TWI819371B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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TWI819371B
TWI819371B TW110132501A TW110132501A TWI819371B TW I819371 B TWI819371 B TW I819371B TW 110132501 A TW110132501 A TW 110132501A TW 110132501 A TW110132501 A TW 110132501A TW I819371 B TWI819371 B TW I819371B
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transistor
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flip
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Inventor
梅崎敦司
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日商半導體能源研究所股份有限公司
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Abstract

本發明提供了第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體和第四電晶體。在第一電晶體中，第一端子電連接到第一佈線；第二端子電連接到第二電晶體的閘極端子；且閘極端子電連接到該第五佈線。在第二電晶體中，第一端子電連接到第三佈線；第二端子電連接到第六佈線。在第三電晶體中，第一端子電連接到第二佈線；第二端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；且閘極端子電連接到第四佈線。在第四電晶體中，第一端子電連接到第二佈線；第二端子電連接到第六佈線；和閘極端子電連接到第四佈線。

Description

液晶顯示裝置
本發明係關於一種液晶顯示裝置。具體而言，本發明係關於具有透過使用電晶體形成的移位暫存器的液晶顯示裝置。此外，本發明還關於該液晶顯示裝置的驅動方法。另外，本發明還關於在顯示部分中具有該液晶顯示裝置的電子裝置。
近年來，隨著諸如液晶電視的大尺寸顯示裝置的增長，液晶顯示裝置已經得到實際的發展。尤其是，透過使用由非晶半導體(下文中也稱為非晶矽)形成的電晶體在同一絕緣基板上形成像素電路和包括移位暫存器等的驅動器電路(下文中也稱為內部電路)的技術已經得到實際的發展，因為該技術大幅地促成低功耗和低成本。形成於絕緣基板上的內部電路透過FPC等連接到控制器IC等(下文中也稱為外部電路)，且該內部電路的操作得到控制。
已經在上述內部電路中設計出透過使用由非晶半導體形成的電晶體而形成的移位暫存器(例如，見參考文件 1：PCT國際申請No.H10-500243的日文翻譯)。由於在參考文件1中公開的移位暫存器中，輸出端子處於浮置狀態的周期長，因此存在該移位暫存器的輸出信號中容易出現雜訊的問題。為了解決參考文件1中公開的移位暫存器的問題，已經設計出一種其中輸出端子不進入浮置狀態的移位暫存器結構(例如，見參考文件2：2.0 inch a-Si：H TFT-LCD with Low Noise Integrated Gate Driver SID '05 DIGEST pp.942 to 945)。
在參考文件2中，連接在輸出端子和負電壓源之間的電晶體在非選擇周期內導通。因此，參考文件2中公開的移位暫存器的輸出端子並不進入浮置狀態，參考文件2中公開的移位暫存器中輸出信號的雜訊因此可以減小。
然而，已知由非晶半導體形成的電晶體的特性隨電晶體導通時間數量、施加的電壓等而惡化。在惡化的原因中，臨界值電壓發生漂移(增大)的臨界值電壓漂移是移位暫存器失靈的主要原因之一。因此，在參考文件2中公開的移位暫存器中，由於連接在輸出端子和負電壓源之間的電晶體在非選擇周期導通，該移位暫存器由於電晶體特性惡化而失靈。
鑒於前述問題，本發明的目的是提供一種包括移位暫存器的液晶顯示裝置，其中輸出信號的雜訊在非選擇周期內減小且電晶體特性的惡化可以得到抑制，以及具有該液 晶顯示裝置的電子裝置。
本發明的液晶顯示裝置包括形成於絕緣基板上的像素部以及形成於該絕緣基板上的移位暫存器。此外，該移位暫存器包括多個正反器，且該多個正反器的每一個包括在非選擇周期內按規定時間間隔導通且向輸出端子(掃描線)輸出電源電位的電晶體。該電晶體按規定時間間隔導通並輸出電源電位到該掃描線，使得該多個正反器的每一個抑制了該掃描線的電位波動和該電晶體的特性惡化。
本發明的液晶顯示裝置包括分別具有液晶元件的第一和第二像素、驅動器電路、第一佈線、第二佈線、第三佈線、第四佈線、第五佈線和第六佈線。該第一像素透過該第五佈線電連接到該驅動器電路，且該第二像素透過該第六佈線電連接到該驅動器電路。該驅動器電路包括移位暫存器。該移位暫存器包括多個正反器。該多個正反器的至少一個包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體和第四電晶體。該第一電晶體的第一端子電連接到該第一佈線；該第一電晶體的第二端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；且該第一電晶體的閘極端子電連接到該第五佈線。該第二電晶體的第一端子電連接到該第三佈線，且該第二電晶體的第二端子電連接到第六佈線。該第三電晶體的第一端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；該第三電晶體的第二端子電連接到該第二佈線；且該第三電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。該第四電晶體的第一端子電連接到該第六佈線；該第四電晶體的第二端子電連接到該第二 佈線；且該第四電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。
本發明的液晶顯示裝置包括分別具有液晶元件的第一和第二像素、驅動器電路、第一佈線、第二佈線、第三佈線、第四佈線和第五佈線。該第一像素透過該第五佈線電連接到該驅動器電路，且該第二像素透過該第一佈線電連接到該驅動器電路。該驅動器電路包括移位暫存器。該移位暫存器包括多個正反器。該多個正反器的至少一個包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體和第四電晶體。該第一電晶體的第一端子電連接到該第五佈線；該第一電晶體的第二端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；且該第一電晶體的閘極端子電連接到該第五佈線。該第二電晶體的第一端子電連接到該第三佈線，且該第二電晶體的第二端子電連接到第一佈線。該第三電晶體的第一端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；該第三電晶體的第二端子電連接到該第二佈線；且該第三電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。該第四電晶體的第一端子電連接到該第一佈線；該第四電晶體的第二端子電連接到該第二佈線；且該第四電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。
注意，在本發明中，該第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體和第四電晶體的每一個可以是N通道電晶體。
此外，在本發明中，該第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體和第四電晶體的每一個可具有半導體層且該半導體層可以是非晶矽。
此外，在本發明中，電容器可在該第一電晶體的第二 端子和閘極端子之間。
本發明的液晶顯示裝置包括分別具有液晶元件的第一和第二像素、驅動器電路、第一佈線、第二佈線、第三佈線、第四佈線、第五佈線、第六佈線和第七佈線。該第一像素透過該第五佈線電連接到該驅動器電路，且該第二像素透過該第六佈線電連接到該驅動器電路。該驅動器電路包括移位暫存器。該移位暫存器包括多個正反器。該多個正反器的至少一個包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體和第五電晶體。該第一電晶體的第一端子電連接到該第一佈線；該第一電晶體的第二端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；且該第一電晶體的閘極端子電連接到該第五佈線。該第二電晶體的第一端子電連接到該第三佈線，且該第二電晶體的第二端子電連接到第六佈線。該第三電晶體的第一端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；該第三電晶體的第二端子電連接到該第二佈線；且該第三電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。該第四電晶體的第一端子電連接到該第六佈線；該第四電晶體的第二端子電連接到該第二佈線；且該第四電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。該第五電晶體的第一端子電連接到該第六佈線；該第五電晶體的第二端子電連接到該第二佈線；且該第五電晶體的閘極端子電連接到該第七佈線。
本發明的液晶顯示裝置包括分別具有液晶元件的第一和第二像素、驅動器電路、第一佈線、第二佈線、第三佈線、第四佈線、第五佈線和第六佈線。該第一像素透過該 第五佈線電連接到該驅動器電路，且該第二像素透過該第一佈線電連接到該驅動器電路。該驅動器電路包括移位暫存器。該移位暫存器包括多個正反器。該多個正反器的至少一個包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體和第五電晶體。該第一電晶體的第一端子電連接到該第五佈線；該第一電晶體的第二端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；且該第一電晶體的閘極端子電連接到該第五佈線。該第二電晶體的第一端子電連接到該第三佈線，且該第二電晶體的第二端子電連接到第六佈線。該第三電晶體的第一端子電連接到該第二佈線；該第三電晶體的第二端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；且該第三電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。該第四電晶體的第一端子電連接到該第六佈線；該第四電晶體的第二端子電連接到該第二佈線；且該第四電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。該第五電晶體的第一端子電連接到該第六佈線；該第五電晶體的第二端子電連接到該第二佈線；且該第五電晶體的閘極端子電連接到該第一佈線。
注意，在本發明中，該第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體和第五電晶體的每一個可以是N通道電晶體。
此外，在本發明中，該第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體和第五電晶體的每一個可具有半導體層且該半導體層可以是非晶矽。
此外，在本發明中，電容器可在該第一電晶體的第二 端子和閘極端子之間。
本發明的液晶顯示裝置包括分別具有液晶元件的第一至第四像素、第一驅動器電路、第二驅動器電路、第一佈線、第二佈線、第三佈線、第四佈線、第五佈線、第六佈線、第七佈線、第八佈線、第九佈線、第十佈線、第十一佈線和第十二佈線。該第一像素透過該第五佈線電連接到該第一驅動器電路；該第二像素透過該第六佈線電連接到該第一驅動器電路；該第三像素透過該第十一佈線電連接到該第二驅動器電路；且該第四像素透過該第十二佈線電連接到該第二驅動器電路。該第一驅動器電路包括第一移位暫存器，該第二驅動器電路包括第二移位暫存器。該第一移位暫存器包括多個正反器。該多個正反器的至少一個包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體和第四電晶體。該第一電晶體的第一端子電連接到該第一佈線；該第一電晶體的第二端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；且該第一電晶體的閘極端子電連接到該第五佈線。該第二電晶體的第一端子電連接到該第三佈線，且該第二電晶體的第二端子電連接到第六佈線。該第三電晶體的第一端子電連接到該第二佈線；該第三電晶體的第二端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；且該第三電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。該第四電晶體的第一端子電連接到該第二佈線；該第四電晶體的第二端子電連接到該第六佈線；且該第四電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。該第二移位暫存器包括多個正反器。該多個正反器的至少一 個包括第五電晶體、第六電晶體、第七電晶體和第八電晶體。該第五電晶體的第一端子電連接到該第七佈線；該第五電晶體的第二端子電連接到該第六電晶體的閘極端子；且該第五電晶體的閘極端子電連接到該第十一佈線。該第六電晶體的第一端子電連接到該第九佈線，且該第六電晶體的第二端子電連接到第十二佈線。該第七電晶體的第一端子電連接到該第八佈線；該第七電晶體的第二端子電連接到該第六電晶體的閘極端子；且該第七電晶體的閘極端子電連接到該第十佈線。該第八電晶體的第一端子電連接到該第八佈線；該第八電晶體的第二端子電連接到該第十二佈線；且該第八電晶體的閘極端子電連接到該第十佈線。
注意，在本發明中，該第五佈線和該第十一佈線可以電連接，該第六佈線和該第十二佈線可以電連接。
注意，在本發明中，該第五佈線和該第十一佈線可以是相同佈線，該第六佈線和該第十二佈線可以是相同佈線。
注意，在本發明中，該第一佈線和該第七佈線可以電連接；該第二佈線和該第八佈線可以電連接；該第三佈線和該第九佈線可以電連接；且該第四佈線和該第十佈線可以電連接。
注意，在本發明中，該第一佈線和該第七佈線可以是相同佈線；該第二佈線和該第八佈線可以是相同佈線；該第三佈線和該第九佈線可以是相同佈線；且該第四佈線和 該第十佈線可以是相同佈線。
注意，在本發明中，該第一佈線和該第七佈線可以電連接；該第二佈線和該第八佈線可以電連接；該第三佈線和該第九佈線可以電連接；該第四佈線和該第十佈線可以電連接；該第五佈線和該第十一佈線可以電連接；且該第六佈線和該第十二佈線可以電連接。
注意，在本發明中，該第一佈線和該第七佈線可以是相同佈線；該第二佈線和該第八佈線可以是相同佈線；該第三佈線和該第九佈線可以是相同佈線；該第四佈線和該第十佈線可以是相同佈線；該第五佈線和該第十一佈線可以是相同佈線；且該第六佈線和該第十二佈線可以是相同佈線。
本發明的液晶顯示裝置包括分別具有液晶元件的第一至第四像素、第一驅動器電路、第二驅動器電路、第一佈線、第二佈線、第三佈線、第四佈線、第五佈線、第六佈線、第七佈線、第八佈線、第九佈線和第十佈線。該第一像素透過該第五佈線電連接到該第一驅動器電路；該第二像素透過該第一佈線電連接到該第一驅動器電路；該第三像素透過該第十佈線電連接到該第二驅動器電路；且該第四像素透過該第六佈線電連接到該第二驅動器電路。該第一驅動器電路包括第一移位暫存器，該第二驅動器電路包括第二移位暫存器。該第一移位暫存器包括多個正反器。該多個正反器的至少一個包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體和第四電晶體。該第一電晶體的第一端子電連 接到該第五佈線；該第一電晶體的第二端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；且該第一電晶體的閘極端子電連接到該第五佈線。該第二電晶體的第一端子電連接到該第三佈線，且該第二電晶體的第二端子電連接到第一佈線。該第三電晶體的第一端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；該第三電晶體的第二端子電連接到該第二佈線；且該第三電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。該第四電晶體的第一端子電連接到該第一佈線；該第四電晶體的第二端子電連接到該第二佈線；且該第四電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。該第二移位暫存器包括多個正反器。該多個正反器的至少一個包括第五電晶體、第六電晶體、第七電晶體和第八電晶體。該第五電晶體的第一端子電連接到該第十佈線；該第五電晶體的第二端子電連接到該第六電晶體的閘極端子；且該第五電晶體的閘極端子電連接到該第十佈線。該第六電晶體的第一端子電連接到該第八佈線，且該第六電晶體的第二端子電連接到第六佈線。該第七電晶體的第一端子電連接到該第六電晶體的閘極端子；該第七電晶體的第二端子電連接到該第七佈線；且該第七電晶體的閘極端子電連接到該第九佈線。該第八電晶體的第一端子電連接到該第六佈線；該第八電晶體的第二端子電連接到該第七佈線；且該第八電晶體的閘極端子電連接到該第九佈線。
注意，在本發明中，該第一佈線和該第六佈線可以電連接，該第五佈線和該第十佈線可以電連接。
注意，在本發明中，該第一佈線和該第六佈線可以是相同佈線，該第五佈線和該第十佈線可以是相同佈線。
此外，在本發明中，該第二佈線和該第七佈線可以電連接；該第三佈線和該第八佈線可以電連接；且該第四佈線和該第九佈線可以電連接。
此外，在本發明中，該第二佈線和該第七佈線可以是相同佈線；該第三佈線和該第八佈線可以是相同佈線；且該第四佈線和該第九佈線可以是相同佈線。
此外，在本發明中，該第一佈線和該第六佈線可以電連接；該第二佈線和該第七佈線可以電連接；該第三佈線和該第八佈線可以電連接；該第四佈線和該第九佈線可以電連接；且該第五佈線和該第十佈線可以電連接。
注意，在本發明中，該第一佈線和該第六佈線可以是相同佈線；該第二佈線和該第七佈線可以是相同佈線；該第三佈線和該第八佈線可以是相同佈線；該第四佈線和該第九佈線可以是相同佈線；且該第五佈線和該第十佈線可以是相同佈線。
此外，在本發明中，該第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第五電晶體、第六電晶體、第七電晶體和第八電晶體的每一個可以是N通道電晶體。
此外，在本發明中，該第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第五電晶體、第六電晶體、第七電晶體和第八電晶體的每一個可具有半導體層且該半導體層可以是非晶矽。
此外，在本發明中，第一電容器可提供於該第一電晶體的第二端子和閘極端子之間，且第二電容器可提供於該第五電晶體的第二端子和閘極端子之間。
本發明的液晶顯示裝置包括分別具有液晶元件的第一至第四像素、第一驅動器電路、第二驅動器電路、第一佈線、第二佈線、第三佈線、第四佈線、第五佈線、第六佈線、第七佈線、第八佈線、第九佈線、第十佈線、第十一佈線、第十二佈線、第十三佈線和第十四佈線。該第一像素透過該第五佈線電連接到該第一驅動器電路；該第二像素透過該第六佈線電連接到該第一驅動器電路；該第三像素透過該第十二佈線電連接到該第二驅動器電路；且該第四像素透過該第十三佈線電連接到該第二驅動器電路。該第一驅動器電路包括第一移位暫存器，該第二驅動器電路包括第二移位暫存器。該第一移位暫存器包括多個正反器。該多個正反器的至少一個包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體和第五電晶體。該第一電晶體的第一端子電連接到該第一佈線；該第一電晶體的第二端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；且該第一電晶體的閘極端子電連接到該第五佈線。該第二電晶體的第一端子電連接到該第三佈線，且該第二電晶體的第二端子電連接到第六佈線。該第三電晶體的第一端子電連接到該第二佈線；該第三電晶體的第二端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；且該第三電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。該第四電晶體的第一端子電連接到該第二佈線；該第 四電晶體的第二端子電連接到該第六佈線；且該第四電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。該第五電晶體的第一端子電連接到該第二佈線；該第五電晶體的第二端子電連接到該第六佈線；且該第五電晶體的閘極端子電連接到該第七佈線。該第二移位暫存器包括多個正反器。該多個正反器的至少一個包括第六電晶體、第七電晶體、第八電晶體、第九電晶體和第十電晶體。該第六電晶體的第一端子電連接到該第八佈線；該第六電晶體的第二端子電連接到該第七電晶體的閘極端子；且該第六電晶體的閘極端子電連接到該第十二佈線。該第七電晶體的第一端子電連接到該第十佈線，且該第七電晶體的第二端子電連接到第十三佈線。該第八電晶體的第一端子電連接到該第九佈線；該第八電晶體的第二端子電連接到該第七電晶體的閘極端子；且該第八電晶體的閘極端子電連接到該第十一佈線。該第九電晶體的第一端子電連接到該第十三佈線；該第九電晶體的第二端子電連接到該第九佈線；且該第九電晶體的閘極端子電連接到該第十一佈線。該第十電晶體的第一端子電連接到該第十三佈線；該第十電晶體的第二端子電連接到該第九佈線；且該第十電晶體的閘極端子電連接到該第十四佈線。
注意，在本發明中，該第五佈線和該第十二佈線可以電連接，該第六佈線和該第十三佈線可以電連接。
注意，在本發明中，該第五佈線和該第十二佈線可以是相同佈線，該第六佈線和該第十三佈線可以是相同佈 線。
此外，在本發明中，該第一佈線和該第八佈線可以電連接；該第二佈線和該第九佈線可以電連接；該第三佈線和該第十佈線可以電連接；該第四佈線和該第十一佈線可以電連接；且該第七佈線和該第十四佈線可以電連接。
注意，在本發明中，該第一佈線和該第八佈線可以是相同佈線；該第二佈線和該第九佈線可以是相同佈線；該第三佈線和該第十佈線可以是相同佈線；該第四佈線和該第十一佈線可以是相同佈線；且該第七佈線和該第十四佈線可以是相同佈線。
此外，在本發明中，該第一佈線和該第八佈線可以電連接；該第二佈線和該第九佈線可以電連接；該第三佈線和該第十佈線可以電連接；該第四佈線和該第十一佈線可以電連接；該第五佈線和該第十二佈線可以電連接；該第六佈線和該第十三佈線可以電連接；且該第七佈線和該第十四佈線可以電連接。
此外，在本發明中，該第一佈線和該第八佈線可以是相同佈線；該第二佈線和該第九佈線可以是相同佈線；該第三佈線和該第十佈線可以是相同佈線；該第四佈線和該第十一佈線可以是相同佈線；該第五佈線和該第十二佈線可以是相同佈線；該第六佈線和該第十三佈線可以是相同佈線；且該第七佈線和該第十四佈線可以是相同佈線。
本發明的液晶顯示裝置包括分別具有液晶元件的第一至第四像素、第一驅動器電路、第二驅動器電路、第一佈 線、第二佈線、第三佈線、第四佈線、第五佈線、第六佈線、第七佈線、第八佈線、第九佈線、第十佈線、第十一佈線和第十二佈線。該第一像素透過該第五佈線電連接到該第一驅動器電路；該第二像素透過該第六佈線電連接到該第一驅動器電路；該第三像素透過該第十一佈線電連接到該第二驅動器電路；且該第四像素透過該第十二佈線電連接到該第二驅動器電路。該第一驅動器電路包括第一移位暫存器，該第二驅動器電路包括第二移位暫存器。該第一移位暫存器包括多個正反器。該多個正反器的至少一個包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體和第五電晶體。該第一電晶體的第一端子電連接到該第五佈線；該第一電晶體的第二端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；且該第一電晶體的閘極端子電連接到該第五佈線。該第二電晶體的第一端子電連接到該第三佈線，且該第二電晶體的第二端子電連接到第六佈線。該第三電晶體的第一端子電連接到該第二電晶體的閘極端子；該第三電晶體的第二端子電連接到該第二佈線；且該第三電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。該第四電晶體的第一端子電連接到該第六佈線；該第四電晶體的第二端子電連接到該第二佈線；且該第四電晶體的閘極端子電連接到該第四佈線。該第五電晶體的第一端子電連接到該第六佈線；該第五電晶體的第二端子電連接到該第二佈線；且該第五電晶體的閘極端子電連接到該第一佈線。該第二移位暫存器包括多個正反器。該多個正反器的至少一個包括第六電晶 體、第七電晶體、第八電晶體、第九電晶體和第十電晶體。該第六電晶體的第一端子電連接到該第十一佈線；該第六電晶體的第二端子電連接到該第七電晶體的閘極端子；且該第六電晶體的閘極端子電連接到該第十一佈線。該第七電晶體的第一端子電連接到該第九佈線，且該第七電晶體的第二端子電連接到第十二佈線。該第八電晶體的第一端子電連接到該第八佈線；該第八電晶體的第二端子電連接到該第七電晶體的閘極端子；且該第八電晶體的閘極端子電連接到該第十佈線。該第九電晶體的第一端子電連接到該第八佈線；該第九電晶體的第二端子電連接到該第十二佈線；且該第九電晶體的閘極端子電連接到該第十佈線。該第十電晶體的第一端子電連接到該第八佈線；該第十電晶體的第二端子電連接到該第十二佈線；且該第十電晶體的閘極端子電連接到該第七佈線。
注意，在本發明中，該第五佈線和該第十一佈線可以電連接，該第六佈線和該第十二佈線可以電連接。
注意，在本發明中，該第五佈線和該第十一佈線可以是相同佈線，該第六佈線和該第十二佈線可以是相同佈線。
此外，在本發明中，該第一佈線和該第七佈線可以電連接；該第二佈線和該第八佈線可以電連接；該第三佈線和該第九佈線可以電連接；且該第四佈線和該第十佈線可以電連接。
此外，在本發明中，該第一佈線和該第七佈線可以是 相同佈線；該第二佈線和該第八佈線可以是相同佈線；該第三佈線和該第九佈線可以是相同佈線；且該第四佈線和該第十佈線可以是相同佈線。
此外，在本發明中，該第一佈線和該第七佈線可以電連接；該第二佈線和該第八佈線可以電連接；該第三佈線和該第九佈線可以電連接；該第四佈線和該第十佈線可以電連接；該第五佈線和該第十一佈線可以電連接；且該第六佈線和該第十二佈線可以電連接。
注意，在本發明中，該第一佈線和該第七佈線可以是相同佈線；該第二佈線和該第八佈線可以是相同佈線；該第三佈線和該第九佈線可以是相同佈線；該第四佈線和該第十佈線可以是相同佈線；該第五佈線和該第十一佈線可以是相同佈線；且該第六佈線和該第十二佈線可以是相同佈線。
注意，在本發明中，該第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第五電晶體、第六電晶體、第七電晶體、第八電晶體、第九電晶體和第十電晶體的每一個可以是N通道電晶體。
注意，在本發明中，該第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第五電晶體、第六電晶體、第七電晶體、第八電晶體、第九電晶體和第十電晶體的每一個可具有半導體層且該半導體層可以是非晶矽。
注意，在本發明中，第一電容器可在該第一電晶體的第二端子和閘極端子之間，且第二電容器可在該第六電晶 體的第二端子和閘極端子之間。
本發明包括具有任一上述液晶顯示裝置的電子裝置。
注意，各種類型的開關可以作為本說明書中所示的開關，且電學開關、機械開關等可以給出作為示例。也就是說，可以使用任意的元件而不限於特定的元件，只要該元件能夠控制電流流動即可。例如，該開關可以是電晶體、二極體(例如，PN二極體、PIN二極體、肖特基二極體、或者連接成二極體的電晶體)、晶閘管、或者組合這些元件的邏輯電路。對於使用電晶體作為開關的情形，電晶體的極性(導電類型)不具體限於特定類型，因為該電晶體僅僅作為開關。然而，當截止電流較佳是小的時，較佳的使用具有更小截止電流的極性的電晶體。具有更小截止電流的電晶體的示例為設有LDD區的電晶體、具有多個閘極結構的電晶體等。此外，當作為開關的電晶體的源極端子的電位更接近低電位側電源(例如，Vss、GND或0V)時，較佳的使用N通道電晶體，而當源極端子的電位更接近高電位側電源(例如，Vdd)時，較佳的使用P通道電晶體。這是因為該電晶體的閘極-源極電壓絕對值增大，使得該電晶體可以更準確地作為開關。
注意，透過均使用N通道和P通道電晶體，則可以採用CMOS開關。透過採用CMOS開關，則該開關可更精確地作為開關，因為當P通道開關或N通道開關導通時電流可以流過該開關。例如，可以恰當地輸出電壓，而與該開關的輸入信號的電壓是高還是低無關。此外，由於 可以使用於導通或截止開關的電壓幅值小，因此可以減小功耗。另外注意，當電晶體用作開關時，該開關包括輸入端子(源極端子和汲極端子之一)、輸出端子(該源極端子和汲極端子的另一個)、和用於控制電傳導的端子(閘極端子)。另一方面，當二極體用作開關時，在某些情況下該開關不具有用於控制電傳導的端子。因此，用於控制端子的佈線的數目可以減少。
注意在本說明書中，“連接”這一描述包括元件電連接的情形，元件功能連接的情形，以及元件直接連接的情形。因此，在本說明書公開的結構中，另一元件可以夾置在具有預定連接關係的元件之間。例如，使得可以電連接的一個或多個元件(例如，開關、電晶體、電容器、電感器、電阻器與/或二極體)可以提供於特定部分和另一部分之間。此外，使得可以功能連接的一個或多個電路可以提供於這些部分之間，例如邏輯電路(例如，反相器、NAND電路或NOR電路)、信號轉換器電路(例如，DA轉換器電路、AD轉換器電路或者灰度校正電路)、電位位準轉換器電路(例如，諸如升壓電路或降壓控制電路的電源電路、或者用於改變高位準信號或低位準信號的電位位準的位準移位電路)、電壓源、電流源、開關電路、或者放大器電路(例如，可以增大信號振幅、電流量等的電路，諸如運算放大器、差分發電器電路、源極從動電路或者緩衝電路)、信號發生電路、記憶體電路或者控制電路。替代地，這些元件可以直接連接，其間不夾置其他元 件或其他電路。
對於元件連接而在其間不夾置其他元件或電路的情形，則可以採用“直接連接”的描述。此外，對於採用“電(學)連接”的情形，則包括下述情形：元件電學連接的情形(即，元件透過將其他元件夾置其間而連接的情形)、元件功能連接的情形(即，元件透過將其他電路夾置其間而連接)、以及元件直接連接的情形(即，元件連接而在其間不夾置其他元件或電路)。
注意，顯示元件、顯示裝置、發光元件以及發光裝置可以採用各種類型且包括各種元件。例如，顯示元件、顯示裝置、發光元件和發光裝置可以採用顯示媒體，其對比度透過電磁作用而變化，例如EL元件(例如，有機EL元件、無機EL元件、或者同時包括有機和無機材料的EL元件)；電子發射器；液晶元件；電子墨水；光柵光閥(GLV)；電漿顯示面板(PDP)；數位微反射鏡裝置(DMD)；壓電陶瓷顯示器；或者碳奈米管。注意，使用EL元件的顯示裝置包括EL顯示器；使用電子發射器的顯示裝置包括場發射顯示器(FED)、SED類型平板顯示器(SED：表面傳導電子發射器顯示器)等；使用液晶元件的顯示裝置包括液晶顯示器、透射液晶顯示器、半透射液晶顯示器、反射液晶顯示器等；且使用電子墨水的顯示裝置包括電子紙。
注意在本說明書中，電晶體可以採用各種類型的電晶體而不限於特定類型。因此，例如可以採用包括以非晶矽 或多晶矽為代表的非單晶半導體膜的薄膜電晶體(TFT)。因此，這種電晶體可以在比使用單晶半導體膜的情形更低的溫度下形成，可以低成本地形成，可以形成於透光基板以及大尺寸基板上，且可以透光。此外，可以使用這種電晶體來控制顯示元件中光的傳輸。此外，可以使用半導體基板、SOI基板等形成電晶體。替代的，可以採用MOS電晶體、接面電晶體、雙極電晶體等。因此，可以形成具有小幅變化的電晶體、具有高的電流供給能力的電晶體以及小尺寸的電晶體，使得透過使用這種電晶體可以形成具有低功耗的電路。此外，可以採用包括例如ZnO、a-InGaZnO、SiGe或GaAs的化合物半導體的電晶體，透過減薄這種化合物半導體得到的薄膜電晶體等。因此，這種電晶體可以在低溫下形成，可以在室溫下形成，且可以直接形成於例如塑膠基板或膜基板的低耐熱基板上。還可以採用透過噴墨方法或印刷方法形成的電晶體等。因此，這種電晶體可以在室溫下形成，可以在低真空下形成，且可以使用大尺寸基板來形成。另外，由於無需使用掩模(分劃板)來形成這種電晶體，因此可以容易地改變電晶體的佈局。此外，可以採用包括有機半導體或碳奈米管的電晶體或者其他電晶體。因此，可以使用可彎折的基板來形成電晶體。注意，非單晶半導體膜可包括氫或鹵素。此外，可以使用各種類型的基板形成電晶體。基板的類型不限於特定類型。因此，基板例如可以使用單晶基板、SOI基板、玻璃基板、石英基板、塑膠基板、紙基 板、玻璃紙基板、石頭基板、不銹鋼基板、包括不銹鋼薄片的基板等。此外，可以使用一種基板形成電晶體，隨後將該電晶體轉移到另一種基板。該電晶體將被轉移到的另一種基板可以使用單晶基板、SOI基板、玻璃基板、石英基板、塑膠基板、紙基板、玻璃紙基板、石頭基板、不銹鋼基板、包括不銹鋼薄片的基板等。透過使用這種基板，可以形成具有優良性能的電晶體或具有低功耗的電晶體，或者可以形成具有該耐久性或高耐熱性的裝置。
電晶體的結構可以是各種模式而不限於特定結構。例如，可以使用具有兩個或更多個閘極的多個閘極結構。當使用多個閘極結構時，由於提供了一種通道區串聯連接的結構，由此提供了一種多個電晶體串聯連接的結構。透過使用多個閘極結構，可以減小截止電流；可以增大電晶體的耐壓以改善可靠性；或者即使在電晶體工作於飽和區時汲極-源極電壓波動，但汲極-源極電流並不大幅波動，使得可以獲得平坦特性。此外，可以使用其中閘極電極形成於通道上方和下方的結構。透過使用閘極電極形成於通道上方和下方的結構，通道區被擴大以增加流過通道區的電流量，或者耗盡層可以容易形成以減小S值。當將閘極電極形成於通道上方和下方時，則提供了一種多個電晶體並聯連接的結構。
此外，可以採用閘極電極形成於通道上方的結構、閘極電極形成於通道下方的結構、交錯結構、反交錯結構、通道區劃分為多個區域的結構、或者閘極電極並聯連接的 結構。源極電極或汲極電極可以與通道(或通道的一部分)交疊。透過使用源極電極或汲極電極可以與通道(或通道的一部分)交疊的結構，電荷累積在該通道的一部分內的情形可得以防止，其中這種情形將導致不穩定的工作。此外，可以採用有LDD區的結構。透過提供LDD區，截止電流可以減小；電晶體的耐壓可以增大以改善可靠性；或者即使在電晶體工作於飽和區時汲極-源極電壓波動，但汲極-源極電流並不大幅波動，使得可以獲得平坦特性。
注意，各種類型的電晶體可以用於本說明書中的電晶體且該電晶體可以使用各種類型的基板形成。因此，所有電路可以使用玻璃基板、塑膠基板、單晶基板、SOI基板或任意其他基板形成。當所有電路使用相同基板形成時，部件數目可以減少且電路部件的連接數目可以減少以改善可靠性。替代的，部分電路可以使用一種基板形成，另一部分電路使用另一種基板形成。也就是說，不是所有電路都要求使用相同基板形成。例如，部分電路可以使用玻璃基板形成有電晶體，另一部分電路可以使用單晶基板形成，該IC晶片從而可以透過COG(玻璃上晶片)連接到該玻璃基板。替代的，IC晶片可以透過TAB(載帶自動結合)連接到該玻璃基板，或者連接到印刷電路板。當部分電路按照這種方式使用相同基板形成時，部件數目可以減少且電路部件的連接數目可以減少以改善可靠性。此外，透過在另一基板上形成具有高驅動電壓的部分或者具 有高驅動頻率的部分，可以防止功耗的增大。
另外注意，在本說明書中一個像素對應於亮度可以受到控制的一個元件。因此，例如，一個像素對應於一個彩色元件且亮度使用該一個彩色元件來表達。因此，對於具有R(紅)、G(綠)和B(藍)彩色元件的彩色顯示裝置的情形，影像的最小單元是由R像素、G像素和B像素的三個像素形成的。注意，彩色元件不限於三種顏色，可以使用多於三種顏色的彩色元件或者可以添加除了RGB之外的顏色。例如，透過添加白色，可以使用RGBW(W對應於白色)。此外，可以使用RGB加上黃色、青色、洋紅色、鮮綠色(emerald green)、朱紅色等的一種或多種顏色。例如，可以使用R、G、B1和B2。儘管B1和B2是藍色，但是具有略微不同的頻率。透過使用這種彩色元件，可以執行更接近真實物體的顯示或者可以減小功耗。替代的，另一個示例為，對於透過使用多個區域控制一個彩色元件的亮度的情形，一個區域對應於一個像素。因此，例如，對於執行面積灰階顯示的情形，在各個彩色元件中提供控制亮度的多個區域且使用全部區域來表達灰階。這種情況下，控制亮度的一個區域對應於一個像素。因此在這種情況下，一個彩色元件包括多個像素。此外，在這種情況下，對顯示有貢獻的區域可具有視像素而定的不同面積大小。此外，在控制各個彩色元件的亮度的多個區域中，即，在形成一個彩色元件的多個像素中，加到多個這些像素的信號可以略微變化，使得視角可以加寬。注 意，描述“一個像素(用於三種顏色)”對應於R、G和B三個像素視為一個像素的情形。同時，描述“一個像素(用於一種顏色)”對應於多個像素提供於各個彩色元件內且整體地視為一個像素的情形。
另外注意，在本說明書中，像素可提供(排列)成矩陣。這裏，描述“像素提供(排列)成矩陣”包括像素排列成直線的情形和像素沿縱向或橫向排列成鋸齒形線的情形。因此，對於使用三種彩色元件(例如，RGB)執行全色顯示的情形，則包括下述情形：像素排列成條的情形以及三種顏色元件的點排列成所謂的三角形圖案的情形。此外，還包括三種顏色元件的點提供成Bayer佈置的情形。注意，彩色源極不限於三種顏色，可以使用多於三種顏色的彩色元件。這樣的例子為RGBW(W對應於白色)；RGB加上黃色、青色、洋紅色等的一種或多種等等。此外，各個彩色元件點之間的顯示區域的尺寸可以不同。因此可以減小功耗且可以延長發光元件的壽命。
注意，電晶體是一種具有至少閘極、汲極和源極三個端子的元件。該電晶體具有介於汲極區和源極區之間的通道區，且電流可以流過該汲極區、通道區和源極區。這裏，由於電晶體的源極和汲極可以根據電晶體的結構、工作條件等而變化，因此難以定義哪個是源極或汲極。因此，在本說明書中，作用當成源極和汲極功能的區域有可能不稱為源極或汲極。例如在這種情況下，該源極和汲極之一可以稱為第一端子，另一個稱為第二端子。另外注 意，電晶體可以是一種具有至少基極、發射極和集電極三個端子的元件。同樣在這種情況下，射極和集極之一可以類似地稱為第一端子，另一個端子可稱為第二端子。
閘極對應於所有或部分的閘極電極和閘極佈線(也稱為閘極線、閘極信號線等)。閘極電極對應於一導電膜，該導電膜與形成通道區、LDD(輕摻雜汲極)區等的半導體膜交疊，閘極絕緣膜夾置於該導電膜和半導體膜之間。閘極佈線對應於用於將各個像素的閘極電極相互連接的佈線或者是用於將閘極電極連接到另一條佈線的佈線。
然而，存在既作為閘極電極又作為閘極佈線的部分。這種區域可以或者稱為閘極電極或者稱為閘極佈線。也就是說，存在閘極電極和閘極佈線無法明確地相互區分的區域。例如，對於通道區交疊延伸的閘極佈線的情形，該交疊區域既作為閘極佈線又作為閘極電極。因此，這種區域可以或者稱為閘極電極或者稱為閘極佈線。
此外，由與閘極電極相同的材料形成且連接到該閘極電極的區域也可以稱為閘極電極。類似地，由與閘極佈線相同的材料形成且連接到該閘極佈線的區域也可以稱為閘極佈線。嚴格意義上說，在某些情形下這種區域並不交疊通道區，或者並不具有將閘極電極連接到另一個閘極電極的功能。然而，由於在製造時提供餘量，存在由與閘極電極或閘極佈線相同的材料形成且連接到該閘極電極或該閘極佈線的區域。因此，這種區域也可以或者稱為閘極電極或者稱為閘極佈線。
在多個閘極的電晶體中，例如，一個電晶體的閘極電極經常透過使用由與該閘極電極相同的材料形成的導電膜而連接到另一個電晶體的閘極電極。由於這種區域是用於將該閘極電極連接到另一個閘極電極的區域，該區域可以稱為閘極佈線，且該區域也可以稱為閘極電極，因為多個閘極的電晶體也可以視為一個電晶體。也就是說，由與閘極電極或閘極佈線相同的材料形成且連接到該閘極電極或閘極佈線的區域可以或者稱為閘極電極或者稱為閘極佈線。此外，例如，連接閘極電極和閘極佈線的導電膜的一部分也可以或者稱為閘極電極或者稱為閘極佈線。
注意，閘極電極對應於閘極區或閘極電極的一部分，或者電連接到該閘極電極的區域的一部分或全部。
另外注意，源極對應於源極區、源極電極和源極佈線(也稱為源極線、源極信號線等)的全部或者一部分。源極區對應於包含大量p型雜質(例如，硼或鎵)或n型雜質(例如，磷或砷)的半導體區域。因此，包含少量p型雜質或n型雜質的區域，即，LDD(輕摻雜汲極)區不包括在源極區內。源極電極為由與源極區不同的材料形成且電連接到該源極區的導電層的一部分。然而，存在源極電極和源極區統稱為源極電極的情形。源極佈線是用於將各個像素的源極電極彼此相連的佈線或者是用於將源極電極連接到另一條佈線的佈線。
然而，存在既作為源極電極又作為源極佈線的部分。這種區域可以或者稱為源極電極或者稱為源極佈線。也就 是說，存在源極電極和源極佈線無法明確地相互區分的區域。例如，對於源極區交疊延伸的源極佈線的情形，該交疊區域既作為源極佈線又作為源極電極。因此，這種區域可以或者稱為源極電極或者稱為源極佈線。
此外，由與源極電極相同的材料形成且連接到該源極電極的區域或者用於將源極電極連接到另一個源極電極的部分，也可以稱為源極電極。與源極區交疊的部分也可以稱為源極電極。類似地，由與源極佈線相同的材料形成且連接到該源極佈線的區域也可以稱為源極佈線。嚴格意義上說，在某些情形下這種區域並不具有將源極電極連接到另一個源極電極的功能。然而，由於在製造時提供餘量，存在由與源極電極或源極佈線相同的材料形成且連接到該源極電極或該源極佈線的區域。因此，這種區域也可以或者稱為源極電極或者稱為源極佈線。
此外，例如，連接源極電極和源極佈線的導電膜的一部分可以或者稱為源極電極或者稱為源極佈線。
注意，源極端子對應於源極區或源極電極的一部分，或者電連接到該源極電極的區域的一部分或全部。
另外注意，上述亦適用於汲極。
在本說明書中，半導體裝置對應於具有包括半導體元件(例如，電晶體或二極體)的電路的裝置。該半導體裝置還可包括所有透過利用半導體特性起作用的裝置。此外，顯示裝置對應於具有顯示元件(例如，液晶元件或發光元件)的裝置。注意，該顯示裝置還可對應於顯示面板 本身，其中包括例如液晶元件或EL元件的顯示元件的多個像素形成於與用於驅動像素的週邊驅動器電路相同的基板上。此外，該顯示裝置還可包括透過引線鍵合或凸點鍵合提供於基板上的週邊驅動器電路，即，透過玻璃上晶片(COG)等連接的IC晶片。此外，該顯示裝置還可包括貼附有IC、電阻器、電容器、電感器、電晶體等的撓性印刷電路(FPC)或印刷佈線板(PWB)。該顯示裝置還可包括例如偏振片或延遲片的光學片。此外，該顯示裝置可包括背光單元(該背光單元可包括導光板、棱鏡片、漫射片、反射片或者光源(例如，LED或冷陰極管))。此外，發光裝置對應於具有自發光顯示元件特別是例如EL元件或者用於FED的元件的顯示裝置。液晶顯示裝置對應於具有液晶元件的顯示裝置。
在本說明書中，描述物體與另一個物體的關係為“形成於...上”或“形成於...上方”並不一定指該物體形成為直接接觸該另一個物體。該描述包括兩個物體不直接接觸的情形，即，兩個物體之間夾置有其他物體的情形。因此，例如，當描述成層B形成於層A上(或上方)時，這包括層B形成為直接接觸層A的情形，以及另一層(例如，層C或層D)形成為直接接觸層A且層B形成為直接接觸層C或D的情形。類似地，當描述成一個物體形成於另一個物體上方時，並不一定指該物體直接接觸另一個物體，其間可夾置有其他物體。因此，例如，當描述成層B形成於層A上方時，這包括層B形成為直接接 觸層A的情形，以及另一層(例如，層C或層D)形成為直接接觸層A且層B形成為直接接觸層C或D的情形。類似地，當描述成一個物體形成於另一個物體下或下方時，這包括這些物體直接相互接觸的情形以及這些物體不直接接觸的情形。
透過使用本發明，電晶體特性的惡化可以得到抑制。因此，可以防止由於電晶體特性惡化所致的移位暫存器失靈。此外，可以抑制由移位暫存器失靈所致的液晶顯示裝置的顯示缺陷。
101:第一電晶體
102:第二電晶體
103:第三電晶體
104:第四電晶體
111:第一佈線
112:第二佈線
113:第三佈線
114:第四佈線
115:第五佈線
116:第六佈線
121:節點
213:訊號
214:訊號
215:訊號
216:訊號
221:電位
401:電容器
611:第一佈線
612:第二佈線
613:第三佈線
614:第四佈線
615:第五佈線
616:第六佈線
622:佈線
601:正反器
9201:第一導電膜
9202:半導體層
9203:接點
9204:第二導電膜
722:訊號
901:信號線驅動器電路
902:掃描線驅動器電路
903:像素部
904:像素
1101:第一掃描線驅動器電路
1102:第二掃描線驅動器電路
1201:第一掃描線驅動器電路
1202:第二掃描線驅動器電路
4402:第一掃描線驅動器電路
4403:第二掃描線驅動器電路
1305:第五電晶體
1317:第七佈線
1501:電容器
1701:正反器
1801:緩衝器
1906:第六電晶體
1907:第七電晶體
1908:第八電晶體
1909:第九電晶體
2022:電位
1922:節點
1923:節點
2101:電容器
2310:第十電晶體
2311:第十一電晶體
2312:第十二電晶體
2324:節點
2424:電位
2501:電容器
2701:第一電晶體
2702:第二電晶體
2703:第三電晶體
2704:第四電晶體
2711:第一佈線
2712:第二佈線
2713:第三佈線
2714:第四佈線
2715:第五佈線
2716:第六佈線
2813:訊號
2814:訊號
2815:訊號
2816:訊號
2821:電位
3001:電容器
3217:第七佈線
3205:第五電晶體
3401:電容器
3606:第六電晶體
3607:第七電晶體
3608:第八電晶體
3609:第九電晶體
3622:節點
3623:節點
3723:電位
3801:電容器
4010:第十電晶體
4011:第十一電晶體
4012:第十二電晶體
4024:節點
4201:電容器
4601:電晶體
4602:電容器
4621:顯示元件
4611:第一佈線
4612:第二佈線
4613:第三佈線
4631:液晶元件
4622:相對電極
4623:像素電極
4701:編碼電路
4702:框記憶體
4703:校正電路
4704:D/A轉換電路
4712:框記憶體
4713:校正電路
4801:電晶體
4802:輔助電容器
4803:顯示元件
4804:視頻信號線
4805:掃描線
4806:公共線
4811:電晶體
4812:輔助電容器
4813:顯示元件
4814:視頻信號線
4815:掃描線
4816:第一公共線
4817:第二公共線
4901:漫射板
4902:冷陰極螢光燈
4911:漫射板
4912:光源
5001:框的亮影像
5002:框的暗影像
5003:亮影像
5004:暗影像
5011:亮影像
5012:暗影像
5013:亮影像
5014:暗影像
5021:亮影像
5022:暗影像
5023:亮影像
5024:暗影像
5025:亮影像
5026:暗影像
5027:亮影像
5028:暗影像
5101:第一基板
5116:第二基板
5112:第二配向膜
5113:第四導電層
5114:遮光膜
5115:濾色器
5117:間隔物
5102:第一絕緣膜
5103:第一導電層
5104:第二絕緣膜
5105:第一半導體膜
5106:第二半導體膜
5107:第二導電層
5108:第三絕緣膜
5109:第三導電層
5110:第一配向膜
5118:液晶分子
5121:掃描線
5122:視頻信號線
5123:電容器線
5124:TFT
5125:像素電極
5126:像素電容器
5201:第一基板
5216:第二基板
5212:第二配向膜
5213:第四導電層
5214:遮光膜
5215:濾色器
5217:間隔物
5219:配向控制凸出
5202:第一絕緣膜
5203:第一導電層
5204:第二絕緣膜
5205:第一半導體層
5206:第二半導體層
5207:第二導電層
5208:第三絕緣膜
5209:第三導電層
5210:第一配向膜
5218:液晶分子
5221:掃描線
5222:視頻信號線
5223:電容器線
5224:TFT
5225:像素電極
5226:像素電容器
5301:第一基板
5316:第二基板
5312:第二配向膜
5313:第四導電層
5314:遮光膜
5315:濾色器
5317:間隔物
5302:第一絕緣膜
5303:第一導電層
5304:第二絕緣膜
5305:第一半導體層
5306:第二半導體層
5307:第二導電層
5308:第三絕緣膜
5309:第三導電層
5310:第一配向膜
5318:液晶分子
5319:電極槽口部
5321:掃描線
5322:視頻信號線
5323:電容器線
5324:TFT
5325:像素電極
5326:像素電容器
5401:第一基板
5416:第二基板
5412:第二配向膜
5414:遮光膜
5415:濾色器
5417:間隔物
5402:第一絕緣膜
5403:第一導電層
5404:第二絕緣膜
5405:第一半導體層
5406:第二半導體層
5407:第二導電層
5408:第三絕緣膜
5409:第三導電層
5410:第一配向膜
5418:液晶分子
5423:公共電極
5424:TFT
5421:掃描線
5422:視頻信號線
5425:像素電極
5523:公共電極
5525:像素電極
5501:第一基板
5516:第二基板
5512:第二配向膜
5514:遮光膜
5515:濾色器
5517:間隔物
5502:第一絕緣膜
5503:第一導電層
5504:第二絕緣膜
5505:第一半導體層
5506:第二半導體層
5507:第二導電層
5508:第三絕緣膜
5509:第三導電層
5510:第一配向膜
5519:第四絕緣膜
5513:第四導電層
5518:液晶分子
5523:公共電極
5524:TFT
5521:掃描線
5522:視頻信號線
5525:像素電極
6500:電容器
6501:第一電晶體
6502:第二電晶體
6521:顯示元件
6522:相對電極
6511:第一佈線
6512:第二佈線
6513:第三佈線
6600:電容器
6601:第一電晶體
6602:第二電晶體
6603:第三電晶體
6621:顯示元件
6611:第一佈線
