專利名稱：半導(dǎo)體器件、顯示器件和具有該半導(dǎo)體器件的電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件具有通過晶體管控制提供給負(fù)載的電 流的功能。尤其是本發(fā)明涉及一種顯示器件，該顯示器件包括由其亮度隨電流變化的電流 驅(qū)動發(fā)光元件和用于它的信號線驅(qū)動電路形成的像素。此外，本發(fā)明還涉及具有該半導(dǎo)體 器件的顯示器件和電子器件。請注意，在這里的半導(dǎo)體器件是指可以通過利用半導(dǎo)體特性來起作用的所有器 件。
背景技術(shù)：
近年來，其像素每個都形成有發(fā)光元件例如發(fā)光二極管(LED)的自發(fā)光顯示器件 引起了關(guān)注。作為用于這種自發(fā)光顯示器件的發(fā)光元件，具有有機發(fā)光二極管(還稱為 OLED (有機發(fā)光二極管)、有機EL元件、場致發(fā)光(EL)元件等等)，其作為用于自發(fā)光顯示 器件的發(fā)光元件而備受關(guān)注，并且還用于有機EL顯示器等等。因為諸如OLED的發(fā)光元件是自發(fā)光型，所以具有各種優(yōu)點，因而與液晶顯示器相 比可以確保像素的高能見度、不需要背光、達(dá)到更高響應(yīng)速度等等。此外，發(fā)光元件的亮度 由流過那里的電流值控制。關(guān)于利用本身發(fā)光(自發(fā)光)的這種發(fā)光元件的顯示器件，已知一種簡單矩陣驅(qū) 動法(simple matrix driving method)和一種有源矩陣驅(qū)動法作為其驅(qū)動方法。前面的方 法提供簡單結(jié)構(gòu)，但是具有難以實現(xiàn)大而高亮度的顯示器件之類的問題。最近，其中流向發(fā) 光元件的電流由在像素電路內(nèi)部設(shè)置的薄膜晶體管(TFT)來控制的有源矩陣型蓬勃發(fā)展。這種有源矩陣型顯示器件具有問題，即由于驅(qū)動TFT的電流特性改變或損壞，流 向發(fā)光元件的電流改變，導(dǎo)致亮度改變。換句話說，有源矩陣顯示器件具有問題，即由于用于流向發(fā)光元件的電流的驅(qū)動 TFT的電流特性改變，提供給發(fā)光元件的電流改變，因此導(dǎo)致亮度改變。鑒于此，提出了各種 電路，其中即使驅(qū)動TFT的特性在像素電路之間改變，也可以在不改變提供給發(fā)光元件的 電流的情況下抑制亮度改變。非專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2都公開了在有源矩陣型顯示器件中的半導(dǎo) 體器件的結(jié)構(gòu)。專利文件1和2公開了其中流向發(fā)光元件的電流不由于設(shè)置在像素電路內(nèi) 部的驅(qū)動TFT的特性改變而改變的電路結(jié)構(gòu)。這個結(jié)構(gòu)稱為電流寫入型像素或電流輸入型像素。圖92示出在專利文獻(xiàn)1(國際公開號NO.W02004/061812)中公開的電路圖的基 本結(jié)構(gòu)的示例(參見專利文獻(xiàn)1的圖14和說明書中關(guān)于它的文字說明)。圖92示出一種 電路，包括電流源晶體管9201、轉(zhuǎn)換晶體管(shift transistor) 9202、開關(guān)9203、電容元件9204、開關(guān) 9205、開關(guān) 9206、電流源 9207、負(fù)載 9208、導(dǎo)線 9209,9211,9212 和開關(guān) 9213。圖93示出在專利文獻(xiàn)2(國際公開號NO.W02004/077671)中公開的電路圖的基本 結(jié)構(gòu)的示例(參見專利文獻(xiàn)2的圖20和說明書中關(guān)于它的文字說明)。圖93示出一種電 路，包括電流源晶體管9301、轉(zhuǎn)換晶體管9302、開關(guān)9303、電容元件9304、開關(guān)9305、開關(guān) 9306A、9306B、電流源 9307A、9307B、負(fù)載 9308、導(dǎo)線 9309、9311A、9311B、9312 和開關(guān) 9313。圖 96 示出在非專利文獻(xiàn) 1(T. Shirasaki 等，SID，04 文摘，第 1516-1519 頁(2004)) 中公開的電路圖的結(jié)構(gòu)的示例(參見非專利文獻(xiàn)1的圖2和3以及關(guān)于它的文字說明)。 圖96中所示的電路圖是與專利文件1和2 —起說明非專利文獻(xiàn)1中所示電路圖的示圖。圖 96示出一種電路，包括電流源晶體管9601、開關(guān)9603、電容元件9604、開關(guān)9605、9606、電流 源9607、負(fù)載9608以及導(dǎo)線9609,9611和9612。在專利文件1和2所示電路結(jié)構(gòu)的情況下，在電流源晶體管和負(fù)載之間需要開關(guān)， 因此存在電流難以流入負(fù)載的問題。當(dāng)不提供開關(guān)時，電流流入負(fù)載，因此不能實現(xiàn)要求的 操作。此外，在專利文件1和2所示電路結(jié)構(gòu)的情況下，存在晶體管數(shù)量大、導(dǎo)致孔徑比減 小的問題。參考圖94A和94B說明圖92所示電路結(jié)構(gòu)的問題。圖94A示出與圖92相同的電 路結(jié)構(gòu)。在圖94A中，為了說明，開關(guān)9203表示為SWl，開關(guān)9205表示為SW2，開關(guān)9206表 示為SW3，導(dǎo)線9209的電位表示為Vdd，導(dǎo)線9211的電位表示為Vssl，導(dǎo)線9212的電位表 示為Vss2，開關(guān)9213表示為SW4。導(dǎo)線的電位設(shè)置為Vdd > Vss2 > Vssl。圖94B示出在圖94A的電路結(jié)構(gòu)中的信號寫入操作和輸入操作時，各個開關(guān)和各 個導(dǎo)線的電位變化。在圖94B的信號寫入操作時，Sffl導(dǎo)通、SW2導(dǎo)通、SW3導(dǎo)通、SW4截止。開始提供 電流給電源9207，并且將電源晶體管9301給電源9207提供電流所需的柵-源電壓(Vgs) 施加給電容元件9204。這時，節(jié)點G具有電位Vdd，因此由于電容元件9204保持電壓Vgs， 所以節(jié)點S的電位上升。節(jié)點S的電位達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，并且節(jié)點G和節(jié)點S之間的差值變 為Vgs。在圖94B中，在信號寫入操作中，VlMd施加給節(jié)點S和Vss2之間的負(fù)載9208，并且 產(chǎn)生從節(jié)點S到Vss的電位梯度。因此，在信號寫入操作中，電流流向負(fù)載9208，從而引起 象無法給負(fù)載提供正確信號這樣的缺陷。在非專利文獻(xiàn)1所示電路圖的情況下，用于給作為負(fù)載的顯示元件提供電流的電 源線的電位一行一行地發(fā)生改變，從而防止在對負(fù)載的信號寫入操作時電流流入顯示元 件。這是因為當(dāng)電流在信號寫入操作時提供給作為負(fù)載的顯示元件時，正確的信號無法輸 入像素。結(jié)果，引起有缺陷的顯示。此外，當(dāng)頻率是F、電容是C、電壓是V時，一般由公式 ⑴得到功耗P。P = FCV2 (F 頻率，C 電容，V 電壓)(1)因此，根據(jù)公式(1)，優(yōu)選小頻率以減小功耗。換句話說，最好電源線的電位不變， 電源線的電位變化會導(dǎo)致功耗增加。在非專利文獻(xiàn)1中，必須從電源線給發(fā)光元件提供大電流。因此，必須設(shè)置可以控 制大電流的開關(guān)，從而改變每行電源線的電位并提供大電流。因此，存在用于電路的晶體管 尺寸必須大的問題。如果晶體管尺寸大，晶體管的功耗也變大。在如非專利文獻(xiàn)1所述的 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，在信號寫入操作時用于驅(qū)動顯示元件的晶體管中，達(dá)到Vds = Vgs,而在發(fā)光
5時，達(dá)到Vds > Vgs0當(dāng)晶體管在飽和區(qū)內(nèi)的恒流特性(電流的平坦度)變壞時，在信號寫 入操作時和發(fā)光時的電流值變得非常不同。在非專利文獻(xiàn)1的發(fā)明中，在信號寫入操作時和發(fā)光時流入晶體管的電流相同。 因此，例如，在要顯示黑色圖像時，在少量電流寫入晶體管的情況下，由于噪音、寄生交叉電 容(parasitic intersection capacitance)或?qū)Ь€電阻的影響，存在信號沒有充分寫入的 問題。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到該問題，本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體器件，在信號寫入操作中少量電 流寫入晶體管時，幾乎不受寄生交叉電容或?qū)Ь€電阻的影響。此外，本發(fā)明的另一個目的是 提供一種半導(dǎo)體器件，可以防止在信號寫入操作時電流流入顯示元件，而不增加功耗，并且 不改變用于提供電流給每行中的負(fù)載的電源的電位。本發(fā)明半導(dǎo)體器件的一方案是一種半導(dǎo)體器件，包括第一導(dǎo)線；第二導(dǎo)線；第三 導(dǎo)線；第一開關(guān)；第二開關(guān)；第一晶體管，其中第一晶體管的第一端子電連接到第一導(dǎo)線， 第一晶體管的柵極端子通過第一開關(guān)電連接到第二導(dǎo)線；第二晶體管，其中第二晶體管的 第一端子電連接到第一晶體管的第二端子，第二晶體管的柵極端子通過第一開關(guān)電連接到 第二導(dǎo)線，第二晶體管的第二端子電連接到負(fù)載，并通過第二開關(guān)電連接到第三導(dǎo)線；電容 元件，該電容元件電連接在第二晶體管的柵極端子和第二晶體管的第二端子之間；和用于 在第一晶體管的第一端子和第一晶體管的第二端子之間短路的裝置。本發(fā)明半導(dǎo)體器件的一方案是一種半導(dǎo)體器件，包括第一導(dǎo)線；第二導(dǎo)線；第三 導(dǎo)線；第一開關(guān)；第二開關(guān)；第一晶體管，其中第一晶體管的第一端子電連接到第一導(dǎo)線， 第一晶體管的柵極端子通過第一開關(guān)電連接到第二導(dǎo)線；第二晶體管，其中第二晶體管的 第一端子電連接到第一晶體管的第二端子，第二晶體管的柵極端子通過第一開關(guān)電連接到 第二導(dǎo)線，第二晶體管的第二端子電連接到負(fù)載，并通過第二開關(guān)電連接到第三導(dǎo)線；電容 元件，該電容元件電連接在第二晶體管的柵極端子和第二晶體管的第二端子之間；電連接 到第三導(dǎo)線的電流源；和用于在第一晶體管的第一端子和第一晶體管的第二端子之間短路 的裝置。本發(fā)明半導(dǎo)體器件的一方面是一種半導(dǎo)體器件，包括第一導(dǎo)線；第二導(dǎo)線；第三 導(dǎo)線；第四導(dǎo)線；第一開關(guān)；第二開關(guān)；第一晶體管，其中第一晶體管的第一端子電連接到 第一導(dǎo)線，第一晶體管的柵極端子通過第一開關(guān)電連接到第二導(dǎo)線；第二晶體管，其中第二 晶體管的第一端子電連接到第一晶體管的第二端子，第二晶體管的柵極端子通過第一開關(guān) 電連接到第二導(dǎo)線，第二晶體管的第二端子電連接到負(fù)載，并通過第二開關(guān)電連接到第三 導(dǎo)線；電容元件，該電容元件電連接在第二晶體管的柵極端子和第二晶體管的第二端子之 間；電連接到第三導(dǎo)線的第一電流源和電連接到第四導(dǎo)線的第二電流源；和用于在第一晶 體管的第一端子和第一晶體管的第二端子之間短路的裝置。在本發(fā)明中，第一和第二開關(guān)都可以是晶體管。在本發(fā)明中，第一導(dǎo)線的電位可以高于第二導(dǎo)線的電位。在本發(fā)明中，第一晶體管和第二晶體管可以具有相同導(dǎo)電性。在本發(fā)明中，用于短路的裝置可以是電連接到第一晶體管的第一和第二端子的開關(guān)。 在本發(fā)明中，負(fù)載可以是具有整流性能的顯示元件。
在本發(fā)明中，負(fù)載可以是EL元件。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件可以應(yīng)用于顯示器件或電子器件。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)預(yù)定電流提供給晶體管來設(shè)置晶體管的柵-源電壓時， 調(diào)整晶體管的柵極端子電位以防電流流入連接到晶體管源極端子的負(fù)載。因此，使連接到 晶體管柵極端子的導(dǎo)線的電位不同于連接到晶體管漏極端子的導(dǎo)線的電位。此外，根據(jù)本發(fā)明，在串聯(lián)連接的兩個晶體管中，在設(shè)置操作時(或在信號寫入操 作時)，兩個晶體管之一設(shè)置為具有低的源-漏電壓，從而在另一個晶體管上進(jìn)行設(shè)置操 作。在輸出操作時，兩個晶體管用作多柵晶體管(multigate transistor)，并且使得在輸出 操作時的電流值小。換句話說，可以使得在設(shè)置操作時的電流大。因此，幾乎不產(chǎn)生由寄生 于導(dǎo)線等的交叉電容(intersection capacitance)或?qū)Ь€電阻引起的影響，并且迅速地進(jìn) 行設(shè)置操作?？傊?，幾乎不產(chǎn)生由寄生于導(dǎo)線等的交叉電容或?qū)Ь€電阻引起的影響，并且迅速 地進(jìn)行設(shè)置操作，并且使晶體管柵極端子的電位低于或高于晶體管漏極端子，從而調(diào)整晶 體管源極端子的電位，因此防止電流流向負(fù)載。在本發(fā)明中使用的開關(guān)可以是任何開關(guān)，例如電子開關(guān)或機械開關(guān)。也就是說，可 以使用各種開關(guān)，只要它們可以控制電流，并不局限于具體的類型?？梢允蔷w管、二極管 (PN二極管、PIN 二極管、肖特基二極管、二極管連接型晶體管等等)或通過組合它們構(gòu)成的 邏輯電路。因此，在采用晶體管作為開關(guān)的情況下，晶體管的極性(導(dǎo)電性)沒有特別限制， 因為它只作為開關(guān)來工作。然而，在希望截止電流(off current)小的情況下，優(yōu)選使用具 有小的截止電流的極性的晶體管。例如，作為小截止電流的晶體管，給出具有帶LDD區(qū)的晶 體管、具有多柵結(jié)構(gòu)的晶體管等等。此外，當(dāng)用作開關(guān)的晶體管的源極端子電位接近低電位 端電源(Vss，地，OV等等)時，最好使用N溝道晶體管，當(dāng)源極端子電位接近高電位端電源 (Vdd等等)時，最好使用P溝道晶體管。這有助于晶體管容易地用作開關(guān)，因為柵-源電 壓的絕對值可以增大。還要注意，還可以通過利用N溝道和P溝道晶體管兩者來應(yīng)用CMOS 開關(guān)。通過CMOS開關(guān)，即使在情況改變使得通過開關(guān)輸出的電壓(即到開關(guān)的輸入電壓) 高于或低于輸出電壓時，也可以恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行操作。在本發(fā)明中，“連接”是指“電連接”和“直接地連接”。因此，在本發(fā)明公開的結(jié)構(gòu) 中，除了預(yù)定的連接之外，還可以設(shè)置可以實現(xiàn)電連接的另一個元件(例如，開關(guān)、晶體管、 電容元件、電感器、電阻元件、二極管等等)?？蛇x擇地，可以在不插入另一個元件的情況下 進(jìn)行直接連接。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)元件在不插入能夠?qū)崿F(xiàn)電連接的另一個元件的情況下連接，并 且不是電連接而是直接連接時，就稱為“直接地連接”或“直接連接”。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)說成“電 連接”時，就包括元件電連接的情況和元件直接地連接的情況。應(yīng)當(dāng)注意，顯示元件可以使用各種形式。例如，可以使用通過電磁效應(yīng)來改變對 比度的顯示介質(zhì)，例如EL元件(有機EL元件、無機EL元件或包含有機材料和無機材料的 EL元件)、電子放電元件、液晶元件、電子墨水、光衍射元件、放電元件、數(shù)字微反射鏡裝置 (DMD)、壓電元件和碳納米管。請注意，利用EL元件的EL面板型顯示器件包括EL顯示器； 利用電子放電元件的顯示器件包括場發(fā)射顯示器(FED)、SED型平板顯示器(表面?zhèn)鲗?dǎo)電子
7發(fā)射顯示器)等等；液晶面板型顯示器件包括液晶顯示器；利用電子墨水的數(shù)字紙型顯示 器件包括電子紙；利用光衍射元件的顯示器件包括光柵光閥(GLV)型顯示器；利用放電元 件的PDP (等離子體顯示板)型顯示器包括等離子體顯示器；利用微反射鏡元件的DMD面板 型顯示器件包括數(shù)字光處理(DLP)型顯示器；利用壓電元件的顯示器件包括壓電陶瓷顯示 器；利用碳納米管的顯示器件包括納米發(fā)射顯示器(NED)等等。應(yīng)當(dāng)注意，可以應(yīng)用各種方式的晶體管作為本發(fā)明的晶體管。因此，可以用于本發(fā) 明的晶體管類型沒有限制。因此，可以使用利用以非晶硅為代表的非晶半導(dǎo)體膜和多晶硅 的薄膜晶體管(TFT)、用半導(dǎo)體基板或者SOI基板形成的MOS晶體管、結(jié)型晶體管或雙極晶 體管、利用化合物半導(dǎo)體例如ZnO或α -InGaZnO的晶體管、利用有機半導(dǎo)體或碳納米管的 晶體管及其它晶體管。應(yīng)當(dāng)注意，非晶半導(dǎo)體膜可以包含氫或鹵素。在其上設(shè)置晶體管的 基板不局限于特定的類型，并且可以使用各種類型的基板。因此，例如，可以在單晶基板、 SOI基板、玻璃基板、石英基板、塑料基板、紙基板、賽珞玢基板、石材基板、不銹鋼基板、包括 不銹鋼箔的基板等等上設(shè)置晶體管。此外，利用某個基板形成的晶體管可以轉(zhuǎn)移到另一個 基板。請注意，晶體管可以具有各種形式的結(jié)構(gòu)，并且不局限于特定的結(jié)構(gòu)。例如，還 可以使用具有兩個或更多柵極線的多柵結(jié)構(gòu)。通過多柵結(jié)構(gòu)，可以減小截止電流，并且可 以通過提高晶體管的耐壓力性來提高可靠性，而且可以獲得平坦的特性，因而即使在飽和 區(qū)內(nèi)的操作時，漏-源電壓改變，漏極-源極電流也幾乎不變。此外，可以在溝道上面和 下面設(shè)置柵電極。因此，通過柵電極設(shè)置在溝道上面和下面的這種結(jié)構(gòu)，增加溝道區(qū)，因 而由于容易提高電流值和容易形成耗盡層而可以提高S值(亞閾值系數(shù)(sub-threshold coefficient))0此外，可以在溝道上面或下面設(shè)置柵電極?？梢允褂谜蚪诲e結(jié)構(gòu)或反向 交錯結(jié)構(gòu)。溝道區(qū)可以分成并聯(lián)的或串聯(lián)的多個區(qū)域。此外，源電極或漏電極可以和溝道 (或它的一部分)重疊。可選擇地，電荷積聚在一部分溝道中，并且通過采用其中源電極或 漏電極不與溝道(或它的一部分)重疊的這種結(jié)構(gòu)，可以防止不穩(wěn)定操作。此外，可以提供 LDD區(qū)。通過提供LDD區(qū)，可以減小截止電流，并且通過提高晶體管的耐壓力性來提高可靠 性，而且能夠獲得平坦的特性，因而即使在飽和區(qū)內(nèi)的操作時，漏-源電壓改變，漏極-源極 電流也幾乎不變。應(yīng)當(dāng)注意，可以使用各種晶體管作為本發(fā)明的晶體管，并形成在各種基板上。因 此，所有電路可以形成在玻璃基板、塑料基板、單晶基板、SOI基板或任何其它基板上。當(dāng)所 有的電路形成在基板上時，通過減少部件數(shù)量可以降低成本，并且通過減少與元件的連接 數(shù)量，可以提高可靠性?？蛇x擇地，一部分電路可以形成在某一基板上，另一部分電路可以 形成在另一個基板上。也就是說，不必所有電路形成在同一基板上。例如，一些電路可以利 用晶體管形成在玻璃基板上，一些電路可以形成在單晶基板上以獲得IC芯片。IC芯片可以 通過COG(玻璃上的芯片)設(shè)置在玻璃基板上?？蛇x擇地，IC芯片可以利用TAB (帶自動粘 接)連接到玻璃基板或印刷基板。這樣，當(dāng)一些電路形成在相同基板上時，通過減少元件數(shù) 量可以降低成本，并且通過減少與元件的連接數(shù)量，可以提高可靠性。此外，消耗更多功率 的高驅(qū)動電壓或高驅(qū)動頻率部分最好不形成在相同基板上，因此可以防止功耗增加。請注意，在本發(fā)明中，一個像素相應(yīng)于可以控制亮度的一個元件。因此，例如，一 個像素表示一個色彩元件，通過該色彩元件表達(dá)亮度。因此，在彩色顯示器件由R(紅色)、G(綠色)和B (藍(lán)色)的色彩元件形成的情況下，圖像的最小單元由R像素、G像素和B像 素這三種像素形成。應(yīng)當(dāng)注意，色彩元件不局限于由三種顏色形成，并且可以是更多顏色， 例如RGBW(W是白色)或者除RGB之外還有黃色、青色和深紅色。此外，作為另一個例子，當(dāng) 通過利用多個區(qū)域來控制一個色彩元件的亮度時，多個區(qū)域中的一個相應(yīng)于一個像素。因 此，例如，在進(jìn)行區(qū)域灰度等級顯示的情況下，為一個色彩元件提供多個區(qū)域來控制亮度， 該亮度作為整體表達(dá)灰度級?？刂屏炼鹊囊粋€區(qū)域相應(yīng)于一個像素。因此，在那種情況下， 一個色彩元件由多個像素形成。此外，在那種情況下，用于顯示的區(qū)域根據(jù)像素而尺寸不 同。在控制一個色彩元件的亮度的多個區(qū)域中，即在形成一個色彩元件的多個像素中，通過 給每個像素提供稍微不同的信號，可以擴展視角。在本發(fā)明中，存在像素可以布置成矩陣的情況。在利用三種色彩元件(例如RGB) 進(jìn)行全色顯示時，像素布置成矩陣的情況不僅對應(yīng)于像素布置成縱條紋和橫條紋彼此交叉 的柵格結(jié)構(gòu)的情況，還對應(yīng)于三種色彩元件的點布置成所謂三角形結(jié)構(gòu)的情況。此外，還包 括Bayer排列。應(yīng)當(dāng)注意，色彩元件不局限于三種顏色，還可以具有更多的顏色。發(fā)光區(qū)域 的尺寸可以根據(jù)色彩元件的每個點而不同。晶體管是具有至少三個端子的元件，具有柵極、漏極和源極。在漏極區(qū)和源極區(qū)之 間設(shè)置溝道區(qū)。這里，難以判定兩個端子中哪一個是源極或漏極，因為它們?nèi)Q于晶體管的 結(jié)構(gòu)、工作條件等等。因此，在本發(fā)明中，存在用作源極或漏極的區(qū)域不稱為源極或漏極的 情況。在那種情況下，作為一個例子，源極或漏極稱為第一端子或第二端子。應(yīng)當(dāng)注意，柵極包括柵電極和柵極導(dǎo)線(還稱為柵極線、柵極信號線等等)或它們 的一部分。柵電極相應(yīng)于與形成溝道區(qū)或LDD (輕摻雜漏極)區(qū)等等的半導(dǎo)體重疊、具有插 入在該半導(dǎo)體和它之間的柵極絕緣膜的部分的導(dǎo)電膜。柵極導(dǎo)線相應(yīng)于用于使像素的柵電 極彼此連接的導(dǎo)線和用于將柵電極與另一根導(dǎo)線連接的導(dǎo)線。然而，存在既用作柵電極又用作柵極導(dǎo)線的部分。這種區(qū)域可以稱為柵電極或柵 極導(dǎo)線。也就是說，存在無法區(qū)分為柵電極或柵極導(dǎo)線的區(qū)域。例如，當(dāng)存在與延伸的柵極 導(dǎo)線重疊的溝道區(qū)時，該區(qū)域既用作柵極導(dǎo)線，還用作柵電極。因此，這種區(qū)域可以稱為柵 電極或柵極導(dǎo)線。此外，由與柵電極相同材料形成并連接到柵電極的區(qū)域也可以稱為柵電極。類似 地，由與柵極導(dǎo)線相同材料形成并連接到柵極導(dǎo)線的區(qū)域可以稱為柵極導(dǎo)線。嚴(yán)格意義上 講，在有些情況下，這種區(qū)域不與溝道區(qū)重疊，或者不具有連接到另一個柵電極的功能。然 而，由于制造毛利等等，存在由與柵電極或柵極導(dǎo)線相同材料形成、并連接到柵電極或柵極 導(dǎo)線的區(qū)域。因此，這種區(qū)域也可以稱為柵電極或柵極導(dǎo)線。例如，在多柵晶體管中，一個晶體管和另一個晶體管的柵電極經(jīng)常通過由與柵電 極相同材料形成的導(dǎo)電膜來連接。用于連接?xùn)烹姌O的這種區(qū)域可以稱為柵極導(dǎo)線，或者當(dāng) 多柵晶體管被認(rèn)為是一個晶體管時，可以稱為柵電極。也就是說，由與柵電極或柵極導(dǎo)線相 同材料形成、并連接到柵電極或柵極導(dǎo)線的元件可以稱為柵電極或柵極導(dǎo)線。此外，例如， 連接?xùn)烹姌O和柵極導(dǎo)線的部分的導(dǎo)電膜也可以稱為柵電極或柵極導(dǎo)線。請注意，柵極端子相應(yīng)于一部分柵電極區(qū)域或一部分電連接到柵電極的區(qū)域。應(yīng)當(dāng)注意，源極包括源極區(qū)、源電極和源極導(dǎo)線(還稱為源極線、源極信號線等 等)或它們的一部分。源極區(qū)相應(yīng)于包含大量P型雜質(zhì)(硼、鎵等等)或N型雜質(zhì)(磷、砷等等)的半導(dǎo)體區(qū)域。因此，包含少量P型雜質(zhì)或N型雜質(zhì)的區(qū)域即LDD (輕摻雜漏極)區(qū) 不包括在源極區(qū)內(nèi)。源電極相應(yīng)于由不同于源極區(qū)的材料形成、并電連接到源極區(qū)的部分 導(dǎo)電層。然而，源電極有時指包括源極區(qū)的源電極。源極導(dǎo)線相應(yīng)于用于使像素的源電極 彼此連接的導(dǎo)線和用于將源電極與另一根導(dǎo)線連接的導(dǎo)線。然而，存在既用作源電極又用作源極導(dǎo)線的區(qū)域。這種區(qū)域可以稱為源電極或源 極導(dǎo)線。也就是說，存在不能區(qū)分為源電極或源極導(dǎo)線的區(qū)域。例如，當(dāng)存在與延伸的源極 導(dǎo)線重疊的源極區(qū)時，該區(qū)域既用作源極導(dǎo)線，又用作源電極。因此，這種區(qū)域可以稱為源 電極或源極導(dǎo)線。此外，由與源電極相同材料形成并連接到源電極的區(qū)域也可以稱為源電極。連接 一個源電極和另一個源電極的部分同樣也可以稱為源電極。此外，與源極區(qū)重疊的部分可 以稱為源電極。類似地，由與源極導(dǎo)線相同材料形成并連接到源極導(dǎo)線的部分可以稱為源 極導(dǎo)線。嚴(yán)格意義上講，存在這種部分不具有連接一個源電極到另一個源電極的功能的情 況。然而，由于制造毛利等等，存在由與源電極或源極導(dǎo)線相同材料形成、并連接到源電極 或源極導(dǎo)線的區(qū)域。因此，該區(qū)域也可以稱為源電極或源極導(dǎo)線。例如，連接源電極和源極導(dǎo)線的部分的導(dǎo)電膜可以稱為源電極或源極導(dǎo)線。應(yīng)當(dāng)注意，源極端子相應(yīng)于一部分源極區(qū)、源電極或電連接到源電極的區(qū)域。應(yīng)當(dāng)注意，漏極類似于源極。此外，在本說明書中，半導(dǎo)體器件相應(yīng)于包括具有半導(dǎo)體元件(晶體管、二極管等 等)的電路的器件。此外，半導(dǎo)體器件可以是通過利用半導(dǎo)體特性來起作用的一般器件。顯 示器件相應(yīng)于包括顯示元件(液晶元件、發(fā)光元件等等)的器件。應(yīng)當(dāng)注意，顯示器件可以 是顯示板本身，其中包括例如液晶元件或EL元件的顯示元件的多個像素或用于驅(qū)動像素 的外圍驅(qū)動器形成在基板上。此外，顯示器件可以包括裝有柔性印刷電路(FPC)或印刷線 路板(PWB) (IC、電阻元件、電容元件、電感器、晶體管等等)的顯示器件。它可以包括象偏振 板或相移板的光學(xué)片。此外，它可以包括背光(例如導(dǎo)光板、棱鏡片、漫射片、反射片或光源 (例如LED或冷陰極管))。此外，發(fā)光器件相應(yīng)于包括象EL元件和特別用于FED的元件的 自發(fā)光的發(fā)光元件的顯示器件。液晶顯示器件相應(yīng)于包括液晶元件的顯示器件。在本發(fā)明中，物體“形成在不同物體上”或“形成在不同物體上面”的表述不一定 是指該物體直接接觸不同的物體。該表述可能包括兩個物體彼此不直接接觸的情況，即另 一個物體夾在它們之間。因此，當(dāng)說層B形成在層A上(在層A上面)時，是指層B形成在 層A上并直接接觸層A的情況，或者另一個層(例如層C或?qū)覦)形成在層A上并直接接觸 層A，然后層B形成在層C或D上并直接接觸層C或D。此外，當(dāng)說物體“形成在不同物體上 方”時，不一定是指該物體直接接觸不同物體，并且另一個物體可以夾在它們之間。因此，例 如，當(dāng)說層B形成在層A上面或在層A上方時，是指層B形成為直接接觸層A的情況，或者 另一個層(例如層C或?qū)覦)形成為直接接觸層A的情況，然后層B形成為直接接觸層C或 D。類似地，當(dāng)說物體形成在不同物體下面或下方時，是指物體彼此直接接觸或彼此不接觸 的情況。本發(fā)明可以提供一種半導(dǎo)體器件，可以防止在信號寫入操作時電流流入顯示元 件，而不改變用于提供電流給每行中的負(fù)載的電源線的電位。因此，可以提供一種半導(dǎo)體器 件，實現(xiàn)比傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件更低的功耗。
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此外，本發(fā)明提供不在負(fù)載和電流源晶體管之間設(shè)置開關(guān)就具有高孔徑比的一種 半導(dǎo)體器件，并且該半導(dǎo)體器件可以防止在信號寫入操作時電流流入顯示元件。因此，可以 提供一種半導(dǎo)體器件，比傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件更小型化。此外，根據(jù)本發(fā)明，幾乎不會由于寄生于導(dǎo)線等等的交叉電容或?qū)Ь€電阻而產(chǎn)生 影響，因此快速地進(jìn)行設(shè)置操作，并且可以使輸出操作時的電流變大。本發(fā)明可以提供一種 半導(dǎo)體器件，它幾乎不受噪音等等引起的少量電流的影響，而且它可以輸入正確信號到像 素，而且例如在顯示黑色灰度等級時，它可以防止在信號寫入操作時電流流入顯示元件。因 此，本發(fā)明可以提供實現(xiàn)小型化和低功耗并且可以較好地工作的一種半導(dǎo)體器件。根據(jù)本發(fā)明，在信號寫入操作和輸出操作時，通過開關(guān)來切換用作電源的晶體管， 因而可以使在信號寫入操作時流動的電流比在輸出操作時流入負(fù)載等等的電流更大。因 此，因為可以使在信號寫入操作時流動的電流更大，所以可以快速達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。此外，本發(fā)明可以提供裝有上述半導(dǎo)體器件的顯示器件，它可以實現(xiàn)低功耗和小 型化，并且它可以較好地工作，而且還可以提供裝有該顯示器件的電子器件。


在該附圖中
