TWI825051B - 顯示裝置及電子裝置 - Google Patents

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TWI825051B
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Abstract

提供一種電路面積小且功耗低的顯示裝置。本發明的一個實施方式是一種顯示裝置,包括影像信號線、影像資料保持部、校正資料保持部及顯示元件,其中校正資料保持部與影像信號線電連接,影像信號線與影像資料保持部電連接,影像資料保持部與顯示元件電連接。影像信號線具有利用寄生電容保持第一影像資料的功能,影像資料保持部具有保持第一影像資料的功能。校正資料保持部具有:保持校正資料的功能;以及在影像資料保持部保持第一影像資料之後,在校正資料保持部保持校正資料,由此根據第一影像資料及校正資料生成其灰階多於第一影像資料的灰階的第二影像資料的功能。

Description

顯示裝置及電子裝置
本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置及電子裝置。
注意,本發明的一個實施方式不限定於上述技術領域。本說明書等所公開的發明的技術領域係關於一種物體、方法或製造方法。另外,本發明的一個實施方式係關於一種製程(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或者組合物(composition of matter)。因此,明確而言,作為本說明書所公開的本發明的一個實施方式的技術領域的例子可以舉出半導體裝置、顯示裝置、液晶顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、攝像裝置、記憶體裝置、處理器、電子裝置、系統、它們的驅動方法、它們的製造方法或它們的檢查方法。
近年來,對智慧手機等行動電話機、平板資訊終端、筆記本型PC(個人電腦)、可攜式遊戲機等所包括的顯示裝置在各種方面上進行改良。例如,對顯示裝置進行開發,以提高解析度、提高顏色再現性,減小驅動電路或者降低功耗等。另外,例如,專利文獻1公開了一種發明,亦即為了顯示多灰階的影像,包括使用多灰階線性數位類比轉換電路的液晶元件的顯示裝置的源極驅動器IC的發明。
另外,可以舉出作為顯示裝置中的像素電路所包括的切換元件應用將氧化物半導體用於半導體薄膜的電晶體的技術等。
作為可以用於電晶體的半導體薄膜,矽類半導體材料被廣泛地周知,而作為其他材料,氧化物半導體受到關注。作為氧化物半導體,例如,除了如氧化銦、氧化鋅等單元金屬氧化物之外還已知多元金屬氧化物。在多元金屬氧化物中,有關In-Ga-Zn氧化物(以下也稱為IGZO)的研究尤為火熱。
藉由有關IGZO的研究,在氧化物半導體中,發現了既不是單晶也不是非晶的CAAC(c-axis aligned crystalline:c軸配向結晶)結構及nc(nanocrystalline:奈米晶)結構(參照非專利文獻1至非專利文獻3)。非專利文獻1及非專利文獻2中公開了一種使用具有CAAC結構的氧化物半導體製造電晶體的技術。非專利文獻4及非專利文獻5中公開了,一種比CAAC結構及nc結構的結晶性低的氧化物半導體中也具有微小的結晶。
已報告:將IGZO用於活性層的電晶體具有極低的關態電流(參照非專利文獻6);以及利用了該特性的LSI及顯示裝置(參照非專利文獻7及非專利文獻8。)。另外,專利文獻2公開了將在活性層中包含IGZO的電晶體用於顯示裝置的像素電路的發明。
[專利文獻1]美國專利第8462145號說明書
[專利文獻2]日本專利申請公開第2010-156963號公報
[非專利文獻1]S. Yamazaki et al., “SID Symposium Digest of Technical Papers” , 2012, volume 43, issue 1, p.183-186
[非專利文獻2]S. Yamazaki et al., “Japanese Journal of Applied Physics” , 2014, volume 53, Number 4S, p.04ED18-1-04ED18-10
[非專利文獻3]S. Ito et al., “The Proceedings of AM-FPD’ 13 Digest of Technical Papers” , 2013, p.151-154
[非專利文獻4]S. Yamazaki et al., “ECS Journal of Solid State Science and Technology” , 2014, volume 3, issue 9, p.Q3012-Q3022
[非專利文獻5]S. Yamazaki, “ECS Transactions” ,2014, volume 64, issue 10, p.155-164
[非專利文獻6]K. Kato et al., “Japanese Journal of Applied Physics” , 2012, volume 51, p.021201-1-021201-7
[非專利文獻7]S. Matsuda et al., “2015 Symposium on VLSI Technology Digest of Technical Papers” , 2015, p.T216-T217
[非專利文獻8]S. Amano et al., “SID Symposium Digest of Technical Papers” , 2010, volume 41, issue 1, p.626-629
作為顯示高品質的影像的條件,例如顯示裝置被要求高解析度、多灰 階、廣色域等。例如,在包括有機EL(Electro Luminescence)元件等發光元件或者透射型液晶元件、反射型液晶元件等液晶元件的顯示裝置中,為了實現多灰階的影像,需要適當地設計源極驅動器電路。
為了對多灰階的影像資料進行處理,需要提高包括在源極驅動器電路中的數位類比轉換電路的分辨能力,數位類比轉換電路可以藉由提高其分辨能力更細密地輸出類比值(電壓)。但是,在設計分辨能力高的數位類比轉換電路的情況下,該數位類比轉換電路的面積增大。
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種能夠生成多灰階的影像資料的顯示裝置。此外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的顯示裝置。此外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種包括上述顯示裝置的新穎的電子裝置。
另外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有電路面積小的源極驅動器電路的顯示裝置。另外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有功耗低的源極驅動器電路的顯示裝置。
注意,本發明的一個實施方式的目的不侷限於上述目的。上述列舉的目的並不妨礙其他目的的存在。另外,其他目的是本部分沒有提到而將在下面的記載中進行說明的目的。本領域技術人員可以從說明書或圖式等的記載中導出並適當抽出本部分沒有提到的目的。此外,本發明的一個實施 方式實現上述目的及其他目的中的至少一個目的。此外,本發明的一個實施方式並不需要實現所有的上述目的及其他目的。
(1)
本發明的一個實施方式是一種顯示裝置,包括第一電路、第二電路及影像信號線,其中第一電路包括影像保持部及顯示元件,第二電路包括校正資料保持部並與影像信號線電連接,影像信號線與第一電路電連接,影像資料保持部與顯示元件電連接,第一電路具有在影像資料保持部保持第一影像資料的功能,第二電路具有在校正資料保持部保持校正資料的功能以及根據校正資料將保持在影像信號線及影像資料保持部的第一影像資料校正為第二影像資料的功能,顯示元件具有顯示對應於第二影像資料的影像的功能。
(2)
另外,本發明的一個實施方式是一種具有上述(1)的結構的顯示裝置,其中第二電路包括第一至第三開關及第一電容器,第一電路包括第四開關及第二電容器,第一開關的第一端子與第一電容器的第一端子及影像信號線電連接,第一開關的第二端子與第二開關的第一端子電連接,校正資料保持部與第二開關的第二端子、第一電容器的第二端子及第三開關的第一端子電連接,第四開關的第一端子與影像信號線電連接,影像資料保持部與第四開關的第二端子及第二電容器電連接。
(3)
另外,本發明的一個實施方式是一種具有上述(2)的結構的顯示裝置,其中第一至第四開關中的至少一個是電晶體,該電晶體在通道形成區域中包括金屬氧化物和矽中的一個。
(4)
另外,本發明的一個實施方式是一種具有上述(2)或(3)的結構的顯示裝置,具有第一至第四功能。第一功能具有:使第二開關處於關閉狀態並使第三開關處於開啟狀態而對校正資料保持部寫入第一電位的功能;以及使第二開關處於關閉狀態並使第一開關和第四開關都處於開啟狀態而對影像信號線及上述影像資料保持部寫入對應於第一影像資料的第二電位的功能。第二功能具有:使第一開關處於關閉狀態並使第四開關處於開啟狀態而使影像信號線及影像資料保持部處於電浮動狀態的功能。第三功能具有:使第一開關和第三開關都處於關閉狀態並使第二開關處於開啟狀態而對校正資料保持部寫入對應於校正資料的第三電位的功能;以及在第一電容器的第二端子的電位從第一電位變為第三電位時,影像信號線及影像資料保持部所保持的第二電位變為對應於第二影像資料的第四電位的功能。第四功能具有:使第四開關處於關閉狀態而根據第四電位驅動顯示元件的功能。
(5)
另外,本發明的一個實施方式是一種具有上述(4)的結構的顯示裝置, 其中第二電位是對應於第二影像資料的高階位元的電位,第三電位是對應於第二影像資料的低階位元的電位。
(6)
另外,本發明的一個實施方式是一種具有上述(2)至(5)中任一結構的顯示裝置,其中顯示元件是液晶元件,該液晶元件的第一端子與影像資料保持部電連接。
(7)
另外,本發明的一個實施方式是一種具有上述(2)至(5)中任一結構的顯示裝置,其中顯示元件是發光元件並包括驅動電路部,該驅動電路部包括驅動電晶體,該驅動電晶體的閘極與影像資料保持部電連接,驅動電晶體的第一端子與第二電容器的第二端子及發光元件的輸入端子電連接。
(8)
另外,本發明的一個實施方式是一種電子裝置,包括具有上述(1)至(7)中任一結構的顯示裝置以及外殼。
根據本發明的一個實施方式,可以提供一種能夠生成多灰階的影像資料的顯示裝置。另外,根據本發明的一個實施方式,可以提供一種新穎的顯示裝置。另外,根據本發明的一個實施方式,可以提供一種包括上述顯 示裝置的電子裝置。
另外,根據本發明的一個實施方式,可以提供一種包括電路面積小的源極驅動器電路的顯示裝置。另外,根據本發明的一個實施方式,可以提供一種包括功耗低的源極驅動器電路的顯示裝置。
注意,本發明的一個實施方式的效果不侷限於上述效果。上述列舉的效果並不妨礙其他效果的存在。另外,其他效果是本部分沒有提到而將在下面的記載中進行說明的效果。本領域技術人員可以從說明書或圖式等的記載中導出並適當抽出本部分沒有提到的效果。此外,本發明的一個實施方式實現上述效果及其他效果中的至少一個效果。由此,本發明的一個實施方式根據情況有時不具有以上舉出的效果。
DD‧‧‧顯示裝置
DD1‧‧‧顯示裝置
DD2‧‧‧顯示裝置
DD3‧‧‧顯示裝置
PA‧‧‧顯示部
GD‧‧‧閘極驅動器電路
SD‧‧‧源極驅動器電路
PIX‧‧‧像素
SR‧‧‧移位暫存器
LAT‧‧‧閂鎖電路
LVS‧‧‧位準轉換電路
DAC‧‧‧數位類比轉換電路
AMP‧‧‧放大器電路
GL‧‧‧佈線
GL1‧‧‧佈線
GL2‧‧‧佈線
SL‧‧‧佈線
VA‧‧‧佈線
VC‧‧‧佈線
VP‧‧‧佈線
VG‧‧‧佈線
DL‧‧‧佈線
AL‧‧‧佈線
VL‧‧‧佈線
VCOM‧‧‧佈線
CAT‧‧‧佈線
CRL1‧‧‧佈線
CRL2‧‧‧佈線
DB‧‧‧資料匯流排佈線
Rp‧‧‧電阻器
Cs‧‧‧電容器
Cp‧‧‧電容器
Cpa‧‧‧電容器
Cd‧‧‧電容器
C1‧‧‧電容器
C2‧‧‧電容器
Tr1‧‧‧電晶體
Tr2‧‧‧電晶體
Tr3‧‧‧電晶體
Tr4‧‧‧電晶體
Tr5‧‧‧電晶體
SWT1‧‧‧電晶體
SWT2‧‧‧電晶體
SWT3‧‧‧電晶體
SWC‧‧‧開關
SW1‧‧‧開關
SW2‧‧‧開關
SW3‧‧‧開關
LC‧‧‧液晶元件
LD‧‧‧發光元件
ND1‧‧‧節點
ND2‧‧‧節點
ND3‧‧‧節點
VDL‧‧‧佈線
VGL‧‧‧佈線
Rpa‧‧‧電阻器
Cc‧‧‧電容器
ND‧‧‧節點
BL‧‧‧位元線
Ta10‧‧‧Si電晶體
Ta11‧‧‧Si電晶體
Tw1‧‧‧電晶體
C10‧‧‧電容器
101‧‧‧影像資料保持部
102‧‧‧驅動電路部
103‧‧‧顯示元件
104‧‧‧校正資料保持部
215‧‧‧顯示部
221a‧‧‧掃描線驅動電路
231a‧‧‧信號線驅動電路
232a‧‧‧信號線驅動電路
241a‧‧‧共通線驅動電路
723‧‧‧電極
726‧‧‧絕緣層
728‧‧‧絕緣層
729‧‧‧絕緣層
741‧‧‧絕緣層
742‧‧‧半導體層
744a‧‧‧電極
744b‧‧‧電極
746‧‧‧電極
755‧‧‧雜質
771‧‧‧基板
772‧‧‧絕緣層
810‧‧‧電晶體
811‧‧‧電晶體
820‧‧‧電晶體
821‧‧‧電晶體
825‧‧‧電晶體
826‧‧‧電晶體
842‧‧‧電晶體
843‧‧‧電晶體
844‧‧‧電晶體
845‧‧‧電晶體
846‧‧‧電晶體
847‧‧‧電晶體
1000‧‧‧DOSRAM
1001‧‧‧記憶單元
1002‧‧‧感測放大器部
1003‧‧‧單元陣列部
4001‧‧‧第一基板
4005‧‧‧密封劑
4006‧‧‧第二基板
4010‧‧‧電晶體
4011‧‧‧電晶體
4013‧‧‧液晶元件
4014‧‧‧佈線
4015‧‧‧電極
4017‧‧‧電極
4018‧‧‧FPC
4019‧‧‧各向異性導電層
4020‧‧‧電容器
4021‧‧‧電極
4030‧‧‧第一電極層
4031‧‧‧第二電極層
4032‧‧‧絕緣層
4033‧‧‧絕緣層
4035‧‧‧間隔物
4041‧‧‧印刷電路板
4042‧‧‧積體電路
4102‧‧‧絕緣層
4103‧‧‧絕緣層
4110‧‧‧絕緣層
4111‧‧‧絕緣層
4112‧‧‧絕緣層
4133‧‧‧絕緣層
4200‧‧‧輸入裝置
4210‧‧‧觸控面板
4227‧‧‧電極
4228‧‧‧電極
4237‧‧‧佈線
4238‧‧‧佈線
4239‧‧‧佈線
4263‧‧‧基板
4272b‧‧‧FPC
4273b‧‧‧IC
5321a‧‧‧外殼
5321b‧‧‧外殼
5321c‧‧‧鉸鏈部
5322‧‧‧顯示部
5323‧‧‧操作按鈕
5401‧‧‧外殼
5402‧‧‧顯示部
5403‧‧‧鍵盤
5404‧‧‧指向裝置
5501‧‧‧外殼
5502‧‧‧顯示部
5503‧‧‧麥克風
5504‧‧‧揚聲器
5505‧‧‧操作按鈕
5701‧‧‧顯示面板
5702‧‧‧顯示面板
5703‧‧‧顯示面板
5704‧‧‧顯示面板
5801‧‧‧第一外殼
5802‧‧‧第二外殼
5803‧‧‧顯示部
5804‧‧‧操作鍵
5805‧‧‧透鏡
5806‧‧‧連接部
5901‧‧‧外殼
5902‧‧‧顯示部
5903‧‧‧操作按鈕
5904‧‧‧表把
5905‧‧‧錶帶
6200‧‧‧數位看板
6201‧‧‧牆壁
9000‧‧‧外殼
9001‧‧‧顯示部
9003‧‧‧揚聲器
9005‧‧‧操作鍵
9006‧‧‧連接端子
在圖式中:圖1是示出顯示裝置的一個例子的方塊圖;圖2A及圖2B是示出顯示裝置的例子的方塊圖;圖3是示出顯示裝置的一個例子的電路圖;圖4A1、圖4A2、圖4B1、圖4B2是示出像素的例子的電路圖;圖5A及圖5B是示出顯示裝置所包括的電路的一個例子的電路圖;圖6是示出顯示裝置的一個例子的電路圖;圖7是說明顯示裝置的工作例子的時序圖; 圖8A及圖8B是示出顯示裝置的例子的俯視圖;圖9A及圖9B是示出觸控面板的一個例子的透視圖;圖10是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖;圖11A1、圖11A2、圖11B1、圖11B2、圖11C1、圖11C2是示出電晶體的結構例子的剖面圖;圖12A1、圖12A2、圖12A3、圖12B1、圖12B2、圖12C1、圖12C2是示出電晶體的結構例子的剖面圖;圖13A至圖13F是示出電子裝置的一個例子的透視圖;圖14A及圖14B是示出電子裝置的一個例子的透視圖;圖15是示出DOSRAM的結構例子的剖面圖;圖16是示出在實施例中說明的顯示裝置的電路圖;圖17是示出圖16的顯示裝置中的對應校正資料的電位的寫入引起的對應影像資料的電位變動的圖。
