显示设备制造技术

本发明专利技术涉及一种显示设备，包括：包括源极、漏极和沟道形成区的晶体管，所述沟道形成区包括氧化物半导体；电连接到所述晶体管的所述源极或所述漏极的像素电极；以及与所述像素电极相邻的液晶材料，其中，所述液晶材料在20℃测量的特定电阻率大于或等于1×1012Ω·cm。

Display device

The invention relates to a display device comprises a source electrode, a drain and a channel forming region of the transistor, the channel forming region including oxide semiconductor; electrically connected to the source of the transistor or the pixel electrode of the drain electrode; and a pixel electrode adjacent to the liquid crystal material among them, the liquid crystal material in the specific resistivity measurement of 20 DEG C is greater than or equal to 1 x 1012. Cm.

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为“2010年9月28日”、申请号为“201080046963.5”、题为“液晶显示设备以及具有其的电子装置”的分案申请。
本专利技术涉及液晶显示设备。本专利技术涉及具有液晶显示设备的电子装置。
技术介绍
如通常在液晶显示设备中看到的，在诸如玻璃基板之类的平板上形成的薄膜晶体管已使用非晶硅、多晶硅等来制造。使用非晶硅制造的薄膜晶体管具有低场效应迁移率，但可在较大的玻璃基板上形成。另一方面，使用晶体硅制造的薄膜晶体管具有高场效应迁移率，但是由于诸如激光退火之类的结晶步骤，这种晶体管不一定适于在较大的玻璃基板上形成。鉴于上述内容，已注意到一种使用氧化物半导体制造薄膜晶体管的技术，而且这种晶体管应用于电子器件或光学器件。例如，专利文献1公开了使用氧化锌或In-Ga-Zn-O基氧化物半导体作为氧化物半导体膜来制造薄膜晶体管的技术，并且这种晶体管被用作例如液晶显示设备的开关元件。[参考文献]专利文献1：日本公开专利申请No.2006-165528
技术实现思路
据说，其中氧化物半导体用于形成沟道区的薄膜晶体管实现了比其中非晶硅用于形成沟道区的薄膜晶体管高的场效应迁移率。期望将包括使用氧化物半导体的这种薄膜晶体管的像素应用于显示设备，诸如液晶显示设备。液晶显示设备中所包括的每一像素设置有其中保持用于控制液晶元件取向的电压的存储电容器。薄膜晶体管的截止漏电流(在下文中称为截止状态电流)是确定保持电容量的一个因素。当显示静止图像等时，减小截止状态电流(这导致在存储电容器中保持电压的周期增大)对于降低功耗是重要的。此外，制造显示设备从而除了显示静止图像等时的低功耗以外可显示活动图像，这对于提高显示设备的附加价值来说是重要的。因此，确定图像是静止图像还是活动图像、以及通过在静止图像和活动图像之间切换来进行显示、从而通过降低显示静止图像时的功耗来进一步降低功耗是重要的。注意在本说明书中，截止状态电流是当薄膜晶体管处于截止状态(也称为非导通状态)时在源极和漏极之间流动的电流。在n沟道薄膜晶体管(例如，具有约0至2V的阈值电压)的情况下，截止状态电流是指当负电压施加到栅极和源极之间时在源极和漏极之间流动的电流。此外，在具有更高附加价值的液晶显示设备(诸如3D显示器或4k2k显示器)中，期望每一像素的面积较小，并且需要改进孔径比。为了改进孔径比，减小存储电容器的面积是重要的。因此，需要减小薄膜晶体管的截止状态电流。鉴于上述内容，本专利技术的一个实施例的目的在于，提供其中在像素中减小使用氧化物半导体的薄膜晶体管的截止状态电流的具有降低功耗的液晶显示设备。本专利技术的一个实施例是液晶显示设备，该液晶显示设备包括：包括驱动电路部分、以及其中包括使用氧化物半导体的半导体层的晶体管设置在每一像素中的像素部分的显示面板；用于生成用于驱动驱动电路部分的控制信号、以及供应到像素部分的图像信号的信号生成电路；用于存储每一帧周期的图像信号的存储器电路；用于在存储器电路中存储的各个帧周期的图像信号中检测一系列帧周期的图像信号的差异的比较电路；在比较电路中检测到该差异时选择和输出该一系列帧周期的图像信号的选择电路；以及在比较电路中检测到该差异时将控制信号以及从选择电路输出的图像信号供应到驱动电路部分、并且在比较电路中未检测到该差异时停止向驱动电路部分供应控制信号的显示控制电路。液晶显示设备中的控制信号可以是高电源电位、低电源电位、时钟信号、起动脉冲信号、以及重置信号中的任一个。液晶显示设备中的氧化物半导体可具有通过二次离子质谱法检测的小于或等于1×1016/cm3的氢浓度。液晶显示设备中的氧化物半导体可具有小于1×1014/cm3的载流子密度。根据本专利技术，在包括使用氧化物半导体的薄膜晶体管的像素中，截止状态电流可减小。因此，在存储电容器中保持电压的周期可延长，从而可提供其中可降低显示静止图像等时的功耗的液晶显示设备。此外，可改进孔径比，从而可提供包括高分辨率显示部分的液晶显示设备。此外，可提供不仅显示静止图像而且显示活动图像的显示设备，从而可提高显示设备的附加价值。确定图像是静止图像还是活动图像，并且通过在静止图像和活动图像之间切换来进行显示，从而可降低显示静止图像时的功耗。附图说明图1是示出液晶显示设备的方框图的一个示例的示图；图2A至2C是示出驱动电路的一个示例的示图。图3是驱动电路的时序图。图4A至4C是示出驱动电路的一个示例的示图。图5A和5B示出薄膜晶体管。图6A至6E示出用于制造薄膜晶体管的方法。图7A和7B示出薄膜晶体管。图8A至8E示出用于制造薄膜晶体管的方法。图9A和9B各自示出薄膜晶体管。图10A至10E示出用于制造薄膜晶体管的方法。图11A至11E示出用于制造薄膜晶体管的方法。图12A至12D示出用于制造薄膜晶体管的方法。图13A至13D示出用于制造薄膜晶体管的方法。图14示出薄膜晶体管。图15A至15C示出液晶面板。图16A至16C各自示出电子装置。图17A至17C各自示出电子装置。图18A和18B示出显示面板和薄膜晶体管。图19是用于描述实施例13的示图。图20A和20B是用于描述实施例13的示图。图21A和21B是用于描述实施例13的示图。图22是用于描述实施例13的示图。图23是用于描述实施例14的曲线图。图24A和24B是用于描述实施例14的照片。图25A和25B是用于描述实施例14的曲线图。图26A至26D是用于描述实施例1的示图。图27是用于描述示例1的照片。图28是用于描述示例1的曲线图。图29是用于描述示例2的照片。图30是用于描述示例2的曲线图。图31是用于描述示例3的照片。图32是用于描述示例3的曲线图。图33是用于描述示例4的照片。图34是用于描述示例5的示图。具体实施方式在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例和示例。然而，本领域技术人员容易理解，本文中所公开的模式和细节可以各种方式修改，而不背离本专利技术的精神和范围。因此，本专利技术不应被解释为限于实施例和示例的描述。注意，在以下所述的本专利技术的结构中，在所有附图中，相同的部分由相同的附图标记指示。注意，在一些情况下为了简单起见，实施例中的附图等所示的尺寸、层的厚度、或每一结构的区域被放大。因此，本专利技术的实施例不限于这种缩放比例。在本说明书中，为了避免组件之间的混淆使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的序数，而这些术语并不在数值上限制组件。(实施例1)在本实施例中，描述显示设备的方框图、以及驱动电路中的操作的停止顺序和开始顺序。首先，使用图1来描述显示设备的方框图。实施例1中所描述的液晶显示设备1000包括显示面板1001、信号生成电路1002、存储器电路1003、比较电路1004、选择电路1005、以及显示控制电路1006。显示面板1001包括例如驱动电路部分1007和像素部分1008。包括栅极线驱动电路1009A和信号线驱动电路1009B，它们是用于驱动包括多个像素的像素部分1008的驱动电路。栅极线驱动电路1009A、信号线驱动电路1009B、以及像素部分1008可使用在一个基板上形成的晶体管来形成。栅极线驱动电路1009A、信号线驱动电路1009B、以及像素部分1008可使用n沟道晶体管来形成，在每一n沟道晶体管中使用氧化物半导体来形成半导体层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示设备，包括：包括源极、漏极和沟道形成区的晶体管，所述沟道形成区包括氧化物半导体；电连接到所述晶体管的所述源极或所述漏极的像素电极；以及与所述像素电极相邻的液晶材料，其中，所述液晶材料在20℃测量的特定电阻率大于或等于1×1012Ω·cm。

