JP2012168536A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トランジスタのしきい値電圧の変動を抑制し、表示パネルに実装するドライバＩ
Ｃの接点数を削減し、表示装置の低消費電力化を達成し、表示装置の大型化又は高精細化
を達成することを目的とする。
【解決手段】劣化しやすいトランジスタのゲート電極を、第１のスイッチングトランジス
タを介して高電位が供給される配線、及び第２のスイッチングトランジスタを介して低電
位が供給される配線に接続し、第１のスイッチングトランジスタのゲート電極にクロック
信号を入力し、第２のスイッチングトランジスタのゲート電極に反転クロック信号を入力
することで、劣化しやすいトランジスタのゲート電極に高電位、又は低電位を交互に供給
する。
【選択図】図１

Description

本発明はトランジスタを用いて構成された回路を有する表示装置に関する。特に液晶等の
電気光学素子若しくは発光素子等を表示媒体として用いる表示装置及びその駆動方法に関
する。

近年、表示装置は、液晶テレビなどの大型表示装置の増加から、活発に開発が進められて
いる。特に、絶縁基板上に非結晶半導体（以下、アモルファスシリコンともいう）によっ
て構成されたトランジスタを用いて、画素回路及びシフトレジスタ等を含む駆動回路（以
下、内部回路ともいう）を一体形成する技術は、低消費電力化、低コスト化に大きく貢献
するため、活発に開発が進められている。絶縁体上に形成された内部回路は、ＦＰＣ等を
介してコントローラＩＣ等（以下、外部回路ともいう）に接続され、その動作が制御され
る。

上記示した内部回路の中でも、非結晶半導体によって構成されたトランジスタ（以下、ア
モルファスシリコントランジスタともいう）を用いたシフトレジスタが考案されている。
従来のシフトレジスタが有するフリップフロップの構成を図３０（Ａ）に示す（特許文献
１）。図３０（Ａ）のフリップフロップは、トランジスタ１１、トランジスタ１２、トラ
ンジスタ１３、トランジスタ１４、トランジスタ１５及びトランジスタ１７を有し、信号
線２１、信号線２２、配線２３、信号線２４、電源線２５、電源線２６に接続されている
。信号線２１、信号線２２、信号線２４、電源線２５、電源線２６には、それぞれスター
ト信号、リセット信号、クロック信号、電源電位ＶＤＤ、電源電位ＶＳＳが入力される。
図３０（Ａ）のフリップフロップの動作期間は、図３０（Ｂ）のタイミングチャートに示
すように、セット期間、選択期間、リセット期間、非選択期間に分割され、動作期間のう
ちのほとんどが非選択期間となる。

ここで、非選択期間においてトランジスタ１２及びトランジスタ１６がオンしている。よ
って、トランジスタ１２及びトランジスタ１６の半導体層にアモルファスシリコンを用い
ているので、劣化等によりしきい値電圧（Ｖｔｈ）に変動が生じる。より具体的には、し
きい値電圧が上昇する。つまり、従来のシフトレジスタは、トランジスタ１２及びトラン
ジスタ１６のしきい値電圧が上昇してオンできなくなるため、ノード４１及び配線２３に
ＶＳＳを供給することができずに誤動作を起こす。

この問題を解決すべく、非特許文献１、非特許文献２及び非特許文献３において、トラン
ジスタ１２のしきい値電圧のシフトを抑制できるシフトレジスタが考案されている。非特
許文献１、非特許文献２及び非特許文献３では、新たなトランジスタ（第１のトランジス
タとする）をトランジスタ１２（第２のトランジスタとする）と並列に配置し、非選択期
間において、第１のトランジスタのゲート電極及び第２のトランジスタのゲート電極にそ
れぞれ反転した信号を入力することで、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタのし
きい値電圧のシフトを抑制している。

さらに、非特許文献４では、トランジスタ１２だけでなく、トランジスタ１６のしきい値
電圧のシフトも抑制できるシフトレジスタが考案されている。非特許文献４では、新たな
トランジスタ（第１のトランジスタとする）をトランジスタ１２（第２のトランジスタと
する）と並列に配置し、さらに別の新たなトランジスタ（第３のトランジスタとする）を
トランジスタ１６（第４のトランジスタとする）と並列に配置する。そして、非選択期間
において、第１のトランジスタのゲート電極及び第２のトランジスタのゲート電極にそれ
ぞれ反転した信号を入力し、第３のトランジスタのゲート電極及び第４のトランジスタの
ゲート電極にそれぞれ反転した信号を入力することで、第１のトランジスタ、第２のトラ
ンジスタ、第３のトランジスタ及び第４のトランジスタのしきい値電圧のシフトを抑制し
ている。

さらに、非特許文献５では、トランジスタ１２のゲート電極に交流パルスを印加すること
で、トランジスタ１２のしきい値電圧のシフトを抑制している。

なお、非特許文献６及び非特許文献７の表示装置は、アモルファスシリコントランジスタ
で構成されるシフトレジスタを走査線駆動回路として用いて、さらにＲ、Ｇ、Ｂのサブ画
素に１つの信号線からビデオ信号を入力することで、信号線の数を１／３に減らしている
。こうして、非特許文献６及び非特許文献７の表示装置は、表示パネルとドライバＩＣと
の接続数を減らしている。

特開２００４−１５７５０８号公報

Ｓｏｏ Ｙｏｕｎｇ Ｙｏｏｎ， ｅｔ ａｌ．， "Ｈｉｇｈｌｙ Ｓｔａｂｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｕｓｉｎｇ ａ−Ｓｉ ＴＦＴ ｗｉｔｈ Ｄｕａｌ Ｐｕｌｌ−ｄｏｗｎ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ"， ＳＯＣＩＥＴＹ ＦＯＲ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＩＳＰＬＡＹ ２００５ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＳＹＭＰＯＳＩＵＭ ＤＩＧＥＳＴ ＯＦ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＰＡＰＥＲＳ， Ｖｏｌｕｍｅ ＸＸＸＶＩ， ｐ．３４８−３５１ Ｂｉｎｎ Ｋｉｍ， ｅｔ ａｌ．， "ａ−Ｓｉ Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｔｉｍｅ Ｓｈａｒｅｄ Ｄａｔａ Ｄｒｉｖｉｎｇ"， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｔｈｅ １２ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ ｉｎ ｃｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ ２００５， ｐ．１０７３−１０７６ Ｍｉｎｄｏｏ Ｃｈｕｎ， ｅｔ ａｌ．， "Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ Ｕｓｉｎｇ Ｈｉｇｈｌｙ Ｓｔａｂｌｅ ａ−Ｓｉ ＴＦＴ’ｓ"， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｔｈｅ １２ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ ｉｎ ｃｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ ２００５， ｐ．１０７７−１０８０ Ｃｈｕｎ−Ｃｈｉｎｇ， ｅｔ ａｌ．， "Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｕｓｉｎｇ ａ−Ｓｉ ＴＦＴ"， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｔｈｅ １２ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ ｉｎ ｃｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ ２００５， ｐ．１０２３−１０２６ Ｙｏｎｇ Ｈｏ Ｊａｎｇ， ｅｔ ａｌ．， "Ａ−Ｓｉ ＴＦＴ ｌｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ ｗｉｔｈ ＡＣ−Ｄｒｉｖｅｎ Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｕｌｌ−ｄｏｗｎ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ"， ＳＯＣＩＥＴＹ ＦＯＲ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＩＳＰＬＡＹ ２００６ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＳＹＭＰＯＳＩＵＭ ＤＩＧＥＳＴ ＯＦ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＰＡＰＥＲＳ， Ｖｏｌｕｍｅ ＸＸＸＶＩＩ， ｐ．２０８−２１１ Ｊｉｎ Ｙｏｕｎｇ Ｃｈｏｉ， ｅｔ ａｌ．， "Ａ Ｃｏｍｐａｃｔ ａｎｄ Ｃｏｓｔ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ＴＦＴ−ＬＣＤ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ Ｔｒｉｐｌｅ−Ｇａｔｅ Ｐｉｘｃｅｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ"， ＳＯＣＩＥＴＹ ＦＯＲ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＩＳＰＬＡＹ ２００６ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＳＹＭＰＯＳＩＵＭ ＤＩＧＥＳＴ ＯＦ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＰＡＰＥＲＳ， Ｖｏｌｕｍｅ ＸＸＸＶＩＩ， ｐ．２７４−２７６ Ｙｏｎｇ Ｓｏｏｎ Ｌｅｅ， ｅｔ ａｌ．， "Ａｄｖａｎｃｅｄ ＴＦＴ−ＬＣＤ Ｄａｔａ Ｌｉｎｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ"， ＳＯＣＩＥＴＹ ＦＯＲ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＩＳＰＬＡＹ ２００６ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＳＹＭＰＯＳＩＵＭ ＤＩＧＥＳＴ ＯＦ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＰＡＰＥＲＳ， Ｖｏｌｕｍｅ ＸＸＸＶＩＩ， ｐ．１０８３−１０８６

従来の技術によれば、劣化しやすいトランジスタのゲートに交流パルスを印加することで
、当該トランジスタのしきい値電圧のシフトを抑制している。しかしながら、トランジス
タの半導体層としてアモルファスシリコンを用いた場合、当然、交流パルスを生成する回
路を構成するトランジスタも、しきい値電圧のシフトを生じてしまうことが問題となる。

また、信号線の数を１／３に減らして表示パネルとドライバＩＣとの接点の数を削減する
ことが提案されているが（非特許文献６及び非特許文献７）、実用的にはドライバＩＣの
接点の数をより削減することが求められている。

すなわち従来の技術で解決されないものとして、トランジスタのしきい値電圧の変動を抑
制する回路技術が課題として残されている。表示パネルに実装するドライバＩＣの接点数
を削減する技術が課題として残されている。表示装置の低消費電力化が課題として残され
ている。表示装置の大型化又は高精細化が課題として残されている。

本明細書で開示する発明は、このような課題の一又は複数を解決することにより産業上有
益な技術を提供することを目的としている。

本発明に係わる表示装置は、劣化しやすいトランジスタのゲート電極に、正電源、及び負
電源を交互に印加することによって、当該トランジスタのしきい値電圧のシフトを抑制で
きる。

さらに、本発明に係わる表示装置は、劣化しやすいトランジスタのゲート電極に、スイッ
チを介して高電位（ＶＤＤ）、またはスイッチを介して低電位（ＶＳＳ）を、交互に供給
することで、当該トランジスタのしきい値電圧のシフトを抑制できる。

具体的には、劣化しやすいトランジスタのゲート電極を、第１のスイッチングトランジス
タを介して高電位が供給される配線、及び第２のスイッチングトランジスタを介して低電
位が供給される配線に接続し、第１のスイッチングトランジスタのゲート電極にクロック
信号を入力し、第２のスイッチングトランジスタのゲート電極に反転クロック信号を入力
することで、劣化しやすいトランジスタのゲート電極に高電位、又は低電位を交互に供給
する。

なお、本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）に示すスイッチは、様々な形態の
ものを用いることができる。例としては、電気的スイッチや機械的なスイッチなどがある
。つまり、電流の流れを制御できるものであればよく、特定のものに限定されない。例え
ば、スイッチとして、トランジスタ（例えば、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳトランジ
スタなど）、ダイオード（例えば、ＰＮダイオード、ＰＩＮダイオード、ショットキーダ
イオード、ＭＩＭ（ＭｅｔａｌＩｎｓｕｌａｔｏｒＭｅｔａｌ）ダイオード、ＭＩＳ（Ｍ
ｅｔａｌＩｎｓｕｌａｔｏｒＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）ダイオード、ダイオード接続
のトランジスタなど）、サイリスタなどを用いることが出来る。または、これらを組み合
わせた論理回路をスイッチとして用いることが出来る。

スイッチとしてトランジスタを用いる場合、そのトランジスタは、単なるスイッチとして
動作するため、トランジスタの極性（導電型）は特に限定されない。ただし、オフ電流を
抑えたい場合、オフ電流が少ない方の極性のトランジスタを用いることが望ましい。オフ
電流が少ないトランジスタとしては、ＬＤＤ領域を有するトランジスタやマルチゲート構
造を有するトランジスタ等がある。または、スイッチとして動作させるトランジスタのソ
ース端子の電位が、低電位側電源（Ｖｓｓ、ＧＮＤ、０Ｖなど）に近い状態で動作する場
合はＮチャネル型トランジスタを用いることが望ましい。反対に、ソース端子の電位が、
高電位側電源（Ｖｄｄなど）に近い状態で動作する場合はＰチャネル型トランジスタを用
いることが望ましい。なぜなら、Ｎチャネル型トランジスタではソース端子が低電位側電
源に近い状態で動作するとき、Ｐチャネル型トランジスタではソース端子が高電位側電源
に近い状態で動作するとき、ゲートソース間電圧の絶対値を大きくできるため、スイッチ
として、より確実に動作するからである。また、ソースフォロワ動作をしてしまうことが
少ないため、出力電圧の大きさが小さくなってしまうことが少ないからである。

なお、Ｎチャネル型トランジスタとＰチャネル型トランジスタの両方を用いて、ＣＭＯＳ
型のスイッチをスイッチとして用いてもよい。ＣＭＯＳ型のスイッチにすると、Ｐチャネ
ル型トランジスタまたはＮチャネル型トランジスタのどちらか一方のトランジスタが導通
すれば電流が流れるため、スイッチとして機能しやすくなる。例えば、スイッチへの入力
信号の電圧が高い場合でも、低い場合でも、適切に電圧を出力させることが出来る。さら
に、スイッチをオン・オフさせるための信号の電圧振幅値を小さくすることが出来るので
、消費電力を小さくすることも出来る。

なお、スイッチとしてトランジスタを用いる場合、スイッチは、入力端子（ソース端子ま
たはドレイン端子の一方）と、出力端子（ソース端子またはドレイン端子の他方）と、導
通を制御する端子（ゲート端子）とを有している。一方、スイッチとしてダイオードを用
いる場合、スイッチは、導通を制御する端子を有していない場合がある。そのため、トラ
ンジスタよりもダイオードをスイッチとして用いた方が、端子を制御するための配線を少
なくすることが出来る。

なお、本明細書において、ＡとＢとが接続されている、と明示的に記載する場合は、Ａと
Ｂとが電気的に接続されている場合と、ＡとＢとが機能的に接続されている場合と、Ａと
Ｂとが直接接続されている場合とを含むものとする。ここで、Ａ、Ｂは、対象物（例えば
、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。したがって
、本明細書が開示する構成において、所定の接続関係、例えば、図または文章に示された
接続関係に限定されず、図または文章に示された接続関係以外のものも含むものとする。

例えば、ＡとＢとが電気的に接続されている場合として、ＡとＢとの電気的な接続を可能
とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイ
オードなど）が、ＡとＢとの間に１個以上配置されていてもよい。あるいは、ＡとＢとが
機能的に接続されている場合として、ＡとＢとの機能的な接続を可能とする回路（例えば
、論理回路（インバータ、ＮＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路など）、信号変換回路（ＤＡ変換回
路、ＡＤ変換回路、ガンマ補正回路など）、電位レベル変換回路（電源回路（昇圧回路、
降圧回路など）、信号の電位レベルを変えるレベルシフタ回路など）、電圧源、電流源、
切り替え回路、増幅回路（信号振幅または電流量などを大きく出来る回路、オペアンプ、
差動増幅回路、ソースフォロワ回路、バッファ回路など）、信号生成回路、記憶回路、制
御回路など）が、ＡとＢとの間に１個以上配置されていてもよい。あるいは、ＡとＢとが
直接接続されている場合として、ＡとＢとの間に他の素子や他の回路を挟まずに、ＡとＢ
とが直接接続されていてもよい。

なお、ＡとＢとが直接接続されている、と明示的に記載する場合は、ＡとＢとが直接接続
されている場合（つまり、ＡとＢとの間に他の素子や他の回路を間に介さずに接続されて
いる場合）と、ＡとＢとが電気的に接続されている場合（つまり、ＡとＢとの間に別の素
子や別の回路を挟んで接続されている場合）とを含むものとする。

なお、ＡとＢとが電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、ＡとＢとが電気
的に接続されている場合（つまり、ＡとＢとの間に別の素子や別の回路を挟んで接続され
ている場合）と、ＡとＢとが機能的に接続されている場合（つまり、ＡとＢとの間に別の
回路を挟んで機能的に接続されている場合）と、ＡとＢとが直接接続されている場合（つ
まり、ＡとＢとの間に別の素子や別の回路を挟まずに接続されている場合）とを含むもの
とする。つまり、電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、単に、接続され
ている、とのみ明示的に記載されている場合と同じであるとする。

なお、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光素子、発光素子を有する装
置である発光装置は、様々な形態を用いたり、様々な素子を有することが出来る。例えば
、表示素子、表示装置、発光素子または発光装置としては、ＥＬ素子（有機ＥＬ素子、無
機ＥＬ素子又は有機物及び無機物を含むＥＬ素子）、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（Ｐ
ＤＰ）、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、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用いることができる。なお、ＥＬ素子を用いた表示装置とし
てはＥＬディスプレイ、電子放出素子を用いた表示装置としてはフィールドエミッション
ディスプレイ（ＦＥＤ）やＳＥＤ方式平面型ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃ
ｏｎｄｕｃｔｉｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒＤｉｓｐｌｙ）など、液晶素子を
用いた表示装置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
）、電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置としては電子ペーパーがある。

なお、本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）に記載されたトランジスタとして
、様々な形態のトランジスタを用いることが出来る。よって、用いるトランジスタの種類
に限定はない。例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶（マイクロクリスタル
、セミアモルファスとも言う）シリコンなどに代表される非単結晶半導体膜を有する薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）などを用いることが出来る。ＴＦＴを用いる場合、様々なメリッ
トがある。例えば、単結晶シリコンの場合よりも低い温度で製造できるため、製造コスト
の削減、又は製造装置の大型化を図ることができる。製造装置を大きくできるため、大型
基板上に製造できる。そのため、同時に多くの個数の表示装置を製造できるため、低コス
トで製造できる。さらに、製造温度が低いため、耐熱性の弱い基板を用いることができる
。そのため、透明基板上にトランジスタを製造できる。そして、透明な基板上のトランジ
スタを用いて表示素子での光の透過を制御することが出来る。あるいは、トランジスタの
膜厚が薄いため、トランジスタを構成する膜の一部は、光を透過させることが出来る。そ
のため、開口率が向上させることができる。

なお、多結晶シリコンを製造するときに、触媒（ニッケルなど）を用いることにより、結
晶性をさらに向上させ、電気特性のよいトランジスタを製造することが可能となる。その
結果、ゲートドライバ回路（走査線駆動回路）やソースドライバ回路（信号線駆動回路）
、信号処理回路（信号生成回路、ガンマ補正回路、ＤＡ変換回路など）を基板上に一体形
成することが出来る。

なお、微結晶シリコンを製造するときに、触媒（ニッケルなど）を用いることにより、結
晶性をさらに向上させ、電気特性のよいトランジスタを製造することが可能となる。この
とき、レーザーを用いず、熱処理を加えるだけで、結晶性を向上させることができる。そ
の結果、ゲートドライバ回路（走査線駆動回路）やソースドライバ回路の一部（アナログ
スイッチなど）を基板上に一体形成することが出来る。さらに、結晶化のためにレーザー
を用いない場合は、シリコンの結晶性のムラを抑えることができる。そのため、綺麗な画
像を表示することが出来る。

ただし、触媒（ニッケルなど）を用いずに、多結晶シリコンや微結晶シリコンを製造する
ことは可能である。

または、半導体基板やＳＯＩ基板などを用いてトランジスタを形成することが出来る。そ
の場合、ＭＯＳ型トランジスタ、接合型トランジスタ、バイポーラトランジスタなどを本
明細書に記載されたトランジスタとして用いることが出来る。これらにより、特性やサイ
ズや形状などのバラツキが少なく、電流供給能力が高く、サイズの小さいトランジスタを
製造することができる。これらのトランジスタを用いると、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。

または、ＺｎＯ、ａ−ＩｎＧａＺｎＯ、ＳｉＧｅ、ＧａＡｓ、ＩＺＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯな
どの化合物半導体または酸化物半導体を有するトランジスタや、さらに、これらの化合物
半導体または酸化物半導体を薄膜化した薄膜トランジスタなどを用いることが出来る。こ
れらにより、製造温度を低くでき、例えば、室温でトランジスタを製造することが可能と
なる。その結果、耐熱性の低い基板、例えばプラスチック基板やフィルム基板に直接トラ
ンジスタを形成することが出来る。なお、これらの化合物半導体または酸化物半導体を、
トランジスタのチャネル部分に用いるだけでなく、それ以外の用途で用いることも出来る
。例えば、これらの化合物半導体または酸化物半導体を抵抗素子、画素電極、透明電極と
して用いることができる。さらに、それらをトランジスタと同時に成膜又は形成できるた
め、コストを低減できる。

または、インクジェットや印刷法を用いて形成したトランジスタなどを用いることが出来
る。これらにより、室温で製造、低真空度で製造、又は大型基板上に製造することができ
る。また、マスク（レチクル）を用いなくても製造することが可能となるため、トランジ
スタのレイアウトを容易に変更することが出来る。さらに、レジストを用いる必要がない
ので、材料費が安くなり、工程数を削減できる。さらに、必要な部分にのみ膜を付けるた
め、全面に成膜した後でエッチングする、という製法よりも、材料が無駄にならず、低コ
ストにできる。

または、有機半導体やカーボンナノチューブを有するトランジスタ等を用いることができ
る。これらにより、曲げることが可能な基板上にトランジスタを形成することが出来る。
そのため、衝撃に強くできる。

その他、様々なトランジスタを用いることができる。

なお、トランジスタが形成されている基板の種類は、様々なものを用いることができ、特
定のものに限定されることはない。トランジスタが形成される基板としては、例えば、単
結晶基板、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン
基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポ
リウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生
ポリエステル）などを含む）、皮革基板、ゴム基板、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などを用いることが出来る。あるいは、人などの動物の
皮膚（皮表、真皮）又は皮下組織を基板として用いてもよい。または、ある基板でトラン
ジスタを形成し、その後、別の基板にトランジスタを転置し、別の基板上にトランジスタ
を配置してもよい。トランジスタが転置される基板としては、単結晶基板、ＳＯＩ基板、
ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン基板、石材基板、、木材
基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエス
テル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを
含む）、皮革基板、ゴム基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを
有する基板などを用いることができる。あるいは、人などの動物の皮膚（皮表、真皮）又
は皮下組織を基板として用いてもよい。これらの基板を用いることにより、特性のよいト
ランジスタの形成、消費電力の小さいトランジスタの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱
性の付与、又は軽量化を図ることができる。

なお、トランジスタの構成は、様々な形態をとることができる。特定の構成に限定されな
い。例えば、ゲート電極が２個以上のマルチゲート構造を用いてもよい。マルチゲート構
造にすると、チャネル領域が直列に接続されるため、複数のトランジスタが直列に接続さ
れた構成となる。マルチゲート構造により、オフ電流の低減、トランジスタの耐圧向上に
よる信頼性の向上を図ることができる。あるいは、マルチゲート構造により、飽和領域で
動作する時に、ドレイン・ソース間電圧が変化しても、ドレイン・ソース間電流があまり
変化せず、電圧・電流特性の傾きがフラットな特性にすることができる。電圧・電流特性
の傾きがフラットである特性を利用すると、理想的な電流源回路や、非常に高い抵抗値を
もつ能動負荷を実現することが出来る。その結果、特性のよい差動回路やカレントミラー
回路を実現することが出来る。また、チャネルの上下にゲート電極が配置されている構造
でもよい。チャネルの上下にゲート電極が配置されている構造にすることにより、チャネ
ル領域が増えるため、電流値の増加、、又は空乏層ができやすくなることによるＳ値の低
減を図ることができる。チャネルの上下にゲート電極が配置されると、複数のトランジス
タが並列に接続されたような構成となる。

あるいは、チャネル領域の上にゲート電極が配置されている構造でもよいし、チャネル領
域の下にゲート電極が配置されている構造でもよい。あるいは、正スタガ構造または逆ス
タガ構造でもよいし、チャネル領域が複数の領域に分かれていてもよいし、チャネル領域
が並列に接続されていてもよいし、チャネル領域が直列に接続されていてもよい。また、
チャネル領域（もしくはその一部）にソース電極やドレイン電極が重なっていてもよい。
チャネル領域（もしくはその一部）にソース電極やドレイン電極が重なる構造にすること
により、チャネル領域の一部に電荷がたまって、動作が不安定になることを防ぐことがで
きる。また、ＬＤＤ領域を設けても良い。ＬＤＤ領域を設けることにより、オフ電流の低
減、又はトランジスタの耐圧向上による信頼性の向上を図ることができる。あるいは、Ｌ
ＤＤ領域を設けることにより、、飽和領域で動作する時に、ドレイン・ソース間電圧が変
化しても、ドレイン・ソース間電流があまり変化せず、電圧・電流特性の傾きがフラット
な特性にすることができる。

なお、本明細書におけるトランジスタは、様々なタイプを用いることができ、様々な基板
上に形成させることができる。したがって、所定の機能を実現させるために必要な回路の
全てが、同一の基板に形成されていてもよい。例えば、所定の機能を実現させるために必
要な回路の全てが、ガラス基板、プラスチック基板、単結晶基板、またはＳＯＩ基板上に
形成されていてもよく、さまざまな基板上に形成されていてもよい。所定の機能を実現さ
せるために必要な回路の全てが同じ基板上に形成されていることにより、部品点数を減ら
してコストを低減し、回路部品との接続点数を減らして信頼性を向上させたりすることが
できる。あるいは、所定の機能を実現させるために必要な回路の一部が、ある基板に形成
されており、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、別の基板に形成さ
れていてもよい。つまり、所定の機能を実現させるために必要な回路の全てが同じ基板上
に形成されていなくてもよい。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、ガラス基板上にトランジスタを用いて形成され、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、単結晶基板上に形成され、単結晶基板上のトランジスタで構成され
たＩＣチップをＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｌａｓｓ）でガラス基板に接続して、ガラス基板
上にそのＩＣチップを配置してもよい。あるいは、そのＩＣチップをＴＡＢ（ＴａｐｅＡ
ｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）やプリント基板を用いてガラス基板と接続してもよい
。このように、回路の一部が同じ基板に形成されていることにより、部品点数を減らして
コストを低減し、回路部品との接続点数を減らして信頼性を向上させたりすることができ
る。また、駆動電圧が高い部分や駆動周波数が高い部分の回路は、消費電力が大きくなっ
てしまうので、そのような部分の回路は同じ基板に形成せず、そのかわりに、例えば、単
結晶基板上にその部分の回路を形成して、その回路で構成されたＩＣチップを用いるよう
にすれば、消費電力の増加を防ぐことができる。

なお、本明細書においては、一画素とは、明るさを制御できる要素一つ分を示すものとす
る。よって、一例としては、一画素とは、一つの色要素を示すものとし、その色要素一つ
で明るさを表現する。従って、そのときは、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の色要素からなる
カラー表示装置の場合には、画像の最小単位は、Ｒの画素とＧの画素とＢの画素との三画
素から構成されるものとする。なお、色要素は、三色に限定されず、三色以上を用いても
良いし、ＲＧＢ以外の色を用いても良い。例えば、白色を加えて、ＲＧＢＷ（Ｗは白）と
してもよい。また、ＲＧＢに、例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、エメラルドグリー
ン、朱色などを一色以上追加してもよい。また、例えば、ＲＧＢの中の少なくとも一色に
類似した色を、ＲＧＢに追加してもよい。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２としてもよい。Ｂ
１とＢ２とは、どちらも青色であるが、少し周波数が異なっている。同様に、Ｒ１、Ｒ２
、Ｇ、Ｂとしてもよい。このような色要素を用いることにより、より実物に近い表示を行
うことができたり、消費電力を低減することが出来る。また、別の例としては、１つの色
要素について、複数の領域を用いて明るさを制御する場合は、その領域一つ分を一画素と
してもよい。よって、一例として、面積階調を行う場合または副画素（サブ画素）を有し
ている場合、一つの色要素につき、明るさを制御する領域が複数あり、その全体で階調を
表現するわけであるが、明るさを制御する領域の一つ分を一画素としてもよい。よって、
その場合は、一つの色要素は、複数の画素で構成されることとなる。あるいは、明るさを
制御する領域が１つの色要素の中に複数あっても、それらをまとめて、１つの色要素を１
画素としてもよい。よって、その場合は、一つの色要素は、一つの画素で構成されること
となる。また、１つの色要素について、複数の領域を用いて明るさを制御する場合、画素
によって、表示に寄与する領域の大きさが異なっている場合がある。また、一つの色要素
につき複数ある、明るさを制御する領域において、各々に供給する信号を僅かに異ならせ
るようにして、視野角を広げるようにしてもよい。つまり、１つの色要素について、複数
個ある領域が各々有する画素電極の電位が、各々異なっていてもよい。その結果、液晶分
子に加わる電圧が各画素電極によって各々異なる。よって、視野角を広くすることが出来
る。

なお、一画素（三色分）と明示的に記載する場合は、ＲとＧとＢの三画素分を一画素と考
える場合であるとする。一画素（一色分）と明示的に記載する場合は、一つの色要素につ
き、複数の領域がある場合、それらをまとめて一画素と考える場合であるとする。

なお、本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）において、画素は、マトリクス状
に配置（配列）されている場合がある。ここで、画素がマトリクスに配置（配列）されて
いるとは、縦方向もしくは横方向において、画素が直線上に並んで配置されている場合や
、ギザギザな線上に配置されている場合を含む。よって、例えば三色の色要素（例えばＲ
ＧＢ）でフルカラー表示を行う場合に、ストライプ配置されている場合や、三つの色要素
のドットがデルタ配置されている場合も含む。さらに、ベイヤー配置されている場合も含
む。なお、色要素は、三色に限定されず、それ以上でもよく、例えば、ＲＧＢＷ（Ｗは白
）や、ＲＧＢに、イエロー、シアン、マゼンタなどを一色以上追加したものなどがある。
また、色要素のドット毎にその表示領域の大きさが異なっていてもよい。これにより、低
消費電力化、又は表示素子の長寿命化を図ることができる。

なお、本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）において、画素に能動素子を有す
るアクティブマトリクス方式、または、画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方
式を用いることが出来る。

アクティブマトリクス方式では、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）として、トラ
ンジスタだけでなく、さまざまな能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いること
が出来る。例えば、ＭＩＭ（ＭｅｔａｌＩｎｓｕｌａｔｏｒＭｅｔａｌ）やＴＦＤ（Ｔｈ
ｉｎＦｉｌｍＤｉｏｄｅ）などを用いることも可能である。これらの素子は、製造工程が
少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。さらに、素子
のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ、低消費電力化や高輝度化をはか
ることが出来る。

なお、アクティブマトリクス方式以外のものとして、能動素子（アクティブ素子、非線形
素子）を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子（アクティ
ブ素子、非線形素子）を用いないため、製造工程が少なく、製造コストの低減、又は歩留
まりの向上を図ることができる。また、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用い
ないため、開口率を向上させることができ、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来
る。

なお、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
を有する素子であり、ドレイン領域とソース領域の間にチャネル領域を有しており、ドレ
イン領域とチャネル領域とソース領域とを介して電流を流すことが出来る。ここで、ソー
スとドレインとは、トランジスタの構造や動作条件等によって変わるため、いずれがソー
スまた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、本明細書においては、
ソース及びドレインとして機能する領域を、ソースもしくはドレインと呼ばない場合があ
る。その場合、一例としては、それぞれを第１端子、第２端子と表記する場合がある。あ
るいは、それぞれを第１の電極、第２の電極と表記する場合がある。あるいは、ソース領
域、ドレイン領域と表記する場合がある。

なお、トランジスタは、ベースとエミッタとコレクタとを含む少なくとも三つの端子を有
する素子であってもよい。この場合も同様に、エミッタとコレクタとを、第１端子、第２
端子と表記する場合がある。

なお、ゲートとは、ゲート電極とゲート配線（ゲート線、ゲート信号線、走査線、走査信
号線等とも言う）とを含んだ全体、もしくは、それらの一部のことを言う。ゲート電極と
は、チャネル領域を形成する半導体と、ゲート絶縁膜を介してオーバーラップしている部
分の導電膜のことを言う。なお、ゲート電極の一部は、ＬＤＤ（ＬｉｇｈｔｌｙＤｏｐｅ
ｄＤｒａｉｎ）領域またはソース領域とドレイン領域と、ゲート絶縁膜を介してオーバー
ラップしている場合もある。ゲート配線とは、各トランジスタのゲート電極の間を接続す
るための配線、各画素の有するゲート電極の間を接続するための配線、又はゲート電極と
別の配線とを接続するための配線のことを言う。

ただし、ゲート電極としても機能し、ゲート配線としても機能するような部分（領域、導
電膜、配線など）も存在する。そのような部分（領域、導電膜、配線など）は、ゲート電
極と呼んでも良いし、ゲート配線と呼んでも良い。つまり、ゲート電極とゲート配線とが
、明確に区別できないような領域も存在する。例えば、延伸して配置されているゲート配
線の一部とチャネル領域がオーバーラップしている場合、その部分（領域、導電膜、配線
など）はゲート配線として機能しているが、ゲート電極としても機能していることになる
。よって、そのような部分（領域、導電膜、配線など）は、ゲート電極と呼んでも良いし
、ゲート配線と呼んでも良い。

なお、ゲート電極と同じ材料で形成され、ゲート電極と同じ島（アイランド）を形成して
つながっている部分（領域、導電膜、配線など）も、ゲート電極と呼んでも良い。同様に
、ゲート配線と同じ材料で形成され、ゲート配線と同じ島（アイランド）を形成してつな
がっている部分（領域、導電膜、配線など）も、ゲート配線と呼んでも良い。このような
部分（領域、導電膜、配線など）は、厳密な意味では、チャネル領域とオーバーラップし
ていない場合、又は別のゲート電極と接続させる機能を有していない場合がある。しかし
、製造工程における条件などの関係で、ゲート電極またはゲート配線と同じ材料で形成さ
れ、ゲート電極またはゲート配線と同じ島（アイランド）を形成してつながっている部分
（領域、導電膜、配線など）がある。よって、そのような部分（領域、導電膜、配線など
）もゲート電極またはゲート配線と呼んでも良い。

なお、例えば、マルチゲートのトランジスタにおいて、１つのゲート電極と、別のゲート
電極とは、ゲート電極と同じ材料で形成された導電膜で接続される場合が多い。そのよう
な部分（領域、導電膜、配線など）は、ゲート電極とゲート電極とを接続させるための部
分（領域、導電膜、配線など）であるため、ゲート配線と呼んでも良いが、マルチゲート
のトランジスタを１つのトランジスタと見なすことも出来るため、ゲート電極と呼んでも
良い。つまり、ゲート電極またはゲート配線と同じ材料で形成され、ゲート電極またはゲ
ート配線と同じ島（アイランド）を形成してつながっている部分（領域、導電膜、配線な
ど）は、ゲート電極やゲート配線と呼んでも良い。さらに、例えば、ゲート電極とゲート
配線とを接続させている部分の導電膜であって、ゲート電極またはゲート配線とは異なる
材料で形成された導電膜も、ゲート電極と呼んでも良いし、ゲート配線と呼んでも良い。

なお、ゲート端子とは、ゲート電極の部分（領域、導電膜、配線など）または、ゲート電
極と電気的に接続されている部分（領域、導電膜、配線など）について、その一部分のこ
とを言う。

なお、ゲート配線、ゲート線、ゲート信号線、走査線、走査信号線などと呼ぶ場合、配線
にトランジスタのゲートが接続されていない場合もある。この場合、ゲート配線、ゲート
線、ゲート信号線、走査線、走査信号線は、トランジスタのゲートと同じ層で形成された
配線、トランジスタのゲートと同じ材料で形成された配線またはトランジスタのゲートと
同時に成膜された配線を意味している場合がある。例としては、保持容量用配線、電源線
、基準電位供給配線などがある。

なお、ソースとは、ソース領域とソース電極とソース配線（ソース線、ソース信号線、デ
ータ線、データ信号線等とも言う）とを含んだ全体、もしくは、それらの一部のことを言
う。ソース領域とは、Ｐ型不純物（ボロンやガリウムなど）やＮ型不純物（リンやヒ素な
ど）が多く含まれる半導体領域のことを言う。従って、少しだけＰ型不純物やＮ型不純物
が含まれる領域、いわゆる、ＬＤＤ（ＬｉｇｈｔｌｙＤｏｐｅｄＤｒａｉｎ）領域は、ソ
ース領域には含まれない。ソース電極とは、ソース領域とは別の材料で形成され、ソース
領域と電気的に接続されて配置されている部分の導電層のことを言う。ただし、ソース電
極は、ソース領域も含んでソース電極と呼ぶこともある。ソース配線とは、各トランジス
タのソース電極の間を接続するための配線、各画素の有するソース電極の間を接続するた
めの配線、又はソース電極と別の配線とを接続するための配線のことを言う。

しかしながら、ソース電極としても機能し、ソース配線としても機能するような部分（領
域、導電膜、配線など）も存在する。そのような部分（領域、導電膜、配線など）は、ソ
ース電極と呼んでも良いし、ソース配線と呼んでも良い。つまり、ソース電極とソース配
線とが、明確に区別できないような領域も存在する。例えば、延伸して配置されているソ
ース配線の一部とソース領域とがオーバーラップしている場合、その部分（領域、導電膜
、配線など）はソース配線として機能しているが、ソース電極としても機能していること
になる。よって、そのような部分（領域、導電膜、配線など）は、ソース電極と呼んでも
良いし、ソース配線と呼んでも良い。

なお、ソース電極と同じ材料で形成され、ソース電極と同じ島（アイランド）を形成して
つながっている部分（領域、導電膜、配線など）や、ソース電極とソース電極とを接続す
る部分（領域、導電膜、配線など）も、ソース電極と呼んでも良い。さらに、ソース領域
とオーバーラップしている部分も、ソース電極と呼んでも良い。同様に、ソース配線と同
じ材料で形成され、ソース配線と同じ島（アイランド）を形成してつながっている領域も
、ソース配線と呼んでも良い。このような部分（領域、導電膜、配線など）は、厳密な意
味では、別のソース電極と接続させる機能を有していない場合がある。しかし、製造工程
における条件などの関係で、ソース電極またはソース配線と同じ材料で形成され、ソース
電極またはソース配線とつながっている部分（領域、導電膜、配線など）がある。よって
、そのような部分（領域、導電膜、配線など）もソース電極またはソース配線と呼んでも
良い。

なお、例えば、ソース電極とソース配線とを接続させている部分の導電膜であって、ソー
ス電極またはソース配線とは異なる材料で形成された導電膜も、ソース電極と呼んでも良
いし、ソース配線と呼んでも良い。

なお、ソース端子とは、ソース領域の領域や、ソース電極や、ソース電極と電気的に接続
されている部分（領域、導電膜、配線など）について、その一部分のことを言う。

なお、ソース配線、ソース線、ソース信号線、データ線、データ信号線などと呼ぶ場合、
配線にトランジスタのソース（ドレイン）が接続されていない場合もある。この場合、ソ
ース配線、ソース線、ソース信号線、データ線、データ信号線は、トランジスタのソース
（ドレイン）と同じ層で形成された配線、トランジスタのソース（ドレイン）と同じ材料
で形成された配線またはトランジスタのソース（ドレイン）と同時に成膜された配線を意
味している場合がある。例としては、保持容量用配線、電源線、基準電位供給配線などが
ある。

なお、ドレインについては、ソースと同様である。

なお、半導体装置とは半導体素子（トランジスタ、ダイオード、サイリスタなど）を含む
回路を有する装置のことをいう。さらに、半導体特性を利用することで機能しうる装置全
般を半導体装置と呼んでもよい。

なお、表示素子とは、光学変調素子、液晶素子、発光素子、ＥＬ素子（有機ＥＬ素子、無
機ＥＬ素子又は有機物及び無機物を含むＥＬ素子）、電子放出素子、電気泳動素子、放電
素子、光反射素子、光回折素子、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、などのこ
とを言う。ただし、これに限定されない。

なお、表示装置とは、表示素子を有する装置のことを言う。なお、表示装置とは、表示素
子を含む複数の画素またはそれらの画素を駆動させる周辺駆動回路が同一基板上に形成さ
れた表示パネル本体のことでもよい。なお、表示装置は、ワイヤボンディングやバンプな
どによって基板上に配置された周辺駆動回路、いわゆる、チップオングラス（ＣＯＧ）で
接続されたＩＣチップ、または、ＴＡＢなどで接続されたＩＣチップを含んでいても良い
。なお、表示装置は、ＩＣチップ、抵抗素子、容量素子、インダクタ、トランジスタなど
が取り付けられたフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）を含んでもよい。なお、表
示装置は、フレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）などを介して接続され、ＩＣチッ
プ、抵抗素子、容量素子、インダクタ、トランジスタなどが取り付けられたプリント配線
基盤（ＰＷＢ）を含んでいても良い。なお、表示装置は、偏光板または位相差板などの光
学シートを含んでいても良い。なお、表示装置は、照明装置、筐体、音声入出力装置、光
センサなどを含んでいても良い。ここで、バックライトユニットのような照明装置は、導
光板、プリズムシート、拡散シート、反射シート、光源（ＬＥＤ、冷陰極管など）、冷却
装置（水冷式、空冷式）などを含んでいても良い。

なお、照明装置は、バックライトユニット、導光板、プリズムシート、拡散シート、反射
シート、光源（ＬＥＤ、冷陰極管、熱陰極管など）、冷却装置などを有している装置のこ
とをいう。

なお、発光装置とは、発光素子などを有している装置のことをいう。

なお、反射装置とは、光反射素子、光回折素子、光反射電極などを有している装置のこと
をいう。

なお、液晶表示装置とは、液晶素子を有している表示装置をいう。液晶表示装置には、直
視型、投写型、透過型、反射型、半透過型などがある。

なお、駆動装置とは、半導体素子、電気回路、電子回路を有する装置のことを言う。例え
ば、ソース信号線から画素内への信号の入力を制御するトランジスタ（選択用トランジス
タ、スイッチング用トランジスタなどと呼ぶことがある）、画素電極に電圧または電流を
供給するトランジスタ、発光素子に電圧または電流を供給するトランジスタなどは、駆動
装置の一例である。さらに、ゲート信号線に信号を供給する回路（ゲートドライバ、ゲー
ト線駆動回路などと呼ぶことがある）、ソース信号線に信号を供給する回路（ソースドラ
イバ、ソース線駆動回路などと呼ぶことがある）などは、駆動装置の一例である。

なお、表示装置、半導体装置、照明装置、冷却装置、発光装置、反射装置、駆動装置など
は、互いに重複して有している場合がある。例えば、表示装置が、半導体装置および発光
装置を有している場合がある。あるいは、半導体装置が、表示装置および駆動装置を有し
ている場合がある。

なお、本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）において、Ａの上にＢが形成され
ている、あるいは、Ａ上にＢが形成されている、と明示的に記載する場合は、Ａの上にＢ
が直接接して形成されていることに限定されない。直接接してはいない場合、つまり、Ａ
とＢと間に別の対象物が介在する場合も含むものとする。ここで、Ａ、Ｂは、対象物（例
えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。

従って例えば、層Ａの上に（もしくは層Ａ上に）、層Ｂが形成されている、と明示的に記
載されている場合は、層Ａの上に直接接して層Ｂが形成されている場合と、層Ａの上に直
接接して別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）が形成されていて、その上に直接接して層Ｂが
形成されている場合とを含むものとする。なお、別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）は、単
層でもよいし、複層でもよい。

さらに、Ａの上方にＢが形成されている、と明示的に記載されている場合についても同様
であり、Ａの上にＢが直接接していることに限定されず、ＡとＢとの間に別の対象物が介
在する場合も含むものとする。従って例えば、層Ａの上方に、層Ｂが形成されている、と
いう場合は、層Ａの上に直接接して層Ｂが形成されている場合と、層Ａの上に直接接して
別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）が形成されていて、その上に直接接して層Ｂが形成され
ている場合とを含むものとする。なお、別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）は、単層でもよ
いし、複層でもよい。

なお、Ａの上にＢが直接接して形成されている、と明示的に記載する場合は、Ａの上に直
接接してＢが形成されている場合を含み、ＡとＢと間に別の対象物が介在する場合は含ま
ないものとする。

なお、Ａの下にＢが、あるいは、Ａの下方にＢが、の場合についても、同様である。

本明細書によって、シフトレジスタが有する全てのトランジスタの特性劣化を抑制するこ
とができる。そのため、液晶表示装置をはじめとする当該シフトレジスタを適用した半導
体装置の誤動作を抑制することができる。

実施の形態１に示すフリップフロップの構造を説明する図。 図１で示したフリップフロップの動作を説明するタイミングチャート。 図１で示したフリップフロップの動作を説明する図。 図１で示したフリップフロップの動作を説明する図。 実施の形態１に示すフリップフロップの構造を説明する図。 実施の形態１に示すフリップフロップの動作を説明するタイミングチャート。 実施の形態１に示すフリップフロップの構造を説明する図。 実施の形態１に示すフリップフロップの構造を説明する図。 実施の形態１に示すフリップフロップの構造を説明する図。 実施の形態１に示すフリップフロップの構造を説明する図。 実施の形態１に示すシフトレジスタの構造を説明する図。 図１１で示したシフトレジスタの動作を説明するタイミングチャート。 図１１で示したシフトレジスタの動作を説明するタイミングチャート。 実施の形態１に示すシフトレジスタの構造を説明する図。 図１４で示したバッファの構成を説明する図。 図１４で示したバッファの構成を説明する図。 実施の形態１に示す表示装置の構造を説明する図。 図１７で示した表示装置の書き込み動作を説明するタイミングチャート。 実施の形態１に示す表示装置の構造を説明する図。 実施の形態１に示す表示装置の構造を説明する図。 図２０で示した表示装置の書き込み動作を説明するタイミングチャート。 実施の形態２に示すフリップフロップの動作を説明するタイミングチャート。 実施の形態２に示すフリップフロップの動作を説明するタイミングチャート。 実施の形態２に示すシフトレジスタの構造を説明する図。 図２４で示したシフトレジスタの動作を説明するタイミングチャート。 図２４で示したシフトレジスタの動作を説明するタイミングチャート。 実施の形態２に示す表示装置の構造を説明する図。 実施の形態２に示す表示装置の構造を説明する図。 図７（Ａ）のフリップフロップの上面図。 従来のフリップフロップの構造を示す図。 実施の形態５に示す信号線駆動回路の構成を説明する図。 図３１で示した信号線駆動回路の動作を説明するタイミングチャート。 実施の形態５に示す信号線駆動回路の構成を説明する図。 図３３で示した信号線駆動回路の動作を説明するタイミングチャート。 実施の形態５に示す信号線駆動回路の構成を説明する図。 実施の形態６に示す保護ダイオードの構成を説明する図。 実施の形態６に示す保護ダイオードの構成を説明する図。 実施の形態６に示す保護ダイオードの構成を説明する図。 実施の形態７に示す表示装置の構成を説明する図。 実施の形態３に示すフリップフロップの構造を説明する図。 図４０で示したフリップフロップの動作を説明するタイミングチャート。 実施の形態３に示すシフトレジスタの構造を説明する図。 図４２で示したシフトレジスタの動作を説明するタイミングチャート。 実施の形態４に示すフリップフロップの構造を説明する図。 図４４で示したフリップフロップの動作を説明するタイミングチャート。 本発明に係る半導体装置の画素レイアウト例と断面図。 本発明に係る半導体装置の画素レイアウト例と断面図。 本発明に係る半導体装置の画素レイアウト例と断面図。 本発明に係る半導体装置の画素レイアウト例と断面図。 本発明に係る半導体装置の画素レイアウト例と断面図。 本発明に係る半導体装置の表示素子の断面図。 本発明に係る半導体装置の表示素子の断面図。 本発明に係る半導体装置の表示素子の断面図。 本発明に係る半導体装置の表示素子の上面図。 本発明に係る半導体装置の表示素子の上面図。 本発明に係る半導体装置の表示素子の上面図。 本発明に係る半導体装置の周辺回路構成を説明する図。 本発明に係る半導体装置の周辺回路構成を説明する図。 本発明に係る半導体装置のパネル回路構成を説明する図。 本発明に係る半導体装置のパネル回路構成を説明する図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の周辺回路構成を説明する図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の断面図。 本発明に係る半導体装置の周辺構成部材を説明する図。 本発明に係る半導体装置の周辺回路構成を説明する図。 本発明に係る半導体装置の周辺構成部材を説明する図。 本発明に係る半導体装置の周辺構成部材を説明する図。 本発明に係る半導体装置の周辺構成部材を説明する図。 本発明に係る半導体装置を説明する図。 本発明に係る半導体装置の駆動方法の一を説明する図。 本発明に係る半導体装置の駆動方法の一を説明する図。 本発明に係る半導体装置の駆動方法の一を説明する図。 本発明に係る半導体装置の駆動方法の一を説明する図。 本発明に係る半導体装置の画素レイアウト例と断面図。 本発明に係る半導体装置の画素レイアウト例と断面図。 本発明に係る半導体装置の画素レイアウト例と断面図。 本発明に係る半導体装置の表示素子の断面図。 本発明に係る半導体装置の表示素子を形成する装置を説明する図。 本発明に係る半導体装置の表示素子を形成する装置を説明する図。 本発明に係る半導体装置の駆動方法の一を説明する図。 本発明に係る半導体装置の駆動方法の一を説明する図。 本発明に係る半導体装置の画素回路の一を説明する図。 本発明に係る半導体装置の画素回路の一を説明する図。 本発明に係る半導体装置を製造するプロセスを説明する図。 本発明に係る半導体装置の表示素子を説明する図。 本発明に係る半導体装置の表示素子を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置を用いた電子機器を説明する図。 本発明に係る半導体装置を用いた電子機器を説明する図。 本発明に係る半導体装置を用いた電子機器を説明する図。 本発明に係る半導体装置を用いた電子機器を説明する図。 本発明に係る半導体装置を用いた電子機器を説明する図。 本発明に係る半導体装置を用いた電子機器を説明する図。 本発明に係る半導体装置を用いた電子機器を説明する図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの
異なる態様で実施することが可能であり、本発明の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。

（実施の形態１）
本実施の形態では、フリップフロップ、当該フリップフロップを有する駆動回路、及び当
該駆動回路を有する表示装置の構成並びに駆動方法について説明する。

本実施の形態のフリップフロップの基本構成について、図１（Ａ）を参照して説明する。
図１（Ａ）に示すフリップフロップは、第１のトランジスタ１０１、第２のトランジスタ
１０２、第３のトランジスタ１０３、第４のトランジスタ１０４、第５のトランジスタ１
０５、第６のトランジスタ１０６、第７のトランジスタ１０７及び第８のトランジスタ１
０８を有する。本実施の形態において、第１のトランジスタ１０１〜第８のトランジスタ
１０８は、Ｎチャネル型トランジスタとし、ゲートとソース間電圧（Ｖｇｓ）がしきい値
電圧（Ｖｔｈ）を上回ったとき導通状態になるものとする。

なお、本実施の形態のフリップフロップは、第１のトランジスタ１０１〜第８のトランジ
スタ１０８が全てＮチャネル型トランジスタで構成されていることを特徴とする。したが
って、本実施の形態のフリップフロップは、トランジスタの半導体層として、アモルファ
スシリコンを用いることができるため、製造工程の簡略化を図ることができ、製造コスト
の削減や歩留まりの向上を図ることができる。ただし、トランジスタの半導体層として、
ポリシリコンや多結晶シリコンを用いても製造工程の簡略化を図ることができる。

図１（Ａ）のフリップフリップフロップの接続関係について説明する。第１のトランジス
タ１０１の第１の電極（ソース電極及びドレイン電極の一方）が第５の配線１２５に接続
され、第１のトランジスタ１０１の第２の電極（ソース電極及びドレイン電極の他方）が
第３の配線１２３に接続される。第２のトランジスタ１０２の第１の電極が第４の配線１
２４に接続され、第２のトランジスタ１０２第２の電極が第３の配線１２３に接続され、
第２のトランジスタ１０２のゲート電極が第８の配線１２８に接続される。第３のトラン
ジスタ１０３の第１の電極が第６の配線１２６に接続され、第３のトランジスタ１０３の
第２の電極が第６のトランジスタ１０６のゲート電極に接続され、第３のトランジスタ１
０３のゲート電極が第７の配線１２７に接続される。第４のトランジスタ１０４の第１の
電極が第１０の配線１３０に接続され、第４のトランジスタ１０４の第２の電極が第６の
トランジスタ１０６のゲート電極に接続され、第４のトランジスタ１０４のゲート電極が
第８の配線１２８に接続される。第５のトランジスタ１０５の第１の電極が第９の配線１
２９に接続され、第５のトランジスタ１０５の第２の電極が第１のトランジスタ１０１の
ゲート電極に接続され、第５のトランジスタ１０５のゲート電極が第１の配線１２１に接
続される。第６のトランジスタ１０６の第１の電極が第１２の配線１３２に接続され、第
６のトランジスタ１０６の第２の電極が第１のトランジスタ１０１のゲート電極に接続さ
れる。第７のトランジスタ１０７の第１の電極が第１３の配線１３３に接続され、第７の
トランジスタ１０７の第２の電極が第１のトランジスタ１０１のゲート電極に接続され、
第７のトランジスタ１０７のゲート電極が第２の配線１２２に接続される。第８のトラン
ジスタ１０８の第１の電極が第１１の配線１３１に接続され、第８のトランジスタ１０８
の第２の電極が第６のトランジスタ１０６のゲート電極に接続され、第８のトランジスタ
１０８のゲート電極が第１のトランジスタ１０１のゲート電極に接続される。

なお、第１のトランジスタ１０１のゲート電極、第６のトランジスタ１０６の第２の電極
、第７のトランジスタ１０７の第２の電極及び第８のトランジスタ１０８のゲート電極の
接続箇所をノード１４１とする。さらに、第３のトランジスタ１０３の第２の電極、第４
のトランジスタ１０４の第２の電極、第６のトランジスタ１０６のゲート電極及び第８の
トランジスタ１０８の第２の電極の接続箇所をノード１４２とする。

なお、第１の配線１２１、第２の配線１２２、第３の配線１２３、第５の配線１２５、第
７の配線１２７及び第８の配線１２８を、それぞれ第１の信号線、第２の信号線、第３の
信号線、第４の信号線、第５の信号線、第６の信号線と呼んでもよい。さらに、第４の配
線１２４、第６の配線１２６、第９の配線１２９、第１０の配線１３０、第１１の配線１
３１、第１２の配線１３２及び第１３の配線１３３を、それぞれ第１の電源線、第２の電
源線、第３の電源線、第４の電源線、第５の電源線、第６の電源線、第７の電源線と呼ん
でもよい。

次に、図１（Ａ）に示したフリップフロップの動作について、図２のタイミングチャート
、図３及び図４を参照して説明する。さらに、図２のタイミングチャートをセット期間、
選択期間、リセット期間、第１の非選択期間、第２の非選択期間に分割して説明する。た
だし、セット期間、リセット期間、第１の非選択期間及び第２の非選択期間を合わせて非
選択期間と呼ぶこともある。

なお、第６の配線１２６及び第９の配線１２９にはＶ１の電位が供給され、第４の配線１
２４、第１０の配線１３０、第１１の配線１３１、第１２の配線１３２及び第１３の配線
１３３にはＶ２の電位が供給される。ここで、Ｖ１＞Ｖ２である。

なお、第１の配線１２１、第５の配線１２５、第８の配線１２８、第７の配線１２７及び
第２の配線１２２には、それぞれ図２に示す信号２２１、信号２２５、信号２２８、信号
２２７、信号２２２が入力される。そして、第３の配線１２３からは、図２に示す信号２
２３が出力される。ここで、信号２２１、信号２２５、信号２２８、信号２２７、信号２
２２及び信号２２３は、Ｈ信号の電位がＶ１（以下、Ｈレベルともいう）、Ｌ信号の電位
がＶ２（以下、Ｌレベルともいう）のデジタル信号である。さらに、信号２２１、信号２
２５、信号２２８、信号２２７、信号２２２及び信号２２３を、それぞれスタート信号、
パワークロック信号（ＰＣＫ）、第１の制御クロック信号（ＣＣＫ１）、第２の制御クロ
ック信号（ＣＣＫ２）、リセット信号、出力信号と呼んでもよい。

ただし、第１の配線１２１、第２の配線１２２、第４の配線１２４〜第１３の配線１３３
には、それぞれ様々な信号、電位及び電流が入力されてもよい。

まず、図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示すセット期間において、信号２２１がＨレベルとな
り第５のトランジスタ１０５がオンし、信号２２２がＬレベルなので第７のトランジスタ
１０７がオフし、信号２２８がＨレベルとなり第２のトランジスタ１０２及び第４のトラ
ンジスタ１０４がオンし、信号２２７がＬレベルとなり第３のトランジスタ１０３がオフ
する。このときのノード１４１の電位（電位２４１）は、第５のトランジスタ１０５の第
２の電極がソース電極となって、第９の配線１２９の電位から第５のトランジスタ１０５
のしきい値電圧を引いた値となるためＶ１−Ｖｔｈ１０５（Ｖｔｈ１０５：第５のトラン
ジスタ１０５のしきい値電圧）となる。よって、第１のトランジスタ１０１及び第８のト
ランジスタ１０８がオンし、第５のトランジスタ１０５がオフする。このときのノード１
４２の電位（電位２４２）は、Ｖ２となって、第６のトランジスタ１０６がオフする。こ
のように、セット期間では、第３の配線１２３はＬ信号が入力される第５の配線１２５及
びＶ２が供給される第４の配線１２４と導通するため、第３の配線１２３の電位がＶ２と
なる。したがって、Ｌ信号が第３の配線１２３から出力される。さらに、ノード１４１は
、電位をＶ１−Ｖｔｈ１０５に維持したまま浮遊状態となる。

なお、本実施の形態のフリップフロップは、図５（Ａ）に示すように、第５のトランジス
タ１０５の第１の電極が第１の配線１２１に接続されても、上記説明したセット期間と同
様な動作を行うことができる。図５（Ａ）のフリップフロップは、第９の配線１２９が不
要となるため、歩留まりの向上を図ることができる。さらに、図５（Ａ）のフリップフロ
ップは、レイアウト面積の縮小を図ることができる。

なお、本実施の形態のフリップフロップは、図５（Ｃ）に示すように、トランジスタ５０
１を新たに配置してもよい。トランジスタ５０１は第１の電極がＶ２が供給されている配
線５１１に接続され、第２の電極がノード１４１に接続され、ゲート電極が第１の配線１
２１に接続される。図５（Ｃ）のフリップフロップは、トランジスタ５０１によって、ノ
ード１４２の電位が下がる時間を短くできるので、第６のトランジスタ１０６を早くオフ
できる。したがって、図５（Ｃ）のフリップフロップは、ノード１４１の電位がＶ１−Ｖ
ｔｈ１０５となるまでの時間を短くできるため、高速動作が可能となり、より大型の表示
装置又はより高精細な表示装置に適用できる。

図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示す選択期間では、信号２２１がＬレベルとなり第５のトラ
ンジスタ１０５がオフし、信号２２２がＬレベルのままなので第７のトランジスタ１０７
がオフのままであり、信号２２８がＬレベルとなり第２のトランジスタ１０２及び第４の
トランジスタ１０４がオフし、信号２２７がＨレベルとなり第３のトランジスタ１０３が
オンする。このときのノード１４１は電位をＶ１−Ｖｔｈ１０５に維持している。よって
、第１のトランジスタ１０１及び第８のトランジスタ１０８はオンのままである。このと
きのノード１４２の電位は、第１１の配線１３１の電位（Ｖ２）と第６の配線１２６の電
位（Ｖ１）との電位差（Ｖ１−Ｖ２）が第３のトランジスタ１０３及び第８のトランジス
タ１０８によって分圧され、Ｖ２＋β（β：任意の正の数）となる。さらに、β＜Ｖｔｈ
１０６（第６のトランジスタ１０６のしきい値電圧）とする。よって第６のトランジスタ
１０６がオフのままである。ここで、第５の配線１２５にＨ信号が入力されるので、第３
の配線１２３の電位が上昇し始める。すると、ノード１４１の電位は、ブートストラップ
動作によってＶ１−Ｖｔｈ１０５から上昇し、Ｖ１＋Ｖｔｈ１０１＋α（Ｖｔｈ１０１：
第１のトランジスタ１０１のしきい値電圧、α：任意の正の数）となる。したがって、第
３の配線１２３の電位は、第５の配線１２５と等しい電位となるのでＶ１となる。このよ
うに、選択期間では、第３の配線１２３はＨ信号が入力されている第５の配線１２５と導
通するため、第３の配線１２３の電位がＶ１となる。したがって、Ｈ信号が第３の配線１
２３から出力される。

なお、このブートストラップ動作は、第１のトランジスタ１０１のゲート電極と第２の電
極との間の寄生容量の容量結合によって行われる。ただし、図１（Ｂ）に示すように、第
１のトランジスタ１０１のゲート電極と第２の電極との間に容量素子１５１を配置するこ
とで、安定してブートストラップ動作を行うことができ、第１のトランジスタ１０１の寄
生容量を小さくできる。ここで、容量素子１５１は、絶縁層としてゲート絶縁膜を用いて
導電層としてゲート電極層及び配線層を用いてもよいし、絶縁層としてゲート絶縁膜を用
いて導電層としてゲート電極層及び不純物が添加された半導体層を用いてもよいし、絶縁
層として層間膜（絶縁膜）を用いて導電層として配線層及び透明電極層を用いてもよい。
ただし、容量素子１５１は、導電膜としてゲート電極層及び配線層を用いる場合、ゲート
電極層を第１のトランジスタ１０１のゲート電極と接続し、配線層を第１のトランジスタ
１０１の第２の電極と接続するとよい。より望ましくは、導電膜としてゲート電極層及び
配線層を用いる場合、ゲート電極層を第１のトランジスタ１０１のゲート電極と直接接続
し、配線層を第１のトランジスタ１０１の第２の電極と直接接続するとよい。なぜなら、
容量素子１５１の配置によるフリップフロップのレイアウト面積の増加が小さくなるから
である。

さらに、図１（Ｃ）に示すように、容量素子１５１としてトランジスタ１５２を用いても
よい。トランジスタ１５２は、ゲート電極がノード１４１に接続され、第１の電極及び第
２の電極が第３の配線１２３に接続されることで、大きな容量成分を持つ容量素子として
機能することができる。ただし、トランジスタ１５２は、第１の電極及び第２の電極のう
ちどちらか一方を浮遊としても容量素子として機能できる。

なお、第１のトランジスタ１０１は、第３の配線１２３にＨ信号を供給しなければならな
い。したがって、信号２２３の立ち下がり時間及び立ち上がり時間を短くするために、第
１のトランジスタ１０１のＷ／Ｌの値は、第１のトランジスタ１０１〜第８のトランジス
タ１０８のそれぞれのＷ／Ｌの値の中で最大とすることが望ましい。

さらに、第５のトランジスタ１０５は、セット期間において、ノード１４２（第１のトラ
ンジスタ１０１のゲート電極）の電位をＶ１−Ｖｔｈ１０５としなれければならないため
、第５のトランジスタ１０５のＷ／Ｌの値は第１のトランジスタ１０１のＷ／Ｌの値より
も１／２倍〜１／５倍、より望ましくは１／３倍〜１／４倍とする。

なお、ノード１４２の電位をＶ２＋βとするために、第８のトランジスタ１０８のチャネ
ル幅Ｗとチャネル長Ｌとの比Ｗ／Ｌの値は、第３のトランジスタ１０３のＷ／Ｌの値より
も、少なくとも１０倍以上にすることが好ましい。したがって、第８のトランジスタ１０
８のトランジスタサイズ（Ｗ×Ｌ）が大きくなってしまう。ここで、第３のトランジスタ
１０３のチャネル長Ｌの値を第８のトランジスタ１０８のチャネル長Ｌの値よりも大きく
、より好ましくは２倍〜３倍とすることで、第８のトランジスタ１０８のトランジスタサ
イズを小さくできるため、レイアウト面積の縮小を図ることができる。

図２（Ｃ）及び図３（Ｃ）に示すリセット期間では、信号２２１がＬレベルのままなので
第５のトランジスタ１０５がオフのままであり、信号２２２がＨレベルとなり第７のトラ
ンジスタ１０７がオンし、信号２２８がＨレベルとなり第２のトランジスタ１０２及び第
４のトランジスタ１０４がオンし、信号２２７がＬレベルとなり第３のトランジスタ１０
３がオフする。このときのノード１４１の電位は、第１３の配線１３３の電位（Ｖ２）が
第７のトランジスタ１０７を介して供給されるためＶ２となる。よって、第１のトランジ
スタ１０１及び第８のトランジスタ１０８がオフする。このときのノード１４２の電位は
、第４のトランジスタ１０４がオンするので、Ｖ２となる。よって、第６のトランジスタ
１０６がオフする。このように、リセット期間では、第３の配線１２３はＶ２が供給され
ている第４の配線１２４と導通するため、第３の配線１２３の電位がＶ２となる。したが
って、Ｌ信号が第３の配線１２３から出力される。

なお、第７のトランジスタ１０７がオンするタイミングを遅延させることで、信号２２３
の立ち下がり時間を短くできる。なぜなら、第５の配線１２５に入力されるＬ信号が、Ｗ
／Ｌの値が大きい第１のトランジスタ１０１を介して第３の配線１２３に供給できるから
である。

あるいは、第７のトランジスタ１０７のＷ／Ｌの値を小さくして、ノード１４１の電位が
Ｖ２となるまでの立ち下がり時間を長くしても、信号２２３の立ち下がり時間を短くでき
る。この場合は、第７のトランジスタＷ／Ｌの値を第１のトランジスタ１０１のＷ／Ｌの
値よりも１／１０〜１／４０倍、より好ましくは１／２０〜１／３０倍とする。

なお、図５（Ｂ）に示すように、第７のトランジスタ１０７をなくても、上記説明したセ
ット期間と同様な動作を行うことができる。図５（Ｂ）のフリップフロップは、トランジ
スタ及び配線を少なくできるため、レイアウト面積の縮小を図ることができる。