6612:第二佈線
6613:第三佈線
6614:第四佈線
6622:相對電極
6700:電容器
6701:第一電晶體
6702:第二電晶體
6703:第三電晶體
6704:第四電晶體
6721:顯示元件
6711:第一佈線
6712:第二佈線
6713:第三佈線
6714:第四佈線
6715:第五佈線
6722:相對電極
6905:第一TFT
6906:第一佈線
6907:第二佈線
6908:第二TFT
6911:第三佈線
6912:相對電極
6913:電容器
6915:像素電極
6916:隔離壁
6917:有機導電膜
6918:有機薄膜
6919:基板
7000:基板
7001:第一佈線
7002:第二佈線
7003:第三佈線
7004:第四佈線
7005:第一TFT
7006:第二TFT
7007:第三TFT
7008:像素電極
7011:隔離壁
7012:有機導電膜
7013:有機薄膜
7014:相對電極
7100:基板
7101:第一佈線
7102:第二佈線
7103:第三佈線
7104:第四佈線
7105:第一TFT
7106:第二TFT
7107:第三TFT
7108:第四TFT
7109:像素電極
7111:第五佈線
7112:第六佈線
7121:隔離壁
7122:有機導電膜
7123:有機薄膜
7124:相對電極
7201:陽極
7202:陰極
7203:電洞傳送區
7204:電子傳送區
7205:混合區
7206:區域
7207:區域
7208:區域
7209:區域
7360:轉移室
7361:轉移室
7362:載入室
7363:卸載室
7368:熱處理室
7372:電漿處理室
7369:沈積處理室
7370:沈積處理室
7371:沈積處理室
7373:沈積處理室
7374:沈積處理室
7375:沈積處理室
7376:沈積處理室
7377a-7377l:閘門閥
7366:臂型轉移裝置
7367:轉移裝置
7365:密封處理室
7364:中間處理室
7372:電漿處理室
7491:頂板
7492:底板
7481a、7481b、7481c:蒸鍍源
7480:蒸鍍源支架
7483:多鉸鏈臂
7482:距離感測器
7489:基板
7486:基板台
7487:基板卡盤
7490:陰影掩模
7488:掩模卡盤
7485a、7485b、7485c:材料供應源
7484:材料供應管
5601:驅動器IC
5602:開關
5611:第一佈線
5612:第二佈線
5613:第三佈線
5621:佈線
5603a:第一開關
5603b:第二開關
5603c:第三開關
5703a:時脈
5703b:時脈
5703c:時脈
5903a:第一電晶體
5903b:第二電晶體
5903c:第三電晶體
5803a:時脈
5803b:時脈
5803c:時脈
6022:開關
6001:第一開關
6002:第二開關
6003:第三開關
6004:第四開關
6005:第五開關
6011:第一佈線
6012:第二佈線
6013:第三佈線
6014:第四佈線
6015:第五佈線
6016:第六佈線
6006:第六電晶體
6111:佈線
6101:電晶體
6102:電晶體
6112:佈線
6201:電晶體
6211:佈線
6202:電晶體
6411:佈線
6401:電晶體
6402:電晶體
6412:佈線
6301a、6301b:電晶體
6302a、6302b:電晶體
10001:信號控制電路
10002:像素部
10003:第一閘極驅動器
10004:密封基板
10005:密封材料
10006:第二閘極驅動器
10007:空間
10008:佈線
10009:FPC
10019:IC晶片
10010:基板
10020:電晶體
10021:電晶體
10011:電晶體
10012:電晶體
10013:第一電極
10014:絕緣體
10016:含有機化合物的層
10017:第二電極
10018:發光元件
10101:信號控制電路
10100:基板
10102:像素部
10103:第一閘極驅動器
10104:第二閘極驅動器
10105:FPC
10106:IC晶片
10107:IC晶片
10108:密封基板
10109:密封材料
10111:信號控制電路
10114:第一閘極驅動器
10113:第二閘極驅動器
10110:基板
10112:像素部
10115:FPC
10116:IC晶片
10117:IC晶片
10118:密封基板
10119:密封材料
10022:IC晶片
7501:週邊驅動器電路
7500:基板
7502:像素部
7504:FPC
7505:IC晶片
7506:IC晶片
7507:密封基板
7508:密封材料
7510:基板
7511:週邊驅動器電路
7512:像素部
7513:FPC
7514:FPC
7602:陽極
7603:電洞注入層
7604:電洞傳送層
7605:發光層
7606:電子傳送層
7607:電子注入層
7608:陰層
7611:基板
7612:陽極
7613:電洞注入層
7614:電洞傳送層
7615:發光層
7616:電子傳送層
7617:電子注入層
7618:陰極
7700:基板
7701:驅動電晶體
7702:第一電極
7703:含有機化合物的層
7704:第二電極
7800:基板
7801:驅動電晶體
7802:底膜
7803:第一電極
7804:含有機化合物的層
7805:第二電極
7806R:紅色濾光片
7806G:綠色濾光片
7806B:藍色濾光片
7807:黑矩陣
7901:基板
7902:底膜
7903:通道形成區
7905:雜質區
7906:通道形成區
7907:LDD區
7918:驅動電晶體
7908:雜質區
7919:電容器
7910:閘極電極
7911:上電極
7909:閘極絕緣膜
7912:層間絕緣體
7913:佈線
7914:像素電極
7915:第二層間絕緣體
7916:含有機化合物的層
7917:相對電極
7920:發光元件
7921:區域
8091:第二上電極
8092:電容器
8001:基板
8002:底膜
8003:通道形成區
8005:雜質區
8018:驅動電晶體
8006:閘極絕緣膜
8007:閘極電極
8008:第一電極
8009:第一層間絕緣膜
8010:佈線
8011:第二電極
8012:第二層間絕緣膜
8013:像素電極
8014:第三電極
8019:電容器
8015:第三層間絕緣膜
8016:含有機化合物的層
8017:相對電極
8020:發光件
8101:基板
8102:底膜
8103:閘極電極
8104:第一電極
8105:閘極絕緣膜
8106:通道形成區
8107:LDD區
8108:雜質區
8109:通道形成區
8110:LDD區
8111:雜質區
8122:驅動電晶體
8123:電容器
8112:第一層間絕緣體
8113:佈線
8114:第三電極
8115:開口
8116:第二層間絕緣體
8117:像素電極
8118:絕緣體
8119:含有機化合物的層
8120:相對電極
8121:發光元件
8124:第四電極
8201:基板
8202:底膜
8203:像素電極
8204:第一電極
8205:佈線
8206:佈線
8207:n型半導體層
8208:n型半導體層
8209:半導體層
8210:閘極絕緣膜
8211:絕緣膜
8212:閘極電極
8213:第二電極
8214:層間絕緣膜
8215:含有機化合物的層
8216:相對電極
8218:驅動電晶體
8219:電容器
8217:發光元件
8220:第一電極
8301:基板
8302:底膜
8303:閘極電極
8304:第一電極
8305:閘極絕緣膜
8306:半導體層
8307:半導體層
8308:n型半導體層
8309:n型半導體層
8310:n型半導體層
8311:佈線
8312:佈線
8313:導電層
8314:像素電極
8320:電容器
8315:絕緣體
8319:驅動電晶體
8316:含有機化合物的層
8317:相對電極
8318:發光元件
8401:絕緣體
8511:基板
8512:絕緣膜
8513:半導體膜
8514:半導體膜
8515:半導體膜
8516:絕緣膜
8517:閘極電極
8518:絕緣膜
8519:絕緣膜
8523:導電膜
8501:單汲極TFT
8502:單汲極TFT
8503:單汲極TFT
8504:單汲極TFT
8521:側壁
8505:TFT
8506:TFT
8531:絕緣膜
8522:掩模
10401:n通道電晶體
10402:n通道電晶體
10403:p通道電晶體
10404:電容器
10405:電阻器
10505:半導體層
10508:絕緣膜
10509:閘極電極
10502:第二導電層
10503:第一導電層
10507:雜質區
10506:雜質區
10504:佈線
10510:雜質區
10511:雜質區
10512:雜質區
8600:第一電極層
8602:電致發光層
8603:第二電極層
8604:絕緣層
10200:第一電極層
10201:發光材料
10202:電致發光層
10203:第二電極層
10204:絕緣層
8701:顯示面板
8705:像素部
8706:掃描線驅動器電路
8707:信號線驅動器電路
8702:電路板
8708:連接佈線
8801:調諧器
8802:視頻信號放大器電路
8803:視頻信號處理電路
8804:控制電路
8805:信號分割電路
8806:音頻信號放大器電路
8807:音頻信號處理電路
8809:控制電路
8810:輸入部
8808:揚聲器
8901:外殼
8902:顯示面板
8903:揚聲器
8904:操作開關
9001:顯示面板
9002:印刷佈線板
9003:像素部
9004:第一掃描線驅動器電路
9005:第二掃描線驅動器電路
9006:信號線驅動器電路
9007:控制器
9008:CPU
9009:記憶體
90010:電源電路
90011:音頻處理電路
90012:發送/接收電路
90013:FPC
90014:介面部
90015:天線埠
90016:VRAM
90017:DRAM
90018:快閃記憶體
90019:介面
90020:控制信號產生電路
90021:解碼器
90022:暫存器
90023:運算電路
90024:RAM
90025:輸入裝置
90028:天線
90026:微音器
90027:揚聲器
9101:顯示面板
91030:外殼
91031:印刷佈線板
91013:FPC
91032:揚聲器
91033:微音器
91034:傳送/接收電路
91035:訊號處理電路
91036:輸入裝置
91037:電池
91039:外殼
10300:行動電話
10301:主體(A)
10302:主體(B)
10303:外殼
10304:操作開關
10305:微音器
10306:揚聲器
10307:電路板
10308:顯示面板(A)
10309:顯示面板(B)
93001:外殼
93002:支撐底座
93003:顯示部分
93004:揚聲器部分
93005:視頻輸入端子
93101:主體
93102:顯示部分
93103:影像接收部
93104:操作鍵
93105:外部連接埠
93106:快門按鈕
93201:主體
93202:外殼
93203:顯示部分
93204:鍵盤
93205:外部連接埠
93206:指標裝置
93301:主體
93302:顯示部分
93303:開關
93304:操作鍵
93305:紅外線埠
93401:主體
93402:外殼
93403:顯示部分A
93404:顯示部分B
93405:記錄媒體讀取部分
93406:操作鍵
93407:揚聲器部分
93501:主體
93502:顯示部分
93503:臂部分
93601:主體
93602:顯示部分
93603:外殼
93604:外部連接埠
93605:遙控器接收部分
93606:影像接收部分
93607:電池
93608:音頻輸入部分
93609:操作鍵
93701:主體
93702:外殼
93703:顯示部分
93704:音頻輸入部分
93705:音頻輸出部分
93706:操作鍵
93707:外部連接埠
93708:天線
9401:火車
9402:顯示面板
9403:顯示面板
9404:顯示面板
9501:主體
9502:顯示面板
9601:主體
9602:顯示面板
9701:電線桿
9702:顯示面板
9703:運動物體
9801:預製浴器
9802:顯示面板
9910:外殼
9911:顯示部分
9912:遙控裝置
9913:揚聲器部分
附圖中：
圖1說明實施例模式1；
圖2說明實施例模式1；
圖3A至3E說明實施例模式1；
圖4說明實施例模式1；
圖5說明實施例模式1；
圖6說明實施例模式1；
圖7說明實施例模式1；
圖8說明實施例模式1；
圖9說明實施例模式1；
圖10說明實施例模式1；
圖11說明實施例模式1；
圖12說明實施例模式1；
圖13說明實施例模式2；
圖14說明實施例模式2；
圖15說明實施例模式2；
圖16說明實施例模式2；
圖17說明實施例模式2；
圖18說明實施例模式2；
圖19說明實施例模式3；
圖20說明實施例模式3；
圖21說明實施例模式3；
圖22說明實施例模式3；
圖23說明實施例模式4；
圖24說明實施例模式4；
圖25說明實施例模式4；
圖26說明實施例模式4；
圖27說明實施例模式5；
圖28說明實施例模式5；
圖29A至29E說明實施例模式5；
圖30說明實施例模式5；
圖31說明實施例模式5；
圖32說明實施例模式6；
圖33說明實施例模式6；
圖34說明實施例模式6；
圖35說明實施例模式6；
圖36說明實施例模式7；
圖37說明實施例模式7；
圖38說明實施例模式7；
圖39說明實施例模式7；
圖40說明實施例模式8；
圖41說明實施例模式8；
圖42說明實施例模式8；
圖43說明實施例模式8；
圖44說明實施例模式1；
圖45說明實施例模式1；
圖46A和46B說明實施例模式9；
圖47A至47C說明實施例模式9；
圖48A和48B說明實施例模式9；
圖49A至49C說明實施例模式9；
圖50A至50C說明實施例模式9；
圖51A和51B說明實施例模式9；
圖52A和52B說明實施例模式9；
圖53A和53B說明實施例模式9；
圖54A和54B說明實施例模式9；
圖55A和55B說明實施例模式9；
圖56說明實施例模式11；
圖57說明實施例模式11；
圖58說明實施例模式11；
圖59說明實施例模式11；
圖60說明實施例模式11；
圖61A至61C說明實施例模式12；
圖62A和62B說明實施例模式12；
圖63A至63C說明實施例模式13；
圖64A至64C說明實施例模式12；
圖65A和65B說明實施例模式10；
圖66說明實施例模式10；
圖67說明實施例模式10；
圖68說明實施例模式10；
圖69A和69B說明實施例模式10；
圖70A和70B說明實施例模式10；
圖71A和71B說明實施例模式10；
圖72A至72E說明實施例模式10；
圖73說明實施例模式10；
圖74說明實施例模式10；
圖75A和75B說明實施例模式14；
圖76A和76B說明實施例模式14；
圖77A至77C說明實施例模式14；
圖78說明實施例模式14；
圖79A和79B說明實施例模式14；
圖80A和80B說明實施例模式14；
圖81A和81B說明實施例模式14；
圖82A和82B說明實施例模式14；
圖83A和83B說明實施例模式14；
圖84A和84B說明實施例模式14；
圖85A至85G說明實施例模式15；
圖86A至86C說明實施例模式17；
圖87說明實施例模式18；
圖88說明實施例模式18；
圖89說明實施例模式18；
圖90A和90B說明實施例模式19；
圖91說明實施例模式20；
圖92說明實施例模式1；
圖93A至93H說明實施例模式22；
圖94A和94B說明實施例模式23；
圖95說明實施例模式23；
圖96A和96B說明實施例模式23；
圖97說明實施例模式23；
圖98說明實施例模式23；
圖99說明實施例模式23；
圖100A和100B說明實施例模式14；
圖101A和101B說明實施例模式14；
圖102A至102C說明實施例模式17；
圖103說明實施例模式21；
圖104說明實施例模式16；和
圖105A至105E說明實施例模式16。
下面將參考附圖透過實施例模式來描述本發明。然 而，本發明可以透過各種不同方式來實施，且本領域技術人員容易理解，各種改變和修改是可能的。除非這些改變和修改背離本發明的精神和範圍，否則應理解成被本發明的精神和範圍所涵蓋。因此，本發明不應理解為限於對實施例模式的描述。
[實施例模式1]
在本實施例模式中，參考圖示描述本發明的顯示裝置的移位暫存器的基本結構。圖1示出了一級(例如，第一級)正反器，該正反器為包含在移位暫存器中的多個正反器之一。圖1所示正反器包括第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103和第四電晶體104。注意，該正反器連接到第一佈線111、第二佈線112、第三佈線113、第四佈線114、第五佈線115和第六佈線116。在本實施例模式中，第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103和第四電晶體104均為N通道電晶體，且在閘極-源極電壓(Vgs)超過臨界值電壓(Vth)時導通。注意，第一佈線111和第二佈線112可以分別稱為第一電源線和第二電源線。此外，第三佈線113和第四佈線114可以分別稱為第一信號線和第二信號線。
第一電晶體101的第一端子(源極端子和汲極端子之一)連接到第一佈線111；第一電晶體101的第二端子(源極電子和汲極端子的另一個)連接到第二電晶體102的閘極端子；且第一電晶體101的閘極端子連接到第五佈 線115。第三電晶體103的第一端子連接到第二佈線112；第三電晶體103的第二端子連接到第二電晶體102的閘極端子；且第三電晶體103的閘極端子連接到第四佈線114。第二電晶體102的第一端子連接到第六佈線116，且第二電晶體102的第二端子連接到第三佈線113。第四電晶體104的第一端子連接到第六佈線116；第四電晶體104的第二端子連接到第二佈線112；且第四電晶體104的閘極端子連接到第四佈線114。注意，第一電晶體101的第二端子、第二電晶體102的閘極端子和第三電晶體103的第一端子的連接點使用節點121表示。
注意，第三電晶體103的第二端子和第四電晶體104的第二端子不一定連接到第二佈線112，而可以連接到不同佈線。此外，第三電晶體103的閘極端子和第四電晶體104的閘極端子不一定連接到第四佈線114，而可以連接到不同佈線。
接下來，將參考圖2所示時脈圖以及圖3A至3E來描述圖1所示的正反器的操作。注意，描述圖2中的設定周期、選擇周期和非選擇周期。另外注意，該非選擇周期劃分為第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期，且該第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期順序重復。
注意，電位V1施加到第一佈線111，電位V2施加到第二佈線112。另外注意，滿足V1>V2。
另外注意，電位V1不一定施加到第一佈線111。另 外的電位可以施加到第一佈線111，或者數位信號或類比信號可以輸入到第一佈線111。此外，電位V2不一定施加到第二佈線112。另外的電位可以施加到第二佈線112，或者數位信號或類比信號可以輸入到第二佈線112。
注意，信號輸入到第三佈線113、第四佈線114和第五佈線115的每一個。輸入到第三佈線113的信號為第一時鐘信號；輸入到第四佈線114的信號為第二時鐘信號；輸入到第五佈線115的信號為開始信號。此外，輸入到第三佈線113、第四佈線114和第五佈線115的每一個的信號為數位信號，其中高位準(H-level)信號的電位處於V1(下文中也稱為高電位)且低位準(L-level)信號的電位處於V2(下文中也稱為低電位)。
另外注意，第一時鐘信號不一定輸入到第三佈線113。另外的信號可以輸入到第三佈線113，或者固定電位或電流可以輸入到第三佈線113。此外，第二時鐘信號不一定輸入到第四佈線114。另外的信號可以輸入到第四佈線114，或者固定電位或電流可以輸入到第四佈線114。另外，開始信號不一定輸入到第五佈線115。另外的信號可以輸入到第五佈線115，或者固定電位或電流可以輸入到第五佈線115。
另外，輸入到第三佈線113、第四佈線114和第五佈線115的每一個的信號的高位準信號的電位不限於V1，且其低位準信號的電位不限於V2。這些電位沒有具體限 制，只要該高位準信號的電位高於該低位準信號的電位即可。
注意，信號從第六佈線116輸出。從第六佈線116輸出的信號為該正反器的輸出信號，且也是下一級正反器的開始信號。此外，從第六佈線116輸出的信號輸入到下一級正反器的第五佈線115。另外，從第六佈線116輸出的信號為數位信號，其中高位準信號的電位處於V1(下文中也稱為高電位)且低位準信號的電位處於V2(下文中也稱為低電位)。
在圖2中，信號213為輸入到第三佈線113的信號；信號214為輸入到第四佈線114的信號；信號215為輸入到第五佈線115的信號；且信號216為從第六佈線116輸出的信號。此外，電位221為圖1中節點121的電位。
首先，在圖2和圖3A周期A所示的設定周期中，信號213處於低電位，信號214進入低電位，且信號215處於高電位。因此，第三電晶體103和第四電晶體104截止，且第一電晶體101導通。此時，第一電晶體101的第二端子對應於源極端子，且節點121的電位(電位221)變為V1-Vth101，因為該電位變為透過將第五佈線115的電位減去第一電晶體101臨界值電壓(Vth101)而得到的值。因此，第二電晶體102導通，且第六佈線116的電位變為V2，因為該電位變為等於第三佈線113的電位。按照這種方式，在設定周期內，從第六佈線116輸出低電位且保持該正反器內第二電晶體102導通。
在圖2和圖3B周期B所示的選擇周期中，信號213變為高電位，信號214保持在低電位，且信號215變為低電位。因此，第三電晶體103和第四電晶體104保持截止且第一電晶體101截止。此時，第二電晶體102的第二端子對應於源極端子且第六佈線116的電位開始上升。由於節點121處於浮置狀態，透過第二電晶體102的閘極端子和第二端子之間寄生電容的電容性耦合，節點121的電位(電位221)隨第六佈線116的電位同時上升(也稱為自舉操作)。因此，第二電晶體102的閘極-源極電壓Vgs變為Vth102+α(Vth102對應於第二電晶體102的臨界值電壓且α對應於特定正數)，且第六佈線116的電位變為高電位(V1)。按照這種方式，在選擇周期中，透過將該正反器中節點121的電位設置為V1+Vth102+α，則可以從第六佈線116輸出高電位。
在圖2和圖3C周期C所示的第一非選擇周期中，信號213進入低電位，信號214進入高電位，且信號215保持在低電位。因此，第三電晶體103和第四電晶體104導通且第一電晶體101保持截止。節點121和第六佈線116進入低電位，因為第二佈線112的電位分別透過第三電晶體103和第四電晶體104而施加到節點121和第六佈線116。
在圖2和圖3D周期D所示的第二非選擇周期中，信號213保持在低電位，信號214進入低電位，且信號215保持在低電位。因此，第三電晶體103和第四電晶體104 截止且第一電晶體101保持截止。因此，節點121和第六佈線116保持在低電位。
在圖2和圖3E周期E所示的第三非選擇周期中，信號213進入高電位，且信號214和信號215保持在低電位。因此，第一電晶體101、第三電晶體103和第四電晶體104保持截止。因此，節點121和第六佈線116保持在低電位。
如前所述，由於第三電晶體103和第四電晶體104僅在圖1中的正反器的第一非選擇周期內導通，第三電晶體103和第四電晶體104的特性惡化(臨界值電壓漂移)可以得到抑制。注意，在圖1的正反器中，由於第一電晶體101僅在設定周期內導通且第二電晶體102僅在設定周期和選擇周期內導通，第一電晶體101和第二電晶體102的特性惡化也可以得到抑制。
此外，在圖1的正反器中，在該非選擇周期的第一非選擇周期中，V2施加到節點121和第六佈線116的每一個。因此可以抑制該正反器的失靈。這是因為V2在該非選擇周期內(在第一非選擇周期內)按規則的時間間隔施加到節點121和第六佈線116的每一個，因此節點121和第六佈線116的電位可以穩定在V2。
注意，在圖1的正反器中，第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103和第四電晶體104都是N通道電晶體。因此在圖1的正反器中，由於非晶矽可以用於各個電晶體的半導體層，製造方法可以簡化，且因此製造成 本可以降低且生產率可以提高。此外，還可以製造例如大尺寸顯示面板的半導體裝置。另外，即使當多晶矽或者單晶矽用於各個電晶體的半導體層時，該製造方法仍可以簡化。
此外，由於即使當其中特性容易惡化(臨界值電壓容易漂移)的非晶矽用於圖1中正反器內的各個電晶體的半導體層時，各個電晶體的特性惡化可以得到抑制，因此可以製造例如長壽命顯示面板的半導體裝置。
這裏描述第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103和第四電晶體104的功能。第一電晶體101具有選擇用於施加第一佈線111的電位的時脈的功能，並作為輸入電晶體。第二電晶體102具有選擇用於施加第三佈線113的電位到第六佈線116的時脈和透過自舉操作提升節點121電位的功能，並作為自舉電晶體。第三電晶體103具有選擇用於施加第二佈線112的電位到節點121的時脈的功能，並作為開關電晶體。第四電晶體104具有施加第二佈線112的電位到第六佈線116的功能，並作為開關電晶體。
注意，電晶體的佈置、數目等不限於圖1的情形，只要與圖1類似的操作得以執行即可。從示出了圖1中正反器操作的圖3A至3E顯而易見的是，在本實施例模式中，僅需要在設定周期、選擇周期、第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期中具有電連續性，如圖3A至3E的每一個中的實線所示。因此，可以附加地提供 電晶體、其他元件(例如，電阻器或電容器)、二極體、開關、任何邏輯電路等，只要採用這樣的結構即可，即，其中電晶體等被提供以滿足上述條件且該結構可以操作。
例如，如圖4所示，電容器401可以在圖1所示第二電晶體102的閘極端子和第二端子之間。透過提供電容器401，可以更加穩定地執行選擇周期內的自舉操作。此外，由於第二電晶體102的閘極端子和第二端子之間的寄生電容可以減小，因此各個電晶體可以高速地開關。注意，在電容器401中，閘極絕緣膜可以用作絕緣層，且閘極電極層和佈線層可以用作導電層；閘極絕緣膜可以用作絕緣層，且閘極電極層和添加有雜質的半導體層可以用作導電層；或者層間膜(絕緣膜)可以用作絕緣層，且佈線層和透明電極層可以用作導電層。注意，與圖1相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描述。
也可以在圖5中的正反器執行與圖1相似的操作。如圖5所示，圖1所示的第一電晶體101可以連接成二極體。第一電晶體101連接成二極體，從而第一佈線111是不需要的。因此，可以從該結構排除一條佈線和一個電源電位(V1)。注意，與圖1相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描述。
接下來，參考圖6描述包括本實施例模式的正反器的移位暫存器。
該移位暫存器包括第一佈線611、第二佈線612、第三佈線613、第四佈線614、第五佈線615、第六佈線 616、佈線622_1至622_n、以及n級正反器601_1至601_n。第1+3N級(N對應於0或正數)的正反器601連接到第一佈線611、第二佈線612、第三佈線613和第四佈線614。第2+3N級正反器601連接到第一佈線611、第二佈線612、第四佈線614和第五佈線615。第3+3N級正反器601連接到第一佈線611、第二佈線612、第五佈線615和第三佈線613。此外，作為第i級正反器601_i(正反器601_1至601_n中的任何一個)的正反器601_2至正反器601_n-1連接到第i-1級正反器601_i-1和第i+1級正反器601_i+1，且第i級正反器601_i和第i+1級正反器601_i+1的連接點連接到佈線622_i(佈線622_1至622_n的任何一個)。注意，第一級正反器601_1連接到第六佈線616和第二級正反器601_2，且第一級正反器601_1和第二級正反器601_2連接到佈線622_1。另外注意，第n級正反器601_n連接到第n-1級正反器601_n-1以及佈線622_n。
注意，在第1+3N級正反器601中，第一佈線611、第二佈線612、第三佈線613和第四佈線614分別連接到圖1的第一佈線111、第二佈線112、第三佈線113和第四佈線114。在第2+3N級正反器601中，第一佈線611、第二佈線612、第四佈線614和第五佈線615分別連接到圖1的第一佈線111、第二佈線112、第三佈線113和第四佈線114。在第3+3N級正反器601中，第一佈線611、第二佈線612、第五佈線615和第三佈線613 分別連接到圖1的第一佈線111、第二佈線112、第三佈線113和第四佈線114。此外，例如，在第i級正反器601_i中，正反器601_2至正反器601_n-1的每一個的圖1所示第五佈線115和第六佈線116分別連接到第i-1級正反器601_i-1的圖1所示的第六佈線116和第i+1級正反器601_i+1的圖1所示的第五佈線115。另外注意，第一級正反器601_1的圖1所示的第五佈線115和第六佈線116分別連接到圖6所示的第六佈線616和第二級正反器601_2的圖1所示的第五佈線115。另外注意，第n級正反器601_n的圖1所示的第五佈線115和第六佈線116分別連接到第n-1級正反器601_n-1的圖1所示的第六佈線116和圖6所示的佈線622_n。
接下來，圖92示出了圖6所示的移位暫存器的俯視平面圖的一個模式。注意，圖92所示的移位暫存器為使用圖1中的正反器的情形下的移位暫存器，且第n級正反器601_n和第n+1級正反器601_n+1示於圖92。圖92中的移位暫存器包含的各個正反器包括第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103和第四電晶體104。此外，圖92中的移位暫存器包含的正反器連接到第一佈線611、第二佈線612、第四佈線614和第五佈線615。注意，第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103和第四電晶體104的每一個為反交錯電晶體，且描述成通道蝕刻型電晶體。另外注意，第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103和第四電晶體104的每一個可以 是通道保護型。替代的，第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103和第四電晶體104的每一個可以是頂閘電晶體。
此外，圖92所示移位暫存器的佈局圖包括第一導電膜9201、半導體層9202、接點9203和第二導電膜9204。注意，第一導電膜9201作為閘極電極。半導體層9202為不包含雜質的本徵非晶半導體膜。接點9203電連接該第一導電膜9201和第二導電膜9204。
在圖92的移位暫存器中，第一佈線611的佈線寬度可以製成小於第三佈線613的佈線寬度、第四佈線614的佈線寬度和第五佈線615的佈線寬度。這是因為，流經第一佈線611的電流量小於流經第三佈線613、第四佈線614和第五佈線615的電流量，從而該移位暫存器的操作幾乎不受到負面影響，即使當第一佈線611的佈線寬度更小時。類似地，在圖92的移位暫存器中，第二佈線612的佈線寬度可以製成小於第三佈線613的佈線寬度、第四佈線614的佈線寬度和第五佈線615的佈線寬度。注意，由於流經第二佈線612的電流量小於流經第一佈線611的電流量，較佳的、該第二佈線612的佈線寬度大於該第一佈線611的佈線寬度。因此在圖92的移位暫存器中，將一級的正反器的節距製成小的。此外，在圖92的移位暫存器中，可以有效地提供各個電晶體。另外，在圖92的移位暫存器中，各個電晶體的通道寬度可以製成大的。
此外，在圖92的移位暫存器中，透過將第二電晶體 102的通道寬度製成大的，可以容易地執行自舉操作。這是因為，當第二電晶體102的通道寬度大時，第二電晶體102的閘極端子和第二端子之間的寄生電容變大。另外，在圖92的移位暫存器中，透過將第二電晶體102的通道寬度製成大的，可以獲得高驅動能力。這是因為，當第二電晶體102的通道寬度大時，第二電晶體102的電流供給能力變高。注意，如上所述，在圖92的移位暫存器中，透過將第一佈線611和第二佈線612的佈線寬度製成小的，可以增大各個電晶體可被提供的面積。這種情況下，在圖92的移位暫存器中，透過擇優地將第二電晶體102的通道寬度製成大的，可以獲得更高的驅動能力。因此，較佳的、第二電晶體102的通道寬度製成大於第一電晶體101的通道寬度、第三電晶體103的通道寬度和第四電晶體104的通道寬度。
另外，在圖92的移位暫存器中，透過將第二電晶體102的通道形成為U形，可以將第二電晶體102的通道寬度製成大的。
圖92所示佈局圖的特性也可以應用於其他移位暫存器。
接下來，參考圖7所示時脈圖描述圖6所示移位暫存器的操作。
注意，電位V1施加到第一佈線611和電位V2施加到第二佈線612。另外注意，滿足V1>V2。
另外注意，電位V1不一定施加到第一佈線611。另 外的電位可以施加到第一佈線611，或者數位信號或類比信號可以輸入到第一佈線611。此外，電位V2不一定施加到第二佈線612。另外的電位可以施加到第二佈線612，或者數位信號或類比信號可以輸入到第二佈線612。
注意，信號輸入到第三佈線613、第四佈線614、第五佈線615和第六佈線616的每一個。輸入到第三佈線613、第四佈線614和第五佈線615的信號為具有三個相位的時鐘信號，這些相位偏移120度。輸入到第六佈線616的信號為開始信號。此外，輸入到第三佈線613、第四佈線614、第五佈線615和第六佈線616信號的每一個的信號為數位信號，其中高位準信號的電位處於V1且低位準信號的電位處於V2。
另外注意，具有被偏移了120度的三個相位的這些時鐘信號不一定輸入到第三佈線613、第四佈線614和第五佈線615。另外的信號可以輸入到第三佈線613、第四佈線614和第五佈線615的每一個，或者固定電位或電流可以輸入到第三佈線613、第四佈線614和第五佈線615的每一個。此外，開始信號不一定輸入到第六佈線616。另外的信號可以輸入到第六佈線616，或者固定電位或電流可以輸入到第六佈線616。
另外，輸入到第三佈線613、第四佈線614、第五佈線615和第六佈線616的每一個的信號的高位準信號的電位不限於V1，且其低位準信號的電位不限於V2。這些電 位沒有具體限制，只要該高位準信號的電位高於該低位準信號的電位即可。
注意，信號從佈線622輸出。例如，從佈線622_i(i對應於給定正數)輸出的信號為第i級正反器601_i的輸出信號，且也是第i+1級正反器601_i+1的輸入信號。
在圖7中，信號716為輸入到第六佈線616的信號。此外，信號722_1、信號722_i、信號722_i+1和信號722_n分別為從第一級的佈線622、第i級的佈線622、第i+1級的佈線622以及第n級的佈線622輸出的信號(佈線622的電位)。
如圖7所示，例如，當第i級正反器601_i進入選擇周期時，高位準信號(722_i)輸出到第i列的佈線622_i。此時，第i+1級正反器601_i+1進入設定周期且低位準信號輸出到佈線622_i+1。此後，第i級正反器601_i進入第一非選擇周期且低位準信號輸出到第i列的佈線622_i。此時，第i+1級正反器601_i+1進入選擇周期且高位準信號輸出到佈線622_i+1。此後，第i級正反器601_i進入第二非選擇周期，且佈線622_i進入浮置狀態同時保持在低電位。此時，第i+1級正反器601_i+1進入第一非選擇周期且低位準信號輸出到佈線622_i+1。此後，第i級正反器601_i進入第三非選擇周期，且佈線622_i保持在浮置狀態同時保持在低電位。此時，第i+1級正反器601_i+1進入第二非選擇周期，且佈線622_i+1進入浮置狀態同時保持在低電位。此後，在第i級正反器601_i 中，該第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期順序重復，直至下一個設定周期。類似地，在第i+1級正反器601_i+1中，該第三非選擇周期、第一非選擇周期和第二非選擇周期順序重復，直至下一個設定周期(第i級正反器601_i的選擇周期)。
如上所述，由於三個相位的時鐘信號可以用於圖6的移位暫存器，可以減少上升沿或下降沿的數目且可以節省功率。此外，由於連接到各個時鐘信號線(第三佈線613、第四佈線614和第五佈線615的每一個)的正反器601的級數減少為在本實施例模式的各個移位暫存器中使用單一相位的時鐘信號的情形的三分之二，因此各個時鐘信號線的負載可以減小。
注意，在圖6的移位暫存器中，各級正反器601的輸出信號可透過緩衝器輸出到各級的佈線622。圖8示出了這種結構。由於在圖8的移位暫存器中各級正反器601透過緩衝器801連接到各級的佈線622，在操作時可以獲得寬的餘量。這是因為即使當大的負載連接到佈線622且在佈線622的信號中發生延遲或波形鈍化時，該移位暫存器的操作不受負面影響。注意，例如反相器、NAND或NOR的邏輯電路；運算放大器等；或者上述的組合的電路可以用作緩衝器801。
接下來，參考圖9描述包括本實施例模式的移位暫存器的顯示裝置。
該顯示裝置包括信號線驅動器電路901、掃描線驅動 器電路902和像素部903。像素部903包括從信號線驅動器電路901沿行方向延伸的多條信號線S1至Sm、從掃描線驅動器電路902沿列方向延伸的多條掃描線G1至Gn、以及依據信號線S1至Sm和掃描線G1至Gn排列成矩陣的多個像素904。此外，各個像素904連接到信號線Sj(信號線S1至Sm的任意一條)和掃描線Gi(掃描線G1至Gn的任意一條)。
注意，掃描線G1至Gn對應於圖6和8中的佈線622_1至622_n。
注意，佈線或電極形成為具有選自鋁(Al)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)、釹(Nd)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鎂(Mg)、鈧(Sc)、鈷(Co)、鋅(Zn)、鈮(Nb)、矽(Si)、磷(P)、硼(B)、砷(As)、鎵(Ga)、銦(In)、錫(Sn)和氧(O)的組的一種元素或多種元素；或者包括選自上述組的一種或多種元素為成分的化合物或合金材料(例如，氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、添加有氧化矽的氧化銦錫(ITSO)、氧化鋅(ZnO)、鋁-釹(Al-Nd)、或者鎂-銀(Mg-Ag))；組合了這些化合物的物質等。替代的，該佈線或電極形成為具有矽和上述材料的任何一種的化合物(矽化物)(例如，矽化鋁、矽化鉬或矽化鎳)或者氮和上述材料的任何一種的組合物(例如，氮化鈦、氮化鉭或氮化鉬)。另外注意，矽(Si)中可包含大量n型雜質 (例如，磷)或p型雜質(例如，硼)。透過包含這些雜質，改善了導電性且呈現類似於正常導體的行為，從而該佈線或電極可以容易地用作佈線或電極。矽可以是單晶矽、多晶矽、或者非晶矽。當使用單晶矽或多晶矽時，電阻可以減小。當使用非晶矽時，可以使用簡單的製造方法來製造該佈線或電極。由於鋁和銀具有高電導率，信號延遲可以降低。此外，鋁和銀容易蝕刻和圖案化，從而可以執行微型加工。由於銅具有高電導率，信號延遲可以降低。鉬是較佳的，因為即使當鉬接觸例如ITO或IZO的氧化物半導體或矽時，可以製造鉬而不導致例如材料缺陷的問題，圖案化和蝕刻容易地執行，且熱阻高。鈦是較佳的，因為即使當鈦接觸例如ITO或IZO的氧化物半導體或矽時，可以製造鈦而不導致例如材料缺陷的問題，且熱阻高。鎢是較佳的，因為熱阻高。釹是較佳的，因為熱阻高。尤其是，較佳的使用釹和鋁的合金，因為熱阻得到改善且在鋁中不容易產生小丘。矽是較佳的，因為矽可以與電晶體中包含的半導體層同時形成，且熱阻高。氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、添加有氧化矽的氧化銦錫(ITSO)、氧化鋅(ZnO)和矽(Si)是較佳的，因為這些材料具有透光性能，且可以用於透光的部分。例如，這些材料可以用於像素電極或公共電極。
注意，佈線或電極可以由任一上述材料形成為單層結構或多層結構。透過形成單層結構的佈線或電極，製造方法可以簡化，處理時間可以縮短且成本可以降低。替代 的，透過形成多層結構的佈線或電極，可以利用各種材料的優點，且透過使用其他材料來減輕這些材料之一的缺點，從而可以形成具有高性能的佈線或電極。例如，透過在多層結構中包含具有低電阻的材料(例如，鋁)，可以降低該佈線的電阻。此外，透過包含具有高熱阻的材料，例如透過採用其中具有低熱阻和具有不同優點的材料被具有高熱阻的材料層夾的疊層結構，佈線或電極中的熱阻整體上可以提高。例如，其中包含鋁的層被包含鉬或鈦的層夾置的疊層結構是較佳的。此外，當存在直接接觸由另一種材料形成的佈線、電極等的部分時，該部分以及由另一種材料形成的該佈線、電極等會對彼此產生負面影響。例如，在某些情形中，一種材料進入另一種材料並改變其性能，使得原始目的無法達成或者在製造中出現問題，從而正常的製造無法執行。這種情況下，透過使用不同的層來層夾或覆蓋特定的層，該問題可得以解決。例如，當氧化銦錫(ITO)將接觸鋁時，較佳的、在其間插置鈦或鉬。此外，當矽將接觸鋁時，較佳的、在其間插置鈦或鉬。
注意，上述的佈線或電極也可以應用於其他顯示裝置或移位暫存器。
另外注意，信號線驅動器電路901將依據視頻信號的電位或電流輸入到信號線S1至Sm的每一個。此外，信號線驅動器電路901不一定形成於與像素部903相同的基板上。信號線驅動器電路901可以形成於例如IC的單晶基板上。替代的，信號線驅動器電路901的一部分可以形 成於與像素部903相同的基板上，且信號線驅動器電路901的其餘部分可以形成於例如IC的單晶基板上。
注意，掃描線驅動器電路902輸入信號至掃描線G1至Gn的每一個，並從第一列開始順序選擇(下文中也稱為掃描)掃描線G1至Gn。連接到選定掃描線的多個像素904被同時選擇。另外注意，一個掃描線被選擇的周期稱為一個閘極選擇周期，一個掃描線不被選擇的周期稱為非選擇周期。此外，圖6或圖8所示的移位暫存器可以作為掃描線驅動器電路902。另外，掃描線驅動器電路902形成於與像素部903相同的基板上。
另外注意，當像素904被選擇時，依據視頻信號的電位或電流從信號線驅動器電路901透過該信號線而輸入到像素904。然而，當像素904不被選擇時，依據視頻信號的電位或電流不輸入到像素904。
接著，參考圖10的時脈圖描述圖9所示的顯示裝置的操作。注意，圖10示出了一個框周期，該一個框周期對應於用於顯示一個螢幕的影像的周期。注意，儘管一個框周期沒有具體限制，但是較佳的、一個框周期為1/60秒或以下，從而正在觀看影像的人不會感覺到閃爍。
注意，圖10中的時脈圖示出了第一列的掃描線G1、第i列的掃描線Gi、第i+1列的掃描線Gi+1以及第n列的掃描線Gn的每一個的選擇時脈。
在圖10中，例如，第i列的掃描線Gi被選擇且連接到該掃描線Gi的多個像素904被選擇。隨後，視頻信號 寫入到連接到掃描線Gi的多個像素904的每一個，且各個顯示元件的亮度或透射率變為與該視頻信號一致的值。此後，第i列的掃描線Gi不被選擇，第i+1列的掃描線Gi+1被選擇且連接到掃描線Gi+1的多個像素904被選擇。隨後，視頻信號寫入到連接到掃描線Gi+1的多個像素904的每一個，且各個顯示元件的亮度或透射率變為與該視頻信號一致的值。注意，由於各個像素904在不被選擇時保持所寫入的視頻信號，各個顯示元件保持與該視頻信號一致的亮度或透射率。
如前所述，掃描線G1至Gn的每一個在一個框周期中的一個閘極選擇周期內被選擇，掃描線G1至Gn的每一個在除了該一個閘極選擇周期之外的周期內進入非選擇周期且不被選擇。由於一個閘極選擇周期的長度在長度上近似等於該一個框周期的長度除以n，幾乎所有的該一個框周期為非選擇周期。也就是說，對於採用圖6或圖8所示移位暫存器作為掃描線驅動器電路902的情形，該第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期在圖6和圖8所示正反器601_1至601_i的每一個內的幾乎所有一個框周期內順序重復。因此，由於掃描線驅動器電路902可以抑制包含在圖6或圖8所示正反器601_1至601_i的每一個內的電晶體的惡化，掃描線驅動器電路902的壽命可以延長。此外，圖9中的長壽命掃描線驅動器電路902和像素部903形成於相同基板上的顯示裝置的壽命可以延長。
注意，各個驅動器電路的數目、佈置等不限於圖9所示，只要像素被選擇且視頻信號可以如圖9所示寫入到該像素即可。
例如，如圖11所示，可以使用第一掃描線驅動器電路1101和第二掃描線驅動器電路1102掃描該掃描線G1至Gn。注意，第一掃描線驅動器電路1101和第二掃描線驅動器電路1102的每一個具有與圖9所示掃描線驅動器電路902類似的結構，並使用相同的時脈掃描該掃描線G1至Gn。透過使用第一掃描線驅動器電路1101和第二掃描線驅動器電路1102掃描該掃描線G1至Gn，輸出到掃描線G1至Gn的每一個的信號的延遲或鈍度可以減小且掃描線G1至Gn可以被高速掃描。也就是說，由於即使當平板尺寸增大且掃描線G1至Gn的佈線電阻或寄生電容增大時，輸出到掃描線G1至Gn的每一個的信號的延遲或鈍度減小，所以圖11的顯示裝置可以製成大的尺寸。此外，儘管由於使該面板高清晰導致的面板尺寸增加或像素數目增大而需要高速掃描該掃描線G1至Gn，但是由於掃描線G1至Gn可以被高速掃描，因此圖11中的顯示裝置可以製成大的尺寸且可以實現高清晰。此外，即使當在第一掃描線驅動器電路1101和第二掃描線驅動器電路1102之一內出現缺陷時，其另一個的掃描線G1至Gn可以被掃描。因此，圖11的顯示裝置具有冗餘。注意，與圖9相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描述。另外注意，與圖9類似地，圖10的時脈圖可以用 於圖11的顯示裝置。
同樣在圖12所示的顯示裝置中，與圖9類似地，像素被選擇且視頻信號可以寫入到該像素。如圖12所示，可以使用第一掃描線驅動器電路1201和第二掃描線驅動器電路1202逐列掃描該掃描線G1至Gn。注意，第一掃描線驅動器電路1201和第二掃描線驅動器電路1202的每一個具有類似於圖9所示掃描線驅動器電路902的結構，但是具有不同的驅動時脈。透過使用第一掃描線驅動器電路1201掃描奇數編號列的掃描線和使用第二掃描線驅動器電路1202掃描偶數編號列的掃描線，第一掃描線驅動器電路1201和第二掃描線驅動器電路1202的驅動頻率可以降低，且包含在第一掃描線驅動器電路1201和第二掃描線驅動器電路1202內用於一級的各個正反器的節距可以加寬。也就是說，由於第一掃描線驅動器電路1201和第二掃描線驅動器電路1202的驅動頻率可以降低，因此圖12的顯示裝置中可以節省功率。此外，由於在圖12的顯示裝置內，包含在第一掃描線驅動器電路1201和第二掃描線驅動器電路1202內用於一級的各個正反器的節距加寬，佈局可以有效地執行且框可以製成小的。此外，由於在圖12的顯示裝置中，第一掃描線驅動器電路1201和第二掃描線驅動器電路1202是從一端到另一端提供的，可以使左側的框等於右側的框。注意，與圖9相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其描述。另外注意，與圖9類似地，圖10的時脈圖可以用於圖12的顯示裝置。
同樣在圖44所示的顯示裝置中，與圖9類似地，像素被選擇且視頻信號可以寫入到該像素。如圖44所示，可以使用第一掃描線驅動器電路4402和第二掃描線驅動器電路4403逐列掃描該掃描線G1至Gn。此外，像素904逐列連接到右側和左側信號線。例如，第j行的多個像素904連接到第i列內的信號線Sj(信號線S1至信號線Sm+1中的任何一條)；第j行的多個像素904連接到第i+1列內的信號線Sj+1；且第j行的多個像素904連接到第i-1列內的信號線Sj-1。
接下來，參考圖45的時脈圖描述圖44所示的顯示裝置的操作。注意，圖45示出了一個框周期，該一個框周期對應於用於顯示一個螢幕的影像的周期。注意，儘管一個框周期沒有具體限制，但是較佳的、一個框周期為1/60秒或以下，從而正在觀看影像的人不會感覺到閃爍。
注意，圖45中的時脈圖示出了第一列的掃描線G1、第i-1列的掃描線Gi-1、第i列的掃描線Gi、第i+1列的掃描線Gi+1以及第n列的掃描線Gn的每一個的選擇時脈。
注意，在圖44所示顯示裝置中，僅僅透過在一個框周期內將正視頻信號和負視頻信號輸入到各個行內的各個信號線，則可以執行點反轉驅動。此外，在圖44所示顯示裝置中，透過在每一個的一個框周期內將輸入到各個信號線的各個視頻信號的極性反轉，則可以執行框反轉驅動。另外注意，圖45中的時脈圖示出了在顯示裝置內執 行點反轉驅動和框反轉驅動的情形。
在圖45中，例如，第i列的掃描線Gi的選擇周期Ta交疊第i-1列的掃描線Gi-1的選擇周期，且第i列的掃描線Gi的選擇周期Tb交疊第i+1列的掃描線Gi+1的選擇周期。因此在選擇周期Ta內，與輸入到第i-1列和第j+1行的像素904的視頻信號相似的視頻信號輸入到第i列和第j行的像素904。在選擇周期Tb內，與輸入到第i列和第j行的像素904的視頻信號相似的視頻信號輸入到第i+1列和第j-1行的像素904。注意，在選擇周期Tb內輸入到每一個像素904的視頻信號為原始視頻信號，在選擇周期Ta內輸入到每一個像素904的視頻信號為各個像素904的預充電視頻信號。因此，各個像素904被在選擇周期Ta內輸入的視頻信號預充電，且保持在選擇周期Tb內輸入的視頻信號。
如上所述，由於視頻信號可以被高速寫入各個像素904，圖44的顯示裝置可以容易製成大的尺寸且可以容易實現高清晰。此外，由於具有相同極性的視頻信號在一個框周期內輸入到各個信號線，各個信號線不存在大量的充電和放電且可以實現低功耗。此外，在圖44的顯示裝置中由於用於施加視頻信號的IC的負載可以大幅減小，因此可以降低發熱、功耗等。此外，第一掃描線驅動器電路4402和第二掃描線驅動器電路4403的驅動頻率可以減小近一半。
注意，其他佈線等可以添加到圖9、11、12和44中 的各個顯示裝置，視像素904的結構而定。例如可以添加恒定電源線、掃描線、電容器線等。另外注意，對於添加掃描線的情形，可以添加應用了圖6和8所示移位暫存器的掃描線驅動器電路。
