TWI429327B - 半導體裝置、顯示裝置、及電子設備 - Google Patents

Description

半導體裝置、顯示裝置、及電子設備

本發明涉及具有控制要由電晶體提供給負載的電流的功能的半導體裝置，以及包括由其中亮度根據信號改變的電流驅動顯示元件形成的像素、及用於驅動該像素的信號線驅動電路和掃描線驅動電路的顯示裝置。此外，本發明涉及具有該顯示裝置作為顯示部分的電子設備。

作為由諸如液晶等顯示元件形成的顯示裝置的液晶顯示器(LCD)正被廣泛使用。另一方面，近年來，具有由諸如發光二極體(LED)等顯示元件形成的像素的所謂的自發光顯示裝置已吸引了注意。作為用於這種自發光顯示裝置的顯示元件，有機發光二極體(OLED)(也稱為有機EL元件、電致發光(EL)元件等)已吸引了注意，且它們已用於EL顯示器等。諸如OLED等顯示元件是自發光的，因此與液晶顯示器相比，它具有諸如更高的像素可見性、無背光以及更高的回應等優點。注意，顯示元件的亮度一般是由流經它的電流值來控制的。

作為用於表達這一顯示裝置的灰度級的驅動方法，有數位灰度級方法和類比灰度級方法。藉由數位灰度級方法，以數位方式控制來打開/關閉顯示元件以表達灰度級。在數位灰度級方法中，每一像素的亮度的一致性是極佳的；然而，如果不做任何事，則只能表達兩個灰度級，因為僅有兩個狀態，即發光和不發光。因此，結合使用另一種方法來實現多級灰度級。存在一種區域灰度級方法，用於通過選擇像素的加權發光區域來表達灰度級；並存在一種時間灰度級方法，用於通過選擇加權的發光時間來表達灰度級。此外，在數位灰度級方法的情况下，通常採用適用於達到高清晰度的時間灰度級方法。另一方面，作為類比灰度級方法，存在以類比方式控制顯示元件的發光强度的方法，以及以類比方式控制顯示元件的發光時間的方法。作為類比灰度級方法，通常採用的是以類比方式控制顯示元件的發光强度的方法。作為以類比方式控制發光强度的方法，通常採用的是電流輸入電流驅動方法，它幾乎不受每一像素的薄膜電晶體(後文稱為TFT)的特性變化的影響。

包括單極電晶體，即具有p通道極性或n通道極性之一的電晶體的電流輸入電流驅動像素在專利文獻1和非專利文獻1中公開。

[專利文獻1]日本專利公開號2004－021219

[非專利文獻1]SID 04 DIGEST第1516－1519頁

依照專利文獻1和非專利文獻1，用於向顯示元件提供電流的電源線的電勢在每一列都有變化；由此防止當向像素寫入信號時電流流入顯示元件。如果在信號寫操作中電流流入顯示元件，則信號無法被正確地寫入像素。結果，會發生顯示缺陷。

同時，需要大量的電流以從電源線提供給發光元件。因此，需要設置能够控制大量電流的開關以在改變每列的電源線的電勢的同時提供大量電流。鑒於此原因，必須增大電路中的電晶體的大小成為了問題。如果增大了電晶體的大小，會增加電晶體的功耗。

此外，在如非專利文獻1和專利文獻1中所描述的早先的結構的情况下，在用於在信號寫操作中驅動顯示元件的電晶體中滿足Vds＝Vgs。另一方面，在發光操作中，滿足Vds>Vgs。因此，當飽和區中的恒流特性(電流平直度)惡化時，電流值在信號寫操作和發光操作之間會顯著變化。

由此，本發明提供了一種能够防止電流在信號寫操作中流入顯示元件，而不改變每列中用於將電流提供給顯示元件的電源線的電勢的顯示裝置。

在本發明中，在通過向電晶體施加預定電流來設置電晶體的閘極閘極－源極電壓時，調整電晶體的閘極端子的電勢，以防止電流流入連接到電晶體的源極端子的負載。因此，對連接到電晶體的閘極端子的引線的電勢與連接到電晶體的汲極端子的引線的電勢加以區分。

即，電晶體的閘極端子的電勢被設為高於或低於電晶體的汲極端子的電勢，由此調整了電晶體的源極端子的電勢，並防止電流流入負載。

在後文中，描述了具體的結構。

本發明的半導體裝置包括電晶體、第一開關、第二開關、電容器、第一引線、第二引線、第三引線以及負載。電晶體的第一端子通過第一開關連接到第一引線，電晶體的第二端子連接到第二引線，而電晶體的閘極端子通過第二開關連接到第三引線。電容器連接到電晶體的閘極端子和第一端子之間。負載連接到電晶體的第一端子。

此外，在具有上述結構的本發明的半導體裝置中，將預定的電勢輸入到第二引線和第三引線。

本發明的半導體裝置包括電晶體、第一開關、第二開關、電容器、第一引線、第二引線、第三引線和負載。電晶體的第一端子通過第一開關連接到第一引線，電晶體的第二端子連接到第二引線，而電晶體的閘極端子通過第二開關連接到第三引線。電容器連接在電晶體的閘極端子和第一端子之間。負載連接到電晶體的第一端子。第三引線的電勢低於第二引線的電勢。

本發明的半導體裝置包括電晶體、第一開關、第二開關、電容器、第一引線、第二引線、第三引線和負載。電晶體的第一端子通過第一開關連接到第一引線，電晶體的第二端子連接到第二引線，而電晶體的閘極端子通過第二開關連接到第三引線。電容器連接在電晶體的閘極端子和第一端子之間。負載連接到電晶體的第一端子。預定電勢被輸入到第二引線和第三引線。當第一開關和第二開關被接通，且電流流入第一引線時，電流流入電晶體而不流入負載。而當第一開關和第二開關斷開時，電流流過電晶體和負載。

本發明的半導體裝置包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、電容器、第一引線、第二引線、第三引線、第四引線和負載。第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別連接到第二電晶體的第二端子、第三引線和第三電晶體的第一端子。第二電晶體的閘極端子和第一端子分別連接到第一引線和第二引線、第三電晶體的閘極端子和第二端子分別連接到第一引線和第四引線。電容器連接到第一電晶體的閘極端子和第一端子之間。負載連接到第一電晶體的第一端子。

此外，在具有上述結構的本發明的半導體裝置中，預定電勢被輸入到第三引線和第四引線。

本發明的半導體裝置包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、電容器、第一引線、第二引線、第三引線、第四引線和負載。第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別連接到第二電晶體的第二端子、第三引線和第三電晶體的第一端子。第二電晶體的閘極端子和第一端子分別連接到第一引線和第二引線。第三電晶體的閘極端子和第二端子分別連接到第一引線和第四引線。電容器連接到第一電晶體的閘極端子和第一端子之間。負載連接到第一電晶體的第一端子。第四引線的電勢低於第三引線的電勢。

本發明的半導體裝置包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、電容器、第一引線、第二引線、第三引線、第四引線和負載。第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別連接到第二電晶體的第二端子、第三引線和第三電晶體的第一端子。第二電晶體的閘極端子和第一端子分別連接到第一引線和第二引線。第三電晶體的閘極端子和第二端子分別連接到第一引線和第四引線。電容器連接到第一電晶體的閘極端子和第一端子之間。負載連接到第一電晶體的第一端子。當第二電晶體和第三電晶體由輸入到第一引線的信號導通，且電流流入第一引線時，電流流入第一電晶體但不流入負載。同時，當第二電晶體和第三電晶體被關閉關閉時，電流流入第一電晶體和負載。

本發明的顯示裝置包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、電容器、第一引線、第二引線、第三引線、第四引線和具有位於像素電極和對置電極之間的發光層的發光元件。第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別連接到第二電晶體的第二端子、第三引線和第三電晶體的第一端子。第二電晶體的閘極端子和第一端子分別連接到第一引線和第二引線。第三電晶體的閘極端子和第二端子分別連接到第一引線和第四引線。電容器連接在第一電晶體的閘極端子和第一端子之間。發光元件的像素電極連接到第一電晶體的第一端子。

此外，在具有上述結構的本發明的顯示裝置中，預定電勢被輸入到第三引線和第四引線。

本發明的顯示裝置包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、電容器、第一引線、第二引線、第三引線、第四引線以及具有位於像素電極和對置電極之間的發光層的發光元件。第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別連接到第二電晶體的第二端子、第三引線和第三電晶體的第一端子。第二電晶體的閘極端子和第一端子分別連接到第一引線和第二引線。第三電晶體的閘極端子和第二端子分別連接到第一引線和第四引線。電容器連接在第一電晶體的閘極端子和第一端子之間。發光元件的像素電極連接到第一電晶體的第一端子。第四引線的電勢低於第三引線的電勢。

本發明的顯示裝置包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、電容器、第一引線、第二引線、第三引線、第四引線和具有位於像素電極和對置電極之間的發光層的發光元件。第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別連接到第二電晶體的第二端子、第三引線和第三電晶體的第一端子。第二電晶體的閘極端子和第一端子分別連接到第一引線和第二引線。第三電晶體的閘極端子和第二端子分別連接到第一引線和第四引線。電容器連接在第一電晶體的閘極端子和第一端子之間。發光元件的像素電極連接到第一電晶體的第一端子。當第二電晶體和第三電晶體由輸入到第一引線的信號導通，且電流流入第一引線時，電流流入第一電晶體但不流入發光元件。同時，當第二電晶體和第三電晶體被關閉時，電流流入第一電晶體和發光元件。

本發明的顯示裝置包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、電容器、第一引線、第二引線、第三引線、第四引線和具有位於像素電極和對置電極之間的發光層的發光元件。第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別連接到第二電晶體的第二端子、第三引線和第三電晶體的第一端子。第二電晶體的閘極端子和第一端子分別連接到第一引線和第二引線。第三電晶體的閘極端子和第二端子分別連接到第一引線和第四引線。電容器連接到第一電晶體的閘極端子和第一端子之間。發光元件的像素電極連接到第一電晶體的第一端子。第四引線的電勢等於對置電極的電勢。

本發明的顯示裝置包括掃描線驅動電路、信號線驅動電路和像素部分。像素部分包括從掃描線電路延伸的多根掃描線、從信號線驅動電路延伸的多根信號線、以及以對應於掃描線和信號線的矩陣排列的多個像素。每一像素包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、電容器、掃描線、信號線、電源線、偏壓線、具有位於像素電極和對置電極之間的發光層的發光元件。第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別連接到第二電晶體的第二端子、電源線和第三電晶體的第一端子。第二電晶體的閘極端子和第一端子分別連接到掃描線和信號線。第三電晶體的閘極端子和第二端子分別連接到掃描線和偏壓線。電容器連接在第一電晶體的閘極端子和第一端子之間。發光元件的像素電極連接到第一電晶體的第一端子。

本發明的顯示裝置包括掃描線驅動電路、信號線驅動電路和像素部分。像素部分包括從掃描線驅動電路延伸的多根掃描線、從信號線驅動電路延伸的多根信號線、以及以對應於掃描線和信號線的矩陣排的多個像素。每一像素包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、電容器、掃描線、信號線、電源線、偏壓線、以及具有位於像素電極和對置電極之間的發光層的發光元件。第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別連接到第二電晶體的第二端子、電源線和第三電晶體的第一端子。第二電晶體的閘極端子和第一端子分別連接到掃描線和信號線。第三電晶體的閘極端子和第二端子分別連接到掃描線和偏壓線。電容器連接到第一電晶體的閘極端子和第一端子之間。發光元件的像素電極連接到第一電晶體的第一端子。偏壓線的電勢低於電源線的電勢。

本發明的顯示裝置包括掃描線驅動電路、信號線驅動電路和像素部分。像素部分包括從掃描線驅動電路延伸的多根掃描線、從信號線驅動電路延伸的多根信號線、以及以對應於掃描線和信號線的矩陣排列的多個像素。每一像素包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、電容器、掃描線、信號線、電源線、偏壓線、以及具有位於像素電極和對置電極之間的發光層的發光元件。第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別連接到第二電晶體的第二端子、電源線和第三電晶體的第一端子。第二電晶體的閘極端子和第一端子分別連接到掃描線和信號線。第三電晶體的閘極端子和第二端子分別連接到掃描線和偏壓線。電容器連接在第一電晶體的閘極端子和第一端子之間。當第二電晶體和第三電晶體由輸入到掃描線的信號接通，並且信號電流流入信號線時，電流流入第一電晶體但不流入發光元件。同時，當第二電晶體和第三電晶體被關閉時，電流流入第一電晶體和發光元件。

本發明的顯示裝置包括掃描線驅動電路、信號線驅動電路和像素部分。像素部分包括從掃描線驅動電路延伸的多根掃描線、從信號線驅動電路延伸的多根信號線、以及以對應於掃描線和信號線的矩陣排列的多個像素。每一像素包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、電容器、掃描線、信號線、電源線、偏壓線、以及具有位於像素電極和對置電極之間的發光層的發光元件。第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別連接到第二電晶體的第二端子、電源線和第三電晶體的第一端子。第二電晶體的閘極端子和第一端子分別連接到掃描線和信號線。第三電晶體的閘極端子和第二端子分別連接到掃描線和偏壓線。電容器連接在第一電晶體的閘極端子和第一端子之間。發光元件的像素電極連接到第一電晶體的第一端子。偏壓線的電勢等於對置電極的電勢。

此外，在具有上述結構的本發明的顯示裝置中，第一、第二和第三電晶體是n通道型電晶體。

此外，在具有上述結構的本發明的顯示裝置中，對n通道型電晶體的半導體層使用非晶半導體薄膜。

本發明中使用的開關可以是諸如電開關或機械開關等任何開關。即，它可以是任何事物，只要它能够控制電流且不限於特定的類型。它可以是電晶體、二極體(PN二極體、PIN二極體、肖特基二極體、二極體連接的電晶體等)、或用它們來配置的邏輯電路。因此，在使用電晶體作為開關的情况下，其極性(電導率)不是特別受限的，因為它僅作為開關來工作。然而，當關閉電流較佳地為小時，較佳的是使用具有小關閉電流的極性的電晶體。例如，具有LDD區或多閘極結構的電晶體具有小的關閉電流。此外，期望在作為開關工作的電晶體的源極端子的電勢較接近於低電勢側的電源(Vss、GND、0 V等)時採用n通道型電晶體，而在源極端子的電勢較接近於高電勢側的電源(Vdd等)時採用p通道型電晶體。這有助於開關有效地工作，因為可提高電晶體的閘極－源極電壓的絕對值。要注意，也可通過同時使用n通道型和p通道型電晶體兩者來應用CMOS開關。採用CMOS開關，及時在情况改變，使得通過開關輸出的電壓(即，對開關的輸入電壓)高於或低於輸出電壓時也可適當地執行操作。

在本發明中，“連接”意味著“電連接”和“直接連接”。因此，在本發明公開的結構中，除預定的連接之外，可提供允許電連接的另一元件(例如，開關、電晶體、電容器、電感器、電阻器、二極體等)。或者，可在不插入另一元件的情况下直接連接。要注意，當在不插入允許電連接的另一元件而連接兩元件時，且該兩元件不是電連接而是直接運接時，稱為“直接連接”。要注意，“電連接”意味著“電連接”和“直接連接”。

注意，可向顯示元件應用各種模式。例如，可使用其中對比度由電致發光效應來改變的顯示介質，諸如EL元件(有機EL元件、無機EL元件、包含有機材料和無機材料的EL元件)、電子放電元件、液晶元件、電子墨水、光繞射元件、放電元件、數位微鏡器件(DMD)、壓電元件或碳奈米管。要注意，使用EL元件的EL平面型顯示裝置包括EL顯示器；使用電子放電元件的顯示裝置包括場致發射顯示器(FED)、SED型平面顯示器(表面導電電子發射器顯示器)等；使用液晶元件的液晶平面型顯示裝置包括液晶顯示器；使用電子墨水的數位紙張型顯示裝置包括電子紙張；使用光繞射元件的顯示裝置包括光柵光閥(GLV)型顯示器；使用放電元件的PDP(電漿顯示面板)型顯示器包括電漿顯示器；使用微鏡元件的DMD面板型顯示裝置包括數位光處理(DLP)型顯示裝置；使用壓電元件的顯示裝置包括壓電陶瓷顯示器；使用碳奈米管的顯示裝置包括奈米發射顯示器(NED)等。

要注意，各種模式的電晶體可被應用於本發明的電晶體。因此，適用於本發明的電晶體的種類是不受限的。因此，以下電晶體適用於本發明：使用以非晶矽和多晶矽為代表的非單晶半導體薄膜的薄膜電晶體(TFT)；使用半導體基底或SOI基底形成的MOS電晶體；面結型電晶體；雙極電晶體；使用諸如ZnO或a－InGaZnO等化合物半導體的電晶體；使用有機半導體或碳奈米管的電晶體；以及其他電晶體。要注意，非單晶半導體薄膜可包含氫和鹵素。其上設置電晶體的基底不限於特定的類型，並且可使用各種類型的基底。因此，可在例如單晶基底、SOI基底、玻璃基底、石英基底、塑膠基底、紙張基底、玻璃紙基底、石基底、不銹鋼基底、具有不銹鋼箔的基底等上設置電晶體。此外，在某一基底上形成的電晶體可被轉移到另一基底。

要注意，電晶體可具有各種模式的結構，且不限於某一特定的結構。例如，也可採用其中閘極數為二或更多的多閘極結構。採用多閘極結構，可通過提高電晶體的耐壓性來减小關閉電流並提高可靠性，並且可獲得進一步的平直特性，因為汲極－源極電流即使在汲極－源極電壓在飽和區中的工作中改變時也不會改變很多。此外，閘極電極可設置在通道邊緣之上和之下。因此，通道區增加，由此提高了電流值，並且可改進次臨界係數，因為容易地形成了空乏層。此外，可在通道上或下設置閘極電極。可採用前向交錯結構或反向交錯結構。通道區可被劃分成多個區域，它們或者並聯連接或者串聯連接。此外，源極電極或汲極電極可與通道(或其一部分)重疊，由此防止電荷在通道一部分中累積並防止不穩定的工作。此外，可提供LDD區。通過提供LDD區，可通過提高電晶體的耐壓性來减小關閉電流並提高可靠性，並且可獲得進一步的平直特性，因為汲極－源極電流即使在汲極－源極電壓在飽和區中的工作中改變時也不會改變很多。

注意，可使用各種類型的電晶體作為本發明的電晶體，且可在各種基板上形成電晶體。因此，所有電路都可在玻璃基板、塑膠基板、單晶基板、SOI基板或任何基板上形成。當所有電路都在一個基板上形成時，可通過减少部件數量來降低成本，並可通過减少與部件的連接來提高可靠性。或者，可在某一基板上形成電路的一部分，在並另一基板上形成該電路的另一部分。即，並非要求所有的電路都在同一基板上形成。例如，可使用電晶體在玻璃基板上形成電路的一部分，並可在單晶基板上形成該電路的另一部分到IC晶片中，該IC晶片可通過COG(玻璃上晶片)被設置在玻璃基板上。或者，該IC晶片可使用TAB(卷帶自動結合)或印刷基板連接到玻璃基板。以此方式，當在同一基板上形成電路的各部分時，可藉由减少零件數降低成本，並可藉由减少與零件的連接數提高可靠性。此外，不在同一基板上形成具有消耗更多功率的高驅動電壓或高驅動頻率的部分，由此可防止功耗增加。

在本發明中要注意，一個像素對應於可控制亮度的一個元件。因此，例如，一個像素表示用於表達亮度的一個色彩元件。因此，在由色彩元件R(紅)、G(綠)和B(藍)形成的彩色顯示裝置的情况下，最小的圖像單元由三個像素、即R像素、G像素和B像素形成。要注意，色彩元件不限於由三種色彩形成，且可以由三種以上色彩形成，諸如RGBW(W是白)，或可向其添加黃、青和紫紅的RGB。此外，作為另一示例，在通過使用多個區域來控制一個色彩元件的亮度的情况下，該多個區域之一對應於一個像素。因此，例如，在執行區域灰度級顯示的情况下，對一個色彩元件提供用於控制亮度的多個區域，這些區域作為整體來表達灰度級。用於控制亮度的區域之一對應於一個像素。因此，在這一情况下，一個色彩元件由多個像素形成。此外，在這一情况下，對顯示有貢獻的各區域可在大小上有所不同，取决於像素。在為一個色彩元件提供的用於控制亮度的多個區域中，即，在構成一個色彩元件的多個像素中，可通過向每一像素提供略微不同的信號來擴大視角。