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明-一方案的電路例子的電路圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明-一方案的電路例子的電路圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明-一方案的電路例子的電路圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明-一方案的電路例子的電路圖14是顯示根據(jù)本發(fā)明-一方案的電路例子的電路圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明-一方案的電路例子的電路圖16是顯示根據(jù)本發(fā)明-一方案的電路例子的電路圖17是顯示根據(jù)本發(fā)明-一方案的電路例子的電路圖18是顯示根據(jù)本發(fā)明-一方案的電路例子的電路圖19是顯示根據(jù)本發(fā)明-一方案的電路例子的電路圖20是顯示根據(jù)本發(fā)明-一方案的電路例子的電路圖21是顯示根據(jù)本發(fā)明-一方案的電路例子的電路圖22是顯示根據(jù)本發(fā)明-一方案的電路例子的電路圖23是顯示根據(jù)本發(fā)明-一方案的電路例子的電路110087]圖24是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0088]圖25是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0089]圖26是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0090]圖27是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0091]圖28是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0092]圖29是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0093]圖30是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0094]圖31是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0095]圖32是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0096]圖33是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0097]圖34是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0098]圖35是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0099]圖36是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0100]圖37是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0101]圖38是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0102]圖39是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0103]圖40是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0104]圖41是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0105]圖42是包括根據(jù)本發(fā)明--方案電路的顯示器件的示意圖；0106]圖43是包括根據(jù)本發(fā)明--方案電路的顯示器件的示意圖；0107]圖44是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的電路例子的電路圖；0108]圖45是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；0109]圖46是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；0110]圖47是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；0111]圖48A到48C都是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖0112]圖49是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的顯示器件的示圖；0113]圖50是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；0114]圖51是顯示根據(jù)本發(fā)明--方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；0115]圖52A到52D都是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示53A和5 都是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖54A和54B都是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖55A和55B都是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖56是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖57A到57C都是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖58是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖59是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖60是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖61是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖62是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖63是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖64是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的驅(qū)動方法的示圖；圖65是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖66是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖67A和67B是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示板的視圖；圖68A和68B是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示板的視圖；圖69A和69B是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示板的視圖；圖70A和71B是顯示可用于根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示器件的發(fā)光元件的視圖；圖7IA到71C是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示板的視圖；圖72是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示板的視圖；圖73A和7 是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示板的視圖；圖74A和74B是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示板的視圖；圖75A和75B是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示板的視圖；圖76A和76B是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示板的視圖；圖77A和77B是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示板的視圖；圖78A和78B是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示板的視圖；圖79是顯示可應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示器件的電子器件的視圖；圖80是顯示可應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示器件的電子器件的視圖；圖81A和81B是顯示可應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示器件的電子器件的視圖；圖82A和82B是顯示可應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示器件的電子器件的視圖；圖83是顯示可應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示器件的電子器件的視圖；圖84A到84H是顯示可應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示器件的電子器件的視圖；圖85是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖86是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖87是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖88是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的電路例子的電路圖；圖89是顯示根據(jù)本發(fā)明一個方面的顯示器件的視圖；圖90是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖91是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示器件的示圖；圖92是顯示傳統(tǒng)電路的電路圖；圖93是顯示傳統(tǒng)電路的電路圖；圖94A和94B是顯示傳統(tǒng)的電路的電路圖；圖95A和95B是顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的電路的電路圖；圖96是顯示傳統(tǒng)電路的電路圖；圖97A和97B是作為例子顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示器件的應(yīng)用的視圖；圖98是作為例子顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示器件的應(yīng)用的視圖；圖99是作為例子顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示器件的應(yīng)用的視圖；圖100是作為例子顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示器件的應(yīng)用的視圖；圖IOlA和IOlB是作為例子顯示根據(jù)本發(fā)明一方案的顯示器件的應(yīng)用的視圖。
具體實施例方式以下，將參考

實施方式。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明不局限于以下文字說明，并且 本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，可以以多種方法來調(diào)整在這里公開的方式和細(xì)節(jié)，而不脫離本 發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不得解釋為局限于以下給出的實施方式的文字說明。應(yīng) 當(dāng)注意，在附圖中，相同部分或者具有相同功能的部分用相同的附圖標(biāo)記表示，并且其文字 說明不再重復(fù)。[實施方式1]本發(fā)明不僅能應(yīng)用于包括EL元件的像素，還可以應(yīng)用于包括電流源的各種模擬 電路。首先，在這個實施方式中，說明本發(fā)明的基本原理。圖1顯示根據(jù)本發(fā)明基本原理的結(jié)構(gòu)。設(shè)置通常用作電流源(或一部分電流源) 的晶體管101(此后，也稱為第一晶體管或電流源晶體管)和根據(jù)狀態(tài)而不同地進(jìn)行操作的 晶體管102(此后，也稱為第二晶體管或轉(zhuǎn)換晶體管)。電流源晶體管101、轉(zhuǎn)換晶體管102 和導(dǎo)線109串聯(lián)連接。電流源晶體管101的柵極連接到電容元件104的一個端子。電容元 件104的另一個端子連接到電流源晶體管101的源極端子。因此，可以保持電流源晶體管 101的柵極電位，即柵-源電壓(Vgs)。電流源晶體管101的柵極通過開關(guān)105連接到導(dǎo)線 110，并且可以通過開關(guān)105的導(dǎo)通/截止來控制提供給電容元件104的電荷。電流源晶體 管101的源極通過電流源107和開關(guān)106連接到導(dǎo)線111。與它們并聯(lián)，電流源晶體管101 的源極通過負(fù)載108連接到導(dǎo)線112。電容元件104連接在電流源晶體管101的柵極端子和第一端子之間。換句話說， 電容元件104的第一電極連接到電流源晶體管101的柵極端子，電容元件104的第二電極 連接到電流源晶體管101的第一端子。此外，如果使用電流源晶體管101的柵極電容器，電 容元件104可以構(gòu)成為通過導(dǎo)線、有源層、電極等等插入絕緣膜。請注意，如上所述，在一個晶體管中包括的、都用作漏極或源極的兩個電極用作漏 極還是源極取決于在兩個電極之間產(chǎn)生的電位差。因此，當(dāng)通過驅(qū)動而在兩個電極之間產(chǎn) 生的電位關(guān)系(電極的電位較高或較低)在驅(qū)動時發(fā)生改變時，兩個電極之一稱為第一端 子，另一個稱為第二端子。注意，負(fù)載108具有整流性能。換句話說，根據(jù)施加的偏壓方向，負(fù)載具有顯示不 同阻抗值的電流-電壓特性，并且具有使電流僅僅在一個方向流動的電氣性能。在這個實 施方式中，負(fù)載108設(shè)置為使電流可以從電流源晶體管101流向?qū)Ь€112。請注意，如果沒有說明，術(shù)語“連接”是指電連接。轉(zhuǎn)換裝置連接到轉(zhuǎn)換晶體管102。根據(jù)狀態(tài)，轉(zhuǎn)換裝置可以用作電流源，或者使得 在源極和漏極之間幾乎沒有電流流動(或者用作開關(guān))。這里，轉(zhuǎn)換晶體管102用作電流 源(或其一部分)的情況稱為電流源操作。此外，轉(zhuǎn)換晶體管102操作使得在源極和漏極 之間幾乎沒有電流流動(或用作開關(guān))的情況，或者它在源-漏電壓低的時候操作的情況， 稱為短路操作。連接到導(dǎo)線111的電流源107設(shè)置電流rt。這里，輸入導(dǎo)線109的電位表示為 Vddl，輸入導(dǎo)線110的電位表示為Vdd2，輸入導(dǎo)線111的電位表示為Vssl，輸入導(dǎo)線112的 電位表示為Vss2。這時，電位關(guān)系滿足Vddl > Vdd2 > Vssl,并且Vddl > Vss2 > Vssl0
14然而，它不局限于此。例如，它可以滿足Vssl >Vss2。在輸入導(dǎo)線110的電位Vdd2和輸入導(dǎo)線112的電位Vss2之間的關(guān)系可以相同或 不同的。在電位Vdd2不同于Vss2的情況下，通過電流源晶體管的閾值電壓、通過施加于負(fù) 載時的閾值電壓、或者通過電流源晶體管的閾值電壓和施加于負(fù)載時的閾值電壓的總和， 可以將Vdd2設(shè)置為高于Vss2。通過這種方式，轉(zhuǎn)換晶體管102可以采用各種結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)在電流源操作和短 路操作之間的轉(zhuǎn)換。在圖1中，轉(zhuǎn)換晶體管102的源極端子和漏極端子可以通過開關(guān)103來連接。轉(zhuǎn) 換晶體管102的柵極端子連接到電流源晶體管101的柵極端子。通過利用開關(guān)103，轉(zhuǎn)換晶 體管102的操作可以在電流源操作和短路操作之間轉(zhuǎn)換。說明圖1的操作。如圖2所示，首先導(dǎo)通開關(guān)103、105和106。通過具有箭頭201 的虛線示意性地表示在那時的電流路徑。在這種情況下，轉(zhuǎn)換晶體管102的源極和漏極具 有幾乎相等的電位。換句話說，在轉(zhuǎn)換晶體管102的源極和漏極之間幾乎沒有電流流動，并 且電流流向開關(guān)103。流向電流源107的電流Λ流到電容元件104或電流源晶體管101。 當(dāng)在電流源晶體管101的源極和漏極之間流動的電流變?yōu)榈扔诹飨螂娏髟?07的電流Λ 時，電流不流向電容元件104。也就是變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)。此時，電流源晶體管101的柵極電位 積聚在電容元件104中。換句話說，在電流源晶體管101的柵極施加使電流Λ可以在電流 源晶體管101的源極和漏極之間流動所需的電壓。上述操作相應(yīng)于信號寫入操作。在信號 寫入操作時，轉(zhuǎn)換晶體管102進(jìn)行短路操作。通過這種方式，當(dāng)沒有電流流向電容元件104并獲得穩(wěn)定狀態(tài)時，就可以認(rèn)為信 號寫入操作結(jié)束。注意，由于電流源晶體管101的源極電位、導(dǎo)線112的電位Vss2和負(fù)載108的電 流-電壓特性，所以幾乎沒有電流流向負(fù)載108。電流源晶體管101的源極電位可以通過電 流源晶體管101的柵極電位來控制，即通過導(dǎo)線110的電位Vdd2來控制。因此，可以控制 導(dǎo)線110的電位Vdd2來阻止電流提供給負(fù)載108。然后，如圖3所示，開關(guān)103、105和106截止。通過具有箭頭301的虛線示意性地 表示在那時的電流路徑。在圖3中，因為開關(guān)103截止，所以電流在轉(zhuǎn)換晶體管102的源極 和漏極之間流動。另一方面，在信號寫入操作時積聚的電荷保持在電容元件104中，并且該 電荷施加給電流源晶體管101和轉(zhuǎn)換晶體管102的柵極。電流源晶體管101和轉(zhuǎn)換晶體管 102的柵極彼此連接。如上所述，電流源晶體管101和轉(zhuǎn)換晶體管102 —起用作多柵晶體 管。因此，當(dāng)電流源晶體管101和轉(zhuǎn)換晶體管102被認(rèn)為是一個晶體管時，該晶體管的柵極 長度L比電流源晶體管101的柵極長度L更長。通常，當(dāng)晶體管的柵極長度L變長時，其中 流動的電流變小。因此，流向負(fù)載108的電流變得小于rt。上述操作相應(yīng)于輸出操作。在 輸出操作時，轉(zhuǎn)換晶體管102進(jìn)行電流源操作。這樣，控制開關(guān)103的導(dǎo)通/截止，從而使在信號寫入操作時流動的電流Λ大于 在輸出操作時流向負(fù)載108等等的電流。因此，因為使在信號寫入操作時流動的電流更大， 所以可以快速獲得穩(wěn)定狀態(tài)。換句話說，可以減小寄生在電流流過的導(dǎo)線上的負(fù)載影響 (例如交叉電容或?qū)Ь€電阻)，并且可以快速地進(jìn)行信號寫入操作。此外，因為在信號寫入操作時流動的電流Λ大，所以可以減小噪音等等的影響。
15換句話說，即使由于在某種程度上的噪音等等而引起少量電流，也幾乎沒有噪音等等的影 響，因為Ib值大。因此，例如，當(dāng)負(fù)載108是EL元件時，在使EL元件以低灰度等級發(fā)光的信號寫入 操作時，可以在電流Λ比流向EL元件的電流更大的情況下寫入信號。因此，防止信號電流 變?yōu)樵胍舻倪@種問題，并且可以實現(xiàn)快速寫入操作。參考圖95A和95B說明與圖1所示模擬電路中每個開關(guān)的導(dǎo)通/截止相應(yīng)的電流 源晶體管101的柵極和源極電位。圖95A示出與圖1相同的電路圖。在圖95A中，為了說 明，開關(guān)103表示為SWl ；開關(guān)105表示為SW2 ；開關(guān)106表示為SW3 ；導(dǎo)線109的電位表示 為Vddl ；導(dǎo)線110的電位表示為Vdd2 ；導(dǎo)線111的電位表示為Vssl ；導(dǎo)線112的電位表示 為 Vss2。在圖95B中，示出在圖95A的電路結(jié)構(gòu)中，在信號寫入操作和輸出操作時，每個開 關(guān)和每根導(dǎo)線的電位變化。這里，輸入導(dǎo)線109的電位表示為Vddl ；輸入導(dǎo)線110的電位 表示為Vdd2 ；輸入導(dǎo)線111的電位表示為Vssl ；輸入導(dǎo)線112的電位表示為Vss2。電位關(guān) 系滿足Vddl > Vdd2 > Vssl，并且Vddl > Vss2 > Vssl0通過電流源晶體管的閾值電壓和 電壓施加給負(fù)載時的閾值電壓，將電位Vdd2設(shè)置為高于電位Vss2。在圖95B的信號寫入操作時，SWl導(dǎo)通、SW2導(dǎo)通、SW3導(dǎo)通。開始給電流源107提 供電流，電流源晶體管101使電流流向電流源107所需的柵-源電壓(Vgs)施加給電容元件 104。在那時，節(jié)點G具有電位Vdd2，因為電容元件104保持電壓Vgs，節(jié)點S的電位升高。 然后，獲得穩(wěn)定狀態(tài)；因此在節(jié)點G和節(jié)點S之間的差值變?yōu)閂gs。那時，在圖95(B)中，在 信號寫入操作時，電壓VlMd施加給在節(jié)點S的電位和Vss2之間的負(fù)載108，并且從Vss2到 節(jié)點S產(chǎn)生電位梯度。因此，不產(chǎn)生在信號寫入操作時電流流向負(fù)載108的缺陷和不能給負(fù) 載提供正確信號的缺陷。這是由于負(fù)載108的電壓-電流特性引起的，因為它具有整流性 能。因此，可以在不在電流源晶體管101和負(fù)載108之間提供開關(guān)的情況下進(jìn)行操作。此 外，不必改變電源線的電位，這有利于低功耗。注意，任何元件都可以用于負(fù)載108，只要它具有整流性能?？梢允褂孟箅娮杵?、晶 體管、EL元件這種元件、由晶體管、電容器和開關(guān)構(gòu)成的電流源電路?？梢允褂眯盘柧€或信 號線和與其連接的像素。像素可以包括任何類型的顯示元件，例如EL元件或用于FED的元 件。電流源晶體管101或轉(zhuǎn)換晶體管102的柵極電容器可以代替電容元件104。在這 種情況下，可以省略電容元件104。高電位側(cè)電源Vddl和Vdd2分別提供給導(dǎo)線109和110 ；然而，不必總是保持相同 電位。即使在信號寫入操作和輸出操作時電位不同時，也正常地完成操作，不存在問題。低電位側(cè)電源Vssl和Vss2分別提供給導(dǎo)線111和112 ；然而，不必總是保持相同 電位。例如，即使在信號寫入操作和輸出操作時電位不同時，也正常地完成操作，不存在問題?？蛇x擇地，在各個信號寫入操作時，提供給導(dǎo)線110的電位Vdd2可以改變。特別 地，當(dāng)在信號寫入操作時流向電流源晶體管101的電流大時，提供給導(dǎo)線110的電位Vdd2 升高，因此正常地進(jìn)行操作，不必降低太多提供給連接到電流源107的導(dǎo)線111的電位 Vssl，這是優(yōu)選的。因此，即使當(dāng)預(yù)先在信號寫入操作時流向電流源晶體管101的電流大時，提供給導(dǎo)線110的電位Vdd2也升高，并且因此不必降低提供給連接到電流源晶體管107 的導(dǎo)線111的電位Vssl。因此，即使流向電流源晶體管101的電流大時，設(shè)置電位Vssl也 可以考慮余量。注意，提供給導(dǎo)線110的電位Vdd2可以根據(jù)在信號寫入操作時流向電流源 晶體管101的電流量而變化。例如，當(dāng)在信號寫入操作時流向電流源晶體管101的電流量 大時，也使提供給導(dǎo)線110的電位Vdd2高，并且確保提供給導(dǎo)線111的電位Vssl的余量。 另一方面，當(dāng)在信號寫入操作時流向電流源晶體管101的電流量小時，使得提供給導(dǎo)線110 的電位Vdd2低，因而防止在信號寫入操作時電流流向?qū)Ь€112側(cè)，即流向載荷108。電容元件104連接到電流源晶體管101的柵極端子和導(dǎo)線111，但是，它不局限于 此。最優(yōu)選地，電容元件104連接到電流源晶體管101的柵極端子和源極端子。這是因為 只要保持在柵極端子和源極端子之間的電壓，晶體管的操作就不容易受其它原因的影響， 因為晶體管的操作由柵源電壓決定。假如電容元件104設(shè)置在電流源晶體管101的柵極端 子和另一根導(dǎo)線之間，有可能電流源晶體管101的柵極端子電位隨著另一根導(dǎo)線的電壓下 降值而變化。注意，電流源晶體管101和變換晶體管102在輸出操作時用作多柵晶體管，因此這 些晶體管優(yōu)選具有相同極性(具有相同導(dǎo)電性)。注意，電流源晶體管101和變換晶體管102在輸出操作時用作多柵晶體管；但是， 各個晶體管的柵極寬度W可以相同或者不同。同樣，柵極長度L可以相同或者不同。但是， 柵極寬度W優(yōu)選相同，因為柵極寬度W可以認(rèn)為和普通多柵晶體管相同。由于變換晶體管 102的柵極長度L變長，所以流向負(fù)載108的電流變小。因此，可以根據(jù)情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè) 計。象開關(guān)103、105和106這種開關(guān)可以是任何開關(guān)，例如電子開關(guān)或機械開關(guān)。它 可以是任何開關(guān)，只要它可以控制電流的流動。它可以是晶體管、二極管或用它們構(gòu)成的邏 輯電路。因此，在使用晶體管作為開關(guān)的情況下，其極性(導(dǎo)電性)不特別地限制，因為它 只是作為開關(guān)來操作。但是，當(dāng)希望截止電流小時，優(yōu)選使用具有小截止電流的極性的晶體 管。例如，已知具有LDD區(qū)的晶體管、具有多柵結(jié)構(gòu)等等的晶體管作為具有小截止電流的晶 體管。而且，當(dāng)用作開關(guān)的晶體管的源極端子電位接近低電位側(cè)電源(Vss、接地、OV等等) 時，最好使用N溝道晶體管，當(dāng)源極端子的電位接近高電位側(cè)電源(Vdd等等)時，優(yōu)選使用 P溝道晶體管。這有助于晶體管容易地用作開關(guān)，因為可以提高柵-源電壓的絕對值。還應(yīng) 當(dāng)注意，還可以通過使用N溝道和P溝道晶體管兩者來應(yīng)用CMOS開關(guān)。注意，圖1示出本發(fā)明的電路，但是，本發(fā)明不局限于這個結(jié)構(gòu)。通過改變開關(guān)的 布置和數(shù)目、各個晶體管的極性、電流源晶體管101的數(shù)目和布置、變換晶體管102的數(shù)目 和布置、各個導(dǎo)線的電位、電流方向等等，可以在該結(jié)構(gòu)中應(yīng)用各種電路。而且，通過組合如 上所述的這種變化，可以實現(xiàn)使用各種電路的結(jié)構(gòu)。例如，象開關(guān)103、105和106的這種開關(guān)可以設(shè)置在任何地方，只要它們可以控制 目標(biāo)電流的導(dǎo)通/截止。具體地，控制流向電流源107的電流的開關(guān)106優(yōu)選設(shè)置為與電 流源107串聯(lián)。而且，控制流向變換晶體管102的電流的開關(guān)103優(yōu)選設(shè)置為與變換晶體 管102并聯(lián)。開關(guān)105優(yōu)選設(shè)置為控制在電容元件104中的電荷。圖4顯示不同地設(shè)置開關(guān)106的情況的例子。也就是說，象開關(guān)103、105和106 這種開關(guān)可以設(shè)置在任何地方，只要它們在信號寫入操作中如圖5所示地連接，其中來自電流源107的電流Hr流向電流源晶體管101，變換晶體管102進(jìn)行短路操作，并且在輸出操 作中如圖6所示地連接，其中變換晶體管102進(jìn)行電流源操作，流向變換晶體管102和電流 源晶體管101的電流流向負(fù)載108。這個實施方式可以和本說明書中的其它實施方式或例子自由地組合。[實施方式2]在實施方式2中，將說明不同于圖1中模擬電路的結(jié)構(gòu)。圖7顯示其中改變圖1中的開關(guān)103的連接的例子。開關(guān)103連接到導(dǎo)線702。 導(dǎo)線702的電位為Vdd3，高于Vddl。簡要地說明圖7的操作。如圖8所示，開關(guān)103、105和106導(dǎo)通，開關(guān)701截止。 用具有箭頭801的虛線示意性地表示在那時的電流路徑。在變換晶體管102的源極和漏極 之間沒有電流流動，并且電流從開關(guān)103流向電流源晶體管。當(dāng)在電流源晶體管101的源 極和漏極之間流動的電流等于流向電流源107的電流Λ時，沒有電流流向電容元件104。 換句話說，獲得穩(wěn)定狀態(tài)。在那時，電流源晶體管101的柵極電位積聚在電容元件104中。 換句話說，使得電流Λ可以在電流源晶體管101的源極和漏極之間流動所需的電壓施加于 電流源晶體管101的柵極。上述操作相應(yīng)于信號寫入操作。在信號寫入操作時，變換晶體 管102進(jìn)行短路操作。這樣，當(dāng)沒有電流流向電容元件104、并且獲得穩(wěn)定狀態(tài)時，就認(rèn)為信號寫入操作結(jié)束。在圖7中，在信號寫入操作時提供高于Vddl的Vdd3。因此，可以在電流源晶體管 的源極和漏極之間提供更多電流，并且可以快速地進(jìn)行設(shè)置操作，而不受寄生在導(dǎo)線等等 上面的交叉電容和導(dǎo)線電阻的影響。換句話說，因為在輸出操作時的電流可以大，所以可以 獲得幾乎不受由于噪音等等引起的少量電流影響的半導(dǎo)體器件。下面，如圖9所示，開關(guān)103、105和106截止，而開關(guān)701導(dǎo)通。用具有箭頭901的 虛線示意性地表示在那時的電流路徑。在圖9中，因為開關(guān)701導(dǎo)通，所以電流在變換晶體 管102的源極和漏極之間流動。另一方面，在信號寫入操作時積聚的電荷保持在電容元件 104中，并且該電荷施加給電流源晶體管101和變換晶體管102的柵極。電流源晶體管101 和變換晶體管102的柵極彼此連接。如上所述，電流源晶體管101和變換晶體管102 —起 用作多柵晶體管。因此，當(dāng)電流源晶體管101和變換晶體管102看作一個晶體管時，該晶體 管的柵極長度L比電流源晶體管101的柵極長度L更長。通常，當(dāng)晶體管的柵極長度L變 得更長時，其中流動的電流變小。因此，流向負(fù)載108的電流變得比Λ更小。上述操作相 應(yīng)于輸出操作。在輸出操作時，變換晶體管102進(jìn)行電流源操作。在圖7的情況下，可以添加或不添加開關(guān)701。開關(guān)701可以設(shè)置在變換晶體管 102的源極端子側(cè)，或者設(shè)置在其漏極端子側(cè)。開關(guān)701可以導(dǎo)通或截止，從而處于與開關(guān) 103相反的狀態(tài)。如上所述，可以通過將開關(guān)布置在各種位置上來構(gòu)成電路。而且，高于 Vddl的Vdd3提供給導(dǎo)線702 ；但是，本發(fā)明不局限于這個?？梢蕴峁┎煌碾娢?。下面，圖10示出電流源晶體管101和變換晶體管102的布局互換的情況。在圖1 中，按導(dǎo)線109、變換晶體管102和電流源晶體管101的順序設(shè)置，但是，在圖10中，按導(dǎo)線 109、電流源晶體管101和變換晶體管102的順序設(shè)置。這里，比較在圖1中的電路和在圖10中的電路。在圖1中，當(dāng)變換晶體管102進(jìn)
