(57)【要約】【課題】新規な構成の表示装置の駆動方法を提供すること。【解決手段】サンプリング信号をハイレベルにする期間において、データ信号に基づく電位を出力するためのスイッチとして機能するトランジスタのゲートを浮遊状態とし、データ信号に基づく電位を与えるとともに該トランジスタのゲートの電位を上昇させる。その後、該トランジスタのゲートを高電源電位に切り替えたのちに、サンプリング信号をローレベルに切り替えることで、データ信号に基づく電位を出力する配線での電位の変動を一定の変動にし、データ信号に基づく電位の変動のばらつきを抑制する。【選択図】図１
2015132818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソース及びドレインの一方にサンプリング信号が与えられ、ゲートに制御信号が与えられる第１のトランジスタと、
ソース及びドレインの一方に第１の電位及びデータ信号を含む入力信号が与えられ、ゲートと前記第１のトランジスタのソース及びドレインの他方とが電気的に接続され、ゲートの電位に従って前記データ信号をソース及びドレインの他方に与える第２のトランジスタと、を有する半導体装置の駆動方法であって、
前記制御信号を高電源電位、前記入力信号を前記第１の電位として、サンプリング信号の高電源電位を前記第１のトランジスタを介して前記第２のトランジスタのゲートに与え、その後前記第２のトランジスタのゲートを電気的に浮遊状態とし、
前記入力信号を前記第１の電位から前記データ信号に基づく電位に切り替え、前記第２のトランジスタのゲートの電位を高電源電位よりも上昇させて、前記第２のトランジスタのソース及びドレインの他方に前記データ信号に基づく電位を与え、
前記制御信号を高電源電位からさらに上昇した第２の電位として、前記第２のトランジスタのゲートの電位を高電源電位にし、その後前記サンプリング信号を低電源電位とする、
ことを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項２】
ソース及びドレインの一方にサンプリング信号が与えられ、ゲートに制御信号が与えられる第１のトランジスタと、
ソース及びドレインの一方に第１の電位及びデータ信号を含む入力信号が与えられ、ゲートと前記第１のトランジスタのソース及びドレインの他方とが電気的に接続され、ゲートの電位に従って前記データ信号をソース及びドレインの他方に与える第２のトランジスタと、を有する半導体装置の駆動方法であって、
前記制御信号を高電源電位、前記入力信号を前記第１の電位として、サンプリング信号の高電源電位を前記第１のトランジスタを介して前記第２のトランジスタのゲートに与え、その後前記第２のトランジスタのゲートを電気的に浮遊状態とし、
前記入力信号を前記第１の電位から前記データ信号に基づく電位に切り替え、前記第２のトランジスタのゲートの電位を高電源電位よりも上昇させて、前記第２のトランジスタのソース及びドレインの他方に前記データ信号に基づく電位を与え、
前記制御信号を高電源電位からさらに上昇した第２の電位として、前記第２のトランジスタのゲートの電位を高電源電位にし、その後前記サンプリング信号を低電源電位とし、前記制御信号を高電源電位に切り替える、
ことを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記第１の電位は、低電源電位よりも高い電位であることを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、前記第２の電位は、高電源電位に前記第１のトランジスタの閾値電圧を加えた電位よりも高い電位であることを特徴とする表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、表示装置、特に表示装置の駆動方法に関する。
【０００２】
なお本発明は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
データ信号のサンプリングに関する駆動方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３６８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の構成にあるようにトランジスタのゲートを浮遊状態としてデータ信号に基づく電位の出力を得る構成では、トランジスタのゲートを上昇させた際に電位のばらつきが生じ、このばらつきに引きずられて、出力される電位がばらついてしまうといった問題が生じる。
【０００６】
そこで、本発明の一態様は、出力される電位のばらつきを低減できる、新規な構成の表示装置の駆動方法等を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、表示品位に優れた、新規な構成の表示装置の駆動方法等を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、新規な表示装置の駆動方法等を提供することを課題の一とする。
【０００７】
なお本発明の課題は、上記列挙した課題に限定されない。上記列挙した課題は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお他の課題は、以下の記載で述べる、本項目で言及していない課題である。本項目で言及していない課題は、当業者であれば明細書又は図面等の記載から導き出せるものであり、これらの記載から適宜抽出することができる。なお、本発明の一態様は、上記列挙した記載、及び／又は他の課題のうち、少なくとも一つの課題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、ソース及びドレインの一方にサンプリング信号が与えられ、ゲートに制御信号が与えられる第１のトランジスタと、ソース及びドレインの一方に第１の電位及びデータ信号を含む入力信号が与えられ、ゲートと第１のトランジスタのソース及びドレインの他方とが電気的に接続され、ゲートの電位に従ってデータ信号をソース及びドレインの他方に与える第２のトランジスタと、を有する半導体装置の駆動方法であって、制御信号を高電源電位、入力信号を第１の電位として、サンプリング信号の高電源電位を第１のトランジスタを介して第２のトランジスタのゲートに与え、その後第２のトランジスタのゲートを電気的に浮遊状態とし、入力信号を第１の電位からデータ信号に基づく電位に切り替え、第２のトランジスタのゲートの電位を高電源電位よりも上昇させて、第２のトランジスタのソース及びドレインの他方にデータ信号に基づく電位を与え、制御信号を高電源電位からさらに上昇した第２の電位として、第２のトランジスタのゲートの電位を高電源電位にし、その後サンプリング信号を低電源電位とする表示装置の駆動方法である。
【０００９】
本発明の一態様は、ソース及びドレインの一方にサンプリング信号が与えられ、ゲートに制御信号が与えられる第１のトランジスタと、ソース及びドレインの一方に第１の電位及びデータ信号を含む入力信号が与えられ、ゲートと第１のトランジスタのソース及びドレインの他方とが電気的に接続され、ゲートの電位に従ってデータ信号をソース及びドレインの他方に与える第２のトランジスタと、を有する半導体装置の駆動方法であって、制御信号を高電源電位、入力信号を第１の電位として、サンプリング信号の高電源電位を第１のトランジスタを介して第２のトランジスタのゲートに与え、その後第２のトランジスタのゲートを電気的に浮遊状態とし、入力信号を第１の電位からデータ信号に基づく電位に切り替え、第２のトランジスタのゲートの電位を高電源電位よりも上昇させて、第２のトランジスタのソース及びドレインの他方にデータ信号に基づく電位を与え、制御信号を高電源電位からさらに上昇した第２の電位として、第２のトランジスタのゲートの電位を高電源電位にし、その後サンプリング信号を低電源電位とし、制御信号を高電源電位に切り替える表示装置の駆動方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様により、出力される電位のばらつきを低減できる、新規な構成の表示装置の駆動方法等を提供することができる。または、本発明の一態様は、表示品位に優れた、新規な構成の表示装置の駆動方法等を提供することができる。または、本発明の一態様は、新規な表示装置の駆動方法等を提供することができる。
【００１１】
なお本発明の効果は、上記列挙した効果に限定されない。上記列挙した効果は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお他の効果は、以下の記載で述べる、本項目で言及していない効果である。本項目で言及していない効果は、当業者であれば明細書又は図面等の記載から導き出せるものであり、これらの記載から適宜抽出することができる。なお、本発明の一態様は、上記列挙した効果、及び／又は他の効果のうち、少なくとも一つの効果を有するものである。従って本発明の一態様は、場合によっては、上記列挙した効果を有さない場合もある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一態様を説明するための回路図及びタイミングチャート図である。
