TWI749346B - 顯示裝置和電子裝置 - Google Patents

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TWI749346B
TWI749346B TW108126975A TW108126975A TWI749346B TW I749346 B TWI749346 B TW I749346B TW 108126975 A TW108126975 A TW 108126975A TW 108126975 A TW108126975 A TW 108126975A TW I749346 B TWI749346 B TW I749346B
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signal
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drain
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梅崎敦司
三宅博之
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日商半導體能源研究所股份有限公司
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Abstract

本發明的目的是提供一種電路技術,其能夠減少顯示裝置的功耗並具有高清晰度。為電晶體的閘極電極提供由啟始信號控制的開關,所述電晶體的閘極電極連接至自舉電晶體的閘極電極。當輸入該啟始信號時,電位透過該開關提供到該電晶體的閘極電極,並且電晶體關閉。該電晶體關閉,從而可以防止從該自舉電晶體的閘極電極的電荷洩漏。相應地,可以縮短用於儲存該自舉電晶體的閘極電極中的電荷的時間,並且可以高速地執行操作。

Description

顯示裝置和電子裝置
本發明係關於一種包括使用電晶體形成的電路的顯示裝置。特別地,本發明係關於一種使用電光學元件,諸如使用液晶元件、發光元件等的顯示裝置,以及其操作方法。
近些年,隨著大顯示裝置、諸如液晶電視的增加,已經對顯示裝置進行了積極的開發。特別地,已經積極開發了透過使用由非晶半導體(此後稱之為非晶矽)形成的電晶體在同一絕緣基板上形成包括移位暫存器等的驅動器電路和像素電路等(此後稱之為內部電路)的技術,因為該技術大大促進了功耗和成本的降低。在該絕緣基板上形成的內部電路透過FPC(撓性印刷電路)等連接至控制器IC等(此後稱之為外部電路),並且其操作受到控制。
在前述內部電路中,已經設計出了使用由非晶半導體形成的電晶體(此後稱之為非晶矽電晶體)的移位暫存器。圖100A所示為在習知移位暫存器中包括的正反器的 結構(參考文獻1:日本專利申請JP2004-157508)。圖100A中的該正反器包括電晶體11(自舉電晶體)、電晶體12、電晶體13、電晶體14、電晶體15、電晶體16和電晶體17,並且其連接著信號線21、信號線22、佈線23、信號線24、電源線25和電源線26。啟始信號、重置信號、時鐘信號、電源電位VDD和電源電位VSS分別輸入到該信號線21、信號線22、信號線24、電源線25和電源線26。圖100A中該正反器的操作周期被分為設定周期、選擇周期、重置周期和非選擇周期,諸如圖100B中的時序圖所示。
在該設定周期中,從該信號線21輸入H位準信號,並且節點41的電位增加到VDD-Vth15(Vth15:電晶體15的臨界值電壓),從而使得在該電晶體11處於開態的時候,節點41處於漂移狀態。當從該信號線21輸入H位準信號時,該電晶體16處於開啟狀態,並且當閘極電極與節點41連接的電晶體14開啟並且節點42的電位為L位準時,該電晶體16關閉。也就是,在當從信號線21輸入H位準信號的時候直至該電晶體16關閉的時間期間,電荷從該電晶體11的閘極電極洩漏。
這裏,具有VDD電位的信號稱之為H位準信號,並且電位為VSS的信號稱之為L位準信號。L位準指的是該L位準信號的電位為VSS的狀態。
在參考文獻2和3的顯示裝置中,將由非晶矽電晶體形成的移位暫存器用於掃描線驅動器電路,並且從一個信 號線將視頻信號輸入到子像素R、G和B,從而信號線的數目降低到三分之一。於是,在參考文獻2和3的該顯示裝置中,減少了顯示板與驅動器電路之間的連線(參考文獻2:Jin Young Choi等人,“A Compact and Cost-efficient TFT-LCD through the Triple-Gate Pixel Structure”,SOCIETY FOR INFORMATION DISPLAY 2006 INTERNATIONAL SYMPOSIUM DIGEST OF TECHNICAL PAPERS,Volume XXXVII,pp.274-276;參考文獻3:Young Soon Lee等人,“Advanced TFT-LCD Data Line Reduction Method”,SOCIETY FOR INFORMATION DISPLAY 2006 INTERNATIONAL SYMPOSIUM DIGEST OF TECHNICAL PAPERS,Volume XXXVII,pp.1083-1086)。
根據該相關技術,當該自舉電晶體處於開態時,自舉電晶體的閘極電極處於漂移狀態。然而,在該相關技術中,需要時間使得當該自舉電晶體處於開啟態時,自舉電晶體的閘極電極處於漂移狀態,因此,存在不能執行高速操作的問題。進一步,當將非晶矽用於電晶體的半導體層時,存在該電晶體的臨界值電壓偏移的問題。另外,已經提示了要將信號線的數目降低到三分之一,並且要減少顯示板與驅動器IC之間的連接點的數目(參考文獻2和3);實際上,該驅動器IC的連接點的數目需要進一步減 少。
也就是,用於以高速操作移位暫存器的電路技術和用於抑制電晶體的臨界值電壓變化的電路技術成為現有技術還不能解決的問題。進一步,用於減少安裝在顯示板上的驅動器IC的連接點的數目、減少顯示裝置的功耗、以及增加顯示裝置的大小或清晰度的技術也成為問題。
在本說明書中的顯示裝置中,與自舉電晶體的閘極電極連接的電晶體的閘極電極設有由啟始信號控制的開關。當輸入該啟始信號時,透過該開關向該電晶體的閘極電極提供電位,該電晶體關閉。該電晶體關閉,從而可以阻止該自舉電晶體的閘極電極的電荷洩漏。相應地,可以縮短用於儲存該自舉電晶體的閘極電極中的電荷的時間,並且可以執行高速操作。
要注意的是,各種類型的開關都可以用作本案(說明書、申請專利範圍、附圖等)中所示的開關。給出電子開關、機械開關等作為範例。也就是,可以使用任何元件,而不必限制到特定的類型,只要其能夠控制電流。例如,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Schottky二極體、MIM(金屬絕緣體金屬)二極體、MIS(金屬絕緣體半導體)二極體、或二極體連接的電晶體)、閘流管等可以用作開關。進一步,包含這種元件的邏輯電路可以用作開關。
在使用電晶體作為開關的情況下,該電晶體的極性 (導電型)並不具體限定,因為其只是用作開關。然而,當閉電流較佳的較小時,就較佳的使用具有較小閉電流的極性的電晶體。然而,當閉電流較佳的更小時,就較佳的使用具有更小閉電流的極性的電晶體。作為具有更小閉電流的電晶體,給出作為範例的有具有LDD區域的電晶體、具有多閘極結構的電晶體等。進一步,當用作開關的該電晶體的源極端子的電位接近於低電位側供電電源(例如Vss、GND或0V)時,較佳的使用n通道電晶體。另一方面,當用作開關的該電晶體的源極端子的電位接近於高電位側供電電源(例如Vdd)時,較佳的使用p通道電晶體。這是因為當用作開關的該n通道電晶體的源極端子的電位接近於低電位側供電電源時或用作開關的該p通道電晶體的源極端子的電位接近於高電位側供電電源時,閘極-源極電壓的絕對值可以增加;於是該開關的開啟/關閉可以容易地操作。其中的原因還有因為該電晶體並不經常執行源極跟隨器操作,所以輸出電壓的減少並不經常出現。
透過使用n通道和p通道電晶體,也可以採用CMOS開關。CMOS開關可以容易地用作開關,因為當該n通道電晶體和p通道電晶體其中之一開啟時,電流就可以流通。例如,不管輸入到該開關的信號電壓為高或低,都可以適當地輸出電壓。進一步,由於可以減少用於開啟/關閉開關的信號的電壓幅度值,所以可以減少功耗。
當使用電晶體作為開關時,該開關包括輸入端子(源 極端子和汲極端子其中之一)、輸出端子(源極端子和汲極端子其中的另一個)、以及用於控制電傳導的端子(閘極端子)。另一方面,當使用二極體作為開關時,該開關在某些情況下並沒有用於控制電傳導的端子。因此,當使用二極體作為開關時,相比於使用電晶體作為開關的情況而言,可以減少用於控制端子的佈線的數目。
在本說明書中,當明確地說明A和B連接時,包括A和B電連接的情況、A和B功能性連接的情況、以及A和B直接連接的情況。這裏,A和B都是一個物體(例如:裝置、元件、電路、佈線、電極、端子、導電薄膜或層)。相應地,在本說明書中公開的結構中,可以按照附圖和文字中所示的連接關係提供另一元件,而不需限制到預定的連接關係,例如附圖和文字中所示的連接關係。
例如,當A和B電連接時,可以在A和B之間提供能夠電連接A和B的一個或多個元件(例如開關、電晶體、電容器、電感、電阻或二極體)。另外,當A和B功能性連接時,可以在A和B之間提供能夠功能性連接A和B的一個或多個電路(例如:諸如反相器、NAND電路、或NOR電路的邏輯電路;諸如DA轉換電路、AD轉換電路、或伽馬校正電路的信號轉換電路;諸如電源電路(例如電壓升高或電壓降低電路)或用於改變信號的電位位準的位準移位器電路;電壓源;電流源;開關電路;或可以增加信號幅度、電流量等的放大器電路,諸如運算放大器、差分放大器電路、源極跟隨器電路、或緩衝器電 路、信號產生電路;記憶體電路;或控制電路)。可替換地,在A和B直接連接的情況下,A和B就可以直接連接,而在它們之間就不會插入另一元件或另一電路。
當明確地說明A和B直接連接時,包括A和B直接連接的情況(即A和B連接,在它們之間不會插入另一元件或另一電路的情況)以及A和B電連接的情況(即A和B透過在它們之間插入另一元件或另一電路連接的情況)。
當明確地說明A和B電連接時,包括A和B電連接的情況(即A和B透過在它們之間插入另一元件或另一電路連接的情況)、A和B功能性連接的情況(即A和B透過在它們之間插入另一電路而功能性連接的情況)、以及A和B直接連接的情況(即A和B連接,在它們之間不會插入另一元件或另一電路的情況)。也就是,當明確地說明A和B電連接時,該說明與明確地只說明A和B連接的情況相同。
顯示元件、作為包括顯示元件的裝置的顯示裝置、發光元件、以及作為包括發光元件的裝置的發光裝置可以採用各種類型並且可以包括各種元件。例如,作為顯示元件、顯示裝置、發光元件以及發光裝置,其顯示媒體、對比度、亮度、反射率、透射率等透過電磁作用改變,可以使用諸如EL元件(例如有機EL元件、無機EL元件、或包括有機和無機材料的EL元件)、電子發射器、液晶元件、電子墨水、電泳元件、光柵光閥(GLV)、電漿顯示 板(PDP)、數位微鏡裝置(DMD)、壓電陶瓷顯示器或碳奈米管。注意,使用EL元件的顯示裝置包括EL顯示器;使用電子發射器的顯示裝置包括場發射顯示器(FED)、SED型平板顯示器(SED:表面導電電子發射器顯示器)等;使用液晶元件的顯示裝置包括液晶顯示器(例如透射式液晶顯示器、半透半反射式液晶顯示器、反射式液晶顯示器、直觀式液晶顯示器、或投影式液晶顯示器);並且使用電子墨水的顯示裝置包括電子紙張。
可以採用各種類型的電晶體作為在本案(說明書、申請專利範圍、附圖等)中公開的電晶體,而不需限制到某種類型。例如,可以使用包括非單晶半導體薄膜的薄膜電晶體(TFT),代表有非晶矽、多晶矽、微晶(也稱之為半非晶)矽等。該TFT的使用有各種優勢。例如,由於TFT可以在低於使用單晶矽的情況下的溫度形成,所以就可以實現製造成本的減少或製造裝置的尺寸增大。電晶體可以使用具有增大尺寸的製造裝置的大基板形成。因此,可以同時以低成本形成大量顯示裝置。進一步,由於製造溫度較低,所以可以使用具有較低熱阻的基板。相應地,可以在透光基板上形成電晶體;於是,可以透過在該透光基板上形成的該電晶體控制顯示元件中的光透射。可替換地,由於該電晶體的厚度較薄,所以形成該電晶體的部分薄膜可以透光,於是,可以增加孔徑比。
當形成多晶矽時,催化劑(例如鎳)的使用可以進一步提高結晶度和形成具有優良電特性的電晶體。於是,可 以在該相同的基板上形成閘極驅動器電路(掃描線驅動器電路)、源極驅動器電路(信號線驅動器電路)、以及信號處理電路(例如信號產生電路、伽馬校正電路、DA轉換器電路)。
當形成微晶矽時,催化劑(例如鎳)的使用可以進一步提高結晶度和形成具有優良電特性的電晶體。與此同時,可以透過只執行熱處理而不使用鐳射來提高結晶度。於是,可以在該相同的基板上形成閘極驅動器電路(掃描線驅動器電路)和部分源極驅動器電路(例如類比開關)。進一步,當沒有將鐳射用於結晶時,可以抑制矽結晶度的不均勻性。因此,可以顯示具有較高影像品質的的影像。
注意,可以不使用催化劑(例如鎳)形成多晶矽和微晶矽。
電晶體可以使用半導體基板、SOI基板等形成。在該情況下,MOS電晶體、接面電晶體、雙極電晶體等可以用作在本說明書中所說明的電晶體。因此,可以形成具有較少特徵、尺寸、形狀等變化,具有較高電流提供容量的小電晶體。透過使用這種電晶體,可以實現功耗的減少或電路的高度整合。
可以使用包括化合物半導體或氧化物半導體,諸如包括氧化鋅(ZnO)、非晶氧化物(InGaZnO)、矽鍺(SiGe)、砷化鎵(GaAs)、銦鋅氧化物(IZO)、銦錫氧化物(ITO)或氧化錫(SnO)的電晶體或者透過薄化 這種化合物半導體或氧化半導體所獲得的薄膜電晶體等。因此,可以降低製造溫度,並且例如,可以在室溫下形成這種電晶體。相應地,可以在具有較低熱阻的基板(諸如塑膠基板或薄膜基板)上直接形成該電晶體。注意,這種化合物半導體或氧化物半導體不僅可以用於該電晶體的通道部分,而且可以用於其他應用。例如,這種化合物半導體或氧化物半導體可以用作電阻、像素電極、或透明電極。進一步,由於這種元件可以與該電晶體同時形成,因此可以減少成本。
也可以使用透過使用噴墨法或列印法形成的電晶體等。相應地,可以在室溫或低真空下,或者可以在大基板上形成該電晶體。另外,由於可以不使用掩膜(標線)形成該電晶體,所以可以容易地改變該電晶體的佈置。進一步,由於不需要使用抗蝕劑,所以可以減少材料成本並且減少步驟數。而且,由於薄膜是適當部分地形成,所以相比於其中在整個表面上形成該薄膜之後執行蝕刻的製造方法而言,材料沒有浪費,並且可以減少成本。
也可以使用包括有機半導體或碳奈米管的電晶體等。相應地,可以使用能夠彎曲的基板形成電晶體。因此,使用包括該有機半導體或碳奈米管等的電晶體的裝置可以抗震。
另外,可以使用各種其他電晶體。
可以使用各種類型的基板形成電晶體。該基板的類型並不限於某一類型。例如,單晶基板、SOI基板、玻璃基 板、石英基板、塑膠基板、紙基板、玻璃紙基板、石基板、木基板、布基板(包括天然纖維(例如絲、棉或麻)、合成纖維(例如尼龍、聚亞安酯或聚酯)、再生纖維(例如醋酸鹽、銅氨纖維、黏膠纖維、或再生聚酯),等)、皮革基板、橡膠基板、不銹鋼基板、包括不銹鋼箔的基板等可以用作基板。可替換地,動物諸如人類的皮膚(例如表皮或真皮)或皮下組織可以用作基板。另外,可以使用一個基板形成該電晶體,並且然後將該基板轉送到另一基板。作為被轉送該電晶體的基板,可以使用單晶基板、SOI基板、玻璃基板、石英基板、塑膠基板、紙基板、玻璃紙基板、石基板、木基板、布基板(包括天然纖維(例如絲、棉或麻)、合成纖維(例如尼龍、聚亞安酯或聚酯)、再生纖維(例如醋酸鹽、銅氨纖維、黏膠纖維、或再生聚酯),等)、皮革基板、橡膠基板、不銹鋼基板、包括不銹鋼箔的基板等。可替換地,動物諸如人類的皮膚(例如表皮或真皮)或皮下組織可以用作被轉送該電晶體的基板。透過使用這種基板,可以形成具有優良屬性的電晶體或具有低功耗的電晶體,可以形成具有高耐久性或高熱阻的裝置,或者可以實現重量的降低。
電晶體的結構可以有各種模式,而不需限制為某種結構。例如,可以使用具有兩個或更多個閘極電極的多閘極結構。當使用多閘極結構時,由於通道區域是串聯連接,提供其中多個電晶體串聯的結構。因為該電晶體的耐壓提高,該多閘極結構實現了閉電流的減小或穩定性的提高。 可替換地,透過使用該多閘極結構,即使當該電晶體工作於飽和區域時,汲極-源極電壓改變,汲極-源極電流也不會改變太大,於是,可以得到具有平坦斜率的電壓-電流特性。透過利用具有平坦斜率的該電壓-電流特性,可以實現理想的電流源電路或具有極高阻值的主動負載。於是,可以實現具有優良屬性的差分電路或電流鏡電路。另外,可以使用其中閘極電極形成於通道之上或之下的結構。透過使用其中閘極電極形成於通道之上或之下的該結構,擴大了通道區域,因為該通道區域的數量增加,通道區域變大,可以增加該電流量,或者因為容易形成耗盡層,可以減少S值。當該閘極電極形成於通道之上或之下時,多個電晶體並行連接。
可以採用其中閘極電極形成於通道區域之上的結構、其中閘極電極形成於通道區域之下的結構、交錯結構、逆向交錯結構、其中通道區域被分為多個區域的結構、或者其中通道區域串聯或並聯的結構。另外,源極或汲極可以與通道區域(或其部分)交疊。透過使用源極或汲極與通道區域(或其部分)交疊的該結構,可以防止由於電荷在部分該通道區域中的累積而產生的不穩定操作。進一步,可以提供LDD區域。透過提供該LDD區域,閉電流可以減小,或者該電晶體的耐壓可以增加,以提高穩定性。可替換地,即使當該電晶體工作於飽和區域時,汲極-源極電壓波動,汲極-源極電流也不會波動太大,從而可以得到其中電壓-電流特性的斜率較平坦的特性。
各種類型的電晶體可以用於本說明書中的電晶體,並且可以使用各種類型的基板形成該電晶體。相應地,可以使用該相同的基板形成實現預定功能所需要的所有電路。例如,可以使用玻璃基板、塑膠基板、單晶基板、SOI基板、或任何其他基板形成實現預定功能所需要的所有電路。當使用該相同的基板形成實現預定功能所需要的所有電路時,可以減少元件部分的數目,以縮減成本,並且電路元件之間的連線數目可以減少,以提高穩定性。可替換地,可以使用一個基板形成實現預定功能所需要的部分電路,並且使用另一基板形成實現預定功能所需要的另一部分電路。也就是,並不是必須使用相同的基板形成實現預定功能所需要的所有電路。例如,可以使用在玻璃基板上形成的電晶體形成實現預定功能所需要的部分電路,並且使用單晶基板形成實現預定功能所需要的另一部分電路,從而由單晶基板上的電晶體形成的IC晶片可以透過COG(玻璃上的晶片)與玻璃基板連接,並且該IC晶片可以提供在該玻璃基板上。可替換地,該IC晶片可以透過TAB(載帶自動鍵合)與玻璃基板或或印刷佈線板連接。當透過這種方式使用相同的基板形成部分電路時,可以減少元件部分的數目,以縮減成本,並且電路元件之間的連線數目可以減少,以提高穩定性。另外,由於具有較高驅動電壓的部分或具有較高驅動頻率的部分中的電路消耗較大的功率,所以使用單晶基板形成這種部分中的電路,並且透過該電路形成的IC晶片,而不使用該相同的基板, 於是就可以減少功耗的增加。
在本說明書中,一個像素對應於其亮度可以控制的一個元件。例如,一個像素對應於一個顏色元件,並且亮度使用這一個顏色元件表示。相應地,在具有R(紅)、G(綠)和B(藍)顏色元件的彩色顯示裝置的情況下,影像的最小單元由R像素、G像素和B像素三個像素形成。注意,該顏色元件並不限於三種顏色,並且可以使用多於三種顏色的顏色元件,或者可以添加RGB之外的顏色。例如,可以透過添加W(白)而使用RGBW。另外,可以使用添加有黃、青、絳紅、鮮綠、朱紅等其中一個或多個顏色的RGB。進一步,可以將類似於R、G和B至少其中之一的顏色添加到RGB中。例如,可以使用R、G、B1和B2。雖然B1和B2都是藍色,但是它們具有稍微不同的頻率。類似地,可以使用R1、R2、G和B。透過使用這種顏色元件,可以執行更加接近該實際物體的顯示,並且可以減少功耗。作為另一範例,在透過使用多個區域控制一個顏色元件的亮度的情況下,一個區域可以對應於一個像素。例如,在執行面積比灰度級顯示的情況下或者在包括子像素的情況下,在每一顏色元件中提供控制亮度的多個區域,並且灰度級使用所有區域表示,並且控制亮度的一個區域可以對應於一個像素。在那種情況下,一個顏色元件包括多個像素。可替換地,即使當在一個顏色元件中提供控制亮度的多個區域時,這些區域也可以集中為一個像素。在那種情況下,一個顏色元件包括一個像素。進 一步,當透過一個顏色元件中的多個區域控制亮度時,有顯示作用的區域根據像素可以具有不同的面積尺寸。在那種情況下,在一個顏色元件中控制亮度的多個區域中,提供給每一區域的信號可以稍微不同,以拓寬視角。也就是,包括在每一顏色元件中的該多個區域中的像素電極的電位可以彼此不同。相應地,施加於液晶分子的電壓根據該像素電極而變化。因此,可以拓寬該視角。
注意,當明確地說明為(用於三種顏色的)一個像素時,其對應於三個像素R、G和B作為一個像素考慮的情況。當明確地說明為(用於一個顏色的)一個像素時,其對應於在每一顏色元件中提供多個區域並且整體作為一個像素考慮的情況。
在本案中,在某些情況下按照矩陣(設置)提供像素。這裏,按照矩陣(設置)提供像素的說明包括在縱向方向或橫向方向上像素設置成直線的情況以及像素設置成鋸齒線的情況。例如,在使用三個顏色元件(例如RGB)執行全色顯示的情況下,隨後的情況包括這些:像素設置成帶狀的情況,三個顏色元件的點設置成德爾塔圖案的情況,以及三個顏色元件的點按照拜耳(Bayer)排列設置。注意,顏色元件並不限於三種顏色,並且可以採用多於三種顏色的顏色元件,例如RGBW(W對應於白色),添加有黃、青、絳紅等其中一個或多種顏色的RGB,等等。進一步,顯示區域的尺寸在顏色元件的各個點之間可以不同。於是,可以降低功耗或者可以延長發光元件的壽 命。
在本說明書中,可以使用其中在像素中包括主動元件的主動矩陣法或其中在像素中不包括主動元件的被動矩陣法。
在該主動矩陣法中,可以使用主動元件(非線性元件),不僅是電晶體,而且還有各種主動元件(非線性元件),例如MIM(金屬絕緣體金屬)、TFD(薄膜二極體)等。由於這種元件具有較少的製造步驟,所以可以降低製造成本或者可以提高產量。進一步,由於該元件的尺寸較小,所以可以提高孔徑比,並且可以降低功耗和獲得高亮度。
作為除了該主動矩陣法之外的其他方法,也可以使用其中不使用主動元件(非線性元件)的被動矩陣法。由於沒有使用主動元件(非線性元件),製造步驟數較少,使得可以降低製造成本或者可以提高產量。進一步,由於沒有使用主動元件(非線性元件),所以可以提高孔徑比,並且可以降低功耗和獲得高亮度。
電晶體是至少具有閘極、汲極、以及源極這三個端子的元件。該電晶體包括汲極區域和源極區域之間的通道區域,並且電流可以流經透過汲極區域、通道區域以及源極區域。這裏,由於該電晶體的源極和汲極可以根據該電晶體的結構、工作條件等而改變,所以就難以定義哪一個為源極或汲極。因此,在本說明書中,在某些情況下功能用作源極和汲極的區域並沒有稱為源極或汲極。在這種情況 下,源極和汲極其中之一可以被稱為第一端子,並且其另一個可以被稱為第二端子。可替換地,源極和汲極其中之一可以被稱為第一電極,並且其另一個可以被稱為第二電極。進一步可替換地,源極和汲極其中之一可以被稱為源極區域,並且其另一個可以被稱為汲極區域。
電晶體可以是至少具有基極、射極、以及集極這三個端子的元件。在這種情況下,射極和集極其中之一也可以被稱為第一端子,並且另一端子可以被稱為第二端子。
閘極對應於全部或部分的閘極電極和閘極佈線(也稱為閘極線、閘極信號線、掃描線、掃描信號線等)。閘極電極對應於導電膜,其與形成通道區域的半導體交疊,並且在它們之間插有閘極絕緣膜。注意,部分閘極電極與LDD(輕摻雜的汲極)區域、源極區域、或汲極區域交疊,並且在某些情況下在它們之間插有閘極絕緣膜。閘極佈線對應於用於將每一電晶體的閘極電極彼此相互連接的佈線、用於將包括在每一像素中的閘極電極彼此相互連接的佈線、或者用於將閘極電極與另一佈線連接的佈線。
然而,存在著一個功能用作閘極電極和閘極佈線的部分(區域、導電膜、佈線等)。這個部分(區域、導電膜、佈線等)可以稱為閘極電極或閘極佈線。也就是,存在著一個閘極電極與閘極佈線彼此之間不能明確區分的區域。例如,在通道區域與部分延伸閘極佈線交疊的情況下,該交疊的部分(區域、導電膜、佈線等)的功能用作閘極佈線和閘極電極。相應地,這個部分(區域、導電 膜、佈線等)可以稱為閘極電極或閘極佈線。
由與閘極電極相同的材料形成並且形成並與閘極電極相同的要連接至該閘極電極的島的部分(區域、導電膜、佈線等)也可以稱為閘極電極。類似地,由與閘極佈線相同的材料形成並且形成與閘極佈線相同的要連接至閘極佈線的島的部分(區域、導電膜、佈線等)也可以稱為閘極佈線。嚴格意義上講,在某些情況下,這種部分(區域、導電膜、佈線等)並不與通道區域交疊,或者並不具有連接該閘極電極與另一閘極電極的功能。然而,存在著由與閘極電極或閘極佈線相同的材料形成並且形成與閘極電極或閘極佈線相同的要連接至該閘極電極或閘極佈線的島的部分(區域、導電膜、佈線等)。於是,這種部分(區域、導電膜、佈線等)也可以稱為閘極電極或閘極佈線。
在多閘極電晶體中,例如一個電晶體的閘極電極通常透過使用由與該閘極電極相同的材料形成的導電膜與另一電晶體的閘極電極相連。由於這種部分(區域、導電膜、佈線等)是用於連接該閘極電極與另一閘極電極的部分(區域、導電膜、佈線等),所以其可以稱為閘極佈線,並且其也可以稱為閘極電極,因為多閘極電晶體可以當作一個電晶體。也就是,由與閘極電極或閘極佈線相同的材料形成並且形成與閘極電極或閘極佈線相同的要連接至該閘極電極或閘極佈線的島的部分(區域、導電膜、佈線等)可以稱為閘極電極或閘極佈線。另外,連接該閘極電極和閘極佈線並且由與該閘極電極和閘極佈線不同的材料 形成的部分導電膜也可以稱為閘極電極或閘極佈線。
閘極端子對應於一部分閘極電極的部分(區域、導電膜、佈線等)或與該閘極電極電連接的部分(區域、導電膜、佈線等)。
當閘極電極稱為閘極佈線、閘極線、閘極信號線、掃描線、掃描信號線等時,存在電晶體的閘極不與佈線連接的情況。在這種情況下,該閘極佈線、閘極線、閘極信號線、掃描線、或掃描信號線在某些情況下對應於在與該電晶體的閘極相同的層中形成的佈線、由與該電晶體的閘極相同的材料形成的佈線、或者在與該電晶體的閘極同時形成的佈線。可以給出用於儲存電容、電源線、參考電位供電線等的佈線作為範例。
源極對應於全部或部分的源極區域、源極電極和源極佈線(也稱為源極線、源極信號線、資料線、資料信號線等)。源極區域對應於包含大量p型雜質(例如硼或鎵)或n型雜質(例如磷或砷)的半導體區域。相應地,包含少量p型雜質或n型雜質的區域、也就是LDD(輕摻雜的汲極)區域並不包括在該源極區域中。源極電極是由與源極區域不同的材料形成並且與該源極區域電連接的部分導電膜。然而,存在著源極電極和源極區域統稱為源極電極的情況。源極佈線是用於將每一電晶體的源極電極彼此相互連接的佈線、用於將每一像素的源極電極彼此相互連接的佈線、或用於將源極電極與另一佈線連接的佈線。
然而,存在著一個功能用作源極電極和源極佈線的部 分(區域、導電膜、佈線等)。這個部分(區域、導電膜、佈線等)可以稱為源極電極或源極佈線。也就是,存在著一個源極電極與源極佈線彼此之間不能明確區分的區域。例如,在源極區域與部分延伸源極佈線交疊的情況下,該交疊的部分(區域、導電膜、佈線等)的功能用作源極佈線和源極電極。相應地,這個部分(區域、導電膜、佈線等)可以稱為源極電極或源極佈線。
由與源極電極相同的材料形成並且形成與源極電極相同的要連接至該源極電極的島的部分(區域、導電膜、佈線等)、或連接源極電極與另一源極電極的部分(區域、導電膜、佈線等)也可以稱為源極電極。進一步,與源極區域交疊的部分可以稱為源極電極。類似地,由與源極佈線相同的材料形成並且形成與源極佈線相同的要連接至源極佈線的島的區域也可以稱為源極佈線。嚴格意義上講,在某些情況下,這種部分(區域、導電膜、佈線等)並不與通道區域交疊,或者並不具有連接該源極電極與另一源極電極的功能。然而,存在由與源極電極或源極佈線相同的材料形成並且形成與源極電極或源極佈線相同的要連接至源極電極或源極佈線的島的部分(區域、導電膜、佈線等)。於是,這種部分(區域、導電膜、佈線等)也可以稱為源極電極或源極佈線。
例如,連接源極電極和源極佈線並且由與該源極電極和源極佈線不同的材料形成的部分導電膜也可以稱為源極電極或源極佈線。
源極端子對應於部分源極區域、源極電極或與該源極電極電連接的部分(區域、導電膜、佈線等)。
當源極電極稱為源極佈線、源極線、源極信號線、資料線、資料信號線等時,存在著電晶體的源極(汲極)不與佈線連接的情況。在這種情況下,該源極佈線、源極線、源極信號線、資料線、或資料信號線在某些情況下對應於在與該電晶體的源極(汲極)相同的層中形成的佈線、由與該電晶體的源極(汲極)相同的材料形成的佈線、或在與該電晶體的源極(汲極)同時形成的佈線。可以給出用於儲存電容、電源線、參考電位供電線等的佈線作為範例。
注意,汲極類似於源極。
半導體裝置對應於具有包括半導體元件(例如電晶體、二極體或晶閘管)的電路的裝置。該半導體裝置可以包括透過利用半導體特性工作的所有裝置。
顯示元件對應於光調制元件、液晶元件、發光元件、EL元件(有機EL元件、無機EL元件、或包括有機和無機材料的EL元件)、電子發射元件、電泳元件、放電元件、光反射元件、光衍射元件、DMD等等。注意,本發明並不限於此。
顯示裝置對應於包括顯示元件的裝置。注意,該顯示裝置本身也稱為顯示板,其中在與用於驅動像素的週邊驅動器電路相同的基板上形成包括顯示元件的多個像素。另外,該顯示裝置也可以包括透過引線接合或突塊接合設置 在基板上的週邊驅動器電路,也就是透過所謂的COG、TAB等連接的IC晶片。進一步,該顯示裝置也可以包括FPC,其黏附有IC晶片、電阻器、電容器、電感、電晶體等。該顯示裝置也可以包括印刷佈線板(PWB),其透過FPC連接,並且其黏附有IC晶片、電阻器、電容器、電感、電晶體等。該顯示裝置也可以包括光學板材,諸如偏光板或者延遲板。該顯示裝置也可以包括照明裝置、外殼、音頻輸入和輸出裝置、光感測器等。這裏,照明裝置、諸如背光單元可以包括光導板、棱鏡片、散射板、反射板、光源(例如LED或冷陰極熒光燈)、冷卻裝置(例如水冷卻裝置或空氣冷卻裝置)等等。
照明裝置對應的裝置包括背光單元、光導板、棱鏡片、散射板、反射板、光源(例如LED、冷陰極熒光燈或熱陰極熒光燈)、冷卻裝置等。
發光裝置對應於包括發光元件的顯示裝置。
反射裝置對應於包括光反射元件、光衍射元件、光反射電極等的裝置。
液晶顯示裝置對應於包括液晶元件的顯示裝置。液晶顯示裝置包括直觀式液晶顯示器、投影式液晶顯示器、透射式液晶顯示器、反射式液晶顯示器、半透半反射式液晶顯示器等。
驅動裝置對應於包括半導體元件、電氣電路或電子電路的裝置。例如,控制從源極信號線到像素的信號輸入的電晶體(也稱之為選擇電晶體、開關電晶體等)、提供電 壓或電流到像素電極的電晶體、提供電壓或電流到發光元件的電晶體等都是該驅動裝置的範例。提供信號到閘極信號線的電路(也稱之為閘極驅動器、閘極線驅動器電路等)、提供信號到源極信號線的電路(也稱之為源極驅動器、源極線驅動器電路等)也是該驅動裝置的範例。
顯示裝置、半導體裝置、照明裝置、冷卻裝置、發光裝置、反射裝置、驅動裝置等在某些情況下彼此相互交疊。例如,顯示裝置在某些情況下包括半導體裝置和發光裝置。進一步,半導體裝置在某些情況下包括顯示裝置和驅動裝置。
在本說明書中,當明確地說明B形成在A上或B形成於A上面,其並不一定意味著B與A直接接觸。該說明包括其中A和B並不直接接觸的情況,也就是,另一物體插入在A和B之間的情況。這裏,A和B分別對應於一個物體(例如裝置、元件、電路、佈線、電極、端子、導電膜或層)。
例如,當明確地說明層B形成在層A上(或上面)時,其包括其中層B形成與層A直接接觸的情況以及其中另一層(例如層C或層D)形成與該層A直接接觸並且該層B形成在層C或D上的情況。注意,另一層(例如層C或層D)可以是單層或多個層。
類似地,當明確地說明B形成在A上面時,其並不一定意味著B與A直接接觸,在A和B之間可以插入另一物體。例如,當明確地說明層B形成在層A上面時, 其包括其中層B形成與層A直接接觸的情況以及其中另一層(例如層C或層D)形成與該層A直接接觸並且該層B形成在層C或D上的情況。注意,另一層(例如層C或層D)可以是單層或多個層。
當明確地說明B形成與A直接接觸時,其並不包括另一物體插入在A和B之間的情況,並且只包括其中B形成與A直接接觸的情況。
注意,當明確地說明B形成在A下或下面時也可以這麽講。
使用本說明書中所公開的結構,移位暫存器可以高速地操作。特別地,即使當使用非晶矽作為電晶體的半導體層時,移位暫存器也可以高速地操作。因此,諸如應用了移位暫存器的液晶顯示裝置的半導體裝置可以高速地操作,並且可以容易地實現半導體裝置的尺寸增加或高清晰度。
11‧‧‧電晶體
12‧‧‧電晶體
13‧‧‧電晶體
14‧‧‧電晶體
15‧‧‧電晶體
16‧‧‧電晶體
17‧‧‧電晶體
21‧‧‧信號線
22‧‧‧信號線
23‧‧‧佈線
24‧‧‧信號線
25‧‧‧電源線
26‧‧‧電源線
41‧‧‧節點
42‧‧‧節點
101‧‧‧第一電晶體
102‧‧‧第二電晶體
103‧‧‧第三電晶體
104‧‧‧第四電晶體
105‧‧‧第五電晶體
106‧‧‧第六電晶體
107‧‧‧第七電晶體
108‧‧‧第八電晶體
121‧‧‧第一佈線
122‧‧‧第二佈線
123‧‧‧第三佈線
124‧‧‧第四佈線
125‧‧‧第五佈線
126‧‧‧第六佈線
127‧‧‧第七佈線
128‧‧‧第八佈線
129‧‧‧第九佈線
130‧‧‧第十佈線
131‧‧‧第十一佈線
141‧‧‧節點
142‧‧‧節點
221‧‧‧信號
225‧‧‧信號
222‧‧‧信號
223‧‧‧信號
242‧‧‧電位
151‧‧‧電容器
152‧‧‧電晶體
410‧‧‧電阻
501‧‧‧第一佈線
502‧‧‧第二佈線
503‧‧‧第三佈線
504‧‧‧第四佈線
505‧‧‧第五佈線
506‧‧‧第六佈線
507‧‧‧第七佈線
2901‧‧‧導電層
2902‧‧‧導電層
2951‧‧‧佈線
2952‧‧‧佈線
2903‧‧‧導電層
2904‧‧‧導電層
2905‧‧‧導電層
2906‧‧‧導電層
2907‧‧‧導電層
2908‧‧‧導電層
2909‧‧‧導電層
2910‧‧‧導電層
2911‧‧‧導電層
2912‧‧‧導電層
2913‧‧‧導電層
2914‧‧‧導電層
2915‧‧‧導電層
2916‧‧‧導電層
2953‧‧‧佈線
2954‧‧‧佈線
2955‧‧‧佈線
2956‧‧‧佈線
2957‧‧‧佈線
2958‧‧‧佈線
2959‧‧‧佈線
2960‧‧‧佈線
2961‧‧‧佈線
2962‧‧‧佈線
2981‧‧‧半導體層
2982‧‧‧半導體層
2983‧‧‧半導體層
2984‧‧‧半導體層
2985‧‧‧半導體層
2986‧‧‧半導體層
2987‧‧‧半導體層
2988‧‧‧半導體層
701‧‧‧正反器
717‧‧‧第七佈線
715‧‧‧第五佈線
712‧‧‧第二佈線
713‧‧‧第三佈線
714‧‧‧第四佈線
711‧‧‧第一佈線
716‧‧‧第六佈線
811‧‧‧信號
812‧‧‧信號
813‧‧‧信號
816‧‧‧信號
817‧‧‧數位訊號
1001‧‧‧緩衝器
8000‧‧‧緩衝器
8001a、8001b、8001c‧‧‧反相器
8011‧‧‧佈線
8012‧‧‧佈線
8002a、8002b、8002c‧‧‧反相器
8003a、8003b、8003c‧‧‧反相器
8201‧‧‧第一電晶體
8202‧‧‧第二電晶體
8211‧‧‧第一佈線
8212‧‧‧第二佈線
8213‧‧‧第三佈線
8214‧‧‧第四佈線
8301‧‧‧第一電晶體
8302‧‧‧第二電晶體
8303‧‧‧第三電晶體
8304‧‧‧第四電晶體
8311‧‧‧第一佈線
8312‧‧‧第二佈線
8313‧‧‧第三佈線
8314‧‧‧第四佈線
8315‧‧‧第五佈線
8316‧‧‧第六佈線
8341‧‧‧節點
8401‧‧‧第一電晶體
8402‧‧‧第二電晶體
8403‧‧‧第三電晶體
8404‧‧‧第四電晶體
8411‧‧‧第一佈線
8412‧‧‧第二佈線
8413‧‧‧第三佈線
8414‧‧‧第四佈線
8415‧‧‧第五佈線
8416‧‧‧第六佈線
8417‧‧‧第七佈線
8441‧‧‧節點
8501‧‧‧第一電晶體
8502‧‧‧第二電晶體
8503‧‧‧第三電晶體
8511‧‧‧第一佈線
8512‧‧‧第二佈線
8513‧‧‧第三佈線
8514‧‧‧第四佈線
8515‧‧‧第五佈線
8516‧‧‧第六佈線
8541‧‧‧節點
8601‧‧‧第一電晶體
8602‧‧‧第二電晶體
8603‧‧‧第三電晶體
8604‧‧‧第四電晶體
8611‧‧‧第一佈線
8612‧‧‧第二佈線
8613‧‧‧第三佈線
8614‧‧‧第四佈線
8615‧‧‧第五佈線
8616‧‧‧第六佈線
8641‧‧‧節點
1101‧‧‧信號線驅動器電路
1102‧‧‧掃描線驅動器電路
1103‧‧‧像素
1104‧‧‧像素部份
S1-Sm‧‧‧信號線
G1-Gn‧‧‧掃描線
1105‧‧‧絕緣基板
1302a‧‧‧第一掃描線驅動器電路
1302b‧‧‧第二掃描線驅動器電路
1402a‧‧‧第一掃描線驅動器電路
1402b‧‧‧第二掃描線驅動器電路
1621‧‧‧信號
1622‧‧‧信號
1623‧‧‧信號
1625‧‧‧信號
1642‧‧‧電位
1801‧‧‧正反器
1820‧‧‧第十佈線
1817‧‧‧第十一佈線
1812‧‧‧第二佈線
1813‧‧‧第三佈線
1814‧‧‧第四佈線
1815‧‧‧第五佈線
1816‧‧‧第六佈線
1811‧‧‧第一佈線
1819‧‧‧第九佈線
1818‧‧‧第八佈線
1911‧‧‧信號
1912‧‧‧信號
1913‧‧‧信號
1914‧‧‧信號
1915‧‧‧信號
1918‧‧‧信號
1919‧‧‧信號
1920‧‧‧數位訊號
2102‧‧‧掃描線驅動器電路
2202a‧‧‧第一掃描線驅動器電路
2202b‧‧‧第二掃描線驅動器電路
132‧‧‧第十二佈線
133‧‧‧第十三佈線
134‧‧‧第十四佈線
232‧‧‧信號
2501‧‧‧正反器
2511‧‧‧第一佈線
2512‧‧‧第二佈線
2513‧‧‧第三佈線
2514‧‧‧第四佈線
2515‧‧‧第五佈線
2516‧‧‧第六佈線
2517‧‧‧第七佈線
2518‧‧‧第八佈線
2701-2708‧‧‧第一至第八電晶體
2721-2731‧‧‧第一至第十一佈線
2821、2825、2822、2823‧‧‧信號
2741‧‧‧節點
2742‧‧‧節點
2841、2842‧‧‧電位
5601‧‧‧驅動器IC
5602‧‧‧開關組
5611‧‧‧第一佈線
5612‧‧‧第二佈線
5613‧‧‧第三佈線
5621‧‧‧佈線
5603a‧‧‧第一開關
5603b‧‧‧第二開關
5603c‧‧‧第三開關
5703a、5703b、5703c‧‧‧時脈
5721‧‧‧信號
5903a‧‧‧第一電晶體
5903b‧‧‧第二電晶體
5903c‧‧‧第三電晶體
5803a、5803b、5803c‧‧‧時脈
5821‧‧‧信號
6022‧‧‧開關組
6001‧‧‧第一電晶體
6002‧‧‧第二電晶體
6003‧‧‧第三電晶體
6004‧‧‧第四電晶體
6005‧‧‧第五電晶體
6006‧‧‧第六電晶體
6011‧‧‧第一佈線
6012‧‧‧第二佈線
6013‧‧‧第三佈線
6014‧‧‧第四佈線
6015‧‧‧第五佈線
6016‧‧‧第六佈線
6111‧‧‧佈線
6101‧‧‧電晶體
6112‧‧‧佈線
6102‧‧‧電晶體
6201‧‧‧電晶體
6211‧‧‧佈線
6202‧‧‧電晶體
6401‧‧‧電晶體
6411‧‧‧佈線
6402‧‧‧電晶體
6412‧‧‧佈線
6301a‧‧‧電晶體
6301b‧‧‧電晶體
6302a‧‧‧電晶體
6302b‧‧‧電晶體
110111‧‧‧基板
110112‧‧‧絕緣膜
110113‧‧‧半導體層
110114‧‧‧半導體層
110115‧‧‧半導體層
110116‧‧‧絕緣膜
110117‧‧‧閘極電極
110118‧‧‧絕緣膜
110119‧‧‧絕緣膜
110123‧‧‧導電膜
110101‧‧‧電晶體
110102‧‧‧電晶體
110103‧‧‧電晶體
110104‧‧‧電晶體
110105‧‧‧電晶體