注意，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個可以與本說明書中其他實施例模式所示的顯示裝置的結構自由地組合。此外，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個的結構可以自由地組合。
[實施例模式2]
在本實施例模式中，具有不同於實施例模式1的結構的正反器示於圖13。注意，與實施例模式1相似的部分使用相同的標號表示，並省略了相同部分和具有相似功能的部分的詳細描述。
圖13所示正反器包括第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103、第四電晶體104和第五電晶體1305。注意，該正反器連接到第一佈線111、第二佈線112、第三佈線113、第四佈線114、第五佈線115、第六佈線116和第七佈線1317。在本實施例模式中，第五電晶體1305為N通道電晶體，且在閘極-源極電壓(Vgs)超過臨界值電壓(Vth)時導通。注意，第七佈線1317可以稱為第三信號線。
第一電晶體101的第一端子(源極端子和汲極端子之一)連接到第一佈線111；第一電晶體101的第二端子 (源極電子和汲極端子的另一個)連接到第二電晶體102的閘極端子；且第一電晶體101的閘極端子連接到第五佈線115。第三電晶體103的第一端子連接到第二電晶體102的閘極端子；第三電晶體103的第二端子連接到第二佈線112；且第三電晶體103的閘極端子連接到第四佈線114。第二電晶體102的第一端子連接到第三佈線113，且第二電晶體102的第二端子連接到第六佈線116。第四電晶體104的第一端子連接到第六佈線116；第四電晶體104的第二端子連接到第二佈線112；且第四電晶體104的閘極端子連接到第四佈線114。第五電晶體1305的第一端子連接到第六佈線116；第五電晶體1305的第二端子連接到第二佈線112；且第五電晶體1305的閘極端子連接到第七佈線1317。
注意，第三電晶體103的第二端子、第四電晶體104的第二端子和第五電晶體1305的第二端子不一定連接到第二佈線112，而可以連接到不同佈線。此外，第三電晶體103的閘極端子和第四電晶體104的閘極端子不一定連接到第四佈線114，而可以連接到不同佈線。
接下來，將參考圖14所示時脈圖來描述圖13所示的正反器的操作。注意，圖14為圖13的正反器在與圖1所示正反器類似地操作的情形下的時脈圖。注意，與圖2相同的部分使用相同標號表示，並省略對其的描述。
注意，信號輸入到第七佈線1317。輸入到第七佈線1317的信號為第三時鐘信號。此外，輸入到第七佈線 1317的信號為數位信號，其中高位準(H-level)信號的電位處於V1(下文中也稱為高電位)且低位準(L-level)信號的電位處於V2(下文中也稱為低電位)。
另外注意，第三時鐘信號不一定輸入到第七佈線1317。另外的信號可以輸入到第七佈線1317，或者固定電位或電流可以輸入到第七佈線1317。
在圖14中，信號1417為輸入到第七佈線1317的信號。
在圖13的正反器中，第五電晶體1305在設定周期和第二非選擇周期內導通。此外，因為第二佈線112的電位透過第五電晶體1305施加到第六佈線116，第六佈線116保持在低電位。
此外，在圖13的正反器中，在該第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期中的第一非選擇周期及第二非選擇周期內，V2施加到第六佈線116。因此可以進一步抑制該正反器的失靈。這是因為V2在該非選擇周期內(在第一非選擇周期和第二非選擇周期內)按規則的時間間隔施加到第六佈線116，因此第六佈線116的電位可以穩定在V2。
此外，由於圖13的正反器的第五電晶體1305僅在該設定周期和第二非選擇周期內導通，第五電晶體1305的特性惡化可以得到抑制。
注意，在圖13的正反器中，第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103、第四電晶體104和第五電 晶體1305都是N通道電晶體。因此在圖13的正反器中，由於非晶矽可以用於各個電晶體的半導體層，製造方法可以簡化，且因此製造成本可以降低且生產率可以提高。此外，還可以製造例如大尺寸顯示面板的半導體裝置。另外，即使當多晶矽或者單晶矽用於各個電晶體的半導體層時，該製造方法仍可以簡化。
此外，由於即使當其中特性容易惡化(臨界值電壓容易漂移)的非晶矽用於圖13中正反器內的各個電晶體的半導體層時，各個電晶體的特性惡化可以得到抑制，因此可以製造例如長壽命顯示面板的半導體裝置。
這裏描述第五電晶體1305的功能。第五電晶體1305具有選擇用於將第二佈線112電位施加至第六佈線116的時脈的功能，並作為開關電晶體。
注意，電晶體的佈置、數目等不限於圖13的情形，只要與圖13類似的操作得以執行即可。因此，可以附加地提供電晶體、其他元件(例如，電阻器或電容器)、二極體、開關、任何邏輯電路等。
例如，如圖15所示，電容器1501可以在圖13所示第二電晶體102的閘極端子和第二端子之間。透過提供電容器1501，可以更加穩定地執行選擇周期內的自舉操作。此外，由於第二電晶體102的閘極端子和第二端子之間的寄生電容可以減小，因此各個電晶體可以高速地開關。注意，在電容器1501中，閘極絕緣膜可以用作絕緣層，且閘極電極層和佈線層可以用作導電層；閘極絕緣膜 可以用作絕緣層，且閘極電極層和添加有雜質的半導體層可以用作導電層；或者層間膜(絕緣膜)可以用作絕緣層，且佈線層和透明電極層可以用作導電層。注意，與圖13相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描述。
也可以對圖16中的正反器執行與圖13相似的操作。如圖16所示，圖13所示的第一電晶體101可以連接成二極體。第一電晶體101連接成二極體，從而第一佈線111是不需要的。因此，可以從該結構排除一條佈線和一個電源電位(V1)。注意，與圖13相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描述。
隨後，參考圖17描述包括本實施例模式的正反器的移位暫存器。注意，與其中描述了包括圖1所示移位暫存器的圖6相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描述。
該移位暫存器包括第一佈線611、第二佈線612、第三佈線613、第四佈線614、第五佈線615、第六佈線616、佈線622_1至622_n、以及n級正反器1701_1至1701_n。n級正反器1701_1至1701_n分別連接到第一佈線611、第二佈線612、第三佈線613、第四佈線614和第五佈線615。此外，第i級正反器1701_i(正反器1701_1至1701_n中的任何一個)內的正反器1701_2至正反器1701_n-1連接到第i-1級正反器1701_i-1和第i+1級正反器1701_i+1，且第i級正反器1701_i和第i+1級正 反器1701_i+1的連接點連接到佈線622_i(佈線622_1至622_n的任何一個)。注意，第一級正反器1701_1連接到第六佈線616和第二級正反器1701_2，且第一級正反器1701_1和第二級正反器1701_2連接到佈線622_1。另外注意，第n級正反器1701_n連接到第n-1級正反器1701_n-1以及佈線622_n。
注意，在第1+3N級正反器1701中，第一佈線611、第二佈線612、第三佈線613、第四佈線614和第五佈線615分別連接到圖13所示的第一佈線111、第二佈線112、第三佈線113、第四佈線114和第七佈線1317。在第2+3N級正反器1701中，第一佈線611、第二佈線612、第四佈線614、第五佈線615和第三佈線613分別連接到圖13所示的第一佈線111、第二佈線112、第三佈線113、第四佈線114和第七佈線1317。在第3+3N級正反器1701中，第一佈線611、第二佈線612、第五佈線615、第三佈線613和第四佈線614分別連接到圖13所示的第一佈線111、第二佈線112、第三佈線113、第四佈線114和第七佈線1317。此外，例如，在第i級正反器1701_i中，正反器1701_2至正反器1701_n-1的每一個的圖13所示第五佈線115和第六佈線116分別連接到第i-1級正反器1701_i-1的圖13所示的第六佈線116和第i+1級正反器1701_i+1的圖13所示的第五佈線115。另外注意，第一級正反器1701_1的圖13所示的第五佈線115和第六佈線116分別連接到圖17所示的第六佈線616和第 二級正反器1701_2的圖13所示的第五佈線115。另外注意，第n級正反器1701_n的圖13所示的第五佈線115和第六佈線116分別連接到第n-1級正反器1701_n-1的圖13所示的第六佈線116和圖17所示的佈線622_n。
注意，圖17所示的移位暫存器可以執行與圖6所示移位暫存器類似的操作。因此，圖7的時脈圖可以用於圖17所示的移位暫存器。
因此，由於具有三個相位的時鐘信號可以與實施例模式1類似地用於圖17的移位暫存器，因此可以節省功率。此外，由於連接到各個時鐘信號線(第三佈線613、第四佈線614和第五佈線615的每一個)的正反器1701的級數減少為在本實施例模式的各個移位暫存器中使用單一相位的時鐘信號的情形的三分之二，因此各個時鐘信號線的負載可以減小。
注意，在圖17的移位暫存器中，各級正反器1701的輸出信號可透過緩衝器輸出到各級的佈線622。圖18示出了這種結構。由於在圖18的移位暫存器中各級正反器1701透過緩衝器1801連接到各級的佈線622，在操作時可以獲得寬的餘量。這是因為即使當大的負載連接到佈線622且在佈線622的信號中發生延遲或波形鈍度時，該移位暫存器的操作不受負面影響。注意，例如反相器、NAND或NOR的邏輯電路；運算放大器等；或者上述的組合的電路可以用作緩衝器1801。
此外，本實施例模式所示的各個移位暫存器可以應用 於圖9、11、12和44中的各個顯示裝置。與實施例模式1類似地，透過將本實施例模式應用於形成於與像素部相同的基板上的掃描線驅動器電路，各個顯示裝置的壽命可以延長。
注意，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個可以與本說明書中其他實施例模式所示的顯示裝置的結構自由地組合。此外，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個的結構可以自由地組合。
[實施例模式3]
在本實施例模式中，具有不同於實施例模式1和2的結構的正反器示於圖19。注意，與實施例模式1和2相似的部分使用相同的標號表示，並省略了相同部分和具有相似功能的部分的詳細描述。
圖19所示正反器包括第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103、第四電晶體104、第五電晶體1305、第六電晶體1906、第七電晶體1907、第八電晶體1908和第九電晶體1909。注意，該正反器連接到第一佈線111、第二佈線112、第三佈線113、第四佈線114、第五佈線115、第六佈線116和第七佈線1317。在本實施例模式中，第六電晶體1906、第七電晶體1907、第八電晶體1908和第九電晶體1909均為N通道電晶體，且在閘極-源極電壓(Vgs)超過臨界值電壓(Vth)時導通。
第一電晶體101的第一端子(源極端子和汲極端子之 一)連接到第一佈線111；第一電晶體101的第二端子(源極電子和汲極端子的另一個)連接到第二電晶體102的閘極端子；且第一電晶體101的閘極端子連接到第五佈線115。第三電晶體103的第一端子連接到第二電晶體102的閘極端子；第三電晶體103的第二端子連接到第二佈線112；且第三電晶體103的閘極端子連接到第四佈線114。第二電晶體102的第一端子連接到第三佈線113，且第二電晶體102的第二端子連接到第六佈線116。第四電晶體104的第一端子連接到第六佈線116；第四電晶體104的第二端子連接到第二佈線112；且第四電晶體104的閘極端子連接到第四佈線114。第五電晶體1305的第一端子連接到第六佈線116；第五電晶體1305的第二端子連接到第二佈線112；且第五電晶體1305的閘極端子連接到第七佈線1317。第六電晶體1906的第一端子連接到第八電晶體1908的閘極端子；第六電晶體1906的第二端子連接到第二佈線112；且第六電晶體1906的閘極端子連接到第二電晶體102的閘極端子。第七電晶體1907的第一端子連接到第一佈線111；第七電晶體1907的第二端子連接到第八電晶體1908的閘極端子；且第七電晶體1907的閘極端子連接到第一佈線111。第八電晶體1908的第一端子連接到第三佈線113，且第八電晶體1908的第二端子連接到第九電晶體1909的閘極端子。第九電晶體1909的第一端子連接到第六佈線116，且第九電晶體1909的第二端子連接到第二佈線112。注意，第 六電晶體1906的第一端子、第七電晶體1907的第二端子以及第八電晶體1908的閘極端子的連接點使用節點1922表示。此外，第八電晶體1908的第二端子和第九電晶體1909的閘極端子的連接點使用節點1923表示。
注意，第三電晶體103的第二端子、第四電晶體104的第二端子、第五電晶體1305的第二端子、第六電晶體1906的第二端子以及第九電晶體1909的第二端子不一定連接到第二佈線112，而可以連接到不同佈線。此外，第三電晶體103的閘極端子和第四電晶體104的閘極端子不一定連接到第四佈線114，而可以連接到不同佈線。此外，第一電晶體101的第一端子、第七電晶體1907的第一端子和第七電晶體1907的閘極端子不一定連接到第一佈線111，而可以連接到不同佈線。另外，第二電晶體102的第一端子和第八電晶體1908的第一端子不一定連接到第三佈線113，而可以連接到不同佈線。
接下來，將參考圖20所示時脈圖來描述圖19所示的正反器的操作。注意，圖20為圖19的正反器在與圖1和13所示正反器類似地操作的情形下的時脈圖。注意，與圖2和14相同的部分使用相同標號表示，並省略對其的描述。
在圖20中，電位2022為圖19中節點1922的電位，電位2023為圖19中節點1923的電位。
在圖19的正反器中，第九電晶體1909在第三非選擇周期內導通。此外，因為第二佈線112的電位透過第九電 晶體1909施加到第六佈線116，第六佈線116保持在低電位。
具體描述第九電晶體1909的導通/截止的控制。首先，第六電晶體1906和第七電晶體1907形成反相器，且當高位準信號輸入到第六電晶體1906的閘極端子時，節點1922的電位(電位2022)變為近似V2。注意，由於此時電位2022是由第六電晶體1906和第七電晶體1907的電阻比例確定，電位2022變為略高於V2的值。此外，由於當低位準信號輸入到第六電晶體1906的閘極端子時，節點1922的電位變為透過將第一佈線111的電位減去第七電晶體1907的臨界值電壓(Vth1907)而得到的值，則節點1922的電位變為V1-Vth1907。因此，由於在第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期內，節點121處於低電位，且節點1922變為高電位，則第八電晶體1908導通。因此，由於第九電晶體1909受輸入到第三佈線113的信號控制，第九電晶體1909在第三非選擇周期內導通且在第一非選擇周期和第二非選擇周期內截止。另一方面，由於在設定周期和選擇周期內節點121處於高電位且節點1922變為低電位，第八電晶體1908截止。因此，由於第九電晶體1909的閘極端子的電位保持在位於設定周期的前一個周期的第一非選擇周期的電位，即低電位，第九電晶體1909截止。
如上所述，在圖19的正反器中，在第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期內，V2施加到第 六佈線116。因此可以進一步抑制該正反器的失靈。這是因為V2在該非選擇周期內施加到第六佈線116。此外，由於在圖19的正反器中V2在該非選擇周期內施加到第六佈線116，第六佈線116的雜訊可以減小。
此外，在圖19的正反器中，第六電晶體1906、第七電晶體1907、第八電晶體1908和第九電晶體1909的特性惡化可以得到抑制。這是因為第六電晶體1906僅在該設定周期和選擇周期內導通；第七電晶體1907僅在位於該選擇周期之後第一非選擇周期內該節點1922電位上升到V1-Vth1907的周期內導通；第八電晶體1908僅在該第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期的節點1923電位上升到V1-β(β對應於Vth1907+Vth1908)的周期內導通；且第九電晶體1909僅在第三非選擇周期內導通。
注意，在圖19的正反器中，第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103、第四電晶體104、第五電晶體1305、第六電晶體1906、第七電晶體1907、第八電晶體1908和第九電晶體1909都是N通道電晶體。因此在圖19的正反器中，由於非晶矽可以用於各個電晶體的半導體層，製造方法可以簡化，且因此製造成本可以降低且生產率可以提高。此外，還可以製造例如大尺寸顯示面板的半導體裝置。另外，即使當多晶矽或者單晶矽用於各個電晶體的半導體層時，該製造方法仍可以簡化。
此外，由於即使當其中特性容易惡化(臨界值電壓容 易漂移)的非晶矽用於圖19中正反器內的各個電晶體的半導體層時，各個電晶體的特性惡化可以得到抑制，因此可以製造例如長壽命顯示面板的半導體裝置。
這裏描述第六電晶體1906、第七電晶體1907、第八電晶體1908和第九電晶體1909的功能。第六電晶體1906具有選擇用於施加第二佈線112的電位到節點1922的時脈的功能，並作為開關電晶體。第七電晶體1907具有選擇用於施加第一佈線111的電位到節點1922的時脈的功能，並作為二極體。第八電晶體1908具有選擇用於施加第三佈線113的電位到節點1923的時脈的功能，並作為開關電晶體。第九電晶體1909具有選擇用於施加第二佈線112的電位到第六佈線116的時脈的功能，並作為開關電晶體。
注意，電晶體的佈置、數目等不限於圖19的情形，只要與圖19類似的操作得以執行即可。因此，可以附加地提供電晶體、其他元件(例如，電阻器或電容器)、二極體、開關、任何邏輯電路等。
例如，如圖21所示，電容器2101可以在圖19所示第二電晶體102的閘極端子和第二端子之間。透過提供電容器2101，可以更加穩定地執行選擇周期內的自舉操作。此外，由於第二電晶體102的閘極端子和第二端子之間的寄生電容可以減小，因此各個電晶體可以高速地開關。注意，在電容器2101中，閘極絕緣膜可以用作絕緣層，且閘極電極層和佈線層可以用作導電層；閘極絕緣膜 可以用作絕緣層，且閘極電極層和添加有雜質的半導體層可以用作導電層；或者層間膜(絕緣膜)可以用作絕緣層，且佈線層和透明電極層可以用作導電層。注意，與圖19相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描述。
也可以對圖22中的正反器執行與圖19相似的操作。如圖22所示，圖19所示的第一電晶體101可以連接成二極體。第一電晶體101連接成二極體，從而流經第一佈線111的電流變小。因此，第一佈線111的佈線寬度可以變小。注意，與圖19相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描述。
此外，本實施例模式所示的各個正反器可以應用於圖17和18的移位暫存器的每一個。由於具有三個相位的時鐘信號可以與實施例模式1和2類似地使用，因此可以節省功率。此外，由於連接到各個時鐘信號線(第三佈線613、第四佈線614和第五佈線615的每一個)的正反器1701的級數減少為在本實施例模式的各個移位暫存器中使用單一相位的時鐘信號的情形的三分之二，因此各個時鐘信號線的負載可以減小。
此外，本實施例模式所示的各個移位暫存器可以應用於圖9、11、12和44中的各個顯示裝置。與實施例模式1和2類似地，透過將本實施例模式應用於形成於與像素部相同的基板上的掃描線驅動器電路，各個顯示裝置的壽命可以延長。
注意，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個可以與本說明書中其他實施例模式所示的顯示裝置的結構自由地組合。此外，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個的結構可以自由地組合。
[實施例模式4]
在本實施例模式中，具有不同於實施例模式1至3的結構的正反器示於圖23。注意，與實施例模式1至3相似的部分使用相同的標號表示，並省略了相同部分和具有相似功能的部分的詳細描述。
圖23所示正反器包括第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103、第四電晶體104、第五電晶體1305、第六電晶體1906、第七電晶體1907、第八電晶體1908、第九電晶體1909、第十電晶體2310、第十一電晶體2311和第十二電晶體2312。注意，該正反器連接到第一佈線111、第二佈線112、第三佈線113、第四佈線114、第五佈線115、第六佈線116和第七佈線1317。在本實施例模式中，第十電晶體2310、第十一電晶體2311和第十二電晶體2312均為N通道電晶體，且在閘極-源極電壓(Vgs)超過臨界值電壓(Vth)時導通。
第一電晶體101的第一端子(源極端子和汲極端子之一)連接到第一佈線111；第一電晶體101的第二端子(源極電子和汲極端子的另一個)連接到第二電晶體102的閘極端子；且第一電晶體101的閘極端子連接到第五佈 線115。第三電晶體103的第一端子連接到第二佈線112；第三電晶體103的第二端子連接到第二電晶體102的閘極端子；且第三電晶體103的閘極端子連接到第四佈線114。第二電晶體102的第一端子連接到第三佈線113，且第二電晶體102的第二端子連接到第六佈線116。第四電晶體104的第一端子連接到第二佈線112；第四電晶體104的第二端子連接到第六佈線116；且第四電晶體104的閘極端子連接到第四佈線114。第五電晶體1305的第一端子連接到第二佈線112；第五電晶體1305的第二端子連接到第六佈線116；且第五電晶體1305的閘極端子連接到第七佈線1317。第六電晶體1906的第一端子連接到第二佈線112；第六電晶體1906的第二端子連接到第八電晶體1908的閘極端子和第十一電晶體2311的閘極端子；且第六電晶體1906的閘極端子連接到第二電晶體102的閘極端子。第七電晶體1907的第一端子連接到第一佈線111；第七電晶體1907的第二端子連接到第八電晶體1908的閘極端子和第十一電晶體2311的閘極端子；且第七電晶體1907的閘極端子連接到第一佈線111。第八電晶體1908的第一端子連接到第三佈線113，且第八電晶體1908的第二端子連接到第九電晶體1909的閘極端子和第十電晶體2310的閘極端子。第九電晶體1909的第一端子連接到第二佈線112，且第九電晶體1909的第二端子連接到第六佈線116。第十電晶體2310的第一端子連接到第二佈線112，且第十電晶體2310的 第二端子連接到第二電晶體102的閘極端子。第十一電晶體2311的第一端子連接到第七佈線1317，且第十一電晶體2311的第二端子連接到第十二電晶體2312的閘極端子。第十二電晶體2312的第一端子連接到第二佈線112，且第十二電晶體2312的第二端子連接到第二電晶體102的閘極端子。注意，第十一電晶體2311的第二端子和第十二電晶體2312的閘極端子的連接點使用節點2324表示。
注意，第三電晶體103的第一端子、第四電晶體104的第一端子、第五電晶體1305的第一端子、第六電晶體1906的第一端子、第九電晶體1909的第一端子、第十電晶體2310的第一端子和第十二電晶體2312的第一端子不一定連接到第二佈線112，而可以連接到不同佈線。此外，第三電晶體103的閘極端子和第四電晶體104的閘極端子不一定連接到第四佈線114，而可以連接到不同佈線。此外，第一電晶體101的第一端子、第七電晶體1907的第一端子和第七電晶體1907的閘極端子不一定連接到第一佈線111，而可以連接到不同佈線。另外，第二電晶體102的第一端子和第八電晶體1908的第一端子不一定連接到第三佈線113，而可以連接到不同佈線。此外，第五電晶體1305的閘極端子和第十一電晶體2311的第一端子不一定連接到第七佈線1317，而可以連接到不同佈線。
接下來，將參考圖24所示時脈圖來描述圖23所示的 正反器的操作。注意，圖24為圖23的正反器在與圖1、13和19所示正反器類似地操作的情形下的時脈圖。注意，與圖2、14和20相同的部分使用相同標號表示，並省略對其的描述。
在圖24中，電位2424為圖23中節點2324的電位。
在圖23的正反器中，第十電晶體2310在第三非選擇周期內導通。此外，因為第二佈線112的電位透過第十電晶體2310施加到節點121，節點121可以更穩定地保持在低電位。另外，在圖23的正反器中，第十二電晶體2312在第一非選擇周期內導通。此外，因為第二佈線112的電位透過第十二電晶體2312施加到節點121，節點121可以更穩定地保持在低電位。
具體描述第十二電晶體2312的導通/截止的控制。注意，第十電晶體2310的導通/截止的控制類似於實施例模式3中所述的第九電晶體1909的導通/截止的控制。首先，第六電晶體1906和第七電晶體1907形成反相器，類似於圖19的正反器。因此，由於在第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期內，節點121處於低電位且節點1922變為高電位，則第十一電晶體2311導通。因此，由於第十二電晶體2312受輸入到第七佈線1317的信號控制，第十二電晶體2312在第二非選擇周期內導通且在第一非選擇周期和第三非選擇周期內截止。另一方面，由於在設定周期和選擇周期內節點121處於高電位且節點1922變為低電位，第十一電晶體2311截止。因此，由於 第十二電晶體2312的閘極端子的電位保持在位於設定周期的前一個周期的第一非選擇周期的電位，即低電位，第十二電晶體2312截止。
如上所述，在圖23的正反器中，在第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期內，V2施加到第六佈線116和節點121的每一個。因此可以進一步抑制該正反器的失靈。這是因為V2在該非選擇周期內施加到第六佈線116和節點121的每一個。此外，由於在圖23的正反器中V2在該非選擇周期內施加到第六佈線116和節點121的每一個，第六佈線116和節點121的雜訊可以減小。
此外，在圖23的正反器中，第十電晶體2310、第十一電晶體2311和第十二電晶體2312的特性惡化可以得到抑制。這是因為第十電晶體2310僅在第三非選擇周期內導通；第十一電晶體2311僅在該第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期的節點2324電位上升到V1-γ(γ對應於Vth1907+Vth2311)的周期內導通；且第十二電晶體2312僅在第二非選擇周期內導通。
注意，在圖23的正反器中，第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103、第四電晶體104、第五電晶體1305、第六電晶體1906、第七電晶體1907、第八電晶體1908、第九電晶體1909、第十電晶體2310、第十一電晶體2311和第十二電晶體2312都是N通道電晶體。因此在圖23的正反器中，由於非晶矽可以用於各個電晶體 的半導體層，製造方法可以簡化，且因此製造成本可以降低且生產率可以提高。此外，還可以製造例如大尺寸顯示面板的半導體裝置。另外，即使當多晶矽或者單晶矽用於各個電晶體的半導體層時，該製造方法仍可以簡化。
此外，由於即使當其中特性容易惡化(臨界值電壓容易漂移)的非晶矽用於圖23中正反器內的各個電晶體的半導體層時，各個電晶體的特性惡化可以得到抑制，因此可以製造例如長壽命顯示面板的半導體裝置。
這裏描述第十電晶體2310、第十一電晶體2311和第十二電晶體2312的功能。第十電晶體2310具有選擇用於施加第二佈線112的電位到節點121的時脈的功能，並作為開關電晶體。第十一電晶體2311具有選擇用於施加第七佈線1317的電位到節點2324的時脈的功能，並作為開關電晶體。第十二電晶體2312具有選擇用於施加第二佈線112的電位到節點121的時脈的功能，並作為開關電晶體。
注意，電晶體的佈置、數目等不限於圖23的情形，只要與圖23類似的操作得以執行即可。因此，可以附加地提供電晶體、其他元件(例如，電阻器或電容器)、二極體、開關、任何邏輯電路等。
例如，如圖25所示，電容器2501可以在圖23所示第二電晶體102的閘極端子和第二端子之間。透過提供電容器2501，可以更加穩定地執行選擇周期內的自舉操作。此外，由於第二電晶體102的閘極端子和第二端子之 間的寄生電容可以減小，因此各個電晶體可以高速地開關。注意，在電容器2501中，閘極絕緣膜可以用作絕緣層，且閘極電極層和佈線層可以用作導電層；閘極絕緣膜可以用作絕緣層，且閘極電極層和添加有雜質的半導體層可以用作導電層；或者層間膜(絕緣膜)可以用作絕緣層，且佈線層和透明電極層可以用作導電層。注意，與圖23相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描述。
也可以對圖26中的正反器執行與圖23相似的操作。如圖26所示，圖23所示的第一電晶體101可以連接成二極體。第一電晶體101連接成二極體，從而流經第一佈線111的電流變小。因此，第一佈線111的佈線寬度可以變小。
此外，本實施例模式所示的各個正反器可以應用於圖17和18的移位暫存器的每一個。由於具有三個相位的時鐘信號可以與實施例模式1至3類似地使用，因此可以節省功率。此外，由於連接到各個時鐘信號線(第三佈線613、第四佈線614和第五佈線615的每一個)的正反器1701的級數減少為在本實施例模式的各個移位暫存器中使用單一相位的時鐘信號的情形的三分之二，因此各個時鐘信號線的負載可以減小。
此外，本實施例模式所示的各個移位暫存器可以應用於圖9、11、12和44中的各個顯示裝置。與實施例模式1至3類似地，透過將本實施例模式應用於形成於與像素 部相同的基板上的掃描線驅動器電路，各個顯示裝置的壽命可以延長。
注意，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個可以與本說明書中其他實施例模式所示的顯示裝置的結構自由地組合。此外，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個的結構可以自由地組合。
[實施例模式5]
在本實施例模式中，參考圖27描述正反器中包括的電晶體採用P通道電晶體的情形。注意，使用P通道電晶體形成的正反器具有與使用N通道電晶體形成的正反器類似的基本結構。注意，電源電位以及信號的高電位和低電位反相。
圖27示出了一級(例如，第一級)正反器，該正反器為包含在移位暫存器中的多個正反器之一。圖27所示正反器包括第一電晶體2701、第二電晶體2702、第三電晶體2703和第四電晶體2704。注意，該正反器連接到第一佈線2711、第二佈線2712、第三佈線2713、第四佈線2714、第五佈線2715和第六佈線2716。在本實施例模式中，第一電晶體2701、第二電晶體2702、第三電晶體2703和第四電晶體2704均為P通道電晶體，且在閘極-源極電壓絕對值(|Vgs|)超過臨界值電壓(|Vth|)時(當Vgs低於Vth時)導通。注意，第一佈線2711和第二佈線2712可以分別稱為第一電源線和第二電源線。此外， 第三佈線2713和第四佈線2714可以分別稱為第一信號線和第二信號線。
注意，第一電晶體2701、第二電晶體2702、第三電晶體2703和第四電晶體2704分別對應於圖1中的第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103和第四電晶體104。此外，第一佈線2711、第二佈線2712、第三佈線2713、第四佈線2714、第五佈線2715和第六佈線2716分別對應於圖1中的第一佈線111、第二佈線112、第三佈線113、第四佈線114、第五佈線115和第六佈線116。
第一電晶體2701的第一端子(源極端子和汲極端子之一)連接到第一佈線2711；第一電晶體2701的第二端子(源極電子和汲極端子的另一個)連接到第二電晶體2702的閘極端子；且第一電晶體2701的閘極端子連接到第五佈線2715。第三電晶體2703的第一端子連接到第二佈線2712；第三電晶體2703的第二端子連接到第二電晶體2702的閘極端子；且第三電晶體2703的閘極端子連接到第四佈線2714。第二電晶體2702的第一端子連接到第三佈線2713，且第二電晶體2702的第二端子連接到第六佈線2716。第四電晶體2704的第一端子連接到第二佈線2712；第四電晶體2704的第二端子連接到第六佈線2716；且第四電晶體2704的閘極端子連接到第四佈線2714。注意，第一電晶體2701的第二端子、第二電晶體2702的閘極端子和第三電晶體2703的第二端子的連接點 使用節點2721表示。
注意，第三電晶體2703的第二端子和第四電晶體2704的第二端子不一定連接到第二佈線2712，而可以連接到不同佈線。此外，第三電晶體2703的閘極端子和第四電晶體2704的閘極端子不一定連接到第四佈線2714，而可以連接到不同佈線。
接下來，將參考圖28所示時脈圖以及圖29A至29E來描述圖27所示的正反器的操作。注意，描述圖28中的設定周期、選擇周期和非選擇周期。另外注意，該非選擇周期劃分為第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期，且該第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期順序重復。
注意，電位V2施加到第一佈線2711，電位V1施加到第二佈線2712。另外注意，滿足V1>V2。
另外注意，電位V2不一定施加到第一佈線2711。另外的電位可以施加到第一佈線2711，或者數位信號或類比信號可以輸入到第一佈線2711。此外，電位V1不一定施加到第二佈線2712。另外的電位可以施加到第二佈線2712，或者數位信號或類比信號可以輸入到第二佈線2712。
注意，信號輸入到第三佈線2713、第四佈線2714和第五佈線2715的每一個。輸入到第三佈線2713的信號為第一時鐘信號；輸入到第四佈線2714的信號為第二時鐘信號；輸入到第五佈線2715的信號為開始信號。此外， 輸入到第三佈線2713、第四佈線2714和第五佈線2715的每一個的信號為數位信號，其中高位準(H-level)信號的電位處於V1(下文中也稱為高電位)且低位準(L-level)信號的電位處於V2(下文中也稱為低電位)。
另外注意，第一時鐘信號不一定輸入到第三佈線2713。另外的信號可以輸入到第三佈線2713，或者固定電位或電流可以輸入到第三佈線2713。此外，第二時鐘信號不一定輸入到第四佈線2714。另外的信號可以輸入到第四佈線2714，或者固定電位或電流可以輸入到第四佈線2714。另外，開始信號不一定輸入到第五佈線2715。另外的信號可以輸入到第五佈線2715，或者固定電位或電流可以輸入到第五佈線2715。
另外，輸入到第三佈線2713、第四佈線2714和第五佈線2715的每一個的信號的高位準信號的電位不限於V1，且其低位準信號的電位不限於V2。這些電位沒有具體限制，只要該高位準信號的電位高於該低位準信號的電位即可。
注意，信號從第六佈線2716輸出。從第六佈線2716輸出的信號為該正反器的輸出信號，且也是下一級正反器的開始信號。此外，從第六佈線2716輸出的信號輸入到下一級正反器的第五佈線2715。另外，從第六佈線2716輸出的信號為數位信號，其中高位準信號的電位處於V1(下文中也稱為高電位)且低位準信號的電位處於V2(下文中也稱為低電位)。
在圖28中，信號2813為輸入到第三佈線2713的信號；信號2814為輸入到第四佈線2714的信號；信號2815為輸入到第五佈線2715的信號；且信號2816為從第六佈線2716輸出的信號。此外，電位2821為圖27中節點2721的電位。
首先，在圖28和圖29A周期A所示的設定周期中，信號2813和信號2814處於高電位，且信號2815變為低電位。因此，第三電晶體2703和第四電晶體2704截止，且第一電晶體2701導通。此時，第一電晶體2701的第二端子對應於源極端子，且節點2721的電位(電位2821)變為V2+|Vth2701|，因為該電位變為第五佈線2715的電位和第一電晶體2701臨界值電壓絕對值之和。因此，第二電晶體2702導通且第六佈線2716的電位變為V1，因為該電位變為等於第三佈線2713的電位。按照這種方式，在設定周期內，從第六佈線2716輸出高電位且保持該正反器內第二電晶體2702導通。
在圖28和圖29B周期B所示的選擇周期中，信號2813變為低電位，信號2814保持在高電位，且信號2815變為高電位。因此，第三電晶體2703和第四電晶體2704保持截止且第一電晶體2701截止。此時，第二電晶體2702的第二端子對應於源極端子且第六佈線2716的電位開始下降。由於節點2721處於浮置狀態，透過第二電晶體2702的閘極端子和第二端子之間寄生電容的電容性耦合，節點2721的電位(電位2821)隨第六佈線2716的 電位同時下降(也稱為自舉操作)。因此，第二電晶體2702的閘極-源極電壓Vgs變為-|Vth2702|-α(Vth2702對應於第二電晶體2702的臨界值電壓且α對應於特定正數)，且第六佈線2716的電位變為低電位(V2)。按照這種方式，在選擇周期中，透過將該正反器中節點2721的電位設置為V2-|Vth2702|-α，則可以從第六佈線2716輸出低電位。
在圖28和圖29C周期C所示的第一非選擇周期中，信號2813變為高電位，信號2814變為低電位，且信號2815保持在高電位。因此，第三電晶體2703和第四電晶體2704導通且第一電晶體2701保持截止。節點2721和第六佈線2716變為高電位，因為第二佈線2712的電位分別透過第三電晶體2703和第四電晶體2704而施加到節點2721和第六佈線2716。
在圖28和圖29D周期D所示的第二非選擇周期中，信號2813保持高電位，信號2814變為高電位，且信號2815保持高電位。因此，第三電晶體2703和第四電晶體2704截止且第一電晶體2701保持截止。因此，節點2721和第六佈線2716保持高電位。
在圖28和圖29E周期E所示的第三非選擇周期中，信號2813變為低電位，且信號2814和信號2815保持高電位。因此，第一電晶體2701、第三電晶體2703和第四電晶體2704保持截止。因此，節點2721和第六佈線2716保持高電位。
如前所述，由於第三電晶體2703和第四電晶體2704僅在圖27中的正反器的第一非選擇周期內導通，第三電晶體2703和第四電晶體2704的特性惡化(臨界值電壓漂移)可以得到抑制。注意，在圖27的正反器中，由於第一電晶體2701僅在設定周期內導通且第二電晶體2702僅在設定周期和選擇周期內導通，第一電晶體2701和第二電晶體2702的特性惡化也可以得到抑制。
此外，在圖27的正反器中，在該非選擇周期的第一非選擇周期中，V1施加到節點2721和第六佈線2716的每一個。因此可以抑制該正反器的失靈。這是因為V1在該非選擇周期內(在第一非選擇周期內)按規則的時間間隔施加到節點2721和第六佈線2716的每一個，因此節點2721和第六佈線2716的電位可以穩定在V1。
注意，在圖27的正反器中，第一電晶體2701、第二電晶體2702、第三電晶體2703和第四電晶體2704都是P通道電晶體。因此在圖27的正反器中，製造方法可以簡化，且因此製造成本可以降低且生產率可以提高。此外，即使當多晶矽或者單晶矽用於各個電晶體的半導體層時，該製造方法仍可以簡化。
這裏描述第一電晶體2701、第二電晶體2702、第三電晶體2703和第四電晶體2704的功能。第一電晶體2701具有選擇用於施加第一佈線2711的電位的時脈的功能，並作為輸入電晶體。第二電晶體2702具有選擇用於施加第三佈線2713的電位到第六佈線2716的時脈和透過 自舉操作下降節點2721電位的功能，並作為自舉電晶體。第三電晶體2703具有選擇用於施加第二佈線2712的電位到節點2721的時脈的功能，並作為開關電晶體。第四電晶體2704具有施加第二佈線2712的電位到第六佈線2716的功能，並作為開關電晶體。
注意，電晶體的佈置、數目等不限於圖27的情形，只要與圖27類似的操作得以執行即可。從示出了圖27中正反器操作的圖29A至29E顯而易見的是，在本實施例模式中，僅需要在設定周期、選擇周期、第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期中具有電學連續性，如圖29A至29E的每一個中的實線所示。因此，可以附加地提供電晶體、其他元件(例如，電阻器或電容器)、二極體、開關、任何邏輯電路等，只要採用這樣的結構即可，即，其中電晶體等被提供以滿足上述條件且該結構可以操作。
例如，如圖30所示，電容器3001可以在圖27所示第二電晶體2702的閘極端子和第二端子之間。透過提供電容器3001，可以更加穩定地執行選擇周期內的自舉操作。此外，由於第二電晶體2702的閘極端子和第二端子之間的寄生電容可以減小，因此各個電晶體可以高速地開關。注意，在電容器3001中，閘極絕緣膜可以用作絕緣層，且閘極電極層和佈線層可以用作導電層；閘極絕緣膜可以用作絕緣層，且閘極電極層和添加有雜質的半導體層可以用作導電層；或者層間膜(絕緣膜)可以用作絕緣 層，且佈線層和透明電極層可以用作導電層。注意，與圖27相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描述。
注意，電容器3001對應於圖4中的電容器401。
也可以在圖31中的正反器執行與圖27相似的操作。如圖31所示，圖27所示的第一電晶體2701可以連接成二極體。第一電晶體2701連接成二極體，從而第一佈線2711是不需要的。因此，可以從該結構排除一條佈線和一個電源電位(V2)。注意，與圖27相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描述。
此外，本實施例模式所示的各個正反器可以應用於圖6和8的移位暫存器的每一個。由於具有三個相位的時鐘信號可以與實施例模式1至4類似地使用，因此可以節省功率。此外，由於連接到各個時鐘信號線(第三佈線613、第四佈線614和第五佈線615的每一個)的正反器601的級數減少為在本實施例模式的各個移位暫存器中使用單一相位的時鐘信號的情形的三分之二，因此各個時鐘信號線的負載可以減小。注意，與透過使用N通道電晶體形成的正反器應用於圖6和8中的各個移位暫存器的情形相比，在施加到第一佈線611和第二佈線612的每一個的電位；輸入到第三佈線613、第四佈線614、第五佈線615和第六佈線616的每一個的信號；以及輸出到佈線622的信號的每一個中，高電位和低電位被反相。
此外，本實施例模式所示的各個移位暫存器可以應用 於圖9、11、12和44中的各個顯示裝置。與實施例模式1至4類似地，透過將本實施例模式應用於形成於與像素部相同的基板上的掃描線驅動器電路，各個顯示裝置的壽命可以延長。
注意，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個可以與本說明書中其他實施例模式所示的顯示裝置的結構自由地組合。此外，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個的結構可以自由地組合。
[實施例模式6]
在本實施例模式中，具有不同於實施例模式5的結構的由P通道電晶體形成的正反器示於圖32。注意，與實施例模式5相似的部分使用相同的標號表示，並省略了相同部分和具有相似功能的部分的詳細描述。
圖32所示正反器包括第一電晶體2701、第二電晶體2702、第三電晶體2703、第四電晶體2704和第五電晶體3205。注意，該正反器連接到第一佈線2711、第二佈線2712、第三佈線2713、第四佈線2714、第五佈線2715、第六佈線2716和第七佈線3217。在本實施例模式中，第五電晶體3205為P通道電晶體，且在閘極-源極電壓(|Vgs|)超過臨界值電壓(|Vth|)時(當Vgs低於Vth時)導通。注意，第七佈線3217可以稱為第三信號線。
注意，第五電晶體3205對應於圖13中的第五電晶體1305。此外，第七佈線3217對應於圖13中的第七佈線 1317。
第一電晶體2701的第一端子(源極端子和汲極端子之一)連接到第一佈線2711；第一電晶體2701的第二端子(源極電子和汲極端子的另一個)連接到第二電晶體2702的閘極端子；且第一電晶體2701的閘極端子連接到第五佈線2715。第三電晶體2703的第一端子連接到第二佈線2712；第三電晶體2703的第二端子連接到第二電晶體2702的閘極端子；且第三電晶體2703的閘極端子連接到第四佈線2714。第二電晶體2702的第一端子連接到第三佈線2713，且第二電晶體2702的第二端子連接到第六佈線2716。第四電晶體2704的第一端子連接到第二佈線2712；第四電晶體2704的第二端子連接到第六佈線2716；且第四電晶體2704的閘極端子連接到第四佈線2714。第五電晶體3205的第一端子連接到第二佈線2712；第五電晶體3205的第二端子連接到第六佈線2716；且第五電晶體3205的閘極端子連接到第七佈線3217。
注意，第三電晶體2703的第一端子、第四電晶體2704的第一端子和第五電晶體3205的第一端子不一定連接到第二佈線2712，而可以連接到不同佈線。此外，第三電晶體2703的閘極端子和第四電晶體2704的閘極端子不一定連接到第四佈線2714，而可以連接到不同佈線。
接下來，將參考圖33所示時脈圖來描述圖32所示的正反器的操作。注意，圖33為圖32的正反器在與圖27 所示正反器類似地操作的情形下的時脈圖。注意，與圖28時脈圖中相同的部分使用相同標號表示，並省略對其的描述。
注意，信號輸入到第七佈線3217。輸入到第七佈線3217的信號為第三時鐘信號。此外，輸入到第七佈線3217的信號為數位信號，其中高位準(H-level)信號的電位處於V1(下文中也稱為高電位)且低位準(L-level)信號的電位處於V2(下文中也稱為低電位)。
另外注意，第三時鐘信號不一定輸入到第七佈線3217。另外的信號可以輸入到第七佈線3217，或者固定電位或電流可以輸入到第七佈線3217。
在圖33中，信號3317為輸入到第七佈線3217的信號。
在圖32的正反器中，第五電晶體3205在設定周期和第二非選擇周期內導通。此外，因為第二佈線2712的電位透過第五電晶體3205施加到第六佈線2716，第六佈線2716保持高電位。
此外，在圖32的正反器中，在該第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期中的第一非選擇周期及第二非選擇周期內，V1施加到第六佈線2716。因此可以進一步抑制該正反器的失靈。這是因為V1在該非選擇周期內(在第一非選擇周期和第二非選擇周期內)按規則的時間間隔施加到第六佈線2716，因此第六佈線2716的電位可以穩定在V1。
此外，由於圖32的正反器的第五電晶體3205僅在該設定周期和第二非選擇周期內導通，第五電晶體3205的特性惡化可以得到抑制。
注意，在圖32的正反器中，第一電晶體2701、第二電晶體2702、第三電晶體2703、第四電晶體2704和第五電晶體3205都是P通道電晶體。因此在圖32的正反器中，製造方法可以簡化，且因此製造成本可以降低且產率可以提高。此外，即使當多晶矽或者單晶矽用於各個電晶體的半導體層時，該製造方法仍可以簡化。
這裏描述第五電晶體3205的功能。第五電晶體3205具有選擇用於將第二佈線2712電位施加至第六佈線2716的時脈的功能，並作為開關電晶體。
注意，電晶體的佈置、數目等不限於圖32的情形，只要與圖32類似的操作得以執行即可。因此，可以附加地提供電晶體、其他元件(例如，電阻器或電容器)、二極體、開關、任何邏輯電路等。
例如，如圖34所示，電容器3401可以在圖32所示第二電晶體2702的閘極端子和第二端子之間。透過提供電容器3401，可以更加穩定地執行選擇周期內的自舉操作。此外，由於第二電晶體2702的閘極端子和第二端子之間的寄生電容可以減小，因此各個電晶體可以高速地開關。注意，在電容器3401中，閘極絕緣膜可以用作絕緣層，且閘極電極層和佈線層可以用作導電層；閘極絕緣膜可以用作絕緣層，且閘極電極層和添加有雜質的半導體層 可以用作導電層；或者層間膜(絕緣膜)可以用作絕緣層，且佈線層和透明電極層可以用作導電層。注意，與圖32相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描述。
注意，電容器3401對應於圖15中的電容器1501。
也可以對圖35中的正反器執行與圖32相似的操作。如圖35所示，圖32所示的第一電晶體2701可以連接成二極體。第一電晶體2701連接成二極體，從而第一佈線2711是不需要的。因此，可以從該結構排除一條佈線和一個電源電位(V2)。注意，與圖32相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描述。
此外，本實施例模式所示的各個正反器可以應用於圖17和18的移位暫存器的每一個。由於具有三個相位的時鐘信號可以與實施例模式1至5類似地使用，因此可以節省功率。此外，由於連接到各個時鐘信號線(第三佈線613、第四佈線614和第五佈線615的每一個)的正反器1701的級數減少為在本實施例模式的各個移位暫存器中使用單一相位的時鐘信號的情形的三分之二，因此各個時鐘信號線的負載可以減小。注意，與透過使用N通道電晶體形成的正反器應用於圖17和18中的各個移位暫存器的情形相比，在施加到第一佈線611和第二佈線612的每一個的電位；輸入到第三佈線613、第四佈線614、第五佈線615和第六佈線616的每一個的信號；以及輸出到佈線622的信號的每一個中，高電位和低電位被反相。
此外，本實施例模式所示的各個移位暫存器可以應用於圖9、11、12和44中的各個顯示裝置。與實施例模式1至5類似地，透過將本實施例模式應用於形成於與像素部相同的基板上的掃描線驅動器電路，各個顯示裝置的壽命可以延長。
注意，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個可以與本說明書中其他實施例模式所示的顯示裝置的結構自由地組合。此外，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個的結構可以自由地組合。
