TW201112207A - Display device - Google Patents

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Description

201112207 六、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種半導體裝置，該半導體裝置具有藉 由電晶體控制提供給負載的電流的功能。尤其是本發明係 關於一種顯示裝置，該顯示裝置包括由其亮度隨電流變化 的電流驅動發光元件和用於它的訊號線驅動電路形成的像 素。此外，本發明還關於具有該半導體裝置的顯示裝置和 電子裝置。 請注意，在這裏的半導體裝置是指可以藉由利用半導 體特性而作用的所有裝置。 【先前技術】 近年來，其像素每個都形成有發光元件例如發光二極 體（LED)的自發光顯示裝置引起了關注。作爲用於這種自 發光顯示裝置的發光元件，具有有機發光二極體（還稱爲 φ OLED(有機發光二極體）、有機EL元件、場致發光（EL)元 件等等），其作爲用於自發光顯示裝置的發光元件而備受 關注，並且還用於有機EL顯示器等等。 因爲諸如OLED的發光元件是自發光型，所以具有各 種優點，因而與液晶顯示器相比可以確保像素的高能見度 、不需要背光 '達到更高回應速度等等。此外，發光元件 的亮度由流過那裏的電流値控制。 關於利用本身發光（自發光）的這種發光元件的顯示裝 置’已知一種簡單矩陣驅動法和一種主動矩陣驅動法作爲 -5- 201112207 其驅動方法。前面的方法提供簡單結構，但是具有難以達 成大而高亮度的顯示裝置之類的問題。最近，其中流向發 光元件的電流由在像素電路內部設定的薄膜電晶體（TFT) 來控制的主動矩陣型蓬勃發展。 這種主動矩陣型顯示裝置具有問題，即由於驅動TFT 的電流特性改變或損壞，流向發光元件的電流改變，導致 亮度改變。 換句話說，主動矩陣顯示裝置具有問題，即由於用於 流向發光元件的電流的驅動TFT的電流特性改變，提供 給發光元件的電流改變，因此導致亮度改變。有鑒於此， 提出了各種電路，其中即使驅動TFT的特性在像素電路 之間改變，也可以在不改變提供給發光元件的電流的情況 下抑制亮度改變。 非專利文獻1、專利文獻1、和專利文獻2都揭示了 在主動矩陣型顯示裝置中的半導體裝置的結構。專利文件 1和2揭示了其中流向發光元件的電流不由於設定在像素 電路內部的驅動TFT的特性改變而改變的電路結構。這 個結構稱爲電流寫入型像素或電流輸入型像素。 圖92顯示在專利文獻1(國際公開號NO.W02004/061812) 中公開的電路圖的基本結構的示例（參見專利文獻1的圖 14和說明書中關於它的文字說明）。圖92顯示一種電路， 包括電流源電晶體9201、移位電晶體9202、開關9203、電 容元件9204、開關9205、開關9206、電流源9207、負載 9 2 0 8、接線 9 2 0 9、9 2 1 1、9 2 1 2 和開關 9 2 1 3。 201112207 圖93顯示在專利文獻2(國際公開號NO.W02004/077671 ) 中揭示的電路圖的基本結構的示例（參見專利文獻2的圖 20和說明書中關於它的文字說明）。圖93顯示一種電路 ，包括電流源電晶體93 0 1、移位電晶體93 02、開關93 03 、電容元件9304、開關9305、開關9306A、9306B、電流 源 9307A、9307B、負載 9308、接線 9309、9311A、 93 1 1 B、93 1 2 和開關 93 1 3。 圖96顯示在非專利文獻l(T.Shirasaki等’ SID’04 文摘，第1516-1519頁（2004))中揭示的電路圖的結構的示 例（參見非專利文獻1的圖2和3以及關於它的文字說明） 。圖96中所示的電路圖是與專利文件1和2 —起說明非 專利文獻1中所示電路圖的示圖。圖96顯示一種電路， 包括電流源電晶體960 1、開關9603、電容元件9604、開 關9605、9606、電流源9607、負載960 8以及接線9609 、9 611 fP 9 6 12° 在專利文件1和2所示電路結構的情況下，在電流源 電晶體和負載之間需要開關，因此存在電流難以流入負載 的問題。當不提供開關時，電流流入負載，因此不能達成 要求的操作。此外，在專利文件1和2所示電路結構的情 況下，存在電晶體數量大、導致孔徑比減小的問題。 參考圖94A和94B說明圖92所示電路結構的問題。 圖94A顯示與圖92相同的電路結構。在圖94A中，爲了 說明，開關9203表示爲SW1，開關920 5表示爲SW2，開關 9206表示爲SW3，接線9209的電位表示爲Vdd，接線9211 201112207 的電位表示爲Vssl，接線9212的電位表示爲Vss2，開關 9213表示爲SW4。接線的電位設定爲Vdd>Vss2>Vssl。 圖94B顯示在圖94A的電路結構中的訊號寫入操作 和輸入操作時，各個開關和各個接線的電位變化。 在圖94B的訊號寫入操作時，SW1導通、SW2導通 、SW3導通、SW4截止。開始提供電流給電源9207，並 且將電源電晶體93 0 1給電源9207提供電流所需的閘極-源極電壓（Vgs)施加給電容元件9204。這時，節點G具有 電位Vdd，因此由於電容元件9204保持電壓Vgs，所以 節點S的電位上升。節點S的電位達到穩定狀態，並且節 點G和節點S之間的差値變爲Vgs。在圖94B中，在訊 號寫入操作中，Vl()ad施加給節點S和Vss2之間的負載 9208，並且産生從節點S到Vss的電位梯度。因此，在訊 號寫入操作中，電流流向負載9208，從而引起如無法給 負載提供正確訊號這樣的缺陷。 在非專利文獻1所不電路圖的情況下，用於給作爲負 載的顯示元件提供電流的電源線的電位一列一列地發生改 變’從而防止在對負載的訊號寫入操作時電流流入顯示元 件。這是因爲當電流在訊號寫入操作時提供給作爲負載的 顯示元件時，正確的訊號無法輸入像素。結果，引起有缺 陷的顯示。此外，當頻率是F、電容是C、電壓是V時， 一般由公式（1 )得到功耗P。 P = FCV2(F:頻率，C:電容，V:電壓）（1) 因此，根據公式（1 )，較小頻率以減小功耗。換句話
S -8 - 201112207 說，最好電源線的電位不變，電源線的電位變化會導致功 耗增加。 在非專利文獻1中，必須從電源線給發光元件提供大 電流。因此，必須設定可以控制大電流的開關，從而改變 每列電源線的電位並提供大電流。因此，存在用於電路的 電晶體尺寸必須大的問題。如果電晶體尺寸大，電晶體的 功耗也變大。在如非專利文獻1所述的習知結構中，在訊 號寫入操作時用於驅動顯示元件的電晶體中，達到 Vds = Vgs，而在發光時，達到 Vds>Vgs。當電晶體在飽和 區內的恒流特性（電流的平坦度）變壞時，在訊號寫入操作 時和發光時的電流値變得非常不同。 在非專利文獻1的發明中，在訊號寫入操作時和發光 時流入電晶體的電流相同。因此，例如，在要顯示黑色影 像時，在少量電流寫入電晶體的情況下，由於噪音、寄生 交叉電容或接線電阻的影響，存在訊號沒有充分寫入的問 題。 【發明內容】 考慮到該問題，本發明的目的是提供一種半導體裝置 ，在訊號寫入操作中少量電流寫入電晶體時，幾乎不受寄 生交叉電容或接線電阻的影響。此外，本發明的另一個目 的是提供一種半導體裝置，可以防止在訊號寫入操作時電 流流入顯示元件，而不增加功耗，並且不改變用於提供電 流給每列中的負載的電源的電位。 -9 - 201112207 本發明半導體裝置的一方案是一種半導體裝置，包含 :第一接線；第二接線；第三接線；第一開關；第二開關 :第一電晶體，其中第一電晶體的第一端子電連接到第一 接線，第一電晶體的閘極端子藉由第一開關電連接到第二 接線；第二電晶體，其中第二電晶體的第一端子電連接到 第一電晶體的第二端子，第二電晶體的閛極端子藉由第一 開關電連接到第二接線，第二電晶體的第二端子電連接到 負載，並藉由第二開關電連接到第三接線；電容元件，該 電容元件電連接在第二電晶體的閘極端子和第二電晶體的 第二端子之間；和用於在第一電晶體的第一端子和第一電 晶體的第二端子之間短路的機構。 本發明半導體裝置的一方案是一種半導體裝置’包含 :第一接線：第二接線；第三接線：第一開關；第二開關 ;第一電晶體，其中第一電晶體的第一端子電連接到第一 接線，第一電晶體的閘極端子藉由第一開關電連接到第二 接線；第二電晶體，其中第二電晶體的第一端子電連接到 第一電晶體的第二端子，第二電晶體的閘極端子藉由第一 開關電連接到第二接線，第二電晶體的第二端子電連接到 負載，並藉由第二開關電連接到第三接線；電容元件’該 電容元件電連接在第二電晶體的閘極端子和第二電晶體的 第二端子之間：電連接到第三接線的電流源；和用於在第 〜電晶體的第一端子和第一電晶體的第二端子之間短路的 機構。 本發明半導體裝置的一方案是一種半導體裝置’包含
S -10 - 201112207 :第一接線；第二接線；第三接線；第四接線；第一開關 :第二開關；第一電晶體，其中第一電晶體的第一端子電 連接到第一接線，第一電晶體的閘極端子藉由第一開關電 連接到第二接線；第二電晶體，其中第二電晶體的第一端 子電連接到第一電晶體的第二端子，第二電晶體的閘極端 子藉由第一開關電連接到第二接線，第二電晶體的第二端 子電連接到負載，並藉由第二開關電連接到第三接線：電 容元件，該電容元件電連接在第二電晶體的閘極端子和第 二電晶體的第二端子之間；電連接到第三接線的第一電流 源和電連接到第四接線的第二電流源；和用於在第一電晶 體的第一端子和第一電晶體的第二端子之間短路的機構。 在本發明中，第一和第二開關都可以是電晶體。 在本發明中，第一接線的電位可以高於第二接線的電 位。 在本發明中，第一電晶體和第二電晶體可以具有相同 導電性。 在本發明中’用於短路的機構可以是電連接到第一電 晶體的第一和第二端子的開關。 在本發明中’負載可以是具有整流性能的顯示元件。 在本發明中，負載可以是EL元件。 本發明的半導體裝置可以應用於顯示裝置或電子裝置 〇 如上所述’根據本發明，當預定電流提供給電晶體來 設定電晶體的閘極-源極電壓時，調整電晶體的閘極端子 -11 - 201112207 電位以防電流流入連接到電晶體源極觸子的負載。因此’ 使連接到電晶體閘極端子的接線的電位不同於連接到電晶 體汲極端子的接線的電位。 此外，根據本發明，在串聯連接的兩個電晶體中，在 設定操作時（或在訊號寫入操作時），兩個電晶體之一設定 爲具有低的源極-汲極電壓，從而在另一個電晶體上進行 設定操作。在輸出操作時，兩個電晶體當成多閘極電晶體 ，並且使得在輸出操作時的電流値小。換句話說，可以使 得在設定操作時的電流大。因此，幾乎不産生由寄生於接 線等的交叉電容或接線電阻引起的影響，並且迅速地進行 設定操作。 總之，幾乎不産生由寄生於接線等的交叉電容或接線 電阻引起的影響，並且迅速地進行設定操作，並且使電晶 體閘極端子的電位低於或高於電晶體汲極端子，從而調整 電晶體源極端子的電位，因此防止電流流向負載。 在本發明中使用的開關可以是任何開關，例如電子開 關或機械開關。也就是說，可以使用各種開關，只要它們 可以控制電流，並不局限於具體的類型。可以是電晶體' 二極體（PN二極體、pin二極體、肖特基二極體、二極體 連接型電晶體等等）或藉由組合它們構成的邏輯電路。因 此’在採用電晶體作爲開關的情況下，電晶體的極性（導 電性）沒有特別限制，因爲它只作爲開關來工作。然而， 在希望截止電流小的情況下，較佳的使用具有小的截止電 流的極性的電晶體。例如，作爲小截止電流的電晶體，給
I -12- 201112207 出具有帶LDD區的電晶體、具有多閘極結構的電晶體等 等。此外，當當成開關的電晶體的源極端子電位接近低電 位端電源（Vss，地，0 V等等）時，最好使用N通道電晶 體，當源極端子電位接近高電位端電源（Vdd等等）時，最 好使用P通道電晶體。這有助於電晶體容易地當成開關， 因爲閘極-源極電壓的絕對値可以增大。還要注意，還可 以藉由利用N通道和P通道電晶體兩者來應用CMOS開 I 關。藉由CMOS開關，即使在情況改變使得藉由開關輸出 的電壓（即到開關的輸入電壓）高於或低於輸出電壓時，也 可以恰當地進行操作。 在本發明中，“連接”是指“電連接”和“直接地連 接”。因此，在本發明揭示的結構中，除了預定的連接之 外，還可以設定可以達成電連接的另一個元件（例如，開 關、電晶體、電容元件、電感器、電阻元件、二極體等等 )。可選擇地，可以在不插入另一個元件的情況下進行直 φ 接連接。應當注意，當元件在不插入能夠達成電連接的另 一個元件的情況下連接，並且不是電連接而是直接連接時 ，就稱爲“直接地連接”或"直接連接”。應當注意，當 說成“電連接”時，就包括元件電連接的情況和元件直接 地連接的情況。 應當注意，顯示元件可以使用各種形式。例如，可以 使用藉由電磁效應來改變對比度的顯示媒體，例如EL元 件（有機EL元件、無機EL元件或包含有機材料和無機材 料的EL元件）、電子放電元件、液晶元件、電子墨水、光 -13- 201112207 衍射元件、放電元件、數位微反射鏡裝置（DMD)、壓電元 件和碳奈米管。請注意’利用兀件的EL面板型顯示 裝置包括EL顯示器；利用電子放電元件的顯示裝置包括 場發射顯示器（FED)、SED型平板顯示器（表面傳導電子發 射顯示器）等等；液晶面板型顯示裝置包括液晶顯示器： 利用電子墨水的數位紙型顯示裝置包括電子紙；利用光衍 射元件的顯示裝置包括光柵光閥（GLV)型顯示器；利用放 電元件的PDP(電漿顯示板）型顯示器包括電漿顯示器；利 用微反射鏡元件的DMD面板型顯示裝置包括數位光處理 (DLP)型顯示器；利用壓電元件的顯示裝置包括壓電陶瓷 顯示器；利用碳奈米管的顯示裝置包括奈米發射顯示器 (NED)等等。 應當注意，可以應用各種方式的電晶體作爲本發明的 電晶體。因此，可以用於本發明的電晶體類型沒有限制》 因此，可以使用利用以非晶矽爲代表的非晶半導體膜和多 晶矽的薄膜電晶體（TFT)、用半導體基板或者SOI基板形 成的MOS電晶體、接面型電晶體或雙極電晶體、利用化 合物半導體例如ZnO或a -lnGaZnO的電晶體、利用有機 半導體或碳奈米管的電晶體及其它電晶體。應當注意，非 晶半導體膜可以包含氫或鹵素。在其上設定電晶體的基板 不局限於特定的類型，並且可以使用各種類型的基板。因 此，例如，可以在單晶基板、SOI基板、玻璃基板、石英 基板、塑膠基板、紙基板、賽络扮（cellophane)基板、石 材基板、不銹鋼基板、包括不銹鋼箔的基板等等上設定電
S -14- 201112207 晶體。此外，利用某個基板形成的電晶體可以轉移到另一 個基板。 請注意，電晶體可以具有各種形式的結構’並且不局 限於特定的結構。例如，還可以使用具有兩個或更多閘極 線的多閘極結構。藉由多閘極結構，可以減小截止電流， 並且可以藉由提高電晶體的耐壓力性來提高可靠性’而且 ' 可以獲得平坦的特性，因而即使在飽和區內的操作時，汲 I 極-源極電壓改變，汲極-源極電流也幾乎不變。此外，可 以在通道上面和下面設定閘極電極。因此，藉由閘極電極 設定在通道上面和下面的這種結構，增加通道區’因而由 於容易提高電流値和容易形成耗盡層而可以提高S値（亞 臨界値係數）。此外，可以在通道上面或下面設定閘極電 極。可以使用正向交錯結構或反向交錯結構。通道區可以 分成並聯的或串聯的多個區域。此外，源極電極或汲極電 極可以和通道（或它的一部分）重疊。可選擇地，電荷聚集 Φ 在一部分通道中，並且藉由採用其中源極電極或汲極電極 不與通道（或它的一部分）重疊的這種結構’可以防止不穩 . 定操作。此外，可以提供LDD區。藉由提供LDD區’可 以減小截止電流，並且藉由提高電晶體的耐壓力性來提高 可靠性，而且能夠獲得平坦的特性，因而即使在飽和區內 的操作時，汲極-源極電壓改變，汲極-源極電流也幾乎不 變〇 應當注意，可以使用各種電晶體作爲本發明的電晶體 ，並形成在各種基板上。因此，所有電路可以形成在玻璃 -15- 201112207 基板、塑膠基板、單晶基板、S O I基板或任何其他基板上 。當所有的電路形成在基板上時，藉由減少部件數量可以 降低成本，並且藉由減少與元件的連接數量，可以提高可 靠性。可選擇地，一部分電路可以形成在某一基板上，另 一部分電路可以形成在另一個基板上。也就是說，不必所 有電路形成在同一基板上。例如，一些電路可以利用電晶 體形成在玻璃基板上，一些電路可以形成在單晶基板上以 獲得1C晶片。1C晶片可以藉由COG(玻璃上的晶片）設定 在玻璃基板上。可選擇地，1C晶片可以利用TAB(帶自動 粘接）連接到玻璃基板或印刷基板。這樣，當一些電路形 成在相同基板上時，藉由減少元件數量可以降低成本，並 且藉由減少與元件的連接數量，可以提高可靠性。此外， 消耗更多功率的高驅動電壓或高驅動頻率部分最好不形成 在相同基板上，因此可以防止功耗增加。 請注意，在本發明中，一個像素相應於可以控制亮度 的一個元件。因此’例如，一個像素表示一個色彩元件， 藉由該色彩元件表達亮度。因此，在彩色顯示裝置由R( 紅色）、G (綠色）和B (藍色）的色彩元件形成的情況下，影 像的最小單元由R像素、G像素和B像素這三種像素形 成。應當注意，色彩元件不局限於由三種顔色形成，並且 可以是更多顔色’例如RGBW(W是白色）或者除RGB之 外還有黃色、青色和深紅色。此外，作爲另一個範例，當 藉由利用多個區域來控制一個色彩元件的亮度時，多個區 域中的一個相應於一個像素。因此，例如，在進行區域灰
-16- S 201112207 度等級顯示的情況下，爲一個色彩元件提供多個區域來控 制亮度，該亮度作爲整體表達灰度級。控制亮度的一個區 域相應於一個像素。因此，在那種情況下，一個色彩元件 由多個像素形成。此外，在那種情況下，用於顯示的區域 根據像素而尺寸不同。在控制一個色彩元件的亮度的多個 區域中，即在形成一個色彩元件的多個像素中，藉由給每 個像素提供稍微不同的訊號，可以擴展視角。 在本發明中，存在像素可以佈置成矩陣的情況。在利 用三種色彩元件（例如RGB)進行全色顯示時，像素佈置成 矩陣的情況不僅對應於像素佈置成縱條紋和橫條紋彼此交 叉的柵格結構的情況，還對應於三種色彩元件的點佈置成 所謂三角形結構的情況。此外，還包括B ayer排列。應當 注意，色彩元件不局限於三種顔色，還可以具有更多的 顔色。發光區域的尺寸可以根據色彩元件的每個點而不 同。 電晶體是具有至少三個端子的元件，具有閘極、汲極 和源極。在汲極區和源極區之間設定通道區。這裏，難以 判定兩個端子中哪一個是源極或汲極，因爲它們取決於電 晶體的結構、工作條件等等。因此，在本發明中，存在當 成源極或汲極的區域不稱爲源極或汲極的情況。在那種情 況下，作爲一個範例，源極或汲極稱爲第一端子或第二端 子。 應當注意，閘極包括閘極電極和閘極接線（還稱爲閘 極線、閘極訊號線等等）或它們的一部分。閘極電極相應 -17- 201112207 於與形成通道區或LDD(輕摻雜汲極）區等等的半導體重疊 、具有插入在該半導體和它之間的閘極絕緣膜的部分的導 電膜。閘極接線相應於用於使像素的閘極電極彼此連接的 接線和用於將閘極電極與另一根接線連接的接線。 然而，存在既當成閘極電極又當成閘極接線的部分。 這種區域可以稱爲閘極電極或閘極接線。也就是說，存在 無法區分爲閘極電極或閘極接線的區域。例如，當存在與 延伸的閘極接線重疊的通道區時，該區域既當成閘極接線 ，還當成閘極電極。因此，這種區域可以稱爲閘極電極或 閘極接線。 此外，由與閘極電極相同材料形成並連接到閘極電極 的區域也可以稱爲閘極電極。類似地，由與閘極接線相同 材料形成並連接到閘極接線的區域可以稱爲閘極接線。嚴 格意義上講，在有些情況下，這種區域不與通道區重疊， 或者不具有連接到另一個閘極電極的功能。然而，由於製 造邊際等等，存在由與閘極電極或閘極接線相同材料形成 '並連接到閘極電極或閘極接線的區域。因此，這種區域 也可以稱爲閘極電極或閘極接線。 例如，在多閘極電晶體中，一個電晶體和另一個電晶 體的閘極電極經常藉由由與閘極電極相同材料形成的導電 膜來連接。用於連接閘極電極的這種區域可以稱爲閘極接 線’或者當多閘極電晶體被認爲是一個電晶體時，可以稱 爲閘極電極。也就是說，由與閘極電極或閘極接線相同材 料形成、並連接到閘極電極或閘極接線的元件可以稱爲閘 -18 - 骂 201112207 極電極或閘極接線。此外，例如，連接閘極電極和閘極接 線的部分的導電膜也可以稱爲閘極電極或閘極接線。 請注意，閘極端子相應於一部分閘極電極區域或一部 分電連接到閘極電極的區域。 應當注意，源極包括源極區、源極電極和源極接線（ 還稱爲源極線、源極訊號線等等）或它們的一部分。源極 區相應於包含大量P型雜質（硼、鎵等等）或N型雜質（磷 I 、砷等等）的半導體區域。因此，包含少量P型雜質或N 型雜質的區域即LDD(輕摻雜汲極）區不包括在源極區內。 源極電極相應於由不同於源極區的材料形成、並電連接到 源極區的部分導電層。然而，源極電極有時指包括源極區 的源極電極。源極接線相應於用於使像素的源極電極彼此 連接的接線和用於將源極電極與另一根接線連接的接線。 然而，存在既當成源極電極又當成源極接線的區域。 這種區域可以稱爲源極電極或源極接線。也就是說，存在 φ 不能區分爲源極電極或源極接線的區域。例如，當存在與 延伸的源極接線重疊的源極區時，該區域既當成源極接線 ’又當成源極電極。因此，這種區域可以稱爲源極電極或 源極接線。 此外，由與源極電極相同材料形成並連接到源極電極 的區域也可以稱爲源極電極。連接一個源極電極和另一個 源極電極的部分同樣也可以稱爲源極電極。此外，與源極 區重疊的部分可以稱爲源極電極。類似地，由與源極接線 相同材料形成並連接到源極接線的部分可以稱爲源極接線 -19- 201112207 。嚴格意義上講，存在這種部分不具有連接一個源極電極 到另一個源極電極的功能的情況。然而，由於製造邊際等 等，存在由與源極電極或源極接線相同材料形成、並連接 到源極電極或源極接線的區域。因此，該區域也可以稱爲 源極電極或源極接線。 例如，連接源極電極和源極接線的部分的導電膜可以 稱爲源極電極或源極接線。 應當注意，源極端子相應於一部分源極區、源極電極 或電連接到源極電極的區域。 應當注意，汲極類似於源極。 此外，在本說明書中，半導體裝置相應於包括具有半 導體元件（電晶體、二極體等等）的電路的裝置。此外，半 導體裝置可以是藉由利用半導體特性來起作用的一般裝置 。顯示裝置相應於包括顯示元件（液晶元件、發光元件等 等）的裝置。應當注意，顯示裝置可以是顯示板本身，其 中包括例如液晶元件或EL元件的顯示元件的多個像素或 用於驅動像素的週邊驅動器形成在基板上。此外，顯示裝 置可以包括裝有柔性印刷電路（FPC)或印刷線路板 (PWB)(1C、電阻元件、電容元件、電感器、電晶體等等） 的顯示裝置。它可以包括如偏振板或相移板的光學片。此 外’它可以包括背光（例如導光板、棱鏡片、漫射片、反 射片或光源（例如LED或冷陰極管））。此外，發光裝置相 應於包括如EL元件和特別用於FED的元件的自發光的發 光元件的顯示裝置。液晶顯示裝置相應於包括液晶元件的
-20- S 201112207 顯示裝置。 在本發明中，物體“形成在不同物體上”或“形成在 不同物體上面”的表述不一定是指該物體直接接觸不同的 物體。該表述可能包括兩個物體彼此不直接接觸的情況， 即另一個物體夾在它們之間。因此，當說層B形成在層A 上（在層A上面）時，是指層B形成在層A上並直接接觸 層A的情況，或者另一個層（例如層C或層D)形成在層A 上並直接接觸層A，然後層B形成在層C或D上並直接 接觸層C或D。此外，當說物體“形成在不同物體上方” 時，不一定是指該物體直接接觸不同物體，並且另一個物 體可以夾在它們之間。因此，例如，當說層B形成在層A 上面或在層A上方時，是指層B形成爲直接接觸層A的 情況，或者另一個層（例如層C或層D)形成爲直接接觸層 A的情況，然後層B形成爲直接接觸層C或D。類似地， 當說物體形成在不同物體下面或下方時，是指物體彼此直 接接觸或彼此不接觸的情況。 本發明可以提供一種半導體裝置，可以防止在訊號寫 入操作時電流流入顯示元件，而不改變用於提供電流給每 列中的負載的電源線的電位。因此，可以提供一種半導體 裝置，達成比習知半導體裝置更低的功耗。 此外，本發明提供不在負載和電流源電晶體之間設定 開關就具有高孔徑比的一種半導體裝置，並且該半導體裝 置可以防止在訊號寫入操作時電流流入顯示元件。因此， 可以提供一種半導體裝置，比習知半導體裝置更小型化。 -21 - 201112207 此外，根據本發明，幾乎不會由於寄生於接線等等的 交叉電容或接線電阻而産生影響，因此快速地進行設定操 作，並且可以使輸出操作時的電流變大。本發明可以提供 一種半導體裝置，它幾乎不受噪音等等引起的少量電流的 影響，而且它可以輸入正確訊號到像素，而且例如在顯示 黑色灰度等級時，它可以防止在訊號寫入操作時電流流入 顯示元件。因此，本發明可以提供達成小型化和低功耗並 且可以較好地工作的一種半導體裝置。 根據本發明，在訊號寫入操作和輸出操作時，藉由開 關來切換當成電源的電晶體，因而可以使在訊號寫入操作 時流動的電流比在輸出操作時流入負載等等的電流更大。 因此’因爲可以使在訊號寫入操作時流動的電流更大，所 以可以快速達到穩定狀態。 此外，本發明可以提供裝有上述半導體裝置的顯示裝 置，它可以達成低功耗和小型化，並且它可以較好地工作 ’而且還可以提供裝有該顯示裝置的電子裝置。 【實施方式】 以下將參考附圖說明實施例模式。應當注意，本發明 不局限於以下文說明，並且本領域技術人員容易理解，可 以以多種方法來調整在這裏揭示的方式和細節，而不脫離 本發明的精神和範圍。因此’本發明不得解釋爲局限於以 下給出的實施例模式的文字說明。應當注意，在附圖中， 相同部分或者具有相同功能的部分用相同的附圖標記表示
-22- S 201112207 ’並且其文字說明不再重復。 [實施例模式1 ] 本發明不僅能應用於包括EL元件的像素，還可以應 用於包括電流源的各種類比電路。首先，在這個實施例模 式中，說明本發明的基本原理。 圖1顯示根據本發明基本原理的結構。設定通常當成 電流源（或一部分電流源）的電晶體1 0 1 (此後，也稱爲第一 電晶體或電流源電晶體）和根據狀態而不同地進行操作的 電晶體1 〇2(此後，也稱爲第二電晶體或移位電晶體）。電 流源電晶體1 〇 1、移位電晶體1 02和接線1 09串聯連接。電 流源電晶體1 〇 1的閘極連接到電容元件1 04的一個端子。 電容元件1 04的另一個端子連接到電流源電晶體1 〇 1的源 極端子。因此，可以保持電流源電晶體1 0 1的閘極電位， 即閘極-源極電壓（Vgs)。電流源電晶體1 0 1的閘極藉由開 關1 05連接到接線1 1 0，並且可以藉由開關1 05的導通/截 止來控制提供給電容元件1 04的電荷。電流源電晶體10 1 的源極藉由電流源1 07和開關1 06連接到接線1 1 1。與它 們並聯，電流源電晶體1 〇 1的源極藉由負載1 連接到接 線 1 1 2。 電容元件1 04連接在電流源電晶體1 0 1的閘極端子和 第一端子之間。換句話說，電容元件104的第一電極連接 到電流源電晶體1 〇 1的閘極端子，電容元件1 04的第二電 極連接到電流源電晶體1 〇 1的第一端子。此外，如果使用 -23- 201112207 電流源電晶體ιοί的閘極電容器，電容元件104可以構成 爲藉由接線、主動層、電極等等插入絕緣膜。 請注意，如上所述，在一個電晶體中包括的、都當成 汲極或源極的兩個電極當成汲極還是源極取決於在兩個電 極之間産生的電位差。因此，當藉由驅動而在兩個電極之 間産生的電位關係（電極的電位較高或較低）在驅動時發生 改變時，兩個電極之一稱爲第一端子，另一個稱爲第二端 子。 注意，負載1 08具有整流性能。換句話說，根據施加 的偏壓方向，負載具有顯示不同阻抗値的電流-電壓特性 ，並且具有使電流僅僅在一個方向流動的電氣性能。在這 個實施例模式中，負載108設定爲使電流可以從電流源電 晶體101流向接線112。 請注意，如果沒有說明，術語“連接”是指電連接。 移位機構連接到移位電晶體1 02。根據狀態，移位機 構可以當成電流源，或者使得在源極和汲極之間幾乎沒有 電流流動（或者當成開關）。這裏，移位電晶體102當成電 流源（或其一部分）的情況稱爲電流源操作》此外，移位電 晶體1 02操作使得在源極和汲極之間幾乎沒有電流流動（ 或當成開關）的情況，或者它在源極-汲極電壓低的時候操 作的情況，稱爲短路操作。 連接到接線1 1 1的電流源1 07設定電流lb。這裏， 輸入接線109的電位表示爲Vddl，輸入接線1 10的電位 表示爲Vdd2，輸入接線111的電位表示爲Vssl，輸入接線112 201112207 的電位表示爲Vss2。這時，電位關係滿足Vddl>Vdd2>Vssl ’並且VddI>Vss2>Vssl。然而，它不局限於此。例如， 它可以滿足Vssl>Vss2。 在輸入接線1 1 0的電位Vd<12和輸入接線1 1 2的電位 Vss2之間的關係可以相同或不同的。在電位vdd2不同於 Vss2的情況下，藉由電流源電晶體的臨界値電壓、藉由 施加於負載時的臨界値電壓、或者藉由電流源電晶體的臨 界値電壓和施加於負載時的臨界値電壓的總和，可以將 Vdd2設定爲高於Vss2。 藉由這種方式，移位電晶體1 02可以採用各種結構， 從而達成在電流源操作和短路操作之間的轉換。 在圖1中，移位電晶體102的源極端子和汲極端子可 以藉由開關1 03來連接。移位電晶體1 〇2的閘極端子連接到 電流源電晶體1 〇 1的閘極端子。藉由利用開關1 03，移位電 晶體1 02的操作可以在電流源操作和短路操作之間轉換。 說明圖1的操作。如圖2所示，首先導通開關103、105 和106。藉由具有箭頭201的虛線示意性地表示在那時的 電流路徑。在這種情況下，移位電晶體1 02的源極和汲極 具有幾乎相等的電位。換句話說，在移位電晶體1 02的源 極和汲極之間幾乎沒有電流流動，並且電流流向開關1 〇3 。流向電流源1 07的電流lb流到電容元件1 04或電流源 電晶體1 0 1。當在電流源電晶體1 0 1的源極和汲極之間流動 的電流變爲等於流向電流源1 07的電流lb時，電流不流向電 容元件1 04。也就是變爲穩定狀態。此時，電流源電晶體1 -25- 201112207 的閘極電位聚集在電容元件1 04中。換句話說，在電流源 電晶體1 〇 1的閘極施加使電流lb可以在電流源電晶體 1 0 1的源極和汲極之間流動所需的電壓。上述操作相應於 訊號寫入操作。在訊號寫入操作時，移位電晶體102進行 短路操作。 藉由這種方式，當沒有電流流向電容元件1.04並獲得 穩定狀態時，就可以認爲訊號寫入操作結束。 注意，由於電流源電晶體1 0 1的源極電位、接線1 1 2 的電位V s s 2和負載1 0 8的電流-電壓特性，所以幾乎沒有 電流流向負載1 〇 8。電流源電晶體1 〇 1的源極電位可以藉 由電流源電晶體1 〇 1的閘極電位來控制，即藉由接線1 1 〇 的電位V d d 2來控制。因此，可以控制接線1 1 〇的電位 Vdd2來阻止電流提供給負載108。 然後，如圖3所示，開關1〇3、105和106截止。藉 由具有箭頭3 0 1的虛線示意性地表示在那時的電流路徑。 在圖3中’因爲開關103截止，所以電流在移位電晶體 1 〇 2的源極和汲極之間流動。另一方面，在訊號寫入操作 時聚集的電荷保持在電容元件104中，並且該電荷施加給 電流源電晶體1 0 1和移位電晶體1 02的閘極。電流源電晶 體1 〇 1和移位電晶體1 02的閘極彼此連接。如上所述，電 流源電晶體1 0 1和移位電晶體1 02 —起當成多閘極電晶體 。因此’當電流源電晶體1 0 1和移位電晶體1 02被認爲是 一個電晶體時，該電晶體的閘極長度L比電流源電晶體 101的閘極長度L更長。通常，當電晶體的閘極長度l變 -26- 201112207 長時，其中流動的電流變小。因此，流向負載1 0 8的電流 變得小於lb。上述操作相應於輸出操作。在輸出操作時 ，移位電晶體1 02進行電流源操作。 這樣，控制開關1 0 3的導通/截止，從而使在訊號寫 入操作時流動的電流lb大於在輸出操作時流向負載1 〇8 等等的電流。因此，因爲使在訊號寫入操作時流動的電流 更大，所以可以快速獲得穩定狀態。換句話說，可以減小 寄生在電流流過的接線上的負載影響（例如交叉電容或接 線電阻），並且可以快速地進行訊號寫入操作。 此外，因爲在訊號寫入操作時流動的電流lb大，所 以可以減小噪音等等的影響。換句話說，即使由於在某種 程度上的噪音等等而引起少量電流，也幾乎沒有噪音等等 的影響，因爲lb値大。 因此’例如’當負載10 8是E L元件時，在使E L元 件以低灰度等級發光的訊號寫入操作時，可以在電流lb 比流向EL元件的電流更大的情況下寫入訊號。因此，防 止訊號電流變爲噪音的這種問題，並且可以達成快速寫入 操作。 參考圖95 A和WB說明與圖ϊ所示類比電路中每個 開關的導通/截止相應的電流源電晶體1 〇 ]的閘極和源極 電位。圖95A顯示與圖1相同的電路圖。在圖“A中， 爲了說明’開關103表示爲SW1 ;開關1〇5表示爲SW2 :開關106表示爲SW3 ;接線109的電位表示爲Vddl ; 接線1 1 0的電位表示爲V d d 2 ;接線1 1 1的電位表示爲 -27- 201112207
Vssl ;接線1 12的電位表示爲Vss2。 在圖95B中，顯示在圖95A的電路結構中，在訊號 寫入操作和輸出操作時，每個開關和每根接線的電位變化 。這裏’輸入接線109的電位表示爲Vddl ;輸入接線 110的電位表示爲Vdd2;輸入接線ill的電位表示爲 Vssl ;輸入接線112的電位表示爲VSS2。電位關係滿足 Vddl>Vdd2>Vssl，並且 Vddl>Vss2>Vssl。藉由電流源電 晶體的臨界値電壓和電壓施加給負載時的臨界値電壓，將 電位Vdd2設定爲高於電位Vss2。 在圖95B的訊號寫入操作時，SW】導通、SW2導通 、SW3導通。開始給電流源1 〇7提供電流，電流源電晶體 101使電流流向電流源107所需的閘極-源極電壓（Vgs)施 加給電容元件1 04。在那時，節點G具有電位Vdd2，因 爲電容元件1〇4保持電壓Vgs，節點S的電位升高。然後 ，獲得穩定狀態；因此在節點G和節點S之間的差値變 爲Vgs。那時，在圖95(B)中，在訊號寫入操作時，電壓 V|〇ad施力口給在節點S的電位和Vss2之間的負載1 〇8，並 且從Vs s2到節點S産生電位梯度。因此，不産生在訊號 寫入操作時電流流向負載1 0 8的缺陷和不能給負載提供正 確訊號的缺陷。這是由於負載108的電壓-電流特性引起 的，因爲它具有整流性能。因此，可以在不在電流源電晶 體1 0 1和負載1 08之間提供開關的情況下進行操作。此外 ，不必改變電源線的電位，這有利於低功耗。 注意，任何元件都可以用於負載1〇8，只要它具有整 -28- 201112207 流性能。可以使用如電阻器、電晶體、E L元件這種元件 、由電晶體、電容器和開關構成的電流源電路。可以使用 訊號線或訊號線和與其連接的像素。像素可以包括任何類 型的顯示元件，例如E L元件或用於F E D的元件。 電流源電晶體1 〇 1或移位電晶體1 0 2的閘極電容器可 以代替電容元件1 〇4 »在這種情況下，可以省略電容元件 104 ° 高電位側電源Vddl和Vdd2分別提供給接線109和 1 1 〇 ;然而’不必總是保持相同電位。即使在訊號寫入操 作和輸出操作時電位不同時，也正常地完成操作，不存在 問題。 低電位側電源Vssl和Vss2分別提供給接線111和 1 1 2 ;然而，不必總是保持相同電位。例如，即使在訊號 寫入操作和輸出操作時電位不同時，也正常地完成操作， 不存在問題。 可選擇地，在各個訊號寫入操作時，提供給接線110 的電位Vdd2可以改變。特別地，當在訊號寫入操作時流 向電流源電晶體1 〇 1的電流大時，提供給接線1 1 0的電位 Vdd2升高，因此正常地進行操作，不必降低太多提供給 連接到電流源1 07的接線1 1 1的電位Vssl，這是較佳的。 因此，即使當預先在訊號寫入操作時流向電流源電晶體1 0 1 的電流大時，提供給接線Π 〇的電位Vdd2也升高，並且因 此不必降低提供給連接到電流源電晶體1 07的接線1 1 1的電 位Vssl。因此，即使流向電流源電晶體1 〇1的電流大時， -29 - 201112207 設定電位Vssl也可以考慮餘量。注意，提供給接線1 1 0的 電位Vdd2可以根據在訊號寫入操作時流向電流源電晶體 1 0 1的電流量而變化。例如，當在訊號寫入操作時流向電流 源電晶體1 〇 1的電流量大時’也使提供給接線1 1 〇的電位 Vdd2高，並且確保提供給接線1 1 1的電位Vssl的餘量。另 一方面，當在訊號寫入操作時流向電流源電晶體1 0 1的電流 量小時，使得提供給接線1 1 〇的電位Vdd2低，因而防止在 訊號寫入操作時電流流向接線112側，即流向負載108。 電容元件1 04連接到電流源電晶體1 〇 1的閘極端子和 接線1 1 1，但是，它不局限於此。較佳地，電容元件104 連接到電流源電晶體1 0 1的閘極端子和源極端子。這是因 爲只要保持在閘極端子和源極端子之間的電壓，電晶體的操 作就不容易受其他原因的影響，因爲電晶體的操作由閘極_ 源極電壓決定。假如電容元件104設定在電流源電晶體1〇1 的閘極端子和另一根接線之間，有可能電流源電晶體1 〇 1的 閘極端子電位隨著另一根接線的電壓下降値而變化。 注意，電流源電晶體1 〇 1和移位電晶體i 〇2在輸出操 作時當成多閘極電晶體，因此這些電晶體較佳的具有相同 極性（具有相同導電性）。 注意’電流源電晶體1 0 1和移位電晶體1 02在輸出 操作時當成多閘極電晶體；但是，各個電晶體的閘極寬度 W可以相同或者不同。同樣，閘極長度l可以相同或者 不同。但是，閘極寬度W較佳爲相同，因爲閘極寬度w 可以認爲和普通多閘極電晶體相同。由於移位電晶體1 〇2 -30- 201112207 的閘極長度L變長，所以流向負載1 〇8的電流變小。因此 ，可以根據情況進行適當的設計。 例如開關1 0 3、1 0 5和1 0 6這種開關可以是任何開關 ，例如電子開關或機械開關。它可以是任何開關’只要它 可以控制電流的流動。它可以是電晶體、二極體或用它們 構成的邏輯電路。因此，在使用電晶體作爲開關的情況下 ，其極性（導電性）不特別地限制，因爲它只是作爲開關來 操作。但是，當希望截止電流小時，較佳的使用具有小截 止電流的極性的電晶體。例如，已知具有L D D區的電晶 體、具有多閘極結構等等的電晶體作爲具有小截止電流的 電晶體。而且，當當成開關的電晶體的源極端子電位接近 低電位側電源（Vs s、接地、0V等等）時，最好使用N通 道電晶體，當源極端子的電位接近高電位側電源（Vdd等 等）時，較佳的使用P通道電晶體。這有助於電晶體容易 地當成開關，因爲可以提高閘極-源極電壓的絕對値。還 應當注意，還可以藉由使用N通道和P通道電晶體兩者 來應用CMOS開關。 注意，圖1顯示本發明的電路，但是，本發明不局限 於這個結構。藉由改變開關的佈置和數目、各個電晶體的 極性、電流源電晶體1 0 1的數目和佈置、移位電晶體1 02 的數目和佈置、各個接線的電位、電流方向等等，可以在 該結構中應用各種電路。而且，藉由組合如上所述的這種 變化，可以達成使用各種電路的結構。 例如，如開關1 03、1 05和1 06的這種開關可以設定 -31 - 201112207 在任何地方，只要它們可以控制目標電流的導通/截止。 具體地，控制流向電流源1 07的電流的開關1 06較佳的設 定爲與電流源1 07串聯。而且，控制流向移位電晶體1 02 的電流的開關1 03較佳的設定爲與移位電晶體1 02並聯。 開關1 05較佳的設定爲控制在電容元件1 04中的電荷。 圖4顯示不同地設定開關1 06的情況的範例。也就是 說，如開關103、105和106這種開關可以設定在任何地 方，只要它們在訊號寫入操作中如圖5所示地連接，其中 來自電流源107的電流lb流向電流源電晶體1 01，移位 電晶體1 02進行短路操作，並且在輸出操作中如圖6所示 地連接，其中移位電晶體1 02進行電流源操作，流向移位 電晶體1 02和電流源電晶體1 〇 1的電流流向負載1 08。 這個實施例模式可以和本說明書中的其他實施例模式 或範例自由地組合。 [實施例模式2] 在實施例模式2中，將說明不同於圖1中類比電路的 結構。 圖7顯示其中改變圖1中的開關丨03的連接的範例。 開關103連接到接線702。接線702的電位爲Vdd3，其 高於Vddl。 以下簡要地說明圖7的操作。如圖8所示，開關103 、1〇5和106導通’開關701截止。用具有箭頭801的虛 線示意性地表示在那時的電流路徑。在移位電晶體1 02的