18行短路操作時，在變換晶體管102的柵極端子和源極端子(漏極端子)之間存在電位差。 因此，在變換晶體管102的溝道區(qū)中的電荷保存在柵極電容器中。然后，同樣在電流源操作 中，電荷仍然保存在柵極電容器中。因此，電流源晶體管101柵極端子的電位在短路操作 (信號寫入操作)和電流源操作(輸出操作)之間幾乎不變。在圖10中，另一方面，當(dāng)變換晶體管102進(jìn)行短路操作時，在變換晶體管102的柵 極端子和源極端子(漏極端子)之間幾乎不存在任何電位差。因此，在變換晶體管102的 溝道區(qū)內(nèi)幾乎沒有電荷，因此在其柵極電容器中幾乎沒保存電荷。然后，由于在電流源操作 時開關(guān)105和103截止，所以電荷積聚在變換晶體管102的柵極電容器中，并且變換晶體管 102作為一部分電流源。這里的電荷是積聚在電容元件104中或電流源晶體管101的柵極 電容器中的電荷。該電荷移到變換晶體管102的柵極部分。因此，由于在短路操作(信號 寫入操作)和電流源操作(輸出操作)之間移動的電荷量，所以電流源晶體管101柵極端 子的電位改變。結(jié)果，電流源晶體管101和變換晶體管102的柵-源電壓的絕對值在輸出 操作時變得更小，使得流向負(fù)載108的電流更小。因此，可以根據(jù)情況設(shè)計電流源晶體管101和變換晶體管102的布置。例如，在EL 元件作為負(fù)載108的情況下，在黑色顯示中發(fā)射少許光時，對比度減小。在那種情況下，因 為電流稍微減小，所以更優(yōu)選使用圖10中的結(jié)構(gòu)。在圖1中，設(shè)置一個電流源晶體管101和一個變換晶體管102，但是，也可以設(shè)置 多個電流源晶體管101和變換晶體管102兩者或其中之一。而且，可以任意地選擇其布置。 圖11示出設(shè)置第二變換晶體管1101和開關(guān)1102時的例子。在圖11的情況下，與圖1所示的例子相比，可以使流向負(fù)載108的電流量更小。例 如，當(dāng)負(fù)載108是EL元件時，優(yōu)選在顯示黑色時發(fā)射少許光，這導(dǎo)致對比度減小。本實施方式中所述的內(nèi)容相應(yīng)于部分修改其內(nèi)容的實施方式1。因此，實施方式1 中所述的內(nèi)容也可以應(yīng)用于這個實施方式。這個實施方式可以和本說明書中的其它實施方式或例子自由地組合。[實施方式3]在實施方式3中，將說明不同于上述實施方式中模擬電路的結(jié)構(gòu)。在圖1中，電流源晶體管101和變換晶體管102都是N溝道晶體管。在本實施方式 中，說明電流源晶體管101和變換晶體管102都是P溝道晶體管的情況。至于圖1的電路， 圖12示出電流源晶體管101和變換晶體管102的極性(導(dǎo)電性)改變、并且電路的連接結(jié) 構(gòu)不變時的例子。當(dāng)比較圖1和圖12時，顯然通過將導(dǎo)線109、110、111和112的電位變?yōu)?導(dǎo)線1209、1210、1211和1212的電位、并通過改變電流源1207的電流方向，容易進(jìn)行改變。 電流源晶體管1201、變換晶體管1202、開關(guān)1203、1205和1206、電流源1207、負(fù)載1208等 等的連接不變。注意，負(fù)載1208具有整流性能。換句話說，負(fù)載的電流-電壓特性根據(jù)施加偏壓的 方向而具有不同的阻抗值，并且負(fù)載具有使得電流幾乎僅僅在一個方向流動的電氣性能。 在這個實施方式中，設(shè)置負(fù)載1208，使得電流從導(dǎo)線1212流到電流源晶體管1201。連接到導(dǎo)線1211的電流源1207設(shè)置電流rt。這里，輸入導(dǎo)線1209的電位表示 為Vssl ；輸入導(dǎo)線1210的電位表示為Vss2 ；輸入導(dǎo)線1211的電位表示為Vddl ；輸入導(dǎo)線 1212的電位表示為Vdd2。電位的關(guān)系至少滿足Vssl < Vss2 < Vddl，并且Vssl < Vdd2< Vddl。輸入導(dǎo)線1210的電位Vss2和輸入導(dǎo)線1211的電位Vddl之間的關(guān)系可以相同或 不同。在Vdd2是不同于Vss2的電位時，通過電流源晶體管的閾值電壓、通過施加于負(fù)載 時的閾值電壓或通過電流源晶體管的閾值電壓和施加于負(fù)載時的閾值電壓的總和，可以將 Vdd2設(shè)置為高于Vss2。簡要地說明圖12的操作。如圖13所示，開關(guān)1203、1205和1206導(dǎo)通。用具有箭 頭1301的虛線示意性地表示在那時的電流路徑。在圖12中，變換晶體管1202的源極和漏 極具有幾乎相同的電位。換句話說，在變換晶體管1202的源極和漏極之間幾乎沒有電流流 動，并且電流流向開關(guān)1203。因此，流向電流源1207的電流Λ流向電容元件1204或電流 源晶體管1201。當(dāng)在電流源晶體管1201的源極和漏極之間流動的電流與流向電流源1207 的電流Λ變?yōu)橄嗟葧r，沒有電流流向電容元件1204。換句話說，獲得穩(wěn)定狀態(tài)。在那時，電 流源晶體管1201的柵極電位積聚在電容元件1204中。換句話說，使得電流Λ可以在電流 源晶體管1201的源極和漏極之間流動所需的電壓施加于電流源晶體管1201的柵極。上述 操作相應(yīng)于信號寫入操作。在信號寫入操作時，變換晶體管1202進(jìn)行短路操作。這樣，當(dāng)沒有電流流向電容元件1204、并且獲得穩(wěn)定狀態(tài)時，就認(rèn)為信號寫入操作 結(jié)束。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)電流源晶體管1201的源極電位、導(dǎo)線1212的電位Vss2和負(fù)載的 電流-電壓特性，可以通過電流源晶體管1201的柵極電位即導(dǎo)線1210的電位Vdd2控制電 流源晶體管1201的源極電位。因此，通過控制導(dǎo)線1210的電位Vdd2，使得可以沒有電流流 向負(fù)載1208。下面，如圖14所示，開關(guān)1203、1205和1206截止。用具有箭頭1401的虛線示意性 地表示在那時的電流路徑。在圖14中，因為開關(guān)1203截止，所以電流在變換晶體管1202的 源極和漏極之間流動。另一方面，在信號寫入操作時積聚的電荷保持在電容元件1204中， 并且該電荷施加給電流源晶體管1201和變換晶體管1202的柵極。電流源晶體管1201和 變換晶體管1202的柵極彼此連接。如上所述，電流源晶體管1201和變換晶體管1202 —起 用作多柵晶體管。因此，當(dāng)電流源晶體管1201和變換晶體管1202看作一個晶體管時，該晶 體管的柵極長度L比電流源晶體管1201的柵極長度L更長。通常，當(dāng)晶體管的柵極長度L 變得更長時，其中流動的電流變小。因此，流向負(fù)載1208變小的電流變得比Λ更小。上述 操作相應(yīng)于輸出操作。在輸出操作時，變換晶體管1202進(jìn)行電流源操作。下面，圖15示出電流源晶體管1201和變換晶體管1202的布局互換的情況。在圖 1中，按導(dǎo)線1209、變換晶體管102和電流源晶體管101的順序設(shè)置，但是，在圖15中，按導(dǎo) 線1209、電流源晶體管1201和變換晶體管1202的順序設(shè)置。這里，說明在圖1中的電路和在圖15中的電路之間的差別。在圖1中，當(dāng)變換晶體 管102進(jìn)行短路操作時，在變換晶體管102的柵極端子和源極端子(漏極端子)之間存在 電位差。因此，電荷保存在變換晶體管102的柵極電容器中。然后，同樣在電流源操作中， 電荷仍然保存在柵極電容器中。因此，電流源晶體管1201柵極端子的電位在短路操作(信 號寫入操作)和電流源操作(輸出操作)之間幾乎不變。在圖15中，另一方面，當(dāng)變換晶體管1202進(jìn)行短路操作時，在變換晶體管1202的 柵極端子和源極端子(漏極端子)之間幾乎不存在電位差。因此，變換晶體管102的溝道區(qū)內(nèi)幾乎沒有電荷，并且其柵極電容器中沒保存電荷。然后，由于在電流源操作時開關(guān)1205 和1203截止，所以電荷積聚在變換晶體管1202的柵極電容器中，并且變換晶體管1202作 為一部分電流源。這時的電荷是積聚在電容元件1204中或電流源晶體管1201的柵極電容 器中的電荷。該電荷移動到變換晶體管1202的柵極部分。因此，由于在短路操作(信號寫 入操作)和電流源操作(輸出操作)之間移動的電荷量，所以電流源晶體管1201柵極端子 的電位改變。結(jié)果，電流源晶體管1201和變換晶體管1202的柵-源電壓的絕對值在輸出 操作時變得更小，使得流向負(fù)載1208的電流也變小。因此，可以根據(jù)情況設(shè)計電流源晶體管1201和變換晶體管1202的布置。例如，在 EL元件作為負(fù)載1208的情況下，在黑色顯示中發(fā)射少許光時，對比度減小。在那種情況下， 因為電流稍微減小，所以更優(yōu)選使用圖15中的結(jié)構(gòu)。在圖12中，設(shè)置一個電流源晶體管101和一個變換晶體管102，但是，也可以設(shè)置 多個電流源晶體管101和變換晶體管102兩者或其中之一。而且，可以任意地選擇其布置。 圖16示出設(shè)置第二變換晶體管1601和開關(guān)1602時的例子。在圖16的情況下，與圖12所示的例子相比，可以使流向負(fù)載1208的電流量小。例 如，當(dāng)負(fù)載1208是EL元件時，優(yōu)選在顯示黑色時發(fā)射少許光，這導(dǎo)致對比度減小。這樣，通過改變開關(guān)的布置和數(shù)目、各個晶體管的極性、電流源晶體管的數(shù)目和布 置、變換晶體管的數(shù)目和布置、各個導(dǎo)線的電位、電流流動方向等等，可以使用各種的電路 來構(gòu)成本發(fā)明，而不局限于圖1所示的電路。而且，通過組合這種變化，可以利用其它的各 種電路來構(gòu)成本發(fā)明。本實施方式中所述的內(nèi)容相應(yīng)于部分修改其內(nèi)容的實施方式1。因此，實施方式1 中所述的內(nèi)容也可以應(yīng)用于這個實施方式。這個實施方式可以和本說明書中的其它實施方式或例子自由地組合。[[實施方式4]在實施方式4中，將說明不同于上述實施方式中模擬電路的結(jié)構(gòu)。在上述實施方式中，傳統(tǒng)的電流驅(qū)動電路和使用它的顯示器件具有這種結(jié)構(gòu)，使 得信號電流和用于驅(qū)動TFT的電流、或者信號電流和它發(fā)光時流向發(fā)光元件的電流彼此相 等，或者彼此成比例。因此，在用于驅(qū)動發(fā)光元件的驅(qū)動TFT的驅(qū)動電流小時，或者在通過發(fā)光元件進(jìn) 行黑色灰度等級顯示時，信號電流成比例地變小。因此，由于用于給驅(qū)動TFT提供信號電流 的導(dǎo)線的寄生電容和發(fā)光元件相對很大，所以存在當(dāng)信號電流小時，對導(dǎo)線的寄生電容充 電的時間常數(shù)變大的問題，并且信號寫入速度變慢。也就是說，當(dāng)電流提供給晶體管時，引 起晶體管在柵極端子產(chǎn)生流動電流所需的電壓的速度變慢的問題。在這個實施方式中，除了本發(fā)明的有益效果之外，還將說明一種半導(dǎo)體器件，即使 在信號電流小時，也能夠提高信號寫入速度和元件驅(qū)動速度。在這個實施方式中，為了快速地完成設(shè)置操作，在進(jìn)行設(shè)置操作之前，預(yù)先將晶體 管柵極端子的電位設(shè)置為預(yù)定電位。該預(yù)定電位近似等于完成設(shè)置操作時(獲得穩(wěn)定狀態(tài) 時)獲得的電位。因此，可以快速進(jìn)行設(shè)置操作。注意，在這個實施方式中，該設(shè)置操作是 用于提供電流給晶體管、并在其柵極端子產(chǎn)生晶體管流動電流所需的電壓的操作。而且，用于使晶體管柵極端子的電位為預(yù)定電位、從而快速完成設(shè)置操作的操作
21稱為預(yù)充電操作，并且具有這種功能的電路稱為預(yù)充電裝置。首先，圖17顯示這個實施方式的結(jié)構(gòu)。設(shè)置一直作為電流源(或它的一部分)的 電流源晶體管1701和其操作隨著狀態(tài)改變的變換晶體管1702，并且電流源晶體管1701、變 換晶體管1702和導(dǎo)線1709串聯(lián)連接。電流源晶體管1701的柵極連接到電容元件1704的 一個端子。電容元件1704的另一個端子連接到電流源晶體管的源極。因此，可以保持電流 源晶體管1701的柵-源電壓(Vgs)。而且，電流源晶體管1701的柵極端子和導(dǎo)線1710通 過開關(guān)1705彼此連接，并且通過開關(guān)1705的導(dǎo)通/截止可以控制電容元件1704中保持的 電荷。電流源晶體管1701的源極和導(dǎo)線1711通過第一電流源1707和開關(guān)1706彼此連接。 與上述結(jié)構(gòu)并聯(lián)，電流源晶體管1701的源極和導(dǎo)線1712通過負(fù)載1708彼此連接。而且， 電流源晶體管1701的源極和導(dǎo)線1715通過第二電流源1713和開關(guān)1714彼此連接。連接到導(dǎo)線1711的第一電流源1707設(shè)置電流rtl，連接到導(dǎo)線1715的第二電流 源1713設(shè)置電流Λ2。這里，輸入導(dǎo)線1709的電位表示為Vddl，輸入導(dǎo)線1710的電位表 示為Vdd2，輸入導(dǎo)線1711的電位表示為Vssl，輸入導(dǎo)線1712的電位表示為Vss2，輸入導(dǎo) 線1715的電位表示為Vss3。此時，電位關(guān)系至少滿足Vddl > Vdd2 > Vssl > Vss3，并且 Vddl > Vss2 > Vssl > Vss3。輸入導(dǎo)線1710的電位Vdd2和輸入導(dǎo)線1712的電位Vss2之間的關(guān)系可以相同或 不同。在Vdd2是不同于Vss2的電位時，通過電流源晶體管的閾值電壓、通過施加于負(fù)載 時的閾值電壓或通過電流源晶體管的閾值電壓和施加于負(fù)載時的閾值電壓的總和，可以將 Vdd2設(shè)置為高于Vss2。注意，負(fù)載1708具有整流性能。換句話說，負(fù)載的電流-電壓特性根據(jù)施加偏壓的 方向而具有不同的阻抗值，并且負(fù)載具有使得電流幾乎僅僅在一個方向流動的電氣性能。 在這個實施方式中，設(shè)置負(fù)載1708，從而使電流從電流源晶體管1701流到導(dǎo)線1712。簡要地說明圖17的操作。如圖18所示，開關(guān)1703、1705和1714導(dǎo)通，并且開關(guān) 1706截止。然后，變換晶體管1702的源極和漏極具有幾乎相同的電位。換句話說，在變換 晶體管1702的源極和漏極之間幾乎沒有電流流動，并且電流流向開關(guān)1703。用具有箭頭 1801的虛線示意性地表示在那時的電流路徑。因此，流向第二電流源1713的電流1 流向 電容元件1704或電流源晶體管1701。當(dāng)在電流源晶體管1701的源極和漏極之間流動的電 流與流向第二電流源1713的電流變?yōu)橄嗟葧r，沒有電流流向電容元件1704。換句話說，獲 得穩(wěn)定狀態(tài)。此時，電流源晶體管1701的柵源電壓積聚在電容元件1704中。換句話說，使 得電流Λ2可以在電流源晶體管1701的源極和漏極之間流動所需的電壓施加在柵極和源 極之間。上述操作相應(yīng)于預(yù)充電操作。在預(yù)充電操作時，變換晶體管1702進(jìn)行短路操作。下面，如圖19所示，開關(guān)1705和1706導(dǎo)通，并且開關(guān)1703和1714截止。因為開 關(guān)1703截止，所以電流在變換晶體管1702的源極和漏極之間流動。用具有箭頭1901的虛 線示意性地表示在那時的電流路徑。因此，流向第一電流源1707的電流Ibl流向電容元件 1704、電流源晶體管1701或變換晶體管1702。在那時，電流源晶體管1701和變換晶體管 1702的柵極彼此連接。因此，電流源晶體管1701和變換晶體管1702 —起用作多柵晶體管。 該多柵晶體管的柵極長度L比電流源晶體管1701的柵極長度L更長。通常，當(dāng)晶體管的柵 極長度L變長時，其中流動的電流變小。當(dāng)在多柵晶體管的源極和漏極之間流動的電流等于流向第一電流源1707的電流
22Ibl時，沒有電流流向電容元件1704。換句話說，獲得穩(wěn)定狀態(tài)。在穩(wěn)定狀態(tài)下，沒有電流流 向電容元件1704。在那時，多柵晶體管的柵-源電壓積聚在電容元件1704中。也就是說， 在多柵晶體管的源極和漏極之間提供電流Ibl所需的電壓施加在其柵極和源極之間。上述 操作相應(yīng)于設(shè)置操作。在設(shè)置操作時，變換晶體管1702進(jìn)行電流源操作。注意，通過恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置第一電流源1707的電流rtl、第二電流源1713的電流Λ2 以及電流源晶體管1701和變換晶體管1702的晶體管尺寸(柵極寬度W、柵極長度L等等)， 在電容元件1704中積聚的電荷，即電流源晶體管1701柵極端子的電位，設(shè)置為近似等于在 預(yù)充電操作和設(shè)置操作之間的電壓。然后，在流向第二基本的電流源1713的電流Λ2比流 向第一電流源1707的電流Ibl具有更高電流值的情況下，通過預(yù)充電操作，電容元件1704 可以快速充電，并且可以獲得穩(wěn)定狀態(tài)。然后，即使在設(shè)置操作時流向第一電流源1707的 電流HdI小時，也可以快速地獲得穩(wěn)定狀態(tài)。這是因為電容元件1704幾乎通過預(yù)充電操作 充電。然后，如圖20所示，開關(guān)1703、1705、1706和1714截止。然后，電流流向負(fù)載1708。 用具有箭頭2001的虛線示意性地表示在那時的電流路徑。上述操作相應(yīng)于輸出操作。在 輸出操作時，變換晶體管1702進(jìn)行電流源操作。這樣，通過控制開關(guān)1703的導(dǎo)通/截止，可以使在預(yù)充電操作時流動的電流更大， 從而可以快速獲得穩(wěn)定狀態(tài)。即，減輕電流流過的導(dǎo)線上寄生的負(fù)載影響(導(dǎo)線電阻、交叉 電容等等)，并且可以快速獲得穩(wěn)定狀態(tài)。在那時，已經(jīng)獲得和設(shè)置操作時的穩(wěn)定狀態(tài)幾乎 相同的狀態(tài)。因此，在預(yù)充電操作之后的設(shè)置操作，可以快速獲得穩(wěn)定狀態(tài)。請注意，由于電流源晶體管1701的源極電位、導(dǎo)線1712的電位Vss2和負(fù)載1708 的電流-電壓特性，所以幾乎沒有電流流向負(fù)載1708。電流源晶體管1701的源極電位可以 通過電流源晶體管1701的柵極電位即導(dǎo)線1710的電位Vdd2來控制。因此，控制導(dǎo)線1710 的電位Vdd2，可以阻止電流提供給負(fù)載1708。請注意，多數(shù)情況下，電容元件1704的電位在設(shè)置操作和輸出操作中是不同的。 但是，電容元件1704兩端的電壓(電位差)不變，因此，電流源晶體管1701的柵-源電壓 不變，要求的電流流向負(fù)載1708。而且，在圖17中，第一電流源1707和第二電流源1713兩個電流源或者兩個開關(guān) 用于控制是否提供各個電流，從而改變在預(yù)充電操作時流動的電流量和在設(shè)置操作時流動 的電流量；但是，本發(fā)明不局限于這個。例如，如圖38所示，電流源3807僅僅可以用來進(jìn)行 控制?？蛇x擇地，可以不設(shè)置開關(guān)3806而控制電流量。圖39到41示出圖38所示結(jié)構(gòu)的 操作(虛線3901、4001和4101的箭頭示意性地表示電流路徑)。但是，在這種情況下，在預(yù) 充電操作時(圖39)和設(shè)置操作時(圖40)的電流源3807的電流量的值對應(yīng)于各個操作， 并且通常具有不同的值。請注意，任何元件都可以用作負(fù)載3808，只要它具有整流性能?？梢允褂美缦箅?阻器、晶體管、EL元件、其它類型發(fā)光元件的元件、由晶體管、電容器和開關(guān)構(gòu)成的電流源電 路?？梢允褂眯盘柧€或信號線和連接到它的像素。像素可以包括任何類型的顯示元件，例 如EL元件或用于FED的元件?？梢杂秒娏髟淳w管3801或變換晶體管3802的柵極電容器來代替電容元件 3804。在這種情況下，可以省略電容元件3804。
高電位側(cè)電源Vddl和Vdd2分別提供給導(dǎo)線1709和1710 ；但是，不必總是保持相 同的電位。例如，當(dāng)即使在信號寫入操作和輸出操作時電位不同也正常地完成操作時，就不 存在問題?？蛇x擇地，在各個信號寫入操作時，提供給導(dǎo)線1710的電位Vdd2可以改變。具 體而言，當(dāng)在信號寫入操作時流向電流源晶體管1701的電流大時，提供給導(dǎo)線1710的電 位Vdd2提高，因此正常地進(jìn)行操作，提供給連接到電流源1707的導(dǎo)線1711的電位Vssl不 下降太多，這是優(yōu)選的。因此，即使在預(yù)先在信號寫入操作時流向電流源晶體管1701的電 流大時，提供給導(dǎo)線1710的電位Vdd2提高，因此提供給連接到電流源晶體管1707的導(dǎo)線 1711的電位Vssl也不必降低。因此，即使在流向電流源晶體管1701的電流大時，也可以 給出設(shè)置電位Vssl的余量。注意，提供給導(dǎo)線1710的電位Vdd2可以根據(jù)在信號寫入操作 時流向電流源晶體管1701的電流量而變化。例如，當(dāng)在信號寫入操作時流向電流源晶體管 1701的電流量大時，也使提供給導(dǎo)線1710的電位Vdd2高，并且確保提供給導(dǎo)線1711的電 位Vssl的余量。另一方面，當(dāng)在信號寫入操作時流向電流源晶體管1701的電流量小時，使 得提供給導(dǎo)線1710的電位Vdd2低，因而防止在信號寫入操作時電流流向?qū)Ь€1712側(cè)，即 流向載荷1708。低電位側(cè)電源VSS1、VSS2和Vss3分別提供給導(dǎo)線1711、1712和1715 ；但是，不必 總是保持相同的電位。當(dāng)即使在信號寫入操作和輸出操作時電位不同也正常地完成操作 時，就不存在問題。應(yīng)當(dāng)注意，電容元件3804可以連接到電流源晶體管3801的柵極端子和源極端子。 這是因為只要保持在柵極端子和源極端子之間的電壓，晶體管的操作就不容易受其它原因 的影響(例如由于導(dǎo)線電阻引起的電壓降的影響等等)，因為晶體管的操作由柵-源電壓決 定。假如電容元件3804設(shè)置在電流源晶體管3801的柵極端子和另一根導(dǎo)線之間，有可能 電流源晶體管3801的柵極端子電位隨著另一根導(dǎo)線的電壓下降值而變化。注意，電流源晶體管3801和變換晶體管3802在電流源操作時用作多柵晶體管，因 此這些晶體管優(yōu)選具有相同極性(具有相同導(dǎo)電性)。注意，電流源晶體管3801和變換晶體管3802在電流源操作時用作多柵晶體管，但 是，各個晶體管的柵極寬度W可以相同或者不同。同樣，柵極長度L可以相同或者不同。但 是，柵極寬度W優(yōu)選相同，因為柵極寬度W可以認(rèn)為和普通多柵晶體管相同。由于變換晶體 管3802的柵極長度L變長，所以在設(shè)置操作或輸出操作時流動的電流變小。因此，可以根 據(jù)情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計。象開關(guān)3803、3805和3806這種開關(guān)可以是任何開關(guān)，例如電子開關(guān)或機械開關(guān)。 只要它可以控制電流的流動，它就可以是任何開關(guān)。它可以是晶體管、二極管或用它們構(gòu)成 的邏輯電路。因此，在使用晶體管作為開關(guān)的情況下，其極性(導(dǎo)電性)不特別地限制，因 為它只是作為開關(guān)來操作。但是，當(dāng)截止電流優(yōu)選小時，優(yōu)選使用具有小截止電流的極性的 晶體管。作為具有小電流的晶體管，具有包括LDD區(qū)的晶體管等等。而且，當(dāng)用作開關(guān)的晶 體管的源極端子電位接近低電位側(cè)電源(Vss、接地、OV等等)時，最好使用N溝道晶體管， 當(dāng)源極端子的電位接近高電位側(cè)電源(Vdd等等)時，優(yōu)選使用P溝道晶體管。這有助于晶 體管容易地用作開關(guān)，因為可以提高柵-源電壓的絕對值。還應(yīng)當(dāng)注意，還可以通過使用N 溝道和P溝道晶體管兩者來應(yīng)用CMOS開關(guān)。
請注意，圖17和38等等示出這個實施方式的電路，但是，本發(fā)明不局限于這個結(jié) 構(gòu)。通過改變開關(guān)的布置和數(shù)目、各個晶體管的極性、電流源晶體管3801的數(shù)目和布置、變 換晶體管3802的數(shù)目和布置、各個導(dǎo)線的電位、電流方向等等，可以在該結(jié)構(gòu)中應(yīng)用各種 電路。而且，通過組合這種變化，可以實現(xiàn)使用各種電路的結(jié)構(gòu)。例如，象開關(guān)3803、3805和3806的這種開關(guān)可以設(shè)置在任何地方，只要它可以控 制目標(biāo)電流的導(dǎo)通/截止。具體地，控制流向電源3807的電流的開關(guān)3806優(yōu)選設(shè)置為串 聯(lián)。而且，控制流向變換晶體管3802的電流的開關(guān)3803優(yōu)選與變換晶體管3802并聯(lián)。開 關(guān)3805優(yōu)選設(shè)置為控制在電容元件3804中的電荷。在這個實施方式中，在設(shè)置操作之前進(jìn)行預(yù)充電操作。因此，可以以小電流值快速 地進(jìn)行設(shè)置操作。因此，可以獲得在輸出操作時能夠輸出精確的電流的有益效果。本實施方式中所述的內(nèi)容相應(yīng)于部分修改其內(nèi)容的實施方式1。因此，實施方式1 中所述的內(nèi)容也可以應(yīng)用于這個實施方式。這個實施方式可以和本說明書中的其它實施方式或例子自由地組合。[實施方式5]在實施方式5中，將說明不同于上述實施方式中模擬電路的結(jié)構(gòu)。在實施方式1中，使用圖1的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)變換晶體管102的電流源操作或短路操 作。在這個實施方式中，給出不同于實施方式1的結(jié)構(gòu)例子，用于實現(xiàn)在電流源操作和短路 操作之間的變換。應(yīng)當(dāng)注意，這里將省略類似于實施方式1的大部分文字說明。首先，圖21示出不同于圖1的結(jié)構(gòu)，其中實現(xiàn)變換晶體管102的電流源操作或短 路操作。在圖1中，使用開關(guān)103，因此變換晶體管102可以進(jìn)行短路操作。通過控制開關(guān) 103，電流不在變換晶體管102的源極和漏極之間流動，因此變換晶體管102的源極端子和 漏極端子具有大致相同的電位。相反，在圖21中，控制變換晶體管2102的柵極端子電壓，因此大電流可以流向變 換晶體管2102。具體地，通過使用開關(guān)2103使變換晶體管2102的柵-源電壓的絕對值變 大。結(jié)果，在一定值的電流流動時，需要小的變換晶體管2102源-漏電壓。也就是說，變換 晶體管2102用作開關(guān)。在圖1中，在電流源操作中，在電流源操作時使開關(guān)103截止，電流源晶體管101 和變換晶體管102用作多柵晶體管，因為其柵極端子彼此連接。相反，在圖21中，因為電流源晶體管2101和變換晶體管2102的柵極端子彼此不 連接，所以通過使用開關(guān)2103來使柵極端子連接。結(jié)果，它們可以用作多柵晶體管。在圖 21中，設(shè)置用作電流源(或它的一部分)的電流源晶體管2101和其操作隨狀態(tài)改變的變換 晶體管2102，并且電流源晶體管2101、變換晶體管2102和導(dǎo)線109串聯(lián)連接。電流源晶體 管2101的柵極連接到電容元件104的一個端子。電容元件104的另一個端子通過變換晶 體管2102連接到電流源晶體管2101的源極。因此，可以保持電流源晶體管2101的柵-源 電壓。而且，電流源晶體管2101的柵極通過開關(guān)105連接到導(dǎo)線110，并且可以通過開關(guān) 2103的導(dǎo)通/截止來控制電容元件104，從而保持電荷。變換晶體管2102的柵極端子和導(dǎo) 線2105通過開關(guān)2104彼此連接。通過開關(guān)2104的導(dǎo)通/截止來控制變換晶體管2102。
25電流源晶體管2101的柵極和變換晶體管2102通過開關(guān)2103連接。連接到導(dǎo)線111的第一電流源107設(shè)置電流rtl。這里，輸入導(dǎo)線109的電位表 示為Vddl，輸入導(dǎo)線110的電位表示為Vdd2，輸入導(dǎo)線2105的電位表示為Vdd3，輸入導(dǎo)線 111的電位表示為Vssl，輸入導(dǎo)線112的電位表示為Vss2。在那時，電位關(guān)系滿足Vdd3 > Vddl > Vdd2 > Vssl，并且Vdd3 > Vddl > Vss2 > Vssl。本發(fā)明不局限于這個；但是，優(yōu) 選盡可能高的電位，以使變換晶體管2102在短路操作時可以具有更高電流驅(qū)動能力。輸入導(dǎo)線110的電位Vdd2和輸入導(dǎo)線111的電位Vssl之間的關(guān)系可以相同或不 同。在Vdd2是不同于Vssl的電位時，通過電流源晶體管的閾值電壓、通過施加于負(fù)載的閾 值電壓或通過電流源晶體管的閾值電壓和施加于負(fù)載的閾值電壓的總和，可以將Vdd2設(shè) 置為高于Vssl。說明圖21的操作。首先，如圖22所示，開關(guān)2104、105和106導(dǎo)通，開關(guān)2103截 止。用具有箭頭2201的虛線示意性地表示在那時的電流路徑。然后，變換晶體管2102的 柵極端子連接到導(dǎo)線2105。給導(dǎo)線2105提供高電位側(cè)(Vdd2)的電源，因此，變換晶體管 2102柵-源電壓的絕對值變?yōu)楹艽蟆Ｒ虼?，變換晶體管2102具有很大的電流驅(qū)動能力，并 且其源極和漏極具有大致相同的電位。因此，在電流源107中流動的電流Λ流向電容元件 104或電流源晶體管2101，因此電流源晶體管2101的源極具有和導(dǎo)線111大致相同的電 位。當(dāng)在電流源晶體管2101的源極和漏極之間流動的電流與在電流源107中流動的電流 Λ變?yōu)橄嗟葧r，沒有電流流入電容元件104。也就是說，獲得穩(wěn)定狀態(tài)。然后，穩(wěn)定狀態(tài)的 柵極電位積聚在電容元件104中。也就是說，使得電流Ib可以在電流源晶體管2101的源 極和漏極之間流動所需的電壓施加于其柵極端子。上述操作相應(yīng)于設(shè)置操作。在設(shè)置操作 時，變換晶體管2102用作開關(guān)并進(jìn)行短路操作。請注意，由于電流源晶體管2101的源極電位、導(dǎo)線112的電位Vss2和負(fù)載108的 電壓-電流特性，所以幾乎沒有電流流向負(fù)載108。電流源晶體管2101的源極電位可以通 過電流源晶體管2101的柵極電位即導(dǎo)線110的電位Vdd2來控制。因此，控制導(dǎo)線110的 電位Vdd2，可以阻止電流提供給負(fù)載108。下面，如圖23所示，開關(guān)2104、105和106截止，開關(guān)2103導(dǎo)通。用具有箭頭2301 的虛線示意性地表示在那時的電流路徑。因此，變換晶體管2102的柵極連接到電流源晶體 管2101的柵極。另一方面，在設(shè)置操作時積聚的電荷保持在電容元件104中，并且該電荷 施加給電流源晶體管2101和變換晶體管2102的柵極端子。如上所述，電流源晶體管2101 和變換晶體管2102 —起用作多柵晶體管。因此，當(dāng)電流源晶體管2101和變換晶體管2102 看作一個晶體管時，該晶體管的柵極長度L比電流源晶體管2101的柵極長度L更長。因此， 流向負(fù)載108的電流變得比Λ更小。上述操作相應(yīng)于輸出操作。在輸出操作時，變換晶體 管2102進(jìn)行電流源操作。注意，圖21示出這個實施方式的電路，但是，本發(fā)明不局限于這個結(jié)構(gòu)。如在實施 方式1中一樣，通過改變開關(guān)的布置和數(shù)目、各個晶體管的極性、電流源晶體管2101的數(shù)目 和布置、變換晶體管2102的數(shù)目和布置、各個導(dǎo)線的電位、電流流動方向等等，在該結(jié)構(gòu)中 可以使用各種的電路。而且，通過組合這種變化，能夠?qū)崿F(xiàn)使用各種電路的結(jié)構(gòu)。圖M顯示不同地設(shè)置開關(guān)106時的例子。例如象開關(guān)105、106、2103和2104的開 關(guān)可以布置在任何地方，只要它如下所述地構(gòu)成。即，在信號寫入操作時，如圖25所示地連接開關(guān)106，其中來自電流源107的電流Λ流向電流源晶體管2101，并且變換晶體管2102 進(jìn)行短路操作。在輸出操作時，如圖沈所示地連接開關(guān)106，其中變換晶體管2102進(jìn)行電 流源操作，并且流向變換晶體管2102和電流源晶體管2101的電流流向負(fù)載108。此外，圖27示出電流源晶體管2101和變換晶體管2102的布局互換的情況。在圖 27中，導(dǎo)線109、變換晶體管2702和電流源晶體管2701按該順序設(shè)置。圖觀示出圖21中電流源晶體管2101和變換晶體管2102的極性(導(dǎo)電性)改 變、并且電路的連接結(jié)構(gòu)不變時的例子。當(dāng)比較圖21和圖觀時，顯然通過將導(dǎo)線109、110、 111、112和2105的電位變?yōu)閷?dǎo)線2809、2810、2811、2812和2815的電位，并通過改變電流源 107的電流方向，容易進(jìn)行改變。連接到導(dǎo)線觀11的電流源觀07設(shè)置電流rt。這里，輸入導(dǎo)線觀09的電位表示為 Vssl，輸入導(dǎo)線觀10的電位表示為Vss2，輸入導(dǎo)線觀15的電位表示為Vss3，輸入導(dǎo)線觀11 的電位表示為Vddl，輸入導(dǎo)線觀12的電位表示為Vdd2。在那時，電位關(guān)系至少滿足Vss3 < Vssl < Vss2 < Vddl，并且 Vss3 < Vssl < Vdd2 < Vddl。輸入導(dǎo)線觀10的電位Vss2和輸入導(dǎo)線觀11的電位Vddl之間的關(guān)系可以相同或 不同。在Vdd2是不同于Vss2的電位時，通過電流源晶體管的閾值電壓、通過施加于負(fù)載 時的閾值電壓或通過電流源晶體管的閾值電壓和施加于負(fù)載時的閾值電壓的總和，可以將 Vss2設(shè)置為高于Vdd2。另外，圖四示出在圖28中的設(shè)置操作時開關(guān)的導(dǎo)通/截止，并且具有箭頭四01 的虛線表示電流路徑，圖30示出在圖觀中的輸出操作時各個開關(guān)的導(dǎo)通/截止，并且具有 箭頭3001的虛線表示電流路徑。這樣，通過改變開關(guān)的布置和數(shù)目、各個晶體管的極性、電流源晶體管的數(shù)目和布 置、變換晶體管的數(shù)目和布置、各個導(dǎo)線的電位、電流流動方向等等，不僅可以使用圖21的 電路，而且可以使用各種電路來構(gòu)成本發(fā)明。另外，通過組合這種變化，可以利用其它的各 種電路來構(gòu)成本發(fā)明。本實施方式中所述的內(nèi)容相應(yīng)于部分修改其內(nèi)容的實施方式1。因此，實施方式1 中所述的內(nèi)容也可以應(yīng)用于這個實施方式。這個實施方式可以和本說明書中的其它實施方式或例子自由地組合。[實施方式6]在實施方式6中，將說明不同于上述實施方式中模擬電路的結(jié)構(gòu)。圖31示出其中變換晶體管102具有與圖1中電流源操作或短路操作不同的結(jié)構(gòu)、 并且可以進(jìn)行實施方式4中所述預(yù)充電操作的結(jié)構(gòu)。圖31所示電流源電路控制變換晶體管3102柵極端子的電壓，并且使得大電流可 以流向變換晶體管3102。具體地，通過使用開關(guān)3103使變換晶體管3102柵-源電壓的絕 對值變大。結(jié)果，在一定值的電流流動時，僅僅需要小的變換晶體管3102源-漏電壓。也就 是說，變換晶體管3102只用作開關(guān)操作。在圖31所示的結(jié)構(gòu)中，設(shè)置一直用作電流源(或 它的一部分)的電流源晶體管3101和其操作隨狀態(tài)改變的變換晶體管3102，并且電流源晶 體管3101、變換晶體管3102和導(dǎo)線109串聯(lián)連接。電流源晶體管3101的柵極連接到電容 元件104的一個端子。電容元件104的另一個端子通過變換晶體管3102連接到電流源晶 體管3101的源極。因此，可以保持電流源晶體管3101的柵-源電壓。而且，電流源晶體管