[實施例模式7]
在本實施例模式中，具有不同於實施例模式5和6的結構的正反器示於圖36。注意，與實施例模式5和6相似的部分使用相同的標號表示，並省略了相同部分和具有相似功能的部分的詳細描述。
圖36所示正反器包括第一電晶體2701、第二電晶體2702、第三電晶體2703、第四電晶體2704、第五電晶體3205、第六電晶體3606、第七電晶體3607、第八電晶體3608和第九電晶體3609。注意，該正反器連接到第一佈線2711、第二佈線2712、第三佈線2713、第四佈線2714、第五佈線2715、第六佈線2716和第七佈線3217。在本實施例模式中，第六電晶體3606、第七電晶體3607、第八電晶體3608和第九電晶體3609均為P通道電晶體，且在閘極-源極電壓絕對值(|Vgs|)超過臨界值電 壓(|Vth|)時(在Vgs低於Vth時)導通。
第一電晶體2701的第一端子(源極端子和汲極端子之一)連接到第一佈線2711；第一電晶體2701的第二端子(源極電子和汲極端子的另一個)連接到第二電晶體2702的閘極端子；且第一電晶體2701的閘極端子連接到第五佈線2715。第三電晶體2703的第一端子連接到第二佈線2712；第三電晶體2703的第二端子連接到第二電晶體2702的閘極端子；且第三電晶體2703的閘極端子連接到第四佈線2714。第二電晶體2702的第一端子連接到第三佈線2713，且第二電晶體2702的第二端子連接到第六佈線2716。第四電晶體2704的第一端子連接到第二佈線2712；第四電晶體2704的第二端子連接到第六佈線2716；且第四電晶體2704的閘極端子連接到第四佈線2714。第五電晶體3205的第一端子連接到第二佈線2712；第五電晶體3205的第二端子連接到第六佈線2716；且第五電晶體3205的閘極端子連接到第七佈線3217。第六電晶體3606的第一端子連接到第二佈線2712；第六電晶體3606的第二端子連接到第八電晶體3608的閘極端子；且第六電晶體3606的閘極端子連接到第二電晶體2702的閘極端子。第七電晶體3607的第一端子連接到第一佈線2711；第七電晶體3607的第二端子連接到第八電晶體3608的閘極端子；且第七電晶體3607的閘極端子連接到第一佈線2711。第八電晶體3608的第一端子連接到第三佈線2713，且第八電晶體3608的第二端 子連接到第九電晶體3609的閘極端子。第九電晶體3609的第一端子連接到第二佈線2712，且第九電晶體3609的第二端子連接到第六佈線2716。注意，第六電晶體3606的第二端子、第七電晶體3607的第二端子以及第八電晶體3608的閘極端子的連接點使用節點3622表示。此外，第八電晶體3608的第二端子和第九電晶體3609的閘極端子的連接點使用節點3623表示。
注意，第三電晶體2703的第一端子、第四電晶體2704的第一端子、第五電晶體3205的第一端子、第六電晶體3606的第一端子以及第九電晶體3609的第一端子不一定連接到第二佈線2712，而可以連接到不同佈線。此外，第三電晶體2703的閘極端子和第四電晶體2704的閘極端子不一定連接到第四佈線2714，而可以連接到不同佈線。此外，第一電晶體2701的第一端子、第七電晶體3607的第一端子和第七電晶體3607的閘極端子不一定連接到第一佈線2711，而可以連接到不同佈線。另外，第二電晶體2702的第一端子和第八電晶體3608的第一端子不一定連接到第三佈線2713，而可以連接到不同佈線。
接下來，將參考圖37所示時脈圖來描述圖36所示的正反器的操作。注意，圖37為圖36的正反器在與圖27和32所示正反器類似地操作的情形下的時脈圖。注意，與圖28和33相同的部分使用相同標號表示，並省略對其的描述。
在圖37中，電位3722為圖36中節點3622的電位， 電位3723為圖36中節點3623的電位。
在圖36的正反器中，第九電晶體3609在第三非選擇周期內導通。此外，因為第二佈線2712的電位透過第九電晶體3609施加到第六佈線2716，第六佈線2716保持在高電位。
具體描述第九電晶體3609的導通/截止的控制。首先，第六電晶體3606和第七電晶體3607的每一個形成反相器，且當低位準信號輸入到第六電晶體3606的閘極端子時，節點3622的電位(電位3722)變為近似V1。注意，由於此時電位3722是由第六電晶體3606和第七電晶體3607的電阻比例確定，電位3722變為略高於V1的值。此外，由於當高位準信號輸入到第六電晶體3606的閘極端子時，節點3622的電位變為第一佈線2711的電位和第七電晶體3607的臨界值電壓絕對值之和，則節點3622的電位變為V2+|Vth3607|。因此，由於在第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期內，節點2721處於高電位且節點3622變為低電位，則第八電晶體3608導通。因此，由於第九電晶體3609受輸入到第三佈線2713的信號控制，第九電晶體3609在第三非選擇周期內導通且在第一非選擇周期和第二非選擇周期內截止。另一方面，由於在設定周期和選擇周期內節點2721處於低電位且節點3622變為高電位，第八電晶體3608截止。因此，由於第九電晶體3609的閘極端子的電位保持在位於設定周期的前一個周期的第一非選擇周期的電位，即高電 位，第九電晶體3609截止。
如上所述，在圖36的正反器中，在第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期內，V1施加到第六佈線2716。因此可以進一步抑制該正反器的失靈。這是因為V1在該非選擇周期內施加到第六佈線2716。此外，由於在圖36的正反器中V1在該非選擇周期內施加到第六佈線2716，第六佈線2716的雜訊可以減小。
此外，在圖36的正反器中，第六電晶體3606、第七電晶體3607、第八電晶體3608和第九電晶體3609的特性惡化可以得到抑制。這是因為第六電晶體3606僅在該設定周期和選擇周期內導通；第七電晶體3607僅在位於該選擇周期之後第一非選擇周期內該節點3622電位下降到V2+|Vth3607|的周期內導通；第八電晶體3608僅在該第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期的節點3623電位下降到V2+δ(δ對應於|Vth3607|+|Vth3608|)的周期內導通；且第九電晶體3609僅在第三非選擇周期內導通。
注意，在圖36的正反器中，第一電晶體2701、第二電晶體2702、第三電晶體2703、第四電晶體2704、第五電晶體3205、第六電晶體3606、第七電晶體3607、第八電晶體3608和第九電晶體3609都是P通道電晶體。因此在圖36的正反器中，即使當多晶矽或者單晶矽用於各個電晶體的半導體層時，該製造方法仍可以簡化。
這裏描述第六電晶體3606、第七電晶體3607、第八 電晶體3608和第九電晶體3609的功能。第六電晶體3606具有選擇用於施加第二佈線2712的電位到節點3622的時脈的功能，並作為開關電晶體。第七電晶體3607具有選擇用於施加第一佈線2711的電位到節點3622的時脈的功能，並作為二極體。第八電晶體3608具有選擇用於施加第三佈線2713的電位到節點3623的時脈的功能，並作為開關電晶體。第九電晶體3609具有選擇用於施加第二佈線2712的電位到第六佈線2716的時脈的功能，並作為開關電晶體。
注意，電晶體的佈置、數目等不限於圖36的情形，只要與圖36類似的操作得以執行即可。因此，可以附加地提供電晶體、其他元件(例如，電阻器或電容器)、二極體、開關、任何邏輯電路等。
例如，如圖38所示，電容器3801可以在圖36所示第二電晶體2702的閘極端子和第二端子之間。透過提供電容器3801，可以更加穩定地執行選擇周期內的自舉操作。此外，由於第二電晶體2702的閘極端子和第二端子之間的寄生電容可以減小，因此各個電晶體可以高速地開關。注意，在電容器3801中，閘極絕緣膜可以用作絕緣層，且閘極電極層和佈線層可以用作導電層；閘極絕緣膜可以用作絕緣層，且閘極電極層和添加有雜質的半導體層可以用作導電層；或者層間膜(絕緣膜)可以用作絕緣層，且佈線層和透明電極層可以用作導電層。注意，與圖36相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描 述。
也可以對圖39中的正反器執行與圖36相似的操作。 如圖39所示，圖36所示的第一電晶體2701可以連接成二極體。第一電晶體2701連接成二極體，從而流經第一佈線2711的電流變小。因此，第一佈線2711的佈線寬度可以變小。注意，與圖36相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描述。
此外，本實施例模式所示的各個正反器可以應用於圖17和18的移位暫存器的每一個。由於具有三個相位的時鐘信號可以與實施例模式1至6類似地使用，因此可以節省功率。此外，由於連接到各個時鐘信號線(第三佈線613、第四佈線614和第五佈線615的每一個)的正反器1701的級數減少為在本實施例模式的各個移位暫存器中使用單一相位的時鐘信號的情形的三分之二，因此各個時鐘信號線的負載可以減小。注意，與透過使用N通道電晶體形成的正反器應用於圖17和18中的各個移位暫存器的情形相比，在施加到第一佈線611和第二佈線612的每一個的電位；輸入到第三佈線613、第四佈線614、第五佈線615和第六佈線616的每一個的信號；以及輸出到佈線622的信號的每一個中，高電位和低電位被反相。
此外，本實施例模式所示的各個移位暫存器可以應用於圖9、11、12和44中的各個顯示裝置。與實施例模式1至6類似地，透過將本實施例模式應用於形成於與像素部相同的基板上的掃描線驅動器電路，各個顯示裝置的壽 命可以延長。
注意，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個可以與本說明書中其他實施例模式所示的顯示裝置的結構自由地組合。此外，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個的結構可以自由地組合。
[實施例模式8]
在本實施例模式中，具有不同於實施例模式5至7的結構的正反器示於圖40。注意，與實施例模式5至7相似的部分使用相同的標號表示，並省略了相同部分和具有相似功能的部分的詳細描述。
圖40所示正反器包括第一電晶體2701、第二電晶體2702、第三電晶體2703、第四電晶體2704、第五電晶體3205、第六電晶體3606、第七電晶體3607、第八電晶體3608、第九電晶體3609、第十電晶體4010、第十一電晶體4011和第十二電晶體4012。注意，該正反器連接到第一佈線2711、第二佈線2712、第三佈線2713、第四佈線2714、第五佈線2715、第六佈線2716和第七佈線3217。在本實施例模式中，第十電晶體4010、第十一電晶體4011和第十二電晶體4012均為P通道電晶體，且在閘極-源極電壓絕對值(|Vgs|)超過臨界值電壓(Vth)時(在Vgs低於Vth時)導通。
第一電晶體2701的第一端子(源極端子和汲極端子之一)連接到第一佈線2711；第一電晶體2701的第二端 子(源極電子和汲極端子的另一個)連接到第二電晶體2702的閘極端子；且第一電晶體2701的閘極端子連接到第五佈線2715。第三電晶體2703的第一端子連接到第二佈線2712；第三電晶體2703的第二端子連接到第二電晶體2702的閘極端子；且第三電晶體2703的閘極端子連接到第四佈線2714。第二電晶體2702的第一端子連接到第三佈線2713，且第二電晶體2702的第二端子連接到第六佈線2716。第四電晶體2704的第一端子連接到第二佈線2712；第四電晶體2704的第二端子連接到第六佈線2716；且第四電晶體2704的閘極端子連接到第四佈線2714。第五電晶體3205的第一端子連接到第二佈線2712；第五電晶體3205的第二端子連接到第六佈線2716；且第五電晶體3205的閘極端子連接到第七佈線3217。第六電晶體3606的第一端子連接到第二佈線2712；第六電晶體3606的第二端子連接到第八電晶體3608的閘極端子和第十一電晶體4011的閘極端子；且第六電晶體3606的閘極端子連接到第二電晶體2702的閘極端子。第七電晶體3607的第一端子連接到第一佈線2711；第七電晶體3607的第二端子連接到第八電晶體3608的閘極端子和第十一電晶體4011的閘極端子；且第七電晶體3607的閘極端子連接到第一佈線2711。第八電晶體3608的第一端子連接到第三佈線2713，且第八電晶體3608的第二端子連接到第九電晶體3609的閘極端子和第四電晶體4010的閘極端子。第九電晶體3609的第一端 子連接到第二佈線2712，且第九電晶體3609的第二端子連接到第六佈線2716。第十電晶體4010的第一端子連接到第二佈線2712，且第十電晶體4010的第二端子連接到第二電晶體2702的閘極端子。第十一電晶體4011的第一端子連接到第七佈線3217，且第十一電晶體4011的第二端子連接到第十二電晶體4012的閘極端子。第十二電晶體4012的第一端子連接到第二佈線2712，且第十二電晶體4012的第二端子連接到第二電晶體2702的閘極端子。注意，第十一電晶體4011的第二端子和第十二電晶體4012的閘極端子的連接點使用節點4024表示。
注意，第三電晶體2703的第二端子、第四電晶體2704的第二端子、第五電晶體3205的第二端子、第六電晶體3606的第二端子、第九電晶體3609的第二端子、第十電晶體4010的第二端子和第十二電晶體4012的第二端子不一定連接到第二佈線2712，而可以連接到不同佈線。此外，第三電晶體2703的閘極端子和第四電晶體2704的閘極端子不一定連接到第四佈線2714，而可以連接到不同佈線。此外，第一電晶體2701的第一端子、第七電晶體3607的第一端子和第七電晶體3607的閘極端子不一定連接到第一佈線2711，而可以連接到不同佈線。另外，第二電晶體2702的第一端子和第八電晶體3608的第一端子不一定連接到第三佈線2713，而可以連接到不同佈線。此外，第五電晶體3205的閘極端子和第十一電晶體4011的第一端子不一定連接到第七佈線3217，而可 以連接到不同佈線。
接下來，將參考圖41所示時脈圖來描述圖40所示的正反器的操作。注意，圖41為圖40的正反器在與圖27、32和36所示正反器類似地操作的情形下的時脈圖。注意，與圖28、33和37相同的部分使用相同標號表示，並省略對其的描述。
在圖41中，電位4124為圖40中節點4024的電位。
在圖40的正反器中，第十電晶體4010在第三非選擇周期內導通。此外，因為第二佈線2712的電位透過第十電晶體4010施加到節點2721，節點2721可以更穩定地保持在高電位。另外，在圖40的正反器中，第十二電晶體4012在第一非選擇周期內導通。此外，因為第二佈線2712的電位透過第十二電晶體4012施加到節點2721，節點2721可以更穩定地保持在高電位。
具體描述第十二電晶體4012的導通/截止的控制。注意，第十電晶體4010的導通/截止的控制類似於實施例模式7中所述的第九電晶體3609的導通/截止的控制。首先，第六電晶體3606和第七電晶體3607的每一個形成反相器，類似於圖36的正反器。因此，由於在第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期內，節點2721處於高電位且節點3622變為低電位，則第十一電晶體4011導通。因此，由於第十二電晶體4012受輸入到第七佈線3217的信號控制，第十二電晶體4012在第二非選擇周期內導通且在第一非選擇周期和第三非選擇周期內截 止。另一方面，由於在設定周期和選擇周期內節點2721處於低電位且節點3622變為高電位，第十一電晶體4011截止。因此，由於第十二電晶體4012的閘極端子的電位保持在位於設定周期的前一個周期的第一非選擇周期的電位，即高電位，第十二電晶體4012截止。
如上所述，在圖40的正反器中，在第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期內，V1施加到第六佈線2716和節點2721的每一個。因此可以進一步抑制該正反器的失靈。這是因為V1在該非選擇周期內施加到第六佈線2716和節點2721的每一個。此外，由於在圖40的正反器中V1在該非選擇周期內施加到第六佈線2716和節點2721的每一個，第六佈線2716和節點2721的雜訊可以減小。
此外，在圖40的正反器中，第十電晶體4010、第十一電晶體4011和第十二電晶體4012的特性惡化可以得到抑制。這是因為第十電晶體4010僅在第三非選擇周期內導通；第十一電晶體4011僅在該第一非選擇周期、第二非選擇周期和第三非選擇周期的節點4024電位下降到V12+ε(ε對應於｜Vth3607｜+｜Vth4011｜)的周期內導通；且第十二電晶體4012僅在第二非選擇周期內導通。
注意，在圖40的正反器中，第一電晶體2701、第二電晶體2702、第三電晶體2703、第四電晶體2704、第五電晶體3205、第六電晶體3606、第七電晶體3607、第八電晶體3608、第九電晶體3609、第十電晶體4010、第十 一電晶體4011和第十二電晶體4012都是P通道電晶體。因此在圖40的正反器中，即使當多晶矽或者單晶矽用於各個電晶體的半導體層時，製造方法仍可以簡化。
這裏描述第十電晶體4010、第十一電晶體4011和第十二電晶體4012的功能。第十電晶體4010具有施加第二佈線2712的電位到節點2721的功能，並作為開關電晶體。第十一電晶體4011具有施加第七佈線3217的電位到節點4024的功能，並作為開關電晶體。第十二電晶體4012具有施加第二佈線2712的電位到節點2721的功能，並作為開關電晶體。
注意，電晶體的佈置、數目等不限於圖40的情形，只要與圖40類似的操作得以執行即可。因此，可以附加地提供電晶體、其他元件(例如，電阻器或電容器)、二極體、開關、任何邏輯電路等。
例如，如圖42所示，電容器4201可以在圖40所示第二電晶體2702的閘極端子和第二端子之間。透過提供電容器4201，可以更加穩定地執行選擇周期內的自舉操作。此外，由於第二電晶體2702的閘極端子和第二端子之間的寄生電容可以減小，因此各個電晶體可以高速地開關。注意，在電容器4201中，閘極絕緣膜可以用作絕緣層，且閘極電極層和佈線層可以用作導電層；閘極絕緣膜可以用作絕緣層，且閘極電極層和添加有雜質的半導體層可以用作導電層；或者層間膜(絕緣膜)可以用作絕緣層，且佈線層和透明電極層可以用作導電層。注意，與圖 40相同的部分使用相同的標號表示，並省略了對其的描述。
也可以對圖43中的正反器執行與圖40相似的操作。如圖43所示，圖40所示的第一電晶體2701可以連接成二極體。第一電晶體2701連接成二極體，從而流經第一佈線2711的電流變小。因此，第一佈線2711的佈線寬度可以變小。
此外，本實施例模式所示的各個正反器可以應用於圖17和18的移位暫存器的每一個。由於具有三個相位的時鐘信號可以與實施例模式1至7類似地使用，因此可以節省功率。此外，由於連接到各個時鐘信號線(第三佈線613、第四佈線614和第五佈線615的每一個)的正反器1701的級數減少為在本實施例模式的各個移位暫存器中使用單一相位的時鐘信號的情形的三分之二，因此各個時鐘信號線的負載可以減小。注意，與透過使用N通道電晶體形成的正反器應用於圖17和18中的各個移位暫存器的情形相比，在施加到第一佈線611和第二佈線612的每一個的電位；輸入到第三佈線613、第四佈線614、第五佈線615和第六佈線616的每一個的信號；以及輸出到佈線622的信號的每一個中，高電位和低電位被反相。
此外，本實施例模式所示的各個移位暫存器可以應用於圖9、11、12和44中的各個顯示裝置。與實施例模式1至7類似地，透過將本實施例模式應用於形成於與像素部相同的基板上的掃描線驅動器電路，各個顯示裝置的壽 命可以延長。
注意，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個可以與本說明書中其他實施例模式所示的顯示裝置的結構自由地組合。此外，本實施例模式所示的移位暫存器和正反器的每一個的結構可以自由地組合。
[實施例模式9]
在本實施例模式中，參考圖46A和46B描述實施例模式1至8所示的各個顯示裝置中包括的像素的示例。
描述圖46A和46B的每一個中的像素結構。圖46A所示像素包括電晶體4601、電容器4602和顯示元件4621。注意，該像素連接到第一佈線4611、第二佈線4612和第三佈線4613。此外，描述了下述情形，如圖46B所示，液晶元件4631用於顯示元件4621，其中該液晶元件4631的透光率透過像素電極4623和相對電極4622之間的電場而改變。注意，第一佈線4611可以稱為信號線。此外，第二佈線4612可以稱為掃描線。另外，第三佈線4613可以稱為儲存電容線。
注意，儘管電晶體4601為N通道電晶體，但該電晶體也可以為P通道電晶體。在實施例模式1至4中，較佳的、N通道電晶體用作電晶體4601。這是因為，由於非晶矽可以用於電晶體的半導體層，製造方法可以簡化，且因此製造成本可以降低且生產率可以提高，還可以製造例如大尺寸顯示面板的半導體裝置。另外，即使當多晶矽或者 單晶矽用於各個電晶體的半導體層時，該製造方法仍可以簡化。在實施例模式5至8中，較佳的、P通道電晶體用作電晶體4601。這是因為製造方法可以簡化，從而製造成本可以降低且生產率可以提高。
注意，第一佈線4611對應於圖9、11、12和44的顯示裝置中所示的信號線S1至Sm的任何一條。注意，第二佈線4612對應於圖9、11、12和44的顯示裝置中所示的掃描線G1至Gn的任何一條。
注意，儘管第三佈線4613未示於圖9、11、12和44，但如上所述，較佳的、第三佈線4613可根據需要添加到圖9、11、12和44。
注意，圖4602具有保持顯示元件4621的像素電極4623的電位的功能。因此，電容器4602連接在像素電極4623和第三佈線4613之間；然而本發明不限於此。僅需要提供電容器4602，從而該電容器4602可以保持像素電極4623的電位。電容器4602可以連接到另一像素(例如，前一行的像素)的第二佈線4612，或者可以連接到相對電極4622或者與相對電極4622相對應的電極。此外，當顯示元件4621具有電容性能時，則不一定提供電容器4602和第三佈線4613。
對於操作方法，第一佈線4611被選擇以導通電晶體4601，且視頻信號從第一佈線4611輸入到像素電極4623和電容器4602的每一個。隨後，顯示元件4621具有依據該視頻信號的透光率。
這裏描述一種使得顯示裝置具有高的影像品質的驅動方法。注意，對於該使得顯示裝置具有高的影像品質的驅動方法，將描述過驅動(overdriving)方法、控制公共線(儲存電容線)的驅動方法、背光掃描、高頻驅動方法等。此外，這些驅動方法可以自由地組合。
首先，參考圖47A至47C描述過驅動方法。圖47A示出了顯示元件的輸出亮度相對於輸入電壓的時間變化。虛線所示的相對於輸入電壓1的該顯示元件的輸出亮度的時間變化類似於也用虛線表示的輸出亮度1。也就是說，儘管用於獲得期望的輸出亮度Low的電壓為Vi，但是與元件的回應速度相對應的時間是需要的，從而在Vi作為輸入電壓而直接輸入時實現期望的輸出亮度Low。
過驅動是一種提高回應速度的技術。具體而言，過驅動是指這樣的方法，其中在透過將高於Vi的電壓Vo施加到元件特定時間段以增大元件的回應速度之後，輸入電壓返回到Vi，從而該元件的輸出亮度接近期望的輸出亮度Low。此時，輸入電壓用輸入電壓2表示，輸出亮度用輸出亮度2表示。由輸出亮度2曲線圖表示的達到期望亮度Low的時間短於輸出亮度1的曲線圖表示的達到期望亮度Low的時間。
注意，儘管在圖47A中描述了輸出亮度相對於輸入電壓發生正變化的情形，本發明也包括輸出亮度相對於輸入電壓發生負變化的情形。
參考圖47B和47C描述用於實現這種驅動的電路。 首先，參考圖47B描述輸入視頻信號Gi為具有類比值的信號(可以為離散值)且輸出視頻信號Go也是具有類比值的信號的情形。圖47B所示的過驅動電路包括編碼電路4701、框記憶體4702、校正電路4703和D/A轉換器電路4704。
首先，輸入視頻信號Gi輸入到編碼電路4701並被編碼。也就是說，輸入視頻信號Gi從類比信號轉換成具有恰當位元數目的數位信號。之後，轉換後的數位信號輸入到框記憶體4702和校正電路4703的每一個。保持在框記憶體4702內的前一框的視頻信號同時也輸入到校正電路4703。隨後，校正電路4703依據預先準備的數值表基於該框的視頻信號和前一框的視頻信號，輸出校正的視頻信號。此時，輸出切換信號可以輸入到校正電路4703，從而校正的視頻信號和該框的視頻信號被切換和輸出。接下來，該校正的視頻信號或該框的視頻信號輸入到D/A轉換器電路4704。隨後輸出視頻信號Go被輸出，該輸出視頻信號Go為依據該校正的視頻信號或該框的視頻信號的類比信號。按照這種方式可以實現過驅動。
下面，參考圖47C描述輸入視頻信號Gi為具有數位值的信號且輸出視頻信號Go也是具有數位值的信號的情形。圖47C所示的過驅動電路包括框記憶體4712和校正電路4713。
輸入視頻信號Gi為數位信號，並被輸入到框記憶體4712和校正電路4713。保持在框記憶體4712內的前一框 的視頻信號同時也被輸入到校正電路4713。隨後，校正電路4713依據預先準備的數值表基於該框的視頻信號和前一框的視頻信號，輸出校正的視頻信號。此時，輸出切換信號可以輸入到校正電路4713，從而校正的視頻信號和該框的視頻信號被切換和輸出。按照這種方式可以實現過驅動。
注意，用於獲得校正視頻信號的該數值表的組合為1SF可具有的灰階數目和2SF可具有的灰階數目的乘積。該組合的數目越小，則越佳的，因為儲存於校正電路4713內的資料量變小。在本實施例模式中，暗影像的亮度為半色調中的0，直到顯示亮影像的子框達到最高亮度，且在顯示亮影像的子框達到該最高亮度之後，該亮影像的亮度恒定，直至最大灰階被顯示，從而該組合的數目可以變得極小。
另外注意，本發明中的過驅動電路還包括輸入視頻信號Gi為類比信號而輸出視頻信號Go為數位信號的情形。此時，僅需從圖47B所示的電路去除D/A轉換器電路4704即可。此外，本發明中的過驅動電路還包括輸入視頻信號Gi為數位信號而輸出視頻信號Go為類比信號的情形。此時，僅需從圖47B所示的電路去除編碼電路4701即可。
參考圖48A和48B描述控制公共線電位的驅動。圖48A為示出了多個像素電路的圖示，其中在使用類似液晶元件的具有電容性能的顯示元件的顯示裝置中，一條掃描 線設有一條公共線。圖48A所示的像素電路的每一個包括電晶體4801、輔助電容器4802、顯示元件4803、視頻信號線4804、掃描線4805和公共線4806。
注意，電晶體4801、輔助電容器4802、顯示元件4803、視頻信號線4804、掃描線4805和公共線4806分別對應於圖46A所示的電晶體4601、電容器4602、顯示元件4621、第一佈線4611、第二佈線4612和第三佈線4613。
電晶體4801的閘極端子電連接到掃描線4805；電晶體4801的源極端子和汲極端子之一電連接到視頻信號線4804；且電晶體4801的源極端子和汲極端子的另一個電連接到輔助電容器4802的端子之一和顯示元件4803的端子之一。此外，輔助電容器4802的另一個端子電連接到公共線4806。
首先，由於電晶體4801導通，在掃描線4805選擇的各個像素中，對應於視頻信號的電壓透過視頻信號線4804施加到顯示元件4803和輔助電容器4802。此時，當視頻信號為使連接到公共線4806的所有像素顯示最小灰階的信號時或者當視頻信號為使連接到公共線4806的所有像素顯示最大灰階的信號時，該視頻信號無需透過視頻信號線4804寫入各個像素。替代透過視頻信號線4804寫入視頻信號，可以透過改變公共線4806的電位來改變施加到顯示元件4803的電壓。
隨後，圖48B為示出了多個像素電路的圖示，其中在 使用類似液晶元件的具有電容性能的顯示元件的顯示裝置中，一條掃描線設有兩條公共線。圖48B所示的像素電路的每一個包括電晶體4811、輔助電容器4812、顯示元件4813、視頻信號線4814、掃描線4815、第一公共線4816和第二公共線4817。
電晶體4811的閘極端子電連接到掃描線4815；電晶體4811的源極端子和汲極端子之一電連接到視頻信號線4814；且電晶體4811的源極端子和汲極端子的另一個電連接到輔助電容器4812的端子之一和顯示元件4813的端子之一。此外，輔助電容器4812的另一個端子電連接到第一公共線4816。另外，在鄰近該像素的像素中，輔助電容器4812的另一個端子電連接到第二公共線4817。
在圖48B所示的像素電路中，電連接到一條公共線的像素的數目小。因此，透過改變第一公共線4816或第二公共線4817的電位來替代透過視頻信號線4814寫入視頻信號，施加到顯示元件4813的變化電壓的頻率顯著增大。此外，可以進行源反轉驅動或點反轉驅動。透過進行源反轉驅動或點反轉驅動，元件的可靠性可以改善且閃爍可得到抑制。
參考圖49A至49C描述掃描背光。圖49A為示出了其中佈置有冷陰極螢光燈的掃描背光。圖49A所示的掃描背光包括漫射板4901和N條冷陰極螢光燈4902-1至4902-N。該N條冷陰極螢光燈4902-1至4902-N佈置在漫射板4901的背側上，從而該N條冷陰極螢光燈4902-1至 4902-N的亮度變化時可以被掃描。
參考圖49C描述在掃描時各條冷陰極螢光燈的亮度變化。首先，冷陰極螢光燈4902-1的亮度改變特定時段。之後，鄰近冷陰極螢光燈4902-1的冷陰極螢光燈4902-2的亮度改變相同的時段。按照這種方式，從冷陰極螢光燈4902-1到冷陰極螢光燈4902-N順序發生亮度改變。儘管在圖49C中改變特定時段的亮度設置為低於初始亮度，但也可以設置為高於初始亮度。此外，儘管從冷陰極螢光燈4902-1到4902-N進行掃描，但是也可以逆序地從冷陰極螢光燈4902-N到4902-1進行掃描。
較佳的、具有低亮度的時段中的背光亮度近似等於其中插入了暗影像的子框的最高亮度。具體而言，當暗影像插入到1SF時，背光亮度較佳的為1SF的最高亮度Lmax 1；當暗影像插入到2SF時，背光亮度較佳的為2SF的最高亮度Lmax 2。
注意，LED可以用做掃描背光的光源。這種情況下的掃描背光示於圖49B。圖49B所示的掃描背光包括漫射板4911和N光源4912-1至4912-N，各個光源中佈置有LED。當LED用做掃描背光的光源時，具有背光薄且輕質的優點。此外，還具有顏色再現區域加寬的優點。另外，由於佈置在光源4912-1至4912-N的每一個中的LED可以類似地被掃描，因此也可以獲得點掃描背光。透過使用點掃描背光，運動影像的影像品質可以進一步改善。
參考圖50A至50C描述高頻驅動方法。圖50A為以 60Hz的框頻插入暗影像而進行驅動的視圖。標號5001表示該框的亮影像；標號5002表示該框的暗影像；標號5003表示下一框的亮影像；以及標號5004表示下一框的暗影像。以60Hz進行驅動的優點為，視頻信號的框率一致性可以容易地獲得且影像處理電路不會變得複雜。
圖50B為以90Hz的框頻插入暗影像而進行驅動的視圖。標號5011表示該框的亮影像；標號5012表示該框的暗影像；標號5013表示由該框、下一框和再下一框形成的第一影像的亮影像；標號5014表示由該框、下一框和再下一框形成的第一影像的暗影像；標號5015表示由該框、下一框和再下一框形成的第二影像的亮影像；以及標號5016表示由該框、下一框和再下一框形成的第二影像的暗影像。以90Hz進行驅動的優點為，週邊驅動器電路的工作頻率不是太高且運動影像的影像品質可以有效地改善。
圖50C為以120Hz的框頻插入暗影像而進行驅動的視圖。標號5021表示該框的亮影像；標號5022表示該框的暗影像；標號5023表示由該框和下一框形成的影像的亮影像；標號5024表示由該框和下一框形成的影像的暗影像；標號5025表示下一框的影像的亮影像；標號5026表示下一框的影像的暗影像；標號5027表示由下一框和再下一框形成的影像的亮影像；以及標號5028表示由下一框和再下一框形成的影像的暗影像。以120Hz進行驅動的優點為，改善運動影像的影像品質的有益效果是顯著的 且餘輝(after image)難以察覺。
圖51A至55B示出了圖46A和46B所示各個像素的俯視圖和剖面圖。圖51A至55B具有不同的液晶工作模式。
首先，圖51A和51B為一種像素的剖面圖和俯視圖，其中在該像素中所謂的TN模式和薄膜電晶體(TFT)組合，該TN模式為液晶顯示裝置的像素結構之一。圖51A為該像素的剖面圖，圖51B為像素的俯視圖。此外，圖51A所示該像素的剖面圖對應於圖51B所示該像素的俯視圖中的線a-a’。透過將本發明應用於具有圖51A和51B所示像素結構的液晶顯示裝置，可以低成本地製造該液晶顯示裝置。
參考圖51A描述TN模式液晶顯示裝置的像素結構。該液晶顯示裝置包括顯示影像的基本部分，該基本部分稱為液晶面板。該液晶面板的製造如下：兩個加工基板彼此貼合，其間具有幾微米的間隙，且液晶材料注入到該兩個基板之間。在圖51A中，該兩個基板對應於第一基板5101和第二基板5116。TFT和像素電極可以形成於第一基板上方，以及遮光膜5114、濾色器5115、第四導電層5113、間隔物5117和第二配向膜5112形成於第二基板上。
注意，還可以不在第一基板5101上方形成TFT來實施本發明。當不形成該TFT來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生 產率可以提高。另一方面，當透過形成該TFT來實施本發明時，可以獲得更大的顯示裝置。
圖51A和51B所示的TFT為使用非晶半導體的底閘TFT，其優點為透過使用大尺寸基板可以低成本地製造。然而，本發明不限於此。對於底閘TFT，可以採用的TFT結構有通道蝕刻型、通道保護型等。替代的，可以使用頂閘型。此外，不僅可以使用非晶半導體，而且還可以使用多晶半導體。
注意，還可以不在第二基板5116上形成遮光膜5114來實施本發明。當不形成遮光膜5114來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成遮光膜5114來實施本發明時，可以獲得在暗顯示時具有小的光洩漏的顯示裝置。
注意，還可以不在第二基板5116上形成濾色器5115來實施本發明。當不形成濾色器5115來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成濾色器5115來實施本發明時，可以獲得可以進行彩色顯示的顯示裝置。
注意，還可以透過分散球形間隔物而不是提供間隔物5117於第二基板5116上來實施本發明。當透過分散球形間隔物來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方 面，當透過形成間隔物5117來實施本發明時，間隔物的位置沒有變化，從而兩個基板之間的距離可以是均勻的，且可以獲得具有小的顯示不均勻的顯示裝置。
接下來描述對第一基板5101進行的處理。具有透光性能的基板較佳的用於第一基板5101。例如，可以使用石英基板、玻璃基板或者塑膠基板。替代的，第一基板5101可以是擋光基板、半導體基板或者SOI(絕緣體上矽)基板。
首先，第一絕緣膜5102形成於第一基板5101上方。第一絕緣膜5102可以是例如氧化矽膜、氮化矽膜或者氮氧化矽(SiOxNy)膜的絕緣膜。替代的，可以使用具有其中組合至少兩種這些膜的疊層結構的絕緣膜。當透過形成第一絕緣膜5102來實施本發明時，可以防止對半導體層產生負面影響的來自基板的雜質所致的TFT特性變化，從而可以獲得具有高可靠性的顯示裝置。另一方面，當不形成第一絕緣膜5102來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。
接下來，第一導電層5103形成於第一基板5101或者第一絕緣膜5102上方。可以加工該第一導電層5103的形狀。加工該形狀的步驟較佳的為如下所述。首先，第一導電層5103形成於整個表面上方。此時可以使用例如濺鍍設備或CVD設備的膜形成設備。接下來，光敏抗蝕劑材料形成於在整個表面上方形成的第一導電層5103的整個 表面上。隨後，該抗蝕劑材料透過光微影、鐳射直接繪製方法等暴露於依據期望形狀的光之下。接下來，或者曝光的抗蝕劑材料或者不曝光的抗蝕劑材料透過蝕刻而去除，由此可以獲得用於加工第一導電層5103的形狀的掩模。之後，第一導電層5103依據所形成的掩模透過蝕刻而去除，從而該第一導電層5103的形狀可以加工成期望的圖案。注意，用於蝕刻第一導電層5103的方法有化學方法(例如，濕蝕刻)和物理方法(例如，乾蝕刻)，且考慮第一導電層5103的材料或者用於第一導電層5103下的部分的材料的性能等恰當地選擇該方法。對於用於第一導電層5103的材料，Mo、Ti、Al、Nd、Cr等是較佳的。替代的，可以使用這些材料的疊層結構。另外替代的，第一導電層5103可以形成為這些材料的合金的單層或疊層結構。
接下來，形成第二絕緣膜5104。此時可以使用例如濺鍍設備或CVD設備的膜形成設備。對於用於第二絕緣膜5104的材料，熱氧化物膜、氧化矽膜、氮化矽膜、氮氧化矽膜等是較佳的。替代的，可以使用這些膜的疊層結構。尤其較佳的、與第一半導體層5105接觸的第二絕緣膜5104的一部分為氧化矽膜。這是因為，當使用氧化矽膜時，半導體膜5105和第二絕緣膜5104之間介面處的陷阱能級減小。當第一導電層5103由Mo形成時，與第一導電層5103接觸的第二絕緣膜5104的一部分為較佳的氮化矽膜。這是因為氮化矽膜不氧化Mo。
接下來形成第一半導體層5105。之後，較佳的、順序形成第二半導體層5106。可以加工第一半導體層5105和第二半導體層5106的形狀。用於加工這些形狀的方法較佳的為例如如上所述的光微影方法。對於用於第一半導體層5105的材料，矽、鍺矽(SiGe)等是較佳的。此外，對於用於第二半導體層5106的材料，包括磷等的矽等是較佳的。
接下來形成第二導電層5107。此時較佳的使用濺鍍或印刷方法。用於第二導電層5107的材料可具有透光性能或反射性。對於用於第二導電層的材料具有透光性能的情形，可以使用例如透過將氧化錫混合到氧化銦中形成的氧化銦錫(ITO)膜、透過將氧化矽混合到氧化銦(ITO)中形成的氧化銦錫矽(ITSO)膜、透過將氧化鋅混合到氧化銦中形成的氧化銦鋅(IZO)膜、氧化鋅膜或者氧化錫膜。注意，TZO是透明導電材料，透過使用將2至20重量%的氧化鋅(ZnO)混合到ITO的靶來濺鍍而形成。另一方面，對於具有反射性的情形，可以使用Ti、Mo、Ta、Cr、W、Al等。此外可以採用其中層疊了Al與Ti、Mo、Ta、Cr或W的兩層結構，或者其中Al夾置在例如Ti、Mo、Ta、Cr和W的金屬之間的三層結構。注意，可以加工該第二導電層5107的形狀。用於加工該形狀的方法較佳的為例如如上所述的光微影方法。可以使用例如ECR(電子迴旋共振)或ICP(感應耦合電漿)的高密度電漿源透過乾蝕刻設備來進行乾蝕刻。
接下來形成TFT的通道區。此時，可以使用第二導電層5107為掩模，進行第二半導體層5106的蝕刻。因此，掩模數目可以減少，從而製造成本可以降低。透過對具有導電性的第二半導體層5106進行蝕刻，去除的部分作為TFT的通道區。注意，不順序地形成第一半導體層5105和第二半導體層5106，在形成第一半導體層5105之後，在作為TFT通道區的部分形成和圖案化作為停止層的膜，且隨後形成第二半導體層5106。因此，由於可以不使用第二導電層5107為掩模來形成TFT的通道區，佈局圖案的自由度增加，這是一個優點。此外，當第二半導體層5106被蝕刻時，第一半導體層5105不被蝕刻，TFT的通道區可以安全地形成而不導致蝕刻缺陷，這也是優點。
接下來形成第三絕緣膜5108。較佳的、該第三絕緣膜5108具有透光性能。注意，對於用於第三絕緣膜5108的材料，無機材料(例如，氧化矽、氮化矽或氮氧化矽)、具有低介電常數的有機化合物材料(例如，光敏或者非光敏有機樹脂材料)等是較佳的。替代的，可以使用包括矽氧烷的材料。矽氧烷這種材料中的骨架結構是由矽(Si)和氧(O)的鍵形成的。至少包括氫的有機基團(例如，烷基基團或芳香烴)作為取代基。該取代基還可以使用含氟的基團。替代的，至少包含氫的有機基團和該含氟基團作為取代基。第三絕緣膜5108可具有疊層結構。注意，可以加工該第三絕緣膜5108的形狀。用於加 工該形狀的方法較佳的為例如如上所述的光微影方法。此時，透過同時蝕刻第二絕緣膜5104，可以形成不僅達到第三絕緣膜5108還達到第一導電層5103的接觸孔。較佳的、第三絕緣膜5108的表面盡可能平坦。這是因為液晶分子配向受到與液晶接觸的表面的不平坦的負面影響。
接下來形成第三導電層5109。此時，較佳的使用濺鍍或印刷方法。注意，用於第三導電層5109的材料可具有透光性能或反射性，類似於第二導電層5107。另外注意，可以用於第三導電層5109的材料類似於第二導電層5107的材料。此外，可以加工第三導電層5109的形狀。用於加工該形狀的方法類似於第二導電層5107的加工方法。
接下來形成第一配向膜5110。對於第一配向膜5110，可以使用例如聚醯亞胺的聚合物的膜。在形成第一配向膜5110之後，進行摩擦以控制液晶分子的配向。摩擦是透過使用布摩擦配向膜而在配向膜中形成線的步驟。透過進行摩擦，配向膜可具有配向性能。
如上所述形成的第一基板5101透過密封劑貼附到設有遮光膜5114、濾色器5115、第四導電層5113、間隔物5117和第二配向膜5112的第二基板5116，該第一和第二基板之間的間隙為幾微米，且隨後，液晶材料注入到該兩個基板之間，由此製造液晶面板。注意，在如圖51A和51B所示的TN模式液晶面板中，第四導電層5113可以形成於第二基板5116的整個表面上。
接下來，描述參考圖51A和51B所示的TN模式液晶面板的像素結構的特徵。圖51A所示液晶分子5118是長且薄的分子，各個分子具有長軸和短軸。在圖51A中，各個液晶分子5118透過其長度來表達，以示出各個液晶分子的方向。也就是說，液晶分子5118的表達為長的長軸的方向平行於紙面，且當液晶分子5118表達為更短時，長軸的方向變得更接近紙面的法線方向。也就是說，在圖51A所示的液晶分子5118中，接近第一基板5101的液晶分子的長軸的方向和接近第二基板5116的液晶分子的長軸的方向彼此相差90度，且介於其間的液晶分子5118的長軸的方向佈置成平滑地連接上述兩個方向。也就是說，圖51A所示的液晶分子5118配向成在第一基板5101和第二基板5116之間扭轉了90度。
接下來參考圖51B描述應用了本發明的TN模式液晶顯示裝置的像素佈局的示例。應用了本發明的該TN模式液晶顯示裝置的像素可包括掃描線5121、視頻信號線5122、電容器線5123、TFT 5124、像素電極5125和像素電容器5126。
由於掃描線5121電連接到TFT 5124的閘極端子，因此較佳的、該掃描線5121由第一導電層5103形成。
由於視頻信號線5122電連接到TFT 5124的源極端子或汲極端子，因此較佳的、該視頻信號線5122由第二導電層5107形成。此外，由於掃描線5121和視頻信號線5122佈置成矩陣，因此較佳的、掃描線5121和視頻信號 線5122至少由導電層形成於不同層內。
電容器線5123是透過設為平行於像素電極5125而用於形成像素電容器5126的佈線，且較佳的、該電容器線5123由第一導電層5103形成。注意，電容器線5123可以沿視頻信號線5122延伸，從而圍繞視頻信號線5122，如圖51B所示。因此，應保持的電極電位隨著視頻信號線5122電位的變化而變化的現象，即所謂的串擾可以降低。另外注意，為了降低與視頻信號線5122的交叉電容，第一半導體層5105可以提供於電容器線5123和視頻信號線5122的交叉區域，如圖51B所示。
TFT 5124作為電連接視頻信號線5122和像素電極5125的開關。注意如圖51B所示，TFT 5124的源極區和汲極區之一可以提供為圍繞該源極區和汲極區的另一個。因此，可以在小的面積內獲得寬的通道，且可以提高開關能力。另外注意，如圖51B所示，TFT 5124的閘極端子可以提供為圍繞第一半導體層5105。
像素電極5125電連接到TFT 5124的源極端子和汲極端子之一。像素電極5125為用於將信號電壓施加到液晶元件的電極，該信號電壓透過視頻信號線5122傳輸。此外，像素電極5125和電容器線5123可以形成像素電容器5126。因此，像素電極5125還可以具有保持透過視頻信號線5122傳輸的信號電壓的功能。注意，像素電極5125可以是矩形，如圖51B所示。因此，像素的孔徑率可以增大，從而該液晶顯示裝置的效率可以提高。此外，對於像 素電極5125使用具有透光性能的材料形成的情形，可以獲得透射液晶顯示裝置。透射液晶顯示裝置具有高的彩色再現能力，且可以顯示具有高的影像品質的影像。替代的，對於像素電極5125使用具有反射性的材料形成的情形，可以獲得反射液晶顯示裝置。反射液晶顯示裝置在例如室外的明亮環境中具有高的可見度，且由於不需要背光而可以極大地降低功耗。注意，對於像素電極5125既使用具有透光性能的材料又使用具有反射性的材料形成的情形，則可以獲得具有上述二者的優點的半透射液晶顯示裝置。另外注意，對於像素電極5125使用具有反射性的材料形成的情形，像素電極5125的表面可以不平整。因此，由於反射光被漫反射，則可以獲得反射光強度分佈的角度依存性減小的優點。也就是說，可以獲得在任意角度上亮度是均勻的反射液晶顯示裝置。
接下來，描述參考圖52A和52B描述應用了本發明的VA(垂直配向)模式液晶顯示裝置。圖52A和52B為應用了本發明的VA模式液晶顯示裝置的像素結構之一中的像素的剖面圖和俯視圖，其中在VA模式液晶顯示裝置中採用了配向控制凸出，從而液晶分子受到控制以具有各種方向且視角加寬，即，所謂的MVA(多區域垂直配向)模式。圖52A為像素的剖面圖，圖52B為像素的俯視圖。此外，圖52A所示該像素的剖面圖對應於圖52B所示該像素的俯視圖中的線a-a’。透過將本發明應用於具有圖52A和52B所示像素結構的液晶顯示裝置，可以獲 得具有寬視角、高回應速度和高對比度的液晶顯示裝置。
參考圖52A描述MVA模式液晶顯示裝置的像素結構。該液晶顯示裝置包括顯示影像的基本部分，該基本部分稱為液晶面板。該液晶面板的製造如下：兩個加工基板彼此貼合，其間具有幾微米的間隙，並且液晶材料注入到該兩個基板之間。在圖52A中，該兩個基板對應於第一基板5201和第二基板5216。TFT和像素電極可以形成於第一基板上方，以及遮光膜5214、濾色器5215、第四導電層5213、間隔物5217、第二配向膜5212和配向控制凸出5219形成於第二基板上。
注意，還可以不在第一基板5201上方形成TFT來實施本發明。當不形成該TFT來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成該TFT來實施本發明時，可以獲得更大的顯示裝置。
圖52A和52B所示的TFT為使用非晶半導體的底閘TFT，其優點為透過使用大尺寸基板可以低成本地製造。然而，本發明不限於此。對於底閘TFT，可以採用的TFT結構有通道蝕刻型、通道保護型等。替代的，可以使用頂閘型。此外，不僅可以使用非晶半導體，而且還可以使用多晶半導體。
注意，還可以不在第二基板5216上形成遮光膜5214來實施本發明。當不形成遮光膜5214來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構 簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成遮光膜5214來實施本發明時，可以獲得在暗顯示時具有小的光洩漏的顯示裝置。
注意，還可以不在第二基板5216上形成濾色器5215來實施本發明。當不形成濾色器5215來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成濾色器5215來實施本發明時，可以獲得可以進行彩色顯示的顯示裝置。
注意，還可以透過分散球形間隔物而不是提供間隔物5217於第二基板5216上來實施本發明。當透過分散球形間隔物來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成間隔物5217來實施本發明時，間隔物的位置沒有變化，從而兩個基板之間的距離可以是均勻的，且可以獲得具有小的顯示不均勻的顯示裝置。
接下來，對於對第一基板5201進行的處理，可以採用圖51A和51B所述的方法；因此省略這部分描述。這裏，第一基板5201、第一絕緣膜5202、第一導電層5203、第二絕緣膜5204、第一半導體層5205、第二半導體層5206、第二導電層5207、第三絕緣膜5208、第三導電層5209和第一配向膜5210分別對應於圖51A中的第一基板5101、第一絕緣膜5102、第一導電層5103、第二絕緣膜5104、第一半導體層5105、第二半導體層5106、第 二導電層5107、第三絕緣膜5108、第三導電層5109和第一配向膜5110。注意，儘管未在圖中示出，配向控制凸出仍可以提供於第一基板側上。因此，液晶分子的配向可以更安全地得到控制。此外，配向膜5210和第二配向膜5212可以是垂直配向膜。因此，液晶分子5218可以垂直地配向。
如上所述形成的第一基板5201透過密封劑貼附到設有遮光膜5214、濾色器5215、第四導電層5213、間隔物5217和第二配向膜5212的第二基板5216，該第一和第二基板之間的間隙為幾微米，且隨後，液晶材料注入到該兩個基板之間，由此製造液晶面板。注意，在如圖52A和52B所示的MVA模式液晶面板中，第四導電層5213可以形成於第二基板5216的整個表面上。此外，配向控制凸出5219可以形成，從而接觸第四導電層5213。儘管配向控制凸出5219的形狀不受限制，具有平滑曲線的形狀是較佳的。因此，由於鄰近液晶分子5218的配向變得極為相似，配向缺陷可以減少。此外，可以減少其中第二配向膜5212被配向控制凸出5219斷開的配向膜缺陷。
接下來，描述參考圖52A和52B所示的MVA模式液晶面板的像素結構的特徵。圖52A所示液晶分子5218是長且薄的分子，各個分子具有長軸和短軸。在圖52A中，各個液晶分子5218透過其長度來表達，以示出各個液晶分子的方向。也就是說，液晶分子5218的表達為長的長軸的方向平行於紙面，且當液晶分子5218表達為更短 時，長軸的方向變得更接近紙面的法線方向。也就是說，在圖52A所示的各個液晶分子5218配向成長軸的方向垂直於該配向膜。因此，在提供有配向控制凸出5219的部分中，液晶分子5218以配向控制凸出5219為中心而徑向地配向。採用這種狀態，可以獲得具有寬視角的液晶顯示裝置。
接下來參考圖52B描述應用了本發明的MVA模式液晶顯示裝置的像素佈局的示例。應用了本發明的該MVA模式液晶顯示裝置的像素可包括掃描線5221、視頻信號線5222、電容器線5223、TFT 5224、像素電極5225、像素電容器5226和配向控制凸出5219。
