TWI709791B - 顯示裝置及電子裝置 - Google Patents

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TWI709791B
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light
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宍戸英明
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日商半導體能源研究所股份有限公司
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    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1222—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer
    • H01L27/1225—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer with semiconductor materials not belonging to the group IV of the periodic table, e.g. InGaZnO
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/124—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits

Abstract

本發明提供一種窄邊框的顯示裝置。一種顯示裝置，包括：設置在同一面上的像素電路及驅動電路，其中，驅動電路包括選擇電路及緩衝器電路，緩衝器電路包括第一電晶體及第二電晶體，第一電晶體及第二電晶體的源極彼此電連接，第一電晶體及第二電晶體的汲極彼此電連接，第一電晶體及第二電晶體的閘極彼此電連接，並且，第一電晶體與第二電晶體以它們中的電流流過方向彼此平行的方式重疊。

Description

顯示裝置及電子裝置
本發明係關於一種物體、方法或製造方法。此外，本發明係關於一種製程(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或組合物(composition of matter)。尤其是，本發明的一個實施方式係關於一種半導體裝置、發光裝置、顯示裝置、電子裝置、照明設備、它們的驅動方法或它們的製造方法。尤其是，本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置(顯示面板)。此外，本發明係關於一種包括顯示裝置的電子裝置、發光裝置、照明設備或它們的製造方法。
注意，在本說明書等中，半導體裝置是指藉由利用半導體特性而能夠工作的所有裝置。電晶體、半導體電路、算術裝置及記憶體裝置等都是半導體裝置的一個實施方式。另外，發光裝置、顯示裝置、電子裝置、照明設備及電子裝置有時包括半導體裝置。
用於電子裝置等的液晶顯示裝置、EL顯示裝置等顯示裝置被要求實現窄邊框化，以便實現小型化或者提高設計的彈性。為了實現窄邊框化，在同一基板上設置像素部及驅動電路的一部分或全部是有效的。
一般而言，該驅動電路使用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)電路構成，但是也可以使用單極電晶體構成。例如，專利文獻1公開了使用單極電晶體構成移位暫存器等的電路的技術。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2014-211621號公報
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種窄邊框的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種包括具有疊層結構的驅動電路的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種包括單極性驅動電路的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種可見度高的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種功耗低的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種包括上述顯示裝置(顯示面板)的電子裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的電子裝置。
注意，這些目的的記載不妨礙其他目的的存在。本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述目的。另外，上述目的以外的目的從說明書等的記載中是顯而易見的，且可以從說明書等的記載中衍生上述以外的目的。
本發明的一個實施方式係關於一種能夠實現顯示裝置的窄邊框化的驅動電路。
本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，包括：設置在同一面上的像素電路及驅動電路，其中，驅動電路包括選擇電路及緩衝器電路，緩衝器電路包括第一電晶體及第二電晶體，第一電晶體和第二電晶體包括彼此重疊的區域，第一電晶體的源極與第二電晶體的源極電連接，第一電晶體的汲極與第二電晶體的汲極電連接，第一電晶體的閘 極與第二電晶體的閘極電連接，第一電晶體的閘極及第二電晶體的閘極與選擇電路電連接，並且，第一電晶體的源極和汲極中的一個及第二電晶體的源極和汲極中的一個與像素電路電連接。
本發明的其他實施方式是一種顯示裝置，包括：設置在同一面上的像素電路及驅動電路，其中，驅動電路包括選擇電路及緩衝器電路，緩衝器電路包括第一電晶體及第二電晶體，像素電路包括第三電晶體及第四電晶體，第一電晶體和第二電晶體包括彼此重疊的區域，第三電晶體和第四電晶體包括彼此重疊的區域，第一電晶體的源極與第二電晶體的源極電連接，第一電晶體的汲極與第二電晶體的汲極電連接，第一電晶體的閘極與第二電晶體的閘極電連接，第一電晶體的閘極及第二電晶體的閘極與選擇電路電連接，並且，第一電晶體的源極和汲極中的一個及第二電晶體的源極和汲極中的一個與第三電晶體的閘極電連接。
第一電晶體與第二電晶體以它們中的電流流過方向彼此平行的方式重疊。
驅動電路及像素電路所包括的電晶體為單極電晶體，例如在通道形成區域中包含金屬氧化物。
第一電晶體的通道寬度與第二電晶體的通道寬度較佳為相同。
像素電路可以包括第一顯示元件。第一顯示元件具有發射可見光的功能或使可見光透過的功能。
像素電路可以還包括第二顯示元件。第二顯示元件具有使可見光反射的功能。
另外，在本說明書中，顯示裝置有時包括在如下模組：顯示裝置(顯示面板)安裝有連接器諸如FPC(Flexible Printed Circuit：軟性印刷電路板)或TCP(Tape Carrier Package：捲帶式封裝)的模組；在TCP的端部設置有印刷線路板的模組；以及將IC(集成電路)藉由COG(Chip On Glass：晶粒玻璃接合)方式直接安裝在形成有顯示元件的基板上的模組。
藉由利用本發明的一個實施方式，可以提供一種窄邊框的顯示裝置。此外，可以提供一種包括具有疊層結構的驅動電路的顯示裝置。此外，可以提供一種包括單極性驅動電路的顯示裝置。此外，可以提供一種可見度高的顯示裝置。此外，可以提供一種功耗低的顯示裝置。此外，可以提供一種新穎的顯示裝置。此外，可以提供一種包括上述顯示裝置(顯示面板)的電子裝置。此外，可以提供一種新穎的電子裝置。
注意，這些效果的記載不妨礙其他效果的存在。此外，本發明的一個實施方式並不需要具有所有上述效果。上述效果以外的效果從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載中是顯而易見的，且可以從所述記載中抽取上述效果以外的效果。
10‧‧‧顯示裝置
11‧‧‧顯示裝置
13‧‧‧對角線
20‧‧‧基板
21‧‧‧佈線
22‧‧‧佈線
24‧‧‧輸入端子
25‧‧‧平坦化膜
26a‧‧‧導電層
26b‧‧‧導電層
30‧‧‧像素
31‧‧‧顯示部
40‧‧‧驅動電路
40a‧‧‧層
40b‧‧‧層
41‧‧‧佈線
42a‧‧‧驅動電路
42b‧‧‧驅動電路
45‧‧‧像素單元
46‧‧‧像素
46B‧‧‧顯示元件
46G‧‧‧顯示元件
46R‧‧‧顯示元件
47‧‧‧像素
47B‧‧‧顯示元件
47G‧‧‧顯示元件
47R‧‧‧顯示元件
50‧‧‧驅動電路
51‧‧‧佈線
55‧‧‧光
60‧‧‧移位暫存器電路
61‧‧‧電晶體
62‧‧‧半導體層
63‧‧‧閘極電極
64‧‧‧源極電極
65‧‧‧汲極電極
66‧‧‧連接部
66a‧‧‧連接部
66b‧‧‧連接部
68‧‧‧導電層
69‧‧‧閘極絕緣膜
70‧‧‧緩衝器電路
71‧‧‧電晶體
71a‧‧‧電晶體
71b‧‧‧電晶體
72‧‧‧FPC
72a‧‧‧半導體層
72b‧‧‧半導體層
73a‧‧‧閘極電極
73b‧‧‧閘極電極
74a‧‧‧汲極電極
74b‧‧‧汲極電極
75a‧‧‧源極電極
75b‧‧‧源極電極
76a‧‧‧連接部
76b‧‧‧連接部
77‧‧‧導電層
78a‧‧‧導電層
78b‧‧‧導電層
79a‧‧‧閘極絕緣膜
79b‧‧‧閘極絕緣膜
81‧‧‧信號線
82‧‧‧信號線
83‧‧‧信號線
84‧‧‧信號線
85‧‧‧佈線
90‧‧‧脈衝信號輸出電路
91‧‧‧輸入端子
92‧‧‧輸入端子
93‧‧‧輸入端子
94‧‧‧輸入端子
95‧‧‧輸入端子
96‧‧‧輸出端子
97‧‧‧輸出端子
98‧‧‧電源線
99‧‧‧電源線
100‧‧‧顯示面板
101‧‧‧電晶體
102‧‧‧電晶體
103‧‧‧電晶體
104‧‧‧電晶體
105‧‧‧電晶體
106‧‧‧電晶體
107‧‧‧電晶體
108‧‧‧電晶體
109‧‧‧電晶體
110‧‧‧電晶體
111‧‧‧電晶體
112‧‧‧液晶
113‧‧‧導電層
117‧‧‧絕緣層
121‧‧‧絕緣層
130‧‧‧偏光板
131‧‧‧彩色層
132‧‧‧遮光層
133a‧‧‧配向膜
133b‧‧‧配向膜
134‧‧‧彩色層
141‧‧‧黏合層
142‧‧‧黏合層
191‧‧‧導電層
192‧‧‧EL層
193a‧‧‧導電層
193b‧‧‧導電層
200‧‧‧脈衝信號生成電路
201‧‧‧輸入信號生成電路
201a‧‧‧電晶體
201b‧‧‧電晶體
202‧‧‧輸入信號生成電路
203‧‧‧緩衝器電路
204‧‧‧連接部
205‧‧‧電晶體
206‧‧‧電晶體
207‧‧‧電晶體
208‧‧‧連接部
211a‧‧‧絕緣層
211b‧‧‧絕緣層
212‧‧‧絕緣層
212a‧‧‧絕緣層
212b‧‧‧絕緣層
213‧‧‧絕緣層
213a‧‧‧絕緣層
213b‧‧‧絕緣層
214‧‧‧絕緣層
214a‧‧‧絕緣層
214b‧‧‧絕緣層
215‧‧‧絕緣層
216‧‧‧絕緣層
217‧‧‧絕緣層
220‧‧‧絕緣層
221‧‧‧導電層
222‧‧‧導電層
231‧‧‧半導體層
242‧‧‧連接層
243‧‧‧連接器
251‧‧‧開口
252‧‧‧連接部
300‧‧‧顯示面板
311‧‧‧電極
311a‧‧‧導電層
311b‧‧‧導電層
340‧‧‧液晶元件
351‧‧‧基板
360‧‧‧發光元件
360b‧‧‧發光元件
360g‧‧‧發光元件
360r‧‧‧發光元件
360w‧‧‧發光元件
361‧‧‧基板
362‧‧‧顯示部
364‧‧‧電路
365‧‧‧佈線
372‧‧‧FPC
373‧‧‧IC
400‧‧‧顯示裝置
410‧‧‧像素
451‧‧‧開口
901‧‧‧外殼
902‧‧‧外殼
903‧‧‧顯示部
904‧‧‧顯示部
905‧‧‧麥克風
906‧‧‧揚聲器
907‧‧‧操作鍵
908‧‧‧觸控筆
909‧‧‧照相機
911‧‧‧外殼
912‧‧‧顯示部
919‧‧‧照相機
931‧‧‧外殼
932‧‧‧顯示部
933‧‧‧腕帶
935‧‧‧按鈕
936‧‧‧表冠
939‧‧‧照相機
951‧‧‧外殼
952‧‧‧顯示部
953‧‧‧操作按鈕
954‧‧‧外部連接埠
955‧‧‧揚聲器
956‧‧‧麥克風
957‧‧‧照相機
961‧‧‧外殼
962‧‧‧快門按鈕
963‧‧‧麥克風
965‧‧‧顯示部
966‧‧‧操作鍵
967‧‧‧揚聲器
971‧‧‧外殼
972‧‧‧外殼
973‧‧‧顯示部
974‧‧‧操作鍵
975‧‧‧鏡頭
976‧‧‧連接部