273101的柵極和漏極通過開關(guān)3103彼此連接，并且可以通過開關(guān)3103的導(dǎo)通/截止來控制 電容元件104，從而保持電荷。在圖31中，因為電流源晶體管3101和變換晶體管3102的柵極彼此不連接，所以 使用開關(guān)3103來連接?xùn)艠O。結(jié)果，電流源晶體管3101和變換晶體管3102 —起用作多柵晶體管。連接到導(dǎo)線111的第一電流源107設(shè)置電流rtl，連接到導(dǎo)線3108的第二電流源 3107設(shè)置電流Λ2。這里，輸入導(dǎo)線109的電位表示為Vddl，輸入導(dǎo)線110的電位表示為 Vdd2，輸入導(dǎo)線3105的電位表示為Vdd3，輸入導(dǎo)線111的電位表示為Vssl，輸入導(dǎo)線112 的電位表示為Vss2，輸入導(dǎo)線3108的電位表示為Vss3。在那時，電位關(guān)系至少滿足Vdd3 > Vddl > Vdd2 > Vssl > Vss3,并且 Vdd3 > Vddl > Vss2 > Vssl > Vss3。本發(fā)明不局 限于這個；但是，優(yōu)選盡可能高的電位，以使變換晶體管3102在短路操作時可以具有更高 電流驅(qū)動能力。輸入導(dǎo)線110的電位Vdd2和輸入導(dǎo)線111的電位Vssl之間的關(guān)系可以相同或不 同。在Vdd2是不同于Vssl的電位時，通過電流源晶體管的閾值電壓、通過施加于負(fù)載的閾 值電壓或通過電流源晶體管的閾值電壓和施加于負(fù)載的閾值電壓的總和，可以將Vdd2設(shè) 置為高于Vssl。說明圖31所示電流源電路的操作。首先，如圖32所示，開關(guān)3104、105和3106導(dǎo) 通，開關(guān)3103和106截止。然后，變換晶體管3102的柵極端子連接到導(dǎo)線3105。給導(dǎo)線 3105提供高電位側(cè)(Vdd)的電源，因此，變換晶體管3102柵-源電壓的絕對值變?yōu)楹艽蟆?因此，變換晶體管3102具有很高的電流驅(qū)動能力，并且其源極端子和漏極端子具有大致相 同的電位。因此，在第二電流源3107中流動的電流Λ2流向電容元件104或電流源晶體 管3101，因此電流源晶體管3101的源極端子具有和導(dǎo)線3108大致相同的電位。用具有箭 頭3201的虛線示意性地表示在那時的電流路徑。當(dāng)在電流源晶體管3101的源極和漏極之 間流動的電流與在第二電流源3107中流動的電流Λ2變?yōu)橄嗟葧r，沒有電流流入電容元件 104。也就是說，獲得穩(wěn)定狀態(tài)。然后，那時柵極端子的電位積聚在電容元件104中。也就 是說，使得電流Λ2可以在電流源晶體管3101的源極和漏極之間流動所需的電壓施加于其 柵極端子。上述操作相應(yīng)于預(yù)充電操作。在預(yù)充電操作時，變換晶體管3102用作開關(guān)并進(jìn) 行短路操作。請注意，由于電流源晶體管3101的源極電位、導(dǎo)線112的電位Vss2和負(fù)載108的 電壓-電流特性，所以幾乎沒有電流流向負(fù)載108。電流源晶體管3101的源極電位可以通 過電流源晶體管3101的柵極電位即導(dǎo)線110的電位Vdd2來控制。因此，控制導(dǎo)線110的 電位Vdd2，可以阻止電流提供給負(fù)載108。下面，如圖33所示，開關(guān)3104和3106截止，開關(guān)105、106和3103導(dǎo)通。然后，變 換晶體管3102和電流源晶體管3101的柵極端子彼此連接。用具有箭頭3301的虛線示意 性地表示在那時的電流路徑。如上所述，電流源晶體管3101和變換晶體管3102 —起用作 多柵晶體管。因此，當(dāng)電流源晶體管3101和變換晶體管3102看作一個晶體管時，該晶體管 的柵極長度L比電流源晶體管3101的柵極長度L更長。當(dāng)在包括電流源晶體管3101和變 換晶體管3102的多柵晶體管的源極和漏極之間流動的電流變?yōu)榈扔诹飨虻谝浑娏髟?07 的電流時，沒有電流流向電容元件104。換句話說，獲得穩(wěn)定狀態(tài)。那時柵極端子的電位積聚在電容元件104中。上述操作相應(yīng)于設(shè)置操作。在設(shè)置操作時，變換晶體管3102進(jìn) 行電流源操作。下面，如圖34所示，開關(guān)105、106、3104和3106截止，開關(guān)3103導(dǎo)通。另一方面， 在設(shè)置操作時積聚的電荷保持在電容元件104中，并且該電荷施加給電流源晶體管3101和 變換晶體管3102的柵極端子。如上所述，電流Ibl流向負(fù)載108。用具有箭頭3401的虛線 示意性地表示在那時的電流路徑。上述操作相應(yīng)于輸出操作。在這個實施方式中，說明圖31所示的電流源電路，但是，本發(fā)明不局限于這個結(jié) 構(gòu)，各種改良都是可以的，除非脫離本發(fā)明的精神。例如，如實施方式1中所示的一樣，通過 改變開關(guān)的布置和數(shù)目、各個晶體管的極性、電流源晶體管3101的數(shù)目和布置、電流源的 數(shù)目和布置、變換晶體管的數(shù)目和布置、各個導(dǎo)線的電位、是否組合另一種預(yù)充電方法、電 流流動方向等等，在該結(jié)構(gòu)中可以使用各種的電路。而且，通過組合這種變化，可以實現(xiàn)使 用各種電路的結(jié)構(gòu)。例如，各個開關(guān)可以設(shè)置在任何地方，只要設(shè)置該設(shè)計，使得在預(yù)充電操作時，如 圖35所示地進(jìn)行連接，在設(shè)置操作時，如圖36所示地進(jìn)行連接，在輸出操作時，如圖37所 示地進(jìn)行連接。本實施方式中所述的內(nèi)容相應(yīng)于部分修改其內(nèi)容的實施方式1。因此，實施方式1 中所述的內(nèi)容也可以應(yīng)用于這個實施方式。這個實施方式可以和本說明書中的其它實施方式或例子自由地組合。例子[例1]在例1中，說明顯示器件和信號線驅(qū)動電路等等的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件可 以應(yīng)用于一部分信號線驅(qū)動電路。如圖42所示，可以應(yīng)用于本發(fā)明的顯示器件4201包括像素區(qū)4202、柵極線驅(qū)動 電路4203和信號線驅(qū)動電路4204。柵極線驅(qū)動電路4203順序地輸出選擇信號給像素區(qū) 4202。信號線驅(qū)動電路4204順序地輸出視頻信號給像素區(qū)4202。在像素區(qū)4202內(nèi)，通過 根據(jù)視頻信號控制光的狀態(tài)來顯示圖像。從信號線驅(qū)動電路4204輸入到像素區(qū)4202的視 頻信號是電流。也就是說，布置在每個像素中的顯示元件和用于控制顯示元件的元件根據(jù) 從信號線驅(qū)動電路4204輸入的視頻信號(電流)而改變它們的狀態(tài)。設(shè)置在像素中的顯 示元件的例子包括EL元件、用于FED中的元件(場致發(fā)射顯示器)等等。請注意，可以設(shè)置多個柵極線驅(qū)動電路4203和信號線驅(qū)動電路4204。信號線驅(qū)動電路4204的結(jié)構(gòu)可以分成多個部分。例如，它可以大致分成移位寄存 器4205、第一鎖存電路(LAT1)4206、第二鎖存電(LAT2)4207和數(shù)-模轉(zhuǎn)換電路4208。數(shù)-模 轉(zhuǎn)換電路4208包括將電壓轉(zhuǎn)換成電流的功能，而且它還可以包括提供灰度校正(gamma correction)的功能。也就是說，數(shù)-模轉(zhuǎn)換電路4208包括用于輸出電流(視頻信號)給 像素的電路，即可以應(yīng)用于本發(fā)明的電流源電路。而且，像素包括顯示元件例如EL元件。還設(shè)置用于輸出電流(視頻信號)給顯示 元件的電路，即電流源電路，本發(fā)明也可以應(yīng)用于該電路。簡要地說明信號線驅(qū)動電路4204的操作。利用多列觸發(fā)電路(FF)等等來形成移 位寄存器4205，并輸入時鐘信號(S-CLK)、啟動脈沖(SP)和反向時鐘信號(inverted clocksignal) (S-CLKb)。根據(jù)這些信號的定時輸出取樣脈沖。從移位寄存器4205輸出的取樣脈沖輸入到第一鎖存電路(LAT1)4206。根據(jù)輸入 取樣脈沖的定時，從視頻信號線輸入視頻信號(VS)給第一鎖存電路(LATl) 4206，并且在每 列中保持視頻信號。在設(shè)置數(shù)-模轉(zhuǎn)換電路4208的情況下，視頻信號具有數(shù)字值。而且， 很多情況下，這個階段的視頻信號是電壓。但是，在第一鎖存電路4206和第二鎖存電路4207是可以儲存模擬值的電路時，很 多情況下可以省去數(shù)-模轉(zhuǎn)換電路4208。在那種情況下，視頻信號常常是電流。而且，在輸 出到像素區(qū)4202的數(shù)據(jù)具有二元值的情況下，即數(shù)字值的情況下，在多數(shù)情況下，可以省 去數(shù)-模轉(zhuǎn)換電路4208。當(dāng)在第一鎖存電路(LAT1)4207中保留視頻信號直到最后列完成時，在水平回歸 周期內(nèi)，從鎖存控制線輸入鎖存脈沖LP，并且在第一鎖存電路(LAT1)4206中保持的視頻信 號立刻轉(zhuǎn)入第二鎖存電路(LAT2)4207。然后，在第二鎖存電路(LAT2)4207中保持的一排的 視頻信號一次輸入到數(shù)-模轉(zhuǎn)換電路4208。然后，從數(shù)-模轉(zhuǎn)換電路4208輸出的信號輸入 到像素區(qū)4202。在第二鎖存電路(LAT2)4207中保持的視頻信號輸入到數(shù)-模轉(zhuǎn)換電路4208和輸 入到像素區(qū)4202時，再次從移位寄存器4205輸出取樣脈沖。也就是說，同時進(jìn)行兩個操作。 因此，可以進(jìn)行線連續(xù)的驅(qū)動。此后重復(fù)這個操作。 假如在數(shù)-模轉(zhuǎn)換電路4208中的電流源電路是進(jìn)行設(shè)置操作和輸出操作的電路， 就需要提供電流給電流源電路的電路。在那種情況下，設(shè)置參考電流源電路4209。有時，信號線驅(qū)動電路或它的一部分不是和像素區(qū)4202在相同的基板上面，而是 例如通過利用外部IC芯片來形成。在那種情況下，IC芯片和基板通過利用COG(玻璃上的 芯片)、TAB (帶自動粘接)、印制基板等等來連接。注意，信號線驅(qū)動電路等等的結(jié)構(gòu)不局限于圖42。例如，在第一鎖存電路4206和第二鎖存電路4207可以儲存模擬值的情況下，有 時如圖43所示，從參考電流源電路4301輸入視頻信號VS (模擬電流)到第一鎖存電路 (LATl) 4206。有時在圖42中也不設(shè)置第二鎖存電路4207。這個例子可以和本說明書中的其它實施方式或例子自由地組合。[例2]現(xiàn)在說明在例1中所述信號線驅(qū)動電路4204的具體的結(jié)構(gòu)。首先，圖44示出將本發(fā)明應(yīng)用于信號線驅(qū)動電路時的例子。圖44的結(jié)構(gòu)包括電 流源晶體管4401、轉(zhuǎn)換晶體管4402、開關(guān)晶體管4403、開關(guān)晶體管4405、開關(guān)晶體管4406、 電容元件4404、電流源4407、負(fù)載4408以及導(dǎo)線4409、4410和4411，并且每個元件按與圖 1相同的方式連接。電流源電路4400通過導(dǎo)線4413、4414和4415在設(shè)置操作和輸出操作 之間切換，和在短路操作和電流源操作之間切換。在設(shè)置操作時從電流源4407輸入電流。 在輸出操作時，電流從電流源電路4400朝著負(fù)載4408輸出。首先，說明圖42的情況。在參考電流源電路4209中的電流源相應(yīng)于在圖44中的 電流源4407。在圖44中的負(fù)載4408相應(yīng)于開關(guān)、信號線或者連接到信號線的像素。從電 流源4407輸出恒定電流。在圖44的結(jié)構(gòu)中，不能在設(shè)置操作的同時進(jìn)行輸出操作。因此， 當(dāng)要求同時進(jìn)行輸出操作和設(shè)置操作時，優(yōu)選設(shè)置兩個或更多電流源電路并開關(guān)它們。也
30就是說，通過一個電流源電路進(jìn)行設(shè)置操作，同時通過另一個電流源電路進(jìn)行輸出操作，而 且這以任意的循環(huán)進(jìn)行變換。因此，可以同時進(jìn)行設(shè)置操作和輸出操作。而且，當(dāng)模擬電流輸出到像素作為視頻信號時，使用圖45所示的結(jié)構(gòu)，因為數(shù)字 值需要轉(zhuǎn)換為模擬值。在圖45中，為了簡化，說明3位的情況。也就是說，具有電流源4501A、4501B和 4501C，其電流值分別是Ic、2XIc和4X Ic，各個電流源電路4502A、4502B和4502C分別連 接到該電流源4501A、4501B和4501C。因此，在輸出操作時，電流源電路4502A、4502B和 4502C輸出電流Ic、2X Ic和4X Ic。開關(guān)4503A、450;3B和4503C串聯(lián)連接到各個電流源電 路。這些開關(guān)通過從第二鎖存電路(LAT2)4207輸出的視頻信號來控制。從各個電流源電 路和開關(guān)輸出電流的總和輸出到負(fù)載4408，即顯示器件的信號線。通過如上所述地操作，模 擬電流輸出到像素作為視頻信號。為簡化起見，在圖45中說明的3比特的情況，但是，本發(fā)明不局限于這個。通過類 似地配置，可以容易地改變比特數(shù)。同樣在圖45的結(jié)構(gòu)中，通過并聯(lián)設(shè)置電流源電路和通 過開關(guān)它們來操作它們，在進(jìn)行設(shè)置操作時，可以同時進(jìn)行輸出操作。在電流源電路上進(jìn)行設(shè)置操作的情況下，需要控制其定時。在那種情況下，可以設(shè) 置專用的驅(qū)動電路(移位寄存器等等)來控制設(shè)置操作。可選擇地，通過利用從控制LATl 電路的移位寄存器輸出的信號，可以控制對電流源電路的設(shè)置操作。也就是說，LATl電路 和電流源電路兩者可以通過一個移位寄存器來控制。在那種情況下，從控制LATl電路的移 位寄存器輸出的信號可以直接輸入到電流源電路，或者為了分離LATl電路的控制和電流 源電路的控制，可以通過用于控制分離的電路來控制電流源電路。通過利用從控制LAT2電 路輸出的信號，也可以控制對電流源電路的設(shè)置操作。從LAT2電路輸出的信號一般是視頻 信號。因此，為了分離利用它作為視頻信號的情況和控制電流源電路的情況，可以通過用于 控制分離的電路來控制電流源電路?，F(xiàn)在說明圖43的情況。在參考電流源電路4301中的電流源相應(yīng)于在圖44中的 電流源4407。在圖44中的負(fù)載4408相應(yīng)于設(shè)置在第二鎖存電路(LAT2)4207中的電流源 電路。在這種情況下，從參考電流源電路4301中的電流源以電流的形式輸出視頻信號。注 意，該電流可以具有數(shù)字值或模擬值。注意，相應(yīng)于每個比特的數(shù)字視頻信號(電流值)可以輸入到第一鎖存電路4206。 通過將相應(yīng)于各個比特的數(shù)字視頻信號電流加起來，數(shù)字值可以轉(zhuǎn)換為模擬值。在那種情 況下，更優(yōu)選將本發(fā)明應(yīng)用于輸入小數(shù)字?jǐn)?shù)的比特的信號的情況，因為信號的電流值變小。 鑒于此，通過應(yīng)用本發(fā)明，信號的電流值可以是大的。因此，提高信號寫入速度。應(yīng)當(dāng)注意， 在圖43中，在不設(shè)置第二鎖存電路4207的情況下，可以在第一鎖存電路4206中并聯(lián)設(shè)置 兩個或更多電流源電路，并且通過變換它們來使用。因此，可以同時進(jìn)行設(shè)置操作和輸出操 作，從而可以省去第二鎖存電路4207。還可以認(rèn)為設(shè)置在第一鎖存電路4206中的電流源電路相應(yīng)于圖44中的電流源 4407，設(shè)置在第二鎖存電路4207中的電流源電路相應(yīng)于圖44中的負(fù)載4408。此外，該電流源電路可以應(yīng)用于圖42和43所示的參考電流源電路4209和4301。 也就是說，參考電流源電路4209相應(yīng)于圖44中的負(fù)載4408，另一個電流源相應(yīng)于圖44中 的電流源4407。
還可以認(rèn)為像素相應(yīng)于圖44中的負(fù)載4408，在信號線驅(qū)動電路4204中用于輸出 電流到像素的電流源電路相應(yīng)于圖44中的電流源4407。這樣，本發(fā)明可以應(yīng)用于各種部分。注意，圖1的結(jié)構(gòu)在圖44中用作電流源電路4400的結(jié)構(gòu)，但是，本發(fā)明不局限于 這個?？梢允褂酶鶕?jù)本發(fā)明的各種結(jié)構(gòu)。這個例子可以和本說明書中的其它實施方式或例子自由地組合。[例3]在例3中，將參考圖46說明本發(fā)明應(yīng)用于像素的基本像素結(jié)構(gòu)。在圖46中，這個例子所示的像素包括一直用作電流源(或一部分電流源)的晶 體管4601 (以下稱為第一電流源晶體管或電流源晶體管)、根據(jù)狀態(tài)而不同地操作的晶體 管4602 (以下也稱為第二晶體管或變換晶體管)、第一開關(guān)4603、電容元件4604、第二開關(guān) 4605、第三開關(guān)4606、顯示元件4608、第一導(dǎo)線4609、第二導(dǎo)線4610、對置電極(opposite eleCtrode)4612、第三導(dǎo)線4611、第四導(dǎo)線4614和第五導(dǎo)線4615。注意，電流源晶體管4601 和變換晶體管4602都是N溝道晶體管。說明該像素的連接結(jié)構(gòu)。電流源晶體管4601的第一端子(源極端子和漏極端子之一)和第二端子(源極端 子和漏極端子中的另一個)分別連接到顯示元件4608的像素電極和通過變換晶體管4602 連接到第一導(dǎo)線4609。電流源晶體管4601的柵極端子通過第二開關(guān)4605連接到第二導(dǎo)線 4610和連接到電容元件4604的一個端子，電容元件4604的另一個端子連接到電流源晶體 管4601的第一端子。因此，可以保持電流源晶體管4601的柵極電位即柵-源電壓(Vgs)。 電流源晶體管4601的柵極通過第二開關(guān)4605連接到導(dǎo)線4610。通過第二開關(guān)4605的導(dǎo) 通/截止，可以控制提供給電容元件4604的電荷。即，當(dāng)?shù)诙_關(guān)4605為導(dǎo)通狀態(tài)時，電流 源晶體管4601的柵極端子和第二導(dǎo)線4610連接。相反，當(dāng)?shù)诙_關(guān)4605為截止?fàn)顟B(tài)時， 電流源晶體管4601的柵極端子和第二導(dǎo)線4610不連接(或非導(dǎo)電狀態(tài))。在用作取決于狀態(tài)的電流源的情況下，或者用于使源極和漏極之間不流動電流 (或用作開關(guān))的情況下，變換晶體管4602包括第一開關(guān)4603作為切換裝置。這里，變換 晶體管4602用作電流源(或其一部分)的情況稱為電流源操作。而且，在操作變換晶體管 4602使得在源極和漏極之間不流動電流(或用作開關(guān))的情況，或者在源-漏電壓小時操 作變換晶體管4602的情況，稱為短路操作。在圖46中，變換晶體管4602的源極端子和漏 極端子可以通過第一開關(guān)4603連接。變換晶體管4602的柵極端子連接到電流源晶體管 4601的柵極端子。通過利用第一開關(guān)4603，變換晶體管4602的操作可以轉(zhuǎn)換成電流源操 作或短路操作。電流源晶體管4601的第一端子通過第三開關(guān)4606連接到第三導(dǎo)線4611。S卩，當(dāng) 第三開關(guān)4606為導(dǎo)通狀態(tài)時，電流源晶體管4601的第一端子和第三導(dǎo)線4611連通。相 反，當(dāng)?shù)谌_關(guān)4606處于截止?fàn)顟B(tài)時，電流源晶體管4601的第一端子和第三導(dǎo)線4611不 連通。電容元件4604可以具有通過導(dǎo)線、有源層、電極等等插入絕緣膜的結(jié)構(gòu)，或者可 以通過利用電流源晶體管4601的柵極電容器省去電容元件。注意，預(yù)定電位分別輸入到顯示元件4608的對置電極4612、第一導(dǎo)線4609和第二導(dǎo)線4610。通過輸入信號到第四導(dǎo)線4614來控制第二開關(guān)4605和第三開關(guān)4606的導(dǎo)通/截止。通過輸入信號到第五導(dǎo)線4615來控制第一開關(guān)4603的導(dǎo)通/截止。此外，相應(yīng)于像素的灰度等級的信號輸入到第三導(dǎo)線4611。這個信號相應(yīng)于視頻 信號，并且信號電流流向第三導(dǎo)線4611。注意，晶體管可以應(yīng)用于第一開關(guān)4603、第二開關(guān)4605和第三開關(guān)4606。因此， 參考圖47說明N溝道晶體管應(yīng)用于第一開關(guān)4603、第二開關(guān)4605和第三開關(guān)4606的情 況。注意，和圖46中相同的部分用相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略其文字說明。第一開關(guān)晶體管4703相應(yīng)于第一開關(guān)4603。第二開關(guān)晶體管4705相應(yīng)于第二開 關(guān)4605。第三開關(guān)晶體管4706相應(yīng)于第三開關(guān)4606。第一開關(guān)晶體管4703的柵極端子連接到第五導(dǎo)線4615，其第一端子(源極端子 和漏極端子之一)連接到變換晶體管4602的第一端子，其第二端子(源極端子和漏極端子 中的另一個)連接到變換晶體管4602的第二端子。因此，當(dāng)輸入到第五導(dǎo)線4615的信號 為H電平時，第一開關(guān)晶體管4703導(dǎo)通，而當(dāng)輸入到第五導(dǎo)線4615的信號為L電平時，第 一開關(guān)晶體管4703截止。換句話說，因為第一開關(guān)晶體管4703導(dǎo)通，變換晶體管4602進(jìn) 行短路操作。第二開關(guān)晶體管4705的柵極端子、第一端子(源極端子和漏極端子之一)和第二 端子(源極端子和漏極端子中的另一個)分別連接到第四導(dǎo)線4714、第二導(dǎo)線4610以及顯 示元件4608的像素電極，和通過電容元件4604連接到電流源晶體管4601的第一端子。因 此，當(dāng)輸入到第四導(dǎo)線4614的信號為H電平時，第二開關(guān)晶體管4705導(dǎo)通，而當(dāng)輸入到第 四導(dǎo)線4614的信號為L電平時，第二開關(guān)晶體管4705截止。第三開關(guān)晶體管4706的柵極端子、第一端子(源極端子和漏極端子之一)和第二 端子(源極端子和漏極端子中的另一個)分別連接到第四導(dǎo)線4714、電流源晶體管4601的 柵極端子和第三導(dǎo)線4611。因此，當(dāng)輸入到第四導(dǎo)線4614的信號為H電平時，第三開關(guān)晶 體管4706導(dǎo)通，而當(dāng)輸入到第四導(dǎo)線4614的信號為L電平時，第三開關(guān)晶體管4706截止。隨后，參考這個實施方式中像素的操作的圖48A到48C進(jìn)行說明。注意，在圖48A 到48C中，通過利用圖47中的像素結(jié)構(gòu)來進(jìn)行說明，因為圖46和47的像素以同樣的方式 進(jìn)行操作。應(yīng)當(dāng)注意，連接到第三導(dǎo)線4611的電流源4801設(shè)置寫入像素的信號電流Idata。 第三導(dǎo)線4611通過電流源4801連接到導(dǎo)線4812。預(yù)定電位輸入到導(dǎo)線4812。這里，輸入 第一導(dǎo)線4609、第二導(dǎo)線4610、導(dǎo)線4812和對置電極4612的電位分別表示為V1、V2、V3和 Vcom。至于該電位的關(guān)系，至少滿足Vl > V2 > V3和Vl > Vcom > V3。應(yīng)當(dāng)注意，像素的操作包括信號寫入操作和發(fā)光操作，信號寫入操作用于寫入信 號到像素，發(fā)光操作用于發(fā)射灰度等級電平與寫入像素的信號相應(yīng)的光。圖48A和48B都 是顯示信號寫入操作的示圖，圖48C是顯示發(fā)光操作的示圖。首先，參考圖48A說明信號寫入操作時的瞬時狀態(tài)。輸入第四導(dǎo)線4614和第五導(dǎo) 線4615的信號設(shè)置為H電平，從而導(dǎo)通第一、第二和第三開關(guān)晶體管4703、4705和4706。 因此，電流如圖48A所示地流動。也就是說，作為電流路徑，具有第一路徑和第二路徑，在第一路徑中，電流從第二導(dǎo)線4610通過第二開關(guān)晶體管4705流到電容元件4604，在第二路徑 中，電流從第一導(dǎo)線4609通過第一開關(guān)晶體管4703流到電流源晶體管4601。流過第一路 徑的電流Ic和流過第二路徑的電流Itr在電流源晶體管4601的第一端子和電容元件4604 的第二電極的連接部分處匯合。然后，電流Ic和電流Itr作為信號電流Idata通過第三開 關(guān)晶體管4706和電流源4801流到導(dǎo)線4812。S卩，滿足Ic+Itr = Idata0不久電流就不流向電容元件4604，在信號寫入操作時產(chǎn)生穩(wěn)定狀態(tài)。因此，電流 如圖48B所示地流動。從第一導(dǎo)線4609流到電流源晶體管4601的電流Itr等于信號電 流Idata。也就是說，為了給電流源晶體管4601施加信號電流Idata，必須要電流源晶體管 4601的柵-源電壓Vgs。用于電流源晶體管4601的柵-源電壓Vgs的電荷積聚在電容元 件4604中。在那時，變換晶體管4602在源-漏電壓小的狀態(tài)下操作，并進(jìn)行短路操作。應(yīng)當(dāng)注意，這時電流源晶體管4601的柵極端子和第一端子(在這里是源極)的 電位分別表示為Va和Vb時，滿足Vgs = (Va-Vb)。當(dāng)顯示元件4608的正向閾值電壓表 示為Vath時，優(yōu)選滿足(Vb-Vcom) <VEUh，因此在信號寫入操作時沒有電流施加給顯示元 件4608。因此，輸入第二導(dǎo)線4610的電位V2優(yōu)選設(shè)置為滿足Vl >V2>V3。當(dāng)滿足V2 =Vcom時，可以減少像素所需的電源數(shù)目。而且，通過設(shè)置V2和Vcom在滿足(Vb-Vcom) < VELth的范圍內(nèi)，可以在信號寫入操作時對顯示元件4608施加反向偏壓。應(yīng)當(dāng)注意，即使在反向偏壓施加于顯示元件4608時，電流也不流向正常的顯示元 件4608 (如果它流動，也是少量電流)。相反，如果顯示元件4608短路，電流流向短路的部 分。然后，短路的部分隔離(insulated)，因此可以改善顯示缺陷。隨后，參考發(fā)光操作的圖48C進(jìn)行說明。輸入第四導(dǎo)線4614和第五導(dǎo)線4615的 信號設(shè)置為L電平，從而截止第一、第二和第三開關(guān)晶體管4703、4705和4706。因此，電流 如圖48C所示地流動。這時，第三開關(guān)晶體管4706處于截止?fàn)顟B(tài)。因此，電容元件4604保 持對電流源晶體管4601施加信號電流Idata所需的柵-源電壓Vgs。因此，用于饋送幾乎 等于信號電流Idata的電流的Vgs施加于電流源晶體管4601。這里，晶體管的溝道長度和溝道寬度分別表示為L和W。當(dāng)晶體管在飽和區(qū)內(nèi)操作 時，如果柵-源電壓恒定，在晶體管內(nèi)流動的電流值通常與W/L正比例。換句話說，電流值 與溝道寬度W成正比，與溝道長度L成反比。在這個例子中，電流源晶體管4601的溝道長度和變換晶體管4602的溝道長度分 別表示為Ll和L2，這些晶體管具有相同的溝道寬度W。如果電流流過的電流源晶體管4601 和變換晶體管4602用作多柵晶體管，電流源晶體管4601和變換晶體管4602用作圖48C 中的電流源。在那時，認(rèn)為多柵晶體管具有溝道長度(L1+U)和溝道寬度W。另一方面，在 圖48C中，電流流過電流源晶體管4601和變換晶體管4602，并且多柵晶體管具有溝道寬 度W和溝道長度(L1+L2)。因此，在發(fā)光操作時，可以對顯示元件4608施加IdataX (Li/ (L1+L2))的電流。這樣，在設(shè)置操作時轉(zhuǎn)換晶體管4602短路，并且在發(fā)光操作時使它作為電流源， 因此可以給顯示元件4608施加比在信號寫入操作時施加的信號電流更少量的電流。換句 話說，通過調(diào)整電流源晶體管4601和變換晶體管4602的溝道長度，可以給顯示元件4608 施加比在信號寫入操作時施加的信號電流更少量的電流。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)這時電流源晶體管4601的柵極端子和第一端子的電位分別表示為
34Va’和Vb’時，滿足Vgs= (Va’_Vb’)。這是由于Va’隨著Vb’升高而升高，因為盡管滿足 Vb，> Vb，但是電容元件4604還保持柵-源電壓Vgs。請注意，當(dāng)輸入第四導(dǎo)線4614的H電平信號和L電平信號的電位分別表示為 V4(H)和V4(L)時，優(yōu)選下列電位。第二開關(guān)晶體管4705和第三開關(guān)晶體管4706的閾值電 壓分別表示為Vth2和Vth3。如圖48B所示，即使當(dāng)顯示元件4608的像素電極的電位變?yōu)閂b時，也要求第三開 關(guān)晶體管4706為導(dǎo)通狀態(tài)。因此，設(shè)置為滿足V4 (H) > (Vb+VtM)。而且，設(shè)置為滿足V4(H) > (V2+Vth2)，使得第二開關(guān)晶體管4705為導(dǎo)通狀態(tài)。具體地，例如，當(dāng)滿足V2 = Vcom時， 優(yōu)選V4 (H)是比Vcom高1到8V的電位。如圖48C所示，滿足V4 (L) < (Vb+Vth3)，因此第三開關(guān)晶體管4706截止。也就是 說，當(dāng)信號電流寫入另一個像素時，第三導(dǎo)線4611的電位變?yōu)閂b。因此，在這個電位下不 選擇的像素中，要求第三開關(guān)晶體管4706為截止?fàn)顟B(tài)。而且，滿足V4 (L) < (V2+Vth2)，使 得第二開關(guān)晶體管4705為截止?fàn)顟B(tài)。具體地，例如，當(dāng)滿足V2 = Vcom時，優(yōu)選V4 (L)是比 Vcom低1到8V的電位。通過使用在這個例子中所述的像素結(jié)構(gòu)，控制在信號寫入操作時電流源晶體管的 柵極端子電位，從而防止電流在這時流向顯示元件。應(yīng)當(dāng)注意，通過使用圖47所示的像素結(jié)構(gòu)，可以僅僅由N溝道晶體管形成像素，這 可以簡化制造工藝。非晶半導(dǎo)體、半非晶半導(dǎo)體(也稱為微晶半導(dǎo)體)等等可以用于構(gòu)成 像素的晶體管的半導(dǎo)體層。例如，非晶硅(a-Si:H)可以用作非晶半導(dǎo)體。因此，可以更加 簡化制造工藝。結(jié)果，可以實現(xiàn)減少生產(chǎn)成本和增加產(chǎn)量。而且，通過使用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在信號寫入操作時可以滿足Vds > Vgs0可以使在 信號寫入操作和發(fā)光操作之間的Vds變化小。因此，即使在電流源晶體管4601飽和區(qū)內(nèi)的 恒流特性(電流的平坦度)差，在信號寫入操作和發(fā)光操作時的電流值也幾乎相等。尤其 是當(dāng)非晶半導(dǎo)體膜(例如非晶硅)用作電流源晶體管4601的半導(dǎo)體層時，在電流源晶體管 4601的飽和區(qū)內(nèi)的恒流特性(電流的平坦度)會變壞。因此，當(dāng)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于非晶 半導(dǎo)體膜用作電流源晶體管4601的半導(dǎo)體層的情況下時，可以防止顯示缺陷。而且，因為在圖47所示電流源晶體管4601的源極和漏極端子之間施加高電壓， 所以優(yōu)選電流源晶體管4601的溝道長度可以比第三開關(guān)晶體管4706或第二開關(guān)晶體管 4705的溝道長度更長?？蛇x擇地，多柵晶體管6201可以應(yīng)用于如圖62所示的電流源晶體 管4601。因此，晶體管的耐壓力性提高，從而防止晶體管損壞。隨后，參考包括本發(fā)明像素的顯示器的圖49進(jìn)行說明。顯示器件包括信號線驅(qū)動電路4901、第一掃描線驅(qū)動電路4902A、第二掃描線驅(qū) 動電路4902B和像素部分4903。像素部分4903包括從信號線驅(qū)動電路4901開始在列方向 上延伸的多條信號線Sl到Sn、從第一掃描線驅(qū)動電路4902A開始在行方向上延伸的多條 掃描線Gl到Gm、從第二掃描線驅(qū)動電路4902B開始在行方向上延伸的多條掃描線gl到gm 以及布置成相應(yīng)于信號線Sl到Sn和掃描線Gl到Gm的矩陣的多個像素4904。此外，像素 部分4903包括與信號線Sl到Sn平行的電源線Pl到Pn和偏置線(bias lines)Bl到Bn。 每個像素4904連接到信號線Sj (信號線Sl到Sn之一)、第一掃描線Gi (掃描線Gl到Gm 之一)、第二掃描線gi (掃描線gl到gm之一)、電源線Pj (電源線Pl到Pn之一)和偏置線Bj (偏置線Bl到&!之一)。注意，第一掃描線Gi相應(yīng)于圖46中的第四導(dǎo)線4614。第二掃描線gi相應(yīng)于圖 46中的第五導(dǎo)線4615。信號線Sj相應(yīng)于圖46中的第三導(dǎo)線4411。電源線Pj相應(yīng)于圖 46中的第一導(dǎo)線4609。偏置線Bj相應(yīng)于圖46中的第二導(dǎo)線4610。通過掃描線驅(qū)動電路4902A輸出的信號一個接一個地選擇掃描線Gl到Gm。然后， 信號寫入連接到被選中的掃描線的像素4904。在這時，信號電流根據(jù)每個像素的灰度等級 電平流向每條信號線Sl到Sn。在信號寫入結(jié)束后，選擇另一條掃描線，然后對連接到該掃描線的像素4904進(jìn)行 信號寫入。已經(jīng)寫入信號的像素啟動發(fā)光操作，并且根據(jù)寫入像素的信號發(fā)光。因此，信號 依次地寫入像素4904，從而依次對所有的像素4904進(jìn)行信號寫入。然而，圖49中所示顯示器件的結(jié)構(gòu)只是一個例子，本發(fā)明不局限于這個。也就是 說，電源線Pl到Pn和偏置線Bl到不必與信號線Sl到Sn平行地布置。電源線和偏置 線可以布置成平行于掃描線Gl到Gm?？蛇x擇地，每條電源線或偏置線可以布置成網(wǎng)格圖 形。應(yīng)當(dāng)注意，在像素部分4903包括多個色彩元件的情況下，優(yōu)選如圖49所示地布置電源 線和偏置線。也就是說，在圖46的像素中的第二導(dǎo)線4610可以布置成平行于圖90所示的第四 導(dǎo)線4614。在這種情況下，相應(yīng)于圖49中的偏置線Bl到to的偏置線Bl到to布置成平行 于圖91所示掃描線Gl到Gm?？梢愿淖兤镁€Bl到to的電位。換句話說，可以掃描偏置 線。在這種情況下，除了掃描掃描線Gl到Gm的掃描線驅(qū)動電路4902之外，還可以設(shè)置偏 置線驅(qū)動電路。在像素部分4903包括多個色彩元件的情況下，電源線和連接到作為色彩元件的 每個像素的偏置線的電位可以改變。此外，像素電極的尺寸可以根據(jù)作為色彩元件的像素 與像素偏置而不同。換言之，發(fā)光區(qū)對于作為色彩元件的每個像素來說可以是不同的。因 此，在不同顏色的EL元件用做全色顯示器的顯示元件的情況下，可以控制EL元件的顏色平 衡和退化過程。因此，在圖46所示的像素中，可以提供附加導(dǎo)線，以便分開控制第二開關(guān)4605和 第三開關(guān)4606的導(dǎo)通/截止。就是說，除了如圖50所示的用于控制第二開關(guān)4605的導(dǎo)通 /截止的第四導(dǎo)線A 5001之外，還可以提供用于控制第三開關(guān)4606的導(dǎo)通/截止的第四導(dǎo) 線B 5002。在這種情況下，完成信號寫入操作之后，第三開關(guān)4606和第二開關(guān)4605同時截 止，或者在第三開關(guān)4606截止之前，第二開關(guān)4605截止。本例可以與本說明書中的其它實施方式或例子自由組合。[例4]例4表示本發(fā)明應(yīng)用于像素的另一像素結(jié)構(gòu)。在圖1或圖2的像素中，另一行像素中的第四導(dǎo)線4614可用做第二導(dǎo)線4610的 替代物。即，在這種情況下，可以省略圖49所示的顯示器件的偏置線Bl-Bn。作為例子，圖 59表示省略了圖47的像素中的第二導(dǎo)線4610并采用相鄰行的像素中的第四導(dǎo)線4614的結(jié)構(gòu)。如圖60所示，作為N溝道晶體管的第一開關(guān)晶體管4703、第二開關(guān)晶體管4705和 第三開關(guān)晶體管4706可分別適用于圖50的像素中的第一開關(guān)4603、第二開關(guān)4605和第三
36開關(guān)4606，并且另一行的像素中的第四導(dǎo)線A 5001可以用做第二導(dǎo)線4610的替代物。如圖61所示，作為如圖47所示的N溝道晶體管的第一開關(guān)晶體管4703、第二開關(guān) 晶體管4705和第三開關(guān)晶體管4706可分別適用于圖50的像素中的第一開關(guān)4603、第二開 關(guān)4605和第三開關(guān)4606，并且另一行的像素中的第四導(dǎo)線B 5002也可用做第二導(dǎo)線4610 的替代物。本例可與本說明書中的其它實施方式或例子自由組合。[例子5]例5表示本發(fā)明應(yīng)用于像素的另一像素結(jié)構(gòu)。當(dāng)使用晶體管形成像素時，像素之間的晶體管特性的變化是個問題。晶體管特性 的變化被看作是顯示不均勻性。在本例中，將說明在本發(fā)明的像素中使用的晶體管(將要導(dǎo)通的晶體管)被偏移 每個周期的情況，由此可以將晶體管特性相對于時間而平均化，并且?guī)缀跤^察不到顯示不 均勻性。圖51中示出了本例的像素。本例的像素包括第一電流源晶體管5101A、第二電流源晶體管5101B、第一轉(zhuǎn)換晶 體管5102A、第二轉(zhuǎn)換晶體管5102B、第一開關(guān)A 5103A、第一開關(guān)B510!3B、電容元件5104、 第二開關(guān)5105、第三開關(guān)5106、顯示元件5108、第一導(dǎo)線5109、第二導(dǎo)線5110、第三導(dǎo)線 5111、對置電極5112、第四導(dǎo)線5114、第五導(dǎo)線A 5115A和第五導(dǎo)線B 5115B、第四開關(guān)A 5116A、和第四開關(guān)B5116B。應(yīng)該注意的是，第一電流源晶體管5101A、第二電流源晶體管 5101B、第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A、第二轉(zhuǎn)換晶體管5102B是N溝道晶體管。首先，介紹像素的連接結(jié)構(gòu)。第一電流源晶體管5101A的第一端子(源極端子和漏極端子中的一個)連接到顯 示元件5108的像素電極，第一電流源晶體管5101A的第二端子(源極端子和漏極端子中的 另一個)通過第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A和第四開關(guān)A5116A連接到第一導(dǎo)線5109，第一電流源 晶體管5101A的柵極端子通過第二開關(guān)5105連接到第二導(dǎo)線5110。此外，第一電流源晶體 管5101A的柵極端子連接到電容元件5104的一個端子上，電容元件5104的另一個端子連 接到第一電流源晶體管5101A的第一端子上。因此，第一電流源晶體管5101A的柵極電位， 即柵-源電壓(Vgs)可以保持不變。第一電流源晶體管5101A的柵極經(jīng)第二開關(guān)5105連 接到第二導(dǎo)線5110，并且通過第二開關(guān)5105的導(dǎo)通/截止可以控制輸送給電容元件5104 的電荷。就是說，當(dāng)?shù)诙_關(guān)5105處于導(dǎo)通狀態(tài)時，第一電流源晶體管5101A的柵極端子 和第二導(dǎo)線5110連接。另一方面，當(dāng)?shù)诙_關(guān)5105處于截止?fàn)顟B(tài)時，第一電流源晶體管 5101A的柵極端子和第二導(dǎo)線A5105A斷開。同樣，第二電流源晶體管5101B的第一端子(源極端子和漏極端子中的一個)連 接到顯示元件5108的像素電極，第二電流源晶體管5101B的第二端子(源極端子和漏極端 子中的另一個)通過第二轉(zhuǎn)換晶體管5102B和第四開關(guān)B 5116B連接到第一導(dǎo)線5109，第 二電流源晶體管5101B的柵極端子通過第二開關(guān)5105連接到第二導(dǎo)線5110。此外，第二 電流源晶體管5101B的柵極端子連接到電容元件5104的一個端子上，電容元件5104的另 一個端子連接到第二電流源晶體管5101B的第一端子上。因此，第二電流源晶體管5101B 的柵極電位，即柵-源電壓(Vgs)可以保持。第二電流源晶體管5101B的柵極經(jīng)第二開關(guān)5105連接到第二導(dǎo)線5110，并且通過第二開關(guān)5105的導(dǎo)通/截止可以控制輸送給電容元 件5104的電荷。就是說，當(dāng)?shù)诙_關(guān)5105處于導(dǎo)通狀態(tài)時，第二電流源晶體管5101B的柵 極端子和第二導(dǎo)線5110連接。另一方面，當(dāng)?shù)诙_關(guān)5105處于截止?fàn)顟B(tài)時，第二電流源晶 體管5101B的柵極端子和第二導(dǎo)線B 5105B斷開。在第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A根據(jù)狀態(tài)而用做電流源的情況下或者它使得源極和漏 極之間沒有電流流動的情況下(或用做開關(guān))，第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A包括作為轉(zhuǎn)換裝置的 第一開關(guān)A 5103A。這里，第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A用做電流源(或其一部分)的情況被稱為 電流源操作。此外，第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A操作使得在源極和漏極之間沒有電流流動的情 況(或用做開關(guān))或者源-漏電壓小的情況被稱為短路操作。在圖51中，第一轉(zhuǎn)換晶體管 5102A的源極端子和漏極端子可以經(jīng)過第一開關(guān)A 5103A連接。第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A的 柵極端子連接到第一電流源晶體管5101A的柵極端子。通過使用第一開關(guān)A5103A可以將 第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A的操作轉(zhuǎn)換為電流源操作或短路操作。同樣，在第二轉(zhuǎn)換晶體管5102B根據(jù)狀態(tài)而用做電流源的情況下或者它使得源極 和漏極之間沒有電流流動的情況下(或用做開關(guān))，第二轉(zhuǎn)換晶體管5102B包括作為轉(zhuǎn)換裝 置的第二開關(guān)5103。這里，第二轉(zhuǎn)換晶體管5102B用做電流源(或其一部分)的情況被稱 為電流源操作。此外，第二轉(zhuǎn)換晶體管5102B操作使得在源極和漏極之間沒有電流流動的 情況(或用做開關(guān))或者源-漏電壓小的情況被稱為短路操作。在圖51中，第二轉(zhuǎn)換晶體 管5102B的源極端子和漏極端子可以經(jīng)過第二開關(guān)5103連接。第二轉(zhuǎn)換晶體管5102B的 柵極端子連接到第二電流源晶體管5101B的柵極端子。通過使用第二開關(guān)5103可以將第 二轉(zhuǎn)換晶體管5102B的操作轉(zhuǎn)換為電流源操作或短路操作。第一電流源晶體管5101A的第一端子和第二電流源晶體管5101B的第一端子經(jīng)過 第三開關(guān)5106連接到第三導(dǎo)線5111。就是說，當(dāng)?shù)谌_關(guān)5106處于導(dǎo)通狀態(tài)時，第一電流 源晶體管5101A和第二電流源晶體管5101B的第一端子連接到第三導(dǎo)線5111。另一方面， 當(dāng)?shù)谌_關(guān)5106處于截止?fàn)顟B(tài)時，第一電流源晶體管5101A和第二電流源晶體管5101B的 第一端子與第三導(dǎo)線5111斷開。第一電流源晶體管5101A和第二電流源晶體管5101B的柵極端子彼此連接，并且 第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A和第二轉(zhuǎn)換晶體管5102B的柵極端子彼此連接。電容元件5104連接 在第一電流源晶體管5101A和第二電流源晶體管5101B的柵極端子和第一端子之間。就是 說，電容元件5104的第一電極連接到第一電流源晶體管5101A和第二電流源晶體管5101B 的柵極端子，并且電容元件5104的第二電極連接到第一電流源晶體管5101A和第二電流源 晶體管5101B的第一端子上。應(yīng)該注意，電容元件5104可以具有如下結(jié)構(gòu)絕緣膜置于導(dǎo) 線、有源層、電極等之間，或者可以通過使用第一電流源晶體管5101A的柵極電容器或第二 電流源晶體管5101B的柵極電容器而省略電容元件5104。第一開關(guān)A5103A的柵極端子連接到第五導(dǎo)線A5115A，其第一端子(源極端子或漏 極端子)連接到第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A的第一端子上，第二端子(源極端子或漏極端子) 連接到第一導(dǎo)線5109上。這樣，當(dāng)輸入第五導(dǎo)線A5515A的信號處于H電平時，第一開關(guān)A 5103A導(dǎo)通，而輸入到第五導(dǎo)線A 5515A的信號處于L電平時，第一開關(guān)截止。換言之，第一 開關(guān)A 5103A和第四開關(guān)A5116A導(dǎo)通，因此，第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A進(jìn)行短路操作。第一開關(guān)B 51(X3B的柵極端子連接到第五導(dǎo)線B 5115B，其第一端子(源極端子
38或漏極端子)連接到第二轉(zhuǎn)換晶體管5102B的第一端子上，其第二端子(源極端子或漏極 端子)連接到第一導(dǎo)線5109上。這樣，當(dāng)輸入第五導(dǎo)線B5115B的信號處于H電平時，第一 開關(guān)B 51(X3B導(dǎo)通，而輸入到第五導(dǎo)線B 51(X3B的信號處于L電平時，第一開關(guān)B 510!3Β截 止。換言之，第一開關(guān)B 51(Χ3Β和第四開關(guān)B 5116Β導(dǎo)通，因此，第二轉(zhuǎn)換晶體管5102Β進(jìn) 行短路操作。第一轉(zhuǎn)換晶體管5102Α和第二轉(zhuǎn)換晶體管5102Β的短路操作可以利用第一和第四 開關(guān)Α、Β 5103Α、5103Β、Α5116Α和B 5116Β來進(jìn)行，其中這些開關(guān)即第一和第四開關(guān)A、B 5103A、5103B、A5116A和B 5116B在它們的端部分別連接到第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A和第二 轉(zhuǎn)換晶體管5102B的第一端子或第二端子上。在這種情況下，第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A和第 二轉(zhuǎn)換晶體管5102B的短路操作與例3中的轉(zhuǎn)換晶體管4602的短路操作相同。應(yīng)該注意，預(yù)定電位輸入給顯示元件5108的對置電極5112、第一導(dǎo)線5109和第二 導(dǎo)線5110的每個中。通過向第四導(dǎo)線5114輸入信號來控制第二開關(guān)5105和第三開關(guān)5106的導(dǎo)通/截止。通過向第五導(dǎo)線A 5115A輸入信號來控制第一開關(guān)A 5103A的導(dǎo)通/截止。通過 向第五導(dǎo)線B 5115B輸入信號來控制第一開關(guān)B 51(X3B的導(dǎo)通/截止。響應(yīng)像素的灰度級而將信號輸入到第三導(dǎo)線5111中。這個信號對應(yīng)視頻信號并 且信號電流流入第三導(dǎo)線5111。晶體管可以應(yīng)用于第一開關(guān)A5103A、第一開關(guān)B 5101B、第二開關(guān)5105、第三開 關(guān)5106、第四開關(guān)A5116A和第四開關(guān)B 5116B。這樣，N溝道晶體管可以應(yīng)用于第一開關(guān) A 5103A、第一開關(guān)B 5103B、第二開關(guān)5105、第三開關(guān)5106、第四開關(guān)A5116A和第四開關(guān)B 5116B。注意，第四開關(guān)A5116A和第四開關(guān)B 5116B可以設(shè)置在任何位置上，只要第四開 關(guān)可以切換流入第一電流源晶體管5101A和第二電流源晶體管5101B的電流即可。例如，如 圖63所示，第四開關(guān)可以并聯(lián)設(shè)置在第一電流源晶體管5101A和第二電流源晶體管5101B 的第一端子與發(fā)光元件之間。接著，將參照圖51介紹像素的操作。注意，關(guān)于像素的操作，有將信號寫入像素的信號寫入操作和根據(jù)在像素中寫入 的信號而按灰度級發(fā)光的發(fā)光操作。在本例所示的像素中，將要使用的晶體管(將要導(dǎo)通 的晶體管)在特定周期在信號寫入操作和發(fā)光操作之間轉(zhuǎn)換，并且在另一周期在信號寫入 操作和發(fā)光操作之間轉(zhuǎn)換。圖52A是表示在特定周期的信號寫入操作的示意圖，圖52B是表示此時的發(fā)光操 作的示意圖。圖52C是表示在另一周期的信號寫入操作的示意圖，圖52D是表示此時的發(fā) 光操作的示意圖。注意到，連接到第三導(dǎo)線5111的電流源5201設(shè)置要寫入這個像素中的 信號電流。第三導(dǎo)線5111經(jīng)過電流源5201連接到導(dǎo)線5212。預(yù)定電位輸入到導(dǎo)線5212。 這里，輸入到第一導(dǎo)線5109、第二導(dǎo)線5110、導(dǎo)線5212和對置電極5112的電位分別用VI、 V2、V3和Vcom表示。關(guān)于電位的關(guān)系，至少滿足以下關(guān)系V1 > V2 > V3和Vl > Vcom > V3。圖52A表示在某個周期在信號寫入操作時處于穩(wěn)定狀態(tài)并且此時有電流流動的像素狀態(tài)。第一開關(guān)A 5103A、第二開關(guān)5105、第三開關(guān)5106和第四開關(guān)A5116A導(dǎo)通，而 其它開關(guān)都截止。此時，使用第一電流源晶體管5101A。由電流源5201設(shè)置的信號電流 Idata從第一導(dǎo)線5109經(jīng)過第一開關(guān)A 5103A流到第一電流源晶體管5101A，此時，第四開 關(guān)A5116A處于導(dǎo)電狀態(tài)。換言之，在這種情況下，第一電流源晶體管5101A具有足以使信 號電流Idata流動的柵-源電壓，并且對應(yīng)該電壓的電荷積累在電容元件5104中。這樣，第四開關(guān)A 5116A在發(fā)光操作時導(dǎo)通，而其它開關(guān)都截止，因而電流如圖 52B所示那樣流動。換言之，電流經(jīng)過第四開關(guān)A5116A、第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A和第一電流 源晶體管5101A從第一導(dǎo)線5109流到顯示元件5108。這個電流可以作為比信號電流Idata 小的電流流動，因為第一電流源晶體管5101A和第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A用作多柵晶體管。然而，第一電流源晶體管5101A的漏-源電壓在信號寫入操作和發(fā)光操作之間是 不同的，這就使流到第一電流源晶體管5101A的電流量存在少許不同。如果存在第一電流 源晶體管5101A的每個像素的特性變化，則這被認(rèn)為是顯示不均勻性。這樣，在另一周期，在信號寫入操作時，第一開關(guān)B 5103B、第二開關(guān)5105、第三開 關(guān)5106和第四開關(guān)B 5116B導(dǎo)通，而其它開關(guān)都截止。圖52C表示在這個周期像素處于穩(wěn) 定狀態(tài)和此時電流流動的狀態(tài)。在這種情況下，使用第二電流源晶體管5101B。就是說，由 電流源5201設(shè)置的信號電流Idata從第一導(dǎo)線5109經(jīng)過第一開關(guān)B 510!3Β流到第二電流 源晶體管5101B。此時，第四開關(guān)B5116B導(dǎo)電。換言之，此時，第二電流源晶體管5101B具 有足以使信號電流Idata流動的柵-源電壓，并且用于該電壓的電荷積累在電容元件5104 中。因此，在發(fā)光操作，第四開關(guān)B 5116B導(dǎo)通，而其它開關(guān)截止，并且電流如圖52D所 示那樣流動。即，電流從第一導(dǎo)線5109經(jīng)過第四開關(guān)B 5116B、第二轉(zhuǎn)換晶體管5102B、和 第二電流源晶體管5101B流到顯示元件5108。這個電流小于信號電流Idata，因為第二電 流源晶體管5101B和第二轉(zhuǎn)換晶體管5102B用作多柵晶體管。通過這種方式，將要使用的晶體管在每個周期轉(zhuǎn)換，由此可以使晶體管特性相對 于時間進(jìn)行平均。相應(yīng)地，可以減少顯示不均勻性。此外，其它驅(qū)動方法可適用于本例所述和圖51中所示的像素。例如，在信號寫入 操作中，利用大量信號電流寫入信號，并且減少了在發(fā)光操作時施加于顯示元件的電流量。 以下將介紹這種驅(qū)動方法。圖53A是表示信號寫入操作的示意圖，圖5 是表示發(fā)光操作的示意圖。此外，圖53A表示在信號寫入操作時像素處于穩(wěn)定狀態(tài)和此時電流流動的狀態(tài)。 第一開關(guān)A5103A、第一開關(guān)B 5103B、第二開關(guān)5105、第三開關(guān)5106、第四開關(guān)A 5116A以 及第四開關(guān)B 5116B處于導(dǎo)通狀態(tài)，并且如圖53A所示電流流動。即，作為電流路徑，有電流 從第一導(dǎo)線5109經(jīng)過第一開關(guān)A5103A流到第一電流源晶體管5101A的第一路徑和電流從 第一導(dǎo)線5109經(jīng)過第一開關(guān)A5103A流到第一電流源晶體管5101A的第二路徑。經(jīng)過第一 路徑流動的電流Il和經(jīng)過第二路徑流動的電流12在第一電流源晶體管5101A和第二電流 源晶體管5101B的第一端子的連接部分匯總。然后，電流Il和電流12作為信號電流Idata 通過第三開關(guān)5106和電流源5201流到導(dǎo)線5212。就是說，滿足I1+I2 = Idata。下面參照發(fā)光操作的圖5 進(jìn)行說明。第四開關(guān)A5116A導(dǎo)通，而其它開關(guān)都截 止。然后電流如圖5 所示那樣流動。由于第二開關(guān)5105此時處于截止?fàn)顟B(tài)，因此電容元件5104保持使流到第一電流源晶體管5101A和第二電流源晶體管5101B的電流是信號電 流Idata所需的柵-源電壓Vgs。相應(yīng)地，電流經(jīng)過第一電流源晶體管5101A流到顯示元件 5108。利用這種結(jié)構(gòu)，可以調(diào)整這個電流。這里，晶體管的溝道長度和溝道寬度分別表示為L和W。當(dāng)晶體管在飽和區(qū)操作 時，如果柵源電壓恒定，則流過該晶體管的電流值一般與W/L成正比。換言之，電流值與溝 道寬度W成正比，并與溝道長度L成反比。因此，第一電流源晶體管5101A的溝道寬度和溝道長度分別表示為Wl和Li，并且 第二電流源晶體管5101B的溝道寬度和溝道長度分別表示為W2和L2。如果電流流過的第 一電流源晶體管5101A和第二電流源晶體管5101B看作是圖53A中所示的一個晶體管，則 溝道寬度和溝道長度可以分別看作為(W1+W2)和L。另一方面，在圖8B中，電流流過第一 電流源晶體管5101A和第一轉(zhuǎn)換晶體管5102A，并且該晶體管具有溝道寬度Wl和溝道長度 (L1+L2)。因此，在發(fā)光操作中，IdataX (ffl/(ffl+W2)) X (L1/(L1+L2))的電流可以施加于 顯示元件5108。通過這種方式，調(diào)整第一電流源晶體管5101A或第二電流源晶體管5101B的溝道 寬度或溝道長度，由此可以將小于在信號寫入操作中施加的信號電流的電流量施加于顯示 元件5108。此外，溝道寬度Wl和溝道長度W2設(shè)置成相同，并且在發(fā)光操作時使用的晶體管在 每個確定的周期進(jìn)行轉(zhuǎn)換。相應(yīng)地，可以將該晶體管的特性相對于時間進(jìn)行平均化。通過轉(zhuǎn)換在信號寫入操作和在發(fā)光操作之間使用的晶體管，可以調(diào)整在信號寫入 操作和發(fā)光操作時使用的晶體管的溝道寬度W與溝道長度L的比例W/L，從而控制施加于顯 示元件的電流量。S卩，如圖54A所示，在信號寫入操作時，第一開關(guān)A5103A、第二開關(guān)5105、第三開關(guān) 5106和第四開關(guān)A5116A導(dǎo)通，而其它開關(guān)截止。然后，信號電流Idata從第一導(dǎo)線5109經(jīng) 過第四開關(guān)A 5116A輸送到第一電流源晶體管5101A。在發(fā)光操作時，第四開關(guān)B 5116B導(dǎo) 通，而其它開關(guān)都導(dǎo)通。然后，IdataX(Wl/W2)X(Ll/(Ll+L2))的電流流經(jīng)第一電流源晶 體管5101A。應(yīng)該注意的是，如果滿足Wl <W2，則在發(fā)光操作時施加于顯示元件5108的電 流量可以設(shè)置成小于信號電流Idata。這樣，通過在信號寫入操作時寫入具有大量電流的信號，即使在信號電流流動的 路徑中形成寄生電容，也可以快速地進(jìn)行信號寫入。因而，可以防止顯示缺陷。此外，在本例的像素中，可以進(jìn)行預(yù)充電操作。下面參照圖55介紹該操作。在這 種情況下，連接到導(dǎo)線5212的電流源5201通過第五開關(guān)5501連接到第三導(dǎo)線5111。第三 導(dǎo)線5111經(jīng)過第六開關(guān)5502和預(yù)充電電流源5503連接到導(dǎo)線5504。應(yīng)該注意的是，使用 可以設(shè)置大于電流源5201的電流量的預(yù)充電電流源5503。預(yù)定電位輸入到導(dǎo)線5505。作 為導(dǎo)線5212和導(dǎo)線5504，可以使用公共導(dǎo)線或不同導(dǎo)線。首先，圖55A表示在預(yù)充電操作時像素處于穩(wěn)定狀態(tài)和此時電流流動的狀態(tài)。第 一開關(guān)A5103A、第二開關(guān)5105、第三開關(guān)5106、第四開關(guān)A5116A、第四開關(guān)B 5116B和第六 開關(guān)5502導(dǎo)通，而其它開關(guān)截止。然后，由預(yù)充電電流源5503設(shè)置的電流從第一導(dǎo)線5109 分別經(jīng)過第一開關(guān)A5103A和第一開關(guān)B 5103B流到第一電流源晶體管5101A和第二電流 源晶體管5101B。這樣，電荷在電容元件5104中積累。
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在信號寫入操作中，第一開關(guān)A5103A、第二開關(guān)5105、第三開關(guān)5106、第四開關(guān)A 5116A以及第五開關(guān)5501導(dǎo)通，而其它開關(guān)截止。然后，在穩(wěn)定狀態(tài)下，電流如圖55B所示 那樣流動。就是說，由電流源5201設(shè)置的信號電流Idata從第一導(dǎo)線5109流到第一電流 源晶體管5101A。然后，用于使信號電流Idata施加于第一電流源晶體管5101A所需的柵源 電壓的電荷在電容元件5104中積累。適當(dāng)?shù)卮_定輸送給預(yù)充電電流源5503的電流、第一電流源晶體管5101A的溝道長 度Ll和溝道寬度W1、和第二電流源晶體管5101B的溝道長度L2和溝道寬度W2，由此可以 設(shè)置在預(yù)充電操作時在電容元件5104中積累的電荷，以便使其適當(dāng)?shù)氐扔谠谛盘枌懭氩?作時的電荷，并且可以快速地將信號電流寫入像素。在圖55中，盡管在預(yù)充電操作時電流輸送給第一電流源晶體管5101A和第二電流 源晶體管5101B，但是電流也可以只輸送給它們當(dāng)中的一個。然后，在信號寫入操作時，電流
可以輸送給另一晶體管。在本例中，在信號寫入操作時，被施加電流的晶體管的柵極端子可以設(shè)置成具有 預(yù)定電位；因此，顯示元件的像素電極和對置電極之間的電位差可以等于或低于顯示元件 的正向閾值電壓。因而，在信號寫入操作時可以防止電流流到顯示元件。而且在本例中，N溝道晶體管可以用于第一開關(guān)A 5103A、第一開關(guān)B51(X3B、第二 開關(guān)5105、第三開關(guān)5106、第四晶體管A5116A、第四晶體管B5116B、第五開關(guān)5501、第六開 關(guān)5502，由此像素可以由單極晶體管形成。相應(yīng)地，可以簡化制造工藝。結(jié)果是，可以實現(xiàn) 制造成本的降低和產(chǎn)量的提高。此外，由于像素可以只由N溝道晶體管形成，因此在該像素 中所包含的該晶體管的半導(dǎo)體層可以由非晶半導(dǎo)體、半非晶半導(dǎo)體(還稱為微晶半導(dǎo)體) 等形成。例如，非晶硅(a_Si:H)可以用做非晶半導(dǎo)體。因此，可以進(jìn)一步簡化制造工藝。結(jié) 果是，可以實現(xiàn)制造成本的降低和產(chǎn)量的提高。本例可以與本說明書中的其它適時方式或例子自由地組合。[例 6]在例6中，通過使用圖64所示的時序圖，介紹可以應(yīng)用于本發(fā)明像素的顯示器件 的驅(qū)動方法的一種方式。此外，還介紹可適用于該驅(qū)動方法的本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)。水平方向表示經(jīng)過的時間，縱向方向表示掃描線的掃描行的數(shù)量。當(dāng)顯示圖像時，重復(fù)地進(jìn)行寫入操作和發(fā)光操作。進(jìn)行用于一個屏幕(一幀)的) 寫入操作和發(fā)光操作的周期被稱為一幀周期。盡管不特別限制一幀的信號過程，但是優(yōu)選 一幀周期的數(shù)量至少大約為60次/秒，以便不使觀察者注意到閃爍。在本例的顯示器件中，根據(jù)每個像素的灰度級將視頻信號寫入像素中。換言之，將 模擬信號寫入像素。該視頻信號是信號電流。在發(fā)光周期?；叶燃壨ㄟ^保持視頻信號來表示。這里，包括本例的像素的顯示器件 通過擦除操作擦除寫入像素的信號。這樣，提供擦除周期，直到下一幀周期到來為止。艮口， 插入黑色顯示，由此幾乎看不到圖像的余輝。因而，可以提高運動圖像的特性。下面介紹可適用于本例的驅(qū)動方法的像素結(jié)構(gòu)。本例的像素可以使用，只要它具 有通過掃描強迫像素不發(fā)光的裝置即可。作為這種裝置，在如圖46所示的像素的情況下， 優(yōu)選使從第一導(dǎo)線4609經(jīng)過電流源晶體管4601和轉(zhuǎn)換晶體管4602到顯示元件4608的對 置電極4612的電流路徑為非導(dǎo)電的。
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大致有兩種方法使該電流路徑為非導(dǎo)電。作為一種方法，在從第一導(dǎo)線4609經(jīng)過 電流源晶體管4601和轉(zhuǎn)換晶體管4602到顯示元件4608的對置電極4612的電流路徑中設(shè) 置另一開關(guān)。然后，通過一行一行地掃描像素，使從第一導(dǎo)線4609經(jīng)過電流源晶體管4601 和轉(zhuǎn)換晶體管4602到顯示元件4608的對置電極4612的開關(guān)截止，由此使從第一導(dǎo)線4609 經(jīng)過電流源晶體管4601和轉(zhuǎn)換晶體管4602到顯示元件4608的對置電極4612的電流路徑 為非導(dǎo)電的。圖86中示出了這種結(jié)構(gòu)的例子。注意到，與圖46相同的部分使用相同的附圖標(biāo) 記表示，并省略其說明。在圖86的結(jié)構(gòu)中，在圖46的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在轉(zhuǎn)換晶體管4602的第二端子和第 一導(dǎo)線4609之間連接第四開關(guān)8601。通過輸入到第六導(dǎo)線8602的信號控制第四開關(guān)8601 為導(dǎo)通或截止。注意到，設(shè)置該開關(guān)的部分不限于圖86的結(jié)構(gòu)。當(dāng)電流源晶體管4601的 第一端子和顯示元件4608的像素電極的連接點是節(jié)點8603時，開關(guān)可以連接在節(jié)點8603 和電流源晶體管4601的第一端子或顯示元件4608的像素電極之間。作為另一種方法，通過一行一行地掃描像素，強制電流源晶體管4601和轉(zhuǎn)換晶體 管4602截止。因此，要求像素具有釋放積累在電容元件4604中的電荷的裝置或者將電位 輸入到電流源晶體管4601和轉(zhuǎn)換晶體管4602的柵極端子的裝置。首先，圖65表示具有釋放積累在電容元件4604中的電荷的裝置的像素的一個例 子。注意，與圖46相同的部分用相同的附圖標(biāo)記表示并省略其說明。在圖65中，電容元件 4604和第四開關(guān)6501并聯(lián)連接。通過輸入到第六導(dǎo)線6502的信號控制第四開關(guān)6501為 導(dǎo)通或截止。即，當(dāng)?shù)谒拈_關(guān)6501導(dǎo)通時，電流源晶體管4601的柵極和第一端子短路。這 樣，保持在電容元件4604中的電流源晶體管4601的柵-源電壓可以設(shè)置為0V。因而，可以 使電流源晶體管4601截止。此外，圖66表示具有向電流源晶體管4601的柵極端子輸入電位的裝置的像素的 一個例子。應(yīng)該注意，與圖46相同的部分用相同的附圖標(biāo)記表示并省略其說明。在圖66 中，在電流源晶體管4601的柵極端子和第六導(dǎo)線6602之間連接整流元件6601。該整流元 件6601連接成使得從電流源晶體管4601的柵極端子流到第六導(dǎo)線6602的電流的方向是 正向電流。只有在強迫電流源晶體管4601為截止的情況下，將L電平信號輸入到第六導(dǎo)線 6602，并在其它情況下，都是將H電平信號輸入到第六導(dǎo)線6602。相應(yīng)地，當(dāng)?shù)诹鶎?dǎo)線6602 處于H電平時，電流不流到整流元件6601，而在第六導(dǎo)線6602處于L電平時，電流從電流源 晶體管4601流到第六導(dǎo)線6602。因此，電流源晶體管4601的柵極端子的電位比處于L電 平的第六導(dǎo)線6602的電位高了整流元件6601的正向閾值電壓。此時，電荷經(jīng)過電流源晶 體管4601也在電容元件4604的第二電極中積累。然后，電流源晶體管4601的第一端子的 電位也變高。因此，可以強迫電流源晶體管4601為截止。此外，圖85示出了具有向電流源晶體管4601的柵極端子輸入電位的裝置的像素 的另一例子。應(yīng)該注意，與圖46相同的部分用相同的附圖標(biāo)記表示并省略其說明。在圖85 中，第四開關(guān)8501連接在電流源晶體管4601的柵極端子和顯示元件4608的對置電極4612 之間。應(yīng)該注意，通過向第六導(dǎo)線8502輸入信號來控制第四開關(guān)8501為導(dǎo)通或截止。當(dāng) 通過向第六導(dǎo)線8502輸入信號而使第四開關(guān)8501導(dǎo)通時，電荷通過電流源晶體管4601而 儲存在電容元件4604的第二電極中。相應(yīng)地，電流源晶體管4601截止。
