TWI485676B

TWI485676B - 顯示裝置

Info

Publication number: TWI485676B
Application number: TW097110378A
Authority: TW
Inventors: Hiroyuki Miyake; Atsushi Umezaki
Original assignee: Semiconductor Energy Lab
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2015-05-21
Also published as: CN101281715A; CN102737605A; CN101281715B; TW200907891A; JP2009075542A; CN102737605B; US20080246717A1; JP5366420B2; US8552948B2

Description

顯示裝置

本發明係有關使用薄膜電晶體的顯示裝置。

使用廉價的玻璃基板所形成的顯示裝置呈現如下傾向：隨著其解析度增加，由於在圖素部的周邊處被用來安裝驅動電路於基板的區域(邊框區域)之比值的增大，而對小型化造成妨礙。因此，普遍認爲對將使用單晶的半導體基板所形成的驅動電路安裝在玻璃基板的方法會有限制，並且將驅動電路藉由其而被形成在和圖素部相同的玻璃基板上的技術，即所謂的系統型面板(system on panel)化，正在受到重視。系統型面板的實現減少形成來連接驅動電路和圖素部之接腳的數目，並且致使可以避免如下問題：當將半導體基板的驅動電路安裝在玻璃基板上時，良率因驅動電路與圖素部間的不良連接而降低，以及使用接腳而在連接點的機械強度下降等。此外，通過實現系統型面板，不僅進一步使顯示裝置小型化，還可以因裝配步驟及檢查步驟之數目的減少而實現降低成本。

作爲上述顯示裝置中所包含之驅動電路的典型例子，有掃描線驅動電路和信號線驅動電路。藉由使用掃描線驅動電路，在有些情況中，在一條線或多條線中的多個圖素同時被選擇到。除此之外，藉由信號線驅動電路來控制將視頻信號輸入至該被選擇到的線中所包含之圖素。

據說，在信號線驅動電路和掃描線驅動電路之中，與信號線驅動電路相比，掃描線驅動電路可以將驅動頻率抑制爲低位準，所以比較容易在玻璃基板之上形成。在下述非專利文獻1(Yong Soon Lee等人，SID 06 DIGEST，16.2 (p.1083-p.1086)(2006))中記載有如下技術：藉由利用使用非晶半導體的電晶體而將掃描線驅動電路和圖素部形成在玻璃基板之上。

使用非晶半導體或多晶半導體的薄膜電晶體(TFT)具有比單晶電晶體之電流供應能力更低的電流供應能力。因此，能夠採用諸如具有比氧化矽膜之介電常數更高之介電常數的氮化矽膜、氮氧化矽膜等的絕緣膜作爲該TFT的閘極絕緣膜，以提高使用於驅動電路之TFT的導通電流(on current)。

然而，在使用含氮的閘極絕緣膜的薄膜電晶體中，施加到閘極的電壓的絕對值越大，或處於導通狀態的時間(驅動時間)越長，其臨界電壓越容易移動得大。這是因爲當對閘極施加電壓時，電荷被閘極絕緣膜所捕捉的緣故。尤其是，當採用使用非晶半導體的薄膜電晶體時，由於將含氮的絕緣膜用作閘極絕緣膜的情況多，所以由於電荷的捕捉所引起的臨界電壓的偏移成爲很嚴重的問題。

在圖18A中，顯示出使用於掃描線驅動電路的輸出電路的一般組態，該輸出電路係形成來控制到掃描線的電壓之輸入。圖18A所示的輸出電路包括串聯連接的n通道電晶體3001及n通道電晶體3002。並且，對電晶體3001的源極及汲極的任何一者施加時鐘信號GCLK的電壓，而對電晶體3002的源極施加電源電壓VSS。對電晶體3001的閘極施加電壓Vin1，而對電晶體3002的閘極施加電壓Vin2。此外，電晶體3001的源極及汲極的另一者和電晶體3002的汲極連接的節點的電壓Vout被施加到掃描線。

圖18B顯示出在圖18A所示的輸出電路中，輸入電壓和輸出電壓的時序圖。如圖18B所示，僅在時鐘信號GCLK中所包含的高位準脈衝之其中一個脈衝出現時的期間及其前後，電壓Vin1係處於高位準。當Vin1處於高位準時，電晶體3001導通，且另外當Vin1處於低位準時，電晶體3001關閉。

此時，僅在時鐘信號GCLK中所包含的高位準脈衝的其中之一出現時的期間及其前後，電壓Vin2係處於低位準。當Vin2處於低位準時，電晶體3002關閉，且另外當Vin2處於高位準時，電晶體3002導通。在當電晶體3001導通，而電晶體3002關閉時的期間中，對時鐘信號GCLK中所包含的高位準脈衝進行取樣，然後將它輸出爲電壓Vout。然後，使用所取樣出的脈衝來實施掃描線的選擇。

在具有上述組態的輸出電路中，在當掃描線沒有被選擇時的期間中，電晶體3002維持導通狀態。因此，當掃描線沒有被選擇時的期間壓倒性地比當掃描線被選擇時的期間更長。據此，電晶體3002的驅動時間比電晶體3001的驅動時間更長，並且電晶體3002的臨界電壓因閘極絕緣膜的電荷之捕捉而容易偏移。由於當臨界電壓大幅度地偏移時，電晶體3002係不正常地操作，所以閘極絕緣膜的電荷之捕捉有助於縮短掃描線驅動電路的壽命。

鑒於上述問題，本發明之目的在於提供一種顯示裝置，其即使當TFT的臨界電壓偏移時也可以確保驅動電路的高可靠性。

本案發明人注意到如下事實：當對電晶體的閘極連續施加正電壓時，該電晶體的臨界電壓向正方向偏移，而當繼續施加負電壓時，該電晶體的臨界電壓向負方向偏移。本案發明人提出下述顯示裝置：其藉由將具有相反極性的電壓施加到閘極來補償臨界電壓，使得即使當輸出電路的電晶體的臨界電壓偏移時，臨界電壓也能夠偏移於相反的方向補償上。

本發明的顯示裝置包括電源控制電路和臨界值控制電路，該電源控制電路可以相對於該電晶體的源極之電位，對輸出電路中所包含的電晶體的閘極施加正向偏壓或反向偏壓，而該臨界值控制電路係以相對於電晶體的源極的電位之反向偏壓被施加於電晶體的閘極以便補償該電晶體的臨界電壓如此之方式來控制電源控制電路補償。

臨界值控制電路可以依據電晶體的驅動時間來控制對該電晶體的閘極施加反向偏壓的時間。明確地說，臨界值控制電路從對電晶體的閘極施加正向偏壓的時間(驅動時間)t預測臨界電壓的變化量ΔVth。然後，從該變化量ΔVth，計算出將反向偏壓施加到閘極的時間t'，該時間t'必須將臨界電壓在相反方向上改變ΔVth的量。然後，控制電源控制電路，使得剛好爲所計算出的時間t'而對電晶體的閘極施加反向偏壓。

以相對於驅動時間t的變化量ΔVth的改變時之資料被預先儲存在記憶體中，且參照該資料如此之方式，可以預估臨界值控制電路中的臨界電壓的變化量ΔVth。同樣地，以相對於施加反向偏壓的時間的臨界電壓的變化量ΔVth的改變時之資料被預先儲存在記憶體中，且參照該資料，可以計算出施加反向偏壓的時間t'。

或者，從上述的兩個資料，可以決定相對於驅動時間t的施加反向的偏壓的時間t'的資料，且預先將它儲存在記憶體中。

可以將所測量到的驅動時間儲存在記憶體中，使得即使切斷電力的供應於當關掉顯示裝置之電源時，而後再度開啟電源，也能夠繼續地測量驅動時間。

可以在多個相對於顯示裝置的圖素部之部分中，明確地說，在係位於驅動圖素之掃描線的兩側的兩個部分中，配置設有輸入電路的掃描線驅動電路。使一個輸出電路操作以顯示圖素部賞的影像，且使另一個輸出電路操作，以使施加反向偏壓；據此，能夠補償電晶體的臨界電壓，而不會中斷圖素部上的影像之顯示。

注意，除了在圖素部上顯示影像的期間之外，任何時候都可以藉由使用反向偏壓來補償臨界電壓。例如，可以在供應顯示裝置之電力直到實際顯示影像為止之後的期間中補償臨界電壓，或者可以在適當的時候，甚至當正在顯示影像的同時，藉由停止影像的顯示來補償臨界電壓。

在本發明中，即使當使用於驅動電路之電晶體的臨界電壓偏移時，能夠藉由對該電晶體的閘極施加反向偏壓以使偏移的臨界電壓回復到原來的位置。因此，可以提高驅動電路的可靠度且因而提高顯示裝置的可靠度。尤其是，在使用非晶半導體膜的薄膜電晶體中，多次出現如下情況，即將具有介電常數比氧化矽之介電常數更高的氮化矽或氮氧化矽用作閘極絕緣膜，而具有足夠的導通電流。當使用具有高的介電常數之氮化矽或氮氧化矽時，電荷很容易被捕捉，其導致臨界電壓的偏移。但是，有了本發明的結構，可以補償薄膜電晶體的臨界電壓，並且可以提高顯示裝置的可靠度。

除此之外，在本發明中，當在相對於顯示裝置的圖素部之多個部分中，明確地說，在位於驅動圖素之掃描線的兩側上的兩個部分中配置設有輸出電路的掃描線驅動電路時，可以補償電晶體的臨界電壓，而不會中斷圖素部上的影像之顯示，並且可以提高顯示裝置的可靠度。

下面，參照附圖對本發明的實施例模式給予說明。但是，習於此技藝者可以很容易地理解一個事實，就是本發明可以以多個不同形式來予以實施，其方式和詳細內容可以被改變爲各種各樣的形式而不脫離本發明的精神及其範圍。因此，本發明不應該被解釋爲僅限定在本實施例模式及實施例所記載的內容中。

(實施例模式1)

參照圖1A和圖1B來說明本發明的顯示裝置的結構。圖1A是本發明的顯示裝置的方塊圖。本發明的顯示裝置包括臨界值控制電路101、電源控制電路102、輸出電路103。在圖1A所示的本發明的顯示裝置中，還包括具有輸出電路103的移位暫存器104、具有移位暫存器104的掃描線驅動電路105、圖素部106。除了上述結構之外，本發明的顯示裝置還可以包括信號線驅動電路。

圖素部106係設有多個圖素，並且藉由掃描線驅動電路105針對每一條線選擇該等圖素。信號線驅動電路控制將視頻信號輸入到由掃描線驅動電路105所選擇到的線之圖素。

移位暫存器104使用被輸入的時鐘信號GCLK、起始脈衝信號GSP來選擇線。明確地說，依據起始脈衝信號GSP以及時鐘信號GCLK來控制輸出電路103的切換，以便對時鐘信號GCLK的脈衝進行取樣且將它供應到掃描線。

在圖素中將n通道電晶體用作切換元件之情況中，當脈衝的高位準電壓VDD被供應到掃描線時，使該電晶體導通，且使該掃描線的圖素處於所選擇到的狀態中。當低位準電壓VSS被供應到掃描線時，使該電晶體關閉，且使該掃描線的圖素處於非選擇的狀態中。

此時，在圖素中將p通道電晶體用作切換元件之情況中，當在脈衝的低位準電壓VSS被供應到掃描線時，使該電晶體導通，且使該掃描線的圖素處於所選擇到的狀態中。當高位準電壓VDD被供應到掃描線時，使該電晶體關閉，且使該掃描線的圖素處於非選擇的狀態中。

接著，以在圖素中將n通道電晶體用作切換元件的情況做爲例子，將參照圖1B所示的方塊圖來說明臨界值控制電路101、電源控制電路102、輸出電路103、移位暫存器104的結構及操作。

輸出電路103至少包括兩個切換元件。明確地說，圖1B所示出的輸出電路103使用n通道電晶體107和n通道電晶體108作為切換元件。注意，雖然圖1B例示電晶體107和電晶體108都是n通道電晶體的情況，但是本發明並不局限於該結構。電晶體107和電晶體108也都可以是p通道電晶體。

電晶體107和電晶體108係串聯連接。在將影像顯示在圖素部106上的期間中，對電晶體107的源極及汲極的任何一者施加時鐘信號GCLK的電壓，而電晶體107的源極及汲極之另一者係連接到掃描線。此外，對電晶體108的源極施加電壓VSS，而電晶體108的汲極係連接到掃描線。因此，藉由電晶體107來進行時鐘信號GCLK的取樣，並且藉由電晶體108來控制到掃描線的電壓VSS之供應。

電源控制電路102可以將高位準電壓VCC及低位準電壓VEE的任何一者施加到移位暫存器104。臨界值控制電路101選擇電壓VCC及電壓VEE的其中一個，且控制電源控制電路102，以便對移位暫存器104施加所選擇到的電壓。

在將影像顯示在圖素部106上的期間中，臨界值控制電路101控制電源控制電路102，以便對移位暫存器104施加電壓VCC。注意，電壓VCC被設定低於電壓VDD。當為正向偏壓的電壓VCC被施加到電晶體108的閘極時，電晶體108導通。當電晶體108導通時，對掃描線施加電壓VSS，並且用作爲圖素的切換元件之電晶體關閉，藉此，使該掃描線的圖素處於非選擇的狀態中。此時，在將影像顯示在圖素部106上的期間中，電晶體107以如下的方式實施切換，即當將電壓VDD施加到電晶體107的閘極時，電晶體107導通，而當將電壓VSS施加到電晶體107的閘極時，電晶體107關閉。當電晶體107導通時，電晶體108被關閉，而當電晶體107關閉時，電晶體108被導通。

注意，當對電晶體108的閘極施加高位準電壓VCC的期間增加時，電晶體108的臨界電壓係偏移於正的方向上。因此，在本發明的顯示裝置中，設置補償電晶體108 的臨界電壓的期間。

在補償電晶體108的臨界電壓的期間中，臨界值控制電路101控制電源控制電路102，以使反向偏壓VEE被施加到移位暫存器104。電壓VEE被設定低於電壓VSS。藉由將為反向偏壓的電壓VEE施加到電晶體108的閘極，電晶體108的臨界電壓係偏移於負的方向上。依據在顯示影像的期間中，於正的方向上之臨界電壓的變化量，可以決定臨界電壓在負的方向上之變化量。

可以藉由對電晶體108的閘極施加正向偏壓VCC的時間(驅動時間)來預估臨界電壓在正的方向上的變化量。除此之外，可以自對電晶體108的閘極施加反向偏壓VEE的時間來預估臨界電壓在負的方向上的變化量。因此，依據對電晶體108的閘極施加正向偏壓VCC的時間，可以決定對電晶體108的閘極施加反向偏壓VEE的時間。

除了將影像顯示在圖素部106上的期間以外，任何時候都可以進行臨界電壓的補償。例如，既可以在對顯示裝置供應電源之後直到實際上顯示影像為止的期間進行臨界電壓的補償，又可以在顯示影像時適當地暫時中斷顯示(甚至在正在顯示影像時)而進行臨界電壓的補償。

掃描線不被選擇的期間比被選擇的期間長得多；因此，電晶體108的驅動時間比電晶體107的驅動時間長得多，且電晶體108之臨界電壓的變化量增大。但是，在本發明中，藉由對電晶體108的閘極施加反向偏壓，可以補償其臨界電壓。據此，可以提高掃描線驅動電路105和顯示裝置的可靠度。特別是，在使用非晶半導體膜的薄膜電晶體中往往出現如下情況，即將具有介電常數比氧化矽之介電常數更高的氮化矽或氮氧化矽用作閘極絕緣膜，而具有足夠的導通電流。當使用具有介電常數高的氮化矽或氮氧化矽時，電荷很容易被捕捉，其導致臨界值電壓的偏移。但是，有了本發明的結構，可以補償薄膜電晶體108的臨界電壓，從而可以提高顯示裝置的可靠度。

在本實施例模式中，例示將n通道電晶體用作圖素及輸出電路103的切換元件的情況，並說明補償電晶體108的臨界電壓的結構。此時，考慮將p通道電晶體用作圖素及輸出電路103的切換元件的情況。在此情況下，對電晶體107的源極及汲極的任何一者施加時鐘信號GCLK的電壓，而另一者係連接到掃描線。此外，對電晶體108的源極施加電壓VDD，而電晶體108的汲極係連接到掃描線。因此，電晶體108控制電壓VDD之對掃描線的供應，而電晶體107進行時鐘信號GCLK的取樣。而且，爲了使圖素的電晶體關閉需要在輸出電路103中使電晶體108導通且將高位準電壓VDD施加到掃描線。因此，由於電晶體108的驅動時間比電晶體107的驅動時間長得多，所以對電晶體108的閘極施加高位準反向偏壓，以便補償電晶體108的臨界電壓。

此外，雖然本實施例模式說明電晶體107及電晶體108具有相同的極性之輸出電路103的結構，但是本發明並不局限於該結構。電晶體107及電晶體108也可以具有不同的極性。在此情況下，因爲較佳對p通道電晶體的源極施加電壓VDD，且對n通道電晶體的源極供應電壓VSS，所以電晶體107較佳爲p通道電晶體，而電晶體108較佳爲n通道電晶體。

此外，本實施例模式示出了如下情況，即電晶體107、電晶體108是分別具有一個閘極的單閘極結構。但是本發明並不局限於該結構。也可以採用具有彼此電連接的多個閘極的多閘極結構的電晶體。

(實施例模式2)

在本實施例模式中，就本發明的顯示裝置所包含的臨界值控制電路的特定結構的一個例子進行說明。圖2所示的臨界值控制電路200包括控制器201、算術電路202、測量電路203、記憶體204、記憶體205。

此外，移位暫存器220中所包含的輸出電路221包括串聯連接的電晶體223和電晶體224。而且，在將影像顯示在圖素部上的期間中，對電晶體223的源極及汲極的任何一者施加時鐘信號GCLK的電壓，而其另一者係連接到掃描線。此外，對電晶體224的源極施加電壓VSS，而電I晶體224的汲極係連接到掃描線。因此，電晶體223進行時鐘信號GCLK的取樣，而電晶體224控制電壓VSS之對掃描線的供應。

接著，說明本實施例模式的顯示裝置的操作。首先，在將影像顯示在圖素部上的期間中，控制器201控制電源控制電路210，以便對輸出電路221施加正向偏壓(在此爲電壓VCC)。使用輸入到控制器201的水平同步信號(Hsync)和垂直同步信號(Vsync)，可以決定顯示影像的期間。當對電晶體224的閘極施加正向偏壓VCC時，電晶體224被導通，且電壓VSS被施加到掃描線。而且，隨著時間經過，電晶體224的臨界電壓偏移於正的方向上。

注意，在顯示影像的期間中，控制器201控制測量電路203，以便測量對電晶體224的閘極施加正向偏壓VCC的時間t。可以使用計數器等的計數電路來形成測量電路203。並且，所測量出的時間t被儲存在記憶體204中。作爲記憶體204，較佳使用非易失性記憶體。但是，也可以採用易失性記憶體，只要可以藉由不斷地將電源電壓供應到記憶體204中來儲存資料。作爲記憶體204，例如可以使用SRAM、DRAM、快閃記憶體、EEPROM、FeRAM等。藉由儲存其中正向偏壓被施加記憶體204的時間t，使得在關閉顯示裝置的電源之後而後再次供應電源時，將供應電源之後的時間加到關閉電源之前的時間t。

接著，在補償電晶體224的臨界電壓的期間中，控制器201控制電源控制電路210，以便對輸出電路221施加反向偏壓(在此爲電壓VEE)。當將電壓VEE施加到電晶體224的閘極時，電晶體224被關閉，並且隨著時間經過，其臨界電壓係偏移於負的方向上。

注意，記憶體205儲存有一種資料，該資料係用來從時間t計算出補償電晶體224的臨界電壓的時間t'。在本實施例模式中，以如下情況爲例子來進行說明：儲存有第一資料和第二資料，該第一資料表示相對於時間t的電晶體224的臨界電壓的值或變化量，而該第二資料表示相對於時間t'的電晶體224的臨界電壓的值或變化量。

圖3A是顯示出與將正向偏壓施加到電晶體224的閘極的時間t對應的臨界電壓Vth的值的第一資料的一個例子。在圖3A中，在施加正向偏壓之前，即在時間為0時的臨界電壓爲Vth (0)。此外，在圖3A中，在滿足時間t=t_a 時的臨界電壓爲Vth (t_a )。

此外，圖3B是顯示出與將反向偏壓施加到電晶體224的閘極的時間t'對應的臨界電壓Vth的值的第二資料的一個例子。在圖3B中，在時間t_b 時，臨界電壓爲Vth (t_a )，而在時間t_c 時，臨界電壓爲Vth (0)。因此，只要將反向偏壓施加時間t'=t_c -t_b ，就會使臨界電壓從Vth (t_a )返回到Vth (0)。

控制器201控制算術電路202，以使該算術電路202使用儲存在記憶體205的第一資料或第二資料和在測量電路203中測量的時間t來計算出上述施加反向偏壓的時間t'。然後，依據在算術電路202中所計算出的時間t'=t_c -t_b ，控制器201控制電源電路210，以便將反向偏壓VEE施加到輸出電路221。

在本實施例模式中，較佳使用非易失性記憶體作爲記憶體205。注意，只要能夠藉由不斷地將電源電壓供應到記憶體205中來儲存資料，就可以採用易失性記憶體。作爲記憶體205，例如可以使用SRAM、DRAM、快閃記憶體、EEPROM、FeRAM等。此外，雖然本實施例模式顯示出將第一資料和第二資料儲存在相同的記憶體205中的例子，但是本發明並不局限於該結構。也可以將第一資料和第二資料儲存在不同的記憶體中。

此外，雖然本實施例模式顯示出使用上述第一資料和第二資料來進行施加反向偏壓的時間t'的計算的情況，但是本發明並不局限於此。例如，也可以使用上述第一資料和第二資料來形成能夠根據驅動時間t而直接計算出時間t'的資料，並將它儲存在記憶體中。

此外，雖然在本實施例模式中，在測量電路203中測量將正向偏壓施加到電晶體的閘極的時間t，然而本發明並不局限於該結構。採用如下方法測量，即可：能夠間接預測將正向偏壓施加到電晶體的閘極的時間t，而不直接測量時間t。例如，在臨界值控制電路200中選擇正向偏壓的期間和實際上將正向偏壓施加到電晶體的閘極的時間t不同。但是，可以根據在臨界值控制電路200中選擇正向偏壓的期間間接地預測將正向偏壓實際上施加到電晶體的閘極的時間t。因此，可以藉由測量在臨界值控制電路200中選擇正向偏壓的期間，計算出施加反向偏壓的時間t'。

注意，雖然在本實施例模式中，使用臨界電壓的值或變化量相對於時間t或時間t'連續地變化的資料，但是本發明並不局限於該結構。也可以使用臨界電壓的值或變化量相對於時間t或時間t'斷續地變化的資料。

在本發明中，藉由對輸出電路221中的電晶體224的閘極以根據驅動時間而決定的時間來施加反向偏壓，補償其臨界電壓。由此，即使上述電晶體224的臨界電壓Vth偏移，也可以由於在閘極絕緣膜中電荷被捕捉而確保掃描線驅動電路和顯示裝置的高可靠度。特別是，在使用非晶半導體膜的薄膜電晶體中，在很多情況下使用其介電常數比氧化矽高的氮化矽或氮氧化矽，以確保具有足夠的導通電流。當使用介電常數高的氮化矽或氮氧化矽時，電荷很容易被捕捉，因此導致臨界電壓的偏移。但是根據本發明的結構，可以補償臨界電壓的偏移來提高顯示裝置的可靠度。

本實施例模式可以與上述實施例模式適當地組合實施。

(實施例模式3)

在本實施例模式中，就本發明的半導體裝置中所包含的掃描線驅動電路的更詳細的結構和其操作進行說明。

圖4A顯示出本實施例模式的掃描線驅動電路的結構。圖4A所示的掃描線驅動電路具有多個脈衝輸出電路900。向脈衝輸出電路900中輸入時鐘信號GCLK、周期與該時鐘信號GCLK錯開一半的時鐘信號GCLKb、起始脈衝信號GSP、掃描方向切換切換信號GU/D、使該掃描方向切換信號U/D的電壓反相的掃描方向切換信號U/Db。多個脈衝輸出電路900根據上述信號的輸入對相對應的掃描線G1至Gy按順序輸出脈衝。

圖5顯示出脈衝輸出電路900的電路圖的一個特定例子。此外，圖4B顯示出圖4A所示的脈衝輸出電路900的端子，該端子係以編號1至5來予以表示，以使圖5所示的脈衝輸出電路中的信號的輸出和輸入明確。圖4B所示的脈衝輸出電路900的端子1至5對應於圖5所示的脈衝輸出電路的端子1至5。

圖5所示的脈衝輸出電路包括掃描方向切換電路910、第一振幅補償電路920、第二振幅補償電路930、輸出電路940、切換元件952。掃描方向切換電路910可以根據掃描方向切換切換信號U/D及掃描方向切換信號U/Db來切換掃描線的選擇順序。第一振幅補償電路920及第二振幅補償電路930根據起始脈衝信號GSP或從前級的脈衝輸出電路輸出的脈衝和從後級的脈衝輸出電路輸出的脈衝控制輸出電路940的切換。輸出電路940對時鐘信號GCLK或時鐘信號GCLKb的脈衝進行取樣，並將其輸出到前級的脈衝輸出電路或掃描線Gj(j=1至y)。切換元件952控制向輸出電路940的正向偏壓或反向偏壓的供應。

明確地說，掃描方向切換電路910包括電晶體911至914。第一振幅補償電路920包括電晶體921、922。第二振幅補償電路930包括電晶體931、932。輸出電路940包括電晶體941、942。此外，在圖5中，切換元件952僅使用一個電晶體，但是本發明並不局限於該結構。切換元件952既可以使用多個電晶體，又可以使用電晶體以外的半導體元件。

而且，電晶體911的閘極係連接到端子4。此外，電晶體911的源極和汲極的其中一個係連接到端子2，而另一個係連接到電晶體921的閘極及電晶體932的閘極。電晶體912的閘極係連接到端子5。此外，電晶體912的源極和汲極的其中一個係連接到端子3，而另一個係連接到電晶體921的閘極及電晶體932的閘極。電晶體913的閘極係連接到端子5。另外，電晶體913的源極和汲極的其中一個係連接到端子2，而另一個係連接到電晶體931的閘極。電晶體914的閘極係連接到端子4。此外，電晶體914的源極和汲極的其中一個係連接到端子3，而另一個係連接到電晶體931的閘極。

電晶體921的源極和汲極的其中一個被供應電壓VDD或電壓VSS，而另一個係連接到電晶體941的閘極。電晶體922的閘極係連接到電晶體942的閘極。此外，電晶體922的源極和汲極的其中一個係連接到電晶體941的閘極，而另一個被供應電壓VSS。

電晶體931的源極和汲極的其中一個被供應電壓VCC或電壓VEE，而另一個係連接到電晶體922的閘極及電晶體942的閘極。電晶體932的源極和汲極的其中一個係連接到電晶體922的閘極及電晶體942的閘極，而另一個被供應電壓VSS或電壓VEE。

電晶體941的源極和汲極的其中一個係連接到端子1，而另一個係連接到掃描線Gj。電晶體942的源極和汲極的其中一個係連接到掃描線Gj，而另一個被供應電壓VSS。

此外，切換元件952的電晶體的閘極被供應電壓VSS。另外，切換元件952的電晶體的源極和汲極的其中一個係連接到電晶體922的閘極及電晶體942的閘極，而另一個被供應電壓VSS或電壓VEE。

圖6顯示出在將影像顯示在圖素部上的期間中，圖5所示的脈衝輸出電路900的端子1至5以及掃描線Gj的電壓的時序圖。此外，圖6還顯示出輸入到電晶體941的閘極中的電壓IN1和輸入到電晶體942的閘極中的電壓IN2的時序圖。

首先，如圖6所示，在顯示影像的期間中顯示出輸入到端子4中的掃描方向切換信號U/D的電壓爲高位準，而輸入到端子5中的掃描方向切換信號U/Db的電壓爲低位準的情況。因此，電晶體911及電晶體914導通，而電晶體912及電晶體913關閉。與此相反，當掃描方向切換信號U/D的電壓爲低位準，並掃描方向切換信號U/Db的電壓爲高位準時，也只是切換掃描方向。基本的操作相同。

此外，在顯示影像的期間中，電晶體921的源極及汲極的其中一個被供應電壓VDD。電晶體931的源極及汲極的其中一個被供應電壓VCC。電晶體932的源極及汲極的另一個被供應電壓VSS。切換元件952的電晶體的源極及汲極的另一個被供應電壓VSS。

然後，如圖6所示，在對端子2輸入起始脈衝信號GSP的脈衝之前，即將被輸入到端子2及端子3的電壓係處於低位準。據此，電晶體921、電晶體931及電晶體932都關閉。除此之外，切換元件952的電晶體關閉。因此，在電晶體941和電晶體942的閘極中保持有在先前周期中所供應的電壓。

接著，當對端子2輸入起始脈衝信號GSP時，由於電晶體921的閘極及電晶體932的閘極被施加高位準的電壓，從而電晶體921及電晶體932導通。因為經由電晶體921而將電壓VDD施加到電晶體941的閘極作爲電壓IN1，所以電晶體941導通。由於經由電晶體932而將電壓VSS施加到電晶體942的閘極作爲電壓IN2，所以電晶體942關閉。除此之外，切換元件952的電晶體保持關閉狀態。此時，因為即將被輸入到端子1的時鐘信號GCLK的電壓係處於低位準，所以對掃描線Gj輸出低位準的電壓。

此外，因為輸入到端子3的電壓保持低位準，所以電晶體931維持關閉狀態。因為經由電晶體932而將電壓VSS施加到電晶體922的閘極，所以電晶體922關閉。

接著，當再次對端子2輸入低位準的電壓時，對電晶體921的閘極及電晶體932的閘極施加低位準的電壓，因此上述電晶體關閉。因為輸入到端子3的電壓保持低位準，所以電晶體931維持關閉狀態。因為電晶體922的閘極及電晶體942的閘極係做成處於浮動狀態，且電壓IN2維持低位準狀態，所以電晶體922及電晶體942關閉。此外，切換元件952的電晶體保持關閉狀態。

此時，雖然電晶體941的閘極也被做成處於浮動狀態，但是因為即將被輸入到端子1的時鐘信號GCLK的電壓變成高位準，所以以啟動程式(bootstrap)來使電晶體的閘極之電壓IN1進一步升高。因為電晶體941維持導通狀態，所以時鐘信號GCLK的高位準電壓被取樣，並輸出到掃描線Gj。

接著，因為即將被輸入到端子2的電壓維持低位準狀態，所以電晶體921及電晶體932保持關閉狀態。此時，因為即將被輸入到端子3的電壓變成高位準，所以電晶體931導通。然後，經由電晶體931而對電晶體922的閘極施加電壓VCC，使得電晶體922及電晶體942導通。據此，經由電晶體922而將電壓VSS施加到電晶體941的閘極作爲電壓IN1，並且電晶體941關閉。除此之外，經由電晶體931而將電壓VCC施加到電晶體942的閘極作爲電壓IN2。另外，切換元件952的電晶體保持關閉狀態。因此，電晶體942導通，且經由電晶體942而將電壓VSS施加到掃描線Gj。

接著，將要說明在補償電晶體942的臨界電壓的期間中的脈衝輸出電路900的操作。在補償臨界電壓的期間中，因為到信號線驅動電路的時鐘信號GCLK、時鐘信號GCLKb、起始脈衝信號GSP、掃描方向切換信號U/D、掃描方向切換信號U/Db的輸入停止，所以對端子1至5施加電壓VSS。並且，對電晶體921的源極及汲極的其中一個施加電壓VSS。對電晶體931的源極及汲極的其中一個施加電壓VEE。對電晶體932的源極及汲極的另一個施加電壓VEE。對切換元件952之電晶體的源極及汲極的另一個施加電壓VEE。

因此，電晶體921及922關閉，電晶體931及932關閉，並且電晶體941及942關閉。然後，切換元件952的電晶體導通，將反向偏壓VEE施加到電晶體942的閘極，且補償電晶體942的臨界電壓。

注意，可以在補償臨界電壓的期間中，對電晶體941的閘極施加電壓VSS，或者，對掃描線Gj施加電壓VSS，以便確實地使電晶體941關閉。

圖7顯示出脈衝輸出電路900的結構，該脈衝輸出電路900還包括切換元件951以及切換元件953，該切換元件951控制到電晶體941的閘極的電壓VSS之施加，而該切換元件953控制到掃描線Gj的電壓VSS之施加。在圖7中，雖然切換元件951僅使用一個電晶體，但是本發明並不局限於該結構。切換元件951可以使用多個電晶體，或者可以使用電晶體之外的半導體元件。在圖7中，雖然切換元件953僅使用一個電晶體，但是本發明並不局限於該結構。切換元件953可以使用多個電晶體，或者可以使用電晶體之外的半導體元件。

對切換元件951的電晶體的閘極施加電壓VSS或電壓VL。切換元件951的電晶體的源極和汲極的其中一個係連接到電晶體941的閘極，而其另一個被施加電壓VSS。對切換元件953的電晶體的閘極施加電壓VSS或電壓VL。切換元件953的電晶體的源極和汲極的其中一個係連接到掃描線Gj，而其另一個被施加電壓VSS。

在顯示影像的期間中，對切換元件951的電晶體的閘極及切換元件953的電晶體的閘極施加電壓VSS，因此切換元件951的電晶體及切換元件953的電晶體關閉。此時，在補償電晶體942的臨界電壓的期間中，對切換元件951的電晶體的閘極及切換元件953的電晶體的閘極施加電壓VL。電壓VL具有和使切換元件951的電晶體及切換元件953的電晶體導通一樣高的位準。因此，經由已經導通了的切換元件951的電晶體而將電壓VSS施加到電晶體941的閘極。此外，經由已經導通了的切換元件953的電晶體而將電壓VSS施加到掃描線Gj。

注意，不一定必須設置切換元件951和切換元件953。但是，藉由設置切換元件951或切換元件953，可以在實施補償的期間中，使掃描線Gj的電壓確實地被設置在電壓VSS處。

注意，雖然本實施例模式說明了其中脈衝輸出電路900包括掃描方向切換電路910的結構，但是本發明並不局限於該結構。祇要不需要切換掃描線的選擇順序，就不一定必須設置掃描方向切換電路910。

本實施例模式可以與上述實施例模式適當地組合實施。

(實施例模式4)

在本實施例模式中，說明本發明的顯示裝置的整體結構。圖8顯示出本實施例模式的顯示裝置的方塊圖。圖8所示的顯示裝置包括具有設有顯示元件的多個圖素的圖素部400、在每一條線中分別選擇各個圖素的掃描線驅動電路410、控制對所選擇的線的圖素輸入視頻信號的信號線驅動電路420、臨界值控制電路430、及電源控制電路431。

在圖8中，信號線驅動電路420包括移位暫存器421、第一鎖存器422、及第二鎖存器423。向移位暫存器421中輸入時鐘信號SCLK、起始脈衝信號SSP、及掃描方向切換信號L/R。移位暫存器421依據這些時鐘信號SCLK及起始脈衝信號SSP而產生其脈衝按順序偏移動的時序信號，並將該時序信號輸出到第一鎖存器422中。時序信號的脈衝出現的順序係依據掃描方向切換信號L/R而被切換。

當對第一鎖存器422輸入時序信號時，視頻信號依據該時序信號的脈衝而按順序被寫入到第一鎖存器422中，並被保持於第一鎖存器422中。注意，雖然在本實施例模式中，將視頻信號按順序寫入到第一鎖存器422中所包含的多個記憶電路中，然而本發明並不局限於該結構。也可以將第一鎖存器422中所包含的多個記憶電路分成幾個組，並且可以對該每一個組逐組地同時輸入視頻信號，亦即可以實施所謂的分割驅動。注意，此時的組之數目被稱爲分割數。例如，在將鎖存器以每四個記憶電路分成一組時，以4個分割數來實施分割驅動。

到將視頻信號都寫入到第一鎖存器422中的所有記憶電路為止的時間被稱爲線期間。實際上，線期間可包含將上述線期間加上水平回掃期間的期間。

當一個線期間結束時，依據即將被輸入到第二鎖存器423中的鎖存信號LS的脈衝，保持在第一鎖存器422中的視頻信號被同時寫入到第二鎖存器423中並被保持。再次依據來自移位暫存器421的時序信號，按順序將下一個視頻信號寫入至已經完成將視頻信號送到第二鎖存器423的第一鎖存器422中。在該一個線期間之此第二輪期間，寫入到第二鎖存器423中並被保持於第二鎖存器423中的視頻信號被輸入到圖素部400。

注意，信號線驅動電路420可以使用能夠輸出信號的其他電路，而該信號的脈衝按順序偏移，以代替移位暫存器421。

注意，雖然在圖8中，圖素部400係直接連接到第二鎖存器423，但是本發明並不局限於此結構。可以在圖素部400之前的一級中設置對從第二鎖存器423中所輸出的視頻信號實施信號處理的電路。作爲實施信號處理的電路的一個例子，例如可舉出能夠修整波形的緩衝器、能夠放大振幅的位準偏移器、能夠將數位信號轉換成類比信號的數位-到-類比轉換電路等。

接著，將說明掃描線驅動電路410的結構。掃描線驅動電路410包括移位暫存器411，並且移位暫存器411包括輸出電路412。臨界值控制電路430控制電源控制電路431，以便將正向偏壓或反向偏壓施加到掃描線驅動電路410。

在掃描線驅動電路410中，當對移位暫存器411輸入時鐘GCLK、起始脈衝信號GSP、以及掃描方向切換信號U/D、及正向偏壓時，自輸出電路412中輸出其脈衝按順序偏移的選擇信號。選擇信號的脈衝出現的順序係依據掃描方向切換信號U/D而被切換。當選擇信號之所產生的脈衝輸入到掃描線時，該掃描線的圖素被選擇，且視頻信號被輸入到該等圖素中。

在掃描線驅動電路410中，當施加反向偏壓時，補償輸出電路412中的電晶體的臨界電壓。

注意，雖然在圖8中，圖素部400係直接連接到移位暫存器411，但是本發明並不局限於此結構。可以在圖素部400之前的一級中設置對從移位暫存器411中所輸出的選擇信號實施信號處理的電路。作爲實施信號處理的電路的一個例子，例如可舉出能夠修整波形的緩衝器、能夠放大振幅的位準偏移器等。

此外，在主動矩陣型顯示裝置的情況下，一個線中的圖素所包含的電晶體的閘極係連接到掃描線。因此，在圖素部400係直接連接到移位暫存器411的情況下，在輸出電路412中使用能夠同時使具有和一個線中的圖素的電晶體同樣高之電流供應能力的電晶體導通係較佳的。

注意，可以將圖素部400、掃描線驅動電路410、信號線驅動電路420形成在相同的基板之上，但是也可以將上述任何一種形成在不同的基板之上。

圖9A顯示出顯示裝置的一個模式，在該模式中，分開形成的信號線驅動電路420係安裝在設有圖素部400及掃描線驅動電路410的基板440上。注意，雖然在實際上設置另一基板以將圖素部400夾在該基板與基板440之間，但是圖9A例舉並未顯示出另一基板於其中的模式，以便使圖素部400、掃描線驅動電路410、信號線驅動電路420的配置清楚。

對圖素部400、信號線驅動電路420、掃描線驅動電路410分別經由FPC441來供應電源的電壓、各種信號等。臨界值控制電路430或電源控制電路431及掃描線驅動電路410係經由FPC441而互相電連接。在圖9A中，信號線驅動電路420可以具有使用單晶半導體的電晶體、使用多晶半導體的電晶體、或使用SOI(絕緣體上有矽)的電晶體。

注意，當安裝信號線驅動電路420時，不一定需要將設有信號線驅動電路420的基板貼附在設有圖素部400的基板上，且例如也可以將設有信號線驅動電路420的基板貼附在FPC上。圖9B顯示出顯示裝置的一個模式，在該模式中，分開形成的信號線驅動電路420係以信號線驅動電路420被貼附在FPC451上這樣的方式而被安裝在設有圖素部400及掃描線驅動電路410的基板450上。注意，雖然在實際上設置另一基板以將圖素部400夾在該基板與基板450之間，但是圖9B例舉並未顯示該基板於其中的模式，以便使圖素部400、掃描線驅動電路410、信號線驅動電路420的配置清楚。對圖素部400、信號線驅動電路420、掃描線驅動電路410分別經由FPC 451來供應電源的電壓、各種信號等。此外，臨界值控制電路430或電源控制電路431係經由FPC 451而被電連接到掃描線驅動電路410。在圖9B中，信號線驅動電路420也可以包括使用單晶半導體的電晶體、使用多晶半導體的電晶體、或使用SOI的電晶體。

或者，也可以將信號線驅動電路的部分形成在與圖素部400及掃描線驅動電路410相同的基板之上，且可將其其他部分分開形成及安裝。圖9C顯示出顯示裝置的一個模式，在該模式中，除了圖素部400及掃描線驅動電路410之外，將分開形成的信號線驅動電路420的移位暫存器421安裝在設有信號線驅動電路420中所包含的第一鎖存器422及第二鎖存器423的基板460上。注意，雖然在實際上設置另一個基板以便將圖素部400夾在該基板與基板460之間，但是圖9C例舉並未顯示另一基板的模式，以使圖素部400、掃描線驅動電路410、及信號線驅動電路420的配置清楚。對圖素部400、信號線驅動電路420、掃描線驅動電路410分別經由FPC461來供應電源的電壓、各種信號等。臨界值控制電路430或電源控制電路431以及掃描線驅動電路410經由FPC461而互相電連接。在圖9C中，信號線驅動電路420可以具有使用單晶半導體的電晶體、使用多晶半導體的電晶體、或使用SOI的電晶體。

注意，對分開形成的基板的連接方法沒有特別的限制，可以使用已知的COG法、打線接合法、TAB法等。而且，只要可以電連接，連接位置就不限於圖9A至9C所示的位置。或者，也可以分開形成控制器、CPU、記憶體等再被連接。

藉由分開形成諸如驅動電路的積體電路並將其安裝在基板上，與將所有的電路形成在與圖素部相同的基板之上的情況相比可以提高良率，並且可以依據每一個電路的特性而很容易地實施製程的最佳最佳化。

注意，做為本發明的顯示裝置，例如包括主動矩陣型顯示裝置(諸如液晶顯示裝置)、在每一個圖素中設有以有機發光二極體(OLED)做爲代表之發光元件的發光裝置、DMD(數位微鏡裝置)、PDP(電漿顯示面板)、FED(場致發射顯示器)等。除此之外，還包括被動矩陣型顯示裝置。

本實施例模式可以與上述實施例模式適當地組合而實施。

(實施例模式5)

在本實施例模式中，對於本發明的顯示裝置的整體結構進行說明，該結構與實施例模式4所示的結構不同。圖19顯示出本實施例模式的顯示裝置的方塊圖。圖19所示的顯示裝置包括：包含設有顯示元件的多個圖素的圖素部1900；針對每一條線選擇各個圖素的第一掃描線驅動電路1910A和第二掃描線驅動電路1910B；控制對所選擇的圖素輸入的視頻信號的信號線驅動電路1920；第一臨界值控制電路1930A；第二臨界值控制電路1930B；第一電源控制電路1931A；第二電源控制電路1931B；以及掃描線驅動控制電路1932。

在圖19中，信號線驅動電路1920包括移位暫存器1921、第一鎖存器1922、第二鎖存器1923。對移位暫存器1921輸入時鐘信號SCLK、起始脈衝信號SSP、掃描方向切換信號L/R。移位暫存器1921根據這些時鐘信號SCLK及起始脈衝信號SSP而產生其脈衝按順序移動的時序信號，並將它們輸出到第一鎖存器1922。時序信號的脈衝出現的順序係依據掃描方向切換信號L/R來予以切換。

當對第一鎖存器1922輸入時序信號時，視頻信號根據該時序信號的脈衝而按順序被寫入到第一鎖存器1922中並被保持於第一鎖存器1922中。注意，雖然在本實施例模式中對第一鎖存器1922中所包含的多個記憶電路按順序寫入視頻信號，但是本發明並不局限於該結構。也可以將第一鎖存器1922中所包含的多個記憶電路分成幾個組，進行所謂的分割驅動，即對該每個組逐組地並行輸入視頻信號。注意，此時之組的數目被稱爲分割數。例如，在將記憶電路分組而使得各組具有每四個記憶電路時，實施有四個分割的分割驅動。

到將視頻信號都寫入到第一鎖存器1922中的所有記憶電路的時間被稱爲線期間。實際上，有時線期間係指將上述線期間加上水平回掃期間的期間。

當一個線期間結束之後，根據輸入到第二鎖存器1923中的鎖存信號LS的脈衝，保持在第一鎖存器1922中的視頻信號被同時寫入到第二鎖存器1923中並被保持。對於將視頻信號送到第二鎖存器1923之後的第一鎖存器1922，再次根據來自移位暫存器1921的時序信號而按順序進行後續的視頻信號的寫入。在該一個線期間的此第二輪中，寫入到第二鎖存器1923中並被保持於第二鎖存器1923中的視頻信號被輸入到圖素部1900。

注意，信號線驅動電路1920也可以使用能夠輸出其脈衝按順序偏移的信號的其他電路來代替移位暫存器1921。

注意，雖然在圖19中，圖素部1900係直接連接到第二鎖存器1923，但是本發明並不局限於該結構。可以在圖素部1900之先前的一級中設置對從第二鎖存器1923所輸出的視頻信號實施信號處理的電路。作爲實施信號處理的電路的一個例子，例如可舉出能夠修整波形的緩衝器、能夠放大振幅的位準偏移器、能夠將數位信號轉換成類比信號的數位-到-類比轉換電路等。

接著，將說明第一掃描線驅動電路1910A及第二掃描線驅動電路1910B的結構。第一掃描線驅動電路1910A包括移位暫存器1911A，並且移位暫存器1911A包括輸出電路1912A。第一臨界值控制電路1930A控制第一電源控制電路1931A，以便將正向偏壓或反向偏壓施加到第一掃描線驅動電路1910A。

此外，第二掃描線驅動電路1910B包括移位暫存器1911B，並且移位暫存器1911B包括輸出電路1912B。第二臨界值控制電路1930B控制第二電源控制電路1931B，以便將正向偏壓或反向偏壓供應到第二掃描線驅動電路1910B。

第一掃描線驅動電路1910A及第二掃描線驅動電路1910B被掃描線驅動控制電路1932所控制而使得第一掃描線驅動電路1910A及第二掃描線驅動電路1910B的其中之一操作來驅動圖素部1900，且將反向偏壓施加到該第一掃描線驅動電路1910A及第二掃描線驅動電路1910B之另一個。也就是說，在給定的框期間中，於第一掃描線驅動電路1910A中，當對移位暫存器1911A施加時鐘GCLK、起始脈衝信號GSP、掃描方向切換信號U/D、及正向偏壓時，在其脈衝按順序而偏移的選擇信號從輸出電路1912A被輸出。此時，在第二掃描線驅動電路1910B中，自第二臨界值電壓控制電路1930B及第二電源控制電路1931B施加反向偏壓，以補償輸出電路1912B的電晶體的臨界電壓。在另一框期間中，自第一臨界值控制電路1930A及第一電源控制電路1931A向第一掃描線驅動電路1910A施加反向偏壓，且補償輸出電路1912A的電晶體的臨界電壓。此時，在第二掃描線驅動電路1910B中，當對移位暫存器1911B施加時鐘GCLK、起始脈衝信號GSP、掃描方向切換信號U/D、及正向偏壓時，從輸出電路1912B輸出其脈衝按順序而偏移的選擇信號。

注意，第一掃描線驅動電路1910A或第二掃描線驅動電路1910B中的選擇信號的脈衝出現的順序係根據掃描方向切換信號U/D來予以切換。當將所產生成的選擇信號的脈衝輸入到掃描線時，選擇該掃描線的圖素並將視頻信號輸入到該等圖素中。

注意，雖然在圖19中，圖素部1900係直接連接到移位暫存器1911A或移位暫存器1911B，但是本發明並不局限於該結構。也可以在圖素部1900之前的一級中設置對從移位暫存器1911A或移位暫存器1911B所輸出的選擇信號實施信號處理的電路。作為實施信號處理的電路的一個例子，例如可舉出能夠修整波形的緩衝器、能夠放大振幅的位準偏移器等。

在主動矩陣型顯示裝置的情況下，一條線中的圖素所包含的電晶體的閘極係連接到掃描線。因此，在圖素部 1900係直接連接到移位暫存器1911A或移位暫存器1911B的情況下，在輸出電路1912A或輸出電路1912B中使用具有和同時使一條線中的圖素的電晶體導通的電流供應能力一樣高之電流供應能力的電晶體。

注意，可以將圖素部1900、第一掃描線驅動電路1910A、第二掃描線驅動電路1910B、及信號線驅動電路1920形成在相同的基板之上，但是也可以將上述中的任何一種形成在不同的基板之上。

參照圖20A至20D，將說明本實施例模式所示的顯示裝置的特定操作之例子。如圖20A和20B所示，在本實施例模式的顯示裝置中，第一掃描線驅動電路1910A和第二掃描線驅動電路1910B的其中之一係以正向偏壓來予以驅動(在下文中，也被稱爲正常驅動)，而其另一個係反向偏壓來予以驅動(在下文中，也被稱爲反向偏壓驅動)。掃描線驅動控制電路1932控制第一臨界值控制電路1930A及第一電源控制電路1930A或者控制第二臨界值控制電路1930B及第二電源控制電路1931B，以便對實施反向偏壓驅動的第一掃描線驅動電路1910A及第二掃描線驅動電路1910B的其中之一施加反向偏壓，並且補償輸出電路1912A或輸出電路1912B中的電晶體的臨界電壓。注意，在反向偏壓驅動期間，輸出電路1912A或1912B的輸出係處於高阻抗狀態。在相同的期間，在補償電晶體的臨界電壓的同時，第一掃描線驅動電路1910A或第二掃描線驅動電路1910B能夠實施正常驅動，以便顯示影像於圖素部1900上，並且可以驅動圖素部1900。

在圖20A中，第一掃描線驅動電路1910A係以正向偏壓來予以驅動，而第二掃描線驅動電路1910B係以反向偏壓來予以驅動，在圖20B中，第一掃描線驅動電路1910A係以反向偏壓來予以驅動工作，而第二掃描線驅動電路1910B係以正向偏壓來予以驅動。在圖20C及20D中，將敘述交替實施圖20A和20B所示之操作的結構的一個例子。注意，在圖20C及20D中注意到第一掃描線驅動電路1910A，並且將第一掃描線驅動電路1910A係以正向偏壓來予以驅動的情況稱爲正常驅動，而將第一掃描線驅動電路1910A係以反向偏壓來予以驅動的情況稱爲反向偏壓驅動。也就是說，在以正向偏壓來驅動第一掃描線驅動電路1910A的情況中，第二掃描線驅動電路1910B實施反向偏壓驅動，而在以反向偏壓來驅動第一掃描線驅動電路1910A的情況中，第二掃描線驅動電路1910B實施正常驅動。

在圖20C中，顯示出第一掃描線驅動電路1910A在每一個框周期交替地實施正常驅動及反向偏壓驅動的情況。如上所述，本實施例模式中的顯示裝置可以在實施正常驅動的同時實施反向偏壓驅動。因此，可以補償電晶體的臨界電壓，而不中斷圖素部上的影像顯示，並且可以提高顯示裝置的可靠度。

在圖20D中，顯示出第一掃描線驅動電路1910A在每n(n爲自然數)個框周期交替地實施正常驅動及反向偏壓驅動的情況。在本實施例模式中所示的顯示裝置中，不像圖20C，而是如圖20D所示那樣地在每多個框周期交替地實施正常驅動及反向偏壓驅動。如上所述，本實施例模式中的顯示裝置可以在實施正常驅動的同時實施反向偏壓驅動。因此，可以補償電晶體的臨界電壓，而不中斷圖素部上的影像顯示，並且可以提高顯示裝置的可靠度。

圖21A顯示出顯示裝置的一個模式，其中，將分開形成的信號線驅動電路1920安裝在設有圖素部1900及第一掃描線驅動電路1910A和第二掃描線驅動電路1910B的基板1940上。注意，雖然在實際上設置另一個基板以便將圖素部1900夾在該基板和基板1940之間，但是圖21A例舉未顯示另一個基板於其中的模式，以使圖素部1900、第一掃描線驅動電路1910A、及第二掃描線驅動電路1910B的配置清楚。

對圖素部1900、信號線驅動電路1920、第一掃描線驅動電路1910A、及第二掃描線驅動電路1910B分別經由FPC 1941而供應電源的電壓、各種信號等。注意，第一臨界值控制電路1930A、第二臨界值控制電路1930B、第一電源控制電路1931A、第二電源控制電路1931B、及掃描線驅動電路1932經由FPC 1941而電連接至第一掃描線驅動電路1910A和第二掃描線驅動電路1910B。在圖21A中，信號線驅動電路1920可以具有使用單晶半導體的電晶體、使用多晶半導體的電晶體、或使用SOI的電晶體。

注意，當安裝信號線驅動電路1920時，不一定需要將設有信號線驅動電路1920的基板貼附在設有圖素部1900的基板上，且例如也可以將設有信號線驅動電路1920的基板貼附在FPC上。圖21B顯示出顯示裝置的一個模式，其中，分開形成的信號線驅動電路1920係以信號線驅動電路1920被貼附在FPC 1951上這樣的方式而被安裝在設有圖素部1900及第一掃描線驅動電路1910A、及第二掃描線驅動電路1910B的基板1950上。注意，雖然在實際上設置另一個基板以便將圖素部1900夾在該基板和基板1950之間，但是圖21B例舉未顯示出另一個基板於其中的模式，以使圖素部1900、第一掃描線驅動電路1910A、第二掃描線驅動電路1910B、及信號線驅動電路1920的配置清楚。對圖素部1900、信號線驅動電路1920、第一掃描線驅動電路1910A、及第二掃描線驅動電路1910B分別經由FPC 1951來供應電源的電壓、各種信號等。第一臨界值控制電路1930A、第二臨界值控制電路1930B、第一電源控制電路1931A、第二電源控制電路1931B、及掃描線驅動控制電路1932經由FPC 1951而電連接至第一掃描線驅動電路1910A和第二掃描線驅動電路1910B。在圖21B中，信號線驅動電路1920可以具有使用單晶半導體的電晶體、使用多晶半導體的電晶體、或使用SOI的電晶體。

或者，也可以將信號線驅動電路的部分形成在與圖素部1900、第一掃描線驅動電路1910A、及第二掃描線驅動電路1910B相同的基板之上，且分開形成及安裝其其他部分。圖21C顯示出顯示裝置的一個模式，其中，除了圖素部1900、第一掃描線驅動電路1910A、及第二掃描線驅動電路1910B以外，將分開形成的信號線驅動電路1920的移位暫存器1921安裝在設有信號線驅動電路1920所包含的第一鎖存器1922、第二鎖存器1923的基板1960上。注意，雖然在實際上設置另一個基板以便將圖素部1900夾在該基板和基板1960之間，但是圖21C例舉未顯示出另一個基板於其中的模式，以使圖素部1900、第一掃描線驅動電路1910A、第二掃描線驅動電路1910B、及信號線驅動電路1920的配置清楚。對圖素部1900、信號線驅動電路1920、第一掃描線驅動電路1910A、及第二掃描線驅動電路1910B分別經由FPC 1961來供應電源的電壓、各種信號等。第一臨界值控制電路1930A、第二臨界值控制電路1930B、第一電源控制電路1931A、第二電源控制電路1931B、及掃描線驅動控制電路1932係經由FPC 1961而被電連接至第一掃描線驅動電路1910A和第二掃描線驅動電路1910B。在圖21C中，信號線驅動電路1920也可以具有使用單晶半導體的電晶體、使用多晶半導體的電晶體、或使用SOI的電晶體。

注意，對分開形成的基板的連接方法並沒有特別的限制，可以使用已知的COG法、打線接合法或TAB法等。此外，只要可以電連接，連接位置就不限於圖21A至21C所示的位置。或者，也可以分開形成控制器、CPU、記憶體等以供連接。

藉由分開形成諸如驅動電路等的積體電路並安裝在基板上，與將所有電路形成在與圖素部相同的基板之上的情況相比，可以提高良率，並且可以根據每一個電路的特性而很容易地實施製程最佳化。

注意，本發明的顯示裝置例如包括主動矩陣型顯示裝置(諸如液晶顯示裝置)、在每一個圖素中設有以有機發光元件(OLED)做爲代表之發光元件的發光裝置、DMD(數位微鏡裝置)、PDP(電漿顯示面板)、FED(場致發射顯示器)等。除此之外，還包括被動矩陣型顯示裝置。

本實施例模式可以與上述實施例模式適當地組合而實施。

[實施例1]

在本實施例中，說明本發明的顯示裝置中所包含之信號線驅動電路的更具體的結構。

圖10顯示出信號線驅動電路的電路圖的一個例子。圖10所示的信號線驅動電路包括移位暫存器501、第一鎖存器502、第二鎖存器503、位準偏移器504、及緩衝器505。

移位暫存器501包括多個延遲正反器(DFFs)506。移位暫存器501根據被輸入的起始脈衝信號SSP及時鐘信號SCLK而產生其脈衝按順序偏移的時序信號，並將其輸入到下一級的第一鎖存器502。

第一鎖存器502包括多個記憶電路(LATs)507。第一鎖存器502根據被輸入的時序信號的脈衝而對視頻信號按順序進行取樣，並將被取樣的視頻信號的資料寫入到記憶電路507中。

第二鎖存器503包括多個記憶電路(LATs)508。記憶電路508的數目較佳與圖素部中的一個線的圖素數目相同或比該圖素的數目更多。

在第一鎖存器502中寫入到記憶電路507中的視頻信號的資料係根據輸入到第二鎖存器503中的鎖存信號LS的脈衝而被寫入到第二鎖存器503中所包含的記憶電路508中，並被保持於記憶電路508中。保持在記憶電路508中的資料作爲視頻信號而被輸入到下一級的位準偏移器504中。

位準偏移器504控制被輸入的視頻信號的電壓的振幅並將視頻信號輸出到下一級的緩衝器505中。被輸入的視頻信號在緩衝器505中被修整其波形之後，然後被輸出到信號線。

本實施例可以與上述實施例模式適當地組合而實施。

[實施例2]

在本實施例中，說明在為本發明的顯示裝置之一的主動矩陣型發光裝置中所包含的圖素部的結構。

在主動矩陣型發光裝置中，每一個圖素中設有相當於顯示元件的發光元件。由於發光元件本身發光，所以發光元件具有高的可見度，不需要液晶顯示裝置所需的背光，適合於薄型化，並且對視角沒有任何限制。在本實施例中，雖然說明使用為發光元件的其中一種的有機發光二極體(OLED)的發光裝置，但是本發明也可以是使用其他發光元件的發光裝置。

OLED具有包括其中可獲得藉由施加電場而産生的發光(電致發光)之材料的層(在下文中被稱爲電場發光層)、陽極層、及陰極層。作爲電致發光，有當從單態激發態回到基態時的發光(螢光)以及當從三重態激發態回到基態時的發光(磷光)。本發明的發光裝置可以採用上述發光(螢光和磷光)的任何一種或螢光和磷光兩者。

圖11A顯示出本實施例的發光裝置的圖素部601的放大圖。圖素部601包括配置成矩陣狀的多個圖素602。參考符號S1至Sx表示信號線，參考符號V1至Vx表示電源線，參考符號G1至Gy表示掃描線。在本實施例中，圖素602包括信號線S1至Sx的其中一個、電源線V1至Vx的其中一個、以及掃描線G1至Gy的其中一個。

圖11B顯示出圖素602的放大圖。在圖11B中，參考數字603表示切換電晶體。切換電晶體603的閘極連接到掃描線Gj(j=1至y的其中一個)。切換電晶體603的源極和汲極的其中之一連接到信號線Si(i=1至x的其中一個)，而切換電晶體603的源極和汲極的另一個連接到驅動電晶體604的閘極。此外，在電源線Vi(i=1至x的其中一個)與驅動電晶體604的閘極之間設置有儲存電容器606。

儲存電容器606係設置成當切換電晶體603被關閉時保持驅動電晶體604的閘極電壓(閘極與源極之間的電壓)。注意，雖然在本實施例中顯示出設置儲存電容器606的結構，但是本發明並不局限於該結構，也可以不設置儲存電容器606。

驅動電晶體604的源極和汲極的其中之一連接到電源線Vi(i=1至x的其中一個)，而驅動電晶體604的源極和汲極的另一個連接到發光元件605。發光元件605包括陽極、陰極、以及設置在陽極與陰極之間的電場發光層。當陽極係連接到驅動電晶體604的源極或汲極時，陽極相當於圖素電極，而陰極相當於相對電極。或者，當陰極係連接到驅動電晶體604的源極或汲極時，陰極相當於圖素電極，而陽極相當於相對電極。

對發光元件605的相對電極和電源線Vi分別施加預定的電壓。

根據從掃描線驅動電路輸入到掃描線G1至Gy的選擇信號的脈衝，掃描線Gj被選擇。也就是說，當對應於掃描線Gj的線的圖素602被選擇時，在該線的圖素602中，其閘極連接到掃描線Gj的切換電晶體603導通。然後，當視頻信號被輸入到信號線Si時，驅動電晶體604的閘極電壓係取決於該視頻信號的電壓。當驅動電晶體604導通時，電源線Vi和發光元件605被電連接，並且藉由供應電流，發光元件605發光。或者，由於當驅動電晶體604關閉時，電源線Vi和發光元件605係不電連接，使得不對發光元件605供應電流，並且發光元件605不發光。

注意，切換電晶體603和驅動電晶體604可以是n通道電晶體或p通道電晶體。注意，當驅動電晶體604的源極或汲極與發光元件605的陽極連接時，驅動電晶體604較佳爲p通道電晶體。或者，當驅動電晶體604的源極或汲極與發光元件605的陰極連接時，驅動電晶體604較佳爲n通道電晶體。

切換電晶體603和驅動電晶體604除了具有單閘極結構以外，還可以具有諸如雙閘極結構或三閘極結構等多閘極結構。

注意，本發明不僅可以被應用於具有如圖11A和11B所示的電路結構，而且還可以被應用於包含具有各種電路結構的圖素的顯示裝置。在本發明的顯示裝置中所包括的圖素也可以具有如下的電路結構，例如：具有能夠補償驅動電晶體的臨界電壓的臨界電壓補償電路結構；以及能夠藉由輸入電流來補償驅動電晶體的臨界電壓及遷移率的電流輸入電路結構。

本實施例也可以與上述實施例模式或上述實施例適當地組合而實施。

[實施例3]

在本實施例中，將說明在為本發明的顯示裝置的一種之主動矩陣型液晶顯示裝置中所包含的圖素部的結構。

圖12顯示出本實施例的顯示裝置的圖素部610的放大圖。在圖12中，圖素部610包括配置成矩陣狀的多個圖素611。參考符號S1至Sx表示信號線，且參考符號G1至Gy表示掃描線。在本實施例中，圖素611包括信號線S1至Sx的其中之一、以及掃描線G1至Gy的其中之一

圖素611包括用作切換元件的電晶體612、相當於顯示元件的液晶單元613、儲存電容器614。液晶單元613包括圖素電極、相對電極、及夾在圖素電極與相對電極之間的液晶。電晶體612的閘極係連接到掃描線Gj(j=1至y的其中一個)，並且電晶體612的源極及汲極的其中之一係連接到信號線Si(i=1至x的其中一個)，而電晶體612的源極及汲極的另一個係連接到液晶單元613的圖素電極。除此之外，儲存電容器614的兩個電極的其中之一係連接到液晶單元613的圖素電極，而儲存電容器614的兩個電極的另一個係連接到共同電極。共同電極可以連接到液晶單元613的相對電極或連接到其他掃描線。

掃描線Gj根據從掃描線驅動電路輸入到掃描線G1至Gy的選擇信號的脈衝而被選擇，也就是說，當對應於掃描線Gj之線的圖素611被選擇時，在該線的圖素611中，其閘極連接到掃描線Gj的電晶體612導通。然後，當視頻信號從信號線驅動電路輸入到信號線Si時，根據該視頻信號的電壓，將電壓施加到液晶單元613的圖素電極和相對電極之間。液晶單元613的透射率係取決於施加到圖素電極與相對電極之間的電壓的值。此外，液晶單元613的圖素電極與相對電極之間的電壓係保持在儲存電容器614中。

本實施例可以與上述實施例模式或上述實施例適當地組合而實施。

[實施例4]

接著，將說明本發明的顯示裝置的具體製造方法。注意，在本實施例中，以具有電晶體的發光裝置爲例子來進行說明。

首先，如圖13A所示，在基板700之上形成導電膜之後，將該導電膜加工(圖案化)成預定的形狀，使得形成導電膜701及導電膜702。作爲基板700，例如可以使用玻璃基板(諸如硼矽酸鋇玻璃和硼矽酸鋁玻璃等)、石英基板、陶瓷基板等。或者，也可以使用包括不銹鋼基板的金屬基板或諸如矽基板等的半導體基板。雖然由具有可撓性的合成樹脂(諸如塑膠等)所構成的基板一般具有比上述基板更低的可容許溫度限制，但是只要其能夠耐受製造過程中的處理溫度，該基板就可以被使用。

作爲塑膠基板，可以舉出以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)做爲代表的聚酯、聚醚碸(PES)、聚萘二酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚碸(PSF)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚醯亞胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、丙烯酸樹脂等。

作爲導電膜701、702，可以使用鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鈮(Nb)等。另外，既可以使用以上述金屬爲主要成分的合金，又可以使用包含上述金屬的化合物。或者，也可以使用對半導體膜摻雜了賦予導電性的雜質元素(諸如磷等)而成的多晶矽等半導體來形成導電膜701及702。

雖然在本實施例中，使用一個導電膜來形成導電膜701及702，但是本實施例並不局限於該結構。也可以經由層疊兩個以上的導電膜而形成導電膜701及702。在採用層疊三個以上之導電膜的三層結構的情況下，較佳採用鉬膜、鋁膜、和鉬膜的疊層結構。可以使用CVD法、濺射法等來形成導電膜。

接著，形成閘極絕緣膜703以便覆蓋導電膜701及702。可以藉由電漿CVD法或濺射法等，使用由包含氧化矽、氮化矽(SiNx或Si₃ N₄ 等)、氧氮化矽(SiO_x N_y ，其中，x>y>0)、氮氧化矽(SiN_x O_y ，其中，x>y>0)等之膜的單層或疊層來形成閘極絕緣膜703。在使用層疊的情況中，例如較佳採用從導電膜701及702側層疊氧化矽膜、氮化矽膜、和氧化矽膜的三層結構。

接著，在閘極絕緣膜703之上形成第一半導體膜704 。第一半導體膜704的厚度爲20 nm至200 nm(較佳爲40 nm至170 nm，更佳爲50 nm至150 nm)。注意，第一半導體膜704可以是非晶半導體或多晶半導體。此外，作爲半導體，除了矽以外，還可以使用矽鍺。在使用矽鍺的情況下，鍺的濃度較佳爲約0.01 atomic%至4.5 atomic%。

注意，第一半導體膜704也可以經由已知的技術來予以結晶化。作爲已知的結晶化方法，有利用雷射的雷射結晶化法、使用催化元素的結晶化法。或者，也可以採用組合了使用催化元素的結晶化法和雷射結晶化法的方法。另外，在使用石英等之具有優越的耐熱性的基板作爲基板700的情況下，也可以採用組合使用電熱爐的熱結晶化法、利用紅外光的燈退火結晶化法、使用催化元素的結晶化法、或者約950℃的高溫退火的結晶化法。

例如，在採用雷射結晶化法的情況下，在進行雷射結晶化之前對第一半導體膜704以550℃實施4小時的加熱處理，以便提高第一半導體膜704相對於雷射的耐性。之後，藉由使用能夠連續振盪的固體雷射器並且以其二次至四次諧波的雷射來照射第一半導體膜704，可以獲得大粒徑的晶體。例如，典型上，較佳使用Nd:YVO₄ 雷射器(基波爲1064 nm)的二次諧波(532 nm)或三次諧波(355 nm)。明確地說，藉由使用非線性光學元件，將從連續波YVO₄ 雷射器所發射出的雷射束轉換成諧波，藉此，獲得其輸出爲10 W的雷射。然後，為了第一半導體膜 704的照射，較佳地是藉由利用光學系統而在照射表面上將雷射修整成矩形或橢圓的形狀。此時，能量密度必須為約0.01 MW/cm² 至100 MW/cm² (較佳爲0.1 MW/cm² 至10 MW/cm² )。除此之外，掃描速度被設定為約10 cm/sec至2000 cm/sec。

作爲連續波氣體雷射器，可以使用Ar雷射器、Kr雷射器等。另外，作爲連續波固體雷射器，可以使用YAG雷射器、YVO₄ 雷射器、YLF雷射器、YAlO₃ 雷射器、鎂橄欖石(Mg₂ SiO₄ )雷射器、GdVO₄ 雷射器、Y₂ O₃ 雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變石雷射器、Ti：藍寶石雷射器等。

作爲脈衝雷射器，例如可以使用Ar雷射器、Kr雷射器、受激準分子雷射器、CO₂ 雷射器、YAG雷射器、Y₂ O₃ 雷射器、YVO₄ 雷射器、YLF雷射器、YAlO₃ 雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變石雷射器、Ti：藍寶石雷射器、銅蒸氣雷射器、或金蒸氣雷射器。

可以藉由脈衝雷射束而以大於或等於10 MHz的重複頻率來實施雷射結晶化，其係比通常所使用之幾十Hz至幾百Hz的頻帶還相當更高的頻帶。據說：在以脈衝雷射束照射第一半導體膜704之後，使第一半導體膜704完全固化要花費幾十毫微秒至幾百毫微秒的時間。因此，藉由使用上述頻帶，可以用下一個脈衝的雷射束來照射第一半導體膜704，直到第一半導體膜704在被先前脈衝的雷射束所熔融之後被固化為止。因此，由於可以在第一半導體膜704中連續移動固液介面，所以形成具有已經連續生長於掃描方向上之晶粒的第一半導體膜704。明確地說，可以形成所含之晶粒的聚集體，而所含之晶粒在掃描方向上的寬度爲10 μm至30 μm並且在垂直於掃描方向的方向上的寬度爲約1 μm至5 μm。藉由形成沿著掃描方向而連續生長的單晶晶粒，可以形成至少在電晶體的通道方向上幾乎沒有晶界的第一半導體膜704。

注意，雷射結晶化可以藉由並行地照射基波的連續波雷射束和諧波的連續波雷射束，或者可以藉由並行地照射基波的連續波雷射束和諧波的脈衝雷射束來予以實施。

注意，可以在稀有氣體或氮等惰性氣體氛圍中實施雷射束照射。因此，可以防止由於雷射束照射而導致的半導體表面的粗糙不平，並且可以抑制由於介面狀態密度的變動而産生的臨界電壓的變動。

藉由以上述的雷射束之照射，可以形成具有更高之結晶性的第一半導體膜704。注意，也可以使用藉由濺射法、電漿CVD法、熱CVD法等所形成的多晶半導體作爲第一半導體膜704。

雖然在本實施例中使第一半導體膜704結晶化，但是也可以不使它結晶化而使非晶半導體膜或微晶半導體膜受到如下所述的製程。因爲使用非晶半導體或微晶半導體之電晶體需要比使用多晶半導體之電晶體需要更少的製程，所以其具有較低成本及較高良率的優點。

非晶半導體可以藉由含有矽之氣體的輝光放電分解而被獲得到。作爲含有矽的氣體，可以舉出SiH₄ 及Si₂ H₆ 。也可以使用以氫或氫及氦來予以稀釋之含有矽的氣體。

接著，在第一半導體膜704之上按順序形成第二半導體膜705及第三半導體膜706。故意不添加用來控制價電子的雜質元素來形成第二半導體膜705。該第二半導體膜705具有一個導電型，並且係形成在第三半導體膜706和第一半導體膜704之間，其具有用作為源極的源極區域及用作為汲極的汲極區域，使得該第二半導體膜705具有與緩衝層類似的功能。因此，在形成具有和具有弱的n型導電性之第一半導體膜704相同的導電性類型之第三半導體膜706的情況下，不一定需要設置第二半導體膜705。在爲了控制臨界電壓而添加賦予p型導電性之雜質元素的情況下，第二半導體膜705具有逐步使雜質濃度改變的功能，並且變成用以形成良好的接合之較佳模式。也就是說，即將被形成的電晶體具有做為形成在通道形成區域與源極區域或汲極區域之間的低濃度雜質區域(LDD區域)的功能。

在由具有一個導電類型之第三半導體膜706形成n通道電晶體的情況中，可以對第三半導體膜706添加以磷爲代表的雜質元素，並且對含矽的氣體添加諸如PH₃ 等的雜質氣體。就像第一半導體膜704一般，第二半導體膜705和第三半導體膜706可以是非晶半導體或多晶半導體。此外，作爲半導體，可以使用矽鍺以及矽。

如上所述，可以在不暴露於大氣的狀態下連續地形成從閘極絕緣膜703至具有一導電類型的第三半導體膜706。也就是說，由於可以形成疊層的各個介面而不被大氣成分或懸浮於大氣中的污染雜質所污染，所以可以減少電晶體之特性的變動。

接著，如圖13B所示，形成遮罩707，然後將第一半導體膜704、第二半導體膜705、具有一個導電類型的第三半導體膜706加工(圖案化)成即將被分開成爲島狀之所想要的形狀。

接著，如圖13C所示，在去除遮罩707之後，形成第二導電膜708。雖然使用鋁或含有鋁做爲其主要成分的導電材料來形成第二導電膜708，但是在與半導體膜相接觸之一側上的層可以具有使用鈦、鉭、鉬、鎢、銅或上述元素之氮化物的疊層結構。例如，也可以考慮如下的組合：第一層係由Ta所形成且第二層係由W所形成；第一層係由氮化鉭所形成且第二層係由Al所形成；第一層係由氮化鉭所形成且第二層係由銅所形成；以及第一層係由鈦所形成，第二層係由鋁所形成，且第三層係由鈦所形成。此外，第一層及第二層的任何一者也可以使用AgPdCu合金。還可以使用其中鎢、鋁和矽的合金(Al-Si)、及氮化鉭係按順序來予以層疊的三層結構。也可以使用氮化鎢來代替鎢，使用鋁和鈦的合金膜(Al-Ti)來代替鋁和矽的合金(Al-Si)，也可以使用鈦來代替氮化鉭。也可以將0.5 atomic%至5 atomic%的鈦、矽、鈧、釹、銅等的元素添加到鋁中，以提高鋁的耐熱性。

接著，如圖14A所示，形成遮罩709。遮罩709是當對第二導電膜708進行圖案化時用來形成連接至源極區域或汲極區域之配線的遮罩，且同時，該遮罩709被使用做為蝕刻遮罩，其係用來藉由去除具有一個導電類型的第三半導體膜706而形成通道形成區域。也可以使用諸如BCl₃ 或Cl₂ 的氯化物氣體來實施鋁或含有鋁做爲其主要成分的導電膜的蝕刻。藉由此蝕刻處理，從第二導電膜708來形成配線710至713。除此之外，雖然用來形成通道形成區域的蝕刻係使用SF₆ 、NF₃ 或CF₄ 的氟化物氣體來予以實施，但是在此情況下不能夠獲得到對用作爲基底的第一半導體膜704的蝕刻選擇性，因此，適當地調節處理時間。如上所述，可以形成通道蝕刻型電晶體的結構。

接著，在去除遮罩709之後，如圖14B所示，使用氮化矽膜形成用來保護通道形成區域的絕緣膜714。可以藉由濺射法、輝光放電分解法來形成該氮化矽膜；然而，該氮化矽膜係設置來防止懸浮在大氣中之諸如有機物、金屬、或水蒸氣等的污染雜質的進入，並且要求是緻密的膜。藉由使用矽做爲靶材，並使用混合有氮和稀有氣體(諸如氬等)的濺射氣體進行射頻濺射，可以形成更緻密的氮化矽膜。

接著，如圖14C所示，在絕緣膜714之上形成用於平坦化的絕緣膜715。絕緣膜715較佳係由丙烯酸、聚醯亞胺、聚醯胺等的有機樹脂、或包含矽烷樹脂的絕緣膜所形成。矽烷樹脂相當於使用以矽烷為基底之材料做爲起始材料所形成的包含Si-O-Si鍵的樹脂。矽烷樹脂可以具有氫、氟、氟基團、有機基(例如，烴基或芳香烴)之中的至少其中一者作爲取代基。這些材料具有吸水性。因此，較佳在絕緣膜715之上形成用來防止水份的進入及釋放的絕緣膜716。作爲絕緣膜716，可以採用上述氮化矽膜。

接著，對絕緣膜714、絕緣膜715、及絕緣膜716進行圖案化，藉此，形成使配線713的一部分露出的開口部。然後，在開口部中，形成和配線713相接觸的配線717。

接著，如圖15A所示，將陽極718形成在絕緣膜716之上，以便與配線717相接觸。在本實施例中，藉由濺射法，使用包含氧化矽的氧化銦錫(ITSO)來形成導電膜，然後對該導電膜進行圖案化以形成陽極718。注意，除了ITSO之外，還可以使用氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)、添加有鎵的氧化鋅(GZO)等的ITSO以外的透光氧化物導電材料來形成陽極718。

在使用ITSO的情況下，可以使用含有2 wt%至10 wt%之氧化矽的ITO作爲靶材。明確地說，在本實施例中藉由使用含有以85:10:5的重量百分比之In₂ O₃ 、SnO₂ 、及SiO₂ 的靶材，並在如下條件下形成用做爲陽極718的導電膜：Ar流率爲50 sccm，O₂ 流率爲3 sccm，濺射壓力爲0.4 Pa，濺射功率爲1 kW，沈積速率爲30 nm/min，且膜厚度爲105 nm。

在形成導電膜之後，可以在圖案化之前，藉由CMP 法來進行研磨、經由使用以聚乙烯醇為基底之多孔體來擦洗等，以便使導電膜的表面平坦化。

接著，在絕緣膜716之上形成具有開口部的分隔壁719，以便覆蓋配線717和陽極718的一部分。在分隔壁719的開口部中，陽極718的一部分露出。可以使用有機樹脂膜、無機絕緣膜或以矽烷為基底的絕緣膜形成分隔壁719。例如，作爲有機樹脂膜，可使用丙烯酸、聚醯亞胺、聚醯胺等，而作爲無機絕緣膜，可使用氧化矽、氮氧化矽等。用來形成開口部所使用的遮罩可以藉由液滴噴出法或印刷法來予以形成。此時，分隔壁719本身也可以藉由液滴噴出法或印刷法來予以形成。

接著，在本發明中，在形成電場發光層720之前，在大氣氛圍中進行加熱處理或在真空氛圍中進行加熱處理(真空烘乾)以便去除附著於分隔壁719和陽極718的水分及氧等。明確地說，在真空氛圍中進行大約0.5小時至20小時的加熱處理，此時之基板的溫度爲200℃至450℃，較佳爲250℃至300℃。較佳在4×10^-5 Pa以下，若是可能的話，在4×10^-6 Pa以下進行加熱處理更佳。在真空氛圍下進行加熱處理之後形成電場發光層720的情況中，可以在真空氛圍下剛好形成電場發光層720之前放置基板，藉此，可進一步提高可靠度。在真空烘乾之前或之後，也可以對陽極718照射紫外線。

接著，如圖15B所示，在陽極718之上形成電場發光層720。電場發光層720係由一個或多個層所構成，且在各個層中可以含有有機材料以及無機材料。電場發光層720的發光包括當從單態激發態回到基態時的發光(螢光)以及當從三重態激發態回到基態時的發光(磷光)。

接著，形成陰極721以便覆蓋電場發光層720。可以使用通常具有低功函數的金屬、合金、導電化合物、以及上述材料的混合物等來形成陰極721。明確地說，可以使用諸如Yb或Er等的稀土金屬以及諸如Li或Cs等的鹼金屬、諸如Mg、Ca或Sr等的鹼土金屬、或者含有上述金屬的合金(Mg:Ag、Al:Li等)。當含有具有高電子注入特性之材料的層被形成以便和陰極721相接觸時，可以使用鋁、及氧化物導電材料等的一般導電膜。

陽極718、電場發光層720、及陰極721在分隔壁719的開口部中彼此重疊，並且該重疊部分相當於發光元件722。

注意，在形成發光元件722之後，可以在陰極721之上形成絕緣膜。類似於絕緣膜716，該絕緣膜係由，與其他絕緣膜相比較，透射一致使促進發光元件的劣化之物質(諸如，水分或氧)盡可能少的膜所構成的。典型上，例如較佳使用DLC膜、氮化碳膜、藉由RF濺射法所形成的氮化矽膜等。透射諸如水分及氧等的物質盡可能少之上述的膜和比該膜透射諸如水分及氧等的物質更多的膜可以被堆疊並且被使用作為上述絕緣膜。

注意，在圖15A和15B中，顯示出發射自發光元件722的光被發射到基板700側的結構，但是，也可以使用具有一使得光被發射到與基板700相反之一側的結構的發光元件。

實際上，當完成到包含圖15B的程序時，較佳藉由使用具有氣密性高且脫氣少的保護膜(貼合膜、可紫外線固化樹脂膜等)以便不被進一步暴露於外部氣體或透光蓋組件來實施封裝(填入及密封)。此時，當使蓋組件的內部被做成為惰性氛圍，或者在其內部配置吸濕材料(例如，氧化鋇)時，可使發光元件的可靠度提高。