由於掃描線5221電連接到TFT 5224的閘極端子，因此較佳的、該掃描線5221由第一導電層5203形成。
由於視頻信號線5222電連接到TFT 5224的源極端子或汲極端子，因此較佳的、該視頻信號線5222由第二導電層5207形成。此外，由於掃描線5221和視頻信號線5222佈置成矩陣，因此較佳的、掃描線5221和視頻信號線5222至少由導電層形成於不同層內。
電容器線5223是透過設為平行於像素電極5225而用於形成像素電容器5226的佈線，且較佳的、該電容器線5223由第一導電層5203形成。注意，電容器線5223可以沿視頻信號線5222延伸，從而圍繞視頻信號線5222，如圖52B所示。因此，應保持的電極電位隨著視頻信號線5222電位的變化而變化的現象，即所謂的串擾可以降 低。另外注意，為了降低與視頻信號線5222的交叉電容，第一半導體層5205可以提供於電容器線5223和視頻信號線5222的交叉區域，如圖52B所示。
TFT 5224作為電連接視頻信號線5222和像素電極5225的開關。注意如圖52B所示，TFT 5224的源極區和汲極區之一可以提供為圍繞該源極區和汲極區的另一個。因此，可以在小的面積內獲得寬的通道，且可以提高開關能力。另外注意，如圖52B所示，TFT 5224的閘極端子可以提供為圍繞第一半導體層5205。
像素電極5225電連接到TFT 5224的源極端子和汲極端子之一。像素電極5225為用於將信號電壓施加到液晶元件的電極，該信號電壓透過視頻信號線5222傳輸。此外，像素電極5225和電容器線5223可以形成像素電容器5226。因此，像素電極5225還可以具有保持透過視頻信號線5222傳輸的信號電壓的功能。注意，像素電極5225可以是矩形，如圖52B所示。因此，像素的孔徑率可以增大，從而該液晶顯示裝置的效率可以提高。此外，對於像素電極5225使用具有透光性能的材料形成的情形，可以獲得透射液晶顯示裝置。透射液晶顯示裝置具有高的彩色再現能力，且可以顯示具有高的影像品質的影像。替代的，對於像素電極5225使用具有反射性的材料形成的情形，可以獲得反射液晶顯示裝置。反射液晶顯示裝置在例如室外的明亮環境中具有高的可見度，且由於不需要背光而可以極大地降低功耗。注意，對於像素電極5225既使 用具有透光性能的材料又使用具有反射性的材料形成的情形，則可以獲得具有上述二者的優點的半透射液晶顯示裝置。另外注意，對於像素電極5225使用具有反射性的材料形成的情形，像素電極5225的表面可以不平整。因此，由於反射光被漫反射，則可以獲得反射光強度分佈的角度依存性減小的優點。也就是說，可以獲得在任意角度上亮度是均勻的反射液晶顯示裝置。
接下來，描述參考圖53A和53B描述應用了本發明的VA(垂直配向)模式液晶顯示裝置的另一個示例。圖53A和53B為應用了本發明的VA模式液晶顯示裝置的像素結構之一中的像素的剖面圖和俯視圖，其中第四導電層5313被圖案化，從而液晶分子受到控制以具有各種方向且視角加寬，即，所謂的PVA(圖案化垂直配向)模式。圖53A為像素的剖面圖，圖53B為像素的俯視圖。此外，圖53A所示該像素的剖面圖對應於圖53B所示該像素的俯視圖中的線a-a’。透過將本發明應用於具有圖53A和53B所示像素結構的液晶顯示裝置，可以獲得具有寬視角、高回應速度和高對比度的液晶顯示裝置。
參考圖53A描述PVA模式液晶顯示裝置的像素結構。該液晶顯示裝置包括顯示影像的基本部分，該基本部分稱為液晶面板。該液晶面板的製造如下：兩個加工基板彼此貼合，其間具有幾微米的間隙，以及液晶材料注入到該兩個基板之間。在圖53A中，該兩個基板對應於第一基板5301和第二基板5316。TFT和像素電極可以形成於第 一基板上方，以及遮光膜5314、濾色器5315、第四導電層5313、間隔物5317和第二配向膜5312形成於第二基板上。
注意，還可以不在第一基板5301上方形成TFT來實施本發明。當不形成該TFT來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，產率可以提高。另一方面，當透過形成該TFT來實施本發明時，可以獲得更大的顯示裝置。
圖53A和53B所示的TFT為使用非晶半導體的底閘TFT，其優點為透過使用大尺寸基板可以低成本地製造。然而，本發明不限於此。對於底閘TFT，可以採用的TFT結構有通道蝕刻型、通道保護型等。替代的，可以使用頂閘型。此外，不僅可以使用非晶半導體，而且還可以使用多晶半導體。
注意，還可以不在第二基板5316上形成遮光膜5314來實施本發明。當不形成遮光膜5314來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成遮光膜5314來實施本發明時，可以獲得在暗顯示時具有小的光洩漏的顯示裝置。
注意，還可以不在第二基板5316上形成濾色器5315來實施本發明。當不形成濾色器5315來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成濾色器 5315來實施本發明時，可以獲得可以進行彩色顯示的顯示裝置。
注意，還可以透過分散球形間隔物而不是提供間隔物5317於第二基板5316上來實施本發明。當透過分散球形間隔物來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成間隔物5317來實施本發明時，間隔物的位置沒有變化，從而兩個基板之間的距離可以是均勻的，且可以獲得具有小的顯示不均勻的顯示裝置。
接下來，對於對第一基板5301進行的處理，可以採用圖51A和51B所述的方法；因此省略這部分描述。這裏，第一基板5301、第一絕緣膜5302、第一導電層5303、第二絕緣膜5304、第一半導體層5305、第二半導體層5306、第二導電層5307、第三絕緣膜5308、第三導電層5309和第一配向膜5310分別對應於圖51A中的第一基板5101、第一絕緣膜5102、第一導電層5103、第二絕緣膜5104、第一半導體層5105、第二半導體層5106、第二導電層5107、第三絕緣膜5108、第三導電層5109和第一配向膜5110。注意，電極槽口部可以提供於第一基板5301側上的第三導電層5309。因此，液晶分子的配向可以更安全地得到控制。此外，配向膜5310和第二配向膜5312可以是垂直配向膜。因此，液晶分子5318可以垂直地配向。
如上所述形成的第一基板5301透過密封劑貼附到設 有遮光膜5314、濾色器5315、第四導電層5313、間隔物5317和第二配向膜5312的第二基板5316，該第一和第二基板之間的間隙為幾微米，且隨後，液晶材料注入到該兩個基板之間，由此製造液晶面板。注意，在如圖53A和53B所示的PVA模式液晶面板中，第四導電層5313可以圖案化以形成電極槽口部5319。另外注意，儘管電極槽口部5319的形狀不受限制，組合了具有不同方向的多個矩形的形狀是較佳的。因此，由於可以形成具有不同配向的多個區域，因此可以獲得具有寬視角的液晶顯示裝置。此外，在電極槽口部5319和第四導電層5313邊界處的第四導電層5313的形狀較佳的為平滑曲線。因此，由於鄰近液晶分子5318的配向極為相似，配向缺陷可以減少。此外，可以減少其中第二配向膜5312被電極槽口部5319斷開的配向膜缺陷。
接下來，描述參考圖53A和53B所示的PVA模式液晶面板的像素結構的特徵。圖53A所示液晶分子5318是長且薄的分子，各個分子具有長軸和短軸。在圖53A中，各個液晶分子5318透過其長度來表達，以示出各個液晶分子的方向。也就是說，液晶分子5318的表達為長的長軸的方向平行於紙面，且當液晶分子5318表達為更短時，長軸的方向變得更接近紙面的法線方向。也就是說，在圖53A所示的各個液晶分子5318配向成長軸的方向垂直於該配向膜。因此，在提供有電極槽口部的部分中，液晶分子5318以電極槽口部5319和第四導電層5313之間 的邊界為中心而徑向地配向。採用這種狀態，可以獲得具有寬視角的液晶顯示裝置。
接下來參考圖53B描述應用了本發明的PVA模式液晶顯示裝置的像素佈局的示例。應用了本發明的該PVA模式液晶顯示裝置的像素可包括掃描線5321、視頻信號線5322、電容器線5323、TFT 5324、像素電極5325、像素電容器5326和電極槽口部5319。
由於掃描線5321電連接到TFT 5324的閘極端子，因此較佳的、該掃描線5321由第一導電層5303形成。
由於視頻信號線5322電連接到TFT 5324的源極端子或汲極端子，因此較佳的、該視頻信號線5322由第二導電層5307形成。此外，由於掃描線5321和視頻信號線5322佈置成矩陣，因此較佳的、掃描線5321和視頻信號線5322至少由導電層形成於不同層內。
電容器線5323是透過設為平行於像素電極5325而用於形成像素電容器5326的佈線，且較佳的、該電容器線5323由第一導電層5303形成。注意，電容器線5323可以沿視頻信號線5322延伸，從而圍繞視頻信號線5322，如圖53B所示。因此，應保持的電極電位隨著視頻信號線5322電位的變化而變化的現象，即所謂的串擾可以降低。另外注意，為了降低與視頻信號線5322的交叉電容，第一半導體層5305可以提供於電容器線5323和視頻信號線5322的交叉區域，如圖53B所示。
TFT 5324作為電連接視頻信號線5322和像素電極 5325的開關。注意如圖53B所示，TFT 5324的源極區和汲極區之一可以提供為圍繞該源極區和汲極區的另一個。因此，可以在小的面積內獲得寬的通道，且可以提高開關能力。另外注意，如圖53B所示，TFT 5324的閘極端子可以提供為圍繞第一半導體層5305。
像素電極5325電連接到TFT 5324的源極端子和汲極端子之一。像素電極5325為用於將信號電壓施加到液晶元件的電極，該信號電壓透過視頻信號線5322傳輸。此外，像素電極5325和電容器線5323可以形成像素電容器5326。因此，像素電極5325還可以具有保持透過視頻信號線5322傳輸的信號電壓的功能。較佳的、像素電極5325在不存在電極槽口部5319的部分中具有槽口部，該槽口部對應於提供到第四導電層5313的電極槽口部5319的形狀，如圖53B所示。因此，由於可以形成具有液晶分子5318的不同配向的多個區域，可以獲得具有寬視角的液晶顯示裝置。此外，對於像素電極5325使用具有透光性能的材料形成的情形，可以獲得透射液晶顯示裝置。透射液晶顯示裝置具有高的彩色再現能力，且可以顯示具有高的影像品質的影像。替代的，對於像素電極5325使用具有反射性的材料形成的情形，可以獲得反射液晶顯示裝置。反射液晶顯示裝置在例如室外的明亮環境中具有高的可見度，且由於不需要背光而可以極大地降低功耗。注意，對於像素電極5325既使用具有透光性能的材料又使用具有反射性的材料形成的情形，則可以獲得具有上述二 者的優點的半透射液晶顯示裝置。另外注意，對於像素電極5325使用具有反射性的材料形成的情形，像素電極5325的表面可以不平整。因此，由於反射光被漫反射，則可以獲得反射光強度分佈的角度依存性減小的優點。也就是說，可以獲得在任意角度上亮度是均勻的反射液晶顯示裝置。
接下來，描述參考圖54A和54B描述應用了本發明的橫向電場模式液晶顯示裝置。圖54A和54B為應用了本發明的橫向電場模式液晶顯示裝置的像素結構之一中的像素的剖面圖和俯視圖，該液晶顯示裝置進行切換，使得液晶分子總是與相對於基板沿水平方向，其中透過將像素電極5425和公共電極5423圖案化成梳狀而橫向地施加電場，即，所謂的IPS(面內切換)模式。圖54A為像素的剖面圖，圖54B為像素的俯視圖。此外，圖54A所示該像素的剖面圖對應於圖54B所示該像素的俯視圖中的線a-a’。透過將本發明應用於具有圖54A和54B所示像素結構的液晶顯示裝置，可以獲得具有理論上寬視角和與灰階的依存性小的回應速度的液晶顯示裝置。
參考圖54A描述IPS模式液晶顯示裝置的像素結構。該液晶顯示裝置包括顯示影像的基本部分，該基本部分稱為液晶面板。該液晶面板的製造如下：兩個加工基板彼此貼合，其間具有幾微米的間隙，以及液晶材料注入到該兩個基板之間。在圖54A中，該兩個基板對應於第一基板5401和第二基板5416。TFT和像素電極可以形成於第一 基板上方，以及遮光膜5414、濾色器5415、間隔物5417和第二配向膜5412形成於第二基板上。
注意，還可以不在第一基板5401上方形成TFT來實施本發明。當不形成該TFT來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成該TFT來實施本發明時，可以獲得更大的顯示裝置。
圖54A和54B所示的TFT為使用非晶半導體的底閘TFT，其優點為透過使用大尺寸基板可以低成本地製造。然而，本發明不限於此。對於底閘TFT，可以採用的TFT結構有通道蝕刻型、通道保護型等。替代的，可以使用頂閘型。此外，不僅可以使用非晶半導體，而且還可以使用多晶半導體。
注意，還可以不在第二基板5416上形成遮光膜5414來實施本發明。當不形成遮光膜5414來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成遮光膜5414來實施本發明時，可以獲得在暗顯示時具有小的光洩漏的顯示裝置。
注意，還可以不在第二基板5416上形成濾色器5415來實施本發明。當不形成濾色器5415來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成濾色器5415來實施本發明時，可以獲得可以進行彩色顯示的顯 示裝置。
注意，還可以透過分散球形間隔物而不是提供間隔物5417於第二基板5416上來實施本發明。當透過分散球形間隔物來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成間隔物5417來實施本發明時，間隔物的位置沒有變化，從而兩個基板之間的距離可以是均勻的，且可以獲得具有小的顯示不均勻的顯示裝置。
接下來，對於對第一基板5401進行的處理，可以採用圖51A和51B所述的方法；因此省略這部分描述。這裏，第一基板5401、第一絕緣膜5402、第一導電層5403、第二絕緣膜5404、第一半導體層5405、第二半導體層5406、第二導電層5407、第三絕緣膜5408、第三導電層5409和第一配向膜5410分別對應於圖51A中的第一基板5101、第一絕緣膜5102、第一導電層5103、第二絕緣膜5104、第一半導體層5105、第二半導體層5106、第二導電層5107、第三絕緣膜5108、第三導電層5109和第一配向膜5110。注意，第一基板5401側上的第三導電層5409可以圖案化成彼此嚙合的梳狀。此外，梳狀電極之一可以電連接到TFT 5424的源極端子和汲極端子之一，且梳狀電極的另一個可以電連接到公共電極5423。因此，橫向電場可以有效地施加於液晶分子5418。
如上所述形成的第一基板5401透過密封劑貼附到設有遮光膜5414、濾色器5415、間隔物5417和第二配向膜 5412的第二基板5416，該第一和第二基板之間的間隙為幾微米，且隨後，液晶材料注入到該兩個基板之間，由此製造液晶面板。注意，儘管圖中未示出，導電層可以形成於第二基板5416側上。透過在第二基板5416側上形成導電層，來自外部的電磁波雜訊的負面影響可以減少。
接下來，描述參考圖54A和54B所示的IPS模式液晶面板的像素結構的特徵。圖54A所示液晶分子5418是長且薄的分子，各個分子具有長軸和短軸。在圖54A中，各個液晶分子5418透過其長度來表達，以示出各個液晶分子的方向。也就是說，液晶分子5418的表達為長的長軸的方向平行於紙面，且當液晶分子5418表達為更短時，長軸的方向變得更接近紙面的法線方向。也就是說，在圖54A所示的各個液晶分子5418配向成長軸的方向總是與相對於基板沿水平方向。儘管圖54A示出了未施加電場的狀態下的配向，當電場施加到各個液晶分子5418時，各個液晶分子在水平面內旋轉，同時長軸的方向保持總是與相對於基板沿水平方向。採用這種狀態，可以獲得具有寬視角的液晶顯示裝置。
接下來參考圖54B描述應用了本發明的IPS模式液晶顯示裝置的像素佈局的示例。應用了本發明的該IPS模式液晶顯示裝置的像素可包括掃描線5421、視頻信號線5422、公共電極5423、TFT 5424和像素電極5425。
由於掃描線5421電連接到TFT 5424的閘極端子，因此較佳的、該掃描線5421由第一導電層5403形成。
由於視頻信號線5422電連接到TFT 5424的源極端子或汲極端子，因此較佳的、該視頻信號線5422由第二導電層5407形成。此外，由於掃描線5421和視頻信號線5422佈置成矩陣，因此較佳的、掃描線5421和視頻信號線5422至少由導電層形成於不同層內。注意，如圖54B所示，視頻信號線5422可以形成為隨像素內的像素電極5425和公共電極5423的形狀而彎曲。因此，像素的孔徑率可以增大，從而該液晶顯示裝置的效率可以提高。
公共電極5423是透過設為平行於像素電極5425而用於產生橫向電場的佈線，且較佳的、該公共電極5423由第一導電層5403和第三導電層5409形成。注意，公共電極5423可以沿視頻信號線5422延伸，從而圍繞視頻信號線5422，如圖54B所示。因此，應保持的電極電位隨著視頻信號線5422電位的變化而變化的現象，即所謂的串擾可以降低。另外注意，為了降低與視頻信號線5422的交叉電容，第一半導體層5405可以提供於公共電極5423和視頻信號線5422的交叉區域，如圖54B所示。
TFT 5424作為電連接視頻信號線5422和像素電極5425的開關。注意如圖54B所示，TFT 5424的源極區和汲極區之一可以提供為圍繞該源極區和汲極區的另一個。因此，可以在小的面積內獲得寬的通道，且可以增大開關能力。另外注意，如圖54B所示，TFT 5424的閘極端子可以提供為圍繞第一半導體層5405。
像素電極5425電連接到TFT 5424的源極端子和汲極 端子之一。像素電極5425為用於將信號電壓施加到液晶元件的電極，該信號電壓透過視頻信號線5422傳輸。此外，像素電極5425和公共電極5423可以形成像素電容器5426。因此，像素電極5425還可以具有保持透過視頻信號線5422傳輸的信號電壓的功能。注意，像素電極5425和梳狀公共電極5423的每一個可以具有彎曲的梳狀，如圖54B所示。因此，由於可以形成具有液晶分子5418的不同配向的多個區域，可以獲得具有寬視角的液晶顯示裝置。此外，對於像素電極5425和梳狀公共電極5423的每一個使用具有透光性能的材料形成的情形，可以獲得透射液晶顯示裝置。透射液晶顯示裝置具有高的彩色再現能力，且可以顯示具有高的影像品質的影像。替代的，對於像素電極5425和梳狀公共電極5423的每一個使用具有反射性的材料形成的情形，可以獲得反射液晶顯示裝置。反射液晶顯示裝置在例如室外的明亮環境中具有高的可見度，且由於不需要背光而可以極大地降低功耗。注意，對於像素電極5425和梳狀公共電極5423的每一個既使用具有透光性能的材料又使用具有反射性的材料形成的情形，則可以獲得具有上述二者的優點的半透射液晶顯示裝置。另外注意，對於像素電極5425和梳狀公共電極5423的每一個使用具有反射性的材料形成的情形，像素電極5425和梳狀公共電極5423的每一個的表面可以不平整。因此，由於反射光被漫反射，則可以獲得反射光強度分佈的角度依存性減小的優點。也就是說，可以獲得在任意角度 上亮度是均勻的反射液晶顯示裝置。
儘管像素電極5425和梳狀公共電極5423均由第三導電層5409形成，可以應用本發明的像素結構不限於此且可以恰當地選擇。例如，像素電極5425和梳狀公共電極5423可均由第二導電層5407形成；像素電極5425和梳狀公共電極5423可均由第一導電層5403形成；其中一個可由第三導電層5409形成且其另一個由第二導電層5407形成；其中一個可由第三導電層5409形成且其另一個由第一導電層5403形成；或者其中一個可由第二導電層5407形成且其另一個由第一導電層5403形成。
接下來，描述參考圖55A和55B描述應用了本發明的另一種橫向電場模式液晶顯示裝置。圖55A和55B為橫向電場模式液晶顯示裝置的另一種像素結構的視圖，該液晶顯示裝置進行切換，使得液晶分子總是相對於基板處於沿水平方向。更具體而言，圖55A和55B為應用了本發明的所謂FFS(邊緣場切換)模式的像素的剖面圖和俯視圖，在該模式中，像素電極5525和公共電極5523之一圖案化成梳狀，另一個在交疊該梳狀的區域形成為平面形狀，從而橫向地施加電場。圖55A為像素的剖面圖，圖55B為像素的俯視圖。此外，圖55A所示該像素的剖面圖對應於圖55B所示該像素的俯視圖中的線a-a’。透過將本發明應用於具有圖55A和55B所示像素結構的液晶顯示裝置，可以獲得具有理論上寬視角和與灰階的依存性小的回應速度的液晶顯示裝置。
參考圖55A描述FFS模式液晶顯示裝置的像素結構。該液晶顯示裝置包括顯示影像的基本部分，該基本部分稱為液晶面板。該液晶面板的製造如下：兩個加工基板彼此貼合，其間具有幾微米的間隙，並且液晶材料注入到該兩個基板之間。在圖55A中，該兩個基板對應於第一基板5501和第二基板5516。TFT和像素電極可以形成於第一基板上方，以及遮光膜5514、濾色器5515、間隔物5517和第二配向膜5512形成於第二基板上。
注意，還可以不在第一基板5501上方形成TFT來實施本發明。當不形成該TFT來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成該TFT來實施本發明時，可以獲得更大的顯示裝置。
圖55A和55B所示的TFT為使用非晶半導體的底閘TFT，其優點為透過使用大尺寸基板可以低成本地製造。然而，本發明不限於此。對於底閘TFT，可以採用的TFT結構有通道蝕刻型、通道保護型等。替代的，可以使用頂閘型。此外，不僅可以使用非晶半導體，而且還可以使用多晶半導體。
注意，還可以不在第二基板5516上形成遮光膜5514來實施本發明。當不形成遮光膜5514來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成遮光膜5514來實施本發明時，可以獲得在暗顯示時具有小的光 洩漏的顯示裝置。
注意，還可以不在第二基板5516上形成濾色器5515來實施本發明。當不形成濾色器5515來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成濾色器5515來實施本發明時，可以獲得可以進行彩色顯示的顯示裝置。
注意，還可以透過分散球形間隔物而不是提供間隔物5517於第二基板5516上來實施本發明。當透過分散球形間隔物來實施本發明時，步驟數目減少，製造成本由此可以降低。此外，由於結構簡單，生產率可以提高。另一方面，當透過形成間隔物5517來實施本發明時，間隔物的位置沒有變化，從而兩個基板之間的距離可以是均勻的，且可以獲得具有小的顯示不均勻的顯示裝置。
接下來，對於對第一基板5501進行的處理，可以採用圖51A和51B所述的方法；因此省略這部分描述。這裏，第一基板5501、第一絕緣膜5502、第一導電層5503、第二絕緣膜5504、第一半導體層5505、第二半導體層5506、第二導電層5507、第三絕緣膜5508、第三導電層5509和第一配向膜5510分別對應於圖51A中的第一基板5101、第一絕緣膜5102、第一導電層5103、第二絕緣膜5104、第一半導體層5105、第二半導體層5106、第二導電層5107、第三絕緣膜5108、第三導電層5109和第一配向膜5110。
然而，第四絕緣膜5519和第四導電層5513可以形成於第一基板5501側上，這不同於圖51A和51B。更具體而言，可以在第三導電層5509圖案化之後形成第四絕緣膜5519；可以在第四絕緣膜5519圖案化以形成接觸孔之後形成第四導電層5513；且可以在第四導電層5513類似地圖案化之後形成第一配向膜5510。對於第四絕緣膜5519和第四導電層5513的材料和加工方法，可以使用與第三絕緣膜5508和第三導電層5509類似的材料和加工方法。此外，該梳狀電極可電連接到TFT 5524的源極端子和汲極端子之一，且平面電極可以電連接到公共電極5523。因此，橫向電場可以有效地施加於液晶分子5518。
如上所述形成的第一基板5501透過密封劑貼附到設有遮光膜5514、濾色器5515、間隔物5517和第二配向膜5512的第二基板5516，該第一和第二基板之間的間隙為幾微米，且隨後，液晶材料注入到該兩個基板之間，由此製造液晶面板。注意，儘管圖中未示出，導電層可以形成於第二基板5516側上。透過在第二基板5516側上形成導電層，來自外部的電磁波雜訊的負面影響可以減少。
接下來，描述參考圖55A和55B所示的FFS模式液晶面板的像素結構的特徵。圖55A所示液晶分子5518是長且薄的分子，各個分子具有長軸和短軸。在圖55A中，各個液晶分子5518透過其長度來表達，以示出各個液晶分子的方向。也就是說，液晶分子5518的表達為長的長 軸的方向平行於紙面，且當液晶分子5518表達為更短時，長軸的方向變得更接近紙面的法線方向。也就是說，在圖55A所示的各個液晶分子5518配向成長軸的方向總是與相對於基板沿水平方向。儘管圖55A示出了未施加電場的狀態下的配向，當電場施加到各個液晶分子5518時，各個液晶分子在水平面內旋轉，同時長軸的方向保持總是與相對於基板沿水平方向。採用這種狀態，可以獲得具有寬視角的液晶顯示裝置。
接下來參考圖55B描述應用了本發明的FFS模式液晶顯示裝置的像素佈局的示例。應用了本發明的該FFS模式液晶顯示裝置的像素可包括掃描線5521、視頻信號線5522、公共電極5523、TFT 5524和像素電極5525。
由於掃描線5521電連接到TFT 5524的閘極端子，因此較佳的、該掃描線5521由第一導電層5503形成。
由於視頻信號線5522電連接到TFT 5524的源極端子或汲極端子，因此較佳的、該視頻信號線5522由第二導電層5507形成。此外，由於掃描線5521和視頻信號線5522佈置成矩陣，因此較佳的、掃描線5521和視頻信號線5522至少由導電層形成於不同層內。注意，如圖55B所示，視頻信號線5522可以形成為隨像素內的像素電極5525的形狀而彎曲。因此，像素的孔徑率可以增大，從而該液晶顯示裝置的效率可以提高。
公共電極5523是透過設為平行於像素電極5525而用於產生橫向電場的佈線，且較佳的、該公共電極5523由 第一導電層5503和第三導電層5509形成。注意，公共電極5523可以沿視頻信號線5522形成，如圖55B所示。因此，應保持的電極電位隨著視頻信號線5522電位的變化而變化的現象，即所謂的串擾可以降低。另外注意，為了降低與視頻信號線5522的交叉電容，第一半導體層5505可以提供於公共電極5523和視頻信號線5522的交叉區域，如圖55B所示。
TFT 5524作為電連接視頻信號線5522和像素電極5525的開關。注意如圖55B所示，TFT 5524的源極區和汲極區之一可以提供為圍繞該源極區和汲極區的另一個。因此，可以在小的面積內獲得寬的通道，且可以增大開關能力。另外注意，如圖55B所示，TFT 5524的閘極端子可以提供為圍繞第一半導體層5505。
像素電極5525電連接到TFT 5524的源極端子和汲極端子之一。像素電極5525為用於將信號電壓施加到液晶元件的電極，該信號電壓透過視頻信號線5522傳輸。此外，像素電極5525和公共電極5523可以形成像素電容器5526。因此，像素電極5525還可以具有保持透過視頻信號線5522傳輸的信號電壓的功能。注意，像素電極5525和梳狀公共電極5523的每一個可以具有彎曲的梳狀，如圖55B所示。因此，由於可以形成具有液晶分子5518的不同配向的多個區域，可以獲得具有寬視角的液晶顯示裝置。此外，對於像素電極5525和梳狀公共電極5523的每一個使用具有透光性能的材料形成的情形，可以獲得透射 液晶顯示裝置。透射液晶顯示裝置具有高的彩色再現能力，且可以顯示具有高的影像品質的影像。替代的，對於像素電極5525和梳狀公共電極5523的每一個使用具有反射性的材料形成的情形，可以獲得反射液晶顯示裝置。反射液晶顯示裝置在例如室外的明亮環境中具有高的可見度，且由於不需要背光而可以極大地降低功耗。注意，對於像素電極5525和梳狀公共電極5523的每一個既使用具有透光性能的材料又使用具有反射性的材料形成的情形，則可以獲得具有上述二者的優點的半透射液晶顯示裝置。另外注意，對於像素電極5525和梳狀公共電極5523的每一個使用具有反射性的材料形成的情形，像素電極5525和梳狀公共電極5523的每一個的表面可以不平整。因此，由於反射光被漫反射，則可以獲得反射光強度分佈的角度依存性減小的優點。也就是說，可以獲得在任意角度上亮度是均勻的反射液晶顯示裝置。
儘管梳狀像素電極5525是由第四導電層5513形成且平面公共電極5523是由第三導電層5509形成，可以應用本發明的像素結構不限於此且可以恰當地選擇，只要該結構滿足特定條件即可。更具體而言，與平面電極相比，該梳狀電極可以置於從第一基板5501觀察時更接近液晶。這是因為橫向電場總是產生於從梳狀電極察看時與平面電極相對的側上。也就是說，這是因為梳狀電極需要置為較平面電極更接近液晶，從而向液晶施加橫向電場。
為了滿足該條件，例如，梳狀電極可由第四導電層 5513形成且平面電極可由第三導電層5509形成；梳狀電極可由第四導電層5513形成且平面電極可由第二導電層5507形成；梳狀電極可由第四導電層5513形成且平面電極可由第一導電層5503形成；梳狀電極可由第三導電層5509形成且平面電極可由第二導電層5507形成；梳狀電極可由第三導電層5509形成且平面電極可由第一導電層5503形成；或者梳狀電極可由第二導電層5507形成且平面電極可由第一導電層5503形成。儘管梳狀電極電連接到TFT 5524的源極區和汲極區之一且平面電極電連接到公共電極5523，但是這些連接可以相反。這種情況下，可以單獨形成用於各個像素的平面電極。
注意，對於本發明的液晶顯示裝置所包括的液晶元件的工作模式，可以自由地使用TN(扭曲向列)模式、IPS(面內切換)模式、FFS(邊緣場切換)模式、MVA(多區域垂直配向)模式、PVA(圖案化垂直配向)模式、ASM(軸對稱配向微單元)模式、OCB(光學補償彎曲)模式、FLC(鐵電液晶)模式、AFLC(反鐵電液晶)模式、PDLC(聚合物分散液晶)模式等。
透過將前述實施例模式所示的顯示裝置的結構應用於液晶顯示裝置，電晶體特性的惡化可以得到抑制。因此，可以防止由於電晶體特性惡化所致的移位暫存器失靈。此外，可以抑制由移位暫存器失靈所致的液晶顯示裝置的顯示缺陷。
注意，本實施例模式所示的像素結構可以與本說明書 中其他實施例模式所示的顯示裝置的結構自由地組合。此外，本實施例模式所示的像素結構可以自由地組合。
[實施例模式10]
在本實施例模式中，描述實施例模式1至8所示的顯示裝置中包括的像素的示例，本實施例模式不同於實施例模式9。
描述圖65A的像素結構。圖65A所示像素電路包括電容器6500、第一電晶體6501、第二電晶體6502和顯示元件6521。像素連接到第一佈線6511、第二佈線6512和第三佈線6513。在顯示元件6521中，發光層夾置於像素電極和相對電極6522之間。顯示元件6521可以使用電流從像素電極流到相對電極6522的EL元件。注意，第一佈線6511可以稱為信號線；第二佈線6512可以稱為電源線；且第三佈線6513可以稱為掃描線。第一電晶體6501可稱為驅動電晶體，第二電晶體6502可稱為選擇電晶體。
描述例如EL元件的發光元件作為顯示元件6521的情形。
注意，圖中電晶體6501和6502為N通道電晶體；然而這些電晶體可以為P通道電晶體。在實施例模式1至4中，較佳的、N通道電晶體用作電晶體6501和6502。這是因為，由於非晶矽可以用於電晶體的半導體層，因此可以實現製造方法簡化，製造成本降低以及生產率提高。此 外，這是因為可以形成例如大尺寸顯示面板的半導體裝置。即使當多晶矽或者單晶矽用於電晶體的半導體層時，仍可以實現製造方法的簡化。此外，在實施例模式5至8中，較佳的、P通道電晶體用作電晶體6501和6502。這是因為可以實現製造方法簡化，製造成本降低以及生產率提高。
注意，第一佈線6511對應於圖9、11、12和44的各個顯示裝置中所示的信號線S1至Sm的任何一條。注意，第三佈線6513對應於圖9、11、12和44的各個顯示裝置中所示的掃描線G1至Gn的任何一條。
另外注意，第二佈線6512未示於圖9、11、12和44；然而如上所述，該佈線可根據需要添加到圖9、11、12和44。
第一電晶體6501的第一端子連接到第二佈線6512，且第一電晶體6501的第二端子連接到顯示元件6521的像素電極。第二電晶體6502的第一端子連接到第一佈線6511，第二電晶體6502的第二端子連接到第一電晶體6501的閘極端子，且第二電晶體6502的閘極端子連接到第三佈線6513。電容器6500的第一電極連接到第二佈線6512，電容器6500的第二電極連接到第一電晶體6501的閘極端子。
電容器6500具有保持第一電晶體6501的閘極端子電壓的功能。因此，儘管電容器6500連接在第一電晶體6501和第二佈線6512之間，但本發明不限於此。下述情 形是可接受的，即，只要電容器6500設為保持第一電晶體6501的閘極端子電壓；且該電容器6500可以連接到其他像素(例如，前一行的像素)的第三佈線6513。此外，當使用第一電晶體6501的閘極電容時，可以省略電容器6500。
對於操作方法，第三佈線6513被選擇，第二電晶體6502導通，且視頻信號從第一佈線6511輸入到電容器6500及第一電晶體6501的閘極端子。因此，第一電晶體6501依據其閘極-源極電壓施加電流至顯示元件6521，顯示元件6521由此發光。
用於表達灰階的該顯示裝置的驅動方法包括類比灰階方法和數位灰階方法。該類比灰階方法包括以類比方式控制顯示元件的發射強度的方法和以類比方式控制顯示元件的發光周期的方法。在類比灰階方法中，經常使用以類比方式控制顯示元件的發射強度的方法。另一方面，在數位灰階方法中，以數位方式透過控制顯示元件的導通/截止來表達灰階。對於數位灰階方法的情形，由於可以使用數位信號來處理資料，因此具有高雜訊電阻的優點；然而，由於數位驅動方法僅具有發光狀態和不發光狀態的兩種狀態，數位驅動方法僅能單獨地顯示兩個灰階。因此，已經透過與其他方法組合來實現多灰階顯示。多灰階顯示的技術包括面積灰階方法，其中像素的發光面積被加權和選擇以進行灰階顯示，和時間灰階方法，其中發光周期被加權和選擇以進行灰階顯示。
當數位灰階方法和時間灰階方法組合時，一個框周期劃分為多個子框周期(SFn)，如圖68所示。各個子框周期包括具有初始化周期、臨界值電壓寫入周期和資料寫入周期的位址周期(Ta)，以及發光周期(Ts)。注意，一個框周期內提供的子框周期的數目對應於顯示位元的數目n。此外，在一個框周期內，相應子框周期的發光周期的長度比例設置為2(n-1)：2(n-2)：...：2：1。在各個發光周期內選擇顯示元件的光發射和不光發射，透過利用一個框周期內該顯示元件發光的總時間的差異來表達灰階。在一個框周期內，當總發光時間長時亮度高，且當總發光時間短時亮度低。圖68示出了4位灰階的示例，其中一個框周期劃分成四個子框周期，且24=16個灰階水平可以透過組合發光周期來表達。注意，即使當發光周期的長度的比例不是2次冪的比例，仍可以表達灰階。此外，子框周期可以進一步劃分。
注意，當多灰階顯示透過上述時間灰階方法來實現時，低階位的發光周期的長度短；因此，下一框周期的資料寫入操作在該發光周期結束之後立即開始時，交疊前一子框周期的資料寫入操作，正常操作由此無法進行。因此，第三電晶體6503設於第一電晶體6501的閘極端子和第三佈線6513之間，如圖65B所示；並且第三電晶體6503在該發光周期的一部分內導通且第一電晶體6501強制截止，從而提供強制達成不發光狀態的擦除周期，且因此可以表達所有行所需的長度短於資料寫入周期的光發 射。注意，第三電晶體6503的導通/截止受第四佈線6514控制。因此，無需說，圖65B所示結構對於類比灰階方法尤為有效，但是對於組合數位灰階方法和時間灰階方法的方法也是有效的。注意，由於僅要求電流不流到顯示元件從而獲得不發光狀態，因此透過例如降低第二佈線6512的電位同時透過如上所述地截止第一電晶體6501，則可以獲得該不發光狀態。替代的，開關可另外設於第一電晶體6501和第二佈線6512之間，且第一電晶體6501和第二佈線6512可以透過使用該開關而不電連接，從而可以獲得不發光狀態。此外，開關可另外設於第一電晶體6501和顯示元件6521的像素電極之間，且透過使用該開關，電流停止流到顯示元件6521，從而可以獲得不發光狀態。
接下來，參考圖66描述不同於圖65A和圖65B的像素結構。
描述圖66的像素結構。圖66所示像素電路包括電容器6600、第一電晶體6601、第二電晶體6602、第三電晶體6603和顯示元件6621。像素連接到第一佈線6611、第二佈線6612、第三佈線6613和第四佈線6614。顯示元件6621夾置於像素電極和相對電極6622之間。顯示元件6621可以使用電流從像素電極流到相對電極6622的EL元件。注意，第一佈線6611可以稱為信號線；第二佈線6612可以稱為電源線；且第三佈線6613和第四佈線6614可以稱為第一和第二掃描線。第一電晶體6601可稱為驅 動電晶體；且第二電晶體6602和第三電晶體6603可稱為第一和第二開關電晶體。
描述例如EL元件的發光元件作為顯示元件6621的情形。
注意，圖中第一、第二和第三電晶體6601、6602和6603為N通道電晶體；然而這些電晶體可以為P通道電晶體。在實施例模式1至4中，較佳的、N通道電晶體用作第一、第二和第三電晶體6601、6602和6603。這是因為由於非晶矽可以用於電晶體的半導體層，因此可以實現製造方法簡化，製造成本降低以及產率提高。此外，這是因為可以形成例如大尺寸顯示面板的半導體裝置。即使當多晶矽或者單晶矽用於電晶體的半導體層時，仍可以實現製造方法的簡化。此外，在實施例模式5至8中，較佳的、P通道電晶體用作第一、第二和第三電晶體6601、6602和6603。這是因為可以實現製造方法簡化，製造成本降低以及生產率提高。
注意，第一佈線6611對應於圖9、11、12和44的各個顯示裝置中所示的信號線S1至Sm的任何一條。注意，第三佈線6613對應於圖9、11、12和44的各個顯示裝置中所示的掃描線G1至Gn的任何一條。
另外注意，第二佈線6612和第四佈線6614未示於圖9、11、12和44；然而如上所述，這些佈線可根據需要添加到圖9、11、12和44。
第一電晶體6601的第一端子連接到第二佈線6612， 且第一電晶體6601的第二端子連接到顯示元件6621的像素電極。第二電晶體6602的第一端子連接到第一佈線6611，第二電晶體6602的第二端子連接到顯示元件6621的像素電極，且第二電晶體6602的閘極端子連接到第三佈線6613。第三電晶體6603的第一端子連接到第二佈線6612，第三電晶體6603的第二端子連接到第一電晶體6601的閘極端子，且第三電晶體6603的閘極端子連接到第四佈線6614。電容器6600的第一電極連接到第一電晶體6601的閘極端子，且電容器6600的第二電極連接到顯示元件6621的像素電極。
對於驅動方法，第三佈線6613和第四佈線6614被選擇，第二電晶體6602和第三電晶體6603導通，且第二佈線6612的電位降低到與相對電極6622近似相等的電位。隨後，與視頻信號對應的電流從第二佈線6612施加(視頻信號輸入)到第一佈線6611。因此，第一電晶體6601的閘極端子電壓變為對應於該視頻信號的值，且此時，第一電晶體6601的閘極-源極電壓(閘極端子和第二端子之間的電位差)保持在電容器6600內。隨後，第二電晶體6602和第三電晶體6603截止，且第二佈線6612的電位增加，從而電流開始流到顯示元件6621。此時，第一電晶體6601的閘極-源極電壓被電容器6600保持在與視頻信號對應的電位；因此，視頻信號的電流和流到顯示元件6621的電流變為相同的值。這樣，顯示元件6621發射亮度與視頻信號相對應的光。
接下來，參考圖67描述不同於圖66的像素結構。
描述圖67的像素結構。圖67所示像素電路包括電容器6700、第一電晶體6701、第二電晶體6702、第三電晶體6703、第四電晶體6704和顯示元件6721。像素連接到第一佈線6711、第二佈線6712、第三佈線6713、第四佈線6714和第五佈線6715。在顯示元件6721中，發光層夾置於像素電極和相對電極6722之間。顯示元件6721可以使用電流從像素電極流到相對電極6722的EL元件。注意，第一佈線6711可以稱為信號線；第二佈線6712可以稱為電源線；第三佈線6713和第四佈線6714可以稱為第一和第二掃描線；且第五佈線6715可以稱為儲存電容器線。第一電晶體6701和第二電晶體6702可稱為第一和第二驅動電晶體；且第三電晶體6703和第四電晶體6704可稱為第一和第二開關電晶體。注意，第一電晶體6701和第二電晶體6702彼此耦合，從而提供所謂的電流鏡結構。
描述例如EL元件的發光元件作為顯示元件6721的情形。
注意，圖中第一、第二、第三和第四電晶體6701、6702、6703和6704為N通道電晶體；然而這些電晶體可以為P通道電晶體。在實施例模式1至4中，較佳的、N通道電晶體用作第一、第二、第三和第四電晶體6701、6702、6703和6704。這是因為由於非晶矽可以用於電晶體的半導體層，因此可以實現製造方法簡化，製造成本降 低以及生產率提高。此外，這是因為可以形成例如大尺寸顯示面板的半導體裝置。即使當多晶矽或者單晶矽用於電晶體的半導體層時，仍可以實現製造方法的簡化。此外，在實施例模式5至8中，較佳的、P通道電晶體用作第一、第二、第三和第四電晶體6701、6702、6703和6704。這是因為可以實現製造方法簡化，製造成本降低以及生產率提高。
注意，第一佈線6711對應於圖9、11、12和44的各個顯示裝置中所示的信號線S1至Sm的任何一條。注意，第三佈線6713對應於圖9、11、12和44的各個顯示裝置中所示的掃描線G1至Gn的任何一條。
注意，第二、第四和第五佈線6712、6714和6715未示於圖9、11、12和44；然而如上所述，這些佈線可根據需要添加到圖9、11、12和44。
第一電晶體6701的第一端子連接到第二佈線6712，且第一電晶體6701的第二端子連接到顯示元件6721的像素電極。第二電晶體6702的第一端子連接到第三電晶體6703的第二端子，且第二電晶體6702的第二端子連接到顯示元件6721的像素電極。第三電晶體6703的第一端子連接到第一電晶體6701的閘極端子和第二電晶體6702的閘極端子，且第三電晶體6703的閘極端子連接到第四佈線6714。第四電晶體6704的第一端子連接到第一佈線6711，第四電晶體6704的第二端子連接到第一電晶體6701的閘極端子和第二電晶體6702的閘極端子，且第四 電晶體6704的閘極端子連接到第三佈線6713。電容器6700的第一電極連接到第五佈線6715，且電容器6700的第二電極連接到第一電晶體6701的閘極端子和第二電晶體6702的閘極端子。
注意，電容器6700具有保持第一電晶體6701和第二電晶體6702的閘極端子電壓的功能。因此，儘管電容器6700連接在第五佈線6715和第一電晶體6701及第二電晶體6702的閘極端子之間；但本發明不限於此。下述情形是可接受的，即，只要電容器6700設為保持第一電晶體6701和第二電晶體6702的閘極端子電壓，且該電容器6700可以連接到其他像素(例如，前一行的像素)的第三佈線6713。此外，當使用第一電晶體6701和第二電晶體6702的閘極電容時，可以省略電容器6700。
對於驅動方法，第三佈線6713和第四佈線6714被選擇，且第三電晶體6703和第四電晶體6704導通。隨後，與視頻信號對應的電流從第一佈線6711施加(視頻信號輸入)到顯示元件6721。因此，第一電晶體6701和第二電晶體6702的閘極端子電壓變為對應於該視頻信號的值，並保持在電容器6700內。隨後，第三電晶體6703和第四電晶體6704截止。隨後，第一電晶體6701將與視頻信號對應的電流施加到顯示元件6721，且顯示元件6721發射亮度與視頻信號相對應的光。
接下來，描述圖69A和69B所示的各個像素的剖面圖。
圖69A示出了包括兩個TFT的像素中的元件的佈局示例。圖69B點陣圖69A中沿X-X’的剖面圖。注意，圖69A中的佈局示例可以應用於圖65A所示的像素。
如圖69A所示，本發明的像素可包括第一TFT 6905、第一佈線6906、第二佈線6907、第二TFT 6908、第三佈線6911、相對電極6912、電容器6913、像素電極6915、隔離壁6916、有機導電膜6917、有機薄膜6918和基板6919。注意，較佳的、第一TFT 6905作為開關TFT，第一佈線6906作為閘極信號線，第二佈線6907作為源極信號線，第二TFT 6908作為驅動TFT，且第三佈線6911作為電流源線。
如圖69A所示，較佳的、第一TFT 6905的閘極電極電連接到第一佈線6906，第一TFT 6905的源極端子或汲極端子之一電連接到第二佈線6907，且第一TFT 6905的源極端子或汲極端子的另一個電連接到第二TFT 6908的閘極端子和電容器6913的一個電極。注意，第一TFT 6905的閘極電極可包括多個閘極電極，如圖69A所示。因此，第一TFT 6905截止狀態下的漏電流可以減小。
較佳的、第二TFT 6908的源極端子或汲極端子之一電連接到第三佈線6911，且第二TFT 6908的源極端子或汲極端子的另一個電連接到像素電極6915。因此，流到像素電極6915的電流可以受第二TFT 6908控制。
有機導電膜6917可以設於像素電極6915上方，且有機薄膜(有機化合物層)6918可以進一步設於該有機導 電膜6917上方。相對電極6912可設於有機薄膜(有機化合物層)6918上方。注意，相對電極6912可形成於將形成於所有像素的整個表面上方，從而公共地連接到所有像素，或者可以使用陰影掩模等來圖案化。
從有機薄膜(有機化合物層)6918發射的光透射經過像素電極6915或相對電極6912。這種情況下，在圖69B中，光發射到像素電極側，即其上形成了TFT等的側的情形稱為底部發射；光發射到相對電極側的情形稱為頂部發射。
對於底部發射的情形，較佳的、像素電極6915是由透光導電膜形成。對於頂部發射的情形，較佳的、相對電極6912是由透光導電膜形成。
在用於彩色顯示的發光裝置中，具有RGB的各種發光顏色的EL元件可以單獨地形成，或者具有單一顏色的EL元件可以形成於整個表面上，且RGB的發光可以透過使用濾色器來獲得。
注意，圖69A和69B所示的結構為示例，除了圖69A和69B所示的結構之外，各種結構可以用於像素佈局、剖面結構、EL元件的電極的層疊順序等。此外，除了圖中所示的由有機薄膜形成的元件之外，發光層可以使用各種元件，例如諸如LED的結晶元件和由無機薄膜形成的元件。
接下來，參考圖70A描述包括三個TFT的像素內的元件的佈局示例。圖70B為圖70A中沿X-X’的剖面圖。 注意，圖70A中的佈局示例可以應用於圖65A所示的像素。
如圖70A所示，本發明的像素可包括基板7000、第一佈線7001、第二佈線7002、第三佈線7003、第四佈線7004、第一TFT 7005、第二TFT 7006、第三TFT 7007、像素電極7008、隔離壁7011、有機導電膜7012、有機薄膜7013和相對電極7014。注意，較佳的、第一佈線7001作為源極信號線，第二佈線7002作為用於寫入的閘極信號線，第三佈線7003作為用於擦除的閘極信號線，第四佈線7004作為電流源線，第一TFT 7005作為開關TFT，第二TFT 7006作為擦除TFT，且第三TFT 7007作為驅動TFT。
如圖70A所示，較佳的、第一TFT 7005的閘極電極電連接到第二佈線7002，第一TFT 7005的源極端子或汲極端子之一電連接到第一佈線7001，且第一TFT 7005的源極端子或汲極端子的另一個電連接到第三TFT 7007的閘極端子。注意，第一TFT 7005的閘極電極可包括多個閘極電極，如圖70A所示。因此，第一TFT 7005截止狀態下的漏電流可以減小。
較佳的、第二TFT 7006的閘極電極電連接到第三佈線7003，第二TFT 7006的源極端子或汲極端子之一電連接到第四佈線7004，且第二TFT 7006的源極端子或汲極端子的另一個電連接到第三TFT 7007的閘極端子。注意，第二TFT 7006的閘極電極可包括多個閘極電極，如 圖70A所示。因此，第二TFT 7006截止狀態下的漏電流可以減小。
較佳的、第三TFT 7007的源極端子或汲極端子之一電連接到第四佈線7004，第三TFT 7007的源極端子或汲極端子的另一個電連接到像素電極7008。因此，流到像素電極7008的電流可以受第三TFT 7007控制。
有機導電膜7012可以設於像素電極7008上方，且有機薄膜(有機化合物層)7013可以進一步設於該有機導電膜7012上方。相對電極7014可設於有機薄膜(有機化合物層)7013上方。注意，相對電極7014可形成於將形成於所有像素的整個表面上方，從而公共地連接到所有像素，或者可以使用陰影掩模等來圖案化。
從有機薄膜(有機化合物層)7013發射的光透射經過像素電極7008或相對電極7014。這種情況下，在圖70B中，光發射到像素電極側，即其上形成了TFT等的側的情形稱為底部發射；光發射到相對電極側的情形稱為頂部發射。
對於底部發射的情形，較佳的、像素電極7008是由透光導電膜形成。對於頂部發射的情形，較佳的、相對電極7014是由透光導電膜形成。
在用於彩色顯示的發光裝置中，具有RGB的各種發光顏色的EL元件可以單獨地形成，或者具有單一顏色的EL元件可以形成於整個表面上，且RGB的發光可以透過使用濾色器來獲得。
注意，圖70A和70B所示的結構為示例，除了圖70A和70B所示的結構之外，各種結構可以用於像素佈局、剖面結構、EL元件的電極的層疊順序等。此外，除了圖中所示的由有機薄膜形成的元件之外，發光層可以使用各種元件，例如諸如LED的結晶元件和由無機薄膜形成的元件。
接下來，參考圖71A描述包括四個TFT的像素內的元件的佈局示例。圖71B為圖71A中沿X-X’的剖面圖。
如圖71A所示，本發明的像素可包括基板7100、第一佈線7101、第二佈線7102、第三佈線7103、第四佈線7104、第一TFT 7105、第二TFT 7106、第三TFT 7107、第四TFT 7108、像素電極7109、第五佈線7111、第六佈線7112、隔離壁7121、有機導電膜7122、有機薄膜7123和相對電極7124。注意，較佳的、第一佈線7101作為源極信號線，第二佈線7102作為用於寫入的閘極信號線，第三佈線7103作為用於擦除的閘極信號線，第四佈線7104作為用於反向偏置的信號線，第一TFT 7105作為開關TFT，第二TFT 7106作為擦除TFT，第三TFT 7107作為驅動TFT，第四TFT 7108作為用於反向偏置的TFT，第五佈線7111作為電流源線，且第六佈線7112作為用於反向偏置的電源線。