-32- S 201112207 源極和汲極之間沒有電流流動，並且電流從開關1 03 電流源電晶體。當在電流源電晶體1 01的源極和汲極 流動的電流等於流向電流源1 07的電流lb時，沒有 流向電容元件1 〇4。換句話說，獲得穩定狀態。在那 電流源電晶體1 〇 1的閘極電位聚集在電容元件1 04中 句話說，使得電流lb可以在電流源電晶體1 0 1的源 汲極之間流動所需的電壓施加於電流源電晶體1 〇 1的 。上述操作相應於訊號寫入操作。在訊號寫入操作時 位電晶體102進行短路操作。 這樣，當沒有電流流向電容元件1 04、並且獲得 狀態時，就認爲訊號寫入操作結束。 在圖7中，在訊號寫入操作時提供高於Vddl的 。因此，可以在電流源電晶體的源極和汲極之間提供 電流，並且可以快速地進行設定操作，而不受寄生在 等等上面的交叉電容和接線電阻的影響。換句話說， 在輸出操作時的電流可以大，所以可以獲得幾乎不受 噪音等等引起的少量電流影響的半導體裝置。 下面，如圖9所示，開關1〇3、1〇5和106截止 開關7 〇 1導通。用具有箭頭90 1的虛線示意性地表示 時的電流路徑。在圖9中，因爲開關70丨導通，所以 在移位電晶體1 02的源極和汲極之間流動。另一方面 訊號寫入操作時’聚集的電荷保持在電容元件104中 且該電荷施加給電流源電晶體1 〇 1和移位電晶體1 〇 2 極。電流源電晶體1 0 1和移位電晶體i 〇 2的閘極彼此 流向 之間 電流 時， 。換 極和 閘極 ，移 穩定 Vdd3 更多 接線 因爲 由於 ，而 在那 電流 ，在 ，並 的閘 連接 -33- 201112207 。如上所述，電流源電晶體1 〇 1和移位電晶體1 02 —起當 成多閘極電晶體。因此，當電流源電晶體101和移丨立電;晶 體1 02看作一個電晶體時，該電晶體的閘極長度L比電流 源電晶體1 〇 1的閘極長度L更長。通常，當電晶體的鬧極 長度L變得更長時，其中流動的電流變小。因此，流向負 載1 08的電流變得比lb更小。上述操作相應於輸出操作 。在輸出操作時，移位電晶體1 02進行電流源操作。 在圖7的情況下，可以添加或不添加開關701。開關 701可以設定在移位電晶體102的源極端子側，或者設定 在其汲極端子側。開關70 1可以導通或截止，從而處於與 開關103相反的狀態。如上所述，可以藉由將開關佈置在 各種位置上來構成電路。而且，高於Vddl的Vdd3提供 給接線7 0 2 ;但是，本發明不局限於這個。可以提供不同 的電位。 下面’圖1 〇顯示電流源電晶體1 0 1和移位電晶體1 〇 2的 佈局互換的情況。在圖1中，按接線1 09 '移位電晶體1 02 和電流源電晶體1 0 1的順序設定，但是，在圖1 〇中，按接線 1 09、電流源電晶體1 0 1和移位電晶體1 02的順序設定。 這裏，比較在圖1中的電路和在圖10中的電路。在 圖1中’當移位電晶體1 02進行短路操作時，在移位電晶 體1 0 2的閘極端子和源極端子（汲極端子）之間存在電位差 。因此，在移位電晶體102的通道區中的電荷保存在閘極 電容器中。然後’同樣在電流源操作中，電荷仍然保存在 閘極電容器中。因此’電流源電晶體1 0 1閘極端子的電位 -34- 201112207 在短路操作（訊號寫入操作）和電流源操作（輸出操作）之間 幾乎不變。 在圖10中，另一方面，當移位電晶體102進行短路 操作時，在移位電晶體1 〇2的閘極端子和源極端子（汲極 端子）之間幾乎不存在任何電位差。因此，在移位電晶體 102的通道區內幾乎沒有電荷，因此在其閘極電容器中幾 乎沒保存電荷。然後，由於在電流源操作時開關1 〇 5和 103截止，所以電荷聚集在移位電晶體102的閘極電容器 中，並且移位電晶體1 〇 2作爲一部分電流源。這裏的電荷 是聚集在電容元件104中或電流源電晶體101的閘極電容 器中的電荷。該電荷移到移位電晶體1 02的閘極部分。因 此，由於在短路操作（訊號寫入操作）和電流源操作（輸出 操作）之間移動的電荷量，所以電流源電晶體1 0 1閘極端 子的電位改變。結果，電流源電晶體1 〇 1和移位電晶體 1 02的閘極-源極電壓的絕對値在輸出操作時變得更小， 使得流向負載1 08的電流更小。 因此，可以根據情況設計電流源電晶體1 0 1和移位電 晶體102的佈置。例如，在EL元件作爲負載108的情況 下，在黑色顯示中發射少許光時，對比度減小。在那種情 況下，因爲電流稍微減小，所以更較的佳使用圖1 〇中的 結構。 在圖1中，設定一個電流源電晶體1 〇 1和一個移位電 晶體1 02，但是，也可以設定多個電流源電晶體1 0 1和移 位電晶體1 02兩者或其中之一。而且，可以任意地選擇其 -35- 201112207 佈置。圖π顯示設定第二移位電晶體1 101和開關1102 時的範例。 在圖1 1的情況下，與圖1所示的範例相比，可以使流 向負載108的電流量更小。例如，當負載1〇8是EL元件時 ，較佳的在顯示黑色時發射少許光，這導致對比度減小。 本實施例模式中所述的內容相應於部分修改其內容的 實施例模式1。因此，實施例模式1中所述的內容也可以 應用於這個實施例模式。 這個實施例模式可以和本說明書中的其他實施例模式 或範例自由地組合》 [實施例模式3] 在實施例模式3中，將說明不同於上述實施例模式中 類比電路的結構。 在圖1中，電流源電晶體1 〇 1和移位電晶體102都是 Ν通道電晶體。在本實施例模式中，說明電流源電晶體 1 〇 1和移位電晶體1 02都是Ρ通道電晶體的情況。至於圖 1的電路’圖1 2顯示電流源電晶體1 0 1和移位電晶體1 〇2 的極性（導電性）改變' 並且電路的連接結構不變時的範例 。當比較圖1和圖1 2時，顯然藉由將接線1 0 9、1 1 〇、 1 1 1和1 1 2的電位變爲接線1 2 0 9、1 2 1 0、1 2 1 1和1 2 1 2的 電位 '並藉由改變電流源1 207的電流方向，容易進行改變 。電流源電晶體1201、移位電晶體1202、開關1 203、1205 和1206、電流源1207、負載12〇8等等的連接不變。 201112207 注意’負載12〇8具有整流性能。換句話說，負載的 電流-電壓特性根據施加偏壓的方向而具有不同的阻抗値 ’並且負載具有使得電流幾乎僅僅在一個方向流動的電氣 性能。在這個實施例模式中，設定負載1 2 0 8，使得電流 從接線1 2 1 2流到電流源電晶體1 20 1。 連接到接線1 2 1 1的電流源1 2 07設定電流lb。這裏 ’輸入接線1 209的電位表示爲Vssl ;輸入接線1210的 電位表示爲Vss2;輸入接線1211的電位表示爲Vddl; 輸入接線1 2 1 2的電位表示爲V d d2。電位的關係至少滿足 Vssl<Vss2<Vddl，並且 V s s 1 < V d d 2 < V d d 1。 輸入接線1210的電位Vs s2和輸入接線121 1的電位 Vddl之間的關係可以相同或不同。在 Vdd2是不同於 Vss2的電位時，藉由電流源電晶體的臨界値電壓、藉由 施加於負載時的臨界値電壓或藉由電流源電晶體的臨界値 電壓和施加於負載時的臨界値電壓的總和，可以將Vdd2 設定爲高於Vss2。 簡要地說明圖1 2的操作。如圖1 3所示，開關1 203 、1 205和1 206導通。用具有箭頭1301的虛線示意性地 表示在那時的電流路徑。在圖1 2中，移位電晶體1 202的 源極和汲極具有幾乎相同的電位。換句話說，在移位電晶 .體1 2 02的源極和汲極之間幾乎沒有電流流動，並且電流 流向開關1 2 03。因此，流向電流源1 2 07的電流lb流向 電容元件1 204或電流源電晶體1201。當在電流源電晶體 1 201的源極和汲極之間流動的電流與流向電流源1 207的 -37- 201112207 電流lb變爲相等時，沒有電流流向電容元件1 204。換句話 說，獲得穩定狀態。在那時，電流源電晶體1 20 1的閘極電 位聚集在電容元件1 204中。換句話說，使得電流lb可以在 電流源電晶體1201的源極和汲極之間流動所需的電壓施加 於電流源電晶體1 20 1的閘極。上述操作相應於訊號寫入操 作。在訊號寫入操作時，移位電晶體1 202進行短路操作。 這樣，當沒有電流流向電容元件1 204、並且獲得穩 定狀態時，就認爲訊號寫入操作結束。 應當注意，根據電流源電晶體1 20 1的源極電位、接 線1212的電位Vss2和負載的電流-電壓特性，可以藉由 電流源電晶體1201的閘極電位即接線1210的電位Vdd2控 制電流源電晶體1 20 1的源極電位。因此，藉由控制接線 1210的電位Vdd2，使得可以沒有電流流向負載1 208。 下面，如圖14所示，開關1203、1205和1206截止 。用具有箭頭1 40 1的虛線示意性地表示在那時的電流路徑 。在圖1 4中，因爲開關1 203截止，所以電流在移位電晶體 1 2 02的源極和汲極之間流動。另—方面，在訊號寫入操作 時聚集的電荷保持在電容元件1204中，並且該電荷施加給 電流源電晶體1 20 1和移位電晶體1 202的閘極。電流源電晶 體1201和移位電晶體1202的閘極彼此連接。如上所述，電 流源電晶體1201和移位電晶體1 202 —起當成多閘極電晶體 。因此’當電流源電晶體1 20 1和移位電晶體1 202看作一個 電晶體時’該電晶體的閘極長度L比電流源電晶體1 2 0 1的 閘極長度L更長。通常’當電晶體的閘極長度l變得更長 -38- 201112207 時，其中流動的電流變小。因此，流向負載1 2 0 8變小的 電流變得比lb更小。上述操作相應於輸出操作。在輸出 操作時，移位電晶體1 2 0 2進行電流源操作。 下面，圖1 5顯示電流源電晶體1 2 0 1和移位電晶體 1 202的佈局互換的情況。在圖1中，按接線1 209、移位 電晶體1 02和電流源電晶體1 〇 1的順序設定’但是’在圖 i 5中，按接線1 2 0 9、電流源電晶體1 2 0 1和移位電晶體 1 2 02的順序設定。 這裏，說明在圖1中的電路和在圖15中的電路之間 的差別。在圖1中，當移位電晶體1 02進行短路操作時’ 在移位電晶體1 02的閘極端子和源極端子（汲極端子）之間 存在電位差。因此，電荷保存在移位電晶體1〇2的閘極電 容器中。然後，同樣在電流源操作中’電荷仍然保存在閘 極電容器中。因此，電流源電晶體1 20 1閘極端子的電位 在短路操作（訊號寫入操作）和電流源操作（輸出操作）之間 幾乎不變。 在圖15中，另一方面，當移位電晶體1202進行短路 操作時，在移位電晶體1 202的閘極端子和源極端子（汲極 端子）之間幾乎不存在電位差。因此，移位電晶體1 02的 通道區內幾乎沒有電荷，並且其閘極電容器中沒保存電荷 。然後，由於在電流源操作時開關1 20 5和1 203截止，所 以電荷聚集在移位電晶體1 202的閘極電容器中，並且移 位電晶體1 202作爲一部分電流源。這時的電荷是聚集在 電容元件1 204中或電流源電晶體1201的閘極電容器中的 -39- 201112207 電荷。該電荷移動到移位電晶體1 202的閘極部分。因此 ’由於在短路操作（訊號寫入操作）和電流源操作（輸出操 作）之間移動的電荷量，所以電流源電晶體1 2 0 1閘極端子 的電位改變。結果，電流源電晶體1 20 1和移位電晶體 1 202的閘極-源極電壓的絕對値在輸出操作時變得更小， 使得流向負載1 2 0 8的電流也變小。 因此’可以根據情況設計電流源電晶體1 20 1和移位電 晶體1202的佈置。例如，在EL元件作爲負載1 208的情況 下，在黑色顯示中發射少許光時，對比度減小。在那種情況 下，因爲電流稍微減小，所以更佳的使用圖1 5中的結構。 在圖12中，設定一個電流源電晶體1〇1和一個移位 電晶體1 02，但是，也可以設定多個電流源電晶體i 〇丨和 移位電晶體102兩者或其中之一。而且，可以任意地選擇 其佈置。圖16顯示設定第二移位電晶體1601和開關 1 6 0 2時的範例》 在圖1 6的情況下，與圖1 2所示的範例相比，可以使 流向負載1208的電流量小》例如，當負載1208是EL元 件時，較佳的在顯示黑色時發射少許光，這導致對比度減 小° 這樣，藉由改變開關的佈置和數目、各個電晶體的極 性、電流源電晶體的數目和佈置、移位電晶體的數目和佈 置、各個接線的電位、電流流動方向等等，可以使用各種 的電路來構成本發明，而不局限於圖1所示的電路。而且 ，藉由組合這種變化，可以利用其他的各種電路來構成本 -40 - 201112207 發明。 本實施例模式中所述的內容相應於部分修改其內 實施例模式1。因此，實施例模式1中所述的內容也 應用於這個實施例模式。 這個實施例模式可以和本說明書中的其他實施例 或範例自由地組合。 [實施例模式4] 在實施例模式4中，將說明不同於上述實施例模 類比電路的結構。 在上述實施例模式中，習知的電流驅動電路和使 的顯示裝置具有這種結構，使得訊號電流和用於驅動 的電流、或者訊號電流和它發光時流向發光元件的電 此相等，或者彼此成比例。 因此，在用於驅動發光元件的驅動TFT的驅動 小時，或者在藉由發光元件進行黑色灰度等級顯示時 號電流成比例地變小。因此，由於用於給驅動TFT 訊號電流的接線的寄生電容和發光元件相對很大，所 在當訊號電流小時，對接線的寄生電容充電的時間常 大的問題，並且訊號寫入速度變慢。也就是說，當電 供給電晶體時，引起電晶體在閘極端子産生流動電流 的電壓的速度變慢的問題。 在這個實施例模式中，除了本發明的有利效果之 還將說明一種半導體裝置’即使在訊號電流小時，也 容的 可以 模式 式中 用它 TFT 流彼 電流 ，訊 提供 以存 數變 流提 所需 外， 能夠 -41 - 201112207 提高訊號寫入速度和元件驅動速度。 在這個實施例模式中，爲了快速地完成設定操作’在 進行設定操作之前，預先將電晶體閘極端子的電位設定爲 預定電位。該預定電位近似等於完成設定操作時（獲得穩 定狀態時）獲得的電位。因此，可以快速進行設定操作。 注意，在這個實施例模式中，該設定操作是用於提供電流 給電晶體、並在其閘極端子産生電晶體流動電流所需的電 壓的操作。 而且，用於使電晶體閘極端子的電位爲預定電位、從 而快速完成設定操作的操作稱爲預充電操作，並且具有這 種功能的電路稱爲預充電裝置。 首先，圖1 7顯示這個實施例模式的結構。設定一直 作爲電流源（或它的一部分）的電流源電晶體1701和其操作 隨著狀態改變的移位電晶體1 702，並且電流源電晶體1 70 1 、移位電晶體17〇2和接線1709串聯連接。電流源電晶體 1701的閘極連接到電容元件1 704的一個端子。電容元件 1 704的另一個端子連接到電流源電晶體的源極。因此，可 以保持電流源電晶體1701的閘極-源極電壓（Vgs)。而且， 電流源電晶體1701的閘極端子和接線1710藉由開關1705 彼此連接，並且藉由開關1 705的導通/截止可以控制電容元 件1 704中保持的電荷。電流源電晶體1 70 1的源極和接線 17 11藉由第一電流源1 707和開關1706彼此連接。與上述 結構並聯，電流源電晶體17〇1的源極和接線1712藉由負載 1 708彼此連接。而且，電流源電晶體1 701的源極和接線
S -42- 201112207 1 7 1 5藉由第二電流源i 7 i 3和開關1 7 1 4彼此連接。 連接到接線1711的第一電流源1707設定電流Ibl， 連接到接線1 7 1 5的第二電流源1 7 1 3設定電流Ib2。這裏 ’輸入接線1 709的電位表示爲Vddl，輸入接線1710的 電位表示爲Vdd2，輸入接線1711的電位表示爲Vssl， 輸入接線1712的電位表示爲Vss2，輸入接線1715的電 位表示爲 Vss3 。此時，電位關係至少滿足 Vdd 1 >Vdd2>Vss 1 >Vss3 > 並且 Vdd 1 >Vss2>Vss 1 >Vss3。 輸入接線1710的電位Vdd2和輸入接線1712的電位 Vss2之間的關係可以相同或不同。在 Vdd2是不同於 Vss2的電位時，藉由電流源電晶體的臨界値電壓、藉由 施加於負載時的臨界値電壓或藉由電流源電晶體的臨界値 電壓和施加於負載時的臨界値電壓的總和，可以將 Vdd2 設定爲高於Vss2。 注意，負載1 7〇8具有整流性能。換句話說，負載的 電流-電壓特性根據施加偏壓的方向而具有不同的阻抗値 ，並且負載具有使得電流幾乎僅僅在一個方向流動的電氣 性能。在這個實施例模式中，設定負載1708，從而使電 流從電流源電晶體1 70 1流到接線1 7 1 2。 以下簡要地說明圖17的操作。如圖1 8所示，開關 1 703、1 705和1714導通，並且開關1 706截止。然後，移 位電晶體1 7〇2的源極和汲極具有幾乎相同的電位。換句話 說，在移位電晶體1 702的源極和汲極之間幾乎沒有電流流 動，並且電流流向開關1 703。用具有箭頭1 801的虛線示意 -43- 201112207 性地表示在那時的電流路徑。因此，流向第二電流源1713 的電流Ib2流向電容元件1 704或電流源電晶體1 70 1。當在電 流源電晶體1701的源極和汲極之間流動的電流與流向第二電 流源1713的電流變爲相等時，沒有電流流向電容元件1704 。換句話說，獲得穩定狀態。此時，電流源電晶體1701的 閘極-源極電壓聚集在電容元件1704中。換句話說，使得電 流Ib2可以在電流源電晶體1701的源極和汲極之間流動所 需的電壓施加在閘極和源極之間。上述操作相應於預充電操 作。在預充電操作時，移位電晶體1 702進行短路操作。 下面，如圖19所示，開關1 705和1 706導通，並且開 關1 703和1 7 1 4截止。因爲開關1 703截止，所以電流在移 位電晶體1 702的源極和汲極之間流動。用具有箭頭1901的 虛線示意性地表示在那時的電流路徑。因此，流向第一電流 源1 707的電流Ibl流向電容元件1 704、電流源電晶體1701 或移位電晶體1 702。在那時，電流源電晶體1701和移位電 晶體1 702的閘極彼此連接。因此，電流源電晶體1 70 1和移 位電晶體1 702 —起當成多閘極電晶體。該多閘極電晶體的 閘極長度L比電流源電晶體1 701的閘極長度L更長。通常 ，當電晶體的閘極長度L變長時，其中流動的電流變小。 當在多閘極電晶體的源極和汲極之間流動的電流等於 流向第一電流源1 7〇7的電流lb 1時，沒有電流流向電容 元件，1 7 04。換句話說，獲得穩定狀態。在穩定狀態下， 沒有電流流向電容元件1 704。在那時，多閘極電晶體的 閘極-源極電壓聚集在電容元件1 704中。也就是說，在多 -44- 201112207 閘極電晶體的源極和汲極之間提供電流1b 1所需的電壓施 加在其閘極和源極之間。上述操作相應於設定操作。在設 定操作時，移位電晶體1 702進行電流源操作。 注意，藉由恰當地設定第一電流源1 7〇7的電流lb 1、 第二電流源1713的電流Ib2以及電流源電晶體1701和移 位電晶體1 702的電晶體尺寸（閘極寬度W、閘極長度L等 等），在電容元件1 704中聚集的電荷’即電流源電晶體 1 70 1閘極端子的電位，設定爲近似等於在預充電操作和設 定操作之間的電壓。然後，在流向第二電流源1 7 1 3的電流 Ib2比流向第一電流源1 707的電流Ibl具有更高電流値的 情況下，藉由預充電操作，電容元件1 7〇4可以快速充電， 並且可以獲得穩定狀態。然後，即使在設定操作時流向第 一電流源1 707的電流lb 1小時，也可以快速地獲得穩定狀 態。這是因爲電容元件17 04幾乎藉由預充電操作充電。 然後，如圖20所示，開關1 703、1 705、1 706和1714 截止。然後，電流流向負載1 708。用具有箭頭200 1的虛線 示意性地表示在那時的電流路徑。上述操作相應於輸出操作 。在輸出操作時，移位電晶體1 702進行電流源操作。 這樣，藉由控制開關1 703的導通/截止，可以使在預 充電操作時流動的電流更大，從而可以快速獲得穩定狀態 。即，減輕電流流過的接線上寄生的負載影響（接線電阻 、交叉電容等等），並且可以快速獲得穩定狀態。在那時 ，已經獲得和設定操作時的穩定狀態幾乎相同的狀態。因 此，在預充電操作之後的設定操作，可以快速獲得穩定狀 -45- 201112207 態。 請注意，由於電流源電晶體1 70 1的源極電位、接線 1712的電位Vss2和負載1 708的電流-電壓特性，所以幾 乎沒有電流流向負載1 7〇8。電流源電晶體1 70 1的源極電 位可以藉由電流源電晶體1 7〇1的閘極電位即接線1 7 1 〇的 電位Vdd2來控制。因此，控制接線1 7 1 0的電位Vdd2， 可以阻止電流提供給負載1 708。 請注意，多數情況下，電容元件1 704的電位在設定 操作和輸出操作中是不同的。但是，電容元件1 704兩端 的電壓（電位差）不變，因此，電流源電晶體1 70 1的閘極-源極電壓不變，要求的電流流向負載1708。 而且，在圖17中，第一電流源1707和第二電流源 1713兩個電流源或者兩個開關用於控制是否提供各個電 流，從而改變在預充電操作時流動的電流量和在設定操作 時流動的電流量；但是，本發明不局限於這個。例如，如 圖3 8所示，電流源3 8 07僅僅可以用來進行控制。可選擇 地，可以不設定開關3 8 06而控制電流量。圖39到41顯 示圖38所示結構的操作（虛線3 90 1、4001和4101的箭頭 示意性地表示電流路徑）。但是，在這種情況下，在預充 電操作時（圖39)和設定操作時（圖40)的電流源3 8 07的電 流量的値對應於各個操作，並且通常具有不同的値。 請注意，任何元件都可以當成負載3 808，只要它具 有整流性能。可以使用例如如電阻器、電晶體、EL元件 、其他類型發光元件的元件、由電晶體、電容器和開關構 -46- 201112207 成的電流源電路。可以使用訊號線或訊號線和連接到它的 像素。像素可以包括任何類型的顯示元件，例如E L元件 或用於FED的元件。 可以用電流源電晶體3 80 1或移位電晶體3 802的閘極 電容器來代替電容元件3804。在這種情況下，可以省略 電容元件3 8 0 4。 高電位側電源Vddl和Vdd2分別提供給接線1 709和 | 1 7 1 〇 ;但是，不必總是保持相同的電位。例如，當即使在 訊號寫入操作和輸出操作時電位不同也正常地完成操作時 ，就不存在問題。 可選擇地，在各個訊號寫入操作時，提供給接線 1710的電位Vdd2可以改變。具體而言，當在訊號寫入操 作時流向電流源電晶體1 7 0 1的電流大時，提供給接線 1 7 1 0的電位Vdd2提高，因此正常地進行操作，提供給連 接到電流源1707的接線171 1的電位Vssl不下降太多， φ 這是較佳的。因此，即使在預先在訊號寫入操作時流向電 流源電晶體〗7 0 1的電流大時，提供給接線1 7 1 0的電位 Vdd2提高，因此提供給連接到電流源電晶體1 707的接線 171 1的電位Vssl也不必降低。因此，即使在流向電流源 電晶體1701的電流大時，也可以給出設定電位Vssl的餘 量。注意，提供給接線1710的電位Vdd2可以根據在訊 號寫入操作時流向電流源電晶體1 7 0 1的電流量而變化。 例如，當在訊號寫入操作時流向電流源電晶體1 70 1的電 流量大時，也使提供給接線1710的電位Vdd2高，並且 -47- 201112207 確保提供給接線1 7 1 1的電位Vss 1的餘量。另一方面，當 在訊號寫入操作時流向電流源電晶體1 7 〇 1的電流量小時 ，使得提供給接線1710的電位Vdd2低，因而防止在訊 號寫入操作時電流流向接線1 7 1 2側，即流向載荷1 708。 低電位側電源Vssl、Vss2和Vss3分別提供給接線 1 7 1 1、1 7 1 2和1 7 1 5 ;但是，不必總是保持相同的電位。 當即使在訊號寫入操作和輸出操作時電位不同也正常地完 成操作時，就不存在問題。 應當注意，電容元件3 804可以連接到電流源電晶體 3801的閘極端子和源極端子。這是因爲只要保持在閘極 端子和源極端子之間的電壓，電晶體的操作就不容易受其 他原因的影響（例如由於接線電阻引起的電壓降的影響等 等）’因爲電晶體的操作由閘極-源極電壓決定。假如電容 元件3804設定在電流源電晶體3801的閘極端子和另一根 接線之間，有可能電流源電晶體3 8 0 1的閘極端子電位隨 著另一根接線的電壓下降値而變化。 注意，電流源電晶體3 8 0 1和移位電晶體3 802在電流 源操作時當成多閘極電晶體’因此這些電晶體較佳具有相 同極性（具有相同導電性）。 注意’電流源電晶體3 80 1和移位電晶體3 802在電流 源操作時當成多閘極電晶體’但是，各個電晶體的閘極寬 度W可以相同或者不同。同樣’閘極長度l可以相同或 者不同。但是’閘極寬度W較佳相同，因爲閘極寬度w 可以S忍爲和普通多閘極電晶體相同。由於移位電晶體 -48- 201112207 3 8 02的閘極長度L變長，所以在設定操作或輸出操作時 流動的電流變小。因此，可以根據情況進行適當的設計。 如開關3 8 03、3 8 05和3 806這種開關可以是任何開關 ，例如電子開關或機械開關》只要它可以控制電流的流動 ，它就可以是任何開關。它可以是電晶體、二極體或用它 們構成的邏輯電路。因此，在使用電晶體作爲開關的情況 下，其極性（導電性）不特別地限制，因爲它只是作爲開關 來操作。但是，當截止電流較佳小時，較佳的使用具有小 截止電流的極性的電晶體。作爲具有小電流的電晶體，具 有包括LDD區的電晶體等等。而且，當當成開關的電晶 體的源極端子電位接近低電位側電源（Vss、接地、〇 V等 等）時，最好使用N通道電晶體，當源極端子的電位接近 高電位側電源（Vdd等等）時，較佳的使用P通道電晶體。 這有助於電晶體容易地當成開關，因爲可以提高閘極·源 極電壓的絕對値。還應當注意，還可以藉由使用N通道 和P通道電晶體兩者來應用C Μ 0 S開關。 請注意，圖1 7和3 8等等顯示這個實施例模式的電路 ，但是’本發明不局限於這個結構。藉由改變開關的佈置 和數目、各個電晶體的極性、電流源電晶體3 8 0 1的數目 和佈置、移位電晶體3 802的數目和佈置、各個接線的電 位、電流方向等等’可以在該結構中應用各種電路。而且 ’藉由組合這種變化，可以達成使用各種電路的結構。 例如’如開關3 8 0 3、3 8 0 5和3 8 0 6的這種開關可以設 定在任何地方’只要它可以控制目標電流的導通/截止。 -49- 201112207 具體地，控制流向電源3 807的電流的開關3 806較佳設定 爲串聯。而且，控制流向移位電晶體3 802的電流的開關 3 803較佳的與移位電晶體3802並聯。開關3 805較佳的 設定爲控制在電容元件3 804中的電荷。 在這個實施例模式中，在設定操作之前進行預充電操 作。因此，可以以小電流値快速地進行設定操作。因此， 可以獲得在輸出操作時能夠輸出精確的電流的有益效果。 本實施例模式中所述的內容相應於部分修改其內容的 實施例模式1。因此，實施例模式1中所述的內容也可以 應用於這個實施例模式。 這個實施例模式可以和本說明書中的其他實施例模式 或範例自由地組合。 [實施例模式5] 在實施例模式5中，將說明不同於上述實施例模式中 類比電路的結構。 在實施例模式1中，使用圖1的結構來達成移位電晶 體1 02的電流源操作或短路操作。在這個實施例模式中， 給出不同於實施例模式1的結構範例，用於達成在電流源 操作和短路操作之間的變換。 應當注意，這裏將省略類似於實施例模式1的大部分 文字說明。 首先，圖21顯示不同於圖1的結構，其中達成移位 電晶體1 02的電流源操作或短路操作。 -50- 201112207 在圖1中，使用開關1 03，因此移位電晶體1 02可以 進行短路操作。藉由控制開關1 03，電流不在移位電晶體 1 02的源極和汲極之間流動，因此移位電晶體1 02的源極 端子和汲極端子具有大致相同的電位。 相反的，在圖21中，控制移位電晶體2102的閘極端 子電壓，因此大電流可以流向移位電晶體2102。具體地 ，藉由使用開關2103使移位電晶體2102的閘極-源極電 壓的絕對値變大。結果，在一定値的電流流動時，需要小 的移位電晶體2102源極-汲極電壓。也就是說，移位電晶 體2102當成開關。 在圖1中，在電流源操作中，在電流源操作時使開關 1 03截止，電流源電晶體1 0 1和移位電晶體1 02當成多閘 極電晶體，因爲其閘極端子彼此連接。 相反的，在圖2 1中，因爲電流源電晶體2 1 0 1和移位 電晶體2102的閘極端子彼此不連接，所以藉由使用開關 2103來使閘極端子連接。結果，它們可以當成多閘極電晶體 。在圖2 1中，設定當成電流源（或它的一部分）的電流源電晶 體2101和其操作隨狀態改變的移位電晶體2102,並且電流 源電晶體2101、移位電晶體2102和接線109串聯連接。電 流源電晶體2 1 0 1的閘極連接到電容元件1 04的一個端子。電 容元件1 04的另一個端子藉由移位電晶體2 1 02連接到電流源 電晶體2101的源極。因此，可以保持電流源電晶體2101的 閘極-源極電壓。而且，電流源電晶體2 1 0 1的閘極藉由開關 1 05連接到接線1 1 〇，並且可以藉由開關2 1 03的導通/截止來 -51 - 201112207 控制電容元件1 04，從而保持電荷。移位電晶體2 1 02的閘極 端子和，接線2 1 05藉由開關2 1 04彼此連接。藉由開關2 1 04的 導通/截止來控制移位電晶體2 1 02。電流源電晶體2 1 0 1的閘 極和移位電晶體2 1 02藉由開關2 1 03連接。 連接到接線1 1 1的第一電流源1 07設定電流lb 1。這 裏，輸入接線109的電位表示爲Vddl，輸入接線1 10的 電位表示爲Vdd2，輸入接線2105的電位表示爲Vdd3, 輸入接線111的電位表示爲Vssl，輸入接線112的電位表 示爲Vss2。在那時，電位關係滿足Vdd3>Vddl>Vdd2>Vssl ，並且 Vdd3>Vddl>Vss2>Vssl。本發明不局限於這個；但 是，較佳的盡可能高的電位，以使移位電晶體2102在短路 操作時可以具有更高電流驅動能力。 輸入接線1 1 〇的電位Vdd2和輸入接線1 1 1的電位 Vssl之間的關係可以相同或不同。在 Vdd2是不同於 Vss 1的電位時，藉由電流源電晶體的臨界値電壓、藉由 施加於負載的臨界値電壓或藉由電流源電晶體的臨界値電 壓和施加於負載的臨界値電壓的總和，可以將Vdd2設定 爲高於Vss 1。 說明圖21的操作。首先，如圖22所示，開關21〇4 、105和106導通，開關2103截止。用具有箭頭2201的 虛線示意性地表示在那時的電流路徑。然後，移位電晶體 2 1 02的閘極端子連接到接線2 1 05。給接線2 1 05提供高電 位側（V d d 2)的電源，因此，移位電晶體2 1 0 2閘極-源極電 壓的絕對値變爲很大。因此，移位電晶體2 1 02具有很大 -52- 201112207 的電流驅動能力，並且其源極和汲極具有大致相同的電位 。因此，在電流源107中流動的電流Ib流向電容元件 1 04或電流源電晶體2 1 0 1，因此電流源電晶體2 1 0 1的源 極具有和接線1 1 1大致相同的電位。當在電流源電晶體 2 1 0 1的源極和汲極之間流動的電流與在電流源1 0 7中流 動的電流Ib變爲相等時，沒有電流流入電容元件1 04。 也就是說，獲得穩定狀態。然後’穩定狀態的閘極電位聚 集在電容元件1 04中。也就是說’使得電流Ib可以在電 流源電晶體2 1 0 1的源極和汲極之間流動所需的電壓施加 於其閘極端子。上述操作相應於設定操作。在設定操作時 ，移位電晶體2 1 02當成開關並進行短路操作。 請注意，由於電流源電晶體2 1 0 1的源極電位、接線 1 1 2的電位V s s 2和負載1 0 8的電壓-電流特性，所以幾乎 沒有電流流向負載1 〇 8。電流源電晶體2 1 0 1的源極電位 可以藉由電流源電晶體2 1 0 1的閘極電位即接線1 1 0的電 位Vdd2來控制。因此，控制接線1 10的電位Vdd2，可以 阻止電流提供給負載108。 下面，如圖23所示，開關2104' 105和106截止， 開關2103導通。用具有箭頭2 3 0 1的虛線示意性地表示在 那時的電流路徑。因此，移位電晶體2 1 0 2的閘極連接到 電流源電晶體2 1 0 1的閘極。另一方面，在設定操作時聚 集的電荷保持在電容元件104中，並且該電荷施加給電流 源電晶體2 1 0 1和移位電晶體2 1 02的閘極端子。如上所述 ’電流源電晶體2 1 0 1和移位電晶體2 1 0 2 —起當成多閘極 -53- 201112207 電晶體。因此，當電流源電晶體2101和移位電晶體2102 看作一個電晶體時，該電晶體的閘極長度L比電流源電晶 體2101的閘極長度L更長。因此，流向負載1〇8的電流 變得比lb更小。上述操作相應於輸出操作。在輸出操作 時，移位電晶體2 1 02進行電流源操作。 注意，圖21顯示這個實施例模式的電路’但是’本 發明不局限於這個結構。如在實施例模式1中一樣’藉由 改變開關的佈置和數目、各個電晶體的極性、電流源電晶 體2 1 0 1的數目和佈置、移位電晶體2 1 02的數目和佈置、 各個接線的電位、電流流動方向等等’在該結構中可以使 用各種的電路。而且，藉由組合這種變化’能夠達成使用 各種電路的結構。 圖24顯示不同地設定開關1 06時的範例。例如如開 關1 05、1 06、2 1 03和2 1 04的開關可以佈置在任何地方， 只要它如下所述地構成。即，在訊號寫入操作時，如圖 25所示地連接開關1 06，其中來自電流源1 07的電流lb 流向電流源電晶體2 1 0 1，並且移位電晶體2 1 02進行短路 操作。在輸出操作時，如圖26所示地連接開關106，其 中移位電晶體2 1 02進行電流源操作’並且流向移位電晶 體2 1 02和電流源電晶體2 1 0 1的電流流向負載1 08。 此外，圖27顯示電流源電晶體2 1 0 1和移位電晶體 2102的佈局互換的情況。在圖27中，接線109、移位電 晶體2702和電流源電晶體270 1按該順序設定。 圖2 8顯示圖2 1中電流源電晶體2 1 0 1和移位電晶體 -54- 201112207 2 102的極性（導電性）改變、並且電路的連接結構不變時的 範例。當比較圖2 1和圖28時，顯然藉由將接線109、 110、111、112 和 2105 的電位變爲接線 2809' 2810、 281 1 ' 2812和2815的電位，並藉由改變電流源1〇7的電 流方向，容易進行改變。 連接到接線2 8 1 1的電流源2 8 0 7設定電流lb。這裏 ，輸入接線28 09的電位表示爲Vssl，輸入接線2810的電 $ 位表示爲Vss2，輸入接線2815的電位表示爲Vss3，輸入 接線2811的電位表示爲Vddl’輸入接線2812的電位表 示爲Vdd2。在那時，電位關係至少滿足Vss3<Vssl<Vss2<Vddl ，並且 Vss3<Vssl<Vdd2<VddI。 輸入接線2810的電位Vss2和輸入接線2811的電位 Vddl之間的關係可以相同或不同。在Vdd2是不同於 Vss2的電位時，藉由電流源電晶體的臨界値電壓、藉由 施加於負載時的臨界値電壓或藉由電流源電晶體的臨界値 ^ 電壓和施加於負載時的臨界値電壓的總和，可以將Vss2 設定爲高於Vdd2。 另外，圖29顯示在圖28中的設定操作時開關的導通 /截止’並且具有箭頭2901的虛線表示電流路徑，圖go 顯示在圖28中的輸出操作時各個開關的導通/截止，並且 具有箭頭3 00 1的虛線表示電流路徑。 這樣，藉由改變開關的佈置和數目、各個電晶體的極 性、電流源電晶體的數目和佈置 '移位電晶體的數目和佈 置、各個接線的電位、電流流動方向等等，不僅可以使用 -55- 201112207 圖21的電路’而且可以使用各種電路來構成本發明。另 外，藉由組合這種變化，可以利用其他的各種電路來構成 本發明。 本實施例模式中所述的內容相應於部分修改其內容的 實施例模式1。因此’實施例模式1中所述的內容也可以 應用於這個實施例模式。 這個實施例模式可以和本說明書中的其他實施例模式 或範例自由地組合。 [實施例模式6] 在實施例模式6中’將說明不同於上述實施例模式中 類比電路的結構。 圖31顯示其中移位電晶體102具有與圖1中電流源 操作或短路操作不同的結構、並且可以進行實施例模式4 中所述預充電操作的結構。 圖3 1所示電流源電路控制移位電晶體3 1 0 2閘極端子 的電壓，並且使得大電流可以流向移位電晶體3 1 0 2。具 體地，藉由使用開關3 1 0 3使移位電晶體3 1 0 2閘極-源極 電壓的絕對値變大。結果，在一定値的電流流動時，僅僅 需要小的移位電晶體3 1 0 2源極-汲極電壓。也就是說，移 位電晶體3 1 02只當成開關操作。在圖3 1所示的結構中， 設定一直當成電流源（或它的一部分）的電流源電晶體3 1 0 1 和其操作隨狀態改變的移位電晶體3 1 0 2，並且電流源電 晶體3 1 0 1、移位電晶體3 1 02和接線1 〇9串聯連接。電流