[實施例5]

在本實施例中，以本發明的顯示裝置的其中之一的發光裝置爲例子，且參照圖16A和16B來說明其外觀。圖16A是面板的頂視圖，其中，使用密封材料而將形成在第一基板之上的電晶體及發光元件密封在第一基板與第二基板之間。圖16B相當於沿圖16A之A-A'所取出的剖面視圖。

設置密封材料4020以便包圍設置在第一基板4001之上的圖素部4002、信號線驅動電路4003、及掃描線驅動電路4004。在圖素部4002、信號線驅動電路4003及掃描線驅動電路4004之上設置第二基板4006。因此，在第一基板4001和第二基板4006之間，使用密封材料4020來密封圖素部4002、信號線驅動電路4003及掃描線驅動電路4004以及填充材料4007。

設置在第一基板4001之上的圖素部4002、信號線驅動電路4003及掃描線驅動電路4004各自包括多個電晶體。在圖16B中，顯示包括在信號線驅動電路4003中的電晶體4008和包括在圖素部4002中的驅動電晶體4009及切換電晶體4010。

發光元件4011將連接到驅動電晶體4009的源極區域或汲極區域的配線4017的一部分使用作為其圖素電極。發光元件4011除了圖素電極之外還包括相對電極4012和電場發光層4013。注意，發光元件4011的結構並不局限於本實施例所示的結構。根據從發光元件4011所取出之光的方向及驅動電晶體4009的極性等等，可以適當地改變發光元件4011的結構。

雖然在圖16B所示的剖面圖中並未顯示出施加於信號線驅動電路4003、掃描線驅動電路4004或圖素部4002的各種信號及電壓，但是經由引出配線4014及引出配線4015，從連接端子4016供應該各種信號及電壓。另外，從臨界值控制電路或電源控制電路而對掃描線驅動電路4004經由引出配線4014及引出配線4015供應反向偏壓。

在本實施例中，連接端子4016係由與發光元件4011中所包含的相對電極4012相同的導電膜來予以形成。引出配線4014係由與配線4017相同的導電膜來予以形成。引出配線4015係由與驅動電晶體4009、切換電晶體4010 、及電晶體4008的閘極電極相同的導電膜來予以形成。

連接端子4016係經由各向異性導電膜4019而被電連接到FPC4018中所包含的端子。

注意，作爲第一基板4001及第二基板4006，可以使用玻璃、金屬(典型上是不銹鋼)、陶瓷、或塑膠。但是位於從發光元件4011所發射出之光的方向上的第二基板4006需要具有透光特性。因此，第二基板4006較佳係諸如玻璃板、塑膠板、聚酯膜、或丙烯酸膜之透光材料所構成。

作爲填充材料4007，除了氮、氬等惰性氣體之外，還可以使用可紫外線固化樹脂或熱固性樹脂。在本實施例中，敘述使用氮作爲填充材料4007的例子。

[實施例6]

作爲可以使用本發明的顯示裝置的電子設備，可以舉出蜂巢式電話、攜帶型遊戲機或電子圖書(e-book)讀取機、攝像機、靜態數位照相機、護目鏡型顯示器(頭戴式顯示器)、導航系統、聲音再生裝置(例如，汽車音響、身歷聲組合音響等)、膝上型個人電腦、設有記錄媒體的影像再生裝置(典型上，再生諸如數位影音光碟(DVD)之記錄媒體且具有可以顯示所再生之影像的顯示器之裝置)等。這些電子設備的具體例子係顯示於圖17A至17C。

圖17A顯示出蜂巢式電話，其包括主體2101、顯示部2102、聲音輸入部2103、聲音輸出部2104、操作鍵2105。藉由將本發明的顯示裝置應用於顯示部2102，可以獲得可靠度高的蜂巢式電話。

圖17B顯示出攝像機，其包括主體2601、顯示部2602、框體2603、外部連接埠2604、遙控接收部2605、影像接收部2606、電池2607、聲音輸入部2608、操作鍵2609、目鏡部2610等。藉由將本發明的顯示裝置應用於顯示部2602，可以獲得可靠度高的攝像機。

圖17C顯示出影像顯示裝置，其包括框體2401、顯示部2402、揚聲器部2403等。藉由將本發明的顯示裝置應用於顯示部2402，可以獲得可靠度高的影像顯示裝置。此外，影像顯示裝置包括用來顯示影像的所有影像顯示裝置，諸如個人電腦用、TV播放接收用、廣告顯示用等影像顯示裝置。

如上所述，本發明的應用範圍非常廣泛，因此可以應用於所有領域的電子設備。

本說明書係根據2007年4月5日在日本專利局受理的日本專利申請編號2007-098950以及2007年8月31日在日本專利局受理的日本專利申請編號2007-226132而製作，所述申請內容包括在本說明書中。

101‧‧‧臨界值控制電路

102‧‧‧電源控制電路

103‧‧‧輸出電路

104‧‧‧移位暫存器

105‧‧‧掃描線驅動電路

106‧‧‧圖素部

107‧‧‧n通道電晶體

108‧‧‧n通道電晶體

200‧‧‧臨界值控制電路

201‧‧‧控制器

202‧‧‧算術電路

203‧‧‧測量電路

204‧‧‧記憶體

205‧‧‧記憶體

221‧‧‧輸出電路

222‧‧‧移位暫存器

223‧‧‧電晶體

224‧‧‧電晶體

900‧‧‧脈衝輸出電路

910‧‧‧掃描方向切換電路

920‧‧‧第一振幅補償電路

930‧‧‧第二振幅補償電路

940‧‧‧輸出電路

952‧‧‧切換元件

911-914‧‧‧電晶體

921‧‧‧電晶體

922‧‧‧電晶體

931‧‧‧電晶體

932‧‧‧電晶體

941‧‧‧電晶體

942‧‧‧電晶體

951‧‧‧切換元件

953‧‧‧切換元件

400‧‧‧圖素部

410‧‧‧掃描線驅動電路

420‧‧‧信號線驅動電路

421‧‧‧移位暫存器

422‧‧‧第一鎖存器

423‧‧‧第二鎖存器

411‧‧‧移位暫存器

412‧‧‧輸出電路

430‧‧‧臨界值控制電路

431‧‧‧電源控制電路

451‧‧‧可撓印刷電路板

450‧‧‧基板

460‧‧‧基板

461‧‧‧可撓印刷電路板

1900‧‧‧圖素部

1910A‧‧‧第一掃描線驅動電路

1910B‧‧‧第二掃描線驅動電路

1920‧‧‧信號線驅動電路

1930A‧‧‧第一臨界值控制電路

1930B‧‧‧第二臨界值控制電路

1931A‧‧‧第一電源控制電路

1931B‧‧‧第二電源控制電路

1932‧‧‧掃描線驅動控制電路

1921‧‧‧移位暫存器

1922‧‧‧第一鎖存器

1923‧‧‧第二鎖存器

1911A‧‧‧移位暫存器

1912A‧‧‧輸出電路

1911B‧‧‧移位暫存器

1912B‧‧‧輸出電路

1940‧‧‧基板

1941‧‧‧可撓印刷電路板

1950‧‧‧基板

1951‧‧‧可撓印刷電路板

1960‧‧‧基板

1961‧‧‧可撓印刷電路板

501‧‧‧移位暫存器

502‧‧‧第一鎖存器

503‧‧‧第二鎖存器

504‧‧‧位準偏移器

505‧‧‧緩衝器

506‧‧‧延遲正反器(DFFs)

507‧‧‧記憶電路(LATs)

598‧‧‧記憶電路(LATs)

601‧‧‧圖素部

602‧‧‧圖素

603‧‧‧切換電晶體

604‧‧‧驅動電晶體

606‧‧‧儲存電容器

S1-Sx‧‧‧信號線

V1-Vx‧‧‧電源線

G1-Gy‧‧‧掃描線

605‧‧‧發光元件

610‧‧‧圖素部

611‧‧‧圖素

612‧‧‧電晶體

613‧‧‧液晶單元

614‧‧‧儲存電容器

700‧‧‧基板

701‧‧‧導電膜

702‧‧‧導電膜

703‧‧‧閘極絕緣膜

704‧‧‧第一半導體膜

705‧‧‧第二半導體膜

706‧‧‧第三半導體膜

707‧‧‧遮罩

708‧‧‧第二導電膜

709‧‧‧遮罩

710-713‧‧‧配線

714‧‧‧絕緣膜

715‧‧‧絕緣膜

716‧‧‧絕緣膜

717‧‧‧配線

718‧‧‧陽極

719‧‧‧分隔壁

720‧‧‧電場發光層

721‧‧‧陰極

722‧‧‧發光元件

4020‧‧‧密封材料

4001‧‧‧第一基板

4002‧‧‧圖素部

4003‧‧‧信號線驅動電路

4004‧‧‧掃描線驅動電路

4006‧‧‧第二基板

4007‧‧‧填充材料

4008‧‧‧電晶體

4009‧‧‧驅動電晶體

4010‧‧‧切換電晶體

4011‧‧‧發光元件

4012‧‧‧相對電極

4013‧‧‧電場發光層

4014‧‧‧引出配線

4015‧‧‧引出配線

4016‧‧‧連接端子

4017‧‧‧配線

4018‧‧‧可撓印刷電路板

4019‧‧‧各向異性導電膜

2101‧‧‧主體

2102‧‧‧顯示部

2103‧‧‧聲音輸入部

2104‧‧‧聲音輸出部

2601‧‧‧主體

2602‧‧‧顯示部

2603‧‧‧框體

2604‧‧‧外部連接埠

2605‧‧‧遙控接收部

2606‧‧‧影像接收部

2607‧‧‧電池

2608‧‧‧聲音輸入部

2609‧‧‧操作鍵

2610‧‧‧目鏡部

2401‧‧‧框體

2402‧‧‧顯示部

2403‧‧‧揚聲器部

3001‧‧‧n通道電晶體

3002‧‧‧n通道電晶體

圖1A和圖1B是顯示出依據本發明實施例模式之顯示裝置的組態的方塊圖；圖2是顯示出臨界值控制電路的結構的方塊圖；圖3A是顯示出相對於其中施加正向偏壓之時間的臨界電壓之變化的圖表，圖3B是顯示出相對於其中施加反向偏壓之時間的臨界電壓之變化的圖表；圖4A和圖4B是顯示出掃描線驅動電路的結構的圖形；圖5是顯示出脈衝輸出電路的結構的圖形；圖6是脈衝輸出電路的時序圖；圖7是顯示出脈衝輸出電路的結構的圖形；圖8是顯示出依據本發明實施例模式之顯示裝置的結構的方塊圖；圖9A至圖9C是各自顯示出依據本發明實施例模式之顯示裝置的外觀的圖形；圖10是顯示出信號線驅動電路的結構的方塊圖；圖11A和圖11B是顯示出圖素部的結構的圖形；圖12是顯示出圖素部的結構的圖形；圖13A至圖13C是顯示出依據本發明實施例模式之顯示裝置的製造方法的圖形；圖14A至圖14C是顯示出依據本發明實施例模式之顯示裝置的製造方法的圖形；圖15A和圖15B是顯示出依據本發明實施例模式之顯示裝置的製造方法的圖形；圖16A和圖16B是依據本發明實施例模式之顯示裝置的頂視圖及剖面圖；圖17A至圖17C是使用依據本發明實施例模式之顯示裝置的電子裝置的圖形；圖18A是輸出電路的電路圖及圖18B是輸出電路的時序圖；圖19是顯示出依據本發明實施例模式之顯示裝置的結構的方塊圖；圖20A至圖20D是例舉依據本發明實施例模式之顯示裝置的操作的圖形；圖21A至圖21C是顯示出依據本發明實施例模式之顯示裝置的外觀的圖形。