布线5621_^^Data_j通 过第二薄膜晶体管5603b输入到信号线Sj。在第三子选择期间T3中，第三薄膜晶体管5603c 导通，而第一薄膜晶体管5603a及第二薄膜晶体管5603b截止。此时，输入到布线5621」的 Data_j+1通过第三薄膜晶体管5603c输入到信号线Sj+1。
[0235]据此，图15的信号线驱动电路通过将一个栅极选择期间分割为三个而可以在一个 栅极选择期间中将视频信号从一个布线5621输入到三个信号线。因此，图15的信号线驱动 电路可以将形成有驱动器IC5601的衬底和形成有像素部的衬底的连接数设定为信号线数 的大约1/3。通过将连接数设定为大约1/3,图15的信号线驱动电路可以提高可靠性、成品率 等。
[0236]另外，只要能够如图15所示，将一个栅极选择期间分割为多个子选择期间，并在多 个子选择期间的每一个中从某一个布线分别将视频信号输入到多个信号线，就不限制薄膜 晶体管的配置、数量及驱动方法等。
[0237]例如，当在三个以上的子选择期间的每一个期间中从一个布线将视频信号分别输 入到三个以上的信号线时，追加薄膜晶体管及用于控制薄膜晶体管的布线，即可。但是，当 将一个栅极选择期间分割为四个以上的子选择期间时，子选择期间变短。因此，优选将一个 栅极选择期间分割为两个或三个子选择期间。
[0238]作为另一个例子，也可以如图17的时序图所示，将一个选择期间分割为预充电期 间Tp、第一子选择期间T1、第二子选择期间T2、第三子选择期间T3。再者，图17的时序图示出 选择第i行扫描线Gi的时序、第一薄膜晶体管5603a的导通?截止的时序5803a、第二薄膜晶 体管5603b的导通?截止的时序5803b、第三薄膜晶体管5603c的导通?截止的时序5803c以 及输入到第J列布线5621_J的信号5821_J。如图17所示，在预充电期间Tp中，第一薄膜晶体 管5603a、第二薄膜晶体管5603b及第三薄膜晶体管5603c导通。此时，输入到布线5621_了的 预充电电压Vp通过第一薄膜晶体管5603a、第二薄膜晶体管5603b及第三薄膜晶体管5603c 分别输入到信号线Sj-1、信号线Sj、信号线Sj+1。在第一子选择期间T1中，第一薄膜晶体管 5603a导通，第二薄膜晶体管5603b及第三薄膜晶体管5603c截止。此时，输入到布线5621_J 的Data_j-1通过第一薄膜晶体管5603a输入到信号线Sj-1。在第二子选择期间T2中，第二薄 膜晶体管5603b导通，第一薄膜晶体管5603a及第三薄膜晶体管5603c截止。此时，输入到布 线5621_^^Data_j通过第二薄膜晶体管5603b输入到信号线Sj。在第三子选择期间T3中，第 三薄膜晶体管5603c导通，第一薄膜晶体管5603a及第二薄膜晶体管5603b截止。此时，输入 到布线5621_^^Data_j+l通过第三薄膜晶体管5603c输入到信号线Sj+1。
[0239]据此，因为应用图17的时序图的图15的信号线驱动电路可以通过在子选择期间之 前提供预充电选择期间来对信号线进行预充电，所以可以高速地进行对像素的视频信号的 写入。另外，在图17中，使用相同的附图标记来表不与图16相同的部分，而省略对于相同的 部分或具有相同的功能的部分的详细说明。
[0240]此外，说明扫描线驱动电路的结构。扫描线驱动电路包括移位寄存器、缓冲器。此 外，根据情况，还可以包括电平转移器。在扫描线驱动电路中，通过对移位寄存器输入时钟 信号（CLK)及起始脉冲信号（SP)，生成选择信号。所生成的选择信号在缓冲器中被缓冲放 大，并供给到对应的扫描线。扫描线连接有一条线用的像素的晶体管的栅电极。而且，由于 需要将一条线用的像素的晶体管一齐导通，因此使用能够产生大电流的缓冲器。
[0241] 参照图18和图19说明用于扫描线驱动电路的一部分的移位寄存器的一个方式。
[0242]图18示出移位寄存器的电路结构。图18所示的移位寄存器由触发器触发器5701_1 至5701_1!多个触发器构成。此外，输入第一时钟信号、第二时钟信号、起始脉冲信号、复位信 号来进行工作。
[0243]说明图18的移位寄存器的连接关系。在图18的移位寄存器的第i级触发器5701」 (触发器5701_1至5701_11中任一个）中，图19所示的第一布线5501连接到第七布线5717」-1，图19所示的第二布线5502连接到第七布线5717」+1，图19所示的第三布线5503连接到第 七布线5717」，并且图19所示的第六布线5506连接到第五布线5715。
[0244]此外，在奇数级的触发器中图19所示的第四布线5504连接到第二布线5712,在偶 数级的触发器中其连接到第三布线5713,并且图19所示的第五布线5505连接到第四布线 5714〇
[0245] 但是，第一级触发器57011的图19所示的第一布线5501连接到第一布线5711，而 第η级触发器5701_n的图19所示的第二布线5502连接到第六布线5716。
[0246] 另外，第一布线5711、第二布线5712、第三布线5713、第六布线5716也可以分别称 为第一信号线、第二信号线、第三信号线、第四信号线。再者，第四布线5714、第五布线5715 也可以分别称为第一电源线、第二电源线。
[0247]接着，图19示出图18所示的触发器的详细结构。图19所示的触发器包括第一薄膜 晶体管5571、第二薄膜晶体管5572、第三薄膜晶体管5573、第四薄膜晶体管5574、第五薄膜 晶体管5575、第六薄膜晶体管5576、第七薄膜晶体管5577以及第八薄膜晶体管5578。另外， 第一薄膜晶体管5571、第二薄膜晶体管5572、第三薄膜晶体管5573、第四薄膜晶体管5574、 第五薄膜晶体管5575、第六薄膜晶体管5576、第七薄膜晶体管5577以及第八薄膜晶体管 5578是η沟道型晶体管，并且当栅极-源极间电压(Vgs)超过阈值电压(Vth)时它们成为导通 状态。
[0248]接着，下面示出图19所示的触发器的连接结构。
[0249]第一薄膜晶体管5571的第一电极（源电极及漏电极中的一方）连接到第四布线 5504，并且第一薄膜晶体管5571的第二电极(源电极及漏电极中的另一方)连接到第三布线 5503〇
[0250]第二薄膜晶体管5572的第一电极连接到第六布线5506,并且第二薄膜晶体管5572 的第二电极连接到第三布线5503。
[0251]第三薄膜晶体管5573的第一电极连接到第五布线5505,第三薄膜晶体管5573的第 二电极连接到第二薄膜晶体管5572的栅电极，并且第三薄膜晶体管5573的栅电极连接到第 五布线5505。
[0252]第四薄膜晶体管5574的第一电极连接到第六布线5506,第四薄膜晶体管5574的第 二电极连接到第二薄膜晶体管5572的栅电极，并且第四薄膜晶体管5574的栅电极连接到第 一薄膜晶体管5571的栅电极。
[0253]第五薄膜晶体管5575的第一电极连接到第五布线5505,第五薄膜晶体管5575的第 二电极连接到第一薄膜晶体管5571的栅电极，并且第五薄膜晶体管5575的栅电极连接到第 一布线5501。
[0254]第六薄膜晶体管5576的第一电极连接到第六布线5506,第六薄膜晶体管5576的第 二电极连接到第一薄膜晶体管5571的栅电极，并且第六薄膜晶体管5576的栅电极连接到第 二薄膜晶体管5572的栅电极。
[0255]第七薄膜晶体管5577的第一电极连接到第六布线5506,第七薄膜晶体管5577的第 二电极连接到第一薄膜晶体管5571的栅电极，并且第七薄膜晶体管5577的栅电极连接到第 二布线5502。第八薄膜晶体管5578的第一电极连接到第六布线5506,第八薄膜晶体管5578 的第二电极连接到第二薄膜晶体管5572的栅电极，并且第八薄膜晶体管5578的栅电极连接 到第一布线5501。
[0256]另外，以第一薄膜晶体管5571的栅电极、第四薄膜晶体管5574的栅电极、第五薄膜 晶体管5575的第二电极、第六薄膜晶体管5576的第二电极以及第七薄膜晶体管5577的第二 电极的连接部分为节点5543。再者，以第二薄膜晶体管5572的栅电极、第三薄膜晶体管5573 的第二电极、第四薄膜晶体管5574的第二电极、第六薄膜晶体管5576的栅电极及第八薄膜 晶体管5578的第二电极的连接部作为节点5544。
[0257] 另外，第一布线5501、第二布线5502、第三布线5503以及第四布线5504也可以分别 称为第一信号线、第二信号线、第三信号线、第四信号线。再者，第五布线5505、第六布线 5506也可以分别称为第一电源线、第二电源线。
[0258]此外，也可以仅使用实施方式1所示的η沟道型TFT制造信号线驱动电路及扫描线 驱动电路。因为实施方式1所示的η沟道型TFT的晶体管迀移率大，所以可以提高驱动电路的 驱动频率。另外，实施方式1所示的η沟道型TFT为In-Ga-Zn-Ο类非单晶膜，利用源区或漏区 减少寄生电容，因此频率特性(称为f特性)高。例如，由于可以使使用实施方式6所示的η沟 道型TFT的扫描线驱动电路进行高速工作，因此可以提高帧频率或实现黑屏插入等。
[0259]再者，通过增大扫描线驱动电路的晶体管的沟道宽度，或配置多个扫描线驱动电 路等，可以实现更高的帧频率。在配置多个扫描线驱动电路的情况下，通过将用于驱动偶数 行的扫描线的扫描线驱动电路配置在一侧，并将用于驱动奇数行的扫描线的扫描线驱动电 路配置在其相反一侧，可以实现帧频率的提高。另外，通过多个扫描线驱动电路向同一扫描 线输出信号，有利于显示装置的大型化。
[0260]此外，在制造半导体装置的一个例子的有源矩阵型发光显示装置的情况下，因为 至少在一个像素中配置多个薄膜晶体管，因此优选配置多个扫描线驱动电路。图14B示出有 源矩阵型发光显示装置的框图的一例。
[0261]图14B所示的发光显示装置在衬底5400上包括:具有多个具备显示元件的像素的 像素部5401;选择各像素的第一扫描线驱动电路5402及第二扫描线驱动电路5404;以及控 制对被选择的像素的视频信号的输入的信号线驱动电路5403。
[0262]在输入到图14B所示的发光显示装置的像素的视频信号为数字方式的情况下，通 过切换晶体管的导通和截止，像素处于发光或非发光状态。因此，可以采用区域灰度法或时 间灰度法进行灰度级显示。面积灰度法是一种驱动法，其中通过将一个像素分割为多个子 像素并根据视频信号分别驱动各子像素，来进行灰度级显示。此外，时间灰度法是一种驱动 法，其中通过控制像素发光的期间，来进行灰度级显示。
[0263]因为发光元件的响应速度比液晶元件等高，所以与液晶元件相比适合于时间灰度 法。在具体地采用时间灰度法进行显示的情况下，将一个帧周期分割为多个子帧周期。然 后，根据视频信号，在各子帧周期中使像素的发光元件处于发光或非发光状态。通过将一个 帧周期分割为多个子帧周期，可以利用视频信号控制在一个帧周期中像素实际上发光的期 间的总长度，并可以显示灰度级。
[0264]另外，在图14B所示的发光显示装置中示出一种例子，其中当在一个像素中配置两 个开关TFT时，使用第一扫描线驱动电路5402生成输入到一个开关TFT的栅极布线的第一扫 描线的信号，而使用第二扫描线驱动电路5404生成输入到另一个开关TFT的栅极布线的第 二扫描线的信号。但是，也可以共同使用一个扫描线驱动电路生成输入到第一扫描线的信 号和输入到第二扫描线的信号。此外，例如根据一个像素所具有的开关TFT的数量，可能会 在各像素中设置多个用来控制开关元件的工作的扫描线。在此情况下，既可以使用一个扫 描线驱动电路生成输入到多个扫描线的所有信号，也可以使用多个扫描线驱动电路分别生 成输入到多个第一扫描线的所有信号。
[0265]此外，在发光显示装置中也可以将驱动电路中的能够由η沟道型TFT构成的驱动电 路的一部分形成在与像素部的薄膜晶体管同一衬底上。另外，也可以仅使用实施方式1至实 施方式3所示的η沟道型TFT制造信号线驱动电路及扫描线驱动电路。
[0266]此外，上述驱动电路除了液晶显示装置及发光显示装置以外还可以用于利用与开 关元件电连接的元件来驱动电子墨水的电子纸。电子纸也称为电泳显示装置（电泳显示 器），并具有如下优点：与纸相同的易读性、耗电量比其他的显示装置小、可形成为薄且轻的 形状。
[0267]作为电泳显示器可考虑各种方式。电泳显示器是如下器件，即在溶剂或溶质中分 散有多个包含具有正电荷的第一粒子和具有负电荷的第二粒子的微囊，并且通过对微囊施 加电场使微囊中的粒子互相向相反方向移动，以仅显示集合在一方的粒子的颜色。另外，第 一粒子或第二粒子包含染料，且在没有电场时不移动。此外，第一粒子和第二粒子的颜色不 同（包含无色）。
[0268]像这样，电泳显示器是利用所谓的介电电泳效应的显示器。在该介电电泳效应中， 介电常数高的物质移动到高电场区。电泳显示器不需要液晶显示装置所需的偏振片和对置 衬底，从而可以使其厚度和重量减少一半。
[0269]将在溶剂中分散有上述微囊的溶液称作电子墨水，该电子墨水可以印刷到玻璃、 塑料、布、纸等的表面上。另外，还可以通过使用彩色滤光片或具有色素的粒子来进行彩色 显不〇
[0270]此外，通过在有源矩阵衬底上适当地设置多个上述微囊以使微囊夹在两个电极之 间，而完成有源矩阵型显示装置，通过对微囊施加电场可以进行显示。例如，可以使用根据 实施方式1至实施方式3的薄膜晶体管而得的有源矩阵衬底。
[0271]此外，作为微囊中的第一粒子及第二粒子，采用选自导电体材料、绝缘体材料、半 导体材料、磁性材料、液晶材料、铁电性材料、电致发光材料、电致变色材料、磁泳材料中的 一种或这些材料的组合材料即可。
[0272]通过上述工序，可以制造作为半导体装置可靠性高的显示装置。
[0273]本实施方式可以与其他的实施方式所记载的结构适当地组合而实施。
[0274]实施方式5
[0275]可以通过制造薄膜晶体管并将该薄膜晶体管用于像素部及驱动电路来制造具有 显示功能的半导体装置(也称为显示装置）。此外，可以将薄膜晶体管的驱动电路的一部分 或整体一体形成在与像素部同一衬底上，来形成系统型面板(system-on-panel)。
[0276]显示装置包括显示元件。作为显示元件，可以使用液晶元件（也称为液晶显示元 件）、发光元件(也称为发光显示元件）。在发光元件的范围内包括利用电流或电压控制亮度 的元件，具体而言，包括无机EL(ElectroLuminescence;电致发光)元件、有机EL元件等。此 外，也可以应用电子墨水等的对比度因电作用而变化的显示介质。
[0277]此外，显示装置包括密封有显示元件的面板和在该面板中安装有包括控制器的1C等的模块。再者，关于在制造该显示装置的过程中相当于显示元件完成之前的一个方式的 元件衬底，该元件衬底在多个像素中分别具备用于将电流供给到显示元件的单元。具体而 言，元件衬底既可以是只形成有显示元件的像素电极的状态，又可以是形成成为像素电极 的导电膜之后且通过蚀刻形成像素电极之前的状态，或其他任何方式。
[0278]另外，本说明书中的显示装置是指图像显示器件、显示器件、或光源(包括照明装 置）。另外，显示装置还包括安装有连接器诸如FPC(FlexiblePrintedCircuit;柔性印刷 电路）、TAB(TapeAutomatedBonding;载带自动键合）带或TCP(TapeCarrierPackage;载 带封装）的模块;将印刷线路板设置于TAB带或TCP端部的模块;通过C0G(ChipOnGlass;玻 璃上芯片)方式将1C(集成电路)直接安装到显示元件上的模块。
[0279]在本实施方式中，参照图22A至22C说明相当于半导体装置的一个方式的液晶显示 面板的外观及截面。图22A和22B是一种面板的俯视图，其中利用密封材料4005将形成在第 一衬底4001上的作为半导体层包含实施方式1所示的In-Ga-Zn-Ο类非单晶膜的可靠性高的 薄膜晶体管4010、4011及液晶元件4013密封在与第二衬底4006之间。图22C相当于沿着图 22A和22B的M-N的截面图。
[0280]以围绕设置在第一衬底4001上的像素部4002和扫描线驱动电路4004的方式设置 有密封材料4005。此外，在像素部4002和扫描线驱动电路4004上设置有第二衬底4006。因 此，像素部4002和扫描线驱动电路4004与液晶层4008-起由第一衬底4001、密封材料4005 和第二衬底4006密封。此外，在第一衬底4001上的与由密封材料4005围绕的区域不同的区 域中安装有信号线驱动电路4003,该信号线驱动电路4003使用单晶半导体膜或多晶半导体 膜形成在另外准备的衬底上。
[0281]另外，对于另外形成的驱动电路的连接方法没有特别的限制，而可以采用⑶G方 法、引线键合方法或TAB方法等。图22A是通过C0G方法安装信号线驱动电路4003的例子，而 图22B是通过TAB方法安装信号线驱动电路4003的例子。
[0282]此外，设置在第一衬底4001上的像素部4002和扫描线驱动电路4004包括多个薄膜 晶体管。在图22C中例示像素部4002所包括的薄膜晶体管4010和扫描线驱动电路4004所包 括的薄膜晶体管4011。薄膜晶体管4010、4011上设置有绝缘层4020、4021。
[0283]薄膜晶体管4010、4011可以使用作为半导体层包含In-Ga-Zn-Ο类非单晶膜的可靠 性高的实施方式3所示的薄膜晶体管。另外还可以使用实施方式1或实施方式2所示的薄膜 晶体管。在本实施方式中，薄膜晶体管4010、4011是η沟道型薄膜晶体管。
[0284]此外，液晶元件4013所具有的像素电极层4030与薄膜晶体管4010电连接。而且，液 晶元件4013的对置电极层4031形成在第二衬底4006上。像素电极层4030、对置电极层4031 和液晶层4008重叠的部分相当于液晶元件4013。另外，像素电极层4030、对置电极层4031分 别设置有用作取向膜的绝缘层4032、4033,且隔着绝缘层4032、4033夹有液晶层4008。
[0285]另外，作为第一衬底4001、第二衬底4006,可以使用玻璃、金属(典型的是不锈钢）、 陶瓷、塑料。作为塑料，可以使用FRP(Fiberglass_ReinforcedPlastics;纤维增强塑料） 板、PVF(聚氟乙烯）薄膜、聚酯薄膜或丙烯酸树脂薄膜。此外，还可以使用具有将铝箱夹在 PVF薄膜或聚酯薄膜之间的结构的薄片。
[0286]此外，附图标记4035表示通过对绝缘膜选择性地进行蚀刻而获得的柱状间隔物， 并且它是为控制像素电极层4030和对置电极层4031之间的距离（单元间隙）而设置的。另 外，还可以使用球状间隔物。另外，对置电极层4031与与薄膜晶体管4010设置在同一衬底上 的共同电位线电连接。使用共同连接部，可以通过配置在一对衬底间的导电粒子，使对置电 极层4031与共同电位线电连接。另外，导电粒子包含在密封材料4005中。
[0287]另外，还可以使用不使用取向膜的显示为蓝相的液晶。蓝相是液晶相的一种，是指 当使胆留相液晶的温度上升时即将从胆留相转变到均质相之前出现的相。由于蓝相只出现 在较窄的温度范围内，所以为了改善温度范围而将混合有5重量％以上的手性试剂的液晶 组成物用于液晶层4008。包含显示为蓝相的液晶和手性试剂的液晶组成物的响应速度短， 即为l〇ys至lOOys，并且由于其具有光学各向同性而不需要取向处理从而视角依赖小。
[0288]另外，虽然本实施方式为用于透过型液晶显示装置的例子，但是还可以用于反射 型液晶显示装置或半透过型液晶显示装置。
[0289]另外，虽然在本实施方式的液晶显示装置中示出在衬底的外侧(可见一侧)设置偏 振片，并在内侧依次设置着色层、用于显示元件的电极层的例子，但是也可以在衬底的内侧 设置偏振片。另外，偏振片和着色层的叠层结构也不局限于本实施方式的结构，只要根据偏 振片和着色层的材料或制造工序条件适当地设定即可。另外，还可以设置用作黑矩阵的遮 光膜。
[0290]另外，在本实施方式中，使用用作保护膜或平坦化绝缘膜的绝缘层（绝缘层4020、 绝缘层4021)覆盖通过实施方式3得到的薄膜晶体管，以降低薄膜晶体管的表面凹凸并提高 薄膜晶体管的可靠性。另外，因为保护膜用来防止悬浮在大气中的有机物、金属物、水蒸气 等的污染杂质的侵入，所以优选采用致密的膜。使用溅射法并利用氧化硅膜、氮化硅膜、氧 氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜、氮化铝膜、氧氮化铝膜或