【図２】本発明の一態様を説明するための回路図及びタイミングチャート図である。
【図３】本発明の一態様を説明するための回路図及びタイミングチャート図である。
【図４】本発明の一態様を説明するためのブロック図である。
【図５】本発明の一態様を説明するためのタイミングチャート図である。
【図６】本発明の一態様を説明するための回路図である。
【図７】本発明の一態様を説明するための回路図である。
【図８】本発明の一態様を説明するための回路図である。
【図９】本発明の一態様を説明するための回路図である。
【図１０】本発明の一態様を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の一態様を説明するための断面図である。
【図１２】表示モジュールを説明する図である。
【図１３】実施の形態に係る、電子機器の外観図を説明する図である。
【図１４】実施の形態に係る、電子機器の外観図を説明する図である。
【図１５】本発明の一態様を説明するためのブロック図である。
【図１６】本発明の一態様を説明するための回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下の実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同じ物を指し示す符号は異なる図面間において共通とする。
【００１４】
また、図面において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は、理想的な例を模式的に示したものであり、図面に示す形状又は値などに限定されない。例えば、ノイズによる信号、電圧、若しくは電流のばらつき、又は、タイミングのずれによる信号、電圧、若しくは電流のばらつきなどを含むことが可能である。
【００１５】
また本明細書等において、トランジスタとは、ゲートと、ドレインと、ソースとを含む少なくとも三つの端子を有する素子である。そして、ドレイン（ドレイン端子、ドレイン領域又はドレイン電極）とソース（ソース端子、ソース領域又はソース電極）の間にチャネル領域を有しており、ドレインとチャネル領域とソースとを介して電流を流すことができるものである。
【００１６】
ここで、ソースとドレインとは、トランジスタの構造又は動作条件等によって変わるため、いずれがソース又はドレインであるかを限定することが困難である。そこで、ソースとして機能する部分、及びドレインとして機能する部分を、ソース又はドレインと呼ばず、ソースとドレインとの一方を第１端子と表記し、ソースとドレインとの他方を第２端子と表記する場合がある。
【００１７】
なお本明細書にて用いる「第１」、「第２」、「第３」という序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものであり、数的に限定するものではないことを付記する。
【００１８】
なお本明細書において、ＡとＢとが接続されている、とは、ＡとＢとが直接接続されているものの他、電気的に接続されているものを含むものとする。ここで、ＡとＢとが電気的に接続されているとは、ＡとＢとの間で、何らかの電気的作用を有する対象物が存在するとき、ＡとＢとの電気信号の授受を可能とするものをいう。
【００１９】
なお本明細書において、「上に」、「下に」などの配置を示す語句は、構成同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている。また、構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化するものである。従って、明細書で説明した語句に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。
【００２０】
なお図面における各回路ブロックの配置は、説明のため位置関係を特定するものであり、異なる回路ブロックで別々の機能を実現するよう図面で示していても、実際の回路や領域では、同じ回路ブロック内で別々の機能を実現しうるように設けられている場合もある。また図面における各回路ブロックの機能は、説明のため機能を特定するものであり、一つの回路ブロックとして示していても、実際の回路や領域では、一つの回路ブロックで行う処理を複数の回路ブロックで行うよう設けられている場合もある。
【００２１】
なお電圧とは、ある電位と、基準電位（例えばグラウンド電位）との電位差のことを示す場合が多い。よって、電圧、電位、電位差を、各々、電位、電圧、電圧差と言い換えることが可能である。なお電圧とは２点間における電位差のことをいい、電位とはある一点における静電場の中にある単位電荷が持つ静電エネルギー（電気的な位置エネルギー）のことをいう。
【００２２】
なお、一般に、電位や電圧は、相対的なものである。したがって、グラウンド電位は、必ずしも、０ボルトであるとは限定されない。
【００２３】
また本明細書等において、「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で配置されている状態をいう。従って、−５°以上５°以下の場合も含まれる。また、「垂直」とは、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されている状態をいう。従って、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。
【００２４】
また本明細書等において、結晶が三方晶または菱面体晶である場合、六方晶系として表す。
【００２５】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である表示装置、表示装置の駆動方法について、図面を用いて説明する。
【００２６】
なお表示装置は、別の基板上に配置された表示コントローラ、電源回路あるいはバックライトユニット等を含み、表示モジュールとよばれることもある。
【００２７】
図１（Ａ）に、表示装置が有する、データ信号をサンプリングするための回路の回路図を示す。
【００２８】
図１（Ａ）に示す回路図では、トランジスタ１１、トランジスタ１３を有するサンプリング回路１５を示している。また図１（Ａ）では、サンプリング信号（図中、「Ｓａｍｐ．」と表示）を出力するパルス出力回路１７、制御信号（図中、「Ｖｐ」と表示）を出力するサンプリング制御回路１９、データ信号を含む入力信号（図中、「ｄａｔａ／Ｖａ」と表示）を出力するデータ出力回路２１を示している。
【００２９】
サンプリング回路１５は、データ信号のサンプリングを行う機能を有する回路である。データ信号のサンプリングは、サンプリング回路１５に与えられるサンプリング信号、制御信号及び入力信号に従って行われる。図１（Ａ）に示すサンプリング回路１５は、サンプリング信号の数に応じて一つ設ける構成を示しているが、シフトレジスタのように複数のサンプリング信号が出力される場合には、複数のサンプリング回路が設けられる。なおサンプリング回路１５は、データ信号のサンプリングを行う機能を有する回路であるため、単に回路という場合がある。
【００３０】
トランジスタ１１は、サンプリング信号をトランジスタ１３のゲートに与えられるのを制御する機能を有するトランジスタである。またトランジスタ１１は、サンプリング信号がトランジスタ１３のゲートに与えられたのち、該ゲートが接続されたノードを電気的に浮遊状態とする機能を有するトランジスタである。またトランジスタ１１は、サンプリング信号がトランジスタ１３のゲートに与えられ、該ゲートが接続されたノードの電位がトランジスタ１２のゲートとソース又はドレインとの間の寄生容量における容量結合によって昇圧した電位からサンプリング信号に基づく電位に切り替えるための機能を有するトランジスタである。
【００３１】
トランジスタ１１は、ゲートがサンプリング制御回路１９に接続される。またトランジスタ１１は、ソース及びドレインの一方がパルス出力回路１７に接続される。またトランジスタ１１は、ソース及びドレインの他方がトランジスタ１３のゲートに接続される。
【００３２】
トランジスタ１３は、サンプリング信号がゲートに与えられた期間で、ソース及びドレインの一方に与えられるデータ信号に基づく電位を、ソース及びドレインの他方にある出力端子ｏｕｔに与える機能を有するトランジスタである。またトランジスタ１３は、ゲートが電気的に浮遊状態のときに、ソース又はドレインの電位が上昇するにつれて該ゲートの電位を容量結合によって昇圧する機能を有するトランジスタである。またトランジスタ１３は、ゲートの電位が下降する際に、ソース又はドレインの電位を容量結合によって降圧する機能を有するトランジスタである。この容量結合は、トランジスタ１３のゲート・ソース間、及びゲート・ドレイン間にある容量成分（図中、点線で図示）によって引き起こされる。この容量成分は、トランジスタの寄生容量、あるいは予め設けた容量素子によって設けられる。
【００３３】
トランジスタ１３は、ゲートがトランジスタ１１のソース及びドレインの他方に接続される。またトランジスタ１３は、ソース及びドレインの一方がデータ出力回路２１に接続される。またトランジスタ１１は、ソース及びドレインの他方が出力端子ｏｕｔに接続される。
【００３４】
