(57)【要約】【課題】駆動回路におけるトランジスタの特性劣化を抑制することを課題の一つとする。【解決手段】第１の入力信号に応じてオン又はオフになることにより出力信号の電位状態を設定するか否かを制御する第１のスイッチと、第２の入力信号に応じてオン又はオフになることにより出力信号の電位状態を設定するか否かを制御する第２のスイッチと、を有し、第１のスイッチまたは第２のスイッチがオン又はオフになることにより第１の配線と第２の配線とが導通状態または非導通状態となる。【選択図】図１
2010250305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入力信号、第２の入力信号、及び第３の入力信号が入力され、出力信号を出力する駆動回路と、
液晶素子を有し、前記出力信号に応じて前記液晶素子に印加される電圧が設定される画素と、を有し、
前記駆動回路は、
前記第３の入力信号に応じてオン又はオフになる第１のスイッチ及び第２のスイッチと、
前記第１のスイッチがオン又はオフになることにより前記第１の入力信号が入力されるか否かが制御され、前記第１の入力信号に応じてオン又はオフになることにより前記出力信号の電位状態を設定するか否かを制御する第３のスイッチと、
前記第２のスイッチがオン又はオフになることにより前記第２の入力信号が入力されるか否かが制御され、前記第２の入力信号に応じてオン又はオフになることにより前記出力信号の電位状態を設定するか否かを制御する第４のスイッチと、を有する液晶表示装置。
【請求項２】
第１の入力信号、第２の入力信号、及び第３の入力信号が入力され、出力信号を出力する駆動回路と、
液晶素子を有し、前記出力信号に応じて前記液晶素子に印加される電圧が設定される画素と、を有し、
前記駆動回路は、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲートに前記第３の入力信号が入力され、前記ソース及び前記ドレインの一方に前記第１の信号が入力される第１のトランジスタと、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲートに前記第３の入力信号が入力され、前記ソース及び前記ドレインの一方に前記第２の信号が入力される第２のトランジスタと、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲートが前記第１のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方に電気的に接続され、オン又はオフになることにより前記出力信号の電位状態を設定するか否かを制御する第３のトランジスタと、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲートが前記第２のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方に電気的に接続され、オン又はオフになることにより前記出力信号の電位状態を設定するか否かを制御する第４のトランジスタと、を有する液晶表示装置。
【請求項３】
第１の入力信号、第２の入力信号、第３の入力信号、及び第４の入力信号が入力され、出力信号を出力する駆動回路と、
液晶素子を有し、前記出力信号に応じて前記液晶素子に印加される電圧が設定される画素と、を有し、
前記駆動回路は、
前記第１の入力信号が入力される第１の配線と、
前記第２の入力信号が入力される第２の配線と、
前記第３の入力信号が入力される第３の配線と、
前記第４の入力信号が入力される第４の配線と、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲートが前記第３の配線に電気的に接続され、前記ソース及び前記ドレインの一方が前記第１の配線に電気的に接続された第１のトランジスタと、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲートが前記第３の配線に電気的に接続され、前記ソース及び前記ドレインの一方が前記第２の配線に電気的に接続された第２のトランジスタと、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲートが前記第１のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方に電気的に接続され、前記ソース及び前記ドレインの一方が前記第４の配線に電気的に接続された第３のトランジスタと、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲートが前記第２のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方に電気的に接続され、前記ソース及び前記ドレインの一方が前記第４の配線に電気的に接続された第４のトランジスタと、
前記第３のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方並びに前記第４のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方に電気的に接続され、与えられる電位が前記出力信号の電位となる第５の配線と、を有する液晶表示装置。
【請求項４】
第１の入力信号、第２の入力信号、第３の入力信号、及び第４の入力信号が入力され、出力信号を出力する駆動回路と、
液晶素子を有し、前記出力信号に従って前記液晶素子に印加される電圧が設定される画素と、を有し、
前記駆動回路は、
前記第１の入力信号が入力される第１の配線と、
前記第２の入力信号が入力される第２の配線と、
前記第３の入力信号が入力される第３の配線と、
前記第４の入力信号が入力される第４の配線と、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲート並びに前記ソース及び前記ドレインの一方が前記第１の配線に電気的に接続された第１のトランジスタと、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲート並びに前記ソース及び前記ドレインの一方が前記第２の配線に電気的に接続された第２のトランジスタと、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲートが前記第１のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方に電気的に接続され、前記ソース及び前記ドレインの一方が前記第３の配線に電気的に接続された第３のトランジスタと、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲートが前記第２のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方に電気的に接続され、前記ソース及び前記ドレインの一方が前記第４の配線に電気的に接続された第４のトランジスタと、
前記第３のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方並びに前記第４のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方に電気的に接続され、与えられる電位が前記出力信号の電位となる第５の配線と、を有する液晶表示装置。
【請求項５】
第１の入力信号及び第２の入力信号が入力され、出力信号を出力する駆動回路と、
液晶素子を有し、前記出力信号に従って前記液晶素子に印加される電圧が設定される画素と、を有し、
前記駆動回路は、
前記第１の入力信号が入力される第１の配線と、
前記第２の入力信号が入力される第２の配線と、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲート並びに前記ソース及び前記ドレインの一方が前記第１の配線に電気的に接続された第１のトランジスタと、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲート並びに前記ソース及び前記ドレインの一方が前記第２の配線に電気的に接続された第２のトランジスタと、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲート並びに前記ソース及び前記ドレインの一方が前記第１のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方に電気的に接続された第３のトランジスタと、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲート並びに前記ソース及び前記ドレインの一方が前記第２のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方に電気的に接続された第４のトランジスタと、
前記第３のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方並びに前記第４のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方に電気的に接続され、与えられる電位が前記出力信号の電位となる第３の配線と、を有する液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記第３のトランジスタのチャネル幅は、前記第４のトランジスタのチャネル幅と等しい液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記第１のトランジスタのチャネル幅は、前記第３のトランジスタのチャネル幅よりも小さく、
前記第２のトランジスタのチャネル幅は、前記第４のトランジスタのチャネル幅よりも小さい液晶表示装置。
【請求項８】
第１の入力信号及び第２の入力信号が入力され、出力信号を出力する駆動回路と、
液晶素子を有し、前記出力信号に従って前記液晶素子に印加される電圧が設定される画素と、を有し、
前記駆動回路は、
前記第１の入力信号が入力される第１の配線と、
前記第２の入力信号が入力される第２の配線と、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲート並びに前記ソース及び前記ドレインの一方が前記第１の配線に電気的に接続された第１のトランジスタと、
ゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ゲート並びに前記ソース及び前記ドレインの一方が前記第２の配線に電気的に接続された第２のトランジスタと、を有し、
正極及び負極を有し、前記正極が前記第１のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方に電気的に接続された第１のダイオードと、
正極及び負極を有し、前記正極が前記第２のトランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方に電気的に接続された第２のダイオードと、
前記第１のダイオードの前記負極並びに前記第２のダイオードの前記負極に電気的に接続され、与えられる電位が前記出力信号の電位となる第３の配線と、を有する液晶表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
前記第１のトランジスタのチャネル幅は、前記第２のトランジスタのチャネル幅と等しい液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の液晶表示装置と、
前記液晶表示装置の動作を制御する操作スイッチと、を少なくとも有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
半導体装置、表示装置、液晶表示装置、それらの駆動方法、又はそれらを生産する方法に関する。特に、画素部と同じ基板に形成される駆動回路を有する半導体装置、表示装置、液晶表示装置、又はそれらの駆動方法に関する。又は、当該半導体装置、当該表示装置、又は当該液晶表示装置を有する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置は、液晶テレビなどの大型表示装置の増加から、活発に開発が進められている。特に、非単結晶半導体によって構成されるトランジスタを用いて、画素部と同じ基板にゲートドライバなどの駆動回路を構成する技術は、コストの低減、信頼性の向上に大きく貢献するため、活発に開発が進められている。
【０００３】
非単結晶半導体によって構成されるトランジスタは、閾値電圧の変動、又は移動度の低下などの劣化を生じる。このトランジスタの劣化が進むと、駆動回路が動作しづらくなり、画像を表示できなくなるといった問題がある。そこで、特許文献１、特許文献２、及び非特許文献１には、フリップフロップの出力信号をＬレベル（ローレベルともいう）に下げる機能を有するトランジスタ（以下、プルダウントランジスタともいう）の劣化を抑制することができるシフトレジスタが開示されている。これらの文献では、二つのプルダウントランジスタが用いられる。この二つのプルダウントランジスタは、フリップフロップの出力端子と、ＶＳＳ（以下負電源）が供給される配線との間に接続される。そして、一方のプルダウントランジスタと、他方のプルダウントランジスタとが交互にオン（オン状態ともいう）になる。こうすることによって、それぞれのプルダウントランジスタがオンになる時間が短くなるので、プルダウントランジスタの特性劣化を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５０５０２号公報
【特許文献２】特開２００６−２４３５０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｙｏｎｇ  Ｈｏ  Ｊａｎｇ，  ｅｔ  ａｌ．，  ”Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｄｒｉｖｅｒ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｕｓｉｎｇ  ａ−Ｓｉ  ＴＦＴ  ｗｉｔｈ  Ｄｕａｌ  Ｐｕｌｌ−ｄｏｗｎ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ”，  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｔｈｅ  １１ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ  ２００４，  ｐｐ．３３３−３３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の技術の構成において、出力信号をハイレベルに制御するためのトランジスタ（以下、プルアップトランジスタともいう）のゲートの電位は、正電源電圧、又はクロック信号のハイレベルの電位よりも高くなる場合がある。このために、プルアップトランジスタには、大きな電圧が印加される場合がある。又は、プルアップトランジスタのゲートと接続されるトランジスタには、大きな電圧が印加される場合がある。又は、トランジスタが劣化しても、シフトレジスタが動作するように、シフトレジスタを構成するトランジスタのチャネル幅が大きい場合がある。又は、トランジスタのチャネル幅が大きいと、トランジスタのゲートと、ソース又はドレインとの間でショートしやすくなる場合がある。又は、トランジスタのチャネル幅が大きくなると、シフトレジスタを構成する各トランジスタでの寄生容量が増加してしまう場合がある。
【０００７】
本発明の一態様は、トランジスタの特性劣化を抑制することを課題とする。又は、本発明の一態様は、トランジスタのチャネル幅を小さくすることを課題とする。又は、本発明の一態様は、プルアップトランジスタの特性劣化の抑制、又はチャネル幅を小さくすることを課題とする。又は、本発明の一態様は、出力信号の振幅を大きくすることを課題とする。又は、本発明の一態様は、画素が有するトランジスタのオン時間を長くすることを課題とする。又は、本発明の一態様は、画素への書き込み不足を改善することを課題とする。又は、本発明の一態様は、出力信号の立ち下がり時間を短くすることを課題とする。又は、本発明の一態様は、出力信号の立ち上がり時間を短くすることを課題とする。又は、本発明の一態様は、ある行に属する画素に、別の行に属する画素へのビデオ信号が書き込まれることを防止することを課題とする。又は、駆動回路の出力信号の立ち下がり時間のばらつきを低減することを課題とする。又は、各画素へのフィードスルーの影響を一定にすることを課題とする。又は、クロストークを低減することを課題とする。又は、本発明の一態様は、レイアウト面積を小さくすることを課題とする。又は、本発明の一態様は、表示装置の額縁を狭くすることを課題とする。又は、本発明の一態様は、表示装置を高精細にすることを課題とする。又は、本発明の一態様は、歩留まりを高くすることを課題とする。又は、本発明の一態様は、製造コストを低減することを課題とする。又は、本発明の一態様は、出力信号のなまりを低減することを課題とする。又は、本発明の一態様は、出力信号の遅延を低減することを課題とする。又は、本発明の一態様は、消費電力を低減することを課題とする。又は、本発明の一態様は、外部回路の電流供給能力を小さくすることを課題とする。又は、本発明の一態様は、外部回路のサイズ、又は当該外部回路を有する表示装置のサイズを小さくすることを課題とする。なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これら課題の全てを解決する必要はないものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、第１の入力信号、第２の入力信号、及び第３の入力信号が入力され、出力信号を出力する駆動回路と、液晶素子を有し、出力信号に応じて液晶素子に印加される電圧が設定される画素と、を有し、駆動回路は、第３の入力信号に応じてオンまたはオフになる第１のスイッチ及び第２のスイッチと、第１のスイッチがオン又はオフになることにより第１の入力信号が入力されるか否かが制御され、第１の入力信号に応じてオンまたはオフになることにより出力信号の電位状態を設定するか否かを制御する第３のスイッチと、第２のスイッチがオン又はオフになることにより第２の入力信号が入力されるか否かが制御され、第２の入力信号に応じてオンまたはオフになることにより出力信号の電位状態を設定するか否かを制御する第４のスイッチと、を有する液晶表示装置である。
【０００９】
本発明の一態様は、第１の入力信号、第２の入力信号、及び第３の入力信号が入力され、出力信号を出力する駆動回路と、液晶素子を有し、出力信号に応じて液晶素子に印加される電圧が設定される画素と、を有し、駆動回路は、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲートに第３の入力信号が入力され、ソース及びドレインの一方に第１の入力信号が入力される第１のトランジスタと、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲートに第３の入力信号が入力され、ソース及びドレインの一方に第２の入力信号が入力される第２のトランジスタと、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲートが第１のトランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、オンまたはオフになることにより出力信号の電位状態を設定するか否かを制御する第３のトランジスタと、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲートが第２のトランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、オンまたはオフになることにより出力信号の電位状態を設定するか否かを制御する第４のトランジスタと、を有する液晶表示装置である。
【００１０】
本発明の一態様は、第１の入力信号、第２の入力信号、第３の入力信号、及び第４の入力信号が入力され、出力信号を出力する駆動回路と、液晶素子を有し、出力信号に応じて液晶素子に印加される電圧が設定される画素と、を有し、駆動回路は、第１の入力信号が入力される第１の配線と、第２の入力信号が入力される第２の配線と、第３の入力信号が入力される第３の配線と、第４の入力信号が入力される第４の配線と、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲートが第３の配線に電気的に接続され、ソース及びドレインの一方が第１の配線に電気的に接続された第１のトランジスタと、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲートが第３の配線に電気的に接続され、ソース及びドレインの一方が第２の配線に電気的に接続された第２のトランジスタと、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲートが第１のトランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、ソース及びドレインの一方が第４の配線に電気的に接続された第３のトランジスタと、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲートが第２のトランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、ソース及びドレインの一方が第４の配線に電気的に接続された第４のトランジスタと、第３のトランジスタのソース及びドレインの他方並びに第４のトランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、与えられる電位が出力信号の電位となる第５の配線と、を有する液晶表示装置である。
【００１１】
本発明の一態様は、第１の入力信号、第２の入力信号、第３の入力信号、及び第４の入力信号が入力され、出力信号を出力する駆動回路と、液晶素子を有し、出力信号に従って液晶素子に印加される電圧が設定される画素と、を有し、駆動回路は、第１の入力信号が入力される第１の配線と、第２の入力信号が入力される第２の配線と、第３の入力信号が入力される第３の配線と、第４の入力信号が入力される第４の配線と、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲート並びにソース及びドレインの一方が第１の配線に電気的に接続された第１のトランジスタと、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲート並びにソース及びドレインの一方が第２の配線に電気的に接続された第２のトランジスタと、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲートが第１のトランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、ソース及びドレインの一方が第３の配線に電気的に接続された第３のトランジスタと、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲートが第２のトランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、ソース及びドレインの一方が第４の配線に電気的に接続された第４のトランジスタと、第３のトランジスタのソース及びドレインの他方並びに第４のトランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、与えられる電位が出力信号の電位となる第５の配線と、を有する液晶表示装置である。
【００１２】
本発明の一態様は、第１の入力信号及び第２の入力信号が入力され、出力信号を出力する駆動回路と、液晶素子を有し、出力信号に従って液晶素子に印加される電圧が設定される画素と、を有し、駆動回路は、第１の入力信号が入力される第１の配線と、第２の入力信号が入力される第２の配線と、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲート並びにソース及びドレインの一方が第１の配線に電気的に接続された第１のトランジスタと、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲート並びにソース及びドレインの一方が第２の配線に電気的に接続された第２のトランジスタと、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲート並びにソース及びドレインの一方が第１のトランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続された第３のトランジスタと、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲート並びにソース及びドレインの一方が第２のトランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続された第４のトランジスタと、第３のトランジスタのソース及びドレインの他方並びに第４のトランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、与えられる電位が出力信号の電位となる第３の配線と、を有する液晶表示装置である。
【００１３】
なお、本発明の一態様において、第３のトランジスタのチャネル幅を第４のトランジスタのチャネル幅と等しくすることもできる。
【００１４】
また、本発明の一態様において、第１のトランジスタのチャネル幅を第３のトランジスタのチャネル幅よりも小さくし、第２のトランジスタのチャネル幅を第４のトランジスタのチャネル幅よりも小さくすることもできる。
【００１５】
本発明の一態様は、第１の入力信号及び第２の入力信号が入力され、出力信号を出力する駆動回路と、液晶素子を有し、出力信号に従って液晶素子に印加される電圧が設定される画素と、を有し、駆動回路は、第１の入力信号が入力される第１の配線と、第２の入力信号が入力される第２の配線と、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲート並びにソース及びドレインの一方が第１の配線に電気的に接続された第１のトランジスタと、ゲート、ソース、及びドレインを有し、ゲート並びにソース及びドレインの一方が第２の配線に電気的に接続された第２のトランジスタと、を有し、正極及び負極を有し、正極が第１のトランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続された第１のダイオードと、正極及び負極を有し、正極が第２のトランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続された第２のダイオードと、第１のダイオードの負極並びに第２のダイオードの負極に電気的に接続され、与えられる電位が出力信号の電位となる第３の配線と、を有する液晶表示装置である。
【００１６】
なお、本発明の一態様において、第１のトランジスタのチャネル幅を第２のトランジスタのチャネル幅と等しくすることもできる。
【００１７】
本発明の一態様は、上記いずれかに記載の液晶表示装置と、液晶表示装置の動作を制御する操作スイッチと、を少なくとも有する電子機器である。
【００１８】
なお、スイッチとしては、様々な形態のものを用いることができる。スイッチの一例としては、電気的スイッチ又は機械的なスイッチなどを用いることができる。つまり、スイッチは、電流を制御できるものであればよく、特定のものに限定されない。
【００１９】
スイッチの一例としては、トランジスタ（例えば、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳトランジスタなど）、ダイオード（例えば、ＰＮダイオード、ＰＩＮダイオード、ショットキーダイオード、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｍｅｔａｌ）ダイオード、ＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）ダイオード、ダイオード接続のトランジスタなど）、又はこれらを組み合わせた論理回路などがある。機械的なスイッチの一例としては、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）のように、ＭＥＭＳ（マイクロエレクトロメカニカルシステム）技術を用いたスイッチがある。そのスイッチは、機械的に動かすことが可能な電極を有し、その電極が動くことによって、導通と非導通とを制御して動作する。
【００２０】
なお、スイッチとして、Ｎチャネル型トランジスタとＰチャネル型トランジスタとの両方を用いて、ＣＭＯＳ型のスイッチを用いてもよい。
【００２１】
なお、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光素子、及び発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いること、又は様々な素子を有することができる。表示素子、表示装置、発光素子又は発光装置の一例としては、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子（有機物及び無機物を含むＥＬ素子、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子）、ＬＥＤ（白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤなど）、トランジスタ（電流に応じて発光するトランジスタ）、電子放出素子、液晶素子、電子インク、電気泳動素子、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、カーボンナノチューブ、など、電気磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率、透過率などが変化する表示媒体を有するものがある。また、表示装置をプラズマディスプレイ又は圧電セラミックディスプレイとすることもできる。ＥＬ素子を用いた表示装置の一例としては、ＥＬディスプレイなどがある。電子放出素子を用いた表示装置の一例としては、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）又はＳＥＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ）方式平面型ディスプレイなどがある。液晶素子を用いた表示装置の一例としては、液晶ディスプレイ（透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ、投射型液晶ディスプレイ）などがある。電子インク又は電気泳動素子を用いた表示装置の一例としては、電子ペーパーなどがある。
【００２２】
液晶素子の一例としては、液晶の光学的変調作用によって光の透過又は非透過を制御する素子がある。その素子は一対の電極と液晶層により構成されることが可能である。なお、液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界（横方向の電界、縦方向の電界又は斜め方向の電界を含む）によって制御される。なお、具体的には、液晶素子の一例としては、ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶、ディスコチック液晶、サーモトロピック液晶、リオトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）、強誘電液晶、反強誘電液晶、主鎖型液晶、側鎖型高分子液晶、プラズマアドレス液晶（ＰＡＬＣ）、バナナ型液晶、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｕｐｅｒ  Ｖｉｅｗ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ゲストホストモード、ブルー相（Ｂｌｕｅ  Ｐｈａｓｅ）モードなどを用いたものがある。ただし、これに限定されず、液晶素子として様々なものを用いることができる。
【００２３】
なお、トランジスタとして、様々な構造のトランジスタを用いることができる。よって、トランジスタの種類に限定はない。トランジスタの一例としては、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶（マイクロクリスタル、ナノクリスタル、セミアモルファスとも言う）シリコンなどに代表される非単結晶半導体膜を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを用いることができる。
【００２４】
また、トランジスタの一例としては、ＺｎＯ、ａ−ＩｎＧａＺｎＯ、ＳｉＧｅ、ＧａＡｓ、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＳｎＯ、ＴｉＯ、ＡｌＺｎＳｎＯ（ＡＺＴＯ）などの化合物半導体又は酸化物半導体を有するトランジスタ、又はこれらの化合物半導体又は酸化物半導体を薄膜化した薄膜トランジスタなどを用いることができる。
【００２５】
また、トランジスタの一例としては、インクジェット法又は印刷法を用いて形成したトランジスタなどを用いることができる。
【００２６】
また、トランジスタの一例としては、有機半導体やカーボンナノチューブを有するトランジスタ等を用いることができる。
【００２７】
また、トランジスタとしては、他にも様々な構造のトランジスタを用いることができる。例えば、トランジスタとして、ＭＯＳ型トランジスタ、接合型トランジスタ、バイポーラトランジスタなどを用いることができる。
【００２８】
また、トランジスタの一例としては、ゲート電極が２個以上のマルチゲート構造のトランジスタを用いることができる。
【００２９】
また、トランジスタの一例としては、チャネルの上下にゲート電極が配置されている構造のトランジスタを適用することができる。
【００３０】
また、トランジスタの一例としては、チャネル領域の上にゲート電極が配置されている構造、チャネル領域の下にゲート電極が配置されている構造、正スタガ構造、逆スタガ構造、チャネル領域を複数の領域に分けた構造、チャネル領域を並列に接続させた構造、又はチャネル領域を直列に接続させた構造などのトランジスタを用いることができる。
【００３１】
また、トランジスタの一例としては、チャネル領域（もしくはその一部）にソース電極やドレイン電極が重なっている構造のトランジスタを用いることができる。
【００３２】
また、トランジスタの一例としては、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域を設けた構造のトランジスタを適用できる。
【００３３】
また、トランジスタを形成する基板の種類は、特定のものに限定されることはなく、様々な基板を用いて、トランジスタを形成することができる。その基板の一例としては、半導体基板、単結晶基板（例えばシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性基板の一例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチック、又はアクリル等の可撓性を有する合成樹脂などがある。貼り合わせフィルムの一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、又は塩化ビニルなどがある。基材フィルムの一例としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。特に、半導体基板、単結晶基板、又はＳＯＩ基板などを用いてトランジスタを製造することによって、特性、サイズ、又は形状などのばらつきが少なく、電流能力が高く、サイズの小さいトランジスタを製造することができる。このようなトランジスタによって回路を構成すると、回路の低消費電力化、又は回路の高集積化を図ることができる。
【００３４】
なお、ある基板を用いてトランジスタを形成し、その後、別の基板にトランジスタを転置し、別の基板上にトランジスタを配置してもよい。トランジスタが転置される基板の一例としては、上述したトランジスタを形成することが可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの基板を用いることにより、トランジスタの電気特性の向上又はトランジスタの消費電力の低減を図ることができ、さらにはトランジスタを利用した装置の信頼性の向上、耐熱性の向上、軽量化、又は薄型化を図ることができる。
【００３５】
なお、所定の機能を実現させるために必要な回路の全てを、同一の基板（例えば、ガラス基板、プラスチック基板、単結晶基板、又はＳＯＩ基板など）に形成することが可能である。こうして、部品点数の削減によるコストの低減、又は回路部品との接続点数の低減による信頼性の向上を図ることができる。
【００３６】
なお、所定の機能を実現させるために必要な回路の全てを同じ基板に形成しないことが可能である。つまり、所定の機能を実現させるために必要な回路の一部は、ある基板に形成され、所定の機能を実現させるために必要な回路の別の一部は、別の基板に形成されていることが可能である。例えば、所定の機能を実現させるために必要な回路の一部は、ガラス基板の上に形成され、所定の機能を実現させるために必要な回路の別の一部は、単結晶基板（又はＳＯＩ基板）に形成されることが可能である。そして、所定の機能を実現させるために必要な回路の別の一部が形成された単結晶基板を、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）によって、ガラス基板に接続して、ガラス基板にその基板に回路が設けられたもの（ＩＣチップともいう）を配置することが可能である。又は、ＩＣチップを、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）、ＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、又はプリント基板などを用いてガラス基板と接続することが可能である。このように、回路の一部が画素部と同じ基板に形成されていることにより、部品点数の削減によるコストの低減、又は回路部品との接続点数の低減による信頼性の向上を図ることができる。特に、駆動電圧が大きい部分の回路、又は駆動周波数が高い部分の回路などは、消費電力が大きくなってしまう場合が多い。そこで、このような回路を、画素部とは別の基板（例えば単結晶基板）に形成して、ＩＣチップを構成する。このＩＣチップを用いることによって、消費電力の増加を防ぐことができる。
【００３７】
なお、トランジスタとして例えばゲートと、ドレインと、ソースとを含む少なくとも三つの端子を有する素子を用いることができる。該素子は、ドレイン領域とソース領域の間にチャネル領域を有しており、ドレイン領域とチャネル領域とソース領域とを介して電流を流すことができる。ここで、ソースとドレインとは、トランジスタの構造又は動作条件等によって変わるため、いずれがソース又はドレインであるかを限定することが困難である。そこで、ソースとして機能する領域、及びドレインとして機能する領域を、ソース又はドレインと呼ばない場合がある。その場合、一例として、ソースとドレインとのいずれか一方を、第１端子、第１電極、又は第１領域と表記し、他方を、第２端子、第２電極、又は第２領域と表記する場合がある。また、ゲートを第３端子又は第３電極と表記する場合がある。
【００３８】
なお、トランジスタは、ベースとエミッタとコレクタとを含む少なくとも三つの端子を有する素子であってもよい。この場合も同様に、一例として、エミッタとコレクタとの一方を、第１端子、第１電極、又は第１領域と表記し、エミッタとコレクタとの他方を、第２端子、第２電極、又は第２領域と表記する場合がある。なお、トランジスタとしてバイポーラトランジスタが用いられる場合、ゲートという表記をベースと言い換えることが可能である。
【００３９】
なお、ＡとＢとが接続されている、と明示的に記載する場合は、ＡとＢとが電気的に接続されている場合と、ＡとＢとが機能的に接続されている場合と、ＡとＢとが直接接続されている場合とを含むものとする。ここで、Ａ、Ｂは、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。したがって、所定の接続関係、例えば、図又は文章に示された接続関係に限定されず、図又は文章に示された接続関係以外のものも含むものとする。
【００４０】
ＡとＢとが電気的に接続されている場合の一例としては、ＡとＢとの電気的な接続を可能とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオードなど）が、ＡとＢとの間に１個以上接続されることが可能である。
【００４１】
ＡとＢとが機能的に接続されている場合の一例としては、ＡとＢとの機能的な接続を可能とする回路（例えば、論理回路（インバータ、ＮＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路など）、信号変換回路（ＤＡ変換回路、ＡＤ変換回路、ガンマ補正回路など）、電位レベル変換回路（電源回路（昇圧回路、降圧回路など）、信号の電位レベルを変えるレベルシフタなど）、電圧源、電流源、切り替え回路、増幅回路（信号振幅又は電流量などを大きくできる回路、オペアンプ、差動増幅回路、ソースフォロワ回路、バッファ回路など）、信号生成回路、記憶回路、制御回路など）が、ＡとＢとの間に１個以上接続されることが可能である。なお、一例として、ＡとＢとの間に別の回路を挟んでいても、Ａから出力された信号がＢへ伝達される場合は、ＡとＢとは機能的に接続されているものとする。
【００４２】
なお、ＡとＢとが電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、ＡとＢとが電気的に接続されている場合（つまり、ＡとＢとの間に別の素子又は別の回路を挟んで接続されている場合）と、ＡとＢとが機能的に接続されている場合（つまり、ＡとＢとの間に別の回路を挟んで機能的に接続されている場合）と、ＡとＢとが直接接続されている場合（つまり、ＡとＢとの間に別の素子又は別の回路を挟まずに接続されている場合）とを含むものとする。つまり、電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、単に、接続されている、とのみ明示的に記載されている場合と同じであるとする。
【００４３】
なお、Ａの上にＢが形成されている、あるいは、Ａ上にＢが形成されている、と明示的に記載する場合は、Ａの上にＢが直接接して形成されていることに限定されない。直接接していない場合、つまり、ＡとＢと間に別の対象物が介在する場合も含むものとする。ここで、Ａ、Ｂは、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。
【００４４】
従って例えば、層Ａの上に（もしくは層Ａ上に）、層Ｂが形成されている、と明示的に記載されている場合は、層Ａの上に直接接して層Ｂが形成されている場合と、層Ａの上に直接接して別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）が形成されていて、その上に直接接して層Ｂが形成されている場合とを含むものとする。なお、別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）は、単層でもよいし、複層でもよい。
【００４５】
さらに、Ａの上方にＢが形成されている、と明示的に記載されている場合についても同様であり、Ａの上にＢが直接接していることに限定されず、ＡとＢとの間に別の対象物が介在する場合も含むものとする。従って例えば、層Ａの上方に、層Ｂが形成されている、という場合は、層Ａの上に直接接して層Ｂが形成されている場合と、層Ａの上に直接接して別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）が形成されていて、その上に直接接して層Ｂが形成されている場合とを含むものとする。なお、別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）は、単層でもよいし、複層でもよい。
【００４６】
なお、Ａの上にＢが形成されている、Ａ上にＢが形成されている、又はＡの上方にＢが形成されている、と明示的に記載する場合、斜め上にＢが形成される場合も含むこととする。また、Ａの下にＢが形成されている、あるいは、Ａの下方にＢが形成されている、の場合についても、同様である。
【００４７】
なお、明示的に単数として記載されているものについては、単数であることが望ましい。ただし、これに限定されず、複数であることも可能である。同様に、明示的に複数として記載されているものについては、複数であることが望ましい。ただし、これに限定されず、単数であることも可能である。
【００４８】
なお、図において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。
【００４９】
なお、図は、理想的な例を模式的に示したものであり、図に示す形状又は値などに限定されない。例えば、図は、製造技術による形状のばらつき、誤差による形状のばらつき、ノイズによる信号、電圧、若しくは電流のばらつき、又は、タイミングのずれによる信号、電圧、若しくは電流のばらつきなどを含むことが可能である。
【００５０】
なお、専門用語は、特定の実施の形態、又は実施例などを述べる目的で用いられる場合が多い。ただし、発明の一態様は、専門用語によって、限定して解釈されるものではない。
【００５１】
なお、定義されていない文言（専門用語又は学術用語などの科学技術文言を含む）は、通常の当業者が理解する一般的な意味と同等の意味として用いることが可能である。辞書等により定義されている文言は、関連技術の背景と矛盾がないような意味に解釈されることが好ましい。
【００５２】
なお、第１、第２、第３などの語句は、様々な要素、部材、領域、層、区域を他のものと区別して記述するために用いられる。よって、第１、第２、第３などの語句は、要素、部材、領域、層、区域などの数を限定するものではない。さらに、例えば、「第１の」を「第２の」又は「第３の」などと置き換えることが可能である。
【００５３】
なお、「上に」、「上方に」、「下に」、「下方に」、「横に」、「右に」、「左に」、「斜めに」、「奥に」、「手前に」、「内に」、「外に」、又は「中に」などの空間的配置を示す語句は、ある要素又は特徴と、他の要素又は特徴との関連を、図によって簡単に示すために用いられる場合が多い。ただし、これに限定されず、これらの空間的配置を示す語句は、図に描く方向に加えて、他の方向を含むことが可能である。例えば、Ａの上にＢ、と明示的に示される場合は、ＢがＡの上にあることに限定されない。図中のデバイスは反転、又は１８０°回転することが可能なので、ＢがＡの下にあることを含むことが可能である。このように、「上に」という語句は、「上に」の方向に加え、「下に」の方向を含むことが可能である。ただし、これに限定されず、図中のデバイスは様々な方向に回転することが可能なので、「上に」という語句は、「上に」、及び「下に」の方向に加え、「横に」、「右に」、「左に」、「斜めに」、「奥に」、「手前に」、「内に」、「外に」、又は「中に」などの他の方向を含むことが可能である。つまり、状況に応じて適切に解釈することが可能である。
【００５４】
本発明の一態様は、第１の配線と第２の配線との間に接続される第１のスイッチと、第１の配線と第２の配線との間に接続される第２のスイッチと、を有し、第１の期間において、第１のスイッチはオンになり、第２のスイッチはオフになり、第２の期間において、第１のスイッチはオフになり、第２のスイッチはオフになり、第３の期間において、第１のスイッチはオフになり、第２のスイッチはオンになり、第４の期間において、第１のスイッチはオフになり、第２のスイッチはオフになるものである。
【００５５】
本発明の一態様は、第１の配線と第２の配線との間に、第１の経路と第２の経路とを有し、第１の期間において、第１の配線と第２の配線とは第１の経路を介して導通状態になり、第２の期間において、第１の配線と第２の配線とは非導通状態になり、第３の期間において、第１の配線と第２の配線とは第２の経路を介して導通状態になり、第４の期間において、第１の配線と第２の配線とは非導通状態になるものである。
【００５６】
本発明の一態様は、第１のトランジスタと第２のトランジスタとを有し、第１のトランジスタの第１の端子は第１の配線と接続され、第１のトランジスタの第２の端子は第２の配線と接続され、第１のトランジスタのゲートは第３の配線と接続され、第２のトランジスタの第１の端子は第１の配線と接続され、第２のトランジスタの第２の端子は第２の配線と接続され、第２のトランジスタのゲートは第４の配線と接続されるものである。
【００５７】
本発明の一態様は、第１のトランジスタと第２のトランジスタとを有し、第１の期間において、第１のトランジスタはオンになり、且つ第２のトランジスタはオフになり、第２の期間において、第１のトランジスタはオフになり、且つ第２のトランジスタはオンになり、第３の期間において、第１のトランジスタはオフになり、且つ第２のトランジスタはオンになり、第４の期間において、第１のトランジスタはオフになり、且つ第２のトランジスタはオンになるものである。
【００５８】
本発明の一態様は、第１のトランジスタと第２のトランジスタと第３のトランジスタとを有し、第１のトランジスタの第１の端子は第１の配線と接続され、第１のトランジスタの第２の端子は第２の配線と接続され、第１のトランジスタのゲートは第３の配線と接続され、第２のトランジスタの第１の端子は第１の配線と接続され、第２のトランジスタの第２の端子は第２の配線と接続され、第２のトランジスタのゲートは第４の配線と接続され、第３のトランジスタの第１の端子は、第５の配線と接続され、第３のトランジスタの第２の端子は、第２の配線と接続され、第３のトランジスタのゲートは、第６の配線と接続されるものである。
【発明の効果】
【００５９】
本発明の一態様は、トランジスタの特性劣化を抑制することができる。又は、本発明の一態様は、トランジスタのチャネル幅を小さくすることができる。特に、プルアップトランジスタの特性劣化の抑制、又はチャネル幅の縮小を図ることができる。又は、本発明の一態様は、レイアウト面積を小さくすることができる。又は、本発明の一態様は、表示装置の額縁を狭くすることができる。又は、本発明の一態様は、表示装置を高精細にすることができる。又は、本発明の一態様は、歩留まりを高くすることができる。又は、本発明の一態様は、製造コストを低減することができる。又は、本発明の一態様は、消費電力を低減することができる。又は、本発明の一態様は、外部回路の電流供給能力を小さくすることができる。又は、本発明の一態様は、外部回路のサイズ、又は当該外部回路を有する表示装置のサイズを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施の形態１における半導体装置の回路図の一例と、動作を説明するための模式図の一例。
【図２】実施の形態１における半導体装置の回路図の一例と、実施の形態１における半導体装置の動作を説明するための模式図の一例と、実施の形態１における半導体装置の動作を説明するためのタイミングチャートの一例。
【図３】実施の形態１における半導体装置の動作を説明するためのタイミングチャートの一例。
【図４】実施の形態２における半導体装置の回路図の一例と、その動作を説明するためのタイミングチャートの一例。
【図５】実施の形態２における半導体装置の動作を説明するための模式図の一例と、実施の形態２における半導体装置の回路図の一例。
【図６】実施の形態２における半導体装置の動作を説明するための模式図の一例。
【図７】実施の形態２における半導体装置の動作を説明するためのタイミングチャートの一例。
【図８】実施の形態２における半導体装置の回路図の一例。
【図９】実施の形態２における半導体装置の回路図の一例。
【図１０】実施の形態２における半導体装置の動作を説明するための模式図の一例。
【図１１】実施の形態２における半導体装置の回路図の一例。
【図１２】実施の形態２における半導体装置の回路図の一例。
【図１３】実施の形態２における半導体装置の回路図の一例と、その動作を説明するためのタイミングチャートの一例。
【図１４】実施の形態３における半導体装置の回路図の一例。
【図１５】実施の形態３における半導体装置の回路図の一例。
【図１６】実施の形態３における半導体装置の動作を説明するための模式図の一例。
【図１７】実施の形態３における半導体装置の動作を説明するための模式図の一例。
【図１８】実施の形態３における半導体装置の回路図の一例。
【図１９】実施の形態３における半導体装置の回路図の一例。
【図２０】実施の形態３における半導体装置の回路図の一例。
【図２１】実施の形態３における半導体装置の回路図の一例。
【図２２】実施の形態３における半導体装置の回路図。
【図２３】実施の形態３における半導体装置の回路図の一例。
【図２４】実施の形態３における半導体装置の回路図の一例。
【図２５】実施の形態３における半導体装置の回路図の一例。
【図２６】実施の形態４におけるシフトレジスタの回路図の一例。
【図２７】実施の形態４におけるシフトレジスタの動作を説明するためのタイミングチャートの一例。
【図２８】実施の形態４におけるシフトレジスタの動作を説明するためのタイミングチャートの一例。
【図２９】実施の形態４におけるシフトレジスタの回路図の一例。
【図３０】実施の形態５における表示装置のブロック図の一例。
【図３１】実施の形態５における表示装置のブロック図の一例。
【図３２】実施の形態６における信号線駆動回路の回路図の一例と、その動作を説明するためのタイミングチャートの一例。
【図３３】実施の形態７における画素の回路図の一例と、その動作を説明するためのタイミングチャートの一例。
【図３４】実施の形態７における画素の回路図の一例。
【図３５】実施の形態８における表示装置の上面図及び断面図の一例。
【図３６】実施の形態９におけるトランジスタの断面図の一例。
【図３７】実施の形態１０におけるトランジスタの作製工程を説明する断面図の一例。
【図３８】実施の形態１１における半導体装置のレイアウト図の一例。
【図３９】実施の形態１２における電子機器を説明する図の一例。
【図４０】実施の形態１２における電子機器を説明する図の一例。
【図４１】実施の形態３における半導体装置の回路図の一例。
【図４２】実施の形態３における半導体装置の検証結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する構成において、同様のものを指す符号は異なる図面間で共通の符号を用いて示し、同一部分又は同様な機能を有する部分の詳細な説明は省略する。
【００６２】
なお、ある一つの実施の形態の中で述べる内容（一部の内容でもよい）は、その実施の形態で述べる別の内容（一部の内容でもよい）、及び／又は、一つ若しくは複数の別の実施の形態で述べる内容（一部の内容でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを行うことができる。
【００６３】
なお、実施の形態の中で述べる内容とは、各々の実施の形態において、様々な図を用いて述べる内容、又は明細書に記載される文章を用いて述べる内容のことである。
【００６４】
なお、ある一つの実施の形態において述べる図（一部でもよい）は、その図の別の部分、その実施の形態において述べる別の図（一部でもよい）、及び／又は、一つ若しくは複数の別の実施の形態において述べる図（一部でもよい）に対して、組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることができる。
【００６５】
なお、ある一つの実施の形態において述べる図又は文章において、その一部分を取り出して、発明の一態様を構成することは可能である。したがって、ある部分を述べる図又は文章が記載されている場合、その一部分の図又は文章を取り出した内容も、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能であるものとする。そのため、例えば、能動素子（トランジスタ、ダイオードなど）、配線、受動素子（容量素子、抵抗素子など）、導電層、絶縁層、半導体層、有機材料、無機材料、部品、基板、モジュール、装置、固体、液体、気体、動作方法、製造方法などが単数又は複数記載された図面（断面図、平面図、回路図、ブロック図、フローチャート、工程図、斜視図、立面図、配置図、タイミングチャート、構造図、模式図、グラフ、表、光路図、ベクトル図、状態図、波形図、写真、化学式など）又は文章において、その一部分を取り出して、発明の一態様を構成することが可能であるものとする。
【００６６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、半導体装置の一例について説明する。本実施の形態の半導体装置は、一例として、シフトレジスタ、ゲートドライバ、又はソースドライバなどの様々な駆動回路に用いることが可能である。なお、本実施の形態の半導体装置を駆動回路、又は回路と示すことが可能である。
【００６７】
まず、本実施の形態の半導体装置について、図１（Ａ）を参照して説明する。図１（Ａ）の半導体装置は、スイッチ１１＿１〜１１＿２という複数のスイッチを有する。スイッチ１１＿１〜１１＿２は、配線１１１と配線１１２との間に接続される。ただし、これに限定されず、半導体装置は、三つ以上のスイッチを有することが可能である。
【００６８】
次に、各配線に入力又は出力される信号又は電圧などについて説明する。
【００６９】
配線１１１からは、一例として、信号ＯＵＴが出力されるものとする。信号ＯＵＴは、例えば第１の電位状態及び第２の電位状態を有する信号とすることができる。例えば信号ＯＵＴは、Ｈレベル（ハイレベルともいう）とＬレベルとの二つの状態を有するデジタル信号である場合が多く、出力信号として機能することが可能である。よって、配線１１１は、信号線として機能することが可能である。特に、配線１１１は、画素部に延伸して配置されることが可能である。そして、配線１１１は、画素と接続されることが可能である。例えば液晶表示装置の場合は、配線１１１を液晶素子を有する画素に接続し、配線１１１の電位に応じて液晶素子に印加される電圧を設定する構成とすることができる。又は、配線１１１は、画素が有するトランジスタ（例えば選択用トランジスタ、又はスイッチングトランジスタ）のゲートと接続されることが可能である。このような場合、信号ＯＵＴは、選択信号、転送信号、スタート信号、リセット信号、ゲート信号、又は走査信号として機能することが可能である。よって、配線１１１は、ゲート信号線（ゲート線）、又は走査線として機能することが可能である。
【００７０】
配線１１２には、一例として、信号ＣＫ１が入力されるものとする。信号ＣＫ１は、例えば第１の電位状態及び第２の電位状態を有する信号とすることができる。例えば信号ＣＫ１は、ＨレベルとＬレベルとの二つの状態を繰り返すデジタル信号である場合が多く、クロック信号として機能することが可能である。よって、配線１１２は、信号線、又はクロック信号線として機能することが可能である。ただし、これに限定されず、配線１１１、又は配線１１２には、他にも様々な信号、様々な電圧、又は様々な電流を入力することが可能である。例えば、配線１１１、又は配線１１２に電圧が供給され、これらの配線は電源線として機能することが可能である。
【００７１】
なお、一例として、第１の電位状態、すなわちＬレベルの信号の電位をＶ１とし、第２の電位状態、すなわちＨレベルの信号の電位をＶ２とする。そして、Ｖ２＞Ｖ１とする。ただし、これに限定されず、Ｌレベルの信号の電位は、Ｖ１よりも低くすることが可能であるし、Ｖ１よりも高くすることが可能である。又は、Ｈレベルの信号の電位は、Ｖ２よりも低いことが可能であるし、Ｖ２よりも高いことが可能である。例えば、回路構成によっては、Ｈレベルの信号と記載する場合でも、その電位はＶ２よりも低い場合があるし、Ｖ２よりも高い場合がある。又は、回路構成によっては、Ｌレベルの信号と記載する場合でも、その電位はＶ１よりも低い場合があるし、Ｖ１よりも高い場合がある。
【００７２】
なお、おおむねとは、ノイズによる誤差、プロセスのばらつきによる誤差、素子の作製工程のばらつきによる誤差、及び／又は、測定誤差などの様々な誤差を含むものとする。
【００７３】
なお、一般的に電圧とは、２点間における電位の差（電位差ともいう）のことをいい、電位とは、ある一点における静電場の中にある単位電荷が持つ静電エネルギー（電気的な位置エネルギー）のことをいう。しかし、電子回路では、一点のみであっても、例えば該一点の電位と基準となる電位（基準電位ともいう）との電位差を値として用いることがあり、また、電圧と電位の値は、回路図などにおいていずれもボルト（Ｖ）で表されることができるため、区別が困難である。そこで、本願の書類（明細書及び特許請求の範囲）では、特に指定する場合を除き、一点のみであっても電圧を値として用いる場合がある。
【００７４】
なお、信号ＣＫ１は、平衡であることが可能であるし、非平衡（不平衡ともいう）であることが可能である。平衡とは、１周期のうち、Ｈレベルになる期間とＬレベルになる期間とがおおむね等しいことをいう。非平衡とは、Ｈレベルになる期間とＬレベルになる期間とが異なることをいう。なお、ここでの「異なる」とは、おおむね等しい場合の範囲は含まれないものとする。
【００７５】
次に、スイッチ１１＿１〜１１＿２の機能について説明する。スイッチ１１＿１〜１１＿２は、配線１１１と配線１１２との導通状態を制御する機能を有する。よって、図１（Ｂ）に示すように、配線１１１と配線１１２との間には、経路２１＿１〜２１＿２という複数の経路が存在する。又は、スイッチ１１＿１及びスイッチ１１＿２は、信号ＯＵＴの電位状態を設定するか否かを制御する機能を有する。ただし、これに限定されず、スイッチ１１＿１〜１１＿２は、他にも様々な機能を有することが可能である。
【００７６】
なお、配線Ａ（例えば配線１１１）と配線Ｂ（例えば配線１１２）との間の経路と記載する場合、配線Ａと配線Ｂとの間には、スイッチが接続されることが可能である。ただし、これに限定されず、配線Ａと配線Ｂとの間には、スイッチの他にも、様々な素子（例えばトランジスタ、ダイオード、抵抗素子、又は容量素子など）、又は様々な回路（例えばバッファ回路、インバータ回路、又はシフトレジスタ回路など）などが接続されることが可能である。よって、例えば、スイッチ１１＿１と直列に、又は並列に、抵抗素子、又はトランジスタなどの素子が接続されることが可能である。
【００７７】
次に、図１（Ａ）の半導体装置の動作について、図２（Ａ）のタイミングチャートの一例を参照して説明する。ただし、これに限定されず、図１（Ａ）の半導体装置は、様々なタイミングによって制御されることが可能である。
【００７８】
図２（Ａ）のタイミングチャートには、信号ＣＫ１、スイッチ１１＿１の状態（オン又はオフ）、スイッチ１１＿２の状態（オン又はオフ）、及び信号ＯＵＴの波形をそれぞれ示す。図２（Ａ）のタイミングチャートは、複数の期間を有し、各期間は、複数のサブ期間を有する。例えば、図２（Ａ）のタイミングチャートは、期間Ｔ１、及び期間Ｔ２という複数の期間（以下、期間のことをフレーム期間ともいう）を有する。期間Ｔ１は、期間Ａ１、期間Ｂ１、期間Ｃ１、期間Ｄ１、期間Ｅ１という複数のサブ期間（以下、サブ期間のことを１ゲート選択期間ともいう）を有し、期間Ｔ２は、期間Ａ２、期間Ｂ２、期間Ｃ２、期間Ｄ２、期間Ｅ２という複数のサブ期間を有する。ただし、これに限定されず、図２（Ａ）のタイミングチャートは、期間Ｔ１、及び期間Ｔ２とは別の期間を有することが可能であるし、期間Ｔ１と期間Ｔ２との一方を省略することが可能である。又は、期間Ｔ１は、期間Ａ１〜Ｅ１の他にも様々な期間を有することが可能であるし、期間Ａ１〜Ｅ１のいずれかを省略することが可能である。又は、期間Ｔ２は、期間Ａ２〜Ｅ２の他にも様々な期間を有することが可能であるし、期間Ａ２〜Ｅ２のいずれかを省略することが可能である。
【００７９】
なお、図１（Ａ）の半導体装置は、一例として、期間Ｔ１と期間Ｔ２における動作を交互に行うものとする。ただし、これに限定されず、図１（Ａ）の半導体装置は、様々な順番で期間Ｔ１、及び期間Ｔ２における動作を行うことが可能である。
【００８０】
なお、一例として、期間Ｔ１において、図１（Ａ）の半導体装置は、スイッチ１１＿１がオンになるまで期間Ｄ１における動作と期間Ｅ１における動作とを繰り返すものとする。そして、図１（Ａ）の半導体装置は、スイッチ１１＿１がオンになると、期間Ａ１における動作、期間Ｂ１における動作、及び期間Ｃ１における動作を順番に行うものとする。その後、図１（Ａ）の半導体装置は、再びスイッチ１１＿１がオンになるまで、期間Ｄ１における動作と期間Ｅ１における動作とを繰り返すものとする。ただし、これに限定されず、図１（Ａ）の半導体装置は、期間Ａ１〜Ｅ１における動作を様々な順番で行うことが可能である。
【００８１】
なお、期間Ｔ２において、一例として、図１（Ａ）の半導体装置は、スイッチ１１＿２がオンになるまで、期間Ｄ２における動作と期間Ｅ２における動作とを繰り返すものとする。そして、図１（Ａ）の半導体装置は、スイッチ１１＿２がオンになると、期間Ａ２における動作、期間Ｂ２における動作、及び期間Ｃ２における動作を順番に行うものとする。その後、図１（Ａ）の半導体装置は、再びスイッチ１１＿２がオンになるまで、期間Ｄ２における動作と期間Ｅ２における動作とを繰り返すものとする。ただし、これに限定されず、図１（Ａ）の半導体装置は、期間Ａ２〜Ｅ２における動作を様々な順番で行うことが可能である。
【００８２】
期間Ｔ１の動作について説明する。期間Ｔ１では、スイッチ１１＿１はオン又はオフになり、スイッチ１１＿２はオフになる。
【００８３】
期間Ｔ１の期間Ａ１において、図２（Ｄ）に示すように、スイッチ１１＿１はオンになり、スイッチ１１＿２はオフになる。よって、図２（Ｅ）に示すように、経路２１＿１は導通状態になり、経路２１＿２は非導通状態になる。すると、配線１１２に入力される信号（例えばＬレベルの信号ＣＫ１）は、スイッチ１１＿１を介して配線１１１に供給される。よって、信号ＯＵＴはＬレベルになる。
【００８４】
期間Ｔ１の期間Ｂ１において、図２（Ｄ）に示すように、スイッチ１１＿１はオンのままになり、スイッチ１１＿２はオフのままになる。よって、図２（Ｅ）に示すように、経路２１＿１は導通状態のままになり、経路２１＿２は非導通状態のままになる。すると、配線１１２に入力される信号（例えばＨレベルの信号ＣＫ１）は、スイッチ１１＿１を介して配線１１１に供給される。よって、信号ＯＵＴはＨレベルになる。
【００８５】
期間Ｔ１の期間Ｃ１において、図２（Ｂ）に示すように、スイッチ１１＿１はオフになり、スイッチ１１＿２はオフのままになる。よって、図２（Ｃ）に示すように、経路２１＿１は非導通状態になり、経路２１＿２は非導通状態のままになる。すると、配線１１１と配線１１２とは、非導通状態になるので、配線１１２に入力される信号（例えばＬレベルの信号ＣＫ１）は、配線１１１に供給されなくなる。
【００８６】
なお、期間Ｔ１の期間Ｃ１において、スイッチ１１＿１がオフになるタイミングは、信号ＣＫ１がＬレベルになるタイミングよりも遅い場合が多い。よって、スイッチ１１＿１がオフになる前に、配線１１２に入力される信号（例えばＬレベルの信号ＣＫ１）は、スイッチ１１＿１を介して、配線１１１に供給される場合が多い。よって、信号ＯＵＴはＬレベルになる。ただし、これに限定されず、配線１１１にＬレベルの信号又は電圧Ｖ１が供給されることが可能である。
【００８７】
期間Ｔ１の期間Ｄ１及び期間Ｅ１において、図２（Ｂ）に示すように、スイッチ１１＿１及びスイッチ１１＿２は、オフのままになる。よって、図２（Ｃ）に示すように、経路２１＿１、及び経路２１＿２は、非導通状態のままになる。よって、配線１１１と配線１１２とは非導通状態になるので、配線１１２に入力される信号は、配線１１１に供給されないままになる。よって、信号ＯＵＴはＬレベルのままになる。
【００８８】
次に、期間Ｔ２の動作について説明する。期間Ｔ２では、スイッチ１１＿１はオフになり、スイッチ１１＿２はオン又はオフになる。
【００８９】
期間Ｔ２の期間Ａ２において、図２（Ｆ）に示すように、スイッチ１１＿１はオフになり、スイッチ１１＿２はオンになる。よって、図２（Ｇ）に示すように、経路２１＿１は非導通状態になり、経路２１＿２は導通状態になる。すると、配線１１２に入力される信号（例えばＬレベルの信号ＣＫ１）は、スイッチ１１＿２を介して配線１１１に供給される。よって、信号ＯＵＴはＬレベルになる。
【００９０】
期間Ｔ２の期間Ｂ２において、図２（Ｆ）に示すように、スイッチ１１＿１はオフのままになり、スイッチ１１＿２はオンのままになる。よって、図２（Ｇ）に示すように、経路２１＿１は非導通状態のままになり、経路２１＿２は導通状態のままになる。すると、配線１１２に入力される信号（例えばＨレベルの信号ＣＫ１）は、スイッチ１１＿２を介して配線１１１に供給される。よって、信号ＯＵＴはＨレベルになる。
【００９１】
期間Ｔ２の期間Ｃ２において、図２（Ｂ）に示すように、スイッチ１１＿１はオフのままになり、スイッチ１１＿２はオフになる。よって、図２（Ｃ）に示すように、経路２１＿１は非導通状態のままになり、経路２１＿２は非導通状態になる。すると、配線１１１と配線１１２とは、非導通状態になるので、配線１１２に入力される信号（例えばＬレベルの信号ＣＫ１）は、配線１１１に供給されなくなる。
【００９２】
なお、期間Ｔ２の期間Ｃ２において、スイッチ１１＿２がオフになるタイミングは、信号ＣＫ１がＬレベルになるタイミングよりも遅い場合が多い。よって、スイッチ１１＿２がオフになる前に、配線１１２に入力される信号（例えばＬレベルの信号ＣＫ１）は、スイッチ１１＿２を介して配線１１１に供給される場合が多い。よって、信号ＯＵＴはＬレベルになる。ただし、これに限定されず、配線１１１にＬレベルの信号又は電圧Ｖ１が供給されることが可能である。
【００９３】
期間Ｔ２の期間Ｄ２及び期間Ｅ２において、図２（Ｂ）に示すように、スイッチ１１＿１及びスイッチ１１＿２は、オフのままになる。よって、図２（Ｃ）に示すように、経路２１＿１、及び経路２１＿２は、非導通状態のままになる。よって、配線１１１と配線１１２とは非導通状態になるので、配線１１２に入力される信号は、配線１１１に供給されないままになる。よって、信号ＯＵＴはＬレベルのままになる。
【００９４】
以上のように、各スイッチがオンになる期間を切り替えることによって、スイッチがオンになる回数を少なくする、又はスイッチがオンになる時間を短くすることができる。よって、スイッチとして用いられる素子、又は回路などの特性劣化を抑制することができる。
【００９５】
又は、スイッチとして用いられる素子又は回路などの特性劣化を抑制することができることによって、様々なメリットを得ることができる。例えば、配線１１１がゲート信号線又は走査線としての機能を有する場合、又は配線１１１が画素と接続される場合、画素が保持するビデオ信号は、信号ＯＵＴの波形に影響を受けることがある。例えば、信号ＯＵＴの電位がＶ２まで上昇しない場合、画素が有するトランジスタ（例えば選択トランジスタ、又はスイッチングトランジスタ）がオンになる時間は短くなる。この結果、画素へのビデオ信号の書き込み不足を生じ、表示品位が低下してしまうことがある。又は、信号ＯＵＴの立ち下がり時間、及び立ち上がり時間が長くなる場合、選択された行に属する画素に、別の行に属する画素へのビデオ信号が書き込まれてしまうことがある。この結果、表示品位が低下してしまう。又は、信号ＯＵＴの立ち下がり時間がばらつく場合、画素が保持するビデオ信号へのフィードスルーの影響がばらついてしまうことがある。この結果、表示ムラが生じてしまう。
【００９６】
しかしながら、本実施の形態の半導体装置は、スイッチとして用いられる素子又は回路などの特性劣化を抑制することができる。よって、信号ＯＵＴの電位をＶ２まで上昇させることができるので、画素が有するトランジスタのオンになる時間を長くすることができる。この結果、画素に十分な時間でビデオ信号を書き込むことができるので、表示品位の向上を図ることができる。又は、信号ＯＵＴの立ち下がり時間、及び立ち上がり時間を短くすることができるので、選択された行に属する画素に、別の行に属する画素へのビデオ信号が書き込まれてしまうことを防止することができる。この結果、表示品位の向上を図ることができる。又は、信号ＯＵＴの立ち下がり時間のばらつきを抑制することができるので、画素が保持するビデオ信号へのフィードスルーの影響のばらつきを抑制することできる。よって、表示ムラを抑制することができる。
【００９７】
なお、期間Ｔ１において、期間Ｂ１を選択期間と呼び、期間Ａ１、期間Ｃ１、期間Ｄ１、及び期間Ｅ１を非選択期間と呼ぶことが可能である。同様に、期間Ｔ２において、期間Ｂ２を選択期間と呼び、期間Ａ２、期間Ｃ２、期間Ｄ２、及び期間Ｅ２を非選択期間と呼ぶことが可能である。
【００９８】
なお、期間Ｔ１において、スイッチ１１＿１がオンになる期間（期間Ａ１及び期間Ａ２）を第１の期間と呼び、スイッチ１１＿１がオフになる期間（期間Ｃ１、期間Ｄ１、及び期間Ｅ１）を第２の期間と呼ぶことが可能である。同様に、期間Ｔ２において、期間Ａ２及び期間Ｂ２を第３の期間と呼び、期間Ｃ２、期間Ｄ２、及び期間Ｅ２を第４の期間と呼ぶことが可能である。
【００９９】
なお、期間Ｔ１、及び期間Ｔ２をフレーム期間と呼び、期間Ａ１〜Ｅ１、及び期間Ａ２〜Ｅ２をサブ期間、又は１ゲート選択期間と呼ぶことが可能である。
【０１００】
なお、期間又はサブ期間は、ステップ、処理、又は動作などを置き換えられることが可能である。
【０１０１】
なお、期間Ｔ１において、期間Ａ１の前に、期間Ｄ１と期間Ｅ１とが順に繰り返して配置されることが可能である。同様に、期間Ｔ２において、期間Ａ２の前に、期間Ｄ２と期間Ｅ２とが順に繰り返して配置されることが可能である。このような場合、期間Ｔ１の開始時刻から、期間Ａ１の開始時刻までの時間と、期間Ｔ２の開始時刻から期間Ａ２の開始時刻までの時間とは、おおむね等しいことが好ましい。ただし、これに限定されない。
【０１０２】
なお、図１（Ｃ）に示すように、スイッチ１１＿１、及びスイッチ１１＿２は、同じ期間にオンになることが可能である。この場合、図１（Ｄ）に示すように、経路２１＿１、及び経路２１＿２は、同じ期間に導通状態になる。よって、配線１１２に入力される信号は、スイッチ１１＿１、及びスイッチ１１＿２を介して配線１１１に供給される。ただし、これに限定されない。
【０１０３】
なお、図１（Ｅ）に示すように、半導体装置は、スイッチ１１＿１〜１１＿Ｎ（Ｎは２以上の自然数）という複数のスイッチを有することが可能である。スイッチ１１＿１〜１１＿Ｎは、配線１１１と配線１１２との間に接続される。スイッチ１１＿１〜１１＿Ｎは、スイッチ１１＿１又はスイッチ１１＿２と同様の機能を有する。よって、図１（Ｆ）に示すように、配線１１１と配線１１２との間には、経路２１＿１〜２１＿Ｎという経路が存在する。
【０１０４】
なお、半導体装置がＮ個のスイッチを有する場合、図３に示すように、期間Ｔ１〜ＴＮという複数の期間を有することが可能である。例えば、図３のタイミングチャートでは、期間Ｔ１〜ＴＮが順に配置されている。ただし、これに限定されず、本実施の形態では、期間Ｔ１〜ＴＮを様々な順番に配置することが可能である。又は、期間Ｔ１〜ＴＮのいずれかを省略することが可能である。期間Ｔ１〜ＴＮは、各々、複数のサブ期間を有することが可能である。例えば、期間Ｔｉ（ｉは１〜Ｎのいずれか一）は、期間Ａｉ〜Ｅｉという複数のサブ期間を有することが可能である。期間Ａｉ〜Ｅｉは、各々、期間Ａ１〜Ｅ１又は期間Ａ２〜Ｅ２と同様に、スイッチ１１＿ｉ以外のスイッチ１１＿１〜１１＿Ｎ（例えば、スイッチ１１＿１〜１１＿ｉ−１、及びスイッチ１１＿ｉ＋１〜１１＿Ｎ）はオフになる。そして、期間Ｔｉの期間Ａｉ、及びＢｉにおいて、スイッチ１１＿ｉはオンになり、期間Ｔｉの期間Ｃｉ、期間Ｄｉ、期間Ｅｉにおいて、スイッチ１１＿ｉはオフになる。
【０１０５】
なお、Ｎが大きいことによって、それぞれのスイッチがオンになる回数、又はそれぞれのスイッチがオンになる時間を減らすことができる。ただし、Ｎが大きすぎると、スイッチの数が増えすぎてしまい、回路規模が大きくなってしまう。よって、Ｎは、６以下であることが好ましい。より好ましくは４以下であることが好ましい。さらに好ましくは、３又は２であることが好ましい。ただし、これに限定されない。
【０１０６】
なお、図１（Ｇ）に示すように、配線１１２を配線１１２Ａ〜１１２Ｂという複数の配線に分割することが可能である。そして、スイッチ１１＿１は、配線１１１と配線１１２Ａとの間に接続され、スイッチ１１＿２は、配線１１１と配線１１２Ｂとの間に接続されることが可能である。配線１１２Ａ〜１１２Ｂは、他の様々な配線、又は様々な素子と接続されることが可能である。
【０１０７】
なお、図１（Ｇ）と同様に、図１（Ｅ）においても、配線１１２を複数の配線に分割することが可能である。
【０１０８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、半導体装置の一例を示す。本実施の形態の半導体装置は、実施の形態１で述べる半導体装置を有することが可能である。特に、実施の形態１で述べる半導体装置が有するスイッチとして、例えばトランジスタが用いられる場合の構成について説明する。ただし、これに限定されず、スイッチとしては様々な素子、又は様々な回路などを用いることが可能である。なお、実施の形態１で述べる内容は、その説明を省略する。なお、本実施の形態の内容は、実施の形態１で述べる内容と適宜組み合わせることが可能である。
【０１０９】
まず、本実施の形態の半導体装置について、図４（Ａ）を参照して説明する。図４（Ａ）の半導体装置は、回路１００を有する。回路１００は、実施の形態１で述べる構成において、スイッチとしてトランジスタを用いる場合の構成と同様である。図４（Ａ）では、図１（Ａ）のスイッチ１１＿１としてトランジスタ１０１＿１が用いられ、スイッチ１１＿２としてトランジスタ１０１＿２が用いられる場合の構成を示す。よって、トランジスタ１０１＿１は、スイッチ１１＿１と同様の機能を有し、トランジスタ１０１＿２は、スイッチ１１＿２と同様の機能を有する。ただし、これに限定されず、実施の形態１で述べる構成において、スイッチとしてトランジスタを用いることが可能である。又は、スイッチとして、ＣＭＯＳのスイッチなどを用いることが可能である。
【０１１０】
なお、トランジスタ１０１＿１、及びトランジスタ１０１＿２は、Ｎチャネル型であるものとする。Ｎチャネル型のトランジスタは、ゲートとソースとの間の電位差（Ｖｇｓ）が閾値電圧（Ｖｔｈ）を上回った場合にオンするものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ１０１＿１、及び／又は、トランジスタ１０１＿２は、Ｐチャネル型であることが可能である。Ｐチャネル型トランジスタは、ゲートとソースとの間の電位差（Ｖｇｓ）が閾値電圧（Ｖｔｈ）を下回った場合にオンするものとする。
【０１１１】
次に、図４（Ａ）の半導体装置の接続関係について説明する。トランジスタ１０１＿１の第１端子は、配線１１２と接続され、トランジスタ１０１＿１の第２端子は、配線１１１と接続される。トランジスタ１０１＿２の第１端子は、配線１１２と接続され、トランジスタ１０１＿２の第２端子は、配線１１１と接続される。
【０１１２】
なお、トランジスタ１０１＿１のゲートと回路１０との接続箇所をノードｎ１と示し、トランジスタ１０１＿２のゲートと回路１０との接続箇所をノードｎ２と示す。なお、ノードｎ１、及びノードｎ２を配線と呼ぶことが可能である。
【０１１３】
次に、トランジスタ１０１＿１、及びトランジスタ１０１＿２が有する機能について説明する。
【０１１４】
トランジスタ１０１＿１は、ノードｎ１の電位に応じて、配線１１２の電位を配線１１１に供給するタイミングを制御する機能を有する。例えば、配線１１２に電圧（例えば電圧Ｖ１又は電圧Ｖ２）が供給される場合、トランジスタ１０１＿１は、ノードｎ１の電位に応じて、配線１１２に供給される電圧を配線１１１に供給するタイミングを制御する機能を有する。別の例として、配線１１２に信号（例えば信号ＣＫ１）が入力される場合、トランジスタ１０１＿１は、ノードｎ１の電位に応じて、配線１１２に入力される信号を配線１１１に供給するタイミングを制御する機能を有する。このような場合、信号ＣＫ１がＬレベルとすると、トランジスタ１０１＿１は、Ｌレベルの信号ＣＫ１を配線１１１に供給するタイミングを制御する機能を有する。又は、トランジスタ１０１＿１は、信号ＯＵＴがＬレベルになるタイミングを制御する機能を有する。又は、信号ＣＫ１がＨレベルとすると、トランジスタ１０１＿１は、Ｈレベルの信号ＣＫ１を配線１１１に供給するタイミングを制御する機能を有する。又は、トランジスタ１０１＿１は、信号ＯＵＴがＨレベルになるタイミングを制御する機能を有する。このとき、ノードｎ１は、浮遊状態になっていることが可能である。この場合、トランジスタ１０１＿１は、配線１１１の電位の上昇に応じて、ノードｎ１の電位を上昇させる機能を有する。又は、トランジスタ１０１＿１は、ブートストラップ動作を行う機能を有する。又は、トランジスタ１０１＿１は、ゲートに入力される信号に応じてオン又はオフになることにより信号ＯＵＴの電位状態を設定するか否かを制御する機能を有する。
【０１１５】
トランジスタ１０１＿２は、ノードｎ２の電位に応じて、配線１１２の電位を配線１１１に供給するタイミングを制御する機能を有する。例えば、配線１１２に電圧（例えば電圧Ｖ１又は電圧Ｖ２）が供給される場合、トランジスタ１０１＿２は、ノードｎ２の電位に応じて、配線１１２に供給される電圧を配線１１１に供給するタイミングを制御する機能を有する。別の例として、配線１１２に信号（例えば信号ＣＫ１）が入力される場合、トランジスタ１０１＿２は、ノードｎ２の電位に応じて、配線１１２に入力される信号を配線１１１に供給するタイミングを制御する機能を有する。このような場合、信号ＣＫ１がＬレベルとすると、トランジスタ１０１＿２は、Ｌレベルの信号ＣＫ１を配線１１１に供給するタイミングを制御する機能を有する。又は、トランジスタ１０１＿２は、信号ＯＵＴがＬレベルになるタイミングを制御する機能を有する。又は、信号ＣＫ１がＨレベルとすると、トランジスタ１０１＿２は、Ｈレベルの信号ＣＫ１を配線１１１に供給するタイミングを制御する機能を有する。又は、トランジスタ１０１＿２は、信号ＯＵＴがＨレベルになるタイミングを制御する機能を有する。このとき、ノードｎ２は、浮遊状態になっていることが可能である。この場合、トランジスタ１０１＿２は、配線１１１の電位の上昇に応じて、ノードｎ２の電位を上昇させる機能を有する。又は、トランジスタ１０１＿２は、ブートストラップ動作を行う機能を有する。又は、トランジスタ１０１＿１は、ゲートに入力される信号に応じてオン又はオフになることにより信号ＯＵＴの電位状態を設定するか否かを制御する機能を有する。
【０１１６】
なお、図４（Ｂ）に示すように、本実施の形態の半導体装置は、回路１０を有することが可能である。例えば、回路１０は、配線１１３、配線１１４、配線１１５＿１、配線１１５＿２、配線１１６、配線１１７、トランジスタ１０１＿１のゲート、トランジスタ１０１＿２のゲート、及び／又は配線１１１と接続される。ただし、これに限定されない。回路１０の構成に応じて、回路１０は、他の配線、又は他のノードと接続されることが可能である。又は、回路１０は、配線１１３、配線１１４、配線１１５＿１、配線１１５＿２、配線１１６、配線１１７、トランジスタ１０１＿１のゲート、トランジスタ１０１＿２のゲート、及び／又は配線１１１と接続されてないことが可能である。
【０１１７】
回路１０は、一つ又は二つ以上のトランジスタを有する場合が多い。これらのトランジスタの極性は、トランジスタ１０１＿１〜１０１＿２の極性と同じ場合が多く、Ｎチャネル型である場合が多い。ただし、これに限定されず、回路１０は、Ｐチャネル型のトランジスタを有することが可能である。又は、回路１０は、Ｎチャネル型のトランジスタとＰチャネル型のトランジスタとを有することが可能である。つまり、回路１０は、ＣＭＯＳ回路であることが可能である。
【０１１８】
配線１１１からは、実施の形態１と同様に、信号ＯＵＴが出力されるものとする。配線１１２には、実施の形態１と同様に、信号ＣＫ１が入力されるものとする。なお、信号ＣＫ２と記載する場合、信号ＣＫ２は、信号ＣＫ１の反転信号、又は位相が信号ＣＫ１から１８０°ずれた信号である場合が多い。配線１１３には、電圧Ｖ２が供給されるものとする。電圧Ｖ２は、電源電圧、基準電圧、又は正電源電圧として機能することが可能である。よって、配線１１３は、電源線として機能することが可能である。配線１１４には、信号ＳＰが入力されるものとする。信号ＳＰは、スタート信号として機能することが可能である。よって、配線１１４は、信号線として機能することが可能である。例えば複数の半導体装置を有する構成とし、配線１１４が別の段（例えば前の段）の半導体装置の配線１１１と接続される場合、信号ＳＰは、選択信号、転送信号、スタート信号、リセット信号、ゲート信号、又は走査信号として機能することが可能である。この場合、配線１１４は、ゲート信号線、又は走査線として機能することが可能である。配線１１５＿１には、信号ＳＥＬ１が入力されるものとする。信号ＳＥＬ１は、ある期間毎（例えばフレーム期間毎）に、ＨレベルとＬレベルとを繰り返し、クロック信号、選択信号、又は制御信号として機能することが可能である。よって、配線１１５＿１は、信号線として機能することが可能である。配線１１５＿２には、信号ＳＥＬ２が入力されるものとする。信号ＳＥＬ２は、信号ＳＥＬ１の反転信号、又は位相が信号ＳＥＬ１から１８０°ずれた信号である場合が多い。よって、配線１１５＿２は、信号線として機能することが可能である。配線１１６には、信号ＲＥが入力されるものとする。信号ＲＥは、リセット信号として機能することが可能である。よって、配線１１６は、信号線として機能することが可能である。特に、複数の半導体装置が接続されるとする。この場合、配線１１６が別の段（例えば次の段）の半導体装置の配線１１１と接続されるとすると、信号ＲＥは、選択信号、転送信号、スタート信号、リセット信号、ゲート信号、又は走査信号として機能することが可能である。この場合、配線１１６は、ゲート信号線、又は走査線として機能することが可能である。配線１１７には、電圧Ｖ１が供給されるものとする。電圧Ｖ１は、電源電圧、基準電圧、グランド電圧、又は負電源電圧として機能することが可能である。よって、配線１１７は、電源線として機能することが可能である。ただし、これに限定されず、配線１１１、配線１１２、配線１１３、配線１１４、配線１１５＿１、配線１１５＿２、配線１１６、及び配線１１７には、様々な信号、様々な電圧、又は様々な電流を供給することが可能である。
【０１１９】
なお、信号ＣＫ１、又は信号ＣＫ２は、平衡であることが可能であるし、非平衡（不平衡ともいう）であることが可能である。同様に、信号ＳＥＬ１、又は信号ＳＥＬ２は、平衡であることが可能であるし、非平衡（不平衡ともいう）であることが可能である。
【０１２０】
回路１０は、電圧Ｖ１、信号ＣＫ２、信号ＳＰ、信号ＳＥＬ１、信号ＳＥＬ２、信号ＲＥ、ノードｎ１の電位、ノードｎ２の電位、及び／又は、信号ＯＵＴに応じて、ノードｎ１、ノードｎ２、及び／又は、配線１１１に信号又は電圧などを供給するタイミングを制御する機能を有する。又は、回路１０は、電圧Ｖ１、信号ＣＫ２、信号ＳＰ、信号ＳＥＬ１、信号ＳＥＬ２、信号ＲＥ、電圧Ｖ１、ノードｎ１の電位、ノードｎ２の電位、及び／又は、信号ＯＵＴに応じて、ノードｎ１の電位、ノードｎ２の電位、及び／又は、配線１１１の電位を制御する機能を有する。例えば、回路１０は、Ｈレベルの信号又は電圧Ｖ２をノードｎ１、及び／又は、ノードｎ２に供給する機能を有する。又は、回路１０は、Ｌレベルの信号又は電圧Ｖ１をノードｎ１、ノードｎ２、及び／又は、配線１１１に供給する機能を有する。又は、回路１０は、信号又は電圧などをノードｎ１、及び／又は、ノードｎ２に供給しない機能を有する。又は、回路１０は、ノードｎ１の電位、及び／又は、ノードｎ２の電位を上昇させる機能を有する。又は、回路１０は、ノードｎ１の電位、ノードｎ２の電位、及び／又は、配線１１１の電位を減少又は維持する機能を有する。又は、回路１０は、ノードｎ１、及び／又は、ノードｎ２を浮遊状態にする機能を有する。ただし、これに限定されず、回路１０は、他にも様々な機能を有することが可能である。又は、回路１０は、上記の機能のすべてを有する必要はない。
【０１２１】
次に、本実施の形態の動作の一例について説明する。ここでは、一例として、図４（Ｂ）の半導体装置の動作について、図４（Ｃ）のタイミングチャート、図５（Ａ）乃至図５（Ｅ）、及び図６（Ａ）乃至図６（Ｅ）を参照して説明する。図４（Ｃ）のタイミングチャートには、信号ＣＫ１、信号ＣＫ２、信号ＳＰ、信号ＲＥ、ノードｎ１の電位（Ｖａ１）、ノードｎ２の電位（Ｖａ２）、及び信号ＯＵＴを示す。なお、図２（Ａ）のタイミングチャートと共通するところは、その説明を省略する。なお、図４（Ｂ）の半導体装置の動作は、本実施の形態で述べる内容、又は他の実施の形態で述べる内容に適用することが可能である。
【０１２２】
まず、期間Ａ１において、図５（Ａ）に示すように、信号ＳＰがＨレベルになり、信号ＳＥＬ１がＨレベルになり、信号ＳＥＬ２がＬレベルになる。よって、回路１０は、Ｈレベルの信号ＳＰ又は電圧Ｖ２をノードｎ１に供給する。そして、回路１０は、ノードｎ１の電位を上昇させる。その後、ノードｎ１の電位は、Ｖ１＋Ｖｔｈ１０１＿１（Ｖｔｈ１０１＿１：トランジスタ１０１＿１の閾値電圧）＋Ｖｘになったところで、トランジスタ１０１＿１がオンになる。このときＶｘは０より大きい値である。よって、配線１１２と配線１１１とは、トランジスタ１０１＿１を介して導通状態になるので、Ｌレベルの信号ＣＫ１は、配線１１２からトランジスタ１０１＿１を介して配線１１１に供給される。この結果、信号ＯＵＴは、Ｌレベルになる。その後、ノードｎ１の電位はさらに上昇する。やがて、回路１０からノードｎ１への電圧又は信号の供給が止まるので、回路１０とノードｎ１とは非導通状態になる。この結果、ノードｎ１は、浮遊状態になり、ノードｎ１の電位は、Ｖ１＋Ｖｔｈ１０１＿１＋Ｖｘに維持される。
【０１２３】
なお、期間Ａ１において、回路１０は、ノードｎ２に、Ｌレベルの信号又は電圧Ｖ２を供給することが可能である。
【０１２４】
なお、期間Ａ１において、回路１０は、配線１１１に、Ｌレベルの信号又は電圧Ｖ２を供給することが可能である。
【０１２５】
次に、期間Ｂ１において、図５（Ｂ）に示すように、信号ＳＰはＬレベルになり、信号ＳＥＬ１がＨレベルのままになり、信号ＳＥＬ２がＬレベルのままになる。よって、回路１０は、電圧又は信号などをノードｎ１に供給しないままである。よって、ノードｎ１は、浮遊状態のままであり、ノードｎ１の電位は、Ｖ１＋Ｖｔｈ１０１＿１＋Ｖｘのままになる。つまり、トランジスタ１０１＿１はオンのままになるので、配線１１２と配線１１１とはトランジスタ１０１＿１を介して導通状態のままになる。このとき、信号ＣＫ１はＬレベルからＨレベルに上昇するので、配線１１１の電位が上昇し始める。すると、ノードｎ１は浮遊状態のままなので、ノードｎ１の電位は、トランジスタ１０１＿１のゲートと第２端子との間の寄生容量によって上昇する。いわゆる、ブートストラップ動作である。こうして、ノードｎ１の電位がＶ２＋Ｖｔｈ１０１＿１＋Ｖｘまで上昇することによって、配線１１１の電位をＶ２まで上昇させることが可能になる。このようにして、信号ＯＵＴは、Ｈレベルになる。
【０１２６】
なお、期間Ｂ１において、回路１０は、ノードｎ２に、Ｌレベルの信号又は電圧Ｖ２を供給することが可能である。
【０１２７】
また、期間Ｂ１において、回路１０は、配線１１１に、信号又は電圧などを供給しないことが可能である。
【０１２８】
次に、期間Ｃ１において、図５（Ｃ）に示すように、信号ＲＥがＨレベルになる。よって、回路１０は、Ｌレベルの信号又は電圧Ｖ１をノードｎ１、ノードｎ２、及び／又は、配線１１１に供給する。すると、ノードｎ１の電位、ノードｎ２の電位、及び／又は、配線１１１の電位は、Ｖ１になる。よって、トランジスタ１０１＿１、及びトランジスタ１０１＿２はオフになるので、配線１１２と配線１１１とは非導通状態になる。そして、信号ＯＵＴは、Ｌレベルになる。
【０１２９】
なお、期間Ｃ１において、ノードｎ１の電位がＬレベルに減少するタイミングよりも、信号ＣＫ１がＬレベルに減少するタイミングの方が早くなるように設定することが可能である。すると、図５（Ｅ）に示すように、Ｌレベルの信号ＣＫ１は、配線１１２からトランジスタ１０１＿１を介して配線１１１に供給されることが可能である。トランジスタ１０１＿１のチャネル幅は、例えばトランジスタ１０１＿１以外の他のトランジスタを有する場合に他のトランジスタのチャネル幅より大きいことが多いので、配線１１１の電位を早く減少させることができる。つまり、信号ＯＵＴの立ち下がり時間を短くすることができる。よって、配線１１１の電位を減少させるためには、回路１０がＬレベルの信号又は電圧Ｖ１を配線１１１に供給する場合と、Ｌレベルの信号ＣＫ１が配線１１２からトランジスタ１０１＿１を介して配線１１１に供給される場合と、回路１０がＬレベルの信号又は電圧Ｖ１を配線１１１に供給し、且つＬレベルの信号ＣＫ１が配線１１２からトランジスタ１０１＿１を介して配線１１１に供給される場合との三つのパターンがある。
【０１３０】
次に、期間Ｄ１、及び期間Ｅ１において、図５（Ｄ）に示すように、回路１０は、電圧Ｖ１又はＬレベルの信号をノードｎ１、ノードｎ２、及び／又は、配線１１１に供給する。すると、ノードｎ１の電位、ノードｎ２の電位、及び／又は、配線１１１の電位は、Ｖ１のままになる。よって、トランジスタ１０１＿１、及びトランジスタ１０１＿２はオフのままになるので、配線１１２と配線１１１とは非導通状態のままになる。そして、信号ＯＵＴは、Ｌレベルのままになる。
【０１３１】
次に、期間Ａ２において、図６（Ａ）に示すように、信号ＳＰがＨレベルになり、信号ＳＥＬ１がＬレベルになり、信号ＳＥＬ２がＨレベルになる。よって、回路１０は、Ｈレベルの信号ＳＰ又は電圧Ｖ２をノードｎ２に供給する。そして、回路１０は、ノードｎ２の電位を上昇させる。その後、ノードｎ２の電位は、Ｖ１＋Ｖｔｈ１０１＿２（Ｖｔｈ１０１＿２：トランジスタ１０１＿２の閾値電圧）＋Ｖｘになったところで、トランジスタ１０１＿２がオンになる。このときＶｘは０より大きい値である。よって、配線１１２と配線１１１とは、トランジスタ１０１＿２を介して導通状態になるので、Ｌレベルの信号ＣＫ１は、配線１１２からトランジスタ１０１＿２を介して配線１１１に供給される。この結果、信号ＯＵＴは、Ｌレベルになる。その後、ノードｎ２の電位はさらに上昇する。やがて、回路１０からノードｎ２への電圧又は信号の供給が止まるので、回路１０とノードｎ２とは非導通状態になる。この結果、ノードｎ２は、浮遊状態になり、ノードｎ２の電位は、Ｖ１＋Ｖｔｈ１０１＿２＋Ｖｘに維持される。
【０１３２】
なお、期間Ａ２において、回路１０は、ノードｎ１に、Ｌレベルの信号又は電圧Ｖ２を供給することが可能である。
【０１３３】
なお、期間Ａ２において、回路１０は、配線１１１に、Ｌレベルの信号又は電圧Ｖ２を供給することが可能である。
【０１３４】
次に、期間Ｂ２において、図６（Ｂ）に示すように、信号ＳＰはＬレベルになり、信号ＳＥＬ１がＬレベルのままになり、信号ＳＥＬ２がＨレベルのままになる。よって、回路１０は、電圧又は信号などをノードｎ２に供給しないままである。よって、ノードｎ２は、浮遊状態のままであり、ノードｎ２の電位は、Ｖ１＋Ｖｔｈ１０１＿２＋Ｖｘのままになる。つまり、トランジスタ１０１＿２はオンのままになるので、配線１１２と配線１１１とはトランジスタ１０１＿２を介して導通状態のままになる。このとき、信号ＣＫ１はＬレベルからＨレベルに上昇するので、配線１１１の電位が上昇し始める。すると、ノードｎ２は浮遊状態のままなので、ノードｎ２の電位は、トランジスタ１０１＿２のゲートと第２端子との間の寄生容量によって上昇する。いわゆる、ブートストラップ動作である。こうして、ノードｎ２の電位は、Ｖ２＋Ｖｔｈ１０１＿２＋Ｖｘまで上昇することによって、配線１１１の電位がＶ２まで上昇することが可能になる。このようにして、信号ＯＵＴは、Ｈレベルになる。
【０１３５】
なお、期間Ｂ２において、回路１０は、ノードｎ１に、Ｌレベルの信号又は電圧Ｖ２を供給することが可能である。
【０１３６】
なお、期間Ｂ２において、回路１０は、配線１１１に、信号又は電圧などを供給しないことが可能である。
【０１３７】
次に、期間Ｃ２において、図６（Ｃ）に示すように、信号ＲＥがＨレベルになる。よって、回路１０は、Ｌレベルの信号又は電圧Ｖ２をノードｎ１、ノードｎ２、及び／又は、配線１１１に供給する。すると、ノードｎ１の電位、ノードｎ２の電位、及び／又は、配線１１１の電位は、Ｖ１になる。よって、トランジスタ１０１＿１、及びトランジスタ１０１＿２はオフになるので、配線１１２と配線１１１とは非導通状態になる。そして、信号ＯＵＴは、Ｌレベルになる。
【０１３８】
なお、期間Ｃ２において、ノードｎ２の電位が減少するタイミングよりも、信号ＣＫ１がＬレベルに減少するタイミングの方が早くなるように設定することが可能である。すると、図６（Ｅ）に示すように、Ｌレベルの信号ＣＫ１は、配線１１２からトランジスタ１０１＿２を介して配線１１１に供給されることが可能である。トランジスタ１０１＿２のチャネル幅は、例えば他のトランジスタを有する場合に他のトランジスタのチャネル幅より大きいことが多いので、配線１１１の電位を早く減少させることができる。つまり、信号ＯＵＴの立ち下がり時間を短くすることができる。よって、配線１１１の電位を減少させるためには、例えば回路１０がＬレベルの信号又は電圧Ｖ１を配線１１１に供給する場合、Ｌレベルの信号ＣＫ１が配線１１２からトランジスタ１０１＿２を介して配線１１１に供給される場合、または回路１０がＬレベルの信号又は電圧Ｖ１を配線１１１に供給し、且つＬレベルの信号ＣＫ１が配線１１２からトランジスタ１０１＿２を介して配線１１１に供給される場合などがある。
【０１３９】
次に、期間Ｄ２、及び期間Ｅ２において、図６（Ｄ）に示すように、回路１０は、電圧Ｖ１又はＬレベルの信号をノードｎ１、ノードｎ２、及び／又は、配線１１１に供給する。すると、ノードｎ１の電位、ノードｎ２の電位、及び／又は、配線１１１の電位は、Ｖ１のままになる。よって、トランジスタ１０１＿１、及びトランジスタ１０１＿２はオフのままになるので、配線１１２と配線１１１とは非導通状態のままになる。そして、信号ＯＵＴは、Ｌレベルのままになる。
【０１４０】
以上のように、期間Ｔ１において、トランジスタ１０１＿２はオフになり、期間Ｔ２において、トランジスタ１０１＿１はオフになるので、トランジスタ１０１＿１、及びトランジスタ１０１＿２のそれぞれがオンになる回数、又はトランジスタ１０１＿１、及びトランジスタ１０１＿２のそれぞれがオンになる時間が少なくなる。よって、トランジスタ１０１＿１、及びトランジスタ１０１＿２の特性劣化を抑制することができる。
【０１４１】
以上のように、本実施の形態の半導体装置は、トランジスタの特性劣化を抑制することができる。また、信号ＯＵＴのＨレベルの電位をＶ２まで上昇させることができるので、画素が有するトランジスタのオンになる時間を長くすることができる。この結果、画素に十分な時間の中でビデオ信号を書き込むことができるので、表示品位の向上を図ることができる。又は、信号ＯＵＴの立ち下がり時間、及び立ち上がり時間を短くすることができるので、選択された行に属する画素に、別の行に属する画素へのビデオ信号が書き込まれてしまうことを防止することができる。この結果、表示品位の向上を図ることができる。又は、信号ＯＵＴの立ち下がり時間のばらつきを抑制することができるので、画素が保持するビデオ信号へのフィードスルーの影響のばらつきを抑制することできる。よって、表示ムラを抑制することができる。
【０１４２】
又は、本実施の形態の半導体装置では、全てのトランジスタの極性をＮチャネル型又はＰチャネル型とすることが可能である。したがって、ＣＭＯＳ回路と比較して、工程数の削減、歩留まりの向上、信頼性の向上、又はコストの削減を図ることができる。特に、画素部などを含めて、全てのトランジスタがＮチャネル型の場合、トランジスタの半導体層として例えば非晶質半導体、微結晶半導体、有機半導体、又は酸化物半導体などを用いることが可能になる。ただし、これらの半導体を用いたトランジスタは、劣化しやすい場合が多い。しかし本実施の形態の半導体装置は、トランジスタの劣化を抑制することができる。
【０１４３】
又は、トランジスタの特性が劣化した場合でも、半導体装置が動作するように、トランジスタのチャネル幅を大きくする必要がない。よって、トランジスタのチャネル幅を小さくすることができる。なぜなら、本実施の形態の半導体装置では、トランジスタの劣化を抑制することができるからである。
【０１４４】
なお、回路１０は、期間Ｃ１、期間Ｄ１、期間Ｅ１、期間Ａ２、期間Ｂ２、期間Ｃ２、期間Ｄ２、及び／又は、期間Ｅ２において、Ｌレベルの信号又は電圧Ｖ１をノードｎ１に供給することが可能であるし、電圧又は信号などをノードｎ１に供給しないことが可能である。ただし、これに限定されない。
【０１４５】
なお、回路１０は、期間Ａ１、期間Ｂ１、期間Ｃ１、期間Ｄ１、期間Ｅ１、期間Ｃ２、期間Ｄ２、及び／又は、期間Ｅ２において、Ｌレベルの信号又は電圧Ｖ１をノードｎ２に供給することが可能であるし、電圧又は信号などをノードｎ２に供給しないことが可能である。ただし、これに限定されない。
【０１４６】
なお、回路１０は、期間Ａ１、期間Ｃ１、期間Ｄ１、期間Ｅ１、期間Ａ２、期間Ｃ２、期間Ｄ２、及び／又は、期間Ｅ２において、Ｌレベルの信号又は電圧Ｖ１を配線１１１に供給することが可能であるし、電圧又は信号などを配線１１１に供給しないことが可能である。ただし、これに限定されない。
【０１４７】
なお、信号ＣＫ１、及び信号ＣＫ２は、非平衡であることが可能である。図７（Ａ）には、一例として、１周期のうち、Ｈレベルになる期間がＬレベルになる期間よりも短い場合のタイミングチャートを示す。こうすることによって、期間Ｃ１、又は期間Ｃ２において、Ｌレベルの信号ＣＫ１を配線１１１に供給されるので、信号ＯＵＴの立ち下がり時間を短くすることができる。又は、配線１１１が画素部に延伸して配置される場合、画素への不正なビデオ信号の書き込みを防止することができる。ただし、これに限定されず、１周期のうち、Ｈレベルになる期間がＬレベルになる期間よりも長いことが可能である。
【０１４８】
なお、本実施の形態の半導体装置には、多相のクロック信号を用いることが可能である。例えば、ｎ（ｎは自然数）と示す場合、ｎ＋１相のクロック信号とは、周期がそれぞれ１／ｎ＋１周期ずつずれたｎ＋１個のクロック信号のことである。又は、多相のクロック信号のいずれか二つが、各々、配線１１２、配線１１３に入力されることが可能である。図７（Ｂ）には、一例として、半導体装置に３相のクロック信号を用いる場合のタイミングチャートを示す。ただし、これに限定されない。
【０１４９】
なお、ｎが大きいほど、クロック周波数が小さくなるので、消費電力の低減を図ることができる。ただし、ｎが大きすぎると、信号の数が増えるので、レイアウト面積が大きくなったり、外部回路の規模が大きくなったりする場合がある。よって、ｎ＜８であることが好ましい。より好ましくは、ｎ＜６であることが好ましい。さらに好ましくは、ｎ＝４、又はｎ＝３であることが好ましい。ただし、これに限定されない。
【０１５０】
なお、トランジスタ１０１＿１とトランジスタ１０１＿２とは同様の機能を有するので、トランジスタ１０１＿１のチャネル幅と、トランジスタ１０１＿２のチャネル幅とは、おおむね等しいことが好ましい。このように、トランジスタサイズをおおむね等しくすることによって、トランジスタの電流供給能力をおおむね等しくすることができる。又は、トランジスタの劣化の程度をおおむね等しくすることができる。よって、複数のトランジスタを切り替えて用いても、信号ＯＵＴの波形をおおむね等しくすることができる。ただし、これに限定されず、トランジスタ１０１＿１のチャネル幅と、トランジスタ１０１＿２のチャネル幅とは、異なることが可能である。
【０１５１】
なお、トランジスタのチャネル幅と記載する場合、これをトランジスタのＷ／Ｌ（Ｗ：チャネル幅、Ｌ：チャネル長）比と言い換えることが可能である。
【０１５２】
なお、トランジスタ１０１＿１とトランジスタ１０１＿２とは、同じ期間においてオンになることが可能である。例えば、期間Ｂ１又は期間Ｂ２において、トランジスタ１０１＿１とトランジスタ１０１＿２とがオンになることによって、一方のトランジスタのみがオンになる場合よりも配線１１１の電位を早く上昇させることができる。よって、信号ＯＵＴの立ち上がり時間を短くすることができる。
【０１５３】
なお、図８（Ａ）に示すように、配線１１２を配線１１２Ａ〜１１２Ｂという複数の配線に分割することが可能である。そして、トランジスタ１０１＿１の第１端子を配線１１２Ａと接続させ、トランジスタ１０１＿２の第１端子を配線１１２Ｂと接続させることが可能である。また、配線１１２Ａ〜１１２Ｂは、他の配線、又はノードなどと接続させることが可能である。
【０１５４】
なお、図８（Ａ）と同様に、図４（Ａ）〜（Ｂ）においても、配線１１２を複数の配線（例えば配線１１２Ａ〜１１２Ｂ）に分割することが可能である。
【０１５５】
なお、図８（Ｂ）に示すように、トランジスタ１０１＿１のゲートと第２端子との間に容量素子１２１＿１を接続し、トランジスタ１０１＿２のゲートとの第２端子との間に容量素子１２１＿２を接続することが可能である。こうすることによって、ブートストラップ動作時に、ノードｎ１の電位、又はノードｎ２の電位が上昇しやすくなる。よって、トランジスタ１０１＿１、及びトランジスタ１０１＿２のＶｇｓを大きくすることができるので、これらのトランジスタのチャネル幅を小さくすることができる。又は、信号ＯＵＴの立ち下がり時間、又は立ち上がり時間を短くすることができる。ただし、これに限定されず、容量素子１２１＿１と容量素子１２１＿２との一方を省略することが可能である。又は、容量素子をトランジスタのゲート（ノードｎ１、ノードｎ２）と、第２端子（配線１１２）との間に接続することが可能である。又は、容量素子として、例えばＭＩＳ容量を用いることが可能である。
【０１５６】
なお、容量素子１２１＿１、及び容量素子１２１＿２の一方の電極の材料は、例えばトランジスタ１０１＿１、及びトランジスタ１０１＿２のゲートと同様な材料であることが好ましい。容量素子１２１＿１、及び容量素子１２１＿２の他方の電極の材料は、トランジスタ１０１＿１、及びトランジスタ１０１＿２のソース又はドレインと同様な材料であることが好ましい。こうすることによって、レイアウト面積を小さくすることができる。又は、容量値を大きくすることができる。ただし、これに限定されず、容量素子１２１＿１、及び容量素子１２１＿２の一方の電極の材料、及び他方の電極の材料としては、様々な材料を用いることが可能である。
【０１５７】
なお、容量素子１２１＿１の容量値と、容量素子１２１＿２の容量値とはおおむね等しいことが好ましい。又は、容量素子１２１＿１の一方の電極と他方の電極とが重なる面積と、容量素子１２１＿２の一方の電極と他方の電極とが重なる面積とは、おおむね等しいことが好ましい。こうすることによって、トランジスタを切り替えて用いても、トランジスタ１０１＿１のＶｇｓとトランジスタ１０１＿２のＶｇｓとをおおむね等しくすることが可能なので、信号ＯＵＴの波形をおおむね等しくすることができる。ただし、これに限定されず、容量素子１２１＿１の容量値と、容量素子１２１＿２の容量値とは、異なることが可能である。又は、容量素子１２１＿１の一方の電極と他方の電極とが重なる面積と、容量素子１２１＿２の一方の電極と他方の電極とが重なる面積とは、異なることが可能である。
【０１５８】
なお、図８（Ｂ）と同様に、図４（Ａ）〜（Ｂ）、及び図８（Ａ）においても、トランジスタ１０１＿１のゲートと第２端子との間に容量素子１２１＿１を接続することが可能である。又は、トランジスタ１０１＿２のゲートと第２端子との間に容量素子１２１＿２を接続することが可能である。
【０１５９】
なお、図８（Ｃ）に示すように、回路１００は、トランジスタ１０１＿１〜１０１＿Ｎという複数のトランジスタを有することが可能である。トランジスタ１０１＿１〜１０１＿Ｎの第１端子は、配線１１２と接続され、トランジスタ１０１＿１〜１０１＿Ｎの第２端子は、配線１１１と接続される。そして、トランジスタ１０１＿１〜１０１＿Ｎのゲートを、各々、ノードｎ１〜ｎＮとする。この図８（Ｃ）の構成は、実施の形態１において、スイッチとしてトランジスタを用いる場合の構成に対応する。よって、トランジスタ１０１＿１〜１０１＿Ｎは、スイッチ１１＿１〜１１＿Ｎと同様な機能をする。
【０１６０】
なお、Ｎが大きいほど、それぞれのトランジスタがオンになる回数、又はそれぞれのトランジスタがオンになる時間が短くなるので、トランジスタの特性劣化を抑制することができる。ただし、Ｎが大きすぎると、トランジスタの数が増えるので、回路規模が大きくなる。よって、Ｎ＜６であることが好ましい。より好ましくは、Ｎ＜４であることが好ましい。さらに好ましくはＮ＝３、又はＮ＝２であることが好ましい。
【０１６１】
なお、図８（Ｃ）と同様に、図４（Ａ）〜（Ｂ）、及び図８（Ａ）〜（Ｂ）においても、回路１００は、トランジスタ１０１＿１〜１０１＿Ｎという複数のトランジスタを有することが可能である。特に、図８（Ａ）において、回路１００がトランジスタ１０１＿１〜１０１＿Ｎという複数のトランジスタを有する場合、配線１１２をＮ本の配線に分割することが可能である。特に、図８（Ｂ）において、回路１００がトランジスタ１０１＿１〜１０１＿Ｎという複数のトランジスタを有する場合、トランジスタ１０１＿１〜１０１＿Ｎのゲートとトランジスタ１０１＿１〜１０１＿Ｎの第２端子との間に、各々、容量素子を接続することが可能である。
【０１６２】
なお、図８（Ｄ）に示すように、トランジスタ１０１＿１を、一方の端子（以下、正極ともいう）がノードｎ１と接続され、他方の端子（以下、負極ともいう）が配線１１１と接続されるダイオード１０１ａ＿１と置き換えることが可能である。同様に、トランジスタ１０１＿２を、一方の端子（以下、正極ともいう）がノードｎ２と接続され、他方の端子（以下、負極ともいう）が配線１１１と接続されるダイオード１０１ａ＿２と置き換えることが可能である。ただし、これに限定されず、図８（Ｅ）に示すように、トランジスタ１０１＿１の第１端子をノードｎ１に接続することによって、トランジスタ１０１＿１をダイオード接続された構成にすることが可能である。同様に、トランジスタ１０１＿２の第１端子をノードｎ２に接続することによって、トランジスタ１０１＿２をダイオード接続された構成にすることが可能である。
【０１６３】
なお、図８（Ｄ）〜（Ｅ）と同様に、図４（Ａ）〜（Ｂ）、及び図８（Ａ）〜（Ｃ）においても、トランジスタをダイオードに置き換えることが可能である。又は、トランジスタをダイオード接続された構成にすることが可能である。
【０１６４】
なお、図８（Ｆ）に示すように、出力信号を二つに分割することが可能である。そのために、半導体装置は、回路１２０を有することが可能である。回路１２０は、トランジスタ１２２＿１〜１２２＿２という複数のトランジスタを有する。回路１２０は、回路１００と同様の機能を有する。トランジスタ１２２＿１〜１２２＿２は、各々、トランジスタ１０１＿１〜１０１＿２と同様の機能を有する。トランジスタ１２２＿１の第１端子は、配線１１２と接続され、トランジスタ１２２＿１の第２端子は、配線２１１と接続され、トランジスタ１２２＿１のゲートは、ノードｎ１と接続される。トランジスタ１２２＿２の第１端子は、配線１１２と接続され、トランジスタ１２２＿２の第２端子は、配線２１１と接続され、トランジスタ１２２＿２のゲートは、ノードｎ２と接続される。こうして、トランジスタ１０１＿１とトランジスタ１２２＿１とは、同じタイミングで制御され、トランジスタ１０１＿２とトランジスタ１２２＿２とは、同じタイミングで制御されることになる。したがって、配線２１１から出力される信号は、信号ＯＵＴとおおむね等しいタイミングでＨレベル又はＬレベルとなる。
【０１６５】
なお、配線１１１から出力される信号がゲート信号、又は選択信号として機能する場合、配線２１１から出力される信号は、転送用の信号、リセット信号、又はゲート信号などとして機能することが可能である。このような場合、配線１１１の負荷は、配線２１１の負荷よりも大きくなる場合が多いので、トランジスタ１０１＿１のチャネル幅は、トランジスタ１２２＿１のチャネル幅よりも大きいことが好ましい。同様に、トランジスタ１０２＿２のチャネル幅は、トランジスタ１２２＿２のチャネル幅よりも大きいことが好ましい。ただし、これに限定されない。
【０１６６】
なお、図８（Ｆ）と同様に、図４（Ａ）〜（Ｂ）、及び図８（Ａ）〜（Ｅ）においても、半導体装置は、回路１２０を有することによって、出力信号を二つに分割することが可能である。そして、回路１２０は、トランジスタ１２２＿１〜１２２＿２という複数のトランジスタを有することが可能である。特に、図８（Ｃ）において、回路１００がトランジスタ１０１＿１〜１０１＿Ｎという複数のトランジスタを有する場合、回路１２０は、Ｎ個のトランジスタを有することが可能である。
【０１６７】
次に、回路１０の具体例について説明する。まず、図９（Ａ）を参照して、回路１０が回路２００を有する場合の構成について説明する。回路２００は、回路１０の一部を示す。回路２００は、配線１１４、配線１１５＿１、配線１１５＿２、ノードｎ１、及び／又は、ノードｎ２と接続される。ただし、これに限定されず、回路２００は、他の配線、又は他のノードと接続されることが可能である。
【０１６８】
回路２００は、一つ又は二つ以上のトランジスタを有する場合が多い。これらのトランジスタの極性は、トランジスタ１０１＿１〜１０１＿２の極性と同じ場合が多く、Ｎチャネル型である場合が多い。ただし、これに限定されず、回路２００は、Ｐチャネル型のトランジスタを有することが可能である。又は、回路２００は、Ｎチャネル型のトランジスタとＰチャネル型のトランジスタとを有することが可能である。つまり、回路２００は、ＣＭＯＳ回路であることが可能である。
【０１６９】
回路２００は、信号ＳＰ、信号ＳＥＬ１、信号ＳＥＬ２、ノードｎ１の電位、及び／又は、ノードｎ２の電位に応じて、ノードｎ１、及び／又は、ノードｎ２に信号又は電圧を供給するタイミングを制御する機能を有する。こうして、回路２００は、ノードｎ１の電位、及び／又は、ノードｎ２の電位を制御する機能を有する。例えば、回路２００は、Ｈレベルの信号又は電圧Ｖ２をノードｎ１、及び／又は、ノードｎ２に供給する機能を有する。又は、回路２００は、Ｌレベルの信号又は電圧Ｖ１をノードｎ１、及び／又は、ノードｎ２に供給する機能を有する。又は、回路２００は、信号又は電圧などをノードｎ１、及び／又は、ノードｎ２に供給しない機能を有する。又は、回路２００は、ノードｎ１の電位、及び／又は、ノードｎ２の電位を上昇させる機能を有する。又は、回路２００は、ノードｎ１の電位、及び／又は、ノードｎ２の電位を減少又は維持する機能を有する。又は、回路２００は、ノードｎ１、及び／又は、ノードｎ２を浮遊状態にする機能を有する。
【０１７０】
ここで、回路２００の一例について、図９（Ｂ）を参照して説明する。回路２００は、トランジスタ２０１＿１〜２０１＿２という複数のトランジスタを有する。トランジスタ２０１＿１の第１端子は、配線１１５＿１と接続され、トランジスタ２０１＿１の第２端子は、トランジスタ１０１＿１のゲートと接続され、トランジスタ２０１＿１のゲートは、配線１１４と接続される。トランジスタ２０１＿２の第１端子は、配線１１５＿２と接続され、トランジスタ２０１＿２の第２端子は、トランジスタ１０１＿２のゲートと接続され、トランジスタ２０１＿２のゲートは、配線１１４と接続される。ただし、これに限定されず、回路２００としては、様々な構成を用いることが可能である。
【０１７１】
トランジスタ２０１＿１、及びトランジスタ２０１＿２は、トランジスタ１０１＿１、及びトランジスタ１０１＿２と同じ極性であることが好ましく、Ｎチャネル型とする。ただし、これに限定されず、トランジスタ２０１＿１、及び／又は、トランジスタ２０１＿２は、Ｐチャネル型であることが可能である。
【０１７２】
トランジスタ２０１＿１は、配線１１４の電位に応じて、配線１１５＿１とノードｎ１との導通状態を制御する機能を有する。又は、トランジスタ２０１＿１は、配線１１４の電位に応じて、配線１１５＿１の電位をノードｎ１に供給する機能を有する。又は、トランジスタ２０１＿１は、信号ＳＰに応じてオンまたはオフになる機能を有し、又は、トランジスタ２０１＿１は、トランジスタ１０１＿１に信号ＳＥＬ１が入力されるか否かを制御する機能を有する。又はトランジスタ２０１＿１は、オン又はオフになることにより信号ＯＵＴの電位状態を設定するか否かを制御する機能を有する。トランジスタ２０１＿２は、配線１１４の電位に応じて、配線１１５＿２とノードｎ２との導通状態を制御する機能を有する。又は、トランジスタ２０１＿２は、配線１１４の電位に応じて、配線１１５＿２の電位をノードｎ２に供給する機能を有する。又は、トランジスタ２０１＿２は、信号ＳＰに応じてオンまたはオフになる機能を有し、又は、トランジスタ２０１＿２は、トランジスタ１０１＿２に信号ＳＥＬ２が入力されるか否かを制御する機能を有する。又はトランジスタ２０１＿２は、オン又はオフになることにより信号ＯＵＴの電位状態を設定するか否かを制御する機能を有する。
【０１７３】
図９（Ａ）の半導体装置の動作について説明する。ここでは、一例として回路２００の回路構成が図９（Ｂ）に示す回路構成である場合について説明する。期間Ａ１において、図１０（Ａ）に示すように、信号ＳＰがＨレベルになるので、トランジスタ２０１＿１、及びトランジスタ２０１＿２はオンになる。よって、Ｈレベルの信号ＳＥＬ１は、配線１１５＿１からトランジスタ２０１＿１を介してノードｎ１に供給され、Ｌレベルの信号ＳＥＬ２は、配線１１５＿２からトランジスタ２０１＿２を介してノードｎ２に供給される。こうして、ノードｎ１の電位は上昇し始め、ノードｎ１の電位はＶ２となる。その後、ノードｎ１の電位が配線１１４の電位（Ｖ２）からトランジスタ２０１＿１の閾値電圧（Ｖｔｈ２０１＿１）を引いた値（Ｖ２−Ｖｔｈ２０１＿１）まで上昇したところで、トランジスタ２０１＿１はオフになる。よって、ノードｎ１は、電位をＶ２−Ｖｔｈ２０１＿１に維持したまま、浮遊状態になる。
【０１７４】
期間Ｂ１〜Ｅ１において、信号ＳＰがＬレベルになるので、トランジスタ２０１＿１、及びトランジスタ２０１＿２はオフになる。よって、配線１１５＿１とノードｎ１とは非導通状態になり、配線１１５＿２とノードｎ２とは非導通状態になる。なお、期間Ｂ１における半導体装置の模式図を図１０（Ｂ）に示し、期間Ｃ１における半導体装置の模式図を図１０（Ｃ）に示し、期間Ｄ１及び期間Ｅ１における半導体装置の模式図を図１０（Ｄ）に示す。
【０１７５】
次に、期間Ａ２において、図１０（Ｅ）に示すように、信号ＳＰがＨレベルになるので、トランジスタ２０１＿１、及びトランジスタ２０１＿２はオンになる。よって、Ｌレベルの信号ＳＥＬ１は、配線１１５＿１からトランジスタ２０１＿１を介してノードｎ１に供給され、Ｈレベルの信号ＳＥＬ２は、配線１１５＿２からトランジスタ２０１＿２を介してノードｎ２に供給される。こうして、ノードｎ１の電位はＶ１となり、ノードｎ２の電位は上昇し始める。その後、ノードｎ２の電位が配線１１４の電位（Ｖ２）からトランジスタ２０１＿２の閾値電圧（Ｖｔｈ２０１＿２）を引いた値（Ｖ２−Ｖｔｈ２０１＿２）まで上昇したところで、トランジスタ２０１＿２はオフになる。よって、ノードｎ２は、電位をＶ２−Ｖｔｈ２０１＿２に維持したまま、浮遊状態になる。
【０１７６】
期間Ｂ２〜Ｅ２において、信号ＳＰがＬレベルになるので、トランジスタ２０１＿１、及びトランジスタ２０１＿２はオフになる。よって、配線１１５＿１とノードｎ１とは非導通状態になり、配線１１５＿２とノードｎ２とは非導通状態になる。なお、期間Ｂ２における半導体装置の模式図を図１０（Ｆ）に示し、期間Ｃ２における半導体装置の模式図を図１０（Ｇ）に示し、期間Ｄ２及び期間Ｅ２における半導体装置の模式図を図１０（Ｈ）に示す。
【０１７７】
以上のように、回路１０を構成することにより、回路１００のいずれかのトランジスタを選択的にオンまたはオフさせることができる。また、回路１００のトランジスタをオフさせる場合にも回路１０からオフさせるトランジスタのゲートに電位が与えられるため、浮遊状態になることを抑制することができる
【０１７８】
なお、トランジスタ２０１＿１とトランジスタ２０１＿２とは同様の機能を有するので、トランジスタ２０１＿１のチャネル幅と、トランジスタ２０１＿２のチャネル幅とは、おおむね等しいことが好ましい。このように、トランジスタサイズをおおむね等しくすることによって、電流供給能力をおおむね等しくすることができる。又は、トランジスタの劣化の程度をおおむね等しくすることができる。よって、トランジスタを切り替えて用いても、ノードｎ１の電位とノードｎ２の電位とをおおむね等しくすることができるので、信号ＯＵＴの波形をおおむね等しくすることができる。ただし、これに限定されず、トランジスタ２０１＿１のチャネル幅と、トランジスタ２０１＿２のチャネル幅とは、異なることが可能である。
【０１７９】
なお、トランジスタ２０１＿１の負荷（例えばノードｎ１）は、トランジスタ１０１＿１の負荷（例えば配線１１１）よりも小さい場合が多いので、トランジスタ２０１＿１のチャネル幅は、トランジスタ１０１＿１のチャネル幅よりも小さいことが好ましい。同様に、トランジスタ２０１＿２の負荷（例えばノードｎ２）は、トランジスタ１０１＿２の負荷（例えば配線１１１）よりも小さい場合が多いので、トランジスタ２０１＿２のチャネル幅は、トランジスタ１０１＿２のチャネル幅よりも小さいことが好ましい。ただし、これに限定されず、トランジスタ２０１＿１のチャネル幅は、トランジスタ１０１＿１のチャネル幅よりも大きいことが可能である。又は、トランジスタ２０１＿２のチャネル幅は、トランジスタ１０１＿２のチャネル幅よりも大きいことが可能である。
【０１８０】
なお、図９（Ｃ）に示すように、図８（Ｃ）のように回路１００がトランジスタ１０１＿１〜１０１＿Ｎという複数のトランジスタを有する場合、回路２００は、トランジスタ２０１＿１〜２０１＿Ｎという複数のトランジスタを有することが可能である。トランジスタ２０１＿１〜２０１＿Ｎの第１端子は、各々、配線１１５＿１〜１１５＿Ｎと接続される。トランジスタ２０１＿１〜２０１＿Ｎの第２端子は、ノードｎ１〜ｎＮと接続される。トランジスタ２０１＿１〜２０１＿Ｎのゲートは、配線１１４と接続される。
【０１８１】
なお、図９（Ｄ）に示すように、配線１１４を配線１１４Ａ〜１１４Ｂという複数の配線に分割することが可能である。よって、配線１１４Ａ〜１１４Ｂは、配線１１４と同様の機能を有することが可能である。トランジスタ２０１＿１のゲートは、配線１１４Ａと接続され、トランジスタ２０１＿２のゲートは、配線１１４Ｂと接続される。この場合、配線１１４Ａ、及び配線１１４Ｂには、各々、おおむね等しい波形の信号が入力されることが可能であるし、別々の信号が入力されることが可能である。
【０１８２】
なお、図９（Ｄ）と同様に、図９（Ｃ）においても、配線１１４を複数の配線に分割することが可能である。
【０１８３】
なお、図９（Ｅ）に示すように、トランジスタ２０１＿１の第１端子と、トランジスタ２０１＿２の第１端子とは、同じ配線と接続されることが可能である。図９（Ｅ）の一例では、トランジスタ２０１＿１〜２０１＿２の第１端子は、配線１１５＿１と接続される。ただし、これに限定されず、トランジスタ２０１＿１〜２０１＿２の第１端子は、他にも様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ２０１＿１〜２０１＿２の第１端子は、配線１１３、又は信号ＣＫ２が入力される配線などと接続されることが可能である。
【０１８４】
なお、図９（Ｅ）と同様に、図９（Ｃ）〜（Ｄ）においても、トランジスタ２０１＿１〜２０１＿２の第１端子は同じ配線と接続されることが可能である。特に、図９（Ｃ）の場合には、トランジスタ２０１＿１〜２０１＿Ｎの第１端子は、同じ配線に接続されることが可能である。
【０１８５】
なお、図９（Ｆ）に示すように、トランジスタ２０１＿１の第１端子が配線１１４と接続され、トランジスタ２０１＿１の第２端子がノードｎ１と接続され、トランジスタ２０１＿１のゲートが配線１１５＿１と接続されることが可能である。トランジスタ２０１＿２の第１端子が配線１１４と接続され、トランジスタ２０１＿２の第２端子がノードｎ２と接続され、トランジスタ２０１＿２のゲートが配線１１５＿２と接続されることが可能である。この場合、期間Ｔ１において、信号ＳＥＬ１はＨレベルであり、信号ＳＥＬ２はＬレベルであるとすると、トランジスタ２０１＿１はオンになり、トランジスタ２０１＿２はオフになる。よって、期間Ａ１において、Ｈレベルの信号ＳＰは、配線１１４からトランジスタ２０１＿１を介してノードｎ１に供給されるので、ノードｎ１の電位が上昇する。一方で、期間Ｔ２において、信号ＳＥＬ１はＬレベルであり、信号ＳＥＬ２はＨレベルであるとすると、トランジスタ２０１＿１はオフになり、トランジスタ２０１＿２はオンになる。よって、期間Ａ２において、Ｈレベルの信号ＳＰは、配線１１４からトランジスタ２０１＿２を介してノードｎ２に供給されるので、ノードｎ２の電位が上昇する。
【０１８６】
なお、図１１（Ａ）に示すように、トランジスタ２０１＿１の第２端子とノードｎ１との間には、ダイオード接続された構成のトランジスタ２０２＿１が接続されることが可能である。同様に、トランジスタ２０１＿２の第２端子とノードｎ２との間には、ダイオード接続された構成のトランジスタ２０２＿２が接続されることが可能である。トランジスタ２０２＿１の第１端子は、トランジスタ２０１＿１の第２端子と接続され、トランジスタ２０２＿１の第２端子は、ノードｎ１と接続され、トランジスタ２０２＿１のゲートは、トランジスタ２０１＿１の第２端子と接続される。トランジスタ２０２＿２の第１端子は、トランジスタ２０１＿２の第２端子と接続され、トランジスタ２０２＿２の第２端子は、ノードｎ２と接続され、トランジスタ２０２＿２のゲートは、トランジスタ２０１＿２の第２端子と接続される。トランジスタ２０１＿１、及びトランジスタ２０１＿２は、ダイオードとして機能することが可能である。トランジスタ２０１＿１は、非導通状態になることによって、ノードｎ１の電位の減少を防ぐ機能を有する。同様に、トランジスタ２０１＿２は、非導通状態になることによって、ノードｎ２の電位の減少を防ぐ機能を有する。ただし、これに限定されず、トランジスタ２０１＿１の第２端子とノードｎ１との間、及び／又は、トランジスタ２０１＿２の第２端子とノードｎ２との間には、様々な素子、又は回路を接続することが可能である。又は、トランジスタ２０１＿１の第１端子と配線１１５＿１との間、及び／又は、トランジスタ２０１＿２の第１端子と配線１１５＿２との間にも、様々な素子、又は回路を接続することが可能である。例えば、図１１（Ｂ）に示すように、トランジスタ２０２＿１は、トランジスタ２０１＿１の第１端子と配線１１５＿１との間に接続されることが可能である。又は、トランジスタ２０２＿２は、トランジスタ２０１＿２の第１端子と配線１１５＿２との間に接続されることが可能である。
【０１８７】
なお、図１１（Ａ）〜（Ｂ）と同様に、図９（Ｃ）〜（Ｆ）においても、トランジスタ２０１＿１の第２端子とノードｎ１との間、トランジスタ２０１＿２の第２端子とノードｎ２との間、トランジスタ２０１＿１の第１端子と配線１１５＿１との間、及び／又は、トランジスタ２０１＿２の第１端子と配線１１５＿２との間には、様々な素子、又は回路を接続することが可能である。図１１（Ｃ）には、一例として、図９（Ｆ）において、トランジスタ２０１＿１の第２端子とノードｎ１との間に、ダイオード接続された構成のトランジスタ２０２＿１が接続され、トランジスタ２０１＿２の第２端子とノードｎ２との間に、ダイオード接続された構成のトランジスタ２０２＿２が接続される場合の構成を示す。図１１（Ｄ）には、一例として、図９（Ｆ）において、トランジスタ２０１＿１の第１端子と配線１１４との間に、ダイオード接続された構成のトランジスタ２０２＿１が接続され、トランジスタ２０１＿２の第１端子と配線１１４との間に、ダイオード接続された構成のトランジスタ２０２＿１が接続される場合の構成を示す。
【０１８８】
なお、図１１（Ｅ）に示すように、回路２００は、トランジスタ２０３＿１〜２０３＿２という複数のトランジスタを有することが可能である。トランジスタ２０３＿１〜２０３＿２は、トランジスタ２０１＿１〜２０１＿２と同じ極性であることが好ましく、Ｎチャネル型であるものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ２０３＿１〜２０３＿２は、Ｐチャネル型であることが可能である。トランジスタ２０３＿１の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ２０３＿１の第２端子は、ノードｎ１と接続され、トランジスタ２０３＿１のゲートは、配線１１５＿２と接続される。トランジスタ２０３＿２の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ２０３＿２の第２端子は、ノードｎ２と接続され、トランジスタ２０３＿２のゲートは、配線１１５＿１と接続される。ただし、これに限定されない。例えば、トランジスタ２０３＿１の第２端子は、ノードｎ２と接続されることが可能である。又は、トランジスタ２０３＿２の第２端子は、ノードｎ１と接続されることが可能である。
【０１８９】
なお、トランジスタ２０３＿１は、信号ＳＥＬ２に応じて、配線１１７とノードｎ１との導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１がノードｎ１に供給されるタイミングを制御する機能を有し、スイッチとして機能することが可能である。トランジスタ２０３＿２は、信号ＳＥＬ１に応じて、配線１１７とノードｎ２との導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１がノードｎ２に供給されるタイミングを制御する機能を有し、スイッチとして機能することが可能である。こうして、期間Ｔ１において、トランジスタ２０３＿２によって、ノードｎ２に電圧Ｖ１が供給される。よって、トランジスタ２０１＿２がオフであっても、ノードｎ２の電位を固定することができる。同様に、期間Ｔ２において、トランジスタ２０３＿１によって、ノードｎ１に電圧Ｖ１が供給される。よって、トランジスタ２０１＿１がオフであっても、ノードｎ１の電位を固定することができる。この結果、ノイズに強い半導体装置を得ることができる。
【０１９０】
なお、図１１（Ｆ）に示すように、配線１１７を配線１１７Ａ〜１１７Ｂという複数の配線に分割することが可能である。トランジスタ２０３＿１の第１端子、及びトランジスタ２０３＿２の第１端子は、各々、配線１１７Ａ、配線１１７Ｂと接続されることが可能である。配線１１７Ａ〜１１７Ｂは、様々な配線、様々な素子、又は様々なノードと接続されることが可能である。
【０１９１】
なお、図１２（Ａ）に示すように、トランジスタ２０３＿１の第２端子は、配線１１５＿１と接続され、トランジスタ２０３＿２の第２端子は、配線１１５＿２と接続されることが可能である。こうすることによって、トランジスタ２０３＿１がオフになる期間（例えば期間Ｔ１）において、トランジスタ２０３＿１の第１端子にはＨレベルの信号が入力される。よって、トランジスタ２０３＿１には逆バイアスが印加されるので、劣化を抑制することができる。同様に、トランジスタ２０３＿２がオフになる期間（例えば期間Ｔ２）において、トランジスタ２０３＿２第１端子にはＨレベルの信号が入力される。よって、トランジスタ２０３＿２には逆バイアスが印加されるので、劣化を抑制することができる。
【０１９２】
なお、図１２（Ｂ）に示すように、トランジスタ２０３＿１、及びトランジスタ２０３＿２は、ダイオード接続された構成であることが可能である。例えば、トランジスタ２０３＿１の第１端子は、配線１１５＿１と接続され、トランジスタ２０３＿１の第２端子は、ノードｎ１と接続され、トランジスタ２０３＿１のゲートは、ノードｎ１と接続される。同様に、トランジスタ２０３＿２の第１端子は、配線１１５＿２と接続され、トランジスタ２０３＿２の第２端子は、ノードｎ２と接続され、トランジスタ２０３＿２のゲートは、ノードｎ２と接続される。この場合、期間Ｔ１において、信号ＳＥＬ２がＬレベルになると、Ｌレベルの信号ＳＥＬ２は、配線１１５＿２からトランジスタ２０３＿２を介してノードｎ２に供給される。よって、ノードｎ２の電位をおおむねＶ１になるように固定することができる。一方で、期間Ｔ２において、信号ＳＥＬ１がＬレベルになると、Ｌレベルの信号ＳＥＬ１は、配線１１５＿１からトランジスタ２０３＿１を介してノードｎ１に供給される。よって、ノードｎ１の電位をおおむねＶ１になるように固定することができる。ただし、これに限定されない。例えば、トランジスタ２０３＿１のゲートは、配線１１５＿１と接続されることが可能である。又は、トランジスタ２０３＿２のゲートは、配線１１５＿２と接続されることが可能である。
【０１９３】
なお、図１１（Ｅ）〜（Ｆ）、及び図１２（Ａ）〜（Ｂ）と同様に、図９（Ｃ）〜（Ｆ）、及び図１１（Ａ）〜（Ｄ）においても、回路２００は、トランジスタ２０３＿１〜２０３＿２を有することが可能である。例えば、図１２（Ｃ）には、図９（Ｆ）において、回路２００がトランジスタ２０３＿１〜２０３＿２を有する場合の構成を示す。図１２（Ｄ）〜（Ｅ）には、図１１（Ａ）において、回路２００がトランジスタ２０３＿１〜２０３＿２を有する場合の構成を示す。図１２（Ｆ）には、図１１（Ｄ）において、回路２００がトランジスタ２０３＿１〜２０３＿２を有する場合の構成を示す。
【０１９４】
なお、トランジスタ２０３＿１の第２端子、及びトランジスタ２０３＿２の第２端子は、様々な配線又はノードと接続されることが可能である。例えば、図１２（Ｅ）に示すように、トランジスタ２０３＿１の第２端子は、トランジスタ２０１＿１の第２端子と接続されることが可能である。同様に、トランジスタ２０３＿２の第２端子は、トランジスタ２０１＿２の第２端子と接続されることが可能である。又は、図１２（Ｆ）に示すように、トランジスタ２０３＿１の第２端子は、トランジスタ２０１＿１の第１端子と接続されることが可能である。同様に、トランジスタ２０３＿２の第２端子は、トランジスタ２０１＿２の第１端子と接続されることが可能である。
【０１９５】
なお、図５（Ｆ）に示すように、回路２００は、トランジスタ２０１＿１〜２０１＿２に加え、トランジスタ２０３＿１〜２０３＿２という複数のトランジスタを有することが可能である。トランジスタ２０３＿１〜２０３＿２は、トランジスタ２０１＿１〜２０１＿２と同じ極性であることが好ましく、Ｎチャネル型であるものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ２０３＿１〜２０３＿２は、Ｐチャネル型であることが可能である。トランジスタ２０３＿１の第１端子は、配線１１４と接続され、トランジスタ２０３＿１の第２端子は、ノードｎ１と接続され、トランジスタ２０３＿１のゲートは、配線１１８と接続される。トランジスタ２０３＿２の第１端子は、配線１１４と接続され、トランジスタ２０３＿２の第２端子は、ノードｎ２と接続され、トランジスタ２０３＿２のゲートは、配線１１８と接続される。配線１１８には、信号ＣＫ２が入力されるものとする。よって、配線１１８は、信号線又はクロック信号線として機能することが可能である。ただし、これに限定されず、配線１１８には様々な信号、様々な電圧、又は様々な電流を入力することが可能である。トランジスタ２０３＿１は、配線１１８の電位に応じて、配線１１４とノードｎ１との導通状態を制御する機能を有する。又は、トランジスタ２０３＿１は、配線１１８の電位に応じて、配線１１４の電位をノードｎ１に供給する機能を有する。トランジスタ２０３＿２は、配線１１８の電位に応じて、配線１１４とノードｎ２との導通状態を制御する機能を有する。又は、トランジスタ２０３＿２は、配線１１８の電位に応じて、配線１１４の電位をノードｎ２に供給する機能を有する。ただし、これに限定されず、トランジスタ２０３＿１〜２０３＿２は、他にも様々な機能を有することが可能である。
【０１９６】
なお、トランジスタ２０３＿１の第１端子とトランジスタ２０３＿２の第１端子とは、別々の配線と接続されることが可能である。なお、トランジスタ２０３＿１のゲートとトランジスタ２０３＿２のゲートとは、別々の配線と接続されることが可能である。
【０１９７】
なお、図５（Ｆ）と同様に、図９（Ｃ）〜（Ｆ）、図１１（Ａ）〜（Ｆ）、及び図１２（Ａ）〜（Ｆ）においても、トランジスタ２０３＿１〜２０３＿２と同様の機能を有するトランジスタを新たに追加することが可能である。
【０１９８】
なお、図１３（Ａ）に示すように、トランジスタ１０１＿１〜１０１＿２、トランジスタ２０１＿１〜２０１＿２として、Ｐチャネル型トランジスタを用いることが可能である。トランジスタ１０１ｐ＿１〜１０１ｐ＿２は、トランジスタ１０１＿１〜１０１＿２に対応し、Ｐチャネル型である。トランジスタ１０２ｐ＿１〜１０２ｐ＿２は、トランジスタ１０２＿１〜１０２＿２に対応し、Ｐチャネル型である。そして、図１３（Ｂ）に示すように、トランジスタの極性がＰチャネル型の場合、配線１１３に電圧Ｖ１が供給され、配線１１７には電圧Ｖ２が供給され、信号ＣＫ１、信号ＳＰ、信号ＲＥ、ノードｎ１の電位、ノードｎ２の電位、及び信号ＯＵＴは、図４（Ｂ）のタイミングチャートと比較して反転していることを付記する。
【０１９９】
なお、図１３（Ａ）と同様に、図９（Ｃ）〜（Ｆ）、図１１（Ａ）〜（Ｆ）、及び図１２（Ａ）〜（Ｆ）においても、トランジスタとして、Ｐチャネル型トランジスタを用いることが可能である。
【０２００】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２で述べる回路１０とは異なる構成の一例について説明する。なお、実施の形態１〜実施の形態２で述べる内容は、その説明を省略する。なお、本実施の形態で述べる内容は、実施の形態１〜実施の形態２で述べる内容と適宜組み合わせることができる。
【０２０１】
まず、実施の形態２とは異なる回路１０の具体例について、図１４を参照して説明する。図１４の回路１０は、回路２００に加え、回路３００を有する。回路３００は、回路１０の一部である。なお、回路３００の一部は、回路２００と共有することができ、回路２００の一部は、回路３００と共有することが可能である。回路３００は、配線１１３、配線１１６、配線１１７、ノードｎ１、ノードｎ２、及び／又は、配線１１１と接続される。ただし、これに限定されず、回路２００は、他の配線、又は他のノードと接続されることが可能である。
【０２０２】
回路３００は、一つ又は二つ以上のトランジスタを有する場合が多い。これらのトランジスタの極性は、トランジスタ１０１＿１〜１０１＿２の極性と同じ場合が多く、Ｎチャネル型である場合が多い。ただし、これに限定されず、回路３００は、Ｐチャネル型のトランジスタを有することが可能である。又は、回路３００は、Ｎチャネル型のトランジスタとＰチャネル型のトランジスタとを有することが可能である。つまり、回路３００は、ＣＭＯＳ回路であることが可能である。
【０２０３】
回路３００は、信号ＲＥ、ノードｎ１の電位、ノードｎ２の電位、及び／又は、信号ＯＵＴの立ち下がり時間に応じて、ノードｎ１、ノードｎ２、及び／又は、配線１１１に信号又は電圧を供給するタイミングを制御する機能を有する。こうして、回路２００は、ノードｎ１の電位、ノードｎ２の電位、及び／又は、配線１１１の電位を制御する機能を有する。例えば、回路２００は、Ｌレベルの信号又は電圧Ｖ１をノードｎ１、ノードｎ２、及び／又は、配線１１１に供給する機能を有する。
【０２０４】
次に、回路３００の一例について、図１５（Ａ）を参照して説明する。図１５（Ａ）の一例では、回路３００は、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２という複数のトランジスタ、トランジスタ３０２、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２という複数のトランジスタ、トランジスタ３０４、回路３１０＿１〜３１０＿２という複数の回路、及び回路３２０を有する。
【０２０５】
なお、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２、トランジスタ３０２、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２、及びトランジスタ３０４は、一例としてＮチャネル型であるものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２、トランジスタ３０２、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２、及び／又は、トランジスタ３０４は、Ｐチャネル型であることが可能である。
【０２０６】
なお、一例として、図１５（Ｂ）に示すように、回路３１０＿１〜３１０＿２、及び回路３２０としては、インバータ回路を用いることが可能である。ただし、これに限定されず、回路３１０＿１〜３１０＿２、及び回路３２０としては、他にも様々な回路を用いることが可能である。
【０２０７】
次に、図１５（Ａ）の回路３００の接続関係について説明する。トランジスタ３０１＿１の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３０１＿１の第２端子は、ノードｎ１と接続される。トランジスタ３０１＿２の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３０１＿２の第２端子は、ノードｎ２と接続される。トランジスタ３０２の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３０２の第２端子は、配線１１１と接続される。トランジスタ３０３＿１の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３０３＿１の第２端子は、ノードｎ１と接続され、トランジスタ３０３＿１のゲートは、配線１１６と接続される。トランジスタ３０３＿２の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３０３＿２の第２端子は、ノードｎ２と接続され、トランジスタ３０３＿２のゲートは、配線１１６と接続される。トランジスタ３０４の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３０４の第２端子は、配線１１１と接続され、トランジスタ３０４のゲートは、配線１１６と接続される。回路３１０＿１は、配線１１３、ノードｎ１、配線１１７、及びトランジスタ３０１＿１のゲートと接続される。回路３１０＿２は、配線１１３、ノードｎ２、配線１１７、及びトランジスタ３０１＿２のゲートと接続される。回路３２０は、配線１１３、配線１１１、配線１１７、及びトランジスタ３０２のゲートと接続される。
【０２０８】
次に、回路３１０＿１〜３１０＿２、及び回路３２０が有する機能について説明する。回路３１０＿１は、ノードｎ１の電位に応じて、トランジスタ３０１＿１のゲートの電位を制御することによって、トランジスタ３０１＿１の導通状態を制御する機能を有し、制御回路として機能することが可能である。回路３１０＿２は、ノードｎ２の電位に応じて、トランジスタ３０１＿２のゲートの電位を制御することによって、トランジスタ３０１＿２の導通状態を制御する機能を有し、制御回路として機能することが可能である。回路３２０は、配線１１１の電位に応じて、トランジスタ３０２のゲートの電位を制御することによって、トランジスタ３０２の導通状態を制御する機能を有し、制御回路として機能することが可能である。ただし、これに限定されず、回路３１０＿１〜３１０＿２、及び回路３２０は、他にも様々な機能を有することが可能である。
【０２０９】
次に、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２、トランジスタ３０２、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２、及びトランジスタ３０４が有する機能について説明する。トランジスタ３０１＿１は、回路３１０＿１の出力信号に応じて、配線１１７とノードｎ１との導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１をノードｎ１に供給するタイミングを制御する機能を有し、スイッチとして機能することが可能である。トランジスタ３０１＿２は、回路３１０＿２の出力信号に応じて、配線１１７とノードｎ２との導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１をノードｎ２に供給するタイミングを制御する機能を有し、スイッチとして機能することが可能である。トランジスタ３０２は、回路３２０の出力信号に応じて、配線１１７と配線１１１との導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１を配線１１１に供給するタイミングを制御する機能を有し、スイッチとして機能することが可能である。トランジスタ３０３＿１は、信号ＲＥに応じて、配線１１７とノードｎ１との導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１をノードｎ１に供給するタイミングを制御する機能を有し、スイッチとして機能することが可能である。トランジスタ３０３＿２は、信号ＲＥに応じて、配線１１７とノードｎ２との導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１をノードｎ２に供給するタイミングを制御する機能を有し、スイッチとして機能することが可能である。トランジスタ３０４は、信号ＲＥに応じて、配線１１７と配線１１１との導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１を配線１１１に供給するタイミングを制御する機能を有し、スイッチとして機能することが可能である。ただし、これに限定されず、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２、トランジスタ３０２、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２、及びトランジスタ３０４は、他にも様々な機能を有することが可能である。
【０２１０】
次に、図１５（Ａ）の回路３００の動作の一例について説明する。なお、図１５（Ａ）の半導体装置の動作は、図４（Ａ）の半導体装置の動作と共通する部分があるため、図４（Ｃ）のタイミングチャートを参照して説明する。なお、実施の形態１〜実施の形態２と共通するところは、その説明を省略する。
【０２１１】
まず、期間Ａ１において、図１６（Ａ）に示すように、信号ＲＥはＬレベルになるので、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２、及びトランジスタ３０４はオフになる。回路３１０＿１の出力信号は、ノードｎ１の電位が例えばＶ２＋Ｖｔｈ１０１＿１＋Ｖｘになるので、Ｌレベルになる。よって、トランジスタ３０１＿１はオフになる。回路３１０＿２の出力信号は、ノードｎ２の電位がおおむねＶ１になるので、Ｈレベルになる。よって、トランジスタ３０１＿２はオンになる。回路３２０の出力信号は、配線１１１の電位がおおむねＶ１になるので、Ｈレベルになる。よって、トランジスタ３０２はオンになる。この結果、配線１１７とノードｎ１とは非導通状態になり、配線１１７とノードｎ２とはトランジスタ３０１＿２を介して導通状態になり、配線１１７と配線１１１とはトランジスタ３０２を介して導通状態になる。よって、電圧Ｖ１は、配線１１７からトランジスタ３０１＿２を介してノードｎ２に供給される。電圧Ｖ１は、配線１１７からトランジスタ３０２を介して配線１１１に供給される。
【０２１２】
一方で、期間Ａ２では、図１６（Ｂ）に示すように、回路３１０＿１の出力信号は、ノードｎ１の電位がおおむねＶ１になるので、Ｈレベルになり、回路３１０＿２の出力信号は、ノードｎ２の電位が例えばＶ２＋Ｖｔｈ１０１＿２＋Ｖｘになるので、Ｌレベルになるところが、期間Ａ１とは異なる。よって、トランジスタ３０１＿１はオンになり、トランジスタ３０１＿２はオフになる。この結果、配線１１７とノードｎ１とはトランジスタ３０１＿１を介して導通状態になり、配線１１７とノードｎ２とは非導通状態になる。よって、電圧Ｖ１は、配線１１７を介してノードｎ１に供給される。
【０２１３】
次に、期間Ｂ１において、図１６（Ｃ）に示すように、信号ＲＥはＬレベルのままなので、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２、及びトランジスタ３０４はオフのままである。回路３１０＿１の出力信号は、ノードｎ１の電位が例えばＶ２＋Ｖｔｈ１０１＿１＋Ｖｘのままなので、Ｌレベルのままである。よって、トランジスタ３０１＿１はオフのままになる。回路３１０＿２の出力信号は、ノードｎ２の電位がおおむねＶ１のままなので、Ｈレベルのままになる。よって、トランジスタ３０１＿２はオンのままになる。回路３２０の出力信号は、配線１１１の電位がおおむねＶ２になるので、Ｌレベルになる。よって、トランジスタ３０２はオフになる。この結果、配線１１７とノードｎ１とは非導通状態のままになり、配線１１７とノードｎ２とはトランジスタ３０１＿２を介して導通状態のままになり、配線１１７と配線１１１とは非導通状態になる。よって、電圧Ｖ１は、配線１１７からトランジスタ３０１＿２を介してノードｎ２に供給される。
【０２１４】
一方で、期間Ｂ２では、図１７（Ａ）に示すように、回路３１０＿１の出力信号は、ノードｎ１の電位がおおむねＶ１のままなので、Ｌレベルのままになり、回路３１０＿２の出力信号は、ノードｎ２の電位が例えばおおむねＶ２＋Ｖｔｈ１０１＿２＋Ｖｘのままなので、Ｌレベルのままになるところが、期間Ｂ１とは異なる。よって、トランジスタ３０１＿１はオンのままになり、トランジスタ３０１＿２はオフのままになる。この結果、配線１１７とノードｎ１とはトランジスタ３０１＿１を介して導通状態のままになり、配線１１７とノードｎ２とは非導通状態のままになる。よって、電圧Ｖ１は、配線１１７を介してノードｎ１に供給される。
【０２１５】
次に、期間Ｃ１、及び期間Ｃ２において、図１７（Ｂ）に示すように、信号ＲＥはＨレベルになるので、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２、及びトランジスタ３０４はオンになる。回路３１０＿１の出力信号は、ノードｎ１の電位がおおむねＶ１になるので、Ｈレベルになる。よって、トランジスタ３０１＿１はオンになる。回路３１０＿２の出力信号は、ノードｎ２の電位がおおむねＶ１になるので、Ｈレベルになる。よって、トランジスタ３０１＿２はオンになる。回路３２０の出力信号は、配線１１１の電位がおおむねＶ１になるので、Ｈレベルになる。よって、トランジスタ３０２はオンになる。この結果、配線１１７とノードｎ１とはトランジスタ３０１＿１及びトランジスタ３０３＿１を介して導通状態になり、配線１１７とノードｎ２とはトランジスタ３０１＿２及びトランジスタ３０３＿２を介して導通状態になり、配線１１７と配線１１１とはトランジスタ３０２及びトランジスタ３０４を介して導通状態になる。よって、電圧Ｖ１は、配線１１７からトランジスタ３０１＿１及びトランジスタ３０３＿１を介してノードｎ１に供給される。電圧Ｖ１は、配線１１７からトランジスタ３０１＿２及びトランジスタ３０３＿２を介してノードｎ２に供給される。電圧Ｖ１は、配線１１７からトランジスタ３０２及びトランジスタ３０４を介して配線１１１に供給される。
【０２１６】
次に、期間Ｄ１、期間Ｄ２、期間Ｅ１、期間Ｅ２において、図１７（Ｃ）に示すように、信号ＲＥはＬレベルになるので、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２、及びトランジスタ３０４はオフになる。回路３１０＿１の出力信号は、ノードｎ１の電位がおおむねＶ１のままなので、Ｈレベルのままである。よって、トランジスタ３０１＿１はオンのままになる。回路３１０＿２の出力信号は、ノードｎ２の電位がおおむねＶ１のままなので、Ｈレベルのままになる。よって、トランジスタ３０１＿２はオンのままになる。回路３２０の出力信号は、配線１１１の電位がおおむねＶ１のままなので、Ｈレベルのままになる。よって、トランジスタ３０２はオンのままになる。この結果、配線１１７とノードｎ１とはトランジスタ３０１＿１を介して導通状態のままになり、配線１１７とノードｎ２とはトランジスタ３０１＿２を介して導通状態のままになり、配線１１７と配線１１１とはトランジスタ３０２を介して導通状態のままになる。よって、電圧Ｖ１は、配線１１７からトランジスタ３０１＿１を介してノードｎ１に供給される。電圧Ｖ１は、配線１１７からトランジスタ３０１＿２を介してノードｎ２に供給される。電圧Ｖ１は、配線１１７からトランジスタ３０２を介して配線１１１に供給される。
【０２１７】
なお、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２は、互いに同様の機能を有するので、これらのチャネル幅はおおむね等しいことが好ましい。同様に、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２は、同様の機能を有するので、これらのチャネル幅はおおむね等しいことが好ましい。ただし、これに限定されず、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２は、互いにチャネル幅が異なる構造とすることが可能である。又は、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２は、互いにチャネル幅が異なる構造とすることが可能である。
【０２１８】
なお、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２は、ノードｎ１〜ｎ２に電圧Ｖ１を供給するタイミングを制御する機能を有し、トランジスタ３０２は、配線１１１に電圧Ｖ１を供給するタイミングを制御する機能を有する。ノードｎ１〜ｎ２の負荷は、配線１１１の負荷よりも小さい場合が多いので、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２のチャネル幅は、トランジスタ３０２のチャネル幅よりも小さいことが好ましい。同様の理由で、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２のチャネル幅は、トランジスタ３０４のチャネル幅よりも小さいことが好ましい。ただし、これに限定されず、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２のチャネル幅は、トランジスタ３０２のチャネル幅よりも大きい、又はおおむね等しいことが可能である。又は、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２のチャネル幅は、トランジスタ３０４のチャネル幅よりも大きい、又はおおむね等しいことが可能である。
【０２１９】
なお、図１８（Ａ）に示すように、実施の形態１〜実施の形態２と同様に、配線１１７を配線１１７Ｃ〜１１７Ｋという複数の配線に分割することが可能である。配線１１７Ｃ、配線１１７Ｄ、配線１１７Ｅ、配線１１７Ｆ、配線１１７Ｇ、配線１１７Ｈ、配線１１７Ｉ、配線１１７Ｊ、及び配線１１７Ｋは、各々、トランジスタ３０３＿１の第１端子、トランジスタ３０３＿２の第１端子、トランジスタ３０４の第１端子、回路３１０＿１、トランジスタ３０１＿１の第１端子、回路３１０＿２、トランジスタ３０１＿２の第１端子、回路３２０、トランジスタ３０２の第１端子と接続されることが可能である。配線１１７Ｃ〜１１７Ｋは、配線１１１、配線１１２、配線１１３、配線１１４、配線１１５＿１〜１１５＿２、配線１１６、配線１１８、若しくは配線２１１などの様々な配線、又はノードｎ１〜ｎ２などの様々なノードと接続されることが可能である。ただし、これに限定されず、配線１１３も同様に複数の配線に分割することが可能である。
【０２２０】
なお、図１８（Ｂ）に示すように、トランジスタ３０３＿１の第１端子、トランジスタ３０３＿２の第１端子、及びトランジスタ３０４の第１端子は、配線１１８と接続されることが可能である。
【０２２１】
なお、図１８（Ｃ）に示すように、トランジスタ３０４を省略することが可能である。ただし、これに限定されず、トランジスタ３０３＿１、及び／又は、トランジスタ３０３＿２を省略することが可能である。
【０２２２】
なお、図１８（Ｃ）と同様に、図１８（Ａ）〜（Ｂ）においても、トランジスタ３０３＿１、トランジスタ３０３＿２、及び／又は、トランジスタ３０４を省略することが可能である。
【０２２３】
なお、図１９（Ａ）に示すように、回路３２０、及びトランジスタ３０２を省略することが可能である。ただし、これに限定されず、回路３１０＿１、及びトランジスタ３０１＿１を省略することが可能であるし、回路３１０＿１、及びトランジスタ３０１＿２を省略することが可能である。
【０２２４】
なお、図１９（Ａ）と同様に、図１８（Ａ）〜（Ｃ）においても、回路３１０＿１、及びトランジスタ３０１＿１を省略することが可能であるし、回路３１０＿１、及びトランジスタ３０１＿２を省略することが可能であるし、回路３２０、及びトランジスタ３０２を省略することが可能である。
【０２２５】
なお、図１９（Ｂ）に示すように、トランジスタ３０１＿１を、一方の端子（以下、正極ともいう）がノードｎ１と接続され、他方の端子（以下、負極ともいう）が回路３１０＿１の出力端子と接続されるダイオード３０１ａ＿１と置き換えることが可能である。又は、トランジスタ３０１＿２を、一方の端子（以下、正極ともいう）がノードｎ２と接続され、他方の端子（以下、負極ともいう）が回路３１０＿２の出力端子と接続されるダイオード３０１ａ＿２と置き換えることが可能である。又は、トランジスタ３０２を、一方の端子（以下、正極ともいう）が配線１１１と接続され、他方の端子（以下、負極ともいう）が回路３２０の出力端子と接続されるダイオード３０２ａと置き換えることが可能である。又は、トランジスタ３０３＿１を、一方の端子（以下、正極ともいう）がノードｎ１と接続され、他方の端子（以下、負極ともいう）が配線１１６と接続されるダイオード３０３ａ＿１と置き換えることが可能である。又は、トランジスタ３０３＿２を、一方の端子（以下、正極ともいう）がノードｎ２と接続され、他方の端子（以下、負極ともいう）が配線１１６と接続されるダイオード３０３ａ＿２と置き換えることが可能である。又は、トランジスタ３０４を、一方の端子（以下、正極ともいう）が配線１１１と接続され、他方の端子（以下、負極ともいう）が配線１１６と接続されるダイオード３０４ａと置き換えることが可能である。ただし、これに限定されず、各トランジスタのゲートと、第２端子と接続することによって、トランジスタをダイオード接続させた構成にすることが可能である。又は、各トランジスタのゲートと、第１端子と接続することによって、トランジスタをダイオード接続させた構成にすることが可能である。
【０２２６】
なお、図１９（Ｂ）と同様に、図１８（Ａ）〜（Ｃ）、及び図１９（Ａ）においても、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２、トランジスタ３０２、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２、及び／又は、トランジスタ３０４をダイオードに置き換えることが可能である。又は、これらのトランジスタを、ダイオード接続された構成にすることが可能である。
【０２２７】
なお、図１９（Ｃ）に示すように、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２、及びトランジスタ３０２の導通状態を制御するための回路をトランジスタ３０１＿１〜３０１＿２、及びトランジスタ３０２で共有することが可能である。回路３３０は、ノードｎ１〜ｎ２の電位に応じて、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２、及びトランジスタ３０２のゲートの電位を制御することによって、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２、及びトランジスタ３０２の導通状態を制御する機能を有し、制御回路として機能することが可能である。図４（Ｃ）に示す期間Ａ１、期間Ａ２、期間Ｂ１、及び期間Ｂ２では、回路３３０の出力信号は、ノードｎ１の電位又はノードｎ２の電位がＶ１よりも高い電位なので、Ｌレベルになる。よって、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２、及びトランジスタ３０２はオフになる。期間Ｃ１、期間Ｃ２、期間Ｄ１、期間Ｄ２、期間Ｅ１、及び期間Ｅ２では、回路３３０の出力信号は、ノードｎ１の電位又はノードｎ２の電位がおおむねＶ１なので、Ｈレベルになる。よって、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２、及びトランジスタ３０２はオンになる。
【０２２８】
なお、図１９（Ｃ）と同様に、図１８（Ａ）〜（Ｃ）、及び図１９（Ａ）〜（Ｂ）においても、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２、及びトランジスタ３０２の導通状態を制御するための回路を共有することが可能である。
【０２２９】
なお、図２０（Ａ）に示すように、図１０（Ｃ）のように回路１００がトランジスタ１０１＿１〜１０１＿Ｎという複数のトランジスタを有する場合、回路３００は、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿Ｎという複数のトランジスタ、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿Ｎという複数のトランジスタ、及び回路３１０＿１〜３１０＿Ｎという複数の回路を有することが可能である。トランジスタ３０１＿１〜３０１＿Ｎは、トランジスタ３０１＿１又はトランジスタ３０１＿２に対応し、同様の機能を有する。トランジスタ３０３＿１〜３０３＿Ｎは、トランジスタ３０３＿１又はトランジスタ３０３＿２に対応し、同様の機能を有する。回路３１０＿１〜３１０＿Ｎは、回路３１０＿１又は回路３１０＿２に対応し、同様の機能を有する。トランジスタ３０１＿１〜３０１＿Ｎの第１端子は、配線１１７と接続される。トランジスタ３０１＿１〜３０１＿Ｎの第２端子は、各々、ノードｎ１〜ｎＮと接続される。トランジスタ３０１＿１〜３０１＿Ｎのゲートは、各々、回路３１０＿１〜３１０＿Ｎの出力端子と接続される。トランジスタ３０３＿１〜３０３＿Ｎの第１端子は、配線１１７と接続される。トランジスタ３０３＿１〜３０３＿Ｎの第２端子は、各々、ノードｎ１〜ｎＮと接続される。トランジスタ３０３＿１〜３０３＿Ｎのゲートは、配線１１６と接続される。
【０２３０】
なお、図２０（Ａ）と同様に、図１８（Ａ）〜（Ｃ）、及び図１９（Ａ）〜（Ｃ）においても、回路３００は、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿Ｎという複数のトランジスタ、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿Ｎという複数のトランジスタ、及び／又は、回路３１０＿１〜３１０＿Ｎという複数の回路を有することが可能である。
【０２３１】
なお、図８（Ｆ）のように半導体装置が回路１２０を有する場合、図２０（Ｂ）に示すように、回路３００は、トランジスタ３４２、及びトランジスタ３４４を有することが可能である。トランジスタ３４２は、トランジスタ３０２に対応し、同様の機能を有する。トランジスタ３４４は、トランジスタ３０４に対応し、同様の機能を有する。トランジスタ３４２の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３４２の第２端子は、配線２１１と接続され、トランジスタ３４２のゲートは、トランジスタ３０２のゲートと接続される。トランジスタ３４４の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３４４の第２端子は、配線２１１と接続され、トランジスタ３４４のゲートは、配線１１６と接続される。
【０２３２】
なお、図２０（Ｂ）と同様に、図１８（Ａ）〜（Ｃ）、図１９（Ａ）〜（Ｃ）、及び図２０（Ａ）においても、回路３００は、トランジスタ３４２、及び／又は、トランジスタ３４４を有することが可能である。
【０２３３】
なお、図２１に示すように、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２、トランジスタ３０２、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２、及びトランジスタ３０４として、Ｐチャネル型トランジスタを用いることが可能である。トランジスタ３０１ｐ＿１〜３０１ｐ＿２、トランジスタ３０２ｐ、トランジスタ３０３ｐ＿１〜３０３ｐ＿２、及びトランジスタ３０４ｐは、各々、トランジスタ３０１＿１〜３０１＿２、トランジスタ３０２、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２、及びトランジスタ３０４に対応し、Ｐチャネル型である。なお、トランジスタの極性がＰチャネル型の場合、配線１１３に電圧Ｖ１が供給され、配線１１７には電圧Ｖ２が供給され、回路３１０＿１の出力信号、回路３１０＿２の出力信号、回路３２０の出力信号、ノードｎ１の電位、ノードｎ２の電位、及び信号ＯＵＴは、トランジスタの極性がＮチャネル型の場合と比較して反転していることを付記する。
【０２３４】
なお、図２１と同様に、図１８（Ａ）〜（Ｃ）、図１９（Ａ）〜（Ｃ）、及び図２０（Ａ）〜（Ｂ）においても、トランジスタとして、Ｐチャネル型トランジスタを用いることが可能である。
【０２３５】
次に、回路３１０＿１〜３１０＿２、及び回路３２０の具体例について説明する。
【０２３６】
まず、図２２（Ａ）には、回路３１０＿１の一例を示す。回路３１０＿１は、トランジスタ３１１＿１、及びトランジスタ３１２＿１を有する。トランジスタ３１１＿１の第１端子は、配線１１３と接続され、トランジスタ３１１＿１の第２端子は、トランジスタ３０１＿１のゲートと接続され、トランジスタ３１１＿１のゲートは、配線１１３と接続される。トランジスタ３１２＿１の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３１２＿２の第２端子は、トランジスタ３０１＿１のゲートと接続され、トランジスタ３１２＿２のゲートは、ノードｎ１と接続される。トランジスタ３１１＿１、及びトランジスタ３１２＿１は、Ｎチャネル型であるものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ３１１＿１、及び／又は、トランジスタ３１２＿１は、Ｐチャネル型であることが可能である。トランジスタ３１１＿１は、トランジスタ３０１＿１のゲートの電位がおおむねＶ１になる場合に、トランジスタ３０１＿１のゲートの電位を上昇させる機能を有し、ダイオードとして機能することが可能である。トランジスタ３１２＿１は、ノードｎ１の電位に応じて、配線１１７とトランジスタ３０１＿１との導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１をトランジスタ３０１＿１のゲートに供給するタイミングを制御する機能を有し、スイッチとして機能することが可能である。
【０２３７】
図２２（Ａ）に示す回路３１０＿１の動作について説明する。期間Ａ１及び期間Ｂ１において、ノードｎ１の電位はトランジスタ３１２＿１の閾値電圧よりも高い値になるので、トランジスタ３１２＿１はオンになる。よって、トランジスタ３１２＿１のチャネル幅をトランジスタ３１１＿１のチャネル幅よりも大きくすることによって、トランジスタ３０１＿１のゲートの電位はおおむねＶ１になる。例えば、トランジスタ３０１＿１のゲートの電位は、配線１１７の電位（Ｖ１）とトランジスタ３０１＿１の閾値電圧（Ｖｔｈ３０１＿１）との和よりも小さい値になる。期間Ａ２、期間Ｂ２、期間Ｃ１、期間Ｃ２、期間Ｄ１、期間Ｄ２、期間Ｅ１、及び期間Ｅ２において、ノードｎ１の電位はおおむねＶ１になるので、トランジスタ３１２＿１はオフになる。よって、トランジスタ３０１＿１のゲートの電位は、配線１１３の電位（Ｖ２）からトランジスタ３１１＿１の閾値電圧（Ｖｔｈ３１１＿１）を引いた値（Ｖ２−Ｖｔｈ３１１＿１）になる。
【０２３８】
なお、トランジスタ３１２＿１のチャネル幅は、トランジスタ３１１＿１のチャネル幅の２倍以上であることが好ましい。より好ましくは、４倍以上であることが好ましい。さらに好ましくは、８倍以上であることが好ましい。ただし、これに限定されない。
【０２３９】
なお、トランジスタ３１１＿１のゲート及び第１端子は、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３１１＿１のゲート及び第１端子は、配線１１２又は配線１１８と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２４０】
なお、トランジスタ３１２＿１の第１端子は、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３１２＿１の第１の配線は、配線１１５＿２と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２４１】
なお、図２２（Ｂ）に示すように、回路３１０＿１は、トランジスタ３１１＿１、及びトランジスタ３１２＿１に加え、トランジスタ３１３＿１及びトランジスタ３１４＿１を有することが可能である。トランジスタ３１３＿１の第１端子は、配線１１３と接続され、トランジスタ３１３＿１の第２端子は、トランジスタ３０１＿１のゲートと接続され、トランジスタ３１３＿１のゲートは、トランジスタ３１１＿１の第２端子及びトランジスタ３１２＿１の第２端子と接続される。トランジスタ３１１＿１、及びトランジスタ３１２＿１は、Ｎチャネル型であるものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ３１１＿１、及び／又はトランジスタ３１２＿１は、Ｐチャネル型であることが可能である。トランジスタ３１３＿１は、配線１１３に供給される電圧をトランジスタ３０１＿１に供給するタイミングを制御する機能を有し、ブートストラップ用トランジスタ、又はスイッチとして機能することが可能である。トランジスタ３１４＿１の第１端子は、配線１１７に接続され、トランジスタ３１４＿１の第２端子は、トランジスタ３１３＿１の第２端子に接続され、トランジスタ３１４＿１のゲートは、ノードｎ１に接続される。トランジスタ３１４＿１は、ノードｎ１の電位に応じて、配線１１７とトランジスタ３０１＿１との導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１をトランジスタ３０１＿１のゲートに供給するタイミングを制御する機能を有し、スイッチとして機能することが可能である。
【０２４２】
なお、トランジスタ３１３＿１の第１端子は、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３１３＿１の第１端子は、配線１１２又は配線１１８と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２４３】
なお、トランジスタ３１４＿１の第１端子は、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３１４＿１の第１の配線は、配線１１５＿２と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２４４】
なお、図２２（Ｂ）において、図２２（Ｃ）に示すように、トランジスタ３１３＿１のゲートと第２端子との間に、容量素子３１５＿１を接続することが可能である。
【０２４５】
なお、図２２（Ｄ）に示すように、回路３００は、トランジスタ３１６＿１を有することが可能である。トランジスタ３１６＿１の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３１６＿１の第２端子は、トランジスタ３０１＿１のゲートと接続され、トランジスタ３１６＿１のゲートは、配線１１４と接続される。トランジスタ３１６＿１は、Ｎチャネル型であるものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ３１６＿１は、Ｐチャネル型であることが可能である。トランジスタ３１６＿１は、信号ＳＰに応じて、配線１１７とトランジスタ３０１＿１のゲートとの間の導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１がトランジスタ３０１＿１に供給されるタイミングを制御する機能を有する。
【０２４６】
なお、図２２（Ｄ）と同様に、図２２（Ｂ）〜（Ｃ）においても、第１端子が配線１１７と接続され、第２端子がトランジスタ３０１＿１のゲートと接続され、ゲートが配線１１４と接続されるトランジスタ３１６＿１を新たに追加することが可能である。
【０２４７】
次に、図２３（Ａ）に回路３１０＿２の一例を示す。回路３１０＿２は、トランジスタ３１１＿２、及びトランジスタ３１２＿２を有する。トランジスタ３１１＿２の第１端子は、配線１１３と接続され、トランジスタ３１１＿２の第２端子は、トランジスタ３０１＿２のゲートと接続され、トランジスタ３１１＿２のゲートは、配線１１３と接続される。トランジスタ３１２＿２の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３１２＿２の第２端子は、トランジスタ３０１＿２のゲートと接続され、トランジスタ３１２＿２のゲートは、ノードｎ２と接続される。トランジスタ３１１＿２、及びトランジスタ３１２＿２は、Ｎチャネル型であるものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ３１１＿２、及び／又は、トランジスタ３１２＿２は、Ｐチャネル型であることが可能である。トランジスタ３１１＿２は、トランジスタ３０１＿２のゲートの電位がおおむねＶ１となる場合に、トランジスタ３０１＿２のゲートの電位を上昇させる機能を有し、ダイオードとして機能することが可能である。トランジスタ３１２＿２は、ノードｎ２の電位に応じて、配線１１７とトランジスタ３０１＿２との導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１をトランジスタ３０１＿２のゲートに供給するタイミングを制御する機能を有し、スイッチとして機能することが可能である。
【０２４８】
図２３（Ａ）に示す回路３１０＿２の動作について説明する。期間Ａ１及び期間Ｂ１において、ノードｎ２の電位はトランジスタ３１２＿２の閾値電圧より高い値になるので、トランジスタ３１２＿２はオンになる。よって、トランジスタ３１２＿２のチャネル幅をトランジスタ３１１＿２のチャネル幅よりも大きくすることによって、トランジスタ３０１＿２のゲートの電位はおおむねＶ１になる。例えば、トランジスタ３０１＿２のゲートの電位は、配線１１７の電位（Ｖ１）とトランジスタ３０１＿２の閾値電圧（Ｖｔｈ３０１＿２）との和よりも小さい値になる。期間Ａ２、期間Ｂ２、期間Ｃ１、期間Ｃ２、期間Ｄ１、期間Ｄ２、期間Ｅ１、及び期間Ｅ２において、ノードｎ２の電位はおおむねＶ１になるので、トランジスタ３１２＿２はオフになる。よって、トランジスタ３０１＿２のゲートの電位は、配線１１３の電位（Ｖ２）からトランジスタ３１１＿２の閾値電圧（Ｖｔｈ３１１＿２）を引いた値（Ｖ２−Ｖｔｈ３１１＿２）になる。
【０２４９】
なお、トランジスタ３１２＿２のチャネル幅は、トランジスタ３１１＿２のチャネル幅の２倍以上であることが好ましい。より好ましくは、４倍以上であることが好ましい。さらに好ましくは、８倍以上であることが好ましい。ただし、これに限定されない。
【０２５０】
なお、トランジスタ３１１＿２のゲート及び第１端子は、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３１１＿２のゲート及び第１端子は、配線１１２又は配線１１８と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２５１】
なお、トランジスタ３１２＿２の第１端子は、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３１２＿２の第１の端子は、配線１１５＿１と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２５２】
なお、図２３（Ｂ）に示すように、回路３１０＿２は、トランジスタ３１１＿２、及びトランジスタ３１２＿２に加え、トランジスタ３１３＿２及びトランジスタ３１４＿２を有することが可能である。トランジスタ３１３＿２の第１端子は、配線１１３と接続され、トランジスタ３１３＿２の第２端子は、トランジスタ３０１＿２のゲートと接続され、トランジスタ３１３＿２のゲートは、トランジスタ３１１＿２の第２端子及びトランジスタ３１２＿２の第２端子と接続される。トランジスタ３１１＿２、及びトランジスタ３１２＿２は、Ｎチャネル型であるものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ３１１＿２、及び／又はトランジスタ３１２＿２は、Ｐチャネル型であることが可能である。トランジスタ３１３＿２は、配線１１３に供給される電圧をトランジスタ３０１＿２に供給するタイミングを制御する機能を有し、ブートストラップ用トランジスタ、又はスイッチとして機能することが可能である。トランジスタ３１４＿２は、ノードｎ２の電位に応じて、配線１１７とトランジスタ３０１＿２との導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１をトランジスタ３０１＿２のゲートに供給するタイミングを制御する機能を有し、スイッチとして機能することが可能である。
【０２５３】
なお、トランジスタ３１３＿２の第１端子は、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３１３＿２の第１端子は、配線１１２又は配線１１８と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２５４】
なお、トランジスタ３１４＿２の第１端子は、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３１４＿２の第１の配線は、配線１１５＿１と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２５５】
なお、図２３（Ｃ）に示すように、トランジスタ３１３＿２のゲートと第２端子との間に、容量素子３１５＿２を接続することが可能である。
【０２５６】
なお、図２３（Ｄ）に示すように、回路３００は、トランジスタ３１６＿２を有することが可能である。トランジスタ３１６＿２の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３１６＿２の第２端子は、トランジスタ３０１＿２のゲートと接続され、トランジスタ３１６＿２のゲートは、配線１１４と接続される。トランジスタ３１６＿２は、Ｎチャネル型であるものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ３１６＿２は、Ｐチャネル型であることが可能である。トランジスタ３１６＿２は、信号ＳＰに応じて、配線１１７とトランジスタ３０１＿２のゲートとの間の導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１がトランジスタ３０１＿２に供給されるタイミングを制御する機能を有する。
【０２５７】
なお、図２３（Ｄ）と同様に、図２３（Ｂ）〜（Ｃ）においても、第１端子が配線１１７と接続され、第２端子がトランジスタ３０１＿２のゲートと接続され、ゲートが配線１１４と接続されるトランジスタ３１６＿２を新たに追加することが可能である。
【０２５８】
次に、図２４（Ａ）に回路３２０の一例を示す。回路３２０は、トランジスタ３２１、及びトランジスタ３２２を有する。トランジスタ３２１の第１端子は、配線１１３と接続され、トランジスタ３２１の第２端子は、トランジスタ３０２のゲートと接続され、トランジスタ３２１のゲートは、配線１１３と接続される。トランジスタ３２２の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３２２の第２端子は、トランジスタ３０２のゲートと接続され、トランジスタ３２２のゲートは、配線１１１と接続される。トランジスタ３２１、及びトランジスタ３２２は、Ｎチャネル型であるものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ３２１、及び／又は、トランジスタ３２２は、Ｐチャネル型であることが可能である。トランジスタ３２１は、トランジスタ３０２のゲートの電位がおおむねＶ１になる場合に、トランジスタ３０２のゲートの電位を上昇させる機能を有し、ダイオードとして機能することが可能である。トランジスタ３２２は、配線１１１の電位に応じて、配線１１７とトランジスタ３０２との導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１をトランジスタ３０２のゲートに供給するタイミングを制御する機能を有し、スイッチとして機能することが可能である。
【０２５９】
図２４（Ａ）に示す回路３２０の動作について説明する。図４（Ｃ）に示す期間Ｂ１及び期間Ｂ２において、配線１１１の電位がトランジスタ３２２の閾値電圧よりも高い値になるので、トランジスタ３２２はオンになる。よって、トランジスタ３２２のチャネル幅をトランジスタ３２１のチャネル幅よりも大きくすることによって、トランジスタ３０２のゲートの電位はおおむねＶ１になる。例えば、トランジスタ３０２のゲートの電位は、配線１１７の電位（Ｖ１）とトランジスタ３０２の閾値電圧（Ｖｔｈ３０２）との和よりも小さい値になる。期間Ａ１、期間Ａ２、期間Ｃ１、期間Ｃ２、期間Ｄ１、期間Ｄ２、期間Ｅ１、及び期間Ｅ２において、配線１１１の電位はおおむねＶ１になるので、トランジスタ３２２はオフになる。よって、トランジスタ３０２のゲートの電位は、配線１１３の電位（Ｖ２）からトランジスタ３２１の閾値電圧（Ｖｔｈ３２１）を引いた値（Ｖ２−Ｖｔｈ３２１）になる。
【０２６０】
なお、トランジスタ３２２のチャネル幅は、トランジスタ３２１のチャネル幅の２倍以上であることが好ましい。より好ましくは、４倍以上であることが好ましい。さらに好ましくは、８倍以上であることが好ましい。ただし、これに限定されない。
【０２６１】
なお、トランジスタ３２１のゲート及び第１端子は、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３２１のゲート及び第１端子は、配線１１２又は配線１１８と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２６２】
なお、トランジスタ３２２の第１端子は、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３２２の第１の配線は、配線１１２と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２６３】
なお、図２４（Ｂ）に示すように、回路３２０は、トランジスタ３２１、及びトランジスタ３２２に加え、トランジスタ３２３及びトランジスタ３２４を有することが可能である。トランジスタ３２３の第１端子は、配線１１３と接続され、トランジスタ３２３の第２端子は、トランジスタ３０２のゲートと接続され、トランジスタ３２３のゲートは、トランジスタ３２１の第２端子及びトランジスタ３２２の第２端子と接続される。トランジスタ３２４の第１端子は、トランジスタ３２３の第２端子と接続され、トランジスタ３２４の第２端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３２４のゲートは、配線１１１と接続される。トランジスタ３２３、及びトランジスタ３２４は、Ｎチャネル型であるものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ３２３、及び／又はトランジスタ３２４は、Ｐチャネル型であることが可能である。トランジスタ３２３は、配線１１３に供給される電圧をトランジスタ３０２に供給するタイミングを制御する機能を有し、ブートストラップ用トランジスタ、又はスイッチとして機能することが可能である。トランジスタ３２４は、配線１１１の電位に応じて、配線１１７とトランジスタ３０２のゲートとの導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１をトランジスタ３０２のゲートに供給するタイミングを制御する機能を有し、スイッチとして機能することが可能である。
【０２６４】
なお、トランジスタ３２３の第１端子は、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３２３の第１の配線は、配線１１２、配線１１８と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２６５】
なお、トランジスタ３２４の第１端子は、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３２４の第１端子は、配線１１８と接続されることが可能である。
【０２６６】
なお、図２４（Ｃ）に示すように、図２４（Ｂ）に示す構成に加え、トランジスタ３２３のゲートと第２端子との間に、容量素子３２５を接続することが可能である。
【０２６７】
なお、図２４（Ｄ）に示すように、回路３２０は、トランジスタ３２６を有することが可能である。トランジスタ３２６の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３２６の第２端子は、トランジスタ３０２のゲートと接続され、トランジスタ３２６のゲートは、配線１１４と接続される。トランジスタ３２６は、Ｎチャネル型であるものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ３２６は、Ｐチャネル型であることが可能である。トランジスタ３２６は、信号ＳＰに応じて、配線１１７とトランジスタ３０２のゲートとの間の導通状態を制御することによって、電圧Ｖ１がトランジスタ３０２に供給されるタイミングを制御する機能を有する。
【０２６８】
なお、図２４（Ｄ）と同様に、図２４（Ｂ）〜（Ｃ）においても、第１端子が配線１１７と接続され、第２端子がトランジスタ３０２のゲートと接続され、ゲートが配線１１４と接続されるトランジスタ３２６を新たに追加することが可能である。
【０２６９】
次に、図２５（Ａ）には、回路３３０の一例を示す。回路３３０は、トランジスタ３３１、トランジスタ３３２、トランジスタ３３３を有する。トランジスタ３３１の第１端子は、配線１１３と接続され、トランジスタ３３１の第２端子は、トランジスタ３０１＿１のゲート、トランジスタ３０１＿２のゲート、及びトランジスタ３０２のゲートと接続され、トランジスタ３３１のゲートは、配線１１３と接続される。トランジスタ３３２の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３３２の第２端子は、トランジスタ３３１の第２端子と接続され、トランジスタ３３２のゲートは、ノードｎ１と接続される。トランジスタ３３３の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３３３の第２端子は、トランジスタ３３１の第２端子と接続され、トランジスタ３３３のゲートは、ノードｎ２と接続される。トランジスタ３３１、トランジスタ３３２、及びトランジスタ３３３は、Ｎチャネル型であるものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ３３１、トランジスタ３３２、及びトランジスタ３３３は、Ｐチャネル型であることが可能である。
【０２７０】
図２５（Ａ）に示す回路３３０の動作について説明する。図４（Ｃ）に示す期間Ａ１、期間Ａ２、期間Ｂ１、及び期間Ｂ２において、ノードｎ１の電位又はノードｎ２の電位は、トランジスタ３３２又はトランジスタ３３３の閾値電圧より高い値になるので、トランジスタ３３２又はトランジスタ３３３はオンになる。このとき、トランジスタ３３２又はトランジスタ３３３のチャネル幅をトランジスタ３３１のチャネル幅よりも大きくすることによって、トランジスタ３０１＿１のゲート、トランジスタ３０１＿２のゲート、及びトランジスタ３０２のゲートの電位はおおむねＶ１になる。期間Ｃ１、期間Ｃ２、期間Ｄ１、期間Ｄ２、期間Ｅ１、及び期間Ｅ２において、ノードｎ１の電位及びノードｎ２の電位は、おおむねＶ１になるので、トランジスタ３３２及びトランジスタ３３３はオフになる。よって、トランジスタ３０１＿１のゲート、トランジスタ３０１＿２のゲート、及びトランジスタ３０２のゲートの電位は、配線１１３の電位（Ｖ２）からトランジスタ３３１の閾値電圧（Ｖｔｈ３３１）を引いた値より大きい値（Ｖ２−Ｖｔｈ３３１＋Ｖｘ）になる。このときＶｘは０より大きい値である。
【０２７１】
なお、トランジスタ３３２のチャネル幅、又はトランジスタ３３３のチャネル幅は、トランジスタ３３１のチャネル幅の２倍以上であることが好ましい。より好ましくは、４倍以上であることが好ましい。さらに好ましくは、８倍以上であることが好ましい。ただし、これに限定されない。
【０２７２】
なお、トランジスタ３３１のゲート及び第１端子は、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３３１のゲート及び第１端子は、配線１１２又は配線１１８と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２７３】
なお、トランジスタ３３２のゲート、及びトランジスタ３３３のゲートは、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３３２のゲートは配線１１４と接続され、トランジスタ３３３のゲートは配線１１１と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２７４】
なお、トランジスタ３３２の第１端子と、トランジスタ３３３の第１端子とは、別々の配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３３２の第１端子は、配線１１５＿２と接続され、トランジスタ３３３の第１端子は、配線１１５＿１と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２７５】
なお、図２５（Ｂ）に示すように、回路３３０は、トランジスタ３３１、トランジスタ３３２、及びトランジスタ３３３に加え、トランジスタ３３４、トランジスタ３３５、及びトランジスタ３３６を有することが可能である。トランジスタ３３４の第１端子は、配線１１３と接続され、トランジスタ３３４の第２端子は、トランジスタ３０１＿１のゲート、トランジスタ３０１＿２のゲート、及びトランジスタ３０２のゲートと接続され、トランジスタ３３４のゲートは、トランジスタ３３１の第２端子と接続される。トランジスタ３３５の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３３５の第２端子は、トランジスタ３３４の第２端子と接続され、トランジスタ３３５のゲートは、ノードｎ１と接続される。トランジスタ３３６の第１端子は、配線１１７と接続され、トランジスタ３３６の第２端子は、トランジスタ３３４の第２端子と接続され、トランジスタ３３６のゲートは、ノードｎ２と接続される。トランジスタ３３４、トランジスタ３３５、及びトランジスタ３３６は、Ｎチャネル型であるものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ３３４、トランジスタ３３５、及びトランジスタ３３６は、Ｐチャネル型であることが可能である。
【０２７６】
なお、トランジスタ３３４のゲートと第２端子との間に、容量素子を接続することが可能である。
【０２７７】
なお、トランジスタ３３４の第１端子は、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３３４の第１端子は、配線１１２又は配線１１８と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２７８】
なお、トランジスタ３３５のゲート、及びトランジスタ３３６のゲートは、様々な配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３３５のゲートは、配線１１４と接続され、トランジスタ３３６のゲートは、配線１１１と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２７９】
なお、トランジスタ３３５の第１端子と、トランジスタ３３６の第１端子とは、別々の配線と接続されることが可能である。例えば、トランジスタ３３５の第１端子は、配線１１５＿２と接続され、トランジスタ３３６の第１端子は、配線１１５＿１と接続されることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０２８０】
ここで、実施の形態１〜３で述べる内容を適宜組み合わせる場合の半導体装置の一例を図４１に示す。ただし、これに限定されず、他にも実施の形態１〜実施の形態３で述べる内容を組み合わせて、半導体装置を様々な構成とすることが可能である。
【０２８１】
図４１の半導体装置は、回路１００、及び回路１０を有し、回路１０は、回路２００及び回路３００を有し、回路３００は、回路３３０を有する。図４１の半導体装置では、回路１００として、図４（Ａ）に示す構成が用いられ、回路２００として、図１１（Ｅ）に示す構成が用いられ、回路３００として、図１９（Ｃ）に示す構成が用いられ、回路３３０として、図２５（Ｂ）に示す構成が用いられる。
【０２８２】
さらに、図４１に示す半導体装置の動作検証を行った。検証結果について図４２に示す。図４２は、本実施の形態の半導体装置の検証結果を示す図である。なお検証は、ＳＰＩＣＥシミュレータを用いて行った。また、比較例として図４１に示す半導体装置のトランジスタ１０１＿２、トランジスタ２０１＿２、トランジスタ２０３＿１、トランジスタ２０３＿２、トランジスタ３０１＿２、トランジスタ３０３＿２、トランジスタ３３３、及びトランジスタ３３６を設けない回路構成の半導体装置についても動作検証を行った。また、検証は、Ｖｄｄ＝３０Ｖ、Ｖｓｓ＝０Ｖ、クロック周波数＝２５ｋＨｚ（１周期＝２０μｓｅｃ）、各トランジスタの移動度＝１ｃｍ２／ＶＳ、各トランジスタの閾値電圧＝５Ｖ、出力容量＝５０ｐＦとして行った。
【０２８３】
図４２（Ａ）は、比較例の半導体装置における検証結果のタイミングチャートである。図４２（Ａ）に示すように、比較例の半導体装置では、期間Ｔ１及び期間Ｔ２ともノードｎ１の電位に従ってトランジスタ１０１＿１がオンになり、配線１１２と配線１１１とは、トランジスタ１０１＿１を介して導通状態になり、信号ＣＫ１が配線１１２からトランジスタ１０１＿１を介して配線１１１に供給される。
【０２８４】
図４２（Ｂ）は、図４１に示す半導体装置における検証結果のタイミングチャートである。図４２（Ｂ）に示すように、図４１に示す半導体装置では、期間Ｔ１では、ノードｎ１の電位に従ってトランジスタ１０１＿１がオンになり、配線１１２と配線１１１とは、トランジスタ１０１＿１を介して導通状態になり、信号ＣＫ１が配線１１２からトランジスタ１０１＿１を介して配線１１１に供給され、期間Ｔ２では、ノードｎ２の電位に従ってトランジスタ１０１＿１がオンになり、配線１１２と配線１１１とは、トランジスタ１０１＿１を介して導通状態になり、信号ＣＫ１が配線１１２からトランジスタ１０１＿１を介して配線１１１に供給される。よって図４２に示すように、本実施の形態の半導体装置では、各期間で異なるトランジスタをオンにして動作することにより、各トランジスタがオンになる回数及びオンになる時間を低減することができることがわかる。
【０２８５】
（実施の形態４）
本実施の形態では、シフトレジスタの一例について説明する。本実施の形態のシフトレジスタは、実施の形態１〜実施の形態３の半導体装置を有することが可能である。なお、シフトレジスタを、半導体装置、又はゲートドライバを示すことが可能である。なお、実施の形態１〜実施の形態３で述べる内容は、その説明を省略する。なお、実施の形態１〜実施の形態３で述べる内容は、本実施の形態で述べる内容と適宜組み合わせることができる。
【０２８６】
まず、シフトレジスタの一例について、図２６を参照して説明する。シフトレジスタ５００は、フリップフロップ５０１＿１〜５０１＿Ｎという複数のフリップフロップを有する。
【０２８７】
なお、フリップフロップ５０１＿１〜５０１＿Ｎは、各々、実施の形態１〜実施の形態３で述べる半導体装置に対応する。図２６の一例には、フリップフロップ５０１＿１〜５０１＿Ｎとして、各々、図４（Ａ）の半導体装置が用いられる場合について示す。ただし、これに限定されず、フリップフロップ５０１＿１〜５０１＿Ｎとしては、他にも例えば実施の形態１〜実施の形態３で述べる半導体装置若しくは回路を用いることが可能である。
【０２８８】
次に、シフトレジスタの接続関係について説明する。シフトレジスタ５００は、配線５１１＿１〜５１１＿Ｎ、配線５１２、配線５１３、配線５１４、配線５１５＿１〜５１５＿２、配線５１６、配線５１７、及び配線５１８と接続される。そして、フリップフロップ５０１＿ｉ（ｉは２〜Ｎのいずれか一）において、配線１１１、配線１１２、配線１１３、配線１１４、配線１１５＿１、配線１１５＿２、配線１１６、及び配線１１７は、各々、配線５１１＿ｉ、配線５１２、配線５１４、配線５１１＿ｉ−１、配線５１５＿１、配線５１５＿２、配線５１１＿ｉ＋１、配線５１６と接続される。なお、奇数段のフリップフロップと、偶数段のフリップフロップとでは、配線１１２の接続先が異なる場合が多い。例えば、ｉ段目のフリップフロップにおいて、配線１１２が配線５１２と接続される場合、ｉ＋１段目のフリップフロップ、又はｉ−１段目のフリップフロップにおいては、配線１１２は配線５１３と接続される。
【０２８９】
なお、フリップフロップ５０１＿１において、配線１１４は、配線５１７と接続される場合が多い。そして、フリップフロップ５０１＿Ｎにおいて、配線１１６は、配線５１８と接続される場合が多い。ただし、これに限定されない。
【０２９０】
次に、各配線に入力又は出力される信号又は電圧の一例について説明する。配線５１１＿１〜５１１＿Ｎからは、一例として、各々、信号ＧＯＵＴ＿１〜ＧＯＵＴ＿Ｎが出力されるものとする。信号ＧＯＵＴ＿１〜ＧＯＵＴ＿Ｎは、各々、フリップフロップ５０１＿１〜５０１＿Ｎの出力信号である。そして、信号ＧＯＵＴ＿１〜ＧＯＵＴ＿Ｎは、信号ＯＵＴに対応し、出力信号、選択信号、転送信号、スタート信号、リセット信号、ゲート信号、又は走査信号として機能することが可能である。配線５１２には、信号ＧＣＫ１が入力されるものとする。信号ＧＣＫ１は、信号ＣＫ１に対応し、クロック信号として機能することが可能である。配線５１３には、一例として、信号ＧＣＫ２が入力されるものとする。信号ＧＣＫ２は、信号ＣＫ２に対応し、反転クロック信号として機能することが可能である。配線５１４には、一例として、電圧Ｖ２が供給されるものとする。配線５１５＿１〜５１５＿２には、一例として、各々、信号ＳＥＬ１〜ＳＥＬ２が入力されるものとする。配線５１６には、一例として、電圧Ｖ１が供給されるものとする。配線５１７には、一例として、信号ＧＳＰが入力されるものとする。信号ＧＳＰは、信号ＳＰに対応し、スタート信号、又は垂直同期信号として機能することが可能である。配線５１８には、一例として、信号ＧＲＥが入力されるものとする。信号ＧＲＥは、信号ＲＥに対応し、リセット信号として機能することが可能である。ただし、これに限定されず、これらの配線には、他にも様々な信号、様々な電圧、又は様々な電流を入力することが可能である。
【０２９１】
なお、配線５１１＿１〜５１１＿Ｎは、信号線、ゲート信号線、又は走査線として機能することが可能である。配線５１２、及び配線５１３は、信号線、又はクロック信号線として機能することが可能である。配線５１４は、電源線として機能することが可能である。配線５１５＿１〜５１５＿２は、信号線として機能することが可能である。配線５１６は、電源線、又はグランド線として機能することが可能である。配線５１７は、信号線として機能することが可能である。配線５１８は、信号線として機能することが可能である。ただし、これに限定されず、これらの配線は他にも様々な種類の配線として機能することが可能である。
【０２９２】
なお、配線５１２、配線５１３、配線５１４、配線５１５＿１〜５１５＿２、配線５１６、配線５１７、及び配線５１８は、回路５２０から信号又は電圧などが入力されるものとする。回路５２０は、シフトレジスタに信号又は電圧などを供給することによって、シフトレジスタを制御する機能を有し、制御回路、又はコントローラなどとして機能することが可能である。
【０２９３】
なお、回路５２０は、一例として、回路５２１、及び回路５２２を有するものとする。回路５２１は、正電源電圧、負電源電圧、グランド電圧、基準電圧などの電源電圧を生成する機能を有し、電源回路、又はレギュレータとして機能することが可能である。回路５２２は、クロック信号、反転クロック信号、スタート信号、リセット信号、及び／又は、ビデオ信号などの様々な信号を生成する機能を有し、タイミングジェネレータとして機能することが可能である。ただし、これに限定されず、回路５２０は、回路５２１及び回路５２２の他にも様々な回路、又は様々な素子を有することが可能である。例えば、回路５２０は、オシレータ、レベルシフタ回路、インバータ回路、バッファ回路、ＤＡ変換回路、ＡＤ変換回路、オペアンプ、シフトレジスタ、ルックアップテーブル、コイル、トランジスタ、容量素子、抵抗素子、及び／又は、分周器などを有することが可能である。
【０２９４】
次に、図２６のシフトレジスタの動作について、図２７を参照して説明する。図２７は、シフトレジスタの動作を説明するためのタイミングチャートの一例である。図２７には、信号ＧＳＰ、信号ＧＲＥ、信号ＧＣＫ１、信号ＧＣＫ２、信号ＳＥＬ１、信号ＳＥＬ２、信号ＧＯＵＴ＿１、信号ＧＯＵＴ＿ｉ−１、信号ＧＯＵＴ＿ｉ、信号ＧＯＵＴ＿ｉ＋１、及び信号ＧＯＵＴ＿Ｎの一例を示す。なお、実施の形態１〜実施の形態３の半導体装置の動作と共通するところは、その説明を省略する。
【０２９５】
ｋ（ｋは自然数）フレーム目におけるフリップフロップ５０１＿ｉの動作について説明する。まず、信号ＧＯＵＴ＿ｉ−１がＨレベルになる。すると、フリップフロップ５０１＿ｉは、期間Ａ１における動作を開始し、信号ＧＯＵＴ＿ｉはＬレベルになる。その後、信号ＧＣＫ１及び信号ＧＣＫ２のそれぞれが反転する。すると、フリップフロップ５０１＿ｉが期間Ｂ１における動作を開始し、信号ＧＯＵＴ＿ｉがＨレベルになる。信号ＧＯＵＴ＿ｉは、フリップフロップ５０１＿ｉ−１にリセット信号として入力され、且つフリップフロップ５０１＿ｉ＋１にスタート信号として入力される。よって、フリップフロップ５０１＿ｉ−１は、期間Ｃ１における動作を開始し、フリップフロップ５０１＿ｉ＋１は、期間Ａ１における動作を開始する。その後、信号ＧＣＫ１、及び信号ＧＣＫ２が再び反転する。すると、フリップフロップ５０１＿ｉ＋１が期間Ｂ１における動作を開始し、信号ＧＯＵＴ＿ｉ＋１がＨレベルとなる。信号ＧＯＵＴ＿ｉ＋１は、フリップフロップ５０１＿ｉにリセット信号として入力される。したがって、フリップフロップ５０１＿ｉが期間Ｃ１における動作を開始するので、信号ＧＯＵＴ＿ｉはＬレベルとなる。その後、再び信号ＧＯＵＴ＿ｉ−１がＨレベルになるまでは、フリップフロップ５０１＿ｉは、信号ＧＣＫ１及び信号ＧＣＫ２が反転するたびに、期間Ｄ１における動作と期間Ｅ１における動作とを繰り返す。
【０２９６】
ｋ＋１フレーム目におけるフリップフロップ５０１＿ｉの動作について説明する。まず、信号ＧＯＵＴ＿ｉ−１がＨレベルになる。すると、フリップフロップ５０１＿ｉは、期間Ａ２における動作を開始し、信号ＧＯＵＴ＿ｉはＬレベルになる。その後、信号ＧＣＫ１、及び信号ＧＣＫ２が反転する。すると、フリップフロップ５０１＿ｉが期間Ｂ２における動作を開始し、信号ＧＯＵＴ＿ｉがＨレベルになる。信号ＧＯＵＴ＿ｉは、フリップフロップ５０１＿ｉ−１にリセット信号として入力され、且つフリップフロップ５０１＿ｉ＋１にスタート信号として入力される。よって、フリップフロップ５０１＿ｉ−１は、期間Ｃ２における動作を開始し、フリップフロップ５０１＿ｉ＋１は、期間Ａ２における動作を開始する。その後、信号ＧＣＫ１、及び信号ＧＣＫ２が再び反転する。すると、フリップフロップ５０１＿ｉ＋１が期間Ｂ１における動作を開始し、信号ＧＯＵＴ＿ｉ＋１がＨレベルとなる。信号ＧＯＵＴ＿ｉ＋１は、フリップフロップ５０１＿ｉにリセット信号として入力される。したがって、フリップフロップ５０１＿ｉが期間Ｃ２における動作を開始するので、信号ＧＯＵＴ＿ｉはＬレベルとなる。その後、再び信号ＧＯＵＴ＿ｉ−１がＨレベルになるまでは、フリップフロップ５０１＿ｉは、信号ＧＣＫ１及び信号ＧＣＫ２が反転するたびに、期間Ｄ２における動作と期間Ｅ２における動作とを繰り返す。
【０２９７】
なお、フリップフロップ５０１＿１では、前の段のフリップフロップの出力信号の代わりに、信号ＧＳＰが回路５２０から配線５１７を介して入力される。よって、信号ＧＳＰがＨレベルになると、フリップフロップ５０１＿１は、期間Ａ１又は期間Ａ２における動作を開始する。
【０２９８】
なお、フリップフロップ５０１＿Ｎでは、次の段のフリップフロップの出力信号の代わりに、信号ＧＲＥが回路５２０から配線５１８を介して入力される。よって、信号ＧＲＥがＨレベルになると、フリップフロップ５０１＿Ｎは、期間Ｃ１又は期間Ｃ２における動作を開始する。
【０２９９】
以上のように、本実施の形態のシフトレジスタは、実施の形態１〜実施の形態３の半導体装置を用いることによって、当該半導体装置と同様のメリットを得ることが可能である。
【０３００】
なお、信号ＧＣＫ１と信号ＧＣＫ２との関係を非平衡にすることが可能である。例えば、図２８（Ａ）のタイミングチャートに示すように、信号ＧＣＫ１及び信号ＧＣＫ２において、Ｈレベルになる期間がＬレベルになる期間よりも短くすることが可能である。こうすることによって、信号ＧＯＵＴ＿１〜ＧＯＵＴ＿Ｎに、遅延又はなまりなどが生じても、これらの信号がＨレベルとなる期間を防止することができる。したがって、本実施の形態のシフトレジスタが表示装置に用いられる場合、複数の行が同時に選択されることを防ぐことができる。ただし、これに限定されず、信号ＧＣＫ１、及び／又は、信号ＧＣＫ２において、Ｈレベルになる期間がＬレベルになる期間よりも長いことが可能である。
【０３０１】
なお、シフトレジスタに多相のクロック信号を入力することが可能である。例えば、図２８（Ｂ）のタイミングチャートに示すように、Ｍ（Ｍは３以上の自然数）相のクロック信号を用いることが可能である。この場合、信号ＧＯＵＴ＿１〜ＧＯＵＴ＿Ｎにおいて、ある段においてＨレベルとなる期間は、その前後の段においてＨレベルとなる期間と重なることが可能となる。したがって、本実施の形態が表示装置に用いられる場合、複数の行が同時に選択されることになる。これにより、他の行の画素へのビデオ信号をプリチャージ電圧として用いることが可能になる。
【０３０２】
なお、図２８（Ｂ）において、Ｍ≦８であることが好ましい。より好ましくは、Ｍ≦６であることが好ましい。さらに好ましくは、Ｍ≦４であることが好ましい。なぜなら、シフトレジスタが表示装置の走査線駆動回路に用いられる場合、Ｍが大きすぎると、画素に複数の種類のビデオ信号が書き込まれるからである。そして、当該画素に不正なビデオ信号が入力される期間が長くなるので、表示品位が低下する場合があるからである。
【０３０３】
なお、図２８（Ｂ）と同様に、図２８（Ａ）のタイミングチャートにおいても、多相のクロック信号を用いることが可能である。
【０３０４】
なお、配線５１８と、他の配線（例えば配線５１２、配線５１３、配線５１５＿１、配線５１５＿２、配線５１６、又は配線５１７）とを一つの共通の配線で構成し、配線５１８を省略することができる。この場合、フリップフロップ５０１＿Ｎにおいて、配線１１６が配線５１２、配線５１３、配線５１５＿１、配線５１５＿２、配線５１６、又は配線５１７と接続されることが好ましい。また、他の構成により配線５１８を省略することも可能である。この場合、フリップフロップ５０１＿Ｎにおいて、トランジスタ３０３＿１〜３０３＿２、及びトランジスタ３０４を省略することも可能である。
【０３０５】
なお、図２９に示すように、出力信号を分割することが可能である。図２９の一例では、フリップフロップ５０１＿１〜５０１＿Ｎとして、各々、図１０（Ｅ）の半導体装置が用いられる。そして、フリップフロップ５０１＿ｉ（ｉは２〜Ｎのいずれか一）において、配線１１１、配線１１２、配線１１３、配線１１４、配線１１５＿１、配線１１５＿２、配線１１６、及び配線１１７は、各々、配線５１１＿ｉ、配線５１２、配線５１４、配線５１８＿ｉ−１、配線５１５＿１、配線５１５＿２、配線５１１＿ｉ＋１、配線５１６と接続される。こうすることによって、配線５１１＿１〜５１１＿Ｎに、画素又はゲート信号線などの負荷が接続される場合でも、次の段のフリップフロップを駆動するための転送信号になまり又は遅延などが生じることがない。よって、シフトレジスタの遅延の影響を低減することができる。ただし、これに限定されず、配線１１４は、配線５１１＿ｉ−１と接続されることが可能である。又は、配線１１６は、配線５１７＿ｉ＋１と接続されることが可能である。
【０３０６】
（実施の形態５）
本実施の形態では、表示装置の一例について説明する。
【０３０７】
まず、図３０（Ａ）を参照して、液晶表示装置のシステムブロックの一例について説明する。液晶表示装置は、回路５３６１、回路５３６２、回路５３６３＿１、回路５３６３＿２、画素を有する画素部５３６４、回路５３６５、及び照明装置５３６６を有する。画素部５３６４には、複数の配線５３７１が回路５３６２から延伸して配置され、複数の配線５３７２が回路５３６３＿１、及び回路５３６３＿２から延伸して配置されている。そして、複数の配線５３７１と複数の配線５３７２との交差領域には、各々、液晶素子などの表示素子を有する画素５３６７がマトリクス状に配置されている。
【０３０８】
回路５３６１は、ビデオ信号５３６０に応じて、回路５３６２、回路５３６３＿１、回路５３６３＿２、及び回路５３６５に、信号、電圧、又は電流などを供給する機能を有し、コントローラ、制御回路、タイミングジェネレータ、電源回路、又はレギュレータなどとして機能することが可能である。本実施の形態では、一例として、回路５３６１は、回路５３６２に、信号線駆動回路用スタート信号（ＳＳＰ）、信号線駆動回路用クロック信号（ＳＣＫ）、信号線駆動回路用反転クロック信号（ＳＣＫＢ）、ビデオ信号用データ（ＤＡＴＡ）、ラッチ信号（ＬＡＴ）を供給するものとする。又は、回路５３６１は、一例として、回路５３６３＿１、及び回路５３６３＿２に、走査線駆動回路用スタート信号（ＧＳＰ）、走査線駆動回路用クロック信号（ＧＣＫ）、及び反転走査線駆動回路用クロック信号（ＧＣＫＢ）を供給するものとする。又は、回路５３６１は、回路５３６５に、バックライト制御信号（ＢＬＣ）を供給するものとする。ただし、これに限定されず、回路５３６１は、他にも様々な信号、様々な電圧、又は様々な電流などを、回路５３６２、回路５３６３＿１、回路５３６３＿２、及び回路５３６５に供給することが可能である。
【０３０９】
回路５３６２は、回路５３６１から供給される信号（例えば、ＳＳＰ、ＳＣＫ、ＳＣＫＢ、ＤＡＴＡ、ＬＡＴ）に応じて、ビデオ信号を複数の配線５３７１に出力する機能を有し、信号線駆動回路として機能することが可能である。回路５３６３＿１、及び回路５３６３＿２は、回路５３６１から供給される信号（ＧＳＰ、ＧＣＫ、ＧＣＫＢ）に応じて、走査信号を複数の配線５３７２に出力する機能を有し、走査線駆動回路として機能することが可能である。回路５３６５は、回路５３６１から供給される信号（ＢＬＣ）に応じて、照明装置５３６６に供給する電力の量、又は時間などを制御することによって、照明装置５３６６の輝度（又は平均輝度）を制御する機能を有し、電源回路として機能することが可能である。
【０３１０】
なお、複数の配線５３７１にビデオ信号が入力される場合、複数の配線５３７１は、信号線、ビデオ信号線、又はソース信号線などとして機能することが可能である。複数の配線５３７２に走査信号が入力される場合、複数の配線５３７２は、信号線、走査線、又はゲート信号線などとして機能することが可能である。ただし、これに限定されない。
【０３１１】
なお、回路５３６３＿１、及び回路５３６３＿２のそれぞれに、同じ信号が回路５３６１から入力される場合、回路５３６３＿１が複数の配線５３７２に出力する走査信号と、回路５３６３＿２が複数の配線５３７２に出力する走査信号とは、おおむね等しいタイミングとなる場合が多い。したがって、回路５３６３＿１、及び回路５３６３＿２が駆動する負荷を小さくすることができる。よって、表示装置を大型化することができる。又は、表示装置を高精細にすることができる。又は、回路５３６３＿１、及び回路５３６３＿２が有するトランジスタのチャネル幅を小さくすることができるので、額縁が狭い表示装置を得ることができる。ただし、これに限定されず、回路５３６１は、回路５３６３＿１と回路５３６３＿２とに別々の信号を供給することが可能である。
【０３１２】
なお、回路５３６３＿１と回路５３６３＿２とのいずれか一方を省略することが可能である。
【０３１３】
なお、画素部５３６４には、容量線、電源線、走査線などの配線を新たに配置することが可能である。そして、回路５３６１は、これらの配線に信号又は電圧などを出力することが可能である。又は、回路５３６３＿１又は回路５３６３＿２と同様の回路を新たに追加することができ、この新たに追加した回路は、新たに追加した配線に走査信号などの信号を出力することが可能である。
【０３１４】
なお、画素５３６７が表示素子としてＥＬ素子などの発光素子を有することが可能である。この場合、図３０（Ｂ）に示すように、表示素子は発光することが可能なので、回路５３６５、及び照明装置５３６６は省略されることが可能である。そして、表示素子に電力を供給するために、電源線として機能することが可能な複数の配線５３７３を画素部５３６４に配置することが可能である。回路５３６１は、電源電圧（電圧ＡＮＯともいう）を配線５３７３に供給することが可能である。この配線５３７３は、画素の色要素別に接続されることが可能であるし、全ての画素に共通して接続されることが可能である。
【０３１５】
なお、図３０（Ｂ）では、一例として、回路５３６１は、回路５３６３＿１と回路５３６３＿２とに別々の信号を供給する場合の一例を示す。回路５３６１は、走査線駆動回路用スタート信号（ＧＳＰ１）、走査線駆動回路用クロック信号（ＧＣＫ１）、及び反転走査線駆動回路用クロック信号（ＧＣＫＢ１）などの信号を回路５３６３＿１に供給する。そして、回路５３６１は、走査線駆動回路用スタート信号（ＧＳＰ２）、走査線駆動回路用クロック信号（ＧＣＫ２）、及び反転走査線駆動回路用クロック信号（ＧＣＫＢ２）などの信号を回路５３６３＿２に供給する。この場合、回路５３６３＿１は、複数の配線５３７２のうち奇数行目の配線のみを走査し、回路５３６３＿２は、複数の配線５３７２のうち偶数行目の配線のみを走査することが可能になる。よって、回路５３６３＿１、及び回路５３６３＿２の駆動周波数を小さくできるので、消費電力の低減を図ることができる。又は、１段分のフリップフロップをレイアウトすることが可能な面積を大きくすることができる。よって、表示装置を高精細にすることができる。又は、表示装置を大型にすることができる。ただし、これに限定されず、図３０（Ａ）と同様に、回路５３６１は、回路５３６３＿１と回路５３６３＿２とに同じ信号を出力することが可能である。
【０３１６】
なお、図３０（Ｂ）と同様に、図３０（Ａ）においても、回路５３６１は、回路５３６３＿１と回路５３６３＿２とに別々の信号を供給することが可能である。
【０３１７】
以上、表示装置のシステムブロックの一例についての説明である。
【０３１８】
次に、表示装置の構成の一例について、図３１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）を参照して説明する。
【０３１９】
図３１（Ａ）では、画素部５３６４に信号を出力する機能を有する回路（例えば、回路５３６２、回路５３６３＿１、及び回路５３６３＿２など）は、画素部５３６４と同じ基板５３８０に形成される。そして、回路５３６１は、画素部５３６４とは別の基板に形成される。こうして、外部部品の数が減るので、コストの低減を図ることができる。又は、基板５３８０に入力される信号又は電圧の数が減るので、基板５３８０と、外部部品との接続数を減らすことができる。よって、信頼性の向上、又は歩留まりの向上を図ることができる。
【０３２０】
なお、回路が画素部５３６４とは別の基板に形成される場合、当該基板は、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式によってＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）に実装されることが可能である。又は、当該基板は、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によって画素部５３６４と同じ基板５３８０に実装することが可能である。
【０３２１】
なお、回路が画素部５３６４とは別の基板に形成される場合、当該基板には、単結晶半導体を用いたトランジスタを形成することが可能である。したがって、当該基板に形成される回路は、広範囲で駆動周波数を設定することができる。例えば駆動周波数を高くすることにより、画素部５３６４に配置する画素を増やすことができる（解像度を高くすることができる）。駆動電圧を小さくすることにより、消費電力を低減することができる。また、当該基板に形成される回路は、駆動電圧を大きくすることができるので、表示素子として駆動電圧が大きい表示素子を用いることができる。また、当該基板に形成される回路は、出力信号のばらつきを低減することができる。
【０３２２】
なお、外部回路からは、入力端子５３８１を介して信号、電圧、又は電流などが入力される場合が多い。
【０３２３】
図３１（Ｂ）では、回路５３６３＿１及び回路５３６３＿２の駆動周波数は、回路５３６１又は回路５３６２の駆動周波数よりも低い場合が多く、画素部に形成されるトランジスタと同じ工程で形成されるトランジスタを回路５３６３＿１、及び回路５３６３＿２に用いることができるので、回路５３６３＿１、及び回路５３６３＿２は、画素部５３６４と同じ基板５３８０に形成される。そして、回路５３６１、及び回路５３６２は、画素部５３６４とは別の基板に形成される。こうして、移動度が小さいトランジスタによって、基板５３８０に形成される回路を構成することが可能になる。よって、トランジスタの半導体層として、非晶質半導体、微結晶半導体、有機半導体、又は酸化物半導体などを用いることが可能になる。したがって、表示装置の大型化、工程数の削減、コストの低減、又は歩留まりの向上などを図ることができる。
【０３２４】
なお、図３１（Ｃ）に示すように、回路５３６２の一部（回路５３６２ａ）が画素部５３６４と同じ基板５３８０に形成され、回路５３６２の残りの部分（回路５３６２ｂ）が画素部５３６４とは別の基板に形成されることが可能である。回路５３６２ａは、移動度が低いトランジスタによって構成することが可能な回路（例えば、シフトレジスタ、セレクタ、スイッチなど）を有する場合が多い。そして、回路５３６２ｂは、移動度が高く、且つ特性ばらつきが小さいトランジスタによって構成することが好ましい回路（例えば、シフトレジスタ、ラッチ回路、バッファ回路、ＤＡ変換回路、ＡＤ変換回路など）を有する場合が多い。こうすることによって、図３１（Ｂ）と同様に、トランジスタの半導体層として、例えば非晶質半導体、微結晶半導体、有機半導体、又は酸化物半導体などを用いることが可能となり、さらに外部部品の削減を図ることができる。
【０３２５】
図３１（Ｄ）では、画素部５３６４に信号を出力する機能を有する回路（例えば、回路５３６２、回路５３６３＿１、及び回路５３６３＿２など）、及びこれらの回路を制御する機能を有する回路（例えば、回路５３６１）は、画素部５３６４とは別の基板に形成される。こうして、画素部と、その周辺回路とを別々の基板に形成することが可能になるので、歩留まりの向上を図ることができる。
【０３２６】
なお、図３１（Ｄ）と同様に、図３１（Ａ）〜（Ｃ）においても、回路５３６３＿１、及び回路５３６３＿２を画素部５３６４とは別の基板に形成することが可能である。
【０３２７】
図３１（Ｅ）では、回路５３６１の一部（回路５３６１ａ）が画素部５３６４と同じ基板５３８０に形成され、残りの回路５３６１（回路５３６１ｂ）が画素部５３６４とは別の基板に形成される。回路５３６１ａは、移動度が小さいトランジスタによって構成することが可能な回路（例えば、スイッチ、セレクタ、レベルシフタなど）を有する場合が多い。そして、回路５３６１ｂは、移動度が高く、ばらつきが小さいトランジスタを用いて構成することが好ましい回路（例えば、シフトレジスタ、タイミングジェネレータ、オシレータ、レギュレータ、又はアナログバッファなど）を有する場合が多い。
【０３２８】
なお、図３１（Ａ）〜（Ｄ）においても、回路５３６１ａを画素部５３６４と同じ基板に形成し、回路５３６１ｂを画素部５３６４とは別の基板に形成することが可能である。
【０３２９】
ここで、回路５３６３＿１、及び回路５３６３＿２として、実施の形態１〜実施の形態４の半導体装置又はシフトレジスタを用いることが可能である。この場合、回路５３６３＿１、及び回路５３６３＿２と画素部とが同じ基板に形成されることによって、当該基板に形成される全てのトランジスタの極性をＮチャネル型又はＰチャネル型とすることが可能である。したがって、工程数の削減、歩留まりの向上、信頼性の向上、又はコストの削減を図ることができる。特に、全てのトランジスタの極性がＮチャネル型である場合には、トランジスタの半導体層として、非晶質半導体、微結晶半導体、有機半導体、又は酸化物半導体などを用いることが可能になる。よって、表示装置の大型化、コストの低減、又は歩留まりの向上などを図ることができる。
【０３３０】
又は、実施の形態１〜実施の形態４の半導体装置、又はシフトレジスタは、トランジスタのチャネル幅を小さくすることができる。よって、レイアウト面積を小さくすることができるので、額縁を小さくすることができる。又は、レイアウト面積を小さくすることができるので、解像度を高くすることができる。
【０３３１】
又は、実施の形態１〜実施の形態４の半導体装置、又はシフトレジスタは、寄生容量を小さくすることができる。よって、消費電力を低減することができる。又は、外部回路の電流能力を小さくすることができる。又は、外部回路のサイズ、又は当該外部回路を有する表示装置のサイズを小さくすることができる。
【０３３２】
なお、非晶質半導体、微結晶半導体、有機半導体、又は酸化物半導体などを半導体層として用いるトランジスタは、閾値電圧の増加、又は移動度の低下などの特性劣化を生じる場合が多い。しかし、実施の形態１〜実施の形態４の半導体装置又はシフトレジスタは、トランジスタの特性劣化を抑制することができるので、表示装置の寿命を長くすることができる。
【０３３３】
なお、回路５３６２の一部として、実施の形態１〜実施の形態４の半導体装置、又はシフトレジスタを用いることが可能である。例えば、回路５３６２ａは、実施の形態１〜実施の形態４の半導体装置、又はシフトレジスタを有することが可能である。
【０３３４】
（実施の形態６）
本実施の形態では、信号線駆動回路の一例について説明する。なお、信号線駆動回路を半導体装置、又は信号生成回路と示すことが可能である。
【０３３５】
信号線駆動回路の一例について、図３２（Ａ）を参照して説明する。信号線駆動回路は、回路６０２＿１〜６０２＿Ｎという複数の回路と、回路６００と、回路６０１とを有する。そして、回路６０２＿１〜６０２＿Ｎは、各々、トランジスタ６０３＿１〜６０３＿ｋ（ｋは２以上の自然数）という複数のトランジスタを有する。トランジスタ６０３＿１〜６０３＿ｋは、Ｎチャネル型であるものとする。ただし、これに限定されず、トランジスタ６０３＿１〜６０３＿ｋは、Ｐチャネル型とすることが可能であるし、ＣＭＯＳ型のスイッチとすることが可能である。
【０３３６】
信号線駆動回路の接続関係について、回路６０２＿１を例にして説明する。トランジスタ６０３＿１〜６０３＿ｋの第１端子は、配線６０５＿１と接続される。トランジスタ６０３＿１〜６０３＿ｋの第２端子は、各々、配線Ｓ１〜Ｓｋと接続される。トランジスタ６０３＿１〜６０３＿ｋのゲートは、各々、配線６０４＿１〜６０４＿ｋと接続される。例えば、トランジスタ６０３＿１の第１端子は、配線６０５＿１と接続され、トランジスタ６０３＿１の第２端子は、配線Ｓ１と接続され、トランジスタ６０３＿１のゲートは、配線６０４＿１と接続される。
【０３３７】
回路６００は、配線６０４＿１〜６０４＿ｋを介して、信号を回路６０２＿１〜６０２＿Ｎに供給する機能を有し、シフトレジスタ、又はデコーダなどとして機能することが可能である。当該信号は、デジタル信号である場合が多く、選択信号として機能することが可能である。そして、配線６０４＿１〜６０４＿ｋは、信号線として機能することが可能である。
【０３３８】
回路６０１は、信号を回路６０２＿１〜６０２＿Ｎに出力する機能を有し、ビデオ信号生成回路などとして機能することが可能である。例えば、回路６０１は、配線６０５＿１を介して信号を回路６０２＿１に供給する。同時に、配線６０５＿２を介して信号を回路６０２＿２に供給する。当該信号は、アナログ信号である場合が多く、ビデオ信号として機能することが可能である。そして、配線６０５＿１〜６０５＿Ｎは、信号線として機能することが可能である。
【０３３９】
回路６０２＿１〜６０２＿Ｎは、回路６０１の出力信号を、どの配線に出力するのかを選択する機能を有し、セレクタ回路として機能することが可能である。例えば、回路６０２＿１は、回路６０１が配線６０５＿１に出力する信号を、配線Ｓ１〜Ｓｋのうちどの配線に出力するのかを選択する機能を有する。
【０３４０】
トランジスタ６０３＿１〜６０３＿Ｎは、各々、回路６００の出力信号に応じて、配線６０５＿１と、配線Ｓ１〜Ｓｋとの導通状態を制御する機能を有し、スイッチとして機能する。
【０３４１】
次に、図３２（Ａ）の信号線駆動回路の動作について、図３２（Ｂ）のタイミングチャートを参照して説明する。図３２（Ｂ）には、配線６０４＿１に入力される信号６１４＿１、配線６０４＿２に入力される信号６１４＿２、配線６０４＿ｋに入力される信号６１４＿ｋ、配線６０５＿１に入力される信号６１５＿１、及び配線６０５＿２に入力される信号６１５＿２の一例を示す。
【０３４２】
なお、信号線駆動回路の１動作期間は、表示装置における１ゲート選択期間に対応する。１ゲート選択期間とは、ある行に属する画素が選択され、当該画素にビデオ信号を書き込むことが可能な期間のことをいう。
【０３４３】
なお、１ゲート選択期間は、期間Ｔ０、及び期間Ｔ１〜期間Ｔｋに分割される。期間Ｔ０は、選択された行に属する画素にプリチャージ用の電圧を同時に印加するための期間であり、プリチャージ期間として機能することが可能である。期間Ｔ１〜Ｔｋは、各々、選択された行に属する画素にビデオ信号を書き込むための期間であり、書き込み期間として機能することが可能である。
【０３４４】
なお、便宜上、回路６０２＿１の動作を例にして、信号線駆動回路の動作を説明する。
【０３４５】
まず、期間Ｔ０において、回路６００は、配線６０４＿１〜６０４＿ｋにＨレベルの信号を出力する。すると、トランジスタ６０３＿１〜６０３＿ｋがオンするので、配線６０５＿１と、配線Ｓ１〜Ｓｋとが導通状態となる。このとき、回路６０１は、配線６０５＿１にプリチャージ電圧Ｖｐを供給しているので、プリチャージ電圧Ｖｐは、トランジスタ６０３＿１〜６０３＿ｋを介して、配線Ｓ１〜Ｓｋにそれぞれ出力される。そして、プリチャージ電圧Ｖｐは、選択された行に属する画素に書き込まれるので、選択された行に属する画素がプリチャージされる。
【０３４６】
次に、期間Ｔ１において、回路６００は、Ｈレベルの信号を配線６０４＿１に出力する。すると、トランジスタ６０３＿１がオンするので、配線６０５＿１と配線Ｓ１とが導通状態となる。そして、配線６０５＿１と配線Ｓ２〜Ｓｋとが非導通状態となる。このとき、回路６０１は、信号Ｄａｔａ（Ｓ１）を配線６０５＿１に出力しているとすると、信号Ｄａｔａ（Ｓ１）は、トランジスタ６０３＿１を介して、配線Ｓ１に出力される。こうして、信号Ｄａｔａ（Ｓ１）は、配線Ｓ１と接続される画素のうち、選択された行に属する画素に書き込まれる。
【０３４７】
次に、期間Ｔ２において、回路６００は、Ｈレベルの信号を配線６０４＿２に出力する。すると、トランジスタ６０３＿２がオンするので、配線６０５＿２と配線Ｓ２とが導通状態となる。そして、配線６０５＿１と配線Ｓ１とが非導通状態となり、配線６０５＿１と配線Ｓ３〜Ｓｋとが非導通状態のままとなる。このとき、回路６０１は、信号Ｄａｔａ（Ｓ２）を配線６０５＿１に出力しているとすると、信号Ｄａｔａ（Ｓ２）は、トランジスタ６０３＿２を介して、配線Ｓ２に出力される。こうして、信号Ｄａｔａ（Ｓ１）は、配線Ｓ１と接続される画素のうち、選択された行に属する画素に書き込まれる。
【０３４８】
その後、期間Ｔｋまで、回路６００は、配線６０４＿１〜６０４＿ｋにＨレベルの信号を順に出力するので、期間Ｔ１及び期間Ｔ２と同様に、期間Ｔ３から期間Ｔｋまで、回路６００は、配線６０４＿３〜６０４＿ｋにＨレベルの信号を順に出力する。よって、トランジスタ６０３＿３〜６０３＿ｋが順にオンするので、回路６０１から出力される信号は、配線Ｓ３〜Ｓｋに順に出力される。こうして、選択された行に属する画素に、信号を順に書き込むことが可能になる。
【０３４９】
以上、信号線駆動回路の一例について説明した。本実施の形態の信号線駆動回路は、セレクタとして機能する回路を有するので、信号の数、又は配線の数を減らすことができる。又は、画素にビデオ信号を書き込む前（期間Ｔ０）に、プリチャージを行うための電圧を画素に書き込むので、ビデオ信号の書き込み時間を短くすることができる。したがって、表示装置の大型化、表示装置の高精細化を図ることができる。ただし、これに限定されず、期間Ｔ０を省略し、画素にプリチャージしないことが可能である。
【０３５０】
なお、ｋが大きすぎると、画素への書き込み時間が短くなるので、ビデオ信号の画素への書き込みが時間内に終了しない場合がある。したがって、ｋ≦６であることが好ましい。より好ましくはｋ≦３であることが好ましい。さらに好ましくはｋ＝２であることが好ましい。
【０３５１】
特に、画素の色要素がｎ個に分割される場合、ｋ＝ｎとすることが可能である。例えば、画素の色要素が赤（Ｒ）と緑（Ｇ）と青（Ｂ）との三つに分割される場合、ｋ＝３であることが可能である。この場合、１ゲート選択期間は、期間Ｔ０、期間Ｔ１、期間Ｔ２、期間Ｔ３に分割される。そして、期間Ｔ１、期間Ｔ２、期間Ｔ３では、各々、赤（Ｒ）の画素、緑（Ｇ）の画素、青（Ｂ）の画素にビデオ信号を書き込むことが可能である。ただし、これに限定されず、期間Ｔ１、期間Ｔ２、期間Ｔ３の順番は任意に設定することが可能である。
【０３５２】
特に、画素がｎ（ｎは自然数）個のサブ画素（以下サブピクセル、又は副画素ともいう）に分割される場合、ｋ＝ｎとすることが可能である。例えば、画素が２個のサブ画素に分割される場合、ｋ＝２であることが可能である。この場合、１ゲート選択期間は、期間Ｔ０、期間Ｔ１、期間Ｔ２に分割される。そして、期間Ｔ１では、２個のサブ画素の一方にビデオ信号を書き込み、期間Ｔ２では、２個のサブ画素の他方にビデオ信号を書き込むことが可能である。
【０３５３】
なお、回路６００、及び回路６０２＿１〜６０２＿Ｎの駆動周波数は、回路６０１と比較して低い場合が多いので、回路６００、及び回路６０２＿１〜６０２＿Ｎは、画素部と同じ基板に形成することが可能である。こうして、画素部が形成される基板と、外部回路との接続数を減らすことができるので、歩留まりの向上、又は信頼性の向上などを図ることができる。さらに、図３１（Ａ）乃至（Ｅ）のように、走査線駆動回路も画素部と同じ基板に形成されることによって、さらに外部回路との接続数を減らすことができる。
【０３５４】
なお、回路６００として、実施の形態１〜実施の形態４の半導体装置又はシフトレジスタを用いることが可能である。この場合、回路６００が有する全てのトランジスタの極性をＮチャネル型、又はＰチャネル型とすることが可能である。したがって、工程数の削減、歩留まりの向上、又はコストの削減を図ることができる。
【０３５５】
なお、回路６００だけでなく、回路６０２＿１〜６０２＿Ｎが有する全てのトランジスタの極性もＮチャネル型、又はＰチャネル型とすることが可能である。したがって、回路６００、及び回路６０２＿１〜６０２＿Ｎが、画素部と同じ基板に形成される場合、工程数の削減、歩留まりの向上、又はコストの削減を図ることができる。特に、全てのトランジスタの極性をＮチャネル型とすることによって、トランジスタの半導体層として、例えば非晶質半導体、微結晶半導体、有機半導体、又は酸化物半導体などを用いることができる。
【０３５６】
（実施の形態７）
本実施の形態においては、液晶表示装置に適用できる画素の構成及び画素の動作について説明する。
【０３５７】
図３３（Ａ）は、画素の一例を示す。画素３０２０は、トランジスタ３０２１、液晶素子３０２２、及び容量素子３０２３を有する。そして、トランジスタ３０２１の第１端子は、配線３０３１と接続され、トランジスタ３０２１の第２端子は、液晶素子３０２２の一方の電極及び容量素子３０２３の一方の電極と接続され、トランジスタ３０２１のゲートは、配線３０３２と接続される。液晶素子３０２２の他方の電極は、電極３０３４と接続され、容量素子３０２３の他方の電極は、配線３０３３と接続される。
【０３５８】
配線３０３１には、一例として、ビデオ信号が入力されることが可能である。配線３０３２には、一例として、走査信号、選択信号、又はゲート信号が入力されることが可能である。配線３０３３には、一例として、一定の電圧が供給されることが可能である。電極３０３４には、一例として、一定の電圧が供給されることが可能である。ただし、これに限定されず、配線３０３１にはプリチャージ電圧が供給されることによって、ビデオ信号の書き込み時間を短くすることが可能である。又は、配線３０３３には信号が入力されることによって、液晶素子３０２２に印加される電圧を制御することが可能である。又は、電極３０３４に信号が入力されることによって、フレーム反転駆動を実現することが可能である。
【０３５９】
なお、配線３０３１は、信号線、ビデオ信号線、又はソース信号線として機能することが可能である。配線３０３２は、信号線、走査線、又はゲート信号線として機能することが可能である。配線３０３３は、電源線、又は容量線として機能することが可能である。電極３０３４は、共通電極、又は対向電極として機能することが可能である。ただし、これに限定されず、配線３０３１、配線３０３２に、電圧が供給される場合、これらの配線は、電源線として機能することが可能である。又は、配線３０３３に信号が入力される場合、配線３０３３は信号線として機能することが可能である。
【０３６０】
トランジスタ３０２１は、配線３０３１と液晶素子３０２２の一方の電極との導通状態を制御することによって、画素にビデオ信号を書き込むタイミングを制御する機能を有し、スイッチとして機能することが可能である。容量素子３０２３は、液晶素子３０２２の一方の電極と、配線３０３３との間の電位差を保持し、液晶素子３０２２に印加される電圧を一定に保持する機能を有し、保持容量として機能する。ただし、これに限定されない。
【０３６１】
図３３（Ｂ）には、図３３（Ａ）の画素の動作を説明するためのタイミングチャートの一例を示す。図３３（Ｂ）には、信号３０４２＿ｊ（ｊは自然数）、信号３０４２＿ｊ＋１、信号３０４１＿ｉ、信号３０４１＿ｉ＋１、及び電圧３０４３を示す。そして、図３３（Ｂ）には、第ｋ（ｋは自然数）フレームと、第ｋ＋１フレームを示す。なお、信号３０４２＿ｊ、信号３０４２＿ｊ＋１、信号３０４１＿ｉ、信号３０４１＿ｉ＋１、及び電圧３０４３は、各々、ｊ行目の配線３０３２に入力される信号、ｊ＋１行目の配線３０３２に入力される信号、ｉ列目の配線３０３１に入力される信号、ｉ＋１列目の配線３０３１に入力される信号、配線３０３３に供給される電圧の一例である。
【０３６２】
ｊ行ｉ列目に属する画素３０２０の動作について説明する。信号３０４２＿ｊがＨレベルになると、トランジスタ３０２１がオンする。よって、ｉ列目の配線３０３１と液晶素子３０２２の一方の電極とが導通状態となるので、信号３０４１＿ｊがトランジスタ３０２１を介して液晶素子３０２２の一方の電極に入力される。そして、容量素子３０２３は、このときの液晶素子３０２２の一方の電極の電位と、配線３０３３の電位との電位差を保持する。よって、その後、再び信号３０４２＿ｊがＨレベルになるまで、液晶素子３０２２に印加される電圧は一定となる。そして、液晶素子３０２２は、印加される電圧に応じた階調を表現する。
【０３６３】
なお、図３３（Ｂ）には、正極性の信号と負極性の信号とが、１行選択期間毎に交互に配線３０３１に入力される場合の一例を示す。正極性の信号とは、電位が基準の値（例えば電極３０３４の電位）よりも高い信号のことであり、負極性の信号とは、電位が基準の値（例えば電極３０３４の電位）よりも低い信号のことである。ただし、これに限定されず、配線３０３１に入力される信号は、１フレーム期間中、同じ極性であることが可能である。
【０３６４】
なお、図３３（Ｂ）には、信号３０４１＿ｉの極性と信号３０４１＿ｉ＋１の極性とがお互いに異なる場合の一例を示す。ただし、これに限定されず、信号３０４１＿ｉの極性と信号３０４１＿ｉ＋１の極性とは同じであることが可能である。
【０３６５】
なお、図３３（Ｂ）には、信号３０４２＿ｊがＨレベルとなる期間と、信号３０４２＿ｊ＋１がＨレベルになる期間とは、重ならない場合の一例を示した。ただし、これに限定されず、図３３（Ｃ）に示すように、信号３０４２＿ｊがＨレベルとなる期間と、信号３０４２＿ｊ＋１がＨレベルになる期間とは重なることが可能である。この場合、配線３０３１には、１フレーム期間中、同じ極性の信号が供給されることが好ましい。こうすることによって、ｊ行目の画素へ書き込まれる信号３０４１＿ｊを用いて、ｊ＋１行目の画素をプリチャージすることができる。こうして、画素へのビデオ信号の書き込み時間を短くすることができる。よって、表示装置を高精細にすることができる。又は、表示装置の表示部を大きくすることができる。又は、１フレーム期間において、配線３０３１に同じ極性の信号が入力されるので、消費電力を削減することができる。
【０３６６】
なお、図３４（Ａ）の画素構成と、図３３（Ｃ）のタイミングチャートとを組み合わせることによって、ドット反転駆動を実現することができる。図３４（Ａ）の画素構成では、画素３０２０（ｉ、ｊ）は、配線３０３１＿ｉと接続される。一方、画素３０２０（ｉ、ｊ＋１）は、配線３０３１＿ｉ＋１と接続される。つまり、ｉ列目に属する画素は、１行ずつ交互に、配線３０３１＿ｉと、配線３０３１＿ｉ＋１と接続される。こうして、ｉ列目に属する画素は、１行ずつ交互に、正極性の信号と負極性の信号とが書き込まれるので、ドット反転駆動を実現することができる。ただし、これに限定されず、ｉ列目に属する画素は、複数行（例えば２行又は３行）ずつ交互に、配線３０３１＿ｉと、配線３０３１＿ｉ＋１と接続されることが可能である。
【０３６７】
なお、画素構成としては、サブピクセル構造を用いることが可能である。図３４（Ｂ）、及び（Ｃ）には、画素を二つのサブ画素に分割する場合の構成を示す。そして、図３４（Ｂ）には、１Ｓ＋２Ｇ（例えば１サブ画素あたり１つの信号線と、２つの走査線を用いるもの）と呼ばれるサブピクセル構造を示し、図３４（Ｃ）には、２Ｓ＋１Ｇ（例えば１サブ画素あたり２つの信号線と、１つの走査線を用いるもの）と呼ばれるサブピクセル構造を示す。サブ画素３０２０Ａ及びサブ画素３０２０Ｂは、画素３０２０に対応する。トランジスタ３０２１Ａ及びトランジスタ３０２１Ｂは、トランジスタ３０２１に対応する。液晶素子３０２２Ａ及び液晶素子３０２２Ｂは、液晶素子３０２２に対応する。容量素子３０２３Ａ及び容量素子３０２３Ｂは、容量素子３０２３に対応する。配線３０３１Ａ及び配線３０３１Ｂは、配線３０３１に対応する。配線３０３２Ａ及び配線３０３２Ｂは、配線３０３２に対応する。
【０３６８】
ここで、本実施の形態の画素と、実施の形態１〜実施の形態６の半導体装置、シフトレジスタ、表示装置、又は信号線駆動回路とを組み合わせることによって、様々なメリットを得ることができる。例えば、画素として、サブピクセル構造を用いる場合、表示装置を駆動するために必要な信号の数が増えてしまう。このため、ゲート信号線の数、又はソース信号線の数が増えてしまう。この結果、画素部が形成される基板と、外部回路との接続数が大幅に増えてしまう場合がある。しかし、ゲート信号線の数が増えても、実施の形態７に示すように、走査線駆動回路を画素部と同じ基板に形成することが可能である。したって、画素部が形成される基板と、外部回路との接続数を大幅に増やすことなく、サブピクセル構造の画素を用いることができる。又は、ソース信号線の数が増えても、実施の形態６の信号線駆動回路を用いることによって、ソース信号線の数を減らすことができる。したがって、画素部が形成される基板と、外部回路との接続数を大幅に増やすことなく、サブピクセル構造の画素を用いることができる。
【０３６９】
又は、容量線に信号を入力する場合、画素部が形成される基板と、外部回路との接続数が大幅に増えてしまう場合がある。そこで、容量線に、実施の形態１〜実施の形態５の半導体装置又はシフトレジスタを用いて信号を供給することが可能である。そして、実施の形態１〜実施の形態５の半導体装置又はシフトレジスタは、画素部と同じ基板に形成することが可能である。したがって、画素部が形成される基板と、外部回路との接続数を大幅に増やすことなく、容量線に信号を入力することができる。
【０３７０】
又は、交流駆動を用いる場合、画素へのビデオ信号の書き込み時間が短くなってしまう。この結果、画素へのビデオ信号の書き込み時間が足りなくなってしまう場合がある。同様に、サブピクセル構造の画素を用いる場合、画素へのビデオ信号の書き込み時間が短くなる。この結果、画素へのビデオ信号の書き込み時間が足りなくなってしまう場合がある。そこで、実施の形態６の信号線駆動回路を用いて、画素にビデオ信号を書き込むことが可能である。この場合、画素にビデオ信号を書き込む前に、画素にプリチャージ用の電圧を書き込むので、短い時間で画素にビデオ信号を書き込むことができる。又は、図２８（Ｂ）に示すように、ある行が選択される期間と、別の行が選択される期間とを重ねることによって、別の行のビデオ信号をプリチャージ用の電圧として用いることが可能である。
【０３７１】
（実施の形態８）
本実施の形態では、表示装置の一例について、図３５（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）を参照して説明する。なお、ここでは一例として液晶表示装置について説明する。
【０３７２】
図３５（Ａ）は、表示装置の上面図の一例である。基板５３９１に、駆動回路５３９２と画素部５３９３とが形成されている。駆動回路５３９２の一例としては、走査線駆動回路、又は信号線駆動回路などがある。例えば液晶表示装置の場合、画素部５３９３は画素を有し、画素は、駆動回路５３９２の出力信号に応じて液晶素子に印加される電圧が設定される。
【０３７３】
図３５（Ｂ）には、図３５（Ａ）のＡ−Ｂ断面の一例を示す。そして、図３５（Ｂ）には、基板５４００と、基板５４００の上に形成される導電層５４０１と、導電層５４０１を覆うように形成される絶縁層５４０２と、導電層５４０１及び絶縁層５４０２の上に形成される半導体層５４０３ａと、半導体層５４０３ａの上に形成される半導体層５４０３ｂと、半導体層５４０３ｂの上及び絶縁層５４０２の上に形成される導電層５４０４と、絶縁層５４０２の上及び導電層５４０４の上に形成され、開口部を有する絶縁層５４０５と、絶縁層５４０５の上及び絶縁層５４０５の開口部に形成される導電層５４０６と、絶縁層５４０５の上及び導電層５４０６の上に配置される絶縁層５４０８と、絶縁層５４０５の上に形成される液晶層５４０７と、液晶層５４０７の上及び絶縁層５４０８の上に形成される導電層５４０９と、導電層５４０９の上に形成される基板５４１０とを示す。
【０３７４】
導電層５４０１は、ゲート電極として機能することが可能である。絶縁層５４０２は、ゲート絶縁膜として機能することが可能である。導電層５４０４は、配線、トランジスタの電極、又は容量素子の電極などとして機能することが可能である。絶縁層５４０５は、層間膜、又は平坦化膜として機能することが可能である。導電層５４０６は、配線、画素電極、又は反射電極として機能することが可能である。絶縁層５４０８は、シール材として機能することが可能である。導電層５４０９は、対向電極、又は共通電極として機能することが可能である。
【０３７５】
ここで、駆動回路５３９２と、導電層５４０９との間には、寄生容量が生じることがある。この結果、駆動回路５３９２の出力信号又は各ノードの電位に、なまり又は遅延などが生じてしまう。又は、消費電力が大きくなってしまう。しかし、図３５（Ｂ）に示すように、駆動回路５３９２の上に、シール材として機能することが可能な絶縁層５４０８を形成することによって、駆動回路５３９２と、導電層５４０９との間に生じる寄生容量を低減することができる。なぜなら、シール材の誘電率は、液晶層の誘電率よりも低い場合が多いからである。したがって、駆動回路５３９２の出力信号又は各ノードの電位のなまり又は遅延を低減することができる。又は、駆動回路５３９２の消費電力を低減することができる。
【０３７６】
なお、図３５（Ｃ）に示すように、駆動回路５３９２の一部の上に、シール材として機能することが可能な絶縁層５４０８が形成されることが可能である。このような場合でも、駆動回路５３９２と、導電層５４０９との間に生じる寄生容量を低減することができるので、駆動回路５３９２の出力信号又は各ノードの電位のなまり又は遅延を低減することができる。ただし、これに限定されず、駆動回路５３９２の上に、シール材として機能することが可能な絶縁層５４０８が形成されていないことが可能である。
【０３７７】
なお、表示素子は、液晶素子に限定されず、ＥＬ素子、又は電気泳動素子などの様々な表示素子を用いることが可能である。
【０３７８】
以上、本実施の形態では、表示装置の断面構造の一例について説明した。このような構造と、実施の形態１〜実施の形態４の半導体装置又はシフトレジスタとを組み合わせることが可能である。例えば、トランジスタの半導体層として、非晶質半導体、微結晶半導体、有機半導体、又は酸化物半導体などを用いる場合、トランジスタのチャネル幅が大きくなる場合が多い。しかし、本実施の形態のように、駆動回路の寄生容量を小さくできると、トランジスタのチャネル幅を小さくすることができる。よって、レイアウト面積の縮小を図ることができるので、表示装置の額縁を狭くすることができる。又は、表示装置を高精細にすることができる。
【０３７９】
（実施の形態９）
本実施の形態では、トランジスタの構造の一例について図３６（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）を参照して説明する。
【０３８０】
図３６（Ａ）は、表示装置の構造の一例を示す図であり、また、トップゲート型のトランジスタの構造の一例を示す図である。図３６（Ｂ）は、表示装置の構造の一例を示す図であり、また、ボトムゲート型のトランジスタの構造の一例、又は表示装置の構造の一例を示す図である。図３６（Ｃ）は、半導体基板を用いて作製されるトランジスタの構造の一例を示す図である。
【０３８１】
図３６（Ａ）のトランジスタの一例は、絶縁層５２６１を挟んで基板５２６０の上に形成され、領域５２６２ａ、領域５２６２ｂ、領域５２６２ｃ、領域５２６２ｄ、及び５２６２ｅを有する半導体層５２６２と、半導体層５２６２を覆うように形成される絶縁層５２６３と、半導体層５２６２及び絶縁層５２６３の上に形成される導電層５２６４と、絶縁層５２６３及び導電層５２６４の上に形成され、開口部を有する絶縁層５２６５と、絶縁層５２６５の上及び絶縁層５２６５の開口部に形成される導電層５２６６と、を有する。
【０３８２】
図３６（Ｂ）のトランジスタの一例は、基板５３００の上に形成される導電層５３０１と、導電層５３０１を覆うように形成される絶縁層５３０２と、導電層５３０１及び絶縁層５３０２の上に形成される半導体層５３０３ａと、半導体層５３０３ａの上に形成される半導体層５３０３ｂと、半導体層５３０３ｂの上及び絶縁層５３０２の上に形成される導電層５３０４と、絶縁層５３０２の上及び導電層５３０４の上に形成され、開口部を有する絶縁層５３０５と、絶縁層５３０５の上及び絶縁層５３０５の開口部に形成される導電層５３０６と、を有する。
【０３８３】
図３６（Ｃ）のトランジスタの一例は、領域５３５３及び領域５３５５を有する半導体基板５３５２と、半導体基板５３５２の上に形成される絶縁層５３５６と、半導体基板５３５２の上に形成される絶縁層５３５４と、絶縁層５３５６の上に形成される導電層５３５７と、絶縁層５３５４、絶縁層５３５６、及び導電層５３５７の上に形成され、開口部を有する絶縁層５３５８と、絶縁層５３５８の上及び絶縁層５３５８の開口部に形成される導電層５３５９とを有する。こうして、領域５３５０と領域５３５１とに、各々、トランジスタが作製される。
【０３８４】
なお、本実施の形態におけるトランジスタを用いて表示装置を構成する場合、例えば図３６（Ａ）に示すように、導電層５２６６の上及び絶縁層５２６５の上に形成され、開口部を有する絶縁層５２６７と、絶縁層５２６７の上及び絶縁層５２６７の開口部に形成される導電層５２６８と、絶縁層５２６７の上及び導電層５２６８の上に形成され、開口部を有する絶縁層５２６９と、絶縁層５２６９の上及び絶縁層５２６９の開口部に形成される発光層５２７０と、絶縁層５２６９の上及び発光層５２７０の上に形成される導電層５２７１と、を形成することが可能である。
【０３８５】
また、図３６（Ｂ）に示すように、絶縁層５３０５の上及び導電層５３０６の上に配置される液晶層５３０７と、液晶層５３０７の上に形成される導電層５３０８と、を形成することが可能である。
【０３８６】
絶縁層５２６１は、下地膜として機能することが可能である。絶縁層５３５４は、素子間分離層（例えばフィールド酸化膜）として機能する。絶縁層５２６３、絶縁層５３０２、絶縁層５３５６は、ゲート絶縁膜として機能することが可能である。導電層５２６４、導電層５３０１、導電層５３５７は、ゲート電極として機能することが可能である。絶縁層５２６５、絶縁層５２６７、絶縁層５３０５、及び絶縁層５３５８は、層間膜、又は平坦化膜として機能することが可能である。導電層５２６６、導電層５３０４、及び導電層５３５９は、配線、トランジスタの電極、又は容量素子の電極などとして機能することが可能である。導電層５２６８、及び導電層５３０６は、画素電極、又は反射電極などとして機能することが可能である。絶縁層５２６９は、隔壁として機能することが可能である。導電層５２７１、及び導電層５３０８は、対向電極、又は共通電極などとして機能することが可能である。
【０３８７】
基板５２６０、及び基板５３００の一例としては、ガラス基板、石英基板、半導体基板（例えば単結晶基板（例えばシリコン基板）、又は単結晶基板）、ＳＯＩ基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板又は可撓性基板などがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラスなどがある。可撓性基板の一例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチック、又はアクリル等の可撓性を有する合成樹脂などがある。他にも、貼り合わせフィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなど）、繊維状な材料を含む紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、無機蒸着フィルム、紙類等）などがある。
【０３８８】
半導体基板５３５２としては、一例として、ｎ型又はｐ型の導電型を有する単結晶Ｓｉ基板を用いることが可能である。領域５３５３は、一例として、半導体基板５３５２に不純物が添加された領域であり、ウェルとして機能する。例えば、半導体基板５３５２がｐ型の導電型を有する場合、領域５３５３は、ｎ型の導電型を有し、ｎウェルとして機能する。一方で、半導体基板５３５２がｎ型の導電型を有する場合、領域５３５３は、ｐ型の導電型を有し、ｐウェルとして機能する。領域５３５５は、一例として、不純物が半導体基板５３５２に添加された領域であり、ソース領域又はドレイン領域として機能する。なお、半導体基板５３５２に、ＬＤＤ領域を形成することが可能である。
【０３８９】
絶縁層５２６１の一例としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）などの酸素若しくは窒素を有する膜、又はこれらの積層構造などがある。絶縁層５２６１が２層構造で設けられる場合の一例としては、１層目の絶縁層として窒化珪素膜を設け、２層目の絶縁層として酸化珪素膜を設けることが可能である。絶縁層５２６１が３層構造で設けられる場合の一例としては、１層目の絶縁層として酸化珪素膜を設け、２層目の絶縁層として窒化珪素膜を設け、３層目の絶縁層として酸化珪素膜を設けることが可能である。
【０３９０】
半導体層５２６２、半導体層５３０３ａ、及び半導体層５３０３ｂの一例としては、非単結晶半導体（例えば、非晶質（アモルファス）シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコンなど）、単結晶半導体、化合物半導体若しくは酸化物半導体（例えば、ＺｎＯ、ＩｎＧａＺｎＯ、ＳｉＧｅ、ＧａＡｓ、ＩＺＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯ、ＡＺＴＯ、有機半導体、又はカーボンナノチューブなどがある。
【０３９１】
なお、例えば、領域５２６２ａは、不純物が半導体層５２６２に添加されていない真性の状態であり、チャネル領域として機能する。ただし、領域５２６２ａに不純物を添加することが可能であり、領域５２６２ａに添加される不純物は、領域５２６２ｂ、領域５２６２ｃ、領域５２６２ｄ、又は領域５２６２ｅに添加される不純物の濃度よりも低いことが好ましい。領域５２６２ｂ、及び領域５２６２ｄは、領域５２６２ｃ又は領域５２６２ｅよりも低濃度の不純物が添加された領域であり、ＬＤＤ領域として機能する。ただし、領域５２６２ｂ、及び領域５２６２ｄを省略することが可能である。領域５２６２ｃ、及び領域５２６２ｅは、高濃度に不純物が半導体層５２６２に添加された領域であり、ソース領域又はドレイン領域として機能する。
【０３９２】
なお、半導体層５３０３ｂは、不純物元素としてリンなどが添加された半導体層であり、ｎ型の導電型を有する。
【０３９３】
なお、半導体層５３０３ａとして、酸化物半導体、又は化合物半導体が用いられる場合、半導体層５３０３ｂを省略することが可能である。
【０３９４】
絶縁層５２６３、絶縁層５３０２、及び絶縁層５３５６の一例としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）などの酸素若しくは窒素を有する膜、又はこれらの積層構造などがある。
【０３９５】
導電層５２６４、導電層５２６６、導電層５２６８、導電層５２７１、導電層５３０１、導電層５３０４、導電層５３０６、導電層５３０８、導電層５３５７、及び導電層５３５９は、単層構造又は積層構造とすることができ、導電膜を用いて形成される。当該導電膜の一例としては、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、ネオジム（Ｎｄ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、シリコン（Ｓｉ）、鉄（Ｆｅ）、パラジウム（Ｐｄ）、炭素（Ｃ）、スカンジウム（Ｓｃ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、セリウム（Ｃｅ）によって構成される群から選ばれた一つの元素の単体膜、又は、群から選ばれた一つ又は複数の元素を含む化合物などがある。なお、当該単体膜又は化合物は、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）、ヒ素（Ａｓ）、及び／又は、酸素（Ｏ）などを含むことが可能である。当該化合物の一例としては、前述した複数の元素から選ばれた一つ若しくは複数の元素を含む合金（例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫（ＳｎＯ）、酸化錫カドミウム（ＣＴＯ）、アルミニウムネオジム（Ａｌ−Ｎｄ）、アルミニウムタングステン（Ａｌ−Ｗ）、アルミニウムジルコニウム（Ａｌ−Ｚｒ）、アルミニウムチタン（Ａｌ−Ｔｉ）、アルミニウムセリウム（Ａｌ−Ｃｅ）、マグネシウム銀（Ｍｇ−Ａｇ）、モリブデンニオブ（Ｍｏ−Ｎｂ）、モリブデンタングステン（Ｍｏ−Ｗ）、モリブデンタンタル（Ｍｏ−Ｔａ）などの合金材料）、前述した複数の元素から選ばれた一つ若しくは複数の元素と窒素との化合物（例えば、窒化チタン、窒化タンタル、窒化モリブデンなどの窒化膜）、又は、前述した複数の元素から選ばれた一つ若しくは複数の元素とシリコンとの化合物（例えば、タングステンシリサイド、チタンシリサイド、ニッケルシリサイド、アルミニウムシリコン、モリブデンシリコンなどのシリサイド膜）などがある。他にも、例えば、カーボンナノチューブ、有機ナノチューブ、無機ナノチューブ、又は金属ナノチューブなどのナノチューブ材料がある。
【０３９６】
絶縁層５２６５、絶縁層５２６７、絶縁層５２６９、絶縁層５３０５、及び絶縁層５３５８の一例としては、単層構造の絶縁層、又はこれらの積層構造などがある。当該絶縁層の一例としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、若しくは酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の酸素若しくは窒素を含む膜、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、又は、シロキサン樹脂、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、若しくはアクリル等の有機材料などがある。
【０３９７】
発光層５２７０の一例としては、有機ＥＬ素子、又は無機ＥＬ素子などがある。有機ＥＬ素子の一例としては、正孔注入材料からなる正孔注入層、正孔輸送材料からなる正孔輸送層、発光材料からなる発光層、電子輸送材料からなる電子輸送層、電子注入材料からなる電子注入層など、若しくはこれらの材料のうち複数の材料を混合した層の単層構造、若しくはこれらの積層構造などがある。
【０３９８】
液晶層５３０７の一例、液晶層５３０７に適用可能な液晶材料の一例、又は液晶層５３０７を含む液晶素子に適用可能な液晶モードの一例としては、ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶、ディスコチック液晶、サーモトロピック液晶、リオトロピックライオトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）、強誘電液晶、反強誘電液晶、主鎖型液晶、側鎖型高分子液晶、プラズマアドレス液晶（ＰＡＬＣ）、バナナ型液晶、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｕｐｅｒ  Ｖｉｅｗ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ゲストホストモード、ブルー相（Ｂｌｕｅ  Ｐｈａｓｅ）モードなどがある。
【０３９９】
なお、絶縁層５３０５の上及び導電層５３０６の上には、配向膜として機能する絶縁層、突起部として機能する絶縁層などを形成することが可能である。
【０４００】
なお、導電層５３０８の上には、カラーフィルタ、ブラックマトリクス、又は突起部として機能する絶縁層などを形成することが可能である。導電層５３０８の下には、配向膜として機能する絶縁層を形成することが可能である。
【０４０１】
本実施の形態のトランジスタは、実施の形態１〜実施の形態８に適用することが可能である。特に、図３６（Ｂ）において、半導体層として、非晶質半導体、微結晶半導体、有機半導体、又は酸化物半導体などを用いる場合、トランジスタが劣化してしまう場合がある。よって、本実施の形態のトランジスタを半導体装置、シフトレジスタ、又は表示装置に用いると、これらの寿命が短くなってしまう。しかし、実施の形態１〜実施の形態８の半導体装置、シフトレジスタ、又は表示装置では、トランジスタの劣化を抑制することができる。したがって、本実施の形態のトランジスタを実施の形態１〜実施の形態８の半導体装置、シフトレジスタ、又は表示装置に適用することによって、これらの寿命を長くすることができる。
【０４０２】
（実施の形態１０）
本実施の形態では、トランジスタ、及び容量素子の作製工程の一例を示す。特に、半導体層として、酸化物半導体を用いる場合の作製工程について説明する。
【０４０３】
図３７（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、トランジスタ、及び容量素子の作製工程の一例について説明する。図３７（Ａ）〜（Ｃ）には、トランジスタ５４４１、及び容量素子５４４２の作製工程の一例である。トランジスタ５４４１は、逆スタガ型薄膜トランジスタの一例であり、酸化物半導体層上にソース電極又はドレイン電極を介して配線が設けられているトランジスタの例である。
【０４０４】
まず、基板５４２０上に、スパッタリング法により第１導電層を全面に形成する。次に、第１フォトマスクを用いたフォトリソグラフィ工程により形成したレジストマスクを用いて、選択的に第１導電層のエッチングを行い、導電層５４２１、及び導電層５４２２を形成する。導電層５４２１は、ゲート電極として機能することが可能であり、導電層５４２２は、容量素子の一方の電極として機能することが可能である。ただし、これに限定されず、導電層５４２１、及び導電層５４２２は、配線、ゲート電極、又は容量素子の電極として機能する部分を有することが可能である。この後、レジストマスクを除去する。
【０４０５】
次に、絶縁層５４２３をプラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法を用いて全面に形成する。絶縁層５４２３は、ゲート絶縁層として機能することが可能であり、導電層５４２１、及び導電層５４２２を覆うように形成される。なお、絶縁層５４２３の膜厚は、５０ｎｍ〜２５０ｎｍである場合が多い。
【０４０６】
次に、第２フォトマスクを用いたフォトリソグラフィ工程により形成したレジストマスクを用いて、絶縁層５４２３を選択的にエッチングして導電層５４２１に達するコンタクトホール５４２４を形成する。この後、レジストマスクを除去する。ただし、これに限定されず、コンタクトホール５４２４を省略することが可能である。又は、酸化物半導体層の形成後に、コンタクトホール５４２４を形成することが可能である。ここまでの段階での断面図が図３７（Ａ）に相当する。
【０４０７】
次に、酸化物半導体層をスパッタリング法により全面に形成する。ただし、これに限定されず、酸化物半導体層をスパッタリング法により形成し、さらにその上にバッファ層（例えばｎ＋層）を形成することが可能である。なお、酸化物半導体層の膜厚は、５ｎｍ〜２００ｎｍである場合が多い。
【０４０８】
次に、第３フォトマスクを用いたフォトリソグラフィ工程により形成したレジストマスクを用いて、選択的に酸化物半導体層のエッチングを行う。この後、レジストマスクを除去する。
【０４０９】
次に、スパッタリング法により第２導電層を全面に形成する。次に、第４フォトマスクを用いたフォトリソグラフィ工程により形成したレジストマスクを用いて選択的に第２導電層のエッチングを行い、導電層５４２９、導電層５４３０、及び導電層５４３１を形成する。導電層５４２９は、コンタクトホール５４２４を介して導電層５４２１と接続される。導電層５４２９、及び導電層５４３０は、ソース電極又はドレイン電極として機能することが可能であり、導電層５４３１は、容量素子の他方の電極として機能することが可能である。ただし、これに限定されず、導電層５４２９、導電層５４３０、及び導電層５４３１は、配線、ソース若しくはドレイン電極、又は容量素子の電極として機能する部分を含むことが可能である。
【０４１０】
なお、この後、熱処理（例えば２００℃〜６００℃の）を行う場合、この熱処理に耐えられる耐熱性を第２導電層に持たせることが好ましい。よって、第２導電層は、Ａｌと、耐熱性の高い導電性材料（例えば、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｓｃ、Ｚｒ、Ｃｅなどの元素、これらの元素を組み合わせた合金、又は、これらの元素を成分とする窒化物など）とを組み合わせた材料であることが好ましい。ただし、これに限定されず、第２導電層を積層構造にすることによって、第２導電層に高い耐熱性を持たせることができる。例えば、Ａｌの上下に、Ｔｉ、又はＭｏなどの耐熱性の高い導電性材料を設けることが可能である。
【０４１１】
なお、第２導電層のエッチングの際に、さらに、酸化物半導体層の一部をエッチングして、酸化物半導体層５４２５を形成する。このエッチングによって、導電層５４２１と重なる部分の酸化物半導体層５４２５、又は、上方に第２の導電層が形成されていない部分の酸化物半導体層５４２５は、削れられるので、薄くなる場合が多い。ただし、これに限定されず、酸化物半導体層５４２５は、エッチングされないことが可能である。ただし、酸化物半導体層５４２５の上にｎ＋層が形成される場合は、酸化物半導体層５４２５はエッチングされる場合が多い。この後、レジストマスクを除去する。このエッチングが終了した段階でトランジスタ５４４１と容量素子５４４２とが完成する。ここまでの段階での断面図が図３７（Ｂ）に相当する。
【０４１２】
次に、大気雰囲気下又は窒素雰囲気下で２００℃〜６００℃の加熱処理を行う。この熱処理により酸化物半導体層５４２５の原子レベルの再配列が行われる。このように、熱処理（光アニールも含む）によりキャリアの移動を阻害する歪が解放される。なお、この加熱処理を行うタイミングは限定されず、酸化物半導体層の形成後であれば、様々なタイミングで行うことが可能である。
【０４１３】
次に、絶縁層５４３２を全面に形成する。絶縁層５４３２は、単層構造であることが可能であるし、積層構造であることが可能である。例えば、絶縁層５４３２として有機絶縁層を用いる場合、有機絶縁層の材料である組成物を塗布し、大気雰囲気下又は窒素雰囲気下で２００℃〜６００℃の加熱処理を行って、有機絶縁層を形成する。このように、酸化物半導体層５４２５に接する有機絶縁層を形成することにより、信頼性の高い薄膜トランジスタを作製することができる。なお、絶縁層５４３２として有機絶縁層を用いる場合、有機絶縁層の下に、窒化珪素膜、又は酸化珪素膜を設けることが可能である。
【０４１４】
なお、図３７（Ｃ）においては、非感光性樹脂を用いて絶縁層５４３２を形成した形態を示すため、コンタクトホールが形成される領域の断面において、絶縁層５４３２の端部が角張っている。しかしながら、感光性樹脂を用いて絶縁層５４３２を形成すると、コンタクトホールが形成される領域の断面において、絶縁層５４３２の端部を湾曲させることが可能になる。この結果、後に形成される第３導電層又は画素電極の被覆率が向上する。
【０４１５】
なお、組成物を塗布する代わりに、その材料に応じて、ディップ法、スプレー塗布法、インクジェット法、印刷法、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、又はナイフコーター等を用いることが可能である。
【０４１６】
なお、酸化物半導体層を形成した後の加熱処理をせず、有機絶縁層の材料である組成物の加熱処理時に、酸化物半導体層５４２５の加熱処理を兼ねることが可能である。
【０４１７】
なお、絶縁層５４３２の膜厚は、２００ｎｍ〜５μｍ、好ましくは３００ｎｍ〜１μｍとすることが可能である。
【０４１８】
次に、第３導電層を全面に形成する。次に、第５フォトマスクを用いたフォトリソグラフィ工程により形成したレジストマスクを用いて第３導電層を選択的にエッチングして、導電層５４３３、及び導電層５４３４を形成する。ここまでの段階での断面図が図３７（Ｃ）に相当する。導電層５４３３、及び導電層５４３４は、配線、画素電極、反射電極、透光性電極、又は容量素子の電極として機能することが可能である。特に、導電層５４３４は、導電層５４２２と接続されるので、容量素子５４４２の電極として機能することが可能である。ただし、これに限定されず、第１導電層を用いて形成された導電層と第２導電層を用いて形成された導電層とを接続する機能を有することが可能である。例えば、導電層５４３３と導電層５４３４とを接続することによって、導電層５４２２と導電層５４３０とを第３導電層（導電層５４３３及び導電層５４３４）を介して接続されることが可能になる。
【０４１９】
なお、容量素子５４４２は、導電層５４２２と導電層５４３４とによって、導電層５４３１が挟まれる構造になるので、容量素子５４４２の容量値を大きくすることができる。ただし、これに限定されず、導電層５４２２と導電層５４３４との一方を省略することが可能である。
【０４２０】
なお、レジストマスクをウェットエッチングで除去した後、大気雰囲気下又は窒素雰囲気下で２００℃〜６００℃の加熱処理を行うことが可能である。
【０４２１】
以上の工程により、トランジスタ５４４１と容量素子５４４２とを作製することができる。
【０４２２】
なお、図３７（Ｄ）に示すように、酸化物半導体層５４２５の上に絶縁層５４３５を形成することが可能である。絶縁層５４３５は、第２導電層がパターニングされる場合に、酸化物半導体層５４２５が削られることを防止する機能を有し、ストップ膜として機能する。よって、酸化物半導体層５４２５の膜厚を薄くすることができるので、トランジスタの駆動電圧の低減、オフ電流の低減、ドレイン電流のオンオフ比の向上、又はＳ値の改善などを図ることができる。なお、絶縁層５４３５は、酸化物半導体層と絶縁層とを連続して全面に形成し、その後、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィ工程により形成したレジストマスクを用いて選択的に当該絶縁層をパターニングすることによって、形成されることができる。その後、第２導電層を全面に形成し、第２導電層と同時に酸化物半導体層をパターニングする。つまり、同じマスク（レチクル）を用いて、酸化物半導体層と第２導電層とをパターニングすることが可能になる。この場合、第２導電層の下には、必ず酸化物半導体が形成されることになる。こうして、工程数を増やすことなく、絶縁層５４３５を形成することができる。このような製造プロセスでは、第２導電層の下に酸化物半導体層が形成される場合が多い。ただし、これに限定されず、酸化物半導体層をパターニングした後に、絶縁層を全面に形成し、当該絶縁層をパターニングすることによって、絶縁層５４３５を形成することが可能である。
【０４２３】
なお、図３７（Ｄ）において、容量素子５４４２は、導電層５４２２と導電層５４３１とによって、絶縁層５４２３と酸化物半導体層５４３６とが挟まれる構造である。ただし、酸化物半導体層５４３６を省略することが可能である。そして、導電層５４３０と導電層５４３１とは、第３導電層をパターニングして形成される導電層５４３７を介して接続されている。このような構造は、一例として、液晶表示装置の画素に用いられることが可能である。例えば、トランジスタ５４４１はスイッチングトランジスタとして機能し、容量素子５４４２は保持容量として機能することが可能である。そして、導電層５４２１、導電層５４２２、導電層５４２９、導電層５４３７は、各々、ゲート線、容量線、ソース線、画素電極として機能することが可能である。ただし、これに限定されない。なお、図３７（Ｄ）と同様に、図３７（Ｃ）においても、導電層５４３０と導電層５４３１とを第３導電層を介して接続することが可能である。
【０４２４】
なお、図３７（Ｅ）に示すように、第２導電層をパターニングした後に、酸化物半導体層５４２５を形成することが可能である。こうすることによって、第２導電層がパターニングされる場合、酸化物半導体層５４２５は形成されていないので、酸化物半導体層５４２５が削られることがない。よって、酸化物半導体層５４２５の膜厚を薄くすることができるので、トランジスタの駆動電圧の低減、オフ電流の低減、ドレイン電流のオンオフ比の向上、又はＳ値の改善などを図ることができる。なお、酸化物半導体層５４２５は、第２導電層がパターニングされる後に、酸化物半導体層５４２５が全面に形成され、その後フォトマスクを用いたフォトリソグラフィ工程により形成したレジストマスクを用いて選択的に酸化物半導体層５４２５をパターニングすることによって形成されることができる。
【０４２５】
なお、図３７（Ｅ）において、容量素子５４４２は、導電層５４２２と、第３導電層をパターニングして形成される導電層５４３９とによって、絶縁層５４２３と絶縁層５４３２とが挟まれる構造である。そして、導電層５４２２と導電層５４３０とは、第３導電層をパターニングして形成される導電層５４３８を介して接続される。さらに、導電層５４３９は、第２導電層をパターニングして形成される導電層５４４０と接続される。なお、図３７（Ｅ）と同様に、図３７（Ｃ）及び（Ｄ）においても、導電層５４３０と導電層５４２２とは、導電層５４３８を介して接続されることが可能である。
【０４２６】
なお、酸化物半導体層（又はチャネル層）の膜厚を、トランジスタがオフの場合の空乏層の厚さ以下にすることによって、完全空乏化状態を作り出すことが可能になる。こうして、オフ電流を低減することができる。これを実現するために、酸化物半導体層５４２５の膜厚は、２０ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは１０ｎｍ以下である。さらに好ましくは６ｎｍ以下であることが好ましい。
【０４２７】
なお、トランジスタの動作電圧の低減、オフ電流の低減、ドレイン電流のオンオフ比の向上、Ｓ値の改善などを図るために、酸化物半導体層の膜厚は、トランジスタを構成する層の中で、一番薄いことが好ましい。例えば、酸化物半導体層の膜厚は、絶縁層５４２３よりも薄いことが好ましい。より好ましくは、酸化物半導体層の膜厚は、絶縁層５４２３の１／２以下であることが好ましい。より好ましくは、１／５以下であることが好ましい。さらに好ましくは、１／１０以下であることが好ましい。ただし、これに限定されず、信頼性を向上させるために、酸化物半導体層の膜厚は、絶縁層５４２３よりも厚いことが可能である。特に、図３７（Ｃ）のように、酸化物半導体層が削られる場合には、酸化物半導体層の膜厚は厚いほうが好ましいので、酸化物半導体層の膜厚は、絶縁層５４２３よりも厚いことが可能である。
【０４２８】
なお、トランジスタの絶縁耐圧を高くするために、絶縁層５４２３の膜厚は、第１導電層の膜厚よりも厚いことが好ましい。より好ましくは、絶縁層５４２３の膜厚は、第１導電層の５／４以上であることが好ましい。さらに好ましくは、４／３以上であることが好ましい。ただし、これに限定されず、トランジスタの移動度を高くするために、絶縁層５４２３の膜圧は、第１導電層よりも薄いことが可能である。
【０４２９】
なお、本実施の形態の基板、絶縁層、導電層、及び半導体層としては、他の実施の形態に述べる材料、又は本明細書において述べる材料と同様なものを用いることが可能である。
【０４３０】
本実施の形態のトランジスタを実施の形態１〜実施の形態８の半導体装置、シフトレジスタ、又は表示装置に用いることによって、表示部を大きくすることができる。又は、表示部を高精細にすることができる。
【０４３１】
（実施の形態１１）
本実施の形態では、シフトレジスタのレイアウト図（以下、上面図ともいう）について説明する。本実施の形態では、一例として、実施の形態４に述べるシフトレジスタのレイアウト図について説明する。なお、本実施の形態において説明する内容は、実施の形態４に述べるシフトレジスタの他にも、実施の形態１〜実施の形態７の半導体装置、シフトレジスタ、又は表示装置に適用することが可能である。なお、本実施の形態のレイアウト図は一例であって、これに限定されるものではないことを付記する。
【０４３２】
本実施の形態のレイアウト図について、図３８を参照して説明する。図３８には、一例として、図５（Ａ）のレイアウト図を示す。なお、図３８の右部に示すハッチングパターンは、それぞれのハッチングパターンに付されている符号の構成要素のハッチングパターンを示すものである。
【０４３３】
図３８に示すトランジスタ、又は配線などは、導電層７０１、半導体層７０２、導電層７０３、導電層７０４、及びコンタクトホール７０５によって構成される。ただし、これに限定されず、別の導電層、絶縁膜、又は別のコンタクトホールを形成することが可能である。例えば、導電層７０１と導電層７０３とを接続するためのコンタクトホールを追加することが可能である。
【０４３４】
導電層７０１は、ゲート電極、又は配線として機能する部分を含むことが可能である。半導体層７０２は、トランジスタの半導体層として機能する部分を含むことが可能である。導電層７０３は、配線、ソース電極、又はドレイン電極として機能する部分を含むことが可能である。導電層７０４は、透光性を有する電極、画素電極、又は配線として機能する部分を含むことが可能である。コンタクトホール７０５は、導電層７０１と導電層７０４とを接続する機能、又は導電層７０３と導電層７０４とを接続する機能を有する。
【０４３５】
本実施の形態では、トランジスタ１０１＿１、トランジスタ１０１＿２、トランジスタ２０１＿１、及び／又は、トランジスタ２０２＿２において、第２端子としての機能を有する導電層７０３と、導電層７０１とが重なる面積は、第１端子としての機能を有する導電層７０３と、導電層７０１とが重なる面積よりも小さいことが好ましい。こうすることによって、第２端子への電界の集中を抑制することができるので、トランジスタの劣化、又はトランジスタの破壊を抑制することができる。ただし、これに限定されず第２端子としての機能を有する導電層７０３と、導電層７０１とが重なる面積は、第１端子としての機能を有する導電層７０３と、導電層７０１とが重なる面積よりも大きいことが可能である。
【０４３６】
なお、導電層７０１と導電層７０３とが重なる部分には、半導体層７０２を形成することが可能である。こうすることによって、導電層７０１と導電層７０３との間の寄生容量を小さくすることができるので、ノイズの低減を図ることができる。同様の理由で、導電層７０３と導電層７０４とが重なる部分には、半導体層７０２を形成することが可能である。
【０４３７】
なお、導電層７０１の一部の上に導電層７０４を形成し、当該導電層７０１は、コンタクトホール７０５を介して導電層７０４と接続されることが可能である。こうすることによって、配線抵抗を下げることができる。又は、導電層７０１の一部の上に導電層７０３、及び導電層７０４を形成し、当該導電層７０１は、コンタクトホール７０５を介して当該導電層７０４と接続され、当該導電層７０３は、別のコンタクトホール７０５を介して当該導電層７０４と接続されることが可能である。こうすることによって、配線抵抗を下げることができる。
【０４３８】
なお、導電層７０３の一部の上に導電層７０４を形成し、当該導電層７０３は、コンタクトホール７０５を介して導電層７０４と接続されることが可能である。こうすることによって、配線抵抗を下げることができる。
【０４３９】
なお、導電層７０４の一部の下に導電層７０１、又は導電層７０３を形成し、当該導電層７０４は、コンタクトホール７０５を介して、当該導電層７０１、又は当該導電層７０３と接続されることが可能である。こうすることによって、配線抵抗を下げることができる。
【０４４０】
なお、すでに述べたように、トランジスタ１０１＿１のゲートと第１端子との間の寄生容量よりも、トランジスタ１０１＿１のゲートと第２端子との間の寄生容量を大きくすることが可能である。図３８に示すように、トランジスタ１０１＿１の第１端子として機能することが可能な導電層７０３の幅を幅７３１と示し、トランジスタ１０１＿１の第２端子として機能することが可能な導電層７０３の幅を幅７３２と示す。そして、幅７３１は、幅７３２よりも大きいことが可能である。こうすることによって、トランジスタ１０１＿１のゲートと第１端子との間の寄生容量よりも、トランジスタ１０１＿１のゲートと第２端子との間の寄生容量を大きくすることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０４４１】
なお、すでに述べたように、トランジスタ１０１＿２のゲートと第１端子との間の寄生容量よりも、トランジスタ１０１＿２のゲートと第２端子との間の寄生容量を大きくすることが可能である。図３８に示すように、トランジスタ１０１＿２の第１端子として機能することが可能な導電層７０３の幅を幅７４１と示し、トランジスタ１０１＿２の第２端子として機能することが可能な導電層７０３の幅を幅７４２と示す。そして、幅７４１は、幅７４２よりも大きいことが可能である。こうすることによって、トランジスタ１０１＿２のゲートと第１端子との間の寄生容量よりも、トランジスタ１０１＿２のゲートと第２端子との間の寄生容量を大きくすることが可能である。ただし、これに限定されない。
【０４４２】
（実施の形態１２）
本実施の形態においては、電子機器の例について説明する。
【０４４３】
図３９（Ａ）乃至図３９（Ｈ）、図４０（Ａ）乃至図４０（Ｄ）は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体５０００、表示部５００１、スピーカ５００３、ＬＥＤランプ５００４、操作キー５００５（表示装置の動作を制御する操作スイッチ、又は電源スイッチを含む）、接続端子５００６、センサ５００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン５００８、等を有することができる。
【０４４４】
図３９（Ａ）はモバイルコンピュータであり、上述したものの他に、スイッチ５００９、赤外線ポート５０１０、等を有することができる。図３９（Ｂ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（たとえば、ＤＶＤ再生装置）であり、上述したものの他に、第２表示部５００２、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図３９（Ｃ）はゴーグル型ディスプレイであり、上述したものの他に、第２表示部５００２、支持部５０１２、イヤホン５０１３、等を有することができる。図３９（Ｄ）は携帯型遊技機であり、上述したものの他に、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図３９（Ｅ）はプロジェクタであり、上述したものの他に、光源５０３３、投射レンズ５０３４、等を有することができる。図３９（Ｆ）は携帯型遊技機であり、上述したものの他に、第２表示部５００２、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図３９（Ｇ）はテレビ受像器であり、上述したものの他に、チューナ、画像処理部、等を有することができる。図３９（Ｈ）は持ち運び型テレビ受像器であり、上述したものの他に、信号の送受信が可能な充電器５０１７、等を有することができる。図４０（Ａ）はディスプレイであり、上述したものの他に、支持台５０１８、等を有することができる。図４０（Ｂ）はカメラであり、上述したものの他に、外部接続ポート５０１９、シャッターボタン５０１５、受像部５０１６、等を有することができる。図４０（Ｃ）はコンピュータであり、上述したものの他に、ポインティングデバイス５０２０、外部接続ポート５０１９、リーダ／ライタ５０２１、等を有することができる。図４０（Ｄ）は携帯電話機であり、上述したものの他に、アンテナ５０１４、携帯電話・移動端末向けの１セグメント部分受信サービス用チューナ、等を有することができる。
【０４４５】
図３９（Ａ）乃至図３９（Ｈ）、図４０（Ａ）乃至図４０（Ｄ）に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、一つの表示部を主として画像情報を表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を表示する機能、又は、複数の表示部に視差を考慮した画像を表示することで立体的な画像を表示する機能、等を有することができる。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を自動又は手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体（外部又はカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図３９（Ａ）乃至図３９（Ｈ）、図４０（Ａ）乃至図４０（Ｄ）に示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０４４６】
本実施の形態において述べた電子機器は、何らかの情報を表示するための表示部を有することを特徴とする。本実施の形態の電子機器と、実施の形態１〜実施の形態９の半導体装置、シフトレジスタ、又は表示装置とを組み合わせることによって、信頼性の向上、歩留まりの向上、コストの削減、表示部の大型化、表示部の高精細化などを図ることができる。
【０４４７】
次に、半導体装置の応用例を説明する。
【０４４８】
図４０（Ｅ）に、半導体装置を、建造物と一体にして設けた例について示す。図４０（Ｅ）は、筐体５０２２、表示部５０２３、操作部であるリモコン装置５０２４、スピーカ５０２５等を含む。半導体装置は、壁かけ型として建物と一体となっており、設置するスペースを広く必要とすることなく設置可能である。
【０４４９】
図４０（Ｆ）に、建造物内に半導体装置を、建造物と一体にして設けた別の例について示す。表示パネル５０２６は、ユニットバス５０２７と一体に取り付けられており、入浴者は表示パネル５０２６の視聴が可能になる。
【０４５０】
なお、本実施の形態において、建造物として壁、ユニットバスを例としたが、本実施の形態はこれに限定されず、様々な建造物に半導体装置を設置することができる。
【０４５１】
次に、半導体装置を、移動体と一体にして設けた例について示す。
【０４５２】
図４０（Ｇ）は、半導体装置を、自動車に設けた例について示した図である。表示パネル５０２８は、自動車の車体５０２９に取り付けられており、車体の動作又は車体内外から入力される情報をオンデマンドに表示することができる。なお、ナビゲーション機能を有していてもよい。
【０４５３】
図４０（Ｈ）は、半導体装置を、旅客用飛行機と一体にして設けた例について示した図である。図４０（Ｈ）は、旅客用飛行機の座席上部の天井５０３０に表示パネル５０３１を設けたときの、使用時の形状について示した図である。表示パネル５０３１は、天井５０３０とヒンジ部５０３２を介して一体に取り付けられており、ヒンジ部５０３２の伸縮により乗客は表示パネル５０３１の視聴が可能になる。表示パネル５０３１は乗客が操作することで情報を表示する機能を有する。
【０４５４】
なお、本実施の形態において、移動体としては自動車車体、飛行機機体について例示したがこれに限定されず、自動二輪車、自動四輪車（自動車、バス等を含む）、電車（モノレール、鉄道等を含む）、船舶等、様々なものに設置することができる。
【符号の説明】
【０４５５】
１０    回路
１１＿１    スイッチ
１１＿２    スイッチ
１１    スイッチ
２１    経路
１００    回路
１０１    トランジスタ
１０１ｐ    トランジスタ
１０１ａ    ダイオード
１０２    トランジスタ
１０２ｐ    トランジスタ
１１１    配線
１１２    配線
１１１Ａ    配線
１１２Ａ    配線
１１２Ｂ    配線
１１４Ａ    配線
１１４Ｂ    配線
１１７Ａ    配線
１１７Ｂ    配線
１１７Ｃ    配線
１１７Ｄ    配線
１１７Ｅ    配線
１１７Ｆ    配線
１１７Ｇ    配線
１１７Ｈ    配線
１１７Ｉ    配線
１１７Ｊ    配線
１１７Ｋ    配線
３０１ａ    ダイオード
３０１ｐ    トランジスタ
３０２０    画素
３０２１    トランジスタ
３０２２    液晶素子
３０２３    容量素子
３０２ａ    ダイオード
３０２ｐ    トランジスタ
１１１    配線
１１２    配線
１１３    配線
１１４    配線
１１５    配線
１１６    配線
１１７    配線
１１８    配線
１２０    回路
１２１    容量素子
１２２    トランジスタ
２００    回路
２０１    トランジスタ
２０２    トランジスタ
２０３    トランジスタ
２１１    配線
３００    回路
３０１    トランジスタ
３０２    トランジスタ
３０３    トランジスタ
３０３ａ    ダイオード
３０３ｐ    トランジスタ
３０４    トランジスタ
３０４ａ    ダイオード
３０４ｐ    トランジスタ
３１０    回路
３１１    トランジスタ
３１２    トランジスタ
３１３    トランジスタ
３１４    トランジスタ
３１５    容量素子
３１６    トランジスタ
３２０    回路
３２１    トランジスタ
３２２    トランジスタ
３２３    トランジスタ
３２４    トランジスタ
３２５    容量素子
３２６    トランジスタ
３３０    回路
３３１    トランジスタ
３３２    トランジスタ
３３３    トランジスタ
３３４    トランジスタ
３３５    トランジスタ
３３６    トランジスタ
３４２    トランジスタ
３４４    トランジスタ
５００    シフトレジスタ
５０１    フリップフロップ
５１１    配線
５１２    配線
５１３    配線
５１４    配線
５１５    配線
５１６    配線
５１７    配線
５１８    配線
５２０    回路
５２１    回路
５２２    回路
６００    回路
６０１    回路
６０２    回路
６０３    トランジスタ
６０４    配線
６０５    配線
６１４    信号
６１５    信号
７０１    導電層
７０２    半導体層
７０３    導電層
７０４    導電層
７０５    コンタクトホール
７３１    幅
７３２    幅
７４１    幅
７４２    幅
３０３１    配線
３０３２    配線
３０３３    配線
３０３４    電極
３０４１    信号
３０４２    信号
３０４３    電圧
５０００    筐体
５００１    表示部
５００２    表示部
５００３    スピーカ
５００４    ＬＥＤランプ
５００５    操作キー
５００６    接続端子
５００７    センサ
５００８    マイクロフォン
５００９    スイッチ
５０１０    赤外線ポート
５０１１    記録媒体読込部
５０１２    支持部
５０１３    イヤホン
５０１４    アンテナ
５０１５    シャッターボタン
５０１６    受像部
５０１７    充電器
５０１８    支持台
５０１９    外部接続ポート
５０２０    ポインティングデバイス
５０２１    リーダ／ライタ
５０２２    筐体
５０２３    表示部
５０２４    リモコン装置
５０２５    スピーカ
５０２６    表示パネル
５０２７    ユニットバス
５０２８    表示パネル
５０２９    車体
５０３０    天井
５０３１    表示パネル
５０３２    ヒンジ部
５０３３    光源
５０３４    投射レンズ
５２６０    基板
５２６１    絶縁層
５２６２    半導体層
５２６３    絶縁層
５２６４    導電層
５２６５    絶縁層
５２６６    導電層
５２６７    絶縁層
５２６８    導電層
５２６９    絶縁層
５２７０    発光層
５２７１    導電層
５２７３    絶縁層
５３００    基板
５３０１    導電層
５３０２    絶縁層
５３０４    導電層
５３０５    絶縁層
５３０６    導電層
５３０７    液晶層
５３０８    導電層
５３５０    領域
５３５１    領域
５３５２    半導体基板
５３５３    領域
５３５４    絶縁層
５３５５    領域
５３５６    絶縁層
５３５７    導電層
５３５８    絶縁層
５３５９    導電層
５３６０    ビデオ信号
５３６１    回路
５３６２    回路
５３６３    回路
５３６４    画素部
５３６５    回路
５３６６    照明装置
５３６７    画素
５３７１    配線
５３７２    配線
５３７３    配線
５３８０    基板
５３８１    入力端子
５３９１    基板
５３９２    駆動回路
５３９３    画素部
５４００    基板
５４０１    導電層
５４０２    絶縁層
５４０４    導電層
５４０５    絶縁層
５４０６    導電層
５４０７    液晶層
５４０８    絶縁層
５４０９    導電層
５４１０    基板
５４２０    基板
５４２１    導電層
５４２２    導電層
５４２３    絶縁層
５４２４    コンタクトホール
５４２５    酸化物半導体層
５４２９    導電層
５４３０    導電層
５４３１    導電層
５４３２    絶縁層
５４３３    導電層
５４３４    導電層
５４３５    絶縁層
５４３６    酸化物半導体層
５４３７    導電層
５４３８    導電層
５４３９    導電層
５４４０    導電層
５４４１    トランジスタ
５４４２    容量素子
３０２０Ａ    サブ画素
３０２０Ｂ    サブ画素
３０２１Ａ    トランジスタ
３０２１Ｂ    トランジスタ
３０２２Ａ    液晶素子
３０２２Ｂ    液晶素子
３０２３Ａ    容量素子
３０２３Ｂ    容量素子
３０３１Ａ    配線
３０３１Ｂ    配線
３０３２Ａ    配線
３０３２Ｂ    配線
５２６２ａ    領域
５２６２ｂ    領域
５２６２ｃ    領域
５２６２ｄ    領域
５２６２ｅ    領域
５３０３ａ    半導体層
５３０３ｂ    半導体層
５３６１ａ    回路
５３６１ｂ    回路
５３６２ａ    回路
５３６２ｂ    回路
５４０３ａ    半導体層
５４０３ｂ    半導体層
【図１】
2010250305.tif 000003
【図２】
2010250305.tif 000004
【図３】
2010250305.tif 000005
【図４】
2010250305.tif 000006
【図５】
2010250305.tif 000007
【図６】
2010250305.tif 000008
【図７】
2010250305.tif 000009
【図８】
2010250305.tif 000010
【図９】
2010250305.tif 000011
【図１０】
2010250305.tif 000012
【図１１】
2010250305.tif 000013
【図１２】
2010250305.tif 000014
【図１３】
2010250305.tif 000015
【図１４】
2010250305.tif 000016
【図１５】
2010250305.tif 000017
【図１６】
2010250305.tif 000018
【図１７】
2010250305.tif 000019
【図１８】
2010250305.tif 000020
【図１９】
2010250305.tif 000021
【図２０】
2010250305.tif 000022
【図２１】
2010250305.tif 000023
【図２２】
2010250305.tif 000024
【図２３】
2010250305.tif 000025
【図２４】
2010250305.tif 000026
【図２５】
2010250305.tif 000027
【図２６】
2010250305.tif 000028
【図２７】
2010250305.tif 000029
【図２８】
2010250305.tif 000030
【図２９】
2010250305.tif 000031
【図３０】
2010250305.tif 000032
【図３１】
2010250305.tif 000033
【図３２】
2010250305.tif 000034
【図３３】
2010250305.tif 000035
【図３４】
2010250305.tif 000036
【図３５】
2010250305.tif 000037
【図３６】
2010250305.tif 000038
【図３７】
2010250305.tif 000039
【図３８】
2010250305.tif 000040
【図３９】
2010250305.tif 000041
【図４０】
2010250305.tif 000042
【図４１】
2010250305.tif 000043
【図４２】
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