半导体装置的驱动方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体装置的驱动方法。本发明专利技术的目的在于提供一种减少晶体管的阈值电压不均匀以及迁移率不均匀的影响的半导体装置的驱动方法。本发明专利技术提供一种半导体装置的驱动方法，该半导体装置包括：n沟道型的具有导电性的晶体管；用来控制晶体管的栅极和第一端子之间的电连接的开关；电连接到晶体管的栅极和第二端子之间的电容元件；以及显示元件，其中，驱动方法包括：将相应于晶体管的阈值电压的电压及影像信号电压之和保持在电容元件中的第一期间；通过使开关成为导通状态，使相应于影像信号电压及阈值电压之和而保持在电容元件中的电荷经过晶体管放电的第二期间；以及在第二期间后经过晶体管将电流供应到显示元件的第三期间。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2010年2月26日、申请号为201010126274.7、专利技术名称为“半导体装置的驱动方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种半导体装置、显示装置或发光装置、或者它们的驱动方法。
技术介绍
近年来，液晶显示器(LCD)等平面显示器逐渐广泛地普遍。然而，LCD有小视角、小色度范围及低响应速度等各种缺点。因此，作为克服这些缺点的显示器，正在对有机EL(也称为电致发光、有机发光二极管、OLED等)显示器积极进行研究开发(专利文献1)。然而，有机EL显示器具有用来控制流过有机EL元件的电流的晶体管的电流特性根据每个像素而不均匀的问题。若流过有机EL元件的电流(即，流过晶体管的电流)不均匀，则有机EL元件的亮度也不均匀，这导致显示画面不均匀。因此，正在研讨校正晶体管的阈值电压不均匀的方法(专利文献2至6)。但是，即使校正晶体管的阈值电压不均匀，在晶体管的迁移率不均匀时流过有机EL元件的电流也不均匀，从而发生图像不均匀。因此，正在研讨除了校正晶体管的阈值电压不均匀以外还校正迁移率不均匀的方法(专利文献7至8)。专利文献1：日本特开2003-216110号公报专利文献2：日本特开2003-202833号公报专利文献3：日本特开2005-31630号公报专利文献4：日本特开2005-345722号公报专利文献5：日本特开2007-148129号公报专利文献6：国际公开第2006/060902号公报专利文献7：日本特开2007-148128号公报(第98段落)专利文献8：日本特开2007-310311号公报(第26段落)在专利文献7至8所公开的技术中，一边将影像信号(视频信号)输入像素中，一边校正晶体管的迁移率不均匀。因此，产生问题。例如，由于一边输入影像信号，一边校正迁移率不均匀，所以在这期间内不能将影像信号输入其他像素中。通常，如果决定了像素数、帧频率或画面尺寸等，则将影像信号输入各像素中的期间(所谓的一个栅极(gate)选择期间或一个水平期间)的最大值也被决定。因此，通过在一个栅极选择期间内增加校正迁移率不均匀的期间，从而减少其他处理(输入影像信号或者获得阈值电压等)的期间。因而，在像素中，需要在一个栅极选择期间内进行各种处理。其结果，处理期间不足，不能进行准确的处理，或者，由于不能充分确保校正迁移率不均匀的期间所以不能充分校正迁移率。再者，若像素数或帧频率变高，或者画面尺寸变大，则每个像素的一个栅极选择期间进一步缩短。因此，不能充分确保用来对像素输入影像信号的时间、用来对迁移率不均匀进行校正的时间等。或者，在一边输入影像信号，一边校正迁移率不均匀的情况下，在校正迁移率不均匀时容易受到影像信号的波形失真的影响。因此，校正迁移率的程度根据影像信号的波形失真的大小而不均匀，不能进行准确的校正。或者，在一边将影像信号输入像素中，一边校正迁移率不均匀的情况下，在很多情况下难以进行点顺序驱动。