110106‧‧‧電晶體
110121‧‧‧側壁
110501‧‧‧基板
110502‧‧‧第一絕緣膜
110503‧‧‧第一導電膜
110504‧‧‧導電層
110521‧‧‧電容器
110514‧‧‧第二絕緣膜
110510‧‧‧通道形成區域
110508‧‧‧LDD區域
110509‧‧‧LDD區域
110505‧‧‧雜質區域
110506‧‧‧雜質區域
110507‧‧‧雜質區域
110520‧‧‧電晶體
110511‧‧‧第三絕緣膜
110512‧‧‧第二導電層
110513‧‧‧第二導電層
110201‧‧‧基板
110202‧‧‧第一絕緣膜
110203‧‧‧第一導電層
110204‧‧‧第一導電層
110205‧‧‧第一導電層
110220‧‧‧電晶體
110221‧‧‧電容器
110206‧‧‧第一半導體層
110207‧‧‧第一半導體層
110208‧‧‧半導體層
110209‧‧‧第二絕緣膜
110210‧‧‧第二絕緣膜
110211‧‧‧第二導電層
110212‧‧‧第二導電層
110301‧‧‧基板
110302‧‧‧第一絕緣膜
110303‧‧‧第一導電層
110304‧‧‧第一導電層
110320‧‧‧電晶體
110321‧‧‧電容器
110305‧‧‧第二絕緣膜
110306‧‧‧第一半導體層
110307‧‧‧第二半導體層
110308‧‧‧第二半導體層
110309‧‧‧第二導電層
110310‧‧‧第二導電層
110311‧‧‧第二導電層
110401‧‧‧基板
110402‧‧‧第一絕緣膜
110403‧‧‧第一導電層
110404‧‧‧第一導電層
110405‧‧‧第二絕緣膜
110406‧‧‧第一半導體層
110420‧‧‧電晶體
110412‧‧‧第三絕緣膜
110407‧‧‧第二半導體層
110408‧‧‧第二半導體層
110409‧‧‧第二導電層
110410‧‧‧第二導電層
110411‧‧‧第二導電層
170100‧‧‧基板
170101‧‧‧像素部份
170102‧‧‧像素
170103‧‧‧掃描線輸入端子
170104‧‧‧訊號線輸入端子
170201‧‧‧IC晶片
170200‧‧‧FPC
170105‧‧‧掃描線驅動器電路
170106‧‧‧訊號線驅動器電路
30401‧‧‧虛線
30501‧‧‧虛線
30502‧‧‧實線
30101a、30101b‧‧‧輸入影像信號
30104‧‧‧輸出影像信號
30102‧‧‧延遲電路
30103‧‧‧校正電路
30105‧‧‧編碼器
30106‧‧‧記憶體
30107‧‧‧解碼器
30108‧‧‧檢索表
30109‧‧‧LUT
30110‧‧‧加法器
30111‧‧‧減法器
30112‧‧‧乘法器
30113‧‧‧加法器
30201‧‧‧電晶體
30202‧‧‧輔助電容器
30203‧‧‧顯示元件
30204‧‧‧視頻信號線
30205‧‧‧掃描線
30206‧‧‧共用線
30211‧‧‧電晶體
30212‧‧‧輔助電容器
30213‧‧‧顯示元件
30214‧‧‧視頻信號線
30215‧‧‧掃描線
30216‧‧‧第一共用線
30217‧‧‧第二共用線
30301‧‧‧散射板
30302‧‧‧冷陰極熒光燈
30311‧‧‧散射板
30312‧‧‧光源
30400‧‧‧一框周期
30401‧‧‧影像
30402‧‧‧中間影像
30403‧‧‧影像
30404‧‧‧中間影像
30411‧‧‧影像
30412‧‧‧中間影像
30413‧‧‧影像
30414‧‧‧影像
20101‧‧‧背光單元
20102‧‧‧散射板
20103‧‧‧光導板
20104‧‧‧反射板
20105‧‧‧燈光反射器
20106‧‧‧光源
20107‧‧‧液晶面板
20201‧‧‧背光單元
20202‧‧‧燈光反射器
20203‧‧‧冷陰極熒光燈
20211‧‧‧背光單元
20212‧‧‧燈光反射器
20213‧‧‧LED
20221‧‧‧背光單元
20222‧‧‧燈光反射器
20223‧‧‧LED
20224‧‧‧LED
20225‧‧‧LED
20231‧‧‧背光單元
20232‧‧‧燈光反射器
20233‧‧‧LED
20234‧‧‧LED
20235‧‧‧LED
20500‧‧‧背光單元
20501‧‧‧散射板
20502‧‧‧光遮罩板
20503‧‧‧燈光反射器
20504‧‧‧光源
20505‧‧‧液晶面板
20300‧‧‧偏光膜
20301‧‧‧保護膜
20302‧‧‧基板膜
20303‧‧‧PVA偏光膜
20304‧‧‧基板膜
20305‧‧‧黏劑層
20306‧‧‧脫模劑膜
20401‧‧‧影像信號
20402‧‧‧控制電路
20403‧‧‧信號線驅動器電路
20404‧‧‧掃描線驅動器電路
20405‧‧‧像素部份
20406‧‧‧照明單元
20407‧‧‧電源
20408‧‧‧驅動器電路部份
20441‧‧‧移位暫存器
20410‧‧‧掃描線
20442‧‧‧位準移位器
20412‧‧‧信號線
20403‧‧‧緩衝器
20431‧‧‧移位暫存器
20432‧‧‧第一鎖存器
20433‧‧‧第二鎖存器
20434‧‧‧位準移位器
20435‧‧‧緩衝器
40100‧‧‧像素
40101‧‧‧電晶體
40102‧‧‧液晶元件
40103‧‧‧電容器
40104‧‧‧佈線
40105‧‧‧佈線
40106‧‧‧佈線
40107‧‧‧相對電極
40110‧‧‧像素
40111‧‧‧電晶體
40112‧‧‧液晶元件
40113‧‧‧電容器
40114‧‧‧佈線
40115‧‧‧佈線
40116‧‧‧佈線
40200‧‧‧像素
40210‧‧‧像素
40201‧‧‧電晶體
40202‧‧‧液晶元件
40203‧‧‧電容器
40204‧‧‧佈線
40207‧‧‧相對電極
40211‧‧‧電晶體
40212‧‧‧液晶元件
40213‧‧‧電容器
40215‧‧‧佈線
40217‧‧‧相對電極
40205‧‧‧佈線
40320‧‧‧像素
40300‧‧‧子像素
40310‧‧‧子像素
40301‧‧‧電晶體
40302‧‧‧液晶元件
40303‧‧‧電容器
40306‧‧‧佈線
40307‧‧‧相對電極
40311‧‧‧電晶體
40312‧‧‧液晶元件
40313‧‧‧電容器
40317‧‧‧相對電極
40304‧‧‧佈線
40305‧‧‧佈線
40315‧‧‧佈線
50100‧‧‧液晶層
50101‧‧‧第一基板
50102‧‧‧第二基板
50103‧‧‧第一偏光板
50104‧‧‧第二偏光板
50105‧‧‧第一電極
50106‧‧‧第二電極
50200‧‧‧液晶層
50201‧‧‧第一基板
50202‧‧‧第二基板
50203‧‧‧第一偏光板
50204‧‧‧第二偏光板
50205‧‧‧第一電極
50206‧‧‧第二電極
50210‧‧‧液晶層
50211‧‧‧第一基板
50212‧‧‧第二基板
50213‧‧‧第一偏光板
50214‧‧‧第二偏光板
50215‧‧‧第一電極
50216‧‧‧第二電極
50217‧‧‧第一投影
50218‧‧‧第二投影
50300‧‧‧液晶層
50301‧‧‧第一基板
50302‧‧‧第二基板
50303‧‧‧第一偏光板
50304‧‧‧第二偏光板
50305‧‧‧第一電極
50306‧‧‧第二電極
50310‧‧‧液晶層
50311‧‧‧第一基板
50312‧‧‧第二基板
50313‧‧‧第一偏光板
50314‧‧‧第二偏光板
50315‧‧‧第一電極
50316‧‧‧第二電極
50400‧‧‧液晶層
50401‧‧‧第一基板
50402‧‧‧第二基板
50403‧‧‧第一偏光板
50404‧‧‧第二偏光板
50405‧‧‧第一電極
50406‧‧‧第二電極
50410‧‧‧液晶層
50411‧‧‧第一基板
50412‧‧‧第二基板
50413‧‧‧第一偏光板
50414‧‧‧第二偏光板
50415‧‧‧第一電極
50416‧‧‧第二電極
50417‧‧‧絕緣膜
10111‧‧‧液晶
10118‧‧‧液晶分子
10101‧‧‧第一基板
10116‧‧‧第二基板
10114‧‧‧光遮罩膜
10115‧‧‧濾色器
10117‧‧‧分隔件
10211‧‧‧液晶
10218‧‧‧液晶分子
10201‧‧‧第一基板
10216‧‧‧第二基板
10214‧‧‧光遮罩膜
10215‧‧‧濾色器
10217‧‧‧分隔件
10219‧‧‧投影
10241‧‧‧液晶
10248‧‧‧液晶分子
10231‧‧‧第一基板
10246‧‧‧第二基板
10244‧‧‧光遮罩膜
10245‧‧‧濾色器
10247‧‧‧分隔件
10249‧‧‧電極凹口部份
10311‧‧‧液晶
10318‧‧‧液晶分子
10301‧‧‧第一基板
10316‧‧‧第二基板
10314‧‧‧光遮罩膜
10315‧‧‧濾色器
10317‧‧‧分隔件
10341‧‧‧液晶
10348‧‧‧液晶分子
10331‧‧‧第一基板
10346‧‧‧第二基板
10344‧‧‧光遮罩膜
10345‧‧‧濾色器
10347‧‧‧分隔件
10102‧‧‧第一絕緣膜
10202‧‧‧第一絕緣膜
10302‧‧‧第一絕緣膜
10232‧‧‧第一絕緣膜
10332‧‧‧第一絕緣膜
10103‧‧‧第一導電層
10203‧‧‧第一導電層
10233‧‧‧第一導電層
10303‧‧‧第一導電層
10333‧‧‧第一導電層
10104‧‧‧第二絕緣膜
10204‧‧‧第二絕緣膜
10234‧‧‧第二絕緣膜
10304‧‧‧第二絕緣膜
10334‧‧‧第二絕緣膜
10105‧‧‧第一半導體層
10205‧‧‧第一半導體層
10235‧‧‧第一半導體層
10305‧‧‧第一半導體層
10335‧‧‧第一半導體層
10106‧‧‧第二半導體層
10206‧‧‧第二半導體層
10236‧‧‧第二半導體層
10306‧‧‧第二半導體層
10336‧‧‧第二半導體層
10107‧‧‧第二導電層
10109‧‧‧第三導電層
10113‧‧‧第四導電層
10207‧‧‧第二導電層
10209‧‧‧第三導電層
10213‧‧‧第四導電層
10237‧‧‧第二導電層
10239‧‧‧第三導電層
10243‧‧‧第四導電層
10307‧‧‧第二導電層
10309‧‧‧第三導電層
10337‧‧‧第二導電層
10339‧‧‧第三導電層
10343‧‧‧第四導電層
10110‧‧‧第一對準膜
10112‧‧‧第二對準膜
10210‧‧‧第一對準膜
10212‧‧‧第二對準膜
10240‧‧‧第一對準膜
10242‧‧‧第二對準膜
10310‧‧‧第一對準膜
10312‧‧‧第二對準膜
10340‧‧‧第一對準膜
10342‧‧‧第二對準膜
10401‧‧‧掃描線
10402‧‧‧視頻信號線
10403‧‧‧電容器線
10404‧‧‧電晶體
10405‧‧‧像素電極
10406‧‧‧像素電容器
10501‧‧‧掃描線
10502‧‧‧視頻信號線
10503‧‧‧電容器線
10504‧‧‧電晶體
10505‧‧‧像素電極
10506‧‧‧像素電容器
10507‧‧‧投影
10511‧‧‧掃描線
10512‧‧‧視頻信號線
10513‧‧‧電容器線
10514‧‧‧電晶體
10515‧‧‧像素電極
10516‧‧‧像素電容器
10517‧‧‧電極凹口部份
10601‧‧‧掃描線
10602‧‧‧視頻信號線
10603‧‧‧共同電極
10604‧‧‧電晶體
10605‧‧‧像素電極
10611‧‧‧掃描線
10612‧‧‧視頻信號線
10613‧‧‧共同電極
10614‧‧‧電晶體
10615‧‧‧像素電極
80300‧‧‧像素
80301‧‧‧開關電晶體
80302‧‧‧驅動電晶體
80303‧‧‧電容器
80304‧‧‧發光元件
80305‧‧‧信號線
80306‧‧‧掃描線
80307‧‧‧電源線
80308‧‧‧共同電極
80600‧‧‧驅動電晶體
80601‧‧‧第一開關
80602‧‧‧第二開關
80603‧‧‧第三開關
80604‧‧‧第一電容器
80605‧‧‧第二電容器
80620‧‧‧發光元件
80611‧‧‧信號線
80612‧‧‧電源線
80621‧‧‧共同電極
80613‧‧‧第一掃描線
80614‧‧‧第三掃描線
80615‧‧‧第二掃描線
80700‧‧‧驅動電晶體
80701‧‧‧第一開關
80702‧‧‧第二開關
80703‧‧‧第三開關
80704‧‧‧電容器
80730‧‧‧發光元件
80711‧‧‧信號線
80712‧‧‧電源線
80731‧‧‧共同電極
80713‧‧‧第一掃描線
80714‧‧‧第二掃描線
80715‧‧‧第三掃描線
60105‧‧‧第一電晶體
60106‧‧‧第一佈線
60107‧‧‧第二佈線
60108‧‧‧第二電晶體
60111‧‧‧第三佈線
60112‧‧‧相對電路
60113‧‧‧電容器
60115‧‧‧像素電極
60116‧‧‧間隔壁
60117‧‧‧有機導電膜
60118‧‧‧有機薄膜
60119‧‧‧基板
190101‧‧‧陽極
190102‧‧‧陰極
190103‧‧‧電洞傳送區域
190104‧‧‧電子傳送區域
190105‧‧‧混合區域
190106‧‧‧區域
190107‧‧‧區域
190108‧‧‧區域
190109‧‧‧區域
120100‧‧‧第一電極層
120102‧‧‧場致發光層
120103‧‧‧第二電極層
120104‧‧‧絕緣膜
120105‧‧‧絕緣膜
120106‧‧‧絕緣膜
120200‧‧‧第二電極層
120202‧‧‧場致發光層
120203‧‧‧第二電極層
120201‧‧‧發光材料
120204‧‧‧絕緣膜
120205‧‧‧絕緣膜
120206‧‧‧絕緣膜
130100‧‧‧後投影顯示裝置
130111‧‧‧投影器單元
130112‧‧‧鏡面
130101‧‧‧螢幕面板
130102‧‧‧揚聲器
130104‧‧‧操作開關
130110‧‧‧外殼
130200‧‧‧前投影顯示裝置
130201‧‧‧投影光學系統
130301‧‧‧光源單元
130304‧‧‧調制單元
130303‧‧‧光源光學系統
130302‧‧‧光源燈
130308‧‧‧顯示面板
130305‧‧‧分色鏡
130306‧‧‧全反射鏡
130307‧‧‧延遲板
130309‧‧‧棱鏡
130310‧‧‧投影光學系統
130401‧‧‧分色鏡
130402‧‧‧分色鏡
130403‧‧‧全反射鏡
130404‧‧‧偏振分束器
130405‧‧‧偏振分束器
130406‧‧‧偏振分束器
130407‧‧‧反射顯示板
130408‧‧‧反射顯示板
130409‧‧‧反射顯示板
130410‧‧‧棱鏡
130411‧‧‧投影光學系統
130507‧‧‧顯示面板
130511‧‧‧投影光學系統
130504‧‧‧延遲板
130508‧‧‧顯示面板
130506‧‧‧微透鏡陣列
130509‧‧‧顯示面板
130501‧‧‧分色鏡
130502‧‧‧分色鏡
130503‧‧‧分色鏡
900101‧‧‧顯示面板
900111‧‧‧電路板
900102‧‧‧像素部份
900103‧‧‧掃描線驅動器電路
900104‧‧‧信號線驅動器電路
900112‧‧‧控制電路
900113‧‧‧信號分割電路
900114‧‧‧連接佈線
900201‧‧‧調諧器
900202‧‧‧視頻信號放大器電路
900203‧‧‧視頻信號處理電路
900212‧‧‧控制電路
900214‧‧‧掃描線驅動器電路
900204‧‧‧信號線驅動器電路
900211‧‧‧顯示面板
900205‧‧‧音頻信號放大器電路
900206‧‧‧音頻信號處理電路
900207‧‧‧揚聲器
900208‧‧‧控制電路
900301‧‧‧外殼
900302‧‧‧顯示螢幕
900303‧‧‧揚聲器
900304‧‧‧操作鍵
900305‧‧‧連接端子
900306‧‧‧感測器
900307‧‧‧微音器
900313‧‧‧顯示部份
900317‧‧‧揚聲器部份
900316‧‧‧操作鍵
900318‧‧‧連接端子
900319‧‧‧感測器
900320‧‧‧微音器
900312‧‧‧外殼
900310‧‧‧充電器
900501‧‧‧顯示面板
900530‧‧‧外殼
900531‧‧‧印刷佈線板
900513‧‧‧FPC
900532‧‧‧揚聲器
900533‧‧‧微音器
900534‧‧‧發射/接收電路
900535‧‧‧信號處理電路
900541‧‧‧感測器
900536‧‧‧操作鍵
900537‧‧‧電池
900540‧‧‧天線
900539‧‧‧外殼
900711‧‧‧外殼
900712‧‧‧支撐基部
900713‧‧‧顯示部份
900714‧‧‧連接端子
900715‧‧‧感測器
900716‧‧‧微音器
900717‧‧‧揚聲器
900718‧‧‧操作鍵
900719‧‧‧LED燈
900731‧‧‧主體
900732‧‧‧顯示部份
900736‧‧‧快門按鈕
900740‧‧‧揚聲器
900741‧‧‧LED燈
900733‧‧‧影像接收部份
900734‧‧‧操作鍵
900735‧‧‧外部連接埠
900737‧‧‧連接端子
900738‧‧‧感測器
900739‧‧‧微音器
900751‧‧‧主體
900752‧‧‧外殼
900753‧‧‧顯示部份
900754‧‧‧鍵盤
900755‧‧‧外部連接埠
900756‧‧‧指標裝置
900757‧‧‧連接端子
900758‧‧‧感測器
900759‧‧‧微音器
900760‧‧‧揚聲器
900761‧‧‧LED燈
900762‧‧‧讀/寫器
901411‧‧‧主體
901412‧‧‧顯示部份
901413‧‧‧開關
901414‧‧‧操作鍵
901415‧‧‧紅外線埠
901416‧‧‧連接端子
901417‧‧‧感測器
901418‧‧‧微音器
901419‧‧‧揚聲器
901420‧‧‧LED燈
901431‧‧‧主體
901432‧‧‧外殼
901433‧‧‧顯示部份A
901434‧‧‧顯示部份B
901435‧‧‧輸入裝置讀取部份
901436‧‧‧操作鍵
901437‧‧‧揚聲器部份
901438‧‧‧連接端子
901439‧‧‧感測器
901451‧‧‧主體
901452‧‧‧顯示部份
901453‧‧‧耳機
901454‧‧‧支撐部份
901455‧‧‧連接端子
901456‧‧‧感測器
901457‧‧‧微音器
901458‧‧‧揚聲器
901459‧‧‧LED燈
901511‧‧‧外殼
901512‧‧‧顯示部份
901513‧‧‧揚聲器部份
901515‧‧‧記錄媒體插入部份
901514‧‧‧輸入裝置
901516‧‧‧連接端子
901517‧‧‧感測器
901518‧‧‧微音器
901519‧‧‧LED燈
901531‧‧‧外殼
901532‧‧‧顯示部份
901533‧‧‧輸入裝置
901534‧‧‧揚聲器
901535‧‧‧快門按鈕
901536‧‧‧影像接收部份
901537‧‧‧天線
901538‧‧‧連接端子
901539‧‧‧感測器
901540‧‧‧微音器
901611‧‧‧外殼
901612‧‧‧第一顯示部份
901613‧‧‧第二顯示部份
901614‧‧‧揚聲器部份
901615‧‧‧操作鍵
901616‧‧‧記錄媒體插入部份
901617‧‧‧連接端子
901618‧‧‧感測器
901619‧‧‧微音器
900810‧‧‧外殼
900811‧‧‧顯示部份
900812‧‧‧遙控裝置
900813‧‧‧揚聲器部份
900901‧‧‧顯示面板
900902‧‧‧預製的浴缸
901002‧‧‧顯示面板
901001‧‧‧柱形物體
901102‧‧‧顯示面板
901202‧‧‧顯示面板
901201‧‧‧門
901203‧‧‧玻璃窗
901204‧‧‧天花板
901301‧‧‧天花板
901302‧‧‧顯示面板
901303‧‧‧鉸鏈部份
圖1A至1C分別所示為實施例模式1中所示的正反器的結構。
圖2的時序圖所示為圖1A至1C中所示該正反器的操作。
圖3A至3D分別所示為圖1A至1C中所示該正反器的操作。
圖4A至4C分別所示為實施例模式1中所示的正反 器的結構。
圖5A和5B分別所示為實施例模式1中所示的正反器的結構。
圖6的時序圖所示為實施例模式1中所示的正反器的操作。
圖7所示為實施例模式1中所示的移位暫存器的結構。
圖8所示為圖7中所示該移位暫存器的操作的時序圖。
圖9所示為圖7中所示該移位暫存器的操作的時序圖。
圖10所示為實施例模式1中所示的移位暫存器的結構。
圖11所示為實施例模式1中所示的顯示裝置的結構。
圖12所示為圖11中所示該顯示裝置的寫操作的時序圖。
圖13所示為實施例模式1中所示的顯示裝置的結構。
圖14所示為實施例模式1中所示的顯示裝置的結構。
圖15所示為圖14中所示該顯示裝置的寫操作的時序圖。
圖16所示為實施例模式2中所示的正反器的操作的 時序圖。
圖17所示為實施例模式2中所示的正反器的操作的時序圖。
圖18所示為實施例模式2中所示的移位暫存器的結構。
圖19所示為圖18中所示該移位暫存器的操作的時序圖。
圖20所示為圖18中所示該移位暫存器的操作的時序圖。
圖21所示為實施例模式2中所示的顯示裝置的結構。
圖22所示為實施例模式2中所示的顯示裝置的結構。
圖23所示為實施例模式3中所示的正反器的結構。
圖24所示為圖23中所示該正反器的操作的時序圖。
圖25所示為實施例模式3中所示的移位暫存器的結構。
圖26所示為圖25中所示該移位暫存器的操作的時序圖。
圖27所示為實施例模式4中所示的正反器的結構。
圖28所示為圖27中所示該正反器的操作的時序圖。
圖29為圖5A中所示該正反器的頂視圖。
圖30A至30C分別所示為圖10中所示的緩衝器的結構。
圖31所示為實施例模式5中所示的信號線驅動器電路的結構。
圖32所示為圖31中所示的該信號線驅動器電路的操作的時序圖。
圖33所示為實施例模式5中所示的信號線驅動器電路的結構。
圖34所示為圖33中所示的該信號線驅動器電路的操作的時序圖。
圖35所示為實施例模式5中所示的信號線驅動器電路的結構。
圖36A至36C分別所示為實施例模式6中所示的保護二極體的結構。
圖37A至37B分別所示為實施例模式6中所示的保護二極體的結構。
圖38A至38C分別所示為實施例模式6中所示的保護二極體的結構。
圖39A至39C分別所示為實施例模式7中所示的顯示裝置的結構。
圖40A至40G分別所示為用於製造根據本發明的半導體裝置的過程。
圖41所示為根據本發明的半導體裝置的結構。
圖42所示為根據本發明的半導體裝置的結構。
圖43所示為根據本發明的半導體裝置的結構。
圖44所示為根據本發明的半導體裝置的結構。
圖45A至45C所示為根據本發明的半導體裝置的一個驅動方法。
圖46A至46C所示為根據本發明的半導體裝置的一個驅動方法。
圖47A至47C分別所示為根據本發明的半導體裝置中的顯示裝置的結構。
圖48A至48B分別所示為根據本發明的半導體裝置中的週邊電路的結構。
圖49所示為根據本發明的半導體裝置的週邊元件。
圖50A至50D分別所示為根據本發明的半導體裝置的週邊元件。
圖51所示為根據本發明的半導體裝置的週邊元件。
圖52A至52C分別所示為根據本發明的半導體裝置中的週邊電路的結構。
圖53所示為根據本發明的半導體裝置的週邊元件。
圖54A和54B分別所示為根據本發明的半導體裝置中的面板電路的結構。
圖55所示為根據本發明的半導體裝置中的面板電路的結構。
圖56所示為根據本發明的半導體裝置中的面板電路的結構。
圖57A和57B分別所示為根據本發明的半導體裝置中的顯示元件的截面圖。
圖58A至58D分別所示為根據本發明的半導體裝置 中的顯示元件的截面圖。
圖59A至59D分別所示為根據本發明的半導體裝置中的顯示元件的截面圖。
圖60A至60D分別所示為根據本發明的半導體裝置中的顯示元件的截面圖。
圖61為根據本發明的半導體裝置中的像素的頂視圖。
圖62A和62B分別為根據本發明的半導體裝置中的像素的頂視圖。
圖63A和63B分別為根據本發明的半導體裝置中的像素的頂視圖。
圖64所示為根據本發明的半導體裝置的像素佈局的範例。
圖65A和65B分別所示為根據本發明的半導體裝置的像素佈局的範例。
圖66A和66B分別所示為根據本發明的半導體裝置的像素佈局的範例。
圖67A和67B所示為根據本發明的半導體裝置的一個驅動方法。
圖68A和68B所示為根據本發明的半導體裝置的一個驅動方法。
圖69為根據本發明的半導體裝置中的像素的結構。
圖70為根據本發明的半導體裝置中的像素的結構。
圖71為根據本發明的半導體裝置中的像素的結構。
圖72A為根據本發明的半導體裝置的像素佈局的範例,並且圖72B為其截面圖。
圖73A至73E為根據本發明的半導體裝置中的顯示元件的截面圖。
圖74A至74C為根據本發明的半導體裝置中的顯示元件的截面圖。
圖75A至75C為根據本發明的半導體裝置中的顯示元件的截面圖。
圖76A和76B分別所示為根據本發明的半導體裝置的結構。
圖77所示為根據本發明的半導體裝置的結構。
圖78所示為根據本發明的半導體裝置的結構。
圖79所示為根據本發明的半導體裝置的結構。
圖80A至80C分別所示為根據本發明的半導體裝置的結構。
圖81所示為根據本發明的半導體裝置的結構。
圖82A至82E分別所示為根據本發明的半導體裝置的一個驅動方法。
圖83A和83B分別所示為根據本發明的半導體裝置的一個驅動方法。
圖84A至84C分別所示為根據本發明的半導體裝置的一個驅動方法。
圖85A和85B分別所示為根據本發明的半導體裝置的一個驅動方法。
圖86所示為根據本發明的半導體裝置的結構。
圖87A和87B所示為使用根據本發明的半導體裝置的電子裝置。
圖88所示為根據本發明的半導體裝置的結構。
圖89A至89C所示為使用根據本發明的半導體裝置的電子裝置。
圖90所示為使用根據本發明的半導體裝置的電子裝置。
圖91所示為使用根據本發明的半導體裝置的電子裝置。
圖92所示為使用根據本發明的半導體裝置的電子裝置。
圖93所示為使用根據本發明的半導體裝置的電子裝置。
圖94A和94B所示為使用根據本發明的半導體裝置的電子裝置。
圖95A和95B所示為使用根據本發明的半導體裝置的電子裝置。
圖96A至96C所示為使用根據本發明的半導體裝置的電子裝置。
圖97A和97B所示為使用根據本發明的半導體裝置的電子裝置。
圖98所示為使用根據本發明的半導體裝置的電子裝置。
圖99A至99D分別所示為圖10中所示該緩衝器的結構。
圖100A所示為習知正反器的結構,並且圖100B為其時序圖。
此後,將參照附圖說明本發明的實施例模式。然而,本發明並不限於下面的說明,並且本領域的熟練技術人員容易理解,不脫離本發明的範圍和精神,可以對實施例模式和詳情做出各種改變。因此,本發明並不應解釋為限制到該實施例模式的說明。注意,此後所說明的該實施例模式的結構中,相同的部分或具有類似功能的部分在附圖中透過相同的附圖標記表示,並且省略了重復的說明。
實施例模式1
在本實施例模式中,說明了正反器的結構和驅動方法、包括該正反器的驅動器電路、以及包括該驅動器電路的顯示裝置。
參照圖1A說明本實施例模式中的正反器的基本結構。圖1A的正反器包括第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103、第四電晶體104、第五電晶體105、第六電晶體106、第七電晶體107以及第八電晶體108。在該實施例模式中,第一電晶體101、第二電晶體102、第三電晶體103、第四電晶體104、第五電晶體 105、第六電晶體106、第七電晶體107以及第八電晶體108為n通道電晶體,並且當閘極-源極電壓(Vgs)超過臨界值電壓(Vth)時,它們分別開啟。
在本實施例模式中的正反器中,第一至第八電晶體101至108全部都是n通道電晶體。進一步,在本實施例模式中的正反器中,可以使用非晶矽作為每一電晶體的半導體層。因此,可以實現製造過程的簡化、製造成本的減少以及產量的提高。即使當使用多矽或單晶矽作為該電晶體的半導體層時,也可以實現製造過程的簡化。
以下說明圖1A中該正反器的連接關係。第一電晶體101的第一電極(源極電極和汲極電極其中之一)連接第五佈線125,並且第一電晶體101的第二電極(源極電極和汲極電極中的另一個)連接第三佈線123。第二電晶體102的第一電極連接第四佈線124,並且第二電晶體102的第二電極連接第三佈線123。第三電晶體103的第一電極連接第六佈線126,第三電晶體103的第二電極連接第二電晶體102的閘極電極,並且第三電晶體103的閘極電極連接第六佈線126。第四電晶體104的第一電極連接第八佈線128,第四電晶體104的第二電極連接第二電晶體102的閘極電極,並且第四電晶體104的閘極電極連接第一電晶體101的閘極電極。第五電晶體105的第一電極連接第七佈線127,第五電晶體105的第二電極連接第一電晶體101的閘極電極,並且第五電晶體105的閘極電極連接第一佈線121。第六電晶體106的第一電極連接第十佈 線130,第六電晶體106的第二電極連接第一電晶體101的閘極電極,並且第六電晶體106的閘極電極連接第二電晶體102的閘極電極。第七電晶體107的第一電極連接第十一佈線131,第七電晶體107的第二電極連接第一電晶體101的閘極電極,並且第七電晶體107的閘極電極連接第二佈線122。第八電晶體108的第一電極連接第九佈線129,第八電晶體108的第二電極連接第二電晶體102的閘極電極,並且第八電晶體108的閘極電極連接第一佈線121。
第一電晶體101的閘極電極、第四電晶體104的閘極電極、第五電晶體105的第二電極、第六電晶體106的第二電極以及第七電晶體107的第二電極的連接點透過節點141表示。第二電晶體102的閘極電極、第三電晶體103的第二電極、第四電晶體104的第二電極、第六電晶體的閘極電極以及第八電晶體108的第二電極的連接點透過節點142表示。
第一佈線121、第二佈線122、第三佈線123和第五佈線125分別可以稱為第一信號線、第二信號線、第三信號線和第四信號線。第四佈線124、第六佈線126、第七佈線127、第八佈線128、第九佈線129、第十佈線130和第十一佈線131可以分別稱為第一電源線、第二電源線、第三電源線、第四電源線、第五電源線、第六電源線和第七電源線。
接下來,參照圖2和圖3A至3D的時序圖說明圖1A 中的該正反器的操作。說明圖2中的該時序圖,其中操作周期被分為設定周期、選擇周期、重置周期和非選擇周期。注意,設定周期、重置周期和非選擇周期在某些情況下可以統稱為非選擇周期。
電位V1提供給第六佈線126和第七佈線127。電位V2提供給第四佈線124、第八佈線128、第九佈線129、第十佈線130和第十一佈線131。這裏,滿足V1>V2。具有電位V1的信號稱為H位準信號,並且具有電位V2的信號稱為L位準信號。
將圖2中所示的信號221、信號225和信號222分別輸入到第一佈線121、第五佈線125和第二佈線122。從第三佈線123輸出圖2中所示的信號223。這裏,該信號221、225、222和223分別都為數位信號,其中H位準信號的電位為V1(此後稱為H位準),並且L位準信號的電位為V2(此後稱為L位準)。該信號221、225、222和223可以分別稱為啟始信號、時鐘信號、重置信號和輸出信號。
注意,各種信號、電位或電流可以輸入到第一佈線121、第二佈線122以及第四至第十一佈線124至131中的每一個。
在圖2和圖3A的(A)中所示的設定周期中,該信號221變為H位準,並且第五電晶體105和第八電晶體108開啟。由於該信號222為L位準,所以第七電晶體107關閉。此時,節點141的電位(電位241)變為V1- Vth105(Vth105:第五電晶體105的臨界值電壓),其是透過從第七佈線127的電位中減去第五電晶體105的臨界值電壓而得到的值,因為第五電晶體105的第二電極的功能用作源極電極。於是,第一電晶體101和第四電晶體104開啟,並且第五電晶體105關閉。此時,第八佈線128的電位(V2)與第六佈線126的電位(V1)之間的電位差(V1-V2)被第三電晶體103、第四電晶體104和第八電晶體108分擔,使得節點142的電位(電位242)變為V2+β(β:給定的正數)。注意,β<Vth102(Vth102:第二電晶體102的臨界值電壓),並且β<Vth106(Vth106:第六電晶體106的臨界值電壓)都滿足。於是,第二電晶體102和第六電晶體106關閉。相應地,在該設定周期中,第三佈線123電連接至輸入了L位準信號的第五佈線125,從而使得第三佈線123的電位變為V2。因此,從第三佈線123輸出L位準信號。進一步,當該電位保持在V1-Vth105時,節點141處於漂移狀態。
第三電晶體103和第四電晶體104形成反相器,其中該節點141為輸入端子,並且節點142為輸出端子。相應地,本實施例模式中的正反器可以提供有功能用作在該節點141與節點142之間的反相器的電路。
在本實施例模式中的正反器中,V2透過第八電晶體108提供給該節點142,並且當第六電晶體106關閉時時脈前移。於是,當該節點142的電位變為V1-Vth105的時 間可以縮短。相應地,本實施例模式中的該正反器可以高速地操作,並且可以應用於更大的顯示裝置或具有更高清晰度的顯示裝置。
即使當第五電晶體105的第一電極連接第一佈線121時,如圖4B中所示,本實施例模式中的該正反器也可以按照與上述設定周期中相同地操作。於是,第七佈線127在圖4B中的該正反器中並不必需,從而可以實現產量的提高。進一步,圖4B中的正反器中可以實現佈局面積的減少。
為了使得該節點142的電位為V2+β,最好讓第四電晶體104的通道寬度W與通道長度L的比值W/L至少比第三電晶體103的W/L值高十倍。相應地,第四電晶體104的電晶體尺寸(W×L)做的更大。結果,第三電晶體103的通道長度L做的更大,並且較佳的比第四電晶體104的通道長度L大二到三倍。於是,可以減少第四電晶體104的尺寸,並且可以實現佈局的減少。
在圖2和圖3B的(B)中所示的選擇周期中,該信號221變為L位準,並且第五電晶體105和第八電晶體108關閉。由於信號222保持為L位準,所以第七電晶體107保持關閉。此時,該節點141的電位保持為V1-Vth105。於是,第一電晶體101和第四電晶體104保持開啟。進一步,當在此時,該節點142的電位保持為V2+β。於是,第二電晶體102和第六電晶體106保持關閉。這裏,H位準信號輸入到第五佈線125,使得第三佈線 123的電位開始增加。然後,該節點141的電位透過自舉操作從V1-Vth105增加到V1+Vth101+α(Vth101:第一電晶體101的臨界值電位,並且α:給定的正數)。於是,第三佈線123的電位變為V1,其等於第五佈線125的電位。相應地,在該選擇周期中,第三佈線123電連接到輸入了H位準信號的第五佈線125,從而使得第三佈線123的電位變為V1。因此,從第三佈線123輸出H位準信號。
該自舉操作透過第一電晶體101的閘極電極與第二電極之間的寄生電容的電容耦合執行。如圖1B中所示,透過提供第一電晶體101的閘極電極與第二電極之間的寄生電容器151,可以執行穩定的自舉操作,並且可以減少第一電晶體101的寄生電容。在該電容器151中,閘極絕緣膜可以用作絕緣層,並且閘極電極層和佈線層可以用作導電層。可替換地,閘極絕緣膜可以用作該絕緣層,添加有雜質的閘極電極層和半導體層可以用作該導電層。進一步可替換地,層間膜(絕緣膜)可以用作該絕緣層,並且佈線層和透明電極層可以用作該導電層。在該電容器151中,當閘極電極層和佈線層用作該導電層時,較佳的讓該閘極電極層連接該第一電晶體101的閘極電極,並且佈線層連接該第一電晶體101的第二電極。當閘極電極層和佈線層用作該導電層時,更佳的讓該閘極電極層直接連接第一電晶體101的閘極電極,並且讓該佈線直接連接第一電晶體101的第二電極。這是因為可以抑制由於提供該電容 器151而產生的該正反器的佈局面積的增加。
如圖1C中所示,電晶體152可以用作該電容器151。當該電晶體152的閘極電極連接該節點141,並且電晶體152的第一和第二電極連接該第三佈線123時,該電晶體152的功能可以用作具有大容量的電容器。注意,即使當第一和第二電極處於漂移狀態時,該電晶體152也可以用作電容器的功能。
第一電晶體101必須提供H位準信號到第三佈線123。因此,為了減少該信號223的下降時間和上升時間,第一電晶體101的W/L值較佳的是第一至第八電晶體101至108中最高的。
在該設定周期中,第五電晶體105必須使得該節點141(第一電晶體101的閘極電極)的電位為V1-Vth105。因此,第五電晶體105的W/L值較佳的比第一電晶體101的高1/2至1/5,更佳的高1/3至1/4。
在圖2和圖3C的(C)中所示的重置周期中,該信號221保持為L位準,並且第五電晶體105和第八電晶體108保持關閉。由於信號222為H位準,所以第七電晶體107開啟。由於透過第七電晶體107提供第十一佈線131的電位(V2),所以該節點141的電位此時變為V2。於是,第一電晶體101和第四電晶體104關閉。該節點142的電位此時變為V1-Vth103(Vth103:第三電晶體103的臨界值電壓),其是透過從第六佈線126的電位(V1)中減去第三電晶體103的臨界值電壓而得到的值,因為第三 電晶體103的第二電極的功能用作源極電極。於是,第二電晶體102和第六電晶體106開啟。相應地,在該重置周期中,第三佈線123電連接提供了V2的第四佈線124,從而使得第三佈線123的電位變為V2。因此,從第三佈線123輸出L位準信號。
當第七電晶體107開啟時透過延遲時脈,可以縮減該信號223的下降時間。這是因為輸入到第五佈線125的L位準信號透過具有較大W/L值的第一電晶體101提供給第三佈線123。
當第七電晶體107的W/L值減小,並且直至該節點141的電位變為V2之前的下降時間增加,該信號223的下降時間也可以減少。在這種情況下,該第七電晶體107的W/L值較佳的比第一電晶體101的高1/10至1/40,更佳的高1/20至1/30。
如圖4A中所示,透過使用電阻410來代替第三電晶體103,該節點142的電位可以為V1。因此,第二電晶體102和第六電晶體106可以容易開啟,並且可以實現操作效率的增加。進一步,如圖4C中所示,電阻402可以與第三電晶體103並行連接。
在圖2和圖3D的(D)中所示的非選擇周期中,信號221保持為L位準,並且第五電晶體105和第八電晶體108保持關閉。進一步,由於信號222變為L位準,所以第七電晶體107關閉。此時,該節點142的電位保持為V1-Vth103。於是,第二電晶體102和第六電晶體106保 持為開啟。此時,因為透過第六電晶體106提供V2,所以節點141的電位保持為V2。於是,第一電晶體101和第四電晶體104保持關閉。相應地,在該非選擇周期中,第三佈線123電連接到提供了V2的第四佈線124,從而使得第三佈線123的電位保持為V2。因此,從第三佈線123輸出L位準信號。
透過使得提供給第六佈線126的電位低於V1,可以降低該節點142的電位,並且可以抑制該第二電晶體102和第六電晶體106的臨界值電壓偏移。因此,在該實施例模式中的正反器中,即使當使用其中明顯出現特性劣化(臨界值電壓偏移)的非晶矽作為該電晶體的半導體層時,也可以抑制該電晶體的特性劣化。
相應地,由於在該設定周期中可以減少該節點141的電位的上升時間,所以本實施例模式中的正反器可以高速地操作,並且可以應用於更大的顯示裝置或具有更高清晰度的顯示裝置。
這裏,說明第一至第八電晶體101至108的功能。第一電晶體101具有選擇將第五佈線125的電位提供給第三佈線123的時脈的功能,以及透過自舉操作增加該節點141的電位的功能,以及用作自舉電晶體。第二電晶體102具有選擇將第四佈線124的電位提供給第三佈線123的時脈的功能,以及用作開關電晶體。第三電晶體103具有劃分第六佈線126的電位和第八佈線128的電位的功能,並且用作具有電阻元件或電阻器的元件。第四電晶體 104具有選擇將第八佈線128的電位提供給該節點142的時脈的功能,以及用作開關電晶體。第五電晶體105具有選擇將第七佈線127的電位提供給該節點141的時脈的功能,以及用作輸入電晶體。該第六電晶體106具有選擇將第十佈線130的電位提供給該節點141的時脈的功能,以及用作開關電晶體。第七電晶體107具有選擇將第十一佈線131的電位提供給該節點141的時脈的功能,以及用作開關電晶體。第八電晶體108具有選擇將第九佈線129的電位提供給節點142的時脈的功能,以及用作開關電晶體。
注意,該第一至第八電晶體101至108並不限於為電晶體,只要它們具有前述功能。例如,當第二電晶體102、第四電晶體104、第六電晶體106、第七電晶體107和第八電晶體108分別用作開關電晶體時,可以採用二極體、CMOS類比開關、各種邏輯電路等,只要其是具有開關功能的元件。進一步,當電晶體105用作輸入電晶體時,可以採用PN接面二極體、二極體連接的電晶體等,只要其具有選擇用於增加所要關閉的該節點141的電位的時脈的功能。
電晶體的設置、數目等並不限於圖1A至1C中的這些,只要是得到類似於圖1A至1C的操作。在本實施例模式中,如從說明圖1A的該正反器的操作的圖3A至3D可以看到,執行該設定周期、選擇周期、重置周期和非選擇周期中的電連接,分別如圖3A至3D中的實線所示。 相應地,可以添加電晶體、元件(例如電阻器或電容器)、二極體、開關、各種邏輯電路等,只要採用其中設置電晶體等能夠滿足上述條件以使得正反器能夠操作的結構。
另外,本實施例模式中的該正反器的驅動時脈並不限於圖2中的該時序圖,只要能夠得到類似於圖1A至1C的操作。
例如,如圖6中的時序圖所示,可以減少用於輸入H位準信號到第一佈線121、第二佈線122和第五佈線125的周期。在圖6中,相比於圖2的該時序圖而言,當信號從L位準切換到H位準時的時脈延遲了周期Ta1,並且當信號從H位準切換到L位準時的時脈被前移了周期Ta2。於是,在應用了圖6的該時序圖的正反器中,減少了透過每一佈線的暫態電流,從而可以實現功率節省、抑制故障、提高操作效率等。進一步,在圖6的該時序圖所應用的該正反器中,從第三佈線123輸出的信號的下降時間在重置周期中可以減少。這是因為當該節點141的電位變為L位準時的時脈延遲了(周期Ta1+周期Ta2),使得輸入到第五佈線125的L位準信號透過具有高電流容量(具有較大通道寬度)的第一電晶體101提供給第三佈線123。注意,與圖2相同的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略了其說明。
較佳的,該周期Ta1、周期Ta2和周期Tb之間的關係滿足((Ta1+Tb)/(Ta1+Ta2+Tb))×100<10%。更佳的, 該關係滿足((Ta1+Tb)/(Ta1+Ta2+Tb))×100<5%。進一步,較佳的滿足周期Ta1
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周期Ta2。
第一至第十一佈線121至131可以自由連接,只要正反器的操作類似於圖1A至1C。例如如圖5A中所示,第二電晶體102的第一電極、第四電晶體104的第一電極、第六電晶體106的第一電極、第七電晶體107的第一電極和第八電晶體108的第一電極可以連接到第六佈線506。進一步,第五電晶體105的第一電極、以及第三電晶體103的第一電極和閘極電極可以連接到第五佈線505。可替換地,如圖5B中所示,第三電晶體103的第一電極和閘極電極可以連接到第七佈線507。這裏,第一佈線501、第二佈線502、第三佈線503以及第四佈線504對應於圖1A中的第一佈線121、第二佈線122、第三佈線123以及第五佈線125。
在圖5A和5B的正反器中,可以減少佈線的數目,從而可以實現提高產量並且減少佈局面積。進一步,在圖5A和5B的該正反器中,可以實現提高穩定性和操作效率。另外,在圖5B的該正反器中,可以降低提供給第六佈線506的電位,使得可以抑制第二電晶體102和第六電晶體106的臨界值電壓偏移。
圖29所示為圖5A中所示的該正反器的頂視圖的範例。導電層2901包括功能用作第一電晶體101的第一電極的部分,並且透過佈線2951連接第四佈線504。導電層2902包括功能用作第一電晶體101的第二電極的部 分,並且透過佈線2952連接第三佈線503。導電層2903包括功能用作第一電晶體101的閘極電極和第四電晶體104的閘極電極的部分。導電層2904包括功能用作第二電晶體102的第一電極、第六電晶體106的第一電極、第四電晶體104的第一電極和第八電晶體108的第一電極的部分,並且連接第六佈線506。導電層2905包括功能用作第二電晶體102的第二電極的部分,並且透過佈線2954連接第三佈線503。導電層2906包括功能用作第二電晶體102的閘極電極和第六電晶體106的閘極電極的部分。導電層2907包括功能用作第三電晶體103的第一電極的部分,並且透過佈線2955連接第五佈線505。導電層2908包括功能用作第三電晶體103的第二電極和第四電晶體104的第二電極的部分,並且透過佈線2956連接該導電層2906。導電層2909包括功能用作第三電晶體103的閘極電極的部分,並且透過佈線2955連接第五佈線505。導電層2910包括功能用作第五電晶體105的第一電極的部分,並且透過佈線2959連接第五佈線505。導電層2911包括功能用作第五電晶體105的第二電極和第七電晶體107的第二電極的部分,並且透過佈線2958連接到導電層2903。導電層2912包括功能用作第五電晶體105的閘極電極的部分,並透過佈線2960連接第一佈線501。導電層2913包括功能用作第六電晶體106的第二電極的部分,並且透過佈線2957連接導電層2903。導電層2914包括功能用作第七電晶體107的閘極電極的部 分,並且透過佈線2962連接第二佈線502。導電層2915包括功能用作第八電晶體108的閘極電極的部分,並且透過佈線2961連接導電層2912。導電層2916包括功能用作第八電晶體108的第二電極的部分,並且透過佈線2953連接到導電層2906。
這裏,佈線2962的寬度比佈線2951、2952、2953、2954、2955、2956、2957、2958、2959、2960或2961的窄。可替換地,佈線2962的長度較長。也就是,該佈線2962具有較高的阻值。相應地,在該重置周期中,可以延遲當該導電層2914電位變為H位準時的時脈。於是,可以延遲當第七電晶體107開通時的時脈,使得第三佈線503的信號可以在更短的周期中變為L位準。這是因為當該節點141變為L位準時的時脈被延遲了,並且在該延遲周期中,L位準信號透過第一電晶體101提供給第三佈線503。
注意,佈線2951、2952、2953、2954、2955、2956、2957、2958、2959、2960、2961和2962類似於像素電極(也稱之為透明電極或反射電極),並且使用與其類似的過程和材料製造。
功能用作第一電晶體101的閘極電極、第一電極和第二電極的部分是包括每一電極的該導電層與半導體層2981交疊的部分。功能用作第二電晶體102的閘極電極、第一電極和第二電極的部分是包括每一電極的該導電層與半導體層2982交疊的部分。功能用作第三電晶體 103的閘極電極、第一電極和第二電極的部分是包括每一電極的該導電層與半導體層2983交疊的部分。功能用作第四電晶體104的閘極電極、第一電極和第二電極的部分是包括每一電極的該導電層與半導體層2984交疊的部分。功能用作第五電晶體105的閘極電極、第一電極和第二電極的部分是包括每一電極的該導電層與半導體層2985交疊的部分。功能用作第六電晶體106的閘極電極、第一電極和第二電極的部分是包括每一電極的該導電層與半導體層2986交疊的部分。功能用作第七電晶體107的閘極電極、第一電極和第二電極的部分是包括每一電極的該導電層與半導體層2987交疊的部分。功能用作第八電晶體108的閘極電極、第一電極和第二電極的部分是包括每一電極的該導電層與半導體層2988交疊的部分。
接下來,說明包括本實施例模式中前述正反器的移位暫存器的結構和驅動方法。
參照圖7說明本實施例模式中的移位暫存器的結構。圖7中的該移位暫存器包括n個正反器(正反器701_1至701_n)。
說明圖7中該移位暫存器的連接關係。在圖7中的該移位暫存器的第i級中的正反器701_i(正反器701_1至701_n中的一個)中,圖1A中所示的第一佈線121連接第七佈線717_i-1。圖1A中所示的第二佈線122連接第七佈線717_i+1。圖1A中所示的第三佈線123連接第七佈 線717_i。圖1A中所示的第四佈線124、第八佈線128、第九佈線129、第十佈線130和第十一佈線131連接第五佈線715。圖1A中所示的第五佈線125連接奇數級中的正反器的第二佈線712,並且連接偶數級中的正反器的第三佈線713。圖1A中所示的第六佈線126和第七佈線127連接第四佈線714。在第一級中的該正反器701_1中,圖1A中所示的第一佈線121連接第一佈線711。在第n級中的該正反器701_n中,圖1A中所示的第二佈線122連接第六佈線716。
該第一佈線711、第二佈線712、第三佈線713和第六佈線716分別可以稱為第一信號線、第二信號線、第三信號線和第四信號線。該第四佈線714和第五佈線715分別可以稱為第一電源線和第二電源線。
接下來,參照圖8和9的時序圖說明圖10中的該移位暫存器的操作。圖8中的該時序圖分為掃描周期和回掃周期。該掃描周期對應於當從第七佈線701_1輸出選擇信號的時間開始到當第七佈線701_n輸出選擇信號的時間結束的周期。該回掃周期對應於當第七佈線701_n輸出選擇信號的時間結束到當從第七佈線701_1輸出選擇信號的時間開始的周期。
電位V1提供給第四佈線714,並且電位V2提供給第五佈線715。
圖8中所示的信號811、812、813和816分別輸入給第一佈線711、第二佈線712、第三佈線713和第六佈線 716。這裏,信號811、812、813和816分別都是數位信號,其中H位準信號的電位為V1,並且L位準信號的電位為V2。進一步,該信號811、812、813和816分別可以稱為啟始信號、第一時鐘信號、第二時鐘信號(反相時鐘信號)和重置信號。
注意,各種信號、電位或電流可以輸入到第一至第六佈線711至716中的每一個。
從第七佈線717_1至717_n輸出數位信號817_1至817_n,其每一個中的H位準信號的電位為V1並且L位準信號的電位為V2。注意,如圖10中所示,可以分別透過緩衝器1001_1至1001_n從第七佈線717_1至717_n輸出該信號。圖10中的該移位暫存器可以容易的操作,因為該移位暫存器的輸出信號和每一正反器的轉移信號可以分開。
參照圖99A和99B說明包括在圖10的該移位暫存器中的該緩衝器1001_1至1001_n的範例。在圖99A中所示的緩衝器8000中,在佈線8011和8012之間連接反相器8001a、8001b和8001c,使得輸入到佈線8011的信號的反相信號從佈線8012輸出。注意,連接在該佈線8011和8012之間的反相器的數目並不受限,並且例如當在佈線8011和8012之間連接偶數個反相器時,從佈線8012輸出與輸入到佈線8011的信號具有相同極性的信號。另外,如圖99B的緩衝器8100中所示,串列連接的反相器8002a、8002b和8002c和串列連接的反相器8003a、 8003b和8003c可以並行連接。在圖99B的緩衝器8100中,由於電晶體的特性劣化的偏差可以被平均,所以可以減少從該佈線8012輸出的信號的延遲和失真。進一步,可以連接反相器8002a和8003a的輸出以及反相器8002b和8003b的輸出可以。
在圖99A中,較佳的滿足(包括在反相器8001a中的電晶體的W)<(包括在反相器8001b中的電晶體的W)<(包括在反相器8001c中的電晶體的W)。這是因為由於包括在反相器8001a中的電晶體的W較小,正反器的驅動能力(具體地是圖1A中該電晶體101的W/L值)可以較小;於是,可以減少本發明中的移位暫存器的佈局面積。類似地,在圖99B中,較佳的滿足(包括在反相器8002a中的電晶體的W)<(包括在反相器8002b中的電晶體的W)<(包括在反相器8002c中的電晶體的W)。類似地,在圖99B中,較佳的滿足(包括在反相器8003a中的電晶體的W)<(包括在反相器8003b中的電晶體的W)<(包括在反相器8003c中的電晶體的W)。進一步,較佳的滿足(包括在反相器8002a中的電晶體的W)=(包括在反相器8003a中的電晶體的W),(包括在反相器8002b中的電晶體的W)=(包括在反相器8003b中的電晶體的W),(包括在反相器8002c中的電晶體的W)=(包括在反相器8003c中的電晶體的W)。
圖99A和99B中所示的反相器並不特別受限,只要它們能夠輸出與輸入其中的信號反相的信號。例如,如圖 99C中所示,反相器可以由第一電晶體8201和第二電晶體8202形成。信號輸入到第一佈線8211,從第二佈線8212輸出信號,V1提供給第三佈線8213,並且V2提供給第四佈線8214。當H位準信號輸入到第一佈線8211時,圖99C的該反相器從第二佈線8212輸出透過將V1-V2由第一電晶體8201和第二電晶體8202(第一電晶體8201的W/L<第二電晶體8202的W/L)劃分得到的電位。進一步,當L位準信號輸入到第一佈線8211時,圖99C的該反相器從第二佈線8212輸出V1-Vth8201(Vth8201:第一電晶體8201的臨界值電壓)。該第一電晶體8201可以是PN接面二極體或簡單的為電阻,只要其具有阻性元件。
如圖99D中所示,可以由第一電晶體8301、第二電晶體8302、第三電晶體8303和第四電晶體8304形成反相器。將信號輸入到第一佈線8311,從第二佈線8312輸出信號,V1提供給第三佈線8313和第五佈線8315,並且V2提供給第四佈線8314和第六佈線8316。當H位準信號輸入到第一佈線8311時,圖99D的該反相器從第二佈線8312輸出V2。此時,節點8341的電位為L位準,從而第一電晶體8301關閉。進一步,當L位準信號輸入到第一佈線8311時,圖99D的反相器從第二佈線8312輸出V1。此時,當該節點8341的電位變為V1-Vth8303(Vth8303:第三電晶體8303的臨界值電壓)時,該節點8341處於漂移狀態。結果,該節點8341的電位透過自舉 操作而高於V1+Vth8301(Vth8301:第一電晶體8301的臨界值電壓),從而第一電晶體8301開啟。進一步,可以在第一電晶體8301的第二電極和閘極電極之間提供電容器,因為該第一電晶體8301用作自舉電晶體。
如圖30A中所示,可以由第一電晶體8401、第二電晶體8402、第三電晶體8403和第四電晶體8404形成反相器。圖30A的該反相器是雙輸入反相器,並且可以執行自舉操作。將信號輸入到第一佈線8411,將反相信號輸入到第二佈線8412,並且從第三佈線8413輸出信號。V1提供給第四佈線8414和第六佈線8416,並且V2提供給第五佈線8415和第七佈線8417。當L位準信號輸入到第一佈線8411並且H位準輸入到第二佈線8412時,圖30A的該反相器從第三佈線8413輸出V2。此時,節點8441的電位變為V2,從而第一電晶體8401關閉。進一步,當H位準信號輸入到第一佈線8411並且L位準輸入到第二佈線8412時,圖30A的該反相器從第三佈線8413輸出V1。此時,當該節點8414的電位變為V1-Vth8403(Vth8403:第三電晶體8403的臨界值電壓)時,該節點8441處於漂移狀態。結果,該節點8441的電位透過自舉操作而高於V1+Vth8401(Vth8401:第一電晶體8401的臨界值電壓),從而第一電晶體8401開啟。進一步,可以在第一電晶體8401的第二電極和閘極電極之間提供電容器,因為該第一電晶體8401用作自舉電晶體。較佳的,第一佈線8411和第二佈線8412其中之一連接圖1A 中的第三佈線123,並且其另一個連接圖1A中的節點142。
如圖30B中所示,可以由第一電晶體8501、第二電晶體8502和第三電晶體8503形成反相器。圖30B的該反相器是雙輸入反相器,並且可以執行自舉操作。將信號輸入到第一佈線8511,反相信號輸入到第二佈線8512,並且從第三佈線8513輸出信號。V1提供給第四佈線8514和第六佈線8516,並且V2提供給第五佈線8515。當L位準信號輸入到第一佈線8511並且H位準輸入到第二佈線8512時,圖30B的該反相器從第三佈線8513輸出V2。此時,節點8541的電位為V2,從而第一電晶體8501關閉。進一步,當H位準信號輸入到第一佈線8511並且L位準輸入到第二佈線8512時,圖30B的該反相器從第三佈線8513輸出V1。此時,當該節點8541的電位變為V1-Vth8503(Vth8503:第三電晶體8503的臨界值電壓)時,該節點8541處於漂移狀態。結果,該節點8541的電位透過自舉操作而高於V1+Vth8501(Vth8501:第一電晶體8501的臨界值電壓),從而第一電晶體8501開啟。進一步,可以在第一電晶體8501的第二電極和閘極電極之間提供電容器,因為該第一電晶體8501用作自舉電晶體。較佳的,第一佈線8511和第二佈線8512其中之一連接圖1A中的第三佈線123,並且其另一個連接圖1A中的節點142。
如圖30C中所示,可以由第一電晶體8601、第二電 晶體8602、第三電晶體8603和第四電晶體8604形成反相器。圖30C的該反相器是雙輸入反相器,並且可以執行自舉操作。將信號輸入到第一佈線8611,反相信號輸入到第二佈線8612,並且從第三佈線8613輸出信號。V1提供給第四佈線8614,並且V2提供給第五佈線8615和第六佈線8616。當L位準信號輸入到第一佈線8611並且H位準輸入到第二佈線8612時,圖30C的該反相器從第三佈線8613輸出V2。此時,節點8641的電位變為V2,從而第一電晶體8601關閉。進一步,當H位準信號輸入到第一佈線8611並且L位準輸入到第二佈線8612時,圖30C的該反相器從第三佈線8613輸出V1。此時,當該節點8614的電位變為V1-Vth8603(Vth8603:第三電晶體8603的臨界值電壓)時,該節點8641處於漂移狀態。結果,該節點8641的電位透過自舉操作而高於V1+Vth8601(Vth8601:第一電晶體8601的臨界值電壓),從而第一電晶體8601開啟。進一步,可以在第一電晶體8601的第二電極和閘極電極之間提供電容器,因為該第一電晶體8601用作自舉電晶體。較佳的,第一佈線8611和第二佈線8612其中之一連接圖1A中的第三佈線123,並且其另一個連接圖1A中的節點142。
在圖7中,從第七佈線717_i-1輸出的信號用作該正反器701_i的啟始信號,並且從第七佈線717_i+1輸出的信號用作該正反器701_i的重置信號。從第一佈線711輸入該正反器701_1的啟始信號。從第六佈線716輸入該正 反器701_n的重置信號。注意,可以使用從第七佈線717_1輸出的信號或從第七佈線717_2輸出的信號作為正反器701_n的重置信號。可替換地,可以另外提供虛擬正反器,並可以使用該虛擬正反器的輸出信號。於是,可以減少佈線的數目和信號的數目。
如圖9中所示,例如當該正反器701_i進入選擇周期時,從第七佈線717_i輸出H位準信號(選擇信號)。此時,正反器701_i+1進入設定周期。此後,該正反器701_i進入重置周期,並且從第七佈線717_i輸出L位準信號。此時,該正反器701_i+1進入選擇周期。此後,該正反器701_i進入非選擇周期,並且從第七佈線717_i保持輸出L位準信號。此時,該正反器701_i+1進入重置周期。
於是,在圖7的該移位暫存器中,可以從第七佈線717_1至第七佈線717_n順序輸出選擇信號。也就是,在圖7的該移位暫存器中,可以掃描第七佈線717_1至717_n。
應用了本實施例模式中的正反器的移位暫存器可以高速地操作,並且於是可以應用於具有更高清晰度的顯示裝置或者更大的顯示裝置。進一步,在本實施例模式的正反器所應用的移位暫存器中,可以實現製造過程的簡化、製造成本的降低以及產量的提高。
接下來,說明包括本實施例模式中的前述移位暫存器的顯示裝置的結構和驅動方法。注意,本實施例模式中的 顯示裝置至少包括本實施例模式中的正反器。
參照圖11說明本實施例模式中的顯示裝置的結構。圖11中的該顯示裝置包括信號線驅動器電路1101、掃描線驅動器電路1102和像素部分1104。該像素部分1104包括在行方向上從該信號線驅動器電路1101延伸設置的多個信號線S1至Sm、在列方向上從該掃描線驅動器電路1102延伸設置的多個掃描線G1至Gn、以及對應於該信號線S1至Sm和掃描線G1至Gn設置成矩陣的多個像素1103。每一像素1103與信號線Sj(信號線S1至Sm其中之一)和掃描線Gi(掃描線G1至Gn其中之一)連接。
本實施例模式中的移位暫存器可以應用於掃描線驅動器電路1102。無需說,本實施例模式中的移位暫存器也可以用於信號線驅動器電路1101。
該掃描線G1至Gn與圖7和10中所示的第七佈線717_1至717_n連接。
該信號線和掃描線可以簡稱為佈線。該信號線驅動器電路1101和掃描線驅動器電路1102分別都可以稱為驅動器電路。
該像素1103至少包括開關元件、電容器和像素電極。注意,該像素1103可以包括多個開關元件或多個電容器。進一步,並不總是需要電容器。該像素1103可以包括工作於飽和區域的電晶體。該像素1103可以包括顯示元件,諸如液晶元件或EL元件。作為開關元件,可以使用電晶體或PN接面二極體。當使用電晶體作為開關元 件時,其較佳的工作於線性區域。進一步,當該掃描線驅動器電路1102只包括n通道電晶體時,較佳的使用n通道電晶體作為該開關元件。當該掃描線驅動器電路1102只包括p通道電晶體時,較佳的使用p通道電晶體作為該開關元件。
該掃描線驅動器電路1102和像素部分1104形成於絕緣基板1105上面,並且信號線驅動器電路1101不形成於絕緣基板1105上面。該信號線驅動器電路1101形成在單晶矽基板、SOI基板或不同於絕緣基板1105的其他絕緣基板上。該信號線驅動器電路1101透過印刷佈線板,諸如透過FPC連接到信號線S1至Sm。注意,該信號線驅動器電路1101可以形成於絕緣基板1105上面,或者形成部分該信號線驅動器電路1101的電路可以形成於絕緣基板1105上面。
該信號線驅動器電路1101輸入電壓或電流作為視頻信號到信號線S1至Sm。注意,該視頻信號可以是類比信號或數位信號。該視頻信號的正和負極性可以針對每一框反轉(即框反轉驅動),可以針對每一列反轉(即閘極線反轉驅動),可以針對每一行反轉(即源極線反轉驅動),或者可以針對每一列和行反轉(即點反轉驅動)。進一步,該視頻信號可以輸入到具有點順序驅動或線順序驅動的信號線S1至Sm。該信號線驅動器電路1101不僅可以輸入視頻信號到信號線S1至Sm,而且可以輸入某個電壓,諸如預充電電壓。較佳的在每一框中或每一閘極選 擇周期中輸入諸如預充電電壓的某個電壓。
該掃描線驅動器電路1102輸入信號到該掃描線G1至Gn,並從第一列中順序選擇(此後也稱為掃描)該掃描線G1至Gn。然後,該掃描線驅動器電路1102選擇要連接到所選擇的該掃描線的多個像素1103。這裏,一個閘極選擇周期指的是其中選擇一個掃描線的周期,並且非選擇周期指的是其中該掃描線不被選擇的周期。掃描信號指的是從該掃描線驅動器電路1102輸出到該掃描線的信號。該掃描信號的最大值大於該視頻信號的最大值或該信號線的最大電壓,並且該掃描信號的最小值小於該視頻信號的最小值或該信號線的最小電壓。
當該像素1103被選擇時,該視頻信號透過信號線從信號線驅動器電路1101輸入到像素1103。當該像素1103不被選擇時,像素1103保持在選擇周期所輸入的該視頻信號(對應於該視頻信號的電位)。
雖然沒有示出,但是有多個信號電位和多個信號提供給該信號線驅動器電路1101和掃描線驅動器電路1102。
接著,參照圖12的時序圖說明圖11中所示該顯示裝置的操作。圖12所示的一個框周期對應於顯示一個螢幕影像的周期。雖然並沒有特定地限制一個框周期,但是其較佳的為1/60秒或更少,從而觀看影像的人不會覺察到閃爍。
圖12的該時序圖示出了用於選擇第一列中的掃描線G1、第i列中的掃描線Gi、第i+1列中的掃描線Gi+1以 及第n列中的掃描線Gn的每一時脈。
在圖12中,例如選擇第i列中的掃描線Gi,並且選擇與該掃描線Gi連接的多個像素1103。然後,將視頻信號輸入到與該掃描線Gi連接的多個像素1103中的每一個,並且多個像素1103中的每一個保持與該視頻信號對應的電位。此後,第i列中的掃描線Gi沒有被選擇,第i+1列中的掃描線Gi+1被選擇,並且與該掃描線Gi+1連接的多個像素1103被選擇。然後,視頻信號輸入到與該掃描線Gi+1連接的多個像素1103中的每一個,並且多個像素1103中的每一個保持與該視頻信號對應的電位。於是,在一個框周期中,順序地選擇該掃描線G1至Gn,並且與每一掃描線連接的像素1103也順序被選擇。視頻信號輸入到與每一掃描線連接的多個像素1103中的每一個,並且多個像素1103中的每一個保持與該視頻信號對應的電位。
使用本實施例模式中的移位暫存器作為掃描線驅動器電路1102的顯示裝置可以高速地操作,於是可以實現更高的清晰度或進一步增加顯示裝置的尺寸。進一步,在本實施例模式的顯示裝置中,可以實現製造過程的簡化、製造成本的降低以及產量的提高。
在圖11的顯示裝置中,需要高速操作的該信號線驅動器電路1101形成在與該掃描線驅動器電路1102和像素部分1104的基板不同的基板上。因此,可以使用非晶矽作為包括在該掃描線驅動器電路1102和像素1103中的電 晶體的半導體層。結果,可以實現製造過程的簡化、製造成本的降低以及產量的提高。進一步,可以實現本實施例模式中的顯示裝置的尺寸的增加。即使當使用多矽或單晶矽作為電晶體的半導體層時,也可以實現製造過程的簡化。
當該信號線驅動器電路1101、掃描線驅動器電路1102和像素部分1104形成於相同的基板上面時,較佳的使用多矽或單晶矽作為包括在掃描線驅動器電路1102和像素1103中的電晶體的半導體層。
該驅動器電路的數目、設置等並不限於圖11中所示,只要像素可以被選擇,並且視頻信號可以獨立地寫到如圖11中所示的每一像素。
例如,如圖13中所示,可以透過第一掃描線驅動器電路1302a和第二掃描線驅動器電路1302b掃描該掃描線G1至Gn。第一掃描線驅動器電路1302a和第二掃描線驅動器電路1302b分別具有類似於圖11中所示該掃描線驅動器電路1102的結構,並且在相同的時脈掃描該掃描線G1至Gn。進一步,第一掃描線驅動器電路1302a和第二掃描線驅動器電路1302b可以稱為第一驅動器電路和第二驅動器電路。
即使第一掃描線驅動器電路1302a和第二掃描線驅動器電路1302b其中之一出現故障,也可以透過第一掃描線驅動器電路1302a和第二掃描線驅動器電路1302b中的另一個掃描該掃描線G1至Gn,於是,圖13中的顯示裝置 可以具有冗餘。在圖13中的該顯示裝置中,第一掃描線驅動器電路1302a的負載(掃描線的佈線電阻和掃描線的寄生電容)和第二掃描線驅動器電路1302b的負載可以減少到圖11中的一半。於是,可以減少輸入到該掃描線G1至Gn的信號(第一掃描線驅動器電路1302a和第二掃描線驅動器電路1302b的輸出信號)的延遲和失真。進一步,由於圖13該顯示裝置中的第一掃描線驅動器電路1302a和第二掃描線驅動器電路1302b的負載可以減少,所以可以高速地掃描該掃描線G1至Gn。由於可以高速地掃描掃描線G1至Gn,所以可以實現面板的尺寸或清晰度的增加。注意,與圖11的結構相同的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略了其說明。
作為另一範例,圖14示出了其中可以將視頻信號高速地寫到像素的顯示裝置。在圖14的該顯示裝置中,視頻信號從奇數行中的信號線輸入到奇數列中的像素1103,並且從偶數行中的信號線輸入到偶數列中的像素1103。在圖14的該顯示裝置中,透過第一掃描線驅動器電路1402a掃描該掃描線G1至Gn中奇數級的掃描線,並且透過第二掃描線驅動器電路1402b掃描該掃描線G1至Gn中偶數級的掃描線。進一步,輸入到第一掃描線驅動器電路1402a啟始信號相對於輸入到第二掃描線驅動器電路1402b而延遲時鐘信號的1/4周期。
圖14的該顯示裝置可以透過在一個框周期中將正視頻信號和負視頻信號輸入到每一行中的信號線而簡單地執 行點反轉驅動。進一步,圖14的該顯示裝置可以透過在每一個框周期中將輸入到每一信號線的視頻信號的極性反轉而執行框反轉驅動。
參照圖15的時序圖說明圖14中該顯示裝置的操作。圖15的該時序圖所示為用於選擇第1列中掃描線G1、第i-1列中掃描線Gi-1、第i列中掃描線Gi、第i+1列中掃描線Gi+1、第n列中掃描線Gn的每一時脈。進一步,在圖15的該時序圖中,一個選擇周期被分為選擇周期a和選擇周期b。參照圖15的時序圖說明圖14中的該顯示裝置執行點反轉驅動和框反轉驅動的情況。
在圖15中,第i列中掃描線Gi的選擇周期a例如與第i-1列中掃描線Gi-1的選擇周期b交疊。第i列中掃描線Gi的選擇周期b例如與第i+1列中掃描線Gi+1的選擇周期a交疊。因此,在該選擇周期a中,類似於輸入到第i-1列和第j+1行中的像素1103的視頻信號輸入到第i列和第j行中的像素1103中。進一步,在該選擇周期b中,類似於輸入到第第i列和第j行中的像素1103的視頻信號輸入到i+1列和第j+1行中的像素1103中。注意,在選擇周期b中輸入到像素1103的視頻信號是原始視頻信號,並且在選擇周期a中輸入到像素1103的視頻信號是用於對該像素1103進行預充電的視頻信號。相應地,在該選擇周期a中,每一像素1103透過輸入到第i-1列和第j+1行中的像素1103的視頻信號進行預充電,並且在每一選擇周期b中,(第i列和第j行中的)原始視頻信 號輸入到每一像素1103。
相應地,由於該視頻信號可以高速地寫到像素1103,所以可以實現圖14中該顯示裝置的尺寸和清晰度的增加。進一步,在圖14的該顯示裝置中,由於在一個框周期中具有相同極性的該視頻信號輸入到各個信號線中,減少了每一信號線的充電和放電量,並且可以實現功耗的降低。進一步,由於在圖14的顯示裝置中用於輸入視頻信號的IC的負載可以大大降低,所以可以減少該IC的發熱、功耗等。而且,由於圖14的該顯示裝置中的第一掃描線驅動器電路1402a和第二掃描線驅動器電路1402b的驅動頻率可以降低到大約一半,所以可以實現功率的節省。
在本實施例模式的顯示裝置中,根據該像素1103的結構和驅動方法可以執行各種驅動方法。例如,在一個框周期中,掃描線驅動器電路可以多次掃描該掃描線。
根據該像素1103的結構和驅動方法可以將佈線等加入到圖11、13和14的該顯示裝置。例如,可以添加保持常數電位的電源線、電容器線、另一掃描線等。當添加另一掃描線時,也可以添加應用了本實施例模式中的移位暫存器的掃描線驅動器電路。作為另一範例,像素部分可以提供有虛擬掃描線、信號線、電源線或電容器線。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以應用於另一附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透 過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以自由地應用於另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以應用於本實施例模式或與其組合。
實施例模式2
在本實施例模式中,說明了不同於實施例模式1中的正反器的結構和驅動方法、包括該正反器的驅動器電路和包括該驅動器電路的顯示裝置。注意,與實施例模式1相同的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略了該相同部分和具有類似功能的部分的詳細說明。
作為本實施例模式中的正反器的結構,可以使用類似於實施例模式1中的正反器的結構。於是,在本實施例模式中,省略了對該正反器的結構的說明。注意,用於驅動該正反器的時脈不同於實施例模式1中的時脈。
以下說明將本實施例模式中的驅動時脈應用於圖1A的情況。注意,本實施例模式中的驅動時脈可以自由地與 圖1B、1C、4A至4C、5A以及5B中的每一正反器組合。進一步,本實施例模式中的該驅動時脈也可以自由地與實施例模式1中的驅動時脈組合。
參照圖1A的該正反器和圖16的時序圖說明本實施例模式中的該正反器的操作。說明圖16的時序圖,其中操作周期被分為設定周期、選擇周期、重置周期和非選擇周期。注意,該設定周期被分為第一設定周期和第二設定周期,並且該選擇周期被分為第一選擇周期和第二選擇周期。
圖16中的信號1621、信號1625和信號1622分別輸入到第一佈線121、第五佈線125和第二佈線122。圖16中的信號1623從第三佈線123輸出。這裏,該信號1621、信號1625、信號1622和信號1623分別對應於圖2中的信號221、信號225、信號222和信號223。該信號1621、信號1625、信號1622和信號1623可以分別稱為啟始信號、時鐘信號、重置信號和輸出信號。
本實施例模式中的該正反器基本上與實施例模式1中的該正反器類似地操作。本實施例模式中的該正反器與實施例模式1中的該正反器的不同之處在於當H位準信號輸入到第一佈線121的時脈被延遲時鐘信號的1/4周期。
在圖16中所示的第一設定周期(A1)、第二設定周期(A2)、重置周期(C)和非選擇周期(D)中,本實施例模式中的該正反器與圖2中所示的該非選擇周期(D)、設定周期(A)、重置周期(C)和非選擇周期 (D)類似地操作,並且省略了其說明。
如圖17中所示,在本實施例模式中的該正反器中,當H位準信號輸入到第二佈線122的時脈被延遲時鐘信號的1/4周期,從而可以顯著地減少輸出信號的下降時間。也就是,在圖17所應用的本實施例模式中的該正反器中,L位準信號輸入到第五佈線125,並且該節點141的電位在圖17中所示的第一重置周期中減少到大約為V1+Vth101。於是,第一電晶體101保持開啟,並且從第三佈線123輸出L位準信號。L位準信號透過具有較大W/L值的第一電晶體101輸入到第三佈線123。因此,第三佈線123的電位從H位準改變到L位準的時間可以顯著地減少。此後,在圖17所應用的本實施例模式中的該正反器中,第七電晶體107開啟,並且該節點141的電位在圖17中所示的第二重置周期(C2)中變為V2。該節點142的電位(電位1642)此時變為V1-Vth103,並且第三電晶體103開啟,於是,從第三佈線123輸出L位準信號。
本實施例模式中的該正反器可以獲得與實施例模式1中的該正反器類似的有益效果。
接下來,說明包括本實施例模式中的前述正反器的移位暫存器的結構和驅動方法。
參照圖18說明本實施例模式中的移位暫存器的結構。圖18中的該移位暫存器包括n個正反器(正反器1801_1至1801_n)。
說明圖18中該移位暫存器的連接關係。在圖18中的 該移位暫存器的第i級中的正反器1801_i(正反器1801_1至1801_n中的一個)中,圖1A中所示的第一佈線121連接第十佈線1820_i-1。圖1A中所示的第二佈線122連接第十佈線1820_i+2。圖1A中所示的第三佈線123連接第十佈線1820_i。圖1A中所示的第四佈線124、第八佈線128、第九佈線129、第十佈線130和第十一佈線131連接第七佈線1817。圖1A中所示的第五佈線125連接第4N-3級的正反器中的第二佈線1812(N為1或更大的自然數)、第4N-2級的正反器中的第三佈線1813、第4N-1級的正反器中的第四佈線1814和第4N級的正反器中的第五佈線1815。圖1A中所示的第六佈線126和第七佈線127連接第六佈線1816。注意,在第一級中的該正反器1801_1中,圖1A中所示的第一佈線121連接第一佈線1811。在第n-1級中的該正反器1801_n-1中,圖1A中所示的第二佈線122連接第九佈線1819。在第n級中的該正反器1801_n中,圖1A中所示的第二佈線122連接第八佈線1818。
當圖17的該時序圖應用於本實施例模式中的該正反器時,在第i級中的該正反器1801_i中,圖1A中所示的第二佈線122連接第十佈線1820_i+3。相應地,在第n-3級中的該正反器1801_n-3中,附加佈線連接圖1A中所示的第二佈線122。
該第一佈線1811、第二佈線1812、第三佈線1813、第四佈線1814、第五佈線1815、第八佈線1818和第九佈 線1819分別可以稱為第一信號線、第二信號線、第三信號線、第四信號線、第五信號線、第六信號線和第七信號線。該第六佈線1816和第七佈線1817分別可以稱為第一電源線和第二電源線。
接下來,參照圖19和20的時序圖說明圖18中該移位暫存器的操作。這裏,圖19中的該時序圖分為掃描周期和回掃周期。
電位V1提供給第六佈線1816,並且電位V2提供給第七佈線1817。
圖19中所示的信號1911、1912、1913、1914、1915、1918和1919分別輸入給第一佈線1811、第二佈線1812、第三佈線1813、第四佈線1814、第五佈線1815、第八佈線1818和第九佈線1819。這裏,每一信號1911、1912、1913、1914、1915、1918和1919都是數位信號,其中H位準信號的電位為V1,並且L位準信號的電位為V2。進一步,信號1911、1912、1913、1914、1915、1918和1919分別可以稱為啟始信號、第一時鐘信號、第二時鐘信號、第三時鐘信號、第四時鐘信號、第一重置信號和第二重置信號。
注意,各種信號、電位或電流可以輸入到第一至第九佈線1811至1819中的每一個。
從第十佈線1820_1至1820_n輸出數位信號1920_1至1920_n,其每一個中的H位準信號的電位為V1並且L位準信號的電位為V2。類似於實施例模式1,第十佈線 1820_1至1820_n連接各個緩衝器,從而該移位暫存器可以容易的操作。
從第十佈線1820_i-1輸出的信號用作正反器1801_i的啟始信號,並且從第十佈線1820_i+2輸出的信號用作重置信號。這裏,從第一佈線1811輸入該正反器1801_1的啟始信號。從第九佈線1819輸入正反器1801_n-1的第二重置信號。從第八佈線1818輸入正反器1801_n的第一重置信號。注意,可以使用從第十佈線1820_1輸出的信號作為正反器1801_n-1的第二重置信號,或使用從第十佈線1820_2輸出的信號作為正反器1801_n的第一重置信號。可替換地,可以使用從第十佈線1820_2輸出的信號作為正反器1801_n-1的第二重置信號,可以使用從第十佈線1820_3輸出的信號作為正反器1801_n的第一重置信號。進一步可替換地,可以另外提供第一和第二虛擬正反器,並且該第一和第二虛擬正反器的輸出信號可以用作該第一和第二重置信號。於是,可以減少佈線的數目和信號的數目。
如圖20中所示,例如當該正反器1801_i進入第一選擇周期時,從第十佈線1820_i輸出H位準信號(選擇信號)。此時,正反器1801_i+1進入第二設定周期。然後,即使在該正反器1801_i進入第二選擇周期之後,也從第十佈線1820_i保持輸出該H位準信號。此時,正反器1801_i+1進入第一選擇周期。此後,當正反器1801_i進入重置周期時,從第十佈線1820_i輸出該L位準信 號。此時,該正反器1801_i+1進入第二選擇周期。然後,即使在該正反器1801_i進入非選擇周期之後,也從第十佈線1820_i保持輸出該L位準信號。此時,該正反器1801_i+1進入重置周期。
於是,圖18的該移位暫存器可以順序地從第十佈線1820_1至第十佈線1820_n輸出選擇信號。進一步,在圖18的該移位暫存器中,該正反器1801_i的第二選擇周期與該正反器1801_i+1的第一選擇周期是相同的周期,於是,可以在相同的周期中從第十佈線1820_i和1820_i+1輸出該選擇信號。
本實施例模式中的正反器所應用的移位暫存器可以應用於具有高清晰度的顯示裝置或者較大的顯示裝置。進一步,本實施例模式中的移位暫存器可以獲得與實施例模式1中的該移位暫存器類似的有益效果。
接下來,說明包括本實施例模式中的前述移位暫存器的顯示裝置的結構和驅動方法。注意,本實施例模式中的顯示裝置至少包括本實施例模式中的正反器。
參照圖21說明本實施例模式中的顯示裝置的結構。在圖21中的該顯示裝置中,透過掃描線驅動器電路2102掃描該掃描線G1至Gn。進一步,在圖21中的該顯示裝置中,將視頻信號從奇數列中的信號線輸入到奇數列中的像素1103,並且從偶數列中的信號線輸入到偶數列中的像素1103。注意,與圖11的結構相同的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略其說明。
當本實施例模式中的移位暫存器應用於該掃描線驅動器電路2102時,圖21的該顯示裝置透過一個掃描線驅動器電路可以與圖14的該顯示裝置類似地操作。於是,可以獲得與圖14的該顯示裝置類似的有益效果。
