TW521223B - D/A conversion circuit and semiconductor device - Google Patents

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521223 A7 五、發明說明(1 發明背景 1. 發明領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係相關於一種D / A轉換(數位至類比轉換) 電路(D A C :數位一類比轉換器)。本發明係特別係相 關於一種使用在半導體裝置之驅動電路中之D a C,以及 相關於使用該D A C之半導體裝置。 2. 相關技藝之描述 進來’將半導體薄膜形成於廉價之玻璃基底上之半導 體裝置之製造技術(像是製造薄膜電晶體(TFT)之技 術正快速的進展。其原因在於對於半導體(特別是主動式 液晶顯示裝置以及E L顯示裝置)之需求係遽增。 一主動式矩陣液晶顯示裝置係以如下而構成,在 T F T係置於以每個類似矩陣之方式之數千萬至數億個圖 素區中,使得來自於以及送至於個別圖素元件之電荷,由 丁 F T之切換功能而控制。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此些主動式矩陣液晶顯示裝置中,一種數位驅動類 型之主動式矩陣液晶顯示裝置頗引人注目,其原因在於該 顯不裝置越來越精確以及縮小,且其之影像品質係越來越 高。 圖1 5係展示習知數位驅動類型主動式矩陣液裝之結 構輪廓。該習知之數位驅動類型之主動式矩陣液晶顯示裝 置之構成係由(如圖1 5所示)來源信號線側移位暫存器 1 4 0 1、來自於爲側之數位信號之位址線(a至d ) -4- M氏張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 521223 A7
五、發明說明(2 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 4 〇 2、閂鎖電路1 ( L· A 丁 1 ) 1 4 〇 3、閂鎖電路 2 ( L A T 2 ) 1 4 0 4、閂鎖脈衝線 1 4 〇 5、D / a 轉換電路1 4 0 6、層次(g r a d a t丄〇 n )電壓線 1 4 〇 7、來源丨g號線(資料線)i 4 〇 8、閘極信號線 側移位暫存器1 4 Q 9、閘極信號線(掃瞄線)1 4丄〇 以及圖素T F T 1 4 1 1。此處所舉之例子係爲4位元 數位驅動類型主動式矩陣液晶顯示裝置。該問鎖電路1 ( 1 4 0 3 )以及閂鎖電路2 ( 1 4 0 1 )(即,L A T 1 以及L A T 2 )在此時係處於將四個閂鎖電路放置一起之 狀態下。 該來自於外側而至該數位信號位址線(a至d ) 1 4 0 2之數位信號係根據來自於來源信號線側移位暫存 器1 4 0 1之時序信號而連續的寫入至所有L A T 1 ( 1403)中◦在本說明書中,所有一起放置之LAT1 係統稱爲L A T 1群組。 完成將數位信號寫入至L A T 1群組之所需時間長度 ,係稱爲單一線週期。即,該單一線週期之定義乃係,將 自外側輸入之數位信號寫入至L A T 1之最左側端之時間 點,算至將自外側輸入之數位信號寫入至L A T 1最右側 之時間點中,該兩點之時間間隔。 在將數位信號寫入至L A T 1群組終止之後’該因此 而寫入至L A T 1群組之數位信號係同步的傳導性’並與 來源信號線側移位暫存器1 4 0 1之操作時序協調而寫入 至所有L A T 2 ( 1 4 0 4 )而將所閂鎖之信號輸入至閃 -5- ‘紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) ί — 裝·1 — !訂----I I I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) > f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 _____ B7 五、發明說明(3 ) 鎖脈衝線1 4 0 5。在此說明書中,所有放置一起之 L A T 2統稱爲L A T 2群組。 對於完成傳送數位信號至L A T 2群組之L AT 1群 組而言,再次送至數位解碼器位址線(a至d )之數位信 號’係根據來自於來源信號線側移位暫存器1 4 0 1之信 號而執行。 在開始第二單一線週期之步驟中,該先前送至 L A T 2群組之數位信號係送至D / A轉換電路1 4 0 6 ,並轉換成對應於數位信號之類比層次電壓信號,並於之 後將之送至來源信號線1 4 0 8。 該類比層次電壓信號在單一週期中被送至對應之來源 信號線1 4 0 8。藉由自閘極信號線側移位暫存器 1 4 0 9所輸出之掃瞄信號,而執行該對應圖素 TFT 1 4 1 1之切換,而藉由來自於掃瞄信號 1 4 1 1之類比層次電壓信號,該液晶分子可被驅動。 藉由以相等於掃瞄線之數目而重複上述上述操作,而 形成單一圖像(picture )(單一框)。一般而言,再依主 動式矩陣液晶顯示裝置中,一秒可具有6 0個框影像之重 新寫入。 此處,係描述已知使用在上述數位驅動電路之A / D 轉換器電路。以下參考圖1 6。 已知之4位元D / A轉換電路係包含開關(s w 〇至 s w 1 5 )以及層次電壓線(V 〇至V 1 5 )。此4位元 D / A轉換電路係由如下而構成,自圖1 5之數位驅動類 -6- 度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I I------- I I I--— 訂---— — — — — — — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) > V \ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 關, __— B7 五、發明說明(4 ) 型主動式矩陣液晶顯示裝置中之L A T 2群組1 4 0 4所 送來之4位元數位信號、選擇該等開關(s w 〇至 s w 1 5 )中之一個,以及自連接至該所選擇支開觀之層 次電壓中而將電壓送至來源信號線1 4 0 8。 在現將描述之已知4位元D / A電路中,開關之數目 係爲1 6而層次電壓線之數目爲1 6。在職繼之主動式矩 陣類型液晶顯示裝置,開關本身之面積頗大。進一步,圖 1 6所示之D / A轉換電路係以一個接著一個的速度而提 供,使得整個驅動電路之面積變大。 接著解釋已知4位元D / A轉換電路之另一例子。圖 1 7所示之四位元D / A轉換電路係如以下而構成(如上 述4位元D / A轉換電路):多數個開關(s w 〇至 swl 5)中之一個係由來自於LAT2群組(1 404 )之4位元數位信號所選擇,並自連接至該所選擇支開觀 之層次電壓線中將電壓送至來源信號線1 4 0 8。 在圖1 7所示之D / A轉換電路中,該層次電壓線係 爲五個(V0至V4),而因此較圖16之四位元D/A 轉換電路之該數目爲小。然而,開關之數目仍然爲十六個 。因此,仍然很難減少整個驅動電路之面積。 在此處所述之將4位元數位信號轉換成一類比層次電 壓信號之D / A轉換電路中’假如位元數目增加,開關數 目將指數的增加。即’在已知將n位元數位信號轉換成類 比層次信號之D / A轉換電路中’需要2 11個開關。因此, 很難將驅動電路之面積減少。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) I----------裝--------訂-------- (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) > fv' 521223 A7 五、發明說明(5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在上述包括D / A轉換電路之驅動電路中,由於很難 將驅動電路之面積減少,造成對於半導體裝置(特別是液 晶顯示裝置)之最小化之困難。 進一步’對了製造具有高準確性以及縮小化之半導體 裝置’圖素之數目必須增加,即,來源信號線之數目必須 增加。然而,假如該來源信號線增加的話,則D / A轉換 電路之數目亦如上述而會增加,因此驅動電路之面積增加 ’而造成實現高精確性以及最小化架構之障礙。 爲了以上之理由,需要將D / A轉換電路之面積縮小 之需要。 進一步處了上述電阻除法類型之D A C之外,亦具有 一種電容除法類型D A C,其電阻除法係以電容之方式所 製。爲了操作該電容除法類型DA C,需要在電容中累積 電荷之時間以及需要在電容中將所累積之電荷予以放電至 相同於地端(g r 〇 u n d )之電荷,因而使操作速度變 慢。 發明槪述 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此,本發明在解決上述之問題,而本發明之目的在 於將D / A轉換電路保持至一小的値。 根據本發明之D A C係包含由個別對應至η位元數位 信號之η個電阻A 〇,A i,··,Α 3之電阻Α群組以及 包含η個電阻ΒρΒ:,· . ,B3所構成之之電阻B群 組。電阻A群組以及電阻B群組之電阻値的一般表示方式 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 B7 五、發明說明(6 ) 係爲2n — iR (其中η表示1或更大之自然數,而R代表 一正數)。進一步,根據本發明之DAC包括一含有對應 於個別η位元數位信號之開關S W a 〇,S W a i ’…’ S W a 3之開關S W a群組以及由η個開關S W b ◦,S W b i ,…,S W b 3所構成之開關S W b群組。根據本發明之 D A C進一步包括兩個電源電壓線(即,一電源電壓線L 以及一電源電壓線,並使之相互之間具有電位差)。 當開關S W a群組之開關係接通時,該電源電壓線L以 及一輸出線係經由藉由η個電阻A 〇,A i,··,A 3所 構成之電阻A群組而相互連接。進一步,當開關S W b被類 似的接通時,電源電壓線Η以及輸出線係經由藉由η個電 阻Β。,B i,· · ,Β 3所構成之電阻Β群組,而連接。 相反的,假如開關群組S W a群組之開關係被斷開時, 介於電源電壓線L以及輸出線之間的連接係被斷開。進一 步,假如開關群組S W b之開關係被斷開時,則介於電源電 壓線L以及輸出線之間的連接係被斷開。 該開關群組S W a係由自外側輸入之η位元數位信號所 控制,而開關群組S W b群組之開關係由η位元數位信號之 反向信號所控制。之後對應於所輸入之η位元數位信號之 一類比層次電壓信號經由該輸出線而被輸出。 根據本發明之D A C將根據本發明之特殊觀點而予以 解釋。 〔實施例1〕 ____^_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) "" (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) -----!| 訂 -----I!
521223 A7 B7 五、發明說明(7 ) 圖1係展示實施例模式1之D A C電路。圖1所示之 本發明之D A C係將η位元數位信號轉換成一類比層次電 壓信號。在本發明中,η係爲一自然數。 如圖1 Α至圖1 D所示,本發明之DAC係包括η個 電阻 A ◦,A i,· · ,Α 3 以及電阻 Β 〇,B i,· ·, B 3。該電阻A 〇,A i,· · ,A 3 (放置一起)而統稱爲 電阻A群組。進一步,η個電阻B 〇,B 1,· · ,B n - 1 (放置一起)而統稱爲電阻Β群組。 該構成電阻Α群組之電阻係如下:A i = R,A 2 = 2R,A3=22R,…,An — — iR。進一步,該 構成電阻B群組之電阻係如下:B i = R,Β 2二2 R, B3=22R,…,Bn — 1=2n — iR。在本發明中,R係 爲電阻値之一定値。 在本發明中,η個電阻Α〇,Αι,· · ,Αη — 1以及 η個電阻BQ,Bi,· · ,:Bn — 1每個具有兩個或多個端 子。對於此些端子,具有輸入以及輸出端子以輸入至電阻 以及自電阻輸出,而除此之外,具有一共用端子其係爲共 同輸入至電阻以及自電阻輸出。在本發明中,該電阻之兩 個輸入以及輸出端子將係爲電阻之端部。 進一步,根據本發明之D A C係包括η個開關S W a 〇 ,SWal,…,SWan — 1 以及 η 個開關 SWbQ,SWbl ,…,S W b η — i。該 η 個開關 S W a Q,S W a 1,…, S W a n — 1 (設置一起)而統稱爲開關S W a群組。進一步 ,該η個開關S W b。,S W b i,…,S W b n - !(設置一 ___-10-___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---—訂· I I-----
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 __ B7 五、發明說明@ ) 起)而統稱爲開關群組S W b。進一步,該開關s w a群組 以及開關S W b群組(設置一起)而統稱爲開關S W群組。 在此實施例模式,開關S W群組之內部電阻係認定爲0, 但是亦可視需要將開關s W群組中具有內部電阻。 在本發明中,該η個電阻SWao,swal,…, S W a n — i 以及 n 個電阻 s W b。,S W b !,…,S W b n - 1 ’每個具有輸入以及輸出端子作爲輸入至該開關以及作爲 自該開關輸入。進,在某些情況下,該等開關每個具有除 了輸入以及輸出端子之外的一共用端子,該係爲共用於輸 入至該開關以及自該開關中輸出。在本發明中,開關之該 兩個端子(輸入以及輸出端)係稱爲開關之端部。 進一步,根據本發明之D A C包括一輸出線、一電源 電壓線L,以及一電源電壓線Η。在D A C之輸出線中, 係輸出將數位信號轉換而成之類比層次電壓信號。自該輸 出線所輸出之類比層次電壓信號之輸出電位係稱爲V。u t 。電源電壓線L以及電源電壓線Η係連接至位於D A C外 側之電源中,並維持在一固定之電位。該電源電壓L係維 持在一電源電位V 1而電源電壓線Η係維持在電源電位V η 〇 電源電位V L以及電源電位V Η係皆相對於接地( G N D )電位。 在本說明書中,”連接”係指一電導通。電導通係一程度 之問題。在當供應電力而完成其標的功能以及當供應電力 之標的功能受損,其係界定電連接受到影響。進一步,在 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
I ·ϋ ^flJ« .1 ϋ ·1 1 I #- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 B7 五、發明說明θ ) 本說明書中,連接被斷開係指電導通不再作用。 關於電源電位V Η與電源電位V L之關係,(即當V Η < V L以及當V Η >壓低之情形),相反於另一端之數位信 號係作爲輸出電壓V。U t而輸出。此數,當V Η > V L時, 該輸出被設定爲正相位,而當V Η < V L時,係設定爲相反 相位。 此處,將解釋本發明之D A C之電路架構。 電阻A Q之兩端部係分別連接至開關S W a。以及輸出 線。該開關S W a 〇之該端(其係未連接至電阻A。)係連 接至電源電壓線L。 進一步,電阻A i之兩端係個別連接至開關S W a 1以 及輸出線。該S W a i (其係並未連接至電阻A 1 )而連接 至電源電壓線L。 進一步,電阻A 2之兩端係個別連接至開關S W a 2以 及輸出線。該S W a 2 (其係並未連接至電阻A 2 )而連接 至電源電壓線L。 同樣的,電阻A η — 1之兩端係個別連接至開關 S W a η — i以及輸出線。該S W a η - 1 (其係並未連接至電 阻A η - i )而連接至電源電壓線L。 如上述,A Q,A 1,· · ’ A η — 1之兩端係個別連接 至個別開關S W a 〇,S W a i,…,S W a η - 1以及輸出線 。該個別S W a。,S W a i,…,S W a η - 1之此些端部( 其係並未連接至個別電阻A Q,A i,· · ,A η — )而係 連接至電源電壓線L。 ___-12-_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 11 11---1------^* — — — — — 1 — (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) · 丨 521223 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7____ 五、發明說明(10 ) 關於電阻B Q,B 1,· · ,Β η - 1以及開關S W b 〇, s W b 1,...,s w b η — i等之關係,係類似於關於電阻A 0 ,A i,· · ,A η — i 以及開關 S W a Q,S W a i,…, s W a n — 1之關係。即,個別電阻B 〇,B i,· ·, B…i之兩端部係連接至個別開關s w a Q,S W a i,…, S W a „ — 1以及輸出線。該開關s w a。,s W a i,…, s w a n — 1之個別端部(其係並未連接至電阻B Q,B i, • · ,B n - i )而係連接至電源電壓線H。 接著,描述本發明之D A C之操作。 當開關S W a係被接通時,該電源電壓線L以及電阻 A 〇係相互連接。即,當開關S W a。被接通時,電阻A ◦之 該端部(其係連接至S W a。)而維持在與電源電位V t相 同之電位。相反的,假如開關S W a 〇被斷開時,則介於電 源電壓線L以及電阻A。之間的連接被切斷。 進一步,假如該開關S W a i被接通時,電源電壓線L 以及電阻A i係相互連接。即,假如該開關S W a i被接通 時,則該電阻A i之該端部(其係連接至開關S W a i )係 維持在與電源電位V I相同之電位。相反的,假如開關 S W a :被斷開時,則介於電源電壓線l以及電阻A i之間 的連接被切斷。 進一步,假如該開關S W a 2被接通時,電源電壓線L 以及電阻A 2係相互連接。即,假如該開關S W a 2被接通 時,則該電阻A 2之該端部(其係連接至開關s w a 2 )係 維持在與電源電位V L相同之電位。相反的,假如開關 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i I--! I 訂---I--I--
13 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 521223 A7 ----- B7 五、發明說明(11 ) s W a 2被斷開時,則介於電源電壓線L以及電阻A 2之間 的連接被切斷。 同樣的,假如該開關S W a n — i被接通時,電源電壓線 L以及電阻A n — i係相互連接。即,假如該開關s w η - i 被接通時,則該電阻A η - i之該端部(其係連接至開關 S W a n - i )係維持在與電源電位V 相同之電位。相反的 ’假如開關s W a n - i被斷開時,則介於電源電壓線L以及 電阻A η - 之間的連接被切斷。 如上述’假如每個該等開關s W a 0,S W a i,..., S W a η - 1被接通時,電源電壓線L以及電阻A Ο,A i, • ·’ A η — 1係相互連接。即’假如該開關S W a ο, S W a 1 ’…’ S W a η - 1被接通時,則該電阻A Q,A 1, • . ,A η — 之該端部(其係連接至每個開關S W a Ο, S W a i,…,S W a η — i )係維持在與電源電位V l相同之 電位。相反的,假如開關S W a Q,S· W a 1,_·, s W a n - 1被斷開時,則介於電源電壓線L以及電阻A 0, A i,· · ,A η — i之間的連接被切斷。 同樣的,假如每個該等開關S W b Q,S W b i,..., s w b η - 1被接通時,電源電壓線H以及電阻B Ο,B i, ..,B η — i係相互連接。即,假如該開關S W b ο, s w b i,…,S W b η - i被接通時,則該電阻Β Q,Β i, ..,B η — i之該端部(其係連接至每個開關S W b 0, S W b 1,…,S W b η - i )係維持在與電源電位V H相同之 電位。相反的,假如開關s W b Q,S W b i,…, -14- ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公爱) (請先閱讀背面之注音3事項再填寫本頁)