在点顺序驱动中，当将影像信号输入某一行像素中时，将影像信号依次输入每个像素中，而不是将影像信号同时输入该行的所有像素中。因此，输入影像信号的期间的长短根据每个像素而不同。从而，在一边输入影像信号，一边校正迁移率不均匀的情况下，校正迁移率不均匀的期间根据每个像素而不同，所以校正量也根据每个像素而不同，这导致不能正常校正。因此，在一边输入影像信号，一边校正迁移率不均匀的情况下，需要进行将信号同时输入其行的所有像素中的线顺序驱动，而不是进行点顺序驱动。再者，与进行点顺序驱动的情况相比，在进行线顺序驱动的情况下，源极信号线驱动电路(也称为视频信号线驱动电路、源极驱动器或数据驱动器)的结构复杂。例如，在很多情况下，当进行线顺序驱动时的源极信号线驱动电路需要DA转换器、模拟缓冲器、锁存器电路等电路。但是，模拟缓冲器在很多情况下由运算放大器、源极跟随电路等构成，并且容易受到晶体管的电流特性不均匀的影响。从而，在使用TFT(薄膜晶体管)构成电路的情况下，需要有对晶体管的电流特性不均匀进行校正的电路，导致电路规模变大，或者功耗变大。因此，在使用TFT作为像素部分的晶体管的情况下，有可能难以在同一个衬底上形成像素部分和信号线驱动电路。因而，需要使用与像素部分不同的方法形成信号线驱动电路，所以有可能导致成本增高。再者，需要使用COG(chiponglass：玻璃上芯片)或TAB(tapeautomatedbonding：带式自动接合)等来连接像素部分和信号线驱动电路，导致发生接触不良等，或降低可靠性。
技术实现思路
于是，本专利技术的一个方式的目的在于减少晶体管的阈值电压不均匀的影响。或者，本专利技术的一个方式的目的在于减少晶体管的迁移率不均匀的影响。或者，本专利技术的一个方式的目的在于减少晶体管的电流特性不均匀的影响。或者，本专利技术的一个方式的目的在于确保长的影像信号输入期间。或者，本专利技术的一个方式的目的在于确保长的用来减少阈值电压不均匀的影响的校正期间。或者，本专利技术的一个方式的目的在于确保长的用来减少迁移率不均匀的影响的校正期间。或者，本专利技术的一个方式的目的在于不容易受到影像信号的波形失真的影响。或者，本专利技术的一个方式的目的在于除了可以使用线顺序驱动以外，还可以使用点顺序驱动。或者，本专利技术的一个方式的目的在于将像素和驱动电路形成在同一个衬底上。或者，本专利技术的一个方式的目的在于降低功耗。或者，本专利技术的一个方式的目的在于降低制造成本。或者，本专利技术的一个方式的目的在于降低引起布线的连接部分的接触不良的可能性。此外，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。此外，本专利技术的一个方式不需要解决所有的上述目的。本专利技术的一个方式是半导体装置的驱动方法，该半导体装置包括：具有n沟道型的导电性的晶体管；用来控制晶体管的栅极和晶体管的第一端子之间的导通状态的开关；电连接到晶体管的栅极和晶体管的第二端子之间的电容元件；以及显示元件，其中，所述驱动方法包括：将与晶体管的阈值电压相应的电压及影像信号电压之和保持在电容元件中的第一期间；通过使开关成为导通状态，使相应于影像信号电压及阈值电压之和而保持在电容元件中的电荷经过晶体管放电的第二期间；以及在第二期间后经过晶体管将电流供应到显示元件的第三期间。本专利技术的一个方式是半导体装置的驱动方法，该半导体装置包括：具有n沟道型的导电性的晶体管；用来控制晶体管的栅极和晶体管的第一端子之间的导通状态的开关；电连接到晶体管的栅极和晶体管的第二端子之间的电容元件；以及显示元件，其中，所述驱动方法包括：将与晶体管的阈值电压相应的电压保持在电容元件中的第一期间；将与晶体管的阈值电压相应的电压及影像信号电压之和保持在电容元件中的第二期间；通过使开关成为导通状态，使相应于影像信号电压及阈值电压之和而保持在电容元件中的电荷经过晶体管放电的第三期间；以及在第三期间后经过晶体管将电流供应到显示元件的第四期间。