WO2014141800A1 - シフトレジスタ回路、駆動回路、及び表示装置 - Google Patents

シフトレジスタ回路、駆動回路、及び表示装置 Download PDF

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shift register
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小川 康行
山本 薫
明博 織田
雅裕 冨田
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a shift register circuit, a drive circuit, and a display device.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2013-049623 filed in Japan on March 12, 2013, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • a pixel TFT Thin Film Transistor
  • a peripheral circuit TFT that constitutes a peripheral circuit such as a drive circuit
  • a so-called monolithic circuit technology formed on a glass substrate has become widespread.
  • the above-mentioned TFT changes the threshold voltage for switching operation of the TFT due to the voltage stress applied to the gate electrode, thereby causing deterioration of TFT characteristics.
  • Patent Document 1 describes a double-gate TFT provided with a back gate. When such characteristic deterioration occurs, the drive circuit causes the back gate to have the same variation in threshold voltage.
  • a technique for compensating for fluctuations in threshold voltage by applying a polar control voltage is described.
  • the technique described in Patent Document 1 can compensate for fluctuations in the threshold voltage.
  • a voltage as high as several tens of volts (volts) is backed up. It may be necessary to apply to the gate.
  • a threshold adjustment circuit for generating a control voltage to be applied to the back gate needs to be provided. For this reason, in the above-described display device, it is desired not to compensate for the variation in threshold voltage but to reduce the characteristic deterioration itself in which the threshold voltage varies.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a shift register circuit, a drive circuit, and a display device that can reduce characteristic deterioration.
  • a shift register circuit includes a plurality of cascaded unit circuits that output an input pulse signal as an output signal based on a clock signal.
  • a shift register circuit that sequentially outputs the output signals from each of the unit circuits, wherein the unit circuit includes a first gate electrode that controls a conduction state between the drain electrode and the source electrode, the drain electrode, A transistor having a double gate structure, which is disposed opposite to the first gate electrode with a semiconductor layer between the source electrode and the second gate electrode formed through an insulating layer; A predetermined voltage is applied to the second gate electrode in accordance with the voltage applied to the electrode.
  • the unit circuit when the unit circuit applies a voltage indicating a high state to the first gate electrode, the unit circuit generates a voltage indicating a low state. It may be configured to apply to the second gate electrode.
  • the unit circuit when the unit circuit applies a voltage indicating a low state to the first gate electrode, the unit circuit generates a voltage indicating a high state. It may be configured to apply to the second gate electrode.
  • the unit circuit in the shift register circuit, includes a logic circuit in a part of a period in which a voltage indicating the low state is applied to the first gate electrode. A voltage indicating a high state may be applied to the second gate electrode.
  • One embodiment of the present invention is the shift register circuit described above, wherein the unit circuit includes an output transistor that outputs the output signal and is connected to an output terminal that outputs the output signal.
  • the output transistor may be the double-gate transistor.
  • the second gate electrode of the output transistor is applied with a voltage indicating a logic state obtained by inverting the logic state of the voltage applied to the first gate electrode. As described above, it may be connected to an internal node of the unit circuit of its own stage.
  • the second gate electrode of the output transistor may be connected to the output terminal of the unit circuit in another stage.
  • the second gate electrode of the output transistor may be connected to a second clock signal having a phase different from that of the clock signal.
  • the unit circuit includes a control transistor that controls a conduction state between a power supply line to which a power supply voltage is supplied and a predetermined node of the unit circuit.
  • the control transistor may be the double-gate transistor.
  • the predetermined node may include an output terminal that outputs the output signal.
  • the predetermined node in the shift register circuit, may include a node connected to a gate electrode of an output transistor connected to an output terminal that outputs the output signal. Good.
  • the second gate electrode of the control transistor is connected to a signal line to which an initialization signal for initializing an internal state of the unit circuit is supplied. May be.
  • the double-gate transistor may be formed using an oxide semiconductor.
  • the double-gate transistor has a voltage higher than or equal to a voltage at which a logic state indicates a high state in a part of a blanking period. You may comprise so that it may apply to a 2nd gate electrode.
  • the second gate electrode may be formed as a transparent electrode.
  • Another embodiment of the present invention is the shift register circuit, in which the second gate electrode is formed as a counter electrode of a liquid crystal display panel through the insulating layer and a liquid crystal layer in which liquid crystal is sealed. Good.
  • the double-gate transistor in the shift register circuit, may be a part of transistors included in the unit circuit, and the counter electrode includes the counter electrode It may be formed in some transistors.
  • a driving circuit includes the shift register circuit.
  • a display device includes the above drive circuit.
  • characteristic deterioration can be reduced.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating an example of a shift register circuit in the first embodiment. It is a schematic block diagram which shows an example of the SR unit circuit in 1st Embodiment. It is sectional drawing which shows an example of TFT of the double gate structure in 1st Embodiment. 3 is a time chart illustrating an example of an operation of the shift register circuit according to the first embodiment. 6 is a time chart showing an example of the operation of the SR unit circuit in the first embodiment. It is a figure explaining an example of the control in the operation state of TFT of the double gate structure by this embodiment.
  • It is a schematic block diagram which shows an example of SR unit circuit in 2nd Embodiment. 10 is a time chart illustrating an example of the operation of the SR unit circuit according to the second embodiment. It is a schematic block diagram which shows an example of the shift register circuit in 3rd Embodiment. It is a schematic block diagram which shows an example of SR unit circuit in 3rd Embodiment.
  • 10 is a time chart illustrating an example of the operation of the SR unit circuit according to the third embodiment. It is a schematic block diagram which shows an example of the shift register circuit in 4th Embodiment. It is a schematic block diagram which shows an example of SR unit circuit in 4th Embodiment. 10 is a time chart illustrating an example of an operation of a shift register circuit according to a fourth embodiment. It is a schematic block diagram which shows an example of SR unit circuit in 5th Embodiment. It is sectional drawing which shows an example of TFT of the double gate structure in 6th Embodiment. It is a schematic block diagram which shows an example of SR unit circuit in 6th Embodiment. 10 is a time chart illustrating an example of an operation of a shift register circuit according to a sixth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing an example of a display device 100 used in common in a plurality of embodiments of the present invention.
  • the display device 100 is, for example, an active matrix liquid crystal display device, and includes a display unit 101, a scanning line driving circuit 102, and a signal line driving circuit 103.
  • the display unit 101 includes a plurality of signal lines (SL1 to SLn,%), A plurality of scanning lines (GL1 to GLn, etc, And a plurality of pixel units PIX.
  • the pixel portions PIX are arranged in a matrix at intersections of the plurality of signal lines (SL1 to SLn,%) And the plurality of scanning lines (GL1 to GLn, etc, And display areas of the display device 100 are displayed.
  • the plurality of pixel portions PIX include a liquid crystal material inserted between two substrates, a pixel TFT (Thin Film Transistor) 104 provided on the substrate, and a pixel capacitance formed by the liquid crystal material. Part 105.
  • the pixel TFT 104 has a gate terminal connected to the scanning line (GLn) passing through the above-described intersection, a source terminal connected to the signal line (SLn), and a drain terminal connected to the first terminal of the pixel capacitor 105.
  • the pixel TFT 104 is an N-channel field effect transistor (hereinafter referred to as “N-type transistor”), and the material of the semiconductor layer is, for example, In—Ga—Zn—O (indium oxide). An oxide semiconductor such as gallium zinc) can be used.
  • the pixel capacitor unit 105 holds a voltage corresponding to each pixel value based on a data signal for displaying a video (image) on the display device 100.
  • the scanning line driving circuit 102 includes a shift register circuit 1 and is a driving circuit that generates scanning signals (gate signals G1 to Gn,... Described later) for selecting scanning lines (GL1 to GLn, etc .
  • the shift register circuit 1 sequentially shifts a start pulse (a start pulse signal SP described later) in synchronization with clock signals (CK1, CK2) described later, so that the timing is increased by a predetermined interval. Different scanning signals are output to each scanning line GLn. Details of the shift register circuit 1 will be described later.
  • the scanning line driving circuit 102 includes a peripheral circuit TFT formed on the same glass substrate as the pixel TFT 104 described above.
  • the peripheral circuit TFT is an N-type transistor.
  • an oxide semiconductor such as In—Ga—Zn—O can be used.
  • the signal line drive circuit 103 is a drive circuit that generates a data signal that supplies a voltage corresponding to a pixel value to each pixel unit PIX.
  • the signal line driver circuit 103 outputs the generated data signal to the pixels in synchronization with the selection of the scanning lines (GL1 to GLn,).
  • FIG. 2 is a schematic block diagram showing an example of the shift register circuit 1 (FIG. 1) in the first embodiment.
  • the shift register circuit 1 includes a plurality of SR unit circuits 10 (10_1, 10_2, 10_3, 10_4,).
  • the shift register circuit 1 includes a plurality of SR unit circuits 10 connected in cascade.
  • the shift register circuit 1 receives the scan lines (GL1 to GLn, GLn, ..)) Sequentially output the gate signals G1 to Gn.
  • any SR unit circuit or the like is not particularly distinguished, or When the SR unit circuit included in the shift register circuit 1 is simply indicated, it may be described as the SR unit circuit 10.
  • the signal line of the clock signal CK1 is connected to the input terminal of the clock signal CK of the odd-numbered SR unit circuit 10 (SR unit circuit 10_1 and SR unit circuit 10_3).
  • the signal line of the clock signal CK2 is connected to the input terminal of the clock signal CK of the SR unit circuit 10 (SR unit circuit 10_2 and SR unit circuit 10_4) of the even-numbered stages.
  • the clock signal CK1 and the clock signal CK2 are clock signals having different phases.
  • the input terminal of the input pulse signal S (input signal) is connected to the signal line of the start pulse signal SP, and the input terminal of the reset signal R is the output of the SR unit circuit 10_2 of the next stage (following stage). It is connected to the signal line for signal Q (scanning line GL2).
  • the output signal Q is connected to the scanning line GL1 and to the input terminal of the input pulse signal S of the SR unit circuit 10_2 at the next stage.
  • the input terminal of the input pulse signal S is connected to the signal line (scanning line GL1) of the output signal Q of the previous SR unit circuit 10_1, and the input terminal of the reset signal R is connected to the next stage. It is connected to the signal line (scanning line GL3) of the output signal Q of the SR unit circuit 10_3.
  • the output terminal of the output signal Q is connected to the scanning line GL2, the input terminal of the input pulse signal S of the SR unit circuit 10_3 at the next stage, and the reset of the SR unit circuit 10_1 at the previous stage.
  • the signal R is connected to the input terminal.
  • the input terminal of the input pulse signal S is connected to the signal line of the output signal Q of the previous SR unit circuit 10, and the reset signal R Are connected to the signal line of the output signal Q of the SR unit circuit 10 at the next stage.
  • the SR unit circuits 10 are cascade-connected in a plurality of stages, and output signals are sequentially output from the plurality of SR unit circuits 10 to the scanning lines GL1 to GL4,.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating an example of the SR unit circuit 10 according to the first embodiment.
  • the SR unit circuit 10 includes TFTs (11 to 14, 15 bg, 16) and a capacitor 30.
  • the TFTs (11 to 14, 15bg, 16) are the above-described peripheral circuit TFTs, for example, N-channel thin film transistors using an oxide semiconductor such as In—Ga—Zn—O.
  • the TFT 11 has a drain terminal and a gate terminal connected to the signal line of the input pulse signal S (input signal), and a source terminal connected to the node N1.
  • the TFT 11 functions as a diode, and when the logic state of the input pulse signal S is in a high state (hereinafter sometimes referred to as “H state”), the TFT 11 supplies the H state supplied to the signal line of the input pulse signal S. A voltage lower than the indicated voltage by the threshold voltage of the TFT 11 is supplied to the node N1.
  • the TFT 12 has a drain terminal connected to the node N1, a gate terminal connected to a signal line for a reset signal R, and a source terminal connected to a power supply line Lvss for supplying a power supply voltage vss.
  • the power supply voltage vss is a voltage supplied as a reference potential in the operation of the SR unit circuit 10.
  • the TFT 12 becomes conductive when the reset signal R is in the H state, and sets the node N1 to the Low state (hereinafter sometimes referred to as “L state”).
  • the Low state is a logic state whose voltage is lower than that of the High state, and indicates a state where the voltage is the power supply voltage vss. Further, the TFT 12 becomes non-conductive when the reset signal R is in the L state.
  • the TFT 13 has a drain terminal and a gate terminal connected to the power supply line Lvdd of the power supply voltage vdd, and a source terminal connected to the node N2.
  • the TFT 13 functions as a diode, and supplies the node N2 with a voltage that is reduced by the threshold voltage of the TFT 13 from the power supply voltage vdd supplied to the power supply line Lvdd.
  • the power supply voltage vdd (first power supply potential) is higher than the power supply voltage vss (second power supply potential) (high potential).
  • the TFT 14 has a drain terminal connected to the node N2, a gate terminal connected to the node N1, and a source terminal connected to the power supply line Lvss.
  • the TFT 14 becomes conductive when the node N1 is in the H state, and the node N2 is in the L state. Further, the TFT 14 becomes non-conductive when the node N1 is in the L state, and the node N2 is set in the H state by the voltage supplied from the power supply line Lvdd via the TFT 13.
  • the TFT 15bg is an output transistor that is connected to an output terminal To that outputs an output signal of the SR unit circuit 10, and that outputs a pulse signal as an output signal Q (Gn). Specifically, the TFT 15bg has a drain terminal connected to the signal line of the clock signal CK, a gate terminal connected to the node N1, and a source terminal connected to the output terminal To.
  • the TFT 15bg is composed of a TFT 40 (see FIG. 4) having a double gate structure which will be described later. That is, as shown in FIG. 4, the TFT 15bg includes a gate electrode 42 (first gate electrode) as a gate terminal for controlling a conduction state between the drain electrode 45 (drain terminal) and the source electrode 44 (source terminal).
  • a back gate electrode 48 (second gate electrode) used for control for suppressing or restoring fluctuation (shift) of the threshold voltage Vth.
  • the gate electrode 42 is connected to the node N1
  • the back gate electrode 48 is connected to the node N2.
  • the TFT 16 has a drain terminal connected to the output terminal To, a gate terminal connected to the node N2, and a source terminal connected to the power supply line Lvss.
  • the TFT 16 is a control transistor that controls a conduction state between the power supply line Lvss to which the power supply voltage vss is supplied and the output terminal To.
  • the TFT 16 becomes conductive when the node N2 is in the H state, and sets the output terminal To to the L state. Further, the TFT 16 becomes non-conductive when the node N2 is in the L state.
  • the TFT 15bg When the TFT 16 is in a non-conductive state, and the gate terminal of the TFT 15bg is in the H state, the TFT 15bg outputs a pulse signal to the output terminal To of the output signal Q by the clock signal CK.
  • the capacitor 30 is a bootstrap capacitor connected between the node N1 and the output terminal To.
  • the capacitor 30 transmits the change in the voltage of the output terminal To to the node N1, and sets the node N1 to a voltage higher than “the voltage indicating the H state of the clock signal CK + the threshold voltage of the TFT 15bg”. This operation is called a bootstrap operation, and the TFT 15bg transmits the H level of the clock signal CK to the output terminal To without voltage loss by the bootstrap operation.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a TFT 40 having a double gate structure in the present embodiment.
  • a TFT 40 having a double gate structure has a substrate 41, a gate electrode 42, a gate insulating film 43, a source electrode 44, a drain electrode 45, a semiconductor layer 46, an insulating film 47, and a back gate electrode 48.
  • the substrate 41 is, for example, a glass substrate, and a gate electrode 42 is formed on the substrate 41 as shown in FIG.
  • a gate insulating film 43 is formed on the gate electrode 42 in contact with the gate electrode 42.
  • a semiconductor layer 46 is formed of an oxide semiconductor such as In—Ga—Zn—O on the gate insulating film 43, and a source electrode 44 and a drain electrode 45 are formed at both ends of the semiconductor layer 46. The That is, the semiconductor layer 46 is formed between the drain electrode 45 and the source electrode 44.
  • the semiconductor layer 46, the source electrode 44, and the drain electrode 45 are formed in contact with the gate insulating film 43.
  • an insulating film 47 (insulating layer) is formed on the semiconductor layer 46, the source electrode 44, and the drain electrode 45 in contact with the semiconductor layer 46, the source electrode 44, and the drain electrode 45.
  • a back gate electrode 48 is formed at a position facing the electrode 42. That is, the back gate electrode 48 is disposed to face the gate electrode 42 with the semiconductor layer 46 interposed therebetween, and is formed via the insulating film 47.
  • the above-described TFT 40 having a double gate structure is produced by using a photolithography process.
  • the back gate electrode 48 is formed as the same layer as the transparent conductive film (transparent electrode) formed in the pixel portion PIX described above. Thereby, the TFT 40 having the double gate structure in the present embodiment can be formed without requiring an additional process step.
  • FIG. 5 is a time chart showing an example of the operation of the shift register circuit 1 in the first embodiment.
  • waveforms W1 to W3 indicate the voltage waveform of the clock signal CK1, the voltage waveform of the clock signal CK2, and the voltage waveform of the start pulse signal SP in this order.
  • Waveforms W4 to W7 indicate the voltage waveforms of the gate signals G1 to G3 and the voltage waveform of the gate signal Gn.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates the signal level (voltage) of each waveform.
  • the start pulse signal SP corresponds to the input pulse signal S (FIG. 3) in the SR unit circuit 10_1
  • the gate signal G1 corresponds to the output signal Q in the SR unit circuit 10_1, and the input in the SR unit circuit 10_2.
  • the gate signal G2 corresponds to the output signal Q in the SR unit circuit 10_2, and also corresponds to the input pulse signal S in the SR unit circuit 10_3 and the reset signal R in the SR unit circuit 10_1.
  • the gate signal G3 corresponds to the output signal Q in the SR unit circuit 10_3, and also corresponds to the input pulse signal S in the SR unit circuit 10_4 and the reset signal R in the SR unit circuit 10_2.
  • the gate signal Gn corresponds to the output signal Q in the n-th SR unit circuit 10.
  • H is a voltage (H level) indicating that the logic state is High
  • L is a voltage (L level) indicating that the logic state is Low.
  • the shift register circuit 1 starts a shift operation.
  • the shift register circuit 1 shifts the gate signal G1 (see waveform W4) from the L level to the H level.
  • a pulse signal is output as the signal G1.
  • the scanning line GL1 which is a signal line of the gate signal G1
  • the shift register circuit 1 changes the gate signal G1 from the H level to the L level in response to the fall of the clock signal CK1.
  • the shift register circuit 1 changes the gate signal G2 (see waveform W5) from the L level to the H level in response to the rising of the first clock signal CK2 after the rising of the gate signal G1.
  • a pulse signal is output as the signal G2.
  • the scanning line GL2, which is a signal line for the gate signal G2 is connected to the input terminal of the input pulse signal S of the SR unit circuit 10 at the next stage, and this pulse signal is sent to the SR unit circuit 10 (SR at the next stage. It becomes the input pulse signal S of the unit circuit 10_3).
  • the shift register circuit 1 changes the gate signal G2 from the H level to the L level in response to the fall of the clock signal CK2.
  • the shift register circuit 1 changes the gate signal G3 (see waveform W6) from the L level to the H level in response to the rising of the first clock signal CK1 after the rising of the gate signal G2.
  • a pulse signal is output as the signal G3.
  • the scanning line GL3, which is a signal line for the gate signal G3 is connected to the input terminal of the input pulse signal S of the next-stage SR unit circuit 10, and this pulse signal is sent to the next-stage SR unit circuit 10 (SR It becomes the input pulse signal S of the unit circuit 10_4).
  • the shift register circuit 1 changes the gate signal G3 from the H level to the L level in response to the fall of the clock signal CK1.
  • the shift register circuit 1 sequentially outputs the pulse signal as a gate signal in response to the rising edge of the clock signal CK2 or the rising edge of the clock signal CK1. For example, during a period from time t8 to time t9 (period in which the clock signal CK1 is at the H level), the shift register circuit 1 outputs a pulse signal as the gate signal Gn (see waveform W7). Thus, the shift register circuit 1 sequentially outputs the input pulse signal (start pulse signal SP) as an output signal based on the clock signals (CK1, CK2).
  • FIG. 6 is a time chart showing an example of the operation of the SR unit circuit 10 in the first embodiment.
  • waveforms W11 to W17 are the voltage waveform of the clock signal CK (CK1), the voltage waveform of the clock signal CK2, the voltage waveform of the input pulse signal S, the voltage waveform of the node N1, the voltage waveform of the node N2, and the output signal.
  • the voltage waveform of Q and the voltage waveform of the reset signal R are shown in order.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates the signal level (voltage) of each waveform.
  • “H” is a voltage (H level) indicating that the logic state is High
  • “L” is a voltage (L level) indicating that the logic state is Low
  • the voltage V1 is a voltage that is lowered by the threshold voltage of the TFT 11 from the H level supplied to the signal line of the input pulse signal S.
  • the voltage V2 is a voltage that is higher than the voltage V1 by the bootstrap operation of the capacitor 30, and is higher than “voltage indicating the H state of the clock signal CK + threshold voltage of the TFT 15bg”.
  • the voltage V3 is a voltage that is reduced by the threshold voltage of the TFT 13 from the power supply voltage vdd supplied to the power supply line Lvdd.
  • the voltage at the node N1 corresponds to the voltage (gate voltage Vg) applied to the gate electrode 42 of the TFT 15bg
  • the voltage at the node N2 corresponds to the voltage (back gate) applied to the back gate electrode 48 of the TFT 15bg. Voltage Vbg).
  • the initial state of each of the above signals is that the clock signal (CK1, CK2), the input pulse signal S, the node N1, the output signal Q, and the reset signal R are at the L level, and the node N2 is the voltage supplied from the TFT 13. V1.
  • the TFT 11 of the SR unit circuit 10 precharges the node N1 (see waveform W14). That is, in this case, the TFT 11 becomes conductive, and the TFT 11 supplies the voltage V1 described above to the node N1.
  • the voltage V1 is a voltage lower than the H level, but is a voltage that is in the H state as the binary logic state.
  • the node N1 is in the H state, so that the TFT 14 becomes conductive, and the TFT 14 causes the node N2 to transition from the voltage V3 to the L level (see waveform W15).
  • the TFT 15bg is turned on and the TFT 16 is turned off.
  • the TFT 15bg is in a conductive state, but since the clock signal CK (CK1) is at L level, the SR unit circuit 10 outputs L level to the output terminal To. That is, the output signal Q is maintained at the L level.
  • the input pulse signal S changes from the H level to the L level.
  • the TFT 11 is turned off, and the TFT 11 stops precharging the node N1.
  • the input terminal of the input pulse signal S is connected to the output terminal To of the output signal Q of the previous SR unit circuit 10. Since the previous SR unit circuit 10 outputs the output signal Q in synchronization with the clock signal CK2, the input pulse signal S transitions in synchronization with the clock signal CK2.
  • the TFT 15bg starts outputting the H level to the output terminal To.
  • the voltage of the node N1 is boosted to the voltage V2 via the capacitor 30 (bootstrap operation).
  • the TFT 15bg transmits the H level of the clock signal CK to the output terminal To without voltage loss.
  • the TFT 15bg starts outputting the L level to the output terminal To.
  • the voltage at the node N1 is stepped down to the voltage V1 via the capacitor 30 as the output terminal To transitions from the H level to the L level.
  • the SR unit circuit 10 outputs a pulse signal to the output terminal To of the output signal Q as shown by the waveform W16 during the period from time t13 to time t14.
  • the TFT 12 becomes conductive.
  • the TFT 12 starts discharging and sets the node N1 to L level.
  • the node N1 becomes L level (L state), so that the TFT 14 becomes non-conductive, and the TFT 14 changes the node N2 from L level to the voltage V3 (see waveform W15).
  • the SR unit circuit 10 outputs L level to the output terminal To. That is, the output signal Q is maintained at the L level.
  • the reset signal R changes from the H level to the L level.
  • the TFT 11 is turned off, and the TFT 11 stops discharging the node N1.
  • the input terminal of the reset signal R is connected to the output terminal To of the output signal Q of the SR unit circuit 10 in the next stage (following stage). Since the SR unit circuit 10 in the next stage outputs a pulse signal to the output terminal To of the output signal Q in synchronization with the clock signal CK2, the reset signal R transitions in synchronization with the clock signal CK2.
  • a period from time t11 to time t13 corresponds to 1H period T1H (data writing period of one horizontal line) of the display device 100.
  • the voltage indicating the L state is applied to the gate electrode 42 of the TFT 15bg, and the H state is applied to the back gate electrode 48 of the TFT 15bg.
  • the voltage shown is applied. That is, the SR unit circuit 10 applies a voltage indicating the H state to the back gate electrode 48 when a voltage indicating the L state is applied to the gate electrode 42.
  • a voltage indicating the H state is applied to the gate electrode 42 of the TFT 15bg
  • a voltage indicating the L state is applied to the back gate electrode 48 of the TFT 15bg.
  • the SR unit circuit 10 applies a voltage indicating the L state to the back gate electrode 48 when a voltage indicating the H state is applied to the gate electrode 42.
  • the back gate electrode 48 of the TFT 15bg is connected to the internal node (here, the SR unit circuit 10) of the SR unit circuit 10 so that a voltage indicating a logic state obtained by inverting the logic state of the voltage applied to the gate electrode 42 is applied. Then, it is connected to the node N2).
  • the shift register circuit 1 and the SR unit circuit 10 in the present embodiment back up different voltages depending on whether the double-gate TFT 40 is in an operating state (conductive state) or in a non-operating state (non-conductive state). Applied to the gate electrode 48. That is, the SR unit circuit 10 performs control to apply a predetermined voltage to the back gate electrode 48 in accordance with the voltage applied to the gate electrode 42.
  • FIG. 7 is a view for explaining an example of control in the operating state of the TFT 40 having the double gate structure according to the present embodiment.
  • the source terminal (S) of the TFT 40 corresponds to the source electrode 44
  • the drain terminal (D) of the TFT 40 corresponds to the drain electrode 45.
  • the gate terminal (G) of the TFT 40 corresponds to the gate electrode 42
  • the back gate terminal (BG) of the TFT 40 corresponds to the back gate electrode 48.
  • the TFT 40 having a double gate structure corresponds to the TFT 15bg in FIG.
  • the operating state of the TFT 40 having a double gate structure is a state in which the TFT 40 having a double gate structure operates, that is, a state in which the source electrode 44 and the drain electrode 45 are electrically connected (conducting state).
  • the TFT 40 in the operating state (conductive state), the TFT 40 has a gate terminal (G) such that the voltage Vg of the gate terminal (G) with respect to the source terminal (S) is larger than the threshold voltage (Vth) (Vg> Vth). ) Is applied with a predetermined voltage.
  • the SR unit circuit 10 applies a voltage (H level) indicating that the logic state is a high state to the gate terminal (G) of the TFT 40.
  • the TFT 40 has a back gate terminal so that the voltage Vbg of the back gate terminal (BG) with respect to the source terminal (S) is equal to or lower than the threshold voltage (Vth) (Vbg ⁇ Vth).
  • Vth threshold voltage
  • Vbg threshold voltage
  • a predetermined voltage is applied to (BG).
  • the SR unit circuit 10 applies a voltage (L level) indicating that the logic state is Low to the back gate terminal (BG) of the TFT 40. That is, the SR unit circuit 10 applies a voltage whose logic state is Low to the back gate electrode 48 when a voltage whose logic state is High is applied to the gate electrode 42.
  • the voltage Vg corresponds to the voltage at the node N1 (waveform W14)
  • the voltage Vbg corresponds to the voltage at the node N2 (waveform W15).
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of threshold change in the operating state of the TFT 40 having the double gate structure according to the present embodiment.
  • the graph shows the relationship between the elapsed time of the operating state of the TFT 40 and the threshold voltage (Vth).
  • the vertical axis indicates the threshold voltage (Vth) of the TFT 40
  • the horizontal axis indicates the elapsed time of the operating state in logarithm.
  • the waveform W41 indicates a change in threshold voltage when no voltage is applied to the back gate terminal (BG) in the operating state.
  • a waveform W42 indicates a change in threshold voltage when the voltage Vbg of the back gate terminal (BG) is higher than the voltage Vg (Vbg> Vg) in the operating state.
  • a waveform W43 shows a change in threshold voltage when the voltage Vbg of the back gate terminal (BG) is lower than the voltage Vg (Vbg ⁇ Vg) in the operating state.
  • a TFT has a characteristic in which a threshold voltage (Vth) gradually shifts to a positive value as time passes by applying a positive voltage stress to a gate electrode in an operating state.
  • Vth threshold voltage
  • the shift amount of the threshold voltage changes according to the voltage applied to the back gate electrode 48 in the operating state, as shown in FIG. For example, when the voltage Vbg at the back gate terminal (BG) is higher than the voltage Vg (waveform W42), the shift amount of the threshold voltage is larger than when the voltage is not applied to the back gate terminal (BG) (waveform W41). Becomes larger.
  • the shift amount of the threshold voltage is larger than when the voltage is not applied to the back gate terminal (BG) (waveform W41). Becomes smaller. Note that the case where no voltage is applied to the back gate terminal (BG) (waveform W41) corresponds to a general TFT (eg, TFT 11) that does not include the back gate electrode 48.
  • the SR unit circuit 10 in the present embodiment applies a voltage indicating the L state to the back gate electrode 48 when a voltage indicating the H state is applied to the gate electrode 42 ( Period AT1 in FIG. 6). Therefore, in the operating state, the TFT 40 applies a voltage indicating the L state to the back gate electrode 48. That is, the SR unit circuit 10 controls the voltage applied to the back gate electrode 48 so as to correspond to the case where the voltage Vbg of the back gate terminal (BG) described above is lower than the voltage Vg (waveform W43). Therefore, the SR unit circuit 10 in the present embodiment can suppress the shift amount of the threshold voltage in the operating state. That is, the SR unit circuit 10 can reduce characteristic deterioration due to fluctuations in the threshold voltage of the TFT 40.
  • FIG. 9 is a view for explaining an example of control in a non-operating state of the TFT 40 having the double gate structure according to the present embodiment.
  • the source terminal (S) of the TFT 40 corresponds to the source electrode 44
  • the drain terminal (D) of the TFT 40 corresponds to the drain electrode 45.
  • the gate terminal (G) of the TFT 40 corresponds to the gate electrode 42
  • the back gate terminal (BG) of the TFT 40 corresponds to the back gate electrode 48.
  • the non-operating state of the double gate structure TFT 40 is a state where the double gate structure TFT 40 is not operating, that is, a state where the source electrode 44 and the drain electrode 45 are not conductive (non-conductive state). It is.
  • the SR unit circuit 10 applies a voltage (L level) indicating that the logic state is Low to the gate terminal (G) of the TFT 40.
  • the TFT 40 is connected to the back gate terminal (BG) so that the voltage Vbg of the back gate terminal (BG) with respect to the source terminal (S) is larger than 0V (Vbg> 0V).
  • a predetermined voltage is applied.
  • the SR unit circuit 10 applies a voltage (H level) indicating that the logic state is a high state to the back gate terminal (BG) of the TFT 40. That is, the SR unit circuit 10 applies a voltage indicating a high state to the back gate electrode 48 when a voltage indicating a low state is applied to the gate electrode 42.
  • the voltage Vg corresponds to the voltage of the node N1 (waveform W14)
  • the voltage Vbg corresponds to the voltage of the node N2 (waveform W15).
  • the non-operating state corresponds to the non-operating state.
  • FIG. 10 is a view showing an example of threshold change in the non-operating state of the TFT 40 having the double gate structure according to the present embodiment.
  • the graph shows the relationship between the elapsed time of the non-operating state of the TFT 40 and the threshold voltage (Vth).
  • the vertical axis indicates the threshold voltage (Vth) of the TFT 40
  • the horizontal axis indicates the elapsed time in the non-operating state by logarithm.
  • the waveform W44 shows a change in the threshold voltage when no voltage is applied to the back gate terminal (BG) in the non-operating state.
  • a waveform W45 shows a change in threshold voltage when the voltage Vbg of the back gate terminal (BG) is lower than the voltage Vg (Vbg ⁇ Vg) in the non-operating state.
  • a waveform W46 indicates a change in threshold voltage when the voltage Vbg of the back gate terminal (BG) is higher than the voltage Vg (Vbg> Vg) in the non-operating state.
  • oxide semiconductor such as In—Ga—Zn—O
  • the recovery amount of the threshold voltage changes according to the voltage applied to the back gate electrode 48 in the non-operating state. For example, when the voltage Vbg at the back gate terminal (BG) is lower than the voltage Vg (waveform W45), the recovery amount of the threshold voltage is higher than when the voltage is not applied to the back gate terminal (BG) (waveform W44). Becomes smaller. Further, when the voltage Vbg of the back gate terminal (BG) is higher than the voltage Vg (waveform W46), the recovery amount of the threshold voltage is higher than when the voltage is not applied to the back gate terminal (BG) (waveform W44). Becomes larger. Note that the case where no voltage is applied to the back gate terminal (BG) (waveform W44) corresponds to a general TFT (eg, TFT 11) that does not include the back gate electrode 48.
  • a general TFT eg, TFT 11
  • the SR unit circuit 10 in the present embodiment applies a voltage indicating the H state to the back gate electrode 48 when a voltage indicating the L state is applied to the gate electrode 42 ( Period RT1 and period RT2 in FIG. Therefore, the TFT 40 applies a voltage indicating the H state to the back gate electrode 48 in a non-operating state. That is, the SR unit circuit 10 controls the voltage applied to the back gate electrode 48 so as to correspond to the case where the voltage Vbg of the back gate terminal (BG) described above is higher than the voltage Vg (waveform W46). Therefore, the SR unit circuit 10 in the present embodiment can promote the recovery of the threshold voltage in the non-operating state. That is, the SR unit circuit 10 can reduce characteristic deterioration in which the threshold voltage of the TFT 40 varies.
  • SR unit circuits 10 (unit circuits) that output an input pulse signal as an output signal based on a clock signal are connected in cascade to form an output signal.
  • the SR unit circuit 10 includes a double-gate transistor (TFT 40 (TFT 15bg)) having a gate electrode 42 (first gate electrode) and a back gate electrode 48 (second gate electrode) formed through an insulating film 47. It has.
  • the gate electrode 42 controls a conduction state between the drain electrode 45 and the source electrode 44.
  • the back gate electrode 48 is disposed to face the gate electrode 42 with the semiconductor layer 46 between the drain electrode 45 and the source electrode 44 interposed therebetween.
  • the SR unit circuit 10 applies a predetermined voltage to the back gate electrode 48 in accordance with the voltage applied to the gate electrode 42.
  • the shift amount of the threshold voltage of the TFT 15bg can be reduced in the operating state of the TFT 15bg. . Further, for example, recovery of the threshold voltage of the TFT 15bg can be promoted when the TFT 15bg is not operating. That is, the shift register circuit 1 in the present embodiment can suppress the deterioration of the characteristics of the TFT 40 (TFT 15bg) and promote the characteristic recovery. Therefore, the shift register circuit 1 in the present embodiment can reduce characteristic deterioration. Thereby, the shift register circuit 1 in the present embodiment can realize the scanning line driving circuit 102 (driving circuit) having higher reliability than the conventional one and the display device 100 having higher reliability than the conventional one.
  • the shift register circuit 1 in this embodiment has an operation margin as compared with the conventional shift register circuit. It becomes easy to secure. Therefore, the shift register circuit 1 in the present embodiment can reduce the size of the TFT 40. Therefore, the shift register circuit 1 in the present embodiment can realize the display device 100 having a smaller frame size than the conventional one. Further, since the size of the TFT 40 can be reduced, the shift register circuit 1 in the present embodiment can reduce the power consumption of the display device 100 as compared with the conventional case.
  • the SR unit circuit 10 applies a voltage whose logic state indicates a low state to the back gate electrode 48 when a voltage whose logic state indicates a high state is applied to the gate electrode 42.
  • the shift amount of the threshold voltage can be suppressed in the operating state of the TFT 40. Therefore, the shift register circuit 1 in the present embodiment can reduce the deterioration of characteristics in which the threshold voltage of the TFT 40 varies.
  • the SR unit circuit 10 applies a voltage whose logic state indicates the High state to the back gate electrode 48 when a voltage whose logic state indicates the Low state is applied to the gate electrode 42.
  • the shift register circuit 1 in the present embodiment can reduce the deterioration of characteristics in which the threshold voltage of the TFT 40 varies.
  • the SR unit circuit 10 includes a TFT 15bg (output transistor).
  • the TFT 15bg is connected to an output terminal To that outputs an output signal Q, and outputs a pulse signal.
  • At least the TFT 15bg is a double-gate transistor (TFT 40).
  • TFT 40 double-gate transistor
  • the back gate electrode 48 of the TFT 15bg (output transistor) has its own SR unit so that a voltage indicating a logic state obtained by inverting the logic state of the voltage applied to the gate electrode 42 is applied.
  • the internal node of the circuit 10 (for example, the node N2) is connected.
  • the back gate electrode 48 (second gate electrode) of the TFT 40 is formed as a transparent electrode.
  • the shift register circuit 1 in the present embodiment can form the double-gate TFT 40 without requiring an additional process step.
  • the scanning line driving circuit 102 (driving circuit) in this embodiment includes a shift register circuit 1.
  • the scanning line driving circuit 102 in the present embodiment has the same effect as the shift register circuit 1.
  • the display device 100 according to the present embodiment includes a scanning line driving circuit 102 (driving circuit).
  • the display device 100 according to the present embodiment has the same effect as the shift register circuit 1. That is, the display device 100 according to the present embodiment can reduce the deterioration of characteristics, and can improve the reliability as compared with the related art.
  • the shift register circuit 1 according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the connection destination of the back gate electrode 48 of the TFT 15bg is a signal line for the reset signal R.
  • the shift register circuit 1 according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment except that the SR unit circuit 10 shown in FIG. 2 is replaced with the SR unit circuit 10a. Note that the configuration of the display device 100 in this embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
  • FIG. 11 is a schematic block diagram illustrating an example of the SR unit circuit 10a according to the second embodiment.
  • the SR unit circuit 10 a includes TFTs (11 to 14, 15 bg, 16) and a capacitor 30.
  • the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • this embodiment is different from the SR unit circuit 10 of the first embodiment shown in FIG. 3 in that the connection destination of the back gate electrode 48 of the TFT 15bg is the signal line of the reset signal R.
  • the back gate electrode 48 of the TFT 15bg is connected to the output terminal To (reset signal R signal line) of the SR unit circuit 10a at the other stage (for example, the SR unit circuit 10a at the next stage).
  • FIG. 12 is a time chart showing an example of the operation of the SR unit circuit 10a in the second embodiment.
  • waveforms W11 to W17 are the same as those in FIG.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates the signal level (voltage) of each waveform.
  • the basic operation of the SR unit circuit 10a in the present embodiment from time t11 to time t16 is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
  • the voltage at the node N1 corresponds to the voltage (gate voltage Vg) applied to the gate electrode 42 of the TFT 15bg
  • the voltage of the reset signal R is the voltage (back voltage) applied to the back gate electrode 48 of the TFT 15bg.
  • the gate voltage Vbg corresponds to the gate voltage Vbg. Therefore, in the example shown in FIG. 12, in the period RT3 from time t15 to time t16, the voltage indicating the L state is applied to the gate electrode 42 of the TFT 15bg by the node N1, and the back gate electrode 48 of the TFT 15bg is received by the reset signal R. A voltage indicative of the H state is applied to.
  • the SR unit circuit 10 a applies a voltage indicating the H state to the back gate electrode 48 when a voltage indicating the L state is applied to the gate electrode 42.
  • the SR unit circuit 10a in the period RT3, the SR unit circuit 10a is in a state where the TFT 15bg is inactive and the voltage Vbg of the back gate electrode 48 of the TFT 15bg is higher than the gate voltage Vg (Vbg> Vg). Control to be.
  • the SR unit circuit 10a can promote the recovery of the shift of the threshold voltage in the TFT 15bg.
  • this period RT3 is a part of the period in which the voltage indicating the L state is applied to the gate electrode. Therefore, in the present embodiment, the SR unit circuit 10 a applies the voltage indicating the H state to the back gate electrode 48 in a part of the period in which the voltage indicating the L state is applied to the gate electrode 42.
  • a voltage indicating an H state is applied to the gate electrode 42 of the TFT 15bg by the node N1
  • a voltage indicating an L state is applied to the back gate electrode 48 of the TFT 15bg by the reset signal R.
  • the SR unit circuit 10 a applies a voltage indicating the L state to the back gate electrode 48 when a voltage indicating the H state is applied to the gate electrode 42.
  • the SR unit circuit 10a in the period AT2, the SR unit circuit 10a is in a state where the TFT 15bg is in an operating state and the voltage Vbg of the back gate electrode 48 of the TFT 15bg is lower than the gate voltage Vg (Vbg ⁇ Vg). To control. Thereby, the SR unit circuit 10a can suppress the variation (shift) of the threshold voltage of the TFT 15bg.
  • the back gate electrode 48 of the TFT 15bg (output transistor) is connected to the output terminal To of the SR unit circuit 10a at the other stage (for example, the SR unit circuit 10a at the next stage). ing.
  • the shift register circuit 1 in the present embodiment can easily suppress characteristic deterioration of the TFT 40 (TFT 15bg) and promote recovery, with simple means. it can.
  • the voltage of the reset signal R applied to the back gate electrode 48 of the TFT 15bg is higher than the voltage V3 of the node N2 (for example, the power supply voltage vdd) when in the H state.
  • the shift register circuit 1 in the present embodiment can apply a higher voltage to the back gate electrode 48 than in the first embodiment.
  • the shift register circuit 1 in the present embodiment can reduce the sizes of the TFTs 13 and 14 as compared with the first embodiment.
  • the SR unit circuit 10a applies the voltage whose logic state indicates the High state to the back gate electrode in a part of the period in which the voltage whose logic state indicates the Low state is applied to the gate electrode 42. 48 is applied.
  • the shift register circuit 1 in the present embodiment can reduce the deterioration of characteristics due to the fluctuation of the threshold voltage of the TFT 40 (TFT 15bg).
  • the shift register circuit 1 in this embodiment is replaced with an SR unit circuit 10b to which a clock signal CK and a clock signal CKB having a phase different from that of the clock signal CK are input instead of the SR unit circuit 10.
  • the configuration of the display device 100 in the present embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
  • FIG. 13 is a schematic block diagram illustrating an example of the shift register circuit 1 according to the third embodiment.
  • the shift register circuit 1 includes a plurality of SR unit circuits 10b (10b_1, 10b_2, 10b_3, 10b_4,).
  • the SR unit circuits 10b are connected in a plurality of stages in cascade, and based on the clock signals (CK1, CK2), the start pulse signal SP is used as an output signal in order from each of the plurality of SR unit circuits 10b. Output.
  • the SR unit circuit 10b_1, the SR unit circuit 10b_2, the SR unit circuit 10b_3, the SR unit circuit 10b_4,... Has the same configuration, an arbitrary SR unit circuit or the like is not particularly distinguished, or When the SR unit circuit included in the shift register circuit 1 is simply indicated, it will be described as the SR unit circuit 10b.
  • the signal line of the clock signal CK1 is connected to the input terminal of the clock signal CK of the odd-numbered SR unit circuit 10b (SR unit circuit 10b_1 and SR unit circuit 10b_3).
  • the signal line of the clock signal CK2 is connected to the input terminal of the clock signal CK of the SR unit circuit 10b (SR unit circuit 10b_2 and SR unit circuit 10b_4) of the even number stage.
  • the clock signal CK1 and the clock signal CK2 are clock signals having different phases.
  • the signal line of the clock signal CK2 is connected to the input terminal of the clock signal CKB of the odd-numbered SR unit circuit 10b (SR unit circuit 10b_1 and SR unit circuit 10b_3).
  • the signal line of the clock signal CK1 is connected to the input terminal of the clock signal CKB of the SR unit circuit 10b (SR unit circuit 10b_2 and SR unit circuit 10b_4) in the even number stage.
  • FIG. 14 is a schematic block diagram illustrating an example of the SR unit circuit 10b according to the third embodiment.
  • the SR unit circuit 10b includes TFTs (11 to 14, 15bg, 16) and a capacitor 30.
  • the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the present embodiment is different from the SR unit circuit 10 of the first embodiment shown in FIG. 3 in that the connection destination of the back gate electrode 48 of the TFT 15bg is the signal line of the clock signal CKB. That is, in the present embodiment, the back gate electrode 48 of the TFT 15bg is connected to the clock signal CKB (second clock signal) having a phase different from that of the clock signal CK.
  • FIG. 15 is a time chart showing an example of the operation of the SR unit circuit 10b in the third embodiment.
  • waveforms W11 to W17 are the same as those in FIG.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates the signal level (voltage) of each waveform.
  • the basic operation of the SR unit circuit 10b in the present embodiment from time t11 to time t16 is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
  • the voltage at the node N1 corresponds to the voltage (gate voltage Vg) applied to the gate electrode 42 of the TFT 15bg
  • the voltage of the clock signal CKB is the voltage applied to the back gate electrode 48 of the TFT 15bg (back).
  • the gate voltage Vbg corresponds to the gate voltage Vbg. Therefore, in the example shown in FIG. 15, in the period RT4 from time t15 to time t16, a voltage indicating the L state is applied to the gate electrode 42 of the TFT 15bg by the node N1, and the back gate electrode 48 of the TFT 15bg is received by the clock signal CKB. A voltage indicative of the H state is applied to.
  • the SR unit circuit 10 b applies a voltage indicating the H state to the back gate electrode 48 when a voltage indicating the L state is applied to the gate electrode 42.
  • the SR unit circuit 10b in the period RT4, the SR unit circuit 10b is in a state where the TFT 15bg is inactive and the voltage Vbg of the back gate electrode 48 of the TFT 15bg is higher than the gate voltage Vg (Vbg> Vg). Control to be.
  • the SR unit circuit 10b can promote the recovery of the shift of the threshold voltage in the TFT 15bg.
  • this period RT4 is a part of the period in which the voltage indicating the L state is applied to the gate electrode. Therefore, in the present embodiment, the SR unit circuit 10 b applies the voltage indicating the H state to the back gate electrode 48 in a part of the period in which the voltage indicating the L state is applied to the gate electrode 42.
  • a voltage indicating an H state is applied to the gate electrode 42 of the TFT 15bg by the node N1
  • a voltage indicating an L state is applied to the back gate electrode 48 of the TFT 15bg by the clock signal CKB.
  • the SR unit circuit 10 b applies a voltage indicating the L state to the back gate electrode 48 when a voltage indicating the H state is applied to the gate electrode 42.
  • the TFT 15bg in the period AT3, in the SR unit 10b, the TFT 15bg is in the operating state, and the voltage Vbg of the back gate electrode 48 of the TFT 15bg is lower than the gate voltage Vg (Vbg ⁇ Vg). To control. Thereby, the SR unit circuit 10b can suppress the variation (shift) of the threshold voltage of the TFT 15bg.
  • the back gate electrode 48 of the TFT 15bg (output transistor) is connected to the clock signal CKB (second clock signal) having a phase different from that of the clock signal CK.
  • the shift register circuit 1 in the present embodiment is simple and reliably suppresses deterioration of the characteristics of the TFT 40 (TFT 15bg) and recovers. Can be promoted.
  • the shift register circuit 1 in this embodiment can apply a higher voltage to the back gate electrode 48 than in the first embodiment, as in the second embodiment. Further, since the capacitive load of the node N2 can be reduced, the shift register circuit 1 in the present embodiment has the size of the TFT 13 and the TFT 14 as compared with the first embodiment, as in the second embodiment. Can be reduced. Furthermore, in the second embodiment, recovery is promoted only for a period of one pulse in which the reset signal R is input.
  • the clock signal CKB changes between the H state and the L state at a predetermined cycle. Therefore, the period during which the voltage indicating the H state is applied to the back gate electrode 48 is longer than that of the reset signal R. Therefore, the shift register circuit 1 according to the present embodiment has a higher effect of promoting the recovery of the threshold voltage shift than the second embodiment.
  • the shift register circuit 1 in the present embodiment is different from the first embodiment in that the shift register circuit 1 is replaced with an SR unit circuit 10c to which a clock signal CK and an initialization signal C are input instead of the SR unit circuit 10. .
  • the configuration of the display device 100 in the present embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
  • FIG. 16 is a schematic block diagram illustrating an example of the shift register circuit 1 according to the fourth embodiment.
  • the shift register circuit 1 includes a plurality of SR unit circuits 10c (10c_1, 10c_2, 10c_3, 10c_4,).
  • the SR unit circuits 10c are connected in a plurality of stages in cascade, and based on the clock signals (CK1, CK2), the start pulse signal SP is used as an output signal in order from each of the plurality of stages of the SR unit circuits 10c. Output.
  • the SR unit circuit 10c_1, the SR unit circuit 10c_2, the SR unit circuit 10c_3, the SR unit circuit 10c_4,... Has the same configuration, any SR unit circuit or the like is not particularly distinguished, or When the SR unit circuit included in the shift register circuit 1 is simply indicated, it will be described as the SR unit circuit 10c.
  • the signal line of the clock signal CK1 is connected to the input terminal of the clock signal CK of the odd-numbered SR unit circuit 10c (SR unit circuit 10c_1 and SR unit circuit 10c_3).
  • the signal line of the clock signal CK2 is connected to the input terminal of the clock signal CK of the SR unit circuit 10c (SR unit circuit 10c_2 and SR unit circuit 10c_4) of the even-numbered stages.
  • the clock signal CK1 and the clock signal CK2 are clock signals having different phases.
  • the signal line of the initialization signal CLR is connected to the input terminal of the initialization signal C of the SR unit circuit 10c (10c_1, 10c_2, 10c_3, 10c_4,...) Of each stage.
  • the initialization signal CLR (C) is a control signal that initializes the internal state of the SR unit circuit 10c.
  • FIG. 17 is a schematic block diagram illustrating an example of the SR unit circuit 10c according to the fourth embodiment.
  • the SR unit circuit 10 c includes TFTs (11 to 15, 16 bg, 17) and a capacitor 30.
  • the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the TFT 15bg in the first embodiment is replaced with a TFT without the back gate electrode 48
  • the TFT 16 is replaced with a TFT 16bg (TFT 40) having a double gate structure as shown in FIG.
  • TFT 40 TFT 40
  • the SR unit circuit 10c includes the TFT 17, and is different from the SR unit circuit 10 of the first embodiment shown in FIG. 3 in that the back gate electrode 48 of the TFT 16bg is connected to the signal line of the initialization signal C.
  • the TFT 17 has a drain terminal connected to the node N2, a gate terminal connected to the signal line of the initialization signal C, and a source terminal connected to the power supply line Lvss.
  • the TFT 17 becomes conductive when the initialization signal C is in the H state, and sets the node N2 to the L state (initializes). Further, the TFT 17 becomes non-conductive when the initialization signal C becomes the L state, and the node N2 is set to the H state by the voltage supplied from the power supply line Lvdd via the TFT 13.
  • the TFT 15 is an output transistor that is connected to an output terminal To that outputs an output signal of the SR unit circuit 10c, and that outputs an output signal Q (Gn) as an output signal.
  • the TFT 15 has a drain terminal connected to the signal line of the clock signal CK, a gate terminal connected to the node N1, and a source terminal connected to the output terminal To.
  • the TFT 16bg has a drain terminal connected to the output terminal To, a gate terminal connected to the node N2, and a source terminal connected to the power supply line Lvss.
  • the TFT 16bg is a control transistor that controls a conduction state between the power supply line Lvss to which the power supply voltage vss is supplied and the output terminal To.
  • the TFT 16bg is constituted by a TFT 40 having a double gate structure.
  • the gate electrode 42 is connected to the node N2, and the back gate electrode 48 is connected to the signal line of the initialization signal C.
  • the back gate electrode 48 of the TFT 16bg is connected to a signal line to which an initialization signal that initializes the internal state of the SR unit circuit 10c is supplied. Also, the TFT 16bg becomes conductive when the node N2 is in the H state, and sets the output terminal To to the L state. Further, the TFT 16bg becomes non-conductive when the node N2 is in the L state. When the TFT 16bg is turned off and the gate terminal of the TFT 15 is in the H state, the TFT 15 outputs a pulse signal to the output terminal To of the output signal Q based on the clock signal CK.
  • the SR unit circuit 10c in the present embodiment includes the TFT 16bg that controls the conduction state between the power supply line Lvss to which the power supply voltage (for example, the power supply voltage vss) is supplied and a predetermined node of the SR unit circuit 10c.
  • the TFT 16bg is a TFT 40 having a double gate structure.
  • the predetermined node includes an output terminal To that outputs the output signal Q.
  • FIG. 18 is a time chart illustrating an example of the operation of the shift register circuit 1 according to the fourth embodiment.
  • waveforms W21 to W23 sequentially show the voltage waveform of the clock signal CK1, the voltage waveform of the clock signal CK2, and the voltage waveform of the start pulse signal SP.
  • Waveforms W24 and W25 indicate the voltage waveform of the node N2 (N2n) and the voltage waveform of the gate signal Gn (Qn) in the n-th SR unit circuit 10c.
  • a waveform W26 indicates the voltage waveform of the initialization signal CLR.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates the signal level (voltage) of each waveform.
  • the start pulse signal SP corresponds to the input pulse signal S in the SR unit circuit 10c_1
  • the gate signal Gn corresponds to the output signal Q in the SR unit circuit 10c in the nth stage.
  • the voltage at the node N2n corresponds to the voltage (gate voltage Vg) applied to the gate electrode 42 of the TFT 16bg
  • the voltage of the initialization signal CLR (C) is applied to the back gate electrode 48 of the TFT 16bg. (Back gate voltage Vbg).
  • H is a voltage (H level) indicating that the logic state is a High state
  • L is a voltage (L level) indicating that the logic state is a Low state
  • the voltage V3 is a voltage that is reduced by the threshold voltage of the TFT 13 from the power supply voltage vdd supplied to the power supply line Lvdd.
  • the shift register circuit 1 starts the shift operation.
  • the subsequent operation is the same as that in the first embodiment shown in FIG. 5, and at time t22, the node N2n of the n-th SR unit circuit 10c becomes L level in response to the rise of the clock signal CK2 ( (See waveform W24). Further, at the next rising edge of the clock signal CK1, the n-th SR unit circuit 10c causes the output signal Qn (gate signal Gn) to transition from the L state to the H state (see waveform W25).
  • the n-th SR unit circuit 10c shifts the output signal Qn (gate signal Gn) from the H state to the L state. That is, the n-th SR unit circuit 10c outputs a pulse signal to the scanning line GLn.
  • the shift register circuit 1 causes the initialization signal CLR to transition from the L state to the H state at time t24 after outputting the gate signals (G1 to Gn,...) For all the scanning lines.
  • the TFTs 17 of the SR unit circuits 10c in all stages are turned on, and the TFT 17 changes the node N2 (node N2n) from the voltage V3 to the L level (see the waveform W24).
  • the TFT 14 is in a non-conductive state.
  • the TFT 17 is turned off, and the TFT 17 transitions the node N2 (node N2n) from the L level to the voltage V3 ( (See waveform W24).
  • the TFT 14 is in a non-conductive state.
  • a period from time t21 to time t26 corresponds to a 1V period T1V (one frame period) of the display device 100.
  • the voltage at the node N2 corresponds to the voltage (gate voltage Vg) applied to the gate electrode 42 of the TFT 16bg, and the voltage of the initialization signal CLR (C) is applied to the back gate electrode 48 of the TFT 16bg. (Back gate voltage Vbg).
  • the voltage indicating the H state is applied to the gate electrode 42 of the TFT 16bg by the node N2, and the initialization signal CLR ( In C), a voltage indicating the L state is applied to the back gate electrode 48 of the TFT 16bg. That is, the SR unit circuit 10 c applies a voltage indicating the L state to the back gate electrode 48 when applying a voltage indicating the H state to the gate electrode 42.
  • the SR unit circuit 10c in the period AT4 and the period AT5, the SR unit circuit 10c is in a state where the TFT 16bg is in an operating state and the voltage Vbg of the back gate electrode 48 of the TFT 16bg is lower than the gate voltage Vg (Vbg ⁇ Vg). Thereby, the SR unit circuit 10c can suppress the variation (shift) of the threshold voltage of the TFT 16bg.
  • a voltage indicating an L state is applied to the gate electrode 42 of the TFT 16bg by the node N2, and the initialization signal CLR (C) causes the TFT 16bg to A voltage indicating the H state is applied to the back gate electrode 48. That is, the SR unit circuit 10 c applies a voltage indicating the H state to the back gate electrode 48 when applying a voltage indicating the L state to the gate electrode 42.
  • the SR unit circuit 10c in the period RT5, the SR unit circuit 10c is in a state where the TFT 16bg is inactive and the voltage Vbg of the back gate electrode 48 of the TFT 16bg is higher than the gate voltage Vg (Vbg> Vg). Control to be. Thereby, the SR unit circuit 10c can promote the recovery of the threshold voltage (Vth) in the TFT 16bg that has been shifted to the plus.
  • the SR unit circuit 10c has the TFT 16bg (control) that controls the conduction state between the power supply line Lvss to which the power supply voltage vss is supplied and a predetermined node of the SR unit circuit 10c.
  • the TFT 16bg is a double-gate transistor (TFT 40).
  • the predetermined node includes an output terminal To that outputs the output signal Q.
  • the SR unit circuit 10c includes a TFT 16bg that functions as a pull-down transistor.
  • the shift register circuit 1 since the shift register circuit 1 according to the present embodiment includes the TFT 16bg, it is possible to suppress the above-described malfunction. Furthermore, since the TFT 16bg has little characteristic deterioration, the shift register circuit 1 according to the present embodiment can also avoid a phenomenon in which oscillation easily occurs with time.
  • the shift register circuit 1 in the present embodiment can realize the display device 100 with higher reliability than the conventional one.
  • the TFT 16bg is a transistor whose characteristics are likely to deteriorate because the operation period in one frame period (1V period T1V) is long (duty is large). Therefore, the shift register circuit 1 according to the present embodiment can be expected to be highly effective by reducing the characteristic deterioration of the TFT 16bg.
  • the back gate electrode 48 of the TFT 16bg is connected to a signal line to which an initialization signal CLR that initializes the internal state of the SR unit circuit 10c is supplied.
  • the shift register circuit 1 in the present embodiment can promote the recovery of the threshold voltage shift in the TFT 16bg in parallel in the SR unit circuits 10c in all stages. Therefore, the shift register circuit 1 in the present embodiment can efficiently reduce the deterioration of the characteristics of the TFT 40 as compared with the first to third embodiments.
  • the shift register circuit 1 according to this embodiment is different from the fourth embodiment in that the shift unit circuit 1 is replaced with an SR unit circuit 10d instead of the SR unit circuit 10c.
  • the shift register circuit 1 according to the present embodiment is the same as that of the fourth embodiment except that the SR unit circuit 10c shown in FIG. 16 is replaced with the SR unit circuit 10d, and the description thereof is omitted here.
  • the configuration of the display device 100 in the present embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
  • FIG. 19 is a schematic block diagram showing an example of the SR unit circuit 10d according to the fifth embodiment.
  • the SR unit circuit 10d includes TFTs (11 to 15, 16bg, 17, 18bg) and a capacitor 30.
  • TFTs 11 to 15, 16bg, 17, 18bg
  • capacitor 30 the same components as those in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • This embodiment is different from the fourth embodiment in that a double gate TFT 18bg is further added to the SR unit circuit 10c shown in FIG.
  • the TFT 18bg has a drain terminal connected to the node N1, a gate terminal connected to the node N2, and a source terminal connected to the power supply line Lvss.
  • the TFT 18bg is a control transistor that controls a conduction state between the power supply line Lvss to which the power supply voltage vss is supplied and the node N1.
  • the TFT 18bg is constituted by a TFT 40 having a double gate structure.
  • the gate electrode 42 is connected to the node N2, and the back gate electrode 48 is connected to the signal line of the initialization signal C.
  • the back gate electrode 48 of the TFT 18bg is connected to a signal line to which an initialization signal for initializing the internal state of the SR unit circuit 10d is supplied. Further, the TFT 18bg becomes conductive when the node N2 is in the H state, and sets the node N1 to the L state (pull down). Further, the TFT 18bg becomes non-conductive when the node N2 is in the L state.
  • the SR unit circuit 10d according to the present embodiment is a TFT that controls a conduction state between the power supply line Lvss to which the power supply voltage (for example, the power supply voltage vss) is supplied and a predetermined node of the SR unit circuit 10d. 16bg, 18bg), and the TFT (16bg, 18bg) is a TFT 40 having a double gate structure.
  • the predetermined node includes an output terminal To that outputs an output signal Q and a node N1.
  • the shift register circuit 1 in this embodiment is the same as that of the fourth embodiment shown in FIG.
  • the voltage of the node N2 corresponds to the voltage (gate voltage Vg) applied to the gate electrode 42 of the TFT (16bg, 18bg), and the voltage of the initialization signal CLR (C) is the TFT (16bg, 18 bg) corresponding to a voltage (back gate voltage Vbg) applied to the back gate electrode 48.
  • the TFTs (16bg, 18bg) are in the operating state, and the back gate electrode 48 of the TFT (16bg, 18bg) Control is performed so that the voltage Vbg is lower than the gate voltage Vg (Vbg ⁇ Vg).
  • the SR unit circuit 10d can suppress the variation (shift) of the threshold voltage of the TFT (16bg, 18bg).
  • the TFTs (16bg, 18bg) are in the non-operating state, and the voltage Vbg of the back gate electrode 48 of the TFT (16bg, 18bg) is higher than the gate voltage Vg. Control is performed so as to be in a state (Vbg> Vg). Thereby, the SR unit circuit 10d can promote the recovery of the threshold voltage shift in the TFTs (16bg, 18bg).
  • the SR unit circuit 10d includes the TFT 16bg and the TFT 18bg that control the conduction state between the power supply line Lvss supplied with the power supply voltage vss and a predetermined node of the SR unit circuit 10d.
  • Control transistor and TFTs (16bg, 18bg) are double gate transistors (TFT40).
  • the predetermined nodes include an output terminal To that outputs the output signal Q and a node N1 that is connected to the gate electrode of the TFT 15 (output transistor) connected to the output terminal To.
  • the shift register circuit 1 in the present embodiment can reduce the deterioration of characteristics of the TFTs (16bg, 18bg) that supply the power supply voltage vss to the output terminal To. Therefore, the shift register circuit 1 in this embodiment has the same effect as that of the fourth embodiment.
  • the SR unit circuit 10d includes a TFT 18bg that functions as a pull-down transistor.
  • the shift register circuit 1 stabilizes the node N1, which is an internal node, in a non-operating state, so that the shift register circuit 1 is made more resistant to noise caused by the clock signal CK than the fourth embodiment. Can do.
  • the clock signal CK is also generated in the non-operating stage SR unit circuit 10d due to the parasitic capacitance between the gate terminal of the TFT 15 and the drain terminal to which the clock signal CK is input. Synchronized noise may be output from the output terminal To.
  • the output waveform of the gate signal Gn may oscillate depending on characteristic variations.
  • the shift register circuit 1 and the TFT 18bg in the present embodiment are provided, the change of the node N1 can be suppressed, and the above-described operation failure can be suppressed.
  • the shift register circuit 1 according to the present embodiment is different from the first to fifth embodiments in the configuration of a double-gate transistor.
  • a TFT 40a having a double gate structure according to this embodiment will be described with reference to FIG.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing an example of a TFT 40a having a double gate structure in the sixth embodiment.
  • a TFT 40a having a double gate structure has a substrate 41, a gate electrode 42, a gate insulating film 43, a source electrode 44, a drain electrode 45, a semiconductor layer 46, an insulating film 47, a liquid crystal layer 49, and a back gate electrode 48a. is doing.
  • the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the TFT 40 in this embodiment includes a liquid crystal layer 49 on the insulating film 47, and the back gate electrode 48a is formed as a counter electrode of the liquid crystal display panel via the insulating film 47 and the liquid crystal layer 49 sealed with liquid crystal. ing.
  • shift register circuit 1 according to a sixth embodiment will be described with reference to the drawings.
  • the shift register circuit 1 in this embodiment is the same as that of the fourth embodiment except that the SR unit circuit 10c shown in FIG. 16 is replaced with the SR unit circuit 10e, and thus the description thereof is omitted here.
  • the configuration of the display device 100 in the present embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
  • FIG. 21 is a schematic block diagram showing an example of the SR unit circuit 10e in the sixth embodiment.
  • the SR unit circuit 10e includes TFTs (11bg to 20bg) and a capacitor 30.
  • the TFTs (11bg to 20bg) are constituted by the above-described double gate structure TFT 40a, and the back gate electrode 48a of the TFT (11bg to 20bg) is used as a counter electrode as a COM signal line of the display device 100. It is connected to the.
  • TFT 19bg all TFTs are replaced with TFTs 40a having a double gate structure, and the TFT 19bg and The difference from the fifth embodiment is that a TFT 20bg is added.
  • the TFTs (11bg to 18bg) have the same connection and the same function as the SR unit circuit 10d in the fifth embodiment except that the connection of the back gate electrode 48a is different. Description is omitted.
  • the TFT 19bg and the TFT 20bg will be described.
  • the TFT 19bg has a drain terminal connected to the node N1, a gate terminal connected to the initialization signal C, and a source terminal connected to the power supply line Lvss.
  • the TFT 19bg is a control transistor that controls a conduction state between the power supply line Lvss to which the power supply voltage vss is supplied and the node N1.
  • the TFT 19bg becomes conductive when the initialization signal C (initialization signal CLR) is in the H state, and sets the node N1 to the L state (pull down). Further, the TFT 19bg becomes non-conductive when the initialization signal C (initialization signal CLR) is in the L state.
  • the TFT 20bg has a drain terminal connected to the output terminal To, a gate terminal connected to the initialization signal C, and a source terminal connected to the power supply line Lvss.
  • the TFT 20bg is a control transistor that controls a conduction state between the power supply line Lvss to which the power supply voltage vss is supplied and the output terminal To.
  • the TFT 20bg becomes conductive when the initialization signal C (initialization signal CLR) is in the H state, and sets the output terminal To (scanning line GLn) to the L state (pull down). Further, the TFT 20bg becomes non-conductive when the initialization signal C (initialization signal CLR) is in the L state.
  • the TFT 19bg, the TFT 17bg, and the TFT 20bg become conductive, and the node N1 and the node N2 correspond to each of them.
  • the output terminal To is initialized to the L state.
  • FIG. 22 is a time chart illustrating an example of the operation of the shift register circuit 1 according to the sixth embodiment.
  • waveforms W31 to W33 sequentially show the voltage waveform of the clock signal CK1, the voltage waveform of the clock signal CK2, and the voltage waveform of the start pulse signal SP.
  • Waveforms W34 to W36 show the voltage waveform of the node N1 (N1n), the voltage waveform of the node N2 (N2n), and the voltage waveform of the gate signal Gn (Qn) in the n-th SR unit circuit 10e.
  • Waveforms W37 to W39 sequentially show the voltage waveform of the initialization signal CLR, the voltage waveform of the power supply voltage vdd, and the voltage waveform of the common signal COM (common signal) (voltage waveform of the counter electrode).
  • the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the signal level (voltage) of each waveform.
  • the start pulse signal SP corresponds to the input pulse signal S in the SR unit circuit 10e_1
  • the gate signal Gn corresponds to the output signal Q in the nth stage SR unit circuit 10e.
  • the voltage of the node N2n corresponds to the voltage (gate voltage Vg) applied to the gate electrode 42 of the TFT 16bg
  • the voltage of the initialization signal CLR (C) is that of the TFT (17bg, 19bg, 20bg). This corresponds to the voltage (gate voltage Vg) applied to the gate electrode 42.
  • the voltage at the node N1n corresponds to the voltage (gate voltage Vg) applied to the gate electrode 42 of the TFT 14bg and the TFT 15bg.
  • the voltage of the common signal COM corresponds to the voltage (back gate voltage Vbg) applied to the back gate electrode 48a of the TFT (11bg to 20bg).
  • “H” is a voltage (H level) indicating that the logic state is a High state
  • “L” is a voltage (L level) indicating that the logic state is a Low state
  • the voltage V1 is a voltage that is lowered from the H level supplied to the signal line of the input pulse signal S by the threshold voltage of the TFT 11bg.
  • the voltage V2 is a voltage that is higher than the voltage V1 by the bootstrap operation of the capacitor 30, and is higher than “voltage indicating the H state of the clock signal CK + threshold voltage of the TFT 15bg”.
  • the voltage V3 is a voltage that is lowered from the power supply voltage vdd supplied to the power supply line Lvdd by the threshold voltage of the TFT 13bg.
  • the voltage Vcom is an optimum counter voltage in the AC driving of the liquid crystal, and is generally a voltage in the vicinity of the middle between the H level and the L level.
  • the shift register circuit 1 starts a shift operation.
  • the operation from time t31 to time t33 is the same as the operation from time t21 to time t23 in FIG.
  • the shift register circuit 1 causes the initialization signal CLR to transition from the L state to the H state at time t34 after outputting the gate signals (G1 to Gn,...) For all the scanning lines.
  • the TFTs (17bg, 19bg, 20bg) of the SR unit circuits 10e in all stages are turned on, and the TFTs (17bg, 19bg, 20bg) are connected to predetermined nodes (for example, the node N2 (N2n) )) Is shifted to the L level (see waveform W35).
  • the display device 100 of the present embodiment sets the power supply voltage vdd to the L state (for example, the power supply voltage vss) and the common signal COM to the H state in synchronization with the initialization signal CLR.
  • the TFT 17bg is turned off, and the TFT 17bg Node N2 (node N2n) is transited from L level to voltage V3 (see waveform W35).
  • the TFT 14bg is in a non-conductive state.
  • the shift register circuit 1 starts the shift operation again and repeats the above-described operation.
  • the period from time t31 to time t36 corresponds to 1V period T1V (one frame period) of the display device 100.
  • the voltage (gate voltage Vg) applied to the gate electrode 42 of the TFT (11bg to 20bg) is not common, while the voltage of the common signal COM is common to the back gate electrode 48a of the TFT (11bg to 20bg). Is a voltage applied to (back gate voltage Vbg).
  • the voltage indicating the H state is applied to the gate electrode 42 of the TFT (11bg to 20bg) in at least a part of the period AT6 before the time t34, and the TFT is generated by the common signal COM.
  • a COM voltage is applied to the back gate electrode 48a of (11bg to 20bg). That is, the SR unit circuit 10e applies the COM voltage to the back gate electrode 48a when the voltage indicating the H state is applied to the gate electrode 42.
  • at least a voltage whose logic state is lower than the voltage indicating the High state is applied to the back gate electrode 48a.
  • the SR unit circuit 10e in at least a part of the period AT6, has the TFTs (11bg to 20bg) in the operating state, and the back gate electrode 48a of the TFT (11bg to 20bg).
  • the voltage Vbg is controlled to be lower than the gate voltage Vg (Vbg ⁇ Vg).
  • the SR unit circuit 10e can suppress the fluctuation (shift) of the threshold voltage of the TFTs (11bg to 20bg).
  • a voltage indicating the L state is applied to the gate electrode 42 of the TFT (11bg to 16bg, 18bg), and the TFT ( 11bg to 16bg, 18bg) is applied with a voltage indicating the H state. That is, the SR unit circuit 10e applies the voltage indicating the H state to the back gate electrode 48a when the voltage indicating the L state is applied to the gate electrode 42.
  • This period RT6 corresponds to a blanking period in the display device 100. In addition, during a part of the blanking period, at least a voltage equal to or higher than the voltage at which the logic state indicates the H state is applied to the back gate electrode 48a.
  • the SR unit circuit 10e in the period RT6, has the TFTs (11bg to 16bg, 18bg) in the non-operating state, and the TFTs (17bg, 19bg, Control is performed so that the voltage Vbg of the back gate electrode 48a of the TFTs (11bg to 16bg, 18bg) except 20bg) is higher than the gate voltage Vg (Vbg> Vg).
  • the SR unit circuit 10e can promote the recovery of the threshold voltage shift in the TFTs (11bg to 16bg, 18bg).
  • the back gate electrode 48a is formed as the counter electrode of the liquid crystal display panel through the insulating film 47 and the liquid crystal layer 49 in which the liquid crystal is sealed.
  • the TFT 40a having a double gate structure in the present embodiment can be formed without requiring an additional process step.
  • the shift register circuit 1 in the present embodiment can control the voltage applied to the back gate electrode 48a of the TFT 40a in parallel by the common signal COM. Therefore, the shift register circuit 1 in the present embodiment can efficiently reduce the characteristic deterioration of the TFT 40a as compared with the first to fifth embodiments.
  • the back gate electrode 48a since the back gate electrode 48a is formed as a counter electrode, the back gate electrode 48a can be provided only for an arbitrary TFT by patterning the counter electrode. Therefore, the TFT 40a having the double gate structure may be a part of the transistors constituting the SR unit circuit 10e. That is, the back gate electrode 48a that is the counter electrode may be formed in some transistors.
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified without departing from the spirit of the present invention.
  • the above embodiments have been described with respect to a case where they are implemented independently, the above embodiments may be combined and implemented.
  • the TFT 40 is a thin film transistor using an oxide semiconductor such as In—Ga—Zn—O has been described as an example.
  • the TFT 40 may be amorphous silicon. Any transistor using other semiconductors may be used as long as the threshold voltage varies due to the voltage stress of the gate electrode.
  • the case where the TFT 40 having the double gate structure is applied to the shift register circuit 1 included in the scanning line driving circuit 102 has been described.
  • the signal line driving circuit 103 included in the signal line driving circuit 103 is described as an example.
  • a TFT 40 having a double gate structure may be applied.
  • the case where the display device 100 is a liquid crystal display device has been described as an example.
  • other types of display devices such as an organic EL (Electro-Luminescence) display device may be used. .
  • the shift register circuit 1 is configured such that the voltage applied to the back gate electrode 48 is controlled by the output signal Q (reset signal R) from the SR unit circuit 10a at the next stage (the subsequent stage).
  • the voltage applied to the back gate electrode 48 may be controlled by the output signal Q of the SR unit circuit 10a at the other stage.
  • the shift register circuit 1 may control the voltage applied to the back gate electrode 48 by the output signal Q of the SR unit circuit 10a at the preceding stage or the SR unit circuit 10a at the subsequent stage.
  • the timing at which the initialization signal CLR falls may be changed. For example, when the timing at which the initialization signal CLR falls is earlier than the timing at which the common signal COM falls, also in the TFTs (17bg, 19bg, 20bg) in which the initialization signal C is connected to the gate electrode 42, It becomes possible to promote the recovery of the threshold shift. In the period RT6, the recovery operation can be further promoted by setting the voltage of the common signal COM supplied to the counter electrode to a higher voltage than the normally used High voltage.
  • the present invention can be applied to a display device such as a liquid crystal television.

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Abstract

 シフトレジスタ回路は、入力されるパルス信号をクロック信号に基づいて出力信号として出力する単位回路が縦続に複数段接続され、複数段の単位回路のそれぞれから出力信号を順次に出力するシフトレジスタ回路であって、単位回路は、ドレイン電極とソース電極との間の導通状態を制御する第1ゲート電極と、ドレイン電極とソース電極との間の半導体層を挟んで第1ゲート電極と対向して配置され、絶縁層を介して形成された第2ゲート電極とを有するダブルゲート構造のトランジスタを備え、第1ゲート電極に印加する電圧に応じて、所定の電圧を第2ゲート電極に印加する。

Description

シフトレジスタ回路、駆動回路、及び表示装置
 本発明は、シフトレジスタ回路、駆動回路、及び表示装置に関する。
 本願は、2013年3月12日に、日本に出願された特願2013-049623号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 近年、アクティブマトリックス型の表示装置において、画素への電荷を注入する制御を行う画素用TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)と、駆動回路などの周辺回路を構成する周辺回路用TFTとを、同一のガラス基板上に形成する、いわゆるモノリシック回路技術が普及してきている。
 ところで、上述のTFTは、ゲート電極に印加される電圧ストレスにより、TFTをスイッチ動作させるしきい値電圧が変動して、TFTの特性劣化を生じることが知られている。例えば、特許文献1には、バックゲートが設けられたダブルゲート構造のTFTが記載されており、このような特性劣化が生じた場合に、駆動回路が、バックゲートにしきい値電圧の変動と同極性の制御電圧を印加することで、しきい値電圧の変動を補償する技術が記載されている。
特開2006-174294号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の技術では、しきい値電圧の変動を補償することはできるが、例えば、しきい値電圧の変動が大きい場合には、数十V(ボルト)もの高い電圧をバックゲートに印加することが必要になることがある。また、特許文献1に記載の技術では、例えば、バックゲートに印加する制御電圧を生成するためのしきい値調整回路を備える必要がある。このようなことから、上述の表示装置では、しきい値電圧の変動を補償するのではなく、しきい値電圧が変動する特性劣化そのものを低減することが望まれる。
 本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、特性劣化を低減することができるシフトレジスタ回路、駆動回路、及び表示装置を提供することにある。
 上記問題を解決するために、本発明の一態様に係るシフトレジスタ回路は、入力されるパルス信号をクロック信号に基づいて出力信号として出力する単位回路が縦続に複数段接続され、複数段の前記単位回路のそれぞれから前記出力信号を順次に出力するシフトレジスタ回路であって、前記単位回路は、ドレイン電極とソース電極との間の導通状態を制御する第1ゲート電極と、前記ドレイン電極と前記ソース電極との間の半導体層を挟んで前記第1ゲート電極と対向して配置され、絶縁層を介して形成された第2ゲート電極とを有するダブルゲート構造のトランジスタを備え、前記第1ゲート電極に印加する電圧に応じて、所定の電圧を前記第2ゲート電極に印加する。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路において、前記単位回路は、論理状態がHigh状態を示す電圧を前記第1ゲート電極に印加する場合に、論理状態がLow状態を示す電圧を前記第2ゲート電極に印加するように構成されてもよい。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路において、前記単位回路は、論理状態がLow状態を示す電圧を前記第1ゲート電極に印加する場合に、論理状態がHigh状態を示す電圧を前記第2ゲート電極に印加するように構成されてもよい。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路において、前記単位回路は、前記論理状態がLow状態を示す電圧を前記第1ゲート電極に印加する期間のうちの一部の期間において、論理状態がHigh状態を示す電圧を前記第2ゲート電極に印加するように構成されてもよい。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路にいて、前記単位回路は、前記出力信号を出力する出力端子に接続され、前記出力信号を出力する出力トランジスタを備えてもよく、少なくとも前記出力トランジスタが、前記ダブルゲート構造のトランジスタであってもよい。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路において、前記出力トランジスタの前記第2ゲート電極は、前記第1ゲート電極に印加される電圧の論理状態を反転した論理状態を示す電圧が印加されるように、自段の前記単位回路の内部ノードに接続されていてもよい。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路において、前記出力トランジスタの前記第2ゲート電極は、他段の前記単位回路の前記出力端子に接続されていてもよい。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路において、前記出力トランジスタの前記第2ゲート電極は、前記クロック信号とは位相の異なる第2クロック信号に接続されていてもよい。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路において、前記単位回路は、電源電圧が供給される電源線と前記単位回路の所定のノードとの間の導通状態を制御する制御トランジスタを備えてもよく、前記制御トランジスタが、前記ダブルゲート構造のトランジスタであってもよい。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路において、前記所定のノードには、前記出力信号を出力する出力端子が含まれてもよい。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路において、前記所定のノードには、前記出力信号を出力する出力端子に接続される出力トランジスタのゲート電極に接続されるノードが含まれてもよい。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路において、前記制御トランジスタの前記第2ゲート電極は、前記単位回路の内部状態を初期化する初期化信号が供給される信号線に接続されていてもよい。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路において、前記ダブルゲート構造のトランジスタは、酸化物半導体によって形成されていてもよい。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路において、前記ダブルゲート構造のトランジスタは、帰線期間のうちの一部の期間において、少なくとも論理状態がHigh状態を示す電圧以上の電圧を前記第2ゲート電極に印加するように構成されてもよい。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路において、前記第2ゲート電極は、透明電極として形成されていてもよい。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路において、前記第2ゲート電極は、前記絶縁層及び液晶が封止された液晶層を介して液晶表示パネルの対向電極として形成されていてもよい。
 また、本発明の一態様は、上記のシフトレジスタ回路において、前記ダブルゲート構造のトランジスタは、前記単位回路を構成するトランジスタのうちの一部のトランジスタであってもよく、前記対向電極は、前記一部のトランジスタに形成されていてもよい。
 また、本発明の他の一態様に係る駆動回路は、上記のシフトレジスタ回路を備える。
 また、本発明の他の一態様に係る表示装置は、上記の駆動回路を備える。
 本発明の態様によれば、特性劣化を低減することができる。
本発明の複数の実施形態において共通に用いられる表示装置の一例を示す概略ブロック図である。 第1の実施形態におけるシフトレジスタ回路の一例を示す概略ブロック図である。 第1の実施形態におけるSR単位回路の一例を示す概略ブロック図である。 第1の実施形態におけるダブルゲート構造のTFTの一例を示す断面図である。 第1の実施形態におけるシフトレジスタ回路の動作の一例を示すタイムチャートである。 第1の実施形態におけるSR単位回路の動作の一例を示すタイムチャートである。 本実施形態によるダブルゲート構造のTFTの動作状態における制御の一例を説明する図である。 本実施形態によるダブルゲート構造のTFTの動作状態におけるしきい値変化の一例を示す図である。 本実施形態によるダブルゲート構造のTFTの非動作状態における制御の一例を説明する図である。 本実施形態によるダブルゲート構造のTFTの非動作状態におけるしきい値変化の一例を示す図である。 第2の実施形態におけるSR単位回路の一例を示す概略ブロック図である。 第2の実施形態におけるSR単位回路の動作の一例を示すタイムチャートである。 第3の実施形態におけるシフトレジスタ回路の一例を示す概略ブロック図である。 第3の実施形態におけるSR単位回路の一例を示す概略ブロック図である。 第3の実施形態におけるSR単位回路の動作の一例を示すタイムチャートである。 第4の実施形態におけるシフトレジスタ回路の一例を示す概略ブロック図である。 第4の実施形態におけるSR単位回路の一例を示す概略ブロック図である。 第4の実施形態におけるシフトレジスタ回路の動作の一例を示すタイムチャートである。 第5の実施形態におけるSR単位回路の一例を示す概略ブロック図である。 第6の実施形態におけるダブルゲート構造のTFTの一例を示す断面図である。 第6の実施形態におけるSR単位回路の一例を示す概略ブロック図である。 第6の実施形態におけるシフトレジスタ回路の動作の一例を示すタイムチャートである。
 以下、本発明の一実施形態によるシフトレジスタ回路、駆動回路、及び表示装置について図面を参照して説明する。
 [第1の実施形態]
 まず、本実施形態における表示装置100の構成について説明する。
 図1は、本発明の複数の実施形態において共通に用いられる表示装置100の一例を示す概略ブロック図である。
 図1において、表示装置100は、例えば、アクティブマトリクス型の液晶表示装置であり、表示部101、走査線駆動回路102、及び信号線駆動回路103を備えている。
 表示部101は、複数本の信号線(SL1~SLn、・・・)と、複数本の走査線(GL1~GLn、・・・)と、複数の画素部PIXを備えている。
 画素部PIXは、複数本の信号線(SL1~SLn、・・・)と複数本の走査線(GL1~GLn、・・・)との交差点にマトリックス状に配置され、表示装置100の表示領域を構成する。また、複数の画素部PIXは、2枚の基板の間に挿入された液晶材料と、基板上に設けられた画素用TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)104と、液晶材料により形成される画素容量部105とをそれぞれ備えている。
 画素用TFT104は、上述の交差点を通過する走査線(GLn)にゲート端子が接続され、信号線(SLn)にソース端子が接続され、ドレイン端子が画素容量部105の第1端子に接続されている。
 なお、本実施形態では、画素用TFT104は、Nチャネル型電界効果トランジスタ(以下、「N型トランジスタ」という)であり、半導体層の材料としては、例えば、In-Ga-Zn-O(酸化インジウムガリウム亜鉛)等の酸化物半導体などを用いることができる。
 画素容量部105は、表示装置100に映像(画像)を表示するデータ信号に基づく各画素値に対応する電圧を保持する。
 走査線駆動回路102は、シフトレジスタ回路1を備え、走査線(GL1~GLn、・・・)を選択する走査信号(後述するゲート信号G1~Gn、・・・)を生成する駆動回路である。走査線駆動回路102は、シフトレジスタ回路1が、後述するクロック信号(CK1、CK2)に同期してスタートパルス(後述するスタートパルス信号SP)を順次にシフトすることによって、所定の間隔ずつタイミングが異なる走査信号を各走査線GLnに出力する。シフトレジスタ回路1の詳細については後述する。
 なお、本実施形態では、走査線駆動回路102は、上述した画素用TFT104と同一のガラス基板上に形成された周辺回路用TFTにより構成されている。ここで、周辺回路用TFTは、画素用TFT104と同様に、N型トランジスタであり、半導体層の材料としては、例えば、In-Ga-Zn-O等の酸化物半導体などを用いることができる。
 信号線駆動回路103は、各画素部PIXに画素値に対応する電圧を供給するデータ信号を生成する駆動回路である。信号線駆動回路103は、走査線(GL1~GLn、・・・)の選択に同期して、生成したデータ信号を画素に出力する。
 次に、図2を参照して、第1の実施形態におけるシフトレジスタ回路1の構成について説明する。
 図2は、第1の実施形態におけるシフトレジスタ回路1(図1)の一例を示す概略ブロック図である。
 この図において、シフトレジスタ回路1は、複数のSR単位回路10(10_1、10_2、10_3、10_4、・・・)を備えている。シフトレジスタ回路1は、複数のSR単位回路10が縦続接続され、スタートパルス信号SPを受け取るとクロック信号(CK1、CK2)に基づいて、複数段のSR単位回路10から走査線(GL1~GLn、・・・)にゲート信号G1~Gnを順次に出力する。
 ここで、SR単位回路10_1、SR単位回路10_2、SR単位回路10_3、SR単位回路10_4、・・・のそれぞれは、同様の構成であるため、任意のSR単位回路など特に区別しない場合、又は、単にシフトレジスタ回路1が備えるSR単位回路を示す場合には、SR単位回路10として説明することがある。
 なお、図2に示す例では、奇数段のSR単位回路10(SR単位回路10_1、及びSR単位回路10_3)のクロック信号CKの入力端子に、クロック信号CK1の信号線が接続されている。また、偶数段のSR単位回路10(SR単位回路10_2、及びSR単位回路10_4)のクロック信号CKの入力端子に、クロック信号CK2の信号線が接続されている。ここで、クロック信号CK1とクロック信号CK2とは、互いに位相の異なるクロック信号である。
 SR単位回路10_1において、入力パルス信号S(入力信号)の入力端子は、スタートパルス信号SPの信号線に接続され、リセット信号Rの入力端子は、次段(後段)のSR単位回路10_2の出力信号Qの信号線(走査線GL2)に接続されている。また、SR単位回路10_1において、出力信号Qの出力端子は、走査線GL1に接続されるとともに、次段のSR単位回路10_2の入力パルス信号Sの入力端子に接続されている。
 また、SR単位回路10_2において、入力パルス信号Sの入力端子は、前段のSR単位回路10_1の出力信号Qの信号線(走査線GL1)に接続され、リセット信号Rの入力端子は、次段のSR単位回路10_3の出力信号Qの信号線(走査線GL3)に接続されている。また、SR単位回路10_2において、出力信号Qの出力端子は、走査線GL2に接続されるとともに、次段のSR単位回路10_3の入力パルス信号Sの入力端子と、前段のSR単位回路10_1のリセット信号Rの入力端子とに接続されている。
 SR単位回路10_3、及びSR単位回路10_4においても、SR単位回路10_2と同様に、入力パルス信号Sの入力端子は、前段のSR単位回路10の出力信号Qの信号線に接続され、リセット信号Rの入力端子は、次段のSR単位回路10の出力信号Qの信号線に接続されている。
 このように、シフトレジスタ回路1は、SR単位回路10が縦続に複数段接続され、複数段のSR単位回路10のそれぞれから走査線GL1~GL4、・・・に出力信号を順次に出力する。
 次に、図3を参照して、本実施形態におけるSR単位回路10の構成について説明する。
 図3は、第1の実施形態におけるSR単位回路10の一例を示す概略ブロック図である。
 この図において、SR単位回路10は、TFT(11~14、15bg、16)、及びコンデンサ30を備えている。ここで、TFT(11~14、15bg、16)は、上述した周辺回路用TFTであり、例えば、In-Ga-Zn-O等の酸化物半導体を用いたNチャネル型の薄膜トランジスタである。
 TFT11は、ドレイン端子及びゲート端子が入力パルス信号S(入力信号)の信号線に接続され、ソース端子がノードN1に接続されている。TFT11は、ダイオードとして機能し、入力パルス信号Sの論理状態がHigh状態(以下、「H状態」ということがある)になった場合に、入力パルス信号Sの信号線に供給されたH状態を示す電圧からTFT11のしきい値電圧分だけ低下した電圧をノードN1に供給する。
 TFT12は、ドレイン端子がノードN1に接続され、ゲート端子がリセット信号Rの信号線に接続され、ソース端子が電源電圧vssを供給する電源線Lvssに接続されている。ここで、電源電圧vssは、SR単位回路10の動作において基準となる電位として供給される電圧である。TFT12は、リセット信号RがH状態になった場合に導通状態になり、ノードN1をLow状態(以下、「L状態」ということがある)にする。ここで、Low状態は、High状態よりも電圧の低い論理状態であり、電圧が電源電圧vssである状態を示す。また、TFT12は、リセット信号RがL状態になった場合に、非導通状態になる。
 TFT13は、ドレイン端子及びゲート端子が電源電圧vddの電源線Lvddに接続され、ソース端子がノードN2に接続されている。ここで、TFT13は、ダイオードとして機能し、電源線Lvddに供給された電源電圧vddからTFT13のしきい値電圧分だけ低下した電圧をノードN2に供給する。なお、電源電圧vdd(第1の電源電位)は、電源電圧vss(第2の電源電位)よりも高い電圧(高い電位)である。
 TFT14は、ドレイン端子がノードN2に接続され、ゲート端子がノードN1に接続され、ソース端子が電源線Lvssに接続されている。TFT14は、ノードN1がH状態になった場合に、導通状態になり、ノードN2をL状態にする。また、TFT14は、ノードN1がL状態になった場合に、非導通状態になり、TFT13を介して電源線Lvddから供給される電圧によりノードN2をH状態にする。
 TFT15bgは、SR単位回路10の出力信号を出力する出力端子Toに接続され、パルス信号を出力信号Q(Gn)として出力する出力トランジスタである。具体的に、TFT15bgは、ドレイン端子がクロック信号CKの信号線に接続され、ゲート端子がノードN1に接続され、ソース端子が出力端子Toに接続されている。
 また、TFT15bgは、後述するダブルゲート構造のTFT40(図4を参照)により構成されている。すなわち、TFT15bgは、図4に示すように、ドレイン電極45(ドレイン端子)とソース電極44(ソース端子)との間の導通状態を制御するゲート端子としてのゲート電極42(第1ゲート電極)と、しきい値電圧Vthの変動(シフト)を抑制、又は回復させる制御に用いるバックゲート電極48(第2ゲート電極)とを備えている。TFT15bgは、ゲート電極42がノードN1に接続され、バックゲート電極48がノードN2に接続されている。
 図3に戻って、TFT16は、ドレイン端子が出力端子Toに接続され、ゲート端子がノードN2に接続され、ソース端子が電源線Lvssに接続されている。ここで、TFT16は、電源電圧vssが供給される電源線Lvssと出力端子Toとの間の導通状態を制御する制御トランジスタである。TFT16は、ノードN2がH状態になった場合に、導通状態になり、出力端子ToをL状態にする。また、TFT16は、ノードN2がL状態になった場合に、非導通状態になる。なお、このTFT16が非導通状態になる場合であって、TFT15bgのゲート端子がH状態であるときに、TFT15bgは、クロック信号CKによりパルス信号を出力信号Qの出力端子Toに出力する。
 コンデンサ30は、ノードN1と出力端子Toとの間に接続されるブートストラップコンデンサである。コンデンサ30は、出力端子Toの電圧の変化分をノードN1に伝達し、ノードN1を「クロック信号CKのH状態を示す電圧+TFT15bgのしきい値電圧」よりも高い電圧にする。この動作をブートストラップ動作と呼び、TFT15bgは、ブートストラップ動作により、クロック信号CKのHレベルを電圧損失なしに出力端子Toに伝達する。
 次に、図4を参照して、上述のTFT15bgを構成するダブルゲート構造のTFT40(ダブルゲート構造のトランジスタ)の構成について説明する。
 図4は、本実施形態におけるダブルゲート構造のTFT40の一例を示す断面図である。
 この図において、ダブルゲート構造のTFT40は、基板41、ゲート電極42、ゲート絶縁膜43、ソース電極44、ドレイン電極45、半導体層46、絶縁膜47、及びバックゲート電極48を有している。
 基板41は、例えば、ガラス基板であり、図4に示すように、基板41上にゲート電極42が形成されている。また、ゲート電極42の上部には、ゲート絶縁膜43がゲート電極42に接して形成されている。
 ゲート絶縁膜43の上部には、半導体層46が、例えば、In-Ga-Zn-O等の酸化物半導体で形成され、この半導体層46の両端にはソース電極44及びドレイン電極45が形成される。すなわち、半導体層46は、ドレイン電極45とソース電極44との間に配置されて形成されている。なお、半導体層46、ソース電極44及びドレイン電極45は、ゲート絶縁膜43に接して形成されている。
 さらに、半導体層46、ソース電極44及びドレイン電極45の上部には、絶縁膜47(絶縁層)が半導体層46、ソース電極44及びドレイン電極45に接して形成され、この絶縁膜47上のゲート電極42に対向する位置に、バックゲート電極48が形成されている。すなわち、バックゲート電極48は、半導体層46を挟んでゲート電極42と対向して配置され、絶縁膜47を介して形成される。以上のダブルゲート構造のTFT40は、フォトリソグラフィー法のプロセスを用いて生成される。
 なお、バックゲート電極48は、上述した画素部PIXにおいて形成する透明導電膜(透明電極)と同じ層として形成する。これにより、本実施形態におけるダブルゲート構造のTFT40は、追加プロセス工程を必要とせずに、形成することができる。
 次に、第1の実施形態におけるシフトレジスタ回路1及びSR単位回路10の動作について、図面を参照して説明する。
 まず、図5を参照して、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1の動作について説明する。
 図5は、第1の実施形態におけるシフトレジスタ回路1の動作の一例を示すタイムチャートである。
 この図において、波形W1~W3は、クロック信号CK1の電圧波形、クロック信号CK2の電圧波形、及びスタートパルス信号SPの電圧波形を順に示している。また、波形W4~W7は、ゲート信号G1~G3の電圧波形、及びゲート信号Gnの電圧波形を示している。また、この図において、横軸は時間を示しており、縦軸は各波形の信号レベル(電圧)を示している。
 ここでは、スタートパルス信号SPは、SR単位回路10_1における入力パルス信号S(図3)に対応し、ゲート信号G1は、SR単位回路10_1における出力信号Qに対応するとともに、SR単位回路10_2における入力パルス信号Sに対応する。ゲート信号G2は、SR単位回路10_2における出力信号Qに対応するとともに、SR単位回路10_3における入力パルス信号SとSR単位回路10_1におけるリセット信号Rとに対応する。同様に、ゲート信号G3は、SR単位回路10_3における出力信号Qに対応するとともに、SR単位回路10_4における入力パルス信号SとSR単位回路10_2におけるリセット信号Rとに対応する。また、ゲート信号Gnは、n段目のSR単位回路10における出力信号Qに対応する。
 なお、図中の“H”は、論理状態がHigh状態を示す電圧(Hレベル)であり、“L”は、論理状態がLow状態を示す電圧(Lレベル)である。
 図5に示すように、まず、時刻t1において、スタートパルス信号SPがLレベルからHレベルに遷移した場合(波形W3参照)に、シフトレジスタ回路1は、シフト動作を開始する。
 続いて、時刻t2におけるスタートパルス信号SPの立ち上がり後の最初のクロック信号CK1の立ち上がりに応じて、シフトレジスタ回路1は、ゲート信号G1(波形W4参照)をLレベルからHレベルに遷移させ、ゲート信号G1としてパルス信号を出力する。なお、ゲート信号G1の信号線である走査線GL1は、次段のSR単位回路10の入力パルス信号Sの入力端子に接続されており、このパルス信号は、次段のSR単位回路10(SR単位回路10_2)の入力パルス信号Sとなる。
 次に、時刻t3において、クロック信号CK1の立ち下がりに応じて、シフトレジスタ回路1は、ゲート信号G1をHレベルからLレベルに遷移させる。
 次に、時刻t4において、ゲート信号G1の立ち上がり後の最初のクロック信号CK2の立ち上がりに応じて、シフトレジスタ回路1は、ゲート信号G2(波形W5参照)をLレベルからHレベルに遷移させ、ゲート信号G2としてパルス信号を出力する。なお、ゲート信号G2の信号線である走査線GL2は、次段のSR単位回路10の入力パルス信号Sの入力端子に接続されており、このパルス信号は、次段のSR単位回路10(SR単位回路10_3)の入力パルス信号Sとなる。
 次に、時刻t5において、クロック信号CK2の立ち下がりに応じて、シフトレジスタ回路1は、ゲート信号G2をHレベルからLレベルに遷移させる。
 次に、時刻t6において、ゲート信号G2の立ち上がり後の最初のクロック信号CK1の立ち上がりに応じて、シフトレジスタ回路1は、ゲート信号G3(波形W6参照)をLレベルからHレベルに遷移させ、ゲート信号G3としてパルス信号を出力する。なお、ゲート信号G3の信号線である走査線GL3は、次段のSR単位回路10の入力パルス信号Sの入力端子に接続されており、このパルス信号は、次段のSR単位回路10(SR単位回路10_4)の入力パルス信号Sとなる。
 次に、時刻t7において、クロック信号CK1の立ち下がりに応じて、シフトレジスタ回路1は、ゲート信号G3をHレベルからLレベルに遷移させる。
 以降は、クロック信号CK2の立ち上がり、又はクロック信号CK1の立ち上がりに応じて、シフトレジスタ回路1は、パルス信号をゲート信号として順次出力する。例えば、時刻t8から時刻t9までの期間(クロック信号CK1がHレベルの期間)に、シフトレジスタ回路1は、パルス信号をゲート信号Gnとして出力する(波形W7参照)。
 このように、シフトレジスタ回路1は、入力されるパルス信号(スタートパルス信号SP)をクロック信号(CK1,CK2)に基づいて出力信号として順次に出力する。
 次に、図6を参照して、本実施形態におけるSR単位回路10の動作について説明する。
 図6は、第1の実施形態におけるSR単位回路10の動作の一例を示すタイムチャートである。
 この図において、波形W11~W17は、クロック信号CK(CK1)の電圧波形、クロック信号CK2の電圧波形、及び入力パルス信号Sの電圧波形、ノードN1の電圧波形、ノードN2の電圧波形、出力信号Qの電圧波形、及びリセット信号Rの電圧波形を順に示している。また、この図において、横軸は時間を示しており、縦軸は各波形の信号レベル(電圧)を示している。
 なお、図中の“H”は、論理状態がHigh状態を示す電圧(Hレベル)であり、“L”は、論理状態がLow状態を示す電圧(Lレベル)である。また、電圧V1は、入力パルス信号Sの信号線に供給されたHレベルからTFT11のしきい値電圧分だけ低下した電圧である。また、電圧V2は、コンデンサ30のブートストラップ動作により電圧V1よりも高くなった電圧であり、「クロック信号CKのH状態を示す電圧+TFT15bgのしきい値電圧」よりも高い電圧である。また、電圧V3は、電源線Lvddに供給された電源電圧vddからTFT13のしきい値電圧分だけ低下した電圧である。
 また、ここでは、ノードN1の電圧は、TFT15bgのゲート電極42に印加される電圧(ゲート電圧Vg)に対応し、ノードN2の電圧は、TFT15bgのバックゲート電極48に印加される電圧(バックゲート電圧Vbg)に対応する。
 ここで、上述の各信号の初期状態は、クロック信号(CK1、CK2)、入力パルス信号S、ノードN1、出力信号Q、リセット信号RがLレベルであり、ノードN2がTFT13から供給された電圧V1である。
 図6に示すように、まず、時刻t11において、入力パルス信号SがLレベルからHレベルに遷移した場合に、SR単位回路10のTFT11がノードN1にプリチャージを行う(波形W14参照)。すなわち、この場合、TFT11が導通状態になり、TFT11は、上述した電圧V1をノードN1に供給する。なお、この電圧V1は、Hレベルよりも低い電圧であるが、二値論理状態としては、H状態となる電圧である。また、これにより、ノードN1がH状態になるため、TFT14が導通状態になり、TFT14は、ノードN2を電圧V3からLレベルに遷移させる(波形W15参照)。
 さらに、ノードN1が電圧V1(H状態)になることにより、TFT15bgのゲート端子(ゲート電極42)にH状態を示す電圧が印加される。また、ノードN2がLレベルになることにより、TFT16のゲート端子、及びTFT15bgのバックゲート端子(バックゲート電極48)にL状態を示す電圧が印加される。その結果、TFT15bgが導通状態になり、TFT16が非導通状態になる。なお、時刻t11において、TFT15bgは導通状態であるが、クロック信号CK(CK1)がLレベルであるため、SR単位回路10は、出力端子ToにLレベルを出力する。すなわち、出力信号Qは、Lレベルのまま維持される。
 次に、時刻t12において、入力パルス信号SがHレベルからLレベルに遷移する。これにより、TFT11が非導通状態になり、TFT11は、ノードN1のプリチャージを停止する。なお、入力パルス信号Sの入力端子は、前段のSR単位回路10の出力信号Qの出力端子Toに接続されている。前段のSR単位回路10は、クロック信号CK2に同期して、出力信号Qを出力するため、入力パルス信号Sは、クロック信号CK2と同期して遷移している。
 次に、時刻t13において、クロック信号CK1がLレベルからHレベルに遷移すると、TFT15bgは、出力端子ToにHレベルの出力を開始する。この場合、出力端子ToがLレベルからHレベルに遷移するのに応じて、コンデンサ30を介してノードN1の電圧が、電圧V2に昇圧される(ブートストラップ動作)。このブートストラップ動作により、TFT15bgは、クロック信号CKのHレベルを電圧損失なしに出力端子Toに伝達する。
 次に、時刻t14において、クロック信号CKがHレベルからLレベルに遷移すると、TFT15bgは、出力端子ToにLレベルの出力を開始する。この場合、出力端子ToがHレベルからLレベルに遷移するのに応じて、コンデンサ30を介してノードN1の電圧が、電圧V1に降圧される。
 このように、SR単位回路10は、時刻t13から時刻t14までの期間、波形W16に示すように、出力信号Qの出力端子Toにパルス信号を出力する。
 次に、時刻t15において、リセット信号RがLレベルからHレベルに遷移すると、TFT12が導通状態になる。TFT12は、ディスチャージを開始して、ノードN1をLレベルにする。また、これにより、ノードN1がLレベル(L状態)になるため、TFT14が非導通状態になり、TFT14は、ノードN2をLレベルから電圧V3に遷移させる(波形W15参照)。
 さらに、ノードN1がLレベル(L状態)になることにより、TFT15bgのゲート端子(ゲート電極42)にL状態を示す電圧が印加される。また、ノードN2が電圧V3になることにより、TFT16のゲート端子、及びTFT15bgのバックゲート端子(バックゲート電極48)にH状態を示す電圧が印加される。その結果、TFT15bgが非導通状態になり、TFT16が導通状態になる。これにより、SR単位回路10は、出力端子ToにLレベルを出力する。すなわち、出力信号Qは、Lレベルのまま維持される。
 次に、時刻t16において、リセット信号RがHレベルからLレベルに遷移する。これにより、TFT11が非導通状態になり、TFT11は、ノードN1のディスチャージを停止する。なお、リセット信号Rの入力端子は、次段(後段)のSR単位回路10の出力信号Qの出力端子Toに接続されている。次段のSR単位回路10は、クロック信号CK2に同期して、出力信号Qの出力端子Toにパルス信号を出力するため、リセット信号Rは、クロック信号CK2と同期して遷移している。
 なお、図6において、時刻t11から時刻t13までの期間は、表示装置100の1H期間T1H(1水平ラインのデータ書き込み期間)に対応する。
 また、図6に示す例では、時刻t11以前の期間RT1、及び時刻t15以降の期間RT2において、TFT15bgのゲート電極42にL状態を示す電圧が印加され、TFT15bgのバックゲート電極48にH状態を示す電圧が印加される。すなわち、SR単位回路10は、L状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、H状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する。
 また、時刻t11から時刻t15までの期間AT1において、TFT15bgのゲート電極42にH状態を示す電圧が印加され、TFT15bgのバックゲート電極48にL状態を示す電圧が印加される。すなわち、SR単位回路10は、H状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、L状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する。
 このように、TFT15bgのバックゲート電極48は、ゲート電極42に印加される電圧の論理状態を反転した論理状態を示す電圧が印加されるように、自段のSR単位回路10の内部ノード(ここでは、ノードN2)に接続されている。
 次に、本実施形態におけるTFT15bgを構成するダブルゲート構造のTFT40の制御について図7~10を参照して説明する。
 本実施形態におけるシフトレジスタ回路1及びSR単位回路10は、ダブルゲート構造のTFT40が動作状態(導通状態)である場合と、非動作状態(非導通状態)である場合とで、異なる電圧をバックゲート電極48に印加する。すなわち、SR単位回路10は、ゲート電極42に印加する電圧に応じて、所定の電圧をバックゲート電極48に印加する制御を行っている。
 図7は、本実施形態によるダブルゲート構造のTFT40の動作状態における制御の一例を説明する図である。
 図7において、TFT40のソース端子(S)はソース電極44に対応し、TFT40のドレイン端子(D)はドレイン電極45に対応する。また、TFT40のゲート端子(G)はゲート電極42に対応し、TFT40のバックゲート端子(BG)はバックゲート電極48に対応する。なお、本実施形態において、ダブルゲート構造のTFT40は、図3のTFT15bgに対応する。
 ここで、ダブルゲート構造のTFT40の動作状態とは、ダブルゲート構造のTFT40が動作する状態、すなわち、ソース電極44とドレイン電極45との間が導通する状態(導通状態)である。例えば、動作状態(導通状態)では、TFT40は、ソース端子(S)に対するゲート端子(G)の電圧Vgがしきい値電圧(Vth)より大きく(Vg>Vth)なるように、ゲート端子(G)に所定の電圧が印加される。具体的に、SR単位回路10は、この動作状態において、TFT40のゲート端子(G)に論理状態がHigh状態を示す電圧(Hレベル)を印加する。
 また、動作状態(導通状態)において、TFT40は、ソース端子(S)に対するバックゲート端子(BG)の電圧Vbgがしきい値電圧(Vth)以下(Vbg≦Vth)になるように、バックゲート端子(BG)に所定の電圧が印加される。具体的に、SR単位回路10は、この動作状態において、TFT40のバックゲート端子(BG)に論理状態がLow状態を示す電圧(Lレベル)を印加する。
 すなわち、SR単位回路10は、論理状態がHigh状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、論理状態がLow状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する。例えば、図6に示す例では、電圧Vgは、ノードN1の電圧(波形W14)に対応し、電圧Vbgは、ノードN2の電圧(波形W15)に対応するので、期間AT1が、この動作状態に対応する。
 このように制御することにより、図8に示すように、TFT40のしきい値電圧Vthの変動が抑制される。
 図8は、本実施形態によるダブルゲート構造のTFT40の動作状態におけるしきい値変化の一例を示す図である。
 この図において、グラフは、TFT40における動作状態の経過時間としきい値電圧(Vth)との関係を示している。このグラフにおいて、縦軸は、TFT40のしきい値電圧(Vth)を示し、横軸は、動作状態の経過時間を対数により示している。
 また、波形W41は、動作状態において、バックゲート端子(BG)に電圧を印加しない場合のしきい値電圧の変化を示している。また、波形W42は、動作状態において、バックゲート端子(BG)の電圧Vbgが電圧Vgよりも高い場合(Vbg>Vg)のしきい値電圧の変化を示している。また、波形W43は、動作状態において、バックゲート端子(BG)の電圧Vbgが電圧Vgよりも低い場合(Vbg<Vg)のしきい値電圧の変化を示している。
 一般にTFTは、動作状態において、ゲート電極にプラスの電圧ストレスがかかることにより、時間の経過とともに徐々にしきい値電圧(Vth)がプラスにシフトする特性を持っている。ところが、本実施形態におけるダブルゲート構造のTFT40は、図8に示すように、動作状態において、バックゲート電極48に印加する電圧に応じて、しきい値電圧のシフト量が変化する。例えば、バックゲート端子(BG)の電圧Vbgが電圧Vgよりも高い場合(波形W42)は、バックゲート端子(BG)に電圧を印加しない場合(波形W41)よりも、しきい値電圧のシフト量が大きくなる。また、バックゲート端子(BG)の電圧Vbgが電圧Vgよりも低い場合(波形W43)は、バックゲート端子(BG)に電圧を印加しない場合(波形W41)よりも、しきい値電圧のシフト量が小さくなる。
 なお、バックゲート端子(BG)に電圧を印加しない場合(波形W41)が、バックゲート電極48を備えない一般のTFT(例えば、TFT11など)に対応する。
 図6及び図7に示したように、本実施形態におけるSR単位回路10は、H状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、L状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する(図6の期間AT1)。そのため、TFT40は、動作状態において、L状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加される。すなわち、上述したバックゲート端子(BG)の電圧Vbgが電圧Vgよりも低い場合(波形W43)に対応するように、SR単位回路10は、バックゲート電極48に印加する電圧を制御する。そのため、本実施形態におけるSR単位回路10は、動作状態において、しきい値電圧のシフト量を抑えることができる。すなわち、SR単位回路10は、TFT40のしきい値電圧が変動することによる特性劣化を低減することができる。
 また、図9は、本実施形態によるダブルゲート構造のTFT40の非動作状態における制御の一例を説明する図である。
 図9において、TFT40のソース端子(S)はソース電極44に対応し、TFT40のドレイン端子(D)はドレイン電極45に対応する。また、TFT40のゲート端子(G)はゲート電極42に対応し、TFT40のバックゲート端子(BG)はバックゲート電極48に対応する。
 ここで、ダブルゲート構造のTFT40の非動作状態とは、ダブルゲート構造のTFT40が動作していない状態、すなわち、ソース電極44とドレイン電極45との間が導通していない状態(非導通状態)である。例えば、非動作状態(非導通状態)では、TFT40は、ソース端子(S)に対するゲート端子(G)の電圧Vgが0V(Vg=0V)になるように、ゲート端子(G)に所定の電圧が印加される。具体的に、SR単位回路10は、この非動作状態において、TFT40のゲート端子(G)に論理状態がLow状態を示す電圧(Lレベル)を印加する。
 また、非動作状態(非導通状態)において、TFT40は、ソース端子(S)に対するバックゲート端子(BG)の電圧Vbgが0Vより大きく(Vbg>0V)なるように、バックゲート端子(BG)に所定の電圧が印加される。具体的に、SR単位回路10は、この非動作状態において、TFT40のバックゲート端子(BG)に論理状態がHigh状態を示す電圧(Hレベル)を印加する。
 すなわち、SR単位回路10は、論理状態がLow状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、論理状態がHigh状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する。例えば、図6に示す例では、電圧Vgは、ノードN1の電圧(波形W14)に対応し、電圧Vbgは、ノードN2の電圧(波形W15)に対応するので、期間RT1及び期間RT2が、この非動作状態に対応する。
 このように制御することにより、図10に示すように、プラス側にシフトしていたTFT40のしきい値電圧(Vth)の回復が促進される。
 図10は、本実施形態によるダブルゲート構造のTFT40の非動作状態におけるしきい値変化の一例を示す図である。
 この図において、グラフは、TFT40における非動作状態の経過時間としきい値電圧(Vth)との関係を示している。このグラフにおいて、縦軸は、TFT40のしきい値電圧(Vth)を示し、横軸は、非動作状態の経過時間を対数により示している。
 また、波形W44は、非動作状態において、バックゲート端子(BG)に電圧を印加しない場合のしきい値電圧の変化を示している。また、波形W45は、非動作状態において、バックゲート端子(BG)の電圧Vbgが電圧Vgよりも低い場合(Vbg<Vg)のしきい値電圧の変化を示している。また、波形W46は、非動作状態において、バックゲート端子(BG)の電圧Vbgが電圧Vgよりも高い場合(Vbg>Vg)のしきい値電圧の変化を示している。
 一般にTFTは、非動作状態において、ゲート電極に0Vの電圧(Vg=0V)が印加されている状態では、電圧ストレスがかからない。この電圧ストレスがかからない状態が継続すると、In-Ga-Zn-O等の酸化物半導体を用いたTFTは、時間の経過とともに徐々にしきい値電圧(Vth)のシフトが回復する傾向がある。つまり、動作状態において、プラスにシフトしたしきい値電圧(Vth)が、非動作状態において、徐々にマイナスにシフトし、初期のしきい値電圧(Vth)へと戻ろうとする。
 ところで、本実施形態におけるダブルゲート構造のTFT40は、図10に示すように、非動作状態において、バックゲート電極48に印加する電圧に応じて、しきい値電圧の回復量が変化する。例えば、バックゲート端子(BG)の電圧Vbgが電圧Vgよりも低い場合(波形W45)は、バックゲート端子(BG)に電圧を印加しない場合(波形W44)よりも、しきい値電圧の回復量が小さくなる。また、バックゲート端子(BG)の電圧Vbgが電圧Vgよりも高い場合(波形W46)は、バックゲート端子(BG)に電圧を印加しない場合(波形W44)よりも、しきい値電圧の回復量が大きくなる。
 なお、バックゲート端子(BG)に電圧を印加しない場合(波形W44)が、バックゲート電極48を備えない一般のTFT(例えば、TFT11など)に対応する。
 図6及び図8に示したように、本実施形態におけるSR単位回路10は、L状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、H状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する(図6の期間RT1及び期間RT2)。そのため、TFT40は、非動作状態において、H状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加される。すなわち、上述したバックゲート端子(BG)の電圧Vbgが電圧Vgよりも高い場合(波形W46)に対応するように、SR単位回路10は、バックゲート電極48に印加する電圧を制御する。そのため、本実施形態におけるSR単位回路10は、非動作状態において、しきい値電圧の回復を促進することができる。すなわち、SR単位回路10は、TFT40のしきい値電圧が変動する特性劣化を低減することができる。
 以上説明したように、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、入力されるパルス信号をクロック信号に基づいて出力信号として出力するSR単位回路10(単位回路)が縦続に複数段接続され、出力信号を複数段のSR単位回路10のそれぞれから順次に出力する。SR単位回路10は、ゲート電極42(第1ゲート電極)と、絶縁膜47を介して形成されたバックゲート電極48(第2ゲート電極)とを有するダブルゲート構造のトランジスタ(TFT40(TFT15bg))を備えている。ここで、ゲート電極42は、ドレイン電極45とソース電極44との間の導通状態を制御する。また、バックゲート電極48は、ドレイン電極45とソース電極44との間の半導体層46を挟んでゲート電極42と対向して配置されている。そして、SR単位回路10は、ゲート電極42に印加する電圧に応じて、所定の電圧をバックゲート電極48に印加する。
 バックゲート電極48に所定の電圧を印加することにより、図6~図10を参照して説明したように、例えば、TFT15bgの動作状態においてTFT15bgのしきい値電圧のシフト量を低減することができる。また、例えば、TFT15bgの非動作状態においてTFT15bgのしきい値電圧の回復を促進することができる。すなわち、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、TFT40(TFT15bg)の特性劣化を抑制し、且つ、特性回復を促進することができる。よって、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、特性劣化を低減することができる。これにより、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、従来よりも信頼性の高い走査線駆動回路102(駆動回路)、及び従来よりも信頼性の高い表示装置100を実現することができる。
 また、上述のように、TFT40(TFT15bg)の特性劣化を抑制し、且つ、回復を促進することができるため、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、従来のシフトレジスタ回路に比べて、動作マージンを確保し易くなる。そのため、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、TFT40のサイズを縮小することができる。よって、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、従来に比べて額縁サイズの小さい表示装置100を実現することができる。また、TFT40のサイズを縮小することができるので、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、従来に比べて表示装置100の消費電力を低減することができる。
 また、本実施形態では、SR単位回路10は、論理状態がHigh状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、論理状態がLow状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する。
 これにより、TFT40の動作状態において、しきい値電圧のシフト量を抑えることができる。よって、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、TFT40のしきい値電圧が変動する特性劣化を低減することができる。
 また、本実施形態では、SR単位回路10は、論理状態がLow状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、論理状態がHigh状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する。
 これにより、TFT40の非動作状態において、しきい値電圧のシフトの回復を促進することができる。よって、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、TFT40のしきい値電圧が変動する特性劣化を低減することができる。
 また、本実施形態では、SR単位回路10は、TFT15bg(出力トランジスタ)を備えている。TFT15bgは、出力信号Qを出力する出力端子Toに接続され、パルス信号を出力する。そして、少なくともTFT15bgが、ダブルゲート構造のトランジスタ(TFT40)である。
 これにより、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、TFT15bgが特性劣化することによって生じる走査線(GLn)に出力されるゲート信号(Gn)の電圧低下を抑制することができる。そのため、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、従来よりも信頼性の高い表示装置100を実現することができる。
 また、本実施形態では、TFT15bg(出力トランジスタ)のバックゲート電極48は、ゲート電極42に印加される電圧の論理状態を反転した論理状態を示す電圧が印加されるように、自段のSR単位回路10の内部ノード(例えば、ノードN2)に接続されている。
 これにより、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、簡易な手段、且つ、確実に、TFT40(TFT15bg)の特性劣化を抑制し、且つ、回復を促進することができる。
 また、本実施形態では、TFT40のバックゲート電極48(第2ゲート電極)は、透明電極として形成されている。
 これにより、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、ダブルゲート構造のTFT40を追加プロセス工程を必要とせずに形成することができる。
 また、本実施形態における走査線駆動回路102(駆動回路)は、シフトレジスタ回路1を備えている。
 これにより、本実施形態における走査線駆動回路102は、シフトレジスタ回路1と同様の効果を奏する。
 また、本実施形態における表示装置100は、走査線駆動回路102(駆動回路)を備えている。
 これにより、本実施形態における表示装置100は、シフトレジスタ回路1と同様の効果を奏する。すなわち、本実施形態における表示装置100は、特性劣化を低減することができ、従来に比べて信頼性を高めることができる。
 次に、第2の実施形態によるシフトレジスタ回路1について、図面を参照して説明する。
 [第2の実施形態]
 本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、TFT15bgのバックゲート電極48の接続先がリセット信号Rの信号線である点が、第1の実施形態と異なる。本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、図2に示すSR単位回路10がSR単位回路10aに置き換わる点を除き、第1の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。なお、本実施形態における表示装置100の構成についても、図1に示す第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
 図11は、第2の実施形態におけるSR単位回路10aの一例を示す概略ブロック図である。
 この図において、SR単位回路10aは、TFT(11~14、15bg、16)、及びコンデンサ30を備えている。この図において、図3と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
 なお、本実施形態では、上述したように、TFT15bgのバックゲート電極48の接続先がリセット信号Rの信号線である点が図3に示す第1の実施形態のSR単位回路10と異なる。すなわち、本実施形態では、TFT15bgのバックゲート電極48は、他段のSR単位回路10a(例えば、次段のSR単位回路10a)の出力端子To(リセット信号Rの信号線)に接続されている。
 次に、第2の実施形態におけるシフトレジスタ回路1及びSR単位回路10aの動作について、図面を参照して説明する。
 本実施形態におけるシフトレジスタ回路1の動作は、図5に示す第1の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
 ここでは、図12を参照して、本実施形態におけるSR単位回路10aの動作について説明する。
 図12は、第2の実施形態におけるSR単位回路10aの動作の一例を示すタイムチャートである。
 この図において、波形W11~W17は、図6と同様である。また、この図において、横軸は時間を示しており、縦軸は各波形の信号レベル(電圧)を示している。
 また、時刻t11から時刻t16までの本実施形態におけるSR単位回路10aの基本動作は、図6に示す第1の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
 本実施形態では、ノードN1の電圧は、TFT15bgのゲート電極42に印加される電圧(ゲート電圧Vg)に対応し、リセット信号Rの電圧は、TFT15bgのバックゲート電極48に印加される電圧(バックゲート電圧Vbg)に対応する。
 そのため、図12に示す例では、時刻t15から時刻t16までの期間RT3において、ノードN1によってTFT15bgのゲート電極42にL状態を示す電圧が印加されるとともに、リセット信号RによってTFT15bgのバックゲート電極48にH状態を示す電圧が印加される。すなわち、SR単位回路10aは、L状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、H状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する。
 このように、本実施形態では、期間RT3において、SR単位回路10aは、TFT15bgが非動作状態であり、TFT15bgのバックゲート電極48の電圧Vbgがゲート電圧Vgよりも高い状態(Vbg>Vg)になるように制御する。これにより、SR単位回路10aは、TFT15bgにおけるしきい値電圧のシフトの回復を促進することができる。
 なお、この期間RT3は、L状態を示す電圧をゲート電極42に印加する期間のうちの一部の期間である。そのため、本実施形態において、SR単位回路10aは、L状態を示す電圧をゲート電極42に印加する期間のうちの一部の期間において、H状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する。
 また、時刻t11から時刻t15までの期間AT2において、ノードN1によってTFT15bgのゲート電極42にH状態を示す電圧が印加され、リセット信号RによってTFT15bgのバックゲート電極48にL状態を示す電圧が印加される。すなわち、SR単位回路10aは、H状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、L状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する。
 このように、本実施形態では、期間AT2において、SR単位回路10aは、TFT15bgが動作状態であり、TFT15bgのバックゲート電極48の電圧Vbgがゲート電圧Vgよりも低い状態(Vbg<Vg)になるように制御する。これにより、SR単位回路10aは、TFT15bgのしきい値電圧の変動(シフト)を抑制することができる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、TFT15bg(出力トランジスタ)のバックゲート電極48は、他段のSR単位回路10a(例えば、次段のSR単位回路10a)の出力端子Toに接続されている。
 これにより、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、第1の実施形態と同様に、簡易な手段、且つ、確実に、TFT40(TFT15bg)の特性劣化を抑制し、且つ、回復を促進することができる。
 なお、TFT15bgのバックゲート電極48に印加されるリセット信号Rの電圧は、H状態である場合、ノードN2の電圧V3よりも高い電圧(例えば、電源電圧vdd)である。そのため、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、第1の実施形態よりも高い電圧をバックゲート電極48に印加することができる。また、ノードN2の容量負荷を低減することができるため、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、第1の実施形態に比べて、TFT13、及びTFT14のサイズを縮小することができる。
 また、本実施形態では、SR単位回路10aは、論理状態がLow状態を示す電圧をゲート電極42に印加する期間のうちの一部の期間において、論理状態がHigh状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する。
 これにより、TFT40(TFT15bg)の非動作状態において、しきい値電圧のシフトの回復を促進することができる。よって、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、TFT40(TFT15bg)のしきい値電圧が変動することによる特性劣化を低減することができる。
 次に、第3の実施形態によるシフトレジスタ回路1について、図面を参照して説明する。
 [第3の実施形態]
 本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、SR単位回路10の代わりに、クロック信号CKと、クロック信号CKとは位相の異なるクロック信号CKBとが入力されるSR単位回路10bに置き換わっている点が、第1の実施形態と異なる。なお、本実施形態における表示装置100の構成は、図1に示す第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
 図13は、第3の実施形態におけるシフトレジスタ回路1の一例を示す概略ブロック図である。
 この図において、シフトレジスタ回路1は、複数のSR単位回路10b(10b_1、10b_2、10b_3、10b_4、・・・)を備えている。シフトレジスタ回路1は、SR単位回路10bが縦続に複数段接続され、クロック信号(CK1、CK2)に基づいて、スタートパルス信号SPを出力信号として、複数段のSR単位回路10bのそれぞれから順次に出力する。ここで、SR単位回路10b_1、SR単位回路10b_2、SR単位回路10b_3、SR単位回路10b_4、・・・のそれぞれは、同様の構成であるため、任意のSR単位回路など特に区別しない場合、又は、単にシフトレジスタ回路1が備えるSR単位回路を示す場合には、SR単位回路10bとして説明する。
 なお、図13に示す例では、奇数段のSR単位回路10b(SR単位回路10b_1、及びSR単位回路10b_3)のクロック信号CKの入力端子に、クロック信号CK1の信号線が接続されている。また、偶数段のSR単位回路10b(SR単位回路10b_2、及びSR単位回路10b_4)のクロック信号CKの入力端子に、クロック信号CK2の信号線が接続されている。ここで、クロック信号CK1とクロック信号CK2とは、互いに位相の異なるクロック信号である。
 また、奇数段のSR単位回路10b(SR単位回路10b_1、及びSR単位回路10b_3)のクロック信号CKBの入力端子に、クロック信号CK2の信号線が接続されている。また、偶数段のSR単位回路10b(SR単位回路10b_2、及びSR単位回路10b_4)のクロック信号CKBの入力端子に、クロック信号CK1の信号線が接続されている。
 図13において、シフトレジスタ回路1のその他の構成は、図2に示す第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
 次に、図14を参照して、本実施形態におけるSR単位回路10bの構成について説明する。
 図14は、第3の実施形態におけるSR単位回路10bの一例を示す概略ブロック図である。
 この図において、SR単位回路10bは、TFT(11~14、15bg、16)、及びコンデンサ30を備えている。この図において、図3と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
 なお、本実施形態では、TFT15bgのバックゲート電極48の接続先がクロック信号CKBの信号線である点が図3に示す第1の実施形態のSR単位回路10と異なる。すなわち、本実施形態では、TFT15bgのバックゲート電極48は、クロック信号CKとは位相の異なるクロック信号CKB(第2クロック信号)に接続されている。
 次に、第3の実施形態におけるシフトレジスタ回路1及びSR単位回路10bの動作について、図面を参照して説明する。
 本実施形態におけるシフトレジスタ回路1の動作は、図5に示す第1の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
 ここでは、図15を参照して、本実施形態におけるSR単位回路10bの動作について説明する。
 図15は、第3の実施形態におけるSR単位回路10bの動作の一例を示すタイムチャートである。
 この図において、波形W11~W17は、図6と同様である。また、この図において、横軸は時間を示しており、縦軸は各波形の信号レベル(電圧)を示している。
 また、時刻t11から時刻t16までの本実施形態におけるSR単位回路10bの基本動作は、図6に示す第1の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
 本実施形態では、ノードN1の電圧は、TFT15bgのゲート電極42に印加される電圧(ゲート電圧Vg)に対応し、クロック信号CKBの電圧は、TFT15bgのバックゲート電極48に印加される電圧(バックゲート電圧Vbg)に対応する。
 そのため、図15に示す例では、時刻t15から時刻t16までの期間RT4において、ノードN1によってTFT15bgのゲート電極42にL状態を示す電圧が印加されるとともに、クロック信号CKBによってTFT15bgのバックゲート電極48にH状態を示す電圧が印加される。すなわち、SR単位回路10bは、L状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、H状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する。
 このように、本実施形態では、期間RT4において、SR単位回路10bは、TFT15bgが非動作状態であり、TFT15bgのバックゲート電極48の電圧Vbgがゲート電圧Vgよりも高い状態(Vbg>Vg)になるように制御する。これにより、SR単位回路10bは、TFT15bgにおけるしきい値電圧のシフトの回復を促進することができる。
 なお、この期間RT4は、L状態を示す電圧をゲート電極42に印加する期間のうちの一部の期間である。そのため、本実施形態において、SR単位回路10bは、L状態を示す電圧をゲート電極42に印加する期間のうちの一部の期間において、H状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する。
 また、時刻t12から時刻t15までの期間AT3において、ノードN1によってTFT15bgのゲート電極42にH状態を示す電圧が印加され、クロック信号CKBによってTFT15bgのバックゲート電極48にL状態を示す電圧が印加される。すなわち、SR単位回路10bは、H状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、L状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する。
 このように、本実施形態では、期間AT3において、SR単位回路10bは、TFT15bgが動作状態であり、TFT15bgのバックゲート電極48の電圧Vbgがゲート電圧Vgよりも低い状態(Vbg<Vg)になるように制御する。これにより、SR単位回路10bは、TFT15bgのしきい値電圧の変動(シフト)を抑制することができる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、TFT15bg(出力トランジスタ)のバックゲート電極48は、クロック信号CKとは位相の異なるクロック信号CKB(第2クロック信号)に接続されている。
 これにより、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、第1、及び第2の実施形態と同様に、簡易な手段、且つ、確実に、TFT40(TFT15bg)の特性劣化を抑制し、且つ、回復を促進することができる。
 なお、TFT15bgのバックゲート電極48に印加されるクロック信号CKBの電圧は、H状態である場合、ノードN2の電圧V3よりも高い電圧(例えば、電源電圧vdd)である。そのため、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、第2の実施形態と同様に、第1の実施形態よりも高い電圧をバックゲート電極48に印加することができる。また、ノードN2の容量負荷を低減することができるため、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、第2の実施形態と同様に、第1の実施形態に比べて、TFT13、及びTFT14のサイズを縮小することができる。
 さらに、第2の実施形態では、リセット信号Rが入力される1パルス分の期間だけ回復を促進していたが、本実施形態では、クロック信号CKBが所定の周期でH状態とL状態とを繰り返すため、リセット信号Rに比べてバックゲート電極48にH状態を示す電圧が印加される期間が長い。そのため、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、第2の実施形態に比べて、しきい値電圧のシフトの回復促進の効果が高い。
 次に、第4の実施形態によるシフトレジスタ回路1について、図面を参照して説明する。
 [第4の実施形態]
 本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、SR単位回路10の代わりに、クロック信号CKと、初期化信号Cとが入力されるSR単位回路10cに置き換わっている点が、第1の実施形態と異なる。なお、本実施形態における表示装置100の構成は、図1に示す第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
 図16は、第4の実施形態におけるシフトレジスタ回路1の一例を示す概略ブロック図である。
 この図において、シフトレジスタ回路1は、複数のSR単位回路10c(10c_1、10c_2、10c_3、10c_4、・・・)を備えている。シフトレジスタ回路1は、SR単位回路10cが縦続に複数段接続され、クロック信号(CK1、CK2)に基づいて、スタートパルス信号SPを出力信号として、複数段のSR単位回路10cのそれぞれから順次に出力する。ここで、SR単位回路10c_1、SR単位回路10c_2、SR単位回路10c_3、SR単位回路10c_4、・・・のそれぞれは、同様の構成であるため、任意のSR単位回路など特に区別しない場合、又は、単にシフトレジスタ回路1が備えるSR単位回路を示す場合には、SR単位回路10cとして説明する。
 なお、図16に示す例では、奇数段のSR単位回路10c(SR単位回路10c_1、及びSR単位回路10c_3)のクロック信号CKの入力端子に、クロック信号CK1の信号線が接続されている。また、偶数段のSR単位回路10c(SR単位回路10c_2、及びSR単位回路10c_4)のクロック信号CKの入力端子に、クロック信号CK2の信号線が接続されている。ここで、クロック信号CK1とクロック信号CK2とは、互いに位相の異なるクロック信号である。
 また、各段のSR単位回路10c(10c_1、10c_2、10c_3、10c_4、・・・)の初期化信号Cの入力端子に、初期化信号CLRの信号線が接続されている。
なお、初期化信号CLR(C)は、SR単位回路10cの内部状態を初期化する制御信号である。
 図16において、シフトレジスタ回路1のその他の構成は、図2に示す第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
 次に、図17を参照して、本実施形態におけるSR単位回路10cの構成について説明する。
 図17は、第4の実施形態におけるSR単位回路10cの一例を示す概略ブロック図である。
 この図において、SR単位回路10cは、TFT(11~15、16bg、17)、及びコンデンサ30を備えている。この図において、図3と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
 なお、本実施形態では、第1の実施形態におけるTFT15bgが、バックゲート電極48を備えないTFTに置き換わり、TFT16が、ダブルゲート構造のTFT16bg(TFT40)に置き換わっている点が図3に示す第1の実施形態のSR単位回路10と異なる。さらに、SR単位回路10cは、TFT17を備え、TFT16bgのバックゲート電極48の接続先が初期化信号Cの信号線である点が図3に示す第1の実施形態のSR単位回路10と異なる。
 TFT17は、ドレイン端子がノードN2に接続され、ゲート端子が初期化信号Cの信号線に接続され、ソース端子が電源線Lvssに接続されている。TFT17は、初期化信号CがH状態になった場合に、導通状態になり、ノードN2をL状態にする(初期化する)。また、TFT17は、初期化信号CがL状態になった場合に、非導通状態になり、TFT13を介して電源線Lvddから供給される電圧によりノードN2をH状態にする。
 TFT15は、SR単位回路10cの出力信号を出力する出力端子Toに接続され、出力信号Q(Gn)を出力信号として出力する出力トランジスタである。具体的に、TFT15は、ドレイン端子がクロック信号CKの信号線に接続され、ゲート端子がノードN1に接続され、ソース端子が出力端子Toに接続されている。
 TFT16bgは、ドレイン端子が出力端子Toに接続され、ゲート端子がノードN2に接続され、ソース端子が電源線Lvssに接続されている。ここで、TFT16bgは、電源電圧vssが供給される電源線Lvssと出力端子Toとの間の導通状態を制御する制御トランジスタである。また、TFT16bgは、ダブルゲート構造のTFT40により構成されている。TFT16bgは、ゲート電極42がノードN2に接続され、バックゲート電極48が初期化信号Cの信号線に接続されている。すなわち、本実施形態では、TFT16bgのバックゲート電極48は、SR単位回路10cの内部状態を初期化する初期化信号が供給される信号線に接続されている。
 また、TFT16bgは、ノードN2がH状態になった場合に、導通状態になり、出力端子ToをL状態にする。また、TFT16bgは、ノードN2がL状態になった場合に、非導通状態になる。なお、このTFT16bgが非導通状態になる場合、且つ、TFT15のゲート端子がH状態である場合に、TFT15は、クロック信号CKに基づいてパルス信号を出力信号Qの出力端子Toに出力する。
 このように、本実施形態におけるSR単位回路10cは、電源電圧(例えば、電源電圧vss)が供給される電源線LvssとSR単位回路10cの所定のノードとの間の導通状態を制御するTFT16bgを備え、TFT16bgがダブルゲート構造のTFT40である。ここで、所定のノードには、出力信号Qを出力する出力端子Toが含まれる。
 次に、第4の実施形態におけるシフトレジスタ回路1及びSR単位回路10cの動作について、図面を参照して説明する。
 図18は、第4の実施形態におけるシフトレジスタ回路1の動作の一例を示すタイムチャートである。
 この図において、波形W21~W23は、クロック信号CK1の電圧波形、クロック信号CK2の電圧波形、及びスタートパルス信号SPの電圧波形を順に示している。また、波形W24、及びW25は、n段目のSR単位回路10cにおけるノードN2(N2n)の電圧波形、及びゲート信号Gn(Qn)の電圧波形を示している。また、波形W26は、初期化信号CLRの電圧波形を示している。また、この図において、横軸は時間を示しており、縦軸は各波形の信号レベル(電圧)を示している。
 ここでは、スタートパルス信号SPは、SR単位回路10c_1における入力パルス信号Sに対応し、ゲート信号Gnは、n段目のSR単位回路10cにおける出力信号Qに対応する。また、ここでは、ノードN2nの電圧は、TFT16bgのゲート電極42に印加される電圧(ゲート電圧Vg)に対応し、初期化信号CLR(C)の電圧は、TFT16bgのバックゲート電極48に印加される電圧(バックゲート電圧Vbg)に対応する。
 なお、図中の“H”は、論理状態がHigh状態を示す電圧(Hレベル)であり、“L”は、論理状態がLow状態を示す電圧(Lレベル)である。また、電圧V3は、電源線Lvddに供給された電源電圧vddからTFT13のしきい値電圧分だけ低下した電圧である。
 図18に示すように、まず、時刻t21において、スタートパルス信号SPがLレベルからHレベルに遷移した場合(波形W23参照)に、シフトレジスタ回路1は、シフト動作を開始する。
 この後の動作は、図5に示す第1の実施形態と同様であり、時刻t22において、クロック信号CK2の立ち上がりに応じて、n段目のSR単位回路10cのノードN2nがLレベルになる(波形W24参照)。
 さらに、次のクロック信号CK1の立ち上がりにおいて、n段目のSR単位回路10cは、出力信号Qn(ゲート信号Gn)をL状態からH状態に遷移させる(波形W25参照)。
 続く、時刻t23のクロック信号CK1の立ち下がりにおいて、n段目のSR単位回路10cは、出力信号Qn(ゲート信号Gn)をH状態からL状態に遷移させる。すなわち、n段目のSR単位回路10cは、パルス信号を走査線GLnに出力する。
 シフトレジスタ回路1は、同様に、全走査線分のゲート信号(G1~Gn、・・・)を出力した後の時刻t24において、初期化信号CLRがL状態からH状態に遷移される。これにより、全段のSR単位回路10cのTFT17が導通状態になり、TFT17は、ノードN2(ノードN2n)を電圧V3からLレベルに遷移させる(波形W24参照)。なお、ここでは、TFT14は、非導通状態である。
 次に、時刻t25において、初期化信号CLRがH状態からL状態に遷移されると、TFT17が非導通状態になり、TFT17は、ノードN2(ノードN2n)をLレベルから電圧V3に遷移させる(波形W24参照)。なお、ここでは、TFT14は、非導通状態である。
 次に、時刻t26において、スタートパルス信号SPがLレベルからHレベルに遷移した場合(波形W23参照)に、シフトレジスタ回路1は、再び、シフト動作を開始し、上述した動作を繰り返す。
 なお、図18において、時刻t21から時刻t26までの期間は、表示装置100の1V期間T1V(1フレーム期間)に対応する。
 本実施形態では、ノードN2の電圧は、TFT16bgのゲート電極42に印加される電圧(ゲート電圧Vg)に対応し、初期化信号CLR(C)の電圧は、TFT16bgのバックゲート電極48に印加される電圧(バックゲート電圧Vbg)に対応する。
 そのため、図18に示す例では、時刻t22以前の期間AT4、時刻t23から時刻t24までの期間AT5において、ノードN2によってTFT16bgのゲート電極42にH状態を示す電圧が印加され、初期化信号CLR(C)によってTFT16bgのバックゲート電極48にL状態を示す電圧が印加される。すなわち、SR単位回路10cは、H状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、L状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する。
 このように、本実施形態では、期間AT4、及び期間AT5において、SR単位回路10cは、TFT16bgが動作状態であり、TFT16bgのバックゲート電極48の電圧Vbgがゲート電圧Vgよりも低い状態(Vbg<Vg)になるように制御する。これにより、SR単位回路10cは、TFT16bgのしきい値電圧の変動(シフト)を抑制することができる。
 また、図18に示す例では、時刻t24から時刻t25までの期間RT5において、ノードN2によってTFT16bgのゲート電極42にL状態を示す電圧が印加されるとともに、初期化信号CLR(C)によってTFT16bgのバックゲート電極48にH状態を示す電圧が印加される。すなわち、SR単位回路10cは、L状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、H状態を示す電圧をバックゲート電極48に印加する。
 このように、本実施形態では、期間RT5において、SR単位回路10cは、TFT16bgが非動作状態であり、TFT16bgのバックゲート電極48の電圧Vbgがゲート電圧Vgよりも高い状態(Vbg>Vg)になるように制御する。これにより、SR単位回路10cは、プラスにシフトしていたTFT16bgにおけるしきい値電圧(Vth)の回復を促進することができる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、SR単位回路10cは、電源電圧vssが供給される電源線LvssとSR単位回路10cの所定のノードとの間の導通状態を制御するTFT16bg(制御トランジスタ)を備え、TFT16bgが、ダブルゲート構造のトランジスタ(TFT40)である。ここで、所定のノードには、出力信号Qを出力する出力端子Toが含まれる。
 本実施形態では、SR単位回路10cは、プルダウントランジスタとして機能するTFT16bgを備えている。これにより、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、非動作状態において、出力端子Toが安定化するため、クロック信号CKによるノイズに強い回路にすることができる。
 例えば、TFT16bgを備えない場合には、TFT15のゲート端子とクロック信号CKが入力されるドレイン端子との間における寄生容量により、動作していない非動作段のSR単位回路10cにおいてもクロック信号CKに同期したノイズが出力端子Toから出力されることがある。この場合、特性ばらつきによっては、ゲート信号Gnの出力波形が発振してしまうことも考えられる。
 これに対して、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、TFT16bgを備えているために、上述のような動作不具合を抑制することができる。さらに、TFT16bgは特性劣化が小さいため、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、時間経過に伴って発振しやすくなる現象も回避することができる。そのため、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、従来よりも信頼性の高い表示装置100を実現することができる。
 なお、TFT16bgは、1フレーム期間(1V期間T1V)中の動作期間が長い(Duty(デューティ)が大きい)ため、特性が劣化し易いトランジスタである。そのため、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、TFT16bgの特性劣化を低減することにより、高い効果が期待できる。
 また、本実施形態では、TFT16bgのバックゲート電極48は、SR単位回路10cの内部状態を初期化する初期化信号CLRが供給される信号線に接続されている。
 これにより、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、TFT16bgにおけるしきい値電圧のシフトの回復を促進することを、全段のSR単位回路10cにおいて並列して行うことができる。よって、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、第1~第3の実施形態に比べて、効率よくTFT40の特性劣化を低減することができる。
 次に、第5の実施形態によるシフトレジスタ回路1について、図面を参照して説明する。
 [第5の実施形態]
 本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、SR単位回路10cの代わりに、SR単位回路10dに置き換わっている点が、第4の実施形態と異なる。本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、図16に示すSR単位回路10cがSR単位回路10dに置き換わる点を除き、第4の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。なお、本実施形態における表示装置100の構成は、図1に示す第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
 図19は、第5の実施形態におけるSR単位回路10dの一例を示す概略ブロック図である。
 この図において、SR単位回路10dは、TFT(11~15、16bg、17、18bg)、及びコンデンサ30を備えている。この図において、図17と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
 なお、本実施形態では、図17に示すSR単位回路10cに、さらに、ダブルゲート構造のTFT18bgが追加されている点が、第4の実施形態と異なる。
 TFT18bgは、ドレイン端子がノードN1に接続され、ゲート端子がノードN2に接続され、ソース端子が電源線Lvssに接続されている。ここで、TFT18bgは、電源電圧vssが供給される電源線LvssとノードN1との間の導通状態を制御する制御トランジスタである。また、TFT18bgは、ダブルゲート構造のTFT40により構成されている。TFT18bgは、ゲート電極42がノードN2に接続され、バックゲート電極48が初期化信号Cの信号線に接続されている。すなわち、本実施形態では、TFT18bgのバックゲート電極48は、SR単位回路10dの内部状態を初期化する初期化信号が供給される信号線に接続されている。
 また、TFT18bgは、ノードN2がH状態になった場合に、導通状態になり、ノードN1をL状態にする(プルダウンする)。また、TFT18bgは、ノードN2がL状態になった場合に、非導通状態になる。
 このように、本実施形態におけるSR単位回路10dは、電源電圧(例えば、電源電圧vss)が供給される電源線LvssとSR単位回路10dの所定のノードとの間の導通状態を制御するTFT(16bg、18bg)を備え、TFT(16bg、18bg)がダブルゲート構造のTFT40である。ここで、所定のノードには、出力信号Qを出力する出力端子Toと、ノードN1とが含まれる。
 次に、第5の実施形態におけるシフトレジスタ回路1及びSR単位回路10dの動作について、図面を参照して説明する。
 なお、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、図16に示す第4の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
 本実施形態では、ノードN2の電圧は、TFT(16bg、18bg)のゲート電極42に印加される電圧(ゲート電圧Vg)に対応し、初期化信号CLR(C)の電圧は、TFT(16bg、18bg)のバックゲート電極48に印加される電圧(バックゲート電圧Vbg)に対応する。
 そのため、本実施形態においても、図18に示す期間AT4、及び期間AT5において、SR単位回路10dは、TFT(16bg、18bg)が動作状態であり、TFT(16bg、18bg)のバックゲート電極48の電圧Vbgがゲート電圧Vgよりも低い状態(Vbg<Vg)になるように制御する。これにより、SR単位回路10dは、TFT(16bg、18bg)のしきい値電圧の変動(シフト)を抑制することができる。
 また、図18に示す期間RT5において、SR単位回路10dは、TFT(16bg、18bg)が非動作状態であり、TFT(16bg、18bg)のバックゲート電極48の電圧Vbgがゲート電圧Vgよりも高い状態(Vbg>Vg)になるように制御する。これにより、SR単位回路10dは、TFT(16bg、18bg)におけるしきい値電圧のシフトの回復を促進することができる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、SR単位回路10dは、電源電圧vssが供給される電源線LvssとSR単位回路10dの所定のノードとの間の導通状態を制御するTFT16bg及びTFT18bg(制御トランジスタ)を備え、TFT(16bg、18bg)が、ダブルゲート構造のトランジスタ(TFT40)である。ここで、所定のノードには、出力信号Qを出力する出力端子Toと、出力端子Toに接続されるTFT15(出力トランジスタ)のゲート電極に接続されるノードN1とが含まれる。
 これにより、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、出力端子Toに電源電圧vssを供給するTFT(16bg、18bg)の特性劣化を低減することができる。よって、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、第4の実施形態と同様の効果を奏する。
 なお、本実施形態では、SR単位回路10dは、プルダウントランジスタとして機能するTFT18bgを備えている。これにより、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、非動作状態において、内部ノードであるノードN1が安定化するため、第4の実施形態に比べてクロック信号CKによるノイズにさらに強い回路にすることができる。
 例えば、TFT18bgを備えない場合には、TFT15のゲート端子とクロック信号CKが入力されるドレイン端子との間における寄生容量により、動作していない非動作段のSR単位回路10dにおいてもクロック信号CKに同期したノイズが出力端子Toから出力されることがある。この場合、特性ばらつきによっては、ゲート信号Gnの出力波形が発振してしまうことも考えられる。
 これに対して、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1、TFT18bgを備えるために、ノードN1の変化を抑えられ、上述のような動作不具合を抑制することができる。
 次に、第6の実施形態によるシフトレジスタ回路1について、図面を参照して説明する。
 [第6の実施形態]
 本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、ダブルゲート構造のトランジスタの構成が、第1~第5の実施形態と異なる。
 以下、本実施形態におけるダブルゲート構造のTFT40aについて、図20を参照して説明する。
 図20は、第6の実施形態におけるダブルゲート構造のTFT40aの一例を示す断面図である。
 この図において、ダブルゲート構造のTFT40aは、基板41、ゲート電極42、ゲート絶縁膜43、ソース電極44、ドレイン電極45、半導体層46、絶縁膜47、液晶層49、及びバックゲート電極48aを有している。この図において、図4と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
 本実施形態におけるTFT40は、絶縁膜47の上に液晶層49を備え、バックゲート電極48aは、絶縁膜47及び液晶が封止された液晶層49を介して液晶表示パネルの対向電極として形成されている。
 次に、第6の実施形態によるシフトレジスタ回路1について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、図16に示すSR単位回路10cがSR単位回路10eに置き換わる点を除き、第4の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。なお、本実施形態における表示装置100の構成は、図1に示す第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
 図21は、第6の実施形態におけるSR単位回路10eの一例を示す概略ブロック図である。
 この図において、SR単位回路10eは、TFT(11bg~20bg)、及びコンデンサ30を備えている。この図において、TFT(11bg~20bg)は、上述したダブルゲート構造のTFT40aにより構成されており、TFT(11bg~20bg)のバックゲート電極48aは、対向電極として、表示装置100のCOMの信号線に接続されている。
 また、本実施形態では、図19に示すSR単位回路10dにおけるTFT(11~15、16bg、17、18bg)に代えて、全てのTFTをダブルゲート構造のTFT40aに置き換えている点と、TFT19bg及びTFT20bgとが追加されている点が、第5の実施形態と異なる。ここで、TFT(11bg~18bg)は、バックゲート電極48aの接続が異なる点を除いて、第5の実施形態におけるSR単位回路10dと同様の接続、及び同様の機能であるので、ここでは、説明を省略する。以下、TFT19bg及びTFT20bgについて説明する。
 TFT19bgは、ドレイン端子がノードN1に接続され、ゲート端子が初期化信号Cに接続され、ソース端子が電源線Lvssに接続されている。ここで、TFT19bgは、電源電圧vssが供給される電源線LvssとノードN1との間の導通状態を制御する制御トランジスタである。TFT19bgは、初期化信号C(初期化信号CLR)がH状態になった場合に、導通状態になり、ノードN1をL状態にする(プルダウンする)。また、TFT19bgは、初期化信号C(初期化信号CLR)がL状態になった場合に、非導通状態になる。
 TFT20bgは、ドレイン端子が出力端子Toに接続され、ゲート端子が初期化信号Cに接続され、ソース端子が電源線Lvssに接続されている。ここで、TFT20bgは、電源電圧vssが供給される電源線Lvssと出力端子Toとの間の導通状態を制御する制御トランジスタである。TFT20bgは、初期化信号C(初期化信号CLR)がH状態になった場合に、導通状態になり、出力端子To(走査線GLn)をL状態にする(プルダウンする)。また、TFT20bgは、初期化信号C(初期化信号CLR)がL状態になった場合に、非導通状態になる。
 このように、本実施形態では、初期化信号C(初期化信号CLR)にH状態が入力されることにより、TFT19bg、TFT17bg、及びTFT20bgが導通状態となり、各々に対応してノードN1、ノードN2、及び出力端子ToがL状態に初期化される。
 次に、第6の実施形態におけるシフトレジスタ回路1及びSR単位回路10eの動作について、図面を参照して説明する。
 図22は、第6の実施形態におけるシフトレジスタ回路1の動作の一例を示すタイムチャートである。
 この図において、波形W31~W33は、クロック信号CK1の電圧波形、クロック信号CK2の電圧波形、及びスタートパルス信号SPの電圧波形を順に示している。また、波形W34~W36は、n段目のSR単位回路10eにおけるノードN1(N1n)の電圧波形、ノードN2(N2n)の電圧波形、及びゲート信号Gn(Qn)の電圧波形を示している。また、波形W37~W39は、初期化信号CLRの電圧波形、電源電圧vddの電圧波形、及びコモン信号COM(共通信号)の電圧波形(対向電極の電圧波形)を順に示している。また、この図において、横軸は時間を示しており、縦軸は各波形の信号レベル(電圧)を示している。
 ここでは、スタートパルス信号SPは、SR単位回路10e_1における入力パルス信号Sに対応し、ゲート信号Gnは、n段目のSR単位回路10eにおける出力信号Qに対応する。また、ここでは、ノードN2nの電圧は、TFT16bgのゲート電極42に印加される電圧(ゲート電圧Vg)に対応し、初期化信号CLR(C)の電圧は、TFT(17bg、19bg、20bg)のゲート電極42に印加される電圧(ゲート電圧Vg)に対応する。また、ノードN1nの電圧は、TFT14bg、及びTFT15bgのゲート電極42に印加される電圧(ゲート電圧Vg)に対応する。また、コモン信号COMの電圧は、TFT(11bg~20bg)のバックゲート電極48aに印加される電圧(バックゲート電圧Vbg)に対応する。
 なお、図中の“H”は、論理状態がHigh状態を示す電圧(Hレベル)であり、“L”は、論理状態がLow状態を示す電圧(Lレベル)である。また、電圧V1は、入力パルス信号Sの信号線に供給されたHレベルからTFT11bgのしきい値電圧分だけ低下した電圧である。また、電圧V2は、コンデンサ30のブートストラップ動作により電圧V1よりも高くなった電圧であり、「クロック信号CKのH状態を示す電圧+TFT15bgのしきい値電圧」よりも高い電圧である。また、電圧V3は、電源線Lvddに供給された電源電圧vddからTFT13bgのしきい値電圧分だけ低下した電圧である。また、電圧Vcomは、液晶の交流駆動における最適対向電圧であり、一般的にはHレベルとLレベルの中間付近の電圧である。
 図22に示すように、まず、時刻t31において、スタートパルス信号SPがLレベルからHレベルに遷移した場合(波形W33参照)に、シフトレジスタ回路1は、シフト動作を開始する。なお、図22において、時刻t31から時刻t33までの動作は、図18の時刻t21から時刻t23までの動作と同様であるので、その説明を省略する。
 シフトレジスタ回路1は、同様に、全走査線分のゲート信号(G1~Gn、・・・)を出力した後の時刻t34において、初期化信号CLRがL状態からH状態に遷移される。これにより、全段のSR単位回路10eのTFT(17bg、19bg、20bg)が導通状態になり、TFT(17bg、19bg、20bg)は、それぞれが接続される所定のノード(例えば、ノードN2(N2n))をLレベルに遷移させる(波形W35参照)。
 なお、本実施形態の表示装置100は、ここで、初期化信号CLRと同期して、電源電圧vddをL状態(例えば、電源電圧vss)にするとともに、コモン信号COMをH状態にする。
 次に、時刻t35において、電源電圧vddがH状態、コモン信号COMがVcom状態に戻り、初期化信号CLRがH状態からL状態に遷移されると、TFT17bgが非導通状態になり、TFT17bgは、ノードN2(ノードN2n)をLレベルから電圧V3に遷移させる(波形W35参照)。なお、ここでは、TFT14bgは、非導通状態である。
 次に、時刻t36において、スタートパルス信号SPがLレベルからHレベルに遷移した場合(波形W33参照)に、シフトレジスタ回路1は、再び、シフト動作を開始し、上述した動作を繰り返す。
 なお、図22において、時刻t31から時刻t36までの期間は、表示装置100の1V期間T1V(1フレーム期間)に対応する。
 本実施形態では、TFT(11bg~20bg)のゲート電極42に印加される電圧(ゲート電圧Vg)が共通でない一方、コモン信号COMの電圧は、TFT(11bg~20bg)のバックゲート電極48aに共通に印加される電圧(バックゲート電圧Vbg)である。
 そのため、図22に示す例では、時刻t34以前の期間AT6のうちの少なくとも一部の期間において、TFT(11bg~20bg)のゲート電極42にH状態を示す電圧が印加され、コモン信号COMによってTFT(11bg~20bg)のバックゲート電極48aにCOM電圧が印加される。すなわち、SR単位回路10eは、H状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、COM電圧をバックゲート電極48aに印加する。
表示期間のうちの一部の期間において、少なくとも論理状態がHigh状態を示す電圧よりも低い電圧をバックゲート電極48aに印加する。
 このように、本実施形態では、期間AT6のうちの少なくとも一部の期間において、SR単位回路10eは、TFT(11bg~20bg)が動作状態であり、TFT(11bg~20bg)のバックゲート電極48aの電圧Vbgがゲート電圧Vgよりも低い状態(Vbg<Vg)になるように制御する。これにより、SR単位回路10eは、TFT(11bg~20bg)のしきい値電圧の変動(シフト)を抑制することができる。
 また、図22に示す例では、時刻t34から時刻t35までの期間RT6において、TFT(11bg~16bg、18bg)のゲート電極42にL状態を示す電圧が印加されるとともに、コモン信号COMによってTFT(11bg~16bg、18bg)のバックゲート電極48aにH状態を示す電圧が印加される。すなわち、SR単位回路10eは、L状態を示す電圧をゲート電極42に印加する場合に、H状態を示す電圧をバックゲート電極48aに印加する。なお、この期間RT6は、表示装置100における帰線期間に対応する。また、この帰線期間のうちの一部の期間において、少なくとも論理状態がH状態を示す電圧以上の電圧をバックゲート電極48aに印加する。
 このように、本実施形態では、期間RT6において、SR単位回路10eは、TFT(11bg~16bg、18bg)が非動作状態であり、TFT(11bg~20bg)のうちの、TFT(17bg、19bg、20bg)を除くTFT(11bg~16bg、18bg)のバックゲート電極48aの電圧Vbgがゲート電圧Vgよりも高い状態(Vbg>Vg)になるように制御する。これにより、SR単位回路10eは、TFT(11bg~16bg、18bg)におけるしきい値電圧のシフトの回復を促進することができる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、バックゲート電極48aは、絶縁膜47及び液晶が封止された液晶層49を介して液晶表示パネルの対向電極として形成されている。
 これにより、本実施形態におけるダブルゲート構造のTFT40aは、追加プロセス工程を必要とせずに、形成することができる。また、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、コモン信号COMによって、TFT40aのバックゲート電極48aに印加する電圧を並列して、制御することができる。そのため、本実施形態におけるシフトレジスタ回路1は、第1~第5の実施形態に比べて、効率よくTFT40aの特性劣化を低減することができる。
 なお、本実施形態において、バックゲート電極48aが対向電極として形成されているので、対向電極をパターニングすることで、任意のTFTのみにバックゲート電極48aを設けることもできる。よって、ダブルゲート構造のTFT40aは、SR単位回路10eを構成するトランジスタのうちの一部のトランジスタであってもよい。すなわち、対向電極であるバックゲート電極48aは、一部のトランジスタに形成されている構成であってもよい。
 なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
 例えば、上記の各実施形態は、単独で実施される場合について、説明したが、上記の各実施形態を組み合わせて実施してもよい。
 また、上記の各実施形態において、一例として、TFT40が、In-Ga-Zn-O等の酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタである場合について説明したが、TFT40は、アモルファスシリコンであってもよいし、ゲート電極の電圧ストレスによりしきい値電圧が変動するトランジスタであれば、他の半導体を用いるトランジスタであってもよい。
 また、上記の各実施形態において、走査線駆動回路102が備えるシフトレジスタ回路1に対してダブルゲート構造のTFT40を適用する場合について説明したが、信号線駆動回路103が備える信号線駆動回路103に対してダブルゲート構造のTFT40を適用してもよい。
 また、上記の各実施形態において、表示装置100は、一例として、液晶表示装置である場合を説明したが、有機EL(Electro-Luminescence)表示装置などの他の方式の表示装置であってもよい。
 また、上記の第2の実施形態において、シフトレジスタ回路1は、次段(後段)のSR単位回路10aによる出力信号Q(リセット信号R)により、バックゲート電極48に印加する電圧が制御する場合を説明したが、他段のSR単位回路10aの出力信号Qによってバックゲート電極48に印加する電圧を制御してもよい。シフトレジスタ回路1は、例えば、前々段のSR単位回路10aや次々段のSR単位回路10aの出力信号Qによってバックゲート電極48に印加する電圧を制御してもよい。
 また、上記の第6の実施形態において、初期化信号CLRを立ち下げるタイミングを変更してもよい。例えば、初期化信号CLRを立ち下げるタイミングを、コモン信号COMを立ち下げるタイミングよりも早くした場合に、初期化信号Cがゲート電極42に接続されているTFT(17bg、19bg、20bg)においても、しきい値のシフトの回復を促進することが可能になる。また、期間RT6において、対向電極に供給するコモン信号COMの電圧を通常使用するHigh状態の電圧よりも、より高い電圧に設定することで、回復動作をさらに促進することも可能である。
 本発明は、液晶テレビなどの表示装置などに適用できる。
 1  シフトレジスタ回路
 10、10_1、10_2、10_3、10_4、10a、10b、10b_1、10b_2、10b_3、10b_4、10c、10c_1、10c_2、10c_3、10c_4、10d、10e  SR単位回路
 11、12、13、14、15、16、17、18  TFT
 11bg、12bg、13bg、14bg、15bg、16bg、17bg、18bg、19bg、20bg、40、40a  TFT(ダブルゲート構造のTFT)
 30  コンデンサ
 41  基板
 42  ゲート電極
 43  ゲート絶縁膜
 44  ソース電極
 45  ドレイン電極
 46  半導体層
 47  絶縁膜
 48、48a  バックゲート電極
 49  液晶層
 100  表示装置
 101  表示部
 102  走査線駆動回路
 103  信号線駆動回路
 104  画素用TFT
 105  画素容量部
 PIX  画素部

Claims (19)

  1.  入力されるパルス信号をクロック信号に基づいて出力信号として出力する単位回路が縦続に複数段接続され、複数段の前記単位回路のそれぞれから前記出力信号を順次に出力するシフトレジスタ回路であって、
     前記単位回路は、
     ドレイン電極とソース電極との間の導通状態を制御する第1ゲート電極と、前記ドレイン電極と前記ソース電極との間の半導体層を挟んで前記第1ゲート電極と対向して配置され、絶縁層を介して形成された第2ゲート電極とを有するダブルゲート構造のトランジスタを備え、
     前記第1ゲート電極に印加する電圧に応じて、所定の電圧を前記第2ゲート電極に印加する
     シフトレジスタ回路。
  2.  前記単位回路は、
     論理状態がHigh状態を示す電圧を前記第1ゲート電極に印加する場合に、論理状態がLow状態を示す電圧を前記第2ゲート電極に印加する
     請求項1に記載のシフトレジスタ回路。
  3.  前記単位回路は、
     論理状態がLow状態を示す電圧を前記第1ゲート電極に印加する場合に、論理状態がHigh状態を示す電圧を前記第2ゲート電極に印加する
     請求項1又は請求項2に記載のシフトレジスタ回路。
  4.  前記単位回路は、
     前記論理状態がLow状態を示す電圧を前記第1ゲート電極に印加する期間のうちの一部の期間において、論理状態がHigh状態を示す電圧を前記第2ゲート電極に印加する
     請求項3に記載のシフトレジスタ回路。
  5.  前記単位回路は、前記出力信号を出力する出力端子に接続され、前記出力信号を出力する出力トランジスタを備え、
     少なくとも前記出力トランジスタが、前記ダブルゲート構造のトランジスタである
     請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のシフトレジスタ回路。
  6.  前記出力トランジスタの前記第2ゲート電極は、前記第1ゲート電極に印加される電圧の論理状態を反転した論理状態を示す電圧が印加されるように、自段の前記単位回路の内部ノードに接続されている
     請求項5に記載のシフトレジスタ回路。
  7.  前記出力トランジスタの前記第2ゲート電極は、他段の前記単位回路の前記出力端子に接続されている
     請求項5に記載のシフトレジスタ回路。
  8.  前記出力トランジスタの前記第2ゲート電極は、前記クロック信号とは位相の異なる第2クロック信号に接続されている
     請求項5に記載のシフトレジスタ回路。
  9.  前記単位回路は、電源電圧が供給される電源線と前記単位回路の所定のノードとの間の導通状態を制御する制御トランジスタを備え、
     前記制御トランジスタが、前記ダブルゲート構造のトランジスタである
     請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のシフトレジスタ回路。
  10.  前記所定のノードには、前記出力信号を出力する出力端子が含まれる
     請求項9に記載のシフトレジスタ回路。
  11.  前記所定のノードには、前記出力信号を出力する出力端子に接続される出力トランジスタのゲート電極に接続されるノードが含まれる
     請求項9又は請求項10に記載のシフトレジスタ回路。
  12.  前記制御トランジスタの前記第2ゲート電極は、前記単位回路の内部状態を初期化する初期化信号が供給される信号線に接続されている
     請求項9から請求項11のいずれか一項に記載のシフトレジスタ回路。
  13.  前記ダブルゲート構造のトランジスタは、酸化物半導体によって形成されている
     請求項1に記載のシフトレジスタ回路。
  14.  前記第2ゲート電極は、透明電極として形成されている
     請求項1に記載のシフトレジスタ回路。
  15.  前記第2ゲート電極は、前記絶縁層及び液晶が封止された液晶層を介して液晶表示パネルの対向電極として形成されている
     請求項1に記載のシフトレジスタ回路。
  16.  前記ダブルゲート構造のトランジスタは、帰線期間のうちの一部の期間において、少なくとも論理状態がHigh状態を示す電圧以上の電圧を前記第2ゲート電極に印加する請求項15に記載のシフトレジスタ回路。
  17.  前記ダブルゲート構造のトランジスタは、前記単位回路を構成するトランジスタのうちの一部のトランジスタであり、
     前記対向電極は、前記一部のトランジスタに形成されている
     請求項16に記載のシフトレジスタ回路。
  18.  請求項1に記載のシフトレジスタ回路を備える駆動回路。
  19.  請求項18に記載の駆動回路を備える表示装置。
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