なお図１（Ａ）において、トランジスタ１１のソース及びドレインの他方とトランジスタ１３のゲートとの間のノードを、ノードＮｇとする。ノードＮｇは、サンプリング信号による電位がトランジスタ１１を介して与えられるノードである。またノードＮｇは、サンプリング信号による電位を保持した状態で電気的に浮遊状態となるノードである。ノードＮｇは、容量結合によって昇圧された電圧からサンプリング信号による電位となるノードである。
【００３５】
なおトランジスタ１１、１３は、非導通状態においてソースとドレインとの間を流れる電流（オフ電流）が低いトランジスタが用いられることが好適である。ここでは、オフ電流が低いとは、室温において、ソースとドレインとの間の電圧を１０Ｖとし、チャネル幅１μｍあたりの規格化されたオフ電流が１０ｚＡ以下であることをいう。このようにオフ電流が少ないトランジスタとしては、半導体層が酸化物半導体で形成されているトランジスタが挙げられる。
【００３６】
なおトランジスタ１１、１３は、半導体層がシリコンで形成されているトランジスタとしてもよい。半導体層がシリコンで形成されているトランジスタは、異なる導電型のトランジスタを作製することができるため、表示装置が有するトランジスタ数を削減することができる。
【００３７】
なおトランジスタ１１、１３は、ゲートとソースとの間、あるいはゲートとドレインとの間に寄生容量又は容量素子が設けられることが好適である。例えばトランジスタ１３は、ゲートとソース、及び／又はゲートとドレインが有する導電層が重畳して設けられることが好適である。
【００３８】
パルス出力回路１７は、サンプリング回路１５にサンプリング信号を出力する機能を有する回路である。なお複数のサンプリング信号を出力する場合、パルス出力回路１７を多段に接続したシフトレジスタとしての機能を有していてもよい。なお図１（Ａ）でパルス出力回路１７は、外部より与えられるスタートパルスＳＰ、及びクロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ２が与えられる一例を示している。なおパルス出力回路１７は、サンプリング回路１５にサンプリング信号を出力する機能を有する回路であるため、単に回路という場合がある。またパルス出力回路１７は、複数のサンプリング信号を出力する場合、シフトレジスタという場合がある。
【００３９】
パルス出力回路１７より出力されるサンプリング信号は、サンプリング回路１５でデータ信号のサンプリングを行うための信号である。なおサンプリング信号は、サンプリング期間でハイレベル、それ以外の期間ではローレベルとなる信号である。なおサンプリング信号のハイレベルは高電源電位Ｖｄｄであり、ローレベルは低電源電位Ｖｓｓとして説明する。なおサンプリング信号は、サンプリング回路１５でデータ信号のサンプリングを行う機能を有する信号であり、単に信号という場合がある。
【００４０】
データ出力回路２１は、データ信号に基づく電位と電位Ｖａとを切り替えた信号である入力信号を出力する機能を有する回路である。なおデータ出力回路２１は、単に回路という場合がある。
【００４１】
データ出力回路２１より出力される入力信号は、データ信号に基づく電位と電位Ｖａとを交互に切り替えて得られる信号である。なお入力信号は、サンプリング期間の開始直後は電位Ｖａとし、その後データ信号に基づく電位となる。なお電位Ｖａは低電源電位Ｖｓｓよりも大きい電位であることが好ましい。なお上述した電位Ｖａは、第１の電位ともいう場合がある。
【００４２】
なおデータ出力回路２１の構成例としては、図２（Ａ）に示す回路図を挙げることができる。図２（Ａ）に示すデータ出力回路２１は、インバータ２９、アナログスイッチ３１、３３を有する。図２（Ａ）のデータ出力回路２１は、インバータ２９、アナログスイッチ３１、３３に与えられる信号Ｓｉｇ１を図２（Ｂ）に示すタイミングチャート図のように制御することで、データ信号に基づく電位と電位Ｖａとを交互に切り替えて得られる入力信号を得ることができる。
【００４３】
サンプリング制御回路１９は、データ信号のサンプリングを行うサンプリング信号をノードＮｇに与えるための制御と、ノードＮｇの電位を高電源電位にする制御とを切り替える信号である制御信号を出力する機能を有する回路である。なおサンプリング制御回路１９は、単に回路という場合がある。
【００４４】
サンプリング制御回路１９より出力される制御信号は、サンプリング信号によって与えられる電位をノードＮｇに与えるための制御、あるいはノードＮｇを電気的に浮遊状態とするための制御を行うための信号である。なお制御信号は、ノードＮｇを高電源電位とする期間、及びサンプリング信号を立ち下げるまでの期間でハイレベル、それ以外の期間ではローレベルとなる信号である。なお制御信号のハイレベルは高電源電位Ｖｄｄにトランジスタ１１の閾値電圧よりも大きい電圧αを加えた値（Ｖｄｄ＋α）であり、ローレベルは高電源電位Ｖｄｄとして説明する。なお制御信号は、単に信号という場合がある。また上述した電位（Ｖｄｄ＋α）を第２の電位という場合がある。
【００４５】
なおサンプリング制御回路１９の構成例としては、図３（Ａ）に示す回路図を挙げることができる。図３（Ａ）に示すサンプリング制御回路１９は、インバータ２３、アナログスイッチ２５、２７を有する。図３（Ａ）のサンプリング制御回路１９は、インバータ２３、アナログスイッチ２５、２７に与えられる信号Ｓｉｇ２を図３（Ｂ）に示すタイミングチャート図のように制御することで、高電源電位Ｖｄｄと電位（Ｖｄｄ＋α）とを交互に切り替えて得られる制御信号を得ることができる。
【００４６】
上記列挙した構成による図１（Ａ）のサンプリング回路１５では、サンプリング信号をハイレベルにする期間において、データ信号に基づく電位を出力するためのスイッチとして機能するトランジスタのゲートを浮遊状態とし、データ信号に基づく電位を与えるとともに該トランジスタのゲートの電位を上昇させ、その後、該トランジスタのゲートを高電源電位に切り替えたのちに、サンプリング信号をローレベルに切り替えることができる。この場合、サンプリング信号を高電源電位から低電源電位に切り替えた際に出力端子の電位の変動に影響するトランジスタ１３のゲートの電位の変動幅を一定の電圧に制御することができる。そのため、データ信号に基づく電位を出力する配線での電位の変動を一定の変動にし、データ信号に基づく電位の変動のばらつきを抑制することができる。
【００４７】
なお図１（Ａ）に示すサンプリング回路１５の構成において、各トランジスタをデュアルゲート構造としてもよい。例えば図１６（Ａ）に示すように、トランジスタ１３をデュアルゲート構造としたトランジスタ１３ＢＧとしてもよい。あるいは、図１６（Ｂ）に示すように、トランジスタ１１、１３を共にデュアルゲート構造としたトランジスタ１１ＢＧ、１３ＢＧとしてもよい。
【００４８】
次いで図１（Ｂ）には、図１（Ａ）における回路図の動作を説明するためのタイミングチャート図を示す。図１（Ｂ）に示すタイミングチャート図では、一例として、入力信号として与えられるデータ信号ｄａｔａを出力端子ｏｕｔに与える際の動作について時刻Ｔ１乃至時刻Ｔ５で示す期間毎に説明する。
【００４９】
なお図１（Ｂ）において、「Ｖｔｈ」は、トランジスタ１１の閾値電圧Ｖｔｈを示す。また図１（Ｂ）において、「Ｖｄａｔａ」は、データ信号に基づく電位とし、電位Ｖａより大きい電位として説明する。また「Ｖａ」は、第１の電位を示す。また「β」は、サンプリング信号を高電源電位から低電源電位に切り替えた際に、低下する出力端子の電位の変化を示すものである。
【００５０】
なお図１（Ｂ）での説明で、時刻Ｔ１以前の期間で出力端子ｏｕｔには、前の期間のデータが与えられているものとして説明する。また図１（Ｂ）での説明では、サンプリングするデータ信号として図中「ｄａｔａ」として示したデータ信号を、サンプリングするものとして説明する。
【００５１】
まず時刻Ｔ１から時刻Ｔ２にかけての期間では、サンプリング信号をハイレベル、すなわち高電源電位にする。このとき、制御信号は高電源電位Ｖｄｄとしておく。またこのとき、入力信号は電位Ｖａとしておく。すると、ノードＮｇにサンプリング信号による電位が与えられる。ノードＮｇの電位は、高電源電位からトランジスタ１１の閾値電圧分低下した、「Ｖｄｄ−Ｖｔｈ」となる。ノードＮｇの電位が「Ｖｄｄ−Ｖｔｈ」となった後、トランジスタ１１は非導通状態となり、ノードＮｇは電気的に浮遊状態となる。
【００５２】
次いで時刻Ｔ２から時刻Ｔ３にかけての期間では、サンプリング信号をハイレベルとした状態で、入力信号を電位Ｖａから電位Ｖｄａｔａに切り替える。そのため入力信号の電位は上昇し、この上昇につれて電気的に浮遊状態となっているノードＮｇの電位も上昇する。このノードＮｇでの電位の上昇によって、ノードＮｇの電位は「Ｖｄｄ−Ｖｔｈ＋Ｖｄａｔａ−Ｖａ」となる。この電位の上昇によって、出力端子の電位は、Ｖｄａｔａとなる。
【００５３】
次いで時刻Ｔ３から時刻Ｔ４にかけての期間では、サンプリング信号をハイレベル、入力信号を電位Ｖｄａｔａとした状態で、制御信号をハイレベルにする。そのためノードＮｇの電位はサンプリング信号のハイレベルである高電源電位となる。
【００５４】
次いで時刻Ｔ４から時刻Ｔ５にかけての期間では、サンプリング信号をローレベルにする。そのためノードＮｇの電位はサンプリング信号のローレベルである低電源電位となる。このとき、出力端子の電位は、ノードＮｇの電位の変化に伴って「Ｖｄａｔａ」から「Ｖｄａｔａ−β」に下降する。
【００５５】
上記図１（Ｂ）のタイミングチャート図で説明した図１（Ａ）に示すサンプリング回路１５の動作によると、サンプリング信号を高電源電位から低電源電位に切り替えた際に出力端子の電位の変動に影響するトランジスタ１３のゲートの電位の変動幅を、高電源電位から低電源電位への変化といった一定の大きさの変化にして制御することができる。そのため、データ信号に基づく電位を出力する配線での電位の変動を一定の変動にし、データ信号に基づく電位の変動のばらつきを抑制することができる。
【００５６】
次いで図１（Ａ）、（Ｂ）での説明をより具体的な構成で説明するため、図４では、サンプリング回路を有する表示装置のブロック図を示す。
【００５７】
図４に示す表示装置は、画素部３７と、走査線駆動回路３９と、サンプリング回路１５及びシフトレジスタ１８で構成される信号線駆動回路４０と、各々が平行または略平行に配設され、且つ、走査線駆動回路３９によって電位が制御されるｎ本（ｎは自然数）の走査線Ｇ１乃至Ｇｎと、各々が平行または略平行に配設され、且つ走査線駆動回路３９によって電位が制御されるｍ本（ｍは自然数）の信号線Ｓ１乃至Ｓｍと、を有する。さらに、画素部３７はマトリクス状に配設された複数の画素３５を有する。
【００５８】
サンプリング回路１５は、シフトレジスタ１８から出力されるサンプリング信号Ｓａｍｐ＿１乃至Ｓａｍｐ＿ｍ、サンプリング制御回路１９から出力される制御信号、データ出力回路２１から出力される入力信号、が与えられる。入力信号に含まれるデータ信号に基づく電位が信号線Ｓ１乃至Ｓｍにサンプリングされ、走査信号を選択するタイミングで各画素に書き込まれる。
【００５９】
なお図４に示すサンプリング回路１１の構成において、データ出力回路２１を複数設ける構成としてもよい。例えば図１５に示すように、データ出力回路２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂと複数設け、データ信号に基づく電位を出力できる信号線数を信号線Ｓ１乃至Ｓ３ｍと増やす構成としてもよい。なおデータ出力回路２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂにそれぞれ接続される、サンプリング回路１５が有するトランジスタ１３は、ゲートを互いに接続して各ゲートに一斉にサンプリング信号が与えられる構成とすればよい。
【００６０】
次いで図５では、図４で説明した回路図における動作の一例を示すタイミングチャート図を示す。
【００６１】
なお図５は、クロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ２によってサンプリング信号Ｓａｍｐ＿１乃至Ｓａｍｐ＿４が生成され、これらのサンプリング信号を用いてデータ信号ｄａｔａ１乃至ｄａｔａ４のサンプリングを行う際のタイミングチャート図に相当する。この場合走査線Ｇ１は、一行目の画素を選択するためにハイレベルとなる。また制御信号Ｖｐは、サンプリングを行うためにサンプリング信号に従ってハイレベルとローレベルとが切り替わる。また入力信号ｄａｔａ／Ｖａは、サンプリングを行うために電位Ｖａとデータ信号に基づく電位とが交互に切り替わる。
【００６２】
なお図５において、入力信号に含まれるデータ信号がｄａｔａ１乃至ｄａｔａ４の順にサンプリングされるが、各データ信号に基づく電位は、それぞれＶｄａｔａ１、Ｖｄａｔａ２、Ｖｄａｔａ１、Ｖｄａｔａ２とする。なお電位Ｖｄａｔａ２は、電位Ｖｄａｔａ１より大きい電位として説明する。そして図５では、データ信号ｄａｔａ１とｄａｔａ３、データ信号ｄａｔａ２とｄａｔａ４の組み合わせのデータ信号に基づく電位が、同じ階調を示す電位となるとして図示している。
【００６３】
本発明の一態様による駆動方法では、上記図１（Ａ）、（Ｂ）での説明と同様に、データ信号に基づく電位を出力する配線での電位の変動を一定の変動にし、データ信号に基づく電位の変動のばらつきを抑制することができる。つまり図５のタイミングチャート図でいえば、同じ階調を示すデータ信号に基づく電位Ｖｄａｔａ１であれば、サンプリングを完了した際に生じる電位の変動幅を図５中β１として出力することができる。または、データ信号に基づく電位Ｖｄａｔａ２であれば、サンプリングを完了した際に生じる電位の変動幅を図５中β２として出力することができる。
【００６４】
このようにサンプリングを完了した際に生じる同じ階調を示す電位の変動幅をβ１、β２といった同じ変動幅とする一つの方法として、サンプリングの際に変動したトランジスタ１３のゲートの電位の変動を一定の幅の変動とすることが挙げられる。本発明の一態様によれば、データ信号のサンプリングの際に一旦トランジスタ１３のゲートの電位の昇圧を行った後に、トランジスタ１３のゲートの電位を高電源電位に設定し、その後サンプリングの終了共に低電源電位にする。そのため、電位の変動幅を一定にしてサンプリングを行うことができる。そのため、出力される電位のばらつきを低減し、表示品位に優れた、新規な構成の表示装置の駆動方法等を提供することができる。
【００６５】
図４、図５で説明するように本発明の一態様によると、データ信号に基づく電位を出力する配線での電位の変動を一定の変動にし、データ信号に基づく電位の変動のばらつきを抑制することができる。そのため、出力される電位のばらつきを低減し、表示品位に優れた、新規な構成の表示装置の駆動方法等を提供することができる。
【００６６】
また図６（Ａ）、（Ｂ）は、図４に示す画素３５に用いることができる回路構成の一例を示している。
【００６７】
図６（Ａ）に一例として示す画素３５Ａは、一例として液晶素子を有する表示装置が有する画素であり、トランジスタ４１と、容量素子４３と、液晶素子４５と、を有する。
【００６８】
図６（Ａ）に示す画素３５Ａの構成において、トランジスタ４１のソース及びドレインの一方は、信号線４７に接続され、他方は液晶素子４５の一対の電極の他方に接続される。また、トランジスタ４１のゲートは、走査線４９に接続される。トランジスタ４１は、導通状態または非導通状態になることにより、データ信号に基づく電位の書き込みを制御する機能を有する。
【００６９】
図６（Ａ）に示す画素３５Ａの構成において、容量素子４３の一対の電極の一方は、電位が供給される容量線５１に接続され、他方は、液晶素子４５の一対の電極の他方に接続される。なお、容量線５１の電位の値は、画素３５の仕様に応じて適宜設定される。容量素子４３は、データ信号に基づく電位を保持する保持容量としての機能を有する。
【００７０】
液晶素子４５の一対の電極の一方の電位は、データ信号に基づく電位が与えられる。また液晶素子４５の一対の電極の他方の電位は、共通の電位（コモン電位：Ｖｃｏｍ）が与えられる。
【００７１】
なお、液晶素子４５は、液晶の光学的変調作用によって光の透過または非透過を制御する機能を有する素子である。なお、液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界（横方向の電界、縦方向の電界又は斜め方向の電界を含む）によって制御される。なお、液晶素子４５としては、ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶、サーモトロピック液晶、ライオトロピック液晶、強誘電液晶、反強誘電液晶等が挙げられる。
【００７２】
液晶素子４５を有する表示装置の駆動方法としては、例えば、ＴＮモード、ＶＡモード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＭＶＡモード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード、またはＴＢＡ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｂｅｎｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードなどを用いてもよい。ただし、これに限定されず、液晶素子及びその駆動方式として様々なものを用いることができる。
【００７３】
また、ブルー相（Ｂｌｕｅ  Ｐｈａｓｅ）を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物により液晶素子を構成してもよい。ブルー相を示す液晶は、応答速度が１ｍｓｅｃ以下と短い。またブルー相を示す液晶は、光学的等方性であるため、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。
【００７４】
また別の例として、図６（Ｂ）に一例として示す画素３５Ｂは、発光素子を有する表示装置が有する画素であり、トランジスタ５３と、トランジスタ５５と、容量素子５７と、発光素子５９と、を有する。
【００７５】
トランジスタ５３のソース及びドレインの一方は、データ信号に基づく電位が与えられる信号線６１に接続される。さらに、トランジスタ５３のゲートは、走査線６３に接続される。トランジスタ５３は、導通状態または非導通状態になることにより、データ信号に基づく電位の書き込みを制御する機能を有する。
【００７６】
トランジスタ５５のソース及びドレインの一方は、アノード線として機能する配線６５に接続され、トランジスタ５５のソース及びドレインの他方は、発光素子５９の一方の電極に接続される。さらに、トランジスタ５５のゲートは、トランジスタ５３のソース及びドレインの他方、及び容量素子５７の一方の電極に接続される。トランジスタ５５は、ゲートに保持された電位によって、発光素子５９に流れる電流を制御する機能を有する。
【００７７】
容量素子５７の一対の電極の一方は、トランジスタ５３のソース及びドレインの他方、及びトランジスタ５５のゲートに接続され、容量素子５７の一対の電極の他方は、例えばトランジスタ５５のソース及びドレインの一方又は他方に接続される。容量素子５７は、電位を保持する保持容量としての機能を有する。
【００７８】
発光素子５９の一対の電極の一方は、トランジスタ５５のソース及びドレインの他方に接続される。また、発光素子５９の一対の電極の他方は、カソードとして機能する配線６７に接続される。発光素子５９としては、例えば有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子ともいう）などを用いることができる。ただし、発光素子５９としては、これに限定されず、無機材料からなる無機ＥＬ素子を用いても良い。
【００７９】
なお、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、表示素子として、液晶素子４５や発光素子５９を用いた例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。様々な表示素子を用いることも可能である。例えば、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子（有機物及び無機物を含むＥＬ素子、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子）、ＬＥＤ（白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤなど）、トランジスタ（電流に応じて発光するトランジスタ）、電子放出素子、液晶素子、電子インク、電気泳動素子、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）を用いた表示素子、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、ＤＭＳ（デジタル・マイクロ・シャッター）、ＩＭＯＤ（インターフェアレンス・モジュレーション）素子、シャッター方式のＭＥＭＳ表示素子、光干渉方式のＭＥＭＳ表示素子、エレクトロウェッティング素子、圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチューブ、など、電気磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率、透過率などが変化する表示媒体を有するものがある。ＥＬ素子を用いた表示装置の一例としては、ＥＬディスプレイなどがある。電子放出素子を用いた表示装置の一例としては、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）又はＳＥＤ方式平面型ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などがある。液晶素子を用いた表示装置の一例としては、液晶ディスプレイ（透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ、投射型液晶ディスプレイ）などがある。電子インク又は電気泳動素子を用いた表示装置の一例としては、電子ペーパーなどがある。なお、半透過型液晶ディスプレイや反射型液晶ディスプレイを実現する場合には、画素電極の一部、または、全部が、反射電極としての機能を有するようにすればよい。例えば、画素電極の一部、または、全部が、アルミニウム、銀、などを有するようにすればよい。さらに、その場合、反射電極の下に、ＳＲＡＭなどの記憶回路を設けることも可能である。これにより、さらに、消費電力を低減することができる。
【００８０】
以上説明したように本発明の一態様によると、データ信号に基づく電位を出力する配線での電位の変動を一定の変動にし、データ信号に基づく電位の変動のばらつきを抑制することができる。そのため、出力される電位のばらつきを低減し、表示品位に優れた、新規な構成の表示装置の駆動方法等を提供することができる。
【００８１】
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【００８２】
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態１で説明した表示装置に用いることができるトランジスタ及び回路の構成例について説明する。
【００８３】
トランジスタを用いる回路の一例として、画素が有するトランジスタ、駆動回路が有するトランジスタ等を挙げることができる。本実施の形態では、実施の形態１で説明したシフトレジスタが有するトランジスタを一例として挙げ、説明する。なお画素が有するトランジスタと、駆動回路が有するトランジスタとは同じ構造のトランジスタであってもよいし、異なる構造となるよう作り分ける構成としてもよい。
【００８４】
図７（Ａ）には、複数列の信号線にサンプリング信号を出力するシフトレジスタ７１の回路構成の一例を示す。シフトレジスタ７１は、複数のパルス出力回路７３を有し、各列のサンプリング回路にサンプリング信号（図中、ＳＲ＿ＯＵＴ１乃至４）を出力する。パルス出力回路７３は、１列目ではスタートパルスＳＰ、２列目以降は前列のサンプリング信号が与えられる。また各列のパルス出力回路７３では、クロック信号ＣＬＫが与えられる。
【００８５】
図７（Ｂ）には、パルス出力回路７３として機能する回路の具体例を示す。図７（Ｂ）に示すパルス出力回路７３は、一例として１列目のパルス出力回路７３である。パルス出力回路７３は、クロックドインバータ７５、７９、８１、８５、並びにインバータ７７、８３を有する。なお図７（Ｂ）では、クロック信号ＣＬＫの反転信号を反転クロック信号ＣＬＫＢとして図示している。
【００８６】
次いでシフトレジスタが有するトランジスタの構成例について説明する。ここでは、トランジスタの構成として、図７（Ｂ）に示すインバータとして用いることのできる回路構成を挙げて説明する。
【００８７】
なおインバータの回路構成としては、図８（Ａ）に示す構成例を挙げることができる。図８（Ａ）には、高電源電位Ｖｄｄと低電源電位Ｖｓｓとの間に設けられたｐチャネル型トランジスタ８９及びｎチャネル型トランジスタ９１を有するインバータ８７を示している。インバータ８７は、端子ＩＮの信号を反転した信号を端子ＯＵＴに出力する。
【００８８】
あるいは、インバータの回路構成としては、図８（Ｂ）に示す構成例を挙げることができる。図８（Ｂ）には、高電源電位Ｖｄｄと低電源電位Ｖｓｓとの間に設けられたｎチャネル型トランジスタ９３、９５、９７、９９を有するインバータ８７を示している。インバータ８７は、端子ＩＮの信号を反転した信号を端子ＯＵＴに出力する。
【００８９】
なお図８（Ｂ）に示すインバータ８７では、図９（Ａ）又は図９（Ｂ）に示すようにデュアルゲート構造を有するトランジスタとしてもよい。この場合、図９（Ａ）のインバータ８７＿Ａに示すようにすべてのトランジスタをデュアルゲート構造としてもよいし、図９（Ｂ）のインバータ８７＿Ｂに示すように一部のトランジスタ（図９（Ｂ）中、ｎチャネル型トランジスタ９７）をデュアルゲート構造としてもよい。デュアルゲート構造としてバックゲートを設けることで、チャネル形成領域が増え、ドレイン電流の増加を実現することができる。
【００９０】
図８（Ａ）に示す相補型の回路構成を実現する場合、トランジスタの半導体層としては、不純物元素の異ならせることで導電型を制御できるシリコンを用いた半導体層が好適である。シリコンを用いた半導体層を有するトランジスタの断面構造の一例を図１０（Ａ）、（Ｂ）に示す。
【００９１】
図１０（Ａ）に示すｐチャネル型トランジスタ１３２、ｎチャネル型トランジスタ１３４は、基板１００上に絶縁層１０２、半導体層１１０、半導体層１１８、絶縁層１２０、導電層１２２、導電層１２４、絶縁層１２６、絶縁層１２８、導電層１３０Ａ乃至１３０Ｃを有する。半導体層１１０は、半導体層１０４、１０６、１０８を有する。また半導体層１１８は、半導体層１１２、１１４、１１６を有する。
【００９２】
また図１０（Ｂ）には、デュアルゲート構造に対応する断面図を示す。図１０（Ｂ）に示すｐチャネル型トランジスタ１３２、ｎチャネル型トランジスタ１３４は、基板１００上に導電膜１２５、絶縁層１０２、半導体層１１０、半導体層１１８、絶縁層１２０、導電層１２２、導電層１２４、絶縁層１２６、絶縁層１２８、導電層１３０Ａ乃至１３０Ｅを有する。半導体層１１０は、半導体層１０４、１０６、１０８を有する。また半導体層１１８は、半導体層１１２、１１４、１１６を有する。
【００９３】
図８（Ｂ）に示す同じ導電型のトランジスタで回路構成を実現する場合、トランジスタの半導体層としては、シリコンを用いた半導体層の他、酸化物半導体を用いた半導体層が好適である。酸化物半導体を用いた半導体層を有するトランジスタの断面構造の一例を図１１（Ａ）、（Ｂ）に示す。
【００９４】
図１１（Ａ）に示すｎチャネル型のトランジスタ１５４Ａ、１５４Ｂは、基板１４０上に導電層１４２、絶縁層１４４、半導体層１４６、導電層１４８Ａ乃至１４８Ｃ、絶縁層１５０、絶縁層１５２を有する。
【００９５】
また図１１（Ｂ）には、デュアルゲート構造に対応する断面図を示す。図１１（Ｂ）に示すｎチャネル型のトランジスタ１５４Ａ、１５４Ｂは、基板１４０上に導電層１４２、絶縁層１４４、半導体層１４６、導電層１４８Ａ乃至１４８Ｃ、絶縁層１５０、導電層１４３、絶縁層１５２を有する。
【００９６】
ここで図１０（Ａ）、（Ｂ）、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示す、各部材について、以下に説明する。
【００９７】
基板１００、１４０は、材質などに大きな制限はないが、少なくとも、後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有している必要がある。例えば、半導体基板（例えば単結晶基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルム等を、基板６０として用いてもよい。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、以下のものがあげられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の合成樹脂などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又は塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。特に、半導体基板、単結晶基板、又はＳＯＩ基板などを用いてトランジスタを製造することによって、特性、サイズ、又は形状などのばらつきが少なく、電流能力が高く、サイズの小さいトランジスタを製造することができる。このようなトランジスタによって回路を構成すると、回路の低消費電力化、又は回路の高集積化を図ることができる。
【００９８】
また、基板１００、１４０として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、トランジスタを形成してもよい。または、基板１００、１４０と各トランジスタとの間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に素子部を一部あるいは全部完成させた後、基板１００、１４０より分離し、他の基板に転載するのに用いることができる。その際、トランジスタは耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも転載できる。なお、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造の構成や、基板上にポリイミド等の有機樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。
【００９９】
なお、所定の機能を実現させるために必要な回路の全てを、同一の基板（例えば、ガラス基板、プラスチック基板、単結晶基板、又はＳＯＩ基板など）に形成することが可能である。こうして、部品点数の削減によるコストの低減、又は回路部品との接続点数の低減による信頼性の向上を図ることができる。
【０１００】
なお、所定の機能を実現させるために必要な回路の全てを同じ基板に形成しないことが可能である。つまり、所定の機能を実現させるために必要な回路の一部は、ある基板に形成され、所定の機能を実現させるために必要な回路の別の一部は、別の基板に形成されていることが可能である。例えば、所定の機能を実現させるために必要な回路の一部は、ガラス基板に形成され、所定の機能を実現させるために必要な回路の別の一部は、単結晶基板（又はＳＯＩ基板）に形成されることが可能である。そして、所定の機能を実現させるために必要な回路の別の一部が形成される単結晶基板（ＩＣチップともいう）を、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）によって、ガラス基板に接続して、ガラス基板にそのＩＣチップを配置することが可能である。または、ＩＣチップを、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）、ＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、又はプリント基板などを用いてガラス基板と接続することが可能である。このように、回路の一部が画素部と同じ基板に形成されていることにより、部品点数の削減によるコストの低減、又は回路部品との接続点数の低減による信頼性の向上を図ることができる。特に、駆動電圧が大きい部分の回路、又は駆動周波数が高い部分の回路などは、消費電力が大きくなってしまう場合が多い。そこで、このような回路を、画素部とは別の基板（例えば単結晶基板）に形成して、ＩＣチップを構成する。このＩＣチップを用いることによって、消費電力の増加を防ぐことができる。
【０１０１】
導電層１２２、１２４、１３０Ａ乃至１３０Ｅ、１４２、１４３、１４８Ａ乃至１４８Ｃとしては、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、タングステンから選ばれた金属元素、または上述した金属元素を成分とする合金か、上述した金属元素を組み合わせた合金等を用いて形成することができる。また、マンガン、ジルコニウムのいずれか一または複数から選択された金属元素を用いてもよい。また、導電層１２２、１２４、１３０Ａ乃至１３０Ｃ、１４２、１４８Ａ乃至１４８Ｃは、単層構造でも、二層以上の積層構造としてもよい。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造等がある。また、アルミニウムに、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジム、スカンジウムから選ばれた一または複数を組み合わせた合金膜、もしくは窒化膜を用いてもよい。
【０１０２】
また、導電層１２２、１２４、１３０Ａ乃至１３０Ｃ、１４２、１４３、１４８Ａ乃至１４８Ｃは、インジウム錫酸化物、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化シリコンを添加したインジウム錫酸化物等の透光性を有する導電性材料を適用することもできる。また、上記透光性を有する導電性材料と、上記金属元素の積層構造とすることもできる。
【０１０３】
絶縁層１０２、１２０、１２６、１４４、１５０としては、例えば酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウムまたはＧａ−Ｚｎ系金属酸化物、窒化シリコンなどを用いればよく、積層または単層で設ける。また、絶縁層１０２、１２０、１２６、１４４、１５０としては、ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯｘ）、窒素が添加されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉｘＯｙＮｚ）、窒素が添加されたハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌｘＯｙＮｚ）、酸化ハフニウム、酸化イットリウムなどのｈｉｇｈ−ｋ材料を用いることでトランジスタのゲートリークを低減できる。
【０１０４】
半導体層１０４、１０６、１０８を有する半導体層１１０、及び半導体層１１２、１１４、１１６を有する半導体層１１８としては、例えば結晶性シリコンを用いることが好ましい。あるいはアモルファスシリコンでもよい。結晶性シリコンは、一例としては、アモルファスシリコンにレーザを照射して結晶化すること、あるいはアモルファスシリコン上にＮｉなどの金属膜を成膜した後、該アモルファスシリコンに熱による結晶化を施すこと、で得られる層を設ける。
【０１０５】
半導体層１１０が有する半導体層１０４、１０６、及び半導体層１１８が有する半導体層１１２、１１４への不純物元素の導入は、ｎ型又はｐ型の不純物元素を用いてイオンドープ法、イオン注入法等により行うことができる。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。なお不純物元素の濃度は、半導体層１０４の方が半導体層１０６よりも大きく、半導体層１１２の方が半導体層１１４よりも大きい例を示している。なお半導体層１０８、１１６に、不純物元素が導入されていてもよい。
【０１０６】
半導体層１４６としては、代表的には、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｎ、またはＨｆ）を用いればよく、積層または単層で設ける。
【０１０７】
なお半導体層１４６がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物であるとき、ＺｎおよびＯを除いてのＩｎとＭの原子数比率は、ＩｎおよびＭの和を１００ａｔｏｍｉｃ％としたときＩｎが２５ａｔｏｍｉｃ％以上、Ｍが７５ａｔｏｍｉｃ％未満、さらに好ましくはＩｎが３４ａｔｏｍｉｃ％以上、Ｍが６６ａｔｏｍｉｃ％未満とする。
【０１０８】
半導体層１４６は、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である。このように、エネルギーギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。
【０１０９】
半導体層１４６としてＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１．２、または３：１：２の原子数比のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を用いることができる。なお、半導体層１４６の原子数比はそれぞれ、誤差として上記の原子数比のプラスマイナス２０％の変動を含む。
【０１１０】
絶縁層１２８、１５２は、ＣＶＤ法やスパッタ法等で形成した、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン等などを用いればよく、積層または単層で設ける。また絶縁層１２８、１５２としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、シロキサン系樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等の有機樹脂を用いることができる。
【０１１１】
以上、駆動回路が有するトランジスタがトランジスタとして、シフトレジスタが有するトランジスタの構成例を説明したが、上記断面の構造は画素が有するトランジスタにも適用可能である。
【０１１２】
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１１３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置が適用された電子機器の構成例について説明する。また、本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を適用した表示モジュールについて、図１２を用いて説明を行う。
【０１１４】
図１２に示す表示モジュール８０００は、上部カバー８００１と下部カバー８００２との間に、ＦＰＣ８００３に接続されたタッチパネル８００４、ＦＰＣ８００５に接続された表示パネル８００６、バックライトユニット８００７、フレーム８００９、プリント基板８０１０、バッテリー８０１１を有する。なお、バックライトユニット８００７、バッテリー８０１１、タッチパネル８００４などは、設けられない場合もある。
【０１１５】
本発明の一態様の表示装置は、例えば、表示パネル８００６に用いることができる。
【０１１６】
上部カバー８００１及び下部カバー８００２は、タッチパネル８００４及び表示パネル８００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
【０１１７】
タッチパネル８００４は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示パネル８００６に重畳して用いることができる。また、表示パネル８００６の対向基板（封止基板）に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。または、表示パネル８００６の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチパネルとすることも可能である。または、表示パネル８００６の各画素内にタッチセンサ用電極を設け、容量型式のタッチパネルとすることも可能である。
【０１１８】
バックライトユニット８００７は、光源８００８を有する。光源８００８をバックライトユニット８００７の端部に設け、光拡散板を用いる構成としてもよい。
【０１１９】
フレーム８００９は、表示パネル８００６の保護機能の他、プリント基板８０１０の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレーム８００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
【０１２０】
プリント基板８０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリー８０１１による電源であってもよい。バッテリー８０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
【０１２１】
また、表示モジュール８０００には、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。
【０１２２】
図１３（Ａ）乃至図１３（Ｈ）、図１４（Ａ）乃至図１４（Ｄ）は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体５０００、表示部５００１、スピーカー５００３、ＬＥＤランプ５００４、操作キー５００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子５００６、センサ５００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン５００８、等を有することができる。
【０１２３】
図１３（Ａ）はモバイルコンピュータであり、上述したものの他に、スイッチ５００９、赤外線ポート５０１０、等を有することができる。図１３（Ｂ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（たとえば、ＤＶＤ再生装置）であり、上述したものの他に、第２表示部５００２、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図１３（Ｃ）はゴーグル型ディスプレイであり、上述したものの他に、第２表示部５００２、支持部５０１２、イヤホン５０１３、等を有することができる。図１３（Ｄ）は携帯型遊技機であり、上述したものの他に、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図１３（Ｅ）はテレビ受像機能付きデジタルカメラであり、上述したものの他に、アンテナ５０１４、シャッターボタン５０１５、受像部５０１６、等を有することができる。図１３（Ｆ）は携帯型遊技機であり、上述したものの他に、第２表示部５００２、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図１３（Ｇ）はテレビ受像器であり、上述したものの他に、チューナ、画像処理部、等を有することができる。図１３（Ｈ）は持ち運び型テレビ受像器であり、上述したものの他に、信号の送受信が可能な充電器５０１７、等を有することができる。図１４（Ａ）はディスプレイであり、上述したものの他に、支持台５０１８、等を有することができる。図１４（Ｂ）はカメラであり、上述したものの他に、外部接続ポート５０１９、シャッターボタン５０１５、受像部５０１６、等を有することができる。図１４（Ｃ）はコンピュータであり、上述したものの他に、ポインティングデバイス５０２０、外部接続ポート５０１９、リーダ／ライタ５０２１、等を有することができる。図１４（Ｄ）は携帯電話機であり、上述したものの他に、送信部、受信部、携帯電話・移動端末向けの１セグメント部分受信サービス用チューナ、等を有することができる。
【０１２４】
図１３（Ａ）乃至図１３（Ｈ）、図１４（Ａ）乃至図１４（Ｄ）に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、一つの表示部を主として画像情報を表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を表示する機能、または、複数の表示部に視差を考慮した画像を表示することで立体的な画像を表示する機能、等を有することができる。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を自動または手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体（外部又はカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図１３（Ａ）乃至図１３（Ｈ）、図１４（Ａ）乃至図１４（Ｄ）に示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０１２５】
本実施の形態において述べた電子機器は、何らかの情報を表示するための表示部を有することを特徴とする。
【０１２６】
次に、表示装置の応用例を説明する。
【０１２７】
図１４（Ｅ）に、表示装置を、建造物と一体にして設けた例について示す。図１４（Ｅ）は、筐体５０２２、表示部５０２３、操作部であるリモコン装置５０２４、スピーカー５０２５等を含む。表示装置は、壁かけ型として建物と一体となっており、設置するスペースを広く必要とすることなく設置可能である。
【０１２８】
図１４（Ｆ）に、建造物内に表示装置を、建造物と一体にして設けた別の例について示す。表示モジュール５０２６は、ユニットバス５０２７と一体に取り付けられており、入浴者は表示モジュール５０２６の視聴が可能になる。
【０１２９】
なお、本実施の形態において、建造物として壁、ユニットバスを例としたが、本実施の形態はこれに限定されず、様々な建造物に表示装置を設置することができる。
【０１３０】
次に、表示装置を、移動体と一体にして設けた例について示す。
【０１３１】
図１４（Ｇ）は、表示装置を、自動車に設けた例について示した図である。表示モジュール５０２８は、自動車の車体５０２９に取り付けられており、車体の動作又は車体内外から入力される情報をオンデマンドに表示することができる。なお、ナビゲーション機能を有していてもよい。
【０１３２】
図１４（Ｈ）は、表示装置を、旅客用飛行機と一体にして設けた例について示した図である。図１４（Ｈ）は、旅客用飛行機の座席上部の天井５０３０に表示モジュール５０３１を設けたときの、使用時の形状について示した図である。表示モジュール５０３１は、天井５０３０とヒンジ部５０３２を介して一体に取り付けられており、ヒンジ部５０３２の伸縮により乗客は表示モジュール５０３１の視聴が可能になる。表示モジュール５０３１は乗客が操作することで情報を表示する機能を有する。
【０１３３】
なお、本実施の形態において、移動体としては自動車車体、飛行機機体について例示したがこれに限定されず、自動二輪車、自動四輪車（自動車、バス等を含む）、電車（モノレール、鉄道等を含む）、船舶等、様々なものに設置することができる。
【０１３４】
なお、本明細書等においては、ある一つの実施の形態において述べる図または文章において、その一部分を取り出して、発明の一態様を構成することは可能である。したがって、ある部分を述べる図または文章が記載されている場合、その一部分の図または文章を取り出した内容も、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能であるものとする。そのため、例えば、能動素子（トランジスタ、ダイオードなど）、配線、受動素子（容量素子、抵抗素子など）、導電層、絶縁層、半導体層、有機材料、無機材料、部品、装置、動作方法、製造方法などが単数又は複数記載された図面または文章において、その一部分を取り出して、発明の一態様を構成することが可能であるものとする。例えば、Ｎ個（Ｎは整数）の回路素子（トランジスタ、容量素子等）を有して構成される回路図から、Ｍ個（Ｍは整数で、Ｍ＜Ｎ）の回路素子（トランジスタ、容量素子等）を抜き出して、発明の一態様を構成することは可能である。別の例としては、Ｎ個（Ｎは整数）の層を有して構成される断面図から、Ｍ個（Ｍは整数で、Ｍ＜Ｎ）の層を抜き出して、発明の一態様を構成することは可能である。さらに別の例としては、Ｎ個（Ｎは整数）の要素を有して構成されるフローチャートから、Ｍ個（Ｍは整数で、Ｍ＜Ｎ）の要素を抜き出して、発明の一態様を構成することは可能である。
【０１３５】
なお、本明細書等においては、ある一つの実施の形態において述べる図または文章において、少なくとも一つの具体例が記載される場合、その具体例の上位概念を導き出すことは、当業者であれば容易に理解される。したがって、ある一つの実施の形態において述べる図または文章において、少なくとも一つの具体例が記載される場合、その具体例の上位概念も、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。
【０１３６】
なお、本明細書等においては、少なくとも図に記載した内容（図の中の一部でもよい）は、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。したがって、ある内容について、図に記載されていれば、文章を用いて述べていなくても、その内容は、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。同様に、図の一部を取り出した図についても、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。
【符号の説明】
【０１３７】
１１    トランジスタ
１２    トランジスタ
１３    トランジスタ
１５    サンプリング回路
１７    パルス出力回路
１８    シフトレジスタ
１９    サンプリング制御回路
２１    データ出力回路
２３    インバータ
２５    アナログスイッチ
２７    アナログスイッチ
２９    インバータ
３１    アナログスイッチ
３３    アナログスイッチ
３５    画素
３５Ａ    画素
３５Ｂ    画素
３７    画素部
３９    走査線駆動回路
４０    信号線駆動回路
４１    トランジスタ
４３    容量素子
４５    液晶素子
４７    信号線
４９    走査線
５１    容量線
５３    トランジスタ
５５    トランジスタ
５７    容量素子
５９    発光素子
６０    基板
６１    信号線
６３    走査線
６５    配線
６７    配線
７１    シフトレジスタ
７３    パルス出力回路
７５    クロックドインバータ
７７    インバータ
７９    クロックドインバータ
８１    クロックドインバータ
８３    インバータ
８５    クロックドインバータ
８７    インバータ
８７＿Ａ    インバータ
８７＿Ｂ    インバータ
８９    ｐチャネル型トランジスタ
９１    ｎチャネル型トランジスタ
９３    ｎチャネル型トランジスタ
９５    ｎチャネル型トランジスタ
９７    ｎチャネル型トランジスタ
９９    ｎチャネル型トランジスタ
１００    基板
１０２    絶縁層
１０４    半導体層
１０６    半導体層
１０８    半導体層
１１０    半導体層
１１２    半導体層
１１４    半導体層
１１６    半導体層
１１８    半導体層
１２０    絶縁層
１２２    導電層
１２４    導電層
１２６    絶縁層
１２８    絶縁層
１３０Ａ    導電層
１３０Ｃ    導電層
１３２    ｐチャネル型トランジスタ
１３４    ｎチャネル型トランジスタ
１４０    基板
１４２    導電層
１４４    絶縁層
１４６    半導体層
１４８Ａ    導電層
１４８Ｃ    導電層
１５０    絶縁層
１５２    絶縁層
１５４Ａ    トランジスタ
１５４Ｂ    トランジスタ
５０００    筐体
５００１    表示部
５００２    表示部
５００３    スピーカー
５００４    ＬＥＤランプ
５００５    操作キー
５００６    接続端子
５００７    センサ
５００８    マイクロフォン
５００９    スイッチ
５０１０    赤外線ポート
５０１１    記録媒体読込部
５０１２    支持部
５０１３    イヤホン
５０１４    アンテナ
５０１５    シャッターボタン
５０１６    受像部
５０１７    充電器
５０１８    支持台
５０１９    外部接続ポート
５０２０    ポインティングデバイス
５０２１    リーダ／ライタ
５０２２    筐体
５０２３    表示部
５０２４    リモコン装置
５０２５    スピーカー
５０２６    表示モジュール
５０２７    ユニットバス
５０２８    表示モジュール
５０２９    車体
５０３０    天井
５０３１    表示モジュール
５０３２    ヒンジ部
８０００    表示モジュール
８００１    上部カバー
８００２    下部カバー
８００３    ＦＰＣ
８００４    タッチパネル
８００５    ＦＰＣ
８００６    表示パネル
８００７    バックライトユニット
８００８    光源
８００９    フレーム
８０１０    プリント基板
８０１１    バッテリー
【図１】
2015132818.tif 000003
【図２】
2015132818.tif 000004
【図３】
2015132818.tif 000005
【図４】
2015132818.tif 000006
【図５】
2015132818.tif 000007
【図６】
2015132818.tif 000008
【図７】
2015132818.tif 000009
【図８】
2015132818.tif 000010
【図９】
2015132818.tif 000011
【図１０】
2015132818.tif 000012
【図１１】
2015132818.tif 000013
【図１２】
2015132818.tif 000014
【図１３】
2015132818.tif 000015
【図１４】
2015132818.tif 000016
【図１５】
2015132818.tif 000017
【図１６】
2015132818.tif 000018