本發明的選擇圖為圖2A及圖2B。
在本說明書等中,金屬氧化物(metal oxide)是指廣義上的金屬的氧化物。金屬氧化物被分類為氧化物絕緣體、氧化物導電體(包括透明氧化物導電體)和氧化物半導體(Oxide Semiconductor,也可以簡稱為OS)等。例如,在將金屬氧化物用於電晶體的活性層的情況下,有時將該金屬氧化物稱為氧化物半導體。換言之,在金屬氧化物能夠構成包括具有放大作用、整流作用及開關作用中的至少一個的電晶體的通道形成區域時,可以將該 金屬氧化物稱為金屬氧化物半導體(metal oxide semiconductor),簡稱為OS。此外,可以將OS FET或OS電晶體換稱為包含金屬氧化物或氧化物半導體的電晶體。
此外,在本說明書等中,有時將包含氮的金屬氧化物也稱為金屬氧化物(metal oxide)。此外,也可以將包含氮的金屬氧化物稱為金屬氧氮化物(metal oxynitride)。
實施方式1
在本實施方式中,說明本發明的一個實施方式的顯示裝置。
〈顯示裝置的結構例子1〉
首先,說明顯示裝置的結構例子。圖1是示出包括顯示元件的顯示裝置的一個例子的方塊圖。顯示裝置DD包括顯示部PA、源極驅動器電路SD及閘極驅動器電路GD。
顯示部PA包括多個像素PIX。圖1只示出顯示部PA所包括的多個像素PIX中的一個而省略其他像素PIX。另外,顯示部PA所包括的多個像素PIX較佳為配置為矩陣狀。
在圖1中,像素PIX藉由被用作影像信號線的佈線SL與源極驅動器電路SD電連接。並且,像素PIX藉由被用作選擇信號線的佈線GL與閘極驅動器 電路GD電連接。注意,由於顯示部PA包括多個像素PIX,所以可以使多個像素PIX與佈線SL電連接。同樣地,也可以使多個像素PIX與佈線GL電連接。另外,也可以根據在顯示部PA中包括的像素PIX的數量設置多個佈線SL及多個佈線GL。再者,根據像素PIX的電路結構,也可以使一個像素PIX與多個佈線SL或多個佈線GL電連接。
像素PIX可以具有包括一個以上的子像素的結構。例如,作為像素PIX可以採用如下結構:包括一個子像素(紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)和白色(W)等中的任一種顏色)的結構;包括三個子像素(紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的三種顏色等)的結構;或者包括四個子像素(紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、白色(W)的四種顏色或者紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、黃色(Y)的四種顏色等)的結構。注意,適用於子像素的顏色要素不侷限於上述組合,也可以根據需要組合青色(C)及洋紅色(M)等。
源極驅動器電路SD具有:生成對顯示部PA中的像素PIX輸入的影像資料的功能;以及將該影像資料發送到像素PIX的功能。
源極驅動器電路SD例如可以包括移位暫存器SR、閂鎖電路LAT、位準轉換電路LVS、數位類比轉換電路DAC、放大器電路AMP及資料匯流排佈線DB。在圖1中,移位暫存器SR的輸出端子與閂鎖電路LAT的時脈輸入端子電連接,閂鎖電路LAT的輸入端子與資料匯流排佈線DB電連接,閂鎖電路LAT 的輸出端子與位準轉換電路LVS的輸入端子電連接,位準轉換電路LVS的輸出端子與數位類比轉換電路DAC的輸入端子電連接,數位類比轉換電路DAC的輸出端子與放大器電路AMP的輸入端子電連接,放大器電路AMP的輸出端子與顯示部PA電連接。
相對於一個佈線SL設置有圖1所示的閂鎖電路LAT、位準轉換電路LVS、數位類比轉換電路DAC及放大器電路AMP。換言之,需要根據佈線SL的數量設置多個閂鎖電路LAT、多個位準轉換電路LVS、多個數位類比轉換電路DAC以及多個放大器電路AMP。在此情況下,移位暫存器SR對多個閂鎖電路LAT的各時脈輸入端子依次發送脈衝信號即可。
資料匯流排佈線DB是用來發送包含對顯示部PA輸入的影像資料的數位信號的佈線。該影像資料具有灰階,灰階越大越可以平滑地表現顏色或亮度的變化,並且可以在顯示部PA上顯示更自然的影像。但是,灰階越大,該影像資料的資料量越大,因此需要高分辨能力的數位類比轉換電路。
對閂鎖電路LAT的輸入端子從資料匯流排佈線DB輸入包含影像資料的數位信號。並且,根據從移位暫存器SR發送的信號,閂鎖電路LAT進行保持該影像資料的工作和將所保持的該影像資料從輸出端子輸出的工作中的一個。
位準轉換電路LVS具有將輸入信號轉換為具有更大或更小振幅電壓的 輸出信號的功能。在圖1中,位準轉換電路LVS具有將從閂鎖電路LAT發送的包含影像資料的數位信號的振幅電壓轉換為數位類比轉換電路DAC適當工作的振幅電壓的功能。
數位類比轉換電路DAC具有將被輸入的包含影像資料的數位信號轉換為類比信號的功能及將該類比信號從輸出端子輸出的功能。尤其是,在顯示部PA上顯示多灰階的影像資料的情況下,數位類比轉換電路DAC需要為高分辨能力的數位類比轉換電路。
放大器電路AMP具有將輸入到輸入端子的類比信號放大並輸出到輸出端子的功能。藉由在數位類比轉換電路DAC和顯示部PA之間設置放大器電路AMP,可以將影像資料穩定地發送到顯示部PA。作為放大器電路AMP,可以適用包括運算放大器等的電壓跟隨器電路等。注意,在作為放大器電路使用具有差分輸入電路的電路的情況下,該差分輸入電路的偏置電壓較佳為無限趨近於0V。
藉由進行上述工作,源極驅動器電路SD可以將從資料匯流排佈線DB發送的包含影像資料的數位信號轉換為類比信號並將該信號發送到顯示部PA。
閘極驅動器電路GD具有在顯示部PA所包括的多個像素PIX中選擇被輸入影像資料的像素PIX的功能。
作為對顯示部PA輸入影像資料的方法,例如有如下方法:閘極驅動器電路GD對與某一個佈線GL電連接的多個像素PIX發送選擇信號,使包含在多個像素PIX中的影像資料的寫入切換元件為導通狀態,然後,從源極驅動器電路SD藉由佈線SL對多個像素PIX發送影像資料來進行影像資料的寫入。由此,在本說明書等中,可以將佈線GL換稱為閘極線、選擇信號線等,並可以將佈線SL換稱為源極線、資料線、影像信號線等。
注意,本發明的一個實施方式不侷限於圖1所示的顯示裝置DD的結構。作為本發明的一個實施方式,例如根據設計規格、目的等的情況,適當地改變顯示裝置DD的組件。
在將多灰階的影像顯示在顯示部PA中的情況下,只要提高數位類比轉換電路DAC的分辨能力即可,然而,此時數位類比轉換電路DAC增大,因此有時源極驅動器電路SD的電路面積增大。當使源極驅動器電路SD所包括的電路中的電晶體或電容器等電路元件縮小以縮小源極驅動器電路SD的電路面積時,由於寄生電阻的影響或在製造電路元件時導致的結構的不均勻的影響等,有時電路元件的電特性受到不良影響。
〈顯示裝置的結構例子2〉
本發明的一個實施方式的顯示裝置是基於上述而構成的,利用電容耦合將像素PIX的影像資料的保持部的電位改變為比數位類比轉換電路DAC 能夠輸出的電位更精確的電位。換言之,根據本發明的一個實施方式的顯示裝置,可以對像素PIX的影像資料的保持部供應比數位類比轉換電路DAC更高分辨能力的電位。由此,因為無需提高數位類比轉換電路的分辨能力,所以可以使用分辨能力低的數位類比轉換電路。因此,可以縮減包括數位類比轉換電路DAC的源極驅動器電路SD的電路面積,並且可以降低源極驅動器電路SD的功耗。
圖2A和圖2B示出本發明的一個實施方式的顯示裝置的結構例子。
圖2A的方塊圖示出包括液晶元件的顯示裝置的一個例子,顯示裝置DD1包括顯示部PA以及設置在顯示部PA周圍的電路。
明確而言,圖2A所示的顯示裝置DD1除了圖1所示的顯示部PA、閘極驅動器電路GD及源極驅動器電路SD以外,還包括校正資料保持部104。顯示部PA中的像素PIX包括影像資料保持部101及顯示元件103。
校正資料保持部104的輸入端子與源極驅動器電路SD的輸出端子電連接,校正資料保持部104的輸出端子與佈線SL電連接。
與圖1所示的顯示部PA同樣,圖2A所示的顯示部PA包括多個像素PIX。注意,圖2A只示出顯示部PA所包括的多個像素PIX的中的一個,而省略其他像素PIX。在顯示部PA所包括的像素PIX中,影像資料保持部101與顯示元件 103電連接。另外,影像資料保持部101與佈線SL電連接。
影像資料保持部101具有保持從源極驅動器電路SD藉由校正資料保持部104及佈線SL發送的影像資料的功能。另外,影像資料保持部101可以包括用來保持影像資料的寫入切換元件、電容器等。
圖2A所示的像素PIX中的顯示元件103具有控制從像素PIX發射的光的功能。該光的強度(可以換稱為亮度、灰階的高度等。)根據保持在影像資料保持部101的影像資料而決定。
如上所述,作為顯示元件103可以採用液晶元件。作為該液晶元件,例如可以舉出透射型液晶元件、反射型液晶元件等。除了液晶元件以外,例如可以舉出電泳元件、使用電子粉流體(註冊商標)的顯示元件、電潤濕方式的顯示元件等。在後面說明作為顯示元件103使用無機EL元件、有機EL元件等發光元件的情況。
圖2A所示的佈線VA與像素PIX電連接。佈線VA例如可以為用來在影像資料保持部101中保持影像資料的電容線、用來對顯示元件103的液晶元件的一個端子供應電位的佈線等。因此,佈線VA可以為一個或多個。
在圖1的顯示裝置DD的說明中,佈線GL具有在對像素PIX寫入影像資料時預先發送選擇信號的功能,但是還可以具有控制圖2A的像素PIX與佈線 VA之間的開啟狀態、關閉狀態的功能。由此,佈線GL可以為一個或多個。由此,可以暫時停止從佈線VA的電壓的施加及/或電流的供應。
圖2B的方塊圖示出包括有機EL元件、無機EL元件等發光元件的顯示裝置的一個例子。
明確而言,圖2B所示的顯示裝置DD2具有與顯示裝置DD1的像素PIX大致相同的結構,但是與顯示裝置DD1不同之處是:顯示部PA中的像素PIX包括驅動電路部102。由此,關於顯示裝置DD2,只說明與上述顯示裝置DD1不同的部分,而省略與顯示裝置DD1相同部分的說明。
驅動電路部102與影像資料保持部101及顯示元件103電連接。
驅動電路部102具有根據保持在影像資料保持部101中的影像資料驅動顯示元件103的功能。例如,在作為顯示元件103使用有機EL元件等根據電流決定發光亮度的發光元件時,驅動電路部102可以包括控制該電流的驅動電晶體。驅動電晶體具有將驅動電流供應到顯示元件103的功能。
如上所述,作為圖2B所示的像素PIX中的顯示元件103,例如可以使用發光元件。作為發光元件,例如可以舉出無機EL元件、有機EL元件等。另外,除了上述以外,例如可以舉出Micro-LED等。
與圖2A所示的佈線VA同樣,圖2B的佈線VA與像素PIX電連接。在此,佈線VA可以為用來在影像資料保持部101中保持影像資料的電容線、用來驅動驅動電路部102的電壓供應線、用來對發光元件供應電流的佈線等。由此,與圖2A所示的佈線VA同樣,圖2B的佈線VA可以為一個或多個佈線。
接著,詳細地說明校正資料保持部104、像素PIX以及被用作影像信號線的佈線SL。圖3是示出佈線SL的寄生電容及佈線電阻、像素PIX的電路結構以及校正資料保持部104的電路結構的電路圖。在圖3中,為了表示與校正資料保持部104的連接關係,示出源極驅動器電路SD。另外,在像素PIX中,作為電路元件只示出開關SWC及電容器Cs,而省略其他電路元件的記載。另外,圖3示出電連接到像素PIX的佈線SL,而省略用來對像素PIX發送選擇信號的佈線(相當於圖1以及圖2A及圖2B所示的佈線GL的佈線)、用來對指定的節點供應預定的電位的佈線(相當於圖2A及圖2B所示的佈線VA的佈線)等。
如上所述,在圖3中示出佈線SL中的佈線SL所具有的寄生電容及佈線電阻。明確而言,佈線SL在每個像素PIX中包括作為佈線電阻的電阻器Rp及作為寄生電容的電容器Cp。圖3所示的顯示部PA在一個列上包括N個像素PIX(N是1以上的整數),並且佈線SL包括串聯連接的N個電阻器Rp以及並聯連接的N個電容器Cp。另外,在圖3中,一個像素PIX電連接到電容器Cp的第一端子與電阻器Rp的第一端子的電連接點。
在圖3所示的顯示部PA中,將設置在第i行(i是1以上且N以下的整數)的像素PIX表示為像素PIX[i]。注意,本說明書中,在沒有特別的說明的情況下,有時省略像素PIX[1]至像素PIX[N]各自的位址的記載。另外,圖3示出像素PIX[1]、像素PIX[2]、像素PIX[N],而省略其他像素PIX。
像素PIX包括開關SWC及電容器Cs。開關SWC的第一端子與電容器Cs的第一端子電連接,開關SWC的第二端子與佈線SL電連接。電容器Cs的第二端子與佈線VC電連接。例如,開關SWC的開啟狀態、關閉狀態的切換由從佈線GL等對像素PIX發送的選擇信號進行。
例如,電容器Cs可以為在圖2A及圖2B所說明的影像資料保持部101所包括的用來保持影像資料的電容器。另外,例如,佈線VC可以為為了保持該影像資料對電容器Cs的第二端子供應適當的電位的佈線。
佈線VP電連接到被用作寄生電容的電容器Cp的第二端子。作為佈線VP,例如,可以為用來對像素PIX發送選擇信號的佈線GL、佈線VC等。
校正資料保持部104包括開關SW1至開關SW3及電容器Cd。開關SW1的第一端子與電容器Cd的第一端子及佈線SL電連接,開關SW1的第二端子與開關SW2的第一端子及源極驅動器電路SD電連接。開關SW3的第一端子與電容器Cd的第二端子及開關SW2的第二端子電連接,開關SW3的第二端子與佈線VG電連接。
注意,在本實施方式中,將開關SW2的第二端子、電容器Cd的第二端子與開關SW3的第一端子的電連接點表示為節點ND3。
校正資料保持部可以藉由使開關SW2處於開啟狀態而對電容器Cd的第二端子(節點ND3)寫入校正資料。
佈線VG是用來使保持在校正資料保持部104的校正資料重設的佈線,例如,可以為供應參考電位的佈線。
〈像素的電路結構例子〉
接著,對可以適用於圖1至圖3所示的像素PIX的電路結構例子進行說明。
圖4A1所示的像素PIX包括電晶體Tr1、電容器C1及液晶元件LC。此外,佈線DL、佈線GL及佈線VCOM與像素PIX電連接。
電晶體Tr1用作切換元件。尤其是,電晶體Tr1被用作使液晶元件LC的第一端子與佈線DL電連接或不連接的電晶體。換言之,電晶體Tr1可以相當於圖3的像素PIX中的開關SWC。另外,電晶體Tr1可以適用實施方式3所記載的結構。
佈線DL為用來對像素PIX發送影像資料的佈線,並且為相當於圖1至圖3所示的佈線SL的佈線。再者,佈線GL為相對於像素PIX的選擇信號線,並且為相當於圖1以及圖2A及圖2B所示的佈線GL的佈線。
佈線VCOM是用來對液晶元件LC的第二端子供應預定的電位的佈線。作為預定的電位例如可以採用參考電位、低位準電位及比它們更低的電位等。另外,佈線VCOM可以對顯示部PA中的多個像素PIX各自包括的液晶元件LC的第二端子供應共同的電位。
電晶體Tr1的第一端子與電容器C1的第一端子電連接,電晶體Tr1的第二端子與佈線DL電連接,電晶體Tr1的閘極與佈線GL電連接。
注意,在本實施方式中,將電晶體Tr1的第一端子、電容器C1的第一端子與液晶元件LC的第一端子的電連接點表示為節點ND1。
液晶元件LC的第二端子與佈線VCOM電連接。此外,電容器C1的第二端子與佈線VCOM電連接。
電容器C1具有保持電晶體Tr1的第一端子與佈線VCOM之間的電位差的功能。另外,電容器C1可以相當於圖3所示的像素PIX中的電容器Cs。在此情況下,圖3所示的佈線VC可以相當於圖4A1的佈線VCOM。注意,電容器C1只要具有儲存電容器C1的第一端子的電位的功能即可,所以電 容器C1的第二端子也可以與佈線VCOM以外的供應恆電位的佈線電連接。
另外,在圖4A1所示的像素PIX中,電晶體Tr1及電容器C1可以相當於圖2A所示的像素PIX的影像資料保持部101所包括的電路元件。另外,在圖4A1所示的像素PIX中,液晶元件LC可以相當於圖2A所示的像素PIX的顯示元件103。
在圖4A1所示的像素PIX中,藉由在節點ND1保持對應於影像資料的電位,液晶元件LC中的液晶分子根據電壓在液晶元件LC的第一端子和第二端子之間配向。被配向的液晶分子使來自顯示裝置中的背光單元的光透過,或者由顯示裝置中的反射電極反射從顯示裝置之外進入的光,因此像素PIX可以發射對應於影像資料的光。