【技术特征摘要】
2009.10.16 JP 2009-238916;2009.12.01 JP 2009-273911.一种显示设备，包括：包括源极、漏极和沟道形成区的晶体管，所述沟道形成区包括氧化物半导体；电连接到所述晶体管的所述源极或所述漏极的像素电极；以及与所述像素电极相邻的液晶材料，其中，所述液晶材料在20℃测量的特定电阻率大于或等于1×1012Ω·cm。2.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述液晶材料在20℃测量的所述特定电阻率大于或等于1×1014Ω·cm。3.一种显示设备，包括：包括源极、漏极和沟道形成区的晶体管，所述沟道形成区包括氧化物半导体；以及电连接到所述晶体管的所述源极或所述漏极的像素电极，其中，所述氧化物半导体的能隙大于或等于2eV，且其中，所述沟道形成区的沟道宽度的每微米电流小于或等于1×10-17A。4.如权利要求3所述的显示设备，其特征在于，所述氧化物半导体具有小于1×1014/cm3的载流子浓度。5.一种显示设备，包括在显示部分中的多个像素，且被配置为在多个帧周期中进行显示，所述多个像素中的每一个包括：包括源极、漏极和沟道形成区的晶体管，所述沟道形成区包括氧化物半导体；以及电连接到所述晶体管的所述源极或所述漏极的像素电极，其中，所述多个帧周期中的每一个包括写入周期和保持周期，其中，所述保持周期是可变的，且其中，所述像素电极是反射电极。6.如权利要求5所述的显示设备，其特征在于，所述保持周期可根据在该保持周期期间施加给显示元件的电压的保持速率而变化。7.如权利要求5所述的显示设备，其特征在于，在施加给显示元件的电压相对于初始值被减小到预定电平时进行刷新操作。8.一种显示设备，包括在显示部分中的多个像素，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，小山润，三宅博之，津吹将志，野田耕生，
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