在圖式中：圖1是說明顯示裝置的圖；圖2A至圖2D是說明驅動電路的圖；圖3是說明驅動電路的俯視圖；圖4A和圖4B是說明驅動電路的剖面圖；圖5A和圖5B是說明驅動電路的剖面圖；圖6A和圖6B是說明驅動電路的剖面圖； 圖7是說明驅動電路的俯視圖；圖8A和圖8B是說明驅動電路的剖面圖；圖9A和圖9B是說明驅動電路的剖面圖；圖10A和圖10B是說明驅動電路的剖面圖；圖11A和圖11B是說明驅動電路的剖面圖；圖12A至圖12C是說明驅動電路的方塊圖及電路圖；圖13A至圖13C是說明顯示裝置的結構的圖；圖14A至圖14C是說明像素單元的圖；圖15A、圖15B1和圖15B2是說明顯示裝置的方塊圖及說明像素所包括的電極的圖；圖16是說明像素電路的圖；圖17A和圖17B是說明像素電路的圖及像素的俯視圖；圖18是說明顯示裝置的結構的圖；圖19是說明顯示裝置的結構的剖面圖；圖20A至圖20F是說明電子裝置的圖。
參照圖式對實施方式進行詳細說明。注意，本發明不侷限於下面說明，所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅限定在以下所示的實施方式所記載的內容中。
注意，在下面說明的發明結構中，在不同的圖式中共同使用相同的元件符號來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反復說明。此外，當表示具有相同功能的部分時有時使用相同的陰影線，而不特別附加元件符號。
注意，在本說明書所說明的各個圖式中，有時為了明確起見，誇大表示各組件的大小、層的厚度、區域。因此，本發明並不侷限於圖式中的尺寸。
在本說明書等中使用的“第一”、“第二”等序數詞是為了避免組件的混淆而附記的，而不是為了在數目方面上進行限定的。
實施方式1
在本實施方式中，參照圖式對本發明的一個實施方式的顯示裝置進行說明。
本發明的一個實施方式的顯示裝置是一種包括設置在同一面上的像素電路及驅動電路的顯示裝置，驅動電路包括選擇電路及緩衝器電路。緩衝器電路包括並聯連接的第一電晶體及第二電晶體，並且，第一電晶體與第二電晶體以它們中的電流流過方向彼此平行的方式重疊。
從選擇電路輸出的信號輸入到緩衝器電路，緩衝器電路將該信號輸入到多個像素並聯連接的電容大的閘極線等。因此，將通道寬度大的電晶體用於緩衝器電路，但是該通道寬度大的電晶體妨礙實現窄邊框化。
在本發明的一個實施方式中，藉由切割用於緩衝器電路的電晶體，並且層疊它們，可以縮小緩衝器電路部的佔有面積。因此，可以縮小顯示裝置的邊框寬度。
圖1是本發明的一個實施方式的顯示裝置10的透視示意圖，示出設置在基板20上的顯示部31、驅動電路40、驅動電路50。顯示部31 包括配置為矩陣狀的像素30，像素30藉由佈線41與驅動電路40電連接。此外，像素30藉由佈線51與驅動電路50電連接。例如，可以將驅動電路40用作閘極驅動器。此外，可以將驅動電路50用作源極驅動器。
在本發明的一個實施方式中，藉由作為驅動電路40採用層40a及層40b的疊層結構，實現顯示裝置的窄邊框化。注意，雖然在本實施方式中說明驅動電路40具有疊層結構的情況，但是驅動電路50也可以具有與此同樣的疊層結構。
參照圖2A至圖2D的示意圖對驅動電路40進行說明。驅動電路40包括移位暫存器電路60及緩衝器電路70，緩衝器電路70以電晶體71、71a、71b等表示。此外，佈線21是移位暫存器電路60的輸出線，佈線22是信號線或電源線，佈線41是與像素連接的閘極線。此外，雖然圖2A至圖2D是剖面示意圖，但是為了明確示出佈線的連接關係，以與實際上的位置關係不同的方式示出電晶體的源極和汲極的位置關係。
圖2A是習知的驅動電路40的示意圖。電晶體71的閘極與佈線21連接，源極和汲極中的一個與佈線22連接，源極和汲極中的另一個與佈線41連接。注意，源極和汲極根據電晶體的工作而互換。
在此，電晶體71的通道寬度為W，驅動電路40的寬度為WGD。如上所述，緩衝器電路70需要使用通道寬度大的電晶體。例如，在對角線13.3英寸，像素數為8K×4K的有機EL面板中，用於移位暫存器電路的電晶體的通道寬度最大為300μm左右，而用於緩衝器電路的電晶體的通道寬度為2000μm左右。因此可知，WGD中的W所佔的比率非常大。此外，在將金屬氧化物用於通道形成區域的電晶體中，獲得上述數值。
圖2B是本發明的一個實施方式的驅動電路40的示意圖。將圖2A所示的電晶體71分割成兩個電晶體，亦即通道寬度為W/2的電晶體71a及電晶體71b。並且，將移位暫存器電路60及電晶體71a設置在層40a，將電晶體71b以與電晶體71a重疊的方式設置在層40b。藉由採用上述結構，緩衝器電路70所包括的電晶體的佔有面積變小，所以可以減小WGD。就是說，可以縮小顯示裝置的邊框寬度。
注意，如圖2C和圖2D所示，電晶體71a、71b的通道寬度也可以彼此不同。例如，也可以將電晶體71a和71b中的一個的通道寬度設定為W/3，並且將另一個的通道寬度設定為2W/3等。此外，也可以將電晶體71a和71b中的一個的通道寬度設定為W/4，並且將另一個的通道寬度設定為3W/4等。在上述結構中也緩衝器電路70所包括的電晶體的佔有面積變小，所以可以縮小WGD。
圖3示出圖2B所示的移位暫存器電路60的一部分及緩衝器電路70所包括的電晶體的俯視圖的一個例子。此外，圖4A示出圖3所示的Y1-Y2的剖面圖，圖4B示出圖3所示的X1-X2的剖面圖。注意，為了明確起見，省略圖示一部分的絕緣層等或者省略示出其符號。
作為移位暫存器電路60的一部分，示出輸出信號的電晶體61。電晶體61包括閘極電極63、閘極絕緣膜69、半導體層62、源極電極64、汲極電極65。
此外，作為緩衝器電路70，示出電晶體71a及電晶體71b。電晶體71a包括閘極電極73a、閘極絕緣膜79a、半導體層72a、源極電極75a、汲極電極74a。此外，電晶體71b包括閘極電極73b、閘極絕緣膜79b、半導體層72b、源極電極75b、汲極電極74b。
藉由使電晶體71a及電晶體71b具有相同的尺寸，並且在同一方向上重疊它們，可以實現佔有面積的最小化。因此，如圖3、圖4A和圖4B所示，電晶體71a與電晶體71b較佳為以它們中的電流流過方向彼此平行的方式重疊。就是說，電晶體71a、71b的通道形成區域的整體較佳為重疊。注意，電晶體不侷限於底閘極型電晶體，而也可以是頂閘極型電晶體。此外，也可以省略電晶體71a與電晶體71b之間的平坦化膜25。
電晶體71a的源極電極75a在連接部76b中與電晶體71b的源極電極75b電連接。此外，電晶體71a的汲極電極74a在連接部76a中與電晶體71b的汲極電極74b電連接。在此，雖然圖4A示出連接部76a和76b包括能夠與閘極電極73b在同一製程中設置的導電層26a、26b的結構，但是也可以採用電晶體71a、71b的源極電極彼此直接接觸且電晶體71a、71b的汲極電極彼此直接接觸而不設置導電層26a、26b的結構。
電晶體71a的閘極電極73a在連接部66中與電晶體61的汲極電極65及電晶體71b的閘極電極73b電連接。在此，雖然圖4B示出連接部66包括能夠與源極電極75b及汲極電極74b在同一製程中設置的導電層77的結構，但是也可以不設置導電層77。
電晶體61、71a、71b也可以包括被用作第二閘極電極的導電層。圖5A和圖5B示出在電晶體61、71a、71b中分別設置導電層68、78a、78b的結構。
第二閘極電極除了供應低電位而控制電晶體的臨界電壓的功能之外，還具有供應與電晶體的前閘極電極相同的電位而提高通態電流的功能。在此，為了對電晶體71a、71b賦予後者的功能，如圖5B所示，在連接部66中，將閘極電極73a、導電層78a、閘極電極73b、導電層78b電連接。此外，在電晶體61中，在未圖示區域中可以將閘極電極 63與導電層68電連接。
圖6A、圖6B具有在電晶體61、71a、71b中設置第二閘極電極且省略平坦化膜25的結構。此時，來自電晶體71b的閘極電極73b的電場容易施加到電晶體71a的半導體層72a，所以可以將閘極電極73b用作電晶體71a的第二閘極電極。因此，可以省略圖5A和圖5B所示的導電層78a，所以可以簡化電晶體的製程。
圖7、圖8A、圖8B、圖9A和圖9B示出將圖3、圖4A、圖4B、圖5A和圖5B所示的結構中的底閘極型電晶體替換成自對準型頂閘極型電晶體的結構。圖7是俯視圖，圖8A是圖7所示的Y1-Y2的剖面圖，圖8B是圖7所示的X1-X2的剖面圖。此外，圖9A和圖9B示出電晶體61、71a、71b包括被用作第二閘極電極的導電層68、78a、78b的結構。
在圖7、圖8A、圖8B、圖9A和圖9B中，作為圖3、圖4A、圖4B、圖5A和圖5B所示的連接部66的變形例，示出將設置在連接部66a中的汲極電極65與設置在連接部66b、67中的導電層77電連接的結構。此外，在圖7、圖8A、圖8B、圖9A和圖9B所示的結構中，也可以採用圖3、圖4A、圖4B、圖5A和圖5B所示的連接部66的結構。
此外，也可以組合圖3、圖4A、圖4B、圖5A和圖5B所示的結構以及圖7、圖8A、圖8B、圖9A和圖9B所示的結構。例如，如圖10A和圖10B所示，也可以作為電晶體61及電晶體71a採用底閘極型電晶體，作為電晶體71b採用頂閘極型電晶體。此外，如圖11A和圖11B所示，也可以作為電晶體61及電晶體71a採用頂閘極型電晶體，作為電晶體71b採用底閘極型電晶體。
藉由採用上述結構，可以縮小緩衝器電路的佔有面積。就是說， 可以縮小閘極驅動器等驅動電路的寬度，而可以製造窄邊框的顯示裝置。
用於顯示裝置所包括的像素電路及驅動電路的電晶體等半導體裝置的半導體層較佳為使用包含金屬氧化物的氧化物半導體形成。作為該氧化物半導體，例如可以使用後面說明的CAC-OS(Cloud-Aligned Composite Oxide Semiconductor)等。
尤其是，較佳為使用其能帶間隙比矽大的氧化物半導體。藉由使用其能帶間隙比矽大且其載子密度比矽小的半導體材料，可以降低電晶體的關閉狀態下的電流。
另外，因為上述電晶體具有低關態電流(off-state current)，所以可以長期間地保持藉由電晶體儲存在電容器的電荷。藉由將這種電晶體用於像素，可以在維持顯示在各顯示區域上的影像的灰階的同時停止驅動電路。其結果是，可以實現功耗極低的電子裝置。
另外，用於設置在顯示裝置10上的各顯示區域所包括的像素或各驅動電路的電晶體等半導體裝置也可以使用多晶半導體。例如，較佳為使用多晶矽等。與單晶矽相比，多晶矽可以以低溫形成，並且具有比非晶矽高的場效移動率和可靠性。藉由將這種多晶半導體用於像素，可以提高像素的開口率。另外，即使包括極多的像素，也可以將閘極驅動電路和源極驅動電路與像素形成在同一基板上，可以減少構成電子裝置的構件的數量。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式2
在本實施方式中，參照圖12A至圖12C對能夠用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的驅動電路進行說明。
本實施方式所說明的顯示裝置的驅動電路包括移位暫存器電路及緩衝器電路。注意，該緩衝器電路有時包括在移位暫存器。
本實施方式所示的移位暫存器電路包括：脈衝信號輸出電路90_1至脈衝信號輸出電路90_n(n為2以上的自然數)；以及傳輸時脈信號的信號線81至信號線84(參照圖12A)。時脈信號CLK1被施加到信號線81，時脈信號CLK2被施加到信號線82，時脈信號CLK3被施加到信號線83，時脈信號CLK4被施加到信號線84。
時脈信號是以固定間隔重複H信號(高電位)和L信號(低電位)的信號。在此，時脈信號CLK1至時脈信號CLK4是依次延遲1/4週期的信號。在本實施方式中，藉由利用上述時脈信號來進行脈衝信號輸出電路90的控制等。
脈衝信號輸出電路90(脈衝信號輸出電路90_1至脈衝信號輸出電路90_n)都包括輸入端子91、輸入端子92、輸入端子93、輸入端子94、輸入端子95、輸出端子96及輸出端子97(參照圖12B)。
輸入端子91、輸入端子92及輸入端子93與信號線81至信號線84中的任一個電連接。例如，在脈衝信號輸出電路90_1中，輸入端子91與信號線81電連接，輸入端子92與信號線82電連接，輸入端子93與信號線83電連接。此外，在脈衝信號輸出電路90_2中，輸入端子91與信號線82電連接，輸入端子92與信號線83電連接，輸入端子93與信號線84電連接。注意，雖然在此示出信號線82、信號線83及信號線84與脈衝信號輸出電路90_n連接的情況，但是與脈衝信號輸出電 路90_n連接的信號線根據n的值而不同。因此，在此示出的結構只是一個例子。
在本實施方式所示的移位暫存器的脈衝信號輸出電路90_m(m為2以上的自然數)中，輸入端子94與脈衝信號輸出電路90_m-1的輸出端子96電連接，輸入端子95與脈衝信號輸出電路90_m+2的輸出端子96電連接。輸入端子96與脈衝信號輸出電路90_m+1的輸入端子94電連接，輸出端子97將信號輸出到OUT(m)。
例如，在脈衝信號輸出電路90_3中，輸入端子94與脈衝信號輸出電路90_2的輸出端子96電連接，輸入端子95與脈衝信號輸出電路90_5的輸出端子96電連接，輸出端子96與脈衝信號輸出電路90_4的輸入端子94及脈衝信號輸出電路90_1的輸入端子95電連接。
此外，在脈衝信號輸出電路90_1中，起動脈衝(SP1)從佈線85輸入到輸入端子94。在脈衝信號輸出電路90_k(k為2以上且n以下的自然數)中，上一級輸出的脈衝輸入到輸入端子94。在脈衝信號輸出電路90_n-1中，起動脈衝(SP2)輸入到輸入端子95。在脈衝信號輸出電路90_n中，起動脈衝(SP3)輸入到輸入端子95。起動脈衝(SP2)和起動脈衝(SP3)可以是從外部被輸入的信號或在電路內部生成的信號。