図２（Ｄ）及び図４（Ｄ）に示す第１の非選択期間において、信号２２１がＬレベルのま
まなので第５のトランジスタ１０５がオフのままであり、信号２２２がＬレベルとなり第
７のトランジスタ１０７がオフし、信号２２８がＬレベルとなり第２のトランジスタ１０
２及び第４のトランジスタ１０４がオフし、信号２２７がＨレベルとなり第３のトランジ
スタ１０３がオンする。このときのノード１４２の電位は、第３のトランジスタ１０３の
第２の電極がソース電極となって、第７の配線１２７の電位（Ｖ１）から第３のトランジ
スタ１０３のしきい値電圧を引いた値となるためＶ１−Ｖｔｈ１０３（Ｖｔｈ１０３：第
３のトランジスタ１０３のしきい値電圧）となる。よって、第６のトランジスタ１０６が
オンする。このときのノード１４１の電位は第６のトランジスタ１０６がオンするので、
Ｖ２となる。よって、第１のトランジスタ１０１及び第８のトランジスタ１０８はオフの
ままである。このように、第１の非選択期間では、第３の配線１２３は浮遊状態となって
、電位をＶ２に維持する。

なお、本実施の形態のフリップフロップは、第２のトランジスタ１０２をオフすることに
よって、第２のトランジスタ１０２のしきい値電圧のシフトを抑制できる。

なお、信号２２７の電位をＶ１以下にして、第３のトランジスタ１０３のゲート電極の電
位を下げることで、第３のトランジスタ１０３のしきい値電圧のシフトを抑制できる。さ
らに、信号２２８の電位をＶ２以下にして、第４のトランジスタ１０４及び第２のトラン
ジスタ１０２に逆バイアスを印加することで、第４のトランジスタ１０４及び第２のトラ
ンジスタ１０２のしきい値電圧のシフトを抑制できる。

なお、図９（Ａ）に示すように、トランジスタ９０１を新たに配置することで、第３の配
線１２３にＶ２を供給できる。トランジスタ９０１は、第１の電極が第４の配線１２４に
接続され、トランジスタ９０１の第２の電極が第３の配線１２３に接続され、ゲート電極
がノード１４２に接続されるため、第６のトランジスタ１０６と同じタイミングでオン・
オフが制御される。したがって、図９（Ａ）のフリップフロップは、第３の配線１２３が
浮遊状態にならないため、ノイズに強くできる。さらに、図９（Ｂ）に示すように、第２
のトランジスタ１０２の代わりに、トランジスタ９０１を配置することもできる。

図２（Ｅ）及び図４（Ｅ）に示す第２の非選択期間において、信号２２１がＬレベルのま
まなので第５のトランジスタ１０５がオフのままであり、信号２２２がＬレベルのままな
ので第７のトランジスタ１０７がオフのままであり、信号２２８がＨレベルとなり第２の
トランジスタ１０２及び第４のトランジスタ１０４がオンし、信号２２７がＬレベルとな
り第３のトランジスタ１０３がオフする。このときノード１４２の電位が第４のトランジ
スタ１０４がオンするのでＶ２となる。よって、第６のトランジスタ１０６がオフする。
このときのノード１４１は浮遊状態となるため電位をＶ２に維持する。よって、第１のト
ランジスタ１０１及び第８のトランジスタ１０８はオフのままである。このように、第２
の非選択期間では、第３の配線１２３はＶ２が供給されている第４の配線１２４と導通す
るため、第３の配線１２３の電位がＶ２となる。したがって、Ｌ信号が第３の配線１２３
から出力される。

なお、本実施の形態のフリップフロップは、第６のトランジスタ１０６をオフすることに
よって、第６のトランジスタ１０６のしきい値電圧のシフトを抑制できる。

なお、本実施の形態のフリップフロップは、第２の非選択期間において、第３の配線１２
３の電位がノイズによって変動しても、第３の配線１２３の電位をＶ２とすることができ
る。さらに、本実施の形態のフリップフロップは、ノード１４１の電位がノイズによって
変動しても、第１の非選択期間においてノード１４１の電位をＶ２とすることができる。

なお、信号２２７の電位をＶ２以下にして、第３のトランジスタ１０３に逆バイアスを印
加することで、第３のトランジスタ１０３のしきい値電圧のシフトを抑制できる。さらに
、信号２２８の電位をＶ１以下にして、第４のトランジスタ１０４のゲート電極及び第２
のトランジスタ１０２の電極の電位を下げることで、第４のトランジスタ１０４及び第２
のトランジスタ１０２のしきい値電圧のシフトを抑制できる。

以上のことから、本実施の形態のフリップフロップは、第２のトランジスタ１０２及び第
６のトランジスタ１０６のしきい値シフトを抑制できるため、長寿命化を図ることができ
る。さらに、本実施の形態のフリップフロップは、全てのトランジスタのしきい値電圧の
シフトを抑制できるため、長寿命化を図ることができる。さらに、本実施の形態のフリッ
プフロップは、ノイズに強いため、信頼性の向上を図ることができる。

ここで、第１のトランジスタ１０１乃至第８のトランジスタ１０８が有する機能を説明す
る。第１のトランジスタ１０１は、第５の配線１２５の電位を第３の配線１２３に供給す
るタイミングを選択し、ノード１４１の電位をブートストラップ動作によって上昇させる
機能を有し、ブートストラップ用トランジスタとして機能する。第２のトランジスタ１０
２は、第４の配線１２４の電位を第３の配線１２３に供給するタイミングを選択する機能
を有し、スイッチングトランジスタとして機能する。第３のトランジスタ１０３は、第６
の配線１２６の電位をノード１４２に供給するタイミングを選択する機能を有し、スイッ
チングトランジスタとして機能する。第４のトランジスタ１０４は、第１０の配線１３０
の電位をノード１２４に供給するタイミングを選択する機能を有し、スイッチングトラン
ジスタとして機能する。第５のトランジスタ１０５は、第９の配線１２９の電位をノード
１４１に供給するタイミングを選択する機能を有し、入力用トランジスタとして機能する
。第６のトランジスタ１０６は、第１２の配線１３２の電位をノード１４１に供給するタ
イミングを選択する機能を有し、スイッチングトランジスタとして機能する。第７のトラ
ンジスタ１０７は、第１３の配線１３３の電位をノード１４１に供給するタイミングを選
択する機能を有し、スイッチングトランジスタとして機能する。第８のトランジスタ１０
８は、第１１の配線１３１の電位をノード１４２に供給するタイミングを選択する機能を
有し、スイッチングトランジスタとして機能する。

ただし、第１のトランジスタ１０１乃至第８のトランジスタ１０８は上記説明した機能を
有していれば、トランジスタとは限定されない。例えば、スイッチングトランジスタとし
て機能する第２のトランジスタ１０２、第４のトランジスタ１０４、第３のトランジスタ
１０３、第４のトランジスタ１０４、第６のトランジスタ１０６、第７のトランジスタ１
０７及び第８のトランジスタ１０８は、スイッチング機能を有する素子であれば、ダイオ
ード、ＣＭＯＳアナログスイッチ又は様々な論理回路などを適用してもよい。さらに、入
力用トランジスタとして機能する第５のトランジスタ１０５は、ノード１４１の電位を上
昇させてオフするタイミングを選択する機能有していればよく、ＰＮ接合ダイオード又は
ダイオード接続したトランジスタなどを適用してもよい。

なお、図１と同様の動作を行うものであれば、各トランジスタの配置及び数などは図１に
限定されない。図１のフリップフロップの動作を説明した図３及び図４から分かるように
、本実施の形態では、セット期間、選択期間、リセット期間、第１の非選択期間、第２の
非選択期間は、それぞれ図３（Ａ）乃至（Ｃ）、図４（Ｄ）、図４（Ｅ）に示す実線のよ
うに導通がとれていればよい。よって、これを満たすようにトランジスタ等を配置し、動
作させうる構成であれば、トランジスタ、その他の素子（抵抗素子、容量素子など）、ダ
イオード、スイッチ、様々な論理回路などを新たに配置してもよい。

例えば、ノード１４２の電位は、第３のトランジスタ１０３をオンするか、第４のトラン
ジスタ１０４をオンするかによって、決定される。しかし、図１０（Ａ）に示すように、
第７の配線１２７と第８の配線１２８との間に、抵抗素子１０１１及び抵抗素子１０１２
を接続しても、図１（Ａ）と同様の動作が可能である。図１０（Ａ）のフリップフロップ
は、トランジスタ数及び配線数を減らすことができるため、レイアウト面積の縮小、歩留
まりの向上などを図ることができる。

さらに、図１０（Ｂ）に示すように、第７の配線１２７とノード１４２との間に抵抗素子
１０１１の代わりにダイオード接続のトランジスタ１０２１及びダイオード接続のトラン
ジスタ１０２２を配置し、第８の配線１２８とノード１４２との間に抵抗素子１０１２の
代わりにダイオード接続のトランジスタ１０２３及びダイオード接続のトランジスタ１０
２４を配置してもよい。第７の配線１２７には、トランジスタ１０２１の第１の電極、ト
ランジスタ１０２１のゲート電極及びトランジスタ１０２２の第１の電極が接続され、第
８の配線１２８にはトランジスタ１０２３の第１の電極、トランジスタ１０２４の第１の
電極及びトランジスタ１０２４のゲート電極が接続され、ノード１４２にはトランジスタ
１０２１の第２の電極、トランジスタ１０２２の第２の電極、トランジスタ１０２２のゲ
ート電極、トランジスタ１０２３の第２の電極、トランジスタ１０２３のゲート電極及び
トランジスタ１０２４の第２の電極が接続される。つまり、第７の配線１２７とノード１
４２との間、及び第８の配線１２８とノード１４２との間に、それぞれ２つのダイオード
が逆向きに、かつ、並列に接続される。

なお、図１と同様の動作を行うものであれば、本実施の形態のフリップフロップの駆動タ
イミングは、図２のタイミングチャートに限定されない。

例えば、図６のタイミングチャートに示すように、第１の配線１２１、第２の配線１２２
、第５の配線１２５、第７の配線１２７、第８の配線１２８にＨ信号を入力する期間を短
くしてもよい。図６は、図２のタイミングチャートと比較して、信号がＬレベルからＨレ
ベルに切り替わるタイミングが期間Ｔａ１だけ遅延し、信号がＨレベルからＬレベルに切
り替わるタイミングが期間Ｔａ２だけ早くなっている。したがって、図６のタイミングチ
ャートを適用したフリップフロップは、各配線の瞬間電流が小さくなるため、省電力化、
誤動作の抑制、動作する条件の範囲の向上などを図ることができる。さらに、図６のタイ
ミングチャートを適用したフリップフロップは、リセット期間において、第３の配線１２
３から出力される信号の立ち下がり時間を短くできる。なぜなら、ノード１４１の電位が
Ｌレベルとなるタイミングが期間Ｔａ１＋期間Ｔａ２だけ遅延するので、第５の配線１２
５に入力されているＬ信号が電流能力の大きい（チャネル幅が大きい）第１のトランジス
タ１０１を介して第３の配線１２３に供給されるからである。なお、図２のタイミングチ
ャートと共通するところは共通の符号を用いてその説明を省略する。

なお、期間Ｔａ１、期間Ｔａ２及び期間Ｔｂの関係は、（（Ｔａ１＋Ｔｂ）／（Ｔａ１＋
Ｔａ２＋Ｔｂ））×１００＜１０［％］とすることが望ましい。より望ましくは、（（Ｔ
ａ１＋Ｔｂ）／（Ｔａ１＋Ｔａ２＋Ｔｂ））×１００＜５［％］とすることが望ましい。
さらに、期間Ｔａ１≒期間Ｔａ２とすることが望ましい。

なお、図１と同様の動作を行うものであれば、第１の配線１２１〜第１３の配線１３１は
自由に接続することができる。例えば、図７（Ａ）に示すように、第２のトランジスタ１
０２の第１の電極、第４のトランジスタ１０４の第１の電極、第６のトランジスタ１０６
の第１の電極、第７のトランジスタ１０７の第１の電極及び第８のトランジスタ１０８の
第１の電極が第７の配線７０７に接続されてもよい。さらに、第５のトランジスタ１０５
の第１の電極及び第３のトランジスタ１０３の第１の電極が第６の配線７０６に接続され
てもよい。さらに、第１のトランジスタ１０１の第１の電極及び第３のトランジスタ１０
３のゲート電極が第４の配線７０４に接続されてもよい。ただし、図７（Ｂ）に示すよう
に、第１のトランジスタ１０１の第１の電極が第８の配線７０８に接続されてもよい。さ
らに、図８（Ａ）に示すように、第３のトランジスタ１０３の第１の電極が第９の配線７
０９に接続されてもよい。さらに、図８（Ｂ）に示すように、第４のトランジスタ１０４
の第１の電極が第１０の配線７１０に接続されてもよい。なお、図１の構成と共通すると
ころは共通の符号を用いてその説明を省略する。

図７（Ａ）のフリップフロップは、配線数を削減できるため、歩留まりの向上、レイアウ
ト面積の縮小、信頼性の向上、又は動作する条件の範囲の向上を図ることができる。さら
に、図７（Ｂ）のフリップフロップは、第３のトランジスタ１０３に印加する電位を小さ
くし、逆バイアスを印加できるので第３のトランジスタ１０３のしきい値電圧のシフトを
さらに抑制できる。さらに、図８（Ａ）のフリップフロップは、第９の配線７０９に供給
する電位を小さくできるため、第７のトランジスタ１０７のしきい値電圧のシフトをさら
に抑制できる。さらに、図８（Ｂ）のフリップフロップは、第３のトランジスタ１０３及
び第４のトランジスタ１０４に流れる電流が他のトランジスタの動作にしないようにでき
るため、動作する条件の範囲の向上を図ることができる。

図７（Ａ）に示したフリップフロップの上面図の一例を図２９に示す。導電層２９０１は
、第１のトランジスタ１０１の第１の電極として機能する部分を含み、配線２９５１を介
して第４の配線７０４に接続される。導電層２９０２は、第１のトランジスタ１０１の第
２の電極としての機能を含み、配線２９５２を介して第３の配線７０３に接続される。導
電層２９０３は、第１のトランジスタ１０１のゲート電極、及び第８のトランジスタ１０
８のゲート電極としての機能を含む。導電層２９０４は、第２のトランジスタ１０２の第
２の電極として機能する部分を含み、配線２９５２を介して第３の配線７０３に接続され
る。導電層２９０５は、第２のトランジスタ１０２の第１の電極、第４のトランジスタ１
０４の第１の電極、及び第８のトランジスタ１０８の第１の電極としての機能を含み、第
７の配線７０７と接続される。導電層２９０６は第２のトランジスタ１０２のゲート電極
、及び第４のトランジスタ１０４のゲート電極としての機能を含み、配線２９５３を介し
て第５の配線７０５と接続される。導電層２９０７は、第３のトランジスタ１０３の第１
の電極としての機能を含み、配線２９５４を介して第６の配線７０６と接続される。導電
層２９０８は、第３のトランジスタ１０３の第２の電極、第４のトランジスタ１０４の第
２の電極、及び第８のトランジスタ１０８の第２の電極としての機能を含む。導電層２９
０９は、第３のトランジスタ１０３のゲート電極としての機能を含み、配線２９５５を介
して第４の配線７０４と接続される。導電層２９１０は、第５のトランジスタ１０５の第
１の電極としての機能を含み、配線２９５６を介して第６の配線７０６と接続される。導
電層２９１１は、第５のトランジスタ１０５の第２の電極、第７のトランジスタ１０７の
第２の電極としての機能を含み、配線２９５７を介して導電層２９０３と接続される。導
電層２９１２は、第５のトランジスタ１０５のゲート電極としての機能を含み、配線２９
５８を介して第１の配線７０１に接続される。導電層２９１３は、第６のトランジスタ１
０６の第２の電極としての機能を含み、配線２５９５を介して導電層２９０３と接続され
る。導電層２９１４は、第６のトランジスタ１０６のゲート電極としての機能を含み、配
線２９５４を介して導電層２９０８と接続される。導電層２９１５は、第７のトランジス
タ１０７の第２の電極としての機能を含み、配線７０７と接続される。導電層２９１６は
、第７のトランジスタ１０７のゲート電極としての機能を含み、配線２９６０を介して第
２の配線７０２と接続される。

なお、第１のトランジスタ１０１のゲート電極、第１の電極及び第２の電極として機能す
る部分は、それぞれを含む導電層と半導体層２９８１とが重なって形成される部分である
。第２のトランジスタ１０２のゲート電極、第１の電極及び第２の電極として機能する部
分は、それぞれを含む導電層と半導体層２９８２とが重なって形成される部分である。第
３のトランジスタ１０３のゲート電極、第１の電極及び第２の電極として機能する部分は
、それぞれを含む導電層と半導体層２９８３とが重なって形成される部分である。第４の
トランジスタ１０４のゲート電極、第１の電極及び第２の電極として機能する部分は、そ
れぞれを含む導電層と半導体層２９８４とが重なって形成される部分である。第５のトラ
ンジスタ１０５のゲート電極、第１の電極及び第２の電極として機能する部分は、それぞ
れを含む導電層と半導体層２９８５とが重なって形成される部分である。第６のトランジ
スタ１０６のゲート電極、第１の電極及び第２の電極として機能する部分は、それぞれを
含む導電層と半導体層２９８６とが重なって形成される部分である。第７のトランジスタ
１０７のゲート電極、第１の電極及び第２の電極として機能する部分は、それぞれを含む
導電層と半導体層２９８７とが重なって形成される部分である。第８のトランジスタ１０
８のゲート電極、第１の電極及び第２の電極として機能する部分は、それぞれを含む導電
層と半導体層２９８８とが重なって形成される部分である。

続いて、上述した本実施の形態のフリップフロップを有するシフトレジスタの構成及び駆
動方法について説明する。

本実施の形態のシフトレジスタの構成について図１１を参照して説明する。図１１のシフ
トレジスタは、ｎ個のフリップフロップ（フリップフロップ１１０１＿１〜フリップフロ
ップ１１０１＿ｎ）を有する。

図１１のシフトレジスタの接続関係について説明する。図１１のシフトレジスタは、ｉ段
目のフリップフロップ１１０１＿ｉ（フリップフロップ１１０１＿１〜１１０１＿ｎのう
ちいずれか一）は、図１（Ａ）に示した第１の配線１２１が第７の配線１１１７＿ｉ−１
に接続され、図１（Ａ）に示した第２の配線１２２が第７の配線１１１７＿ｉ＋１に接続
され、図１（Ａ）に示した第３の配線１２３が第７の配線１１１７＿ｉに接続され、図１
（Ａ）に示した第４の配線１２４、第１０の配線１３０、第１１の配線１３１、第１２の
配線１３２及び第１３の配線１３３が第５の配線１１１５に接続され、図１（Ａ）に示し
た第５の配線１２５及び第７の配線１２７が奇数段目のフリップフロップでは第２の配線
１１１２に接続され、偶数段目のフリップフロップでは第３の配線１１１３に接続され、
図１（Ａ）に示した第８の配線１２８が奇数段目のフリップフロップでは第３の配線１１
１３に接続され、偶数段目のフリップフロップでは第２の配線１１１２に接続され、図１
（Ａ）に示した第６の配線１２６及び第９の配線１２９が第４の配線１１１４に接続され
る。ただし、１段目のフリップフリップ１１０１＿１の図１（Ａ）に示す第１の配線１２
１は第１の配線１１１１に接続され、ｎ段目のフリップフロップ１１０１＿ｎの図１（Ａ
）に示す第２の配線１２２は第６の配線１１１６に接続される。

なお、第１の配線１１１１、第２の配線１１１２、第３の配線１１１３、第６の配線１１
１６を、それぞれ第１の信号線、第２の信号線、第３の信号線、第４の信号線と呼んでも
よい。さらに、第４の配線１１１４、第５の配線１１１５を、それぞれ第１の電源線、第
２の電源線と呼んでもよい。

次に、図１１に示したシフトレジスタの動作について、図１２のタイミングチャート及び
図１３のタイミングチャートを参照して説明する。ここで、図１２のタイミングチャート
は、走査期間と帰線期間とに分割されている。走査期間は、第７の配線１１１７＿１から
の選択信号の出力が開始されて第７の配線１１１７＿ｎからの選択信号の出力が終了する
までの期間である。帰線期間は、第７の配線１１１７＿ｎからの選択信号の出力が終了し
て第７の配線１１１７＿１からの選択信号の出力が開始されるまでの期間である。

なお、第４の配線１１１４にはＶ１の電位が供給され、第５の配線１１１５にはＶ２の電
位が供給される。

なお、第１の配線１１１１、第２の配線１１１２、第３の配線１１１３、第６の配線１１
１６には、それぞれ図１２に示す信号１２１１、信号１２１２、信号１２１３、信号１２
１６が入力される。ここで、信号１２１１、信号１２１２、信号１２１３、信号１２１６
は、Ｈ信号の電位がＶ１（以下、Ｈレベルともいう）、Ｌ信号の電位がＶ２（以下、Ｌレ
ベルともいう）のデジタル信号である。さらに、信号１２１１、信号１２１２、信号１２
１３、信号１２１６を、それぞれスタート信号、第１のクロック信号、第２のクロック信
号（反転クロック信号）、リセット信号と呼んでもよい。

ただし、第１の配線１１１１〜第６の配線１１１６にはそれぞれ様々な信号、電位及び電
流が入力されてもよい。

なお、第７の配線１１１７＿１〜第７の配線１１１７＿ｎからは、それぞれＨ信号の電位
がＶ１（以下、Ｈレベルともいう）、Ｌ信号の電位がＶ２（以下、Ｌレベルともいう）の
デジタル信号が出力される。ただし、図１４に示すように、第７の配線１１１７＿１〜第
７の配線１１１７＿ｎからそれぞれバッファ１４０１＿１〜バッファ１４０１＿ｎを介し
て信号が出力され、シフトレジスタの出力信号と各フリップフロップの転送信号とを分割
できるので、動作する条件の範囲を大きくすることができる。

ここで、図１４に示すシフトレジスタが有するバッファ１４０１＿１〜バッファ１４０１
＿ｎの一例について図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）を参照して説明する。図１５（Ａ）に
示すバッファ８０００は、配線８０１１と配線８０１２と間にインバータ８００１ａ、イ
ンバータ８００１ｂ、インバータ８００１ｃが接続されることで、配線８０１１に入力さ
れる信号の反転信号が配線８０１２から出力される。ただし、配線８０１１と配線８０１
２と間に接続されるインバータの数に限定はなく、例えば配線８０１１と配線８０１２と
間に偶数個のインバータが接続される場合は、配線８０１１に入力される信号と同じ極性
の信号が配線８０１２から出力される。さらに、図１５（Ｂ）のバッファ８１００に示す
ように、直列に接続されたインバータ８００２ａ、インバータ８００２ｂ及びインバータ
８００２ｃと、直列に配置されたインバータ８００３ａ、インバータ８００３ｂ及びイン
バータ８００３ｃとが並列に接続されてもよい。図１５（Ｂ）のバッファ８１００は、ト
ランジスタの特性のバラツキを平均化できるため、配線８０１２から出力される信号の遅
延及びなまりを低減できる。さらに、インバータ８００２ａ及びインバータ８００２ａの
出力、並びにインバータ８００２ｂ及びインバータ８００２ｂの出力は、接続されてもよ
い。

なお、図１５（Ａ）において、インバータ８００１ａが有するトランジスタのＷ＜インバ
ータ８００１ｂが有するトランジスタのＷ＜インバータ８００１ｃが有するトランジスタ
のＷとすることが好ましい。なぜなら、インバータ８００１ａのＷが小さいことで、フリ
ップフロップの駆動能力（具体的には図１のトランジスタ１０１のＷ／Ｌの値）を小さく
できるので、本発明のシフトレジスタは、レイアウト面積を小さくできる。同様に、図１
５（Ｂ）において、インバータ８００２ａが有するトランジスタのＷ＜インバータ８００
２ｂが有するトランジスタのＷ＜インバータ８００２ｃが有するトランジスタのＷとする
ことが好ましい。同様に、図１５（Ｂ）において、インバータ８００３ａが有するトラン
ジスタのＷ＜インバータ８００３ｂが有するトランジスタのＷ＜インバータ８００３ｃが
有するトランジスタのＷとすることが好ましい。さらに、インバータ８００２ａが有する
トランジスタのＷ＝インバータ８００３ａが有するトランジスタのＷ、インバータ８００
２ｂが有するトランジスタのＷ＝インバータ８００３ｂが有するトランジスタのＷ、イン
バータ８００２ｃが有するトランジスタのＷ＝インバータ８００３ｃが有するトランジス
タのＷとすることが好ましい。

なお、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示すインバータとしては、入力された信号を反転
して出力できるものであれば特に限定されない。例えば、図１５（Ｃ）に示すように、第
１のトランジスタ８２０１及び第２のトランジスタ８２０２によってインバータを構成し
てもよい。さらに、第１の配線には信号が入力され、第２の配線８２１２からは信号が出
力され、第３の配線８２１３にはＶ１が供給され、第４の配線８２１４にはＶ２が供給さ
れる。図１５（Ｃ）のインバータは、第１の配線８２１１にＨ信号を入力すると、Ｖ１−
Ｖ２を第１のトランジスタ８２０１と第２のトランジスタ８２０２で分割した電位（第１
のトランジスタ８２０１のＷ／Ｌ＜第２のトランジスタ８２０２のＷ／Ｌ）を、第２の配
線８２１２から出力する。さらに、図１５（Ｃ）のインバータは、第１の配線８２１１に
Ｌ信号を入力すると、Ｖ１−Ｖｔｈ８２０１（Ｖｔｈ８２０１：第１のトランジスタ８２
０１のしきい値電圧）を第２の配線８２１２から出力する。さらに、第１のトランジスタ
８２０１は抵抗成分を有する素子であればＰＮ接合ダイオードでもよいし、単に抵抗素子
としてもよい。

さらに、図１５（Ｄ）に示すように、第１のトランジスタ８３０１、第２のトランジスタ
８３０２、第３のトランジスタ８３０３及び第４のトランジスタ８３０４によってインバ
ータを構成してもよい。さらに、第１の配線８３１１には信号が入力され、第２の配線８
３１２からは信号が出力され、第３の配線８３１３及び第５の配線８３１５にはＶ１が供
給され、第４の配線８３１４及び第６の配線８３１６にはＶ２が供給される。図１５（Ｄ
）のインバータは、第１の配線８３１１にＨ信号を入力すると、Ｖ２を第２の配線８３１
２から出力する。このとき、ノード８３４１は電位をＬレベルとするため第１のトランジ
スタ８３０１はオフする。さらに、図１５（Ｄ）のインバータは、第１の配線８３１１に
Ｌ信号を入力すると、Ｖ１を第２の配線８３１２から出力する。このとき、ノード８３４
１の電位がＶ１−Ｖｔｈ８３０３（Ｖｔｈ８３０３：第３のトランジスタ８３０３のしき
い値電圧）となると、ノード８３４１が浮遊状態となり、ノード８３４１の電位がブート
ストラップ動作によってＶ１＋Ｖｔｈ８３０１（Ｖｔｈ８３０１：第１のトランジスタ８
３０１のしきい値電圧）よりも高くなるので、第１のトランジスタ８３０１はオンする。
さらに、第１のトランジスタ８３０１はブートストラップ用トランジスタとして機能する
ため、第２の電極とゲート電極との間に容量素子が配置されてもよい。

さらに、図１６（Ａ）に示すように、第１のトランジスタ８４０１、第２のトランジスタ
８４０２、第３のトランジスタ８４０３及び第４のトランジスタ８４０４によってインバ
ータを構成してもよい。図１６（Ａ）のインバータは、２入力型のインバータであり、ブ
ートストラップ動作が可能である。さらに、第１の配線８４１１には信号が入力され、第
２の配線８４１２には反転信号が入力され、第３の配線８４１３からは信号が出力され、
第４の配線８４１４及び第６の配線８４１６にはＶ１が供給され、第５の配線８４１５及
び第７の配線８４１７にはＶ２が供給される。図１６（Ａ）のインバータは、第１の配線
８４１１にＬ信号、第２の配線８４１２にＨ信号を入力すると、Ｖ２を第３の配線８４１
３から出力する。このとき、ノード８４４１の電位はＶ２となるため、第１のトランジス
タ８４０１はオフする。さらに、図１６（Ａ）のインバータは、第１の配線８４１１にＨ
信号、第２の配線８４１２にＬ信号を入力すると、Ｖ１を第３の配線８４１３から出力す
る。このとき、ノード８４４１の電位がＶ１−Ｖｔｈ８４０３（Ｖｔｈ８４０３：第３の
トランジスタ８４０３のしきい値電圧）となると、ノード８４４１が浮遊状態となり、ノ
ード８４４１の電位がブートストラップ動作によってＶ１＋Ｖｔｈ８４０１（Ｖｔｈ８４
０１：第１のトランジスタ８４０１のしきい値電圧）よりも高くなるので、第１のトラン
ジスタ８４０１はオンする。さらに、第１のトランジスタ８４０１はブートストラップ用
トランジスタとして機能するため、第２の電極とゲート電極との間に容量素子が配置され
てもよい。さらに、第１の配線８４１１及び第２の配線８４１２のうち一方には、図１（
Ａ）に示す第３の配線１２３を接続し、他方には図１（Ａ）に示すノード１４２を接続す
るとよい。

さらに、図１６（Ｂ）に示すように、第１のトランジスタ８５０１、第２のトランジスタ
８５０２及び第３のトランジスタ８５０３によって、インバータを構成してもよい。図１
６（Ｂ）のインバータは、２入力型のインバータであり、ブートストラップ動作が可能で
ある。さらに、第１の配線８５１１には信号が入力され、第２の配線８５１２には反転信
号が入力され、第３の配線８５１３からは信号が出力され、第４の配線８５１４及び第６
の配線８５１６にはＶ２が供給され、第５の配線８５１５にはＶ２が供給される。図１６
（Ｂ）のインバータは、第１の配線８５１１にＬ信号、第２の配線８５１２にＨ信号を入
力すると、Ｖ２を第３の配線８５１３から出力する。このとき、ノード８５４１の電位は
Ｖ２となるため、第１のトランジスタ８５０１はオフする。さらに、図１６（Ｂ）のイン
バータは、第１の配線８５１１にＨ信号、第２の配線８５１２にＬ信号を入力すると、Ｖ
１を第３の配線８５１３から出力する。このとき、ノード８５４１の電位がＶ１−Ｖｔｈ
８５０３（Ｖｔｈ８５０３：第３のトランジスタ８５０３のしきい値電圧）となると、ノ
ード８５４１が浮遊状態となり、ノード８５４１の電位がブートストラップ動作によって
Ｖ１＋Ｖｔｈ８５０１（Ｖｔｈ８５０１：第１のトランジスタ８５０１のしきい値電圧）
よりも高くなるので、第１のトランジスタ８５０１はオンする。さらに、第１のトランジ
スタ８５０１はブートストラップ用トランジスタとして機能するため、第２の電極とゲー
ト電極との間に容量素子が配置されてもよい。さらに、第１の配線８５１１及び第２の配
線８５１２のうち一方には、図１（Ａ）に示す第３の配線１２３を接続し、他方には図１
（Ａ）に示すノード１４２を接続するとよい。

さらに、図１６（Ｃ）に示すように、第１のトランジスタ８６０１、第２のトランジスタ
８６０２、第３のトランジスタ８６０３及び第４のトランジスタ８６０４によってインバ
ータを構成してもよい。図１６（Ｃ）のインバータは、２入力型のインバータであり、ブ
ートストラップ動作が可能である。さらに、第１の配線８６１１には信号が入力され、第
２の配線８６１２には反転信号が入力され、第３の配線８６１３からは信号が出力され、
第４の配線８６１４にはＶ１が供給され、第５の配線８６１５及び第６の配線８６１６に
はＶ２が供給される。図１６（Ａ）のインバータは、第１の配線８６１１にＬ信号、第２
の配線８６１２にＨ信号を入力すると、Ｖ２を第３の配線８６１３から出力する。このと
き、ノード８６４１の電位はＶ２となるため、第１のトランジスタ８６０１はオフする。
さらに、図１６（Ｃ）のインバータは、第１の配線８６１１にＨ信号、第２の配線８６１
２にＬ信号を入力すると、Ｖ１を第３の配線８６１３から出力する。このとき、ノード８
６４１の電位がＶ１−Ｖｔｈ８６０３（Ｖｔｈ８６０３：第３のトランジスタ８６０３の
しきい値電圧）となると、ノード８６４１が浮遊状態となり、ノード８６４１の電位がブ
ートストラップ動作によってＶ１＋Ｖｔｈ８６０１（Ｖｔｈ８６０１：第１のトランジス
タ８６０１のしきい値電圧）よりも高くなるので、第１のトランジスタ８６０１はオンす
る。さらに、第１のトランジスタ８６０１はブートストラップ用トランジスタとして機能
するため、第２の電極とゲート電極との間に容量素子が配置されてもよい。さらに、第１
の配線８６１１及び第２の配線８６１２のうち一方には、図１（Ａ）に示す第３の配線１
２３を接続し、他方には図１（Ａ）に示すノード１４２を接続するとよい。

なお、フリップフロップ１１０１＿ｉのスタート信号として第７の配線１１１７＿ｉ−１
から出力される信号を用い、リセット信号として第７の配線１１１７＿ｉ＋１から出力さ
れる信号を用いる。ここで、フリップフロップ１１０１＿１のスタート信号は第１の配線
１１１１から入力され、フリップフロップ１１０１＿ｎのリセット信号は第６の配線１１
１６から入力される。ただし、フリップフロップ１１０１＿ｎのリセット信号として、第
７の配線１１１７＿１から出力される信号を用いてもよいし、第７の配線１１１７＿２か
ら出力される信号を用いてもよい。あるいは、ダミーのフリップフロップを新たに配置し
て、ダミーのフリップフロップの出力信号を用いてもよい。こうすることで、配線数及び
信号数を減らすことができる。

図１３に示すように、例えば、フリップフロップ１１０１＿ｉが選択期間となると、第７
の配線１１１７＿ｉからＨ信号（選択信号）が出力される。このとき、フリップフロップ
１１０１＿ｉ＋１はセット期間となる。その後、フリップフロップ１１０１＿ｉがリセッ
ト期間となって、第７の配線１１１７＿ｉからＬ信号が出力される。このとき、フリップ
フロップ１１０１＿ｉ＋１は選択期間となる。その後、フリップフロップ１１０１＿ｉが
第１の非選択期間となって、第７の配線１１１７＿ｉが浮遊となり電位をＶ２に維持する
。このとき、フリップフロップ１１０１＿ｉ＋１はリセット期間となる。その後、フリッ
プフロップ１１０１＿ｉが第２の非選択期間となって、第７の配線１１１７＿ｉからＬ信
号が出力される。このとき、フリップフロップ１１０１＿ｉ＋１は第１の非選択期間期間
となる。

こうして、図１１のシフトレジスタは、選択信号を第７の配線１１１７＿１から順に第７
の配線１１１７＿ｎまで出力できる。つまり、図１１のシフトレジスタは、第７の配線１
１１７＿１〜第７の配線７１７＿ｎを走査できる。

さらに、本実施の形態のフリップフロップを適用したシフトレジスタは、トランジスタの
しきい値電圧のシフトを抑制できるので、長寿命化を図ることができる。さらに、本実施
の形態のフリップフロップを適用したシフトレジスタは、信頼性の向上を図ることができ
る。さらに、本実施の形態のフリップフロップを適用したシフトレジスタは、誤動作の抑
制を図ることができる。

さらに、本実施の形態のフリップフロップを適用したシフトレジスタは、高速に動作でき
るので、より高精細な表示装置、又はより大型の表示装置に適用できる。さらに、本実施
の形態のフリップフロップを適用したシフトレジスタは、工程の簡略化を図ることができ
る。さらに、本実施の形態のフリップフロップを適用したシフトレジスタは、製造コスト
の削減を図ることができる。さらに、本実施の形態のフリップフロップを適用したシフト
レジスタは、歩留まりの向上を図ることができる。

続いて、上述した本実施の形態のシフトレジスタを有する表示装置の構造及び駆動方法に
ついて説明する。ただし、本実施の形態の表示装置は、少なくとも本実施の形態のフリッ
プフロップを有していればよい。

本実施の形態の表示装置の構成について図１７を参照して説明する。図１７の表示装置は
、信号線駆動回路１７０１、走査線駆動回路１７０２及び画素部１７０４を有し、画素部
１７０４には、信号線駆動回路１７０１から列方向に伸張して配置された複数の信号線Ｓ
１〜Ｓｍ、走査線駆動回路１７０２から行方向に伸張して配置された複数の走査線Ｇ１〜
Ｇｎ及び信号線Ｓ１〜Ｓｍ並びに走査線Ｇ１〜Ｇｎに対応してマトリクス状に配置された
複数の画素１７０３を有する。そして、各画素１７０３は、信号線Ｓｊ（信号線Ｓ１〜Ｓ
ｍのうちいずれか一）、走査線Ｇｉ（走査線Ｇ１〜Ｇｎのうちいずれか一）と接続される
。さらに、走査線駆動回路１７０２を駆動回路と呼んでもよい。

なお、走査線駆動回路１７０２として、本実施の形態のシフトレジスタを適用することが
できる。もちろん、信号線駆動回路１７０１にも本実施の形態のシフトレジスタを用いて
もよい。

なお、走査線Ｇ１〜Ｇｎは、図１１及び図１４に示した第７の配線１１１７＿１〜第７の
配線１１１７＿ｎに接続される。

なお、信号線及び走査線は、単に配線と呼んでもよい。さらに、信号線駆動回路１７０１
及び走査線駆動回路１７０２は、それぞれを駆動回路と呼んでもよい。

なお、画素１７０３は、少なくとも１つのスイッチング素子、１つの容量素子及び画素電
極を有している。ただし、画素１７０３は、複数のスイッチング素子又は複数の容量素子
を有していてもよい。さらに、容量素子は必ずしも必要ではない。さらに、画素１７０３
は、さらに飽和領域で動作するトランジスタを有していてもよい。さらに、画素１７０３
は、液晶素子又はＥＬ素子などの表示素子を有していてもよい。ここで、スイッチング素
子として、トランジスタ及びＰＮ接合ダイオードを用いることができる。ただし、スイッ
チング素子としてトランジスタを用いる場合は、トランジスタが線形領域で動作すること
が望ましい。さらに、走査線駆動回路１７０２がＮチャネル型のトランジスタのみで構成
される場合は、スイッチング素子としてＮチャネル型トランジスタを用いることが望まし
い。さらに、走査線駆動回路１７０２がＰチャネル型のトランジスタのみで構成される場
合は、スイッチング素子としてＰチャネル型トランジスタを用いることが望ましい。

なお、走査線駆動回路１７０２及び画素部１７０４は絶縁基板１７０５上に形成され、信
号線駆動回路１７０１は絶縁基板１７０５上に形成されない。信号線駆動回路１７０１は
、単結晶基板上、ＳＯＩ基板上又は絶縁基板１７０５とは別の絶縁基板上に形成されてい
る。そして、信号線駆動回路１７０１は、ＦＰＣなどのプリント基板を介して、信号線Ｓ
１〜Ｓｍと接続される。ただし、信号線駆動回路１７０１は絶縁基板１７０５上に形成さ
れていてもよいし、信号線駆動回路１７０１の一部の機能を構成する回路が絶縁基板１７
０５上に形成されてもよい。
なお、配線、電極、導電層、導電膜、端子などは、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔ
ａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、ネオジウム（Ｎｄ）
、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃ
ｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、スカンジウム（Ｓｃ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）
、ニオブ（Ｎｂ）、シリコン（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）、ヒ素（Ａｓ）、ガリ
ウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）で構成された群から選ばれ
た一つもしくは複数の元素、または、前記群から選ばれた一つもしくは複数の元素を成分
とする化合物、合金材料（例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化
物（ＩＺＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、
酸化錫（ＳｎＯ）、酸化錫カドミウム（ＣＴＯ）、アルミネオジウム（Ａｌ−Ｎｄ）、マ
グネシウム銀（Ｍｇ−Ａｇ）、モリブデンニオブ（Ｍｏ−Ｎｂ）など）で形成されること
が望ましい。または、配線、電極、導電層、導電膜、端子などは、これらの化合物を組み
合わせた物質などを有して形成されることが望ましい。もしくは、前記群から選ばれた一
つもしくは複数の元素とシリコンの化合物（シリサイド）（例えば、アルミシリコン、モ
リブデンシリコン、ニッケルシリサイドなど）、前記群から選ばれた一つもしくは複数の
元素と窒素の化合物（例えば、窒化チタン、窒化タンタル、窒化モリブデン等）を有して
形成されることが望ましい。

なお、シリコン（Ｓｉ）には、ｎ型不純物（リンなど）またはｐ型不純物（ボロンなど）
を含んでいてもよい。シリコンが不純物を含むことにより、導電率が向上し、通常の導体
と同様な振る舞いをすることが可能となる。従って、配線、電極などとして利用しやすく
なる。

なお、シリコンは、単結晶、多結晶（ポリシリコン）、非晶質（アモルファスシリコン）
、微結晶（マイクロクリスタルシリコン）など、様々な結晶性を有するシリコンを用いる
ことが出来る。単結晶シリコンまたは多結晶シリコンを用いることにより、配線、電極、
導電層、導電膜、端子などの抵抗を小さくすることが出来る。非晶質シリコンまたは微結
晶シリコンを用いることにより、簡単な工程で配線などを形成することが出来る。

なお、アルミニウムまたは銀は、導電率が高いため、信号遅延を低減することができる。
さらに、エッチングしやすいので、パターニングしやすく、微細加工を行うことが出来る
。

なお、銅は、導電率が高いため、信号遅延を低減することが出来る。銅を用いる場合は、
密着性を向上させるため、積層構造にすることが望ましい。

なお、モリブデンまたはチタンは、酸化物半導体（ＩＴＯ、ＩＺＯなど）またはシリコン
と接触しても、不良を起こさない、エッチングしやすい、耐熱性が高いなどの利点を有す
るため、望ましい。

なお、タングステンは、耐熱性が高いなどの利点を有するため、望ましい。

なお、ネオジウムは、耐熱性が高いなどの利点を有するため、望ましい。特に、ネオジウ
ムとアルミニウムとの合金にすると、耐熱性が向上し、アルミニウムがヒロックをおこし
にくくなる。

なお、シリコンは、トランジスタが有する半導体層と同時に形成できる、耐熱性が高いな
どの利点を有するため、望ましい。

なお、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＴＳＯ、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、シリコン（Ｓｉ）、酸化錫（Ｓ
ｎＯ）、酸化錫カドミウム（ＣＴＯ）は、透光性を有しているため、光を透過させる部分
に用いることができる。たとえば、画素電極や共通電極として用いることができる。

なお、ＩＺＯは、エッチングしやすく、加工しやすいため、望ましい。ＩＺＯは、エッチ
ングしたときに、残渣が残ってしまう、ということも起こりにくい。したがって、画素電
極としてＩＺＯを用いると、液晶素子や発光素子に不具合（ショート、配向乱れなど）を
もたらすことを低減出来る。

なお、配線、電極、導電層、導電膜、端子などは、単層構造でもよいし、多層構造になっ
ていてもよい。単層構造にすることにより、配線、電極、導電層、導電膜、端子などの製
造工程を簡略化することができ、工程日数を少なくでき、コストを低減することが出来る
。あるいは、多層構造にすることにより、それぞれの材料のメリットを生かしつつ、デメ
リットを低減させ、性能の良い配線、電極などを形成することが出来る。たとえば、低抵
抗材料（アルミニウムなど）を多層構造の中に含むことにより、配線の低抵抗化を図るこ
とができる。また、低耐熱性の材料を、高耐熱性の材料で挟む積層構造にすることにより
、低耐熱性の材料の持つメリットを生かしつつ、配線、電極などの耐熱性を高くすること
が出来る。例えば、アルミニウムを含む層を、モリブデン、チタン、ネオジウムなどを含
む層で挟む積層構造にすると望ましい。

また、配線、電極など同士が直接接する場合、お互いに悪影響を及ぼすことがある。例え
ば、一方の配線、電極などが他方の配線、電極など材料の中に入っていって、性質を変え
てしまい、本来の目的を果たせなくなったり、高抵抗な部分の形成を行ったり、製造する
ときに、問題が生じて、正常に製造できなくなったりすることがある。そのような場合、
積層構造により反応しやすい材料を、反応しにくい材料で挟んだり、覆ったりするとよい
。例えば、ＩＴＯとアルミニウムとを接続させる場合は、ＩＴＯとアルミニウムとの間に
、チタン、モリブデン、ネオジウム合金を挟むことが望ましい。また、シリコンとアルミ
ニウムとを接続させる場合は、ＩＴＯとアルミニウムとの間に、チタン、モリブデン、ネ
オジウム合金を挟むことが望ましい。

なお、配線とは、導電体が配置されているものを言う。線状に伸びていても良いし、伸び
ずに短く配置されていてもよい。したがって、電極は、配線に含まれている。

なお、上記説明した配線や電極は、他の表示装置、シフトレジスタ及び画素にも適用する
ことができる。

なお、信号線駆動回路１７０１は、信号線Ｓ１〜Ｓｍにビデオ信号として電圧又は電流を
入力する。ただし、ビデオ信号はデジタル信号でもよいし、アナログ信号でもよい。さら
に、ビデオ信号は、１フレームごとに正極・負極が反転してもよいし（フレーム反転駆動
）、１行毎に正極・負極が反転してもよいし（ゲートライン反転駆動）、１列毎に正極・
負極が反転してもよいし（ソースライン反転駆動）、１行及び１列毎に正極・負極が反転
してもよい（ドットライン反転駆動）。さらに、ビデオ信号は、信号線Ｓ１〜Ｓｍに点順
次駆動で入力されてもよいし、線順次駆動で入力されてもよい。さらに、信号線駆動回路
１７０１は、ビデオ信号だけでなくプリチャージ電圧などの一定電圧を信号線Ｓ１〜Ｓｍ
に入力してもよい。プリチャージ電圧などの一定電圧は、１ゲート選択期間毎、１フレー
ム毎に入力することが望ましい。

なお、走査線駆動回路１７０２は、走査線Ｇ１〜Ｇｎに信号を入力し、走査線Ｇ１〜Ｇｎ
を１行目から順に選択（以下、走査するともいう）する。そして、走査線駆動回路１７０
２は、選択された走査線に接続される複数の画素１７０３を選択する。ここで、１つの走
査線が選択されている期間を１ゲート選択期間と呼び、当該走査線が選択されていない期
間を非選択期間と呼ぶ。さらに、走査線駆動回路１７０２が走査線に出力する信号を走査
信号と呼ぶ。さらに、走査信号の最大値はビデオ信号の最大値又は信号線の最大電圧より
も大きく、走査信号の最小値はビデオ信号の最小値又は信号線の最小電圧よりも小さいこ
とを特徴とする。

なお、画素１７０３が選択されている場合には、信号線駆動回路１７０１から信号線を介
して画素１７０３にビデオ信号が入力される。さらに、画素１７０３が選択されない場合
には、画素１７０３は選択期間に入力されたビデオ信号（ビデオ信号に対応した電位）を
保持している。

なお、図示はしないが、信号線駆動回路１７０１及び走査線駆動回路１７０２には、複数
の電位及び複数の信号が供給されている。

次に、図１７に示した表示装置の動作について、図１８のタイミングチャートを参照して
説明する。さらに、図１８において、１画面分の画像を表示する期間に相当する１フレー
ム期間を示す。ただし、１フレーム期間は特に限定はしないが、画像を見る人がちらつき
（フリッカー）を感じないように少なくとも１／６０秒以下とすることが好ましい。

なお、図１８のタイミングチャートでは、１行目の走査線Ｇ１、ｉ行目の走査線Ｇｉ、ｉ
＋１行目の走査線Ｇｉ＋１及びｎ行目の走査線Ｇｎがそれぞれ選択されるタイミングを示
している。

図１８において、例えばｉ行目の走査線Ｇｉが選択され、走査線Ｇｉに接続される複数の
画素１７０３が選択される。そして、走査線Ｇｉに接続される複数の画素１７０３は、そ
れぞれビデオ信号を入力し、ビデオ信号に応じた電位を保持する。その後、ｉ行目の走査
線Ｇｉが非選択になって、ｉ＋１行目の走査線Ｇｉ＋１が選択され、走査線Ｇｉ＋１に接
続される複数の画素１７０３が選択される。そして、走査線Ｇｉ＋１に接続される複数の
画素１７０３は、それぞれビデオ信号を入力し、ビデオ信号に応じた電位を保持する。こ
のように、１フレーム期間において、走査線Ｇ１から走査線Ｇｎまで順に選択され、各々
の走査線に接続される画素１７０３も順に選択される。そして、各々の走査線に接続され
る複数の画素１７０３は、それぞれビデオ信号を入力し、ビデオ信号に応じた電位を保持
する。

さらに、本実施の形態のシフトレジスタを走査線駆動回路１７０２として用いた表示装置
は、高速動作が可能となるので、より高精細、又はより大型化を図ることができる。さら
に、本実施の形態の表示装置は、工程の簡略化を図ることができる。さらに、本実施の形
態の表示装置は、製造コストの削減を図ることができる。さらに、本実施の形態の表示装
置は、歩留まりの向上を図ることができる。

さらに、図１７の表示装置は、高速動作が必要な信号線駆動回路１７０１と、走査線駆動
回路１７０２及び画素部１７０３とを別々の基板上に形成するため、走査線駆動回路１７
０２が有するトランジスタの半導体層及び画素１７０３が有するトランジスタの半導体層
として、アモルファスシリコンを用いることができる。したがって、図１７の表示装置は
、製造工程の簡略化を図ることができる。さらに、図１７の表示装置は、製造コストの削
減を図ることができる。さらに、図１７の表示装置は、歩留まりの向上を図ることができ
る。さらに、図１７の表示装置は、大型化を図ることができる。あるいは、図１７の表示
装置は、トランジスタの半導体層として、ポリシリコンや多結晶シリコンを用いても製造
工程の簡略化を図ることができる。

なお、信号線駆動回路１７０１と、走査線駆動回路１７０２及び画素１７０３とを同一基
板上に形成する場合は、走査線駆動回路１７０２が有するトランジスタの半導体層及び画
素１７０３が有するトランジスタの半導体層としてポリシリコン又は多結晶シリコンを用
いるとよい。

なお、図１７のように、画素を選択し、画素に独立してビデオ信号を書き込むことができ
れば、各駆動回路の数や配置などは図１７に限定されない。

例えば、図１９に示すように、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎが第１の走査線駆動回路１９０２
ａ及び第２の走査線駆動回路１９０２ｂによって走査されてもよい。第１の走査線駆動回
路１９０２ａ及び第２の駆動回路１９０２ｂは、図１７に示した走査線駆動回路１７０２
と同様の構成であり、同じタイミングで走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎを走査する。さらに、第
１の走査線駆動回路１９０２ａ及び第２の駆動回路１９０２ｂを、それぞれ第１の駆動回
路、第２の駆動回路と呼んでもよい。

図１９の表示装置は、第１の走査線駆動回路１９０２ａ及び第２の走査線駆動回路１９０
２ｂのうち一方に不良が生じても、走査線駆動回路１９０２ａ及び第２の走査線駆動回路
１９０２ｂのうち他方が走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎを走査できるため、冗長性を持つことが
できる。さらに、図１９の表示装置は、第１の走査線駆動回路１９０２ａの負荷（走査線
の配線抵抗及び走査線の寄生容量）及び第２の走査線駆動回路１９０２ｂの負荷を図１７
に比べ半分程度にできるため、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎに入力される信号（第１の走査線
駆動回路１９０２ａ及び第２の駆動回路１９０２ｂの出力信号）の遅延及びなまりを低減
できる。さらに、図１９の表示装置は、第１の走査線駆動回路１９０２ａの負荷及び第２
の走査線駆動回路１９０２ｂの負荷が低減されるので、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎを高速に
走査することができる。さらに、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎを高速に走査することができる
ので、パネルの大型化又はパネルの高精細化を可能にできる。なお、図１７の構成と共通
するところは共通の符号を用いてその説明を省略する。

別の例として、図２０は、画素にビデオ信号を高速に書き込むことができる表示装置であ
る。図２０の表示装置は、奇数行目の画素１７０３には奇数列目の信号線からビデオ信号
を入力し、偶数行目の画素１７０３には偶数列目の信号線からビデオ信号を入力する。さ
らに、図２０の表示装置は、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎのうち奇数段目の走査線が第１の走
査線駆動回路２００２ａによって走査され、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎのうち偶数段目の走
査線が第２の走査線駆動回路２００２ｂによって走査される。さらに、第１の走査線駆動
回路２００２ｂに入力されるスタート信号は、第１の走査線駆動回路２００２ａ入力され
るスタート信号よりもクロック信号の１／４周期分遅延して入力される。

なお、図２０の表示装置は、１フレーム期間において各信号線に１列毎に正極のビデオ信
号と負極のビデオ信号とを入力するだけで、ドット反転駆動をすることができる。さらに
、図２０の表示装置は、１フレーム期間毎に、各信号線に入力するビデオ信号の極性を反
転することでフレーム反転駆動をすることができる。

図２０の表示装置の動作について、図２１のタイミングチャートを参照して説明する。図
２１のタイミングチャートでは、１行目の走査線Ｇ１、ｉ−１行目の走査線Ｇｉ−１、ｉ
行目の走査線Ｇｉ、ｉ＋１行目の走査線Ｇｉ＋１及びｎ行目の走査線Ｇｎがそれぞれ選択
されるタイミングを示している。さらに、図２１のタイミングチャートでは、１つの選択
期間を選択期間ａと選択期間ｂとに分割している。さらに、図２１のタイミングチャート
では、図２０の表示装置がドット反転駆動及びフレーム反転駆動を行う場合について説明
する。

図２１において、例えばｉ行目の走査線Ｇｉの選択期間ａは、ｉ−１行目の走査線Ｇｉ−
１の選択期間ｂと重なっており、ｉ行目の走査線Ｇｉの選択期間Ｔｂは、ｉ＋１行目の走
査線Ｇｉ＋１の選択期間ａと重なっている。したがって、選択期間ａにおいて、ｉ−１行
・ｊ＋１列目の画素１７０３に入力されるビデオ信号と同様なものが、ｉ行ｊ列目の画素
１７０３に入力される。さらに、選択期間ｂにおいて、ｉ行ｊ列目の画素１７０３に入力
されるビデオ信号と同様なものが、ｉ＋１行・ｊ＋１列目の画素１７０３に入力される。
なお、選択期間ｂにおいて画素１７０３に入力されるビデオ信号が本来のビデオ信号であ
り、選択期間ａにおいて画素１７０３に入力されるビデオ信号が画素１７０３のプリチャ
ージ用のビデオ信号である。したがって、画素１７０３それぞれは、選択期間ａにおいて
ｉ−１行・ｊ＋１列目の画素１７０３に入力されるビデオ信号によってプリチャージした
あとに、選択期間ｂにおいて本来（ｉ行・ｊ列目）のビデオ信号を入力する。

以上のことから、図２０の表示装置は、画素１７０３に高速にビデオ信号を書き込むこと
ができるため、大型化、又は高精細化を容易に実現することができる。さらに、図２０の
表示装置は、１フレーム期間において信号線各々は同じ極性のビデオ信号が入力されるた
め、各信号線の充放電が少なく、低消費電力化を実現できる。さらに、図２０の表示装置
は、ビデオ信号を入力するためのＩＣの負荷が大幅に低減されるため、ＩＣの発熱及びＩ
Ｃの消費電力などを低減することができる。さらに、図２０の表示装置は、第１の走査線
駆動回路２００２ａ及び第２の走査線駆動回路２００２ｂの駆動周波数を約半分にできる
ため、省電力化を図ることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、画素１７０３の構成及び駆動方法によって、様々な駆
動方法を行うことができる。例えば、１フレーム期間において、走査線駆動回路は、走査
線を複数回走査してもよい。

なお、図１７、図１９及び図２０の表示装置は、画素１７０３の構成によって別の配線な
どを追加してもよい。例えば、一定の電位に保たれている電源線、容量線及び新たな走査
線などを追加してもよい。ただし、新たに走査線を追加する場合には、本実施の形態のシ
フトレジスタを適用した走査線駆動回路を新たに追加してもよい。別の例として、ダミー
の走査線、信号線、電源線又は容量線が画素部に配置されていてもよい。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行
うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の
形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１とは別のフリップフロップ、当該フリップフロップを有
する駆動回路、及び当該駆動回路を有する表示装置の構成並びに駆動方法について説明す
る。なお、実施の形態１と同様なものに関しては共通の符号を用いて示し、同一部分又は
同様な機能を有する部分の詳細な説明は省略する。

本実施の形態のフリップフロップの構成は、実施の形態１と同様のフリップフロップの構
成を用いることができる。ただ、フリップフロップを駆動するタイミングが実施の形態１
とは異なる。よって、本実施の形態では、フリップフロップの構成の説明を省略する。

なお、本実施の形態の駆動タイミングを図１（Ａ）に適用した場合について説明するが、
本実施の形態の駆動タイミングを図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図
５（Ｃ）、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図９（Ａ）、図９（Ｂ）
、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）のフリップフロップと自由に組み合わせて実施すること
もできる。さらに、本実施の形態の駆動タイミングは、実施の形態１に記載の駆動タイミ
ングと自由に組み合わせて実施するこもできる。

本実施の形態のフリップフロップの動作について、図１（Ａ）のフリップフロップ及び図
２２のタイミングチャートを参照して説明する。さらに、図２２のタイミングチャートを
セット期間、選択期間、リセット期間、第１の非選択期間、第２の非選択期間に分割して
説明する。ただし、セット期間は、第１のセット期間及び第２のセット期間に分割され、
選択期間は第１の選択期間及び第２の選択期間に分割される。

なお、第１の配線１２１、第５の配線１２５、第８の配線１２８、第７の配線１２７及び
第２の配線１２２には、それぞれ図２２に示す信号２２２１、信号２２２５、信号２２２
８、信号２２２７、信号２２２２が入力される。そして、第３の配線１２３からは、図２
２に示す信号２２２３が出力される。ここで、信号２２２１、信号２２２５、信号２２２
８、信号２２２７、信号２２２２及び信号２２２３は、Ｈ信号の電位がＶ１（以下、Ｈレ
ベルともいう）、Ｌ信号の電位がＶ２（以下、Ｌレベルともいう）のデジタル信号である
。さらに、信号２２２１、信号２２２５、信号２２２８、信号２２２７、信号２２２２及
び信号２２２３を、それぞれスタート信号、パワークロック信号（ＰＣＫ）、第１の制御
クロック信号（ＣＣＫ１）、第２の制御クロック信号（ＣＣＫ２）、リセット信号、出力
信号と呼んでもよい。

なお、本実施の形態のフリップフロップは、基本的には実施の形態１で説明したフリップ
フロップと同様の動作を行う。ただし、本実施の形態のフリップフロップは、第１の配線
１２１にＨ信号が入力されるタイミングがクロック信号の１／４周期分遅延しているとこ
ろが、実施の形態１のフリップフロップと異なる。

なお、本実施の形態のフリップフロップは、図２２に示す第１のセット期間（Ａ１）、第
２のセット期間（Ａ２）、リセット期間（Ｃ）、第１の非選択期間（Ｄ）、第２の非選択
期間では、それぞれ図２に示した第２の非選択期間（Ｅ）、セット期間（Ａ）、リセット
期間（Ｃ）、第１の非選択期間（Ｄ）、第２の非選択期間と同様の動作を行うので説明を
省略する。

本実施の形態のフリップフロップは、図２２（Ｂ１）に示す第１の選択期間において、第
１の配線１２１にＨ信号が入力されたまま、ブートストラップ動作によってノード１４１
の電位がＶ１＋Ｖｔｈ１０１＋αとなって、Ｈ信号が第３の配線１２３から出力される。
そして、本実施の形態のフリップフロップは、図２２（Ｂ２）に示す第２の選択期間にお
いて、第１の配線１２１に入力される信号がＬレベルとなるが、ノード１４１は電位をＶ
１＋Ｖｔｈ１０１＋αに維持し、Ｈ信号が第３の配線１２３から出力されたままである。

なお、図２３に示すように、本実施の形態のフリップフロップは、第２の配線１２２にＨ
信号を入力するタイミングがクロック信号の１／４周期分遅延させることで、出力信号の
立ち下がり時間を大幅に短くすることができる。つまり、図２２を適用した本実施の形態
のフリップフロップは、図２２（Ｃ１）に示す第１のリセット期間において、第５の配線
１２５にＬ信号が入力され、ノード１４１の電位がおおむねＶ１＋Ｖｔｈ１０１まで下が
る。したがって、第１のトランジスタ１０１はオンのままであり、Ｌ信号が第３の配線１
２３から出力される。第３の１２３にはＷ／Ｌの値が大きい第１のトランジスタ１０１を
介してＬ信号が入力されるため、第３の配線１２３の電位がＨレベルからＬレベルになる
までの時間を大幅に短くできる。その後、図２２を適用した本実施の形態のフリップフロ
ップは、図２２（Ｃ２）に示す第２のリセット期間において、第７のトランジスタ１０７
がオンして、ノード１４１の電位がＶ２となる。このときのノード１４２の電位はＶ１−
Ｖｔｈ１０３となって第３のトランジスタ１０３がオンするため、Ｌ信号が第３の配線１
０３から出力される。

なお、本実施の形態のフリップフロップは、実施の形態１に示したフリップフロップと同
様に、トランジスタのしきい値電圧のシフトを抑制できるので、長寿命化を図ることがで
きる。さらに、本実施の形態のフリップフロップは、ノイズに強いため、信頼性の向上、
又は誤動作の抑制を図ることができる。

さらに、本実施の形態のフリップフロップは、高速に動作できるので、より高精細な表示
装置、又はより大型の表示装置に適用できる。さらに、本実施の形態のフリップフロップ
は、工程の簡略化を図ることができる。さらに、本実施の形態のフリップフロップは、製
造コストの削減を図ることができる。さらに、本実施の形態のフリップフロップは、歩留
まりの向上を図ることができる。

続いて、上述した本実施の形態のフリップフロップを有するシフトレジスタの構成及び駆
動方法について説明する。

本実施の形態のシフトレジスタの構成について図２４を参照して説明する。図２４のシフ
トレジスタは、ｎ個のフリップフロップ（フリップフロップ２４０１＿１〜フリップフロ
ップ２４０１＿ｎ）を有する。

図２４のシフトレジスタの接続関係について説明する。図２４のシフトレジスタは、ｉ段
目のフリップフロップ２４０１＿ｉ（フリップフロップ２４０１＿１〜２４０１＿ｎのう
ちいずれか一）は、図１（Ａ）に示した第１の配線１２１が第１０の配線２４２０＿ｉ−
１に接続され、図１（Ａ）に示した第２の配線１２２が第１０の配線２４２０＿ｉ＋２に
接続され、図１（Ａ）に示した第３の配線１２３が第１０の配線２４２０＿ｉに接続され
、図１（Ａ）に示した第４の配線１２４、第１０の配線１３０、第１１の配線１３１、第
１２の配線１３２及び第１３の配線１３３が第７の配線２４１７に接続され、図１（Ａ）
に示した第５の配線１２５及び第７の配線１２７が４Ｎ−３（Ｎは１以上の自然数）段目
のフリップフロップでは第２の配線２４１２に接続され、４Ｎ−２段目のフリップフロッ
プでは第３の配線２４１３に接続され、４Ｎ−１段目のフリップフロップでは第４の配線
２４１４に接続され、４Ｎ段目のフリップフロップでは第５の配線２４１５に接続され、
図１（Ａ）に示した第８の配線１２８が４Ｎ−３段目のフリップフロップでは第４の配線
２４１４に接続され、４Ｎ−２段目のフリップフロップでは第５の配線２４１５に接続さ
れ、４Ｎ−１段目のフリップフロップでは第２の配線２４１２に接続され、４Ｎ段目のフ
リップフロップでは第３の配線２４１３に接続され、図１（Ａ）に示す第６の配線１２６
及び第９の配線１２９が第６の配線２４１６に接続される。ただし、１段目のフリップフ
ロップ２４０１＿１の図１（Ａ）に示す第１の配線１２１が第１の配線２４１１に接続さ
れ、ｎ−１段目のフリップフロップ２４０１＿ｎ−１の図１（Ａ）に示す第２の配線１２
２が第９の配線２４１９に接続され、ｎ段目のフリップフロップ２４０１＿ｎの図１（Ａ
）に示す第２の配線１２２が第８の配線２４１８に接続される。

ただし、本実施の形態のフリップフロップに図２３のタイミングチャートを適用した場合
は、ｉ段目のフリップフロップ２４０１＿ｉの図１（Ａ）に示す第２の配線１２２は、第
１０の配線２４２０＿ｉ＋３と接続される。したがって、ｎ−３段目のフリップフロップ
１８０１＿ｎ−３の図１（Ａ）に示す第２の配線１２２には、新たに追加した配線と接続
される。

なお、第１の配線２４１１、第２の配線２４１２、第３の配線２４１３、第４の配線１９
１４、第５の配線２４１５、第８の配線２４２４、第９の配線２４１９を、それぞれ第１
の信号線、第２の信号線、第３の信号線、第４の信号線、第５の信号線、第６の信号線、
第７の配線と呼んでもよい。さらに、第６の配線２４１６、第７の配線２４１７を、それ
ぞれ第１の電源線、第２の電源線と呼んでもよい。

次に、図１８に示したシフトレジスタの動作について、図２５のタイミングチャート及び
図２６のタイミングチャートを参照して説明する。ここで、図２５のタイミングチャート
は、走査期間と帰線期間とに分割されている。

なお、第４の配線２４１６にはＶ１の電位が供給され、第５の配線２４１７にはＶ２の電
位が供給される。

なお、第１の配線２４１１、第２の配線２４１２、第３の配線２４１３、第４の配線２５
１４、第５の配線２４１５、第８の配線２４１８、第９の配線２４１９には、それぞれ図
２５に示す信号２５１１、信号２５１２、信号２５１３、信号２５１４、信号２５１５、
信号２５１８、信号２５１９が入力される。ここで、信号２５１１、信号２５１２、信号
２５１３、信号２５１４、信号２５１５、信号２５１８、信号２５１９は、Ｈ信号の電位
がＶ１（以下、Ｈレベルともいう）、Ｌ信号の電位がＶ２（以下、Ｌレベルともいう）の
デジタル信号である。さらに、信号２５１１、信号２５１２、信号２５１３、信号２５１
４、信号２５１５、信号２５１８、信号２５１９を、それぞれスタート信号、第１のクロ
ック信号、第２のクロック信号、第３のクロック信号、第４のクロック信号、第１のリセ
ット信号、第２のリセット信号と呼んでもよい。

ただし、第１の配線２４１１〜第９の配線２４１９にはそれぞれ様々な信号、電位及び電
流が入力されてもよい。

なお、第１０の配線２４２０＿１〜第１０の配線２４２０＿ｎからは、それぞれＨ信号の
電位がＶ１（以下、Ｈレベルともいう）、Ｌ信号の電位がＶ２（以下、Ｌレベルともいう
）のデジタル信号が出力される。さらに、実施の形態１と同様に、第１０の配線２４２０
＿１〜第１０の配線２４２０＿ｎにそれぞれバッファ接続することで、動作する条件の範
囲を大きくすることができる。

なお、フリップフロップ２４０１＿ｉのスタート信号として第１０の配線２４２０＿ｉ−
１から出力される信号を用い、リセット信号として第１０の配線２４２０＿ｉ＋２から出
力される信号を用いる。ここで、フリップフロップ２４０１＿１のスタート信号は第１の
配線２４１１から入力され、フリップフロップ２４０１＿ｎ−１の第２のリセット信号は
第９の配線２４１９から入力され、フリップフロップ２４０１＿ｎの第１のリセット信号
は第８の配線２４１８から入力される。ただし、フリップフロップ２４０１＿ｎ−１の第
２のリセット信号として、第１０の配線２４２０＿１から出力される信号を用い、フリッ
プフロップ２４０１＿ｎの第１のリセット信号として、第１０の配線２４２０＿２から出
力される信号を用いてもよい。あるいは、フリップフロップ２４０１＿ｎ−１の第２のリ
セット信号として、第１０の配線２４２０＿２から出力される信号を用い、フリップフロ
ップ２４０１＿ｎの第１のリセット信号として、第１０の配線２４２０＿３から出力され
る信号を用いてもよい。あるいは、第１のダミーのフリップフロップ及び第２のダミーの
フリップフロップを新たに配置して、第１のダミーのフリップフロップの出力信号及び第
２のダミーのフリップフロップの出力信号を、それぞれ第１のリセット信号、第２のリセ
ット信号として用いてもよい。こうすることで、配線数及び信号数を減らすことができる
。

図２６に示すように、例えば、フリップフロップ２４０１＿ｉが第１の選択期間となると
、第１０の配線２４２０＿ｉからＨ信号（選択信号）が出力される。このとき、フリップ
フロップ２４０１＿ｉ＋１は第２のセット期間となる。その後、フリップフロップ２４０
１＿ｉが第２の選択期間となると、配線１０の配線２４２０＿ｉからＨ信号が出力された
ままである。このとき、フリップフロップ２４０１＿ｉ＋１は第１の選択期間となる。そ
の後、フリップフロップ２４０１＿ｉがリセット期間となると、第１０の配線２４２０＿
ｉからＬ信号が出力される。このとき、フリップフロップ２４０１＿ｉ＋１は第２の選択
期間となる。その後、フリップフロップ２４０１＿ｉが第１の非選択期間となると、第１
０の配線２４２０＿ｉは浮遊状態となり電位をＶ２に維持する。このとき、フリップフロ
ップ２４０１＿ｉ＋１はリセット期間となる。その後、フリップフロップ２４０１＿ｉが
第２の非選択期間となると、第１０の配線２４２０＿ｉからＬ信号が出力される。このと
き、フリップフロップ２４０１＿ｉ＋１は第２の非選択期間となる。

こうして、図２４のシフトレジスタは、選択信号を第１０の配線２４２０＿１から順に第
１０の配線２４２０＿ｎまで出力できる。さらに、図２４のシフトレジスタは、フリップ
フロップ２４０１＿ｉの第２の選択期間と、フリップフリップ２４０２＿ｉ＋１の第１の
選択期間とが同一の期間となるため、同じ期間に第１０の配線２４２０＿ｉと第１０の配
線２４２０＿ｉ＋１から選択信号を出力できる。

さらに、本実施の形態のフリップフロップを適用したシフトレジスタは、トランジスタの
しきい値電圧のシフトを抑制できるので、長寿命化を図ることができる。さらに、本実施
の形態のフリップフロップを適用したシフトレジスタは、ノイズに強いため、信頼性の向
上をを図ることができる。さらに、本実施の形態のフリップフロップを適用したシフトレ
ジスタは、誤動作の抑制を図ることができる。

さらに、本実施の形態のフリップフロップを適用したシフトレジスタは、高速に動作でき
るので、より高精細な表示装置、又はより大型の表示装置に適用できる。さらに、本実施
の形態のフリップフロップを工程の簡略化を図ることができる。さらに、本実施の形態の
フリップフロップを適用したシフトレジスタは、製造コストの削減を図ることができる。
さらに、本実施の形態のフリップフロップを適用したシフトレジスタは、歩留まりの向上
を図ることができる。

続いて、上述した本実施の形態のシフトレジスタを有する表示装置の構成及び駆動方法に
ついて説明する。ただし、本実施の形態の表示装置は、少なくとも本実施の形態のフリッ
プフロップを有していればよい。

本実施の形態の表示装置の構成について図２７を参照して説明する。図２７の表示装置は
、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎが走査線駆動回路２７０２によって走査される。さらに、図２
７の表示装置は、奇数行目の画素１７０３には奇数行目の信号線からビデオ信号を入力し
、偶数行目の画素１７０３には偶数行目の信号線からビデオ信号を入力する。なお、図１
７の構成と共通するところは共通の符号を用いてその説明を省略する。

なお、図２７の表示装置は、走査線駆動回路２７０２に本実施の形態のシフトレジスタを
適用することによって、図２０の表示装置と同様の動作を１つの走査線駆動回路によって
行うことができる。したがって、図２７の表示装置は、画素にビデオ信号を高速に書き込
むことができる。さらに、図２７の表示装置は、長寿命化を図ることができる。さらに、
図２７の表示装置は、大型化を図ることができる。さらに、図２７の表示装置は、高精細
化を図ることができる。さらに、図２７の表示装置は、省電力化を図ることができる。さ
らに、図２７の表示装置は、ＩＣの発熱の抑制を図ることができる。さらに、図２７の表
示装置は、ＩＣの省電力化を図ることができる。

なお、図２８に示すように、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎが第１の走査線駆動回路２８０２ａ
及び第２の走査線駆動回路２８０２ｂによって走査されてもよい。第１の走査線駆動回路
２８０２ａ及び第２の駆動回路２８０２ｂは、図２７に示した走査線駆動回路２７０２と
同様の構成であり、同じタイミングで走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎを走査する。さらに、第１
の走査線駆動回路２８０２ａ及び第２の駆動回路２８０２ｂを、それぞれ第１の駆動回路
、第２の駆動回路と呼んでもよい。

図２８の表示装置は、第１の走査線駆動回路２８０２ａ及び第２の走査線駆動回路２８０
２ｂのうち一方に不良が生じても、走査線駆動回路２８０２ａ及び第２の走査線駆動回路
２８０２ｂのうち他方が走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎを走査できるため、冗長性を持つことが
できる。さらに、図２８の表示装置は、第１の走査線駆動回路２８０２ａ及び第２の走査
線駆動回路２８０２ｂが走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎを走査するため、第１の走査線駆動回路
２８０２ａの負荷（走査線の配線抵抗及び走査線の寄生容量）及び第２の走査線駆動回路
２８０２ｂの負荷を図２７に比べ半分にすることができる。したがって、図２８の表示装
置は、第１の走査線駆動回路２８０２ａの負荷及び第２の走査線駆動回路２８０２ｂの負
荷が低減されるので、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎに入力される信号（第１の走査線駆動回路
２８０２ａ及び第２の駆動回路２８０２ｂの出力信号）の遅延及びなまりを低減すること
ができる。さらに、図２８の表示装置は、第１の走査線駆動回路２８０２ａの負荷及び第
２の走査線駆動回路２８０２ｂの負荷が低減されるので、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎを高速
に走査することができる。さらに、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｎを高速に走査することができ
るので、パネルの大型化又はパネルの高精細化を可能にできる。なお、図１７の構成と共
通するところは共通の符号を用いてその説明を省略する。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行
うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の
形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１及び実施の形態２とは別のフリップフロップ、当該フリ
ップフロップを有する駆動回路、及び当該駆動回路を有する表示装置の構成並びに駆動方
法について説明する。本実施の形態のフリップフロップは、フリップフロップの出力信号
と、フリップフロップの転送信号とを、別々のトランジスタによって別々の配線から出力
することを特徴とする。なお、実施の形態１及び実施の形態２と同様なものに関しては共
通の符号を用いて示し、同一部分又は同様な機能を有する部分の詳細な説明は省略する。

本実施の形態のフリップフロップの基本構成について、図４０を参照して説明する。図４
０に示すフリップフロップは、第１のトランジスタ１０１、第２のトランジスタ１０２、
第３のトランジスタ１０３、第４のトランジスタ１０４、第５のトランジスタ１０５、第
６のトランジスタ１０６、第７のトランジスタ１０７、第８のトランジスタ１０８、第９
のトランジスタ１０９及び第１０のトランジスタ１１０を有する。本実施の形態において
、第９のトランジスタ１０９及び第１０のトランジスタ１１０は、Ｎチャネル型トランジ
スタとし、ゲート・ソース間電圧（Ｖｇｓ）がしきい値電圧（Ｖｔｈ）を上回ったとき導
通状態になるものとする。

なお、図４０のフリップフロップは、図１（Ａ）のフリップフロップに第９のトランジス
タ１０９及び第１０のトランジスタ１１０を追加したものと同様である。したがって、第
１のトランジスタ１０１、第２のトランジスタ１０２、第３のトランジスタ１０３、第４
のトランジスタ１０４、第５のトランジスタ１０５、第６のトランジスタ１０６、７のト
ランジスタ１０７及び第８のトランジスタ１０８は、図１と同様のものを用いることがで
きる。

図４０のフリップフリップフロップの接続関係について説明する。第１のトランジスタ１
０１の第１の電極（ソース電極およびドレイン電極の一方）が第５の配線１２５に接続さ
れ、第１のトランジスタ１０１の第２の電極（ソース電極およびドレイン電極の他方）が
第３の配線１２３に接続される。第２のトランジスタ１０２の第１の電極が第４の配線１
２４に接続され、第２のトランジスタ１０２の第２の電極が第３の配線１２３に接続され
、第２のトランジスタ１０２のゲート電極が第８の配線１２８に接続される。第３のトラ
ンジスタ１０３の第１の電極が第６の配線１２６に接続され、第３のトランジスタ１０３
の第２の電極が第６のトランジスタ１０６のゲート電極に接続され、第３のトランジスタ
１０３のゲート電極が第７の配線１２７に接続される。第４のトランジスタ１０４の第１
の電極が第１０の配線１３０に接続され、第４のトランジスタ１０４の第２の電極が第６
のトランジスタ１０６のゲート電極に接続され、第４のトランジスタ１０４のゲート電極
が第８の配線１２８に接続される。第５のトランジスタ１０５の第１の電極が第９の配線
１２９に接続され、第５のトランジスタ１０５の第２の電極が第１のトランジスタ１０１
のゲート電極に接続され、第５のトランジスタ１０５のゲート電極が第１の配線１２１に
接続される。第６のトランジスタ１０６の第１の電極が第１２の配線１３２に接続され、
第６のトランジスタ１０６の第２の電極が第１のトランジスタ１０１のゲート電極に接続
される。第７のトランジスタ１０７の第１の電極が第１３の配線１３３に接続され、第７
のトランジスタ１０７の第２の電極が第１のトランジスタ１０１のゲート電極に接続され
、第７のトランジスタ１０７のゲート電極が第２の配線１２２に接続される。第８のトラ
ンジスタ１０８の第１の電極が第１１の配線１３１に接続され、第８のトランジスタ１０
８の第２の電極が第６のトランジスタ１０６のゲート電極に接続され、第８のトランジス
タ１０８のゲート電極が第１のトランジスタ１０１のゲート電極に接続される。第９のト
ランジスタ１０９の第１の電極が第１５の配線１３５に接続され、第９のトランジスタ１
０９の第２の電極が第１４の配線１３４に接続され、第９のトランジスタ１０９のゲート
電極が第１のトランジスタ１０１のゲート電極に接続される。第１０のトランジスタ１１
０の第１の電極が第１６の配線１３６に接続され、第１０のトランジスタ１１０の第２の
電極が第１４の配線１３４に接続され、第１０のトランジスタ１１０のゲート電極が第８
の配線１２８に接続される。

なお、第１の配線１２１、第２の配線１２２、第３の配線１２３、第５の配線１２５、第
７の配線１２７、第８の配線１２８、第１４の配線１３４及び第１５の配線１３５を、そ
れぞれ第１の信号線、第２の信号、第３の信号線、第４の信号線、第５の信号線、第６の
信号線、第７の信号線、第８の信号線と呼んでもよい。さらに、第４の配線１２４、第６
の配線１２６、第９の配線１２９、第１０の配線１３０、１１の配線１３１、第１２の配
線１３２、第１３の配線１３３及び第１６の配線１３６を、それぞれ第１の電源線、第２
の電源線、第３の電源線、第４の電源線、第５の電源線、第６の電源線、第７の電源線、
第８の電源線と呼んでもよい。

次に、図４０に示したフリップフロップの動作について、図４１のタイミングチャートを
参照して説明する。さらに、図４１のタイミングチャートをセット期間、選択期間、リセ
ット期間、第１の非選択期間、第２の非選択期間に分割して説明する。ただし、セット期
間、リセット期間、第１の非選択期間及び第２の非選択期間を合わせて非選択期間と呼ぶ
こともある。

なお、第６の配線１２６及び第９の配線１２９にはＶ１の電位が供給され、第４の配線１
２４、第１０の配線１３０、第１１の配線１３１、第１２の配線１３２、第１３の配線１
３３及び第１６の配線１３６にはＶ２の電位が供給される。ここで、Ｖ１＞Ｖ２である。

なお、第１の配線１２１、第５の配線１２５、第８の配線１２８、第７の配線１２７及び
第２の配線１２２には、それぞれ図２４に示す信号２２１、信号２２５、信号２２８、信
号２２７、信号２２２が入力される。さらに、第１５の配線１３５には図２４に示す信号
２２５が入力される。ここで、信号２２１、信号２２５、信号２２８、信号２２７、信号
２２２は、図２又は図６と同様なものを用いることができる。

ただし、第１の配線１２１、第２の配線１２２、第４の配線１２４〜第１３の配線１３３
、第１５の配線１３５、第１６の配線１３６には、それぞれ様々な信号、電位及び電流が
入力されてもよい。

なお、第３の配線１２３及び第１４の配線１３４からは、それぞれ信号２２３、信号２３
４が出力される。信号２３４はフリップフロップの出力信号であり、信号２２３はフリッ
プフロップの転送信号である。ただし、信号２２３をフリップフロップの出力信号、信号
２３４をフリップフロップの転送信号としてもよい。

したがって、信号２３４をフリップフロップの出力信号、信号２２３をフリップフロップ
の転送信号として用いる場合は、第９のトランジスタ１０９のＷ／Ｌの値を第１のトラン
ジスタ１０１〜第１０のトランジスタ１１０のＷ／Ｌの中で最大とするとよい。ただし、
信号２２３をフリップフロップの出力信号、信号２３４をフリップフロップの転送信号と
して用いる場合は、第１のトランジスタ１０１のＷ／Ｌの値を第１のトランジスタ１０１
〜第１０のトランジスタ１１０のＷ／Ｌの中で最大とする。

本実施の形態では、すでに述べたように、フリップフロップの出力信号と、フリップフロ
ップの転送信号とを、別々のトランジスタによって別々の配線から出力することを特徴と
する。つまり、図４０のフリップフロップは、第１のトランジスタ１０１及び第２のトラ
ンジスタ１０２によって第３の配線１２３から信号を出力し、第９のトランジスタ１０９
及び第１０のトランジスタ１１０によって第１４の配線１３４から信号を出力する。さら
に、第９のトランジスタ１０９及び第１０のトランジスタ１１０は第１のトランジスタ１
０１及び第２のトランジスタ１０２と同じように接続されるため、図４１に示すように第
１４の配線１３４から出力される信号（信号２３４）は第３の配線１２３から出力される
信号（信号２２３）とおおむね同じ波形である。

なお、第１のトランジスタ１０１は、次の段の第５のトランジスタ１０５のゲート電極に
電荷を供給できればよいので、第１のトランジスタ１０１のＷ／Ｌの値は、第５のトラン
ジスタ１０５のＷ／Ｌの値の２倍以下とすることが好ましく、より好ましくは第５のトラ
ンジスタ１０５のＷ／Ｌの値以下とする。

なお、第９のトランジスタ１０９及び第１０のトランジスタ１１０は、それぞれ第１のト
ランジスタ１０１、第２のトランジスタ１０２と同様の機能を有する。さらに、第９のト
ランジスタ１０９及び第１０のトランジスタ１１０をバッファ部と呼んでもよい。

以上のことから、図４０のフリップフロップは、第１４の配線１３４に大きな負荷が接続
され、信号２３４に遅延、なまりなどが生じても、誤動作を防止することができる。なぜ
なら、図４０のフリップフロップは、フリップフロップの出力信号と、フリップフロップ
の転送信号とを、別々のトランジスタによって別々の配線から出力することによって、出
力信号の遅延、なまりなどの影響を受けないからである。

さらに、本実施の形態のフリップフロップは、高速に動作できるので、より高精細な表示
装置、又はより大型の表示装置に適用できる。さらに、本実施の形態のフリップフロップ
は、工程の簡略化を図ることができる。さらに、本実施の形態のフリップフロップは、製
造コストの削減を図ることができる。さらに、本実施の形態のフリップフロップは、歩留
まりの向上を図ることができる。

なお、本実施の形態のフリップフロップは、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図５（Ａ）、図５
（Ｂ）、図５（Ｃ）、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図９（Ａ）、
図９（Ｂ）、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）と自由に組み合わせて実施することができる
。さらに、本実施の形態のフリップフロップは、実施の形態１に記載の駆動タイミング及
び実施の形態２に記載の駆動タイミングと自由に組み合わせて実施することができる。

続いて、上述した本実施の形態のフリップフロップを有するシフトレジスタの構成及び駆
動方法について説明する。

本実施の形態のシフトレジスタの構成について図４２を参照して説明する。図４２のシフ
トレジスタは、ｎ個のフリップフロップ（フリップフロップ４２０１＿１〜フリップフロ
ップ４２０１＿ｎ）を有する。

図４２のシフトレジスタの接続関係について説明する。図４２のシフトレジスタは、ｉ段
目のフリップフロップ４２０１＿ｉ（フリップフロップ４２０１＿１〜４２０１＿ｎのう
ちいずれか一）は、図４０に示した第１の配線１２１が第７の配線４２１７＿ｉ−１に接
続され、図４０に示した第２の配線１２２が第７の配線４２１７＿ｉ＋１に接続され、図
４０に示した第３の配線１２３が第７の配線４２１７＿ｉに接続され、図４０に示した第
４の配線１２４、第１０の配線１３０、第１１の配線１３１、第１２の配線１３２、第１
３の配線１３３及び第１６の配線１３６が第５の配線４２１５に接続され、図４０に示し
た第５の配線１２５、第７の配線１２７及び第１５の配線１３５が奇数段目のフリップフ
ロップでは第２の配線４２１２に接続され、偶数段目のフリップフロップでは第３の配線
４２１３に接続され、図４０に示した第８の配線１２８が奇数段目のフリップフロップで
は第３の配線４２１３に接続され、偶数段目のフリップフロップでは第２の配線４２１２
に接続され、図４０に示した第６の配線１２６及び第９の配線１２９が第４の配線４２１
４に接続され、図４０に示した第１４の配線１３４が第８の配線４２１８＿ｉに接続され
る。ただし、１段目のフリップフリップ４２０１＿１の図４０に示す第１の配線１２１は
第１の配線４２１１に接続され、ｎ段目のフリップフロップ４２０１＿ｎの図４０に示す
第２の配線１２２は第６の配線４２１６に接続される。

なお、第１の配線４２１１、第２の配線４２１２、第３の配線４２１３、第６の配線４２
１６を、それぞれ第１の信号線、第２の信号線、第３の信号線、第４の信号線と呼んでも
よい。さらに、第４の配線４２１４、第５の配線４２１５を、それぞれ第１の電源線、第
２の電源線と呼んでもよい。

次に、図４２に示したシフトレジスタの動作について、図４３のタイミングチャートを参
照して説明する。

なお、第１の配線４２１１、第２の配線４２１２、第３の配線４２１３、第４の配線４２
１４、第５の配線４２１５、第６の配線４２１６には、信号４３１１、信号４３１２、信
号４３１３、信号４３１４、信号４３１５、信号４２１６が入力される。信号４３１１、
信号４３１２、信号４３１３、信号４３１４、信号４３１５及び信号４２１６は、それぞ
れ信号２１１、信号２１２、信号２１３、信号２１４、信号２１５、信号２１６に相当す
る。

なお、第７の配線４２１７＿１〜第７の配線４２１７＿ｎ、及び第８の配線４２１８＿１
〜第８の配線４２１８＿ｎからはそれぞれＨ信号の電位がＶ１（以下、Ｈレベルともいう
）、Ｌ信号の電位がＶ２（以下、Ｌレベルともいう）のデジタル信号が出力される。

図４３に示すように、例えば、フリップフロップ４２０１＿ｉが選択期間となると、第７
の配線４２１７＿ｉ及び第８の配線４２１８＿ｉからＨ信号（選択信号）が出力される。
このとき、フリップフロップ４２０１＿ｉ＋１はセット期間となる。その後、フリップフ
ロップ４２０１＿ｉがリセット期間となって、第７の配線４２１７＿ｉ及び第８の配線４
２１８＿ｉからＬ信号が出力される。このとき、フリップフロップ４２０１＿ｉ＋１は選
択期間となる。その後、フリップフロップ４２０１＿ｉが第１の非選択期間となって、第
７の配線４２１７＿ｉ及び第８の配線４２１８＿ｉは浮遊状態となり電位をＶ２に維持す
る。このとき、フリップフロップ４２０１＿ｉ＋１はリセット期間となる。その後、フリ
ップフロップ４２０１＿ｉが第２の非選択期間となって、第７の配線４２１７＿ｉ及び第
８の配線４２１８＿ｉからＬ信号が出力される。このとき、フリップフロップ４２０１＿
ｉ＋１は第１の非選択期間となる。

こうして、図４２のシフトレジスタは、転送信号を第７の配線４２１７＿１から順に第７
の配線４２１７＿ｎまで出力できる。さらに、図４２のシフトレジスタは、選択信号を第
８の配線４２１８＿１から順に第８の配線４２１８＿ｎまで出力できる。つまり、図４２
のシフトレジスタは、第８の配線４２１８＿１〜第８の配線４２１８＿ｎを走査すること
ができる。したがって、図４２のシフトレジスタは、シフトレジスタとしての機能を十分
得ることができる。

さらに、図４２のシフトレジスタは、第８の配線４２１８＿１〜第８の配線４２１８＿ｎ
に大きな負荷（抵抗及び容量など）が接続されも、負荷の影響を受けずに動作することが
できる。さらに、図４２のシフトレジスタは、第８の配線４２１８＿１〜第８の配線４２
１８＿ｎのいずれかが電源線又は信号線とショートしても、正常動作を続けることができ
る。したがって、図４２のシフトレジスタは、動作する条件の範囲の向上を図ることがで
きる。さらに、図４２のシフトレジスタは、信頼性の向上を図ることができる。さらに、
図４２のシフトレジスタは、歩留まりの向上を図ることができる。なぜなら、図４２のシ
フトレジスタは、各フリップフロップの転送信号と、各フリップフロップの出力信号とを
分割しているからである。

さらに、本実施の形態のフリップフロップを適用したシフトレジスタは、トランジスタの
しきい値電圧のシフトを抑制できる。さらに、本実施の形態のフリップフロップを適用し
たシフトレジスタは、長寿命化を図ることができる。さらに、本実施の形態のフリップフ
ロップを適用したシフトレジスタは、信頼性の向上を図ることができる。さらに、本実施
の形態のフリップフロップを適用したシフトレジスタは、誤動作の抑制を図ることができ
る。さらに、本実施の形態のフリップフロップを適用したシフトレジスタは、より高精細
な表示装置、又はより大型の表示装置に適用できる。さらに、本実施の形態のフリップフ
ロップを適用したシフトレジスタは、工程の簡略化を図ることができる。さらに、本実施
の形態のフリップフロップを適用したシフトレジスタは、製造コストの削減を図ることが
できる。さらに、本実施の形態のフリップフロップを適用したシフトレジスタは、歩留ま
りの向上を図ることができる。

本実施の形態の表示装置として、図１７、図１９、図２０、図２７、図２８の表示装置を
用いることができる。したがって、走査線駆動回路として本実施の形態のシフトレジスタ
用いた表示装置は、トランジスタのしきい値電圧のシフトを抑制できる。さらに、本実施
の形態の表示装置は、長寿命化を図ることができる。さらに、本実施の形態の表示装置は
、信頼性の向上を図ることができる。さらに、本実施の形態の表示装置は、誤動作の抑制
を図ることができる。さらに、本実施の形態の表示装置は、より高精細、又はより大型化
を図ることができる。さらに、本実施の形態の表示装置は、工程の簡略化を図ることがで
きる。さらに、本実施の形態の表示装置は、製造コストの削減を図ることができる。さら
に、本実施の形態の表示装置は、歩留まりの向上を図ることができる。さらに、本実施の
形態の表示装置は、ドライバＩＣの省電力化を図ることができる。さらに、本実施の形態
の表示装置は、ドライバＩＣの発熱の抑制を図ることができる。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行
うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の
形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、本明細書のフリップフロップが有するトランジスタにＰチャネル型ト
ランジスタを適用した場合について説明する。さらに、当該フリップフロップを有する駆
動回路、及び当該駆動回路を有する表示装置の構成並びに駆動方法について説明する。

本実施の形態のフリップフロップは、図１（Ａ）のフリップフロップが有するトランジス
タの極性をＰチャネル型とした場合について説明する。ただし、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）
、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図８（Ａ）、図８（
Ｂ）、図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）又は図４０に示したフリッ
プフロップが有すトランジスタの極性をＰチャネル型とすることもできる。さらに、本実
施の形態のフリップフロップは、実施の形態１乃至実施の形態３の記載と自由に組み合わ
せて実施することもできる。

本実施の形態のフリップフロップの基本構成について、図４４を参照して説明する。図４
４に示すフリップフロップは、第１のトランジスタ４４０１、第２のトランジスタ４４０
２、第３のトランジスタ４４０３、第４のトランジスタ４４０４、第５のトランジスタ４
４０５、第６のトランジスタ４４０６、第７のトランジスタ４４０７及び第８のトランジ
スタ４４０８を有する。本実施の形態において、第１のトランジスタ４４０１、第２のト
ランジスタ４４０２、第３のトランジスタ４４０３、第４のトランジスタ４４０４、第５
のトランジスタ４４０５、第６のトランジスタ４４０６、第７のトランジスタ４４０７及
びトランジスタ４４０８は、Ｐチャネル型トランジスタとし、ゲート・ソース間電圧の絶
対値（｜Ｖｇｓ｜）がしきい値電圧の絶対値（｜Ｖｔｈ｜）を上回ったとき（ＶｇｓがＶ
ｔｈを下回ったとき）導通状態になるものとする。

なお、本実施の形態のフリップフロップは、第１のトランジスタ４４０１〜第８のトラン
ジスタ４４０８が全てＰチャネル型トランジスタで構成されていることを特徴とする。し
たがって、本実施の形態のフリップフロップは、製造工程の簡略化を図ることができる。
さらに、本実施の形態のフリップフロップは、製造コストの削減を図ることができる。さ
らに、本実施の形態のフリップフロップは、歩留まりの向上を図ることができる。

図４４のフリップフリップフロップの接続関係について説明する。第１のトランジスタ４
４０１の第１の電極（ソース電極およびドレイン電極の一方）が第５の配線４４２５に接
続され、第１のトランジスタ４４０１の第２の電極（ソース電極およびドレイン電極の他
方）が第３の配線４４２３に接続される。第２のトランジスタ４４０２の第１の電極が第
４の配線４４２４に接続され、第２のトランジスタ４４０２第２の電極が第３の配線４４
２３に接続され、第２のトランジスタ４４０２のゲート電極が第８の配線４４２８に接続
される。第３のトランジスタ４４０３の第１の電極が第６の配線４４２６に接続され、第
３のトランジスタ４４０３の第２の電極が第６のトランジスタ４４０６のゲート電極に接
続され、第３のトランジスタ４４０３のゲート電極が第７の配線４４２７に接続される。
第４のトランジスタ４４０４の第１の電極が第１０の配線４４３０に接続され、第４のト
ランジスタ４４０４の第２の電極が第６のトランジスタ４４０６のゲート電極に接続され
、第４のトランジスタ４４０４のゲート電極が第８の配線４４２８に接続される。第５の
トランジスタ４４０５の第１の電極が第９の配線４４２９に接続され、第５のトランジス
タ４４０５の第２の電極が第１のトランジスタ４４０１のゲート電極に接続され、第５の
トランジスタ４４０５のゲート電極が第１の配線４４２１に接続される。第６のトランジ
スタ４４０６の第１の電極が第１２の配線４４３２に接続され、第６のトランジスタ４４
０６の第２の電極が第１のトランジスタ４４０１のゲート電極に接続される。第７のトラ
ンジスタ４４０７の第１の電極が第１３の配線４４３３に接続され、第７のトランジスタ
４４０７の第２の電極が第１のトランジスタ４４０１のゲート電極に接続され、第７のト
ランジスタ４４０７のゲート電極が第２の配線４４２２に接続される。第８のトランジス
タ４４０８の第１の電極が第１１の配線４４３１に接続され、第８のトランジスタ４４０
８の第２の電極が第６のトランジスタ４４０６のゲート電極に接続され、第８のトランジ
スタ４４０８のゲート電極が第１のトランジスタ４４０１のゲート電極に接続される。

なお、第１のトランジスタ４４０１のゲート電極、第５のトランジスタ４４０５の第２の
電極、第６のトランジスタ４４０６の第２の電極、第７のトランジスタ４４０７の第２の
電極及び第８のトランジスタ４４０８のゲート電極の接続箇所をノード４４４１とする。
さらに、第３のトランジスタ４４０３の第２の電極、第４のトランジスタ４４０４の第２
の電極、第６のトランジスタ４４０６のゲート電極及び第８のトランジスタ４４０８の第
２の電極の接続箇所をノード４４４２とする。

なお、第１の配線４４２１、第２の配線４４２２、第３の配線４４２３、第５の配線４４
２５、第７の配線４４２７及び第８の配線４４２８を、それぞれ第１の信号線、第２の信
号、第３の信号線、第４の信号線、第５の信号線、第６の信号線と呼んでもよい。さらに
、第４の配線４４２４、第６の配線４４２６、第９の配線４４２９、第１０の配線４４３
０、１１の配線４４３１、第１２の配線４４３２及び第１３の配線４４３３を、それぞれ
第１の電源線、第２の電源線、第３の電源線、第４の電源線、第５の電源線、第６の電源
線、第７の電源線と呼んでもよい。

次に、図４４に示したフリップフロップの動作について、図４５のタイミングチャートを
参照して説明する。さらに、図４５のタイミングチャートをセット期間、選択期間、リセ
ット期間、第１の非選択期間、第２の非選択期間に分割して説明する。ただし、セット期
間、リセット期間、第１の非選択期間及び第２の非選択期間を合わせて非選択期間と呼ぶ
こともある。

なお、図４５のタイミングチャートは、図２のタイミングチャートのＨレベル・Ｌレベル
を反転したものと同様である。

なお、第６の配線４４２６及び第９の配線４４２９にはＶ２の電位が供給され、第４の配
線４４２４、第１０の配線４４３０、第１１の配線４４３１、第１２の配線４４３２及び
第１３の配線４４３３にはＶ１の電位が供給される。ここで、Ｖ１＞Ｖ２である。

なお、第１の配線４４２１、第５の配線４４２５、第８の配線４４２８、第７の配線４４
２７及び第２の配線４４２２には、それぞれ図４５に示す信号４５２１、信号４５２５、
信号４５２８、信号４５２７、信号４５２２が入力される。そして、第３の配線４４２３
からは、図４５に示す信号４４２３が出力される。ここで、信号４４２１、信号４４２５
、信号４４２８、信号４４２７、信号４４２２及び信号４４２３は、Ｈ信号の電位がＶ１
（以下、Ｈレベルともいう）、Ｌ信号の電位がＶ２（以下、Ｌレベルともいう）のデジタ
ル信号である。さらに、信号４４２１、信号４４２５、信号４４２８、信号４４２７、信
号４４２２及び信号４４２３を、それぞれスタート信号、パワークロック信号（ＰＣＫ）
、第１の制御クロック信号（ＣＣＫ１）、第２の制御クロック信号（ＣＣＫ２）、リセッ
ト信号、出力信号と呼んでもよい。

ただし、第１の配線４４２１、第２の配線４４２２、第４の配線４４２４〜第１３の配線
４４３３には、それぞれ様々な信号、電位及び電流が入力されてもよい。

まず、図４５（Ａ）に示すセット期間において、信号４５２１がＬレベルとなり第５のト
ランジスタ４４０５がオンし、信号４４２２がＨレベルなので第７のトランジスタ４４０
７がオフし、信号４５２８がＬレベルとなり第２のトランジスタ４４０２及び第４のトラ
ンジスタ４４０４がオンし、信号４５２７がＨレベルとなり第３のトランジスタ４４０３
がオフする。このときのノード４４４１の電位（電位４５４１）は、第５のトランジスタ
４４０５の第２の電極がソース電極となって、第９の配線４４２９の電位と第５のトラン
ジスタ４４０５のしきい値電圧の絶対値との和となるためＶ２＋｜Ｖｔｈ４４０５｜（Ｖ
ｔｈ４４０５：第５のトランジスタ４４０５のしきい値電圧）となる。よって、第１のト
ランジスタ４４０１及び第８のトランジスタ４４０８がオンし、第５のトランジスタ４４
０５がオフする。このときのノード４４４２の電位（電位４５４２）は、Ｖ１となって、
第６のトランジスタ４４０６がオフする。このように、セット期間では、第３の配線４４
２３はＨ信号が入力されている第５の配線４４２５及び第４の配線４４２４と導通するた
め、第３の配線４４２３の電位がＶ１となる。したがって、Ｈ信号が第３の配線４４２３
から出力される。さらに、ノード４４４１は、電位をＶ２＋｜Ｖｔｈ４４０５｜に維持し
たまま浮遊状態となる。

図４５（Ｂ）に示す選択期間では、信号４５２１がＨレベルとなり第５のトランジスタ４
４０５がオフし、信号４５２２がＨレベルのままなので第７のトランジスタ４４０７がオ
フのままであり、信号４５２８がＨレベルとなり第２のトランジスタ４４０２及び第４の
トランジスタ４４０４がオフし、信号４５２７がＬレベルとなり第３のトランジスタ４５
０３がオンする。このときのノード４４４１は電位をＶ１＋｜Ｖｔｈ４４０５｜に維持し
ている。よって、第１のトランジスタ４４０１及び第８のトランジスタ４４０８はオンの
ままである。このときのノード４４４２の電位は、第１１の配線４４３１の電位（Ｖ１）
と第６の配線４４２６の電位（Ｖ２）との電位差（Ｖ１−Ｖ２）が第３のトランジスタ４
４０３及び第８のトランジスタ４４０８によって分圧され、Ｖ１−θ（θ：任意の正の数
）となる。さらに、θ＜｜Ｖｔｈ４４０６｜（第６のトランジスタ４４０６のしきい値電
圧）とする。よって、第６のトランジスタ４４０６がオフのままである。ここで、第５の
配線４４２５にＬ信号が入力されるので、第３の配線４４２３の電位が下がり始める。す
ると、ノード４４４１の電位は、ブートストラップ動作によってＶ２＋｜Ｖｔｈ４４０５
｜から下がり、Ｖ２−｜Ｖｔｈ４４０１｜−γ（Ｖｔｈ４４０１：第１のトランジスタ４
４０１のしきい値電圧、γ：任意の正の数）となる。したがって、第３の配線４４２３の
電位は、第５の配線４４２５と等しい電位となるのでＶ２となる。このように、選択期間
では、第３の配線４４２３はＬ信号が入力されている第５の配線４４２５と導通するため
、第３の配線４４２３の電位がＶ２となる。したがって、Ｌ信号が第３の配線４４２３か
ら出力される。

図４５（Ｃ）に示すリセット期間では、信号４５２１がＨレベルのままなので第５のトラ
ンジスタ４４０５がオフのままであり、信号４５２２がＬレベルとなり第７のトランジス
タ４４０７がオンし、信号４５２８がＬレベルとなり第２のトランジスタ４４０２及び第
４のトランジスタ４４０４がオンし、信号４５２７がＨレベルとなり第３のトランジスタ
４４０３がオフする。このときのノード４４４１の電位は、第１３の配線４４３３の電位
（Ｖ１）が第７のトランジスタ４４０７を介して供給されるためＶ１となる。よって、第
１のトランジスタ４４０１及び第８のトランジスタ４４０８がオフする。このときのノー
ド４４４２の電位は、第４のトランジスタ４４０４がオンするのでＶ１となる。よって、
第６のトランジスタ４４０６がオフする。このように、リセット期間では、第３の配線４
４２３はＶ１が供給されている第４の配線４４２４と導通するため、第３の配線４４２３
の電位がＶ１となる。したがって、Ｈ信号が第３の配線４４２３から出力される。

図４５（Ｄ）に示す第１の非選択期間において、信号４５２１がＨレベルのままなので第
５のトランジスタ４４０５がオフのままであり、信号４５２２がＨレベルとなり第７のト
ランジスタ４４０７がオフし、信号４５２８がＨレベルとなり第２のトランジスタ４４０
２及び第４のトランジスタ４４０４がオフし、信号４５２７がＬレベルとなり第３のトラ
ンジスタ４４０３がオンする。このときのノード４４４２の電位は、第３のトランジスタ
４４０３の第２の電極がソース電極となって、第７の配線４４２７の電位（Ｖ２）と第３
のトランジスタ４４０３のしきい値電圧の絶対値との和となるためＶ２＋｜Ｖｔｈ４４０
３｜（Ｖｔｈ４４０３：第３のトランジスタ４４０３のしきい値電圧）となる。よって、
第６のトランジスタ４４０６がオンする。このときのノード４４４１の電位は第６のトラ
ンジスタ４４０６がオンするのでＶ１となる。よって、第１のトランジスタ４４０１及び
第８のトランジスタ４４０８はオフのままである。このように、第１の非選択期間では、
第３の配線４４２３は浮遊状態となって、電位をＶ１に維持する。

なお、本実施の形態のフリップフロップは、第２のトランジスタ４４０２をオフすること
によって、第２のトランジスタ４４０２のしきい値電圧のシフトを抑制できる。

図４５（Ｅ）に示す第２の非選択期間において、信号４５２１がＨレベルのままなので第
５のトランジスタ４４０５がオフのままであり、信号４５２２がＨレベルのままなので第
７のトランジスタ４４０７がオフのままであり、信号４５２８がＬレベルとなり第２のト
ランジスタ４４０２及び第４のトランジスタ４４０４がオンし、信号４５２７がＨレベル
となり第３のトランジスタ４４０３がオフする。このときノード４４４２の電位がＶ１と
なって第６のトランジスタ４４０６がオフする。このときのノード４４４１は浮遊状態と
なるため電位をＶ１に維持する。よって、第１のトランジスタ４４０１及び第８のトラン
ジスタ４４０８はオフのままである。このように、第２の非選択期間では、第３の配線４
４２３はＶ１が供給されている第４の配線４４２４と導通するため、第３の配線４４２３
の電位がＶ１となる。したがって、Ｈ信号が第３の配線４４２３から出力される。

なお、本実施の形態のフリップフロップは、第６のトランジスタ４４０６をオフすること
によって、第６のトランジスタ４４０６のしきい値電圧のシフトを抑制できる。

以上のことから、本実施の形態のフリップフロップは、第２のトランジスタ４４０２及び
第６のトランジスタ４４０６のしきい値電圧のシフトを抑制できるため、長寿命化を図る
ことができる。さらに、本実施の形態のフリップフロップは、全てのトランジスタのしき
い値電圧のシフトを抑制できるため、長寿命化を図ることができる。さらに、本実施の形
態のフリップフロップは、信頼性を向上するこができる。さらに、本実施の形態のフリッ
プフロップは誤動作の抑制を図ることができる。

なお、本実施の形態のシフトレジスタは、本実施の形態のフリップフロップを実施の形態
１乃至実施の形態３に記載のシフトレジスタと自由に組み合わせて実施することができる
。例えば、本実施の形態のシフトレジスタは、本実施の形態のフリップフロップを図１１
、図１４、図２４及び図４２のシフトレジスタと自由に組み合わせて実施することができ
る。ただし、本実施の形態のシフトレジスタは、実施の形態１乃至実施の形態３に記載の
シフトレジスタと比較して、Ｈレベル・Ｌレベルが反転している。

なお、本実施の形態の表示装置は、本実施の形態のシフトレジスタを実施の形態１乃至実
施の形態３に記載の表示装置と自由に組み合わせて実施することができる。例えば、本実
施の形態の表示装置は、図１７、図１９、図２０、図２７、図２８の表示装置と自由に組
み合わせて実施することができる。ただし、本実施の形態の表示装置は、実施の形態１乃
至実施の形態３に記載の表示装置と比較して、Ｈレベル・Ｌレベルが反転している。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行
うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の
形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。

（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態４に示した表示装置が有する信号線駆動
回路について説明する。

図３１の信号線駆動回路について説明する。図３１に示す信号線駆動回路は、ドライバＩ
Ｃ５６０１、スイッチ群５６０２＿１〜５６０２＿Ｍ、第１の配線５６１１、第２の配線
５６１２、第３の配線５６１３及び配線５６２１＿１〜５６２１＿Ｍを有する。スイッチ
群５６０２＿１〜５６０２＿Ｍそれぞれは、第１のスイッチ５６０３ａ、第２のスイッチ
５６０３ｂ及び第３のスイッチ５６０３ｃを有する。

ドライバＩＣ５６０１は第１の配線５６１１、第２の配線５６１２、第３の配線５６１３
及び配線５６２１＿１〜５６２１＿Ｍに接続される。そして、スイッチ群５６０２＿１〜
５６０２＿Ｍそれぞれは、第１の配線５６１１、第２の配線５６１２、第３の配線５６１
３及びスイッチ群５６０２＿１〜５６０２＿Ｍそれぞれに対応した配線５６２１＿１〜５
６２１＿Ｍのうちいずれかに接続される。そして、配線５６２１＿１〜５６２１＿Ｍそれ
ぞれは、第１のスイッチ５６０３ａ、第２のスイッチ５６０３ｂ及び第３のスイッチ５６
０３ｃを介して、３つの信号線に接続される。例えば、Ｊ列目の配線５６２１＿Ｊ（配線
５６２１＿１〜配線５６２１＿Ｍのうちいずれか一）は、スイッチ群５６０２＿Ｊが有す
る第１のスイッチ５６０３ａ、第２のスイッチ５６０３ｂ及び第３のスイッチ５６０３ｃ
を介して、信号線Ｓｊ−１、信号線Ｓｊ、信号線Ｓｊ＋１に接続される。

なお、第１の配線５６１１、第２の配線５６１２、第３の配線５６１３には、それぞれ信
号が入力される。

なお、ドライバＩＣ５６０１は、単結晶基板若しくは多結晶半導体を用いたガラス基板上
に形成されていることが望ましい。さらに、スイッチ群５６０２は、実施の形態１乃至実
施の形態４に示した画素部と同一基板上に形成されていることが望ましい。したがって、
ドライバＩＣ５６０１とスイッチ群５６０２とはＦＰＣなどを介して接続するとよい。

次に、図３１に示した信号線駆動回路の動作について、図３２のタイミングチャートを参
照して説明する。なお、図３２のタイミングチャートは、ｉ行目の走査線Ｇｉが選択され
ている場合のタイミングチャートを示している。さらに、ｉ行目の走査線Ｇｉの選択期間
は、第１のサブ選択期間Ｔ１、第２のサブ選択期間Ｔ２及び第３のサブ選択期間Ｔ３に分
割されている。さらに、図３１の信号線駆動回路は、他の行の走査線が選択されている場
合でも図３２と同様の動作をする。

なお、図３２のタイミングチャートは、Ｊ列目の配線５６２１＿Ｊが第１のスイッチ５６
０３ａ、第２のスイッチ５６０３ｂ及び第３のスイッチ５６０３ｃを介して、信号線Ｓｊ
−１、信号線Ｓｊ、信号線Ｓｊ＋１に接続される場合について示している。

なお、図３２のタイミングチャートは、ｉ行目の走査線Ｇｉが選択されるタイミング、第
１のスイッチ５６０３ａのオン・オフのタイミング５７０３ａ、第２のスイッチ５６０３
ｂのオン・オフのタイミング５７０３ｂ、第３のスイッチ５６０３ｃのオン・オフのタイ
ミング５７０３ｃ及びＪ列目の配線５６２１＿Ｊに入力される信号５７２１＿Ｊを示して
いる。

なお、配線５６２１＿１〜配線５６２１＿Ｍには第１のサブ選択期間Ｔ１、第２のサブ選
択期間Ｔ２及び第３のサブ選択期間Ｔ３において、それぞれ別のビデオ信号が入力される
。例えば、第１のサブ選択期間Ｔ１において配線５６２１＿Ｊに入力されるビデオ信号は
信号線Ｓｊ−１に入力され、第２のサブ選択期間Ｔ２において配線５６２１＿Ｊに入力さ
れるビデオ信号は信号線Ｓｊに入力され、第３のサブ選択期間Ｔ３において配線５６２１
＿Ｊに入力されるビデオ信号は信号線Ｓｊ＋１に入力される。さらに、選択期間Ｔ１、第
２のサブ選択期間Ｔ２及び第３のサブ選択期間Ｔ３において、配線５６２１＿Ｊに入力さ
れるビデオ信号をそれぞれＤａｔａｊ−１、Ｄａｔａｊ、Ｄａｔａｊ＋１とする。

図３２に示すように、第１のサブ選択期間Ｔ１において第１のスイッチ５６０３ａがオン
し、第２のスイッチ５６０３ｂ及び第３のスイッチ５６０３ｃがオフする。このとき、配
線５６２１＿Ｊに入力されるＤａｔａｊ−１が、第１のスイッチ５６０３ａを介して信号
線Ｓｊ−１に入力される。第２のサブ選択期間Ｔ２では、第２のスイッチ５６０３ｂがオ
ンし、第１のスイッチ５６０３ａ及び第３のスイッチ５６０３ｃがオフする。このとき、
配線５６２１＿Ｊに入力されるＤａｔａｊが、第２のスイッチ５６０３ｂを介して信号線
Ｓｊに入力される。第３のサブ選択期間Ｔ３では、第３のスイッチ５６０３ｃがオンし、
第１のスイッチ５６０３ａ及び第２のスイッチ５６０３ｂがオフする。このとき、配線５
６２１＿Ｊに入力されるＤａｔａｊ＋１が、第３のスイッチ５６０３ｃを介して信号線Ｓ
ｊ＋１に入力される。

以上のことから、図３１の信号線駆動回路は、１ゲート選択期間を３つに分割することで
、１ゲート選択期間中に１つの配線５６２１から３つの信号線にビデオ信号を入力するこ
とができる。したがって、図３１の信号線駆動回路は、ドライバＩＣ５６０１が形成され
る基盤と、画素部が形成されている基盤との接続数を信号線の数に比べて約１／３にする
ことができる。接続数が約１／３になることによって、図３１の信号線駆動回路は、信頼
性、歩留まりなどを向上できる。

なお、本実施形態の信号線駆動回路を実施形態１乃至実施形態４に示した表示装置に適用
することによって、さらに画素部が形成されている基盤と外部基盤との接続数を減らすこ
とができる。したがって、本発明の表示装置は、信頼性の向上を図ることができる。さら
に、本発明の表示装置は、歩留まりを高くすることができる。

次に、第１のスイッチ５６０３ａ、第２のスイッチ５６０３ｂ及び第３のスイッチ５６０
３ｃにＮチャネル型のトランジスタを適用した場合について図３３を参照して説明する。
なお、図３１と同様なものに関しては共通の符号を用いて示し、同一部分又は同様な機能
を有する部分の詳細な説明は省略する。

第１のトランジスタ５９０３ａが第１のスイッチ５６０３ａに相当し、第２のトランジス
タ５９０３ｂが第２のスイッチ５６０３ｂに相当し、第３のトランジスタ５９０３ｃが第
３のスイッチ５６０３ｃに相当する。

例えば、スイッチ群５６０２＿Ｊの場合、第１のトランジスタ５９０３ａは、第１の電極
が配線５６２１＿Ｊに接続され、第２の電極が信号線Ｓｊ−１に接続され、ゲート電極が
第１の配線５６１１に接続される。第２のトランジスタ５９０３ｂは、第１の電極が配線
５６２１＿Ｊに接続され、第２の電極が信号線Ｓｊに接続され、ゲート電極が第２の配線
５６１２に接続される。第３のトランジスタ５９０３ｃは、第１の電極が配線５６２１＿
Ｊに接続され、第２の電極が信号線Ｓｊ＋１に接続され、ゲート電極が第３の配線５６１
３に接続される。

なお、第１のトランジスタ５９０３ａ、第２のトランジスタ５９０３ｂ、第３のトランジ
スタ５９０３ｃは、それぞれスイッチングトランジスタとして機能する。さらに、第１の
トランジスタ５９０３ａ、第２のトランジスタ５９０３ｂ、第３のトランジスタ５９０３
ｃは、それぞれゲート電極に入力される信号がＨレベルのときにオンとなり、ゲート電極
に入力される信号がＬレベルのときにオフとなる。

なお、第１のスイッチ５６０３ａ、第２のスイッチ５６０３ｂ及び第３のスイッチ５６０
３ｃとしてＮチャネル型のトランジスタを用いることによって、トランジスタの半導体層
として、アモルファスシリコンを用いることができるため、製造工程の簡略化を図ること
ができ、製造コストの削減や歩留まりの向上を図ることができるからである。さらに、大
型の表示パネルなどの半導体装置を作製することも可能となるからである。また、トラン
ジスタの半導体層として、ポリシリコンや多結晶シリコンを用いても製造工程の簡略化を
図ることができる。

図３３の信号線駆動回路では、第１のトランジスタ５９０３ａ、第２のトランジスタ５９
０３ｂ、第３のトランジスタ５９０３ｃとしてＮチャネル型のトランジスタを用いた場合
について説明したが、第１のトランジスタ５９０３ａ、第２のトランジスタ５９０３ｂ、
第３のトランジスタ５９０３ｃとしてＰチャネル型のトランジスタを用いてもよい。この
とき、トランジスタはゲート電極に入力される信号がＬレベルのときにオンとなり、ゲー
ト電極に入力される信号がＨレベルのときにオフとなる。

なお、図３１のように、１ゲート選択期間を複数のサブ選択期間に分割し、複数のサブ選
択期間それぞれにおいてある１つの配線から複数の信号線それぞれにビデオ信号を入力す
ることができれば、スイッチの配置や数、駆動方法などは限定されない。

例えば、３つ以上のサブ選択期間それぞれにおいて１つの配線から３つ以上の信号線それ
ぞれにビデオ信号を入力する場合は、スイッチ及びスイッチを制御するための配線を追加
すればよい。ただし、１ゲート選択期間を４つ以上のサブ選択期間に分割すると、１つの
サブ選択期間が短くなる。したがって、１ゲート選択期間は、２つ又は３つのサブ選択期
間に分割されることが望ましい。

別の例として、図３４のタイミングチャートに示すように、１つの選択期間をプリチャー
ジ期間Ｔｐ、第１のサブ選択期間Ｔ１、第２のサブ選択期間Ｔ２、第３の選択期間Ｔ３に
分割してもよい。さらに、図３４のタイミングチャートは、ｉ行目の走査線Ｇｉが選択さ
れるタイミング、第１のスイッチ５６０３ａのオン・オフのタイミング５８０３ａ、第２
のスイッチ５６０３ｂのオン・オフのタイミング５８０３ｂ、第３のスイッチ５６０３ｃ
のオン・オフのタイミング５８０３ｃ及びＪ列目の配線５６２１＿Ｊに入力される信号５
８２１＿Ｊを示している。図３４に示すように、プリチャージ期間Ｔｐにおいて第１のス
イッチ５６０３ａ、第２のスイッチ５６０３ｂ及び第３のスイッチ５６０３ｃがオンする
。このとき、配線５６２１＿Ｊに入力されるプリチャージ電圧Ｖｐが第１のスイッチ５６
０３ａ、第２のスイッチ５６０３ｂ及び第３のスイッチ５６０３ｃを介してそれぞれ信号
線Ｓｊ−１、信号線Ｓｊ、信号線Ｓｊ＋１に入力される。第１のサブ選択期間Ｔ１におい
て第１のスイッチ５６０３ａがオンし、第２のスイッチ５６０３ｂ及び第３のスイッチ５
６０３ｃがオフする。このとき、配線５６２１＿Ｊに入力されるＤａｔａｊ−１が、第１
のスイッチ５６０３ａを介して信号線Ｓｊ−１に入力される。第２のサブ選択期間Ｔ２で
は、第２のスイッチ５６０３ｂがオンし、第１のスイッチ５６０３ａ及び第３のスイッチ
５６０３ｃがオフする。このとき、配線５６２１＿Ｊに入力されるＤａｔａｊが、第２の
スイッチ５６０３ｂを介して信号線Ｓｊに入力される。第３のサブ選択期間Ｔ３では、第
３のスイッチ５６０３ｃがオンし、第１のスイッチ５６０３ａ及び第２のスイッチ５６０
３ｂがオフする。このとき、配線５６２１＿Ｊに入力されるＤａｔａｊ＋１が、第３のス
イッチ５６０３ｃを介して信号線Ｓｊ＋１に入力される。

以上のことから、図３４のタイミングチャートを適用した図３１の信号線駆動回路は、サ
ブ選択期間の前にプリチャージ選択期間を設けることによって、信号線をプリチャージで
きるため、画素へのビデオ信号の書き込みを高速に行うことができる。なお、図３２と同
様なものに関しては共通の符号を用いて示し、同一部分又は同様な機能を有する部分の詳
細な説明は省略する。

図３５においても、図３１のように、１ゲート選択期間を複数のサブ選択期間に分割し、
複数のサブ選択期間それぞれにおいてある１つの配線から複数の信号線それぞれにビデオ
信号を入力することができる。なお、図３５は、信号線駆動回路のうちＪ列目のスイッチ
群６０２２＿Ｊのみを示している。スイッチ群６０２２＿Ｊは、第１のトランジスタ６０
０１、第２のトランジスタ６００２、第３のトランジスタ６００３、第４のトランジスタ
６００４、第５のトランジスタ６００５、第６のトランジスタ６００６を有している。第
１のトランジスタ６００１、第２のトランジスタ６００２、第３のトランジスタ６００３
、第４のトランジスタ６００４、第５のトランジスタ６００５、第６のトランジスタ６０
０６はＮチャネル型のトランジスタである。スイッチ群６０２２＿Ｊは、第１の配線６０
１１、第２の配線６０１２、第３の配線６０１３、第４の配線６０１４、第５の配線６０
１５、第６の配線６０１６、配線５６２１＿Ｊ、信号線Ｓｊ−１、信号線Ｓｊ、信号線Ｓ
ｊ＋１に接続される。

第１のトランジスタ６００１の第１の電極は配線５６２１＿Ｊに接続され、第２の電極は
信号線Ｓｊ−１に接続され、ゲート電極は第１の配線６０１１に接続される。第２のトラ
ンジスタ６００２の第１の電極は配線５６２１＿Ｊに接続され、第２の電極は信号線Ｓｊ
−１に接続され、ゲート電極は第２の配線６０１２に接続される。第３のトランジスタ６
００３の第１の電極は配線５６２１＿Ｊに接続され、第２の電極は信号線Ｓｊに接続され
、ゲート電極は第３の配線６０１３に接続される。第４のトランジスタ６００４の第１の
電極は配線５６２１＿Ｊに接続され、第２の電極は信号線Ｓｊに接続され、ゲート電極は
第４の配線６０１４に接続される。第５のトランジスタ６００５の第１の電極は配線５６
２１＿Ｊに接続され、第２の電極は信号線Ｓｊ＋１に接続され、ゲート電極は第５の配線
６０１５に接続される。第６のトランジスタ６００６の第１の電極は配線５６２１＿Ｊに
接続され、第２の電極は信号線Ｓｊ＋１に接続され、ゲート電極は第６の配線６０１６に
接続される。

なお、第１のトランジスタ６００１、第２のトランジスタ６００２、第３のトランジスタ
６００３、第４のトランジスタ６００４、第５のトランジスタ６００５、第６のトランジ
スタ６００６は、それぞれスイッチングトランジスタとして機能する。さらに、第１のト
ランジスタ６００１、第２のトランジスタ６００２、第３のトランジスタ６００３、第４
のトランジスタ６００４、第５のトランジスタ６００５、第６のトランジスタ６００６は
、それぞれゲート電極に入力される信号がＨレベルのときにオンとなり、ゲート電極に入
力される信号がＬレベルのときにオフとなる。

なお、第１の配線６０１１及び第２の配線６０１２は、図３３の第１の配線５９１１に相
当する。第３の配線６０１３及び第４の配線６０１４は、図３３の第２の配線５９１２に
相当する。第５の配線６０１５及び第６の配線６０１６は、図３３の第３の配線５９１３
に相当する。なお、第１のトランジスタ６００１及び第２のトランジスタ６００２は、図
３３の第１のトランジスタ５９０３ａに相当する。第３のトランジスタ６００３及び第４
のトランジスタ６００４は、図３３の第２のトランジスタ５９０３ｂに相当する。第５の
トランジスタ６００５及び第６のトランジスタ６００６は、図３３の第３のトランジスタ
５９０３ｃに相当する。

図３５では、図３２に示した第１のサブ選択期間Ｔ１において第１のトランジスタ６００
１又は第２のトランジスタ６００２のどちらかがオンする。第２のサブ選択期間Ｔ２にお
いて第３のトランジスタ６００３又は第４のトランジスタ６００４のどちらかがオンする
。第３のサブ選択期間Ｔ３において第５のトランジスタ６００５又は第６のトランジスタ
６００６のどちらかがオンする。さらに、図３４に示したプリチャージ期間Ｔｐにおいて
第１のトランジスタ６００１、第３のトランジスタ６００３及び第５のトランジスタ６０
０５か、第２のトランジスタ６００２、第４のトランジスタ６００４及び第６のトランジ
スタ６００６のどちらかがオンする。

したがって、図３５では、各トランジスタのオン時間を短くすることができるため、各ト
ランジスタの特性劣化を抑制することができる。なぜなら、例えば図３２に示した第１の
サブ選択期間Ｔ１においては、第１のトランジスタ６００１又は第２のトランジスタ６０
０２のどちらかがオンしていればビデオ信号を信号線Ｓｊ−１に入力することができるか
らである。なお、例えば図３２に示した第１のサブ選択期間Ｔ１において、第１のトラン
ジスタ６００１及び第２のトランジスタ６００２を同時にオンすることによって、高速に
ビデオ信号を信号線Ｓｊ−１に入力することもできる。

なお、図３５では、２つのトランジスタを配線５６２１と信号線との間に並列に接続する
場合について説明した。しかし、これに限定されず、３つ以上のトランジスタを配線５６
２１と信号線との間に並列に接続してもよい。こうすることで、さらに各トランジスタの
特性劣化を抑制することができる。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容ま
たは内容の一部を、別の図で述べた内容または内容の一部にも適用できる。あるいは、組
み合わせることが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、
別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容または内容の一部を、別の実施の形態の図
で述べた内容または内容の一部にも適用できる。あるいは、組み合わせることが出来る。
。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組
み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容を、具現化した場合の一例、少し変
形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合
の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したが
って、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態にも適用できる。あるいは、組み合
わせることが出来る。。

（実施の形態６）
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態４に示した表示装置の静電破壊による不
良を防止するための構成について説明する。

なお、静電破壊とは、人体又は物体に蓄積された、正又は負の電荷が半導体デバイスに触
れた時にデバイスの入出力端子を介して瞬時に放電されることで、デバイス内部に大電流
が流れて発生する破壊のことである。

図３６（Ａ）は、保護ダイオードによって走査線に発生する静電破壊を防止するための構
成を示す。図３６（Ａ）は、保護ダイオードを配線６１１１と走査線との間に配置した構
成である。なお、図示はしないが、ｉ行目の走査線Ｇｉには複数の画素が接続される。な
お、保護ダイオードとしては、トランジスタ６１０１を用いる。なお、トランジスタ６１
０１はＮチャネル型のトランジスタである。ただし、Ｐチャネル型のトランジスタを用い
てもよく、トランジスタ６１０１の極性は走査線駆動回路や画素が有するトランジスタの
極性と同様なものを用いればよい。

なお、保護ダイオードは１つだけ配置されているが、複数個の保護ダイオードが直列に配
置されていてもよいし、並列に配置されていてもよいし、直並列に配置されていてもよい
。

トランジスタ６１０１は第１の電極がｉ行目の走査線Ｇｉに接続され、第２の電極が配線
６１１１に接続され、ゲート電極がｉ行目の走査線Ｇｉに接続される。

図３６（Ａ）の動作について説明する。配線６１１１にはある電位が入力されており、そ
の電位は、ｉ行目の走査線Ｇｉに入力される信号のＬレベルよりも低い電位である。正又
は負の電荷がｉ行目の走査線Ｇｉに放電されていない場合、ｉ行目の走査線Ｇｉの電位は
Ｈレベル若しくはＬレベルであるため、トランジスタ６１０１はオフしている。一方、負
の電荷がｉ行目の走査線Ｇｉに放電された場合、ｉ行目の走査線Ｇｉの電位は瞬間的に下
がる。このとき、ｉ行目の走査線Ｇｉの電位が配線６１１１の電位からトランジスタ６１
０１のしきい値電圧を引いた値よりも低くなると、トランジスタ６１０１がオンして、電
流がトランジスタ６１０１を介して配線６１１１に流れる。したがって、図３６（Ａ）に
示した構成によって、大電流が画素に流れ込むことを防ぐことができるため、画素の静電
破壊を防止することができる。

なお、図３６（Ｂ）は、正の電荷がｉ行目の走査線Ｇｉに放電された場合に静電破壊を防
止するための構成である。保護ダイオードとして機能するトランジスタ６１０２が走査線
と配線６１１２との間に配置されている。なお、保護ダイオードは１つだけ配置されてい
るが、複数個の保護ダイオードが直列に配置されていてもよいし、並列に配置されていて
もよいし、直並列に配置されていてもよい。なお、トランジスタ６１０２はＮチャネル型
のトランジスタである。ただし、Ｐチャネル型のトランジスタを用いてもよく、トランジ
スタ６１０２の極性は走査線駆動回路や画素が有するトランジスタの極性と同様なものを
用いればよい。トランジスタ６１０２は第１の電極がｉ行目の走査線Ｇｉに接続され、第
２の電極が配線６１１２に接続され、ゲート電極が配線６１１２に接続される。なお、配
線６１１２には、ｉ行目の走査線Ｇｉに入力される信号のＨレベルよりも高い電位が入力
されている。したがって、トランジスタ６１０２は、電荷がｉ行目の走査線Ｇｉに放電さ
れていない場合ときには、オフしている。一方、正の電荷がｉ行目の走査線Ｇｉに放電さ
れた場合、ｉ行目の走査線Ｇｉの電位は瞬間的に上昇する。このとき、ｉ行目の走査線Ｇ
ｉの電位が配線６１１２の電位とトランジスタ６１０２のしきい値電圧との和よりも高く
なると、トランジスタ６１０２がオンして、電流がトランジスタ６１０２を介して配線６
１１２に流れる。したがって、図３６（Ｂ）に示した構成によって、大電流が画素に流れ
込むことを防ぐことができるため、画素の静電破壊を防止することができる。

なお、図３６（Ｃ）に示すように、図３６（Ａ）と図３６（Ｂ）とを組み合わせた構成に
することで、正の電荷がｉ行目の走査線Ｇｉに放電された場合でも、負の電荷がｉ行目の
走査線Ｇｉに放電された場合でも、画素の静電破壊を防止することができる。なお、図３
６（Ａ）、（Ｂ）と同様なものに関しては共通の符号を用いて示し、同一部分又は同様な
機能を有する部分の詳細な説明は省略する。

図３７（Ａ）は、保護ダイオードとして機能するトランジスタ６２０１を走査線と保持容
量線との間に接続した場合の構成を示す。なお、保護ダイオードは１つだけ配置されいる
が、複数個の保護ダイオードが直列に配置されていてもよいし、並列に配置されていても
よいし、直並列に配置されていてもよい。なお、トランジスタ６２０１はＮチャネル型の
トランジスタである。ただし、Ｐチャネル型のトランジスタを用いてもよく、トランジス
タ６２０１の極性は走査線駆動回路や画素が有するトランジスタの極性と同様なものを用
いればよい。なお、配線６２１１は、保持容量線として機能する。トランジスタ６２０１
の第１の電極はｉ行目の走査線Ｇｉに接続され、第２の電極は配線６２１１に接続され、
ゲート電極はｉ行目の走査線Ｇｉに接続される。なお、配線６２１１には、ｉ行目の走査
線Ｇｉに入力される信号のＬレベルよりも低い電位が入力されている。したがって、トラ
ンジスタ６２０１は、電荷がｉ行目の走査線Ｇｉに放電されていない場合ときには、オフ
している。一方、負の電荷がｉ行目の走査線Ｇｉに放電された場合、ｉ行目の走査線Ｇｉ
の電位は瞬間的に下がる。このとき、ｉ行目の走査線Ｇｉの電位が配線６２１１の電位か
らトランジスタ６２０１のしきい値電圧を引いた値よりも低くなると、トランジスタ６２
０１がオンして、電流がトランジスタ６２０１を介して配線６２１１に流れる。したがっ
て、図３７（Ａ）に示した構成によって、大電流が画素に流れ込むことを防ぐことができ
るため、画素の静電破壊を防止することができる。さらに、図３７（Ａ）に示した構成で
は、保持容量線を電荷を逃がす配線として利用しているので、新たに配線を追加する必要
がない。

なお、図３７（Ｂ）は、正の電荷がｉ行目の走査線Ｇｉに放電された場合に静電破壊を防
止するための構成である。ここでは、配線６２１１には、ｉ行目の走査線Ｇｉに入力され
る信号のＨレベルよりも高い電位が入力されている。したがって、トランジスタ６２０１
は、電荷がｉ行目の走査線Ｇｉに放電されていない場合ときには、オフしている。一方、
正の電荷がｉ行目の走査線Ｇｉに放電された場合、ｉ行目の走査線Ｇｉの電位は瞬間的に
上昇する。このとき、ｉ行目の走査線Ｇｉの電位が配線６２１１の電位とトランジスタ６
２０１のしきい値電圧との和よりも高くなると、トランジスタ６２０１がオンして、電流
がトランジスタ６２０１を介して配線６２１１に流れる。したがって、図３７（Ｂ）に示
した構成によって、大電流が画素に流れ込むことを防ぐことができるため、画素の静電破
壊を防止することができる。さらに、図３７（Ｂ）に示した構成では、保持容量線を電荷
を逃がす配線として利用しているので、新たに配線を追加する必要がない。なお、図３７
（Ｂ）と同様なものに関しては共通の符号を用いて示し、同一部分又は同様な機能を有す
る部分の詳細な説明は省略する。

次に、保護ダイオードによって信号線に発生する静電破壊を防止するための構成を図３８
（Ａ）に示す。図３８（Ａ）は、保護ダイオードを配線６４１１と信号線との間に配置し
た場合の構成である。なお、図示はしないがｊ列目の信号線Ｓｊには複数の画素が接続さ
れる。なお、保護ダイオードとしては、トランジスタ６４０１を用いる。なお、なお、ト
ランジスタ６４０１はＮチャネル型のトランジスタである。ただし、Ｐチャネル型のトラ
ンジスタを用いてもよく、トランジスタ６４０１の極性は信号線駆動回路や画素が有する
トランジスタの極性と同様なものを用いればよい。

なお、保護ダイオードは１つだけ配置されているが、複数個の保護ダイオードが直列に配
置されていてもよいし、並列に配置されていてもよいし、直並列に配置されていてもよい
。

トランジスタ６４０１は第１の電極がｊ行目の信号線Ｓｊに接続され、第２の電極が配線
６４１１に接続され、ゲート電極がｊ行目の信号線Ｓｊに接続される。

図３８（Ａ）の動作について説明する。配線６４１１にはある電位が入力されており、そ
の電位は、ｊ行目の信号線Ｓｊに入力されるビデオ信号の最小値も低い電位である。正又
は負の電荷がｊ行目の信号線Ｓｊに放電されていない場合、ｊ行目の信号線Ｓｊの電位は
ビデオ信号と同電位であるため、トランジスタ６４０１はオフしている。一方、負の電荷
がｊ行目の信号線Ｓｊに放電された場合、ｊ行目の信号線Ｓｊの電位は瞬間的に下がる。
このとき、ｊ行目の信号線Ｓｊの電位が配線６４１１の電位からトランジスタ６４０１の
しきい値電圧を引いた値よりも低くなると、トランジスタ６４０１がオンして、電流がト
ランジスタ６４０１を介して配線６４１１に流れる。したがって、図３８（Ａ）に示した
構成によって、大電流が画素に流れ込むことを防ぐことができるため、画素の静電破壊を
防止することができる。

なお、図３８（Ｂ）は、正の電荷がｊ行目の信号線Ｓｊに放電された場合に静電破壊を防
止するための構成である。保護ダイオードとして機能するトランジスタ６４０２が走査線
と配線６４１２との間に配置されている。なお、保護ダイオードは１つだけ配置されてい
るが、複数個の保護ダイオードが直列に配置されていてもよいし、並列に配置されていて
もよいし、直並列に配置されていてもよい。なお、トランジスタ６４０２はＮチャネル型
のトランジスタである。ただし、Ｐチャネル型のトランジスタを用いてもよく、トランジ
スタ６４０２の極性は走査線駆動回路や画素が有するトランジスタの極性と同様なものを
用いればよい。トランジスタ６４０２は第１の電極がｊ行目の信号線Ｓｊに接続され、第
２の電極が配線６４１２に接続され、ゲート電極が配線６４１２に接続される。なお、配
線６４１２には、ｊ行目の信号線Ｓｊに入力されるビデオ信号の最大値よりも高い電位が
入力されている。したがって、トランジスタ６４０２は、電荷がｊ行目の信号線Ｓｊに放
電されていない場合ときには、オフしている。一方、正の電荷がｊ行目の信号線Ｓｊに放
電された場合、ｊ行目の信号線Ｓｊの電位は瞬間的に上昇する。このとき、ｊ行目の信号
線Ｓｊの電位が配線６４１２の電位とトランジスタ６４０２のしきい値電圧との和よりも
高くなると、トランジスタ６４０２がオンして、電流がトランジスタ６４０２を介して配
線６４１２に流れる。したがって、図３８（Ｂ）に示した構成によって、大電流が画素に
流れ込むことを防ぐことができるため、画素の静電破壊を防止することができる。

なお、図３８（Ｃ）に示すように、図３８（Ａ）と図３８（Ｂ）とを組み合わせた構成に
することで、正の電荷がｊ行目の信号線Ｓｊに放電された場合でも、負の電荷がｊ行目の
信号線Ｓｊに放電された場合でも、画素の静電破壊を防止することができる。なお、図３
８（Ａ）、（Ｂ）と同様なものに関しては共通の符号を用いて示し、同一部分又は同様な
機能を有する部分の詳細な説明は省略する。

本実施の形態では、走査線及び信号線に接続された画素の静電破壊を防止するための構成
を説明した。しかし、本実施の形態の構成は、走査線及び信号線に接続された画素の静電
破壊の防止だけに適用されるものではない。例えば、実施の形態１乃至実施の形態４に示
した走査線駆動回路及び信号線駆動回路に接続される信号又は電位が入力された配線に本
実施の形態を適用する場合は、走査線駆動回路及び信号線駆動回路の静電破壊を防止する
ことができる。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容ま
たは内容の一部を、別の図で述べた内容または内容の一部にも適用できる。あるいは、組
み合わせることが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、
別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容または内容の一部を、別の実施の形態の図
で述べた内容または内容の一部にも適用できる。あるいは、組み合わせることが出来る。
さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み
合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容を、具現化した場合の一例、少し変
形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合
の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したが
って、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態にも適用できる。あるいは、組み合
わせることが出来る。

（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態４に示した表示装置に適用できる表示装
置の新たな構成について説明する。

図３９（Ａ）は、ダイオード接続されたトランジスタをある走査線と別の走査線との間に
配置した場合の構成である。図３９（Ａ）では、ｉ−１行目の走査線Ｇｉ−１とｉ行目の
走査線Ｇｉとの間にダイオード接続されたトランジスタ６３０１ａを配置し、ｉ行目の走
査線Ｇｉとｉ＋１行目の走査線Ｇｉ＋１との間にダイオード接続されたトランジスタ６３
０１ｂを配置した場合の構成を示している。なお、トランジスタ６３０１ａ及びトランジ
スタ６３０１ｂはＮチャネル型のトランジスタである。ただし、Ｐチャネル型のトランジ
スタを用いてもよく、トランジスタ６３０１ａ及びトランジスタ６３０１ｂの極性は走査
線駆動回路や画素が有するトランジスタの極性と同様なものを用いればよい。

なお、図３９（Ａ）では、代表してｉ−１行目の走査線Ｇｉ−１、ｉ行目の走査線Ｇｉ及
びｉ＋１行目の走査線Ｇｉ＋１を示しているが、他の走査線も同様にダイオード接続され
たトランジスタが配置されている。

トランジスタ６３０１ａの第１の電極はｉ行目の走査線Ｇｉに接続され、第２の電極はｉ
−１行目の走査線Ｇｉ−１に接続され、ゲート電極はＧｉ−１行目の走査線Ｇｉ−１に接
続される。トランジスタ６３０１ｂの第１の電極はｉ＋１行目の走査線Ｇｉ＋１に接続さ
れ、第２の電極はｉ行目の走査線Ｇｉに接続され、ゲート電極はｉ行目の走査線Ｇｉに接
続される。

図３９（Ａ）の動作について説明する。実施の形態１乃至実施の形態４に示した走査線駆
動回路では、非選択期間において、ｉ−１行目の走査線Ｇｉ−１、ｉ行目の走査線Ｇｉ及
びｉ＋１行目の走査線Ｇｉ＋１はＬレベルを維持していてる。したがって、トランジスタ
６３０１ａ及びトランジスタ６３０１ｂはオフしている。しかしながら、例えばノイズな
どによってｉ行目の走査線Ｇｉの電位が上昇した場合、ｉ行目の走査線Ｇｉが画素を選択
しまい、画素に不正なビデオ信号が書き込まれてしまう。そこで、図３９（Ａ）のように
ダイオード接続したトランジスタを走査線間に配置しておくことで、画素に不正なビデオ
信号が書き込まれることを防止することができる。なぜなら、ｉ行目の走査線Ｇｉの電位
がｉ−１行目の走査線Ｇｉ−１の電位とトランジスタ６３０１ａのしきい値電圧との和以
上に上昇すると、トランジスタ６３０１ａがオンして、ｉ行目の走査線Ｇｉの電位が下が
る。したがって、ｉ行目の走査線Ｇｉによって画素が選択されることはないからである。

なお、図３９（Ａ）の構成は、特に走査線駆動回路と画素部とを同一基板上に一体形成し
た場合に有利である。なぜなら、Ｎチャネル型のトランジスタ、又はＰチャネル型のトラ
ンジスタだけで構成されている走査線駆動回路では、走査線が浮遊状態になることがあり
、走査線にノイズが発生しやすいからである。

なお、図３９（Ｂ）は、走査線間に配置するダイオード接続されたトランジスタの向きを
逆にした場合の構成である。なお、トランジスタ６３０２ａ及びトランジスタ６３０２ｂ
はＮチャネル型のトランジスタである。ただし、Ｐチャネル型のトランジスタを用いても
よく、トランジスタ６３０２ａ及びトランジスタ６３０２ｂの極性は走査線駆動回路や画
素が有するトランジスタの極性と同様なものを用いればよい。図３９（Ｂ）では、トラン
ジスタ６３０２ａの第１の電極がｉ行目の走査線Ｇｉに接続され、第２の電極がｉ−１行
目の走査線Ｇｉ−１に接続され、ゲート電極がｉ行目の走査線Ｇｉに接続される。トラン
ジスタ６３０２ｂの第１の電極がｉ＋１行目の走査線Ｇｉ＋１に接続され、第２の電極が
ｉ行目の走査線Ｇｉに接続され、ゲート電極がｉ＋１行目の走査線Ｇｉ＋１に接続される
。図３９（Ｂ）は、図３８（Ａ）と同様に、ｉ行目の走査線Ｇｉの電位がｉ−１行目の走
査線Ｇｉ＋１の電位とトランジスタ６３０２ｂのしきい値電圧との和以上に上昇すると、
トランジスタ６３０２ｂがオンして、ｉ行目の走査線Ｇｉの電位が下がる。したがって、
ｉ行目の走査線Ｇｉによって画素が選択されることはなく、画素に不正なビデオ信号が書
き込まれることを防止することができる。

なお、図３９（Ｃ）に示すように、図３９（Ａ）と図３９（Ｂ）とを組み合わせた構成に
することで、ｉ行目の走査線Ｇｉの電位が上昇しても、トランジスタ６３０１ａ及びトラ
ンジスタ６３０２ｂがオンするので、ｉ行目の走査線Ｇｉの電位が下がる。なお、図３９
（Ｃ）では、電流が２つのトランジスタを介して流れるので、より大きいノイズを除去す
ることが可能である。なお、図３９（Ａ）、（Ｂ）と同様なものに関しては共通の符号を
用いて示し、同一部分又は同様な機能を有する部分の詳細な説明は省略する。

なお、図３７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、走査線と保持容量線との間にダイオード接
続したトランジスタを配置しても図３９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様の効果を得ること
ができる。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容ま
たは内容の一部を、別の図で述べた内容または内容の一部にも適用できる。あるいは、組
み合わせることが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、
別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容または内容の一部を、別の実施の形態の図
で述べた内容または内容の一部にも適用できる。あるいは、組み合わせることが出来る。
さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み
合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容を、具現化した場合の一例、少し変
形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合
の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したが
って、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態にも適用できる。あるいは、組み合
わせることが出来る。

（実施の形態８）
本実施形態においては、表示装置の画素構造について説明する。特に、液晶表示装置の画
素構造について説明する。

図４６は、液晶表示装置の画素構造のうち、ＴＮ方式と呼ばれるものに、薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）を組み合わせた場合の画素の断面図と上面図である。図４６の（Ａ）は、画
素の断面図であり、図４６の（Ｂ）は、画素の上面図である。また、図４６の（Ａ）に示
す画素の断面図は、図４６の（Ｂ）に示す画素の上面図における線分ａ−ａ’に対応して
いる。図４６に示す画素構造の液晶表示装置に本実施の形態の表示装置を適用することに
よって、安価に液晶表示装置を製造することができる。

図４６の（Ａ）を参照して、ＴＮ方式の液晶表示装置の画素構造について説明する。液晶
表示装置は、液晶パネルと呼ばれる、画像を表示する基幹部分を有する。液晶パネルは、
加工を施した２枚の基板を、数μｍのギャップを持たせて貼り合わせ、２枚の基板間に液
晶材料を注入することで作製される。図４６の（Ａ）において、２枚の基板は、第１の基
板１０１０１および第２の基板１０１１６である。第１の基板には、ＴＦＴおよび画素電
極を作製し、第２の基板には、遮光膜１０１１４、カラーフィルタ１０１１５、第４の導
電層１０１１３、スペーサ１０１１７、および第２の配向膜１０１１２を作製してもよい
。

なお、本実施の形態の表示装置は、第１の基板１０１０１にＴＦＴを作製しなくとも実施
可能である。ＴＦＴを作製しない場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減する
ことができる。さらに、構造が簡単であるので、歩留まりを向上させることができる。一
方、ＴＦＴを作製する場合は、より大型の表示装置を得ることができる。

なお、図４６に示すＴＦＴは、非晶質半導体を用いたボトムゲート型のＴＦＴである。非
結晶半導体を用いたＴＦＴを適応した液晶パネルは、大面積の基板を用いて、安価に作製
できるという利点がある。しかし、本実施の形態の表示装置はこれに限定されるものでは
ない。使用できるＴＦＴの構造は、ボトムゲート型のＴＦＴではチャネルエッチ型、チャ
ネル保護型などがある。また、トップゲート型でもよい。さらに、非晶質半導体だけでは
なく、多結晶半導体も用いることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、第２の基板１０１１６に遮光膜１０１１４を作製しな
くとも実施可能である。遮光膜１０１１４を作製しない場合は、工程数が減少するため、
製造コストを低減することができる。また、構造が簡単であるので、歩留まりを向上させ
ることができる。一方、遮光膜１０１１４を作製する場合は、黒表示時に光漏れの少ない
表示装置を得ることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、第２の基板１０１１６にカラーフィルタ１０１１５を
作製しなくとも実施可能である。カラーフィルタ１０１１５を作製しない場合は、工程数
が減少するため、製造コストを低減することができる。また、構造が簡単であるので、歩
留まりを向上させることができる。ただし、カラーフィルタ１０１１５を作製しない場合
でも、フィールドシーケンシャル駆動によってカラー表示ができる表示装置を得ることが
できる。一方、カラーフィルタ１０１１５を作製する場合は、カラー表示ができる表示装
置を得ることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、第２の基板１０１１６にスペーサ１０１１７を作製せ
ず、球状のスペーサを散布することでも実施可能である。球状のスペーサを散布する場合
は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。また、構造が簡単であ
るので、歩留まりを向上させることができる。一方、スペーサ１０１１７を作製する場合
は、スペーサの位置がばらつかないため、２枚の基板間の距離を一様にすることができ、
表示ムラの少ない表示装置を得ることができる。

次に、第１の基板１０１０１に施す加工について説明する。第１の基板１０１０１は透光
性を有する基板が好適であり、例えば石英基板、ガラス基板またはプラスチック基板でも
よい。なお、第１の基板１０１０１は遮光性の基板でもよく、半導体基板又はＳＯＩ（Ｓ
ｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板でもよい。

まず、第１の基板１０１０１に第１の絶縁膜１０１０２を成膜してもよい。第１の絶縁膜
１０１０２は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯｘＮ
ｙ）等の絶縁膜であってもよい。あるいは、第１の絶縁膜１０１０２は、酸化シリコン膜
、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯｘＮｙ）等のうちの２つ以上の膜を
組み合わせた積層構造の絶縁膜を用いてもよい。第１の絶縁膜１０１０２を成膜する場合
は、基板からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、ＴＦＴの性質が変化してしまうのを防
ぐことができる。また、ＴＦＴの性質の変化を抑制できるので、信頼性の高い表示装置を
得ることができる。なお、第１の絶縁膜１０１０２を成膜しない場合は、工程数が減少す
るため、製造コストを低減することができる。また、構造が簡単であるので、歩留まりを
向上させることができる。

次に、第１の基板１０１０１または第１の絶縁膜１０１０２上に、第１の導電層１０１０
３を形成する。なお、第１の導電層１０１０３は、形状を加工して形成してもよい。形状
を加工する工程は、次のようなものであることが好適である。まず、第１の導電層１０１
０３を全面に成膜する。このとき、第１の導電層１０１０３は、スパッタ装置、またはＣ
ＶＤ装置などの成膜装置を用いて成膜されてもよい。次に、全面に成膜した第１の導電層
上に、感光性のレジスト材料を全面に形成する。次に、フォトリソグラフィ法やレーザー
直描法などによって、形成したい形状に従ってレジスト材料を感光させる。次に、感光さ
せたレジスト材料、または感光させなかったレジスト材料のうち、どちらか一方を、エッ
チングによって除去することで、第１の導電層１０１０３を形状加工するためのマスクを
得ることができる。その後、形成したマスクパターンに従って、第１の導電層１０１０３
をエッチングにより除去することで、所望のパターンに第１の導電層１０１０３を形状加
工することができる。なお、第１の導電層１０１０３をエッチングする方法には、化学的
な方法（ウェットエッチング）と、物理的な方法（ドライエッチング）があるが、第１の
導電層１０１０３の材料や、第１の導電層１０１０３の下層にある材料の性質などを勘案
し、適宜選択する。なお、第１の導電層１０１０３に使用する材料は、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｌ
、Ｎｄ、Ｃｒなどが好適である。あるいは、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｃｒなどのうちの
２つ以上を組み合わせた積層構造であってもよい。

次に、第２の絶縁膜１０１０４を形成する。このとき、第２の絶縁膜１０１０４は、スパ
ッタ装置またはＣＶＤ装置などの成膜装置を用いて成膜されてもよい。なお、第２の絶縁
膜１０１０４に使用する材料は、熱酸化膜、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化
窒化シリコン膜などが好適である。あるいは、熱酸化膜、酸化シリコン膜、窒化シリコン
膜または酸化窒化シリコン膜などのうち２以上を組み合わせた積層構造であってもよい。
なお、第１の半導体層１０１０５に接する部分の第２の絶縁膜１０１０４は、酸化シリコ
ン膜であることが、特に好適である。なぜならば、酸化シリコン膜にすると半導体層１０
１０５との界面におけるトラップ準位が少なくなるからである。なお、第１の導電層１０
１０３をＭｏで形成するときは、第１の導電層１０１０３と接する部分の第２の絶縁膜１
０１０４は窒化シリコン膜が好ましい。なぜならば、窒化シリコン膜はＭｏを酸化させな
いからである。

次に、第１の半導体層１０１０５を形成する。その後、第２の半導体層１０１０６を連続
して形成するのが好適である。なお、第１の半導体層１０１０５および第２の半導体層１
０１０６は、形状を加工して形成してもよい。形状を加工する工程は、前述したフォトリ
ソグラフィ法等の方法であることが好適である。なお、第１の半導体層１０１０５に使用
する材料は、シリコンまたはシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）などが好適である。また
、第２の半導体層１０１０６に使用する材料は、リン等を含んだシリコン等が好適である
。

次に、第２の導電層１０１０７を形成する。このとき、第２の導電層１０１０７の形成方
法としては、スパッタ法または印刷法を用いるのが好適である。なお、第２の導電層１０
１０７に使用する材料は、透明性を有していても、反射性を有していてもよい。透明性を
有する場合は、例えば、酸化インジウムに酸化スズを混ぜたインジウムスズ酸化物（ＩＴ
Ｏ）膜、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）に酸化珪素を混ぜたインジウムスズ珪素酸化物
（ＩＴＳＯ）膜、酸化インジウムに酸化亜鉛を混ぜたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）膜
、酸化亜鉛膜または酸化スズ膜を用いることができる。なお、ＩＺＯとは、ＩＴＯに２〜
２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合させたターゲットを用いてスパッタリングにより
形成される透明導電材料である。一方、反射性を有する場合は、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ
、Ｗ、Ａｌなどを用いることができる。また、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、ＷとＡｌを積層
させた２層構造、ＡｌをＴｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗなどの金属で挟んだ３層積層構造と
してもよい。なお、第２の導電層１０１０７は、形状を加工して形成されてもよい。形状
を加工する方法は、前述したフォトリソグラフィ法等の方法であることが好適である。な
お、エッチング方法は、ドライエッチングで行なうのが好適である。ドライエッチングは
ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｒｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）やＩＣＰ（Ｉｎ
ｄｕｃｔｉｖｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｚｍａ）などの高密度プラズマ源を用いたドラ
イエッチング装置によって行われてもよい。

次に、ＴＦＴのチャネル領域を形成する。このとき、第２の半導体層１０１０６をエッチ
ングするためのマスクとしては、第２の導電層１０１０７を用いてもよいし、第２の導電
層１０１０７をエッチングするためのマスク（レジスト）を用いてもよい。こうすること
で、マスク枚数を減らすことができるので、製造コストを低減することができる。導電性
をもつ第２の半導体層１０１０６のエッチングを行なうことで、除去された部分がＴＦＴ
のチャネル領域となる。なお、第１の半導体層１０１０５と第２の半導体層１０１０６を
連続で形成せずに、第１の半導体層１０１０５の形成のあと、ＴＦＴのチャネル領域とな
る部分にストッパーとなる膜を成膜およびパターン加工し、その後、第２の半導体層１０
１０６を形成してもよい。なお、第１の半導体層１０１０５と第２の半導体層１０１０６
は、第２の導電層１０１０７を前述したフォトリソグラフィ法等の方法で形状を加工する
ときに、同じマスクを用いてエッチングされる。こうすることで、第２の導電層１０１０
７をマスクとして用いないで、ＴＦＴのチャネル領域を形成することができるので、レイ
アウトパターンの自由度が大きくなる利点がある。また、第２の半導体層１０１０６のエ
ッチング時に第１の半導体層１０１０５までエッチングしてしまわないため、エッチング
不良を起こすことなく、確実にＴＦＴのチャネル領域が形成できる利点がある。

次に、第３の絶縁膜１０１０８を形成する。第３の絶縁膜は、透明性を有していることが
好適である。なお、第３の絶縁膜１０１０８に用いる材料は、無機材料（酸化シリコン、
窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）または、低誘電率の有機化合物材料（感光性又は
非感光性の有機樹脂材料）などが好適である。また、シロキサンを含む材料を用いてもよ
い。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される材料
である。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水
素）が用いられる。あるいは、置換基としてフルオロ基を用いてもよい。あるいは、置換
基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。なお、第３の
絶縁膜１０１０８には、をエッチングによって、選択的にコンタクトホールが形成される
。また、コンタクトホールは少なくとも第２の導電層１０１０７上に形成される。なお、
第３の絶縁膜１０１０８をエッチングすると同時に第２の絶縁膜１０１０４もエッチング
することで、第２の導電層１０１０７だけではなく、第１の導電層１０１０３とのコンタ
クトホールを形成することができる。なお、第３の絶縁膜１０１０８の表面は、できるだ
け平坦であることが好適である。なぜならば、液晶が接する面の凹凸により、液晶分子の
配向が影響を受けてしまうからである。

次に、第３の導電層１０１０９を形成する。このとき、第３の導電層１０１０９の形成方
法としては、スパッタ法または印刷法を用いるのが好適である。なお、第３の導電層１０
１０９に使用する材料は、第２の導電層１０１０７と同じく、透明性を有していても、反
射性を有していてもよい。なお、第３の導電層１０１０９として使用できる材料は、第２
の導電層１０１０７と同様でもよい。また、第３の導電層１０１０９は、形状を加工して
形成してもよい。形状を加工する方法は、第２の導電層１０１０７と同様でもよい。

次に、第１の配向膜１０１１０を形成する。配向膜１０１１０には、ポリイミドなどの高
分子膜を用いることができる。なお、第１の配向膜１０１１０を形成後、液晶分子の配向
を制御するために、ラビングを行なってもよい。ラビングは、布で配向膜をこすることに
よって、配向膜にスジをつける工程である。ラビングを行なうことによって、配向膜に配
向性を持たせることができる。

以上のように作製した第１の基板１０１０１と、遮光膜１０１１４、カラーフィルタ１０
１１５、第４の導電層１０１１３、スペーサ１０１１７および第２の配向膜１０１１２を
作製した第２の基板１０１１６とは、シール材によって数μｍのギャップを持たせて貼り
合わせられる。そして、２枚の基板間に液晶材料を注入することで、液晶パネルが作製で
きる。なお、図４６に示すようなＴＮ方式の液晶パネルにおいては、第４の導電層１０１
１３は、第２の基板１０１１６の全面に作製されていてもよい。

次に、図４６に示す、ＴＮ方式の液晶パネルの画素構造の特徴について説明する。図４６
の（Ａ）に示した液晶分子１０１１８は、長軸と短軸を持った細長い分子である。液晶分
子１０１１８の向きを示すため、図４６の（Ａ）においては、その長さによって表現して
いる。すなわち、長く表現された液晶分子１０１１８は、その長軸の向きが紙面に平行で
あり、短く表現された液晶分子１０１１８ほど、その長軸の向きが紙面の法線方向に近く
なっているとする。つまり、図４６の（Ａ）に示した液晶分子１０１１８は、第１の基板
１０１０１に近いものと、第２の基板１０１１６に近いものとでは、その長軸の向きが９
０度異なっており、これらの中間に位置する液晶分子１０１１８の長軸の向きは、これら
を滑らかにつなぐような向きとなる。すなわち、図４６の（Ａ）に示した液晶分子１０１
１８は、第１の基板１０１０１と第２の基板１０１１６の間で、９０度ねじれているよう
な配向状態となっている。

次に、図４６の（Ｂ）を参照して、ＴＮ方式の液晶表示装置に本実施の形態の表示装置を
適用した場合の、画素のレイアウトの一例について説明する。本実施の形態の表示装置を
適用したＴＮ方式の液晶表示装置の画素は、走査線１０１２１と、映像信号線１０１２２
と、容量線１０１２３と、ＴＦＴ１０１２４と、画素電極１０１２５と、画素容量１０１
２６と、を備えていてもよい。

走査線１０１２１は、ＴＦＴ１０１２４のゲート電極と電気的に接続されるため、第１の
導電層１０１０３で構成されているのが好適である。

映像信号線１０１２２は、ＴＦＴ１０１２４のソース電極またはドレイン電極と電気的に
接続されるため、第２の導電層１０１０７で構成されているのが好適である。また、走査
線１０１２１と映像信号線１０１２２はマトリックス状に配置されるため、少なくとも、
異なる層の導電層で形成されるのが好適である。

容量線１０１２３は、画素電極１０１２５と平行に配置されることで、画素容量１０１２
６を形成するための配線であり、第１の導電層１０１０３で構成されているのが好適であ
る。なお、図４６の（Ｂ）に示すように、容量線１０１２３は、映像信号線１０１２２に
沿って、映像信号線１０１２２を囲むように延設されていてもよい。こうすることで、映
像信号線１０１２２の電位変化に伴って、電位を保持するべき電極の電位が変化してしま
う現象、いわゆるクロストークを低減することができる。なお、映像信号線１０１２２と
の交差容量を低減させるため、図４６の（Ｂ）に示すように、第１の半導体層１０１０５
を容量線１０１２３と映像信号線１０１２２の交差領域に設けてもよい。

ＴＦＴ１０１２４は、映像信号線１０１２２と画素電極１０１２５を導通させるスイッチ
として動作する。なお、図４６の（Ｂ）に示すように、ＴＦＴ１０１２４のソース領域ま
たはドレイン領域のどちらか一方を、ソース領域またはドレイン領域の他方を囲むように
配置してもよい。こうすることで、小さい面積で大きなチャネル幅を得ることができ、ス
イッチング能力を大きくすることができる。なお、図４６の（Ｂ）に示すように、ＴＦＴ
１０１２４のゲート電極は、第１の半導体層１０１０５を囲むように配置してもよい。

画素電極１０１２５は、ＴＦＴ１０１２４のソース電極またはドレイン電極の一方に電気
的に接続される。画素電極１０１２５は、映像信号線１０１２２によって伝達された信号
電圧を液晶素子に与えるための電極である。また、容量線１０１２３を配置することで、
画素容量１０１２６を形成してもよい。こうすることで、画素電極１０１２５は、映像信
号線１０１２２によって伝達された信号電圧を保持しやすくなる。なお、画素電極１０１
２５は、図４６の（Ｂ）に示すように、矩形であってもよい。こうすることで、画素の開
口率を大きくすることができるので、液晶表示装置の効率が向上する。また、画素電極１
０１２５を、透明性をもつ材料で作製した場合は、透過型の液晶表示装置を得ることがで
きる。透過型の液晶表示装置は、色の再現性が高く、高い画質を持った映像を表示するこ
とができる。また、画素電極１０１２５を、反射性をもつ材料で作製した場合は、反射型
の液晶表示装置を得ることができる。反射型の液晶表示装置は、屋外などの明るい環境下
における視認性が高く、また、バックライトが不要なので、消費電力を非常に小さくする
ことができる。なお、画素電極１０１２５を、透明性をもつ材料および反射性をもつ材料
の両方を用いて作成した場合は、両者の利点を併せ持つ、半透過型の液晶表示装置を得る
ことができる。なお、画素電極１０１２５を、反射性をもつ材料で作製した場合は、画素
電極１０１２５の表面に凹凸を持たせてもよい。あるいは、第３の絶縁膜１０１０８の表
面に凹凸を持たせることで、画素電極１０１２５を凹凸にすることもできる。こうするこ
とで、反射光が乱反射するので、反射光の強度分布の角度依存性が小さくなる利点がある
。つまり、どの角度で見ても、一定の明るさを持った反射型の液晶表示装置を得ることが
できる。

次に、図４７を参照して、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶
表示装置に、本実施の形態の表示装置を適用した場合を説明する。図４７は、ＶＡモード
の液晶表示装置の画素構造のうち、配向制御用突起を用いることで、液晶分子が様々な向
きを持つように制御し、視野角を大きくした、いわゆるＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉ
ｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式に、本実施の形態の表示装置を適用し
た場合の、画素の断面図と上面図である。図４７の（Ａ）は、画素の断面図であり、図４
７の（Ｂ）は、画素の上面図である。また、図４７の（Ａ）に示す画素の断面図は、図４
７の（Ｂ）に示す画素の上面図における線分ａ−ａ’に対応している。図４７に示す画素
構造の液晶表示装置に本実施の形態の表示装置を適用することによって、視野角が大きく
、応答速度が速く、コントラストの大きい液晶表示装置を得ることができる。

図４７の（Ａ）を参照して、ＭＶＡ方式の液晶表示装置の画素構造について説明する。液
晶表示装置は、液晶パネルと呼ばれる、画像を表示する基幹部分を有する。液晶パネルは
、加工を施した２枚の基板を、数μｍのギャップを持たせて貼り合わせ、２枚の基板間に
液晶材料を注入することで作製される。図４７の（Ａ）において、２枚の基板は、第１の
基板１０２０１および第２の基板１０２１６である。第１の基板には、ＴＦＴおよび画素
電極を作製し、第２の基板には、遮光膜１０２１４、カラーフィルタ１０２１５、第４の
導電層１０２１３、スペーサ１０２１７、第２の配向膜１０２１２、および配向制御用突
起１０２１９を作製してもよい。

なお、本実施の形態の表示装置は、第１の基板１０２０１にＴＦＴを作製しなくとも実施
可能である。ＴＦＴを作製しない場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減する
ことができる。さらに、構造が簡単であるので、歩留まりを向上させることができる。一
方、ＴＦＴを作製する場合は、より大型の表示装置を得ることができる。

なお、図４７に示すＴＦＴは、非晶質半導体を用いたボトムゲート型のＴＦＴである。非
結晶半導体を用いたＴＦＴを適応した液晶パネルは、大面積の基板を用いて、安価に作製
できるという利点がある。しかし、本実施の形態の表示装置はこれに限定されるものでは
ない。使用できるＴＦＴの構造は、ボトムゲート型のＴＦＴではチャネルエッチ型、チャ
ネル保護型などがある。また、トップゲート型でもよい。さらに、非晶質半導体だけでは
なく、多結晶半導体も用いることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、第２の基板１０２１６に遮光膜１０２１４を作製しな
くとも実施可能である。遮光膜１０２１４を作製しない場合は、工程数が減少するため、
製造コストを低減することができる。また、構造が簡単であるので、歩留まりを向上させ
ることができる。一方、遮光膜１０２１４を作製する場合は、黒表示時に光漏れの少ない
表示装置を得ることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、第２の基板１０２１６にカラーフィルタ１０２１５を
作製しなくとも実施可能である。カラーフィルタ１０２１５を作製しない場合は、工程数
が減少するため、製造コストを低減することができる。また、構造が簡単であるので、歩
留まりを向上させることができる。ただし、カラーフィルタ１０２１５を作製しない場合
でも、フィールドシーケンシャル駆動によってカラー表示ができる表示装置を得ることが
できる。一方、カラーフィルタ１０２１５を作製する場合は、カラー表示ができる表示装
置を得ることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、第２の基板１０２１６にスペーサ１０２１７を作製せ
ず、球状のスペーサを散布することでも実施可能である。球状のスペーサを散布する場合
は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。また、構造が簡単であ
るので、歩留まりを向上させることができる。一方、スペーサ１０２１７を作製する場合
は、スペーサの位置がばらつかないため、２枚の基板間の距離を一様にすることができ、
表示ムラの少ない表示装置を得ることができる。

次に、第１の基板１０２０１に施す加工については、図４６で説明した方法を用いてもよ
いため、省略する。ここで、第１の基板１０２０１、第１の絶縁膜１０２０２、第１の導
電層１０２０３、第２の絶縁膜１０２０４、第１の半導体層１０２０５、第２の半導体層
１０２０６、第２の導電層１０２０７、第３の絶縁膜１０２０８、第３の導電層１０２０
９、第１の配向膜１０２１０が、それぞれ、図４６における第１の基板１０１０１、第１
の絶縁膜１０１０２、第１の導電層１０１０３、第２の絶縁膜１０１０４、第１の半導体
層１０１０５、第２の半導体層１０１０６、第２の導電層１０１０７、第３の絶縁膜１０
１０８、第３の導電層１０１０９、第１の配向膜１０１１０、と対応する。なお、図示は
しないが、第１の基板側にも、配向制御用突起を設けてもよい。こうすることで、より確
実に液晶分子の配向を制御することができる。また、第１の配向膜１０２１０および第２
の配向膜１０２１２は、垂直配向膜でもよい。こうすることで、液晶分子１０２１８を垂
直に配向することができる。

以上のように作製した第１の基板１０２０１と、遮光膜１０２１４、カラーフィルタ１０
２１５、第４の導電層１０２１３、スペーサ１０２１７、および第２の配向膜１０２１２
を作製した第２の基板１０２１６を、シール材によって数μｍのギャップを持たせて貼り
合わせ、２枚の基板間に液晶材料を注入することで、液晶パネルが作製できる。なお、図
４７に示すようなＭＶＡ方式の液晶パネルにおいては、第４の導電層１０２１３は、第２
の基板１０２１６の全面に作製されていてもよい。また、第４の導電層１０２１３に接し
て、配向制御用突起１０２１９を作製してもよい。なお、配向制御用突起１０２１９の形
状に限定はないが、滑らかな曲面を持った形状であるのが好適である。こうすることで、
近接する液晶分子１０２１８の配向が極近いものとなるため、配向不良が低減する。また
、第２の配向膜１０２１２が、配向制御用突起１０２１９によって段切れを起こしてしま
うことによる、配向膜の不良も低減することができる。

次に、図４７に示す、ＭＶＡ方式の液晶パネルの画素構造の特徴について説明する。図４
７の（Ａ）に示した液晶分子１０２１８は、長軸と短軸を持った細長い分子である。液晶
分子１０２１８の向きを示すため、図４７の（Ａ）においては、その長さによって表現し
ている。すなわち、長く表現された液晶分子１０２１８は、その長軸の向きが紙面に平行
であり、短く表現された液晶分子１０２１８ほど、その長軸の向きが紙面の法線方向に近
くなっているとする。つまり、図４７の（Ａ）に示した液晶分子１０２１８は、その長軸
の向きが配向膜の法線方向を向くように配向している。よって、配向制御用突起１０２１
９のある部分の液晶分子１０２１８は、配向制御用突起１０２１９を中心として放射状に
配向する。この状態となることによって、視野角の大きい液晶表示装置を得ることができ
る。

次に、図４７の（Ｂ）を参照して、ＭＶＡ方式の液晶表示装置に本実施の形態の表示装置
を適用した場合の、画素のレイアウトの一例について説明する。本実施の形態の表示装置
を適用したＭＶＡ方式の液晶表示装置の画素は、走査線１０２２１と、映像信号線１０２
２２と、容量線１０２２３と、ＴＦＴ１０２２４と、画素電極１０２２５と、画素容量１
０２２６と、配向制御用突起１０２１９と、を備えていてもよい。

走査線１０２２１は、ＴＦＴ１０２２４のゲート電極と電気的に接続されるため、第１の
導電層１０２０３で構成されているのが好適である。

映像信号線１０２２２は、ＴＦＴ１０２２４のソース電極またはドレイン電極と電気的に
接続されるため、第２の導電層１０２０７で構成されているのが好適である。また、走査
線１０２２１と映像信号線１０２２２はマトリックス状に配置されるため、少なくとも、
異なる層の導電層で形成されるのが好適である。

容量線１０２２３は、画素電極１０２２５と平行に配置されることで、画素容量１０２２
６を形成するための配線であり、第１の導電層１０２０３で構成されているのが好適であ
る。なお、図４７の（Ｂ）に示すように、容量線１０２２３は、映像信号線１０２２２に
沿って、映像信号線１０２２２を囲むように延設されていてもよい。こうすることで、映
像信号線１０２２２の電位変化に伴って、電位を保持するべき電極の電位が変化してしま
う現象、いわゆるクロストークを低減することができる。なお、映像信号線１０２２２と
の交差容量を低減させるため、図４７の（Ｂ）に示すように、第１の半導体層１０２０５
を容量線１０２２３と映像信号線１０２２２の交差領域に設けてもよい。

ＴＦＴ１０２２４は、映像信号線１０２２２と画素電極１０２２５を導通させるスイッチ
として動作する。なお、図４７の（Ｂ）に示すように、ＴＦＴ１０２２４のソース領域ま
たはドレイン領域のどちらか一方を、ソース領域またはドレイン領域の他方を囲むように
配置してもよい。こうすることで、小さい面積で大きなチャネル幅を得ることができ、ス
イッチング能力を大きくすることができる。なお、図４７の（Ｂ）に示すように、ＴＦＴ
１０２２４のゲート電極は、第１の半導体層１０２０５を囲むように配置してもよい。

画素電極１０２２５は、ＴＦＴ１０２２４のソース電極またはドレイン電極の一方に電気
的に接続される。画素電極１０２２５は、映像信号線１０２２２によって伝達された信号
電圧を液晶素子に与えるための電極である。また、容量線１０２２３を配置することで、
画素容量１０２２６を形成してもよい。こうすることで、画素電極１０２２５は、映像信
号線１０２２２によって伝達された信号電圧を保持しやすくなる。なお、画素電極１０２
２５は、図４７の（Ｂ）に示すように、矩形であってもよい。こうすることで、画素の開
口率を大きくすることができるので、液晶表示装置の効率が向上する。また、画素電極１
０２２５を、透明性をもつ材料で作製した場合は、透過型の液晶表示装置を得ることがで
きる。透過型の液晶表示装置は、色の再現性が高く、高い画質を持った映像を表示するこ
とができる。また、画素電極１０２２５を、反射性をもつ材料で作製した場合は、反射型
の液晶表示装置を得ることができる。反射型の液晶表示装置は、屋外などの明るい環境下
における視認性が高く、また、バックライトが不要なので、消費電力を非常に小さくする
ことができる。なお、画素電極１０２２５を、透明性をもつ材料および反射性をもつ材料
の両方を用いて作成した場合は、両者の利点を併せ持つ、半透過型の液晶表示装置を得る
ことができる。なお、画素電極１０２２５を、反射性をもつ材料で作製した場合は、画素
電極１０２２５の表面に凹凸を持たせてもよい。あるいは、第３の絶縁膜１０２０８の表
面に凹凸を持たせることで、画素電極１０２２５を凹凸にすることもできる。こうするこ
とで、反射光が乱反射するので、反射光の強度分布の角度依存性が小さくなる利点がある
。つまり、どの角度で見ても、一定の明るさを持った反射型の液晶表示装置を得ることが
できる。

次に、図４８を参照して、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶
表示装置に、本実施の形態の表示装置を適用した場合の、別の例を説明する。図４８は、
ＶＡモードの液晶表示装置の画素構造のうち、第４の導電層１０３１３にパターン加工を
施すことで、液晶分子が様々な向きを持つように制御し、視野角を大きくした、いわゆる
ＰＶＡ（Ｐａｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式に、本実施の
形態の表示装置を適用した場合の、画素の断面図と上面図である。図４８の（Ａ）は、画
素の断面図であり、図４８の（Ｂ）は、画素の上面図である。また、図４８の（Ａ）に示
す画素の断面図は、図４８の（Ｂ）に示す画素の上面図における線分ａ−ａ’に対応して
いる。図４８に示す画素構造の液晶表示装置に本実施の形態の表示装置を適用することに
よって、視野角が大きく、応答速度が速く、コントラストの大きい液晶表示装置を得るこ
とができる。

図４８の（Ａ）を参照して、ＰＶＡ方式の液晶表示装置の画素構造について説明する。液
晶表示装置は、液晶パネルと呼ばれる、画像を表示する基幹部分を有する。液晶パネルは
、加工を施した２枚の基板を、数μｍのギャップを持たせて貼り合わせ、２枚の基板間に
液晶材料を注入することで作製される。図４８の（Ａ）において、２枚の基板は、第１の
基板１０３０１、および第２の基板１０３１６である。第１の基板には、ＴＦＴおよび画
素電極を作製し、また、第２の基板には、遮光膜１０３１４、カラーフィルタ１０３１５
、第４の導電層１０３１３、スペーサ１０３１７、および第２の配向膜１０３１２を作製
してもよい。

なお、本実施の形態の表示装置は、第１の基板１０３０１にＴＦＴを作製しなくとも実施
可能である。ＴＦＴを作製しない場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減する
ことができる。さらに、構造が簡単であるので、歩留まりを向上させることができる。一
方、ＴＦＴを作製する場合は、より大型の表示装置を得ることができる。

なお、図４８に示すＴＦＴは、非晶質半導体を用いたボトムゲート型のＴＦＴである。非
結晶半導体を用いたＴＦＴを適応した液晶パネルは、大面積の基板を用いて、安価に作製
できるという利点がある。しかし、本実施の形態の表示装置はこれに限定されるものでは
ない。使用できるＴＦＴの構造は、ボトムゲート型のＴＦＴではチャネルエッチ型、チャ
ネル保護型などがある。また、トップゲート型でもよい。さらに、非晶質半導体だけでは
なく、多結晶半導体も用いることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、第２の基板１０３１６に遮光膜１０３１４を作製しな
くとも実施可能である。遮光膜１０３１４を作製しない場合は、工程数が減少するため、
製造コストを低減することができる。また、構造が簡単であるので、歩留まりを向上させ
ることができる。一方、遮光膜１０３１４を作製する場合は、黒表示時に光漏れの少ない
表示装置を得ることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、第２の基板１０３１６にカラーフィルタ１０３１５を
作製しなくとも実施可能である。カラーフィルタ１０３１５を作製せしない場合は、工程
数が減少するため、製造コストを低減することができる。また、構造が簡単であるので、
歩留まりを向上させることができる。ただし、カラーフィルタ１０３１５を作製しない場
合でも、フィールドシーケンシャル駆動によってカラー表示ができる表示装置を得ること
ができる。一方、カラーフィルタ１０３１５を作製する場合は、カラー表示ができる表示
装置を得ることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、第２の基板１０３１６にスペーサ１０３１７を作製せ
ず、球状のスペーサを散布することでも実施可能である。球状のスペーサを散布する場合
は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。また、構造が簡単であ
るので、歩留まりを向上させることができる。一方、スペーサ１０３１７を作製する場合
は、スペーサの位置がばらつかないため、２枚の基板間の距離を一様にすることができ、
表示ムラの少ない表示装置を得ることができる。

次に、第１の基板１０３０１に施す加工については、図４６で説明した方法を用いてもよ
いため、省略する。ここで、第１の基板１０３０１、第１の絶縁膜１０３０２、第１の導
電層１０３０３、第２の絶縁膜１０３０４、第１の半導体層１０３０５、第２の半導体層
１０３０６、第２の導電層１０３０７、第３の絶縁膜１０３０８、第３の導電層１０３０
９、第１の配向膜１０３１０が、それぞれ、図４６における第１の基板１０１０１、第１
の絶縁膜１０１０２、第１の導電層１０１０３、第２の絶縁膜１０１０４、第１の半導体
層１０１０５、第２の半導体層１０１０６、第２の導電層１０１０７、第３の絶縁膜１０
１０８、第３の導電層１０１０９、第１の配向膜１０１１０、と対応する。なお、第１の
基板１０３０１側の第３の導電層１０３０９に、電極切り欠き部を設けてもよい。こうす
ることで、より確実に液晶分子の配向を制御することができる。また、第１の配向膜１０
３１０および第２の配向膜１０３１２は、垂直配向膜でもよい。こうすることで、液晶分
子１０３１８を垂直に配向することができる。

以上のように作製した第１の基板１０３０１と、遮光膜１０３１４、カラーフィルタ１０
３１５、第４の導電層１０３１３、スペーサ１０３１７、および第２の配向膜１０３１２
を作製した第２の基板１０３１６を、シール材によって数μｍのギャップを持たせて貼り
合わせ、２枚の基板間に液晶材料を注入することで、液晶パネルが作製できる。なお、図
４８に示すようなＰＶＡ方式の液晶パネルにおいては、第４の導電層１０３１３は、パタ
ーン加工を施して、電極切り欠き部１０３１９を作製してもよい。なお、電極切り欠き部
１０３１９の形状に限定はないが、異なる向きを持った複数の矩形を組み合わせた形状で
あるのが好適である。こうすることで、配向の異なる複数の領域が形成できるので、視野
角の大きな液晶表示装置を得ることができる。また、電極切り欠き部１０３１９と第４の
導電層１０３１３の境界における第４の導電層１０３１３の形状は、滑らかな曲線である
ことが好適である。こうすることで、近接する液晶分子１０３１８の配向が極近いものと
なるため、配向不良が低減する。また、第２の配向膜１０３１２が、電極切り欠き部１０
３１９によって段切れを起こしてしまうことによる、配向膜の不良も低減することができ
る。

次に、図４８に示す、ＰＶＡ方式の液晶パネルの画素構造の特徴について説明する。図４
８の（Ａ）に示した液晶分子１０３１８は、長軸と短軸を持った細長い分子である。液晶
分子１０３１８の向きを示すため、図４８の（Ａ）においては、その長さによって表現し
ている。すなわち、長く表現された液晶分子１０３１８は、その長軸の向きが紙面に平行
であり、短く表現された液晶分子１０３１８ほど、その長軸の向きが紙面の法線方向に近
くなっているとする。つまり、図４８の（Ａ）に示した液晶分子１０３１８は、その長軸
の向きが配向膜の法線方向を向くように配向している。よって、電極切り欠き部１０３１
９のある部分の液晶分子１０３１８は、電極切り欠き部１０３１９と第４の導電層１０３
１３の境界を中心として放射状に配向する。この状態となることによって、視野角の大き
い液晶表示装置を得ることができる。

次に、図４８の（Ｂ）を参照して、ＰＶＡ方式の液晶表示装置に本実施の形態の表示装置
を適用した場合の、画素のレイアウトの一例について説明する。本実施の形態の表示装置
を適用したＰＶＡ方式の液晶表示装置の画素は、走査線１０３２１と、映像信号線１０３
２２と、容量線１０３２３と、ＴＦＴ１０３２４と、画素電極１０３２５と、画素容量１
０３２６と、電極切り欠き部１０３１９と、を備えていてもよい。

走査線１０３２１は、ＴＦＴ１０３２４のゲート電極と電気的に接続されるため、第１の
導電層１０３０３で構成されているのが好適である。

映像信号線１０３２２は、ＴＦＴ１０３２４のソース電極またはドレイン電極と電気的に
接続されるため、第２の導電層１０３０７で構成されているのが好適である。また、走査
線１０３２１と映像信号線１０３２２はマトリックス状に配置されるため、少なくとも、
異なる層の導電層で形成されるのが好適である。

容量線１０３２３は、画素電極１０３２５と平行に配置されることで、画素容量１０３２
６を形成するための配線であり、第１の導電層１０３０３で構成されているのが好適であ
る。なお、図４８の（Ｂ）に示すように、容量線１０３２３は、映像信号線１０３２２に
沿って、映像信号線１０３２２を囲むように延設されていてもよい。こうすることで、映
像信号線１０３２２の電位変化に伴って、電位を保持するべき電極の電位が変化してしま
う現象、いわゆるクロストークを低減することができる。なお、映像信号線１０３２２と
の交差容量を低減させるため、図４８の（Ｂ）に示すように、第１の半導体層１０３０５
を容量線１０３２３と映像信号線１０３２２の交差領域に設けてもよい。

ＴＦＴ１０３２４は、映像信号線１０３２２と画素電極１０３２５を導通させるスイッチ
として動作する。なお、図４８の（Ｂ）に示すように、ＴＦＴ１０３２４のソース領域ま
たはドレイン領域のどちらか一方を、ソース領域またはドレイン領域の他方を囲むように
配置してもよい。こうすることで、小さい面積で大きなチャネル幅を得ることができ、ス
イッチング能力を大きくすることができる。なお、図４８の（Ｂ）に示すように、ＴＦＴ
１０３２４のゲート電極は、第１の半導体層１０３０５を囲むように配置してもよい。

画素電極１０３２５は、ＴＦＴ１０３２４のソース電極またはドレイン電極の一方に電気
的に接続される。画素電極１０３２５は、映像信号線１０３２２によって伝達された信号
電圧を液晶素子に与えるための電極である。また、容量線１０３２３を配置することで、
画素容量１０３２６を形成してもよい。こうすることで、画素電極１０３２５は、映像信
号線１０３２２によって伝達された信号電圧を保持しやすくなる。なお、画素電極１０３
２５は、図４８の（Ｂ）に示すように、第４の導電層１０３１３に設けた電極切り欠き部
１０３１９の形状に合わせて、電極切り欠き部１０３１９のない部分に、画素電極１０３
２５を切り欠いた部分を形成するのが好適である。こうすることで、液晶分子１０３１８
の配向が異なる複数の領域を形成することができるので、視野角の大きな液晶表示装置を
得ることができる。また、画素電極１０３２５を、透明性をもつ材料で作製した場合は、
透過型の液晶表示装置を得ることができる。透過型の液晶表示装置は、色の再現性が高く
、高い画質を持った映像を表示することができる。また、画素電極１０３２５を、反射性
をもつ材料で作製した場合は、反射型の液晶表示装置を得ることができる。反射型の液晶
表示装置は、屋外などの明るい環境下における視認性が高く、また、バックライトが不要
なので、消費電力を非常に小さくすることができる。なお、画素電極１０３２５を、透明
性をもつ材料および反射性をもつ材料の両方を用いて作成した場合は、両者の利点を併せ
持つ、半透過型の液晶表示装置を得ることができる。なお、画素電極１０３２５を、反射
性をもつ材料で作製した場合は、画素電極１０３２５の表面に凹凸を持たせてもよい。あ
るいは、第３の絶縁膜１０３０８の表面に凹凸を持たせることで、画素電極１０３２５を
凹凸にすることもできる。こうすることで、反射光が乱反射するので、反射光の強度分布
の角度依存性が小さくなる利点がある。つまり、どの角度で見ても、一定の明るさを持っ
た反射型の液晶表示装置を得ることができる。

次に、図４９を参照して、横電界方式の液晶表示装置に、本実施の形態の表示装置を適用
した場合を説明する。図４９は、液晶分子の配向が基板に対して常に水平であるようにス
イッチングを行なうために、横方向に電界をかける方式の液晶表示装置の画素構造のうち
、画素電極１０４２５と共通電極１０４２３に櫛歯状のパターン加工を施すことで、横方
向に電界をかける方式、いわゆるＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式
に、本実施の形態の表示装置を適用した場合の、画素の断面図と上面図である。図４９の
（Ａ）は、画素の断面図であり、図４９の（Ｂ）は、画素の上面図である。また、図４９
の（Ａ）に示す画素の断面図は、図４９の（Ｂ）に示す画素の上面図における線分ａ−ａ
’に対応している。図４９に示す画素構造の液晶表示装置に本実施の形態の表示装置を適
用することによって、原理的に視野角が大きく、応答速度の階調依存性の小さい液晶表示
装置を得ることができる。

図４９の（Ａ）を参照して、ＩＰＳ方式の液晶表示装置の画素構造について説明する。液
晶表示装置は、液晶パネルと呼ばれる、画像を表示する基幹部分を有する。液晶パネルは
、加工を施した２枚の基板を、数μｍのギャップを持たせて貼り合わせ、２枚の基板間に
液晶材料を注入することで作製される。図４９の（Ａ）において、２枚の基板は、第１の
基板１０４０１、および第２の基板１０４１６である。第１の基板には、ＴＦＴおよび画
素電極を作製し、また、第２の基板には、遮光膜１０４１４、カラーフィルタ１０４１５
、スペーサ１０４１７、および第２の配向膜１０４１２を作製してもよい。

なお、本実施の形態の表示装置は、第１の基板１０４０１にＴＦＴを作製しなくとも実施
可能である。ＴＦＴを作製しない場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減する
ことができる。さらに、構造が簡単であるので、歩留まりを向上させることができる。一
方、ＴＦＴを作製する場合は、より大型の表示装置を得ることができる。

なお、図４９に示すＴＦＴは、非晶質半導体を用いたボトムゲート型のＴＦＴである。非
結晶半導体を用いたＴＦＴを適応した液晶パネルは、大面積の基板を用いて、安価に作製
できるという利点がある。しかし、本実施の形態の表示装置はこれに限定されるものでは
ない。使用できるＴＦＴの構造は、ボトムゲート型のＴＦＴではチャネルエッチ型、チャ
ネル保護型などがある。また、トップゲート型でもよい。さらに、非晶質半導体だけでは
なく、多結晶半導体も用いることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、第２の基板１０４１６に遮光膜１０４１４を作製しな
くとも実施可能である。遮光膜１０４１４を作製しない場合は、工程数が減少するため、
製造コストを低減することができる。また、構造が簡単であるので、歩留まりを向上させ
ることができる。一方、遮光膜１０４１４を作製する場合は、黒表示時に光漏れの少ない
表示装置を得ることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、第２の基板１０４１６にカラーフィルタ１０４１５を
作製しなくとも実施可能である。カラーフィルタ１０４１５を作製しない場合は、工程数
が減少するため、製造コストを低減することができる。ただし、カラーフィルタ１０４１
５を作製しない場合でも、フィールドシーケンシャル駆動によってカラー表示ができる表
示装置を得ることができる。また、構造が簡単であるので、歩留まりを向上させることが
できる。一方、カラーフィルタ１０４１５を作製する場合は、カラー表示ができる表示装
置を得ることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、第２の基板１０４１６にスペーサ１０４１７を作製せ
ず、球状のスペーサを散布することでも実施可能である。球状のスペーサを散布する場合
は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。また、構造が簡単であ
るので、歩留まりを向上させることができる。一方、スペーサ１０４１７を作製する場合
は、スペーサの位置がばらつかないため、２枚の基板間の距離を一様にすることができ、
表示ムラの少ない表示装置を得ることができる。

次に、第１の基板１０４０１に施す加工については、図４６で説明した方法を用いてもよ
いため、省略する。ここで、第１の基板１０４０１、第１の絶縁膜１０４０２、第１の導
電層１０４０３、第２の絶縁膜１０４０４、第１の半導体層１０４０５、第２の半導体層
１０４０６、第２の導電層１０４０７、第３の絶縁膜１０４０８、第３の導電層１０４０
９、第１の配向膜１０４１０が、それぞれ、図４６における第１の基板１０１０１、第１
の絶縁膜１０１０２、第１の導電層１０１０３、第２の絶縁膜１０１０４、第１の半導体
層１０１０５、第２の半導体層１０１０６、第２の導電層１０１０７、第３の絶縁膜１０
１０８、第３の導電層１０１０９、第１の配向膜１０１１０、と対応する。なお、第１の
基板１０４０１側の第３の導電層１０４０９にパターン加工を施し、互いにかみ合った２
つの櫛歯状の形状に形成してもよい。また、一方の櫛歯状の電極は、ＴＦＴ１０４２４の
ソース電極またはドレイン電極の一方と電気的に接続され、他方の櫛歯状の電極は、共通
電極１０４２３と電気的に接続されていてもよい。こうすることで、液晶分子１０４１８
に効果的に横方向の電界をかけることができる。

以上のように作製した第１の基板１０４０１と、遮光膜１０４１４、カラーフィルタ１０
４１５、スペーサ１０４１７、および第２の配向膜１０４１２を作製した第２の基板１０
４１６を、シール材によって数μｍのギャップを持たせて貼り合わせ、２枚の基板間に液
晶材料を注入することで、液晶パネルが作製できる。なお、図示しないが、第２の基板１
０４１６側に、導電層を形成してもよい。第２の基板１０４１６側に導電層を形成するこ
とで、外部からの電磁波ノイズの影響を受けにくくすることができる。

次に、図４９に示す、ＩＰＳ方式の液晶パネルの画素構造の特徴について説明する。図４
９の（Ａ）に示した液晶分子１０４１８は、長軸と短軸を持った細長い分子である。液晶
分子１０４１８の向きを示すため、図４９の（Ａ）においては、その長さによって表現し
ている。すなわち、長く表現された液晶分子１０４１８は、その長軸の向きが紙面に平行
であり、短く表現された液晶分子１０４１８ほど、その長軸の向きが紙面の法線方向に近
くなっているとする。つまり、図４９の（Ａ）に示した液晶分子１０４１８は、その長軸
の向きが常に基板と水平の方向を向くように配向している。図４９の（Ａ）においては、
電界のない状態における配向を表しているが、液晶分子１０４１８に電界がかかったとき
は、その長軸の向きが常に基板と水平の方向を保ったまま、水平面内で回転する。この状
態となることによって、視野角の大きい液晶表示装置を得ることができる。

次に、図４９の（Ｂ）を参照して、ＩＰＳ方式の液晶表示装置に本実施の形態の表示装置
を適用した場合の、画素のレイアウトの一例について説明する。本実施の形態の表示装置
を適用したＩＰＳ方式の液晶表示装置の画素は、走査線１０４２１と、映像信号線１０４
２２と、共通電極１０４２３と、ＴＦＴ１０４２４と、画素電極１０４２５と、を備えて
いてもよい。

走査線１０４２１は、ＴＦＴ１０４２４のゲート電極と電気的に接続されるため、第１の
導電層１０４０３で構成されているのが好適である。

映像信号線１０４２２は、ＴＦＴ１０４２４のソース電極またはドレイン電極と電気的に
接続されるため、第２の導電層１０４０７で構成されているのが好適である。また、走査
線１０４２１と映像信号線１０４２２はマトリックス状に配置されるため、少なくとも、
異なる層の導電層で形成されるのが好適である。なお、図４９の（Ｂ）に示すように、映
像信号線１０４２２は、画素電極１０４２５および共通電極１０４２３の形状に合わせる
ように、画素内で屈曲して形成されていてもよい。こうすることで、画素の開口率を大き
くすることができるため、液晶表示装置の効率を向上させることができる。

共通電極１０４２３は、画素電極１０４２５と平行に配置されることで、横方向の電界を
発生させるための電極であり、第１の導電層１０４０３および第３の導電層１０４０９で
構成されているのが好適である。なお、図４９の（Ｂ）に示すように、共通電極１０４２
３は、映像信号線１０４２２に沿って、映像信号線１０４２２を囲むように延設されてい
てもよい。こうすることで、映像信号線１０４２２の電位変化に伴って、電位を保持する
べき電極の電位が変化してしまう現象、いわゆるクロストークを低減することができる。
なお、映像信号線１０４２２との交差容量を低減させるため、図４９の（Ｂ）に示すよう
に、第１の半導体層１０４０５を共通電極１０４２３と映像信号線１０４２２の交差領域
に設けてもよい。

ＴＦＴ１０４２４は、映像信号線１０４２２と画素電極１０４２５を導通させるスイッチ
として動作する。なお、図４９の（Ｂ）に示すように、ＴＦＴ１０４２４のソース領域ま
たはドレイン領域のどちらか一方を、ソース領域またはドレイン領域の他方を囲むように
配置してもよい。こうすることで、小さい面積で大きなチャネル幅を得ることができ、ス
イッチング能力を大きくすることができる。なお、図４９の（Ｂ）に示すように、ＴＦＴ
１０４２４のゲート電極は、第１の半導体層１０４０５を囲むように配置してもよい。

画素電極１０４２５は、ＴＦＴ１０４２４のソース電極またはドレイン電極の一方に電気
的に接続される。画素電極１０４２５は、映像信号線１０４２２によって伝達された信号
電圧を液晶素子に与えるための電極である。また、共通電極１０４２３を配置することで
、画素容量を形成してもよい。こうすることで、画素電極１０３２５は、映像信号線１０
４２２によって伝達された信号電圧を保持しやすくなる。なお、画素電極１０４２５およ
び櫛歯状の共通電極１０４２３は、図４９の（Ｂ）に示すように、屈曲した櫛歯状の形状
として形成するのが好適である。こうすることで、液晶分子１０４１８の配向が異なる複
数の領域を形成することができるので、視野角の大きな液晶表示装置を得ることができる
。また、画素電極１０４２５および櫛歯状の共通電極１０４２３を、透明性をもつ材料で
作製した場合は、透過型の液晶表示装置を得ることができる。透過型の液晶表示装置は、
色の再現性が高く、高い画質を持った映像を表示することができる。さらに、透過型の液
晶表示装置は、画素が高開口率となって、光効率を向上することができる。ただし、画素
電極１０４２５および櫛歯状の共通電極１０４２３を透明性をもたず、かつ、反射性をも
たいない材料で作製した場合でも、透過型の液晶表示装置を得ることができる。当該透過
型の液晶表示装置は、横電界が存在する部分の液晶分子１０４１８のみを光が透過するた
め、色の再現性が高く、高い画質を持った映像を表示することができる。また、画素電極
１０４２５および櫛歯状の共通電極１０４２３を、反射性をもつ材料で作製した場合は、
半透過型の液晶表示装置を得ることができる。半透過型の液晶表示装置は、屋外などの明
るい環境下における視認性が高く、消費電力を非常に小さくすることができる。さらに、
半透過型の液晶表示装置は、色の再現性が高く、高い画質を持った映像を表示することが
できる。ただし、画素電極１０４２５および櫛歯状の共通電極１０４２３を、透明性をも
つ材料および反射性をもつ材料の両方を用いて作成した場合でもは半透過型の液晶表示装
置を得ることができる。なお、画素電極１０４２５および櫛歯状の共通電極１０４２３を
、反射性をもつ材料で作製した場合は、画素電極１０４２５および櫛歯状の共通電極１０
４２３の表面に凹凸を持たせてもよい。あるいは、第３の絶縁膜１０４０８の表面に凹凸
を持たせることで、画素電極１０４２５および櫛歯状の共通電極１０４２３を凹凸にする
こともできる。こうすることで、反射光が乱反射するので、反射光の強度分布の角度依存
性が小さくなる利点がある。つまり、どの角度で見ても、一定の明るさを持った反射型の
液晶表示装置を得ることができる。

なお、櫛歯状の画素電極１０４２５と、櫛歯状の共通電極１０４２３は、ともに第３の導
電層１０４０９で形成されるとしたが、本実施の形態の表示装置が適用できる画素構成は
、これに限定されず、適宜選択することができる。たとえば、櫛歯状の画素電極１０４２
５と、櫛歯状の共通電極１０４２３を、ともに第２の導電層１０４０７で形成してもよい
し、ともに第１の導電層１０４０３で形成してもよいし、どちらか一方を第３の導電層１
０４０９で形成し、他方を第２の導電層１０４０７で形成してもよいし、どちらか一方を
第３の導電層１０４０９で形成し、他方を第１の導電層１０４０７で形成してもよいし、
どちらか一方を第２の導電層１０４０９で形成し、他方を第１の導電層１０４０７で形成
してもよい。

次に、図５０を参照して、別の横電界方式の液晶表示装置に、本実施の形態の表示装置を
適用した場合を説明する。図５０は、液晶分子の配向が基板に対して常に水平であるよう
にスイッチングを行なうために、横方向に電界をかける方式の液晶表示装置の別の画素構
造を示す図である。より詳細には、画素電極１０５２５と共通電極１０５２３のうち、ど
ちらか一方に櫛歯状のパターン加工を施し、他方は櫛歯状の形状に重なる領域に一様に電
極を形成することで、横方向に電界をかける方式、いわゆるＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉ
ｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式に、本実施の形態の表示装置を適用した場合の、画素
の断面図と上面図である。図５０の（Ａ）は、画素の断面図であり、図５０の（Ｂ）は、
画素の上面図である。また、図５０の（Ａ）に示す画素の断面図は、図５０の（Ｂ）に示
す画素の上面図における線分ａ−ａ’に対応している。図５０に示す画素構造の液晶表示
装置に本実施の形態の表示装置を適用することによって、原理的に視野角が大きく、応答
速度の階調依存性の小さい液晶表示装置を得ることができる。

図５０の（Ａ）を参照して、ＦＦＳ方式の液晶表示装置の画素構造について説明する。液
晶表示装置は、液晶パネルと呼ばれる、画像を表示する基幹部分を有する。液晶パネルは
、加工を施した２枚の基板を、数μｍのギャップを持たせて貼り合わせ、２枚の基板間に
液晶材料を注入することで作製される。図５０の（Ａ）において、２枚の基板は、第１の
基板１０５０１および第２の基板１０５１６である。第１の基板には、ＴＦＴおよび画素
電極を作製し、第２の基板には、遮光膜１０５１４、カラーフィルタ１０５１５、スペー
サ１０５１７、および第２の配向膜１０５１２を作製してもよい。

なお、本実施の形態の表示装置は、第１の基板１０５０１にＴＦＴを作製しなくとも実施
可能である。ＴＦＴを作製しない場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減する
ことができる。また、構造が簡単であるので、歩留まりを向上させることができる。一方
、ＴＦＴを作製する場合は、より大型の表示装置を得ることができる。

なお、図５０に示すＴＦＴは、非晶質半導体を用いたボトムゲート型のＴＦＴである。非
結晶半導体を用いたＴＦＴを適応した液晶パネルは、大面積の基板を用いて、安価に作製
できるという利点がある。しかし、本実施の形態の表示装置はこれに限定されるものでは
ない。使用できるＴＦＴの構造は、ボトムゲート型のＴＦＴではチャネルエッチ型、チャ
ネル保護型などがある。また、トップゲート型でもよい。さらに、非晶質半導体だけでは
なく、多結晶半導体も用いることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、第２の基板１０５１６に遮光膜１０５１４を作製しな
くとも実施可能である。遮光膜１０５１４を作製しない場合は、工程数が減少するため、
製造コストを低減することができる。また、構造が簡単であるので、歩留まりを向上させ
ることができる。一方、遮光膜１０５１４を作製する場合は、黒表示時に光漏れの少ない
表示装置を得ることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、第２の基板１０５１６にカラーフィルタ１０５１５を
作製しなくとも実施可能である。カラーフィルタ１０５１５を作製しない場合は、工程数
が減少するため、製造コストを低減することができる。また、構造が簡単であるので、歩
留まりを向上させることができる。ただし、カラーフィルタ１０５１５を作製しない場合
でも、フィールドシーケンシャル駆動によってカラー表示ができる表示装置を得ることが
できる。一方、カラーフィルタ１０５１５を作製する場合は、カラー表示ができる表示装
置を得ることができる。

なお、本実施の形態の表示装置は、第２の基板１０５１６にスペーサ１０５１７を作製せ
ず、球状のスペーサを散布することでも実施可能である。球状のスペーサを散布する場合
は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。また、構造が簡単であ
るので、歩留まりを向上させることができる。一方、スペーサ１０５１７を作製本実施の
形態の表示装置する場合は、スペーサの位置がばらつかないため、２枚の基板間の距離を
一様にすることができ、表示ムラの少ない表示装置を得ることができる。

次に、第１の基板１０５０１に施す加工については、図４６で説明した方法を用いてもよ
いため、省略する。ここで、第１の基板１０５０１、第１の絶縁膜１０５０２、第１の導
電層１０５０３、第２の絶縁膜１０５０４、第１の半導体層１０５０５、第２の半導体層
１０５０６、第２の導電層１０５０７、第３の絶縁膜１０５０８、第３の導電層１０５０
９、第１の配向膜１０５１０が、それぞれ、図４６における第１の基板１０１０１、第１
の絶縁膜１０１０２、第１の導電層１０１０３、第２の絶縁膜１０１０４、第１の半導体
層１０１０５、第２の半導体層１０１０６、第２の導電層１０１０７、第３の絶縁膜１０
１０８、第３の導電層１０１０９、第１の配向膜１０１１０、と対応する。

ただし、図４６と異なる点は、第１の基板１０５０１側に、第４の絶縁膜１０５１９およ
び第４の導電層１０５１３を形成してもよいという点である。より詳細には、第３の導電
層１０５０９にパターン加工を施したあと、第４の絶縁膜１０５１９を成膜し、パターン
加工を施してコンタクトホールを形成した後、第４の導電層１０５１３を成膜し、同様に
パターン加工を施した後、第１の配向膜１０５１０を形成してもよい。なお、第４の絶縁
膜１０５１９および第４の導電層１０５１３に使用できる材料および加工方法は、第３の
絶縁膜１０５０８および第３の導電層１０５０９に用いるものと同様のものを用いること
ができる。また、一方の櫛歯状の電極は、ＴＦＴ１０５２４のソース電極またはドレイン
電極の一方と電気的に接続され、他方の一様な電極は、共通電極１０５２３と電気的に接
続されていてもよい。こうすることで、液晶分子１０５１８に効果的に横方向の電界をか
けることができる。

以上のように作製した第１の基板１０５０１と、遮光膜１０５１４、カラーフィルタ１０
５１５、スペーサ１０５１７、および第２の配向膜１０５１２を作製した第２の基板１０
５１６を、シール材によって数μｍのギャップを持たせて貼り合わせ、２枚の基板間に液
晶材料を注入することで、液晶パネルが作製できる。なお、図示しないが、第２の基板１
０５１６側に、導電層を形成してもよい。第２の基板１０５１６側に導電層を形成するこ
とで、外部からの電磁波ノイズの影響を受けにくくすることができる。

次に、図５０に示す、ＦＦＳ方式の液晶パネルの画素構造の特徴について説明する。図５
０の（Ａ）に示した液晶分子１０５１８は、長軸と短軸を持った細長い分子である。液晶
分子１０５１８の向きを示すため、図５０の（Ａ）においては、その長さによって表現し
ている。すなわち、長く表現された液晶分子１０５１８は、その長軸の向きが紙面に平行
であり、短く表現された液晶分子１０５１８ほど、その長軸の向きが紙面の法線方向に近
くなっているとする。つまり、図５０の（Ａ）に示した液晶分子１０５１８は、その長軸
の向きが常に基板と水平の方向を向くように配向している。図５０の（Ａ）においては、
電界のない状態における配向を表しているが、液晶分子１０５１８に電界がかかったとき
は、その長軸の向きが常に基板と水平の方向を保ったまま、水平面内で回転する。この状
態となることによって、視野角の大きい液晶表示装置を得ることができる。

次に、図５０の（Ｂ）を参照して、ＦＦＳ方式の液晶表示装置に本実施の形態の表示装置
を適用した場合の、画素のレイアウトの一例について説明する。本実施の形態の表示装置
を適用したＦＦＳ方式の液晶表示装置の画素は、走査線１０５２１と、映像信号線１０５
２２と、共通電極１０５２３と、ＴＦＴ１０５２４と、画素電極１０５２５と、を備えて
いてもよい。

走査線１０５２１は、ＴＦＴ１０５２４のゲート電極と電気的に接続されるため、第１の
導電層１０５０３で構成されているのが好適である。

映像信号線１０５２２は、ＴＦＴ１０５２４のソース電極またはドレイン電極と電気的に
接続されるため、第２の導電層１０５０７で構成されているのが好適である。また、走査
線１０５２１と映像信号線１０５２２はマトリックス状に配置されるため、少なくとも、
異なる層の導電層で形成されるのが好適である。なお、図５０の（Ｂ）に示すように、映
像信号線１０５２２は、画素電極１０５２５の形状に合わせるように、画素内で屈曲して
形成されていてもよい。こうすることで、画素の開口率を大きくすることができるため、
液晶表示装置の効率を向上させることができる。

共通電極１０５２３は、第１の導電層１０５０３および第３の導電層１０５０９で構成さ
れているのが好適である。なお、映像信号線１０５２２との交差容量を低減させるため、
図５０の（Ｂ）に示すように、第１の半導体層１０５０５を共通電極１０５２３と映像信
号線１０５２２の交差領域に設けてもよい。

ＴＦＴ１０５２４は、映像信号線１０５２２と画素電極１０５２５を導通させるスイッチ
として動作する。なお、図５０の（Ｂ）に示すように、ＴＦＴ１０５２４のソース領域ま
たはドレイン領域のどちらか一方を、ソース領域またはドレイン領域の他方を囲むように
配置してもよい。こうすることで、小さい面積で大きなチャネル幅を得ることができ、ス
イッチング能力を大きくすることができる。なお、図５０の（Ｂ）に示すように、ＴＦＴ
１０５２４のゲート電極は、第１の半導体層１０５０５を囲むように配置してもよい。

画素電極１０５２５は、ＴＦＴ１０５２４のソース電極またはドレイン電極の一方に電気
的に接続される。画素電極１０５２５は、映像信号線１０５２２によって伝達された信号
電圧を液晶素子に与えるための電極である。また、共通電極１０５２３を配置することで
、画素容量を形成してもよい。こうすることで、画素電極１０５２５は、映像信号線１０
５２２によって伝達された信号電圧を保持しやすくなる。なお、画素電極１０５２５は、
図５０の（Ｂ）に示すように、屈曲した櫛歯状の形状として形成するのが好適である。こ
うすることで、液晶分子１０５１８の配向が異なる複数の領域を形成することができるの
で、視野角の大きな液晶表示装置を得ることができる。また、櫛歯状の画素電極１０５２
５および共通電極１０５２３を、透明性をもつ材料で作製した場合は、透過型の液晶表示
装置を得ることができる。ただし、櫛歯状の画素電極１０５２５を反射性をもたない材料
で作製し、かつ、共通電極１０５２３を透明性をもつ材料で作製した場合でも、透過型の
液晶表示装置を得ることができる。透過型の液晶表示装置は、色の再現性が高く、高い画
質を持った映像を表示することができる。また、櫛歯状の画素電極１０５２５および共通
電極１０５２３を、反射性をもつ材料で作製した場合は、反射型の液晶表示装置を得るこ
とができる。ただし、すくなくとも共通電極１０５２３を反射性をもつ材料で作製すれば
、反射型の液晶表示装置を得ることができる。反射型の液晶表示装置は、屋外などの明る
い環境下における視認性が高く、また、バックライトが不要なので、消費電力を非常に小
さくすることができる。なお、櫛歯状の画素電極１０５２５および共通電極１０５２３を
、透明性をもつ材料および反射性をもつ材料の両方を用いて作成した場合は、両者の利点
を併せ持つ、半透過型の液晶表示装置を得ることができる。ただし、櫛歯状の画素電極１
０５２５を反射性をもつ材料で作製し、画素電極１０５２５を透過性を持つ材料で作製し
た場合でも、半透過型の液晶表示装置を得ることができる。なお、画素電極１０５２５お
よび櫛歯状の共通電極１０５２３を、反射性をもつ材料で作製した場合は、櫛歯状の画素
電極１０５２５および共通電極１０５２３の表面に凹凸を持たせてもよい。あるいは、第
３の絶縁膜１０５０８の表面に凹凸を持たせることで、櫛歯状の画素電極１０５２５およ
び共通電極１０５２３を凹凸にすることもできる。こうすることで、反射光が乱反射する
ので、反射光の強度分布の角度依存性が小さくなる利点がある。つまり、どの角度で見て
も、一定の明るさを持った反射型の液晶表示装置を得ることができる。

なお、櫛歯状の画素電極１０５２５は、第４の導電層１０５１３で形成され、一様な共通
電極１０５２３は、第３の導電層１０５０９で形成されるとしたが、本実施の形態の表示
装置が適用できる画素構成は、これに限定されず、ある条件を満たしていれば、適宜選択
することができる。より詳細には、第１の基板１０５０１から見て、櫛歯状の電極が、一
様な電極より液晶に近いほうに位置していればよい。なぜならば、横方向の電界は、櫛歯
状の電極から見た場合、常に、一様な電極とは逆方向に発生するからである。つまり、液
晶に横電界をかけるためには、櫛歯状の電極は、一様な電極よりも液晶よりに位置してい
なければならないからである。

この条件を満たすには、たとえば、櫛歯状の電極を第４の導電層１０５１３で形成し、一
様な電極を第３の導電層１０５０９で形成してもよいし、櫛歯状の電極を第４の導電層１
０５１３で形成し、一様な電極を第２の導電層１０５０７で形成してもよいし、櫛歯状の
電極を第４の導電層１０５１３で形成し、一様な電極を第１の導電層１０５０３で形成し
てもよいし、櫛歯状の電極を第３の導電層１０５０９で形成し、一様な電極を第２の導電
層１０５０７で形成してもよいし、櫛歯状の電極を第３の導電層１０５０９で形成し、一
様な電極を第１の導電層１０５０３で形成してもよいし、櫛歯状の電極を第２の導電層１
０５０７で形成し、一様な電極を第１の導電層１０５０３で形成してもよい。なお、櫛歯
状の電極は、ＴＦＴ１０５２４のソース領域またはドレイン領域の一方と電気的に接続さ
れ、一様な電極は、共通電極１０５２３と電気的に接続されるとしたが、この接続は、逆
でもよい。その場合は、一様な電極が画素ごとに独立して形成されていてもよい。

続いて、本実施形態の液晶表示装置に適応しうる各種液晶モードについて、説明する。

まず図５１（Ａ１）（Ａ２）にはＴＮモードの液晶表示装置の模式図を示す。

上記実施の形態と同様に、互いに対向するように配置された第１の基板１０６０１及び第
２の基板１０６０２に、液晶層１０６００が挟持されている。そして、第１の基板１０６
０１側には、第１の偏光子を含む層１０６０３が積層され、第２の基板１０６０２側には
、第２の偏光子を含む層１０６０４が配置されている。なお、第１の偏光子を含む層１０
６０３と、第２の偏光子を含む層１０６０４とは、クロスニコルになるように配置されて
いる。

なお、図示しないが、バックライト等は、第２の偏光子を含む層の外側に配置される。第
１の基板１０６０１、及び第２の基板１０６０２上には、それぞれ第１の電極１０６０５
、第２の電極１０６０６が設けられている。そして、バックライトと反対側、つまり視認
側の電極である第１の電極１０６０５は、少なくとも透光性を有するように形成する。

図５１（Ａ１）（Ａ２）のような構成を有する液晶表示装置において、ノーマリホワイト
モードの場合、第１の電極１０６０５及び第２の電極１０６０６に電圧が印加（縦電界方
式と呼ぶ）されると、図５１（Ａ１）に示すように黒色表示が行われる。このとき液晶分
子は縦に並んだ状態となる。すると、バックライトからの光は、基板を通過することがで
きず黒色表示となる。

そして、図５１（Ａ２）に示すように、第１の電極１０６０５及び第２の電極１０６０６
の間に電圧が印加されていないときは白色表示となる。このとき、液晶分子は横に並び、
平面内で回転している状態となる。その結果、バックライトからの光は、クロスニコルに
なるように配置された一対の偏光子を含む層（第１の偏光子を含む層１０６０３、及び第
２の偏光子を含む層１０６０４）を通過することができ、所定の映像表示が行われる。

図５１（Ａ１）（Ａ２）のような構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを設ける
ことによって、フルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタは、第１の基板１０
６０１側、又は第２の基板１０６０２側のいずれかに設けることができる。ただし、図５
１（Ａ１）（Ａ２）のような構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを設けなくて
もバックライトからの光が経時的に変化すれば、フィールドシーケンシャル駆動によって
フルカラー表示を行うことができる。

ＴＮモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい。

図５１（Ｂ１）にはＶＡモードの液晶表示装置の模式図を示す。ＶＡモードは、無電界の
時に液晶分子が基板に垂直となるように配向されているモードである。

図５１（Ａ１）（Ａ２）と同様に、第１の基板１０６０１、及び第２の基板１０６０２上
には、それぞれ第１の電極１０６０５、第２の電極１０６０６が設けられている。そして
、バックライトと反対側、つまり視認側の電極である第１の電極１０６０５は、少なくと
も透光性を有するように形成する。そして、第１の基板１０６０１側には、第１の偏光子
を含む層１０６０３が積層され、第２の基板１０６０２側には、第２の偏光子を含む層１
０６０４が配置されている。なお、第１の偏光子を含む層１０６０３と、第２の偏光子を
含む層１０６０４とは、クロスニコルになるように配置されている。

図５１（Ａ１）（Ａ２）のような構成を有する液晶表示装置において、第１の電極１０６
０５、及び第２の電極１０６０６に電圧が印加される（縦電界方式）と、図５１（Ｂ１）
に示すように白色表示が行われるオン状態となる。このとき液晶分子は横に並んだ状態と
なる。すると、バックライトからの光は、クロスニコルになるように配置された一対の偏
光子を含む層（第１の偏光子を含む層１０６０３、及び第２の偏光子を含む層１０６０４
）を通過することができ、所定の映像表示が行われる。このとき、カラーフィルタを設け
ることにより、フルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタは、第１の基板１０
６０１側、又は第２の基板１０６０２側のいずれかに設けることができる。

そして、図５１（Ｂ２）に示すように、第１の電極１０６０５及び第２の電極１０６０６
の間に電圧が印加されていないときは黒色表示、つまりオフ状態とする。このとき、液晶
分子は縦に並んだ状態となる。その結果、バックライトからの光は基板を通過することが
できず、黒色表示となる。

オフ状態では、液晶分子が基板に対して垂直に立ち上がって、黒表示となり、オン状態で
は液晶分子が基板に対して水平に倒れて白表示となる。オフ状態では液晶分子が立ち上が
っているため、偏光されたバックライトからの光は、液晶分子の複屈折の影響を受けるこ
となくセル内を通過し、対向基板側の偏光子を含む層で遮断することができる。

ここで、液晶の配向が分割されたＭＶＡモードに、本実施の形態の表示装置の積層された
偏光子を含む層を適用する例を図５１（Ｃ１）（Ｃ２）に示す。ＭＶＡモードは、それぞ
れの部分の視野角依存性を互いに補償する方法である。図５１（Ｃ１）に示すように、Ｍ
ＶＡモードでは、第１の電極１０６０５、及び第２の電極１０６０６上に配向制御用に断
面が三角の突起物１０６０７、及び１０６０８が設けられている。第１の電極１０６０５
、及び第２の電極１０６０６に電圧が印加される（縦電界方式）と、図５１（Ｃ１）に示
すように白色表示が行われるオン状態となる。このとき液晶分子は突起物１０６０７、及
び１０６０８に対して倒れて並んだ状態となる。すると、バックライトからの光は、クロ
スニコルになるように配置された一対の偏光子を含む層（第１の偏光子を含む層１０６０
３、及び第２の偏光子を含む層１０６０４）を通過することができ、所定の映像表示が行
われる。なお、図５１（Ｃ１）（Ｃ２）のような構成を有する液晶表示装置は、カラーフ
ィルタを設けることによって、フルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタは、
第１の基板１０６０１側、又は第２の基板１０６０２側のいずれかに設けることができる
。もちろん、図５１（Ｃ１）（Ｃ２）のような構成を有する液晶表示装置は、カラーフィ
ルタを設けなくても、フィールドシーケンシャル駆動によってフルカラー表示を行うこと
ができる。

そして、図５１（Ｃ２）に示すように、第１の電極１０６０５、及び第２の電極１０６０
６の間に電圧が印加されていないときは黒色表示、つまりオフ状態とする。このとき、液
晶分子は縦に並んだ状態となる。その結果、バックライトからの光は基板を通過すること
ができず、黒色表示となる。

ＭＶＡモードの他の例を上面図、及び断面図を図５４に示す。図５４（Ａ）のように、第
２の電極１０６０６ａ、１０６０６ｂ、１０６０６ｃは、くの字型のように屈曲したパタ
ーンに形成されていてもよい。また、液晶層１０６００に近接して、絶縁層１０９０１お
よび１０９０２が形成されている。なお、絶縁層１０９０１および１０９０２は、配向膜
であってもよい。図５４（Ｂ）で示すように第１の電極１０６０５に近接して、突起物１
０６０７が第２の電極１０６０６ａ、１０６０６ｂ、１０６０６ｃと対応して形成されて
いてもよい。突起物１０６０７を第２の電極１０６０６ａ、１０６０６ｂ、１０６０６ｃ
と対応して形成することによって、第２の電極１０６０６ａ、１０６０６ｂ、１０６０６
ｃの開口部が、突起物のように機能し、液晶分子を効果的に配向させることができる。な
お、第１の電極１０６０５と突起物１０６０７が形成される順番は、図５４（Ｂ）と逆で
あってもよい。

図５２（Ａ１）（Ａ２）にはＯＣＢモードの液晶表示装置の模式図を示す。ＯＣＢモード
は、液晶層内で液晶分子の配列が光学的に補償状態を形成しており、これはベンド配向と
呼ばれる。

図５１と同様に、第１の基板１０６０１、及び第２の基板１０６０２上には、それぞれ第
１の電極１０６０５、第２の電極１０６０６が設けられている。また、図示しないが、バ
ックライト等は第２の偏光子を含む層１０６０４の外側に配置される。そして、バックラ
イトと反対側、つまり視認側の電極である第１の電極１０６０５は、少なくとも透光性を
有するように形成する。そして、第１の基板１０６０１側には、第１の偏光子を含む層１
０６０３が積層され、第２の基板１０６０２側には、第２の偏光子を含む層１０６０４が
配置されている。なお、第１の偏光子を含む層１０６０３と、第２の偏光子を含む層１０
６０４とは、クロスニコルになるように配置されている。

図５２（Ａ１）（Ａ２）のような構成を有する液晶表示装置において、第１の電極１０６
０５、及び第２の電極１０６０６に一定のオン電圧が印加される（縦電界方式）と、図５
２（Ａ１）に示すように黒色表示が行われる。このとき液晶分子は縦に並んだ状態となる
。すると、バックライトからの光は、基板を通過することができず、黒色表示となる。

そして、図５２（Ａ２）に示すように、第１の電極１０６０５、及び第２の電極１０６０
６の間に一定のオフ電圧が印加されるときは白色表示となる。このとき、液晶分子はベン
ド配向の状態となる。その結果、バックライトからの光は、クロスニコルになるように配
置された一対の偏光子を含む層（第１の偏光子を含む層１０６０３、及び第２の偏光子を
含む層１０６０４）を通過することができ、所定の映像表示が行われる。なお、図５２（
Ａ１）（Ａ２）のような構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを設けることによ
って、フルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタは、第１の基板１０６０１側
、又は第２の基板１０６０２側のいずれかに設けることができる。もちろん、図５２（Ａ
１）（Ａ２）のような構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを設けなくても、フ
ィールドシーケンシャル駆動によってフルカラー表示を行うことができる。

図５２（Ａ１）（Ａ２）のようなＯＣＢモードでは、液晶層内で液晶分子の配列が光学的
に補償できるため視野角依存が少なく、さらに、一対の積層された偏光子を含む層により
コントラスト比を高めることができる。

図５２（Ｂ１）（Ｂ２）には、ＦＬＣモード及びＡＦＬＣモードの液晶の模式図を示す。

図５１と同様に、第１の基板１０６０１、及び第２の基板１０６０２上には、それぞれ第
１の電極１０６０５、第２の電極１０６０６が設けられている。そして、バックライトと
反対側、つまり視認側の電極である第１の電極１０６０５は、少なくとも透光性を有する
ように形成する。そして第１の基板１０６０１側には、第１の偏光子を含む層１０６０３
が積層され、第２の基板１０６０２側には、第２の偏光子を含む層１０６０４が配置され
ている。なお、第１の偏光子を含む層１０６０３と、第２の偏光子を含む層１０６０４と
は、クロスニコルになるように配置されている。

図５２（Ｂ１）（Ｂ２）のような構成を有する液晶表示装置において、第１の電極１０６
０５及び第２の電極１０６０６に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）されると、図５２（Ｂ
１）に示すように、白色表示となる。このときの液晶分子はラビング方向からずれた方向
で横に並んでいる状態となる。よって、バックライトからの光は、クロスニコルになるよ
うに配置された一対の偏光子を含む層（第１の偏光子を含む層１０６０３、及び第２の偏
光子を含む層１０６０４）を通過することができ、所定の映像表示が行われる。

そして、図５２（Ｂ２）に示すように、第１の電極１０６０５、及び第２の電極１０６０
６の間に電圧が印加されていないときは、黒色表示が行われる。このときの液晶分子はラ
ビング方向に沿って横に並んだ状態となる。すると、バックライトからの光は、基板を通
過することができず黒色表示となる。

なお、図５２（Ｂ１）（Ｂ２）のような構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを
設けることによって、フルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタは、第１の基
板１０６０１側、又は第２の基板１０６０２側のいずれかに設けることができる。もちろ
ん、図５２（Ｂ１）（Ｂ２）のような構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを設
けなくても、フィールドシーケンシャル駆動によってフルカラー表示を行うことができる
。

ＦＬＣモード及びＡＦＬＣモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい
。

図５３（Ａ１）（Ａ２）にはＩＰＳモードの液晶表示装置の模式図を示す。ＩＰＳモード
は、液晶分子を基板に対して常に平面内で回転させるモードであり、電極は一方の基板側
のみに設けた横電界方式をとる。

ＩＰＳモードは一方の基板に設けられた対となる電極により液晶を制御することを特徴と
する。そのため、第２の基板１０６０２上に対となる電極１０８０１、１０８０２が設け
られている。対となる電極１０８０１、１０８０２は、それぞれ遮光性を有していてもよ
い。そして、第１の基板１０６０１側には、第１の偏光子を含む層１０６０３が積層され
、第２の基板１０６０２側には、第２の偏光子を含む層１０６０４が配置されている。な
お、第１の偏光子を含む層１０６０３と、第２の偏光子を含む層１０６０４とは、クロス
ニコルになるように配置されていてもよい。

図５３（Ａ１）（Ａ２）のような構成を有する液晶表示装置において、対となる電極１０
８０１、１０８０２に電圧が印加されると、図５３（Ａ１）に示すように液晶分子はラビ
ング方向からずれた電気力線に沿って配向し白色表示が行われるオン状態となる。すると
、バックライトからの光は、クロスニコルになるように配置された一対の偏光子を含む層
（第１の偏光子を含む層１０６０３、及び第２の偏光子を含む層１０６０４）を通過する
ことができ、所定の映像表示が行われる。

なお、図５３（Ａ１）（Ａ２）のような構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを
設けることにより、フルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタは、第１の基板
１０６０１側、又は第２の基板１０６０２側のいずれかに設けることができる。もちろん
、図５３（Ａ１）（Ａ２）のような構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを設け
なくても、フィールドシーケンシャル駆動によってフルカラー表示を行うことができる。

そして、図５３（Ａ２）に示すように、一対の電極１０６０４、１０６０２の間に電圧が
印加されていないとき黒表示、つまりオフ状態とする。このとき、液晶分子は、ラビング
方向に沿って横に並んだ状態となる。その結果、バックライトからの光は基板を通過する
ことができず、黒色表示となる。

ＩＰＳモードで用いることできる対となる電極１０８０１、１０８０２の例を図５５に示
す。図５５（Ａ）乃至（Ｄ）においては、電極１０８０１は電極１０８０１ａ、電極１０
８０１ｂ、電極１０８０１ｃおよび電極１０８０１ｄと対応する。また、電極１０８０２
は電極１０８０２ａ、電極１０８０２ｂ、電極１０８０２ｃおよび電極１０８０２ｄと対
応する。図５５（Ａ）では電極１０８０１ａ、及び電極１０８０２ａはうねりを有する波
状形状であり、図５５（Ｂ）では電極１０８０１ｂ、及び電極１０８０２ｂは同心円状の
開口部を有する形状であり、図５５（Ｃ）では電極１０８０１ｃ、及び電極１０８０２ｃ
は櫛場状であり一部重なっている形状であり、図５５（Ｄ）では電極１０８０１ｄ、及び
電極１０８０２ｄは櫛場状であり電極同士がかみ合うような形状である。

ＩＰＳモードのほかにＦＦＳモードも用いることができる。ＩＰＳモードは、対となる電
極が同一の絶縁膜上に形成されているのに対し、ＦＦＳモードは、図５３（Ｂ１）、（Ｂ
２）に示すように、対となる電極１０８０３、１０８０４が、それぞれ異なる層の絶縁膜
上に形成されていてもよい。

図５３（Ｂ１）、（Ｂ２）に示すような構成を有する液晶表示装置において、対となる電
極１０８０３、１０８０４に電圧が印加されると、図５３（Ｂ１）に示すように白色表示
が行われるオン状態となる。すると、バックライトからの光は、クロスニコルになるよう
に配置された一対の偏光子を含む層（第１の偏光子を含む層１０６０３、及び第２の偏光
子を含む層１０６０４）を通過することができ、所定の映像表示が行われる。

なお、図５３（Ｂ１）、（Ｂ２）のような構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタ
を設けることにより、フルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタは、第１の基
板１０６０１側、又は第２の基板１０６０２側のいずれかに設けることができる。もちろ
ん、図５３（Ｂ１）、（Ｂ２）のような構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを
設けなくても、フィールドシーケンシャル駆動によってフルカラー表示を行うことができ
る。

そして、図５３（Ｂ２）に示すように、対となる電極１０８０３、１０８０４の間に電圧
が印加されていないとき黒表示、つまりオフ状態とする。このとき、液晶分子は、横に並
び、且つ平面内で回転した状態となる。その結果、バックライトからの光は基板を通過す
ることができず、黒色表示となる。

ＦＦＳモードで用いることできる対となる電極１０８０３、１０８０４の例を図５６に示
す。図５６（Ａ）乃至（Ｄ）においては、電極１０８０３は電極１０８０３ａ、電極１０
８０３ｂ、電極１０８０３ｃおよび電極１０８０３ｄと対応する。また、電極１０８０４
は電極１０８０４ａ、電極１０８０４ｂ、電極１０８０４ｃおよび電極１０８０４ｄと対
応する。図５６（Ａ）では電極１０８０３ａは屈曲したくの字形状であり、電極１０８０
４ａは画素領域内ではパターン形成されていなくてもよい。図５６（Ｂ）では電極１０８
０３ｂは同心円状の形状であり、電極１０８０４ｂは画素領域内ではパターン形成されて
いなくてもよい。図５６（Ｃ）では電極１０８０３ｃは櫛場状で電極同士がかみ合うよう
な形状であり、電極１０８０４ｃは画素領域内ではパターン形成されていなくてもよい。
図５６（Ｄ）では電極１０８０３ｄは櫛場状の形状であり、電極１０８０４ｄは画素領域
内ではパターン形成されていなくてもよい。

なお、電極１０８０３（１０８０３ａ、１０８０３ｂ、１０８０３ｃ、１０８０３ｄ）お
よび電極１０８０４（１０８０４ａ、１０８０４ｂ、１０８０４ｃ、１０８０４ｄ）は、
透光性を有していてもよい。透光性を有することで、開口率の大きい透過型の表示装置を
得ることができる。

なお、電極１０８０３（１０８０３ａ、１０８０３ｂ、１０８０３ｃ、１０８０３ｄ）お
よび電極１０８０４（１０８０４ａ、１０８０４ｂ、１０８０４ｃ、１０８０４ｄ）は、
遮光性または反射性を有していてもよい。遮光性または反射性を有することで、バックラ
イトが不要で消費電力の小さい反射型の表示装置を得ることができる。

なお、電極１０８０３（１０８０３ａ、１０８０３ｂ、１０８０３ｃ、１０８０３ｄ）お
よび電極１０８０４（１０８０４ａ、１０８０４ｂ、１０８０４ｃ、１０８０４ｄ）は、
透光性を有する領域と、遮光性または反射性を有する領域と、双方の領域を有していても
よい。双方の領域を有することで、屋内のような暗い環境下では表示品質の高い透過型の
表示を行い、屋外のような明るい環境下ではバックライトが不要で消費電力の小さい反射
型の表示を行う、半透過型の表示装置を得ることができる。

ＩＰＳモード及びＦＦＳモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい。

なお、本実施の形態の液晶表示装置に適応しうる液晶モードとして、上述した液晶モード
の他に、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−
ｃｅｌｌ）モード、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃ
ｒｙｓｔａｌ）モードなどがある。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行
うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の
形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。

（実施の形態９）
本実施形態においては、表示装置の表示パネル構成、および周辺構成について説明する。
特に、液晶表示装置の表示パネル（液晶パネルとも記す）構成、および周辺構成について
説明する。

まず、液晶パネルの簡単な構成について、図５７（Ａ）を参照して説明する。また、図５
７（Ａ）は、液晶パネルの上面図である。

図５７（Ａ）に示す液晶パネルは、基板２０１００上に、画素部２０１０１、走査線側入
力端子２０１０３及び信号線側入力端子２０１０４が形成されている。走査線側入力端子
２０１０３から走査線が行方向に延在して基板２０１００上に形成され、信号線入力端子
２０１０４から信号線が列方向に延在して基板２０１００上に形成されている。また、画
素部２０１０１には、画素２０１０２が走査線と、信号線とが交差するところで、マトリ
クス上に配置されている。また、画素２０１０２には、スイッチング素子と画素電極層と
が配置されている。

図５７（Ａ）の液晶パネルに示すように、走査線側入力端子２０１０３は、基板２０１０
０の行方向の両側に形成されている。信号線入力端子２０１０３は、基板２０１００の列
方向のうち一方に形成されている。また、一方の走査線側入力端子２０１０３から延在す
る走査線と、他方の走査線側入力端子２０１０３から延在する走査線とは、交互に形成さ
れている。

また、画素部２０１０１の画素２０１０２それぞれでは、スイッチング素子の第１端子が
信号線に接続され、第２端子が画素電極層に接続されることによって、個々の画素２０１
０２を外部から入力する信号によって独立して制御することができる。なお、スイッチン
グ素子のオン・オフは走査線に供給されている信号によって制御されている。

なお、走査線側入力端子２０１０３を基板２０１００の行方向のうち両方に配置すること
で、画素２０１０２を高密度に配置することができる。また、信号線側入力端子２０１０
３を基板２０１００の列方向のうち一方に配置することで、液晶パネルの狭額縁化、又は
画素２０１０１の領域の拡大を図ることができる。

なお、基板２０１００には、すでに述べたように、単結晶基板、ＳＯＩ基板、ガラス基板
、石英基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン基板、石材基板、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などを用いることができる。

なお、スイッチング素子には、すでに述べたように、トランジスタ、ダイオード（例えば
、ＰＮダイオード、ＰＩＮダイオード、ショットキーダイオード、ダイオード接続のトラ
ンジスタなど）、サイリスタ、それらを組み合わせた論理回路などを用いることができる
。

なお、スイッチング素子として、ＴＦＴを用いた場合、ＴＦＴのゲートが走査線に接続さ
れ、第１端子が信号線に接続され、第２端子が画素電極層に接続されることにより、個々
の画素２０１０２を外部から入力する信号によって独立して制御することができる。

なお、走査線側入力端子２０１０３を基板２０１００の行方向のうち一方に配置してもよ
い。走査線側入力端子２０１０３を基板２０１００の行方向のうち一方に配置することで
、液晶パネルの狭額縁化、画素２０１０１の領域の拡大を図ることができる。

なお、一方の走査線側入力端子２０１０３から延在する走査線と、他方の走査線側入力端
子２０１０３から延在する走査線とは、共通にしてもよい。

なお、信号線側入力端子２０１０３を基板２０１００の列方向のうち両方に配置してもよ
い。信号線側入力端子２０１０３を基板２０１００の列方向のうち両方に配置することで
、画素２０１０２を高密度に配置できる。

なお、画素２０１０２には、さらに容量素子を形成してもよい。画素２０１０２に容量素
子を設ける場合、基板２０１００上に、容量線を形成してもよい。基板２０１００上に容
量線を形成する場合、容量素子の第１電極が容量線に接続され、第２端子が画素電極層に
接続されるようにする。また、基板２０１００上に容量線を形成しない場合、容量素子の
第１電極がこの容量素子が配置されている画素２０１０２とは別の走査線に接続され、第
２端子が画素電極層に接続されているようにする。

ここで、図５７（Ａ）に示した液晶パネルは、走査線及び信号線に供給する信号を外付け
の駆動回路によって制御する構成を示しているが、図５８（Ａ）に示すように、ＣＯＧ（
Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりドライバＩＣ２０２０１を基板２０１００上に
実装してもよい。また、別の構成として、図５８（Ｂ）に示すように、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ
Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式によりドライバＩＣ２０２０１をＦＰＣ（
Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２０２００上に実装してもよい。
また、図５８において、ドライバＩＣ２０２０１は、ＦＰＣ２０２００と接続されている
。

なお、ドライバＩＣ２０２０１は単結晶半導体基板上に形成されたものでもよいし、ガラ
ス基板上にＴＦＴで回路を形成したものでもよい。

なお、図５７（Ａ）に示した液晶パネルは、図５７（Ｂ）に示すように、走査線駆動回路
２０１０５を基板２０１００上に形成してもよい。また、図５７（Ｃ）に示すように、走
査線駆動回路２０１０５及び信号線駆動回路２０１０６を基板２０１００上に形成しても
よい。

なお、走査線駆動回路２０１０５及び走査線駆動回路２０１０６は、多数のＮチャネル型
及び多数のＰチャネル型のトランジスタから構成されている。ただし、多数のＮチャネル
型のトランジスタのみで構成されていてもよいし、多数のＰチャネル型のトランジスタの
みで構成されていてもよい。

続いて、画素２０１０２の詳細について、図５９及び図６０の回路図を参照して説明する
。

図５９（Ａ）の画素２０１０２は、トランジスタ２０３０１、液晶素子２０３０２及び容
量素子２０３０３を有している。トランジスタ２０３０１のゲートが配線２０３０５に接
続され、第１端子が配線２０３０４に接続されている。液晶素子２０３０２の第１電極が
対向電極２０３０７に接続され、第２電極がトランジスタ２０３０１の第２端子に接続さ
れている。容量素子２０３０３の第１電極が配線２０３０６に接続され、第２電極がトラ
ンジスタ２０３０１の第２端子に接続されている。

なお、配線２０３０４は信号線であり、配線２０３０５は走査線であり、配線２０３０６
は容量線である。また、トランジスタ２０３０１は、スイッチングトランジスタであり、
Ｐチャネル型トランジスタでもＮチャネル型トランジスタでもよい。また、液晶素子２０
３０７は、動作モードとしてＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（
Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ
Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ
Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉ
ｇｎｍｅｎｔ）、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉ
ｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒ
ｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ
Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉ
ｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）などを用いることができる。

配線２０３０４及び配線２０３０５には、それぞれビデオ信号、走査信号が入力されてい
る。ビデオ信号はアナログの電圧信号であり、走査信号はＨレベル又はＬレベルのデジタ
ルの電圧信号である。ただし、ビデオ信号は電流信号でもよいし、デジタル信号でもよい
。また、走査信号のＨレベル及びＬレベルは、トランジスタ２０３０１のオン・オフを制
御できる電位であればよい。

容量線２０３０６には、一定の電源電圧が供給されている。ただし、パルス状の信号が供
給されていてもよい。

図５９（Ａ）の画素２０１０２の動作について説明する。まず、配線２０３０５がＨレベ
ルになると、トランジスタ２０３０１がオンし、ビデオ信号が配線２０３０４からオンし
たトランジスタ２０３０１を介して液晶素子２０３０２の第２電極及び容量素子２０３０
３の第２電極に供給される。そして、容量素子２０３０３は配線２０３０７６の電位とビ
デオ信号の電位との電位差を保持する。

次に、配線２０３０５がＬレベルになると、トランジスタ２０３０１がオフし、配線２０
３０４と、液晶素子２０３０２の第２電極及び容量素子２０３０３の第２電極とは、電気
的に遮断される。しかし、容量素子２０３０３が配線２０３０７６の電位とビデオ信号の
電位との電位差を保持しているため、容量素子２０３０２の第２電極の電位はビデオ信号
と同様な電位を維持することができる。

こうして、図５９（Ａ）の画素２０１０２は、液晶素子２０３０２の第２電極の電位をビ
デオ信号と同電位に維持でき、液晶素子２０３０２をビデオ信号に応じた透過率に維持で
きる。

なお、図示はしないが、液晶素子２０３０２がビデオ信号を保持できるたけの容量成分を
有していれば、容量素子２０３０３は必ずしも必要ではない。

なお、図５９（Ｂ）のように、液晶素子２０３０２の第１電極は、配線２０３０６と接続
されていてもよい。例えば、液晶素子２０３０２の液晶モードがＦＦＳモードのときなど
に、液晶素子２０３０２は図５９（Ｂ）の構成を用いる。

なお、図６０のように、容量素子２０３０３の第１電極は前行の配線２０３０５ａに接続
されていてもよい。なお、配線２０３０５ａをｎ行目（ｎは正の整数）の走査線としたと
き、配線２０３０５ｂはｎ＋１行目の走査線である。同様に、トランジスタ２０３０１ａ
、画素２０１０２ａ、容量素子２０３０３ａをｎ行目の素子としたとき、トランジスタ２
０３０１ｂ、画素２０１０２ｂ、容量素子２０３０３ｂはｎ＋１行目の素子である。この
ように、容量素子２０３０３ｂの第１電極が前列の配線２０３０５ａに接続されることで
、配線を少なくすることができる。よって、図６０の画素２０１０２ａおよび２０１０２
ｂは、開口率を大きくすることができる。

次に、図５７及び図５８を参照して説明した液晶パネルの構成よりも、詳細な液晶パネル
の構成について、図６１を参照して説明する。具体的には、ＴＦＴ基板と、対向基板と、
対向基板とＴＦＴ基板との間に挟持された液晶層とを有する液晶パネルの構成について説
明する。また、図６１（Ａ）は、液晶パネルの上面図である。図６１（Ｂ）は、図６１（
Ａ）の線Ｃ−Ｄにおける断面図である。なお、図６１（Ｂ）は、基板２０１００上に、半
導体膜として結晶性半導体膜（ポリシリコン膜）を用いた場合のトップゲート型のトラン
ジスタを形成した場合の断面図である。

図６１（Ａ）に示す液晶パネルは、基板２０１００上に、画素部２０１０１、走査線駆動
回路２０１０５ａ、走査線駆動回路２０１０５ｂ及び信号線駆動回路２０１０６が形成さ
れている。画素部２０１０１、走査線駆動回路２０１０５ａ、走査線駆動回路２０１０５
ｂ及び信号線駆動回路２０１０６は、シール材２０５１６によって、基板２０１００と対
向基板２０５１５との間に封止されている。また、ＴＡＢ方式によって、ＦＰＣ２０５１
８及びＩＣチップ２０５３０が基板２０１００上に配置されている。

図６１（Ａ）の線Ｃ−Ｄにおける断面構造について、図６１（Ｂ）を参照して説明する。
基板２０１００上に、画素部２０１０１と、その周辺駆動回路部（走査線回路２０１０５
ａ及び走査線回路２０１０５ｂ及び信号線駆動回路２０１０６）が形成されているが、こ
こでは、駆動回路領域２０５２５（走査線駆動回路２０１０５ａ及び走査線駆動回路２０
１０５ｂ）と、画素領域２０５２６（画素部２０１０１）とが示されている。

まず、基板２０１００上に、下地膜として、絶縁膜２０５０１が成膜されている。絶縁膜
２０５０１としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜（Ｓｉ
ＯｘＮｙ）等の絶縁膜の単層、或いはこれらの膜の少なくとも２つの膜を有する積層構造
を用いてもよい。

なお、半導体と接する部分では、酸化シリコン膜を用いる方がよい。その結果、下地膜に
おける電子のトラップやトランジスタ特性のヒステリシスを抑えることが出来る。また、
下地膜として、窒素を多く含む膜を少なくとも１つ配置することが望ましい。それにより
、ガラスからの不純物を低減することが出来る。

次に、絶縁膜２０５０１上に、フォトリソグラフィ法、インクジェット法又は印刷法など
により、半導体膜２０５０２が形成されている。

次に、絶縁膜２０５０１上及び半導体膜２０５０２上に、ゲート絶縁膜として、絶縁膜２
０５０３が形成されている。

なお、絶縁膜２０５０３としては、熱酸化膜、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸
化窒化シリコン膜などの単層または積層構造を用いることができる。半導体膜２０５０３
と接する絶縁膜２０５０３は酸化珪素膜が好ましい。それは、酸化珪素膜にすると半導体
膜２０５０３との界面におけるトラップ準位が少なくなるからである。また、ゲート電極
をＭｏで形成するときは、ゲート電極と接するゲート絶縁膜は窒化シリコン膜が好ましい
。それは、窒化シリコン膜はＭｏを酸化させないからである。ここでは絶縁膜２０５０３
として、プラズマＣＶＤ法により厚さ１１５ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３
２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成する。

次に、絶縁膜２０５０３上に、ゲート電極として、フォトリソグラフィ法、インクジェッ
ト法又は印刷法などにより、導電膜２０５０４が形成されている。

なお、導電膜２０５０４としては、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ａ
ｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｇｅなどや、これら元素の合金等があ
る。もしくは、これら元素またはこれら元素の合金の積層により構成してもよい。ここで
はＭｏによりゲート電極を形成する。Ｍｏは、エッチングしやすく、熱に強いので好適で
ある。

なお、半導体膜２０５０２には、導電膜２０５０４又はレジストをマスクとして半導体膜
２０５０２に不純物元素がドーピングされており、チャネル形成領域と、ソース領域及び
ドレイン領域となる不純物領域とが形成されている。

なお、不純物領域は、不純物濃度を制御して高濃度領域と低濃度領域とを形成されていて
もよい。

なお、トランジスタ２０５２１の導電膜２０５０４は、デュアルゲート構造としている。
トランジスタ２０５３１は、デュアルゲート構造にすることで、トランジスタ２０５３１
のオフ電流を小さくすることができる。なお、デュアルゲート構造とは、２つのゲート電
極を有している構造である。ただし、トランジスタのチャネル領域上に、複数のゲート電
極を有していてもよい。

次に、絶縁膜２０５０３上及び導電膜２０５０４上に、層間膜として、絶縁膜２０５０５
が形成されている。

なお、絶縁膜２０５０５としては、有機材料又は無機材料、若しくはそれらの積層構造を
用いることができる。例えば酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化ア
ルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミ
ニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ポリシラザン
、窒素含有炭素（ＣＮ）、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アル
ミナ、その他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。ま
た、有機絶縁性材料を用いてもよく、有機材料としては、感光性、非感光性どちらでも良
く、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロ
ブテン、シロキサン樹脂などを用いることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−
Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との
結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアル
キル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。ま
たは置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。

なお、絶縁膜２０５０３及び絶縁膜２０５０５には、コンタクトホールが選択的に形成さ
れている。例えば、コンタクトホールは、各トランジスタの不純物領域の上面に形成され
ている。

次に、絶縁膜２０５０５上に、ドレイン電極、ソース電極及び配線として、フォトリソグ
ラフィ法、インクジェット法又は印刷法などにより、導電膜２０５０６が形成されている
。

なお、導電膜２０５０６としては、材料としてはＴｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌ、Ｎ
ｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｇｅなどや、これら元素
の合金等がある。もしくは、これら元素またはこれら元素の合金の積層構造を用いること
ができる。

なお、絶縁膜２０５０３及び絶縁膜２０５０４のコンタクトホールが形成されている部分
では、導電膜２０５０６とトランジスタの半導体膜２０５０２の不純物領域とが接続され
ている。

次に、絶縁膜２０５０５及び絶縁膜２０５０５上に形成された導電膜２０５０６上に、平
坦化膜として、絶縁膜２０５０７が形成されている。

なお、絶縁膜２０５０７としては、平坦性や被覆性がよいことが望ましいため、有機材料
を用いて形成されることが多い。なお、絶縁膜２０５０７としては多層構造になっていて
もよく、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン）の上に有機材料が
形成されていてもよい。

なお、絶縁膜２０５０７には、コンタクトホールが選択的に形成されている。例えば、コ
ンタクトホールは、トランジスタ２０５２１のドレイン電極の上面に形成されている。

次に、絶縁膜２０５０７上に、画素電極として、フォトリソグラフィ法、インクジェット
法又は印刷法などにより、導電膜２０５０８が形成されている。

なお、導電膜２０５０８としては、光を透過する透明電極及び光を反射する反射電極を用
いることができる。

透明電極の場合は、例えば、酸化インジウムに酸化スズを混ぜたインジウムスズ酸化物（
ＩＴＯ）膜、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）に酸化珪素を混ぜたインジウムスズ珪素酸
化物（ＩＴＳＯ）膜、酸化インジウムに酸化亜鉛を混ぜたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ
）膜、酸化亜鉛膜、または酸化スズ膜などを用いることができる。なお、ＩＺＯとは、Ｉ
ＴＯに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合させたターゲットを用いてスパッタリ
ングにより形成される透明導電材料であるが、これに限定されない。

反射電極の場合は、例えば、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａ
ｕ、Ｐｔ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｇｅなどやそれらの合金などを用いることが
できる。また、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、ＷとＡｌを積層させた２層構造、ＡｌをＴｉ、
Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗなどの金属で挟んだ３層積層構造としてもよい。

次に、絶縁膜２０５０７上及び絶縁膜２０５０７上に形成された導電膜２０５０８上に、
配向膜として、絶縁膜２０５０９が形成されている。

次に、画素部２０１０１の周辺部、若しくは画素部２０１０１の周辺部とその周辺駆動回
路部の周辺部に、インクジェット法などにより、シール材２０５１６が形成される。

次に、絶縁膜２０５１４、絶縁膜２０５１３、導電膜２０５１２及び絶縁膜２０５１１な
どが形成された基板２０５１５と、基板２０１００とがスペーサ２０５３１を介して貼り
合わされており、その隙間に、液晶層２０５１０が配置されている。

なお、基板２０１１５は、対向基板として機能してもよい。また、絶縁膜２０５１４は、
ブラックマトリックス（遮光膜）として機能してもよい。また、絶縁膜２０５１３は、カ
ラーフィルターとして機能してもよい。また、スペーサ２０５３１は、数μｍの粒子を散
布して設ける方法でもよいし、基板全面に樹脂膜を形成した後に、樹脂膜をエッチング加
工して形成する方法でもよい。また、導電膜２０５１２は、対向電極として機能してもよ
い。導電膜２０５１２としては、導電膜２０５０８と同様なものを用いることができる。
また、絶縁膜２０５１１は、配向膜として機能してもよい。

なお、絶縁膜２０５１３及び絶縁膜２０５１４と導電膜２０５１２との間には、平坦化膜
として絶縁膜２０５３２を形成してもよい。ただし、図６１では、絶縁膜２０５３２を図
示していない。

なお、液晶層２０５１０としては公知の液晶を自由に用いることができる。例えば、液晶
２０５１０として強誘電性の液晶を用いてもよいし、反強誘電性の液晶を用いてもよい。
また、液晶の駆動方式は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉ
ｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓ
ｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａ
ｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇ
ｎｍｅｎｔ）、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃ
ｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅ
ｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃ
ｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ
Ｃｒｙｓｔａｌ）等を自由に用いることができる。

次に、画素部２０１０１と、その周辺駆動回路部と電気的に接続されている導電膜２０５
３１上に、異方性導電体層２０５１７を介して、ＦＰＣ２０２００が配置されている。ま
た、ＦＰＣ２０２００上に、異方性導電体層２０５１７を介して、ＩＣチップが配置され
ている。つまり、ＦＰＣ２０２００、導電膜２０５３１及びＩＣチップ２０５３０は、電
気的に接続されている。

なお、導電膜２０５３１は、ＦＰＣ２０２００から入力される信号及び電位を、画素や周
辺回路に伝達する機能を有している。導電膜２０５３１としては、導電膜２０５０６と同
様なものを用いてもよいし、導電膜２０５０４と同様なものを用いてもよいし、半導体膜
２０５０２の不純物領域と同様なものを用いてもよいし、これらを少なくとも２層以上組
み合わせたものを用いてもよい。

なお、ＩＣチップ２０５３０は、機能回路（メモリやバッファ）を形成することで、基板
面積を有効利用することができる。

図６１（Ａ）、（Ｂ）の液晶パネルは、走査線駆動回路２０１０５ａ、走査線駆動回路２
０１０５ｂ及び信号線駆動回路２０１０６を基板２０１００上に形成した場合の構成につ
いて説明したが、図６２（Ａ）の液晶パネルに示すように、信号線駆動回路２０１０６に
相当する駆動回路をドライバＩＣ２０６０１に形成して、ＣＯＧ方式などで液晶パネルに
実装した構成としてもよい。信号線駆動回路２０１０６をドライバＩＣ２０６０１に形成
することで、省電力化を図ることができる。また、ドライバＩＣ２０６０１はシリコンウ
エハ等の半導体チップとすることで、図６２（Ａ）の液晶パネルはより高速、且つ低消費
電力化を図ることができる。

同様に、図６２（Ｂ）の液晶パネルに示すように、走査線駆動回路２０１０５ａ、走査線
駆動回路２０１０５ｂ及び信号線駆動回路２０１０６に相当する駆動回路を、それぞれド
ライバＩＣ２０６０２ａ、ドライバＩＣ２０６０２ｂ及びドライバＩＣ２０６０１に形成
して、ＣＯＧ方式などで液晶パネルに実装した構成としてもよい。また、走査線駆動回路
２０１０５ａ、走査線駆動回路２０１０５ｂ及び信号線駆動回路２０１０６に相当する駆
動回路を、それぞれドライバＩＣ２０６０２ａ、ドライバＩＣ２０６０２ｂ及びドライバ
ＩＣ２０６０１に形成することで、低コスト化が図れる。

なお、トランジスタ２０５２１はデュアルゲート構造としたが、図６３の画素部２０５２
６に示すように、トランジスタ２０５２１はシングルゲート構造としてもよい。ただし、
図６３は、画素部２０５２６のみを示している。

次に、基板２０１００上にボトムゲート型トランジスタを形成した場合の断面図について
、図６４を参照して説明する。ただし、図６４は、画素領域２０５２６のみを示している
。

まず、基板２０１００上に、下地膜として、絶縁膜２０５０１が成膜されている。次に、
絶縁膜２０５０１上に、ゲート電極として、フォトリソグラフィ法、インクジェット法又
は印刷法などにより、導電膜２０５０４が形成されている。なお、トランジスタ２０５２
１の導電膜２０５０４は、デュアルゲート構造としている。なぜなら、すでに述べたよう
に、トランジスタ２０５２１はデュアルゲート構造にすることで、トランジスタ２０５２
１のオフ電流を小さくできる。次に、絶縁膜２０５０１上及び導電膜２０５０４上に、ゲ
ート絶縁膜として、絶縁膜２０５０３が形成されている。次に、絶縁膜２０５０３上に、
フォトリソグラフィ法、インクジェット法又は印刷法などにより、半導体膜２０５０２が
形成されている。なお、半導体膜２０５０２には、レジストをマスクとして半導体膜２０
５０２に不純物元素がドーピングされており、チャネル形成領域と、ソース領域及びドレ
イン領域となる不純物領域とが形成されている。なお、不純物領域は、不純物濃度を制御
して高濃度領域と低濃度領域とを形成されていてもよい。次に、絶縁膜２０５０３上及び
半導体層２０５０２上に、層間膜として、絶縁膜２０５０５が形成されている。なお、絶
縁膜２０５０５には、コンタクトホールが選択的に形成されている。例えば、コンタクト
ホールは、各トランジスタの不純物領域の上面に形成されている。次に、絶縁膜２０５０
５上に、ドレイン電極、ソース電極及び配線として、フォトリソグラフィ法、インクジェ
ット法又は印刷法などにより、導電膜２０５０６が形成されている。なお、絶縁膜２０５
０５のコンタクトホールが形成されている部分では、導電膜２０５０６とトランジスタの
半導体膜２０５０２の不純物領域とが接続されている。次に、絶縁膜２０５０５上及びた
導電膜２０５０６上に、平坦化膜として、絶縁膜２０５０７が形成されている。なお、絶
縁膜２０５０７には、コンタクトホールが選択的に形成されている。例えば、コンタクト
ホールは、トランジスタ２０５２１のドレイン電極の上面に形成されている。次に、絶縁
膜２０５０７上に、画素電極として、フォトリソグラフィ法、インクジェット法又は印刷
法などにより、導電膜２０５０８が形成されている。次に、絶縁膜２０５０７上及び導電
膜２０５０８上に、配向膜として、絶縁膜２０５０９が形成されている。次に、絶縁膜２
０５１４、絶縁膜２０５１３、導電膜２０５１２及び絶縁膜２０５１１などが形成された
基板２０５１５と、基板２０１００との隙間に、液晶層２０５１０が配置されている。

なお、図６４では、トランジスタ２０５２１をデュアルゲート構造とした。ただし、図６
５の画素部２０５２６に示すように、トランジスタ２０５２１はシングルゲート構造とし
てもよい。

次に、基板２０１００上に、ダブルゲート型のトランジスタを形成した場合の断面図につ
いて、図６６を参照して説明する。ただし、図６６は、画素領域２０５２６のみを示して
いる。

なお、ダブルゲート型のトランジスタとは、半導体膜の上下にゲート電極が、それぞれ配
置されている構造のことをいう。また、ダブルゲート型のトランジスタは、トップゲート
型トランジスタ及びボトムゲート型トランジスタに比べて、同様のサイズ及び同様の印加
電圧であれば流れる電流が２倍になる。つまり、ダブルゲート型のトランジスタは、小さ
いトランジスタサイズでより多くの電流を流すことができる。

まず、基板２０１００上に、下地膜として、絶縁膜２０５０１が成膜されている。次に、
絶縁膜２０５０１上に、第１のゲート電極として、フォトリソグラフィ法、インクジェッ
ト法又は印刷法などにより、導電膜２０５０４ａが形成されている。なお、導電膜２０５
０４ａは、導電膜２０５０４と同様な材料及び構造のものを用いることができる。次に、
絶縁膜２０５０１上及び導電膜２０５０４ａ上に、第１のゲート絶縁膜として、絶縁膜２
０５０３ａが形成されている。なお、絶縁膜２０５０３ａは、絶縁膜２０５０３と同様な
材料及び構造のものを用いることができる。次に、絶縁膜２０５０３ａ上に、フォトリソ
グラフィ法、インクジェット法又は印刷法などにより、半導体膜２０５０２が形成されて
いる。次に、絶縁膜２０５０３ａ上及び半導体膜２０５０２上に、第２のゲート絶縁膜と
して、絶縁膜２０５０３ｂが形成されている。なお、導電膜２０５０３ｂは、導電膜２０
５０３と同様な材料及び構造のものを用いることができる。次に、絶縁膜２０５０４ｂ上
に、第２のゲート電極として、フォトリソグラフィ法、インクジェット法又は印刷法など
により、導電膜２０５０４ｂが形成されている。なお、導電膜２０５０４ｂは、導電膜２
０５０４と同様な材料及び構造のものを用いることができる。なお、半導体膜２０５０２
には、導電膜２０５０４ｂ又はレジストをマスクとして半導体膜２０５０２に不純物元素
がドーピングされており、チャネル形成領域と、ソース領域及びドレイン領域となる不純
物領域とが形成されている。なお、不純物領域は、不純物濃度を制御して高濃度領域と低
濃度領域とを形成されていてもよい。なお、半導体膜２０５０２には、絶縁膜２０５０３
ｂ及び導電膜２０５０４ｂが形成される前に、レジストをマスクとして半導体膜２０５０
２に不純物元素がドーピングされ、チャネル形成領域と、ソース領域及びドレイン領域と
なる不純物領域とが形成されていてもよい。次に、絶縁膜２０５０３ｂ上及び導電膜２０
５０４ｂ上に、層間膜として、絶縁膜２０５０５が形成されている。なお、絶縁膜２０５
０３ｂ及び絶縁膜２０５０５には、コンタクトホールが選択的に形成されている。例えば
、コンタクトホールは、各トランジスタの不純物領域の上面に形成されている。次に、絶
縁膜２０５０５上に、ドレイン電極、ソース電極及び配線として、フォトリソグラフィ法
、インクジェット法又は印刷法などにより、導電膜２０５０６が形成されている。なお、
絶縁膜２０５０３及び絶縁膜２０５０４のコンタクトホールが形成されている部分では、
導電膜２０５０６とトランジスタの半導体膜２０５０２の不純物領域とが接続されている
。次に、絶縁膜２０５０５上及び導電膜２０５０６上に、平坦化膜として、絶縁膜２０５
０７が形成されている。なお、絶縁膜２０５０７には、コンタクトホールが選択的に形成
されている。例えば、コンタクトホールは、トランジスタ２０５２１のドレイン電極の上
面に形成されている。次に、絶縁膜２０５０７上に、画素電極として、フォトリソグラフ
ィ法、インクジェット法又は印刷法などにより、導電膜２０５０８が形成されている。次
に、絶縁膜２０５０７上及び導電膜２０５０８上に、配向膜として、絶縁膜２０５０９が
形成されている。次に、絶縁膜２０５１４、絶縁膜２０５１３、導電膜２０５１２及び絶
縁膜２０５１１などが形成された基板２０５１５と、基板２０１００との隙間に、液晶層
２０５１０が配置されている。

なお、図６１及び図６３〜図６６では、絶縁膜２０５０５上及び絶縁膜２０５０５上に形
成された導電膜２０５０６上に、平坦膜として、絶縁膜２０５０７が形成されている場合
の断面図について説明した。ただし、絶縁膜２０５０７は、図６７に示すように、必ずし
も必要ではない。

なお、図６７に示す断面図は、トップゲート型のトランジスタの場合について示している
が、ボトムゲート型のトランジスタ及びダブルゲート型のトランジスタの場合についても
同様である。

次に、基板２０１００上に、半導体膜として非結晶半導体膜（アモルファスシリコン膜）
を用いたトランジスタを形成した場合の断面図について、図６８を参照して説明する。図
６８に示す断面図は、逆スタガ型のチャネルエッチ構造のトランジスタの断面図である。

まず、基板２０１００上に、下地膜として、絶縁膜２０５０１が成膜されている。次に、
絶縁膜２０５０１上に、ゲート電極として、フォトリソグラフィ法、インクジェット法又
は印刷法などにより、導電膜２０５０４が形成されている。次に、絶縁膜２０５０１及び
導電膜２０５０４上に、ゲート絶縁膜として、絶縁膜２０５０３が形成されている。次に
、絶縁膜２０５０３上に、フォトリソグラフィ法、インクジェット法又は印刷法などによ
り、半導体膜２０５０２が形成されている。なお、半導体膜２０５０２は第１の半導体膜
及び第２の半導体膜を有しており、第１の半導体膜の上に第２の半導体膜が形成されてい
る。また、第１の半導体膜及び第２の半導体膜は連続して成膜され、同時にフォトリソグ
ラフィ法によってパターニングされてもよい。また、第２の半導体膜は不純物元素を含ん
でいる。次に、絶縁膜２０５０３上及び半導体膜２０５０２上に、フォトリソグラフィ法
、インクジェット法又は印刷法などにより、導電膜２０５０６が形成されている。なお、
半導体膜２０５０２は、導電膜２０５０６をマスクとしてエッチングをすることによって
、チャネル形成領域と、ソース領域及びドレイン領域となる不純物領域とが形成されてい
る。つまり、チャネル領域では、不純物元素を含む第２の半導体膜が除去される。ただし
、半導体膜２０５０２は、導電膜２０５０６をエッチングするためのレジストをマスクに
して、エッチングされてもよい。次に、絶縁膜２０５０３上、半導体膜２０５０２上及び
導電膜２０５０６上に、平坦化膜として、絶縁膜２０５０７が形成されている。なお、絶
縁膜２０５０７には、コンタクトホールが選択的に形成されている。例えば、コンタクト
ホールは、トランジスタ２０５２１のドレイン電極の上面に形成されている。次に、絶縁
膜２０５０７上に、画素電極として、フォトリソグラフィ法、インクジェット法又は印刷
法などにより、導電膜２０５０８が形成されている。次に、絶縁膜２０５０７上及び導電
膜２０５０８上に、配向膜として、絶縁膜２０５０９が形成されている。次に、絶縁膜２
０５１４、絶縁膜２０５１３、導電膜２０５１２及び絶縁膜２０５１１などが形成された
基板２０５１５と、基板２０１００との隙間に、液晶層２０５１０が配置されている。

なお、チャネルエッチ構造のトランジスタについて説明したが、図６９に示すように、半
導体膜２０５０２上に絶縁膜２１３０１を設けてもよい。絶縁膜２１３０１は、第１の半
導体膜と第２の半導体膜との間に形成される。また、半導体膜２０５０２は、導電膜２０
５０６を形成するときに、同時にエッチングされる。

なお、図６８のトランジスタ２０５２１をチャネルエッチ構造と呼び、図６９のトランジ
スタ２０５２１をチャネル保護構造と呼ぶ。

次に、基板２０１００上に、半導体膜として非結晶半導体膜を用いたトップゲート型のト
ランジスタを形成した場合の断面図について、図７０を参照して説明する。

まず、基板２０１００上に、下地膜として、絶縁膜２０５０１が成膜されている。次に、
絶縁膜２０５０１上に、フォトリソグラフィ法、インクジェット法又は印刷法などにより
、導電膜２０５０６が形成されている。次に、導電膜２０５０６上に、フォトリソグラフ
ィ法、インクジェット法又は印刷法などにより、半導体膜２０５０２ａが形成されている
。なお、半導体膜２０５０２ａは、半導体膜２０５０２と同様な材料及び構造のものを用
いることができる。また、半導体膜２０５０２ａは、不純物元素を含んでいる。次に、絶
縁膜２０５０１上及び半導体膜２０５０２ａ上に、フォトリソグラフィ法、インクジェッ
ト法又は印刷法などにより、半導体膜２０５０２ｂが形成されている。なお、半導体膜２
０５０２ｂは、半導体膜２０５０２と同様な材料及び構造のものを用いることができる。
次に、絶縁膜２０５０１上、半導体膜２０５０２ｂ上及び導電膜２０５０６上に、ゲート
絶縁膜として、絶縁膜２０５０３が形成されている。次に、絶縁膜２０５０３上に、ゲー
ト電極として、フォトリソグラフィ法、インクジェット法又は印刷法などにより、導電膜
２０５０４が形成されている。次に、絶縁膜２０５０３上及び絶縁膜２０５０３上に形成
された導電膜２０５０４上に、平坦化膜として、絶縁膜２０５０７が形成されている。な
お、絶縁膜２０５０７には、コンタクトホールが選択的に形成されている。例えば、コン
タクトホールは、トランジスタ２０５２１のドレイン電極の上面に形成されている。次に
、絶縁膜２０５０７上に、画素電極として、フォトリソグラフィ法、インクジェット法又
は印刷法などにより、導電膜２０５０８が形成されている。次に、絶縁膜２０５０７上及
び導電膜２０５０８上に、配向膜として、絶縁膜２０５０９が形成されている。次に、絶
縁膜２０５１４、絶縁膜２０５１３、導電膜２０５１２及び絶縁膜２０５１１などが形成
された基板２０５１５と、基板２０１００との隙間に、液晶層２０５１０が配置されてい
る。

なお、図６９及び図７０では、絶縁膜２０５０５上及び絶縁膜２０５０５上に形成された
導電膜２０５０６上に、平坦膜として、絶縁膜２０５０７が形成されている場合の断面図
について説明した。ただし、絶縁膜２０５０７は、図７１に示すように、必ずしも必要で
はない。

なお、図７１に示す断面図は、逆スタガ型のチャネルエッチ構造のトランジスタの場合に
ついて示しているが、逆スタガ型のチャネル保護構造のトランジスタの場合についても同
様である。また、図７１では、逆スタガ型のトランジスタの場合について示しているが、
トップゲート型トランジスタとしてもよい。トップゲート型トランジスタのトランジスタ
の場合の断面図を図７２及び図７３に示す。

なお、図７２に示す断面図の場合、絶縁膜２０５０１上及び導電膜２０５０６上に、画素
電極として、フォトリソグラフィ法、インクジェット法又は印刷法などにより、導電膜２
０５０８が形成されている。また、導電膜２０５０８は、導電膜２０５０６を形成してか
ら絶縁膜２０５０３を形成するまでに、形成される。

なお、図７３に示す断面図の場合、絶縁膜２０５０１上に、画素電極として、フォトリソ
グラフィ法、インクジェット法又は印刷法などにより、導電膜２０５０８が形成されてい
る。また、導電膜２０５０８は、絶縁膜２０５０１の形成後、形成される。

次に、半透過型の液晶パネルの断面図について、図７４を参照して説明する。

なお、図７４の断面図は、トランジスタが半導体膜として多結晶半導体を用いた場合の液
晶パネルの断面図である。ただし、トランジスタはボトムゲート型でもよいし、ダブルゲ
ート型でもよい。また、トランジスタのゲート電極は、シングルゲート構造でもよいし、
デュアルゲート構造でもよい。

なお、図７４は、導電膜２０５０６が形成されるまでは、図６３と同様である。したがっ
て、導電膜２０５０６が形成された後の工程及び構造について説明する。

まず、絶縁膜２０５０５及び絶縁膜２０５０５上に形成された導電膜２０５０６上に、液
晶層２０５１０の厚さ（いわいるセルギャップ）を薄くするための膜として、フォトリソ
グラフィ法、インクジェット法又は印刷法などにより、絶縁膜２１８０１が形成されてい
る。なお、絶縁膜２１８０１としては、平坦性や被覆性がよいことが望ましいため、有機
材料を用いて形成されることが多い。なお、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸
化窒化シリコン）の上に、有機材料が形成され、多層構造になっていてもよい。なお、絶
縁膜２１８０１には、コンタクトホールが選択的に形成されている。例えば、コンタクト
ホールは、トランジスタ２０５２１のドレイン電極の上面に形成されている。次に、絶縁
膜２０５０５上及び絶縁膜２０５０７上に、第１の画素電極として、フォトリソグラフィ
法、インクジェット法又は印刷法などにより、導電膜２０５０８ａが形成されている。な
お、導電膜２０５０８ａとしては、導電膜２０５０８と同様な光を透過する透明電極を用
いることができる。次に、導電膜２０５０８ａ上に、第２の画素電極として、フォトリソ
グラフィ法、インクジェット法又は印刷法などにより、導電膜２０５０８ｂが形成されて
いる。なお、導電膜２０５０８ｂとしては、導電膜２０５０８と同様な光を反射する反射
電極を用いることができる。なお、導電膜２０５０８ｂが形成される領域を反射領域とい
う。また、導電膜２０５０８ａが形成されている領域のうち、導電膜２０５０８ａ上に導
電膜２０５０８ｂが形成されていない領域を透過領域という。次に、絶縁膜２１８０１上
、導電膜２０５０８ａ及び導電膜２０５０８ｂ上に、配向膜として、絶縁膜２０５０９が
形成されている。次に、絶縁膜２０５１４、絶縁膜２０５１３、導電膜２０５１２及び絶
縁膜２０５１１などが形成された基板２０５１５と、基板２０１００との隙間に、液晶層
２０５１０が配置されている。

なお、図７４では、導電膜２０５０８ａが形成された後に導電膜２０５０８ｂが形成され
ているが、図７５に示すように、導電膜２０５０８ｂが形成された後に導電膜２０５０８
ａが形成されていてもよい。

なお、図７４及び図７５では、液晶層２０５１０（セルギャップ）を調整するための絶縁
膜が導電膜２０５０８ａの下及び導電膜２０５０８ｂの下に、形成されている。しかし、
図７６のように絶縁膜２２００１が基板２０５１５側に形成されていてもよい。絶縁膜２
２００１は、絶縁膜２１８０１と同様に、液晶層２０５１０（セルギャップ）を調整する
ための絶縁膜である。

なお、図７６では、平坦化膜として絶縁膜２０５０７が形成されている場合について説明
したが、図７７に示すように、絶縁膜２０５０７が形成されていなくてもよい。図７７の
場合は、反射画素電極として導電膜２０５０６を用いることができる。もちろん、反射画
素電極として、別の導電膜が形成されていてもよい。

なお、絶縁膜２２００１は、導電膜２０５１２と絶縁膜２０５１１との間に形成されてい
てもよいし、絶縁膜２０５１１と液晶層２０５１０との間に形成されていてもよい。

次に、半透過型の液晶パネルにおいて、トランジスタの半導体膜として多結晶半導体を用
いられている場合の液晶パネルの断面図を図７８に示す。

なお、図７８の断面図は、逆スタガ型のチャネルエッチ構造を用いたトランジスタを有す
る液晶パネルの断面図である。ただし、トランジスタは、トップゲート型でもよいし、逆
スタガ型のチャネル保護構造を用いてもよい。

なお、図７８は、導電膜２０５０６が形成されるまでは、図７８と同様である。したがっ
て、導電膜２０５０６が形成された後の工程及び構造について説明する。

まず、半導体膜２０５０２上、絶縁膜２０５０３及び導電膜２０５０６上に、液晶層２０
５１０の厚さ（いわいるセルギャップ）を薄くするための層として、フォトリソグラフィ
法、インクジェット法又は印刷法などにより、絶縁膜２２２０１が形成されている。なお
、絶縁膜２２２０１としては、平坦性や被覆性がよいことが望ましいため、有機材料を用
いて形成されることが多い。なお、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シ
リコン）の上に、有機材料が形成され、多層構造になっていてもよい。なお、絶縁膜２２
２０１には、コンタクトホールが選択的に形成されている。例えば、コンタクトホールは
、トランジスタ２０５２１のドレイン電極の上面に形成されている。次に、絶縁膜２０５
０３上及び絶縁膜２２２０１上に、第１の画素電極として、フォトリソグラフィ法、イン
クジェット法又は印刷法などにより、導電膜２０５０８ａが形成されている。次に、導電
膜２０５０８ａ上に、第２の画素電極として、フォトリソグラフィ法、インクジェット法
又は印刷法などにより、導電膜２０５０８ｂが形成されている。なお、導電膜２０５０８
ｂが形成される領域を反射領域という。また、導電膜２０５０８ａが形成されている領域
のうち、導電膜２０５０８ａ上に導電膜２０５０８ｂが形成されていない領域を透過領域
という。次に、絶縁膜２２２０１上、導電膜２０５０８ａ及び導電膜２０５０８ｂ上に、
配向膜として、絶縁膜２０５０９が形成されている。次に、絶縁膜２０５１４、絶縁膜２
０５１３、導電膜２０５１２及び絶縁膜２０５１１などが形成された基板２０５１５と、
基板２０１００との隙間に、液晶層２０５１０が配置されている。

なお、図７８では、導電膜２０５０８ａが形成された後に導電膜２０５０８ｂが形成され
ているが、図７９に示すように、導電膜２０５０８ｂが形成された後に導電膜２０５０８
ａが形成されていてもよい。

なお、図７８及び図７９では、液晶層２０５１０（セルギャップ）を調整するための絶縁
膜が導電膜２０５０８ａの下及び導電膜２０５０８ｂの下に、形成されている。しかし、
図８０のように絶縁膜２２００１が基板２０５１５側に形成されていてもよい。絶縁膜２
２００１は、絶縁膜２２２０１と同様に、液晶層２０５１０（セルギャップ）を調整する
ための絶縁膜である。

なお、図７９及び図８０では、平坦化膜として絶縁膜２０５０７が形成されている場合に
ついて説明したが、図８１に示すように、絶縁膜２０５０７が形成されていなくてもよい
。図８１の場合は、反射画素電極として導電膜２０５０６を用いることができる。もちろ
ん、反射画素電極として、別の導電膜が形成されていてもよい。

なお、図６１及び図６３〜図８１では、液晶層２０５１０に電圧を印加する一対の電極（
導電膜２０５０８及び導電膜２０５１２）を異なる基板上に形成した例を示した。しかし
、導電膜２０５１２が基板２０１００上に設けられていてもよい。こうして、液晶の駆動
方式として、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードを用いることがで
きる。また、液晶層２０５１０によっては、２つの配向膜（絶縁膜２０５０９及び絶縁膜
２０５１１）の一方又は両方が無い構造としてもよい。

なお、図６１及び図６３〜図８１において、反射画素電極として、導電膜２０５０８（導
電膜２０５０８ｂ）が形成されているが、導電膜２０５０８の形状は凹凸となっているこ
とが望ましい。なぜなら、反射画素電極は、外光を反射させて、表示を行うためのもので
ある。反射電極に入ってきた外光を効率的に活用し、表示輝度を高めるために、反射電極
で乱反射させることができるからである。なお、導電膜２０５０８の下の膜（絶縁膜２０
５０５、絶縁膜２０５０７、絶縁膜２１８０１又は絶縁膜２２２０１など）の形状を凹凸
にすることで、導電膜２０５０８の形状が凹凸になる。

続いて、図６１〜図８１で説明した液晶パネルを有する液晶表示装置について、図８２を
参照して説明する。

まず、図８２に示した液晶表示装置には、バックライトユニット２２６０１、液晶パネル
２２６０７、第１の偏光子を含む層２２６０８、第２の偏光子を含む層２２６０９が設け
られている。

なお、液晶パネル２２６０７は、本実施形態で説明したものと同様なものとすることがで
きる。また、本実施形態の液晶パネルは、各画素にスイッチング素子が設けられたアクテ
ィブ型の構造について説明してきたが、図８２の液晶パネルはパッシブ型の構造でもよい
。

バックライトユニット２２６０１の構造について説明する。バックライトユニット２２６
０１は、拡散板２２６０２、導光板２２６０３、反射板２２６０４、ランプリフレクタ２
２６０５、光源２２６０６を有するように構成されている。光源２２６０６としては冷陰
極管、熱陰極管、発光ダイオード、無機ＥＬ又は有機ＥＬなどが用いられ、光源２２６０
６は必要に応じて発光する機能を有する。ランプリフレクタ２２６０５は、光源２２６０
６からの蛍光を効率よく導光板２２６０３に導く機能を有する。導光板２２６０３は、蛍
光を全反射させて、全面に光を導く機能を有する。拡散板２２６０２は、明度のムラを低
減する機能を有する。反射板２２６０４は、導光板２２６０３から下方向（液晶パネル２
２６０７と反対方向）に漏れた光を反射して再利用する機能を有する。

なお、拡散板２２６０２と第２の偏光子を含む層２２６０９との間に、プリズムシートを
配置することで、本実施形態の液晶表示装置は液晶パネルの画面の明るさを向上させるこ
とができる。

バックライトユニット２２６０１には、光源２２６０６の輝度を調整するための制御回路
が接続されている。制御回路からの信号供給によって、光源２２６０６の輝度を調整する
ことができる。

液晶パネル２２６０７とバックライトユニット２２６０１との間には第２の偏光子を含む
層２２６０９が設けれ、バックライトユニット２２６０１とは反対方向の液晶パネル２２
６０７にも第１の偏光子を含む層２２６０８が設けられている。

なお、第１の偏光子を含む層２２６０８と第２の偏光子を含む層２２６０９とは、液晶パ
ネル２２６０７の液晶素子がＴＮモードで駆動する場合、クロスニコルになるように配置
される。また、第１の偏光子を含む層２２６０８と第２の偏光子を含む層２２６０９とは
、液晶パネル２２６０７の液晶素子がＶＡモードで駆動する場合、クロスニコルになるよ
うに配置される。また、第１の偏光子を含む層２２６０８と第２の偏光子を含む層２２６
０９とは、液晶パネル２２６０７の液晶素子がＩＰＳモード及びＦＦＳモードで駆動する
場合、クロスニコルになるように配置されていてもよいし、パラレルニコルになるように
配置されていてもよい。

第１の偏光子を含む層２２６０８及び第２の偏光子を含む層２２６０９の両方又は一方と
、液晶パネル２２６０７との間に位相差板を有していてもよい。

なお、図８５に示すように、第２の偏光子を含む層２２６０９とバックライトユニット２
２６０１との間に、スリット（格子）２２６１０を配置することで、本実施形態の液晶表
示装置は３次元表示を行うことができる。

バックライトユニット側に配置された開口部を有するスリット２２６１０は、光源より入
射された光をストライプ状にして透過し、表示装置へ入射させる。このスリット２２６１
０によって、視認側にいる視認者の両目に視差を作ることができ、視認者は右目では右目
用の画素だけを、左目では左目用の画素だけを同時に見ることになる。よって、視認者は
、３次元表示を見ることができる。つまり、スリット２２６１０によって特定の視野角を
与えられた光が右目用画像及び左目用画像のそれぞれに対応する画素を通過することで、
右目用画像と左目用画像とが異なる視野角に分離され、３次元表示が行われる。

図８５の液晶表示装置を用いて、テレビジョン装置、携帯電話などの電子機器を作製すれ
ば、３次元表示を行うことができる高機能でかつ高画質の電子機器を提供することができ
る。

続いて、バックライトの詳細な構成について、図８４を参照して説明する。バックライト
は光源を有するバックライトユニットとして液晶表示装置に設けられ、バックライトユニ
ットは効率よく光を散乱させるため、光源は反射板により囲まれている。

図８４（Ａ）に示すように、バックライトユニット２２８５２は、光源として冷陰極管２
２８０１を用いることができる。また、冷陰極管２２８０１からの光を効率よく反射させ
るため、ランプリフレクタ２２８３２を設けることができる。冷陰極管２２８０１は、大
型表示装置に用いることが多い。これは冷陰極管からの輝度の強度のためである。そのた
め、冷陰極管を有するバックライトユニットは、パーソナルコンピュータのディスプレイ
に用いることができる。

図８４（Ｂ）に示すように、バックライトユニット２２８５２は、光源として発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）２２８０２を用いることができる。例えば、白色に発する発光ダイオード
（Ｗ）２２８０２を所定の間隔に配置する。また、発光ダイオード（Ｗ）２２８０２から
の光を効率よく反射させるため、ランプリフレクタ２２８３２を設けることができる。

また図８４（Ｃ）に示すように、バックライトユニット２２８５２は、光源として各色Ｒ
ＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）２２８０３、２２８０４、２２８０５を用いることがで
きる。各色ＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）２２８０３、２２８０４、２２８０５を用
いることにより、白色を発する発光ダイオード（Ｗ）２２８０２のみと比較して、色再現
性を高くすることができる。また、発光ダイオードからの光を効率よく反射させるため、
ランプリフレクタ２２８３２を設けることができる。

またさらに図８４（Ｄ）に示すように、光源として各色ＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ
）２２８０３、２２８０４、２２８０５を用いる場合、それらの数や配置を同じとする必
要はない。例えば、発光強度の低い色（例えば緑）を複数配置してもよい。

さらに白色を発する発光ダイオード２２８０２と、各色ＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ
）２２８０３、２２８０４、２２８０５とを組み合わせて用いてもよい。

なお、ＲＧＢの発光ダイオードを有する場合、フィールドシーケンシャルモードを適用す
ると、時間に応じてＲＧＢの発光ダイオードを順次点灯させることによりカラー表示を行
うことができる。

発光ダイオードを用いると、輝度が高いため、大型表示装置に適する。また、ＲＧＢ各色
の色純度が良いため冷陰極管と比べて色再現性に優れており、配置面積を小さくすること
ができるため、小型表示装置に適応すると、狭額縁化を図ることができる。

また、光源を必ずしも図８４に示すバックライトユニットとして配置する必要はない。例
えば、大型表示装置に発光ダイオードを有するバックライトを搭載する場合、発光ダイオ
ードは該基板の背面に配置することができる。このとき発光ダイオードは、所定の間隔を
維持し、各色の発光ダイオードを順に配置させることができる。発光ダイオードの配置に
より、色再現性を高めることができる。

続いて、偏光子を含む層（偏光板又は偏光フィルムともいう）の一例について、図８６を
参照して説明する。

図８６の偏光子を含む層２３０００は、保護フィルム２３００１、基板フィルム２３００
２、ＰＶＡ偏光フィルム２３００３、基板フィルム２３００４、粘着剤層２３００５及び
離型フィルム２３００６を有するように構成されている。

ＰＶＡ偏光フィルム２３００３は、ある振動方向だけの光（直線偏光）を作り出す機能を
有する。具体的には、ＰＶＡ偏光フィルム２３００３は、電子の密度が縦と横で大きく異
なる分子（偏光子）を含んでいる。ＰＶＡ偏光フィルム２３００３は、この電子の密度が
縦と横で大きく異なる分子の方向を揃えることで、直線偏光を作り出すことができる。

一例として、ＰＶＡ偏光フィルム２３００３は、ポリビニールアルコール（Ｐｏｌｙ Ｖ
ｉｎｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ）の高分子フィルムに、ヨウ素化合物をドープし、ＰＶＡフィ
ルムをある方向に引っ張ることで、一定方向にヨウ素分子の並んだフィルムを得ることが
できる。そして、ヨウ素分子の長軸と平行な光は、ヨウ素分子に吸収される。また、高耐
久用途及び高耐熱用途として、ヨウ素の代わりに２色性の染料が用いてもよい。なお、染
料は、車載用ＬＣＤやプロジェクタ用ＬＣＤなどの耐久性、耐熱性が求められる液晶表示
装置に用いられることが望ましい。

ＰＶＡ偏光フィルム２３００３は、両側を基材となるフィルム（基板フィルム２３００２
及び基板フィルム３６０４）で挟むことで、信頼性を増すことができる。また、ＰＶＡ偏
光フィルム２３００３は、高透明性、高耐久性のトリアセチルロース（ＴＡＣ）フィルム
によって挟まれていてもよい。なお、基板フィルム及びＴＡＣフィルムは、ＰＶＡ偏光フ
ィルム２３００３が有する偏光子の保護層として機能する。

一方の基板フィルム（基板フィルム２３００４）には、液晶パネルのガラス基板に貼るた
めの粘着剤層２３００５が貼られている。なお、粘着剤層２３００５は、粘着剤を片側の
基板フィルム（基板フィルム２３００４）に塗布することで形成される。また、粘着剤層
２３００５には、離形フィルム２３００５（セパレートフィルム）が備えられている。

他方の基板フィルム（基板フィルム２３００２）には、保護フィルムが備えられている。

なお、偏光フィルム２３０００表面に、ハードコート散乱層（アンチグレア層）が備えら
れていてもよい。ハードコート散乱層は、ＡＧ処理によって表面に微細な凹凸が形成され
ており、外光を散乱させる防眩機能を有するため、液晶パネルへの外光の映り込みや表面
反射を防ぐことができる。

また、偏光フィルム２３０００表面に、複数の屈折率の異なる光学薄膜層を多層化（アン
チリフレクション処理、若しくはＡＲ処理ともいう）してもよい。多層化された複数の屈
折率のことなる光学薄膜層は、光の干渉効果によって表面の反射率を低減することができ
る。

続いて、液晶表示装置が有する各回路の動作について、図８３を参照して説明する。

図８３には、表示装置の画素部２２７０５及び駆動回路部２２７０８のシステムブロック
図を示す。

画素部２２７０５は、複数の画素を有し、各画素となる信号線２２７１２と、走査線２２
７１０との交差領域には、スイッチング素子が設けられている。スイッチング素子により
液晶分子の傾きを制御するための電圧の印加を制御することができる。このように各交差
領域にスイッチング素子が設けられた構造をアクティブ型と呼ぶ。本実施の形態の表示装
置の画素部は、このようなアクティブ型に限定されず、パッシブ型の構成を有してもよい
。パッシブ型は、各画素にスイッチング素子がないため、工程が簡便である。

駆動回路部２２７０８は、制御回路２２７０２、信号線駆動回路２２７０３、走査線駆動
回路２２７０４を有する。映像信号２２７０１が入力される制御回路２２７０２は、画素
部２２７０５の表示内容に応じて、階調制御を行う機能を有する。そのため、制御回路２
２７０２は、生成された信号を信号線駆動回路２２７０３及び走査線駆動回路２２７０４
に入力する。そして、走査線駆動回路２２７０４に基づき、走査線２２７１０を介してス
イッチング素子が選択されると、選択された交差領域の画素電極に電圧が印加される。こ
の電圧の値は、信号線駆動回路２２７０３から信号線を介して入力される信号に基づき決
定される。

さらに、制御回路２２７０２では、照明手段２２７０６へ供給する電力を制御する信号が
生成され、該信号は、照明手段２２７０６の電源２２７０７に入力される。照明手段には
、上記実施の形態で示したバックライトユニットを用いることができる。なお照明手段は
バックライト以外にフロントライトもある。フロントライトとは、画素部の前面側に取り
つけ、全体を照らす発光体および導光体で構成された板状のライトユニットである。この
ような照明手段により、低消費電力で、均等に画素部を照らすことができる。

図８３（Ｂ）に示すように走査線駆動回路２２７０４は、シフトレジスタ２２７４１、レ
ベルシフタ２２７４２、バッファ２２７４３として機能する回路を有する。シフトレジス
タ２２７４１にはゲートスタートパルス（ＧＳＰ）、ゲートクロック信号（ＧＣＫ）等の
信号が入力される。なお、本実施の形態の表示装置の走査線駆動回路は、図８３（Ｂ）に
示す構成に限定されない。

また図８３（Ｃ）に示すように信号線駆動回路２２７０３は、シフトレジスタ２２７３１
、第１のラッチ２２７３２、第２のラッチ２２７３３、レベルシフタ２２７３４、バッフ
ァ２２７３５として機能する回路を有する。バッファ２２７３５として機能する回路とは
、弱い信号を増幅させる機能を有する回路であり、オペアンプ等を有する。レベルシフタ
２２７３４には、スタートパルス（ＳＳＰ）等の信号が、第１のラッチ２２７３２にはビ
デオ信号等のデータ（ＤＡＴＡ）が入力される。第２のラッチ２２７３３にはラッチ（Ｌ
ＡＴ）信号を一時保持することができ、一斉に画素部２２７０５へ入力させる。これを線
順次駆動と呼ぶ。そのため、線順次駆動ではなく、点順次駆動を行う画素であれば、第２
のラッチは不要とすることができる。このように、本実施の形態の表示装置の信号線駆動
回路は図８３（Ｃ）に示す構成に限定されない。

このような信号線駆動回路２２７０３、走査線駆動回路２２７０４、画素部２２７０５は
、同一基板状に設けられた半導体素子によって形成することができる。半導体素子は、ガ
ラス基板に設けられた薄膜トランジスタを用いて形成することができる。この場合、半導
体素子には結晶性半導体膜を適用するとよい。結晶性半導体膜は、電気特性、特に移動度
が高いため、駆動回路部が有する回路を構成することができる。また、信号線駆動回路２
２７０３や走査線駆動回路２２７０４は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ
）チップを用いて、基板上に実装することもできる。この場合、画素部の半導体素子には
非晶質半導体膜を適用することができる。

ここで、本実施形態の液晶表示モジュールを図８７（Ａ）及び図８７（Ｂ）を用いて説明
する。

図８７（Ａ）は液晶表示モジュールの一例であり、ＴＦＴ基板２３１００と対向基板２３
１０１がシール材２３１０２により固着され、その間にＴＦＴ等を含む画素部２３１０３
と液晶層２３１０４が設けられ表示領域を形成している。着色層２３１０５はカラー表示
を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した着色層が各
画素に対応して設けられている。ＴＦＴ基板２３１００と対向基板２３１０１の外側には
第１の偏光子を含む層２３１０６、第２の偏光子を含む層２３１０７、拡散板２３１１３
が配設されている。光源は冷陰極管２３１１０と反射板２３１１１により構成され、回路
基板２３１１２は、フレキシブル配線基板２３１０９によりＴＦＴ基板２３１００と接続
され、コントロール回路や電源回路などの外部回路が組みこまれている。

ＴＦＴ基板２３１００と光源であるバックライトの間には第２の偏光子を含む層２３１０
７が積層して設けられ、対向基板２３１０１にも第１の偏光子を含む層２３１０６が積層
して設けられている。一方、第２の偏光子を含む層２３１０７の吸収軸と、視認側に設け
られた第１の偏光子を含む層２３１０６の吸収軸とは、クロスニコルになるように配置さ
れる。

積層された第２の偏光子を含む層２３１０７や積層された第１の偏光子を含む層２３１０
６は、ＴＦＴ基板２３１００、対向基板２３１０１に接着されている。また積層された偏
光子を含む層と、基板との間に位相差板を有した状態で積層してもよい。また、必要に応
じて、視認側である第１の偏光子を含む層２３１０６には反射防止処理を施してもよい。

液晶表示モジュールには、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉ
ｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓ
ｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａ
ｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇ
ｎｍｅｎｔ）、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃ
ｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅ
ｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃ
ｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ
Ｃｒｙｓｔａｌ）、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ
Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどを用いることができる。

図８７（Ｂ）は図８７（Ａ）の液晶表示モジュールにＯＣＢモードを適用した一例であり
、ＦＳ−ＬＣＤ（Ｆｉｅｌｄ ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ−ＬＣＤ）となっている。ＦＳ−Ｌ
ＣＤは、１フレーム期間に赤色発光と緑色発光と青色発光をそれぞれ行うものであり、時
間分割を用いて画像を合成しカラー表示を行うことが可能である。また、各発光を発光ダ
イオードまたは冷陰極管等で行うので、カラーフィルターが不要である。よって、３原色
のカラーフィルターを並べ、各色の表示領域を限定する必要がなく、どの領域でも３色全
ての表示を行うことができる。一方、１フレーム期間に３色の発光を行うため、液晶の高
速な応答が求められる。本実施の形態の表示装置に、ＦＳ方式を用いたＦＬＣモード及び
ＯＣＢモードを適用し、高性能で高画質な表示装置、また液晶テレビジョン装置を完成さ
せることができる。

ＯＣＢモードの液晶層は、いわゆるπセル構造を有している。πセル構造とは、液晶分子
のプレチルト角がアクティブマトリクス基板と対向基板との基板間の中心面に対して面対
称の関係で配向された構造である。πセル構造の配向状態は、基板間に電圧が印加されて
いない時はスプレイ配向となり、電圧を印加するとベンド配向に移行する。このベンド配
向が白表示となる。さらに電圧を印加するとベンド配向の液晶分子が両基板と垂直に配向
し、光が透過しない状態となる。なお、ＯＣＢモードにすると、従来のＴＮモードより約
１０倍速い高速応答性を実現できる。

また、ＦＳ方式に対応するモードとして、高速動作が可能な強誘電性液晶（ＦＬＣ：Ｆｅ
ｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）を用いたＨＶ（Ｈａｌｆ Ｖ
）−ＦＬＣ、ＳＳ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ）−ＦＬＣなども用いること
ができる。

また、液晶表示モジュールのセルギャップを狭くすることで、液晶表示モジュールの光学
応答速度を高速化することができる。また、液晶材料の粘度を下げることでも高速化でき
る。高速化は、ＴＮモードの液晶表示モジュールの画素領域の画素ピッチが３０μｍ以下
の場合に、より効果的である。また、液晶層にかける印加電圧を本来の電圧よりも一瞬だ
け高く（または低く）するオーバードライブを用いることで、高速化を行なってもよい。

図８７（Ｂ）の液晶表示モジュールは透過型の液晶表示モジュールを示しており、光源と
して赤色光源２３１９０ａ、緑色光源２３１９０ｂ、青色光源２３１９０ｃが設けられて
いる。光源は赤色光源２３１９０ａ、緑色光源２３１９０ｂ、青色光源２３１９０ｃのそ
れぞれオンオフを制御するために、制御部２３１９９が設置されている。制御部２３１９
９によって、各色の発光は制御され、液晶に光は入射し、時間分割を用いて画像を合成し
、カラー表示が行われる。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行
うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の
形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。

（実施の形態１０）
本実施形態においては、表示装置の駆動方法について説明する。特に、液晶表示装置の駆
動方法について説明する。

まず、オーバードライブ駆動について、図８８を参照して説明する。図８８の（Ａ）は、
表示素子の、入力電圧に対する出力輝度の時間変化を表したものである。破線で表した入
力電圧３０１２１に対する表示素子の出力輝度の時間変化は、同じく破線で表した出力輝
度３０１２３のようになる。すなわち、目的の出力輝度Ｌｏｗを得るための電圧はＶｉで
あるが、入力電圧としてＶｉをそのまま入力した場合は、目的の出力輝度Ｌｏｗに達する
までに、素子の応答速度に対応した時間を要してしまう。

オーバードライブ駆動は、この応答速度を速めるための技術である。具体的には、まず、
Ｖｉよりも大きい電圧であるＶｏを素子に一定時間与えることで出力輝度の応答速度を高
めて、目的の出力輝度Ｌｏｗに近づけた後に、入力電圧をＶｉに戻す、という方法である
。このときの入力電圧は入力電圧３０１２２、出力輝度は出力輝度３０１２４に表したよ
うになる。出力輝度３０１２４のグラフは、目的の輝度Ｌｏｗに至るまでの時間が、出力
輝度３０１２３のグラフよりも短くなっている。

なお、図８８の（Ａ）においては、入力電圧に対し出力輝度が正の変化をする場合につい
て述べたが、入力電圧に対し出力輝度が負の変化をする場合も、本実施の形態は含んでい
る。

このような駆動を実現するための回路について、図８８の（Ｂ）および図８８の（Ｃ）を
参照して説明する。まず、図８８の（Ｂ）を参照して、入力映像信号３０１３１がアナロ
グ値（離散値でもよい）をとる信号であり、出力映像信号３０１３２もアナログ値をとる
信号である場合について説明する。図８８の（Ｂ）に示すオーバードライブ回路は、符号
化回路３０１０１、フレームメモリ３０１０２、補正回路３０１０３、ＤＡ変換回路３０
１０４、を備える。

入力映像信号３０１３１は、まず、符号化回路３０１０１に入力され、符号化される。つ
まり、アナログ信号から、適切なビット数のデジタル信号に変換される。その後、変換さ
れたデジタル信号は、フレームメモリ３０１０２と、補正回路３０１０３と、にそれぞれ
入力される。補正回路３０１０３には、フレームメモリ３０１０２に保持されていた前フ
レームの映像信号も、同時に入力される。そして、補正回路３０１０３において、当該フ
レームの映像信号と、前フレームの映像信号から、あらかじめ用意された数値テーブルに
したがって、補正された映像信号を出力する。このとき、補正回路３０１０３に出力切替
信号３０１３３を入力し、補正された映像信号と、当該フレームの映像信号を切替えて出
力できるようにしてもよい。次に、補正された映像信号または当該フレームの映像信号は
、ＤＡ変換回路３０１０４に入力される。そして、補正された映像信号または当該フレー
ムの映像信号にしたがった値のアナログ信号である出力映像信号３０１３２が出力される
。このようにして、オーバードライブ駆動が実現できる。

次に、図８８の（Ｃ）を参照して、入力映像信号３０１３１がデジタル値をとる信号であ
り、出力映像信号３０１３２もデジタル値をとる信号である場合について説明する。図８
８の（Ｃ）に示すオーバードライブ回路は、フレームメモリ３０１１２、補正回路３０１
１３、を備える。

入力映像信号３０１３１は、デジタル信号であり、まず、フレームメモリ３０１１２と、
補正回路３０１１３と、にそれぞれ入力される。補正回路３０１１３には、フレームメモ
リ３０１１２に保持されていた前フレームの映像信号も、同時に入力される。そして、補
正回路３０１１３において、当該フレームの映像信号と、前フレームの映像信号から、あ
らかじめ用意された数値テーブルにしたがって、補正された映像信号を出力する。このと
き、補正回路３０１１３に出力切替信号３０１３３を入力し、補正された映像信号と、当
該フレームの映像信号を切替えて出力できるようにしてもよい。このようにして、オーバ
ードライブ駆動が実現できる。

なお、本実施の形態におけるオーバードライブ回路は、入力映像信号３０１３１がアナロ
グ信号であり、出力映像信号３０１３２がデジタル信号である場合も含む。このときは、
図８８の（Ｂ）に示した回路から、ＤＡ変換回路３０１０４を省略すればよい。また、本
実施の形態におけるオーバードライブ回路は、入力映像信号３０１３１がデジタル信号で
あり、出力映像信号３０１３２がアナログ信号である場合も含む。このときは、図８８の
（Ｂ）に示した回路から、符号化回路３０１０１を省略すればよい。

次に、コモン線の電位を操作する駆動について、図８９を参照して説明する。図８９の（
Ａ）は、液晶素子のような容量的な性質を持つ表示素子を用いた表示装置において、走査
線１本に対し、コモン線が１本配置されているときの、複数の画素回路を表した図である
。図８９の（Ａ）に示す画素回路は、トランジスタ３０２０１、補助容量３０２０２、表
示素子３０２０３、映像信号線３０２０４、走査線３０２０５、コモン線３０２０６、を
備えている。

トランジスタ３０２０１のゲート電極は、走査線３０２０５に電気的に接続され、トラン
ジスタ３０２０１のソース電極またはドレイン電極の一方は、映像信号線３０２０４に電
気的に接続され、トランジスタ３０２０１のソース電極またはドレイン電極の他方は、補
助容量３０２０２の一方の電極、および表示素子３０２０３の一方の電極に電気的に接続
されている。
また、補助容量３０２０２の他方の電極は、コモン線３０２０６に電気的に接続されてい
る。

まず、走査線３０２０５によって選択された画素は、トランジスタ３０２０１がオンとな
るため、それぞれ、映像信号線３０２０４を介して、表示素子３０２０３および補助容量
３０２０２に映像信号に対応した電圧がかかる。このとき、その映像信号が、コモン線３
０２０６に接続された全ての画素に対して最低階調を表示させるものだった場合、または
、コモン線３０２０６に接続された全ての画素に対して最高階調を表示させるものだった
場合は、画素にそれぞれ映像信号線３０２０４を介して映像信号を書き込む必要はない。
映像信号線３０２０４を介して映像信号を書き込む代わりに、コモン線３０２０６の電位
を動かすことで、表示素子３０２０３にかかる電圧を変えることができる。

次に、図８９の（Ｂ）は、液晶素子のような容量的な性質を持つ表示素子を用いた表示装
置において、走査線１本に対し、コモン線が２本配置されているときの、複数の画素回路
を表した図である。図８９の（Ｂ）に示す画素回路は、トランジスタ３０２１１、補助容
量３０２１２、表示素子３０２１３、映像信号線３０２１４、走査線３０２１５、第１の
コモン線３０２１６、第２のコモン線３０２１７、を備えている。

トランジスタ３０２１１のゲート電極は、走査線３０２１５に電気的に接続され、トラン
ジスタ３０２１１のソース電極またはドレイン電極の一方は、映像信号線３０２１４に電
気的に接続され、トランジスタ３０２１１のソース電極またはドレイン電極の他方は、補
助容量３０２１２の一方の電極、および表示素子３０２１３の一方の電極に電気的に接続
されている。
また、補助容量３０２１２の他方の電極は、第１のコモン線３０２１６に電気的に接続さ
れている。
また、当該画素と隣接する画素においては、補助容量３０２１２の他方の電極は、第２の
コモン線３０２１７に電気的に接続されている。

図８９の（Ｂ）に示す画素回路は、コモン線１本に対し電気的に接続されている画素が少
ないため、映像信号線３０２１４を介して映像信号を書き込む代わりに、第１のコモン線
３０２１６または第２のコモン線３０２１７の電位を動かすことで、表示素子３０２１３
にかかる電圧を変えることができる頻度が、顕著に大きくなる。また、ソース反転駆動ま
たはドット反転駆動が可能になる。ソース反転駆動またはドット反転駆動により、素子の
信頼性を向上させつつ、フリッカを抑えることができる。

次に、走査型バックライトについて、図９０を参照して説明する。図９０の（Ａ）は、冷
陰極管を並置した走査型バックライトを示す図である。図９０の（Ａ）に示す走査型バッ
クライトは、拡散板３０３０１と、Ｎ個の冷陰極管３０３０２―１から３０３０２―Ｎと
、を備える。Ｎ個の冷陰極管３０３０２―１から３０３０２―Ｎを、拡散板３０３０１の
後ろに並置することで、Ｎ個の冷陰極管３０３０２―１から３０３０２―Ｎは、その輝度
を変化させて走査することができる。

走査するときの各冷陰極管の輝度の変化を、図９０の（Ｃ）を用いて説明する。まず、冷
陰極管３０３０２―１の輝度を、一定時間変化させる。そして、その後に、冷陰極管３０
３０２―１の隣に配置された冷陰極管３０３０２―２の輝度を、同じ時間だけ変化させる
。このように、冷陰極管３０３０２―１から３０３０２―Ｎまで、輝度を順に変化させる
。なお、図９０の（Ｃ）においては、一定時間変化させる輝度は、元の輝度より小さいも
のとしたが、元の輝度より大きくてもよい。また、冷陰極管３０３０２―１から３０３０
２―Ｎまで走査するとしたが、逆方向に冷陰極管３０３０２―Ｎから３０３０２―１まで
走査してもよい。

図９０のように駆動することで、バックライトの平均輝度を小さくすることができる。し
たがって、液晶表示装置の消費電力の大部分を占める、バックライトの消費電力を低減す
ることができる。

なお、走査型バックライトの光源として、ＬＥＤを用いてもよい。その場合の走査型バッ
クライトは、図９０の（Ｂ）のようになる。図９０の（Ｂ）に示す走査型バックライトは
、拡散板３０３１１と、ＬＥＤを並置した光源３０３１２―１から３０３１２―Ｎと、を
備える。走査型バックライトの光源として、ＬＥＤを用いた場合、バックライトを薄く、
軽くできる利点がある。また、色再現範囲を広げることができるという利点がある。さら
に、ＬＥＤを並置した光源３０３１２―１から３０３１２―Ｎのそれぞれに並置したＬＥ
Ｄも、同様に走査することができるので、点走査型のバックライトとすることもできる。
点走査型とすれば、動画像の画質をさらに向上させることができる。

なお、バックライトの光源としてＬＥＤを用いた場合も、図９０の（Ｃ）に示すように輝
度を変化させて駆動することができる。

次に、高周波駆動について、図９１を参照して説明する。図９１の（Ａ）は、１フレーム
期間３０４００に１つの画像および１つの中間画像を表示するときの図である。３０４０
１は当該フレームの画像、３０４０２は当該フレームの中間画像、３０４０３は次フレー
ムの画像、３０４０４は次フレームの中間画像である。

なお、当該フレームの中間画像３０４０２は、当該フレームおよび次フレームの映像信号
を元に作成された画像であってもよい。また、当該フレームの中間画像３０４０２は、当
該フレームの画像３０４０１から作成された画像であってもよい。また、当該フレームの
中間画像３０４０２は、黒画像であってもよい。こうすることで、ホールド型表示装置の
動画像の画質を向上できる。また、１フレーム期間３０４００に１つの画像および１つの
中間画像を表示する場合は、映像信号のフレームレートと整合性が取り易く、画像処理回
路が複雑にならないという利点がある。

図９１の（Ｂ）は、１フレーム期間３０４００が２つ連続する期間（２フレーム期間）に
１つの画像および２つの中間画像を表示するときの図である。３０４１１は当該フレーム
の画像、３０４１２は当該フレームの中間画像、３０４１３は次フレームの中間画像、３
０４１４は次々フレームの画像である。

なお、当該フレームの中間画像３０４１２および次フレームの中間画像３０４１３は、当
該フレーム、次フレーム、次々フレームの映像信号を元に作成された画像であってもよい
。また、当該フレームの中間画像３０４１２および次フレームの中間画像３０４１３は、
黒画像であってもよい。２フレーム期間に１つの画像および２つの中間画像を表示する場
合は、周辺駆動回路の動作周波数をそれほど高速化することなく、効果的に動画像の画質
を向上できるという利点がある。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行
うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の
形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。

（実施の形態１１）
本実施形態においては、表示装置の画素構造について説明する。特に、有機ＥＬ素子を用
いた表示装置の画素構造について説明する。

図９２（Ａ）に、１つの画素に２つのＴＦＴを有する画素の素子のレイアウト例を示す。
また、図９２（Ａ）において、Ｘ−Ｘ’で示される部分の断面図を図９２（Ｂ）に示す。

図９２（Ａ）に示すように、本実施の形態における画素は、第１のＴＦＴ６０１０５、
第１の配線６０１０６、第２の配線６０１０７、第２のＴＦＴ６０１０８、第３の配線６
０１１１、対向電極６０１１２、コンデンサ６０１１３、画素電極６０１１５、隔壁６０
１１６、有機導電体膜６０１１７、有機薄膜６０１１８、基板６０１１９を有していても
よい。なお、第１のＴＦＴ６０１０５はスイッチング用ＴＦＴとして、第１の配線６０１
０６はゲート信号線として、第２の配線６０１０７はソース信号線として、第２のＴＦＴ
６０１０８は駆動用ＴＦＴとして、第３の配線６０１１１は電流供給線として、それぞれ
用いられるのが好適である。

図９２（Ａ）に示すように、第１のＴＦＴ６０１０５のゲート電極は、第１の配線６０
１０６と電気的に接続され、第１のＴＦＴ６０１０５のソース電極またはドレイン電極の
一方は、第２の配線６０１０７と電気的に接続され、第１のＴＦＴ６０１０５のソース電
極またはドレイン電極の他方は、第２のＴＦＴ６０１０８のゲート電極およびコンデンサ
６０１１３の一方の電極と電気的に接続されているのが好適である。なお、第１のＴＦＴ
６０１０５のゲート電極は、図９２（Ａ）に示すように、複数のゲート電極によって構成
されていても良い。こうすることで、第１のＴＦＴ６０１０５のオフ状態におけるリーク
電流を低減することができる。

また、第２のＴＦＴ６０１０８のソース電極またはドレイン電極の一方は、第３の配線６
０１１１と電気的に接続され、第２のＴＦＴ６０１０８のソース電極またはドレイン電極
の他方は、画素電極６０１１５と電気的に接続されているのが好適である。こうすること
で、画素電極６０１１５に流れる電流を、第２のＴＦＴ６０１０８によって制御すること
ができる。

画素電極６０１１５上には、有機導電体膜６０１１７が設けられ、さらに有機薄膜（有機
化合物層）６０１１８が設けられていてもよい。有機薄膜（有機化合物層）６０１１８上
には、対向電極６０１１２が設けられていてもよい。なお、対向電極６０１１２は、全て
の画素で共通に接続されるように、ベタ付けの形で形成されていてもよく、シャドーマス
クなどを用いてパターン形成されていてもよい。

有機薄膜（有機化合物層）６０１１８から発せられた光は、画素電極６０１１５もしく
は対向電極６０１１２のうちいずれかを透過して発せられる。このとき、図９２（Ｂ）に
おいて、画素電極側、すなわちＴＦＴ等が形成されている側に光が発せられる場合を下面
射出、対向電極側に光が発せられる場合を上面射出と呼ぶ。

下面射出の場合、画素電極６０１１５は透明導電膜によって形成されるのが好適である
。逆に、上面射出の場合、対向電極６０１１２は透明導電膜によって形成されるのが好適
である。

また、カラー表示の発光装置においては、Ｒ・Ｇ・Ｂそれぞれの発光色を持つＥＬ素子
を塗り分けても良いし、単色のＥＬ素子をベタ付けの形で塗り、カラーフィルタによって
Ｒ・Ｇ・Ｂの発光を得るようにしても良い。

なお、図９２に示した構成はあくまで一例であり、画素レイアウト、断面構成、ＥＬ素
子の電極の積層順等に関して、図９２に示した構成以外にも、様々な構成をとることがで
きる。また、発光層は、図示した有機薄膜で構成される素子の他に、ＬＥＤのような結晶
性の素子、無機薄膜で構成される素子など、様々な素子を用いることができる。

次に、図９３（Ａ）を参照して、１つの画素に３つのＴＦＴを有する画素の素子のレイア
ウト例について説明する。また、図９３（Ａ）において、Ｘ−Ｘ’で示される部分の断面
図を図９３（Ｂ）に示す。

図９３（Ａ）に示すように、本実施の形態における画素は、基板６０２００、第１の配
線６０２０１、第２の配線６０２０２、第３の配線６０２０３、第４の配線６０２０４、
第１のＴＦＴ６０２０５、第２のＴＦＴ６０２０６、第３のＴＦＴ６０２０７、画素電極
６０２０８、隔壁６０２１１、有機導電体膜６０２１２、有機薄膜６０２１３、対向電極
６０２１４、を有していてもよい。なお、第１の配線６０２０１はソース信号線として、
第２の配線６０２０２は書込用ゲート信号線として、第３の配線６０２０３は消去用ゲー
ト信号線として、第４の配線６０２０４は電流供給線として、第１のＴＦＴ６０２０５は
スイッチング用ＴＦＴとして、第２のＴＦＴ６０２０６は消去用ＴＦＴとして、第３のＴ
ＦＴ６０２０７は駆動用ＴＦＴとして、それぞれ用いられるのが好適である。

図９３（Ａ）に示すように、第１のＴＦＴ６０２０５のゲート電極は、第２の配線６０
２０２と電気的に接続され、第１のＴＦＴ６０２０５のソース電極またはドレイン電極の
一方は、第１の配線６０２０１と電気的に接続され、第１のＴＦＴ６０２０５のソース電
極またはドレイン電極の他方は、第３のＴＦＴ６０２０７のゲート電極と電気的に接続さ
れているのが好適である。なお、第１のＴＦＴ６０２０５のゲート電極は、図９３（Ａ）
に示すように、複数のゲート電極によって構成されていても良い。こうすることで、第１
のＴＦＴ６０２０５のオフ状態におけるリーク電流を低減することができる。

また、第２のＴＦＴ６０２０６のゲート電極は、第３の配線６０２０３と電気的に接続
され、第２のＴＦＴ６０２０６のソース電極またはドレイン電極の一方は、第４の配線６
０２０４と電気的に接続され、第２のＴＦＴ６０２０６のソース電極またはドレイン電極
の他方は、第３のＴＦＴ６０２０７のゲート電極と電気的に接続されているのが好適であ
る。なお、第２のＴＦＴ６０２０６のゲート電極は、図９３（Ａ）に示すように、複数の
ゲート電極によって構成されていても良い。こうすることで、第２のＴＦＴ６０２０６の
オフ状態におけるリーク電流を低減することができる。

また、第３のＴＦＴ６０２０７のソース電極またはドレイン電極の一方は、第４の配線６
０２０４と電気的に接続され、第３のＴＦＴ６０２０７のソース電極またはドレイン電極
の他方は、画素電極６０２０８と電気的に接続されているのが好適である。こうすること
で、画素電極６０２０８に流れる電流を、第３のＴＦＴ６０２０７によって制御すること
ができる。

画素電極６０２０８上には、有機導電体膜６０２１２が設けられ、さらに有機薄膜（有機
化合物層）６０２１３が設けられていてもよい。有機薄膜（有機化合物層）６０２１３上
には、対向電極６０２１４が設けられていてもよい。なお、対向電極６０２１４は、全て
の画素で共通に接続されるように、ベタ付けの形で形成されていてもよく、シャドーマス
クなどを用いてパターン形成されていてもよい。

有機薄膜（有機化合物層）６０２１３から発せられた光は、画素電極６０２０８もしく
は対向電極６０２１４のうちいずれかを透過して発せられる。このとき、図９３（Ｂ）に
おいて、画素電極側、すなわちＴＦＴ等が形成されている側に光が発せられる場合を下面
射出、対向電極側に光が発せられる場合を上面射出と呼ぶ。

下面射出の場合、画素電極６０２０８は透明導電膜によって形成されるのが好適である
。逆に、上面射出の場合、対向電極６０２１４は透明導電膜によって形成されるのが好適
である。

また、カラー表示の発光装置においては、Ｒ・Ｇ・Ｂそれぞれの発光色を持つＥＬ素子
を塗り分けても良いし、単色のＥＬ素子をベタ付けの形で塗り、カラーフィルタによって
Ｒ・Ｇ・Ｂの発光を得るようにしても良い。

なお、図９３に示した構成はあくまで一例であり、画素レイアウト、断面構成、ＥＬ素
子の電極の積層順等に関して、図９３に示した構成以外にも、様々な構成をとることがで
きる。また、発光層は、図示した有機薄膜で構成される素子の他に、ＬＥＤのような結晶
性の素子、無機薄膜で構成される素子など、様々な素子を用いることができる。

次に、図９４（Ａ）を参照して、１つの画素に４つのＴＦＴを有する画素の素子のレイア
ウト例について説明する。また、図９４（Ａ）において、Ｘ−Ｘ’で示される部分の断面
図を図９４（Ｂ）に示す。

図９４（Ａ）に示すように、本実施の形態における画素は、基板６０３００、第１の配
線６０３０１、第２の配線６０３０２、第３の配線６０３０３、第４の配線６０３０４、
第１のＴＦＴ６０３０５、第２のＴＦＴ６０３０６、第３のＴＦＴ６０３０７、第４のＴ
ＦＴ６０３０８、画素電極６０３０９、第５の配線６０３１１、第６の配線６０３１２、
隔壁６０３２１、有機導電体膜６０３２２、有機薄膜６０３２３、対向電極６０３２４、
を有していてもよい。なお、第１の配線６０３０１はソース信号線として、第２の配線６
０３０２は書込用ゲート信号線として、第３の配線６０３０３は消去用ゲート信号線とし
て、第４の配線６０３０４は逆方向バイアス用信号線として、第１のＴＦＴ６０３０５は
スイッチング用ＴＦＴとして、第２のＴＦＴ６０３０６は消去用ＴＦＴとして、第３のＴ
ＦＴ６０３０７は駆動用ＴＦＴとして、第４のＴＦＴ６０３０８は逆方向バイアス用ＴＦ
Ｔとして、第５の配線６０３１１は電流供給線として、第６の配線６０３１２は逆方向バ
イアス用電源線として、それぞれ用いられるのが好適である。

図９４（Ａ）に示すように、第１のＴＦＴ６０３０５のゲート電極は、第２の配線６０
３０２と電気的に接続され、第１のＴＦＴ６０３０５のソース電極またはドレイン電極の
一方は、第１の配線６０３０１と電気的に接続され、第１のＴＦＴ６０３０５のソース電
極またはドレイン電極の他方は、第３のＴＦＴ６０３０７のゲート電極と電気的に接続さ
れているのが好適である。なお、第１のＴＦＴ６０３０５のゲート電極は、図９４（Ａ）
に示すように、複数のゲート電極によって構成されていても良い。こうすることで、第１
のＴＦＴ６０３０５のオフ状態におけるリーク電流を低減することができる。

また、第２のＴＦＴ６０３０６のゲート電極は、第３の配線６０３０３と電気的に接続
され、第２のＴＦＴ６０３０６のソース電極またはドレイン電極の一方は、第５の配線６
０３１１と電気的に接続され、第２のＴＦＴ６０３０６のソース電極またはドレイン電極
の他方は、第３のＴＦＴ６０３０７のゲート電極と電気的に接続されているのが好適であ
る。なお、第２のＴＦＴ６０３０６のゲート電極は、図９４（Ａ）に示すように、複数の
ゲート電極によって構成されていても良い。こうすることで、第２のＴＦＴ６０３０６の
オフ状態におけるリーク電流を低減することができる。

また、第３のＴＦＴ６０３０７のソース電極またはドレイン電極の一方は、第５の配線６
０３１１と電気的に接続され、第３のＴＦＴ６０３０７のソース電極またはドレイン電極
の他方は、画素電極６０３０９と電気的に接続されているのが好適である。こうすること
で、画素電極６０３０９に流れる電流を、第３のＴＦＴ６０３０７によって制御すること
ができる。

また、第４のＴＦＴ６０３０８のゲート電極は、第４の配線６０３０４と電気的に接続さ
れ、第４のＴＦＴ６０３０８のソース電極またはドレイン電極の一方は、第６の配線６０
３１２と電気的に接続され、第４のＴＦＴ６０３０８のソース電極またはドレイン電極の
他方は、画素電極６０３０９と電気的に接続されているのが好適である。こうすることで
、画素電極６０３０９の電位を、第４のＴＦＴ６０３０８によって制御することができる
ので、有機導電体膜６０３２２および有機薄膜６０３２３に、逆方向のバイアスを印加す
ることができる。有機導電体膜６０３２２および有機薄膜６０３２３などで構成される発
光素子に逆方向のバイアスを印加することによって、発光素子の信頼性を大きく向上させ
ることができる。

たとえば、直流電圧（３．６５Ｖ）で駆動した場合の輝度半減時間が４００時間程度であ
る発光素子を、交流電圧（順方向バイアス：３．７Ｖ、逆方向バイアス：１．７Ｖ、デュ
ーティ５０％、交流周波数６０Ｈｚ）で駆動すると、輝度半減時間は７００時間以上とな
ることがわかっている。

次に、画素電極６０３０９上には、有機導電体膜６０３２２が設けられ、さらに有機薄膜
（有機化合物層）６０３２３が設けられていてもよい。有機薄膜（有機化合物層）６０３
２３上には、対向電極６０３２４が設けられていてもよい。なお、対向電極６０３２４は
、全ての画素で共通に接続されるように、ベタ付けの形で形成されていてもよく、シャド
ーマスクなどを用いてパターン形成されていてもよい。

有機薄膜（有機化合物層）６０３２３から発せられた光は、画素電極６０３０９もしく
は対向電極６０３２４のうちいずれかを透過して発せられる。このとき、図９４（Ｂ）に
おいて、画素電極側、すなわちＴＦＴ等が形成されている側に光が発せられる場合を下面
射出、対向電極側に光が発せられる場合を上面射出と呼ぶ。

下面射出の場合、画素電極６０３０９は透明導電膜によって形成されるのが好適である
。逆に、上面射出の場合、対向電極６０３２４は透明導電膜によって形成されるのが好適
である。

また、カラー表示の発光装置においては、Ｒ・Ｇ・Ｂそれぞれの発光色を持つＥＬ素子
を塗り分けても良いし、単色のＥＬ素子をベタ付けの形で塗り、カラーフィルタによって
Ｒ・Ｇ・Ｂの発光を得るようにしても良い。

なお、図９４に示した構成はあくまで一例であり、画素レイアウト、断面構成、ＥＬ素
子の電極の積層順等に関して、図９４に示した構成以外にも、様々な構成をとることがで
きる。また、発光層は、図示した有機薄膜で構成される素子の他に、ＬＥＤのような結晶
性の素子、無機薄膜で構成される素子など、様々な素子を用いることができる。

次に、本発明に適用できるＥＬ素子の構造について説明する。

本発明に適用できるＥＬ素子は、正孔注入材料からなる正孔注入層、正孔輸送材料から
なる正孔輸送層、発光材料からなる発光層、電子輸送材料からなる電子輸送層、電子注入
材料からなる電子注入層等が、明確に区別されるような積層構造ではなく、正孔注入材料
、正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料、電子注入材料等の材料のうち、複数の材料が
混合された層（混合層）を有する構成（以下、混合接合型のＥＬ素子と表記する）でもよ
い。

混合接合型のＥＬ素子の構造を示す模式図を、図９５に示す。図９５において、６０４
０１はＥＬ素子の陽極である。６０４０２はＥＬ素子の陰極である。陽極６０４０１と陰
極６０４０２の間に挟まれた層が、ＥＬ層に相当する。

図９５（Ａ）において、ＥＬ層は、正孔輸送材料からなる正孔輸送領域６０４０３と、
電子輸送材料からなる電子輸送領域６０４０４とを含み、前記正孔輸送領域６０４０３は
前記電子輸送領域６０４０４よりも陽極側に位置し、且つ、前記正孔輸送領域６０４０３
と、前記電子輸送領域６０４０４の間に、前記正孔輸送材料及び前記電子輸送材料の両方
を含む混合領域６０４０５が設けられた構成とすることができる。

なお、このとき、陽極６０４０１から陰極６０４０２の方向に、前記混合領域６０４０
５内の前記正孔輸送材料の濃度は減少し、前記混合領域６０４０５内の電子輸送材料の濃
度は増加することを特徴としても良い。

なお、上記構成において、正孔輸送材料のみからなる正孔輸送領域６０４０３が存在せ
ず、正孔輸送材料及び電子輸送材料の両方を含む混合領域６０４０５内部で各機能材料の
濃度の割合が変化する（濃度勾配を有する）構成であってもよい。また、正孔輸送材料の
みからなる正孔輸送領域６０４０３及び電子輸送材料のみからなる電子輸送領域６０４０
４が存在せず、正孔輸送材料及び電子輸送材料の両方を含む混合領域６０４０５内部で各
機能材料の濃度の割合が変化する（濃度勾配を有する）構成であってもよい。また、前記
濃度の割合は、陽極や陰極からの距離に依存して変化する構成であってもよい。更に、前
記濃度の割合の変化は連続的であってもよい。濃度勾配の設定の仕方は、自由に設定する
ことが可能である。

前記混合領域６０４０５内に、発光材料が添加された領域６０４０６を有する。発光材
料によって、ＥＬ素子の発光色を制御することができる。また、発光材料によって、キャ
リアをトラップすることができる。発光材料としては、キノリン骨格を含む金属錯体、ベ
ンゾオキサドール骨格を含む金属錯体、ベンゾチアゾ−ル骨格を含む金属錯体等の他、各
種蛍光色素を用いることができる。これらの発光材料を添加することによって、ＥＬ素子
の発光色を制御することができる。

陽極６０４０１としては、効率よく正孔を注入するため、仕事関数の大きな電極材料を
用いることが好ましい。例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）や、亜鉛ドープ酸化
インジウム（ＩＺＯ）、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３等の透明電極を用いることができ
る。また、透光性を有する必要が無いならば、陽極６０４０１は、不透明の金属材料でも
よい。

また、正孔輸送材料としては、芳香族アミン系の化合物等を用いることができる。

また、電子輸送材料としては、キノリン誘導体、８−キノリノールまたはその誘導体を
配位子とする金属錯体（特に、トリス（８−キノリノライト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）
）等を用いることができる。

陰極６０４０２としては、効率よく電子を注入するため、仕事関数の小さな電極材料を
用いることが好ましい。アルミニウム、インジウム、マグネシウム、銀、カルシウム、バ
リウム、リチウム等の金属を単体で用いることができる。また、これらの金属の合金であ
っても良いし、これらの金属と他の金属との合金であっても良い。

図９５（Ａ）とは異なる構成のＥＬ素子の模式図を図９５（Ｂ）に示す。なお、図９５
（Ａ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。

図９５（Ｂ）では、発光材料が添加された領域を有さない。しかし、電子輸送領域６０
４０４に添加する材料として、電子輸送性及び発光性の両方を有する材料（電子輸送発光
材料）、例えば、トリス（８−キノリノライト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）を用いる構成
とし、発光を行うことができる。

または、正孔輸送領域６０４０３に添加する材料として、正孔輸送性及び発光性の両方
を有する材料（正孔輸送発光材料）を用いてもよい。

図９５（Ａ）及び図９５（Ｂ）とは異なる構成のＥＬ素子の模式図を図９５（Ｃ）に示
す。なお、図９５（Ａ）及び図９５（Ｂ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省
略する。

図９５（Ｃ）において、正孔輸送材料に比べて最高被占分子軌道と最低被占分子軌道と
のエネルギー差が大きい正孔ブロッキング性材料が、混合領域６０４０５内に添加された
領域６０４０７を有する。正孔ブロッキング性材料が添加された領域６０４０７を、混合
領域６０４０５内の発光材料が添加された領域６０４０６より陰極６０４０２側に配置す
ることによって、キャリアの再結合率を上げ、発光効率を上げることができる。上記、正
孔ブロッキング性材料が添加された領域６０４０７を設ける構成は、特に、三重光励起子
のよる発光（燐光）を利用するＥＬ素子において有効である。

図９５（Ａ）、図９５（Ｂ）及び図９５（Ｃ）とは異なる構成のＥＬ素子の模式図を図
９５（Ｄ）に示す。なお、図９５（Ａ）、図９５（Ｂ）及び図９５（Ｃ）と同じ部分は同
じ符号を用いて示し、説明は省略する。

図９５（Ｄ）において、電子輸送材料に比べて最高被占分子軌道と最低被占分子軌道と
のエネルギー差が大きい電子ブロッキング性材料が、混合領域６０４０５内に添加された
領域６０４０８を有する。電子ブロッキング性材料が添加された領域６０４０８を、混合
領域６０４０５内の発光材料が添加された領域６０４０６より陽極６０４０１側に配置す
ることによって、キャリアの再結合率を上げ、発光効率を上げることができる。上記、電
子ブロッキング性材料が添加された領域６０４０８を設ける構成は、特に、三重光励起子
のよる発光（燐光）を利用するＥＬ素子において有効である。

図９５（Ｅ）は、図９５（Ａ）、図９５（Ｂ）、図９５（Ｃ）および図９５（Ｄ）とは
異なる混合接合型のＥＬ素子の構成を示す模式図である。図９５（Ｅ）では、ＥＬ素子の
電極に接するＥＬ層の部分に、金属材料を添加した領域６０４０９を有する構成の例を示
す。図９５（Ｅ）において、図９５（Ａ）〜図９５（Ｄ）と同じ部分は同じ符号を用いて
示し説明は省略する。図９５（Ｅ）に示す構成は、たとえば、陰極６０４０１としてＭｇ
Ａｇ（Ｍｇ―Ａｇ合金）を用い、電子輸送材料が添加された領域６０４０４の、陰極６０
４０２に接する領域にＡｌ（アルミニウム）合金を添加した領域６０４０９を有する構成
であってもよい。上記構成によって、陰極の酸化を防止し、且つ、陰極からの電子の注入
効率を高めることができる。こうして、混合接合型のＥＬ素子では、その寿命を長くする
ことができる。また、駆動電圧も低くすることができる。

上記混合接合型のＥＬ素子を作製する手法としては、共蒸着法等を用いることができる
。

図９５（Ａ）〜図９５（Ｅ）に示したような混合接合型のＥＬ素子では、明確な層の界
面が存在せず、電荷の蓄積を低減することができる。こうして、その寿命を長くすること
ができる。また、駆動電圧も低くすることができる。

なお、図９５（Ａ）〜図９５（Ｅ）に示した構成は、自由に組み合わせて実施すること
が可能である。

なお、混合接合型のＥＬ素子の構成は、これに限定されない。公知の構成を自由に用い
ることができる。

なお、ＥＬ素子のＥＬ層を構成する有機材料としては、低分子材料でも高分子材料でもよ
い。また、これらの材料を両方用いてもよい。有機化合物材料として低分子材料を用いる
場合は、蒸着法によって成膜することができる。一方、ＥＬ層として高分子材料を用いる
場合では、高分子材料を溶媒に溶かし、スピン塗布法やインクジェット方式で成膜するこ
とができる。

また、ＥＬ層は、中分子材料によって構成されていても良い。本明細書中において、中
分子系有機発光材料とは、昇華性を有さず、かつ、重合度が２０程度以下の有機発光材料
を示すものとする。ＥＬ層として中分子材料を用いる場合では、インクジェット方式等で
成膜することができる。

なお、低分子材料と、高分子材料と、中分子材料とを組み合わせて用いても良い。

また、ＥＬ素子は、一重項励起子からの発光（蛍光）を利用するものでも、三重項励起
子からの発光（燐光）を利用するものでも、どちらでも良い。

次に、本発明に適用できる表示装置を製造するための蒸着装置について、図面を参照し
て説明する。

本発明に適用できる表示装置は、ＥＬ層を形成して製造されてもよい。ＥＬ層は、エレ
クトロルミネセンスを発現する材料を少なくとも一部に含んで形成される。ＥＬ層は機能
の異なる複数の層で構成されても良い。その場合、ＥＬ層は、正孔注入輸送層、発光層、
電子注入輸送層などとも呼ばれる機能の異なる層が組み合わさって構成されていてもよい
。

トランジスタが形成された素子基板に、ＥＬ層を形成するための蒸着装置の構成を図９
６に示す。この蒸着装置は、搬送室６０５６０、６０５６１に複数の処理室を連結してい
る。処理室には、基板を供給するロード室６０５６２、基板を回収するアンロード室６０
５６３、その他、加熱処理室６０５６８、プラズマ処理室６０５７２、ＥＬ材料を蒸着す
る成膜処理室６０５６９〜６０５７５、ＥＬ素子の一方の電極として、アルミニウム若し
くはアルミニウムを主成分とする導電膜を形成する成膜処理室６０５７６を含んでいる。
また、搬送室と各処理室の間にはゲートバルブ６０５７７ａ〜６０５７７ｍが設けられて
いて、各処理室の圧力は独立して制御可能とされており、処理室間の相互汚染を防いでい
る。

ロード室６０５６２から搬送室６０５６０に導入された基板は、回転自在に設けられた
アーム方式の搬送手段６０５６６により、所定の処理室へ搬入される。また、基板は搬送
手段６０５６６により、ある処理室から他の処理室へ搬送される。搬送室６０５６０と搬
送室６０５６１とは成膜処理室６０５７０で連結され、ここで搬送手段６０５６６と搬送
手段６０５６７により基板の受け渡しが行う。

搬送室６０５６０及び搬送室６０５６１に連結する各処理室は減圧状態に保持されてい
る。従って、この蒸着装置では、基板は大気に触れることなく連続してＥＬ層の成膜処理
が行われる。ＥＬ層の成膜処理が終わった表示パネルは、水蒸気などにより劣化する場合
があるので、この蒸着装置では、品質を保持するために大気に触れさせる前に封止処理を
行うための封止処理室６０５６５が搬送室６０５６１に連結されている。封止処理室６０
５６５は大気圧若しくはそれに近い減圧下におかれているので、搬送室６０５６１と封止
処理室６０５６５の間にも中間処理室６０５６４が備えられている。中間処理室６０５６
４は基板の受け渡しと、室間の圧力を緩衝するために設けられている。

ロード室、アンロード室、搬送室及び成膜処理室には室内を減圧に保持するための排気
手段が備えられている。排気手段としては、ドライポンプ、ターボ分子ポンプ、拡散ポン
プなど各種の真空ポンプを用いることができる。

図９６の蒸着装置において、搬送室６０５６０及び搬送室６０５６１に連結される処理
室の数やその構成は、ＥＬ素子の積層構造に応じて適宜組み合わせることができる。以下
に、その組み合わせの一例を示す。

加熱処理室６０５６８は、最初に下部電極や絶縁隔壁等が形成された基板を加熱して脱
ガス処理を行う。プラズマ処理室６０５７２は、下地電極表面を希ガスや酸素プラズマ処
理を行う。このプラズマ処理は、表面を清浄化、表面状態の安定化、表面の物理的若しく
は化学的状態（例えば、仕事関数など）を安定化させるために行う。

成膜処理室６０５６９は、ＥＬ素子の一方の電極と接触する電極バッファ層を形成する
処理室である。電極バッファ層はキャリア注入性（正孔注入若しくは電子注入）があり、
ＥＬ素子の短絡や暗点欠陥の発生を抑制する層である。代表的には、電極バッファ層は、
有機無機混合材料であって、抵抗率が５×１０４〜１×１０６Ωｃｍであり、３０〜３０
０ｎｍの厚さに形成される。また、成膜室６０５７１は正孔輸送層を成膜する処理室であ
る。

ＥＬ素子における発光層は、単色発光をする場合と白色発光をする場合とで、その構成
が異なる。蒸着装置において成膜処理室もそれに応じて配置することが好ましい。例えば
、表示パネルに発光色が異なる三種類のＥＬ素子を形成する場合には、各発光色に対応し
た発光層を成膜する必要がある。この場合、成膜処理室６０５７０を第１の発光層の成膜
用として、成膜処理室６０５７３を第２の発光層の成膜用として、成膜処理室６０５７４
を第３の発光層の成膜用として用いることができる。発光層ごとに成膜処理室を分けるこ
とで、異なる発光材料による相互汚染を防止することが出来、成膜処理のスループットを
向上させることが出来る。

また、成膜処理室６０５７０、成膜処理室６０５７３、成膜処理室６０５７４のそれそ
れで、発光色が異なる三種類のＥＬ材料を順次蒸着しても良い。この場合、シャドーマス
クを使い、蒸着する領域に応じて当該マスクをずらして蒸着を行うことになる。

白色発光するＥＬ素子を形成する場合には、異なる発光色の発光層を縦積みにして形成
する。その場合にも、素子基板が成膜処理室を順次移動して、発光層ごとに成膜すること
ができる。また、同じ成膜処理室で異なる発光層を連続して成膜することもできる。

成膜処理室６０５７６では、ＥＬ層の上に電極を成膜する。電極の形成は、電子ビーム
蒸着法やスパッタリング法を適用することもできるが、好ましくは抵抗加熱蒸着法を用い
ることが好ましい。

電極の形成まで終了した素子基板は、中間処理室６０５６４を経て封止処理室６０５６
５に搬入される。封止処理室６０５６５は、ヘリウム、アルゴン、ネオン、若しくは窒素
などの不活性な気体が充填されており、その雰囲気下で素子基板のＥＬ層が形成された側
に封止板を貼り付けて封止する。封止された状態において、素子基板と封止板との間には
、不活性気体が充填されていても良いし、樹脂材料を充填しておいても良い。封止処理室
６０５６５には、シール材を描画するディスペンサーや、素子基板に対向して封止板を固
定する固定ステージやアームなどの機械的要素、樹脂材料を充填するディスペンサー若し
くはスピンコーターなどが備えられている。

図９７は、成膜処理室の内部構成を示す。成膜処理室は減圧下に保たれていて、図９７
では天板６０６９１と底板６０６９２で挟まれる内側が室内であり、減圧状態に保たれる
室内を示している。

処理室内には、一つ又は複数個の蒸発源が備えられている。組成の異なる複数の層を成
膜する場合や、異なる材料を共蒸着する場合は、複数個の蒸発源を設けることが好ましい
からである。図９７では、蒸発源６０６８１ａ、６０６８１ｂ、６０６８１ｃが蒸発源ホ
ルダ６０６８０に装着されている。蒸発源ホルダ６０６８０は多関節アーム６０６８３に
よって保持されている。多関節アーム６０６８３は関節の伸縮によって、蒸発源ホルダ６
０６８０の位置をその可動範囲内で自在に移動可能としている。また、蒸発源ホルダ６０
６８０に距離センサー６０６８２を設け、蒸発源６０６８１ａ〜６０６８１ｃと基板６０
６８９との間隔をモニターして、蒸着時における最適な間隔を制御しても良い。その場合
には、多関節アームに上下方向（Ｚ方向）にも変位する多関節アームとしても良い。

基板ステージ６０６８６と基板チャック６０６８７は一対となって基板６０６８９を固
定する。基板ステージ６０６８６はヒータを内蔵させて基板６０６８９を加熱できるよう
に構成しても良い。基板６０６８９は、基板チャック６０６８７の禁緩により、基板ステ
ージ６０６８６に固定されまた搬出入される。蒸着に際しては、必要に応じて蒸着するパ
ターンに対応して開口部を備えたシャドーマスク６０６９０を用いることもできる。その
場合、シャドーマスク６０６９０は、基板６０６８９と蒸発源６０６８１ａ〜６０６８１
ｃの間に配置されるようにする。シャドーマスク６０６９０はマスクチャック６０６８８
により、基板６０６８９と密着若しくは一定の間隔を持って固定される。シャドーマスク
６０６９０のアライメントが必要な場合には、処理室内にカメラを配置し、マスクチャッ
ク６０６８８にＸ−Ｙ−θ方向に微動する位置決め手段を備えることで、その位置合わせ
を行う。

蒸発源６０６８１には、蒸着材料を蒸発源に連続して供給する蒸着材料供給手段が付加
されている。蒸着材料供給手段は、蒸発源６０６８１と離れた位置に配置される蒸着材料
供給源６０６８５ａ、６０６８５ｂ、６０６８５ｃと、その両者の間を繋ぐ材料供給管６
０６８４を有している。典型的には、材料供給源６０６８５ａ、６０６８５ｂ、６０６８
５ｃは蒸発源６０６８１に対応して設けられている。図９７の場合は、材料供給源６０６
８５ａと６０６蒸発源８１ａが対応している。材料供給源６０６８５ｂと蒸発源６０６８
１ｂ、材料供給源６０６８５ｃと蒸発源６０６８１ｃについても同様である。

蒸着材料の供給方式には、気流搬送方式、エアロゾル方式などが適用できる。気流搬送
方式は、蒸着材料の微粉末を気流に乗せて搬送するもので、不活性ガスなどを用いて蒸発
源６０６８１に搬送する。エアロゾル方式は、蒸着材料を溶剤中に溶解または分散させた
原料液を搬送し、噴霧器によりエアロゾル化し、エアロゾル中の溶媒を気化させながら行
う蒸着である。いずれの場合にも、蒸発源６０６８１には加熱手段が設けられ、搬送され
た蒸着材料を蒸発させて基板６０６８９に成膜する。図９７の場合、材料供給管６０６８
４は柔軟に曲げることができ、減圧状態下においても変形しない程度の剛性を持った細管
で構成されている。

気流搬送方式やエアロゾル方式を適用する場合には、成膜処理室内を大気圧若しくはそ
れ以下であって、好ましくは１３３Ｐａ〜１３３００Ｐａの減圧下で成膜を行えば良い。
成膜処理室内にはヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノン、若しくは窒素な
どの不活性気体を充填し、または当該気体を供給しながら（同時に排気しながら）、圧力
の調節を行うことができる。また、酸化膜を形成する成膜処理室では、酸素、亜酸化窒素
などの気体を導入して酸化雰囲気としておいても良い。また、有機材料を蒸着する成膜処
理室内には水素などの気体を導入して還元雰囲気にしておいても良い。

その他の蒸着材料の供給方法として、材料供給管６０６８４の中にスクリューを設け蒸
着材料を蒸発源に向けて連続的に押し出す構成としても良い。

この蒸着装置によれば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜す
ることができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する
必要がないので、スループットを向上することができる。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行
うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の
形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。

（実施の形態１２）
本実施形態においては、表示装置の画素回路及び駆動方法について説明する。

まず、本発明に適応可能なデジタル時間階調駆動について説明する。まず、画素への信号
書き込み期間（アドレス期間）と発光期間（サステイン期間）とが分離されている場合の
駆動方法について、図９８（Ａ）を参照して説明する。ここでは、一例として４ビットの
デジタル時間階調の場合について説明する。

なお、１表示領域分の画像を完全に表示するための期間を１フレーム期間という。１フレ
ーム期間は複数のサブフレーム期間を有し、１サブフレーム期間はアドレス期間とサステ
イン期間とを有する。アドレス期間Ｔａ１〜Ｔａ４は、全行分の画素への信号書き込みに
かかかる時間を示し、期間Ｔｂ１〜Ｔｂ４は一行分の画素（又は一画素分）への信号書き
込みにかかる時間を示している。また、サスティン期間Ｔｓ１〜Ｔｓ４は、画素へ書き込
まれたビデオ信号にしたがって点灯又は非点灯状態を維持する時間を示し、その長さの比
をＴｓ１：Ｔｓ２：Ｔｓ３：Ｔｓ４＝２３：２２：２１：２０＝８：４：２：１としてい
る。どのサスティン期間で発光するかによって階調を表現している。

動作について説明する。まず、アドレス期間Ｔａ１において、１行目から順に走査線に画
素選択信号が入力され、画素が選択される。そして、画素が選択されているときに、信号
線から画素へビデオ信号が入力される。そして、画素にビデオ信号が書き込まれると、画
素は再び信号が入力されるまでその信号を保持する。この書き込まれたビデオ信号によっ
てサスティン期間Ｔｓ１における各画素の点灯、非点灯が制御される。同様に、アドレス
期間Ｔａ２、Ｔａ３、Ｔａ４において画素へビデオ信号が入力され、そのビデオ信号によ
ってサスティン期間Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４における各画素の点灯、非点灯が制御される
。そして、それぞれのサブフレーム期間において、アドレス期間中は点灯せず、アドレス
期間が終了した後、サスティン期間が始まり、点灯させるための信号が書き込まれている
画素が点灯する。

ここで、図９８（Ｂ）を参照して、ｉ行目の画素行に着目して説明する。まず、アドレス
期間Ｔａ１において、１行目から順に走査線に画素選択信号が入力され、アドレス期間Ｔ
ａ１のうち期間Ｔｂ１（ｉ）においてｉ行目の画素が選択される。そして、ｉ行目の画素
が選択されているときに、信号線からｉ行目の画素へビデオ信号が入力される。そして、
ｉ行目の画素にビデオ信号が書き込まれると、ｉ行目の画素は再び信号が入力されるまで
その信号を保持する。この書き込まれたビデオ信号によってサステイン期間Ｔｓ１におけ
るｉ行目の画素の点灯、非点灯が制御される。同様に、アドレス期間Ｔａ２、Ｔａ３、Ｔ
ａ４においてｉ行目の画素へビデオ信号が入力され、そのビデオ信号によってサスティン
期間Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４におけるｉ行目の画素の点灯、非点灯が制御される。そして
、それぞれのサブフレーム期間において、アドレス期間中は点灯せず、アドレス期間が終
了した後、サスティン期間が始まり、点灯させるための信号が書き込まれている画素が点
灯する。

なお、ここでは４ビット階調を表現する場合について説明したが、ビット数及び階調数は
これに限定されない。また、点灯の順番はＴｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４である必要は
なく、ランダムでもよいし、複数に分割して発光をさせてもよい。また、Ｔｓ１、Ｔｓ２
、Ｔｓ３、Ｔｓ４の点灯時間は、２のべき乗にする必要はなく、同じ長さの点灯時間にし
てもよいし、２のべき乗からすこしだけずらしてもよい。

続いて、画素への信号書き込み期間（アドレス期間）と発光期間（サスティン期間）とが
分離されていない場合の駆動方法について説明する。つまり、ビデオ信号の書き込み動作
が完了した行の画素は、次に画素へ信号の書き込み（又は消去）が行われるまで、信号を
保持する。書き込み動作から次にこの画素へ信号の書き込みが行われるまでの期間をデー
タ保持時間という。そして、このデータ保持時間中は画素に書き込まれたビデオ信号に従
って、画素が点灯又は非点灯となる。同じ動作が、最終行まで行われ、アドレス期間が終
了する。そして、データ保持時間が終了した行から順に次のサブフレーム期間の信号書き
込み動作へ移る。

このように、信号書き込み動作が完了しデータ保持時間となると、直ちに画素へ書き込ま
れたビデオ信号に従って画素が点灯又は非点灯となる駆動方法の場合には、データ保持時
間をアドレス期間より短くしようとしても、同時に２行に信号を入力できないため、アド
レス期間を重ならないようにしなければならないので、データ保持時間を短くすることが
できない。よって、その結果、高階調表示を行うことが困難になる。

よって、消去期間を設けることによって、アドレス期間より短いデータ保持時間を設定す
る。消去期間を設けアドレス期間より短いデータ保持時間を設定する場合の駆動方法につ
いて図９９（Ａ）を用いて説明する。

まず、アドレス期間Ｔａ１において、１行目から順に走査線に画素走査信号が入力され、
画素が選択される。そして、画素が選択されているときに、信号線から画素へビデオ信号
が入力される。そして、画素にビデオ信号が書き込まれると、画素は再び信号が入力され
るまでその信号を保持する。この書き込まれたビデオ信号によってサスティン期間Ｔｓ１
における各画素の点灯、非点灯が制御される。ビデオ信号の書き込み動作が完了した行に
おいては、直ちに書き込まれたビデオ信号にしたがって、画素が点灯又は非点灯の状態と
なる。同じ動作が、最終行まで行われ、アドレス期間Ｔａ１が終了する。そして、データ
保持時間が終了した行から順に次のサブフレーム期間の信号書き込み動作へ移る。同様に
、アドレス期間Ｔａ２、Ｔａ３、Ｔａ４において画素へビデオ信号が入力され、そのビデ
オ信号によってサスティン期間Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４における各画素の点灯、非点灯が
制御される。そして、サスティン期間ＴＳ４はその終期を消去動作の開始によって設定さ
れる。なぜなら、各行の消去時間Ｔｅに画素に書き込まれた信号の消去が行われると、次
の画素への信号の書き込みが行われるまでは、アドレス期間に画素に書き込まれたビデオ
信号に関わらず、強制的に非点灯となるからである。つまり、消去時間Ｔｅが始まった行
の画素からデータ保持時間が終了する。

ここで、図９９（Ｂ）を参照して、ｉ行目の画素行に着目して説明する。ｉ行目の画素行
において、アドレス期間Ｔａ１において、１行目から順に走査線に画素走査信号が入力さ
れ、画素が選択される。そして、期間Ｔｂ１（ｉ）においてｉ行目の画素が選択されてい
るときに、ｉ行目の画素にビデオ信号が入力される。そして、ｉ行目の画素にビデオ信号
が書き込まれると、ｉ行目の画素は再び信号が入力されるまでその信号を保持する。この
書き込まれたビデオ信号によって、サスティン期間Ｔｓ１（ｉ）におけるｉ行目の画素の
点灯、非点灯が制御される。つまり、ｉ行目にビデオ信号の書き込み動作が完了したら、
直ちに書き込まれたビデオ信号にしたがって、ｉ行目の画素が点灯又は非点灯の状態とな
る。同様に、アドレス期間Ｔａ２、Ｔａ３、Ｔａ４においてｉ行目の画素へビデオ信号が
入力され、そのビデオ信号によってサスティン期間Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４におけるｉ行
目の画素の点灯、非点灯が制御される。そして、サスティン期間Ｔｓ４（ｉ）はその終期
を消去動作の開始によって設定される。なぜなら、ｉ行目の消去時間Ｔｓ（ｉ）にｉ行目
の画素に書き込まれたビデオ信号に関わらず、強制的に非点灯となるからである。つまり
、消去時間Ｔｅ（ｉ）が始まるとｉ行目の画素のデータ保持時間が終了する。

よって、アドレス期間とサスティン期間とを分離せずに、アドレス期間より短い高階調且
つデューティー比（１フレーム期間中の点灯期間の割合）の高い表示装置を提供すること
ができる。また、瞬間輝度を低くすることが可能であるため表示素子の信頼性の向上を図
ることが可能である。

なお、ここでは４ビット階調を表現する場合について説明したが、ビット数及び階調数は
これに限定されない。また、点灯の順番はＴｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４である必要は
なく、ランダムでもよいし、複数に分割して発光をしてもよい。また、Ｔｓ１、Ｔｓ２、
Ｔｓ３、Ｔｓ４の点灯時間は、２のべき乗にする必要はなく、同じ長さの点灯時間にして
もよいし、２のべき乗からすこしだけずらしてもよい。

ここで、図９８（Ａ）及び図９９（Ａ）で説明したデジタル時間階調駆動を可能な画素構
成について図１００（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）を参照して説明する。な
お、図１００（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）に示す表示素子としては、ＥＬ
素子（有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子又は有機物及び無機物を含むＥＬ素子）、電子放出素
子、液晶素子、電子インク、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、デジタルマイクロ
ミラーデバイス（ＤＭＤ）、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
ラストが変化する表示媒体を適応することができる。また、図１００（Ａ）、（Ｂ）、（
Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）に示す画素は、表示素子としてＥＬ素子などのような自発光型の
素子が適している。なお、図１００（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は１画素
のみを図示しているが、表示装置の画素部には行方向と列方向にマトリクス状に複数の画
素が配置されている。

図１００（Ａ）に示す画素は、スイッチング用トランジスタ８０３０１ａ、駆動用トラン
ジスタ８０３０２ａ、容量素子８０３０４ａを有している。スイッチング用トランジスタ
８０３０１ａは、ゲート端子が走査線８０３１２ａに接続され、第１端子（ソース端子又
はドレイン端子）が信号線８０３１１ａに接続され、第２端子（ソース端子又はドレイン
端子）が駆動用トランジスタ８０３０２ａのゲート端子と接続されている。また、スイッ
チング用トランジスタ８０３０１ａの第２端子は容量素子８０３０４ａを介して電源線８
０３１３ａに接続されている。さらに、駆動用トランジスタ８０３０２ａは第１端子が電
源線８０３１３ａに接続され、第２端子が表示素子８０３２０ａの第１の電極に接続され
ている。表示素子８０３２０ａの第２の電極８０３２１ａには低電源電位が設定されてい
る。なお、低電源電位とは、電源線８０３１３ａに設定される高電源電位を基準にして低
電源電位＜高電源電位を満たす電位であり、低電源電位としては例えばＧＮＤ、０Ｖなど
が設定されていても良い。この高電源電位と低電源電位との電位差を表示素子８０３２０
ａに印加して、表示素子８０３２０ａに電流を流して表示素子８０３２０ａを発光させる
ため、高電源電位と低電源電位との電位差が表示素子８０３２０ａの順方向しきい値電圧
以上となるようにそれぞれの電位を設定する。なお、容量素子８０３０４ａは駆動用トラ
ンジスタ８０３０２ａのゲート容量を代用して省略することも可能である。駆動用トラン
ジスタ８０３０２ａのゲート容量については、ソース領域やドレイン領域やＬＤＤ領域な
どとゲート電極とが重なってオーバーラップしているような領域で容量が形成されていて
もよいし、チャネル領域とゲート電極との間で容量が形成されていてもよい。

走査線８０３１２ａで画素が選択されているとき、つまりスイッチング用トランジスタ８
０３０１ａがオンになっているときに信号線８０３１１ａから画素にビデオ信号が入力さ
れる。そして、ビデオ信号に相当する電圧分の電荷が容量素子８０３０４ａに蓄積され、
容量素子８０３０４ａはその電圧を保持する。この電圧は駆動用トランジスタ８０３０２
ａのゲート端子と第１端子間の電圧であり、駆動用トランジスタ８０３０２ａのゲートソ
ース間電圧Ｖｇｓに相当する。

一般に、トランジスタの動作領域は、線形領域と飽和領域とに分けることが出来る。その
境目は、ドレインソース間電圧をＶｄｓ、ゲートソース間電圧をＶｇｓ、しきい値電圧を
Ｖｔｈとすると、（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）＝Ｖｄｓの時になる。（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）＞Ｖｄｓ
の場合は、線形領域であり、Ｖｄｓ、Ｖｇｓの大きさによって電流値が決まる。一方、（
Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）＜Ｖｄｓの場合は飽和領域になり、理想的には、Ｖｄｓが変化しても、
電流値はほとんど変わらない。つまり、Ｖｇｓの大きさだけによって電流値が決まる。

ここで、電圧入力電圧駆動方式の場合には、駆動用トランジスタ８０３０２ａのゲート端
子には、駆動用トランジスタ８０３０２ａが十分にオンするか、オフするかの二つの状態
となるようなビデオ信号を入力する。つまり、駆動用トランジスタ８０３０２ａは線形領
域で動作させる。

よって、駆動用トランジスタ８０３０２ａがオンするビデオ信号であるときには、理想的
には電源線８０３１３ａに設定されている電源電位Ｖｄｄをそのまま表示素子８０３２０
ａの第１の電極に設定する。

つまり、理想的には表示素子８０３２０ａに印加する電圧を一定にし、表示素子８０３２
０ａから得られる輝度を一定にする。そして、１フレーム期間内に複数のサブフレーム期
間を設け、サブフレーム期間毎に画素へのビデオ信号の書き込みを行い、サブフレーム期
間毎に画素の点灯又は非点灯を制御し、その点灯しているサブフレーム期間の合計によっ
て、階調を表現する。

次に、図１００（Ｂ）の画素構成について説明する。図１００（Ｂ）に示す画素は、スイ
ッチングトランジスタ８０３０１ａ、駆動用トランジスタ８０３０２ａ、整流素子８０３
０６ａ、容量素子８０３０４ａ、表示素子８０３２０ｂを有している。スイッチング用ト
ランジスタ８０３０１ｂは、ゲート端子が第１の走査線８０３１２ｂに接続され、第１端
子（ソース端子又はドレイン端子）が信号線８０３１１ｂに接続され、第２端子（ソース
端子又はドレイン端子）が駆動用トランジスタ８０３０２ｂのゲート端子と接続されてい
る。さらに、駆動用トランジスタ８０３０２のゲート端子は整流素子８０３０６ａを介し
て第２の走査線８０３１３ｂに接続されている。また、スイッチング用トランジスタ８０
３０１ｂの第２端子は容量素子８０３０４ｂを介して電源線８０３１３ｂに接続されてい
る。さらに、駆動用トランジスタ８０３０２ｂは第１端子が電源線８０３１３ｂに接続さ
れ、第２端子が表示素子８０３２０ｂの第１の電極に接続されている。表示素子８０３２
０ｂの第２の電極８０３２１ｂには低電源電位が設定されている。なお、低電源電位とは
、電源線８０３１３ｂに設定される高電源電位を基準にして低電源電位＜高電源電位を満
たす電位であり、低電源電位としては例えばＧＮＤ、０Ｖなどが設定されていても良い。
この高電源電位と低電源電位との電位差を表示素子８０３２０ｂに印加して、表示素子８
０３２０ｂに電流を流して表示素子８０３２０ｂを発光させるため、高電源電位と低電源
電位との電位差が表示素子８０３２０ｂの順方向しきい値電圧以上となるようにそれぞれ
の電位を設定する。なお、容量素子８０３０４ｂは駆動用トランジスタ８０３０２ｂのゲ
ート容量を代用して省略することも可能である。駆動用トランジスタ８０３０２ｂのゲー
ト容量については、ソース領域やドレイン領域やＬＤＤ領域などとゲート電極とが重なっ
てオーバーラップしているような領域で容量が形成されていてもよいし、チャネル領域と
ゲート電極との間で容量が形成されていてもよい。

本画素構成は、図１００（Ａ）の画素に、整流素子８０３０６ａと第２の走査線８０３１
３ｂを追加したものである。よって、スイッチング用トランジスタ８０３０１ｂ、駆動用
トランジスタ８０３０２ｂ、容量素子８０３０４ｂ、信号線８０３１１ｂ、第１の走査線
８０３１２ｂ、電源線８０３１３ｂは、それぞれスイッチング用トランジスタ８０３０１
ａ、駆動用トランジスタ８０３０２ａ、容量素子８０３０４ａ、信号線８０３１１ａ、走
査線８０３１２ａ、電源線８０３１３ａに相当し、書き込みの動作や発光の動作は同様で
あるためここではその説明を省略する。

消去動作について説明する。消去動作時には、第２の走査線８０３１３ｂにＨレベルの信
号を入力する。すると、整流素子８０３０６ａに電流が流れ、容量素子８０３０４ｂによ
って保持されていた駆動用トランジスタ８０３０２ｂのゲート電位をある電位に設定する
ことができる。つまり、駆動用トランジスタ８０３０２ｂのゲート端子の電位を、ある電
位に設定し、画素へ書き込まれたビデオ信号に関わらず、駆動用トランジスタ８０３０２
ｂを強制的にオフさせることができる。

なお、第２の走査線８０３１３ｂに入力するＬレベルの信号は、画素に非点灯となるビデ
オ信号が書き込まれているときに整流素子８０３０６ａに電流が流れないような電位とす
る。また、第２の走査線８０３１３ｂに入力するＨレベルの信号は、画素に書き込まれた
ビデオ信号に関わらず、駆動用トランジスタ８０３０２ｂがオフするような電位をゲート
端子に設定することができるような電位とする。

なお、整流素子８０３０６ａには、ダイオード接続したトランジスタを用いることが可能
である。さらに、ダイオード接続したトランジスタの他にも、ＰＮ接合やＰＩＮ接合のダ
イオードやショットキー型のダイオードやカーボンナノチューブで形成されたダイオード
などを用いてもよい。ダイオード接続したＮチャネル型トランジスタを適用した場合を図
１００（Ｃ）に示す。ダイオード接続トランジスタ８０３０３ｃの第１端子（ソース端子
又はドレイン端子）を駆動用トランジスタ８０３０２ｃのゲート端子と接続する。また、
ダイオード接続トランジスタ８０３０３ｃの第２端子（ソース端子又はドレイン端子）を
ゲート端子と接続するとともに、第２の走査線８０３１３ｃに接続する。すると、第２の
走査線８０３１３ｃがＬレベルのときにはダイオード接続トランジスタ８０３０３ｃはゲ
ート端子とソース端子が接続されているため電流が流れないが、第２の走査線８０３１３
ｃにＨレベルの信号を入力したときにダイオード接続トランジスタ８０３０３ｃの第２端
子はドレイン端子となるためダイオード接続トランジスタ８０３０３ｃに電流が流れる。
よって、ダイオード接続トランジスタ８０３０３ｃは整流作用を奏する。

なお、スイッチング用トランジスタ８０３０１ｃ、駆動用トランジスタ８０３０２ｃ、容
量素子８０３０４ｃ、信号線８０３１１ｃ、第１の走査線８０３１２ｃ、電源線８０３１
３ｃは、それぞれ図１００（Ａ）のスイッチング用トランジスタ８０３０１ａ、駆動用ト
ランジスタ８０３０２ａ、容量素子８０３０４ａ、信号線８０３１１ａ、走査線８０３１
２ａ、電源線８０３１３ａに相当する。また、第２の走査線８０３１２ｃは、図１００（
Ｂ）の第２の走査線８０３１２ｄに相当する。

また、ダイオード接続したＰチャネル型トランジスタを適用した場合は図１００（Ｄ）に
示す。ダイオード接続トランジスタ８０３０３ｄの第１端子（ソース端子又はドレイン端
子）を第２の走査線８０３１３ｄに接続する。また、ダイオード接続トランジスタ８０３
０３ｄの第２端子（ソース端子又はドレイン端子）をゲート端子と接続するとともに、駆
動用トランジスタ８０３０２ｄのゲート端子と接続する。すると、第２の走査線８０３１
３ｄがＬレベルのときにはダイオード接続トランジスタ８０３０３ｄはゲート端子とソー
ス端子が接続されているため電流が流れないが、第２の走査線８０３１３ｄにＨレベルの
信号を入力したときにダイオード接続トランジスタ８０３０３ｄの第２端子はドレイン端
子となるためダイオード接続トランジスタ８０３０３ｄに電流が流れる。よって、ダイオ
ード接続トランジスタ８０３０３ｄは整流作用を奏する。

なお、スイッチング用トランジスタ８０３０１ｄ、駆動用トランジスタ８０３０２ｄ、容
量素子８０３０４ｄ、信号線８０３１１ｄ、第１の走査線８０３１２ｄ、電源線８０３１
３ｄは、それぞれ図１００（Ａ）のスイッチング用トランジスタ８０３０１ａ、駆動用ト
ランジスタ８０３０２ａ、容量素子８０３０４ａ、信号線８０３１１ａ、走査線８０３１
２ａ、電源線８０３１３ａに相当する。また、第２の走査線８０３１２ｄは、図１００（
Ｂ）の第２の走査線８０３１２ｄに相当する。

また、画素へ書き込まれた信号を消去させるために消去用トランジスタを設けてもよい。
図１００（Ｅ）に示す画素は、図１００（Ａ）の画素に消去用トランジスタ８０３０３ｅ
と第２の走査線８０３１２ｅを追加したものである。よって、スイッチング用トランジス
タ８０３０１ｅ、駆動用トランジスタ８０３０２ｅ、容量素子８０３０４ｅ、信号線８０
３１１ｅ、第１の走査線８０３１２ｅ、電源線８０３１３ｅは、それぞれ図１００（Ａ）
のスイッチング用トランジスタ８０３０１ａ、駆動用トランジスタ８０３０２ａ、容量素
子８０３０４ａ、信号線８０３１１ａ、走査線８０３１２ａ、電源線８０３１３ａに相当
し、書き込みの動作や発光の動作は同様であるためここではその説明を省略する。

消去動作について説明する。消去動作時には、第２の走査線８０３１２ｅにＨレベルの信
号を入力する。すると、消去用トランジスタ８０３０３ｅがオンし、駆動用トランジスタ
８０３０２ｅのゲート端子と第１端子を同電位にすることができる。つまり、駆動用トラ
ンジスタ８０３０２ｅのゲートとソース間電圧を０Ｖにすることができる。なお、第２の
走査線８０３１２ｅのＨレベルの電位は、電源線８０３１３ｅの電位よりも消去用トラン
ジスタ８０３０３ｅのしきい値電圧Ｖｔｈ以上高いことが望ましい。こうして、駆動用ト
ランジスタ８０３０２ｅを強制的にオフさせることができる。

続いて、本発明に適応可能なしきい値電圧補正型の画素回路及び駆動方法の一例について
、図１０１（Ａ）を参照して説明する。

図１０１（Ａ）に示す画素は、駆動用トランジスタ８０４００、第１のスイッチ８０４０
１、第２のスイッチ８０４０２、第３のスイッチ８０４０３、第１の容量素子８０４０４
、第２の容量素子８０４０５及び表示素子８０４２０を有している。駆動用トランジスタ
８０４００は、ゲート端子が第１の容量素子８０４０４と第１のスイッチ８０４０１とを
順に介して信号線８０４１１と接続され、第１端子が電源線８０４１２と接続され、第２
端子が第３のスイッチ８０４０３を介して表示素子８０４２０の第１の電極に接続されて
いる。さらに、駆動用トランジスタ８０４００のゲート端子が第２の容量素子８０４０５
を介して電源線８０４１２と接続されている。また、駆動用トランジスタ８０４００のゲ
ート端子が第２のスイッチ８０４０２を介して駆動用トランジスタ８０４００の第２端子
と接続されている。また、表示素子８０４２０の第２の電極８０４２１には低電源電位が
設定されている。なお、低電源電位とは、電源線８０４１２に設定される高電源電位を基
準にして低電源電位＜高電源電位を満たす電位であり、低電源電位としては例えばＧＮＤ
、０Ｖなどが設定されていても良い。この高電源電位と低電源電位との電位差を表示素子
８０４２０に印加して、表示素子８０４２０に電流を流して表示素子８０４２０を発光さ
せるため、高電源電位と低電源電位との電位差が表示素子８０４２０の順方向しきい値電
圧以上となるようにそれぞれの電位を設定する。なお、第２の容量素子８０４０５は駆動
用トランジスタ８０４００のゲート容量を代用して省略することも可能である。駆動用ト
ランジスタ８０４００のゲート容量については、ソース領域やドレイン領域やＬＤＤ領域
などとゲート電極とが重なってオーバーラップしているような領域で容量が形成されてい
てもよいし、チャネル領域とゲート電極との間で容量が形成されていてもよい。なお、第
１のスイッチ８０４０１、第２のスイッチ８０４０２、第３のスイッチ８０４０３は、そ
れぞれ第１の走査線８０４１３、第２の走査線８０４１４、第３の走査線８０４１４によ
ってオン・オフが制御される。

図１０１（Ａ）に示す画素の駆動方法は、初期化期間、データ書き込み期間、しきい値取
得期間、発光期間に分割することができる。

初期化期間では、第２のスイッチ８０４０２及び第３のスイッチ８０４０３がオンして、
駆動用トランジスタ８０４００のゲート端子の電位が少なくとも電源線８０４１２の電位
よりも低くなる。なお、このとき、第１のスイッチ８０４０１は、オンしていてもオフし
ていてもよい。なお、初期化期間は必ずしも必要ではない。

しきい値取得期間では、第１の走査線８０４１３によって画素が選択される。つまり、第
１のスイッチ８０４０１がオンし、信号線８０４１１からある一定電圧が入力される。こ
のとき、第２のスイッチ８０４０２がオンしており、駆動用トランジスタ８０４００がダ
イオード接続される。また、第３のスイッチ８０４０３はオフしている。したがって、駆
動用トランジスタ８０４００のゲート端子の電位は、電源線８０４１２の電位から駆動用
トランジスタ８０４００のしきい値電圧を引いた値となる。第１の容量素子８０４０４に
は駆動用トランジスタ８０４００のしきい値電圧が保持される。また、第２の容量素子８
０４０５には、駆動用トランジスタ８０４００のゲート端子の電位と信号線８０４１１か
ら入力されている一定電圧との電位差が保持される。

データ書き込み期間では、信号線８０４１１からビデオ信号（電圧）が入力される。この
とき、第１のスイッチ８０４０１がオンのままであり、第２のスイッチ８０４０２がオフ
し、第２のスイッチ８０４０２がオフのままである。また、駆動用トランジスタ８０４０
０のゲート端子は浮遊状態となっている。よって、駆動用トランジスタ８０４００のゲー
ト端子の電位は、しきい値取得期間において信号線８０４１１入力される一定電圧と、デ
ータ書き込み期間において信号線８０４１１入力されるビデオ信号と、の電位差に応じて
変化する。例えば、第１の容量素子８０４０４の容量値＜＜第２の容量素子８０４０５の
容量値であれば、データ書き込み期間における駆動用トランジスタ８０４００のゲート端
子の電位は、しきい値取得期間において信号線８０４１１入力される一定電圧とデータ書
き込み期間において信号線８０４１１入力されるビデオ信号との電位差を、電源線８０４
１２の電位から駆動用トランジスタ８０４００のしきい値電圧を引いた値に足した値とお
おむね等しくなる。つまり、駆動用トランジスタ８０４００のゲート端子の電位は、駆動
トランジスタ８０４００のしきい値電圧を補正した電位となる。

発光期間では、駆動用トランジスタ８０４００のゲート端子の電位と電源線８０４１２と
の電位差（Ｖｇｓ）に応じた電流が表示素子８０４２０に流れる。このとき、第１のスイ
ッチ８０４０１がオフし、第２のスイッチ８０４０２がオフのままであり、第３のスイッ
チ８０４０３がオンする。なお、表示素子８０４２０に流れる電流は、駆動用トランジス
タ８０４００のしきい値電圧によらず一定である。

なお、図１０１（Ａ）に示す画素構成は、図１０１（Ａ）に限定されない。例えば、図１
０１（Ａ）に示す画素に新たにスイッチ、抵抗素子、容量素子、トランジスタ又は論理回
路などを追加してもよい。また、例えば、第２のスイッチ８０４０２をＰチャネル型トラ
ンジスタ又はＮチャネル型トランジスタで構成し、第３のスイッチ８０４０３を第２のス
イッチ８０４０２とは別の極性のトランジスタで構成し、第２のスイッチ８０４０２及び
第３のスイッチ８０４０３を同じ走査線で制御してもよい。

続いて、本発明に適応可能な電流入力型の画素回路及び駆動方法の一例について、図１０
１（Ｂ）を参照して説明する。

図１０１（Ｂ）に示す画素は、駆動用トランジスタ８０４３０、第１のスイッチ８０４３
１、第２のスイッチ８０４３２、第３のスイッチ８０４３３、容量素子８０４３４及び表
示素子８０４５０を有している。駆動用トランジスタ８０４３０は、ゲート端子が第２の
スイッチ８０４３２と第１のスイッチ８０４３１とを順に介して信号線８０４４１に接続
され、第１端子が電源線８０４４２と接続され、第２端子が第３のスイッチ８０４３３を
介して表示素子８０４５０の第１の電極に接続されている。さらに、駆動用トランジスタ
８０４３０のゲート端子が容量素子８０４３４を介して電源線８０４４２と接続されてい
る。また、駆動用トランジスタ８０４３０のゲート端子が第２のスイッチ８０４３２を介
して駆動用トランジスタ８０４３０の第２端子と接続されている。また、表示素子８０４
５０の第２の電極８０４５１には低電源電位が設定されている。なお、低電源電位とは、
電源線８０４４２に設定される高電源電位を基準にして低電源電位＜高電源電位を満たす
電位であり、低電源電位としては例えばＧＮＤ、０Ｖなどが設定されていても良い。この
高電源電位と低電源電位との電位差を表示素子８０４５０に印加して、表示素子８０４５
０に電流を流して表示素子８０４５０を発光させるため、高電源電位と低電源電位との電
位差が表示素子８０４５０の順方向しきい値電圧以上となるようにそれぞれの電位を設定
する。なお、容量素子８０４３４は駆動用トランジスタ８０４３０のゲート容量を代用し
て省略することも可能である。駆動用トランジスタ８０４３０のゲート容量については、
ソース領域やドレイン領域やＬＤＤ領域などとゲート電極とが重なってオーバーラップし
ているような領域で容量が形成されていてもよいし、チャネル領域とゲート電極との間で
容量が形成されていてもよい。なお、第１のスイッチ８０４３１、第２のスイッチ８０４
３２、第３のスイッチ８０４３３は、それぞれ第１の走査線８０４４３、第２の走査線８
０４４４、第３の走査線８０４５４によってオン・オフが制御される。

図１０１（Ｂ）に示す画素の駆動方法は、データ書き込み期間、発光期間に分割すること
ができる。

データ書き込み期間では、第１の走査線８０４４３によって画素が選択される。つまり、
第１のスイッチ８０４３１がオンし、信号線８０４３１からビデオ信号として電流が入力
される。このとき、第２のスイッチ８０４３２がオンし、第３のスイッチ８０４３３がオ
フする。したがって、駆動用トランジスタ８０４３０のゲート端子の電位は、ビデオ信号
に応じた電位となる。つまり、容量素子８０４３４には、駆動用トランジスタ８０４３０
がビデオ信号と同じ電流を流すような駆動用トランジスタ８０４３０のゲート・ソース間
電圧が保持される。

次に、発光期間では、第１のスイッチ８０４３１及び第２のスイッチ８０４３２がオフし
、第３のスイッチ８０４３３がオンする。したがって、表示素子８０４５０にはビデオ信
号と同じ値の電流が流れる。

なお、図１０１（Ｂ）に示す画素構成は、図１０１（Ｂ）に限定されない。例えば、図１
０１（Ｂ）に示す画素に新たにスイッチ、抵抗素子、容量素子、トランジスタ又は論理回
路などを追加してもよい。また、例えば、第１のスイッチ８０４３１をＰチャネル型トラ
ンジスタ又はＮチャネル型トランジスタで構成し、第２のスイッチ８０４３２を第１のス
イッチ８０４３１と同じ極性のトランジスタで構成し、第１のスイッチ８０４３１及び第
２のスイッチ８０４３２を同じ走査線で制御してもよい。また、第２のスイッチ８０４３
２は駆動用トランジスタ８０４３０のゲート端子と信号線８０４３１との間に配置されて
いてもよい。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行
うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の
形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。

（実施の形態１３）
本実施形態においては、本発明を適用できる半導体装置が薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を
素子として有する場合の半導体装置の作製方法について、図面を参照して説明する。

図１０２は、本発明を適用できる半導体装置が有することのできるＴＦＴの構造および製
造プロセスの例を示す図である。図１０２（Ａ）は、本発明を適用できる半導体装置が有
することのできるＴＦＴの構造の例を示す図である。また、図１０２（Ｂ）乃至（Ｇ）は
、本発明を適用できる半導体装置が有することのできるＴＦＴの製造プロセスの例を示す
図である。

なお、本発明を適用できる半導体装置が有することのできるＴＦＴの構造および製造プロ
セスは、図１０２に示すものに限定されず、様々な構造および製造プロセスを用いること
ができる。

まず、図１０２（Ａ）を参照し、本発明を適用できる半導体装置が有することのできるＴ
ＦＴの構造の例について説明する。図１０２（Ａ）は複数の異なる構造を有するＴＦＴの
断面図である。ここで、図１０２（Ａ）においては、複数の異なる構造を有するＴＦＴを
並置して示しているが、これは、発明を適用できる半導体装置が有することのできるＴＦ
Ｔの構造を説明するための表現であり、発明を適用できる半導体装置が有することのでき
るＴＦＴが、実際に図１０２（Ａ）のように並置されている必要はなく、必要に応じてつ
くり分けることができる。

次に、本発明を適用できる半導体装置が有することのできるＴＦＴを構成する各層の特徴
について説明する。

基板１１０１１１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などのガラ
ス基板、石英基板、セラミック基板またはステンレスを含む金属基板等を用いることがで
きる。他にも、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（Ｐ
ＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチック又はアクリル等の
可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いることも可能である。可撓性を有する基板を
用いることによって、折り曲げが可能である半導体装置を作製することが可能となる。ま
た、可撓性を有す基板であれば、基板の面積及び基板の形状に大きな制限はないため、基
板１１０１１１として、例えば、１辺が１メートル以上であって、矩形状のものを用いれ
ば、生産性を格段に向上させることができる。このような利点は、円形のシリコン基板を
用いる場合と比較すると、大きな優位点である。

絶縁膜１１０１１２は、下地膜として機能する。基板１１０１１１からＮａなどのアルカ
リ金属又はアルカリ土類金属が、半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐために設け
る。絶縁膜１１０１１２としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化
窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸
素又は窒素を有する絶縁膜の単層構造若しくはこれらの積層構造で設けることができる。
例えば、絶縁膜１１０１１２を２層構造で設ける場合、１層目の絶縁膜として窒化酸化珪
素膜を設け、２層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を設けるとよい。また、絶縁膜１１０
１１２を３層構造で設ける場合、１層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を設け、２層目の
絶縁膜として窒化酸化珪素膜を設け、３層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を設けるとよ
い。

半導体膜１１０１１３、１１０１１４、１１０１１５は、非晶質（アモルファス）半導体
またはセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）で形成することができる。あるいは、多結晶半
導体膜を用いても良い。ＳＡＳは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的
な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩
序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。少なくとも膜中の一部の領域には
、０．５〜２０ｎｍの結晶領域を観測することができ、珪素を主成分とする場合にはラマ
ンスペクトルが５２０ｃｍ^−１よりも低波数側にシフトしている。Ｘ線回折では珪素結晶
格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結合手（
ダングリングボンド）の終端として水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ
以上含ませている。ＳＡＳは、珪化を含む気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して
形成する。珪化を含む気体としては、ＳｉＨ_４、その他にもＳｉ_２Ｈ_６、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２
、ＳｉＨＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４、ＳｉＦ_４などを用いることが可能である。あるいは、Ｇｅ
Ｆ_４を混合させても良い。この珪化を含む気体をＨ_２、または、Ｈ_２とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ
、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈してもよい。希釈率は２〜１０
００倍の範囲。圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２
０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ。基板加熱温度は３００℃以下でよい。膜
中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０^２０ｃｍ^−
１以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０^１９／ｃｍ^３以下、好ましくは
１×１０^１９／ｃｍ^３以下とする。ここでは、公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、
プラズマＣＶＤ法等）を用いてシリコン（Ｓｉ）を主成分とする材料（例えばＳｉｘＧｅ
１−ｘ等）で非晶質半導体膜を形成し、当該非晶質半導体膜をレーザ結晶化法、ＲＴＡ又
はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶
化法などの公知の結晶化法により結晶化させる。

絶縁膜１１０１１６は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（
ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒
素を有する絶縁膜の単層構造、若しくはこれらの積層構造で設けることができる。

ゲート電極１１０１１７は、単層の導電膜、または二層、三層の導電膜の積層構造とする
ことができる。ゲート電極１１０１１７の材料としては、公知の導電膜を用いることがで
きる。たとえば、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステ
ン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）などの元素の単体膜、または、前記元素の
窒化膜（代表的には窒化タンタル膜、窒化タングステン膜、窒化チタン膜）、または、前
記元素を組み合わせた合金膜（代表的にはＭｏ−Ｗ合金、Ｍｏ−Ｔａ合金）、または、前
記元素のシリサイド膜（代表的にはタングステンシリサイド膜、チタンシリサイド膜）な
どを用いることができる。なお、上述した単体膜、窒化膜、合金膜、シリサイド膜などは
、単層で用いてもよいし、積層して用いてもよい。

絶縁膜１１０１１８は、公知の手段（スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等）によって、酸化
珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、
窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（
ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜の単層構造、若しくはこれらの積層構造
で設けることができる。

絶縁膜１１０１１９は、シロキサン樹脂、または、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（Ｓ
ｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（
ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等
の炭素を含む膜、または、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、
ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料、からなる単層若しくは積層構造で設けるこ
とができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シ
ロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基と
して、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる
。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。あるいは、置換基として、少なくと
も水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。なお、本発明に適応できる半導体
装置において、絶縁膜１１０１１８を設けずにゲート電極１１０１１７を覆うように直接
絶縁膜１１０１１９を設けることも可能である。

導電膜１１０１２３は、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｔａ、Ａｕ、Ｍ
ｎなどの元素の単体膜、または、前記元素の窒化膜、または、前記元素を組み合わせた合
金膜、または、前記元素のシリサイド膜などを用いることができる。例えば、前記元素を
複数含む合金として、Ｃ及びＴｉを含有したＡｌ合金、Ｎｉを含有したＡｌ合金、Ｃ及び
Ｎｉを含有したＡｌ合金、Ｃ及びＭｎを含有したＡｌ合金等を用いることができる。また
、積層構造で設ける場合、ＡｌをＭｏまたはＴｉなどで挟み込んだ構造とすることができ
る。こうすることで、Ａｌの熱や化学反応に対する耐性を向上することができる。

次に、図１０２（Ａ）に示した、複数の異なる構造を有するＴＦＴの断面図を参照して、
各々の構造の特徴について説明する。

１１０１０１は、シングルドレインＴＦＴであり、簡便な方法で製造できるため、製造コ
ストが低く、歩留まりを高く製造できる利点がある。ここで、半導体膜１１０１１３、１
１０１１５は、それぞれ不純物の濃度が異なり、半導体膜１１０１１３はチャネル領域、
半導体膜１１０１１５はソース領域およびドレイン領域として用いる。このように、不純
物の量を制御することで、半導体膜の抵抗率を制御できる。また、半導体膜と導電膜１１
０１２３との電気的な接続状態を、オーミック接続に近づけることができる。なお、不純
物の量の異なる半導体膜を作り分ける方法としては、ゲート電極１１０１１７をマスクと
して半導体膜に不純物をドーピングする方法を用いることができる。

１１０１０２は、ゲート電極１１０１１７に一定以上のテーパー角を有するＴＦＴであり
、簡便な方法で製造できるため、製造コストが低く、歩留まりを高く製造できる利点があ
る。ここで、半導体膜１１０１１３、１１０１１４、１１０１１５は、それぞれ不純物濃
度が異なり、半導体膜１１０１１３はチャネル領域、半導体膜１１０１１４は低濃度ドレ
イン（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ：ＬＤＤ）領域、半導体膜１１０１１５
はソース領域およびドレイン領域として用いる。このように、不純物の量を制御すること
で、半導体膜の抵抗率を制御できる。また、半導体膜と導電膜１１０１２３との電気的な
接続状態を、オーミック接続に近づけることができる。また、ＬＤＤ領域を有するため、
ＴＦＴ内部に高電界がかかりにくく、ホットキャリアによる素子の劣化を抑制することが
できる。なお、不純物の量の異なる半導体膜を作り分ける方法としては、ゲート電極１１
０１１７をマスクとして半導体膜に不純物をドーピングする方法を用いることができる。
１１０１０２においては、ゲート電極１１０１１７が一定以上のテーパー角を有している
ため、ゲート電極１１０１１７を通過して半導体膜にドーピングされる不純物の濃度に勾
配を持たせることができ、簡便にＬＤＤ領域を形成することができる。

１１０１０３は、ゲート電極１１０１１７が少なくとも２層で構成され、下層のゲート電
極が上層のゲート電極よりも長い形状を有するＴＦＴである。ゲート電極１１０１１７の
形状が２層で構成され、下層のゲート電極が上層のゲート電極よりも長い形状であること
によって、フォトマスクを追加することなく、ＬＤＤ領域を形成することができる。なお
、１１０１０３のように、ＬＤＤ領域がゲート電極１１０１１７と重なっている構造を、
特にＧＯＬＤ構造（Ｇａｔｅ Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ ＬＤＤ）と呼ぶ。なお、ゲート電
極１１０１１７の形状を２層で構成され、下層のゲート電極が上層のゲート電極よりも長
い形状とする方法としては、次のような方法を用いてもよい。

まず、ゲート電極１１０１１７をパターニングする際に、ドライエッチングにより、下層
のゲート電極及び上層のゲート電極をエッチングして側面に傾斜（テーパー）のある形状
にする。続いて、異方性エッチングにより上層のゲート電極の傾斜を垂直に近くなるよう
に加工する。これにより、断面形状が下層のゲート電極が上層のゲート電極よりも長い形
状のゲート電極が形成される。その後、２回、不純物元素をドーピングすることによって
、チャネル領域として用いる半導体膜１１０１１３、ＬＤＤ領域として用いる半導体膜１
１０１１４、ソース電極およびドレイン電極として用いる半導体膜１１０１１５が形成さ
れる。

なお、ゲート電極１１０１１７と重なっているＬＤＤ領域をＬｏｖ領域、ゲート電極１１
０１１７と重なっていないＬＤＤ領域をＬｏｆｆ領域と呼ぶことにする。ここで、Ｌｏｆ
ｆ領域はオフ電流値を抑える効果は高いが、ドレイン近傍の電界を緩和してホットキャリ
アによるオン電流値の劣化を防ぐ効果は低い。一方、Ｌｏｖ領域はドレイン近傍の電界を
緩和し、オン電流値の劣化の防止には有効であるが、オフ電流値を抑える効果は低い。よ
って、種々の回路毎に、求められる特性に応じた構造のＴＦＴを作製することが好ましい
。たとえば、本発明に適応できる半導体装置を表示装置として用いる場合、画素ＴＦＴは
、オフ電流値を抑えるために、Ｌｏｆｆ領域を有するＴＦＴを用いることが好適である。
一方、周辺回路におけるＴＦＴは、ドレイン近傍の電界を緩和し、オン電流値の劣化を防
止するために、Ｌｏｖ領域を有するＴＦＴを用いることが好適である。

１１０１０４は、ゲート電極１１０１１７の側面に接して、サイドウォール１１０１２１
を有するＴＦＴである。サイドウォール１１０１２１を有することによって、サイドウォ
ール１１０１２１と重なる領域をＬＤＤ領域とすることができる。

１１０１０５は、半導体膜にマスクを用いてドーピングすることにより、ＬＤＤ（Ｌｏｆ
ｆ）領域を形成したＴＦＴである。こうすることにより、確実にＬＤＤ領域を形成するこ
とができ、ＴＦＴのオフ電流値を低減することができる。

１１０１０６は、半導体膜にマスクを用いてドーピングすることにより、ＬＤＤ（Ｌｏｖ
）領域を形成したＴＦＴである。こうすることにより、確実にＬＤＤ領域を形成すること
ができ、ＴＦＴのドレイン近傍の電界を緩和し、オン電流値の劣化を低減することができ
る。

次に、図１０２（Ｂ）乃至（Ｇ）を参照して、本発明を適用できる半導体装置が有するこ
とのできるＴＦＴの製造プロセスの例を説明する。
なお、本発明を適用できる半導体装置が有することのできるＴＦＴの構造および製造プロ
セスは、図１０２に示すものに限定されず、様々な構造および製造プロセスを用いること
ができる。

本実施の形態においては、基板１１０１１１の表面に、絶縁膜１１０１１２の表面に、半
導体膜１１０１１３の表面に、１１０１１４の表面に、１１０１１５の表面に、絶縁膜１
１０１１６の表面に、絶縁膜１１０１１８の表面に、または絶縁膜１１０１１９の表面に
、プラズマ処理を用いて酸化または窒化を行うことにより、半導体膜または絶縁膜を酸化
または窒化することができる。このように、プラズマ処理を用いて半導体膜または絶縁膜
を酸化または窒化することによって、当該半導体膜または当該絶縁膜の表面を改質し、Ｃ
ＶＤ法やスパッタ法により形成した絶縁膜と比較してより緻密な絶縁膜を形成することが
できるため、ピンホール等の欠陥を抑制し半導体装置の特性等を向上させることが可能と
なる。

まず、基板１１０１１１の表面をフッ酸（ＨＦ）、アルカリまたは純水を用いて洗浄する
。基板１１０１１１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などのガ
ラス基板、石英基板、セラミック基板またはステンレスを含む金属基板等を用いることが
できる。他にも、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や、アクリル等
の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いることも可能である。なお、ここでは基板
１１０１１１としてガラス基板を用いる場合を示す。

ここで、基板１１０１１１の表面にプラズマ処理を行うことで、基板１１０１１１の表面
を酸化または窒化することによって、基板１１０１１１の表面に酸化膜または窒化膜を形
成してもよい（図１０２（Ｂ））。表面にプラズマ処理を行うことで形成された酸化膜ま
たは窒化膜などの絶縁膜を、以下では、プラズマ処理絶縁膜とも記す。図１０２（Ｂ）に
おいては、絶縁膜１３１がプラズマ処理絶縁膜である。一般的に、ガラス又はプラスチッ
ク等の基板上に薄膜トランジスタ等の半導体素子を設ける場合、ガラス又はプラスチック
等に含まれるＮａなどの、アルカリ金属又はアルカリ土類金属等の不純物元素が半導体素
子に混入して汚染することによって、半導体素子の特性に影響を及ぼす恐れがある。しか
し、ガラス又はプラスチック等からなる基板の表面を窒化することにより、基板に含まれ
るＮａなどの、アルカリ金属又はアルカリ土類金属等の不純物元素が半導体素子に混入す
るのを防止することができる。

なお、プラズマ処理により表面を酸化する場合には、酸素雰囲気下（例えば、酸素（Ｏ_２
）と希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）雰囲気下、または
、酸素と水素（Ｈ_２）と希ガス雰囲気下、または、一酸化二窒素と希ガス雰囲気下）でプ
ラズマ処理を行う。一方、プラズマ処理により半導体膜を窒化する場合には、窒素雰囲気
下（例えば、窒素（Ｎ_２）と希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを
含む）雰囲気下、または、窒素と水素と希ガス雰囲気下、または、ＮＨ_３と希ガス雰囲気
下）でプラズマ処理を行う。希ガスとしては、例えばＡｒを用いることができる。あるい
は、ＡｒとＫｒを混合したガスを用いてもよい。そのため、プラズマ処理絶縁膜は、プラ
ズマ処理に用いた希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）を含
んでいる。たとえば、Ａｒを用いた場合にはプラズマ処理絶縁膜にＡｒが含まれている。

また、プラズマ処理は、上記ガスの雰囲気中において、電子密度が１×１０^１１ｃｍ^−３
以上１×１０^１３ｃｍ^−３以下であり、プラズマの電子温度が０．５ｅｖ以上１．５ｅＶ
以下で行うことが好適である。プラズマの電子密度が高密度であり、被処理物付近での電
子温度が低いため、被処理物に対するプラズマによる損傷を防止することができる。また
、プラズマの電子密度が１×１０^１１ｃｍ^−３以上と高密度であるため、プラズマ処理を
用いて、被照射物を酸化または窒化することよって形成される酸化物または窒化膜は、Ｃ
ＶＤ法やスパッタ法等により形成された膜と比較して膜厚等が均一性に優れ、且つ緻密な
膜を形成することができる。あるいは、プラズマの電子温度が１ｅＶ以下と低いため、従
来のプラズマ処理や熱酸化法と比較して低温度で酸化または窒化処理を行うことができる
。たとえば、ガラス基板の歪点温度よりも１００度以上低い温度でプラズマ処理を行って
も十分に酸化または窒化処理を行うことができる。なお、プラズマを形成するための周波
数としては、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ）等の高周波を用いることができる。なお、以
下に特に断らない場合は、プラズマ処理として上記条件を用いて行うものとする。

なお、図１０２（Ｂ）においては、基板１１０１１１の表面をプラズマ処理することによ
ってプラズマ処理絶縁膜を形成する場合を示しているが、本実施の形態は、基板１１０１
１１の表面にプラズマ処理絶縁膜を形成しない場合も含む。

なお、図１０２（Ｃ）乃至（Ｇ）においては、被処理物の表面をプラズマ処理することに
よって形成されるプラズマ処理絶縁膜を図示しないが、本実施の形態においては、基板１
１０１１１、絶縁膜１１０１１２、半導体膜１１０１１３、１１０１１４、１１０１１５
、絶縁膜１１０１１６、絶縁膜１１０１１８、または絶縁膜１１０１１９の表面に、プラ
ズマ処理を行なうことによって形成されるプラズマ処理絶縁膜が存在する場合も含む。

次に、基板１１０１１１上に公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法
等）を用いて絶縁膜１１０１１２を形成する（図１０２（Ｃ））。絶縁膜１１０１１２と
しては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）または酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）を用いる
ことができる。

ここで、絶縁膜１１０１１２の表面にプラズマ処理を行い、絶縁膜１１０１１２を酸化ま
たは窒化することによって、絶縁膜１１０１１２の表面にプラズマ処理絶縁膜を形成して
もよい。絶縁膜１１０１１２の表面を酸化することによって、絶縁膜１１０１１２の表面
を改質しピンホール等の欠陥の少ない緻密な膜を得ることができる。また、絶縁膜１１０
１１２の表面を酸化することによって、Ｎ原子の含有率が低いプラズマ処理絶縁膜を形成
することができるため、プラズマ処理絶縁膜に半導体膜を設けた場合にプラズマ処理絶縁
膜と半導体膜界面特性が向上する。また、プラズマ処理絶縁膜は、プラズマ処理に用いた
希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）を含んでいる。なお、
プラズマ処理は上述した条件下で同様に行うことができる。

次に、絶縁膜１１０１１２上に島状の半導体膜１１０１１３、１１０１１４を形成する（
図１０２（Ｄ））。島状の半導体膜１１０１１３、１１０１１４は、絶縁膜１１０１１２
上に公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等）を用いてシリコン（
Ｓｉ）を主成分とする材料（例えばＳｉ_ｘＧｅ_１−ｘ等）等を用いて非晶質半導体膜を形
成し、当該非晶質半導体膜を結晶化させ、半導体膜を選択的にエッチングすることにより
設けることができる。なお、非晶質半導体膜の結晶化は、レーザ結晶化法、ＲＴＡ又はフ
ァーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法
またはこれら方法を組み合わせた方法等の公知の結晶化法により行うことができる。なお
、ここでは、島状の半導体膜の端部を直角に近い形状（θ＝８５〜１００°）で設ける。
あるいは、低濃度ドレイン領域となる半導体膜１１０１１４は、マスクを用いて不純物を
ドーピングすることによって形成されてもよい。

ここで、半導体膜１１０１１３、１１０１１４の表面にプラズマ処理を行い、半導体膜１
１０１１３、１１０１１４の表面を酸化または窒化することによって、半導体膜１１０１
１３、１１０１１４の表面にプラズマ処理絶縁膜を形成してもよい。例えば、半導体膜１
１０１１３、１１０１１４としてＳｉを用いた場合、プラズマ処理絶縁膜として、酸化珪
素（ＳｉＯｘ）または窒化珪素（ＳｉＮｘ）が形成される。あるいは、プラズマ処理によ
り半導体膜１１０１１３、１１０１１４を酸化させた後に、再度プラズマ処理を行うこと
によって窒化させてもよい。この場合、半導体膜１１０１１３、１１０１１４に接して酸
化珪素（ＳｉＯｘ）が形成され、当該酸化珪素の表面に窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（
ｘ＞ｙ）が形成される。なお、プラズマ処理により半導体膜を酸化する場合には、酸素雰
囲気下（例えば、酸素（Ｏ_２）と希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一
つを含む）雰囲気下、または、酸素と水素（Ｈ_２）と希ガス雰囲気下または一酸化二窒素
と希ガス雰囲気下）、でプラズマ処理を行う。一方、プラズマ処理により半導体膜を窒化
する場合には、窒素雰囲気下（例えば、窒素（Ｎ_２）と希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ
、Ｘｅの少なくとも一つを含む）雰囲気下、または、窒素と水素と希ガス雰囲気下または
ＮＨ_３と希ガス雰囲気下）、でプラズマ処理を行う。希ガスとしては、例えばＡｒを用い
ることができる。また、ＡｒとＫｒを混合したガスを用いてもよい。そのため、プラズマ
処理絶縁膜は、プラズマ処理に用いた希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくと
も一つを含む）を含んでいる。たとえば、Ａｒを用いた場合にはプラズマ処理絶縁膜にＡ
ｒが含まれている。

次に、絶縁膜１１０１１６を形成する（図１０２（Ｅ））。絶縁膜１１０１１６は、公知
の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等）を用いて、酸化珪素（ＳｉＯ
ｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素
（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜の単層構造、またはこれ
らの積層構造で設けることができる。なお、半導体膜１１０１１３、１１０１１４の表面
をプラズマ処理することにより、半導体膜１１０１１３、１１０１１４の表面にプラズマ
処理絶縁膜を形成した場合には、プラズマ処理絶縁膜を絶縁膜１１０１１６として用いる
ことも可能である。

ここで、絶縁膜１１０１１６の表面にプラズマ処理を行い、絶縁膜１１０１１６の表面を
酸化または窒化することによって、絶縁膜１１０１１６の表面にプラズマ処理絶縁膜を形
成してもよい。なお、プラズマ処理絶縁膜は、プラズマ処理に用いた希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ
、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）を含んでいる。また、プラズマ処理は上述
した条件下で同様に行うことができる。

あるいは、一旦酸素雰囲気下でプラズマ処理を行うことにより絶縁膜１１０１１６を酸化
させた後に、再度窒素雰囲気下でプラズマ処理を行うことにより窒化させてもよい。この
ように、絶縁膜１１０１１６にプラズマ処理を行い、絶縁膜１１０１１６の表面を酸化ま
たは窒化することによって、絶縁膜１１０１１６の表面を改質し緻密な膜を形成すること
ができる。プラズマ処理を行うことによって得られた絶縁膜は、ＣＶＤ法やスパッタ法で
形成された絶縁膜と比較して緻密でピンホール等の欠陥も少ないため、薄膜トランジスタ
の特性を向上させることができる。

次に、ゲート電極１１０１１７を形成する（図１０２（Ｆ））。ゲート電極１１０１１７
は、公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等）を用いて形成するこ
とができる。

１１０１０１においては、ゲート電極１１０１１７を形成した後に不純物ドーピングを行
なうことで、ソース領域およびドレイン領域として用いる半導体膜１１０１１５を形成す
ることができる。

１１０１０２においては、ゲート電極１１０１１７を形成した後に不純物ドーピングを行
なうことで、ＬＤＤ領域として用いる１１０１１４と、半導体膜ソース領域およびドレイ
ン領域として用いる半導体膜１１０１１５を形成することができる。

１１０１０３においては、ゲート電極１１０１１７を形成した後に不純物ドーピングを行
なうことで、ＬＤＤ領域として用いる１１０１１４と、半導体膜ソース領域およびドレイ
ン領域として用いる半導体膜１１０１１５を形成することができる。

１１０１０４においては、ゲート電極１１０１１７の側面にサイドウォール１１０１２１
を形成した後、不純物ドーピングを行なうことで、ＬＤＤ領域として用いる１１０１１４
と、半導体膜ソース領域およびドレイン領域として用いる半導体膜１１０１１５を形成す
ることができる。

なお、サイドウォール１１０１２１は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）または窒化珪素（ＳｉＮｘ
）を用いることができる。サイドウォール１１０１２１をゲート電極１１０１１７の側面
に形成する方法としては、たとえば、ゲート電極１１０１１７を形成した後に、酸化珪素
（ＳｉＯｘ）または窒化珪素（ＳｉＮｘ）を公知の方法で成膜した後に、異方性エッチン
グによって酸化珪素（ＳｉＯｘ）または窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜をエッチングする方法を
用いることができる。こうすることで、ゲート電極１１０１１７の側面にのみ酸化珪素（
ＳｉＯｘ）または窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜を残すことができるので、ゲート電極１１０１
１７の側面にサイドウォール１１０１２１を形成することができる。

１１０１０５においては、ゲート電極１１０１１７を覆うようにマスク１１０１２２を形
成した後、不純物ドーピングを行なうことで、ＬＤＤ（Ｌｏｆｆ）領域として用いる１１
０１１４と、半導体膜ソース領域およびドレイン領域として用いる半導体膜１１０１１５
を形成することができる。

１１０１０６においては、ゲート電極１１０１１７を形成した後に不純物ドーピングを行
なうことで、ＬＤＤ（Ｌｏｖ）領域として用いる１１０１１４と、半導体膜ソース領域お
よびドレイン領域として用いる半導体膜１１０１１５を形成することができる。

次に、絶縁膜１１０１１８を形成する（図１０２（Ｇ））。絶縁膜１１０１１８は、公知
の手段（スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等）により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（
ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）
（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）
等の炭素を含む膜の単層構造、またはこれらの積層構造で設けることができる。

ここで、絶縁膜１１０１１８の表面にプラズマ処理を行い、絶縁膜１１０１１８の表面を
酸化または窒化することによって、絶縁膜１１０１１８の表面にプラズマ処理絶縁膜を形
成してもよい。なお、プラズマ処理絶縁膜は、プラズマ処理に用いた希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ
、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）を含んでいる。また、プラズマ処理は上述
した条件下で同様に行うことができる。

次に、絶縁膜１１０１１９を形成する。絶縁膜１１０１１９は、公知の手段（スパッタ法
やプラズマＣＶＤ法等）により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒
化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素
または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜を
用いることができる他に、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、
ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料やシロキサン樹脂の単層構造、またはこれら
の積層構造で設けることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含
む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が
構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭
化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。あるいは、置
換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。また、プラ
ズマ処理絶縁膜には、プラズマ処理に用いた希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少
なくとも一つを含む）が含まれており、例えばＡｒを用いた場合にはプラズマ処理絶縁膜
中にＡｒが含まれている。

絶縁膜１１０１１９としてポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシク
ロブテン、アクリル等の有機材料やシロキサン樹脂等を用いた場合、絶縁膜１１０１１９
の表面をプラズマ処理により酸化または窒化することにより、当該絶縁膜の表面を改質す
ることができる。表面を改質することによって、絶縁膜１１０１１９の強度が向上し開口
部形成時等におけるクラックの発生やエッチング時の膜減り等の物理的ダメージを低減す
ることが可能となる。また、絶縁膜１１０１１９の表面が改質されることによって、絶縁
膜１１０１１９上に導電膜１１０１２３を形成する場合に導電膜との密着性が向上する。
例えば、絶縁膜１１０１１９としてシロキサン樹脂を用いてプラズマ処理を用いて窒化を
行った場合、シロキサン樹脂の表面が窒化されることにより窒素または希ガスを含むプラ
ズマ処理絶縁膜が形成され、物理的強度が向上する。

次に、半導体膜１１０１１５と電気的に接続された導電膜１１０１２３を形成するため、
絶縁膜１１０１１９、絶縁膜１１０１１８、絶縁膜１１０１１６にコンタクトホールを形
成する。なお、コンタクトホールの形状はテーパー状であってもよい。こうすることで、
導電膜１１０１２３のカバレッジを向上させることができる。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行
うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の
形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。

（実施の形態１４）
本実施形態においては、表示装置に適用できる発光素子の詳細な構成について説明する。

エレクトロルミネセンスを利用する発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化
合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機ＥＬ素子、後者は無機ＥＬ素子と
呼ばれている。

無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分
類される。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた電界発光層を有し、後者は
、発光材料の薄膜からなる電界発光層を有している点に違いはあるが、高電界で加速され
た電子を必要とする点では共通である。なお、得られる発光のメカニズムとしては、ドナ
ー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と、金属イオン
の内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。一般的に、分散型無機ＥＬではドナー−
アクセプター再結合型発光、薄膜型無機ＥＬ素子では局在型発光である場合が多い。

本発明に適用できる発光材料は、母体材料と発光中心となる不純物元素とで構成される。
含有させる不純物元素を変化させることで、様々な色の発光を得ることができる。発光材
料の作製方法としては、固相法や液相法（共沈法）などの様々な方法を用いることができ
る。あるいは、噴霧熱分解法、複分解法、プレカーサーの熱分解反応による方法、逆ミセ
ル法やこれらの方法と高温焼成を組み合わせた方法、凍結乾燥法などの液相法なども用い
ることができる。

固相法は、母体材料と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を秤量し、乳鉢で混合、
電気炉で加熱、焼成を行い反応させ、母体材料に不純物元素を含有させる方法である。焼
成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温
度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行っ
てもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。比較的高温での焼成を必要とす
るが、簡単な方法であるため、生産性がよく大量生産に適している。

液相法（共沈法）は、母体材料又は母体材料を含む化合物と、不純物元素又は不純物元素
を含む化合物を溶液中で反応させ、乾燥させた後、焼成を行う方法である。発光材料の粒
子が均一に分布し、粒径が小さく低い焼成温度でも反応が進むことができる。

発光材料に用いる母体材料としては、硫化物、酸化物、窒化物を用いることができる。
硫化物としては、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化カルシ
ウム（ＣａＳ）、硫化イットリウム（Ｙ_２Ｓ_３）、硫化ガリウム（Ｇａ_２Ｓ_３）、硫化ス
トロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等を用いることができる。また、酸化
物としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）等を用いるこ
とができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウ
ム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）等を用いることができる。さらに、セレン化亜
鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）等も用いることができ、硫化カルシウム−ガ
リウム（ＣａＧａ_２Ｓ_４）、硫化ストロンチウム−ガリウム（ＳｒＧａ_２Ｓ_４）、硫化バ
リウム−ガリウム（ＢａＧａ_２Ｓ_４）、等の３元系の混晶であってもよい。

局在型発光の発光中心として、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、サマリウム（Ｓｍ）、テ
ルビウム（Ｔｂ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、セ
リウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）などを用いることができる。なお、電荷補償と
して、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）などのハロゲン元素が添加されていてもよい。

一方、ドナー−アクセプター再結合型発光の発光中心として、ドナー準位を形成する第１
の不純物元素及びアクセプター準位を形成する第２の不純物元素を含む発光材料を用いる
ことができる。第１の不純物元素は、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、アルミニウ
ム（Ａｌ）等を用いることができる。第２の不純物元素としては、例えば、銅（Ｃｕ）、
銀（Ａｇ）等を用いることができる。

ドナー−アクセプター再結合型発光の発光材料を固相法を用いて合成する場合、母体材料
と、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物と、第２の不純物元素又は第２
の不純物元素を含む化合物をそれぞれ秤量し、乳鉢で混合した後、電気炉で加熱、焼成を
行う。母体材料としては、上述した母体材料を用いることができ、第１の不純物元素又は
第１の不純物元素を含む化合物としては、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、硫化ア
ルミニウム（Ａｌ_２Ｓ_３）等を用いることができ、第２の不純物元素又は第２の不純物元
素を含む化合物としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、硫化銅（Ｃｕ_２Ｓ）、硫化
銀（Ａｇ_２Ｓ）等を用いることができる。焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。
温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしま
うからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うこと
が好ましい。

また、固相反応を利用する場合の不純物元素として、第１の不純物元素と第２の不純物元
素で構成される化合物を組み合わせて用いてもよい。この場合、不純物元素が拡散されや
すく、固相反応が進みやすくなるため、均一な発光材料を得ることができる。さらに、余
分な不純物元素が入らないため、純度の高い発光材料が得ることができる。第１の不純物
元素と第２の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、塩化銅（ＣｕＣｌ）、塩
化銀（ＡｇＣｌ）等を用いることができる。

なお、これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０１〜１０ａｔｏｍ％であれ
ばよく、好ましくは０．０５〜５ａｔｏｍ％の範囲である。

薄膜型無機ＥＬの場合、電界発光層は、上記発光材料を含む層であり、抵抗加熱蒸着法、
電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法（
ＰＶＤ）、有機金属ＣＶＤ法、ハイドライド輸送減圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法（ＣＶ
Ｄ）、原子エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いて形成することができる。

図１０３（Ａ）乃至（Ｃ）に発光素子として用いることのできる薄膜型無機ＥＬ素子の一
例を示す。図１０３（Ａ）乃至（Ｃ）において、発光素子は、第１の電極層１２０１００
、電界発光層１２０１０２、第２の電極層１２０１０３を含む。

図１０３（Ｂ）及び図１０３（Ｃ）に示す発光素子は、図１０３（Ａ）の発光素子におい
て、電極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図１０３（Ｂ）に示す発光素子
は、第１の電極層１２０１００と電界発光層１２０１０２との間に絶縁層１２０１０４を
有し、図１０３（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層１２０１００と電界発光層１２０
１０２との間に絶縁層１２０１０５、第２の電極層１２０１０３と電界発光層１２０１０
２との間に絶縁層１２０１０６とを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟持す
る一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また、
絶縁層は単層でもよいし複数層を有する積層でもよい。

なお、図１０３（Ｂ）では第１の電極層１２０１００に接するように絶縁層１２０１０４
が設けられているが、絶縁層と電界発光層の順番を逆にして、第２の電極層１２０１０３
に接するように絶縁層１２０１０４を設けてもよい。

分散型無機ＥＬの場合、粒子状の発光材料をバインダ中に分散させ膜状の電界発光層を形
成する。粒子状に加工する。発光材料の作製方法によって、十分に所望の大きさの粒子が
得られない場合は、乳鉢等で粉砕などによって粒子状に加工すればよい。バインダとは、
粒状の発光材料を分散した状態で固定し、電界発光層としての形状に保持するための物質
である。発光材料は、バインダによって電界発光層中に均一に分散し固定される。

分散型無機ＥＬの場合、電界発光層の形成方法は、選択的に電界発光層を形成できる液滴
吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷など）、スピンコート法などの塗布
法、ディッピング法、ディスペンサー法などを用いることもできる。膜厚は特に限定され
ることはないが、好ましくは、１０〜１０００ｎｍの範囲である。また、発光材料及びバ
インダを含む電界発光層において、発光材料の割合は５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下とす
るよい。

図１０４（Ａ）乃至（Ｃ）に発光素子として用いることのできる分散型無機ＥＬ素子の一
例を示す。図１０４（Ａ）における発光素子は、第１の電極層１２０２００、電界発光層
１２０２０２、第２の電極層１２０２０３の積層構造を有し、電界発光層１２０２０２中
にバインダによって保持された発光材料１２０２０１を含む。

本実施の形態に用いることのできるバインダは、絶縁材料を用いることができる。絶縁材
料としては、有機材料および無機材料を用いることができる。あるいは、有機材料及び無
機材料の混合材料を用いてもよい。有機絶縁材料としては、シアノエチルセルロース系樹
脂のように、比較的誘電率の高いポリマーや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いること
ができる。あるいは、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉ
ｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。なお、シ
ロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン
（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素
を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フル
オロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ
基とを用いてもよい。あるいは、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビ
ニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹
脂、オキサゾール樹脂（ポリベンゾオキサゾール）等の樹脂材料を用いてもよい。これら
の樹脂に、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）やチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３
）などの高誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。

バインダに含まれる無機絶縁材料としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ
）、酸素及び窒素を含む珪素、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸素及び窒素を含むアルミ
ニウム、酸素及び窒素を含む酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）
、ＢａＴｉＯ_３、ＳｒＴｉＯ_３、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮ
ｂＯ_３）、ニオブ酸鉛（ＰｂＮｂＯ_３）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、タンタル酸バリ
ウム（ＢａＴａ_２Ｏ_６）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）、酸化イットリウム（Ｙ
_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、ＺｎＳその他の無機絶縁性材料を含む物質か
ら選ばれた材料で形成することができる。有機材料に、誘電率の高い無機材料を含ませる
（添加等によって）ことによって、発光材料及びバインダよりなる電界発光層の誘電率を
より制御することができ、より誘電率を大きくすることができる。

作製工程において、発光材料はバインダを含む溶液中に分散される。本実施の形態に用い
ることのできるバインダを含む溶液の溶媒としては、バインダ材料が溶解し、電界発光層
を形成する方法（各種ウエットプロセス）及び所望の膜厚に適した粘度の溶液を作製でき
るような溶媒を適宜選択すればよい。たとえば、溶媒として有機溶媒等を用いることがで
きる。バインダとしてシロキサン樹脂を用いる場合は、プロピレングリコールモノメチル
エーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡともいう）
、３−メトシキ−３メチル−１−ブタノール（ＭＭＢともいう）などを溶媒として用いる
ことができる。

図１０４（Ｂ）及び図１０４（Ｃ）に示す発光素子は、図１０４（Ａ）の発光素子におい
て、電極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図１０４（Ｂ）に示す発光素子
は、第１の電極層１２０２００と電界発光層１２０２０２との間に絶縁層１２０２０４を
有し、図１０４（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層１２０２００と電界発光層１２０
２０２との間に絶縁層１２０２０５、第２の電極層１２０２０３と電界発光層１２０２０
２との間に絶縁層１２０２０６とを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟持す
る一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また絶
縁層は単層でもよいし複数層を有する積層でもよい。

また、図１０４（Ｂ）では第１の電極層１２０２００に接するように絶縁層１２０２０４
が設けられているが、絶縁層と電界発光層の順番を逆にして、第２の電極層１２０２０３
に接するように絶縁層１２０２０４を設けてもよい。

図１０３における絶縁層１２０１０４、図１０４における絶縁層１２０２０４のような絶
縁層に用いることのできる材料は、絶縁耐性が高く、緻密な膜質であることが好ましい。
さらには、誘電率が高いことが好ましい。例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、酸化イッ
トリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸
化ハフニウム（ＨｆＯ_２）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉ
Ｏ_３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３）、窒化
シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）等やこれらの混合膜又は２種以
上の積層膜を用いることができる。これらの絶縁膜は、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等
により成膜することができる。また、絶縁層はこれら絶縁材料の粒子をバインダ中に分散
して成膜してもよい。バインダ材料は、電界発光層に含まれるバインダと同様な材料、方
法を用いて形成すればよい。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは１０〜１０
００ｎｍの範囲である。

本実施の形態で示す発光素子は、電界発光層を挟持する一対の電極層間に電圧を印加する
ことで発光が得られるが、直流駆動又は交流駆動のいずれにおいても動作することができ
る。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行
うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の
形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。

（実施の形態１５）
本実施形態においては、表示装置の一例、特に光学的な取り扱いを行なう場合について説
明する。

図１０５（Ａ）及び（Ｂ）に示す背面投影型表示装置１３０１００は、プロジェクタユニ
ット１３０１１１、ミラー１３０１１２、スクリーンパネル１３０１０１を備えている。
その他に、スピーカ１３０１０２、操作スイッチ類１３０１０４を備えていてもよい。こ
のプロジェクタユニット１３０１１１は、背面投影型表示装置１３０１００の筐体１３０
１１０の下部に配設され、映像信号に基づいて映像を映し出す投射光をミラー１３０１１
２に向けて投射する。背面投影型表示装置１３０１００はスクリーンパネル１３０１０１
の背面から投影される映像を表示する構成となっている。

一方、図１０６は、前面投影型表示装置１３０２００を示している。前面投影表示装置
１３０２００は、プロジェクタユニット１３０１１１と投射光学系１３０２０１を備えて
いる。この前面投影光学系１３０２００は前面に配設するスクリーン等に映像を投影する
構成となっている。

図１０５に示す背面投影型表示装置１３０１００、図１０６に示す前面投影型表示装置
１３０２００に適用されるプロジェクタユニット１３０１１１の構成を以下に説明する。

図１０７は、プロジェクタユニット１３０１１１の一構成例を示している。このプロジ
ェクタユニット１３０１１１は、光源ユニット１３０３０１及び変調ユニット１３０３０
４を備えている。光源ユニット１３０３０１は、レンズ類を含んで構成される光源光学系
１３０３０３と、光源ランプ１３０３０２を備えている。光源ランプ１３０３０２は迷光
が拡散しないように筐体内に収納されている。光源ランプ１３０３０２としては、大光量
の光を放射可能な、例えば、高圧水銀ランプやキセノンランプなどが用いられる。光源光
学系１３０３０３は、光学レンズ、偏光機能を有するフィルム、位相差を調節するための
フィルム、ＩＲフィルム等を適宜設けて構成される。そして、光源ユニット１３０３０１
は、放射光が変調ユニット１３０３０４に入射するように配設されている。変調ユニット
１３０３０４は、複数の表示パネル１３０３０８、カラーフィルター、ダイクロイックミ
ラー１３０３０５、全反射ミラー１３０３０６、プリズム１３０３０９、投射光学系１３
０３１０を備えている。光源ユニット１３０３０１から放射された光は、ダイクロイック
ミラー１３０３０５で複数の光路に分離される。

各光路には、所定の波長若しくは波長帯の光を透過するカラーフィルターと、表示パネ
ル１３０３０８が備えられている。透過型である表示パネル１３０３０８は映像信号に基
づいて透過光を変調する。表示パネル１３０３０８を透過した各色の光は、プリズム１３
０３０９に入射し投射光学系１３０３１０を通して、スクリーン上に映像を表示する。な
お、フレネルレンズがミラー及びスクリーンの間に配設されていてもよい。そして、プロ
ジェクタユニット１３０１１１によって投射されミラーで反射される投影光は、フレネル
レンズによって概略平行光に変換され、スクリーンに投影される。

図１０８で示すプロジェクタユニット１３０１１１は、反射型の表示パネル１３０４０
７、１３０４０８、１３０４０９を備えた構成を示している。

図１０８で示すプロジェクタユニット１３０１１１は、光源ユニット１３０３０１と変
調ユニット１３０４００を備えている。光源ユニット１３０３０１は、図１０７と同様の
構成であってもよい。光源ユニット１３０３０１からの光は、ダイクロイックミラー１３
０４０１、１３０４０２、全反射ミラー１３０４０３により、複数の光路に分けられて、
偏光ビームスプリッタ１３０４０４、１３０４０５、１３０４０６に入射する。偏光ビー
ムスプリッタ１３０４０４、１３０４０５、１３０４０６は、各色に対応する反射型表示
パネル１３０４０７、１３０４０８、１３０４０９に対応して設けられている。反射型表
示パネル１３０４０７、１３０４０８、１３０４０９は、映像信号に基づいて反射光を変
調する。反射型表示パネル１３０４０７、１３０４０８、１３０４０９で反射された各色
の光は、プリズム１３０３０９に入射することで合成されて、投射光学系１３０４１１を
通して投射される。

光源ユニット１３０３０１から放射された光は、ダイクロイックミラー１３０４０１で
赤の波長領域の光のみを透過し、緑および青の波長領域の光を反射する。さらに、ダイク
ロイックミラー１３０４０２では、緑の波長領域の光のみが反射される。ダイクロイック
ミラー１３０４０１を透過した赤の波長領域の光は、全反射ミラー１３０４０３で反射さ
れ、偏光ビームスプリッタ１３０４０４へ入射する、また、青の波長領域の光は偏光ビー
ムスプリッタ１３０４０５へ入射し、緑の波長領域の光は偏光ビームスプリッタ１３０４
０６に入射する。偏光ビームスプリッタ１３０４０４、１３０４０５、１３０４０６は、
入射光をＰ偏光とＳ偏光とに分離する機能を有し、且つＰ偏光のみを透過させる機能を有
している。反射型表示パネル１３０４０７、１３０４０８、１３０４０９は、映像信号に
基づいて、入射した光を偏光する。

各色に対応する反射型表示パネル１３０４０７、１３０４０８、１３０４０９には各色
に対応するＳ偏光のみが入射する。なお、反射型表示パネル１３０４０７、１３０４０８
、１３０４０９は液晶パネルであってもよい。このとき、液晶パネルは電界制御複屈折モ
ード（ＥＣＢ）で動作する。また、液晶分子は基板に対してある角度をもって垂直配向し
ている。よって、反射型表示パネル１３０４０７、１３０４０８、１３０４０９は画素が
オフ状態にある時は入射光の偏光状態を変化させないで反射させるように表示分子が配向
している。また、画素がオン状態にある時は表示分子の配向状態が変化し、入射光の偏光
状態が変化する。

図１０８に示すプロジェクタユニット１３０１１１は、図１０５に示す背面投影型表示
装置１３０１００及び、図１０６に示す前面投影型表示装置１３０２００に適用すること
ができる。

図１０９で示すプロジェクタユニットは単板式の構成を示している。図１０９（Ａ）に
示したプロジェクタユニット１３０１１１は、光源ユニット１３０３０１、表示パネル１
３０５０７、投射光学系１３０５１１、位相差板１３０５０４を備えている。投射光学系
１３０５１１は一つ又は複数のレンズにより構成されている。表示パネル１３０５０７に
はカラーフィルターが備えられていてもよい。

図１０９（Ｂ）は、フィールドシーケンシャル方式で動作するプロジェクタユニット１
３０１１１の構成を示している。フィールドシーケンシャル方式は、赤、緑、青などの各
色の光を時間的にずらせて順次表示パネルに入射させて、カラーフィルター無しでカラー
表示を行う方式である。特に、入力信号変化に対する応答速度の大きい表示パネルと組み
合わせると、高精細な映像を表示することができる。図１０９（Ｂ）では、光源ユニット
１３０３０１と表示パネル１３０５０８の間に、赤、緑、青などの複数のカラーフィルタ
ーが備えられた回動式のカラーフィルター板１３０５０５を備えている。

図１０９（Ｃ）で示すプロジェクタユニット１３０１１１は、カラー表示の方式として
、マクロレンズを使った色分離方式の構成を示している。この方式は、マイクロレンズア
レイ１３０５０６を表示パネル１３０５０９の光入射側に備え、各色の光をそれぞれの方
向から照明することでカラー表示を実現する方式である。この方式を採用するプロジェク
タユニット１３０１１１は、カラーフィルターによる光の損失が少ないので、光源ユニッ
ト１３０３０１からの光を有効に利用することができるという特徴を有している。図１０
９（Ｃ）に示すプロジェクタユニット１３０１１１は、表示パネル１３０５０９に対して
各色の光をそれぞれの方向から照明するように、ダイクロイックミラー１３０５０１、ダ
イクロイックミラー１３０５０２、赤色光用ダイクロイックミラー１３０５０３を備えて
いる。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行
うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の
形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。

（実施の形態１６）
本実施形態においては、本発明に係る電子機器の例について説明する。

図１１０は表示パネル９００１０１と、回路基板９００１１１を組み合わせた表示パネル
モジュールを示している。表示パネル９００１０１は画素部９００１０２、走査線駆動回
路９００１０３及び信号線駆動回路９００１０４を有している。回路基板９００１１１に
は、例えば、コントロール回路９００１１２及び信号分割回路９００１１３などが形成さ
れている。表示パネル９００１０１と回路基板９００１１１とは接続配線９００１１４に
よって接続されている。接続配線にはＦＰＣ等を用いることができる。

表示パネル９００１０１は、画素部９００１０２と一部の周辺駆動回路（複数の駆動回路
のうち動作周波数の低い駆動回路）を基板上にＴＦＴを用いて一体形成し、一部の周辺駆
動回路（複数の駆動回路のうち動作周波数の高い駆動回路）をＩＣチップ上に形成し、そ
のＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）などで表示パネル９００１０１に
実装してもよい。こうすることで、回路基板９００１１１の面積を削減でき、小型の表示
装置を得ることができる。あるいは、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏ Ｂ
ｏｎｄｉｎｇ）やプリント基板を用いて表示パネル９００１０１に実装してもよい。こう
することで、表示パネル９００１０１の面積を小さくできるので、額縁サイズの小さい表
示装置を得ることができる。

例えば、消費電力の低減を図るため、ガラス基板上にＴＦＴを用いて画素部を形成し、全
ての周辺駆動回路をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチップをＣＯＧまたはＴＡＢで表示
パネルに実装してもよい。

図１１０に示した表示パネルモジュールによって、テレビ受像機を完成させることができ
る。図１１１は、テレビ受像機の主要な構成を示すブロック図である。チューナ９００２
０１は映像信号と音声信号を受信する。映像信号は、映像信号増幅回路９００２０２と、
映像信号増幅回路９００２０２から出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号
に変換する映像信号処理回路９００２０３と、その映像信号を駆動回路の入力仕様に変換
するためのコントロール回路９００２１２により処理される。コントロール回路９００２
１２は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号を出力する。デジタル駆動する場合には、信
号線側に信号分割回路９００２１３を設け、入力デジタル信号をｍ個（ｍは正の整数）に
分割して供給する構成としても良い。

チューナ９００２０１で受信した信号のうち、音声信号は音声信号増幅回路９００２０５
に送られ、その出力は音声信号処理回路９００２０６を経てスピーカー９００２０７に供
給される。制御回路９００２０８は受信局（受信周波数）及び音量の制御情報を入力部９
００２０９から受け、チューナ９００２０１や音声信号処理回路９００２０６に信号を送
出する。

また、図１１１とは別の形態の表示パネルモジュールを組み込んだテレビ受像器について
図１１２（Ａ）に示す。図１１２（Ａ）において、筐体９００３０１内に収められた表示
画面９００３０２は、表示パネルモジュールで形成される。なお、スピーカー９００３０
３、操作スイッチ９００３０４などが適宜備えられていてもよい。

また、図１１２（Ｂ）に、ワイヤレスでディスプレイのみを持ち運び可能なテレビ受像器
を示す。筐体９００３１２にはバッテリー及び信号受信器が内蔵されており、そのバッテ
リーで表示部９００３１３やスピーカー部９００３１７を駆動させる。バッテリーは充電
器９００３１０で繰り返し充電が可能となっている。また、充電器９００３１０は映像信
号を送受信することが可能で、その映像信号をディスプレイの信号受信器に送信すること
ができる。筐体９００３１２は操作キー９００３１６によって制御する。あるいは、図１
１２（Ｂ）に示す装置は、操作キー９００３１６を操作することによって、筐体９００３
１２から充電器９００３１０に信号を送ることが可能である、映像音声双方向通信装置で
あってもよい。あるいは、操作キー９００３１６を操作することによって、筐体９００３
１２から充電器９００３１０に信号を送り、さらに充電器９００３１０が送信できる信号
を他の電子機器に受信させることによって、他の電子機器の通信制御も可能である、汎用
遠隔制御装置であってもよい。本発明を表示部９００３１３に適用することができる。

図１１３（Ａ）は、表示パネル９００４０１とプリント配線基板９００４０２を組み合わ
せたモジュールを示している。表示パネル９００４０１は、複数の画素が設けられた画素
部９００４０３と、第１の走査線駆動回路９００４０４、第２の走査線駆動回路９００４
０５と、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路９００４０６を備えてい
てもよい。

プリント配線基板９００４０２には、コントローラ９００４０７、中央処理装置（ＣＰＵ
）９００４０８、メモリ９００４０９、電源回路９００４１０、音声処理回路９００４１
１及び送受信回路９００４１２などが備えられている。プリント配線基板９００４０２と
表示パネル９００４０１は、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）９００４１３により接続さ
れている。プリント配線基板９００４１３には、保持容量、バッファ回路などを設け、電
源電圧や信号にノイズの発生、及び信号の立ち上がり時間の増大を防ぐ構成としても良い
。また、コントローラ９００４０７、音声処理回路９００４１１、メモリ９００４０９、
ＣＰＵ９００４０８、電源回路９００４１０などは、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓ
ｓ）方式を用いて表示パネル９００４０１に実装することもできる。ＣＯＧ方式により、
プリント配線基板９００４０２の規模を縮小することができる。

プリント配線基板９００４０２に備えられたインターフェース（Ｉ／Ｆ）部９００４１４
を介して、各種制御信号の入出力が行われる。また、アンテナとの間の信号の送受信を行
うためのアンテナ用ポート９００４１５が、プリント配線基板９００４０２に設けられて
いる。

図１１３（Ｂ）は、図１１３（Ａ）に示したモジュールのブロック図を示す。このモジュ
ールは、メモリ９００４０９としてＶＲＡＭ９００４１６、ＤＲＡＭ９００４１７、フラ
ッシュメモリ９００４１８などが含まれている。ＶＲＡＭ９００４１６にはパネルに表示
する画像のデータが、ＤＲＡＭ９００４１７には画像データまたは音声データが、フラッ
シュメモリには各種プログラムが記憶されている。

電源回路９００４１０は、表示パネル９００４０１、コントローラ９００４０７、ＣＰＵ
９００４０８、音声処理回路９００４１１、メモリ９００４０９、送受信回路９００４１
２を動作させる電力を供給する。またパネルの仕様によっては、電源回路９００４１０に
電流源が備えられている場合もある。

ＣＰＵ９００４０８は、制御信号生成回路９００４２０、デコーダ９００４２１、レジス
タ９００４２２、演算回路９００４２３、ＲＡＭ９００４２４、ＣＰＵ９００４０８用の
インターフェース９００４１９などを有している。インターフェース９００４１９を介し
てＣＰＵ９００４０８に入力された各種信号は、一旦レジスタ９００４２２に保持された
後、演算回路９００４２３、デコーダ９００４２１などに入力される。演算回路９００４
２３では、入力された信号に基づき演算を行い、各種命令を送る場所を指定する。一方デ
コーダ９００４２１に入力された信号はデコードされ、制御信号生成回路９００４２０に
入力される。制御信号生成回路９００４２０は入力された信号に基づき、各種命令を含む
信号を生成し、演算回路９００４２３において指定された場所、具体的にはメモリ９００
４０９、送受信回路９００４１２、音声処理回路９００４１１、コントローラ９００４０
７などに送る。

メモリ９００４０９、送受信回路９００４１２、音声処理回路９００４１１、コントロー
ラ９００４０７は、それぞれ受けた命令に従って動作する。以下その動作について簡単に
説明する。

入力手段９００４２５から入力された信号は、インターフェイス９００４１４を介してプ
リント配線基板９００４０２に実装されたＣＰＵ９００４０８に送られる。制御信号生成
回路９００４２０は、ポインティングデバイスやキーボードなどの入力手段９００４２５
から送られてきた信号に従い、ＶＲＡＭ９００４１６に格納してある画像データを所定の
フォーマットに変換し、コントローラ９００４０７に送付する。

コントローラ９００４０７は、パネルの仕様に合わせてＣＰＵ９００４０８から送られて
きた画像データを含む信号にデータ処理を施し、表示パネル９００４０１に供給する。ま
たコントローラ９００４０７は、電源回路９００４１０から入力された電源電圧やＣＰＵ
９００４０８から入力された各種信号をもとに、Ｈｓｙｎｃ信号、Ｖｓｙｎｃ信号、クロ
ック信号ＣＬＫ、交流電圧（ＡＣ Ｃｏｎｔ）、切り替え信号Ｌ／Ｒを生成し、表示パネ
ル９００４０１に供給する。

送受信回路９００４１２では、アンテナ９００４２８において電波として送受信される信
号が処理されており、具体的にはアイソレータ、バンドパスフィルタ、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔ
ａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ
Ｆｉｌｔｅｒ）、カプラ、バランなどの高周波回路を含んでいてもよい。送受信回路９０
０４１２において送受信される信号のうち音声情報を含む信号が、ＣＰＵ９００４０８か
らの命令に従って、音声処理回路９００４１１に送られる。

ＣＰＵ９００４０８の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音声処理回路９
００４１１において音声信号に復調され、スピーカー９００４２７に送られる。またマイ
ク９００４２６から送られてきた音声信号は、音声処理回路９００４１１において変調さ
れ、ＣＰＵ９００４０８からの命令に従って、送受信回路９００４１２に送られる。

コントローラ９００４０７、ＣＰＵ９００４０８、電源回路９００４１０、音声処理回路
９００４１１、メモリ９００４０９を、本実施形態のパッケージとして実装することがで
きる。

勿論、本実施の形態はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをは
じめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面
積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。

次に、図１１４を参照して、本発明に係る携帯電話の構成例について説明する。

表示パネル９００５０１はハウジング９００５３０に脱着自在に組み込まれる。ハウジン
グ９００５３０は表示パネル９００５０１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。表示パネル９００５０１を固定したハウジング９００５３０はプリント
基板９００５３１に嵌入されモジュールとして組み立てられる。

表示パネル９００５０１はＦＰＣ９００５１３を介してプリント基板９００５３１に接続
される。プリント基板９００５３１には、スピーカー９００５３２、マイクロフォン９０
０５３３、送受信回路９００５３４、ＣＰＵ及びコントローラなどを含む信号処理回路９
００５３５が形成されている。このようなモジュールと、入力手段９００５３６、バッテ
リー９００５３７を組み合わせ、筐体９００５３９に収納する。表示パネル９００５０１
の画素部は筐体９００５３９に形成された開口窓から視認できように配置する。

表示パネル９００５０１は、画素部と一部の周辺駆動回路（複数の駆動回路のうち動作周
波数の低い駆動回路）を基板上にＴＦＴを用いて一体形成し、一部の周辺駆動回路（複数
の駆動回路のうち動作周波数の高い駆動回路）をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチップ
をＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）で表示パネル９００５０１に実装しても良い。
あるいは、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やプリント
基板を用いてガラス基板と接続してもよい。このような構成とすることで、表示装置の低
消費電力化を図り、携帯電話機の一回の充電による使用時間を長くすることができる。ま
た、携帯電話機の低コスト化を図ることができる。

また、図１１５で示す携帯電話機は、操作スイッチ類９００６０４、マイクロフォン９０
０６０５などが備えられた本体（Ａ）９００６０１と、表示パネル（Ａ）９００６０８、
表示パネル（Ｂ）９００６０９、スピーカー９００６０６などが備えられた本体（Ｂ）９
００６０２とが、蝶番９００６１０で開閉可能に連結されている。表示パネル（Ａ）９０
０６０８と表示パネル（Ｂ）９００６０９は、回路基板９００６０７と共に本体（Ｂ）９
００６０２の筐体９００６０３の中に収納される。表示パネル（Ａ）９００６０８及び表
示パネル（Ｂ）９００６０９の画素部は筐体９００６０３に形成された開口窓から視認で
きるように配置される。

表示パネル（Ａ）９００６０８と表示パネル（Ｂ）９００６０９は、その携帯電話機９０
０６００の機能に応じて画素数などの仕様を適宜設定することができる。例えば、表示パ
ネル（Ａ）９００６０８を主画面とし、表示パネル（Ｂ）９００６０９を副画面として組
み合わせることができる。

本実施形態に係る携帯電話機は、その機能や用途に応じてさまざまな態様に変容し得る。
例えば、蝶番９００６１０の部位に撮像素子を組み込んで、カメラ付きの携帯電話機とし
ても良い。また、操作スイッチ類９００６０４、表示パネル（Ａ）９００６０８、表示パ
ネル（Ｂ）９００６０９を一つの筐体内に納めた構成としても、上記した作用効果を奏す
ることができる。また、表示部を複数個そなえた情報表示端末に本実施形態の構成を適用
しても、同様な効果を得ることができる。

本発明を様々な電子機器に適用することができる。具体的には、電子機器の表示部に適用
することができる。そのような電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグ
ル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディ
オコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯
電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤ
ｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画
像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。

図１１６（Ａ）はディスプレイであり、筐体９００７１１、支持台９００７１２、表示部
９００７１３等を含む。

図１１６（Ｂ）はカメラであり、本体９００７２１、表示部９００７２２、受像部９００
７２３、操作キー９００７２４、外部接続ポート９００７２５、シャッター９００７２６
等を含む。

図１１６（Ｃ）はコンピュータであり、本体９００７３１、筐体９００７３２、表示部
９００７３３、キーボード９００７３４、外部接続ポート９００７３５、ポインティング
デバイス９００７３６等を含む。

図１１６（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体９００７４１、表示部９００７４
２、スイッチ９００７４３、操作キー９００７４４、赤外線ポート９００７４５等を含む
。

図１１６（Ｅ）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、本体９００７５１、筐体９００７５２、表示部Ａ９００７５３、表示部Ｂ９００
７５４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部９００７５５、操作キー９００７５６、スピー
カー部９００７５７等を含む。表示部Ａ９００７５３は主として画像情報を表示し、表示
部Ｂ９００７５４は主として文字情報を表示することができる。

図１１６（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体９００７６１、表示部９００７６
２、イヤホン９００７６３、支持部９００７６４を含む。

図１１６（Ｇ）は携帯型遊技機であり、筐体９００７７１、表示部９００７７２、スピー
カー部９００７７３、操作キー９００７７４、記憶媒体挿入部９００７７５等を含む。本
発明の表示装置を表示部９００７７２に用いた携帯型遊技機は、鮮やかな色彩を表現する
ことができる。

図１１６（Ｈ）はテレビ受像機能付きデジタルカメラであり、本体９００７８１、表示部
９００７８２、操作キー９００７８３、スピーカー９００７８４、シャッター９００７８
５、受像部９００７８６、アンテナ９００７８７等を含む。

図１１６（Ａ）乃至（Ｅ）に示したように、本発明に係る電子機器は、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。

次に、本発明に係る半導体装置の応用例を説明する。

図１１７に、本発明に係る半導体装置を、建造物に設けた例について示す。図１１７は、
筐体９００８１０、表示部９００８１１、操作部であるリモコン装置９００８１２、スピ
ーカー部９００８１３等を含む。本発明に係る半導体装置は、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。

図１１８に、建造物内に本発明に係る半導体装置を、建造物に設けた別の例について示す
。表示パネル９００９０１は、ユニットバス９００９０２と一体に取り付けられており、
入浴者は表示パネル９００９０１の視聴が可能になる。表示パネル９００９０１は入浴者
が操作することで情報の表示を行ったり、広告や娯楽手段として利用できる機能を有する
。

なお、本発明に係る半導体装置は、図１１８で示したユニットバス９００９０２の側壁だ
けではなく、様々な場所に設置することができる。たとえば、鏡面の一部や浴槽自体と一
体にするなどとしてもよい。このとき、表示パネル９００９０１の形状は、鏡面や浴槽の
形状に合わせたものとなっていてもよい。

図１１９に、本発明に係る半導体装置を、建造物に設けた別の例について示す。表示パネ
ル９０１００２は、柱状体９０１００１の曲面に合わせて湾曲させて取り付けられている
。なお、ここでは柱状体９０１００１を電柱として説明する。

図１１９に示す表示パネル９０１００２は、人間の視点より高い位置に設けられている。
電柱のように屋外で繰り返し林立している建造物に表示パネル９０１００２を設置するこ
とで、不特定多数の視認者に広告を行なうことができる。ここで、表示パネル９０１００
２は、外部からの制御により、同じ画像を表示させること、また、瞬時に画像を切替える
ことが容易であるため、極めて効率的な情報表示、及び広告効果が期待できる。また、表
示パネル９０１００２に自発光型の表示素子を設けることで、夜間であっても、視認性の
高い表示媒体として有用であるといえる。また、電柱に設置することで、表示パネル９０
１００２の電力供給手段の確保が容易である。また、災害発生時などの非常事態の際には
、被災者に素早く正確な情報を伝達する手段ともなり得る。

なお、表示パネル９０１００２としては、たとえば、フィルム状の基板に有機トランジス
タなどのスイッチング素子を設けて表示素子を駆動することにより画像の表示を行なう表
示パネルを用いることができる。

なお、本実施形態において、建造物として壁、柱状体、ユニットバスを例としたが、本実
施形態はこれに限定されず、様々な建造物に本発明に係る半導体装置を設置することがで
きる。

次に、本発明に係る半導体装置を、移動体に設けた例について示す。

図１２０は、本発明に係る半導体装置を、自動車に設けた例について示した図である。表
示パネル９０１１０２は、自動車の車体９０１１０１と一体に取り付けられており、車体
の動作や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。また、ナ
ビゲーション機能を有していてもよい。

なお、本発明に係る半導体装置は、図１２０で示した車体９０１１０１だけではなく、様
々な場所に設置することができる。たとえば、ガラス窓、ドア、ハンドル、シフトレバー
、座席シート、ルームミラー等と一体にしてもよい。このとき、表示パネル９０１１０２
の形状は、設置するもの形状に合わせたものとなっていてもよい。

図１２１は、本発明に係る半導体装置を、列車車両に設けた例について示した図である。

図１２１（ａ）は、列車車両のドア９０１２０１のガラスに表示パネル９０１２０２を設
けた例について示した図である。従来の紙による広告に比べて、広告切替えの際に必要と
なる人件費がかからないという利点がある。また、表示パネル９０１２０２は、外部から
の信号により表示部で表示される画像の切り替えを瞬時に行なうことが可能であるため、
たとえば、電車の乗降客の客層が入れ替わる時間帯ごとに表示パネルの画像を切り替える
ことができ、より効果的な広告効果が期待できる。

図１２１（ｂ）は、列車車両のドア９０１２０１のガラスの他に、ガラス窓９０１２０３
、及び天井９０１２０４に表示パネル９０１２０２を設けた例について示した図である。
このように、本発明に係る半導体装置は、従来では設置が困難であった場所に容易に設置
することが可能であるため、効果的な広告効果を得ることができる。また、本発明に係る
半導体装置は、外部からの信号により表示部で表示される画像の切り替えを瞬時に行なう
ことが可能であるため、広告切替え時のコストおよび時間が削減でき、より柔軟な広告の
運用および情報伝達が可能となる。

なお、本発明に係る半導体装置は、図１２１で示したドア９０１２０１、ガラス窓９０１
２０３、及び天井９０１２０４だけではなく、様々な場所に設置することができる。たと
えば、つり革、座席シート、てすり、床等と一体にしてもよい。このとき、表示パネル９
０１２０２の形状は、設置するもの形状に合わせたものとなっていてもよい。

図１２２は、本発明に係る半導体装置を、旅客用飛行機に設けた例について示した図であ
る。

図１２２（ａ）は、旅客用飛行機の座席上部の天井９０１３０１に表示パネル９０１３０
２を設けたときの、使用時の形状について示した図である。表示パネル９０１３０２は、
天井９０１３０１とヒンジ部９０１３０３を介して一体に取り付けられており、ヒンジ部
９０１３０３の伸縮により乗客は表示パネル９０１３０２の視聴が可能になる。表示パネ
ル９０１３０２は乗客が操作することで情報の表示を行ったり、広告や娯楽手段として利
用できる機能を有する。また、図１２２（ｂ）に示すように、ヒンジ部を折り曲げて天井
９０１３０１に格納することにより、離着陸時の安全に配慮することができる。なお、緊
急時に表示パネルの表示素子を点灯させることで、情報伝達手段および誘導灯としても利
用可能である。

なお、本発明に係る半導体装置は、図１２２で示した天井９０１３０１だけではなく、様
々な場所に設置することができる。たとえば、座席シート、座席テーブル、肘掛、窓等と
一体にしてもよい。また、多数の人が同時に視聴できる大型の表示パネルを、機体の壁に
設置してもよい。このとき、表示パネル９０１３０２の形状は、設置するもの形状に合わ
せたものとなっていてもよい。

なお、本実施形態において、移動体としては電車車両本体、自動車車体、飛行機車体につ
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。本発
明に係る半導体装置は、外部からの信号により、移動体内における表示パネルの表示を瞬
時に切り替えることが可能であるため、移動体に本発明に係る半導体装置を設置すること
により、移動体を不特定多数の顧客を対象とした広告表示板、災害発生時の情報表示板、
等の用途に用いることが可能となる。

なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。

同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行
うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の
形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。

（実施の形態１７）
以上に示したように、本明細書には少なくとも以下の発明が含まれる。

液晶素子を有する画素と、駆動回路とを有し、前記駆動回路は、第１のトランジスタと、
第２のトランジスタと、第３のトランジスタと、第４のトランジスタと、第５のトランジ
スタと、第６のトランジスタと、第７のトランジスタと、第８のトランジスタを有し、前
記第１のトランジスタの第１の電極が第４の配線に電気的に接続され、前記第１のトラン
ジスタの第２の電極が第３の配線に電気的に接続され、前記第２のトランジスタの第１の
電極が第７の配線に電気的に接続され、前記第２のトランジスタの第２の電極が前記第３
の配線に電気的に接続され、前記第２のトランジスタのゲート電極が第５の配線に電気的
に接続され、前記第３のトランジスタの第１の電極が第６の配線に電気的に接続され、前
記第３のトランジスタの第２の電極が前記第６のトランジスタのゲート電極に電気的に接
続され、前記第３のトランジスタのゲート電極が前記第４の配線に電気的に接続され、前
記第４のトランジスタの第１の電極が前記第７の配線に電気的に接続され、前記第４のト
ランジスタの第２の電極が前記第６のトランジスタのゲート電極に電気的に接続され、前
記第４のトランジスタのゲート電極が前記第５の配線に電気的に接続され、前記第５のト
ランジスタの第１の電極が前記第６の配線に電気的に接続され、前記第５のトランジスタ
の第２の電極が前記第１のトランジスタのゲート電極に電気的に接続され、前記第５のト
ランジスタのゲート電極が第１の配線に電気的に接続され、前記第６のトランジスタの第
１の電極が前記第７の配線に電気的に接続され、前記第６のトランジスタの第２の電極が
前記第１のトランジスタのゲート電極に電気的に接続され、前記第７のトランジスタの第
１の電極が前記第７の配線に電気的に接続され、前記第７のトランジスタの第２の電極が
前記第１のトランジスタのゲート電極に電気的に接続され、前記第７のトランジスタのゲ
ート電極が第２の配線に電気的に接続され、前記第８のトランジスタの第１の電極が前記
第７の配線に電気的に接続され、前記第８のトランジスタの第２の電極が前記第６のトラ
ンジスタのゲート電極に電気的に接続され、前記第８のトランジスタのゲート電極が前記
第１のトランジスタのゲート電極に電気的に接続されている。

上記構成において前記第１のトランジスタ乃至前記第８のトランジスタのチャネル長Ｌと
チャネル幅Ｗの比Ｗ／Ｌの値の中で、第１のトランジスタのＷ／Ｌの値が最大になるよう
に設けることができる。また、上記構成において、前記第１のトランジスタＷ／Ｌの値を
、前記第５のトランジスタＷ／Ｌの値の２倍〜５倍としてもよい。また、前記第３のトラ
ンジスタのチャネル長Ｌを、前記第８のトランジスタのチャネル長Ｌよりも大きく設けて
もよい。また、前記第１のトランジスタの第２の電極と、前記第１のトランジスタのゲー
ト電極との間に容量素子を設けてもよい。また、前記第１のトランジスタ乃至前記第７の
トランジスタは、Ｎチャネル型トランジスタで設けてもよい。また、前記第１のトランジ
スタ乃至前記第７のトランジスタを、アモルファスシリコンを用いて形成してもよい。

液晶素子を有する画素と、第１の駆動回路と、第２の駆動回路を有し、前記第１の駆動回
路は、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、第３のトランジスタと、第４のト
ランジスタと、第５のトランジスタと、第６のトランジスタと、第７のトランジスタと、
第８のトランジスタを有し、前記第１のトランジスタの第１の電極が第４の配線に電気的
に接続され、前記第１のトランジスタの第２の電極が第３の配線に電気的に接続され、前
記第２のトランジスタの第１の電極が第７の配線に電気的に接続され、前記第２のトラン
ジスタの第２の電極が前記第３の配線に電気的に接続され、前記第２のトランジスタのゲ
ート電極が第５の配線に電気的に接続され、前記第３のトランジスタの第１の電極が第６
の配線に電気的に接続され、前記第３のトランジスタの第２の電極が前記第６のトランジ
スタのゲート電極に電気的に接続され、前記第３のトランジスタのゲート電極が前記第４
の配線に電気的に接続され、前記第４のトランジスタの第１の電極が前記第７の配線に電
気的に接続され、前記第４のトランジスタの第２の電極が前記第６のトランジスタのゲー
ト電極に電気的に接続され、前記第４のトランジスタのゲート電極が前記第５の配線に電
気的に接続され、前記第５のトランジスタの第１の電極が前記第６の配線に電気的に接続
され、前記第５のトランジスタの第２の電極が前記第１のトランジスタのゲート電極に電
気的に接続され、前記第５のトランジスタのゲート電極が第１の配線に電気的に接続され
、前記第６のトランジスタの第１の電極が前記第７の配線に電気的に接続され、前記第６
のトランジスタの第２の電極が前記第１のトランジスタのゲート電極に電気的に接続され
、前記第７のトランジスタの第１の電極が前記第７の配線に電気的に接続され、前記第７
のトランジスタの第２の電極が前記第１のトランジスタのゲート電極に電気的に接続され
、前記第７のトランジスタのゲート電極が第２の配線に電気的に接続され、前記第８のト
ランジスタの第１の電極が前記第７の配線に電気的に接続され、前記第８のトランジスタ
の第２の電極が前記第６のトランジスタのゲート電極に電気的に接続され、前記第８のト
ランジスタのゲート電極が前記第１のトランジスタのゲート電極に電気的に接続され、前
記第２の駆動回路は、第９のトランジスタと、第１０のトランジスタと、第１１のトラン
ジスタと、第１２のトランジスタと、第１３のトランジスタと、第１４のトランジスタと
、第１５のトランジスタと、第１６のトランジスタを有し、前記第９のトランジスタの第
１の電極が第１２の配線に電気的に接続され、前記第９のトランジスタの第２の電極が第
１０の配線に電気的に接続され、前記第１０のトランジスタの第１の電極が第１４の配線
に電気的に接続され、前記第１０のトランジスタの第２の電極が前記第１０の配線に電気
的に接続され、前記第１０のトランジスタのゲート電極が第１２の配線に電気的に接続さ
れ、前記第１１のトランジスタの第１の電極が第１３の配線に電気的に接続され、前記第
１１のトランジスタの第２の電極が前記第１４のトランジスタのゲート電極に電気的に接
続され、前記第１１のトランジスタのゲート電極が前記第１１の配線に電気的に接続され
、前記第１２のトランジスタの第１の電極が前記第１４の配線に電気的に接続され、前記
第１２のトランジスタの第２の電極が前記第１４のトランジスタのゲート電極に電気的に
接続され、前記第１２のトランジスタのゲート電極が前記第１２の配線に電気的に接続さ
れ、前記第１３のトランジスタの第１の電極が前記第１３の配線に電気的に接続され、前
記第１３のトランジスタの第２の電極が前記第９のトランジスタのゲート電極に電気的に
接続され、前記第１３のトランジスタのゲート電極が第８の配線に電気的に接続され、前
記第１４のトランジスタの第１の電極が前記第１４の配線に電気的に接続され、前記第１
４のトランジスタの第２の電極が前記第９のトランジスタのゲート電極に電気的に接続さ
れ、前記第１５のトランジスタの第１の電極が前記第１４の配線に電気的に接続され、前
記第１５のトランジスタの第２の電極が前記第９のトランジスタのゲート電極に電気的に
接続され、前記第１５のトランジスタのゲート電極が第９の配線に電気的に接続され、前
記第１６のトランジスタの第１の電極が前記第１４の配線に電気的に接続され、前記第１
６のトランジスタの第２の電極が前記第１４のトランジスタのゲート電極に電気的に接続
され、前記第１６のトランジスタのゲート電極が前記第９のトランジスタのゲート電極に
電気的に接続されるている。

また、前記第４の配線と前記第１１の配線とを電気的に接続し、前記第５の配線と前記第
１２の配線とを電気的に接続し、前記第６の配線と前記第１３の配線とを電気的に接続し
、前記第７の配線と前記第１４の配線とを電気的に接続さしてもよい。また、前記第４の
配線と前記第１１の配線とは同一の配線で設け、前記第５の配線と前記第１２の配線とは
同一の配線で設け、前記第６の配線と前記第１３の配線とは同一の配線で設け、前記第７
の配線と前記第１４の配線とは同一の配線で設けてもよい。また、前記第３の配線と前記
第１０の配線とを電気的に接続してもよい。また、前記第３の配線と前記第１０の配線と
を同一の配線で設けてもよい。また、前記第１のトランジスタ乃至第８のトランジスタの
チャネル長Ｌとチャネル幅Ｗの比Ｗ／Ｌの値の中で、前記第１のトランジスタのＷ／Ｌの
値を最大とし、前記第９のトランジスタ乃至前記第１６のトランジスタのチャネル長Ｌと
チャネル幅Ｗの比Ｗ／Ｌの値の中で、第９のトランジスタのＷ／Ｌの値が最大としてもよ
い。また、前記第１のトランジスタＷ／Ｌの値を前記第５のトランジスタＷ／Ｌの値の２
倍〜５倍とし、前記第９のトランジスタＷ／Ｌの値を前記第１２のトランジスタＷ／Ｌの
値の２倍〜５倍としてもよい。また、前記第３のトランジスタのチャネル長Ｌを前記第８
のトランジスタのチャネル長Ｌよりも大きくし、前記第１１のトランジスタのチャネル長
Ｌを前記第１６のトランジスタのチャネル長Ｌよりも大きくしてもよい。また、前記第１
のトランジスタの第２の電極と、前記第１のトランジスタのゲート電極との間に容量素子
を設け、前記第９のトランジスタの第２の電極と、前記第９のトランジスタのゲート電極
との間に容量素子を設けてもよい。また、前記第１のトランジスタ乃至前記第１６のトラ
ンジスタを、Ｎチャネル型トランジスタで設けてもよい。また、前記第１のトランジスタ
乃至前記第１６のトランジスタを、半導体層としてアモルファスシリコンを用いて設けて
もよい。

本実施の形態で示す液晶表示装置は、本明細書に記載されているものであり、従って他の
実施の形態と同様の作用効果を奏する。

１０ 配線
１０１ トランジスタ
１０１ ＋Ｖｔｈ
１０１ ＋α（Ｖｔｈ
１０２ トランジスタ
１０３ トランジスタ
１０３ 配線
１０４ トランジスタ
１０５ トランジスタ
１０６ トランジスタ
１０７ トランジスタ
１０８ トランジスタ
１０９ トランジスタ
１１０ トランジスタ
１２１ 配線
１２２ 配線
１２３ 配線
１２４ 配線
１２４ ノード
１２５ 配線
１２６ 配線
１２７ 配線
１２８ 配線
１２９ 配線
１３０ 配線
１３１ 配線
１３２ 配線
１３３ 配線
１３４ 配線
１３５ 配線
１３６ 配線
１４１ ノード
１４２ ノード
１５１ 容量素子
１５２ トランジスタ
２１１ 信号
２１２ 信号
２１３ 信号
２１４ 信号
２１５ 信号
２１６ 信号
２２１ 信号
２２２ 信号
２２３ 信号
２２５ 信号
２２７ 信号
２２８ 信号
２３４ 信号
２４１ 電位
２４２ 電位
５０１ トランジスタ
５１１ 配線
７０１ 配線
７０２ 配線
７０３ 配線
７０４ 配線
７０５ 配線
７０６ 配線
７０７ 配線
７０８ 配線
７０９ 配線
７１０ 配線
７１７ 配線
９０１ トランジスタ
１０１１ 抵抗素子
１０１２ 抵抗素子
１０２１ トランジスタ
１０２２ トランジスタ
１０２３ トランジスタ
１０２４ トランジスタ
１１０１ フリップフリップ
１１１１ 配線
１１１２ 配線
１１１３ 配線
１１１４ 配線
１１１５ 配線
１１１６ 配線
１１１７ 配線
１２１１ 信号
１２１２ 信号
１２１３ 信号
１２１６ 信号
１４０１ バッファ
１７０１ 信号線駆動回路
１７０２ 走査線駆動回路
１７０３ 画素
１７０４ 画素部
１７０５ 絶縁基板
１８０１ フリップフロップ
１９１４ 配線
２２２１ 信号
２２２２ 信号
２２２３ 信号
２２２５ 信号
２２２７ 信号
２２２８ 信号
２４０１ フリップフロップ
２４０２ フリップフリップ
２４１１ 配線
２４１２ 配線
２４１３ 配線
２４１４ 配線
２４１５ 配線
２４１６ 配線
２４１７ 配線
２４１８ 配線
２４１９ 配線
２４２０ 配線
２４２４ 配線
２５１１ 信号
２５１２ 信号
２５１３ 信号
２５１４ 信号
２５１５ 信号
２５１８ 信号
２５１９ 信号
２５９５ 配線
２７０２ 走査線駆動回路
２９０１ 導電層
２９０２ 導電層
２９０３ 導電層
２９０４ 導電層
２９０５ 導電層
２９０６ 導電層
２９０７ 導電層
２９０８ 導電層
２９０９ 導電層
２９１０ 導電層
２９１１ 導電層
２９１２ 導電層
２９１３ 導電層
２９１４ 導電層
２９１５ 導電層
２９１６ 導電層
２９５１ 配線
２９５２ 配線
２９５３ 配線
２９５４ 配線
２９５５ 配線
２９５６ 配線
２９５７ 配線
２９５８ 配線
２９６０ 配線
２９８１ 半導体層
２９８２ 半導体層
２９８３ 半導体層
２９８４ 半導体層
２９８５ 半導体層
２９８６ 半導体層
２９８７ 半導体層
２９８８ 半導体層
４２０１ フリップフロップ
４２１１ 配線
４２１２ 配線
４２１３ 配線
４２１４ 配線
４２１５ 配線
４２１６ 配線
４２１７ 配線
４２１８ 配線
４３１１ 信号
４３１２ 信号
４３１３ 信号
４３１４ 信号
４３１５ 信号
４４０１ トランジスタ
４４０２ トランジスタ
４４０３ トランジスタ
４４０４ トランジスタ
４４０５ トランジスタ
４４０６ トランジスタ
４４０７ トランジスタ
４４０８ トランジスタ
４４２１ 配線
４４２１ 信号
４４２２ 配線
４４２２ 信号
４４２３ 配線
４４２３ 信号
４４２４ 配線
４４２５ 配線
４４２５ 信号
４４２６ 配線
４４２７ 配線
４４２７ 信号
４４２８ 配線
４４２８ 信号
４４２９ 配線
４４３０ 配線
４４３１ 配線
４４３２ 配線
４４３３ 配線
４４４１ ノード
４４４２ ノード
４５０３ トランジスタ
４５２１ 信号
４５２２ 信号
４５２５ 信号
４５２７ 信号
４５２８ 信号
４５４１ 電位
４５４２ 電位
８０００ バッファ
８０１１ 配線
８０１２ 配線
８１００ バッファ
８２０１ トランジスタ
８２０２ トランジスタ
８２１１ 配線
８２１２ 配線
８２１３ 配線
８２１４ 配線
８３０１ トランジスタ
８３０２ トランジスタ
８３０３ トランジスタ
８３０４ トランジスタ
８３１１ 配線
８３１２ 配線
８３１３ 配線
８３１４ 配線
８３１５ 配線
８３１６ 配線
８３４１ ノード
８４０１ トランジスタ
８４０２ トランジスタ
８４０３ トランジスタ
８４０４ トランジスタ
８４１１ 配線
８４１２ 配線
８４１３ 配線
８４１４ 配線
８４１５ 配線
８４１６ 配線
８４１７ 配線
８４４１ ノード
８５０１ トランジスタ
８５０２ トランジスタ
８５０３ トランジスタ
８５１１ 配線
８５１２ 配線
８５１３ 配線
８５１４ 配線
８５１５ 配線
８５１６ 配線
８５４１ ノード
８６０１ トランジスタ
８６０２ トランジスタ
８６０３ トランジスタ
８６０４ トランジスタ
８６１１ 配線
８６１２ 配線
８６１３ 配線
８６１４ 配線
８６１５ 配線
８６１６ 配線
８６４１ ノード
１９０２ａ 走査線駆動回路
１９０２ｂ 走査線駆動回路
１９０２ｂ 駆動回路
２００２ａ 走査線駆動回路
２００２ｂ 走査線駆動回路
２８０２ａ 走査線駆動回路
２８０２ｂ 走査線駆動回路
２８０２ｂ 駆動回路
８００１ａ インバータ
８００１ｂ インバータ
８００１ｃ インバータ
８００２ａ インバータ
８００２ｂ インバータ
８００２ｃ インバータ
８００３ａ インバータ
８００３ｂ インバータ
８００３ｃ インバータ

Claims (8)

1. 第１のトランジスタと、第１のトランジスタと、第３のトランジスタと、第４のトランジスタと、第５のトランジスタと、第６のトランジスタと、第７のトランジスタと、を有し、
   前記第１のトランジスタのソース及びドレインの一方は、第１の配線と電気的に接続され、
   前記第１のトランジスタのソース及びドレインの他方は、第２の配線と電気的に接続され、
   前記第２のトランジスタのソース及びドレインの一方は、第３の配線と電気的に接続され、
   前記第２のトランジスタのソース及びドレインの他方は、前記第２の配線と電気的に接続され、
   前記第３のトランジスタのソース及びドレインの一方は、第４の配線と電気的に接続され、
   前記第３のトランジスタのソース及びドレインの他方は、前記第２のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
   前記第３のトランジスタのゲートは、第５の配線と電気的に接続され、
   前記第４のトランジスタのソース及びドレインの一方は、前記第３の配線と電気的に接続され、
   前記第４のトランジスタのソース及びドレインの他方は、前記第２のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
   前記第５のトランジスタのソース及びドレインの一方は、第８の配線と電気的に接続され、
   前記第５のトランジスタのソース及びドレインの他方は、前記第１のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
   前記第５のトランジスタのゲートは、第７の配線と電気的に接続され、
   前記第６のトランジスタのソース及びドレインの一方は、前記第３の配線と電気的に接続され、
   前記第６のトランジスタのソース及びドレインの他方は、前記第１のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
   前記第６のトランジスタのゲートは、前記第２のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
   前記第７のトランジスタのソース及びドレインの一方は、前記第３の配線と電気的に接続され、
   前記第７のトランジスタのソース及びドレインの他方は、前記第２のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
   前記第７のトランジスタのゲートは、前記第１のトランジスタのゲートと電気的に接続されることを特徴とする半導体装置。
2. 第１のトランジスタと、第１のトランジスタと、第３のトランジスタと、第４のトランジスタと、第５のトランジスタと、第６のトランジスタと、第７のトランジスタと、を有し、
   前記第１のトランジスタのソース及びドレインの一方は、第１の配線と電気的に接続され、
   前記第１のトランジスタのソース及びドレインの他方は、第２の配線と電気的に接続され、
   前記第２のトランジスタのソース及びドレインの一方は、第３の配線と電気的に接続され、
   前記第２のトランジスタのソース及びドレインの他方は、前記第２の配線と電気的に接続され、
   前記第３のトランジスタのソース及びドレインの一方は、第４の配線と電気的に接続され、
   前記第３のトランジスタのソース及びドレインの他方は、前記第２のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
   前記第３のトランジスタのゲートは、第５の配線と電気的に接続され、
   前記第４のトランジスタのソース及びドレインの一方は、前記第３の配線と電気的に接続され、
   前記第４のトランジスタのソース及びドレインの他方は、前記第２のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
   前記第５のトランジスタのソース及びドレインの一方は、第７の配線と電気的に接続され、
   前記第５のトランジスタのソース及びドレインの他方は、前記第１のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
   前記第５のトランジスタのゲートは、前記第７の配線と電気的に接続され、
   前記第６のトランジスタのソース及びドレインの一方は、前記第３の配線と電気的に接続され、
   前記第６のトランジスタのソース及びドレインの他方は、前記第１のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
   前記第６のトランジスタのゲートは、前記第２のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
   前記第７のトランジスタのソース及びドレインの一方は、前記第３の配線と電気的に接続され、
   前記第７のトランジスタのソース及びドレインの他方は、前記第２のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
   前記第７のトランジスタのゲートは、前記第１のトランジスタのゲートと電気的に接続されることを特徴とする半導体装置。
3. 請求項１又は請求項２において、
   第８のトランジスタを有し、
   前記第８のトランジスタのソース及びドレインの一方は、前記第３の配線と電気的に接続され、
   前記第８のトランジスタのソース及びドレインの他方は、前記第１のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
   前記第８のトランジスタのゲートは、前記第７の配線と電気的に接続されることを特徴とする半導体装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置と、画素と、を有し、
   前記画素は、表示素子を有し、
   前記画素は、前記第３の配線と電気的に接続されていることを特徴とする表示装置。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置と、画素と、を有し、
   前記画素は、発光素子を有し、
   前記画素は、前記第３の配線と電気的に接続されていることを特徴とする表示装置。
6. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置と、画素と、を有し、
   前記画素は、液晶素子を有し、
   前記画素は、前記第３の配線と電気的に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置、請求項４若しくは請求項５に記載の表示装置、又は請求項６に記載の液晶表示装置と、ＦＰＣと、を有することを特徴とする表示モジュール。
8. 請求項７に記載の表示モジュールと、操作スイッチと、を有することを特徴とする電子機器。

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