显示装置和电子装置的制作方法

专利名称：显示装置和电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括使用晶体管形成的电路的显示装置。特别
地，本发明涉及一种使用光电元件，诸如使用液晶元件、发光元件等 的显示装置，以及其操作方法。
背景技术：
近些年，随着大显示装置、诸如液晶电视的增加，已经对显示 装置进行了积极的开发。特别地，已经积极开发了通过使用由非晶半 导体(此后称之为非晶硅)形成的晶体管在同一绝缘衬底上形成包括 移位寄存器等的驱动器电路和像素电路等(此后称之为内部电路)的 技术，因为该技术大大促进了功耗和成本的降低。在该绝缘衬底上形
成的内部电路通过FPC (扰性印制电路)等连接至控制器IC等(此
后称之为外部电路)，并且其操作受控。在前述内部电路中，已经设计出了使用由非晶半导体形成的晶
体管(此后称之为非晶硅晶体管)的移位寄存器。图100A所示为在 常规移位寄存器中包括的触发器的结构(参考文献l:日本专利申请 JP2004- 157508)。图100A中的该触发器包括晶体管11 (自举晶体 管)、晶体管12、晶体管13、晶体管14、晶体管15、晶体管16和 晶体管17，并且其连接着信号线21、信号线22、布线23、信号线24、 电源线25和电源线26。启动信号、复位信号、时钟信号、电源电势 VDD和电源电势VSS分别输入到该信号线21、信号线22、信号线 24、电源线25和电源线26。图100A中该触发器的操作周期被分为 设置周期、选择周期、复位周期和非选择周期，诸如图100B中的时 序图所示。在该设置周期中，从该信号线21输入H电平信号，并且节点 41的电势增加到VDD-Vth15 (Vthl5:晶体管15的阈值电压)，从 而使得在该晶体管11处于开态的时候节点41处于漂移状态。当从该
信号线21输入H电平信号时，该晶体管16处于开启状态，并且当栅 电极与节点41连接的晶体管14开启并且节点42的电势为L电平时， 该晶体管16关闭。也就是，在当从信号线21输入H电平信号的时候 直至该晶体管16关闭的时间期间，电荷从该晶体管11的栅电极泄漏。
这里，具有VDD电势的信号称之为H电平信号，并且电势为 VSS的信号称之为L电平信号。L电平指的是该L电平信号的电势为 VSS的状态。
在参考文献2和3的显示装置中，将由非晶硅晶体管形成的移 位寄存器用于扫描线驱动器电路，并且从一个信号线将视频信号输入 到子像素R、 G和B，从而信号线的数目降低到三分之一。于是，在 参考文献2和3的该显示装置中，减少了显示板与驱动器电路之间的 连线(参考文献2: Jin Young Choi等人，"A Compact and Cost-efficient TFT陽LCD through the Triple-Gate Pixel Structure", SOCIETY FOR INFORMATION DISPLAY 2006 INTERNATIONAL SYMPOSIUM DIGEST OF TECHNICAL PAPERS, Volume XXXVII， pp. 274-276;参考文献3: Young Soon Lee 等人，"Advanced TFT-LCD Data Line Reduction Method"， SOCIETY FOR INFORMATION DISPLAY 2006 INTERNATIONAL SYMPOSIUM DIGEST OF TECHNICAL PAPERS, Volume XXXVII， pp. 1083-1086 )。 发明内容
根据该相关技术，当该自举晶体管处于开态时，自举晶体管的 栅电极处于漂移状态。然而，在该相关技术中，需要时间使得当该自 举晶体管处于开启态时，自举晶体管的栅电极处于漂移状态，因此， 存在不能执行高速操作的问题。进一步，当将非晶硅用于晶体管的半 导体层时，存在该晶体管的阈值电压偏移的问题。另外，已经提示了要将信号线的数目降低到三分之一，并且要减少显示板与驱动器IC 之间的连接点的数目(参考文献2和3);实际上，该驱动器IC的连 接点的数目需要进一步减少。
也就是，用于以高速操作移位寄存器的电路技术和用于抑制晶 体管的阈值电压变化的电路技术成为现有技术还不能解决的问题。进 一步，用于减少安装在显示板上的驱动器IC的连接点的数目、减少 显示装置的功耗、以及增加显示装置的大小或清晰度的技术也成为问 题。
在本说明书中的显示装置中，与自举晶体管的栅电极连接的晶 体管的栅电极设有由启动信号控制的开关。当输入该启动信号时，通 过该开关向该晶体管的栅电极提供电势，该晶体管关闭。该晶体管关 闭，从而可以阻止该自举晶体管的栅电极的电荷泄漏。相应地，可以 缩短用于存储该自举晶体管的栅电极中的电荷的时间，并且可以执行 高速操作。[ocno]要注意的是，各种类型的开关都可以用作本文档(说明书、权 利要求书、附图等)中所示的开关。给出电子开关、机械开关等作为 范例。也就是，可以使用任何元件，而不必限制到特定的类型，只要 其能够控制电流。例如，晶体管(例如双极晶体管或MOS晶体管)、 二极管(例如PN 二极管、PIN 二极管、肖特基Schottky 二极管、 MIM (金属绝缘体金属)二极管、MIS (金属绝缘体半导体)二极管、 或二极管连接的晶体管)、闸流管等可以用作开关。进一步，包含这 种元件的逻辑电路可以用作开关。[oou]在使用晶体管作为开关的情况下，该晶体管的极性(导电型) 并不具体限定，因为其只是用作开关。然而，当闭电流优选较小时， 就优选地使用具有较小闭电流的极性的晶体管。然而，当闭电流优选 更小时，就优选地使用具有更小闭电流的极性的晶体管。作为具有更 小闭电流的晶体管，给出作为范例的有具有LDD区域的晶体管、具 有多栅极结构的晶体管等。进一步，当用作开关的该晶体管的源极端 子的电势接近于4氐电势侧供电电源(例如Vss、 GND或0V)时，优 选地使用n沟道晶体管。另一方面，当用作开关的该晶体管的源极端 子的电势接近于高电势侧供电电源(例如Vdd)时，优选地使用p沟 道晶体管。这是因为当用作开关的该n沟道晶体管的源极端子的电势 接近于低电势侧供电电源时或用作开关的该P沟道晶体管的源极端子 的电势接近于高电势侧供电电源时，栅极-源极电压的绝对值可以增加；于是该开关的开启/关闭可以容易地操作。其中的原因还有因为该 晶体管并不经常执行源极跟随器操作，所以输出电压的减少并不经常 出现。
通过使用n沟道和p沟道晶体管，也可以采用CMOS开关。 CMOS开关可以容易地用作开关，因为当该n沟道晶体管和p沟道晶 体管其中之一开启时，电流就可以流通。例如，不管输入到该开关的 信号电压为高或低，都可以适当地输出电压。进一步，由于可以减少 用于开启/关闭开关的信号的电压幅度值，所以可以减少功耗。
当使用晶体管作为开关时，该开关包括输入端子(源极端子和 漏极端子其中之一)、输出端子(源极端子和漏极端子其中的另一个)、 以及用于控制电传导的端子(栅极端子)。另一方面，当使用二极管 作为开关时，该开关在某些情况下并没有用于控制电传导的端子。因 此，当使用二极管作为开关时，相比于使用晶体管作为开关的情况而 言，可以减少用于控制端子的布线的数目。
在本说明书中，当明确地描述A和B连接时，包括A和B电 连接的情况、A和B功能性连接的情况、以及A和B直接连接的情 况。这里，A和B都是一个物体(例如装置、元件、电路、布线、 电极、端子、导电薄膜或层)。相应地，在本说明书中公开的结构中， 可以按照附图和文字中所示的连接关系提供另一元件，而不需限制到 预定的连接关系，例如附图和文字中所示的连接关系。 [oois]例如，当A和B电连接时，可以在A和B之间提供能够电连 接A和B的一个或多个元件(例如开关、晶体管、电容器、电感、电 阻或二极管)。另外，当A'和B功能性连接时，可以在A和B之间 提供能够功能性连接A和B的一个或多个电路(例如诸如反相器、 NAND电路、或NOR电路的逻辑电路；诸如DA转换电路、AD转换 电路、或伽马校正电路的信号转换电路；诸如电源电路(例如电压升 高或电压降低电路)或用于改变信号的电势电平的电平移位器电路；
电压源；电流源；开关电路；或可以增加信号幅度、电流量等的放大 器电路，诸如运算放大器、差分放大器电路、源极跟随器电路、或緩 沖器电路、信号产生电路；存储器电路；或控制电路)。可替换地， 在A和B直接连接的情况下，A和B就可以直接连接，而在它们之 间就不会插入另一元件或另一电路。
当明确地描述A和B直接连接时，包括A和B直接连接的情 况(即A和B连接，在它们之间不会插入另一元件或另一电路的情况) 以及A和B电连接的情况(即A和B通过在它们之间插入另一元件 或另一电路连接的情况)。[oon]当明确地描述A和B电连接时，包括A和B电连接的情况(即 A和B通过在它们之间插入另一元件或另一电路连接的情况)、A和 B功能性连接的情况(即A和B通过在它们之间插入另一电路而功能 性连接的情况)、以及A和B直接连接的情况(即A和B连接，在 它们之间不会插入另一元件或另一电路的情况)。也就是，当明确地 描述A和B电连接时，该描述与明确地只描述A和B连接的情况相 同。
显示元件、作为包括显示元件的装置的显示装置、发光元件、 以及作为包括发光元件的装置的发光装置可以采用各种类型并且可 以包括各种元件。例如，作为显示元件、显示装置、发光元件以及发 光装置，其显示媒体、对比度、亮度、反射率、透射率等通过电磁作 用改变，可以使用诸如EL元件(例如有机EL元件、无机EL元件、 或包括有机和无机材料的EL元件)、电子发射器、液晶元件、电子 墨水、电泳元件、光栅光阀(GLV)、等离子显示板(PDP)、数字 微镜器件(DMD)、压电陶瓷显示器或碳纳米管。注意，使用EL元 件的显示装置包括EL显示器；使用电子发射器的显示装置包括场发 射显示器(FED) 、 SED型平板显示器(SED:表面导电电子发射器 显示器)等；使用液晶元件的显示装置包括液晶显示器(例如透射式 液晶显示器、半透半反射式液晶显示器、反射式液晶显示器、直观式 液晶显示器、或投影式液晶显示器)；并且使用电子墨水的显示装置
包括电子纸张。
可以釆用各种类型的晶体管作为在本文档(说明书、权利要求 书、附图等)中公开的晶体管，而不需限制到某种类型。例如，可以使用包括非单晶半导体薄膜的薄膜晶体管(TFT)，代表有非晶硅、 多晶硅、微晶(也称之为半无定形)硅等。该TFT的使用有各种优 势。例如，由于TFT可以在低于使用单晶硅的情况下的温度形成， 所以就可以实现制造成本的减少或制造装置的尺寸增大。晶体管可以 使用具有增大尺寸的制造装置的大衬底形成。因此，可以同时以低成 本形成大量显示装置。进一步，由于制造温度较低，所以可以使用具 有较低热阻的衬底。相应地，可以在透光衬底上形成晶体管；于是， 可以通过在该透光衬底上形成的该晶体管控制显示元件中的光透射。 可替换地，由于该晶体管的厚度较薄，所以形成该晶体管的部分薄膜 可以透光，于是，可以增加孔径比。
当形成多晶硅时，催化剂(例如镍)的使用可以进一步提高结 晶度和形成具有优良电特性的晶体管。于是，可以在该相同的衬底上 形成栅极驱动器电路(扫描线驱动器电路)、源极驱动器电路(信号 线驱动器电路)、以及信号处理电路(例如信号产生电路、伽马校正 电路、DA转换器电路)。[o(m]当形成微晶硅时，催化剂(例如镍)的使用可以进一步提高结 晶度和形成具有优良电特性的晶体管。与此同时，可以通过只执行热 处理而不使用激光来提高结晶度。于是，可以在该相同的衬底上形成 栅极驱动器电路(扫描线驱动器电路)和部分源极驱动器电路(例如 模拟开关)。进一步，当没有将激光用于结晶时，可以抑制硅结晶度 的不均匀性。因此，可以显示具有较高图像质量的的图像。
注意，可以不使用催化剂(例如镍)形成多晶硅和微晶硅。
晶体管可以使用半导体衬底、SOI衬底等形成。在该情况下， MOS晶体管、结式晶体管、双极晶体管等可以用作在本说明书中所 描述的晶体管。因此，可以形成具有较少特征、尺寸、形状等变化， 具有较高电流提供容量的小晶体管。通过使用这种晶体管，可以实现
功耗的减少或电路的高度集成。
可以使用包括化合物半导体或氧化物半导体，诸如包括氧化锌(ZnO )、无定形氧化物(InGaZnO )、硅锗(SiGe )、砷化镓(GaAs )、 铟锌氧化物(IZO)、锢锡氧化物(ITO)或氧化锡(SnO)的晶体 管或者通过薄化这种化合物半导体或氧化半导体所获得的薄膜晶体 管等。因此，可以降低制造温度，并且例如，可以在室温下形成这种 晶体管。相应地，可以在具有较低热阻的衬底(诸如塑料衬底或薄膜 衬底)上直接形成该晶体管。注意，这种化合物半导体或氧化物半导 体不仅可以用于该晶体管的沟道部分，而且可以用于其它应用。例如， 这种化合物半导体或氧化物半导体可以用作电阻、像素电极、或透明 电极。进一步，由于这种元件可以与该晶体管同时形成，因此可以减 少成本。
也可以使用通过使用喷墨法或打印法形成的晶体管等。相应地， 可以在室温或低真空下，或者可以在大衬底上形成该晶体管。另外， 由于可以不使用掩膜(标线)形成该晶体管，所以可以容易地改变该 晶体管的布置。进一步，由于不需要使用抗蚀剂，所以可以减少材料 成本并且减少步骤数。而且，由于薄膜是适当部分地形成，所以相比 于其中在整个表面上形成该薄膜之后执行蚀刻的制造方法而言，材料 没有浪费，并且可以减少成本。
也可以使用包括有机半导体或碳纳米管的晶体管等。相应地，可以使用能够弯曲的衬底形成晶体管。因此，使用包括该有机半导体 或碳纳米管等的晶体管的装置可以抗震。
另外，可以使用各种其它晶体管。
可以使用各种类型的衬底形成晶体管。该衬底的类型并不限于 某一类型。例如，单晶衬底、SOI衬底、玻璃衬底、石英村底、塑料 衬底、纸衬底、玻璃纸衬底、石衬底、木衬底、布衬底(包括天然纤 维(例如丝、棉或麻)、合成纤维(例如尼龙、聚亚安酯或聚酯)、 再生纤维(例如醋酸盐、铜氨纤维、粘胶纤维、或再生聚酯)，等)、 皮革衬底、橡胶衬底、不锈钢衬底、包括不锈钢箔的衬底等可以用作 衬底。可替换地，动物诸如人类的皮肤(例如表皮或真皮)或皮下组 织可以用作衬底。另外，可以使用一个衬底形成该晶体管，并且然后 将该衬底转送到另一衬底。作为被转送该晶体管的衬底，可以使用单晶衬底、SOI衬底、玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、纸衬底、玻璃纸衬底、石衬底、木衬底、布衬底(包括天然纤维(例如丝、棉或麻)、 合成纤维(例如尼龙、聚亚安酯或聚酯)、再生纤维(例如醋酸盐、 铜氨纤维、粘胶纤维、或再生聚酯)，等)、皮革衬底、橡胶衬底、 不锈钢衬底、包括不锈钢箔的衬底等。可替换地，动物诸如人类的皮 肤(例如表皮或真皮)或皮下组织可以用作被转送该晶体管的衬底。 通过使用这种衬底，可以形成具有优良属性的晶体管或具有低功耗的 晶体管，可以形成具有高耐久性或高热阻的装置，或者可以实现重量 的降低。
晶体管的结构可以有各种模式，而不需限制为某种结构。例如， 可以使用具有两个或更多个栅电极的多栅极结构。当使用多栅极结构 时，由于沟道区域是串联连接，提供其中多个晶体管串联的结构。因 为该晶体管的耐压提高，该多栅极结构实现了闭电流的减小或稳定性 的提高。可替换地，通过使用该多栅极结构，即使当该晶体管工作于 饱和区域时，漏极-源极电压改变，漏极-源极电流也不会改变太大， 于是，可以得到具有平坦斜率的电压-电流特性。通过利用具有平坦斜 率的该电压-电流特性，可以实现理想的电流源电路或具有极高阻值的 有源负载。于是，可以实现具有优良属性的差分电路或电流镜电路。 另外，可以使用其中栅电极形成于沟道之上或之下的结构。通过使用 其中栅电极形成于沟道之上或之下的该结构，扩大了沟道区域，因为 该沟道区域的数量增加，沟道区域变大，可以增加该电流量，或者因 为容易形成耗尽层，可以减少S值。当该栅电极形成于沟道之上或之 下时，多个晶体管并行连接。
可以采用其中栅电极形成于沟道区域之上的结构、其中栅电极 形成于沟道区域之下的结构、交错结构、逆向交错结构、其中沟道区 域被分为多个区域的结构、或者其中沟道区域串联或并联的结构。另
外，源极或漏极可以与沟道区域(或其部分)交叠。通过使用源极或 漏极与沟道区域(或其部分)交叠的该结构，可以防止由于电荷在部分该沟道区域中的累积而产生的不稳定操作。进一步，可以提供LDD 区域。通过提供该LDD区域，闭电流可以减小，或者该晶体管的耐 压可以增加，以提高稳定性。可替换地，即使当该晶体管工作于饱和 区域时，漏极-源极电压波动，漏极-源极电流也不会波动太大，从而 可以得到其中电压-电流特性的斜率较平坦的特性。
各种类型的晶体管可以用于本说明书中的晶体管，并且可以使 用各种类型的衬底形成该晶体管。相应地，可以使用该相同的衬底形 成实现预定功能所需要的所有电路。例如，可以使用玻璃衬底、塑料 衬底、单晶衬底、SOI衬底、或任何其它衬底形成实现预定功能所需 要的所有电路。当使用该相同的衬底形成实现预定功能所需要的所有 电路时，可以减少组件部分的数目，以缩减成本，并且电路組件之间 的连线数目可以减少，以提高稳定性。可替换地，可以使用一个衬底 形成实现预定功能所需要的部分电路，并且使用另一衬底形成实现预 定功能所需要的另一部分电路。也就是，并不是必须使用相同的衬底 形成实现预定功能所需要的所有电路。例如，可以使用在玻璃衬底上 形成的晶体管形成实现预定功能所需要的部分电路，并且使用单晶衬 底形成实现预定功能所需要的另一部分电路，从而由单晶衬底上的晶 体管形成的IC芯片可以通过COG(玻璃上的芯片)与玻璃衬底连接， 并且该IC芯片可以提供在该玻璃衬底上。可替换地，该IC芯片可以 通过TAB (载带自动键合)与玻璃衬底或或印刷布线板连接。当通过 这种方式使用相同的村底形成部分电路时，可以减少组件部分的数 目，以缩减成本，并且电路组件之间的连线数目可以减少，以提高稳 定性。另外，由于具有较高驱动电压的部分或具有较高驱动频率的部 分中的电路消耗较大的功率，所以使用单晶衬底形成这种部分中的电 路，并且通过该电路形成的IC芯片，而不使用该相同的衬底，于是 就可以减少功耗的增加。
在本说明书中， 一个像素对应于其亮度可以控制的一个元件。
例如， 一个像素对应于一个颜色元件，并且亮度使用这一个颜色元件表示。相应地，在具有R (红)、G (绿)和B (蓝)颜色元件的彩 色显示装置的情况下，图像的最小单元由R像素、G像素和B像素三 个像素形成。注意，该颜色元件并不限于三种颜色，并且可以使用多 于三种颜色的颜色元件，或者可以添加RGB之外的颜色。例如，可 以通过添加W(白)而使用RGBW。另外，可以使用添加有黄、青、 绛红、鲜绿、朱红等其中一个或多个颜色的RGB。进一步，可以将类 似于R、 G和B至少其中之一的颜色添加到RGB中。例如，可以4吏 用R、 G、 B1和B2。虽然B1和B2都是蓝色，但是它们具有稍微不 同的频率。类似地，可以使用Rl、 R2、 G和B。通过使用这种颜色 元件，可以执行更加接近该实际物体的显示，.并且可以减少功耗。作 为另 一范例，在通过使用多个区域控制一个颜色元件的亮度的情况 下， 一个区域可以对应于一个像素。例如，在执行面积比灰度级显示 的情况下或者在包括子像素的情况下，在每一颜色元件中提供控制亮 度的多个区域，并且灰度级使用所有区域表示，并且控制亮度的一个 区域可以对应于一个像素。在那种情况下， 一个颜色元件包括多个像 素。可替换地，即使当在一个颜色元件中提供控制亮度的多个区域时， 这些区域也可以集中为一个像素。在那种情况下， 一个颜色元件包括 一个像素。进一步，当通过一个颜色元件中的多个区域控制亮度时， 有显示作用的区域根据像素可以具有不同的面积尺寸。在那种情况 下，在一个颜色元件中控制亮度的多个区域中，提供给每一区域的信 号可以稍微不同，以拓宽视角。也就是，包括在每一颜色元件中的该 多个区域中的像素电极的电势可以彼此不同。相应地，施加于液晶分 子的电压根据该像素电极而变化。因此，可以拓宽该视角。
注意，当明确地描述为(用于三种颜色的) 一个像素时，其对 应于三个像素R、 G和B作为一个像素考虑的情况。当明确地描述为 (用于一个颜色的) 一个像素时，其对应于在每一颜色元件中提供多 个区域并且整体作为一个像素考虑的情况。
在本文档中，在某些情况下按照矩阵(设置)提供像素。这里， 按照矩阵(设置)提供像素的描述包括在纵向方向或横向方向上像素 设置成直线的情况以及像素设置成锯齿线的情况。例如，在使用三个颜色元件(例如RGB)执行全色显示的情况下，随后的情况包括这些 像素设置成带状的情况，三个颜色元件的点设置成德尔塔图案的情 况，以及三个颜色元件的点按照拜耳(Bayer)排列设置。注意，颜 色元件并不限于三种颜色，并且可以釆用多于三种颜色的颜色元件， 例如RGBW (W对应于白色)，添加有黄、青、绛红等其中一个或 多种颜色的RGB，等等。进一步，显示区域的尺寸在颜色元件的各个 点之间可以不同。于是，可以降低功耗或者可以延长发光元件的寿命。
在本文档中，可以使用其中在像素中包括有源元件的有源矩阵 法或其中在像素中不包括有源元件的无源矩阵法。
在该有源矩阵法中，可以使用有源元件(非线性元件)，不仅 是晶体管，而且还有各种有源元件(非线性元件)，例如MIM (金 属绝缘体金属)、TFD (薄膜二极管)等。由于这种元件具有较少的 制造步骤，所以可以降低制造成本或者可以提高产量。进一步，由于 该元件的尺寸较小，所以可以提高孔径比，并且可以降低功耗和获得 高亮度。
作为除了该有源矩阵法之外的其它方法，也可以使用其中不使 用有源元件(非线性元件)的无源矩阵法。由于没有^f吏用有源元件(非 线性元件)，制造步骤数较少，使得可以降低制造成本或者可以提高 产量。进一步，由于没有使用有源元件(非线性元件)，所以可以提 高孔径比，并且可以降低功耗和获得高亮度。
晶体管可以是至少具有基极、发射极、以及集电极这三个端子 的元件。在这种情况下，发射极和集电极其中之一也可以被称为第一 端子，并且另一端子可以被称为第二端子。
栅极对应于全部或部分的栅电极和栅极布线(也称为栅极线、 栅极信号线、扫描线、扫描信号线等)。栅电极对应于导电膜，其与 形成沟道区域的半导体交叠，并且在它们之间插有栅极绝缘膜。注意，部分栅电极与LDD (轻掺杂的漏极)区域、源极区域、或漏极区域交 叠，并且在某些情况下在它们之间插有栅极绝缘膜。栅极布线对应于 用于将每一晶体管的栅电极彼此相互连接的布线、用于将包括在每一 像素中的栅电极彼此相互连接的布线、或者用于将栅电极与另 一布线 连接的布线。
然而，存在着一个功能用作栅电极和栅极布线的部分(区域、导电膜、布线等)。这个部分(区域、导电膜、布线等)可以称为栅电极或栅极布线。也就是，存在着一个栅电极与栅极布线彼此之间不 能明确区分的区域。例如，在沟道区域与部分延伸栅极布线交叠的情 况下，该交叠的部分(区域、导电膜、布线等)的功能用作栅极布线 和栅电极。相应地，这个部分(区域、导电膜、布线等)可以称为栅 电极或栅极布线。至该栅电极的島的部分(区域、导电膜、布线等)也可以称为栅电极。连接至栅极布线的岛的部分(区域、导电膜、布线等)也可以称为栅 极布线。严格意义上讲，在某些情况下，这种部分(区域、导电膜、 布线等)并不与沟道区域交叠，或者并不具有连接该栅电极与另一栅 电极的功能。然而，存在着由与栅电极或栅极布线相同的材料形成并
岛的部分(区域、导电膜、布线等)。于是，这种部分(区域、导电 膜、布线等)也可以称为栅电极或栅极布线。
在多栅极晶体管中，例如一个晶体管的栅电极通常通过使用由 与该栅电极相同的材料形成的导电膜与另一晶体管的栅电极相连。由 于这种部分(区域、导电膜、布线等)是用于连接该栅电极与另一栅 电极的部分(区域、导电膜、布线等)，所以其可以称为栅极布线， 并且其也可以称为栅电极，因为多栅极晶体管可以当作一个晶体管。 也就是，由与栅电极或栅极布线相同的材料形成并且形成与栅电极或 栅极布线相同的要连接至该栅电极或栅极布线的岛的部分(区域、导 电膜、布线等)可以称为栅电极或栅极布线。另外，连接该栅电极和膜也可以称为栅电极或栅极布线。
栅极端子对应于一部分栅电极的部分(区域、导电膜、布线等) 或与该栅电极电连接的部分(区域、导电膜、布线等)。
当栅电极称为栅极布线、栅极线、栅极信号线、扫描线、扫描 信号线等时，存在晶体管的栅极不与布线连接的情况。在这种情况下， 该栅极布线、栅极线、栅极信号线、扫描线、或扫描信号线在某些情 况下对应于在与该晶体管的栅极相同的层中形成的布线、由与该晶体 管的栅极相同的材料形成的布线、或者在与该晶体管的栅极同时形成 的布线。可以给出用于存储电容、电源线、参考电势供电线等的布线 作为范例。
源极对应于全部或部分的源极区域、源电极和源极布线(也称 为源极线、源极信号线、数据线、数据信号线等)。源极区域对应于 包含大量p型杂质(例如硼或镓)或n型杂质(例如磷或砷)的半导 体区域。相应地，包含少量p型杂质或n型杂质的区域、也就是LDD (轻掺杂的漏极)区域并不包括在该源极区域中。源电极是由与源极 区域不同的材料形成并且与该源极区域电连接的部分导电膜。然而， 存在着源电极和源极区域统称为源电极的情况。源极布线是用于将每 一晶体管的源电极彼此相互连接的布线、用于将每一像素的源电极彼
此相互连接的布线、或用于将源电极与另一布线连接的布线。
由与源电极相同的材料形成并且形成与源电极相同的要连接至 该源电极的岛的部分(区域、导电膜、布线等)、或连接源电极与 另一源电极的部分(区域、导电膜、布线等)也可以称为源电极。进 一步，与源极区域交叠的部分可以称为源电极。类似地，由与源极布岛的区域也可以称为源极布线。严格意义上讲，在某些情况下，这种 部分(区域、导电膜、布线等)并不与沟道区域交叠，或者并不具有 连接该源电极与另一源电极的功能。然而，存在由与源电极或源极布^极:源极布线的岛的部:分「区'域、i电膜、布,线等;。于是，这^部分(区域、导电膜、布线等)也可以称为源电极或源极布线。
例如，连接源电极和源极布线并且由与该源电极和源极布线不同的材料形成的部分导电膜也可以称为源电极或源极布线。
源极端子对应于部分源极区域、源电极或与该源电极电连接的部分(区域、导电膜、布线等)。
当源电极称为源极布线、源极线、源极信号线、数据线、数据 信号线等时，存在着晶体管的源极(漏极)不与布线连接的情况。在 这种情况下，该源极布线、源极线、源极信号线、数据线、或数据信 号线在某些情况下对应于在与该晶体管的源极(漏极)相同的层中形 成的布线、由与该晶体管的源极(漏极)相同的材料形成的布线、或 在与该晶体管的源极(漏极)同时形成的布线。可以给出用于存储电容、电源线、参考电势供电线等的布线作为范例。
注意，漏极类4以于源极。
半导体装置对应于具有包括半导体元件(例如晶体管、二极管或晶闸管)的电路的装置。该半导体装置可以包括通过利用半导体特 性工作的所有装置。
显示元件对应于光调制元件、液晶元件、发光元件、EL元件(有机EL元件、无机EL元件、或包括有机和无机材料的EL元件)、 电子发射元件、电泳元件、放电元件、光反射元件、光衍射元件、DMD 等等。注意，本发明并不限于此。
显示装置对应于包括显示元件的装置。注意，该显示装置本身 也称为显示板，其中在与用于驱动像素的外围驱动器电路相同的衬底 上形成包括显示元件的多个像素。另外，该显示装置也可以包括通过 引线接合或突块接合设置在衬底上的外围驱动器电路，也就是通过所 谓的COG、 TAB等连接的IC芯片。进一步，该显示装置也可以包括 FPC,其粘附有IC芯片、电阻器、电容器、电感、晶体管等。该显 示装置也可以包括印刷布线板(PWB)，其通过FPC连接，并且其 粘附有IC芯片、电阻器、电容器、电感、晶体管等。该显示装置也 可以包括光学板材，诸如起偏振板或者延迟板。该显示装置也可以包 括照明装置、外壳、音频输入和输出装置、光传感器等。这里，照明 装置、诸如背光单元可以包括光导板、棱镜片、散射板、反射板、光 源(例如LED或冷阴极荧光灯)、冷却装置(例如水冷却装置或空 气冷却装置)等等。
照明装置对应的装置包括背光单元、光导板、棱镜片、散射板、 反射板、光源(例如LED、冷阴极荧光灯或热阴极荧光灯)、冷却装 置等。
发光装置对应于包括发光元件的显示装置。
反射装置对应于包括光反射元件、光衍射元件、光反射电极等 的装置。
液晶显示装置对应于包括液晶元件的显示装置。液晶显示装置
包括直观式液晶显示器、投影式液晶显示器、透射式液晶显示器、反 射式液晶显示器、半透半反射式液晶显示器等。
驱动装置对应于包括半导体元件、电气电路或电子电路的装置。 例如，控制从源极信号线到像素的信号输入的晶体管(也称之为选择;晶体管、开关晶体管等)、提供电压或电流到像素电极的晶体管、提 供电压或电流到发光元件的晶体管等都是该驱动装置的范例。提供信 号到栅极信号线的电路(也称之为栅极驱动器、栅极线驱动器电路 等)、提供信号到源极信号线的电路(也称之为源极驱动器、源极线 驱动器电路等)也是该驱动装置的范例。,[G()6i]显示装置、半导体装置、照明装置、冷却装置、发光装置、反射装置、驱动装置等在某些情况下彼此相互交叠。例如，显示装置在 某些情况下包括半导体装置和发光装置。进一步，半导体装置在某些 情况下包括显示装置和驱动装置。
在本文档中，当明确地描述B形成在A上或B形成于A上面， 其并不一定意味着B与A直接接触。该描述包括其中A和B并不直 接接触的情况，也就是，另一物体插入在A和B之间的情况。这里， A和B分别对应于一个物体(例如装置、元件、电路、布线、电极、 端子、导电膜或层)。
例如，当明确地描述层B形成在层A上(或上面)时，其包括 ,其中层B形成与层A直接接触的情况以及其中另一层(例如层C或 层D )形成与该层A直接接触并且该层B形成在层C或D上的情况。 注意，另一层(例如层C或层D)可以是单层或多个层。
类似地，当明确地描述B形成在A上面时，其并不一定意味着 B与A直接接触，在A和B之间可以插入另一物体。例如，当明确 ;地描述层B形成在层A上面时，其包括其中层B形成与层A直接接 触的情况以及其中另 一层(例如层C或层D )形成与该层A直接接触 并且该层B形成在层C或D上的情况。注意，另一层(例如层C或 层D)可以是单层或多个层。
当明确地描述B形成与A直接接触时，其并不包括另一物体插 入在A和B之间的情况，并且只包括其中B形成与A直接接触的情 况。
注意，当明确地描述B形成在A下或下面时也可以这么i井。
使用本说明书中所公开的结构，移位寄存器可以高速地操作。特别地，即使当使用非晶硅作为晶体管的半导体层时，移位寄存器也 可以高速地操作。因此，诸如应用了移位寄存器的液晶显示装置的半 导体装置可以高速地操作，并且可以容易地实现半导体装置的尺寸增 加或高清晰度。


图1A至1C分别所示为实施方式1中所示的触发器的结构。图2的时序图所示为图1A至1C中所示该触发器的操作。图3A至3D分别所示为图1A至1C中所示该触发器的操作。图4A至4C分别所示为实施方式1中所示的触发器的结构。图5A和5B分别所示为实施方式1中所示的触发器的结构。图6的时序图所示为实施方式1中所示的触发器的操作。图7所示为实施方式1中所示的移位寄存器的结构。图8的时序图所示为图7中所示该移位寄存器的操作。图9的时序图所示为图7中所示该移位寄存器的操作。图10所示为实施方式1中所示的移位寄存器的结构。图11所示为实施方式1中所示的显示装置的结构。图12的时序图所示为图11中所示该显示装置的写操作。图13所示为实施方式1中所示的显示装置的结构。图14所示为实施方式1中所示的显示装置的结构。图15的时序图所示为图14中所示该显示装置的写操作。图16的时序图所示为实施方式2中所示的触发器的操作。图17的时序图所示为实施方式2中所示的触发器的操作。图18所示为实施方式2中所示的移位寄存器的结构。图19的时序图所示为图18中所示该移位寄存器的操作。图20的时序图所示为图18中所示该移位寄存器的操作。
图21所示为实施方式2中所示的显示装置的结构。图22所示为实施方式2中所示的显示装置的结构。图23所示为实施方式3中所示的触发器的结构。图24的时序图所示为图23中所示该触发器的操作。图25所示为实施方式3中所示的移位寄存器的结构。图26的时序图所示为图25中所示该移位寄存器的操作。图27所示为实施方式4中所示的触发器的结构。图28的时序图所示为图27中所示该触发器的操作。图29为图5A中所示该触发器的顶视图。图30A至30C分别所示为图10中所示的緩冲器的结构。图31所示为实施方式5中所示的信号线驱动器电路的结构。图32的时序图所示为图31中所示的该信号线驱动器电路的操作。图33所示为实施方式5中所示的信号线驱动器电路的结构。 图34的时序图所示为图33中所示的该信号线驱动器电路的操作。图35所示为实施方式5中所示的信号线驱动器电路的结构。 图36A至36C分别所示为实施方式6中所示的保护二极管的结构。图37A至37B分别所示为实施方式6中所示的保护二极管的结构。图38A至38C分别所示为实施方式6中所示的保护二极管的结构o图39A至39C分别所示为实施方式7中所示的显示装置的结构。 图40A至40G分别所示为用于制造根据本发明的半导体装置的过程。图41所示为根据本发明的半导体装置的结构。 图42所示为根据本发明的半导体装置的结构。 图43所示为根据本发明的半导体装置的结构。
图44所示为根据本发明的半导体装置的结构。图4SA至45C所示为根据本发明的半导体装置的一个驱动方法。图46A至46C所示为根据本发明的半导体装置的一个驱动方法。图47A至47C分别,所示为根据本发明的半导体装置中的显示装 置的结构。图48A至48B分别所示为根据本发明的半导体装置中的外围电 路的结构。图49所示为根据本发明的半导体装置的外围组件。图50A至50D分别所示为根据本发明的半导体装置的外围组件。图51所示为根据本发明的半导体装置的外围组件。 图52A至52C分别所示为根据本发明的半导体装置中的外围电 路的结构。图53所示为根据本发明的半导体装置的外围组件。 图54A和54B分别所示为根据本发明的半导体装置中的面板电 路的结构。图55所示为根据本发明的半导体装置中的面板电路的结构。 图56所示为根据本发明的半导体装置中的面板电路的结构。 图57A和57B分别所示为根据本发明的半导体装置中的显示元 件的截面图。图58A至58D分别所示为才艮据本发明的半导体装置中的显示元 件的截面图。图59A至59D分别所示为根据本发明的半导体装置中的显示元 件的截面图。图60A至60D分别所示为根据本发明的半导体装置中的显示元 件的截面图。图61为根据本发明的半导体装置中的像素的顶视图。
图62A和62B分别为根据本发明的半导体装置中的像素的顶视图。图63A和63B分别为根据本发明的半导体装置中的像素的顶视图。图64所示为根据本发明的半导体装置的像素布局的范例。 图65A和65B分别所示为根据本发明的半导体装置的像素布局 的范例。图66A和66B分别所示为根据本发明的半导体装置的像素布局 的范例。图67A和67B所示为根据本发明的半导体装置的一个驱动方法。图68A和68B所示为根据本发明的半导体装置的一个驱动方法。图69为根据本发明的半导体装置中的像素的结构。 图70为根据本发明的半导体装置中的像素的结构。 图71为根据本发明的半导体装置中的像素的结构。 图72A为根据本发明的半导体装置的像素布局的范例，并且图 72B为其截面图。图73A至73E为根据本发明的半导体装置中的显示元件的截面图。图74A至74C为根据本发明的半导体装置中的显示元件的截面图。图75A至75C为根据本发明的半导体装置中的显示元件的截面图。图76A和76B分别所示为根据本发明的半导体装置的结构。图77所示为根据本发明的半导体装置的结构。图78所示为根据本发明的半导体装置的结构。图79所示为根据本发明的半导体装置的结构。图80A至80C分别所示为根据本发明的半导体装置的结构。