本专利技术的一个方式是半导体装置的驱动方法，该半导体装置包括：具有n沟道型的导电性的晶体管；用来控制晶体管的栅极和晶体管的第一端子之间的导电状态的开关；电连接到晶体管的栅极和晶体管的第二端子之间的电容元件；以及显示元件，其中，所述驱动方法包括：用来使保持在电容元件中的电压初始化的第一期间；将与晶体管的阈值电压相应的电压保持在电容元件中的第二期间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，包括：晶体管，包括：衬底上的半导体层，所述半导体层包括沟道区域、第一区域和第二区域；以及所述半导体层上的导电层，所述半导体层和所述导电层之间有绝缘层，所述导电层与所述沟道区域重叠；第一开关；第二开关；电容器；以及显示元件，其中所述第一开关的第一端子电连接到所述晶体管的栅极，其中所述第二开关的第一端子电连接到所述晶体管的源极和漏极中的一方，其中所述电容器的第一端子电连接到所述晶体管的所述栅极，其中所述电容器的第二端子电连接到所述晶体管的所述源极和所述漏极中的所述一方，其中所述晶体管的所述源极和所述漏极中的所述一方电连接到所述显示元件，其中所述半导体层包括氧化物半导体，其中所述第一区域在所述沟道区域与所述第二区域之间，并且其中所述第一区域的杂质浓度低于所述第二区域的杂质。

【技术特征摘要】
2009.02.27 JP 2009-0455741.一种半导体装置，包括：晶体管，包括：衬底上的半导体层，所述半导体层包括沟道区域、第一区域和第二区域；以及所述半导体层上的导电层，所述半导体层和所述导电层之间有绝缘层，所述导电层与所述沟道区域重叠；第一开关；第二开关；电容器；以及显示元件，其中所述第一开关的第一端子电连接到所述晶体管的栅极，其中所述第二开关的第一端子电连接到所述晶体管的源极和漏极中的一方，其中所述电容器的第一端子电连接到所述晶体管的所述栅极，其中所述电容器的第二端子电连接到所述晶体管的所述源极和所述漏极中的所述一方，其中所述晶体管的所述源极和所述漏极中的所述一方电连接到所述显示元件，其中所述半导体层包括氧化物半导体，其中所述第一区域在所述沟道区域与所述第二区域之间，并且其中所述第一区域的杂质浓度低于所述第二区域的杂质。2.一种半导体装置，包括：晶体管，包括：衬底上的半导体层，所述半导体层包括沟道区域、第一区域和第二区域；以及所述半导体层上的导电层，所述半导体层和所述导电层之间有绝缘层，所述导电层与所述沟道区域重叠；第一开关；第二开关；电容器；以及显示元件，其中所述第一开关的第一端子电连接到所述晶体管的栅极，其中所述第二开关的第一端子电连接到所述晶体管的源极和漏极中的一方，其中所述电容器的第一端子电连接到所述晶体管的所述栅极，其中所述电容器的第二端子电连接到所述晶体管的所述源极和所述漏极中的所述一方，其中所述晶体管的所述源极和所述漏极中的所述一方电连接到所述显示元件，其中所述半导体层包括氧化物半导体，其中所述半导体层包括纳米晶体，其中所述第一区域在所述沟道区域与所述第二区域之间，并且其中所述第一区域的杂质浓度低于所述第二区域的杂质。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，还包括第三开关，其中所述晶体管的所述源极和所述漏极中的所述一方通过所述第三开关电连接到所述显示元件。4.根据权利要求1或2所述的半导体装置，还包括第四开关，其中所述第四开关的第一端子电连接到所述晶体管的所述栅极，并且其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村肇，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP