本发明专利技术的名称是“半导体器件、显示器件和具有该半导体器件的电子器件”。本发明专利技术提供一种半导体器件，可以防止电流在信号写入操作时流入显示元件，而不增加功耗，和不改变给每行负载提供电流的电源的电位。当预定电流提供给晶体管以设置晶体管的栅-源电压时，调整晶体管的栅极端子电位，从而防止电流流入连接到晶体管源极端子的负载。因此，使连接到晶体管栅极端子的导线的电位不同于连接到晶体管漏极端子的导线的电位。在那时，变换晶体管的操作，从而使得可以流动大量电流，并且几乎不引起寄生到导线等等的交叉电容或导线电阻的影响，并且快速进行设置操作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体器件，该半导体器件具有通过晶体管控制提供给负载的电 流的功能。尤其是本专利技术涉及一种显示器件，该显示器件包括由其亮度随电流变化的电流 驱动发光元件和用于它的信号线驱动电路形成的像素。此外，本专利技术还涉及具有该半导体 器件的显示器件和电子器件。请注意，在这里的半导体器件是指可以通过利用半导体特性来起作用的所有器 件。
技术介绍
近年来，其像素每个都形成有发光元件例如发光二极管(LED)的自发光显示器件 引起了关注。作为用于这种自发光显示器件的发光元件，具有有机发光二极管(还称为 OLED (有机发光二极管)、有机EL元件、场致发光(EL)元件等等)，其作为用于自发光显示 器件的发光元件而备受关注，并且还用于有机EL显示器等等。因为诸如OLED的发光元件是自发光型，所以具有各种优点，因而与液晶显示器相 比可以确保像素的高能见度、不需要背光、达到更高响应速度等等。此外，发光元件的亮度 由流过那里的电流值控制。关于利用本身发光(自发光)的这种发光元件的显示器件，已知一种简单矩阵驱 动法(simple matrix driving method)和一种有源矩阵驱动法作为其驱动方法。前面的方 法提供简单结构，但是具有难以实现大而高亮度的显示器件之类的问题。最近，其中流向发 光元件的电流由在像素电路内部设置的薄膜晶体管(TFT)来控制的有源矩阵型蓬勃发展。这种有源矩阵型显示器件具有问题，即由于驱动TFT的电流特性改变或损坏，流 向发光元件的电流改变，导致亮度改变。换句话说，有源矩阵显示器件具有问题，即由于用于流向发光元件的电流的驱动 TFT的电流特性改变，提供给发光元件的电流改变，因此导致亮度改变。鉴于此，提出了各种 电路，其中即使驱动TFT的特性在像素电路之间改变，也可以在不改变提供给发光元件的 电流的情况下抑制亮度改变。非专利文献1、专利文献1和专利文献2都公开了在有源矩阵型显示器件中的半导 体器件的结构。专利文件1和2公开了其中流向发光元件的电流不由于设置在像素电路内 部的驱动TFT的特性改变而改变的电路结构。这个结构称为电流写入型像素或电流输入型像素。图92示出在专利文献1(国际公开号NO.W02004/061812)中公开的电路图的基 本结构的示例(参见专利文献1的图14和说明书中关于它的文字说明)。图92示出一种 电路，包括电流源晶体管9201、转换晶体管(shift transistor) 9202、开关9203、电容元件9204、开关 9205、开关 9206、电流源 9207、负载 9208、导线 9209,9211,9212 和开关 9213。图93示出在专利文献2(国际公开号NO.W02004/077671)中公开的电路图的基本 结构的示例(参见专利文献2的图20和说明书中关于它的文字说明)。图93示出一种电 路，包括电流源晶体管9301、转换晶体管9302、开关9303、电容元件9304、开关9305、开关 9306A、9306B、电流源 9307A、9307B、负载 9308、导线 9309、9311A、9311B、9312 和开关 9313。图 96 示出在非专利文献 1(T. Shirasaki 等，SID，04 文摘，第 1516-1519 页(2004)) 中公开的电路图的结构的示例(参见非专利文献1的图2和3以及关于它的文字说明)。 图96中所示的电路图是与专利文件1和2 —起说明非专利文献1中所示电路图的示图。图 96示出一种电路，包括电流源晶体管9601、开关9603、电容元件9604、开关9605、9606、电流 源9607、负载9608以及导线9609,9611和9612。在专利文件1和2所示电路结构的情况下，在电流源晶体管和负载之间需要开关， 因此存在电流难以流入负载的问题。当不提供开关时，电流流入负载，因此不能实现要求的 操作。此外，在专利文件1和2所示电路结构的情况下，存在晶体管数量大、导致孔径比减 小的问题。参考图94A和94B说明图92所示电路结构的问题。图94A示出与图92相同的电 路结构。在图94A中，为了说明，开关9203表示为SWl，开关9205表示为SW2，开关9206表 示为SW3，导线9209的电位表示为Vdd，导线9211的电位表示为Vssl，导线9212的电位表 示为Vss2，开关9213表示为SW4。导线的电位设置为Vdd > Vss2 > Vssl。图94B示出在图94A的电路结构中的信号写入操作和输入操作时，各个开关和各 个导线的电位变化。在图94B的信号写入操作时，Sffl导通、SW2导通、SW3导通、SW4截止。开始提供 电流给电源9207，并且将电源晶体管9301给电源9207提供电流所需的栅-源电压(Vgs) 施加给电容元件9204。这时，节点G具有电位Vdd，因此由于电容元件9204保持电压Vgs， 所以节点S的电位上升。节点S的电位达到稳定状态，并且节点G和节点S之间的差值变 为Vgs。在图94B中，在信号写入操作中，VlMd施加给节点S和Vss2之间的负载9208，并且 产生从节点S到Vss的电位梯度。因此，在信号写入操作中，电流流向负载9208，从而引起 象无法给负载提供正确信号这样的缺陷。在非专利文献1所示电路图的情况下，用于给作为负载的显示元件提供电流的电 源线的电位一行一行地发生改变，从而防止在对负载的信号写入操作时电流流入显示元 件。这是因为当电流在信号写入操作时提供给作为负载的显示元件时，正确的信号无法输 入像素。结果，引起有缺陷的显示。此外，当频率是F、电容是C、电压是V时，一般由公式 ⑴得到功耗P。P = FCV2 (F 频率，C 电容，V 电压)(1)因此，根据公式(1)，优选小频率以减小功耗。换句话说，最好电源线的电位不变， 电源线的电位变化会导致功耗增加。在非专利文献1中，必须从电源线给发光元件提供大电流。因此，必须设置可以控 制大电流的开关，从而改变每行电源线的电位并提供大电流。因此，存在用于电路的晶体管 尺寸必须大的问题。如果晶体管尺寸大，晶体管的功耗也变大。在如非专利文献1所述的 传统结构中，在信号写入操作时用于驱动显示元件的晶体管中，达到Vds = Vgs,而在发光5时，达到Vds > Vgs0当晶体管在饱和区内的恒流特性(电流的平坦度)变坏时，在信号写 入操作时和发光时的电流值变得非常不同。在非专利文献1的专利技术中，在信号写入操作时和发光时流入晶体管的电流相同。 因此，例如，在要显示黑色图像时，在少量电流写入晶体管的情况下，由于噪音、寄生交叉电 容(parasitic intersection capacitance)或导线电阻的影响，存在信号没有充分写入的 问题。
技术实现思路
考虑到该问题，本专利技术的目的是提供一种半导体器件，在信号写入操作中少量电 流写入晶体管时，几乎不受寄生交叉电容或导线电阻的影响。此外，本专利技术的另一个目的是 提供一种半导体器件，可以防止在信号写入操作时电流流入显示元件，而不增加功耗，并且 不改变用于提供电流给每行中的负载的电源的电位。本专利技术半导体器件的一方案是一种半导体器件，包括第一导线；第二导线；第三 导线；第一开关；第二开本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种显示器件，包括：基板；在所述基板上且在像素中提供的薄膜晶体管；以及在所述基板上提供的ＩＣ芯片中提供的驱动电路，其中，所述薄膜晶体管包括氧化物半导体。
【技术特征摘要】
2005.08.12 JP 2005-2340071.一种显示器件，包括 基板；在所述基板上且在像素中提供的薄膜晶体管；以及 在所述基板上提供的IC芯片中提供的驱动电路， 其中，所述薄膜晶体管包括氧化物半导体。2.根据权利要求ι的显示器件，其中所述氧化物半导体包含hfeaio。3.根据权利要求1的显示器件，其中所述驱动电路包括信号线驱动电路。4.根据权利要求1的显示器件，其中所述驱动电路包括扫描线驱动电路。5.根据权利要求1的显示器件，其中所述显示器件被引入选自包括电视接收机、移动 电话、照相机、电脑、便携式图像再现装置、护目镜型显示器和游戏机的组中的一种。6.一种显示器件，包括 玻璃基板；在所述玻璃基板上且在像素中提供的薄膜晶体管；以及 在所述玻璃基板上提供的IC芯片的单晶基板上提供的驱动电路， 其中，所述薄膜晶体管包括氧化物半导体。7.根据权利要求6的显示器件，其中所述IC芯片在所述玻璃基板上由玻璃上的芯片提8.根据权利要求6的显示器件，其中所述氧化物半导体包含hfeaiO。9.根据权利要求6的显示器件，其中所述驱动电路包括信号线驱动电路。10.根据权利要求6的显示器件，其中所述驱动电路包括扫描线驱动电路。11.根据权利要求6的显示器件，其中所述显示器件被引入选自包括电视接收机、移动 电话、照相机、电脑...
【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：JP
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