類似於圖13,可以透過第一掃描線驅動器電路2202a和第二掃描線驅動器電路2202b掃描該掃描線G1至Gn。於是,可以獲得與圖13的該顯示裝置類似的有益效果。圖22顯示了這種情況下的結構。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以應用於另一附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以自由地應用於另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以應用於本實施例模式或與其組合。
實施例模式3
在本實施例模式中,說明了不同於實施例模式1和2中的正反器的結構和驅動方法、包括該正反器的驅動器電路和包括該驅動器電路的顯示裝置。在本實施例模式中的正反器中,透過不同的電晶體從不同的佈線輸出該正反器的輸出信號和轉移信號。注意,與實施例模式1和2相同的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略了該相同部分和具有類似功能的部分的詳細說明。
參照圖23說明本實施例模式中的正反器的基本結構。圖23中的正反器類似於向圖1A中的正反器增加了第九電晶體109和第十電晶體110。
參照圖23說明該正反器的連接關係。該第九電晶體109的第一電極連接第十三佈線133,第九電晶體109的第二電極連接第十二佈線132,並且第九電晶體109的閘極電極連接該節點141。該第十電晶體110的第一電極連接第十四佈線134,第十電晶體110的第二電極連接第十二佈線132,並且第十電晶體110的閘極電極連接該節點142。其他連接關係類似於圖1A。
第十三佈線133和第十四佈線134分別可以稱為第五信號線和第八電源線。
接下來,參照圖24的時序圖說明圖23中的該正反器的操作。說明圖24中的該時序圖,其中操作周期被分為設定周期、選擇周期、重置周期和非選擇周期。注意,設定周期、重置周期和非選擇周期在某些情況下可以統稱為非選擇周期。
該信號223和信號232分別從該第三佈線123和第十二佈線132輸出。該信號232是該正反器的輸出信號,並且信號223是該正反器的轉移信號。注意,信號223可以用作該正反器的輸出信號,並且信號232可以用作該正反器的轉移信號。
當信號232用作該正反器的輸出信號,並且信號223用作該正反器的轉移信號時,第九電晶體109的W/L值較佳的是第一至第十電晶體101至110中最高的。當信號223用作該正反器的輸出信號,並且信號232用作該正反器的轉移信號時,第一電晶體101的W/L值較佳的是第一至第十電晶體101至110中最高的。
如上所述,在本實施例模式中,透過不同的電晶體從不同的佈線輸出該正反器的輸出信號和轉移信號。也就是,在圖23的該正反器中,透過第一電晶體101和第二電晶體102從第三佈線123輸出信號。進一步,透過第九電晶體109和第十電晶體110從第十二佈線132輸出信號。該第九電晶體109和第十電晶體110按照與第一電晶體101和第二電晶體102相同的方式連接,於是,如圖24中所示,從第十二佈線132輸出的信號(信號232)具有與從第三佈線123輸出的信號(信號223)大約相同的波形。
只要第一電晶體101可以向下一級中的第八電晶體108的閘極電極和第五電晶體105的閘極電極提供電荷,其就是可以接受的。於是,第一電晶體101的W/L值較 佳的是第五電晶體105的W/L值兩倍或更少。更佳的,第一電晶體101的W/L值等於或小於第五電晶體105的W/L值。
該第九電晶體109和第十電晶體110分別具有與第一電晶體101和第二電晶體102類似的功能。進一步,該第九電晶體109和第十電晶體110可以稱為緩衝部分。
如上所述,即使當第十二電晶體132連接較大的負載,並且出現延遲、失真等時,也可以防止圖23中該正反器的故障。這是因為由於透過不同的電晶體從不同的佈線輸出該正反器的輸出信號和轉移信號,所以該輸出信號的延遲、失真等並不會影響圖23中的正反器。
圖23中的正反器可以獲得與實施例模式1和2中的正反器類似的有益效果。
本實施例模式中的正反器可以自由地與圖1B、1C、4A至4C、5A和5B中的任何進行組合。進一步,本實施例模式中的該正反器可以與實施例模式1和2中的每一驅動時脈組合。
接下來,說明包括本實施例模式中的前述正反器的移位暫存器的結構和驅動方法。
參照圖25說明本實施例模式中的移位暫存器的結構。圖25中的該移位暫存器包括n個正反器(正反器2501_1至2501_n)。
該正反器2501_1至2501_n、第一佈線2511、第二佈線2512、第三佈線2513、第四佈線2514、第五佈線2515 和第六佈線2516對應於圖7中的該正反器701_1至701_n、第一佈線701、第二佈線702、第三佈線703、第四佈線704、第五佈線705和第六佈線706。並且向其提供類似的信號或類似的電源電壓。第七佈線2517_1至2517_n以及第八佈線2518_1至2518_n對應於圖7中的第七佈線717_1至717_n。
接下來,參照圖26的時序圖說明圖25中該移位暫存器的操作。
圖25中該移位暫存器的操作與圖7中該移位暫存器的不同之處在於該輸出信號和轉移信號輸出到不同的佈線。具體地,該輸出信號輸出到第八佈線2518_1至2518_n,並且該轉移信號輸出到第七佈線2517_1至2517_n。
即使當較大的負載(例如阻抗或容抗)連接到第八佈線2518_1至2518_n時,圖25中的該移位暫存器的工作也不會受到該負載的影響。進一步,即使當任何第八佈線2518_1至2518_n與該電源線或該信號短路,圖25中的該移位暫存器也會繼續正常地工作。相應地,在圖25中的該移位暫存器中,可以實現操作效率、穩定性和產量的提高。這是因為圖25中該移位暫存器的每一正反器的轉移信號和輸出信號被分開。
本實施例模式中的正反器所應用的移位暫存器可以獲得與實施例模式1和2中的該移位暫存器類似的有益效果。
本實施例模式中的移位暫存器可以與圖7和10中的每一移位暫存器組合。進一步,本實施例模式中的移位暫存器可以與實施例模式1和2中的說明組合。
作為本實施例模式中的顯示裝置,可以使用圖11、13、14、21和22中的每一顯示裝置。於是,本實施例模式中的顯示裝置可以獲得與實施例模式1和2中的該顯示裝置類似的有益效果。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以應用於另一附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以自由地應用於另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以應用於本實施例模式或與其組合。
實施例模式4
本實施例模式中說明了將p通道電晶體應用於本說明 書中的正反器中所包括的電晶體的情況。另外,說明了包括該正反器的驅動器電路的結構和驅動方法以及包括該驅動器電路的顯示裝置。
作為本實施例模式中的正反器,說明了其中將p通道電晶體用作圖1A中的該正反器中所包括的每一電晶體的情況。於是,圖27的正反器可以獲得與圖1A中的該正反器類似的有益效果。注意,p通道電晶體可以用作圖1B、1C、4A至4C、5A、5B和23中每一正反器中所包括的每一電晶體。也要注意,本實施例模式中的正反器可以自由地與實施例模式1至3中的說明組合。
參照圖27說明本實施例模式中的正反器的基本結構。圖27中的該正反器包括第一至第八電晶體2701至2708。該第一至第八電晶體2701至2708對應於圖1A中的第一至第八電晶體101至108。注意,該第一至第八電晶體2701至2708為p通道電晶體,並且其每一個都是當閘極-源極電壓的絕對值(|Vgs|)超過臨界值電壓的絕對值(|Vth|)時開啟,也就是當Vgs變得低於Vth時。
在本實施例模式中的該正反器中,該第一至第八電晶體2701至2708為p通道電晶體。於是,本實施例模式中的該正反器可以實現製造過程的簡化、製造成本的降低以及產量的提高。
圖27中該正反器的連接關係類似於圖1A,並且省略其說明。
圖27中的第一至第十一佈線2721至2731對應於第 一至第十一佈線121至131。
接下來,參照圖28的時序圖說明圖27中該正反器的操作。這裏說明圖28中的時序圖,其中操作周期被分為設定周期、選擇周期、重置周期和非選擇周期。注意,設定周期、重置周期和非選擇周期在某些情況下可以統稱為非選擇周期。
圖28的時序圖類似於圖2中H位準和L位準反向的時序圖。也就是,圖27中該正反器與圖1A中正反器的不同之處僅在於輸入信號和輸出信號的H位準和L位準相反。注意,信號2821、2825、2841、2842、2822和2823對應於圖2中的信號221、225、241、242、222和223。
注意,提供給圖27中的該正反器的電源電壓V1和V2與圖1A中的正反器相反。
首先,說明透過圖28的(A)表示的設定周期中該正反器的操作。節點2741的電位2841變為V2+|Vth2705|。然後,當該電位保持為V2+|Vth2705|時,該節點2741進入漂移狀態。此時,節點2742的電位2842變為V1-θ(θ:給定的正數)。注意,由於第一電晶體2701和第二電晶體2702開啟,所以從第三佈線2723輸出H位準信號。
說明透過圖28的(B)表示的選擇周期中該正反器的操作。節點2741的電位2841變為V2-|Vth2701|-γ(Vth2701:第一電晶體2701的臨界值電壓;並且γ:給定的正數)。於是,第一電晶體2701開啟,並且從第三 佈線2723輸出L位準信號。
說明透過圖28的(C)表示的重置周期中該正反器的操作。第七電晶體2707開啟,從而節點2741的電位2841變為V1。於是,第一電晶體2701關閉。此時,節點2742的電位2842變為V2+|Vth2705|,並且第二電晶體2702開啟。於是,從第三佈線2723輸出H位準信號。
說明透過圖28的(D)表示的重置周期中該正反器的操作。該節點2741的電位2841保持為V1。節點2742的電位2842變為V2+|Vth2703|,並且第二電晶體2702保持開啟。於是,從第三佈線2723輸出H位準信號。
在本實施例模式中的移位暫存器中,本實施例模式中的該正反器可以與實施例模式1至3中的每一移位暫存器組合。例如,在本實施例模式中的該移位暫存器中,本實施例模式中的正反器可以與圖7、10和25中的每一移位暫存器組合。注意,在本實施例模式中的移位暫存器中,H位準和L位準與實施例模式1至3中的每一移位暫存器相反。
在本實施例模式中的顯示裝置中,本實施例模式中的該移位暫存器可以與實施例模式1至3中的每一顯示裝置組合。例如,本實施例模式中的該顯示裝置可以與圖11、13、14、21和22中的任何顯示裝置組合。注意,在本實施例模式中的顯示裝置中,H位準和L位準與實施例模式1至3中的每一顯示裝置相反。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附 圖中所說明的內容(或部分內容)可以應用於另一附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以自由地應用於另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以應用於本實施例模式或與其組合。
實施例模式5
在本實施例模式中,說明了包括在實施例模式1至4中所示每一顯示裝置中的信號線驅動器電路。
說明圖31中的信號線驅動器電路。圖56中的該信號線驅動器電路包括驅動器IC5601、開關組5602_1至5602_M、第一佈線5611、第二佈線5612、第三佈線5613以及佈線5621_1至5621_M。每一開關組5602_1至5602_M包括第一開關5603a、第二開關5603b和第三開關5603c。
該驅動器IC5601連接第一佈線5611、第二佈線 5612、第三佈線5613以及佈線5621_1至5621_M。每一開關組5602_1至5602_M連接第一佈線5611、第二佈線5612、第三佈線5613以及與開關組5602_1至5602_M分別對應的每一個佈線5621_1至5621_M。每一佈線5621_1至5621_M透過該第一開關5603a、第二開關5603b和第三開關5603c連接三個信號線。例如,第J行中的佈線5621_J(佈線5621_1至5621_M其中之一)透過包括在該開關組5602_J中的第一開關5603a、第二開關5603b和第三開關5603c連接信號線Sj-1、信號線Sj和信號線Sj+1。
信號輸入到第一佈線5611、第二佈線5612、第三佈線5613中的每一個。
較佳的使用單晶基板或者使用多晶半導體的玻璃基板形成該驅動器IC5601。開關組5602_1至5602_M較佳的形成在與實施例模式1中所示的該像素部分相同的基板上。因此,該驅動器IC5601和該開關組5602_1至5602_M較佳的透過FPC等連接。
接下來,參照圖32的時序圖說明圖31中該信號線驅動器電路的操作。圖32的該時序圖顯示了其中第i列中的掃描線Gi被選擇的情況。第i列中該掃描線Gi的選擇周期被分為第一子選擇周期T1、第二子選擇周期T2、以及第三子選擇周期T3。注意,即使當另一列中的掃描線被選擇時,圖31中的該信號線驅動器電路也與圖32類似地工作。
圖32的該時序圖所示為其中第J行中的佈線5621_J透過該第一開關5603a、第二開關5603b和第三開關5603c連接到信號線Sj-1、信號線Sj和信號線Sj+1的情況。
圖32的時序圖所示為當第i列中的掃描線Gi被選擇時的時脈、第一開關5603a開啟/關閉時的時脈5703a、第二開關5603b開啟/關閉時的時脈5703b、第三開關5603c開啟/關閉時的時脈5703c以及輸入到第J行中的佈線5621_J的信號5721_J。
在該第一子選擇周期T1、第二子選擇周期T2、以及第三子選擇周期T3中,不同的視頻信號輸入到佈線5621_1至5621_M。例如,將在第一子選擇周期T1中輸入到佈線5621_J的視頻信號輸入到信號線Sj-1,將在第二子選擇周期T2中輸入到佈線5621_J的視頻信號輸入到信號線Sj,並且將在第三子選擇周期T3中輸入到佈線5621_J的視頻信號輸入到信號線Sj+1。在該第一子選擇周期T1、第二子選擇周期T2、以及第三子選擇周期T3中,輸入到佈線5621_J的視頻信號透過Dataj-1、Dataj、Dataj+1表示。
如圖32中所示,在該第一子選擇周期T1中,第一開關5603a開啟,並且第二開關5603b和第三開關5603c關閉。此時,將輸入到佈線5621_J的Dataj-1透過第一開關5603a輸入到該信號線Sj-1。在該第二子選擇周期T2中,第二開關5603b開啟,並且第一開關5603a和第三開 關5603c關閉。此時,將輸入到佈線5621_J的Dataj透過第二開關5603b輸入到該信號線Sj。在該第三子選擇周期T3中,第三開關5603c開啟,並且第一開關5603a和第二開關5603b關閉。此時,將輸入到佈線5621_J的Dataj+1透過第三開關5603c輸入到該信號線Sj+1。
如上所述,在圖31中的該信號線驅動器電路中,一個閘極選擇周期被分為三,於是,視頻信號可以在一個閘極選擇周期中從一個佈線5621輸入到三個信號線。因此,在圖31中的該信號線驅動器電路中,其中將設置有該驅動器IC5601的基板與設置有該像素部分的基板連接起來的連線的數目可以大約為信號線數目的三分之一。該連線的數目減少到大約為信號線數目的三分之一,因此,可以提高圖31中該信號線驅動器電路的穩定性、產量等。
透過將本實施例模式中的該信號線驅動器電路應用於實施例模式1至4中所示的每一顯示裝置,其中連接設置有該像素部分的基板與外部基板的連線的數目可以進一步減少。因此,可以提高本發明中的該顯示裝置的穩定性和產量。
接下來,參照圖33說明將n通道電晶體用於該第一開關5603a、第二開關5603b和第三開關5603c的情況。注意,類似於圖31的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略了該相同部分或具有類似功能的部分的詳細說明。
圖33中第一電晶體5903a對應於圖31中第一電晶體 5603a。圖33中第二電晶體5903b對應於圖31中第二電晶體5603b。圖33中第三電晶體5903c對應於圖31中第三電晶體5603c。
例如在開關組5602_J的情況下,第一電晶體5903a的第一電極連接佈線5621_J,第一電晶體5903a的第二電極連接信號線Sj-1,並且第一電晶體5903a的閘極電極連接第一佈線5611。第二電晶體5903b的第一電極連接佈線5621_J,第二電晶體5903b的第二電極連接信號線Sj,並且第二電晶體5903b的閘極電極連接第二佈線5612。第三電晶體5903c的第一電極連接佈線5621_J,第三電晶體5903c的第二電極連接信號線Sj+1,並且第三電晶體5903c的閘極電極連接第三佈線5613。
第一電晶體5903a、第二電晶體5903b和第三電晶體5903c分別用作開關電晶體。進一步,每一個第一電晶體5903a、第二電晶體5903b和第三電晶體5903c都是當輸入到每一閘極電極的信號為H位準時開啟,並且當輸入到每一閘極電極的信號為L位準時關閉。
當將n通道電晶體用於該第一電晶體5903a、第二電晶體5903b和第三電晶體5903c時,可以將非晶矽用於電晶體的半導體層,於是,可以實現製造過程的簡化、製造成本的降低以及產量的提高。進一步,可以形成諸如大顯示板的半導體裝置。即使當使用多矽或單晶矽作為該電晶體的半導體層時,也可以實現製造過程的簡化。
在圖33中的該信號線驅動器電路中,將n通道電晶 體用於該第一電晶體5903a、第二電晶體5903b和第三電晶體5903c,然而,也可以將p通道電晶體用於該第一電晶體5903a、第二電晶體5903b和第三電晶體5903c。在後一種情況下,每一電晶體當輸入到閘極電極的信號為L位準時開啟,並且當輸入到閘極電極的信號為H位準時關閉。
注意,開關的設置、數量、驅動方法等並不受限,只要一個閘極選擇周期被分為多個子選擇周期,並且在每一該多個子選擇周期中從一個佈線將該視頻信號輸入到多個信號線,如圖31中所示。
例如,當在三個或更多個子選擇周期的每一個中從一個佈線將該視頻信號輸入到三個或更多個信號線時,可以添加開關以及用於控制該開關的佈線。注意,當一個選擇周期被分為四個或更多個子選擇周期時,一個子選擇周期變得更短。因此,一個選擇周期較佳的被分為兩個或三個子選擇周期。
作為另一範例,如圖34的時序圖中所示,一個選擇周期被分為預充電周期Tp、第一子選擇周期T1、第二子選擇周期T2和第三子選擇周期T3。圖34的該時序圖所示為當第i列中的掃描線Gi被選擇時的時脈、第一開關5603a開啟/關閉時的時脈5803a、第二開關5603b開啟/關閉時的時脈5803b、第三開關5603c開啟/關閉時的時脈5803c以及輸入到第J行中的佈線5621_J的信號5821_J。如圖34中所示,第一開關5603a、第二開關 5603b和第三開關5603c在該預充電周期Tp中開啟。此時,透過該第一開關5603a、第二開關5603b和第三開關5603c將輸入到佈線5621_J的預充電電壓Vp輸入到每一信號線Sj-1、信號線Sj和信號線Sj+1。在該第一子選擇周期T1中,第一開關5603a開啟,並且第二開關5603b和第三開關5603c關閉。此時,將輸入到佈線5621_J的Dataj-1透過第一開關5603a輸入到該信號線Sj-1。在該第二子選擇周期T2中,第二開關5603b開啟,並且第一開關5603a和第三開關5603c關閉。此時,將輸入到佈線5621_J的Dataj透過第二開關5603b輸入到該信號線Sj。在該第三子選擇周期T3中,第三開關5603c開啟,並且第一開關5603a和第二開關5603b關閉。此時,將輸入到佈線5621_J的Dataj+1透過第一開關5603c輸入到該信號線Sj+1。
如上所述,在應用了圖34的該時序圖的圖31的該信號線驅動器電路中,由於在子選擇周期之前提供了預充電周期,所以可以對信號線進行預充電;於是,視頻信號可以高速地寫到像素。注意,類似於圖32的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略了該相同部分或具有類似功能的部分的詳細說明。
而且在圖35中,一個閘極選擇周期可以分為多個子選擇周期,並且在如圖31中所示的每一該多個子選擇周期中可以將視頻信號從一個佈線輸入到多個信號線。注意,圖35只示出了信號線驅動器電路中第J行中的開關 組6022_J。該開關組6022_J包括第一電晶體6001、第二電晶體6002、第三電晶體6003、第四電晶體6004、第五電晶體6005和第六電晶體6006。該第一電晶體6001、第二電晶體6002、第三電晶體6003、第四電晶體6004、第五電晶體6005和第六電晶體6006為n通道電晶體。該開關組6022_J連接第一佈線6011、第二佈線6012、第三佈線6013、第四佈線6014、第五佈線6015、第六佈線6016、佈線5621_J、信號線Sj-1、信號線Sj和信號線Sj+1。
該第一電晶體6001的第一電極連接佈線5621_J,第一電晶體6001的第二電極連接信號線Sj-1,並且第一電晶體6001的閘極電極連接第一佈線6011。該第二電晶體6002的第一電極連接佈線5621_J,第二電晶體6002的第二電極連接信號線Sj-1,並且第二電晶體6002的閘極電極連接第二佈線6012。該第三電晶體6003的第一電極連接佈線5621_J,第三電晶體6003的第二電極連接信號線Sj,並且第三電晶體6003的閘極電極連接第三佈線6013。該第四電晶體6004的第一電極連接佈線5621_J,第四電晶體6004的第二電極連接信號線Sj,並且第四電晶體6004的閘極電極連接第四佈線6014。該第五電晶體6005的第一電極連接佈線5621_J,第五電晶體6005的第二電極連接信號線Sj+1,並且第五電晶體6005的閘極電極連接第五佈線6015。該第六電晶體6006的第一電極連接佈線5621_J,第六電晶體6006的第二電極連接信號線 Sj+1,並且第六電晶體6006的閘極電極連接第六佈線6016。
第一電晶體6001、第二電晶體6002、第三電晶體6003、第四電晶體6004、第五電晶體6005和第六電晶體6006分別用作開關電晶體。進一步,第一電晶體6001、第二電晶體6002、第三電晶體6003、第四電晶體6004、第五電晶體6005和第六電晶體6006中的每一個都是當輸入到每一閘極電極的信號為H位準時開啟,並且當輸入到每一閘極電極的信號為L位準時關閉。
圖35中的第一佈線6011和第二佈線6012對應於圖33中的第一佈線5611。圖35中的第三佈線6013和第四佈線6014對應於圖33中的第二佈線5612。圖35中的第五佈線6015和第六佈線6016對應於圖33中的第三佈線5613。注意,圖35中的第一電晶體6001和第二電晶體6002對應於圖33中的第一電晶體5903a。圖35中的第三電晶體6003和第四電晶體6004對應於圖33中的第二電晶體5903b。圖35中的第五電晶體6005和第六電晶體6006對應於圖33中的第三電晶體5903c。
在圖35中,在圖32所示的第一子選擇周期T1中,第一電晶體6001和第二電晶體6002其中一個開啟。在第二子選擇周期T2中,第三電晶體6003和第四電晶體6004其中一個開啟。在第三子選擇周期T3中,第五電晶體6005和第六電晶體6006其中一個開啟。進一步,在圖34所示的預充電周期中,第一電晶體6001、第三電晶體 6003和第五電晶體6005開啟,或者第二電晶體6002、第四電晶體6004和第六電晶體6006開啟。
於是在圖35中,由於可以減少每一電晶體的開啟時間,所以可以抑制該電晶體特性的劣化。這是因為例如在圖32所示的第一子選擇周期T1中,當第一電晶體6001和第二電晶體6002其中一個開啟時,視頻信號可以輸入到信號線Sj-1。這裏,例如在圖32所示的第一子選擇周期T1中,當第一電晶體6001和第二電晶體6002同時都開啟時,視頻信號可以高速地輸入到信號線Sj-1。
在圖35中的佈線5621與信號線之間並行連接兩個電晶體,然而本發明並不限於此,並且可以在佈線5621與信號線之間並行連接三個或更多個電晶體。於是,可以進一步抑制該電晶體特性的劣化。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以應用於另一附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以自由地應用於另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改 進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以應用於本實施例模式或與其組合。
實施例模式6
在本實施例模式中,說明了用於防止由於實施例模式1至4中所示的顯示裝置中的靜電放電破壞而產生缺陷的結構。
靜電放電破壞指的是當儲存在人體或物體中的正或負電荷接觸該半導體裝置時,透過半導體的輸入/輸出端子暫態放電,以及透過提供在該半導體裝置內流經的大電流所產生的破壞。
圖36A所示為透過保護二極體用於防止掃描線中所產生的靜電放電破壞。圖36A所示為其中將該保護二極體設置在佈線6111與該掃描線之間的結構。雖然沒有示出,但是有多個像素與第i列中的該掃描線Gi連接。電晶體6101用作保護二極體。該電晶體6101為n通道電晶體,然而也可以使用p通道電晶體,並且電晶體6101的極性可以與包括在掃描線驅動器電路或像素中的電晶體相同。
這裏設置一個保護二極體,然而也可以串列、並行或串列並行設置多個保護二極體。
該電晶體6101的第一電極連接第i列中的該掃描線Gi,電晶體6101的第二電極連接佈線6111,並且電晶體6101的閘極電極連接第i列中的該掃描線Gi。
說明圖36A中的操作。將某一電位輸入到該佈線6111,其低於輸入到第i列中的該掃描線Gi的信號的L位準。當正或負電荷沒有放電到第i列中的該掃描線Gi時,第i列中的該掃描線Gi的電位為H位準或L位準,從而該電晶體6101關閉。另一方面,當負電荷放電到第i列中的該掃描線Gi時,第i列中的該掃描線Gi的電位暫態降低。此時,第i列中的該掃描線Gi的電位低於透過從該佈線6111的電位中減去該電晶體6101的臨界值電壓所得到的值,從而該電晶體6101開啟。於是,電流透過該電晶體6101流到佈線6111。因此,圖36A中的該結構可以防止大電流流到該像素,從而可以防止對像素的靜電放電破壞。
圖36B所示為用於防止當正電荷放電到第i列中的該掃描線Gi時的靜電放電破壞的結構。用作保護二極體的電晶體6102設置在掃描線與佈線6112之間。注意,這裏設置一個保護二極體,然而也可以串列、並行或串並設置多個保護二極體。該電晶體6102為n通道電晶體,然而也可以使用p通道電晶體,並且電晶體6102的極性可以與包括在該掃描線驅動器電路或像素中的電晶體相同。該電晶體6102的第一電極連接第i列中的該掃描線Gi,電晶體6102的第二電極連接佈線6112,並且電晶體6102的閘極電極連接佈線6112。注意,將高於輸入到第i列中該掃描線Gi的信號的H位準的電位輸入到該佈線6112。因此,當電荷沒有放電到第i列中的掃描線Gi時,該電 晶體6102關閉。另一方面,當正電荷放電到第i列中的該掃描線Gi時,第i列中的該掃描線Gi的電位暫態增加。此時,第i列中的該掃描線Gi的電位高於該佈線6112的電位與該電晶體6102的臨界值電壓之和,從而該電晶體6102開啟。於是,電流透過該電晶體6102流到佈線6112。因此,圖36B中的該結構可以防止大電流流到該像素,從而可以防止對像素的靜電放電破壞。
如圖36C中所示,使用將圖36A和圖36B組合的結構,可以防止當正或負電荷放電到第i列中的掃描線Gi時的靜電放電破壞。注意,類似於圖36A和圖36B的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略該相同的部分或具有相似功能的部分的詳細說明。
圖37A所示為其中用作保護二極體的電晶體6201連接在掃描線與儲存電容器線之間的結構。注意,這裏設置一個保護二極體,然而,也可以串列、並行或串並設置多個保護二極體。該電晶體6102為n通道電晶體,然而也可以使用p通道電晶體,並且電晶體6102的極性可以與包括在該掃描線驅動器電路或像素中的電晶體相同。注意,佈線6211用作儲存電容器線。該電晶體6102的第一電極連接第i列中的該掃描線Gi,電晶體6102的第二電極連接佈線6112,並且電晶體6101的閘極電極連接第i列中的該掃描線Gi。注意,將低於輸入到第i列中該掃描線Gi的信號的L位準的電位輸入到該佈線6112。因此,當電荷沒有放電到第i列中的該掃描線Gi時,該電晶體 6102關閉。另一方面,當負電荷放電到第i列中的該掃描線Gi時,第i列中的該掃描線Gi的電位暫態降低。此時,第i列中的該掃描線Gi的電位低於透過從該佈線6211的電位中減去該電晶體6201的臨界值電壓所得到的值,從而該電晶體6201開啟。於是,電流透過該電晶體6201流到佈線6211。因此,圖37A中的該結構可以防止大電流流到該像素,從而可以防止對像素的靜電放電破壞。進一步,由於該儲存電容器線在圖37A中所示的結構中用作釋放電荷的佈線,所以不需要增加佈線。
圖37B所示為用於防止當正電荷放電到第i列中的該掃描線Gi時的靜電放電破壞的結構。這裏,將高於輸入到第i列中的掃描線Gi信號的H位準的電位輸入到該佈線6211。因此,當電荷沒有放電到第i列中的該掃描線Gi時,該電晶體6202關閉。另一方面,當正電荷放電到第i列中的掃描線Gi時,第i列中的該掃描線Gi的電位暫態增加。此時,第i列中的該掃描線Gi的電位高於該佈線6211的電位與該電晶體6202的臨界值電壓之和,從而該電晶體6202開啟。於是,電流透過該電晶體6202流到佈線6211。因此,圖37B中的該結構可以防止大電流流到該像素,從而可以防止對像素的靜電放電破壞。進一步,由於儲存電容器線在圖37B中所示的結構中用於釋放電荷,所以不需要增加佈線。注意,類似於圖37A的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略該相同的部分或具有相似功能的部分的詳細說明。
接下來,圖38A所示為透過保護二極體用於防止信號線中所產生的靜電放電破壞。圖38A所示為其中將該保護二極體設置在佈線6411與該信號線之間的結構。雖然沒有示出,但是有多個像素與第j行中的該信號線Sj連接。電晶體6401用作保護二極體。該電晶體6401為n通道電晶體,然而也可以使用p通道電晶體,並且電晶體6401的極性可以與包括在信號線驅動器電路或像素中的電晶體相同。
注意,這裏設置一個保護二極體,然而,也可以串列、並行或串並設置多個保護二極體。
該電晶體6401的第一電極連接第j行中的該信號線Sj,電晶體6401的第二電極連接佈線6411,並且電晶體6401的閘極電極連接第j行中的該信號線Sj。
說明圖38A中的操作。將某一電位輸入到該佈線6411,其低於輸入到第j行中的該信號線Sj的視頻信號的最小值。當正或負電荷沒有放電到第j行中的該信號線Sj時,第j行中的該信號線Sj的電位與該視頻信號相同,從而該電晶體6401關閉。另一方面,當負電荷放電到第j行中的該信號線Sj時,第j行中的該信號線Sj的電位暫態降低。此時,第j行中的該信號線Sj的電位低於透過從該佈線6411的電位中減去該電晶體6401的臨界值電壓所得到的值,從而該電晶體6401開啟。於是,電流透過該電晶體6401流到佈線6411。因此,圖38A中的該結構可以防止大電流流到該像素,從而可以防止對像素 的靜電放電破壞。
圖38B所示為用於防止當正電荷放電到第j行中的該信號線Sj時的靜電放電破壞的結構。用作保護二極體的電晶體6402設置在信號線與佈線6412之間。注意,這裏設置一個保護二極體,然而也可以串列、並行或串並設置多個保護二極體。該電晶體6402為n通道電晶體,然而也可以使用p通道電晶體,並且電晶體6402的極性可以與包括在該信號線驅動器電路或像素中的電晶體相同。該電晶體6402的第一電極連接第j行中的該信號線Sj,電晶體6402的第二電極連接佈線6412,並且電晶體6402的閘極電極連接佈線6412。注意,將高於輸入到第j行中的該信號線Sj信號的視頻信號的最大值的電位輸入到該佈線6412。因此,當電荷沒有放電到第j行中的該信號線Sj時,該電晶體6402關閉。另一方面,當正電荷放電到第j行中的該信號線Sj時,第j行中的該信號線Sj的電位暫態增加。此時,第j行中的該信號線Sj的電位高於該佈線6412的電位與該電晶體6402的臨界值電壓之和,從而該電晶體6402開啟。於是,電流透過該電晶體6402流到佈線6412。因此,圖38B中的該結構可以防止大電流流到該像素,從而可以防止對像素的靜電放電破壞。
如圖38C中所示,使用將圖38A和圖38B組合的結構,可以防止當正或負電荷放電到第j行中的信號線Sj時的靜電放電破壞。注意,類似於圖38A和圖38B的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略該相同的部分或具 有相似功能的部分的詳細說明。
在本實施例模式中,說明了用於防止對與掃描線和信號線連接的像素的靜電放電破壞的結構。然而,本實施例模式中的該結構不僅用於防止對與掃描線和信號線連接的像素的靜電放電破壞。例如,當本實施例模式用於輸入了信號或電位的佈線時,其連接實施例模式1至4中所示的該掃描線驅動器電路和信號線驅動器電路,可以防止對該掃描線驅動器電路和信號線驅動器電路的靜電放電破壞。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以應用於另一附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以自由地應用於另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以應用於本實施例模式或與其組合。
實施例模式7
在本實施例模式中,說明了可以應用於實施例模式1至4中所示每一顯示裝置的顯示裝置的另一結構。
在圖39A所示的結構中,在掃描線與另一掃描線之間設置有二極體連接的電晶體。在圖39A所示的結構中,在第i-1列中的掃描線Gi-1與第i列中的掃描線Gi之間設置有二極體連接的電晶體6301a,並且在第i列中的掃描線Gi與第i+1列中的掃描線Gi+1之間設置有二極體連接的電晶體6301b。注意,該電晶體6301a和6301b為n通道電晶體,然而也可以使用p通道電晶體。該電晶體6301a和6301b的極性可以與包括在掃描線驅動器電路或像素中的電晶體相同。
注意,在圖39A中,典型地示出了第i-1列中的掃描線Gi-1、第i列中的掃描線Gi、以及第i+1列中的掃描線Gi+1,並且在其他掃描線之間類似地設置二極體連接的電晶體。
該電晶體6301a的第一電極連接第i列中的掃描線Gi,電晶體6301a的第二電極連接第i-1列中的掃描線Gi-1,並且電晶體6301a的閘極電極連接第i-1列中的掃描線Gi-1。該電晶體6301b的第一電極連接第i+1列中的掃描線Gi+1,電晶體6301a的第二電極連接第i列中的掃描線Gi,並且電晶體6301a的閘極電極連接第i列中的掃描線Gi。
說明圖39A的操作。在實施例模式1至4中所示的每一掃描線驅動器電路中,第i-1列中的掃描線Gi-1、第i 列中的掃描線Gi、以及第i+1列中的掃描線Gi+1在非選擇周期中保持為L位準。因此,該電晶體6301a和6301b關閉。然而,例如當第i列中的掃描線Gi的電位由於雜訊等而增加時,像素被第i列中的掃描線Gi選擇,並且將錯誤的視頻信號寫到該像素。相應地,透過在如圖39A中所示的該掃描線之間提供二極體連接的電晶體,可以防止將錯誤的視頻信號寫到像素。這是因為當第i列中的掃描線Gi的電位增加到超過第i-1列中的掃描線Gi-1的電位與該電晶體6301a的臨界值電壓之和時,該電晶體6301a開啟,並且第i列中的掃描線Gi的電位降低,於是,像素不會被第i列中的掃描線Gi選擇。
當掃描線驅動器電路和像素部分形成在相同的基板上時,圖39A中的結構特別有利,因為在只包括n通道電晶體或只包括p通道電晶體的掃描線驅動器電路中,掃描線有時候處於漂移狀態,並且在掃描線中容易產生雜訊。
在圖39B所示的結構中,設置在該掃描線之間的二極體連接的電晶體的方向與圖39A中的相反。注意,電晶體6302a和6302b為n通道電晶體,然而也可以使用p通道電晶體。該電晶體6301a和6301b的極性可以與包括在掃描線驅動器電路或像素中的電晶體相同。在圖39B中,該電晶體6302a的第一電極連接第i列中的掃描線Gi,電晶體6302a的第二電極連接第i-1列中的掃描線Gi-1,並且電晶體6302a的閘極電極連接第i列中的掃描線Gi。該電晶體6302b的第一電極連接第i+1列中的掃描線Gi+1, 電晶體6302a的第二電極連接第i列中的掃描線Gi,並且電晶體6302a的閘極電極連接第i+1列中的掃描線Gi+1。在圖39B中,類似於圖38A,當第i列中的掃描線Gi的電位增加到超過第i+1列中的掃描線Gi+1的電位與該電晶體6302b的臨界值電壓之和時,該電晶體6302b開啟,並且第i列中的掃描線Gi的電位降低。於是,像素不會被第i列中的掃描線Gi選擇,並且可以防止將錯誤的視頻信號寫到該像素。
如圖39C中所示,使用將圖39A和圖39B組合的結構,即使當第i列中的掃描線Gi的電位增加時,該電晶體6301a和6301b開啟,從而第i列中的掃描線Gi的電位降低。注意,在圖39C中,由於電流流經兩個電晶體,所以可以除去更多雜訊。注意,類似於圖39A和圖39B的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略該相同的部分或具有相似功能的部分的詳細說明。
注意,在圖37A和37B中,當在該掃描線與該儲存電容器線之間設置二極體連接的電晶體時,可以得到與圖39A、39B和39C類似的有益效果。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以應用於另一附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分 內容)可以自由地應用於另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以應用於本實施例模式或與其組合。
實施例模式8
在本實施例模式中,說明電晶體的結構和製造方法。
圖40A所示為電晶體範例的結構。圖40B至40G所示為該電晶體的製造方法的範例。
注意,電晶體的結構和製造方法並不限於圖40A至40G中所示的這些,並且可以採用各種結構和製造方法。
首先,參照圖40A說明電晶體的結構範例。圖40A所示為分別具有不同結構的多個電晶體的截面圖。這裏在圖40A中,分別具有不同結構的該多個電晶體並置在一起,這樣是為了說明電晶體的結構。因此,該電晶體實際上並不需要如圖40A中所示的並置在一起,並且可以按照需要分開地形成。
接下來,說明形成該電晶體的每一層的特性。
基板110111可以是使用鋇硼矽酸鹽玻璃、硼矽酸鋁玻璃等的玻璃基板、石英基板、陶瓷基板、包含不銹鋼的 金屬基板等等。另外,也可以使用由塑膠形成的基板,代表有聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚醚碸(PES),或者由撓性合成樹脂(諸如丙烯酸)形成的基板。透過使用撓性基板,就可以形成能夠彎曲的半導體裝置。撓性基板對該基板的面積或形狀並沒有嚴格限制。因此,例如當使用形狀為每一邊長為1米或更大的矩形的基板作為該基板110111時,可以顯著地提高產量。相比於使用圓形矽基板的情況,這種優勢非常好。
絕緣膜110112用作基膜,並且設置其用於防止來自該基板110111的鹼金屬(諸如Na或鹼土金屬)受到半導體元件的特性的不利影響。該絕緣膜110112可以具有包含氧化物或氮化物的絕緣膜的單層結構或疊層結構,諸如矽氧化物(SiOx)、矽氮化物(SiNx)、矽氧氮化物(SiOxNy)(x>y)或矽氮氧化物(SiNxOy)(x>y)。例如,當該絕緣膜110112設置為具有雙層結構,較佳的使用矽氮氧化物膜作為第一絕緣膜,並且使用矽氧氮化物膜作為第二絕緣膜。作為另一範例,當該絕緣膜110112設置為具有三層結構,較佳的使用矽氧氮化物膜作為第一絕緣膜,使用矽氮氧化物膜作為第二絕緣膜,並且使用矽氧氮化物膜作為第三絕緣膜。