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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 -------- B7 五、發明說明(12 ) s w b n — 1被斷開時,則介於電源電壓線Η以及電阻B 0, Β 1 ’ · · ,Β η — i之間的連接被切斷。 該開關S W a群組以及開關s W b群組之〇N或〇F F 控制係根據輸入至D A C中之D a Q,D a i,…,D a η — i 而決定。該數位信號D a。,D a 1,...,D a η — 1 (設置一 起)而統稱爲數位信號D a。 該數位信號之値係爲H i或L 〇兩者之一。爲了方便 起見,當H i時該數位信號之値係爲1 ,而當爲L ◦時, 該數位信號之値係爲〇。該數位信號經由此設定,而使 D a ◦係爲最小位元(L S B ),而D a n - 1係爲最大位元 (MSB)。 進一步,來自於數位信號D a ◦,D a 1,·_,D a n - 1 之反向信號係爲D b Q,D b i,…,D b η — i。於是,假如 D a 0爲1 ,則D b 0爲〇,相反的,假如D a 0爲Ο,貝[J DbQ爲1。該數位Db〇,Dbl,…,Dbn — 1 (經設置一^ 起)而統稱爲D b。 假如數位信號D a係輸入至D A C,則數位信號D a係 輸入至開關S W a。,S W a 1,…,S W a η - 1中,而數位 信號D b係輸入至開關S W b 0,S W b i,…,S W b η - i ο 假如數位D a (其係輸入至每個開關S W a 〇,S W a : ,…,S W a n — i )係假設爲1 ,則開關S W a q,S W a i ,…,S W a n — i係每個皆爲接通。該數位信號D b (其係 輸入至每個開關SWb。,SWbl ’…’ SWbn- 1中)而 ___- 15- _ 表紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 一 (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) | 裝 ---^訂---— II--
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 ----- B7 五、發明說明(13 ) 係爲數位信號D a之相反値,而係爲〇,所以每個開關 S W b 〇,S W b i,…,S W b η — i 係爲斷開。 相反的’假如D a (其係輸入至每個開關S w a 〇, S W a i,…,S W a η - i )係假設爲〇,則開關S W a 〇, S W a i,…,s W a η — i係每個皆爲斷開。該數位信號D b (其係輸入至每個開關S W b 0,S W b i,…,s W b η — i 中)而係爲數位信號D a之相反値,而係爲1 ,所以每個 開關S W b Q,S W b i,…,S W b η — i係爲接通。 因此,該開關S w a群組以及開關s W b群組係關連 而操作。 接著檢視係爲第一位元之數位信號D a 〇 ;假如數位信 號DaQ=l被輸入至DAC中,則Da。被輸入至對應至 D a 〇之開關S W a 〇,而開關S W a 〇係被接通。結果, 電源電壓線L之電源電位V L被送至對應於開關s W a ◦之 電阻A 〇。 當D a 〇 = 1 ,則D b。= 〇。該數位信號D b。係輸 入至封應之開關S W b Q,使得開關S W b ◦係斷開。結果, 對應於開關S W b ◦之電阻B Q係與電源電壓線Η相斷開。 對於數位信號D a i,D a 2,…,D a η — i係可適用於 上述D a。相同之情事。 以下參考圖1 A而解釋輸入至D A C之數位信號D a 係皆爲1時之本發明D A C所執行之操作。 當數位信號D a ( D a。,D a :,…,D a η - i )係皆 爲1時,該等開關S W a 〇,S W a i,…,S W a η - i係被 _ -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) I — — — — — — i I I I I I I ^ . I I--I I I . (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) · ;
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五、發明說明(14 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接通,且輸出線係經由每個電阻A。,A i,· · ,A n — i 而連接至電源電壓線L。使得數位信號D b ( D b ◦,d b i ’…,D b n — i )皆爲〇,該開關S W b q,S W b i,…, S W b n — i被斷開,使得輸出線與電源電壓線H相斷開。 結果,電源電壓線L之電源電位V l在未與輸出線接觸 下而輸出。該來自於D A C之輸出線之輸出電位變成 V〇Ut (030 = 031 = ...^Dan-l^ 1 ) = VL 〇 以下參考圖1 B而解釋輸入至DAC之數位信號D a 係皆爲0時之本發明D A C所執行之操作。 當數位信號D a ( D a。,D a 1,…,D a n — ;l )係皆 爲0時,該等開關S W a Q,S W a 1,...,S W a n — !係被 斷開,且輸出線係經由每個電阻A Q,A 1,· · » A η - 1 而連接至電源電壓線L。使得數位信號D b ( D b Q,D b i ,…,D b n - i )皆爲 0,該開關 s W b。,S W b i,..., s W b n — i皆被接通,使得電源電壓線H經由每個B 〇, B 1,· · ,Β η - i而連接至電源電壓線η。 結果’電源電壓線Η之電源電位V η係直接自該輸出線 而輸出。該來自於DA C之輸出線之輸出電位Vout變成 V 0 U t (DaO — Dal = ...= Dan-l=〇) = Vh〇 以下參考圖1 C而解釋輸入至D A C之數位信號只有 D a係爲0,而D a 1,…,D a η - 1皆爲1時之本發明 D A C所執行之操作。 因爲Da〇係爲〇,sWa〇爲斷開,而SWbQ係爲接 通,而輸出線係經由電阻B 〇而連接至電源電壓線Η。另一 -17 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公* ) ------------裝--------訂-------1 — (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) · 521223 A7 五、發明說明(15 方面’因爲D a i,…,D a η — i係皆爲1 ,S W a S W a n —係皆接通,而相反的,s w b i,…,S W 皆斷開,因此,輸出線係經由電阻A 〇,A i,· ·, A n - 1而連接至電源電壓線L。 關於電阻A。,A 1,· · ,A η - i,所有此些連接至 係爲〇N狀態之開關SWaO,SWal,_·_,SWan-l之 此些電阻(此時即電阻A 1,··,A η — 1 )之總電阻係假 係 設爲Α Τ。進一步,關於電阻Β
B
B -1 所有此些連接至該等係爲〇N狀態之開關S W b 0,S W b i ,…,S W b η — i之此些電阻(此時即電阻B 〇,B i,· · ,B n — i )之總電阻係假設爲B τ。 總電阻A τ之倒數係等於個別連接至係爲〇 N狀態之開 關 S W a i,…,S W a n — i 之個別電阻 A i^ A η - 1 之倒數和。(等式1 ) 〔等式1〕 111 11 —=—I---κ…+--η —— 為' 4為 八-2 At _ +
2R 22R ^ 2n^2R T^R .⑴ (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉由解得等式1中之A 〔等式2〕 可得等式2 ··· Ατ 2n' 2η·2+2Λ'3+.... + 2 + 1
R ,⑺ 進一步,類似的,總電阻B τ之倒數係等於連接至處於 -18 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 ------ B7 五、發明說明(16 ) 0 N狀態之開關S w b 0之電阻B 0之倒數値。(等式3 ) 〔等式3〕 111 η、
BT B{) R 藉由解得等式3中之Βτ,可得等式4。 〔等式4〕 ..Βγ = · · · (4) 藉由使用由等式2以及等式4而得之總電阻Α τ以及總 電阻Βτ,可算出自輸出線之輸出電位V〇 U t ( D a 〇 = 〇,Dai = Da2 = .._Dan — 1=1)。該輸出電位 V 〇 u t ( (Da〇 = 〇,Dal=Da2=··· D a n - 1 = 1 )係將等式2中之總電阻A τ除以等式2之 總電阻Α τ與等式4之總電阻Β τ之和而後將此所得之商乘 上電源電位V η與電源電位V L之差(等式5 )。 〔等式5〕 依此,藉由對開觀之〇N /〇F F之操作,該η位元 數位信號可轉換成類比層次電壓信號。 藉由使用圖1 D,此時根據本發明之D A C之操作, ___-19-_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------訂--------- •V (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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五、發明說明(17 ) 解釋輸入至本發明D A C之數位信號D a之D a。以及 Dai係爲〇 ’而Dal ’…’ Dan-1係爲1。 因爲D a〇與D a 1爲0 ’開關SWa〇以及i 係爲斷開,而相反的,開關S W b 〇以及s w b i係接通, 而輸出線係經由電阻B 0以及B i而連接至電源電M線H。 ,D a η〜i係皆爲丄,開 - 1係皆接通,而相反的 - 1係經斷開,而輸出係 1而連接至電源電壓線L 另一方面,因爲D 關 S W a 2,S W a ’ s W b 2,s W b 經由電阻A 2,A :
D 關於電阻A Q,A 1,· . ,A n — 係爲〇N狀態之開關S W a 2,S W a 3 此些電阻(此時即電阻A 2,A 3,· ’所有此些連接至 __,S W " - i 之 ’ A n ― 1 )之總電 (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 阻係假設爲Α τ。進一步,關於電阻Β 〇,β :, , B η - 1 ’所有此些連接至該等係爲〇N狀態之開關s w b 〇 ,s W b i之此些電阻(此時即電阻Β Ο,Β 〇之總電阻係 假設爲Β τ。 總電阻Α τ之倒數係等於個別連接至係爲〇Ν狀態之開 關 S W a 2,S W a 3 …,S W a η - i 之個別電阻 A 2,A 3 · • ,A η — i之倒數和。(等式6 ) 〔等式6〕 111 _ " ~ - + - Ατ A3 Λ + - Λ 界+歹Γ····κ η .⑹ ^1 ^1 ϋ ϋ ϋ ϋ ·ϋ ϋ n a_i n 1 I >
-20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) >21223 A7 B7 五、發明說明(18 ) 藉由解得等式 〔等式7〕 中之At,可得等式7 蟮 Αγ 2η~ 2Λ-3+2Λ_4+…. + 2 + 1 進一步,類似的’總電阻B T之倒數係等於連接至處於 0 Ν狀態之開關s W b 0與s W b i之電阻B Q與B i之倒數 値之和。(等式8 ) 〔等式8〕
1 1 1 11 ⑼ -=-Η-----1--·*·(〇) Βτ Β, Bx R 2R 藉由解得等式8中之Βτ,可得等式9 〔等式9〕 ----------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1111111
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉由使用由等式7以及等式9而得之總電阻Α τ以及總 電阻Β τ,可算出自輸出線之輸出電位V ◦ u t ( D a 〇二 D a 1= 〇,Da2 二 …Dan — 1= 1 )。該輸出電位 V 0 U t ( D a ο = D a 1 = Ο 9 D a 2 = D a 3 = ... D a η - 1 =1 )係將等式7中之總電阻A T除以等式7之總電阻A T 與等式9之總電阻Β T之和而後將此所得之商乘上電源電位 Vh與電源電位Vt之差(等式10)。 ______121β:__ ϋ張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) " 521223 A7 B7 五、發明說明) 〔等式1 0〕
OUT Αγ + Βγ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依此,藉由對開觀之〇Ν /〇F F之操作’該η位元 數位信號可轉換成類比層次電壓信號。 以上,藉由使用等式1至1 〇參考個別數位信話之値 等係具有得知而解釋下,於是,以下,根據本發明之總電 阻A Τ、總電阻Β Τ以及輸出電位V ◦ u t可以一般表示方 式而表示。 總電阻Α τ之倒數係等於個別連接至此等開關(即’開 關S W a 0,S W a 1,…,S W a η - 1 )中係爲〇N狀態之 個別電阻之倒數之和。對於開關S W a。,S W a i,…, S W a η - 1中,此些在〇N狀態之該些開關係可將係爲1之 數位信號D a。,D a i,…,D a η - 1輸入至其中之開關。 因此,總電阻Α Τ之倒數係等於藉由將連接至開關S W a 〇 ,S W a i,…,S W a η - i 之個別電阻 A。,A 1,· ·, A n - !之倒數,予以乘上對應於個別開關S W a Q,S W a i ,...,S W a n — i之數位信號D a之値所得之値,予以相加 。(等式1 1 ) 〔等式1 1〕 1 _Da^ Da, | ^ Dan.2 + 么 Λ) Α-2 次_
, Dai R 2R
Da"
2n~2R 2n R (11) -22- (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 521223 A7 B7 五、發明說明€〇 ) 藉由解得等式1 1中之At,可得等式 〔等式1 2〕 T~ ••八叫 +····+2ΖΚ-2+βί •R ...(12) 進一步,類似的,總電阻Β τ之倒數係等於個別連接至 開關S W b ◦,S W b !,…,S W b η — i中之電阻Β。,Β丄 ,· · ,Β η — i予以乘上對應於個別開關S W b。,S W b i ,…,s W b η — i之數位信號D b之値,而後將該等之乘積 予以相加(等式1 3 ) 〔等式1 3〕
I Db0 Db{ t , Pbn_2 , Dbn_x Db0 , Dbx 叫_2 .取一 一 " + 十··••十 十 一 十 十··••十’ , · Λ Βτ β0 Βλ * Βη_2 Βη.χ R 2R T'2R T~XR (13) (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 藉由解得等式1 3中之Βτ,可得等式1 4 等式1 4〕 :.ΒΤ 2η~ 2n_1D60 + 2Π一 2坪 + …· + 2冰_2 + R --(14) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該輸出電位V 〇 u t係將等式1 2中之總電阻Α τ除以 等式1 2之總電阻Α τ與等式1 4之總電阻Β τ之和而後將 此所得之商乘上電源電位V Η與電源電位V L之差(等式 〔等式1 5〕 -23- 本紙張尺度適用甲國國冢標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 521223 A7 五、發明說明(21 ) Ψ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依此’由數位信號D a之値所得輸出電位V ^ u t係由 該輸出線而輸出。由等式1 5可知,該輸出電位V。u t並 不是由電阻値R而得。進一步該輸出電位vout之大小可 藉由Vh以及Vl而決定。 根據本發明之D A C,不需提供如習知d A C之將開 關或層次電壓線使之具有相等於數位信號位元數之數目。 因此,D A C之面積可縮小,而因此可使驅動電路以及主 動式矩陣液晶顯示裝置可最小化。 進一步,在習知D A C中,當數位信號增加時,必須 指數的增加開關之數目。根據本發明,然而,在轉換η位 元數位信號時,開關之數目係爲2 η。因此,即使位元數 目增加,可減少開關數目之增加,而不同於習知之D A C ’因此,其可將驅動電路以及主動式矩陣液晶顯示裝置可 最小化。 進一步因爲D A C之面積可以減少,驅動電路之面積 可減少,儘管D / A轉換電路之數目藉由增加圖素之數目 而增加,即,藉由增加來源信號線,而因此,可高精密而 最小化的建構主動式矩陣液晶顯示裝置。 進一步,不似習知電容除法式D A C,在電容中累積 電荷之週期時間以及在電容中將所累積電荷予以放電至相 等於接地(G N D )之週期時間皆不需要,使得相較於電 —___-94-___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------------:---丨訂---------線蠢 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) , 』 521223 A7 --- B7 五、發明說明(22 ) 容除法式D A C係增進操作速度。 〔實施例模式2〕 此實施例模式將參考轉換2位元數位信號至一類比層 次電壓信號之D A C而使用薄膜電晶體而製造。此實施例 模式並不限制於此位元數目。 圖5 A係展示轉換2位元數位信號至一類比層次電壓 信號之D A C之詳細電路圖。對於該D A C,一數位信號 D a係經由I N 〇而輸入,而一數位信號D a i係經由 I N 1而輸入。 該經由I N 〇輸入之數位信號D a 〇係輸入至S W a 〇 ,使得S W a 〇之〇N或〇F F係由數位信號D a 〇而決定 。該來自於以一反向器而將數位信號D a 〇反向之數位信號 Db。係輸入至SWb〇,使得SWb〇之ON或OFF係 由數位信號所決定。因爲D b 〇因此而將D a 〇之信號反向 ,該S W b 〇將在S W a。接通時而斷開,而S W b 〇將在 S W a 〇斷開時而接通。 在當數位信號D a i被輸入至I N :時,該S W a i以 及S W b :係由與數位信號D a。被輸入至I N。相同的方 式而由數位信號D a i所控制。 圖5 B係使用在本實施例模式中之反向器之具n μ路 圖例。在此實施例模式,1代表一 Η 1信號,而0代表 L 〇信號。V d d h表示與數位信號之H i相等之電源電 位,而V s s代表與數位信號之L 〇相等之電位。 ____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁)
-----^—訂---------線 I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(23 ) 當H i數位信號送至V i η時,該L 〇數位信號自 V。u t而輸出。相反的,當L 〇數位信號被送至V i η ’貝!1 H i數位信號自V。u t而輸出。 在此實施例中,由於在D A C中具有電阻’即’在形 成開關S W群組中之薄膜電晶體(T F T )之內部電阻。 該T F T之內部電阻係指存在於連接源極區以及汲極區之 方向中,以及存在於T F T作用層叟具有之通道形成區。 圖6係展示使用於此實施例模式之開關S W之具體電路圖 之例子。 如圖6所示,該開關S W群組包括一 N通道薄膜電晶 體(N通道TFT)以及P通道薄膜電晶體(P通道 TFT)。每個N通道TFT以及P通道TFT之源極區 以及汲極區中之一個,係連接至輸出線,而另一區係樨皆 至電源電壓線。 當數位信號1送至開關S W群組時,在開關S W群組 中之N通道T F T以及P通道T F T中之源極區以及汲極 區變成電導狀態;而該開關群組被接通。 相反的,當數位信號0送至開關S W群組時’在開關 SW群組中之N通道T F T以及P通道T F T中之源極區 以及汲極區變成非電導狀態;而該開關群組被斷開。 圖7係展示使用開關S W群組之薄膜電晶體之上視圖 例。圖7係展示作用層以及閘極電極。該閘極電極係經構 成,而使閘極信號線之部分作爲閘極電極。雖然未顯示’ 聞極絕緣膜係位於作用層以及聞極電極之間。 ___-9R-_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 ______ B7 五、發明說明(24 ) 於其中加入導電性之雜質的源極區以及汲極區係位於 該作用層中。進一步,介於該源極區以及汲極區之加,係 將形成形成通道之區域的通道形成區之電壓送至閘極電極 〇 在使源極區以及汲極區相互連接之方向上之通道形成 區的長度係界定爲通道長度(L )。進一步,在垂直於使 源極區以及汲極區相互連接之方向上之通道形成區的長度 係界定爲通道寬度(W)。 薄膜電晶體(T F T )之內部電阻之電阻値,在當通 道長度(L )相等時,係根據通道寬度(W)而決定。該 內部電阻之電阻値係反比於通道寬度,使得當T F T之內 部電阻之電阻値爲兩倍時,該通道寬度(W)變成一半, 當T F T資內部電阻之電阻値係變成2 2倍,而通道寬度( W)變成1/2 2倍。 在此實施例中,很重要的是,N通道TFT以及P通 道TFT之內部電阻之電阻値要一致,使得輸出自DA C 之類比層次電壓信號沒有副作用。 此實施例模式已經根據圖5之D A C電路圖而描述, 但是本實施例模式並未限制於此電路圖,而設計者可根據 該圖而予以修改。 進一步,本實施例模式係參考當薄膜電晶體之內部電 阻之電阻値係由控制通道寬度(W )而改變之例子而描述 ,但是該薄膜電晶體T F T內部電阻之電阻値可藉由控制 通道長度(L )而改變。該T F T內部電阻之電阻値係正 ________________________- 97 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------------^—訂---------線氣 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 521223 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(25 ) 比於通道長度(L )。因此,當T F T內部電阻之電阻値 加倍時,通道長度(L )加倍,而當T F T內部電阻之電 阻値增加至2 2被時,通道長度(L )變成2 2倍。進一步 藉由一起控制通道長度(L)以及通道寬度(W),可控 制T F T內部電阻之電阻値。 根據本發明之D A C,不需提供如習知D A C之將開 關或層次電壓線使之具有相等於數位信號位元數之數目。 医1此,D A C之面積可縮小,而因此可使驅動電路以及主 動式矩陣液晶顯示裝置可最小化。