如圖71A所示，較佳的、第一TFT 7105的閘極電極電連接到第二佈線7102，第一TFT 7105的源極端子或汲極端子之一電連接到第一佈線7101，且第一TFT 7105的 源極端子或汲極端子的另一個電連接到第三TFT 7107的閘極端子。注意，第一TFT 7105的閘極電極可包括多個閘極電極，如圖71A所示。因此，第一TFT 7105截止狀態下的漏電流可以減小。
較佳的、第二TFT 7106的閘極電極電連接到第三佈線7103，第二TFT 7106的源極端子或汲極端子之一電連接到第五佈線7111，且第二TFT 7106的源極端子或汲極端子的另一個電連接到第三TFT 7107的閘極端子。注意，第二TFT 7106的閘極電極可包括多個閘極電極，如圖71A所示。因此，第二TFT 7106截止狀態下的漏電流可以減小。
較佳的、第三TFT 7107的源極端子或汲極端子之一電連接到第五佈線7111，且第三TFT 7107的源極端子或汲極端子的另一個電連接到像素電極7109。因此，流到像素電極7109的電流可以受第三TFT 7107控制。
較佳的、，第四TFT 7108的閘極電極電連接到第四佈線7104，第四TFT 7108的源極端子或汲極端子之一電連接到第六佈線7112，且第四TFT 7108的源極端子或汲極端子的另一個電連接到像素電極7109。因此，像素電極7109的電流可以受第四TFT 7108控制，從而反向偏置可以施加到包括有機導電膜7122、有機薄膜7123等的發光元件。當反向偏置施加到有機導電膜7122、有機薄膜7123等的發光元件時，發光元件的可靠性可以顯著改善。
例如，已知當在直流電壓(3.65V)驅動時亮度半衰期約為400小時的發光元件在交流電壓(正向偏置3.7V，反向偏置1.7V，占空比50%，且交流頻率為60Hz)驅動時，亮度半衰期變為700小時以上。
有機導電膜7122可以設於像素電極7109上方，且有機薄膜(有機化合物層)7123可以進一步設於該有機導電膜7122上方。相對電極7124可設於有機薄膜(有機化合物層)7123上方。注意，相對電極7124可形成於將形成於所有像素的整個表面上方，從而公共地連接到所有像素，或者可以使用陰影掩模等來圖案化。
從有機薄膜(有機化合物層)7123發射的光透射經過像素電極7109或相對電極7124。這種情況下，在圖71B中，光發射到像素電極側，即其上形成了TFT等的側的情形稱為底部發射；光發射到相對電極側的情形稱為頂部發射。
對於底部發射的情形，較佳的、像素電極7109是由透光導電膜形成。對於頂部發射的情形，較佳的、相對電極7124是由透光導電膜形成。
在用於彩色顯示的發光裝置中，具有RGB的各種發光顏色的EL元件可以單獨地形成，或者具有單一顏色的EL元件可以形成於整個表面上，且RGB的發光可以透過使用濾色器來獲得。
注意，圖71A和71B所示的結構為示例，除了圖71A和71B所示的結構之外，各種結構可以用於像素佈 局、剖面結構、EL元件的電極的層疊順序等。此外，除了圖中所示的由有機薄膜形成的元件之外，發光層可以使用各種元件，例如諸如LED的結晶元件和由無機薄膜形成的元件。
接下來，描述可以應用於本發明的EL元件的結構。
可以應用於本發明的EL元件可具有包括層(混合層)的結構，其中例如電洞注入材料、電洞傳送材料、發光材料、電子傳送材料、電子注入材料等的多種材料混合在該層內(下文中稱為混合結類型EL元件)，以及疊層結構，其中由電洞注入材料形成的電洞注入層、由電洞傳送材料形成的電洞傳送層、由發光材料形成的發光層、由電子傳送材料形成的電子傳送層、由電子注入材料形成的電子注入層等明確地區分。
圖72A至72E為分別示出了混合結類型EL元件的結構的示意圖。在圖72A至72E中，標號7201表示EL元件的陽極；7202表示EL元件的陰極；夾置於陽極7201和陰極7202之間的層對應於EL層。
在圖72A中，EL層可具有下述結構，其中EL層包括由電洞傳送材料形成的電洞傳送區7203和由電子傳送材料形成的電子傳送區7204，該電洞傳送區7203較電子傳送區7204更靠近陽極，且既包括電洞傳送材料又包括電子傳送材料的混合區7205設於電洞傳送區7203和電子傳送區7204之間。
這種情況下，沿從陽極7201到陰極7202的方向，混 合區7205中電洞傳送材料的濃度降低且混合區7205中電子傳送材料的濃度增大。
注意，在上述結構中，既包括電洞傳送材料又包括電子傳送材料的混合區7205中各種功能材料的濃度的比例可以變化(可以形成濃度梯度)，不包括僅由電洞傳送材料形成的電洞傳送層7203。替代的，既包括電洞傳送材料又包括電子傳送材料的混合區7205中各種功能材料的濃度的比例可以變化(可以形成濃度梯度)，不包括僅由電洞傳送材料形成的電洞傳送層7203和僅由電子傳送材料形成的電子傳送層7204。濃度比例根據與陽極或陰極的距離而變化。此外，該濃度比例可以連續地變化。該濃度梯度可以自由地設置。
混合區7205中包括添加有發光材料的區域7206。EL元件的發光顏色可以由該發光材料控制。此外，載流子可以被該發光材料俘獲。該發光材料可以使用各種螢光染料以及具有喹啉骨架、苯並惡唑骨架或者苯並噻唑骨架的金屬複合物。透過添加發光材料可以控制EL元件的發光顏色。
陽極7201較佳的使用功函數高的電極材料，從而有效地注入電洞。例如可以使用由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、ZnO、SnO2、In2O3等形成的透明電極。當不需要發光性能時，陽極7201可以由不透明金屬材料形成。
電洞傳送材料可以使用芳族胺化合物等。
電子傳送材料可以使用以喹啉衍生物、8-喹啉或其衍生物作為配位元體的金屬複合物(特別是三(8-喹啉)鋁(Alq3))等。
陰極7202較佳的使用功函數低的電極材料，從而有效地注入電子。可以單獨地使用例如鋁、銦、鎂、銀、鈣、鋇或鋰的金屬。替代的，可以使用前述金屬的合金或者前述金屬與其他金屬的合金。
圖72B為不同於圖72A的EL元件的結構的示意圖。注意，與圖72A相同的部分使用相同標號表示，並省略了對其描述。
在圖72B中，不包括添加有發光材料的區域。然而，添加到電子傳送區7204的材料可以使用既具有電子傳送性能又具有發光性能的材料(電子傳送和發光材料)，例如三(8-喹啉)鋁(Alq3)；因此可以進行光發射。
替代的，添加到電洞傳送區7203的材料可以使用既具有電洞傳送性能又具有發光性能的材料(電洞傳送和發光材料)。
圖72C為不同於圖72A和72B的EL元件的結構的示意圖。注意，與圖72A和72B相同的部分使用相同標號表示，並省略了對其描述。
在圖72C中，提供了包括混合區7205的區域7207，區域7207添加有電洞阻擋材料，該電洞阻擋材料的最高佔據分子軌道和最低未佔據分子軌道之間的能量差大於該電洞傳送材料。添加有電洞阻擋材料的區域7207設為較 混合區域7205中添加有發光材料的區域7206更靠近陰極7202；因此，載流子複合率和發光效率可以提高。設有添加有電洞阻擋材料的區域7207的前述結構對於利用透過三重態激子的光發射(磷光)的EL元件尤為有效。
圖72D為不同於圖72A至72C的EL元件的結構的示意圖。注意，與圖72A至72C相同的部分使用相同標號表示，並省略了對其描述。
在圖72D中，提供了包括混合區7205的區域7208，區域7208添加有電子阻擋材料，該電子阻擋材料的最高佔據分子軌道和最低未佔據分子軌道之間的能量差大於該電子傳送材料。添加有電子阻擋材料的區域7208設為較混合區域7205中添加有發光材料的區域7206更靠近陽極7201；因此，載流子複合率和光發射效率可以提高。設有添加有電子阻擋材料的區域7208的前述結構對於利用透過三重態激子的光發射(磷光)的EL元件尤為有效。
圖72E為不同於圖72A至72D的混合結型EL元件的結構的示意圖。圖72E示出了添加有金屬材料的區域7209包括在與EL元件的電極接觸的EL層一部分內的結構的示例。在圖72E中，與圖72A至72D相同的部分使用相同標號表示，並省略了對其描述。在圖72E中，MgAg(Mg-Ag合金)可用作陰極7202，添加有Al(鋁)合金的區域7209例如可包括在與添加有電子傳送材料的區域7204的陰極7202接觸的區域內。透過前述結構，可以防止陰極的氧化，且可以提高從陰極的電子注入效率。 因此，可以延長該混合結類型EL元件的壽命，且可以降低驅動電壓。
前述混合結類型EL元件的形成方法可以使用共蒸鍍方法等。
在圖72A至72E所示的混合結類型EL元件中，層之間不存在明確的介面，且電荷集聚可以降低。因此，可以延長該混合結類型EL元件的壽命，且可以降低驅動電壓。
注意，圖72A至72E所示的結構可以彼此自由組合地實施。
注意，混合結類型EL元件的結構不限於上述結構。可以自由地使用已知的結構。
注意，形成EL層或EL元件的有機材料可以是低分子材料或高分子材料，且可以均使用這兩種材料。當低分子材料用做有機化合物材料時，可以透過蒸鍍方法來形成膜。另一方面，當高分子材料用做EL層時，高分子材料溶解到溶劑中，且可以透過旋塗方法或噴墨方法來形成膜。
此外，EL層可以由中分子材料形成。在本說明書中，中分子有機發光材料表示無昇華性能且聚合度約為20或以下的有機發光材料。當中間分子材料用做EL層時，可以透過噴墨方法等形成膜。
注意，低分子材料、高分子材料和中分子材料可以組合使用。
此外，EL元件可以利用透過單重態激子的光發射(螢光)或者透過三重態激子的光發射(磷光)。
接下來，參考圖示描述用於形成可以應用本發明的顯示裝置的蒸鍍裝置。
可以應用本發明的顯示裝置可以透過形成EL層來製造。EL層形成為使得在其至少一部分內包括呈現電致發光的材料。EL層可以由具有不同功能的多層形成。這種情況下，EL層可以由具有不同功能的層的組合來形成，這些層也稱為電洞注入和傳送層、發光層、電子注入和傳送層等。
圖73示出了用於在設有電晶體的元件基板上方形成EL層的蒸鍍裝置的結構。在該蒸鍍設備中，多個處理室連接到轉移室7360和7361。各個處理室包括用於供應基板的載入室7362、用於收集基板的卸載室7363、熱處理室7638、電漿處理室7372、用於沈積EL材料的沈積處理室7369，7370，7371，7373，7374和7375、以及用於形成由鋁形成或者使用鋁作為主要成分形成的導電膜作為EL元件一個電極的沈積處理室7376。此外，閘門閥7377a至7377l設於轉移室和處理室之間，從而各個處理室內的壓力可以獨立地受控制，且處理室之間的交叉污染得以防止。
從載入室7362引入到轉移室7360的基板透過能夠旋轉的臂型轉移裝置7366轉移到預定處理室。此外，該基板從特定處理室透過轉移裝置7366轉移到另一處理室。 處理室7360和7361透過沈積處理室7370連接，該基板在該沈積處理器7370由轉移裝置7366和轉移裝置7367遞送。
連接到轉移室7360和7361的各個處理室維持在低壓狀態。因此，在該蒸鍍裝置中，EL層的沈積處理連續地進行而不將基板暴露於室內空氣。完成EL層的製備的顯示面板可能由於濕氣等而惡化；因此，在蒸鍍裝置中，密封處理室7365連接到轉移室7361，該密封處理室7365用於在暴露於室內空氣之前進行密封處理從而維持品質。由於密封處理室7365處於常壓或者類似的低壓下，中間處理室7364還設於轉移室7361和密封處理室7365之間。中間處理室7364提供用於遞送基板和緩衝各室體之間的壓力。
排氣裝置設於載入室、卸載室、轉移室和沈積處理室內，從而維持室內的低壓。該排氣裝置可以使用例如乾泵、渦輪分子泵和擴散泵的各種真空泵。
在圖73的蒸鍍裝置中，連接到轉移室7360和7361的處理室的數目及其結構可以依據EL元件的疊層結構恰當地組合。下面描述該組合的示例。
熱處理室7368透過加熱基板進行除氣處理，該基板上方首先形成有下電極、絕緣隔離壁等。在電漿處理室7372內，使用稀有氣體或氧氣電漿處理下電極的表面。進行該電漿處理以清洗表面，穩定表面狀態，並穩定表面的物理或化學狀態(例如，功函數)。
沈積處理室7369是用於形成與EL元件的一個電極接觸的電極緩衝層。該電極緩衝層具有載流子注入性能(電洞注入或電子注入性能)，並抑制EL元件的短路和黑點缺陷的產生。典型地，該電極緩衝層是由有機-無機混合材料形成，且具有5×104至1×106Ω cm的電阻率，且形成為具有30至300nm的厚度。沈積處理室7371是用於形成電洞傳送層。
對於發射單一顏色光的情形和對於發射白光的情形，EL元件內的發光層具有不同的結構。蒸鍍裝置內的沈積處理室較佳的、依據該結構來提供。例如，當在顯示面板內形成分別具有不同光發射顏色的三種EL元件時，則需要形成與各種光發射顏色相對應的發光層。這種情況下，沈積處理器7370可以用於形成第一發光層，沈積處理室7373可以用於形成第二發光層，沈積處理室7374可以用於形成第三發光層。透過將不同沈積處理室用於各個發光層，可以防止不同發光材料的交叉污染，且可以提高沈積處理的產量。
替代的，分別具有不同發光顏色的三種EL元件可以在沈積處理器7370、7373和7374的每一個內順序沈積。這種情況下，依據待沈積的區域透過去動陰影掩模來進行蒸鍍。
當形成發白光的EL元件時，透過垂直地層疊不同發光顏色的發光層來形成EL元件。同樣在這種情況下，該元件基板可以透過沈積處理室順序轉移以形成各個發光 層。替代的，可以在相同沈積處理室內連續地形成不同的發光層。
在沈積處理室7376內，電極形成於EL層上方。該電極可以透過電子束蒸鍍方法或者濺鍍方法形成，且較佳的、由電阻加熱蒸鍍方法形成。
完成了電極的製備的元件基板透過中間處理室7364轉移到密封處理室7365。密封處理室7365填充有例如氦氣、氬氣、氖氣或氮氣的惰性氣體，且在這種氣氛下密封基板附著並密封到形成EL層的元件基板側。在密封狀態下，元件基板和密封基板之間的間隙可填充有惰性氣體或樹脂材料。密封處理室7365設有提供密封材料的配給器、將密封基板固定面向元件基板的例如臂和固定台的機械元件、使用樹脂材料填充該室的配給器或旋塗器等。
圖74示出了沈積處理室的內部結構。該沈積處理器保持在低壓狀態。在圖74中，夾在頂板7491和底板7492之間的空間為內室，該內室維持在低壓狀態。
一個或多個蒸鍍源設於該處理室內。這是因為，當形成具有不同組成的多個層時或者當共蒸鍍不同材料時，較佳的、提供多個蒸鍍源。在圖74中，蒸鍍源7481a、7481b和7481c附著到蒸鍍源支架7480。蒸鍍源支架7480由多鉸鏈臂7483支援。多鉸鏈臂7483透過伸展鉸鏈使得可以在其可移動範圍內移動該蒸鍍源支架7480。此外，蒸鍍源支架7480可設有距離感測器7482以監視蒸鍍源7481a至7481c和基板7489之間的距離，從而可以 控制蒸鍍最佳距離。這種情況下，多鉸鏈臂還能夠朝向上和向下方向(Z方向)移動。
透過使用基板台7486和基板卡盤7487一起來固定基板7489。基板台7486具有結合有加熱器的結構，從而基板7489可以被加熱。基板7489透過基板卡盤7487固定到基板台7486並轉移。蒸鍍時，可根據需要使用設有與沈積圖案對應的開口的陰影掩模7490。這種情況下，陰影掩模7490設於基板7489和蒸鍍源7481a至7481c之間。陰影掩模7490透過掩模卡盤7488相互緊密接觸地固定到基板7489或者其間具有特定間隔。當陰影掩模7490需要對準時，透過在該處理室內佈置照相機並為掩模卡盤7488提供沿X-Y-θ方向輕微移動的定位裝置，由此進行該對準。
蒸鍍源7481a至7481c包括連續地像蒸鍍源供應蒸鍍材料的蒸鍍材料供應裝置。蒸鍍材料供應裝置包括設為與蒸鍍源7481a至7481c分離的材料供應源7485a、7485b和7485c，以及連接在蒸鍍源和材料供應源之間的材料供應管7484。典型地，材料供應源7485a至7485c設為對應於蒸鍍源7481a至7481c。在圖74中，材料供應源7485a對應於蒸鍍源7481a；材料供應源7485b對應於蒸鍍源7481b；且材料供應源7485c對應於蒸鍍源7481c。
對於用於供應蒸鍍材料的方法，可以使用空氣流轉移方法、氣溶膠方法等。在空氣流轉移方法中，透過使用惰性氣體等，蒸鍍材料的細微粉末在空氣流中轉移到蒸鍍源 7481a至7481c。在氣溶膠方法中，在蒸鍍材料溶解或分散在溶劑中的材料流體透過霧化器轉移和霧化的同時進行蒸鍍，且氣溶膠內的溶劑蒸發。在各種情形中，蒸鍍源7481a至7481c設有加熱裝置，且透過蒸發轉移到基板7489的蒸鍍材料而在基板7489上方形成膜。在圖74中，材料供應管7484可以撓性地彎曲，且由具有足夠剛性從而即使在低壓下仍不變形的細管形成。
當使用空氣流轉移方法或氣溶膠方法時，可以在沈積處理室內在常壓或更低壓力下進行沈積，且較佳的、在133至13300Pa的低壓下進行。例如氦氣、氬氣、氖氣、氪氣、氙氣或氮氣的惰性氣體填充該沈積處理室或者供應(同時排放)到沈積處理室，從而該壓力可調。此外，在形成氧化物膜的沈積處理室中，可以透過引入例如氧氣或一氧化二氮的氣體來採用氧化氣氛。此外，在形成有機材料的沈積處理室中，可以透過引入例如氫氣的氣體來減少氣氛。
對於用於供應蒸鍍材料的其他方法，可以在材料供應管7484內提供螺釘，從而連續地朝蒸鍍源推動蒸鍍材料。
採用這種蒸鍍裝置，即使對於大尺寸顯示面板的情形，也可以連續地形成具有高一致性的膜。此外，由於無需在每次蒸鍍源內的蒸鍍材料用盡時向該蒸鍍源供應蒸鍍材料，因此可以提高產量。
當前述實施例模式所示的各個顯示裝置的結構用於驅 動像素時，可以抑制電晶體特性的惡化。因此可以防止由於電晶體特性惡化所致的移位暫存器失靈。此外，可以抑制由於移位暫存器失靈所致的像素的顯示缺陷。
注意，本實施例模式所示的每一個像素結構可以與本說明書中其他實施例模式所示的各個顯示裝置的結構自由地組合。此外，本實施例模式所示的像素結構可以自由地相互組合。
[實施例模式11]
在本實施例模式中，描述實施例模式1至8所示各個顯示裝置包含的信號線驅動器電路。
描述圖56中的信號線驅動器電路。圖56中的信號線驅動器電路包括驅動器IC 5601、開關組5602_1至5602_M、第一佈線5611、第二佈線5612、第三佈線5613、以及佈線5621_1至5621_M。開關組5602_1至5602_M的每一個包括第一開關5603a、第二開關5603b和第三開關5603c。
驅動器IC 5601連接到第一佈線5611、第二佈線5612、第三佈線5613、以及佈線5621_1至5621_M。開關組5602_1至5602_M的每一個連接到第一佈線5611、第二佈線5612、第三佈線5613、以及對應於各個開關組5602_1至5602_M的各個佈線5621_1至5621_M。各個佈線5621_1至5621_M透過第一開關5603a、第二開關5603b和第三開關5603c連接到三條信號線。例如，第J 行中的佈線5621_J(佈線5621_1至5621_M之一)透過包含在開關組5602_J中的第一開關5603a、第二開關5603b和第三開關5603c而連接到信號線Sj-1、信號線Sj和信號線Sj+1。
注意，驅動器IC 5601較佳的、使用單晶基板或玻璃基板形成，或者使用多晶半導體形成。開關組5602_1至5602_M較佳的、形成於與實施例模式1至8所示各個像素部相同的基板上。因此，驅動器IC 5601和開關組5602_1至5602_M較佳的、透過FPC等連接。
接下來，參考圖57的時脈圖描述圖56中的信號線驅動器電路的操作。圖57的時脈圖示出了第i列掃描線Gi被選擇的情形。第i列掃描線Gi的選擇周期可以劃分成第一子選擇周期T1、第二子選擇周期T2和第三子選擇周期T3。注意，圖56中的信號線驅動器電路與圖57類似地操作，即使當其他列的掃描線被選擇時。
信號輸入到第一佈線5611、第二佈線5612和第三佈線5613。第一開關5603a的導通/截止受輸入到第一佈線5611的信號控制。第二開關5603b的導通/截止受輸入到第二佈線5612的信號控制。第三開關5603c的導通/截止受輸入到第三佈線5613的信號控制。
注意，圖57的時脈圖示出了下述情形，其中第J行的佈線5621_J透過第一開關5603a、第二開關5603b和第三開關5603c連接到信號線Sj-1、信號線Sj和信號線Sj+1。
圖57的時脈圖示出了當第i列掃描線Gi被選擇時的時脈，第一開關5603a導通/截止的時脈5703a、第二開關5603b導通/截止的時脈5703b、第三開關5603c導通/截止的時脈5703c、以及輸入到第J行佈線5621_J的信號5721_J。
在第一子選擇周期T1、第二子選擇周期T2和第三子選擇周期T3中，不同視頻信號輸入到佈線5621_1至5621_M。例如，在第一子選擇周期T1輸入到佈線5621_J的視頻信號輸入到信號線Sj-1，在第二子選擇周期T2輸入到佈線5621_J的視頻信號輸入到信號線Sj，且在第三子選擇周期T3輸入到佈線5621_J的視頻信號輸入到信號線Sj+1。在第一子選擇周期T1、第二子選擇周期T2和第三子選擇周期T3中，輸入到佈線5621_J的視頻信號用Dataj-1、Dataj和Dataj+1表示。
如圖57所示，在第一子選擇周期T1，第一開關5603a導通，且第二開關5603b和第三開關5603c截止。此時，輸入到佈線5621_J的Dataj-1透過第一開關5603a輸入到信號線Sj-1。在第二子選擇周期T2，第二開關5603b導通，且第一開關5603a和第三開關5603c截止。此時，輸入到佈線5621_J的Dataj透過第二開關5603b輸入到信號線Sj。在第三子選擇周期T3，第三開關5603c導通，且第一開關5603a和第二開關5603b截止。此時，輸入到佈線5621_J的Dataj+1透過第三開關5603c輸入到信號線Sj+1。
如上所述，在圖56的信號線驅動器電路中，一個閘極選擇周期劃分為三個；因此，在一個閘極選擇周期內的視頻信號可以輸入到來自一條佈線5621的三條信號線。因此，在圖56的信號線驅動器電路中，設有驅動器IC 5601的基板和設有像素部的基板相連接的連接數目近似為信號線數目的三分之一。連接數目減少為信號線數目的約三分之一；因此，圖56中的信號線驅動器電路的可靠性、生產率等可以提高。
透過將本實施例模式的信號線驅動器電路應用於實施例模式1至8所示的各個顯示裝置，設有像素部的基板和外部基板相連接的連接數目可以進一步減少。因此，本發明的顯示裝置的可靠性和生產率可以提高。
接下來，參考圖59描述N通道電晶體用於第一開關5603a、第二開關5603b和第三開關5603c的情形。注意，與圖56類似的部分使用相同的標號表示，且省略了對相同部分或具有相似功能的部分的詳細描述。
第一電晶體5903a對應於第一開關5603a。第二電晶體5903b對應於第二開關5603b。第三電晶體5903c對應於第三開關5603c。
例如，對於開關組5602_J的情形，第一電晶體5903a的第一端子連接到佈線5621_J，第一電晶體5903a的第二端子連接到信號線Sj-1，且第一電晶體5903a的閘極端子連接到第一佈線5611。第二電晶體5903b的第一端子連接到佈線5621_J，第二電晶體5903b的第二端子連接到信 號線Sj，且第二電晶體5903b的閘極端子連接到第二佈線5612。第三電晶體5903c的第一端子連接到佈線5621_J，第三電晶體5903c的第二端子連接到信號線Sj+1，且第三電晶體5903c的閘極端子連接到第三佈線5613。
注意，第一電晶體5903a、第二電晶體5903b和第三電晶體5903c分別作為開關電晶體。此外，第一電晶體5903a、第二電晶體5903b和第三電晶體5903c的每一個當輸入各個閘極電極的信號為高電位時導通，且當輸入各個閘極電極的信號為低電位時截止。
當N通道電晶體用於第一電晶體5903a、第二電晶體5903b和第三電晶體5903c時，非晶矽可以用於電晶體的半導體層；因此可以實現製造方法簡化，製造成本降低以及產率提高。此外，可以形成例如大尺寸顯示面板的半導體裝置。即使當多晶矽或者單晶矽用於電晶體的半導體層時，仍可以實現製造方法的簡化。因此，圖59的信號線驅動器電路較佳的、應用於實施例模式1至4所示的各個顯示裝置。
在圖59的信號線驅動器電路中，N通道電晶體用於第一電晶體5903a、第二電晶體5903b和第三電晶體5903c；然而，P通道電晶體可以用於第一電晶體5903a、第二電晶體5903b和第三電晶體5903c。在後一種情形中，各個電晶體當輸入到閘極電極的信號為低電位時導通，且當輸入到閘極電極的信號為高電位時截止。當P通道電晶體用於第一電晶體5903a、第二電晶體5903b和第 三電晶體5903c時，該信號線驅動器電路較佳的應用於實施例模式5至8所示的各個顯示裝置。
注意，開關的佈置、數目、驅動方法等沒有限制；只要如圖56所示，一個閘極選擇周期劃分為多個子選擇周期，且在各個該多個子選擇周期內視頻信號輸入到來自一條佈線的多條信號線。例如，當視頻信號在該三個以上子選擇周期的每一個內輸入到來自一條佈線的三條以上信號線時，可以添加開關和用於控制該開關的佈線。注意，當一個選擇周期劃分為四個以上子選擇周期時，一個子選擇周期變短。因此，一個選擇周期較佳的、劃分為兩個以上子選擇周期。
例如，如圖58的時脈圖所示，一個選擇周期可以劃分為預充電周期Tp、第一子選擇周期T1、第二子選擇周期T2和第三子選擇周期T3。圖58的時脈圖示出了當第i列掃描線Gi被選擇時的時脈，第一開關5603a導通/截止的時脈5803a、第二開關5603b導通/截止的時脈5803b、第三開關5603c導通/截止的時脈5803c、以及輸入到第J行佈線5621_J的信號5821_J。如圖58所示，第一開關5603a、第二開關5603b和第三開關5603c在預充電周期Tp內導通。此時，輸入到佈線5621_J的預充電電壓Vp透過第一開關5603a、第二開關5603b和第三開關5603c輸入到信號線Sj-1、信號線Sj和信號線Sj+1的每一個。在第一子選擇周期T1，第一開關5603a導通，且第二開關5603b和第三開關5603c截止。此時，輸入到佈線 5621_J的Dataj-1透過第一開關5603a輸入到信號線Sj-1。在第二子選擇周期T2，第二開關5603b導通，且第一開關5603a和第三開關5603c截止。此時，輸入到佈線5621_J的Dataj透過第二開關5603b輸入到信號線Sj。在第三子選擇周期T3，第三開關5603c導通，且第一開關5603a和第二開關5603b截止。此時，輸入到佈線5621_J的Dataj+1透過第三開關5603c輸入到信號線Sj+1。
如上所述，在依照圖58的時脈圖操作的圖56的信號線驅動器電路中，由於預充電選擇周期設於子選擇周期之前，信號線可以預充電；因此視頻信號可以高速地寫入像素。此外，由於信號線預充電，該像素可以保持在正確的視頻信號。無需說，在依照圖58的時脈圖操作的圖56的信號線驅動器電路中，設有驅動器IC 5601的基板和設有像素部的基板相連接的連接數目近似為信號線數目的三分之一；類似於依照圖57的時脈圖操作的圖56的信號線驅動器電路。因此，可靠性、生產率等可以提高。注意，與圖57類似的部分使用相同的標號表示，且省略了對相同部分或具有相似功能的部分的詳細描述。
此外在圖60中，可以如圖56所示，一個閘極選擇周期劃分為多個子選擇周期，且在各個該多個子選擇周期內視頻信號輸入到來自一條佈線的多條信號線。注意，圖60僅示出了信號線驅動器電路中的第J行的開關組6022_J。開關組6022_J包括第一電晶體6001、第二電晶體6002、第三電晶體6003、第四電晶體6004、第五電晶 體6005和第六電晶體6006。第一電晶體6001、第二電晶體6002、第三電晶體6003、第四電晶體6004、第五電晶體6005和第六電晶體6006為N通道電晶體。開關組6022_J連接到第一佈線6011、第二佈線6012、第三佈線6013、第四佈線6014、第五佈線6015、第六佈線6016、佈線5621_J、信號線Sj-1、信號線Sj和信號線Sj+1。
第一電晶體6001的第一端子連接到佈線5621_J，第一電晶體6001的第二端子連接到信號線Sj-1，且第一電晶體6001的閘極端子連接到第一佈線6011。第二電晶體6002的第一端子連接到佈線5621_J，第二電晶體6002的第二端子連接到信號線Sj-1，且第二電晶體6002的閘極端子連接到第二佈線6012。第三電晶體6003的第一端子連接到佈線5621_J，第三電晶體6003的第二端子連接到信號線Sj，且第三電晶體6003的閘極端子連接到第三佈線6013。第四電晶體6004的第一端子連接到佈線5621_J，第四電晶體6004的第二端子連接到信號線Sj，且第四電晶體6004的閘極端子連接到第四佈線6014。第五電晶體6005的第一端子連接到佈線5621_J，第五電晶體6005的第二端子連接到信號線Sj+1，且第五電晶體6005的閘極端子連接到第五佈線6015。第六電晶體6006的第一端子連接到佈線5621_J，第六電晶體6006的第二端子連接到信號線Sj+1，且第六電晶體6006的閘極端子連接到第六佈線6016。
注意，第一電晶體6001、第二電晶體6002、第三電 晶體6003、第四電晶體6004、第五電晶體6005和第六電晶體6006分別作為開關電晶體。此外，第一電晶體6001、第二電晶體6002、第三電晶體6003、第四電晶體6004、第五電晶體6005和第六電晶體6006的每一個當輸入各個閘極電極的信號為高電位時導通，且當輸入各個閘極電極的信號為低電位時截止。
注意，第一佈線6011和第二佈線6012對應於圖59中的第一佈線5911。第三佈線6013和第四佈線6014對應於圖59中的第二佈線5912。第五佈線6015和第六佈線6016對應於圖59中的第三佈線5913。第一電晶體6001和第二電晶體6002對應於圖59中的第一電晶體5903a。第三電晶體6003和第四電晶體6004對應於圖59中的第二電晶體5903b。第五電晶體6005和第六電晶體6006對應於圖59中的第三電晶體5903c。
在圖60中，在如圖57所示的第一子選擇周期T1，第一電晶體6001或第二電晶體6002之一導通。在第二子選擇周期T2，第三電晶體6003或第四電晶體6004之一導通。在第三子選擇周期T3，第五電晶體6005或第六電晶體6006之一導通。此外，在圖58所示的預充電周期Tp，第一電晶體6001、第三電晶體6003和第五電晶體6005導通，或者第二電晶體6002、第四電晶體6004和第六電晶體6006導通。
因此在圖60中，由於各個電晶體的導通時間縮短，可以抑制電晶體的特性惡化。這是因為，例如在如圖57 所示的第一子選擇周期T1，當第一電晶體6001或第二電晶體6002之一導通時，視頻信號可以輸入到信號線Sj-1。注意，在如圖57所示的第一子選擇周期T1，例如當第一電晶體6001和第二電晶體6002同時均導通時，視頻信號可以高速地輸入到信號線Sj-1。
注意，當N通道電晶體用於第一電晶體6001、第二電晶體6002、第三電晶體6003、第四電晶體6004、第五電晶體6005和第六電晶體6006時，非晶矽可以用於電晶體的半導體層。因此可以實現製造方法簡化，製造成本降低以及產率提高。此外，可以形成例如大尺寸顯示面板的半導體裝置。即使當多晶矽或者單晶矽用於電晶體的半導體層時，仍可以實現製造方法的簡化。因此，圖60的信號線驅動器電路較佳的、應用於實施例模式1至4所示的各個顯示裝置。
注意，在圖60中，兩個電晶體並聯連接在佈線5621和信號線之間；然而，本發明不限於此，且三個以上電晶體可以並聯連接在佈線5621和信號線之間。因此，可以進一步抑制各個電晶體的特性惡化。
注意，本實施例模式所示的每一個信號線驅動器電路可以與本說明書中其他實施例模式所示的各個顯示裝置的結構自由地組合。此外，本實施例模式所示的信號線驅動器電路的結構可以自由地相互組合。
[實施例模式12]
在本實施例模式中，描述實施例模式1至8所示顯示裝置中用於防止靜電放電損傷所致缺陷的結構。
注意，靜電放電損傷是指，當儲存在人體或物體內的正或負電荷觸及半導體裝置時透過半導體裝置的輸入/輸出端子的暫態放電，以及透過供應在半導體裝置內流動的大電流導致的損傷。
圖61A示出了透過保護二極體用於防止掃描線中導致的靜電放電損傷的結構。圖61A示出了保護二極體設於佈線6111和掃描線之間的結構。儘管未示出，多個像素連接到第i列掃描線Gi。注意，電晶體6101作為該保護二極體。電晶體6101為N通道電晶體；然而，可以使用P通道電晶體，且電晶體6101的極性可以與掃描線驅動器電路或像素中包含的電晶體的極性相同。
注意，此處佈置了一個保護二極體；然而，可以串聯地、並聯地或者串聯-並聯地佈置多個保護二極體。
電晶體6101的第一端子連接到第i列掃描線Gi，電晶體6101的第二端子連接到佈線6111，且電晶體6101的閘極端子連接到第i列掃描線Gi。
描述圖61A的操作。特定電位輸入到佈線6111，該電位低於輸入到第i列掃描線Gi的信號的低電位。當正或負電荷不釋放到第i列掃描線Gi時，第i列掃描線Gi的電位處於高電位或低電位，從而電晶體6101截止。另一方面，當負電荷釋放到第i列掃描線Gi時，第i列掃描線Gi的電位瞬間減小。此時，第i列掃描線Gi的電位低 於透過將佈線6111的電位減去電晶體6101臨界值電壓而得到的值，電晶體6101由此導通，且電流透過電晶體6101流到佈線6111。因此，圖61A所示結構可以防止大電流流到像素，從而可以防止像素的靜電放電損傷。
圖61B示出了用於防止當正電荷釋放到第i列掃描線Gi時的靜電放電損傷的結構。作為保護二極體的電晶體6102設於掃描線和佈線6112之間。注意，此處佈置了一個保護二極體；然而，可以串聯地、並聯地或者串聯-並聯地佈置多個保護二極體。電晶體6102為N通道電晶體；然而，可以使用P通道電晶體，且電晶體6102的極性可以與掃描線驅動器電路或像素中包含的電晶體的極性相同。電晶體6102的第一端子連接到第i列掃描線Gi，電晶體6102的第二端子連接到佈線6112，且電晶體6102的閘極端子連接到佈線6112。注意，電位輸入到佈線6112，該電位高於輸入到第i列掃描線Gi的信號的高電位。因此當電荷不釋放到第i列掃描線Gi時，電晶體6102截止。另一方面，當正電荷釋放到第i列掃描線Gi時，第i列掃描線Gi的電位瞬間增大。此時，第i列掃描線Gi的電位高於佈線6112的電位和電晶體6102臨界值電壓之和，電晶體6102由此導通，且電流透過電晶體6102流到佈線6112。因此，圖61B所示結構可以防止大電流流到像素，從而可以防止像素的靜電放電損傷。
如圖61C所示，採用組合了圖61A和61B的結構，可以防止當正或負電荷釋放到第i列掃描線Gi時像素的 靜電放電損傷。注意，與圖61A和61B類似的部分使用相同的標號表示，且省略了對相同部分或具有相似功能的部分的詳細描述。
圖62A示出了作為保護二極體的電晶體6201連接在掃描線和儲存電容器線之間的結構。注意，此處佈置了一個保護二極體；然而，可以串聯地、並聯地或者串聯-並聯地佈置多個保護二極體。電晶體6201為N通道電晶體；然而，可以使用P通道電晶體，且電晶體6201的極性可以與掃描線驅動器電路或像素中包含的電晶體的極性相同。佈線6211作為儲存電容器線。電晶體6201的第一端子連接到第i列掃描線Gi，電晶體6201的第二端子連接到佈線6211，且電晶體6201的閘極端子連接到第i列掃描線Gi。注意，電位輸入到佈線6211，該電位低於輸入到第i列掃描線Gi的信號的高電位。因此當電荷不釋放到第i列掃描線Gi時，電晶體6201截止。另一方面，當負電荷釋放到第i列掃描線Gi時，第i列掃描線Gi的電位瞬間減小。此時，第i列掃描線Gi的電位低於透過將佈線6211的電位減去電晶體6201臨界值電壓而得到的值，電晶體6201由此導通，且電流透過電晶體6201流到佈線6211。因此，圖62A所示結構可以防止大電流流到像素，從而可以防止像素的靜電放電損傷。此外，由於儲存電容器線用於釋放圖62A所示結構內的電荷，因此不需要增加佈線。
圖62B示出了用於防止當正電荷釋放到第i列掃描線 Gi時的靜電放電損傷的結構。這裏，電位輸入到佈線6211，該電位高於輸入到第i列掃描線Gi的信號的高電位。因此當電荷不釋放到第i列掃描線Gi時，電晶體6202截止。另一方面，當正電荷釋放到第i列掃描線Gi時，第i列掃描線Gi的電位瞬間增大。此時，第i列掃描線Gi的電位高於佈線6211的電位和電晶體6202臨界值電壓之和，電晶體6202由此導通，且電流透過電晶體6202流到佈線6211。因此，圖62B所示結構可以防止大電流流到像素，從而可以防止像素的靜電放電損傷。此外，由於儲存電容器線用於釋放圖62B所示結構內的電荷，因此不需要增加佈線。注意，與圖62A類似的部分使用相同的標號表示，且省略了對相同部分或具有相似功能的部分的詳細描述。
接下來，圖64A示出了透過保護二極體用於防止掃描線中導致的靜電放電損傷的結構。圖64A示出了保護二極體設於佈線6411和掃描線之間的結構。儘管未示出，多個像素連接到第j行信號線Sj。注意，電晶體6401作為該保護二極體。注意，電晶體6401為N通道電晶體；然而，可以使用P通道電晶體，且電晶體6401的極性可以與掃描線驅動器電路或像素中包含的電晶體的極性相同。
注意，此處佈置了一個保護二極體；然而，可以串聯地、並聯地或者串聯-並聯地佈置多個保護二極體。
電晶體6401的第一端子連接到第j行信號線Sj，電晶體6401的第二端子連接到佈線6411，且電晶體6401 的閘極端子連接到第j行信號線Sj。
描述圖64A的操作。特定電位輸入到佈線6411，該電位低於輸入到第j行信號線Sj的視頻信號的最低值。當正或負電荷不釋放到第j行信號線Sj時，第j行信號線Sj的電位與視頻信號相同，從而電晶體6401截止。另一方面，當負電荷釋放到第j行信號線Sj時，第j行信號線Sj的電位瞬間減小。此時，第j行信號線Sj的電位低於透過將佈線6411的電位減去電晶體6401臨界值電壓而得到的值，電晶體6401由此導通，且電流透過電晶體6401流到佈線6411。因此，圖64A所示結構可以防止大電流流到像素，從而可以防止像素的靜電放電損傷。
圖64B示出了用於防止當正電荷釋放到第j行信號線Sj時的靜電放電損傷的結構。作為保護二極體的電晶體6402設於掃描線和佈線6412之間。注意，此處佈置了一個保護二極體；然而，可以串聯地、並聯地或者串聯-並聯地佈置多個保護二極體。電晶體6402為N通道電晶體；然而，可以使用P通道電晶體，且電晶體6402的極性可以與掃描線驅動器電路或像素中包含的電晶體的極性相同。電晶體6402的第一端子連接到第j行信號線Sj，電晶體6402的第二端子連接到佈線6412，且電晶體6402的閘極端子連接到佈線6412。注意，電位輸入到佈線6412，該電位高於輸入到第j行信號線Sj的信號的視頻信號的最高值。因此當電荷不釋放到第j行信號線Sj時，電晶體6402截止。另一方面，當正電荷釋放到第j 行信號線Sj時，第j行信號線Sj的電位瞬間增大。此時，第j行信號線Sj的電位高於佈線6412的電位和電晶體6402臨界值電壓之和，電晶體6402由此導通，且電流透過電晶體6402流到佈線6412。因此，圖64B所示結構可以防止大電流流到像素，從而可以防止像素的靜電放電損傷。
如圖64C所示，採用組合了圖64A和64B的結構，可以防止當正或負電荷釋放到第j行信號線Sj時像素的靜電放電損傷。注意，與圖64A和64B類似的部分使用相同的標號表示，且省略了對相同部分或具有相似功能的部分的詳細描述。
在本實施例模式中，描述了用於防止連接到掃描線和信號線的像素的靜電放電損傷的結構。然而，本實施例模式中的結構僅用於防止連接到掃描線和信號線的像素的靜電放電損傷。例如，當本實施例模式用於信號或電位輸入的佈線時，其中該佈線連接到實施例模式1至8所示掃描線驅動器電路和信號線驅動器電路，則該掃描線驅動器電路和信號線驅動器電路的靜電放電損傷可以得到防止。
注意，本實施例模式所示的每一個顯示裝置可以與本說明書中其他實施例模式所示的各個顯示裝置的結構自由地組合。此外，本實施例模式所示的顯示裝置的結構可以自由地相互組合。
[實施例模式13]
在本實施例模式中，描述可以應用於實施例模式1至8所示各個顯示裝置的顯示裝置的另一種結構。
圖63A示出了連接成二極體的電晶體設於掃描線和另一條掃描之間的結構。圖63A示出了二極體連接的電晶體6301a設於第i-1列掃描線Gi-1和第i列掃描線Gi之間且二極體連接的電晶體6301b設於第i列掃描線Gi和第i+1列掃描線Gi+1之間的結構。注意，電晶體6301a和6301b為N通道電晶體；然而，可以使用P通道電晶體，且電晶體6301a和6301b的極性可以與掃描線驅動器電路或像素中包含的電晶體的極性相同。
注意，在圖63A中典型地示出了第i-1列掃描線Gi-1、第i列掃描線Gi和第i+1列掃描線Gi+1，且連接成二極體的電晶體類似地設於其他掃描線之間。
電晶體6301a的第一端子連接到第i列掃描線Gi，電晶體6301a的第二端子連接到第i-1列掃描線Gi-1，且電晶體6301a的閘極端子連接到第i-1列掃描線Gi-1。電晶體6301b的第一端子連接到第i+1列掃描線Gi+1，電晶體6301b的第二端子連接到第i列掃描線Gi，且電晶體6301b的閘極端子連接到第i列掃描線Gi。
描述圖63A的操作。在實施例模式1至4所示各個掃描線驅動器電路中，第i-1列掃描線Gi-1、第i列掃描線Gi和第i+1列掃描線Gi+1在非選擇周期內維持在低電位。因此電晶體6301a和6301b截止。然而，例如當第i列掃描線Gi的電位由於雜訊等增大時，像素被第i列掃 描線Gi選擇且錯誤的視頻信號寫入該像素。因此，透過如圖63A所示在掃描線之間提供連接成二極體的電晶體，可以防止錯誤的視頻信號寫入像素。這是因為，當第i列掃描線Gi的電位增大至大於第i-1列掃描線Gi-1的電位和電晶體6301a的臨界值電壓之和時，電晶體6301a導通且第i列掃描線Gi的電位降低；因此，像素不被該第i列掃描線Gi選擇。
當掃描線驅動器電路和像素部形成於相同基板上時，圖63A的結構尤為有用，因為在僅包括N通道電晶體或僅包括P通道電晶體的掃描線驅動器電路中，掃描線有時處於浮置狀態且在掃描線中容易引發雜訊。
圖63B示出了設於掃描線之間的連接成二極體的電晶體的方向與圖63A相反的結構。注意，電晶體6302a和6302b為N通道電晶體；然而，可以使用P通道電晶體，且電晶體6302a和6302b的極性可以與掃描線驅動器電路或像素中包含的電晶體的極性相同。在圖63B中，電晶體6302a的第一端子連接到第i列掃描線Gi，電晶體6302a的第二端子連接到第i-1列掃描線Gi-1，且電晶體6302a的閘極端子連接到第i列掃描線Gi。電晶體6302b的第一端子連接到第i+1列掃描線Gi+1，電晶體6302b的第二端子連接到第i列掃描線Gi，且電晶體6302b的閘極端子連接到第i+1列掃描線Gi+1。在63B中，類似於圖63A，當第i列掃描線Gi的電位增大至大於第i+1列掃描線Gi+1的電位和電晶體6302b的臨界值電壓之和時，電晶 體6302b導通且第i列掃描線Gi的電位降低。因此，像素不被該第i列掃描線Gi選擇且可以防止錯誤的視頻信號寫入該像素。
如圖63C所示，採用組合了圖63A和63B的結構，即使當第i列掃描線Gi的電位增大時，電晶體6301a和6301b導通，從而第i列掃描線Gi的電位降低。注意，在圖63C中，由於電流流過兩個電晶體，更多的雜訊可以除去。注意，與圖63A和63B類似的部分使用相同的標號表示，且省略了對相同部分或具有相似功能的部分的詳細描述。
注意，如圖62A和62B所示，當連接成二極體的電晶體設於掃描線和儲存電容器線之間時，可以獲得與圖63A、63B和63C相似的效果。
注意，本實施例模式所示的每一個顯示裝置可以與本說明書中其他實施例模式所示的各個顯示裝置的結構自由地組合。此外，本實施例模式所示的顯示裝置的結構可以自由地相互組合。
[實施例模式14]
在本實施例模式中，參考圖100A和100B描述包括前述實施例模式所示像素結構的顯示面板的結構。
圖100A為示出顯示面板的俯視圖，圖100B為圖100A沿A-A’的剖面圖。該顯示面板包括虛線示出的信號控制電路10001、像素部10002、第一閘極驅動器10003 和第二閘極驅動器10006。該顯示面板還包括密封基板10004和密封材料10005。密封材料10005包圍的部分形成空間10007。
注意，佈線10008是用於傳輸輸入到第一閘極驅動器10003、第二閘極驅動器10006和信號控制電路10001的信號，並從為外部輸入端子的FPC(撓性印刷電路)10009接收視頻信號、時鐘信號、開始信號等。IC晶片(包括記憶體電路、緩衝器電路等的半導體晶片)10019透過COG(玻璃上晶片)等安裝在FPC 10009和顯示面板的連接部上。注意，儘管此處僅示出FPC 10009，但印刷佈線板(PWB)可附著到該FPC。本說明書中的顯示裝置不僅包括顯示面板的主體，還包括附著有FPC或PWB的顯示面板和其上安裝有IC晶片等的顯示面板。
接下來，參考圖100B描述剖面結構。像素部10002和週邊驅動器電路(第一閘極驅動器10003、第二閘極驅動器10006和信號控制電路10001)形成於基板10010上。此處示出了信號控制電路10001和像素部10002。
注意，信號控制電路10001使用為N通道電晶體的電晶體10020和電晶體10021的單極電晶體形成。可以透過使用圖46A、46B、65A、65B、66和67任意之一的像素結構，使用單晶電晶體來形成像素。因此，當週邊驅動器電路使用N通道電晶體形成時，可以形成單極顯示面板。無需說，可以使用P通道電晶體以及單極電晶體形成CMOS電路。
注意，對於電晶體10020和10021為P通道電晶體的情形，當週邊驅動器電路使用P通道電晶體形成時，可以形成單極顯示面板。無需說，可以使用N通道電晶體以及單極電晶體形成CMOS電路。
在本實施例模式中，示出了週邊驅動器電路形成於相同基板上的顯示面板；然而並不一定如此，週邊驅動器電路的全部或部分可以形成於IC晶片等上，且該IC晶片可以透過COG等來安裝。這種情況下，驅動器電路不需要是單極的，且N通道電晶體和P通道電晶體可以組合使用。
像素部10002包括電晶體10011和電晶體10012。注意，電晶體10012的源極端子連接到第一電極(像素電極)10013。絕緣體10014形成為覆蓋第一電極10013的端部。這裏，絕緣體10014使用正光敏丙烯酸樹脂。
為了良好覆蓋，絕緣體10014形成為具有在絕緣體10014的上端部或下端部具有曲率的曲面。例如，當正光敏丙烯酸樹脂作為絕緣體10014的材料時，較佳的、僅絕緣體10014的上端部具有具有曲率半徑(0.2至3μm)的曲面。此外，絕緣體10014可以使用透過光照射部溶於蝕刻劑的負光敏丙烯酸樹脂或者透過光照射可以溶於蝕刻劑的正光敏丙烯酸樹脂。
第二電極(相對電極)10017和包含有機化合物的層10016形成於第一電極10013上方。這裏，作為陽極的第一電極10013的材料較佳的使用功函數高的材料。例如可 以使用ITO(氧化銦錫)膜、氧化銦鋅(IZO)膜、氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜、Pt膜等的單層膜；氮化鈦膜及包含鋁為其主要成分的膜的疊層結構；氮化鈦膜、包含鋁為其主要成分的膜和氮化鈦膜的三層結構等。注意，對於疊層結構的情形，作為佈線的電阻低，可以獲得良好的歐姆接觸，且可以獲得作為陽極的功能。
透過使用蒸鍍掩模的蒸鍍方法或者透過噴墨方法形成包含有機化合物的層10016。使用元素周期表4族的金屬的金屬複合物用於該包含有機化合物的層10016的一部分，且低分子材料或高分子材料可以組合使用。此外，對於用於該包含有機化合物的層的材料，經常使用有機化合物的單層或疊層；在本實施例模式中，無機化合物可包括在由有機化合物形成的膜的一部分內。此外還可以使用已知的三重態材料。
此外，用於形成於包含有機化合物的層10016上方的第二電極10017的材料，可以使用功函數低的材料(Al、Ag、Li、Ca，或者其合金，例如MgAg、MgIn、AlLi、CaF2或氮化鈣)。注意，當包含有機化合物的層10016內產生的光透射經過第二電極10017時，第二電極(陰極)10017較佳的使用金屬薄膜和發光導電膜(ITO(氧化銦錫)、氧化銦-氧化鋅合金(In2O3-ZnO)、氧化鋅(ZnO)等)的疊層結構。
此外，密封基板10004透過密封材料10005附著到基板10010以具有下述結構，其中發光元件10018設於由基 板10010、密封基板10004和密封材料10005包圍的空間10007內。注意，空間10007可填充有密封材料10005或填充有惰性氣體(例如氮氣或氬氣)。
注意，環氧樹脂基樹脂較佳的用於密封材料10005。此外，較佳的、這些材料盡可能傳輸少的濕氣或氧氣。另外，用於密封基板10004的材料，除了玻璃基板或石英基板之外，還可以使用由FRP(玻璃纖維強化塑膠)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯、丙烯酸等形成的塑膠基板。
如上所述，可以獲得包括本發明的顯示裝置的像素結構的顯示面板。注意，前述結構是示例，本發明顯示裝置的顯示面板的結構不限於此。
如圖100A和100B所示，信號控制電路10001、像素部10002、第一閘極驅動器10003和第二閘極驅動器10006形成於相同基板上；因此可以實現顯示裝置的成本降低。此外，在這種情況下，當單極電晶體用於信號控制電路10001、像素部10002、第一閘極驅動器10003和第二閘極驅動器10006時，可以實現製造方法的簡化，且因此可以實現進一步成本降低。
注意，顯示面板的結構不限於圖100A所示的結構，其中信號控制電路10001、像素部10002、第一閘極驅動器10003和第二閘極驅動器10006形成於相同基板上，且對應於信號控制電路10001的圖101A的信號控制電路10101，可以形成於IC晶片上並透過COG等安置在顯示面板上。另外注意，圖101A中的基板10100、像素部 10102、第一閘極驅動器10103、第二閘極驅動器10106、FPC 10105、IC晶片10106、IC晶片10107、密封基板10108和密封材料10109對應於圖100A中的基板10010、像素部10002、第一閘極驅動器10003、第二閘極驅動器10006、FPC 10009、IC晶片10019、密封基板10004和密封材料10005。
也就是說，僅僅是要求高速操作的信號線驅動器電路使用CMOS等形成為IC晶片，且因此實現了更低的功耗。此外，當使用矽晶片等形成的半導體晶片用作IC晶片時，可以實現更高速度的操作和更低的功耗。
透過將第二驅動器10103和第一閘極驅動器10104形成於與像素部10102相同的基板上，可以實現成本減少。注意，當單極電晶體用於第二驅動器10103、第一閘極驅動器10104和像素部10102時，可以實現進一步的成本減少。像素部10102中包含的像素的結構可以採用實施例模式10所示的像素。
如上所述，可以實現高清晰度顯示裝置的成本減少。此外，透過在FPC 10105和基板10100的連接部上安裝包括功能電路(記憶體或緩衝器)的IC晶片，則可以有效地利用基板面積。