下面，對脈衝信號輸出電路90_1至脈衝信號輸出電路90_n的具體結構進行說明。
脈衝信號輸出電路90_1至脈衝信號輸出電路90_n都包括：包括電晶體101至電晶體104的脈衝信號生成電路200；包括電晶體105至電晶體107的輸入信號生成電路201；以及包括電晶體108至電晶體111的輸入信號生成電路202(參照圖12C)。另外，來自電源線98和電源 線99的信號不但供應到上述輸入端子91至輸入端子95，而且供應到電晶體101至電晶體111。
此外，脈衝信號生成電路200所包括的電晶體103、104構成緩衝器電路203。緩衝器電路203相當於實施方式1的圖2A至圖2D等所說明的緩衝器電路70，脈衝信號生成電路200中的除緩衝器電路203之外的部分、輸入信號生成電路201及輸入信號生成電路202相當於移位暫存器電路60。
就是說，實施方式1的圖3等所示的電晶體61相當於電晶體106、電晶體107、電晶體108或電晶體109。此外，電晶體71a及電晶體71b相當於電晶體103或電晶體104。
以下說明脈衝信號生成電路200的具體結構實例。
電晶體101的第一端子(源極端子和汲極端子中的一個，下面也同樣)、電晶體102的第一端子與輸出端子96電連接。同樣地，電晶體103的第一端子、電晶體104的第一端子與輸出端子97電連接。電晶體101的閘極端子、電晶體103的閘極端子與輸入信號生成電路201的輸出端子電連接。電晶體102的閘極端子、電晶體104的閘極端子與輸入信號生成電路202的輸出端子電連接。
電晶體101的第二端子(源極端子和汲極端子中的另一個，下面也同樣)與電晶體103的第二端子電連接，時脈信號CLK1輸入到節點。電晶體101的第二端子和電晶體103的第二端子還被用作脈衝信號輸出電路90的輸入端子91。電晶體102的第二端子藉由電源線98被施加第一電位(例如，低電位VSS)，電晶體104的第二端子藉由電源線98被施加第一電位。
以下說明輸入信號生成電路201的具體結構實例。
電晶體105的第一端子、電晶體106的第一端子與電晶體107的第一端子電連接。另外，電晶體107的第二端子被用作輸入信號生成電路201的輸出端子。電晶體105的閘極端子被用作輸入信號生成電路201的第一輸入端子且還被用作脈衝信號輸出電路90的輸入端子94。
電晶體105的第二端子藉由電源線99被施加第二電位，電晶體106的第二端子藉由電源線98被施加第一電位，電晶體105的閘極端子被輸入來自上一級的脈衝信號(在第一級的脈衝信號輸出電路90中，被輸入起動脈衝信號)。輸入信號生成電路202的輸出信號被輸入到電晶體106的閘極端子。電晶體106的閘極端子被用作輸入信號生成電路201的第二輸入端子。電晶體107的閘極端子藉由電源線99被施加第二電位。
注意，雖然在本實施方式中設置電晶體107，但是也可以採用不設置電晶體107的結構。在設置電晶體107的情況下，可以抑制可能由自舉工作(bootstrap operation)而引起的電晶體105的第一端子的電位上升。換言之，因為可以防止在電晶體105的閘極與源極之間(或者閘極與汲極之間)的區域被施加較大的電壓，所以可以抑制電晶體105的劣化。
以下說明輸入信號生成電路202的具體結構實例。
電晶體110的第二端子與電晶體108的第一端子電連接。此外，電晶體108的第二端子、電晶體111的第二端子與電晶體109的第一端子電連接，並且它們被用作輸入信號生成電路202的輸出端子。
電晶體111的第一端子和電晶體110的第一端子藉由電源線99被 施加第二電位。電晶體109的第二端子藉由電源線98被施加第一電位。電晶體111的閘極端子被輸入來自下一級之後一級的脈衝信號。此外，電晶體111的閘極端子被用作輸入信號生成電路202的第一輸入端子及脈衝信號輸出電路90的輸入端子95。電晶體108的閘極端子被輸入時脈信號CLK2。電晶體108的閘極端子被用作輸入信號生成電路202的第二輸入端子及脈衝信號輸出電路90的輸入端子92。電晶體109的閘極端子被輸入來自上一級的脈衝信號(在第一級的脈衝信號輸出電路90中，被輸入起動脈衝信號)。電晶體109的閘極端子被用作輸入信號生成電路202的第三輸入端子及脈衝信號輸出電路90的輸入端子94。電晶體110的閘極端子被輸入時脈信號CLK3。此外，電晶體110的閘極端子被用作輸入信號生成電路202的第四輸入端子及脈衝信號輸出電路90的輸入端子93。
注意，上述脈衝信號輸出電路90的各結構(例如，脈衝信號生成電路200、輸入信號生成電路201及輸入信號生成電路202的結構實例等)只是一個例子，所公開的發明並不侷限於此。
在本實施方式的以下說明中，在圖12C所示的脈衝信號輸出電路90中，將電晶體101的閘極端子、電晶體103的閘極端子與輸入信號生成電路201的輸出端子連接處的節點稱為節點A。此外，將電晶體102的閘極端子、電晶體104的閘極端子與輸入信號生成電路202的輸出端子連接處的節點稱為節點B。
可以在上述節點A與輸出端子96之間設置用來適合進行自舉工作的電容器。此外，為了保持上述節點B的電位，可以設置與節點B電連接的電容器。
較佳為將使用金屬氧化物的氧化物半導體用於電晶體101至電晶體111。藉由使用氧化物半導體，可以降低電晶體的關態電流。另外， 與非晶矽等相比，可以提高通態電流和場效移動率。而且，能夠抑制電晶體的劣化。由此，實現功耗低、能夠進行高速工作且工作的精確度更高的電子電路。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式3
在本實施方式中，對能夠用於本發明的一個實施方式的顯示裝置及顯示裝置的驅動方法進行說明。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以包括設置有使可見光反射的第一顯示元件的像素。此外，可以包括設置有發射可見光的第二顯示元件的像素。另外，可以包括設置有使可見光透過的第三顯示元件的像素。此外，可以包括設置有第一顯示元件及第二顯示元件或第三顯示元件的像素。
在本實施方式中，對包括使可見光反射的第一顯示元件和發射可見光的第二顯示元件的顯示裝置進行說明。
顯示裝置具有第一顯示元件所反射的第一光和第二顯示元件所發射的第二光中的任一個或兩個來顯示影像的功能。此外，顯示裝置具有藉由分別控制第一顯示元件所反射的第一光的光量和第二顯示元件所發射的第二光的光量來表現灰階的功能。
此外，顯示裝置較佳為包括藉由控制第一顯示元件的反射光的光量來表現灰階的第一像素和藉由控制來自第二顯示元件的發光的光量來表現灰階的第二像素。例如，多個第一像素及第二像素分別配置為 矩陣狀，而構成顯示部。
另外，較佳為在顯示區域中以相同間距設置相同數量的第一像素及第二像素。此時，可以將相鄰的第一像素和第二像素總稱為像素單元。由此，如下面所描述，可以在相同的顯示區域中顯示只由多個第一像素顯示的影像、只由多個第二像素顯示的影像及由多個第一像素和多個第二像素的兩者顯示的影像。
作為第一像素所包括的第一顯示元件，可以使用反射外光來進行顯示的元件。因為這種元件不包括光源，所以可以使顯示時的功耗為極小。
作為第一顯示元件，典型地可以使用反射型液晶元件。此外，作為第一顯示元件，可以使用快門方式的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微機電系統)元件、光干涉方式的MEMS元件、應用微囊方式、電泳方式、電潤濕方式、電子粉流體(日本的註冊商標)方式等的元件等。
另外，作為第二像素所包括的第二顯示元件，可以使用包括光源且利用來自該光源的光來進行顯示的元件。尤其是，較佳為使用藉由施加電場可以從發光物質取出光的電場發光元件。由於這種像素所發射的光的亮度及色度不受到外光的影響，因此這種像素可以進行色彩再現性高(色域寬)且對比度高的顯示，亦即鮮明的顯示。
作為第二顯示元件，例如可以使用OLED(有機發光二極體)、LED(發光二極體)、QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode：量子點發光二極體)、半導體雷射等自發光性發光元件。或者，作為第二像素所包括的顯示元件，也可以組合作為光源的背光源和控制來自背光源的光的透光量的透射型液晶元件而使用。
例如，第一像素包括呈現白色(W)光的子像素、或者呈現紅色(R)光的子像素、呈現綠色(G)光的子像素及呈現藍色(B)光的子像素。另外，例如第二像素也同樣地包括呈現白色(W)光的子像素、或者呈現紅色(R)光的子像素、呈現綠色(G)光的子像素及呈現藍色(B)光的子像素。另外，第一像素及第二像素也可以分別包括四種顏色以上的子像素。子像素的種類越多，越可以降低功耗並提高色彩再現性。
本發明的一個實施方式可以切換由第一像素顯示影像的第一模式、由第二像素顯示影像的第二模式及由第一像素和第二像素顯示影像的第三模式。
第一模式是藉由利用第一顯示元件的反射光顯示影像的模式。第一模式是因不需要光源而實現極低功耗的驅動模式。例如，第一模式在外光的照度充分高且外光為白色光或接近其的光的情況下是有效的。第一模式例如是適合顯示書本或文件等的文字資訊的顯示模式。另外，因為使用反射光，所以可以進行保護眼睛的顯示，有不容易發生眼睛疲勞的效果。
第二模式是藉由利用第二顯示元件的發光顯示影像的模式。由此，可以與外光的照度及色度無關地進行極鮮明(對比度高且色彩再現性高)的顯示。例如，第二模式在夜間及昏暗的室內等的外光的照度極小的情況等下是有效的。另外，在外光昏暗時，明亮的顯示有時讓使用者感到刺眼。為了防止發生這種問題，在第二模式中較佳為進行抑制亮度的顯示。由此，不僅可以抑制刺眼，而且還可以降低功耗。第二模式是適合顯示鮮明的影像或流暢的動態影像的模式。
第三模式是利用第一顯示元件的反射光和第二顯示元件的發光的 兩者來進行顯示的模式。明確而言，以混合第一像素所呈現的光的顏色和與第一像素相鄰的第二像素所呈現的光的顏色來表示一個顏色的方式驅動顯示裝置。不但可以進行比第一模式鮮明的顯示，而且可以使功耗比第二模式小。例如，第三模式在室內照明下或者早晨傍晚等外光照度較低的情況、外光的色度不是白色的情況等下是有效的。另外，藉由使用混合了反射光和發光的光，可以顯示仿佛看到繪畫一樣的影像。
以下，參照圖式對本發明的一個實施方式的更具體的實例進行說明。
[顯示裝置的結構實例]
圖13A至圖13C是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置11的圖。顯示裝置11包括顯示部31、驅動電路42a、驅動電路42b及驅動電路50。此外，顯示裝置11也可以包括取得外光的照度等的測光部。
顯示部31包括設置為矩陣狀的多個像素單元45。像素單元45包括第一像素46和第二像素47。
圖13A至圖13C示出第一像素46和第二像素47都包括對應於紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的三種顏色的顯示元件的情況的例子。
第一像素46包括對應於紅色(R)的顯示元件46R、對應於綠色(G)的顯示元件46G、對應於藍色(B)的顯示元件46B。顯示元件46R、46G、46B都是利用外光的反射的顯示元件。
第二像素47包括對應於紅色(R)的顯示元件47R、對應於綠色(G)的顯示元件47G、對應於藍色(B)的顯示元件47B。顯示元件47R、47G、47B都是利用光源的光的顯示元件。
驅動電路42a、42b及驅動電路50包括驅動顯示部31中的多個像素單元45的電路。明確而言，它們對像素單元45所包括的第一像素46及第二像素47供應包括灰階值的信號、掃描信號、電源電位等。驅動電路42a例如可以為驅動第一像素46的閘極驅動器。此外，驅動電路42b例如可以為選擇第二像素47的閘極驅動器。驅動電路50例如可以為對被選擇的第一像素46及第二像素47輸入視訊信號的源極驅動器。
此外，與實施方式1所示的驅動電路40同樣，驅動電路42a、42b都包括形成在層40a中的移位暫存器電路以及形成在層40a和層40b中的緩衝器電路。
此外，如圖13B所示，像素單元45可以設置在層40a中。此外，如圖13C所示，也可以設置在層40a及層40b中。在後者的情況下，可以在層40a中設置第一像素46和第二像素47中的一個，在第二像素中設置第一像素46和第二像素47中的另一個。此時，第一像素46所包括的電晶體可以設置在層40a和層40b中的一個中。此外，第二像素47所包括的第一電晶體可以設置在層40a中，第二像素47所包括的第二電晶體可以設置在層40b中，第一電晶體及第二電晶體可以包括彼此重疊的區域。藉由採用上述結構，可以縮小電晶體的佔有面積，而容易提高像素密度。
以上是關於顯示裝置的結構實例的說明。
[像素單元的結構實例]
接著，參照圖14A至圖14C說明像素單元45。圖14A至圖14C是示出像素單元45的結構實例的示意圖。
第一像素46包括顯示元件46R、顯示元件46G以及顯示元件46B。顯示元件46R反射外光，並向顯示面一側發射具有基於輸入到第一像素46的第一灰階值所包括的與紅色對應的灰階值的亮度的紅色光R1。與此同樣，顯示元件46G及顯示元件46B也分別向顯示面一側發射綠色光G1或藍色光B1。
第二像素47包括顯示元件47R、顯示元件47G以及顯示元件47B。顯示元件47R包括光源，並向顯示面一側發射具有基於輸入到第二像素47的第二灰階值所包括的與紅色對應的灰階值的亮度的紅色光R2。與此同樣，顯示元件47G及顯示元件47B也分別向顯示面一側發射綠色光G2或藍色光B2。
[第三模式]
圖14A示出驅動反射外光的顯示元件46R、顯示元件46G、顯示元件46B以及發射光的顯示元件47R、顯示元件47G、顯示元件47B顯示影像的工作模式的例子。如圖14A所示，像素單元45藉由混合光R1、光G1、光B1、光R2、光G2及光B2這六個光的顏色，可以向顯示面一側發射指定顏色的光55。
此時，較佳為降低顯示元件47R、顯示元件47G及顯示元件47B的每一個的亮度。例如，在以顯示元件47R、顯示元件47G及顯示元件47B的每一個能夠發射的光的亮度的最大值(最大亮度)為100%時，較佳為將在第三模式中顯示元件47R、顯示元件47G及顯示元件47B的每一個所發射的光的亮度的最大值設定為最大亮度的5%以上且50%以下，較佳為1%以上且60%以下。由此可以以低功耗顯示影像，而且所顯示的影像變得更像繪畫一樣，眼睛刺激也少。
[第一模式]
圖14B示出驅動反射外光的顯示元件46R、顯示元件46G和顯示 元件46B顯示影像的工作模式的例子。如圖14B所示，像素單元45例如在外光的照度充分高的情況等下，藉由只混合來自第一像素46的光(光R1、光G1及光B1)的顏色而不驅動第二像素47，可以向顯示面一側發射指定顏色的光55。由此，可以以極低功耗進行驅動。
[第二模式]
圖14C示出驅動顯示元件47R、顯示元件47G和顯示元件47B顯示影像的工作模式的例子。如圖14C所示，像素單元45例如在外光的照度極低的情況等下，藉由只混合來自第二像素46的光(光R2、光G2及光B2)的顏色而不驅動第一像素47，也可以向顯示面一側發射指定顏色的光55。由此，可以顯示鮮明的影像。此外，藉由在外光的照度低時降低亮度，不僅可以減少使用者的刺眼，而且還可以降低功耗。
較佳為使第二模式的發射可見光的顯示元件的亮度比第三模式高。例如，可以將在第二模式中顯示元件47R、顯示元件47G和顯示元件47B所發射的光的亮度的最大值設定為最大亮度的100%或者設定為50%以上且100%以下，較佳為60%以上且100%以下。由此，即使在外光的照度高的地方也可以顯示鮮明的影像。
顯示元件47R、顯示元件47G和顯示元件47B所發射的光的亮度的最大值可以由顯示元件47R、顯示元件47G和顯示元件47B的動態範圍表示。換言之，可以使第三模式中的顯示元件47R、顯示元件47G和顯示元件47B的動態範圍比第二模式窄。例如，可以將第三模式的顯示元件47R、顯示元件47G和顯示元件47B的動態範圍設定為第二模式的5%以上且50%以下，較佳為1%以上且60%以下。
以上是對像素單元45的結構實例的說明。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式4
下面，說明可以用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的顯示面板的例子。下面例示的顯示面板是包括反射式液晶元件及發光元件的兩種元件且能夠以透射模式和反射模式的兩種模式進行顯示的顯示面板。
[結構實例]
圖15A是示出顯示裝置400的結構的一個例子的方塊圖。顯示裝置400包括在顯示部362中排列為矩陣狀的多個像素410。另外，顯示裝置400包括電路GD及電路SD。此外，包括與在方向R上排列的多個像素410及電路GD電連接的多個佈線G1、多個佈線G2、多個佈線ANO及多個佈線CSCOM。此外，包括與在方向C上排列的多個像素410及電路SD電連接的多個佈線S1及多個佈線S2。
在此，為了簡化起見，示出包括一個電路GD和一個電路SD的結構，但是也可以分別設置驅動液晶元件的電路GD及電路SD以及驅動發光元件的電路GD及電路SD。
像素410包括反射式液晶元件及發光元件。在像素410中，液晶元件及發光元件具有彼此重疊的部分。
圖15B1示出像素410所包括的導電層311b的結構實例。導電層311b被用作像素410中的液晶元件的反射電極。在導電層311b中設置有開口451。
在圖15B1中，以虛線示出位於與導電層311b重疊的區域中的發光元件360。發光元件360與導電層311b所包括的開口451重疊。由此，發光元件360所發射出的光藉由開口451射出到顯示面一側。
在圖15B1中在方向R上相鄰的像素410是對應於不同的顏色的像素。此時，如圖15B1所示，在方向R上相鄰的兩個像素中較佳為開口451以不設置在一條線上的方式都設置於導電層311b的不同位置上。由此，可以使兩個發光元件360分開地配置，從而可以抑制發光元件360所發射出的光入射到相鄰的像素410所包括的彩色層的現象(也稱為串擾)。另外，可以使相鄰的兩個發光元件360分開地配置，因此即使利用陰影遮罩等分別製造發光元件360的EL層，也可以實現高解析度顯示裝置。
另外，也可以採用圖15B2所示的排列。
當在開口451的總面積中非開口部的面積所佔的比例過大時，使用液晶元件的顯示變暗。另外，當在開口451的總面積中非開口部的面積所佔的比例過小時，使用發光元件360的顯示變暗。
另外，當設置於被用作反射電極的導電層311b中的開口451的面積過小時，發光元件360所發射出的光的提取效率變低。
開口451的形狀例如可以為多角形、四角形、橢圓形、圓形或十字狀等的形狀。另外，也可以為細長的條狀、狹縫狀、方格狀的形狀。另外，也可以以靠近相鄰的像素的方式配置開口451。較佳的是，將開口451配置以靠近顯示相同的顏色的其他像素。由此，可以抑制產生串擾。
[電路結構實例]
圖16是示出像素410的結構實例的電路圖。圖16示出相鄰的兩個像素410。
像素410包括開關SW1、電容器C1、液晶元件340、開關SW2、電晶體M、電容器C2以及發光元件360等。另外，佈線G1、佈線G2、佈線ANO、佈線CSCOM、佈線S1及佈線S2與像素410電連接。另外，圖16還示出與液晶元件340電連接的佈線VCOM1以及與發光元件360電連接的佈線VCOM2。
圖16示出將電晶體用於開關SW1及開關SW2的情況的例子。
在開關SW1中，閘極與佈線G1連接，源極和汲極中的一個與佈線S1連接，源極和汲極中的另一個與電容器C1的一個電極及液晶元件340的一個電極連接。在電容器C1中，另一個電極與佈線CSCOM連接。在液晶元件340中，另一個電極與佈線VCOM1連接。
在開關SW2中，閘極與佈線G2連接，源極和汲極中的一個與佈線S2連接，源極和汲極中的另一個與電容器C2的一個電極及電晶體M的閘極連接。在電容器C2中，另一個電極與電晶體M的源極和汲極中的一個及佈線ANO連接。在電晶體M中，源極和汲極中的另一個與發光元件360的一個電極連接。在發光元件360中，另一個電極與佈線VCOM2連接。
圖16示出電晶體M包括夾著半導體的兩個閘極且它們連接著的例子。由此，可以提高電晶體M能夠流過的電流量。
此外，可以對佈線G1供應使開關SW1控制為導通狀態或非導通狀態的信號。可以對佈線VCOM1供應規定的電位。可以對佈線S1供應控制液晶元件340所具有的液晶的配向狀態的信號。可以對佈線 CSCOM供應規定的電位。
此外，可以對佈線G2供應使開關SW2控制為導通狀態或非導通狀態的信號。可以對佈線VCOM2及佈線ANO供應產生用來使發光元件360發射光的電位差的電位。可以對佈線S2供應控制電晶體M的導通狀態的信號。
圖16所示的像素410例如在以反射模式進行顯示時，可以利用供應給佈線G1及佈線S1的信號驅動像素，並利用液晶元件340的光學調變而進行顯示。在以透射模式進行顯示時，可以利用供應給佈線G2及佈線S2的信號驅動像素，並使發光元件360發射光而進行顯示。另外，在以兩個模式驅動時，可以利用分別供應給佈線G1、佈線G2、佈線S1及佈線S2的信號驅動像素。
注意，雖然圖16示出一個像素410包括一個液晶元件340及一個發光元件360的例子，但是不侷限於此。圖17A示出一個像素410包括一個液晶元件340及四個發光元件360(發光元件360r、360g、360b、360w)的例子。
在圖17A中，除了圖16的結構實例之外，佈線G3及佈線S3與像素410連接。
在圖17A所示的例子中，例如作為四個發光元件360，可以使用分別呈現紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)及白色(W)的發光元件。另外，作為液晶元件340可以使用呈現白色的反射型液晶元件。由此，在以反射模式進行顯示時，可以進行高反射率的白色顯示。另外，在以透射模式進行顯示時，可以以低功耗進行高演色性的顯示。
另外，圖17B示出像素410的結構實例。像素410包括與電極311 所包括的開口重疊的發光元件360w、配置在電極311周圍的發光元件360r、發光元件360g及發光元件360b。發光元件360r、發光元件360g及發光元件360b較佳為具有幾乎相同的發光面積。
[顯示面板的結構實例]
圖18是本發明的一個實施方式的顯示面板100的透視示意圖。顯示面板100包括將基板351與基板361貼合在一起的結構。在圖18中，以虛線表示基板361。
顯示面板300包括顯示部362、電路364及佈線365等。基板351例如設置有電路364、佈線365及被用作像素電極的導電層311b等。另外，圖18示出在基板351上安裝有IC373及FPC372的例子。由此，圖18所示的結構可以說是包括顯示面板300、FPC372及IC373的顯示模組。
作為電路364，例如可以使用用作掃描線驅動電路的電路。
佈線365具有對顯示部362及電路364供應信號或電力的功能。該信號或電力從外部經由FPC372或者從IC373輸入到佈線365。
圖18示出利用COG(Chip On Glass：晶粒玻璃接合)方式等對基板351設置IC373的例子。例如，可以對IC373應用用作掃描線驅動電路或信號線驅動電路等的IC。另外，當顯示面板300具備用作掃描線驅動電路或信號線驅動電路的電路，或者將用作掃描線驅動電路或信號線驅動電路的電路設置在外部且藉由FPC372輸入用來驅動顯示面板300的信號等時，也可以不設置IC373。另外，也可以將IC373利用COF(Chip On Film：薄膜覆晶封裝)方式等安裝於FPC372。
圖18示出顯示部362的一部分的放大圖。在顯示部362中以矩陣 狀配置有多個顯示元件所包括的導電層311b。在此，導電層311b具有反射可見光的功能且被用作下述液晶元件340的反射電極。
此外，如圖18所示，導電層311b包括開口。再者，在導電層311b的基板351一側包括發光元件360。來自發光元件360的光透過導電層311b的開口發射到基板361一側。
[剖面結構實例]
圖19示出圖18所例示的顯示面板中的包括FPC372的區域的一部分、包括電路364的區域的一部分及包括顯示部362的區域的一部分的剖面的一個例子。
顯示面板在基板351與基板361之間包括絕緣層220。另外，在基板351與絕緣層220之間包括發光元件360、電晶體201a、電晶體201b、電晶體205、電晶體206、電晶體207及彩色層134等。另外，在絕緣層220與基板361之間包括液晶元件340、彩色層131等。另外，基板361隔著黏合層141與絕緣層220黏合，基板351隔著黏合層142與絕緣層220黏合。
電晶體206與液晶元件340電連接。此外，電晶體205與電晶體207電連接，而電晶體207與發光元件360電連接。因為電晶體205和電晶體206都形成在絕緣層220的基板351一側的面上，所以可以在同一製程中製造它們。另外，電晶體207以與電晶體205重疊的方式形成，所以可以縮小像素尺寸。此外，可以由電晶體207的閘極電極延伸的區域、閘極絕緣膜延伸的區域、源極電極和汲極電極中的一個延伸的區域形成電容器C2。
在基板361上設置有彩色層131、遮光層132、絕緣層121、被用作液晶元件340的共用電極的導電層113、配向膜133b、絕緣層117等。 絕緣層117被用作用來保持液晶元件340的單元間隙的間隔物。
在絕緣層220的基板351一側設置有絕緣層211a、絕緣層212a、絕緣層213a、絕緣層214a、絕緣層215、絕緣層211b、絕緣層212b、絕緣層213b、絕緣層214b、絕緣層216等絕緣層。
絕緣層211a的一部分被用作電晶體205、206的閘極絕緣層。絕緣層212a、絕緣層213a及絕緣層214a以覆蓋電晶體205、206的方式設置。
絕緣層211b的一部分被用作電晶體207的閘極絕緣層。絕緣層212b、絕緣層213b及絕緣層214b以覆蓋電晶體207的方式設置。
絕緣層214a及絕緣層214b具有平坦化層的功能。此外，在此示出覆蓋電晶體等的絕緣層的個數為三個的情況，但是不侷限於此，也可以為四個以上、一個或兩個。如果不需要，則可以不設置被用作平坦化層的絕緣層214a及絕緣層214b。此外，雖然示出絕緣層214a與絕緣層211b之間設置有絕緣層215的情況，但是也可以不設置絕緣層215。