進一步,在習知D A C中,當數位信號增加時,必須 指數的增加開關之數目。根據本發明,然而,在轉換n位 兀數位信號時,開關之數目係爲2 η。因此,即使位元數 目增加,可減少開關數目之增加,而不同於習知之D A C ’因此,其可將驅動電路以及主動式矩陣液晶顯示裝置可 最小化。 進一步因爲D A C之面積可以減少,驅動電路之面積 可減少’儘管D/A轉換電路之數目藉由增加圖素之數目 而增加,即,藉由增加來源信號線,而因此,可高精密而 最小化的建構主動式矩陣液晶顯示裝置。 進一步,不似習知電容除法式DA C,在電容中累積 電荷之週期時間以及在電容中將所累積電荷予以放電至相 等於接地(G N D )之週期時間皆不需要,使得相較於電 容除法式D A C係增進操作速度。 進一步,在此實施例模式中,該D A C係使用開關具 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公愛) -----------------K----訂---------線 I (請先閲讀背面之注音?事項再填寫本頁) 521223 A7 _____Β7 五、發明說明(26 ) 有之薄膜電晶體內部電阻而構成。結果,與實施例模式1 不同的’不需重新提供電阻,因此,可減少D A C之面積 以及包括D A C之半導體裝置之面積。進一步,可減少製 造D A C之步驟數目。 圖形的簡單敘述 圖1 A — 1 D係根據實施例模式1之d A C電路圖。 圖2 A - 2 D係根據實施例模式1之d A C電路圖。 圖3係使用實施例2之D A C之主動式液晶顯示裝置 之方塊圖。 圖4係實施例模式2之D A C電路圖。 圖5 A - 5 B係實施例模式2之D A C詳細電路圖。 圖6係使用實施例2之D A C之開關以及電阻之電路 圖。 圖7係使用在根據實施例模式2之D A C之開關以及 電阻所構成之T F T之頂視圖。 圖8 A - 8 C係根據實施例4之T F T製造步驟之圖 式。 圖9 A - 9 C係根據實施例4之T F T製造步驟之圖 式。 圖1 Ο A - 1 〇 C係根據實施例4之T F T製造步驟 之圖式。 圖1 1係根據實施例4而施加電壓而以其光線傳導性 之無啓始—反鐵電(thresholdless-antiferroelectric )矩陣 _________________ -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------訂---------線』 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 B7 五、發明說明(27 ) 液晶之特性。 圖1 2 A - 1 2 F係根據實施例5之半導體裝置之電 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 子裝置之示意圖。 圖1 3 A - 1 3D係根據實施例5之半導體裝置之三 平板類型前投射器以及後投射器之示意圖。 圖1 4A - 1 4 C係根據實施例5之半導體裝置之單 一平板類型之圖式。 圖1 5係習知數位驅動類型主動矩陣液晶顯示裝置之 結構輪廓之示意圖。 圖16係習知DAC之電路圖。 圖1 7係習知DAC之電路圖。 圖1 8 A - 18 B係根據實施例6之半導體裝置中之 一種的E L顯示裝置之頂視圖以及剖面圖。 圖1 9係根據實施例6之半導體裝置中之一種的E L 顯示裝置之剖面圖。 圖2 Ο A - 2 Ο B係根據實施例6之半導體裝置中之 一種的E L顯示裝置之頂視圖以及電路圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2 1係根據實施例7之半導體裝置中之一種的E L 顯示裝置之剖面圖。 圖2 2 A — 2 2 C係根據實施例8之半導體裝置中之 一種的E L顯示裝置之電路圖。 圖2 3 A - 2 3 C係根據實施例9之半導體裝置中之 一種的E L顯示裝置之圖素部份之電路圖。 圖2 4A - 2 4 B係根據實施例1 〇之半導體裝置中 30 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 ___________ B7 五、發明說明(28 ) 之一種的E L顯示裝置之圖素部份之電路圖。 圖2 5A — 2 5B係根據實施例1 2之半導體裝置中 之電子裝置之圖式。 符號說明 -----^—訂---------線* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) T F T 薄膜 電晶體 1 4 0 1 來源 信號線 側邊 移位 暫 存 器 1 4 0 3 閂鎖 電路1 1 4 0 4 閂鎖 電路2 1 4 0 5 閂鎖 脈衝線 1 4 0 6 D / A轉換 電路 1 4 〇 7 層次 電壓線 1 4 0 8 來源 信號線 1 4 0 9 閘極 信號線 側邊 移位 暫 存 器 1 4 1 0 閘極 信號線 1 4 1 1 圖素 TFT A 0 5 A i, · · ,A η - 1 電 阻 B 0 , B i,· · ,Bn -1 電 阻 S W a 0,S W a 1 ,... ,S W a η —: L開 關 S W b 0,S W b 1 ’ ... ,S W b η — 1開 關 L , Η 電源 電壓線 D a 1 D , ,Dal,· _,D a 1 η - 1 數 位 信 號 D b l 0 : ,D b 1 , ,D t )η - 1 數 位 信 號 3 0 1 來源 信號線 驅動 J電路 A _ 31 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 521223 A7 B7 五、發明說明(29 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 〇 2 來源信號線驅動電路B 3 〇 3 閘極信號線驅動電路 3 0 4 圖素部份 3 0 5 數位信號資料驅動電路 3 〇 1 — 1 來源信號線驅動電路 3 〇 1 — 2 閂鎖電路1 3 〇 1 — 3 閂鎖電路2 3 〇 1 — 4 選擇器電路1 3 〇 1 — 5 D / A轉換電路 3 〇 1 — 6 選擇器電路2 3 〇 2 來源信號線驅動電路B 6 〇 〇 1 基底 6 〇 〇 2 氮化矽膜 6 〇 〇 3 氧化矽膜 6 〇 〇 4 — 6 〇 〇7 島半導體層 6 〇 〇 8 閘極絕緣膜 6 〇 〇 9 — 6 〇 12 電阻遮罩 6 〇 1 3 — 1 〇 15 低濃度雜質區 6 〇 1 6 第一導電層 6 〇 1 7 第二導電層 6 〇 1 8 — 6 〇 2 0 電阻遮罩 6 〇 2 1 閘極 6 〇 2 2 — 6 〇 2 3 導電膜 6 〇 2 4 6 〇 2 5 雜質區 ___ -------------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 521223 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7 五、發明說明¢0 ) 6 〇 2 6 - -6 〇 2 9 電 阻 遮 罩 6 〇 3 〇- -6 〇 3 2 閘 極 6 〇 3 3, 6 〇 3 4 電 阻 遮 罩 6 〇 3 5 — -6 〇 4 1 雜 質 6 〇 4 2 — -6 〇 4 4 , 6 〇 4 5 雜 質 區 6 0 4 6 保 護 絕 緣 膜 6 〇 4 7 相 互 絕 緣 膜 6 〇 4 8, 6 〇 5 〇 5 6 〇 5 2 5 6 〇 5 4 源極 6 0 4 9, 6 〇 5 1 1 6 〇 5 3 7 6 〇 5 5 汲極 6 〇 5 6 通 公Μ 過 膜 6 〇 5 7 第 二 相 互 層 絕 緣 膜 6 〇 5 8 遮 蔽 膜 6 〇 5 9 介 電 基 底 6 〇 6 〇, 丨6 〇 6 1 6 0 6 2 圖 素 電 極 6 〇 6 3 區 6 〇 9 1 P 通 道 T F T 6 0 9 2 ,6 〇 9 3 Ν 通 道 T F T 6 〇 9 4 圖 素 Τ F T 6 〇 6 4 通 道 形 成 1E 6 〇 6 5 源 極 6 〇 6 6 汲 極 is 6 0 6 7 通 道 形 成 6 〇 6 8 源 極 區 6 〇 6 9 汲 極 is - - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----:----訂--------- « 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 521223 A7 B7 五、發明說明(31 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 〇 7 〇 L D D 區 6 〇 7 1 通 道 形 成 區 6 〇 7 2 源 極 區 6 〇 7 3 汲 極 Is 6 〇 7 4, 6 〇 7 5 L 〇 V 6 〇 7 6, 6 〇 7 7 通 道 形 成 區 6 〇 7 8 源 極 15 6 0 8 〇 汲 極 6 〇 8 1 - -6 〇 8 4 L 〇 f f 6 0 9 4 圖 素 2 0 〇 1 主 要 本 體 2 〇 〇 2 影 像 輸 入 部 份 2 〇 〇 3 顯 示 裝 置 2 〇 〇 4 鍵 盤 2 1 〇 1 主 要 本 體 2 1 9 2 顯 示 裝 置 2 1 〇 3 語 輸 入 部 份 2 1 〇 4 操 作 開 關 2 1 〇 5 電 池 2 1 〇 6 影 像 接 收 部 份 2 2 〇 1 主 要 本 體 2 2 〇 2 昭 j \ w 相 機 部 份 2 2 〇 3 影 像 接 收 部 份 2 2 〇 4 操 作 開 關 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----:----訂--------- -- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 521223 A7 B7 五、發明說明Ο2 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 2 〇 5 顯 示 裝 置 2 3 〇 1 主 要 本 體 2 3 〇 2 顯 示 裝 置 2 3 0 3 臂 部 份 2 4 〇 1 主 要 本 體 2 4 〇 2 顯 示 裝 置 2 4 〇 3 揚 士ru 腎 器 部 份 2 4 〇 4 記 錄 媒 體 2 4 〇 5 開 關 D V D 數 位 多 用 途 碟 片 2 5 〇 1 主 要 本 體 2 5 〇 2 顯 示 裝 置 2 5 〇 3 觀 察 瀏 覽. 器 部 份 2 5 〇 4 操 作 開 關 2 6 〇 1 顯 示 裝 置 2 6 〇 2 螢 幕 2 7 〇 2 螢 幕 2 7 〇 3 鏡 2 7 〇 4 螢 幕 2 8 〇 1 光 線 來 源 係 統 2 8 〇 2, 2 8 0 4 — 2 8 〇 6 2 8 〇 7 光 系 統 2 8 〇 8 顯 示 裝 置 2 8 〇 9 向 位 差 平板 _- - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) -----:----訂--------- * J (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) « 521223 、發明說明¢3 2 2 2 8 1 0 投 射光 系 統 8 1 1 反 射 器 8 12 光 源 8 13, 2 8 14 透 鏡 陣 8 15 光 極 化 轉 換 8 16 聚 光 透 m 0 〇 0 0 6 4 7 光線來源系統 顯示裝置 投射光系統 旋轉濾色器電路板 微透鏡陣列 顯示裝置 分光鏡 分光鏡 分光鏡 投射光系統 K—訂---------線 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 較佳實施例之詳細描述 現在解釋DAC之實施例。然而,本發明之DAC之 具體構成並不陷於以下實施例之構成。 實施例1 本實施例現藉由圖2 A - 2 D ’參考對應於4位元數 位信號D A C之例子而描述。 -3fi-_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公餐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 ------ B7 五、發明說明04 ) 圖2 A - 2 D所示之本實施例D A C係將4位元數位 信號D a ( d a Q,D a i,…,D a 3 )轉換成類比層次電壓 信號。在此實施例中,電源電位V η係設定爲5 V,而電源 ® _ V t係設定爲〇 ν,但是本發明並非限制於該等値。 如圖2 A — 2 D所示,根據本發明之DA C包括四個 開關S W a ◦,S W a i,…,S W a 3以及四個開關S W b 〇 ’ s W b :,…,s W b 3。該D A C亦包括四個電阻A 〇, A 1,· · ,A 3 以及四個電阻 B ◦,B i,· · ,B 3。 此處,解釋根據本發明之D A C之電路建構。 電阻A Q之兩端部係個別連接至開關S W a。以及輸出 線。未連接至電阻A 〇之開關S W a Q係連接至電源電壓線 L。在此實施例中,開關S W群組之內部電阻係爲〇,但 是可將該開關S W設計爲具有內部電阻。 進一步,A i之兩端係分別連接至開關S W a :以及輸 出線。未連接至電阻A i之開關S W a :係連接至電源電壓 線L。 進一步,A 2之兩端係分別連接至開關S W a 2以及輸 出線。未連接至電阻A 2之開關S W a 2係連接至電源電壓 線L。 同樣的,A 3之兩端係分別連接至開關S W a 3以及輸 出線。未連接至電阻A 3之開關S W a 3係連接至電源電壓 線L。 電阻 B ◦,B !,· · ,B 3 以及開關 S W b 〇,S W b ! ,...,S W b 3之關係係類似於電阻A。,A i,· · ,A 3 _____-37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) ---------K----訂---------線 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 五、發明說明05 ) 與開關S W a Q,S W a i,…,S W a 3之間的關係。即,個 別電阻B 〇,B i,. · ,B 3係連接至個別開關s W b 0, s W b 1,…,s W b 3以及輸出端。個別開關s W b 0, s W b 1 ’…,s W b 3之端部(其係並未連接於電阻B 0, B 1 · · ’ B 3 )係連接至電源電壓線η。 接著,描述本實施例之D A C之操作。 當開關S W a ◦被接通時,電源電壓線L以及電阻A 〇 係相互連接。即,當開關S w a。係被接通時,連接至開關 S W a Q之電阻a 〇之該端係維持在與v l相等之電位中。 相反的’當開關S W a Q係被斷開時,電源電壓線L與電阻 A 〇之間的連接被斷開。 進一步,假如開關S W a i被接通,則電源電壓線L以 及電阻A i係相互連接。即,當開關S w a i係被接通時, 連接至開關S W a i之電阻A :之該端係維持在與V ε相等 之電位中。相反的,當開關S W a i係被斷開時,電源電壓 線L與電阻a i之間的連接被斷開。 進一步,假如開關S W a 2被接通,則電源電壓線L以 及電阻A 2係相互連接。即,當開關s W a 2係被接通時, 連接至開關S W a 2之電阻A i之該端係維持在與V i相等 之電位中。相反的,當開關S W a 2係被斷開時,電源電壓 線L與電阻A 2之間的連接被斷開。 相同的,假如開關S W a 3被接通,則電源電壓線L以 及電阻A 3係相互連接。即,當開關S W a 3係被接通時, 連接至開關S W a 3之電阻A i之該端係維持在與V l相等 1 - _____-38 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----K----訂---------線 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 521223 A7
五、發明說明$6 ) 之電位中。相反的,當開關s W a 3係被斷開時,電源電壓 線L與電阻a 3之間的連接被斷開。 如上述,假如每個開關S W a ◦,s W a i,…,s W a 3 皆被接通,則電源電壓線L以及每個電阻A。,A :,·. ’ A 3係相互連接。即,假如每個開關s W a 〇,S W a i, …’ s W a 3被接通,則每個開關s W a Q,s W a i,…, S W a 3至該端係維持在與v l —樣之電位。相反的,假如 每個開關S W a Q,S W a i,…,S W a 3被斷開,則電源電 壓線L與每個電阻A Q,A i,· · ,A 3之間的連接被斷 開。 相同的,假如每個開關S W b 0,S W b i,…,S W b 3 皆被接通,則電源電壓線L以及每個電阻B (3,B i,.. ’ B 3係相互連接。即,假如每個開關S W b 〇,S W b i, …’ S W b 3被接通,則每個開關S W b 〇,S W b i,…, S W b 3至該端係維持在與v l —樣之電位。相反的,假如 每個開關S W b 〇,S W b i,…,S W b 3被斷開,則電源電 壓線L與每個電阻B 〇,B i,· · ,B 3之間的連接被斷 開。 該開關S W a群組以及開關S W b群組之〇N或 〇F F係根據輸入至D A C之數位信號D a 〇,D a !,…, D a 3而被決定。 假如數位信號D a被輸入至D A C,則數位信號D a 被輸入至開關S W a。,S W a i,...,S W a 3,而數位信號 D a之反向信號D b係被輸入至開關S W b 〇,S W b i,… 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) ^—訂---------線氣 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7____ 五、發明說明$7 ) ,S W b 3。 假如輸入至個別開關S W a。,S W a i,...,S W a 3之 數位信號D a係爲1,則開關S W a ◦,S W a i,…, S W a 3係被個別接通。該輸入至個別開關S W b Q ’ S W b i,…,S W b 3之數位信號D b係爲數位信號D a之反向 並而爲0時,則該開關S W b Q,S W b !,…,S W b 3被個 別斷開。 相反的,假如輸入至個別開關S W a。,S W a 1,…’ s W a 3之數位信號D a係爲ο,則開關s W a Q,S w a 1 ,…,S W a 3係被個別斷開。該輸入至個別開關s W b 〇, S W b i ’…,S W b 3之數位信號D b係爲數位信號D a之 反向並而爲1時,則該開關S W b ◦,S W b i,...,S W b 3 被個別接通。 依此’開關S W a群組以及開關S W b群組係相互關 聯而被操作。 以下解釋圖2 A中之輸入至D A C中之數位信號爲1 時,本發明之D A C所執行之操作。 當輸入至D A C至數位信號D a ( D a 〇,D a 1,…, D a 3 )係爲1 ,該開關S W a。,S W a i,…,S W a 3皆 被接通,而輸出線係經由電阻A 0,A i,. . ,A 3而連 接至電源電壓線L。相反的,數位信號D b 〇,D b i,…, D b 3皆變爲〇,使得開關S W b ◦,S W b i,…,S W b 3 皆被斷開,因此,輸出線變成與電源電壓線H之不連接狀 態。(圖2 A )。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------------^—訂—------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -40 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 --------- B7 五、發明說明〇8 ) 結果,在電源電壓線L上之V L係直接自該輸出線而輸 出。來自於D A C輸出線之輸出電位V。u t變成u t (
Da〇==Dai =…= Da3=l) = Vl=〇V。 當輸入至根據本發明之D A C之數位信號D a之根據 本發明之D A C所執行之操作(只有D a。爲Ο,而D a i ,Da2以及Da3皆爲1),將參考圖2B而描述。 由於D a 〇爲0,S W a 〇被斷開,而S W b 〇則爲接 通’使得輸出線經由電阻B 〇被連接至而連接至電源電壓線 H。另一方面,因爲Dal,…,Da3爲1 ,SWal,…, S W a 3皆爲接通,而S W a i,…,S W a 3係爲斷開,因此
輸出線係經由電阻A i,· . ,A 3而連接至電源電壓線L 〇 關於電阻A 〇,A i,· · ,A 3,所有此些連接至係 爲〇N狀態之開關S W a i,…,S W a 3之此些電阻(此時 即電阻A i,· · ,A 3 )之總電阻係假設爲Α τ。進一步 ,關於電阻Β 〇,B i,· · ,Β 3,所有此些連接至該等 係爲〇N狀態之開關S W b 〇之此些電阻(此時即電阻B 〇 )之總電阻係假設爲Β τ。 總電阻Α τ之倒數係等於個別連接至係爲Ο N狀態之開 關S W a i,…,S W a 3之個別電阻A i,· · ,A 3之倒數 和。(等式1 6 ) 〔等式1 6〕 ____-41 -__一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------------^—訂---------線 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223
五、發明說明(39 ) 丄=丄+丄+丄=士 + -^—+ …⑽ Ατ A3 2R 22R 23R } 藉由解得等式1 6中之At,可得等式1 7。 〔等式1 7〕 旦/?…(Π) 7 進一步,類似的,總電阻Β τ之倒數係等於連接至處於 〇N狀態之開關swb ◦之電阻B ◦之倒數値。(等式1 8 ) 〔等式1 8〕 = 一 ".(18)
BT B0 R 藉由解得等式1 8中之Βτ,可得等式1 9。 〔等式1 9〕 Λ5Τ ·*·(19) 藉由使用由等式1 7以及等式1 9而得之總電阻A T以 及總電阻Β τ,可根據以下等式2 0而算出自D A C輸出線 之輸出電位 V 0 U t (DaO=0 ,Dal = Da2 =…Da3 =1)。該輸出電位Vout ((Dao^O’Dai^ -4?- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 B7 五、發明說明(4〇 ) D a 2 =…D a 3 = 1 )係將等式1 7中之總電阻Α τ除以 等式1 7之總電阻Α τ與等式1 9之總電阻Β τ之和而後將 此所得之商乘上電源電位V Η與電源電位V 之差(等式 2〇)° 〔等式2 0〕 …(2〇) 依此,藉由對開觀之Ο Ν /〇F F之操作,該η位元 數位信號可轉換成類比層次電壓信號。 藉由圖2 C,此時根據本發明之d A C之操作,解釋 輸入至本發明D A C之數位信號D a之D a 〇以及D a i係 爲0 ’而D a 1 ’…’ D a 3係爲1。 因爲Da。與〇81爲〇,開關SWa〇以及SWa:. 爲斷開,而相反的,開關S W b 〇以及S W b 1係接通,而 輸出線係經由電阻B Q以及B i而連接至電源電壓線Η。另 一方面,因爲Da2,Da3係皆爲1 ,開關SWa2, s W a 3係皆接通,而相反的,s W b 2,s W b 3係經斷開 ,而輸出係經由電阻A 2,A 3而連接至電源電壓線L。 關於電阻A。,A i,· · ,A 3,所有此些連接至係 爲〇N狀態之開關S W a 2,S W a 3之此些電阻(此時即電 阻A 2,A 3 )之總電阻係假設爲A T。進一步,關於電阻 B之所有此些連接至該等係爲〇N狀態之開關S W b 0, S W b i之此些電阻(此時即電阻B 〇,B :)之總電阻係假 _ -43 -_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----r----訂---------線‘ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 521223
五、發明說明(41 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B又爲Β τ。 總電阻Α τ之倒數係等於個別連接至係爲〇Ν狀態之開 關s W a 2,S W a 3之個別電阻A 2,A 3之倒數和。(等 式2 1 ) 〔等式2 1〕 lllll — + — = -7— + ——…(21)
Ατ Α2 Α3 22R 23R 藉由解得等式2 1中之At,可得等式2 2。 〔等式2 2〕 ^ = 3^^ * * * (22) 進一步,類似的,總電阻Β τ之倒數係等於連接至處於 〇N狀態之開關s W b 〇與S W b i之電阻B 〇與B i之倒數 値之和。(等式2 3 ) 〔等式2 3〕 …(功 藉由解得等式2 3中之Βτ,可得等式2 4 〔等式2 4〕 (24) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------I Κ----訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 521223 A7 ----- B7 五、發明說明(42 ) (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 藉由使用由等式2 2以及等式2 4而得之總電阻Α τ以 及總電阻Β τ,可算出自輸出線之輸出電位V 〇 u t (
Da〇 = Dai=〇 » Da2 = Da3 = ...Da3=l)。該輸出 fe flA V 〇 U t (DaO^DaisQ ’ =1 )係將等式2 5中之總電阻A T除以等式2 2之總電阻 Α τ與等式2 4之總電阻Β τ之和而後將此所得之商乘上其 爲5之電源電位VH與電源電位Vl之差。 〔等式2 5〕 鲁 ...(25) 依此,藉由對開觀之〇N /〇F F之操作,該η位元 數位信號可轉換成類比層次電壓信號。 圖2 D將解釋本發明輸入至D A C之數位信號D a ( D a Q,D a 1,…,D 3 )之D A C執行操作,其中D a 2爲 〇,而Da〇,Dai以及Das係皆爲1。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當D a 2係爲0,S W a 2係爲斷開,而相反的, S W b 2係爲接通,使得輸出線竟由電阻B 2而被連接至電 源電壓線Η。另一方面,因爲,D a 〇,D a i以及D a 3係 爲1 ,而開關S W a。,S W a i以及S W a 3係爲接通,而 相反的S W b Q,S W b i,S W b 3係爲斷開,使得輸出線係 經由電阻A之電阻A 0,A i,,A 3而連接至電源電壓線 L。 _________-45- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) 521223 A7 五、發明說明(43 ) 關於電阻A。,A 1, 爲〇N狀態之開關S W a 〇 (此時即電阻A Q,A 2, • ,A 3,所有此些連接至係 SWal,SWa3之此些電阻 • ,A 3 )之總電阻係假設爲 Α τ。進一步’連接至係爲〇 n狀態之開關s w b 2此些電 阻之總電阻(此時,電阻B 2係對應於此些電阻)係爲Β τ 〇 總電阻A T之倒數係等於個別連接至此等開關(即,開 關S W a 〇 ’ S W a i,…,s W a 3 )中係爲〇N狀態之個別 電阻A ◦,A i,A 3之倒數之和。(等式2 6 )。 〔等式2 6〕
1 11111 1 〜、 —=--1--η--= —|---1—:— (Ζο) \ \ Ax R 2R 23R 藉由參考At而解等式2 〔等式2 7〕 可得等式2 7 ^—訂---------線u · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ••词 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 進一步,類似的,組電阻Β τ係等於連接至開關 8贾133之電阻63之倒數。(等式2 8) 〔等式2 8〕
BT B2 22R .(28) -4fi- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公爱) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 -----------B7___ 五、發明說明(44 ) 藉由參考At而解等式2 8,可得等式2 9。 〔等式2 9〕 • · βγ = .· · (29) 藉由使用由等式2 7以及等式2 9而得之總電阻Α τ以 及總電阻Β τ,可由等式3 〇而算出自D a C輸出線之輸出 電位 Vout (Da〇=〇,Dai = Da2 = Da3=l)。 該輸出電位 V〇 u t (Da2=0 ,Da〇 二 0 ,Dal = D a 3二1 )係將等式2 7中之總電阻a τ除以等式2 7之 總電阻A τ與等式2 9之總電阻Β τ之和而後將此所得之商 乘上其爲5之電源電位VH與電源電位Vl之差。 〔等式3 0〕 ==吾·%-匕)=f …(3〇) 依此,,藉由對開觀之〇N /〇F F之操作,該η位元 數位信號可轉換成類比層次電壓信號。 上述中,係參考具體已知之數位信號値而參考等式 1 6至3 0而解釋,但是根據本發明D A C的總電阻Α τ、 總電阻Β τ以及V ◦ u t將在以下以一般形式而表示。 該總電阻Α τ之倒數係等於連接至係爲〇n狀態之開關 S W a 〇,S W a i,…,S W a 3之個別電阻之倒數和。對於 S W a 〇,S W a i,…,S W a 3,該等開關係處於〇N狀態 -----------47 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) -----^----訂---------線* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 521223 A7 B7__ 五、發明說明(45 ) ’而係將爲1之DaQ,Dal,…,Da3予以輸入其中之開 關。因此,總電阻A T之倒數係等於將連接於S W a 〇, S W a 1,…,s W a 3之個別電阻A 0,A 1,· · ,A 3之 倒數乘以對應於個別開關S W a Q,s W a i,…,s W a 3之 數位信號D a之乘積和(等式3 1 )。 〔等式3 1〕 Λ 4 4 Λ A R 2R 22r 23r () 藉由參考At而解等式3 1,可得等式3 2。 〔等式3 2〕 ^ 2"Da^22Dax + 2Da2 + Da3 R …㈤ 進一步,類似的,總電阻B τ係等於將連接於S W b ο ,SWbi,…,SWb3 之個別電阻 Β。,Βι,· · ’ Β3 之倒數乘以對應於個別開關S W b。,S W b i,…,s W b 3 之數位信號Db之乘積和(等式33)。 〔等式3 3〕
Βτ Βχ Βλ B2 B3 R 2R 22R 23R 藉由參考Bt而解等式3 3,可得等式3 4。 〔等式3 4〕 ______-AR ___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------^----訂---------線‘ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 五、發明說明(46 ) .B __^_R ...(34) τ — 23Db0 + 22Db'+2Db2+Db3 輸出電位V 〇 u t係將等式3 2之總電阻Α τ除以等式 3 2之總電阻a τ與等式3 4之Β τ之和而得,而後將所得 之値乘以電源電位V η以及V l之差。(等式3 5 )。 〔等式3 5〕 ·. 23Db^22Dbl + 2Db7+Db, ^ 一匕) 23Dbj22Db^2Db7+Dbi …⑽ 依此,輸出V。u t (係由數位信號D a之値所決定) 係自該輸出線而輸出。但應自等式3 5瞭解,輸出電位 v。U t無法根據電阻値r而決定。 根據本發明之D A C,不需要提供於習知D A C —樣 數目位元之數位信號之開關或層次電壓線。因此,D A C 之面積可減少,而因此可使驅動電路以及主動式矩陣液晶 顯示裝置可最小化。 進一步,在習知D A C中,當數位信號增加時,必須 指數的增加開關之數目。根據本發明,即使位元數目增加 ,可減少開關數目之增加,而不同於習知之D A C,因此 ,其可將驅動電路以及主動式矩陣液晶顯示裝置可最小化 〇 進一步因爲D A C之面積可以減少,驅動電路之面積 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------犧II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 « 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 _________ B7 五、發明說明(47 ) 可減少,儘管D / A轉換電路之數目藉由增加圖素之數目 而增加,即,藉由增加來源信號線,而因此,可高精密而 最小化的建構主動式矩陣液晶顯示裝置。 在此實施例中,V Η係設定爲5 V,而V 係設定爲 〇V ’但是本發明並不限於此値。輸出電位V。u t之大小 可根據V Η以及V ◦ u t之差而決定。進,本實施例係參考當 數ίΐΔ柄號係爲4個位兀而解釋’但是並非限制於該數目。 實施例2 本實施例將參考根據實施例1之D A C使用在主動矩 陣液晶顯示裝置之驅動電路而描述。 圖3係展示根據本實施例之主動矩陣液晶顯示裝置之 輪廓的方塊圖。標號3 0 1係來源信號線驅動電路A,而 標化3 0 2係來源信號線驅動電路B。標號3 0 3係閘極 信號線驅動電路。標號3 0 4係圖素部份。標號3 Q 5係 數位視頻資料除法電路(S P C :序列至平行轉換電路) 〇 該來源信號線驅動電路A 3 0 1包括一來源信號線側 邊移位暫存器電路(一 2 4 0級移位暫存器電路X 2 ) 3 0 1 - 1 ,一閂鎖電路1 ( 9 6 Ο X 8數位閂鎖電路) 3〇1 — 2 ,一問鎖電路2 ( 9 6 Ο X 8數位問鎖電路) 301 - 3,一選擇器電路1 301 - 4,一 D/A轉 換電路(DAC) 301 - 5 ’以及選擇器電路2 3 0 1 - 6。該來源信號線驅動電路A 3 0 1進一步包 ______- Rd -_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公f ) -------------鼋—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 « 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 _ B7 五、發明說明(48 ) 括一緩衝器電路以及一位準位移器電路(未顯示)。進一 步,該來源信號線驅動電路A 3 0 1亦可包括一位準位 移電路所構成(雖然爲簡化而未顯示)。 該來源信號線驅動電路B 3 〇 2具有與來源信號線驅 動電路A 3 0 1相同的構成。該來源信號線驅動電路a 3 0 1係經構成以傳送具有視頻信號(一類比層次電壓信號 )之奇數來源信號線,而來源信號線驅動電路B 3 0 2係 經構成以傳送具有視頻信號(一類比層次電壓信號)之偶 數來源信號線。 在本實施例中之主動矩陣液晶顯示裝置中,係具有兩 個來源信號線驅動電路(即,來源信號線驅動電路A以及 來源信號線驅動電路B )而夾置該圖素部份3 〇 4 (其係 由於電路佈局之故),但是,假如電路佈局許可的話,可 只提供一個來源信號線驅動電路。 進一步,標號3 0 3係爲一聞級信號線驅動電路,其 包括一移位暫存器、一緩衝器電路以及一位準移位電路( 未顯不)。 該圖素部份304具有1920x1080 (寬度X 長度)之圖素。對於每個圖素,係放置一圖素TFT ;而 對於每個圖素T F T之來源區,係連接一源極信號線,而 對於閘極,係連接一閘級信號線。進一步對於每個圖素 T F T之汲極區,係連接一圖素電極。該圖素T F T每個 係控制將視頻信號(一類比層次電壓信號)之送至連接至 每個圖素T F T之圖素。對於每個圖素電極,係傳送視頻 -- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------------訂---------線« (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 521223 A7 __ B7 五、發明說明(49 ) 信號(類比層次電壓信號),使得電壓被送至介於每個圖 素電極以及相反電極之間的夾置液晶,藉此而驅動液晶。 此處將解釋根據本實施例之主動矩陣液晶顯示裝置之 信號流以及其操作。 首先,將解釋來源信號線驅動電路A 3 0 1之操作。 對於來源信號線側邊移位暫存器電路3 0 1 - 1 ,係輸入 一時脈信號(C K )以及開始脈衝(S P )。來源信號線 側邊移位暫存器電路3 0 1 - 1根據時脈信號(C K )以 及開始脈衝(S P )而連續產生時脈信號,而經由緩衝器 電路或類似等(未顯示)而在接著之極(stage )而將之送 至該電路。 來自於來源信號線側邊移位暫存器電路3 0 1 - 1之 時脈信號係經由緩衝器電路以及類似等而予以暫存。對於 時序信號送至之來源信號線,係連接一大數目之電路或元 件,使得負載電容(寄生電容)係爲大的。爲了避免時序 信號之前緣以及後緣,因爲此大的負載電容而變鈍(blunt ),需提供此緩衝器電路。 由該緩衝器電路所暫存之時序信號送至閂鎖電路1 ( 3 0 1-2)。該閂鎖電路1 ( 3〇1 — 2 )具有9 6 0 及之閂鎖電路以處理數位信號。該閂鎖電路1 ( 3 0 1 -2 )當得到時序信號時,將連續自數位視頻資料除法電路 中得到數位信號並保持該等信號。 將數位信號完全的寫入至閂鎖電路1 ( 3 0 1 — 2 ) 之所有級之所需時間長度係稱爲單一線週期。即,該單一 ________ - - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ---------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 « 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 B7____ 五、發明說明(50 ) 線週期乃係’自將數位信號在問鎖電路1 ( 3 0 1 - 2 ) (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 之最左側級中寫入閂鎖電路之時間點,至將數位信號在閂 鎖電路1 ( 3 〇 1 - 2 )之最右側級中寫入閂鎖電路之時 間點之間的時間。實際上,包含上述線週期之週期時間加 上水平返馳(retrace )週期時間,有時係稱爲單一線週期 〇 在完成單一線週期之後,閂鎖信號係以來源信號線側 邊移位暫存器電路3 0 1 - 1之操作時序而送至閂鎖電路 2 (301-3)。此時,經寫入並保持在閂鎖電路1 ( 3 0 1 - 2 )之數位信號係送出至閂鎖電路2 ( 3 0 1 — 3 ),並寫入至閂鎖電路2 ( 3 0 1 — 3 )之所有級並保 持之。 對於該完成將數位信號傳送至閂鎖電路2 ( 3 0 1 - 3 )之閂鎖電路1 ( 3 0 1 - 2 ),該來自於數位視頻資 料除法電路之數位信號係根據來自於來源信號線側邊移位 暫存器電路3 0 1 - 1而連續執行。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當此第二單一線週期時,經寫入並保持於閂鎖電路2 (3 0 1 - 3 )之數位信號係經由控制器電路(3 0 1 - 4 )而被連續選擇,並被送至D / A轉換電路(D A C ) 301 — 5。在該控制器電路(301 — 4),單一選擇 電路係對應至四個來源信號線。對於選擇器電路’可參見 接是於日本公開號第9 一 2 8 6 0 9 8號。 該由選擇器電路控制器電路(3 0 1 - 4 )所選擇之 數位信號被送至D A C 3 0 1 - 5。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -53- 521223 A7 --- B7 五、發明說明(51 ) 該D A C 3 0 1 - 5係將數位信號轉換成類比層次電 壓信號,其係連續送至由選擇器電路2 ( 3 0 1 - 6 )所 選擇之來源數位信號。該根據本實施例之D A C係對應於 數位信號,而其操作係與實施例1之操作一致,而輸出 V cut係以上述等式而表示。 送至來源數位信號之類比層次電壓信號係被送至位於 圖素部份3 0 4中之圖素TFT之來源區(其係連接至來 源數位信號)。 標號3 0 2係一來源信號線驅動電路B,而其構成係 與來源信號線驅動電路A —樣。該來源信號線驅動電路 B 3 0 2係傳送具有視頻信號(類比層次電壓信號)之偶 數來源數位信號。 在閘極信號線驅動電路中,該來自於移位暫存器(未 顯示)之時序信號係送至緩衝器電路(未顯示)中,並送 至對應之閘級信號線(掃瞄線)。對於該閘極信號線,對 應於單一線之圖素T F T之閘級電極係被連接,而對應於 單一線之所有圖素T F T必須被同步接通,使得對於緩衝 器電路,而選擇具有大電流量之緩衝器電路。 依此,藉由來自於閘極閘極信號線驅動電路之掃瞄信 號,而執行對應圖素T F T之切換,該來自於來源信號線 驅動電路之類比層次電壓信號被送至圖素T F T,使得該 液晶分子被驅動。 標號3 0 5係一數位視頻資料除法電路(S P C :序 列至平行轉換電路)。該數位視頻資料除法電路3 0 5係 ................ - RA - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 r— -_____ B7 五、發明說明(52 ) 作爲降低自外側之數位信號所輸入之數位信號之1 / m之 頻率。藉由除法自外側輸入之數位信號,對於操作驅動電 路乃爲必要的信號的頻率亦可低至1 / m倍。 根據本發明之D A C可使用在異於如本實施例所構成 之主動矩陣液晶顯示裝置。藉由使用本發明之D A C,可 最小化該驅動電路以及主動矩陣液晶顯示裝置。 實施例3 本實施例現藉由圖4,參考實施例1所揭示之另一例 >子而由圖4而解釋。 圖4所示之本實施例D A C係將4位元數位信號D a (D a 0,D a i,…,D a 3 )轉換成類比層次電壓信號。此 實施例將參考對應於4位元數位信號而解釋,但是本發明 並非限制於該數字。進一步,在此實施例中,電源電位V Η 係設定爲6 V,而電源電壓V l係設定爲2 V,但是本發明 並非限制於該等値。 如圖4所示,根據本發明之D A C包括四個開關 s W a。,S W a i,…,S W a 3以及四個開關s W b ◦, S W b i,…,S W b 3。該D A C亦包括四個電阻A ◦,A i ,· · ’A3以及四個電阻Bq,Bi’ · . ,B3。 電阻A。之兩端部係個別連接至開關S W a q以及輸出 線L。未連接至電阻A 〇之開關S W a。係連接至電源電壓 線。 相同的事情係適用於A i,A 2,A 3。依此,每個電 ___________ - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐) -------------—l·—訂---------線‘ (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 521223 A7 -—_ B7 五、發明說明(53 ) 阻A 〇,A i,· · ,A 3之兩端部係個別連接至每個開關 S W a。,s W a i,…,S W a 3以及電源電壓線L。爲連接 至個別電阻 A 〇,A 1,· · ,A 3 之 S W a。,S W a 1,· ’ S W a 3係連接至輸出端。 關於電阻B ο,B i,· · ,B 3以及開關S W b 〇, S W b :,…,s W b 3等之關係,係類似於關於電阻A 〇, A 1,· · ,A 3 以及開關 S W a ◦,S W a i,…,S W a 3 之關係。即,個別電阻B 0,B i,· · ,B 3之兩端部係 連接至每個開關S W b ο,S W b i,…,S W b η - i以及電 源電壓線H。該未連接至個別電阻B Q,B i,· ·,
Bn — 1之個別開關SWbQ,SWbl,…,SWbn — 1係連 接至輸出線。 接著,描述本發明之.D A C之操作。 當開關S W a Q係被接通時,該電壓線以及電阻A。係 相互連接。即,當開關S W a ◦被接通時,連接至開關 S W a。之電阻A。之端部以及輸出線係維持在相同的電位 。相反的,假如開關S W a。被斷開時,則介於輸出線以及 電阻A。之間的連接被切斷。 相同的事情亦適用於開關S W a i,S W a 2,S W a 3 ,假如每個開關S W a i,S W a 2,S W a 3係被接通,則 輸出線以及每個電阻A Ο,A i,· · ,A 3係相互連接。 即,假如開關S W a i,S W a 2,S W a 3係皆接通,則連 接至個別開關之S W a Q,S W a i,…,S W a 3以及輸出線 之個別電阻A Q,A i,· · ,A 3係維持在相同的電位。 __- RR - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------%i. (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 訂---------線 « 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 ----- B7 五、發明說明(54 ) 相反的’假如開關S W a Q,S W a i,…,S W a 3係皆斷開 ’則介於輸出端以及電阻A 〇,A i,· · ,A 3之間的連 接係皆斷開。 相同的事情亦適用於開關s W b。,s W b i,..., S W b 3,假如每個開關s W b。,S W b i,…,S W b 3係 被接通,則輸出線以及每個電阻B。,B :,. · ,B 3係 相互連接。即,假如開關S W b Q,S W b i,…,S W b 3係 皆接通,則連接至個別開關之S W b。,S W b :,..., s w b 3以及輸出線之個別電阻B 〇,B i,· · ,B 3係維 持在相同的電位。相反的,假如開關S W b Q,S W b i,... ’ S W b 3係皆斷開,則介於輸出端以及電阻b Q,B i,. .,B 3之間的連接係皆斷開。 此實施例與實施例1之不同在於對於後者,本實施例 之設置開關以及電阻之位置係相互設置。在此實施例,電 阻係設置於相對於該開關之較爲接近於電源電壓線,而相 反的,在實施例1 ,開關係設置於相對於該電阻之較爲接 近於電源電壓線。 本實施例係以將所有電阻設置於較開關更接近於電源 線側邊之方式建構,但是本發明應可以將一些電阻設置於 較開關爲接近電源電壓線側邊,而剩下的開關係設置於較 電阻爲接近於該電源電壓線。 實施例4 本實施例藉由圖8 A至1 0 C而解釋同步製造設置於 _____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------—— (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 ----- B7 五、發明說明(55 ) 圖素部份之周邊的中之主動式矩陣液晶顯示裝置(其係爲 本發明之半導體裝置例子)之圖素部份以及驅動電路 TFT之TF T。應注意,本發明只是一個例子,而本發 明並不限制於此製造方法。 在圖8 A中,一非鹼玻璃基底或一時應基底最好係使 用作爲主動式矩陣基底6 0 0 1。具有形成於該表面上之 絕緣膜之矽基底或金屬基底亦可使用做唯一主動矩陣基底 〇 形成T F T於其上之基底的一表面上,一包含氧化矽 膜、氮化矽膜或氮化矽氧化物之基膜(base film )係藉由 電漿CVD或濺射而形成具有1 〇 〇至4 0 0 nm之厚度 °例如’該基膜可以係雙層結構,而形成具有2 5至 lOOnm (此處係爲5〇nm)之氮化矽膜6002 , 以及具有厚度爲5 0至3 0 0 nm厚度(此處爲 1 5 0 n m )之氧化矽膜6 0 0 3於其中。該基膜係作爲 避免主動矩陣基底受到雜質污染,而係不一定需要用到石 英基底。 接著,具有厚度爲2 0至1 0 0 n m厚度之非晶矽膜 以習知之膜沈積方法而形成於基膜之上。雖然係根據氫的 成分’該非晶矽膜最號係在4 0 0至5 0 0 °C之下而加熱 數個小時以利脫氫作用,而使氫成分減少至5原子%或更 少以準備結晶步驟。該非晶矽膜亦可藉由其他像是濺射或 蒸發之形成方式而形成。此時,最好該像是氧以及氮等含 在膜中之雜質元素可被有效減少。該基膜以及非晶矽膜可 ____- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ti — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 __ B7 五、發明說明(56 ) 以相同之膜沈積方法而形成,使得該膜等可被連續的形成 。此時,因爲爲暴露於空氣中而避免表面上之污染,而減 少所生產之T F T之波動(fluctuation)。 可使用一種已知的雷射結晶技術或熱結晶技術於自非 晶砂膜中形成一結晶砂膜之步驟。該結晶砂膜可藉由使用 加速矽結晶之催化元素之熱氧化而形成。其他選擇包括使 用使用一微結晶矽膜以及將結晶矽膜直接沈積。進一步, 該結晶矽膜可藉由使用已知之S 0 I (在絕緣體上之矽) 之技術(一單晶矽係附著於一基底)而形成。 如此形成之節晶矽膜之被必要部份係被蝕刻並被移除 以形成島半導體層(6004至6007)。在形成η — 通道T F Τ之節晶矽膜之區域可被事先滲入濃度爲1 X 1〇1 5至5 X 1 0 1 7 c m 3密度之硼(Β ),以控制該初 始電壓。 之後一閘極絕緣膜6 0 0 8主要由氧化砂或氮化砂所 形成而覆蓋住島半導體層6 0 0 4至6 0 0 7。閘極絕緣 膜6008之後度可以是10至200nm,最好是50 至1 5 0 nm。例如,一氮化矽可藉由N2〇以及S i H4 原始材料而以電漿C V D而形成7 5 n m之厚度,之後該 膜可在在8 0 0至1 0 〇 0°C之下,而在一氧環境下或氧 與鹽酸環境下而熱氧化至1 1 5 nm之厚度(圖8A)。 電阻遮罩6 0 0 9至6 0 1 2係在島半導體層 6〇04至6007之整個表面、在島半導體層6005 之一部份上(包括成爲通道形成區域之區域)以及島半導 _ - - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------养 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 -—- __ B7 五、發明說明(57 ) 體層6 〇 〇 6之部分(包括變成通道形成區域之區域)的 上面上形成,而一低濃度雜質區6 〇 1 3至6 〇 1 5係藉 由加入一 η型雜質元素而形成。此等低濃度雜質區 6 〇 1 3至6 0 1 5係藉由夾置一柵極絕緣膜(在此說明 書中稱爲L ο ν區,其中,◦ ν’代表,overlap,)於驅動電路 之η型通道TFT中而覆蓋閘極電極等之LDD (微量滲 入汲極)區之雜質區。此處形成之低濃度雜質區之含有η 型雜質元素係稱爲(η )。於是,該低濃度雜質區 6 0 1 3至6 0 1 5在此說明書中亦可稱爲η區。 使用電漿激化(plasma-excited )磷化氣(Ρ Η3)而 不執行大的分離於其上之離子滲入而滲入磷。當然,亦可 採用相關於大分離之方式的離子植入。在此步驟中,在柵 極絕緣膜6 0 0 8之上之半導體層係經由膜6 0 0 8而滲 入磷。使用在滲入中之磷的濃度最好是在5 X l〇17a t〇m/cm3 至 5xl018a t 〇m/cm3 之範圍內,而在本實施例中之濃度係設定爲1 x l〇18at〇m/cm3 (圖 8B)。 因此,電阻遮罩6009至6012被移除,而熱處 理係在氮氣環境下而在4 0 0至9 0 0°C之下而執行,最 好是5 5 0至8 0 0 °C而處理1至1 2個小時,而使磷於 此步驟中被加入。 一第一導電膜6 0 1 2以一導電材質而形成1 0至 l〇〇nm之厚度,該材質包含選自鉅(Ta) ’鈦( T i ),鉬(Mo)以及鎢(W)之元素或選自具有一個 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) -------------^i- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 1---- _____B7___ 五、發明說明(58 ) 比匕些主要成分之一的導電材質之元素。例如,氮化鉅( T a N )或氮化鎢(W N )係最好使用在第一導電膜 β 〇 1 6。一第二導電膜6 0 1 7係以1 0 0至 4〇〇nm之厚度而形成於選自Ta ,Ti ,Μ◦以及W 素或選自包含該等成分之一的導電材料之該第一導電 膜6〇16之上。例如,一Ta膜可爲200nm之厚度 成。雖然未顯示,可在第一導電膜6 〇 1 6之下而以 糸勺2至2 〇 nm之厚度而形成一矽膜,以避免該第一導電 〇 1 6以及第二導電膜6 0 1 7之氧化(特別是該第 一島耐Η旲6017)(圖8C)。 電阻遮罩6 0 1 8至6 0 1 2已形成,而第一導電膜 6016以及第二導電膜6017 (此後成爲薄片膜)係 經蝕刻而形成ρ通道T F Τ之閘極6 0 2 1。此數,導電 膜6 0 2 2以及6 0 2 3係留作覆蓋形成η通道TFT之 整個表面區域。 該電阻遮罩6 0 1 8至6 0 2 0係留作爲遮罩,而形 成P通道TFT之半導體層6 0 0 4之部分係滲入P型雜 質。硼在此處可作爲該雜質元素,而使用以硼院(B 2 Η 6 )滲入(或可使用離子植入)而滲入。含於雜質區中之Ρ 型雜質之雜質元素之濃度係以(Ρ ++)而表示。於是,雜 質區6 0 2 4以及6 0 2 5在本說明書中亦可稱爲Ρ+ + ( 圖 9 A )。 此處,亦可藉由使用電阻遮罩6 0 1 8至6 0 2 0之 蝕刻以移除閘極絕緣膜6 0 0 8而在暴露島半導體層 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 « 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7____ 五、發明說明(59 ) 6 〇 0 4之部分之後,而執行p型雜質元素之滲入處理。 此時,低加速電壓係爲低,使得島半導體膜較無會損害, 而增加流通量。 在移除電阻遮罩60 1 8至6 0 2 0之後,形成電阻 遮罩6026至6029 ,而形成道TFT之閘極 6 0 3 0至6 0 3 2。此時,形成閘極6 〇 3 0,以經由 柵極絕緣膜6 0 0 8而覆蓋n區6 〇 χ 3。進一步,形成 柵極6 0 3 1以藉由夾置一閘極絕緣膜6 〇 〇 8而覆蓋η 區6014以及6015。(圖9Β) 該電阻遮罩6 0 2 6至6 0 2 9之後被移除而形成新 的電阻遮罩6 0 3 3以及6 0 3 4。接著,而執行作爲在 η通道T F Τ之源極區或汲極區之雜質區的步驟。該電阻 遮罩經形成以覆蓋η通道T F Τ之閘極6 0 3 2。此係爲 了在後面的步驟中形成不覆蓋位於圖素部份之η通道 T F Τ之閘極之L D D區。 η型雜質經加入其中而形成雜質區6 0 3 5至 6041。此處,再次採用磷化氫(ΡΗ3)而離子滲入( 當然亦可予以離子植入),而在該等區中之磷濃度被設定 爲1乂1〇20至1又1〇213 1〇111/(:1113。包含在雜 質區6 0 3 9至6 0 4 1中之η型雜質之雜質元素之濃度 在此係以(η + )而表不。於是,雜質區6 0 3 9至 6 0 4 1在此說明書係稱爲η +區。該雜質區6 〇 3 5至 6 0 3 8具有已經形成之η —區,使得嚴格說起來,其包含 較雜質區6 0 3 9至6 0 4 1之磷濃度爲高之濃度。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) K----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 521223 A7 ----- B7 五、發明說明(6〇 ) 此處’亦可藉由使用電阻遮罩6 0 3 3至6 0 3 4之 倉虫刻以移除閘極絕緣膜6 0 0 8而在暴露島半導體層 6 0 0 5至6 0 0 7之部分之後,而執行η型雜質元素之 滲入處理。此時,一低加速電壓係足以執行滲入,而使在 島半導體層之損害最小,而增進流通量。(圖9C) 接著,電阻遮罩6 0 3 3以及6 0 3 4被移除,而具 有η型雜質之雜質元素被滲入至形成圖素部份之η通道 TFT之島半導體層6007。如此形成之雜質區 6 0 4 2至6 0 4 4係以與上述η—區相同之濃度或更小之 濃度而滲入磷(特別是,在5 X 1 016至1 X 1018a t om/cm3)。此處所形成之包含在雜質區 6〇4 2至6 0 4 5之滲有η型雜質元素之濃度係以(η — )而表示。於是,雜質區6 0 4 2至6 0 4 5在此說明書 中可用而表示。進一步除了藏在閘極之下的雜質區 6070 ,6〇74以及6〇75之外,所有之雜質區係 在此步驟中滲以濃度爲η ^之磷。然而,磷之濃度是很小的 而可忽略其影響。 以下形成者係保護絕緣膜6 0 4 6,其係將成爲第一 交互層膜之一部份。該保護絕緣膜6 0 4 6可包含一氮化 矽膜、一氧化矽膜、一氮化矽氧化物或結合此些膜之薄片 膜。其中之膜厚度係在1 0 0 n m至4 0 0 n m之範圍。 因此,一熱處理步驟係經執行以激化以個別濃度加入 η型或P型雜質之雜質元素。此步驟可採用一爐鍛化、一 雷射鍛化或一快速熱鍛化(R T A )。在此實施例模式中 ___- -_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------II (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 訂---------線 « 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 B7 五、發明說明(61 ) ,該激化步驟係由爐鍛化而執行。該熱處理係在氮氣環境 下而在30 ◦至6 5 (KC下(最好是400至500 °C之 範圍內,此處係爲4 5 0 °C )予以執行2小時。 進一步’熱處理係在氫氣爲3至1 〇 〇%之環境下將 島半導體層6 0 0 4至6 0 0 7予以氫化1至1 2個小時 。此步驟係以熱激化氫氣而終止在半導體層中搖擺( dangling )鍵結。其他之氫化機構,包括電漿氫化(其使用 電漿激化氫氣)(圖1 0 B )。 當完成激化步驟後,具有厚度爲〇·5至1·5微米 之一相互層絕緣膜6 0 4 7係形成在該保護絕緣膜 6〇4 6之上。包含保護絕緣膜6 0 4 6以及相互層絕緣 膜6 0 4 7之一薄片膜係作爲一第一相互層絕緣膜° 之後,即於個別T F T之源極區或汲極區之接觸孔隙 經形成以形成源極6〇4 8,6 0 5 0,6 0 5 2以及 6054 ,以及源極 6 0 49 ,6051 ,6053 以及 6 0 5 5。雖然未顯示,在本實施例模式中此些電極包含 厚度爲100nm之Ti膜,300nm厚度之含Ti鋁 膜以及具有1 5 0 n m厚度之另一 T i膜,經由濺射而形 成爲一個三層結構之薄片膜。 之後,一通過(passivation )膜6 0 5 6係使用一氣 化矽膜、一氧化矽膜或一氮化矽氧化物而具有5 0至 5〇〇nm厚度(一般爲200至30 0 nm)。之後’ 在此狀態下之氫氣化處理對於T F T之特性帶來改進。例 如,假如熱處理係在含有3至1 0 0 %氫氣之環境下於 ____ - -___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------鲁· ! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 B7 五、發明說明(62 ) 3 〇 0至3 4 0 °C予以熱處理1至1 2個小時。該相同的 結果可在使用電漿氫氣化方法下而獲得。此處可在該通過 膜6 0 5 6的之後所形成作爲連接圖素電極以及汲極至接 觸孔處而形成一^開口。 之後,包含有機樹脂之一第二相互層絕緣膜6 0 5 7 係形成爲具有約1微米之厚度。可使用聚亞胺、丙烯、聚 醯胺、聚亞胺一胺、BCB (苯並環乙烯)而作爲有機樹 脂。使用該樹脂膜之優點包括簡化膜之形成、減少由於低 枏對電容率(permitivity )所生之寄生電容,優異的平坦 度等。可使用異於以上所列之其他有機樹脂或一樹脂爲基 本之S i 0成分。此處,使用施加至該基底後之熱聚合類 型之聚亞胺而在3 0 0°C下加熱以形成該膜6 0 5 7。 接著’ 一'遮蔽(shielding ) 旲6 0 5 8係形成在形成 圖素部份區域之第二相互層絕緣膜6 0 5 7。該遮蔽膜 6058包含選自鉅(Ta),鈦(Ti),鋁(A1) 以及鉻(C r )之元素或選自具有一個此些主要成分之一 而具有1 〇 〇至3 0 0 nm之厚度。在遮蔽膜6 0 5 8之 表面,具有厚度3 0至1 5 0 nm (最好是5 0至 7 5 nm)之介電2之介電基底6 0 5 9 ,係陽極氧化或 電漿氧化。此處,鋁膜或一主要含有鋁之膜係使用作爲遮 蔽膜6 0 5 8,而一旅氧化物膜(鋁化物膜)係使用作爲 介電基底6059。
該介電基底僅位於此處本實施例中之遮蔽膜6 0 5 8 之表面上。一介電基底可藉由像是電漿CVD,熱CVD n 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 « 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 ---- B7 五、發明說明(63 ) 或濺射於該第二相互層絕緣膜6 0 5 7之蒸汽沈積方法而 形成’以覆蓋該遮蔽膜6 0 5 8。此時,其膜厚度最好係 爲30至150nm(最好係50至75nm)。一氧化 矽膜、一氮化矽膜、一氮化矽氧化物、一 D L C (像是鑽 石之碳化物)膜或一有機樹脂膜可使用作爲介電基底 6 0 5 9。亦可使用結合堆層此些膜等之薄片。 之後,即於汲極6 0 5 5之接觸孔隙在第二相互絕緣 膜6 0 5 7以及該通過膜6 0 5 6中形成,以形成圖素電 極6060,6061以及6062。注意,該圖素電極 6 0 6 1以及6 0 6 2係相鄰,但是爲個別獨立之圖素。 對於圖素電極6060至6062,一透明導電膜可使用 在建構傳送式主動矩陣液晶顯示裝置,而一金屬膜可使用 在一反射式主動矩陣液晶顯示裝置。此處,爲了製造一傳 送式主動矩陣液晶顯示裝置,藉由濺射而形成具有厚度爲 1〇0 n m之銦錫氧化物膜(I T〇)。 此時,一儲存電容係形成在以遮蔽膜6 0 5 8經由介 電基底6 0 5 9而覆蓋圖素電極6 0 6 0之一區域 6 0 6 3° 此時’包含一驅動電路以及圖素部份於一相同基底上 之一主動矩陣基底係被完成。一 p通道TFT609 1、 一 η通道TFT6〇9 2以及η通道TFT6 0 9 3係形 成在該驅動電路中,而一圖素TFT6 0 9 4係自圖素部 份之η通道TFT而形成。 驅動電路之P通道T F T 6 0 9 1係包括一通道形成 _ -RR- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------------^----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7
五、發明說明(64 ) 區6〇64,以及一源極區6065以及一汲極區 6 〇 6 6,個別形成在該p + +區域中。該^通道 TFt6 〇 9 2包含一通道形成區6 0 6 7、一源極區 6 0 6 8、一汲極區6 〇 6 9以及一 L D D區(此後稱爲 ^ ◦ v區,該’〇 ν’代表’〇veriap’)6 〇 6 7,其係以該鬧 ® 6 〇 3 〇經過柵極絕緣膜6 0 0 8而覆蓋。該源極區 6 0 6 8以及汲極區6 0 6 9係個別自(η — + n + )區而 形成’而L 〇 v區6 0 7 0係自該η —區而形成。 一通道形成區607 1、一源極區6072、一汲極 ® 6 〇 7 3、藉由夾置閘極絕緣膜6 0 0 8 (此後稱爲 L ◦ ν區,其中’〇 ν’代表’overiap’)而覆蓋柵極電極 6031之LDD區域6 0 74以及6075係形成在η 通道TFT6 0 9 3中。該源極區6 0 7 2以及汲極區 6 〇 7 3係個別自(η — + η + )區而個別形成,L ο ν區 6 〇 7 4以及6〇7 5係自η —區而形成。 圖素部份(圖素TFT)之TFT具有通道形成區 6076以及6 0 77、源極區6078、一汲極區 6〇80、LDD區域608 1至6 084,其並不經由 柵極絕緣膜6 0 0 8而以閘極電極6 0 3 2覆蓋(此後稱 爲L 〇 f f區域,其中’〇 f f’代表’offset’),以及一 n + 區域6 0 79與Lof f區6082以及6083接觸。 該源極區6 0 7 8以及汲極區6 0 8 0係個別自η +區而形 成,而Lof f區608 1至6084係自該η 區而形成 -R7 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
521223 A7 -B7 五、發明說明(65 )
Lov區之長度係爲〇·5至3·〇微米,一般係爲 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 · 〇至1 · 5微米,而通道長度係爲3至7微米。建構 在圖素TFT6094中之Lof f區6 0 81至 6084之長度可以是0·5至3·5微米,一般係 2 · 0至2 · 5微米。 在根據上述實施例所建構之液晶顯示裝置中,其可使 用各種之液晶。例如,可使用的液晶材料包括揭示在 H.Furue等人1998 SID”穩定聚合物單一穩定F L C D展示快 速反應時間以及高對比比率而有灰階功能之驅動建構之特 性”;T.Yoshida 等人 1 997,SID DIGEST,841,“一全彩無啓始 一反鐵電L C D展示寬視角而具有快速反應時間”;S . Inui 等人魚 1 996 J.Mater. Chem. 6(4),67 1 -673,”在液晶中之無啓 始-反鐵電以及其應用於顯示器”;以及美國專利號第 5.594,569 號。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 展示固定溫度範圍下之反鐵電相位之液晶係稱爲反鐵 電。在混合之具有反鐵電液晶之液晶中,具有一種稱爲無 啓始-反鐵電混合液晶,其展示關於電場之傳導性變異的 光電反應特性。一些無啓始-反鐵電混合液晶,係展示V 形之光電反應特性,而在其中找到大約爲± 2 · 5 V之驅 動電壓(其細胞厚度約爲1微米至2微米)。 此數,參考圖1 1所示之展示關於施加電壓之光傳導 特性的V形無啓始-反鐵電特性例。在圖1 1中,縱軸係 標示傳導性(在任意單位中)而橫軸係爲施加電壓。在液 晶顯示裝置之入射側之極化板之傳導軸係與無啓始一反鐵 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 521223 A7 __ B7 五、發明說明(66 ) 電混合液晶之半導體層一般線方向(其實質並存於液晶顯 示裝置之擦拭方向)而實質平行。另一方面,在發射側之 極化板之傳送軸經設定,以實質形成橫跨鎳至入射側之極 化板之傳送軸。 如圖1 1所示,應瞭解使用此種無啓始-反鐵電混合 液晶可使低電壓驅動以及灰階顯示。 對於將此種低電壓驅動之無啓始-反鐵電混合液晶使 用在具有以數位操作之來源信號線驅動電路之液晶顯示裝 置中之情形下,D / A轉換電路之輸出電壓可經減少至D / A轉換器電路之較低操作供應電壓以及至驅動器之較低 操作供應電壓。於是,可實現較低電力消耗而高可靠度之 液晶顯示裝置。 因此,此種低電壓驅動之無啓始-反鐵電混合液晶在 當採用具有寬度相對小(例如爲〇 n m至5 0 0 n m,或 0 nm至2 Ο 0 nm)之LDD區(輕微滲入區)之 T F T時,而爲有效。 一般而言,無啓始一反鐵電混合液晶在自發極化上係 大的,而液晶本身之介電電容度係高的。因此,當使用無 啓始-反鐵電混合液晶作爲液晶顯示裝置時,圖素需要相 對的大儲存電容。因此,最好使用在自發極化上爲小之無 啓始-反鐵電。或者,藉由使用線序區動作爲液晶顯示裝 置之驅動方法,電壓灰階線序區動作爲液晶顯示裝置之驅 動方法,電壓灰階寫入至圖素之寫入週期(圖素饋入週期 )係加長,使得可提供一小的儲存電容。 _ _ 69 - _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(67 ) 使用此種無啓始-反鐵電混合液晶可實踐低電壓驅動 ’因此實現較低電力消耗之液晶顯示裝置。 實施例5 本發明之D/A轉換器電路可使用在各種之半導體裝 置中(主動矩陣液晶顯示裝置以及E L顯示裝置)。本發 明亦可實施於所有具有此種半導體裝置而作爲顯示媒體之 電子裝置。 此種電子裝置包括視頻照相機、數位照相機、投影機 (返5而或近5而)、頭部接合顯不器(突出(toggle )式顯 示器)、車輛導航系統、個人電腦、以及可攜式資訊終端 機(f了動式電腦、可擒式電話或電子書等)。此些例子係 展不在圖1 2A至1 4C。 圖1 2A係一個人電腦,其包含一主要本體2 〇 〇 1 、一影像輸入部份2 0 0 2、一顯示裝置2 0 〇 3、以及 一鍵盤2 0 0 4。本發明可應用於影像輸入部份2 〇 〇 2 、顯示裝置2 0 0 3以及其他信號控制電路。 圖1 2 B係一視頻照相機,其包含一主要本體 2 1 0 1、一顯示裝置2 1 〇 2、一語音輸入部份 2 1 03、一操作開關2 1 04、一電池2 1 〇 5、以及 一影像接收部份2 1 0 6。本發明可應用於顯示裝置 2 1 〇 2、語音輸入部份2 1 〇 3以及其他信號控制電路 〇 圖1 2 C係一行動式電腦,包含一主要本體2 2 〇丄 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公釐) 70 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(68 ) ’ 一照相機部份2 2 0 2 ; —影像接收部份2 2 0 3 ;操 作開關2204 ;以及一顯示裝置2205。本發明可應 用於該顯示裝置2 2 0 5以及其他信號控制電路。 圖1 2 D係一突出式顯示器,其包含一主要本體 2301 、一顯示裝置23 0 2以及一臂部份2303。 本發明可應用於顯示裝置2 3 0 2以及其他信號控制電路 〇 圖1 2 E係一裝置,其使用一該程式記錄其中之記錄 媒體(此後稱爲一記錄媒體),其包含:一主要本體 2402、一顯示裝置2402、一揚聲器部份2403 、一記錄媒體2404、一操作開關2405。注意,該 苜樂欣賞、影片欣賞、遊戲、以及使用網際網路可使用 DVD (數位多用途疊片)、一 CD等作爲記錄媒體之裝 置而執行。本發明可應用至顯示裝置2 4 0 2以及其他信 號控制電路。 圖1 2 F係爲一數位照相機,其包含:一主要本體 2501、一顯示裝置2502、一觀視搜尋器部份 2 5 0 3、ί荣作開關等2 5 0 4、以及一影像接收部份( 未顯示於此圖中)。本發明可應用於該顯示裝置以及其他 信號控制電路。 圖1 3 Α係一前式投影機,其包含:一光線來源系統 以及一顯不裝置2 6 0 1、一螢幕2 6 0 2。在圖1 3A 中’該顯不裝置係爲一主動矩陣液晶顯示裝置。本發明亦 可應用於該顯示裝置以及其他信號控制電路。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 71 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223
五、發明說明(69 ) 圖1 3 B係一後式投影機,其包含一主要本體 27 0 1、一光學系統以及一顯示裝置2702、一鏡 2?〇3 、以及一螢幕27〇4。在圖138中,該顯示 裝置係爲一主動矩陣液晶顯示裝置。本發明可應用於該顯 示裝置以及其他信號控制電路。 注意,圖1 3 C係一展示在圖1 3A以及在圖1 3 B 中之光線來源系統以及一顯示裝置2 6 0 1以及一 7 〇 2 之結構之例子。該光線來源系統以及一顯示器2 6 0 1以 及2 7 0 2包含:一光線來源系統2 8 0 1、鏡子 2802 以及 2804 至 28 0 6、一分光(dichroic )鏡 2 8 0 3、一光系統2 8 0 7線來源系統以及一顯示器 2 6 0 1以及2 7 0 2包含:一光線來源系統2 8 0 1、 鏡子 2802 以及 2804 至 2806、一分光(dlchrolc )鏡2803、一光系統2807、一顯示裝置2808 、一相位微分板2 8 0 9、以及一投射光系統2 8 1 0。 該投射光系統2 8 1 0包含多數個具有投射透鏡之光鏡。 此結構稱爲三板式,因爲係使用三個顯示裝置2 8 0 8。 進一步一操作員可適當設置一光透鏡、具有極化功能之一 膜、一作爲調整相位差之S旲、或I R膜等(在圖1 3 C中 以箭頭表示之光路徑)。 注意圖1 3 D係爲一展示圖1 3 C之光線來源系統 2 8 0 1之結構例的圖。該光線來源系統2 8 0 1包含: 一反射器28 1 1、一光源28 1 2、透鏡陣列28 1 3 以及2 8 1 4,光線極化反射轉換元件2 8 1 5以及聚光 _^79 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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五、發明說明(7〇 ) 迈鏡2 8 1 6。注蒽,圖1 3 D中光線系統僅爲一例子而 不限制於此。例如一操作員可適當設置一光透鏡、具有極 化功能之一膜、一作爲調整相位差之膜、或I R膜等於一 光線來源系統。 而圖1 3 C係展示三板式之例子,圖1 4A係展示單 一板式例之圖。該光線來源系統以及一顯示裝置(圖 1 4 A )係包含:一光線來源系統2 9 0 1、一顯示裝置 2 9 0 2、以及一投射光系統2 9 0 3。該投射光系統 2 9 0 3包含多數個包括一投射透鏡之光透鏡。該光源系 統以及一顯示裝置(圖1 4 A )可應用至光線來源系統以 及顯示裝置2601以及1702 (展示在圖13A以及 1 3 B )。圖1 3 D所示之光線來源系統可使用於一光線 來源系統2 9 0 1。注意,一置於顯示裝置中濾色器(未 顯示)以及該顯示影像可予以呈彩色。 一光線來源系統以及顯示裝置(圖1 4 B所示)係圖 1 4 A之應用,而該所顯示影像係使用置換一濾色器之 R G B旋轉濾色器電路板2 9 0 5。該光源系統以及一顯 示裝置(圖1 4 B所示)可應用於光線光源系統以及顯示 裝置2601以及2702 (展是於13A以及13B) 〇 圖1 4 C中光線來源系統以及顯示裝置係稱爲爲濾色 器單一板系統。置於顯示裝置中之一微透鏡陣列2 9 1 5 之此系統以及該所顯示影像之呈彩色,係使用一分光鏡( 綠色)2 9 1 2、一分光鏡(紅)2 9 1 3以及一分光鏡 _-72 -__ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------------K----訂---------· (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 Α7 _ Β7 五、發明說明(71 ) (藍)29 14。該投射光系統29 14包含多數個含有 投射鏡之光透鏡。圖1 4 C所示之光源系統以及顯示裝置 可應用於光線來源系統以及顯示裝置2 6 0 1以及 2702 (如圖13厶以及13已)。進一步,可使用作 爲一光線來源系統、一使用對偶透鏡之光系統、除了光源 之外的對準器透鏡。 如上述,本發明之液晶顯示裝置之可應用範圍可很大 的,而可應用於各種領域之電子裝置。本發明之電子裝置 可使用實施例1至4之組合而完成。 實施例6 本實施例描述包含本發明D/A轉換器電路之EL( 墊-螢光性)顯示裝置之製造例子。注意,圖1 8 A中係 爲包含本發明D / A轉換器之E L顯示裝置之頂視圖,而 圖1 8 B係其側視圖。 在圖1 8A以及1 8B中,標號400 1係表示一基 底;4 0 0 2係爲圖素部份,4 0 0 3爲來源信號線驅動 電路;4 0 0 4爲閘極信號線驅動電路。每個驅動電路經 由接線4 0 0 5而置F P C (撓性印刷電路)4 〇 〇 6。 此數,一第一密合材料4 1 〇 1、一覆蓋材料 4 1 〇 2、一塡入材料4 〇 3以及第二密合材料 4 1 〇 4係置於圖素部份4 〇 〇 2、一來源信號線驅動電 路4 0 0 3以及閘極信號線驅動電路4 〇 〇 4之周圍。 進一步’圖1 8 B係對應於圖1 8 A之A〜Δ,七層千目 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4 ^ (210x 297 ^1) 74 -------------餐.II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂▲------------線 _ 521223 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7____五、發明說明(72 ) 圖。一驅動器T F Τ 4 2 0 1 (其形成一來源信號線驅雲力 電路4 0 0 3,注意’圖中所視爲2驅動電路4 0 0 3 ’ 注意,圖中所示爲η通道TFT以及ρ通道TFT)以及 一電流控制T F T (控制留置E L元件之電流的T F T ) 4202 (其形成該圖素部份4002)係形成於整個基 底上4 0 0 1。 在本實施例中,藉由已知方法所製之P通道T F T或 η通道T F T係使用作爲一驅動器T F T 4 2 0 1 ;以及 經由已知方法所製之Ρ通道T F Τ係使用作爲電流控制 T F Τ 4 2 0 2。進一步’連接至電流控制 丁 F Τ 4 2 0 2之閘極之儲存電容(未顯示)係置於圖素 部份4〇〇2中。 包含樹脂材料之相互層絕緣膜(平坦膜)4 3 0 1係 形成於驅動器TFT4 2 0 1以及圖素TFT4 2 0 2之 上,而圖素電極(陽極)4302 (其係電連接至圖素 T F Τ 4 2 0 2之汲極)係形成在其上。對於一圖素電極 4 3 0 2,使用透明導電膜(其具有一大工作功能)。銦 氧化物以及錫氧化物之化合物,銦氧化物以及鋅氧化物之 化合物,鋅氧化物,錫氧化物或銦氧化物可使用作爲透明 導電膜。此外,亦可加入鎵之材料製上述透明導電膜。 一絕緣膜4 3 0 3係形成於圖素電極4 3 0 2,而開 口部份係形成在上述圖素電極4 3 0 2中絕緣膜4 3 0 3 。在此開口部份,一 E L (電螢光)層4 3 〇 4係形成於 圖素電極之上。一已知有機或無機E L材料可使用作爲 -------------燦·II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) tr‘——I-----線 « 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 75 A7
521223 五、發明說明(73 ) EL層4304。進一步,在有機EL·材料可使用小分子 材料或聚合材料,兩者之一。 可使用一已知蒸汽技術或一覆蓋技術之E L層 4 3 〇 4之形成方法。進一步,e L層結構可以自由組合 涧射出層、一洞傳送層、一光發射層、一電子傳送層或一 電子射出層之薄片結構或一單一層結構。 一包含具有光遮蔽特性之導電膜的陰極4 3 〇 5 (一 般爲導電膜,其具有作爲主要材質之鋁、銅或銀或此些以 及其他導電膜之薄片)係形成於E L層4 3 0 4之上。最 好盡量避免於介於陰極4 3 0 5以及E L層4 3 0 4之間 的介面間存在濕氣以及氧氣。於是,需要像是在真空中連 續沈積兩個、或在氮氣或貴金屬環境下形成E二層 4 3 0 4,且之後在不與氧氣以及濕氣接觸之下而形成陰 極4 3 0 5。在本發明中,上述之沈積可使用像是多艙室 系統(叢集工具(cluster-tool )系統)之沈積裝置。 陰極4 3 0 5係在標號4 3 0 6之區域中電連接至接 線4 0 0 5。接線4 0 0 5係作爲施加預設電壓至陰極 4 3 0 5之接線,而且係經由均等性(isotropic )導電膜 43〇7而電連接至??〇4006中。 因此,形成包含圖素電極(陽極)4302、一 EL 層4 3 0 4以及陰極4 3 0 5之EL元件。該EL元件可 由第一密合材料4 1 0 1以及藉由第一密合材料以及由塡 入材料4 1 0 3所密合而連接至基底4 0 0 1之覆蓋材料 4 10 2。 7R - ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------—— (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 訂.III-----線 i 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 B7 五、發明說明(74 ) 對於覆蓋材料4 1 〇 2,可使用玻璃材料、金屬材料 (一般爲不銹鋼)、一陶材料以及一塑膠材料(包括一塑 膠膜)。對於塑膠材料,可使用F R p (加強纖維玻璃塑 脉)板、P V F (聚氟乙烯)膜、M y 1 e r膜、聚脂膜或乙 稀酸系樹脂膜。進一步,可使用具有將P V F膜或Myler膜 而夾置之銘合金結構的板。 注意’自E L兀件之射線係直接至朝向覆蓋材料之方 向日寸’係需要爲透明。此時,可使用像是玻璃奈、塑膠騙 、聚脂膜或丙烯膜之透明基底。 一紅外線保藏樹脂或日設定樹脂可使用作爲塡入材質 4103 ,而可使用PVC (聚氯乙烯)、丙烯酸、聚亞 胺、環氧樹脂、桂酮樹脂、p V B (聚乙烯基丁醛)、或 E V A (乙酸伸乙基乙烯酯)。假如乾燥試劑(最好是鋇 氧化物)或吸收氧氣之材料形成在塡入材料4 1 0 3之內 側而形成時,可避免E L材料之損害。 進一步,隔置器可包括在該塡入材料4 1 0 3之中。 當隔置器係以鋇氧化物而形成時,可吸收濕氣至該隔寘器 本身。此外,最好提供一樹脂膜於陰極之上,作爲當暴露 該隔置器時自該隔置器釋放壓力之緩衝器層。 該接線4 0 0 5係i由各向異性(amsouopic )導電 膜4307而連接至FPC400 6中。接線4005傳 送送至圖素部份4 0 0 2、來源側驅動電路4 0 0 3以及 閘極側驅動電路4 0 0 4至F P C 4 0 〇 6之信號,並藉 由F P C 4 0 0 6而墊連接至一外部裝置。 ___- 77 -___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-----;-----線 fn· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 -—---- B7 五、發明說明(75 ) 在本實施例中,該完全遮蔽該E L元件於外部環境之 結構’係採用在具有第二密合材料4 1 0 4之中,以覆蓋 第一密合材料4 1 0 1之暴露部份以及FPC40 〇 6之 部分。