此外，對應於圖100A中的信號控制電路10001、第一閘極驅動器10003和第二閘極驅動器10006的圖101B中的信號控制電路10111、第一閘極驅動器10114和第二閘極驅動器10113可以形成於IC晶片上方，且透過COG 等安裝在顯示面板上。這種情況下，可以實現高清晰度顯示裝置的成本減少。因此，為了獲得具有更低功耗的顯示裝置，非晶矽較佳的用於該像素部中使用的電晶體的半導體層。注意，圖101B中的基板10110、像素部10112、FPC 10115、IC晶片10116、IC晶片10117、密封基板10118和密封材料10119對應於圖100A中的基板10010、像素部10002、FPC 10009、IC晶片10019、IC晶片10022、密封基板10004和密封材料10005。
此外，透過將非晶矽用於像素部10112內電晶體的半導體層，可以實現進一步成本減少。另外，還可以製造大顯示面板。
另外，第二閘極驅動器、第一閘極驅動器和信號線控制電路不總是沿像素的列方向和行方向提供。例如，如圖75A所示形成於IC晶片上方的週邊驅動器電路7501可具有圖101B中第一閘極驅動器10114、第二閘極電極驅動器10113和信號控制電路10111的功能。注意，圖75A中的像素部7502、FPC 7504、IC晶片7505、IC晶片7506、密封基板7507和密封材料7508對應於圖100A中的基板10010、像素部10002、FPC 10009、IC晶片10019、IC晶片10022、密封基板10004和密封材料10005。
圖75B為圖75A所示顯示裝置的佈線連接的示意圖。顯示裝置包括基板7510、週邊驅動器電路7511、像素部7512、FPC 7513和FPC 7514。信號和電源電位在外 部從FPC 7513輸入到週邊驅動器電路7511。來自週邊驅動器電路7511的輸出沿列方向和行方向輸入到佈線，其中這些佈線連接到像素部7512包含的像素。
圖76A和76B示出了可以應用於發光元件10018的發光元件的示例。也就是說，參考圖76A和76B描述可以應用於前述實施例模式的像素的發光元件的結構。
圖76A中的發光元件具有下述元件結構，其中，陽極7602、由電洞注入材料形成的電洞注入層7603、由電洞傳送材料形成的電洞傳送層7604、發光層7605、由電子傳送材料形成的電子傳送層7606、由電子注入材料形成的電子注入層7607、以及陰極7608層疊在基板7601上。這裏，發光層7605在某些情形下僅由一種發光材料形成，在其他情形下由兩種以上材料形成。注意，該元件的結構不限於此。
除了圖76A所示的其中層疊了功能層的疊層結構之外，還存在許多變化，例如使用高分子化合物形成的元件，以及在發光層中利用三重態發光材料的高效率元件，其中該三重態發光材料在從三重激發態返回時發光。這些變化也可以應用於發白光的元件，其中透過將發光區域劃分為兩個區域，透過使用電洞阻擋層等控制載流子的複合區域可以獲得這種發白光的元件。
對於圖76A所示本實施例模式的元件形成方法，電洞注入材料、電洞傳送材料和發光材料順序沈積在包括陽極7602(ITO)的基板7601上。接著，沈積電子傳送材料和 電子注入材料，且最後透過蒸鍍形成陰極7608。
接著，下文描述電洞注入材料、電洞傳送材料、電子傳送材料、電子注入材料和發光材料的較佳的材料。
對於電洞注入材料，例如卟啉基化合物、酞菁(下文中稱為H2PC)、銅酞菁(下文中稱為CuPc)等是有效的。電洞注入材料還可以使用電位能低於所使用的電洞傳送材料且具有電洞傳送功能的材料。此外還可以採用透過化學摻雜導電高分子化合物而得到的材料，例如摻有聚磺苯乙烯(下文中稱為PSS)的聚乙烯二羥基噻吩(下文中稱為PEDOT)。此外，絕緣高分子化合物對於陽極的平整化是有效的，且經常使用聚醯亞胺(下文中稱為PI)。另外，還使用無機化合物，例如氧化鋁的超薄膜(下文中稱為氧化鋁)以及例如金或鉑的金屬的薄膜。
對於電洞傳送材料，最廣泛使用芳族胺基化合物(即，具有苯環-氮鍵的化合物)。廣泛用做電洞傳送材料的材料包括4,4’-二(二苯基氨基)-聯苯(下文中稱為TAD)、例如4,4’-二[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]-聯苯(下文中稱為TPD)和4,4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]-聯苯(下文中稱為α-NPD)的衍生物、以及例如4,4’,4”-三(N,N-二苯基氨基)-三苯基胺(下文中稱為TDATA)和4,4’,4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]-三苯基胺(下文中稱為MTDATA)的星爆型芳族胺化合物。
對於電子傳送材料，經常使用金屬複合物，包括具有 喹啉骨架或苯並喹啉骨架的金屬複合物，例如Alq、BAlq、三(4-甲基-8-喹啉)鋁(下文中稱為Almq)和二(10-羧基苯[h]-喹啉)鈹(下文中稱為BeBq)。此外，可以採用具有惡唑基或噻唑基配體的金屬複合物，例如二[2-(2’-羥苯基)苯並惡唑]鋅(下文中稱為Zn(BOX)2)和二[2-(2’-羥基苯)苯並噻唑]鋅(下文中稱為Zn(BTZ)2)。此外，除了金屬複合物之外，例如2-(4-二苯基)-5-(4-四丁基苯基)-1,3,4-惡二唑(下文中稱為PBD)和OXD-7的惡二唑衍生物，例如TAZ和3-(4-四丁基苯基)-4-(4-乙基苯)-5-(4-聯苯)-1,2,4-三唑(下文中稱為p-EtTAZ)的三唑衍生物，以及例如紅菲繞啉(下文中稱為BPhen)和BCP的菲繞啉衍生物具有電子傳送性能。
對於電子注入材料，可以使用上述電子傳送材料。此外，經常使用絕緣體的超薄膜，例如，諸如氟化鈣、氟化鋰或氟化銫的金屬鹵化物，或者諸如氧化鋰的鹼金屬氧化物。此外，例如乙醯丙酮鋰(下文中稱為Li(acac))或8-喹啉鋰(下文中稱為Liq)的鹼金屬複合物也是有效的。
對於發光材料，除了例如Alq、Almq、BeBq、BAlq、Zn(BOX)2和Zn(BTZ)2的上述金屬複合物之外，各種螢光色素是有效的。螢光色素包括藍色的4,4’-二(2,2-二苯基乙烯)聯苯、紅桔色的4-二氰亞甲基-2-甲基-6-(p-二甲胺苯乙烯)-4H-吡喃等。此外，還可以使用主要包括以鉑或銥為中心金屬的複合物的三重態發光材料。對 於該三重態發光材料，三(2-苯吡啶)銥、二(2-(4’-甲苯基)苯吡啶-N,C 2')乙醯丙酮銥(下文中稱為(acac)Ir(tpy)2)、2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H卟啉鉑等是已知的。
透過組合使用具有如上所述各種功能的材料，可以形成具有高可靠性的發光元件。
其中層按照與圖76A相反的順序形成的發光元件也可以用於實施例模式10的顯示元件6521。也就是說，陰極7618、由電子注入材料形成的電子注入層7617、由電子傳送材料形成的電子傳送層7616、發光層7615、由電洞傳送材料形成的電洞傳送層7614、由電洞注入材料形成的電洞注入層7613和陽極7612順序層疊在基板7611上。
此外，該發光元件的陽極和陰極至少之一需要是透明的，從而提取光發射。電晶體和發光元件形成於基板上方。本發明的顯示裝置的像素結構可以應用於具有下述任意一種發射結構：頂部發射結構，其中從與基板相對側的表面提取光發射；底部發射結構，其中從基板側的表面提取光發射；以及雙向發射結構，其中從基板側的表面以及與基板相對側的表面提取光發射。本發明的顯示裝置的像素結構可以應用於具有任何一種發射結構的發光元件。
參考圖77A描述具有頂部發射結構的發光元件。
驅動電晶體7701形成於基板7700上方。第一電極7702形成為接觸驅動電晶體7701的源極端子，且層7703 和第二電極7704形成於該第一電極7702上方，其中該層7703包含有機化合物。
第一電極7702為發光元件的陽極。第二電極7704為發光元件的陰極。也就是說，包含有機化合物的層7703夾置於第一電極7702和第二電極7704之間的區域作為發光元件。
對於用於作為陽極的第一電極7702的材料，較佳的使用功函數高的材料。例如可以使用氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜、Pt膜等的單層膜；氮化鈦膜及包含鋁為其主要成分的膜的疊層結構；氮化鈦膜、包含鋁為其主要成分的膜和氮化鈦膜的三層結構等。注意，對於疊層結構的情形，作為佈線的電阻低，可以獲得良好的歐姆接觸，且還可以獲得作為陽極的功能。透過使用反射光的金屬膜，可以形成不透光的陽極。
對於用於作為陰極的第二電極7704的材料，較佳的使用功函數低的材料(Al、Ag、Li、Ca，或者其合金，例如MgAg、MgIn、AlLi、CaF2或氮化鈣)形成的薄金屬膜和透明導電膜(ITO(氧化銦錫)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)等)的疊層結構。透過使用具有透光性能的薄金屬膜和透明導電膜，可以形成能夠透光的陰極。
如上所述，可以如圖77A中箭頭所示從頂面提取來自發光元件的光。也就是說，當採用圖100A和100B所示顯示面板時，光發射朝向密封基板10004側。因此，當在顯示裝置中採用具有頂部發射結構的發光元件時，具有透 光性能的基板作為密封基板10004。
當提供光學膜時，該密封基板10004設有光學膜。
注意，用於陰極的由功函數低的材料形成的金屬膜，例如MgAg、MgIn或AlLi可以用於第一電極7702。這種情況下，例如ITO(氧化銦錫)膜或氧化銦鋅(IZO)膜的透光導電膜可以用於第二電極7704。因此，採用這種結構可以改善頂部光發射的透射率。
接下來，參考圖77B描述底部發射結構的發光元件。因為除了光發射結構之外，該發光元件的結構與圖77A相同，因此使用與圖77A相同的標號。
這裏，用於作為陽極的第一電極7702的材料較佳的使用功函數高的材料。例如可以使用諸如ITO(氧化銦錫)膜或氧化銦鋅(IZO)膜的透明導電膜。透過使用具有透光性能的透明導電膜，可以形成能夠透光的陽極。
用於作為陰極的第二電極7704的材料，較佳的使用由功函數低的材料(Al、Ag、Li、Ca，或者其合金，例如MgAg、MgIn、AlLi、CaF2或Ca3N2)形成的金屬膜。透過使用反射光的金屬膜，可以形成不透光的陰極。
如上所述，可以如圖77B中箭頭所示從底面提取來自發光元件的光。也就是說，當採用圖100A和100B所示顯示面板時，光發射朝向基板10010側。因此，當在顯示裝置中採用具有底部發射結構的發光元件時，具有透光性能的基板作為基板10010。
當提供光學膜時，該基板10010設有光學膜。
接下來，參考圖77C描述雙向發射結構的發光元件。因為除了光發射結構之外，該發光元件的結構與圖77A相同，因此使用與圖77A相同的標號。
這裏，用於作為陽極的第一電極7702的材料較佳的使用功函數高的材料。例如可以使用諸如ITO(氧化銦錫)膜或氧化銦鋅(IZO)膜的透明導電膜。透過使用具有透光性能的透明導電膜，可以形成能夠透光的陽極。
用於作為陰極的第二電極7704的材料，較佳的使用功函數低的材料(Al、Ag、Li、Ca，或者其合金，例如MgAg、MgIn、AlLi、CaF2或氮化鈣)形成的薄金屬膜和透明導電膜(ITO(氧化銦錫)、氧化銦-氧化鋅合金(In2O3-ZnO)、氧化鋅(ZnO)等)的疊層結構。透過使用具有透光性能的薄金屬膜和透明導電膜，可以形成能夠透光的陰極。
如上所述，可以如圖77C中箭頭所示從兩側提取來自發光元件的光。也就是說，當採用圖100A和100B所示顯示面板時，光發射朝向基板10010側和密封基板10004側。因此，當在顯示裝置中採用具有雙向發射結構的發光元件時，具有透光性能的基板作為基板10010和密封基板10004。
當提供光學膜時，基板10010和密封基板10004均設有光學膜。
此外，本發明可以應用於其中透過使用發白光的元件和濾色器實現全彩色顯示的顯示裝置。
如圖78所示，底膜7802形成於基板7800上方，且驅動電晶體7801形成於底膜7802上。第一電極7803形成為接觸驅動電晶體7801的源極端子，且層7804層和第二電極7805形成於該第一電極7803上方，其中該層7804包含有機化合物。
第一電極7803為發光元件的陽極。第二電極7805為發光元件的陰極。也就是說，包含有機化合物的層7804夾置於第一電極7803和第二電極7805之間的區域作為發光元件。在圖78所示的結構中，發射白光。紅色濾光片7806R、綠色濾光片7806G和藍色濾光片7806B設於發光元件上方；因此可以進行全彩色顯示。此外，提供了分離這些濾色器的黑矩陣(也稱為BM)7807。
前述的發光元件結構可以組合使用，且可以恰當地應用於本發明的顯示裝置。上述的顯示面板和發光元件的結構是示例，該像素結構也可以應用於具有其他結構的顯示裝置。
接下來，示出了顯示面板中像素部的部分剖面圖。
首先，參考圖79A、79B、80A和80B描述結晶半導體膜(多晶矽(p-Si：H)膜)用於電晶體的半導體層的情形。
這裏，例如透過採用已知膜形成方法在基板上方形成非晶矽(a-Si)膜，由此獲得該半導體層。注意，並不限於使用非晶矽膜，可以使用具有非晶狀態的任何半導體膜(包括微晶半導體膜)。此外，可以使用具有非晶結構的 化合物半導體膜，例如非晶鍺矽膜。
隨後，透過鐳射晶化方法、使用RTA或退火爐的熱晶化方法、使用促進結晶的金屬元素的熱晶化方法等，使該非晶矽膜結晶。無需說，這些晶化方法可以組合進行。
前述晶化的結果為，在該非晶半導體膜的一部分內形成結晶區。
此外，其中部分晶化程度更高的該結晶半導體膜被圖案化成期望形狀，且由該結晶區形成島狀半導體膜。該半導體膜用做電晶體的半導體層。
如圖79A所示，底膜7902形成於基板7901上方，且半導體層形成於該底膜7902上方。該半導體層包括通道形成區7903、將成為驅動電晶體7918的源極區或汲極區的雜質區7905；以及通道形成區7906、LDD區7907和將成為電容器7919的下電極的雜質區7908。注意，可以對通道形成區7903和7906進行通道摻雜。
該基板可以使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板、塑膠基板等。底膜7902可以使用氮化鋁、氧化矽、氮氧化矽等的單層或其疊層。
閘極電極7910和電容器的上電極7911形成於半導體層上方，閘極絕緣膜7909夾置其間。
層間絕緣體7912形成為覆蓋驅動電晶體7918和電容器7919。佈線7913透過接觸孔接觸層間絕緣體7912上方的雜質區7905。像素電極7914形成為接觸佈線7913。第二層間絕緣體7915形成為覆蓋像素電極7914的端部以 及佈線7913。這裏，第二層間絕緣體7915使用正光敏丙烯酸樹脂膜形成。隨後，層7916和相對電極7917形成於像素電極7914上方，其中該層7916包含有機化合物。發光元件7920形成於包含有機化合物的層7916夾置於像素電極7914和相對電極7917之間的區域內。
替代的，如圖79B所示，區域7921可設為使得形成電容器7919下電極的一部分的LDD區交疊上電極7911。注意，與圖79A相同的部分使用相同的標號表示，且省略了對其的描述。
替代的，如圖80A所示，可以包括第二上電極8091，該第二上電極8091形成於與驅動電晶體7918雜質區域7905接觸的佈線7913相同的層內。注意，與圖79A相同的部分使用相同的標號表示，且省略了對其的描述。層間絕緣體7912夾置於第二上電極8091和上電極7911之間以形成第二電容器。由於第二上電極8091接觸雜質區7908，具有底膜7902夾置於上電極7911和通道形成區7906之間的結構的第一電容器和具有層間絕緣體7912夾置於上電極7911和第二上電極8091之間的結構的第二電容器並聯連接，從而形成包括該第一電容器和第二電容器的電容器8092。由於電容器8092具有該第一電容器和第二電容器的總電容，因此可以在小面積內形成大電容的電容器。也就是說，當該電容器用於本發明的顯示裝置的像素結構中的電容器時，可以進一步提高孔徑率。
替代的，電容器可具有如圖80B所示的結構。底膜 8002形成於基板8001上方，且半導體層形成於該底膜8002上方。該半導體層包括通道形成區8003和將成為驅動電晶體8018的源極區或汲極區的雜質區8005。注意，可以對通道形成區8003進行通道摻雜。
該基板可以使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板、塑膠基板等。底膜8002可以使用氮化鋁、氧化矽、氮氧化矽等的單層或其疊層。
閘極電極8007和第一電極8008形成於半導體層上方，閘極絕緣膜8006夾置其間。
第一層間絕緣體8009形成為覆蓋驅動電晶體8018和第一電極8008。佈線8010透過接觸孔接觸第一層間絕緣體8009上方的雜質區8005。第二電極8011由與佈線8010相同的材料形成，且形成於與佈線8010相同的層內。
此外，第二層間絕緣體8012形成為覆蓋佈線8010和第二電極8011。像素電極8013形成為透過接觸孔接觸第二層間絕緣體8012上方的佈線8010。第三電極8014由與像素電極8013相同的材料形成，且形成於與像素電極8013相同的層內。此處形成包括第一電極8008、第二電極8011和第三電極8014的電容器8019。
第三層間絕緣體8015形成為覆蓋像素電極8013和第三電極8014。隨後，層8016和相對電極8017形成於第三層間絕緣體8015和第三電極8014上方，其中該層8016包含有機化合物。發光元件8020形成於包含有機化 合物的層8016夾置於像素電極8013和相對電極8017之間的區域內。
如上所述，圖79A、79B、80A和80B所示結構為其中形成結晶半導體膜作為半導體層的電晶體的結構的示例。注意，圖79A、79B、80A和80B所示電晶體的結構為頂閘電晶體的示例。也就是說，該電晶體可以是P通道電晶體或N通道電晶體。對於N通道電晶體的情形，LDD區可以交疊閘極電極或者不交疊閘極電極，或者該LDD區的一部分可交疊該閘極電極。此外，該閘極電極可具有漸縮形狀，且LDD區可按照自對準方式設於閘極電極的漸縮部分的下方。此外，閘極電極的數目不限於2，且可以採用具有三個以上閘極電極的多個閘極結構，或者還可以採用單個閘極結構。
透過將結晶半導體膜用於本發明顯示裝置的像素中包含的電晶體的半導體層(例如，通道形成區、源極區和汲極區)，例如，第一閘極驅動器10003、第二閘極驅動器10006和信號控制電路10001容易形成於與圖100A中像素部10002相同的基板上。
對於使用多晶矽作為半導體層的電晶體的結構，圖81A和81B分別示出了使用電晶體的顯示面板的部分剖面圖，其中該電晶體具有閘極電極夾置於基板和半導體層之間的結構，即，閘極電極置於半導體層下方的底閘結構。
底膜8102形成於基板8101上方。隨後，閘極電極8103形成於該底膜8102上方。第一電極8104形成於與 閘極電極8103相同的層內，且由與閘極電極8103相同的材料形成。閘極電極8103的材料可以使用添加磷的多晶矽。除了多晶矽之外，可以使用為金屬與矽的化合物的矽化物。
隨後，閘極絕緣膜8105形成為覆蓋閘極電極8103和第一電極8104。閘極絕緣膜8105使用氧化矽膜、氮化矽膜等。
半導體層形成於閘極絕緣膜8105上方。該半導體層包括通道形成區8106、LDD區域8107和將成為驅動電晶體8122的源極區或汲極區的雜質區8108；以及通道形成區8109、LDD區8110和將成為電容器8123的第二電極的雜質區8111。注意，可以對通道形成區8106和8109進行通道摻雜。
該基板可以使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板、塑膠基板等。底膜8102可以使用氮化鋁、氧化矽、氮氧化矽等的單層或其疊層。
第一層間絕緣體8112形成為覆蓋該半導體層。佈線8113透過接觸孔接觸第一層間絕緣體8112上方的雜質區8108。第三電極8114形成於與佈線8113相同的層內，且由與佈線8113相同的材料形成。形成了包括第一電極8104、第二電極、和第三電極8114的電容器8123。
此外，開口8115形成於第一層間絕緣體8112內。第二層間絕緣體8116形成為覆蓋驅動電晶體8122、電容器8123和開口8115。像素電極8117透過接觸孔形成於第二 層間絕緣體8116上方。隨後，例如透過使用正光敏丙烯酸樹脂膜，絕緣體8118形成為覆蓋像素電極8117的端部。層8119和相對電極8120形成於像素電極8117上方，其中該層8119包含有機化合物。發光元件8121形成於包含有機化合物的層8119夾置於像素電極8117和相對電極8120之間的區域內。開口8115位於發光元件8121下方。也就是說，當從基板側提取從發光元件8121發射的光時，由於提供了開口8115而可以改善透射率。
此外，可以採用圖81B所示的結構，其中第四電極8124形成於與圖81A中像素電極8117相同的層內，且由與像素電極8117相同的材料形成。因此形成了包括第一電極8104、第二電極、第三電極8114和第四電極8124的電容器8123。
接下來，描述當非晶矽(a-Si：H)膜用於電晶體的半導體層的情形。圖82A和82B示出了頂閘電晶體的情形。圖83A、83B、84A和84B示出了底閘電晶體的情形。
圖82A示出了其中非晶矽用於半導體層的頂閘電晶體的剖面圖。底膜8202形成於基板8201上方。像素電極8203形成於底膜8202上方。第一電極8204形成於與像素電極8203相同的層內，且由與像素電極8203相同的材料形成。
該基板可以使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板等。底膜8202可以使用氮化鋁、氧化矽、氮氧化矽等的單層 或其疊層。
佈線8205和佈線8206形成於底膜8202上方，且像素電極8203的端部覆蓋有佈線8205。具有n型導電性的n型半導體層8207和n型半導體層8208形成於佈線8205和佈線8206上方。此外，半導體層8209形成於佈線8205和佈線8206之間以及底膜8202上方。部分半導體層8209延伸到n型半導體層8207和8208上方。注意，該半導體層是由例如非晶矽(a-Si：H)膜或微晶半導體(μ-Si：H)膜的非結晶半導體膜形成。此外，閘極絕緣膜8210形成於半導體層8209上方。絕緣膜8211也形成於第一電極8204上方，其中該絕緣膜8211形成於與閘極絕緣膜8210相同的層內且由與閘極絕緣膜8210相同的材料形成。注意，閘極絕緣膜8210使用氧化矽膜、氮化矽膜等。
閘極電極8212形成於閘極絕緣膜8210上方。第二電極8213形成於第一電極8204上方，絕緣膜8211夾置其間，其中該第二電極8213形成於與閘極電極相同的層內且由與閘極電極相同的材料形成。形成了其中絕緣膜8211夾置於第一電極8204和第二電極8213之間的電容器8219。層間絕緣膜8214形成為覆蓋像素電極8203的端部、驅動電晶體8218和電容器8219。
層8215和相對電極8216形成於層間絕緣層8214以及置於層間絕緣層8214開口內的像素電極8203上方，其中層8215包含有機化合物。發光元件8217形成於包含有 機化合物的層8215夾置於像素電極8203和相對電極8216之間的區域內。
如圖82B所示，可以形成第一電極8220替代圖82A中的第一電極8204。第一電極8220形成於與佈線8205和8206相同的層內，且由與佈線8205和8206相同的材料形成。
圖83A示出了其中非晶矽用於半導體層的底閘電晶體的部分剖面圖。閘極電極8303形成於底膜8302上方。第一電極8304形成於與閘極電極相同的層內，且由與閘極電極相同的材料形成。閘極電極8303的材料可以使用添加磷的多晶矽。除了多晶矽之外，可以採用為金屬和矽的化合物的矽化物。
閘極絕緣膜8305形成為覆蓋閘極電極8303和第一電極8304。閘極絕緣膜8305使用氧化矽膜、氮化矽膜等。
半導體層8306形成於閘極絕緣膜8305上方。半導體層8307形成於與半導體層8306相同的層內，且由與半導體層8306相同的材料形成。
該基板可以使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板等。底膜8302可以使用氮化鋁、氧化矽、氮氧化矽等的單層或其疊層。
具有n型導電性的n型半導體層8308和8309形成於半導體層8306上方。n型半導體層8310形成於半導體層8307上方。
佈線8311和8312分別形成於n型半導體層8308和 8309上方。導電層8313形成於n型半導體層8310上方，該導電層8313形成於與佈線8311和8312相同的層內且由與佈線8311和8312相同的材料形成。
形成包括半導體層8307、n型半導體層8310和導電層8313的第二電極。注意，形成了其中底膜8302夾置於第一電極8304和第二電極之間的電容器8320。
佈線8311的一個端部延伸，且像素電極8314形成於延伸佈線8311上並接觸該佈線8311。
絕緣體8315形成為覆蓋像素電極8314的端部、驅動電晶體8319和電容器8320。
層8316和相對電極8316形成於像素電極8314和絕緣體8315上方，其中層8316包含有機化合物。發光元件8318形成於包含有機化合物的層8316夾置於像素電極8314和相對電極8317之間的區域內。
注意，不總是形成為電容器8320第二電極的一部分的半導體層8307和n型半導體層8310。也就是說，電容器8320的第二電極可以是導電層8313，從而電容器8320具有其中閘極絕緣膜夾置於第一電極8304和導電層8313之間的結構。
注意，在圖83A中，當在形成佈線8311之前形成像素電極8314時，可以形成如圖83B所示的電容器8322，其中閘極絕緣膜8305夾置於第一電極8304和由像素電極8314形成的第二電極8321之間。
注意，儘管圖83A和83B示出了反向交錯通道蝕刻 電晶體，但是還可以使用通道保護電晶體。參考圖84A和84B描述通道保護電晶體。
圖84A的通道保護電晶體與圖83A所示具有通道蝕刻結構的驅動電晶體8319的不同在於，將作為蝕刻掩模的絕緣體8401設於形成半導體層8306通道的區域的上方。使用相同的標號表示除此以外的相同部分。
類似地，圖84B的通道保護電晶體與圖83B所示具有通道蝕刻結構的驅動電晶體8319的不同在於，將作為蝕刻掩模的絕緣體8401設於形成半導體層8306通道的區域的上方。使用相同的標號表示除此以外的相同部分。
當非晶半導體膜用於本發明顯示裝置的像素包含的電晶體的半導體層(例如，通道形成區、源極區和汲極區)時，製造成本可以降低。例如，當使用圖66和67所示像素結構時，可以採用非晶半導體膜。
注意，可以應用於本發明顯示裝置的像素結構的電晶體和電容器結構不限於前述結構，且可以採用各種電晶體和電容器結構。
當前述實施例模式所示的各個顯示裝置的結構用於驅動顯示面板時，可以抑制電晶體特性的惡化。因此可以防止由於電晶體特性惡化所致的移位暫存器失靈。此外，可以抑制由於移位暫存器失靈所致的顯示面板的顯示缺陷。
注意，本實施例模式所示的每一個顯示面板結構可以與本說明書中其他實施例模式所示的各個顯示裝置的結構自由地組合。此外，本實施例模式所示的顯示面板結構可 以自由地相互組合。
[實施例模式15]
在本實施例模式中，參考圖示描述可以應用本發明且包括薄膜電晶體(TFT)的半導體裝置的形成方法。
圖85A至85G為示出了可以應用本發明的半導體裝置所包含的TFT的結構和製造方法的示例的圖示。圖85A為示出了可以應用本發明的半導體裝置所包含的TFT的結構的示例的圖示。圖85B至85G為示出了可以應用本發明的半導體裝置所包含的TFT的製造方法的示例的圖示。注意，可以應用本發明的半導體裝置所包含的TFT的結構和製造方法不限於圖85A至85G所示，而可以使用各種結構和製造方法。
首先，參考圖85A描述可以應用本發明的半導體裝置所包含的TFT的結構。圖85A為分別具有不同結構的多個TFT的剖面圖。這裏，在用於描述可以應用本發明的半導體裝置所包含的TFT的結構的圖85A中，具有不同結構的多個TFT並置。因此，可以應用本發明的半導體裝置所包含的TFT不需要實際上如圖85A所示並置，可以根據需要分離地形成。
接下來，描述形成可以應用本發明的半導體裝置所包含的TFT的各層的特性。
基板8511可以是使用鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃等的玻璃基板；石英基板；陶瓷基板；包含不銹鋼的 金屬基板等。此外，也可以使用典型地由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或者聚醚碸(PES)形成的基板，或者由例如丙烯酸樹脂的撓性合成樹脂形成的基板。透過使用撓性基板，可以形成能夠彎曲的半導體裝置。此外，這種基板在其面積或形狀上沒有嚴格限制。因此，例如當各邊長為1米以上的矩形基板用做基板8511時，生產率可以顯著提高。與使用圓形矽基板的情形相比，這個優點極為有利。
絕緣膜8512作為底膜，並被提供以防止來自基板8511的鹼土金屬或者例如Na的鹼金屬對半導體元件特性產生負面影響。絕緣膜8512可以具有例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或氧氮化矽的包含氧或氮的絕緣膜的單層結構或疊層結構。例如，當絕緣膜8512設為具有雙層結構時，較佳的、氧氮化矽膜作為第一絕緣膜，氮氧化矽膜作為第二絕緣膜。當絕緣膜8512設為具有三層結構時，較佳的、氮氧化矽膜作為第一絕緣膜，氧化矽膜作為第二絕緣膜，且氮氧化矽膜作為第三絕緣膜。
半導體膜8513、8514和8515可以使用非晶半導體或半非晶半導體(SAS)形成。替代的可以使用多晶半導體膜。SAS為具有介於非晶和結晶(包括單晶和多晶)結構之間的中間結構並具有自由能是穩定的第三態的半導體。另外，SAS包括具有短程有序和晶格畸變的結晶區。在膜的至少一部分內可以觀察到0.5至20nm的結晶區。當矽為主要成分時，拉曼光譜頻移到低於520cm-1的波數側。 認為源於矽結晶晶格的(111)和(220)衍射峰透過X射線衍射觀察到。SAS包含至少1原子%以上的氫或鹵素以終止懸垂鍵。SAS是透過輝光放電分解(電漿CVD)包含矽的氣體而形成。除了SiH4之外，該包含矽的氣體可以使用Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等。此外，可以混合GeF4。替代的，該包含矽的氣體可以使用下述氣體稀釋：H2；或者H2與選自He、Ar、Kr和Ne的一種或多種稀有氣體元素。稀釋比例在2至1000倍的範圍內，壓力在約0.1至133Pa的範圍內，電源頻率為1至120MHz且較佳的、為13至60MHz，且基板加熱溫度可以為300℃或以下。作為該膜內的雜質元素，空氣成分中的雜質例如氧、氮和碳的濃度較佳的、為1×1020cm-1以下。具體而言，氧濃度為5×1019cm-3或以下，且較佳的為1×1019cm-3或以下。這裏，透過已知方法(例如濺鍍方法、LPCVD方法或電漿CVD方法)，使用包含矽(Si)為主要成分的材料(例如，SixGe1-x)來形成非晶矽膜。隨後，透過已知晶化方法，例如鐳射晶化方法、使用RTA或退火爐的熱晶化方法或者使用促進結晶的金屬元素的熱晶化方法，使該非晶矽膜結晶。
絕緣膜8516可以具有例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或氧氮化矽的包含氧或氮的絕緣膜的單層結構或疊層結構。
閘極電極8517可以具有導電膜的單層結構或者兩個或三個導電膜的疊層結構。閘極電極8517的材料可以使 用已知導電膜。例如可以使用：例如鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)、鉻(Cr)、矽(Si)等的元素的單質膜；包含該元素的氮化物膜(典型地，氮化鉭膜、氮化鎢膜或者氮化鈦膜)；這些元素組合的合金膜(典型地，Mo-W合金或Mo-Ta合金)；包含該元素的矽化物膜(典型地，矽化鎢膜或矽化鈦膜)等。注意，前述單質膜、氮化物膜、合金膜、矽化物膜等可以具有單層結構或疊層結構。
透過已知方法(例如濺鍍方法或電漿CVD方法)，絕緣膜8518可以具有例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或氧氮化矽的包含氧或氮的絕緣膜，或者例如DLC(類金剛石碳)的包含碳的膜的單層結構或疊層結構。
除了例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或氧氮化矽的包含氧或氮的絕緣膜，或者例如DLC(類金剛石碳)的包含碳的膜之外，絕緣膜8519可以具有例如環氧樹脂、聚醯亞胺、聚醯胺、聚乙烯酚醛、苯環丁烯或丙烯酸樹脂的有機材料，或者矽氧烷樹脂的單層結構或疊層結構。注意，矽氧烷樹脂對應於具有Si-O-Si鍵的樹脂。矽氧烷包括矽(Si)和氧(O)的鍵的骨架結構。至少包括氫的有機基團(例如，烷基基團或芳香烴)作為取代基。替代的，取代基還可以使用含氟的基團，或者含氟的基團和至少包含氫的有機基團。注意，在本發明的半導體裝置中，絕緣膜8519可以設為直接覆蓋閘極電極8517，而不提供絕緣膜8518。
導電膜8523可以使用例如Al、Ni、C、W、Mo、Ti、Pt、Cu、Ta、Au、Mn等的單質膜；包含該元素的氮化物膜；這些元素組合的合金膜；包含該元素的矽化物膜等。例如，包含多種元素的合金可以使用包含C和Ti的Al合金、包含Ni的Al合金、包含C和Ni的Al合金、包含C和Mn的Al合金等。對於疊層結構的情形，該結構可以是Al夾置於Mo、Ti等之間；因此，Al對熱量和化學反應的抗性可以提高。
接下來，參考圖85A的分別具有不同結構的多個TFT的剖面圖描述各個結構的特性。
標號8501表示單汲極TFT。由於該TFT可以由簡單方法形成，因此具有低製造成本和高產率的優點。這裏，導電膜8513和8515分別具有不同的雜質濃度，且半導體膜8513作為通道區，半導體膜8515作為源極區和汲極區。透過此方式控制雜質的數量，可以控制半導體膜的電阻率。此外，半導體膜和導電膜8523的電連接狀態可以更接近歐姆接觸。注意，分離地形成分別包含不同數量雜質的半導體膜的方法可以使用以閘極電極8517為掩模將雜質摻入半導體膜的方法。
標號8502表示閘極電極8517具有特定錐角以上的TFT。由於該TFT可以由簡單方法形成，因此具有低製造成本和高生產率的優點。這裏，導電膜8513、8514和8515分別具有不同的雜質濃度。半導體膜8513作為通道區，半導體膜8514作為輕摻雜汲(LDD)區，且半導體 膜8515作為源極區和汲極區。透過此方式控制雜質的數量，可以控制半導體膜的電阻率。此外，半導體膜和導電膜8523的電連接狀態可以更接近歐姆接觸。另外，由於該TFT包括LDD區，高電場難以施加到該TFT，因此由於熱載流子所致的元件惡化可以得到抑制。注意，分離地形成分別包含不同數量雜質的半導體膜的方法可以使用以閘極電極8517為掩模將雜質摻入半導體膜的方法。在TFT 8502中，由於閘極電極8517具有特定錐角以上，透過閘極電極8517摻入半導體膜的雜質的濃度梯度可以由此產生，且LDD區域可以容易地形成。
標號8503表示閘極電極8517包括至少兩層且下閘極電極長於上閘極電極的TFT。當閘極電極8517具有這種形狀時，可以形成LDD區域而不添加光掩模。注意，類似TFT 8503，LDD區交疊閘極電極8517的結構具體地稱為GOLD(閘極交疊LDD)結構。可以使用下述方法作為形成具有這種形狀的閘極電極8517的方法。首先，當閘極電極8517圖案化時，下和上閘極電極透過乾蝕刻來蝕刻，從而其側表面傾斜(漸縮)。隨後，透過各向異性蝕刻將上閘極電極的傾斜加工成幾乎垂直。因此，形成了下閘極電極長於上閘極電極的閘極電極。隨後，雜質元素摻入兩次，從而形成作為通道區的半導體膜8513、作為LDD區的半導體膜8514以及作為源極區和汲極區的半導體膜8515。
注意，與閘極電極8517交疊的部分LDD區稱為Lov 區，不與閘極電極8517交疊的部分LDD區稱為Loff區。Loff區對於抑制截止電流值是高度有效的，而對於透過減輕汲極附近中的電場來防止熱載流子所致的導通電流值的惡化不是非常有效。另一方面，Lov區對於透過減輕汲極附近中的電場來防止導通電流值的惡化是高度有效的，而對於抑制截止電流值不是非常有效。因此，較佳的、形成具有與各種電路的每一個所要求的TFT特性相對應的結構的TFT。例如，當本發明的半導體裝置用於顯示裝置時，具有Loff區的TFT較佳的、作為像素TFT，從而抑制截止電流。另一方面，具有Lov區的TFT較佳的、作為週邊電路中的TFT，從而透過減輕汲極附近中的電場來防止導通電流值的惡化。
標號8504表示包括與閘極電極8517側表面接觸的側壁8521的TFT。當TFT包括側壁8521時，與側壁8521交疊的區域可以製成為LDD區。
標號8505表示透過使用掩模在半導體膜中摻雜形成LDD(Loff)區的TFT。因此，LDD區可以確定地形成，且TFT的截止電流可以減小。
標號8506表示透過使用掩模在半導體膜中摻雜形成LDD(Lov)區的TFT。因此，LDD區可以確定地形成，且導通電流值的惡化可以透過減輕汲極附近中的電場而得以防止。
接下來，參考圖85B至85G描述可以應用本發明的半導體裝置所包含的TFT的製造方法的示例。注意，可 以應用本發明的半導體裝置所包含的TFT的結構和製造方法不限於圖85A至85G所示，而可以使用各種結構和製造方法。
在本發明中，基板8511、絕緣膜8512、半導體膜8513、半導體膜8514。半導體膜8515。絕緣膜8516、絕緣膜8518或絕緣膜8519的表面透過電漿處理被氧化或氮化，從而該半導體膜或絕緣膜可以被氧化或氮化。按照這種方式透過電漿處理氧化或氮化該半導體膜或絕緣膜，該半導體膜或絕緣膜的表面被改性，且該絕緣膜可以形成為比透過CVD方法或濺鍍方法形成的絕緣膜更緻密；因此，例如小孔的缺陷可得到抑制，且半導體裝置的特性等可以改善。
首先，基板8511的表面使用氫氟酸(HF)、鹼或純水清洗。基板8511可以是使用鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃等的玻璃基板；石英基板；陶瓷基板；包含不銹鋼的金屬基板等。此外，也可以使用典型地由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或者聚醚碸(PES)形成的基板，或者由例如丙烯酸樹脂的撓性合成樹脂形成的基板。這裏示出了基板8511使用玻璃基板的情形。
此處，透過電漿處理氧化或氮化基板8511的表面，可以在基板8511表面上形成氧化物膜或氮化物膜(圖85B)。下文中，透過對表面進行電漿處理形成的例如氧化物膜或氮化物膜的絕緣膜也稱為電漿處理絕緣膜。在圖 85B，絕緣膜8531為電漿處理絕緣膜。一般而言，當例如薄膜電晶體的半導體元件設於由玻璃、塑膠等形成的基板上方時，包含在玻璃、塑膠等中諸如鹼金屬(例如，Na)或鹼土金屬的雜質元素會混入到半導體元件，該半導體元件因此受污染；因此，半導體元件的特性會受到負面影響。然而，對由玻璃、塑膠等形成的基板的表面進行氮化，可以防止包含在基板中諸如鹼金屬(例如，Na)或鹼土金屬的雜質元素混入到半導體元件。
注意，當表面透過電漿處理被氧化時，該電漿處理在氧氣氣氛(例如，在氧氣(O2)和稀有氣體(包含He、Ne、Ar、Kr和Xe中的至少一種)的氣氛；在氧氣、氫氣(H2)和稀有氣體的氣氛；或者在一氧化二氮和稀有氣體的氣氛)中進行。另一方面，當表面透過電漿處理氮化時，該電漿處理在氮氣氣氛(例如，在氮氣(N2)和稀有氣體(包含He、Ne、Ar、Kr和Xe中的至少一種)的氣氛；在氮氣、氫氣(H2)和稀有氣體的氣氛；或者在NH3和稀有氣體的氣氛)中進行。稀有氣體例如可以使用Ar。此外，還可以使用Ar和Kr混合的氣體。因此，該電漿處理的絕緣膜包含用於電漿處理的稀有氣體(包含He、Ne、Ar、Kr和Xe中的至少一種)。例如，當使用Ar時，該電漿處理的絕緣膜包含Ar。
較佳的、在電子濃度範圍為1×1011至1×1013cm-3且電漿電子溫度範圍為0.5至1.5eV的條件下，在包含前述氣體的氣氛中進行電漿處理。由於電漿電子溫度高且待處理 物件附近的電子溫度低，因此可以防止對待處理物件的電漿損傷。此外，由於電漿電子濃度高達1×1011cm-3或以上，透過電漿處理氧化或氮化待處理物件而形成的氧化物膜或氮化物膜在厚度均勻性等方面優於透過CVD方法、濺鍍方法等形成的膜，且該氧化物膜或氮化物膜是緻密的。此外，由於電漿電子溫度低至1eV或以下，與習知電漿處理或熱氧化相比，可以在更低溫度下進行氧化或氮化。例如，即使在比玻璃基板的應變點低100度或以上的溫度下進行電漿處理時，仍可以充分地進行氧化或氮化。注意，電漿發生頻率可以使用例如微波(2.45GHz)的高頻波。注意，在下文中，使用前述條件進行電漿處理，除非另外指明。
注意，圖85B示出了對基板8511表面進行電漿處理形成電漿處理的絕緣膜的情形；然而，本發明包括電漿處理的絕緣膜不形成於基板8511表面上的情形。
注意，透過對待處理物件表面的電漿處理形成的電漿處理的絕緣膜未示於圖85C至85G；然而，本發明包括透過電漿處理形成的電漿處理的絕緣膜存在於基板8511、絕緣膜8512、半導體膜8513、半導體膜8514。半導體膜8515。絕緣膜8516、絕緣膜8518或絕緣膜8519的表面上的情形。
接下來，絕緣膜8512透過已知方法(例如，濺鍍方法、LPCVD方法或者電漿CVD方法)形成於基板8511上方(圖85C)。絕緣膜8512可以使用氧化矽膜或氮氧 化矽膜。
這裏，可以透過電漿處理氧化或氮化絕緣膜8512的表面，在絕緣膜8512的表面上形成電漿處理的絕緣膜。透過氧化絕緣膜8512的表面，絕緣膜8512的表面被改性，且可以獲得例如小孔的缺陷更少的緻密膜。此外，透過氧化絕緣膜8512的表面，可以形成包含少量N原子的電漿處理的絕緣膜；因此，當該半導體膜設於電漿處理的絕緣膜上方時，該半導體膜和電漿處理的絕緣膜之間的介面特性得到改善。該電漿處理的絕緣膜包含用於電漿處理的稀有氣體(包含He、Ne、Ar、Kr和Xe中的至少一種)。注意，可以在前述條件下類似地進行該電漿處理。
接下來，島狀半導體膜8513和8514形成於絕緣膜8512上方(圖85D)。島狀半導體膜8513和8514可以按照特定方式形成，從而透過已知方法(例如濺鍍方法、LPCVD方法或電漿CVD方法)使用包含矽(Si)為主要成分的材料(例如，SixGe1-x)形成非晶矽膜，該非晶半導體膜晶化，且該半導體膜被選擇性地蝕刻。注意，可以透過已知晶化方法，例如鐳射晶化方法、使用RTA或退火爐的熱晶化方法、使用促進結晶的金屬元素的熱晶化方法、或者這些方法組合的方法，進行該非晶半導體膜的晶化。這裏，島狀半導體膜的端部設為具有約90度的角(θ=85至100度)。替代的，可以使用掩模透過摻入雜質來形成將成為低濃度汲極區的半導體膜8514。
這裏，可以透過電漿處理來氧化或氮化半導體膜 8513和8514的表面，在半導體膜8513和8514的表面上形成電漿處理的絕緣膜。例如，當Si作為半導體膜8513和8514時，氧化矽或氮化矽形成為該電漿處理的絕緣膜。另外，透過電漿處理氧化半導體膜8513和8514之後，可以再次進行電漿處理來氮化半導體膜8513和8514。這種情況下，氧化矽形成為接觸半導體膜8513和8514，且氧氮化矽形成於氧化矽表面上。當半導體膜透過電漿處理被氧化時，該電漿處理在氧氣氣氛(例如，在氧氣(O2)和稀有氣體(包含He、Ne、Ar、Kr和Xe中的至少一種)的氣氛；在氧氣、氫氣(H2)和稀有氣體的氣氛；或者在一氧化二氮和稀有氣體的氣氛)中進行。另一方面，當半導體膜透過電漿處理被氮化時，該電漿處理在氮氣氣氛(例如，在氮氣(N2)和稀有氣體(包含He、Ne、Ar、Kr和Xe中的至少一種)的氣氛；在氮氣、氫氣(H2)和稀有氣體的氣氛；或者在NH3和稀有氣體的氣氛)中進行。稀有氣體例如可以使用Ar。此外，還可以使用Ar和Kr混合的氣體。因此，該電漿處理的絕緣膜包含用於電漿處理的稀有氣體(包含He、Ne、Ar、Kr和Xe中的至少一種)。例如，當使用Ar時，該電漿處理的絕緣膜包含Ar。
接下來，形成絕緣膜8516(圖85E)。透過已知方法(例如濺鍍方法、LPCVD方法或電漿CVD方法)，絕緣膜8516可以具有例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或氧氮化矽的包含氧或氮的絕緣膜的單層結構或疊層結構。注 意，當透過對半導體膜8513和8514的表面進行電漿處理，在半導體膜8513和8514表面上形成電漿處理的絕緣膜時，該電漿處理的絕緣膜可以用作絕緣膜8516。
這裏，絕緣膜8516的表面可以透過電漿處理被氧化或氮化，因此電漿處理的絕緣膜形成於絕緣膜8516表面上。注意，該電漿處理的絕緣膜包含用於電漿處理的稀有氣體(包含He、Ne、Ar、Kr和Xe中的至少一種)。注意，可以在前述條件下類似地進行該電漿處理。
替代的，透過在氧氣氣氛中進行一次電漿處理氧化絕緣膜8516之後，可以在氮氣氣氛中再次進行電漿處理來氮化絕緣膜8516。按照這種方式透過電漿處理氧化或氮化該絕緣膜8516，該絕緣膜8516的表面被改性，且形成緻密的膜。與透過CVD方法、濺鍍方法等形成的絕緣膜相比，透過電漿處理獲得的絕緣膜更緻密，且例如小孔的缺陷更少；因此，薄膜電晶體的特性等可以改善。
接下來，形成閘極電極8517(圖85F)。閘極電極8517可以透過已知方法(例如濺鍍方法、LPCVD方法或電漿CVD方法)形成。
在TFT 8501中，可以在閘極電極8517形成之後，透過摻入雜質形成用作源極區和汲極區的半導體膜8515。
在TFT 8502中，可以在閘極電極8517形成之後，透過摻入雜質形成用作LDD區的半導體膜8514以及用作源極區和汲極區的半導體膜8515。
在TFT 8503中，可以在閘極電極8517形成之後，透 過摻入雜質形成用作LDD區的半導體膜8514以及用作源極區和汲極區的半導體膜8515。
在TFT 8504中，可以在閘極電極8517側表面上形成側壁8521之後，透過摻入雜質形成用作LDD區的半導體膜8514以及用作源極區和汲極區的半導體膜8515。注意，氧化矽或氮化矽可以用於側壁8521。在閘極電極8517側表面上形成側壁8521的方法例如可以使用下述方法，其中在閘極電極8517形成之後，透過已知方法形成氧化矽膜或氮化矽膜，且隨後透過各向異性蝕刻來蝕刻該氧化矽膜或氮化矽膜。因此，該氧化矽或氮化矽膜僅保留在閘極電極8517的側表面上，從而側壁8521可以形成於閘極電極8517的側表面上。
在TFT 8505中，可以在掩模8522形成以覆蓋閘極電極8517之後，透過摻入雜質形成用作LDD(Loff)區的半導體膜8514以及用作源極區和汲極區的半導體膜8515。
在TFT 8506中，可以在閘極電極8517形成之後，透過摻入雜質形成用作LDD(Lov)區的半導體膜8514以及用作源極區和汲極區的半導體膜8515。
接下來，形成絕緣膜8518(圖85G)。透過已知方法(例如濺鍍方法或電漿CVD方法)，絕緣膜8518可以具有例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或氧氮化矽的包含氧或氮的絕緣膜；或者例如DLC(類金剛石碳)的包含碳的膜的單層結構或疊層結構。
這裏，絕緣膜8518的表面可以透過電漿處理被氧化或氮化，因此電漿處理的絕緣膜形成於絕緣膜8518表面上。注意，該電漿處理的絕緣膜包含用於電漿處理的稀有氣體(包含He、Ne、Ar、Kr和Xe中的至少一種)。注意，可以在前述條件下類似地進行該電漿處理。
接下來，形成絕緣膜8519。透過已知方法(例如濺鍍方法或電漿CVD方法)，除了例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或氧氮化矽的包含氧或氮的絕緣膜，或者例如DLC(類金剛石碳)的包含碳的膜之外，絕緣膜8519可以具有例如環氧樹脂、聚醯亞胺、聚醯胺、聚乙烯酚醛、苯環丁烯或丙烯酸樹脂的有機材料；或者矽氧烷樹脂的單層結構或疊層結構。注意，矽氧烷樹脂對應於具有Si-O-Si鍵的樹脂。矽氧烷包括矽(Si)和氧(O)的鍵的骨架結構。至少包括氫的有機基團(例如，烷基基團或芳香烴)作為取代基。替代的，取代基還可以使用含氟的基團，或者含氟的基團和至少包含氫的有機基團。該電漿處理的絕緣膜包含用於電漿處理的稀有氣體(包含He、Ne、Ar、Kr和Xe中的至少一種)。例如，當使用Ar時，該電漿處理的絕緣膜包含Ar。
當例如環氧樹脂、聚醯亞胺、聚醯胺、聚乙烯酚醛、苯環丁烯或丙烯酸樹脂的有機材料或者矽氧烷樹脂用於絕緣膜8519時，可以透過電漿處理來氧化或氮化絕緣膜8519的表面而對該表面改性。表面改性改善了絕緣膜8519的強度，且例如當形成開口時產生的諸如裂紋的物 理損傷，或者蝕刻時的膜減少可以降低。此外，當導電膜8523形成於絕緣膜8519上方時，絕緣膜8519表面改性改善了與導電膜的附著。例如，當或者矽氧烷樹脂用於絕緣膜8519且透過電漿處理被氮化時，透過氮化或者矽氧烷樹脂的表面形成了包含氮或稀有氣體的電漿處理的絕緣膜，且改善了物理強度。
接下來，在絕緣膜8519、8518和8516內形成接觸孔，以形成電連接到導電膜8515的導電膜8523。注意，該接觸孔具有漸縮的形狀。因此，與導電膜8523的覆蓋可以改善。
注意，本實施例模式所示的半導體裝置形成方法可以應用於本說明書中其他實施例模式所示的顯示裝置形成方法。此外，本實施例模式所示的半導體裝置形成方法可以自由地相互組合。
[實施例模式16]
在本實施例模式中，描述作為例如電晶體的半導體裝置的形成處理的半色調方法。
圖104的剖面圖示出了包括電晶體、電容器和電阻器的半導體裝置。圖104示出了N通道電晶體10401、電容器10404、電阻器10405和P通道電晶體10403。各個電晶體包括半導體層10505、絕緣膜10508和閘極電極10509。閘極電極10509具有第一導電層10503和第二10502的疊層結構。圖105A至105E為對應於圖104中的 電晶體、電容器和電阻器的俯視圖，這些俯視圖可用作參考。
在圖104，沿N通道電晶體10401的通道長度方向(載流子流動的方向)，雜質區10507(也稱為輕摻雜汲(LDD))形成於閘極電極的相對側上以及半導體層10505內，該雜質區10507摻入雜質的濃度低於電連接到佈線10504的形成源極區和汲極區的雜質區10506。當N通道電晶體10401形成時，磷等作為產生n型導電性的雜質被添加到雜質區10506和10507。LDD形成，以抑制熱電子退化和短通道效應。
如圖105A所示，在N通道電晶體10401的閘極電極10509內，第一導電層10503形成為延伸超出第二導電層10502的各側。這種情況下，第一導電層10503形成為比第二導電層10502薄。第一導電層10503形成為具有用10至100kV電場加速的離子物質足以穿過的厚度。雜質區10507形成為交疊閘極電極10509的第一導電層10503。也就是說，形成與閘極電極10509交疊的LDD區。在這種結構中，在閘極電極10509內，以第二導電層10502為掩模，透過第一導電層10503添加具有一種導電類型的雜質(至半導體層10505)，從而以自對準的方式形成雜質區10507。也就是說，按照自對準的方式形成與閘極電極交疊的LDD區。