電晶體205、電晶體206及電晶體207包括其一部分用作閘極的導電層221、其一部分用作源極或汲極的導電層222、半導體層231。
液晶元件340是反射式液晶元件。液晶元件340包括層疊有導電層311a、液晶112及導電層113的疊層結構。另外，設置有與導電層311a的基板351一側接觸的反射可見光的導電層311b。導電層311b包括開口251。另外，導電層311a及導電層113包含使可見光透過的材料。此外，在液晶112和導電層311a之間設置有配向膜133a，並且在液晶112和導電層113之間設置有配向膜133b。此外，在基板361的外側的面上設置有偏光板130。
在液晶元件340中，導電層311b具有反射可見光的功能，導電層113具有透過可見光的功能。從基板361一側入射的光被偏光板130偏振，透過導電層113、液晶112，且被導電層311b反射。而且，再次透過液晶112及導電層113而到達偏光板130。此時，由施加到導電層311b和導電層113之間的電壓控制液晶112的配向，從而可以控制光的光學調變。也就是說，可以控制經過偏光板130發射的光的強度。此外，由於特定的波長區域之外的光被彩色層131吸收，因此被提取的光例如呈現紅色。
發光元件360是底部發射型發光元件。發光元件360具有從絕緣層220一側依次層疊有導電層191、EL層192及導電層193b的結構。另外，設置有覆蓋導電層193b的導電層193a。導電層193b包含反射可見光的材料，導電層191及導電層193a包含使可見光透過的材料。發光元件360所發射的光經過彩色層134、絕緣層220、開口251及導電層113等射出到基板361一側。
在此，如圖19所示，較佳為在開口251中設置有透過可見光的導電層311a。由此，液晶112在與開口251重疊的區域中也與其他區域同樣地配向，從而可以抑制因在這些區域的邊界產生液晶的配向不良而產生非意圖的漏光。
在此，作為設置在基板361的外側的面的偏光板130，可以使用直線偏光板，也可以使用圓偏光板。作為圓偏光板，例如可以使用將直線偏光板和四分之一波相位差板層疊而成的偏光板。由此，可以抑制外光反射。此外，藉由根據偏光板的種類調整用於液晶元件340的液晶元件的單元間隙、配向、驅動電壓等來實現所希望的對比度，即可。
在覆蓋導電層191的端部的絕緣層216上設置有絕緣層217。絕緣 層217具有抑制絕緣層220與基板351之間的距離過近的間隙物的功能。另外，當使用陰影遮罩(金屬遮罩)形成EL層192及導電層193a時，絕緣層217可以具有抑制該陰影遮罩接觸於被形成面的遮罩間隙體的功能。另外，如果不需要則可以不設置絕緣層217。
電晶體207的源極和汲極中的一個藉由導電層191與發光元件360的EL層192電連接。
電晶體206的源極和汲極中的另一個藉由連接部208與導電層311b電連接。導電層311a與導電層311b接觸，它們彼此電連接。連接部208是使設置在絕緣層220的雙面上的導電層藉由形成在絕緣層220中的開口彼此電連接的部分。
在基板351的不與基板361重疊的區域中設置有連接部204。連接部204具有與連接部208相同的結構。在連接部204的頂面上露出對與導電層311a同一的導電膜進行加工來獲得的導電層。因此，藉由連接層242可以使連接部204與FPC72電連接。
在設置有黏合層141的一部分的區域中設置有連接部252。在連接部252中，藉由連接器243使對與導電層311a同一的導電膜進行加工來獲得的導電層和導電層113的一部分電連接。由此，可以將從連接於基板351一側的FPC372輸入的信號或電位藉由連接部252供應到形成在基板361一側的導電層113。
例如，連接器243可以使用導電粒子。作為導電粒子，可以採用其表面被金屬材料覆蓋的有機樹脂或二氧化矽等的粒子。作為金屬材料，較佳為使用鎳或金，因為其可以降低接觸電阻。另外，較佳為使用如在鎳上還覆蓋有金等以層狀覆蓋有兩種以上的金屬材料的粒子。另外，連接器243較佳為採用能夠彈性變形或塑性變形的材料。此時， 有時導電粒子的連接器243成為圖19所示那樣的在縱向上被壓扁的形狀。藉由具有該形狀，可以增大連接器243與電連接於該連接器的導電層的接觸面積，從而可以降低接觸電阻並抑制接觸不良等問題發生。
連接器243較佳為以由黏合層141覆蓋的方式配置。例如，將連接器243分散在固化之前的黏合層141即可。
在圖19中，作為電路364的例子示出設置有電晶體201a、201b的電路。例如，電晶體201a相當於實施方式1所說明的緩衝器電路70所包括的電晶體71a。此外，電晶體201b相當於實施方式1所說明的緩衝器電路70所包括的電晶體71b。
電晶體201a可以與電晶體205、206在同一製程中製造。此外，電晶體201b可以與電晶體207在同一製程中製造。
電路364所包括的電晶體與顯示部362所包括的電晶體也可以具有相同的結構。此外，電路364所包括的多個電晶體可以都具有相同的結構或不同的結構。另外，顯示部362所包括的多個電晶體可以都具有相同的結構或不同的結構。
覆蓋各電晶體的絕緣層212和絕緣層213中的至少一個較佳為使用水或氫等雜質不容易擴散的材料。亦即，可以將絕緣層212或絕緣層213用作障壁膜。藉由採用這種結構，可以有效地抑制雜質從外部擴散到電晶體中，從而能夠實現可靠性高的顯示面板。
在基板361一側設置有覆蓋彩色層131、遮光層132的絕緣層121。絕緣層121可以具有平坦化層的功能。藉由使用絕緣層121可以使導電層113的表面大致平坦，可以使液晶112的配向狀態成為均勻。
[各組件]
下面，說明上述各組件。
[基板]
顯示面板所包括的基板可以使用具有平坦面的材料。作為提取來自顯示元件的光的一側的基板，使用使該光透過的材料。例如，可以使用玻璃、石英、陶瓷、藍寶石以及有機樹脂等的材料。
藉由使用厚度薄的基板，可以實現顯示面板的輕量化及薄型化。再者，藉由使用其厚度允許其具有撓性的基板，可以實現撓性顯示面板。
作為不提取發光的一側的基板，也可以不具有透光性，所以除了上面例舉的基板之外還可以使用金屬基板等。由於金屬基板的導熱性高，容易將熱傳導到基板整體，因此能夠抑制顯示面板的局部溫度上升，所以是較佳的。為了獲得撓性或彎曲性，較佳為將金屬基板的厚度設定為10μm以上且200μm以下，更佳為20μm以上且50μm以下。
對於構成金屬基板的材料沒有特別的限制，例如，較佳為使用鋁、銅、鎳等金屬、鋁合金或不鏽鋼等的合金等。
此外，也可以使用使金屬基板的表面氧化或在其表面上形成絕緣膜等進行過絕緣處理的基板。例如，可以採用旋塗法或浸漬法等塗佈法、電沉積法、蒸鍍法或濺射法等的方法形成絕緣膜，也可以藉由在氧氛圍下放置或加熱或者採用陽極氧化法等的方法，在基板的表面形成氧化膜。
作為具有撓性以及對可見光具有透過性的材料，例如可以舉出如下材料：聚酯樹脂諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙 二醇酯(PEN)等、聚丙烯腈樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、聚醚碸(PES)樹脂、聚醯胺樹脂、環烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚氯乙烯樹脂或聚四氟乙烯(PTFE)樹脂等。尤其較佳為使用熱膨脹係數低的材料，例如較佳為使用熱膨脹係數為30×10-6/K以下的聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚醯亞胺樹脂以及PET等。另外，也可以使用將有機樹脂浸滲於玻璃纖維中的基板或將無機填料混合到有機樹脂中來降低熱膨脹係數的基板。由於使用這種材料的基板的重量輕，所以使用該基板的顯示面板也可以實現輕量化。
當上述材料中含有纖維體時，作為纖維體使用有機化合物或無機化合物的高強度纖維。明確而言，高強度纖維是指拉伸彈性模量或楊氏模量高的纖維。其典型例子為聚乙烯醇類纖維、聚酯類纖維、聚醯胺類纖維、聚乙烯類纖維、芳族聚醯胺類纖維、聚對苯撐苯并雙 唑纖維、玻璃纖維或碳纖維。作為玻璃纖維可以舉出使用E玻璃、S玻璃、D玻璃、Q玻璃等的玻璃纖維。將上述纖維體以織布或不織布的狀態使用，並且，也可以使用在該纖維體中浸滲樹脂並使該樹脂固化而成的結構體作為撓性基板。藉由作為撓性基板使用由纖維體和樹脂構成的結構體，可以提高耐彎曲或局部擠壓所引起的破損的可靠性，所以是較佳的。
或者，可以將薄得足以具有撓性的玻璃、金屬等用於基板。或者，可以使用利用黏合層貼合玻璃與樹脂材料的複合材料。
還可以在撓性基板上層疊保護顯示面板的表面免受損傷等的硬塗層(例如，氮化矽、氧化鋁等)、能夠分散按壓力的材料的層(例如，芳族聚醯胺樹脂層等)等。另外，為了抑制水分等導致顯示元件的使用壽命降低等，也可以在撓性基板上層疊低透水性的絕緣膜。例如，可以使用氮化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氧化鋁、氮化鋁等無機絕緣 材料。
作為基板也可以使用層疊多個層的基板。特別是，藉由採用具有玻璃層的結構，可以提高對水或氧的阻擋性而提供可靠性高的顯示面板。
[電晶體]
電晶體包括：用作閘極電極的導電層；半導體層；用作源極電極的導電層；用作汲極電極的導電層；以及用作閘極絕緣層的絕緣層。上面示出採用底閘極結構電晶體的情況。
注意，對本發明的一個實施方式的顯示裝置所包括的電晶體的結構沒有特別的限制。例如，可以採用平面型電晶體、交錯型電晶體或反交錯型電晶體。此外，還可以採用頂閘極型或底閘極型的電晶體結構。或者，也可以在通道的上下設置有閘極電極。
對用於電晶體的半導體材料的結晶性也沒有特別的限制，可以使用非晶半導體或具有結晶性的半導體(微晶半導體、多晶半導體、單晶半導體或其一部分具有結晶區域的半導體)。當使用具有結晶性的半導體時可以抑制電晶體的特性劣化，所以是較佳的。
此外，作為用於電晶體的半導體材料，可以使用能隙為2eV以上，較佳為2.5eV以上，更佳為3eV以上的金屬氧化物。典型地，可以使用包含銦的氧化物半導體等，例如可以使用後面說明的CAC-OS等。
另外，使用其能帶間隙比矽寬且載子密度小的氧化物半導體的電晶體由於其關態電流低，因此能夠長期間保持儲存於與電晶體串聯連接的電容元件中的電荷。
作為半導體層例如可以採用包含銦、鋅及M(鋁、鈦、鎵、鍺、釔、鋯、鑭、鈰、錫、釹或鉿等金屬)的以“In-M-Zn類氧化物”表示的膜。
當構成半導體層的氧化物半導體為In-M-Zn類氧化物時，較佳為用來形成In-M-Zn氧化物膜的濺射靶材的金屬元素的原子數比滿足In
Figure 105135776-A0202-12-0037-51
M及Zn
Figure 105135776-A0202-12-0037-52
M。這種濺射靶材的金屬元素的原子數比較佳為In：M：Zn=1：1：1、In：M：Zn=1：1：1.2、In：M：Zn=3：1：2、In：M：Zn=4：2：3、In：M：Zn=4：2：4.1、In：M：Zn=5：1：6、In：M：Zn=5：1：7、In：M：Zn=5：1：8等。注意，所形成的半導體層的原子數比分別可以在上述濺射靶材中的金屬元素的原子數比的±40%的範圍內變動。
本實施方式所示的底閘極結構的電晶體由於能夠減少製程，所以是較佳的。另外，此時藉由使用氧化物半導體，可以在比多晶矽低的溫度下形成氧化物半導體，並且作為半導體層下方的佈線或電極的材料及基板材料可以使用耐熱性低的材料，由此可以擴大材料的選擇範圍。例如，可以適當使用極大面積的玻璃基板等。
作為半導體層，可以使用載子密度低的氧化物半導體膜。例如，作為半導體層可以使用載子密度為1×1017/cm3以下，較佳為1×1015/cm3以下，更佳為1×1013/cm3以下，進一步較佳為1×1011/cm3以下，更進一步較佳為小於1×1010/cm3，1×10-9/cm3以上的氧化物半導體。將這樣的氧化物半導體稱為高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體。由此，因為雜質濃度及缺陷能階密度低，可以說是具有穩定的特性的氧化物半導體。
注意，本發明不侷限於上述記載，可以根據所需的電晶體的半導體特性及電特性(場效移動率、臨界電壓等)來使用具有適當的組成的材料。另外，較佳為適當地設定半導體層的載子密度、雜質濃度、 缺陷密度、金屬元素與氧的原子數比、原子間距離、密度等，以得到所需的電晶體的半導體特性。
當構成半導體層的氧化物半導體包含第14族元素之一的矽或碳時，半導體層中的氧缺陷增加，會使該半導體層變為n型。因此，將半導體層中的矽或碳的濃度(藉由二次離子質譜分析法測得的濃度)設定為2×1018atoms/cm3以下，較佳為2×1017atoms/cm3以下。
另外，有時當鹼金屬及鹼土金屬與氧化物半導體鍵合時生成載子，而使電晶體的關態電流增大。因此，將藉由二次離子質譜分析法測得的半導體層的鹼金屬或鹼土金屬的濃度設定為1×1018atoms/cm3以下，較佳為2×1016atoms/cm3以下。