在本發明中要注意，像素可以按矩陣來排列。此處，其中像素以矩陣排列的情况對應於其中像素以縱向條和橫向條彼此交叉的網格圖案來排列的情况，或者對應於其中三種色彩元件的點以所謂的三角圖案來排！或者在使用三種色彩元件(例如，RGB)執行全色顯示的情况下以Bayer圖案來排列的情况。要注意，色彩元件不限於三種色彩，且色彩的數量可以是三個以上。發光區域的大小可以取决於色彩元件的點而不同。

要注意，電晶體是具有至少三個端子的元件，這些端子包括閘極、汲極和源極。在汲極區和源極區之間設置了通道區。此處，難以確定源極區或汲極區，因為它們取决於電晶體的結構、工作條件等。因此，在本發明中，擔當源極或汲極的區域可能不被稱為汲極或源極。在這一情况下，例如，擔當源極的區域和擔當汲極的區域中的每一個可被稱為第一端子或第二端子。

要理解，閘極包括柵電極和閘極引線(也稱為閘極線、閘極信號線等)或其一部分。閘極電極對應於與形成通道區、LDD(輕度摻雜汲極)區等的半導體(其間插入了閘極絕緣膜)重疊的部分的導電薄膜。閘極引線對應於用於連接像素的閘極電極和將閘極電極和另一引線連接的引線。

然而，存在擔當閘極電極並且還擔當閘極引線的部分。這一區域可被稱為閘極電極或閘極引線。即，存在不能被具體地確定為閘極電極或閘極引線的區域。例如，當存在與延伸的閘極引線重疊的通道區時，該區域擔當閘極引線並且還擔當閘極電極。因此，這一區域可被稱為閘極電極或閘極引線。

此外，由與閘極電極相同的材料形成並連接到閘極電極的區域也可被稱為閘極電極。類似地，由與閘極引線相同的材料形成並連接到閘極引線的區域也可被稱為閘極引線。在嚴格的意義上，這些區域在某些情况下不與通道區重疊，或不具有連接到另一閘極電極的功能。然而，由於製造餘量等，存在由與閘極電極或閘極引線相同的材料形成並連接到閘極電極或閘極引線的區域。因此，這一區域可被稱為閘極電極或閘極引線。

此外，在多閘極電晶體中，一個電晶體和另一電晶體的閘極電極通常通過由與閘極電極相同的材料形成的導電薄膜連接。這一區域可被稱為閘極引線，因為它是用於連接閘極電極的區域，或者在多閘極電晶體被認為一個電晶體時，該區域可被稱為閘極電極。即，由與閘極電極或閘極引線相同的材料形成並連接到閘極電極或閘極引線的部件可被稱為閘極電極或閘極引線。此外，例如，連接閘極電極和閘極引線的部分的導電薄膜可被稱為閘極電極或閘極引線。

要注意，閘極端子對應於閘極電極的區域或電連接到閘極電極的區域的一部分。

要注意，源極包括源極區、源極電極和源極引線(也稱為源極線、源極信號線等)或其一部分。源極區對應於包含許多P型雜質(硼、鎵等)或N型雜質(磷、砷等)的半導體區。因此，包含少量P型雜質或N型雜質的區域，即LDD(輕度摻雜汲極)區不被包括在源極區中。源極電極對應於由與源極區不同的材料形成並電連接到源極區的部分的導電層。然而，源極電極可被稱為包括源極區的源極電極。源極引線對應於用於連接像素的源極電極以及連接源極電極與另一引線的引線。

然而，存在擔當源極電極並且還擔當源極引線的部分。這一區域可被稱為源極電極或源極引線。即，存在不能被具體確定為源極電極或源極引線的區域。例如，當存在與延伸的源極引線重疊的源極區時，該區域擔當源極引線並且還擔當源極電極。因此，這一區域可被稱為源極電極或源極引線。

此外，由與源極電極相同的材料形成並連接到源極電極的部分也可被稱為源極電極。連接一個源極電極和另一源極電極的部分也可被稱為源極電極。此外，與源極區重疊的部分可被稱為源極電極。類似地，由與源極引線相同的材料形成並連接到源極引線的區域可被稱為源極引線。在嚴格的意義上，這一區域可能不具有連接到另一源極電極的功能。然而，由於製造餘量等，存在由與源極電極或源極引線相同的材料形成並連接到源極電極或源極引線的區域。因此，這一區域可被稱為源極電極或源極引線。

例如，連接源極電極和源極引線的部分的導電薄膜可被稱為源極電極或源極引線。

要注意，源極端子對應於源極區、源極電極或電連接到源極電極的區域的一部分。

要注意，對於汲極，可應用與源極類似的解釋。

在本發明中要注意，半導體裝置對應於包括具有半導體元件(電晶體、二極體等)的電路的裝置。此外，半導體裝置可以是可藉由利用半導體特性來運作的通用裝置。顯示裝置對應於包括顯示元件(液晶顯示元件、發光元件等)的裝置。要注意，顯示裝置可以是顯示面板的主體，在顯示面板中，包括諸如液晶元件和EL元件等顯示元件的多個像素和用於驅動像素的周邊驅動電路在基板上形成。此外，顯示裝置可包括設置了可撓印刷電路(FPC)或印刷電路板(PWB)(IC、電阻器、電容器、電感器、電晶體等)的裝置。此外，顯示裝置可包括諸如偏振片或延滯薄膜等光學薄片。另外，可包括背光(諸如光導板、棱鏡薄片、擴散薄片、反射薄片、光源(LED、冷陰極管等))。發光裝置對應於包括諸如EL元件或特別地用於FED的元件等自發光顯示元件的顯示裝置。液晶顯示裝置對應於包括液晶元件的顯示裝置。

在本發明中要注意，當描述一個物體在另一物體上形成時，它不必然意味著該物體直接與另一物體接觸。在上述兩個物體不直接彼此接觸的情况下，可在其間插入又一物體。因此，當描述在層A上形成層B時，它意味著直接與層A接觸地形成層B的情况，或直接與層A接觸地形成另一層(諸如層C或層D)，然後直接與該另一層接觸地形成層B的情况。另外，當描述一個物體在另一物體上或上方上形成時，它不必然意味著該物體直接與另一物體接觸，且可在其間插入另一物體。因此，當描述在層A上或上方形成層B時，它意味著直接與層A接觸地形成層B的情况，或直接與層A接觸地形成另一層(諸如層C或層D)，然後直接與該另一層接觸地形成層B的情况。類似地，當描述一個物體在另一物體下或下方形成時，它意味著該兩物體直接彼此接觸或彼此不接觸的情况。

本發明可提供能够在不改變每列中用於向顯示元件提供電流的電源線的電勢的情况下防止電流在信號寫操作中流入顯示元件的顯示裝置。

[實施例模式]

儘管本發明將參考附圖而以實施例模式和實施例來充分描述，但是可以理解，本領域的技術人員可以明白各種改變和修改。因此，除非這樣的改變和修改脫離本發明的範圍，否則它們應當被解釋為包括在其中。

本發明不僅可適用於包括EL元件等的像素，還可適用於各種包括電流源的類比電路。首先，在本實施例模式中，對本發明的基本原理進行描述。

首先，圖21基於本發明的基本原理示出了半導體裝置的結構。半導體裝置包括電晶體2101、第一開關2102、第二開關2103、電容器2104、負載2105、第一引線2106、第二引線2107以及第三引線2108。要注意，電晶體2101是n通道型電晶體。

描述半導體裝置的連接結構。

電晶體2101的第一端子(源極端子和汲極端子中的一個)和第二端子(源極端子和汲極端子中的另一個)分別連接到負載2105和第二引線2107。電晶體2101的閘極端子通過第二開關2103連接到第三引線2108。即，當第二開關2103處於接通狀態時，電晶體2101的閘極端子和第三引線2108是電連接的。另一方面，當第二開關2103處於斷開狀態時，電晶體2101的閘極端子和第三引線2108是電斷開的。

電晶體2101的第一端子通過第一開關2102連接到第一引線2106。即，當第一開關2102處於接通狀態時，電晶體2101的第一端子和第一引線2106是電連接的。另一方面，當第一開關2102處於斷開狀態時，電晶體2101的第一端子和第一引線2106是電斷開的。

電容器2104連接在電晶體2101的閘極端子和第一端子之間。即，電容器2104的第一電極和第二電極分別連接到電晶體2101的閘極端子和第一端子。要注意，電容器2104可具有其中在引線、主動層、電極等之間插入絕緣薄膜的結構，或者可通過使用電晶體2101的閘極電容來省略電容器2104。

要注意，預定的電勢被輸入到第二引線2107和第三引線2108。

隨後，描述半導體裝置的操作。

在設置操作中，第一開關2102和第二開關2103被接通。

然後，在電容器2104中累積電荷；因此，電流流入電晶體2101。此時流動的電流是設置到第一引線2106的電流。

當在電容器2104中累積電荷完成時，第一開關2102和第二開關2103被斷開。然後，電晶體2101的閘極－源極電壓被保持在電容器2104中。此外，通過此時調整第三引線2108的電勢，可防止電流流入負載2105。

注意，電晶體2101的閘極－源極電壓是向電晶體2101施加與流過第一引線2106相同的量的電流的電壓。

在輸出操作中，第一開關2102和第二開關2103被斷開，然後將電晶體2101的閘極端子設在浮動狀態。電晶體2101的閘極－源極電壓被保持在電容器2104中。因此，在設置操作中流入第一引線2106的電流從第二引線2107通過電晶體2101流入負載2105。

此時，電晶體2101的第一端子是源極端子，且具有較高的電勢。電晶體2101的汲極－源極電壓變得低於設置操作中的電壓。然而，由於電晶體2101在飽和區中工作，因此，可向負載2105施加與設置操作中流過第一引線2106幾乎相同的電流。

注意，對電晶體2101使用n通道型電晶體。或者，也可使用p通道型電晶體。在這一情况下，電流的方向相反。

(實施例模式1)

在本實施例模式中，對將本發明應用於像素的情况下基本像素結構進行描述。

本實施方式中描述的像素包括電晶體101、第一開關102、第二開關103、電容器104、顯示元件105、第一引線106、第二引線107、第三引線108以及第四引線109。注意，電晶體101是n通道型電晶體。

描述像素的連接結構。

電晶體101的第一端子(源極端子和汲極端子中的一個)和第二端子(源極端子和汲極端子中的另一個)分別連接到顯示元件105的像素電極和第三引線108。電晶體101的閘極端子通過第二開關103連接到第四引線109。即，當第二開關103處於接通狀態時，電晶體101的閘極端子和第四引線109是電連接的。另一方面，當第二開關103處於斷開狀態時，電晶體101的閘極端子和第四引線是電斷開的。

電晶體101的第一端子通過第一開關102連接到第二引線107。即，當第一開關102處於接通狀態時，電晶體101的第一端子和第二引線107是電連接的。另一方面，當第一開關102處於斷開狀態時，電晶體101的第一端子和第二引線107是電斷開的。

電容器104連接在電晶體101的閘極端子和第一端子之間。即，電容器104的第一電極和第二電極分別連接到電晶體101的閘極端子和第一端子。注意，電容器104可具有在引線、主動層、電極等之間插入絕緣膜的結構，或者可通過使用電晶體101的閘極電容來省略電容器104。

注意，預定電勢被輸入到顯示元件105的對置電極110、第三引線108和第四引線109。

通過將信號輸入到第一引線106，第一開關102和第二開關103被控制為接通或斷開。

根據像素的灰度級位準，信號被輸入到第二引線107。該信號對應於視頻信號，且信號電流流入第二引線107。

注意，電晶體可被應用於第一開關102和第二開關103。圖2示出了向第一開關102和第二開關103應用n通道型電晶體的情况。注意，與圖1共同的部分由相同的參考標號來表示，並省略其描述。

第一開關電晶體201對應於第一開關102，而第二開關電晶體202對應於第二開關103。

第一開關電晶體201的閘極端子、第一端子(源極端子和汲極端子中的一個)和第二端子(源極端子和汲極端子中的另一個)分別連接到第一引線106、第二引線107以及顯示元件105的像素電極和電晶體101的第一端子。因此，當輸入到第一引線106的信號處於H(高)位準時，第一開關電晶體201被導通，而當該信號處於L(低)位準時，第一開關電晶體201被關閉。

第二開關電晶體202的閘極端子、第一端子(源極端子和汲極端子中的一個)和第二端子(源極端子和汲極端子中的另一個)分別連接到第一引線106、電晶體101的閘極端子和第四引線109。因此，當輸入到第一引線106的信號處於H位準時，第二開關電晶體202被導通，而當該信號處於L位準時，第二開關電晶體202被關閉。

隨後，參考圖3A到圖3C對本實施方式的像素的操作進行描述。注意，在圖3A到3C中，通過使用圖2中的像素結構來進行描述，因為圖1和2的像素以相同的方式來操作。

注意，連接到第二引線107的電流源301設定寫入像素的信號電流Idata。第二引線107通過電流源301連接到引線302。預定電勢被輸入到引線302。此處，輸入到第三引線108、第四引線109、引線302和對置電極110的電勢分別由V3、V4、V5和Vcom來表示。對於電勢的關係，至少滿足V3>Vcom>V5。當滿足V4＝Vcom時，第四引線109和顯示元件105的對置電極110可如圖48所示的通過第五引線4801來連接。

注意，像素的操作包括用於將信號寫入像素的信號寫操作，以及用於根據寫入像素的信號來發出灰度級位準的光的發光操作。圖3A和3B是示出信號寫操作的圖，而圖3C是示出發光操作的圖。

首先，參考圖3A描述信號寫操作中的過渡狀態。要輸入到第一引線106的信號被設為H位準，由此導通第一和第二開關電晶體201和202。因此，電流如圖3A所示的流動。即，作為電流通路，存在其中電流從第四引線109通過第二開關電晶體202流入電容器104的第一通路，以及其中電流從第三引線108流入電晶體101的第二通路。流過第一通路的電流Ic和流過第二通路的電流Itr在電晶體101的第一端子和電容器104的第二電極的連接部分處匯合。然後，電流Ic和電流Itr作為信號電流Idata通過第一開關電晶體201和電流源301流入引線302。即，滿足Ic＋Itr＝Idata。

然後，電流不流入電容器104，導致信號寫操作中的穩定狀態。因此，電流如圖3B所示的流動。從第三引線108流入電晶體101的電流Itr等於信號電流Idata。即，電晶體101的閘極－源極電壓Vgs是向電晶體101施加信號電流Idata所必需的。在電容器104中累積電晶體101的閘極－源極電壓Vgs的負載。

注意，當電晶體101的閘極端子和第一端子的電勢此時分別由Va和V_b 表示時，滿足Vgs＝(Va－Vb)。當顯示元件105的正向閘值電壓由V_{E L t h} 表示時，較佳地滿足(Vb－Vcom)<V_{E L t h} ，由此在信號寫操作中不向顯示元件105施加任何電流。因此，輸入到第四引線109的電勢V4理想地被設為滿足V3>V4>V5。當滿足V4＝Vcom時，可减少像素所必需的電源數。此外，可在信號寫操作中向顯示元件105施加反偏壓。

注意，即使在向顯示元件105施加反偏壓時，電流正常地也不流入顯示元件105(如果流入，則是少量電流)。另一方面，如果顯示元件105被短路，則電流流入短路部分。然後，使短路部分絕緣，由此可改進顯示缺陷。

隨後，參考圖3C對發光操作進行描述。輸入到第一引線106的信號被設為L位準，由此關閉第一和第二開關電晶體201和202。由此，電流如圖3C所示的流動。此時，第二開關電晶體202處於關閉狀態。因此，電容器104保持向電晶體101施加信號電流Idata所必需的閘極－源極電壓Vgs。因此，幾乎等於信號電流Idata的電流流入電晶體101。

注意，當電晶體101的閘極端子和第一端子的電勢此時分別由Va'和Vb'表示時，滿足Vgs＝(Va'－Vb')。這是因為當Vb'增加時，Va'增加，因為儘管滿足Vb'>Vb，電容器104也保持閘極－源極電壓Vgs。

注意，當要輸入到第一引線106的H位準信號和L位準信號的電勢分別由V1(H)和V1(L)表示時，以下電勢是較佳的。第一開關電晶體201和第二開關電晶體202的臨界值電壓分別由Vth1和Vth2來表示。

如圖3B所示，即使在顯示元件105的像素電極的電勢變為Vb時，也要求第一開關電晶體201處於導通狀態。因此，設為滿足V1(H)>(Vb＋Vth1)。此外，設為滿足V1(H)>(V4＋Vth2)，使得第二開關電晶體202處於導通狀態。具體地，例如，當滿足V4＝Vcom時，V1(H)較佳地比Vcom電勢高1到8V。

如圖3C所示，滿足V1(L)<(Vb＋Vth1)，使得第一開關電晶體201被關閉。即，當信號電流被寫入另一像素時，第二引線107的電勢變為Vb。因此，在此時未選中的像素中，要求第一開關電晶體201處於關閉狀態。另一方面，滿足V1(L)<(V4＋Vth2)，使得第二開關電晶體202處於關閉狀態。具體地，例如，當滿足V4＝Vcom時，V1(L)較佳地比Vcom電勢低1到8V。

通過採用本實施例模式中所描述的像素結構，控制了信號寫操作中的電晶體的閘極端子的電勢，由此防止電流此時流入顯示元件。

注意，藉由採用圖2所示的像素結構，像素可僅由n通道型電晶體形成，這簡化了製造步驟。可對構成像素的電晶體的半導體層使用非晶半導體或半非晶半導體(也稱為微晶半導體)等。例如，可使用非晶矽(a－Si：H)作為非晶半導體。因此，可進一步簡化製造步驟。結果，可實現製造成本的降低和產量的提高。

此外，通過使用本發明的結構，可在信號寫操作中滿足Vds>Vgs。可使Vds在信號寫操作和發光操作之間的改變變小。因此，即使電晶體101的飽和區中的恒流特性(電流平直度)較差，電流值在信號寫操作和發光操作之間也幾乎是相等的。具體地，當使用非晶半導體薄膜(諸如非晶矽)作為電晶體101的半導體層時，會惡化電晶體101的飽和區中的恒流特性(電流平直度)。因此，當在使用非晶半導體薄膜作為電晶體101的半導體層的情况下應用本發明的結構時，可防止顯示缺陷。

此外，由於在圖2所示的電晶體101的源極和汲極端子之間施加高電壓，因此電晶體101的通道長度可以長於第一開關電晶體201或第二開關電晶體202的通道長度。或者，可如圖16所示將多閘極電晶體應用於電晶體101。因此，增加了電晶體的耐壓性，由此防止電晶體損壞。

此外，為向顯示元件105施加由圖2所示的電晶體101控制的電流，要求電晶體101具有施加大量導通電流的能力。因此，電晶體101的通道寬度可以寬於第一開關電晶體201或第二開關電晶體202的通道寬度。或者，電晶體101可具有其中多個電晶體作為圖17所示的電晶體1701並聯連接的結構。

隨後，參考圖4對包括本發明的像素的顯示裝置進行描述。

顯示裝置包括信號線驅動電路401、掃描線驅動電路402以及像素部分403。像素部分403包括在行方向上從信號線驅動電路401延伸的多根信號線S1到Sn、在列方向上從掃描線驅動電路402延伸的多根掃描線G1到Gm、以及對應於信號線S1到Sn和掃描線G1到Gm按矩陣排列的多個像素404。此外，像素部分403包括與信號線S1到Sn平行的電源線P1到Pn和偏壓線B1到Bn。像素404中的每一個連接到信號線Sj(信號線S1到Sn中的任一根)、掃描線Gi(掃描線G1到Gm中的任一根)、電源線Pj(電源線P1到Pn中的任一根)以及偏壓線Bj(偏壓線B1到Bn中的任一根)。

注意，掃描線Gi對應於圖1中的第一引線106。信號線Sj對應於圖1中的第二引線107。電源線Pj對應於圖1中的第三引線108。偏壓線Bj對應於圖1中的第四引線109。

掃描線G1到Gm由從掃描線驅動電路402輸出的信號逐一選中。然後，將信號寫入連接到選中的掃描線的像素404。此時，信號電流根據每一像素的灰度級電平流入信號線S1到Sn中的每一根。

在完成信號寫操作之後，選中另一掃描線，然後對連接到該掃描線的像素404執行信號寫。向其寫入信號的像素開始發光操作並根據寫入該像素的信號發光。由此，信號被順序地寫入像素404以對所有的像素404順序地執行信號寫。

然後，圖4所示的顯示裝置的結構是一個示例，且本發明不限於此。即，電源線P1到Pn以及偏壓線B1到Bn無需與信號線S1到Sn平行排列。電源線和偏壓線可以與掃描線G1到Gm平行排列。或者，電源線和偏壓線中的每一根可以按網格圖案來排列。注意，在像素部分403包括多個色彩元件的情况下，電源線和偏壓線較佳地如圖4所示地排列。

即，圖1的像素中的第四引線109可如圖46所示的與第一引線106平行排列。在這一情况下，對應於圖4中的偏壓線B1到Bn的偏壓線B1到Bm如圖47所示的與掃描線G1到Gm平行地排列。偏壓線B1到Bm的電勢可以變化。換言之，可掃描偏壓線。在這一情况下，除掃描掃描線G1到Gm的掃描線驅動電路402之外，還可提供偏壓線驅動電路。

在像素部分403包括多個色彩元件的情况下，連接到作為色彩元件的每一像素的電源線和偏壓線的電勢可以變化。此外，像素電極的大小可以對作為色彩元件的每一像素不同。換言之，發光區域可以對作為色彩元件的每一像素不同。由此，在使用不同色彩的EL元件作為用於全色顯示的顯示元件的情况下，可控制EL元件的色彩平衡和惡化進展。

本發明的像素不限於圖1的結構。僅要求像素在信號寫操作中如圖19A所示地連接，而在發光操作中如圖19B所示地連接。即，在信號寫操作中，僅要求電晶體101的閘極端子、第一端子和第二端子分別連接到第四引線109、第二引線107和第三引線108。另一方面，在發光操作中，僅要求電晶體101的閘極端子不電連接到任何地方，且電晶體101的第一端子和第二端子分別連接到顯示元件105的像素電極和第三引線108。

由此，在圖1所示的像素中，可提供一附加引線以單獨控制第一開關102和第二開關103的接通/斷開。即，除用於控制第一開關102的接通/斷開的第一引線106之外，還可提供用於控制第二開關103的接通/斷開的第五引線501。在這一情况下，在完成信號寫操作之後，同時斷開第一開關102和第二開關103，或者在斷開第一開關102之前斷開第二開關103。如果即使在第一開關102斷開之後第二開關103處於接通狀態，則通過電晶體101對電容器104中累積的電荷進行放電。

在圖5所示的結構的情况下，當滿足V4＝Vcom時，可如圖49所示的通過第六引線4901連接第四引線109和顯示元件105的對置電極110。

在圖1或圖2的像素中，可使用另一列的像素中的第一引線106來代替第四引線109。即，在這一情况下，可省略圖4所示的顯示裝置的偏壓線B1到Bn。作為一個示例，圖13示出了其中省略圖2的像素中的第四引線109，並且使用相鄰列的像素中的第一引線106來代替第四引線109的結構。

如圖14所示，第一開關電晶體201和第二開關電晶體202(都是n通道型電晶體)可被分別應用於圖5的像素中的第一開關102和第二開關103，並且可使用另一列的像素中的第五引線501來代替第四引線109。

如圖15所示，第一開關電晶體201和第二開關電晶體202(都是n通道型電晶體)可被分別應用於圖5的像素中的第一開關102和第二開關103，並且可使用另一列的像素中的第一引線106來代替第四引線109。

如圖20所示，第一開關電晶體2001和第二開關電晶體2002(都是p通道型電晶體)可被分別應用於圖1的像素中的第一開關102和第二開關103，並且可使用另一列的像素中的第一引線106來代替第三引線108。

(實施例模式2)

當像素是使用電晶體來形成時，不同像素中電晶體特性的變化成為問題。電晶體特性的變化被識別為顯示不均勻性。

在本實施例模式中，對以下情况進行描述：本發明的像素中使用的電晶體(要導通的電晶體)在每一周期中轉換，由此可在時間方面時電晶體特性平均，且很難識別出顯示不均勻性。

圖6示出了本實施例模式的像素。

本實施例模式的像素包括第一電晶體601、第二電晶體611、第一開關602、第二開關603、第三開關612、第四開關613、電容器604、顯示元件605、第一引線606、第二引線607、第三引線608以及第四引線609。注意，第一電晶體601和第二電晶體611是n通道型電晶體。

首先，描述像素的連接結構。

第一電晶體601的第一端子(源極端子和汲極端子中的一個)連接到顯示元件605的像素電極，第一電晶體601的第二端子(源極端子和汲極端子中的另一個)通過第三開關612連接到第三引線608，而第一電晶體601的閘極端子通過第二開關603連接到第四引線609。即，當第三開關612處於接通狀態時，第一電晶體601的第二端子和第三引線608是電連接的。另一方面，當第三開關612處於斷開狀態時，第一電晶體601的第二端子和第三引線608是電斷開的。此外，當第二開關603處於接通狀態時，第一電晶體601的閘極端子和第四引線609是電連接的。另一方面，當第二開關603處於斷開狀態時，第一電晶體601的閘極端子和第四引線609是電斷開的。

類似地，第二電晶體611和第一電晶體601並聯連接。即，第二電晶體611的第一端子(源極端子和汲極端子中的一個)連接到顯示元件605的像素電極，第二電晶體611的第二端子(源極端子和汲極端子中的另一個)通過第四開關613連接到第三引線608，而第二電晶體611的閘極端子通過第二開關603連接到第四引線609。即，當第四開關613處於接通狀態時，第二電晶體611的第二端子和第三引線608是電連接的。另一方面，當第四開關613處於斷開狀態時，第二電晶體611的第二端子和第三引線608是電斷開的。此外，當第二開關603處於接通狀態時，第二電晶體611的閘極端子和第四引線609是電連接的。另一方面，當第二開關603處於斷開狀態時，第二電晶體611的閘極端子和第四引線609是電斷開的。

第一電晶體601的第一端子和第二電晶體611的第一端子通過第一開關602連接到第二引線607。即，當第一開關602處於接通狀態時，第一電晶體601和第二電晶體611的第一端子電連接到第二引線607。另一方面，當第一開關602處於斷開狀態時，第一電晶體601和第二電晶體611的第一端子與第二引線607電斷開。

第一電晶體601和第二電晶體611的閘極端子是電連接的，且電容器604連接在第一電晶體601和第二電晶體611的閘極端子和第一端子之間。即，電容器604的第一電極連接到第一電晶體601和第二電晶體611的閘極端子，而電容器604的第二電極連接到第一電晶體601和第二電晶體611的第一端子。注意，電容器604可具有在引線、主動層、電極等之間插入了絕緣膜的結構，或者可通過使用第一電晶體601的閘極電容或第二電晶體611的閘極電容來省略電容器604。

注意，預定電勢被輸入到顯示元件605的對置電極610、第三引線608和第四引線609。

藉由將信號輸入到第一引線606，第一開關602和第二開關603被控制為接通或斷開。

根據像素的灰度級位準，信號被輸入到第二引線607。該信號對應於視頻信號，且信號電流流入第二引線607。

注意，可將電晶體應用於第一開關602、第二開關603、第三開關612和第四開關613。因此，也可將n通道型電晶體應用於第一開關602和第二開關603。

隨後，描述圖6的像素的操作。

注意，像素的操作包括用於將信號寫入像素的信號寫操作，以及用於根據寫入像素的信號發出某一灰度級位準的光的發光操作。本實施方式中描述的像素所使用的電晶體(要導通的電晶體)在一個周期中在信號寫操作和發光操作之間切換，並且在另一周期中在信號寫操作和發光操作之間切換。

圖7A是示出某一周期中的信號寫操作的圖，圖7B是示出該周期中的發光操作的圖。此外，圖7C是示出另一周期中的信號寫操作的圖，圖7D是示出該周期中的發光操作的圖。注意，連接到第二引線607的電流源701設置要寫入像素的信號電流。第二引線607通過電流源701連接到引線702。預定電勢被輸入到引線702。此處，輸入到第三引線608、第四引線609、引線702和對置電極610的電勢分別由V3、V4、V5和Vcom來表示。對於電勢的關係，至少滿足V3>Vcom>V5。

此外，圖7A示出了其中像素在某一周期中的信號寫操作中變為穩定狀態的狀態以及此時的電流。第一開關602、第二開關603和第四開關613處於接通狀態，而第三開關612處於斷開狀態。在這一情况下，使用第二電晶體611。即，由電流源701設置的信號電流Idata從第三引線608通過第四開關613流入第二電晶體611。此時，第二電晶體611具有足够高來施加信號電流Idata的閘極－源極電壓，且在電容器604中累積用於該電壓的電荷。

因此，在發光操作中，第一開關602、第二開關603以及第三開關612被斷開，而第四開關613被接通，且電流如圖7B所示地流動。即，電流通過第四開關613和第二電晶體611從第三引線608流入顯示元件605。該電流近似等於信號電流Idata。

然而，第二電晶體611的汲極－源極電壓在信號寫操作和發光操作之間改變，這產生了流入第二電晶體611的電流量中的細微差別。如果每一像素的第二電晶體611的特性有變化，則它被識別為顯示不均勻性。

由此，在另一周期中，在信號寫操作中，第一開關602、第二開關603以及第三開關612被接通，而第四開關613被斷開。圖7C示出了其中像素在該周期中變為穩定狀態的狀態以及此時的電流。在這一情况下，使用第一電晶體601。即，由電流源701設置的信號電流Idata通過第三開關612從第三引線608流入第一電晶體601。此時，第一電晶體601具有足够高來施加信號電流Idata的閘極－源極電壓，且在電容器604中累積用於該電壓的電荷。

因此，在發光操作中，第一開關602、第二開關603和第四開關613被斷開，而第三開關612被接通，且電流如圖7D所示地流動。即，電流通過第三開關612和第一電晶體601從第三引線608流入顯示元件605。該電流近似等於信號電流Idata。

以此方式，要使用的電晶體在每一周期中切換，由此可在時間方面平均電晶體性能。因此，可降低顯示不均勻性。

此外，可向本實施例模式中所描述的像素應用另一種驅動方法。例如，在信號寫操作中，以大信號電流寫入信號，而减少了發光操作中施加於顯示元件的電流量。在後文中，描述這一驅動方法。

圖8A是示出信號寫操作的圖，圖8B是示出發光操作的圖。

此外，圖8A示出了其中像素在信號寫操作中變為穩定狀態的狀態以及此時的電流。第一開關602、第二開關603、第三開關612和第四開關613處於接通狀態，且電流如圖8A所示地流動。即，作為電流通路，存在電流從第三引線608通過第三開關612流入第一電晶體601的第一通路，以及電流從第三引線608通過第四開關613流入第二電晶體611的第二通路。流過第一通路的電流I1和流過第二通路的電流I2在第一電晶體601和第二電晶體611的第一端子的連接部分匯合。然後，電流I1和電流I2作為信號電流Idata通過第一開關602和電流源701流入引線702。即，滿足I1＋I2＝Idata。

參考圖8B對發光操作進行描述。第一開關602、第二開關603以及第四開關613被斷開，而第三開關612被接通，然後電流如圖8B所示地流動。由於第二開關603此時處於斷開狀態，因此電容器604保持流入第一電晶體601和第二電晶體611的電流成為信號電流Idata所必需的閘極－源極電壓Vgs。因此，電流通過第一電晶體601流入顯示元件605。採用這一結構，可調整該電流。

此處，電晶體的通道長度和通道寬度分別由L和W來表示。當電晶體在飽和區中工作時，流過電晶體的電流值一般與W/L成正比，只要閘極－源極電壓恒定。換言之，電流值與通道寬度W成正比，而與通道長度L成反比。

因此，第一電晶體601的通道寬度和第二電晶體611的通道寬度分別由W1和W2表示，且這些電晶體具有相同的通道長度。如果電流所流過的第一電晶體601和第二電晶體611被視為圖8A中的一個電晶體，則通道寬度和通道長度分別可被視為(W1＋W2)和L。另一方面，在圖8B中，電流僅流過第一電晶體601，且該電晶體通道寬度為W1，通道長度為L。因此，在發光操作中，可向顯示元件605施加電流Idata×(W1/(W1＋W2))。

以此方式，調整了第一電晶體601或第二電晶體611的通道寬度或通道長度，由此可向顯示元件605施加比信號寫操作中施加的信號電流更少的電流量。

此外，通道寬度W1和通道寬度W2被設為相同，且發光操作中使用的電晶體在每一特定周期中切換。因此，可在時間方面平均電晶體的特性。

通過信號寫操作和發光操作之間切換要使用的電晶體，可調整在信號寫操作和發光操作中使用的電晶體的通道寬度W與通道長度L之比W/L，並可調整施加於顯示元件的電流量。

即，如圖9A所示，在信號寫操作中，第一開關602、第二開關603以及第四開關613被接通，而第三開關612被斷開。然後，通過第四開關613從第三引線608向第二電晶體611施加信號電流Idata。在發光操作中，第一開關602、第二開關603和第四開關613被斷開，而第三開關612被接通。然後，電流Idata×(W1/W2)流過第一電晶體601。注意，在發光操作中施加於顯示元件605的電流量可被設為小於信號電流Idata，只要滿足W1<W2。

由此，通過在信號寫操作中以大的電流寫信號，即使在信號電流所流動的通路中形成寄生電容，也可快速地執行信號寫。因此，可防止顯示缺陷。

以上描述是在發光操作中施加於顯示元件的電流量小於信號寫操作中施加的信號電流的情况下進行的。然而，取决於各情况，在發光操作中施加於顯示元件的電流量可以大於信號寫操作中所施加的信號電流。例如，在信號寫操作中，可向第一電晶體601或第二電晶體611的任一個施加電流，而在發光操作中，可向第一電晶體601和第二電晶體611兩者施加電流。在圖9中要注意，在發光操作中施加於顯示元件605的電流量可被設為大於信號電流Idata，只要滿足W1>W2。

此外，在本實施方式的像素中，可執行預充電操作。該操作參考圖10來描述。在這一情况下，電流源701通過第五開關1003連接到第二引線607。第二引線607通過第六開關1004和預充電電流源1001連接到引線1002。注意，要使用的預充電電流源1001可設置比電流源701更大的電流量。預定電勢被輸入到引線1002。作為引線702和引線1002，可使用相同或不同的引線。

首先，圖10A示出了其中像素在預充電操作中變為穩定狀態的狀態以及此時的電流。第一開關602、第二開關603、第三開關612、第四開關613以及第六開關1004被接通，而第五開關1003被斷開。然後，由預充電電流源1001設置的電流從第三引線608分別通過第三開關612和第四開關613流入第一電晶體610和第二電晶體611。由此，在電容器604中累積電荷。

在設置操作中，第一開關602、第二開關603、第三開關612和第五開關1003被接通，而第四開關613和第六開關1004被斷開。然後，在穩定狀態，電流如圖10B所示地流動。即，由電流源701設置的信號電流Idata從第三引線608流入第一電晶體601。然後，在電容器604中累積向第一電晶體601施加信號電流Idata所必需的閘極－源極電壓的電荷。

適當地確定施加於預充電電流源1001的電流、第一電晶體601的通道長度L1和通道寬度W1以及第二電晶體611的通道長度L2和通道寬度W2，由此可設置在預充電操作中在電容器604中累積的電荷，以使其近似地等於設置操作中的電荷，且可將信號電流快速地寫入像素中。

在圖10中，儘管在預充電操作中向第一電晶體601和第二電晶體611施加了電流，但電流可僅被施加於它們中的一個。然後，在設置操作中，可向另一電晶體施加電流。

如上所述，本發明不限於其中第三開關612連接在第一電晶體601的第二端子和第三引線608之間，且第四開關613連接在第二電晶體611的第二端子和第三引線608之間的結構。可採用圖18所示的結構。即，第一電晶體601的第一端子(源極端子和汲極端子中的一個)通過第三開關1801連接到顯示元件605的像素電極，而第一電晶體601的第二端子(源極端子和汲極端子中的另一個)連接到第三引線608。即，當第三開關1801處於接通狀態時，第一電晶體601的第一端子和顯示元件605的像素電極是電連接的。另一方面，當第三開關1801處於斷開狀態時，第一電晶體601的第一端子和顯示元件605的像素電極是電斷開的。類似地，第二電晶體6l1並聯連接到第一電晶體601。即，第二電晶體611的第一端子(源極端子和汲極端子中的一個)通過第四開關1802連接到顯示元件605的像素電極，而第二電晶體611的第二端子(源極端子和汲極端子中的另一個)連接到第三引線608。即，當第四開關1802處於接通狀態時，第二電晶體611的第一端子和顯示元件605的像素電極是電連接的。另一方面，當第四開關1802處於斷開狀態時，第二電晶體611的第一端子和顯示元件605的像素電極是電斷開的。

在本實施例模式中，在信號寫操作中，可設置向其施加電流的電晶體的閘極端子，以使其具有預定的電勢；因此，顯示元件的像素電極和對置電極之間的電勢差可低於顯示元件的正向臨界值電壓。因此，可防止電流在信號寫操作中流入顯示元件。

同樣在該實施方式中，可對第一開關602、第二開關603、第三開關612和第四開關613使用n通道型電晶體，由此像素可由單極電晶體形成。因此，可簡化製造步驟。結果，可實現製造成本的降低和產量的提高。此外，由於像素可僅由n通道型電晶體形成，因此包括在像素中的電晶體的半導體層可由非晶半導體、半非晶半導體(也稱為微晶半導體)等形成。例如，非晶矽(a－Si：H)可用作非晶半導體。因此，可進一步簡化製造步驟。結果，可實現製造成本的降低和產量的提高。

(實施例模式3)

在本實施例模式中，參考圖11對其中向包括在本發明的像素中的電晶體應用p通道型電晶體的情况進行描述。

本實施例模式中描述的像素包括電晶體1101、第一開關電晶體1102、第二開關電晶體1103、電容器1104、顯示元件1105、第一引線1106、第二引線1107、第三引線1108、以及第四引線1109。注意，電晶體1101、第一開關電晶體1102和第二開關電晶體1103是p通道型電晶體。

首先，描述像素的連接結構。

電晶體1101的第一端子(源極端子和汲極端子中的一個)和第二端子(源極端子和汲極端子中的另一個)分別連接到顯示元件1105的像素電極和第三引線1108。電晶體1101的閘極端子通過第二開關電晶體1103連接到第四引線1109。即，當第二開關電晶體1103處於導通狀態時，電晶體1101的閘極端子和第四引線1109是電連接的。另一方面，當第二開關電晶體1103處於關閉狀態時，電晶體1101的閘極端子和第四引線1109是電斷開的。第二開關電晶體1103的閘極端子、第一端子(源極端子和汲極端子中的一個)和第二端子(源極端子和汲極端子中的另一個)分別連接到第一引線1106、電晶體1101的閘極端子和第四引線1109。因此，當輸入到第一引線1106的信號處於H位準時，第二開關電晶體1103被導通，而當該信號處於L位準時，第二開關電晶體1103被關閉。

此外，電晶體1101的第一端子通過第一開關電晶體1102連接到第二引線1107。即，當第一開關電晶體1102處於導通狀態時，電晶體1101的第一端子和第二引線1107是電連接的。另一方面，當第一開關電晶體1102處於關閉狀態時，電晶體1101的第一端子和第二引線1107是電斷開的。第一開關電晶體1102的閘極端子、第一端子(源極端子和汲極端子中的一個)和第二端子(源極端子和汲極端子中的另一個)分別連接到第一引線1106、第二引線1107、以及顯示元件1105的像素電極和電晶體1101的第一端子。因此，當輸入到第一引線1106的信號處於H位準時，第一開關電晶體1102被導通，而當該信號處於L位準時，第一開關電晶體1102被關閉。

電容器1104連接在電晶體1101的閘極端子和第一端子之間。即，電容器1104的第一電極和第二電極分別連接到電晶體1101的閘極端子和第一端子。注意，電容器1104可具有在引線、主動層、電極等之間插入了絕緣膜的結構，或可通過使用電晶體1101的閘極電容來省略電容器1104。

注意，預定的電勢被輸入到顯示元件1105的對置電極1110、第三引線1108和第四引線1109。

通過將信號輸入到第一引線1106，控制第一開關電晶體1102和第二開關電晶體1103被導通或關閉。

根據像素的灰度級位準，信號被輸入到第二引線1107。該信號對應於視頻信號，並且信號電流流入第二引線1107。

隨後，參考圖12A到12C對本實施例模式的像素的操作進行描述。

注意，連接到第二引線1107的電流源1201設置要寫入像素的信號電流Idata。第二引線1107通過電流源1201連接到引線202。預定的電勢被輸入到引線1202。此處，輸入到第三引線1108、第四引線1109、引線1202和對置電極1110的電勢分別由V3、V4、V5和Vcom來表示。關於電勢的關係，至少滿足V3<Vcom<V5。

注意，像素的操作包括用於將信號寫入像素的信號寫操作，以及用於根據寫入像素的信號來發出灰度級位準的光的發光操作。圖12A和12B是示出信號寫操作的圖，而圖12C是示出發光操作的圖。

首先，參考圖12A描述信號寫操作中的過渡狀態。輸入到第一引線1106的信號被設為L位準，由此導通第一和第二開關電晶體1102和1103。因此，電流如圖12A所示地流動。即，由電流源1201設置的信號電流Idata流入電容器1104和電晶體1101。如果電流Ic和電流Itr分別流入電容器1104和電晶體1101，則滿足Ic＋Itr＝Idata。

電流在不久以後不流入電容器1104，這導致信號寫操作中的穩定狀態。因此，電流如圖12B所示地流動。流入電晶體1101的電流Itr等於信號電流Idata。即，電晶體1101的閘極－源極電壓Vgs是向電晶體1101施加信號電流Idata所必需的。在電容器1104中累積用於電晶體1101的閘極－源極電壓Vgs的電荷。

注意，當此時電晶體1101的閘極端子和第一端子的電勢分別由Va和Vb來表示時，滿足Vgs＝(Va－Vb)。當顯示元件1105的正向臨界值電壓由V_{E L t h} 來表示時，較佳地滿足(Vcom－Vb)<V_{E L t h} ，由此在信號寫操作中不向顯示元件1105施加電流。因此，輸入到第四引線1109的電勢V4理想地被設為滿足V3<V4<V5。當滿足V4＝Vcom時，可减少像素所需的電源數。此外，可在信號寫操作中向顯示元件1105施加反偏壓。

注意，即使向顯示元件1105施加反偏壓，電流正常地也不流入顯示元件1105(如果流入，則是微量的電流)。另一方面，在顯示元件1105具有短路部分的情况下，電流流入短路部分。然後，使短路部分絕緣，由此可改善顯示缺陷。

隨後，參考圖12C對發光操作進行描述。輸入到第一引線1106的信號被設為H位準，由此關閉第一和第二開關電晶體1102和1103。由此，電流如圖12C所示地流動。此時，第二開關電晶體1102處於關閉狀態。因此，電容器1104保持向電晶體1102施加信號電流Idata所必需的閘極－源極電壓Vgs。因此，幾乎等於信號電流Idata的電流流入電晶體1101。

注意，當電晶體1101的閘極端子和第一端子的電勢此時分別由Va'和Vb'表示時，滿足Vgs＝(Va'－Vb')。這是因為當Vb'增加時，Va'也增加，因為儘管滿足Vb'>Vb，但電容器1104保持閘極－源極電壓Vgs。

注意，當要輸入到第一引線1106的L位準信號和H位準信號的電勢分別由V1(L)和V1(H)表示時，以下電勢是較佳的。第一開關電晶體1102和第二開關電晶體1103的臨界值電壓分別由Vth1和Vth2來表示。

如圖12B所示，即使在顯示元件1105的像素電極的電勢變為Vb時，也要求第一電晶體1102處於導通狀態。因此，滿足V1(L)<(Vb＋Vth1)。此外，滿足V1(L)<(V4＋Vth2)以使第二開關電晶體1103處於導通狀態。具體地，例如，當滿足V4＝Vcom時，V1(L)的電勢較佳地比Vcom低1到8V。

如圖12C所示，滿足V1(H)>(Vb＋Vth1)以使第一開關電晶體1102被關閉。即，當信號電流被寫入另一像素時，第二引線1107的電勢變為Vb。因此，在此時未選中的像素中，要求第一開關電晶體1102處於關閉狀態。另一方面，滿足V1(H)>V4＋Vth2以使第二開關電晶體1103處於關閉狀態。具體地，例如，當滿足V4＝Vcom時，V1(H)的電勢較佳地比Vcom高1到8V。

通過採用本實施例模式中所描述的像素結構，可控制信號寫操作中的電晶體的閘極端子的電勢，由此防止電流此時流入顯示元件。

通過採用圖12所示的像素結構，像素可僅由p通道型電晶體形成，這可簡化製造步驟。

此外，通過採用本發明的結構，在信號寫操作中可滿足|Vds|>|Vgs|。可使Vds的改變在信號寫操作和發光操作之間較小。因此，即使在電晶體1101的飽和區中的恒流特性(電流平直度)較差，電流值在信號寫操作和發光操作之間也幾乎是相等的。特別地，當對電晶體1101的半導體層使用非晶半導體薄膜(諸如非晶矽)時，電晶體1101的飽和區中的恒流特性(電流平直度)可能惡化。由此，當在對電晶體1101的半導體層使用非晶半導體薄膜的情况下應用本發明的結構時，可防止顯示缺陷。

(實施例模式4)

在本實施例模式中，特別地，對用於在信號寫操作和發光操作中降低電晶體的源極－汲極電壓的驅動方法進行描述。

使用圖1的像素來進行描述。由於在實施方式1中已經描述了像素的連接結構，因此此處省略對其的描述。

在本實施方式中，信號寫操作中的對置電極110的電勢高於發光操作中其電勢。此時對置電極110的電勢是可允許的，只要正向電流在信號寫操作中不流入顯示元件105。電勢可以與第三引線108的電勢相同或高於該電勢。

此外，在信號寫操作中，信號被輸入到第一引線106，由此接通第一和第二開關102和103。然後，在電容器104中累積用於向電晶體101施加流入第二引線107的信號電流Idata所必需的閘極－源極電壓的電荷。

此時，電晶體101的閘極端子所連接的第四引線109的電勢是預定電勢。

隨後，在發光操作中，信號被輸入到第一引線106，由此接通第一和第二開關102和103。此時對置電極110的電勢低於信號寫操作中其電勢。

電容器104保持向電晶體101施加信號電流Idata所必需的閘極－源極電壓；因此，幾乎等於信號電流Idata的電流流入電晶體101。然後，電流流入顯示元件105。

顯示元件105的像素電極的電勢此時高於對置電極110的電勢。即，電晶體的源極端子的電勢高於對置電極110的電勢。

因此，適當地設置了用於在信號寫操作中提供要輸入到電晶體101的閘極端子的電勢的第四引線109的電勢以及發光操作中輸入到顯示元件105的對置電極110的電勢，由此可降低信號寫操作和發光操作之間電晶體101的第一端子的電勢差。由於預定電勢被輸入到電晶體101的第二端子，因此控制電晶體101的第一端子的電勢，由此可使電晶體101的汲極－源極電壓差在信號寫操作和發光操作之間較小。

因此，即使電晶體101的飽和區中的恒流特性(電流平直度)惡化，也可使信號寫操作和發光操作之間電流值的差較小。因此，可减少顯示不均勻性。特別地，當對像素的電晶體的半導體層使用非晶半導體(諸如非晶矽)時，恒流特性(電流平直度)通常會惡化。因此，應用本實施方式的驅動方法，由此防止顯示缺陷。

此外，根據信號電流的量對每一行像素設置輸入到第四引線109的電勢，由此，可使信號寫操作和發光操作之間電晶體101的汲極－源極電壓差較小。因此，電晶體101可以在線性區域中工作。

(實施例模式5)

在本實施例模式中，通過使用圖40所示的時序圖，對可向其應用本發明的像素的顯示裝置的驅動方法的一種模式進行描述。此外，描述了可向其應用該驅動方法的本發明的像素結構。

水平方向表示時間經過，而垂直方向表示掃描線的掃描列數。

當顯示圖像時，重復寫操作和發光操作。其中執行對一個螢幕(一格)的寫操作和發光操作的周期被稱為一格周期。儘管對於一格的信號處理沒有特別的限制，但是較佳的是一格周期數至少為每秒60次，以不會使觀衆注意到閃爍。

在本實施例模式的顯示裝置中，根據每一像素的灰度級將視頻信號寫入像素。換言之，將類比信號寫入像素。視頻信號是信號電流。

在發光操作周期，通過保持視頻信號來表達灰度級。此處，包括本實施例模式的像素的顯示裝置通過抺拭操作抺拭擦除寫入像素的信號。由此，提供抺拭周期，直到下一格周期。即，插入黑色顯示，由此幾乎無法見到視覺暫留。因此，可改善移動影像的特性。

對可向其應用本實施方式的驅動方法的像素結構進行描述。本實施方式的像素是可允許的，只要它具有用於通過掃描强制像素不發光的裝置。作為這樣一種裝置，在圖1所示的像素的情况下，較佳地使從第三引線108通過電晶體101到顯示元件105的對置電極110的電流通路是非導電的。

概略地有兩種使得電流通路非導電的方法。作為一種方法，在從第三引線108通過電晶體101到顯示元件105的對置電極110的電流通路中設置了另一開關。然後，通過每行掃描一個像素斷開該開關，由此使得該電流通路是非導電的。

這一結構的一實施例顯示在圖42中。注意，與圖1中的那些部分共同的部分由相同的參考標號來表示，並省略其描述。

在圖42的結構中，基於圖1的結構，第三開關4201連接在第一電晶體101的第二端子和第三引線108之間。第三開關4201被控制為由輸入到第五引線4202的信號來接通或斷開。注意，其中設置了開關的部分不限於圖42的結構。當電晶體101的第一端子和顯示元件105的像素電極的連接點是節點4203時，開關可連接在節點4203和電晶體101的第一端子或顯示元件105的像素電極之間。

作為另一種方法，藉由每列掃描一個像素以强制電晶體101關閉。因此，要求像素具有對電容器104中累積的電荷放電的裝置，或向電晶體101的閘極端子輸入電勢的裝置。

首先，圖38示出了具有對電容器104中累積的電荷放電的裝置的像素的一個示例。注意，與圖1中的那些部分共同的部分由相同的代號來表示，並省略其描述。在圖38中，電容器104和第三開關3801並聯連接。第三開關3801被控制為由輸入到第五引線3802的信號接通或斷開。即，當第三開關3801被接通時，電晶體101的閘極端子和第一端子短路。由此，電容器104中保持的電晶體101的閘極－源極電壓可被設為0 V。因此，電晶體101可被關閉。

注意，通過採用圖5或圖49的結構，可通過每列掃描一個像素來對電容器104中累積的電荷放電。在這一情况下，第二開關103可由要提供給第五引線501的信號來接通。第二開關103在第一開關102處於斷開狀態時被接通，由此通過電晶體101對電容器104中累積的電荷放電。因此，電晶體101可被關閉。

此外，圖39示出了具有向電晶體101的閘極端子輸入電勢的裝置的像素的一個示例。注意，與圖1中的那些部分共同的部分由相同的代號來表示，並省略其描述。在圖39中，整流元件3901連接在第一電晶體101的閘極端子和第五引線3902之間。連接整流元件3901，以使從電晶體101的閘極端子流到第五引線3902的電流的方向是正向電流。僅在電晶體101被强制關閉的情况下，才向第五引線3902輸入L位準信號，在其他情况下，向第五引線3902輸入H位準信號。因此，當第五引線3902處於H位準時，電流不流入整流元件3901，而當第五引線3902處於L位準時，電流從電晶體101流入第五引線3902。因此，電晶體101的閘極端子的電勢比處於L位準的第五引線3902的電勢高了整流元件3901的正向臨界值電壓。此時，也通過電晶體101在電容器104的第二電極中累積電荷。然後，電晶體101的第一端子的電勢也變為高。由此，電晶體101可被强制關閉。

作為具有向電晶體101的閘極端子輸入電勢的裝置的像素的另一示例，可採用圖5的像素結構。在這一情况下，第二開關103藉由向第五引線501輸入信號來接通，由此通過電晶體101在電容器104的第二電極中累積電荷。因此，電晶體101被關閉。

此外，圖41示出了具有向電晶體101的閘極端子輸入電勢的裝置的像素的另一示例。注意，與圖1中的那些部分共同的部分由相同的代號來表示，並省略其描述。在圖41中，第三開關4101連接在電晶體101的閘極端子和顯示元件105的對置電極110之間。第三開關4101和顯示元件105的對置電極110通過引線4103連接。注意，第三開關4101被控制為通過向第五引線4102輸入信號來接通或斷開。當第三開關4101通過向第五引線4102輸入信號來接通時，通過電晶體101對電容器104的電荷放電。因此，電晶體101被關閉。

注意，參考圖43描述了具有圖41所示的像素的顯示面板的橫截面結構。

在基板4301上提供了基膜4302。基板4301可以由諸如玻璃基板、石英基板、塑膠基板或陶瓷基板等絕緣基板形成，或者可以由金屬基板、半導體基板等形成。基膜4302可通過CVD或濺射形成。例如，使用SiH₄ 、N₂ O和NH₃ 作為材料源，藉由CVD形成氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽(silicon oxynitride)膜等。此外，也可使用它們的堆疊層。注意，設置基膜4302以防止雜質從基板4301分散到半導體層中。當基板4301由玻璃基板或石英基板形成時，不需要設置基膜4302。

在基膜4302上形成島形半導體層。在每一半導體層中，形成其中形成n通道的通道形成區4303、擔當源極區或汲極區的雜質區4304以及低濃度雜質區(LDD區)4305。在通道形成區4303上形成閘極電極4307，在兩者之間插入閘極絕緣膜4306。作為閘極絕緣膜4306，可使用通過CVD或濺射形成的氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜等。此外，可使用鋁(Al)膜、銅(Cu)膜、含有鋁或銅作為主要成分的薄膜、鉻(Cr)膜、鉭(Ta)膜、氮化鉭(TaN)膜、鈦(Ti)膜、鎢(W)膜、鉬(Mo)膜等作為閘極電極4307。

在閘極電極4307的側面形成側壁4322。在形成矽化合物，例如氧化矽膜、氮化矽膜或氧氮化矽膜以覆蓋閘極電極4307之後，應用深蝕刻處理來形成側壁4322。

在側壁4322下形成LDD區4305。即，以自行對準的方式形成LDD區4305。注意，不是必須設置側壁4322的，因為設置它們是為了以自行對準的方式形成LDD區4305。

在閘極電極4307、側壁4322和閘極絕緣膜4306上形成第一層間絕緣膜。第一層間絕緣膜包括作為較低層的無機絕緣膜4318，以及作為較高層的樹脂膜4308。作為無機絕緣膜4318，可使用氮化矽膜、氧化矽膜、氧氮化矽膜或藉由堆疊這些層形成的膜。作為樹脂膜4308，可使用聚醯亞胺、聚醯胺、丙烯酸、聚醯亞胺醯胺、環氧樹脂等。

在第一層間絕緣膜上形成第一電極4309、第二電極4324、第三電極4320以及第四電極4321。第一電極4309、第二電極4324和第四電極4321通過接觸孔電連接到雜質區4304。此外，第三電極4320通過接觸孔電連接到閘極電極4307。第三電極4320和第四電極4321彼此電連接。可使用鈦(Ti)膜、鋁(Al)膜、銅(Cu)膜、含有Ti的鋁膜等作為第一電極4309和第二電極4324。注意，在與第一電極4309、第二電極4324、第三電極4320和第四電極4321同一層中設置了諸如信號線等引線的情况下，較佳地使用具有低電阻的銅。

在第一電極4309、第二電極4324、第三電極4320、第四電極4321和第一層間絕緣膜上形成第二層間絕緣膜4310。作為第二層間絕緣膜4310，可使用無機絕緣膜、樹脂膜或通過堆疊這些層形成的膜。作為無機絕緣膜，可使用氮化矽膜、氧化矽膜、氧氮化矽膜或通過堆疊這些層形成的膜。作為樹脂膜，可使用聚醯亞胺、聚醯胺、丙烯酸、聚醯亞胺醯胺、環氧樹脂等。

在第二層間絕緣膜4310上形成像素電極4311和引線4319。像素電極4311和引線4319由同一材料形成。即，它們是同時在同一層中形成的。作為用於像素電極4311和引線4319的材料，較佳地使用具有高功函數的材料。例如，可使用單層氮化鈦(TiN)膜、鉻(Cr)膜、鎢(W)膜、鋅(Zn)膜、鉑(Pt)膜等；氮化鈦膜和含有鋁作為主要成分的膜的堆疊層；三層的氮化鈦膜、含有鋁作為主要成分的膜以及氮化鈦膜的堆疊層。採用堆疊層結構，作為引線的電阻較低，可獲得較佳的歐姆接觸，並且還可獲得作為陽極的功能。通過使用反射光的金屬膜，可形成不透光的陽極。

形成絕緣體4312以覆蓋像素電極4311和引線4319的末端部分。作為絕緣體4312，例如，可使用正型光敏丙烯酸樹脂。

在像素電極4311上形成含有有機化合物的層4313，並且含有有機化合物的層4313與絕緣體4312部分重疊。注意，不在引線4319上形成含有有機化合物的層4313。

在含有有機化合物的層4313、絕緣體4312和引線4319上設置了對置電極4314。作為用於對置電極4314的材料，較佳地使用具有低功函數的材料。例如，可使用金屬薄膜鋁(Al)、銀(Ag)、鋰(Li)、鈣(Ca)、這些的合金MgAg、MgIn、AlLi、CaF₂ 、Ca₃ N₂ 等。通過以此方式使用金屬薄膜，可形成可透光的陰極。

在對置電極4314和像素電極4311之間插入了含有有機化合物的層4313的區域對應於發光元件4316。

在由絕緣體4312隔離含有有機化合物的層4313的區域中，形成聯結部分4317，以使對置電極4314和引線4319彼此接觸。因此，引線4319作為對置電極4313的輔助電極，由此可實現對置電極4314的低電阻。因此，可减小對置電極4314的膜厚度，導致透光性的提高。因此，可在從頂表面中萃取來自發光元件4316的光的頂部發射結構中獲得較高的亮度。

可使用金屬薄膜和透光導電膜(諸如ITO(氧化銦錫)膜、氧化銦鋅(IZO)膜或氧化鋅(ZnO)膜)的堆疊層，以實現對置電極4314的較低電阻。以此方式，可通過使用金屬薄膜和同樣能透光的透光導電膜來形成可透光的陰極。

即，電晶體4315對應於圖41的像素中的電晶體101，且電晶體4323實行圖41的像素中的第三電晶體4101的功能。此外，對置電極4314對應於圖41的像素中的顯示元件105的對置電極110。另外，引線4319對應於圖41的像素中的引線4103。

此外，也可在具有另一像素結構的情况下應用具有圖43所示的結構的顯示面板。例如，電晶體4315對應於圖48或49的電晶體101，且電晶體4323實行圖48或49的第二開關103的功能。注意，電極4324可對應於圖48或49的第四引線109，並且引線4319可對應於圖48的第五引線4801或圖49的第六引線4901。或者，引線4319可實行圖48的第四引線109和第五引線4801的功能，或圖49的第四引線109和第六引線4901的功能。

在具有圖43所示的結構的顯示面板中，對置電極4314的膜可形成得較薄，由此光可以從具有良好的透光性的頂表面中發出。因此，可增强頂表面的亮度。此外，通過連接對置電極4314和引線4319，可實現對置電極4314和引線4319的較低電阻。因此，可减少功耗。

此外，電晶體101可由具有圖2的像素結構的顯示裝置强制關閉。下文描述這一情况下的驅動方法。

一個水平周期如圖44所示地被劃分成兩個周期。此處，假定前半周期是寫時間，後半周期是抹拭時間來進行描述。在劃分的水平周期中，選中每一掃描線，並且此時，將對應的信號輸入到信號線。例如，在一特定水平周期的前半周期選中第i列，並且在後半周期選中第j列。然後，可如同在一個水平周期中同時選中兩行那樣執行操作。換言之，視頻信號在寫時間Tb1到Tb4中，使用作為每一水平周期的前半周期的寫時間從信號線寫入像素。然後，在此時作為一個水平周期的後半周期的抹拭時間中不選中像素。另外，在抹拭時間Te，使用作為另一水平周期的後半周期的抹拭時間將抹拭信號從信號線輸入到像素。在此時作為一個水平周期的前半周期的寫時間中，不選中像素。由此，可提供具有高孔徑比的顯示裝置，並且可提高產量。

圖45示出了包括這一像素的顯示裝置的一個示例。該顯示裝置具有信號線驅動電路4501、第一掃描線驅動電路4502、第二掃描線驅動電路4505、以及像素部分4503，在像素部分4503中，像素4504以對應於掃描線G1到Gm和信號線S1到Sn的矩陣排列。第一掃描線驅動電路4502包括脈衝輸出電路4506以及連接在掃描線G1到Gm的每一根和脈衝輸出電路4506之間的開關4508。第二掃描線驅動電路4505包括脈衝輸出電路4507，以及連接在掃描線G1到Gm的每一根和脈衝輸出電路4507之間的開關4509。

注意，掃描線Gi(掃描線G1到Gm之一)對應於圖2的第一引線106，而信號線Sj(信號線S1到Sn之一)對應於圖2的第二引線107。

時鐘信號(G_CLK)、反相時鐘信號(G_CLKB)、起始脈衝信號(G_SP)、控制信號(WE)等被輸入到第一掃描線驅動電路4502。依照這些信號，將選擇像素的信號輸出到要選中的像素列的第一掃描線Gi(第一掃描線G1到Gm之一)。注意，此時的信號是如圖37的時序圖所示在一個水平周期的前半周期中輸出的脈衝。開關4508由控制信號(WE)控制為接通或斷開，由此脈衝輸出電路4506和掃描線G1到Gm可以電連接或斷開。

時鐘信號(R_CLK)、反相時鐘信號(R_CLKB)、起始脈衝信號(R_SP)、控制信號(WE')等被輸入到第二掃描線驅動電路4505。根據這些信號，信號被輸出到要選中的像素列的第二掃描線Ri(第二掃描線R1到Rm之一)。注意，此時的信號是如圖37的時序圖所示從一個水平周期的前半周期輸出的脈衝。開關4509被控制為由控制信號(WE')接通或斷開，由此脈衝輸出電路4507和掃描線G1到Gm可以電連接或斷開。注意，當開關4508和開關4509中的一個電連接時，另一個電斷開。

時鐘信號(S_CLK)、反相時鐘信號(S_CLKB)、起始脈衝信號(S_SP)、視頻信號(數位視頻資料)、控制信號(WE)等被輸入到信號線驅動電路4501。根據這些信號，對應於每一列的像素的視頻信號被輸出到信號線S1到Sn的每一根。

因此，輸入到信號線S1到Sn的視頻信號被寫入由從第一掃描線驅動電路4502輸入到掃描線Gi(掃描線G1到Gm之一)的信號選中的列中的每一行的像素4504。然後，通過掃描線G1到Gm的每一根選中每一像素列，由此對應於每一像素4504的視頻信號被輸入到所有的像素4504。每一像素4504保持對某一特定周期寫入的視頻信號的資料。然後，每一像素4504可通過保持對某一特定周期的視頻信號的資料來保持發光狀態或不發光狀態。

此外，用於使像素不發光的信號(也稱為抹拭信號)從信號線S1到Sn寫入由從第二掃描線驅動電路4505輸入到掃描線Gi(掃描線G1到Gm之一)的信號選中的列中的每一行的像素4504。然後，由掃描線G1到Gm的每一根選中每一像素列，由此設置了非發光周期。例如，當第i列中的像素由從第二掃描線驅動電路4505輸入到掃描線Gi的信號選中時，信號線S1到Sn的電勢與圖2的像素中的第四引線109的電勢相同。注意，信號線S1到Sn此時可以處於浮動狀態。

因此，藉由使用本發明的顯示裝置，在集中於某一特定像素列的情况下，當輸入到該特定像素列的信號與要輸入的信號相同時，可防止該信號被輸入到該像素列，這導致對掃描線或信號線的充電和放電次數的减少。結果，可降低功耗。

(實施例模式6)

在本實施例模式中，參考圖22A和22B對具有實施方式1到3中描述的像素結構的顯示面板的結構進行描述。

注意，圖22A是顯示面板的俯視圖，圖22B是沿圖22A的線A－A'所取的橫截面圖。顯示面板包括信號線驅動電路2201、像素部分2202、第一掃描線驅動電路2203、以及第二掃描線驅動電路2206，它們由虛線示出，此外，設置了密封基板2204和密封材料2205。由密封材料2205圍繞的部分是空間2207。

注意，引線2208是用於發送輸入到第一掃描線驅動電路2203、第二掃描線驅動電路2206和信號線驅動電路2201的信號，並從作為外部輸入終端的FPC(可撓印刷電路)2209接收視頻信號、時鐘信號、起始信號等的引線。IC晶片(包括記憶體電路、緩衝電路等的半導體晶片)2219通過COG(玻璃上晶片)等被安裝在FPC 2209和顯示面板的連接部分上。注意，此處僅示出了FPC 2209；然而，可將印刷線路板(PWB)附連到FPC 2209。本說明書中的顯示裝置不僅包括顯示面板的主體，還包括其上附連了FPC或PWB的顯示面板以及其上安裝了IC晶片等的顯示面板。

接著，參考圖22B對橫截面結構進行描述。在基板2210上形成像素部分2202和周邊驅動電路(第一掃描線驅動電路2203、第二掃描線驅動電路2206和信號線驅動電路2201)此處，示出了信號線驅動電路2201和像素部分2202。

注意，信號線驅動電路2201由諸如n通道型TFT2220和2221等單極電晶體形成。對於像素結構，像素可通過應用圖2、13、14或15的像素結構由單極電晶體形成。因此，周邊驅動電路由n通道型電晶體形成，由此可製造單極顯示面板。無需說，CMOS電路可由p通道型電晶體以及單極電晶體形成。此外，在本實施方式中，示出了其中在同一基板上形成周邊驅動電路的顯示面板；然而，本發明不限於此。所有或部分周邊驅動電路可被形成到IC晶片等上，並可通過COG等來安裝。在這一情况下，不要求驅動電路是單極的，且驅動電路可結合p通道型電晶體來形成。

此外，像素部分2202包括TFT 2211和2212。注意，TFT 2212的源極電極連接到第一電極(像素電極)2213。形成絕緣體2214以覆蓋第一電極2213的末端部分。此處，對絕緣體2214使用正型光敏丙烯酸樹脂膜。

為獲得良好的覆蓋，絕緣體2214被構造成在絕緣體2214的頂端部分或底端部分處形成具有某一曲率的彎曲表面。例如，在使用正光敏丙烯酸樹脂作為絕緣體2214的材料的情况下，較佳的是僅絕緣體224的頂端部分具有帶曲率半徑(0.2到3 μm)的彎曲表面。此外，由光在蝕刻劑中變為不溶解的負光敏丙烯酸樹脂或由光在蝕刻劑中變為可溶解的正光敏丙烯酸樹脂可用作絕緣體2214。

在第一電極2213上形成含有有機化合物的層2216和第二電極(對置電極)2217。此處，較佳的是使用具有高功函數的材料作為用於作為陽極的第一電極2213的材料。例如，可使用單層的ITO(氧化銦錫)膜、氧化銦鋅(IZO)膜、氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜、Pt膜等；氮化鈦膜和含有鋁作為主要成分的膜的堆疊層；氮化鈦膜、含有鋁作為主要成分的膜和氮化鈦膜的三層結構等。注意，採用堆疊層結構，作為引線的電阻較低，可獲得良好的歐姆接觸，並且可獲得作為陽極的功能。

含有有機化合物的層2216由使用沈積掩置的汽相沈積、或噴墨來形成。對含有有機化合物的層2216的一部分使用屬於元素周期表的第4組的金屬錯合物。此外，也可結合使用低分子材料或高分子材料。此外，作為用於含有有機化合物的層2216的材料，通常使用單層有機化合物或其堆疊層；然而，在本實施例模式中，可在由有機化合物形成的膜的一部分中使用無機化合物。此外，也可使用已知的三重態(triplet)材料。

此外，作為用於擔當陰極並在含有有機化合物的層2216上形成的第二電極2217的材料，可使用具有低功函數的金屬(Al、Ag、Li、Ca或其合金，諸如MgAg、MgIn、AlLi、CaF₂ 或Ca₃ N₂ )。在從含有有機化合物的層2216生成的光透過第二電極2217的情况下，較佳地使用厚度較薄的金屬薄膜和透光導電膜(ITO(氧化銦錫)膜、氧化銦和氧化鋅的合金(In₂ O₃ －ZnO)、氧化鋅(ZnO)等)的堆疊層。

此外，藉由將密封基板2204用密封材料2205附著到基板2210，在由基板2210、密封基板2204和密封材料2205圍繞的空間2207中設置了發光元件2218。注意，空間2207可用密封材料2205以及惰性氣體(氮、氬等)來填充。

注意，對密封材料2205較佳地使用環氧基樹脂。此外，較佳的是這些材料盡可能地不應透過濕氣或氧氣。作為用於密封基板2204的材料，可使用玻璃基板、石英基板、由FRP(玻璃纖維增强的塑膠)、PVF(聚氟乙烯)、邁拉(聚酯薄膜)(myler)、聚酯、丙烯酸等形成的塑膠基板。

如上所述，可獲得具有本發明的像素結構的顯示面板。注意，上述結構是一個示例，且顯示面板的結構不限於此。

如圖22A和22B所示，顯示裝置的成本可藉由在同一基板上形成信號線驅動電路2201、像素部分2202、第一掃描線驅動電路2203以及第二掃描線驅動電路2206來降低。此外，在這一情况下，對信號線驅動電路2201、像素部分2202、第一掃描線驅動電路2203和第二掃描線驅動電路2206使用單極電晶體，由此可簡化製造步驟。結果，可實現進一步的成本降低。

注意，顯示面板的結構不限於圖22A所示的結構，在該結構中，在同一基板上形成信號線驅動電路2201、像素部分2202、第一掃描線驅動電路2203和第二掃描線驅動電路2206，並且圖28A所示的對應於信號線驅動電路2201的信號線驅動電路2801可被形成到IC晶片上並通過COG等安裝在顯示面板上。注意，圖28A中的基板2800、像素部分2802、第一掃描線驅動電路2803、第二掃描線驅動電路2804、FPC 2805、IC晶片2806和2807、密封基板2808、以及密封材料2809分別對應於圖22A中的基板2210、像素部分2202、第一掃描線驅動電路2203、第二掃描線驅動電路2206、FPC 2209、IC晶片2219和2222、密封基板2204以及密封材料2205。

即，僅將要求以高速工作的信號線驅動電路形成到使用CMOS等的IC晶片中，由此可實現較低的功耗。此外，通過將IC晶片形成到由矽晶片等形成的半導體晶片中，可實現較高速的工作和較低的功耗。

藉由在與像素部分2802相同的基板上形成第二掃錨線驅動電路2803和第一掃描線驅動電路2804，可實現成本降低。此外，對第二掃描線驅動電路2803、第一掃描線驅動電路2804和像素部分2802使用單極電晶體，由此可實現進一步的成本降低。對於像素部分2802的像素結構，可應用實施方式1到4中描述的結構。

以此方式，可實現高清晰度顯示裝置的成本降低。此外，通過在FPC 2805和基板2800的連接部分處安裝包括功能電路(記憶體或緩衝器)的IC晶片，可有效地利用基板面積。

此外，圖28B中所示的對應於圖22A所示的信號線驅動電路2201、第一掃描線驅動電路2203和第二掃描線驅動電路2206的信號線驅動電路2811、第一掃描線驅動電路2814和第二掃描線驅動電路2813可被形成到IC晶片中，並通過COG等安裝在顯示面板上。在這一情况下，可實現高清晰度顯示裝置的較低功耗。因此，為獲得具有較少功耗的顯示裝置，較佳的是對像素部分中使用的電晶體的半導體層使用多晶矽。注意，圖28B中的基板2810、像素部分2812、FPC 2815、IC晶片2816和2817、密封基板2818以及密封材料2822分別對應於圖22A中的基板2210、像素部分2202、FPC 2209、IC晶片2219和2222、密封基板2204以及密封材料2205。

此外，藉由對像素部分2812的電晶體的半導體層使用非晶矽，可實現進一步的成本降低。此外，可製造大型的顯示面板。

此外，第二掃描線驅動電路、第一掃描線驅動電路和信號線驅動電路不是必須被設置在像素的列方向和行方向上。例如，如圖29A所示，在IC晶片中形成的周邊驅動電路2901可具有圖28B所示的第一掃描線驅動電路2814、第二掃描線驅動電路2813和信號線驅動電路2811的功能。注意，圖29A中的基板2900、像素部分2902、FPC 2904、IC晶片2905和2906、密封基板2907以及密封材料2908分別對應於圖22A中的基板2210、像素部分2202、FPC 2209、IC晶片2219和2222、密封基板2204以及密封材料2205。

圖29B示出了圖29A所示的顯示裝置的引線的連接。設置了基板2910、周邊驅動電路2911、像素部分2912以及FPC 2913和2914。信號和電源電勢從FPC 2913外部地輸入到周邊驅動電路2911。從周邊驅動電路2911的輸出被輸入到列方向上的引線和行方向上的引線，這些引線連接到像素部分2912中的像素。

此外，圖23A和23B示出了可應用於發光元件2218的發光元件的示例。即，參考圖23A和23B對可應用於實施方式1到4中描述的像素的發光元件的結構進行描述。

在圖23A所示的發光元件中，在基板2301上以以下順序堆疊陽極2302、由電洞注入材料形成的電洞注入層2303、由電洞運輸材料形成的電洞運輸層2304、發光層2305、由電子運輸材料形成的電子運輸層2306、由電子注入材料形成的電子注入層2307以及陰極2308。此處，發光層2305可僅由一種發光材料形成；然而，它也可由兩種或多種材料形成。本發明的元件的結構不限於此。

除圖23A所示的其中堆疊了每一功能層的堆疊層之外，還有各種各樣的元件，諸如由高分子化合物形成的元件、利用在發光層中從三重態激勵狀態發光的三重態發光材料的高效元件。它也可應用於發白光的元件，該元件可借助通過使用電洞阻擋層等控制載體的重組區將發光區劃分成兩個區域來獲得。

圖23A所示的本發明的元件可通過在具有陽極2302(ITO)的基板2301上順序地沈積電洞注入材料、電洞運輸材料和發光材料來形成。接著，沈積電子運輸材料和電子注入材料，最後沈積陰極2808。

適用於電洞注入材料、電洞運輸材料、電子運輸材料、電子注入材料和發光材料的材料如下。

作為電洞注入材料，諸如卟啉基化合物、酞菁(後文稱為“H₂ Pc”)、酞菁銅(後文稱為“CuPc”)等有機化合物是有效的。此外，具有比要使用的電洞運輸材料小的電離電勢值並具有電洞運輸功能的材料也可用作電洞注入材料。也存在通過化學地摻雜導電高分子化合物來獲得的材料，包括用聚苯乙烯磺酸酯(後文稱為“PSS”)摻雜的聚苯胺和聚亞乙基二氧噻吩(polyethylene dioxythiophene)(後文稱為“PEDOT”)。同樣，高分子化合物的絕緣體在陽極平坦化方面是有效的，且通常使用聚醯亞胺(後文稱為“PT”)。此外，也可使用無機化合物，包括除諸如金或鉑等金屬薄膜之外的氧化鋁(後文稱為“礬土”)超薄膜。

最廣泛用作電洞運輸材料的是芳族胺基(即，具有苯環－氮鍵)化合物。廣泛使用的材料包括4,4'－二(苯基氨基)－聯苯(下面稱作“TAD”)，其衍生物，如4,4'－二[N－(3－甲基苯基)－N－苯基－氨基]－聯苯(下面稱作“TPD”)，4,4'－二[N－(1－萘基)－N－苯基－氨基]－聯苯(下面稱作“α－NPD”)，以及星型爆炸式(star burst)芳族胺化合物，如4,4',4"－三(N,N－二苯基－氨基)－三苯胺(下面稱作“TDATA”)和4,4',4"－三[N－(3－甲基苯基)－N－苯基－氨基]三苯胺(下面稱作“MTDATA”)。

作為電子運輸材料，經常使用金屬配合物，它們包括具有喹啉骨架或苯並喹啉骨架的金屬錯合物，例如Alq、Balq、三(4－甲基－8－羥基喹啉)鋁(下面稱作“Almq”)或二(10－羥基苯并[h]－羥基喹啉)鈹(下面稱作“BeBq”)，此外，具有噁唑基或噻唑基配體的金屬錯合物，如二[2－(2－羥基苯基)－benzoxazolato]鋅(下面稱作“Zn(BOX)2”)或二[2－(2－羥基苯基)－benzothiazolato]鋅(下面稱作“Zn(BTZ)2”)。此外，除了金屬合錯物外，噁二唑衍生物如2－(4－聯苯基基)－5－(4－叔丁基苯基)－1,3,4－噁二唑(下面稱作“PBD”和OXD－7)，三唑衍生物如TAZ和3－(4－叔丁基苯基)－4－(4－乙苯基)－5－(4－聯苯基)－2,3,4－三唑(下面稱作“p－EtTAZ”)，以及菲咯啉衍生物如紅菲繞啉(下面稱作“BPhen”)和BCP都具有電子運輸性質。

作為電子注入材料，可使用上述電子運輸材料。另外，通常使用絕緣體的超薄膜，例如，諸如氟化鈣、氟化鋰或氟化銫等金屬鹵化物，諸如氧化鋰等鹼金屬氧化物等。此外，諸如乙醯丙酮鋰(下面稱作“Li(acac)”)或8－羥基喹啉鋰(下面稱作“Liq”)等鹼金屬錯合物也是有效的。

作為發光材料，除上述諸如Alq、Almq、BeBq、BAlq、Zn(BOX)₂ 、和Zn(BTZ)₂ 等金屬錯合物之外，各種熒光顏料是有效的。熒光顏料包括為藍色的4,4'－二(2,2'－二苯基－乙烯基)－聯苯，為橙紅色的4－(二氰基亞甲基)－2－甲基－6－(p－二甲基氨基苯乙烯基)－4H－吡喃等。同樣，三重態發光材料是可用的，它們主要包括具有鉑或銥作為中心金屬的錯合物。作為三重態發光材料，三(2－苯基吡啶)銥、二(2－(4'－tryl)吡啶－N,C^{2 '} )乙醯丙酮銥(下面稱作“acacIr(tpy)2”)、2,3,7,8,12,13,17,18－八乙基－21H,23H卟啉－鉑等是已知的。

通過組合使用各自具有如上所述的功能的材料，可形成高度可靠的發光元件。

在實施例模式3所描述的圖11的像素的情况下，其中以與圖23A相反的順序形成各層的發光元件可如圖23B所示地使用。即，陰極2318、由電子注入材料形成的電子注入層2317、由電子運輸材料形成的電子運輸層2316、發光層2315、由電洞運輸材料形成的電洞運輸層2314、由電洞注入材料形成的電洞注入層2313以及陽極2312以此順序被堆疊在基板2311上。

另外，為萃取發光元件的光發射，需要陽極和陰極中的至少一個發光。在基板上形成TFT和發光元件；並且存在具有其中通過與基板相對的表面取出光發射的頂部發射結構、具有其中通過在基板側上的表面取出光發射的底部發射結構、以及具有其中分別通過與基板相對的表面以及在基板側上的表面取出光發射的雙發射結構的發光元件。本發明的像素結構可應用於具有任何發射結構的發光元件。

參考圖24A對具有頂部發射結構的發光元件進行描述。

在基板2400上形成驅動TFT 2401，並與驅動TFT 2401的源極電極相接觸地形成第一電極2402，在其上形成含有有機化合物的層2403和第二電極2404。

此外，第一電極2402是發光元件的陽極。第二電極2404是發光元件的陰極。即，其中在第一電極2402和第二電極2404之間插入了包含有機化合物的層2403的區域對應於發光元件。

此外，作為用於擔當陽極的第一電極2402的材料，較佳地使用具有高功函數的材料。例如，可使用單層氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜、Pt膜等，氮化鈦膜和含有鋁作為主要成分的膜的堆疊層，氮化鈦膜、含有鋁作為主要成分的膜以及氮化鈦膜這三層的堆疊層等。採用堆疊層結構，作為引線的電阻較低，可獲得較佳的歐姆接觸，並且還可獲得作為陽極的功能。藉由使用反光的金屬膜，可形成不透光的陽極。

作為用於擔當陰極的第二電極2404的材料，較佳地使用由具有低功函數的材料(Al、Ag、Li、Ca或其合金，諸如MgAg、MgIn、AlLi、CaF₂ 或Ca₃ N₂ )形成的金屬薄膜和透光導電膜(ITO(氧化銦錫)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)等)的堆疊層。通過以此方式使用金屬薄膜和透光導電膜，可形成可透光的陰極。

以此方式，來自發光元件的光可如圖24A中所示的箭頭被萃取到頂表面。即，在應用於圖22A所示的顯示面板的情况下，光被發射到密封基板2204側。因此，在對顯示裝置使用具有頂部發射結構的發光元件的情况下，使用透光的基板作為密封基板2204。

在設置光膜的情况下，光膜可被設置在密封基板2204上。

在實施例模式3的圖11所示的像素結構的情况下，由擔當陰極且具有低功函數的材料，諸如MgAg、MgIn或AlLi形成的金屬膜可用於第一電極2402。對於第二電極2404，可使用諸如ITO(氧化銦錫)膜或氧化銦鋅(IZO)膜等透光膜。因此，採用這一結構，可改進頂部光發射的透射率。

此外，參考圖24B對具有底部發射結構的發光元件進行描述。使用與圖24A中相同的代號，因為除發光結構之外其餘結構是相同的。

此處，作為用於擔當陽極的第一電極2402的材料，較佳地使用具有高功函數的材料。例如，可使用諸如ITO(氧化銦錫)膜或氧化銦鋅(IZO)膜等透光膜。通過使用透光導電膜，可形成可透光的陽極。

作為用於擔當陰極的第二電極2404的材料，可使用由具有低功函數的材料(Al、Ag、Li、Ca或其合金，諸如MgAg、MgIn、AlLi、CaF₂ 或Ca₃ N₂ )形成的金屬膜。通過使用反光的金屬膜，可形成不透光的陰極。

以此方式，來自發光元件的光如圖24B中的箭頭所示地被萃取到底表面。即，在應用於圖22A和22B所示的顯示面板的情况下，光被發射到基板2210側。因此，在對顯示裝置使用具有底部發射結構的發光元件的情况下，使用透光的基板作為基板2210。

在設置光膜的情况下，光膜可被設置在基板2210上。

參考圖24C對具有雙發射結構的發光元件進行描述。使用了與圖24A相同的代號，因為除發光結構之外其餘結構是相同的。

此處，作為用於擔當陽極的第一電極2402的材料，較佳地使用具有高功函數的材料。例如，可使用諸如ITO(氧化銦錫)膜或氧化銦鋅(IZO)膜等透光膜。通過使用透光導電膜，可形成可透光的陽極。

作為用於擔當陰極的第二電極2404的材料，較佳地使用由具有低功函數的材料(Al、Ag、Li、Ca或其合金，諸如MgAg、MgIn、AlLi、CaF₂ 或Ca₃ N₂ )形成的金屬薄膜以及透光導電膜(ITO(氧化銦錫)、氧化銦－氧化鋅(In₂ O₃ －ZnO)合金、氧化鋅(ZnO)等)的堆疊層。通過以此方式使用金屬薄膜和透光導電膜，可形成可透光的陰極。

以此方式，來自發光元件的光可如圖24C的箭頭所示地被萃取到兩個表面。即，在應用於圖22A和22B所示的顯示面板的情况下，光被發射到基板2210側和密封基板2204側。因此，在向顯示裝置應用具有雙發射結構的發光元件的情况下，透光的基板用作基板2210和密封基板2204。

在設置光膜的情况下，光膜可被設置在基板2210和密封基板2204上。

本發明也可應用於通過使用發白光的元件和濾色片實現全色顯示的顯示裝置。

如圖25所示，在基板2500上形成基膜2502，並在其上形成驅動TFT 2501。與驅動TFT 2501的源極電極相接觸地形成第一電極2503，並在其上形成含有有機化合物的層2504和第二電極2505。

第一電極2503是發光元件的陽極。第二電極2505是發光元件的陰極。即，其中在第一電極2503和第二電極2505插入了含有有機化合物的層2504的區域對應於發光元件。在圖25所示的結構中，發出白光。紅色濾色片2506R、綠色濾色片2506G和藍色濾色片2506B被設置在發光元件上，由此可執行全色顯示。此外，設置了用於隔離這些濾色片的黑底(black matrix)(也稱為BM)2507。

發光元件的上述結構可組合使用，並可適當地用於具有本發明的像素結構的顯示裝置。上述顯示面板和發光元件的結構是示例，且無需多言，本發明的像素結構可被應用於具有其他結構的顯示裝置。

接著，描述顯示面板的像素部分的局部橫截面圖。

首先，參考圖26A和26B以及圖27A和27B對使用結晶半導體膜(多晶矽(p－Si：H)膜)作為電晶體的半導體層的情况進行描述。

此處，半導體層是藉由例如用已知的薄膜沈積法在基板上形成非晶矽(a－Si)膜來獲得的。注意，半導體膜不限於非晶矽膜，並且可使用具有非晶結構的任何半導體膜(包括微晶半導體膜)。此外，可使用具有非晶結構的化合物半導體膜，諸如非晶矽鍺膜。

然後，非晶矽膜通過鐳射結晶、使用RTA或退火爐的熱結晶、使用促進結晶的金屬元素的熱結晶等來結晶。無需多言，這一結晶可組合執行。

作為上述結晶的結果，在非晶半導體膜的一部分中形成結晶區。

另外，具有部分提高的結晶度的結晶半導體膜被形成圖案為期望的形狀，且形成具有結晶區的島形半導體膜(通過分隔一個半導體膜形成的各個膜)。該半導體膜用作電晶體的半導體層。注意，形成圖案是處理膜形狀，這意味著通過微影術形成膜圖案(包括在光敏丙烯酸中形成接觸孔以及處理光敏丙烯酸以成為隔片)、通過光刻技術和使用掩模圖案蝕刻來形成掩模圖案等。

如圖26A所示，在基板26101上形成基膜26102，並且在其上形成半導體層。該半導體層包括通道形成區26103和擔當驅動電晶體26118中的源極或汲極區的雜質區26105，以及通道形成區26106、低濃度雜質區26107和擔當電容器26119中的較低電極的雜質區26108。注意，可對通道形成區26103和26106執行通道摻雜。

作為基板，可使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板、塑膠基板等。基膜26102可使用單層的氮化鋁(AlN)、氧化矽(SiO₂ )、氧氮化矽(SiO_x N_y )等，或其堆疊層來形成。

在半導體層上形成閘極電極26110和電容器的較高電極26111，兩者之間插入閘極絕緣膜26109。

形成層間絕緣膜26112以覆蓋驅動電晶體26118和電容器26119。然後，在層間絕緣膜26112中形成接觸孔，通過該接觸孔，引線26113與雜質區26105接觸。與引線26113相接觸地形成像素電極26114，並且形成層間絕緣體26115以覆蓋像素電極26114和引線26113的末端部分。此處，用正光敏丙烯酸樹脂膜來形成層間絕緣體26115。然後，在像素電極26114上形成含有有機化合物的層26116和對置電極26117。由此，發光元件26120對應於其中在像素電極26114和對置電極26117之間插入了含有有機化合物的層26116的區域。

另外，如圖26B所示，可設置低濃度雜質區26202，以與形成電容器26119的較低電極的一部分的低濃度雜質區26107中的較高電極26111重疊。即，電容器26119的較低電極用通道形成區26201、低濃度雜質區26202和26107以及雜質區26108來形成。注意，與圖26A中的部分共同的部分由相同的代號來表示，並省略對其的描述。

另外，如圖27A所示，可設置第二較高電極26301，它在與引線26113相同的層中與驅動電晶體26118的雜質區26105相接觸地形成。注意，與圖26A中的部分共同的部分由相同的代號來表示，並省略其描述。第二電容器是通過在第二較高電極26301和較高電極26111之間插入層間絕緣膜26112來形成的。另外，由於第二較高電極26301與雜質區26108相接觸，因此具有使得閘極絕緣膜26109被插入在較高電極26111和通道形成區26106之間的結構的第一電容器，以及具有使得層間絕緣膜26112被插入在較高電極26111和第二較高電極26301之間的結構的第二電容器並聯連接，從而獲得具有第一和第二電容器的電容器26302。由於電容器26302具有第一和第二電容器的總電容，因此可在小面積中形成具有大電容的電容器。由此，使用本發明的像素結構中的電容器將導致進一步提高的孔徑比。

或者，可採用圖27B所示的電容器的結構。在基板27101上形成基膜27102，並且在其上形成半導體層。該半導體層包括通道形成區27103和雜質區27105，以擔當驅動電晶體27118的源極或汲極區。注意，可對通道形成區27103執行通道摻雜。

作為基板，可使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板、塑膠基板等。基膜27102可使用單層的氮化鋁(AlN)、氧化矽(SiO₂ )、氧氮化矽(SiO_x N_y )等或其堆疊層來形成。

在半導體層上形成閘極電極27107和第一電極27108，其間插入閘極絕緣膜27106。

形成第一層間絕緣膜27109以覆蓋驅動電晶體27118和第一電極108。然後，在第一層間絕緣膜27109中形成接觸孔，通過該接觸孔，引線27110與雜質區27105相際接觸。另外，在與引線27110的同一層中並用與其相同的材料形成第二電極27111。

此外，形成第二層間絕緣膜27112，以覆蓋引線27110和第二電極27111。然後，在第二層間絕緣膜27112中形成接觸孔，通過該接觸孔，與引線27110相接觸地形成像素電極27113。在與像素電極27113同一層中並用與其相同的材料形成第三電極27114。此處，電容器27119由第一電極27108、第二電極27111和第三電極27114形成。

形成絕緣體27115以覆蓋像素電極27113和第三電極27114的末端部分，在其上形成含有有機化合物的層27116和對置電極27117。因此，發光元件27120對應於其中在像素電極27113和對置電極27117之間插入了含有有機化合物的層27116的區域。

如上所述，圖26A和26B以及圖27A和27B中所示的每一結構可作為為其半導體層使用結晶半導體膜的電晶體的結構來給出。注意，具有圖26A和26B以及圖27A和27B所示的結構的電晶體是具有上閘極結構的電晶體的示例。即，電晶體可以是p通道型電晶體或n通道型電晶體。在電晶體是n通道型電晶體的情况下，可形成LDD區以與閘極電極重疊或不重疊，或可形成LDD區的一部分以與閘極電極重疊。此外，閘極電極可具有錐形的形狀，且LDD區可以用自對齊的方式被設置在閘極電極的錐形部分之下。另外，閘極電極的個數不限於2，並且可採用具有3個或更多電極的多閘極結構，或者也可採用單閘極結構。

藉由對包括在本發明的像素中的電晶體的半導體層(通道形成區、源極區、汲極區等)使用結晶半導體膜，例如，更易於在與圖4中的像素部分403相同的基板上形成掃描線驅動電路402和信號線驅動電路401。

接著，作為對其半導體層使用多晶矽(p－Si)的電晶體的結構，圖30A示出了使用具有在基板和半導體層之間插入的閘極電極的結構的電晶體，即具有閘極電極位於半導體層之下的下閘極結構的電晶體的顯示面板的局部橫截面圖。

在基板3001上形成基膜3002。然後，在基膜3002上形成閘極電極3003。在與閘極電極同一層中並用與其相同的材料形成第一電極3004。作為閘極電極3003的材料，可使用對其添加了磷的多晶矽。除多晶矽之外，可使用作為金屬和矽的化合物的矽化物。

然後，形成閘極絕緣膜3005，以覆蓋閘極電極3003和第一電極3004。作為閘極絕緣膜3005，使用氧化矽膜、氮化矽膜等。

在閘極絕緣膜3005上形成半導體層。該半導體層包括通道形成區3006、LDD區3007、和擔當驅動電晶體中的源極或汲極的雜質區3008、以及通道形成區3009、LDD區3010、和擔當電容器3023的第二電極的雜質區3011。注意，可對通道形成區3006和3009執行通道摻雜。

作為基板，可使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板、塑膠基板等。基膜3002可使用單層的氮化鋁(AlN)、氧化矽(SiO₂ )、氧氮化矽(SiO_x N_y )等或其堆疊層來形成。

形成第一層間絕緣膜3012，以覆蓋半導體層。然後，在第一層間絕緣膜3012中形成接觸孔，通過該接觸孔，引線3013與雜質區3008接觸。在與引線3013同一層中並用與其相同的材料形成第三電極3014。電容器3023用第一電極3004、第二電極和第三電極3014來形成。

另外，在第一層間絕緣膜3012中形成開口部分3015。形成第二層間絕緣膜3016以覆蓋驅動電晶體3022、電容器3023和開口部分3015。然後，在第二層間絕緣膜3016中形成接觸孔，通過該接觸孔，形成像素電極3017。然後，形成絕緣體3018以覆蓋像素電極3017的末端部分。例如，可使用正光敏丙烯酸樹脂膜。隨後，在像素電極3017上形成含有有機化合物的層3019和對置電極3020。由此，發光元件3021對應於其中在像素電極3017和對置電極3020之間插入了含有有機化合物的層3019的區域。開口部分3015位於發光元件3021之下。即，在從基板側取出從發光元件3021發出的光的情况下，由於存在開口部分3015而提高了透射率。

此外，可在與圖30A中的像素電極3017同一層中並用與其相同的材料形成第四電極3024，以獲得圖30B所示的結構。在這一情况下，可用第一電極3004、第二電極、第三電極3014和第四電極3024來形成電容器3025。

接著，對使用非晶矽(a－Si：H)膜作為電晶體的半導體層的情况進行描述。圖31A和31B示出了上閘極電晶體的情况，而圖32A、32B、30A和30B示出了下閘極電晶體的情况。

圖31A示出了具有前向交錯結構的電晶體的橫截面圖，它對其半導體層使用非晶矽。在基板3101上形成基膜3102。此外，在基膜3102上形成像素電極3103。另外，在與像素電極3103同一層中並使用與其相同的材料形成第一電極3104。

作為基板，可使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板、塑膠基板等。基膜3102可使用單層的氮化鋁(AlN)、氧化矽(SiO₂ )、氧氮化矽(SiO_x N_y )等或其堆疊層來形成。

在基膜3102上形成引線3105和3106，並且用引線3105來覆蓋像素電極3103的末端部分。在引線3105和3106上分別形成各自具有N型導電性的N型半導體層3107和3108。另外，在引線3105和3106之間，且在基膜3102上形成半導體層3109，它局部地延伸以覆蓋N型半導體層3107和3108。注意，該半導體層是用諸如非晶矽(a－Si：H)膜或微晶半導體(μ－Si：H)膜等非晶半導體膜來形成的。然後，在半導體層3109上形成閘極絕緣膜3110，並且在與閘極絕緣膜3110同一層中用與其相同的材料，且同樣在第一電極3104上形成絕緣膜3111。注意，作為閘極絕緣膜3110，可使用氧化矽膜、氮化矽膜等。

在閘極絕緣膜3110上形成柵電極3112。另外，在與柵電極同一層中用與其相同的材料，且在第一電極3104上形成第二電極3113，在兩者之間插入絕緣膜3111。電容器3119對應於其中在第一電極3104和第二電極3113之間插入了絕緣膜3111的區域。形成絕緣體3114，以覆蓋像素電極3103、驅動電晶體3118和電容器3119的末端部分。

在絕緣體3114和位於絕緣體3114的開口部分中的像素電極3103上形成含有有機化合物的層3115和對置電極3116。由此，發光元件3117對應於其中在像素電極3103和對置電極3116之間插入了含有有機化合物的層3115的區域。

圖31A所示的第一電極3104可與圖31B所示的第一電極3120類似地形成。第一電極3120在與引線3105和3106同一層中並用與其相同的材料來形成。

圖32A和32B是具有使用非晶矽作為其半導體層的下閘極電晶體的顯示面板的局部橫截面圖。

在基板3201上形成基膜3202。在與基膜3202同一層中並用與其相同的材料形成閘極電極3202和第一電極3204。作為閘極電極3202的材料，可使用對其添加了磷的多晶矽。除多晶矽之外，可使用作為金屬和矽的化合物的矽化物。

然後，形成閘極絕緣膜3205以覆蓋閘極電極3203和第一電極3204。作為閘極絕緣膜3205，可使用氧化矽膜、氮化矽膜等。

在閘極絕緣膜3205上形成半導體層3206。另外，在與半導體層3206同一層中並用與其相同的材料形成半導體層3207。

作為基板，可使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板、塑膠基板等。基膜3202可使用單層的氮化鋁(AlN)、氧化矽(SiO₂ )、氧氮化矽(SiO_x N_y )等或其堆疊層來形成。

在半導體層3206上形成具有N型導電性的N型半導體層3208和3209，並且在半導體層3207上形成N型半導體層3210。

在N型半導體層3208和3209上分別形成引線3211和3212，並且在與引線3211和3212同一層中用與其相同的材料，在N型半導體層3210上形成導電層3213。

由此，用半導體層3207、N型半導體層3210和導電層3213來形成第二電極。注意，形成了具有其中在第二電極和第一電極3204之間插入了閘極絕緣膜3205的結構的電容器3220。

延伸引線3211的一個末端部分，並且形成像素電極3214以與延伸的引線3211的較高部分接觸。

另外，形成絕緣體3215，以覆蓋像素電極3214、驅動電晶體3219和電容器3220的末端部分。

然後，在像素電極3214和絕緣體3215上形成含有有機化合物的層3216和對置電極3217。發光元件3218對應於其中在像素電極3214和對置電極3217之間插入了含有有機化合物的層3216的區域。

作為電容器的第二電極的一部分的半導體層3207和N型半導體層3210不是必需的。即，第二電極可以是導電層3213，使得電容器可具有使得閘極絕緣膜被插入在第一電極3204和導電層3213之間的結構。

注意，在形成圖32A中的引線3211之前形成像素電極3214，由此可獲得如圖32B所示的電容器3222，它具有其中在由像素電極3214形成的第一電極3204和第二電極3221之間插入了閘極絕緣膜3205的結構。

儘管圖32A和32B示出了反向交錯的通道蝕刻電晶體，但可使用通道保護電晶體。對通道保護電晶體的描述參考圖33A和33B來進行。

圖33A中示出的通道保護電晶體不同於圖32A中示出的通道蝕刻驅動電晶體3219，不同之處在於擔當蝕刻掩模的絕緣體3301被設置在半導體層3206的通道形成區上。除該點之外的共同部分由相同的代號來表示。

類似地，圖33B所示的通道保護電晶體不同於圖32B所示的通道蝕刻驅動電晶體3219，不同之處在於擔當蝕刻掩罩的絕緣體3301被設置在半導體層3206中的通道形成區上。除該點之外的共同部分由相同的代號來表示。

藉由使用非晶半導體膜作為包括在本發明的像素中的電晶體的半導體層(通道形成區、源極區、汲極區等)，可降低製造成本。例如，可通過使用圖2所示的像素結構來應用非晶半導體膜。

注意，可應用本發明的像素結構的電晶體和電容器的結構不限於上述的那些，並且可使用電晶體和電容器的各種結構。

(實施例模式7)

本發明的顯示裝置可應用於各種電子設備，尤其是電子設備的顯示部分。電子設備包括諸如攝影機和數位相機等相機、護目鏡型顯示器、導航系統、音頻再生設備(汽車音頻分量立體聲、音頻分量立體聲等)、電腦、遊戲機、携帶型資訊終端(行動電腦、行動電話、行動遊戲機、電子書等)、具有記錄媒體的影像再生設備(尤其是用於再現諸如數位多功能碟片(DVD)等記錄媒體並具有顯示所再現的影像的顯示器的設備)等。

圖34A示出了包括外殼34001、支撑基座34002、顯示部分34003、揚聲器部分34004、視頻輸入終端34005等的顯示器。具有本發明的像素結構的顯示裝置可用於顯示部分34003。注意，顯示器包括用於顯示諸如用於個人電腦的資訊、接收電視廣播以及顯示廣告的所有顯示設備。對顯示部分34003使用具有本發明的像素結構的顯示裝置的顯示器可降低功耗並防止顯示缺陷。此外，可實現成本降低。

近年來，對顯示器尺寸增加的需求日益增長。根據顯示器的增大，價格提高成為問題。因此，目的是盡可能地降低製造成本並以盡可能低的價格提供高質量的產品。

例如，通過向顯示面板的像素部分應用圖2、圖11的像素結構，可提供用單極電晶體形成的顯示面板。因此，可减少製造步驟，這導致製造成本的降低。

另外，藉由在與圖22A所示的同一基板上形成像素部分和周邊驅動電路，可通過包括單極電晶體的電路來構造顯示面板。

另外，通過使用非晶半導體(諸如非晶矽(a－Si：H))作為構成像素部分的電路中的電晶體的半導體層，可簡化製造步驟，並可實現進一步的成本降低。在這一情况下，較佳的是像素部分的周邊設備中的驅動電路被形成到IC晶片中，並通過COG等如圖28A和29A所示地安裝在顯示面板上。以此方式，通過使用非晶半導體，易於增加顯示器的尺寸。

圖34B示出了包括主體34101、顯示部分34102、圖像接收部分34103、操作鍵34104、外部連接埠34105、快門34106等的相機。

近年來，根據數位相機等的性能的進步，其競爭性的製造激化了。由此，重要的是以盡可能低的價格提供高性能產品。對顯示部分34102使用具有本發明的像素結構的顯示裝置的數位相機可降低功耗並防止顯示缺陷。此外，可實現成本降低。

藉由對像素部分使用圖2或圖11的像素結構，可由單極電晶體來構成像素部分。另外，如圖28A所示，藉由將其工作速度高的信號線驅動電路形成到IC晶片中，並用由與像素部分處於同一基板上的單極電晶體構成的電路形成其工作速度相對較低的掃描線驅動電路，可實現較高的性能並實現成本降低。另外，通過對像素部分中的電晶體的半導體層使用諸如非晶矽等非晶半導體，並在與像素部分相同的基板上形成掃描線驅動電路，可實現進一步的成本降低。

圖34C示出了包括主體34201、外殼34202、顯示部分34203、鍵盤34204、外部連接埠34205、定點滑鼠34206等的電腦。對顯示部分34203使用具有本發明的像素結構的顯示裝置的電腦可降低功耗並防止顯示缺陷。此外，可實現成本降低。

圖34D示出了包括主體34301、顯示部分34302、開關34303、操作鍵34304、紅外線埠34305等的行動電腦。對顯示部分34302使用具有本發明的像素結構的顯示裝置的移動電腦可降低功耗並防止顯示缺陷。此外，可實現成本降低。

圖34E示出了具有記錄媒體的携帶型圖像再現設備(具體地，為DVD再現設備)，包括主體34401、外殼34002、顯示部分A 34403、顯示部分B 34404、記錄媒體(DVD等)讀取部分34405、操作鍵34406、揚聲器部分34407等。顯示部分A 34403主要顯示圖像資料，而顯示部分B 34404主要顯示文字資料。對顯示部分A 34403和B 34404使用具有本發明的像素結構的顯示裝置的圖像再現設備可降低功耗並防止顯示缺陷。此外，可實現成本降低。

圖34F示出了包括主體34501、顯示部分34502以及臂部分34503的護目鏡型顯示器。對顯示部分34502使用具有本發明的像素結構的顯示裝置的護目鏡型顯示器可降低功耗，並防止顯示缺陷。此外，可實現成本降低。

圖34G示出了包括主體34601、顯示部分34602、外殼34603、外部連接部分34604、遙控接收部分34605、圖像接收部分34606、電池34607、音頻輸入部分34608、操作鍵34609、接目鏡部分34610等的攝影機。對顯示部分34602使用具有本發明的像素結構的顯示裝置的攝影機可降低功耗並防止顯示缺陷。此外，可實現成本降低。

圖34H示出了包括主體34701、外殼34702、顯示部分34703、音頻輸入部分34704、音頻輸出部分34705、操作鍵34706、外部連接埠34707、天線34708等的行動電話。

近年來，行動電話配備了遊戲功能、相機功能、電子貨幣功能等，且對高增值移動電話的需求也在增長。此外，需要高清晰度顯示器。對顯示部分34703使用具有本發明的像素結構的顯示裝置的移動電話可降低功耗並防止顯示缺陷。此外，提高了像素的孔徑比，且執行高清晰度顯示。另外，可實現成本降低。

例如，藉由對像素部分應用圖2的像素結構，可改進像素的孔徑比。具體地，通過使用n通道型電晶體作為用於激勵發光元件的驅動電晶體，改進了像素的孔徑比。因此，可提供具有高清晰度顯示部分的行動電話。

另外，由於改進了孔徑比，因此可藉由對顯示部分使用具有如圖24C所示的雙發射結構的顯示裝置來提供具有高清晰度顯示部分的高增值行動電話。

行動電話是多功能的，且對其的頻繁使用正在增加，要求每次充電使用的壽命較長。

例如，通過如圖28B和29A所示地將周邊驅動電路形成到IC晶片中，並使用CMOS等，可降低功耗。

由此，本發明可被應用於各種電子設備。

(實施例模式8)

在本實施例模中，參考圖37對一行動電話的結構的示例進行描述，該行動電話具有顯示部分，該顯示部分具有使用本發明的像素結構的顯示裝置。

顯示面板3710被結合到外殼3700中，以自由地連接和脫卸。外殼3700的形狀和大小可根據顯示面板3710的大小來適當改變。配備了顯示面板3710的外殼3700裝配在印刷電路板3701中，以被組裝為一個模組。

顯示面板3710經由可撓印刷電路(FPC)3711連接到印刷電路板3701。揚聲器3701、話筒3703、發送和接收電路3704以及包括CPU、控制器等的信號處理電路3705形成在印刷電路板3701上。這一模組、輸入裝置3706以及電池3707被組合，並被儲存在外殼3709中。顯示面板3710的像素部分配置成可從外殼3709中形成的開口窗看到。

顯示面板3710可藉由以下步驟來形成：使用TFT在同一基板上形成像素部分和周邊驅動電路的一部分(其工作頻率在多個驅動電路之中為低的驅動電路)；將周邊驅動電路的一部分(其工作頻率在多個驅動電路之中為高的驅動電路)形成到IC晶片中；以及藉由COG(玻璃片上晶片)將IC晶片安裝在顯示面板3710上。IC晶片替代地可以通過使用TAB(卷帶自動結合)或印刷電路板來連接到玻璃基板。注意，圖28A示出了這一顯示面板的結構的一個示例，其中在與像素部分相同的基板上形成周邊驅動電路的一部分，並且裝有周邊驅動電路的另一部分的IC晶片通過COG等來安裝。藉由採用上述結構，可降低顯示裝置的功耗，並且可使移動電話的每次充電的壽命變長。另外，可實現移動電話的成本降低。

對於像素部分，可適當地應用實施例模式1到4中描述的像素結構。

例如，通過應用實施例模式1中描述的圖2的像素結構，或實施例模式3中描述的圖11的像素結構，可减少製造步驟。即，像素部分和在與像素部分相同的基板上形成的周邊驅動電路由單極電晶體構成，以實現成本降低。

另外，為進一步降低功耗，可使用TFT在基板上形成像素部分，所有周邊驅動電路可被形成到IC晶片中，且IC晶片可如圖28B和29A所示地通過COG(玻璃片上晶片)等安裝到顯示面板上。對像素部分使用圖2的像素結構，且對電晶體的半導體層使用非晶半導體膜，由此降低了製造成本。

注意，本實施例模式中所描述的結構是行動電話的一個示例，且本發明的像素結構不僅可應用於具有上述構造的行動電話，還可應用於具有各種結構的行動電話。

(實施方式9)

圖35示出了結合了顯示面板3501和電路板3502的EL模組。顯示面板3501包括像素部分、掃描線驅動電路3504以及信號線驅動電路3505。控制電路3506、信號劃分電路3507等被形成在電路板3502上。顯示面板3501和電路板3502通過連接引線3508彼此連接在一起。作為連接引線，可使用FPC等。

顯示面板3501可通過以下步驟形成：使用TFT在同一基板上形成周邊驅動電路的一部分(其工作頻率在多個驅動電路之中為低的驅動電路)；將周邊驅動電路的一部分(其工作頻率在多個驅動電路之中為高的驅動電路)形成到IC晶片中；以及藉由COG(玻璃片上晶片)等將IC晶片安裝在顯示面板3501上。IC晶片可替換地通過使用TAB(卷帶自動結合)或印刷電路板安裝在顯示面板3501上。注意，圖28A示出了結構的一個示例，其中周邊驅動電路的一部分形成在與像素部分相同的基板上，而裝有周邊驅動電路的另一部分的IC晶片通過COG等來安裝。

在像素部分中，可適當地應用實施例模式1到4中所描述的像素結構。

例如，藉由應用實施例模式1中描述的圖2的像素結構，或實施例模式3中描述的圖11的像素結構，可减少製造步驟。即，像素部分和在與像素部分相同的基板上形成的周邊驅動電路由單極電晶體構成，以實現成本降低。

另外，為進一步降低功耗，可使用TFT在玻璃基板上形成像素部分，所有周邊驅動電路可被形成到IC晶片中，並且IC晶片可通過COG(玻璃片上晶片)等安裝在顯示面板上。

另外，藉由應用實施例模式1的圖2中所示的像素結構，像素可僅由n通道型電晶體構成，使得可向電晶體的半導體層應用非晶半導體(諸如非晶矽)。即，可製造其中難以形成均勻的結晶半導體膜的大型顯示裝置。此外，藉由對構成像素的電晶體的半導體層使用非晶半導體，可减少製造步驟，並可實現製造成本的降低。

較佳的是，在向構成像素的電晶體的半導體層應用非晶半導體膜的情况下，使用TFT在基板上形成像素部分，所有周邊驅動電路被形成到IC晶片中，且IC晶片通過COG(玻璃片上晶片)被安裝在顯示面板上。注意，圖28B示出了該結構的一個示例，其中像素部分形成在基板上，且配備了周邊驅動電路的IC晶片通過COG等被安裝在基板上。

可用上述EL模組來完成EL電視接收器。圖36是示出EL電視接收器的主要結構的方塊圖。調諧器3601接收視頻信號和音頻信號。視頻信號由視頻信號放大器電路3602、用於將從視頻信號放大器電路3602輸出的信號轉換成對應於紅、綠和藍的每一種色彩的彩色信號的視頻信號處理電路3603、以及用於將視頻信號轉換成驅動電路的輸入規範的控制電路3506來處理。控制電路3506向掃描線側和信號線側的每一個輸出信號。在以數位方式驅動的情况下，可採用在信號線側上設置信號劃分電路3507以通過分成m個信號來提供輸入數位信號的結構。

由調諧器3601接收的音頻信號被發送到音頻信號放大器電路3604，其輸出通過音頻信號處理電路3605被提供給揚聲器3606。控制電路3607從輸入部分3608接收接收台(接收頻率)以及音量控制資料，並將信號發送給調諧器3601和音頻信號處理電路3605。

藉由將圖35所示的EL模組結合到外殼34001中，TV接收器可如圖34A所示地完成。顯示部分34003由EL模組構成。另外，揚聲器部分34004、視頻輸入端子34005等被適當地提供。

無需多言，本發明也可被應用於除TV接收器之外的各種設備，諸如個人電腦的監視器，尤其是諸如車站或機場中的資訊顯示面板以及街上的廣告板等大型顯示媒體。

本申請基於2005年6月30日向日本專利局提交的日本專利申請第2005－191145號，該申請的全部內容於此一併列入參考。

101．．．電晶體

102．．．第一開關

103．．．第二開關

104．．．電容器

105．．．顯示元件

106．．．第一引線

107．．．第二引線

108．．．第三引線

109．．．第四引線

110．．．對置電極

201．．．第一開關電晶體

202．．．第二開關電晶體

301．．．電流源

302．．．引線

401．．．信號線驅動電路

402．．．掃描線驅動電路

403．．．像素部分

404．．．像素

501．．．第五引線

601．．．第一電晶體

602．．．第一開關

603．．．第二開關

604．．．電容器

605．．．顯示元件

606．．．第一引線

607．．．第二引線

608．．．第三引線

609．．．第四引線

610．．．對置電極

611．．．第二電晶體

612．．．第三開關

613．．．第四開關

701．．．電流源

702．．．引線

1001．．．預充電電流源

1002．．．引線

1003．．．第五開關

1004．．．第六開關

1101．．．電晶體

1102．．．第一開關電晶體

1103．．．第二開關電晶體

1104．．．電容器

1105．．．顯示元件

1106．．．第一引線

1107．．．第二引線

1108．．．第三引線

1109．．．第四引線

1110．．．對置電極

1201．．．電流源

1202．．．引線

1701．．．電晶體

1801．．．第三開關

1802．．．第四開關

2001．．．第一開關電晶體

2002．．．第二開關電晶體

2101．．．電晶體

2102．．．第一開關

2103．．．第二開關

2104．．．電容器

2105．．．負載

2106．．．第一引線

2107．．．第二引線

2108．．．第三引線

2201．．．信號線驅動電路

2202．．．像素部分

2203．．．第一掃描線驅動電路

2204．．．密封基板

2205．．．密封材料

2206．．．第二掃描線驅動電路

2207．．．空間

2208．．．引線

2209．．．可撓印刷電路

2210．．．基板

2211．．．TFT

2212．．．TFT

2213．．．第一電極

2214．．．絕緣體

2216．．．層

2217．．．第二電極

2218．．．發光層

2219．．．IC晶片

2220．．．n通道TFT

2221．．．n通道TFT

2222．．．IC晶片

2301．．．基板

2302．．．陽極

2303．．．電洞注入層

2304．．．電洞運輸層

2305．．．發光層

2306．．．電子運輸層

2307．．．電子注入層

2308．．．陰極

2311．．．基板

2312．．．陽極

2313．．．電洞注入層

2314．．．電洞運輸層

2315．．．發光層

2316．．．電子運輸層

2317．．．電子注入層

2318．．．陰極

2400．．．基板

2401．．．驅動TFT

2402．．．第一電極

2403．．．含有有機化合物的層

2404．．．第二電極

2500．．．基板

2501．．．驅動TFT

2502．．．基膜

2503．．．第一電極

2504．．．層

2505．．．第二電極

2506B．．．藍色濾色片

2506G．．．綠色濾色片

2506R．．．紅色濾色片

2507．．．黑底

26101．．．基板

26102．．．基膜

26103．．．通道形成區

26105．．．雜質區

26106．．．通道形成區

26107．．．低濃度雜質區

26108．．．雜質區

26109．．．閘極絕緣膜

26110．．．閘極電極

26111．．．較高電極

26112．．．層間絕緣膜

26113．．．引線

26114．．．像素電極

26115．．．層間絕緣體

26116．．．層

26117．．．對置電極

26118．．．驅動電晶體

26119．．．電容器

26120．．．發光元件

26201．．．通道形成區

26202．．．低濃度雜質區

26301．．．第二較高電極

26302．．．電容器

27101．．．基板

27102．．．基膜

27103．．．通道形成區

27105．．．雜質區

27106．．．閘極絕緣膜

27107．．．閘極電極

27108．．．第一電極

27109．．．層間絕緣膜

27110．．．引線

27111．．．第二電極

27112．．．層間絕緣膜

27113．．．像素電極

27114．．．第三電極

27115．．．絕緣體

27116．．．層

27117．．．對置電極

27118．．．驅動電晶體

27119．．．電容器

27120．．．發光元件

2800．．．基板

2801．．．信號線驅動電路

2802．．．像素部分

2803．．．第一掃描線驅動電路

2804．．．第二掃描線驅動電路

2805．．．可撓印刷電路

2806．．．IC晶片

2807．．．IC晶片

2808．．．密封基板

2809．．．密封材料

2810．．．基板

2811．．．信號線驅動電路

2812．．．像素部分

2813．．．第二掃描線驅動電路

2814．．．第一掃描線驅動電路

2815．．．可撓印刷電路

2816．．．IC晶片

2817．．．IC晶片

2818．．．密封基板

2822．．．密封材料

2900．．．基板

2901．．．周邊驅動電路

2902．．．像素部分

2904．．．FPC

2905．．．IC晶片

2906．．．IC晶片

2907．．．密封基板

2908．．．密封材料

2910．．．基板

2911．．．周邊驅動電路

2912．．．像素部分

2913．．．FPC

2914．．．FPC

3001．．．基板

3002．．．基膜

3003．．．閘極電極

3004．．．第一電極

3005．．．閘極絕緣膜

3006．．．通道形成區

3007．．．LDD區

3008．．．雜質區

3009．．．通道形成區

3010．．．層間絕緣膜

3011．．．雜質區

3012．．．第一層間絕緣膜

3013．．．引線

3014．．．第三電極

3015．．．開口部分

3016．．．第二層間絕緣膜

3017．．．像素電極

3018．．．絕緣體

3019．．．層

3020．．．對置電極

3021．．．發光元件

3022．．．驅動電晶體

3023．．．電容器

3024．．．第四電極

3101．．．基板

3102．．．基膜

3103．．．像素電極

3104．．．第一電極

3105．．．引線

3106．．．引線

3107．．．N型半導體層

3108．．．N型半導體層

3109．．．半導體層

3110．．．閘極絕緣膜

3111．．．絕緣膜

3112．．．閘極電極

3113．．．第二電極

3114．．．絕緣體

3115．．．層

3116．．．對置電極

3117．．．發光元件

3118．．．驅動電晶體

3119．．．電容器

3120．．．第一電極

3201．．．基板

3202．．．基膜

3203．．．閘極電極

3204．．．第一電極

3205．．．閘極絕緣膜

3206．．．半導體層

3207．．．半導體層

3208．．．N型半導體層

3209．．．N型半導體層

3210．．．N型半導體層

3211．．．引線

3212．．．引線

3213．．．導電層

3214．．．像素電極

3215．．．絕緣體

3216．．．層

3217．．．對置電極

3218．．．發光元件

3219．．．驅動電晶體

3220．．．電容器

3221．．．第二電極

3222．．．電容器

34001．．．外殼

34002．．．支撑基座

34003．．．顯示部分

34004．．．揚聲器部分

34005．．．視頻輸入終端

34101．．．主體

34102．．．顯示部分

34103．．．圖像接收部分

34104．．．操作鍵

34105．．．外部連接埠

34106．．．快門

34201．．．主體

34202．．．外殼

34203．．．顯示部分

34204．．．鍵盤

34205．．．外部連接埠

34206．．．定點滑鼠

34301．．．主體

34302．．．顯示部分

34303．．．開關

34304．．．操作鍵

34305．．．紅外線埠

34401．．．主體

34402．．．外殼

34403．．．顯示部分A

34404．．．顯示部分B

34405．．．記錄媒體讀取部分

34406．．．操作鍵

34407．．．揚聲器部分

34501．．．主體

34502．．．顯示部分

34503．．．臂部分

34601．．．主體

34602．．．顯示部分

34603．．．外殼

34604．．．外部連接埠

34605．．．遙控接收部分

34606．．．圖像接收部分

34607．．．電池

34608．．．音頻輸入部分

34609．．．操作鍵

34610．．．接目鏡部分

34701．．．主體

34702．．．外殼

34703．．．顯示部分

34704．．．音頻輸入部分

34705．．．音頻輸出部分

34706．．．操作鍵

34707．．．外部連接埠

34708．．．天線

3501．．．顯示面板

3502．．．電路板

3503．．．像素部分

3504．．．掃描線驅動電路

3505．．．信號線驅動電路

3506．．．控制電路

3507．．．信號劃分電路

3508．．．連接引線

3601．．．調諧器

3602．．．視頻信號放大器電路

3603．．．視頻信號處理電路

3604．．．音頻信號放大器電路

3605．．．音頻信號處理電路

3606．．．揚聲器

3607．．．控制電路

3608．．．輸入部分

3700．．．外殼

3701．．．印刷電路板

3702．．．揚聲器

3703．．．話筒

3704．．．發送和接收電路

3705．．．信號處理電路

3706．．．輸入裝置

3707．．．電池

3709．．．外殼

3710．．．顯示面板

3711．．．可撓印刷電路

3801．．．第三開關

3802．．．第五引線

3901．．．整流元件

3902．．．第五引線

4101．．．第三開關

4102．．．第五引線

4103．．．引線

4201．．．第三開關

4202．．．第五引線

4301．．．基板

4302．．．基膜

4303．．．通道形成區

4304．．．雜質區

4305．．．低濃度雜質區

4306．．．閘極絕緣膜

4307．．．閘極電極

4308．．．樹脂膜

4309．．．第一電極

4310．．．第二層間絕緣膜

4311．．．像素電極

4312．．．絕緣體

4313．．．層

4314．．．對置電極

4315．．．電晶體

4316．．．發光元件

4317．．．聯結部分

4318．．．無機絕緣膜

4319．．．引線

4320．．．第三電極

4321．．．第四電極

4322．．．側壁

4323．．．電晶體

4324．．．第二電極

4501．．．信號線驅動電路

4502．．．第一掃描線驅動電路

4503．．．像素部分

4504．．．像素

4505．．．第二掃描線驅動電路

4506．．．脈衝輸出電路

4507．．．脈衝輸出電路

4508．．．開關

4509．．．開關

4801．．．第五引線

4901．．．第六引線

圖1是示出本發明的像素結構的圖。

圖2是示出本發明的像素結構的圖。

圖3A到3C是示出本發明的像素的操作的圖。

圖4是示出本發明的顯示裝置的圖。

圖5是示出本發明的像素結構的圖。

圖6是示出本發明的像素結構的圖。

圖7A到7D是示出本發明的像素的操作的圖。

圖8A和8B是示出本發明的像素的操作的圖。

圖9A和9B是示出本發明的像素的操作的圖。

圖10A和10B是示出本發明的像素的操作的圖。

圖11是示出本發明的像素結構的圖。

圖12A到12C是示出本發明的像素的操作的圖。

圖13是示出本發明的像素結構的圖。

圖14是示出本發明的像素結構的圖。

圖15是示出本發明的像素結構的圖。

圖16是示出本發明的像素結構的圖。

圖17是示出本發明的像素結構的圖。

圖18是示出本發明的像素結構的圖。

圖19A和19B是示出當本發明的像素工作時的連接狀態的圖。

圖20是示出本發明的像素結構的圖。

圖21是示出本發明的基本原理的圖。

圖22A和22B是示出本發明的顯示面板的圖。

圖23A和23B是示出適用於本發明的顯示裝置的發光元件的圖。

圖24A到24C是示出本發明的顯示面板的圖。

圖25是示出本發明的顯示面板的圖。

圖26A和26B是示出適用於本發明的像素的電晶體和電容器的結構的圖。

圖27A和27B是示出適用於本發明的像素的電晶體和電容器的結構的圖。

圖28A和28B是示出本發明的顯示面板的圖。

圖29A和29B是示出本發明的顯示面板的圖。

圖30A和30B是示出適用於本發明的像素的電晶體的電容器的結構的圖。

圖31A和31B是示出適用於本發明的像素的電晶體的電容器的結構的圖。

圖32A和32B是示出適用於本發明的像素的電晶體的電容器的結構的圖。

圖33A和33B是示出適用於本發明的像素的電晶體的電容器的結構的圖。

圖34A到34H是示出可向其應用本發明的顯示裝置的電子設備的視圖。

圖35是示出EL模組的一個示例的視圖。

圖36是示出EL電視接收機的主要結構的框圖。

圖37是示出移動電話的結構的一個示例的視圖。

圖38是示出本發明的像素結構的圖。

圖39是示出本發明的像素結構的圖。

圖40是示出本發明的驅動方法的圖。

圖41是示出本發明的像素結構的圖。

圖42是示出本發明的像素結構的圖。

圖43是像素的一部分的橫截面視圖。

圖44是示出本發明的驅動方法的圖。

圖45是示出本發明的顯示裝置的圖。

圖46是示出本發明的像素結構的圖。

圖47是示出本發明的像素結構的圖。

圖48是示出本發明的像素結構的圖。

圖49是示出本發明的像素結構的圖。

101．．．電晶體

102．．．第一開關

103．．．第二開關

104．．．電容器

105．．．顯示元件

106．．．第一引線

107．．．第二引線

108．．．第三引線

109．．．第四引線

110．．．對置電極

Claims (34)

1. 一種半導體裝置，包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第一開關、第二開關、電容器、第一引線、第二引線、第三引線和第四引線，其中，所述第一電晶體的第一端子電連接到所述第二電晶體的第二端子，所述第一電晶體的第二端子透過所述第一開關電連接到所述第二引線，並且所述第一電晶體的閘極端子電連接到所述第三電晶體的第一端子；其中，所述第四電晶體的第一端子電連接到所述第二電晶體的第二端子，所述第四電晶體的第二端子透過所述第二開關電連接到所述第二引線，並且所述第四電晶體的閘極端子電連接到所述第三電晶體的第一端子；其中，所述第二電晶體的第一端子電連接到所述第一引線；其中，所述第三電晶體的閘極端子和第二端子分別電連接到所述第四引線和所述第三引線；其中，所述電容器電連接在所述第一電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述電容器電連接在所述第四電晶體的閘極端子和第一端子之間；以及其中，所述第一引線係視頻信號線，至少根據影像資料而供應信號給所述視頻信號線。
2. 如申請專利範圍第1項的半導體裝置，其中，所述第一電晶體的第一端子電連接到負載。
3. 一種半導體裝置，包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第一開關、第二開關、電容器、第一引線、第二引線、第三引線、第四引線和負載，其中，所述第一電晶體的第一端子電連接到所述第二電晶體的第二端子，所述第一電晶體的第二端子透過所述第一開關電連接到所述第二引線，所述第一電晶體的閘極端子電連接到所述第三電晶體的第一端子；其中，所述第四電晶體的第一端子電連接到所述第二電晶體的第二端子，所述第四電晶體的第二端子透過所述第二開關電連接到所述第二引線，並且所述第四電晶體的閘極端子電連接到所述第三電晶體的第一端子；其中，所述第二電晶體的第一端子電連接到所述第一引線；其中，所述第三電晶體的閘極端子和第二端子分別電連接到所述第四引線和所述第三引線；其中，所述電容器電連接在所述第一電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述電容器電連接在所述第四電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述負載電連接到所述第一電晶體的第一端子；以及其中，所述第一引線係視頻信號線，至少根據影像資料而供應信號給所述視頻信號線。
4. 一種半導體裝置，包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第一開關、第二開關、電容器、第一引線、第二引線、第三引線、第四引線和負載，其中，所述第一電晶體的第一端子電連接到所述第二電晶體的第二端子，所述第一電晶體的第二端子透過所述第一開關電連接到所述第二引線，所述第一電晶體的閘極端子電連接到所述第三電晶體的第一端子；其中，所述第四電晶體的第一端子電連接到所述第二電晶體的第二端子，所述第四電晶體的第二端子透過所述第二開關電連接到所述第二引線，並且所述第四電晶體的閘極端子電連接到所述第三電晶體的第一端子；其中，所述第二電晶體的第一端子電連接到所述第一引線；其中，所述第三電晶體的閘極端子和第二端子分別電連接到所述第四引線和所述第三引線；其中，所述電容器電連接在所述第一電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述電容器電連接在所述第四電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述第三引線的電勢低於所述第二引線的電勢；以及其中，所述第一引線係視頻信號線，至少根據影像資料而供應信號給所述視頻信號線。
5. 如申請專利範圍第3項的半導體裝置，其中，當所述第二電晶體和所述第三電晶體被開啟且電流流過所述第一引線時，電流流入所述第一電晶體而不流入所述負載。
6. 一種半導體裝置，包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第一開關、第二開關、電容器、第一引線、第二引線、第三引線、第四引線和負載，其中，所述第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述第三引線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第一電晶體的第二端子透過所述第一開關電連接到所述第三引線；其中，所述第四電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述第三引線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第四電晶體的第二端子透過所述第二開關電連接到所述第三引線；其中，所述第二電晶體的閘極端子和第一端子分別電連接到所述第一引線和所述第二引線；其中，所述第三電晶體的閘極端子和第二端子分別電連接到所述第一引線和所述第四引線；其中，所述電容器電連接在所述第一電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述電容器電連接在所述第四電晶體的閘極端子和第一端子之間； 其中，所述負載電連接到所述第一電晶體的第一端子；以及其中，所述第二引線係視頻信號線，至少根據影像資料而供應信號給所述視頻信號線。
7. 一種半導體裝置，包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第一開關、第二開關、電容器、第一引線、第二引線、第三引線、第四引線和負載，其中，所述第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述第三引線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第一電晶體的第二端子透過所述第一開關電連接到所述第三引線；其中，所述第四電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述第三引線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第四電晶體的第二端子透過所述第二開關電連接到所述第三引線；其中，所述第二電晶體的閘極端子和第一端子分別電連接到所述第一引線和所述第二引線；其中，所述第三電晶體的閘極端子和第二端子分別電連接到所述第一引線和所述第四引線；其中，所述電容器電連接在所述第一電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述電容器電連接在所述第四電晶體的閘極端子和第一端子之間； 其中，所述負載電連接到所述第一電晶體的第一端子；所述第四引線的電勢低於所述第三引線的電勢；以及其中，所述第二引線係視頻信號線，至少根據影像資料而供應信號給所述視頻信號線。
8. 如申請專利範圍第6項的半導體裝置，其中，當所述第二電晶體和所述第三電晶體由輸入到所述第一引線的信號開啟時，電流流入所述第一電晶體但不流入所述負載。
9. 一種顯示裝置，包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第一開關、第二開關、電容器、第一引線、第二引線、第三引線、第四引線、以及在像素電極和對置電極之間具有發光層的發光元件，其中，所述第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述第三引線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第一電晶體的第二端子透過所述第一開關電連接到所述第三引線；其中，所述第四電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述第三引線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第四電晶體的第二端子透過所述第二開關電連接到所述第三引線；其中，所述第二電晶體的閘極端子和第一端子分別電連接到所述第一引線和所述第二引線；其中，所述第三電晶體的閘極端子和第二端子分別電 連接到所述第一引線和所述第四引線；其中，所述電容器電連接在所述第一電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述電容器電連接在所述第四電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述發光元件的像素電極電連接到所述第一電晶體的第一端子；以及其中，所述第二引線係視頻信號線，至少根據影像資料而供應信號給所述視頻信號線。
10. 如申請專利範圍第9項的顯示裝置，其中，所述第一電晶體、所述第二電晶體和所述第三電晶體均為n通道型電晶體。
11. 如申請專利範圍第10項的顯示裝置，其中，對所述n通道型電晶體的半導體層使用非晶半導體膜。
12. 一種電子設備，在顯示部分中具有如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置。
13. 一種顯示裝置，包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第一開關、第二開關、電容器、第一引線、第二引線、第三引線、第四引線、以及在像素電極和對置電極之間具有發光層的發光元件，其中，所述第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述第三引線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第一電晶體的第二端子透過所述第一開關電連接到所述第三引線； 其中，所述第四電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述第三引線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第四電晶體的第二端子透過所述第二開關電連接到所述第三引線；其中，所述第二電晶體的閘極端子和第一端子分別電連接到所述第一引線和所述第二引線；其中，所述第三電晶體的閘極端子和第二端子分別電連接到所述第一引線和所述第四引線；其中，所述電容器電連接在所述第一電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述電容器電連接在所述第四電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述發光元件的像素電極電連接到所述第一電晶體的第一端子；其中，所述第四引線的電勢低於所述第三引線的電勢；以及其中，所述第二引線係視頻信號線，至少根據影像資料而供應信號給所述視頻信號線。
14. 如申請專利範圍第13項的顯示裝置，其中，所述第一電晶體，所述第二電晶體和所述第三電晶體均為n通道型電晶體。
15. 如申請專利範圍第14項的顯示裝置，其中，非晶半導體膜用於所述n通道型電晶體的半導體層。
16. 一種電子設備，在顯示部分中具有如申請專利範 圍第13項所述的顯示裝置。
17. 如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置，其中，當所述第二電晶體和所述第三電晶體由輸入到所述第一引線的信號開啟時，電流流入所述第一電晶體但不流入所述發光元件。
18. 一種顯示裝置，包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第一開關、第二開關、電容器、第一引線、第二引線、第三引線、第四引線、以及在像素電極和對置電極之間具有發光層的發光元件，其中，所述第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述第三引線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第一電晶體的第二端子透過所述第一開關電連接到所述第三引線；其中，所述第四電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述第三引線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第四電晶體的第二端子透過所述第二開關電連接到所述第三引線；其中，所述第二電晶體的閘極端子和第一端子分別電連接到所述第一引線和所述第二引線；其中，所述第三電晶體的閘極端子和第二端子分別電連接到所述第一引線和所述第四引線；其中，所述電容器電連接在所述第一電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述電容器電連接在所述第四電晶體的閘極端 子和第一端子之間；其中，所述發光元件的像素電極電連接到所述第一電晶體的第一端子；以及其中，所述第四引線的電勢等於所述對置電極的電勢；以及其中，所述第二引線係視頻信號線，至少根據影像資料而供應信號給所述視頻信號線。
19. 如申請專利範圍第18項的顯示裝置，其中，所述第一電晶體、所述第二電晶體和所述第三電晶體均為n通道型電晶體。
20. 如申請專利範圍第19項的顯示裝置，其中，非晶半導體膜用於所述n通道型電晶體的半導體層。
21. 一種電子設備，在顯示部分中具有如申請專利範圍第18項的顯示裝置。
22. 一種顯示裝置，包括掃描線驅動電路、信號線驅動電路和像素部分，其中，所述像素部分包括從所述掃描線驅動電路延伸的多根掃描線、從所述信號線驅動電路延伸的多根信號線、以及以對應於所述多根掃描線和所述多根信號線的矩陣排列的多個像素，其中，所述信號線驅動電路組構成至少根據影像資料而供應信號給所述多根信號線；其中，每一所述多個像素包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第一開關、第二開關、電容器、所述多根掃描線之一、所述多根信號線之一、電源 線、偏壓線、以及在像素電極和對置電極之間具有發光層的發光元件；其中，所述第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述電源線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第一電晶體的第二端子透過所述第一開關電連接到所述電源線；其中，所述第四電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述電源線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第四電晶體的第二端子透過所述第二開關電連接到所述電源線；其中，所述第二電晶體的閘極端子和第一端子分別電連接到該所述多根掃描線之一和該所述多根信號線之一；其中，所述第三電晶體的閘極端子和第二端子分別電連接到該所述多根掃描線之一和所述偏壓線；其中，所述電容器電連接在所述第一電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述電容器電連接在所述第四電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述發光元件的像素電極電連接到所述第一電晶體的第一端子。
23. 如申請專利範圍第22項的顯示裝置，其中，所述第一電晶體、所述第二電晶體和所述第三電晶體均為n通道型電晶體。
24. 如申請專利範圍第23項的顯示裝置，其中，非 晶半導體膜用於所述n通道型電晶體的半導體層。
25. 一種電子設備，在顯示部分中具有如申請專利範圍第22項所述的顯示裝置。
26. 一種顯示裝置，包括掃描線驅動電路、信號線驅動電路和像素部分，其中，所述像素部分包括從所述掃描線驅動電路延伸的多根掃描線、從所述信號線驅動電路延伸的多根信號線、以及以對應於所述多根掃描線和所述多根信號線的矩陣排列的多個像素，其中，所述信號線驅動電路組構成至少根據影像資料而供應信號給所述多根信號線；其中，每一所述多個像素包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第一開關、第二開關、電容器、所述多根掃描線之一、所述多根信號線之一、電源線、偏壓線、以及在像素電極和對置電極之間具有發光層的發光元件；其中，所述第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述電源線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第一電晶體的第二端子透過所述第一開關電連接到所述電源線；其中，所述第四電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述電源線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第四電晶體的第二端子透過所述第二開關電連接到所述電源線；其中，所述第二電晶體的閘極端子和第一端子分別電 連接到該所述多根掃描線之一和該所述多根信號線之一；其中，所述第三電晶體的閘極端子和第二端子分別電連接到該所述多根掃描線之一和所述偏壓線；其中，所述電容器電連接在所述第一電晶體的所述閘極端子和第一端子之間；其中，所述電容器電連接在所述第四電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述發光元件的像素電極電連接到所述第一電晶體的第一端子；以及其中，所述偏壓線的電勢低於所述電源線的電勢。
27. 如申請專利範圍第26項的顯示裝置，其中，所述第一電晶體、所述第二電晶體和所述第三電晶體均為n通道型電晶體。
28. 如申請專利範圍第27項的顯示裝置，其中，非晶半導體膜用於所述n通道型電晶體的半導體層。
29. 一種電子設備，在顯示部分中具有如申請專利範圍第26項所述的顯示裝置。
30. 如申請專利範圍第22項的顯示裝置，其中，當所述第二電晶體和所述第三電晶體由輸入到該所述多根掃描線之一的信號開啟，且信號電流流入該所述多根信號線之一時，電流流入所述第一電晶體但不流入所述發光元件。
31. 一種顯示裝置，包括掃描線驅動電路、信號線驅動電路和像素部分， 其中，所述像素部分包括從所述掃描線驅動電路延伸的多根掃描線、從所述信號線驅動電路延伸的多根信號線、以及以對應於所述多根掃描線和所述多根信號線的矩陣排列的多個像素，其中，所述信號線驅動電路組構成至少根據影像資料而供應信號給所述多根信號線；其中，每一所述多個像素包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、第一開關、第二開關、電容器、所述多根掃描線之一、所述多根信號線之一、電源線、偏壓線、以及在像素電極和對置電極之間具有發光層的發光元件；其中，所述第一電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述電源線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第一電晶體的第二端子透過所述第一開關電連接到所述電源線；其中，所述第四電晶體的第一端子、第二端子和閘極端子分別電連接到所述第二電晶體的第二端子、所述電源線和所述第三電晶體的第一端子，其中，所述第四電晶體的第二端子透過所述第二開關電連接到所述電源線；其中，所述第二電晶體的閘極端子和第一端子分別電連接到該所述多根掃描線之一和該所述多根信號線之一；其中，所述第三電晶體的閘極端子和第二端子分別電連接到該所述多根掃描線之一和所述偏壓線；其中，所述電容器電連接在所述第一電晶體的閘極端子和第一端子之間； 其中，所述電容器電連接在所述第四電晶體的閘極端子和第一端子之間；其中，所述發光元件的像素電極電連接到所述第一電晶體的第一端子；以及其中，所述偏壓線的電勢等於所述對置電極的電勢。
32. 如申請專利範圍第31項的顯示裝置，其中，所述第一電晶體、所述第二電晶體和所述第三電晶體均為n通道型電晶體。
33. 如申請專利範圍第32項的顯示裝置，其中，非晶半導體膜用於所述n通道型電晶體的半導體層。
34. 一種電子設備，在顯示部分中具有如申請專利範圍第33項所述的顯示裝置。