在圖4A1的像素PIX中,電晶體Tr1較佳為OS電晶體。尤其是,OS電晶體較佳為在通道形成區域中包含銦、元素M(元素M為鋁、鎵、釔或錫)和鋅中的至少一種的氧化物。此外,在實施方式4中詳細地說明該氧化物。藉由作為電晶體Tr1採用這樣的OS電晶體,可以使電晶體的關態電流極小。在電容器C1的第一端子(節點ND1)中保持資料的情況下,藉由作為電晶體Tr1使用OS電晶體,可以防止由於關態電流導致的保持在節點ND1中的資料的損壞。
另外,作為電晶體Tr1,例如,可以使用在通道形成區域中包含矽的電 晶體(以下記為Si電晶體)。作為矽,例如,可以使用氫化非晶矽、微晶矽或多晶矽等。
另外,圖4A1所示的電晶體Tr1也可以包括背閘極。圖4A2所示的像素PIX具有對圖4A1所示的像素PIX所包括的電晶體Tr1設置背閘極的結構。在圖4A2中,電晶體Tr1的閘極與背閘極電連接。其閘極與背閘極電連接的電晶體可以增高流過該電晶體的通態電流,所以藉由採用圖4A2所示的像素PIX的結構,可以使像素PIX的工作快。注意,圖4A2所示的像素PIX具有電晶體Tr1的閘極與背閘極連接的結構,但是也可以具有由其他佈線對電晶體Tr1的背閘極供應電位的結構。
另外,說明與圖4A1及圖4A2不同的可以適用於圖1至圖3所示的像素PIX的電路結構的例子。
圖4B1所示的像素PIX包括電晶體Tr2至電晶體Tr4、電容器C2及發光元件LD。此外,佈線DL、佈線GL1、佈線AL、佈線VL、佈線CAT與像素PIX電連接。
電晶體Tr2、電晶體Tr4分別用作切換元件。影像資料的寫入藉由控制電晶體Tr2進行,所以電晶體Tr2可以相當於圖3的像素PIX中的開關SWC。電晶體Tr3用作控制流過發光元件LD的電流的驅動電晶體。另外,電晶體Tr2及電晶體Tr4可以適用實施方式3所記載的結構。
佈線DL為用來對像素PIX發送影像資料的佈線,並且可以相當於圖1至圖3的佈線SL。再者,佈線GL1為相對於像素PIX的選擇信號線,並且可以相當於圖1以及圖2A及圖2B的佈線GL。
佈線VL是用來對像素PIX中的特定節點供應預定的電位的佈線。再者,佈線AL是用來供應流過發光元件LD的電流的佈線。佈線VL及佈線AL可以相當於圖2A及圖2B所示的佈線VA。
佈線CAT是用來對發光元件LD的輸出端子供應預定的電位的佈線。作為預定的電位可以採用例如參考電位、低位準電位及比它們更低的電位等。另外,佈線CAT可以相當於圖2A及圖2B所示的佈線VA。在顯示部PA中的多個像素PIX中,佈線CAT較佳為用作供應給共用電位的佈線。
電晶體Tr2的第一端子與電容器C2的第一端子及電晶體Tr3的閘極電連接,電晶體Tr2的第二端子與佈線DL電連接,電晶體Tr2的閘極與佈線GL1電連接。電晶體Tr3的第一端子與佈線AL電連接,電晶體Tr3的第二端子與電容器C2的第二端子、電晶體Tr4的第一端子及液晶元件LD的輸入端子電連接。電晶體Tr4的第二端子與佈線VL電連接,電晶體Tr4的閘極與佈線GL1電連接。發光元件LD的輸出端子與佈線CAT電連接。
注意,在本實施方式中,將電晶體Tr2的第一端子、電容器C2的第一 端子與電晶體Tr3的閘極的電連接點表示為節點ND2。
電容器C2具有保持電晶體Tr3的第二端子與閘極之間的電位差的功能。此外,電容器C2可以相當於圖3所示的像素PIX中的電容器Cs。
另外,在圖4B1所示的像素PIX中,電晶體Tr2及電容器C2可以相當於圖2B所示的像素PIX的影像資料保持部101所包括的電路元件。另外,在圖4B1所示的像素PIX中,電晶體Tr3及電晶體Tr4可以相當於圖2B所示的像素PIX的驅動電路部102所包括的電路元件。另外,在圖4B1所示的像素PIX中,發光元件LD可以相當於圖2B所示的像素PIX的顯示元件103。
在圖4B1所示的像素PIX中,藉由在節點ND2保持對應於影像資料的電位,對應於作為驅動電晶體的電晶體Tr3的閘極與源極間的電壓的電流流過電晶體Tr3的源極和汲極之間。由於該電流流過發光元件LD的輸入端子,所以發光元件LD發射光。由此,像素PIX可以發射對應於影像資料的光。
在圖4B1的像素PIX中,電晶體Tr2至電晶體Tr4中的至少一個較佳為OS電晶體。尤其是,OS電晶體較佳為在通道形成區域中包含銦、元素M(元素M為鋁、鎵、釔或錫)和鋅中的至少一種的氧化物。此外,在實施方式4中詳細地說明該氧化物。藉由作為電晶體Tr2至電晶體Tr4中的至少 一個採用這樣的OS電晶體,可以使採用OS電晶體的電晶體的關態電流極小。在電容器C2的第一端子(節點ND2)中保持資料的情況下,藉由作為電晶體Tr2使用OS電晶體,可以防止由於關態電流導致的保持在節點ND2中的資料的損壞。另外,藉由作為電晶體Tr2至電晶體Tr4都採用OS電晶體,可以同時形成這些電晶體,因此有時可以縮短顯示部PA的製程。就是說,由於可以減少顯示部PA的生產時間,所以可以增加某個單位時間內的生產個數。
另外,作為電晶體Tr2至電晶體Tr4中的至少一個,例如,可以使用在通道形成區域中包含矽的Si電晶體。作為矽,例如,可以使用氫化非晶矽、微晶矽或多晶矽等。
另外,電晶體Tr2至電晶體Tr4的各通道形成區域較佳為都使用相同的材料。另外,根據情況,在像素PIX中可以將電晶體Tr2至電晶體Tr4中的一部分電晶體為Si電晶體並將其他電晶體為OS電晶體。
另外,在圖4B1所示的像素PIX中,也可以對發光元件LD的輸入端子設置切換元件。在圖4B2所示的像素PIX中,在電晶體Tr3的第二端子、電容器C2的第二端子和電晶體Tr4的第一端子的電連接點與發光元件LD之間設置有用作切換元件的電晶體Tr5。換言之,電晶體Tr5的第一端子與電晶體Tr3的第二端子、電容器C2的第二端子、電晶體Tr4的第一端子電連接,電晶體Tr5的第二端子與發光元件LD的輸入端子電連接。另外,電 晶體Tr5的閘極與選擇信號線之一的佈線GL2電連接。
在是圖4B1所示的像素PIX的情況下,為了停止發光元件LD的發光,不使電流流過發光元件LD的輸入端子即可,與此同時降低施加到佈線AL的電位等即可。在此情況下,需要另外設置用來控制佈線AL的驅動器電路,所以有時顯示裝置的製造成本增高。另一方面,在是圖4B2所示的像素PIX的情況下,藉由對佈線GL2施加低位準電位而使電晶體Tr5處於關閉狀態,來停止對發光元件LD的電流的供應即可。另外,藉由作為電晶體Tr5採用上述OS電晶體,可以防止由於關態電流的發光元件LD的發光。
另外,在圖4B2所示的像素PIX中,電晶體Tr5可以相當於圖2B所示的像素PIX的驅動電路部102所包括的電路元件。
〈校正資料保持部的電路結構例子〉
接著,對可以適用於圖1至圖3所示的校正資料保持部104的電路結構例子進行說明。
圖5A所示的校正資料保持部104具有作為圖3所示的校正資料保持部104的開關SW1至開關SW3分別採用電晶體SWT1至電晶體SWT3的電路結構。在圖5A中,為了表示與校正資料保持部104的連接關係,示出顯示部PA及源極驅動器電路SD。
電晶體SWT1的第一端子與電容器Cd的第一端子及佈線SL(佈線DL)電連接,電晶體SWT1的第二端子與電晶體SWT2的第一端子及源極驅動器電路SD電連接,電晶體SWT1的閘極與佈線CRL1電連接。電晶體SWT2的閘極與佈線CRL2電連接。電晶體SWT3的第一端子與電容器Cd的第二端子及電晶體SWT2的第二端子電連接,電晶體SWT3的第二端子與佈線VG電連接,電晶體SWT3的閘極與佈線CRL1電連接。
與圖3同樣,在圖5A及圖5B中將電晶體SWT2的第二端子、電容器Cd的第二端子與電晶體SWT3的第一端子的電連接點稱為節點ND3。
佈線CRL1及佈線CRL2是用來進行電晶體SWT1至電晶體SWT3的開啟狀態和關閉狀態的切換的佈線。尤其是,電晶體SWT1及電晶體SWT3的各閘極與佈線CRL1電連接,所以藉由對佈線CRL1供應高位準電位或低位準電位,可以同時進行電晶體SWT1及電晶體SWT3的開啟狀態和關閉狀態的切換。注意,不需要同時進行電晶體SWT1及電晶體SWT3的各開啟狀態和關閉狀態的切換,也可以分別獨立地進行電晶體SWT1及電晶體SWT3的開啟狀態和關閉狀態的切換。此時,校正資料保持部104具有與電晶體SWT1及電晶體SWT3的各閘極與不同的佈線電連接的結構即可。
作為電晶體SWT1至電晶體SWT3中的至少一個較佳為使用OS電晶體。由於OS電晶體具有關態電流極小的特性,所以例如藉由作為電晶體SWT2及/或電晶體SWT3使用OS電晶體,可以防止由於關態電流導致的保 持在節點ND3的資料破壞。另外,藉由作為電晶體SWT1至電晶體SWT3都使用OS電晶體,可以同時形成這些電晶體,因此有時可以縮短顯示部PA的製程。
另外,圖5A所示的電晶體SWT1至電晶體SWT3中的至少一個可以為包括背閘極的電晶體。在圖5B中,電晶體SWT1至電晶體SWT3都為包括背閘極的電晶體,各電晶體的閘極與背閘極電連接。由於閘極與背閘極電連接的電晶體可以增高流過該電晶體的通態電流,所以藉由採用圖5B所示的像素PIX的結構,可以使像素PIX的工作快。注意,在圖5B所示的像素PIX具有電晶體SWT1至電晶體SWT3的各閘極與各背閘極連接的結構,但是也可以具有對各電晶體的背閘極由其他佈線供應電位的結構。
另外,作為電晶體SWT1至電晶體SWT3中的至少一個較佳為使用Si電晶體。另外,也可以將電晶體SWT1至電晶體SWT3中的一部分電晶體為Si電晶體並將其他電晶體為OS電晶體。
另外,圖5A及圖5B示出作為圖3所示的校正資料保持部104的開關SW1至開關SW3使用電晶體SWT1至電晶體SWT3的電路結構例子,但是圖3所示的校正資料保持部104的開關SW1至開關SW3也可以為由CMOS(Complementary MOS)電路構成的開關,諸如類比開關。
再者,當校正資料保持部104和像素PIX在相同基板上形成時,電晶 體SWT1至電晶體SWT3以及像素PIX所包括的電晶體的各通道形成區域較佳為由相同材料形成。
另外,在由相同材料形成校正資料保持部104和源極驅動器電路SD所包括的各電晶體的通道形成區域時,校正資料保持部104及源極驅動器電路SD較佳為形成在相同半導體基板上。另外,在由彼此不同的材料形成校正資料保持部104和源極驅動器電路SD所包括的各電晶體的通道形成區域時,較佳為採用層疊結構,其中將源極驅動器電路SD形成在半導體基板上且在該源極驅動器電路SD的上方形成校正資料保持部104。在此情況下,校正資料保持部104的電晶體SWT1至電晶體SWT3由OS電晶體構成並源極驅動器電路SD由Si電晶體構成。另外,校正資料保持部104及源極驅動器電路SD也可以採用在形成有源極驅動器電路SD的半導體基板上安裝有形成有校正資料保持部104的基板的結構。另外,也可以採用在源極驅動器SD的內部包括校正資料保持部104的結構。
作為被形成像素PIX、校正資料保持部104、源極驅動器電路SD等的基板,例如可以舉出玻璃基板、石英基板、藍寶石基板、穩定氧化鋯基板(釔安定氧化鋯基板等)、樹脂基板等絕緣體基板。作為該基板,例如可以舉出有由矽或鍺等構成的半導體基板或者由碳化矽、矽鍺、砷化鎵、磷化銦、氧化鋅或氧化鎵等構成的化合物半導體基板。另外,作為該基板,例如可以舉出在半導體基板中包括絕緣性區域的SOI(Silicon On Insulator)基板等。另外,作為該基板,例如可以舉出石墨基板、金屬基板、合金基板、 導電樹脂基板等導電體基板等。
〈〈工作例子〉〉
接著,說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的工作例子。注意,在本工作例子中使用的顯示裝置是圖6所示的顯示裝置DD3。顯示裝置DD3具有將顯示裝置DD1中的像素PIX為圖4A1所示的像素PIX並將佈線SL為圖3所示的佈線SL,並且將校正資料保持部104為圖5A所示的校正資料保持部104的結構。另外,在圖6中,電容器Cpa是作為圖3所示的佈線SL的寄生電容的電容器Cp的總和,在電連接到佈線SL的像素PIX是N個時,表示為Cpa=N×Cp。另外,在圖6中,省略表示圖3所示的佈線SL的佈線電阻的電阻器Rp。另外,在圖6中,關於源極驅動器電路SD,只示出放大器電路AMP,而省略電連接到放大器電路的輸入端子的電路及元件。
圖7是示出顯示裝置DD3的工作例子的時序圖。圖7所示的時序圖示出時刻T1至時刻T6及其附近時刻的佈線GL、佈線VCOM、佈線CRL1、佈線CRL2、佈線VG、佈線DL、放大器電路的輸出電壓(在圖7中,記載為AMP_out。)、節點ND1以及節點ND3的電位的變化。在圖7中記載的“high”表示高位準電位且“low”表示低位準電位。另外,在圖7中記載的VGND表示參考電位。
注意,在時刻T1至時刻T6及其附近的時刻,佈線VCOM及佈線VG一直被施加VGND
注意,在本工作例子中,除非特別敘述,電晶體Tr1、電晶體SWT1至電晶體SWT3均有時在處於開啟狀態時最終在線性區域中工作。也就是說,有時對電晶體Tr1、電晶體SWT1至電晶體SWT3的閘極電壓、源極電壓及汲極電壓進行適當的偏壓,使得這些電晶體在線性區域中工作。另外,在作為顯示裝置DD1的像素PIX使用圖4B1及圖4B2所示的像素PIX時,較佳為使電晶體Tr2、電晶體Tr4在線性區域中工作並使電晶體Tr3在飽和區域中工作。
[時刻T1之前]
在時刻T1之前,對佈線GL施加低位準電位。在佈線GL的電位為低位準電位時,對電晶體Tr1的閘極施加低位準電位,因此電晶體Tr1處於關閉狀態。換言之,佈線DL和節點ND1之間成為非導通狀態。
對佈線CRL1施加低位準電位。在佈線CRL1的電位為低位準電位時,對電晶體SWT1及電晶體SWT3的各閘極施加低位準電位,因此電晶體SWT1和電晶體SWT3都處於關閉狀態。換言之,源極驅動器電路SD與顯示部PA之間成為非導通狀態,節點ND3與佈線VG之間也成為非導通狀態。
在液晶元件LC的第一端子(節點ND1)和第二端子之間產生一定程度以上的電位差的情況下,根據該電位差液晶元件LC所包括的液晶分子配向。因為被配向的液晶分子使來自顯示裝置DD1所包括的背光單元的光透 過,所以從像素PIX發射該光。根據施加到液晶元件LC的第一端子(節點ND1)和第二端子之間的電壓,就是節點ND1的電位決定該光的強度,由此藉由調整該電位可以進行灰階顯示。注意,在圖7所示的時序圖的時刻T1之前,在液晶元件LC的第一端子(節點ND1)和第二端子之間產生不使從像素PIX發射光的程度的電位差,而將該電位設定為VIni1。換言之,在圖7所示的時序圖中,將節點ND1的電位記載為VIni1。注意,VIni1也可以為等於VGND或低於VGND的電位。在本工作例子中,將VIni1設定為大於VGND但不夠高得從像素PIX發射光的電位進行說明。
在時刻T1之前,佈線CRL2的電位從高位準電位變為低位準電位。在佈線CRL2的電位為高位準電位時,對電晶體SWT2的閘極施加高位準電位,因此電晶體SWT2處於開啟狀態。換言之,源極驅動器電路SD和節點ND3之間成為導通狀態。此時,從源極驅動器電路SD中的放大器電路AMP的輸出端子輸出的電位施加到節點ND3。另外,在佈線CRL2的電位成為低位準電位時,電晶體SWT2處於關閉狀態,所以源極驅動器電路SD與節點ND3之間成為不電連接的狀態。
另外,為了簡單地說明本工作例子,將時刻T1之前的節點ND3的電位設定為VIni2。注意,VIni2可以等於VGND或低於VGND的電位,但是在本工作例子中,將VIni2設定為高於VGND的電位。
在時刻T1之前,佈線DL的電位為適當的電位。在圖7中假設佈線DL 的電位高於VGND的電位而進行圖不。
[時刻T1]
在時刻T1對佈線GL施加高位準電位。因此,從時刻T1至時刻T2之間,對電晶體Tr1的閘極施加高位準電位,而電晶體Tr1處於導通狀態。由此,佈線DL與源極驅動器電路SD之間成為導通狀態。
另外,在時刻T1對佈線CRL1施加高位準電位。因此,從時刻T1至時刻T2之間,對電晶體SWT1及電晶體SWT3的每個閘極施加高位準電位,而電晶體SWT1及電晶體SWT3處於導通狀態。節點ND3與佈線VG之間成為導通狀態。
在此,在時刻T1,假設從放大器電路的輸出端子作為類比信號輸出Vdata1。Vdata1被設定為源極驅動器電路SD所包括的數位類比轉換電路DAC能夠輸出的電位。此時,電晶體SWT1處於開啟狀態,所以佈線DL的電位成為Vdata1。另外,電晶體Tr1處於開啟狀態,所以像素PIX的節點ND1的電位也成為Vdata1
另外,因為電晶體SWT3處於開啟狀態,所以佈線ND3的電位成為VGND。另外,因為電晶體SWT2處於關閉狀態,所以從放大器電路AMP的輸出端子輸出的電位Vdata1沒有施加到節點ND3。
此時,電容器Cd的第一端子與第二端子之間的電壓成為Vdata1
[時刻T2]
在時刻T2對佈線CRL1施加低位準電位。因此,從時刻T2至時刻T3之間,對電晶體SWT1及電晶體SWT3的各閘極施加低位準電位,而電晶體SWT1和電晶體SWT3都處於關閉狀態。
在電晶體SWT1處於關閉狀態時,佈線DL和源極驅動器電路SD之間成為非電導通狀態。因此佈線DL與節點ND1處於電浮動狀態。另外,在電晶體SWT3處於關閉狀態時,節點ND3與佈線VG之間也成為非電導通狀態,因此節點ND3也處於電浮動狀態。
再者,從時刻T2至時刻T3之間,作為類比信號,從放大器電路AMP的輸出端子輸出電位Vdata2。與電位Vdata1同樣,電位Vdata2也被設定為源極驅動器電路SD所包括的數位類比轉換電路DAC能夠輸出的電位。
[時刻T3]
在時刻T3中,對佈線CRL2施加高位準電位。因此,從時刻T3至時刻T4之間,對電晶體SWT2的閘極施加高位準電位,而電晶體SWT2處於開啟狀態。
此時,因為電晶體SWT2處於開啟狀態,所以對節點ND3施加從放大 器電路AMP的輸出端子輸出的電位Vdata2。另外,因為電晶體SWT3處於關閉狀態,所以電流從源極驅動器電路SD沒有流過佈線VG,節點ND3的電位從VGND上升到Vdata2
另外,佈線DL與節點ND1處於電浮動狀態,節點ND3的電位的變動引起由於電容器Cd的電容耦合的佈線DL和節點ND1的各電位變動。在圖7的時序圖中,將佈線DL和節點ND1的各電位的變動量記為△Vg,然而在將電容器Cd的靜電電容值設定為CA且將合成作為佈線SL的寄生電容的電容器Cpa與像素PIX的電容器C1而得的靜電電容值表示為CB時,△Vg可以以下面公式(E1)估計。
Figure 107145328-A0202-12-0036-1
因此,在將節點ND1的電位設定為VND1時,以下面公式(E2)表示VND1
Figure 107145328-A0202-12-0036-2
注意,關於公式(E1)及公式(E2),不考慮產生在液晶元件LC的第 一端子和第二端子之間的寄生電容。然而,因為液晶元件LC的第一端子與電容器C1的第一端子彼此電連接,並且液晶元件LC的第二端子及電容器C1的第二端子各自與佈線VCOM電連接,所以可以看作具有液晶元件LC與電容器C1並聯電連接的結構。因此,可以將公式(E1)及公式(E2)的靜電電容值CB看作考慮了液晶元件的寄生電容的值。
[時刻T4]
在時刻T4中,對佈線GL施加低位準電位。因此,從時刻T4至時刻T5之間,對電晶體Tr1的閘極施加低位準電位,而電晶體Tr1處於關閉狀態。
在電晶體Tr1處於開啟狀態時,佈線DL和節點ND1之間成為非導通狀態。因此節點ND1的電位VND1由電容器C1保持。
[時刻T5]
在時刻T5中,對佈線CRL2施加低位準電位。因此,從時刻T5至時刻T6之間,對電晶體SWT2的閘極施加低位準電位,而電晶體SWT2處於關閉狀態。
在電晶體SWT2處於關閉狀態時,源極驅動器電路SD和節點ND3之間成為非導通狀態。另外,因為電晶體SWT3處於關閉狀態,所以節點ND3處於電浮動狀態。由此,節點ND3的電位由電容器Cd保持。
[時刻T6]
在時刻T6,對佈線CRL1施加高位準電位。由此,在時刻T6以後,對電晶體SWT1及電晶體SWT3的各閘極施加高位準電位,因此電晶體SWT1和電晶體SWT3都處於開啟狀態。
另外,在時刻T6,從放大器電路AMP的輸出端子作為類比信號輸出電位VAN。與Vdata1及Vdata2同樣,VAN被設定為源極驅動器電路SD所包括的數位類比轉換電路DAC能夠輸出的電位。
由於電晶體SWT1處於開啟狀態,所以對佈線DL施加來自放大器電路AMP的輸出端子的電位。由此,佈線DL的電位成為VAN
另外,由於電晶體SWT3處於開啟狀態,所以對節點ND3施加來自佈線VG的電位VGND
在此,著眼於時刻T4以後的液晶元件LC。在液晶元件LC的第一端子和第二端子之間被施加VND1=Vdata1+△Vg的電壓。因此,在時刻T4以後,液晶元件LC所包括的液晶分子根據電位VND1配向且從像素PIX發射光。
注意,從像素PIX發射的光的亮度根據施加到液晶元件LC的第一端子和第二端子之間的電壓決定。
如上述那樣,藉由在圖6所示的顯示裝置DD3中進行圖7的時序圖的時刻T1至時刻T6及其附近的時刻的工作,可以對像素PIX的影像資料的保持部(節點ND1)供應其分辨能力比數位類比轉換電路DAC高的電位。
〈〈具體例子〉〉
在此對如下一個例子進行說明,亦即藉由上述的工作例子在顯示裝置DD3的顯示部PA上顯示比數位類比轉換電路DAC所輸出的影像資料更多的灰階的影像資料。
在該例子中,作為源極驅動器電路SD的數位類比轉換電路DAC設置6位元的數位類比轉換電路,將校正資料保持部104所包括的電容器Cd的靜電電容值CA與合成作為佈線SL的寄生電容的電容器Cpa和像素PIX的電容器C1而得的靜電電容值CB的比設定為CA:CB=1:63。
藉由作為數位類比轉換電路DAC使用6位元的數位類比轉換電路DAC,對佈線DL及節點ND1寫入的Vdata1可以取得以2進制表示的“000000”至“111111”的值。在此,在將“111111”的電壓值設定為6.3V的情況下,數位類比轉換電路DAC可以輸出的Vdata1可取的電壓值為每隔0.1V從0V至6.3V的範圍的電壓值。
由此,從上述的工作例子的時刻T1至時刻T2之間,對佈線DL及節點 ND1可以寫入從0V至6.3V的範圍的Vdata1
電容器Cd的靜電電容值CA與合成作為佈線SL的寄生電容的電容器Cpa和像素PIX的電容器C1而得的靜電電容值CB的比為CA:CB□1:63,因此公式(E1)成為以下公式(E3)。
Figure 107145328-A0202-12-0040-3
在此,例如在作為輸出Vdata2的數位類比轉換電路使用與輸出Vdata1的數位類比轉換電路DAC相同的電路時,Vdata2可以與Vdata1同樣地取得以2進制表示從“000000”至“111111”的值。此時,Vdata2可取的電壓值也為每隔0.1V從0V至6.3V的範圍的電壓值。就是說,根據公式(E3),△Vg可取每隔0.1/64V(=0.0015625V)從0V至6.3/64V(=0.0984375V)的值。
由此,在從上述的工作例子的時刻T3至時刻T4之間,根據公式(E2)及公式(E3),像素PIX的節點ND1的電位可取每隔0.1/64V(=0.0015625V)從0V至6.3+6.3/64V(=6.3984375V)的值。
就是說,在本發明的一個實施方式的顯示裝置DD1至顯示裝置DD3中,藉由進行上述工作,可以對像素PIX的節點ND1供應6位元的數位類 比轉換電路DAC不能輸出的更細密的電壓的值。在上述的具體例子中,在數位類比轉換電路DAC中進行每隔0.1V的電位的輸出,然而對像素PIX的節點ND1可以寫入每隔0.1/64V(=0.0015625V)的電位。換言之,對像素PIX可以寫入其分辨能力比6位元的數位類比轉換電路DAC高的電位(影像資料)。
在上述的具體例子中,6位元的數位類比轉換電路DAC供給的Vdata1相當於影像資料的高6位元,並且由校正資料保持部104的電容器Cd所引起的電容耦合對節點ND1供應的△Vg相當於影像資料的低階6位元。換言之,藉由使用本發明的一個實施方式的顯示裝置DD1至顯示裝置DD3,對數位類比轉換電路DAC供給的高階6位元的影像資料補充低階6位元的影像資料,可以在顯示部PA上顯示相當於12位元的影像資料。
另外,在上述工作例子中,在時刻T3至時刻T4之間對校正資料保持部104的節點ND3作為校正資料供應高於VGND的電位,但是也可以作為校正資料供應低於VGND的電位。換言之,可以由校正資料保持部104的電容器Cd的電容耦合將施加到節點ND1的△Vg為負電位。
注意,根據本發明的一個實施方式的顯示裝置的結構不侷限於圖1至圖3、圖6所示的結構。作為本發明的一個實施方式,例如根據設計規格、目的等的情況,適當地改變該顯示裝置的組件。
另外,本實施方式所說明的一個結構例子可以與其他結構例子組合。例如,與在電晶體Tr1中設置有背閘極的圖4A2的像素PIX同樣,圖4B1及圖4B2所示的像素PIX也可以在電晶體Tr2至電晶體Tr4中設置有背閘極(未圖示)。
另外,本發明的一個實施方式的顯示裝置的工作方法不侷限於上述的工作例子或具體例子。在該工作方法中,可以適當地改變例如對元件、電路或佈線等供應電位的順序或該電位的值。另外,如上面所述那樣,可以適當地改變本發明的一個實施方式的顯示裝置的結構,因此根據該結構,也可以改變顯示裝置的工作方法。
注意,本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式或實施例適當地組合。
實施方式2
在本實施方式中,對使用液晶元件的顯示裝置的結構例子進行說明。注意,在本實施方式中省略實施方式1中已說明的對從源極驅動器電路SD輸出的影像資料供應低階位元的影像資料的工作及功能的說明。
圖8A所示的顯示裝置具有第一基板4001及第二基板4006。在該顯示裝置中,以圍繞設置在第一基板4001上的顯示部215的方式設置密封劑 4005,顯示部215被密封劑4005及第二基板4006密封。
顯示部215設置有包括實施方式1所示的像素PIX的像素陣列。
在圖8A中,掃描線驅動電路221a、信號線驅動電路231a、信號線驅動電路232a及共通線驅動電路241a都包括設置在印刷電路板4041上的多個積體電路4042。積體電路4042由單晶半導體或多晶半導體形成。信號線驅動電路231a及信號線驅動電路232a具有實施方式1所示的源極驅動器電路SD的功能。掃描線驅動電路221a具有實施方式1所示的閘極驅動器電路GD的功能。共通線驅動電路241a具有對實施方式1所示的佈線VCOM供給規定電位的功能。
藉由FPC(Flexible printed circuit:軟性印刷電路)4018向掃描線驅動電路221a、共通線驅動電路241a、信號線驅動電路231a及信號線驅動電路232a供應各種信號及電位。
包括於掃描線驅動電路221a及共通線驅動電路241a中的積體電路4042具有對顯示部215供應選擇信號的功能。包括在信號線驅動電路231a及信號線驅動電路232a中的積體電路4042具有對顯示部215供應影像信號的功能。積體電路4042被安裝在與由第一基板4001上的密封劑4005圍繞的區域不同的區域中。
注意,對積體電路4042的連接方法沒有特別的限制,可以使用打線接合法、COG(Chip On Glass)法、TCP(Tape Carrier Package)法以及COF(Chip On Film)法等。
圖8B示出利用COG法安裝包含於信號線驅動電路231a及信號線驅動電路232a中的積體電路4042的例子。另外,藉由將驅動電路的一部分或整體形成在形成有顯示部215的基板4001上,可以形成系統整合型面板(system-on-panel)。
圖8B示出將掃描線驅動電路221a及共通線驅動電路241a形成在形成有顯示部215的基板上的例子。藉由同時形成驅動電路與顯示部215內的像素電路,可以減少構件數。由此,可以提高生產率。
另外,在圖8B中,以圍繞設置在第一基板4001上的顯示部215、掃描線驅動電路221a以及共通線驅動電路241a的方式設置密封劑4005。顯示部215、掃描線驅動電路221a及共通線驅動電路241a上設置有第二基板4006。由此,顯示部215、掃描線驅動電路221a及共通線驅動電路241a由第一基板4001、密封劑4005及第二基板4006與顯示元件密封在一起。
雖然圖8B中示出另行形成信號線驅動電路231a及信號線驅動電路232a並將其安裝至第一基板4001的例子,但是本發明的一個實施方式不侷限於該結構,也可以另行形成掃描線驅動電路並進行安裝,或者另行形成 信號線驅動電路的一部分或掃描線驅動電路的一部分並進行安裝。
此外,顯示裝置有時包括顯示元件為密封狀態的面板和在該面板中安裝有包括控制器的IC等的模組。
設置於第一基板上的顯示部及掃描線驅動電路包括多個電晶體。作為該電晶體,可以適用OS電晶體或Si電晶體。
週邊驅動電路所包括的電晶體及顯示部的像素電路所包括的電晶體既可以具有相同的結構又可以具有不同的結構。週邊驅動電路所包括的電晶體既可以都具有相同的結構,又可以組合兩種以上的結構。同樣地,像素電路所包括的電晶體既可以都具有相同的結構,又可以組合兩種以上的結構。
另外,可以在第二基板4006上設置輸入裝置4200(未圖示。在後面說明輸入裝置4200)。圖8A和圖8B所示的對顯示裝置設置輸入裝置4200的結構能夠用作觸控面板。
對本發明的一個實施方式的觸控面板所包括的感測元件(也稱為感測元件)沒有特別的限制。還可以將能夠檢測出手指、觸控筆等檢測物件的接近或接觸的各種感測器用作感測元件。
例如,作為感測器的方式,可以利用靜電電容式、電阻膜式、表面聲波式、紅外線式、光學式、壓敏式等各種方式。
在本實施方式中,以包括靜電電容式的感測元件的觸控面板為例進行說明。
作為靜電電容式,有表面型靜電電容式、投影型靜電電容式等。另外,作為投影型靜電電容式,有自電容式、互電容式等。較佳為使用互電容式,因為可以同時進行多點感測。
本發明的一個實施方式的觸控面板可以採用貼合了分別製造的顯示裝置和感測元件的結構、在支撐顯示元件的基板和相對基板中的一者或兩者設置有構成感測元件的電極等的結構等各種各樣的結構。
圖9A和圖9B示出觸控面板的一個例子。圖9A是觸控面板4210的透視圖。圖9B是輸入裝置4200的透視示意圖。注意,為了明確起見,只示出典型的組件。
觸控面板4210具有貼合了分別製造的顯示裝置與感測元件的結構。
觸控面板4210包括重疊設置的輸入裝置4200和顯示裝置。
輸入裝置4200包括基板4263、電極4227、電極4228、多個佈線4237、多個佈線4238及多個佈線4239。例如,電極4227可以與佈線4237或佈線4239電連接。另外,電極4228可以與佈線4239電連接。FPC4272b可以與多個佈線4237及多個佈線4238分別電連接。FPC4272b可以設置有IC4273b。
顯示裝置的第一基板4001與第二基板4006之間可以設置觸控感測器。當在第一基板4001與第二基板4006之間設置觸控感測器時,除了靜電電容式觸控感測器之外還可以使用利用光電轉換元件的光學式觸控感測器。
圖10是以圖8B中的點劃線N1-N2示出的部分的剖面圖。圖10所示的顯示裝置包括電極4015,該電極4015與FPC4018的端子藉由各向異性導電層4019電連接。另外,在圖10中,電極4015在形成於絕緣層4112、絕緣層4111及絕緣層4110的開口中與佈線4014電連接。
電極4015與第一電極層4030使用同一導電層形成,佈線4014與電晶體4010及電晶體4011的源極電極及汲極電極使用同一導電層形成。
另外,設置在第一基板4001上的顯示部215和掃描線驅動電路221a包括多個電晶體。在圖10中,例示出顯示部215中的電晶體4010及掃描線驅動電路221a中的電晶體4011。雖然圖10中作為電晶體4010及電晶體4011示出底閘極型電晶體,但是也可以使用頂閘極型電晶體。另外,電晶體4011可以包括在實施方式1中已說明的閘極驅動器電路GD中。
在圖10中,在電晶體4010及電晶體4011上設置有絕緣層4112。
另外,電晶體4010及電晶體4011設置在絕緣層4102上。另外,電晶體4010及電晶體4011包括形成在絕緣層4111上的電極4017。電極4017可以用作背閘極電極。
另外,圖10所示的顯示裝置包括電容器4020。電容器4020包括與電晶體4010的閘極電極以同一製程形成的電極4021以及與源極電極及汲極電極以同一製程形成的電極。每個電極隔著絕緣層4103彼此重疊。注意,作為電容器4020可以採用例如實施方式1中已說明的像素PIX的電容器C1。
一般而言,考慮在像素部中配置的電晶體的洩漏電流等設定在顯示裝置的像素部中設置的電容器的電容以使其能夠在指定期間保持電荷。電容器的電容考慮電晶體的關態電流等設定即可。
圖10是作為顯示元件使用透射型液晶元件的液晶顯示裝置的一個例子。在圖10中,作為顯示元件的液晶元件4013包括第一電極層4030、第二電極層4031及液晶層4008。注意,以夾持液晶層4008的方式設置有被用作配向膜的絕緣層4032和絕緣層4033。第二電極層4031設置在第二基板4006一側,第一電極層4030與第二電極層4031隔著液晶層4008重疊。設置在顯示部215中的電晶體4010與液晶元件4013電連接。換言之,作為電 晶體4010可以採用例如實施方式1中已說明的電晶體Tr1,並且作為液晶元件4013可以採用例如實施方式1中已說明的像素PIX的液晶元件LC。
作為第一電極層4030及第二電極層4031較佳為使用使可見光透過的導電性材料。作為該導電性材料,例如,可以使用包含選自銦(In)、鋅(Zn)及錫(Sn)中的一種以上的材料。明確而言,可以舉出氧化銦、銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物、包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、包含氧化矽的銦錫氧化物(ITSO)、氧化鋅、以及包含鎵的氧化鋅等。此外,可以使用包含石墨烯的膜。包含石墨烯的膜例如可以藉由使形成在絕緣體或導電體等的膜上的包含氧化石墨烯的膜還原而形成。
作為液晶元件4013,例如,可以採用應用FFS(Fringe Field Switching:邊緣電場切換)模式的液晶元件。另外,一般而言,作為液晶材料,有介電常數的各向異性(△ε)為正數的正型液晶材料和各向異性為負數的負型液晶材料。作為本實施方式所示的液晶元件4013可以應用該兩種材料,根據所應用的模式及設計可以採用最適的液晶材料。
在本實施方式所示的顯示裝置中,較佳為使用負型液晶材料。在負型液晶中能夠抑制起因於液晶分子的極化的撓曲電效應導致影響,並且極性幾乎不影響穿透率。因此,可以抑制顯示裝置的使用者看到閃爍(flicker)。撓曲電效應是指主要起因於分子形狀且由於配向畸變發生極化的現象。在 負型液晶材料中,不容易產生展曲變形或彎曲變形等配向畸變。
注意,在此作為液晶元件4013,採用應用FFS模式的元件,但是不侷限於此,可以採用應用各種模式的液晶元件。例如,可以使用採用VA(Vertical Alignment:垂直配向)模式、TN(Twisted Nematic:扭曲向列)模式、IPS(In-Plane-Switching:平面切換)模式、ASM(Axially Symmetric Aligned Micro-cell:軸對稱排列微單元)模式、OCB(Optically Compensated Birefringence:光學補償彎曲)模式、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal:鐵電性液晶)模式、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal:反鐵電液晶)模式、ECB(Electrically Controlled Birefringence:電控雙折射)模式、VA-IPS(Vertical Alignment In-Plane-Switching:垂直配向平面切換)模式、賓主模式等的液晶元件。
另外,也可以對本實施方式所示的顯示裝置使用常黑型液晶顯示裝置,例如採用垂直配向(VA)模式的透射型液晶顯示裝置。作為垂直配向模式,可以使用MVA(Multi-Domain Vertical Alignment:多象限垂直配向)模式、PVA(Patterned Vertical Alignment:垂直配向)模式、ASV(Advanced Super View:超視覺)模式等。
液晶元件是利用液晶的光學調變作用來控制光的透過或非透過的元件。液晶的光學調變作用由施加到液晶的電場(水平電場、垂直電場或傾斜方向電場)控制。作為用於液晶元件的液晶可以使用熱致液晶、低分子 液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶(PDLC:Polymer Dispersed Liquid Crystal:聚合物分散液晶)、鐵電液晶、反鐵電液晶等。這些液晶材料根據條件呈現出膽固醇相、層列相、立方相、手向列相、各向同性相等。
雖然圖10示出具有垂直電場方式的液晶元件的顯示裝置的例子,但是也可以對本發明的一個實施方式應用具有水平電場方式的液晶元件的顯示裝置。在採用水平電場方式的情況下,也可以使用不使用配向膜的呈現藍相的液晶。藍相是液晶相的一種,是指當使膽固醇液晶的溫度上升時即將從膽固醇相轉變到均質相之前出現的相。因為藍相只在窄的溫度範圍內出現,所以將其中混合了5wt%以上的手性試劑的液晶組合物用於液晶層4008,以擴大溫度範圍。由於包含呈現藍相的液晶和手性試劑的液晶組成物的回應速度快,並且其具有光學各向同性。此外,包含呈現藍相的液晶和手性試劑的液晶組成物不需要配向處理,並且視角依賴性小。另外,由於不需要設置配向膜而不需要摩擦處理,因此可以防止由於摩擦處理而引起的靜電破壞,並可以降低製程中的液晶顯示裝置的不良、破損。
間隔物4035是藉由對絕緣層選擇性地進行蝕刻而得到的柱狀間隔物,並且它是為控制第一電極層4030和第二電極層4031之間的間隔(單元間隙)而設置的。注意,還可以使用球狀間隔物。
此外,根據需要,可以適當地設置黑矩陣(遮光層)、彩色層(濾色片)、偏振構件、相位差構件、抗反射構件等的光學構件(光學基板)等。例如, 也可以使用利用偏振基板及相位差基板的圓偏振。此外,作為光源,也可以使用背光單元或側光單元等。作為上述背光單元及側光單元,也可以使用Micro-LED等。在為圖10所示的顯示裝置的情況下,採用如下結構即可,例如,在第二基板4006的表面(與設置有彩色層4131及遮光層4132的面相反一側)及在第一基板4001的背面(與設置有絕緣層4102的面相反一側)都設置偏光基板,並且在第一基板4001背面一側隔著偏光基板設置背光單元(未圖示)。
在圖10所示的顯示裝置中,在第二基板4006和第二電極層4031之間設置有遮光層4132、彩色層4131及絕緣層4133。
作為能夠用於遮光層4132的材料,可以舉出碳黑、鈦黑、金屬、金屬氧化物或包含多個金屬氧化物的固溶體的複合氧化物等。遮光層也可以為包含樹脂材料的膜或包含金屬等無機材料的薄膜。另外,也可以對遮光層4132使用包含彩色層4131的材料的膜的疊層膜。例如,可以採用包含用於使某種顏色的光透過的彩色層4131的材料的膜與包含用於使其他顏色的光透過的彩色層4131的材料的膜的疊層結構。藉由使彩色層4131與遮光層4132的材料相同,除了可以使用相同的設備以外,還可以實現製程簡化,因此是較佳的。
作為能夠用於彩色層4131的材料,可以舉出金屬材料、樹脂材料、包含顏料或染料的樹脂材料等。遮光層及彩色層的形成方法可以與上述各層 的形成方法同樣地進行即可。例如,可以利用噴墨法等。
作為絕緣層4133較佳的是具有平坦化功能的保護層。藉由絕緣層4133具有平坦化功能,可以在其厚度彼此不同的彩色層4131及遮光層4132的形成面上形成平坦的絕緣膜。藉由使絕緣層4133平坦化,可以將第二電極層4031形成為平坦,因此能夠減少液晶層4008的厚度的不均勻。作為這種絕緣層4133,可以舉出丙烯酸樹脂等。
另外,圖10所示的顯示裝置包括絕緣層4111及絕緣層4102。作為絕緣層4111及絕緣層4102,使用不易使雜質元素透過的絕緣層。藉由由絕緣層4111和絕緣層4102夾持電晶體,可以防止從外部到半導體層的雜質的混入。
此外,雖然在本實施方式中,對顯示裝置的結構例子進行說明,但是根據情況可以適當地改變電路結構及電路元件等。例如,由於電晶體4011容易因靜電等而損壞,所以較佳為設置用來保護驅動電路的保護電路。此外,保護電路較佳為使用非線性元件構成。
注意,本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式或實施例適當地組合。
實施方式3
在本實施方式中說明可以用於本發明的一個實施方式的半導體裝置或顯示裝置的電晶體的結構。
可以使用底閘極型電晶體或頂閘極型電晶體等各種方式的電晶體來製造本發明的一個實施方式的半導體裝置或顯示裝置。因此,以適合習知的生產線的方式很容易地更換所使用的半導體層材料或電晶體結構。
[底閘極型電晶體]
圖11A1是底閘極型電晶體的一種的通道保護型電晶體810的剖面圖。在圖11A1中,電晶體810形成在基板771上。此外,電晶體810在基板771上隔著絕緣層772包括電極746。另外,在電極746上隔著絕緣層726包括半導體層742。電極746可以被用作閘極電極,並且絕緣層726被用作閘極絕緣層。
另外,在半導體層742的通道形成區域上包括絕緣層741。此外,在絕緣層726上以與半導體層742的一部分接觸的方式包括電極744a及電極744b。電極744a可以用作源極電極和汲極電極中的一個。電極744b用作源極電極和汲極電極中的另一個。電極744a的一部分及電極744b的一部分形成在絕緣層741上。
絕緣層741可以被用作通道保護層。藉由在通道形成區域上設置絕緣 層741,可以防止在形成電極744a及電極744b時半導體層742被露出。由此,可以防止在形成電極744a及電極744b時半導體層742的通道形成區域被蝕刻。根據本發明的一個實施方式,可以實現電特性良好的電晶體。
另外,電晶體810在電極744a、電極744b及絕緣層741上包括絕緣層728,在絕緣層728上包括絕緣層729。
當將氧化物半導體用於半導體層742時,較佳為將能夠從半導體層742的一部分中奪取氧而產生氧缺陷的材料用於電極744a及電極744b的至少與半導體層742接觸的部分。半導體層742中的產生氧缺陷的區域的載子濃度增加,該區域n型化而成為n型區域(有時稱為n+區域)。因此,該區域能夠被用作源極區域或汲極區域。當將氧化物半導體用於半導體層742時,作為能夠從半導體層742中奪取氧而產生氧缺陷的材料的一個例子,可以舉出鎢、鈦等。
藉由在半導體層742中形成源極區域及汲極區域,可以降低電極744a及電極744b與半導體層742的接觸電阻。因此,可以使場效移動率及臨界電壓等電晶體的電特性良好。
當將矽等半導體用於半導體層742時,較佳為在半導體層742與電極744a之間及半導體層742與電極744b之間設置被用作n型半導體或p型半導體的層。用作n型半導體或p型半導體的層可以被用作電晶體的源極區 域或汲極區域。
絕緣層729較佳為使用具有防止雜質從外部擴散到電晶體中或者降低雜質的擴散的功能的材料形成。此外,根據需要也可以省略絕緣層729。
圖11A2所示的電晶體811與電晶體810之間的不同之處在於:電晶體811在絕緣層729上包括可以用作背閘極電極的電極723。電極723可以使用與閘極電極746同樣的材料及方法形成。
一般而言,背閘極電極使用導電層來形成,並以半導體層的通道形成區域被閘極電極與背閘極電極夾住的方式設置。因此,背閘極電極可以具有與閘極電極同樣的功能。背閘極電極的電位可以與閘極電極相等,也可以為接地電位(GND電位)或任意電位。另外,藉由不跟閘極電極聯動而獨立地改變背閘極電極的電位,可以改變電晶體的臨界電壓。
電極746及電極723都可以被用作閘極電極。因此,絕緣層726、絕緣層728及絕緣層729都可以被用作閘極絕緣層。另外,也可以將電極723設置在絕緣層728與絕緣層729之間。
注意,當將電極746和電極723中的一個稱為“閘極電極”時,將另一個稱為“背閘極電極”。例如,在電晶體811中,當將電極723稱為“閘極電極”時,將電極746稱為“背閘極電極”。另外,當將電極723用作“閘 極電極”時,電晶體811是頂閘極型電晶體之一種。此外,有時將電極746和電極723中的一個稱為“第一閘極電極”,有時將另一個稱為“第二閘極電極”。
藉由隔著半導體層742設置電極746以及電極723並將電極746及電極723的電位設定為相同,半導體層742中的載子流過的區域在厚度方向上更加擴大,所以載子的移動量增加。其結果是,電晶體811的通態電流增大,並且場效移動率也增高。
因此,電晶體811是相對於佔有面積具有較大的通態電流的電晶體。亦即,可以相對於所要求的通態電流縮小電晶體811的佔有面積。根據本發明的一個實施方式,可以縮小電晶體的佔有面積。因此,根據本發明的一個實施方式,可以實現積體度高的半導體裝置。
另外,由於閘極電極及背閘極電極使用導電層形成,因此具有防止在電晶體的外部產生的電場影響到形成通道形成區域的半導體層的功能(尤其是對靜電等的電場遮蔽功能)。另外,當將背閘極電極形成得比半導體層大以使用背閘極電極覆蓋半導體層時,能夠提高電場遮蔽功能。
另外,藉由使用具有遮光性的導電膜形成背閘極電極,能夠防止光從背閘極電極一側入射到半導體層。由此,能夠防止半導體層的光劣化,並防止電晶體的臨界電壓漂移等電特性劣化。
根據本發明的一個實施方式,可以實現可靠性良好的電晶體。另外,可以實現可靠性良好的半導體裝置。
圖11B1示出作為底閘極型的電晶體之一的通道保護型電晶體820的剖面圖。電晶體820具有與電晶體810大致相同的結構,而電晶體820的與電晶體810不同之處在於:絕緣層741覆蓋半導體層742的端部。另外,在選擇性地去除絕緣層741的重疊於半導體層742的部分而形成的開口部中,半導體層742與電極744a電連接。另外,在選擇性地去除絕緣層741的重疊於半導體層742的部分而形成的其他開口部中,半導體層742與電極744b電連接。絕緣層741的與通道形成區域重疊的區域可以被用作通道保護層。
圖11B2所示的電晶體821與電晶體820的不同之處在於:電晶體821在絕緣層729上包括可以被用作背閘極電極的電極723。
藉由設置絕緣層741,可以防止在形成電極744a及電極744b時半導體層742露出。因此,可以防止在形成電極744a及電極744b時半導體層742被薄膜化。
另外,與電晶體810及電晶體811相比,電晶體820及電晶體821的電極744a與電極746之間的距離及電極744b與電極746之間的距離更長。因此,可以減少產生在電極744a與電極746之間的寄生電容。此外,可以減 少產生在電極744b與電極746之間的寄生電容。根據本發明的一個實施方式,可以提供一種電特性良好的電晶體。
圖11C1所示的電晶體825是底閘極型電晶體之一的通道蝕刻型電晶體。在電晶體825中,不使用絕緣層741形成電極744a及電極744b。因此,在形成電極744a及電極744b時露出的半導體層742的一部分有時被蝕刻。另一方面,由於不設置絕緣層741,可以提高電晶體的生產率。
圖11C2所示的電晶體826與電晶體825的不同之處在於:電晶體826在絕緣層729上具有可以用作背閘極電極的電極723。
[頂閘極型電晶體]
圖12A1所例示的電晶體842是頂閘極型電晶體之一。電晶體842的與電晶體810、電晶體811、電晶體820、電晶體821、電晶體825及電晶體826不同之處在於:在形成絕緣層729之後形成電極744a及電極744b。電極744a及電極744b在形成於絕緣層728及絕緣層729中的開口與半導體層742電連接。
另外,去除不與電極746重疊的絕緣層726的一部分,以電極746及剩餘的絕緣層726為遮罩將雜質755引入到半導體層742,由此可以在半導體層742中以自對準(self-alignment)的方式形成雜質區域。電晶體842包括絕緣層726超過電極746的端部延伸的區域。半導體層742的藉由絕緣層 726被引入雜質755的區域的雜質濃度低於不藉由絕緣層726被引入雜質755的區域。因此,在半導體層742的不與電極746重疊的區域中形成LDD(Lightly Doped Drain:輕摻雜汲極)區域。
圖12A2所示的電晶體843與電晶體842的不同之處在於電晶體843包括電極723。電晶體843包括形成在基板771上的電極723。電極723具有隔著絕緣層772與半導體層742層疊的區域。電極723可以用作背閘極電極。
另外,如圖12B1所示的電晶體844及圖12B2所示的電晶體845那樣,也可以完全去除不與電極746重疊的區域的絕緣層726。另外,如圖12C1所示的電晶體846及圖12C2所示的電晶體847那樣,也可以不去除絕緣層726。
在電晶體842至電晶體847中,也可以在形成電極746之後以電極746為遮罩而將雜質755引入到半導體層742,由此在半導體層742中自對準地形成雜質區域。根據本發明的一個實施方式,可以實現電特性良好的電晶體。另外,根據本發明的一個實施方式,可以實現積體度高的半導體裝置。
注意,本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式或實施例適當地組合。
實施方式4
本實施方式中,對可用於上述的實施方式中已說明的OS電晶體的金屬氧化物CAC-OS(Cloud-Aligned Composite Oxide Semiconductor)及CAAC-OS(c-axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor)的結構進行說明。注意,在本說明書等中,CAC表示功能或材料的構成的一個例子,CAAC表示結晶結構的一個例子。
〈金屬氧化物的構成〉
CAC-OS或CAC-metal oxide在材料的一部分中具有導電性的功能,在材料的另一部分中具有絕緣性的功能,作為材料的整體具有半導體的功能。此外,在將CAC-OS或CAC-metal oxide用於電晶體的活性層的情況下,導電性的功能是使被用作載子的電子(或電洞)流過的功能,絕緣性的功能是不使被用作載子的電子流過的功能。藉由導電性的功能和絕緣性的功能的互補作用,可以使CAC-OS或CAC-metal oxide具有開關功能(開啟/關閉的功能)。藉由在CAC-OS或CAC-metal oxide中使各功能分離,可以最大限度地提高各功能。
CAC-OS或CAC-metal oxide包括導電性區域及絕緣性區域。導電性區域具有上述導電性的功能,絕緣性區域具有上述絕緣性的功能。此外,在材料中,導電性區域和絕緣性區域有時以奈米粒子級分離。另外,導電性區域和絕緣性區域有時在材料中不均勻地分佈。此外,有時導電性區域被觀察為其邊緣模糊且以雲狀連接。
在CAC-OS或CAC-metal oxide中,有時導電性區域及絕緣性區域以0.5nm以上且10nm以下,較佳為0.5nm以上且3nm以下的尺寸分散在材料中。
此外,CAC-OS或CAC-metal oxide由具有不同能帶間隙的成分構成。例如,CAC-OS或CAC-metal oxide由具有起因於絕緣性區域的寬隙的成分及具有起因於導電性區域的窄隙的成分構成。在該結構中,當使載子流過時,載子主要在具有窄隙的成分中流過。此外,具有窄隙的成分與具有寬隙的成分互補作用,與具有窄隙的成分聯動地在具有寬隙的成分中載子流過。因此,在將上述CAC-OS或CAC-metal oxide用於電晶體的通道形成區域時,在電晶體的開啟狀態中可以得到高電流驅動力,亦即大通態電流及高場效移動率。
就是說,也可以將CAC-OS或CAC-metal oxide稱為基質複合材料(matrix composite)或金屬基質複合材料(metal matrix composite)。
〈金屬氧化物的結構〉
氧化物半導體被分為單晶氧化物半導體和非單晶氧化物半導體。作為非單晶氧化物半導體,例如有CAAC-OS、多晶氧化物半導體、nc-OS(nanocrystalline oxide semiconductor)、a-like OS(amorphous-like oxide semiconductor)及非晶氧化物半導體等。
CAAC-OS具有c軸配向性,其多個奈米晶在a-b面方向上連結而結晶結構具有畸變。注意,畸變是指在多個奈米晶連結的區域中晶格排列一致的區域與其他晶格排列一致的區域之間的晶格排列的方向變化的部分。
雖然奈米晶基本上是六角形,但是並不侷限於正六角形,有不是正六角形的情況。此外,在畸變中有時具有五角形及七角形等晶格排列。另外,在CAAC-OS的畸變附近觀察不到明確的晶界(grain boundary)。亦即,可知藉由使晶格排列畸變,可抑制晶界的形成。這可能是由於CAAC-OS可容許因如下原因而發生的畸變:在a-b面方向上的氧原子的排列的低密度或因金屬元素被取代而使原子間的鍵合距離產生變化等。
CAAC-OS有具有層狀結晶結構(也稱為層狀結構)的傾向,在該層狀結晶結構中層疊有包含銦及氧的層(下面稱為In層)和包含元素M、鋅及氧的層(下面稱為(M,Zn)層)。另外,銦和元素M彼此可以取代,在用銦取代(M,Zn)層中的元素M的情況下,也可以將該層表示為(In,M,Zn)層。另外,在用元素M取代In層中的銦的情況下,也可以將該層表示為(In,M)層。
CAAC-OS為結晶性高的氧化物半導體。另外,在CAAC-OS中觀察不到明確的晶界,因此不容易發生起因於晶界的電子移動率的下降。另外,氧化物半導體的結晶性有時因雜質的混入或缺陷的生成等而降低,因此可 以說CAAC-OS是雜質或缺陷(氧缺陷等)少的氧化物半導體。因此,包含CAAC-OS的氧化物半導體的物理性質穩定。因此,包含CAAC-OS的氧化物半導體具有高耐熱性及高可靠性。另外,CAAC-OS對製程中的高溫度(所謂熱積存;thermal budget)也具有穩定性。因此,在對OS電晶體使用CAAC-OS時,能夠擴大製程的彈性。
在nc-OS中,微小的區域(例如1nm以上且10nm以下的區域,特別是1nm以上且3nm以下的區域)中的原子排列具有週期性。另外,nc-OS在不同的奈米晶之間觀察不到結晶定向的規律性。因此,在膜整體中觀察不到配向性。所以,有時nc-OS在某些分析方法中與a-like OS或非晶氧化物半導體沒有差別。
a-like OS是具有介於nc-OS與非晶氧化物半導體之間的結構的氧化物半導體。a-like OS包含空洞或低密度區域。也就是說,a-like OS的結晶性比nc-OS及CAAC-OS的結晶性低。
氧化物半導體具有各種結構及各種特性。本發明的一個實施方式的氧化物半導體也可以包括非晶氧化物半導體、多晶氧化物半導體、a-like OS、nc-OS、CAAC-OS中的兩種以上。
〈具有氧化物半導體的電晶體〉
在此,對將上述氧化物半導體用於電晶體的情況進行說明。
藉由將上述氧化物半導體用於電晶體,可以實現場效移動率高的電晶體。另外,可以實現可靠性高的電晶體。
另外,較佳為將載子密度低的氧化物半導體用於電晶體。在以降低氧化物半導體膜的載子密度為目的的情況下,可以降低氧化物半導體膜中的雜質濃度以降低缺陷態密度。在本說明書等中,將雜質濃度低且缺陷態密度低的狀態稱為“高純度本質”或“實質上高純度本質”。例如,氧化物半導體的載子密度可以低於8×1011/cm3,較佳為低於1×1011/cm3,更佳為低於1×1010/cm3且為1×10-9/cm3以上。
另外,因為高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜具有較低的缺陷態密度,所以有可能具有較低的陷阱態密度。
此外,被氧化物半導體的陷阱能階俘獲的電荷到消失需要較長的時間,有時像固定電荷那樣動作。因此,有時在陷阱態密度高的氧化物半導體中具有通道形成區域的電晶體的電特性不穩定。
因此,為了使電晶體的電特性穩定,降低氧化物半導體中的雜質濃度是有效的。為了降低氧化物半導體中的雜質濃度,較佳為還降低附近膜中的雜質濃度。作為雜質有氫、氮、鹼金屬、鹼土金屬、鐵、鎳、矽等。
〈雜質〉
在此,說明氧化物半導體中的各雜質的影響。
在氧化物半導體包含第14族元素之一的矽或碳時,氧化物半導體中形成缺陷能階。因此,將氧化物半導體中及氧化物半導體的介面附近的矽或碳的濃度(藉由二次離子質譜分析法(SIMS:Secondary Ion Mass Spectrometry)測得的濃度)設定為2×1018atoms/cm3以下,較佳為2×1017atoms/cm3以下。
另外,當氧化物半導體包含鹼金屬或鹼土金屬時,有時形成缺陷能階而形成載子。因此,使用包含鹼金屬或鹼土金屬的氧化物半導體的電晶體容易具有常開啟特性。由此,較佳為降低氧化物半導體中的鹼金屬或鹼土金屬的濃度。明確而言,將利用SIMS測得的氧化物半導體中的鹼金屬或鹼土金屬的濃度設定為1×1018atoms/cm3以下,較佳為2×1016atoms/cm3以下。
當氧化物半導體包含氮時,產生作為載子的電子,並載子密度增加,而氧化物半導體容易被n型化。其結果,將含有氮的氧化物半導體用於半導體的電晶體容易具有常開啟特性。因此,較佳為儘可能地減少氧化物半導體中的氮,例如,利用SIMS測得的氧化物半導體中的氮濃度小於5×1019atoms/cm3,較佳為5×1018atoms/cm3以下,更佳為1×1018atoms/cm3以下,進一步較佳為5×1017atoms/cm3以下。
包含在氧化物半導體中的氫與鍵合於金屬原子的氧起反應生成水,因 此有時形成氧缺陷。當氫進入該氧缺陷時,有時產生作為載子的電子。另外,有時由於氫的一部分與鍵合於金屬原子的氧鍵合,產生作為載子的電子。因此,使用包含氫的氧化物半導體的電晶體容易具有常開啟特性。由此,較佳為儘可能地減少氧化物半導體中的氫。明確而言,在氧化物半導體中,利用SIMS測得的氫濃度低於1×1020atoms/cm3,較佳為低於1×1019atoms/cm3,更佳為低於5×1018atoms/cm3,進一步較佳為低於1×1018atoms/cm3
藉由將雜質被充分降低的氧化物半導體用於電晶體的通道形成區域,可以使電晶體具有穩定的電特性。
本實施方式可以與其他實施方式或實施例適當地組合。
實施方式5
在本實施方式中,說明將上述的實施方式中已說明的半導體裝置或顯示裝置應用於電子裝置的產品例子。
〈筆記本式個人電腦〉
本發明的一個實施方式的半導體裝置或顯示裝置可以應用於資訊終端裝置所具備的顯示器。圖13A示出資訊終端裝置之一的筆記本式個人電腦,其包括外殼5401、顯示部5402、鍵盤5403及指向裝置5404等。
〈智能手錶〉
本發明的一個實施方式的半導體裝置或顯示裝置可以應用於可穿戴終端。圖13B是可穿戴終端之一種的智慧手錶,該智慧手錶包括外殼5901、顯示部5902、操作按鈕5903、表把5904、錶帶5905等。另外,也可以將附加有位置輸入裝置的功能的顯示裝置用於顯示部5902。另外,可以藉由在顯示裝置設置觸控面板來附加位置輸入裝置的功能。或者,也可以藉由在顯示裝置的像素部設置也稱為光感測器的光電轉換元件來附加位置輸入裝置的功能。另外,作為操作按鈕5903,可以具備啟動智慧手錶的電源開關、操作智慧手錶的軟體的按鈕、調整音量的按鈕和使顯示部5902點燈或關燈的開關等中的至少一個。另外,在圖13B所示的智慧手錶中示出兩個操作按鈕5903,但是智慧手錶所包括的操作按鈕的數量不侷限於此。另外,表把5904被用作調整智慧手錶的時間的錶冠。另外,表把5904除了調整時間以外還可以被用作操作智慧手錶的軟體的輸入介面。此外,圖13B所示的智慧手錶為包括表把5904的結構,但是不侷限於此,也可以為不具有表把5904的結構。
〈視頻攝影機〉
本發明的一個實施方式的半導體裝置或顯示裝置可以應用於視頻攝影機。圖13C所示的視頻攝影機包括第一外殼5801、第二外殼5802、顯示部5803、操作鍵5804、透鏡5805及連接部5806等。操作鍵5804及透鏡5805設置在第一外殼5801中,而顯示部5803設置在第二外殼5802中。並且,第一外殼5801和第二外殼5802由連接部5806連接,由連接部5806可以改 變第一外殼5801和第二外殼5802之間的角度。顯示部5803的影像也可以根據連接部5806所形成的第一外殼5801和第二外殼5802之間的角度切換。
〈行動電話機〉
本發明的一個實施方式的半導體裝置或顯示裝置可以應用於行動電話機。圖13D示出具有資訊終端的功能的行動電話機,該行動電話機包括外殼5501、顯示部5502、麥克風5503、揚聲器5504以及操作按鈕5505。另外,也可以將附加有位置輸入裝置的功能的顯示裝置用於顯示部5502。另外,可以藉由在顯示裝置設置觸控面板來附加位置輸入裝置的功能。或者,也可以藉由在顯示裝置的像素部設置也稱為光感測器的光電轉換元件來附加位置輸入裝置的功能。另外,作為操作按鈕5505,可以具備啟動行動電話機的電源開關、操作行動電話機的軟體的按鈕、調整音量的按鈕和使顯示部5502點燈或關燈的開關等中的任一個。
另外,在圖13D所示的行動電話機中示出兩個操作按鈕5505,但是行動電話機所包括的操作按鈕的數量不侷限於此。此外,雖然未圖示,但是圖13D所示的行動電話機也可以包括發光裝置,其用途為閃光燈或照明。
〈電視機〉
本發明的一個實施方式的半導體裝置或顯示裝置可以應用於電視機。圖13E所示的電視機包括外殼9000、顯示部9001、揚聲器9003、操作鍵9005(包括電源開關或操作開關)、連接端子9006等。可以將例如是50英寸以 上或100英寸以上的大型的顯示部9001組裝到電視機。
〈移動體〉
本發明的一個實施方式的半導體裝置或顯示裝置可以應用於作為移動體的汽車的駕駛座位周邊。
例如,圖13F是示出汽車室內的前擋風玻璃周邊的圖。圖13F示出安裝在儀表板的顯示面板5701、顯示面板5702、顯示面板5703以及安裝在支柱的顯示面板5704。
顯示面板5701至顯示面板5703可以提供導航資訊、速度表、轉速計、行駛距離、加油量、排檔狀態、空調的設定以及其他各種資訊。另外,使用者可以適當地改變顯示面板所顯示的顯示內容及佈置等,可以提高設計性。顯示面板5701至顯示面板5703還可以被用作照明設備。
藉由將由設置在車體的攝像單元拍攝的影像顯示在顯示面板5704上,可以補充被支柱遮擋的視野(死角)。也就是說,藉由顯示由設置在汽車外側的攝像單元拍攝的影像,可以補充死角,從而可以提高安全性。另外,藉由顯示補充看不到的部分的影像,可以更自然、更舒適地確認安全。顯示面板5704可以被用作照明設備。
〈電子廣告用的電子裝置〉
本發明的一個實施方式的半導體裝置或顯示裝置可以應用於用來電子廣告的顯示器。圖14A示出可以掛牆的數位看板(Digital Signage)的例子。圖14A示出數位看板6200掛在牆壁6201上的情況。
〈折疊式平板資訊終端〉
本發明的一個實施方式的半導體裝置或顯示裝置可以應用於平板資訊終端。圖14B示出具有可以折疊的結構的平板資訊終端。圖14B所示的資訊終端包括外殼5321a、外殼5321b、顯示部5322及操作按鈕5323。尤其是,顯示部5322包括撓性基材,由該基材能夠實現可以折疊的結構。
另外,外殼5321a及外殼5321b由鉸鏈部5321c結合,並且可以由鉸鏈部5321c對折。此外,顯示部5322設置於外殼5321a、外殼5321b及鉸鏈部5321c。
此外,雖然未圖示,圖13A至圖13C、圖13E、圖14A及圖14B所示的電子裝置也可以具有包括麥克風及揚聲器的結構。藉由採用這種結構,例如可以在上述電子裝置中附加聲音輸入功能。
此外,雖然未圖示,但是圖13A、圖13B、圖13D、圖14A及圖14B所示的電子裝置也可以具有包括相機的結構。
另外,雖然未圖示,但是圖13A至圖13F、圖14A及圖14B所示的電 子裝置可以在外殼的內部設置感測器(該感測器具有測量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線等)。尤其是,藉由設置具有陀螺儀感測器或加速度感測器等測定傾斜度的感測器的測定裝置,可以判斷圖13D所示的行動電話機的方向(該行動電話機相對於垂直方向朝向哪個方向)而將顯示部5502的螢幕顯示根據該行動電話機的方向自動切換。
另外,雖然未圖示,但是圖13A至圖13F、圖14A及圖14B所示的電子裝置也可以包括取得指紋、靜脈、虹膜或聲紋等生物資訊的裝置。藉由採用該結構,可以實現具有生物識別功能的電子裝置。
圖13A至圖13F及圖14A所示的電子裝置的顯示部可以使用撓性基材。明確而言,該顯示部也可以具有在撓性基材上設置電晶體、電容器及顯示元件等的結構。藉由使用該結構,不僅可以實現其外殼如圖13A至圖13F及圖14A所示地具有平坦的面的電子裝置,而且可以實現如圖13F所示的儀表板及支柱那樣其外殼具有曲面的電子裝置。
作為可用於圖13A至圖13F、圖14A及圖14B的顯示部的撓性基材,舉出可以使用如下對可見光具有透光性的材料的例子:聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯樹脂(PEN)、聚醚碸樹脂(PES)、聚丙烯腈樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚 碳酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚環烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚丙烯樹脂、聚酯樹脂、聚乙烯基鹵化物樹脂、芳香族聚醯胺樹脂及環氧樹脂等。另外,也可以使用這些材料的混合物或疊層。
注意,本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式或實施例適當地組合。
實施方式6
在本實施方式中,對能夠用於上述實施方式中例示出的電子裝置的半導體裝置進行說明。以下示出的半導體裝置可以用作記憶體裝置。
在本實施方式中,作為使用氧化物半導體的記憶體裝置的一個例子,對DOSRAM(註冊商標)進行說明。“DOSRAM”源於Dynamic Oxide Semiconductor Random Access Memory。DOSRAM是指如下記憶體裝置:記憶單元為1T1C(一個電晶體和一個電容器)型單元;寫入用電晶體為使用氧化物半導體的電晶體。
參照圖15對DOSRAM1000的疊層結構例子進行說明。在DOSRAM1000中,進行資料的讀出的感測放大器部1002與存儲資料的單元陣列部1003層疊。
如圖15所示,感測放大器部1002設置有位元線BL、Si電晶體Ta10、 Ta11。Si電晶體Ta10、Ta11在單晶矽晶圓中包括半導體層。Si電晶體Ta10、Ta11構成感測放大器並與位元線BL電連接。
單元陣列部1003包括多個記憶單元1001。記憶單元1001包括電晶體Tw1及電容器C10。在單元陣列部1003中,兩個電晶體Tw1共用半導體層。半導體層與位元線BL藉由未圖示的導電體電連接。
圖15所示的疊層結構可以用於藉由層疊多個包括電晶體群的電路形成的各種半導體裝置。
圖15中的金屬氧化物、絕緣體、導電體等可以為單層或疊層。在製造這些層時,可以使用濺射法、分子束磊晶(MBE:Molecular Beam Epitaxy)法、脈衝雷射燒蝕(PLA:Pulsed Laser Ablation)法、化學氣相沉積(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、原子層沉積(ALD)法等各種成膜方法。CVD法包括電漿CVD法、熱CVD法、有機金屬CVD法等。
在此,電晶體Tw1的半導體層由金屬氧化物(氧化物半導體)構成。在此,示出半導體層由三層的金屬氧化物層構成的例子。半導體層較佳為由含有In、Ga及Zn的金屬氧化物構成。
在此,藉由對金屬氧化物添加形成氧缺陷的元素或者與氧缺陷鍵合的元素,金屬氧化物的載子密度可能增大而被低電阻化。例如,藉由選擇性 地使使用金屬氧化物的半導體層低電阻化,可以在半導體層中設置源極區域或汲極區域。
另外,作為使金屬氧化物低電阻化的元素,典型的有硼或磷。另外,也可以使用氫、碳、氮、氟、硫、氯、鈦、稀有氣體元素等。作為稀有氣體元素的典型例子有氦、氖、氬、氪及氙等。該元素的濃度可以利用二次離子質譜分析法(SIMS:Secondary Ion Mass Spectrometry)等進行測量。
尤其是,硼及磷可以使用非晶矽或低溫多晶矽的生產線的裝置,所以是較佳的。藉由轉用該生產線的設置,可以降低設備投資。
例如,包括被選擇性地低電阻化的半導體層的電晶體可以使用偽閘極形成。明確而言,在半導體層上設置偽閘極,將該偽閘極用作遮罩,對半導體層添加使該半導體層低電阻化的元素。也就是說,該元素被添加到半導體層的不與偽閘極重疊的區域中,由此形成被低電阻化的區域。作為該元素的添加方法,可以使用:對離子化了的源氣體進行質量分離而添加的離子植入法;不對離子化了的源氣體進行質量分離而添加的離子摻雜法;以及電漿浸沒離子佈植技術等。
作為用於導電體的導電性材料,有如下材料:以摻雜有磷等雜質元素的多晶矽為代表的半導體;鎳矽化物等矽化物;鉬、鈦、鉭、鎢、鋁、銅、鉻、釹、鈧等金屬;或以上述金屬為成分的金屬氮化物(氮化鉭、氮化鈦、 氮化鉬、氮化鎢)等。另外,也可以使用銦錫氧化物、包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、銦鋅氧化物、添加有氧化矽的銦錫氧化物等導電性材料。
作為可以用於絕緣體的絕緣材料,有氮化鋁、氧化鋁、氮氧化鋁、氧氮化鋁、氧化鎂、氮化矽、氧化矽、氮氧化矽、氧氮化矽、氧化鎵、氧化鍺、氧化釔、氧化鋯、氧化鑭、氧化釹、氧化鉿、氧化鉭、矽酸鋁等。在本說明書等中,氧氮化物是指氧含量大於氮含量的化合物,氮氧化物是指氮含量大於氧含量的化合物。
注意,本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式或實施例適當地組合。
實施例
為了確認在實施方式1所說明的顯示裝置的工作中是否適當地進行影像資料的校正,利用電路模擬器進行計算。在本實施例中說明該計算及其結果。
該計算中使用的軟體是SILVACO公司製造的SmartSpice(version 4.26.7.R)電路模擬器。使用該電路模擬器計算,將影像資料及校正資料為輸入資料並將校正了的影像資料為輸出資料進行計算。
圖16示出在上述計算中使用的電路結構。圖16示出源極驅動器電路SD、校正資料保持部104及顯示部PA。
在圖16的源極驅動器電路SD中,示出數位類比轉換電路DAC及運算放大器OPA。運算放大器OPA相當於圖1中的放大器電路AMP並且是由Si電晶體構成的CMOS電路。
數位類比轉換電路DAC的輸出端子與運算放大器OPA的非反轉輸入端子電連接。另外,運算放大器OPA的反轉輸入端子與運算放大器OPA的輸出端子電連接,運算放大器OPA的輸出端子與校正資料保持部104的開關SW1的第二端子和開關SW2的第一端子電連接。另外,由於上述連接結構,運算放大器OPA被用作電壓跟隨器電路。
另外,運算放大器OPA的高電源輸入端子與佈線VDL電連接,運算放大器OPA的低電源輸入端子與佈線VGL電連接。
關於校正資料保持部104,參照實施方式1中的圖3的校正資料保持部104的說明。
在實施方式1中說明開關SW3的第二端子與佈線VG電連接,但是在圖16的校正資料保持部104中,開關SW3的第二端子藉由直流電源VD與 佈線VGL電連接。另外,開關SW1至開關SW3都作為切換元件採用類比開關(具有CMOS電路的結構的開關)。
在圖16中示出顯示部PA中的表示佈線SL(佈線DL)所包括的電阻的電阻器Rpa以及作為合成佈線SL(佈線DL)的寄生電容與像素PIX的電容器C1的電容而得的電容器Cc。另外,電阻器Rpa與電容器Cc的電連接點為節點ND。
接著,說明計算條件。將校正資料保持部104的電容器Cd的靜電電容的值設定為1pF,並將電容器Cc的靜電電容的值設定為31pF。根據實施方式1的具體例子,這相當於對從數位類比轉換電路DAC輸出的電壓補充相當於低階5位元的電壓。
另外,直流電源VD的電壓設定為0.5V。
另外,電阻器Rpa的值設定為10kΩ。
數位類比轉換電路DAC每隔0.25V輸出0.5V至8.5V的電位。
另外,運算放大器OPA具有電壓跟隨器電路的結構,所以運算放大器OPA需要為可以在數位類比轉換電路DAC能夠輸出的電位範圍內適當地進行工作的電路。因此,電連接到運算放大器OPA的高電源輸入端子的佈線 VDL所供應的電位設定為9V,並且電連接到運算放大器OPA的低電源輸入端子的佈線VGL所供應的電位設定為參考電位。
圖17的圖表示出從數位類比轉換電路DAC輸出的校正資料以及第一期間和第二期間的之間的節點ND電位的變化。明確而言,在圖17中,縱軸表示節點ND的電位VND、橫軸表示時刻。第一期間及第二期間分別相當於實施方式1的工作例子中的時刻T1至時刻T2之間以及時刻T2至時刻T4之間。明確而言,時刻T1為圖17中的0秒(計算開始點),時刻T2為1.0×10-5秒(完成影像資料的寫入的時刻)。
在第一期間,使用信號F1使開關SW1及開關SW3處於開啟狀態,使用信號F2使開關SW2處於關閉狀態,從數位類比轉換電路DAC作為對應於影像資料的電位輸出4.0V,進行對節點ND寫入該電位的工作。
在第二期間,使用信號F1使開關SW1及開關SW3處於關閉狀態,使用信號F2使開關SW2處於開啟狀態,從數位類比轉換電路DAC作為校正資料每隔0.25V輸出0.5V至8.5V中的一個電位,進行對節點ND3寫入該輸出電位的工作。藉由對節點ND3寫入對應於該校正資料的電位,電位VND變動。在本實施例中,作為對應於校正資料的電位每隔0.25V從0.5V至8.5V的電位分別記載為V0至V32,圖17只示出符號V0、V10、V20、V30、V32
在此,考察在第二期間作為校正資料對節點ND3寫入V0(0.5V)的情 況。在第一期間節點ND3的電位是0.5V,所以即使從第一期間進入第二期間,節點ND3的電位沒有變動,亦即保持0.5V。因此,電位VND沒有因電容器Cd所引起電容耦合而變動,而保持4.0V。
接著,考察在第二期間作為校正資料對節點ND3寫入V10(3.0V)的情況。在第一期間節點ND3的電位是0.5V,所以在進入第二期間時,節點ND3的電位上升2.5V。在此,根據公式(E2)電位VND的電位可以估計為4+2.5/32V(=4.078125V),與圖17的結果大致一致。
同樣地,考察在第二期間作為校正資料對節點ND3分別寫入V20(5.5V)、V30(8.0V)、V32(8.5V)的情況。在第一期間節點ND3的電位是0.5V,所以在進入第二期間時,節點ND3的電位在寫入V20(5.5V)、V30(8.0V)、V32(8.5V)的情況下分別上升5.0V、7.5V、8.0V。在此,根據公式(E2),電位VND的電位可以估計為在各情況下為4+5.0/32V(=4.15625V)、4+7.5/32V(=4.234375V)、4+8.0/32V(=4.25V),與圖17的結果大致一致。
如上所述,數位類比轉換電路DAC每隔0.25V輸出電位,使用校正資料保持部104可以生成其間隔小於0.25V的電位。
換言之,藉由使用本發明的一個實施方式的顯示裝置,可以使用校正資料保持部生成其分辨能力高於源極驅動器電路SD所包括的數位類比轉換電路DAC的影像資料。另外,藉由將該影像資料寫入到包括在上述顯示 裝置中的像素,上述顯示裝置的顯示部可以顯示多灰階的影像。
(關於本說明書等的記載的附記)
下面,對本說明書中所記載的實施方式及實施例中的各結構及說明附加注釋。
〈關於實施方式及實施例所示的本發明的一個實施方式的附記〉
各實施方式及實施例所示的結構可以與其他實施方式及實施例所示的結構適當地組合而構成本發明的一個實施方式。另外,當在一個實施方式中示出多個結構例子時,可以適當地組合結構例子。
另外,可以將某一實施方式或實施例中說明的內容(或其一部分)應用/組合/替換成該實施方式或實施例中說明的其他內容(或其一部分)和另一個或多個其他實施方式中說明的內容(或其一部分)中的至少一個內容。
注意,實施方式或實施例中說明的內容是指各實施方式或實施例中利用各種圖式所說明的內容或者利用說明書所記載的文章而說明的內容。
另外,藉由將某一實施方式或實施例中示出的圖式(或其一部分)與該圖式的其他部分、該實施方式或實施例中示出的其他圖式(或其一部分)和另一個或多個其他實施方式或實施例中示出的圖式(或其一部分)中的至少一個圖式組合,可以構成更多圖式。
〈關於序數詞的附記〉
在本說明書等中,“第一”、“第二”、“第三”等序數詞是為了避免組件的混淆而附加上的。因此,其不是為了限定組件的個數而附加上的。此外,其不是為了限定組件的順序而附加上的。另外,例如,本說明書等的實施方式(或實施例)之一中附有“第一”的組件有可能在其他的實施方式(或實施例)或申請專利範圍中附有“第二”的序數詞。另外,例如,本說明書等的實施方式(或實施例)之一中附有“第一”的組件有可能在其他實施方式或申請專利範圍中被省略“第一”。
〈關於說明圖式的記載的附記〉
參照圖式對實施方式(或實施例)進行說明。但是,所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實,就是實施方式(或實施例)可以以多個不同形式來實施,其方式和詳細內容可以在不脫離本發明的精神及其範圍的條件下被變換為各種各樣的形式。因此,本發明不應該被解釋為僅限定在實施方式(或實施例)所記載的內容中。注意,在實施方式(或實施例的結構)中的發明的結構中,在不同的圖式中共同使用相同的元件符號來表示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略反復說明。
在本說明書等中,為方便起見,使用了“上”、“下”等表示配置的詞句,以參照圖式說明組件的位置關係。組件的位置關係根據描述各組件的方向適當地改變。因此,表示配置的詞句不侷限於本說明書等中所示的 記載,根據情況可以適當地更換表達方式。例如,如果是“位於導電體的頂面的絕緣體”的表述,藉由將所示的圖式的方向旋轉180度,則可以換稱為“位於導電體的下面的絕緣體”。
此外,“上”或“下”這樣的詞句不限定組件的位置關係為“正上”或“正下”且直接接觸的情況。例如,當記載為“絕緣層A上的電極B”時,不一定必須在絕緣層A上直接接觸地形成有電極B,也可以包括絕緣層A與電極B之間包括其他組件的情況。
在圖式中,為便於清楚地說明,有時誇大表示大小、層的厚度或區域。因此,本發明並不一定限定於上述尺寸。圖式是為了明確起見而示出任意的大小的,而不侷限於圖式所示的形狀或數值等。例如,可以包括雜訊或定時偏差等所引起的信號、電壓或電流的不均勻等。
在透視圖等的圖式中,為了明確起見,有時省略部分組件的圖示。
在圖式中,有時使用同一元件符號表示同一組件、具有相同功能的組件、由同一材料構成的組件或者同時形成的組件等,並且有時省略重複說明。
〈關於可以改稱的記載的附記〉
在本說明書等中,在說明電晶體的連接關係時,使用將源極和汲極中 的一方記為“源極和汲極中的一個”(第一電極或第一端子),將源極和汲極中的另一方記為“源極和汲極中的另一個”(第二電極或第二端子)的表述。這是因為電晶體的源極和汲極根據電晶體的結構或工作條件等而互換的緣故。注意,可以將電晶體的源極和汲極根據情況適當地改稱為源極(汲極)端子、源極(汲極)電極等。另外,在本說明書等中,有時將閘極以外的兩個端子稱為第一端子及第二端子或第三端子及第四端子。注意,在本說明書等中,通道形成區域指的是形成通道的區域,藉由對閘極施加電位形成該區域,而可以使電流流過源極-汲極之間。
另外,在使用極性不同的電晶體的情況或電路工作中的電流方向變化的情況等下,源極及汲極的功能有時相互調換。因此,在本說明書等中,“源極”和“汲極”可以互相調換。
另外,在本說明書等中,“電極”或“佈線”這樣的詞句不在功能上限定其組件。例如,有時將“電極”用作“佈線”的一部分,反之亦然。再者,“電極”或“佈線”這樣的詞句還包括多個“電極”或“佈線”被形成為一體的情況等。
另外,在本說明書等中,可以適當地調換電壓和電位。電壓是指與參考電位之間的電位差,例如在參考電位為接地電位時,可以將電壓換稱為電位。接地電位不一定意味著0V。注意,電位是相對的,對佈線等供應的電位有時根據參考電位而變化。
在本說明書等中,根據情況或狀態,可以互相調換“膜”和“層”等詞句。例如,有時可以將“導電層”變換為“導電膜”。此外,有時可以將“絕緣膜”變換為“絕緣層”。另外,根據情況或狀態,可以使用其他詞句代替“膜”和“層”等詞句。例如,有時可以將“導電層”或“導電膜”變換為“導電體”。此外,例如有時可以將“絕緣層”或“絕緣膜”變換為“絕緣體”。
在本說明書等中,根據情況或狀態,可以互相調換“佈線”、“信號線”及“電源線”等詞句。例如,有時可以將“佈線”變換為“信號線”等。此外,例如有時可以將“佈線”變換為“電源線”等。反之亦然,有時可以將“信號線”或“電源線”變換為“佈線”。有時可以將“電源線”等變換為“信號線”等。反之亦然,有時可以將“信號線”變換為“電源線”等。另外,根據情況或狀態,可以互相將施加到佈線的“電位”變換為“信號”等。反之亦然,有時可以將“信號”等變換為“電位”。
〈關於詞句的定義的附記〉
下面,對上述實施方式及實施例中提到的詞句的定義進行說明。
〈〈關於半導體的雜質〉〉
半導體的雜質例如是構成半導體層的主要成分之外的物質。例如,濃度低於0.1原子%的元素是雜質。有時由於包含雜質而例如發生在半導體中 形成DOS(Density of States:態密度)、載子移動率降低或結晶性降低等情況。在半導體是氧化物半導體時,作為改變半導體的特性的雜質,例如有第1族元素、第2族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素或主要成分之外的過渡金屬等,特別是,例如有氫(也包含在水中)、鋰、鈉、矽、硼、磷、碳、氮等。在半導體是氧化物半導體時,例如有時氫等雜質的混入導致氧缺陷的產生。此外,在半導體是矽層時,作為改變半導體的特性的雜質,例如有氧、除了氫之外的第1族元素、第2族元素、第13族元素、第15族元素等。
〈〈開關〉〉
在本說明書等中,開關是指具有藉由變為導通狀態(開啟狀態)或非導通狀態(關閉狀態)來控制是否使電流流過的功能的元件。或者,開關是指具有選擇並切換電流路徑的功能的元件。
例如,可以使用電開關或機械開關等。換言之,開關只要可以控制電流就不侷限於特定的開關。
電開關的例子包括電晶體(例如雙極電晶體或MOS電晶體)、二極體(例如PN二極體、PIN二極體、肖特基二極體、金屬-絕緣體-金屬(MIM;Metal Insulator Metal)二極體、金屬-絕緣體-半導體(MIS;Metal Insulator Semiconductor)二極體或者二極體接法的電晶體等)或者組合這些元件的邏輯電路。
當作為開關使用電晶體時,電晶體的“導通狀態”是指電晶體的源極電極與汲極電極在電性上短路的狀態。另外,電晶體的“非導通狀態”是指電晶體的源極電極與汲極電極在電性上斷開的狀態。當僅將電晶體用作開關時,對電晶體的極性(導電型)沒有特別的限制。
作為機械開關的一個例子,可以舉出像數位微鏡裝置(DMD;Digital Micromirror Device)那樣的利用MEMS(微機電系統)技術的開關。該開關具有以機械方式可動的電極,並且藉由移動該電極來控制導通和非導通而進行工作。
〈〈連接〉〉
注意,在本說明書等中,當記載為“X與Y連接”時,包括如下情況:X與Y電連接的情況;X與Y在功能上連接的情況;以及X與Y直接連接的情況。因此,不侷限於圖式或文中所示的連接關係等規定的連接關係,還包括圖式或文中所示的連接關係以外的連接關係。
這裡使用的X和Y為物件(例如,裝置、元件、電路、佈線、電極、端子、導電膜和層等)。
作為X和Y電連接的情況的一個例子,可以在X和Y之間連接一個以上的能夠電連接X和Y的元件(例如開關、電晶體、電容器、電感器、電 阻器、二極體、顯示元件、發光元件、負載等)。另外,開關具有控制開啟和關閉的功能。換言之,藉由使開關處於導通狀態(開啟狀態)或非導通狀態(關閉狀態)來控制是否使電流流過。
作為X和Y在功能上連接的情況的一個例子,可以在X和Y之間連接一個以上的能夠在功能上連接X和Y的電路(例如,邏輯電路(反相器、NAND電路、NOR電路等)、信號轉換電路(DA轉換電路、AD轉換電路、γ(伽瑪)校正電路等)、電位位準轉換電路(電源電路(升壓電路、降壓電路等)、改變信號的電位位準的位準轉換器電路等)、電壓源、電流源、切換電路、放大電路(能夠增大信號振幅或電流量等的電路、運算放大器、差動放大電路、源極隨耦電路、緩衝器電路等)、信號產生電路、記憶體電路、控制電路等)。注意,例如,即使在X與Y之間夾有其他電路,當從X輸出的信號傳送到Y時,也可以說X與Y在功能上是連接著的。
此外,當明確地記載為“X與Y電連接”時,包括如下情況:X與Y電連接的情況(換言之,以中間夾有其他元件或其他電路的方式連接X與Y的情況);X與Y在功能上連接的情況(換言之,以中間夾有其他電路的方式在功能上連接X與Y的情況);以及X與Y直接連接的情況(換言之,以中間不夾有其他元件或其他電路的方式連接X與Y的情況)。換言之,當明確記載有“電連接”時,與只明確記載有“連接”的情況相同。
注意,例如,在電晶體的源極(或第一端子等)透過Z1(或沒有藉由 Z1)與X電連接,電晶體的汲極(或第二端子等)透過Z2(或沒有藉由Z2)與Y電連接的情況下以及在電晶體的源極(或第一端子等)與Z1的一部分直接連接,Z1的另一部分與X直接連接,電晶體的汲極(或第二端子等)與Z2的一部分直接連接,Z2的另一部分與Y直接連接的情況下,可以表示為如下。
例如,可以表達為“X、Y、電晶體的源極(或第一端子等)及電晶體的汲極(或第二端子等)互相電連接,並按X、電晶體的源極(或第一端子等)、電晶體的汲極(或第二端子等)及Y的順序電連接”。或者,可以表達為“電晶體的源極(或第一端子等)與X電連接,電晶體的汲極(或第二端子等)與Y電連接,並以X、電晶體的源極(或第一端子等)、電晶體的汲極(或第二端子等)、Y的順序依次電連接”。或者,可以表達為“X藉由電晶體的源極(或第一端子等)及電晶體的汲極(或第二端子等)與Y電連接,X、電晶體的源極(或第一端子等)、電晶體的汲極(或第二端子等)、Y依次設置為相互連接”。藉由使用與這種例子相同的表達方法規定電路結構中的連接順序,可以區別電晶體的源極(或第一端子等)與電晶體的汲極(或第二端子等)而決定技術範圍。注意,這些表達方法只是一個例子而已,不侷限於上述表達方法。在此,X、Y、Z1及Z2為物件(例如,裝置、元件、電路、佈線、電極、端子、導電膜及層等)。
另外,即使在電路圖上獨立的組件彼此電連接,也有時一個組件兼有多個組件的功能。例如,在佈線的一部分用作電極時,一個導電 膜兼有佈線和電極的兩個組件的功能。因此,本說明書中的“電連接”的範疇內還包括這種一個導電膜兼有多個組件的功能的情況。
101‧‧‧影像資料保持部
103‧‧‧顯示元件
104‧‧‧校正資料保持部
DD1‧‧‧顯示裝置
GD‧‧‧閘極驅動器電路
GL‧‧‧佈線
PA‧‧‧顯示部
PIX‧‧‧像素
SD‧‧‧源極驅動器電路
SL‧‧‧佈線
VA‧‧‧佈線

Claims (8)

  1. 一種顯示裝置,包括:第一電路:第二電路;以及影像信號線,其中,該第一電路包括影像資料保持部及顯示元件,該第二電路包括校正資料保持部,該第二電路與該影像信號線電連接,該影像信號線與該第一電路電連接,該影像資料保持部與該顯示元件電連接,該第一電路具有在該影像資料保持部保持第一影像資料的功能,該第二電路具有:在該校正資料保持部保持校正資料的功能;以及根據該校正資料將保持在該影像信號線及該影像資料保持部的該第一影像資料校正為第二影像資料的功能,並且,該顯示元件具有顯示對應於該第二影像資料的影像的功能。
  2. 一種顯示裝置,包括:第一電路:第二電路;以及影像信號線,其中該第二電路包括校正資料保持部、第一至第三開關及第一電容器,該第一電路包括影像資料保持部、顯示元件、第四開關及第二電容器, 該第二電路與該影像信號線電連接,該影像信號線與該第一電路電連接,該影像資料保持部與該顯示元件電連接,該第一開關的第一端子與該第一電容器的第一端子及該影像信號線電連接,該第一開關的第二端子與該第二開關的第一端子電連接,該校正資料保持部與該第二開關的第二端子、該第一電容器的第二端子及該第三開關的第一端子電連接,該第四開關的第一端子與該影像信號線電連接,該影像資料保持部與該第四開關的第二端子及該第二電容器電連接,該第一電路具有在該影像資料保持部保持第一影像資料的功能,該第二電路具有:在該校正資料保持部保持校正資料的功能;以及根據該校正資料將保持在該影像信號線及該影像資料保持部的該第一影像資料校正為第二影像資料的功能,並且,該顯示元件具有顯示對應於該第二影像資料的影像的功能。
  3. 根據申請專利範圍第2項之顯示裝置,其中該第一至第四開關中的至少一個是電晶體,並且該電晶體在通道形成區域中包括金屬氧化物和矽中的一個。
  4. 根據申請專利範圍第2項之顯示裝置,其中該顯示裝置具有第一至第四功能,該第一功能具有: 使該第二開關處於關閉狀態並使該第三開關處於開啟狀態而對該校正資料保持部寫入第一電位的功能;以及使該第二開關處於關閉狀態並使該第一開關和該第四開關都處於開啟狀態而對該影像信號線及該影像資料保持部寫入對應於該第一影像資料的第二電位的功能,該第二功能具有:使該第一開關處於關閉狀態並使該第四開關處於開啟狀態而使該影像信號線及該影像資料保持部處於電浮動狀態的功能,該第三功能具有:使該第一開關和該第三開關都處於關閉狀態並使該第二開關處於開啟狀態而對該校正資料保持部寫入對應於該校正資料的第三電位的功能;以及在該第一電容器的第二端子的電位從該第一電位變為該第三電位時,由該影像信號線及該影像資料保持部保持的第二電位變為對應於該第二影像資料的第四電位的功能,並且該第四功能具有:使該第四開關處於關閉狀態而根據該第四電位驅動該顯示元件的功能。
  5. 根據申請專利範圍第4項之顯示裝置,其中該第二電位是對應於該第二影像資料的高階位元的電位,並且該第三電位是對應於該第二影像資料的低階位元的電位。
  6. 根據申請專利範圍第2項之顯示裝置, 其中該顯示元件是液晶元件,並且該液晶元件的第一端子與該影像資料保持部電連接。
  7. 根據申請專利範圍第2項之顯示裝置,其中該顯示元件是發光元件,該顯示裝置包括驅動電路部,該驅動電路部包括驅動電晶體,該驅動電晶體的閘極與該影像資料保持部電連接,該驅動電晶體的第一端子與該第二電容器的第二端子及該發光元件的輸入端子電連接。
  8. 一種電子裝置,包括:申請專利範圍第1或2項之顯示裝置;以及外殼。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11183137B2 (en) 2018-02-23 2021-11-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Operation method of display apparatus
JPWO2020053701A1 (ja) 2018-09-12 2021-09-30 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置
JP7441176B2 (ja) 2018-11-09 2024-02-29 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置および電子機器
KR20210102249A (ko) * 2018-12-19 2021-08-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치 및 전자 기기
KR20210107645A (ko) 2018-12-26 2021-09-01 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치 및 전자 기기
CN113348501A (zh) 2019-02-05 2021-09-03 株式会社半导体能源研究所 显示装置及电子设备
TW202114264A (zh) 2019-08-29 2021-04-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 顯示裝置
KR20220158772A (ko) 2020-03-27 2022-12-01 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치 및 전자 기기

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201218161A (en) * 2010-09-30 2012-05-01 Casio Computer Co Ltd Display drive device, display device and method for driving and controlling the same and electronic machine
TW201335914A (zh) * 2012-02-22 2013-09-01 Seiko Epson Corp 光電裝置及電子機器
CN104240638A (zh) * 2013-06-12 2014-12-24 索尼公司 显示设备及其驱动方法
TW201525966A (zh) * 2013-12-20 2015-07-01 Sharp Kk 顯示裝置及其驅動方法
US20170154909A1 (en) * 2015-11-30 2017-06-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Signal processing circuit and semiconductor device including the signal processing circuit
US20170309345A1 (en) * 2005-10-18 2017-10-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Shift register, semiconductor device, display device, and electronic device

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5883608A (en) 1994-12-28 1999-03-16 Canon Kabushiki Kaisha Inverted signal generation circuit for display device, and display apparatus using the same
JP3311224B2 (ja) * 1994-12-28 2002-08-05 キヤノン株式会社 表示素子用反転信号生成回路とそれを用いた表示装置
JP2004361841A (ja) * 2003-06-06 2004-12-24 Mitsubishi Electric Corp 表示装置
JP4589614B2 (ja) 2003-10-28 2010-12-01 株式会社 日立ディスプレイズ 画像表示装置
KR100924143B1 (ko) * 2008-04-02 2009-10-28 삼성모바일디스플레이주식회사 평판표시장치 및 그의 구동 방법
JP5491833B2 (ja) 2008-12-05 2014-05-14 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
KR101532268B1 (ko) 2008-12-18 2015-07-01 삼성전자주식회사 디지털-아날로그 변환기, 이를 포함하는 소스 구동회로, 및소스 구동회로를 포함하는 표시 장치
EP3676822A4 (en) 2017-08-31 2021-08-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. DISPLAY DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE
US11574573B2 (en) 2017-09-05 2023-02-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display system
CN111052213A (zh) 2017-09-15 2020-04-21 株式会社半导体能源研究所 显示装置及电子设备
US10957720B2 (en) 2017-11-09 2021-03-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device, display device, and electronic device
WO2019111104A1 (ja) 2017-12-06 2019-06-13 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、記憶装置、及び表示装置
KR20240018693A (ko) 2017-12-06 2024-02-13 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치, 표시 장치, 전자 기기, 및 동작 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170309345A1 (en) * 2005-10-18 2017-10-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Shift register, semiconductor device, display device, and electronic device
TW201218161A (en) * 2010-09-30 2012-05-01 Casio Computer Co Ltd Display drive device, display device and method for driving and controlling the same and electronic machine
TW201335914A (zh) * 2012-02-22 2013-09-01 Seiko Epson Corp 光電裝置及電子機器
CN104240638A (zh) * 2013-06-12 2014-12-24 索尼公司 显示设备及其驱动方法
TW201525966A (zh) * 2013-12-20 2015-07-01 Sharp Kk 顯示裝置及其驅動方法
US20170154909A1 (en) * 2015-11-30 2017-06-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Signal processing circuit and semiconductor device including the signal processing circuit

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Publication number Publication date
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