具有圖1 8 B之橫切結構之E L顯示裝置因而可完 成。 圖2 〇 A展示圖1 9圖素部份之橫切面圖之頂視圖的 詳細結構。圖1 9 ,2 Ο A以及2 Ο B中之參考號係使用 一致’ 2 A以及2 Ο B中之參考號係使用一致,以便相互 比較。 圖1 9中,暴露於基底上4 4 0 1之切換 TFT4 4 0 2係根據已知方法而自η通道TFT所建構 而形成。4 4 0 3所示之接線係爲電連接切換 TFT4402之閘極4404a以及4404b之閘極 接線。 注意,當本發明使用形成2通道形成區的雙閘極結構 ,形成單一閘極結構之單一通道以及形成3通道形成區之 二閘極結構亦可被接受。 切換T F T 4 4 0 2之汲極接線4 4 0 5係電連接致 電流控制T F T 4 4 0 6之閘極4 4 0 7中。注意,以已 知方法而形成P通道T F T。注意雖然本發明使用一單一 閘極結構,但是雙閘極結構或三閘極結構亦可接受。 第一通過膜4 4 0 8係置於切換TF T4 4 0 2以及 電流控制T F T 4 4 0 6之上,而包含樹脂之極化膜 4 4 0 9係形成於頂部。重要的是,藉由使用極化膜 __________ - 7R - _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------------:----訂---------· (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 521223 A7 ------^ B7 五、發明說明(76 ) 4 4 〇 9而予以平坦化(由於T F T之步驟)。因爲稍後 $成之E L層係極薄,有時因爲該步驟之存在而造成亮度 β受損。因此,最好在形成圖素電極之前而予以極化,以 形成E L曾於之前而予以極化,以形成E L層於經極化之 表面。 標號4 4 1 0係爲包含包含透明導電膜之圖素電極( E L元件之陽極),而係電連接致電由控制 T F Τ 4 4 0 6之汲極接線4 4 1 7。銦氧化物以及錫氧 化物之化合物,銦氧化物以及鋅氧化物之化合物,鋅氧化 物’錫氧化物或銦氧化物可使用作爲透明導電膜。此外, 亦可加入鎵之材料製上述透明導電膜。 E L層4 4 1 1係形成於圖素電極上4 4 1 0。注意 ,雖然圖1 9僅展示1個圖素,對應於每個顏色R (紅色 )、G (綠色)以及Β (藍色)之EL層係每個適當的形 成在本實施例中。一小的分子形式有機E L材質係藉由本 發明之蒸汽法而形成。實質上,一薄片結構係以設置作爲 洞射出層之2 0 n m厚度之銅酞花青(C u P c )膜以及 將三一 8 -喹啉酸脂鋁絡合物(A 1 Q 3 )膜形成其上成 7 0 nm厚度而作爲螢光層,而形成。一螢光彩色可藉由 加入像是_ D丫酮,Perylene或D C Μ 1至A 1 q 3而控制。 然而,上述例子係爲可使用作爲E L層之有機E L材 料之一例子,而不必要限制於此。一 E L層(作爲螢光以 及作爲螢光載子移動之層)可藉由自由組合螢光層、電荷 傳輸層、或電荷射出層而形成。例如’使用小分子類型材 __________ - 7Q - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I-----------—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 « 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 B7 五、發明說明(77 ) 料而作爲螢光層之例子,係展示在本實施例中,亦可使用 聚合物類型之有機E L材料。進一步,可能使用像是矽碳 化物等而作爲電荷傳輸曾以及電荷射出層。眾人已知之材 料可使用作爲有機E L材料以及無機材料。 一包含導電膜之陰極4 4 1 2係接著形成於E L層之 上。在本實施例中,鋁或鋰合金膜係使用作爲導電膜。當 然’可使用眾人已知的M g A g膜(鎂以及銀合金膜)。 可使用包含屬於週期表中第1或第2群組之元素的導電膜 ’或至少加入一個此些元素之導電膜而作爲陰極材質。 E L元素4 4 1 3係在當形成陰極4 4 1 2時而完成 。注意,此處形成之E L元素4 4 1 3代表由圖素電極( 陽極)4410、EL層4411以及陰極4412所形 成之電容所表示。 接著藉由圖2 0 A而解釋本實施例之圖素之頂視圖。 切換T F T 4 4 0 1之區域係連接至來源接線(來源信號 線)4 4 1 5,而汲極區係連接至汲極接線4 4 0 5。進 一步,汲極接線4 4 0 5係電連接至電流控制 T F T 4 4 0 6之閘極電極4 4 0 7。電流控制 T F T 4 4 0 6之源極區係電連接至電流供應線,而汲極 區係電連接至汲極接線4 4 1 7。汲極接線4 4 1 7係以 虛線表示連接至圖素電極(陽極)4 4 1〇。 此處,儲存電容係形成於4 4 1 9所示之區域中。儲 存電容4 4 1 9係以電連接至電流供應線4 4 1 6之半導 體膜4 4 2 0、與閘極絕緣膜(未顯示)相同層之絕緣膜 -ftn. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------___ (請先閱讀背面之注音3事項再填寫本頁) 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 ---B7 五、發明說明(78 ) 以及閘極電極4 4 0 7所形成。進一步,可使用以閘極 4 4 0 7之電容、以相通於第一相互絕緣膜(未顯示)相 同層之一曾以及電流控制供應線4 4 1 6而作爲儲存電容 〇 實施例7 在實施例7中,係描述具有與實施例6不同圖素結構 之E L顯示裝置。圖2 1係作爲解釋。至,實施例6之描 述係使用與圖2 0相等之標號。 圖2 1中係爲以已知方法所製之η通道TFT而使用 作爲電流控制T F T 4 5 0 1。當然,電流控制 T F T 4 5 0 1之閘極4 5 0 2係電連接至切換 T F T 4 4 0 2之汲極接線4 4 0 5。電流控制 T F T 4 5 0 1之汲極接線4 5 0 3係電連接至圖素電極 4 5 0 5。 在實施例7中,包含導電膜之圖素電極4 5 0 5係作 爲E L元素之陰極。鋁以及鋰合金係具體使用,但是可使 用包含屬於週期表群組1或2之元素之導電膜,或加人此 些元素之導電膜。 E L層4 5 0 5係形成在圖素電極4 5 0 4之頂部。 注意,雖然圖2 1係僅展示單一圖素,對應於G (綠色) 之E L層在本實施例中係藉由蒸汽方法或覆蓋方法(最好 是旋轉(spin )覆蓋)而在本實施例中形成。具體的,薄 片結構係包含2 0 n m厚度之氟化鋰(L i F )而作爲電 _ _ - _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------------^—訂—^-----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 521223 A7 五、發明說明(79 子射出曾以及作爲螢光層之7 0 nm厚度之P P V ( G, P · 6 8 ) 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 包含透明導電膜之陽極4 5 0 6係接著暴露於E L層 4 5 〇 5之上。在本實施例中,銦氧化物以及錫氧化物之 化合物或銦氧化物以及鋅氧化物之化合物係使用作爲透明 導電膜。 在完成陽極4 5 0 6之完成時,亦完成E L元素 4507。注意,該EL元素4507此處係表示由圖素 電極(陰極)4504、EL層4505以及陽極 4 5 0 6之電容。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由於載子效應所產生之退化在當施加至E L元素 4 5 0 7之電壓係超過1 〇V之高電壓時,而發生在電流 控制T F T 4 5 0 1中。可有效的使用具有L D D區 4 5 0 9之η通道TFT而作爲電流控制TFT4 5 0 1 。注意,本實施例之電流控制T F T 4 5 0 1在閘極 4 5 0 2以及L D D區4 5 0 9之間而形成稱爲閘極電容 之寄生電容。可藉由調整此閘極電容而提供與圖2 0 A以 及2 0 B所示之儲存電容之相同功能。特別在當藉由數位 驅動方法而驅動E L顯示裝置時,可使用儲存電容之閘極 電容,因爲儲存電容之電容與使用類比驅動方法而驅動例 子相比係爲小的。 注意,L D D區4 5 0 9自圖2 1所示之結構移除之 不「可在當施加至E L元素之電壓係小於1 〇 V (最好是 小於5 V )時,而使用,因爲由於熱載子效應之上述退化 _- μ - _ 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 521223 Α7
五、發明說明(8〇 ) 將不會變成嚴重的問題。 ---------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 貫施例8 實施例6以及7中所述之E R L顯示裝置之圖素部份 所使用之圖素結構例子,係展示在圖2 2A至2 2 C中之 本貫施例◦在本實施例中,標號4 6 0 1係表示一開關 4 6 0 2之來源接線(來源信號線);4 6 0 3係表示~ 開關4 6 0 2之閘極接線(閘極信號線);4 6 0 4係一 電流控制T F T ; 4 6 0 5係一電容;4 6 0 6以及 4 6 0 8係電源線;以及4 6 0 7係E L元素。 圖2 2 A係展示電流供應線4 6 0 6由兩個圖素所分 享之例子。即,此例子之特徵在於該兩個圖素係經形以對 於電流供應線4 6 0 6而爲非對稱。此時,可減少電流供 應線之數目,進一步,可增進圖素部份之界定。 m 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2 2 B係展示電流供應線4 6 0 8係與閘極接線 4 6 0 3平行建構之例子。雖然電流供應線4 6 0 8係建 構使得不與圖2 2 B之閘極接線4 6 0 3重疊,但是假如 該等線係形成在不同層中時該兩個可經由一絕緣膜而相互 重疊。此時,電流供應線4 6 0 8以及閘極接線4 6 0 3 可分享該等之佔有區,進一步增進圖素部份之界定。 圖2 2 C所示之例子之特徵在於電流供應線4 6 0 8 係以類似於圖2 2 B類似的結構,而與閘極接線4 6 0 3 相平行的建構,而進一步,該兩個圖素係經形以對於電流 供應線4 6 0 8而爲非對稱。有效建構電流供應線 ___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 521223 A7 ---^ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(81 ) 4 6 〇 8已與閘極接線2建構電流供應線4 6 0 8以與閘 極接線4 6 0 3重疊。此時,可減少電流供應線之數目, 進一步,可增進圖素部份之界定。 實施例9 此實施例係相關於本發明所適用之E L顯示裝置之圖 素結構,而圖2 2 A至圖2 3 B係展示該圖素結構之例子 °在此實施例中,標號4 7 0 1係表示切換 T F T 4 7 0 1之來源接線(來源信號線),標號 4 7 〇 3係爲切換T F T 4 7 0 2之閘極接線(閘極信號 線),標號4 7 0 4係電流控制T F T,標號4 7 0 5係 一電容(此處略去),標號4 7 0 6係爲電源饋送線,標 號4 0 7係電源控制T F T,標號4 7 0 8係E L元件, 而標號4 7 0 9係電源控制閘極接線。爲了操作電源控制 TFT4707,可參考日本專利申請號第11 — 3 4 1 2 7 2。 進一步,在此實施例中,電源控制T F T 4 7 0 7係 位於電流控制T F T 4 7 0 4以及E L元件4 7 0 9之間 ,但是本實施例可將電流控制T F T 4 7 0 4置於電源控 制TFT4707以及EL元件4708之間。進一步, 最好該電源控制T F T 4 7 0 7係與電流控制 T F T 4 7 0 4相同之結構,而以相同作用層而連續形成 〇 進一步,圖2 3 A係展示當電源線4 7 0 5係共同使 _ -84- -------------—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·· 線 « 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 521223 A7 _ B7 五、發明說明(82 ) -------------—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 用在兩圖素之間時的例子。即,本實施例之特徵在於兩圖 素係經形成爲相對於電源饋送線4 7 0 6爲非對稱。此時 ’電源線可在數目上減少,使得圖素部份可進一步精準以 及最小化。 進一步,圖2 3 B展示當電源線4 7 1 0係設置平行 於電源控制閫極接線4 7 1 1 (其位於與源極接線平行 4 7 0 1平行)之例子。在圖2 3 B所示之結構中,電源 線4 7 1 0以及閘極接線4 7 0 3並不相互重疊,但是, 假如兩線係在不同層中形成時,其等可以經由絕緣體膜而 相互重疊。此時,相同的區域可由電源線4 7 1 0以及閘 極接線4 7 0 3而共同佔有,使得圖素部份可進一步精準 以及最小化。 實施例1〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本實施例係相關於本發明所應用之E L顯示裝置之圖 素結構,而圖2 4 A以及圖2 4 B係該圖素結構之例子。 在本實施例中,標號4 8 0 1係爲切換T F T 4 8 0 2之 來源接線(來源信號線),標號4 8 0 2係來源接線(來 源信號線),標號4 8 0 4爲電流控制T F T,標號 4805爲電容(此處刪去)’標號4806係爲電源饋 送線,標號4 8 0 7係爲抹除T F T,標號4 8 〇 8係爲 抹除閘極接線,而標號4 8 0 9係爲E L元素。爲了操作 電源控制T F T 4 7 0 7,可參考日本專利申請號第1 1 — 3 3 8 7 8 6。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 521223 A7 -—--- B7 五、發明說明(83 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 抹除T F T 4 8 0 7之汲極係連接至電流控制 T F T 4 8 0 4之閘極,而可強迫改變電流控制 T F T 4 8 0 4之閘極電壓。該抹除T F T 4 8 0 7可包 括η通道TFT或p通道TFT兩者之一,但是最好爲與 切換T F T 4 8 0 2相同之結構,而使〇F F電流可以減 少。 進一步,圖2 4 A展示當電源供應線4 8 0 6係共同 使用在兩圖素之間時的例子。即,圖2 4 A所示之結構之 特徵在於該兩個圖素係經形以對於電流供應線4 8 0 6而 爲非對稱。此時,可減少電源線之數目而進一步精準以及 最小化。 進一步,圖2 4 B係展示電源線4 8 1 0係與閘極接 線4 8 0 3平行建構,而抹除閘極接線4 8 1 1係位於與 來源接線‘4 8 0 1平行時之例子。在圖2 4 B所示之結構 中,該電源線4 8 1 0以及閘極接線4 8 0 3係經設置而 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 不相互重疊,但是,假如其接線係形成於不同層時,該等 可經由一絕緣膜而相互重疊。此時,單一接合區可由電源 線4 8 1 0以及閘極接線4 8 0 3而共同使用,使得該圖 素部份可進一步準確以及最小化。 · 實施例1 1 使用本發明之D / A轉換器電路的E L顯示裝置係以 將數個T F T設置於該圖素中之方式而建構。例如,可具 有四個至六個或更多之TF T。本發明可在不限制E L顯 ______ - - 紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱)
521223 五、發明說明⑼) 示裝置之圖素結構下而實施。 貫施例1 2 本實施例係相關於不同於實施例5之使用本發明D / A轉換電路之電子裝置的例子。 圖25A展示一顯示器,包括殼本體2601、一支 ί寸座2602、一顯示裝置2603等。本發明可應用於 _示裝置2 6 0 3以及其他信號控制電路。 圖25Β展示一顯示器,包括一主要本體27〇1、 信號纜線2 7 0 2、頭部固定帶2 7 0 3、一螢幕部份 27 〇4、一光系統27 0 5、一顯示裝置2706等。 本發明可應用於顯示裝置2 6 0 6以及其他信號控制電路 如上述,可應用於大範圍之本發明可應用於任一領域 之電子裝置。進一步,根據本實施例之電子裝置可藉由使 用包含實施例1至4以及6至1 1之構成而實施。 在本發明之D A C中,不需要提供相同數目之開關或 與已知D A C相同之層次電壓之數位信號線。因此, D A C之面積可減少,而可使驅動電路以及半導體予以最 小化。
進一步,在習知D A C中,開關之數目會因爲數位信 號之位元數目之增加而指數增加。根據本發明,當轉換η 位元數位信號時,開關之數目變成2 η個。因此,即使位 元數目增加,開關數目之增加可減少而不像習知之D A C «7- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) ------------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂:—: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521223 A7 B7 五、發明說明(85 ) ’医1此’可使驅動電路以及半導體予以最小化。 進一步因爲DA C本身之面積可減少,甚至當D/A 車專換電路之數目因爲圖素數目(即,來源信號線)之增力口 而可減少;而可使半導體裝置之建構具有高準確度以及最 小化。 進一步不像電容除法式D A C,在電容中之累積電荷 週期時間以及在電容中之釋放電荷至與接地G N D (接地 )相等電荷之週期時間將不在需要,使得操作速度與電容 除法式D A C相較可較爲增進。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I I I l·---訂-------- · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -88-

Claims (1)

  1. 521223 A8 B8 C8 _____D8六、申請專利範圍 1 · 一種D / A轉換電路,包含: η 個電阻 A ◦,A i,· · ,A n —丄, n 個電阻 B。,B i,· . ,B n —丄, 一電源電壓線L以及一電源電壓線H,係維持在相互 不同之電位, η個開關S W a 〇 S W S W η 個開關 SWb。,SWbi, 一輸出線, S W 以及 其中η個電阻α〇,Αι,· · ,An 別爲 R,2 R,…,2 n — 1 R, 其中n代表1或大於1之自然數,而r代表一正數, 其中η個電阻B。,B i,· · ,B n — χ之電阻値係分 別爲 R,2 R,…,2 n — 1 R, 其中每個η個電阻A ◦,A i,· · ,A n - i之兩端部 係連接至每個開關S W a Q,S W a 1,…,S W a η — 1之一 端以及該輸出線處, 其中每個η個電阻之一端(其係並未連接於每個η個 電阻Α。,A i,· · ,A η - i端)係連接至電源電壓線L 之電阻値係分 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中每個η個電阻B 連接至每個η個開關SW 一端以及該輸出線, Β S W b 1 Β η — 1之兩端係 .,S W b η — 1 之 其中每個η個電阻Β。,Β : 其係並未連接於每個η個電阻Β Β Β 之一端( Β η - 1 端 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐)-89 - 521223 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 )係連接至電源電壓線Η, 其中該 η 個開關 S W a ◦,S W a !,_··,S W a η (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 及n個開關S W b。,S W b i,…,S W b η - 1係由輸入至 外側之n位元數位信號所控制, 其中輸入至η個開關S W a 〇,S W a 1 ’ S W a n i之η位元數位信號之反向信號係個別輸入至n個 開關 S W b 〇,S W b i,…,S W b n - i,以及 其中一類比層次電壓信號係自該輸出線而輸出。 2 .如申請專利範圍第1項之電路,其中每個開關 S W a 0,S W a i,…,S W a η - i係包括一薄膜電晶體。 3 ·如申請專利範圍第1項之電路,其中每個開關 SWb。,SWbl,…,SWbn — 1包括一薄膜電晶體。 4 ·如申請專利範圍第2項之電路,其中該薄膜電晶 體包括至少選自η通道薄膜電晶體以及p通道薄膜電晶體 所構成之群組中之一個。 5 · —種D / Α轉換電路,包含 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一電源電壓線Η以及一電源電壓線L,而維持在相互 不同之電位, η個開關S W a 〇,S W a 1,…,S W a η — i,每個包 括一薄膜電晶體, η個開關S W b。,S W b 1,…,S W b n — !,每個包 括一薄膜電晶體,以及 一輸出線, 其中該薄膜電晶體包括 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)_ 9〇 _ 521223 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一聞極, 一具有源區之作用層,一汲極區以及一通道形成區, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以及 一閘極絕緣膜,係位於閘極以及作用層之間, 其中該薄膜電晶體具有內部電阻以一般表示式 2 11 — 1 R所表示之電阻値, 其中η代表1或大於1之自然數,而R代表一正數, 其中每個η個開關S W a。,S W a i,…,S W a η —] 之一端係連接至電源電壓線L,而另一端係連接至輸出線 , 其中每個該η個開關S W b 〇,S W b i,…, S W b n - i之一端係連接至電源電壓線Η,而另一端係連接 至輸出線, 其中η個開關S W a 0,S W a i,…,S W a η — i以及 η個開關S W b Q,S W b i,…,S W b η - 1係由輸入自外 側之η位元數位信號所控制, 其中輸入至η個開關S W a。,S W a i ’…, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 S W a η - i之η位元數位信號之反向信號係個別輸入至η個 開關 S W b。,S W b i,…,S W b η — i,以及 其中一類比層次電壓信號係自該輸出線而輸出。 6 ·如申請專利範圍第5項之電路,其中薄膜電晶體 之內部電阻之電阻値係由通道形成區之通道寬度W所決定 〇 7 ·如申請專利範圍第5項之電路’其中薄膜電晶體 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-91 - 521223 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 之內部電阻之電阻値係由通道形成區之長度L所決定。 8 ·如申請專利範圍第5項之電路,其中該薄膜電晶 體包含至少選自η通道薄膜電晶體以及p通道薄膜電晶體 所構成之群組中之一個。 9 · 一種D / Α轉換電路,包含: η 個電阻 Α〇,Αι,. · ,An — 1, η 個電阻 B〇,Bl,· · ,Bn — 1, 一電源電壓線L以及一電源電壓線Η,係維持在相互 不同之電位, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) η個開關S W a 〇, S W a 1 ,…,S W a n - 1 , η個開關S W b 〇, S W b 1 ,…,S W b n - 1 ’以及 一輸出線, 其中η個電阻A 〇 ,A i , • · , An- i之電阻値係分 、IT. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 別爲 R,2 R,…,2 η _ 1 R, 其中η代表1或大於1之自然數,而R代表一正數, 其中η個電阻Β〇,Βΐ,· · ,Bn-l之電阻値係分 別爲 R,2 R,…,2 11 _ 1 R, 其中每個η個電阻A ◦,A 1,· · ,A n - 1之兩端部 係連接至每個開關SWaQ,SWal,…,SWan — 1之一* 端以及電源電壓線L, 其中每個η個電阻之一端(其係並未連接於每個η個 電阻Α。,Α i,· · ,Α η — i端)係連接至輸出線, 其中每個η個電阻B〇,Bi,· · ,:Bn — 兩端係 連接至每個η個開關S W b ◦,S W b i,…,S W b n - 1之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)_ 92 - 521223 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 端以及電源電壓線Η ’ 其中每個η個電阻Β Β Β 之一端 Β Β 上山 m 其係並未連接於每個ri個電阻B 0 )係連接至輸出線, 其中該η個開關S W a。,S W a i, 及η個開關S W b 〇,S W b i,…,S W 外側之n位元數位信號所控制’ 其中輸入至η個開關S W a ◦,S W a 1,…, S W a n — i之n位元數位信號之反向信號係個別輸入至n個 開關 S W b Q,S W b i,…,S W b η - 1,以及 其中一類比層次電壓信號係自該輸出線而輸出。 1 0 ·如申請專利範圍第9項之電路’其中每個開關 s w "-丄以 1係由輸入至 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 S W S W S W 係包括一薄膜電晶體。 .如申請專利範圍第9項之電路,其中每個開關 S W b 〇 S W b 1 s w b n — 1 包括一薄膜電晶體 1 2 ·如申請專利範圍第1 0項之電路,其中該薄膜 電晶體包括至少選自η通道薄膜電晶體以及ρ通道薄膜電 晶體所構成之群組中之一個。 1 3 ·如申請專利範圍第1項之電路,係與一半導體 裝置相組合。 14· 一^種主動式矩陣液晶顯不裝置,使用如申請專 利範圍第1項之D / Α轉換電路。 1 5 · —種E L顯示裝置,使用如申請專利範圍第工 項之D / A轉換電路。 -•t 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -93 - 521223 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 6 · —種電腦,使用如申請專利範圍第丨項之 D / A轉換電路。 1 7 · —種視頻照相機,使用如申請專利範圍第丄項 之D / A轉換電路。 1 8 · —種D V D,使用如申請專利範圍第丄項之 D / A轉換電路。 1 9 ·如申請專利範圍第3項之電路,其中該薄膜電 晶體包括至少選自η通道薄膜電晶體以及p通道薄膜電晶 體所構成之群組中之一個。 2 0 ·如申請專利範圍第1 1項之電路,其中該薄膜 電晶體包括至少選自η通道薄膜電晶體以及p通道薄膜電 晶體所構成之群組中之一個。 2 1 ·如申g靑專利範圍第5項之電路,係與一半導體 裝置相組合。 2 2 · —種主動式矩陣液晶顯示裝置,使用如申請專 利範圍第5項之D / A轉換電路。 2 3 · —種E L·顯示裝置,使用如申請專利範圍第5 項之D / A轉換電路。 2 4 · —種電腦’使用如申目靑專利範圍第&垣之 D / A轉換電路。 2 5 · —種視頻照相機,使用如申請專利範圍第5項 之D / A轉換電路。 2 6 · —種D V D,使用如申請專利範圍第5項之 D / A轉換電路。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -94- 521223 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 7 .如申請專利範圍第9項之電路,係與一半導體 裝置相組合。 2 8 · —種主動式矩陣液晶顯示裝置,使用如申請專 利範圍第9項之D / A轉換電路。 2 9 . —種E L顯示裝置,使用如申請專利範圍第9 項之D / A轉換電路。 3 ◦.—種電腦,使用如申請專利範圍第9項之 D / A轉換電路。 3 1 . —種視頻照相機,使用如申請專利範圍第9項 之D / A轉換電路。 3 2 . —種D V D,使用如申請專利範圍第9項之 D / A轉換電路。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)_ 95 -
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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6441758B1 (en) * 1997-11-27 2002-08-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. D/A conversion circuit and semiconductor device
TW523730B (en) * 1999-07-12 2003-03-11 Semiconductor Energy Lab Digital driver and display device
JP2001051661A (ja) * 1999-08-16 2001-02-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd D/a変換回路および半導体装置
TW521303B (en) * 2000-02-28 2003-02-21 Semiconductor Energy Lab Electronic device
US7180496B2 (en) 2000-08-18 2007-02-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of driving the same
TW518552B (en) * 2000-08-18 2003-01-21 Semiconductor Energy Lab Liquid crystal display device, method of driving the same, and method of driving a portable information device having the liquid crystal display device
US6987496B2 (en) * 2000-08-18 2006-01-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device and method of driving the same
TW514854B (en) * 2000-08-23 2002-12-21 Semiconductor Energy Lab Portable information apparatus and method of driving the same
US7184014B2 (en) * 2000-10-05 2007-02-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
TW531971B (en) * 2000-11-24 2003-05-11 Semiconductor Energy Lab D/A converter circuit and semiconductor device
US6747623B2 (en) * 2001-02-09 2004-06-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of driving the same
US6753654B2 (en) 2001-02-21 2004-06-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device and electronic appliance
US6600436B2 (en) 2001-03-26 2003-07-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd, D/A converter having capacitances, tone voltage lines, first switches, second switches and third switches
KR100428651B1 (ko) * 2001-06-30 2004-04-28 주식회사 하이닉스반도체 액정표시소자의 소오스 드라이버 및 액정표시소자 구동방법
JP3810725B2 (ja) 2001-09-21 2006-08-16 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置及び電子機器
KR100940342B1 (ko) 2001-11-13 2010-02-04 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시장치 및 그 구동방법
TWI273539B (en) * 2001-11-29 2007-02-11 Semiconductor Energy Lab Display device and display system using the same
EP2348502B1 (en) 2002-01-24 2013-04-03 Semiconductor Energy Laboratory Co. Ltd. Semiconductor device and method of driving the semiconductor device
JP3807321B2 (ja) 2002-02-08 2006-08-09 セイコーエプソン株式会社 基準電圧発生回路、表示駆動回路、表示装置及び基準電圧発生方法
JP3807322B2 (ja) 2002-02-08 2006-08-09 セイコーエプソン株式会社 基準電圧発生回路、表示駆動回路、表示装置及び基準電圧発生方法
JP4067878B2 (ja) * 2002-06-06 2008-03-26 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置及びそれを用いた電気器具
US20040164940A1 (en) * 2002-10-08 2004-08-26 Xiao Peter H. LCD driver
JP4085323B2 (ja) * 2003-01-22 2008-05-14 ソニー株式会社 フラットディスプレイ装置及び携帯端末装置
JP4511803B2 (ja) * 2003-04-14 2010-07-28 株式会社半導体エネルギー研究所 D/a変換回路及びそれを内蔵した半導体装置の製造方法
JP4130388B2 (ja) 2003-08-04 2008-08-06 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
JP4629971B2 (ja) * 2003-12-11 2011-02-09 株式会社半導体エネルギー研究所 非直線a/d変換されたデジタル信号対応のd/a変換回路及びそれを内蔵した音声信号処理回路及び表示装置
TWI239496B (en) * 2004-04-08 2005-09-11 Au Optronics Corp Data driver for organic light emitting diode display
WO2006035711A1 (ja) * 2004-09-29 2006-04-06 Rohm Co., Ltd D/a変換回路、表示パネル駆動回路および表示装置
TWI302060B (en) * 2004-12-30 2008-10-11 Au Optronics Corp Light emitting diode display panel and digital-analogy converter of the same
KR100671659B1 (ko) * 2005-12-21 2007-01-19 삼성에스디아이 주식회사 데이터 구동부 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치와 그의구동방법
CN101425805B (zh) * 2007-10-31 2010-11-10 展讯通信(上海)有限公司 高分辨率小面积数模转换电路
KR101514964B1 (ko) * 2008-12-30 2015-04-27 주식회사 동부하이텍 디지털 아날로그 변환 장치 및 그 변환 방법
MY152772A (en) * 2011-12-16 2014-11-28 Ic Microsystems Sdn Bhd A multi-threshold transmission gate switch and an ultra low power segmented digital to analog converter thereof
JPWO2018047504A1 (ja) 2016-09-09 2019-06-24 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 表示装置及び電子機器
WO2021084289A1 (en) * 2019-10-30 2021-05-06 Micron Technology, Inc. Method for compensating electrical device variabilities in configurable-output circuit and device

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59125121A (ja) * 1982-12-29 1984-07-19 Fujitsu Ltd R―2rラダーデジタル―アナログ変換回路
JPH0377430A (ja) * 1989-08-19 1991-04-03 Fujitsu Ltd D/aコンバータ
JP2576253B2 (ja) * 1990-02-09 1997-01-29 日本電気株式会社 D/a変換装置
US5134400A (en) * 1991-01-07 1992-07-28 Harris Corporation Microwave multiplying D/A converter
US5084703A (en) * 1991-04-12 1992-01-28 Beckman Industrial Corporation Precision digital-to-analog converter
JP2641641B2 (ja) * 1991-05-21 1997-08-20 三菱電機株式会社 Da変換器
US5594569A (en) 1993-07-22 1997-01-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid-crystal electro-optical apparatus and method of manufacturing the same
US5554986A (en) * 1994-05-03 1996-09-10 Unitrode Corporation Digital to analog coverter having multiple resistor ladder stages
JP3243629B2 (ja) * 1994-08-03 2002-01-07 ポリプラスチックス株式会社 光反射用部品の製造方法、及びその方法により製造される光反射用部品
US5617091A (en) * 1994-09-02 1997-04-01 Lowe, Price, Leblanc & Becker Resistance ladder, D-A converter, and A-D converter
JPH09286098A (ja) 1996-04-19 1997-11-04 Canon Inc 液体噴射記録装置
JPH1028056A (ja) * 1996-07-11 1998-01-27 Yamaha Corp D/aコンバータ
MY124557A (en) * 1996-09-10 2006-06-30 Asahi Chemical Ind Injection compression molding method
JP3812130B2 (ja) * 1997-06-02 2006-08-23 セイコーエプソン株式会社 デジタル−アナログ変換器、回路基板、電子機器及び液晶表示装置
JPH11167373A (ja) 1997-10-01 1999-06-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体表示装置およびその駆動方法
CN1081023C (zh) * 1997-12-05 2002-03-20 王伟 去除脚臭的保健品
JPH11341272A (ja) 1998-05-22 1999-12-10 Noritsu Koki Co Ltd 画像処理装置及び画像処理方法
JPH11338786A (ja) 1998-05-29 1999-12-10 Pfu Ltd 主記憶アドレスバス診断方法およびその診断装置並びに記録媒体

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