應(yīng)該注意，下面參照圖87介紹具有圖85所示像素的顯示面板的橫截面結(jié)構(gòu)。在基板8701上設(shè)置基底膜8702?；?701可以由絕緣基板如玻璃基板、石英基 板、塑料基板或陶瓷基板、或者金屬基板、半導(dǎo)體基板等構(gòu)成?；啄?702可通過CVD或濺 射法形成。例如，可以使用采用SiH4A2O和NHJt為源材料通過CVD形成的氧化硅膜、氮化 硅膜、氮氧化硅膜等。而且，同樣可以采用它們的疊層。應(yīng)該注意的是，提供基底膜8702是 為了防止雜質(zhì)從基板8701擴散到半導(dǎo)體層中。當(dāng)基板8701由玻璃基板或石英基板形成時， 可以不必提供基底膜8702。在基底膜8702上形成島狀半導(dǎo)體層。在每個半導(dǎo)體層中，形成在其中形成N溝 道的溝道形成區(qū)8703、用做源區(qū)或漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)8704、以及低濃度雜質(zhì)區(qū)(LDD區(qū))8705。 在溝道形成區(qū)8703上形成柵電極8707，且其間插入有柵極絕緣膜8706。作為柵極絕緣膜 8706，可以使用通過CVD或濺射法形成的氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜等。此外，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)膜等可用做柵電極8707。 側(cè)壁8722形成在柵電極8707的側(cè)面上。形成硅化合物之后，例如，形成氧化硅膜、 氮化硅膜或氮氧化硅膜以便覆蓋柵電極8707，進(jìn)行回刻蝕處理，從而形成側(cè)壁8722。低濃度雜質(zhì)區(qū)8705形成在側(cè)壁8722下面。S卩，利用自對準(zhǔn)方式形成低濃度雜質(zhì) 區(qū)8705。注意到，不是必須提供側(cè)壁8722，因為提供它們是為了用自對準(zhǔn)方式形成低濃度 雜質(zhì)區(qū)8705。在柵電極8707、側(cè)壁8722和柵極絕緣膜8706上形成第一層間絕緣體。第一層間 絕緣體包括作為下層的無機絕緣膜8718和作為上層的樹脂膜。作為無機絕緣膜8718，可以 使用氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜或通過層疊這些層形成的膜。作為樹脂膜，可以使用 聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸、聚酰亞胺酰胺、環(huán)氧樹脂等。在第一層間絕緣膜上形成第一電極8709、第二電極87M、第三電極8720和第四電 極8721。第一電極8709、第二電極87M和第四電極8721通過接觸孔電連接到雜質(zhì)區(qū)8704。 此外，第三電極8720通過接觸孔電連接到柵電極8707。第三電極8720和第四電極8721彼 此電連接。鈦(Ti)膜、鋁(Al)膜、銅(Cu)膜、含有Ti的鋁膜等用做第一電極8709和第二 電極87M。應(yīng)該注意，在與第一電極8709、第二電極87M、第三電極8720和第四電極8721 相同的層中提供導(dǎo)線如信號線的情況下，優(yōu)選使用具有低電阻的銅。在第一電極8709、第二電極87M、第三電極8720、第四電極8721和第一層間絕緣 膜8708上形成第二層間絕緣體8710。作為第二層間絕緣體8710，可以使用無機絕緣膜、樹 脂膜、或通過堆疊這些層形成的膜。作為無機絕緣膜，可以使用氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化 硅膜或通過堆疊這些層形成的膜。作為樹脂膜，可以采用聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸、聚酰亞 胺酰胺、環(huán)氧樹脂等。在第二層間絕緣體8710上形成像素電極8711和導(dǎo)線8719。像素電極8711和導(dǎo) 線8719由相同材料形成。即，它們同時形成在相同層中。作為用于像素電極87111和導(dǎo) 線8719的材料，優(yōu)選使用具有高功函數(shù)的材料。例如，可以使用單層的氮化鈦(TiN)膜、鉻 (Cr)膜、鎢(W)膜、鋅(Zn)膜、鉬(Pt)膜等，氮化鈦膜和含有鋁作為主要成分的膜的疊層， 氮化鈦膜、含有鋁作為主要成分的膜和氮化鈦膜的三層的疊層。利用疊層結(jié)構(gòu)，作為導(dǎo)線的 電阻很低，可以獲得良好的歐姆接觸，并且可以獲得作為陽極的功能。通過使用反射光的金屬膜，可以形成不傳輸光的陽極。絕緣體8712形成得覆蓋像素電極8711和導(dǎo)線8719的端部。作為絕緣體8712，例 如，可以使用正型光敏丙烯酸樹脂膜。在像素電極8711上形成含有有機化合物的層8713，并且含有有機化合物的層 8713部分地與絕緣體8712交疊。注意，含有有機化合物的層8713不形成在導(dǎo)線8719上。對置電極8714設(shè)置在含有有機化合物的層8713、絕緣體8712和導(dǎo)線8719上。作 為用于對置電極8714的材料，優(yōu)選使用具有低功函數(shù)的材料。例如，可以使用鋁(Al)、銀 (Ag)、鋰(Li)、鈣(Ca)的金屬薄膜、這些金屬的合金、MgAg、Mg^uAlLLCaFy Ca諷等。通 過按照這種方式使用金屬薄膜，可以形成能傳輸光的陰極。含有有機化合物的層8713插入在對置電極8714和像素電極8711之間的區(qū)域包 括發(fā)光元件8716。在含有有機化合物的層8713被絕緣體8712隔離的區(qū)域中，形成接合部分8717，從 而使對置電極8714和導(dǎo)線8719彼此接觸。因此，導(dǎo)線8719用做對置電極8714的輔助電 極，由此可以實現(xiàn)對置電極8714的低電阻。相應(yīng)地，可以減小對置電極8714的膜厚，這導(dǎo) 致光傳輸率增加。因此，在頂部發(fā)射型結(jié)構(gòu)中可以獲得更高亮度，其中在這種頂部發(fā)射型結(jié) 構(gòu)中，來自發(fā)光元件8716的光從頂表面射出。可以采用金屬薄膜和透明導(dǎo)電膜(如ITO(氧化銦錫)膜、氧化銦鋅(IZO)膜、或 氧化鋅(SiO)膜)的疊層，以便降低對置電極8714的電阻。通過這種方式，通過使用金屬 薄膜和具有透明度的透明導(dǎo)電膜同樣可以形成可以傳輸光的陰極。S卩，晶體管8715對應(yīng)圖85的像素中的電流源晶體管4601，晶體管8723執(zhí)行圖85 的像素中的第四晶體管8501的功能。此外，對置電極8714對應(yīng)圖85的像素中的顯示元件 4608的對置電極4612。在具有圖87所示結(jié)構(gòu)的顯示面板中，可以減薄對置電極8714的膜，由此可以以高 亮度從頂表面發(fā)射光。因此，可以提高從頂表面射出的光亮度。此外，通過連接對置電極 8714和導(dǎo)線8719，可以實現(xiàn)對置電極8714和導(dǎo)線8719的更低電阻。因此，可以減少功耗。此外，在具有圖47的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件中強迫晶體管101截止。下面將介紹這 種情況下的驅(qū)動方法。一個水平周期分為兩個階段，如圖88所示。這里，將假設(shè)前半個周期是寫入時間， 后半個周期是擦除時間進(jìn)行說明。在分割的水平周期中，選擇每個掃描線，并且將此時的相 應(yīng)信號輸入到信號線。例如，在特定水平周期的前半部選擇第i行，在后半部選擇第j行。 然后，進(jìn)行操作，就象在一個水平周期中同時選擇兩行那樣。換言之，使用作為每個水平周 期的前半部的寫入時間將視頻信號從信號線寫入像素。然后，在作為該一個水平周期的后 半部的擦除時間中不選擇像素。此外，利用在作為另一個水平周期的后半部的擦除時間，在 擦除時間中將擦除信號從信號線輸入到像素。此時，在作為一個水平周期的前半部的寫入 時間中，不選擇像素。因此，可以提供具有高孔徑比的像素的顯示器件，并且可以提高產(chǎn)量。圖89表示了包括這種像素的顯示器件的例子。顯示器件具有信號線驅(qū)動電路 8901、第一掃描線驅(qū)動電路8902、第二掃描線驅(qū)動電路8905、和像素部分8903、其中在像素 部分8903中像素8904對應(yīng)掃描線Gl-Gm和信號線Sl-Sn而設(shè)置成矩陣。第一掃描線驅(qū)動 電路8902包括脈沖輸出電路8906以及連接在每個掃描線Gl-Gm和脈沖輸出電路8906之間
45的開關(guān)8908。第二掃描線驅(qū)動電路8905包括脈沖輸出電路8907以及連接在掃描線Gl-Gm 和脈沖輸出電路8907之間的開關(guān)8909。應(yīng)該注意的是，掃描線Gi (掃描線Gl-Gm之一)對應(yīng)圖47中的第四導(dǎo)線4614，并 且信號線Sj (信號線Sl-Sn之一)對應(yīng)圖47中的第三導(dǎo)線4611。時鐘信號(G_CLK)、反向時鐘信號(G_CLKB)、起動脈沖信號(G_SP)、控制信號(WE) 等輸入到第一掃描線驅(qū)動電路8902中。根據(jù)這些信號，將選擇像素的信號輸出到被選擇的 像素行的第一掃描線Gi (第一掃描線Gl-Gm之一)。應(yīng)該注意的是，此時的信號是在一個水 平周期的前半部中的脈沖輸出，如圖88的時序圖所示。通過控制信號(WE)控制開關(guān)8908 為導(dǎo)通或截止，由此可以連接或斷開脈沖輸出電路8906和掃描線Gl-Gm。時鐘信號(R_CLK)、反向時鐘信號(R_CLKB)、起動脈沖信號(R_SP)、控制信號 (WE’)等輸入到第二掃描線驅(qū)動電路8905中。根據(jù)這些信號，將信號輸出到被選擇的像素 行的第二掃描線Ri (第二掃描線Rl-Rm之一)。應(yīng)該注意的是，此時的信號是在一個水平周 期的后半部中的脈沖輸出，如圖88的時序圖所示。通過控制信號(WE’)控制開關(guān)8909為 導(dǎo)通或截止，由此可以電連接或斷開脈沖輸出電路8907和掃描線Gl-Gm。應(yīng)該注意的是，當(dāng) 開關(guān)8908和開關(guān)8909之一電連接時，另一個電斷開。時鐘信號(S_CLK)、反向時鐘信號(S_CLKB)、起動脈沖信號(S_SP)、視頻信號(數(shù) 字視頻數(shù)據(jù))、控制信號(WE)等輸入到信號線驅(qū)動電路8901中。根據(jù)這些信號，將對應(yīng)每 行像素的視頻信號輸出到每個信號線Sl-Sn。因此，輸入到信號線Sl-Sn的視頻信號寫入到由從第一掃描線驅(qū)動電路8902輸入 到掃描線Gi (掃描線Gl-Gm之一)的信號選擇的行中的每列的像素8904中。然后，通過每 個掃描線Gl-Gm選擇每個像素行，由此將對應(yīng)每個像素8904的信號輸入到所有像素8904。 每個像素8904將寫入的視頻信號的數(shù)據(jù)保持一特定周期。然后，每個像素8904通過保持 視頻信號的數(shù)據(jù)為一特定周期間而保持發(fā)光狀態(tài)或非發(fā)光狀態(tài)。此外，用于使像素不發(fā)光的信號(還稱為擦除信號)從信號線Sl-Sn寫入到由從 第二的掃描線驅(qū)動電路8905輸入到掃描線Gi (掃描線Gl-Gm之一)的信號選擇的像素行 中的每列的像素8904。然后，由每個掃描線Gl-Gm選擇每個像素行，由此設(shè)置非發(fā)光階段。 例如，在由從第二掃描線驅(qū)動電路8905輸入到掃描線Gi的信號選擇第i行中的像素時，使 信號線Sl-Sn的電位等于圖47的像素中的第三導(dǎo)線4611的電位。注意，此時信號線Sl-Sn 可以處于浮置狀態(tài)。因此，通過使用本發(fā)明的顯示器件，在某個像素行上聚焦的情況下，當(dāng)輸入到某個 像素行的信號與將要輸入的信號相同時，可以防止該信號被輸入到該像素行，這導(dǎo)致對掃 描線或信號線的充電和放電的次數(shù)減少。結(jié)果是，可以降低功耗。本例可以與本說明書中的其它適時方式或例子自由地組合。[例7]在例7中，將參照P溝道晶體管適用于本發(fā)明的像素中所包含的晶體管的情況的 圖56進(jìn)行介紹。本例中所述的像素包括電流源晶體管5601、轉(zhuǎn)換晶體管5602、第一開關(guān)晶體管 5603、電容元件5604、第二開關(guān)晶體管5605、第三開關(guān)晶體管5606、顯示元件5608、第一導(dǎo) 線5609、第二導(dǎo)線5610、第三導(dǎo)線5611、對置電極5612、第四導(dǎo)線5614、和第五導(dǎo)線5615。應(yīng)該注意的是，電流源晶體管5601、轉(zhuǎn)換晶體管5602、第一開關(guān)晶體管5603、第二開關(guān)晶體 管5605和第三開關(guān)晶體管5606是P溝道晶體管。首先，介紹像素的連接結(jié)構(gòu)。電流源晶體管5601的第一端子(源極端子和漏極端子中的一個)和第二端子(源 極端子和漏極端子中的另一個)經(jīng)過轉(zhuǎn)換晶體管分別連接到顯示元件5608的像素電極和 第一導(dǎo)線5609。電流源晶體管5601的柵極端子通過第二開關(guān)晶體管5605連接到第二導(dǎo)線 5610。電容元件5604的一個端子連接到電流源晶體管5601的柵極端子，電容元件5604的 另一端子連接到電流源晶體管5601的第一端子。因此，電流源晶體管5601的柵極電位，即 柵-源電壓(Vgs)被保持。電流源晶體管5601的柵極經(jīng)過第二開關(guān)晶體管5605連接到導(dǎo) 線5610，并通過第二開關(guān)晶體管5605的導(dǎo)通/截止控制輸送給電容元件5604的電荷。就 是說，當(dāng)?shù)诙_關(guān)晶體管5605處于導(dǎo)通狀態(tài)時，電流源晶體管5601的柵極端子和第二導(dǎo)線 5610連接。另一方面，當(dāng)?shù)诙_關(guān)晶體管5605處于截止?fàn)顟B(tài)時，電流源晶體管5601的柵極 端子和第二導(dǎo)線5610斷開。在轉(zhuǎn)換晶體管5602根據(jù)狀態(tài)而用做電流源的情況下或者它使得源極和漏極之間 沒有電流流動的情況下(或用做開關(guān))，轉(zhuǎn)換晶體管5602包括作為轉(zhuǎn)換裝置的第一開關(guān)晶 體管5603。這里，轉(zhuǎn)換晶體管5602用做電流源(或其一部分)的情況被稱為電流源操作。 此外，轉(zhuǎn)換晶體管5602操作使得在源極和漏極之間沒有電流流動的情況(或用做開關(guān))或 者源-漏電壓小的情況被稱為短路操作。在圖56中，轉(zhuǎn)換晶體管5602的源極端子和漏極 端子可以經(jīng)過第一開關(guān)晶體管5603連接。轉(zhuǎn)換晶體管5602的柵極端子連接到電流源晶體 管5601的柵極端子。通過使用第一開關(guān)晶體管5603可以將轉(zhuǎn)換晶體管5602的操作轉(zhuǎn)換 為電流源晶體管或短路操作。電流源晶體管5601的第一端子經(jīng)過第三開關(guān)晶體管5606連接到第三導(dǎo)線5611。 換言之，當(dāng)?shù)谌D(zhuǎn)換晶體管導(dǎo)通時，在電流源晶體管5601的第一端子和第三導(dǎo)線5611之間 導(dǎo)電。當(dāng)?shù)谌_關(guān)晶體管5606截止時，電流源晶體管5601的第一端子與第三導(dǎo)線5611斷 開。注意到，電容元件5604可以具有以下結(jié)構(gòu)其中通過導(dǎo)線、有源層、電極等插入絕 緣膜，或者通過使用電流源晶體管5601的柵極電容器而可以省略電容元件5604。應(yīng)該注意的是，將預(yù)定電位輸入到顯示元件5608的對置電極5612、第一導(dǎo)線5609 和第二導(dǎo)線5610的每個中。通過將信號輸入到第四導(dǎo)線5614，可以控制第二開關(guān)晶體管5605和第二開關(guān)晶 體管5606為導(dǎo)通或截止。通過將信號輸入到第五導(dǎo)線5615，控制第一開關(guān)晶體管5603為導(dǎo)通或截止。根據(jù)像素的灰度級將信號輸入到第三導(dǎo)線5611。這個信號對應(yīng)視頻信號，并且信 號電流流到第三導(dǎo)線5611。接著，將參照本例的像素的操作的圖57A-57C進(jìn)行說明。應(yīng)該注意，連接到第三導(dǎo)線5611的電流源5701設(shè)置寫入到像素的信號電流 Idata0第三導(dǎo)線5611經(jīng)過電流源5701連接到導(dǎo)線5712。預(yù)定電位輸入到導(dǎo)線5712。這 里，輸入到第一導(dǎo)線5609、第二導(dǎo)線5610、導(dǎo)線5712和對置電極5612的電位分別表示為 Vl、V2、V3*Vcom。關(guān)于電位的關(guān)系，至少滿足Vl < V2 < V3和Vl < Vcom < V3。
應(yīng)該注意到，像素的操作包括用于將信號寫入像素的信號寫入操作和用于發(fā)射根 據(jù)寫入到該像素的信號的灰度級的光的發(fā)光操作。圖57A和57B是表示信號寫入操作的示 意圖，圖57C是表示發(fā)光操作的示意圖。首先，參照圖57A介紹信號寫入操作的瞬時狀態(tài)。將輸入到第四導(dǎo)線5614和第五 導(dǎo)線的信號設(shè)置為L電平，由此導(dǎo)通第一、第二和第三開關(guān)晶體管5603、5605和5606。相應(yīng) 地，電流如圖57A所示那樣流動。即，由電流源5701設(shè)置的信號電流Idata流到電容元件 5604和電流源晶體管5601。如果電流Ic和電流Itr分別流到電容元件5604和電流源晶 體管 5601，則滿足 Ic+Itr = I data。不久以后電流不流到電容元件5604，這導(dǎo)致在信號寫入操作中的穩(wěn)定狀態(tài)。因此， 電流如圖56B所示那樣流動。流到電流源晶體管5601的電流Itr等于信號電流Idata。艮口， 電流源晶體管5601的柵-源電壓Vgs是用于將信號電流Idata施加于電流源晶體管5601 所需的電壓。用于電流源晶體管5601的柵-源電壓Vgs的電荷在電容元件5604中積累。應(yīng)該注意的是，當(dāng)此時電流源晶體管5601的柵極端子和第一端子的電位分別用 Va和Vb表示時，滿足Vgs = (Va-Vb) 0當(dāng)顯示元件5608的正向閾值電壓用VEUh表示時，優(yōu) 選滿足(Vcom-Vb) <VEUh，由此在信號寫入操作時沒有電流施加于顯示元件5608。因此，希 望將要輸入給第二導(dǎo)線5610的電位V2設(shè)置成滿足Vl < V2 < V3.當(dāng)滿足V2 = Vcom時， 可以減少像素所需的電源的數(shù)量。此外，在信號寫入操作時可以將反向偏置施加于顯示元 件 5608。應(yīng)該注意的是，即使反向偏置施加于顯示元件5608，電流也不會流到正常顯示元 件5608中(即使有電流流動，也是很少的電流量)。另一方面，在顯示元件5608具有短路 部分的情況下，電流流到短路部分。然后，短路部分絕緣，由此可以改善顯示缺陷。接下來，將參照發(fā)光操作的圖57C進(jìn)行說明。輸入到第四導(dǎo)線5614和第五導(dǎo)線 4615的信號設(shè)置為H電平，由此使第一、第二、第三開關(guān)晶體管5603、5605和5606截止。因 此，電流如圖57C所示那樣流動。此時，第二開關(guān)晶體管5605處于截止?fàn)顟B(tài)。因此，電容元 件5604保持用于將信號電流Idata施加于電流源晶體管5601所需的柵-源電壓Vgs。相 應(yīng)地，將使大約等于信號電流Idata的電流流動的Vgs施加于電流源晶體管5601。這里，晶體管的溝道長度和溝道寬度分別表示為L和W。當(dāng)晶體管在飽和區(qū)操作 時，如果柵-源電壓恒定，則流過晶體管的電流值一般與W/L成正比。換言之，電流值與溝 道寬度W成正比，與溝道長度L成反比。在本例中，電流源晶體管5601的溝道長度和轉(zhuǎn)換晶體管5602的溝道長度分別表 示為Ll和L2，并且這些晶體管具有相同的溝道寬度。如果電流流過的電流源晶體管5601 和轉(zhuǎn)換晶體管5602 —起用做多柵晶體管，則它們用做圖57C中的電流源。此時，多柵晶體 管可以認(rèn)為具有(L1+L2)的溝道長度和W的溝道寬度。在圖57C中，電流流到電流源晶體 管5601和轉(zhuǎn)換晶體管5602，并且晶體管具有溝道寬度W和溝道長度(L1+U)。因此，在發(fā) 光操作時，可以將IdataX (L1/(L1+L2))的電流施加于顯示元件5608。通過這種方式，在設(shè)置操作時轉(zhuǎn)換晶體管5602短路，并且在發(fā)光操作時它作為電 流源操作，由此可以將小于在信號寫入操作時施加的信號電流的電流量施加于顯示元件 5608。換言之，通過調(diào)整電流源晶體管5601和轉(zhuǎn)換晶體管5602的溝道長度，可以將小于在 信號寫入操作時施加的信號電流的電流量施加于顯示元件5608。
應(yīng)該注意的是，當(dāng)此時電流源晶體管5601的柵極端子和第一端子的電位分別表 示為Va’和Vb’時，滿足Vgs = (Va' _Vb’)。這是因為隨著Vb，增加，Va'也增加，因為盡 管滿足Vb，> Vb，但是電容元件5604也保持柵-源電壓Vgs不變。應(yīng)該注意的是，當(dāng)要輸入到第四導(dǎo)線5614的L電平信號和H電平信號的電位分別 表示為V4(L)和V4(H)時，以下電位是優(yōu)選的。第二開關(guān)晶體管5605和第三開關(guān)晶體管 5606的閾值電壓分別表示為Vth2和Vth3。如圖57B所示，即使顯示元件5608的像素電極的電位變?yōu)閂b，也要求第三開關(guān)晶 體管5606處于導(dǎo)通狀態(tài)。因此，滿足V4(L) < (Vb+VtM)。此外，為了使第二開關(guān)晶體管 5605處于導(dǎo)通狀態(tài)，滿足V4 (L) < (V2+Vth2)。具體地說，例如，當(dāng)滿足V4 = Vcom時，V4 (L) 優(yōu)選是比Vcom低1-8V的電位。如圖57C所示，為了使第三開關(guān)晶體管5606截止，滿足V4 (H) > (Vb+Vth3)。艮口， 當(dāng)信號電流寫入到另一像素時，第三導(dǎo)線5611的電位變?yōu)閂b。因此，在此時不選擇的像素 中，要求第三開關(guān)晶體管5606處于截止?fàn)顟B(tài)。另一方面，為了使第二開關(guān)晶體管5605處于 截止?fàn)顟B(tài)，滿足V4 (H) > (V2+Vth2)。具體地說，例如，當(dāng)滿足V2 = Vcom時，V4(H)優(yōu)選是 比Vcom高1-8V的電位。通過采用本例中所述的像素結(jié)構(gòu)，可以控制在信號寫入操作時晶體管的柵極端子 的電位，由此防止在信號寫入操作時電流流到顯示元件中。通過采用圖56所示的像素結(jié)構(gòu)，像素可以只由P溝道晶體管形成，這簡化了制造 工藝。通常情況下，如圖58所示，只有第一開關(guān)晶體管5603、第二開關(guān)晶體管5605、第三開 關(guān)晶體管5606可以用作為P溝道晶體管的第一開關(guān)晶體管5803、第二開關(guān)晶體管5805和 第三開關(guān)晶體管5806來代替。此外，通過采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在信號寫入操作時可以滿足IVdsI > IVgsI?？梢?使在信號寫入操作和發(fā)光操作之間Vds的變化變小。因此，即使在電流源晶體管5601的飽 和區(qū)中的恒定電流特性(電流平坦度)很差，也可以使在信號寫入操作和發(fā)光操作之間電 流值幾乎相等。特別是，當(dāng)非晶半導(dǎo)體膜(如非晶硅)用于電流源晶體管5601的半導(dǎo)體層 時，可能使電流源晶體管5601的飽和區(qū)中的恒定電流特性(電流平坦度)變差。因此，當(dāng) 在非晶半導(dǎo)體膜用于電流源晶體管5601的半導(dǎo)體層的情況下而采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)時，可 以防止顯示缺陷。本例可以與本說明書中的其它實施方式或例子自由地組合。[例8]在例8中，將參照圖67A和67B介紹具有在上述例子中所述的像素結(jié)構(gòu)的顯示面 板的結(jié)構(gòu)。應(yīng)該注意的是，圖67A是顯示面板的頂部平面圖，圖67B是沿著圖67A的線A_A’ 截取的剖面圖。該顯示面板包括用虛線表示的信號線驅(qū)動電路6701、像素部分6702、第一 掃描線驅(qū)動電路6703、和第二掃描線驅(qū)動電路6706。此外，提供密封基板6704和密封材料 6705。被密封材料6705包圍的部分是空間6707。應(yīng)該注意的是，導(dǎo)線6708是用于將信號輸入傳輸?shù)降谝粧呙杈€驅(qū)動電路6703、第 二掃描線驅(qū)動電路6706和信號線驅(qū)動電路6701的導(dǎo)線，并從用做外部輸入端子的FPC (柔 性印刷電路)6709接收視頻信號、時鐘信號、起動信號等。IC芯片(包括存儲電路、緩沖電路等的半導(dǎo)體芯片)6719通過COG (玻璃上芯片)等安裝在FPC 6709和顯示面板的連接部 分上。應(yīng)該注意，這里只示出了 FPC 6709 ；然而，印刷線路板(PWB)可以固定到FPC 6709 上。本說明書中的顯示器件不僅包括顯示面板的主體，而且還包括具有FPC或固定到其上 的PWB的顯示面板以及其上安裝IC芯片等的顯示面板。接下來，將參照剖面結(jié)構(gòu)的圖67B進(jìn)行說明。像素部分6702和外圍驅(qū)動電路(第 一掃描線驅(qū)動電路6703、第二掃描線驅(qū)動電路6706、和信號線驅(qū)動電路6701)形成在基板 6710上。這里，示出了信號線驅(qū)動電路6701和像素部分6702。應(yīng)該注意，信號線驅(qū)動電路6701由單極晶體管如N溝道TFT 6720或N溝道TFT 6721形成。關(guān)于像素結(jié)構(gòu)，像素可以通過應(yīng)用圖2、13、14或15的像素結(jié)構(gòu)而由單極晶體管 形成。相應(yīng)地，外圍驅(qū)動電路由N溝道晶體管形成，由此可以制造單極顯示面板。不用說， CMOS電路可以由P溝道晶體管以及單極晶體管形成。此外，在本例中，示出了其中外圍驅(qū)動 電路形成在同一基板上的顯示面板；然而，本發(fā)明不限于此。所有或部分外圍驅(qū)動電路都可 以形成到IC芯片等中并通過COG等進(jìn)行安裝。在這種情況下，不要求驅(qū)動電路是單極的， 并且驅(qū)動電路可以與P溝道晶體管組合形成。此外，像素部分6702包括TFT 6711和6712。應(yīng)該注意，TFT 6712的源電極連接 到第一電極(像素電極)6713。絕緣體6714形成得覆蓋第一電極6713的端部。這里，絕緣 體6714采用正性光敏丙烯酸樹脂膜。為了獲得優(yōu)異的覆蓋率，絕緣體6714形成為在絕緣體6714的頂端部或底端部具 有曲率的彎曲表面。例如，在使用正性光敏丙烯酸作為絕緣體6714的材料的情況下，優(yōu)選 只有絕緣體6714的頂端部具有帶有曲率半徑(0.2-3μπι)的彎曲表面。而且，由于光而在 刻蝕劑中不可溶解的負(fù)性光敏丙烯酸或由于光而在刻蝕劑中可溶解的正性光敏丙烯酸可 以用做絕緣體6714。含有有機化合物的層6716和第二電極(對置電極)6717形成在第一電極6713 上。這里，優(yōu)選使用具有高功函數(shù)的材料作為第一電極6713的材料，所述第一電極6713用 做陽極。例如，可以采用ITO(氧化銦錫)膜、氧化銦鋅(IZO)膜、氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn 膜、Pt膜等的單層；氮化鈦膜和含有鋁作為主要成分的膜的疊層；氮化鈦膜、含有鋁作為主 要成分的膜和氮化鈦膜的三層結(jié)構(gòu)等。應(yīng)該注意，利用疊層結(jié)構(gòu)，如導(dǎo)線的電阻很低，可以 獲得良好的歐姆接觸，并且可以獲得作為陽極的功能。含有有機化合物的層6716是通過使用蒸發(fā)掩模的蒸發(fā)法或噴墨法形成的。屬于 元素周期表的4族的金屬的絡(luò)合物用于含有有機化合物的層6716的一部分。除此之外，低 分子材料或高分子材料也可以組合使用。此外，作為用于含有有機化合物的層的材料，經(jīng)常 使用有機化合物的單層或疊層；然而，在本例中，在由有機化合物形成的膜的一部分中也可 以使用無機化合物。而且，還可以使用已知的三元(triplet)材料。此外，作為用于作為陰極并形成在含有有機化合物的層6716上的第二電極6717 的材料，可以使用具有低功函數(shù)的材料仏138、1^、01、或其合金，如1%48、1%^^11^、0^2 或Ca3N2)。在從含有有機化合物的層6716產(chǎn)生的光通過第二電極6717的情況下，優(yōu)選具有 較薄厚度的金屬薄膜和透明導(dǎo)電膜(ΙΤ0(氧化銦錫)膜、氧化銦氧化鋅合金(In2O3-ZnO)、 氧化鋅(SiO)等)的疊層用做第二電極6717。此外，通過用密封材料6705將密封基板6704固定到基板6710上，可以在由基板
506710、密封基板6704和密封材料6705包圍的空間6707中設(shè)置發(fā)光元件6718。應(yīng)該注意， 空間6707可以用密封材料6705以及惰性氣體(氮氣、氬等)填充。應(yīng)該注意，環(huán)氧基樹脂優(yōu)選用于密封材料6705。此外，優(yōu)選這些材料應(yīng)該盡可能不 透濕氣或氧。作為用于密封基板6704的材料，可以采用玻璃基板、石英基板、由FRP(玻璃 纖維增強塑料)、PVF (聚氟乙烯)、myler、聚酯、丙烯酸等形成的塑料基板。如上所述，可以獲得具有本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示面板。應(yīng)該注意，上述結(jié)構(gòu)只是 一個例子而已，顯示面板的結(jié)構(gòu)不限于這種結(jié)構(gòu)。如圖67A和67B所示，通過在同一基板上形成信號線驅(qū)動電路6701、像素部分 6702、第一掃描線驅(qū)動電路6703和第二掃描線驅(qū)動電路6706，可以減少顯示器件的成本。 此外，在這種情況下，單極晶體管用于信號線驅(qū)動電路6701、像素部分6702、第一掃描線驅(qū) 動電路6703和第二掃描線驅(qū)動電路6706，由此可以簡化制造工藝。結(jié)果是，可以實現(xiàn)進(jìn)一 步的成本降低。應(yīng)該注意，顯示面板的結(jié)構(gòu)不限于圖67A所示的結(jié)構(gòu)，其中信號線驅(qū)動電路6701、 像素部分6702、第一掃描線驅(qū)動電路6703、和第二掃描線驅(qū)動電路6706形成在同一基板 上，并且對應(yīng)信號線驅(qū)動電路6701的圖68A所示的信號線驅(qū)動電路6801可以形成到IC芯 片中并通過COG等安裝在顯示面板上。應(yīng)該注意到，圖68A中的基板6800、像素部分6802、 第一掃描線驅(qū)動電路6803、第二掃描線驅(qū)動電路6804、FPC 6805、IC芯片6806和6807、密 封基板6808、和密封材料6809分別對應(yīng)圖67A中的基板6710、像素部分6702、第一掃描線 驅(qū)動電路6703、第二掃描線驅(qū)動電路6706、FPC 6709、IC芯片6719、密封基板6704、和密封 材料6705。即，只有需要在高速操作的信號線驅(qū)動電路使用CMOS等形成到IC芯片中，由此降 低了功耗。此外，通過將IC芯片形成為由硅晶片等形成的半導(dǎo)體芯片，可以實現(xiàn)更高速度 操作和更低的功耗。通過在與像素部分6802相同的基板上形成第二掃描線驅(qū)動電路6803和/或第一 掃描線驅(qū)動電路6804，實現(xiàn)了成本的降低。此外，第二掃描線驅(qū)動電路6803、第一掃描線驅(qū) 動電路6804和像素部分6802采用單極晶體管，由此可以實現(xiàn)進(jìn)一步的成本降低。關(guān)于像 素部分6802的像素結(jié)構(gòu)，可以采用在實施方式14中所述的結(jié)構(gòu)。通過這種方式，可以實現(xiàn)高清晰度顯示器件的成本降低。此外，通過在FPC6805和 基板6800的連接部分上安裝包括功能電路(存儲器或緩沖器)的IC芯片，可以有效地利 用基板面積。而且，圖68B中所示的對應(yīng)圖67A所示的信號線驅(qū)動電路6701、第一掃描線驅(qū)動電 路6703、和第二掃描線驅(qū)動電路6706的信號線驅(qū)動電路6811、第一掃描線驅(qū)動電路6814 和第二掃描線驅(qū)動電路6813可以形成到IC芯片中并通過COG等安裝到顯示面板上。在這 種情況下，可以實現(xiàn)高清晰度顯示器件的更低功耗。因此，為了獲得具有更低功耗的顯示器 件，優(yōu)選使用多晶硅用于在像素部分中使用的晶體管的半導(dǎo)體層。應(yīng)該注意，圖68B中的基 板6810、像素部分6812、FPC 6815、IC芯片6816和6817、密封基板6818、和密封材料6819 分別對應(yīng)圖67A中的基板6710、像素部分6702、FPC 6709、IC芯片6716和6719、密封基板 6704、和密封材料6705。此外，通過使用非晶硅用于像素部分6812的晶體管的半導(dǎo)體層，可以實現(xiàn)進(jìn)一步的成本降低。而且，可以制造大的顯示面板。此外，第二掃描線驅(qū)動電路、第一掃描線驅(qū)動電路和信號線驅(qū)動電路不必設(shè)置在 像素的行方向和列方向。例如，如圖69A所示，形成在IC芯片中的外圍驅(qū)動電路6901可以 具有圖68B所示的第一掃描線驅(qū)動電路6814、第二掃描線驅(qū)動電路6813和信號線驅(qū)動電 路6811的功能。應(yīng)該注意，圖69A中的基板6900、像素部分6902、FPC 6904、IC芯片6905 和6906、密封基板6907以及密封材料6908分別對應(yīng)圖67A中的基板6710、像素部分6702、 FPC 6709、IC芯片6719、密封基板6704和密封材料6705。圖69B是表示圖69A中所示的顯示器件的導(dǎo)線的連接的示意圖。提供基板6910、 外圍驅(qū)動電路6911、像素部分6912、以及FPC 6913和6914。信號和電源電位從FPC 6913 外部地輸入給外圍驅(qū)動電路6911。來自外圍驅(qū)動電路6911的輸出輸入到行方向的導(dǎo)線和 列方向的導(dǎo)線，這些導(dǎo)線都連接到像素部分6912中的像素上。此外，圖70A和70B表示可適用于發(fā)光元件6718的發(fā)光元件的例子。即，參照可 應(yīng)用于在上述例子中所述像素的發(fā)光元件結(jié)構(gòu)的圖70A和70B進(jìn)行說明。在圖70A所示的發(fā)光元件中，陽極7002、由空穴注入材料形成的空穴注入層7003、 由空穴傳輸材料形成的空穴傳輸層7004、發(fā)光層7005、由電子傳輸材料形成的電子傳輸層 7006、由電子注入材料形成的電子注入層7007、以及陰極7008依次形成在基板7001上。這 里，發(fā)光層7005可以只由一種發(fā)光材料形成；然而，它還可以由兩種或更多種材料形成。本 發(fā)明的元件的結(jié)構(gòu)不限于此。除了圖70A所示的其中堆疊了每個功能層的疊層結(jié)構(gòu)之外，還有廣闊的變化，如 由高分子化合物形成的元件、利用三元發(fā)光材料的高效元件，所述三元發(fā)光材料在發(fā)光層 中從三元激發(fā)狀態(tài)發(fā)光。它還可以適用于白光發(fā)光元件，它可以通過使用空穴阻擋層等控 制載流子的復(fù)合區(qū)而將發(fā)光區(qū)分成兩個區(qū)域來獲得。圖70A所示的本發(fā)明的元件可以通過在具有陽極7002 (ITO)的基板7001上依次 淀積空穴注入材料、空穴傳輸材料和發(fā)光材料來形成。接著，淀積電子傳輸材料和電子注入 材料，最后通過蒸發(fā)法形成陰極7008。適合于空穴注入材料、空穴傳輸材料、電子傳輸材料、電子注入材料和發(fā)光材料的 材料如下。作為空穴注入材料，可獲得有機化合物，如卟啉基化合物、酞菁(以下稱為 “H2Pc”)、銅酞菁(以下稱為“CuPc”)等。此外，具有比要使用的空穴傳輸材料的電離電位 小的電離電位值并具有空穴傳輸功能的材料也可用做空穴注入材料。還有通過化學(xué)摻雜導(dǎo) 電高分子化合物獲得的材料，其包括聚苯胺、用聚苯乙烯磺酸酯(以下稱為“PSS”)等摻雜 的聚乙烯二氧噻吩(以下稱為“PED0T”)。而且，鑒于陽極的平面化，高分子絕緣體化合物 是有效的，并且經(jīng)常使用聚酰亞胺(以下稱為“PI”)。此外，還使用無機化合物，除了金屬 薄膜如金或鉬之外，還包括氧化鋁(以下稱為“氧化鋁”)的超薄膜。芳香胺基(即，具有苯環(huán)-氮的鍵的芳香胺基)化合物最廣泛地用做空穴傳輸材 料。廣泛地使用的材料包括4，4’ -雙(二苯基氨基)-聯(lián)苯(以下稱為“TAD”)，其衍生 物，如4，4，-雙[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-聯(lián)苯基(一下稱為“TPD”)4，4，-雙 [N- (1-萘基)-N-苯基-氨基]-聯(lián)苯基(以下稱為“a-NPD”)，和星狀破裂芳香胺化合物，如 4，4，，4”-三(N，N-二苯基-氨基)-三苯胺(以下稱為“TDATA”)和4，4，，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]三苯胺(以下稱為“MTDATA”)。作為電子傳輸材料，經(jīng)常使用金屬絡(luò)合物，包括具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的 金屬絡(luò)合物，如Alq、BAlq、三(4_甲基_8_喹啉)鋁(以下稱為“Almq”)、或雙(10-羥基 苯[h]喹啉)鈹(以下稱為“BeBq”)，此外，可以采用具有惡唑基或噻唑基配位體的金屬絡(luò) 合物，如雙[2-(2-羥基苯基)_苯并惡唑]鋅(以下稱為“Ζη(Β0Χ)2”)或雙[2-(2-羥基 苯基)-苯并噻唑]鋅(以下稱為“Zn(BTZ)2”)。此外，除了金屬絡(luò)合物，惡二唑衍生物，如 2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔-丁基苯基)-1，3，4-惡二唑(以下稱為“PBD”)和0XD-7，三唑衍 生物，如TAZ和3- (4-叔-丁基苯基)-4- (4-乙基苯基)-5- (4-聯(lián)苯基)_2，3，4-三唑(以 下稱為“p-EtTAZ”)，和菲咯啉衍生物，如紅菲繞啉(以下稱為“BWurn”)和BCP具有電子傳 輸性能。作為電子注入材料，可以采用上述電子傳輸材料。此外，經(jīng)常使用超薄絕緣體膜， 例如金屬鹵化物，如氟化鈣、氟化鋰、或氟化銫，堿金屬氧化物，如氧化鋰等。而且堿金屬絡(luò) 合物例如乙酰丙酮化鋰(以下稱為“LUacac)”)或8-喹啉-鋰(以下稱為“Liq”)也是 可以使用的。作為發(fā)光材料，除了上述金屬絡(luò)合物如Alq、Almq、BeBq、BAlq、Zn (BOX) 2和 Si(BTZ)2之外，還可以獲得各種熒光顏料。熒光顏料包括藍(lán)色的4，4’_雙(2，2_聯(lián)苯基-乙 烯基)-聯(lián)苯基和橙紅色的4-(氰亞甲基)-2-甲基-6- (ρ- 二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡 喃，等等。而且，三元發(fā)光材料也是適合的，主要包括具有鉬或銥作為中心金屬的絡(luò)合物。作 為三元發(fā)光材料，已知三(2-苯基吡啶)銥、雙(2-4，-tryl)吡啶-N，C2，)乙酰丙酮化銥 (以下稱為"acaclr (tpy) 2，，)2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H, 23H 卜啉-鉬等。通過組合地使用各具有如上所述功能的這些材料，可以形成高度可靠的發(fā)光元 件。在上述例子所示的圖56的像素的情況下，其中按照與圖70A相反的順序形成多 層的發(fā)光元件可如圖70B所示那樣使用。即，陰極7018、由電子注入材料形成的電子注入 層7017、由電子傳輸材料形成的電子傳輸層7016、發(fā)光層7015、由空穴傳輸材料形成的空 穴傳輸層7014、由空穴注入材料形成的空穴注入層7013和陽極7012依次層疊在基板7011上。此外，為了提取發(fā)光元件的光發(fā)射，陽極和陰極中的至少一個必須是透明的。TFT 和發(fā)光元件形成在基板上；并且存在具有頂部發(fā)射型結(jié)構(gòu)、具有底部發(fā)射型結(jié)構(gòu)和具有雙 發(fā)射型結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件，其中在頂部發(fā)射型結(jié)構(gòu)中，通過與基板相反一側(cè)的表面取出光發(fā) 射；在底部發(fā)射型結(jié)構(gòu)中，通過基板一側(cè)的表面取出光發(fā)射；在雙發(fā)射型結(jié)構(gòu)中，分別通過 與基板相反一側(cè)的表面和基板一側(cè)上的表面取出光發(fā)射。本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)可適用于具有 任何發(fā)射型結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。下面參照具有頂部發(fā)射型結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件的圖71A進(jìn)行說明。驅(qū)動TFT 7101形成在基板7100上，并且第一電極7102形成得與驅(qū)動TFT7101的 源電極接觸，并且在第一電極7102上形成含有有機化合物的層7103和第二電極7104。此外，第一電極7102是發(fā)光元件的陽極。第二電極7104是發(fā)光元件的陰極。艮口， 含有有機化合物的層7103插入到第一電極7102和第二電極7104之間的區(qū)域?qū)?yīng)發(fā)光元 件。
此外，作為用于用做陽極的第一電極7102的材料，優(yōu)選使用具有高功函數(shù)的材 料。例如，可以使用氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Si膜、Pt膜等的單層；氮化鈦膜和含有鋁作為主 要成分的膜的疊層；氮化鈦膜、含有鋁作為主要成分的膜和氮化鈦膜的三層疊層等。利用這 種疊層結(jié)構(gòu)，作為導(dǎo)線的電阻低，可以獲得良好的歐姆接觸，此外，可以獲得作為陽極的功 能。通過使用反射光的金屬膜，可以形成不傳輸光的陽極。作為用于用做陰極的第二電極7104的材料，優(yōu)選使用由具有低功函數(shù)的材料形 成的薄金屬膜(八1、48、1^丄3、或其合金，如1%48、1%^、411^丄35或0&諷)和(ΙΤ0(氧化 銦錫)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(SiO)等)的透明導(dǎo)電膜的疊層。通過按照這種方式使用 金屬薄膜和具有透明度的透明導(dǎo)電膜可以形成能傳輸光的陰極。通過這種方式，如圖71A中的箭頭所示，可以將從發(fā)光元件發(fā)射的光提取到頂表 面。即，在應(yīng)用于圖67A和67B所示的顯示面板的情況下，光發(fā)射到密封基板6704—側(cè)。因 此，在將具有頂部發(fā)射型結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件用于顯示器件的情況下，透光基板用做密封基板 6704。在提供光學(xué)膜的情況下，光學(xué)膜可以設(shè)置在密封基板6704上。在上述例子中，在圖66所示的像素結(jié)構(gòu)的情況下，由用做陰極并具有低功函數(shù)的 材料如MgAg、Mgh或AlLi形成的金屬膜可用于第一電極7102。對于第二電極7104，可使 用透明導(dǎo)電膜如ITO(氧化銦錫)膜或氧化銦鋅(IZO)膜。相應(yīng)地，利用這種結(jié)構(gòu)，可以提 高頂部光發(fā)射的透光度。另外，參照圖71B介紹利具有底部發(fā)射型結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。使用與圖7IA中相同 的附圖標(biāo)記，因為除了光發(fā)射結(jié)構(gòu)以外，結(jié)構(gòu)是相同的。這里，作為用于用做陽極的第一電極7102的材料，優(yōu)選使用具有高功函數(shù)的材 料。例如，可使用透明導(dǎo)電膜如ITO(氧化銦錫)膜或氧化銦鋅(IZO)膜。通過使用具有透 明度的透明導(dǎo)電膜，可以形成能傳輸光的陽極。作為用于用做陰極的第二電極7104的材料，可以使用由具有低功函數(shù)的材料 (八1、六8、1^、01、或其合金，如1%48、1^11、411^、0^2或0^2)形成的金屬膜。通過使用反 射光的金屬膜，可以形成不傳輸光的陰極。通過這種方式，可以將發(fā)光元件發(fā)射的光提取到底表面，如圖71B中的箭頭所示。 即，在應(yīng)用于圖67A和67B的顯示面板的情況下，光發(fā)射到基板6710—側(cè)。因此，在將具有 底部發(fā)射型結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件用于顯示器件的情況下，透光基板用做基板6710。在提供光學(xué)膜的情況下，光學(xué)膜可以設(shè)置在基板6710上。下面參照圖71C介紹具有雙發(fā)射型結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。使用與圖71A中相同的附圖 標(biāo)記，因為除了光發(fā)射結(jié)構(gòu)之外，其余結(jié)構(gòu)都相同。這里，作為用于用做陽極的第一電極7102的材料，優(yōu)選使用具有高功函數(shù)的材 料。例如，可以使用透明導(dǎo)電膜如ITO(氧化銦錫)膜或氧化銦鋅(IZO)膜。通過使用具有 透明度的透明導(dǎo)電膜，可以形成能傳輸光的陽極。作為用于用做陰極的第二電極7104的材料，優(yōu)選使用由具有低功函數(shù)的材料 (Al、Ag、Li、Ca、或其合金，如MgAg、MgIn, AlLi、CaF2或Cei3N2)形成的薄金屬膜和透明導(dǎo)電 膜(ΙΤ0(氧化銦錫)、氧化銦氧化鋅(In2O3-SiO)合金、氧化鋅(SiO)等)的疊層。通過按 照這種方式使用金屬薄膜和具有透明度的透明導(dǎo)電膜，可以形成能傳輸光的陰極。
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通過這種方式，如圖71C中的箭頭所示，可以將從發(fā)光元件發(fā)射的光提取到兩個 表面。即，在應(yīng)用于圖67A和67B所示的顯示面板的情況下，光發(fā)射到基板6160 —側(cè)和密 封基板6704—側(cè)。因此。在將具有雙發(fā)射型結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件用于顯示器件的情況下，透光 基板用做基板6710和密封基板6704。在提供光學(xué)膜的情況下，光學(xué)膜可以設(shè)置在基板6710和密封基板6704上。本發(fā)明還可應(yīng)用于顯示器件，通過使用白光發(fā)光元件和濾色器可實現(xiàn)全色顯示。如圖72所示，在基板7200上形成基底膜7202，并在其上形成驅(qū)動TFT7201。形 成與驅(qū)動TFT 7201的源電極接觸的第一電極7203，并且在其上形成含有有機化合物的層 7204和第二電極7205。第一電極7203是發(fā)光元件的陽極。第二電極7205是發(fā)光元件的陰極。即，其中含 有有機化合物的層7204插入第一電極7203和第二電極7205之間的區(qū)域?qū)?yīng)發(fā)光元件。在 圖72所示的結(jié)構(gòu)中，發(fā)射白光。紅色濾色器7206R、綠色濾色器7206G、和藍(lán)色濾色器7206B 設(shè)置在發(fā)光元件上，由此可以進(jìn)行全色顯示。此外，提供用于分開這些濾色器的黑色基體 (還稱為BM) 7207。發(fā)光元件的上述結(jié)構(gòu)可組合使用，并且可以適合于具有本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示 器件。上述的顯示面板和發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)只是例子而已，不必說，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)可適用 于具有其它結(jié)構(gòu)的顯示器件。接著，介紹顯示面板的像素部分的部分剖面圖。首先，參照圖73A和73B以及圖74A和74B介紹使用結(jié)晶半導(dǎo)體膜(多晶硅 (P-Si H)膜)作為晶體管的半導(dǎo)體層的情況。這里，例如通過公知膜形成方法在基板上形成非晶硅(a-Si)膜，獲得半導(dǎo)體層。 注意，該半導(dǎo)體膜不限于非晶硅膜，可以采用具有非晶結(jié)構(gòu)的任何半導(dǎo)體膜(包括微晶半 導(dǎo)體膜)。此外，還可以采用具有非晶結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體膜，如非晶硅鍺膜。然后，通過激光結(jié)晶、使用RTA或退火爐的熱結(jié)晶、使用促進(jìn)結(jié)晶的金屬元件的熱 結(jié)晶等對非晶硅膜進(jìn)行結(jié)晶。不用說，這種結(jié)晶可以組組合進(jìn)行。作為上述結(jié)晶的結(jié)果，在非晶半導(dǎo)體膜的一部分中形成結(jié)晶區(qū)。此外，將具有部分增加的結(jié)晶性的結(jié)晶半導(dǎo)體膜構(gòu)圖成所希望的形狀，并且用該 結(jié)晶區(qū)形成島狀半導(dǎo)體膜(通過分開一個半導(dǎo)體膜形成的多個膜中的每個膜)。這個半導(dǎo) 體膜用做晶體管的半導(dǎo)體層。注意，這種構(gòu)圖處理了膜形狀，這意味著通過光刻技術(shù)(包括 在光敏丙烯酸中形成接觸孔和處理光敏丙烯酸，以便形成間隔層)形成膜圖形、通過光刻 技術(shù)形成掩模圖形、和使用掩模圖形的刻蝕等。如圖73A所示，在基板沈101上形成基底膜沈102，并在其上形成半導(dǎo)體層。該半 導(dǎo)體層包括用做源區(qū)或漏區(qū)的溝道形成區(qū)26103和雜質(zhì)區(qū)沈105，這些區(qū)域位于驅(qū)動晶體 管沈118中；和用做下電極的溝道形成區(qū)^106、LDD區(qū)沈107、和雜質(zhì)區(qū)沈108，這些區(qū)域位 于電容元件26119中。注意，可以對溝道形成區(qū)沈103和沈106進(jìn)行溝道摻雜。作為基板，可以采用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板、塑料基板等?；啄ど?02可 以使用氮化鋁(AlN)、氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiOxNy)等的單層或者其疊層形成。柵電極26110和電容元件的上電極26111形成在半導(dǎo)體層上，且柵極絕緣膜沈109 置于其間。
層間絕緣膜沈112形成得覆蓋驅(qū)動晶體管沈118和電容元件沈119。然后，在層 間絕緣膜26112中形成接觸孔，其中導(dǎo)線沈113通過該接觸孔與雜質(zhì)區(qū)沈105接觸。形成 與導(dǎo)線沈113接觸的像素電極沈114，并且形成第二層間絕緣體沈115使其覆蓋像素電極 26114和導(dǎo)線沈113的端部。這里，第二層間絕緣體沈115是用正性光敏丙烯酸樹脂膜形成 的。然后，在像素電極26114上形成包含有機化合物的層沈116和對置電極沈117。因此， 在含有有機化合物的層26116插入像素電極沈114和對置電極沈117之間的區(qū)域中形成發(fā) 光元件洸120。此外，如圖7 所示，可以設(shè)置與上電極沈111交疊的LDD區(qū)沈202，其形成電容元 件沈119的下電極的一部分。注意，與圖73A相同的部分用相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略 其說明。此外，如圖74A所示，提供第二上電極沈301，其形成在與導(dǎo)線沈113相同的層中并 與驅(qū)動晶體管沈118的雜質(zhì)區(qū)沈105接觸。注意，與圖73A相同的部分用相同的附圖標(biāo)記 表示，并省略其說明。通過在第二上電極26301和上電極沈111之間插入層間絕緣膜沈112 形成第二電容元件。此外，由于第二上電極26301與雜質(zhì)區(qū)沈108接觸，因此第一電容元件 和第二電容元件并聯(lián)連接，從而獲得具有第一和第二電容元件的電容元件26302，所述第一 電容元件具有如下結(jié)構(gòu)其中柵極絕緣膜沈109插入上電極26111和溝道形成區(qū)沈106之 間，所述第二電容元件具有如下結(jié)構(gòu)其中層間絕緣膜沈112插入上電極沈111和第二上電 極沈301之間。由于電容元件沈302具有第一和第二電容元件兩者的總電容，因此可以在 小面積中形成具有大電容的電容元件。即，在本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)中使用該電容元件將導(dǎo)致 進(jìn)一步提高孔徑比。或者，可以采用如圖74B所示的電容元件的結(jié)構(gòu)?；啄?7102形成在基板27101 上，并在其上形成半導(dǎo)體層。該半導(dǎo)體層包括用做驅(qū)動晶體管27118的源區(qū)或漏區(qū)的溝道 形成區(qū)27103和雜質(zhì)區(qū)27105。注意，可以對溝道形成區(qū)27103進(jìn)行溝道摻雜。作為基板，可以采用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板、塑料基板等?；啄?7102可 以使用氮化鋁(AlN)、氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiOxNy)等的單層、或者其疊層形成。柵電極27107和第一電極27108形成在半導(dǎo)體層上，且柵極絕緣膜27106置于其 間。第一層間絕緣膜27109形成得覆蓋驅(qū)動晶體管27118和第一電極27108。然后，在 第一層間絕緣膜27109中形成接觸孔，其中導(dǎo)線27110通過該接觸孔與雜質(zhì)區(qū)27105接觸。 此外，在與導(dǎo)線27110相同的層中并利用與其相同的材料形成第二電極27111。此外，第二層間絕緣體27112形成得覆蓋導(dǎo)線27110和第二電極27111。然后，在 第二層間絕緣體27112中形成接觸孔，像素電極27113通過該接觸孔與導(dǎo)線27110接觸。在 與像素電極27113相同的層中并利用與其相同的材料形成第三電極27114。這里，電容元件 27119由第一電極27108、第二電極27111和第三電極27114形成。形成覆蓋像素電極27113和第三電極27114的端部的絕緣體。在第三層間絕緣體 27115和第三電極27114上形成含有有機化合物的層27116和對置電極27117。然后，在其 中含有有機化合物的層27116插入像素電極27113和對置電極27117之間的區(qū)域中形成發(fā) 光元件27120。如上所述，可以提供圖73A和7 以及圖74A和74B所示的每個結(jié)構(gòu)作為使用結(jié)晶半導(dǎo)體膜作為其半導(dǎo)體層的晶體管結(jié)構(gòu)。注意，具有圖73A和73B以及圖74A和74B所 示結(jié)構(gòu)的晶體管是具有頂柵結(jié)構(gòu)的晶體管的例子。即，該晶體管可以是P溝道晶體管或N 溝道晶體管。在該晶體管是N溝道晶體管的情況下，可以形成與柵電極交疊的LDD區(qū)，或者 一部分LDD區(qū)可以形成與柵電極交疊。此外，柵電極具有錐形形狀，LDD區(qū)可以按照自對準(zhǔn) 方式設(shè)置在柵電極的錐形部分的下面。此外，柵電極的數(shù)量不限于兩個，也可以采用具有三 個或更多個柵電極的多柵結(jié)構(gòu)，或者還可以采用單柵結(jié)構(gòu)。例如，通過使用結(jié)晶半導(dǎo)體膜用于包含在本發(fā)明的像素中的晶體管的半導(dǎo)體層 (溝道形成區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)等)，可以更容易地在與圖49中的像素部分4903相同的基板上形 成第一掃描線驅(qū)動電路4902A、第二掃描線驅(qū)動電路4902B、和信號線驅(qū)動電路4901。接著，作為使用多晶硅(P-Si)作為其半導(dǎo)體層的晶體管的結(jié)構(gòu)，圖75表示使用晶 體管的顯示面板的部分剖面圖，該晶體管具有如下結(jié)構(gòu)其中柵電極插入基板和半導(dǎo)體層 之間，即，該晶體管具有底柵結(jié)構(gòu)，其中柵電極位于半導(dǎo)體層的下面。基底膜7502形成在基板7501上。然后，在基底膜7502上形成柵電極7503。在與 柵電極相同的層中并利用與其相同的材料形成第一電極7504。作為柵電極7503的材料，可 以使用添加了磷的多晶硅。除了多晶硅之外，還可以使用作為金屬和硅的化合物的硅化物。然后，形成覆蓋柵電極7503和第一電極7504的柵極絕緣膜7505。作為柵極絕緣 膜7505，使用氧化硅膜、氮化硅膜等。在柵極絕緣膜7505上形成半導(dǎo)體層。半導(dǎo)體層包括位于驅(qū)動晶體管7522中并用 做源區(qū)或漏區(qū)的溝道形成區(qū)7506、LDD區(qū)7507和雜質(zhì)區(qū)7508 ；以及用做電容元件7523的 第二電極的溝道形成區(qū)7509、LDD區(qū)7510和雜質(zhì)區(qū)7511。注意，可以對溝道形成區(qū)7506和 7509進(jìn)行溝道摻雜。作為基板，可以使用玻璃基本、石英基板、陶瓷基板、塑料基板等?；啄?502可 以使用氮化鋁(AlN)、氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiOxNy)等的單層、或者其疊層形成。形成覆蓋半導(dǎo)體層的第一層間絕緣膜7512。然后，在第一層間絕緣膜7512中形成 接觸孔，導(dǎo)線7513通過該接觸孔與雜質(zhì)區(qū)7508接觸。在與導(dǎo)線7513相同的層中并利用與 其相同的材料形成第三電極7514。電容元件7523形成有第一電極7504、第二電極和第三 電極7514。此外，在第一層間絕緣膜7512中形成開口部分7515。形成第二層間絕緣體7516 以覆蓋驅(qū)動晶體管7522、電容元件7523和開口部分7515。然后，在第二層間絕緣體7516 中形成接觸孔，通過該接觸孔形成像素電極7517。然后，形成覆蓋像素電極7517的端部的 絕緣體7518。例如，可以使用正性光敏丙烯酸樹脂膜。然后，在像素電極7517上形成含有 有機化合物的層7519和對置電極7520。這樣，在含有有機化合物的層7519插入像素電極 7517和對置電極7520之間的區(qū)域中形成發(fā)光元件7521。開口部分7515位于發(fā)光元件7521 的下面。即，在從發(fā)光元件7521發(fā)射的光從基板側(cè)射出的情況下，由于開口部分7515的存 在而提高了透射率。此外，第四電極75 可以形成在與圖75A中的像素電極7517相同的層中并用與 其相同的材料形成，以便獲得如圖75B所示的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，電容元件7525可以用 第一電極7504、第二電極、第三電極7514和第四電極75M形成。接下來，介紹使用非晶硅(a-Si:H)膜作為晶體管的半導(dǎo)體層的情況。圖76A和
5776B表示頂柵晶體管，圖77A、77B、75A和75B表示底柵晶體管的情況。圖76A表示具有正向交錯結(jié)構(gòu)的晶體管的剖面圖，其使用非晶硅作為其半導(dǎo)體 層。在基板7601上形成基底膜7602。此外，在基底膜7602上形成像素電極7603。此外， 在與像素電極7603相同的層中并用與其相同的材料形成第一電極7604。作為基板，可以采用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板、塑料基板等。基底膜7602可 以使用氮化鋁(AlN)、氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiOxNy)等的單層、或者其疊層形成。在基底膜7602上形成導(dǎo)線7605和7606，并用導(dǎo)線7605覆蓋像素電極7603的端 部。分別在導(dǎo)線7605和7606上形成各具有N型導(dǎo)電類型的N型半導(dǎo)體層7607和7608。 此外，在導(dǎo)線7605和7606之間且在基底膜7602上形成半導(dǎo)體層7609，其一部分延伸成覆 蓋N型半導(dǎo)體層7607和7608。注意。這個半導(dǎo)體層是用非晶半導(dǎo)體膜如非晶硅(a_Si:H) 膜或微晶半導(dǎo)體(y_Si:H)膜形成的。然后，在半導(dǎo)體層7609上形成柵極絕緣膜7610，在 與柵極絕緣膜7610相同的層中并用與其相同的材料形成絕緣膜7611，并且絕緣膜7611覆 蓋第一電極7604。注意，作為柵極絕緣膜7610，可以采用氧化硅膜、氮化硅膜等。在柵極絕緣膜7610上形成柵電極7612。此外，在與柵電極相同的層中并用與其相 同的材料形成第二電極7613，并且該第二電極7613位于第一電極7604上，且其間插入有 絕緣膜7611。形成其中絕緣膜7611插入在第一電極7604和第二電極7613之間的電容元 件7619。形成覆蓋像素電極7603、驅(qū)動晶體管7618和電容元件7619的端部的層間絕緣體 7614。在層間絕緣體7614和位于層間絕緣體7614的開口部分中的像素電極7603上形 成含有有機化合物的層7615和對置電極7616。這樣，在含有有機化合物的層7615插入像 素電極7603和對置電極7616之間的區(qū)域中形成發(fā)光元件7617。圖76A所示的第一電極7604象圖76B所示的第一電極7620那樣形成。第一電極 7620形成在與導(dǎo)線7605和7606相同的層中并用與其相同的材料形成。圖77A和77B是具有采用非晶硅作為其半導(dǎo)體層的底柵晶體管的顯示面板的部分 剖面圖。在基板7701上形成基底膜7702。在基底膜7702上形成柵電極7703。在與柵電 極7703相同的層中并用與其相同的材料形成第一電極7704。作為柵電極7703的材料，可 以采用添加磷的多晶硅。除了多晶硅之外，還可以形成作為金屬和硅的化合物的硅化物。然后，形成覆蓋柵電極7703和第一電極7704的柵極絕緣膜7705。作為柵極絕緣 膜7705，使用氧化硅膜、氮化硅膜等。在柵極絕緣膜7705上形成半導(dǎo)體層7706。此外，在與半導(dǎo)體層7706相同的層中 并用與其相同的材料形成半導(dǎo)體層7707。作為基板，可以采用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板、塑料基板等?；啄?602可 以使用氮化鋁(AlN)、氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiOxNy)等的單層、或者其疊層形成。在半導(dǎo)體層7706上形成具有N型導(dǎo)電類型的N型半導(dǎo)體層7708和7709，并在半 導(dǎo)體層7707上形成N型半導(dǎo)體層7710。分別在N型半導(dǎo)體層7708和7709上形成導(dǎo)線7711和7712，并在與導(dǎo)線7711和 7712相同的層中、用與其相同的材料在N型半導(dǎo)體層7710上形成導(dǎo)電層7713。這樣，用半導(dǎo)體層7707、N型半導(dǎo)體層7710和導(dǎo)電層7713形成第二電極。注意，
58形成具有如下結(jié)構(gòu)的電容元件7720 其中柵極絕緣膜7705插入第二電極和第一電極7704 之間。導(dǎo)線7711的一個端部延長，并且像素電極7714形成得與延長導(dǎo)線7711的上部接觸。此外，形成覆蓋像素電極7714、驅(qū)動晶體管7719和電容元件7720的端部的絕緣體 7715。然后，在像素電極7714和絕緣體7715上形成含有有機化合物的層7716和對置電 極7717。在含有有機化合物的層7716插入像素電極7714和對置電極7717之間的區(qū)域中 形成發(fā)光元件7718。不必形成成為電容元件的第二電極的一部分的半導(dǎo)體層7707和N型半導(dǎo)體層 77460。即，第二電極可以是導(dǎo)電層7713，從而電容元件可以具有這樣的結(jié)構(gòu)，使得柵極絕緣 膜插入第一電極7704和導(dǎo)電層7713之間。注意像素電極7714是在形成圖77A中的導(dǎo)線7711之前形成的，由此可以獲得圖 77B所示的電容元件7722，其具有如下結(jié)構(gòu)其中柵極絕緣膜7705插入第一電極7704和由 像素電極7714形成的第二電極7721之間。盡管圖77A和77B表示了反向交錯溝道-刻蝕型晶體管，但是也可以采用溝道-保 護(hù)型晶體管。下面參照圖78A和78B介紹溝道-保護(hù)型晶體管。圖78A所示的溝道-保護(hù)型晶體管不同于圖77A所示的溝道-刻蝕型驅(qū)動晶體管 7719之處在于用做刻蝕掩模的絕緣體7801設(shè)置在半導(dǎo)體層7706中的將要形成溝道的區(qū) 域上。除此之外的相同部分用相同的附圖標(biāo)記表示。同樣，圖78B所示的溝道-保護(hù)型晶體管不同于圖77B所示的溝道_刻蝕型驅(qū)動 晶體管7719之處在于用做刻蝕掩模的絕緣體7802設(shè)置在溝道一刻蝕型驅(qū)動晶體管7719 的半導(dǎo)體層7706中的將要形成溝道的區(qū)域上。除此之外的相同部分用相同的附圖標(biāo)記表
7J\ ο通過使用非晶半導(dǎo)體膜作為包含在本發(fā)明的像素中的晶體管的半導(dǎo)體層(溝道 形成區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)等)，可以降低制造成本。例如，通過使用圖47所示的像素結(jié)構(gòu)而應(yīng)用了 非晶半導(dǎo)體膜。注意，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)可適用的晶體管和電容元件的結(jié)構(gòu)不限于上述這些結(jié) 構(gòu)，還可以使用具有各種結(jié)構(gòu)的晶體管和電容元件。本例可以與本說明書中的其它實施方式或例子自由組合。[例 9]本發(fā)明的顯示器件可適用于各種電子器件，具體地說，可適用于電子器件的顯示 部分。該電子器件包括照相機如視頻照相機和數(shù)字照相機、護(hù)目鏡型顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)、音 頻再現(xiàn)裝置(汽車音頻部件立體聲系統(tǒng)、音頻部件立體聲系統(tǒng)等)、計算機、游戲機、便攜式 信息終端(可移動計算機、移動電話、移動游戲機、電子筆記本等)、設(shè)有記錄介質(zhì)的圖像再 現(xiàn)裝置(具體地說，是用于再現(xiàn)記錄介質(zhì)如數(shù)字通用盤(DVD)的內(nèi)容和具有用于顯示再現(xiàn) 圖像的顯示器的裝置)等。圖84A表示一種顯示器，其包括外殼84101、支撐底座84102、顯示部分84103、揚聲 器部分84104、視頻輸入端子84105等。具有本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件可用于顯示部分84103。注意，該顯示器包括用于顯示信息的所有顯示器件，如用于個人計算機的，接收電視 廣播和顯示廣告的。使用具有本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件作為顯示部分84103的顯示器 可以減少功耗并防止顯示缺陷。此外，可以實現(xiàn)成本降低。近年來，對大尺寸顯示器的需求日益增長。隨著顯示器變大，出現(xiàn)了成本增加的問 題。因此，這是盡可能減少制造成本和以盡可能低的價格提供高質(zhì)量產(chǎn)品的措施。例如，通過將圖47的像素結(jié)構(gòu)等應(yīng)用于顯示面板的像素部分，可以提供用單極晶 體管形成的顯示面板。因此，可以減少制造步驟的數(shù)量，這就可以降低制造成本。此外，通過在相同的基板上形成像素部分和外圍驅(qū)動電路，如圖67A所示，可以使 用包括單極晶體管的電路形成顯示面板。此外，通過使用非晶半導(dǎo)體(如非晶硅(a_Si:H))作為構(gòu)成像素部分的電路中的 晶體管的半導(dǎo)體層，可以簡化制造工藝和實現(xiàn)成本的進(jìn)一步減少。在這種情況下，優(yōu)選在像 素部分外圍的驅(qū)動電路形成在IC芯片中并通過COG等安裝在顯示面板上，如圖68B和69A 所示。通過這種方式，通過使用非晶半導(dǎo)體，容易增大顯示器的尺寸。圖84B表示一種照相機，其包括主體84201、顯示部分84202、圖像接收部分84203、 操作按鍵84204、外部連接端口 84205、快門84206等。近年來，隨著數(shù)字照相機等的性能的發(fā)展，加強了其競爭性制造。因此，盡可能以 低價格提供更高性能產(chǎn)品是很重要的。使用具有本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件作為顯示部 分84202的數(shù)字照相機可以減少功耗并防止顯示缺陷。此外，可以實現(xiàn)成本降低。例如，通過使用圖47的像素結(jié)構(gòu)作為像素部分，可以由單極晶體管構(gòu)成像素部 分。此外，如圖68A所示，通過將其工作速度高的信號線驅(qū)動電路形成到IC芯片中，并且在 與像素部分相同的基板上形成工作速度相對低的具有由單極晶體管構(gòu)成的電路的掃描線 驅(qū)動電路，可以實現(xiàn)更高的性能和可以降低成本。另外，通過使用非晶半導(dǎo)體如非晶硅作為 像素部分中的晶體管的半導(dǎo)體層和在與像素部分相同的基板上形成的掃描線驅(qū)動電路，可 以實現(xiàn)成本的進(jìn)一步降低。圖84C表示一種計算機，其包括主體84301、外殼84302、顯示部分84303、鍵盤 84304、外部連接端口 84305、點擊鼠標(biāo)84306等。使用具有本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件作 為顯示部分84303的計算機可以減少功耗并防止顯示缺陷。此外，可以降低成本。圖84D表示一種可移動計算機，其包括主體84401、顯示部分84402、開關(guān)84403、 操作鍵84404、紅外端口 84405等。使用具有本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件作為顯示部分 84402的可移動計算機可減少功耗和防止顯示缺陷。此外，可以降低成本。圖84E表示一種具有記錄介質(zhì)的便攜式圖像再現(xiàn)裝置(具體地說，是DVD播放 器)，其包括主體84501、外殼84502、顯示部分A 84503、顯示部分B 84504、記錄介質(zhì)(DVD 等)讀取部分84505、操作鍵84506、揚聲器部分84507等。顯示部分A 84503主要顯示視 頻數(shù)據(jù)，顯示部分B 84504主要顯示文本數(shù)據(jù)。使用具有本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件作 為顯示部分A 84503和B 84504的圖像再現(xiàn)裝置可減少功耗和防止顯示缺陷。此外，可以 降低成本。圖84F表示一種護(hù)目鏡型顯示器，其包括主體84601、顯示部分84602、耳機84603、 和支撐部分84604。使用具有本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件作為顯示部分84602的護(hù)目鏡 型顯示器可減少功耗和防止顯示缺陷。此外，可以降低成本。
圖84G表示一種便攜式游戲機，其包括外殼84701、顯示部分84702、揚聲器部分 84703、操作鍵84704、記錄介質(zhì)插入部分84705等。使用具有本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件 作為顯示部分84702的便攜式游戲機可減少功耗和防止顯示缺陷。此外，可以降低成本。圖84H表示一種具有電視接收功能的數(shù)字照相機，其包括主體84801、顯示部分 84802、操作鍵84803、揚聲器84804、快門84805、圖像接收部分84806、天線84807等。使用 具有本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件作為顯示部分84802的具有電視接收功能的數(shù)字照相 機可減少功耗和防止顯示缺陷。此外，可以降低成本。例如，在像素部分中使用圖47的像素結(jié)構(gòu)，從而提高了像素的孔徑比。具體地說， 通過使用N溝道晶體管用于驅(qū)動發(fā)光元件的驅(qū)動晶體管，可以增加孔徑比。這樣，可以提供 包括高清晰度顯示部分的具有電視接收功能的數(shù)字照相機。使用這種具有電視接收功能例如電視收看和收聽的數(shù)字照相機的頻率已經(jīng)增加， 因此需要延長每次充電的壽命。例如，通過將外圍驅(qū)動電路形成到IC芯片中，如圖68B和69A所示，并使用CMOS 等，可以減少功耗。因此，本發(fā)明可適用于各種電子器件。本例可以與本說明書中的其它適時方式或例子自由組合。[例 10]在例10中，將參照圖83介紹具有顯示部分的移動電話的結(jié)構(gòu)的例子，其中所示顯 示部分具有使用本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件。將顯示面板8301安裝到外殼8330中，以便自由地固定和拆卸。外殼8330的形狀 和尺寸可以根據(jù)顯示面板8301的尺寸而適當(dāng)?shù)馗淖?。將設(shè)有顯示面板8301的外殼8330 裝配在印刷電路板8331中，以便組裝成一個組件。顯示面板8301通過FPC 8313連接到印刷電路板8331上。揚聲器8332、話筒8333、 發(fā)送和接收電路8334和包括CPU、控制器等的信號處理電路8335形成在印刷電路板8331 上。這種組件，組合了輸入裝置8336和電池8337，并且它們被儲存在外殼8339中。顯示面 板8301的像素部分設(shè)置成從形成在外殼8339中的開口窗口可以看見它。顯示面板8301可以通過以下步驟形成在同一基板上使用TFT形成像素部分和一 部分外圍驅(qū)動電路(在多個驅(qū)動電路中，其操作頻率低的驅(qū)動電路)；將外圍驅(qū)動電路的一 部分(在多個驅(qū)動電路中，其操作頻率高的驅(qū)動電路)形成到IC芯片中；和通過COG (玻璃 上芯片)將IC芯片安裝到顯示面板8301上。或者，IC芯片可以通過使用TAB (載帶自動鍵 合)或印刷電路板連接到玻璃基板上。應(yīng)該注意的是，圖28A表示了這種顯示面板的結(jié)構(gòu) 的一個例子，其中一部分外圍驅(qū)動電路形成在與像素部分相同的基板上，并通過COG等安 裝設(shè)有另一部分外圍驅(qū)動電路的IC芯片。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以減少顯示器件的功耗， 并且可以延長移動電話的每次充電壽命。此外，可以實現(xiàn)移動電話的成本降低。上面例子中所述的像素結(jié)構(gòu)可適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于該像素部分。例如，通過采用在上面例子中所述的圖47的像素結(jié)構(gòu)，可以減少制造步驟的數(shù) 量。就是說，為了實現(xiàn)成本降低，通過單極晶體管構(gòu)成像素部分和在與像素部分相同的基板 上形成的外圍驅(qū)動電路。另外，為了進(jìn)一步減少功耗，可以使用TFT在基板上形成像素部分，所有外圍驅(qū)動電路都可形成到IC芯片中，并且IC芯片可以通過COG (玻璃上芯片)等安裝在顯示面板上， 如圖68B和69A所示。圖47的像素結(jié)構(gòu)用于該像素部分，并且非晶半導(dǎo)體膜用于晶體管的 半導(dǎo)體層，由此減少制造成本。應(yīng)該注意的是，在本例中所述的結(jié)構(gòu)只是移動電話的一個例子而已，本發(fā)明的像 素結(jié)構(gòu)不僅可適用于具有上述結(jié)構(gòu)的移動電話，而且還可適用于具有各種結(jié)構(gòu)的移動電 話，[例 11]在例11中，將介紹電子器件的結(jié)構(gòu)例子，其中顯示器件在顯示部分中使用了本發(fā) 明的像素結(jié)構(gòu)，特別是，包括EL組件的電視接收機。圖79表示組合了顯示面板7901和電路板7911的EL組件。顯示面板7901包括 顯示部分7902、掃描線驅(qū)動電路7903和信號線驅(qū)動電路7904?？刂齐娐?912、信號驅(qū)動電 路7913等形成在電路板7911上。顯示面板7901和電路板7911通過連接導(dǎo)線7914彼此 連接。作為連接導(dǎo)線，可以使用FPC等。顯示面板7901可以通過以下步驟形成在同一基板上使用TFT形成像素部分和一 部分外圍驅(qū)動電路(在多個驅(qū)動電路中，其操作頻率低的驅(qū)動電路)；將外圍驅(qū)動電路的一 部分(在多個驅(qū)動電路中，其操作頻率高的驅(qū)動電路)形成到IC芯片中；和通過COG (玻璃 上芯片)將IC芯片安裝到顯示面板7901上。或者，IC芯片可以通過使用TAB(載帶自動 鍵合)或印刷電路板安裝到顯示面板7901上。應(yīng)該注意的是，圖28A表示了其中一部分外 圍驅(qū)動電路形成在與像素部分相同的基板上，并通過COG等安裝設(shè)有另一部分外圍驅(qū)動電 路的IC芯片的結(jié)構(gòu)的例子。在像素部分中，可以適當(dāng)?shù)夭捎迷谏厦胬又兴龅南袼亟Y(jié)構(gòu)。例如，通過采用上述例子中所述的圖47的像素結(jié)構(gòu)等，可以減少制造步驟的數(shù) 量。就是說，為了降低成本，通過單極晶體管構(gòu)成像素部分和在與像素部分相同的基板上形 成的外圍驅(qū)動電路。另外，為了進(jìn)一步減少功耗，可以使用TFT在玻璃基板上形成像素部分，所有外圍 驅(qū)動電路都可以形成到IC芯片中，并且可以通過COG (玻璃上芯片)等將IC芯片安裝到顯 示面板上。此外，通過應(yīng)用上述例子的圖47所示的像素結(jié)構(gòu)，像素可以只由N溝道晶體管構(gòu) 成，從而非晶半導(dǎo)體(如非晶硅)可以應(yīng)用于晶體管的半導(dǎo)體層。即，可以制造甚至難以形 成結(jié)晶半導(dǎo)體膜的大型顯示器件。此外，通過使用非晶半導(dǎo)體膜作為構(gòu)成像素的晶體管的 半導(dǎo)體層，可以減少制造步驟的數(shù)量，并且可以實現(xiàn)制造成本的降低。優(yōu)選地，在非晶半導(dǎo)體膜應(yīng)用于構(gòu)成像素的晶體管的半導(dǎo)體層的情況下，使用TFT 在基板上形成像素部分，所有外圍驅(qū)動電路都形成到IC芯片中，并且通過COG (玻璃上芯 片)將IC芯片安裝在顯示面板上。注意圖68B表示其中像素部分形成在基板上和通過COG 等將設(shè)有外圍驅(qū)動電路的IC芯片安裝在基板上的結(jié)構(gòu)的例子。利用這種EL組件可以完成EL電視接收機。圖80是表示EL電視接收機的主要結(jié) 構(gòu)的方框圖。調(diào)諧器8001接收視頻信號和音頻信號。通過視頻波放大電路8002、視頻信 號處理電路8003和控制電路8012處理視頻信號，其中所述視頻信號處理電路8003用于將 從視頻波放大電路8002輸出的信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)紅、綠和藍(lán)每個顏色的顏色信號，所述控制
62電路8012用于將視頻信號轉(zhuǎn)換成向顯示面板8010輸送信號的信號線驅(qū)動電路8004和掃 描線驅(qū)動電路8011的輸入規(guī)范(specification)?？刂齐娐?012將信號分別輸出到掃描 線側(cè)和信號線側(cè)。在按照數(shù)字方式進(jìn)行驅(qū)動的情況下，可以采用如下結(jié)構(gòu)其中信號分割電 路8013設(shè)置在信號線驅(qū)動電路8004側(cè)，從而通過將該數(shù)字輸入信號分割成m個信號而輸 送輸入數(shù)字信號。由調(diào)諧器8001接收到的音頻信號傳送給音頻波放大電路8005，將其輸出通過音 頻信號處理電路8006輸送給揚聲器8007?？刂齐娐?008從輸入部分8008接收接收站(接 收頻率)和體積控制數(shù)據(jù)，并將信號傳輸給調(diào)諧器8001和音頻信號處理電路8006。圖81A表示安裝了具有不同于圖80所示模式的EL組件的電視接收機8101。在 圖81A中，顯示屏8102由EL組件構(gòu)成。此外，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置揚聲器部分8103、操作開關(guān)8104等。圖81B表示具有便攜式無線顯示器的電視接收機。外殼8112安裝有電池和信號 接收機。電池驅(qū)動顯示部分8113和揚聲器部分8117。電池可以由電池充電器8110反復(fù)充 電。電池充電器8110可以發(fā)送和接收視頻信號并將該視頻信號發(fā)送給顯示器的信號接收 機。外殼8112由操作開關(guān)8116控制。圖81B所示的器件可以稱為視頻-音頻雙向通信器 件，因為可以通過操作操作鍵8116而將信號從外殼8112發(fā)送到電池充電器8110。此外， 該器件可以稱為通用遙控器件，因為可以通過操作操作鍵8116而將信號從外殼8112發(fā)送 到電池充電器8110，并且另一電子器件可構(gòu)成為接收由電池充電器8110發(fā)送的信號，相應(yīng) 地，實現(xiàn)了另一電子器件的通信控制。本發(fā)明可適用于顯示部分8113。圖82A表示通過組合顯示面板8201和印刷線路板8202形成的組件。顯示面板 8201設(shè)有像素部分8203，該像素部分8203具有多個像素、第一掃描線驅(qū)動電路8204、第二 掃描線驅(qū)動電路8205和將視頻信號輸送給被選像素的信號線驅(qū)動電路8206。印刷線路板8202設(shè)有控制器8207、中央處理單元(CPU) 8208、存儲器8209、電源電 路8210、音頻處理電路8211、發(fā)送和接收電路8212等。印刷線路板8202經(jīng)過柔性印刷電 路(FPC)8213連接到顯示面板8201。印刷線路板8213可以形成為具有以下結(jié)構(gòu)其中形 成電容元件、緩沖電路等，以便防止電源電壓中產(chǎn)生噪聲或信號遲鈍或信號上升遲鈍。通過 使用COG (玻璃上芯片)法將控制器8207、音頻處理電路8211、存儲器8209、CPU 8208、電 源電路8210等安裝到顯示面板8201上。通過COG法，可以減小印刷線路板8202的尺寸。各種控制信號經(jīng)過設(shè)置在印刷線路板8202上的接口部分(I/F) 8214輸入或輸出。 在印刷線路板8202上設(shè)置用于向/從天線發(fā)送和接收信號的天線端口 8215。圖82B是表示圖82A所示的組件的方框圖。該組件包括作為存儲器8209的VRAM 8216、DRAM 8217、閃爍存儲器8218等。VRAM 8216儲存關(guān)于在面板上顯示的圖像的數(shù)據(jù)， DRAM 8217儲存視頻數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)，閃爍存儲器儲存各種程序。電源電路8210輸送用于操作顯示面板8201、控制器8207、CPU 8208、音頻處理電 路8211、存儲器8209、以及發(fā)送和接收電路8212的電能?？梢越o電源電路8210提供電流 源，這取決于面板規(guī)格。CPU 8208包括控制信號產(chǎn)生電路8220、解碼器8221、電阻器8222、運算電路8223、 RAM 8224、用于CPU 8208的接口 8219等。經(jīng)過接口 8219輸入到CPU 8208的各種信號被 儲存在電阻器8222中，然后輸入到運算電路8223、解碼器8221等。運算電路8223進(jìn)行操作，以便表示被發(fā)送各個指令的位置。另一方面，輸入到解碼器8221的信號被解碼，并輸入 到控制信號產(chǎn)生電路8220。控制信號產(chǎn)生電路8220在輸入信號的基礎(chǔ)上產(chǎn)生包括各個指 令的信號，并通過運算電路8223，具體地說，通過存儲器8209、發(fā)送和接收電路8212、音頻 處理電路8211和控制器8207等將該信號發(fā)送到所指示的位置。存儲器8209、發(fā)送和接收電路8212、音頻處理電路8211和控制器8207根據(jù)接收 到的每個指令而操作。下面將簡要解釋該操作。從輸入裝置8225輸入的信號經(jīng)過接口部分8214發(fā)送給安裝到印刷線路板8202 上的CPU 8208。控制信號產(chǎn)生電路8220將儲存在VRAM 8216中的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成預(yù)定格 式，從而將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)發(fā)送給控制器8207，這取決于從輸入裝置8225如點擊鼠標(biāo)或鍵盤 發(fā)送的信號。根據(jù)面板規(guī)格，控制器8207對包括從CPU 8208發(fā)送來的視頻數(shù)據(jù)的信號進(jìn)行數(shù) 據(jù)處理，從而將信號輸送給顯示面板8201。此外，控制器8207在從電源電路8210輸入的電 源或從CPU 8208輸入的各個信號基礎(chǔ)上產(chǎn)生Hsync信號、Vsync信號、時鐘信號CLK、交變 電壓(AC Cont)、和移位信號L/R，從而將這些信號輸送給顯示面板8201。發(fā)送和接收電路8212對將要由天線82 接收和發(fā)送的信號作為電波進(jìn)行處理， 具體地說，發(fā)送和接收電路8212包括高頻電路如隔離器、帶通濾波器、VCO(壓控振蕩器)、 LPF(低通濾波器)、耦合器或不平衡變壓器。根據(jù)來自CPU 8208的指令，將在發(fā)送和接收 電路8212中接收和發(fā)送的信號當(dāng)中包括音頻信息的信號發(fā)送給音頻處理電路8211。根據(jù)來自CPU 8208的指令發(fā)送的包括音頻信息的信號在音頻處理電路8211中被 解調(diào)制，并發(fā)送給揚聲器8227。根據(jù)來自CPU 8208的指令，從話筒82 發(fā)送來的音頻信號 在音頻處理電路8211中被調(diào)制，并發(fā)送給發(fā)送和接收電路8212。根據(jù)本例，作為封裝，安裝控制器8207、CPU 8208、電源電路8210、音頻處理電路 8211和存儲器8209。不用說，本發(fā)明不限于電視接收機。除了個人計算機的監(jiān)視器之外，本發(fā)明還可以 適用于各種用途，尤其是大型顯示介質(zhì)，如鐵路站或機場中的信息顯示板、街上的廣告顯示 板等。本例可以與本說明書中的其它實施方式或例子自由地組合。[例 12]在例12中，下面參照附圖介紹將顯示面板的應(yīng)用例子，其中使用本發(fā)明的像素結(jié) 構(gòu)的顯示器件用于顯示部分。其中使用本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件用于顯示部分的顯示 面板可構(gòu)成為與傳輸體、結(jié)構(gòu)等成一體。與顯示器件成一體的傳輸體作為顯示面板的一個例子示出，其中使用本發(fā)明的像 素結(jié)構(gòu)的顯示器件用于圖97A和97B中的顯示部分。圖97A表示與顯示器件成一體的傳輸 體的例子，其中在火車車(train car)體9701中的門的玻璃部分使用了顯示面板9702。在 具有顯示部分的顯示面板中，所述顯示部分使用了顯示器件，在該顯示器件中使用了圖97A 所示的本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)，通過外部信號可以很容易的轉(zhuǎn)換顯示在顯示部分上的圖像。因 此，根據(jù)不同的時間周期，隨著火車乘客的類型變化，顯示面板的圖像也可以變化。因而，可 以預(yù)期更有效的廣告。其中使用本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件用在顯示部分中的顯示面板的應(yīng)用不限
64于圖97A所示的火車車體中的門的玻璃部分?？梢愿淖冿@示面板的形狀，從而它可以設(shè)置 在任何地方。圖97B表示其例子。圖97B表示火車車體的內(nèi)部狀態(tài)。在圖97B中，除了圖97A所示的門的玻璃部分 的顯示面板9702之外，還示出了設(shè)置在玻璃窗上的顯示面板9703和懸掛在天花板上的顯 示面板9704。設(shè)有本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示面板9703具有自發(fā)光型顯示元件。因此，它在 高峰時間期間顯示廣告圖像，并且在高峰時間以外不顯示圖像，因而從火車可以看到景色。 通過提供開關(guān)元件如用于膜狀基板的有機晶體管以及驅(qū)動自發(fā)光型顯示元件，可以彎曲本 身具有本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示面板9704，從而顯示圖像。圖99表示與使用顯示面板的顯示器件成一體的傳輸體的另一應(yīng)用例子，其中所 述顯示面板具有在顯示部分中的顯示器件。該顯示器件在顯示部分中使用本發(fā)明的像素結(jié) 構(gòu)。圖99表示與在顯示部分中使用具有顯示器件的顯示面板的顯示器件成一體的傳 輸體的例子。該顯示器件在顯示部分中采用本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)。圖99表示與車體9901成 一體的顯示面板9902的例子，作為與顯示器件成一體的傳輸體的例子。具有在圖99所示 的顯示部分中使用本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件的顯示面板9902固定成與車體成一體， 并具有根據(jù)需要顯示汽車運動或從汽車內(nèi)部或外部輸入的信息的功能，或者實現(xiàn)了直到汽 車的目的地的導(dǎo)航功能。注意，具有在顯示部分中使用本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件的顯示面板不限于用 于車體的正面部分。通過改變其形狀，可以應(yīng)用于任何位置，例如玻璃窗、門等。圖101表示與顯示器件成一體的傳輸體的另一應(yīng)用例子。該顯示器件在顯示部分 中使用了本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)。圖101表示了與在顯示部分中具有顯示器件的顯示面板成一體的傳輸體的例子。 顯示器件在顯示部分中使用了本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)。圖IOlA表示與在飛機體10101內(nèi)部、 乘客上方的天花板成一體的顯示面板10102的例子，作為與顯示器件成一體的傳輸體的例 子。如圖IOlA所示的具有在顯示部分中使用本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件的顯示面板 10102通過鉸鏈部分10103固定成與飛機體10101成一體，并通過鉸鏈部分10103的膨脹和 收縮，乘客可以看到顯示面板10102并聽到它。顯示面板10102可以具有顯示信息的功能 或用于廣告的裝置和由乘客操作的娛樂單元。如圖IOlB所示，鉸鏈部分折疊以便儲存在飛 機體10101中，因此，在起飛和著陸期間可以保持安全性。此外，通過在緊急情況時點亮顯 示面板的顯示元件，它可以用于飛機體10101的指引燈。注意，具有在顯示部分中使用本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件的顯示面板不限于應(yīng) 用于圖101所示的飛機體10101的天花板部分。通過改變其形狀，可以適用于任何地方，例 如乘客座位、門等。例如，顯示面板可以設(shè)置在乘客坐的座位前面的座位的背面，乘客可以 操作它，以便看見它或聽到它。在本例中，作為傳輸體，可以列舉火車車體、汽車體和飛機體；然而，本發(fā)明不限于 這些。本發(fā)明的應(yīng)用是很寬的。例如，包括自動兩輪車輛、自動四輪車輛(包括小汽車、公 共汽車等)、火車(包括單軌鐵路、鐵路火車等)、船等。通過采用具有使用本發(fā)明的像素結(jié) 構(gòu)的顯示部分的顯示面板，實現(xiàn)了顯示面板的尺寸縮小和低功耗，并且可以提供設(shè)有顯示 介質(zhì)能很好地工作的傳輸體。特別是，由于傳輸體中的顯示面板的顯示可以通過外部信號很容易地突然改變，因此它們的目的在于一般公眾或大量乘客的緊急情況中作為用于廣告 或信息顯示的顯示器件是非常有效的。作為應(yīng)用的例子，其中使用了具有使用本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件的顯示面 板，下面將參照圖98介紹應(yīng)用于結(jié)構(gòu)的應(yīng)用方式。圖98表示顯示面板的應(yīng)用例子，通過在膜狀基板上提供開關(guān)元件如有機晶體管 和驅(qū)動自發(fā)光顯示元件，可以彎曲該顯示面板，并且顯示圖像。所示的顯示面板是作為使用 在顯示部分中使用本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件的顯示面板的例子。在圖98中，示出了在 柱狀結(jié)構(gòu)如作為結(jié)構(gòu)設(shè)置在外部的電話線桿的彎曲表面上設(shè)置顯示面板的情況。這里，顯 示面板9802設(shè)置在作為柱狀體的電話線桿9801上。圖98所示的顯示面板位于與電話線桿的中部相鄰的位置上，在高于人視點的位 置上。當(dāng)從傳輸體9803看顯示面板時，可以感覺到在顯示面板9802上顯示的圖像。顯示 面板設(shè)置在大量地豎立于外部的電話線桿上，以便顯示相同圖像，因此，觀察者可以看見顯 示的信息或廣告顯示。設(shè)置在圖98中的電話線桿9801上的顯示面板9802可以很容易從 外部顯示圖像。因此，可以預(yù)測到非常有效的用于顯示的信息和廣告效果。通過提供自發(fā) 光顯示元件作為本發(fā)明的顯示面板中的顯示元件，即使是在晚上，該顯示面板作為高度可 見顯示介質(zhì)也是有效的。圖100表示另一結(jié)構(gòu)的另一應(yīng)用例子，其中具有在顯示部分中使用本發(fā)明的像素 結(jié)構(gòu)的顯示器件的顯示面板與該結(jié)構(gòu)成一體，并且不同于圖98所示的例子。圖100表示具有在顯示部分中使用本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件的顯示面板的 應(yīng)用例子。圖100表示顯示面板10002的例子，并作為與顯示器件成一體的傳輸體的例子， 該顯示面板10002與預(yù)制浴室10001的內(nèi)壁成一體。圖100所示的具有在顯示部分中使用 本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件的顯示面板10002固定成與預(yù)制浴室10001成一體，并且洗 浴者可以看到和聽到顯示面板10002。顯示面板10002可以具有顯示信息的功能或者用做 用于廣告的裝置和由洗浴者操作的娛樂單元。具有在顯示部分中使用本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件的顯示面板不限于應(yīng)用于 圖100所示的預(yù)制浴室10001的內(nèi)壁。通過改變其形狀，它可以應(yīng)用于任何地方，例如鏡子 的一部分或浴缸本身。在本例中，作為結(jié)構(gòu)的例子給出了作為柱狀體的例子的電話線桿或者預(yù)制浴室； 然而，本例不限于這些，任何結(jié)構(gòu)都可采用，只要可以設(shè)有顯示面板即可。通過應(yīng)用顯示部 分使用本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的顯示器件，可以實現(xiàn)顯示器件的尺寸縮小和低功耗，并且可以 提供設(shè)有良好工作的顯示介質(zhì)的傳輸體。本申請基于在2005年8月12日、在日本專利局提交的日本專利申請 No. 2005-234007，這里引證其全部內(nèi)容供參考。
權(quán)利要求
1.一種顯示器件，包括 基板；在所述基板上且在像素中提供的薄膜晶體管；以及 在所述基板上提供的IC芯片中提供的驅(qū)動電路， 其中，所述薄膜晶體管包括氧化物半導(dǎo)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求ι的顯示器件，其中所述氧化物半導(dǎo)體包含hfeaio。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器件，其中所述驅(qū)動電路包括信號線驅(qū)動電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器件，其中所述驅(qū)動電路包括掃描線驅(qū)動電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器件，其中所述顯示器件被引入選自包括電視接收機、移動 電話、照相機、電腦、便攜式圖像再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡型顯示器和游戲機的組中的一種。
6.一種顯示器件，包括 玻璃基板；在所述玻璃基板上且在像素中提供的薄膜晶體管；以及 在所述玻璃基板上提供的IC芯片的單晶基板上提供的驅(qū)動電路， 其中，所述薄膜晶體管包括氧化物半導(dǎo)體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的顯示器件，其中所述IC芯片在所述玻璃基板上由玻璃上的芯片提
8.根據(jù)權(quán)利要求6的顯示器件，其中所述氧化物半導(dǎo)體包含hfeaiO。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的顯示器件，其中所述驅(qū)動電路包括信號線驅(qū)動電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的顯示器件，其中所述驅(qū)動電路包括掃描線驅(qū)動電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求6的顯示器件，其中所述顯示器件被引入選自包括電視接收機、移動 電話、照相機、電腦、便攜式圖像再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡型顯示器和游戲機的組中的一種。
12.—種顯示器件，包括 基板；在所述基板上且在像素中提供的薄膜晶體管；以及用于驅(qū)動所述像素的驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路在所述基板上提供的IC芯片中提供， 其中，所述薄膜晶體管包括氧化物半導(dǎo)體。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的顯示器件，其中所述氧化物半導(dǎo)體包含hfeaiO。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的顯示器件，其中所述驅(qū)動電路包括信號線驅(qū)動電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的顯示器件，其中所述驅(qū)動電路包括掃描線驅(qū)動電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的顯示器件，其中所述顯示器件被引入選自包括電視接收機、移 動電話、照相機、電腦、便攜式圖像再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡型顯示器和游戲機的組中的一種。
17.一種顯示器件，包括 基板；包括薄膜晶體管的開關(guān)，所述薄膜晶體管在所述基板上且在像素中提供；以及 在所述基板上提供的IC芯片中提供的驅(qū)動電路， 其中，所述薄膜晶體管包括氧化物半導(dǎo)體。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的顯示器件，其中所述氧化物半導(dǎo)體包含hfeaiO。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的顯示器件，其中所述驅(qū)動電路包括信號線驅(qū)動電路。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的顯示器件，其中所述驅(qū)動電路包括掃描線驅(qū)動電路。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的顯示器件，其中所述顯示器件被引入選自包括電視接收機、移 動電話、照相機、電腦、便攜式圖像再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡型顯示器和游戲機的組中的一種。
全文摘要
本發(fā)明的名稱是“半導(dǎo)體器件、顯示器件和具有該半導(dǎo)體器件的電子器件”。本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件，可以防止電流在信號寫入操作時流入顯示元件，而不增加功耗，和不改變給每行負(fù)載提供電流的電源的電位。當(dāng)預(yù)定電流提供給晶體管以設(shè)置晶體管的柵-源電壓時，調(diào)整晶體管的柵極端子電位，從而防止電流流入連接到晶體管源極端子的負(fù)載。因此，使連接到晶體管柵極端子的導(dǎo)線的電位不同于連接到晶體管漏極端子的導(dǎo)線的電位。在那時，變換晶體管的操作，從而使得可以流動大量電流，并且?guī)缀醪灰鸺纳綄?dǎo)線等等的交叉電容或?qū)Ь€電阻的影響，并且快速進(jìn)行設(shè)置操作。
文檔編號G09G3/20GK102148008SQ20101061957
公開日2011年8月10日 申請日期2006年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月12日
發(fā)明者木村肇 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所