图81所示为^L据本发明的半导体装置的结构。图82A至82E分别所示为根据本发明的半导体装置的一个驱动方法。图83A和83B分别所示为根据本发明的半导体装置的一个驱动方法。图84A至84C分别所示为根据本发明的半导体装置的一个驱动方法。图85A和85B分别所示为根据本发明的半导体装置的一个驱动方法。图86所示为根据本发明的半导体装置的结构。图87A和87B所示为使用根据本发明的半导体装置的电子装置。图88所示为根据本发明的半导体装置的结构。图89A至89C所示为使用根据本发明的半导体装置的电子装置。图90所示为使用根据本发明的半导体装置的电子装置。 图91所示为使用根据本发明的半导体装置的电子装置。 图92所示为使用根据本发明的半导体装置的电子装置。 图93所示为使用根据本发明的半导体装置的电子装置。 图94A和94B所示为使用根据本发明的半导体装置的电子装置。图95A和95B所示为^:用根据本发明的半导体装置的电子装置。图96A至96C所示为使用根据本发明的半导体装置的电子装 图97A和97B所示为使用根据本发明的半导体装置的电子装置。图98所示为使用根据本发明的半导体装置的电子装置。 图99A至99D分别所示为图10中所示该緩冲器的结构。
图100A所示为常规触发器的结构，并且图100B为其时序图。
具体实施方式
此后，将参照附图描述本发明的实施方式。然而，本发明并不 限于下面的描述，并且本领域的熟练技术人员容易理解，不脱离本发 明的范围和精神，可以对实施方式和详情做出各种改变。因此，本发 明并不应解释为限制到该实施方式的描述。注意，此后所描述的该实 施方式的结构中，相同的部分或具有类似功能的部分在附图中通过相 同的附图标记表示，并且省略了重复的描述。
实施方式1在本实施方式中，描述了触发器的结构和驱动方法、包括该触 发器的驱动器电路、以及包括该驱动器电路的显示装置。[o(m]参照图1A描述本实施方式中的触发器的基本结构。图1A的触 发器包括第一晶体管101、第二晶体管102、第三晶体管103、第四晶 体管104、第五晶体管105、第六晶体管106、第七晶体管107以及第 八晶体管108。在该实施方式中，第一晶体管101、第二晶体管102、 第三晶体管103、第四晶体管104、第五晶体管105、第六晶体管106、 第七晶体管107以及第八晶体管108为n沟道晶体管，并且当栅极-源极电压(Vgs)超过阈值电压(Vth)时，它们分别开启。
在本实施方式中的触发器中，第一至第八晶体管101至108全 部都是n沟道晶体管。进一步，在本实施方式中的触发器中，可以使 用非晶硅作为每一晶体管的半导体层。因此，可以实现制造过程的简化、制造成本的减少以及产量的提高。即使当使用多硅或单晶硅作为 该晶体管的半导体层时，也可以实现制造过程的简化。
描述图1A中该触发器的连接关系。第一晶体管101的第一电极 (源电极和漏电极其中之一)连接第五布线125，并且第一晶体管101 的第二电极(源电极和漏电极中的另一个)连接第三布线123。第二 晶体管102的第一电极连接第四布线124，并且第二晶体管102的第 二电极连接第三布线123。第三晶体管103的第一电极连接第六布线 126，第三晶体管103的第二电极连接第二晶体管102的栅电极，并
且第三晶体管103的栅电极连接第六布线126。笫四晶体管104的第 一电极连接第八布线128，第四晶体管104的第二电极连接第二晶体 管102的栅电极，并且第四晶体管104的栅电极连接第一晶体管101 的栅电极。第五晶体管105的第一电极连接第七布线127，第五晶体 管105的第二电极连接第一晶体管101的栅电极，并且第五晶体管105 的栅电极连接第一布线121。第六晶体管106的第一电极连接第十布 线130，第六晶体管106的第二电极连接第一晶体管101的栅电极， 并且第六晶体管106的栅电极连接第二晶体管102的栅电极。第七晶 体管107的第一电极连接第十一布线131，第七晶体管107的第二电 极连接第一晶体管101的栅电极，并且第七晶体管107的栅电极连接 第二布线122。第八晶体管108的第一电极连接第九布线129，第八 晶体管108的第二电极连接第二晶体管102的栅电极，并且第八晶体 管108的栅电极连接第一布线121。
第一晶体管101的栅电极、第四晶体管104的栅电极、第五晶 体管105的第二电极、第六晶体管106的第二电极以及第七晶体管107 的第二电极的连接点通过节点141表示。第二晶体管102的栅电极、 第三晶体管103的第二电极、第四晶体管104的第二电极、第六晶体 管的栅电极以及第八晶体管108的第二电极的连接点通过节点142表 示。
第一布线121、第二布线122、第三布线123和第五布线125分 别可以称为第一信号线、第二信号线、第三信号线和第四信号线。第 四布线124、第六布线126、第七布线127、第八布线128、第九布线 129、第十布线130和第十一布线131可以分别称为第一电源线、第 二电源线、第三电源线、第四电源线、第五电源线、第六电源线和第 七电源线。
接下来，参照图2和图3A至3D的时序图描述图1A中的该触 发器的操作。描述图2中的该时序图，其中操作周期被分为设置周期、 选择周期、复位周期和非选择周期。注意，设置周期、复位周期和非 选择周期在某些情况下可以统称为非选择周期。
电势Vl提供给第六布线126和第七布线127。电势V2提供给 第四布线124、第八布线128、第九布线129、第十布线130和第十一 布线131。这里，满足V1〉V2。具有电势VI的信号称为H电平信号， 并且具有电势V2的信号称为L电平信号。
将图2中所示的信号221、信号225和信号222分别输入到第 一布线121、第五布线125和第二布线122。从第三布线123输出图2 中所示的信号223。这里，该信号221、 225、 222和223分别都为数 字信号，其中H电平信号的电势为VI (此后称为H电平)，并且L 电平信号的电势为V2 (此后称为L电平)。该信号221、 225、 222 和223可以分别称为启动信号、时钟信号、复位信号和输出信号。
注意，各种信号、电势或电流可以输入到第一布线121、第二 布线122以及第四至第十一布线124至131中的每一个。 [ooso]在图2和图3A的(A)中所示的设置周期中，该信号221变为 H电平，并且第五晶体管105和第八晶体管108开启。由于该信号222 为L电平，所以第七晶体管107关闭。此时，节点141的电势(电势 241)变为Vl-Vthl05 (Vthl05:第五晶体管105的阈值电压)，其 是通过从第七布线127的电势中减去第五晶体管105的阈值电压而得 到的值，因为第五晶体管105的第二电极的功能用作源电极。于是， 第一晶体管101和第四晶体管104开启，并且第五晶体管105关闭。 此时，第八布线128的电势(V2)与第六布线126的电势(VI)之 间的电势差(Vl-V2)被第三晶体管103、第四晶体管104和第八晶 体管108分担，使得节点142的电势(电势242)变为V2 + p (p:给 定的正数)。注意，P〈Vthl02 (Vthl02:第二晶体管102的阈值电 压)，并且J3〈Vth106 (Vthl06:第六晶体管106的阈值电压)都满 足。于是，第二晶体管102和第六晶体管106关闭。相应地，在该设 置周期中，第三布线123电连接至输入了 L电平信号的第五布线125， 从而使得第三布线123的电势变为V2。因此，从第三布线123输出L 电平信号。进一步，当该电势保持在Vl-Vthl05时，节点141处于漂 移状态。
第三晶体管103和第四晶体管104形成反相器，其中该节点141 为输入端子，并且节点142为输出端子。相应地，本实施方式中的触 发器可以提供有功能用作在该节点141与节点142之间的反相器的电 路。
在本实施方式中的触发器中，V2通过第八晶体管108提供给该 节点142，并且当第六晶体管106关闭时定时前移。于是，当该节点 142的电势变为Vl-Vthl05的时间可以缩短。相应地，本实施方式中 的该触发器可以高速地操作，并且可以应用于更大的显示装置或具有 更高清晰度的显示装置。
即使当第五晶体管105的第一电极连接第一布线121时，如图 4B中所示，本实施方式中的该触发器也可以按照与上述设置周期中 相同地操作。于是，第七布线127在图4B中的该触发器中并不必需， 从而可以实现产量的提高。进一步，图4B中的触发器中可以实现布 局面积的减少。
为了使得该节点142的电势为V2 + P，最好让第四晶体管104 的沟道宽度W与沟道长度L的比值W/L至少比第三晶体管103的 W/L值高十倍。相应地，第四晶体管104的晶体管尺寸(WxL)做的 更大。结果，第三晶体管103的沟道长度L做的更大，并且优选地比 第"晶体管104的沟道长度L大二到三倍。于是，可以减少第四晶体 管104的尺寸，并且可以实现布局的减少。
在图2和图3B的(B)中所示的选择周期中，该信号221变为 L电平，并且第五M^105和第八晶体管108关闭。由于信号222 保持为L电平，所以第七晶体管107保持关闭。此时，该节点141的 电势保持为Vl-Vthl05。于是，第一晶体管101和第四晶体管104保 持开启。进一步，当在此时，该节点142的电势保持为V2 + p。于是， 笫二晶体管102和第六晶体管106保持关闭。这里，H电平信号输 入到第五布线125，使得第三布线123的电势开始增加。然后，该节 点141的电势通过自举操作从Vl-Vthl05增加到Vl + Vthl01 + oc (Vthl01:第一晶体管101的阈值电势，并且a:给定的正数)。于 是，第三布线123的电势变为VI，其等于第五布线125的电势。相 应地，在该选择周期中，第三布线123电连接到输入了 H电平信号的 第五布线125，从而使得第三布线123的电势变为VI。因此，从第三 布线123输出H电平信号。
该自举操作通过第一晶体管101的栅电极与第二电极之间的寄 生电容的电容耦合执行。如图1B中所示，通过提供第一晶体管101 的栅电极与第二电极之间的寄生电容器151，可以执行稳定的自举操 作，并且可以减少第一晶体管101的寄生电容。在该电容器151中， 栅极绝缘膜可以用作绝缘层，并且栅电极层和布线层可以用作导电 层。可替换地，栅极绝缘膜可以用作该绝缘层，添加有杂质的栅电极 层和半导体层可以用作该导电层。进一步可替换地，层间膜(绝缘膜)可以用作该绝缘层，并且布线层和透明电极层可以用作该导电层。在 该电容器151中，当栅电极层和布线层用作该导电层时，优选地让该 栅电极层连接该第一晶体管101的栅电极，并且布线层连接该第一晶 体管101的第二电极。当栅电极层和布线层用作该导电层时，更加优 选地让该栅电极层直接连接第一晶体管101的栅电极，并且让该布线 直接连接第一晶体管101的第二电极。这是因为可以抑制由于提供该 电容器151而产生的该触发器的布局面积的增加。
如图1C中所示，晶体管152可以用作该电容器151。当该晶体 管152的栅电极连接该节点141，并且晶体管152的第一和第二电极 连接该第三布线123时，该晶体管152的功能可以用作具有大容量的 电容器。注意，即使当第一和第二电极处于漂移状态时，该晶体管152 也可以用作电容器的功能。
第一晶体管101必须提供H电平信号到第三布线123。因此， 为了减少该信号223的下降时间和上升时间，第一晶体管101的W/L 值优选地是笫一至第八晶体管101至108中最高的。
在该设置周期中，第五晶体管105必须使得该节点141 (第一 晶体管101的栅电极)的电势为Vl-Vthl05。因此，第五晶体管105 的W/L值优选地比第一晶体管101的高1/2至1/5，更优选地高1/3
至1/4。
在图2和图3C的(C)中所示的复位周期中，该信号221保持 为L电平，并且第五晶体管105和第八晶体管108保持关闭。由于信 号222为H电平，所以第七晶体管107开启。由于通过第七晶体管 107提供第十一布线131的电势(V2)，所以该节点141的电势此时 变为V2。于是，第一晶体管101和第四晶体管104关闭。该节点142 的电势此时变为Vl-Vthl03(Vthl03:第三晶体管103的阈值电压)， 其是通过从第六布线126的电势(VI)中减去第三晶体管103的阈值 电压而得到的值，因为第三晶体管103的第二电极的功能用作源电极。 于是，第二晶体管102和第六晶体管106开启。相应地，在该复位周 期中，第三布线123电连接提供了 V2的第四布线124，从而使得第 三布线123的电势变为V2。因此，从第三布线123输出L电平信号。
当第七晶体管107开启时通过延迟定时，可以缩减该信号223 的下降时间。这是因为输入到第五布线125的L电平信号通过具有较 大W/L值的第一晶体管101提供给第三布线123。
当第七晶体管107的W/L值减小，并且直至该节点141的电势 变为V2之前的下降时间增加，该信号223的下降时间也可以减少。 在这种情况下，该第七晶体管107的W/L值优选地比第一晶体管101 的高1/10至1/40，更优选地高1/20至1/30。
如图4A中所示，通过使用电阻410来代替第三晶体管103，该 节点142的电势可以为VI。因此，第二晶体管102和第六晶体管106 可以容易开启，并且可以实现操作效率的增加。进一步，如图4C中 所示，电阻402可以与第三晶体管103并行连接。
在图2和图3D的(D)中所示的非选择周期中，信号221保持 为L电平，并且第五晶体管105和第八晶体管108保持关闭。进一步， 由于信号222变为L电平，所以第七晶体管107关闭。此时，该节点 142的电势保持为Vl-Vthl03。于是，第二晶体管102和第六晶体管 106保持为开启。此时，因为通过第六晶体管106提供V2，所以节点 141的电势保持为V2。于是，第一晶体管IOI和第四晶体管104保持
关闭。相应地，在该非选择周期中，第三布线123电连接到提供了 V2的第四布线124，从而使得第三布线123的电势保持为V2。因此， 从第三布线123输出L电平信号。
通过使得提供给笫六布线126的电势低于VI，可以降低该节点 142的电势，并且可以抑制该第二晶体管102和第六晶体管106的阈 值电压偏移。因此，在该实施方式中的触发器中，即使当使用其中明 显出现特性劣化(阈值电压偏移)的非晶硅作为该晶体管的半导体层 时，也可以抑制该晶体管的特性劣化。[oo%]相应地，由于在该设置周期中可以減少该节点141的电势的上 升时间，所以本实施方式中的触发器可以高速地操作，并且可以应用 于更大的显示装置或具有更高清晰度的显示装置。
这里，描述第一至第八晶体管101至108的功能。第一晶体管101具有选择将第五布线125的电势提供给第三布线123的定时的功 能，以及通过自举操作增加该节点141的电势的功能，以及用作自举 晶体管。第二晶体管102具有选择将第四布线124的电势提供给第三 布线123的定时的功能，以及用作开关晶体管。第三晶体管103具有 划分第六布线126的电势和第八布线128的电势的功能，并且用作具 有电阻元件或电阻器的元件。第四晶体管104具有选择将第八布线128 的电势提供给该节点142的定时的功能，以及用作开关晶体管。第五 晶体管105具有选择将第七布线127的电势提供给该节点141的定时 的功能，以及用作输入晶体管。该第六晶体管106具有选择将第十布 线130的电势提供给该节点141的定时的功能，以及用作开关晶体管。 第七晶体管107具有选择将第十一布线131的电势提供给该节点141 的定时的功能，以及用作开关晶体管。第八晶体管108具有选择将第 九布线129的电势提供给节点142的定时的功能，以及用作开关晶体 管。
注意，该第一至第八晶体管101至108并不限于为晶体管，只要它们具有前述功能。例如，当第二晶体管102、第四晶体管104、 第六晶体管106、第七晶体管107和第八晶体管108分别用作开关晶
体管时，可以采用二极管、CMOS模拟开关、各种逻辑电路等，只要 其是具有开关功能的元件。进一步，当晶体管105用作输入晶体管时， 可以采用PN结二极管、二极管连接的晶体管等，只要其具有选择用 于增加所要关闭的该节点141的电势的定时的功能。
晶体管的设置、数目等并不限于图1A至1C中的这些，只要是 得到类似于图1A至1C的操作。在本实施方式中，如从描述图1A的 该触发器的操作的图3A至3D可以看到，执行该设置周期、选择周 期、复位周期和非选择周期中的电连接，分别如图3A至3D中的实 线所示。相应地，可以添加晶体管、元件(例如电阻器或电容器)、 二极管、开关、各种逻辑电路等，只要采用其中设置晶体管等能够满 足上述条件以使得触发器能够操作的结构。[O(HOO]另外，本实施方式中的该触发器的驱动定时并不限于图2中的 该时序图，只要能够得到类似于图1A至1C的操作。 [ooioi]例如，如图6中的时序图所示，可以减少用于输入H电平信号 到第一布线121、第二布线122和第五布线125的周期。在图6中， 相比于图2的该时序图而言，当信号从L电平切换到H电平时的定 时延迟了周期Tal，并且当信号从H电平切换到L电平时的定时被前 移了周期Ta2。于是，在应用了图6的该时序图的触发器中，减少了 通过每一布线的瞬时电流，从而可以实现功率节省、抑制故障、提高 操作效率等。进一步，在图6的该时序图所应用的该触发器中，从第 三布线123输出的信号的下降时间在复位周期中可以减少。这是因为 当该节点141的电势变为L电平时的定时延迟了 (周期Tal +周期 Ta2)，使得输入到第五布线125的L电平信号通过具有高电流容量 (具有较大沟道宽度)的第一晶体管IOI提供给第三布线123。注意， 与图2相同的部分通过相同的附图标记表示，并且省略了其描述。
优选地，该周期Tal 、周期Ta2和周期Tb之间的关系满足((Tal + Tb)/(Tal + Ta2 + Tb) )xlOO<10%。更优选地，该关系满足((Tal + Tb) / (Tal + Ta2 + Tb) )xl00<5%。进一步，优选地满足周期 Tal-周期Ta2。第一至第十一布线121至131可以自由连接，只要触发器的操 作类似于图1A至1C。例如如图5A中所示，第二晶体管102的第一 电极、笫四晶体管104的第一电极、第六晶体管106的第一电极、第 七晶体管107的第一电极和第八晶体管108的第一电极可以连接到第 六布线506。进一步，第五晶体管105的第一电极、以及第三晶体管 103的第一电极和栅电极可以连接到第五布线505。可替换地，如图 5B中所示，第三晶体管103的第一电极和栅电极可以连接到第七布 线507。这里，第一布线501、第二布线502、第三布线503以及第四 布线504对应于图1A中的第一布线121、第二布线122、第三布线 123以及第五布线125。
在图5A和5B的触发器中，可以减少布线的数目，从而可以实 现提高产量并且减少布局面积。进一步，在图5A和5B的该触发器中， 可以实现提高稳定性和操作效率。另外，在图5B的该触发器中，可 以降低提供给第六布线506的电势，使得可以抑制第二晶体管102和 第六晶体管106的阈值电压偏移。
图29所示为图5A中所示的该触发器的顶视图的范例。导电层 2901包括功能用作第一晶体管101的第一电极的部分，并且通过布线 2951连接第四布线504。导电层2902包括功能用作第一晶体管101 的第二电极的部分，并且通过布线2952连接第三布线503。导电层 2903包括功能用作第一晶体管101的栅电极和第四晶体管104的栅电 极的部分。导电层2904包括功能用作第二晶体管102的第一电极、 第六晶体管106的第一电极、第四晶体管104的第一电极和第八晶体 管108的第一电极的部分，并且连接第六布线506。导电层2905包括 功能用作第二晶体管102的第二电极的部分，并且通过布线2954连 接第三布线503。导电层2906包括功能用作第二晶体管102的栅电极 和第六晶体管106的栅电极的部分。导电层2907包括功能用作第三 晶体管103的第一电极的部分，并且通过布线2955连接第五布线505。 导电层2908包括功能用作第三晶体管103的第二电极和第四晶体管 104的第二电极的部分，并且通过布线2956连接该导电层2卯6。导 电层2909包括功能用作第三晶体管103的栅电极的部分，并且通过 布线2955连接第五布线505。导电层2910包括功能用作第五晶体管 105的第一电极的部分，并且通过布线2959连接第五布线505。导电 层2911包括功能用作第五晶体管105的第二电极和第七晶体管107 的笫二电极的部分，并且通过布线2958连接到导电层2903。导电层 2912包括功能用作第五晶体管105的栅电极的部分，并通过布线2960 连接第一布线501。导电层2913包括功能用作第六晶体管106的第二 电极的部分，并且通过布线2957连接导电层2卯3。导电层2914包括 功能用作第七晶体管107的栅电极的部分，并且通过布线2962连接 第二布线502。导电层2915包括功能用作第八晶体管108的栅电极的 部分，并且通过布线2961连接导电层2912。导电层2916包括功能用 作第八晶体管108的第二电极的部分，并且通过布线2953连接到导 电层2906。[oo賜]这里，布线2962的宽度比布线2951、 2952、 2953、 2954、 2955、 2956、 2957、 2958、 2959、 2960或2961的窄。可替换地，布线2962 的长度较长。也就是，该布线2962具有较高的阻值。相应地，在该 复位周期中，可以延迟当该导电层2914电势变为H电平时的定时。 于是，可以延迟当第七晶体管107开通时的定时，使得第三布线503 的信号可以在更短的周期中变为L电平。这是因为当该节点141变为 L电平时的定时被延迟了，并且在该延迟周期中，L电平信号通过第 一晶体管101提供给第三布线503。
注意，布线2951、 2952、 2953、 2954、 2955、 2956、 2957、 2958、 2959、 2960、 2961和2962类似于像素电极(也称之为透明电极或反 射电极)，并且使用与其类似的过程和材料制造。
功能用作第一晶体管101的栅电极、第一电极和第二电极的部 分是包括每一电极的该导电层与半导体层2981交叠的部分。功能用 作第二晶体管102的栅电极、第一电极和第二电极的部分是包括每一 电极的该导电层与半导体层2982交叠的部分。功能用作第三晶体管 103的栅电极、第一电极和第二电极的部分是包括每一电极的该导电
层与半导体层2983交叠的部分。功能用作第四晶体管104的栅电极、 第一电极和第二电极的部分是包括每一电极的该导电层与半导体层 2984交叠的部分。功能用作第五晶体管105的栅电极、第一电极和第 二电极的部分是包括每一电极的该导电层与半导体层2985交叠的部 分。功能用作第六晶体管106的栅电极、第一电极和第二电极的部分 是包括每一电极的该导电层与半导体层2986交叠的部分。功能用作 第七晶体管107的栅电极、第一电极和第二电极的部分是包括每一电 极的该导电层与半导体层2987交叠的部分。功能用作第八晶体管108 的栅电极、第一电极和第二电极的部分是包括每一电极的该导电层与 半导体层2988交叠的部分。
接下来，描述包括本实施方式中前述触发器的移位寄存器的结构和驱动方法。[ooiio]参照图7描述本实施方式中的移位寄存器的结构。图7中的该 移位寄存器包括n个触发器(触发器701_1至701—n )。 [o(mi]描述图7中该移位寄存器的连接关系。在图7中的该移位寄存 器的第i级中的触发器701—i (触发器701—1至701—n中的一个)中， 图1A中所示的第一布线121连接第七布线717一i-l。图1A中所示的 第二布线122连接第七布线717_i+l。图1A中所示的第三布线123 连接第七布线717一i。图1A中所示的第四布线124、第八布线128、 第九布线129、第十布线130和第十一布线131连接第五布线715。 图1A中所示的第五布线125连接奇数级中的触发器的第二布线712， 并且连接偶数级中的触发器的第三布线713。图1A中所示的第六布 线126和第七布线127连接第四布线714。在第一级中的该触发器 701一1中，图1A中所示的第一布线121连接第一布线711。在第n级 中的该触发器701_11中，图1A中所示的第二布线122连接第六布线 716。
该第一布线711、第二布线712、第三布线713和第六布线716 分别可以称为第一信号线、第二信号线、第三信号线和第四信号线。 该第四布线714和第五布线715分别可以称为第一电源线和第二电源线。[oo!n]接下来，参照图8和9的时序图描述图10中的该移位寄存器的 操作。图8中的该时序图分为扫描周期和回扫周期。该扫描周期对应 于当从第七布线701_1输出选择信号的时间开始到当第七布线701_n 输出选择信号的时间结束的周期。该回扫周期对应于当第七布线 701一n输出选择信号的时间结束到当从第七布线701_1输出选择信号 的时间开始的周期。
电势V1提供给第四布线714，并且电势V2提供给第五布线715。 [ooii5]图8中所示的信号811、 812、 813和816分别输入给第一布线 711、第二布线712、第三布线713和第六布线716。这里，信号811、 812、 813和816分别都是数字信号，其中H电平信号的电势为VI， 并且L电平信号的电势为V2。进一步，该信号811、 812、 813和816 分别可以称为启动信号、第一时钟信号、第二时钟信号(反相时钟信 号)和复位信号。
注意，各种信号、电势或电流可以输入到第一至第六布线711 至716中的每一个。
参照图99A和99B描述包括在图10的该移位寄存器中的该緩 沖器1001—1至1001_n的范例。在图99A中所示的緩沖器8000中， 在布线8011和8012之间连接反相器8001a、 8001b和8001c，使得输 入到布线8011的信号的反相信号从布线8012输出。注意，连接在该 布线8011和8012之间的反相器的数目并不受限，并且例如当在布线 8011和8012之间连接偶数个反相器时，从布线8012输出与输入到布 线8011的信号具有相同极性的信号。另外，如图99B的緩冲器8100
中所示，串行连接的反相器8002a、 8002b和8002c和串行连接的反 相器8003a、 8003b和8003c可以并行连接。在图99B的緩冲器8100 中，由于晶体管的特性劣化的偏差可以被平均，所以可以减少从该布 线8012输出的信号的延迟和失真。进一步，可以连接反相器8002a 和8003a的输出以及反相器8002b和8003b的输出可以。
在图99A中，优选地满足(包括在反相器8001a中的晶体管的 W) < (包括在反相器8001b中的晶体管的W) < (包括在反相器 8001c中的晶体管的W)。这是因为由于包括在反相器8001a中的晶 体管的W较小，触发器的驱动能力(具体地是图1A中该晶体管101 的W/L值)可以较小；于是，可以减少本发明中的移位寄存器的布 局面积。类似地，在图99B中，优选地满足(包括在反相器8002a中 的晶体管的W) < (包括在反相器8002b中的晶体管的W) < (包 括在反相器8002c中的晶体管的W)。类似地，在图99B中，优选地 满足(包括在反相器8003a中的晶体管的W) < (包括在反相器8003b 中的晶体管的W) < (包括在反相器8003c中的晶体管的W)。进 一步，优选地满足(包括在反相器8002a中的晶体管的W)=(包括 在反相器8003a中的晶体管的W)，(包括在反相器8002b中的晶体 管的W)=(包括在反相器8003b中的晶体管的W)，(包括在反 相器8002c中的晶体管的W)=(包括在反相器8003c中的晶体管的 W)。
图99A和99B中所示的反相器并不特别受限，只要它们能够输 出与输入其中的信号反相的信号。例如，如图99C中所示，反相器可 以由第一晶体管8201和第二晶体管8202形成。信号输入到第一布线 8211，从第二布线8212输出信号，VI提供给第三布线8213，并且 V2提供给第四布线8214。当H电平信号输入到第一布线8211时， 图99C的该反相器从第二布线8212输出通过将Vl-V2由笫一晶体管 8201和第二晶体管8202(第一晶体管8201的W/L<第二晶体管8202 的W/L)划分得到的电势。进一步，当L电平信号输入到第一布线 8211时，图99C的该反相器从第二布线8212输出Vl-Vth8201(Vth8201:第一晶体管8201的阈值电压)。该第一晶体管8201可 以是PN结二极管或简单的为电阻，只要其具有阻性组件。
如图99D中所示，可以由第一晶体管8301、第二晶体管8302、 第三晶体管8303和第四晶体管8304形成反相器。将信号输入到第一 布线8311，从第二布线8312输出信号，VI提供给第三布线8313和 第五布线8315,并且V2提供给第四布线8314和第六布线8316。当 H电平信号输入到第一布线8311时，图99D的该反相器从第二布线 8312输出V2。此时，节点8341的电势为L电平，从而第一晶体管 8301关闭。进一步，当L电平信号输入到第一布线8311时，图99D 的反相器从第二布线8312输出VI。此时，当该节点8341的电势变 为Vl-Vth8303 (Vth8303:第三晶体管8303的阈值电压)时，该节 点8341处于漂移状态。结果，该节点8341的电势通过自举操作而高 于Vl + Vth8301 (Vth8301:第一晶体管8301的阈值电压)，从而第 一晶体管8301开启。进一步，可以在第一晶体管8301的第二电极和 栅电极之间提供电容器，因为该第一晶体管8301用作自举晶体管。
如图30A中所示，可以由第一晶体管8401、第二晶体管8402、 第三晶体管8403和第四晶体管8404形成反相器。图30A的该反相器 是双输入反相器，并且可以执行自举操作。将信号输入到第一布线 8411,将反相信号输入到第二布线8412，并且从第三布线8413输出 信号。VI提供给第四布线8414和第六布线8416，并且V2提供给第 五布线8415和第七布线8417。当L电平信号输入到第一布线8411 并且H电平输入到第二布线8412时，图30A的该反相器从第三布线 8413输出V2。此时，节点8441的电势变为V2，从而第一晶体管8401 关闭。进一步，当H电平信号输入到第一布线8411并且L电平输入 到第二布线8412时，图30A的该反相器从第三布线8413输出VI。 此时，当该节点8414的电势变为Vl-Vth8403 (Vth8403:第三晶体 管8403的阈值电压)时，该节点8441处于漂移状态。结果，该节点 8441的电势通过自举操作而高于Vl + Vth8401 (Vth8401:第一晶体 管8401的阈值电压)，从而第一晶体管8401开启。进一步，可以在
第一晶体管8401的第二电极和栅电极之间提供电容器，因为该第一 晶体管8401用作自举晶体管。优选地，第一布线8411和第二布线8412 其中之一连接图1A中的第三布线123，并且其另一个连接图1A中的 节点142。[ooi23]如图30B中所示，可以由第一晶体管8501、第二晶体管8502 和第三晶体管8503形成反相器。图30B的该反相器是双输入反相器， 并且可以执行自举操作。将信号输入到第一布线8511，反相信号输入 到第二布线8512，并且从第三布线8513输出信号。Vl提供给第四布 线8514和第六布线8516，并且V2提供给第五布线8515。当L电平 信号输入到第一布线8511并且H电平输入到第二布线8512时，图 30B的该反相器从第三布线8513输出V2。此时，节点8541的电势为 V2，从而第一晶体管8501关闭。进一步，当H电平信号输入到第一 布线8511并且L电平输入到第二布线8512时，图30B的该反相器从 第三布线8513输出Vl。此时，当该节点8541的电势变为Vl-Vth8503(Vth8503:第三晶体管8503的阈值电压)时，该节点8541处于漂 移状态。结果，该节点8541的电势通过自举操作而高于VI + Vth8501(Vth8501:第一晶体管8501的阈值电压)，从而第一晶体管8501 开启。进一步，可以在第一晶体管8501的第二电极和栅电极之间提 供电容器，因为该第一晶体管8501用作自举晶体管，优选地，第一 布线8511和笫二布线8512其中之一连接图1A中的笫三布线123， 并且其另一个连接图1A中的节点142。
如图30C中所示，可以由第一晶体管8601、第二晶体管8602、 第三晶体管8603和第四晶体管8604形成反相器。图30C的该反相器 是双输入反相器，并且可以执行自举操作。将信号输入到第一布线 8611，反相信号输入到第二布线8612，并且从第三布线8613输出信 号。Vl提供给第四布线8614，并且V2提供给第五布线8615和第六 布线8616。当L电平信号输入到第一布线8611并且H电平输入到第 二布线8612时，图30C的该反相器从第三布线8613输出V2。此时， 节点8641的电势变为V2，从而第一晶体管8601关闭。进一步，当H 电平信号输入到第一布线8611并且L电平输入到第二布线8612时， 图30C的该反相器从第三布线8613输出VI。此时，当该节点8614 的电势变为Vl-Vth8603 (Vth8603:第三晶体管8603的阈值电压) 时，该节点8641处于漂移状态。结果，该节点8641的电势通过自举 操作而高于VI + Vth8601( Vth8601:第一晶体管8601的阈值电压)， 从而第一晶体管8601开启。进一步，可以在第一晶体管8601的第二 电极和栅电极之间提供电容器，因为该第一晶体管8601用作自举晶 体管。优选地，第一布线8611和第二布线8612其中之一连接图1A 中的第三布线123，并且其另一个连接图1A中的节点142。
在图7中，从第七布线717j-l输出的信号用作该触发器701一i 的启动信号，并且从第七布线717一i+l输出的信号用作该触发器701j 的复位信号。从第一布线711输入该触发器701_1的启动信号。从第 六布线716输入该触发器701_11的复位信号。注意，可以使用从第七 布线717一1输出的信号或从第七布线717_2输出的信号作为触发器 701一n的复位信号。可替换地，可以另外提供伪触发器，并可以使用 该伪触发器的输出信号。于是，可以减少布线的数目和信号的数目。
如图9中所示，例如当该触发器701J进入选择周期时，从第 七布线717j输出H电平信号(选择信号)。此时，触发器701_i+l 进入设置周期。此后，该触发器701j进入复位周期，并且从第七布 线717—i输出L电平信号。此时，该触发器701_i+l进入选择周期。 此后，该触发器701一i进入非选择周期，并且从第七布线717一i保持 输出L电平信号。此时，该触发器701一i+l进入复位周期。
于是，在图7的该移位寄存器中，可以从第七布线717一1至第 七布线717一n顺序输出选择信号。也就是，在图7的该移位寄存器中， 可以扫描第七布线717_1至717_n。[,28]应用了本实施方式中的触发器的移位寄存器可以高速地操作， 并且于是可以应用于具有更高清晰度的显示装置或者更大的显示装 置。进一步，在本实施方式的触发器所应用的移位寄存器中，可以实 现制造过程的简化、制造成本的降低以及产量的提高。
接下来，描述包括本实施方式中的前述移位寄存器的显示装置 的结构和驱动方法。注意，本实施方式中的显示装置至少包括本实施方式中的触发器。
参照图11描述本实施方式中的显示装置的结构。图11中的该 显示装置包括信号线驱动器电路1101、扫描线驱动器电路1102和像素部分1104。该像素部分1104包括在列方向上从该信号线驱动器电 路1101延伸设置的多个信号线Sl至Sm、在行方向上从该扫描线驱 动器电路1102延伸设置的多个扫描线G1至Gn、以及对应于该信号 线Sl至Sm和扫描线Gl至Gn设置成矩阵的多个像素1103。每一像 素1103与信号线Sj (信号线Sl至Sm其中之一 )和扫描线Gi (扫描 线G1至Gn其中之一)连接。[oom]本实施方式中的移位寄存器可以应用于扫描线驱动器电路 1102。无需说，本实施方式中的移位寄存器也可以用于信号线驱动器 电路IIOI。[oom]该扫描线Gl至Gn与图7和10中所示的第七布线717—1至 717_n连接。
该信号线和扫描线可以筒称为布线。该信号线驱动器电路1101 和扫描线驱动器电路1102分别都可以称为驱动器电路。
该像素1103至少包括开关元件、电容器和像素电极。注意，该 像素1103可以包括多个开关元件或多个电容器。进一步，并不总是 需要电容器。该像素1103可以包括工作于饱和区域的晶体管。该像 素1103可以包括显示元件，诸如液晶元件或EL元件。作为开关元件， 可以使用晶体管或PN结二极管。当使用晶体管作为开关元件时，其 优选地工作于线性区域。进一步，当该扫描线驱动器电路1102只包 括n沟道晶体管时，优选地使用n沟道晶体管作为该开关元件。当该 扫描线驱动器电路1102只包括p沟道晶体管时，优选地使用p沟道 晶体管作为该开关元件。,135]该扫描线驱动器电路1102和像素部分1104形成于绝缘衬底 1105上面，并且信号线驱动器电路1101不形成于绝缘衬底1105上面。 该信号线驱动器电路1101形成在单晶硅衬底、SOI衬底或不同于绝 缘衬底1105的其它绝缘衬底上。该信号线驱动器电路1101通过印刷 布线板，诸如通过FPC连接到信号线Sl至Sm。注意，该信号线驱 动器电路1101可以形成于绝缘衬底1105上面，或者形成部分该信号 线驱动器电路1101的电路可以形成于绝缘衬底1105上面。
该信号线驱动器电路1101输入电压或电流作为视频信号到信 号线Sl至Sm。注意，该视频信号可以是模拟信号或数字信号。该视 频信号的正和负极性可以针对每一帧反转(即帧反转驱动)，可以针 对每一行反转(即栅极线反转驱动)，可以针对每一列反转(即源极 线反转驱动)，或者可以针对每一行和列反转(即点反转驱动)。进 一步，该视频信号可以输入到具有点顺序驱动或线顺序驱动的信号线 Sl至Sm。该信号线驱动器电路1101不仅可以输入视频信号到信号 线Sl至Sm，而且可以输入某个电压，诸如预充电电压。优选地在每 一帧中或每一栅极选择周期中输入诸如预充电电压的某个电压。
该扫描线驱动器电路1102输入信号到该扫描线Gl至Gn，并 从第一行中顺序选择(此后也称为扫描)该扫描线Gl至Gn。然后， 该扫描线驱动器电路1102选择要连接到所选择的该扫描线的多个像 素1103 。这里， 一个栅极选择周期指的是其中选择一个扫描线的周期， 并且非选择周期指的是其中该扫描线不被选择的周期。扫描信号指的 是从该扫描线驱动器电路1102输出到该扫描线的信号。该扫描信号 的最大值大于该视频信号的最大值或该信号线的最大电压，并且该扫 描信号的最小值小于该视频信号的最小值或该信号线的最小电压。
当该像素1103被选择时，该视频信号通过信号线从信号线驱动 器电路1101输入到像素1103。当该像素1103不被选择时，像素1103 保持在选择周期所输入的该视频信号(对应于该视频信号的电势)。
虽然没有示出，但是有多个信号电势和多个信号提供给该信号 线驱动器电路1101和扫描线驱动器电路1102。
接着，参照图12的时序图描述图11中所示该显示装置的操作。 图12所示的一个帧周期对应于显示一个屏幕图像的周期。虽然并没
有特定地限制一个帧周期，但是其优选地为1/60秒或更少，从而观看 图像的人不会觉察到闪烁。[oo"i]图12的该时序图示出了用于选择第一行中的扫描线Gl、第i 行中的扫描线Gi、第i + 1行中的扫描线Gi+1以及第n行中的扫描线 Gn的每一定时。
在图12中，例如选择第i行中的扫描线Gi，并且选择与该扫描 线Gi连接的多个像素1103。然后，将视频信号输入到与该扫描线Gi 连接的多个像素1103中的每一个，并且多个像素1103中的每一个保 持与该视频信号对应的电势。此后，第i行中的扫描线Gi没有被选择， 第i + l行中的扫描线Gi+1被选择，并且与该扫描线Gi+1连接的多 个像素1103被选择。然后，视频信号输入到与该扫描线Gi+1连接的 多个像素1103中的每一个，并且多个像素1103中的每一个保持与该 视频信号对应的电势。于是，在一个帧周期中，顺序地选择该扫描线 Gl至Gn，并且与每一扫描线连接的像素1103也顺序被选择。视频 信号输入到与每一扫描线连接的多个像素1103中的每一个，并且多 个像素1103中的每一个保持与该视频信号对应的电势。
使用本实施方式中的移位寄存器作为扫描线驱动器电路1102 的显示装置可以高速地操作，于是可以实现更高的清晰度或进一步增 加显示装置的尺寸。进一步，在本实施方式的显示装置中，可以实现 制造过程的简化、制造成本的降低以及产量的提高。
在图11的该显示装置中，需要高速操作的该信号线驱动器电路 1101形成在与该扫描线驱动器电路1102和像素部分1104的衬底不同 的衬底上。因此，可以使用非晶硅作为包括在该扫描线驱动器电路 1102和像素1103中的晶体管的半导体层。结果，可以实现制造过程 的简化、制造成本的降低以及产量的提高。进一步，可以实现本实施 方式中的显示装置的尺寸的增加。即使当使用多硅或单晶硅作为晶体 管的半导体层时，也可以实现制造过程的简化。
该驱动器电路的数目、设置等并不限于图11中所示，只要像素 可以被选择，并且视频信号可以独立地写到如图11中所示的每一像 素。
例如，如图13中所示，可以通过第一扫描线驱动器电路1302a 和第二扫描线驱动器电路1302b扫描该扫描线Gl至Gn。第一扫描线 驱动器电路1302a和第二扫描线驱动器电路1302b分别具有类似于图 11中所示该扫描线驱动器电路1102的结构，并且在相同的定时扫描 该扫描线Gl至Gn。进一步，第一扫描线驱动器电路1302a和第二扫 描线驱动器电路1302b可以称为第一驱动器电路和第二驱动器电路。 [ooi48]即使第一扫描线驱动器电路1302a和第二扫描线驱动器电路 1302b其中之一出现故障，也可以通过第一扫描线驱动器电路1302a 和第二扫描线驱动器电路1302b中的另一个扫描该扫描线Gl至Gn, 于是，图13中的显示装置可以具有冗余。在图13中的该显示装置中， 第一扫描线驱动器电路1302a的负载(扫描线的布线电阻和扫描线的 寄生电容)和第二扫描线驱动器电路1302b的负载可以减少到图11 中的一半。于是，可以减少输入到该扫描线Gl至Gn的信号(第一 扫描线驱动器电路1302a和第二扫描线驱动器电路1302b的输出信 号)的延迟和失真。进一步，由于图13该显示装置中的第一扫描线 驱动器电路1302a和第二扫描线驱动器电路1302b的负栽可以减少， 所以可以高速地扫描该扫描线Gl至Gn。由于可以高速地扫描扫描线 Gl至Gn，所以可以实现面板的尺寸或清晰度的增加。注意，与图11 的结构相同的部分通过相同的附图标记表示，并且省略了其描述。
作为另一范例，图14示出了其中可以将视频信号高速地写到像 素的显示装置。在图14的该显示装置中，视频信号从奇数列中的信 号线输入到奇数行中的像素1103，并且从偶数列中的信号线输入到偶 数行中的像素1103。在图14的该显示装置中，通过第一扫描线驱动 器电路1402a扫描该扫描线Gl至Gn中奇数级的扫描线，并且通过 第二扫描线驱动器电路1402b扫描该扫描线Gl至Gn中偶数级的扫
描线。进一步，输入到第一扫描线驱动器电路1402a启动信号相对于 输入到第二扫描线驱动器电路1402b而延迟时钟信号的1/4周期。
图14的该显示装置可以通过在一个帧周期中将正视频信号和 负视频信号输入到每一列中的信号线而简单地执行点反转驱动。进一 步，图14的该显示装置可以通过在每一个帧周期中将输入到每一信 号线的视频信号的极性反转而执行帧反转驱动。
参照图15的时序图描述图14中该显示装置的操作。图15的该 时序图所示为用于选择第1行中扫描线G1、第i-l行中扫描线Gi-l、 第i行中扫描线Gi、第i + 1行中扫描线Gi+1、第n行中扫描线Gn 的每一定时。进一步，在图15的该时序图中， 一个选择周期被分为 选择周期a和选择周期b。参照图15的时序图描述图14中的该显示 装置执行点反转驱动和帧反转驱动的情况。
在图15中，第i行中扫描线Gi的选择周期a例如与第i-l行中 扫描线Gi-l的选择周期b交叠。第i行中扫描线Gi的选择周期b例 如与第i+l行中扫描线Gi+l的选择周期a交叠。因此，在该选择周 期a中，类似于输入到第i-l行和第j + 1列中的像素1103的视频信 号输入到第i行和第j列中的像素1103中。进一步，在该选择周期b 中，类似于输入到第第i行和第j列中的像素1103的视频信号输入到 i+l行和第j + l列中的像素1103中。注意，在选择周期b中输入到 像素1103的视频信号是原始视频信号，并且在选择周期a中输入到 像素1103的视频信号是用于对该像素1103进行预充电的视频信号。 相应地，在该选择周期a中，每一像素1103通过输入到第i-l行和第 j + l列中的像素1103的视频信号进行预充电，并且在每一选择周期b 中，(第i行和第j列中的)原始视频信号输入到每一像素1103。
相应地，由于该视频信号可以高速地写到像素1103，所以可以 实现图14中该显示装置的尺寸和清晰度的增加。进一步，在图14的 该显示装置中，由于在一个帧周期中具有相同极性的该视频信号输入 到各个信号线中，减少了每一信号线的充电和放电量，并且可以实现 功耗的降低。进一步，由于在图14的显示装置中用于输入视频信号
的IC的负栽可以大大降低，所以可以减少该IC的发热、功耗等。而 且，由于图14的该显示装置中的第一扫描线驱动器电路1402a和第 二扫描线驱动器电路1402b的驱动频率可以降低到大约一半，所以可 以实现功率的节省。
在本实施方式的显示装置中，根据该像素1103的结构和驱动方 法可以执行各种驱动方法。例如，在一个帧周期中，扫描线驱动器电 路可以多次扫描该扫描线。
+艮据该^ 素1103的结构和驱动方法可以将布线等加入到图11、 13和14的该显示装置。例如，可以添加保持常数电势的电源线、电 容器线、另一扫描线等。当添加另一扫描线时，也可以添加应用了本 实施方式中的移位寄存器的扫描线驱动器电路。作为另一范例，像素 部分可以提供有伪扫描线、信号线、电源线或电容器线。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以应用于另一附图中所描述的内容(或部分 内容)或者与其组合。进一步，通过组合上述附图中的每一部分与其 它部分，可以形成更多的附图。
本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以自由地应用于另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容) 或者与其组合。进一步，通过组合本实施方式中的每一附图中的每一 部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容的范例、其有关部分的范例等。因 此，其它实施方式中所描述的内容可以应用于本实施方式或与其组 合。
实施方式2在本实施方式中，描述了不同于实施方式l中的触发器的结构 和驱动方法、包括该触发器的驱动器电路和包括该驱动器电路的显示 装置。注意，与实施方式l相同的部分通过相同的附图标记表示，并 且省略了该相同部分和具有类似功能的部分的详细描述。
作为本实施方式中的触发器的结构，可以使用类似于实施方式 1中的触发器的结构。于是，在本实施方式中，省略了对该触发器的 结构的描述。注意，用于驱动该触发器的定时不同于实施方式l中的 定时。
描述将本实施方式中的驱动定时应用于图1A的情况。注意，本实施方式中的驱动定时可以自由地与图1B、 1C、 4A至4C、 5A以 及5B中的每一触发器组合。进一步，本实施方式中的该驱动定时也 可以自由地与实施方式1中的驱动定时组合。
参照图1A的该触发器和图16的时序图描述本实施方式中的该 触发器的操作。描述图16的该时序图，其中操作周期被分为设置周 期、选择周期、复位周期和非选择周期。注意，该设置周期被分为第 一设置周期和第二设置周期，并且该选择周期被分为第 一选择周期和 第二选择周期。
图16中的信号1621、信号1625和信号1622分别输入到第一 布线121、第五布线125和第二布线122。图16中的信号1623从第 三布线123输出。这里，该信号1621、信号1625、信号1622和信号 1623分别对应于图2中的信号221、信号225、信号222和信号223。 该信号1621、信号1625、信号1622和信号1623可以分别称为启动 信号、时钟信号、复位信号和输出信号。
本实施方式中的该触发器基本上与实施方式1中的该触发器类 似地操作。本实施方式中的该触发器与实施方式l中的该触发器的不 同之处在于当H电平信号输入到第一布线121的定时被延迟时钟信号 的1/4周期。
在图16中所示的第一设置周期(Al)、第二设置周期(A2)、 复位周期(C)和非选择周期(D)中，本实施方式中的该触发器与 图2中所示的该非选择周期(D)、设置周期(A)、复位周期(C) 和非选择周期(D)类似地操作，并且省略了其描述。
如图17中所示，在本实施方式中的该触发器中，当H电平信 号输入到第二布线122的定时被延迟时钟信号的1/4周期，从而可以
显著地减少输出信号的下降时间。也就是，在图17所应用的本实施 方式中的该触发器中，L电平信号输入到第五布线125，并且该节点 141的电势在图17中所示的第一复位周期中减少到大约为VI + Vthl01。于是，第一晶体管101保持开启，并且从第三布线123输出 L电平信号。L电平信号通过具有较大W/L值的第一晶体管101输入 到第三布线123。因此，第三布线123的电势从H电平改变到L电平 的时间可以显著地减少。此后，在图17所应用的本实施方式中的该 触发器中，笫七晶体管107开启，并且该节点141的电势在图17中 所示的第二复位周期(C2 )中变为V2。该节点142的电势(电势1642 ) 此时变为Vl-Vthl03，并且第三晶体管103开启，于是，从第三布线 123输出L电平信号。
本实施方式中的该触发器可以获得与实施方式1中的该触发器 类似的有益效果。[oo满]接下来，描述包括本实施方式中的前述触发器的移位寄存器的 结构和驱动方法。
参照图18描述本实施方式中的移位寄存器的结构。图18中的 该移位寄存器包括n个触发器(触发器1801—1至1801_n )。 [oono]描述图18中该移位寄存器的连接关系。在图18中的该移位寄 存器的第i级中的触发器1801_i(触发器1801一1至1801一n中的一个) 中，图1A中所示的第一布线121连接第十布线1820一i-l。图1A中所 示的第二布线122连接第十布线1820一i+2。图1A中所示的第三布线 123连接第十布线1820_i。图1A中所示的第四布线124、第八布线 128、第九布线129、第十布线130和第十一布线131连接第七布线 1817。图1A中所示的第五布线125连接第4N-3级的触发器中的第二 布线1812 (N为l或更大的自然数)、第4N-2级的触发器中的第三 布线1813、第4N-1级的触发器中的第四布线1814和第4N级的触发 器中的第五布线1815。图1A中所示的第六布线126和第七布线127 连接第六布线1816。注意，在第一级中的该触发器1801—1中，图1A 中所示的第一布线121连接第一布线1811。在第n-l级中的该触发器1801_11-1中，图1A中所示的第二布线122连接第九布线1819。在第 11级中的该触发器1801_11中，图1A中所示的第二布线122连接第八 布线1818。[ooni]当图17的该时序图应用于本实施方式中的该触发器时，在第i 级中的该触发器1801一i中，图1A中所示的第二布线122连接第十布 线1820—i+3。相应地，在第n-3级中的该触发器1801_n-3中，附加布 线连接图1A中所示的第二布线122。
该第一布线1811、第二布线1812、第三布线1813、第四布线 1814、第五布线1815、第八布线1818和第九布线1819分别可以称为 第一信号线、第二信号线、第三信号线、第四信号线、第五信号线、 第六信号线和第七信号线。该第六布线1816和第七布线1817分别可 以称为第一电源线和第二电源线。
接下来，参照图19和20的时序图描述图18中该移位寄存器的操作。这里，图19中的该时序图分为扫描周期和回扫周期。
电势VI提供给第六布线1816，并且电势V2提供给第七布线1817。
图19中所示的信号1911、 1912、 1913、 1914、 1915、 1918和 1919分别输入给第一布线1811、第二布线1812、第三布线1813、第 四布线1814、第五布线1815、第八布线1818和第九布线1819。这里， 每一信号1911、 1912、 1913、 1914、 1915、 1918和1919都是数字信 号，其中H电平信号的电势为VI，并且L电平信号的电势为V2。进 一步，信号19H、 1912、 1913、 1914、 1915、 1918和1919分别可以 称为启动信号、第一时钟信号、第二时钟信号、第三时钟信号、第四 时钟信号、第一复位信号和第二复位信号。
注意，各种信号、电势或电流可以输入到第一至第九布线1811至1819中的每一个。
从第十布线1820一1至1820一n输出数字信号1920」至1920—n， 其每一个中的H电平信号的电势为V1并且L电平信号的电势为V2。 类似于实施方式1，第十布线1820_1至1820一n连接各个緩冲器，从而该移位寄存器可以容易的操作。toons]从第十布线1820_i-l输出的信号用作触发器1801—i的启动信 号，并且从第十布线1820一i+2输出的信号用作复位信号。这里，从第 一布线1811输入该触发器1801_1的启动信号。从第九布线1819输 入触发器1801—n-l的第二复位信号。从第八布线1818输入触发器 1801_n的第一复位信号。注意，可以使用从第十布线1820_1输出的 信号作为触发器1801—n-l的第二复位信号，或使用从第十布线1820_2 输出的信号作为触发器1801一n的第一复位信号。可替换地，可以使 用从第十布线1820一2输出的信号作为触发器1801_n-l的第二复位信 号，可以使用从第十布线1820一3输出的信号作为触发器1801_n的第 一复位信号。进一步可替换地，可以另外提供第一和第二伪触发器， 并且该第一和第二伪触发器的输出信号可以用作该第一和第二复位 信号。于是，可以减少布线的数目和信号的数目。
如图20中所示，例如当该触发器1801一i进入第一选择周期时， 从第十布线1820一i输出H电平信号(选择信号)。此时，触发器 1801—i+l进入第二设置周期。然后，即使在该触发器1801j进入第二 选捧周期之后，也从第十布线1820j保持输出该H电平信号。此时， 触发器1801_i+l进入第一选择周期。此后，当触发器1801_i进入复 位周期时，从第十布线1820一i输出该L电平信号。此时，该触发器 1801j+l进入第二选择周期。然后，即使在该触发器1801—i进入非选 择周期之后，也从第十布线1820一i保持输出该L电平信号。此时， 该触发器1801一i+l进入复位周期。[ooiso]于是，图18的该移位寄存器可以顺序地从第十布线1820_1至 第十布线1820_n输出选择信号。进一步，在图18的该移位寄存器中， 该触发器1801一i的第二选择周期与该触发器1801_i+l的第一选择周 期是相同的周期，于是，可以在相同的周期中从第十布线1820J和 1820—i+l输出该选择信号。
本实施方式中的触发器所应用的移位寄存器可以应用于具有高 清晰度的显示装置或者较大的显示装置。进一步，本实施方式中的移 位寄存器可以获得与实施方式1中的该移位寄存器类似的有益效果。
接下来，描述包括本实施方式中的前述移位寄存器的显示装置 的结构和驱动方法。注意，本实施方式中的显示装置至少包括本实施 方式中的触发器。
参照图21描述本实施方式中的显示装置的结构。在图21中的该显示装置中，通过扫描线驱动器电路2102扫描该扫描线Gl至Gn。 进一步，在图21中的该显示装置中，将视频信号从奇数行中的信号 线输入到奇数行中的像素1103，并且从偶数行中的信号线输入到偶数 行中的像素1103。注意，与图11的结构相同的部分通过相同的附图 标记表示，并且省略其描述。
当本实施方式中的移位寄存器应用于该扫描线驱动器电路2102 时，图21的该显示装置通过一个扫描线驱动器电路可以与图14的该 显示装置类似地操作。于是，可以获得与图14的该显示装置类似的 有益效果。
类似于图13，可以通过第一扫描线驱动器电路2202a和第二扫 描线驱动器电路2202b扫描该扫描线Gl至Gn。于是，可以获得与图 13的该显示装置类似的有益效果。图22显示了这种情况下的结构。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以应用于另一附图中所描述的内容(或部分 内容)或者与其组合。进一步，通过组合上述附图中的每一部分与其 它部分，可以形成更多的附图。
本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以自由地应用于另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容) 或者与其组合。进一步，通过组合本实施方式中的每一附图中的每一 部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容的范例、其有关部分的范例等。因 此，其它实施方式中所描述的内容可以应用于本实施方式或与其组 合。
实施方式3在本实施方式中，描述了不同于实施方式1和2中的触发器的 结构和驱动方法、包括该触发器的驱动器电路和包括该驱动器电路的 显示装置。在本实施方式中的触发器中，通过不同的晶体管从不同的 布线输出该触发器的输出信号和转移信号。注意，与实施方式1和2 相同的部分通过相同的附图标记表示，并且省略了该相同部分和具有 类似功能的部分的详细描述。
参照图23描述本实施方式中的触发器的基本结构。图23中的 触发器类似于向图1A中的触发器增加了第九晶体管109和第十晶体 管110。[oom]参照图23描述该触发器的连接关系。该第九晶体管109的第一 电极连接第十三布线133，第九晶体管109的第二电极连接第十二布 线132，并且第九晶体管109的栅电极连接该节点141。该第十晶体 管110的第一电极连接第十四布线134，第十晶体管110的第二电极 连接第十二布线132，并且第十晶体管110的栅电极连接该节点142。 其它连接关系类似于图1A。
第十三布线133和第十四布线134分别可以称为第五信号线和 第八电源线。
接下来，参照图24的时序图描述图23中的该触发器的操作。 描述图24中的该时序图，其中操作周期被分为设置周期、选择周期、 复位周期和非逸择周期。注意，设置周期、复位周期和非选择周期在 某些情况下可以统称为非选择周期。
该信号223和信号232分别从该第三布线123和第十二布线132 输出。该信号232是该触发器的输出信号，并且信号223是该触发器 的转移信号。注意，信号223可以用作该触发器的输出信号，并且信 号232可以用作该触发器的转移信号。
当信号232用作该触发器的输出信号，并且信号223用作该触 发器的转移信号时，第九晶体管109的W/L值优选地是第一至第十 晶体管101至110中最高的。当信号223用作该触发器的输出信号，
并且信号232用作该触发器的转移信号时，第一晶体管101的W/L 值优选地是第一至第十晶体管101至110中最高的。
如上所述，在本实施方式中，通过不同的晶体管从不同的布线 输出该触发器的输出信号和转移信号。也就是，在图23的该触发器 中，通过第一晶体管101和第二晶体管102从第三布线123输出信号。 进一步，通过第九晶体管109和第十晶体管110从第十二布线132输 出信号。该第九晶体管109和第十晶体管110按照与第一晶体管101 和第二晶体管102相同的方式连接，于是，如图24中所示，从第十 二布线132输出的信号(信号232 )具有与从第三布线123输出的信 号(信号223 )大约相同的波形。
只要第一晶体管101可以向下一级中的第八晶体管108的栅电 极和第五晶体管105的栅电极提供电荷，其就是可以接受的。于是， 第一晶体管101的W/L值优选地是第五晶体管105的W/L值两倍或 更少。更优选地，第一晶体管101的W/L值等于或小于第五晶体管 105的W/L值。
该第九晶体管109和第十晶体管110分别具有与第一晶体管101 和第二晶体管102类似的功能。进一步，该第九晶体管109和第十晶 体管110可以称为緩冲部分。
如上所述，即使当第十二晶体管132连接较大的负载，并且出 现延迟、失真等时，也可以防止图23中该)li发器的故障。这是因为 由于通过不同的晶体管从不同的布线输出该触发器的输出信号和转 移信号，所以该输出信号的延迟、失真等并不会影响图23中的该触 发器。
图23中的该触发器可以获得与实施方式1和2中的触发器类似 的有益效果。
本实施方式中的触发器可以自由地与图1B、 1C、 4A至4C、 5A 和5B中的任何进行组合。进一步，本实施方式中的该触发器可以与 实施方式1和2中的每一驱动定时组合。
接下来，描述包括本实施方式中的前述触发器的移位寄存器的
结构和驱动方法。
参照图25描述本实施方式中的移位寄存器的结构。图25中的 该移位寄存器包括n个触发器(触发器2501_1至2501_n )。
该触发器2501—1至2501_n、第一布线2511、第二布线2512、 第三布线2513、第四布线2514、第五布线2515和第六布线2516对 应于图7中的该触发器701_1至701一n、第一布线701、第二布线702、 第三布线703、第四布线704、第五布线705和第六布线706。并且向 其提供类似的信号或类似的电源电压。第七布线2517_1至2517_n以 及第八布线2518—1至2518_n对应于图7中的第七布线717_1至 717—n。
接下来，参照图26的时序图描述图25中该移位寄存器的操作。
图25中该移位寄存器的操作与图7中该移位寄存器的不同之处 在于该输出信号和转移信号输出到不同的布线。具体地，该输出信号 输出到第八布线2518—1至2518一n，并且该转移信号输出到第七布线 2517一1至2517一n。[oo207]即使当较大的负载(例如阻抗或容抗)连接到第八布线2518_1 至2518一n时，图25中的该移位寄存器的工作也不会受到该负载的影 响。进一步，即使当任何第八布线2518—1至2518_11与该电源线或该 信号短路，图25中的该移位寄存器也会继续正常地工作。相应地， 在图25中的该移位寄存器中，可以实现操作效率、稳定性和产量的 提高。这是因为图25中该移位寄存器的每一触发器的转移信号和输 出信号被分开。
本实施方式中的触发器所应用的移位寄存器可以获得与实施方 式1和2中的该移位寄存器类似的有益效果。
本实施方式中的移位寄存器可以与图7和10中的每一移位寄存 器组合。进一步，本实施方式中的移位寄存器可以与实施方式1和2 中的描述组合。
作为本实施方式中的显示装置，可以使用图11、 13、 14、 21和 22中的每一显示装置。于是，本实施方式中的显示装置可以获得与实 施方式1和2中的该显示装置类似的有益效果。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以应用于另一附图中所描述的内容(或部分 内容)或者与其组合。进一步，通过组合上述附图中的每一部分与其它部分，可以形成更多的附图。
本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以 自由地应用于另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容) 或者与其组合。进一步，通过组合本实施方式中的每一附图中的每一 部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容的范例、其有关部分的范例等。因 此，其它实施方式中所描述的内容可以应用于本实施方式或与其组 合。
实施方式4本实施方式中描述了将p沟道晶体管应用于本说明书中的触发 器中所包括的晶体管的情况。另外，描述了包括该触发器的驱动器电 路的结构和驱动方法以及包括该驱动器电路的显示装置。
作为本实施方式中的触发器，描述了其中将p沟道晶体管用作图1A中的该触发器中所包括的每一晶体管的情况。于是，图27的触 发器可以获得与图1A中的该触发器类似的有益效果。注意，p沟道 晶体管可以用作图1B、 1C、 4A至4C、 5A、 5B和23中每一触发器 中所包括的每一晶体管。也要注意，本实施方式中的触发器可以自由 地与实施方式1至3中的描述组合。
参照图27描述本实施方式中的触发器的基本结构。图27中的 该触发器包括第一至笫八晶体管2701至2708。该第一至第八晶体管 2701至2708对应于图1A中的第一至第八晶体管101至108。注意， 该第一至第八晶体管2701至2708为p沟道晶体管，并且其每一个都 是当栅极-源极电压的绝对值(|Vgs|)超过阈值电压的绝对值(|Vth|) 时开启，也就是当Vgs变得低于Vth时。在本实施方式中的该触发器中，该第一至笫八晶体管2701至 2708为p沟道晶体管。于是，本实施方式中的该触发器可以实现制造 过程的简化、制造成本的降低以及产量的提高。
图27中该触发器的连接关系类似于图1A，并且省略其描述。
图27中的第一至第十一布线2721至2731对应于第一至第十一 布线121至131。
接下来，参照图28的时序图描述图27中该触发器的操作。这 里描述图28中的该时序图，其中操作周期被分为设置周期、选择周 期、复位周期和非选择周期。注意，设置周期、复位周期和非选择周 期在某些情况下可以统称为非选择周期。
图28的该时序图类似于图2中H电平和L电平反向的时序图。 也就是，图27中该触发器与图1A中触发器的不同之处仅在于输入信 号和输出信号的H电平和L电平相反。注意，信号2821、 2825、 2841、 2842、 2822和2823对应于图2中的信号221、 225、 241、 242、 222 和223。
注意，提供给图27中的该触发器的电源电压Vl和V2与图1A 中的该触发器相反。
首先，描述通过图28的(A)表示的设置周期中该触发器的操 作。节点2741的电势2841变为V2 + |Vth2705|。然后，当该电势保 持为V2 + IVth2705l时，该节点2741进入漂移状态。此时，节点2742 的电势2842变为Vl-e(e:给定的正数)。注意，由于第一晶体管 2701和第二晶体管2702开启，所以从第三布线2723输出H电平信 号。
描述通过图28的(B)表示的选择周期中该触发器的操作。节 点2741的电势2841变为V2-|Vth2701|-y (Vth2701:第一晶体管 2701的阈值电压；并且y:给定的正数)。于是，第一晶体管2701开 启，并且从第三布线2723输出L电平信号。
描述通过图28的(C)表示的复位周期中该触发器的操作。第 七晶体管2707开启，从而节点2741的电势2841变为VI。于是，第
一晶体管2701关闭。此时，节点2742的电势2842变为V2 + |Vth2705|， 并且第二晶体管2702开启。于是，从第三布线2723输出H电平信号。
描述通过图28的(D)表示的复位周期中该触发器的操作。该 节点2741的电势2841保持为VI。节点2742的电势2842变为V2 + IVth2703卜并且第二晶体管2702保持开启。于是，从第三布线2723 输出H电平信号。
在本实施方式中的移位寄存器中，本实施方式中的该触发器可以与实施方式1至3中的每一移位寄存器组合。例如，在本实施方式 中的该移位寄存器中，本实施方式中的触发器可以与图7、 10和25 中的每一移位寄存器组合。注意，在本实施方式中的移位寄存器中， H电平和L电平与实施方式1至3中的每一移位寄存器相反。
在本实施方式中的显示装置中，本实施方式中的该移位寄存器 可以与实施方式1至3中的每一显示装置组合。例如，本实施方式中 的该显示装置可以与图11、 13、 14、 21和22中的任何显示装置组合。 注意，在本实施方式中的显示装置中，H电平和L电平与实施方式1 至3中的每一显示装置相反。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以应用于另一附图中所描述的内容(或部分 内容)或者与其组合。进一步，通过组合上述附图中的每一部分与其 它部分，可以形成更多的附图。
本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以自由地应用于另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容) 或者与其组合。进一步，通过组合本实施方式中的每一附图中的每一 部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描述或应用其它实施方式中所述内容的范例、其有关部分的范例等。因 此，其它实施方式中所描述的内容可以应用于本实施方式或与其组合。
描述图31中的信号线驱动器电路。图56中的该信号线驱动器电路包括驱动器IC5601、开关组5602_1至5602_M、第一布线5611、 第二布线5612、第三布线5613以及布线5621—1至5621_M。每一开 关组5602—1至5602—M包括第一开关5603a、第二开关5603b和第三 开关5603c。
该驱动器IC5601连接第一布线5611、第二布线5612、第三布 钱5613以及布线5621_1至5621—M。每一开关组5602_1至5602_M 连接第一布线5611、第二布线5612、第三布线5613以及与开关组 5602一1至5602一M分别对应的每一个布线5621_1至5621—M。每一布 线5621一1至5621一M通过该第一开关5603a、第二开关5603b和第三 开关5603c连接三个信号线。例如，第J列中的布线5621—J (布线 5621—1至5621—M其中之一 )通过包括在该开关组5602一J中的第一 开关5603a、第二开关5603b和第三开关5603c连接信号线Sj-l、信 号线Sj和信号线Sj+l。
信号输入到第一布线5611、第二布线5612、第三布线5613中 的每一个。
优选地使用单晶衬底或者使用多晶半导体的玻璃衬底形成该驱动器IC5601。开关组5602一1至5602_M优选地形成在与实施方式1 中所示的该像素部分相同的衬底上。因此，该驱动器IC5601和该开 关组5602—1至5602—M优选地通过FPC等连接。
接下来，参照图32的时序图描述图31中该信号线驱动器电路 的操作。图32的该时序图显示了其中第i行中的扫描线Gi被选择的 情况。第i行中该扫描线Gi的选择周期被分为第一子选择周期Tl、 第二子选择周期T2、以及第三子选择周期T3。注意，即使当另一行 中的扫描线被选择时，图31中的该信号线驱动器电路也与图32类似 地工作。
图32的该时序图所示为其中第J列中的布线5621—J通过该第
一开关5603a、第二开关5603b和第三开关5603c连接到信号线Sj-l、 信号线Sj和信号线Sj+1的情况。
图32的时序图所示为当第i行中的扫描线Gi被选择时的定时、 第一开关5603a开启/关闭时的定时5703a、第二开关5603b开启/关闭 时的定时5703b、第三开关5603c开启/关闭时的定时5703c以及输入 到第J列中的布线5621_J的信号5721一J。
在该第一子选择周期Tl、第二子选择周期T2、以及第三子选 择周期T3中，不同的视频信号输入到布线5621—1至5621_M。例如， 将在第一子选择周期Tl中输入到布线5621—J的视频信号输入到信号 线Sj-l，将在第二子选择周期T2中输入到布线5621_J的视频信号输 入到信号线Sj，并且将在第三子选择周期T3中输入到布线5621_J 的视频信号输入到信号线Sj+1。在该第一子选择周期Tl、第二子选 择周期T2、以及第三子选择周期T3中，输入到布线5621一J的视频 信号通过Dataj誦l、 Dataj、 Dataj+1表示。
如图32中所示，在该第一子选择周期Tl中，第一开关5603a 开启，并且第二开关5603b和第三开关5603c关闭。此时，将输入到 布线5621_J的Dataj-1通过第一开关5603a输入到该信号线Sj-l。在 该第二子选择周期T2中，笫二开关5603b开启，并且第一开关5603a 和第三开关5603c关闭。此时，将输入到布线5621_J的Dataj通过第 二开关5603b输入到该信号线Sj。在该第三子选择周期T3中，第三 开关5603c开启，并且第一开关5603a和第二开关5603b关闭。此时， 将输入到布线5621_J的Dataj+1通过第三开关5603c输入到该信号线 Sj+1。
如上所述，在图31中的该信号线驱动器电路中， 一个栅极选择 周期被分为三，于是，视频信号可以在一个栅极选择周期中从一个布线5621输入到三个信号线。因此，在图31中的该信号线驱动器电路 中，其中将设置有该驱动器IC5601的衬底与设置有该像素部分的衬 底连接起来的连线的数目可以大约为信号线数目的三分之一。该连线 的数目减少到大约为信号线数目的三分之一，因此，可以提高图31 中该信号线驱动器电路的稳定性、产量等。
通过将本实施方式中的该信号线驱动器电路应用于实施方式1 至4中所示的每一显示装置，其中连接设置有该像素部分的衬底与外 部衬底的连线的数目可以进一步减少。因此，可以提高本发明中的该 显示装置的稳定性和产量。
接下来，参照图33描述将n沟道晶体管用于该第一开关5603a、 第二开关5603b和第三开关5603c的情况。注意，类似于图31的部 分通过相同的附图标记表示，并且省略了该相同部分或具有类似功能 的部分的详细描述。
图33中第一晶体管5903a对应于图31中第一晶体管5603a。 图33中第二晶体管5903b对应于图31中第二晶体管5603b。图33 中第三晶体管5903c对应于图31中第三晶体管5603c。
例如在开关组5602—J的情况下，第一晶体管5903a的第一电极 连接布线5621—J，第一晶体管5903a的第二电极连接信号线S卜l，并 且第一晶体管5903a的栅电极连接第一布线5611。第二晶体管5903b 的第一电极连接布线5621_J,第二晶体管5903b的第二电极连接信号 线Sj，并且第二晶体管5903b的栅电极连接第二布线5612。第三晶 体管5903c的第一电极连接布线5621—J,第三晶体管5卯3c的第二电 极连接信号线Sj+1，并且第三晶体管5903c的栅电极连接第三布线 5613。
第一晶体管5卯3a、第二晶体管5903b和第三晶体管5903c分 别用作开关晶体管。进一步，每一个第一晶体管5903a、第二晶体管 5903b和第三晶体管5903c都是当输入到每一栅电极的信号为H电平 时开启，并且当输入到每一栅电极的信号为L电平时关闭。
当将n沟道晶体管用于该第一晶体管5903a、第二晶体管5903b 和第三晶体管5903c时，可以将非晶硅用于晶体管的半导体层，于是, 可以实现制造过程的简化、制造成本的降低以及产量的提高。进一步， 可以形成诸如大显示板的半导体装置。即使当使用多硅或单晶硅作为 该晶体管的半导体层时，也可以实现制造过程的简化。
在图33中的该信号线驱动器电路中，将n沟道晶体管用于该第 一晶体管5903a、第二晶体管5903b和第三晶体管5903c,然而，也 可以将p沟道晶体管用于该第一晶体管5903a、第二晶体管5903b和 第三晶体管5903c。在后一种情况下，每一晶体管当输入到栅电极的 信号为L电平时开启，并且当输入到栅电极的信号为H电平时关闭。
注意，开关的设置、数量、驱动方法等并不受限，只要一个栅极选择周期被分为多个子选择周期，并且在每一该多个子选择周期中 从一个布线将该视频信号输入到多个信号线，如图31中所示。
]例如，当在三个或更多个子选择周期的每一个中从一个布线将 该视频信号输入到三个或更多个信号线时，可以添加开关以及用于控 制该开关的布线。注意，当一个选择周期被分为四个或更多个子选择 周期时， 一个子选择周期变得更短。因此， 一个选择周期优选地被分 为两个或三个子选择周期。
作为另一范例，如图34的时序图中所示， 一个选择周期被分为预充电周期Tp、第一子选择周期T1、第二子选择周期T2和第三子 选择周期T3。图34的该时序图所示为当第i行中的扫描线Gi被选择 时的定时、第一开关5603a开启/关闭时的定时5803a、第二开关5603b 开启/关闭时的定时5803b、第三开关5603c开启/关闭时的定时5803c 以及输入到第J列中的布线5621一J的信号5821一J。如图34中所示， 笫一开关5603a、第二开关5603b和第三开关5603c在该预充电周期 Tp中开启。此时，通过该第一开关5603a、第二开关5603b和第三开 关5603c将输入到布线5621一J的预充电电压Vp输入到每一信号线 Sj-l、信号线Sj和信号线Sj+l。在该第一子选择周期T1中，第一开 关5603a开启，并且第二开关5603b和第三开关5603c关闭。此时， 将输入到布线5621一J的Dataj-l通过第一开关5603a输入到该信号线 Sj-l。在该第二子选择周期T2中，第二开关5603b开启，并且第一 开关5603a和第三开关5603c关闭。此时，将输入到布线5621—J的 Dataj通过第二开关5603b输入到该信号线Sj。在该第三子选择周期 T3中，第三开关5603c开启，并且第一开关5603a和第二开关5603b
关闭。此时，将输入到布线5621—J的Dataj+1通过第一开关5603c 输入到该信号线Sj+l。
如上所述，在应用了图34的该时序图的图31的该信号线驱动 器电路中，由于在子选择周期之前提供了预充电周期，所以可以对信 号线进行预充电；于是，视频信号可以高速地写到像素。注意，类似 于图32的部分通过相同的附图标记表示，并且省略了该相同部分或 具有类似功能的部分的详细描述。
而且在图35中， 一个栅极选择周期可以分为多个子选择周期， 并且在如图31中所示的每一该多个子选择周期中可以将视频信号从 一个布线输入到多个信号线。注意，图35只示出了信号线驱动器电 路中第J列中的开关组6022—J。该开关组6022_J包括第一晶体管6001、 第二晶体管6002、第三晶体管6003、第四晶体管6004、第五 晶体管6005和第六晶体管6006。该第一晶体管6001、第二晶体管6002、 第三晶体管6003、第四晶体管6004、第五晶体管6005和第六 晶体管6006为n沟道晶体管。该开关组6022_J连接第一布线6011、 第二布线6012、第三布线6013、第四布线6014、第五布线6015、第 六布线6016、布线5621j、信号线Sj-l、信号线Sj和信号线Sj+l。
该第一晶体管6001的第一电极连接布线5621—J,第一晶体管 6001的第二电极连接信号线Sj-l，并且第一晶体管6001的栅电极连 接第一布线6011。该第二晶体管6002的第一电极连接布线5621—J， 第二晶体管6002的第二电极连接信号线Sj-l,并且第二晶体管6002 的栅电极连接第二布线6012。该第三晶体管6003的第一电极连接布 线5621一J，第三晶体管6003的第二电极连接信号线Sj，并且第三晶 体管6003的栅电极连接第三布线6013。该第四晶体管6004的第一电 极连接布线5621—J，第四晶体管6004的第二电极连接信号线Sj，并 且第四晶体管6004的栅电极连接第四布线6014。该第五晶体管6005 的第一电极连接布线5621—J，第五晶体管6005的第二电极连接信号 线Sj+l，并且第五晶体管6005的栅电极连接第五布线6015。该第六 晶体管6006的第一电极连接布线5621一J，第六晶体管6006的第二电
极连接信号线Sj+1，并且第六晶体管6006的栅电极连接第六布线 6016。
第一晶体管6001、第二晶体管6002、第三晶体管6003、第四 晶体管6004、第五晶体管6005和第六晶体管6006分别用作开关晶体 管。进一步，第一晶体管6001、笫二晶体管6002、第三晶体管6003、 第四晶体管6004、笫五晶体管6005和第六晶体管6006中的每一个都 是当输入到每一栅电极的信号为H电平时开启，并且当输入到每一栅 电极的信号为L电平时关闭。
图35中的第一布线6011和第二布线6012对应于图33中的第 一布线5611。图35中的第三布线6013和第四布线6014对应于图33 中的第二布线5612。图35中的第五布线6015和第六布线6016对应 于图33中的第三布线5613。注意，图35中的第一晶体管6001和第 二晶体管6002对应于图33中的第一晶体管5903a。图35中的第三晶 体管6003和第四晶体管6004对应于图33中的第二晶体管5903b。图 35中的第五晶体管6005和第六晶体管6006对应于图33中的第三晶 体管5903c。
在图35中，在图32所示的第一子选择周期Tl中，第一晶体管 6001和第二晶体管6002其中一个开启。在第二子选择周期T2中， 第三晶体管6003和第四晶体管6004其中一个开启。在笫三子选择周 期T3中，第五晶体管6005和第六晶体管6006其中一个开启。进一 步，在图34所示的预充电周期中，第一晶体管6001、第三晶体管6003 和第五晶体管6005开启，或者第二晶体管6002、第四晶体管6004和 第六晶体管6006开启。
于是在图35中，由于可以减少每一晶体管的开启时间，所以可 以抑制该晶体管特性的劣化。这是因为例如在图32所示的第一子选 择周期T1中，当第一晶体管6001和第二晶体管6002其中一个开启 时，视频信号可以输入到信号线Sj-l。这里，例如在图32所示的第 一子选择周期Tl中，当第一晶体管6001和第二晶体管6002同时都 开启时，视频信号可以高速地输入到信号线Sj-l。
在图35中的布线5621与信号线之间并行连接两个晶体管，然 而本发明并不限于此，并且可以在布线5621与信号线之间并行连接 三个或更多个晶体管。于是，可以进一步抑制该晶体管特性的劣化。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以应用于另一附图中所描述的内容(或部分 内容)或者与其组合。进一步，通过组合上述附图中的每一部分与其 它部分，可以形成更多的附图。
本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以自由地应用于另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容) 或者与其组合。进一步，通过组合本实施方式中的每一附图中的每一 部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容的范例、其有关部分的范例等。因 此，其它实施方式中所描述的内容可以应用于本实施方式或与其组 合。
实施方式6在本实施方式中，描述了用于防止由于实施方式1至4中所示 的该显示装置中的静电放电破坏而产生缺陷的结构。
静电放电破坏指的是当存储在人体或物体中的正或负电荷接触 该半导体装置时，通过半导体的输入/输出端子瞬时放电，以及通过提 供在该半导体装置内流经的大电流所产生的破坏。
图36A所示为通过保护二极管用于防止扫描线中所产生的静电放电破坏。图36A所示为其中将该保护二极管设置在布线6111与该扫描线之间的结构。虽然没有示出，但是有多个像素与第i行中的该扫描线Gi连接。晶体管6101用作保护二极管。该晶体管6101为n沟道晶体管，然而也可以使用p沟道晶体管，并且晶体管6101的极性可以与包括在扫描线驱动器电路或像素中的晶体管相同。
这里设置一个保护二极管，然而也可以串行、并行或串并设置多个保护二极管。
该晶体管6101的第一电极连接第i行中的该扫描线Gi，晶体管 6101的第二电极连接布线6111，并且晶体管6101的栅电极连接第i 行中的该扫描线Gi。
描述图36A中的操作。将某一电势输入到该布线6111，其低于 输入到第i行中的该扫描线Gi的信号的L电平。当正或负电荷没有 放电到第i行中的该扫描线Gi时，第i行中的该扫描线Gi的电势为 H电平或L电平，从而该晶体管6101关闭。另一方面，当负电荷放 电到第i行中的该扫描线Gi时，第i行中的该扫描线Gi的电势瞬时 降低。此时，第i行中的该扫描线Gi的电势低于通过从该布线6111 的电势中减去该晶体管6101的阈值电压所得到的值，从而该晶体管 6101开启。于是，电流通过该晶体管6101流到布线6111。因此，图 36A中的该结构可以防止大电流流到该^像素，从而可以防止对^f象素的 静电放电破坏。
图36B所示为用于防止当正电荷放电到第i行中的该扫描线Gi 时的静电放电破坏的结构。用作保护二极管的晶体管6102设置在扫 描线与布线6112之间。注意，这里设置一个保护二极管，然而也可 以串行、并行或串并设置多个保护二极管。该晶体管6102为n沟道 晶体管，然而也可以使用p沟道晶体管，并且晶体管6102的极性可 以与包括在该扫描线驱动器电路或像素中的晶体管相同。该晶体管 6102的第一电极连接第i行中的该扫描线Gi，晶体管6102的第二电 极连接布线6112，并且晶体管6102的栅电极连接布线6112。注意， 将高于输入到第i行中该扫描线Gi的信号的H电平的电势输入到该 布线6112。因此，当电荷没有放电到第i行中的扫描线Gi时，该晶 体管6102关闭。另一方面，当正电荷放电到第i行中的该扫描线Gi 时，第i行中的该扫描线Gi的电势瞬时增加。此时，第i行中的该扫 描线Gi的电势高于该布线6112的电势与该晶体管6102的阈值电压 之和，从而该晶体管6102开启。于是，电流通过该晶体管6102流到 布线6112。因此，图36B中的该结构可以防止大电流流到该^泉素， 从而可以防止对像素的静电放电破坏。如图36C中所示，使用将图36A和图36B组合的结构，可以防 止当正或负电荷放电到第i行中的扫描线Gi时的静电放电破坏。注意， 类似于图36A和图36B的部分通过相同的附图标记表示，并且省略该 相同的部分或具有相似功能的部分的详细描述。
图37A所示为其中用作保护二极管的晶体管6201连接在扫描线 与存储电容器线之间的结构。注意，这里设置一个保护二极管，然而， 也可以串行、并行或串并设置多个保护二极管。该晶体管6102为n 沟道晶体管，然而也可以使用p沟道晶体管，并且晶体管6102的极 性可以与包括在该扫描线驱动器电路或像素中的晶体管相同。注意， 布线6211用作存储电容器线。该晶体管6102的第一电极连接第i行 中的该扫描线Gi，晶体管6102的第二电极连接布线6112,并且晶体 管6101的栅电极连接第i行中的该扫描线Gi。注意，将低于输入到 第i行中该扫描线Gi的信号的L电平的电势输入到该布线6112。因 此，当电荷没有放电到第i行中的该扫描线Gi时，该晶体管6102关 闭。另一方面，当负电荷放电到第i行中的该扫描线Gi时，第i行中 的该扫描线Gi的电势瞬时降低。此时，第i行中的该扫描线Gi的电 势低于通过从该布线6211的电势中减去该晶体管6201的阈值电压所 得到的值，从而该晶体管6201开启。于是，电流通过该晶体管6201 流到布线6211。因此，图37A中的该结构可以防止大电流流到该像 素，从而可以防止对像素的静电放电破坏。进一步，由于该存储电容 器线在图37A中所示的结构中用作释放电荷的布线，所以不需要增加 布线。
图37B所示为用于防止当正电荷放电到第i行中的该扫描线Gi 时的静电放电破坏的结构。这里，将高于输入到第i行中的扫描线Gi 信号的H电平的电势输入到该布线6211。因此，当电荷没有放电到 第i行中的该扫描线Gi时，该晶体管6202关闭。另一方面，当正电 荷放电到第i行中的扫描线Gi时，第i行中的该扫描线Gi的电势瞬 时增加。此时，第i行中的该扫描线Gi的电势高于该布线6211的电 势与该晶体管6202的阈值电压之和，从而该晶体管6202开启。于是，
电流通过该晶体管6202流到布线6211。因此，图37B中的该结构可 以防止大电流流到该像素，从而可以防止对像素的静电放电破坏。进 一步，由于存储电容器线在图37B中所示的结构中用于释放电荷，所 以不需要增加布线。注意，类似于图37A的部分通过相同的附图标记 表示，并且省略该相同的部分或具有相似功能的部分的详细描述。
接下来，图38A所示为通过保护二极管用于防止信号线中所产 生的静电放电破坏。图38A所示为其中将该保护二极管设置在布线 6411与该信号线之间的结构。虽然没有示出，但是有多个像素与第j 列中的该信号线Sj连接。晶体管6401用作保护二极管。该晶体管6401 为n沟道晶体管，然而也可以使用p沟道晶体管，并且晶体管6401 的极性可以与包括在信号线驱动器电路或像素中的晶体管相同。
注意，这里设置一个保护二极管，然而，也可以串行、并行或 串并设置多个保护二极管。
该晶体管6401的第一电极连接第j列中的该信号线Sj，晶体管 6401的第二电极连接布线6411，并且晶体管6401的栅电极连接第j 列中的该信号线Sj。
描述图38A中的操作。将某一电势输入到该布线6411，其低于 输入到第j列中的该信号线Sj的视频信号的最小值。当正或负电荷没 有放电到第j列中的该信号线Sj时，第j列中的该信号线Sj的电势 与该视频信号相同，从而该晶体管6401关闭。另一方面，当负电荷 放电到笫j列中的该信号线Sj时，第j列中的该信号线Sj的电势瞬 时降低。此时，第j列中的该信号线Sj的电势低于通过从该布线6411 的电势中减去该晶体管6401的阈值电压所得到的值，从而该晶体管 6401开启。于是，电流通过该晶体管6401流到布线6411。因此，图 38A中的该结构可以防止大电流流到该像素，从而可以防止对像素的 静电放电破坏。
图38B所示为用于防止当正电荷放电到第j列中的该信号线Sj 时的静电放电破坏的结构。用作保护二极管的晶体管6402设置在信 号线与布线6412之间。注意，这里设置一个保护二极管，然而也可
以串行、并行或串并设置多个保护二极管。该晶体管6402为n沟道 晶体管，然而也可以使用p沟道晶体管，并且晶体管6402的极性可 以与包括在该信号线驱动器电路或像素中的晶体管相同。该晶体管 6402的第一电极连接第j列中的该信号线Sj，晶体管6402的第二电 极连接布线6412，并且晶体管6402的栅电极连接布线6412。注意， 将高于输入到第j列中的该信号线Sj信号的视频信号的最大值的电势 输入到该布线6412。因此，当电荷没有放电到第j列中的该信号线Sj 时，该晶体管6402关闭。另一方面，当正电荷放电到第j列中的该信 号线Sj时，第j列中的该信号线Sj的电势瞬时增加。此时，第j列 中的该信号线Sj的电势高于该布线6412的电势与该晶体管6402的阈 值电压之和，从而该晶体管6402开启。于是，电流通过该晶体管6402 流到布线6412。因此，图38B中的该结构可以防止大电流流到该像 素，从而可以防止对像素的静电放电破坏。
如图38C中所示，使用将图38A和图38B组合的结构，可以防 止当正或负电荷放电到第j列中的信号线Sj时的静电放电破坏。注意， 类似于图38A和图38B的部分通过相同的附图标记表示，并且省略该 相同的部分或具有相似功能的部分的详细描述。
在本实施方式中，描述了用于防止对与扫描线和信号线连接的 像素的静电放电破坏的结构。然而，本实施方式中的该结构不仅用于 防止对与扫描线和信号线连接的像素的静电放电破坏。例如，当本实 施方式用于输入了信号或电势的布线时，其连接实施方式1至4中所 示的该扫描线驱动器电路和信号线驱动器电路，可以防止对该扫描线 驱动器电路和信号线驱动器电路的静电放电破坏。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以应用于另一附图中所描述的内容(或部分 内容)或者与其组合。进一步，通过组合上述附图中的每一部分与其 它部分，可以形成更多的附图。
本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以自由地应用于另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容)
或者与其组合。进一步，通过组合本实施方式中的每一附图中的每一 部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容的范例、其有关部分的范例等。因 此，其它实施方式中所描述的内容可以应用于本实施方式或与其组 合。
实施方式7在本实施方式中，描述了可以应用于实施方式1至4中所示每 一显示装置的显示装置的另一结构。
在图39A所示的结构中，在扫描线与另一扫描线之间设置有二 极管连接的晶体管。在图39A所示的结构中，在笫i-l行中的扫描线 Gi-l与第i行中的扫描线Gi之间设置有二极管连接的晶体管6301a， 并且在第i行中的扫描线Gi与第i + 1行中的扫描线Gi+1之间设置有 二极管连接的晶体管6301b。注意，该晶体管6301a和6301b为n沟 道晶体管，然而也可以使用p沟道晶体管。该晶体管6301a和6301b 的极性可以与包括在扫描线驱动器电路或像素中的晶体管相同。
注意，在图39A中，典型地示出了第i-l行中的扫描线Gi-l、 第i行中的扫描线Gi、以及第i + l行中的扫描线Gi+l，并且在其它 扫描线之间类似地设置二极管连接的晶体管。
该晶体管6301a的第一电极连接笫i行中的扫描线Gi,晶体管 6301a的第二电极连接第i-l行中的扫描线Gi-l,并且晶体管6301a 的栅电极连接第i-l行中的扫描线Gi-l。该晶体管6301b的第一电极 连接第i + l行中的扫描线Gi+1，晶体管6301a的第二电极连接第i 行中的扫描线Gi，并且晶体管6301a的栅电极连接第i行中的扫描线 Gi。
描述图39A的操作。在实施方式1至4中所示的每一扫描线驱 动器电路中，第i-l行中的扫描线Gi-l、第i行中的扫描线Gi、以及 第i + l行中的扫描线Gi+l在非选择周期中保持为L电平。因此，该 晶体管6301a和6301b关闭。然而，例如当第i行中的扫描线Gi的电 势由于噪声等而增加时，像素被第i行中的扫描线Gi选择，并且将错 误的视频信号写到该像素。相应地，通过在如图39A中所示的该扫描 线之间提供二极管连接的晶体管，可以防止将错误的视频信号写到像 素。这是因为当第i行中的扫描线Gi的电势增加到超过第i-l行中的 扫描线Gi-l的电势与该晶体管6301a的阈值电压之和时，该晶体管 6301a开启，并且第i行中的扫描线Gi的电势降低，于是，像素不会 被第i行中的扫描线Gi选择。
当扫描线驱动器电路和像素部分形成在相同的衬底上时，图 39A中的该结构特别有利，因为在只包括n沟道晶体管或只包括p沟 道晶体管的该扫描线驱动器电路中，扫描线有时候处于漂移状态，并 且在扫描线中容易产生噪声。
在图39B所示的结构中，设置在该扫描线之间的二极管连接的 晶体管的方向与图39A中的相反。注意，晶体管6302a和6302b为n 沟道晶体管，然而也可以4吏用p沟道晶体管。该晶体管6301a和6301b 的极性可以与包括在扫描线驱动器电路或像素中的晶体管相同。在图 39B中，该晶体管6302a的第一电极连接第i行中的扫描线Gi,晶体 管6302a的第二电极连接第i-l行中的扫描线Gi-l，并且晶体管6302a 的栅电极连接第i行中的扫描线Gi。该晶体管6302b的第一电极连接 第i + l行中的扫描线Gi+1，晶体管6302a的第二电极连接第i行中 的扫描线Gi，并且晶体管6302a的栅电极连接第i + l行中的扫描线 Gi+1。在图39B中，类似于图38A，当第i行中的扫描线Gi的电势 增加到超过第i + 1行中的扫描线Gi+1的电势与该晶体管6302b的阈 值电压之和时，该晶体管6302b开启，并且第i行中的扫描线Gi的电 势降低。于是，像素不会被第i行中的扫描线Gi选择，并且可以防止 将错误的视频信号写到该像素。
如图39C中所示，使用将图39A和图39B组合的结构，即使当 第i行中的扫描线Gi的电势增加时，该晶体管6301a和6301b开启， 从而第i行中的扫描线Gi的电势降低。注意，
图39B的部分通过相同的附图标记表示，并且省略该相同的部分或具 有相似功能的部分的详细描述。
注意，在图37A和37B中，当在该扫描线与该存储电容器线之 间设置二极管连接的晶体管时，可以得到与图39A、 39B和39C类似 的有益效果。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以应用于另一附图中所描述的内容(或部分 内容)或者与其组合。进一步，通过组合上述附图中的每一部分与其 它部分，可以形成更多的附图。
本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以自由地应用于另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容) 或者与其组合。进一步，通过组合本实施方式中的每一附图中的每一 部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容的范例、其有关部分的范例等。因 此，其它实施方式中所描述的内容可以应用于本实施方式或与其组 合。
实施方式8在本实施方式中，描述晶体管的结构和制造方法。
图40A所示为晶体管范例的结构。图40B至40G所示为该晶体 管的制造方法的范例。
注意，晶体管的结构和制造方法并不限于图40A至40G中所示 的这些，并且可以采用各种结构和制造方法。
首先，参照图40A描述晶体管的结构范例。图40A所示为分别 具有不同结构的多个晶体管的截面图。这里在图40A中，分别具有不 同结构的该多个晶体管并置在一起，这样是为了描述晶体管的结构。 因此，该晶体管实际上并不需要如图40A中所示的并置在一起，并且 可以按照需要分开地形成。
接下来，描述形成该晶体管的每一层的特性。
衬底110111可以是使用钡硼硅酸盐玻璃、硼硅酸铝玻璃等的玻 璃衬底、石英衬底、陶瓷衬底、包含不锈钢的金属衬底等等。另外，也可以使用由塑料形成的衬底，代表有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、 聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚醚砜(PES)，或者由柔性合成树 脂(诸如丙烯酸)形成的衬底。通过使用柔性衬底，就可以形成能够 弯曲的半导体装置。柔性衬底对该衬底的面积或形状并没有严格限 制。因此，例如当使用形状为每一边长为l米或更大的矩形的衬底作 为该衬底110111时，可以显著地提高产量。相比于使用圆形硅衬底 的情况，这种优势非常好。
绝缘膜110112用作基膜，并且设置其用于防止来自该衬底 110111的碱金属(诸如Na或碱土金属)受到半导体元件的特性的不 利影响。该绝缘膜110112可以具有包含氧化物或氮化物的绝缘膜的 单层结构或叠层结构，诸如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、 硅氧氮化物(SiOxNy ) ( x> y)或硅氮氧化物(SiNxOy ) (x>y)。 例如，当该绝缘膜110112设置为具有双层结构，优选地使用硅氮氧 化物膜作为第一绝缘膜，并且使用硅氧氮化物膜作为第二绝缘膜。作 为另一范例，当该绝缘膜110112设置为具有三层结构，优选地使用 硅氧氮化物膜作为第一绝缘膜，使用硅氮氧化物膜作为第二绝缘膜， 并且使用硅氧氮化物膜作为第三绝缘膜。
可以使用无定形半导体、微晶半导体或半无定形半导体(SAS) 形成半导体层110113、 110114和110115。可替换地，可以使用多晶 半导体层。SAS是具有介于无定形和晶体(包括单晶和多晶)结构之 间的中间层并且具有在自由能中稳定的第三态的半导体。而且，SAS 包括具有短程有序和晶格畸变的结晶区。至少在部分膜中可以观察0.5 至20nm的结晶区。当包含硅作为主要组件时，喇曼光镨移动到低于 520cm —1的波数侧。通过X射线衍射观察认为是从硅晶晶格得到的 (111)和(220)的衍射峰。SAS包含至少1原子％或更多的氢或卣 素，以补偿不饱和键。SAS通过材料气体的辉光放电分解(等离子 CVD )形成。可以使用SiH4， Si2H6， SiH2Cl2， SiHCl3, SiCl4， SiF4等作为该材料气体。进一步，可以混合GeF"可替换地，可以使用H2，或 者H2和从He， Ar， Kr和Ne中选择的 一种或多种稀有气体元素稀释该 材料气体。稀释比例在2至1000倍的范围内。压力在大约0.1至133Pa 的范围内，并且供电电源频率为l至120MHz，优选地为13至60MHz。 衬底加热温度可以为300'C或更低。大气成分，诸如氧气、氮气和碳 中杂质浓度优选地为lxl02°cm —i或更低，作为该薄膜中的杂质元素。 特别地，氧浓度为5xl0"/cn^或更低，优选地为lxl0"/cm3或更低。 这里，非晶硅层使用包含硅(Si)作为主要成分的材料(例如SixGei -x: 0〈x〈l)通过賊射法、LPCVD法、等离子CVD法等方法形成。 然后，通过结晶法，诸如通过激光结晶法、使用RTA或退火炉的热 结晶法、或者使用促进结晶的金属元素的热结晶法结晶该非晶硅层。
绝缘膜110116可以具有包含氧化物或氮化物的绝缘膜的单层 结构或叠层结构，诸如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、硅氧 氮化物(SiOxNy ) ( x > y)或珪氮氧化物(SiNxOy ) ( x > y )。
栅电极110117可以具有导电膜的单层结构或者具有两个或三 个导电膜的叠层结构。作为用于该栅电极110117的材料，例如可以 使用诸如钽(Ta)、钛(Ti)、钼(Mo)、钨(W)、铬(Cr)、硅(Si)等的单层 膜；包含前述元素的氮化物膜(典型有氮化钽膜、氮化钨膜或者氮化 钛膜)；其中组合前述元素的合金膜(典型有Mo-W合金或Mo-Ta 合金)；包含前述元素的硅化物膜(典型有硅化钨膜或硅化钛膜)等。 注意，前述单层膜、氮化物膜、合金膜、硅化物膜等可以具有单层结 构或叠层结构。
绝缘膜110118可以通过賊射法、等离子CVD法等具有包含氧 化物或氮化物的绝缘膜的单层结构或叠层结构，氧化物或氮化物诸如 硅氧化物(SiOx )、硅氮化物(SiNx )、硅氧氮化物(SiOxNy) ( x >y)或硅氮氧化物(SiNxOy) (x>y);或者具有包含碳的膜，诸 如DLC (类金刚石碳)。
绝缘膜110119可以具有单层结构或叠层结构，其可以为硅氧 烷树脂；包含氧化物或氮化物的绝缘膜，诸如包含硅氧化物(SiOx)、 硅氮化物(SiNx)、硅氧氮化物(SiOxNy) (x>y)或硅氮氧化物 (SiNxOy) (x>y);或者包含碳的膜，诸如包含DLC (类金刚石 碳)；或者有机材料，诸如环氧树脂、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯苯 酴、苯环丁烯、或丙烯酸。注意，硅氧烷树脂对应于具有Si-O-Si键 的树脂。硅氧烷包括硅(Si)和氧(O)的键的骨架结构。作为取代 基，使用至少包含氢的有机团(诸如烷基或芳基)。可替换地，可以 使用至少包含氢的氟基、或者氟基和有机团的作为取代基。注意，该 绝缘膜110119可以设置成直接覆盖该栅电极110117，而不需要提供 该绝缘膜110118。
作为导电膜110123，可以使用诸如Al, Ni， C， W， Mo， Ti， Pt， Cu, Ta，Au，Mn等元素的单层膜、包含前述元素的氮化物膜、其中组合前 述元素的合金膜、包含前述元素的硅化物膜等等。例如，作为包含多 个元素的合金，可以使用包含C和Ti的Al合金、包含Ni的Al合金、 包含C和Ni的Al合金、包含C和Mn的Al合金等。当该导电膜具 有叠层结构时，可以是使得Al插入在Mo、 Ti之间的结构等；于是， 可以提高Al对加热和化学反应的阻抗。
接下来，参照图40A中分别具有不同结构的多个晶体管的截面 图描述每一结构的特性。
晶体管110101是单漏极晶体管。由于其可以通过简单的方法形 成，所以其优点是低制造成本和高产量。这里，半导体层110113和 110115具有不同的杂质浓度，并且半导体层110113用作沟道区域， 而半导体层110115用作源极区域和漏极区域。通过以这种方式控制 杂质的浓度，可以控制该半导体层的电阻率。进一步，该半导体层和 导电层110123的电连接状态可以更加接近欧姆接触。注意，作为单 独形成分别具有不同杂质浓度的半导体层的方法，可以使用其中使用 该栅电极110117作为掩膜在该半导体层中掺杂的方法。
在晶体管110102中，该栅电极110117具有倾斜角。该倾斜角 为45。或更多并且小于95°,并且优选地为60。或更多并且小于95°。 注意，该倾斜角可以小于45。。这里，半导体层110113、 U0114和110115
具有不同的杂质浓度。该半导体层110113用作沟道区域，半导体层 110114用作轻掺杂的漏极(LDD)区域，并且半导体层110115用作 源极区域和漏极区域。通过以这种方式控制杂质的浓度，可以控制该 半导体层的电阻率。进一步，该半导体层和导电层110123的电连接 状态可以更加接近欧姆接触。而且，由于该晶体管包括LDD区域， 所以在该晶体管内部难以应用高电场，从而可以抑制由于热载流子而 产生的元件的劣化。注意，作为单独形成分别具有不同杂质浓度的半 导体层的方法，可以使用其中利用该栅电极110117作为掩膜在该半 导体层中掺杂的方法。在该晶体管110102中，由于栅电极110117具 有倾斜角，通过该栅电极110117掺在该半导体层中的杂质浓度可以 具有梯度，并且可以容易形成LDD区域。于是，其优点是低制造成 本和高产量。
在晶体管110103所具有的结构中，该槺电极110117至少由两 层形成，并且下栅电极长于上栅电极。在本说明书中，这种上下栅电 极的形状称为帽形。当该栅电极110117具有帽形时，不需要添加光 掩膜就可以形成LDD区域。注意，该LDD与栅电极110117交叠的 结构，诸如晶体管110103特别地称为GOLD (栅极交叠的LDD)结 构。作为用于形成具有帽形的栅电极110117的方法，可以使用下面 的方法.
首先，当该栅电极110117形成图案时，通过干刻蚀对该上和下栅电极进行刻蚀，从而使得其侧表面倾斜(成锥形)。然后，通过各 向异性刻蚀处理该上栅电极的倾斜，使得其基本上垂直。于是，形成 了其截面图为帽形的栅电极。此后，两次掺入杂质元素，使得形成用作该沟道区域的半导体层110113、用作LDD区域的半导体层11014 以及用作源电极和漏电极的半导体层110115。
注意，与该栅电极110117交叠的部分LDD区域称为Lov区域， 并且不与该栅电极110117交叠的部分LDD区域称为Loff区域。该 Loff区域在抑制关闭电流值中非常重要，而其在通过减轻该漏极附近 的电场以防止开启电流值由于热载流子而劣化中并不怎么重要。另一
方面，该Lov区域在通过减轻该漏极附近的电场以防止开启电流值由 于热载流子而劣化中非常重要，而其在抑制关闭电流值中并不怎么重 要。于是，优选地形成具有适用于每一各种电路特性的结构的晶体管。 例如，当半导体装置用于显示装置时，具有Loff区域的晶体管优选地 用作像素晶体管，以抑制该关闭电流值。另一方面，作为外围电路中 的晶体管，优选地使用具有Lov区域的晶体管，以通过减轻该漏极附 近的电场而防止开启电流值的劣化。
晶体管110104包括与栅电极110117的侧表面接触的侧壁 110121。当该晶体管包括侧壁110121时，可以将与该侧壁110121交 叠的区域制作成为LDD区域。
在晶体管110105中，LDD (Loff)区域通过j吏用掩膜在半导体 层中掺杂而形成。于是，可以确保形成该LDD区域，并且可以减少 该晶体管的关闭电流值。
在晶体管110106中，LDD (Loff)区域通过使用掩膜在半导体 层中掺杂而形成。于是，可以确保形成该LDD区域，并且通过减轻 该晶体管的漏极附近的电场而防止开启电流值的劣化。
接下来，参照图40B至40G描述用于制造晶体管的方法的范例。
在本实施方式中，通过等离子处理氧化或氮化该衬底110111、 绝缘膜110112、半导体层110113、 110114和110115、绝缘膜110116、 绝缘膜110118或绝缘膜110119的表面，从而可以氧化或氮化该半导 体层或绝缘膜。通过等离子处理按照这种方式氧化或氮化该半导体层 或绝缘膜，可以修改该半导体层或绝缘膜的表面，并且所形成的该绝 缘膜可以比通过CVD法或溅射法形成的绝缘膜更加致密。于是，可 以抑制诸如针孔的缺陷，并且可以提高半导体装置的特性等。
可以将硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)用于该侧壁110121。 作为在该栅电极110117的侧表面上形成侧壁110121的方法，例如可 以使用一种方法，其中在形成该栅电极110117之后形成珪氧化物 (SiOx)膜或硅氮化物(SiNx)膜，并然后通过各向异性刻蚀对硅氧 化物(SiOx)膜或硅氮化物(SiNx)膜进行刻蚀。于是，该硅氧化物(SiOx)膜或硅氮化物(SiNx)膜只保留在该栅电极110117的侧表 面上，从而可以在该栅电极110117的侧表面上形成该侧壁110121。
图44所示为底部栅极晶体管和电容器的横截面结构。
第一绝缘膜(绝缘膜110502)形成在整个衬底110501上面。 注意，该结构并不限于此，并且在某些情况下并不形成该第一绝缘膜(绝缘膜110502)。该绝缘膜可以防止来自衬底的杂质不利地影响晶 体管的半导体层并且改变属性。也就是，第一绝缘膜用作基膜。于是, 可以形成具有高可靠性的晶体管。作为该第一绝缘膜，可以使用硅氧 化物膜、硅氮化物膜或硅氧氮化物膜(SiOxNy )等组成的单层或叠层。
第一导电层(导电层110503和导电层110504)形成在第一绝 缘膜上面。该导电层110503包括用作晶体管110520的栅电极的部分。 该导电层110504包括用作电容器110521的第一电极的部分。作为该 第一导电层，可以使用Ti， Mo， Ta， Cr， W， Al， Nd， Cu， Ag， Au， Pt， Nb， Si， Zn， Fe， Ba, Ge等，或者这些元素的合金。进一步，可以使用这些 元素(包括其合金)的叠层。
形成第二绝缘膜(绝缘膜110514 )，以至少覆盖该第一导电层。 该第二绝缘膜用作栅极绝缘膜。作为该第二绝缘膜，可以使用硅氧化 物膜、硅氮化物膜或硅氧氮化物膜(SiOxNy)等组成的单层或叠层。
优选地，使用硅氧化物膜作为第二绝缘膜与该半导体层接触的部分。这是因为在该半导体层与笫二绝缘膜之间的界面的陷阱能级降 低了。
当该第二绝缘膜与MO接触时，优选地使用硅氧化物膜作为该第二绝缘膜与Mo接触的部分。这是因为该硅氧化物膜并不会氧化 Mo。
通过光刻法、喷墨法、印刷法等在第二绝缘膜上与该第一导电层重叠的部分中形成半导体层。部分该半导体层在第二绝缘膜上延伸 到不与该第一导电层交叠的部分。该半导体层包括沟道形成区域(沟道形成区域110510 ) 、 LDD区域(LDD区域110508和110509 )、 以及杂质区域(杂质区域110505、 110506和110507)。该沟道形成
区域110510用作晶体管110520的沟道形成区域。该LDD区域110508 和110509用作晶体管110520的LDD区域。该LDD区域110508和 110509并不必需形成。该杂质区域110505包括用作该晶体管110520 的源电极和漏电极其中之一的部分。该杂质区域110506包括用作该 晶体管110520的源电极和漏电极中另一个的部分。该杂质区域110507 包括用作该晶体管110520的第二电极的部分。
第三绝缘膜(绝缘膜110511)整体形成在该杂质区域110505、 LDD区域110508、沟道形成区域110510、 LDD区域110509、杂质区 域110506、第二绝缘膜110514和杂质区域110507上面。接触孔选择 性地形成在部分该第三绝缘膜中。该绝缘膜110511用作层间膜。作 为第三绝缘膜，可以使用无机材料(例如硅氧化物、硅氮化物、或硅 氧氮化物)、具有低介电常数的有机化合材料(例如光敏或非光敏有 机树脂材料)，等。可替换地，可以使用包括硅氧烷的材料。注意， 硅氧烷是其中通过硅(Si)和氧(O)的键形成骨架结构的材料。使 用至少包含氢的有机团(诸如烷基或芳基)作为取代基。可替换地， 可以使用至少包含氢的氟基、或者氟基和有机团作为取代基。
第二导电层(导电层110512和导电层110513)形成在第三绝 缘膜上面。导电层110512通过形成在第三绝缘膜中的接触孔连接该 晶体管110520的源电极和漏电极中的另一个。于是，导电层110502 包括用作该晶体管110520的源电极和漏电极中的另一个的部分。当 导电层110513电连接导电层110514时，导电层110513包括用作电 容器110521的第一电极的部分。可替换地，当导电层110513电连接 导电层110507时，导电层110513包括用作电容器110521的第二电 极的部分。进一步可替换地，当导电层110513不连接该导电层110504 和导电层110507时，形成除了电容器110521之外的另一电容器。在 该电容器中，该导电层110513、导电层110507和绝缘膜110511分别 用作第一电极、第二电极和绝缘膜。注意，作为第二导电层，可以使 用Ti， Mo， Ta， Cr， W, Al， Nd， Cu， Ag， Au， Pt， Nb， Si， Zn， Fe， Ba， Ge 等，或者这些元素的合金。进一步，可以使用这些元素(包括其合金) 的叠层。
在形成该第二导电层之后的步骤中，可以形成各种绝缘膜或各 种导电膜。
接下来，描述晶体管和电容器的结构，其中在该情况下使用非 晶硅(a-Si)膜、微晶硅膜等作为该晶体管的半导体层。
图41所示为顶栅极晶体管和电容器的横截面结构。
第一绝缘膜(绝缘膜110202)形成在整个衬底110201上面。该绝缘膜可以防止来自衬底的杂质不利地影响晶体管的半导体层并 且改变其属性。也就是，第一绝缘膜用作基膜。于是，可以形成具有 高可靠性的晶体管。作为该第一绝缘膜，可以使用硅氧化物膜、硅氮化物膜、硅氧氮化物膜(SiOxNy)等的单层或叠层。
注意，该第一绝缘膜并非必需形成。当不形成第一绝缘膜时，可以实现步骤数的减少和制造成本的降低。进一步，由于可以简化结 构，所以可以提高产量。
第一导电层(导电层110203、导电层110204和导电层110205) 形成在第一绝缘膜上面。该导电层110203包括用作晶体管110220的 源电极和漏电极其中之一的部分。该导电层110204包括用作晶体管 110220的源电极和漏电极中的另一个的部分。该导电层110205包括 用作电容器110221的第一电极的部分。作为该第一导电层，可以使 用Ti， Mo， Ta， Cr， W， Al， Nd， Cu， Ag， Au， Pt， Nb， Si， Zn， Fe， Ba， Ge 等，或者这些元素的合金。进一步，可以使用这些元素(包括其合金) 的叠层。
第一半导体层(半导体层110206和半导体110207)形成在该 导电层110203和110204上面。该半导体层110206包括用作源电极 和漏电极其中之一的部分。该半导体110207包括用作源电极和漏电 极中的另一个的部分。作为该第一半导体层，可以使用包含磷的硅等。
第二半导体层(半导体层110208)形成在第一绝缘膜上面并且 在该导电层110203与导电层110204之间。部分该半导体层110208 延伸到半导体层110203和110204上面。该半导体层110208包括用
作晶体管110220的沟道区域的部分。作为该第二半导体层，可以使 用不具有结晶性的半导体层，诸如非晶硅(a-Si:H)、诸如微晶的半 导体层(n-Si:H)，等。
形成第二绝缘膜(绝缘膜110209和绝缘膜110210)，以至少 覆盖该半导体层110208和导电层110205。该第二绝缘膜用作栅极绝 缘膜。作为该笫二绝缘膜，可以使用硅氧化物膜、硅氮化物膜或硅氧 氮化物膜(SiOxNy)等组成的单层或叠层。
优选地使用硅氧化物膜作为该第二绝缘膜与第二半导体层接触 的部分。这是因为在该第二半导体层与第二绝缘膜之间的界面的陷阱 能级降低了。
注意，当该第二绝缘膜与Mo接触时，优选地使用硅氧化物膜 作为该第二绝缘膜与Mo接触的部分。这是因为该硅氧化物膜并不会 氧化Mo。
第二导电层(导电层110211和导电层110212)形成在第二绝 缘膜上面。导电层110211包括用作该晶体管110220的栅电极的部分。 导电层110212用作电容器110221的第二电极或布线。作为第二导电 层，可以使用Ti， Mo， Ta， Cr， W， Al， Nd， Cu， Ag, Au， Pt， Nb， Si， Zn， Fe, Ba，Ge等，或者这些元素的合金。进一步，可以使用这些元素(包括 其合金)的叠层。
在形成该第二导电层之后的步骤中，可以形成各种绝缘膜或各 种导电膜。
图42所示为反交错(底栅极)晶体管和电容器的横截面结构。特别地，图42中所示的该晶体管具有沟道刻蚀结构。
第一绝缘膜(绝缘膜110302)形成在整个衬底110301上面。该绝缘膜可以防止来自衬底的杂质不利地影响晶体管的半导体层并 且改变其属性。也就是，第一绝缘膜用作基膜。于是，可以形成具有 高可靠性的晶体管。作为该第一绝缘膜，可以使用硅氧化物膜、硅氮化物膜或硅氧氮化物膜(SiOxNy)等组成的单层或叠层。
注意，该第一绝缘膜并非必需形成。当不形成第一绝缘膜时，
可以实现步骤数的减少和制造成本的降低。进一步，由于可以简化结 构，所以可以提高产量。
第一导电层(导电层110303和导电层110304)形成在第一绝 缘膜上面。该导电层110303包括用作晶体管110320的栅电极的部分。 该导电层110304包括用作电容器110321的第一电极的部分。作为该 第一导电层，可以使用Ti， Mo， Ta， Cr， W， Al， Nd， Cu， Ag， Au， Pt， Nb， Si， Zn， Fe， Ba, Ge等，或者这些元素的合金。进一步，可以使用这些 元素(包括其合金)的叠层。
形成第二绝缘膜(绝缘膜110305)，以至少覆盖该第一导电层。 该第二绝缘膜用作栅极绝缘膜。作为该第二绝缘膜，可以使用硅氧化 物膜、硅氮化物膜或硅氧氮化物膜(SiOxNy)等组成的单层或叠层。
优选地，使用硅氧化物膜作为第二绝缘膜与该半导体层接触的 部分。这是因为在该半导体层与第二绝缘膜之间的界面的陷阱能级降 低了。
当该第二绝缘膜与MO接触时，优选地使用硅氧化物膜作为该第二绝缘膜与Mo接触的部分。这是因为该硅氧化物膜并不会氧化 Mo。
通过光刻法、喷墨法、印刷法等在该第二绝缘膜上与该第一导电层交叠的部分中形成第一半导体层(半导体层110306)。部分该半 导体层110306在第二绝缘膜上延伸到不与该第一导电层交叠的部分。 该半导体层110306包括用作该晶体管110320的沟道区域的部分。作 为该半导体层110306,可以使用没有结晶性的半导体层，诸如非晶硅 (a-Si:H)、诸如微晶的半导体层(n-Si:H)，等。
第二半导体层(半导体层110307和半导体110308)形成在部 分该第一半导体层上面。半导体层110307包括用作源电极和漏电极 其中之一的部分。半导体110308包括用作源电极和漏电极中的另一 个的部分。作为该第二半导体层，可以使用包含磷的硅等。
第二导电层(导电层110309、导电层110310和导电层110311) 形成在第二半导体层和第二绝缘膜上面。该导电层110309包括用作该晶体管110320的源电极和漏电极其中之一的部分。该导电层110310 包括用作该晶体管110320的源电极和漏电极中的另一个的部分。该 导电层110311包括用作该电容器110321的第二电极的部分。作为第 二导电层，可以使用Ti， Mo， Ta， Cr， W， Al， Nd， Cu， Ag， Au， Pt， Nb， Si, Zn， Fe， Ba， Ge等，或者这些元素的合金。进一步，可以使用这些元 素(包括其合金)的叠层。
注意，在形成该第二导电层之后的步骤中，可以形成各种绝缘膜或各种导电膜。
这里，描述形成沟道刻蚀型晶体管的过程的范例。该第一半导 体层和第二半导体层可以使用相同的掩膜形成。具体地，顺序地形成 该第一半导体层和第二半导体层。此时，使用相同的掩膜形成该第一 半导体层和第二半导体层。
描述形成沟道刻蚀型晶体管的过程的另一范例。不使用另外的 掩膜，可以形成晶体管的沟道区域。具体地，在形成该第二导电层之 后，通过使用第二导电层作为掩膜而除去部分第二半导体层。可替换 地，通过使用该相同的掩膜作为第二半导体层而除去部分第二半导体 层。在所除去的第二半导体层下的第一半导体层用作该晶体管的沟道 区域。
图43所示为反交错(底栅极)晶体管和电容器的横截面结构。特别地，图43中所示的该晶体管具有沟道保护(沟道阻断)结构。
第一绝缘膜(绝缘膜110402)形成在整个衬底110401上面。该第一绝缘膜可以防止来自衬底的杂质不利地影响晶体管的半导体 层并且改变其属性。也就是，第一绝缘膜用作基膜。于是，可以形成 具有高可靠性的晶体管，作为该第一绝缘膜，可以使用硅氧化物膜、硅氮化物膜或硅氧氮化物膜(SiOxNy)等组成的单层或叠层。
注意，该第一绝缘膜并非必需形成。当不形成第一绝缘膜时，可以实现步骤数的减少和制造成本的降低。进一步，由于可以简化结 构，所以可以提高产量。
第一导电层(导电层110403和导电层110404)形成在第一绝
缘膜上面。该导电层110403包括用作晶体管110420的栅电极的部分。 该导电层110404包括用作电容器110421的第一电极的部分。作为该 第一导电层，可以使用Ti， Mo， Ta， Cr， W， Al， Nd， Cu， Ag， Au， Pt， Nb， Si，Zn，Fe，Ba，Ge等，或者这些元素的合金。进一步，可以使用这些 元素(包括其合金)的叠层。
形成第二绝缘膜(绝缘膜110405 )，以至少覆盖该第一导电层。 该第二绝缘膜用作栅极绝缘膜。作为该第二绝缘膜，可以使用硅氧化 物膜、硅氮化物膜或硅氧氮化物膜(SiOxNy)等组成的单层或叠层。
优选地，使用硅氧化物膜作为第二绝缘膜与该半导体层接触的 部分。这是因为在该半导体层与第二绝缘膜之间的界面的陷阱能级降 低了。
当该第二绝缘膜与MO接触时，优选地使用硅氧化物膜作为该第二绝缘膜与Mo接触的部分。这是因为该硅氧化物膜并不会氧化 Mo。
通过光刻法、喷墨法、印刷法等在该第二绝缘膜上与该第一导电层交叠的部分中形成第一半导体层(半导体层110406)。部分该半 导体层110406在第二绝缘膜上延伸到不与该第一导电层交叠的部分。 该半导体层110406包括用作该晶体管110420的沟道区域的部分。作 为该半导体层110406，可以使用没有结晶性的半导体层，诸如非晶硅 (a-Si:H)、诸如微晶的半导体层(n-Si:H)，等。
第三绝缘膜(绝缘膜110412 )形成在部分该第一半导体层上面。 该绝缘膜110412具有防止该晶体管110420的沟道区域通过刻蚀被除 去的功能。也就是，该绝缘膜110412用作沟道保护膜(沟道阻断膜)。 作为该第三绝缘膜，可以使用单层或者叠层的硅氧化物膜、硅氮化物 膜、硅氧氮化物膜(SiOxNy)等。
第二半导体层(半导体层110407和半导体110408)形成在部 分该第一半导体层和部分该第三绝缘膜上面。半导体层110407包括 用作源电极和漏电极其中之一的部分。半导体110408包括用作源电 极和漏电极中的另一个的部分。作为该第二半导体层，可以使用包含
磷的硅等。
第二导电层(导电层110409、导电层110410和导电层110411) 形成在第二半导体层上面。该导电层110409包括用作该晶体管110420 的源电极和漏电极其中之一的部分。该导电层110410包括用作该晶 体管110420的源电极和漏电极中的另一个的部分。该导电层110411 包括用作该电容器110421的第二电极的部分。作为第二导电层，可 以使用Ti, Mo， Ta， Cr, W， Al, Nd， Cu， Ag， Au， Pt， Nb， Si， Zn， Fe, Ba， Ge等，或者这些元素的合金。进一步，可以使用这些元素(包括其 合金)的叠层。
在形成该第二导电层之后的步骤中，可以形成各种绝缘膜或各 种导电膜。
上面是该晶体管的结构和制造方法的描述。这里，布线、电极、导电层、导电膜、端子、通路、插头等优选地由从铝(A1)、钽(Ta)、 钬(Ti)、钼(Mo)、鴒(W)、钕(Nd)、铬(Cr)、镍(Ni)、铂(Pt)、金(Au)、 4艮(Ag)、铜(Cu)、镁(Mg)、钪(Sc)、钴(Co)、锌(Zn)、铌(Nb)、珪(Si)、 磷(P)、硼(B)、砷(As)、镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)和氧(O)等中选择的一 个或多个元素形成；或者由包括一个或多个前述元素的化合或合金材 料(例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、包含氧化珪的氧化铟锡 (ITSO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、铝钕(A1-Nd)、 镁银(Mg-Ag)、或者钼铌(Mo-Nb))形成；或者由其中组合有这些化合 物的物质等形成。可替换地，优选地形成它们，以包含一种包括硅与 一个或多个前述元素的化合物(硅化物)的物质(例如硅化铝、硅化 钼、或珪化镍)，或者氮与一个或多个前述元素的化合物(例如氮化 钬、氮化钽、氮化钼)的物质。
硅(Si)可以包括n型杂质(如磷)或p型杂质(如硼)。当 硅包含杂质时，导电性增加，并且可以实现类似于普通导体的功能。 于是，这种硅可以容易地作为布线、电极等。
可以使用具有各级结晶度的硅，诸如单晶硅、多晶硅或微晶硅。 可替换地，可以使用没有结晶度的硅，诸如非晶硅。通过使用单晶硅
或多晶珪，可以减小布线、电极、导电层、导电膜、端子等的阻抗。 通过使用非晶硅，可以通过简单处理形成布线等。
铝和银具有高传导率，于是可以减少信号延迟。进一步，由于 铝和银容易被刻蚀，所以它们可以容易被形成图案和精密处理。
铜具有高传导率，于是可以减少信号延迟。当使用铜时，优选 地釆用叠层结构，因为铜增加了附着力。
由于即使钼或钛与氧化物半导体(例如ITO或IZO)或硅接触 也不会产生缺陷，因此也优选钼和钛。进一步，钼和钛容易刻蚀并具 有较高的热阻。
由于鵠具有诸如高热阻的优点，所以优选钨。
由于钕具有诸如高热阻的优点，所以也优选钕。特别地，优选 钕与铝的合金，因为热阻增加了并且铝难以产生凸出物。
可以在与包括在晶体管中的半导体层相同的时间形成珪。由于 硅具有诸如高热阻的优点，所以优选硅。
由于ITO、 IZO、 ITSO氧化锌(ZnO)、珪(Si)、氧化锡(SnO)和 氧化镉锡(CTO)具有光透射属性，所以它们可以用作传输光的部分。 例如，它们可以用于像素电极或共同电极。
优选IZO,由于其容易刻蚀和处理。在刻蚀IZO中，难以留下 残留物。于是，当IZO用于像素电极时，可以减少液晶元件或发光元 件的缺陷(诸如短路或定向混乱)。
布线、电极、导电层、导电膜、端子、通路、插头等可以具有单层结构或多层结构。通过釆用单层结构，布线、电极、导电层、导 电膜、端子、通路、插头等的每一制造过程可以简化，步骤数可以减 少，并可以减少成本。可替换地，通过采用多层结构，可以形成具有 高质量的布线、电极等，同时利用了每一材料的优点并减少了其缺点。 例如，当在多层结构中包括低电阻材^1"(例如铝)时，可以实现布线 电阻的降低。作为另一范例，当采用其中将低热阻材料插入在高热阻 材料之间的叠层结构时，可以增加布线、电极等的热阻，利用了低热 阻材料的优点。例如，优选采用其中将包含铝的层插入在包含钼、钛、 钕等的层之间的叠层结构。
当布线、电极等彼此直接接触时，它们在某些情况下彼此相互 不利的影响。例如， 一个布线或一个电极混合到另一布线或另一电极 的材料中并改变其属性，于是在某些情况下不能获得理想功能。作为 另一范例，当形成高电阻部分时，可能出现问题，从而其不能正常地 形成。在这种情况下，优选地通过叠层结构中的非反应材料插入或覆盖反应材料。例如，当ITO与铝连接时，优选地在ITO与铝之间插 入钛、钼、或钕的合金。作为另一范例，当硅与铝连接时，优选地在 硅与铝之间插入钛、钼、或钕的合金。
词语"布线，，表示提供导体。布线可以线性地延伸，或者可以没有延伸而较短。因此，电极包括在布线中。
注意，碳纳米管可以用于布线、电极、导电层、导电膜、端子、通路、插头等。由于碳纳米管具有光透射属性，所以其可以用于投射光的部分。例如，碳纳米管可以用于像素电极或共同电极。,383]虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以与另一附图中所描述的内容(或部分内容)自由地应用、组合或者替换。进一步，通过组合上述附图中的每一部 分与其它部分，可以形成更多的附图。
类似地，本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内 容)可以与另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容)自由地应用、组合或者替换。进一步，通过组合本实施方式中的每一附 图中的每一部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容(或部分内容)的范例、其有关部 分的范例等。因此，其它实施方式中所描述的内容可以自由地应用于 本实施方式或者与其组合或替换。
实施方式9在本实施方式中，描述显示装置的结构。
参照图47A描述显示装置的结构。图47A为该显示装置的顶视 图。
在衬底170100上面形成像素部分170101、扫描线输入端子 170103和信号线输入端子170104。从扫描线输入端子170103在行方 向上延伸的扫描线形成在衬底170100上面，并且从信号线输入端子 170104在列方向上延伸的信号线形成在村底170100上面。像素 170102在该扫描线与信号线交叉的像素部分170101的区域中以矩阵 方式i更置。
上面的描述是其中从外部驱动器电路输入信号的情况，然而本发明并不限于此，并且IC芯片可以安装在显示装置上。
例如，图48A中所示，可以通过COG (玻璃上的芯片)法将 IC芯片170201安装在该衬底170100上面。在这种情况下，可以在将 IC芯片170201安装到该衬底170100上面之前对其进行检查，从而可 以实现提高该显示装置的产量和稳定性。注意，与图47A中相同的部 分通过相同的附图标记表示，并且省略其描述。
作为另一范例，如图48B中所示，可以通过TAB (载带自动键 合)法将IC芯片170201安装在JTC (柔性印刷电路)170200上面。 在这种情况下，可以在将IC芯片170201安装到该FPC170200上面 之前对其进行检查，从而可以实现提高该显示装置的产量和稳定性。 注意，与图47A中相同的部分通过相同的附图标记表示，并且省略其 描述。
不仅IC芯片可以安装到该衬底170100上面，而且驱动器电路也可以形成在该衬底170100上面。
例如，如图47B中所示，扫描线驱动器电路170105可以形成在 衬底170100上面。在这种情况下，通过减少组件的数目可以减少成 本。进一步，通过减少组件之间连接点的数目可以提高稳定性。由于 该扫描器驱动器电路170105的驱动频率较低，所以可以使用非晶硅 或微晶硅作为晶体管的半导体层容易地形成该扫描线驱动器电路 170105。注意，可以通过COG法将用于输出信号到信号线的IC芯片 安装到该衬底170100上面。可替换地，可以在衬底170100上面提供 FPC，可以通过TAB法将用于输出信号到信号线的IC芯片安装到该 FPC上。另外，用于控制该扫描线驱动器电路170105的IC芯片可以 通过COG法安装到该衬底170100上面。可替换地，可以在衬底170100 上面提供FPC，可以通过TAB法将用于控制该扫描线驱动器电路 170105的IC芯片安装到该FPC上。注意，与图47A中相同的部分 通过相同的附图标记表示，并且省略其描述。
作为另一范例，如图47C中所示，扫描线驱动器电路170105 和信号线驱动器电路170106可以形成在衬底170100上面。于是，通 过减少组件的数目可以减少成本。进一步，通过减少组件之间连接点 的数目可以提高稳定性。注意，可以通过COG法将用于控制该扫描 线驱动器电路170105的IC芯片安装到该衬底170100上面。可替换 地，可以在衬底170100上面提供FPC，可以通过TAB法将用于控制 该扫描线驱动器电路170105的IC芯片安装到该FPC上。进一步， 用于控制该信号线驱动器电路170106的IC芯片可以通过COG法安 装到该衬底170100上面。可替换地，可以在衬底170100上面提供 FPC，可以通过TAB法将用于控制该信号线驱动器电路170106的IC 芯片安装到该FPC上。注意，与图47A中相同的部分通过相同的附 图标记表示，并且省略其描述。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以与另一附图中所描述的内容(或部分内容) 自由地应用、组合或者替换。进一步，通过组合上述附图中的每一部 分与其它部分，可以形成更多的附图。
类似地，本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以与另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容)自 由地应用、组合或者替换。进一步，通过组合本实施方式中的每一附 图中的每一部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容(或部分内容)的范例、其有关部 分的范例等。因此，其它实施方式中所描述的内容可以自由地应用于
本实施方式或者与其组合或替换。
实施方式10在本实施方式中，描述用于驱动显示装置的方法。特别地，描 述用于驱动液晶显示装置的方法。
在本实施方式所描述的可以用于液晶显示装置的液晶显示板具 有其中在两个衬底之间插入液晶材料的结构。两个衬底中的每一个都 设置有用于控制应用于该液晶材料的电场的电极。液晶材料对应于一 种通过外部施加的电场改变其光学和电属性的材料。相应地，液晶面 板对应于一种通过使用包括在两个衬底中每一个的电极控制应用于 该液晶材料的电压而得到理想的光学和电属性的装置。另外，通过平 面方式设置大量电极，每一电极对应于像素，并且单独地控制应用于 像素的电压，因此可以在液晶显示板上显示清晰图像。
这里，由于电场的改变而产生的液晶材料的响应时间取决于两 个衬底之间的间隙(单元间隙)以及该液晶材料的类型等，并且通常 为几微秒至几十微秒。当该电场的改变量较小时，该液晶材料的响应 时间进一步延长。这一特性导致图像显示中的缺陷，诸如后图像，其 中可以看到拖尾的现象，并且当该液晶面板显示移动图像时会降低对 比度。特别地，当半色调改变到另一半色调(当电场的改变量较小) 时，上述缺陷的程度变得很明显。
另一方面，作为使用有源矩阵法的液晶面板的特殊问题，给出 了由于常数电荷驱动而产生写电压的波动。下面描述本实施方式中的 常数电荷驱动。
使用有源矩阵法的像素电路包括控制写的开关以及保持电荷的 电容。在用于驱动该使用有源矩阵法的像素电路的方法对应的方法 中，使用处于开启状态的开关将预定电压写到像素电路，并且此后， 立即使用处于关闭状态的开关保持该像素电路中的电荷(保持状态)。 在该保持状态的时候，不执行该像素电路的内部与外部之间的电荷交 换(常数电荷)。通常，当该开关处于关闭状态的周期大约是该开关 处于开启状态的周期的几百(扫描线的数目)倍长。相应地，可以认
为该像素电路的开关几乎总是处于关闭状态。如上所述，本实施方式 中的常数电荷驱动对应于其中像素电路在驱动液晶面板的几乎所有 周期中都处于保持状态的驱动方法。
接下来，描述该液晶材料的电属性。当外部应用的电场改变时， 该液晶材料的介电常数以及光学属性都改变。也就是，当认为该液晶 面板的每一像素都是插入在两个电极之间的电容器(液晶元件)，该 电容器对应于电容根据所施加的电压而改变的电容器。该现象称为动 态电容。
当通过常数电荷驱动了其电容通过这种方式根据所应用的电压 而改变的电容器时，出现下面的问题。当处于其中电荷没有移动的保 持状态下的液晶元件的电容改变时，所施加的电压也改变。根据该事 实可以理解，在(电荷量)=(电容)X (所施加的电压)的关系表 达式中，电荷量是常数。
因为上述原因，由于在使用有源矩阵法的液晶面板中执行常数 电荷驱动，所以保持状态时的电压从在写时的电压改变。相应地，该 液晶元件的透射率的改变不同于在没有采取保持状态的驱动方法中的液晶元件的透射率的改变。图45A至45C所示为该状态。图45A 所示为当通过水平轴表示时间并且通过垂直轴表示电压的绝对值时 控制写到该像素电路的电压的范例。图45B所示为当通过水平轴表示 时间并且通过垂直轴表示电压时控制写到该像素电路的电压的范例。 图45C所示为当通过水平轴表示时间并且通过垂直轴表示电压的绝 对值时，在图45A或45B所示的电压写到该像素电路的情况下，该液 晶元件的透射率随时间的改变。在图45A至45C中的每一个中，周 期F表示重写该电压的周期，并且重写该电压的时间通过tl、 t2、 t3 和t4表示。
这里，与输入到该液晶显示装置的图像数据对应的写电压在时 间0时对应于重写中的IVll,并且在时间tl、 t2、 t3和t4时对应于重 写中的IV21 (参见图45A)。
可以周期性地切换与输入到该液晶显示装置的图像数据对应的
写电压的极性(反转驱动参见图45B)。由于通过使用该方法可以 尽可能地防止将直流电压施加于液晶，所以可以防止由该液晶元件的 劣化而产生的老化(burn-in)等。注意，切换该极性的周期(反转周 期)可以与重写电压的周期相同。在这种情况下，由于该反转周期较 短，所以可以减少由反转驱动引起的闪烁的产生。进一步，该反转周 期可以是该重写电压的周期的整数倍周期。在这种情况下，由于该反 转周期较长，所以可以减少功耗，并且通过改变极性可以降低写电压 的频率。
图45C所示为当图45A和45B所示的电压应用于液晶元件时， 该液晶元件的透射率随时间的改变。这里，电压ivii应用于液晶元件， 并且该液晶元件的透射率在经过足够时间之后对应于TR^类似地， 电压IV2I应用于液晶元件，并且该液晶元件的透射率在经过足够时间 之后对应于TR2。当应用于液晶元件的电压在时间^从IV1I改变到IV21 时，该液晶元件的透射率并不立即变为TR2，而是緩慢的改变，如虚 线30401所示。例如当重写电压的周期与60Hz的图像信号的帧周期 (16.7微秒)相同时，透射率改变到TR2需要几帧的时间。
透射率随时间如虚线30401所示的平滑改变对应于当电压IV21 精确地应用于该液晶元件时透射率随时间的改变。在实际的液晶面板 中，例如使用有源矩阵法的液晶面板，液晶元件的透射率并不如虚线 30401所示的随时间平滑改变，而是如虚线30402所示的随时间逐渐 改变。这是因为由于常数电荷驱动，在保持状态时的电压从写时的电 压改变，并且其只通过一次写不可能达到预计电压。相应地，该液晶 元件的透射率的响应时间变得比看上去的原始响应时间(虚线30401 ) 更长，从而明显出现图像显示中的缺陷，诸如其中可以看到拖尾的现 象的后图像，或对比度降低。
通过使用过驱动，由于通过动态电容缩短写时间和常数电荷驱 动以及该液晶元件的原始响应时间的长度，有可能解决其中看上去的 响应时间变得更长的问题。图46A至46C所示为该状态。图46A所 示为当通过水平轴表示时间并且通过垂直轴表示电压的绝对值时控制写到该像素电路的电压的范例。图46B所示为当通过水平轴表示时 间并且通过垂直轴表示电压时控制写到该像素电路的电压的范例。图 46C所示为当通过水平轴表示时间并且通过垂直轴表示电压的绝对值 时，在图46A或46B所示的电压写到该像素电路的情况下，该液晶元 件的透射率随时间的改变。在图46A至46C中的每一个中，周期F 表示重写该电压的周期，并且重写该电压的时间通过tl、 t2、 t3和t4 表示。
这里，与输入到该液晶显示装置的图像数据对应的写电压在时间0时对应于重写中的IVll，在时间tl时对应于重写中的IV3卜并且 在时间t2、 t3和t4时对应于重写中的IV21 (参见图46A)。 [oo412]可以周期性地切换与输入到该液晶显示装置的图像数据对应的 写电压的极性(反转驱动参见图46B)。由于通过使用该方法可以 尽可能地防止将直流电压应用于液晶，所以可以防止由该液晶元件的 劣化而产生的老化(burn-in)等。注意，切换该极性的周期(反转周 期)可以与重写电压的周期相同。在这种情况下，由于该反转周期较 短，所以可以减少由反转驱动引起的闪烁的产生。进一步，该反转周 期可以是该重写电压的周期的整数倍周期。在这种情况下，由于该反 转周期较长，所以可以减少功耗，并且通过改变极性可以降低写电压 的频率。
图46C所示为当图46A和46B所示的电压应用(施加)于^t晶 元件时，该液晶元件的透射率随时间的改变。这里，电压ivii应用于 液晶元件，并且该液晶元件的透射率在经过足够时间之后对应于TRh 类似地，电压IV2I应用于液晶元件，并且该液晶元件的透射率在经过 足够时间之后对应于TR2。类似地，电压IV3I应用于液晶元件，并且 该液晶元件的透射率在经过足够时间之后对应于TR3。当应用于液晶 元件的电压在时间^从IV1I改变到IV3I时，该液晶元件的透射率试图 需要几帧改变到TR3，如虚线30501所示。然而，电压IV3I的施加在 时间t2结束，并且在时间tz之后应用电压IV21。因此，该液晶元件的 透射率并不是如虚线30501所示变化，而是如虚线30502所示变化。 这里，优选地设置该电压IV3I的值，使得透射率大约为在时间t2时的 TR2。这里，该电压IV3I也称为过驱动电压。
通过改变作为过驱动电压的IV3I可以在某种程度上控制该液晶 元件的响应时间。这是因为该液晶元件的响应时间通过电场的强度改 变。具体地，当电场更强时，液晶元件的响应时间变得更短，当电场 更弱时，液晶元件的响应时间变得更长。
优选地，根据该液晶元件的模式来改变作为过驱动电压的IV31， 诸如TN模式、VA模式、IPS模式、或OCB模式。这是因为即使当 该液晶元件的响应时间才艮据该液晶元件的模式而改变时，通过才艮据该 液晶元件的响应时间的改变来改变作为过驱动电压的IV31，总是可以 得到适当的响应时间。
电压重写周期F可以与输入信号的帧周期相同。在这种情况下， 可以得到具有低制造成本的液晶显示装置，因为可以简化该液晶显示 装置的外围驱动器电路。
该电压重写周期F可以比输入信号的帧周期短。例如，该电压 重写周期F可以为输入信号的帧周期的一半，或者为输入信号的帧周 期的三分之一或更短。有效地将该方法与针对由于保持液晶显示装置 的驱动而引起的移动图像的质量劣化进行的措施结合，诸如黑数据插 入驱动、背光明暗法、背光扫描、或者通过运动补偿的中间图像插入 驱动。也就是，由于在针对由于保持液晶显示装置的驱动而引起的移 动图像的质量劣化进行的措施中所需的该液晶元件的响应时间较短， 所以通过使用本实施方式中所述的过驱动法可以容易地相对缩短该 液晶元件的响应时间。虽然通过单元间隙、液晶材料、液晶元件的模 式等可以基本上缩短该液晶元件的响应时间，但是技术上难以缩短该
液晶元件的响应时间。因此，使用通过驱动方法、诸如使用过驱动来 缩短该液晶元件的响应时间的方法就非常重要。
该电压重写周期F可以比输入信号的帧周期长。例如，该电压重写周期F可以为输入信号的帧周期的两倍，或者为输入信号的帧周期的三倍或更长。有效地将该方法与确定电压是否长时间没有被重写 的手段(电路)结合。也就是，当长时间没有重写电压时，在没有电 压被重写的时间期间，该电路的操作可以停止，不需要执行电压的重 写操作。因此，可以得到具有低功耗的液晶显示装置。
接下来，描述根据提供预计透射率T&和TR2的电压IV1I和电 压IV2I来改变过驱动电压IV3I的具体方法。
由于过驱动电路对应于根据提供预计透射率T&和TR2的电压 IV1I和电压IV2I来适当地控制过驱动电压IV3I的电路，所以输入到该过 驱动电路的信号是与提供预计透射率T&的电压IV1I相关的信号和与 提供预计透射率TR2的电压IV2I相关的信号；并且从该过驱动电路输 出的信号是与过驱动电压IV3I相关的信号。这里，这些信号中的每一 个可以具有模拟电压值，诸如施加于该液晶元件的电压(例如IV1卜 IV1I或IV31)，或者可以具有用于提供施加于该液晶元件的电压的数字 信号。这里，与该过驱动电路相关的信号描述为数字信号。
首先，参照图82A描述该过驱动电路的一般结构。这里，输入 图像信号30101a和30101b用作用于控制该过驱动电压的信号。作为 处理这些信号的结果，输出图像信号30104将被输出作为提供过驱动 电压的信号。
由于提供预计透射率TRt和TR2的电压IVll和电压IV2l是相邻帧 的图像信号，所以优选地该输入图像信号30101a和30101b也是相邻 帧的图像信号。为了得到这种信号，将输入图l象信号30101a输入到 图82A中的延迟电路30102，并且随后输出的信号可以用作输入图像 信号30101b。例如，可以给出存储器作为该延迟电路30102。也就是， 输入图像信号30101a存储在该存储器中，以将输入图像信号30101a 延迟一帧，并且与此同时从该存储器中提取前一帧中所存储的信号作
为输入图像信号30101b，并且同时将该输入图4象信号30101a和输入 图像信号30101b输入到校正电路30103。因此，可以处理相邻帧中的 图像信号。通过将相邻帧中的图像信号输入到该校正电路30103中， 可以得到输出图像信号30104。注意，当使用存储器作为该延迟电路 30102时，可以得到具有存储一帧的图像信号，以将该输入图像信号 30101a延迟一帧的容量的存储器(即帧存储器)。于是，该存储器可 以具有延迟电路的功能，而不会产生存储容量的过多或不足。
接下来，描述形成主要用于减少存储容量的该延迟电路30102。 由于通过使用诸如延迟电路30102的电路可以减少存储容量，所以可 以降低制造成本。
具体地，如图82B中所示的延迟电路可以用作具有这种特性的 延迟电路30102。图82B中所示的该延迟电路包括编码器30105、存 储器30106和解码器30107。
图82B中所示的该延迟电路30102的操作如下。首先，在将输 入图像30101a存储到存储器30106之前通过编码器30105执行压缩 处理。于是，可以减少存储到存储器30106中的数据大小。相应地， 可以减少存储容量，并且可以降低制造成本。然后，将压缩的图像信 号传送到该解码器30107，并在这里执行扩展处理。于是，可以恢复 已经被该编码器30105压缩的信号。这里，由编码器30105和解码器 30107所执行的压缩和扩展处理可以是可逆的处理。相应地，由于即 使在压缩和扩展处理之后该图像信号并不劣化，所以可以减少存储容 量，而不会引起最终显示在装置上的图像的质量劣化。进一步，由编 码器30105和解码器30107所执行的压缩和扩展处理可以是不可逆的 处理。相应地，由于压缩图像信号的数据大小可以做的极小，所以可 以显著地减少存储容量。
作为用于减少存储容量的方法，可以使用各种方法和上述方法。 例如，可以使用其中减少包括在图像信号中的颜色信息的方法(例如 执行从26万颜色到6.5万颜色的色调减少)，或者通过编码器减少数 据量(降低分辨率)而不需执行数据压缩。
接下来，参照图88C至88E描述该校正电路30103的具体范例。 该校正电路30103对应于根据两个输入图像信号输出某个值的输出图 像信号的电路。这里，当两个输入图像信号与该输出图像信号之间的 关系是非线性并且难以通过简单操作计算该关系时，可以使用查找表 (LUT)作为该校正电路30103。由于提前通过LUT中的测量计算该 两个输入图像信号与输出图像信号之间的关系，所以只通过查看该 LUT就可以计算对应于该两个输入图像信号的输出图像信号(参见图 82C)。通过使用LUT 30108作为该校正电路30103，可以不需要复 杂的电路设计等实现该校正电路30103。
由于该LUT 30108是一个存储器，优选地尽可能减少存储容量， 以减少制造成本。作为实现存储容量减少的该校正电路30103的范例， 可以考虑图82D中所示的电路。图82D中所示的该校正电路包括LUT 30109和加法器30110。将该输入图《象信号30101a与所要输出的该输 出图像信号30104之间的差数据存储在该LUT 30109中。也就是，从 该LUT 30109中提取来自该输入图像信号30101a和输入图像信号 30101b的对应差数据，并且通过加法器30110将所提取的该差数据与 输入图像信号30101a相加，从而可以得到输出图像信号30104。注意， 当存储在该LUT 30109中的数据为差数据时，可以减少该LUT 30109 的存储容量。这是因为差数据的数据大小比该输出图像信号30104本 身小，从而可以减少LUT 30109所需要的存储容量。
另外，当输出图像信号可以通过简单操作、诸如两个输入图像 信号的四个算术运算来计算时，可以通过简单电路、诸如加法器、减 法器和乘法器的组合实现该校正电路30103。相应地，不需要使用 LUT，并且可以显著降低制造成本。作为这种电路，可以考虑图82E 中所示的电路。图82E中所示的该校正电路包括减法器30111、乘法 器30112、以及加法器30113。首先，通过减法器30111计算该输入 图像信号30101a与输入图像信号30101b之间的差。此后，通过使用 乘法器30112将差值乘以适当的系数。然后，通过加法器30113将乘 以适当系数的该差值与该输入图像信号30101a相加，于是就可以得
到该输出图像信号30104。通过使用这种电路，不需要使用LUT。因 此，可以显著降低制造成本。
在某些条件下通过使用图82E中所示的该校正电路30103，可 以防止输出不恰当的输出图像信号30104。该条件就是，在应用过驱 动电压的该输出图4象信号30104与该输入图l象信号30101a和输入图 像信号30101b之间的差值具有线性度。该线性度的斜率对应于通过 使用该乘法器30112所乘以的系数。也就是，优选地将图82E中所示 的该校正电路30103用于具有这种属性的液晶元件。作为具有这种属 性的液晶元件，可以考虑IPS模式的液晶元件，其中响应时间具有较 小的灰度级依赖性。例如，当图82E中所示的该校正电路30103通过 这种方式应用于IPS模式的液晶元件时，可以显著降低制造成本，并 且可以得到防止输出不恰当的输出图像信号30104的过驱动电路。
可以通过软件处理实现类似于图82A至82E中所示电路的操 作。作为用于该延迟电路的存储器，可以使用包括在液晶显示装置中 的另一存储器、包括在传送在该液晶显示装置上所显示的图像的装置 中的存储器(例如包括在个人计算机或类似于个人计算机的装置中的 视频卡)。相应地，不仅可以降低制造成本，而且可以根据用户的偏 好选择过驱动的强度、可用性等。
接下来，参照图83A和83B描述控制共用线电势的驱动。图83A 所示为多个像素电路，其中相对于在使用具有电容属性的显示元件 (诸如液晶元件)的显示装置中的一个扫描线设置有一个共用线。图 83A中所示的每一该像素电路包括晶体管30201、辅助晶体管30202、 显示元件30203、视频信号线30204、扫描线30205和共用线30206。
该晶体管30201的栅电极电连接该扫描线30205,晶体管30201 的源电极和漏电极其中之一电连接该视频信号线30204，并且晶体管 30201的源电极和漏电极中的另一个电连接该辅助电容器30202的一 个电极和该显示元件30203的一个电极。该辅助电容器30202的另一 电极电连接该共用线30206。
首先，在该扫描线30205所选择的每一像素中，由于晶体管
30201开启，所以通过视频信号线30204将对应于视频信号的电压施 加于该显示元件30203和辅助电容器30202。此时，当该视频信号是 使得与该共用线30206连接的所有像素都显示最小灰度级或最大灰度 级的信号时，就不需要通过视频信号线30204将该视频信号写到每一 像素中。通过用改变该共用线30206的电势来代替通过该视频信号线 30204写视频信号，可以改变施加于该显示元件30203的电压。
接下来，图83B所示为多个像素电路，其中相对于使用具有电 容属性的显示元件(诸如液晶元件)的显示装置中的一个扫描线设置 有两个共用线。图83B中所示的每一该像素电路包括晶体管30211、 辅助晶体管30212、显示元件30213、视频信号线30214、扫描线30215、 第一共用线30216和第二共用线30217。
该晶体管30211的栅电极电连接该扫描线30215,晶体管30211 的源电极和漏电极其中之一电连接该视频信号线30214，并且晶体管 30211的源电极和漏电极中的另一个电连接该辅助电容器30212的一 个电极和该显示元件30213的一个电极。该辅助电容器30212的另一 电极电连接该第一共用线30216。进一步，在与该像素相邻的像素中， 辅助电容器30212的另一电极电连接该第二共用线30217。
在图83B中所示的该像素电路中，电连接一个共用线的像素的 数目较小。相应地，通过用改变该第一共用线30216或第二共用线 30217的电势来代替通过该视频信号线30204写视频信号，显著地增 加了改变施加于该显示元件30213的电压的频率。另外，可以执行源 反转驱动或点反转驱动。通过执行源反转驱动或点反转驱动，可以提 高元件的可靠性并且可以抑制闪烁。
接下来，参照图84A至84C描述扫描背光。图84A所示为其中 设置了冷阴极荧光灯的扫描背光。图84A中所示的该扫描背光包括散 射板30301和N片冷阴极荧光灯30302-1至30302-N。该N片冷阴极 荧光灯30302-1至30302-N设置在散射板30301的背侧，所以在改变 其亮度的时候可以扫描该N片冷阴极荧光灯30302-1至30302-N。
参照图84C描述扫描中每一冷阴极荧光灯的亮度的改变。首先， 该冷阴极荧光灯30302-1的亮度改变某一段时间。此后，与该冷阴极 荧光灯30302-1相邻设置的冷阴极荧光灯30302-2的亮度改变相同的 时间。通过这种方式，从冷阴极荧光灯30302-1至30302-N顺序改变 亮度。注意，虽然图84c中改变一段时间的亮度被设置为低于原始亮 度，但是其可以高于原始亮度。另外，虽然从冷阴极荧光灯30302-1 至30302-N执行扫描，但是也可以从冷阴极荧光灯30302-N至30302-1 扫描，其是逆序。
通过执行图84A至84C中的驱动，可以降低背光的平均亮度。 因此，可以降低该背光的功耗，其占据该液晶显示装置的主要功耗。
注意，可以使用LED作为该扫描背光的光源。图84B所示为这 种情况下的扫描背光。图84B中所示的该扫描背光包括散射板30311 和光源30312-1至30312-N，其每一个中设置有LED。当使用LED 作为该扫描背光的光源时，其优点在于该背光可以细小和轻便，并且 可以拓宽颜色再现区域。进一步，由于可以类似地扫描设置在每一光 源30312-1至30312-N中的LED,所以可以得到点扫描背光。通过使 用点扫描背光，可以进一步提高移动图像的图像质量。
当使用LED作为该背光的光源时，也可以通过改变亮度来执行 驱动，如图84C中所示。
接下来，参照图85A和85B描述高频驱动。图85A为在一个帧 周期30400中显示一个图像和一个中间图像的视图。附图标记30401 表示该帧的图像；30402表示该帧的中间图像；30403表示下一帧的 图像；并且30404表示下一帧的中间图像。
该帧的中间图〗象30402可以是基于该帧和下一帧的视频信号的 图像。可替换地，该帧的中间图像30402可以是根据该帧的图像30401 得到的图像。进一步可替换地，该帧的中间图像30402可以是黑图像。 于是就可以提高保持型显示装置的移动图像的图像质量。当在一个帧 周期30400中显示一个图像和一个中间图像时，优点在于可以容易得 到具有帧速率连贯性的该视频信号，并且图像处理电路不复杂。
图85B为其中在具有两个连续一帧周期30400的周期中(即两 个周期)显示一个图像和两个中间图像的视图。附图标记30411表示 该帧的图像；30412表示该帧的中间图像；30413表示下一帧的中间 图像；并且30414表示下下一帧的图像。
该帧的中间图4象30412和下一帧的中间图像30413中的每一个 都可以是基于该帧、下一帧以及下下一帧的视频信号的图像。可替换 地，该帧的中间图4象30412和下一帧的中间图像30413中的每一个都 可以是黑图像。当在两个帧周期中显示一个图像和两个中间图像时， 优点在于外围驱动器电路的工作频率不会太高，并且可以有效地提高 移动图像的图像质量。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以与另一附图中所描述的内容(或部分内容)自由地应用、组合或者替换。进一步，通过组合上述附图中的每一部 分与其它部分，可以形成更多的附图。
本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以 与另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容)自由地应用、 组合或者替换。进一步，通过组合本实施方式中的每一附图中的每一 部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容(或部分内容)的范例、其有关部 分的范例等。因此，其它实施方式中所描述的内容可以自由地应用于 本实施方式或者与其组合或替换。
实施方式11在本实施方式中，描述液晶面板的外围部分。
图49所示为包括所谓边缘照明型背光单元20101和液晶面板 20107的液晶显示装置的范例。边缘照明型对应于其中将光源设置在 背光单元的端部并且该光源的荧光从整个发光表面发射的类型。该边 缘照明型背光单元较小并且可以节省功率。
该背光单元20101包括散射板20102、光导板20103、反射板 20104、灯光反射器20105和光源20106。
光源20106具有按照需要发射光线的功能。例如，可以使用冷阴极荧光灯、热阴极荧光灯、发光二极管、无机EL元件、有机EL 元件等作为光源20106。
图50A至50D分别所示为该边缘照明型背光单元的详细结构。注意，省略了散射板、光导板、反射板等的描述。
图50A中所示的背光单元20201具有其中使用冷阴极荧光灯20203作为光源的结构。设置灯光反射器20202，以有效地反射来自冷阴极荧光灯20203的光线。这种结构通常用于大显示装置，因为来自冷阴极荧光灯的亮度较高。[,57]图50B中所示的背光单元20211具有其中使用发光二极管 (LEDs) 20213作为光源的结构。例如，发射白光的该发光二极管 (LEDs) 20213以预定间隔设置。进一步，设置灯光反射器20212, 以有效地反射来自发光二极管(LEDs) 20213的光线。
图50C中所示的背光单元20221具有其中使用RGB每一颜色 的发光二极管(LEDs) 20223、发光二极管(LEDs ) 20224和发光二 极管(LEDs) 20225作为光源的结构。RGB每一颜色的发光二极管 (LEDs) 20223、发光二极管(LEDs) 20224和发光二极管(LEDs) 20225分别以预定间隔设置。通过4吏用RGB每一颜色的该发光二极管 (LEDs) 20223、 20224和20225，可以提高颜色的再现性。另外， 设置灯光反射器20222，以有效地反射来自发光二极管的光线。
图50D中所示的背光单元20231具有其中使用RGB每一颜色 的发光二极管(LEDs) 20233、发光二极管(LEDs) 20234和发光二 极管(LEDs) 20235作为光源的结构。例如，在该RGB每一颜色的 发光二极管(LEDs) 20233、发光二极管(LEDs) 20234和发光二极 管(LEDs) 20235中，具有较低辐射强度的颜色(例如绿色)的发光 二极管设置的比其它发光二极管多。通过使用RGB每一颜色的该发 光二极管(LEDs) 20233、 20234和20235，可以提高颜色的再现性。 另外，设置灯光反射器20232，以有效地反射来自发光二极管的光线。
图53所示为包括所谓直接型背光单元和液晶面板的液晶显示
装置的范例。直接型对应于其中将光源直接设置发光表面的下面并且 该光源的荧光从整个发光表面发射的类型。该直接型背光单元可以有 效地利用所发射的光量。
该背光单元20500包括散射板20501、光屏蔽板20502、灯光反 射器20503、光源20504和液晶面板20505。
光源20504具有按照需要发射光线的功能。例如，可以使用冷 阴极荧光灯、热阴极荧光灯、发光二极管、无机EL元件、有机EL 元件等作为光源20504。
图51所示为起偏振片(也称为起偏振膜)的结构的范例。
起偏振膜20300包括保护膜20301、衬底膜20302、 PVA起偏 振膜20303、衬底膜20304、粘剂层20305以及脱模剂膜20306。
当PVA起偏振膜20303插入在要作为衬底材料的膜(衬底膜 20302衬底膜20304)之间时，可以提高稳定性。注意，可以通过具 有高光透射属性和高耐久性的三乙酰基纤维素(TAC )膜插入该PVA 起偏振膜20303。也要注意，该衬底膜和TAC膜分别都用作包括在该 PVA起偏振膜20303中的偏振器的保护膜。
将要粘附到该液晶板的玻璃衬底上的该粘剂层20305粘附到一 个衬底膜(衬底膜20304 )上。注意，该粘剂层20305是通过将粘剂 应用到一个衬底膜(衬底膜20304)上而形成的。该粘剂层20305设 置有脱模剂膜20306 (单独的膜)。
其它衬底膜(衬底膜20302)设置有保护膜20301。
硬涂敷散射层(反炫光层)可以设置在起偏振膜20300表面上。由于该硬涂敷散射层的表面具有通过AG处理形成的细微不平坦形状，并具有散射外部光的反炫光功能，所以可以防止该液晶面板内外部光的反射和表面反射。
可以在该起偏振膜20300的表面上执行其中形成多个具有不同 反射系数的光学薄膜层的处理(也称为防反射处理或AR处理)。所 形成的多个具有不同反射系数的光学薄膜层通过光的干涉效果可以 减少该表面上的反射率。
图52A至52C所示为液晶显示装置的系统框。
在像素部分20405中，设置有从信号线驱动器电路2(H03延伸 的信号线20412。在该像素部分20405中，也设置从扫描线驱动器电 路20404延伸的扫描线20410。进一步，在该信号线20412和扫描线 20410的交叉区域中将多个像素以矩阵方式设置。注意，该多个像素 中的每一个都包括开关元件。因此，用于控制液晶分子的倾斜的电压 可以单独地输入到多个像素中的每一个。在每一交叉区域中通过这种 方式设置开关元件的结构称为有源矩阵型。注意，本发明并不限于这 种有源矩阵，并且也可以使用无源矩阵型。在无源矩阵型中，每一像 素中不包括开关元件，从而过程简单。
驱动器电路部分20408包括控制电路20402、该信号线驱动器 电路20403和扫描线驱动器电路20404。将图4象信号20401输入到该 控制电路20402。通过该控制电路20402才艮据该图像信号20401控制 该信号线驱动器电路20403和扫描线驱动器电路20404。该控制电路 20402输入控制信号到每一该信号线驱动器电路20403和扫描线驱动 器电路20404。然后根据该控制信号，该信号线驱动器电路20403将 视频信号输入到每一信号线20412，并且该扫描线驱动器电路20404 将扫描信号输入到每一扫描线20410。然后，根据该扫描信号选择每 一像素中包括的开关元件，并且将视频信号输入到该像素的像素电 极。
该控制电路20402也才艮据图4象信号20401控制电源20407。该 电源20407包括提供功率到照明单元20406的装置。作为该照明单元 20406，可以使用边缘照明型背光单元或直接型背光单元。注意，可 以使用前方照明作为该照明单元20406。前方照明对应于包括发光体 和光导体的板状照明单元，其附在像素部分的前表面侧并照亮该整个 区域。通过使用这种照明单元，可以以低功耗均匀地照明该像素部分。
如图52B中所示，该扫描线驱动器电路20404包括移位寄存器 20441、电平移位器20442和用作緩冲器的电路20443。诸如栅极启动 脉冲(GSP)或栅极时钟信号(GCK)的信号输入到该移位寄存器20441。[oo475]如图52C中所示，该信号线驱动器电路20403包括移位寄存器 20431、第一锁存器20432、第二锁存器20433、电平移位器20434和 用作緩沖器的电路20435。用作緩沖器的电路20435对应于具有放大 弱信号功能的电路，并且包括运算放大器等。诸如起始脉冲(SSP) 的信号输入到该电平移位器20434，并且诸如视频信号的数据 (DATA)输入到该第一锁存器20432。锁存器(LAT )信号可以暂 时保持在第二锁存器20433中并同时输入到该像素部分20405。这称 为线顺序驱动。因此，当采用其中不执行线顺序驱动而执行点顺序驱 动的像素时，可以省略第二锁存器。
在本实施方式中，可以使用各种类型的液晶面板。例如，其中 在两个衬底之间密封液晶层的结构可以用于该液晶面板。晶体管、电 容器、像素电极、对准膜等形成在一个衬底上。起偏振板、延迟板、 或棱镜片可以设置在一个衬底的与顶表面相对的表面上。滤色镜、黑 矩阵、相对电极、对准膜等设置在另一衬底上。起偏振板或延迟板可 以设置在该另一衬底的与顶表面相对的表面上。注意，该滤色镜和黑 矩阵可以形成在一个衬底的顶表面上。另外，通过在顶表面上或者在 与一个衬底的顶表面相对的表面上提供狭缝(网格)，可以执行三维 显示。
起偏振板、延迟板和棱镜片中的每一个都可以设置在两个衬底之间。可替换地，起偏振板、延迟板和棱镜片中的每一个都可以与两 个衬底其中之一集成。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以与另一附图中所描述的内容(或部分内容)自由地应用、组合或者替换。进一步，通过组合上述附图中的每一部 分与其它部分，可以形成更多的附图。
类似地，本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内 容)可以与另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容)自 由地应用、组合或者替换。进一步，通过组合本实施方式中的每一附
图中的每一部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容(或部分内容)的范例、其有关部 分的范例等。因此，其它实施方式中所描述的内容可以自由地应用于 本实施方式或者与其组合或替换。
实施方式12在本实施方式中，描述了可以应用于液晶显示装置的像素的结 构和操作。
在本实施方式中，作为液晶元件的操作模式，可以使用TN(扭曲向列Twisted Nematic)模式、IPS(平面内转换In-Plane-Switching) 模式、FFS(边缘场开关Fringe Field Switching)模式、MVA(多畴垂 直取向Multi-domain Vertical Alignment)模式、PVA(Patterned Vertical Alignment)模式、ASM(Axially Symmetric aligned Microcell) 模式 、 OCB(Optical Compensated birefringence) 模式 、 FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)模式、AFLC(Antiferroelectric Liquid Crystal)模式，等。
图54A所示为可以应用于液晶显示装置的像素结构的范例。
像素40100包括晶体管40101、液晶元件40102、以及电容器 40103。该晶体管40101的栅电极连接布线40105。晶体管40101的笫 一端子连接布线40104。晶体管40101的笫二端子连接该液晶元件 40102的第一电极和该电容器40103的第一电极。该液晶元件40102 的第二电极对应于相对电极40107。该电容器40103的第二电极连接 布线40106。
该布线40104用作信号线。布线40105用作扫描线。布线40106 用作电容器线。晶体管40101用作开关。电容器40103用作存储电容 器。
只 有该晶体管40101用作开关是必须的。该晶体管40101可以 是p沟道晶体管或n沟道晶体管。
图54B所示为可以应用于液晶显示装置的像素结构的范例。特
别地，图54B所示为可以应用于适合横向电场模式(包括IPS模式和 FFS模式)的液晶显示装置的像素结构的范例。
像素40110包括晶体管40111、液晶元件40112、以及电容器 40113。该晶体管40111的栅电极连接布线40115。晶体管40111的第 一端子连接布线40114。晶体管40111的第二端子连接该液晶元件 40112的第一电极和该电容器40113的第一电极。该液晶元件40112 的第二电极连接布线40116。该电容器40113的第二电极连接布线 40116。
该布线40114用作信号线。布线40115用作扫描线。布线40116 用作电容器线。晶体管40111用作开关。电容器40113用作存储电容 器。
只有该晶体管40111用作开关是必须的。该晶体管40111可以 是p沟道晶体管或n沟道晶体管。
图55所示为可以应用于该液晶显示装置的像素结构的范例。特 别地，图55所示为其中通过减少布线的数目可以增加像素的孔径比 的像素结构的范例。
图55所示的两个4象素(像素40200和40210 )设置在相同的列 方向上。例如，当<象素40200设置在第N行中时，4象素40210设置在 第N + l行中。
像素40200包括晶体管40201、液晶元件40202、以及电容器 40203。该晶体管40201的栅电极连接布线40205。晶体管40201的第 一端子连接布线40204。晶体管40201的第二端子连接该液晶元件 40202的第一电极和该电容器40203的第一电极。该液晶元件40202 的第二电极对应于相对电极40207。该电容器40203的第二电极连接 的布线与前一行中的晶体管的栅极所连接的布线相同。
像素40210包括晶体管40211、液晶元件40212、以及电容器 40213。该晶体管40211的栅电极连接布线40215。晶体管40211的第 一端子连接布线40204。晶体管40211的第二端子连接该液晶元件 40212的第一电极和该电容器40213的第一电极。该液晶元件40212 的第二电极对应于相对电极40217。该电容器40213的第二电极连接 的布线与前一行中的晶体管的栅极所连接的布线(即布线40205)相 同。
该布线40204用作信号线。布线40205用作第N行的扫描线， 并且也用作第N + l行的电容器线。晶体管40201用作开关。电容器 40203用作存储电容器。
布线40215用作笫N + l行的扫描线，并且也用作第N + 2行的 电容器线。晶体管40211用作开关。电容器40213用作存储电容器。
只有每一该晶体管40201和晶体管40211用作开关是必须的。 每一该晶体管40201和晶体管40211可以是p沟道晶体管或n沟道晶 体管。
图56所示为可以应用于该液晶显示装置的像素结构的范例。特别地，图56所示为其中通过使用子像素可以改善视角的像素结构的 范例。
像素40320包括子像素40300和子像素40310。虽然下面描述 该像素40320包括两个子像素的情况，但是像素40320可以包括三个 或更多个子像素。[oosoo]该子像素40300包括晶体管40301、液晶元件40302、以及电容 器40303。该晶体管40301的栅电极连接布线40305。晶体管40301 的第一端子连接布线40304。晶体管40301的第二端子连接该液晶元 件40302的第一电极和该电容器40303的第一电极。该液晶元件40302 的第二电极对应于相对电极40307。该电容器40303的第二电极连接 布线40306。〖00501]该像素40310包括晶体管40311、液晶元件40312、以及电容器 40313。该晶体管40311的栅电极连接布线40315。晶体管40311的第 一端子连接布线40304。晶体管40311的第二端子连接该液晶元件 40312的第一电极和该电容器40313的第一电极。该液晶元件40312 的第二电极对应于相对电极40317。该电容器40313的第二电极连接 布线40306。该布线40304用作信号线。布线40305用作扫描线。布线40315 用作信号线。布线40306用作电容器线。晶体管40301用作开关。晶 体管40311用作开关。电容器40303用作存储电容器。电容器40313 用作存储电容器。
只有该晶体管40301用作开关是必须的。该晶体管40301可以 是p沟道晶体管或n沟道晶体管。只有该晶体管40311用作开关是必 须的。该晶体管40311可以是p沟道晶体管或n沟道晶体管。
输入到子像素40300的视频信号可以是不同于输入到子像素 40310的视频信号的值。在这种情况下，可以拓宽视角，因为该液晶 元件40302的液晶分子的排列(对准)不同于该液晶元件40312的液 晶分子的排列(对准)。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以与另一附图中所描述的内容(或部分内容) 自由地应用、组合或者替换。进一步，通过组合上述附图中的每一部 分与其它部分，可以形成更多的附图。
类似地，本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以与另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容)自 由地应用、组合或者替换。进一步，通过组合本实施方式中的每一附 图中的每一部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
注意，本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描述或应用其它实施方式中所述内容(或部分内容)的范例、其 有关部分的范例等。因此，其它实施方式中所描述的内容可以自由地 应用于本实施方式或l与其组合或替换。
实施方式13在本实施方式中，描述各种液晶模式。
首先参照截面图描述各种液晶模式。
图57A和57为TN模式的横截面的示意图。[oosii]液晶层50100保持在第一衬底50101和第二衬底50102之间，所述衬底被设置成彼此相对。第 一 电极50105形成在该第 一衬底50101
的顶表面上。第二电极50106形成在该第二衬底50102的顶表面上。第一起偏振板50103设置在第一衬底50101的表面上，其并不面对该液晶层50100。第二起偏振板50104设置在第二衬底50102的表面上，其并不面对该液晶层50100。注意，设置该第一起偏振板50103和第二起偏振板50104，使得它们处于正交尼科尔状态。
该第一起偏振板50103可以设置在第一衬底50101的顶表面上，也就是可以设置在该第一衬底50101与该液晶层50100之间。该第二起偏振板50104可以设置在第二衬底50102的顶表面上，也就是可以设置在该第二衬底50102与该液晶层50100之间。
只有该第一电极50105和第二电极50106至少其中之一具有光透射属性(透射式或反射式液晶显示装置)是必须的。可替换地，该第一电极50105和第二电极50106可以都具有光透射属性，其中一个电极的部分可以具有反射率(半透反射式液晶显示装置)。
图57A为在电压应用于该第一电极50105和第二电极50106的情况下(称为垂直电场模式)的横截面的示意图。
图57B为在电压没有应用于该第一电极50105和第二电极50106的情况下的横截面的示意图。
图58A和58B为VA模式的横截面的示意图。在该VA模式中， 液晶分子对准，使得当没有电场时，它们垂至于衬底。
液晶层50200保持在第一衬底50201和第二衬底50202之间， 所述衬底被设置成彼此相对。第 一 电极50205形成在该第 一衬底50201 的顶表面上。第二电极50206形成在该第二衬底50202的顶表面上。 笫一起偏振板邻-205^^M—^t^ 50201的表面土，其并不面对该 液晶层。第二起偏振板50204设置在第二衬底50202的表面上，其并 不面对该液晶层。注意，设置该第一起偏振板50203和第二起偏振板 50204，使得它们处于正交尼科尔状态。
该第一起偏振板50203可以设置在第一衬底50201的顶表面上， 也就是可以设置在该第一衬底50201与该液晶层之间。该第二起偏振 板50204可以设置在第二衬底50202的顶表面上，也就是可以设置在
该第二衬底50202与该液晶层50200之间。
只有该第一电极50205和第二电极50206至少其中之一具有光透射属性(透射式或反射式液晶显示装置)是必须的。可替换地，该第一电极50205和第二电极50206可以都具有光透射属性，其中一个电极的部分可以具有反射率(半透反射式液晶显示装置)。
图58A为在电压施加于该第一电极50205和第二电极50206的情况下(称为垂直电场模式)的横截面的示意图。
图58B为在电压没有施加于该第一电极50205和第二电极50206的情况下的横截面的示意图。
图58C和58D为MVA模式的横截面的示意图。在该MVA模 式中，每一部分的视角依赖性通过彼此相互补偿。
液晶层50210保持在第一衬底50211和第二衬底50212之间， 所述衬底被设置成彼此相对。第 一 电极50215形成在该第 一衬底50211 的顶表面上。第二电极50216形成在该第二衬底50212的顶表面上。 在第一电极50215上形成用于控制对准的第一投影50217。在第二电 极50216上形成用于控制对准的第二投影50218。第一起偏振板50213 i殳置在第一衬底50211的表面上，其并不面对该液晶层50210。第二 起偏振板50214设置在第二衬底50212的表面上，其并不面对该液晶 层50210。注意，设置该第一起偏振板50213和第二起偏振板50214， 使得它们处于正交尼科尔状态。
该第一起偏振板50213可以设置在第一衬底50211的顶表面上， 也就是可以设置在该第一衬底50211与该液晶层之间。该第二起偏振 板50214可以^^置在弟二衬底5廿212的顶表面上，也就是可以设-置在 该第二衬底50212与该液晶层之间。
只有该第一电极50215和第二电极50216至少其中之一具有光 透射属性(透射式或反射式液晶显示装置)是必须的。可替换地，该 第一电极50215和第二电极50216可以都具有光透射属性，其中一个 电极的部分可以具有反射率(半透反射式液晶显示装置)。
图58C为在电压施加于该第一电极50215和第二电极50216的 情况下(称为垂直电场模式)的横截面的示意图。
图58D为在电压没有施加于该笫一电极50215和第二电极 50216的情况下的横截面的示意图。
图59A和59B为OCB模式的横截面的示意图。在该OCB模式中，视角依赖性较低，因为可以光学补偿液晶层中的液晶分子的对准。液晶分子的这种状态称为弯曲对准(bend alignment)。
液晶层50300保持在第一衬底50301和第二衬底50302之间，所述衬底被设置成彼此相对。第 一 电极50305形成在该第 一衬底50301的顶表面上。第二电极50306形成在该第二衬底50302的顶表面上。第一起偏振板50303 i殳置在第一衬底50301的表面上，其并不面对该液晶层50300。第二起偏振板50304设置在第二衬底50302的表面上，其并不面对该液晶层50300。注意，设置该第一起偏振板50303和第二起偏振板50304，使得它们处于正交尼科尔状态。
该第一起偏振板50303可以设置在第一衬底50301的顶表面上，也就是可以设置在该第一衬底50301与该液晶层50300之间。该第二起偏振板50304可以设置在第二衬底50302的顶表面上，也就是可以设置在该第二衬底50302与该液晶层50300之间。
只有该第一电极50305和第二电极50306至少其中之一具有光透射属性(透射式或反射式液晶显示装置)是必须的。可替换地，该第一电极50305和第二电极50306可以都具有光透射属性，其中一个电极的部分可以具有反射率(半透反射式液晶显示装置)。
图59A为在电压施加于该第一电极50305和第二电极50306的情况下(称为垂直-电# 式)的横截i^h r^掛。
图59B为在电压没有施加于该第一电极50305和第二电极50306的情况下的横截面的示意图。
图59C和59D为FLC模式或AFLC模式的横截面的示意图。
液晶层50310保持在第一衬底50311和第二衬底50312之间， 所述衬底被设置成彼此相对。第 一 电极50315形成在该第 一衬底50311 的顶表面上。第二电极50316形成在该第二衬底50312的顶表面上。 第一起偏振板50313设置在第一衬底50311的表面上，其并不面对该液晶层50310。第二起偏振板50314设置在第二衬底50312的表面上，其并不面对该液晶层50310。注意，设置该第一起偏振板50313和第二起偏振板50314，使得它们处于正交尼科尔状态。
该第一起偏振板50313可以设置在第一衬底50311的顶表面上，也就是可以设置在该第一衬底50311与该液晶层50310之间。该第二起偏振板50314可以设置在第二衬底50312的顶表面上，也就是可以i史置在该第二衬底50312与该液晶层50310之间。
只有该第一电极50315和第二电极50316至少其中之一具有光透射属性(透射式或反射式液晶显示装置)是必须的。可替换地，该第一电极50315和第二电极50316可以都具有光透射属性，其中一个电极的部分可以具有反射率(半透反射式液晶显示装置)。
图59C为在电压施加于该第一电极50315和第二电极50316的情况下(称为垂直电场模式)的横截面的示意图。
图59D为在电压没有施加于该第一电极50315和第二电极50316的情况下的横截面的示意图。
图60A和60B为IPS模式的横截面的示意图。在IPS模式中， 可以光学补偿液晶层中液晶分子的对准，该液晶分子在平行于衬底的 平面中固定旋转，并且使用其中只在一个衬底侧上设置电极的水平电 场法。
液晶层50400保持在第一衬底50401和第二衬底50402之间， 所述衬底被设置成彼此相对。第一电极50405和第二电极50406形成 在该第二衬底邻賴2的顶表面上。第-^^振妖50403设置在第一衬 底50401的表面上，其并不面对该液晶层50400。第二起偏振板50404 设置在第二衬底50402的表面上，其并不面对该液晶层50400。注意， 设置该第一起偏振板50403和第二起偏振板50404，使得它们处于正 交尼科尔状态。
该第一起偏振板50403可以设置在第一衬底50401的顶表面上， 也就是可以设置在该第一衬底50401与该液晶层50400之间。该第二
起偏振板50404可以设置在第二衬底50402的顶表面上，也就是可以设置在该第二衬底50402与该液晶层50400之间。
只有该第一电极50405和第二电极50406至少其中之一具有光透射属性(透射式或反射式液晶显示装置)是必须的。可替换地，该第一电极50405和第二电极50406可以都具有光透射属性，其中一个电极的部分可以具有反射率(半透反射式液晶显示装置)。
图60A为在电压施加于该第一电极50405和第二电极50406的情况下(称为垂直电场模式)的横截面的示意图。
图60B为在电压没有施加于该第一电极50405和第二电极50406的情况下的横截面的示意图。
图60C和60D为FFS模式的横截面的示意图。在FFS模式中， 可以光学补偿液晶层中液晶分子的对准，该液晶分子在平行于衬底的 平面中固定旋转，并且使用其中只在一个衬底侧上设置电极的水平电 场法。
液晶层50410保持在第一衬底50411和第二衬底50412之间， 所述衬底^皮设置成彼此相对。第二电极50416形成在该第二衬底50412 的顶表面上。绝缘膜50417形成在第二电极50416的顶表面上。第一 电极50415形成在绝缘膜50417上面。第一起偏振板50413设置在第 一衬底50411的表面上，其并不面对该液晶层50410。第二起偏振板 50414设置在第二衬底50412的表面上，其并不面对该液晶层50410。 注意，设置该第一起偏振板50413和第二起偏振板50414，使得它们 处于正交尼科尔状态。
该第一起偏振板50413可以设置在第一衬底50411的顶表面上， 也就是可以设置在该第一衬底50411与该液晶层50410之间。该第二 起偏振板50414可以设置在第二衬底50412的顶表面上，也就是可以 设置在该第二衬底50412与该液晶层50410之间。
只有该第一电极50415和第二电极50416至少其中之一具有光 透射属性(透射式或反射式液晶显示装置)是必须的。可替换地，该 第一电极50415和第二电极50416可以都具有光透射属性，其中一个
电极的部分可以具有反射率(半透反射式液晶显示装置)。
图60C为在电压施加于该笫一电极50415和第二电极50416的 情况下(称为垂直电场模式)的横截面的示意图。
图60D为在电压没有施加于该第一电极50415和第二电极 50416的情况下的横截面的示意图。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以与另一附图中所描述的内容(或部分内容)自由地应用、组合或者替换。进一步，通过组合上述附图中的每一部 分与其它部分，可以形成更多的附图。
类似地，本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以与另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容)自 由地应用、组合或者替换。进一步，通过组合本实施方式中的每一附 图中的每一部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容(或部分内容)的范例、其有关部 分的范例等。因此，其它实施方式中所描述的内容可以自由地应用于 本实施方式或者与其组合或替换。
实施方式14在本实施方式中，描述显示装置的像素结构。特别地，描述液 晶显示装置的像素结构。
参照像素的截面图描述在每一液晶模式与晶体管结合的情况下 的像素结构。
可以使用包括非单晶半导体层的薄膜晶体管(TFT)，典型有 非晶硅、多晶硅、微晶(也称为半无定形)硅等作为晶体管。
作为该晶体管的结构，可以使用顶栅极结构、底栅极结构等。 注意，沟道刻蚀的晶体管、沟道保护晶体管等可以用作底栅极晶体管。
图61为在TN模式与晶体管结合的情况下像素的截面图的范例。具有液晶分子10118的液晶10111保持在第一衬底10101与第二 衬底10116之间。该第一衬底10101设置有晶体管、像素电极、对准
膜等。第二衬底10116设置有光屏蔽膜10114、滤色镜10115、相对 电极、对准膜等。另外，在第一衬底10101与第二衬底10116之间设 置有分隔件10117。通过将图61中所示的该像素结构应用于液晶显示 装置，可以以低成本形成液晶显示装置。
图62A为在MVA(Multi-domain Vertical Alignment)模式与晶 体管结合的情况下像素的截面图的范例。具有液晶分子10218的液晶 10211保持在第一村底10201与第二衬底10216之间。第一衬底10201 设置有晶体管、像素电极、对准膜等。第二衬底10216设置有光屏蔽 膜10214、滤色镜10215、相对电极、用于对准控制的投影10219、对 准膜等。另外，在第一衬底10201与第二衬底10216之间设置有分隔 件10217。通过将图62A中所示的该像素结构应用于液晶显示装置， 可以得到具有宽视角、高响应速度和高对比度的液晶显示装置。
图62B为在PVA(Patterned Vertical Alignment)模式与晶体管 结合的情况下像素的截面图的范例。具有液晶分子10248的液晶10241 保持在第一衬底10231与第二衬底10246之间。该第一衬底10231设: 置有晶体管、像素电极、对准膜等。该第二衬底10246设置有光屏蔽 膜10244、滤色镜10245、相对电极、对准膜等。注意，该像素电极 包括电极凹口 ( notch )部分10249。另外，在第一衬底10231与第二 衬底10246之间i殳置有分隔件10247。通过将图62B中所示的该像素 结构应用于液晶显示装置，可以得到具有宽视角、高响应速度和高对 比度的液晶显示装置。
图63A所示为在IPS(In-Plane—Switching)模式与晶体管结合的 情况下像素的截面图的范例。具有液晶分子10318的液晶10311保持 在第一衬底10301与第二衬底10316之间。该第一衬底10301设置有 晶体管、像素电极、共同电极、对准膜等。第二衬底10316设置有光 屏蔽膜10314、滤色镜10315、对准膜等。另外，在第一衬底10301 与第二衬底10316之间设置有分隔件10317。通过将图63A中所示的 该像素结构应用于液晶显示装置，可以得到具有宽视角并且原则上响 应速度对灰度级具有较低依赖性的液晶显示装置。
图63B为在FFS(Fringe Field Switching)模式与晶体管结合的情 况下像素的截面图的范例。具有液晶分子10348的液晶10341保持在 第一衬底10331与第二衬底10346之间。该第一村底10331设置有晶 体管、像素电极、共同电极、对准膜等。第二衬底10116设置有光屏 蔽膜10344、滤色镜10345、对准膜等。另外，在第一衬底10331与 第二衬底10346之间设置有分隔件10347。通过将图63B中所示的该 像素结构应用于液晶显示装置，可以得到具有宽视角并且原则上响应 速度对灰度级具有较低依赖性的液晶显示装置。
这里，描述可以用于导电层或绝缘膜的材料。
作为图61中的第一绝缘膜10102、图68A中的第一绝缘膜10202、 图68B中的第一绝缘膜10232、图69A中的第一绝缘膜10302、 图69B中的第一绝缘膜10332，可以使用诸如硅氧化物膜、硅氮化物 膜、或硅氧氮化物(SiOxNy)膜的绝缘膜。可替换地，可以使用具有 其中组合有两个或更多个硅氧化物膜、硅氮化物膜、硅氧氮化物(SiOxNy)膜等的叠层结构的绝缘膜。
作为图67中的第一导电层10103、图62A中的第一导电层10203、 图62B中的第一导电层10233、图63A中的第一导电层10303、 图63B中的第一导电层10333，可以使用Mo，Ti， Al，Nd，Cr等。可替 换地，可以使用其中组合有Mo， Ti， Al， Nd， Cr等其中两个和多个的叠 层结构。
可以使用热氧化物膜、硅氧化物膜、硅氮化物膜、或硅氧氮化物膜等作为图61中的第二绝缘膜10104、图62A中的第二绝缘膜10204、 图62B中的第二绝缘膜10234、图63A中的第二绝缘膜10304、 图63B中的第二绝缘膜10334。可替换地，可以使用其中组合有热氧 化物膜、硅氧化物膜、硅氮化物膜、硅氧氮化物膜等其中两个或更多 个的叠层结构。注意，优选地使用硅氧化物膜作为与半导体层接触的 部分。这是因为当使用硅氧化物膜时，在与该半导体层的界面处的俘 获电平降低。也注意，优选地使用硅氮化物膜作为与Mo接触的部分。 硅氮化物膜不会氧化Mo。
例如，可以使用硅、珪锗(SiGe)等作为图61中的第一半导体 层10105、图62A中的第一半导体层10205、图62B中的第一半导体 层10235、图63A中的第一半导体层10305、图63B中的第一半导体 层10335。
例如，可以使用包括磷的硅作为图61中的第二半导体层10106、图62A中的第二半导体层10206、图62B中的第二半导体层10236、 图63A中的第二半导体层10306、图63B中的第二半导体层10336。
作为图61中的第二导电层10107、第三导电层10109和第四导 电层10113;图62A中的第二导电层10207、第三导电层10209和第 四导电层10213;图62B中的第二导电层10237、第三导电层10239 和第四导电层10243;图63A中的第二导电层10307和第三导电层 10309;图63B中的第二导电层10337、第三导电层10339和第四导电 层10343的发光材料，可以使用通过将氧化锡混入到氧化铟而形成的 氧化铟锡(ITO)膜、通过将氧化硅混入到氧化铟锡(ITO)中而形 成的氧化铟锡硅(ITSO)膜、通过将氧化锌混入到氧化铟中而形成的 氧化铟锌(IZO)膜、氧化锌膜、氧化锡膜等。注意，IZO是通过使 用其中将重量比为2至20%的氧化锌(ZnO)混入到ITO中的靶进 行溅射而形成的光透射导电材料。
作为图61中的第二导电层10107和第三导电层10109、图62A 中的第二导电层10207和第三导电层10209、图62B中的第二导电层 10237和第三导电层10239、图63A中的第二导电层10307和第三导 电层10309以及图63B中的第二导电层10337、第三导电层10339和 第四导电层10343的反射材料，可以使用Ti， Mo， Ta， Cr， W， Al等。 可替换地，可以使用其中将Al与Ti， Mo， Ta， Cr或W堆叠的双层结 构，或者使用其中将Al插入在诸如材料Ti, Mo， Ta， Cr或W之间的 三层结构。
可以使用无机材料(例如硅氧化物、硅氮化物或硅氧氮化物)、 具有低介电常数的有机化合物材料(例如光敏或非光敏有机树脂材 料)等作为图61中的第三绝缘膜10108、图62A中的第三绝缘膜
10208、图62B中的第三绝缘膜10238、图62B中的第三导电层10239、 图63A中的第三绝缘膜10308以及图63B中的第三绝缘膜10338和第 四绝缘膜10349。可替换地，可以使用包括硅氧烷的材料。注意，硅 氧烷是其中通过硅(Si)与氧(O)的键形成骨架结构的材料。作为 取代基，使用至少包含氢的有机团(诸如烷基或芳基)。可替换地， 可以使用至少包含氢的氟基、或者氟基和有机团的作为取代基。
可以使用诸如聚酰亚胺的高分子化合物的膜作为图61中第一 对准膜10110和第二对准膜10112、图62A中第一对准膜10210和第 二对准膜10212、图62B中第一对准膜10240和第二对准膜10242、 图63A中第一对准膜10310和第二对准膜10312、图63B中第一对准 膜10340和第二对准膜10342。
接下来，参照像素的顶视图(布局图)描述在其中将每一液晶 模式与该晶体管结合的情况下的该像素结构。
注意，可以使用 TN(Twisted Nematic)模式、IPS (In-Plane-Switching)模式、FFS(Fringe Field Switching)模式、 MVA(Multi-domain Vertical Alignment)模式、PVA(Patterned Vertical Alignment)模式、ASM(Axially Symmetric aligned Microcell) 模式、 OCB(Optical Compensated bi誦 refringence)模式、 FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)模式、AFLC (And- ferroelectric Liquid Crystal)模式等作为该液晶模式。
图64的范例为在将TN模式与晶体管结合的情况下的顶视图。 通过将图64中所示的该像素结构应用于液晶显示装置，可以以低成 本形成液晶显示装置。
图64中所示的4象素结构包括扫描线10401、视频信号线10402、 电容器线10403、晶体管10404、像素电极10405和像素电容器10406。
图65A的范例为在其中将MVA模式与晶体管结合的情况下的 顶视图。通过将图65A中所示的该像素结构应用于液晶显示装置，可 以得到具有宽视角、高响应速度和高对比度的液晶显示装置。
图65A中所示的该像素结构包括扫描线10501、视频信号线10502、电容器线10503、晶体管10504、《象素电极10505、 1象素电容 器10506和用于对准控制的投影10507。
图65B的范例为在其中将PVA模式与晶体管结合的情况下的顶 视图。通过将图65B中所示的该像素结构应用于液晶显示装置，可以 得到具有宽视角、高响应速度和高对比度的液晶显示装置。
图65B中所示的该像素结构包括扫描线10511、视频信号线 10512、电容器线10513、晶体管10514、像素电极10515、 4象素电容 器10516和电极凹口部分10517。
图66A的范例为在其中将IPS模式与晶体管结合的情况下的顶 视图。通过将图66A中所示的该像素结构应用于液晶显示装置，可以晶显示装置。
图66A中所示的该l象素结构包括扫描线10601、视频信号线 10602、共同电极10603、晶体管10604和l象素电极10605。
图66B的范例为在其中将FFS模式与晶体管结合的情况下的顶 视图。通过将图66B中所示的该像素结构应用于液晶显示装置，可以晶显示装置。
图66B中所示的该像素结构包括扫描线10611、视频信号线 10612、共同电极10613、晶体管10614和《象素电极10615。
本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以 与另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容)自由地应用、 组合或者替换。进一步，通过组合本实施方式中的每一附图中的每一 部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻孩i变换、部分修改、改进、详细描
述或应用其它实施方式中所述内容(或部分内容)的范例、其有关部 分的范例等。因此，其它实施方式中所描述的内容可以自由地应用于 本实施方式或者与其组合或替换。
实施方式15在本实施方式中，描述显示装置中的像素的结构和操作。
—个帧周期是将一个显示区域的图像完全显示的周期。 一个帧 周期包括多个子周期，并且一个子周期包括寻址周期和维持周期。寻 址周期Tal至Ta4表示用于将信号写到所有行中的像素的时间，并且 周期Tbl至Tb4表示用于将信号写到一行中的像素(或一个像素) 的时间。维持周期Tsl至Ts4表示用于根据写到该像素的视频信号维 持照明状态或非照明状态的时间，并且设置该维持周期的长度比满 足Tsl:Ts2:Ts3:Ts4 = 23:22:21:20 = 8:4:2:1。根据哪一维持周期执行 光发射来表述灰度级。
这里，参照图67B描述第i像素行。首先，在寻址周期Tal中， 像素选择信号从第一行顺序输入到扫描线，并且在该寻址周期Tal中 的周期Tbi(i)中，选择第i行中的像素。然后，当第i行中的像素被选 择时，从信号线将视频信号输入到第i行中的像素。然后，当该视频 信号写到第i行中的像素时，第i行中的像素保持该信号，直到再次 输入信号。在该维持周期Tsl中，第i行中的像素的照明与不照明通 过所写的该视频信号来控制。类似地，在寻址周期Ta2、 Ta3和Ta4 中，视频信号输入到第i行中的像素，并且在该维持周期Ts2、 Ts3 和Ts4中，笫i行中的像素的照明与不照明通过该视频信号控制。然 后，在每一子帧周期中，写入了用于在寻址周期中不照明并且在该寻 址周期结束之后、维持周期开始时照明的信号的像素被照明。
这里，描述4比特灰度级的情况，然而比特和灰度级的数目并 不限于此。注意，并不需要按照Tsl、 Ts2、 Ts3和Ts4的顺序执行照
明，并且该顺序可以随机，或者可以在分为多个周期的周期中执行发光。照明时间Tsl、 Ts2、 Ts3和Ts4的比并不必须为2的幂方，并且 可以是相同的长度或者与2的幂方稍微不同。
接下来，描述当到像素的信号写周期(寻址周期)和发光周期 (维持周期)不被划分时的驱动方法。其中结束了视频信号的写操作 的行中的像素保持该信号，直到另一信号写到该像素(或者该信号被 擦除)。数据保持时间是该写操作与直到另一信号写到该像素之间的 周期。在该数据保持时间中，该像素根据写到该像素的视频信号被照 明或者不被照明。执行相同的操作，直至最后一行，并且寻址周期结 束。然后，操作从其中该数据保持时间结束的行顺序地进行到下一子 帧周期中的信号写操作。
如上所述，在其中像素根据写到该像素的视频信号被照明或者 不被照明的驱动方法的情况下，在信号写操作结束并且该数据保持时 间开始之后，信号不能立即在相同的时间输入到两行。相应地，需要 防止寻址周期交叠。因此，该数据保持时间不能比寻址周期短。结果， 变得难以执行高级别的灰度级显示。
于是，通过提供擦除周期将该数据保持时间设置为比该寻址周期短。图68A所示为当通过提供擦除周期将该数据保持时间设置为比该寻址周期短时的驱动方法。
这里，参照图68B描述第i像素行。在该寻址周期Tal中，像 素扫描信号从第一行顺序输入到扫描线，并且像素被选择。然后，在 周期Tbi(i)中，当第i行中的像素被选择时，将视频信号输入到笫i 行中的像素。然后，当视频信号写到第i行中的像素时，第i行中的 像素保持该信号，直到再次输入信号。在该维持周期Tsl(i)中，第i 行中的像素的照明与不照明通过所写的该视频信号来控制。也就是， 在该视频信号到第i行的写操作结束之后，立即根据写到该像素的视 频信号照明或者不照明第i行中的该像素。类似地，在寻址周期Ta2、 Ta3和Ta4中，视频信号输入到第i行中的像素，并且在该维持周期 Ts2、 Ts3和Ts4中，第i行中该像素的照明与不照明通过该视频信号
控制。然后，通过擦除操作的启动设置该维持周期Ts4(i)的结束。这 是因为该像素被强制不照明，而与在擦除时间Te(i)中写到第i行中该 像素的视频信号无关。也就是，当该擦除时间Te(i)启动时，第i行中 该像素的数据保持时间结束。
于是，可以提供具有高级别灰度级、高占空比(一个帧周期中 照明周期的比例)的显示装置，其中数据保持时间比寻址周期短，而 不需要划分该寻址周期和维持周期。由于可以降低瞬时亮度，所以提 高显示元件的可靠性。
这里，描述了 4比特灰度级的情况，然而，比特的数目和灰度级的数目并不限于此。注意，并不需要按照Tsl、 Ts2、 Ts3和Ts4的 顺序执行照明，并且该顺序可以随机，或者可以在分为多个周期的周 期中执行发光。照明时间Tsl、 Ts2、 Ts3和Ts4的比并不必须为2的 幂方，并且可以是相同的长度或者与2的幂方稍微不同。
描述可以应用数字时间灰度级驱动的像素的结构和操作。 [o,u图69的简图所示为可以应用数字时间灰度级驱动的像素结构 的范例。
像素80300包括开关晶体管80301、驱动晶体管80302、发光元 件80304和电容器80303。该开关晶体管80301的栅极连接扫描线 80306，开关晶体管80301的第一电极(源电极和漏电极其中之一 ) 连接信号线80305，并且开关晶体管80301的第二电极(该源电极和 漏电极中的另一个)连接驱动晶体管80302的栅极。该驱动晶体管 80302的栅极通过电容器80303连接电源线80307，驱动晶体管80302 的第一电极连接电源线80307，并且驱动晶体管80302的第二电极连 接该发光元件80304的第一电极(像素电极)。该发光元件80304的 第二电极对应于共同电极80308。
该发光元件80304的第二电极(共同电极80308)被设置为低 电源电势。该低电源电势是根据设置到该电源线80307的高电源电势 并满足低电源电势〈高电源电势的一个电势。作为该低电源电势， 例如可以采用GND、 0V等。该高电源电势与4氐电源电势之间的电势
差施加于该发光元件80304，并且电流提供给发光元件80304。这里， 为了使该发光元件80304发光，设置每一电势，使得该高电源电势与 低电源电势之间的电势差为前向阈值电压或更大。
该驱动晶体管80302的栅极电容可以用来替代该电容器80303， 从而可以省略电容器80303。可以在源极区域、漏极区域、LDD区域 等与该栅电极交叠的区域中形成该驱动晶体管80302的栅极电容。可 替换地，可以在沟道区域与栅电极之间形成电容。
在电压输入电压驱动方法的情况下，视频信号输入到该驱动晶 体管80302的栅极，从而该驱动晶体管80302处于足以开启或足以关 闭的两个状态之一。也就是，该驱动晶体管80302工作于线性区域。
输入使得该驱动晶体管80302工作于饱和区域的视频信号，从 而可以将电流应用于该发光元件80304。当该发光元件80304是亮度 根据电流而确定的元件时，可以抑制由于该发光元件80304的劣化而 产生的亮度衰减。进一步，当该视频信号是模拟信号时，可以将对应 于该视频信号的电流提供给该发光元件80304。在这种情况下，可以 执行模拟灰度级驱动。
描述称为阈值电压补偿像素的一种像素的结构和操作。阈值电 压补偿像素可以应用于数字时间灰度级驱动和模拟灰度级驱动。
图70的简图所示为称为阈值电压补偿像素的像素结构的范例。
图70中的该像素包括驱动晶体管80600、第一开关80601、第 二开关80602、第三开关80603、第一电容器80604、第二电容器80605 和发光元件80620。该驱动晶体管80600的栅极通过第一电容器80604 和第一开关80601按照此顺序连接信号线80611。进一步，驱动晶体 管80600的栅极通过第二电容器80605连接电源线80612。驱动晶体 管80600的第一电极连接电源线80612。驱动晶体管80600的第二电 极通过该第三开关80603连接该发光元件80620的第一电极。进一步， 晶体管80600的第二电极通过该发光元件80620的第一电极连接驱动 晶体管80600的栅极。该发光元件80620的第二电极对应于共用电极 80621。注意，分別通过输入到第一扫描线80613的信号、输入到第二扫描线80615的信号和输入到第三扫描线80614的信号控制该第一 开关80601、第二开关80602和第三开关80603的开启/关闭。 [oo6io]图70中所示的像素结构并不限于此。例如，图70中所示的该 像素可以加入开关、电阻器、电容器、晶体管、逻辑电路等。例如， 第二开关80602可以包括p沟道晶体管或n沟道晶体管，第三开关 80603可以包括具有与第二开关80602相反极性的晶体管，并且可以 通过相同的扫描线控制该第二开关80602和第三开关80603。
描述称为电流输入像素的一种像素的结构和操作。电流输入像 素可以应用于数字灰度级驱动和模拟灰度级驱动。
图71的简图所示为称为电流输入像素的像素结构的范例。
图71中的该像素包括驱动晶体管80700、第一开关80701、第 二开关80702、第三开关80703、电容器80704和发光元件80730。该 驱动晶体管80700的栅极通过第二开关80702和第一开关80701按照 此顺序连接信号线80711。进一步，驱动晶体管80700的栅极通过电 容器80704连接电源线80712。驱动晶体管80700的第一电极连接电 源线80712。驱动晶体管80700的第二电极通过第一开关80701连接 信号线80711。进一步，晶体管80700的第二电极通过第三开关80703 连接该发光元件80730的第一电极。该发光元件80730的第二电极对 应于共用电极80731。注意，分别通过输入到第一扫描线80713的信 号、输入到第二扫描线80714的信号和输入到第三扫描线80715的信 号控制该第一开关80701、第二开关80702和第三开关80703的开启/ 关闭。
图71中所示的像素结枸并不限于此。例如，图71中所示的该 像素可以加入开关、电阻器、电容器、晶体管、逻辑电路等。例如， 第一开关80701可以包括p沟道晶体管或n沟道晶体管，第二开关 80702可以包括具有与第一开关80701相同极性的晶体管，并且可以 通过相同的扫描线控制该笫一开关80701和第二开关80702。该第二 开关80702可以设置在该驱动晶体管80700与信号线80711之间。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以与另一附图中所描述的内容(或部分内容) 自由地应用、组合或者替换。进一步，通过组合上述附图中的每一部 分与其它部分，可以形成更多的附图。
本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以 与另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容)自由地应用、 组合或者替换。进一步，通过组合本实施方式中的每一附图中的每一 部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容(或部分内容)的范例、其有关部 分的范例等。因此，其它实施方式中所描述的内容可以自由地应用于 本实施方式或者与其组合或替换。
实施方式16在本实施方式中，描述显示装置的像素结构。特别地，描述使用有机EL元件的显示装置的像素结构。
图72A所示为包括两个晶体管的像素的顶视图(布局图)的范 例。图72B所示的范例为沿72A中X-X，的横截面图。
图72A和73B示出了第一晶体管60105、第一布线60106、第 二布线60107、第二晶体管60108、第三布线60111、相对电极60112、 电容器60113、像素电极60115、间隔壁60116、有机导电膜60117、 有机薄膜60118和衬底60119。注意，优选地将第一晶体管60105用 作开关晶体管，第二晶体管60108用作驱动晶体管，第一布线60106 用作栅极信号线，第二布线60107用作源极信号线，以及第三布线 60111用作电流供电线。
该第一晶体管60105的栅电极电连接第一布线60106，第一晶 体管60105的源电极和漏电极其中之一电连接第二布线60107，并且 第一晶体管60105的源电极和漏电极中的另一个电连接该第二晶体管 60108的栅电极和该电容器60113的一个电极。注意，该第一晶体管 60105的栅电极包括多个栅电极。相应地，可以减少该第一晶体管 60105处于关闭状态时的漏电流。该第二晶体管60108的源电极和漏电极其中之一电连接第三布线60111，并且第二晶体管60108的源电极和漏电极中的另一个电连 接像素电极60115。相应地，可以通过该第二晶体管60108控制流经 该像素电极60115的电流。
该有机导电膜60117设置在该像素电极60115的上面，并且该 有机薄膜60118 (有机化合物层)进一步设置在其上面。该相对电极 60112设置在该有机薄膜60118 (该有机化^r层)^ri^。注意， 该相对电极60112可以形成在所有像素的表面上，共同连接到全部像 素，或者可以使用阴影掩膜等形成图案。
从该有机薄膜60118 (该有机化合物层)发出的光通过该像素 电极60115或该相对电极60112传输。
在图72B中，光发射到像素电极侧，也就是发射到其上形成有 晶体管等的侧上的情况称为底部发射；并且光发射到相对电极侧的情况称为顶部发射。
在底部发射的情况下，该像素电极60115优选地由光透射导电 膜形成。在顶部发射的情况下，该相对电极60112优选地由光透射导 电膜形成。
在用于彩色显示的发光装置中，具有RGB各个光发射颜色的 EL元件可以单独地形成，或者具有单种颜色的EL元件可以均匀地形 成在整个表面上，并且可以通过使用滤色镜得到RGB的光发射。
注意，图72A和72B中所示的结构是范例，并且各种结构可以 用于像素布局、横截面结构、EL元件的电极的堆叠顺序等，以及图 72A和72B中所示的结构。进一步，作为发光元件，可以使用各种元 件，诸如结晶元件，如LED，以及由无机薄膜形成的元件，以及该附 图中所示由有机薄膜形成的元件。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以应用于另一附图中所描述的内容(或部分 内容)或者与其组合。进一步，通过组合上述附图中的每一部分与其 它部分，可以形成更多的附图。
本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以 自由地应用于另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容) 或者与其组合。进一步，通过组合本实施方式中的每一附图中的每一 部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容(或部分内容)的范例、其有关部 分的范例等。因此，其它实施方式中所描迷的内容可汰自由地应用于 本实施方式或者与其组合或替换。
实施方式17在本实施方式中，描述EL元件的结构。特别地，描述有机EL 元件的结构。
描述混合结EL元件的结构。作为范例所描述的结构包括其中 混合有空穴注入材料、空穴传送材料、发光材料、电子传送材料、电 子注入材料等中的多个材料(此后称为混合结型EL元件)的层(混 合层)，其不同于其中可以清晰区分由空穴注入材料形成的空穴注入 层、由空穴传送材料形成的空穴传送层、由发光材料形成的发光层、 由电子传送材料材料形成的电子传送层、由电子注入材料形成的电子 注入层等的叠层结构。
图73A至73E分别所示为混合结型EL元件的示意图。注意， 插入在该阳极190101和阴极190102之间的层对应于EL元件。
在图73A中所示的该结构中，该EL层包括由空穴传送材料形 成的空穴传送区域190103以及由电子传送材料形成的电子传送区域 190104。该空穴传送区域190103比电子传送区域190104更接近该阳 极。在该空穴传送区域190103与电子传送区域190104之间i殳置包括 空穴传送材料和电子传送材料的混合区域190105。
在从该阳极l卯lOl到阴极190102的方向上，空穴传送材料在 该混合区域190105中的浓度降低，并且电子传送材料在该混合区域 190105中的浓度增加。
可以自由地设置浓度梯度。例如，在包括该空穴传送材料和电
子传送材料的(、而不包括只是由该空穴传送材料形成的空穴传送层190103的)该混合区域190105中，每一功能材料的浓度比可以改变 (可以形成浓度梯度)。可替换地。在包括该空穴传送材料和电子传 送材料的(、而不包括只是由该空穴传送材料形成的空穴传送层 190103以及只是由该电子传送材料形成的空穴传送层190104的)该 混合区域190105中，每一功能材料的浓度比可以改变(可以形成浓 度梯度)。可以根据与该阳极或阴极的距离改变浓度比。进一步，可 以连续地改变浓度比。
发光材料所加入到的区域190106包括在该混合区域190105中。 可以通过该发光材料控制该EL元件的光发射颜色。进一步，可以通 过该发光材料俘获载流子。作为该发光材料，可以使用各种荧光染料 以及具有喹啉骨架、苯并恶唑骨架或苯并噻唑骨架的金属络合物。该 EL元件的光发射颜色可以通过添加发光材料来控制。
作为该阳极190101，优选地4吏用具有高功函的电极材料，以高 效地注入空穴。例如，可以使用由铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物 (IZO)、 ZnO、 Sn02、 ln203等形成的透明电极。当不需要光透射属性 时，该阳极190101可以由不透明金属材料形成。
作为空穴传送材料，可以使用芳香族胺化合物等。
作为该电子传送材料，可以使用具有喹啉衍生物、8-喹啉醇或 其衍生物作为配位体的金属络合物(特别是三(8-羟基喹啉)铝 (Alq3))。
作为该阴极190102，优选地使用具有低功函的电极材料，以高 效地注入电子。例如，可以使用金属本身，诸如铝、铟、镁、银、钧、 钡或锂。可替换地，可以使用前述金属的合金或前述金属与另一金属 的合金。
图73B为该EL元件的结构的示意图，其不同于图73A。注意， 与图73A中相同的部分通过相同的附图标记表示，并且省略其描述。
在图73B中，不包括其中加入发光材料的区域。然而，当同时 具有电子传送属性和发光属性的材料(电子传送和发光材料)，例如 三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)用作加入到该电子传送区域190104的材 料时，可以执行光发射。
可替换地，作为添加到该空穴传送区域190103的材料，可以使用同时具有空穴传送属性和发光属性的材料(空穴传送和发光材料)。
图73C为该EL元件的结构的示意图，其不同于图73A和73B。 注意，与图73A和73B中相同的部分通过相同的附图标记表示，并且 沐其描述。
在图73C中，提供包括在该混合区域1卯105中的区域190107, 其添加有比该空穴传送材料具有更大的在最高占用分子轨道与最低 非占用分子轨道之间的能量差的空穴阻挡材料。在该混合区域190105 中，添加有空穴阻挡材料的该区域1卯107比添加有发光材料的该区 域190106更靠近阴极190102，于是，可以增加载流子的复合率和光 发射效率。前述该结构设有其中添加有空穴阻挡材料的该区域 190107，其在通过三重态激子利用光发射(磷光)的EL元件中尤其 有效。
图73D为该EL元件的结构的示意图，其不同于图73A至73C。 注意，与图73A至73C中相同的部分通过相同的附图标记表示，并 且省略其描述。
在图73D中，提供包括在该混合区域190105中的区域190108， 其添加有比该电子传送材料具有更大的在最高占用分子轨道与最低 非占用分子轨道之间的能量差的电子阻挡材料。在该混合区域190105 中，添加有电子阻挡材料的该区域190108比添加有发光材料的该区 域190106更靠近阳极190101，于是，可以增加栽流子的复合率和光 发射效率。前述该结构设有其中添加有电子阻挡材料的该区域 190108，其在利用通过三重态激子的光发射(磷光)的EL元件中尤 其有效。
图73E为该混合结型EL元件的结构的示意图，其不同于图73A 至73D。图73E所示的范例结构为其中添加有金属材料的区域190109 包括在EL层与该EL元件的电极接触的部分中。在图73E中，与图
73A至73D中相同的部分通过相同的附图标记表示，并且省略其描述。 在图73E中，MgAg (Mg-Ag合金)可以用作该阴极190102，并且添 加有Al (铝)合金的该区域190109可以包括在添加有电子传送材料 的该电子传送区域190104的区域中，例如，其与该阴极1卯102接触。 通过该前述结构，可以防止阴极的氧化，并且可以增加该阴极的电子 注入效率。因此，可以延伸该混合结型EL元件的寿命，并可以降低 驱动电压。
]作为形成前述混合结型EL元件的方法，可以使用共蒸发法等。
在图73A至73E中所示的该混合结型EL元件中，层之间并不 存在清晰的界面，并且可以减少电荷累积。于是，可以延伸该EL元 件的寿命，并可以降低驱动电压。
注意，图73A至73E中所示的该结构可以彼此自由地组合实施。
该混合结型EL元件的结构并不限于上述这些，并且可以自由 地使用各种结构。
形成EL元件之EL层的有机材料可以是低分子量材料或高分子 量材料，并且这两种材料都可以使用。当使用低分子量材料作为有机 化合物材料时，可以通过蒸发法形成薄膜。当使用高分子量材料作为 该EL层时，该高分子材料在溶剂中溶解，并且可以通过旋涂法或喷 墨法形成薄膜。
该EL材料可以由中等分子量材料形成。在本说明书中，中等 分子量有机发光材料表示不具有升华属性并且具有大约20或更低的 聚合度的有机发光材料。当中等分子量材料用作该EL层时，可以通 过喷墨法等形成膜。
低分子量材料、高分子量材料和中等分子量材料可以组合使用。
EL元件可以利用通过单重态激子的光发射(荧光)或通过三重态激子的光发射(磷光)。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以应用于另一附图中所描述的内容(或部分 内容)或者与其组合。进一步，通过组合上述附图中的每一部分与其
它部分，可以形成更多的附图。
本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以 自由地应用于另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容) 或者与其组合。进一步，通过组合本实施方式中的每一附图中的每一 部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所迷内容(或部分内容)的范例、其有关部 分的范例等。因此，其它实施方式中所描述的内容可以自由地应用于 本实施方式或者与其组合或替换。 〖00662]实施方式18在本实施方式中，描述EL元件的结构。特别地，描述无机EL 元件的结构。
作为用于发光材料的基材，可以使用硫化物、氧化物或氮化物。 作为硫化物，例如可以使用硫化锌(ZnS)、硫化镉(CdS)、硫化钙(CaS)、 硫化钇(Y2Ss)、硫化镓(Ga2S3)、硫化锶(SrS)、硫化钡(BaS)等。例如可 以使用氧化锌(ZnO)、氧化钇(￥203)等作为氧化物。作为氮化物，例 如可以使用氮化铝(A1N)、氮化镓(GaN)、氮化铟(InN)等。进一步，可 以使用硒化锌(ZnSe)、碲化锌(ZnTe)等；或者使用诸如硫化钙镓 (CaGa2S4)、硫化锶镓(SrGa2S4)、硫化钡镓(BaGa2S4)的三元混晶。
作为局部光发射的发光中心，可以添加锰(Mn)，铜(Cu)，钐(Sm), 铽(Tb)，铒(Er)，铥(Tm)，铕(Eu)，铈(Ce)，镨(Pr)等用于电荷补偿。进 一步，可以添加卣素元素用于电荷补偿，诸如氟(F)或氯(C1)。
另一方面，作为用于施主-受主复合光发射的发光中心，可以使 用包括形成施主能级的第一杂质元素以及形成受主能级的第二杂质 元素的发光材料。作为该第一杂质元素，例如可以使用氟(F)，氯(C1)， 铝(A1)等。作为该第二杂质元素，例如可以使用铜(Cu)，银(Ag)等。
图74A至74C分别所示为可以用作发光元件的薄膜型无机EL 元件的范例。在图74A至74C中，该发光元件包括第一电极层120100、 场致发光层120102以及第二电极层120103。
在图74B和74C中的该发光元件分别具有的结构中，绝缘膜设 置在图74A中该发光元件的电极层与场致发光层之间。图74B中的该 发光元件包括位于该第一电极层120100与该场致发光层120102之间 的绝缘膜120104。图74C中的该发光元件包括位于该第一电极层 120100与该场致发光层120102之间的绝缘膜120105，以及位于该第 二电极层120103与该场致发光层120102之间的绝缘膜120106。相应 地，该绝缘膜可以设置在该场致发光层与插入该场致发光层的一个电 极层之间，或者可以设置在该场致发光层与插入该场致发光层的每一 电极层之间。进一步，该绝缘膜可以是单层或者包括多个层的叠层。
图75A至75C分别所示为可以用作发光元件的分散型无机EL 元件的范例。在图75A中的发光元件具有第一电极层120200、场致 发光层120202和第二电极层120203的叠层结构。该场致发光层 120202包括通过粘剂保持的发光材料120201。
在图75B和75C中的该发光元件分别具有的结构中，绝缘膜设 置在图75A中该发光元件的电极层与场致发光层之间。图75B中的该 发光元件包括在该第一电极层120200与该场致发光层120202之间的 绝缘膜120204。图75C中的该发光元件包括在该第一电极层120200 与该场致发光层120202之间的绝缘膜120205，以及在该第二电极层 120203与该场致发光层120202之间的绝缘膜120206。相应地，该绝 缘膜可以设置在该场致发光层与插入该场致发光层的一个电极层之 间，或者可以设置在该场致发光层与插入该场致发光层的每一电极层 之间。进一步，该绝缘膜可以是单层或者包括多个层的叠层。
该绝缘膜120204设置成与图75B中该第一电极层120200接触， 然而，通过反转该绝缘膜与该场致发光层的位置，该绝缘膜120204 可以设置成与该第二电极层120203接触。
优选地，可以用于诸如图74B中该绝缘膜120104和图75B中 该绝缘膜120204的绝缘膜的材料具有高耐压和致密膜质量。进一步， 该材料优选地具有高介电常数。例如，可以使用氧化硅(Si02)，氧化钇 (Y203)，氧化钛(Ti02)，氧化铝(Ah03)，氧化铪(HfO;0，氧化钽(13205)，
钛酸钡(BaTi03)，钛酸锶(SrTi03)，钛酸铅(PbTK)3)，氮化硅(SbN4)或 者氧化锆(ZrO》；或者这些材料的混合膜，或包括这些材料中的两个 或更多个的叠层膜。可以通过溅射、蒸发、CVD等形成该绝缘膜。可 替换地，可以通过在粘剂中分散这些绝缘材料的颗粒而形成该绝缘 膜。可以使用与包含在该场致发光层中的粘剂类似的材料，通过使用 与其类似的方法形成该粘剂材料。该绝缘膜的厚度并不特别受限，但 是优选地在10至m00nm的范围内。
当在插入该场致发光层的该对电极层之间应用电压时，该发光 元件可以发光。该发光元件可以使用DC驱动或AC驱动工作。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以应用于另一附图中所描述的内容(或部分 内容)或者与其组合。进一步，通过组合上述附图中的每一部分与其 它部分，可以形成更多的附图。
本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以自由地应用于另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容) 或者与其组合。进一步，通过组合本实施方式中的每一附图中的每一 部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容(或部分内容)的范例、其有关部 分的范例等。因此，其它实施方式中所描述的内容可以自由地应用于 本实施方式或者与其组合或替换。
实施方式19在本实施方式中，描述显示装置的范例。特别地，描述显示装 置被光学处理的情况。
图76A和76B中的该后投影显示装置130100设置有投影器单 元130111、镜面130112和屏幕面板130101。该后投影显示装置130100 也可以设置有扬声器130102和操作开关130104。该投影器单元 130111设置在该后投影显示装置130100的外壳130110的下部分，并 且根据视频信号将投射图像的入射光投射到该镜面130112。该后投影 显示装置130100显示从该屏幕面板130101的后表面投射的图像。
图77所示为前投影显示装置130200。该前投影显示装置130200 设置有投影器单元130111和投影光学系统130201。该投影光学系统 130201投射图像到设置在前面的屏幕等上。
此后，描述应用于图76A和76B中的该后投影显示装置130100 和图77中的该前投影显示装置130200的投影器单元130111的结构。
茵78所示为该投影器单元130111的结构范例。投影器单元 130111设置有光源单元130301和调制单元130304。该光源单元 130301设置有包括透镜和光源灯130302的光源光学系统130303。光 源灯130302安放在外壳中，从而不会散射杂光。例如，使用高压汞 灯或氣气灯作为该光源灯130302，其可以发出大量光。该光源光学系 统130303适当地设置有光学透镜、具有偏振光线功能的膜、用于调 整相位差的膜、IR膜等。设置该光源单元130301，从而使得入射光 入射到调制单元130304上。该调制单元130304 i殳置有多个显示板 130308、滤色镜、分色镜130305、全反射镜130306、延迟板130307、 棱镜130309和投影光学系统130310。从光源单元130301发出的光通 过分色镜130305被分成多个光路。每一光路设置有透射具有预定波长或波长范围的光的滤色镜和 显示板130308。该透射显示板130308调制基于视频信号的透射光。 透射通过该显示板130308的每一颜色的光入射到该棱镜130309，并 且图像通过该投影光学系统130310显示在屏幕上。注意，可以在该 镜面与屏幕之间提供菲涅耳透镜。通过该投影单元130111投射并且 通过镜面反射的投射光线通过菲涅耳透镜被转换成通常平行的光，以 投射到屏幕上。主光线与光轴之间的位移优选地为士10。或更少，并且 更优选地为土5。或更少。
图79中所示的该投影器单元130111设置有反射显示板130407、 130408和130409。
图79中所示的该投影器单元130111设置有光源单元130301和 调制单元130400。该光源单元130301可以具有类似于图78的结构。
来自光源单元130301的光通过分色镜130401和130402以及全反射 镜130403被分成多个光路，以入射到偏振分束器130404、 130405和 130406上。该偏振分束器130404、 130405和130406对应于与各个颜 色对应的反射显示板130407、 130408和130409 i殳置。该反射显示板 130407、 130408和130409调制基于视频信号的反射光。通过反射显 示板130407、 130408和130409反射的每一颜色的光入射到棱镜 r30310以进行合成，并逸过投影光学系统130411投射。
在从该光源单元130301所发出的光线中，只有红光波长范围内 的光透射通过分色镜130401 ，并且绿光和蓝光波长范围内的光通过分 色镜130401被反射。进一步，只有绿光波长范围内的光通过分色镜 130402被反射。透射通过分色镜130401的红光波长范围内的光被全 反射镜130403反射，并入射到偏振分束器130404上。蓝光波长范围 内的光入射到偏振分束器130405上。绿光波长范围内的光入射到偏 振分束器130406上。该偏振分束器130404、 130405和130406具有 将入射光分成P偏振光和S偏振光的功能，并具有只透射P偏振光的 功能。该反射显示板130407、 130408和130409偏振基于视频信号的 入射光。
只有对应于每一颜色的S偏振光入射到对应于每一颜色的反射显示板130407、 130408和130409上。注意，反射显示板130407、 130408 和130409可以是液晶面板。在这种情况下，该液晶面板工作于电控 制的双折射(ECB)模式。液晶分子以相对于衬底一角度地垂直对准。 相应地，在该反射显示板130407、 130408和130409中，当像素关闭 时，显示分子对准，不改变入射光的偏振状态，从而反射该入射光。 当像素开启时，该显示分子的对准改变，并且入射光的偏振状态改变。
图79中的该投影器单元130111可以应用于图76A和76B中的 该后投影显示装置130100和图77中的该前投影显示装置130200。
图80A至80C分别所示为单面板型投影器单元。图80A中所示 的该投影器单元130111设置有光源单元130301、显示板130507、投 影光学系统130511和延迟板130504。该投影光学系统130511包括一个或多个透镜。该显示板130507可以设置有滤色镜。
图80C所示结构的该投影器单元130111具有使用微透镜的颜色 分离系统，作为颜色显示方法。该颜色分离系统对应于其中通过在光 入射到其上面的显示板130509的側边上设置微透镜阵列130506来实 现颜色显示的系统，并且从每一方向发射每一颜色的光。采用这种系 统的该投影器单元130111由于滤色镜而几乎没有光损失，从而可以 有效地利用来自光源单元130301的光。图80C中的该投影器单元 130111设置有分色镜130501、 130502和130503,从而从每一方向将 每一颜色的光发射到该显示板130509。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述 的内容(或部分内容)可以应用于另一附图中所描述的内容(或部分 内容)或者与其组合。进一步，通过组合上述附图中的每一部分与其 它部分，可以形成更多的附图。
本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以自由地应用于另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容) 或者与其组合。进一步，通过组合本实施方式中的每一附图中的每一 部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容(或部分内容)的范例、其有关部 分的范例等。因此，其它实施方式中所描述的内容可以自由地应用于 本实施方式或者与其組合或替换。
图81所示为组合有显示板卯0101和电路板卯Olll的显示板模块。该显示板900101包括像素部分900102、扫描线驱动器电路900103 和信号线驱动器电路900104。该电路板900111例如设置有控制电路 900112、信号驱动电路900113等。该显示板900101和电路板卯Olll 通过连接布线900114彼此相互连接。可以使用FPC等作为该连接布 线。
图86的方框图所示为电视接收器的主要结构。调谐器900201 接收视频信号和音频信号。处理该视频信号的电路包括视频信号放 大器电路900202;视频信号处理电路900203，其将从该视频信号放 大器电路900202输出的信号转换为对应于红、绿和蓝每一颜色的颜 色信号；以及控制电路900212，其该视频信号转换为驱动器电路的输 入规范。该控制电路900212输出信号到扫描线驱动器电路900214和 信号线驱动器电路900204中的每一个。该扫描线驱动器电路900214 和信号线驱动器电路900204驱动显示板900211。当执行数字驱动时， 可以采用其中在该信号线侧设置有信号划分电路900213的结构，从 而输入数字信号被划分成m(m为正整数)个所要提供的信号。
在该调谐器900201所接收的信号中，音频信号传送到音频信号 放大器电路900205，并且将其输出通过音频信号处理电路900206提 供给扬声器卯0207。控制电路900208接收基于接收站(接收频率) 的控制信号和来自输入部分900209的音量，并将信号传输到调谐器 900201或该音频信号处理电路900206。
图87A所示为包括有显示板模块的电视接收器，其不同于图86。 在图87A中，使用该显示板模块形成了包括在外壳900301中的显示 屏幕900302。注意，可以适当地提供扬声器900303、输入装置(操 作键900304、连接端子900305、(具有测量功率、位移、位置、速 度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液体、磁力、温度、化学 物质、声音、时间、石更度、电场、电流、电压、电功率、辐射、流速、 湿度、梯度、振动、气味或红外线功能的)传感器900306等、以及
麦克风卯0307)。
图87B所示为其中只可以无线携送显示的电视接收器。该电视接收器适当地设置有显示部分卯0313、扬声器部分900317、输入装 置(操作鍵900316、连接端子卯0318、(具有测量功率、位移、位 置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液体、磁力、温度、 化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电功率、辐射、 流速、湿度、梯度、振动、气"未或红外线功能的)传感器卯0319等、 以及麦克风900320)等。电池和信号接收器包括在外壳卯0312中。 该电池驱动显示部分900313、扬声器部分900317、传感器900319以 及麦克风900320。该电池可以通过充电器900310反复充电。该充电 器900310可以传输和接收视频信号，并将视频信号传输到显示器的 信号接收器。图87B中的该装置通过操作键900316控制。可替换地， 图87B中的该装置可以通过操作该操作键900316将信号传输到该充 电器卯0310。也就是，该装置可以是图像和音频交互通信装置。进一 步可替换地，通过操作该操作键900316，图87B中的该装置可以传 输信号到该充电器卯0310，并且其它电子装置可以制作成接收可以从 该充电器900310传输的信号；于是，图87B中的该装置可以控制另 一电子装置的通信。也就是，该装置可以是通常目的的远程控制装置。 注意，本实施方式中每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以应 用于该显示部分900313。
接下来，参照图88描述移动电话的结构范例。
显示板900501可拆卸地包括在外壳900530中。该外壳900530的形状和尺寸可以根据该显示板900501的尺寸适当地改变。固定该显示板900501的外壳卯0530装配在印刷布线板900531上，以组装为模块。
该显示板900501通过FPC900513连接印刷布线板900531。该 印刷布线板900531设置有扬声器900532、麦克风900533、发射/接收 电路900534、包括CPU、控制器等的信号处理电路900335和(具有 测量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、
液体、磁力、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电 压、电功率、辐射、流速、湿度、梯度、振动、气味或红外线功能的)传感器900541。将这种模块、操作键900536、电池900537和天线 900540组合并安装在外壳900539中。设置该显示板900501的像素部 分，以可以从形成在该外壳900539中的开口窗中看到。
在该显示板900501中，像素部分和部分外围驱动器电路(在多 个驱^r器电路中具有低工作频率的驱动器电路)可以通过使两晶体管 形成在相同的衬底上，并且其它部分的外围驱动器电路(在多个驱动 器电路中具有高工作频率的驱动器电路)可以形成在IC芯片上。然 后，该IC芯片可以通过COG(玻璃上的芯片)安装在该显示板900501 上。可替换地，该IC芯片可以通过使用TAB (载带自动键合)连接 玻璃衬底或印刷布线板。使用这种结构，可以减少显示装置的功耗， 并且可以延长移动电话每次充电后的操作时间。进一步，可以实现该 移动电话的成本降低。
图88中的该移动电话具有以下各种功能，但并不限于此诸如 显示各种信息(例如静止图像、移动图像和文本图像)的功能；在显 示部分上显示日历、日期、时间等的功能；操作或编辑显示在该显示 部分上的信息的功能；通过各种软件(程序)控制处理的功能；无线 通信的功能；通过使用无线通信功能与另一移动电话、固定电话、或 音频通信装置通信的功能；通过使用无线通信功能与各种计算机网络 通信的功能；通过使用无线通信功能传输和接收各种数据的功能；根 据来电、数据的接收或警报操作振动器的功能；以及根据来电、数据 的接收或警报产生声音的功能。
图89A所示为显示器，其包括外壳900711、支撑基部900712、 显示部分900713、扬声器900717、 LED灯900719、输入装置(连接 端子900714、(具有测量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、 转动数、距离、光、液体、磁力、温度、化学物质、声音、时间、硬 度、电场、电流、电压、电功率、辐射、流速、湿度、梯度、振动、 气味或红外线功能的)传感器900715、麦克风900716和操作键900718)等等。图89A中的该显示器可以具有各种功能，诸如在该显 示部分上显示各种信息(例如静止图像、移动图像和文本图像)的功 能，但并不限于此。
图89B所示为相机，其包括主体900731、显示部分900732、 快门按钮900736、扬声器900740、 LED灯900741、输入装置(图像 接收部分900733、操作键900734、外部连接端口 900735、连接端子 卯0737、 f具有测量功率、位移、位置、速度、加速度、角達度、转 动数、距离、光、液体、磁力、温度、化学物质、声音、时间、硬度、 电场、电流、电压、电功率、辐射、流速、湿度、梯度、振动、气味 或红外线功能的)传感器900738、麦克风900739)等等。图89B中 的该相机可以具有各种功能，诸如拍摄静止或移动图像的功能；自 动调节所拍摄的图像(该静止图像或移动图像)的功能；在(外部提 供的或该相机所包括的)记录媒体中存储所拍摄的图像的功能；以及 在该显示部分上显示所拍摄的该图像的功能；但并不限于此。
图89C所示为计算机，其包括主体900751、外壳900752、显 示部分900753、扬声器卯0760、 LED灯900761、读/写器900762、 输入装置(键盘900754、外部连接端口 900755、指点装置900756、 连接端子900757、(具有测量功率、位移、位置、速度、加速度、角 速度、转动数、距离、光、液体、磁力、温度、化学物质、声音、时 间、硬度、电场、电流、电压、电功率、辐射、流速、湿度、梯度、 振动、气味或红外线功能的)传感器900758、以及麦克风卯0759) 等等。图89C中的该计算机可以具有各种功能，诸如在该显示部分 上显示各种信息(例如静止图像、移动图像和文本图像)的功能；通 过各种软件(程序)控制处理的功能；通信功能，诸如无线通信或有 线通信；通过使用通讯功能与各种计算机网络连接的功能；以及通过 使用该通信功能传输和接收各种数据的功能；但并不限于此。
图96A所示为移动计算机，其包括主体卯14U、显示部分 901412、开关901413、扬声器901419、 LED灯901420、输入装置(操 作键901414、红外端口卯1415、连接端子901416、(具有测量功率、 位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液体、磁 力、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电功 率、辐射、流速、湿度、梯度、振动、气味或红外线功能的)传感器901417、以及麦克风901418)等。图96A中的该移动计算机可以具 有各种功能，诸如在该显示部分上显示各种信息(例如静止图像、 移动图像和文本图像)的功能；提供在显示部分上的触摸板功能；在 显示都分上显示贯历、日期、时间等的功能；通过各种* (程序) 控制处理的功能；无线通信的功能；通过使用该无线通讯功能与各种 计算机网络连接的功能；以及通过使用该无线通信功能传输和接收各 种数据的功能；但并不限于此。
图96B所示为具有记录媒体的便携图像再现装置(例如DVD 再现装置)，其包括主体901431、外壳901432、显示部分A 901433、 显示部分B 901434、扬声器部分901437、 LED灯卯1441、输入装置 (记录媒体(诸如DVD)读取部分901435、操作键901436、连接端 子901438、(具有测量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、 转动数、距离、光、液体、磁力、温度、化学物质、声音、时间、硬 度、电场、电流、电压、电功率、辐射、流速、湿度、梯度、振动、 气味或红外线功能的)传感器901438、以及麦克风901440)等。该 显示部分A 901433主要显示图像信息，并且显示部分B 901434主要 显示文本信息。
图96C所示为护目镜型显示器，其包括主体卯1451、显示部 分901452、耳机901453、支撑部分901454、 LED灯901459、扬声器 卯1458、输入装置(连接端子901455、(具有测量功率、位移、位置、 速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液体、磁力、温度、化 学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电功率、辐射、流 速、湿度、梯度、振动、气味或红外线功能的)传感器901456、以及 麦克风901457)等。图96C中的该护目镜型显示器可以具有各种功 能，诸如在显示部分上显示外部获得的图像(例如静止图像、移动 图像和文本图像)的功能；但并不限于此。
图97A所示为便携游戏机，其包括外壳901511、显示部分 901512、扬声器部分901513、记录媒体插入部分901515、 LED灯 卯1519、输入装置(操作键901514、连接端子901516、(具有测量 功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液 体、磁力、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、 电功率、辐射、流速、湿度、梯度、振动、气味或红外线功能的)传感器卯1517和麦克风卯1518)等。闺97A中的该便掛游戏机可以具 有各种功能，诸如读取存储在记录媒体上的程序或数据以在该显示 部分上显示的功能；以及通过与另一便携游戏机的无线通信而共享信 息的功能；但并不限于此。[ocmi]图97B所示为具有电视接收功能的数字相机，其包括外壳 卯1531、显示部分901532、扬声器901534、快门按钮901535、 LED 灯901541、输入装置(操作键901533、图像接收部分901536、天线 901537、连接端子901538、(具有测量功率、位移、位置、速度、加 速度、角速度、转动数、距离、光、液体、磁力、温度、化学物质、 声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电功率、辐射、流速、湿度、 梯度、振动、气味或红外线功能的)传感器901539和麦克风901540) 等等。图97B中的该具有电视接收功能的数字相机可以具有各种功 能，诸如拍摄静止或移动图像的功能；自动调节所拍摄的图像的功 能；从该天线获得各种信息的功能；存储所拍摄的图像或从该天线所 获得的信息的功能；以及在该显示部分上显示所拍摄的图像或从天线 获得的信息的功能；但并不限于此。
图98所示为Y更携游戏机，其包括外壳901611、第一显示部 分901612、第二显示部分卯1613、扬声器部分901614、记录媒体插 入部分901616、 LED灯901620、输入装置(操作键901615、连接端 子901617、(具有测量功率、位移、位置、速度、加速度、角速度、 转动数、距离、光、液体、磁力、温度、化学物质、声音、时间、硬 度、电场、电流、电压、电功率、辐射、流速、湿度、梯度、振动、 气味或红外线功能的)传感器901618和麦克风901619 )等等。图98
中的该便携游戏机可以具有各种功能，诸如读取存储在记录媒体上的程序或数据以在该显示部分上显示的功能；以及通过与另一便携游戏机的无线通信而共享信息的功能；但并不限于此。
如图89A至89C、 96A至96C、 97A、 97B和98中所示，这些电子装置包括用于显示某类信息的显示部分。
接下来，描述半导体装置的应用范例。
图卯所示为其中半导体装置包括在构建物体中妁范例。图卯示出了外壳卯0810、显示部分900811、作为操作部分的远程控制装 置900812、扬声器部分900813，等。该半导体装置作为壁挂型包括 在该构建的物体中，并且可以不需要较大空间设置。
图91所示为其中半导体装置包括在构建物体中的另一范例。显 示板900901与预制的浴缸900902结合在一起，并且洗澡的人可以观 看该显示板900910。该显示板具有由洗澡的人进行操作而显示信息 的功能；以及用作广告或娱乐装置的功能。
该半导体装置不仅可以如图91中所示设置到该预制浴缸 900902的侧壁上，而且可以设置到各种位置。例如，该半导体装置可 以与部分镜子或者浴缸本身等结合在一起。此时，可以根据该镜子或浴缸的形状改变该显示板900901的形状。
图92所示为其中半导体装置包括在构建物体中的另一范例。显 示板901002被弯曲并附到柱形物体901001的弯曲表面上。这里，描 述电线杆作为该柱形物体901001。
图92中的该显示板901002设置在高于人类视点的位置。当在 户外大量驻立的构建物体、诸如在电线杆中所设置的相同显示板 901002上相同的图像显示时，可以对不确定的观众进行广告。由于该 显示板901002通过外部控制容易显示相同的图像和立即切换图像， 所以可以得到非常有效的信息显示和广告效果。当设置有自发光显示 元件时，该显示板901002即4吏在夜晚也可以有效的用作高可视的显 示媒 901002也可以用作迅速向难民传送正确信息的装置。
作为该显示板卯1002，例如可以使用其中开关元件、诸如有机晶体管设置在膜状衬底上，并且显示元件被驱动，从而可以显示图像的显示板。[oom]在本实施方式中，墙壁、柱状物体和预制浴缸所示只是构建物体的范例，然而，本实施方式并不限于此，并且各种构建物体可以设 置有半导体装置。
接下来，描述半导体装置包括在移动物体中的范例。
图93所示为半导体装置与汽车结合在一起的范例。显示板卯1102与车体901101结合在一起，并且可以显示车体的操作或从该 车体的内部或外部根据需要输入的信息。注意，可以提供导航功能。
该半导体装置不仅可以设置到图93中所示的该车体901101上， 而且可以设置到各种位置。例如，该半导体装置可以与玻璃窗户、门、 方向盘、齿轮轴、座位、后视镜等结合在一起。此时，该显示板901102 的形状可以根据与该半导体装置一起设置的物体的形状而改变。
图94A和94B所示为半导体装置与列车结合在一起的范例。
图94A所示为显示板901202设置在列车中的门901201的玻璃 中的范例，其相比于^f吏用纸张的常规广告而言具有不需要用于改变广 告的劳动成本。由于该显示板901202通过外部信号可以立即切换显 示在显示部分上的图像，所以例如每次当列车上乘客的类型改变时， 可以改变该显示板上的图像，于是，可以得到更有效的广告效果。
图94B所示为将该显示板901202 i殳置到列车中的玻璃窗 901203和天花板901204以及门901201的玻璃上的范例。通过这种方 式，可以将该半导体装置容易地设置到该半导体装置通常难以设置到 的位置，于是可以得到有效的广告效果。进一步，该半导体装置通过外部信号可以立即切换显示在显示部分上的图像；于是，可以减少用于改变广告的成本和时间，并且可以实现灵活的广告管理和信息传 输。 ]该半导体装置不仅可以*没置到图94中所示的该门卯1201、玻
璃窗901203和天花板901204上，而且可以设置到各种位置。例如， 该半导体装置可以与皮带、座位、栏杆、地板等一起设置。此时，该 显示板901202的形状可以根据与该半导体装置一起设置的物体的形 状而改变。
图95A和95B所示为该半导体装置与客机一起设置的范例。
图95A所示为当该显示板901302 4吏用时，附到该客机的座位上 方的天花板901301上的显示板901302的形状。该显示板卯1302 4吏 用铰链部分901303与天花板901301结合在一起，并且乘客通过伸展 该铰链部分901303可以观看该显示板901302。该显示板901302具有 通过由该乘客操作而显示信息的功能，以及用作广告或娱乐装置的功 能。另外，当该铰链部分折叠并放到飞机的天花板901301中时，如 图95B中所示，可以确保起飞和降落的安全。注意，当在紧急情况下 照亮该显示板中的显示元件时，该显示板也可以用作信息传输装置和 疏散灯。
该半导体装置不仅可以设置到如图95A和95B中所示的该天花 板901201上，而且可以设屋到各种位置。倒如，该半导体^t置可以 与座位、附在座位上的桌板、窗户等一起设置。大量人可以观看的大 显示板可以i殳置在机身的壁板上。此时，该显示板901302的形状可 以根据与该半导体装置一起设置的物体的形状而改变。
注意，在本实施方式中，所示的列车、汽车以及飞机的车体为 移动物体，然而本发明并不限于此，并且半导体装置可以设置到各种 物体、诸如设置到摩托车、四轮驱动汽车(包括汽车、公汽等)，列 车(包括单轨列车、有轨电车等)、以及船上。由于半导体装置通过 外部信号可以立即切换显示在移动物体中的显示板上的图像，移动物 体设置有该半导体装置，从而该移动物体可以用作不具体数目客户的 广告显示板，灾难中的信息显示板等。
虽然参照各个附图描述了本实施方式，但是每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以应用于另一附图中所描述的内容(或部分 内容)或者与其组合。进一步，通过组合上述附图中的每一部分与其
它部分，可以形成更多的附图。
本实施方式中的每一附图中所描述的内容(或部分内容)可以 自由地应用于另一实施方式中的附图中所描述的内容(或部分内容) 或者与其组合。进一步，通过组合本实施方式中的每一附图中的每一 部分与其它实施方式中的部分，可以形成更多的附图。
本实施方式显示了实施、轻微变换、部分修改、改进、详细描 述或应用其它实施方式中所述内容(或部分内容)的范例、其有关部 分的范例等。因此，其它实施方式中所描述的内容可以自由地应用于 本实施方式或者与其组合或替换。
实施方式21如上所述，本说明书至少包括下面的发明。
本发明的一方面是一种液晶显示装置，其包括具有液晶元件的 像素和驱动器电路。该驱动器电路包括第一晶体管、第二晶体管、第 三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第 八晶体管。注意，下面的连接关系至少包括在部分驱动器电路中。该 第一 ^^管—的第 一 电极电连接第四布线，并戏第 一 晶眷管的蕈二电 极电连接第三布线。该第二晶体管的第一电极电连接第六布线，并且 该第二晶体管的第二电极电连接第三布线。该第三晶体管的第一电极电连接第五布线，该第三晶体管的第二电极电连接该第二晶体管的栅电极；并且该第三晶体管的栅电极电连接该第五布线。该第四晶体管的第一电极电连接该第六布线，该第四晶体管的第二电极电连接该第 二晶体管的栅电极，并且该第四晶体管的栅电极电连接该第一晶体管 的栅电极。该第五晶体管的第一电极电连接该第五布线，该第五晶体 管的第二电极电连接该第一晶体管的栅电极，并且该第五晶体管的栅 电极电连接第一布线。该第六晶体管的第一电极电连接该第六布线， 该第六晶体管的第二电极电连接该第一晶体管的栅电极，并且该第六 晶体管的栅电极电连接该第二晶体管的栅电极。该第七晶体管的第一 电极电连接该第六布线，该第七晶体管的第二电极电连接该第一晶体 管的栅电极，并且该第七晶体管的栅电极电连接第二布线。该第八晶
体管的第一电极电连接该第六布线，该第八晶体管的第二电极电连接 该第二晶体管的栅电极，并且该第八晶体管的栅电极电连接该第一布线。
在包括具有液晶元件的像素和驱动器电路的该液晶显示装置中，该第一晶体管的沟道宽度W与沟道长度L的比值W/L在该第一 至第八晶体管的W/L值中可以是最高。
在包括具有液晶元件的像素和驱动器电路的该液晶显示装置中，该第一晶体管的沟道宽度W与沟道长度L的比值W/L可以比该 第五晶体管的W/L值高二至五倍。
在包括具有液晶元件的像素和驱动器电路的该液晶显示装置中，该第三晶体管的沟道长度L可以大于该第四晶体管的沟道长度L。
在包括具有液晶元件的像素和驱动器电路的该液晶显示装置中，可以在该第一晶体管的第二电极与栅电极之间设置电容器。
在包括具有液晶元件的像素和驱动器电路的该液晶显示装置中，该第一至第八晶体管可以是n沟道晶体管。[皿43〗在i靠波晶无件的像素—和服动器电路的该波晶显示装置中，非晶硅可以用作该第一至第八晶体管的半导体层。
本发明的另一方面是一种液晶显示装置，其包括具有液晶元件 的像素、第一驱动器电路和第二驱动器电路。下面的连接关系至少包 括在部分该第一和第二驱动器电路中。该第一驱动器电路包括第一晶 体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶 体管、第七晶体管和第八晶体管。该第一晶体管的第一电极电连接第 四布线，并且该第一晶体管的第二电极电连接第三布线。该第二晶体 管的第一电极电连接第六布线，并且该第二晶体管的第二电极电连接 第三布线。该第三晶体管的第一电极电连接第五布线，该第三晶体管 的笫二电极电连接该第二晶体管的栅电极；并且该第三晶体管的栅电 极电连接该第五布线。该笫四晶体管的第一电极电连接该第六布线， 该第四晶体管的第二电极电连接该第二晶体管的栅电极，并且该第四晶体管的栅电极电连接该笫一晶体管的栅电极。该第五晶体管的第一
电极电连接该第五布线，该第五晶体管的第二电极电连接该第一晶体 管的栅电极，并且该第五晶体管的栅电极电连接第一布线。该第六晶 体管的第一电极电连接该第六布线，该第六晶体管的第二电极电连接 该第一晶体管的栅电极，并且该第六晶体管的栅电极电连接该第二晶 体管的栅电极。该第七晶体管的第一电极电连接该第六布线，该第七 晶体管的第二电极电连接该笫一晶体管的栅电极，并且该第七晶体管 的栅电极电连接第二布线。该第八晶体管的第一电极电连接该第六布 线，该第八晶体管的第二电极电连接该第二晶体管的栅电极，并且该 第八晶体管的栅电极电连接该第一布线。另外，该第二驱动器电路包 括第九晶体管、第十晶体管、第十一晶体管、第十二晶体管、第十三 晶体管、第十四晶体管、第十五晶体管和第十六晶体管。第九晶体管 的第一电极电连接第十布线，并且第九晶体管的第二电极电连接该第 九布线。该第十晶体管的第一电极电连接第十二布线，并且该第十晶 体管的第二电极电连接该第九布线。该笫十一晶体管的第一电极电连接第十一布线，该第十一晶体管的第二电极电连接该第十晶体管的栅并且该第十一晶体管的栅电极电i4^第十一布线力该第十二晶体管的第一电极电连接该第十二布线，该第十二晶体管的第二电极电 连接该第十晶体管的栅电极，并且该第十二晶体管的栅电极电连接该 第九晶体管的栅电极。该第十三晶体管的第一电极电连接第十一布 线，该第十三晶体管的第二电极电连接该第九晶体管的栅电极，并且 该第十三晶体管的栅电极电连接第七布线。该第十四晶体管的第一电 极电连接该第十二布线，该第十四晶体管的第二电极电连接该第九晶 体管的栅电极，并且该第十四晶体管的栅电极电连接该第十晶体管的 栅电极。该第十五晶体管的第一电极电连接该第十二布线，该第十五 晶体管的第二电极电连接该第九晶体管的栅电极，并且该第十五晶体 管的栅电极电连接第八布线。该第十六晶体管的第一电极电连接该第 十二布线，该第十六晶体管的第二电极电连接该笫十晶体管的栅电 极，并且该第十六晶体管的栅电极电连接该第七布线。
在包括具有液晶元件的像素、第一驱动器电路和第二驱动器电
路的该液晶显示装置中，该第四布线与该第十布线可以电连接，该第 五布线与该第十一布线可以电连接，并且该第六布线与该第十二布线 可以电连接。在包括具有液晶元件的像素、第一驱动器电路和第二驱动器电 路的该液晶显示装置中，该第四布线与该第十布线是可以相同的布 线，该第五布线与该第十一布线可以是相同的布线，并且该第六布线 与该第十二布线可以是相同的布线。在包括具有液晶元件的像素、第一驱动器电路和第二驱动器电 路的该液晶显示装置中，该第三布线与该第九布线可以电连接。
在包括具有液晶元件的像素、第一驱动器电路和第二驱动器电 路的该液晶显示装置中，该第三布线与该第九布线可以电连接。
在包括具有液晶元件的像素、第一驱动器电路和第二驱动器电 路的该液晶显示装置中，该第一晶体管的沟道宽度W与沟道长度L
的比值W/L在该第一至第八晶体管的W/L值中可以是最高，并且该 第九晶体管的沟道宽度W与沟道长度L的比值W/L在该第九至第十 六—晶体^i^ W/L恭中可以-是最高。在包括具有液晶元件的像素、第一驱动器电路和第二驱动器电
路的该液晶显示装置中，该第一晶体管的沟道宽度W与沟道长度L 的比值W/L可以比该第五晶体管的W/L值高二至五倍，并且该第九 晶体管的沟道宽度W与沟道长度L的比值W/L可以比该第十三晶体 管的W/L值高二至五倍。在包括具有液晶元件的像素、第一驱动器电路和第二驱动器电 路的该液晶显示装置中，该第三晶体管的沟道长度L可以大于该第四 晶体管的沟道长度L，并且该第十一晶体管的沟道长度L可以大于该 第十四晶体管的沟道长度l。在包括具有液晶元件的像素、第一驱动器电路和第二驱动器电
路的该液晶显示装置中，可以在该第一晶体管的第二电极与栅电极之 间设置电容器，并且可以在该第九晶体管的第二电极与栅电极之间设 置电容器。
在包括具有液晶元件的像素、第一驱动器电路和第二驱动器电路的该液晶显示装置中，该第一至第十六晶体管可以是n沟道晶体管。
在包括具有液晶元件的像素、第一驱动器电路和第二驱动器电 路的该液晶显示装置中，非晶硅可以用作该第一至第十六晶体管的半 导体层。
各种电子装置可以设置有任何前述液晶显示装置。
本实施方式中的每一液晶显示装置对应于本说明书中所公开的该液晶显示装置。因此，可以得到与其它实施方式类似的操作效果。本申请是基于2006年9月29日在日本专利局提交的、序列号 为No.2006-269905的日本专利申请，其全部内容在此引作参考。
权利要求
1、一种显示装置，包括像素；和驱动器电路，其中上述驱动器电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第八晶体管；上述第一晶体管的第一电极电连接至第四布线，并且上述第一晶体管的第二电极电连接至第三布线；上述第二晶体管的第一电极电连接至第六布线，并且上述第二晶体管的第二电极电连接至第三布线；上述第三晶体管的第一电极电连接至第五布线，上述第三晶体管的第二电极电连接至上述第二晶体管的栅电极；并且上述第三晶体管的栅电极电连接至上述第五布线；上述第四晶体管的第一电极电连接至上述第六布线，上述第四晶体管的第二电极电连接至上述第二晶体管的栅电极，并且上述第四晶体管的栅电极电连接至上述第一晶体管的栅电极；上述第五晶体管的第一电极电连接至上述第五布线，上述第五晶体管的第二电极电连接至上述第一晶体管的栅电极，并且上述第五晶体管的栅电极电连接至第一布线；上述第六晶体管的第一电极电连接至上述第六布线，上述第六晶体管的第二电极电连接至上述第一晶体管的栅电极，并且上述第六晶体管的栅电极电连接至上述第二晶体管的栅电极；上述第七晶体管的第一电极电连接至上述第六布线，上述第七晶体管的第二电极电连接至上述第一晶体管的栅电极，并且上述第七晶体管的栅电极电连接至第二布线；并且上述第八晶体管的第一电极电连接至上述第六布线，上述第八晶体管的第二电极电连接至上述第二晶体管的栅电极，并且上述第八晶体管的栅电极电连接至上述第一布线。
2、 根据权利要求1的显示装置，其中上述第一晶体管的沟道宽 度W与沟道长度L的比值W/L在上述第一至第八晶体管的W/L值 中最高。
3、 根据权利要求1的显示装置，其中上述第一晶体管的沟道宽 度W与沟道长度L的比值W/L比上述第五晶体管的W/L值高二至 五倍。
4、 根据权利要求1的显示装置，其中上述第三晶体管的沟道长 度L大于上述第四晶体管的沟道长度L。
5、 根据权利要求1的显示装置，其中在上述第一晶体管的第二 电极与栅电极之间设置电容器。
6、 根据权利要求1的显示装置，其中上述第一至第八晶体管是 n沟道晶体管。
7、 根据权利要求1的显示装置，其中上述第一至第八晶体管中 的每一个都包含非晶硅层。
8、 根据权利要求1的显示装置，其中上述显示装置是液晶显示 装置和EL显示装置其中之一。
9、 根据权利要求1的显示装置，其中上述显示装置被结合在从 下列装置组成的组中所选择的一个中相机、计算机、图像再现装置、 护目型显示器以及游戏机。
10、 一种显示装置，包括 像素；笫一驱动器电路；和 第二驱动器电路，其中上述第一驱动器电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶 体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第八晶 体管；上述第一晶体管的第一电极电连接至第四布线，并且上述第一晶体管的第二电极电连接至第三布线；上述第二晶体管的第一电极电连接至第六布线，并且上述第二晶体管的第二电极电连接至第三布线；上述第三晶体管的第一电极电连接至第五布线，上述第三晶体管 的第二电极电连接至上述第二晶体管的栅电极；并且上述第三晶体管 的栅电极电连接至上述第五布线；上述第四晶体管的第一电极电连接至上述第六布线，上述第四晶 体管的第二电极电连接至上述第二晶体管的栅电极，并且上述第四晶体管的栅电极电连接至上述第一晶体管的栅电极；上述第五晶体管的第一电极电连接至上述第五布线，上述第五晶 体管的第二电极电连接至上述第一晶体管的栅电极，并且上述第五晶 体管的栅电极电连接至第一布线；上述第六晶体管的第一电极电连接至上述第六布线，上述第六晶 体管的第二电极电连接至上述第一晶体管的栅电极，并且上述第六晶体管的栅电极电连接至上述第二晶体管的栅电极；上述第七晶体管的第一电极电连接至上述第六布线，上述第七晶 体管的第二电极电连接至上述第一晶体管的栅电极，并且上述第七晶体管的栅电极电连接至第二布线；并且上述第八晶体管的第一电极电连接至上述第六布线，上述第八晶 体管的第二电极电连接至上述第二晶体管的栅电极，并且上述第八晶体管的栅电极电连接至上述第一布线；上述第二驱动器电路包括第九晶体管、第十晶体管、第十一晶体 管、第十二晶体管、第十三晶体管、第十四晶体管、第十五晶体管和 第十六晶体管；上述第九晶体管的第一电极电连接至第十布线，并且上述第九晶 体管的第二电极电连接至第九布线；上述第十晶体管的第一电极电连接至第十二布线，并且上述第十 晶体管的第二电极电连接至上述第九布线；上述第十一晶体管的第一电极电连接至第十一布线，上述第十一 晶体管的第二电极电连接至上述第十晶体管的栅电极，并且上述第十 一晶体管的栅电极电连接至第十一布线；上述第十二晶体管的第一电极电连接至上述第十二布线，上述第十二晶体管的第二电极电连接至上述第十晶体管的栅电极，并且上述 第十二晶体管的栅电极电连接至上述第九晶体管的栅电极；上述第十三晶体管的第一电极电连接至第十一布线，上述第十三晶体管的第二电极电连接至上述第九晶体管的栅电极，并且上述第十三晶体管的栅电极电连接至第七布线；上述第十四晶体管的第一电极电连接至上述第十二布线，上述第 十四晶体管的第二电极电连接至上述第九晶体管的栅电极，并且上述第十四晶体管的栅电极电连接至上述第十晶体管的栅电极；上述第十五晶体管的第一电极电连接至上述第十二布线，上述第十五晶体管的第二电极电连接至上述第九晶体管的栅电极，并且上述第十五晶体管的栅电极电连接至第八布线；上述第十六晶体管的第一电极电连接至上述第十二布线，上述第十六晶体管的第二电极电连接至上述第十晶体管的栅电极，并且上述第十六晶体管的栅电极电连接至上述第七布线。
11、 根据权利要求10的显示装置， 其中上述第四布线与上述第十布线电连接； 其中上述第五布线与上述第十一布线电连接；以及 其中上述第六布线与上述第十二布线电连接。
12、 根据权利要求10的显示装置， 其中上述第四布线与上述第十布线是相同的布线； 其中上述第五布线与上述第十一布线是相同的布线；并且 其中上述第六布线与上述第十二布线是相同的布线。
13、 根据权利要求10的显示装置，其中上述第三布线与上述第 九布线电连接。
14、 根据权利要求10的显示装置，其中上述第三布线与上述第 九布线是相同的布线。
15、 根据权利要求10的显示装置，其中上述第一晶体管的沟道宽度W与沟道长度L的比值W/L 在上述第一至第八晶体管的W/L值中最高；并且其中上述第九晶体管的沟道宽度W与沟道长度L的比值W/L 在上述第九至第十六晶体管的W/L值中最高。
16、 根据权利要求10的显示装置，其中上述第一晶体管的沟道宽度W与沟道长度L的比值W/L 比上述第五晶体管的W/L值高二至五倍；并且其中上述第九晶体管的沟道宽度W与沟道长度L的比值W/L 比上述第十三晶体管的W/L值高二至五倍。
17、 根据权利要求10的显示装置，其中上述第三晶体管的沟道长度L大于上述第四晶体管的沟道 长度L;并且其中上述第十一晶体管的沟道长度L大于上述第十二晶体管的 沟道长度L。
18、 根据权利要求10的显示装置，其中在上述第一晶体管的第二电极与栅电极之间设置电容器；并且其中在上述第九晶体管的第二电极与栅电极之间设置电容器。
19、 根据权利要求10的显示装置，其中上述第一至第十六晶体 管是n沟道晶体管。
20、 根据权利要求10的显示装置，其中上述第一至第十六晶体 管中的每一个都包含非晶硅层。
21、 根据权利要求10的显示装置，其中上述显示装置是液晶显 示装置和EL显示装置其中之一。
22、 根据权利要求10的显示装置，其中上述显示装置被结合在 从下列装置组成的组中所选择的一个中相机、计算机、图像再现装 置、护目型显示器以及游戏机。
全文摘要
本发明的目的是提供一种电路技术，其能够减少显示装置的功耗并具有高清晰度。为晶体管的栅电极提供由启动信号控制的开关，所述晶体管的栅电极连接至自举晶体管的栅电极。当输入该启动信号时，电势通过该开关提供到该晶体管的栅电极，并且晶体管关闭。该晶体管关闭，从而可以防止从该自举晶体管的栅电极的电荷泄漏。相应地，可以缩短用于存储该自举晶体管的栅电极中的电荷的时间，并且可以高速地执行操作。
文档编号G09G3/20GK101154342SQ20071015298
公开日2008年4月2日 申请日期2007年9月29日 优先权日2006年9月29日
发明者三宅博之, 梅崎敦司 申请人:株式会社半导体能源研究所