另外，當構成半導體層的氧化物半導體含有氮時生成作為載子的電子，載子密度增加而容易n型化。其結果是，使用具有含有氮的氧化物半導體的電晶體容易變為常開特性。因此，利用二次離子質譜分析法測得的半導體層的氮濃度較佳為5×1018atoms/cm3以下。
另外，半導體層例如也可以具有非單晶結構。非單晶結構例如包括具有c軸配向的結晶的CAAC-OS(C-Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor或者C-Axis Aligned and A-B-plane Anchored Crystalline Oxide Semiconductor)、多晶結構、微晶結構或非晶結構。在非單晶結構中，非晶結構的缺陷態密度最高，而CAAC-OS的缺陷態密度最低。
非晶結構的氧化物半導體膜例如具有無秩序的原子排列且不具有結晶成分。或者，非晶結構的氧化物膜例如是完全的非晶結構且不具有結晶部。
此外，半導體層也可以為具有非晶結構的區域、微晶結構的區域、 多晶結構的區域、CAAC-OS的區域和單晶結構的區域中的兩種以上的混合膜。混合膜有時例如具有包括上述區域中的兩種以上的區域的單層結構或疊層結構。
〈CAC-OS的結構〉
下面，對可用於在本發明的一個實施方式中公開的電晶體的CAC(Cloud-Aligned Composite)-OS的構成進行說明。
CAC-OS例如是指包含在氧化物半導體中的元素不均勻地分佈的構成，其中包含不均勻地分佈的元素的材料的尺寸為0.5nm以上且10nm以下，較佳為1nm以上且2nm以下或近似的尺寸。注意，在下面也將在氧化物半導體中一個或多個金屬元素不均勻地分佈且包含該金屬元素的區域混合的狀態稱為馬賽克(mosaic)狀或補丁(patch)狀，該區域的尺寸為0.5nm以上且10nm以下，較佳為1nm以上且2nm以下或近似的尺寸。
氧化物半導體較佳為至少包含銦。尤其是，較佳為包含銦及鋅。除此之外，也可以還包含選自鋁、鎵、釔、銅、釩、鈹、硼、矽、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂等中的一種或多種。
例如，In-Ga-Zn氧化物中的CAC-OS(在CAC-OS中，尤其可以將In-Ga-Zn氧化物稱為CAC-IGZO)是指材料分成銦氧化物(以下，稱為InOX1(X1為大於0的實數))或銦鋅氧化物(以下，稱為InX2ZnY2OZ2(X2、Y2及Z2為大於0的實數))以及鎵氧化物(以下，稱為GaOX3(X3為大於0的實數))或鎵鋅氧化物(以下，稱為GaX4ZnY4OZ4(X4、Y4及Z4為大於0的實數))等而成為馬賽克狀，且馬賽克狀的InOX1或InX2ZnY2OZ2均勻地分佈在膜中的構成(以下，也稱為雲狀)。
換言之，CAC-OS是具有以GaOX3為主要成分的區域和以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域混在一起的構成的複合氧化物半導體。在本說明書中，例如，當第一區域的In與元素M的原子個數比大於第二區域的In與元素M的原子個數比時，第一區域的In濃度高於第二區域。
注意，IGZO是通稱，有時是指包含In、Ga、Zn及O的化合物。作為典型例子，可以舉出以InGaO3(ZnO)m1(m1為自然數)或In(1+x0)Ga(1-x0)O3(ZnO)m0(-1
Figure 105135776-A0202-12-0040-53
x0
Figure 105135776-A0202-12-0040-54
1，m0為任意數)表示的結晶性化合物。
上述結晶性化合物具有單晶結構、多晶結構或CAAC(C-Axis Aligned Crystalline)結構。CAAC結構是多個IGZO的奈米晶具有c軸配向性且在a-b面上以不配向的方式連接的結晶結構。
另一方面，CAC-OS與氧化物半導體的材料構成有關。CAC-OS是指如下構成：在包含In、Ga、Zn及O的材料構成中，一部分中觀察到以Ga為主要成分的奈米粒子狀區域，一部分中觀察到以In為主要成分的奈米粒子狀區域，並且，這些區域分別以馬賽克狀無規律地分散。因此，在CAC-OS中，結晶結構是次要因素。
CAC-OS不包含組成不同的二種以上的膜的疊層結構。例如，不包含由以In為主要成分的膜與以Ga為主要成分的膜的兩層構成的結構。
注意，有時觀察不到以GaOX3為主要成分的區域與以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域之間的明確的邊界。
在CAC-OS中包含選自鋁、釔、銅、釩、鈹、硼、矽、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂等中的一種或多種以 代替鎵的情況下，CAC-OS是指如下構成：一部分中觀察到以該元素為主要成分的奈米粒子狀區域以及一部分中觀察到以In為主要成分的奈米粒子狀區域以馬賽克狀無規律地分散。
CAC-OS例如可以藉由在對基板不進行加熱的條件下利用濺射法來形成。在利用濺射法形成CAC-OS的情況下，作為沉積氣體，可以使用選自惰性氣體(典型的是氬)、氧氣體和氮氣體中的一種或多種。另外，成膜時的沉積氣體的總流量中的氧氣體的流量比越低越好，例如，將氧氣體的流量比設定為0%以上且低於30%，較佳為0%以上且10%以下。
CAC-OS具有如下特徵：藉由根據X射線繞射(XRD：X-ray diffraction)測定法之一的out-of-plane法利用θ/2θ掃描進行測定時，觀察不到明確的峰值。也就是說，根據X射線繞射，可知在測定區域中沒有a-b面方向及c軸方向上的配向。
另外，在藉由照射束徑為1nm的電子束(也稱為奈米束)而取得的CAC-OS的電子繞射圖案中，觀察到環狀的亮度高的區域以及在該環狀區域內的多個亮點。由此，根據電子繞射圖案，可知CAC-OS的結晶結構具有在平面方向及剖面方向上沒有配向的nc(nano-crystal)結構。
另外，例如在In-Ga-Zn氧化物的CAC-OS中，根據藉由能量色散型X射線分析法(EDX：Energy Dispersive X-ray spectroscopy)取得的EDX面分析影像，可確認到：具有以GaOX3為主要成分的區域及以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域不均勻地分佈而混合的構成。
CAC-OS的結構與金屬元素均勻地分佈的IGZO化合物不同，具有與IGZO化合物不同的性質。換言之，CAC-OS具有以GaOX3等為主要 成分的區域及以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域互相分離且以各元素為主要成分的區域為馬賽克狀的構成。
在此，以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域的導電性高於以GaOX3等為主要成分的區域。換言之，當載子流過以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域時，呈現氧化物半導體的導電性。因此，當以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域在氧化物半導體中以雲狀分佈時，可以實現高場效移動率(μ)。
另一方面，以GaOX3等為主要成分的區域的絕緣性高於以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域。換言之，當以GaOX3等為主要成分的區域在氧化物半導體中分佈時，可以抑制洩漏電流而實現良好的切換工作。
因此，當將CAC-OS用於半導體元件時，藉由起因於GaOX3等的絕緣性及起因於InX2ZnY2OZ2或InOX1的導電性的互補作用可以實現高通態電流(Ion)及高場效移動率(μ)。
另外，使用CAC-OS的半導體元件具有高可靠性。因此，CAC-OS適用於顯示器等各種半導體裝置。
或者，也可以將矽用於形成有電晶體的通道的半導體。作為矽可以使用非晶矽，尤其較佳為使用具有結晶性的矽。例如，較佳為使用微晶矽、多晶矽、單晶矽等。尤其是，多晶矽與單晶矽相比能夠在低溫下形成，並且其場效移動率比非晶矽高，所以多晶矽的可靠性高。
本實施方式所例示的底閘極結構的電晶體由於能夠減少製程，所以是較佳的。此外，此時藉由使用非晶矽，與多晶矽相比可以在更低的溫度下形成，因此作為半導體層下方的佈線或電極的材料及基板材料，可以使用耐熱性低的材料，由此可以擴大材料的選擇範圍。例如， 可以適當使用極大面積的玻璃基板等。另一方面，頂閘極型電晶體容易自對準地形成雜質區域，從而可以減少特性的不均勻等，所以是較佳的。此時，尤其較佳為使用多晶矽或單晶矽等。
[導電層]
作為可用於電晶體的閘極、源極及汲極和構成顯示裝置的各種佈線及電極等導電層的材料，可以舉出鋁、鈦、鉻、鎳、銅、釔、鋯、鉬、銀、鉭或鎢等金屬或者以上述金屬為主要成分的合金等。另外，可以以單層或疊層結構使用包含這些材料的膜。例如，可以舉出包含矽的鋁膜的單層結構、在鈦膜上層疊鋁膜的兩層結構、在鎢膜上層疊鋁膜的兩層結構、在銅-鎂-鋁合金膜上層疊銅膜的兩層結構、在鈦膜上層疊銅膜的兩層結構、在鎢膜上層疊銅膜的兩層結構、依次層疊鈦膜或氮化鈦膜、鋁膜或銅膜以及鈦膜或氮化鈦膜的三層結構、以及依次層疊鉬膜或氮化鉬膜、鋁膜或銅膜以及鉬膜或氮化鉬膜的三層結構等。另外，可以使用氧化銦、氧化錫或氧化鋅等氧化物。另外，藉由使用包含錳的銅，可以提高蝕刻時的形狀的控制性，所以是較佳的。
另外，作為透光性導電材料，可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加鎵的氧化鋅等導電氧化物或石墨烯。或者，可以使用金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀或鈦等金屬材料、包含該金屬材料的合金材料。或者，還可以使用該金屬材料的氮化物(例如，氮化鈦)等。另外，當使用金屬材料、合金材料(或者它們的氮化物)時，將其形成得薄到具有透光性，即可。此外，可以將上述材料的疊層膜用作導電層。例如，藉由使用銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等，可以提高導電性，所以是較佳的。上述材料也可以用於構成顯示裝置的各種佈線及電極等的導電層、顯示元件所包括的導電層(被用作像素電極及共用電極的導電層)。
[絕緣層]
作為可用於各絕緣層的絕緣材料，例如可以使用丙烯酸樹脂或環氧樹脂等樹脂、具有矽氧烷鍵的樹脂、無機絕緣材料如氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽或氧化鋁等。
另外，發光元件較佳為設置於一對透水性低的絕緣膜之間。由此，能夠抑制水等雜質進入發光元件，從而能夠抑制裝置的可靠性下降。
作為透水性低的絕緣膜，可以舉出氮化矽膜、氮氧化矽膜等含有氮及矽的膜以及氮化鋁膜等含有氮及鋁的膜等。另外，也可以使用氧化矽膜、氧氮化矽膜以及氧化鋁膜等。
例如，將透水性低的絕緣膜的水蒸氣透過量設定為1×10-5[g/(m2．day)]以下，較佳為1×10-6[g/(m2．day)]以下，更佳為1×10-7[g/(m2．day)]以下，進一步較佳為1×10-8[g/(m2．day)]以下。
[液晶元件]
作為液晶元件，可以採用使用VA(Vertical Alignment：垂直配向)模式的元件。作為垂直配向模式，可以使用MVA(Multi-Domain Vertical Alignment：多象限垂直配向)模式、PVA(Patterned Vertical Alignment：垂直配向構型)模式、ASV(Advanced Super View：高級超視覺)模式等。
另外，作為液晶元件，可以採用使用各種模式的液晶元件。例如，除了VA模式以外，可以使用TN(Twisted Nematic：扭曲向列)模式、IPS(In-Plane-Switching：平面切換)模式、FFS(Fringe Field Switching：邊緣電場切換)模式；ASM(Axially Symmetric Aligned Micro-cell：軸對稱排列微單元)模式、OCB(Optically Compensated Birefringence：光學補償彎曲)模式、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal：鐵電性液晶)模式、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal：反鐵電液晶)模式等的液 晶元件。
另外，液晶元件是利用液晶的光學調變作用來控制光的透過或非透過的元件。液晶的光學調變作用由施加到液晶的電場(包括橫向電場、縱向電場或傾斜方向電場)控制。作為用於液晶元件的液晶可以使用熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶(PDLC：Polymer Dispersed Liquid Crystal：聚合物分散液晶)、鐵電液晶、反鐵電液晶等。這些液晶材料根據條件呈現出膽固醇相、層列相、立方相、手向列相、各向同性相等。
