驱动器电路、包括驱动器电路的显示设备以及包括显示设备的电子电器的制造方法
【专利说明】驱动器电路、包括驱动器电路的显示设备以及包括显示设备的电子电器
[0001 ] 本分案申请是基于申请号为201080028699.2，申请日为2010年8月27日，发明名称为“驱动器电路、包括驱动器电路的显示设备以及包括显示设备的电子电器”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及驱动器电路(也称为移位寄存器电路)，包括形成于与像素区相同的基板之上的驱动器电路的显示设备，或者包括显示设备的电子电器。
【背景技术】
[0003]随着诸如液晶电视之类的大显示设备的广泛使用，人们需要更高附加值的产品并因此正进行相关研发。特别是，人们正在积极研发通过使用具有非晶半导体的，尤其是氧化物半导体的沟道区的薄膜晶体管(TFT)将驱动器电路(例如，扫描线驱动器电路)形成于与像素区相同的基板之上的技术。
[0004]驱动器电路的结构的实例包括专利文献I所公开的静态移位寄存器电路(参见图2
等)O
[0005][参考文献]
[0006][专利文献I]日本公开专利申请N0.S64-89810
【发明内容】
[0007]静态移位寄存器电路包括起着开关作用的薄膜晶体管和反相器电路。将氧化物半导体用于用作薄膜晶体管和反相器电路的晶体管的半导体层提供了显著的优点:具有诸如高场效应迀移率之类的良好的电特性。但是，氧化物半导体的阈值电压即使在没有对氧化物半导体添加外来杂质的情况下也由于因缺少氧所致的空隙缺陷而波动，并且因而具有氧化物半导体的半导体层的薄膜晶体管在某些情况下是耗尽模式(也称为正常导通(normally on))。
[0008]鉴于此，本发明的一种实施例的目的是提供即使在驱动器电路使用薄膜晶体管来提供时也仅少有故障的驱动器电路，所述薄膜晶体管全部是相同导电类型的并且由于例如它们的沟道包含氧化物半导体而为正常导通的。
[0009]本发明的一种实施例是包括静态移位寄存器的驱动器电路，该静态移位寄存器包括包含第一晶体管和第二晶体管的反相器电路以及包含第三晶体管的开关。第一至第三晶体管各自包括包含氧化物半导体的半导体层并且是耗尽模式晶体管。用于驱动第三晶体管的时钟信号的振幅电压比用于驱动反相器电路的电源电压高。
[0010]本发明的一种实施例是一种驱动器电路，该驱动器电路包括静态移位寄存器，其中该静态移位寄存器包括包含第一晶体管和第二晶体管的反相器电路以及包含第三晶体管的开关；以及与移位寄存器的输出端连接的多路分解器电路。第一至第三晶体管各自包括包含氧化物半导体的半导体层，并且是耗尽模式晶体管。用于驱动第一晶体管的时钟信号的振幅电压比用于驱动反相器电路的电源电压高。多路分解器电路的输出端各自连接至用于保持输出端的电位的第四晶体管。
[0011]本发明的一种实施例能够是其中时钟信号为第一时钟信号和第二时钟信号的驱动器电路，以及第二时钟信号是第一时钟信号的反信号。
[0012]本发明的一种实施例能够是其中第一晶体管的L/W比高于第二晶体管的L/W比的驱动器电路。
[0013]本发明的一种实施例能够是其中第一晶体管的半导体层的膜厚大于第二晶体管的半导体层的膜厚的驱动器电路。
[0014]本发明的一种实施例能够是其中在多路分解器电路内的第五晶体管的L/W比低于第四晶体管的L/W比的驱动器电路。
[0015]本发明的一种实施例能够是一种驱动器电路，在该驱动器电路中，第四晶体管的栅极与用以供应正电源电压的线路电连接;第四晶体管的第一端与用以供应负电源电压的线路电连接;并且第四晶体管的第二端是与多路分解器电路的输出端电连接。
[0016]本发明的一种实施例能够是其中第一到第四晶体管是η沟道晶体管的驱动器电路。
[0017]本发明的一种实施例能够提供即使在驱动器电路使用薄膜晶体管来提供时也少有故障的驱动器电路，所述薄膜晶体管全部是相同导电类型的并且由于例如它们的沟道包含氧化物半导体而为正常导通的。
【附图说明】
[0018]图1A和IB示出了驱动器电路的实例。
[0019]图2Α和2Β示出了反相器电路，图2C示出了开关，以及图2D和2Ε各自示出了信号的波形的实例。
[0020]图3示出了反相器电路的顶视图的实例。
[0021 ]图4示出了驱动器电路的实例。
[0022]图5示出了驱动器电路的实例。
[0023]图6示出了驱动器电路的时序图的实例。
[0024]图7示出了反相器电路的顶视图的实例。
[0025]图8示出了反相器电路的截面的实例。
[0026]图9Α和9Β示出了显示设备的实例。
[0027]图1OA至1C各自示出了电子电器的实例。
[0028]图11示出了驱动器电路的实例。
[0029]图12示出了驱动器电路的时序图的实例。
[0030]附图标记说明:
[0031]100:驱动器电路，101:线路，102:线路，103:脉冲输出电路，104:线路，111:第一开关，112:第一反相器电路，113:第二反相器电路，114:第二开关，115:第三开关，116:第三反相器电路，117:第四反相器电路，118:第四开关，120:反相器电路，121:第一晶体管，122:线路，123:第二晶体管，124:线路，130:反相器电路，131:第一晶体管，132:第二晶体管，140:晶体管,141:波形,142:波形,143:波形,144:波形,145:波形,201:栅极线，202:栅极线，203:半导体层，204:半导体层，205:线路，400:驱动器电路,401:线路，402:线路，403:脉冲输出电路，404:线路，405:多路分解器电路，406:线路，501:第一晶体管，502:第二晶体管，503:第三晶体管，504:第四晶体管，505:第五晶体管，506:第六晶体管，507:第七晶体管，508:第八晶体管，509:第九晶体管，510:第十晶体管，511:第^^一晶体管，512:第十二晶体管，513:第十三晶体管，514:第十四晶体管，515:线路，516:线路，517:线路，518:线路，901:基板，902:基膜，904:栅极绝缘层，906:电极层，907:绝缘层，1211:外壳，1212:支座，1213:显示部分，1231:主体，1232:显示部分，1233:图像接收器，1234:控制键，1235:外部连接端口，1236:快门按钮，1251:主体，1252:外壳，1253:显示部分，1254:键盘，1255:外部连接端□ ,1256:指点设备，5300:基板,5301:像素区，5302:扫描线驱动器电路，5303:扫描线驱动器电路，5304:信号线驱动器电路，5305:时序控制电路，903A:栅电极层，903B:栅电极层，905A:氧化物半导体层，450:多路分解器电路，451:第一晶体管，452:第二晶体管，453:第三晶体管，454:第四晶体管，455:第五晶体管，456:第六晶体管，457:第七晶体管458:第八晶体管459:线路，460:反相器电路，461:线路，462:线路，463:线路，464:线路。
【具体实施方式】
[0032]在下文中，本发明的实施例如将参照附图来描述。但是，本发明能够以许多不同的实施方式来实现，并且本领域技术人员应当理解，本发明的实施方式和细节能够在不脱离本发明的目的和范围的情况下以不同的方式来修改。因此，本发明不应被理解为仅限于下面关于实施例的描述。注意，在示出下面所描述的本发明的结构的全部附图中的相同部分或具有相同功能的部分以相同的参考数字来指示。
[0033]注意，在实施例的附图等中所示出的每种结构的尺寸、层厚或区域在某些情况下为简单起见而夸大。因此，本发明的实施例并不限于这样的比例。
[0034]注意，本说明书所采用的诸如第一、第二、第三到第N(N是大于等于2的自然数)之类的术语是为了避免零件之间的混淆而使用的，而并没有对编号进行限制。
[0035](实施例1)
[0036]在本实施例中，首先，将参照附图来描述作为包括多个级的脉冲输出电路的静态移位寄存器电路的驱动器电路的结构。根据本实施例的驱动器电路使用用作开关和反相器电路的薄膜晶体管来形成。
[0037]在本实施例中的驱动器电路100包括用以供应第一时钟信号(CLKl)的线路101、用以供应第二时钟信号(CLK2)的线路102、多个级的脉冲输出电路103以及用以供应起始脉冲(也称为SP，来自前级的信号，或输入信号)的线路104。另外，根据本实施例的驱动器电路输出脉冲信号outl到outN。注意，其中输入了用于转换扫描方向的扫描方向切换信号等的结构同样是可接受的。另外，虽然本实施例示出了其中驱动器电路由包括第一时钟信号(CLKl)和第二时钟信号(CLK2)的两相时钟信号所驱动的实例，但是驱动电路由不同于两相时钟信号的时钟信号来驱动也是可接受的。
[0038]如果在图1A中的驱动器电路是用于驱动栅极线的驱动器电路，则缓冲电路等与脉冲输出电路的每个输出端连接。作为选择，如果在图1A中的驱动器电路是用于驱动信号线的驱动器电路，则用于采集图像信号的采样开关、锁定电路等与脉冲输出电路的每个输出端连接。
[0039]注意，氧化物半导体优选用于在驱动器电路100中的每个晶体管的半导体层。将氧化物半导体用于晶体管的半导体层提供了比诸如非晶硅之类的硅基半导体材料的场效应迀移率高的场效应迀移率。注意，氧化物半导体能够是氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)等。另夕卜，还能够将In或Ga添加到ZnO中。
[0040]氧化物半导体使用表示为ΙηΜ03(Ζη0)χ(Χ>0)的薄膜。注意，M表示一种或多种选自鎵(Ga)、铁(Fe)、镍(Ni)、锰(Mn)和钴(Co)的金属元素。例如，在某些情况下M表示Ga，在其它情况下M表示除Ga外另加的诸如Ni或Fe之类的以上金属元素(Ga和Ni或者Ga和Fe)。而且，以上氧化物半导体可以含有Fe或Ni，另一种过渡金属元素，或者过渡金属的氧化物，作为除了作为M所包含的金属元素之外的杂质元素。例如，氧化物半导体能够使用In-Ga-Zn-O基非单晶膜。
[0041 ]代替作为In-Ga-Zn-O基非单晶膜的氧化物半导体层(ΙηΜ03(Ζη0)χ(χ>0)膜)，能够使用其中M是另一种金属元素的ΙηΜ03(Ζη0)χ(Χ>0)膜。另外，除以上半导体外，氧化物半导体还能够使用下列氧化物半导体中的任一种:In-Sn-Zn-O基氧化物半导体、In-Al-Zn-O基氧化物半导体、Sn-Ga-Zn-O基氧化物半导体、Al-Ga-Zn-O基氧化物半导体、Sn-Al-Zn-O基氧化物半导体、In-Zn-O基氧化物半导体、Sn-Zn-O基氧化物半导体、Al-Zn-O基氧化物半导体、In-O基氧化物半导体、Sn-O基氧化物半导体和Zn-O基氧化物半导体。
[0042]注意，薄膜晶体管是具有至少三个端子: