TWI829661B - 顯示裝置、顯示模組及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

提供一種開口率高的液晶顯示裝置。該顯示裝置在像素中包括電晶體、第一絕緣層、第二絕緣層、第三絕緣層、第一導電層、像素電極、共用電極以及液晶層。第一絕緣層位於電晶體的通道形成區域上。第一導電層位於第一絕緣層上。第二絕緣層位於電晶體、第一絕緣層及第一導電層上。像素電極位於第二絕緣層上，第三絕緣層位於像素電極上，共用電極位於第三絕緣層上，液晶層位於共用電極上。共用電極具有隔著像素電極與第一導電層重疊的區域。像素包括像素電極與電晶體電連接的第一連接部及第一導電層與共用電極電連接的第二連接部。第一導電層、像素電極及共用電極都具有使可見光透過的功能。

Description

顯示裝置、顯示模組及電子裝置
本發明的一個實施方式係關於一種液晶顯示裝置、顯示模組及電子裝置。
注意，本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。作為本發明的一個實施方式的技術領域的一個例子，可以舉出半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、記憶體裝置、電子裝置、照明設備、輸入裝置(例如，觸控感測器等)、輸入輸出裝置(例如，觸控面板等)以及上述裝置的驅動方法或製造方法。
以液晶顯示裝置及發光顯示裝置為代表的平板顯示器廣泛地被用作顯示裝置。作為構成這些顯示裝置的電晶體的半導體材料主要使用矽，但是，近年來，還開發出將使用金屬氧化物的電晶體用於顯示裝置的像素的技術。
專利文獻1及專利文獻2公開了將作為半導體材料使用金屬氧化物的電晶體用作顯示裝置的像素的切換元件等的技術。
另外，專利文獻3公開了一種具有將關態電流(off-state current)極低的電晶體用於記憶單元的結構的記憶體裝置。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2007-123861號公報 [專利文獻2]日本專利申請公開第2007-96055號公報 [專利文獻3]日本專利申請公開第2011-119674號公報
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種開口率高的液晶顯示裝置。或者，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種功耗低的液晶顯示裝置。或者，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種高解析度的液晶顯示裝置。或者，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種可靠性高的液晶顯示裝置。或者，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種能夠在寬溫度範圍內穩定工作的液晶顯示裝置。
注意，這些目的的記載不妨礙其他目的的存在。本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述目的。可以從說明書、圖式、申請專利範圍的記載中抽取上述目的以外的目的。
本發明的一個實施方式的顯示裝置在像素中包括第一電晶體、第一絕緣層、第二絕緣層、第三絕緣層、第一導電層、像素電極、共用電極以及液晶層。第一絕緣層位於第一電晶體的通道形成區域上。第一導電層位於第一絕緣層上。第二絕緣層位於第一電晶體、第一絕緣層及第一導電層上。像素電極位於第二絕緣層上。第三絕緣層位於像素電極上。共用電極位於第三絕緣層上。液晶層位於共用電極上。共用電極具有隔著像素電極與第一導電層重疊的區域。像素還包括第一連接部及第二連接部。在第一連接部中，像素電極與第一電晶體電連接。在第二連接部中，第一導電層與共用電極電連接。第一導電層、像素電極及共用電極都具有使可見光透過的功能。在第一連接部中，第一電晶體較佳為具有使可見光透過的功能。
在第二連接部中，第一導電層較佳為具有與共用電極接觸的區域。
或者，本發明的一個實施方式的顯示裝置在像素中包括第一電晶體、第二電晶體、第一絕緣層、第二絕緣層、第三絕緣層、第一導電層、像素電極、共用電極以及液晶層。第一絕緣層位於第一電晶體的通道形成區域上。第一導電層位於第一絕緣層上。第二絕緣層位於第一電晶體、第二電晶體、第一絕緣層及第一導電層上。像素電極位於第二絕緣層上。第三絕緣層位於像素電極上。共用電極位於第三絕緣層上。液晶層位於共用電極上。共用電極具有隔著像素電極與第一導電層重疊的區域。像素還包括第一連接部及第二連接部。在第一連接部中，像素電極與第一電晶體電連接。在第二連接部中，第一導電層與第二電晶體電連接。第一導電層、像素電極及共用電極都具有使可見光透過的功能。在第一連接部中，第一電晶體較佳為具有使可見光透過的功能。
像素還可以包括第二導電層。第二導電層位於第一絕緣層上。第一導電層和第二導電層可以使用同一製程及同一材料形成。在第一連接部中，較佳的是，像素電極具有與第二導電層接觸的區域，並且第二導電層具有與第一電晶體的源極或汲極接觸的區域。第一電晶體的源極或汲極較佳為具有使可見光透過的功能。
第一電晶體也可以在第一絕緣層上包括閘極。此時，第一絕緣層被用作第一電晶體的閘極絕緣層。閘極和第一導電層可以使用同一製程及同一材料形成。或者，第一絕緣層也可以位於第一電晶體上。
像素電極與第一導電層重疊的區域的面積較佳為大於像素電極與共用電極重疊的區域的面積。
位於第一導電層與像素電極之間的第二絕緣層的厚度較佳為小於位於像素電極與共用電極之間的第三絕緣層的厚度。
本發明的一個實施方式的顯示裝置較佳為具有利用場序驅動方式進行顯示的功能。此時，液晶層較佳為包含旋轉黏度係數為10mPa×sec以上且150mPa×sec以下的液晶材料。
本發明的一個實施方式是一種包括具有上述任何結構的顯示裝置的模組，該模組安裝有軟性印刷電路板(Flexible printed circuit，以下記為FPC)或TCP(Tape Carrier Package：捲帶式封裝)等連接器或者利用COG(Chip On Glass：晶粒玻璃接合)方式或COF(Chip On Film：薄膜覆晶封裝)方式等安裝有積體電路(IC)。
本發明的一個實施方式是一種電子裝置，包括：上述模組；以及天線、電池、外殼、照相機、揚聲器、麥克風和操作按鈕中的至少一個。
藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種開口率高的液晶顯示裝置。或者，藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種功耗低的液晶顯示裝置。或者，藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種高解析度的液晶顯示裝置。或者，藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種可靠性高的液晶顯示裝置。或者，藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種能夠在寬溫度範圍內穩定工作的液晶顯示裝置。
注意，這些效果的記載不妨礙其他效果的存在。本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述效果。可以從說明書、圖式、申請專利範圍的記載中抽取上述效果以外的效果。
參照圖式對實施方式進行詳細說明。注意，本發明不侷限於以下說明，所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅限定在以下所示的實施方式所記載的內容中。
注意，在下面說明的發明結構中，在不同的圖式中共同使用相同的元件符號來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反復說明。另外，當表示具有相同功能的部分時有時使用相同的陰影線，而不特別附加元件符號。
另外，為了便於理解，有時圖式中示出的各構成的位置、大小及範圍等並不表示其實際的位置、大小及範圍等。因此，所公開的發明不一定侷限於圖式所公開的位置、大小、範圍等。
另外，根據情況或狀態，可以互相調換“膜”和“層”。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”。
實施方式1 在本實施方式中，參照圖1至圖12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＞ 圖1A示出透過型液晶顯示裝置的剖面圖。圖1A所示的液晶顯示裝置包括基板31、電晶體102、絕緣層215、導電層46、絕緣層44、像素電極41、絕緣層45、共用電極43、液晶層42及基板32。
電晶體102位於基板31上。絕緣層215位於電晶體102上。導電層46位於絕緣層215上。絕緣層44位於電晶體102、絕緣層215及導電層46上。像素電極41位於絕緣層44上。絕緣層45位於像素電極41上。共用電極43位於絕緣層45上。液晶層42位於共用電極43上。共用電極43具有隔著像素電極41與導電層46重疊的區域。像素電極41與電晶體102的源極或汲極電連接。導電層46、像素電極41及共用電極43都具有使可見光透過的功能。
本實施方式的液晶顯示裝置隔著絕緣層45層疊有像素電極41和共用電極43，以FFS(Fringe Field Switching：邊緣電場切換)模式進行工作。像素電極41、液晶層42及共用電極43可以被用作液晶元件106。
導電層46、絕緣層44及像素電極41可以被用作一個電容元件104。此外，像素電極41、絕緣層45及共用電極43可以被用作一個電容元件105。如此，本實施方式的液晶顯示裝置在像素中包括兩個電容元件。因此，可以增大像素的儲存電容。
另外，兩個電容元件都使用使可見光透過的材料形成，且具有互相重疊的區域。由此，像素可以同時實現高開口率和大儲存電容。
藉由提高透過型液晶顯示裝置的開口率(也可以稱為像素的開口率)，可以提高液晶顯示裝置的解析度。此外，藉由提高開口率，可以提高光提取效率(或像素的穿透率)。由此，可以降低液晶顯示裝置的功耗。
藉由增大像素的保持容量，即使液晶元件等的洩漏電流大，也可以進行穩定的顯示。此外，可以驅動容量大的液晶材料。由此，可以擴大液晶材料的選擇範圍。
藉由增大像素的保持容量，可以長時間保持像素的灰階。明確而言，藉由增大像素的保持容量，可以不進行每一個圖框期間中的影像信號的改寫而保持在前面的期間中寫入的影像信號，例如能夠在幾圖框或幾十圖框的期間中保持像素的灰階。
電容元件104的容量較佳為大於電容元件105的容量。例如，像素電極41與導電層46重疊的區域的面積較佳為大於像素電極41與共用電極43重疊的區域的面積。此外，位於導電層46與像素電極41之間的絕緣層44的厚度T1較佳為小於位於像素電極41與共用電極43之間的絕緣層45的厚度T2。
本實施方式的顯示裝置的結構也可以應用於觸控面板。圖1B是對圖1A所示的顯示裝置安裝觸控感測器TC的例子。藉由將觸控感測器TC設置在接近於顯示裝置的顯示面的位置，可以提高觸控感測器TC的靈敏度。
對本發明的一個實施方式的觸控面板所包括的感測元件(也稱為感測器元件)沒有限制。可以將能夠感測出手指、觸控筆等感測對象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。
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。當使用互電容式時，可以同時進行多點感測，所以是較佳的。
本發明的一個實施方式的觸控面板可以採用貼合有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。
＜顯示裝置的結構例子2＞ 參照圖2至圖7說明在像素中包括一個電晶體及兩個電容元件的顯示裝置的結構例子。
《電路》 圖2A和圖2B示出像素11a的電路圖。
圖2A和圖2B所示的像素11a包括電晶體102、電容元件104、電容元件105及液晶元件106。此外，像素11a與佈線121及佈線124連接。
圖2A示出電晶體102不包括背閘極的例子，圖2B示出電晶體102包括背閘極的例子。雖然圖2B示出背閘極與閘極電連接的例子，但是背閘極的連接方式不侷限於此。
電晶體102的源極和汲極中的一個與電容元件104的一個電極、電容元件105的一個電極及液晶元件106的一個電極電連接。
在此，將與電晶體102的源極和汲極中的一個、電容元件104的一個電極、電容元件105的一個電極及液晶元件106的一個電極連接的節點稱為節點NA。
電晶體102的閘極與佈線121電連接。電晶體102的源極和汲極中的另一個與佈線124電連接。電容元件104的另一個電極、電容元件105的另一個電極及液晶元件106的另一個電極都與公共佈線VCOM電連接。對公共佈線VCOM可以供應任意電位。
佈線121可以被稱為掃描線，具有控制電晶體的工作的功能。佈線124具有供應影像信號的信號線的功能。
藉由作為電晶體102使用關態電流極低的電晶體，可以長時間保持節點NA的電位。作為該電晶體，例如可以使用將金屬氧化物用於通道形成區域的電晶體(以下稱為OS電晶體)。
或者，也可以作為像素所包括的電晶體使用在通道形成區域中含有矽的電晶體(以下稱為Si電晶體)。作為Si電晶體，可以舉出含有非晶矽的電晶體、含有結晶矽(典型的有低溫多晶矽、單晶矽)的電晶體等。
例如，在按每一個圖框期間改寫影像信號的情況下，既可以使用OS電晶體，又可以使用Si電晶體。在需要長時間保持節點NA的電位的情況下，與Si電晶體相比較佳為使用OS電晶體。
《顯示模組的俯視佈局》 圖3示出顯示模組的俯視圖。
圖3所示的顯示模組包括顯示裝置、與顯示裝置連接的積體電路(IC)及軟性印刷電路板(FPCa、FPCb)。
顯示裝置包括顯示區域100、閘極驅動器GD_L及閘極驅動器GD_R。
顯示區域100包括多個像素11且具有顯示影像的功能。
像素11也可以被稱為子像素。例如，藉由使用呈現紅色的子像素、呈現綠色的子像素及呈現藍色的子像素構成一個像素單元，顯示區域100可以進行全彩色顯示。注意，子像素呈現的顏色不侷限於紅色、綠色及藍色。在像素單元中，例如也可以使用呈現白色、黃色、洋紅色(magenta)、青色(cyan)等顏色的子像素。注意，在本說明書等中，有時將子像素簡單地記為像素。
顯示裝置也可以安裝有掃描線驅動電路(閘極驅動器)、信號線驅動電路(源極驅動器)及觸控感測器用驅動電路中的一個或多個。此外，這些驅動電路中的一個或多個也可以設置在顯示裝置的外部。圖3所示的顯示裝置安裝有閘極驅動器，且在其外部設置有包括源極驅動器的IC。
閘極驅動器GD_L及閘極驅動器GD_R中的一個具有控制奇數行的像素的功能，另一個具有控制偶數行的像素的功能。例如，第m行的像素與掃描線GL_m連接且被閘極驅動器GD_L控制。另外，第m+1行的像素與掃描線GL_m+1連接且被閘極驅動器GD_R控制。電連接到閘極驅動器GD_L的像素11及電連接到閘極驅動器GD_R的像素11交替地與第n列的信號線SL_n連接。藉由在相互對置的兩邊分別設置閘極驅動器，可以增大與一個閘極驅動器連接的佈線間的距離。此外，當只在一邊設置閘極驅動器時，該邊一側的非顯示區域會擴大。由此，藉由在兩邊分別設置閘極驅動器，可以減小顯示裝置的各邊的非顯示區域，而可以實現窄邊框化。
閘極驅動器GD_L及閘極驅動器GD_R藉由FPCa從外部被供應信號及電力。IC藉由FPCb從外部被供應信號及電力。
《像素的俯視佈局》 圖4A至圖4C示出像素的俯視圖。圖4A是從共用電極43a一側看閘極221至共用電極43a的疊層結構時的俯視圖。圖4B是從圖4A的疊層結構去除共用電極43a時的俯視圖，圖4C是從圖4A的疊層結構去除共用電極43a及像素電極41時的俯視圖。
像素包括連接部71及連接部72。在連接部71中，像素電極41與電晶體102電連接。明確而言，被用作電晶體102的源極或汲極的導電層222a與導電層46b接觸，導電層46b與像素電極41接觸。此外，不需要設置導電層46b，導電層222a可以與像素電極41接觸。在連接部72中，導電層46a與共用電極43a電連接。明確而言，導電層46a與共用電極43a接觸。
共用電極43a可以具有一個或多個狹縫，也可以具有梳齒狀的頂面形狀。圖4A所示的共用電極43a具有設置有多個狹縫的頂面形狀。像素電極41具有與共用電極43a重疊的區域及不與共用電極43a重疊的區域的兩者。該兩個區域都設置在與彩色層39(參照圖5)重疊的位置。
另外，像素電極41可以具有一個或多個狹縫，也可以具有梳齒狀的頂面形狀。由於能夠擴大與共用電極43a重疊的面積，所以較佳為形成面積大的像素電極41。由此，像素電極41較佳為被形成為不具有狹縫的島狀。
《顯示模組的剖面結構》 圖5示出顯示模組的剖面圖。像素的剖面結構相當於圖4A所示的點劃線A1-A2間的剖面圖。
圖5所示的顯示模組包括顯示裝置10、偏光板61、偏光板63、背光單元30、FPC172等。
從背光單元30所包括的光源發射的光35依次透過偏光板61、顯示裝置10、偏光板63射出到顯示模組的外部。作為光35透過的這些層的材料，使用使可見光透過的材料。
由於顯示裝置10包括彩色層39，所以可以顯示彩色影像。從背光單元30所包括的光源發射的光35中的指定波長區域以外的光被彩色層39吸收。由此，例如，從紅色的像素(子像素)射出到顯示模組的外部的光呈現紅色，從綠色的像素(子像素)射出到顯示模組的外部的光呈現綠色，從藍色的像素(子像素)射出到顯示模組的外部的光呈現藍色。
顯示裝置10是採用FFS模式的主動矩陣型液晶顯示裝置。顯示裝置10是透過型液晶顯示裝置。
顯示裝置10包括基板31、基板32、電晶體102、導電層46a、導電層46b、導電層46c、絕緣層44、絕緣層45、像素電極41、液晶層42、共用電極43a、導電層43b、導電層222e、配向膜133a、配向膜133b、黏合層141、保護層135、遮光層38及彩色層39等。
電晶體102位於基板31上。電晶體102包括閘極221、閘極絕緣層211、半導體層231、導電層222a、導電層222b、絕緣層217、絕緣層218、絕緣層215及閘極223。導電層222a和導電層222b中的一個被用作源極，另一個被用作汲極。絕緣層217、絕緣層218及絕緣層215被用作閘極絕緣層。
在此，以作為半導體層231使用金屬氧化物的情況為例進行說明。
與半導體層231接觸的閘極絕緣層211及絕緣層217較佳為氧化物絕緣層。此外，在閘極絕緣層211或絕緣層217具有疊層結構的情況下，較佳為與半導體層231接觸的層至少為氧化物絕緣層。由此，可以抑制在半導體層231中產生氧缺陷，而可以提高電晶體的可靠性。
絕緣層218較佳為氮化物絕緣層。由此，可以抑制雜質進入半導體層231，而可以提高電晶體的可靠性。
絕緣層215較佳為具有平坦化功能，例如較佳為有機絕緣層。注意，不需要形成絕緣層215，可以在絕緣層218上與其接觸地形成導電層46a。
導電層46b位於絕緣層215上，絕緣層44位於導電層46b上，像素電極41位於絕緣層44上。像素電極41與導電層222a電連接。明確而言，導電層222a與導電層46b連接，導電層46b與像素電極41連接。
導電層46a位於絕緣層215上。絕緣層44及絕緣層45位於導電層46a上。共用電極43a位於絕緣層45上。共用電極43a與導電層46a電連接。明確而言，共用電極43a藉由設置在絕緣層44及絕緣層45中的開口與導電層46a接觸。
在基板32上設置有遮光層38及彩色層39，並且設置有覆蓋遮光層38及彩色層39的保護層135。以與保護層135接觸的方式設置有配向膜133b。此外，在共用電極43a上設置有配向膜133a。在配向膜133a與配向膜133b之間夾有液晶層42。保護層135可以抑制包含在彩色層39及遮光層38等中的雜質擴散到液晶層42。
基板31與基板32由黏合層141貼合在一起。
FPC172與導電層222e電連接。明確而言，FPC172與連接器242接觸，連接器242與導電層43b接觸，導電層43b與導電層46c接觸，導電層46c與導電層222e接觸。導電層43b形成在絕緣層45上，導電層46c形成在絕緣層215上，導電層222e形成在閘極絕緣層211上。導電層43b可以使用與共用電極43a同一的製程及材料形成。導電層46c可以使用與閘極223、導電層46a、導電層46b同一的製程及材料形成。導電層222e可以使用與導電層222a及導電層222b同一的製程及材料形成。
導電層46a、絕緣層44及像素電極41可以被用作一個電容元件104。此外，像素電極41、絕緣層45及共用電極43a可以被用作一個電容元件105。如此，顯示裝置10在一個像素中包括兩個電容元件。因此，可以增大像素的儲存電容。
另外，兩個電容元件都使用使可見光透過的材料形成，且具有互相重疊的區域。由此，像素可以同時實現高開口率和大儲存電容。
電容元件104的容量較佳為大於電容元件105的容量。因此，像素電極41與導電層46a重疊的區域的面積較佳為大於像素電極41與共用電極43a重疊的區域的面積。此外，位於導電層46a與像素電極41之間的絕緣層44的厚度較佳為小於位於像素電極41與共用電極43a之間的絕緣層45的厚度。
雖然圖5示出電晶體102包括背閘極(圖5中的閘極223)的例子，但是如圖6所示那樣電晶體102也可以不包括背閘極。圖6所示的電晶體102包括閘極221、閘極絕緣層211、半導體層231、導電層222a及導電層222b。圖6所示的電晶體102被絕緣層217、絕緣層218及絕緣層215覆蓋。
圖7所示的顯示裝置10與圖5及圖6的不同之處在於電晶體102的結構。
圖7所示的電晶體102包括閘極221、閘極絕緣層211、半導體層231、導電層222a、導電層222b、絕緣層212、絕緣層213、閘極絕緣層225及閘極223。導電層222a和導電層222b中的一個被用作源極，另一個被用作汲極。電晶體102被絕緣層214及絕緣層215覆蓋。
圖7所示的電晶體102在通道的上下包括閘極。兩個閘極較佳為電連接。與其他電晶體相比，具有兩個閘極電連接的結構的電晶體能夠提高場效移動率，而可以增大通態電流(on-state current)。其結果是，可以製造能夠高速工作的電路。再者，能夠縮小電路部的佔有面積。藉由使用通態電流大的電晶體，即使在使顯示裝置大型化或高解析度化時佈線數增多，也可以降低各佈線的信號延遲，而可以抑制顯示不均勻。此外，由於可以縮小電路部的佔有面積，所以可以實現顯示裝置的窄邊框化。另外，藉由採用這種結構，可以實現可靠性高的電晶體。
半導體層231包括一對低電阻區域231n以及夾在一對低電阻區域231n之間的通道形成區域231i。
通道形成區域231i隔著閘極絕緣層211與閘極221重疊，並隔著閘極絕緣層225與閘極223重疊。
在此，以作為半導體層231使用金屬氧化物的情況為例進行說明。
與通道形成區域231i接觸的閘極絕緣層211及閘極絕緣層225較佳為氧化物絕緣層。此外，在閘極絕緣層211或閘極絕緣層225具有疊層結構的情況下，較佳為與通道形成區域231i接觸的層至少為氧化物絕緣層。由此，可以抑制在通道形成區域231i中產生氧缺陷，而可以提高電晶體的可靠性。
絕緣層213和絕緣層214中的一個或兩個較佳為氮化物絕緣層。由此，可以抑制雜質進入半導體層231，而可以提高電晶體的可靠性。
絕緣層215較佳為具有平坦化功能，例如較佳為有機絕緣層。注意，也可以不形成絕緣層214和絕緣層215中的一個或兩個。
低電阻區域231n的電阻率比通道形成區域231i低。低電阻區域231n是半導體層231中的與絕緣層212接觸的區域。在此，絕緣層212較佳為包含氮或氫。因此，絕緣層212中的氮或氫進入低電阻區域231n，由此可以提高低電阻區域231n的載子濃度。或者，也可以藉由以閘極223為遮罩添加雜質來形成低電阻區域231n。作為該雜質，例如可以舉出氫、氦、氖、氬、氟、氮、磷、砷、銻、硼、鋁、鎂、矽等，該雜質可以藉由離子植入法或離子摻雜法添加。此外，除了上述雜質以外，也可以藉由添加半導體層231的構成元素之一的銦等形成低電阻區域231n。藉由添加銦，有時低電阻區域231n的銦濃度高於通道形成區域231i的銦濃度。
另外，在形成閘極絕緣層235及閘極233之後，以與半導體層231的一部分的區域接觸的方式形成第一層，進行加熱處理，來降低該區域的電阻，由此可以形成低電阻區域231n。
作為第一層，可以使用包含鋁、鈦、鉭、鎢、鉻和釕等金屬元素中的至少一種的膜。尤其是，較佳為包含鋁、鈦、鉭和鎢中的至少一種。或者，可以適當地使用包含上述金屬元素中的至少一種的氮化物或包含上述金屬元素中的至少一種的氧化物。尤其是，可以適當地使用鎢膜、鈦膜等金屬膜、氮化鋁鈦膜、氮化鈦膜、氮化鋁膜等氮化物膜、氧化鋁鈦膜等氧化物膜等。
第一層的厚度例如可以為0.5nm以上且20nm以下，較佳為0.5nm以上且15nm以下，更佳為0.5nm以上且10nm以下，進一步較佳為1nm以上且6nm以下。典型的是，可以為5nm左右或者2nm左右。即使是這樣薄的第一層，也充分能夠降低半導體層231的電阻。
低電阻區域231n的載子密度比通道形成區域231i高是很重要的。例如，低電阻區域231n可以為包含比通道形成區域231i多的氫的區域或者包含比通道形成區域231i多的氧缺陷的區域。氧化物半導體中的氧缺陷與氫原子鍵合而成為載子發生源。
藉由在以與半導體層231的一部分的區域接觸的方式設置第一層的狀態下進行加熱處理，該區域中的氧被抽吸到第一層，而可以在該區域中形成較多的氧缺陷。由此，可以形成電阻極低的低電阻區域231n。
如此形成的低電阻區域231n具有在後續的處理中不容易高電阻化的特徵。例如，即使在包含氧的氛圍下進行加熱處理或者在包含氧的氛圍下進行成膜處理等，低電阻區域231n的導電性也不會變低，所以可以實現電特性良好且可靠性高的電晶體。
當經加熱處理後的第一層具有導電性時，較佳為在加熱處理後去除第一層。另一方面，當第一層具有絕緣性時，藉由留下該第一層，可以將其用作保護絕緣膜。
FPC172與導電層222e電連接。明確而言，FPC172與連接器242接觸，連接器242與導電層43b接觸，導電層43b與導電層222e接觸。導電層43b形成在絕緣層45上，導電層222e形成在絕緣層214上。導電層43b可以使用與共用電極43a同一的製程及材料形成。導電層222e可以使用與導電層222a及導電層222b同一的製程及材料形成。
＜顯示裝置的結構例子3＞ 參照圖8至圖12說明在像素中包括兩個電晶體及兩個電容元件的顯示裝置的結構例子。
本發明的一個實施方式的顯示裝置具有對影像信號附加校正信號的功能。
該校正信號藉由電容耦合附加至影像信號，並供應給液晶元件。由此，液晶元件可以顯示經過校正的影像。藉由該校正，例如，液晶元件可以表示比僅使用影像信號時可表現的灰階更多的灰階。
另外，藉由該校正，可以以比源極驅動器的輸出電壓高的電壓驅動液晶元件。由於可以在像素內將供應給液晶元件的電壓變換為所希望的值，所以可以轉用習知的源極驅動器，而不需要因新設計源極驅動器而產生的成本等。此外，可以抑制源極驅動器的輸出電壓上升，而可以降低源極驅動器的功耗。
藉由以高電壓驅動液晶元件，可以在寬溫度範圍內使用顯示裝置，不論在低溫環境和高溫環境下都可以進行可靠性高的顯示。例如，可以將該顯示裝置用作車載用或照相機用的顯示裝置。
另外，由於可以以高電壓驅動液晶元件，所以可以使用呈現藍相的液晶等驅動電壓高的液晶材料，由此可以擴大液晶材料的選擇範圍。
另外，由於可以以高電壓驅動液晶元件，所以可以藉由採用將施加到液晶元件的電壓暫時設定為高水平來使液晶的配向快速變化的過驅動來提高液晶的回應速度。
另外，藉由以高電壓驅動液晶元件，可以減輕顯示的烙印。
校正信號例如由外部設備生成並被寫入各像素中。作為校正信號的生成，既可以利用外部設備即時生成校正信號，又可以藉由讀取儲存於記錄介質中的校正信號並使其與影像信號同步。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，可以在不使供應的影像信號變化的狀態下在被供應校正信號的像素中生成新的影像信號。與使用外部設備生成新的影像信號本身的情況相比，可以減輕對外部設備造成的負擔。此外，可以以較少的步驟數在像素中進行生成新的影像信號的工作，即便是在像素數多水平期間短的顯示裝置中也可以進行該工作。
《電路》 圖8A示出像素11b的電路圖。
像素11b包括電晶體101、電晶體102、電容元件104、電容元件105及液晶元件106。
電晶體101的源極和汲極中的一個與電容元件104的一個電極電連接。電容元件104的另一個電極與電晶體102的源極和汲極中的一個、電容元件105的一個電極及液晶元件106的一個電極電連接。
在此，將與電晶體101的源極和汲極中的一個及電容元件104的一個電極連接的節點稱為節點NS。將與電容元件104的另一個電極、電晶體102的源極和汲極中的一個、電容元件105的一個電極及液晶元件106的一個電極連接的節點稱為節點NA。
電晶體101的閘極與佈線122電連接。電晶體102的閘極與佈線121電連接。電晶體101的源極和汲極中的另一個與佈線125電連接。電晶體102的源極和汲極中的另一個與佈線124電連接。
電容元件105的另一個電極及液晶元件106的另一個電極都與公共佈線VCOM電連接。對公共佈線VCOM可以供應任意電位。
佈線121及佈線122都可以被稱為掃描線，具有控制電晶體的工作的功能。佈線125具有供應影像信號的信號線的功能。佈線124具有用來對節點NA寫入資料的信號線的功能。
雖然圖8A所示的各電晶體包括與閘極電連接的背閘極，但是背閘極的連接方式不侷限於此。此外，也可以在電晶體中不設置背閘極。
藉由使電晶體101成為非導通狀態，可以保持節點NS的電位。此外，藉由使電晶體102成為非導通狀態，可以保持節點NA的電位。此外，在電晶體102為非導通狀態的狀態下藉由電晶體101將規定的電位供應給節點NS，由此可以利用藉由電容元件104的電容耦合而根據節點NS的電位變化使節點NA的電位變化。
在像素11b中，從佈線124寫入節點NA的校正信號與從佈線125供應的影像信號電容耦合，並供應給液晶元件106。由此，液晶元件106可以顯示經過校正的影像。
藉由作為電晶體101使用關態電流極低的電晶體，可以長時間保持節點NS的電位。同樣地，藉由作為電晶體102使用關態電流極低的電晶體，可以長時間保持節點NA的電位。作為關態電流極低的電晶體，例如可以舉出OS電晶體。此外，可以作為像素所包括的電晶體使用Si電晶體。或者，也可以使用OS電晶體和Si電晶體的兩者。
例如，在按每一個圖框期間改寫校正信號及影像信號的情況下，作為電晶體101及電晶體102，既可以使用OS電晶體，又可以使用Si電晶體。在需要長時間保持節點NS或節點NA的電位的情況下，作為電晶體101及電晶體102，與Si電晶體相比較佳為使用OS電晶體。
《時序圖》 參照圖8B所示的時序圖對在像素11b中將校正信號(Vp)寫入節點NM的工作進行說明。在以影像信號(Vs)的校正為目的的情況下，較佳為在每個圖框進行校正信號Vp的寫入。注意，雖然作為對佈線124供應的校正信號(Vp)可以使用正信號或負信號的任意信號，但是這裡對供應正信號的情況進行說明。此外，在以下說明中，“H”表示高電位，“L”表示低電位。
在時刻T1，使佈線121的電位為“H”、佈線122的電位為“L”、佈線124的電位為“L”、佈線125的電位為“L”，由此電晶體102變為導通，節點NA的電位變為佈線124的電位。此時，藉由將佈線124的電位設定為重設電位(例如，“L”)，可以使液晶元件106的工作重設。
注意，在時刻T1之前進行前一圖框的液晶元件106的顯示工作。
在時刻T2，使佈線121的電位為“L”、佈線122的電位為“H”、佈線124的電位為“Vp”、佈線125的電位為“L”，由此電晶體101變為導通，電容元件104的另一個電極的電位變為“L”。該工作是在電容耦合之前進行的重設工作。
在時刻T3，使佈線121的電位為“H”、佈線122的電位為“H”、佈線124的電位為“Vp”、佈線125的電位為“L”，由此佈線124的電位(校正信號(Vp))被寫入節點NA。
在時刻T4，使佈線121的電位為“L”、佈線122的電位為“H”、佈線124的電位為“Vp”、佈線125的電位為“L”，由此電晶體102變為非導通，校正信號(Vp)被保持於節點NA。
在時刻T5，使佈線121的電位為“L”、佈線122的電位為“L”、佈線125的電位為“L”、佈線126的電位為“L”，由此電晶體101變為非導通，由此結束校正信號(Vp)的寫入工作。
接著，參照圖8C所示的時序圖說明像素11b中的影像信號(Vs)的校正工作及液晶元件106的顯示工作。注意，佈線125以適當的時序被供應所希望的電位。
在時刻T11，使佈線121的電位為“L”、佈線122的電位為“H”、佈線124的電位為“L”，由此電晶體101變為導通，藉由電容元件104的電容耦合，佈線125的電位被附加到節點NA的電位。也就是說，節點NA變為影像信號(Vs)加上校正信號(Vp)的電位(Vs+Vp)’。注意，電位(Vs+Vp)’還包括佈線間容量的電容耦合導致的電位變動等。
在時刻T12，使佈線121的電位為“L”、佈線122的電位為“L”、佈線124的電位為“L”，由此電晶體101變為非導通，電位(Vs+Vp)’被保持於節點NM。並且，液晶元件106根據該電位進行顯示工作。
以上是影像資料(Vs)的校正工作及液晶元件106的顯示工作的說明。注意，既可以連續地進行前面說明的校正信號(Vp)的寫入工作與影像信號(Vs)的輸入工作，又可以先對所有像素寫入校正信號(Vp)之後再進行影像信號(Vs)的輸入工作。
另外，在不進行校正工作時，可以藉由對佈線124供應影像資料並控制電晶體102的導通/非導通，來進行液晶元件106的顯示工作。此時，可以使電晶體101經常處於非導通狀態，也可以在對佈線125供應恆電位的狀態下使電晶體101經常處於導通狀態。
《像素的俯視佈局》 圖9A至圖9C示出像素的俯視圖。圖9A是從共用電極43a一側看閘極221a及閘極221b至共用電極43a的疊層結構時的俯視圖。圖9B是從圖9A的疊層結構去除共用電極43a時的俯視圖，圖9C是從圖9A的疊層結構去除共用電極43a及像素電極41時的俯視圖。
像素包括連接部73及連接部74。在連接部73中，像素電極41與電晶體102電連接。明確而言，被用作電晶體102的源極或汲極的導電層222a與導電層46b接觸，並且，導電層46b與像素電極41接觸。在連接部74中，導電層46a與電晶體101電連接。明確而言，導電層46a與被用作電晶體101的源極或汲極的導電層222c接觸。
《顯示模組的剖面結構》 圖10示出顯示模組的剖面圖。像素的剖面結構相當於圖9A所示的點劃線B1-B2間的剖面圖。
圖10所示的顯示模組包括顯示裝置10、偏光板61、偏光板63、背光單元30、FPC172等。
顯示裝置10包括基板31、基板32、電晶體102、導電層46a、導電層46b、絕緣層44、絕緣層45、像素電極41、液晶層42、共用電極43a、導電層43b、導電層222e、配向膜133a、配向膜133b、黏合層141、保護層135、遮光層38及彩色層39等。
電晶體101及電晶體102位於基板31上。電晶體102包括閘極221a、閘極絕緣層211、半導體層231a、導電層222a、導電層222b、絕緣層212、絕緣層213、閘極絕緣層225a及閘極223a。電晶體101包括閘極221b、閘極絕緣層211、半導體層231b、導電層222c、導電層222d、絕緣層212、絕緣層213、閘極絕緣層225b及閘極223b。因為圖10中的電晶體101及電晶體102的結構與圖7中的電晶體102的結構相同，所以省略詳細的說明。
導電層46b位於絕緣層215上，絕緣層44位於導電層46b上，像素電極41位於絕緣層44上。像素電極41與導電層222a電連接。明確而言，導電層222a與導電層46b連接，導電層46b與像素電極41連接。
導電層46a位於絕緣層215上。導電層46a與導電層222c電連接。明確而言，導電層46a藉由設置在絕緣層214及絕緣層215中的開口與導電層222c接觸。
在基板32上設置有遮光層38及彩色層39，並且設置有覆蓋遮光層38及彩色層39的保護層135。以與保護層135接觸的方式設置有配向膜133b。此外，在共用電極43a上設置有配向膜133a。在配向膜133a與配向膜133b之間夾有液晶層42。保護層135可以抑制包含在彩色層39及遮光層38等中的雜質擴散到液晶層42。
基板31與基板32由黏合層141貼合在一起。
FPC172與導電層222e電連接。明確而言，FPC172與連接器242接觸，連接器242與導電層43b接觸，導電層43b與導電層222e接觸。導電層43b形成在絕緣層45上，導電層222e形成在絕緣層214上。導電層43b可以使用與共用電極43a同一的製程及材料形成。導電層222e可以使用與導電層222a至導電層222d同一的製程及材料形成。
導電層46a、絕緣層44及像素電極41可以被用作一個電容元件104。此外，像素電極41、絕緣層45及共用電極43a可以被用作一個電容元件105。如此，顯示裝置10在一個像素中包括兩個電容元件。因此，可以增大像素的儲存電容。
另外，兩個電容元件都使用使可見光透過的材料形成，且具有互相重疊的區域。由此，像素可以同時實現高開口率和大儲存電容。
電容元件104的容量較佳為大於電容元件105的容量。因此，像素電極41與導電層46a重疊的區域的面積較佳為大於像素電極41與共用電極43a重疊的區域的面積。此外，位於導電層46a與像素電極41之間的絕緣層44的厚度較佳為小於位於像素電極41與共用電極43a之間的絕緣層45的厚度。
雖然圖10示出電晶體101及電晶體102的兩者包括背閘極(圖10中的閘極223a、223b)的例子，但是電晶體101及電晶體102的一者或兩者也可以不包括背閘極。
另外，雖然圖10示出閘極絕緣層225僅在通道形成區域231i上形成而不與低電阻區域231n重疊的例子，但是閘極絕緣層225也可以與低電阻區域231n的至少一部分重疊。圖11示出閘極絕緣層225與低電阻區域231n、閘極絕緣層211接觸的例子。圖11所示的閘極絕緣層225具有如下優點：可以省略使用閘極223作為遮罩對閘極絕緣層225進行加工的製程；可以減小絕緣層214的被形成面的步階；等。
在閘極絕緣層225是具有藉由加熱釋放氧的功能的氧化物膜的情況下，該氧有可能藉由加熱供應給低電阻區域231n，導致載子密度降低，電阻上升。因此，較佳為藉由閘極絕緣層225將雜質添加到半導體層231的一部分來形成低電阻區域231n。由此，雜質還添加到閘極絕緣層225中。藉由對具有藉由加熱釋放氧的功能的氧化物膜添加雜質，可以降低氧的釋放量。因此，可以抑制氧藉由加熱從閘極絕緣層225供應給低電阻區域231n，而可以保持低電阻區域231n的低電阻狀態。
圖12所示的顯示裝置10與圖10及圖11的不同之處在於電晶體101及電晶體102的結構。
圖12所示的電晶體102包括閘極221a、閘極絕緣層211、半導體層231a、導電層222a、導電層222b、絕緣層217、絕緣層218、絕緣層215及閘極223a。電晶體101包括閘極221b、閘極絕緣層211、半導體層231b、導電層222c、導電層222d、絕緣層217、絕緣層218、絕緣層215及閘極223b。因為圖12中的電晶體101及電晶體102的結構與圖5中的電晶體102的結構相同，所以省略詳細的說明。
《組件的材料》 接著，對能夠用於本實施方式的顯示裝置及顯示模組的各組件的材料等的詳細內容進行說明。
對顯示裝置所包括的基板的材料等沒有特別的限制，可以使用各種基板。例如，可以使用玻璃基板、石英基板、藍寶石基板、半導體基板、陶瓷基板、金屬基板或塑膠基板等。
藉由使用厚度薄的基板，可以實現顯示裝置的輕量化及薄型化。再者，藉由使用其厚度允許其具有撓性的基板，可以實現具有撓性的顯示裝置。
作為液晶材料，有介電常數的各向異性(De)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。在本發明的一個實施方式中，可以使用正型和負型中的任何材料，可以根據所採用的模式及設計使用適當的液晶材料。
在本實施方式的顯示裝置中，可以使用採用各種模式的液晶元件。除了上述FFS模式之外，例如，可以使用採用IPS(In-Plane-Switching：平面切換)模式、TN(Twisted Nematic：扭曲向列)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。
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。
如上所述，本實施方式的顯示裝置可以以高電壓驅動液晶元件，由此可以使用呈現藍相的液晶。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，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顯示面板的不良、破損。
由於本實施方式的顯示裝置是透過型液晶顯示裝置，所以作為一對電極(像素電極41及共用電極43a)的兩者使用使可見光透過的導電材料。此外，藉由使用使可見光透過的導電材料還形成導電層46b，即使設置電容元件104也可以抑制像素的開口率下降。此外，作為被用作電容元件的介電質的絕緣層44及絕緣層45，較佳為使用氮化矽膜。
作為使可見光透過的導電材料，例如較佳為使用包含選自銦(In)、鋅(Zn)、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、包含鎵的氧化鋅等。另外，也可以使用包含石墨烯的膜。包含石墨烯的膜例如可以藉由還原包含氧化石墨烯的膜而形成。
另外，使可見光透過的導電膜可以使用氧化物半導體形成(以下，也稱為氧化物導電層)。氧化物導電層例如較佳為包含銦，更佳為包含In-M-Zn氧化物(M為Al、Ti、Ga、Y、Zr、La、Ce、Nd、Sn或Hf)。
氧化物半導體是能夠由膜中的氧缺陷和膜中的氫、水等雜質濃度中的至少一個控制其電阻的半導體材料。由此，藉由選擇對氧化物半導體層進行氧缺陷和雜質濃度中的至少一個增加的處理或氧缺陷和雜質濃度中的至少一個降低的處理，可以控制氧化物導電層的電阻率。
此外，如此，使用氧化物半導體形成的氧化物導電層也可以被稱為高載子密度且低電阻的氧化物半導體層、具有導電性的氧化物半導體層或者導電性高的氧化物半導體層。
本實施方式的顯示裝置所包括的電晶體具有頂閘極型和底閘極型中的任何一個結構。此外，也可以在通道的上下設置有閘極電極。用於電晶體的半導體材料不侷限於此，例如可以舉出氧化物半導體、矽、鍺等。
對用於電晶體的半導體材料的結晶性也沒有特別的限制，可以使用非晶半導體或結晶半導體(微晶半導體、多晶半導體、單晶半導體或其一部分具有結晶區域的半導體)。當使用結晶半導體時可以抑制電晶體的特性劣化，所以是較佳的。
例如可以將第14族元素、化合物半導體或氧化物半導體用於半導體層。典型的是，可以將包含矽的半導體、包含砷化鎵的半導體或包含銦的氧化物半導體等用於半導體層。
較佳為將氧化物半導體用於電晶體的形成有通道的半導體。尤其是，較佳為使用其能帶間隙比矽大的氧化物半導體。藉由使用與矽相比能帶間隙寬且載子密度小的半導體材料，可以降低電晶體的關閉狀態時的電流，所以是較佳的。
藉由使用氧化物半導體，可以實現一種電特性變動得到抑制且可靠性高的電晶體。
另外，由於其關態電流低，因此能夠長期間保持藉由電晶體儲存於電容器中的電荷。藉由將這種電晶體用於像素，能夠在保持所顯示的影像的灰階的狀態下，停止驅動電路。其結果是，可以實現功耗極低的顯示裝置。
電晶體較佳為包括被高度純化且氧缺陷的形成被抑制的氧化物半導體層。由此，可以降低電晶體的關閉狀態的電流值(關態電流值)。因此，可以延長影像信號等電信號的保持時間，在電源開啟狀態下還可以延長寫入間隔。因此，可以降低更新工作的頻率，從而可以發揮抑制功耗的效果。
另外，使用氧化物半導體的電晶體能夠得到較高的場效移動率，因此能夠進行高速驅動。藉由將這種能夠進行高速驅動的電晶體用於顯示裝置，可以在同一基板上形成顯示部的電晶體和用於驅動電路部的電晶體。也就是說，因為作為驅動電路不需要另行使用由矽晶圓等形成的半導體裝置，所以可以減少顯示裝置的部件數量。另外，藉由在顯示部中也使用能夠進行高速驅動的電晶體，能夠提供品質高的影像。
閘極驅動器GD_L、GD_R所包括的電晶體及顯示區域100所包括的電晶體可以具有相同的結構，也可以具有不同的結構。閘極驅動器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，顯示區域100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。
作為能夠用於顯示裝置所包括的各絕緣層、保護層等的絕緣材料，可以使用有機絕緣材料或無機絕緣材料。作為有機絕緣材料，例如可以舉出丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺醯胺樹脂、矽氧烷樹脂、苯并環丁烯類樹脂、酚醛樹脂等。作為無機絕緣層，可以舉出氧化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、氮化矽膜、氧化鋁膜、氧化鉿膜、氧化釔膜、氧化鋯膜、氧化鎵膜、氧化鉭膜、氧化鎂膜、氧化鑭膜、氧化鈰膜及氧化釹膜等。
除了電晶體的閘極、源極、汲極之外，作為顯示裝置所包括的各佈線及電極等導電層，可以使用鋁、鈦、鉻、鎳、銅、釔、鋯、鉬、銀、鉭或鎢等金屬、以這些金屬為主要成分的合金的單層結構或疊層結構。例如，可以舉出：在鋁膜上層疊鈦膜的兩層結構、在鎢膜上層疊鈦膜的兩層結構、在鉬膜上層疊銅膜的兩層結構、在包含鉬和鎢的合金膜上層疊銅膜的兩層結構、在銅-鎂-鋁合金膜上層疊銅膜的兩層結構、在鈦膜或氮化鈦膜上層疊鋁膜或銅膜進而在其上形成鈦膜或氮化鈦膜的三層結構、在鉬膜或氮化鉬膜上層疊鋁膜或銅膜進而在其上形成鉬膜或氮化鉬膜的三層結構等。例如，當導電層具有三層結構時，較佳的是，作為第一層和第三層，形成由鈦、氮化鈦、鉬、鎢、包含鉬和鎢的合金、包含鉬和鋯的合金、或氮化鉬構成的膜，作為第二層，形成由銅、鋁、金、銀、或者銅和錳的合金等低電阻材料形成的膜。此外，也可以使用ITO、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、ITSO等具有透光性的導電材料。另外，也可以藉由控制氧化物半導體的電阻率形成氧化物導電層。
作為黏合層141可以使用熱固性樹脂、光硬化性樹脂、雙組分型固化樹脂等固化樹脂。例如可以使用丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂或者矽氧烷樹脂等。
作為連接器242，例如可以使用異方性導電膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)或異方性導電膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。
彩色層39是使指定波長範圍的光透過的有色層。作為能夠用於彩色層39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。
例如，遮光層38設置在相鄰的不同的顏色的彩色層39之間。例如，可以將使用金屬材料或者包含顏料或染料的樹脂材料形成的黑矩陣用作遮光層38。另外，藉由將遮光層38設置於驅動電路部等顯示部之外的區域中，可以抑制起因於導光等的漏光，所以是較佳的。
作為背光單元30，可以使用直下型背光、邊緣照明型背光等。作為光源，可以使用LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro Luminescence)元件等。
構成顯示裝置的薄膜(絕緣膜、半導體膜、導電膜等)都可以利用濺射法、化學氣相沉積(CVD：Chemical Vapor Deposition)法、真空蒸鍍法、脈衝雷射沉積(PLD：Pulsed Laser Deposition)法、原子層沉積(ALD：Atomic Layer Deposition)法等形成。作為CVD法的例子，也可以舉出電漿增強化學氣相沉積(PECVD：Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)法及熱CVD法等。作為熱CVD法的例子，可以舉出有機金屬化學氣相沉積(MOCVD：Metal Organic CVD)法。
構成顯示裝置的薄膜(絕緣膜、半導體膜、導電膜等)都可以利用旋塗法、浸漬法、噴塗法、噴墨印刷法、分配器法、網版印刷法、平板印刷法、刮刀(doctor knife)法、狹縫式塗佈法、輥塗法、簾式塗佈法、刮刀式塗佈法等方法形成。
當對構成顯示裝置的薄膜進行加工時，可以利用光微影法等。另外，可以利用使用陰影遮罩的成膜方法形成島狀的薄膜。另外，可以利用奈米壓印法、噴砂法、剝離法等對薄膜進行加工。在光微影法中有如下方法：在要進行加工的薄膜上形成光阻遮罩，藉由蝕刻等對該薄膜進行加工，並去除光阻遮罩的方法；在形成感光性薄膜之後，進行曝光及顯影來將該薄膜加工為所希望的形狀的方法。
在光微影法中，作為用於曝光的光，例如可以舉出i線(波長為365nm)、g線(波長為436nm)、h線(波長為405nm)或將這些光混合而成的光。另外，還可以使用紫外光、KrF雷射或ArF雷射等。另外，也可以利用液浸曝光技術進行曝光。作為用於曝光的光，也可以舉出極紫外光(EUV：Extreme Ultra-Violet light)及X射線等。另外，也可以使用電子束代替用於曝光的光。當使用極紫外光、X射線或電子束時，可以進行極其微細的加工，所以是較佳的。另外，在藉由電子束等的掃描進行曝光時，不需要光罩。
作為薄膜的蝕刻方法，可以利用乾蝕刻法、濕蝕刻法及噴砂法等。
[金屬氧化物] 作為本實施方式的顯示裝置所包括的電晶體的半導體層，較佳為使用被用作氧化物半導體的金屬氧化物。下面，對可用於半導體層的金屬氧化物進行說明。
金屬氧化物較佳為至少包含銦或鋅。尤其較佳為包含銦及鋅。另外，除此之外，較佳為還包含鋁、鎵、釔或錫等。或者，也可以包含硼、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢或鎂等中的一種或多種。
在此，考慮金屬氧化物是包含銦、元素M及鋅的In-M-Zn氧化物的情況。注意，元素M為鋁、鎵、釔或錫等。作為可用作元素M的其他元素，有硼、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢、鎂等。注意，作為元素M有時也可以組合上述元素中的多種。
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)。例如，可以將鋅氧氮化物(ZnON)等含有氮的金屬氧化物用於半導體層。
在本說明書等中，有時記載為CAAC(c-axis aligned crystal)或CAC(Cloud-Aligned Composite)。注意，CAAC是指結晶結構的一個例子，CAC是指功能或材料構成的一個例子。
例如，作為半導體層，可以使用CAC(Cloud-Aligned Composite)-OS。
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(控制開啟/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。
此外，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，有時觀察到其邊緣模糊而以雲狀連接的導電性區域。
此外，在CAC-OS或CAC-metal oxide中，導電性區域和絕緣性區域有時以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。在該構成中，當使載子流過時，載子主要在具有窄隙的成分中流過。此外，具有窄隙的成分藉由與具有寬隙的成分的互補作用，與具有窄隙的成分聯動而使載子流過具有寬隙的成分。因此，在將上述CAC-OS或CAC-metal oxide用於電晶體的通道形成區時，在電晶體的導通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)。
氧化物半導體(金屬氧化物)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(c-axis aligned crystalline oxide semiconductor)、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或七角形等晶格排列。另外，在CAAC-OS中，即使在畸變附近也觀察不到明確的晶界(grain boundary)。亦即，可知由於晶格排列畸變，可抑制晶界的形成。這是由於CAAC-OS因為a-b面方向上的氧原子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而能夠包容畸變。
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是結晶性高的金屬氧化物。另一方面，在CAAC-OS中不容易觀察明確的晶界，因此不容易發生起因於晶界的電子移動率的下降。此外，金屬氧化物的結晶性有時因雜質的進入或缺陷的生成等而降低，因此可以說CAAC-OS是雜質或缺陷(氧空位(也稱為VO (oxygen vacancy))等)少的金屬氧化物。因此，包含CAAC-OS的金屬氧化物的物理性質穩定。因此，包含CAAC-OS的金屬氧化物具有高耐熱性及高可靠性。
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。
另外，在包含銦、鎵和鋅的金屬氧化物的一種的銦-鎵-鋅氧化物(以下，IGZO)有時在由上述奈米晶構成時具有穩定的結構。尤其是，IGZO有在大氣中不容易進行晶體生長的傾向，所以有時與在IGZO由大結晶(在此，幾mm的結晶或者幾cm的結晶)形成時相比在IGZO由小結晶(例如，上述奈米結晶)形成時在結構上穩定。
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金屬氧化物。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(金屬氧化物)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。
用作半導體層的金屬氧化物膜可以使用惰性氣體和氧氣體中的任一個或兩個形成。注意，對形成金屬氧化物膜時的氧流量比(氧分壓)沒有特別的限制。但是，在要獲得場效移動率高的電晶體的情況下，形成金屬氧化物膜時的氧流量比(氧分壓)較佳為0%以上且30%以下，更佳為5%以上且30%以下，進一步較佳為7%以上且15%以下。
金屬氧化物的能隙較佳為2eV以上，更佳為2.5eV以上，進一步較佳為3eV以上。如此，藉由使用能隙寬的金屬氧化物，可以減少電晶體的關態電流。
金屬氧化物膜可以藉由濺射法形成。除此之外，還可以利用PLD法、PECVD法、熱CVD法、ALD法、真空蒸鍍法等。
如上所述，由於本發明的一個實施方式的顯示裝置在像素中包括重疊的兩個使可見光透過的電容元件，所以像素可以同時實現高開口率和大儲存電容。
另外，由於本發明的一個實施方式的顯示裝置具有對影像信號附加校正信號的功能，所以可以以比源極驅動器的輸出電壓高的電壓驅動液晶元件。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。此外，在本說明書中，在一個實施方式中示出多個結構例子的情況下，可以適當地組合該結構例子。
實施方式2 在本實施方式中，參照圖13至圖24對本發明的一個實施方式的顯示裝置進行說明。在本實施方式中說明的顯示裝置也可以說是在實施方式1中說明的顯示裝置的變形例子。因此，有時省略在實施方式1中說明的部分的詳細說明。
＜顯示裝置的結構例子3＞ 參照圖13至圖16對電晶體與像素電極電連接的連接部具有使可見光透過的功能的顯示裝置的結構例子進行說明。當該連接部具有使可見光透過的功能時，可以在像素的開口部(用於顯示的部分)設置該連接部。由此，可以提高像素的開口率，並可以提高像素的穿透率。藉由提高像素的穿透率，可以降低背光單元的亮度。因此，可以降低顯示裝置的功耗。此外，可以提高顯示裝置的解析度。
《像素的俯視佈局》 圖13A至圖13C示出像素的俯視圖。圖13A至圖13C所示的像素是圖4A至圖4C所示的像素的變形例子。圖13A是從共用電極43a一側看閘極221至共用電極43a的疊層結構時的俯視圖。圖13B是從圖13A的疊層結構去除共用電極43a時的俯視圖，圖13C是從圖13A的疊層結構去除共用電極43a及像素電極41時的俯視圖。
像素包括連接部71及連接部72。在連接部71中，像素電極41與電晶體102電連接。明確而言，被用作電晶體102的源極或汲極的導電層222f與導電層46b接觸，並且，該導電層46b與像素電極41接觸。被用作電晶體102的源極及汲極的導電層222f、導電層222g、導電層46b和像素電極41都具有使可見光透過的功能。也就是說，圖13A所示的連接部71具有使可見光透過的功能。此外，不需要設置導電層46b，導電層222f可以與像素電極41接觸。在連接部72中，導電層46a與共用電極43a電連接。明確而言，導電層46a與共用電極43a接觸。
如此，藉由作為被用作電晶體102的源極或汲極的導電層222f使用使可見光透過的導電材料，可以將連接部71用作使可見光透過的區域，由此可以提高像素的開口率。因此，可以降低顯示裝置的功耗。
如圖13B等所示，被用作信號線的導電層222b藉由導電層222g與半導體層231電連接。此外，也可以不設置導電層222g，而導電層222b與半導體層231接觸。
關於可用於被用作電晶體102的源極及汲極的導電層222f及導電層222g的使可見光透過的導電材料，可以參照實施方式1。上述使可見光透過的導電材料的電阻率有時比銅或鋁等遮蔽可見光的導電材料高。為了防止信號延遲，掃描線及信號線等匯流排線較佳為使用電阻率低的導電材料(金屬材料)形成。但是，根據像素的大小、匯流排線的寬度、匯流排線的厚度等，作為匯流排線可以使用使可見光透過的導電材料。
明確而言，被用作信號線的導電層222b較佳為使用電阻率低的導電材料形成。此外，閘極221也是被用作掃描線的導電層，所以較佳為使用電阻率低的導電材料形成。作為電阻率低的導電材料，可以舉出金屬、合金等。導電層222b及閘極221也可以使用遮蔽可見光的導電材料形成。
此外，藉由將遮蔽可見光的導電層用於閘極221，可以抑制背光的光照射到半導體層231的通道形成區域。如此，當半導體層的通道形成區域與遮蔽可見光的導電層重疊時，可以抑制因光導致的電晶體的特性變動。由此，可以提高電晶體的可靠性。
圖13A所示的共用電極43a具有設置有多個狹縫的頂面形狀。圖4A示出以與被用作信號線的導電層222b大致平行的方式設置狹縫的例子，但是如圖13A所示，也可以以相對於導電層222b傾斜的方式設置狹縫。共用電極43a及像素電極41的形狀(狹縫的有無、狹縫的數量、尺寸、形狀等)可以根據像素佈局適當地設定。為了提高像素的開口率，較佳為將連接部71、連接部72及其附近的儘量大的區域用作顯示區域。
《顯示模組的剖面結構》 圖14示出顯示模組的剖面圖。圖14所示的顯示模組是圖5所示的顯示模組的變形例子。關於圖14所示的顯示模組中的與圖5所示的顯示模組相同的結構的詳細說明，可以參照實施方式1。圖14中的像素的剖面結構相當於圖13A所示的點劃線C1-C2間的剖面圖。
圖14所示的顯示模組包括顯示裝置10、偏光板61、偏光板63、背光單元30、FPC172等。
從背光單元30所包括的光源發射的光35依次透過偏光板61、顯示裝置10、偏光板63射出到顯示模組的外部。作為光35透過的這些層的材料，使用使可見光透過的材料。
由於顯示裝置10包括彩色層39，所以可以顯示彩色影像。從背光單元30所包括的光源發射的光35的指定波長區域以外的光被彩色層39吸收。由此，例如，從紅色的像素(子像素)射出到顯示模組的外部的光呈現紅色，從綠色的像素(子像素)射出到顯示模組的外部的光呈現綠色，從藍色的像素(子像素)射出到顯示模組的外部的光呈現藍色。
顯示裝置10包括基板31、基板32、電晶體102、導電層222b、導電層46a、導電層46b、導電層46c、絕緣層44、絕緣層45、像素電極41、液晶層42、共用電極43a、導電層43b、導電層222e、配向膜133a、配向膜133b、黏合層141、保護層135、遮光層38及彩色層39等。
電晶體102位於基板31上。電晶體102包括閘極221、閘極絕緣層211、半導體層231、導電層222f、導電層222g、絕緣層217、絕緣層218、絕緣層215及閘極223。導電層222f和導電層222g中的一個被用作源極，另一個被用作汲極。絕緣層217、絕緣層218及絕緣層215被用作閘極絕緣層。關於圖14的電晶體102中的與圖5的電晶體102同樣的部分，省略其詳細說明。
導電層46b位於絕緣層215上，絕緣層44位於導電層46b上，像素電極41位於絕緣層44上。像素電極41與導電層222f電連接。明確而言，導電層222f與導電層46b連接，導電層46b與像素電極41連接。
導電層222f及導電層222g使用使可見光透過的材料形成。由此，圖14所示的光35透過導電層46b與導電層222f的連接部射出到顯示模組的外部。由此，可以提高像素的開口率，並可以降低顯示裝置的功耗。導電層222g與被用作信號線的導電層222b電連接。
導電層46a位於絕緣層215上。絕緣層44及絕緣層45位於導電層46a上。共用電極43a位於絕緣層45上。共用電極43a與導電層46a電連接。明確而言，共用電極43a藉由設置在絕緣層44及絕緣層45中的開口與導電層46a接觸。
FPC172與導電層222e電連接。導電層222e可以使用與導電層222b同一的製程及材料形成。
在本實施方式所示的顯示裝置的各結構例子中，導電層46a、絕緣層44及像素電極41可以被用作一個電容元件104。此外，像素電極41、絕緣層45及共用電極43a可以被用作一個電容元件105。如此，顯示裝置10在一個像素中包括兩個電容元件。因此，可以增大像素的儲存電容。另外，兩個電容元件都使用使可見光透過的材料形成，且具有互相重疊的區域。由此，像素可以同時實現高開口率和大儲存電容。
同樣地，也可以採用圖6或圖7所示的顯示模組所包括的電晶體與像素電極電連接的連接部具有使可見光透過的功能的結構。
《像素的俯視佈局》 圖15A至圖15C示出像素的俯視圖。圖15A至圖15C所示的像素是圖9A至圖9C所示的像素的變形例子。圖15A是從共用電極43a一側看閘極221a及閘極221b至共用電極43a的疊層結構時的俯視圖。圖15B是從圖15A的疊層結構去除共用電極43a時的俯視圖，圖15C是從圖15A的疊層結構去除共用電極43a及像素電極41時的俯視圖。
像素包括連接部73及連接部74。在連接部73中，像素電極41與電晶體102電連接。明確而言，電晶體102的半導體層231a所包括的低電阻區域與導電層46b接觸，並且，該導電層46b與像素電極41接觸。半導體層231a、導電層46b、像素電極41都具有使可見光透過的功能。也就是說，圖15A所示的連接部73具有使可見光透過的功能。在連接部74中，導電層46a與電晶體101電連接。明確而言，電晶體101的半導體層231b所包括的低電阻區域與導電層46a接觸。導電層46a及半導體層231b都具有使可見光透過的功能。如圖15A所示，連接部74也可以具有使可見光透過的功能。
藉由作為電晶體的半導體層使用使可見光透過的材料，並將該半導體層的低電阻區域與使可見光透過的像素電極電連接(也可以藉由使可見光透過的導電層將它們電連接)，可以將連接部73(及連接部74)用作使可見光透過的區域，由此可以提高像素的開口率。因此，可以降低顯示裝置的功耗。
作為用於電晶體的半導體層的使可見光透過的材料，較佳為使用金屬氧化物。關於金屬氧化物的詳細內容，可以參照實施方式1。
《顯示模組的剖面結構》 圖16A示出顯示模組的剖面圖。圖16A所示的顯示模組是圖10所示的顯示模組的變形例子。關於圖16A所示的顯示模組中的與圖10所示的顯示模組相同的結構的詳細說明，可以參照實施方式1。圖16A中的像素的剖面結構相當於圖15A所示的點劃線D1-D2間的剖面圖。
圖16A所示的顯示模組包括顯示裝置10、偏光板61、偏光板63、背光單元30、FPC172等。
顯示裝置10包括基板31、基板32、電晶體102、導電層46a、導電層46b、絕緣層44、絕緣層45、像素電極41、液晶層42、共用電極43a、導電層43b、導電層222e、配向膜133a、配向膜133b、黏合層141、保護層135、遮光層38及彩色層39等。
電晶體101及電晶體102位於基板31上。電晶體102包括閘極221a、閘極絕緣層211、半導體層231a、導電層222b、絕緣層212、絕緣層213、閘極絕緣層225a及閘極223a。電晶體101包括閘極221b、閘極絕緣層211、半導體層231b、導電層222d、絕緣層212、絕緣層213、閘極絕緣層225b及閘極223b。關於圖16A的電晶體101及電晶體102中的與圖7的電晶體102同樣的部分，省略其詳細說明。
導電層46b位於絕緣層215上，絕緣層44位於導電層46b上，像素電極41位於絕緣層44上。像素電極41與半導體層231a的低電阻區域231n中的一個電連接。明確而言，半導體層231a的低電阻區域231n中的一個與導電層46b連接，導電層46b與像素電極41連接。半導體層231a的低電阻區域231n中的另一個與被用作信號線的導電層222b電連接。
圖16A所示的光35透過導電層46b與低電阻區域231n的連接部射出到顯示模組的外部。由此，可以提高像素的開口率，並可以降低顯示裝置的功耗。
導電層46a位於絕緣層215上。在圖16A中，導電層46a與半導體層231b的低電阻區域231n中的一個電連接。明確而言，導電層46a藉由設置在絕緣層212、絕緣層213、絕緣層214及絕緣層215中的開口與半導體層231b的低電阻區域231n中的一個接觸。半導體層231b的低電阻區域231n中的另一個與被用作信號線的導電層222d電連接。
圖16A所示的光35透過導電層46a與低電阻區域231n的連接部射出到顯示模組的外部。由此，可以進一步提高像素的開口率，並可以進一步降低顯示裝置的功耗。
如圖16B所示的半導體層231b與導電層46a的連接部(對應於圖15A的連接部74)那樣，像素也可以包括與遮光層38重疊的連接部。也就是說，在本發明的一個實施方式的顯示裝置所包括的像素具有第一連接部和第二連接部的情況下，該顯示裝置也可以具有將光35藉由第一連接部射出到顯示模組的外部，且不將光35藉由第二連接部射出到顯示模組的外部的結構。此外，如圖10所示，導電層46a也可以藉由設置在絕緣層214及絕緣層215中的開口與導電層222c接觸。
FPC172與導電層222e電連接。導電層222e可以使用與導電層222b及導電層222d同一的製程及材料形成。
同樣地，也可以採用圖11或圖12所示的顯示模組所包括的電晶體與像素電極電連接的連接部具有使可見光透過的功能的結構。
＜顯示裝置的結構例子4＞ 參照圖17至圖20說明具有利用場序驅動方式進行顯示的功能的顯示裝置的結構例子。場序驅動方式是以時間分割進行彩色顯示的驅動方式。明確而言，錯開時間地依次使紅色、綠色、藍色等各顏色的發光元件發光，與此同步地驅動像素，藉由繼時加法混色法進行彩色顯示。
當採用場序驅動方式時，不需要由多個不同顏色的子像素構成一個像素，由此可以提高像素的開口率。此外，可以提高顯示裝置的解析度。此外，由於不需要設置濾色片等彩色層，所以沒有因彩色層導致的光吸收，可以提高像素的穿透率。因此，可以以低功耗獲得所需要的亮度，而可以降低功耗。此外，可以實現顯示裝置的製程的簡化及製造成本的降低。
當採用場序驅動方式時，需要高圖框頻率。本發明的一個實施方式的顯示裝置在一個像素中包括兩個電容元件，該像素的儲存電容較大，能夠對液晶元件供應高電壓，所以可以提高液晶元件的回應速度。例如，藉由採用將施加到液晶元件的電壓暫時設定為高水平來使液晶的配向快速變化的過驅動，可以提高液晶元件的回應速度。因此，本發明的一個實施方式的顯示裝置可以說是適合於採用需要高圖框頻率的場序驅動方式的情況的結構。
當液晶材料的旋轉黏度係數小時，液晶元件的回應速度得到提高，所以是較佳的。明確而言，液晶材料的旋轉黏度係數較佳為10mPa×sec以上且150mPa×sec以下。
另外，在進行本實施方式的顯示裝置所使用的FFS模式的情況下，與使用負型液晶材料的情況相比，藉由使用正型液晶材料可以提高液晶的回應速度，所以是較佳的。在使用正型液晶材料時，配向膜的摩擦角度(狹縫的長邊與摩擦方向的角度)較佳為15°以上且45°以下。當摩擦角度大時，可以提高液晶的回應速度，但是有時驅動電壓上升。本發明的一個實施方式的顯示裝置可以對液晶元件供應高電壓，所以即使增大摩擦角度也可以實現高顯示品質。
另外，在使用負型液晶材料的情況下，配向膜的摩擦角度較佳為45°以上且75°以下。
另外，液晶層的厚度(單元間隙)越小，越能夠提高液晶的回應速度，所以是較佳的。例如，當採用場序驅動方式時，單元間隙較佳為1mm以上且2.5mm以下。例如，在一個像素中，液晶層的厚度的最小值較佳為1mm以上且2.5mm以下。或者，具有調整單元間隙的功能的構件(也稱為間隔物)的高度較佳為1mm以上且2.5mm以下。
另外，呈現藍相的液晶的回應速度快，所以是較佳的。本實施方式的顯示裝置可以以高電壓驅動液晶元件，由此可以說是適合於採用呈現藍相的液晶的情況的結構。
《像素的俯視佈局》 圖17A至圖17C示出像素的俯視圖。圖17A至圖17C所示的像素是圖4A至圖4C所示的像素的變形例子。圖17A是從共用電極43a一側看閘極221至共用電極43a的疊層結構時的俯視圖。圖17B是從圖17A的疊層結構去除共用電極43a時的俯視圖，圖17C是從圖17A的疊層結構去除共用電極43a及像素電極41時的俯視圖。
與圖4A至圖4C所示的像素同樣，圖17A至圖17C所示的像素包括連接部71、連接部72、電晶體102、像素電極41、共用電極43a及導電層46a等。圖4A至圖4C所示的像素相當於像素所包括的多個子像素中的一個。另一方面，圖17A至圖17C所示的像素相當於不包括子像素的一個像素。因此，可以提高像素的開口率。
《顯示模組的剖面結構》 圖18示出顯示模組的剖面圖。圖18所示的顯示模組是圖5所示的顯示模組的變形例子。關於圖18所示的顯示模組中的與圖5所示的顯示模組相同的結構的詳細說明，可以參照實施方式1。圖18中的像素的剖面結構相當於圖17A所示的點劃線E1-E2間及點劃線E3-E4間的剖面圖。
圖18所示的顯示模組包括顯示裝置10、偏光板61、偏光板63、背光單元30、FPC172等。
從背光單元30所包括的光源發射的光35依次透過偏光板61、顯示裝置10、偏光板63射出到顯示模組的外部。作為光35透過的這些層的材料，使用使可見光透過的材料。
圖18所示的顯示裝置10可以利用場序驅動方式顯示彩色影像。因此，圖18所示的顯示裝置10不包括濾色片等彩色層。由此，可以提高像素的穿透率。
作為背光單元30，例如可以使用紅色、綠色、藍色這三色的發光二極體(LED)。
顯示裝置10包括基板31、基板32、電晶體102、導電層46a、導電層46b、導電層46c、絕緣層44、絕緣層45、像素電極41、液晶層42、共用電極43a、導電層43b、導電層222e、配向膜133a、配向膜133b、黏合層141、保護層135及遮光層38等。
電晶體102位於基板31上。電晶體102的結構與圖5相同。
導電層46b位於絕緣層215上，絕緣層44位於導電層46b上，像素電極41位於絕緣層44上。像素電極41與導電層222a電連接。明確而言，導電層222a與導電層46b連接，導電層46b與像素電極41連接。
導電層46a位於絕緣層215上。絕緣層44及絕緣層45位於導電層46a上。共用電極43a位於絕緣層45上。共用電極43a與導電層46a電連接。明確而言，共用電極43a藉由設置在絕緣層44及絕緣層45中的開口與導電層46a接觸。
在基板32上設置有遮光層38，並且設置有覆蓋遮光層38的保護層135。以與保護層135接觸的方式設置有配向膜133b。此外，在共用電極43a上設置有配向膜133a。在配向膜133a與配向膜133b之間夾有液晶層42。保護層135可以抑制包含在遮光層38等中的雜質擴散到液晶層42。
同樣地，也可以對圖6或圖7所示的顯示模組所包括的顯示裝置採用具有利用場序驅動方式進行顯示的功能的結構。
《像素的俯視佈局》 圖19A至圖19C示出像素的俯視圖。圖19A至圖19C所示的像素是圖9A至圖9C所示的像素的變形例子。圖19A是從共用電極43a一側看閘極221a及閘極221b至共用電極43a的疊層結構時的俯視圖。圖19B是從圖19A的疊層結構去除共用電極43a時的俯視圖，圖19C是從圖19A的疊層結構去除共用電極43a及像素電極41時的俯視圖。
與圖9A至圖9C所示的像素同樣，圖19A至圖19C所示的像素包括連接部73、連接部74、電晶體101、電晶體102、像素電極41、共用電極43a及導電層46a等。圖9A至圖9C所示的像素相當於像素所包括的多個子像素中的一個。另一方面，圖19A至圖19C所示的像素相當於不包括子像素的一個像素。因此，可以提高像素的開口率。
《顯示模組的剖面結構》 圖20示出顯示模組的剖面圖。圖20所示的顯示模組是圖10所示的顯示模組的變形例子。關於圖20所示的顯示模組中的與圖10所示的顯示模組相同的結構的詳細說明，可以參照實施方式1。圖20中的像素的剖面結構相當於圖19A所示的點劃線F1-F2間及點劃線F3-F4間的剖面圖。
圖20所示的顯示模組包括顯示裝置10、偏光板61、偏光板63、背光單元30、FPC172等。
圖20所示的顯示裝置10可以利用場序驅動方式顯示彩色影像。因此，圖20所示的顯示裝置10不包括濾色片等彩色層。由此，可以提高像素的穿透率。
顯示裝置10包括基板31、基板32、電晶體102、導電層46a、導電層46b、絕緣層44、絕緣層45、像素電極41、液晶層42、共用電極43a、導電層43b、導電層222e、配向膜133a、配向膜133b、黏合層141、保護層135及遮光層38等。
電晶體101及電晶體102位於基板31上。電晶體101及電晶體102的結構與圖10相同。
同樣地，也可以對圖11或圖12所示的顯示模組所包括的顯示裝置採用具有利用場序驅動方式進行顯示的功能的結構。
＜顯示裝置的結構例子5＞ 參照圖21至圖24說明一種顯示裝置的結構例子，該顯示裝置具有利用場序驅動方式進行顯示的功能，且其電晶體與像素電極電連接的連接部具有使可見光透過的功能。
如上所述，當採用場序驅動方式時，可以提高像素的開口率及像素的穿透率。而且，當電晶體與像素電極電連接的連接部具有使可見光透過的結構時，可以進一步提高像素的開口率及像素的穿透率。
注意，關於圖21至圖24所示的結構中的與上面進行說明的圖式相同的結構的詳細說明，可以參照上面的記載。
《像素的俯視佈局》 圖21A至圖21C示出像素的俯視圖。圖21A至圖21C所示的像素是圖17A至圖17C所示的像素的變形例子。圖21A是從共用電極43a一側看閘極221至共用電極43a的疊層結構時的俯視圖。圖21B是從圖21A的疊層結構去除共用電極43a時的俯視圖，圖21C是從圖21A的疊層結構去除共用電極43a及像素電極41時的俯視圖。
像素包括連接部71及連接部72。在連接部71中，像素電極41與電晶體102電連接。明確而言，被用作電晶體102的源極或汲極的導電層222f與導電層46b接觸，並且，該導電層46b與像素電極41接觸。導電層222f、導電層46b及像素電極41都具有使可見光透過的功能。也就是說，圖21A所示的連接部71具有使可見光透過的功能。此外，不需要設置導電層46b，導電層222f可以與像素電極41接觸。在連接部72中，導電層46a與共用電極43a電連接。明確而言，導電層46a與共用電極43a接觸。
藉由作為被用作電晶體102的源極或汲極的導電層222f使用使可見光透過的導電材料，可以將連接部71用作使可見光透過的區域，由此可以提高像素的開口率。因此，可以降低顯示裝置的功耗。
雖然圖17A至圖17C示出像素電極41的連接部71和其附近之外的大部分的區域與導電層46a重疊的例子，但是圖21A至圖21C示出像素電極41的只有一部分的區域與導電層46a重疊的例子。根據電容元件104的保持容量，可以適當地設定導電層46a的俯視佈局。例如，導電層46a可以具有狹縫。同樣地，根據電容元件104及電容元件105的保持容量，可以適當地設定像素電極41的俯視佈局。例如，像素電極41可以具有狹縫。
《顯示模組的剖面結構》 圖22示出顯示模組的剖面圖。圖22中的像素的剖面結構相當於圖21A所示的點劃線G1-G2間及點劃線G3-G4間的剖面圖。
圖22所示的顯示模組包括顯示裝置10、偏光板61、偏光板63、背光單元30、FPC172等。
從背光單元30所包括的光源發射的光35依次透過偏光板61、顯示裝置10、偏光板63射出到顯示模組的外部。作為光35透過的這些層的材料，使用使可見光透過的材料。
圖22所示的顯示裝置10可以利用場序驅動方式顯示彩色影像。因此，圖22所示的顯示裝置10不包括濾色片等彩色層。由此，可以提高像素的穿透率。
顯示裝置10包括基板31、基板32、電晶體102、導電層222b、導電層46a、導電層46b、導電層46c、絕緣層44、絕緣層45、像素電極41、液晶層42、共用電極43a、導電層43b、導電層222e、配向膜133a、配向膜133b、黏合層141、保護層135及遮光層38等。
電晶體102位於基板31上。電晶體102的結構與圖14相同。
導電層46b位於絕緣層215上，絕緣層44位於導電層46b上，像素電極41位於絕緣層44上。像素電極41與導電層222f電連接。明確而言，導電層222f與導電層46b連接，導電層46b與像素電極41連接。
導電層222f及導電層222g使用使可見光透過的材料形成。由此，圖22所示的光35透過導電層46b與導電層222f的連接部射出到顯示模組的外部。由此，可以提高像素的開口率，並可以降低顯示裝置的功耗。導電層222g與被用作信號線的導電層222b電連接。
導電層46a位於絕緣層215上。絕緣層44及絕緣層45位於導電層46a上。共用電極43a位於絕緣層45上。共用電極43a與導電層46a電連接。明確而言，共用電極43a藉由設置在絕緣層44及絕緣層45中的開口與導電層46a接觸。
在基板32上設置有遮光層38，並且設置有覆蓋遮光層38的保護層135。以與保護層135接觸的方式設置有配向膜133b。此外，在共用電極43a上設置有配向膜133a。在配向膜133a與配向膜133b之間夾有液晶層42。保護層135可以抑制包含在遮光層38等中的雜質擴散到液晶層42。
FPC172與導電層222e電連接。導電層222e可以使用與導電層222b同一的製程及材料形成。
《像素的俯視佈局》 圖23A至圖23C示出像素的俯視圖。圖23A至圖23C所示的像素是圖19A至圖19C所示的像素的變形例子。圖23A是從共用電極43a一側看閘極221a及閘極221b至共用電極43a的疊層結構時的俯視圖。圖23B是從圖23A的疊層結構去除共用電極43a時的俯視圖，圖23C是從圖23A的疊層結構去除共用電極43a及像素電極41時的俯視圖。
像素包括連接部73及連接部74。在連接部73中，像素電極41與電晶體102電連接。明確而言，電晶體102的半導體層231a所包括的低電阻區域與導電層46b接觸，並且，該導電層46b與像素電極41接觸。半導體層231a、導電層46b、像素電極41都具有使可見光透過的功能。也就是說，圖23A所示的連接部73具有使可見光透過的功能。在連接部74中，導電層46a與電晶體101電連接。明確而言，電晶體101的半導體層231b所包括的低電阻區域與導電層46a接觸。導電層46a及半導體層231b都具有使可見光透過的功能。如圖23A所示，連接部74也可以具有使可見光透過的功能。
藉由作為電晶體的半導體層使用使可見光透過的材料，並將該半導體層的低電阻區域與使可見光透過的像素電極電連接(也可以藉由使可見光透過的導電層將它們電連接)，可以將連接部73(及連接部74)用作使可見光透過的區域，由此可以提高像素的開口率。因此，可以降低顯示裝置的功耗。
作為用於電晶體的半導體層的使可見光透過的材料，較佳為使用金屬氧化物。關於金屬氧化物的詳細內容，可以參照實施方式1。
《顯示模組的剖面結構》 圖24示出顯示模組的剖面圖。圖24中的像素的剖面結構相當於圖23A所示的點劃線H1-H2間及點劃線H3-H4間的剖面圖。
圖24所示的顯示模組包括顯示裝置10、偏光板61、偏光板63、背光單元30、FPC172等。
圖24所示的顯示裝置10可以利用場序驅動方式顯示彩色影像。因此，圖24所示的顯示裝置10不包括濾色片等彩色層。由此，可以提高像素的穿透率。
顯示裝置10包括基板31、基板32、電晶體102、導電層46a、導電層46b、絕緣層44、絕緣層45、像素電極41、液晶層42、共用電極43a、導電層43b、導電層222e、配向膜133a、配向膜133b、黏合層141、保護層135及遮光層38等。
電晶體101及電晶體102位於基板31上。電晶體101及電晶體102的結構與圖16A相同。
導電層46b位於絕緣層215上，絕緣層44位於導電層46b上，像素電極41位於絕緣層44上。像素電極41與半導體層231a的低電阻區域231n中的一個電連接。明確而言，半導體層231a的低電阻區域231n中的一個與導電層46b連接，導電層46b與像素電極41連接。半導體層231a的低電阻區域231n中的另一個與被用作信號線的導電層222b電連接。
圖24所示的光35透過導電層46b與低電阻區域231n的連接部射出到顯示模組的外部。由此，可以提高像素的開口率，並可以降低顯示裝置的功耗。
FPC172與導電層222e電連接。導電層222e可以使用與導電層222b及導電層222d同一的製程及材料形成。
如上所述，由於本發明的一個實施方式的顯示裝置在像素中包括重疊的兩個使可見光透過的電容元件，所以像素可以同時實現高開口率和大儲存電容。
另外，由於在本發明的一個實施方式的顯示裝置中電晶體與像素電極電連接的連接部具有使可見光透過的功能，所以可以進一步提高像素的開口率。
另外，由於本發明的一個實施方式的顯示裝置具有對影像信號附加校正信號的功能，所以可以以比源極驅動器的輸出電壓高的電壓驅動液晶元件。
另外，由於本發明的一個實施方式的顯示裝置具有利用場序驅動方式進行顯示的功能，所以可以進一步提高像素的開口率，並且，由於不需要濾色片等彩色層，所以可以提高像素的穿透率。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
實施方式3 在本實施方式中，參照圖25及圖26說明本發明的一個實施方式的電子裝置。
本實施方式的電子裝置在顯示部中具有本發明的一個實施方式的顯示裝置。由此，電子裝置的顯示部可以顯示高品質的影像。此外，可以在寬溫度範圍內可靠性高地進行顯示。
在本實施方式的電子裝置的顯示部上例如可以顯示具有全高清、2K、4K、8K、16K或更高的解析度的影像。另外，顯示部的螢幕尺寸可以為對角線20英寸以上、30英寸以上、50英寸以上、60英寸以上或70英寸以上。
作為可以使用本發明的一個實施方式的顯示裝置的電子裝置，例如除了電視機、桌上型或膝上型個人電腦、用於電腦等的顯示器、數位看板(Digital Signage)、彈珠機等大型遊戲機等具有較大的螢幕的電子裝置以外，還可以舉出數位相機、數位攝影機、數位相框、行動電話機、可攜式遊戲機、可攜式資訊終端、音頻再生裝置等。此外，本發明的一個實施方式的顯示裝置也可以適當地用於可攜式電子裝置、穿戴式電子裝置、VR(Virtual Reality：虛擬實境)設備、AR(Augmented Reality：增強現實)設備等。
本發明的一個實施方式的電子裝置也可以包括二次電池，較佳為藉由非接觸電力傳送對該二次電池充電。
作為二次電池，例如，可以舉出利用凝膠狀電解質的鋰聚合物電池(鋰離子聚合物電池)等鋰離子二次電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、有機自由基電池、鉛蓄電池、空氣二次電池、鎳鋅電池、銀鋅電池等。
本發明的一個實施方式的電子裝置也可以包括天線。藉由由天線接收信號，可以在顯示部上顯示影像或資料等。另外，在電子裝置包括天線及二次電池時，可以將天線用於非接觸電力傳送。
本發明的一個實施方式的電子裝置也可以包括感測器(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)。
本發明的一個實施方式的電子裝置可以具有各種功能。例如，可以具有如下功能：將各種資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上的功能；觸控面板的功能；顯示日曆、日期或時間等的功能；執行各種軟體(程式)的功能；進行無線通訊的功能；讀出儲存在存儲介質中的程式或資料的功能；等。
此外，包括多個顯示部的電子裝置可以具有在一個顯示部主要顯示影像資料而在另一個顯示部主要顯示文本資訊的功能，或者具有藉由將考慮了視差的影像顯示於多個顯示部上來顯示三維影像的功能等。並且，具有影像接收部的電子裝置可以具有如下功能：拍攝靜態影像；拍攝動態影像；對所拍攝的影像進行自動或手工校正；將所拍攝的影像存儲在記錄介質(外部或內置於電子裝置中)中；將所拍攝的影像顯示在顯示部上；等。另外，本發明的一個實施方式的電子裝置所具有的功能不侷限於此，該電子裝置可以具有各種功能。
圖25A示出電視機1810。電視機1810包括顯示部1811、外殼1812以及揚聲器1813等。電視機1810還可以包括LED燈、操作鍵(包括電源開關或操作開關)、連接端子、各種感測器、以及麥克風等。
可以利用遙控器1814對電視機1810進行操作。
作為電視機1810能夠接收的廣播電波，可以舉出地上波或從衛星發送的電波等。此外，作為廣播電波有類比廣播、數位廣播等，還有影像及聲音的廣播或只有聲音的廣播等。例如，可以接收UHF頻帶(大約300MHz至3GHz)或VHF頻帶(30MHz至300MHz)中的指定的頻帶所發送的廣播電波。例如，藉由使用在多個頻帶中接收的多個資料，可以提高傳輸率，從而可以獲得更多的資訊。由此，可以將具有超過全高清的解析度的影像顯示在顯示部1811上。例如，可以顯示具有4K、8K、16K或更高的解析度的影像。
另外，也可以採用如下結構：使用廣播資料來生成顯示在顯示部1811上的影像，該廣播資料是利用藉由網際網路、LAN(Local Area Network：局域網)、Wi-Fi(註冊商標)等電腦網路的資料傳輸技術而傳輸的。此時，電視機1810也可以不包括調諧器。
圖25B示出設置於圓柱狀柱子1822上的數位看板1820。數位看板1820具有顯示部1821。
顯示部1821越大，顯示裝置一次能夠提供的資訊量越多。顯示部1821越大，越容易吸引人的注意，例如可以提高廣告宣傳效果。
藉由將觸控面板用於顯示部1821，不僅可以在顯示部1821上顯示靜態影像或動態影像，使用者還能夠直覺性地進行操作，所以是較佳的。另外，在用於提供路線資訊或交通資訊等資訊的用途時，可以藉由直覺性的操作提高易用性。
圖25C示出膝上型個人電腦1830。個人電腦1830包括顯示部1831、外殼1832、觸控板1833以及連接埠1834等。
觸控板1833被用作指向裝置或數位板等的輸入單元，可以利用手指或觸控筆等進行操作。
觸控板1833組裝有顯示元件。如圖25C所示，藉由在觸控板1833的表面上顯示輸入鍵1835，可以將觸控板1833用作鍵盤。此時，為了在觸摸輸入鍵1835時利用振動再現觸覺，也可以在觸控板1833中組裝有振動模組。
圖26A及圖26B示出可攜式資訊終端800。可攜式資訊終端800包括外殼801、外殼802、顯示部803、顯示部804及鉸鏈部805等。
外殼801與外殼802藉由鉸鏈部805連接在一起。可攜式資訊終端800可以從圖26A所示的折疊狀態轉換成圖26B所示的外殼801和外殼802展開的狀態。
例如，可以在顯示部803及顯示部804上顯示文件資訊，由此可以將可攜式資訊終端用作電子書閱讀器。另外，也可以在顯示部803及顯示部804上顯示靜態影像或動態影像。
如此，當攜帶時可以使可攜式資訊終端800為折疊狀態，因此通用性優越。
另外，在外殼801和外殼802中，也可以包括電源按鈕、操作按鈕、外部連接埠、揚聲器及麥克風等。
圖26C示出可攜式資訊終端的一個例子。圖26C所示的可攜式資訊終端810包括外殼811、顯示部812、操作按鈕813、外部連接埠814、揚聲器815、麥克風816以及照相機817等。
可攜式資訊終端810在顯示部812中具有觸控感測器。藉由用手指或觸控筆等觸摸顯示部812可以進行打電話或輸入文字等各種操作。
另外，藉由操作按鈕813，可以進行電源的ON、OFF工作或切換顯示在顯示部812上的影像的種類。例如，可以將電子郵件的編寫畫面切換為主功能表畫面。
另外，藉由在可攜式資訊終端810內部設置陀螺儀感測器或加速度感測器等檢測裝置，可以判斷可攜式資訊終端810的方向(縱向或橫向)，而對顯示部812的螢幕顯示方向進行自動切換。另外，螢幕顯示方向的切換也可以藉由觸摸顯示部812、操作操作按鈕813或者使用麥克風816輸入聲音來進行。
可攜式資訊終端810例如具有選自電話機、筆記本和資訊閱讀裝置等中的一種或多種功能。明確地說，可攜式資訊終端810可以被用作智慧手機。可攜式資訊終端810例如可以執行行動電話、電子郵件、文章的閱讀及編輯、音樂播放、動畫播放、網路通訊、電腦遊戲等各種應用程式。
圖26D示出照相機的一個例子。照相機820包括外殼821、顯示部822、操作按鈕823、快門按鈕824等。此外，照相機820安裝有可裝卸的透鏡826。
在此，雖然照相機820具有能夠從外殼821拆卸下透鏡826而交換的結構，但是透鏡826和外殼821也可以被形成為一體。
藉由按下快門按鈕824，照相機820可以拍攝靜態影像或動態影像。另外，也可以使顯示部822具有觸控面板的功能，藉由觸摸顯示部822進行攝像。
另外，照相機820還可以具備另外安裝的閃光燈裝置及取景器等。另外，這些構件也可以組裝在外殼821中。
圖26E示出安裝本發明的一個實施方式的顯示裝置作為車載顯示器的一個例子。藉由顯示部832及顯示部833顯示導航資訊、速度表、轉速計、行駛距離、燃油表、排檔狀態、空調的設定等，而可以提供各種資訊。使用者可以根據喜好適當地改變顯示內容及佈置。本發明的一個實施方式的顯示裝置可以在寬溫度範圍內使用，可以在低溫環境下及高溫環境下都能夠可靠性高地進行顯示。由此，藉由將本發明的一個實施方式的顯示裝置用作車載顯示器，可以提高行駛的安全性。
如上所述，可以應用本發明的一個實施方式的顯示裝置來得到電子裝置。該顯示裝置的應用範圍極為寬，而可以應用於所有領域的電子裝置。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。 實施例
在本實施例中，對製造本發明的一個實施方式的顯示裝置的結果進行說明。
在本實施例中製造的顯示裝置是如下FFS模式的液晶顯示裝置：具有對角線10.2英寸的螢幕尺寸；有效像素數為720(H)´RGB´1920(V)；像素尺寸為42mm(H) ´126mm(V)；解析度為201ppi；開口率為46.2%。
閘極驅動器是內置的，源極驅動器是外置IC。圖框頻率為60Hz。
像素電路的結構對應於圖8A所示的像素11b的電路圖。本實施例的顯示裝置可以對影像信號附加校正信號而進行顯示(參照圖8B)。像素的俯視佈局對應於圖9A至圖9C的結構。像素的剖面結構對應於圖10所示的結構。
作為液晶材料使用飽和電壓大致為10V的液晶材料。雖然在FFS模式的液晶顯示裝置中飽和電壓可以為5V左右，但是為了確認在對影像信號附加校正信號時可以對液晶元件施加高電壓，以使液晶元件具有高驅動電壓的方式選擇液晶材料。
圖27A示出不附加校正信號僅使用影像信號進行顯示時的顯示結果。圖27B示出對影像信號附加校正信號進行顯示時的顯示結果。與圖27A相比，圖27B的顯示較亮。可以說，在僅使用影像信號時，不能夠將充分的電壓施加到液晶元件，而在對影像信號附加校正信號時，更高的電壓施加到液晶元件，由此顯示亮度得到提高。根據圖27A和圖27B可知，藉由對影像信號附加校正信號，與僅使用影像信號的情況相比，能夠對液晶元件施加更高的電壓，由此可以進行高亮度的顯示。
另外，在不附加校正信號僅使用影像信號進行顯示時，白色顯示時的亮度為76cd/m2 ，對比度為35：1。另一方面，在對影像信號附加校正信號進行顯示時，白色顯示時的亮度為344cd/m2 ，對比度為114：1。由此可知藉由對影像信號附加校正信號，在驅動電壓高的顯示裝置中對比度得到提高。
10‧‧‧顯示裝置 11‧‧‧像素 11a‧‧‧像素 11b‧‧‧像素 30‧‧‧背光單元 31‧‧‧基板 32‧‧‧基板 35‧‧‧光 38‧‧‧遮光層 39‧‧‧彩色層 41‧‧‧像素電極 42‧‧‧液晶層 43‧‧‧共用電極 43a‧‧‧共用電極 43b‧‧‧導電層 44‧‧‧絕緣層 45‧‧‧絕緣層 46‧‧‧導電層 46a‧‧‧導電層 46b‧‧‧導電層 46c‧‧‧導電層 61‧‧‧偏光板 63‧‧‧偏光板 71‧‧‧連接部 72‧‧‧連接部 73‧‧‧連接部 74‧‧‧連接部 100‧‧‧顯示區域 101‧‧‧電晶體 102‧‧‧電晶體 104‧‧‧電容元件 105‧‧‧電容元件 106‧‧‧液晶元件 121‧‧‧佈線 122‧‧‧佈線 124‧‧‧佈線 125‧‧‧佈線 126‧‧‧佈線 133a‧‧‧配向膜 133b‧‧‧配向膜 135‧‧‧保護層 141‧‧‧黏合層 162‧‧‧顯示部 164‧‧‧驅動電路部 172‧‧‧FPC 211‧‧‧閘極絕緣層 212‧‧‧絕緣層 213‧‧‧絕緣層 214‧‧‧絕緣層 215‧‧‧絕緣層 217‧‧‧絕緣層 218‧‧‧絕緣層 221‧‧‧閘極 221a‧‧‧閘極 221b‧‧‧閘極 222a‧‧‧導電層 222b‧‧‧導電層 222c‧‧‧導電層 222d‧‧‧導電層 222e‧‧‧導電層 222f‧‧‧導電層 222g‧‧‧導電層 223‧‧‧閘極 223a‧‧‧閘極 223b‧‧‧閘極 225‧‧‧閘極絕緣層 225a‧‧‧閘極絕緣層 225b‧‧‧閘極絕緣層 231‧‧‧半導體層 231a‧‧‧半導體層 231b‧‧‧半導體層 231i‧‧‧通道形成區域 231n‧‧‧低電阻區域 233‧‧‧閘極 235‧‧‧閘極絕緣層 242‧‧‧連接器 800‧‧‧可攜式資訊終端 801‧‧‧外殼 802‧‧‧外殼 803‧‧‧顯示部 804‧‧‧顯示部 805‧‧‧鉸鏈部 810‧‧‧可攜式資訊終端 811‧‧‧外殼 812‧‧‧顯示部 813‧‧‧操作按鈕 814‧‧‧外部連接埠 815‧‧‧揚聲器 816‧‧‧麥克風 817‧‧‧照相機 820‧‧‧照相機 821‧‧‧外殼 822‧‧‧顯示部 823‧‧‧操作按鈕 824‧‧‧快門按鈕 826‧‧‧透鏡 832‧‧‧顯示部 833‧‧‧顯示部 1810‧‧‧電視機 1811‧‧‧顯示部 1812‧‧‧外殼 1813‧‧‧揚聲器 1814‧‧‧遙控器 1820‧‧‧數位看板 1821‧‧‧顯示部 1822‧‧‧柱子 1830‧‧‧個人電腦 1831‧‧‧顯示部 1832‧‧‧外殼 1833‧‧‧觸控板 1834‧‧‧連接埠 1835‧‧‧輸入鍵
在圖式中： 圖1是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 圖2是示出像素的一個例子的電路圖。 圖3是示出顯示裝置的一個例子的俯視圖。 圖4是示出像素的一個例子的俯視圖。 圖5是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 圖6是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 圖7是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 圖8A是示出像素的一個例子的電路圖，圖8B和圖8C是時序圖。 圖9是示出像素的一個例子的俯視圖。 圖10是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 圖11是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 圖12是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 圖13是示出像素的一個例子的俯視圖。 圖14是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 圖15是示出像素的一個例子的俯視圖。 圖16是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 圖17是示出像素的一個例子的俯視圖。 圖18是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 圖19是示出像素的一個例子的俯視圖。 圖20是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 圖21是示出像素的一個例子的俯視圖。 圖22是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 圖23是示出像素的一個例子的俯視圖。 圖24是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 圖25是示出電子裝置的一個例子的圖。 圖26是示出電子裝置的一個例子的圖。 圖27是示出實施例的顯示裝置的顯示結果的照片。
31‧‧‧基板
32‧‧‧基板
41‧‧‧像素電極
42‧‧‧液晶層
43‧‧‧共用電極
44‧‧‧絕緣層
45‧‧‧絕緣層
46‧‧‧導電層
102‧‧‧電晶體
104‧‧‧電容元件
105‧‧‧電容元件
106‧‧‧液晶元件
215‧‧‧絕緣層

Claims (8)

  1. 一種顯示裝置，包含：包含含有矽的半導體層的第一電晶體；在該第一電晶體的通道形成區域上的第一絕緣層；在該第一絕緣層上的第一導電層；在該第一電晶體、該第一絕緣層及該第一導電層上的第二絕緣層；在該第二絕緣層上的像素電極；在該像素電極上的第三絕緣層；在該第三絕緣層上的共用電極；以及在該共用電極上的液晶層；其中，該共用電極具有隔著該像素電極與該第一導電層重疊的區域，其中，在第一連接部中，該像素電極與該第一電晶體電連接，其中，在第二連接部中，該第一導電層與該共用電極電連接，其中，該第一導電層、該像素電極及該共用電極都包含使可見光透過的導電材料，並且其中，該第一導電層含有選自銦、鋅以及錫中的一或多種。
  2. 根據請求項1之顯示裝置，其中在該第二連接部中，該 第一導電層具有與該共用電極接觸的區域。
  3. 根據請求項1之顯示裝置，其中在該第一連接部中，該第一電晶體配置成使可見光透過。
  4. 根據請求項1之顯示裝置，還包含在該第一絕緣層上的第二導電層，其中，該第一導電層和該第二導電層包含同一材料，並且其中，在該第一連接部中，該像素電極包含與該第二導電層接觸的區域，並且該第二導電層包含與該第一電晶體的源極和汲極中的一者接觸的區域。
  5. 根據請求項4之顯示裝置，其中該第一電晶體的該源極和該汲極中的該一者配置成使可見光透過。
  6. 根據請求項1之顯示裝置，其中，該第一電晶體在該第一絕緣層上包含閘極電極，並且其中，該閘極電極和該第一導電層包含同一材料。
  7. 根據請求項1之顯示裝置，其中該像素電極與該第一導電層彼此重疊的區域的面積大於該像素電極與該共用電極彼此重疊的區域的面積。
  8. 根據請求項1之顯示裝置，其中位於該第一導電層與該像素電極之間的該第二絕緣層的厚度小於位於該像素電極與該共用電極之間的該第三絕緣層的厚度。
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