[发明专利]移位寄存器和显示装置以及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及移位寄存器以及包含移位寄存器的显示装置。

背景技术

形成于平板（例如，玻璃基板）之上的薄膜晶体管（TFT）一般使用诸如非晶硅或多晶硅之类的半导体材料来形成，其中薄膜晶体管通常用于液晶显示装置中。虽然使用非晶硅形成的TFT具有低的场效应迁移率，但是这样的TFT能够形成于较大的玻璃基板之上。另一方面，虽然使用多晶硅形成的TFT具有高的场效应迁移率，但是这样的TFT需要诸如激光退火之类的结晶步骤，而且并不总是适合于形成在较大的玻璃基板之上。

鉴于上述情况，使用氧化物半导体作为半导体材料形成的TFT已经引起了人们的注意。例如，专利文献1和2各自公开了其中使用氧化锌或基于In-Ga-Zn-O的氧化物半导体作为半导体材料来形成TFT并且TFT被应用于图像显示装置中的开关元件的技术。

与使用非晶硅形成的TFT相比，其中沟道形成区被形成于氧化物半导体中的TFT会具有较高的场效应迁移率。此外，氧化物半导体膜能够通过溅射法等在300℃或更低的温度下形成，并且使用氧化物半导体形成的TFT的制造处理比使用多晶硅形成的TFT的制造处理简单。

预期将使用此类氧化物半导体形成的TFT应用于包含于显示装置（例如，液晶显示器、电致发光显示器和电子纸）的像素部分和驱动电路中的开关元件。例如，非专利文献1公开了用以使显示装置的像素部分和驱动电路包括使用以上氧化物半导体形成的TFT的技术。

注意，使用氧化物半导体形成的TFT全部都是n沟道晶体管。因此，在驱动电路用使用氧化物半导体形成的TFT形成的情形中，驱动电路只包括n沟道TFT（以下也称为单极TFT）。

[专利文献1]日本公开专利申请No.2007-123861

[专利文献2]日本公开专利申请No.2007-096055

[非专利文献1]T.Osada等，SID 09 DIGEST，pp.184-187(2009)

发明内容

驱动电路包括移位寄存器、缓冲器等。例如，在移位寄存器只包括单极TFT的情形中，存在信号与TFT的阈值电压等量减小或增大的问题。因此，通常在发生该问题的部分内执行自举（bootstrap）操作。具体地说，通常在用以驱动显示装置中的信号线或扫描线的模拟开关中执行自举操作。

此外，在使用自举的驱动电路的负载重的情形中，需要使包含于驱动电路中的TFT的栅极宽度变大。由此，在TFT中所引起的寄生电容变得更大。特别地，在其中用作栅极端子的导电层与用作源极或漏极端子的导电层需要彼此重叠，其间设置有栅极绝缘层（例如，所谓的反交错型TFT）的TFT中的寄生电容变得更大。结果，存在着输入到驱动电路的时钟信号的功率消耗因寄生电容而变大的问题。

鉴于以上问题，本发明的一种实施方式的目的是降低移位寄存器或包含移位寄存器的显示装置的功率消耗。

以上问题能够通过将包含于移位寄存器中的时钟信号线划分成多条脉冲信号线来解决。换言之，包含于移位寄存器中的多个触发器不与一条时钟信号线电连接；以及设置多条脉冲信号线并且该多个触发器中的一部分与该多条脉冲信号线之一电连接。脉冲信号线在移位寄存器的部分操作时段内，而不是在移位寄存器的整个操作时段内供应时钟信号。因此，由向移位寄存器供应时钟信号所引起的容量负载（capacity load）能够得以降低，从而致使移位寄存器的功率消耗降低。

本发明的一种实施方式是一种移位寄存器，其包括：第一脉冲信号线，用作用于在第一时段内供应时钟信号的布线，该时钟信号在高电源电位与低电源电位之间周期性地交替；第二脉冲信号线，用作用于在第二时段内供应时钟信号的布线；第三脉冲信号线，用作用于在第三时段内供应作为时钟信号的反转（inversion）的反相时钟信号的布线；第四脉冲信号线，用作用于在第四时段内供应反相时钟信号的布线；第一触发器，与第一脉冲信号线电连接并且在第一时段内输出高电源电位；第二触发器，与第二脉冲信号线电连接并且在第二时段内输出高电源电位；第三触发器，与第一触发器及第三脉冲信号线连接并且在第三时段内输出高电源电位；以及第四触发器，与第二触发器及第四脉冲信号线连接并且在第四时段内输出高电源电位。第三时段与第一时段重叠，以及第四时段与第二时段重叠。