在圖104，在N通道電晶體10402中，雜質區10507形成於閘極電極的一側上以及半導體層10505內，該雜質 區10507摻入雜質的濃度低於雜質區10506。如圖105B所示，在N通道電晶體10402的閘極電極10509內，第一導電層10503形成為延伸超出第二導電層10502的一側。同樣這種情況下，可以以第二導電層10502為掩模，透過第一導電層10503添加具有一種導電類型的雜質(至半導體層10505)，從而以自對準的方式形成LDD。
在一側上具有LDD的電晶體可以用作其中僅正電壓或負電壓施加於源極端子和汲極端子之間的電晶體。具體而言，這種電晶體可以用作形成例如反相器、NAND電路、NOR電路或者鎖存器電路的邏輯電路的電晶體；或者形成例如讀出放大器、恒壓發生電路或VCO的類比電路的電晶體。
在圖104，形成電容器10404，其中絕緣層10508夾置於第一導電層10503和半導體層10505之間。用於形成電容器10404的半導體層10505包括雜質區10510和10511。雜質區10511形成於半導體層10505的位置，該雜質區10511交疊第一導電層10503。雜質區10510電連接到佈線10504。由於具有一種導電類型的雜質可以透過第一導電層10503添加到雜質區10511，雜質區10510和10511中包含的雜質的濃度可以控制為相同或不同。在任一情況下，由於電容器10404內的半導體層10505作為電極，因此較佳的、透過添加具有一種導電類型的雜質而降低半導體層10505的電阻。此外，透過利用第二導電層10502作為輔助電極，第一導電層10503可以完全作為電 極，如圖105C所示。按照這種方式，透過形成其中第一導電層10503和第二導電層10502組合的複合電極結構，可以以自對準方式形成電容器10404。
在圖104，電阻器10405由第一導電層10503形成。第一導電層10503形成具有30至150nm的厚度；因此，透過設置第一導電層10503的寬度或長度可以恰當地形成該電阻器。
該電阻器可包括薄金屬層或者包含高濃度雜質元素的半導體層。金屬層是較佳的，因為其電阻值是由膜的厚度和品質決定，且因此具有小的變化，而半導體層的電阻值是由膜的厚度和品質、雜質的濃度和啟動率等決定。圖105D為電阻器10405的俯視圖。
在圖104，P通道電晶體10403內的半導體層10505設有雜質區10512。該雜質區10512形成了形成與佈線10504的接觸的源極區和汲極區。閘極電極10509具有其中第一導電層10503和第二導電層10502彼此交疊的結構。P通道電晶體10403為具有單汲極結構的電晶體，該電晶體中未設有LDD。當該P通道電晶體10403形成時，硼等作為產生p型導電性的雜質被添加到雜質區10512。另一方面，如果磷添加到雜質區10512，則還可以形成具有單汲極結構的N通道電晶體。圖105E為P通道電晶體10403的俯視圖。
可以採用其中透過微波激發的高密度電漿處理，在電子溫度為2eV以下、離子能量為5eV以下且電子濃度範 圍約為1011至1013cm-3的條件下，氧化或氮化半導體層10505和絕緣層10508之一或二者。此時，透過在氧氣氣氛(例如，O2或N2O)或氮氣氣氛(例如，N2或NH3)中將基板溫度設定於300至450℃來處理該層，可以降低半導體層10505和絕緣層10508之間介面處的缺陷水平。絕緣層10508可以透過這種處理變得緻密。也就是說，可以抑制電荷缺陷的發生，並可以抑制電晶體臨界值電壓的波動。此外，對於使用3V或以下電壓驅動電晶體的情形，透過電漿處理氧化或氮化的層可以用作絕緣層10508。對於使用3V或以上電壓驅動電晶體的情形，透過將由電漿處理形成於半導體層10505表面上的絕緣層與由CVD方法(電漿CVD方法或熱CVD方法)沈積的絕緣層組合，可以形成絕緣層10508。類似地，這種絕緣層也可以用作電容器10404的介電層。這種情況下，由電漿處理形成的該絕緣層是厚1至10nm的緻密膜；因此，可以形成具有高電荷容量的電容器。
如參考圖104和105A至105E所述，可以由具有不同厚度的導電層的組合形成各種結構。使用由半透射膜形成且具有降低光強的功能的具有衍射光柵圖案或輔助圖案的光掩模或分劃板，可以形成其中僅形成第一導電層的區域和其中第一導電層和第二導電層均形成的區域。也就是說，在光微影步驟，透過控制當光敏抗蝕劑曝光時透射穿過該光掩模的光量，改變被顯影的抗蝕劑掩模厚度。這種情況下，透過提供具有解析度極限以下的狹縫的光掩模或 分劃板，可以形成具有前述複雜形狀的抗蝕劑。此外，由光敏抗蝕劑材料形成的該掩模圖案在顯影之後可以在約200℃下透過烘烤而轉變。
透過使用由半透射膜形成且具有降低光強的功能的具有衍射光柵圖案或輔助圖案的光掩模或分劃板，可以連續地形成其中僅形成第一導電層的區域和其中第一導電層和第二導電層層疊的區域。如圖105A所示，其中僅形成第一導電層的區域可以選擇性地形成於半導體層上方。這種區域在半導體層上方是有效的，而在其他區域(連接到閘極電極的佈線區)中不需要。使用這種光掩模或分劃板，其中僅形成第一導電層的區域不一定形成於佈線部分內；因此，佈線密度可以顯著提高。
在圖104和105A至105E中，使用例如鎢(W)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、氮化鉭或鉬(Mo)的難熔金屬；或者包含這種金屬為主要成分的合金或化合物，形成厚30至50nm的第一導電層。使用例如鎢(W)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、氮化鉭或鉬(Mo)的難熔金屬；或者包含這種金屬為主要成分的合金或化合物，形成厚300至600nm的第二導電層。例如，第一導電層和第二導電層使用不同導電材料形成，從而各個導電層的蝕刻速率在後面進行的蝕刻步驟中可以改變。例如，氮化鉭膜可以用於第一導電層，鎢膜可以用於第二導電層。
本實施例模式示出了透過使用由半透射膜形成且具有降低光強的功能的具有衍射光柵圖案或輔助圖案的光掩模 或分劃板，透過相同的圖案化步驟可以分離地形成具有不同電極結構的電晶體、電容器和電阻器。因此，可以根據電路的特性形成和整合具有不同模式的元件，而不增加製造步驟的數目。
注意，本實施例模式所示的半導體裝置形成方法可以應用於本說明書中其他實施例模式所示的顯示裝置形成方法。此外，本實施例模式所示的半導體裝置形成方法可以自由地相互組合。
[實施例模式17]
在本實施例模式中，參考圖86A至86C和102A至102C描述可以應用於本發明顯示裝置設有發光元件的情形的另一種結構。
根據發光材料是有機化合物還是無機化合物，對利用電致發光的發光元件進行分類。一般而言，前者稱為有機EL元件，後者稱為無機EL元件。
無機EL元件分類為分散型無機EL元件或者薄膜型無機EL元件，視其元件結構而定。這些元件不同之處在於，前者包括其中發光材料的粒子分散在結合劑內的電致發光層，而後者包括由發光材料的薄膜形成的電致發光層。然而，前者和後者相同之處在於，均需要透過高電場加速的電子。所獲得的光發射的機制為：利用施主能級和受主能級的施主-受主複合光發射，以及利用金屬離子的內殼層電子躍遷的局部光發射。一般而言，在分散型無機 EL元件中採用施主-受主複合光發射，許多情形下在薄膜型無機EL元件中採用局部光發射。
可以用於本發明的發光材料包括基底材料和將為發光中心的雜質元素。透過改變所包括的雜質元素，可以獲得各種顏色的光發射。發光材料可以使用各種方法形成，例如固相方法或液相方法(共析出方法)。此外，可以使用的液相方法為例如噴霧熱解方法、複分解方法、採用前驅體的熱解反應的方法、反膠束方法、其中這些方法之一種或多種與高溫烘烤組合的方法、或者冷凍乾燥方法等。
固相方法是指這樣的方法，其中，基底材料和雜質元素或包含雜質元素的化合物被稱重，在研缽中混合，並在電爐中加熱和烘烤而反應；雜質元素由此包含在基底材料中。烘烤溫度較佳的為700至1500℃。這是因為當溫度太低時固相反應不進行，且溫度太高時基底材料分解。注意，材料可以按照粉末的形式來烘烤；然而，較佳的、按照丸狀的形式來烘烤。與諸如液相方法的其他方法相比，固相方法需要比較高的溫度，但是固相方法簡單，因此具有高產率且適於量產。
液相方法(共析出方法)是指這樣的方法，其中基底材料或包含基底材料的化合物，與雜質元素或包含雜質元素的化合物在溶液中反應，乾燥且隨後烘烤。發光材料的粒子均勻地分佈，且即使當粒子小且烘烤溫度低於固相方法的溫度時，該反應仍可以進行。
用於發光材料的基底材料可以使用硫化物、氧化物或 氮化物。硫化物可以使用例如硫化鋅、硫化鎘、硫化鈣、硫化釔、硫化鎵、硫化鍶、硫化鋇等。氧化物可以使用例如氧化鋅、氧化釔等。氮化物可以使用例如氮化鋁、氮化鎵、氮化銦等。替代的，可以使用硒化鋅、碲化鋅等；或者諸如硫化鈣鎵、硫化鍶鎵、或硫化鋇鎵的三元混晶。
用於局部光發射的發光中心可以使用例如錳(Mn)、銅(Cu)、釤(Sm)、鋱(Te)、鉺(Er)、銩(Tm)、銪(Eu)、鈰(Ce)、鐠(Pr)等。此外可以添加例如氟(F)或氯(Cl)的鹵素元素用於電荷補償。
另一方面，用於施主-受主複合光發射的發光中心可以使用包含形成施主能級的第一雜質元素和形成受主能級的第二雜質元素的發光材料。該第一雜質元素可以使用例如氟(F)、氯(Cl)、鋁(Al)等。該第二雜質元素可以使用例如銅(Cu)、銀(Ag)等。
當用於施主-受主複合光發射的發光材料使用固相方法合成時，基底材料、第一雜質元素或包含第一雜質元素的化合物、以及第二雜質元素或包含第二雜質元素的化合物被稱重，在研缽中混合，並在電爐中加熱和烘烤。基底材料可以使用前述的基底材料。第一雜質元素或包含第一雜質元素的化合物可以使用氟(F)、氯(Cl)、硫化鋁等。第二雜質元素或包含第二雜質元素的化合物可以使用銅(Cu)、銀(Ag)、硫化銅、硫化銀等。烘烤溫度較佳的為700至1500℃。這是因為當溫度太低時固相反應 不進行，且溫度太高時基底材料分解。注意，材料可以按照粉末的形式來烘烤；然而，較佳的、按照丸狀的形式來烘烤。
替代的，使用固相反應時的雜質元素，可以組合使用由第一雜質元素和第二雜質元素形成的化合物。這種情況下，雜質元素容易擴散且固相反應易於進行；因此，可以獲得均勻的發光材料。此外，由於不包含不需要的雜質元素，可以獲得高純度的發光材料。由第一雜質元素和第二雜質元素形成的化合物可以使用例如氯化銅、氯化銀等。
注意，這些雜質元素相對於基底材料的濃度範圍為0.01至10原子%，較佳的範圍為0.05至5原子%。
對於薄膜型無機EL元件的情形，電致發光層包括前述發光材料，且可以使用下述方法形成：諸如電阻加熱蒸鍍方法或電子束蒸鍍(EB蒸鍍)方法的真空蒸鍍方法、諸如濺鍍方法的物理氣相沈積(PVD)方法、諸如金屬有機物CVD方法或低壓氫化物傳送CVD方法的化學氣相沈積(CVD)方法、原子層外延(ALE)方法等。
圖86A至86C分別示出了可以用作該發光元件的薄膜型無機EL元件的示例。在圖86A至86C中，發光元件包括第一電極層8600、電致發光層8602和第二電極層8603。
圖86B和86C中的發光元件均具有絕緣層設於圖86A發光元件內的電極層和電致發光層之間的結構。圖86B的發光元件包括介於第一電極層8600和電致發光層8602之 間的絕緣層8604。圖86C的發光元件包括介於第一電極層8600和電致發光層8602之間的絕緣層8604a，和介於第二電極層8603和電致發光層8602之間的絕緣層8604b。因此，絕緣層可以設於電致發光層和夾置該電致發光層的電極層之一之間，或者可以設於該電致發光層和夾置該電致發光層的每一個電極層之間。此外，該絕緣層可以是單層或者包括多個層的疊層。
注意，圖86B中絕緣層8604設為接觸第一電極層8600；然而，透過顛倒絕緣層和電致發光層的位置，絕緣層8604可以設為接觸第二電極層8603。
對於分散型無機EL的情形，透過將微粒的發光材料分散在結合劑中形成膜形電致發光層。當透過形成該發光材料的方法無法充分地獲得具有期望尺寸的粒子時，可以透過在研缽等中碾碎而將該發光材料加工成粒子。結合劑是用於將微粒的發光材料固定成分散狀態並將形狀維持為電致發光層的物質。發光材料均勻地分散在電致發光層內並透過該結合劑固定。
對於分散型無機EL元件的情形，形成電致發光層的方法可以使用可以選擇性地形成電致發光層的小滴釋放方法、印刷方法(例如，絲網印刷或平板印刷)、諸如旋轉塗敷方法的塗敷方法、浸漬方法、配給方法等。電致發光層的厚度沒有具體限制，但是較佳的範圍為10至1000nm。此外，在包括該發光材料和結合劑的電致發光層中，發光材料的比例較佳的為50重量%或以上和80重量 %或以下。
圖102A至102C分別示出了可以用作發光元件的分散型無機EL元件的示例。圖102A中的發光元件具有第一電極層10200、電致發光層10202和第二電極層10203的疊層結構。電致發光層10202包括由結合劑保持的發光材料10201。
本實施例模式中可以使用的結合劑可以使用有機材料或無機材料，或者包含有機材料和無機材料的混合材料。該有機材料可以使用具有比較高介電常數的聚合物，諸如氰乙基纖維素基樹脂，或者例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯基樹脂、矽酮樹脂、環氧樹脂或偏二氟乙烯的樹脂。替代的，可以使用耐熱聚合物，諸如芳族聚醯胺或聚苯並咪唑，或者矽氧烷樹脂。注意，矽氧烷樹脂對應於具有Si-O-Si鍵的樹脂。矽氧烷包括矽(Si)和氧(O)的鍵的骨架結構。至少包括氫的有機基團(例如，烷基基團或芳香烴)作為取代基。替代的，取代基還可以使用含氟的基團，或者含氟的基團和至少包含氫的有機基團。此外，可以使用樹脂材料，例如，諸如聚乙烯醇或聚乙烯醇縮丁醛的乙烯基樹脂、酚醛樹脂、熱塑性酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、蜜胺樹脂、聚氨酯樹脂、惡唑樹脂(聚苯並惡唑)等。此外，具有高介電常數的精細粒子，例如鈦酸鋇或鈦酸鍶的粒子，可以充分地與這些材料混合以調整介電常數。
結合劑中包含的無機材料可以使用氧化矽、氮化矽、 包含氧和氮的矽、氮化鋁、包含氧和氮的鋁、氧化鋁、氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鉛、鈮酸鉀、鈮酸鉛、氧化鉭、鉭酸鋇、鉭酸鋰、氧化釔、氧化鋯、硫化鋅、或者包含無機絕緣材料的物質。當有機材料中包含具有高介電常數的無機材料(透過添加等)時，由該發光材料與結合劑形成的電致發光層的介電常數可以更有效地受控制且可以進一步提高。
在製造方法中，發光材料分散在包含結合劑的溶液中。對於可以用於本實施例模式的用於包含結合劑的溶液的溶劑，可以恰當地選擇可以溶解結合劑材料且可以形成具有特定粘稠度的溶液的溶劑，其中該粘稠度適於形成期望厚度的電致發光層的方法(各種濕法處理)。可以使用有機溶劑等。例如，當矽氧烷樹脂用作該結合劑時，該溶劑可以使用丙二醇-甲基醚、丙二醇-甲基醚乙酸酯(也稱為PGMEA)、3-甲氧基-3-甲基丁醇(也稱為MMB)等。
圖102B和102C中的發光元件具有絕緣層設於圖102A的發光元件中電極層和電致發光層之間的結構。圖102B的發光元件包括介於第一電極層10200和電致發光層10202之間的絕緣層10204。圖102C的發光元件包括介於第一電極層10200和電致發光層10202之間的絕緣層10204a，以及介於第二電極層10203和電致發光層10202之間的絕緣層10204b。因此，絕緣層可以設於電致發光層和夾置該電致發光層的電極層之一之間，或者可以設於該電致發光層和夾置該電致發光層的每一個電極層之間。 此外，該絕緣層可以是單層或者包括多個層的疊層。
注意，圖102B中絕緣層10204設為接觸第一電極層10200；然而，透過顛倒絕緣層和電致發光層的位置，絕緣層10204可以設為接觸第二電極層10203。
諸如圖86A和86B中的絕緣層8604以及圖102A和102B中的絕緣層10204的絕緣層沒有具體限制，但是較佳的、具有高的耐受電壓且是緻密的膜。此外，該絕緣層較佳的、具有高的介電常數。例如，可以使用氧化矽、氧化釔、氧化鈦、氧化鋁、氧化鉿、氧化鉭、鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鉛、氮化矽、氧化鋯；或者這些材料的混合膜或者包括兩種以上這些材料的疊層膜。絕緣膜可以透過濺鍍、蒸鍍、CVD等形成。替代的可以透過將這些絕緣材料的粒子分散在結合劑中來形成絕緣層。使用與包含在電致發光層內的結合劑相似的材料，採用與其類似的方法來行結合劑材料。絕緣層的厚度沒有具體限制，但是較佳的範圍為10至1000nm。
當電壓施加於夾置電致發光層的一對電極層之間時，本實施例模式中的發光元件可以發光。該發光元件可以透過直流驅動或交流驅動來工作。
注意，本實施例模式所示的各個顯示裝置可以與本說明書中其他實施例模式所示的各個顯示裝置的結構自由地組合來實施。此外，本實施例模式所示的顯示裝置的結構可以自由地相互組合。
[實施例模式18]
圖87示出了組合了顯示面板8701和電路板8702的顯示模組。電路板8702設有例如控制電路8703、信號驅動電路8704等。顯示面板8701和電路板8702透過連接佈線8708相互連接。
顯示面板8701包括像素部8705，其中各個像素設有顯示元件6621；掃描線驅動器電路8706；以及信號線驅動器電路8707，將視頻信號供應至選定像素。該像素類似於實施例模式9和10中的像素。掃描線驅動器電路8706類似於實施例模式1至8中的掃描線驅動器電路。信號線驅動器電路8707類似於實施例模式11中的信號線驅動器電路。
如上文所述，不總是需要信號線驅動器電路8707，且可以透過連接佈線8708將視頻信號從電路板8702供應到選定像素。此外，掃描線驅動器電路8706可以設於像素部8705的相對側上。
透過該顯示模組可以實現液晶電視接收機或EL電視接收機。圖88為示出了電視接收機的主要結構的方塊圖。調諧器8801接收視頻信號和音頻信號。該視頻信號由下述電路處理：視頻信號放大器電路8802；視頻信號處理電路8803，其將從視頻信號放大器電路8802輸出的信號轉換成對應於紅、綠和藍各種顏色的顏色信號；以及控制電路8804，其將該視頻信號轉換成驅動器IC的輸入規格。控制電路8804將信號輸出到掃描線和信號線的每 一個。當進行數位驅動時，可以採用其中信號分割電路8805設於信號線側上的結構，從而輸入數位信號被劃分為m個信號而被供應。
在調諧器8801接收的信號中，音頻信號輸送到音頻信號放大器電路8806，且其輸出透過音頻信號處理電路8807供應到揚聲器。控制電路8809從輸入部8810接收有關接收站的控制資訊(接收頻率)和音量，並將信號輸送到調諧器8801和音頻信號處理電路8807。
如圖89所示，該顯示模組結合到外殼8901，從而可以實現電視接收機。使用該顯示模組形成顯示面板8902。該電視接收機恰當地設有揚聲器8903、操作開關8904等。
由於該電視接收機形成包括顯示面板8902，部件的數目可以減少。因此可以低成本地製造該電視接收機。
無需說，本發明不限於電視接收機，而可以應用於各種用途，特別是例如個人電腦的監視器；火車站、機場等的資訊顯示板；或者街道的廣告顯示板的大尺寸顯示媒體。
注意，本實施例模式所示的顯示面板和顯示模組的結構可以與本說明書中其他實施例模式所示的各個顯示裝置的結構自由地組合來實施。此外，本實施例模式所示的顯示面板和顯示模組的結構可以自由地相互組合。
[實施例模式19]
圖90A示出了組合了顯示面板9001和印刷佈線板9002的模組。顯示面板9001包括設有多個像素的像素部9003、第一掃描線驅動器電路9004、第二掃描線驅動器電路9005和信號線驅動器電路9006。無需說，顯示面板9001的結構可類似於圖9、11、12和44所示的結構。
印刷佈線板9002設有控制器9007、中央處理器(CPU)9008、記憶體9009、電源電路90010、音頻處理電路90011、發送/接收電路90012等。印刷佈線板9002和顯示面板9001透過FPC(撓性印刷電路)90013來連接。FPC 90013可以具有這樣的結構，其中電容器、緩衝器電路等被提供以防止電源電壓或信號的雜訊或者遲鈍的信號上升。此外，控制器9007、音頻處理電路90011、記憶體9009、CPU 9008、電源電路90010等可以透過COG(玻璃上晶片)方法安裝到顯示面板9001。透過使用COG方法，印刷佈線板9002的尺寸可以減小。
透過印刷佈線板9002中包含的介面(I/F)部90014，輸入和輸出各種控制信號。該印刷佈線板9002中包括用於發送信號到天線和從天線接收信號的天線埠90015。
圖90B為圖90A所示模組的方塊圖。該模組包括VRAM 90016、DRAM 90017、快閃記憶體90018等作為記憶體9009。VRAM 90016儲存有關顯示於面板上的影像的資料，DRAM 90017儲存視頻資料或音頻資料，且快閃記憶體90018儲存各種程式。
電源電路90010供應用於操作顯示面板9001、控制器9007、CPU 9008、音頻處理電路90011、記憶體9009和發送/接收電路90012的電功率。視面板規格而定，在某些情形下電源電路90010設有電流源。
CPU 9008包括控制信號產生電路90020、解碼器90021、暫存器90022、運算電路90023、RAM 90024、用於CPU 9008的介面90019等。透過介面90019輸入到CPU 9008的各種信號一次儲存於暫存器90022，且隨後輸入到運算電路90023、解碼器90021等。運算電路90023基於輸入到其的信號進行運算，從而指定各種指令發送到的位置。另一方面，輸入到解碼器90021的信號被解碼並輸入到控制信號產生電路90020。控制信號產生電路90020基於輸入到其的信號產生包括各種指令的信號，並將該信號發送到由運算電路90023指定的位置，特別是例如記憶體9009、發送/接收電路90012、音頻處理電路90011和控制器9007的位置。
記憶體9009、發送/接收電路90012、音頻處理電路90011和控制器9007依據其接收的指令而操作。下文中簡述該操作。
從輸入裝置90025輸入的信號，透過介面部90014發送到安裝於印刷佈線板9002的CPU 9008。控制信號產生電路90020將儲存於VRAM 90016的視頻資料轉換成視從例如指點裝置或鍵盤的輸入裝置90025輸入的信號而定的預定格式，並將轉換資料發送到控制器9007。
控制器9007依據面板規格對包括從CPU 9008輸入的視頻資料的信號進行資料處理，並供應該信號至顯示面板9001。此外，基於來自電源電路90010的電源電壓和從CPU 9008輸入的各種信號，控制器9007產生Hsync信號、Vsync信號、時鐘信號CLK、交變電壓(AC Cont)和開關信號L/R，並供應這些信號至顯示面板9001。
發送/接收電路90012處理由天線90028以電波形式接收和發送的信號。具體而言，發送/接收電路90012包括例如隔離器的高頻電路、帶通濾波器、VCO(壓控振蕩器)、LPF(低通濾波器)、耦合器、或者平衡到不平衡轉換變壓器(balun)。依據來自CPU 9008的指令，發送/接收電路90012發送和接收的信號中包括音頻資訊的信號被發送到音頻處理電路90011。
依據來自CPU 9008的指令被發送的包括音頻資訊的信號，被音頻處理電路90011解調成音頻信號並發送到揚聲器90027。此外，依據來自CPU 9008的指令，來自微音器90026的音頻信號被音頻處理電路90011調制並發送到發送/接收電路90012。
控制器9007、CPU 9008、電源電路90010、音頻處理電路90011和記憶體9009可以安裝成本實施例模式的封裝。本實施例模式可以應用於例如隔離器的高頻電路、帶通濾波器、VCO(壓控振蕩器)、LPF(低通濾波器)、耦合器、或者平衡到不平衡轉換變壓器之外的任何電路。
注意，本實施例模式所示的顯示面板和顯示模組的結 構可以與本說明書中其他實施例模式所示的各個顯示裝置的結構自由地組合來實施。此外，本實施例模式所示的顯示面板和顯示模組的結構可以自由地相互組合。
[實施例模式20]
圖91示出了包括實施例模式19的模組的行動電話的一個模式。顯示面板9101可拆卸地結合到框架91030。框架91030的形狀和尺寸可以根據顯示面板9101的尺寸而恰當地改變。固定顯示面板9101的框架91030安裝在印刷電路板91031內，將組裝成模組。
顯示面板9101透過FPC 91013連接到印刷電路板91031。揚聲器91032、微音器91033、發送/接收電路91034、以及包括CPU、控制器等的信號處理電路91035形成於印刷電路板91031上方。該模組、輸入裝置91036和電池91037組合並儲存在框架91039內。顯示面板9101的像素部設為從形成於框架91039內的開口窗戶可以看見。
顯示面板9101包括掃描線驅動器電路和含有多個像素的像素部。透過將掃描線驅動器電路形成於與像素部相同的基板上方，可以低成本地製造圖91中的行動電話。此外，顯示模組中部件的數目可以減少，因此可以獲得例如產率提高和重量及尺寸減小的優點。
根據本實施例模式的行動電話可以依據其功能和用途而按照各種模式改變。例如，當該行動電話設有多個顯示 面板或者當框架恰當地劃分為多個部分且可以使用鉸鏈開啟和閉合時，可以獲得前述效果。
注意，本實施例模式所示的顯示面板和顯示模組的結構可以與本說明書中其他實施例模式所示的各個顯示裝置的結構自由地組合來實施。此外，本實施例模式所示的顯示面板和顯示模組的結構可以自由地相互組合。
[實施例模式21]
本實施例模式示出了包含實施例模式19的顯示模組的行動電話10300完成的示例。
在圖103所示的行動電話中，設有操作開關10304、微音器10305等的主體(A)10301透過使用鉸鏈10310連接到設有顯示面板(A)10308、顯示面板(B)10309、揚聲器10306等的主體(B)10302，從而該行動電話可以開啟和關閉。顯示面板(A)10308和顯示面板(B)10309與電路板10307一起置於主體(B)10302的框架10303內。顯示面板(A)10308和顯示面板(B)10309的像素部佈置成從形成於框架10303內的開口窗戶可以看見。
顯示面板(A)10308和顯示面板(B)10309的規格例如像素數目，可以依據行動電話10300的功能而恰當地設置。例如，作為主螢幕的顯示面板(A)10308和作為子螢幕的顯示面板(B)10309可以組合。
顯示面板(A)10308和顯示面板(B)10309分別包 括掃描線驅動器電路和含有多個像素的像素部。透過將掃描線驅動器電路形成於與像素部相同的基板上方，可以低成本地製造圖103中的行動電話。此外，顯示模組中部件的數目可以減少，因此可以獲得例如生產率提高和重量及尺寸減小的優點。
透過使用這種顯示面板，顯示面板(A)10308可以作為具有高清晰度的彩色顯示幕，且顯示面板(B)10309可以作為顯示文本資訊的單色的資訊顯示幕。具體而言，當顯示面板(B)10309為主動矩陣類型面板從而實現更高清晰度時，各個文本資訊可以被顯示；因此，每個螢幕的資訊顯示密度可以提高。例如，當顯示面板(A)10308是尺寸為2至2.5英寸、64灰階、以及具有26萬色的QVGA(320點×240點)的面板，且顯示面板(B)10309是單色、2至8灰階、以及180至220ppi的高清晰度面板時，除了羅馬字母、平假名和片假名之外，還可以顯示中文字元、阿拉伯字母等。
根據本實施例模式的行動電話可以依據其功能和用途而按照各種模式改變。例如，透過將成像元件結合到鉸鏈10310，該行動電話可以稱為配備有相機的行動電話。當操作開關10304、顯示面板(A)10308和顯示面板(B)10309置於一個框架內時，可以獲得前述效果。此外，當本實施例模式的結構應用於配備有多個顯示部分的資訊顯示終端時，可以獲得類似的效果。
注意，本實施例模式所示的顯示面板和顯示模組的結 構可以與本說明書中其他實施例模式所示的各個顯示裝置的結構自由地組合來實施。此外，本實施例模式所示的顯示面板和顯示模組的結構可以自由地相互組合。
[實施例模式22]
本發明可以應用於各種電子裝置，具體而言應用於電子裝置的顯示部分。這些電子裝置包括：例如視頻相機和數位相機的相機、護目鏡型顯示器、導航系統、音頻再現裝置(例如汽車音頻設備、音響部件組合)、電腦、遊戲機、攜帶型資訊終端(例如移動電腦、行動電話、攜帶型遊戲機和電子書)、設有記錄媒體的影像再現裝置(具體而言，用於再現諸如數位化多功能光碟(DVD)的記錄媒體的內容且具有用於顯示再現影像的顯示裝置的裝置)等。
圖93A示出了發光裝置，其包括框架93001、支撐底座93002、顯示部分93003、揚聲器部分93004、視頻輸入端93005等。本發明的顯示裝置可以用作顯示部分93003。注意，該發光裝置包括用於資訊顯示的各種發光裝置，例如用於個人電腦、電視廣播接收、廣告的發光裝置。使用本發明的顯示裝置作為顯示部分93003的該發光裝置可以減少由截止電流產生的輕微光發射並進行清晰的顯示。
圖93B示出了相機，其包括主體93101、顯示部分93102、影像接收部分93103、操作鍵93104、外部連接埠 93105、快門按鈕93106等。
使用本發明的顯示裝置作為顯示部分93102的該數位相機可以減少由截止電流產生的輕微光發射並進行清晰的顯示。
圖93C示出了電腦，其包括主體93201、框架93202、顯示部分93203、鍵盤93204、外部連接埠93205、指標裝置93206等。使用本發明的顯示裝置作為顯示部分93203的該電腦可以減少由截止電流產生的輕微光發射並進行清晰的顯示。
圖93D示出了移動電腦，其包括主體93301、顯示部分93302、開關93303、操作鍵93304、紅外線埠93305等。使用本發明的顯示裝置作為顯示部分93302的該移動電腦可以減少由截止電流產生的輕微光發射並進行清晰的顯示。
圖93E示出了具有記錄媒體的便攜影像再現裝置(特別地指DVD播放器)，其包括主體93401、框架93402、顯示部分A 93403、顯示部分B 93404、記錄媒體(例如，DVD)讀取部分93405、操作鍵93406、揚聲器部分93407等。顯示部分A 93403主要顯示影像資訊，顯示部分B 93404主要顯示文本資訊。使用本發明的顯示裝置作為顯示部分A 93403的該影像再現裝置可以減少由截止電流產生的輕微光發射並進行清晰的顯示。
圖93F示出了護目鏡型顯示器，其包括主體93501、顯示部分93502和臂部分93503。使用本發明的顯示裝置 作為顯示部分93402的該護目鏡型顯示器可以減少由截止電流產生的輕微光發射並進行清晰的顯示。
圖93G示出了視頻相機，其包含主體93601、顯示部分93602、框架93603、外部連接埠93604、遙控器接收部分93605、影像接收部分93606、電池93607、音頻輸入部分93608、操作鍵93609等。使用本發明的顯示裝置作為顯示部分93602的該視頻相機可以減少由截止電流產生的輕微光發射並進行清晰的顯示。
圖93H示出了行動電話，其包含主體93701、框架93702、顯示部分93703、音頻輸入部分93704、音頻輸出部分93705、操作鍵93706、外部連接埠93707、天線93708等。使用本發明的顯示裝置作為顯示部分93703的該行動電話可以減少由截止電流產生的輕微光發射並進行清晰的顯示。
如前所述，本發明可以應用於各種電子裝置。
注意，本實施例模式所示的電子裝置的結構可以與本說明書中其他實施例模式所示的各個顯示裝置的結構自由地組合來實施。
[實施例模式23]
在本實施例模式中，參考應用模式的圖示描述使用顯示面板的應用例，在該顯示面板中本發明的顯示裝置的像素結構被用於顯示部分。其中本發明的顯示裝置的像素結構用於顯示部分的該顯示面板還可以與運動物體、建築物 體等結合。
圖94A和94B示出了結合有顯示裝置的運動物體，作為在顯示部分內包括本發明的顯示裝置的像素結構的顯示面板的示例。作為結合有顯示裝置的運動物體的示例，圖94A示出了用於火車9401車門的玻璃部分的顯示面板9402。在圖94A的顯示面板9402，其中本發明的顯示裝置的像素結構被用於顯示部分，顯示於該顯示部分上的影像可以透過來自外部的信號容易地切換。因此，該顯示面板上的影像在火車上旅客的類型變化的每一個時間周期切換，且可以實現更有效的廣告。
注意，在顯示部分內包括本發明的顯示裝置的像素結構的顯示面板不限於應用於圖94A的火車車門的玻璃部分，且可以透過改變成各種形狀而應用於任何位置。參考圖94B描述該顯示面板的示例。
圖94B示出了該火車車廂的內部。除了在圖94A中所示車門的玻璃部分內的顯示面板9402之外，圖94B中還示出了設於玻璃窗戶內的顯示面板9403和從天花板懸吊的顯示面板9404。具有本發明顯示裝置的像素結構的顯示面板9403包括自發光顯示元件；因此，當廣告影像在高峰時間顯示以及在非高峰時間不顯示時，也可以從火車窗戶看到風景。此外，在具有本發明顯示裝置的像素結構的顯示面板9404中，當例如有機電晶體的開關元件設於膜形基板上方且該自發光顯示元件被驅動時，該顯示面板也可以在彎折狀態下進行顯示。
圖95示出了另一種應用模式，作為結合有顯示裝置的運動物體的示例，該顯示裝置使用了在顯示部分內包括本發明的顯示裝置的像素結構的顯示面板。
圖95示出了結合有顯示裝置的運動物體，作為在顯示部分內包括本發明的顯示裝置的像素結構的顯示面板的示例。作為結合有顯示裝置的運動物體的示例，圖95示出了結合到汽車的主體9501的顯示面板9502。圖95的顯示面板9502在顯示部分包括了本發明的顯示裝置的像素結構，該顯示面板9502結合到汽車的主體，並具有請求式顯示該汽車主體的操作和從汽車主體內部或外部輸入的資料的功能以及將汽車導航到其目的地的功能。
注意，在顯示部分內包括本發明的顯示裝置的像素結構的顯示面板不限於應用於圖95的汽車主體的前部，且可以透過改變成各種形狀而應用於例如玻璃窗戶或主體的任何位置。
圖96A和96B示出了另一種應用模式，作為結合有顯示裝置的運動物體的示例，該顯示裝置在顯示部分內使用包括本發明的顯示裝置的像素結構的顯示面板。
圖96A和96B示出了結合有顯示裝置的運動物體，作為在顯示部分內包括本發明的顯示裝置的像素結構的顯示面板的示例。作為結合有顯示裝置的運動物體的示例，圖96A示出了附著到飛機的主體9601的旅客席上方的天花板的顯示面板9602。圖96A所示的顯示面板9602在顯示部分包括了本發明的顯示裝置的像素結構，該顯示面板 9602透過鉸鏈部分9603結合到飛機的主體9601，且乘客可以透過伸展鉸鏈部分9603可以觀看顯示面板9602。顯示面板9602具有顯示資料以及作為廣告或者透過旅客操作作為娛樂裝置的功能。此外，當該鉸鏈部分彎折並置於飛機的主體9601內時，如圖96B所示，可以保證起飛和著陸時的安全。另外，當顯示面板內的顯示元件在緊急情況下發光時，該顯示面板也可以用作飛機的主體9601的撤離燈。
注意，在顯示部分內包括本發明的顯示裝置的像素結構的顯示面板不限於應用於圖96A和96B的飛機的主體9601的天花板，且可以透過改變成各種形狀而應用於例如座位或艙門的任何位置。例如，顯示面板設於座位背側上，並被操作和觀看。
注意，在本實施例模式中，火車、汽車和飛機的主體被示為運動物體；然而，運動物體不限於此並包括各種物體，例如摩托車、四輪驅動汽車(包括小汽車、公共汽車等)、火車(包括單軌火車、有軌電車燈)以及飛船。透過採用本發明的顯示裝置的像素結構，可以實現顯示面板的尺寸和功耗減小，且可以提供包括有利地操作的顯示媒體的運動物體。具體而言，由於運動物體內顯示面板上的顯示可以使用來自外部的信號容易立即切換，該顯示面板對於用於未指定數目的客戶的廣告顯示板或者用於緊急事件或災難的資訊顯示板而言是極為有用的。
圖97示出了建築物體的一種應用模式，作為使用在 顯示部分內包括本發明的顯示裝置的像素結構的顯示面板的示例。
圖97示出了顯示面板的一個應用示例，其中例如有機電晶體的開關元件設於膜形基板上方且該自發光顯示元件被驅動，從而該顯示面板可以在彎折狀態下進行顯示，作為在顯示部分內包括本發明的顯示裝置的像素結構的顯示面板的示例。在圖97，顯示面板設於柱狀物體的彎曲表面上，該柱狀物體設於戶外作為建築物體，例如電線桿。這裏，描述設有顯示面板9702的電線桿9701作為柱狀物體。
圖97所示的顯示面板9702置於該電線桿的高度中部附近，且設於高於人的視點的位置。因此，可以從運動物體9703觀看到顯示面板9702上的影像。當相同的影像顯示於設於戶外的大量一起豎立的電線桿的顯示面板9702上時，觀察者可以觀看到資訊顯示和廣告顯示。由於在圖97設於電線桿9701內的顯示面板9702外部容易顯示相同的影像，因此可以實現很有效的資訊顯示和廣告效果。此外，當自發光顯示元件設為本發明的顯示裝置的顯示面板內的顯示元件時，該顯示面板可以有效地用作可見度高的顯示媒體，即使是在夜晚。
圖98示出了不同於圖97的建築物體的另一種應用模式，作為在顯示部分內使用本發明的顯示裝置的像素結構的顯示面板的示例。
圖98示出了顯示面板的一個應用示例，其中該顯示 面板在顯示部分內包括本發明的顯示裝置的像素結構。圖98示出了結合到預製浴器9801側壁的顯示面板9802，作為結合有顯示裝置的建築物體的示例。圖98中的顯示面板9802包括具有本發明的顯示裝置的像素結構的顯示部分，該顯示面板9802結合到預製浴器9801，洗浴的人可以觀看該顯示面板9802。顯示面板9802具有顯示資料以及作為廣告或透過洗浴的人的操作而作為娛樂裝置的功能。
注意，在顯示部分內包括本發明的顯示裝置的像素結構的顯示面板不限於應用於圖98的預製浴器9801的側壁，且可以透過改變成各種形狀而應用於例如鏡子或浴缸的一部分的任何位置。
圖99示出了具有大顯示部分的電視裝置設於建築物體內部的示例。圖99的電視裝置包括框架9910、顯示部分9911、為操作部分的遙控裝置9912、揚聲器部分9913等。在顯示部分內包括本發明的顯示裝置的像素結構的顯示面板被應用於形成顯示部分9911。圖99的電視裝置結合到該建築物體成為壁掛式，且可以不需要大的空間來提供該電視裝置。
在本實施例模式中，為柱狀主體的電線桿、預製浴器等被示出作為建築物體的示例；然而，本實施例模式不限於此，且可以採用可以設有顯示面板的任何建築物體。當應用本發明的顯示裝置的像素結構時，可以實現顯示裝置的尺寸和功耗的減小，且可以提供包括有利地操作的顯示 媒體的運動物體。
注意，本實施例模式所示顯示面板的各種結構可以與本說明書中其他實施例模式所示的各個顯示裝置的結構自由地組合來實施。
101:第一電晶體
102:第二電晶體
103:第三電晶體
104:第四電晶體
111:第一佈線
112:第二佈線
113:第三佈線
114:第四佈線
115:第五佈線
116:第六佈線
121:節點
1305:第五電晶體
1317:第七佈線
1906:第六電晶體
1907:第七電晶體
1908:第八電晶體
1909:第九電晶體
1922:節點
1923:節點
2310:第十電晶體
2311:第十一電晶體
2312:第十二電晶體
2324:節點

Claims (4)

  1. 一種半導體裝置，包含：
    第一至第九電晶體；
    其中該第一電晶體的源極或汲極的一者，與該第二電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第一電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第八電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第三電晶體的源極或汲極的一者，與該第四電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第三電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第一電晶體的閘極電連接，
    其中該第三電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第七電晶體的閘極電連接，
    其中該第三電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第九電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第五電晶體的源極或汲極的一者，與該第四電晶體的閘極電連接，
    其中該第六電晶體的源極或汲極的一者，與該第七電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第六電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第五電晶體的閘極電連接，
    其中該第二電晶體的該源極或該汲極的另一者，與第一佈線電連接，
    其中該第四電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該 第一佈線電連接，
    其中該第七電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第一佈線電連接，
    其中該第八電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第一佈線電連接，
    其中該第九電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第一佈線電連接，
    其中該第五電晶體的該源極或該汲極的另一者，與第二佈線電連接，
    其中該第二電晶體的閘極，與該第二佈線電連接，
    其中該第六電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第六電晶體的閘極電連接，
    其中該第八電晶體的閘極與第三佈線電連接，以及
    其中該第九電晶體的閘極與該第三佈線電連接。
  2. 一種半導體裝置，包含：
    第一至第九電晶體；
    其中該第一電晶體的源極或汲極的一者，與該第二電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第一電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第八電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第三電晶體的源極或汲極的一者，與該第四電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第三電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第一電晶體的閘極電連接，
    其中該第三電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第七電晶體的閘極電連接，
    其中該第三電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第九電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第五電晶體的源極或汲極的一者，與該第四電晶體的閘極電連接，
    其中該第六電晶體的源極或汲極的一者，與該第七電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第六電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第五電晶體的閘極電連接，
    其中該第二電晶體的該源極或該汲極的另一者，與第一佈線電連接，
    其中該第四電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第一佈線電連接，
    其中該第七電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第一佈線電連接，
    其中該第八電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第一佈線電連接，
    其中該第九電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第一佈線電連接，
    其中該第五電晶體的該源極或該汲極的另一者，與第二佈線電連接，
    其中該第二電晶體的閘極，與該第二佈線電連接，
    其中該第六電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該 第六電晶體的閘極電連接，
    其中該第八電晶體的閘極，與第三佈線電連接，
    其中該第九電晶體的閘極，與該第三佈線電連接，以及
    其中該第三電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第三電晶體的閘極電連接。
  3. 一種半導體裝置，包含：
    第一至第九電晶體；
    其中該第一電晶體的源極或汲極的一者，與該第二電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第一電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第八電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第三電晶體的源極或汲極的一者，與該第四電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第三電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第一電晶體的閘極電連接，
    其中該第三電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第七電晶體的閘極電連接，
    其中該第三電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第九電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第五電晶體的源極或汲極的一者，與該第四電晶體的閘極電連接，
    其中該第六電晶體的源極或汲極的一者，與該第七電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第六電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第五電晶體的閘極電連接，
    其中該第二電晶體的該源極或該汲極的另一者，與第一佈線電連接，
    其中該第四電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第一佈線電連接，
    其中該第七電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第一佈線電連接，
    其中該第八電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第一佈線電連接，
    其中該第九電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第一佈線電連接，
    其中該第五電晶體的該源極或該汲極的另一者，與第二佈線電連接，
    其中該第二電晶體的閘極，與該第二佈線電連接，
    其中該第六電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第六電晶體的閘極電連接，
    其中該第八電晶體的閘極，與第三佈線電連接，
    其中該第九電晶體的閘極，與該第三佈線電連接，以及
    其中該第一電晶體的通道寬度大於該第三電晶體的通道寬度。
  4. 一種半導體裝置，包含：
    第一至第九電晶體；
    其中該第一電晶體的源極或汲極的一者，與該第二電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第一電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第八電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第三電晶體的源極或汲極的一者，與該第四電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第三電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第一電晶體的閘極電連接，
    其中該第三電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第七電晶體的閘極電連接，
    其中該第三電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第九電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第五電晶體的源極或汲極的一者，與該第四電晶體的閘極電連接，
    其中該第六電晶體的源極或汲極的一者，與該第七電晶體的源極或汲極的一者電連接，
    其中該第六電晶體的該源極或該汲極的該一者，與該第五電晶體的閘極電連接，
    其中該第二電晶體的該源極或該汲極的另一者，與第一佈線電連接，
    其中該第四電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第一佈線電連接，
    其中該第七電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第一佈線電連接，
    其中該第八電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第一佈線電連接，
    其中該第九電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第一佈線電連接，
    其中該第五電晶體的該源極或該汲極的另一者，與第二佈線電連接，
    其中該第二電晶體的閘極與該第二佈線電連接，
    其中該第六電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第六電晶體的閘極電連接，
    其中該第八電晶體的閘極，與第三佈線電連接，
    其中該第九電晶體的閘極與該第三佈線電連接，
    其中該第三電晶體的該源極或該汲極的另一者，與該第三電晶體的閘極電連接，以及
    其中該第一電晶體的通道寬度大於該第三電晶體的通道寬度。
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