另外，作為液晶材料，可以使用正型液晶和負型液晶中的任一種，根據所使用的模式或設計採用適當的液晶材料即可。
另外，為了控制液晶的配向，可以設置配向膜。在採用橫向電場方式的情況下，也可以使用不使用配向膜的呈現藍相的液晶。藍相是液晶相的一種，是指當使膽固醇液晶的溫度上升時即將從膽固醇相轉變到均質相之前出現的相。因為藍相只在窄的溫度範圍內出現，所以將其中混合了幾wt%以上的手性試劑的液晶組合物用於液晶層，以擴大溫度範圍。包含呈現藍相的液晶和手性試劑的液晶組成物的回應速度快，並且其具有光學各向同性。此外，包含呈現藍相的液晶和手性試劑的液晶組成物不需要配向處理，並且視角依賴性小。另外，由於不需要設置配向膜而不需要摩擦處理，因此可以防止由於摩擦處理而引起的靜電破壞，並可以降低製程中的液晶顯示裝置的不良、破損。
另外，作為液晶元件，可以採用透射式液晶元件、反射式液晶元件或半透射式液晶元件。
在本發明的一個實施方式中，尤其可以採用反射式液晶元件。
當採用透射式液晶元件或半透射式液晶元件時，以夾著一對基板的方式設置兩個偏光板。另外，在一個偏光板的外側設置背光源。背光源可以是直下型背光源，也可以是邊緣照明型背光源。當使用具備LED的直下型背光源時，容易進行區域調光(local dimming)處理，由此可以提高對比，所以是較佳的。另外，當使用邊緣照明型背光源時，可以將包括背光源的模組形成得較薄，所以是較佳的。
當採用反射式液晶元件時，將偏光板設置在顯示面一側。此外，當在顯示面一側設置光擴散板時，可以提高可見度，所以是較佳的。
另外，在使用反射式或半透射式液晶元件時，也可以在偏光板的外側設置前光源。作為前光源，較佳為使用邊緣照明型前光源。當使用具備LED的前光源時，可以降低功耗，所以是較佳的。
[發光元件]
作為發光元件，可以使用能夠進行自發光的元件，並且在其範疇內包括由電流或電壓控制亮度的元件。例如，可以使用LED、有機EL元件以及無機EL元件等。
發光元件有頂部發射結構、底部發射結構或雙面發射結構等。作為提取光一側的電極使用使可見光透過的導電膜。另外，作為不提取光一側的電極較佳為使用反射可見光的導電膜。
EL層至少包括發光層。作為發光層以外的層，EL層可以還包括包含電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電洞阻擋材料、電子傳輸性高的物質、電子注入性高的物質或雙極性的物質(電子傳輸性及電洞傳輸性高的物質)等的層。
EL層可以使用低分子化合物或高分子化合物，還可以包含無機化 合物。構成EL層的層分別可以藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、轉印法、印刷法、噴墨法、塗佈法等方法形成。
當在陰極與陽極之間施加高於發光元件的臨界電壓的電壓時，電洞從陽極一側注入到EL層中，而電子從陰極一側注入到EL層中。被注入的電子和電洞在EL層中再結合，由此，包含在EL層中的發光物質發光。
當作為發光元件使用白色發光的發光元件時，較佳為使EL層包含兩種以上的發光物質。例如藉由以使兩個以上的發光物質的各發光成為互補色關係的方式選擇發光物質，可以獲得白色發光。例如，較佳為包含如下發光物質中的兩個以上：呈現R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)、Y(黃色)、O(橙色)等發光的發光物質及呈現包含R、G、B中的兩種以上的顏色的光譜成分的發光的發光物質。另外，較佳為使用來自發光元件的發光的光譜在可見光區域的波長(例如350nm至750nm)的範圍內具有兩個以上的峰值的發光元件。另外，在黃色的波長範圍中具有峰值的材料的發射光譜較佳為還在綠色及紅色的波長範圍具有光譜成分。
EL層較佳為採用疊層結構，該疊層包括包含發射一種顏色的光的發光材料的發光層與包含發射其他顏色的光的發光材料的發光層。例如，EL層中的多個發光層既可以互相接觸而層疊，也可以隔著不包含任何發光材料的區域層疊。例如，可以在螢光發光層與磷光發光層之間設置如下區域：包含與該螢光發光層或磷光發光層相同的材料(例如主體材料、輔助材料)，並且不包含任何發光材料的區域。由此，發光元件的製造變得容易，另外，驅動電壓得到降低。
另外，發光元件既可以是包括一個EL層的單元件，又可以是隔著電荷產生層層疊有多個EL層的串聯元件。
作為使可見光透過的導電膜，例如可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅等形成。另外，也可以藉由將金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀或鈦等金屬材料、包含這些金屬材料的合金或這些金屬材料的氮化物(例如，氮化鈦)等形成得薄到具有透光性來使用。此外，可以使用上述材料的疊層膜作為導電層。例如，當使用銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等時，可以提高導電性，所以是較佳的。另外，也可以使用石墨烯等。
作為反射可見光的導電膜，例如可以使用鋁、金、鉑、銀、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅或鈀等金屬材料或包含這些金屬材料的合金。另外，也可以在上述金屬材料或合金中添加有鑭、釹或鍺等。此外，也可以使用包含鈦、鎳或釹及鋁的合金(鋁合金)。另外，也可以使用包含銅、鈀、鎂與銀的合金。包含銀和銅的合金具有高耐熱性，所以是較佳的。並且，藉由以與鋁膜或鋁合金膜接觸的方式層疊金屬膜或金屬氧化物膜，可以抑制氧化。作為這種金屬膜、金屬氧化物膜的材料，可以舉出鈦、氧化鈦等。另外，也可以層疊上述使可見光透過的導電膜與由金屬材料構成的膜。例如，可以使用銀與銦錫氧化物的疊層膜、銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等。
各電極可以藉由利用蒸鍍法或濺射法形成。除此之外，也可以藉由利用噴墨法等噴出法、網版印刷法等印刷法、或者鍍法形成。
另外，上述發光層以及包含電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電子傳輸性高的物質及電子注入性高的物質、雙極性物質等的層可以分別包含量子點等的無機化合物或高分子化合物(低聚物、枝狀聚合物或聚合物等)。例如，藉由將量子點用於發光層，也可以將其用作發光材料。
作為量子點材料，可以使用膠狀量子點材料、合金型量子點材料、核殼(Core Shell)型量子點材料、核型量子點材料等。另外，也可以使用包含第12族和第16族、第13族和第15族、第14族和第16族的元素組的材料。或者，可以使用包含鎘、硒、鋅、硫、磷、銦、碲、鉛、鎵、砷、鋁等元素的量子點材料。
[黏合層]
作為黏合層，可以使用紫外線硬化型黏合劑等光硬化型黏合劑、反應硬化型黏合劑、熱固性黏合劑、厭氧黏合劑等各種硬化型黏合劑。作為這些黏合劑，可以舉出環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、醯亞胺樹脂、PVC(聚氯乙烯)樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)樹脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)樹脂等。尤其較佳為使用環氧樹脂等透濕性低的材料。另外，也可以使用兩液混合型樹脂。此外，也可以使用黏合薄片等。
另外，在上述樹脂中也可以包含乾燥劑。例如，可以使用鹼土金屬的氧化物(氧化鈣或氧化鋇等)那樣的藉由化學吸附吸附水分的物質。或者，也可以使用沸石或矽膠等藉由物理吸附來吸附水分的物質。當在樹脂中包含乾燥劑時，能夠抑制水分等雜質進入元件，從而提高顯示面板的可靠性，所以是較佳的。
此外，藉由在上述樹脂中混合折射率高的填料或光散射構件，可以提高光提取效率。例如，可以使用氧化鈦、氧化鋇、沸石、鋯等。
[連接層]
作為連接層，可以使用異方性導電膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)、異方性導電膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。
[彩色層]
作為能夠用於彩色層的材料，可以舉出金屬材料、樹脂材料、包含顏料或染料的樹脂材料等。
[遮光層]
作為能夠用於遮光層的材料，可以舉出碳黑、鈦黑、金屬、金屬氧化物或包含多個金屬氧化物的固溶體的複合氧化物等。遮光層也可以為包含樹脂材料的膜或包含金屬等無機材料的薄膜。另外，也可以對遮光層使用包含彩色層的材料的膜的疊層膜。例如，可以採用包含用於使某個顏色的光透過的彩色層的材料的膜與包含用於使其他顏色的光透過的彩色層的材料的膜的疊層結構。藉由使彩色層與遮光層的材料相同，除了可以使用相同的裝置以外，還可以簡化製程，因此是較佳的。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式5
作為能夠使用本發明的一個實施方式的顯示裝置的電子裝置，可以舉出顯示裝置、個人電腦、具備儲存媒體的影像記憶體裝置及影像再現裝置、行動電話、包括可攜式遊戲機的遊戲機、可攜式資料終端、電子書閱讀器、拍攝裝置諸如視頻攝影機或數位相機等、護目鏡型顯示器(頭戴式顯示器)、導航系統、音頻再生裝置(汽車音響系統、數位聲訊播放機等)、影印機、傳真機、印表機、多功能印表機、自動櫃員機(ATM)以及自動販賣機等。圖20A至圖20F示出這些電子裝置的具體例子。
圖20A是視頻攝影機，該視頻攝影機包括第一外殼971、第二外殼972、顯示部973、操作鍵974、鏡頭975、連接部976等。第一外殼971 設置有操作鍵974及鏡頭975，第二外殼972設置有顯示部973。藉由在該視頻攝影機的顯示部973設置本發明的一個實施方式的顯示裝置，可以提高室外的可見度且實現低功耗化。
圖20B是可攜式遊戲機，該可攜式遊戲機包括外殼901、外殼902、顯示部903、顯示部904、麥克風905、揚聲器906、操作鍵907、觸控筆908以及照相機909等。注意，雖然圖20B所示的可攜式遊戲機包括兩個顯示部，亦即顯示部903和顯示部904，但是可攜式遊戲機所包括的顯示部的個數不侷限於此。藉由在該可攜式遊戲機的顯示部903設置本發明的一個實施方式的顯示裝置，可以提高室外的可見度且實現低功耗化。
圖20C是數位相機，該數位相機包括外殼961、快門按鈕962、麥克風963、揚聲器967、顯示部965、操作鍵966等。藉由在該數位相機的顯示部965設置本發明的一個實施方式的顯示裝置，可以提高室外的可見度且實現低功耗化。
圖20D是手錶型資訊終端，該手錶型資訊終端包括外殼931、顯示部932、腕帶933、操作按鈕935、表冠936以及照相機939等。顯示部932也可以為觸控面板。藉由在該資訊終端的顯示部932設置本發明的一個實施方式的顯示裝置，可以提高室外的可見度。此外，可以縮小邊框，而提高設計性。
圖20E是行動電話機的一個例子，該行動電話機包括外殼951、顯示部952、操作按鈕953、外部連接埠954、揚聲器955、麥克風956、照相機957等。該行動電話機在顯示部952中包括觸控感測器。藉由用手指或觸控筆等觸摸顯示部952可以進行打電話或輸入文字等所有操作。藉由在該行動電話機的顯示部952設置本發明的一個實施方式的顯示裝置，可以提高室外的可見度。此外，可以縮小邊框而提高設計 性。
圖20F是可攜式資料終端，該可攜式資料終端包括外殼911、顯示部912、照相機919等。利用顯示部912的觸控面板功能可以輸入且輸出資訊。藉由在該可攜式資料終端的顯示部932設置本發明的一個實施方式的顯示裝置，可以提高室外的可見度。此外，可以縮小邊框而實現小型化。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
20‧‧‧基板
22‧‧‧佈線
25‧‧‧平坦化膜
26a‧‧‧導電層
26b‧‧‧導電層
40a‧‧‧層
40b‧‧‧層
41‧‧‧佈線
71a‧‧‧電晶體
71b‧‧‧電晶體
72a‧‧‧半導體層
72b‧‧‧半導體層
73a‧‧‧閘極電極
73b‧‧‧閘極電極
74a‧‧‧汲極電極
74b‧‧‧汲極電極
75a‧‧‧源極電極
75b‧‧‧源極電極
76a‧‧‧連接部
76b‧‧‧連接部
79a‧‧‧閘極絕緣膜
79b‧‧‧閘極絕緣膜

Claims (9)

  1. 一種顯示裝置，包括：設置在同一面上的像素電路及驅動電路，其中，該驅動電路包括移位暫存器電路及緩衝器電路，該緩衝器電路包括第一電晶體及第二電晶體，該第一電晶體和該第二電晶體包括彼此重疊的區域，該第一電晶體的源極與該第二電晶體的源極電連接，該第一電晶體的汲極與該第二電晶體的汲極電連接，該第一電晶體的閘極與該第二電晶體的閘極電連接，該第一電晶體的閘極及該第二電晶體的閘極與該移位暫存器電路電連接，並且，該第一電晶體的該源極和該汲極中的一個及該第二電晶體的該源極和該汲極中的一個與該像素電路電連接。