可以使用非晶半導體、微晶半導體或半非晶半導體(SAS)形成半導體層110113、110114和110115。可替換地,可以使用多晶半導體層。SAS是具有介於非晶和晶 體(包括單晶和多晶)結構之間的中間層並且具有在自由能中穩定的第三態的半導體。而且,SAS包括具有短程有序和晶格畸變的結晶區。至少在部分膜中可以觀察0.5至20nm的結晶區。當包含矽作為主要元件時,喇曼光譜移動到低於520cm-1的波數側。透過X射線衍射觀察認為是從矽晶晶格得到的(111)和(220)的衍射峰。SAS包含至少1原子%或更多的氫或鹵素,以補償不飽和鍵。SAS透過材料氣體的輝光放電分解(電漿CVD)形成。可以使用SiH4,Si2H6,SiH2Cl2,SiHCl3,SiCl4,SiF4等作為該材料氣體。進一步,可以混合GeF4。可替換地,可以使用H2,或者H2和從He,Ar,Kr和Ne中選擇的一種或多種稀有氣體元素稀釋該材料氣體。稀釋比例在2至1000倍的範圍內。壓力在大約0.1至133Pa的範圍內,並且供電電源頻率為1至120MHz,較佳的為13至60MHz。基板加熱溫度可以為300℃或更低。大氣成分,諸如氧氣、氮氣和碳中雜質濃度較佳的為1×1020cm-1或更低,作為該薄膜中的雜質元素。特別地,氧濃度為5×1019/cm3或更低,較佳的為1×1019/cm3或更低。這裏,非晶矽層使用包含矽(Si)作為主要成分的材料(例如SixGe1-x:0<x<1)透過濺射法、LPCVD法、電漿CVD法等方法形成。然後,透過結晶法,諸如透過鐳射結晶法、使用RTA或退火爐的熱結晶法、或者使用促進結晶的金屬元素的熱結晶法結晶該非晶矽層。
絕緣膜110116可以具有包含氧化物或氮化物的絕緣 膜的單層結構或疊層結構,諸如矽氧化物(SiOx)、矽氮化物(SiNx)、矽氧氮化物(SiOxNy)(x>y)或矽氮氧化物(SiNxOy)(x>y)。
閘極電極110117可以具有導電膜的單層結構或者具有兩個或三個導電膜的疊層結構。作為用於該閘極電極110117的材料,例如可以使用諸如鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)、鉻(Cr)、矽(Si)等的單層膜;包含前述元素的氮化物膜(典型有氮化鉭膜、氮化鎢膜或者氮化鈦膜);其中組合前述元素的合金膜(典型有Mo-W合金或Mo-Ta合金);包含前述元素的矽化物膜(典型有矽化鎢膜或矽化鈦膜)等。注意,前述單層膜、氮化物膜、合金膜、矽化物膜等可以具有單層結構或疊層結構。
絕緣膜110118可以透過濺射法、電漿CVD法等具有包含氧化物或氮化物的絕緣膜的單層結構或疊層結構,氧化物或氮化物諸如矽氧化物(SiOx)、矽氮化物(SiNx)、矽氧氮化物(SiOxNy)(x>y)或矽氮氧化物(SiNxOy)(x>y);或者具有包含碳的膜,諸如DLC(類金剛石碳)。
絕緣膜110119可以具有單層結構或疊層結構,其可以為:矽氧烷樹脂;包含氧化物或氮化物的絕緣膜,諸如包含矽氧化物(SiOx)、矽氮化物(SiNx)、矽氧氮化物(SiOxNy)(x>y)或矽氮氧化物(SiNxOy)(x>y);或者包含碳的膜,諸如包含DLC(類金剛石碳); 或者有機材料,諸如環氧樹脂、聚醯亞胺、聚醯胺、聚乙烯苯酚、苯環丁烯、或丙烯酸。注意,矽氧烷樹脂對應於具有Si-O-Si鍵的樹脂。矽氧烷包括矽(Si)和氧(O)的鍵的骨架結構。作為取代基,使用至少包含氫的有機團(諸如烷基或芳基)。可替換地,可以使用至少包含氫的氟基、或者氟基和有機團的作為取代基。注意,該絕緣膜110119可以設置成直接覆蓋該閘極電極110117,而不需要提供該絕緣膜110118。
作為導電膜110123,可以使用諸如Al,Ni,C,W,Mo,Ti,Pt,Cu,Ta,Au,Mn等元素的單層膜、包含前述元素的氮化物膜、其中組合前述元素的合金膜、包含前述元素的矽化物膜等等。例如,作為包含多個元素的合金,可以使用包含C和Ti的Al合金、包含Ni的Al合金、包含C和Ni的Al合金、包含C和Mn的Al合金等。當該導電膜具有疊層結構時,可以是使得Al插入在Mo、Ti之間的結構等;於是,可以提高Al對加熱和化學反應的阻抗。
接下來,參照圖40A中分別具有不同結構的多個電晶體的截面圖說明每一結構的特性。
電晶體110101是單汲極電晶體。由於其可以透過簡單的方法形成,所以其優點是低製造成本和高產量。這裏,半導體層110113和110115具有不同的雜質濃度,並且半導體層110113用作通道區域,而半導體層110115用作源極區域和汲極區域。透過以這種方式控制雜質的濃度,可以控制該半導體層的電阻率。進一步,該半導體層 和導電層110123的電連接狀態可以更加接近歐姆接觸。注意,作為單獨形成分別具有不同雜質濃度的半導體層的方法,可以使用其中使用該閘極電極110117作為掩膜在該半導體層中摻雜的方法。
在電晶體110102中,該閘極電極110117具有傾斜角。該傾斜角為45°或更多並且小於95°,並且較佳的為60°或更多並且小於95°。注意,該傾斜角可以小於45°。這裏,半導體層110113、110114和110115具有不同的雜質濃度。該半導體層110113用作通道區域,半導體層110114用作輕摻雜的汲極(LDD)區域,並且半導體層110115用作源極區域和汲極區域。透過以這種方式控制雜質的濃度,可以控制該半導體層的電阻率。進一步,該半導體層和導電層110123的電連接狀態可以更加接近歐姆接觸。而且,由於該電晶體包括LDD區域,所以在該電晶體內部難以應用高電場,從而可以抑制由於熱載流子而產生的元件的劣化。注意,作為單獨形成分別具有不同雜質濃度的半導體層的方法,可以使用其中利用該閘極電極110117作為掩膜在該半導體層中摻雜的方法。在該電晶體110102中,由於閘極電極110117具有傾斜角,透過該閘極電極110117摻在該半導體層中的雜質濃度可以具有梯度,並且可以容易形成LDD區域。於是,其優點是低製造成本和高產量。
在電晶體110103所具有的結構中,該閘極電極110117至少由兩層形成,並且下閘極電極長於上閘極電 極。在本說明書中,這種上下閘極電極的形狀稱為帽形。當該閘極電極110117具有帽形時,不需要添加光掩膜就可以形成LDD區域。注意,該LDD與閘極電極110117交疊的結構,諸如電晶體110103特別地稱為GOLD(閘極交疊的LDD)結構。作為用於形成具有帽形的閘極電極110117的方法,可以使用下面的方法。
首先,當該閘極電極110117形成圖案時,透過乾刻蝕對該上和下閘極電極進行刻蝕,從而使得其側表面傾斜(成錐形)。然後,透過各向異性刻蝕處理該上閘極電極的傾斜,使得其基本上垂直。於是,形成了其截面圖為帽形的閘極電極。此後,兩次摻入雜質元素,使得形成用作該通道區域的半導體層110113、用作LDD區域的半導體層11014以及用作源極電極和汲極電極的半導體層110115。
注意,與該閘極電極110117交疊的部分LDD區域稱為Lov區域,並且不與該閘極電極110117交疊的部分LDD區域稱為Loff區域。該Loff區域在抑制關閉電流值中非常重要,而其在透過減輕該汲極附近的電場以防止開啟電流值由於熱載流子而劣化中並不怎麽重要。另一方面,該Lov區域在透過減輕該汲極附近的電場以防止開啟電流值由於熱載流子而劣化中非常重要,而其在抑制關閉電流值中並不怎麽重要。於是,較佳的形成具有適用於每一各種電路特性的結構的電晶體。例如,當半導體裝置用於顯示裝置時,具有Loff區域的電晶體較佳的用作像素 電晶體,以抑制該關閉電流值。另一方面,作為週邊電路中的電晶體,較佳的使用具有Lov區域的電晶體,以透過減輕該汲極附近的電場而防止開啟電流值的劣化。
電晶體110104包括與閘極電極110117的側表面接觸的側壁110121。當該電晶體包括側壁110121時,可以將與該側壁110121交疊的區域製作成為LDD區域。
在電晶體110105中,LDD(Loff)區域透過使用掩膜在半導體層中摻雜而形成。於是,可以確保形成該LDD區域,並且可以減少該電晶體的關閉電流值。
在電晶體110106中,LDD(Loff)區域透過使用掩膜在半導體層中摻雜而形成。於是,可以確保形成該LDD區域,並且透過減輕該電晶體的汲極附近的電場而防止開啟電流值的劣化。
接下來,參照圖40B至40G說明用於製造電晶體的方法的範例。
在本實施例模式中,透過電漿處理氧化或氮化該基板110111、絕緣膜110112、半導體層110113、110114和110115、絕緣膜110116、絕緣膜110118或絕緣膜110119的表面,從而可以氧化或氮化該半導體層或絕緣膜。透過電漿處理按照這種方式氧化或氮化該半導體層或絕緣膜,可以修改該半導體層或絕緣膜的表面,並且所形成的該絕緣膜可以比透過CVD法或濺射法形成的絕緣膜更加緻密。於是,可以抑制諸如針孔的缺陷,並且可以提高半導體裝置的特性等。
可以將矽氧化物(SiOx)或矽氮化物(SiNx)用於該側壁110121。作為在該閘極電極110117的側表面上形成側壁110121的方法,例如可以使用一種方法,其中在形成該閘極電極110117之後形成矽氧化物(SiOx)膜或矽氮化物(SiNx)膜,並然後透過各向異性刻蝕對矽氧化物(SiOx)膜或矽氮化物(SiNx)膜進行刻蝕。於是,該矽氧化物(SiOx)膜或矽氮化物(SiNx)膜只保留在該閘極電極110117的側表面上,從而可以在該閘極電極110117的側表面上形成該側壁110121。
圖44所示為底部閘極電晶體和電容器的橫截面結構。
第一絕緣膜(絕緣膜110502)形成在整個基板110501上面。注意,該結構並不限於此,並且在某些情況下並不形成該第一絕緣膜(絕緣膜110502)。該絕緣膜可以防止來自基板的雜質不利地影響電晶體的半導體層並且改變屬性。也就是,第一絕緣膜用作基膜。於是,可以形成具有高可靠性的電晶體。作為該第一絕緣膜,可以使用矽氧化物膜、矽氮化物膜或矽氧氮化物膜(SiOxNy)等組成的單層或疊層。
第一導電層(導電層110503和導電層110504)形成在第一絕緣膜上面。該導電層110503包括用作電晶體110520的閘極電極的部分。該導電層110504包括用作電容器110521的第一電極的部分。作為該第一導電層,可以使用Ti,Mo,Ta,Cr,W,Al,Nd,Cu,Ag,Au,Pt,Nb,Si, Zn,Fe,Ba,Ge等,或者這些元素的合金。進一步,可以使用這些元素(包括其合金)的疊層。
形成第二絕緣膜(絕緣膜110514),以至少覆蓋該第一導電層。該第二絕緣膜用作閘極絕緣膜。作為該第二絕緣膜,可以使用矽氧化物膜、矽氮化物膜或矽氧氮化物膜(SiOxNy)等組成的單層或疊層。
較佳的,使用矽氧化物膜作為第二絕緣膜與該半導體層接觸的部分。這是因為在該半導體層與第二絕緣膜之間的介面的陷阱能級降低了。
當該第二絕緣膜與Mo接觸時,較佳的使用矽氧化物膜作為該第二絕緣膜與Mo接觸的部分。這是因為該矽氧化物膜並不會氧化Mo。
透過光微影法、噴墨法、印刷法等在第二絕緣膜上與該第一導電層重疊的部分中形成半導體層。部分該半導體層在第二絕緣膜上延伸到不與該第一導電層交疊的部分。該半導體層包括通道形成區域(通道形成區域110510)、LDD區域(LDD區域110508和110509)、以及雜質區域(雜質區域110505、110506和110507)。該通道形成區域110510用作電晶體110520的通道形成區域。該LDD區域110508和110509用作電晶體110520的LDD區域。該LDD區域110508和110509並不必需形成。該雜質區域110505包括用作該電晶體110520的源極電極和汲極電極其中之一的部分。該雜質區域110506包括用作該電晶體110520的源極電極和汲極電極中另一個 的部分。該雜質區域110507包括用作該電晶體110520的第二電極的部分。
第三絕緣膜(絕緣膜110511)整體形成在該雜質區域110505、LDD區域110508、通道形成區域110510、LDD區域110509、雜質區域110506、第二絕緣膜110514和雜質區域110507上面。接觸孔選擇性地形成在部分該第三絕緣膜中。該絕緣膜110511用作層間膜。作為第三絕緣膜,可以使用無機材料(例如矽氧化物、矽氮化物、或矽氧氮化物)、具有低介電常數的有機化合材料(例如光敏或非光敏有機樹脂材料),等。可替換地,可以使用包括矽氧烷的材料。注意,矽氧烷是其中透過矽(Si)和氧(O)的鍵形成骨架結構的材料。使用至少包含氫的有機團(諸如烷基或芳基)作為取代基。可替換地,可以使用至少包含氫的氟基、或者氟基和有機團作為取代基。
第二導電層(導電層110512和導電層110513)形成在第三絕緣膜上面。導電層110512透過形成在第三絕緣膜中的接觸孔連接該電晶體110520的源極電極和汲極電極中的另一個。於是,導電層110502包括用作該電晶體110520的源極電極和汲極電極中的另一個的部分。當導電層110513電連接導電層110514時,導電層110513包括用作電容器110521的第一電極的部分。可替換地,當導電層110513電連接導電層110507時,導電層110513包括用作電容器110521的第二電極的部分。進一步可替換地,當導電層110513不連接該導電層110504和導電層 110507時,形成除了電容器110521之外的另一電容器。在該電容器中,該導電層110513、導電層110507和絕緣膜110511分別用作第一電極、第二電極和絕緣膜。注意,作為第二導電層,可以使用Ti,Mo,Ta,Cr,W,Al,Nd,Cu,Ag,Au,Pt,Nb,Si,Zn,Fe,Ba,Ge等,或者這些元素的合金。進一步,可以使用這些元素(包括其合金)的疊層。
在形成該第二導電層之後的步驟中,可以形成各種絕緣膜或各種導電膜。
接下來,說明電晶體和電容器的結構,其中在該情況下使用非晶矽(a-Si)膜、微晶矽膜等作為該電晶體的半導體層。
圖41所示為頂閘極電晶體和電容器的橫截面結構。
第一絕緣膜(絕緣膜110202)形成在整個基板110201上面。該絕緣膜可以防止來自基板的雜質不利地影響電晶體的半導體層並且改變其屬性。也就是,第一絕緣膜用作基膜。於是,可以形成具有高可靠性的電晶體。作為該第一絕緣膜,可以使用矽氧化物膜、矽氮化物膜、矽氧氮化物膜(SiOxNy)等的單層或疊層。
注意,該第一絕緣膜並非必需形成。當不形成第一絕緣膜時,可以實現步驟數的減少和製造成本的降低。進一步,由於可以簡化結構,所以可以提高產量。
第一導電層(導電層110203、導電層110204和導電層110205)形成在第一絕緣膜上面。該導電層110203包 括用作電晶體110220的源極電極和汲極電極其中之一的部分。該導電層110204包括用作電晶體110220的源極電極和汲極電極中的另一個的部分。該導電層110205包括用作電容器110221的第一電極的部分。作為該第一導電層,可以使用Ti,Mo,Ta,Cr,W,Al,Nd,Cu,Ag,Au,Pt,Nb,Si,Zn,Fe,Ba,Ge等,或者這些元素的合金。進一步,可以使用這些元素(包括其合金)的疊層。
第一半導體層(半導體層110206和半導體110207)形成在該導電層110203和110204上面。該半導體層110206包括用作源極電極和汲極電極其中之一的部分。該半導體110207包括用作源極電極和汲極電極中的另一個的部分。作為該第一半導體層,可以使用包含磷的矽等。
第二半導體層(半導體層110208)形成在第一絕緣膜上面並且在該導電層110203與導電層110204之間。部分該半導體層110208延伸到半導體層110203和110204上面。該半導體層110208包括用作電晶體110220的通道區域的部分。作為該第二半導體層,可以使用不具有結晶性的半導體層,諸如非晶矽(a-Si:H)、諸如微晶的半導體層(μ-Si:H)等。
形成第二絕緣膜(絕緣膜110209和絕緣膜110210),以至少覆蓋該半導體層110208和導電層110205。該第二絕緣膜用作閘極絕緣膜。作為該第二絕緣膜,可以使用矽氧化物膜、矽氮化物膜或矽氧氮化物膜 (SiOxNy)等組成的單層或疊層。
較佳的使用矽氧化物膜作為該第二絕緣膜與第二半導體層接觸的部分。這是因為在該第二半導體層與第二絕緣膜之間的介面的陷阱能級降低了。
注意,當該第二絕緣膜與Mo接觸時,較佳的使用矽氧化物膜作為該第二絕緣膜與Mo接觸的部分。這是因為該矽氧化物膜並不會氧化Mo。
第二導電層(導電層110211和導電層110212)形成在第二絕緣膜上面。導電層110211包括用作該電晶體110220的閘極電極的部分。導電層110212用作電容器110221的第二電極或佈線。作為第二導電層,可以使用Ti,Mo,Ta,Cr,W,Al,Nd,Cu,Ag,Au,Pt,Nb,Si,Zn,Fe,Ba,Ge等,或者這些元素的合金。進一步,可以使用這些元素(包括其合金)的疊層。
在形成該第二導電層之後的步驟中,可以形成各種絕緣膜或各種導電膜。
圖42所示為反交錯(底閘極)電晶體和電容器的橫截面結構。特別地,圖42中所示的該電晶體具有通道刻蝕結構。
第一絕緣膜(絕緣膜110302)形成在整個基板110301上面。該絕緣膜可以防止來自基板的雜質不利地影響電晶體的半導體層並且改變其屬性。也就是,第一絕緣膜用作基膜。於是,可以形成具有高可靠性的電晶體。作為該第一絕緣膜,可以使用矽氧化物膜、矽氮化物膜或 矽氧氮化物膜(SiOxNy)等組成的單層或疊層。
注意,該第一絕緣膜並非必需形成。當不形成第一絕緣膜時,可以實現步驟數的減少和製造成本的降低。進一步,由於可以簡化結構,所以可以提高產量。
第一導電層(導電層110303和導電層110304)形成在第一絕緣膜上面。該導電層110303包括用作電晶體110320的閘極電極的部分。該導電層110304包括用作電容器110321的第一電極的部分。作為該第一導電層,可以使用Ti,Mo,Ta,Cr,W,Al,Nd,Cu,Ag,Au,Pt,Nb,Si,Zn,Fe,Ba,Ge等,或者這些元素的合金。進一步,可以使用這些元素(包括其合金)的疊層。
形成第二絕緣膜(絕緣膜110305),以至少覆蓋該第一導電層。該第二絕緣膜用作閘極絕緣膜。作為該第二絕緣膜,可以使用矽氧化物膜、矽氮化物膜或矽氧氮化物膜(SiOxNy)等組成的單層或疊層。
較佳的,使用矽氧化物膜作為第二絕緣膜與該半導體層接觸的部分。這是因為在該半導體層與第二絕緣膜之間的介面的陷阱能級降低了。
當該第二絕緣膜與Mo接觸時,較佳的使用矽氧化物膜作為該第二絕緣膜與Mo接觸的部分。這是因為該矽氧化物膜並不會氧化Mo。
透過光微影法、噴墨法、印刷法等在該第二絕緣膜上與該第一導電層交疊的部分中形成第一半導體層(半導體層110306)。部分該半導體層110306在第二絕緣膜上延 伸到不與該第一導電層交疊的部分。該半導體層110306包括用作該電晶體110320的通道區域的部分。作為該半導體層110306,可以使用沒有結晶性的半導體層,諸如非晶矽(a-Si:H)、諸如微晶的半導體層(μ-Si:H)等。
第二半導體層(半導體層110307和半導體110308)形成在部分該第一半導體層上面。半導體層110307包括用作源極電極和汲極電極其中之一的部分。半導體110308包括用作源極電極和汲極電極中的另一個的部分。作為該第二半導體層,可以使用包含磷的矽等。
第二導電層(導電層110309、導電層110310和導電層110311)形成在第二半導體層和第二絕緣膜上面。該導電層110309包括用作該電晶體110320的源極電極和汲極電極其中之一的部分。該導電層110310包括用作該電晶體110320的源極電極和汲極電極中的另一個的部分。該導電層110311包括用作該電容器110321的第二電極的部分。作為第二導電層,可以使用Ti,Mo,Ta,Cr,W,Al,Nd,Cu,Ag,Au,Pt,Nb,Si,Zn,Fe,Ba,Ge等,或者這些元素的合金。進一步,可以使用這些元素(包括其合金)的疊層。
注意,在形成該第二導電層之後的步驟中,可以形成各種絕緣膜或各種導電膜。
這裏,說明形成通道刻蝕型電晶體的過程的範例。該第一半導體層和第二半導體層可以使用相同的掩膜形成。具體地,順序地形成該第一半導體層和第二半導體層。此 時,使用相同的掩膜形成該第一半導體層和第二半導體層。
說明形成通道刻蝕型電晶體的過程的另一範例。不使用另外的掩膜,可以形成電晶體的通道區域。具體地,在形成該第二導電層之後,透過使用第二導電層作為掩膜而除去部分第二半導體層。可替換地,透過使用該相同的掩膜作為第二半導體層而除去部分第二半導體層。在所除去的第二半導體層下的第一半導體層用作該電晶體的通道區域。
圖43所示為反交錯(底閘極)電晶體和電容器的橫截面結構。特別地,圖43中所示的該電晶體具有通道保護(通道阻斷)結構。
第一絕緣膜(絕緣膜110402)形成在整個基板110401上面。該第一絕緣膜可以防止來自基板的雜質不利地影響電晶體的半導體層並且改變其屬性。也就是,第一絕緣膜用作基膜。於是,可以形成具有高可靠性的電晶體。作為該第一絕緣膜,可以使用矽氧化物膜、矽氮化物膜或矽氧氮化物膜(SiOxNy)等組成的單層或疊層。
注意,該第一絕緣膜並非必需形成。當不形成第一絕緣膜時,可以實現步驟數的減少和製造成本的降低。進一步,由於可以簡化結構,所以可以提高產量。
第一導電層(導電層110403和導電層110404)形成在第一絕緣膜上面。該導電層110403包括用作電晶體110420的閘極電極的部分。該導電層110404包括用作電 容器110421的第一電極的部分。作為該第一導電層,可以使用Ti,Mo,Ta,Cr,W,Al,Nd,Cu,Ag,Au,Pt,Nb,Si,Zn,Fe,Ba,Ge等,或者這些元素的合金。進一步,可以使用這些元素(包括其合金)的疊層。
形成第二絕緣膜(絕緣膜110405),以至少覆蓋該第一導電層。該第二絕緣膜用作閘極絕緣膜。作為該第二絕緣膜,可以使用矽氧化物膜、矽氮化物膜或矽氧氮化物膜(SiOxNy)等組成的單層或疊層。
較佳的,使用矽氧化物膜作為第二絕緣膜與該半導體層接觸的部分。這是因為在該半導體層與第二絕緣膜之間的介面的陷阱能級降低了。
當該第二絕緣膜與Mo接觸時,較佳的使用矽氧化物膜作為該第二絕緣膜與Mo接觸的部分。這是因為該矽氧化物膜並不會氧化Mo。
透過光微影法、噴墨法、印刷法等在該第二絕緣膜上與該第一導電層交疊的部分中形成第一半導體層(半導體層110406)。部分該半導體層110406在第二絕緣膜上延伸到不與該第一導電層交疊的部分。該半導體層110406包括用作該電晶體110420的通道區域的部分。作為該半導體層110406,可以使用沒有結晶性的半導體層,諸如非晶矽(a-Si:H)、諸如微晶的半導體層(μ-Si:H)等。
第三絕緣膜(絕緣膜110412)形成在部分該第一半導體層上面。該絕緣膜110412具有防止該電晶體110420的通道區域透過刻蝕被除去的功能。也就是,該絕緣膜 110412用作通道保護膜(通道阻斷膜)。作為該第三絕緣膜,可以使用單層或者疊層的矽氧化物膜、矽氮化物膜、矽氧氮化物膜(SiOxNy)等。
第二半導體層(半導體層110407和半導體110408)形成在部分該第一半導體層和部分該第三絕緣膜上面。半導體層110407包括用作源極電極和汲極電極其中之一的部分。半導體110408包括用作源極電極和汲極電極中的另一個的部分。作為該第二半導體層,可以使用包含磷的矽等。
第二導電層(導電層110409、導電層110410和導電層110411)形成在第二半導體層上面。該導電層110409包括用作該電晶體110420的源極電極和汲極電極其中之一的部分。該導電層110410包括用作該電晶體110420的源極電極和汲極電極中的另一個的部分。該導電層110411包括用作該電容器110421的第二電極的部分。作為第二導電層,可以使用Ti,Mo,Ta,Cr,W,Al,Nd,Cu,Ag,Au,Pt,Nb,Si,Zn,Fe,Ba,Ge等,或者這些元素的合金。進一步,可以使用這些元素(包括其合金)的疊層。
在形成該第二導電層之後的步驟中,可以形成各種絕緣膜或各種導電膜。
上面是該電晶體的結構和製造方法的說明。這裏,佈線、電極、導電層、導電膜、端子、通路、插頭等較佳的由從鋁(Al)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)、釹(Nd)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、金 (Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鎂(Mg)、鈧(Sc)、鈷(Co)、鋅(Zn)、鈮(Nb)、矽(Si)、磷(P)、硼(B)、砷(As)、鎵(Ga)、銦(In)、錫(Sn)和氧(O)等中選擇的一個或多個元素形成;或者由包括一個或多個前述元素的化合或合金材料(例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、包含氧化矽的氧化銦錫(ITSO)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、鋁釹(Al-Nd)、鎂銀(Mg-Ag)、或者鉬鈮(Mo-Nb))形成;或者由其中組合有這些化合物的物質等形成。可替換地,較佳的形成它們,以包含一種包括矽與一個或多個前述元素的化合物(矽化物)的物質(例如矽化鋁、矽化鉬、或矽化鎳),或者氮與一個或多個前述元素的化合物(例如氮化鈦、氮化鉭、氮化鉬)的物質。
矽(Si)可以包括n型雜質(如磷)或p型雜質(如硼)。當矽包含雜質時,導電性增加,並且可以實現類似於普通導體的功能。於是,這種矽可以容易地作為佈線、電極等。
可以使用具有各級結晶度的矽,諸如單晶矽、多晶矽或微晶矽。可替換地,可以使用沒有結晶度的矽,諸如非晶矽。透過使用單晶矽或多晶矽,可以減小佈線、電極、導電層、導電膜、端子等的阻抗。透過使用非晶矽,可以透過簡單處理形成佈線等。
鋁和銀具有高傳導率,於是可以減少信號延遲。進一步,由於鋁和銀容易被刻蝕,所以它們可以容易被形成圖 案和精密處理。
銅具有高傳導率,於是可以減少信號延遲。當使用銅時,較佳的採用疊層結構,因為銅增加了附著力。
由於即使鉬或鈦與氧化物半導體(例如ITO或IZO)或矽接觸也不會產生缺陷,因此也較佳的鉬和鈦。進一步,鉬和鈦容易刻蝕並具有較高的熱阻。
由於鎢具有諸如高熱阻的優點,所以較佳的鎢。
由於釹具有諸如高熱阻的優點,所以也較佳的釹。特別地,較佳的釹與鋁的合金,因為熱阻增加了並且鋁難以產生凸出物。
可以在與包括在電晶體中的半導體層相同的時間形成矽。由於矽具有諸如高熱阻的優點,所以較佳的是矽。
由於ITO、IZO、ITSO氧化鋅(ZnO)、矽(Si)、氧化錫(SnO)和氧化鎘錫(CTO)具有光透射屬性,所以它們可以用作傳輸光的部分。例如,它們可以用於像素電極或共同電極。
較佳的IZO,由於其容易刻蝕和處理。在刻蝕IZO中,難以留下殘留物。於是,當IZO用於像素電極時,可以減少液晶元件或發光元件的缺陷(諸如短路或定向混亂)。
佈線、電極、導電層、導電膜、端子、通路、插頭等可以具有單層結構或多層結構。透過採用單層結構,佈線、電極、導電層、導電膜、端子、通路、插頭等的每一製造過程可以簡化,步驟數可以減少,並可以減少成本。 可替換地,透過採用多層結構,可以形成具有高品質的佈線、電極等,同時利用了每一材料的優點並減少了其缺點。例如,當在多層結構中包括低電阻材料(例如鋁)時,可以實現佈線電阻的降低。作為另一範例,當採用其中將低熱阻材料插入在高熱阻材料之間的疊層結構時,可以增加佈線、電極等的熱阻,利用了低熱阻材料的優點。例如,較佳的採用其中將包含鋁的層插入在包含鉬、鈦、釹等的層之間的疊層結構。
當佈線、電極等彼此直接接觸時,它們在某些情況下彼此相互不利的影響。例如,一個佈線或一個電極混合到另一佈線或另一電極的材料中並改變其屬性,於是在某些情況下不能獲得理想功能。作為另一範例,當形成高電阻部分時,可能出現問題,從而其不能正常地形成。在這種情況下,較佳的透過疊層結構中的非反應材料插入或覆蓋反應材料。例如,當ITO與鋁連接時,較佳的在ITO與鋁之間插入鈦、鉬、或釹的合金。作為另一範例,當矽與鋁連接時,較佳的在矽與鋁之間插入鈦、鉬、或釹的合金。
詞語“佈線”表示提供導體。佈線可以線性地延伸,或者可以沒有延伸而較短。因此,電極包括在佈線中。
注意,碳奈米管可以用於佈線、電極、導電層、導電膜、端子、通路、插頭等。由於碳奈米管具有光透射屬性,所以其可以用於投射光的部分。例如,碳奈米管可以用於像素電極或共同電極。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一附圖中所說明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
類似地,本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容(或部分內容)的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以自由地應用於本實施例模式或者與其組合或替換。
實施例模式9
在本實施例模式中,說明顯示裝置的結構。
參照圖47A說明顯示裝置的結構。圖47A為該顯示裝置的頂視圖。
在基板170100上面形成像素部分170101、掃描線輸入端子170103和信號線輸入端子170104。從掃描線輸入端子170103在列方向上延伸的掃描線形成在基板170100上面,並且從信號線輸入端子170104在行方向上延伸的 信號線形成在基板170100上面。像素170102在該掃描線與信號線交叉的像素部分170101的區域中以矩陣方式設置。
上面的說明是其中從外部驅動器電路輸入信號的情況,然而本發明並不限於此,並且IC晶片可以安裝在顯示裝置上。
例如,圖48A中所示,可以透過COG(玻璃上的晶片)法將IC晶片170201安裝在該基板170100上面。在這種情況下,可以在將IC晶片170201安裝到該基板170100上面之前對其進行檢查,從而可以實現提高該顯示裝置的產量和穩定性。注意,與圖47A中相同的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略其說明。
作為另一範例,如圖48B中所示,可以透過TAB(載帶自動鍵合)法將IC晶片170201安裝在FPC(撓性印刷電路)170200上面。在這種情況下,可以在將IC晶片170201安裝到該FPC170200上面之前對其進行檢查,從而可以實現提高該顯示裝置的產量和穩定性。注意,與圖47A中相同的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略其說明。
不僅IC晶片可以安裝到該基板170100上面,而且驅動器電路也可以形成在該基板170100上面。
例如,如圖47B中所示,掃描線驅動器電路170105可以形成在基板170100上面。在這種情況下,透過減少元件的數目可以減少成本。進一步,透過減少元件之間連 接點的數目可以提高穩定性。由於該掃描器驅動器電路170105的驅動頻率較低,所以可以使用非晶矽或微晶矽作為電晶體的半導體層容易地形成該掃描線驅動器電路170105。注意,可以透過COG法將用於輸出信號到信號線的IC晶片安裝到該基板170100上面。可替換地,可以在基板170100上面提供FPC,可以透過TAB法將用於輸出信號到信號線的IC晶片安裝到該FPC上。另外,用於控制該掃描線驅動器電路170105的IC晶片可以透過COG法安裝到該基板170100上面。可替換地,可以在基板170100上面提供FPC,可以透過TAB法將用於控制該掃描線驅動器電路170105的IC晶片安裝到該FPC上。注意,與圖47A中相同的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略其說明。
作為另一範例,如圖47C中所示,掃描線驅動器電路170105和信號線驅動器電路170106可以形成在基板170100上面。於是,透過減少元件的數目可以減少成本。進一步,透過減少元件之間連接點的數目可以提高穩定性。注意,可以透過COG法將用於控制該掃描線驅動器電路170105的IC晶片安裝到該基板170100上面。可替換地,可以在基板170100上面提供FPC,可以透過TAB法將用於控制該掃描線驅動器電路170105的IC晶片安裝到該FPC上。進一步,用於控制該信號線驅動器電路170106的IC晶片可以透過COG法安裝到該基板170100上面。可替換地,可以在基板170100上面提供 FPC,可以透過TAB法將用於控制該信號線驅動器電路170106的IC晶片安裝到該FPC上。注意,與圖47A中相同的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略其說明。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一附圖中所說明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
類似地,本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容(或部分內容)的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以自由地應用於本實施例模式或者與其組合或替換。
實施例模式10
在本實施例模式中,說明用於驅動顯示裝置的方法。特別地,說明用於驅動液晶顯示裝置的方法。
在本實施例模式所說明的可以用於液晶顯示裝置的液晶顯示板具有其中在兩個基板之間插入液晶材料的結構。 兩個基板中的每一個都設置有用於控制應用於該液晶材料的電場的電極。液晶材料對應於一種透過外部施加的電場改變其光學和電屬性的材料。相應地,液晶面板對應於一種透過使用包括在兩個基板中每一個的電極控制應用於該液晶材料的電壓而得到理想的光學和電屬性的裝置。另外,透過平面方式設置大量電極,每一電極對應於像素,並且單獨地控制應用於像素的電壓,因此可以在液晶顯示板上顯示清晰影像。
這裏,由於電場的改變而產生的液晶材料的回應時間取決於兩個基板之間的間隙(單元間隙)以及該液晶材料的類型等,並且通常為幾微秒至幾十微秒。當該電場的改變量較小時,該液晶材料的回應時間進一步延長。這一特性導致影像顯示中的缺陷,諸如後影像,其中可以看到拖尾的現象,並且當該液晶面板顯示移動影像時會降低對比度。特別地,當半色調改變到另一半色調(當電場的改變量較小)時,上述缺陷的程度變得很明顯。
另一方面,作為使用主動矩陣法的液晶面板的特殊問題,給出了由於固定電荷驅動而產生寫電壓的波動。下面說明本實施例模式中的固定電荷驅動。
使用主動矩陣法的像素電路包括控制寫的開關以及保持電荷的電容。在用於驅動該使用主動矩陣法的像素電路的方法對應的方法中,使用處於開啟狀態的開關將預定電壓寫到像素電路,並且此後,立即使用處於關閉狀態的開關保持該像素電路中的電荷(保持狀態)。在該保持狀態 的時候,不執行該像素電路的內部與外部之間的電荷交換(固定電荷)。通常,當該開關處於關閉狀態的周期大約是該開關處於開啟狀態的周期的幾百(掃描線的數目)倍長。相應地,可以認為該像素電路的開關幾乎總是處於關閉狀態。如上所述,本實施例模式中的固定電荷驅動對應於其中像素電路在驅動液晶面板的幾乎所有周期中都處於保持狀態的驅動方法。
接下來,說明該液晶材料的電屬性。當外部應用的電場改變時,該液晶材料的介電常數以及光學屬性都改變。也就是,當認為該液晶面板的每一像素都是插入在兩個電極之間的電容器(液晶元件),該電容器對應於電容根據所施加的電壓而改變的電容器。該現象稱為動態電容。
當透過固定電荷驅動了其電容透過這種方式根據所應用的電壓而改變的電容器時,出現下面的問題。當處於其中電荷沒有移動的保持狀態下的液晶元件的電容改變時,所施加的電壓也改變。根據該事實可以理解,在(電荷量)=(電容)×(所施加的電壓)的關係運算式中,電荷量是常數。
因為上述原因,由於在使用主動矩陣法的液晶面板中執行固定電荷驅動,所以保持狀態時的電壓從在寫時的電壓改變。相應地,該液晶元件的透射率的改變不同於在沒有採取保持狀態的驅動方法中的液晶元件的透射率的改變。圖45A至45C所示為該狀態。圖45A所示為當透過水平軸表示時間並且透過垂直軸表示電壓的絕對值時控制 寫到該像素電路的電壓的範例。圖45B所示為當透過水平軸表示時間並且透過垂直軸表示電壓時控制寫到該像素電路的電壓的範例。圖45C所示為當透過水平軸表示時間並且透過垂直軸表示電壓的絕對值時,在圖45A或45B所示的電壓寫到該像素電路的情況下,該液晶元件的透射率隨時間的改變。在圖45A至45C中的每一個中,周期F表示重寫該電壓的周期,並且重寫該電壓的時間透過t1、t2、t3和t4表示。
這裏,與輸入到該液晶顯示裝置的影像資料對應的寫電壓在時間0時對應於重寫中的|V1|,並且在時間t1、t2、t3和t4時對應於重寫中的|V2|(參見圖45A)。
可以周期性地切換與輸入到該液晶顯示裝置的影像資料對應的寫電壓的極性(反轉驅動:參見圖45B)。由於透過使用該方法可以盡可能地防止將直流電壓施加於液晶,所以可以防止由該液晶元件的劣化而產生的老化(burn-in)等。注意,切換該極性的周期(反轉周期)可以與重寫電壓的周期相同。在這種情況下,由於該反轉周期較短,所以可以減少由反轉驅動引起的閃爍的產生。進一步,該反轉周期可以是該重寫電壓的周期的整數倍周期。在這種情況下,由於該反轉周期較長,所以可以減少功耗,並且透過改變極性可以降低寫電壓的頻率。
圖45C所示為當圖45A和45B所示的電壓應用於液晶元件時,該液晶元件的透射率隨時間的改變。這裏,電壓|V1|應用於液晶元件,並且該液晶元件的透射率在經過 足夠時間之後對應於TR1。類似地,電壓|V2|應用於液晶元件,並且該液晶元件的透射率在經過足夠時間之後對應於TR2。當應用於液晶元件的電壓在時間t1從|V1|改變到|V2|時,該液晶元件的透射率並不立即變為TR2,而是緩慢的改變,如虛線30401所示。例如當重寫電壓的周期與60Hz的影像信號的框周期(16.7微秒)相同時,透射率改變到TR2需要幾框的時間。
透射率隨時間如虛線30401所示的平滑改變對應於當電壓|V2|精確地應用於該液晶元件時透射率隨時間的改變。在實際的液晶面板中,例如使用主動矩陣法的液晶面板,液晶元件的透射率並不如虛線30401所示的隨時間平滑改變,而是如虛線30402所示的隨時間逐漸改變。這是因為由於固定電荷驅動,在保持狀態時的電壓從寫時的電壓改變,並且其只透過一次寫不可能達到預計電壓。相應地,該液晶元件的透射率的回應時間變得比看上去的原始回應時間(虛線30401)更長,從而明顯出現影像顯示中的缺陷,諸如其中可以看到拖尾的現象的後影像,或對比度降低。
透過使用過驅動,由於透過動態電容縮短寫時間和固定電荷驅動以及該液晶元件的原始回應時間的長度,有可能解決其中看上去的回應時間變得更長的問題。圖46A至46C所示為該狀態。圖46A所示為當透過水平軸表示時間並且透過垂直軸表示電壓的絕對值時控制寫到該像素電路的電壓的範例。圖46B所示為當透過水平軸表示時間並且 透過垂直軸表示電壓時控制寫到該像素電路的電壓的範例。圖46C所示為當透過水平軸表示時間並且透過垂直軸表示電壓的絕對值時,在圖46A或46B所示的電壓寫到該像素電路的情況下,該液晶元件的透射率隨時間的改變。在圖46A至46C中的每一個中,周期F表示重寫該電壓的周期,並且重寫該電壓的時間透過t1、t2、t3和t4表示。
這裏,與輸入到該液晶顯示裝置的影像資料對應的寫電壓在時間0時對應於重寫中的|V1|,在時間t1時對應於重寫中的|V3|,並且在時間t2、t3和t4時對應於重寫中的|V2|(參見圖46A)。
可以周期性地切換與輸入到該液晶顯示裝置的影像資料對應的寫電壓的極性(反轉驅動:參見圖46B)。由於透過使用該方法可以盡可能地防止將直流電壓應用於液晶,所以可以防止由該液晶元件的劣化而產生的老化(burn-in)等。注意,切換該極性的周期(反轉周期)可以與重寫電壓的周期相同。在這種情況下,由於該反轉周期較短,所以可以減少由反轉驅動引起的閃爍的產生。進一步,該反轉周期可以是該重寫電壓的周期的整數倍周期。在這種情況下,由於該反轉周期較長,所以可以減少功耗,並且透過改變極性可以降低寫電壓的頻率。