-56- S 201112207 源電晶體3 1 0 1的閘極連接到電容元件1 〇 4的一個端子。 電容元件1〇4的另一個端子藉由移位電晶體3102連接到 電流源電晶體3 1 0 1的源極。因此，可以保持電流源電晶 體3 101的閘極-源極電壓。而且，電流源電晶體3 1〇ι的 閘極和汲極藉由開關3 1 0 3彼此連接，並且可以藉由開關 3103的導通/截止來控制電容元件104，從而保持電荷。 在圖3 1中，因爲電流源電晶體3 1 0 1和移位電晶體 $ 3 1 02的閘極彼此不連接，所以使用開關3 1 03來連接閘極 。結果，電流源電晶體3 1 0 1和移位電晶體3 1 02 —起當成 多閘極電晶體。 連接到接線1 1 1的第一電流源1 07設定電流lb 1，連接 到接線3108的第二電流源3107設定電流Ib2。這裏，輸入接 線1 09的電位表示爲Vdd 1，輸入接線1 1 〇的電位表示爲 Vdd2，輸入接線3 105的電位表示爲Vdd3，輸入接線1 1 1的 電位表示爲V s s 1，輸入接線1 1 2的電位表示爲V s s 2，輸入接 φ 線3 108的電位表示爲Vss3。在那時，電位關係至少滿足 Vdd3>Vddl>Vdd2>Vssl>Vss3 1 並且 Vdd3>Vdd 1 >Vss2>Vss 1 >Vss3 。本發明不局限於這個；但是，較佳盡可能高的電位，以 使移位電晶體3 1 02在短路操作時可以具有更高電流驅動 能力。 輸入接線110的電位Vdd2和輸入接線111的電位 Vssl之間的關係可以相同或不同。在 Vdd2是不同於 Vssl的電位時，藉由電流源電晶體的臨界値電壓、藉由 施加於負載的臨界値電壓或藉由電流源電晶體的臨界値電 -57- 201112207 壓和施加於負載的臨界値電壓的總和，可以將Vdd2設定 爲高於V s s 1。 以下說明圖31所示電流源電路的操作。首先，如圖 32所示，開關3104、105和3106導通，開關3103和106 截止。然後，移位電晶體3 1 02的閘極端子連接到接線 3 105。給接線3105提供高電位側（Vdd)的電源，因此，移 位電晶體3102閘極-源極電壓的絕對値變爲很大。因此， 移位電晶體3 1 02具有很高的電流驅動能力，並且其源極 端子和汲極端子具有大致相同的電位。因此，在第二電流 源3 107中流動的電流Ib2流向電容元件104或電流源電 晶體3101，因此電流源電晶體3101的源極端子具有和接 線3108大致相同的電位。用具有箭頭3201的虛線示意性 地表示在那時的電流路徑。當在電流源電晶體3 1 0 1的源 極和汲極之間流動的電流與在第二電流源3 1 0 7中流動的 電流Ib2變爲相等時，沒有電流流入電容元件1 〇4。也就 是說，獲得穩定狀態。然後，那時閘極端子的電位聚集在 電容元件1 04中。也就是說，使得電流Ib2可以在電流源 電晶體3 1 0 1的源極和汲極之間流動所需的電壓施加於其 閘極端子。上述操作相應於預充電操作。在預充電操作時 ，移位電晶體3 1 02當成開關並進行短路操作。 請注意，由於電流源電晶體3 1 0 1的源極電位、接線 1 12的電位Vss2和負載108的電壓-電流特性，所以幾乎 沒有電流流向負載1 0 8。電流源電晶體3 1 0 1的源極電位 可以藉由電流源電晶體3 1 0 1的閘極電位即接線1 1 〇的電 -58- 201112207 位Vdd2來控制。因此，控制接線1 10的電位Vdd2，可以 阻止電流提供給負載108。 下面，如圖33所不，開關3104和3106截止，開關 105、106和3103導通。然後，移位電晶體3 102和電流 源電晶體3101的閘極端子彼此連接。用具有箭頭3301的 虛線示意性地表示在那時的電流路徑。如上所述，電流源 電晶體3 1 Ο 1和移位電晶體3 1 02 —起當成多閘極電晶體。 因此，當電流源電晶體3 1 0 1和移位電晶體3 1 0 2看作一個 電晶體時，該電晶體的閘極長度L比電流源電晶體3 1 0 1 的閘極長度L更長。當在包括電流源電晶體3 1 0 1和移位 電晶體3 1 02的多閘極電晶體的源極和汲極之間流動的電 流變爲等於流向第一電流源1 07的電流lb 1時，沒有電流 流向電容元件1 0 4。換句話說，獲得穩定狀態。那時閘極 端子的電位聚集在電容元件104中。上述操作相應於設定 操作。在設定操作時，移位電晶體3 1 02進行電流源操作。 下面’如圖34所示，開關105、106、3104和3106 截止’開關3103導通。另一方面，在設定操作時聚集的 電荷保持在電容元件1 04中’並且該電荷施加給電流源電 晶體3 1 0 1和移位電晶體3 1 02的閘極端子。如上所述，電 流lb 1流向負載1 〇 8。用具有箭頭3 4 0 1的虛線示意性地 表示在那時的電流路徑。上述操作相應於輸出操作。 在這個實施例模式中，說明圖3 1所示的電流源電路 ’但是’本發明不局限於這個結構，各種改良都是可以的 ，除非脫離本發明的精神。例如，如實施例模式1中所示 -59- 201112207 的一樣，藉由改變開關的佈置和數目、各個電晶體的極性 、電流源電晶體3 1 0 1的數目和佈置、電流源的數目和佈 置、移，位電晶體的數目和佈置、各個接線的電位、是否組 合另一種預充電方法、電流流動方向等等，在該結構中可 以使用各種的電路。而且，藉由組合這種變化，可以達成 使用各種電路的結構。 例如，各個開關可以設定在任何地方，只要設定該設 計，使得在預充電操作時，如圖3 5所示地進行連接，在 設定操作時，如圖36所示地進行連接，在輸出操作時， 如圖37所示地進行連接。 本實施例模式中所述的內容相應於部分修改其內容的 實施例模式1。因此，實施例模式1中所述的內容也可以 應用於這個實施例模式。 這個實施例模式可以和本說明書中的其他實施例模式 或範例自由地組合。 範例 [範例1] 在範例1中，說明顯示裝置和訊號線驅動電路等等的 結構。本發明的半導體裝置可以應用於一部分訊號線驅動 電路。 如圖42所示，可以應用於本發明的顯示裝置420 1包 括像素區4202、閘極線驅動電路4203和訊號線驅動電路 4204。閘極線驅動電路4203順序地輸出選擇訊號給像素
201112207 區4202。訊號線驅動電路4204順序地輸出視頻舒 素區42 02。在像素區4202內，藉由根據視頻訊雖 的狀態來顯示影像。從訊號線驅動電路4204輸/ 區42 02的視頻訊號是電流。也就是說，佈置在毎 中的顯示元件和用於控制顯示元件的元件根據從評 動電路42〇4輸入的視頻訊號（電流）而改變它們的 設定在像素中的顯示元件的範例包括E L元件、用 中的元件（場致發射顯示器）等等。 請注意，可以設定多個閘極線驅動電路4 2 0 3 線驅動電路4204。 訊號線驅動電路4204的結構可以分成多個部 如’它可以大致分成移位暫存器4205、第一鎖 (LAT 1 )4206、第二鎖存電路（LAT2)4207和數位-類 電路42 08。數位-類比轉換電路420 8包括將電壓 電流的功能’而且它還可以包括提供灰度校正 correction)的功能。也就是說，數位-類比轉換電 包括用於輸出電流（視頻訊號）給像素的電路，即瓦 於本發明的電流源電路。 而且’像素包括顯示元件例如E L元件。還影 輸出電流（視頻訊號）給顯示元件的電路，即電流循 本發明也可以應用於該電路。 以下簡要地說明訊號線驅動電路4204的操ff 多行觸發電路（FF)等等來形成移位暫存器420 5，3ί 鐘訊號（S-CLK)、啓動脈衝（SP)和反向時鐘訊號（! 號給像 控制光 到像素 個像素 號線驅 狀態。 於fed 和訊號 分。例 存電路 比轉換 轉換成 (gamma 各 4208 以應用 定用於 電路， 。利用 輸入時 -CLKb) -61 - 201112207 。根據這些訊號的時脈輸出取樣脈衝。 從移位暫存器42〇5輸出的取樣脈衝輸入到第一鎖存 電路（LAT 1 )4206。根據輸入取樣脈衝的時脈，從視頻訊號 線輸入視頻訊號（VS)給第一鎖存電路（LAT 1 )4206，並且在 每行中保持視頻訊號。在設定數位-類比轉換電路4208的 情況下，視頻訊號具有數位値。而且，很多情況下，這個 階段的視頻訊號是電壓。 但是，在第一鎖存電路4206和第二鎖存電路4207是 可以儲存類比値的電路時，很多情況下可以省去數位-類 比轉換電路4208。在那種情況下，視頻訊號常常是電流 。而且，在輸出到像素區4202的資料具有二進位値的情 況下，即數位値的情況下，在多數情況下，可以省去數 位-類比轉換電路4208。 當在第一鎖存電路（LAT 1 )4207中保留視頻訊號直到 最後行完成時’在水平回歸週期內，從鎖存控制線輸入鎖 存脈衝LP，並且在第一鎖存電路（LAT1)4206中保持的視 頻訊號立刻轉入第二鎖存電路（LAT2)4207。然後，在第 二鎖存電路（LAT2)4207中保持的一列的視頻訊號一次輸 入到數位-類比轉換電路4208。然後，從數位-類比轉換電 路4208輸出的訊號輸入到像素區4202。 在第二鎖存電路（LAT2)4207中保持的視頻訊號輸入 到數位-類比轉換電路4208和輸入到像素區4202時，再 次從移位暫存器4205輸出取樣脈衝。也就是說，同時進 行兩個操作。因此，可以進行線連續的驅動。此後重復這 £ -62- 201112207 個操作。 假如在數位-類比轉換電路4208中的電流源電路是進 行設定操作和輸出操作的電路’就需要提供電流給電流源 電路的電路。在那種情況下，設定參考電流源電路4209 〇 有時，訊號線驅動電路或它的一部分不是和像素區 42 02在相同的基板上面，而是例如藉由利用外部1C晶片 來形成。在那種情況下，1C晶片和基板藉由利用COG (玻 璃上的晶片）、TAB(帶自動粘接）、印刷基板等等來連接。 注意，訊號線驅動電路等等的結構不局限於圖42。 例如，在第一鎖存電路42 06和第二鎖存電路4207可 以儲存類比値的情況下，有時如圖43所示，從參考電流 源電路43〇1輸入視頻訊號VS(類比電流）到第一鎖存電路 (LAT 1 )4206。有時在圖42中也不設定第二鎖存電路4207 〇 這個範例可以和本說明書中的其他實施例模式或範例 自由地組合。 [範例2] 現在說明在範例1中所述訊號線驅動電路4204的具 體的結構。 首先：’圖44顯示將本發明應用於訊號線驅動電路時 的範例。圖44的結構包括電流源電晶體440 1、移位電晶 體4402、開關電晶體44〇3、開關電晶體44〇5、開關電晶 -63- 201112207 體4406、電容元件4404、電流源4407、負載4408以及 接線4409、4410和441 1，並且每個元件按與圖1相同的 方式連接。電流源電路4400藉由接線 4413、4414和 44 1 5在設定操作和輸出操作之間切換，和在短路操作和 電流源操作之間切換。在設定操作時從電流源4407輸入 電流。在輸出操作時，電流從電流源電路4400朝著負載 4408輸出。 首先，說明圖42的情況。在參考電流源電路4209中 的電流源相應於在圖44中的電流源4407。在圖44中的 負載4408相應於開關、訊號線或者連接到訊號線的像素 。從電流源4407輸出恒定電流。在圖44的結構中，不能 在設定操作的同時進行輸出操作。因此，當要求同時進行 輸出操作和設定操作時，較佳的設定兩個或更多電流源電 路並開關它們。也就是說，藉由一個電流源電路進行設定 操作，同時藉由另一個電流源電路進行輸出操作，而且這 以任意的迴圈進行變換。因此，可以同時進行設定操作和 輸出操作。 而且，當類比電流輸出到像素作爲視頻訊號時，使用 圖45所示的結構，因爲數位値需要轉換爲類比値。
在圖45中，爲了簡化，說明3位元的情況。也就是 說，具有電流源4 5 0 1 A、4 5 0 1 B和4 5 0 1 C，其電流値分別 是Ic、2xlc和4xlc，各個電流源電路4502A、4502B和 4502C分別連接到該電流源450 1 A、450 1 B和45 0 1 C。因 此，在輸出操作時，電流源電路4502A、4502B和4502C -64- 201112207
輸出電流 Ic、2xlc 和 4xlc。開關 4503A、4503B 和 4503C 串聯連接到各個電流源電路。這些開關藉由從第二鎖存電 路（LAT2)4 207輸出的視頻訊號來控制。從各個電流源電 路和開關輸出電流的總和輸出到負載44 0 8，即顯示裝置 的訊號線。藉由如上所述地操作，類比電流輸出到像素作 爲視頻訊號。 爲簡化起見，在圖45中說明的3位元的情況，但是 ，本發明不局限於這個。藉由類似地配置，可以容易地改 變位元數。同樣在圖45的結構中，藉由並聯設定電流源 電路和藉由開關它們來操作它們，在進行設定操作時，可 以同時進行輸出操作。 在電流源電路上進行設定操作的情況下，需要控制其 時脈。在那種情況下，可以設定專用的驅動電路（移位暫 存器等等）來控制設定操作。可選擇地，藉由利用從控制 LAT 1電路的移位暫存器輸出的訊號，可以控制對電流源 電路的設定操作。也就是說，LAT1電路和電流源電路兩 者可以藉由一個移位暫存器來控制。在那種情況下，從控 制LA T 1電路的移位暫存器輸出的訊號可以直接輸入到電 流源電路，或者爲了分離LAT 1電路的控制和電流源電路 的控制，可以藉由用於控制分離的電路來控制電流源電路 。藉由利用從控制LAT2電路輸出的訊號，也可以控制對 電流源電路的設定操作。從LAT2電路輸出的訊號一般是 視頻訊號。因此’爲了分離利用它作爲視頻訊號的情況和 控制電流源電路的情況’可以藉由用於控制分離的電路來 -65 - 201112207 控制電流源電路。 現在說明圖43的情況。在參考電流源電路43 0 1中的 電流源相應於在圖44中的電流源4407。在圖44中的負 載4408相應於設定在第二鎖存電路（LAT2)4207中的電流 源電路》在這種情況下，從參考電流源電路430 1中的電 流源以電流的形式輸出視頻訊號。注意，該電流可以具有 數位値或類比値。 注意，相應於每個位元的數位視頻訊號（電流値）可以 輸入到第一鎖存電路4206。藉由將相應於各個位元的數 位視頻訊號電流加起來，數位値可以轉換爲類比値。在那 種情況下，較佳的將本發明應用於輸入小數位數的位元的 訊號的情況，因爲訊號的電流値變小。鑒於此，藉由應用 本發明，訊號的電流値可以是大的。因此，提高訊號寫入 速度。應當注意，在圖43中，在不設定第二鎖存電路 42 07的情況下，可以在第一鎖存電路4206中並聯設定兩 個或更多電流源電路，並且藉由變換它們來使用。因此， 可以同時進行設定操作和輸出操作，從而可以省去第二鎖 存電路4207。 還可以認爲設定在第一鎖存電路4206中的電流源電 路相應於圖44中的電流源4407，設定在第二鎖存電路 4207中的電流源電路相應於圖44中的負載4408。 此外，該電流源電路可以應用於圖42和43所示的參 考電流源電路4 2 0 9和4 3 0 1。也就是說’參考電流源電路 4209相應於圖44中的負載4408，另一個電流源相應於圖 -66 - 201112207 44中的電流源4407。 還可以認爲像素相應於圖44中的負載44〇8，在訊號 線驅動電路4 2 0 4中用於輸出電流到像素的電流源電路相 應於圖44中的電流源4407。 這樣，本發明可以應用於各種部分。 注意，圖1的結構在圖44中當成電流源電路4400的 結構’但是’本發明不局限於這個。可以使用根據本發明 的各種結構。 這個範例可以和本說明書中的其他實施例模式或範例 自由地組合。 [範例3] 在範例3中，將參考圖46說明本發明應用於像素的 基本像素結構。 在圖4 6中’這個範例所示的像素包括一直當成電流 φ 源（或一部分電流源）的電晶體4 6 0 1 (以下稱爲第一電流源 電晶體或電流源電晶體）、根據狀態而不同地操作的電晶 體4 6 0 2 (以下也稱爲第二電晶體或移位電晶體）、第一開關 4603、電容元件4604、第二開關4605、第三開關4606、 顯示兀件4 6 0 8、第一接線4 6 0 9、第二接線4 6 1 0、相對電 極4 6 1 2、第三接線4 6 1 1、第四接線4 6 1 4和第五接線 4615。注意，電流源電晶體4601和移位電晶體4602都是 N通道電晶體。 以下說明該像素的連接結構。 -67- 201112207 電流源電晶體4601的第一端子（源極端子和汲極端子 之一）和第二端子（源極端子和汲極端子中的另一個）分別 連接到顯示元件4608的像素電極和藉由移位電晶體4602 連接到第一接線4609。電流源電晶體4601的閘極端子藉 由第二開關4605連接到第二接線46 1 0和連接到電容元件 46 04的一個端子，電容元件4604的另一個端子連接到電 流源電晶體4601的第一端子。因此，可以保持電流源電 晶體4601的閘極電位即閘極-源極電壓（Vgs)。電流源電 晶體4601的閘極藉由第二開關4605連接到接線4610。 藉由第二開關4605的導通/截止，可以控制提供給電容元 件4604的電荷。即，當第二開關4605爲導通狀態時，電 流源電晶體460 1的閘極端子和第二接線4610連接。相反 的，當第二開關4605爲截止狀態時，電流源電晶體4601 的閘極端子和第二接線4 6 1 0不連接（或非導電狀態）。 在當成取決於狀態的電流源的情況下，或者用於使源 極-和汲極之間不流動電流（或當成開關）的情況下，移位 電晶體4602包括第一開關4603作爲切換裝置。這裏，移 位電晶體4602當成電流源（或其一部分）的情況稱爲電流 源操作。而且，在操作移位電晶體4602使得在源極和汲 極之間不流動電流（或當成開關）的情況，或者在源極-汲 極電嗶小時操作移位電晶體4602的情況，稱爲短路操作 。在圖46中，移位電晶體4602的源極端子和汲極端子可 以藉由第一開關4 6 0 3連接。移位電晶體4 6 0 2的閘極端子 連接到電流源電晶體460 1的閘極端子。藉由利用第一開 -68- 201112207 關4 6 0 3 ’移位電晶體4 6 0 2的操作可以轉換成電流源操作 或短路操作。 電流源電晶體4601的第一端子藉由第三開關4606連 接到第三接線46 1 1。即’當第三開關4606爲導通狀態時 ’電流源電晶體4601的第一端子和第三接線461 1連通。 相反的’當第三開關4 6 0 6處於截止狀態時，電流源電晶 體460 1的第一端子和第三接線461 1不連通。 電容元件4604可以具有藉由接線、主動層、電極等 等插入絕緣膜的結構，或者可以藉由利用電流源電晶體 4601的閘極電容器省去電容元件。 注意，預定電位分別輸入到顯示元件4608的相對電 極4612、第一接線4609和第二接線4610。 藉由輸入訊號到第四接線4614來控制第二開關4605 和第三開關4606的導通/截止。 藉由輸入訊號到第五接線46 1 5來控制第一開關4603 的導通/截止。 此外，相應於像素的灰度等級的訊號輸入到第三接線 46 1 1。這個訊號相應於視頻訊號，並且訊號電流流向第三 接線461 1。 注意，電晶體可以應用於第一開關46〇3、第二開關 4605和第三開關4606。因此，參考圖47說明Ν通道電 晶體應用於第一開關4 6 0 3、第二開關4 6 0 5和第三開關 4606的情況。注意，和圖46中相同的部分用相同的附圖 標記表示，並且省略其文字說明。 69 - 201112207 第一開關電晶體4703相應於第一開關4603。第二開 關電晶體4705相應於第二開關4605。第三開關電晶體 4706相應於第三開關4606。 第一開關電晶體4703的閘極端子連接到第五接線 4615，.其第一端子（源極端子和汲極端子之一）連接到移位 電晶體4602的第一端子，其第二端子（源極端子和汲極端 子中的另一個）連接到移位電晶體4602的第二端子。因此 ，當輸入到第五接線46 1 5的訊號爲Η電位時，第一開關 電晶體4703導通，而當輸入到第五接線4615的訊號爲L 電位時，第一開關電晶體4703截止。換句話說，因爲第 一開關電晶體4703導通，移位電晶體4602進行短路操作 〇 第二開關電晶體4705的閘極端子、第一端子（源極端 子和汲極端子之一）和第二端子（源極端子和汲極端子中的 另一個）分別連接到第四接線4714、第二接線4610以及 顯示元件4608的像素電極，和藉由電容元件4604連接到 電流源電晶體460 1的第一端子。因此，當輸入到第四接 線46 14的訊號爲Η電位時，第二開關電晶體4705導通 ，而當輸入到第四接線4614的訊號爲L電位時，第二開 關電晶體4 7 0 5截止。 第三開關電晶體4706的閛極端子、第一端子（源極端 子和汲極端子之一）和第二端子（源極端子和汲極端子中的 另一個）分別連接到第四接線4 7 1 4、電流源電晶體4 6 0 1 的閘極端子和第三接線46 1 1。因此，當輸入到第四接線 Ε -70- 201112207 4614的訊號爲Η電位時，第三開關電晶體4706導通，而 當輸入到第四接線4614的訊號爲L電位時，第三開關電 晶體4 7 0 6截止。 隨後，參考這個實施例模式中像素的操作的圖48 A 到4 8 C進行說明。注意，在圖4 8 A到4 8 C中，藉由利用 圖47中的像素結構來進行說明，因爲圖46和47的像素 以同樣的方式進行操作。 φ 應當注意，連接到第三接線461 1的電流源48 0 1設定 寫入像素的訊號電流Idata。第三接線4611藉由電流源 4801連接到接線4812。預定電位輸入到接線4812。這裏 ’輸入第一接線4609、第二接線4610、接線4812和相對 電極4612的電位分別表示爲VI、V2、V3和Vcom。至於 該電位的關係，至少滿足V1>V2>V3和Vl>Vcom>V3。 應當注意，像素的操作包括訊號寫入操作和發光操作 ’訊號寫入操作用於寫入訊號到像素，發光操作用於發射 φ 灰度等級電位與寫入像素的訊號相應的光。圖48A和48B 都是顯示訊號寫入操作的示圖，圖48C是顯示發光操作的 示圖。 首先’參考圖48A說明訊號寫入操作時的暫態狀態 。輸入第四接線4614和第五接線4615的訊號設定爲Η 電位，從而導通第一 ' 第二和第三開關電晶體4703、 47 05和47 00。因此，電流如圖48Α所示地流動。也就是 說’作爲電流路徑，具有第一路徑和第二路徑，在第一路 徑中’電流從第二接線4 6 1 0藉由第二開關電晶體4 7 0 5流 -71 - 201112207 到電容元件4604，在第二路徑中，電流從第一接線4609 藉由第一開關電晶體4703流到電流源電晶體460 1。流過 第一路徑的電流Ic和流過第二路徑的電流Itr在電流源電 晶體460 1的第一端子和電容元件4604的第二電極的連接 部分處匯合。然後，電流Ic和電流Itr作爲訊號電流 Idata藉由第三開關電晶體4706和電流源48 0 1流到接線 4812。即，滿足 Ic+Itr = Idata。 而後電流就不流向電容元件4604，在訊號寫入操作 時産生穩定狀態。因此，電流如圖48B所示地流動。從第 —接線4609流到電流源電晶體460 1的電流Itr等於訊號 電流Idata。也就是說，爲了給電流源電晶體4601施加訊 號電流Idata，必須要電流源電晶體4601的閘極-源極電 壓Vgs。用於電流源電晶體4601的閘極-源極電壓Vgs的 電荷聚集在電容元件4604中。在那時，移位電晶體4602 在源極-汲極電壓小的狀態下操作，並進行短路操作。 應當注意，這時電流源電晶體460 1的閘極端子和第 一端子（在這裏是源極）的電位分別表示爲Va和Vb時，滿 足Vgs =(Va-Vb)。當顯示元件4608的正向臨界値電壓表 示爲VELth時，較佳滿足（Vb-Vcom)<VELth，因此在訊號寫 入操作時沒有電流施加給顯示元件4 6 0 8。因此，輸入第 二接線4610的電位V2較佳設定爲滿足V1>V2>V3。當滿 足V2 = Vcom時，可以減少像素所需的電源數目。而且， 藉由設定V2和Vcom在滿足（Vb-Vcom)<VELth的範圍內， 可以在訊號寫入操作時對顯示元件4608施加反向偏壓。
I -72- 201112207 應當注意，即使在反向偏壓施加於顯示元件4608時 ，電流也不流向正常的顯示元件4608 (如果它流動，也是 少量電流）。相反的’如果顯示元件4608短路’電流流向 短路的部分。然後，短路的部分隔離，因此可以改善顯示 缺陷。 隨後，參考發光操作的圖48C進行說明。輸入第四接 線46 1 4和第五接線46 1 5的訊號設定爲L電位，從而截止 $ 第一、第二和第三開關電晶體4 7 0 3、4 7 0 5和4 7 0 6。因此 ，電流如圖 4 8 C所示地流動。這時，第三開關電晶體 4 706處於截止狀態。因此，電容元件4604保持對電流源 電晶體4601施加訊號電流Idata所需的閘極-源極電壓 Vgs。因此，用於饋送幾乎等於訊號電流Idata的電流的 V g s施加於電流源電晶體4 6 0 1。 這裏，電晶體的通道長度和通道寬度分別表示爲L和 W。當電晶體在飽和區內操作時，如果閘極-源極電壓恒 φ 定’在電晶體內流動的電流値通常與W/L正比例。換句 話說’電流値與通道寬度W成正比，與通道長度L成反 比。 在這個範例中，電流源電晶體4 6 0 1的通道長度和移 位電晶體4602的通道長度分別表示爲L1和L2，這些電 晶體具有相同的通道寬度W。如果電流流過的電流源電晶 體4601和移位電晶體4602當成多閘極電晶體，電流源電 晶體460 1和移位電晶體4602當成圖48C中的電流源。在 那時’認爲多閘極電晶體具有通道長度（LI + L2)和通道寬 -73- 201112207 度W。另一方面，在圖4 8 c中，電流流過電流源電晶體 4601和移位電晶體4602，並且多閘極電晶體具有通道寬 度W和通道長度（L1 + L2)。因此，在發光操作時，可以 對顯示元件4608施加Idatax(Ll/(Ll+L2))的電流。 這樣，在設定操作時移位電晶體4602短路，並且在 發光操作時使它作爲電流源，因此可以給顯示元件4608 施加比在訊號寫入操作時施加的訊號電流更少量的電流。 換句話說，藉由調整電流源電晶體460 1和移位電晶體 4602的通道長度，可以給顯示元件4608施加比在訊號寫 入操作時施加的訊號電流更少量的電流。 應當注意，當這時電流源電晶體4601的閘極端子和 第一端子的電位分別表示爲Va’和Vb’時，滿足Vgs = (Va’ -Vb’ ）。這是由於Va’隨著Vb’升高而升高，因 爲儘管滿足Vb’ >Vb，但是電容元件4604還保持閘極-源 極電M v g s。 請注意，當輸入第四接線46 1 4的Η電位訊號和L電 位訊號的電位分別表示爲V4(H)和V4(L)時，較佳爲下列 電位。第二開關電晶體4705和第三開關電晶體4706的臨 界値電壓分別表示爲Vth2和Vth3。 如圖48B所示，即使當顯示元件4608的像素電極的 電位變爲Vb時，也要求第三開關電晶體4706爲導通狀 態。因此，設定爲滿足V4(H)>(Vb + Vth3)。而且，設定爲 滿足V4(H)>(V2+ Vth2)，使得第二開關電晶體4705爲導 通狀態。具體地’例如’當滿足V 2 = V c 0 m時’較佳爲 -74- 201112207 V4(H)是比Vcom高1到8 V的電位。 如圖48C所示’滿足V4(L)<(Vb+Vth3)’因此第三 開關電晶體4706截止。也就是說’當訊號電流寫入另一 個像素時，第三接線46 1 1的電位變爲Vb。因此’在這個 電位下不選擇的像素中，要求第三開關電晶體4706爲截 止狀態。而且，滿足V4(L)<(V2 + Vth2) ’使得第二開關 電晶體 4705爲截止狀態。具體地’例如’當滿足 V2 = Vcom時，較佳爲V4(L)是比Vcom低1到8 V的電位 〇 藉由使用在這個範例中所述的像素結構，控制在訊號 寫入操作時電流源電晶體的閘極端子電位’從而防止電流 在這時流向顯示元件。 應當注意，藉由使用圖47所示的像素結構’可以僅 僅由N通道電晶體形成像素，這可以簡化製造技術。非 晶半導體、半非晶半導體（也稱爲微晶半導體）等等可以用 φ 於構成像素的電晶體的半導體層。例如，非晶矽（a -Si = Η)可以當成非晶半導體。因此，可以更加簡化製造技術。 結果，可以達成減少生産成本和增加産量。 而且，藉由使用本發明的結構，在訊號寫入操作時可 以滿足Vds>Vgs。可以使在訊號寫入操作和發光操作之間 的Vds變化小。因此，即使在電流源電晶體4601飽和區 內的恒流特性（電流的平坦度）差，在訊號寫入操作和發光 操作時的電流値也幾乎相等。尤其是當非晶半導體膜（例 如非晶矽）當成電流源電晶體4 6 0 1的半導體層時，在電流 -75- 201112207 源電晶體4 6 0 1的飽和區內的恒流特性（電流的平坦度）會 變壞。因此，當本發明的結構應用於非晶半導體膜當成電 流源電晶體4 6 0 1的半導體層的情況下時’可以防止顯示 缺陷。 而且，因爲在圖47所示電流源電晶體4601的源極和 汲極端子之間施加高電壓’所以較佳的電流源電晶體 4601的通道長度可以比第三開關電晶體4706或第二開關 電晶體4 7 〇 5的通道長度更長。可選擇地’多閘極電晶體 6201可以應用於如圖62所示的電流源電晶體4601。因此 ，電晶體的耐壓力性提高，從而防止電晶體損壞。 隨後，參考包括本發明像素的顯示器的圖49進行說 明。 顯示裝置包括訊號線驅動電路490 1、第一掃描線驅 動電路4902Α、第二掃描線驅動電路4902Β和像素部分 4903。像素部分4903包括從訊號線驅動電路490 1開始在 行方向上延伸的多條訊號線S 1到Sn、從第一掃描線驅動 電路4 9 0 2 A開始在列方向上延伸的多條掃描線G1到Gm 、從第二掃描線驅動電路4902B開始在列方向上延伸的多 條掃描線gl到gm以及佈置成相應於訊號線S 1到Sn和 掃描線G1到Gm的矩陣的多個像素4904。此外，像素部 分4903包括與訊號線S1到Sn平行的電源線P1到Pn和 偏壓線B1到Bn。每個像素4904連接到訊號線Sj(訊號線 S1到Sn之一）、第一掃描線Gi(掃描線G1到Gm之一）、 第二掃描線gi(掃描線gl到gm之一）、電源線Pj(電源線 -76- 201112207 P1到Pn之一）和偏壓線Bj(偏壓線Bi到Bll之一·）。 注意’第一掃描線Gi相應於圖46中的第四接線 46 14。第二掃描線gi相應於圖46中的第五接線4615。訊 號線Sj相應於圖46中的第三接線44〗1。電源線Pj相應 於圖46中的第一接線4609。偏壓線Bj相應於圖46中的 第二接線4 6 1 0。 藉由掃描線驅動電路4902A輸出的訊號一個接一個 地選擇掃描線G 1到Gm。然後，訊號寫入連接到被選中 的掃描線的像素4904。在這時，訊號電流根據每個像素 的灰度等級電位流向每條訊號線S 1到Sn。 在訊號寫入結束後，選擇另一條掃描線，然後對連接 到該掃描線的像素4904進行訊號寫入。已經寫入訊號的 像素啓動發光操作，並且根據寫入像素的訊號發光。因此 ’訊號依次地寫入像素4904 ’從而依次對所有的像素 4904進行訊號寫入。 然而’圖49中所示顯示裝置的結構只是一個範例， 本發明不局限於這個。也就是說，電源線P 1到Ρ η和偏壓 線Β 1到Β η不必與訊號線S 1到S η平行地佈置。電源線 和偏壓線可以佈置成平行於掃描線G 1到Gm。可選擇地 ，每條電源線或偏壓線可以佈置成網格圖形。應當注意， 在像素部分4 9 0 3包括多個色彩元件的情況下，較佳如圖 4 9所示地佈置電源線和偏壓線。 也就是說’在圖46的像素中的第二接線4610可以佈 置成平行於圖9 0所示的第四接線4 6 1 4。在這種情況下， -77- 201112207 相應於圖49中的偏壓線B1到Bm的偏壓線B1到Bm佈 置成平行於圖9 1所示掃描線G 1到Gm。可以改變偏壓線 B 1到B m.的電位。換句話說，可以掃描偏壓線。在這種 情況下，除了掃描掃描線G1到Gm的掃描線驅動電路 49 02之外，還可以設定偏壓線驅動電路》 在像素部分4903包括多個色彩元件的情況下，電源 線和連.接到作爲色彩元件的每個像素的偏壓線的電位可以 改變。此外，像素電極的尺寸可以根據作爲色彩元件的像 素與像素偏置而不同。換言之，發光區對於作爲色彩元件 的每個像素來說可以是不同的。因此，在不同顔色的EL 元件當成全色顯示器的顯示元件的情況下，可以控制EL 元件的顔色平衡和退化過程。 因此，在圖46所示的像素中，可以提供附加接線， 以便分開控制第二開關4605和第三開關4606的導通/截 止。就是說，除了如圖50所示的用於控制第二開關4605 的導通/截止的第四接線A 500 1之外，還可以提供用於控 制第三開關4606的導通/截止的第四接線B 5002。在這種 情況下，完成訊號寫入操作之後，第三開關4606和第二 開關4605同時截止，或者在第三開關4606截止之前，第 二開關4605截止》 本例可以與本說明書中的其他實施例模式或範例自由 組合。 [範例4] -78- 201112207 範例4表示本發明應用於像素的另一像素結構。 在圖1或圖2的像素中，另一行像素中的第四 4 6 1 4可當成第二接線4 6 1 0的替代物。即，在這種情 ，可以省略圖49所示的顯示裝置的偏壓線Bl-Bn。 範例，圖59表示省略了圖47的像素中的第二接線 並採用相鄰行的像素中的第四接線4 6 1 4的結構。 如圖60所示，作爲N通道電晶體的第一開關電 4703、第二開關電晶體4705和第三開關電晶體4706 別適用於圖50的像素中的第一開關4603、第二開關 和第三開關4606，並且另一行的像素中的第四接 5001可以當成第二接線4610的替代物。 如圖61所示，作爲如圖4 7所示的N通道電晶 第一開關電晶體47〇3、第二開關電晶體4705和第三 電晶體47〇6可分別適用於圖50的像素中的第一 4603、第二開關4605和第三開關4606，並且另一行 素中的第四接線B 5002也可當成第二接線4610的替 〇 本例可與本說明書中的其他實施例模式或範例自 合。 [範例5] 範例5表示本發明應用於像素的另一像素結構。 當使用電晶體形成像素時，像素之間的電晶體特 變化是個問題。電晶體特性的變化被視爲顯示不均勻 接線 況下 作爲 4610 晶體 可分 4605 線 A 體的 開關 開關 的像 代物 由組 性的 性。 -79- 201112207 在本範例中，將說明在本發明的像素中使用的電晶體 (將要導通的電晶體）被偏移每個週期的情況，由此可以將 電晶體特性相對於時間而平均化，並且幾乎觀察不到顯示 不均勻性。 圖51中顯示了本範例的像素。 本範例的像素包括第一電流源電晶體5101A、第二電 流源電晶體5101B'第一移位電晶體5102A、第二移位電 晶體5102B、第一開關A 5103A、第一開關B 5103B、電 容元件5104、第二開關5105、第三開關5106、顯示元件 5 1 0 8、第一接線5 1 0 9、第二接線5 1 1 0、第三接線5 1 1 1、 相對電極5112、第四接線5114、第五接線A 5115A和第 五接線 B 5 1 1 5B、第四開關 A 5 1 1 6A、和第四開關 B 5116B。應該注意的是，第一電流源電晶體5101A、第二 電流源電晶體5101 B、第—移位電晶體51 02A、第二移位 電晶體5 1 02B是N通道電晶體。 首先，說明像素的連接結構。 第一電流源電晶體5 1 0 1 A的第一端子（源極端子和汲 極端子中的一個）連接到顯示元件5108的像素電極，第一 電流源電晶體5 1 0 1 A的第二端子（源極端子和汲極端子中 的另一個）藉由第一移位電晶體5102A和第四開關 A 5 1 1 6A連接到第—接線5 1 09，第一電流源電晶體5 1 0 1 A 的閘極端子藉由第二開關5 1 05連接到第二接線5 1 1 0。此 外，第一電流源電晶體5 1 0 1 A的閘極端子連接到電容元 件5104的一個端子上’電容元件5104的另一個端子連接 -80- 1 201112207 到第一電流源電晶體5 1 0 1 A的第一端子上。因此，第一 電流源電晶體5101 A的閘極電位，即閘極-源極電壓（Vgs) 可以保持不變。第一電流源電晶體5 1 0 1 A的閘極經第二 開關5 1 05連接到第二接線5 1 1 0，並且藉由第二開關5 1 05 的導通/截止可以控制輸送給電容元件5 1 04的電荷。就是 說，當第二開關5 1 05處於導通狀態時，第一電流源電晶 體5 1 0 1 A的閘極端子和第二接線5 1 1 0連接。另一方面， 當第二開關5 1 05處於截止狀態時，第一電流源電晶體 5 101A的閘極端子和第二接線A 5105A斷開。 同樣，第二電流源電晶體5101B的第一端子（源極端 子和汲極端子中的一個）連接到顯示元件5 1 08的像素電極 ，第二電流源電晶體5101B的第二端子（源極端子和汲極 端子中的另一個）藉由第二移位電晶體5 102B和第四開關 B 5 1 1 6B連接到第一接線5 1 09，第二電流源電晶體5 1 0 1 B 的閘極端子藉由第二開關5 1 0 5連接到第二接線5 1 1 0。此 外，第二電流源電晶體5 1 0 1 B的閘極端子連接到電容元件 5104的一個端子上，電容元件5104的另一個端子連接到 第二電流源電晶體5 1 0 1 B的第一端子上。因此，第二電流 源電晶體5 1 0 1 B的閘極電位，即閘極-源極電壓（Vgs)可以 保持。第二電流源電晶體5 1 0 1 B的閘極經第二開關5 1 0 5 連接到第二接線5110，並且藉由第二開關5105的導通/截 止可以控制輸送給電容元件5 1 04的電荷。就是說，當第 二開關5105處於導通狀態時，第二電流源電晶體5101B 的閘極端子和第二接線5 1 1 0連接。另一方面，當第二開 -81 - 201112207 關5 1 0 5處於截止狀態時，第二電流源電晶體5 1 0 1 B的閘 極端子和第二接線B 5105B斷開。 在第一移位電晶體5 1 02 A根據狀態而當成電流源的 情況下或者它使得源極和汲極之間沒有電流流動的情況下 (或當成開關），第一移位電晶體5 1 02 A包括作爲移位機構 的第一開關A 5103A。這裏，第一移位電晶體5102A當成 電流源（或其一部分）的情況被稱爲電流源操作。此外，第 —移位電晶體5 1 02A操作使得在源極和汲極之間沒有電 流流動的情況（或當成開關）或者源極-汲極電壓小的情況 被稱爲短路操作。在圖51中，第一移位電晶體5102A的 源極端子和汲極端子可以經過第一開關A 5103A連接。 第一移位電晶體5 1 02A的閘極端子連接到第一電流源電 晶體5101A的閘極端子。藉由使用第一開關a 5103A可 以將第一移位電晶體5 1 02A的操作轉換爲電流源操作或 短路操作。 同樣，在第二移位電晶體5 1 02B根據狀態而當成電流 源的情況下或者它使得源極和汲極之間沒有電流流動的情 況下（或當成開關），第二移位電晶體5 1 02B包括作爲移位 機構的第二開關5103。這裏，第二移位電晶體5102B當 成電流源（或其一部分）的情況被稱爲電流源操作。此外， 第二移位電晶體5 1 02B操作使得在源極和汲極之間沒有電 流流動的情況（或當成開關）或者源極-汲極電壓小的情況 被稱爲短路操作。在圖51中，第二移位電晶體5102B的 源極端子和汲極端子可以經過第二開關5 1 03連接。第二 -82- 201112207 移位電晶體5 1 02B的閘極端子連接到第二電流源電晶體 5 1 0 1 B的閘極端子。藉由使用第二開關5 1 03可以將第二 移位電晶體5 1 0 2 B的操作轉換爲電流源操作或短路操作。 第一電流源電晶體5101A的第一端子和第二電流源 電晶體5 1 Ο 1 B的第一端子經過第三開關5 1 〇6連接到第三 接線5 1 1 1。就是說’當第三開關5 1 06處於導通狀態時’ 第一電流源電晶體5 1 〇 1 A和第二電流源電晶體5 1 0 1 B的 第一端子連接到第三接線511】。另一方面’當第三開關 5106處於截止狀態時，第一電流源電晶體5101A和第二 電流源電晶體5101B的第一端子與第三接線5111斷開。 第一電流源電晶體5 1 0 1 A和第二電流源電晶體5 1 Ο 1 B 的閘極端子彼此連接’並且第—移位電晶體5 1 02A和第 二移位電晶體5102 B的閘極端子彼此連接。電容元件 5 1 04連接在第一電流源電晶體5 1 0 1 A和第二電流源電晶 體5 1 0 1 B的閘極端子和第一端子之間。就是說’電容元件 5 1 04的第一電極連接到第一電流源電晶體5 1 0 1 A和第二 電流源電晶體5 1 0 1 B的閘極端子，並且電容元件5 1 04的 第二電極連接到第一電流源電晶體5 1 0 1 A和第二電流源 電晶體5101B的第一端子上。應該注意，電容元件5104 可以具有如下結構：絕緣膜置於接線、主動層、電極等之 間，或者可以藉由使用第一電流源電晶體5 1 0 1 A的閘極 電容器或第二電流源電晶體5101B的閘極電容器而省略電 容元件5 1 0 4。
第一開關 A 5 1 03 A的閘極端子連接到第五接線 A -83- 201112207
511 5A，其第一端子（源極端子或汲極端子）連接到第一移 位電晶镡5丨〇2 A的第一端子上，第二端子（源極端子或汲 極端子）連接到第一接線5 1 09上。這樣，當輸入第五接線 A 5515A的訊號處於Η電位時，第一開關A 5103A導通 ，而輸入到第五接線A 551 5A的訊號處於L電位時，第 一開關截止。換言之，第一開關A 5 103 A和第四開關A 5116A導通，因此，第一移位電晶體5102A進行短路操作 〇 第一開關 B 5 1 03 B的閘極端子連接到第五接線 B 511 5B，其第一端子（源極端子或汲極端子）連接到第二移 位電晶體5102B的第一端子上，其第二端子（源極端子或 汲極端子）連接到第一接線5109上。這樣，當輸入第五接 線B 51 15B的訊號處於Η電位時，第一開關B 5103 B導 通，而輸入到第五接線Β 5 1 03Β的訊號處於L電位時， 第一開關Β 5103Β截止。換言之，第一開關Β 5103Β和第 四開關Β 51 16Β導通，因此，第二移位電晶體5102 Β進 行短路操作。 第一移位電晶體5102Α和第二移位電晶體5 102Β的 短路操作可以利用第一和第四開關A、Β 5103 A、5103 Β、 A 5 1 16A和Β 5 1 1 6B來進行，其中這些開關即第一和第四 開關 A、Β 5103Α、5103Β、A 51 16Α 和 Β 51 16Β 在它們的 端部分別連接到第一移位電晶體5 1 02A和第二移位電晶 體5102 B的第一端子或第二端子上。在這種情況下，第一 移位電晶體5102A和第二移位電晶體51〇2Β的短路操作 201112207 與範例3中的移位電晶體4602的短路操作相同。 應該注意，預定電位輸入給顯示元件5108的相對電 極5 1 1 2、第一接線5 1 0 9和第二接線5 1 1 0的每個中。 藉由向第四接線5 1 1 4輸入訊號來控制第二開關5 1 05 和第三開關5 1 0 6的導通/截止。 藉由向第五接線A 5 1 1 5 A輸入訊號來控制第一開關A 5103A的導通/截止。藉由向第五接線b 5115B輸入訊號 來控制第一開關B 51〇3B的導通/截止。 回應像素的灰度級而將訊號輸入到第三接線5 1 1 1中 。這個訊號對應視頻訊號並且訊號電流流入第三接線 5 111° 電晶體可以應用於第一開關A 5 1 0 3 A、第一開關B 5101B、第二開關5105、第三開關5106、第四開關A 5 1 1 6A和第四開關B 5 1 1 6B。這樣，N通道電晶體可以應 用於第一開關A 51〇3Α、第一開關B 5103B、第二開關 5105、第三開關5106、第四開關A 5116A和第四開關B 5 1 1 6 B。 注意’第四開關A 5 11 6 A和第四開關B 5 1 1 6 B可以 設定在任何位置上，只要第四開關可以切換流入第一電流 源電晶體5 1 0 1 A和第二電流源電晶體5丨〇 i b的電流即可 。例如，如圖63所示，第四開關可以並聯設定在第一電 流源電晶體5 1 0 1 A和第二電流源電晶體5丨〇 i b的第一端 子與發光元件之間。 接著’將參照圖5 1說明像素的操作。 -85- 201112207 注意，關於像素的操作，有將訊號寫入像素的訊號寫 入操作和根據在像素中寫入的訊號而按灰度級發光的發光 操作。在本範例所示的像素中，將要使用的電晶體（將要 導通的電晶體）在特定週期在訊號寫入操作和發光操作之 間轉換，並且在另一週期在訊號寫入操作和發光操作之間 轉換。 圖52 A是表示在特定週期的訊號寫入操作的示意圖 ，圖52B是表示此時的發光操作的示意圖。圖52C是表 示在另一週期的訊號寫入操作的示意圖，圖52D是表示 此時的發光操作的示意圖。注意到，連接到第三接線 5111的電流源520 1設定要寫入這個像素中的訊號電流。 第三接線51 1 1經過電流源520 1連接到接線5212。預定 電位輸入到接線5212。這裏，輸入到第一接線5109、第 二接線5 1 1 0、接線5 2 1 2和相對電極5 1 1 2的電位分別用 VI、V2、V3和Vcom表示。關於電位的關係，至少滿足 以下關係：V1>V2>V3 和 Vl>Vcom>V3。 圖52 A表示在某個週期在訊號寫入操作時處於穩定 狀態並且此時有電流流動的像素狀態。第一開關A 5 1 03 A 、第二開關5105、第三開關5106和第四開關A 51 16A導 通，而其他開關都截止。此時，使用第一電流源電晶體 5101A。由電流源5201設定的訊號電流Idata從第一接線 5 109經過第一開關 A 5103A流到第一電流源電晶體 5101A，此時，第四開關A 5116A處於導電狀態。換言之 ，在這種情況下，第一電流源電晶體5 1 0 1 A具有足以使
S -86- 201112207 訊號電流Idata流動的閘極·源極電壓，並且對 電荷積累在電容元件5104中。 這樣，第四開關A 5116A在發光操作時 他開關都截止’因而電流如圖52B所示那樣流 ’電流經過第四開關A 5 1 1 6 A、第一移位電晶 第一電流源電晶體5 1 0 1 A從第一接線5 1 09流 5 1〇8。這個電流可以作爲比訊號電流idata小 ，因爲第一電流源電晶體5101A和第一移位電 當成多閘極電晶體。 然而，第一電流源電晶體5101A的汲極-訊號寫入操作和發光操作之間是不同的，這就 電流源電晶體5 1 0 1 A的電流量存在少許不同 第一電流源電晶體5 1 0 1 A的每個像素的特性 被認爲是顯示不均勻性。 這樣，在另一週期，在訊號寫入操作時， 5103B、第二開關5105、第三開關5106和） 5116B導通，而其他開關都截止。圖52C表示 像素處於穩定狀態和此時電流流動的狀態。在 ，使用第二電流源電晶體5 1 0 1 B。就是說，由' 設定的訊號電流Idata從第一接線5109經過 5 1 03 B流到第二電流源電晶體5 1 0 1 B。此時， 5 1 1 6B導電。換言之，此時，第二電流源電晶‘ 有足以使訊號電流Idata流動的閘極-源極電壓 該電壓的電荷積累在電容元件5104中。 應該電壓的 導通，而其 動。換言之 體5 1 02A和 到顯示元件 的電流流動 晶體5102A 源極電壓在 使流到第一 。如果存在 變化，則這 第一開關B 第四開關B 在這個週期 這種情況下 電流源5 2 0 1 第一開關B 第四開關B 體5101B具 ，並且用於 -87- 201112207 因此，在發光操作，第四開關B 5116B導通，而其他 開關截止，並且電流如圖52D所示那樣流動。即，電流 從第一接線5 1 09經過第四開關B 5 1 1 6B、第二移位電晶 體5 1 0,2B、和第二電流源電晶體5 1 0 1 B流到顯示元件 5 1 0 8。，這個電流小於訊號電流I d at a，因爲第二電流源電 晶體5101B和第二移位電晶體5102B當成多閘極電晶體 〇 藉由這種方式，將要使用的電晶體在每個週期轉換， 由此可以使電晶體特性相對於時間進行平均。相應地，可 以減少顯示不均勻性。 此外，其他驅動方法可適用於本例所述和圖5 1中所 示的像素。例如，在訊號寫入操作中，利用大量訊號電流 寫入訊號，並且減少了在發光操作時施加於顯示元件的電 流量。以下將說明這種驅動方法。 圖53A是表示訊號寫入操作的示意圖，圖53B是表 示發光操作的示意圖。 此外，圖5 3 A表示在訊號寫入操作時像素處於穩定 狀態和此時電流流動的狀態。第一開關A 5 1 03 A、第一開 關B5103B、第二開關5105、第三開關5106、第四開關 A 5 1 1 6 A以及第四開關B 5 1 1 6B處於導通狀態，並且如圖 53A所示電流流動。即’作爲電流路徑，有電流從第一接 線5109經過第一開關A 5103A流到第一電流源電晶體 5 1 0 1 A的第一路徑和電流從第一接線5 1 09經過第一開關 A 5103A流到第一電流源電晶體5101A的第二路徑。經過
S -88- 201112207 第一路徑流動的電流11和經過第二路徑流動的電流 第一電流源電晶體5 1 0 1 A和第二電流源電晶體5 1 0 1 第一端子的連接部分匯總。然後’電流11和電流12 訊號電流Idata藉由第三開關5106和電流源5201流 線5212。就是說，滿足Il+I2 = Idata。 下面參照發光操作的圖5 3 B進行說明。第四開 5 1 1 6 A導通，而其他開關都截止。然後電流如圖5 3 B 那樣流動。由於第二開關5 1 05此時處於截止狀態， 電容元件5 1 0 4保持使流到第一電流源電晶體5 1 0 1 A 二電流源電晶體5 101B的電流是訊號電流Idata所需 極-源極電壓 Vgs。相應地，電流經過第一電流源電 5 1 0 1 A流到顯示元件5 1 08。利用這種結構，可以調 個電流。 這裏，電晶體的通道長度和通道寬度分別表示爲 W。當電晶體在飽和區操作時，如果閘極-源極電壓 ，則流過該電晶體的電流値一般與W / L成正比。換 ，電流値與通道寬度W成正比，並與通道長度l成 〇 因此，第一電流源電晶體5 1 0 1 A的通道寬度和 長度分別表示爲W 1和L1，並且第二電流源電晶體5 的通道寬度和通道長度分別表示爲W2和L2。如果 流過的第一電流源電晶體5 1 0 1 A和第二電流源電 5 1 0 1 B看作是圖5 3 A中所示的一個電晶體，則通道寬 通道長度可以分別看作爲（W1+W2)和L。另一方面 12在 B的 作爲 到接 關A 所示 因此+ 和第 的閘 晶體 整這 L和 恒定 言之 反比 通道 1 0 1 B 電流 晶體 度和 在圖 -89- 201112207 8 B中，電流流過第一電流源電晶體5 1 0 1 A和第一移位電 晶體5102A，並且該電晶體具有通道寬度W1和通道長度 (L1+L2)。 因此，在發光操作中 ’ Idatax(Wl/(Wl+W2))x(Ll/(Ll+L2))的電流可以施加於顯 示元件5 1 0 8 » 藉由這種方式，調整第一電流源電晶體5101A或第 二電流源電晶體5101B的通道寬度或通道長度’由此可以 將小於在訊號寫入操作中施加的訊號電流的電流量施加於 顯示元件5 1 0 8。 此外，通道寬度W1和通道長度W2設定成相同’並 且在發光操作時使用的電晶體在每個確定的週期進行轉換 。相應地，可以將該電晶體的特性相對於時間進行平均化 〇 藉由轉換在訊號寫入操作和在發光操作之間使用的電 晶體，可以調整在訊號寫入操作和發光操作時使用的電晶 體的通道寬度W與通道長度L的比例W/L，從而控制施 加於顯示元件的電流量。 即，如圖5 4 A所示，在訊號寫入操作時，第一開關A 5103A、第二開關5105、第三開關5106和第四開關 A 5 1 16A導通，而其他開關截止。然後，訊號電流Idata從 第一接線5 1 09經過第四開關A 5 1 1 6A輸送到第一電流源 電晶體5 1 0 1 A。在發光操作時，第四開關B 5 1 1 6B導通， 而其他開關都導通》然後，Idatax(Wl/W2)x(Ll/(Ll+L2)) 的電流流經第一電流源電晶體5 1 0 1 A。應該注意的是，如 -90- 201112207 果滿足W1<W2，則在發光操作時施加於顯示元件51 電流量可以設定成小於訊號電流Id at a。 這樣’藉由在訊號寫入操作時寫入具有大量電流 號，即使在訊號電流流動的路徑中形成寄生電容，也 快速地進行訊號寫入。因而，可以防止顯示缺陷。 此外，在本例的像素中，可以進行預充電操作。 參照圖5 5說明該操作。在這種情況下，連接到接線 I 的電流源52〇1藉由第五開關5501連接到第三接線 。第三接線5〗1 1經過第六開關5 5 02和預充電電 5 503連接到接線5 5 04。應該注意的是，使用可以設 於電流源5201的電流量的預充電電流源5503。預定 輸入到接線5 5 0 5。作爲接線5 2 1 2和接線5 5 0 4，可以 公共接線或不同接線。 首先’圖55A表示在預充電操作時，像素處於 狀態和此時電流流動的狀態。第—開關A 5 1 0 3 A、第 φ 關5105、第三開關5106'第四開關A 5116A、第四 B 51 16B和第六開關5502導通，而其他開關截止。 ’由預充電電流源55〇3設定的電流從第一接線5109 經過第一開關A 5103A和第一開關b 5103B流到第 流源電晶體5 1 0 1 A和第二電流源電晶體5 1 0 1 B。這樣 荷在電容元件5104中積累》 在訊號寫入操作中，第一開關A 5103A、第二 5 1 〇5、第三開關5 106、第四開關a 5 1 1 6A以及第五 5 5 0 1導通，而其他開關截止。然後，在穩定狀態下 08的 的訊 可以 下面 52 12 5 111 流源 定大 電位 使用 穩定 二開 開關 然後 分別 一電 ，電 開關 開關 ，電 -91 - 201112207 流如圖55B所示那樣流動。就是說，由電流源520 1設定 的訊號電流Idata從第一接線5 1 09流到第一電流源電晶 體5101A。然後，用於使訊號電流Idata施加於第一電流 源電晶體5101A所需的閘極-源極電壓的電荷在電容元件 5104中積累。 適:當地確定輸送給預充電電流源5503的電流、第一 電流源嚅晶體5101 A的通道長度L1和通道寬度W1、和 第二電流源電晶體5101B的通道長度L2和通道寬度W2 ，由此可以設定在預充電操作時在電容元件5104中積累 的電荷，以便使其適當地等於在訊號寫入操作時的電荷， 並且可以快速地將訊號電流寫入像素。 在圖55中，儘管在預充電操作時電流輸送給第一電 流源電晶體5 1 0 1 A和第二電流源電晶體5 1 0 1 B，但是電流 也可以只輸送給它們當中的一個。然後，在訊號寫入操作 時，電流可以輸送給另一電晶體。 在本例中，在訊號寫入操作時，被施加電流的電晶體 的閘極端子可以設定成具有預定電位；因此，顯示元件的 像素電極和相對電極之間的電位差可以等於或低於顯示元 件的正向臨界値電壓。因而，在訊號寫入操作時可以防止 電流流到顯不兀件。 而且在本例中，N通道電晶體可以用於第一開關A 5103A、第一開關B 5103B、第二開關5105、第三開關 5106、第四電晶體A 51 16A、第四電晶體B 51 16B、第五 開關5 5 0 1、第六開關5 502，由此像素可以由單極電晶體
I -92- 201112207 形成。相應地，可以簡化製造技術。結果是，可以達成製 造成本的降低和産量的提高。此外，由於像素可以只由N 通道電晶體形成，因此在該像素中所包含的該電晶體的半 導體層可以由非晶半導體、半非晶半導體（還稱爲微晶半 導體）等形成。例如，非晶矽（a-Si : H)可以當成非晶半導 體。因此，可以進一步簡化製造技術。結果是，可以達成 製造成本的降低和産量的提高。 本例可以與本說明書中的其他實施例模式或範例自由 地組合。 [範例6] 在例6中，藉由使用圖64所示的時序圖，說明可以 應用於本發明像素的顯示裝置的驅動方法的一種方式。此 外，還說明可適用於該驅動方法的本發明的像素結構。 水平方向表示經過的時間，縱向方向表示掃描線的掃 描列的數量。 當顯示影像時，重復地進行寫入操作和發光操作。進 行用於一個螢幕（一框）的）寫入操作和發光操作的週期被 稱爲一框週期。儘管不特別限制一框的訊號過程，但是較 佳的一框週期的數量至少大約爲60次/秒，以便不使觀察 者注意到閃爍。 在本例的顯示裝置中，根據每個像素的灰度級將視頻 訊號寫入像素中。換言之，將類比訊號寫入像素。該視頻 訊號是訊號電流。 -93- 201112207 在發光週期，灰度級藉由保持視頻訊號來表示。這裏 ，包括本例的像素的顯示裝置藉由抹除操作抹除寫入像素 的訊號。這樣，提供抹除週期，直到下一框週期到來爲止 。即，插入黑色顯示，由此幾乎看不到影像的餘輝。因而 ，可以提高運動影像的特性。 下，面說明可適用於本例的驅動方法的像素結構。本例 的像素可以使用，只要它具有藉由掃描強迫像素不發光的 裝置即可。作爲這種裝置，在如圖4 6所示的像素的情況 下，較佳的使從第一接線4 6 0 9經過電流源電晶體4 6 0 1和 移位電晶體4602到顯示元件4608的相對電極4612的電 流路徑爲非導電的。 大致有兩種方法使該電流路徑爲非導電。作爲一種方 法，在從第一接線4609經過電流源電晶體460 1和移位電 晶體4602到顯示元件4608的相對電極4612的電流路徑 中設定另一開關。然後，藉由一列一列地掃描像素，使從 第一接線4609經過電流源電晶體4601和移位電晶體 4602到顯示元件4608的相對電極4612的開關截止，由 此使從第一接線4 6 0 9經過電流源電晶體4 6 0 1和移位電晶 體4602到顯示元件4608的相對電極4612的電流路徑爲 非導電的。 圖86中顯示了這種結構的範例。注意到，與圖46相 同的部分使用相同的附圖標記表示’並省略其說明。 在圖86的結構中，在圖46的結構的基礎上，在移位 電晶體4602的第二端子和第一接線4609之間連接第四開 -94- 201112207 關8 6 0 1。藉由輸入到第六接線8 6 〇 2的訊號控制第四開關 8 60 1爲導通或截止。注意到，設定該開關的部分不限於 圖86的結構。當電流源電晶體46〇1的第—端子和顯示元 件4 6 0 8的像素電極的連接點是節點8 6 〇 3時，開關可以連 接在節點8603和電流源電晶體4601的第—端子或顯示元 件4608的像素電極之間。 作爲另一種方法，藉由一列一列地掃描像素，強制電 $ 流源電晶體4601和移位電晶體4602截止。因此，要求像 素具有釋放積累在電容元件4604中的電荷的裝置或者將 電位輸入到電流源電晶體4 6 0 1和移位電晶體4 6 0 2的閘極 端子的裝置。 首先’圖65表示具有釋放積累在電容元件4604中的 電荷的裝置的像素的一個範例。注意，與圖4 6相同的部 分用相同的附圖標記表示並省略其說明。在圖6 5中，電 容元件4604和第四開關65 0 1並聯連接。藉由輸入到第六 φ 接線65〇2的訊號控制第四開關650 1爲導通或截止。即， 當第四開關6501導通時，電流源電晶體4601的閘極和第 —端子短路。這樣，保持在電容元件46 04中的電流源電 晶體460 1的閘極-源極電壓可以設定爲0V。因而，可以 使電流源電晶體4 6 0 1截止。 此外，圖66表示具有向電流源電晶體460 1的閘極端 子輸入電位的裝置的像素的一個範例。應該注意，與圖 46相同的部分用相同的附圖標記表示並省略其說明。在 圖66中，在電流源電晶體460 1的閘極端子和第六接線 -95- 201112207 6602之間連接整流元件6601。該整流元件6601連接成使 得從電流源電晶體4601的閘極端子流到第六接線6602的 電流的方向是正向電流。只有在強迫電流源電晶體460 1 爲截止的情況下’將L電位訊號輸入到第六接線6602， 並在其他情況下，都是將Η電位訊號輸入到第六接線 66 02。相應地，當第六接線6602處於Η電位時，電流不 流到整流元件6 6 0 1，而在第六接線6 6 0 2處於L電位時， 電流從電流源電晶體4601流到第六接線6602。因此，電 流源電晶體460 1的閘極端子的電位比處於L電位的第六 接線6 6 0 2的電位高了整流元件6 6 0 1的正向臨界値電壓。 此時，電荷經過電流源電晶體4601也在電容元件4604的 第二電極中積累。然後，電流源電晶體460 1的第一端子 的電位也變高。因此，可以強迫電流源電晶體460 1爲截 止。 此外，圖85顯示了具有向電流源電晶體4601的閘極 端子輸入電位的裝置的像素的另一範例。應該注意，與圖 46相同的部分用相同的附圖標記表示並省略其說明。在 圖85中，第四開關850 1連接在電流源電晶體4601的閘 極端子和顯示元件4608的相對電極4612之間。應該注意 ，藉由向第六接線8502輸入訊號來控制第四開關850 1爲 導通或截止。當藉由向第六接線8 502輸入訊號而使第四 開關8 5 0 1導通時，電荷藉由電流源電晶體4601而儲存在 電容元件4604的第二電極中。相應地，電流源電晶體 4 6 0 1截止。 -96 - 201112207 應該注意，下面參照圖8 7說明具有圖8 5所示像素的 顯示面板的橫截面結構。 在基板8 7 0 1上設定底膜8 702。基板870 1可以由絕 緣基板如玻璃基板、石英基板、塑膠基板或陶瓷基板、或 者金屬基板、半導體基板等構成。底膜8702可藉由CVD 或濺射法形成。例如，可以使用採用SiH4、N20和NH3 作爲源材料藉由CVD形成的氧化矽膜、氮化矽膜、氮氧 化矽膜等。而且，同樣可以採用它們的疊層。應該注意的 是，提供底膜8702是爲了防止雜質從基板8 7 0 1擴散到半 導體層中。當基板870 1由玻璃基板或石英基板形成時， 可以不必提供底膜8 702。 在底膜87 02上形成島狀半導體層。在每個半導體層 中，形成在其中形成N通道的通道形成區8703、當成源 區或汲區的雜質區8704、以及低濃度雜質區（LDD區 )8705。在通道形成區8703上形成閘極電極8707，且其 間插入有閘極絕緣膜8706。作爲閘極絕緣膜8 706，可以 使用藉由CVD或濺射法形成的氧化矽膜、氮化矽膜、氮 氧化矽膜等。此外’鋁（A1)膜、銅（Cu)膜、含有鋁或銅作 爲主要成分的薄膜、鉻（Cr)膜、鉬（Ta)膜、氮化鉬（TaN)膜 、鈦（Ti)膜、鎢（W)膜、鉬（Mo)膜等可當成閘極電極8707 〇 側壁8 7 2 2形成在閘極電極8 7 0 7的側面上。形成矽化 合物之後，例如’形成氧化矽膜、氮化矽膜或氮氧化矽膜 以便覆蓋閘極電極8 7 0 7，進行回蝕處理，從而形成側壁 -97- 201112207 8 722 = 低濃度雜質區8705形成在側壁8722 自對準方式形成低濃度雜質區8 705。注 提供側壁8 722，因爲提供它們是爲了用 低濃度雜質區8 705。 在閘極電極8 707、側壁8722和閘® 形成第一中間層絕緣體。第一中間層絕緣 的無機絕緣膜8718和作爲上層的樹脂膜 膜8718，可以使用氮化矽膜、氧化矽膜 藉由層疊這些層形成的膜。作爲樹脂膜， 胺、聚醯胺、丙烯酸' 聚醯亞胺醯胺、環 在第一中間層絕緣膜上形成第一電ί 極 8 724、第三電極 8720和第四電極 8709、第二電極8724和第四電極8721藉 到雜質區8704。此外，第三電極8720藉 到閘極電極8707。第三電極8720和第Ε 電連接。鈦（Ti)膜、鋁（Α1)膜、銅（Cu)膜、 等當成第一電極8709和第二電極8724。 第一電極8709、第二電極8724、第三電| 極8 72 1相同的層中提供接線如訊號線的 使用具有低電阻的銅。 在第一電極8709、第二電極8724、 第四電極8 72 1和第一中間層絕緣膜8 708 層絕緣體87 10。作爲第二中間層絕緣體 下面。即，利用 意到，不是必須 自對準方式形成 !絕緣膜8 7 0 6上 體包括作爲下層 。作爲無機絕緣 、氮氧化矽膜或 可以使用聚醯亞 氧樹脂等。 g 8709、第二電 872 1。第一電極 由接觸孔電連接 由接觸孔電連接 3電極872 1彼此 含有Ti的鋁膜 應該注意，在與 亟8720和第四電 情況下，較佳的 第三電極8 720、 上形成第二中間 8 7 1 0，可以使用 -98- 201112207 無機絕緣膜、樹脂膜、或藉由堆疊這些層形成的膜。作爲 無機絕緣膜’可以使用氮化砂膜、氧化砂膜、氮氧化砂膜 或藉由堆疊這些層形成的膜。作爲樹脂膜，可以採用聚醯 亞胺、聚醯胺、丙烯酸、聚醯亞胺醯胺、環氧樹脂等。 在第二中間層絕緣體8710上形成像素電極8711和接 線8 7 1 9。像素電極8 7 1 1和接線8 7 1 9由相同材料形成。 即’它們同時形成在相同層中。作爲用於像素電極8 7 1 1 1 和接線8719的材料，較佳的使用具有高功函數的材料。 例如，可以使用單層的氮化鈦（TiN)膜、鉻（Cr)膜、鎢（w) 膜、鋅（Zn)膜 '鉑（Pt)膜等，氮化鈦膜和含有鋁作爲主要 成分的膜的疊層，氮化鈦膜、含有鋁作爲主要成分的膜和 氮化鈦膜的三層的疊層。利用疊層結構，作爲接線的電阻 很低，可以獲得良好的歐姆接觸，並且可以獲得作爲陽極 的功能。藉由使用反射光的金屬膜，可以形成不傳輸光的 陽極。 絕緣體8 7 1 2形成得覆蓋像素電極8 7 1 1和接線8 7 1 9 的端部。作爲絕緣體8 7 1 2，例如，可以使用正型光敏丙 烯酸樹脂膜。 在像素電極8711上形成含有有機化合物的層8713, 並且含有有機化合物的層8713部分地與絕緣體8712交疊 。注意，含有有機化合物的層8713不形成在接線8719上 〇 相對電極8 7 1 4設定在含有有機化合物的層8 7 1 3、絕 緣體8 7 1 2和接線8 7 1 9上。作爲用於相對電極8 7 1 4的材 -99- 201112207 料，較佳的使用具有低功函數的材料。例如，可以使用鋁 (A1)、銀（Ag)、鋰（Li)、鈣（Ca)的金屬薄膜、這些金屬的 合金、，MgAg、Mgln、AlLi、CaF2、Ca3N2 等。藉由按照 這種方.式使用金屬薄膜，可以形成能傳輸光的陰極。 含有有機化合物的層8713插入在相對電極8714和像 素電極8 7 1 1之間的區域包括發光元件8 7 1 6。 在含有有機化合物的層8 7 1 3被絕緣體8 7 1 2隔離的區 域中，形成接合部分8 7 1 7，從而使相對電極8 7 1 4和接線 8 7 1 9彼此接觸。因此，接線8 7 1 9當成相對電極8 7 1 4的 輔助電極，由此可以達成相對電極8 7 1 4的低電阻。相應 地，可以減小相對電極8 7 1 4的膜厚，這導致光傳輸率增 加。因此，在頂部發射型結構中可以獲得更高亮度，其中 在這種頂部發射型結構中，來自發光元件8716的光從頂 表面射出。 可以採用金屬薄膜和透明導電膜（如ITO(氧化銦錫）膜 、氧化銦鋅（IZO)膜、或氧化鋅（ZnO)膜）的疊層，以便降 低相對電極8714的電阻。藉由這種方式，藉由使用金屬 薄膜和具有透明度的透明導電膜同樣可以形成可以傳輸光 的陰極。 即，電晶體8 7 1 5對應圖8 5的像素中的電流源電晶體 4601，電晶體8723執行圖85的像素中的第四電晶體 8 5 0 1的功能。此外，相對電極8 7 1 4對應圖8 5的像素中 的顯示元件4608的相對電極4612。 在具有圖87所示結構的顯示面板中，可以減薄相對 -100- 201112207 電極8 7 1 4的膜，由此可以以高亮度從頂表面發射光。因 此，可以提高從頂表面射出的光亮度。此外’藉由連接相 對電極8714和接線8719’可以達成相對電極8714和接 線8 7 1 9的更低電阻。因此，可以減少功耗。 此外，在具有圖4 7的像素結構的顯示裝置中強迫電 晶體101截止。下面將說明這種情況下的驅動方法。 一個水平週期分爲兩個階段，如圖88所示。這裏’ 將假設前半個週期是寫入時間’後半個週期是抹除時間進 行說明。在分割的水平週期中’選擇每個掃描線’並且將 此時的相應訊號輸入到訊號線。例如’在特定水平週期的 前半部選擇第I列，在後半部選擇第j列。然後，進行操 作，就如在一個水平週期中同時選擇兩列那樣。換言之， 使當成爲每個水平週期的前半部的寫入時間將視頻訊號從 訊號線寫入像素。然後，在作爲該一個水平週期的後半部 的抹除時間中不選擇像素。此外，利用在作爲另一個水平 週期的後半部的抹除時間，在抹除時間中將抹除訊號從訊 號線輸入到像素。此時，在作爲一個水平週期的前半部的 寫入時間中，不選擇像素。因此，可以提供具有高孔徑比 的像素的顯示裝置，並且可以提高産量。 圖89表示了包括這種像素的顯示裝置的範例。顯示 裝置具有訊號線驅動電路8 9 0 1、第一掃描線驅動電路 8902、第二掃描線驅動電路8 905、和像素部分8 9 03、其 中在像素部分8903中像素8904對應掃描線G1_Gm和訊 號線Sl-Sn而設定成矩陣。第一掃描線驅動電路8902包 -101 - 201112207 括脈衝輸出電路8906以及連接在每個掃描線Gl-Gm和脈 衝輸出電路8906之間的開關8 908。第二掃描線驅動電路 8 905包括脈衝輸出電路8 907以及連接在掃描線Gl-Gm 和脈衝輸出電路8 907之間的開關8 909。 應該注意的是，掃描線Gi(掃描線Gl-Gm之一）對應 關47中的第四接線4614，並且訊號線Sj(訊號線Sl-Sn 之一）對應圖47中的第三接線4611。 時鐘訊號（G_CLK)、反向時鐘訊號（G_CLKB)、啓動 脈衝訊號（G_SP)、控制訊號（WE)等輸入到第一掃描線驅 動電路8902中。根據這些訊號，將選擇像素的訊號輸出 到被選擇的像素列的第一掃描線Gi (第一掃描線Gl-Gm之 一）。應該注意的是，此時的訊號是在一個水平週期的前 半部中的脈衝輸出，如圖88的時序圖所示。藉由控制訊 號（WE)控制開關8908爲導通或截止，由此可以連接或斷 開脈衝輸出電路8906和掃描線Gl-Gm。 時鐘訊號（R_CLK)、反向時鐘訊號（R_CLKB)、啓動脈 衝訊號（R_SP)、控制訊號（WE’ ）等輸入到第二掃描線驅動 電路8905中。根據這些訊號，將訊號輸出到被選擇的像 素列的第二掃描線Ri(第二掃描線Rl-Rm之一）。應該注 意的是，此時的訊號是在一個水平週期的後半部中的脈衝 輸出，如圖88的時序圖所示。藉由控制訊號（WE’ ）控制 開關8909爲導通或截止，由此可以電連接或斷開脈衝輸 出電路8 9 0 7和掃描線G 1 - G m。應該注意的是，當開關 8908和開關8909之一電連接時，另一個電斷開。 -102- 201112207 時鐘訊號（S_CLK)、反向時鐘訊號（s_CLKB)、啓動脈 衝訊號（S _ S P)、視頻訊號（數位視頻資料）、控制訊號（w E) 等輸入到訊號線驅動電路8 9 0 1中。根據這些訊號，將對 應每列像素的視頻訊號輸出到每個訊號線S 1 -Sn。 因此’輸入到訊號線S 1 -Sn的視頻訊號寫入到由從第 —掃描線驅動電路8902輸入到掃描線Gi(掃描線G1_Gm 之一）的訊號選擇的列中的每行的像素8904中。然後，藉 φ 由每個掃描線Gl-Gm選擇每個像素列，由此將對應每個 像素8904的訊號輸入到所有像素8904。每個像素8904 將寫入的視頻訊號的資料保持一特定週期。然後，每個像 素8 904藉由保持視頻訊號的資料爲一特定週期間而保持 發光狀態或非發光狀態。 此外’用於使像素不發光的訊號（還稱爲抹除訊號）從 訊號線Sl-Sn寫入到由從第二的掃描線驅動電路8905輸 入到掃描線Gi(掃描線Gl-Gm之一）的訊號選擇的像素列 φ 中的每行的像素8904。然後，由每個掃描線Gl-Gm選擇 每個像素列，由此設定非發光階段。例如，在由從第二掃 描線驅動電路8 9 0 5輸入到掃描線G i的訊號選擇第I列中 的像素時，使訊號線Sl-Sn的電位等於圖47的像素中的 第三接線4611的電位。注意，此時訊號線Sl-Sn可以處 於浮置狀態。 因此，藉由使用本發明的顯示裝置，在某個像素列上 聚焦的情況下，當輸入到某個像素列的訊號與將要輸入的 訊號相同時，可以防止該訊號被輸入到該像素列，這導致 -103- 201112207 對掃描線或訊號線的充電和放電的次數減少。結果是’可 以降低功耗。 本例可以與本說明書中的其他實施例模式或範例自由 地組合。 [範例7] 在範例7中，將參照P通道電晶體適用於本發明的像 素中所包含的電晶體的情況的圖5 6進行說明。 本例中所述的像素包括電流源電晶體5 6 0 1、移位電 晶體5602、第一開關電晶體5 603、電容元件5 604、第二 開關電晶體5605、第三開關電晶體5 606、顯示元件5608 、第一接線5 609、第二接線5610、第三接線561 1、相對 電極5 6 1 2、第四接線5 6 1 4、和第五接線5 6 1 5。應該注意 的是，電流源電晶體5601、移位電晶體5602、第一開關 電晶體5603、第二開關電晶體5605和第三開關電晶體 5606是P通道電晶體。 首先，說明像素的連接結構。 電流源電晶體560 1的第一端子（源極端子和汲極端子 中的一個）和第二端子（源極端子和汲極端子中的另一個） 經過移位電晶體分別連接到顯示元件5608的像素電極和 第一接線5609。電流源電晶體560 1的閘極端子藉由第二 開關電晶體5605連接到第二接線5610。電容元件5 604 的一個端子連接到電流源電晶體560 1的閘極端子，電容 元件5 604的另一端子連接到電流源電晶體5 60 1的第一端 -104- 201112207 子。因此’電流源電晶體5 6 0 1的閘極電位，即閘極-源極 電壓（Vgs)被保持。電流源電晶體5 6〇 1的閘極經過第二開 關電晶體5 6 0 5連接到接線5 6 ] 0，並藉由第二開關電晶體 5605的導通/截止控制輸送給電容元件5604的電荷。就是 說，當第二開關電晶體5605處於導通狀態時，電流源電 晶體5601的閘極端子和第二接線5610連接。另一方面， 當第二開關電晶體5605處於截止狀態時，電流源電晶體 5 6 0 1的閘極端子和第二接線5 6 1 0斷開。 在移位電晶體5 602根據狀態而當成電流源的情況下 或者它使得源極和汲極之間沒有電流流動的情況下（或當 成開關），移位電晶體5602包括作爲移位機構的第一開關 電晶體5 603。這裏，移位電晶體5 602當成電流源（或其 一部分）的情況被稱爲電流源操作。此外，移位電晶體 5602操作使得在源極和汲極之間沒有電流流動的情況（或 當成開關）或者源極-汲極電壓小的情況被稱爲短路操作。 在圖56中，移位電晶體5602的源極端子和汲極端子可以 經過第一開關電晶體5603連接。移位電晶體5 602的閘極 端子連接到電流源電晶體5 60 1的閘極端子。藉由使用第 一開關電晶體5603可以將移位電晶體5 602的操作轉換爲 電流源電晶體或短路操作。 電流源電晶體5 60 1的第一端子經過第三開關電晶體 5 6 0 6連接到第三接線5 6 1 1。換言之，當第三移位電晶體 導通時，在電流源電晶體5 60 1的第一端子和第三接線 561 1之間導電。當第三開關電晶體5 606截止時’電流源 -105- 201112207 電晶體5601的第一端子與第三接線5611斷開。 注意到，電容元件5604可以具有以下結構：其中藉 由接線、主動層、電極等插入絕緣膜，或者藉由使用電流 源電晶體5601的閘極電容器而可以省略電容元件5604。 應該注意的是，將預定電位輸入到顯示元件5 608的 相對電極5 6 1 2、第一接線5 6 0 9和第二接線5 6 1 0的每個 中〇 藉由將訊號輸入到第四接線5 6〗4，可以控制第二開 關電晶體5 605和第二開關電晶體5606爲導通或截止。 藉由將訊號輸入到第五接線5 6 1 5，控制第一開關電 晶體5 603爲導通或截止。 根據像素的灰度級將訊號輸入到第三接線5 6 1 1。這 個訊號對應視頻訊號，並且訊號電流流到第三接線56 1 1 〇 接著，將參照本例的像素的操作的圖5 7 A - 5 7 C進行 說明。 應該注意，連接到第三接線561 1的電流源570 1設定 寫入到像素的訊號電流I d at a。第三接線5 6 1 1經過電流源 5 70 1連接到接線5712。預定電位輸入到接線5712。這裏 ，輸入到第一接線5 6 0 9、第二接線5 6 1 0、接線5 7 1 2和相 對電極5612的電位分別表示爲VI、V2、V3和Vcom。關 於電位的關係，至少滿足V1<V2<V3和Vl<Vcom<V3。 應該注意到，像素的操作包括用於將訊號寫入像素的 訊號寫入操作和用於發射根據寫入到該像素的訊號的灰度 -106- 201112207 級的光的發光操作。圖57A和57B是表示訊號寫入操作 的示意圖，圖57C是表示發光操作的示意圖。 首先，參照圖5 7 A說明訊號寫入操作的暫態狀態。 將輸入到第四接線5 6 1 4和第五接線的訊號設定爲L電位 ，由此導通第一、第二和第三開關電晶體5 6 0 3、5 6 0 5和 5 6 0 6。相應地，電流如圖57 A所示那樣流動。即’由電 流源570 1設定的訊號電流Idata流到電容元件5 604和電 | 流源電晶體5 6 0 1。如果電流I c和電流I tr分別流到電容 元件5604和電流源電晶體560 1 ’則滿足Ic + Itr=Idata。 不久以後電流不流到電容元件5604 ’這導致在訊號 寫入操作中的穩定狀態。因此，電流如圖5 6 B所示那樣流 動。流到電流源電晶體5601的電流Itr等於訊號電流 Idata。即，電流源電晶體5 60 1的閘極-源極電壓Vgs是用 於將訊號電流Idata施加於電流源電晶體5 60 1所需的電 壓。用於電流源電晶體560 1的閘極-源極電壓Vgs的電荷 φ 在電容元件5604中積累。 應該注意的是，當此時電流源電晶體560 1的閘極端 子和第一端子的電位分別用 Va和 Vb表示時，滿足 Vgs = (Va-Vb)。當顯示元件 5 608的正向臨界値電壓用 VELlh表示時，較佳的滿足（Vcom-Vb)<VELth，由此在訊號 寫入操作時沒有電流施加於顯示元件5 608。因此，希望 將要輸入給第二接線5610的電位 V2設定成滿足 V1<V2<V3.當滿足V2 = Vcom時，可以減少像素所需的電 源的數量。此外，在訊號寫入操作時可以將反向偏壓施加 -107- 201112207 於顯示元件5608。 應該注意的是，即使反向偏壓施加於顯示元件5608 ，電流也不會流到正常顯示元件5608中（即使有電流流動 ，也是,很少的電流量）。另一方面，在顯示元件5608具有 短路部分的情況下，電流流到短路部分。然後，短路部分 絕緣，由此可以改善顯示缺陷。 接下來，將參照發光操作的圖57C進行說明。輸入到 第四接線5614和第五接線4615的訊號設定爲Η電位， 由此使第一、第二、第三開關.電晶體5603、5605和5606 截止。因此，電流如圖57C所示那樣流動。此時，第二開 關電晶體5605處於截止狀態。因此，電容元件5 604保持 用於將訊號電流Idata施加於電流源電晶體5601所需的
I 閘極-源極電壓 Vgs。相應地，將使大約等於訊號電流 Idata的電流流動的Vgs施加於電流源電晶體5 60 1。 這裏，電晶體的通道長度和通道寬度分別表示爲L和 W。當電晶體在飽和區操作時，如果閘極-源極電壓恒定 ，則流過電晶體的電流値一般與W/L成正比。換言之， 電流値與通道寬度W成正比，與通道長度L成反比。 在本例中，電流源電晶體5 6 0 1的通道長度和移位電 晶體5602的通道長度分別表示爲L1和L2，並且這些電 晶體具有相同的通道寬度。如果電流流過的電流源電晶體 5601和移位電晶體5602 —起當成多閘極電晶體，則它們 當成圖57C中的電流源。此時，多閘極電晶體可以認爲具 有（L1+L2)的通道長度和W的通道寬度。在圖HC中，電 -108- 201112207 流流到電流源電晶體5 6 0 1和移位電晶體5 6 0 2 ’並且電晶 體具有通道寬度w和通道長度（L1+L2)。因此’在發光操 作時，可以將Idatax(Ll/(Ll+L2))的電流施加於顯示元件 5608 ° 藉由這種方式’在設定操作時移位電晶體5602短路 ，並且在發光操作時它作爲電流源操作’由此可以將小於 在訊號寫入操作時施加的訊號電流的電流量施加於顯示元 件5608。換言之，藉由調整電流源電晶體5601和移位電 晶體5602的通道長度，可以將小於在訊號寫入操作時施 加的訊號電流的電流量施加於顯示元件5 6 0 8 ° 應該注意的是，當此時電流源電晶體560 1的閘極端 子和第一端子的電位分別表示爲Va’和Vb’時’滿足 VgS = (Va’ -Vb’ ）。這是因爲隨著Vb’增加，Va’也增加 ，因爲儘管滿足Vb’ >Vb，但是電容元件5604也保持閘 極-源極電壓Vgs不變。 應該注意的是，當要輸入到第四接線5 6 1 4的L電位 訊號和Η電位訊號的電位分別表示爲V4(L)和V4(H)時， 以下電位是較佳的。第二開關電晶體5605和第三開關電 晶體5606的臨界値電壓分別表示爲Vth2和Vth3。 如圖57B所示，即使顯示元件5 60 8的像素電極的電 位變爲Vb，也要求第三開關電晶體5606處於導通狀態。 因此，滿足V4(L)<(Vb + Vth3)。此外，爲了使第二開關電 晶體5 605處於導通狀態，滿足V4(L)<(V2 + Vth2)。具體 地說，例如，當滿足 V 4 = V c 〇 m時，V 4 (L)較佳的是比 -109- 201112207
Vcom低1 -8V的電位。 如圖57C所示，爲了使第三開關電晶體5606截止， 滿足V4(H)>(Vb + Vth3)。即，當訊號電流寫入到另一像素 時，第三接線5 6 1 1的電位變爲Vb。因此，在此時不選擇 的像素中，要求第三開關電晶體5606處於截止狀態。另 一方面，爲了使第二開關電晶體5 605處於截止狀態，滿 足V4(H)>(V2 + Vth2)。具體地說，例如，當滿足V2 = Vcom 時，V4(H)較佳的是比Vcom高1-8V的電位。 藉由採用本例中所述的像素結構，可以控制在訊號寫 入操作時電晶體的閘極端子的電位，由此防止在訊號寫入 操作時電流流到顯示元件中。 藉由採用圖56所示的像素結構，像素可以只由P通 道電晶體形成，這簡化了製造技術。通常情況下，如圖 58所示，只有第一開關電晶體5 603、第二開關電晶體 5605、第三開關電晶體5606可以當成爲P通道電晶體的 第一開關電晶體5 8 03、第二開關電晶體5 8 05和第三開關 電晶體5 8 06來代替。 此外，藉由採用本發明的結構，在訊號寫入操作時可 以滿足|秘|>|啦|。可以使在訊號寫入操作和發光操作之間
Vds昀變化變小。因此，即使在電流源電晶體5601的飽 和區中的恒定電流特性（電流平坦度）很差，也可以使在訊 號寫入操作和發光操作之間電流値幾乎相等。特別是，當 非晶半導體膜（如非晶矽）用於電流源電晶體560 1的半導 體層時，可能使電流源電晶體560 1的飽和區中的恒定電 -110- 201112207 流特性（電流平坦度）變差。因此，當在非晶半導體膜用於 電流源電晶體560 1的半導體層的情況下而採用本發明的 結構時，可以防止顯示缺陷。 本例可以與本說明書中的其他實施例模式或範例自由 地組合。 [範例8] 在例8中’將參照圖67a和67B說明具有在上述範 例中所述的像素結構的顯示面板的結構。 應該注意的是，圖67A是顯示面板的頂部平面圖， 圖67B是沿著圖67A的線A-A’截取的剖面圖。該顯示 面板包括用虛線表示的訊號線驅動電路6701、像素部分 6 7 0 2、第一掃描線驅動電路6 7 0 3、和第二掃描線驅動電 路6 700 »此外，提供密封基板6704和密封材料6705。被 密封材料6705包圍的部分是空間6707。 應該注意的是’接線6 7 0 8是用於將訊號輸入傳輸到 第一掃描線驅動電路6703、第二掃描線驅動電路6706和 訊號線驅動電路6701的接線’並從當成外部輸入端子的 FPC(撓性印刷電路）67〇9接收視頻訊號、時鐘訊號、啓動 訊號等。1C晶片（包括儲存電路、緩衝電路等的半導體晶 片）6719藉由COG(玻璃上晶片）等安裝在FPC 6709和顯示 面板的連接部分上。應該注意，這裏只顯示了 FPC 6709 :然而，印刷線路板（PWB)可以固定到FPC 6709上。本 說明書中的顯示裝置不僅包括顯示面板的主體，而且還包 -111 - 201112207 括具有FPC或固定到其上的PWB的顯示面板以及其上安 裝1C晶片等的顯示面板。 接下來，將參照剖面結構的圖67B進行說明。像素部 分6702和週邊驅動電路（第一掃描線驅動電路6703、第 二掃描線驅動電路6706、和訊號線驅動電路6701 )形成在 基板6710上。這裏，顯示了訊號線驅動電路6701和像素 部分6702 。 應該注意，訊號線驅動電路670 1由單極電晶體如N 通道TFT 6 720或N通道TFT 672 1形成。關於像素結構 ，像素可以藉由應用圖2、13、14或15的像素結構而由 單極電晶體形成。相應地，週邊驅動電路由N通道電晶 體形成，由此可以製造單極顯示面板。不用說，CMOS電 路可以由P通道電晶體以及單極電晶體形成。此外，在本 例中，顯示了其中週邊驅動電路形成在同一基板上的顯示 面板；然而，本發明不限於此。所有或部分週邊驅動電路 都可以形成到1C晶片等中並藉由COG等進行安裝。在這 種情況下，不要求驅動電路是單極的，並且驅動電路可以 與P通道電晶體組合形成。 此外，像素部分6702包括TFT 6711和6712。應該 注意，TFT 67 1 2的源極電極連接到第一電極（像素電極 )6713。絕緣體6714形成得覆蓋第一電極6713的端部。 這裏，絕緣體6714採用正性光敏丙烯酸樹脂膜。 爲了獲得優異的覆蓋率，絕緣體6714形成爲在絕緣 體6714的頂端部或底端部具有曲率的彎曲表面。例如， -112- 201112207 在使用正性光敏丙烯酸作爲絕緣體67 1 4的材料的情況下 ，較佳的只有絕緣體6714的頂端部具有帶有曲率半徑 (0.2-3μιη)的彎曲表面。而且，由於光而在蝕刻劑中不可 溶解的負性光敏丙烯酸或由於光而在蝕刻劑中可溶解的正 性光敏丙烯酸可以當成絕緣體67 1 4。 含有有機化合物的層6716和第二電極（相對電極 )6717形成在第一電極6713上。這裏，較佳的使用具有 | 高功函數的材料作爲第一電極6713的材料，所述第—電 極6713當成陽極。例如，可以採用ΙΤΟ(氧化銦錫）膜、 氧化銦鋅（ΙΖΟ)膜、氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Ζη膜、Pt膜 等的單層；氮化鈦膜和含有鋁作爲主要成分的膜的疊層； 氮化鈦膜、含有鋁作爲主要成分的膜和氮化鈦膜的三層結 構等。應該注意’利用疊層結構，如接線的電阻很低，可 以獲得良好的歐姆接觸，並且可以獲得作爲陽極的功能。 含有有機化合物的層6716是藉由使用蒸發掩模的蒸 φ 發法或噴墨法形成的。屬於元素週期表的第4族的金屬的 複合物用於含有有機化合物的層6716的一·部分。除此之 外，低分子材料或高分子材料也可以組合使用。此外，作 爲用於含有有機化合物的層的材料，經常使用有機化合物 的單層或疊層：然而，在本例中，在由有機化合物形成的 膜的一部分中也可以使用無機化合物。而且，還可以使用 已知的三元材料。 此外’作爲用於作爲陰極並形成在含有有機化合物的 層6716上的第二電極6Ή7的材料，可以使用具有低功函 -113- 201112207 數的材料（A1、Ag、Li、Ca、或其合金，如MgAg、Mgln 、AlLi、CaF2或CasN2)。在從含有有機化合物的層6716 産生的光經由第二電極6 7 1 7的情況下，較佳的具有較薄 厚度的金屬薄膜和透明導電膜（ITO(氧化銦錫）膜、氧化銦 氧化鋅合金（In2〇3-ZnO)、氧化鋅（ZnO)等）的疊層當成第二 電極6 7 1 7。 此外’藉由用密封材料6705將密封基板6704固定到 基板6710上，可以在由基板6710、密封基板6704和密 封材料6705包圍的空間6707中設定發光元件6718。應 該注意，空間6 7 0 7可以用密封材料6 7 0 5以及惰性氣體（ 氮氣、氬等）塡充。 應該注意’環氧基樹脂較佳的用於密封材料6705。 此外’較佳的這些材料應該盡可能不透濕氣或氧。作爲用 於密封基板6704的材料，可以採用玻璃基板、石英基板 、由FRP(玻璃纖維增強塑膠）' PVF(聚氟乙烯）、myler、 聚酯、丙烯酸等形成的塑膠基板。 如上所述’可以獲得具有本發明的像素結構的顯示面 板。應該注意，上述結構只是一個範例而已，顯示面板的 結構不限於這種結構。 如圖67A和67B所示，藉由在同一基板上形成訊號 線驅動電路670 1、像素部分6702、第一掃描線驅動電路 6 703和第二掃描線驅動電路6 7 06，可以減少顯示裝置的 成本。此外’在這種情況下，單極電晶體用於訊號線驅動 電路6701、像素部分6702、第一掃描線驅動電路6703和 -114- 201112207 第二掃描線驅動電路6706 ’由此可以簡化製造技術。結 果是，可以達成進一步的成本降低。 應該注意，顯示面板的結構不限於圖67A所示的結 構，其中訊號線驅動電路6701、像素部分67〇2、第一掃 描線驅動電路6 7 0 3、和第二掃描線驅動電路6 7 0 6形成在 同一基板上，並且對應訊號線驅動電路6 7 0 1的圖6 8 A所 不的訊號線驅動電路6801可以形成到1C晶片中並藉由 COG等安裝在顯示面板上。應該注意到，圖68A中的基 板6 8 00、像素部分6 802、第一掃描線驅動電路68 03、第 二掃描線驅動電路 6804、FPC 6805、1C晶片 6806和 6 8 0 7、密封基板6 8 0 8、和密封材料6 8 0 9分別對應圖6 7 A 中的基板6710'像素部分67 02、第一掃描線驅動電路 6703、第二掃描線驅動電路67〇6、FPc 6709、1C晶片 6719、密封基板6704、和密封材料6705。 即’只有需要在高速操作的訊號線驅動電路使用 CMOS等形成到IC晶片中，由此降低了功耗。此外，藉 由將IC晶片形成爲由矽晶片等形成的半導體晶片，可以 達成更高速度操作和更低的功耗。 藉由在與像素部分6802相同的基板上形成第二掃描 線驅動電路6 8 0 3和/或第一掃描線驅動電路6 8 0 4，達成了 成本的降低。此外，第二掃描線驅動電路68〇3、第一掃 描線驅動電路68〇4和像素部分68〇2採用單極電晶體，由 此可以達成進—步的成本降低。關於像素部分6 8 02的像 素結構，可以採用在實施例模式i _4中所述的結構。 -115 - 201112207 藉由這種方式，可以達成高清晰度顯示裝置的成本降 低。此外，藉由在FPC 6805和基板6800的連接部分上安 裝包括功能電路（記憶體或緩衝器）的1C晶片，可以有效 地利用基板面積。 而且，圖68B中所示的對應圖67A所示的訊號線驅 動電路6701、第一掃描線驅動電路6703、和第二掃描線 驅動電路6706的訊號線驅動電路6811、第一掃描線驅動 電路68 1 4和第二掃描線驅動電路68 1 3可以形成到1C晶 片中並藉由COG等安裝到顯示面板上。在這種情況下， 可以達成高清晰度顯示裝置的更低功耗。因此，爲了獲得 具有更低功耗的顯示裝置，較佳的使用多晶矽用於在像素 部分中使用的電晶體的半導體層。應該注意，圖6 8 B中的 基板6810、像素部分6812、FPC 6815、1C晶片6816和 6817、密封基板6818、和密封材料6819分別對應圖67A 中的基板6710、像素部分6702、FPC 6709、1C晶片6716 和6719、密封基板6704、和密封材料6705。 此外，藉由使用非晶矽用於像素部分6 8 1 2的電晶體 的半導體層’可以達成進一步的成本降低。而且，可以製 造大的顯示面板。 此外，第二掃描線驅動電路、第一掃描線驅動電路和 訊號線驅動電路不必設定在像素的行方向和列方向。例如 ，如圖69A所示，形成在1C晶片中的週邊驅動電路6901 可以具有圖68B所示的第一掃描線驅動電路6814、第二 掃描線驅動電路6 8 1 3和訊號線驅動電路6 8 1 1的功能。應 -116- 201112207 該注意，圖69A中的基板6900、像素部分 6904、1C晶片6905和6906、密封基板6907 料6908分別對應圖67A中的基板6710、像Ϊ 、FPC 6709、1C 晶片 6719、密封基板 6704 6705 ° 圖69B是表示圖69A中所示的顯示裝置 接的示意圖。提供基板69 10、週邊驅動電路 | 部分6912、以及FPC 6913和6914。訊號和 FPC 6913外部地輸入給週邊驅動電路6911。 動電路6 9 1 1的輸出輸入到列方向的接線和行 ，這些接線都連接到像素部分69 1 2中的像素J： 此外，圖70A和70B表示可適用於發光元 發光元件的範例。即，參照可應用於在上述範 素的發光元件結構的圖70A和70B進行說明。 在圖70A所示的發光元件中，陽極7002 φ 入材料形成的電洞注入層7〇〇3、由電洞傳輸 電洞傳輸層7004、發光層7005、由電子傳輸 電子傳輸層7006、由電子注入材料形成的， 7 007、以及陰極7008依次形成在基板7〇〇1上 光層7005可以只由一種發光材料形成；然而 由兩種或更多種材料形成。本發明的元件的結 〇 除了圖70A所不的其中堆疊了每個功能 構之外，還有廣闊的變化，如由高分子化合物 6902 、 FPC 以及密封材 窝部分6702 和密封材料 的接線的連 6 9 1 1、像素 電源電位從 來自週邊驅 方向的接線 • 〇 i件6 7 1 8的 例中所述像 、由電洞注 材料形成的 材料形成的 霞子注入層 。這裏，發 ，它還可以 構不限於此 層的疊層結 形成的元件 -117- 201112207 、利用三元發光材料的高效元件，所述三元發光材料在發 光層中從三元激發狀態發光。它還可以適用於白光發光元 件’它可以藉由使用電洞阻擋層等控制載子的複合區而將 發光區分成兩個區域來獲得。 圖70A所示的本發明的元件可以藉由在具有陽極 7002(ITO)的基板7001上依次沉積電洞注入材料、電洞傳 輸材料·和發光材料來形成。接著，沉積電子傳輸材料和電 子注入材料，最後藉由蒸發法形成陰極70〇8。 適合於電洞注入材料、電洞傳輸材料、電子傳輸材料 、電子注入材料和發光材料的材料如下。 作.爲電洞注入材料，可獲得有機化合物，如卟啉基化 合物、酞菁（以下稱爲“ H2Pc ” ）、銅酞菁（以下稱爲“ CuP c ’’ ）等。此外，具有比要使用的電洞傳輸材料的離子 電位小的離子電位値並具有電洞傳輸功能的材料也可當成 電洞注入材料。還有藉由化學摻雜導電高分子化合物獲得 的材料’其包括聚苯胺、用聚苯乙烯磺酸酯（以下稱爲" PSS”）等摻雜的聚乙烯二氧噻吩（以下稱爲“pED0T”）。 而且’鑒於陽極的平面化’高分子絕緣體化合物是有效的 ’並且經常使用聚醯亞胺（以下稱爲“ ΡΓ )。此外，還使 用無機化合物，除了金屬薄膜如金或鈾之外，還包括氧化 鋁（以下稱爲“氧化鋁”）的超薄膜。 芳香胺基（即，具有苯環-氮的鍵的芳香胺基）化合物 最廣泛地當成電洞傳輸材料。廣泛地使用的材料包括 4,4’-雙（二苯基氨基）_聯苯（以下稱爲“tad”），其衍生物 -118- 201112207 ，如4,4’-雙[N-(3-甲基苯基）_N_苯基-氨基]_聯苯基（一下 稱爲“TPD”）4,4’-雙〔N_(1_萘基）苯基_氨基〕·聯苯 基（以下稱爲‘‘ a-NPD”），和星狀破裂芳香胺化合物’如 4,4’，4’’-三（N，N -二苯基-氨基三苯胺（以下稱爲“TDATA ”）和4,4’，4’’-三[Ν·(3-甲基苯基）_N_苯基_氣基]三苯胺（以 下稱爲 “MTDATA” ）。 作爲電子傳輸材料’經常使用金屬複合物，包括具有 鲁 唾啉骨架或本並U奎啉骨架的金屬複合物，如Alq、BAIq、 三（4 -甲基-8-唾啉）鋁（以下稱爲“Aimq”）、或雙（ι〇_羥基 苯[h]喹啉）鈹（以下稱爲“BeBq” ），此外，可以採用具有 惡唑基或噻唑基配位元體的金屬複合物，如雙[2_(2_羥基 苯基）-苯並惡唑]鋅（以下稱爲“Zn(BOX)2” ）或雙[2-(2-羥 基苯基）-苯並噻唑]鋅（以下稱爲“Zn(BTZ)2”）。此外，除 了金屬複合物，惡二唑衍生物，如2-(4-聯苯基）-5-(4-叔-丁基苯基）-1,3,4 -惡二唑（以下稱爲“pbd”）和OXD-7，三 φ 唑衍生物’如TAZ和3-(4-叔-丁基苯基）_4_(4_乙基苯基）_ 5-(4-聯苯基）-2,3,4-三唑（以下稱爲“p_EtTAZ” ），和菲略 啉衍生物’如紅菲繞啉（以下稱爲“BPhen” ）和BCP具有 電子傳輸性能。 作爲電子注入材料，可以採用上述電子傳輸材料。此 外’經常使用超薄絕緣體膜，例如金屬鹵化物，如氟化耗 、氟化鋰、或氟化鉋’鹼金屬氧化物，如氧化鋰等。而且 鹼金屬複合物例如乙醯丙酮化鋰（以下稱爲“ LiQcae；)，，） 或8 -嗤琳-鋰（以下稱爲“Liq”）也是可以使用的。 -119- 201112207 作爲發光材料，除了上述金屬複合物如Alq、Almq、 BeBq、BAlq、Zn(BOX)2和Zn(BTZ)2之外，還可以獲得各 種熒光顏料。熒光顔料包括藍色的4,4’-雙（2,2-聯苯基-乙 烯基）-聯苯基和橙紅色的4-(氰亞甲基）-2-甲基- 6-(p-二甲 基氨基，苯乙烯基）-4H-吡喃，等等。而且，三元發光材料也 是適合的’主要包括具有鈾或銥作爲中心金屬的複合物。 作爲二兀發光材料，已知三（2-苯基卩比卩定）銀、雙（2-4，-tryl)吡啶-N，C2’）乙醯丙酮化銥（以下稱爲“acacIr(tpy)2”） 、2,3,7,8，12，13，17，18-八乙基-2111，2311蔔啉-鉛等。 藉由組合地使用各具有如上所述功能的這些材料，可 以形成高度可靠的發光元件。 在上述範例所示的圖5 6的像素的情況下，其中按照 與圖70A相反的順序形成多層的發光元件可如圖7〇B所 示那樣使用。即，陰極7018、由電子注入材料形成的電 子注入層7017、由電子傳輸材料形成的電子傳輸層7016 、發光層7015、由電洞傳輸材料形成的電洞傳輸層7014 、由電洞注入材料形成的電洞注入層7 0 1 3和陽極7 0 1 2依 次層疊在基板7011上。 此外’爲了提取發光元件的光發射，陽極和陰極中的 至少一個必須是透明的。TFT和發光元件形成在基板上； 並且存在具有頂部發射型結構、具有底部發射型結構和具 有雙發射型結構的發光元件，其中在頂部發射型結構中， 藉由與基板相反一側的表面取出光發射；在底部發射型結 構中’藉由基板一側的表面取出光發射；在雙發射型結構 -120- 201112207 中，分別藉由與基板相反一側的表面和基板一側上的表面 取出光發射。本發明的像素結構可適用於具有任何發射型 結構的發光元件。 下面參照具有頂部發射型結構的發光元件的圖7 1 A 進行說明。 驅動TFT 7101形成在基板7100上，並且第一電極 7 102形成得與驅動TFT 7101的源極電極接觸，並且在第 I 一電極7102上形成含有有機化合物的層7103和第二電極 7104 ° 此外，第一電極7102是發光元件的陽極。第二電極 7104是發光元件的陰極。即，含有有機化合物的層71〇3 插入到第一電極7 1 0 2和第二電極7 1 0 4之間的區域對應發 光元件。 此外，作爲用於當成陽極的第一電極7102的材料， 較佳的使用具有高功函數的材料。例如，可以使用氮化鈦 φ 膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜、Pt膜等的單層；氮化鈦膜和含 有錫作爲主要成分的膜的疊層；氮化鈦膜、含有鋁作爲主 要成分的膜和氮化鈦膜的三層疊層等。利用這種疊層結構 ’作爲接線的電阻低’可以獲得良好的歐姆接觸，此外， 可以獲得作爲陽極的功能。藉由使用反射光的金屬膜，可 以形成不傳輸光的陽極。 作爲用於當成陰極的第二電極7104的材料，較佳的 使用由具有低功函數的材料形成的薄金屬膜（A1、Ag、Li Ca 或其合金’如 MgAg、Mgln、AlLi、CaF2 或 -121 - 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Ca3N2)和（ITO(氧化銦錫）、氧化銦鋅（IZO)、氧化鋅（ZnO) 等）的透明導電膜的疊層。藉由按照這種方式使用金屬薄 膜和具有透明度的透明導電膜可以形成能傳輸光的陰極。 藉由這種方式，如圖71A中的箭頭所示，可以將從 發光元件發射的光提取到頂表面。即，在應用於圖67A 和 67B所示的顯示面板的情況下，光發射到密封基板 6 7 04 —側。因此，在將具有頂部發射型結構的發光元件 用於顯示裝置的情況下，透光基板當成密封基板6704。 在提供光學膜的情況下，光學膜可以設定在密封基板 6704 上。 在上述範例中，在圖6 6所示的像素結構的情況下， 由當成陰極並具有低功函數的材料如MgAg、Mgln或 AlLi形成的金屬膜可用於第一電極7102。對於第二電極 7104 ’可使用透明導電膜如ITO(氧化銦錫）膜或氧化銦鋅 (IZO)膜。相應地’利用這種結構，可以提高頂部光發射 的透光度。 另外，參照圖71B說明利具有底部發射型結構的發光 元件。使用與圖71A中相同的附圖標記，因爲除了光發 射結構以外，結構是相同的。 這裏，作爲用於當成陽極的第一電極7102的材料， 較佳的使用具有高功函數的材料。例如，可使用透明導電 膜如ITO(氧化銦錫）膜或氧化銦鋅（ιζο)膜。藉由使用具有 透明度的透明導電膜’可以形成能傳輸光的陽極。 作爲用於當成陰極的第二電極7104的材料，可以使 -122- 201112207 用由具有低功函數的材料（Al、Ag、Li、Ca、或其合金， 如MgAg ' Mgln、AILi、CaF2或Ca3N2)形成的金屬膜。藉 由使用反射光的金屬膜，可以形成不傳輸光的陰極。 藉由這種方式，可以將發光元件發射的光提取到底表 面’如圖71B中的箭頭所示。即，在應用於圖67 A和 6 7 B的顯示面板的情況下，光發射到基板6 7 1 0 —側。因 此’在將具有底部發射型結構的發光元件用於顯示裝置的 φ 情況下，透光基板當成基板67 1 0。 在提供光學膜的情況下，光學膜可以設定在基板 6710 上。 下面參照圖71C說明具有雙發射型結構的發光元件。 使用與圖7 1 A中相同的附圖標記，因爲除了光發射結構 之外，其餘結構都相同。 這裏’作爲用於當成陽極的第一電極7102的材料， 較佳的使用具有高功函數的材料。例如，可以使用透明導 φ 電膜如ITO(氧化銦錫）膜或氧化銦鋅（IZO)膜。藉由使用具 有透明度的透明導電膜，可以形成能傳輸光的陽極。 作爲用於當成陰極的第二電極7104的材料，較佳的 使用由具有低功函數的材料（Al、Ag、Li、Ca、或其合金 ，如MgAg、Mgln、AlLi、CaF2或Ca3N2)形成的薄金屬膜 和透明導電膜（ιτο(氧化銦錫）、氧化銦氧化鋅（In2〇3_Zn〇) 合金、氧化鋅（ZnO)等）的疊層。藉由按照這種方式使用金 屬薄膜和具有透明度的透明導電膜，可以形成能傳輸光的 陰極。 -123- 201112207 藉由這種方式，如圖71C中的箭頭所示，可以將從發 光元件發射的光提取到兩個表面。即，在應用於圖67 A 和67B所示的顯示面板的情況下，光發射到基板6160 — 側和密封基板6704 —側。因此。在將具有雙發射型結構 的發光元件用於顯示裝置的情況下，透光基板當成基板 6710和密封基板6704。 在提供光學膜的情況下，光學膜可以設定在基板 6710和密封基板67 04上。 本發明還可應用於顯示裝置，藉由使用白光發光元件 和濾色器可達成全色顯示。 如圖72所示，在基板7200上形成底膜7202，並在 其上形成驅動TFT 7201。形成與驅動TFT 7201的源極電 極接觸的第一電極7203，並且在其上形成含有有機化合 物的層7204和第二電極7205。 第一電極7203是發光元件的陽極。第二電極7205是 發光元件的陰極。即，其中含有有機化合物的層7204插 入第一電極7203和第二電極7205之間的區域對應發光元 件。在圖72所示的結構中，發射白光。紅色濾色器 7206R、綠色濾色器7206G、和藍色濾色器7206B設定在 發光元件上，由此可以進行全色顯示。此外，提供用於分 開這些濾色器的黑色基體（還稱爲BM) 7207。 發光元件的上述結構可組合使用，並且可以適合於具 有本發明的像素結構的顯示裝置。上述的顯示面板和發光 元件的結構只是範例而已，不必說，本發明的像素結構可 -124- 201112207 適用於具有其他結構的顯示裝置。 接著，說明顯示面板的像素部分的部分剖面圖。 首先，參照圖73A和73B以及圖74A和74B說明使 用結晶半導體膜（多晶矽（P-Si : H)膜）作爲電晶體的半導體 層的情況。 這裏，例如藉由公知膜形成方法在基板上形成非晶矽 ' U-Si)膜，獲得半導體層。注意，該半導體膜不限於非晶 φ 矽膜，可以採用具有非晶結構的任何半導體膜（包括微晶 半導體膜）。此外，還可以採用具有非晶結構的化合物半 導體膜，如非晶矽鍺膜。 然後，藉由雷射結晶、使用RTA或退火爐的熱結晶 、使用促進結晶的金屬元件的熱結晶等對非晶矽膜進行結 晶。不用說，這種結晶可以組組合進行。 作爲上述結晶的結果，在非晶半導體膜的一部分中形 成結晶區。 φ 此外，將具有部分增加的結晶性的結晶半導體膜構圖 成所希望的形狀，並且用該結晶區形成島狀半導體膜（藉 • 由分開一個半導體膜形成的多個膜中的每個膜）。這個半 導體膜當成電晶體的半導體層。注意，這種構圖處理了膜 形狀’這意味著藉由光微影技術（包括在光敏丙烯酸中形 成接觸孔和處理光敏丙烯酸，以便形成間隔層）形成膜圖 形、藉由光微影技術形成掩模圖形、和使用掩模圖形的蝕 刻等。 如圖73A所示，在基板26101上形成底膜26102，並 -125- 201112207 在其上形成半導體層。該半導體層包括：當成源區或汲區 的通道形成區26103和雜質區26105，這些區域位於驅動 電晶體261 18中；和當成下電極的通道形成區261 06、 LDD區26107、和雜質區26108，這些區域位於電容元件 261 19中。注意，可以對通道形成區26 1 03和261 06進行 通道摻雜。 作爲基板，可以採用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板 、塑膠基板等。底膜26 1 02可以使用氮化鋁（A1N)、氧化 矽（Si02)、氮氧化矽（SiOxNy)等的單層或者其疊層形成。 閘極電極26110和電容元件的上電極26111形成在半 導體層上，且閘極絕緣膜26 1 09置於其間。 中間層絕緣膜26 1 1 2形成得覆蓋驅動電晶體26 1 1 8和 電容元件261 19。然後，在中間層絕緣膜261 12中形成接 觸孔，其中接線26113藉由該接觸孔與雜質區26 1 05接觸 。形成與接線261 13接觸的像素電極261 14，並且形成第 二中間層絕緣體26115使其覆蓋像素電極26114和接線 26 1 1 3的端部。這裏，第二中間層絕緣體26 1 1 5是用正性 光敏丙烯酸樹脂膜形成的。然後，在像素電極261 14上形 成包含有機化合物的層26116和相對電極26117。因此， 在含有有機化合物的層26116插入像素電極26114和相對 電極261 17之間的區域中形成發光元件26 1 20。 此外，如圖73B所示，可以設定與上電極261 1 1交疊 的LDD區26202，其形成電容元件26119的下電極的一 部分。注意，與圖73A相同的部分用相同的附圖標記表 -126- 201112207 示，並且省略其說明。 此外’如圖74A所示，提供第二上電極26301’其形 成在與接線26113相同的層中並與驅動電晶體26118的雜 質區26105接觸。注意，與圖73a相同的部分用相同的 附圖標記表示’並省略其說明。藉由在第二上電極20301 和上電極2 6 1 1 1之間插入中間層絕緣膜2 6 1 1 2形成第二電 容元件。此外’由於第二上電極26301與雜質區26108接 | 觸’因此第一電容元件和第二電容元件並聯連接，從而獲 得具有第一和第二電容元件的電容元件26302，所述第一 電容元件具有如下結構··其中閘極絕緣膜26 1 09插入上電 極261 1 1和通道形成區26 1 06之間，所述第二電容元件具 有如下結構：其中中間層絕緣膜26112插入上電極26111 和第二上電極26301之間。由於電容元件26302具有第一 和第二電容元件兩者的總電容，因此可以在小面積中形成 具有大電容的電容元件。即，在本發明的像素結構中使用 φ 該電容元件將導致進一步提高孔徑比。 或者，可以採用如圖74B所示的電容元件的結構。底 膜271〇2形成在基板27101上，並在其上形成半導體層。 該半導體層包括當成驅動電晶體27 118的源區或汲區的通 道形成區27 1 03和雜質區27 1 05。注意，可以對通道形成 區27 1 03進行通道摻雜。 作爲基板，可以採用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板 、塑膠基板等。底膜27 1 02可以使用氮化鋁（A1N)、氧化 矽（Si02)、氮氧化矽（SiOxNy)等的單層、或者其疊層形成 -127- 201112207 閘極電極27107和第一電極27108形成在半導體層上 ，且閘極絕緣膜2 7 1 0 6置於其間。 第一中間層絕緣膜27 1 09形成得覆蓋驅動電晶體 271 18和第一電極27 1 08。然後，在第一中間層絕緣膜 27109中形成接觸孔，其中接線27110藉由該接觸孔與雜 質區27105接觸。此外，在與接線27110相同的層中並利 用與其相同的材料形成第二電極27111。 此外’第二中間層絕緣體271 12形成得覆蓋接線 27 1 1 0和第二電極27丨〗〗。然後，在第二中間層絕緣體 27112中形成接觸孔，像素電極27113藉由該接觸孔與接 線27110接觸。在與像素電極27113相同的層中並利用與 其相同的材料形成第三電極27114。這裏，電容元件 27119由第一電極271〇8、第二電極27111和第三電極 271 14形成。 形成覆蓋像素電極27113和第三電極27114的端部的 絕緣體。在第三中間層絕緣體2 7 1 1 5和第三電極2 7 1 1 4上 形成含有有機化合物的層27116和相對電極27117。然後 ’在其中含有有機化合物的層27116插入像素電極27113 和相對電極2Η I7之間的區域中形成發光元件27 1 20 ^ 如上所述，可以提供圖73Α和73Β以及圖74Α和 74Β所示的每個結構作爲使用結晶半導體膜作爲其半導體 層的電晶體結構。注意’具有圖73Α和"73Β以及圖74Α 和74β所示結構的電晶體是具有頂閘極結構的電晶體的範 -128- 201112207 例。即，該電晶體可以是P通道電晶體或N通道電 。在該電晶體是N通道電晶體的情況下，可以形成 極電極交疊的LDD區，或者一部分LDD區可以形成 極電極交疊。此外，閘極電極具有錐形形狀，LDD 以按照自對準方式設定在閘極電極的錐形部分的下面 外，閘極電極的數量不限於兩個，也可以採用具有三 更多個閘極電極的多閘極結構，或者還可以採用單閘 籲 構。 例如，藉由使用結晶半導體膜用於包含在本發明 素中的電晶體的半導體層（通道形成區、源區、汲區； 可以更容易地在與圖49中的像素部分4903相同的基 形成第一掃描線驅動電路4902A、第二掃描線驅動 4 9 0 2 B、和訊號線驅動電路4 9 0 1。 接著，作爲使用多晶矽（p-Si)作爲其半導體層的 體的結構’圖75表示使用電晶體的顯示面板的部分 φ 圖’該電晶體具有如下結構：其中閘極電極插入基板 導體層之間’即，該電晶體具有底閛極結構，其中閘 極位於半導體層的下面。 底膜75 02形成在基板75〇1上。然後，在底膜 上形成閘極電極7 5 0 3。在與閘極電極相同的層中並 與其相同的材料形成第一電極7 5 0 4。作爲閘極電極 的材料’可以使用添加了磷的多晶矽。除了多晶矽之 還可以使當成爲金屬和矽的化合物的矽化物。 然後，形成覆蓋閘極電極75 03和第一電極7 5 04 晶體 與閘 與閘 區可 。此 個或 極結 的像 Ψ ) > 板上 電路 電晶 剖面 和半 極電 7502 利用 7503 外， 的閘 -129- 201112207 極絕緣膜7505。作爲閘極絕緣膜7505，使用氧化矽膜、 氮化矽膜等。 在閘極絕緣膜7505上形成半導體層。半導體層包括 位於驅，動電晶體7522中並當成源區或汲區的通道形成區 7506、LDD區7507和雜質區7508:以及當成電容元件 7523的第二電極的通道形成區7509、LDD區7510和雜 質區751 1。注意，可以對通道形成區75 06和7509進行 通道摻雜。 作爲基板，可以使用玻璃基本、石英基板、陶瓷基板 、塑膠基板等。底膜7502可以使用氮化鋁（A1N)、氧化矽 (Si02)、氮氧化矽（SiOxNy)等的單層、或者其疊層形成。 形成覆蓋半導體層的第一中間層絕緣膜75 1 2。然後 ，在第一中間層絕緣膜75 1 2中形成接觸孔，接線75 1 3藉 由該接觸孔與雜質區7508接觸。在與接線7513相同的層 中並利用與其相同的材料形成第三電極7514。電容元件 7523形成有第一電極75 04、第二電極和第三電極7514。 此外，在第一中間層絕緣膜75 1 2中形成開口部分 75 1 5。形成第二中間層絕緣體75 1 6以覆蓋驅動電晶體 7522、電容元件75 23和開口部分7515。然後，在第二中 間層絕緣體75 1 6中形成接觸孔，藉由該接觸孔形成像素 電極7517。然後，形成覆蓋像素電極7517的端部的絕緣 體75 1 8。例如，可以使用正性光敏丙烯酸樹脂膜。然後 ，在像素電極7517上形成含有有機化合物的層7519和相 對電極752〇。這樣，在含有有機化合物的層7519插入像 -130- 201112207 素電極7517和相對電極752 0之間的區域中形成發光元件 7 5 2 1。開口部分7 5 1 5位於發光元件7 5 2 1的下面。即，在 從發光元件7 52 1發射的光從基板側射出的情況下，由於 開口部分75 1 5的存在而提高了透射率。 此外，第四電極7524可以形成在與圖75A中的像素 電極75 1 7相同的層中並用與其相同的材料形成，以便獲 得如圖7 5 B所示的結構。在這種情況下，電容元件7 5 2 5 0 可以用第一電極7504、第二電極、第三電極7514和第四 電極7 5 2 4形成。 接下來，說明使用非晶矽（a-Si : H)膜作爲電晶體的 半導體層的情況。圖76A和76B表示頂閘極電晶體，圖 77A、77B、75A和75B表示底閘極電晶體的情況。 圖76 A表示具有正向交錯結構的電晶體的剖面圖， 其使用非晶矽作爲其半導體層。在基板7601上形成底膜 7 602。此外，在底膜7602上形成像素電極7603。此外， φ 在與像素電極7603相同的層中並用與其相同的材料形成 第一電極7604。 作爲基板，可以採用玻璃基板 '石英基板、陶瓷基板 、塑膠基板等。底膜7602可以使用氮化鋁（A1N)、氧化矽 (Si〇2)、氮氧化矽（SiOxNy)等的單層、或者其疊層形成。 在底膜7602上形成接線7605和7606，並用接線 7605覆蓋像素電極7 603的端部。分別在接線7605和 7606上形成各具有N型導電類型的N型半導體層7607和 7608。此外，在接線7 605和7606之間且在底膜76〇2上 -131 - 201112207 形成半導體層7609，其一部分延伸成覆蓋N型半導體層 7607和7608。注意。這個半導體層是用非晶半導體膜如 非晶矽（a-Si : H)膜或微晶半導體（μ-Si : H)膜形成的。然 後’在半導體層7609上形成閘極絕緣膜7610，在與閘極 絕緣膜7610相同的層中並用與其相同的材料形成絕緣膜 7611，並且絕緣膜7611覆蓋第一電極7604。注意，作爲 閘極絕緣膜761 0，可以採用氧化矽膜、氮化矽膜等。 在閘極絕緣膜76 1 0上形成閘極電極76 1 2。此外，在 與閘極電極相同的層中並用與其相同的材料形成第二電極 7613，並且該第二電極7613位於第一電極7604上，且其 間插入有絕緣膜761 1。形成其中絕緣膜7611插入在第一 電極7604和第二電極7613之間的電容元件7619。形成 覆蓋像素電極7603、驅動電晶體7618和電容元件7619 的端部的中間層絕緣體7614。 在中間層絕緣體76】4和位於中間層絕緣體7614的開 口部分中的像素電極7603上形成含有有機化合物的層 7615和相對電極7616»這樣，在含有有機化合物的層 7615插入像素電極7603和相對電極7616之間的區域中 形成發光元件7617。 圖76A所示的第一電極7604如圖76B所示的第一電 極7620那樣形成。第一電極7620形成在與接線7605和 7606相同的層中並用與其相同的材料形成。 圖77A和77B是具有採用非晶矽作爲其半導體層的 底閘極電晶體的顯示面板的部分剖面圖。 -132- 201112207 在基板770 1上形成底膜7702。在底膜7702上 閘極電極7703。在與閘極電極7703相同的層中並用 相同的材料形成第一電極7704。作爲閘極電極7 703 料，可以採用添加磷的多晶矽。除了多晶矽之外，還 形成作爲金屬和矽的化合物的矽化物。 然後，形成覆蓋聞極電極7 703和第一電極7704 極絕緣膜7705。作爲閘極絕緣膜7705,使用氧化矽 氮化矽膜等。 在閘極絕緣膜7705上形成半導體層7706。此外 與半導體層7706相同的層中並用與其相同的材料形 導體層7707。 作爲基板’可以採用玻璃基板、石英基板、陶瓷 、塑膠基板等。底膜7602可以使用氮化鋁（A1N)、氧 (Si02)、氮氧化矽（SiOxNy)等的單層、或者其疊層形尽 在半導體層7706上形成具有N型導電類型的N 導體層7708和7709，並在半導體層7707上形成N 導體層7710。 分別在N型半導體層770 8和7709上形成接線 和7712，並在與接線7711和7712相同的層中、用 相同的材料在N型半導體層7710上形成導電層7713 這樣，用半導體層77〇7、N型半導體層7710和 層7713形成第二電極。注意，形成具有如下結構的 元件7720 :其中閘極絕緣膜7 705插入第二電極和第 極7704之間。 形成 與其 的材 可以 的閘 膜、 ，在 成半 基板 化矽 ;〇 型半 型半 77 11 與其 〇 導電 電容 一電 -133- 201112207 接線77 1 1的一個端部延長，並且像素電極77 1 4形成 得與延長接線77 11的上部接觸。 此外，形成覆蓋像素電極77 1 4、驅動電晶體77 1 9和 電容元件7720的端部的絕緣體7715。 然後，在像素電極7714和絕緣體7715上形成含有有 機化合物的層7716和相對電極7717。在含有有機化合物 的層7716插入像素電極7714和相對電極7717之間的區 域中形成發光元件7718 » 不必形成成爲電容元件的第二電極的一部分的半導體 層7707和N型半導體層77460。即，第二電極可以是導 電層77 1 3，從而電容元件可以具有這樣的結構，使得閘 極絕緣膜插入第一電極7704和導電層7713之間。 注意像素電極7714是在形成圖77A中的接線7711 之前形成的，由此可以獲得圖77B所示的電容元件7722 ，其具有如下結構：其中閘極絕緣膜7705插入第一電極 7 7 04和由像素電極7714形成的第二電極7 72 1之間。 儘管圖77A和77B表示了反向交錯通道蝕刻型電晶 體，但是也可以採用通道保護型電晶體。下面參照圖78 A 和78B說明通道保護型電晶體。 圖78A所示的通道保護型電晶體不同於圖77A所示 的通道蝕刻型驅動電晶體77 1 9之處在於：當成蝕刻掩模 的絕緣體7801設定在半導體層77 06中的將要形成通道的 區域上。除此之外的相同部分用相同的附圖標記表示。
同樣，圖78B所示的通道保護型電晶體不同於圖77B -134- 201112207 所示的通道蝕刻型驅動電晶體7 7 1 9之 掩模的絕緣體78 02設定在通道蝕刻型!^ 半導體層7706中的將要形成通道的區 相同部分用相同的附圖標記表示。 藉由使用非晶半導體膜作爲包含在 電晶體的半導體層（通道形成區、源區 低製造成本。例如，藉由使用圖47所 用了非晶半導體膜。 注意，本發明的像素結構可適用的 的結構不限於上述這些結構，還可以使 電晶體和電容元件。 本例可以與本說明書中的其他實施 組合。 [範例9] 本發明的顯示裝置可適用於各種電 ，可適用於電子裝置的顯示部分。該電 視頻相機和數位相機、護目鏡型顯示器 再生裝置（汽車音頻部件立體系統、音！ 、電腦、遊戲機、攜帶型資訊終端（可 g舌、移動遊戲機 '電子書等）、設有記 裝置（具體地說’是用於再生記錄媒體$1 的內容和具有用於顯示再生影像的顯示 圖84A表示一種顯示器，其包括夕1 處在於：當成蝕刻 握動電晶體7719的 域上。除此之外的 本發明的像素中的 、汲區等），可以降 示的像素結構而應 電晶體和電容元件 用具有各種結構的 例模式或範例自由 子裝置，具體地說 子裝置包括相機如 、導航系統、音頻 頃部件立體系統等） 移動電腦、行動電 錄媒體的影像再生 ]數位通用盤（DVD) 器的裝置）等。 、殼84101、支撐底 -135- 201112207 座84102、顯示部分84103、揚聲器部分84104、視頻輸 入端子84 1 05等。具有本發明的像素結構的顯示裝置可用 於顯示部分84 1 03。注意，該顯示器包括用於顯示資訊的 所有顯示裝置，如用於個人電腦的，接收電視廣播和顯示 廣告的。使用具有本發明的像素結構的顯示裝置作爲顯示 部分84 1 03的顯示器可以減少功耗並防止顯示缺陷。此外 ，可以達成成本降低》 近年來’對大尺寸顯示器的需求日益增長。隨著顯示 器變大，出現了成本增加的問題。因此，這是盡可能減少 製造成本和以盡可能低的價格提供高品質産品的措施。 例如，藉由將圖47的像素結構等應用於顯示面板的 像素部分，可以提供用單極電晶體形成的顯示面板。因此 ，可以減少製造步驟的數量，這就可以降低製造成本。 此外，藉由在相同的基板上形成像素部分和週邊驅動 電路，如圖67A所示，可以使用包括單極電晶體的電路 形成顯示面板。 此外，藉由使用非晶半導體（如非晶矽（a-Si : H))作爲 構成像素部分的電路中的電晶體的半導體層，可以簡化製 造技術和達成成本的進一步減少。在這種情況下，較佳的 在像素部分週邊的驅動電路形成在1C晶片中並藉由COG 等安裝在顯示面板上，如圖68B和69A所示。藉由這種 方式，藉由使用非晶半導體，容易增大顯示器的尺寸。 圖84B表示一種相機，其包括主體84201、顯示部分 84202、影像接收部分84203、操作鍵84204、外部連接埠 -136- 201112207 84205、快門 84206 等。 近年來，隨著數位相機等的性能的發展，加強了其競 爭性製造。因此，盡可能以低價格提供更高性能産品是很 重要的。使用具有本發明的像素結構的顯示裝置作爲顯示 部分842〇2的數位相機可以減少功耗並防止顯示缺陷。此 外，可以達成成本降低。 * 例如，藉由使用圖4 7的像素結構作爲像素部分，可 $ 以由單極電晶體構成像素部分。此外，如圖68A所示， 藉由將其工作速度高的訊號線驅動電路形成到1C晶片中 ，並且在與像素部分相同的基板上形成工作速度相對低的 具有由單極電晶體構成的電路的掃描線驅動電路，可以達 成更高的性能和可以降低成本。另外，藉由使用非晶半導 體如非晶矽作爲像素部分中的電晶體的半導體層和在與像 素部分相同的基板上形成的掃描線驅動電路，可以達成成 本的進一步降低。 φ 圖84C表示一種電腦，其包括主體84301、外殼 84302、顯示部分84303、鍵盤84304、外部連接埠84305 - 、點擊滑鼠84306等。使用具有本發明的像素結構的顯示 裝置作爲顯示部分84303的電腦可以減少功耗並防止顯示 缺陷。此外，可以降低成本。 圖84D表示一種可移動電腦，其包括主體84401、顯 示部分84402、開關84403、操作鍵84404、紅外線埠 8 4405等。使用具有本發明的像素結構的顯示裝置作爲顯 示部分84402的可移動電腦可減少功耗和防止顯示缺陷。 -137- 201112207 此外’可以降低成本。 圖84E表示一種具有記錄媒體的攜帶型影像再生裝置 (具體地說，是DVD播放器），其包括主體84501、外殼 84502、顯示部分A 845〇3、顯示部分b 845 04、記錄媒體 (DVD等）讀取部分845〇5、操作鍵84506、揚聲器部分 845 07等。顯示部分A 845〇3主要顯示視頻資料，顯示部 分B 845 04主要顯示文本資料。使用具有本發明的像素結 構的顯示裝置作爲顯示部分A 84503和B 84504的影像再 生裝置可減少功耗和防止顯示缺陷。此外，可以降低成本 〇 圖8 4F表示一種護目鏡型顯示器，其包括主體8 4601 、顯示部分84602、耳機84603、和支撐部分84604。使 用具有本發明的像素結構的顯示裝置作爲顯示部分84602 的護目鏡型顯示器可減少功耗和防止顯示缺陷。此外，可 以降低成本。 圖84G表示一種攜帶型遊戲機，其包括外殻84701、 顯不部分84702、揚聲器部分847〇3、操作鍵84704、記 錄媒體插入部分84705等。使用具有本發明的像素結構的 顯示裝置作爲顯示部分84702的攜帶型遊戲機可減少功耗 和防止顯示缺陷。此外，可以降低成本。 圖84H表示一種具有電視接收功能的數位相機，其 包括主體84801、顯示部分84802、操作鍵84803、揚聲 器8 48 04 '快門848 05、影像接收部分848 06、天線848 07 等。使用具有本發明的像素結構的顯示裝置作爲顯示部分 -138- 201112207 84802的具有電視接收功能的數位相機可減少功耗和防止 顯示缺陷。此外，可以降低成本。 例如，在像素部分中使用圖47的像素結構，從而提 高了像素的孔徑比。具體地說，藉由使用N通道電晶體 用於驅動發光元件的驅動電晶體，可以增加孔徑比。這樣 ，可以提供包括高清晰度顯示部分的具有電視接收功能的 數位相機。 使用這種具有電視接收功能例如電視收看和收聽的數 位相機的頻率已經增加，因此需要延長每次充電的壽命。 例如，藉由將週邊驅動電路形成到1C晶片中，如圖 68B和69A所示，並使用CMOS等，可以減少功耗。 因此，本發明可適用於各種電子裝置。 本例可以與本說明書中的其他實施例模式或範例自由 組合。 φ [範例10] 在例1 〇中，將參照圖8 3說明具有顯示部分的行動電 話的結構的範例，其中所示顯示部分具有使用本發明的像 素結構的顯示裝置。 將顯示面板8301安裝到外殼8330中，以便自由地固 定和拆卸。外殼8 3 3 0的形狀和尺寸可以根據顯示面板 8 3 0 1的尺寸而適當地改變。將設有顯示面板8 3 0 1的外殼 8 3 3 0裝配在印刷電路板8 3 3 1中，以便組裝成一個元件。 顯示面板8 3 0 1藉由FPC 8313連接到印刷電路板 -139- 201112207 8331上。揚聲器8332、微音器8333、發送和接收電路 8 3 3 4和包括CPU、控制器等的訊號處理電路8 3 3 5形成在 印刷電路板8 3 3 1上。這種元件，組合了輸入裝置8 3 3 6和 電池8337，並且它們被儲存在外殻8339中。顯示面板 83 0 1的像素部分設定成：從形成在外殼8 3 3 9中的開口窗 口可以看見它。 顯示面板830 1可以藉由以下步驟形成：在同一基板 上使用TFT形成像素部分和一部分週邊驅動電路（在多個 驅動電路中，其操作頻率低的驅動電路）；將週邊驅動電 路的一部分（在多個驅動電路中，其操作頻率高的驅動電 路）形成到1C晶片中；和藉由COG(玻璃上晶片）將1C晶 片安裝到顯示面板83 0 1上。或者，1C晶片可以藉由使用 TAB (載帶自動鍵合）或印刷電路板連接到玻璃基板上。應 該注意的是，圖28 A表示了這種顯示面板的結構的一個 範例，其中一部分週邊驅動電路形成在與像素部分相同的 基板上，並藉由COG等安裝設有另一部分週邊驅動電路 的1C晶片。藉由採用這種結構，可以減少顯示裝置的功 耗’並且可以延長行動電話的每次充電壽命。此外，可以 達成行動電話的成本降低。 上面範例中所述的像素結構可適當地應用於該像素部 分。 例如，藉由採用在上面範例中所述的圖4 7的像素結 構，可以減少製造步驟的數量。就是說，爲了達成成本降 低，藉由單極電晶體構成像素部分和在與像素部分相同的 -140- 201112207 基板上形成的週邊驅動電路。 另外，爲了進一步減少功耗，可以使用TFT在基板 上形成像素部分，所有週邊驅動電路都可形成到1C晶片 中，並且1C晶片可以藉由COG(玻璃上晶片）等安裝在顯 示面板上’如圖68B和69A所示。圖47的像素結構用於 該像素部分，並且非晶半導體膜用於電晶體的半導體層， 由此減少製造成本。 應該注意的是，在本例中所述的結構只是行動電話的 一個範例而已，本發明的像素結構不僅可適用於具有上述 結構的行動電話’而且還可適用於具有各種結構的行動電 話， [範例11] 在例11中’將說明電子裝置的結構範例，其中顯示 裝置在顯示部分中使用了本發明的像素結構，特別是，包 | 括EL元件的電視接收機。 圖79表示組合了顯示面板7901和電路板7911的EL 元件。顯示面板7 9 0 1包括顯示部分7 9 0 2、掃描線驅動電 路7903和訊號線驅動電路7904。控制電路7912、訊號分 割電路7913等形成在電路板7911上。顯示面板7901和 電路板791 1藉由連接接線7914波此連接。作爲連接接線 ，可以使用FPC等。 顯示面板790 1可以藉由以下步驟形成：在同—基板 上使用T F T形成像素部分和一部分週邊驅動電路（在多個 -141 - 201112207 驅動電.路中，其操作頻率低的驅動電路）；將週邊驅動電 路的一部分（在多個驅動電路中，其操作頻率高的驅動電 路）形成到1C晶片中；和藉由COG(玻璃上晶片）將1C晶 片安裝到顯示面板7 9 0 1上。或者，IC晶片可以藉由使用 TAB(載帶自動鍵合）或印刷電路板安裝到顯示面板790 1上 。應該注意的是，圖28A表示了其中一部分週邊驅動電 路形成在與像素部分相同的基板上，並藉由COG等安裝 設有另一部分週邊驅動電路的1C晶片的結構的範例。 在像素部分中，可以適當地採用在上面範例中所述的 像素結構。 例如，藉由採用上述範例中所述的圖47的像素結構 等，可以減少製造步驟的數量。就是說，爲了降低成本， 藉由單極電晶體構成像素部分和在與像素部分相同的基板 上形成的週邊驅動電路。 另外，爲了進一步減少功耗，可以使用TFT在玻璃 基板上形成像素部分，所有週邊驅動電路都可以形成到 1C晶片中，並且可以藉由COG(玻璃上晶片）等將1C晶片 安裝到顯示面板上》 此外，藉由應用上述範例的圖47所示的像素結構， 像素可以只由N通道電晶體構成，從而非晶半導體（如非 晶矽）可以應用於電晶體的半導體層。即，可以製造甚至 難以形成結晶半導體膜的大型顯示裝置。此外，藉由使用 非晶半導體膜作爲構成像素的電晶體的半導體層，可以減 少製造步驟的數量，並且可以達成製造成本的降低。 -142- 201112207 較佳地，在非晶半導體膜應用於構成像素的電晶體的 半導體層的情況下，使用TFT在基板上形成像素部分， 所有週邊驅動電路都形成到1C晶片中，並且藉由COG (玻 璃上晶片）將1C晶片安裝在顯示面板上。注意圖68B表示 其中像素部分形成在基板上和藉由COG等將設有週邊驅 動電路的1C晶片安裝在基板上的結構的範例。 利用這種EL元件可以完成EL電視接收機。圖80是 0 表示EL電視接收機的主要結構的方塊圖。調諧器8 00 1 接收視頻訊號和音頻訊號。藉由視頻波放大電路8 002、 視頻訊號處理電路8 003和控制電路8012處理視頻訊號， 其中所述視頻訊號處理電路8 003用於將從視頻波放大電 路8 002輸出的訊號轉換成對應紅、綠和藍每個顔色的顔 色訊號，所述控制電路8012用於將視頻訊號轉換成向顯 示面板8010輸送訊號的訊號線驅動電路8004和掃描線驅 動電路801 1的輸入規範。控制電路8012將訊號分別輸出 φ 到掃描線側和訊號線側。在按照數位方式進行驅動的情況 下，可以採用如下結構：其中訊號分割電路8 0 1 3設定在 訊號線驅動電路8 004側，從而藉由將該數位輸入訊號分 割成m個訊號而輸送輸入數位訊號。 由調諧器8 00 1接收到的音頻訊號傳送給音頻波放大 電路8 0 05，將其輸出藉由音頻訊號處理電路8 0 06輸送給 揚聲器8007。控制電路8012從輸入部分8008接收接收 站（接收頻率）和音量控制資料，並將訊號傳輸給調諧器 8001和音頻訊號處理電路8006。 -143- 201112207 圖81A表示安裝了具有不同於圖80所示模式的EL 元件的電視接收機8101。在圖81A中，顯示幕8102由 EL元件構成。此外，適當地設定揚聲器部分8103、操作 開關8104等。 圖81B表示具有攜帶型無線顯示器的電視接收機。外 殻8 1 1 2安裝有電池和訊號接收機。電池驅動顯示部分 8113和揚聲器部分8117。電池可以由電池充電器8110反 復充電。電池充電器8 1 1 0可以發送和接收視頻訊號並將 該視頻訊號發送給顯示器的訊號接收機。外殼8 1 1 2由操 作開關8 1 1 6控制。圖8 1 B所示的裝置可以稱爲視頻-音頻 雙向通信裝置，因爲可以藉由操作操作鍵8116而將訊號 從外殼8 1 1 2發送到電池充電器8 1 1 0。此外，該裝置可以 稱爲通用遙控裝置，因爲可以藉由操作操作鍵8116而將 訊號從外殼8112發送到電池充電器8110，並且另一電子 裝置可構成爲接收由電池充電器8110發送的訊號，相應 地，達成了另一電子裝置的通信控制。本發明可適用於顯 示部分81 13。 圖82A表示藉由組合顯示面板8201和印刷線路板 8202形成的元件。顯示面板8201設有像素部分8203，該 像素部分8203具有多個像素、第一掃描線驅動電路8204 、第二掃描線驅動電路8205和將視頻訊號輸送給被選像 素的訊號線驅動電路8206。 印刷線路板8202設有控制器8207、中央處理單元 (CPU)8208、記憶體8209、電源電路8210、音頻處理電路 -144- 201112207 8211、發送和接收電路8212等。印刷線路板8202經過柔 性印刷電路（FPC)8213連接到顯示面板820 1。印刷線路板 8 2 1 3可以形成爲具有以下結構：其中形成電容元件、緩 衝電路等，以便防止電源電壓中産生雜訊或訊號遲鈍或訊 號上升遲鈍。藉由使用COG(玻璃上晶片）法將控制器 8207、音頻處理電路8211、記憶體8209、CPU 8208、電 源電路8210等安裝到顯示面板820 1上。藉由COG法， | 可以減小印刷線路板8202的尺寸。 各種控制訊號經過設定在印刷線路板8202上的介面 部分（I/F)8214輸入或輸出。在印刷線路板8202上設定用 於向/從天線發送和接收訊號的天線埠82 1 5。 圖82B是表示圖82A所示的元件的方塊圖。該元件 包括作爲記憶體8 2 0 9的V R A Μ 8 2 1 6、D RAM 8 2 1 7、快閃 記憶體8 2 1 8等。VRAM 8 2 1 6儲存關於在面板上顯示的影 像的資料，DRAM 82 1 7儲存視頻資料或音頻資料，閃爍 φ 記憶體儲存各種程式。 電源電路8210輸送用於操作顯示面板8201、控制器 8207、CPU 8208、音頻處理電路8211'記憶體82 09、以 及發送和接收電路8 2 1 2的電能。可以給電源電路8 2 1 0提 供電流源，這取決於面板規格。 CPU 8208包括控制訊號産生電路8220、解碼器8221 、電阻器8222、運算電路8223、RAM 8224、用於CPU 8208的介面8219等。經過介面8219輸入到CPU 8208的 各種訊號被儲存在電阻器8222中，然後輸入到運算電路 -145- 201112207 8223 '解碼器822 1等。運算電路8223進行操作，以便表 示被發送各個指令的位置。另一方面，輸入到解碼器 8 22 1的訊號被解碼，並輸入到控制訊號産生電路8220。 控制訊號産生電路8220在輸入訊號的基礎上産生包括各 個指令的訊號，並藉由運算電路8223，具體地說，藉由 記憶體8209、發送和接收電路8212、音頻處理電路821 1 和控制器8207等將該訊號發送到所指示的位置。 記憶體8209、發送和接收電路8212、音頻處理電路 82 11.和控制器8207根據接收到的每個指令而操作。下面 將簡要說明該操作。 從輸入裝置8225輸入的訊號經過介面部分8214發送 給安裝到印刷線路板8202上的CPU 8208。控制訊號産生 電路8 220將儲存在VRAM 8216中的視頻資料轉換成預定 格式，從而將轉換後的資料發送給控制器8 2 07，這取決 於從輸入裝置8225如點擊滑鼠或鍵盤發送的訊號。 根據面板規格，控制器8 2 0 7對包括從C P U 8 2 0 8發 送來的視頻資料的訊號進行資料處理，從而將訊號輸送給 顯示面板820 1。此外，控制器8207在從電源電路8210 輸入的電源或從CPU 8 20 8輸入的各個訊號基礎上産生 Hsync訊號、Vsync訊號、時鐘訊號CLK、交變電壓（AC Cont)、和移位訊號L/R，從而將這些訊號輸送給顯示面 板 8 20 1。 發送和接收電路8212對將要由天線8228接收和發送 的訊號作爲電波進行處理，具體地說，發送和接收電路 -146- 201112207 82 12包括高頻電路如隔離器、帶通濾波器、VCO(壓控振 蕩器）、LPF(低通濾波器）、耦合器或不平衡變壓器。根據 來自CPU 8 208的指令，將在發送和接收電路8212中接 收和發送的訊號當中包括音頻資訊的訊號發送給音頻處理 電路821 1。 根據來自CPU 8208的指令發送的包括音頻資訊的訊 號在音頻處理電路8211中被解調制，並發送給揚聲器 $ 8227。根據來自CPU 8208的指令，從微音器8226發送 來的音頻訊號在音頻處理電路8211中被調制，並發送給 發送和接收電路8212。 根據本例，作爲封裝，安裝控制器8 207、CPU 8 2 08 、電源電路8 2 1 0、音頻處理電路8 2 1 1和記憶體8 2 0 9。 不用說，本發明不限於電視接收機。除了個人電腦的 監視器之外，本發明還可以適用於各種用途，尤其是大型 顯示媒體，如鐵路站或機場中的資訊顯示板、街上的廣告 φ 顯示板等。 本例可以與本說明書中的其他實施例模式或範例自由 地組合。 [範例12] 在例1 2中，下面參照附圖說明將顯示面板的應用範 例，其中使用本發明的像素結構的顯示裝置用於顯示部分 。其中使用本發明的像素結構的顯示裝置用於顯示部分的 顯示面板可構成爲與傳輸體、結構等成一體。 -147- 201112207 與顯示裝置成一體的傳輸體作爲顯示面板的一個範例 顯示，其中使用本發明的像素結構的顯示裝置用於圖97A 和97B中的顯示部分。圖97A表示與顯示裝置成一體的 傳輸體的範例，其中在火車車體97〇1中的門的玻璃部分 使用了，顯示面板9702。在具有顯示部分的顯示面板中， 所述顯示部分使用了顯示裝置，在該顯示裝置中使用了圖 97A所示的本發明的像素結構，藉由外部訊號可以很容易 的轉換顯示在顯示部分上的影像。因此，根據不同的時間 週期，隨著火車乘客的類型變化，顯示面板的影像也可以 變化。因而，可以預期更有效的廣告。 其中使用本發明的像素結構的顯示裝置用在顯示部分 中的顯示面板的應用不限於圖97A所示的火車車體中的 門的玻璃部分。可以改變顯示面板的形狀，從而它可以設 定在任何地方。圖97B表示其範例。 圖97B表示火車車體的內部狀態。在圖97B中，除 了圖97A所示的門的玻璃部分的顯示面板9702之外，還 顯示了設定在玻璃窗上的顯示面板9703和懸掛在天花板 上的顯示面板9704。設有本發明的像素結構的顯示面板 9703具有自發光型顯示元件。因此，它在高峰時間期間 顯示廣告影像，並且在高峰時間以外不顯示影像，因而從 火車可以看到景色。藉由提供開關元件如用於膜狀基板的 有機電晶體以及驅動自發光型顯示元件，可以彎曲本身具 有本發明的像素結構的顯示面板9704，從而顯示影像。 圖99表示與使用顯示面板的顯示裝置成一體的傳輸 -148- 201112207 體的另一應用範例’其中所述顯示面板具有在顯示部分中 的顯示裝置。該顯示裝置在顯示部分中使用本發明的像素 結構。 圖99表示與在顯示部分中使用具有顯示裝置的顯示 面板的顯示裝置成一體的傳輸體的範例。該顯示裝置在顯 示部分中採用本發明的像素結構。圖99表示與車體990 1 成一體的顯示面板9902的範例，作爲與顯示裝置成一體 的傳輸體的範例。具有在圖99所示的顯示部分中使用本 發明的像素結構的顯示裝置的顯示面板9902固定成與車 體成一體，並具有根據需要顯示汽車運動或從汽車內部或 外部輸入的資訊的功能，或者達成了直到汽車的目的地的 導航功能。 注意’具有在顯示部分中使用本發明的像素結構的顯 示裝置的顯示面板不限於用於車體的正面部分。藉由改變 其形狀’可以應用於任何位置，例如玻璃窗、門等。 圖101表示與顯示裝置成一體的傳輸體的另一應用範 例。該顯示裝置在顯示部分中使用了本發明的像素結構。 圖101表示了與在顯示部分中具有顯示裝置的顯示面 板成一體的傳輸體的範例。顯示裝置在顯示部分中使用了 本發明的像素結構。圖101A表示與在飛機體10101內部 、乘客上方的天花板成一體的顯示面板10102的範例，作 爲與顯示裝置成一體的傳輸體的範例。如圖101A所示的 具有在顯示部分中使用本發明的像素結構的顯示裝置的顯 示面板10102藉由鉸鏈部分10103固定成與飛機體1〇1〇1 -149- 201112207 成一體，並藉由鉸鏈部分1 〇 1 03的膨脹和收縮，乘客可以 看到顯示面板〗0102並聽到它。顯示面板10102可以具有 顯示資訊的功能或用於廣告的裝置和由乘客操作的娛樂單 元。如圖1 0 1 Β所示，鉸鏈部分折疊以便儲存在飛機體 1 0 1 0 1中，因此，在起飛和著陸期間可以保持安全性。此 外，藉由在緊急情況時點亮顯示面板的顯示元件，它可以 用於飛機體10101的指引燈。 注意，具有在顯示部分中使用本發明的像素結構的顯 示裝置的顯示面板不限於應用於圖101所示的飛機體 10101的天花板部分。藉由改變其形狀，可以適用於任何 地方，例如乘客座位、門等。例如，顯示面板可以設定在 乘客坐的座位前面的座位的背面，乘客可以操作它，以便 看見它或聽到它。 在本例中，作爲傳輸體，可以列舉火車車體、汽車體 和飛機體：然而，本發明不限於這些。本發明的應用是很 寬的。例如，包括自動兩輪車輛、自動四輪車輛（包括小 汽車、公共汽車等）、火車（包括單軌鐵路、鐵路火車等） 、船等。藉由採用具有使用本發明的像素結構的顯示部分 的顯示面板，達成了顯示面板的尺寸縮小和低功耗，並且 可以提供設有顯示媒體能很好地工作的傳輸體。特別是， 由於傳輸體中的顯示面板的顯示可以藉由外部訊號很容易 地突然改變，因此它們的目的在於一般公衆或大量乘客的 緊急情況中作爲用於廣告或資訊顯示的顯示裝置是非常有 效的。 -150- 201112207 作爲應用的範例，其中使用了具有使用本發明的像素 結構的顯示裝置的顯示面板，下面將參照圖9 8說明應用 於結構的應用方式。 圖98表示顯示面板的應用範例，藉由在膜狀基板上 提供開關元件如有機電晶體和驅動自發光顯示元件，可以 彎曲該顯示面板，並且顯示影像。所示的顯示面板是作爲 使用在顯示部分中使用本發明的像素結構的顯示裝置的顯 I 示面板的範例。在圖9 8中，顯示了在柱狀結構如作爲結 構設定在外部的電線桿的彎曲表面上設定顯示面板的情況 。這裏，顯示面板98 02設定在作爲柱狀體的電線桿9 8 0 1 上。 圖9 8所示的顯示面板位於與電線桿的中部相鄰的位 置上，在高於人視點的位置上。當從傳輸體9803看顯示 面板時，可以感覺到在顯示面板9 8 02上顯示的影像。顯 示面板設定在大量地豎立於外部的電線桿上，以便顯示相 φ 同影像，因此，觀察者可以看見顯示的資訊或廣告顯示。 設定在圖98中的電線桿9801上的顯示面板9802可以很 容易從外部顯示影像。因此，可以預測到非常有效的用於 顯示的資訊和廣告效果。藉由提供自發光顯示元件作爲本 發明的顯示面板中的顯示元件，即使是在晚上，該顯示面 板作爲高度可見顯示媒體也是有效的。 圖1 00表示另一結構的另一應用範例，其中具有在顯 示部分中使用本發明的像素結構的顯示裝置的顯示面板與 該結構成一體，並且不同於圖9 8所示的範例。 -151 - 201112207 圖100表示具有在顯示部分中使用本發明的像素結構 的顯示裝置的顯示面板的應用範例。圖100表示顯示面板 1 0002的範例，並作爲與顯示裝置成一體的傳輸體的範例 ，該顯示面板100 02與預製浴室10001的內壁成一體。圖 100所示的具有在顯示部分中使用本發明的像素結構的顯 示裝置的顯示面板10 002固定成與預製浴室1 000 1成一體 ，並且洗浴者可以看到和聽到顯示面板1 0002。顯示面板 1 0002可以具有顯示資訊的功能或者當成用於廣告的裝置 和由洗浴者操作的娛樂單元。 具有在顯示部分中使用本發明的像素結構的顯示裝置 的顯示面板不限於應用於圖100所示的預製浴室1 0001的 內壁。藉由改變其形狀，它可以應用於任何地方，例如鏡 子的一部分或浴缸本身。 在本例中，作爲結構的範例給出了作爲柱狀體的範例 的電線桿或者預製浴室；然而，本例不限於這些，任何結 構都可採用，只要可以設有顯示面板即可。藉由應用顯示 部分使用本發明的像素結構的顯示裝置，可以達成顯示裝 置的尺寸縮小和低功耗，並且可以提供設有良好工作的顯 示媒體的傳輸體。 【圖式簡單說明】 在附圖中： 圖1是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖： 圖2是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； -152- 201112207 圖3是顯不根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖4是顯7F根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖5是顯不根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖0疋顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖7疋顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖8疋顯示根據本發明—方案的電路範例的電路圖； 圖9疋顯示根據本發明—方案的電路範例的電路圖； φ 圖1〇疋顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； Η 11是顯示根據本發明—方案的電路範例的電路圖； 圖I2是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； HI 13是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖： 圖14是顯示根據本發明—方案的電路範例的電路圖； 圖15是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖1 6是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖17是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； • 圖18是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖19是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖20是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖21是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖22是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖2 3是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖24是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖2 5是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖26是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； -153- 201112207 圖2<7是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； ® 28是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖29是顯不根據本發明—方案的電路範例的電路圖； ® 3 〇是顯不根據本發明—方案的電路範例的電路圖； 圖31是顯不根據本發明—方案的電路範例的電路圖； ® 32是顯不根據本發明一方案的電路範例的電路圖； ® 33是顯示根據本發明—方案的電路範例的電路圖； 圖34是顯不根據本發明—方案的電路範例的電路圖； | 圖35是顯示根據本發明—方案的電路範例的電路圖； 圖36是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖37是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖38是顯示根據本發明—方案的電路範例的電路圖； 圖39是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖； 圖40是顯示根據本發明—方案的電路範例的電路圖； 圖41是顯示根據本發明—方案的電路範例的電路圖； 圖42是包括根據本發明—方案電路的顯示裝置的示 傷 意圖； 圖43是包括根據本發明一方案電路的顯示裝置的示 意圖； 圖44是顯示根據本發明—方案的電路範例的電路圖； 圖45是顯示根據本發明一方案的像素結構的示圖； 圖是顯示根據本發明—方案的像素結構的示圖； 圖是顯示拫據本發明一方案的像素結構的示圖； 圖48A到48C都是顯示根據本發明—方案的像素結 -154- 201112207 構的示圖； 圖49疋顯不根據本發明—方案的顯示裝置的示圖丨 圖5〇是顯示根據_ 琢本發明—方案的像素結構的示圖； 圖51疋顯不根據本發明—方案的像素結構的示圖； 圖52A到52D都是顯示根據本發明—方案的像素結 構的示圖： 圖53 A和53B都是顯示根據本發明—方案的像素結 構的示圖； 。 圖54A和54B都是顯示根據本發明—方案的像素結 構的示圖； 圖55A和55B都是顯示根據本發明一方案的像素結 構的示圖； ~ 圖疋顯示根據本發明一方案的像素結構的示圖； 圖57A到57C都是顯示根據本發明—方案的像素結 構的不圖， / 1 圖58 =顯示根據本發明—方案的像素結構的示圖·， 圖5 9疋顯不根據本發明—方案的像素結構的示圖； 圖60疋顯示根據本發明一方案的像素結構的示圖； 圖疋顯示根據本發明—方案的像素結構的示圖； 圖62是顯示根據本發明—方案的像素結構的示圖； 圖63是_示根_本發明—方案的像帛結構的示圖； 圖64是顯示根據本發明—方案的驅動方法的示圖； 圖65是顯不根據本發明—方案的像素結構的示圖； 圖66是顯示根據本發明-方案的像素結構的示圖： -155- 201112207 圖67A和67B是 視圖； 圖68A和68B是 視圖： 圖69A和69B是 視圖； 圖70A和71B是 示裝置的發光元件的視 圖7 1 A到7 1 C是 視圖； 圖72是顯示根據才 圖73A和73B是 視圖； 圖74A和74B是 視圖； 圖75A和75B是 視圖； 圖76A和76B是 視圖； 圖77A和77B是 視圖； 圖78A和78B是 視圖； 圖7 9是顯示可應 顯示根據本發明一方案的顯示板的 顯示根據本發明一方案的顯示板的 顯示根據本發明—方案的顯示板的 顯示可用於根據本發明一方案的顯 圖； 顯示根據本發明—方案的顯示板的 :發明一·方案的顯示板的視圖； 顯不根據本發明一方案的顯示板的 顯示根據本發明—方案的顯示板的 顯示根據本發明—方案的顯示板的 顯示根據本發明一方案的顯示板的 顯示根據本發明一方案的顯示板的 :顯示根據本發明一方案的顯示板的 :用根據本發明—方案的顯示裝置的 -156- 201112207 電子裝置的視圖； 圖80是顯示可應用根據本發明一方案的顯示裝置的 電子裝置的視圖； 圖8 1 A和8 1 B是顯示可應用根據本發明一方案的顯 示裝置的電子裝置的視圖； 圖82A和82B是顯示可應用根據本發明一方案的顯 示裝置的電子裝置的視圖； φ 圖83是顯示可應用根據本發明一方案的顯示裝置的 電子裝置的視圖； 圖84A到84H是顯示可應用根據本發明一方案的顯 示裝置的電子裝置的視圖： 圖85是顯示根據本發明一方案的像素結構的示圖； 圖8 6是顯示根據本發明一方案的像素結構的示圖； 圖8 7是顯示根據本發明一方案的像素結構的示圖； 圖88是顯示根據本發明一方案的電路範例的電路圖： # 圖89是顯示根據本發明一個方案的顯示裝置的視圖； 圖90是顯示根據本發明一方案的像素結構的示圖； 圖91是顯示根據本發明一方案的顯示裝置的示圖； 圖92是顯示習知電路的電路圖； 圖93是顯示習知電路的電路圖； 圖94A和94B是顯示習知的電路的電路圖； 圖95A和95B是顯示根據本發明一方案的電路的電 路圖； 圖96是顯示習知電路的電路圖； -157- 201112207 圖97A和97B是作爲範例顯示根據本發明一方案的 顯示裝置的應用的視圖； 圖98是作爲範例顯示根據本發明一方案的顯示裝置 的應用的視圖； 圖99是作爲範例顯示根據本發明—方案的顯示裝置 的應用的視圖； 圖100是作爲範例顯示根據本發明—方案的顯示裝置 的應用的視圖；和 圖101A和101B是作爲範例顯示根據本發明一方案 的顯示裝置的應用的視圖。 【主要元件符號說明】 920 1 :電流源電晶體 920 1 :移位電晶體 9203 :開關 9204 :電容元件 9205 :開關 9206 :開關 9207 ：電流源 9208 :負載 9209 :接線 9211 :接線 9212 :接線 9213 :開關 -158- 201112207 93 0 1 ·· 電流源電晶體 93 02 ： 移位電晶體 93 03 ： 開關 93 04 ： 電容元件 93 05 ： 開關 9306 A ，9 3 0 6 B :開關 9307 A ，9 3 0 7 B :電流源 93 08 ： 負載 93 09 ： 接線 93 1 1 A ，9 3 11 B :接線 9312 ： 接線 9313： 開關 960 1 ： 電流源電晶體 9603 ： 開關 9604 ： 電容元件 9 60 5 ·· 開關 9606 ： 開關 9607 ： 電流源 9608 ： 負載 9609 ： 接線 9 611 ： 接線 9612： 接線 1 ο 1 :電流源電晶體 102 :移位電晶體 -159- 201112207 109 :接線 104 :電容元件 1 1 〇 :接線 1 〇 5 :開關 1 1 1 :接線 1 〇 7 :電流源 1 〇 6 :開關 1 1 2 :接線 108 :負載 1 〇 3 :開關 201 :箭頭 3 0 1 :箭頭 7〇2 :揆線 7 〇 1 :開關 8 0 1 :箭頭 901 :箭頭 1 1 0 1 :第二移位電晶體 1 1 〇 2 :開關 1 2 0 9 :接線 1 2 1 0 :接線 1 2 1 1 :接線 1 2 1 2 :接線 1201 :電流源電晶體 1 2 0 2 :移位電晶體 201112207
1 2 0 3 :開關 1 2 0 5 :開關 1 2 0 6 :開關 1 2 0 7 :電流源 1208 :負載 1 2 0 4 :電容元件 1 3 0 1 :箭頭 1 4 0 1 :箭頭 1 6 0 1 :第二移位電晶體 1 6 0 2 :開關 1 7 0 1 :電流源電晶體 1 7 02 :移位電晶體 1 7 〇 9 :接線 1 7 04 :電容元件 1 7 1 0 :接線 1 7 05 :開關 1 7 1 1 :接線 1 7 0 7 :第一電流源 1 706 :開關 1 7 1 2 :接線 1 708 :負載 1 7 1 5 :電流源 1 7 1 3 :第二電流源 1 7 1 4 :開關 -161 開關 箭頭 箭頭 電流源 開關 箭頭 箭頭
箭頭 負載 電流源電晶體 電容元件 移位電晶體 開關 開關 開關
電流源 電流源電晶體 移位電晶體 開關 開關 接線 箭頭 電流源電晶體 移位電晶體
S -162- 201112207 2 8 0 9 :接線 2 8 1 0 :接線 2 8 1 1 :接線 2 8 1 2 :接線 2 8 1 5 :接線 2 8 07 :電流源 2 9 0 1 :箭頭 φ 3 0 0 1 :箭頭 3 1 0 1 :電流源電晶體 3 102 :移位電晶體 3103 :開關 3 1 0 7 :第二電流源 3 1 0 8 :接線 3 1 0 5 :接線 3 1 0 4 :開關 _ 3 1 0 6 :開關 3 2 0 1 :箭頭 420 1 :顯示裝置 4202 ：像素區 4 2 0 3 :閘極線驅動電路 42 04 :訊號線驅動電路 4205 :移位暫存器 4206 :第一鎖存電路（LAT1) 4207 :第二鎖存電路（LAT2) -163 201112207 4208 :數位類比 4209 ：參考電流 4 3 0 1 :參考電流 4 4 0 1 :電流源電 4402:移位電晶 4403 :開關電晶 4404 :,電容元件 4405 :開關電晶 44 06 :開關電晶 4 4 0 7 :電流源 4408 :負載 4409 :接線 4410 ：接線 441 1 :接線 441 3 :接線 4414 :接線 4415 :接線 4 4 0 0 :電流源電 45 0 1 A > 450 1 B > 4502A > 4502B > 4503A > 4503B > 4 6 0 1 :電流源電 4 6 0 2 :移位電晶 4603:第一開關 轉換電路- 源電路 源電路 晶體 體 體 體 體 路 4 5 0 1 C :電流源 4 5 0 2 C :電流源電路 4503C :開關 晶體 體 -164- 201112207 4604 :電容元件 4605:第二開關 4606 :第三開關 4608 :顯示元件 4609 :第一接線 46 10 :第二接線 4611 ：第三接線 | 4612:相對電極 46 14 :第四接線 4 6 1 5 :第五接線 4703 :第一開關電晶體 4 7 0 5 :第二開關電晶體 4706 :第三開關電晶體 4 8 0 1 :電流源 4 8 1 2 :接線 φ 4 9 0 1 :訊號線驅動電路 4 9 0 2 A :第一掃描線驅動電路 4902B:第二掃描線驅動電路 4903 :像素部份 4 9 04 :像素
5 002 :第四接線B 5 0 0 1 :第四接線A 5 1 0 1 A :第一電流源電晶體 5 1 0 1 B :第二電流源電晶體 -165 201112207 5 102A :第一移位電晶體 5 102B :第二移位電晶體 5 1 0 3 A :第一開關A 5103B ：第一開關B 5 1 04 :電容元件 5 105 :第二開關 5 1 0 6 :第三開關 5 108 :顯示元件 5 109 :第一接線 5 1 1 0 :第二接線 5 1 1 1 :第三接線 5 1 1 2 :相對電極 5 1 1 4 :第四接線 5 1 1 5 A :第五接線A 5 1 1 5 B :第五接線B 5 1 1 6 A :第四接線A 5 1 1 6 B :第四接線B 5 2 0 1 :電流源 5 2 1 2 :接線 5 5 0 1 :第五開關 5 5 02 :第六接線 5 5 03 :接線 5 5 04 :預充電電流源 5505 :接線 201112207 8 60 1 :第四開關 8 602 :第六接線 8 6 0 3 :節點 6 5 0 1 :第四開關 6 5 0 2 :第六接線 660 1 :整流元件 6 6 0 2 :第六接線
8702 :底膜 8 7 0 3 :通道形成區 8 704 ：雜質區 8 705 :低濃度雜質區 8 7 0 6 :閘極絕緣膜 8 7 0 7 :閘極電極 8722 ：俱丨J壁 φ 8 7 1 8 :無機絕緣膜 8 7 0 9 ：第一電極 8724 :第二電極 8 72 0 ：第三電極 8 72 1 :第四電極 8 7 1 0 :第二中間層絕緣體 8 708 :第一中間層絕緣體 8 7 1 1 :像素電極 8 7 1 9 :接線 -167 絕緣體 含有機化合物的層 相對電極 發光元件 接合部份 電晶體 電晶體 第四電晶體 訊號線驅動電路 第一掃描線驅動電路 像素部份 像素 第二掃描線驅動電路 脈衝輸出電路 開關 脈衝輸出電路 開關 電流源電晶體 移位電晶體 第一開關電晶體 電容元件 第二開關電晶體 第三開關電晶體 顯示元件
S -168- 201112207 5 6 0 9 :第一接線 5 6 1 0 :第二接線 5 6 11:第三接線 5 6 1 2 :相對電極 5 6 1 4 :第四接線 5 6 1 5 :第五接線 5 7 0 1 :電流源
5 8 0 3 :第一開關電晶體 5 8 05 :第二開關電晶體 5 8 0 6 :第三開關電晶體 6 7 0 1 :訊號線驅動電路 6 7 0 2 :像素部份 6703:第一掃描線驅動電路 6 7 04 :密封基板 φ 6705 :密封材料
6 7 0 6 :第二掃描線驅動電路 6707 :空間 6 7 0 8 :接線 6 7 0 9:撓性印刷電路 6719 : 1C 晶片 6 7 1 0 :基板 6 720 ： Ν 通道 TFT 6721 : N 通道 TFT -169
TFT
TFT 第一電極 絕緣體
含有機化合物的層 第二電極 發光元件 基板 像素部份
第一掃描線驅動電路 第二掃描線驅動電路 FPC IC晶片 IC晶片 密封基板 密封材料 訊號線驅動電路 第一掃描線驅動電路 第二掃描線驅動電路 基板 像素部份 FPC IC晶片 IC晶片
S -170- 201112207
6 8 1 8 :密封基板 6 8 1 9 :密封材料 6 9 0 0 :基板 6902 :像素部份 6904 ： FPC 6905 : 1C 晶片 6906 : 1C 晶片
6907 :密封基板 69 08 ：密封材料 6910 ：基板
6911 :週邊驅動電路 6 9 1 2 :像素部份 6913 ： FPC 6914 ： FPC 7 〇 〇 1 :基板 7 0 0 2 :陽極 7003 :電洞注入層 7 0 04 :電洞傳輸層 7005 :發光層 7006 :電子傳輸層 7007:電子注入層 7008 :陰極 701 1 :基板 7 0 1 2 :陽極 -171 - 201112207 7013:電洞注入層 7014 :電洞傳輸層 7015 :發光層 7016:電子傳輸層 7017 :電子注入層 7 018 ：陰極 7 1 0 0 :基板
7101 ：驅動 TFT 7 1 02 :第一電極 7103:含有機化合物的層 7 1 04 :第二電極 7 2 0 0 :基板
720 1 ：驅動 TFT 7202 :底膜 7203 :第一電極 7204 :含有機化合物的層 7205 :第二電極 7 2 0 6 R :紅色濾色器 7206G:綠色濾色器 7206B :藍色濾色器 2 6 1 0 1 :基板 2 6 1 0 2 :底膜 26103:通道形成區 260 1 5 :雜質區 201112207 26 1 06 :通道形成區 26 1 0 7 ： LDD 區 26 1 0 8 :雜質區 2 6 1 1 8 :驅動電晶體 26119 ：電容元件 26110:閘極電極 26111:上電極
2 6 1 0 9 :閘極絕緣膜 2 6 1 1 2 :中間層絕緣膜 26113 ：接線 2 6 1 1 4 :像素電極 261 1 5 :第二中間層絕緣體 2 6 1 1 6 :含有機化合物的層 26117 ：相對電極 26 1 20 :發光元件 26202 ： LDP 區 26301:第二上電極 263 02 ：電容元件 2 7 1 0 1 :基板 27 1 02 :底膜 2 7 1 03 :通道形成區 27 1 05 ：雜質區 2 7 1 1 8 :驅動電晶體 2 7 1 0 6 :閘極絕緣膜 -173 201112207 2 7 1 0 7 :閘極電極 27108:第一電極 2 7 1 0 9 :第一中間層絕緣體 2 7 1 1 0 :接線 27111 ：第二電極 271 12 :第二中間層絕緣體 2 7 1 1 3 :像素電極
271 14 :第三電極 2 7 1 1 9 :電容元件 27 116:含有機化合物的層 271 15 :第三中間層絕緣體 271 17 :相對電極 27 1 20 :發光元件 7501 :基板 7502 :底膜
75 03 ：閘極電極 7504:第一電極 7505 :閘極絕緣膜 7506:通道形成區 75 07 ： LDD 區 75 08 ：雜質區 7509:通道形成區 7510: LDD 區 751 1 :雜質區 -174- 201112207
7522 ： 7523 ： 7512 ： 7513： 7514 ： 7515： 7516： 7517 : 7518： 7519： 7520 ： 7 52 1： 7524 ： 7 52 5 ： 760 1 ： 7602 ： 7603 ： 7 604 ： 7605 ： 7 606 ： 7607 ： 7608 ： 7609 ： 7610 ： 驅動電晶體 電容元件 第一中間層絕緣體 接線 第三電極 開口部份 第二中間層絕緣體 像素電極 絕緣體 含有機化合物的層 相對電極 發光層 第四電極 電容元件 基板 底膜 像素電路 第一電極 接線 接線 N型半導體層 N型半導體層 半導體層 閘極絕緣膜 -175- 絕緣膜 閘極電極 第二電極 中間層絕緣體 驅動電晶體 電容元件
含有機化合物的層 相對電極 發光元件 第一電極 基板 底膜
閘極電極 第一電極 閘極絕緣膜 半導體層 半導體層 N型半導體層 N型半導體層 N型半導體層 接線 接線 導電層 電容元件
I -176 201112207
7 7 1 4 :像素電極 7 7 1 5 :絕緣體 7719 :驅動電晶體 7716:含有機化合物的層 7 7 1 7 :相對電極 7 7 1 8 :發光元件 77460: N型半導體層 7722:電容元件 772 1 :第二電極 7 8 02 ：絕緣體 8 4 1 0 1 :外殻 84 1 02 :支撐底座 8 4 1 0 3 :顯示部份 8 4 1 04 :揚聲器部份 84105:視頻輸入端子 84201 :主體 84202 :顯示部份 8 4203 :影像接收部份 8 4 2 0 4 :操作鍵 8 4 2 0 5 :外部連接埠 8 4206 ··快門 84301 :主體 84302 :外殻 843 03 :顯示部份 201112207 84304 ： 鍵盤 84305 ： 外部連接埠 84306 ： 點擊滑鼠 84401 ： 主體 84402 ： 顯示部分 84403 ： 開關 84404 ： 操作鍵 84405 ： 紅外線埠 84501 ： 主體 84502 ： 外殼 84503 ： 顯示部份A 84504 ： 顯示部份B 84505 ： 記錄媒體讀取部份 84506 ： 操作鍵 84601 ： 主體 84602 ： 顯示部份 84603 ： 耳機 84604 ： 支撐部份 84701 ： 外殼 84702 ： 顯示部份 84703 ： 揚聲器部份 84704 ： 操作鍵 84705 ： 記錄媒體插入部份 84801 :主體 201112207 84 8 02 84 8 03 84 8 04 84 805 8 3 0 1 ： 8 3 3 0 ： 8 3 3 1： 8313： 8 3 32 ： 8 3 3 3 ： 8 3 34 ： 8 3 3 5 ： 8 3 3 6 ： 8 3 3 7 ： 8 3 39 ·· 790 1 : 7911： 7902 ： 7903 ： 7904 ： 7912： 7913 ： 7914：
=顯示部份 :操作鍵 :揚聲器 :快門 顯示面板 外殼
印刷電路板 FPC 揚聲器 微音器 發送和接收電路 訊號處理電路 輸入裝置 電池 外殼 顯示面板 電路板 像素部份 掃描線驅動電路 訊號線驅動電路 控制電路 訊號分割電路 連接接線 8 0 0 1 :調諧器 201112207
8 0 0 2 :視頻波放大電路 8 003 :視頻訊號處理電路 8 0 1 2 :控制電路 8 0 0 4 :訊號線驅動電路 8 0 1 1 :掃描線驅動電路 8010 :顯示面板 8 0 1 3 :訊號分割電路 8005:音頻波放大電路 8007 :揚聲器 8006:音頻訊號處理電路 8 0 0 8 :控制電路 8 1 0 1 :電視接收機 8 1 0 2 :顯不幕 8 103 :揚聲器部份 8 104 :操作開關 8 1 1 0 :電池充電器 81 12 :外殼 8 1 1 3 :顯示部份 8 1 1 7 :揚聲器部份 8 1 1 6 :操作開關 820 1 :顯示面板 8202 :印刷線路板 8203 :像素部份 8204 :第一掃描線驅動電路 -180- 201112207 8205 :第二掃描線驅動電路 8 2 0 6 :訊號線驅動電路 8207 ：控制器
8208 : CPU 8 209 :記憶體 8 2 1 0 :電源電路 8211 :音頻處理電路 φ 8 2 1 2 :發送和接收電路 8 2 1 3 :印刷線路板 8 2 1 4 :介面部份 8215 :天線埠 8216： VRAM 8217： DRAM 8218 :快閃記憶體 8219:介面 φ 8220 :控制訊號産生電路 8 2 2 1 :解碼器 8222 ：電阻器 8 223 :運算電路 8 224 ： RAM 8225:輸入裝置 8226 :微音器 8 22 7 :揚聲器 8 2 2 8 :天線 -181 - 201112207 970 1 :火車車體 9 7 0 2 :顯示面板 9 7 0 3 :顯示面板 9704 :顯示面板 9 9 02 :顯示面板 990 1 :車體 1 0 1 0 2 :顯示面板 1 〇 1 〇 1 ·_飛機體 10103 :鉸鏈部分 9 8 0 1 :電線桿 98 02 :顯示面板 9 8 0 3 :傳輸體 1 000 1 :預製浴室 10002:顯示面板

Claims (1)

  1. 201112207 七、申請專利範圍： ι —種顯示裝置，包含： 基板； 設置在該基板上且在像素中的薄膜電晶體；以及 設置在1C晶片中的驅動電路，該ic晶片設置在該基 板上， 其中該薄膜電晶體包含氧化物半導體。 φ 2 如申請專利範圍第1項的顯示裝置，其中該氧化物 半導體包含InGaZn0。 3 ·如申請專利範圍第1項的顯示裝置，其中該驅動電 路包含信號線驅動電路。 4.如申請專利範圍第1項的顯示裝置，其中該驅動電 路包含掃描線驅動電路。 5 ·如申請專利範圍第1項的顯示裝置，其中該顯示裝 置安裝在選擇自由電視接收器，行動電話，相機，電腦， Φ 可攜式圖像再生裝置，頭戴式顯示器，和遊戲機所組成之 群之一中。 6. —種顯示裝置，包含： 玻璃基板； 設置在該玻璃基板上且在像素中的薄膜電晶體；以及 設置在1C晶片的單晶基板上的驅動電路，該1C晶片 設置在該玻璃基板上， 其中該薄膜電晶體包含氧化物半導體。 7. 如申請專利範圍第6項的顯示裝置，其中該1C晶 -183- 201112207 片以玻璃上晶片方式設置在該玻璃基板上。 8 ·如申請專利範圍第6項的顯示裝置，其中該氧化物 半導體包含InGaZnO。 9.如申請專利範圍第6項的顯示裝置，其中該驅動電 路包含信號線驅動電路。 1 〇.如申請專利範圍第6項的顯示裝置，其中該驅動 電路包含掃描線驅動電路。 11. 如申請專利範圍第6項的顯示裝置，其中該顯示 裝置安裝在選擇自由電視接收器，行動電話，相機，電腦 ’可攜式圖像再生裝置，頭戴式顯示器，和遊戲機所組成 之群之一中。 12. —種顯示裝置，包含： 基板： 、 設置在該基板上且在像素中的薄膜電晶體；以及 用以驅動該像素的驅動電路，該驅動電路設置在IC 晶片中，該1C晶片設置在該基板上， 其中該薄膜電晶體包含氧化物半導體。 13. 如申請專利範圍第12項的顯示裝置，其中該氧化 物半導體包含InGaZnO。 1 4.如申請專利範圍第丨2項的顯示裝置，其中該驅動 電路包含信號線驅動電路。 15. 如申請專利範圍第12項的顯示裝置，其中該驅動 電路包含掃描線驅動電路。 16. 如申請專利範圍第12項的顯示裝置，其中該顯示 -184 - 201112207 裝置安裝在選擇自由電視接收器，行動電話，相機，電腦 ’可攜式圖像再生裝置，頭戴式顯示器，和遊戲機所組成 之群之一中。 17· —種顯示裝置，包含： 基板； 包含薄膜電晶體的開關，該薄膜電晶體設置在該基板 上且在像素中；以及 φ 設置在1C晶片中的驅動電路，該1C晶片設置在該基 板上， 其中該薄膜電晶體包含氧化物半導體。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項的顯示裝置，其中該氧化 物半導體包含InGaZnO。 1 9 ·如申請專利範圍第1 7項的顯示裝置，其中該驅動 電路包含信號線驅動電路。 20.如申請專利範圍第1 7項的顯示裝置，其中該驅動 φ 電路包含掃描線驅動電路。 2 1 .如申請專利範圍第1 7項的顯示裝置，其中該顯示 裝置安裝在選擇自由電視接收器，行動電話，相機，電腦 ，可攜式圖像再生裝置，頭戴式顯示器’和遊戲機所組成 之群之一中。 -185-
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8698726B2 (en) 2011-08-02 2014-04-15 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and method for powering same
TWI707325B (zh) * 2019-07-01 2020-10-11 友達光電股份有限公司 發光二極體驅動電路
TWI868975B (zh) * 2023-10-11 2025-01-01 友達光電股份有限公司 畫素電路

Families Citing this family (97)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1544842B1 (en) * 2003-12-18 2018-08-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof
US7592975B2 (en) * 2004-08-27 2009-09-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and driving method thereof
TWI424408B (zh) * 2005-08-12 2014-01-21 半導體能源研究所股份有限公司 半導體裝置，和安裝有該半導體裝置的顯示裝置和電子裝置
JP2008009277A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Canon Inc 電圧電流変換方法、電圧電流変換回路、及びアクティブマトリクス型表示装置
TWI324406B (en) * 2006-12-18 2010-05-01 Ind Tech Res Inst Printed circuit unit based on organic transistor
US7738050B2 (en) * 2007-07-06 2010-06-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd Liquid crystal display device
US20090091264A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-09 Himax Technologies Limited Pixel circuit
GB2456005B (en) * 2007-12-28 2013-03-06 Wolfson Ltd Amplifier circuit
JP2009300866A (ja) * 2008-06-16 2009-12-24 Nec Electronics Corp 駆動回路および表示装置
JP5442234B2 (ja) * 2008-10-24 2014-03-12 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置及び表示装置
KR101772639B1 (ko) * 2009-10-16 2017-08-29 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치
US9899329B2 (en) 2010-11-23 2018-02-20 X-Celeprint Limited Interconnection structures and methods for transfer-printed integrated circuit elements with improved interconnection alignment tolerance
TWI424413B (zh) * 2010-12-28 2014-01-21 Au Optronics Corp 主動矩陣有機發光二極體顯示器之像素電路
US9886899B2 (en) * 2011-05-17 2018-02-06 Ignis Innovation Inc. Pixel Circuits for AMOLED displays
JP5686043B2 (ja) * 2011-06-02 2015-03-18 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置および電子機器
US8934259B2 (en) 2011-06-08 2015-01-13 Semprius, Inc. Substrates with transferable chiplets
KR102358737B1 (ko) 2011-10-18 2022-02-08 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치
US12176356B2 (en) 2011-10-18 2024-12-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device including transistor and light-emitting element
US10043794B2 (en) 2012-03-22 2018-08-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and electronic device
KR101997122B1 (ko) * 2012-07-27 2019-07-08 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
JP6031954B2 (ja) * 2012-11-14 2016-11-24 ソニー株式会社 発光素子、表示装置及び電子機器
CN103021306B (zh) * 2012-12-05 2016-12-21 昆山维信诺科技有限公司 一种屏体老炼引线布线结构及其制备方法
CA2894717A1 (en) 2015-06-19 2016-12-19 Ignis Innovation Inc. Optoelectronic device characterization in array with shared sense line
CN104122805B (zh) * 2013-04-26 2016-12-28 立锜科技股份有限公司 数字卫星设备控制信号产生电路及相关的信号产生方法
US9253833B2 (en) 2013-05-17 2016-02-02 Cirrus Logic, Inc. Single pin control of bipolar junction transistor (BJT)-based power stage
WO2014186776A1 (en) * 2013-05-17 2014-11-20 Cirrus Logic, Inc. Charge pump-based circuitry for bjt power supply
US9504106B2 (en) 2013-07-29 2016-11-22 Cirrus Logic, Inc. Compensating for a reverse recovery time period of a bipolar junction transistor (BJT) in switch-mode operation of a light-emitting diode (LED)-based bulb
WO2015017317A2 (en) 2013-07-29 2015-02-05 Cirrus Logic, Inc. Two terminal drive of bipolar junction transistor (bjt) for switch-mode operation of a light emitting diode (led)-based bulb
KR102117988B1 (ko) * 2013-10-08 2020-06-10 삼성디스플레이 주식회사 평판 표시장치 및 그의 구동방법
TWI814461B (zh) 2014-06-18 2023-09-01 愛爾蘭商艾克斯展示公司技術有限公司 微組裝發光二極體顯示器及照明元件
US9716082B2 (en) 2014-08-26 2017-07-25 X-Celeprint Limited Micro assembled hybrid displays and lighting elements
KR102509203B1 (ko) 2014-08-29 2023-03-14 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 촬상 장치 및 전자 기기
WO2016034983A1 (en) 2014-09-02 2016-03-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Imaging device and electronic device
US9991163B2 (en) 2014-09-25 2018-06-05 X-Celeprint Limited Small-aperture-ratio display with electrical component
US9799719B2 (en) 2014-09-25 2017-10-24 X-Celeprint Limited Active-matrix touchscreen
US9818725B2 (en) 2015-06-01 2017-11-14 X-Celeprint Limited Inorganic-light-emitter display with integrated black matrix
US9799261B2 (en) 2014-09-25 2017-10-24 X-Celeprint Limited Self-compensating circuit for faulty display pixels
US9537069B1 (en) 2014-09-25 2017-01-03 X-Celeprint Limited Inorganic light-emitting diode with encapsulating reflector
TWI556681B (zh) * 2014-11-12 2016-11-01 Light emitting diode switch circuit
US9504118B2 (en) 2015-02-17 2016-11-22 Cirrus Logic, Inc. Resistance measurement of a resistor in a bipolar junction transistor (BJT)-based power stage
US9609701B2 (en) 2015-02-27 2017-03-28 Cirrus Logic, Inc. Switch-mode drive sensing of reverse recovery in bipolar junction transistor (BJT)-based power converters
US9603206B2 (en) 2015-02-27 2017-03-21 Cirrus Logic, Inc. Detection and control mechanism for tail current in a bipolar junction transistor (BJT)-based power stage
US9871345B2 (en) 2015-06-09 2018-01-16 X-Celeprint Limited Crystalline color-conversion device
US10133426B2 (en) 2015-06-18 2018-11-20 X-Celeprint Limited Display with micro-LED front light
US11061276B2 (en) 2015-06-18 2021-07-13 X Display Company Technology Limited Laser array display
US10255834B2 (en) 2015-07-23 2019-04-09 X-Celeprint Limited Parallel redundant chiplet system for controlling display pixels
US9640108B2 (en) 2015-08-25 2017-05-02 X-Celeprint Limited Bit-plane pulse width modulated digital display system
US10380930B2 (en) 2015-08-24 2019-08-13 X-Celeprint Limited Heterogeneous light emitter display system
US10230048B2 (en) 2015-09-29 2019-03-12 X-Celeprint Limited OLEDs for micro transfer printing
US10066819B2 (en) 2015-12-09 2018-09-04 X-Celeprint Limited Micro-light-emitting diode backlight system
US9930277B2 (en) 2015-12-23 2018-03-27 X-Celeprint Limited Serial row-select matrix-addressed system
US9786646B2 (en) 2015-12-23 2017-10-10 X-Celeprint Limited Matrix addressed device repair
US10091446B2 (en) 2015-12-23 2018-10-02 X-Celeprint Limited Active-matrix displays with common pixel control
US9928771B2 (en) 2015-12-24 2018-03-27 X-Celeprint Limited Distributed pulse width modulation control
US10200013B2 (en) 2016-02-18 2019-02-05 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printed acoustic wave filter device
US10361677B2 (en) 2016-02-18 2019-07-23 X-Celeprint Limited Transverse bulk acoustic wave filter
US10109753B2 (en) 2016-02-19 2018-10-23 X-Celeprint Limited Compound micro-transfer-printed optical filter device
TWI710061B (zh) 2016-02-25 2020-11-11 愛爾蘭商艾克斯展示公司技術有限公司 有效率地微轉印微型裝置於大尺寸基板上
US10193025B2 (en) 2016-02-29 2019-01-29 X-Celeprint Limited Inorganic LED pixel structure
US10150325B2 (en) 2016-02-29 2018-12-11 X-Celeprint Limited Hybrid banknote with electronic indicia
US10150326B2 (en) 2016-02-29 2018-12-11 X-Celeprint Limited Hybrid document with variable state
US10153257B2 (en) 2016-03-03 2018-12-11 X-Celeprint Limited Micro-printed display
US10153256B2 (en) 2016-03-03 2018-12-11 X-Celeprint Limited Micro-transfer printable electronic component
US10199546B2 (en) 2016-04-05 2019-02-05 X-Celeprint Limited Color-filter device
US10008483B2 (en) 2016-04-05 2018-06-26 X-Celeprint Limited Micro-transfer printed LED and color filter structure
US10198890B2 (en) 2016-04-19 2019-02-05 X-Celeprint Limited Hybrid banknote with electronic indicia using near-field-communications
US9997102B2 (en) 2016-04-19 2018-06-12 X-Celeprint Limited Wirelessly powered display and system
US10360846B2 (en) 2016-05-10 2019-07-23 X-Celeprint Limited Distributed pulse-width modulation system with multi-bit digital storage and output device
US9997501B2 (en) 2016-06-01 2018-06-12 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printed light-emitting diode device
US10453826B2 (en) 2016-06-03 2019-10-22 X-Celeprint Limited Voltage-balanced serial iLED pixel and display
US11137641B2 (en) 2016-06-10 2021-10-05 X Display Company Technology Limited LED structure with polarized light emission
JP6725173B2 (ja) * 2016-08-12 2020-07-15 アズビル株式会社 インタフェース回路
CN107799072B (zh) * 2016-09-07 2020-08-11 元太科技工业股份有限公司 电子纸显示器装置
US9980341B2 (en) 2016-09-22 2018-05-22 X-Celeprint Limited Multi-LED components
US10782002B2 (en) 2016-10-28 2020-09-22 X Display Company Technology Limited LED optical components
US10347168B2 (en) 2016-11-10 2019-07-09 X-Celeprint Limited Spatially dithered high-resolution
US10395966B2 (en) 2016-11-15 2019-08-27 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
US10600671B2 (en) 2016-11-15 2020-03-24 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
EP3542394B1 (en) 2016-11-15 2025-09-24 X Display Company Technology Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and manufacturing methods thereof
US10438859B2 (en) 2016-12-19 2019-10-08 X-Celeprint Limited Transfer printed device repair
US10832609B2 (en) 2017-01-10 2020-11-10 X Display Company Technology Limited Digital-drive pulse-width-modulated output system
US10396137B2 (en) 2017-03-10 2019-08-27 X-Celeprint Limited Testing transfer-print micro-devices on wafer
JP6841099B2 (ja) * 2017-03-15 2021-03-10 セイコーエプソン株式会社 半導体装置、発光制御回路、及び、電子機器
CN106782340B (zh) * 2017-03-16 2018-09-07 深圳市华星光电技术有限公司 一种像素驱动电路及oled显示装置
US11024608B2 (en) 2017-03-28 2021-06-01 X Display Company Technology Limited Structures and methods for electrical connection of micro-devices and substrates
JP6512259B1 (ja) * 2017-10-30 2019-05-15 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
JP7225112B2 (ja) 2017-11-09 2023-02-20 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置、電子機器
US11189605B2 (en) 2018-02-28 2021-11-30 X Display Company Technology Limited Displays with transparent bezels
US10690920B2 (en) 2018-02-28 2020-06-23 X Display Company Technology Limited Displays with transparent bezels
CN108377147B (zh) * 2018-04-27 2023-11-28 张家港乐达汽车电器有限公司 一种具有按键防护功能的brt快速控制开关
US10910355B2 (en) 2018-04-30 2021-02-02 X Display Company Technology Limited Bezel-free displays
TWI669815B (zh) * 2018-06-26 2019-08-21 智晶光電股份有限公司 柔性基板側向薄膜封裝
US12236825B2 (en) 2018-08-13 2025-02-25 X Display Company Technology Limited Redundant pixel layouts
EP3772181B1 (en) * 2019-07-30 2023-03-22 Tridonic GmbH & Co. KG Reading data from a log data storage in an emergency lighting converter
JP6861871B2 (ja) * 2020-04-14 2021-04-21 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置
CN114495843B (zh) * 2022-01-25 2023-09-08 江西兴泰科技股份有限公司 一种像素tft充放电面板电路结构
CN116189599A (zh) * 2022-12-29 2023-05-30 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 发光电路及显示面板

Family Cites Families (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5216531A (en) 1990-08-28 1993-06-01 Asahi Glass Company Ltd. Projection type active matrix polymer dispersed liquid crystal display apparatus with particles of liquid crystal material randomly oriented
JP3672586B2 (ja) * 1994-03-24 2005-07-20 株式会社半導体エネルギー研究所 補正システムおよびその動作方法
US5942773A (en) * 1996-06-04 1999-08-24 Fujitsu Limited Field effect transistor with reduced delay variation
US6229506B1 (en) * 1997-04-23 2001-05-08 Sarnoff Corporation Active matrix light emitting diode pixel structure and concomitant method
FR2772501B1 (fr) * 1997-12-15 2000-01-21 Thomson Lcd Dispositif de commande matriciel
GB9812742D0 (en) * 1998-06-12 1998-08-12 Philips Electronics Nv Active matrix electroluminescent display devices
JP4170454B2 (ja) 1998-07-24 2008-10-22 Ｈｏｙａ株式会社 透明導電性酸化物薄膜を有する物品及びその製造方法
JP2000056286A (ja) 1998-08-07 2000-02-25 Dainippon Printing Co Ltd 可逆表示媒体の書換装置
JP2000105350A (ja) 1998-09-30 2000-04-11 Sony Corp 三次元立体像表示方法および三次元立体像表示装置および三次元立体像表示システムおよび三次元像表示方法および三次元像表示装置
JP3276930B2 (ja) * 1998-11-17 2002-04-22 科学技術振興事業団 トランジスタ及び半導体装置
JP4229513B2 (ja) * 1999-03-10 2009-02-25 三洋電機株式会社 アクティブ型ｅｌ表示装置
US6346730B1 (en) * 1999-04-06 2002-02-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device having a pixel TFT formed in a display region and a drive circuit formed in the periphery of the display region on the same substrate
US6630977B1 (en) * 1999-05-20 2003-10-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device with capacitor formed around contact hole
JP2001166252A (ja) 1999-12-03 2001-06-22 Sony Corp 画像表示装置
JP2001189520A (ja) 1999-12-28 2001-07-10 Sony Corp 光源装置およびそれを用いた投射型表示装置
JP2001318627A (ja) * 2000-02-29 2001-11-16 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置
KR100327374B1 (ko) * 2000-03-06 2002-03-06 구자홍 액티브 구동 회로
TW531901B (en) * 2000-04-27 2003-05-11 Semiconductor Energy Lab Light emitting device
TWI277056B (en) * 2000-07-07 2007-03-21 Seiko Epson Corp Circuit, driver circuit, electro-optical device, organic electroluminescent display device electronic apparatus, method of controlling the current supply to a current driven element, and method for driving a circuit
US6828950B2 (en) * 2000-08-10 2004-12-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method of driving the same
JP4352598B2 (ja) * 2000-08-24 2009-10-28 ソニー株式会社 液晶表示装置および携帯端末
JP4089858B2 (ja) 2000-09-01 2008-05-28 国立大学法人東北大学 半導体デバイス
JP3736399B2 (ja) 2000-09-20 2006-01-18 セイコーエプソン株式会社 アクティブマトリクス型表示装置の駆動回路及び電子機器及び電気光学装置の駆動方法及び電気光学装置
JP3937789B2 (ja) 2000-10-12 2007-06-27 セイコーエプソン株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子を含む駆動回路及び電子機器及び電気光学装置
TWI313059B (zh) * 2000-12-08 2009-08-01 Sony Corporatio
JP4092541B2 (ja) 2000-12-08 2008-05-28 ソニー株式会社 半導体薄膜の形成方法及び半導体装置の製造方法
JP2002198311A (ja) 2000-12-25 2002-07-12 Sony Corp 多結晶性半導体薄膜の形成方法及び半導体装置の製造方法、これらの方法の実施に使用する装置、並びに電気光学装置
JP2002231628A (ja) 2001-02-01 2002-08-16 Sony Corp 半導体薄膜の形成方法及び半導体装置の製造方法、これらの方法の実施に使用する装置、並びに電気光学装置
JP2002246310A (ja) 2001-02-14 2002-08-30 Sony Corp 半導体薄膜の形成方法及び半導体装置の製造方法、これらの方法の実施に使用する装置、並びに電気光学装置
JP2002246311A (ja) 2001-02-19 2002-08-30 Sony Corp 多結晶性半導体薄膜及びその形成方法、半導体装置及びその製造方法、これらの方法の実施に使用する装置、並びに電気光学装置
JPWO2002075709A1 (ja) 2001-03-21 2004-07-08 キヤノン株式会社 アクティブマトリクス型発光素子の駆動回路
JP2002289859A (ja) 2001-03-23 2002-10-04 Minolta Co Ltd 薄膜トランジスタ
JP2002350749A (ja) 2001-05-23 2002-12-04 Sony Corp 光変調素子駆動システム及びその駆動装置、並びに投映システム
JP2003005710A (ja) * 2001-06-25 2003-01-08 Nec Corp 電流駆動回路及び画像表示装置
JP4650601B2 (ja) * 2001-09-05 2011-03-16 日本電気株式会社 電流駆動素子の駆動回路及び駆動方法ならびに画像表示装置
JP2004054200A (ja) * 2001-09-21 2004-02-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
US20040222089A1 (en) * 2001-09-27 2004-11-11 Kazuyoshi Inoue Sputtering target and transparent electroconductive film
EP1443130B1 (en) * 2001-11-05 2011-09-28 Japan Science and Technology Agency Natural superlattice homologous single crystal thin film, method for preparation thereof, and device using said single crystal thin film
KR100940342B1 (ko) * 2001-11-13 2010-02-04 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시장치 및 그 구동방법
JP4074502B2 (ja) * 2001-12-12 2008-04-09 セイコーエプソン株式会社 表示装置用電源回路、表示装置及び電子機器
JP2003195810A (ja) 2001-12-28 2003-07-09 Casio Comput Co Ltd 駆動回路、駆動装置及び光学要素の駆動方法
EP1331627B1 (en) * 2002-01-24 2012-04-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of driving the semiconductor device
JP4083486B2 (ja) * 2002-02-21 2008-04-30 独立行政法人科学技術振興機構 ＬｎＣｕＯ（Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ）単結晶薄膜の製造方法
US6885146B2 (en) * 2002-03-14 2005-04-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device comprising substrates, contrast medium and barrier layers between contrast medium and each of substrates
JP4610843B2 (ja) 2002-06-20 2011-01-12 カシオ計算機株式会社 表示装置及び表示装置の駆動方法
JP4103500B2 (ja) * 2002-08-26 2008-06-18 カシオ計算機株式会社 表示装置及び表示パネルの駆動方法
JP2004101777A (ja) 2002-09-09 2004-04-02 Sony Corp 画像形成方法及びその画像形成装置
JP4515082B2 (ja) 2002-12-03 2010-07-28 株式会社半導体エネルギー研究所 アナログ回路並びにアナログ回路を用いた表示装置及び電子機器
US6958651B2 (en) * 2002-12-03 2005-10-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Analog circuit and display device using the same
JP2004191603A (ja) 2002-12-10 2004-07-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置およびその検査方法
KR100905472B1 (ko) * 2002-12-17 2009-07-02 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이를 포함하는 액정 표시장치
KR101025777B1 (ko) * 2002-12-27 2011-04-04 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체장치 및 그것을 사용한 표시장치
CN102360538B (zh) 2003-02-28 2015-09-02 株式会社半导体能源研究所 半导体装置及其驱动方法
JP2004361935A (ja) * 2003-05-09 2004-12-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置およびその駆動方法
US7453427B2 (en) * 2003-05-09 2008-11-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and driving method thereof
JP3772889B2 (ja) * 2003-05-19 2006-05-10 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置およびその駆動装置
JP2005019955A (ja) * 2003-05-30 2005-01-20 Seiko Epson Corp 薄膜パターンの形成方法及びデバイスの製造方法、電気光学装置及び電子機器
CN102201196B (zh) * 2003-06-06 2014-03-26 株式会社半导体能源研究所 半导体装置
TWI250496B (en) * 2003-06-20 2006-03-01 Au Optronics Corp Driving method for current driven active matrix organic light emitting diode pixel
JP4108633B2 (ja) * 2003-06-20 2008-06-25 シャープ株式会社 薄膜トランジスタおよびその製造方法ならびに電子デバイス
US8378939B2 (en) * 2003-07-11 2013-02-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP5116206B2 (ja) * 2003-07-11 2013-01-09 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
JP4338131B2 (ja) * 2003-09-30 2009-10-07 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Ｔｆｔアレイ、表示パネル、およびｔｆｔアレイの検査方法
US7492338B2 (en) * 2003-10-28 2009-02-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device
JP4111128B2 (ja) * 2003-11-28 2008-07-02 カシオ計算機株式会社 表示駆動装置及び表示装置並びにその駆動制御方法
US7405713B2 (en) * 2003-12-25 2008-07-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device and electronic equipment using the same
US7173311B2 (en) * 2004-02-02 2007-02-06 Sanken Electric Co., Ltd. Light-emitting semiconductor device with a built-in overvoltage protector
EP1737044B1 (en) 2004-03-12 2014-12-10 Japan Science and Technology Agency Amorphous oxide and thin film transistor
US7282782B2 (en) * 2004-03-12 2007-10-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Combined binary oxide semiconductor device
EP1610292B1 (en) * 2004-06-25 2016-06-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, driving method thereof and electronic device
JP5514389B2 (ja) * 2004-06-25 2014-06-04 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置及び表示装置
US7298084B2 (en) * 2004-11-02 2007-11-20 3M Innovative Properties Company Methods and displays utilizing integrated zinc oxide row and column drivers in conjunction with organic light emitting diodes
JP4400438B2 (ja) 2004-12-13 2010-01-20 カシオ計算機株式会社 発光駆動回路及びその駆動制御方法、並びに、表示装置及びその表示駆動方法
US7663615B2 (en) * 2004-12-13 2010-02-16 Casio Computer Co., Ltd. Light emission drive circuit and its drive control method and display unit and its display drive method
JP2006258172A (ja) 2005-03-16 2006-09-28 Ntn Corp 合成樹脂製保持器
JP5647757B2 (ja) * 2005-06-30 2015-01-07 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、発光装置、モジュール、及び電子機器
TWI429327B (zh) * 2005-06-30 2014-03-01 Semiconductor Energy Lab 半導體裝置、顯示裝置、及電子設備
US8629819B2 (en) * 2005-07-14 2014-01-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and driving method thereof
TWI424408B (zh) * 2005-08-12 2014-01-21 半導體能源研究所股份有限公司 半導體裝置，和安裝有該半導體裝置的顯示裝置和電子裝置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8698726B2 (en) 2011-08-02 2014-04-15 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and method for powering same
TWI707325B (zh) * 2019-07-01 2020-10-11 友達光電股份有限公司 發光二極體驅動電路
TWI868975B (zh) * 2023-10-11 2025-01-01 友達光電股份有限公司 畫素電路

Also Published As

Publication number Publication date
US20070035340A1 (en) 2007-02-15
KR20120137469A (ko) 2012-12-21
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TW200721097A (en) 2007-06-01
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KR20070019625A (ko) 2007-02-15
JP2013140407A (ja) 2013-07-18
JP5933648B2 (ja) 2016-06-15
CN102148008A (zh) 2011-08-10
US20110090189A1 (en) 2011-04-21
US8570456B2 (en) 2013-10-29
CN1912980A (zh) 2007-02-14
KR101228971B1 (ko) 2013-02-01
TWI424408B (zh) 2014-01-21
US7859488B2 (en) 2010-12-28

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