  2. 一種顯示裝置，包括：設置在同一面上的像素電路及驅動電路，其中，該驅動電路包括移位暫存器電路及緩衝器電路，該緩衝器電路包括第一電晶體及第二電晶體，該像素電路包括第三電晶體及第四電晶體，該第一電晶體和該第二電晶體包括彼此重疊的區域，該第三電晶體和該第四電晶體包括彼此重疊的區域，該第一電晶體的源極與該第二電晶體的源極電連接，該第一電晶體的汲極與該第二電晶體的汲極電連接，該第一電晶體的閘極與該第二電晶體的閘極電連接，該第一電晶體的閘極及該第二電晶體的閘極與該移位暫存器電路電連接，並且，該第一電晶體的該源極和該汲極中的一個及該第二電晶體的該源極和該汲極中的一個與該第三電晶體的閘極電連接。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項之顯示裝置，其中該第一電晶體與該第二電晶體以它們中的電流流過方向彼此平行的方式重疊。
  4. 根據申請專利範圍第1或2項之顯示裝置，其中該驅動電路及該像素電路所包括的電晶體為單極電晶體。
  5. 根據申請專利範圍第1或2項之顯示裝置，其中該驅動電路及該像素電路所包括的電晶體的通道形成區域包含金屬氧化物。
  6. 根據申請專利範圍第1或2項之顯示裝置，其中該第一電晶體的通道寬度與該第二電晶體的通道寬度相同。
  7. 根據申請專利範圍第1或2項之顯示裝置，其中該像素電路包括第一顯示元件，該第一顯示元件具有發射可見光的功能或使可見光透過的功能。
  8. 根據申請專利範圍第7項之顯示裝置，其中該像素電路還包括第二顯示元件，並且該第二顯示元件具有使可見光反射的功能。
  9. 一種電子裝置，包括：申請專利範圍第1或2項之顯示裝置；以及與該顯示裝置重疊的位置上的觸控感測器。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10541375B2 (en) 2016-07-21 2020-01-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic device
US10586495B2 (en) * 2016-07-22 2020-03-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic device
WO2018033817A1 (ja) 2016-08-17 2018-02-22 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置および電子機器
CN107632743B (zh) * 2017-11-01 2019-02-26 武汉华星光电技术有限公司 触控式oled显示面板以及显示装置
CN108389516B (zh) * 2018-05-14 2021-06-29 昆山国显光电有限公司 异形显示屏及显示装置
CN111092077B (zh) * 2018-10-23 2022-07-08 广东聚华印刷显示技术有限公司 双薄膜晶体管及其制备方法、显示面板
CN109410823B (zh) * 2018-12-27 2022-04-19 厦门天马微电子有限公司 显示面板及显示装置
WO2020170083A1 (en) * 2019-02-22 2020-08-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Glasses-type electronic device
CN110262125A (zh) * 2019-06-04 2019-09-20 武汉华星光电技术有限公司 背光组件、显示面板组件及背光控制方法
CN110716665B (zh) * 2019-09-30 2021-09-17 厦门天马微电子有限公司 一种触控显示面板和显示装置
KR20210094332A (ko) * 2020-01-21 2021-07-29 삼성전자주식회사 2d 채널을 포함하는 트랜지스터
TWI724776B (zh) * 2020-02-04 2021-04-11 友達光電股份有限公司 畫素結構與顯示面板

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW459158B (en) * 1997-12-01 2001-10-11 Hitachi Ltd A liquid crystal display
TWI233583B (en) * 2003-02-19 2005-06-01 Seiko Epson Corp Optoelectronic device, driving method of optoelectronic device and electronic machine
TWI261803B (en) * 2004-10-07 2006-09-11 Seiko Epson Corp Electro-optical device, method of driving electro-optical device, and electronic apparatus
TW201239843A (en) * 2011-03-23 2012-10-01 Au Optronics Corp Active matrix electroluminescent display
TWI457898B (zh) * 2006-08-09 2014-10-21 Seiko Epson Corp 主動矩陣型發光裝置，電子機器及主動矩陣型發光裝置之畫素驅動方法
US20150145833A1 (en) * 2013-11-22 2015-05-28 Seiko Epson Corporation Circuit substrate, electro-optical device with input function, and electronic apparatus
US20150155334A1 (en) * 2011-07-13 2015-06-04 Rutgers, The State University Of New Jersey ZnO-Based System on Glass (SOG) for Advanced Displays
US20150249053A1 (en) * 2009-10-12 2015-09-03 Monolithic 3D Inc. Novel 3d semiconductor device and structure

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08148693A (ja) * 1994-09-22 1996-06-07 Sanyo Electric Co Ltd 薄膜トランジスタ及びその製造方法
JPH09283747A (ja) * 1996-04-09 1997-10-31 Fuji Electric Co Ltd 横型電界効果トランジスタ
US7271409B2 (en) * 2002-03-20 2007-09-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Active matrix electroluminescent display devices, and their manufacture
US20050200296A1 (en) * 2004-02-24 2005-09-15 Naugler W. E.Jr. Method and device for flat panel emissive display using shielded or partially shielded sensors to detect user screen inputs
US20060007248A1 (en) * 2004-06-29 2006-01-12 Damoder Reddy Feedback control system and method for operating a high-performance stabilized active-matrix emissive display
JP2006244218A (ja) * 2005-03-04 2006-09-14 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd センサ内蔵表示装置
JP3993221B2 (ja) 2006-11-20 2007-10-17 シャープ株式会社 表示装置
JP2009099777A (ja) 2007-10-17 2009-05-07 Sony Corp 表示装置と電子機器
JP2009169043A (ja) * 2008-01-16 2009-07-30 Seiko Epson Corp バッファ回路、電気光学装置、および電子機器
CN101464590A (zh) 2009-01-13 2009-06-24 友达光电股份有限公司 半穿透半反射型显示器
JP5710918B2 (ja) 2010-09-13 2015-04-30 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置及びその作製方法
US9041453B2 (en) 2013-04-04 2015-05-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Pulse generation circuit and semiconductor device
US9412799B2 (en) 2013-08-26 2016-08-09 Apple Inc. Display driver circuitry for liquid crystal displays with semiconducting-oxide thin-film transistors
US9490276B2 (en) 2014-02-25 2016-11-08 Lg Display Co., Ltd. Display backplane and method of fabricating the same
JP6518890B2 (ja) 2014-03-31 2019-05-29 株式会社Ｊｏｌｅｄ 表示装置および電子機器
CN104538401B (zh) 2014-12-23 2017-05-03 深圳市华星光电技术有限公司 Tft基板结构
US10541375B2 (en) 2016-07-21 2020-01-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW459158B (en) * 1997-12-01 2001-10-11 Hitachi Ltd A liquid crystal display
TWI233583B (en) * 2003-02-19 2005-06-01 Seiko Epson Corp Optoelectronic device, driving method of optoelectronic device and electronic machine
TWI261803B (en) * 2004-10-07 2006-09-11 Seiko Epson Corp Electro-optical device, method of driving electro-optical device, and electronic apparatus
TWI457898B (zh) * 2006-08-09 2014-10-21 Seiko Epson Corp 主動矩陣型發光裝置，電子機器及主動矩陣型發光裝置之畫素驅動方法
US20150249053A1 (en) * 2009-10-12 2015-09-03 Monolithic 3D Inc. Novel 3d semiconductor device and structure
TW201239843A (en) * 2011-03-23 2012-10-01 Au Optronics Corp Active matrix electroluminescent display
US20150155334A1 (en) * 2011-07-13 2015-06-04 Rutgers, The State University Of New Jersey ZnO-Based System on Glass (SOG) for Advanced Displays
US20150145833A1 (en) * 2013-11-22 2015-05-28 Seiko Epson Corporation Circuit substrate, electro-optical device with input function, and electronic apparatus

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