圖46C所示為當圖46A和46B所示的電壓應用(施加)於液晶元件時,該液晶元件的透射率隨時間的改變。這裏,電壓|V1|應用於液晶元件,並且該液晶元件的透射 率在經過足夠時間之後對應於TR1。類似地,電壓|V2|應用於液晶元件,並且該液晶元件的透射率在經過足夠時間之後對應於TR2。類似地,電壓|V3|應用於液晶元件,並且該液晶元件的透射率在經過足夠時間之後對應於TR3。當應用於液晶元件的電壓在時間t1從|V1|改變到|V3|時,該液晶元件的透射率試圖需要幾框改變到TR3,如虛線30501所示。然而,電壓|V3|的施加在時間t2結束,並且在時間t2之後應用電壓|V2|。因此,該液晶元件的透射率並不是如虛線30501所示變化,而是如虛線30502所示變化。這裏,較佳的設置該電壓|V3|的值,使得透射率大約為在時間t2時的TR2。這裏,該電壓|V3|也稱為過驅動電壓。
透過改變作為過驅動電壓的|V3|可以在某種程度上控制該液晶元件的回應時間。這是因為該液晶元件的回應時間透過電場的強度改變。具體地,當電場更強時,液晶元件的回應時間變得更短,當電場更弱時,液晶元件的回應時間變得更長。
較佳的、根據電壓的改變量來改變作為過驅動電壓的|V3|,也就是根據提供預計透射率TR1和TR2的電壓|V1|和電壓|V2|。這是因為即使當該液晶元件的回應時間透過電壓的改變量而改變時,透過根據該液晶元件的回應時間的改變來改變作為過驅動電壓的|V3|,總是可以得到適當的回應時間。
較佳的,根據該液晶元件的模式來改變作為過驅動電 壓的|V3|,諸如TN模式、VA模式、IPS模式、或OCB模式。這是因為即使當該液晶元件的回應時間根據該液晶元件的模式而改變時,透過根據該液晶元件的回應時間的改變來改變作為過驅動電壓的|V3|,總是可以得到適當的回應時間。
電壓重寫周期F可以與輸入信號的框周期相同。在這種情況下,可以得到具有低製造成本的液晶顯示裝置,因為可以簡化該液晶顯示裝置的週邊驅動器電路。
該電壓重寫周期F可以比輸入信號的框周期短。例如,該電壓重寫周期F可以為輸入信號的框周期的一半,或者為輸入信號的框周期的三分之一或更短。有效地將該方法與針對由於保持液晶顯示裝置的驅動而引起的移動影像的品質劣化進行的措施結合,諸如黑資料插入驅動、背光明暗法、背光掃描、或者透過運動補償的中間影像插入驅動。也就是,由於在針對由於保持液晶顯示裝置的驅動而引起的移動影像的品質劣化進行的措施中所需的該液晶元件的回應時間較短,所以透過使用本實施例模式中所述的過驅動法可以容易地相對縮短該液晶元件的回應時間。雖然透過單元間隙、液晶材料、液晶元件的模式等可以基本上縮短該液晶元件的回應時間,但是技術上難以縮短該液晶元件的回應時間。因此,使用透過驅動方法、諸如使用過驅動來縮短該液晶元件的回應時間的方法就非常重要。
該電壓重寫周期F可以比輸入信號的框周期長。例 如,該電壓重寫周期F可以為輸入信號的框周期的兩倍,或者為輸入信號的框周期的三倍或更長。有效地將該方法與確定電壓是否長時間沒有被重寫的手段(電路)結合。也就是,當長時間沒有重寫電壓時,在沒有電壓被重寫的時間期間,該電路的操作可以停止,不需要執行電壓的重寫操作。因此,可以得到具有低功耗的液晶顯示裝置。
接下來,說明根據提供預計透射率TR1和TR2的電壓|V1|和電壓|V2|來改變過驅動電壓|V3|的具體方法。
由於過驅動電路對應於根據提供預計透射率TR1和TR2的電壓|V1|和電壓|V2|來適當地控制過驅動電壓|V3|的電路,所以輸入到該過驅動電路的信號是與提供預計透射率TR1的電壓|V1|相關的信號和與提供預計透射率TR2的電壓|V2|相關的信號;並且從該過驅動電路輸出的信號是與過驅動電壓|V3|相關的信號。這裏,這些信號中的每一個可以具有類比電壓值,諸如施加於該液晶元件的電壓(例如|V1|、|V1|或|V3|),或者可以具有用於提供施加於該液晶元件的電壓的數位信號。這裏,與該過驅動電路相關的信號說明為數位信號。
首先,參照圖82A說明該過驅動電路的一般結構。這裏,輸入影像信號30101a和30101b用作用於控制該過驅動電壓的信號。作為處理這些信號的結果,輸出影像信號30104將被輸出作為提供過驅動電壓的信號。
由於提供預計透射率TR1和TR2的電壓|V1|和電壓|V2|是相鄰框的影像信號,所以較佳的該輸入影像信號 30101a和30101b也是相鄰框的影像信號。為了得到這種信號,將輸入影像信號30101a輸入到圖82A中的延遲電路30102,並且隨後輸出的信號可以用作輸入影像信號30101b。例如,可以給出記憶體作為該延遲電路30102。也就是,輸入影像信號30101a儲存在該記憶體中,以將輸入影像信號30101a延遲一框,並且與此同時從該記憶體中提取前一框中所儲存的信號作為輸入影像信號30101b,並且同時將該輸入影像信號30101a和輸入影像信號30101b輸入到校正電路30103。因此,可以處理相鄰框中的影像信號。透過將相鄰框中的影像信號輸入到該校正電路30103中,可以得到輸出影像信號30104。注意,當使用記憶體作為該延遲電路30102時,可以得到具有儲存一框的影像信號,以將該輸入影像信號30101a延遲一框的容量的記憶體(即框記憶體)。於是,該記憶體可以具有延遲電路的功能,而不會產生儲存容量的過多或不足。
接下來,說明形成主要用於減少儲存容量的該延遲電路30102。由於透過使用諸如延遲電路30102的電路可以減少儲存容量,所以可以降低製造成本。
具體地,如圖82B中所示的延遲電路可以用作具有這種特性的延遲電路30102。圖82B中所示的該延遲電路包括編碼器30105、記憶體30106和解碼器30107。
圖82B中所示的該延遲電路30102的操作如下。首先,在將輸入影像30101a儲存到記憶體30106之前透過 編碼器30105執行壓縮處理。於是,可以減少儲存到記憶體30106中的資料大小。相應地,可以減少儲存容量,並且可以降低製造成本。然後,將壓縮的影像信號傳送到該解碼器30107,並在這裏執行擴展處理。於是,可以恢復已經被該編碼器30105壓縮的信號。這裏,由編碼器30105和解碼器30107所執行的壓縮和擴展處理可以是可逆的處理。相應地,由於即使在壓縮和擴展處理之後該影像信號並不劣化,所以可以減少儲存容量,而不會引起最終顯示在裝置上的影像的品質劣化。進一步,由編碼器30105和解碼器30107所執行的壓縮和擴展處理可以是不可逆的處理。相應地,由於壓縮影像信號的資料大小可以做的極小,所以可以顯著地減少儲存容量。
作為用於減少儲存容量的方法,可以使用各種方法和上述方法。例如,可以使用其中減少包括在影像信號中的顏色資訊的方法(例如執行從26萬顏色到6.5萬顏色的色調減少),或者透過編碼器減少資料量(降低解析度)而不需執行資料壓縮。
接下來,參照圖88C至88E說明該校正電路30103的具體範例。該校正電路30103對應於根據兩個輸入影像信號輸出某個值的輸出影像信號的電路。這裏,當兩個輸入影像信號與該輸出影像信號之間的關係是非線性並且難以透過簡單操作計算該關係時,可以使用檢索表(LUT)作為該校正電路30103。由於提前透過LUT中的測量計算該兩個輸入影像信號與輸出影像信號之間的關係,所以只 透過查看該LUT就可以計算對應於該兩個輸入影像信號的輸出影像信號(參見圖82C)。透過使用LUT 30108作為該校正電路30103,可以不需要複雜的電路設計等實現該校正電路30103。
由於該LUT 30108是一個記憶體,較佳的盡可能減少儲存容量,以減少製造成本。作為實現儲存容量減少的該校正電路30103的範例,可以考慮圖82D中所示的電路。圖82D中所示的該校正電路包括LUT 30109和加法器30110。將該輸入影像信號30101a與所要輸出的該輸出影像信號30104之間的資料差異儲存在該LUT 30109中。也就是,從該LUT 30109中提取來自該輸入影像信號30101a和輸入影像信號30101b的對應資料差異,並且透過加法器30110將所提取的該資料差異與輸入影像信號30101a相加,從而可以得到輸出影像信號30104。注意,當儲存在該LUT 30109中的資料為資料差異時,可以減少該LUT 30109的儲存容量。這是因為資料差異的資料大小比該輸出影像信號30104本身小,從而可以減少LUT 30109所需要的儲存容量。
另外,當輸出影像信號可以透過簡單操作、諸如兩個輸入影像信號的四個算術運算來計算時,可以透過簡單電路、諸如加法器、減法器和乘法器的組合實現該校正電路30103。相應地,不需要使用LUT,並且可以顯著降低製造成本。作為這種電路,可以考慮圖82E中所示的電路。圖82E中所示的該校正電路包括減法器30111、乘法器 30112、以及加法器30113。首先,透過減法器30111計算該輸入影像信號30101a與輸入影像信號30101b之間的差。此後,透過使用乘法器30112將差值乘以適當的係數。然後,透過加法器30113將乘以適當係數的該差值與該輸入影像信號30101a相加,於是就可以得到該輸出影像信號30104。透過使用這種電路,不需要使用LUT。因此,可以顯著降低製造成本。
在某些條件下透過使用圖82E中所示的該校正電路30103,可以防止輸出不恰當的輸出影像信號30104。該條件就是,在應用過驅動電壓的該輸出影像信號30104與該輸入影像信號30101a和輸入影像信號30101b之間的差值具有線性度。該線性度的斜率對應於透過使用該乘法器30112所乘以的係數。也就是,較佳的將圖82E中所示的該校正電路30103用於具有這種屬性的液晶元件。作為具有這種屬性的液晶元件,可以考慮IPS模式的液晶元件,其中回應時間具有較小的灰度級依賴性。例如,當圖82E中所示的該校正電路30103透過這種方式應用於IPS模式的液晶元件時,可以顯著降低製造成本,並且可以得到防止輸出不恰當的輸出影像信號30104的過驅動電路。
可以透過軟體處理實現類似於圖82A至82E中所示電路的操作。作為用於該延遲電路的記憶體,可以使用包括在液晶顯示裝置中的另一記憶體、包括在傳送在該液晶顯示裝置上所顯示的影像的裝置中的記憶體(例如包括在個人電腦或類似於個人電腦的裝置中的視頻卡)。相應 地,不僅可以降低製造成本,而且可以根據用戶的偏好選擇過驅動的強度、可用性等。
接下來,參照圖83A和83B說明控制共用線電位的驅動。圖83A所示為多個像素電路,其中相對於在使用具有電容屬性的顯示元件(諸如液晶元件)的顯示裝置中的一個掃描線設置有一個共用線。圖83A中所示的每一該像素電路包括電晶體30201、輔助電容器30202、顯示元件30203、視頻信號線30204、掃描線30205和共用線30206。
該電晶體30201的閘極電極電連接該掃描線30205,電晶體30201的源極電極和汲極電極其中之一電連接該視頻信號線30204,並且電晶體30201的源極電極和汲極電極中的另一個電連接該輔助電容器30202的一個電極和該顯示元件30203的一個電極。該輔助電容器30202的另一電極電連接該共用線30206。
首先,在該掃描線30205所選擇的每一像素中,由於電晶體30201開啟,所以透過視頻信號線30204將對應於視頻信號的電壓施加於該顯示元件30203和輔助電容器30202。此時,當該視頻信號是使得與該共用線30206連接的所有像素都顯示最小灰度級或最大灰度級的信號時,就不需要透過視頻信號線30204將該視頻信號寫到每一像素中。透過用改變該共用線30206的電位來代替透過該視頻信號線30204寫視頻信號,可以改變施加於該顯示元件30203的電壓。
接下來,圖83B所示為多個像素電路,其中相對於使用具有電容屬性的顯示元件(諸如液晶元件)的顯示裝置中的一個掃描線設置有兩個共用線。圖83B中所示的每一該像素電路包括電晶體30211、輔助電容器30212、顯示元件30213、視頻信號線30214、掃描線30215、第一共用線30216和第二共用線30217。
該電晶體30211的閘極電極電連接該掃描線30215,電晶體30211的源極電極和汲極電極其中之一電連接該視頻信號線30214,並且電晶體30211的源極電極和汲極電極中的另一個電連接該輔助電容器30212的一個電極和該顯示元件30213的一個電極。該輔助電容器30212的另一電極電連接該第一共用線30216。進一步,在與該像素相鄰的像素中,輔助電容器30212的另一電極電連接該第二共用線30217。
在圖83B中所示的該像素電路中,電連接一個共用線的像素的數目較小。相應地,透過用改變該第一共用線30216或第二共用線30217的電位來代替透過該視頻信號線30204寫視頻信號,顯著地增加了改變施加於該顯示元件30213的電壓的頻率。另外,可以執行源反轉驅動或點反轉驅動。透過執行源反轉驅動或點反轉驅動,可以提高元件的可靠性並且可以抑制閃爍。
接下來,參照圖84A至84C說明掃描背光。圖84A所示為其中設置了冷陰極熒光燈的掃描背光。圖84A中所示的該掃描背光包括散射板30301和N片冷陰極熒光燈 30302-1至30302-N。該N片冷陰極熒光燈30302-1至30302-N設置在散射板30301的背側,所以在改變其亮度的時候可以掃描該N片冷陰極熒光燈30302-1至30302-N。
參照圖84C說明掃描中每一冷陰極熒光燈的亮度的改變。首先,該冷陰極熒光燈30302-1的亮度改變某一段時間。此後,與該冷陰極熒光燈30302-1相鄰設置的冷陰極熒光燈30302-2的亮度改變相同的時間。透過這種方式,從冷陰極熒光燈30302-1至30302-N順序改變亮度。注意,雖然圖84c中改變一段時間的亮度被設置為低於原始亮度,但是其可以高於原始亮度。另外,雖然從冷陰極熒光燈30302-1至30302-N執行掃描,但是也可以從冷陰極熒光燈30302-N至30302-1掃描,其是逆序。
透過執行圖84A至84C中的驅動,可以降低背光的平均亮度。因此,可以降低該背光的功耗,其佔據該液晶顯示裝置的主要功耗。
注意,可以使用LED作為該掃描背光的光源。圖84B所示為這種情況下的掃描背光。圖84B中所示的該掃描背光包括散射板30311和光源30312-1至30312-N,其每一個中設置有LED。當使用LED作為該掃描背光的光源時,其優點在於該背光可以細小和輕便,並且可以拓寬顏色再現區域。進一步,由於可以類似地掃描設置在每一光源30312-1至30312-N中的LED,所以可以得到點掃描背光。透過使用點掃描背光,可以進一步提高移動影像的 影像品質。
當使用LED作為該背光的光源時,也可以透過改變亮度來執行驅動,如圖84C中所示。
接下來,參照圖85A和85B說明高頻驅動。圖85A為在一個框周期30400中顯示一個影像和一個中間影像的視圖。附圖標記30401表示該框的影像;30402表示該框的中間影像;30403表示下一框的影像;並且30404表示下一框的中間影像。
該框的中間影像30402可以是基於該框和下一框的視頻信號的影像。可替換地,該框的中間影像30402可以是根據該框的影像30401得到的影像。進一步可替換地,該框的中間影像30402可以是黑影像。於是就可以提高保持型顯示裝置的移動影像的影像品質。當在一個框周期30400中顯示一個影像和一個中間影像時,優點在於可以容易得到具有框速率連貫性的該視頻信號,並且影像處理電路不複雜。
圖85B為其中在具有兩個連續一框周期30400的周期中(即兩個周期)顯示一個影像和兩個中間影像的視圖。附圖標記30411表示該框的影像;30412表示該框的中間影像;30413表示下一框的中間影像;並且30414表示下下一框的影像。
該框的中間影像30412和下一框的中間影像30413中的每一個都可以是基於該框、下一框以及下下一框的視頻信號的影像。可替換地,該框的中間影像30412和下一框 的中間影像30413中的每一個都可以是黑影像。當在兩個框周期中顯示一個影像和兩個中間影像時,優點在於週邊驅動器電路的工作頻率不會太高,並且可以有效地提高移動影像的影像品質。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一附圖中所說明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容(或部分內容)的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以自由地應用於本實施例模式或者與其組合或替換。
實施例模式11
在本實施例模式中,說明液晶面板的週邊部分。
圖49所示為包括所謂邊緣照明型背光單元20101和液晶面板20107的液晶顯示裝置的範例。邊緣照明型對應 於其中將光源設置在背光單元的端部並且該光源的熒光從整個發光表面發射的類型。該邊緣照明型背光單元較小並且可以節省功率。
該背光單元20101包括散射板20102、光導板20103、反射板20104、燈光反射器20105和光源20106。
光源20106具有按照需要發射光線的功能。例如,可以使用冷陰極熒光燈、熱陰極熒光燈、發光二極體、無機EL元件、有機EL元件等作為光源20106。
圖50A至50D分別所示為該邊緣照明型背光單元的詳細結構。注意,省略了散射板、光導板、反射板等的說明。
圖50A中所示的背光單元20201具有其中使用冷陰極熒光燈20203作為光源的結構。設置燈光反射器20202,以有效地反射來自冷陰極熒光燈20203的光線。這種結構通常用於大顯示裝置,因為來自冷陰極熒光燈的亮度較高。
圖50B中所示的背光單元20211具有其中使用發光二極體(LED)20213作為光源的結構。例如,發射白光的該發光二極體(LED)20213以預定間隔設置。進一步,設置燈光反射器20212,以有效地反射來自發光二極體(LED)20213的光線。
圖50C中所示的背光單元20221具有其中使用RGB每一顏色的發光二極體(LED)20223、發光二極體(LED)20224和發光二極體(LED)20225作為光源的結 構。RGB每一顏色的發光二極體(LED)20223、發光二極體(LED)20224和發光二極體(LED)20225分別以預定間隔設置。透過使用RGB每一顏色的該發光二極體(LED)20223、20224和20225,可以提高顏色的再現性。另外,設置燈光反射器20222,以有效地反射來自發光二極體的光線。
圖50D中所示的背光單元20231具有其中使用RGB每一顏色的發光二極體(LED)20233、發光二極體(LEDs)20234和發光二極體(LED)20235作為光源的結構。例如,在該RGB每一顏色的發光二極體(LED)20233、發光二極體(LED)20234和發光二極體(LED)20235中,具有較低輻射強度的顏色(例如綠色)的發光二極體設置的比其他發光二極體多。透過使用RGB每一顏色的該發光二極體(LED)20233、20234和20235,可以提高顏色的再現性。另外,設置燈光反射器20232,以有效地反射來自發光二極體的光線。
圖53所示為包括所謂直接型背光單元和液晶面板的液晶顯示裝置的範例。直接型對應於其中將光源直接設置發光表面的下面並且該光源的熒光從整個發光表面發射的類型。該直接型背光單元可以有效地利用所發射的光量。
該背光單元20500包括散射板20501、光遮罩板20502、燈光反射器20503、光源20504和液晶面板20505。
光源20504具有按照需要發射光線的功能。例如,可 以使用冷陰極熒光燈、熱陰極熒光燈、發光二極體、無機EL元件、有機EL元件等作為光源20504。
圖51所示為偏振片(也稱為偏光膜)的結構的範例。
偏光膜20300包括保護膜20301、基板膜20302、PVA偏光膜20303、基板膜20304、黏劑層20305以及脫模劑膜20306。
當PVA偏光膜20303插入在要作為基板材料的膜(基板膜20302基板膜20304)之間時,可以提高穩定性。注意,可以透過具有高光透射屬性和高耐久性的三乙醯基纖維素(TAC)膜插入該PVA偏光膜20303。也要注意,該基板膜和TAC膜分別都用作包括在該PVA偏光膜20303中的偏振器的保護膜。
將要黏附到該液晶板的玻璃基板上的該黏劑層20305黏附到一個基板膜(基板膜20304)上。注意,該黏劑層20305是透過將黏劑應用到一個基板膜(基板膜20304)上而形成的。該黏劑層20305設置有脫模劑膜20306(單獨的膜)。
其他基板膜(基板膜20302)設置有保護膜20301。
硬塗敷散射層(反炫光層)可以設置在偏光膜20300表面上。由於該硬塗敷散射層的表面具有透過AG處理形成的細微不平坦形狀,並具有散射外部光的反炫光功能,所以可以防止該液晶面板內外部光的反射和表面反射。
可以在該偏光膜20300的表面上執行其中形成多個具 有不同反射係數的光學薄膜層的處理(也稱為防反射處理或AR處理)。所形成的多個具有不同反射係數的光學薄膜層透過光的干涉效果可以減少該表面上的反射率。
圖52A至52C所示為液晶顯示裝置的系統方塊圖。
在像素部分20405中,設置有從信號線驅動器電路20403延伸的信號線20412。在該像素部分20405中,也設置從掃描線驅動器電路20404延伸的掃描線20410。進一步,在該信號線20412和掃描線20410的交叉區域中將多個像素以矩陣方式設置。注意,該多個像素中的每一個都包括開關元件。因此,用於控制液晶分子的傾斜的電壓可以單獨地輸入到多個像素中的每一個。在每一交叉區域中透過這種方式設置開關元件的結構稱為主動矩陣型。注意,本發明並不限於這種主動矩陣,並且也可以使用被動矩陣型。在被動矩陣型中,每一像素中不包括開關元件,從而過程簡單。
驅動器電路部分20408包括控制電路20402、該信號線驅動器電路20403和掃描線驅動器電路20404。將影像信號20401輸入到該控制電路20402。透過該控制電路20402根據該影像信號20401控制該信號線驅動器電路20403和掃描線驅動器電路20404。該控制電路20402輸入控制信號到每一該信號線驅動器電路20403和掃描線驅動器電路20404。然後根據該控制信號,該信號線驅動器電路20403將視頻信號輸入到每一信號線20412,並且該掃描線驅動器電路20404將掃描信號輸入到每一掃描線 20410。然後,根據該掃描信號選擇每一像素中包括的開關元件,並且將視頻信號輸入到該像素的像素電極。
該控制電路20402也根據影像信號20401控制電源20407。該電源20407包括提供功率到照明單元20406的裝置。作為該照明單元20406,可以使用邊緣照明型背光單元或直接型背光單元。注意,可以使用前方照明作為該照明單元20406。前方照明對應於包括發光體和光導體的板狀照明單元,其附在像素部分的前表面側並照亮該整個區域。透過使用這種照明單元,可以以低功耗均勻地照明該像素部分。
如圖52B中所示,該掃描線驅動器電路20404包括移位暫存器20441、位準移位器20442和用作緩衝器的電路20443。諸如閘啟動脈衝(GSP)或閘時鐘信號(GCK)的信號輸入到該移位暫存器20441。
如圖52C中所示,該信號線驅動器電路20403包括移位暫存器20431、第一鎖存器20432、第二鎖存器20433、位準移位器20434和用作緩衝器的電路20435。用作緩衝器的電路20435對應於具有放大弱信號功能的電路,並且包括運算放大器等。諸如啟始脈衝(SSP)的信號輸入到該位準移位器20434,並且諸如視頻信號的資料(DATA)輸入到該第一鎖存器20432。鎖存器(LAT)信號可以暫時保持在第二鎖存器20433中並同時輸入到該像素部分20405。這稱為線順序驅動。因此,當採用其中不執行線順序驅動而執行點順序驅動的像素時,可以省略 第二鎖存器。
在本實施例模式中,可以使用各種類型的液晶面板。例如,其中在兩個基板之間密封液晶層的結構可以用於該液晶面板。電晶體、電容器、像素電極、對準膜等形成在一個基板上。偏光板、延遲板、或棱鏡片可以設置在一個基板的與頂表面相對的表面上。濾色器、黑矩陣、相對電極、對準膜等設置在另一基板上。偏光板或延遲板可以設置在該另一基板的與頂表面相對的表面上。注意,該濾色器和黑矩陣可以形成在一個基板的頂表面上。另外,透過在頂表面上或者在與一個基板的頂表面相對的表面上提供狹縫(網格),可以執行三維顯示。
偏光板、延遲板和棱鏡片中的每一個都可以設置在兩個基板之間。可替換地,偏光板、延遲板和棱鏡片中的每一個都可以與兩個基板其中之一整合。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一附圖中所說明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
類似地,本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容(或部分內容)的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以自由地應用於本實施例模式或者與其組合或替換。
實施例模式12
在本實施例模式中,說明了可以應用於液晶顯示裝置的像素的結構和操作。
在本實施例模式中,作為液晶元件的操作模式,可以使用TN(扭曲向列)模式、IPS(平面內轉換)模式、FFS(邊緣場切換)模式、MVA(多域垂直對準)模式、PVA(圖型垂直對準)模式、ASM(軸對稱對準微單元)模式、OCB(光學補償雙折射)模式、FLC(鐵電液晶)模式、AFLC(抗鐵電液晶)模式,等。
圖54A所示為可以應用於液晶顯示裝置的像素結構的範例。
像素40100包括電晶體40101、液晶元件40102、以及電容器40103。該電晶體40101的閘極電極連接佈線40105。電晶體40101的第一端子連接佈線40104。電晶體40101的第二端子連接該液晶元件40102的第一電極和該電容器40103的第一電極。該液晶元件40102的第二電極對應於相對電極40107。該電容器40103的第二電極連接佈線40106。
該佈線40104用作信號線。佈線40105用作掃描線。佈線40106用作電容器線。電晶體40101用作開關。電容器40103用作儲存電容器。
只有該電晶體40101用作開關是必須的。該電晶體40101可以是p通道電晶體或n通道電晶體。
圖54B所示為可以應用於液晶顯示裝置的像素結構的範例。特別地,圖54B所示為可以應用於適合橫向電場模式(包括IPS模式和FFS模式)的液晶顯示裝置的像素結構的範例。
像素40110包括電晶體40111、液晶元件40112、以及電容器40113。該電晶體40111的閘極電極連接佈線40115。電晶體40111的第一端子連接佈線40114。電晶體40111的第二端子連接該液晶元件40112的第一電極和該電容器40113的第一電極。該液晶元件40112的第二電極連接佈線40116。該電容器40113的第二電極連接佈線40116。
該佈線40114用作信號線。佈線40115用作掃描線。佈線40116用作電容器線。電晶體40111用作開關。電容器40113用作儲存電容器。
只有該電晶體40111用作開關是必須的。該電晶體40111可以是p通道電晶體或n通道電晶體。
圖55所示為可以應用於該液晶顯示裝置的像素結構的範例。特別地,圖55所示為其中透過減少佈線的數目可以增加像素的孔徑比的像素結構的範例。
圖55所示的兩個像素(像素40200和40210)設置在相同的行方向上。例如,當像素40200設置在第N列中時,像素40210設置在第N+1列中。
像素40200包括電晶體40201、液晶元件40202、以及電容器40203。該電晶體40201的閘極電極連接佈線40205。電晶體40201的第一端子連接佈線40204。電晶體40201的第二端子連接該液晶元件40202的第一電極和該電容器40203的第一電極。該液晶元件40202的第二電極對應於相對電極40207。該電容器40203的第二電極連接的佈線與前一列中的電晶體的閘極所連接的佈線相同。
像素40210包括電晶體40211、液晶元件40212、以及電容器40213。該電晶體40211的閘極電極連接佈線40215。電晶體40211的第一端子連接佈線40204。電晶體40211的第二端子連接該液晶元件40212的第一電極和該電容器40213的第一電極。該液晶元件40212的第二電極對應於相對電極40217。該電容器40213的第二電極連接的佈線與前一列中的電晶體的閘極所連接的佈線(即佈線40205)相同。
該佈線40204用作信號線。佈線40205用作第N列的掃描線,並且也用作第N+1列的電容器線。電晶體40201用作開關。電容器40203用作儲存電容器。
佈線40215用作第N+1列的掃描線,並且也用作第N+2列的電容器線。電晶體40211用作開關。電容器40213用作儲存電容器。
只有每一該電晶體40201和電晶體40211用作開關是必須的。每一該電晶體40201和電晶體40211可以是p通道電晶體或n通道電晶體。
圖56所示為可以應用於該液晶顯示裝置的像素結構的範例。特別地,圖56所示為其中透過使用子像素可以改善視角的像素結構的範例。
像素40320包括子像素40300和子像素40310。雖然下面說明該像素40320包括兩個子像素的情況,但是像素40320可以包括三個或更多個子像素。
該子像素40300包括電晶體40301、液晶元件40302、以及電容器40303。該電晶體40301的閘極電極連接佈線40305。電晶體40301的第一端子連接佈線40304。電晶體40301的第二端子連接該液晶元件40302的第一電極和該電容器40303的第一電極。該液晶元件40302的第二電極對應於相對電極40307。該電容器40303的第二電極連接佈線40306。
該像素40310包括電晶體40311、液晶元件40312、以及電容器40313。該電晶體40311的閘極電極連接佈線40315。電晶體40311的第一端子連接佈線40304。電晶體40311的第二端子連接該液晶元件40312的第一電極和該電容器40313的第一電極。該液晶元件40312的第二電極對應於相對電極40317。該電容器40313的第二電極連接佈線40306。
該佈線40304用作信號線。佈線40305用作掃描線。 佈線40315用作信號線。佈線40306用作電容器線。電晶體40301用作開關。電晶體40311用作開關。電容器40303用作儲存電容器。電容器40313用作儲存電容器。
只有該電晶體40301用作開關是必須的。該電晶體40301可以是p通道電晶體或n通道電晶體。只有該電晶體40311用作開關是必須的。該電晶體40311可以是p通道電晶體或n通道電晶體。
輸入到子像素40300的視頻信號可以是不同於輸入到子像素40310的視頻信號的值。在這種情況下,可以拓寬視角,因為該液晶元件40302的液晶分子的排列(對準)不同於該液晶元件40312的液晶分子的排列(對準)。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一附圖中所說明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
類似地,本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
注意,本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容(或部分內容)的範例、其有關部分的範例等。因此,其 他實施例模式中所說明的內容可以自由地應用於本實施例模式或者與其組合或替換。
實施例模式13
在本實施例模式中,說明各種液晶模式。
首先參照截面圖說明各種液晶模式。
圖57A和57為TN模式的橫截面的示意圖。
液晶層50100保持在第一基板50101和第二基板50102之間,所述基板被設置成彼此相對。第一電極50105形成在該第一基板50101的頂表面上。第二電極50106形成在該第二基板50102的頂表面上。第一偏光板50103設置在第一基板50101的表面上,其並不面對該液晶層50100。第二偏光板50104設置在第二基板50102的表面上,其並不面對該液晶層50100。注意,設置該第一偏光板50103和第二偏光板50104,使得它們處於正交尼科爾狀態。
該第一偏光板50103可以設置在第一基板50101的頂表面上,也就是可以設置在該第一基板50101與該液晶層50100之間。該第二偏光板50104可以設置在第二基板50102的頂表面上,也就是可以設置在該第二基板50102與該液晶層50100之間。
只有該第一電極50105和第二電極50106至少其中之一具有光透射屬性(透射式或反射式液晶顯示裝置)是必須的。可替換地,該第一電極50105和第二電極50106可 以都具有光透射屬性,其中一個電極的部分可以具有反射率(半透反射式液晶顯示裝置)。
圖57A為在電壓應用於該第一電極50105和第二電極50106的情況下(稱為垂直電場模式)的橫截面的示意圖。
圖57B為在電壓沒有應用於該第一電極50105和第二電極50106的情況下的橫截面的示意圖。
圖58A和58B為VA模式的橫截面的示意圖。在該VA模式中,液晶分子對準,使得當沒有電場時,它們垂至於基板。
液晶層50200保持在第一基板50201和第二基板50202之間,所述基板被設置成彼此相對。第一電極50205形成在該第一基板50201的頂表面上。第二電極50206形成在該第二基板50202的頂表面上。第一偏光板50203設置在第一基板50201的表面上,其並不面對該液晶層。第二偏光板50204設置在第二基板50202的表面上,其並不面對該液晶層。注意,設置該第一偏光板50203和第二偏光板50204,使得它們處於正交尼科爾狀態。
該第一偏光板50203可以設置在第一基板50201的頂表面上,也就是可以設置在該第一基板50201與該液晶層之間。該第二偏光板50204可以設置在第二基板50202的頂表面上,也就是可以設置在該第二基板50202與該液晶層50200之間。
只有該第一電極50205和第二電極50206至少其中之一具有光透射屬性(透射式或反射式液晶顯示裝置)是必須的。可替換地,該第一電極50205和第二電極50206可以都具有光透射屬性,其中一個電極的部分可以具有反射率(半透反射式液晶顯示裝置)。
圖58A為在電壓施加於該第一電極50205和第二電極50206的情況下(稱為垂直電場模式)的橫截面的示意圖。
圖58B為在電壓沒有施加於該第一電極50205和第二電極50206的情況下的橫截面的示意圖。
圖58C和58D為MVA模式的橫截面的示意圖。在該MVA模式中,每一部分的視角依賴性透過彼此相互補償。
液晶層50210保持在第一基板50211和第二基板50212之間,所述基板被設置成彼此相對。第一電極50215形成在該第一基板50211的頂表面上。第二電極50216形成在該第二基板50212的頂表面上。在第一電極50215上形成用於控制對準的第一投影50217。在第二電極50216上形成用於控制對準的第二投影50218。第一偏光板50213設置在第一基板50211的表面上,其並不面對該液晶層50210。第二偏光板50214設置在第二基板50212的表面上,其並不面對該液晶層50210。注意,設置該第一偏光板50213和第二偏光板50214,使得它們處於正交尼科爾狀態。
該第一偏光板50213可以設置在第一基板50211的頂表面上,也就是可以設置在該第一基板50211與該液晶層之間。該第二偏光板50214可以設置在第二基板50212的頂表面上,也就是可以設置在該第二基板50212與該液晶層之間。
只有該第一電極50215和第二電極50216至少其中之一具有光透射屬性(透射式或反射式液晶顯示裝置)是必須的。可替換地,該第一電極50215和第二電極50216可以都具有光透射屬性,其中一個電極的部分可以具有反射率(半透反射式液晶顯示裝置)。
圖58C為在電壓施加於該第一電極50215和第二電極50216的情況下(稱為垂直電場模式)的橫截面的示意圖。
圖58D為在電壓沒有施加於該第一電極50215和第二電極50216的情況下的橫截面的示意圖。
圖59A和59B為OCB模式的橫截面的示意圖。在該OCB模式中,視角依賴性較低,因為可以光學補償液晶層中的液晶分子的對準。液晶分子的這種狀態稱為彎曲對準。
液晶層50300保持在第一基板50301和第二基板50302之間,所述基板被設置成彼此相對。第一電極50305形成在該第一基板50301的頂表面上。第二電極50306形成在該第二基板50302的頂表面上。第一偏光板50303設置在第一基板50301的表面上,其並不面對該液 晶層50300。第二偏光板50304設置在第二基板50302的表面上,其並不面對該液晶層50300。注意,設置該第一偏光板50303和第二偏光板50304,使得它們處於正交尼科爾狀態。
該第一偏光板50303可以設置在第一基板50301的頂表面上,也就是可以設置在該第一基板50301與該液晶層50300之間。該第二偏光板50304可以設置在第二基板50302的頂表面上,也就是可以設置在該第二基板50302與該液晶層50300之間。
只有該第一電極50305和第二電極50306至少其中之一具有光透射屬性(透射式或反射式液晶顯示裝置)是必須的。可替換地,該第一電極50305和第二電極50306可以都具有光透射屬性,其中一個電極的部分可以具有反射率(半透反射式液晶顯示裝置)。
圖59A為在電壓施加於該第一電極50305和第二電極50306的情況下(稱為垂直電場模式)的橫截面的示意圖。
圖59B為在電壓沒有施加於該第一電極50305和第二電極50306的情況下的橫截面的示意圖。
圖59C和59D為FLC模式或AFLC模式的橫截面的示意圖。
液晶層50310保持在第一基板50311和第二基板50312之間,所述基板被設置成彼此相對。第一電極50315形成在該第一基板50311的頂表面上。第二電極 50316形成在該第二基板50312的頂表面上。第一偏光板50313設置在第一基板50311的表面上,其並不面對該液晶層50310。第二偏光板50314設置在第二基板50312的表面上,其並不面對該液晶層50310。注意,設置該第一偏光板50313和第二偏光板50314,使得它們處於正交尼科爾狀態。
該第一偏光板50313可以設置在第一基板50311的頂表面上,也就是可以設置在該第一基板50311與該液晶層50310之間。該第二偏光板50314可以設置在第二基板50312的頂表面上,也就是可以設置在該第二基板50312與該液晶層50310之間。
只有該第一電極50315和第二電極50316至少其中之一具有光透射屬性(透射式或反射式液晶顯示裝置)是必須的。可替換地,該第一電極50315和第二電極50316可以都具有光透射屬性,其中一個電極的部分可以具有反射率(半透反射式液晶顯示裝置)。
圖59C為在電壓施加於該第一電極50315和第二電極50316的情況下(稱為垂直電場模式)的橫截面的示意圖。
圖59D為在電壓沒有施加於該第一電極50315和第二電極50316的情況下的橫截面的示意圖。
圖60A和60B為IPS模式的橫截面的示意圖。在IPS模式中,可以光學補償液晶層中液晶分子的對準,該液晶分子在平行於基板的平面中固定旋轉,並且使用其中只在 一個基板側上設置電極的水平電場法。
液晶層50400保持在第一基板50401和第二基板50402之間,所述基板被設置成彼此相對。第一電極50405和第二電極50406形成在該第二基板50402的頂表面上。第一偏光板50403設置在第一基板50401的表面上,其並不面對該液晶層50400。第二偏光板50404設置在第二基板50402的表面上,其並不面對該液晶層50400。注意,設置該第一偏光板50403和第二偏光板50404,使得它們處於正交尼科爾狀態。
該第一偏光板50403可以設置在第一基板50401的頂表面上,也就是可以設置在該第一基板50401與該液晶層50400之間。該第二偏光板50404可以設置在第二基板50402的頂表面上,也就是可以設置在該第二基板50402與該液晶層50400之間。
只有該第一電極50405和第二電極50406至少其中之一具有光透射屬性(透射式或反射式液晶顯示裝置)是必須的。可替換地,該第一電極50405和第二電極50406可以都具有光透射屬性,其中一個電極的部分可以具有反射率(半透反射式液晶顯示裝置)。
圖60A為在電壓施加於該第一電極50405和第二電極50406的情況下(稱為垂直電場模式)的橫截面的示意圖。
圖60B為在電壓沒有施加於該第一電極50405和第二電極50406的情況下的橫截面的示意圖。
圖60C和60D為FFS模式的橫截面的示意圖。在FFS模式中,可以光學補償液晶層中液晶分子的對準,該液晶分子在平行於基板的平面中固定旋轉,並且使用其中只在一個基板側上設置電極的水平電場法。
液晶層50410保持在第一基板50411和第二基板50412之間,所述基板被設置成彼此相對。第二電極50416形成在該第二基板50412的頂表面上。絕緣膜50417形成在第二電極50416的頂表面上。第一電極50415形成在絕緣膜50417上面。第一偏光板50413設置在第一基板50411的表面上,其並不面對該液晶層50410。第二偏光板50414設置在第二基板50412的表面上,其並不面對該液晶層50410。注意,設置該第一偏光板50413和第二偏光板50414,使得它們處於正交尼科爾狀態。
該第一偏光板50413可以設置在第一基板50411的頂表面上,也就是可以設置在該第一基板50411與該液晶層50410之間。該第二偏光板50414可以設置在第二基板50412的頂表面上,也就是可以設置在該第二基板50412與該液晶層50410之間。
只有該第一電極50415和第二電極50416至少其中之一具有光透射屬性(透射式或反射式液晶顯示裝置)是必須的。可替換地,該第一電極50415和第二電極50416可以都具有光透射屬性,其中一個電極的部分可以具有反射率(半透反射式液晶顯示裝置)。
圖60C為在電壓施加於該第一電極50415和第二電極50416的情況下(稱為垂直電場模式)的橫截面的示意圖。
圖60D為在電壓沒有施加於該第一電極50415和第二電極50416的情況下的橫截面的示意圖。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一附圖中所說明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
類似地,本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容(或部分內容)的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以自由地應用於本實施例模式或者與其組合或替換。
實施例模式14
在本實施例模式中,說明顯示裝置的像素結構。特別地,說明液晶顯示裝置的像素結構。
參照像素的截面圖說明在每一液晶模式與電晶體結合的情況下的像素結構。
可以使用包括非單晶半導體層的薄膜電晶體(TFT),典型有非晶矽、多晶矽、微晶(也稱為半非晶)矽等作為電晶體。
作為該電晶體的結構,可以使用頂閘極結構、底閘極結構等。注意,通道刻蝕的電晶體、通道保護電晶體等可以用作底閘極電晶體。
圖61為在TN模式與電晶體結合的情況下像素的截面圖的範例。具有液晶分子10118的液晶10111保持在第一基板10101與第二基板10116之間。該第一基板10101設置有電晶體、像素電極、對準膜等。第二基板10116設置有光遮罩膜10114、濾色器10115、相對電極、對準膜等。另外,在第一基板10101與第二基板10116之間設置有分隔件10117。透過將圖61中所示的該像素結構應用於液晶顯示裝置,可以以低成本形成液晶顯示裝置。
圖62A為在MVA模式與電晶體結合的情況下像素的截面圖的範例。具有液晶分子10218的液晶10211保持在第一基板10201與第二基板10216之間。第一基板10201設置有電晶體、像素電極、對準膜等。第二基板10216設置有光遮罩膜10214、濾色器10215、相對電極、用於對準控制的投影10219、對準膜等。另外,在第一基板10201與第二基板10216之間設置有分隔件10217。透過將圖62A中所示的該像素結構應用於液晶顯示裝置,可以 得到具有寬視角、高回應速度和高對比度的液晶顯示裝置。
圖62B為在PVA模式與電晶體結合的情況下像素的截面圖的範例。具有液晶分子10248的液晶10241保持在第一基板10231與第二基板10246之間。該第一基板10231設置有電晶體、像素電極、對準膜等。該第二基板10246設置有光遮罩膜10244、濾色器10245、相對電極、對準膜等。注意,該像素電極包括電極凹口部分10249。另外,在第一基板10231與第二基板10246之間設置有分隔件10247。透過將圖62B中所示的該像素結構應用於液晶顯示裝置,可以得到具有寬視角、高回應速度和高對比度的液晶顯示裝置。
圖63A所示為在IPS模式與電晶體結合的情況下像素的截面圖的範例。具有液晶分子10318的液晶10311保持在第一基板10301與第二基板10316之間。該第一基板10301設置有電晶體、像素電極、共同電極、對準膜等。第二基板10316設置有光遮罩膜10314、濾色器10315、對準膜等。另外,在第一基板10301與第二基板10316之間設置有分隔件10317。透過將圖63A中所示的該像素結構應用於液晶顯示裝置,可以得到具有寬視角並且原則上回應速度對灰度級具有較低依賴性的液晶顯示裝置。
圖63B為在FFS模式與電晶體結合的情況下像素的截面圖的範例。具有液晶分子10348的液晶10341保持在第一基板10331與第二基板10346之間。該第一基板 10331設置有電晶體、像素電極、共同電極、對準膜等。第二基板10116設置有光遮罩膜10344、濾色器10345、對準膜等。另外,在第一基板10331與第二基板10346之間設置有分隔件10347。透過將圖63B中所示的該像素結構應用於液晶顯示裝置,可以得到具有寬視角並且原則上回應速度對灰度級具有較低依賴性的液晶顯示裝置。
這裏,說明可以用於導電層或絕緣膜的材料。
作為圖61中的第一絕緣膜10102、圖68A中的第一絕緣膜10202、圖68B中的第一絕緣膜10232、圖69A中的第一絕緣膜10302、圖69B中的第一絕緣膜10332,可以使用諸如矽氧化物膜、矽氮化物膜、或矽氧氮化物(SiOxNy)膜的絕緣膜。可替換地,可以使用具有其中組合有兩個或更多個矽氧化物膜、矽氮化物膜、矽氧氮化物(SiOxNy)膜等的疊層結構的絕緣膜。
作為圖67中的第一導電層10103、圖62A中的第一導電層10203、圖62B中的第一導電層10233、圖63A中的第一導電層10303、圖63B中的第一導電層10333,可以使用Mo,Ti,Al,Nd,Cr等。可替換地,可以使用其中組合有Mo,Ti,Al,Nd,Cr等其中兩個和多個的疊層結構。
可以使用熱氧化物膜、矽氧化物膜、矽氮化物膜、或矽氧氮化物膜等作為圖61中的第二絕緣膜10104、圖62A中的第二絕緣膜10204、圖62B中的第二絕緣膜10234、圖63A中的第二絕緣膜10304、圖63B中的第二絕緣膜 10334。可替換地,可以使用其中組合有熱氧化物膜、矽氧化物膜、矽氮化物膜、矽氧氮化物膜等其中兩個或更多個的疊層結構。注意,較佳的使用矽氧化物膜作為與半導體層接觸的部分。這是因為當使用矽氧化物膜時,在與該半導體層的介面處的俘獲位準降低。也注意,較佳的使用矽氮化物膜作為與Mo接觸的部分。矽氮化物膜不會氧化Mo。
例如,可以使用矽、矽鍺(SiGe)等作為圖61中的第一半導體層10105、圖62A中的第一半導體層10205、圖62B中的第一半導體層10235、圖63A中的第一半導體層10305、圖63B中的第一半導體層10335。
例如,可以使用包括磷的矽作為圖61中的第二半導體層10106、圖62A中的第二半導體層10206、圖62B中的第二半導體層10236、圖63A中的第二半導體層10306、圖63B中的第二半導體層10336。
作為圖61中的第二導電層10107、第三導電層10109和第四導電層10113;圖62A中的第二導電層10207、第三導電層10209和第四導電層10213;圖62B中的第二導電層10237、第三導電層10239和第四導電層10243;圖63A中的第二導電層10307和第三導電層10309;圖63B中的第二導電層10337、第三導電層10339和第四導電層10343的發光材料,可以使用透過將氧化錫混入到氧化銦而形成的氧化銦錫(ITO)膜、透過將氧化矽混入到氧化銦錫(ITO)中而形成的氧化銦錫矽(ITSO)膜、透過將 氧化鋅混入到氧化銦中而形成的氧化銦鋅(IZO)膜、氧化鋅膜、氧化錫膜等。注意,IZO是透過使用其中將重量比為2至20%的氧化鋅(ZnO)混入到ITO中的靶進行濺射而形成的光透射導電材料。
作為圖61中的第二導電層10107和第三導電層10109、圖62A中的第二導電層10207和第三導電層10209、圖62B中的第二導電層10237和第三導電層10239、圖63A中的第二導電層10307和第三導電層10309以及圖63B中的第二導電層10337、第三導電層10339和第四導電層10343的反射材料,可以使用Ti,Mo,Ta,Cr,W,Al等。可替換地,可以使用其中將Al與Ti,Mo,Ta,Cr或W堆疊的雙層結構,或者使用其中將Al插入在諸如材料Ti,Mo,Ta,Cr或W之間的三層結構。
可以使用無機材料(例如矽氧化物、矽氮化物或矽氧氮化物)、具有低介電常數的有機化合物材料(例如光敏或非光敏有機樹脂材料)等作為圖61中的第三絕緣膜10108、圖62A中的第三絕緣膜10208、圖62B中的第三絕緣膜10238、圖62B中的第三導電層10239、圖63A中的第三絕緣膜10308以及圖63B中的第三絕緣膜10338和第四絕緣膜10349。可替換地,可以使用包括矽氧烷的材料。注意,矽氧烷是其中透過矽(Si)與氧(O)的鍵形成骨架結構的材料。作為取代基,使用至少包含氫的有機團(諸如烷基或芳基)。可替換地,可以使用至少包含氫的氟基、或者氟基和有機團的作為取代基。
可以使用諸如聚醯亞胺的高分子化合物的膜作為圖61中第一對準膜10110和第二對準膜10112、圖62A中第一對準膜10210和第二對準膜10212、圖62B中第一對準膜10240和第二對準膜10242、圖63A中第一對準膜10310和第二對準膜10312、圖63B中第一對準膜10340和第二對準膜10342。
接下來,參照像素的頂視圖(佈局圖)說明在其中將每一液晶模式與該電晶體結合的情況下的該像素結構。
注意,可以使用TN模式、IPS模式、FFS模式、MVA模式、PVA模式、ASM模式、OCB模式、FLC模式、AFLC模式等作為該液晶模式。
圖64的範例為在將TN模式與電晶體結合的情況下的頂視圖。透過將圖64中所示的該像素結構應用於液晶顯示裝置,可以以低成本形成液晶顯示裝置。
圖64中所示的像素結構包括掃描線10401、視頻信號線10402、電容器線10403、電晶體10404、像素電極10405和像素電容器10406。
圖65A的範例為在其中將MVA模式與電晶體結合的情況下的頂視圖。透過將圖65A中所示的該像素結構應用於液晶顯示裝置,可以得到具有寬視角、高回應速度和高對比度的液晶顯示裝置。
圖65A中所示的該像素結構包括掃描線10501、視頻信號線10502、電容器線10503、電晶體10504、像素電極10505、像素電容器10506和用於對準控制的投影 10507。
圖65B的範例為在其中將PVA模式與電晶體結合的情況下的頂視圖。透過將圖65B中所示的該像素結構應用於液晶顯示裝置,可以得到具有寬視角、高回應速度和高對比度的液晶顯示裝置。
圖65B中所示的該像素結構包括掃描線10511、視頻信號線10512、電容器線10513、電晶體10514、像素電極10515、像素電容器10516和電極凹口部分10517。
圖66A的範例為在其中將IPS模式與電晶體結合的情況下的頂視圖。透過將圖66A中所示的該像素結構應用於液晶顯示裝置,可以得到具有寬視角並且原則上回應速度對灰度級具有較低依賴性的液晶顯示裝置。
圖66A中所示的該像素結構包括掃描線10601、視頻信號線10602、共同電極10603、電晶體10604和像素電極10605。
圖66B的範例為在其中將FFS模式與電晶體結合的情況下的頂視圖。透過將圖66B中所示的該像素結構應用於液晶顯示裝置,可以得到具有寬視角並且原則上回應速度對灰度級具有較低依賴性的液晶顯示裝置。
圖66B中所示的該像素結構包括掃描線10611、視頻信號線10612、共同電極10613、電晶體10614和像素電極10615。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一附圖中所說 明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容(或部分內容)的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以自由地應用於本實施例模式或者與其組合或替換。
實施例模式15
在本實施例模式中,說明顯示裝置中的像素的結構和操作。
圖67A和67B的時序圖所示為數位時間灰度級驅動的範例。圖67A的時序圖所示為當分為寫入到像素的信號寫周期(定址周期)和發光周期(維持周期)時的驅動方法。
一個框周期是將一個顯示區域的影像完全顯示的周期。一個框周期包括多個子周期,並且一個子周期包括定址周期和維持周期。定址周期Ta1至Ta4表示用於將信號 寫到所有列中的像素的時間,並且周期Tb1至Tb4表示用於將信號寫到一列中的像素(或一個像素)的時間。維持周期Ts1至Ts4表示用於根據寫到該像素的視頻信號維持照明狀態或非照明狀態的時間,並且設置該維持周期的長度比滿足:Ts1:Ts2:Ts3:Ts4=23:22:21:20=8:4:2:1。根據哪一維持周期執行光發射來表述灰度級。
這裏,參照圖67B說明第i像素列。首先,在定址周期Ta1中,像素選擇信號從第一列順序輸入到掃描線,並且在該定址周期Ta1中的周期Tbi(i)中,選擇第i列中的像素。然後,當第i列中的像素被選擇時,從信號線將視頻信號輸入到第i列中的像素。然後,當該視頻信號寫到第i列中的像素時,第i列中的像素保持該信號,直到再次輸入信號。在該維持周期Ts1中,第i列中的像素的照明與不照明透過所寫的該視頻信號來控制。類似地,在定址周期Ta2、Ta3和Ta4中,視頻信號輸入到第i列中的像素,並且在該維持周期Ts2、Ts3和Ts4中,第i列中的像素的照明與不照明透過該視頻信號控制。然後,在每一子框周期中,寫入了用於在定址周期中不照明並且在該定址周期結束之後、維持周期開始時照明的信號的像素被照明。
這裏,說明4位元灰度級的情況,然而位元和灰度級的數目並不限於此。注意,並不需要按照Ts1、Ts2、Ts3和Ts4的順序執行照明,並且該順序可以隨機,或者可以在分為多個周期的周期中執行發光。照明時間Ts1、 Ts2、Ts3和Ts4的比並不必須為2的乘冪,並且可以是相同的長度或者與2的乘冪稍微不同。
接下來,說明當到像素的信號寫周期(定址周期)和發光周期(維持周期)不被劃分時的驅動方法。其中結束了視頻信號的寫操作的列中的像素保持該信號,直到另一信號寫到該像素(或者該信號被擦除)。資料保持時間是該寫操作與直到另一信號寫到該像素之間的周期。在該資料保持時間中,該像素根據寫到該像素的視頻信號被照明或者不被照明。執行相同的操作,直至最後一列,並且定址周期結束。然後,操作從其中該資料保持時間結束的行順序地進行到下一子框周期中的信號寫操作。
如上所述,在其中像素根據寫到該像素的視頻信號被照明或者不被照明的驅動方法的情況下,在信號寫操作結束並且該資料保持時間開始之後,信號不能立即在相同的時間輸入到兩列。相應地,需要防止定址周期交疊。因此,該資料保持時間不能比定址周期短。結果,變得難以執行高級別的灰度級顯示。
於是,透過提供擦除周期將該資料保持時間設置為比該定址周期短。圖68A所示為當透過提供擦除周期將該資料保持時間設置為比該定址周期短時的驅動方法。
這裏,參照圖68B說明第i像素列。在該定址周期Ta1中,像素掃描信號從第一列順序輸入到掃描線,並且像素被選擇。然後,在周期Tbi(i)中,當第i列中的像素被選擇時,將視頻信號輸入到第i列中的像素。然後, 當視頻信號寫到第i列中的像素時,第i列中的像素保持該信號,直到再次輸入信號。在該維持周期Ts1(i)中,第i列中的像素的照明與不照明透過所寫的該視頻信號來控制。也就是,在該視頻信號到第i列的寫操作結束之後,立即根據寫到該像素的視頻信號照明或者不照明第i列中的該像素。類似地,在定址周期Ta2、Ta3和Ta4中,視頻信號輸入到第i列中的像素,並且在該維持周期Ts2、Ts3和Ts4中,第i列中該像素的照明與不照明透過該視頻信號控制。然後,透過擦除操作的啟動設置該維持周期Ts4(i)的結束。這是因為該像素被強制不照明,而與在擦除時間Te(i)中寫到第i列中該像素的視頻信號無關。也就是,當該擦除時間Te(i)啟動時,第i列中該像素的資料保持時間結束。
於是,可以提供具有高級別灰度級、高占空比(一個框周期中照明周期的比例)的顯示裝置,其中資料保持時間比定址周期短,而不需要劃分該定址周期和維持周期。由於可以降低暫態亮度,所以提高顯示元件的可靠性。
這裏,說明了4位元灰度級的情況,然而,位元的數目和灰度級的數目並不限於此。注意,並不需要按照Ts1、Ts2、Ts3和Ts4的順序執行照明,並且該順序可以隨機,或者可以在分為多個周期的周期中執行發光。照明時間Ts1、Ts2、Ts3和Ts4的比並不必須為2的乘冪,並且可以是相同的長度或者與2的乘冪稍微不同。
說明可以應用數位時間灰度級驅動的像素的結構和操 作。
圖69的簡圖所示為可以應用數位時間灰度級驅動的像素結構的範例。
像素80300包括開關電晶體80301、驅動電晶體80302、發光元件80304和電容器80303。該開關電晶體80301的閘極連接掃描線80306,開關電晶體80301的第一電極(源極電極和汲極電極其中之一)連接信號線80305,並且開關電晶體80301的第二電極(該源極電極和汲極電極中的另一個)連接驅動電晶體80302的閘極。該驅動電晶體80302的閘極透過電容器80303連接電源線80307,驅動電晶體80302的第一電極連接電源線80307,並且驅動電晶體80302的第二電極連接該發光元件80304的第一電極(像素電極)。該發光元件80304的第二電極對應於共同電極80308。
該發光元件80304的第二電極(共同電極80308)被設置為低電源電位。該低電源電位是根據設置到該電源線80307的高電源電位並滿足:低電源電位<高電源電位的一個電位。作為該低電源電位,例如可以採用GND、0V等。該高電源電位與低電源電位之間的電位差施加於該發光元件80304,並且電流提供給發光元件80304。這裏,為了使該發光元件80304發光,設置每一電位,使得該高電源電位與低電源電位之間的電位差為前向臨界值電壓或更大。
該驅動電晶體80302的閘極電容可以用來替代該電容 器80303,從而可以省略電容器80303。可以在源極區域、汲極區域、LDD區域等與該閘極電極交疊的區域中形成該驅動電晶體80302的閘極電容。可替換地,可以在通道區域與閘極電極之間形成電容。
在電壓輸入電壓驅動方法的情況下,視頻信號輸入到該驅動電晶體80302的閘極,從而該驅動電晶體80302處於足以開啟或足以關閉的兩個狀態之一。也就是,該驅動電晶體80302工作於線性區域。
輸入使得該驅動電晶體80302工作於飽和區域的視頻信號,從而可以將電流應用於該發光元件80304。當該發光元件80304是亮度根據電流而確定的元件時,可以抑制由於該發光元件80304的劣化而產生的亮度衰減。進一步,當該視頻信號是類比信號時,可以將對應於該視頻信號的電流提供給該發光元件80304。在這種情況下,可以執行類比灰度級驅動。
說明稱為臨界值電壓補償像素的一種像素的結構和操作。臨界值電壓補償像素可以應用於數位時間灰度級驅動和類比灰度級驅動。
圖70的簡圖所示為稱為臨界值電壓補償像素的像素結構的範例。
圖70中的像素包括驅動電晶體80600、第一開關80601、第二開關80602、第三開關80603、第一電容器80604、第二電容器80605和發光元件80620。該驅動電晶體80600的閘極透過第一電容器80604和第一開關 80601按照此順序連接信號線80611。進一步,驅動電晶體80600的閘極透過第二電容器80605連接電源線80612。驅動電晶體80600的第一電極連接電源線80612。驅動電晶體80600的第二電極透過該第三開關80603連接該發光元件80620的第一電極。進一步,電晶體80600的第二電極透過該發光元件80620的第一電極連接驅動電晶體80600的閘極。該發光元件80620的第二電極對應於共用電極80621。注意,分別透過輸入到第一掃描線80613的信號、輸入到第二掃描線80615的信號和輸入到第三掃描線80614的信號控制該第一開關80601、第二開關80602和第三開關80603的開啟/關閉。
圖70中所示的像素結構並不限於此。例如,圖70中所示的該像素可以加入開關、電阻器、電容器、電晶體、邏輯電路等。例如,第二開關80602可以包括p通道電晶體或n通道電晶體,第三開關80603可以包括具有與第二開關80602相反極性的電晶體,並且可以透過相同的掃描線控制該第二開關80602和第三開關80603。
以下說明稱為電流輸入像素的一種像素的結構和操作。電流輸入像素可以應用於數位灰度級驅動和類比灰度級驅動。
圖71的簡圖所示為稱為電流輸入像素的像素結構的範例。
圖71中的該像素包括驅動電晶體80700、第一開關80701、第二開關80702、第三開關80703、電容器80704 和發光元件80730。該驅動電晶體80700的閘極透過第二開關80702和第一開關80701按照此順序連接信號線80711。進一步,驅動電晶體80700的閘極透過電容器80704連接電源線80712。驅動電晶體80700的第一電極連接電源線80712。驅動電晶體80700的第二電極透過第一開關80701連接信號線80711。進一步,電晶體80700的第二電極透過第三開關80703連接該發光元件80730的第一電極。該發光元件80730的第二電極對應於共用電極80731。注意,分別透過輸入到第一掃描線80713的信號、輸入到第二掃描線80714的信號和輸入到第三掃描線80715的信號控制該第一開關80701、第二開關80702和第三開關80703的開啟/關閉。
圖71中所示的像素結構並不限於此。例如,圖71中所示的該像素可以加入開關、電阻器、電容器、電晶體、邏輯電路等。例如,第一開關80701可以包括p通道電晶體或n通道電晶體,第二開關80702可以包括具有與第一開關80701相同極性的電晶體,並且可以透過相同的掃描線控制該第一開關80701和第二開關80702。該第二開關80702可以設置在該驅動電晶體80700與信號線80711之間。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一附圖中所說明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以 形成更多的附圖。
本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以與另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)自由地應用、組合或者替換。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容(或部分內容)的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以自由地應用於本實施例模式或者與其組合或替換。
實施例模式16
在本實施例模式中,說明顯示裝置的像素結構。特別地,說明使用有機EL元件的顯示裝置的像素結構。
圖72A所示為包括兩個電晶體的像素的頂視圖(佈局圖)的範例。圖72B所示的範例為沿72A中X-X’的橫截面圖。
圖72A和73B示出了第一電晶體60105、第一佈線60106、第二佈線60107、第二電晶體60108、第三佈線60111、相對電極60112、電容器60113、像素電極60115、間隔壁60116、有機導電膜60117、有機薄膜60118和基板60119。注意,較佳的將第一電晶體60105用作開關電晶體,第二電晶體60108用作驅動電晶體,第 一佈線60106用作閘極信號線,第二佈線60107用作源極信號線,以及第三佈線60111用作電流供電線。
該第一電晶體60105的閘極電極電連接第一佈線60106,第一電晶體60105的源極電極和汲極電極其中之一電連接第二佈線60107,並且第一電晶體60105的源極電極和汲極電極中的另一個電連接該第二電晶體60108的閘極電極和該電容器60113的一個電極。注意,該第一電晶體60105的閘極電極包括多個閘極電極。相應地,可以減少該第一電晶體60105處於關閉狀態時的漏電流。
該第二電晶體60108的源極電極和汲極電極其中之一電連接第三佈線60111,並且第二電晶體60108的源極電極和汲極電極中的另一個電連接像素電極60115。相應地,可以透過該第二電晶體60108控制流經該像素電極60115的電流。
該有機導電膜60117設置在該像素電極60115的上面,並且該有機薄膜60118(有機化合物層)進一步設置在其上面。該相對電極60112設置在該有機薄膜60118(該有機化合物層)的上面。注意,該相對電極60112可以形成在所有像素的表面上,共同連接到全部像素,或者可以使用陰影掩膜等形成圖案。
從該有機薄膜60118(該有機化合物層)發出的光透過該像素電極60115或該相對電極60112傳輸。
在圖72B中,光發射到像素電極側,也就是發射到其上形成有電晶體等的側上的情況稱為底部發射;並且光發 射到相對電極側的情況稱為頂部發射。
在底部發射的情況下,該像素電極60115較佳的由光透射導電膜形成。在頂部發射的情況下,該相對電極60112較佳的由光透射導電膜形成。
在用於彩色顯示的發光裝置中,具有RGB各個光發射顏色的EL元件可以單獨地形成,或者具有單種顏色的EL元件可以均勻地形成在整個表面上,並且可以透過使用濾色器得到RGB的光發射。
注意,圖72A和72B中所示的結構是範例,並且各種結構可以用於像素佈局、橫截面結構、EL元件的電極的堆疊順序等,以及圖72A和72B中所示的結構。進一步,作為發光元件,可以使用各種元件,諸如結晶元件,如LED,以及由無機薄膜形成的元件,以及該附圖中所示由有機薄膜形成的元件。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以應用於另一附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以自由地應用於另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容(或部分內容)的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以自由地應用於本實施例模式或者與其組合或替換。
實施例模式17
在本實施例模式中,說明EL元件的結構。特別地,說明有機EL元件的結構。
說明混合結EL元件的結構。作為範例所說明的結構包括其中混合有電洞注入材料、電洞傳送材料、發光材料、電子傳送材料、電子注入材料等中的多個材料(此後稱為混合接面型EL元件)的層(混合層),其不同於其中可以清晰區分由電洞注入材料形成的電洞注入層、由電洞傳送材料形成的電洞傳送層、由發光材料形成的發光層、由電子傳送材料材料形成的電子傳送層、由電子注入材料形成的電子注入層等的疊層結構。
圖73A至73E分別所示為混合接面型EL元件的示意圖。注意,插入在該陽極190101和陰極190102之間的層對應於EL元件。
在圖73A中所示的該結構中,該EL層包括由電洞傳送材料形成的電洞傳送區域190103以及由電子傳送材料形成的電子傳送區域190104。該電洞傳送區域190103比電子傳送區域190104更接近該陽極。在該電洞傳送區域 190103與電子傳送區域190104之間設置包括電洞傳送材料和電子傳送材料的混合區域190105。
在從該陽極190101到陰極190102的方向上,電洞傳送材料在該混合區域190105中的濃度降低,並且電子傳送材料在該混合區域190105中的濃度增加。
可以自由地設置濃度梯度。例如,在包括該電洞傳送材料和電子傳送材料的(而不包括只是由該電洞傳送材料形成的電洞傳送層190103的)該混合區域190105中,每一功能材料的濃度比可以改變(可以形成濃度梯度)。可替換地。在包括該電洞傳送材料和電子傳送材料的(而不包括只是由該電洞傳送材料形成的電洞傳送層190103以及只是由該電子傳送材料形成的電洞傳送層190104的)該混合區域190105中,每一功能材料的濃度比可以改變(可以形成濃度梯度)。可以根據與該陽極或陰極的距離改變濃度比。進一步,可以連續地改變濃度比。
發光材料所加入到的區域190106包括在該混合區域190105中。可以透過該發光材料控制該EL元件的光發射顏色。進一步,可以透過該發光材料俘獲載流子。作為該發光材料,可以使用各種熒光染料以及具有喹啉骨架、苯並惡唑骨架或苯並噻唑骨架的金屬複合物。該EL元件的光發射顏色可以透過添加發光材料來控制。
作為該陽極190101,較佳的使用具有高功函的電極材料,以高效地注入電洞。例如,可以使用由銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、ZnO、SnO2、In2O3等形 成的透明電極。當不需要光透射屬性時,該陽極190101可以由不透明金屬材料形成。
作為電洞傳送材料,可以使用芳香族胺化合物等。
作為該電子傳送材料,可以使用具有喹啉衍生物、8-喹啉醇或其衍生物作為配位元體的金屬複合物(特別是三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3))。
作為該陰極190102,較佳的使用具有低功函的電極材料,以高效地注入電子。例如,可以使用金屬本身,諸如鋁、銦、鎂、銀、鈣、鋇或鋰。可替換地,可以使用前述金屬的合金或前述金屬與另一金屬的合金。
圖73B為該EL元件的結構的示意圖,其不同於圖73A。注意,與圖73A中相同的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略其說明。
在圖73B中,不包括其中加入發光材料的區域。然而,當同時具有電子傳送屬性和發光屬性的材料(電子傳送和發光材料),例如三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)用作加入到該電子傳送區域190104的材料時,可以執行光發射。
可替換地,作為添加到該電洞傳送區域190103的材料,可以使用同時具有電洞傳送屬性和發光屬性的材料(電洞傳送和發光材料)。
圖73C為該EL元件的結構的示意圖,其不同於圖73A和73B。注意,與圖73A和73B中相同的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略其說明。
在圖73C中,提供包括在該混合區域190105中的區域190107,其添加有比該電洞傳送材料具有更大的在最高佔用分子軌道與最低非佔用分子軌道之間的能量差的電洞阻擋材料。在該混合區域190105中,添加有電洞阻擋材料的該區域190107比添加有發光材料的該區域190106更靠近陰極190102,於是,可以增加載流子的複合率和光發射效率。前述該結構設有其中添加有電洞阻擋材料的該區域190107,其在透過三重態激子利用光發射(磷光)的EL元件中尤其有效。
圖73D為該EL元件的結構的示意圖,其不同於圖73A至73C。注意,與圖73A至73C中相同的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略其說明。
在圖73D中,提供包括在該混合區域190105中的區域190108,其添加有比該電子傳送材料具有更大的在最高佔用分子軌道與最低非佔用分子軌道之間的能量差的電子阻擋材料。在該混合區域190105中,添加有電子阻擋材料的該區域190108比添加有發光材料的該區域190106更靠近陽極190101,於是,可以增加載流子的複合率和光發射效率。前述該結構設有其中添加有電子阻擋材料的該區域190108,其在利用透過三重態激子的光發射(磷光)的EL元件中尤其有效。
圖73E為該混合接面型EL元件的結構的示意圖,其不同於圖73A至73D。圖73E所示的範例結構為其中添加有金屬材料的區域190109包括在EL層與該EL元件的電 極接觸的部分中。在圖73E中,與圖73A至73D中相同的部分透過相同的附圖標記表示,並且省略其說明。在圖73E中,MgAg(Mg-Ag合金)可以用作該陰極190102,並且添加有Al(鋁)合金的該區域190109可以包括在添加有電子傳送材料的該電子傳送區域190104的區域中,例如,其與該陰極190102接觸。透過該前述結構,可以防止陰極的氧化,並且可以增加該陰極的電子注入效率。因此,可以延伸該混合接面型EL元件的壽命,並可以降低驅動電壓。
作為形成前述混合接面型EL元件的方法,可以使用共蒸發法等。
在圖73A至73E中所示的該混合接面型EL元件中,層之間並不存在清晰的介面,並且可以減少電荷累積。於是,可以延伸該EL元件的壽命,並可以降低驅動電壓。
注意,圖73A至73E中所示的該結構可以彼此自由地組合實施。
該混合接面型EL元件的結構並不限於上述這些,並且可以自由地使用各種結構。
形成EL元件之EL層的有機材料可以是低分子量材料或高分子量材料,並且這兩種材料都可以使用。當使用低分子量材料作為有機化合物材料時,可以透過蒸發法形成薄膜。當使用高分子量材料作為該EL層時,該高分子材料在溶劑中溶解,並且可以透過旋塗法或噴墨法形成薄膜。
該EL材料可以由中分子量材料形成。在本說明書中,中分子量有機發光材料表示不具有昇華屬性並且具有大約20或更低的聚合度的有機發光材料。當中分子量材料用作該EL層時,可以透過噴墨法等形成膜。
低分子量材料、高分子量材料和中分子量材料可以組合使用。
EL元件可以利用透過單重態激子的光發射(熒光)或透過三重態激子的光發射(磷光)。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以應用於另一附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以自由地應用於另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容(或部分內容)的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以自由地應用於本實施例模式或者與其組合或替換。
實施例模式18
在本實施例模式中,說明EL元件的結構。特別地,說明無機EL元件的結構。
作為用於發光材料的基材,可以使用硫化物、氧化物或氮化物。作為硫化物,例如可以使用硫化鋅(ZnS)、硫化鎘(CdS)、硫化鈣(CaS)、硫化釔(Y2S3)、硫化鎵(Ga2S3)、硫化鍶(SrS)、硫化鋇(BaS)等。例如可以使用氧化鋅(ZnO)、氧化釔(Y2O3)等作為氧化物。作為氮化物,例如可以使用氮化鋁(AlN)、氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)等。進一步,可以使用硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)等;或者使用諸如硫化鈣鎵(CaGa2S4)、硫化鍶鎵(SrGa2S4)、硫化鋇鎵(BaGa2S4)的三元混晶。
作為局部光發射的發光中心,可以添加錳(Mn),銅(Cu),釤(Sm),鋱(Tb),鉺(Er),銩(Tm),銪(Eu),鈰(Ce),鐠(Pr)等用於電荷補償。進一步,可以添加鹵素元素用於電荷補償,諸如氟(F)或氯(Cl)。
另一方面,作為用於施主-受主複合光發射的發光中心,可以使用包括形成施主能級的第一雜質元素以及形成受主能級的第二雜質元素的發光材料。作為該第一雜質元素,例如可以使用氟(F),氯(Cl),鋁(Al)等。作為該第二雜質元素,例如可以使用銅(Cu),銀(Ag)等。
圖74A至74C分別所示為可以用作發光元件的薄膜型無機EL元件的範例。在圖74A至74C中,該發光元件包括第一電極層120100、場致發光層120102以及第二電極層120103。
在圖74B和74C中的該發光元件分別具有的結構中,絕緣膜設置在圖74A中該發光元件的電極層與場致發光層之間。圖74B中的該發光元件包括位於該第一電極層120100與該場致發光層120102之間的絕緣膜120104。圖74C中的該發光元件包括位於該第一電極層120100與該場致發光層120102之間的絕緣膜120105,以及位於該第二電極層120103與該場致發光層120102之間的絕緣膜120106。相應地,該絕緣膜可以設置在該場致發光層與插入該場致發光層的一個電極層之間,或者可以設置在該場致發光層與插入該場致發光層的每一電極層之間。進一步,該絕緣膜可以是單層或者包括多個層的疊層。
圖75A至75C分別所示為可以用作發光元件的分散型無機EL元件的範例。在圖75A中的發光元件具有第一電極層120200、場致發光層120202和第二電極層120203的疊層結構。該場致發光層120202包括透過黏劑保持的發光材料120201。
在圖75B和75C中的該發光元件分別具有的結構中,絕緣膜設置在圖75A中該發光元件的電極層與場致發光層之間。圖75B中的該發光元件包括在該第一電極層120200與該場致發光層120202之間的絕緣膜120204。圖 75C中的該發光元件包括在該第一電極層120200與該場致發光層120202之間的絕緣膜120205,以及在該第二電極層120203與該場致發光層120202之間的絕緣膜120206。相應地,該絕緣膜可以設置在該場致發光層與插入該場致發光層的一個電極層之間,或者可以設置在該場致發光層與插入該場致發光層的每一電極層之間。進一步,該絕緣膜可以是單層或者包括多個層的疊層。
該絕緣膜120204設置成與圖75B中該第一電極層120200接觸,然而,透過反轉該絕緣膜與該場致發光層的位置,該絕緣膜120204可以設置成與該第二電極層120203接觸。
較佳的,可以用於諸如圖74B中該絕緣膜120104和圖75B中的絕緣膜120204的絕緣膜的材料具有高耐壓和緻密膜品質。進一步,該材料較佳的具有高介電常數。例如,可以使用氧化矽(SiO2),氧化釔(Y2O3),氧化鈦(TiO2),氧化鋁(Al2O3),氧化鉿(HfO2),氧化鉭(Ta2O5),鈦酸鋇(BaTiO3),鈦酸鍶(SrTiO3),鈦酸鉛(PbTiO3),氮化矽(Si3N4)或者氧化鋯(ZrO2);或者這些材料的混合膜,或包括這些材料中的兩個或更多個的疊層膜。可以透過濺射、蒸發、CVD等形成該絕緣膜。可替換地,可以透過在黏劑中分散這些絕緣材料的顆粒而形成該絕緣膜。可以使用與包含在該場致發光層中的黏劑類似的材料,透過使用與其類似的方法形成該黏劑材料。該絕緣膜的厚度並不特別受限,但是較佳的在10至 1000nm的範圍內。
當在插入該場致發光層的該對電極層之間應用電壓時,該發光元件可以發光。該發光元件可以使用DC驅動或AC驅動工作。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以應用於另一附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以自由地應用於另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容(或部分內容)的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以自由地應用於本實施例模式或者與其組合或替換。
實施例模式19
在本實施例模式中,說明顯示裝置的範例。特別地,說明顯示裝置被光學處理的情況。
圖76A和76B中的該後投影顯示裝置130100設置有 投影器單元130111、鏡面130112和螢幕面板130101。該後投影顯示裝置130100也可以設置有揚聲器130102和操作開關130104。該投影器單元130111設置在該後投影顯示裝置130100的外殼130110的下部分,並且根據視頻信號將投射影像的入射光投射到該鏡面130112。該後投影顯示裝置130100顯示從該螢幕面板130101的後表面投射的影像。
圖77所示為前投影顯示裝置130200。該前投影顯示裝置130200設置有投影器單元130111和投影光學系統130201。該投影光學系統130201投射影像到設置在前面的螢幕等上。
此後,說明應用於圖76A和76B中的該後投影顯示裝置130100和圖77中的該前投影顯示裝置130200的投影器單元130111的結構。
圖78所示為該投影器單元130111的結構範例。投影器單元130111設置有光源單元130301和調制單元130304。該光源單元130301設置有包括透鏡和光源燈130302的光源光學系統130303。光源燈130302安放在外殼中,從而不會散射雜光。例如,使用高壓汞燈或氙氣燈作為該光源燈130302,其可以發出大量光。該光源光學系統130303適當地設置有光學透鏡、具有偏振光線功能的膜、用於調整相位差的膜、IR膜等。設置該光源單元130301,從而使得入射光入射到調制單元130304上。該調制單元130304設置有多個顯示板130308、濾色器、分 色鏡130305、全反射鏡130306、延遲板130307、棱鏡130309和投影光學系統130310。從光源單元130301發出的光透過分色鏡130305被分成多個光路。
每一光路設置有透射具有預定波長或波長範圍的光的濾色器和顯示板130308。該透射顯示板130308調制基於視頻信號的透射光。透射透過該顯示板130308的每一顏色的光入射到該棱鏡130309,並且影像透過該投影光學系統130310顯示在螢幕上。注意,可以在該鏡面與螢幕之間提供菲涅耳透鏡。透過該投影單元130111投射並且透過鏡面反射的投射光線透過菲涅耳透鏡被轉換成通常平行的光,以投射到螢幕上。主光線與光軸之間的位移較佳的為±10°或更少,並且更佳的為±5°或更少。
圖79中所示的該投影器單元130111設置有反射顯示板130407、130408和130409。
圖79中所示的該投影器單元130111設置有光源單元130301和調制單元130400。該光源單元130301可以具有類似於圖78的結構。來自光源單元130301的光透過分色鏡130401和130402以及全反射鏡130403被分成多個光路,以入射到偏振分束器130404、130405和130406上。該偏振分束器130404、130405和130406對應於與各個顏色對應的反射顯示板130407、130408和130409設置。該反射顯示板130407、130408和130409調制基於視頻信號的反射光。透過反射顯示板130407、130408和130409反射的每一顏色的光入射到棱鏡130410以進行合成,並透 過投影光學系統130411投射。
在從該光源單元130301所發出的光線中,只有紅光波長範圍內的光透射透過分色鏡130401,並且綠光和藍光波長範圍內的光透過分色鏡130401被反射。進一步,只有綠光波長範圍內的光透過分色鏡130402被反射。透射透過分色鏡130401的紅光波長範圍內的光被全反射鏡130403反射,並入射到偏振分束器130404上。藍光波長範圍內的光入射到偏振分束器130405上。綠光波長範圍內的光入射到偏振分束器130406上。該偏振分束器130404、130405和130406具有將入射光分成P偏振光和S偏振光的功能,並具有只透射P偏振光的功能。該反射顯示板130407、130408和130409偏振基於視頻信號的入射光。
只有對應於每一顏色的S偏振光入射到對應於每一顏色的反射顯示板130407、130408和130409上。注意,反射顯示板130407、130408和130409可以是液晶面板。在這種情況下,該液晶面板工作於電控制的雙折射(ECB)模式。液晶分子以相對於基板一角度地垂直對準。相應地,在該反射顯示板130407、130408和130409中,當像素關閉時,顯示分子對準,不改變入射光的偏振狀態,從而反射該入射光。當像素開啟時,該顯示分子的對準改變,並且入射光的偏振狀態改變。
圖79中的該投影器單元130111可以應用於圖76A和76B中的該後投影顯示裝置130100和圖77中的該前投影 顯示裝置130200。
圖80A至80C分別所示為單面板型投影器單元。圖80A中所示的該投影器單元130111設置有光源單元130301、顯示板130507、投影光學系統130511和延遲板130504。該投影光學系統130511包括一個或多個透鏡。該顯示板130507可以設置有濾色器。
圖80B所示為工作於場順序模式中的該投影器單元130111的結構。該場順序模式對應於其中透過順序入射到顯示板上的各個顏色光,諸如紅色、綠色和藍色光執行顏色顯示的模式,其具有時間遲後,在此不需要濾色器。透過與具有高速回應的顯示板結合,以改變輸入信號,特別地可以顯示高清晰度影像。圖80B中的該投影器單元130111在光源單元130301與顯示板130508之間設有旋轉濾色器板130505,包括具有紅、綠、藍等多個濾色器。
圖80C所示結構的該投影器單元130111具有使用微透鏡的顏色分離系統,作為顏色顯示方法。該顏色分離系統對應於其中透過在光入射到其上面的顯示板130509的側邊上設置微透鏡陣列130506來實現顏色顯示的系統,並且從每一方向發射每一顏色的光。採用這種系統的該投影器單元130111由於濾色器而幾乎沒有光損失,從而可以有效地利用來自光源單元130301的光。圖80C中的該投影器單元130111設置有分色鏡130501、130502和130503,從而從每一方向將每一顏色的光發射到該顯示板 130509。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以應用於另一附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以自由地應用於另一實施例模式中的附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容(或部分內容)的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以自由地應用於本實施例模式或者與其組合或替換。
實施例模式20
在本實施例模式中,說明電子裝置的範例。
圖81所示為組合有顯示板900101和電路板900111的顯示板模組。該顯示板900101包括像素部分900102、掃描線驅動器電路900103和信號線驅動器電路900104。該電路板900111例如設置有控制電路900112、信號分割電路900113等。該顯示板900101和電路板900111透過 連接佈線900114彼此相互連接。可以使用FPC等作為該連接佈線。
圖86的方塊圖所示為電視接收器的主要結構。調諧器900201接收視頻信號和音頻信號。處理該視頻信號的電路包括:視頻信號放大器電路900202;視頻信號處理電路900203,其將從該視頻信號放大器電路900202輸出的信號轉換為對應於紅、綠和藍每一顏色的顏色信號;以及控制電路900212,其該視頻信號轉換為驅動器電路的輸入規範。該控制電路900212輸出信號到掃描線驅動器電路900214和信號線驅動器電路900204中的每一個。該掃描線驅動器電路900214和信號線驅動器電路900204驅動顯示板900211。當執行數位驅動時,可以採用其中在該信號線側設置有信號劃分電路900213的結構,從而輸入數位信號被劃分成m(m為正整數)個所要提供的信號。
在該調諧器900201所接收的信號中,音頻信號傳送到音頻信號放大器電路900205,並且將其輸出透過音頻信號處理電路900206提供給揚聲器900207。控制電路900208接收基於接收站(接收頻率)的控制信號和來自輸入部分900209的音量,並將信號傳輸到調諧器900201或該音頻信號處理電路900206。
圖87A所示為包括有顯示板模組的電視接收器,其不同於圖86。在圖87A中,使用該顯示板模組形成了包括在外殼900301中的顯示螢幕900302。注意,可以適當地 提供揚聲器900303、輸入裝置(操作鍵900304、連接端子900305、(具有測量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數、距離、光、液體、磁力、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電功率、輻射、流速、濕度、梯度、振動、氣味或紅外線功能的)感測器900306等、以及微音器900307)。
圖87B所示為其中只可以無線傳送顯示的電視接收器。該電視接收器適當地設置有顯示部分900313、揚聲器部分900317、輸入裝置(操作鍵900316、連接端子900318、(具有測量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數、距離、光、液體、磁力、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電功率、輻射、流速、濕度、梯度、振動、氣味或紅外線功能的)感測器900319等、以及微音器900320)等。電池和信號接收器包括在外殼900312中。該電池驅動顯示部分900313、揚聲器部分900317、感測器900319以及微音器900320。該電池可以透過充電器900310反復充電。該充電器900310可以傳輸和接收視頻信號,並將視頻信號傳輸到顯示器的信號接收器。圖87B中的該裝置透過操作鍵900316控制。可替換地,圖87B中的該裝置可以透過操作該操作鍵900316將信號傳輸到該充電器900310。也就是,該裝置可以是影像和音頻交互通信裝置。進一步可替換地,透過操作該操作鍵900316,圖87B中的該裝置可以傳輸信號到該充電器900310,並且其他電子裝置可以 製作成接收可以從該充電器900310傳輸的信號;於是,圖87B中的該裝置可以控制另一電子裝置的通信。也就是,該裝置可以是通常目的的遠端控制裝置。注意,本實施例模式中每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以應用於該顯示部分900313。
接下來,參照圖88說明行動電話的結構範例。
顯示板900501可拆卸地包括在外殼900530中。該外殼900530的形狀和尺寸可以根據該顯示板900501的尺寸適當地改變。固定該顯示板900501的外殼900530裝配在印刷佈線板900531上,以組裝為模組。
該顯示板900501透過FPC900513連接印刷佈線板900531。該印刷佈線板900531設置有揚聲器900532、微音器900533、發射/接收電路900534、包括CPU、控制器等的信號處理電路900335和(具有測量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數、距離、光、液體、磁力、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電功率、輻射、流速、濕度、梯度、振動、氣味或紅外線功能的)感測器900541。將這種模組、操作鍵900536、電池900537和天線900540組合並安裝在外殼900539中。設置該顯示板900501的像素部分,以可以從形成在該外殼900539中的開口窗中看到。
在該顯示板900501中,像素部分和部分週邊驅動器電路(在多個驅動器電路中具有低工作頻率的驅動器電路)可以透過使用電晶體形成在相同的基板上,並且其他 部分的週邊驅動器電路(在多個驅動器電路中具有高工作頻率的驅動器電路)可以形成在IC晶片上。然後,該IC晶片可以透過COG(玻璃上的晶片)安裝在該顯示板900501上。可替換地,該IC晶片可以透過使用TAB(載帶自動鍵合)連接玻璃基板或印刷佈線板。使用這種結構,可以減少顯示裝置的功耗,並且可以延長行動電話每次充電後的操作時間。進一步,可以實現該行動電話的成本降低。
圖88中的行動電話具有以下各種功能,但並不限於此:諸如顯示各種資訊(例如靜止影像、移動影像和文本影像)的功能;在顯示部分上顯示日曆、日期、時間等的功能;操作或編輯顯示在該顯示部分上的資訊的功能;透過各種軟體(程式)控制處理的功能;無線通信的功能;透過使用無線通信功能與另一行動電話、固定電話、或音頻通信裝置通信的功能;透過使用無線通信功能與各種電腦網路通信的功能;透過使用無線通信功能傳輸和接收各種資料的功能;根據來電、資料的接收或警報操作振動器的功能;以及根據來電、資料的接收或警報產生聲音的功能。
圖89A所示為顯示器,其包括:外殼900711、支撐基部900712、顯示部分900713、揚聲器900717、LED燈900719、輸入裝置(連接端子900714、(具有測量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數、距離、光、液體、磁力、溫度、化學物質、聲音、時間、硬 度、電場、電流、電壓、電功率、輻射、流速、濕度、梯度、振動、氣味或紅外線功能的)感測器900715、微音器900716和操作鍵900718)等等。圖89A中的該顯示器可以具有各種功能,諸如在該顯示部分上顯示各種資訊(例如靜止影像、移動影像和文本影像)的功能,但並不限於此。
圖89B所示為相機,其包括:主體900731、顯示部分900732、快門按鈕900736、揚聲器900740、LED燈900741、輸入裝置(影像接收部分900733、操作鍵900734、外部連接埠900735、連接端子900737、(具有測量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數、距離、光、液體、磁力、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電功率、輻射、流速、濕度、梯度、振動、氣味或紅外線功能的)感測器900738、微音器900739)等等。圖89B中的該相機可以具有各種功能,諸如:拍攝靜止或移動影像的功能;自動調節所拍攝的影像(該靜止影像或移動影像)的功能;在(外部提供的或該相機所包括的)記錄媒體中儲存所拍攝的影像的功能;以及在該顯示部分上顯示所拍攝的該影像的功能;但並不限於此。
圖89C所示為電腦,其包括:主體900751、外殼900752、顯示部分900753、揚聲器900760、LED燈900761、讀/寫器900762、輸入裝置(鍵盤900754、外部連接埠900755、指標裝置900756、連接端子900757、 (具有測量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數、距離、光、液體、磁力、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電功率、輻射、流速、濕度、梯度、振動、氣味或紅外線功能的)感測器900758、以及微音器900759)等等。圖89C中的該電腦可以具有各種功能,諸如:在該顯示部分上顯示各種資訊(例如靜止影像、移動影像和文本影像)的功能;透過各種軟體(程式)控制處理的功能;通信功能,諸如無線通信或有線通信;透過使用通訊功能與各種電腦網路連接的功能;以及透過使用該通信功能傳輸和接收各種資料的功能;但並不限於此。
圖96A所示為移動電腦,其包括:主體901411、顯示部分901412、開關901413、揚聲器901419、LED燈901420、輸入裝置(操作鍵901414、紅外線埠901415、連接端子901416、(具有測量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數、距離、光、液體、磁力、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電功率、輻射、流速、濕度、梯度、振動、氣味或紅外線功能的)感測器901417、以及微音器901418)等。圖96A中的該移動電腦可以具有各種功能,諸如:在該顯示部分上顯示各種資訊(例如靜止影像、移動影像和文本影像)的功能;提供在顯示部分上的觸摸板功能;在顯示部分上顯示日曆、日期、時間等的功能;透過各種軟體(程式)控制處理的功能;無線通信的功能;透過使用該 無線通訊功能與各種電腦網路連接的功能;以及透過使用該無線通信功能傳輸和接收各種資料的功能;但並不限於此。
圖96B所示為具有記錄媒體的攜帶型影像再現裝置(例如DVD再現裝置),其包括:主體901431、外殼901432、顯示部分A 901433、顯示部分B 901434、揚聲器部分901437、LED燈901441、輸入裝置(記錄媒體(諸如DVD)讀取部分901435、操作鍵901436、連接端子901438、(具有測量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數、距離、光、液體、磁力、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電功率、輻射、流速、濕度、梯度、振動、氣味或紅外線功能的)感測器901438、以及微音器901440)等。該顯示部分A 901433主要顯示影像資訊,並且顯示部分B 901434主要顯示文本資訊。
圖96C所示為護目鏡型顯示器,其包括:主體901451、顯示部分901452、耳機901453、支撐部分901454、LED燈901459、揚聲器901458、輸入裝置(連接端子901455、(具有測量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數、距離、光、液體、磁力、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電功率、輻射、流速、濕度、梯度、振動、氣味或紅外線功能的)感測器901456、以及微音器901457)等。圖96C中的該護目鏡型顯示器可以具有各種功能,諸如:在 顯示部分上顯示外部獲得的影像(例如靜止影像、移動影像和文本影像)的功能;但並不限於此。
圖97A所示為攜帶型遊戲機,其包括:外殼901511、顯示部分901512、揚聲器部分901513、記錄媒體插入部分901515、LED燈901519、輸入裝置(操作鍵901514、連接端子901516、(具有測量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數、距離、光、液體、磁力、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電功率、輻射、流速、濕度、梯度、振動、氣味或紅外線功能的)感測器901517和微音器901518)等。圖97A中的該攜帶型遊戲機可以具有各種功能,諸如:讀取儲存在記錄媒體上的程式或資料以在該顯示部分上顯示的功能;以及透過與另一攜帶型遊戲機的無線通信而共用資訊的功能;但並不限於此。
圖97B所示為具有電視接收功能的數位相機,其包括:外殼901531、顯示部分901532、揚聲器901534、快門按鈕901535、LED燈901541、輸入裝置(操作鍵901533、影像接收部分901536、天線901537、連接端子901538、(具有測量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數、距離、光、液體、磁力、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電功率、輻射、流速、濕度、梯度、振動、氣味或紅外線功能的)感測器901539和微音器901540)等等。圖97B中的該具有電視接收功能的數位相機可以具有各種功能,諸如:拍攝 靜止或移動影像的功能;自動調節所拍攝的影像的功能;從該天線獲得各種資訊的功能;儲存所拍攝的影像或從該天線所獲得的資訊的功能;以及在該顯示部分上顯示所拍攝的影像或從天線獲得的資訊的功能;但並不限於此。
圖98所示為攜帶型遊戲機,其包括:外殼901611、第一顯示部分901612、第二顯示部分901613、揚聲器部分901614、記錄媒體插入部分901616、LED燈901620、輸入裝置(操作鍵901615、連接端子901617、(具有測量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數、距離、光、液體、磁力、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電功率、輻射、流速、濕度、梯度、振動、氣味或紅外線功能的)感測器901618和微音器901619)等等。圖98中的該攜帶型遊戲機可以具有各種功能,諸如:讀取儲存在記錄媒體上的程式或資料以在該顯示部分上顯示的功能;以及透過與另一攜帶型遊戲機的無線通信而共用資訊的功能;但並不限於此。
如圖89A至89C、96A至96C、97A、97B和98中所示,這些電子裝置包括用於顯示某類資訊的顯示部分。
接下來,說明半導體裝置的應用範例。
圖90所示為其中半導體裝置包括在構建物體中的範例。圖90示出了外殼900810、顯示部分900811、作為操作部分的遠端控制裝置900812、揚聲器部分900813,等。該半導體裝置作為壁掛型包括在該構建的物體中,並且可以不需要較大空間設置。
圖91所示為其中半導體裝置包括在構建物體中的另一範例。顯示板900901與預製的浴缸900902結合在一起,並且洗澡的人可以觀看該顯示板900910。該顯示板具有:由洗澡的人進行操作而顯示資訊的功能;以及用作廣告或娛樂裝置的功能。
該半導體裝置不僅可以如圖91中所示設置到該預製浴缸900902的側壁上,而且可以設置到各種位置。例如,該半導體裝置可以與部分鏡子或者浴缸本身等結合在一起。此時,可以根據該鏡子或浴缸的形狀改變該顯示板900901的形狀。
圖92所示為其中半導體裝置包括在構建物體中的另一範例。顯示板901002被彎曲並附到柱形物體901001的彎曲表面上。這裏,說明電線桿作為該柱形物體901001。
圖92中的該顯示板901002設置在高於人類視點的位置。當在戶外大量駐立的構建物體、諸如在電線桿中所設置的相同顯示板901002上相同的影像顯示時,可以對不確定的觀睾進行廣告。由於該顯示板901002透過外部控制容易顯示相同的影像和立即切換影像,所以可以得到非常有效的資訊顯示和廣告效果。當設置有自發光顯示元件時,該顯示板901002即使在夜晚也可以有效的用作高可視的顯示媒體。當該顯示板901002設置在電線桿上時,可以容易地獲得用於該顯示板的電源裝置。在緊急情況下,諸如在災難中,該顯示板901002也可以用作迅速向 難民傳送正確資訊的裝置。
作為該顯示板901002,例如可以使用其中開關元件、諸如有機電晶體設置在膜狀基板上,並且顯示元件被驅動,從而可以顯示影像的顯示板。
在本實施例模式中,牆壁、柱狀物體和預製浴缸所示只是構建物體的範例,然而,本實施例模式並不限於此,並且各種構建物體可以設置有半導體裝置。
接下來,說明半導體裝置包括在移動物體中的範例。
圖93所示為半導體裝置與汽車結合在一起的範例。顯示板901102與車體901101結合在一起,並且可以顯示車體的操作或從該車體的內部或外部根據需要輸入的資訊。注意,可以提供導航功能。
該半導體裝置不僅可以設置到圖93中所示的該車體901101上,而且可以設置到各種位置。例如,該半導體裝置可以與玻璃窗戶、門、方向盤、齒輪軸、座位、後視鏡等結合在一起。此時,該顯示板901102的形狀可以根據與該半導體裝置一起設置的物體的形狀而改變。
圖94A和94B所示為半導體裝置與列車結合在一起的範例。
圖94A所示為顯示板901202設置在列車中的門901201的玻璃中的範例,其相比於使用紙張的習知廣告而言具有不需要用於改變廣告的動作成本。由於該顯示板901202透過外部信號可以立即切換顯示在顯示部分上的影像,所以例如每次當列車上乘客的類型改變時,可以改 變該顯示板上的影像,於是,可以得到更有效的廣告效果。
圖94B所示為將該顯示板901202設置到列車中的玻璃窗901203和天花板901204以及門901201的玻璃上的範例。透過這種方式,可以將該半導體裝置容易地設置到該半導體裝置通常難以設置到的位置,於是可以得到有效的廣告效果。進一步,該半導體裝置透過外部信號可以立即切換顯示在顯示部分上的影像;於是,可以減少用於改變廣告的成本和時間,並且可以實現靈活的廣告管理和資訊傳輸。
該半導體裝置不僅可以設置到圖94中所示的門901201、玻璃窗901203和天花板901204上,而且可以設置到各種位置。例如,該半導體裝置可以與皮帶、座位、欄杆、地板等一起設置。此時,該顯示板901202的形狀可以根據與該半導體裝置一起設置的物體的形狀而改變。
圖95A和95B所示為該半導體裝置與客機一起設置的範例。
圖95A所示為當該顯示板901302使用時,附到該客機的座位上方的天花板901301上的顯示板901302的形狀。該顯示板901302使用鉸鏈部分901303與天花板901301結合在一起,並且乘客透過伸展該鉸鏈部分901303可以觀看該顯示板901302。該顯示板901302具有透過由該乘客操作而顯示資訊的功能,以及用作廣告或娛樂裝置的功能。另外,當該鉸鏈部分折疊並放到飛機的天 花板901301中時,如圖95B中所示,可以確保起飛和降落的安全。注意,當在緊急情況下照亮該顯示板中的顯示元件時,該顯示板也可以用作資訊傳輸裝置和疏散燈。
該半導體裝置不僅可以設置到如圖95A和95B中所示的該天花板901201上,而且可以設置到各種位置。例如,該半導體裝置可以與座位、附在座位上的桌板、窗戶等一起設置。大量人可以觀看的大顯示板可以設置在機身的壁板上。此時,該顯示板901302的形狀可以根據與該半導體裝置一起設置的物體的形狀而改變。
注意,在本實施例模式中,所示的列車、汽車以及飛機的車體為移動物體,然而本發明並不限於此,並且半導體裝置可以設置到各種物體、諸如設置到摩托車、四輪驅動汽車(包括汽車、公共汽車等),列車(包括單軌列車、有軌電車等)、以及船上。由於半導體裝置透過外部信號可以立即切換顯示在移動物體中的顯示板上的影像,移動物體設置有該半導體裝置,從而該移動物體可以用作不具體數目客戶的廣告顯示板,災難中的資訊顯示板等。
雖然參照各個附圖說明了本實施例模式,但是每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以應用於另一附圖中所說明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合上述附圖中的每一部分與其他部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式中的每一附圖中所說明的內容(或部分內容)可以自由地應用於另一實施例模式中的附圖中所說 明的內容(或部分內容)或者與其組合。進一步,透過組合本實施例模式中的每一附圖中的每一部分與其他實施例模式中的部分,可以形成更多的附圖。
本實施例模式顯示了實施、輕微變換、部分修改、改進、詳細說明或應用其他實施例模式中所述內容(或部分內容)的範例、其有關部分的範例等。因此,其他實施例模式中所說明的內容可以自由地應用於本實施例模式或者與其組合或替換。
實施例模式21
如上所述,本說明書至少包括下面的發明。
本發明的一方面是一種液晶顯示裝置,其包括具有液晶元件的像素和驅動器電路。該驅動器電路包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第五電晶體、第六電晶體、第七電晶體和第八電晶體。注意,下面的連接關係至少包括在部分驅動器電路中。該第一電晶體的第一電極電連接第四佈線,並且該第一電晶體的第二電極電連接第三佈線。該第二電晶體的第一電極電連接第六佈線,並且該第二電晶體的第二電極電連接第三佈線。該第三電晶體的第一電極電連接第五佈線,該第三電晶體的第二電極電連接該第二電晶體的閘極電極;並且該第三電晶體的閘極電極電連接該第五佈線。該第四電晶體的第一電極電連接該第六佈線,該第四電晶體的第二電極電連接該第二電晶體的閘極電極,並且該第四電晶體的閘極電極 電連接該第一電晶體的閘極電極。該第五電晶體的第一電極電連接該第五佈線,該第五電晶體的第二電極電連接該第一電晶體的閘極電極,並且該第五電晶體的閘極電極電連接第一佈線。該第六電晶體的第一電極電連接該第六佈線,該第六電晶體的第二電極電連接該第一電晶體的閘極電極,並且該第六電晶體的閘極電極電連接該第二電晶體的閘極電極。該第七電晶體的第一電極電連接該第六佈線,該第七電晶體的第二電極電連接該第一電晶體的閘極電極,並且該第七電晶體的閘極電極電連接第二佈線。該第八電晶體的第一電極電連接該第六佈線,該第八電晶體的第二電極電連接該第二電晶體的閘極電極,並且該第八電晶體的閘極電極電連接該第一佈線。
在包括具有液晶元件的像素和驅動器電路的該液晶顯示裝置中,該第一電晶體的通道寬度W與通道長度L的比值W/L在該第一至第八電晶體的W/L值中可以是最高。
在包括具有液晶元件的像素和驅動器電路的該液晶顯示裝置中,該第一電晶體的通道寬度W與通道長度L的比值W/L可以比該第五電晶體的W/L值高二至五倍。
在包括具有液晶元件的像素和驅動器電路的該液晶顯示裝置中,該第三電晶體的通道長度L可以大於該第四電晶體的通道長度L。
在包括具有液晶元件的像素和驅動器電路的該液晶顯示裝置中,可以在該第一電晶體的第二電極與閘極電極之 間設置電容器。
在包括具有液晶元件的像素和驅動器電路的該液晶顯示裝置中,該第一至第八電晶體可以是n通道電晶體。
在包括具有液晶元件的像素和驅動器電路的該液晶顯示裝置中,非晶矽可以用作該第一至第八電晶體的半導體層。
本發明的另一方面是一種液晶顯示裝置,其包括具有液晶元件的像素、第一驅動器電路和第二驅動器電路。下面的連接關係至少包括在部分該第一和第二驅動器電路中。該第一驅動器電路包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第五電晶體、第六電晶體、第七電晶體和第八電晶體。該第一電晶體的第一電極電連接第四佈線,並且該第一電晶體的第二電極電連接第三佈線。該第二電晶體的第一電極電連接第六佈線,並且該第二電晶體的第二電極電連接第三佈線。該第三電晶體的第一電極電連接第五佈線,該第三電晶體的第二電極電連接該第二電晶體的閘極電極;並且該第三電晶體的閘極電極電連接該第五佈線。該第四電晶體的第一電極電連接該第六佈線,該第四電晶體的第二電極電連接該第二電晶體的閘極電極,並且該第四電晶體的閘極電極電連接該第一電晶體的閘極電極。該第五電晶體的第一電極電連接該第五佈線,該第五電晶體的第二電極電連接該第一電晶體的閘極電極,並且該第五電晶體的閘極電極電連接第一佈線。該第六電晶體的第一電極電連接該第六佈線,該第六電晶體 的第二電極電連接該第一電晶體的閘極電極,並且該第六電晶體的閘極電極電連接該第二電晶體的閘極電極。該第七電晶體的第一電極電連接該第六佈線,該第七電晶體的第二電極電連接該第一電晶體的閘極電極,並且該第七電晶體的閘極電極電連接第二佈線。該第八電晶體的第一電極電連接該第六佈線,該第八電晶體的第二電極電連接該第二電晶體的閘極電極,並且該第八電晶體的閘極電極電連接該第一佈線。另外,該第二驅動器電路包括第九電晶體、第十電晶體、第十一電晶體、第十二電晶體、第十三電晶體、第十四電晶體、第十五電晶體和第十六電晶體。第九電晶體的第一電極電連接第十佈線,並且第九電晶體的第二電極電連接該第九佈線。該第十電晶體的第一電極電連接第十二佈線,並且該第十電晶體的第二電極電連接該第九佈線。該第十一電晶體的第一電極電連接第十一佈線,該第十一電晶體的第二電極電連接該第十電晶體的閘極電極,並且該第十一電晶體的閘極電極電連接第十一佈線。該第十二電晶體的第一電極電連接該第十二佈線,該第十二電晶體的第二電極電連接該第十電晶體的閘極電極,並且該第十二電晶體的閘極電極電連接該第九電晶體的閘極電極。該第十三電晶體的第一電極電連接第十一佈線,該第十三電晶體的第二電極電連接該第九電晶體的閘極電極,並且該第十三電晶體的閘極電極電連接第七佈線。該第十四電晶體的第一電極電連接該第十二佈線,該第十四電晶體的第二電極電連接該第九電晶體的閘極電 極,並且該第十四電晶體的閘極電極電連接該第十電晶體的閘極電極。該第十五電晶體的第一電極電連接該第十二佈線,該第十五電晶體的第二電極電連接該第九電晶體的閘極電極,並且該第十五電晶體的閘極電極電連接第八佈線。該第十六電晶體的第一電極電連接該第十二佈線,該第十六電晶體的第二電極電連接該第十電晶體的閘極電極,並且該第十六電晶體的閘極電極電連接該第七佈線。
在包括具有液晶元件的像素、第一驅動器電路和第二驅動器電路的該液晶顯示裝置中,該第四佈線與該第十佈線可以電連接,該第五佈線與該第十一佈線可以電連接,並且該第六佈線與該第十二佈線可以電連接。
在包括具有液晶元件的像素、第一驅動器電路和第二驅動器電路的該液晶顯示裝置中,該第四佈線與該第十佈線是可以相同的佈線,該第五佈線與該第十一佈線可以是相同的佈線,並且該第六佈線與該第十二佈線可以是相同的佈線。
在包括具有液晶元件的像素、第一驅動器電路和第二驅動器電路的該液晶顯示裝置中,該第三佈線與該第九佈線可以電連接。
在包括具有液晶元件的像素、第一驅動器電路和第二驅動器電路的該液晶顯示裝置中,該第三佈線與該第九佈線可以電連接。
在包括具有液晶元件的像素、第一驅動器電路和第二驅動器電路的該液晶顯示裝置中,該第一電晶體的通道寬 度W與通道長度L的比值W/L在該第一至第八電晶體的W/L值中可以是最高,並且該第九電晶體的通道寬度W與通道長度L的比值W/L在該第九至第十六電晶體的W/L值中可以是最高。
在包括具有液晶元件的像素、第一驅動器電路和第二驅動器電路的該液晶顯示裝置中,該第一電晶體的通道寬度W與通道長度L的比值W/L可以比該第五電晶體的W/L值高二至五倍,並且該第九電晶體的通道寬度W與通道長度L的比值W/L可以比該第十三電晶體的W/L值高二至五倍。
在包括具有液晶元件的像素、第一驅動器電路和第二驅動器電路的該液晶顯示裝置中,該第三電晶體的通道長度L可以大於該第四電晶體的通道長度L,並且該第十一電晶體的通道長度L可以大於該第十四電晶體的通道長度L。
在包括具有液晶元件的像素、第一驅動器電路和第二驅動器電路的該液晶顯示裝置中,可以在該第一電晶體的第二電極與閘極電極之間設置電容器,並且可以在該第九電晶體的第二電極與閘極電極之間設置電容器。
在包括具有液晶元件的像素、第一驅動器電路和第二驅動器電路的該液晶顯示裝置中,該第一至第十六電晶體可以是n通道電晶體。
在包括具有液晶元件的像素、第一驅動器電路和第二驅動器電路的該液晶顯示裝置中,非晶矽可以用作該第一 至第十六電晶體的半導體層。
各種電子裝置可以設置有任何前述液晶顯示裝置。
本實施例模式中的每一液晶顯示裝置對應於本說明書中所公開的該液晶顯示裝置。因此,可以得到與其他實施例模式類似的操作效果。
101‧‧‧第一電晶體
102‧‧‧第二電晶體
103‧‧‧第三電晶體
104‧‧‧第四電晶體
105‧‧‧第五電晶體
106‧‧‧第六電晶體
107‧‧‧第七電晶體
108‧‧‧第八電晶體
141‧‧‧節點
142‧‧‧節點
501‧‧‧第一佈線
502‧‧‧第二佈線
503‧‧‧第三佈線
504‧‧‧第四佈線
505‧‧‧第五佈線
506‧‧‧第六佈線

Claims (4)

  1. 一種顯示裝置,其包含:包含第一至第八電晶體的掃描線驅動器電路;從該掃描線驅動器電路延伸的第一至第三掃描線;第一及第二信號線;以及各包含液晶元件的第一至第三像素,其中該第一電晶體之源極和汲極中的一者係電性連接至該第二電晶體之源極和汲極中的一者及第一佈線,其中該第一電晶體之該源極和該汲極中的另一者係電性連接至第二佈線,其中該第一電晶體之閘極係電性連接至該第四電晶體之閘極、該第五電晶體之源極和汲極中的一者、該第六電晶體之源極和汲極中的一者、以及該第七電晶體之源極和汲極中的一者,其中該第二電晶體之閘極係電性連接至該第三電晶體之源極和汲極中的一者、該第四電晶體之源極和汲極中的一者、該第六電晶體之閘極、以及該第八電晶體之源極和汲極中的一者,其中該第三電晶體之該源極和該汲極中的另一者係電性連接至第三佈線,其中該第三電晶體之閘極係電性連接至該第三佈線,其中該第五電晶體之該源極和該汲極中的另一者係電性連接至第一電源線,其中該第五電晶體之閘極係電性連接至該第八電晶體 之閘極及第四佈線,其中該第七電晶體之閘極係電性連接至第五佈線,其中第二電源線係電性連接至該第二電晶體之該源極和該汲極中的另一者、該第四電晶體之該源極和該汲極中的另一者、該第六電晶體之該源極和該汲極中的另一者、該第七電晶體之該源極和該汲極中的另一者、以及該第八電晶體之該源極和該汲極中的另一者,其中輸出信號係從該第一佈線輸出,其中時鐘信號係輸入至該第二佈線,其中該第一像素係在與該第二像素及該第三像素相同的行上,其中該第一像素係電性連接至該第一掃描線,其中該第二像素係電性連接至該第二掃描線,其中該第三像素係電性連接至該第三掃描線,其中第一視頻信號係從該第一信號線輸入至該第一像素,其中第二視頻信號係從該第二信號線輸入至該第二像素,以及其中第三視頻信號係從該第一信號線輸入至該第三像素。
  2. 一種顯示裝置,其包含:包含第一至第八電晶體的掃描線驅動器電路;從該掃描線驅動器電路延伸的第一至第三掃描線;第一及第二信號線;以及 各包含液晶元件的第一至第三像素,其中該第一電晶體之源極和汲極中的一者係電性連接至該第二電晶體之源極和汲極中的一者及第一佈線,其中該第一電晶體之該源極和該汲極中的另一者係電性連接至第二佈線,其中該第一電晶體之閘極係電性連接至該第四電晶體之閘極、該第五電晶體之源極和汲極中的一者、該第六電晶體之源極和汲極中的一者、以及該第七電晶體之源極和汲極中的一者,其中該第二電晶體之閘極係電性連接至該第三電晶體之源極和汲極中的一者、該第四電晶體之源極和汲極中的一者、該第六電晶體之閘極、以及該第八電晶體之源極和汲極中的一者,其中該第三電晶體之該源極和該汲極中的另一者係電性連接至第三佈線,其中該第三電晶體之閘極係電性連接至該第三佈線,其中該第五電晶體之該源極和該汲極中的其它一者係電性連接至第一電源線,其中該第五電晶體之閘極係電性連接至該第八電晶體之閘極及第四佈線,其中該第七電晶體之閘極係電性連接至第五佈線,其中第二電源線係電性連接至該第二電晶體之該源極和該汲極中的另一者、該第四電晶體之該源極和該汲極中的另一者、該第六電晶體之該源極和該汲極中的另一者、 該第七電晶體之該源極和該汲極中的另一者、以及該第八電晶體之該源極和該汲極中的另一者,其中輸出信號係從該第一佈線輸出,其中時鐘信號係輸入至該第二佈線,其中該第一像素係在與該第二像素及該第三像素相同的行上,其中該第一像素係電性連接至該第一掃描線,其中該第二像素係電性連接至該第二掃描線,其中該第三像素係電性連接至該第三掃描線,其中第一視頻信號係從該第一信號線輸入至該第一像素,其中第二視頻信號係從該第二信號線輸入至該第二像素,其中第三視頻信號係從該第一信號線輸入至該第三像素,以及其中該液晶元件的操作模式係IPS模式。
  3. 一種顯示裝置,其包含:包含第一至第八電晶體的掃描線驅動器電路;從該掃描線驅動器電路延伸的第一至第三掃描線;第一及第二信號線;各包含液晶元件的第一至第三像素;以及保護二極體,其電性連接至介於該掃描線驅動器電路與該第一像素之間的該第一掃描線,其中該第一電晶體之源極和汲極中的一者係電性連接 至該第二電晶體之源極和汲極中的一者及第一佈線,其中該第一電晶體之該源極和該汲極中的另一者係電性連接至第二佈線,其中該第一電晶體之閘極係電性連接至該第四電晶體之閘極、該第五電晶體之源極和汲極中的一者、該第六電晶體之源極和汲極中的一者、以及該第七電晶體之源極和汲極中的一者,其中該第二電晶體之閘極係電性連接至該第三電晶體之源極和汲極中的一者、該第四電晶體之源極和汲極中的一者、該第六電晶體之閘極、以及該第八電晶體之源極和汲極中的一者,其中該第三電晶體之該源極和該汲極中的另一者係電性連接至第三佈線,其中該第三電晶體之閘極係電性連接至該第三佈線,其中該第五電晶體之該源極和該汲極中的其它一者係電性連接至第一電源線,其中該第五電晶體之閘極係電性連接至該第八電晶體之閘極及第四佈線,其中該第七電晶體之閘極係電性連接至第五佈線,其中第二電源線係電性連接至該第二電晶體之該源極和該汲極中的另一者、該第四電晶體之該源極和該汲極中的另一者、該第六電晶體之該源極和該汲極中的另一者、該第七電晶體之該源極和該汲極中的另一者、以及該第八電晶體之該源極和該汲極中的另一者, 其中輸出信號係從該第一佈線輸出,其中時鐘信號係輸入至該第二佈線,其中該第一像素係在與該第二像素及該第三像素相同的行上,其中該第一像素係電性連接至該第一掃描線,其中該第二像素係電性連接至該第二掃描線,其中該第三像素係電性連接至該第三掃描線,其中第一視頻信號係從該第一信號線輸入至該第一像素,其中第二視頻信號係從該第二信號線輸入至該第二像素,其中第三視頻信號係從該第一信號線輸入至該第三像素,以及其中該液晶元件的操作模式係IPS模式。
  4. 如申請專利範圍第1-3項中任一項的顯示裝置,其中該顯示裝置係整合在選自由電視接收器、行動電話、投影顯示器、相機、電腦、影像再現裝置、護目鏡型顯示器以及遊戲機所組成之群組中的一者。
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