CN100385476C - 半导体器件和使用了它的显示装置以及电子装置 - Google Patents

半导体器件和使用了它的显示装置以及电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明的课题是，提供一种具有正常工作部件的半导体器件，该半导体器件即使是使用了单极型晶体管的数字电路，也能防止输出信号的振幅变小。通过使被连接成二极管的晶体管101截止，使第1晶体管102的栅极端子处于浮置状态。此时，第1晶体管102为导通状态，其栅极·源极间的电压保存在电容元件上。其后，当第1晶体管102的源极端子的电位上升时，由于自举效应，第1晶体管102的栅极端子的电位也上升。其结果是，可防止输出信号的振幅变小。

Description

半导体器件和使用了它的显示装置以及电子装置
技术领域
本发明涉及一种数字电路的结构。更具体地说，涉及一种利用自举电路来放大输出信号振幅的技术。而且，涉及使用了它的显示装置、半导体器件及电子装置。
背景技术
近年来，在绝缘体上、特别是在玻璃基板上形成了半导体薄膜的显示装置、特别是使用了薄膜晶体管(以下，记作TFT)的有源矩阵型显示装置的普及变得日益显著。使用了TFT的有源矩阵型显示装置具有被配置成矩阵状的数十万个像素至数百万个像素，通过利用各像素中配置的TFT来控制各像素的电荷，由此进行影像显示。
作为一种最近的技术，在构成像素的TFT以外，在像素部分的周边区域中用TFT同时形成驱动电路的多晶硅TFT的技术不断发展，在装置的小型化、低功耗化方面做出了巨大贡献，与此同时，近年来，在其应用领域显著增大的移动信息终端的显示部分等，显示装置已成为不可或缺的装置。
作为显示装置的驱动电路，一般使用组合了N沟道型TFT和P沟道型TFT的CMOS电路。作为CMOS电路的特征，由于仅在逻辑变化的瞬间流过电流，在某一逻辑的保持过程中，没有电流流过(实际存在微小的漏泄电流)，因此，例如可以压低整个电路中的消耗电流并有利于高速驱动。
伴随移动电子装置的小型化、轻型化，对使用了有机EL元件、FED(场发射显示器)和液晶显示器中所用的元件等自发光元件和液晶元件等的显示装置的需要急剧增加，由于需要制造数量非常多的TFT，从成品率等方面看，难以充分压低其制造成本。容易预测出今后的需要还会急剧增加，因此，希望能够更廉价地提供显示装置。
作为在绝缘体上制造驱动电路的方法，一般是使用多个光掩模，对有源层、布线等的图形进行曝光、蚀刻而制作的方法，但这时由于工序数多、直接影响制造成本，因此希望用尽可能少的制造工序数。因此，尝试只使用N沟道型或P沟道型中的某一导电类型TFT来构成由现有的CMOS电路构成的驱动电路。采用这种方法，可省略离子掺杂工艺的一部分，还可削减光掩模的个数。其结果是是，可实现成本降低。
图9(A)示出了只使用一种极性的TFT构成的TFT负载型反相电路的例子。下面，将描述其工作。
图9(B)示出了输入到反相电路的信号波形。这里，输入信号振幅处于高电位侧电源VDD和低电位侧电源GND之间。此外，为了简单起见，认为GND＝0V。
现说明电路的工作。再有，为了明确而简单地进行说明，假定构成电路的N沟道型TFT的阈值电压没有离散性，一律为(VthN)。并且，同样地，对于P型TFT，其阈值电压一律为(VthP)。
现考虑输入了如图9(B)中所示的信号的情况。首先，当输入信号为L信号(低电位侧电源GND)时，N沟道型TFT 904截止。一方面，由于负载TFT 903通常工作在饱和区，因此输出端子的电位就向高电位侧电源VDD的方向上升。另一方面，当输入信号为H信号(高电位侧电源VDD)时，N沟道型TFT 904导通。在此，与负载TFT 903的电流能力相比，由于充分地增高N沟道型TFT 904的电流能力，输出节点的电位就向低电位侧电源GND的方向下降。
但是，这种情况存在以下问题。图9(C)示出了TFT负载型反相电路的输出波形。如图9(C)所示，当输入信号为L信号时，输出端子的电位，比VDD的电位低一个以907表示的部分，即为负载TFT 903的阈值电压部分。这是因为当负载TFT 903的栅极·源极间的电压比阈值电压小时，负载TFT 903中几乎没有电流流动而变成了截止状态的缘故。这里，负载TFT 903的源极端子为输出端子，栅极端子连接到VDD。因此，输出端子的电位与栅极端子的电位相比变为低一个阈值电压部分的电位。即，输出端子的电位最大只能上升到(VDD-VthN)。而且，利用负载TFT 903和N沟道型TFT 904的电流能力之比，当输入信号为H信号时，输出端子的电位就变得比GND的电位高一个以908表示的部分。这样，为了使之充分接近于GND，相对于负载TFT 903而言，要求N沟道型TFT 904充分地增大电流能力。
这样，如果使用仅由一种极性的TFT构成的反相电路，就使输出信号的振幅相对于输入信号的振幅产生衰减。
这里，采用几种避免输出信号的振幅变小的问题的方法进行研讨(例如，参照专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4)。
图33中示出了专利文献1、专利文献2中展示的反相电路的电路图。图33的电路利用了晶体管3302的栅极端子处于浮置状态、电容元件3304两端的电压(两端的电位差)没有发生变化的情况。
然后，说明图33的工作。向输入端子3305和输入端子3306输入彼此反相的信号。首先，将H信号(高电位侧电源VDD)输入到输入端子3306，将L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子3305。于是，晶体管3303导通。其结果是，端子3308的电位变为L信号(低电位侧电源GND)的电位。此外，由于输入端子3305的电位为L信号(低电位侧电源GND)的电位，因此晶体管3301导通。其结果是，端子3307变为L信号(低电位侧电源GND)的电位。即，电容元件3304两端的电压(两端的电位差)变为0V。
然后，将H信号(高电位侧电源VDD)输入到输入端子3305，将L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子3306。于是，晶体管3303截止。由于输入端子3305的电位为H信号(高电位侧电源VDD)的电位，因此晶体管3301导通，端子3307的电位上升。而且，如晶体管3302的栅极·源极间的电压大于阈值电压，晶体管3302就导通，端子3308的电位开始上升。这时，如端子3307的电位上升，则最终晶体管3301截止。这是因为端子3307是晶体管3301的源极端子，因端子3307的电位上升而使晶体管3301的栅极·源极间的电压减小直至等于阈值电压的缘故。一旦晶体管3301的栅极·源极间的电压等于阈值电压，晶体管3301就处于截止状态。因此，从端子3305向端子3307的电流流动就停止。即，端子3307处于浮置状态。其结果是，电容元件3304两端的电压(两端的电位差)不变。
当晶体管3301处于截止的时刻，端子3308的电位还会持续上升。在此情况下，晶体管3302处于导通状态。即，晶体管3302的栅极·源极间的电压，即电容元件3304两端的电压(两端的电位差)大于晶体管3302的阈值电压。因此，端子3308的电位进一步上升。此时，端子3307的电位也同时上升。这是因为电容元件3304两端的电压(两端的电位差)不发生变化，所以电容元件3304的一端(端子3308)的电位一旦上升，另一端(端子3307)的电位也就上升。然后，端子3308的电位就这样持续上升，最终达到高电位侧电源VDD。在端子3308的电位达到高电位侧电源VDD以前的期间，晶体管3302一直处于导通状态。并且，在电容元件3304上保持晶体管3301处于截止的时刻的电压不变。因此，端子3307的电位比高电位侧电源VDD增高一个保存在电容元件3304上的电压部分。
即，端子3307和端子3308的电位等于高电位侧电源VDD，或成为更高的电位。因此，与输入信号的振幅相比，可防止输出信号的振幅变小。
一般称这种电路为自举电路。
专利文献1：
特开平8-50790号公告
专利文献2：
特许第3330746号说明书
专利文献3：
特许第3092506号说明书
专利文献4：
特开2002-328643号公告
但是，图33所示的反相电路存在两大问题。
第1个问题是当H信号(高电位侧电源VDD)输入到输入端子3305、L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子3306时，晶体管3301的截止一旦延迟，端子3307和端子3308的电位就处于未充分上升的状态。假定晶体管3302首先截止。这种情况下，由于在晶体管3302的栅极·源极间设置有电容元件3304，所以在电容元件3304上就蓄积了晶体管3302的阈值电压。此时，由于晶体管3301还处于导通状态，端子3307的电位继续上升。然后，直至晶体管3301截止。此时，电容元件保存着晶体管3302的阈值电压，晶体管3302截止。从而，端子3308和3307的电位就不再上升。
第2个问题是当输入到输入端子3305中的H信号的电位低于高电位侧电源VDD的情况下，端子3307和3308的电位未充分上升。将信号输出给输入端子3305的电路例如为图9(A)那样的电路时，H信号的电位可变得低于高电位侧电源VDD。因此，假定考虑输入到输入端子3305的H信号的电位与高电位侧电源VDD之差大于晶体管3301的阈值电压的情况。在此情况下，将H信号输入到输入端子3305、将L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子3306时，即使端子3307的电位停止上升，晶体管3301也不会处于截止状态。即，端子3307不处于浮置状态，而从端子3305向端子3307持续提供电荷。因此，端子3305与端子3307的电位维持相等状态。因此，电容元件3304两端的电压(两端的电位差)不变化，即所谓的不工作。其结果是，端子3307和端子3308的电位就不会充分上升。
在这种反相电路的输出端子上连接相同结构的反相电路时，其输出端子的信号振幅就进一步降低。即，每逢连接该电路，输出信号的振幅就迅速变小，因而不能正常地工作。
与此相对照，专利文献4中所示的反相电路解决了上述第2个问题。图34示出了专利文献4中展示的反相电路。将低于高电位侧电源VDD的H信号输入到输入端子3405、将L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子3406时，端子3407的电位上升，晶体管3401的栅极·源极间电压一旦等于阈值电压，晶体管3401就截止。也就是说，端子3407处于浮置状态。因此，在该时刻，保持电容元件3404两端的电压(两端的电位差)。因此，在晶体管3401截止的时刻，若晶体管3402处于导通状态，端子3408的电位就持续上升，其结果是，端子3407的电位也上升。
但是，即使是图34的电路，也不能解决上述第1个问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的一个课题是提供一种输出信号的振幅不易变小的半导体器件。此外，另一课题是提供一种可仅用一种极性的晶体管构成电路的半导体器件。
再有，所谓半导体器件是指构成包含使用了半导体的元件(晶体管、二极管)、电容器、电阻器等的电路的器件。当然，并不只限于这些元件。
为了解决上述问题，本发明采用以下展示的装置。
本发明提供一种半导体器件，它是具有第1晶体管、第2晶体管、第3晶体管、第1输入端子和第2输入端子的半导体器件，其特征在于：
上述第1晶体管的源极端子与上述第2晶体管的漏极端子连接，
上述第3晶体管的漏极端子与上述第1晶体管的栅极端子连接，
上述第1输入端子与上述第3晶体管的栅极端子和上述第2晶体管的栅极端子连接，
上述第2输入端子经整流元件与上述第1晶体管的栅极端子连接。
此外，本发明提供一种半导体器件，其特征在于：
在上述结构中，上述整流元件是被连接成二极管的晶体管。
也就是说，在本发明中，在信号输入部分设置例如被连接成二极管的晶体管等的整流元件。
而且，由于被连接成二极管的晶体管处于截止状态，第1晶体管的栅极端子处于浮置状态。此时，第1晶体管处于导通状态，其栅极·源极间的电压由电容元件(晶体管的栅极电容)保持。其后，第1晶体管的源极端子的电位一旦上升，通过自举效应，第1晶体管的栅极端子的电位也随之上升。其结果是，能够防止输出信号的振幅变小。
此外，本发明提供一种半导体器件，其特征在于：
在上述结构中，第2整流元件与上述第3晶体管串联连接。
此外，本发明提供一种半导体器件，其特征在于：
在上述结构中，上述第2整流元件是被连接成二极管的晶体管。
也就是说，在本发明中，在第1晶体管的栅极端子部分设置例如被连接成二极管的晶体管等的整流元件。
并且，由于作为第2整流元件的被连接成二极管的晶体管处于截止状态，从而可防止第1晶体管的栅极端子的电位过度下降。其结果是，可防止输出信号的振幅变小。
此外，本发明提供一种半导体器件，其特征在于：
在上述结构中，作为上述被连接成二极管的晶体管与上述第1晶体管具有相同的导电类型。
也就是说，由于第1晶体管与上述被连接成二极管的晶体管具有相同的导电类型，从而能够使构成电路的所有晶体管的导电类型相同。其结果是，可实现成本的降低。
此外，本发明提供一种半导体器件，其特征在于：
在上述结构中，作为上述第2整流元件的被连接成二极管的晶体管与上述第1晶体管具有相同的导电类型。
也就是说，由于第1晶体管与作为上述第2整流元件的被连接成二极管的晶体管具有相同的导电类型，从而可使两个晶体管的阈值电压的大小大致相同。由于第1晶体管的阈值电压与作为上述第2整流元件的被连接成二极管的晶体管的阈值电压大致相同，从而当第1晶体管应截止时，可防止电流漏泄。
此外，本发明提供一种半导体器件，其特征在于：
在上述结构中，具有电容元件，上述电容元件的一个端子与上述第1晶体管的栅极端子连接，另一端子与上述第1晶体管的源极端子连接。
再有，本发明中的晶体管既可以是利用某种材料、装置、制造方法制造的晶体管，也可以是某种类型的晶体管，例如，也可以是薄膜晶体管(TFT)。在TFT中，半导体层既可以是非晶质(无定形)材料、也可以是多晶(多晶体)、单晶材料。作为其它晶体管，可以是在单晶基板中制作的晶体管，也可以是在SOI基板中制作的晶体管，还可以是在塑料基板上形成的晶体管，在玻璃基板上形成的晶体管。此外，也可以是用有机物和碳纳米管形成的晶体管。此外，既可以是MOS型晶体管，也可以是双极型晶体管。
再有，在本发明中，“连接”与“电连接”含义相同。因此，其间也可以设置其它元件和电路等。
根据本发明的上述结构，可容易地使构成自举电路的电容元件的一个端子处于浮置状态。其结果是，可防止输出信号的振幅变小。另外，即使输入信号的振幅变小，也可使构成自举电路的电容元件的一个端子处于浮置状态。因此，可防止输出信号的振幅变小。另外，可仅使用一种极性的晶体管构成电路。因此，可抑制制造成本。
附图说明
图1是示出将本发明应用于反相电路的场合的电路结构图。
图2是示出将本发明应用于反相电路的场合的电路结构图。
图3是示出表示应用了本发明的反相电路的附图标记的图。
图4是示出将本发明应用于反相电路的场合的电路结构图。
图5是示出将本发明应用于反相电路的场合的电路结构图。
图6是示出将本发明应用于反相电路的场合的电路结构图。
图7是示出将本发明应用于反相电路的场合的电路结构图。
图8是示出将本发明应用于反相电路的场合的电路结构图。
图9(A)-9(C)是示出现有反相电路的结构和工作的图。
图10是示出将本发明应用于钟控反相电路的场合的电路结构图。
图11是示出表示应用了本发明的钟控反相电路的附图标记的图。
图12是示出将本发明应用于NAND电路的场合的电路结构图。
图13是示出表示应用了本发明的NAND电路的附图标记的图。
图14是示出将本发明应用于NOR电路的场合的电路结构图。
图15是示出将本发明应用于传输门电路的场合的电路结构图。
图16是示出将本发明应用于反相电路的场合的电路结构图。
图17是示出将本发明应用于钟控反相电路的场合的电路结构图。
图18是示出将本发明应用于NAND电路的场合的电路结构图。
图19是示出将本发明应用于NOR电路的场合的电路结构图。
图20是示出将本发明应用于传输门电路的场合的电路结构图。
图21是示出将本发明应用于反相电路的场合的电路结构图。
图22是示出表示应用了本发明的反相电路的附图标记的图。
图23是示出将本发明应用于钟控反相电路的场合的电路结构图。
图24是示出表示应用了本发明的钟控反相电路的附图标记的图。
图25是示出将本发明应用于NAND电路的场合的电路结构图。
图26是示出表示应用了本发明的NAND电路的附图标记的图。
图27是示出将本发明应用于反相电路的场合的电路结构图。
图28是示出本发明的显示装置的结构图。
图29是示出将本发明应用于DFF电路的场合的电路结构图。
图30是示出将本发明应用于DFF电路的场合的电路结构图。
图31是示出将本发明应用于移位寄存器电路的场合的电路结构图。
图32(A)-32(H)是示出应用本发明的电子装置的图。
图33是示出现有反相电路的结构的图。
图34是示出现有反相电路的结构的图。
具体实施方式
以下将说明具有本发明的半导体器件的电路结构。
实施形态1
在本实施形态中，首先，说明本发明要解决的课题中说明过的针对第2个问题的反相电路。即，说明针对其中输入到输入端子的H信号的电位低于高电位侧电源VDD的情况下某一端子的电位没有充分地上升的问题的反相电路。
图2示出了一种即使输入到输入端子105的H信号的电位低于高电位侧电源VDD，端子107和端子108的电位也能充分上升的反相电路。输入端子105通过被连接成二极管的晶体管101与晶体管102的栅极端子连接。由于晶体管101以二极管方式连接，其栅极端子与输入端子105连接。因此，能使电流从端子105向端子107方向流动，却不会使电流从端子107向端子105方向流动。此外，在晶体管102的栅极端子与源极端子之间连接有电容元件104。晶体管103的漏极端子与晶体管102的源极端子连接，晶体管103的栅极端子与输入端子106连接。而且，晶体管109的栅极端子与输入端子106连接、漏极端子与晶体管102的栅极端子连接。
再有，晶体管109的源极端子和晶体管103的源极端子与低电位侧电源GND连接，但并不限于此。各个源极端子也可以与不同电位的布线连接，也可以输入脉冲信号。
另外，虽然输入端子106与晶体管109的栅极端子和晶体管103的栅极端子连接，但并不限于此。各个栅极端子也可以与各自的输入端子连接。
另外，虽然晶体管102的漏极端子与高电位侧电源VDD连接，但并不限于此。可以连接不同电位的布线，也可以输入脉冲信号。
然后，说明图2的工作。通常将彼此反相的信号输入到输入端子105和输入端子106。但是，即使通常不输入反相的信号，也能使其工作。首先，假定将H信号(高电位侧电源VDD)输入到输入端子106，将L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子105。于是，晶体管103与晶体管109导通。其结果是，端子108的电位成为GND。并且，由于端子107的电位变为GND，晶体管102截止。还有，由于端子107与端子105的电位相同，晶体管101截止。而且，电容元件104两端的电压(两端的电压差)变为0V。
然后，将H信号(高电位侧电源VDD)输入到输入端子105，将L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子106。于是，晶体管109和晶体管103截止。由于输入端子105的电位为H信号(高电位侧电源VDD)的电位，晶体管101导通、端子107的电位上升。并且，一旦晶体管102的栅极·源极间的电压大于阈值电压，晶体管102就导通，端子108的电位就开始上升。此时，如果端子107的电位一直上升，最终，晶体管101就截止。这是因为端子107就是晶体管101的源极端子，从而由于端子107的电位上升，使得晶体管101的栅极·源极间的电压(漏极·源极间的电压)变小，最终等于阈值电压的缘故。一旦晶体管101的栅极·源极间的电压等于阈值电压，晶体管101就变为截止状态。因此，从端子105向端子107的电流停止流动。也就是说，端子107处于浮置状态。其结果是，电容元件104两端的电压(两端的电位差)不变。
在晶体管101处于截止状态的时刻，假定端子108的电位还会持续上升。在这种情况下，晶体管102处于导通状态。也就是说，晶体管102的栅极·源极间的电压，即电容元件104两端的电压(两端的电位差)大于晶体管102的阈值电压。因此，端子108的电位进一步上升。此时，端子107的电位也同时上升。这是因为电容元件104两端的电压(两端的电位差)不变，从而电容元件104的一个端子(端子108)的电位上升时，另一端子(端子107)的电位也上升的缘故。并且，就这样，端子108的电位会继续上升，最终达到高电位侧电源VDD。在端子108的电位达到高电位侧电源VDD以前的期间，晶体管102一直处于导通状态。电容元件104一直保持在晶体管101处于截止状态的时刻的电压。因此，端子107的电位比高电位侧电源VDD增高一个保持在电容元件104上的电压部分。
也就是说，端子107和端子108的电位等于高电位侧电源VDD，或成为在其以上的电位。因此，可防止输出信号振幅比输入信号的振幅小。
这样，输入到端子106的信号在端子107、108上变成反相的信号。因此，在图2所示的反相电路中，输入端子可以是端子106、输出端子可以是端子107或108。并且，将与端子106反相的信号输入到端子105也是可以的。由此，也可以认为端子105为输入端子中的一个。
另外，将端子107、还是将端子108作为输出端子，可根据在其前面连接的电路的输入阻抗的大小来决定。也就是说，端子107必须根据工作状态而处于浮置状态。因此，端子107不能与输入阻抗低的电路连接。但是，在端子107中，H信号时的电位可高于VDD。另一方面，由于端子108不必处于浮置状态，所以即使连接到输入阻抗不低的电路也没有问题。但是，H信号时的电位不得高于VDD。这样，由于存在各自的不同点，可以适当地判断是将端子107或端子108中的哪一个作为输出端子。
这里，图3示出了表示图2中所示的反相电路的附图标记301。输入端子303相当于端子106，输入端子304相当于端子105。输出端子302相当于端子108或端子107。将彼此反相的信号输入到端子303和端子304。一旦考虑作为反相电路的工作，就使输入到端子303的信号反相，并输出到输出端子302。因此，将端子303可以说是作为反相电路的输入端子。
然后，考虑输入到输入端子105的H信号的电位比高电位侧电源VDD低的情况。假定还要考虑输入到输入端子105的H信号的电位与高电位侧电源VDD之差大于晶体管101的阈值电压的情况。即使是这种情况，当H信号输入到输入端子105、L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子106时，如果端子107的电位上升，晶体管101的栅极·源极间的电压等于阈值电压，晶体管101就截止，端子107就处于浮置状态。因此，在晶体管101处于截止状态的阶段，如果晶体管102导通，此时的晶体管102的栅极·源极间的电压就会保持在电容元件104上。因此，端子108和端子107的电位充分地上升。
这样，在通常的CMOS电路中，对于使用P沟道型晶体管的晶体管，即使将其极性逆转，通过使用晶体管101、109、电容元件104等，也能使其正常地工作。这不只可应用于反相电路，也可应用于所有电路。
再有，在图2中，虽然晶体管102的漏极端子与电位VDD的布线连接，但并不限于此。可以根据情况来改变晶体管102的漏极端子的电位。例如，也可以输入脉冲信号。同样地，虽然晶体管103和晶体管109的源极端子与电位GND的布线连接，但并不限于此。可以根据情况来改变晶体管103和晶体管109的源极端子的电位，也可以各自输入不同的电位和信号。
例如，如图4所示，晶体管102的漏极端子也可以与输入端子105连接。在此情况下，H信号(高电位侧电源VDD)输入到输入端子106、L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子105时，输出端子108的电位变为GND，L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子106、H信号(高电位侧电源VDD)输入到输入端子105时，输出端子108的电位变为VDD。因此，工作无问题。
或者，通过将脉冲信号输入到晶体管102的漏极端子，能构成移位寄存器及闩锁电路等，或构成其中的一部分。
再有，在图2中，虽然晶体管采用了N沟道型，但并不限于此。也可以采用P沟道型晶体管来构成电路，也可以采用CMOS型来构成电路。当图2的电路中的晶体管全部为P沟道型时，更换VDD和GND的电位就可以了。
再有，虽然图2中的晶体管101是与晶体管102等同极性的晶体管，但并不限于此。也可以是任何有整流特性的元件。例如，也可以使用PN结、PIN结的二极管或肖特基型的二极管等来代替晶体管101。另外，如图5所示，可以使用将与晶体管102等相反极性的晶体管101P等连接成的二极管等。
再有，也可以省略电容元件104。即，能够用晶体管102的栅极电容来替代。对于晶体管102的栅极电容，可以在将源极区或漏极区或LDD区等与栅极电极重叠后的区域形成电容，也可以在沟道区与栅极电极之间形成电容。
实施形态2
在实施形态1中，说明了针对本发明要解决的课题中说明过的第2个问题的反相电路。在本实施形态中，说明针对本发明要解决的课题中说明过的第1个问题的反相电路。
这里，返回到图33的电路，分析产生第1个问题的主要原因。首先，将H信号(高电位侧电源VDD)输入到输入端子3306、将L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子3305时，端子3307为L信号(低电位侧电源GND)的电位。即，电容元件3304两端的电压(两端的电位差)为0V。
然后，将H信号(高电位侧电源VDD)输入到输入端子3305、将L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子3306时，端子3307的电位从GND(0V)开始上升。并且，在成为比VDD低一个阈值电压的电位(VDD-VthN)后，成为浮置状态。即，有必要使相应的电位差上升。所以，必须有相应的充电时间。因此，端子3307处于浮置状态也相应地延迟。
因此，在本发明中，使端子3307(或与其相当的端子)的电位不下降到GND(0V)而工作。但是，晶体管截止时，由于使其截止是必要的，因此端子的电位就下降至大致在阈值电压附近的电位。其结果是，电容元件上的电压不为0V、保持为阈值电压。这样，由于从最初保存的电荷，减少了电位的上升部分。因此，充电时间变短，端子成为浮置状态以前的时间也变短。
基于上述原理，构成一种电路以处理第1个问题。
再有，在本实施形态中，通过对实施形态1中说明过的电路进行改进，以处理第1个问题。因此，能够在两方面同时解决第1个问题和第2个问题。因此，由于基本结构和工作与实施形态1的情况相同，其详细的说明从略。
图1示出对图2进行改进、解决了第1个问题和第2个问题的电路图。在图1中，说明了本发明要解决的课题，为了解决第2个问题，将被连接成二极管(漏极端子与栅极端子连接)的晶体管110与晶体管109串联设置。再有，在图1中，虽然将晶体管110连接在晶体管109的漏极端子侧，但并不限于此。例如，可以如图6所示连接在晶体管109的源极端子侧。
如图1所示，通过设置被连接成二极管的晶体管110，可使端子107的电位不低于阈值电压。即，电容元件104两端的电压(两端的电位差)不为0V，可获得高于阈值电压的电压。
在此，简单地说明其工作。首先，将H信号(高电位侧电源VDD)输入到输入端子106、L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子105。于是，晶体管109和晶体管103导通。其结果是，端子108的电位为GND。但是，端子107的电位变为晶体管110的阈值电压。这是因为晶体管101处于截止状态，并且由于晶体管110的栅极端子与漏极端子连接，所以在晶体管110的源极·漏极间的电压等于阈值电压时，晶体管110截止的缘故。由于端子107的电位为阈值电压，所以电容元件104两端的电压(两端的电位差)也为阈值电压。从而，一旦晶体管110的阈值电压与晶体管102的阈值电压相等，晶体管102就变为截止。
然后，将H信号(高电位侧电源VDD)输入到输入端子105、将L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子106。于是，晶体管109和晶体管103截止。由于输入端子105的电位为H信号(高电位侧电源VDD)的电位，晶体管101导通，端子107的电位上升。但是，在图2的情况下，电位是从GND(0V)起开始上升，而在图1的情况下，端子107的电位从阈值电压起开始上升。因此，端子107的电位迅速上升。其结果是，晶体管101迅速处于截止状态，端子107也处于浮置状态。在该时刻，由于端子108的电位还处于上升过程，晶体管102也就处于导通状态。因此，可解决端子108和107的电位上升不充分这样的问题。
再有，利用晶体管101使端子107的电位的变化量变少，电位的变化加快。其结果是，电路的工作也提前了。
通过采用这种结构，可在两方面同时解决在本发明要解决的课题中说明过的第1个问题和第2个问题。
再有，在图1、图6中，虽然晶体管使用了N沟道型，但并不限于此。在图1和图6的电路中的晶体管全部为P沟道型的情况下，交换VDD和GND的电位就可以。图7示出在图1的电路中的晶体管全部为P沟道型的情况下的电路图。
再有，虽然在图1、图6的晶体管110是与晶体管102等具有相同极性的晶体管，但并不限于此。可以采用任何具有整流特性的元件。例如，也可以采用PN结和PIN结的二极管、肖特基型二极管、将与晶体管102等相反极性的晶体管连接连接成二极管等来代替晶体管110。即，只要端子107的电位不过度下降就可以。
但是，希望晶体管110和晶体管102为相同极性的晶体管、其阈值电压也基本相等。这是因为假如晶体管110与晶体管102的阈值电压不同，当H信号(高电位侧电源VDD)输入到输入端子105、L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子106时，晶体管102有可能已经导通了的缘故。因此，希望通过使晶体管110和102靠近设置，其特性容易取得一致。例如，在应用激光使半导体层结晶的情况下，希望对晶体管110和102进行相同的照射。但是，如果其程度对工作没有妨碍，即使晶体管110与晶体管102的阈值电压存在少量差异也不会有问题。
再有，在本实施形态中，描述改进了实施形态1中说明过的电路的情形。因此，实施形态1中说明过的内容也能应用于本实施形态。
实施形态3
在本实施形态中，通过改进在实施形态1中说明过的电路，说明了针对本发明要解决的课题中说明过的第1个问题和第2个问题的反相电路。在本实施形态中，通过改进图34的电路，说明针对第1个问题的反相电路。
图8示出改进了图34的电路的反相电路。与晶体管3409串联设置被连接成二极管的晶体管801。再有，在图8中，虽然在晶体管3409的漏极端子与端子3407之间设置晶体管801，但并不限于此。例如，也可以连接到晶体管3409的源极端子一侧。
由此，通过设置晶体管801，端子3407的电位不会过度下降。为此，端子3407的电位迅速上升。其结果是，晶体管3401迅速成为截止状态，端子3407也成为浮置状态。在该时刻，因端子3408的电位还在上升中，所以晶体管3402也处于导通状态。因此，可解决端子3408和3407的电位上升不充分这样的问题。
再有，利用晶体管801使端子3407的电位的变化量变少，电位的变化加快。其结果是，电路的工作也提前了。
通过采用这种结构，可在两方面同时解决在本发明要解决的课题中说明过的第1个问题和第2个问题。
再有，在图8中，虽然晶体管采用N沟道型，但并不限于此。也可以用P沟道型晶体管来构成电路，还可以制作成CMOS型来构成电路。在图8的电路中的晶体管都是P沟道型的情况下，交换VDD和GND的电位就可以了。
再有，虽然图8中的晶体管801是与晶体管3402等相同极性的晶体管，但并不限于此。只要是任何具有整流性的元件就可以。例如，也可以采用PN结、PIN结的二极管、肖特基型二极管、将与晶体管3402等相反极性的晶体管连接成的二极管等来代替晶体管801。即，只要端子3407的电位不过度下降就可以。
但是，希望晶体管801与晶体管3402是相同极性的晶体管，其阈值电压也大致相等。这是因为如果晶体管801与晶体管3402的阈值电压不同，当H信号(高电位侧电源VDD)输入到输入端子3405、L信号(低电位侧电源GND)输入到输入端子3406时，晶体管3402有可能已经导通了的缘故。因此，希望通过使晶体管801和3402靠近设置，其特性容易取得一致。例如，在应用激光使半导体层结晶的情况下，希望对晶体管801和3402进行相同的照射。但是，如果其程度对工作没有妨碍，即使晶体管801与3402的阈值电压存在少量差异也不会有问题。
实施形态4
在实施形态1～3中，描述了应用于反相电路的情况。接下来，在本实施形态中，展示应用于除此之外的电路情况的实例。
首先，图10示出了应用于钟控反相电路情况下的结构。图10的电路由图2中所示的反相电路扩展构成。但也可以通过扩展实施形态1～3中所示其它电路来构成钟控反相电路。
在图10中，晶体管1002B、1003B控制在钟控反相电路的输出端子上信号是被输出到还是不被输出。通常，使时钟信号与取样脉冲信号等同步来控制导通、截止。因此，与输入到输入端子1005B的信号同步地使晶体管1002B、1003B同时导通、截止。另一方面，晶体管1002、1003是使输入到输入端子1005的输入信号反相，并在输出端子1010输出这样工作的一部分。
如图10中所示，在用CMOS型构成钟控反相器的情况下，在采用P沟道型晶体管的部分，使用晶体管1001、1009、1001B、1009B、电容元件1004、1004B等来防止输出信号的振幅减少。再有，在图10中，虽然晶体管1003B的栅极端子与输入端子1005B连接，但并不限于此。晶体管1003B的栅极端子也可以与端子1007B连接。
再有，像图1那样，也可以将被连接成二极管的晶体管与晶体管1009、1009B等串联设置。此外，也可以通过改变晶体管1001、1001B的连接、使之成为图8中的晶体管3401那样，扩展图8的反相电路，构成钟控反相器。
再有，由于图10电路的工作与实施形态1～3中的说明过的工作相同，所以省略其说明。
这里，图11示出了表示在本实施形态展示的钟控反相器的附图标记1101。端子1105相当于端子1005B，端子1006相当于端子1006B。将彼此反相的信号输入到端子1005和端子1006。当H信号输入到端子1005时，信号就输出到输出端子1102。并且，输入端子1103相当于端子1006，输入端子1104相当于端子1005。在考虑到钟控反相电路的情况下，使输入到输入端子1103的信号反相，并在输出端子1102输出。从而，端子1103可以说是作为钟控反相电路的输入端子。再有，在端子1103和端子1104上输入彼此反相的信号。
然后，图12示出了应用于NAND电路情况的结构。图12的电路通过扩展图2中所示的反相电路构成。但是，也能够通过扩展实施形态1～3中所示的其它电路来构成NAND电路。
在图12中，在NAND电路用CMOS型构成的情况下，在采用P沟道型晶体管的部分，即晶体管1202、1202B中，采用晶体管1201、1209、1201B、1209B、电容元件1204、1204B等，防止输出信号的振幅减少。因此，在用CMOS型构成的情况下，采用N沟道型晶体管的部分，即晶体管1203、1203B与用CMOS型构成的情况相同。
再有，如图1所示，将被连接成二极管的晶体管也可以与晶体管1209、1209B等串联设置。此外，也可以通过改变晶体管1201、1201B的连接、成为图8中的晶体管3401那样，扩展图8的反相电路，构成NAND电路。
再有，由于图12的电路的工作与实施形态1～3中的说明过的工作相同，所以省略其说明。
这里，图13示出了表示本实施形态中展示的NAND电路的附图标记1301。输入端子1303相当于端子1206，输入端子1305相当于端子1206B。还有，输入端子1304相当于端子1205，输入端子1306相当于端子1205B。将彼此反相的信号输入到端子1303和端子1304，将彼此反相的信号输入到端子1305和端子1306。输出端子1302相当于端子1201。考虑到作为NAND电路的逻辑工作，端子1303和端子1305可以说是作为NAND电路的输入端子。
然后，图14示出了应用于NOR电路情况下的结构。图14的电路由扩展图2中所示的反相电路构成。但是，也能够通过扩展实施形态1～3中所示的其它电路来构成NOR电路
与图14相同，在用CMOS型构成NOR电路的情况下，在采用P沟道型晶体管的部分，即晶体管1402、1402B中，采用晶体管1401、1409、1401B、1409B、电容元件1404、1404B等，以防止输出信号的振幅减少。并且，在用CMOS型构成的情况下，采用N沟道型晶体管的部分，即晶体管1403、1403B同样可以用CMOS型构成。
再有，如图1所示，也可以将被连接成二极管的晶体管与晶体管1409、1409B等串联设置。此外，也可以通过改变晶体管1401、1401B的连接、使之成为图8中的晶体管3401那样，扩展图8的反相电路，构成NOR电路。
再有，由于图14的电路的工作与实施形态1～3中的说明过的工作相同，所以省略其说明。
然后，图15示出了应用于传输门电路(模拟开关电路)情况的结构。图15的电路通过扩展图2中所示的反相电路构成。但是，也能通过扩展实施形态1～3中所示的其它电路构成传输门电路。
在图15的场合下，作为输入、输出端子的端子1510、1511的电位要根据情况来改变使哪一方增高。因此，不能明确哪一侧的端子作为源极端子。因此，在图15中，将晶体管1502与晶体管1502B并联设置，代替电容元件1504与1504B的连接而设置。由此，无论端子1510、1511中哪个端子的电位低，都能使晶体管1502和晶体管1502B的栅极端子的电位充分地上升。
因此，在用CMOS型构成传输门电路的情况下，并不仅以采用P沟道型晶体管的部分作为对象，对于双方的晶体管，采用晶体管1501、1509、1501B、1509B、电容元件1504、1504B等，以防止输出信号的振幅减少。这样，对于输出信号的振幅变小部分的晶体管，通过设置被连接成二极管的晶体管和电容元件等，能够使其正常地工作。
再有，如图1所示，也可以将被连接成二极管的晶体管与晶体管1509、1509B等串联设置。此外，也可以通过改变晶体管1501、1501B的连接、使之成为图8中的晶体管3401那样，扩展图8的反相电路，构成传输门电路。
再有，由于图15的电路的工作与实施形态1～3中说明过的工作相同，所以省略其说明。
再有，在图10、12、14、15中，虽然晶体管采用N沟道型，但并不限于此。在图10、12、14、15的电路中的晶体管全部为P沟道型的情况下，交换VDD和GND的电位就可以。
再有，在本实施形态中，说明了应用于NAND电路等各种各样的电路的情况，但可应用的电路并不限于本实施形态中所述的电路。可以应用于各种各样的电路。
再有，在本实施形态中，描述了扩展实施形态1～3中说明过的电路。因此，实施形态1～3中说明过的内容也能够应用于本实施形态。
实施形态5
在实施形态1中，说明了在图2的反相电路中，输出端子不仅可以使用端子108，也可以使用端子107。这里，在本实施形态中，说明利用输出端子107的输出，构成各种各样电路的实例。即，示出了使从端子108输出信号的反相电路作为电平校正电路而工作、使各种各样电路工作的情况的实例。
首先，图16示出了应用于反相电路的情况下的结构。在图16中，通过采用图1的反相电路作为电平校正电路，以端子107为输出端子，与其它电路(这里为反相电路)的输入端子连接。并且，使用从电平校正电路1601输出的信号使电路(这里为反相电路)正常地工作。
电平校正电路1601的输入端子1603和输入端子1604分别与端子105和端子1206连接。电平校正电路1601的输出端子1605与端子107连接，输出端子1606与端子106连接。
将彼此反相的信号输入到输入端子1603和输入端子1604。于是，输入端子1604的信号在输出端子1606上原样输出，另一方面，调节输入端子1603的信号的电位，并输出到输出端子1605。具体地说，在H信号情况下，输出更加增高了的电位。
因此，用CMOS型构成的情况下，可以将采用P沟道型晶体管的部分的晶体管连接到输出端子1605。于是，可防止输出信号的振幅减少。
在图16中，电平校正电路1601的输出端子1605与晶体管1608的栅极端子连接，输出端子1606与晶体管1609的栅极端子连接。其结果是，信号在输出端子1607上输出而其振幅值不至变小。
这样，在用CMOS型构成的情况下，从输出端子1605将信号输入到使用P沟道型晶体管的部分的晶体管的栅极端子上。其结果是，可使电路正常地工作。
再有，电平校正电路并不限于图16的结构。可以任意地采用实施形态1～3中说明过的电路。
这里，若用表示图3中所示的反相电路的附图标记301表示图16的电路，则端子1604相当于端子303，端子1603相当于端子304，端子1607相当于端子302。
同样地，图17示出了应用于钟控反相电路的情况下的结构。利用电平校正电路1601C，使晶体管1702、1705同时导通、截止，利用电平校正电路1601A，控制晶体管1703、1704。
由于可赋予晶体管1702、1703的栅极端子以高电位，所以可防止输出信号的振幅减少。
这里，若用表示图11中所示的钟控反相电路的附图标记1101表示图17的电路，则端子1604A相当于端子1103，端子1603A相当于端子1104，端子1604C相当于端子1106，端子1603C相当于端子1105，端子1706相当于端子1102。
同样，图18示出了应用于NAND电路的情况下的结构。利用电平校正电路1601B控制晶体管1802、1805，利用电平校正电路1601A控制晶体管1803、1804。
由于可赋予晶体管1802、1803的栅极端子以高电位，所以可防止输出信号的振幅减少。
这里，若用表示图13中所示的NAND电路的附图标记1301表示图18的电路，则端子1604A相当于端子1303，端子1603A相当于端子1304，端子1604B相当于端子1305，端子1603B相当于端子1306，端子1806相当于端子1302。
同样，图19示出了应用于NOR电路的情况下的结构。利用电平校正电路1601B控制晶体管1902、1905，利用电平校正电路1601A控制晶体管1903、1904。
由于可赋予晶体管1902、1903的栅极端子以高电位，所以可防止输出端子1906的输出信号的振幅减少。
同样，图20示出了应用于传输门电路的情况下的结构。采用电平校正电路1601A控制晶体管2003。
由于可赋予晶体管2002的栅极端子以高电位，所以可防止输入输出端子2003、2004的信号的振幅减少。
至此，如图16～20所示，描述了输出端子为1个的情况。但是，在此电路之前还连接其它电路的情况下，需要反相信号的情况居多。此后，将描述输出端子有两个，也输出反相信号的情况。
图21示出了应用于反相器情况下的结构。用晶体管2103、2104构成1个反相电路，用晶体管2103B、2104B构成另一反相电路。假如将反相的信号输入到各自的反相电路，就能输出彼此反相的2个信号。
但是，必须能将比VDD高的电位输入到晶体管2103和晶体管2103B的栅极端子。并且，必须将彼此反相的信号输入到晶体管2103和晶体管2103B的栅极端子。因此，需要2个电平校正电路1601A、1601B。
这里，图22示出了用附图标记2201表示图21的电路的情况。使输入端子2203的信号反相，输出到输出端子2202。将与输入端子2203反相的信号输入到输入端子2204，将与输出端子2202反相的信号在输出端子2207输出。于是，端子1604A相当于端子2203，端子1603A相当于端子2204，端子2106相当于端子2202，端子2106B相当于端子2207。
同样，图23示出了应用于钟控反相电路情况下的结构。用晶体管2302、2303、2304、2305构成一个钟控反相电路，用晶体管2302B、2303B、2304B、2305B构成另一钟控反相电路。如果将彼此反相的信号输入到各自的钟控反相电路，就能输出彼此反相的两个信号。
但是，必须能向晶体管2303和晶体管2303B的栅极端子输入高于VDD的电位。并且，必须将彼此反相的信号输入到晶体管2303和晶体管2303B的栅极端子。因此，需要2个电平校正电路1601A、1601B。
另外，必须能向晶体管2302和晶体管2302B的栅极端子输入高于VDD的电位。但也可以将相同的信号输入到晶体管2302和晶体管2302B的栅极端子。因此，需要1个电平校正电路1601C。
这里，图24示出用附图标记2401表示了图23的电路的情形。当H信号输入到端子2405时，使输入端子2403的信号反相，在输出端子2402输出。将与输入端子2403反相的信号输入到输入端子2404，将与输入端子2405反相的信号输入到输入端子2406，将与输出端子2402反相的信号在输出端子2407输出。于是，端子1603C相当于端子2405，端子1604C相当于端子2406，端子1604A相当于端子2403，端子1603A相当于端子2404，端子2306相当于端子2402，端子2306B相当于端子2407。
同样，图25示出了应用于NAND电路的情况下的结构。用晶体管2502、2503、2504、2505构成1个NAND电路，用晶体管2502B、2503B、2504B、2505B构成另一NAND电路。如果将反相的信号输入到各自的NAND电路，就能输出彼此反相的2个信号。但是，必须能向晶体管2502、2503、2502B、2503B的栅极端子输入高于VDD的电位。而且，晶体管2502和晶体管2502B的栅极端子，或者晶体管2503和晶体管2503B的栅极端子必须输入彼此反相的信号。因此，需要4个电平校正电路1601A、1601B、1601D、1601E。
这里，图26示出了用附图标记2601表示图25的电路的情况。输入端子2603、2605的信号在输出端子2602上输出。将与输入端子2603反相的信号输入到输入端子2604，将与输入端子2605反相的信号输入到输入端子2606，在输出端子2607上输出与输出端子2602反相的信号。于是，端子1604B相当于端子2603，端子1604A相当于端子2605，端子1603B相当于端子2604，端子1603A相当于端子2606，端子2506相当于端子2602，端子2506B相当于端子2607。
同样也可应用于NOR电路。
再有，在本实施形态中，采用电平校正电路来调节电位电平，但并不限于此。例如，也可以直接输入振幅大的信号来使其工作。例如，图17和图23中的端子1605C的信号不采用电平校正电路1601C，也可以直接输入振幅大的信号，具体地说，输入H信号的电位大于VDD的信号。同样，图17和图23中的端子1605A、1606A、1605B、1606B的信号不采用电平校正电路1601A、1601B，也可以直接输入振幅大的信号。
再有，在本实施形态中，首先，在采用电平校正电路调节电位电平之后将信号输入到要工作的电路，但并不限于此。相反，首先在要工作的电路中使之工作，然后调节其电位的电平即可。图27示出了应用于反相电路的情况下的结构。利用晶体管2708、2709、2710、2711构成2组反相电路。之所以设置2组电路，是因为在后级的电平校正电路2701中也需要反相信号的缘故。并且，从输入与输入端子2703反相的信号的输入端子2704输入信号，用电平校正电路2701调节电平，从输出端子2707输出信号。再有，不仅可应用于反相电路，也可应用于其它电路。
这样，在本实施形态中，说明了应用于钟控反相电路、NAND电路等各种各样的电路的情况，能够应用的电路并不限于本实施形态中所述的电路。能应用于各种各样的电路。
再有，在本实施形态中，描述了在实施形态1～4中说明过的电路。因此，在实施形态1～4中说明过的内容也能够应用于本实施形态，利用具有这些电路结构的半导体器件，就能够以低成本制造出进行正确工作的半导体器件。
实施例1
在本实施例中，说明有关显示装置和信号线驱动电路等的结构及其工作。实施形态1～5中所示的电路结构能够被应用于信号线驱动电路的一部分和栅极线驱动电路的一部分。
如图28所示，显示装置具有像素2801、栅极线驱动电路2802、信号线驱动电路2810。栅极线驱动电路2802对像素2801依次输出选择信号。信号线驱动电路2810对像素2801依次输出视频信号。依据视频信号，通过控制光的状态，用像素2801显示图像。从信号线驱动电路2810向像素2801输入的视频信号多为电压信号。即，在像素上配置的显示元件和控制显示元件的元件多利用从信号线驱动电路2810输入的视频信号(电压)使状态改变。在很少情况下，向像素2801输入的视频信号有时也是电流。以像素上设置的显示元件为例，可以列举出用液晶(LCD)、有机EL或FED(场发射显示器)的元件，DMD(数字镜器件)等等。
再有，也可以设置多个栅极线驱动电路2802和信号线驱动电路2810。
将信号线驱动电路2810的结构分为多个部分。粗略地说，作为一个实例，可以分为移位寄存器2803、第1闩锁电路(LAT1)2804、第2闩锁电路(LAT2)2805、数/模转换电路2806等。
这里，简单地说明信号线驱动电路2810的工作。移位寄存器2803用多列触发电路(FF)和闩锁电路等构成，输入时钟信号(S-CLK)2812、启动脉冲(SP)2813、时钟反相信号(S-CLKb)2811，根据这些信号的时序，依次输出取样脉冲。
由移位寄存器2803输出的取样脉冲输入到第1闩锁电路2804。从视频信号线3808将视频信号输入到第1闩锁电路2804，按照输入取样脉冲的时序，在各列上保持视频信号。再有，在设置有数/模转换电路2806的情况下，视频信号为数字值。
在第1闩锁电路2804中，到最后一列为止，视频信号的保持一旦结束，在水平回扫线期间，从闩锁控制线2809输入闩锁脉冲(Latch Pulse)，保持在第1闩锁电路2804中的视频信号一起被传输到第2闩锁电路2805中。此后，保持在第2闩锁电路2805中的视频信号逐行地同时向数/模转换电路2806输入。并且，从数/模转换电路2806输出的信号被输入到像素2801。
在保持在第2闩锁电路2805中的视频信号经由各种各样的电路被输入到像素2801的期间，在移位寄存器2803中就再次输出取样脉冲。即，同时进行两个动作。因此，能够按照线顺序进行驱动。此后，重复该动作。
再有，在第1闩锁电路2804和第2闩锁电路2805是能保存模拟值的电路的情况下，多数情况下可以省略数/模转换电路2806。另外，输出到像素2801上的数据为2值，即数字值时，多数情况下可以省略数/模转换电路2806。另外，在信号线驱动电路2810中也往往内置电平移位电路、灰度系数校正电路和电压电流转换电路、放大电路等。
另外，也存在没有第1闩锁电路2804和第2闩锁电路2805等，通过传输门电路(模拟开关电路)连接视频信号线2808和像素2801的情况。在这种情况下，从移位寄存器2803输出的取样脉冲控制传输门电路。
这样，信号线驱动电路2810的结构并不限于图28，也可以为各种各样的结构。
另一方面，由于多数情况下栅极线驱动电路2802对像素2801仅依次输出选择信号，往往也是由具有与信号线驱动电路2810的移位寄存器2803相同结构的移位寄存器、电平移位电路、放大电路等构成。但是，栅极线驱动电路2802的结构不限于此，可以有各种各样的结构。
实施形态1～5的电路结构可应用于构成信号线驱动电路2810、栅极线驱动电路2802等中的移位寄存器、信号线驱动电路2810的第1闩锁电路(LAT1)2804和第2闩锁电路2805等电路的各个部分。
因此，图29、30中示出了使用移位寄存器、第1闩锁电路2804(LAT1)和第2闩锁电路2805等的DFF电路(延迟触发电路)。
在图29的DFF电路2901中，将信号输入到输入端子2904，通过输入到端子2906、2907的同步信号来控制工作。并且，在输出端子2902上输出信号。将彼此相反的信号输入到端子2904和端子2905，还将彼此相反的信号输入到端子2906和端子2907。并且，作为输出，在端子2902和端子2903上输出彼此相反的信号。同样地，在图30的DFF电路3001中，在端子3002～3007中进行信号的交换。
在图29中使用输出反相信号的电路。另一方面，在图30中使用不输出反相信号的电路。为此，因为要生成反相的信号，所以并联设置各个部分的电路。
然后，在图31中示出了使用DFF电路等构成的移位寄存器的一部分。DFF电路由2901A～2901D构成。作为DFF电路，可以是图29所示的电路，也可以是图30所示的电路。将时钟信号(S-CLK)2812、时钟反相信号(S-CLKb)输入到相当于端子2906、2907(或端子3006、3007)的部分，与该信号同步，使移位寄存器工作。
在使用DFF电路等构成第1闩锁电路(LAT1)2804的情况下，将由移位寄存器输出的取样脉冲输入到相当于端子2906、2907(或端子3006、3007)的部分。另外，在使用DFF电路等构成第2闩锁电路(LAT2)2805的情况下，从闩锁控制线2809将闩锁脉冲(Latch Pulse)输入到相当于端子2906、2907(或端子3006、3007)的部分。
再有，在移位寄存器的DFF电路中，作为钟控反相电路，在使用图17和图23等的电路的情况下，时钟信号(S-CLK)2812和时钟反相信号(S-CLKb)的信号振幅大于电源电压振幅时，可以省略图17和图23等的电路中的电平校正电路1601C。同样，在第1闩锁电路(LAT1)2804和第2闩锁电路(LAT2)2805的DFF电路中，作为钟控反相电路，在使用图17和图23等的电路的情况下，从视频信号线2808输入的视频信号和从闩锁控制线2809输入的闩锁脉冲(Latch Pulse)的信号振幅大于电源电压的振幅时，可以省略图17和图23等的电路中的电平校正电路。
再有，如上所述，本发明的晶体管可以是任何类型的晶体管、也可以在任何基板上形成。因此，如图28所示的电路，可以在整个玻璃基板上形成、也可以在塑料基板上形成、也可以在单晶基板上形成、也可以在SOI基板上形成，总之，可以在任何基板上形成。或者，图28中的电路的一部分在某种基板上形成，图28的电路的另一部分可以在另一种基板上形成。即，图28中的整个电路也可以不在相同的基板上形成。例如，在图28中，使用TFT在玻璃基板上形成像素2801和栅极线驱动电路2802，在单晶基板上形成信号线驱动电路2810(或其另一部分)，也可以用COG(芯片在玻璃上)方式连接该IC芯片，设置在玻璃基板上。或者，还可以将IC芯片用TAB(带式自动键合)和印刷基板与玻璃基板连接。
这样，能够将具有实施形态1～5中说明过的电路结构的半导体器件用于显示装置。
实施例2
作为在显示部分配备使用了本发明的半导体器件的显示装置的电子装置，可列举出摄像机、数码相机、护目镜型显示器(头戴显示器)、导航系统、声音重放装置(汽车音响、音响部件等)、笔记本型个人计算机、游戏机、便携式信息终端(便携式计算机、移动电话、便携型游戏机或电子书籍等)、配备了记录介质的图像再生装置(具体地说，包括再生数字通用光盘(DVD)等的记录介质、可显示其图像的显示器的装置)。图32示出了这类电子装置的具体实例。
图32(A)是一种发光装置，包含框体13001、支撑台13002、显示部13003、扬声器部13004、视频输入端子13005等。这里，采用了本发明的半导体器件的显示装置可以使用在显示部13003。还根据本发明，完成图32(A)所示的发光装置。发光装置由于是自发光型，所以不需要背光源，可以作为比液晶显示器薄的显示部。再有，发光装置包括个人计算机、TV广播接收用、广告显示用等全部信息显示用显示装置。
图32(B)是一种数码相机，包括本体13101，显示部13102、图像接收部13103、操作键13104、外部连接端口13105、快门13106等。这里，采用了本发明的半导体器件的显示装置能够用于显示部13102。另外，根据本发明，完成图32(B)所示的数码相机。
图32(C)是笔记本型个人计算机，包括本体13201，框体13202、显示部13203、键盘13204、外部连接端口13205、指示鼠标13206等。这里，采用了本发明的半导体器件的显示装置能够用于显示部13203。另外，根据本发明，完成图32(C)所示的发光装置。
图32(D)是便携式计算机，包括本体13301、显示部13302、开关13303、操作键13304、红外线端口13305等。这里，采用了本发明半导体器件的显示装置能够用于显示部13302。另外，根据本发明，完成图32(D)所示的便携式计算机。
图32(E)是配备有记录介质的便携型图像再生装置(具体地说，是DVD再生装置)，包括本体13401、框体13402、显示部A13403、显示部B13404、记录介质(DVD等)读入部13405、操作键13406、扬声器部13407等。显示部A13403主要用于显示图像信息，显示部B13404主要用于显示文字信息，采用了本发明的半导体器件的显示装置能够用于显示部A、B13403、13404。再有，配备有记录介质的图像再生装置中也包含家庭用游戏机。另外，根据本发明，完成图32(E)所示的DVD再生装置。
图32(F)是护目镜型显示器(头戴显示器)，包括本体13501、显示部13502、臂部13503。这里，采用了本发明的半导体器件的显示装置能够用于显示部13502。另外，根据本发明，完成图32(F)所示的护目镜型显示器。
图32(G)是一种摄像机，包括本体13601，显示部13602、框体13603、外部连接端口13604、遥控接收部13605、图像接收部13606、电池13607、声音输入部13608、操作键13609等。这里，采用了本发明的半导体器件的显示装置能够用于显示部13602。另外，根据本发明，完成图32(G)所示的摄像机。
图32(H)是移动电话，包括本体13701、框体13702、显示部13703、声音输入部13704、声音输出部13705、操作键13706、外部连接端口13707、天线13708等。这里，采用了本发明的半导体器件的显示装置能够用于显示部13703。再有，显示部13703通过在黑色的背景上显示白色的文字，能够抑制移动电话的消耗电流。另外，根据本发明，完成图32(H)所示的移动电话。
再有，如果在将来增高发光材料的发光亮度，则也能用镜头等将含有输出了的图像信息的光放大投影用于正面型或背面型投影仪。
另外，上述电子装置多半是将通过因特网和CATV(有线电视)等的电子通信线路传输的信息显示出来，特别能够增加显示动态图像信息的机会。由于发光材料的响应速度非常高，因此发光装置作为动态图像显示非常好。
另外，由于发光装置的发光部分消耗电力，希望发光部竭力少耗电而显示信息。因此，在将发光装置用于便携式信息终端，特别是移电电话和声音重放装置之类以文字信息为主的显示部分时，希望以非发光部为背景，用发光部分形成文字信息来驱动。
像以上那样，本发明的应用范围非常广，能够应用于所有领域的电子装置的显示部。此外，本实施例的电子装置也可以配备使用了具有实施形态1～5中示出的任一电路结构的半导体器件的显示装置。

Claims (38)

1.一种半导体器件，
它是具有第1晶体管、第2晶体管、第3晶体管、第1输入端子和第2输入端子的半导体器件，其特征在于：
上述第1晶体管的源极端子与上述第2晶体管的漏极端子连接，
上述第3晶体管的漏极端子与上述第1晶体管的栅极端子连接，
上述第1输入端子与上述第3晶体管的栅极端子和上述第2晶体管的栅极端子连接，
上述第2输入端子经整流元件与上述第1晶体管的栅极端子连接。
2.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：
上述整流元件是被连接成二极管的晶体管。
3.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：
第2整流元件与上述第3晶体管串联连接。
4.如权利要求2所述的半导体器件，其特征在于：
第2整流元件与上述第3晶体管串联连接。
5.如权利要求3所述的半导体器件，其特征在于：
上述第2整流元件是被连接成二极管的晶体管。
6.如权利要求4所述的半导体器件，其特征在于：
上述第2整流元件是被连接成二极管的晶体管。
7.如权利要求2所述的半导体器件，其特征在于：
作为上述整流元件的被连接成二极管的晶体管与上述第1晶体管具有相同的导电类型。
8.如权利要求5所述的半导体器件，其特征在于：
作为上述第2整流元件的被连接成二极管的晶体管与上述第1晶体管具有相同的导电类型。
9.如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于：
作为上述第2整流元件的被连接成二极管的晶体管与上述第1晶体管具有相同的导电类型。
10.一种显示装置，其特征在于：
包括权利要求1中所述的半导体器件。
11.一种电子装置，其特征在于：
包括权利要求10中所述的显示装置。
12.一种半导体器件，它是具有第1晶体管、第2晶体管、第3晶体管、第1输入端子、第2输入端子和电容元件的半导体器件，其特征在于：
上述第1晶体管的源极端子与上述第2晶体管的漏极端子连接，
上述第3晶体管的漏极端子与上述第1晶体管的栅极端子连接，
上述第1输入端子与上述第3晶体管的栅极端子和上述第2晶体管的栅极端子连接，
上述第2输入端子经整流元件与上述第1晶体管的栅极端子连接，
上述电容元件的一个端子与上述第1晶体管的栅极端子连接，另一端子与上述第1晶体管的源极端子连接。
13.如权利要求12所述的半导体器件，其特征在于：
上述整流元件是被连接成二极管的晶体管。
14.如权利要求12所述的半导体器件，其特征在于：
第2整流元件与上述第3晶体管串联连接。
15.如权利要求13所述的半导体器件，其特征在于：
第2整流元件与上述第3晶体管串联连接。
16.如权利要求14所述的半导体器件，其特征在于：
上述第2整流元件是被连接成二极管的晶体管。
17.如权利要求15所述的半导体器件，其特征在于：
上述第2整流元件是被连接成二极管的晶体管。
18.如权利要求13所述的半导体器件，其特征在于：
作为上述整流元件的被连接成二极管的晶体管与上述第1晶体管具有相同的导电类型。
19.如权利要求16所述的半导体器件，其特征在于：
作为上述第2整流元件的被连接成二极管的晶体管与上述第1晶体管具有相同的导电类型。
20.如权利要求17所述的半导体器件，其特征在于：
作为上述第2整流元件的被连接成二极管的晶体管与上述第1晶体管具有相同的导电类型。
21.一种显示装置，其特征在于：
包括权利要求12中所述的半导体器件。
22.一种电子装置，其特征在于：
包括权利要求21中所述的显示装置。
23.一种具有电路的电子装置，其特征在于，该电路包括：
第1晶体管；
第2晶体管，其漏极端子与上述第1晶体管的源极端子连接；
第3晶体管，其漏极端子与上述第1晶体管的栅极端子连接；
与上述第2晶体管的栅极端子和上述第3晶体管的栅极端子连接的第1输入端子；以及
在与上述第1晶体管的上述栅极端子之间经整流元件连接的第2输入端子。
24.如权利要求23所述的电子装置，其特征在于：
上述整流元件是被连接成二极管的晶体管。
25.如权利要求23所述的电子装置，其特征在于：
上述电子装置是发光装置。
26.如权利要求23所述的电子装置，其特征在于：
上述电子装置是数码相机。
27.如权利要求23所述的电子装置，其特征在于：
上述电子装置是计算机。
28.如权利要求23所述的电子装置，其特征在于：
上述电子装置是摄像机。
29.如权利要求23所述的电子装置，其特征在于：
上述电子装置是移动电话。
30.如权利要求23所述的电子装置，其特征在于：
还包含插入在上述第1晶体管的上述栅极端子与上述第3晶体管的上述漏极端子之间的第2整流元件。
31.一种具有电路的电子装置，其特征在于，该电路包括：
第1晶体管；
第2晶体管，其漏极端子与上述第1晶体管的源极端子连接；
第3晶体管，其漏极端子与上述第1晶体管的栅极端子连接；
与上述第2晶体管的栅极端子和上述第3晶体管的栅极端子连接的第1输入端子；
在与上述第1晶体管的上述栅极端子之间经整流元件连接的的第2输入端子；以及
连接在上述第1晶体管的上述栅极端子与上述源极端子之间的电容元件。
32.如权利要求31所述的电子装置，其特征在于：
上述整流元件是被连接成二极管的晶体管。
33.如权利要求31所述的电子装置，其特征在于：
上述电子装置是发光装置。
34.如权利要求31所述的电子装置，其特征在于：
上述电子装置是数码相机。
35.如权利要求31所述的电子装置，其特征在于：
上述电子装置是计算机。
36.如权利要求31所述的电子装置，其特征在于：
上述电子装置是摄像机。
37.如权利要求31所述的电子装置，其特征在于：
上述电子装置是移动电话。
38.如权利要求31所述的电子装置，其特征在于：
还包括插入在上述第1晶体管的上述栅极端子与上述第3晶体管的上述漏极端子之间的第2整流元件。
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