CN101093657A - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个目的是提供一种通过插入暗图像实现伪脉冲驱动的方法及其驱动方法来解决诸如当发光时功耗升高以及负载升高的问题。提供了下述一种显示装置，其通过将一个帧周期分成多个子帧周期显示灰度级，其中一个帧周期被分成至少第一子帧周期和第二子帧周期；并且当显示最大灰度级的第一子帧周期中的亮度为Lmax1，且显示最大灰度级的第二子帧周期中的亮度为Lmax2时，在该一个帧周期中满足(1/2)Lmax2＜Lmax1＜(9/10)Lmax2。

Description

显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种装置及其驱动方法。特别地，本发明涉及一种半导体装置及其驱动方法。更特别地，本发明涉及一种显示装置及其驱动方法，尤其是通过维持驱动改进移动图像的质量的方法。
背景技术
近几年，薄的显示装置已经引起了越来越多的关注。作为CRT显示器的替代品，液晶显示器、等离子显示器、投影显示器等已经得到了长足的发展且变得受人欢迎。此外，场发射显示器、无机电致发光显示器、有机电致发光显示器、电子纸等已经发展为下一代的显示装置。
在提供在上述显示装置中的显示部分中，用于组成图像的最小单元的每个像素并列放置。每个像素根据图像数据发出具有特定亮度的光，从而使图像形成在显示部分中。
当这种显示装置用于显示移动图像时，不同的图像被快速地显示，每秒钟显示几十次。显示一幅图像的周期称为一帧周期。
这里，根据一帧周期中像素亮度的时间分布可以分类显示装置的驱动方法。就以有源矩阵显示装置为代表的维持驱动来说，像素的亮度在一帧周期中是恒定的。另一方面，就以CRT为代表的脉冲驱动(impulsive)来说，在一帧周期中发射强光之后，像素的亮度立即减弱且不再发光。在脉冲驱动中，不发光状态在一帧周期中占据了主要的部分。
近期的研究已表明维持驱动存在的本质问题在于当显示移动图像时轮廓变得模糊或者移动看起来不自然。脉冲驱动显示装置不存在上述问题。为了解决这种维持驱动独有的问题，公开了一种实现伪脉冲驱动的方法，其中什么也不显示的黑色图像在一帧周期中显示特定的周期(例如，参考文献1：日本公开专利申请号H9-325715以及参考文献2：日本公开专利申请号2000-200063)。此外，作为实现伪脉冲驱动的另一方法，公开了参考文献3：SID’05文摘，60.2，第1734页，(2005)。这是这样一种方法，在该方法中一帧周期被分为两个子帧周期，在低灰度级区域中只在位于一帧中的后半部分的子帧发光，在高灰度级区域中位于一帧中的第一半部分的子帧发光，并在位于一帧的后半部分的子帧发光，从而实现伪脉冲驱动。
发明内容
通过参考文献1和2中公开的插入黑色图像实现伪脉冲驱动的方法在改进移动图像的质量方面是有效的；然而，存在一个问题就是由于插入黑色而降低了平均亮度。此外，为了将降低了的平均亮度恢复为插入黑色图像之前的亮度，像素的瞬时亮度必须较高，这又导致当发光时功耗和负载增加的问题。
此外，在参考文献3公开的方法中，在显示亮灰度级之后，亮灰度级又再次显示的情况下改进移动图像质量的效果较小。尤其，很难预期改进移动图像质量的效果，该移动图像显示具有最高亮度周围的亮度。这是因为在这种情况下，连续发出具有高亮度的光，且驱动变为接近于维持驱动。
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种显示装置及其驱动方法，其中通过插入黑色图像实现伪脉冲驱动的方法减少了诸如当发光时功耗增加以及负载增加的问题。此外，本发明的另一目的在于提供一种显示装置及其驱动方法，其中即使在显示亮灰度级时，改进移动图像质量的效果也较大。
解决了上述问题的显示装置的一个特征是通过将一帧周期分为多个子帧周期显示灰度级的显示装置，其中一帧周期分为至少第一子帧周期和第二子帧周期；当显示最大灰度级的第一子帧周期的亮度为Lmax1以及显示最大灰度级的第二子帧周期的亮度为Lmax2时，在一帧周期中满足(1/2)Lmax2＜Lmax1＜(9/10)Lmax2。
解决了上述问题的显示装置的驱动方法是由并列放置的多个显示元件显示图像的显示装置的驱动方法，其中一帧周期分为第一子帧周期和第二子帧周期；当显示最大灰度级的第一子帧周期的亮度为Lmax1以及显示最大灰度级的第二子帧周期的亮度为Lmax2时，满足(1/2)Lmax2＜Lmax1＜(9/10)Lmax2。因此能够获得具有上述特征的液晶显示装置或半导体装置的驱动方法，其中维持时间得以缩短且当发光时负载较小，从而上述问题得以解决。
此外，解决了上述问题的显示装置的驱动方法是由并列放置的多个显示元件显示图像的显示装置的驱动方法，其中一帧周期分为第一子帧周期和第二子帧周期；当显示最大灰度级的第一子帧周期的亮度为Lmax1以及显示最大灰度级的第二子帧周期的亮度为Lmax2时，满足(1/2)Lmax1＜Lmax2＜(9/10)Lmax1。因此能够获得具有上述特征的液晶显示装置或半导体装置的驱动方法，其中维持时间得以缩短且当发光时负载较小，从而上述问题得以解决。
此外，解决了上述问题的显示装置的驱动方法是由并列放置的多个显示元件显示图像的显示装置的驱动方法，其中一帧周期分为第一子帧周期和第二子帧周期，能显示的灰度级包括被分为n个区域的灰度级区域(n是大于1的整数)，且n个灰度级区域中的每一个具有下述灰度级区域的特性，该灰度级区域是：在第一子帧周期或第二子帧周期中的其中一个中，相对于灰度级改变的亮度改变的灰度级区域是恒定的或者第一子帧周期的亮度和第二子帧周期的亮度之间的比值相对于灰度级是恒定的灰度级区域。因此能够获得具有上述特征的液晶显示装置或半导体装置的驱动方法，其中维持时间得以缩短且当发光时负载较小，从而上述问题得以解决。
此外，解决了上述问题的显示装置的驱动方法是上述显示装置的驱动方法，其中一帧周期分为第一子帧周期、第二子帧周期和第三子帧周期；当第三子帧周期中的最大亮度是Lmax3时，Lmax3小于或等于第一子帧周期的最大亮度和第二子帧周期的最大亮度的1/10。因此能够获得具有上述特征的液晶显示装置或半导体装置的驱动方法，其中维持时间得以缩短且当发光时负载较小，从而上述问题得以解决。
必须注意到本发明所示的开关可以具有不同的模式，并且可以使用电开关、机械开关等等。也就是只要能控制电流可以使用任何元件；因此，开关不限于特定的元件，可以使用不同的元件。例如，可以是晶体管、二极管(例如PN二极管、PIN二极管、肖特基二极管、与二极管相连的晶体管等)，或结合有上述元件的逻辑电路。因此，在晶体管用作开关的情况下，因为其仅作为开关工作，因此晶体管的极性(导电类型)不受到特别的限制。然而，当截止状态电流优选为低时，优选采用具有低截止状态电流极性的晶体管。给出了提供有LDD区域的晶体管、具有多栅极结构的晶体管等作为具有低截止状态电流的晶体管的示例。此外，当作为开关工作的晶体管的源极端的电位接近低电位侧电源(例如Vss、GND或0V)时优选采用n沟道晶体管，而当源极端电位接近高电位侧电源(例如Vdd)时优选采用p沟道晶体管。这是因为栅-源电压的绝对值可能增加，晶体管可容易地作为开关工作。必须注意到通过同时利用n沟道和p沟道晶体管还可采用CMOS开关。当使用CMOS开关时，即使当状态改变时使得通过开关的电压输出(即到达开关的输入电压)相对于输出电压较高或较低，开关仍能适当地操作。
必须注意到描述“连接于”包括元件电连接的情形、元件功能连接的情形以及元件直接连接的情形。因此，除了预定的连接元件之外可提供另一元件。例如，使能够电连接(例如开关、晶体管、电容、电感、电阻、二极管等)的一个或多个元件可置于一部分和另一部分之间。可替换地，使能够功能连接(例如逻辑电路(反相器、NAND电路、NOR电路等等)、信号转换电路(D/A转换电路、A/D转换电路、伽马校正电路等)、电位转换电路(诸如升压电路或降压电路的电源电路、将电位改变为H信号或L信号的电平转换电路等)、电压源、电流源、开关电路、放大器电路(增加信号幅值、电流值等的电路，例如运算放大器、差分放大电路、源极跟随电路或缓冲器电路)、信号产生电路、存储器电路、控制电路等)的一个或多个电路可提供在一部分和另一部分之间。可替换地，上述电路或元件可在没有另一元件或电路置于其间的情况下而直接连接。当元件在没有另一元件或电路置于其间而直接连接的情况下，可采用“直接连接”这一描述。必须注意到描述“直接连接”包括元件电连接的情形(即有另一元件置于其间而连接多个元件的情形)、元件之间功能连接的情形(即有另一元件置于期间而连接多个电路的情形)、以及元件之间直接连接的情形(即多个元件之间没有另一元件或电路置于期间而相互连接的情形)。
必须注意到显示元件、显示装置、发光元件或发光装置可使用不同的模式，或者可包括不同的元件。例如，作为显示元件、显示装置、发光元件或发光装置，可以使用由电磁作用改变其对比度的显示介质，例如EL元件(有机EL元件、无机EL元件、或包括有机和无机物质的EL元件)、电子发射元件、液晶元件、电子墨水、光栅光阀(GLV)、等离子显示板(PDP)、数字微镜装置(DMD)、压电陶瓷显示或碳纳米管。必须注意到利用EL元件的显示装置包括EL显示器；利用电子发射元件的显示装置包括场发射显示器(FED)、SED平板显示器(SED：表面导电电子发射显示器)等；利用液晶元件的显示装置包括液晶显示器、透射型液晶显示器、半透射型液晶显示器、和反射型液晶显示器；利用电子墨水的显示装置包括电子纸。
必须注意到可以使用各种类型的晶体管，而不限制晶体管的可用类型。因此，例如，可以使用利用以非晶硅或多晶硅为代表的非单晶半导体薄膜的薄膜晶体管(TFT)。该晶体管可在不高的制造温度、低成本的情况下制造在大衬底或具有透光特性的衬底上，或者晶体管可透光。此外，可以使用利用半导体衬底或SOI衬底、MOS晶体管、结型晶体管、双极型晶体管等形成的晶体管。利用这些晶体管，可以制造具有较小变化的晶体管、能有效地提供电流的晶体管或小尺寸的晶体管，且可形成具有低功耗的电路。此外，可以使用通过使化合物半导体变薄而获得的诸如ZnO、a-InGaZnO、SiGe或GaAs或薄膜晶体管的使用化合物半导体的晶体管等。这些晶体管可在制造温度不高、或室内温度下制造，或直接位于具有低热阻的衬底诸如塑料衬底或薄膜衬底上。此外，可以采用由喷墨方法、印刷方法等形成的晶体管。这些晶体管可在室温、低真空状态下制造，或者位于大衬底上。此外，由于可以不使用掩膜(刻线)而制造晶体管，因此可容易地改变晶体管的布局。此外，可以使用利用有机半导体、或碳纳米管、或其它晶体管的晶体管。这些晶体管可形成在可弯曲的衬底上。必须注意到非单晶半导体薄膜可包含氢或卤素。此外，晶体管提供在其上的衬底可以是各种类型且不受特别地限制。因此，例如，可以利用单晶衬底、SOI衬底、玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、纸衬底、玻璃纸衬底、石头衬底、不锈钢衬底、包括不锈钢箔的衬底等形成晶体管。此外，在晶体管形成在一衬底上之后，晶体管可与另一衬底换位并位于其上。通过这些衬底可以形成具有令人喜欢的特性或低功耗的晶体管，或者可以获得不容易变形或具有热阻的装置。
晶体管可具有不限制为特定结构的各种结构。例如，可以采用具有两个或更多栅极的多栅极结构。利用多栅极结构，可以串联连接沟道区域；因此可以串联连接多个晶体管。利用多栅极结构可以减小截止状态电流，可以增加晶体管的耐压，从而使可靠性得以改进。此外，即使当晶体管运行于饱和区域时漏-源电压波动，而漏-源电流并不激烈地波动，从而提供了平滑特性。此外，可以使用其中栅极形成在沟道上方和下方的结构。在利用其中栅极形成在沟道上方和下方的结构时，沟道区域被放大使得通过沟道区域的电流量增加，或者可容易地形成耗尽层使得S值得以减小。此外，当栅极提供在沟道上方和下方时，多个晶体管并联连接。此外，可以采用栅极形成在沟道上方的结构、栅极形成在沟道下方的结构、交错排列的结构、反向交错排列的结构、沟道区域分为多个区域且划分的区域可并联或串联连接的结构。源极或漏极可与沟道(或其部分)交叠。在具有源极或漏极与沟道(或其部分)交叠的结构的情况下，可以防止电荷累积在部分沟道中，且可防止不稳定的运行。此外可提供LDD区域。在具有LDD区域的情况下，截止状态电流得以减小，晶体管的耐压得以增加，从而可靠性得以改进。此外，即使当晶体管运行在饱和区域时漏-源极电压波动，但是漏-源极电流并不激烈地波动，从而提供了平滑特性。
必须注意到可以使用不同类型的晶体管，且不同类型的晶体管可形成在任何衬底上。因此，所有的电路可利用玻璃衬底、塑料衬底、单晶衬底、SOI衬底或其它衬底形成。当所有的电路形成在相同的衬底上时，因为减少了部件数量使成本得以减小，并且由于减小了电路中部件之间的接触点的数目，使可靠性得以提高。可替换地，一些电路形成在一衬底上并且其它电路形成在另一衬底上是可能的。即，所有的电路不必形成在相同的衬底上。例如，一些电路通过利用晶体管形成在玻璃衬底上，而其它电路形成在单晶衬底上，且IC芯片可利用COG(玻璃上芯片)方法提供在玻璃衬底上。可替换地，IC芯片可通过TAB(“Tape AutomatedBonding”卷带自动粘合)方法或利用印刷板方法连接于玻璃衬底。通过这种方式，当一些电路形成在相同的衬底上时，因为减小了部件的数目，因此成本得以减小，并且因为减小了部件之间接触点的数目，因此可靠性得以改进。此外，当消耗更多功率，具有高驱动电压或高驱动频率的部分没有作为上述电路形成在相同的衬底上时，可防止功耗的增加。
必须注意到一个像素对应于控制亮度的一个组件。因此，例如，一个像素对应于一个彩色组件并由一个彩色组件表示亮度。因此，彩色显示装置在具有R(红)、G(绿)和B(蓝)彩色组件的情况下，图像的最小单元由包括R像素、G像素和B像素的三个像素组成。必须注意到彩色组件不限于三种颜色。可以使用更多数目的颜色，或可以使用RGB之外的颜色。例如，可以增加白色，因此可以使用RGBW(W表示白色)。可替换地，黄色、青色、紫色、翠绿色、朱红色中的一种或多种等可添加到RGB中。可替换地，可以添加接近RGB中至少一种的颜色。例如可以使用R、G、B1和B2。B1和B2都是蓝色，但是它们的频率稍微有所不同。在利用这种彩色组件的情况下，可以实现更接近于原色的显示，或者使功耗得以减小。作为另一示例，如果多个区域用于控制一个彩色组件的亮度，一个区域对应于一个像素。因此，当执行区域灰度级时，且在区域灰度级中对于每一彩色组件提供控制亮度的多个区域，且灰度级由所有的区域表示，例如，控制亮度的一个区域对应于一个像素。因此，在这种情况下，一个彩色组件由多个像素组成。此外，在这种情况下，有助于显示的区域的尺寸有时根据像素的不同而不同。此外，在控制亮度的区域中，对于每一彩色组件提供多个区域，换句话说，在组成一个彩色组件的多个像素中，提供给各个像素的信号相互之间可以稍微不同从而拓宽了视角。必须注意到，描述“一个像素(对于三种颜色)”表示对于R、G和B的三个像素被看成一个像素。当对于一个彩色组件提供多个像素时，描述“一个像素(对于一种颜色)”表示对于一个彩色组件提供的多个像素整体上被看成一个像素。
必须注意到像素可以矩阵形式设置(排列)。这里，描述“像素以矩阵设置(排列)”包括在纵向或横向方向上，像素被设置为形成直线的情形以及像素被设置为形成锯齿形线的情形。因此，例如，当全彩色显示器由三种彩色组件(例如RGB)实现时，包括像素设置为带形的情形以及对于三种彩色组件的点设置为所谓的三角图案或Bayer图案的情形。彩色组件不限于三种颜色，可以使用更多的颜色。例如，可以使用RGBW(W表示白色)或添加了一种颜色，例如黄色、青色、或紫色等的RGB。此外，在彩色组件的各点中显示器区域的尺寸可不同。结果，功耗得以减小且显示元件的寿命得以延长。
晶体管是包括至少三个端子，栅极、漏极和源极的元件。沟道区域提供在漏极区域和源极区域之间，并且电流可流经漏极区域、沟道区域和源极区域。这里，很难确定两个端子中哪一个是源极或漏极，因为根据晶体管的结构、运行情况等源极和漏极可切换。因此，作为源极和漏极的区域在某些情况下不称作源极和漏极，而称作第一端子和第二端子。必须注意到晶体管还可以是包括至少三个端子，即基极、发射极和集电极的元件。同样在这种情况下，发射极和集电极可称作第一端子和第二端子。
必须注意到栅极包括栅极电极和栅极导线(还称为栅极线、栅极信号线等)及其部分。栅极电极对应于部分导电薄膜，其与形成沟道区域、LDD(轻掺杂漏极)区域等的半导体相互交叠，且有栅绝缘薄膜置于其间。栅极导线对应于连接像素的栅极并将栅极电极和另一导线连接的导线。
必须注意到存在用作栅极且还用作栅极导线的部分。该区域可称作栅极电极或栅极导线。即存在不能清楚地区分栅极电极或栅极导线的区域。例如，在沟道区域与延伸的栅极导线交叠的情况下，交叠的区域用作栅极导线并且还用作栅极电极。因此，该区域还可称为栅极电极或栅极导线。
此外，利用与栅极电极的材料相同的材料形成并连接于栅极电极的区域也称作栅极电极。同样地，利用与栅极导线的材料相同的材料形成并连接于栅极导线的区域称作栅极导线。严格地说，该区域不与沟道区域交叠，或者并不具有在某些情况下连接于另一栅极电极的功能。然而，由于制造过程等的情况，存在与栅极电极或栅极导线相同的材料形成的并与栅极电极或栅极导线相连的区域。因此，该区域还称作栅极电极或栅极导线。
例如，在多栅极晶体管中，一个晶体管和另一晶体管的栅极通常通过与栅极电极相同的材料形成的导电薄膜连接。该区域是连接栅极电极并可称为栅极导线的区域，但因为多栅极晶体管可以看作一个晶体管，该区域还可称为栅极电极。即，与栅极电极或栅极导线相同的材料形成并连接于栅极电极或栅极导线的组件可称为栅极电极或栅极导线。此外，例如，连接栅极电极和栅极导线的部分中的导电薄膜还可称为栅极电极或栅极导线。
必须注意到栅极端子对应于栅极电极区域的一部分或电连接于栅极电极的区域。
必须注意到源极包括源极区域、源极电极以及源极导线(也称为源极线、源极信号线等)或其部分。源极区域对应于包括大量p型杂质(硼、镓等)或n型杂质(硫、砷等)的半导体区域。因此，包括少量p型杂质或n型杂质的区域，即所谓的LDD(轻掺杂漏极)区域未包括在源极区域中。源极电极对应于与源极区域不同的材料形成并电连接于源极区域的部分中的导电层。必须注意到包括源极区域的源极电极称为源极电极。源极导线对应于连接像素的源极电极或连接源极电极和另一导线的导线。
然而，存在用作源极电极以及还用作源极导线的部分。该区域可以称为源极电极或源极导线。即，存在不能清楚地与源极电极或源极导线区分的区域。例如，在源极区域与延伸的源极导线交叠的情况下，交叠的区域用作源极导线还用作源极电极。因此，该区域还称作源极电极或源极导线。
此外，与源极电极的材料相同的材料形成并连接于源极电极的区域；或连接一个源极电极和另一源极电极的部分还可称为源极电极。此外，与源极区域交叠的部分称为源极电极。同样地，与源极导线相同的材料形成并连接于源极导线的区域可称为源极导线。严格地说，存在该区域不具有将一源极电极连接于另一源极电极的功能的情况。然而，鉴于制造过程等情形，存在与源极电极或源极导线相同的材料形成并连接于源极电极或源极导线的区域。因此，该区域还称为源极电极或源极导线。
例如，连接源极电极和源极导线的部分中的导电薄膜可称为源极电极或源极导线。
必须注意到源极端子对应于源极区域、源极电极或电连接源极电极的区域的一部分。
必须注意到与源极相同的情况可应用于漏极。
必须注意到半导体装置对应于包括具有半导体元件(晶体管、二极管等)的电路的装置。此外，半导体装置通常还对应于利用半导体特性行使功能的装置。显示装置对应于包含显示元件(诸如液晶元件或发光元件)的装置。必须注意到显示装置可对应于显示面板本身，其中包括诸如液晶元件的显示元件的多个像素以及驱动该像素的外围驱动器电路形成在相同的衬底上。此外，显示装置可包括由导线接合或突起，即所谓的COG(玻璃上芯片)提供在衬底上的外围驱动器电路，以及还有，提供有柔性印刷电路(FPC)或印刷导线板(PWB)(诸如IC、电阻器、电容器、电感器或晶体管)的装置。此外，显示装置可包括诸如起偏振片或波片的光学薄板。此外，显示装置可包括背光单元(背光单元可包括导光板、棱镜薄板、扩散板、反射板和光源(例如LED或冷阴极管))。此外，发光装置是包括自发光显示元件的显示装置，该自发光显示元件例如用于EL元件或FED的元件。液晶显示装置是包括液晶元件的显示装置。
一个物体形成在另一不同物体上或正上方的表达并不意味着该物体直接与另一不同物体接触。该表达可包括两个物体相互不直接接触的情形，即还有另一物体置于两物体之间的情形。因此，例如，当描述层B形成在层A上(或者正上方)时，其意味着层B位于层A上且直接与层A接触的情形，或者另一层(例如层C或层D)形成在层A上且直接与层A接触，而层B形成在层C或D上且直接与层C或D接触。此外，当描述一物体形成在另一不同物体的上方时，并不意味着该物体直接与另一物体接触，另一物体置于两者之间。因此，例如，当描述层B形成在层A的上方时，表示层B形成在层A上且直接与层A接触，或者另一层(层C或层D)形成为直接与层A接触，而层B形成在层C或D上并与层C或D直接接触。同样地，当描述一物体形成在另一不同的物体下或下方时，意味着物体之间相互直接接触或不相互接触的情形。
为改进移动图像的质量而执行的黑色插入导致平均亮度降低的问题得以解决；因此，降低了发光时的功耗和负载。
此外，在显示了亮灰度级的情况下，再一次显示亮灰度级，改进移动图像质量的效果得以增强。尤其，以接近于最大亮度的亮度显示的移动图像的质量得以改进。
附图说明
附图中：
图1A和1B是描述本发明的模式的图形；
图2A和2B是用于描述描述本发明中所用的术语的图形；
图3A和3B是用于描述本发明的模式的图形；
图4A至4F是用于描述本发明的模式的图形；
图5A至5F是用于描述本发明的模式的图形；
图6A至6F是用于描述本发明的模式的图形；
图7A和7B是用于描述本发明的模式的图形；
图8A至8D是用于描述本发明的模式的图形；
图9A至9F是用于描述本发明的模式的图形；
图10A至10D是用于描述本发明的模式的图形；
图11A和11B是用于描述本发明的模式的图形；
图12A和12B是用于描述本发明的模式的图形；
图13A至13C是用于描述本发明的显示装置的驱动方法的图形；
图14A和14B是用于描述本发明的显示装置的驱动方法的图形；
图15A至15C是用于描述本发明的显示装置的驱动方法的图形；
图16是用于描述本发明的显示装置的驱动方法的图形；
图17A至17D是用于描述在本发明的显示装置中安装电路的方法的视图；
图18A至18C是用于描述本发明的显示装置的驱动方法的视图；
图19A和19B是用于描述本发明显示装置的显示部分结构的视图；
图20A和20B是用于描述本发明显示装置的显示部分结构的视图；
图21A和21B是用于描述本发明显示装置的显示部分结构的视图；
图22A和22B是用于描述本发明显示装置的显示部分结构的视图；
图23A和23B是用于描述本发明显示装置的显示部分结构的视图；
图24是用于描述本发明的显示装置结构的视图；
图25A至25D是用于描述本发明的显示装置结构的视图；
图26是用于描述本发明的显示装置结构的视图；
图27A至27C是用于描述本发明显示装置的外围驱动电路结构的视图；
图28是用于描述本发明的显示装置结构的视图；
图29是用于描述本发明显示装置的外围驱动电路结构的视图；
图30A至30D是分别示出利用了本发明显示装置的电子装置的视图；
图31是用于描述利用本发明显示装置的电子装置的封装方法的视图；
图32是用于描述利用本发明显示装置的构造物体的应用模式的视图；
图33是用于描述利用本发明显示装置的构造物体的应用模式的视图；
图34是用于描述利用本发明的显示装置的杆状物体的视图；
图35是用于描述利用本发明的显示装置的可移动物体的视图；
图36A和36B是用于描述利用本发明的显示装置的可移动物体的视图；
图37A和37B是用于描述利用本发明的显示装置的可移动物体的视图。
具体实施方式
下面将参考附图解释本发明的实施方式。然而，本发明可以以不同的模式执行，且本领域技术人员容易理解的是，可以以不同的方式改变模式和细节而不脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不应该解释为限制于实施方式的描述。
(实施方式1)
在该实施方式中，将描述这样一种方法，所述方法通过将一帧划分为两个或更多子帧并将两个或更多子帧中的一些主要用于图像显示(亮图像)，另一些主要用于减少移动图像(暗图像)的余像来改进移动图像的质量。
此处将描述黑色图像和暗图像之间的差别。黑色图像是其中形成图像的所有像素处于不发光状态或非透光状态的图像，且仅是漆黑色图像。另一方面，暗图像是当形成图像的主要部分像素是以相对较低的亮度发光的像素时形成的图像。换句话说，暗图像是指形成图像的所有像素的总发光量小于亮图像所有像素的总发光量的图像。根据该定义，存在黑色图像用作暗图像的情形。
接下来描述积分亮度。通常，作为并列放置在显示装置上的像素的集合而形成的图像不总是像人们看到的那样。
首先，当像素的尺寸较小时，即使像素被分散地放置，人眼也不能将它们与空间上相互接近的像素区分开。例如，当彼此靠近的像素具有不同的发光颜色时，发光颜色的不同没有觉察到，而不同颜色被觉察为相互靠近的像素的混合颜色。该特性称为并置颜色的混合，其使得能够显示彩色图像。此外，当相互靠近的像素具有不同的亮度时，相互靠近的像素的亮度的中间值被觉察出来。作为通过利用该特性表示中间亮度的技术，存在灰度级插入技术，诸如抖动扩散(dither diffusion)和误差扩散。此外，还包括面积灰度级方法，该方法根据发光区域的面积表示灰度级。
其次，当像素发光的时间非常短且像素多次在时间上分散地发光时，人眼不能分辨出时间上相互靠近的亮度的差别。例如，在具有高亮度的发光和具有低亮度的发光连续地执行时，人眼感知到像素发出具有中间亮度的光。利用该特性表示中间亮度的技术称为时域灰度级方法。此外，当在时间上相互靠近地执行发射具有不同颜色的光时，在时间上相互靠近地发出光的像素的发光颜色被感知为混合彩色。作为通过利用该特性显示彩色图像的技术，存在场顺序方法。
此处，当在时间上分散地多次发光时，人眼不能区分在时间上相互靠近的亮度的差别的现象与人眼的时间频率特性有关。当改变时人眼不能接收以比特定临界值更高的频率改变的亮度，并且看到的是具有恒定的亮度的连续发光。这时，人眼接收的亮度取决于以时间对亮度积分而获得的值(积分亮度)。
另一方面，当以低于或等于特定临界值的频率改变亮度时，人眼感觉亮度的变化是闪烁。该临界值取决于亮度，其大约是几十Hz(周期是十到几十毫秒)。换句话说，积分亮度是在直到几十毫秒时间范围内以时间对亮度积分而获得的值，其中在该几十毫秒内人眼感觉不到该亮度改变。
接下来将参考图2A和2B描述当一帧划分为多个子帧时，通过公式表示积分亮度的方法。图2A中的实线表示例如在一帧划分为两个子帧的情况下，一帧中一个像素的亮度随时间改变的示例。
在图2A中，一帧周期的长度为T，第一子帧的长度为T1，第二子帧的长度为T2，第一子帧周期中像素的平均亮度为X1，第二子帧周期中像素的平均亮度为X2。然后，在第一子帧周期中积分亮度是T1与X1的乘积。同样地，第二子帧周期的积分亮度为T2和X2的乘积。
必须注意到，鉴于实际用作显示装置的装置的特性，存在亮度随时间改变与图2A中的实线不同的情形。例如，在采用液晶的显示装置的情况下，亮度平滑地改变，如图2A中的虚线所示。在这种情况下，通过获得亮度的时间积分精确地定义积分亮度；然而，在该实施方式中，为简单起见，积分亮度通过平均亮度和子帧周期的乘积来定义。以这种方式，各子帧周期中的亮度不必要是恒定的。
图2B示出在一帧周期中积分亮度相对于要显示的灰度级的分布的示例。水平轴表示灰度级，并且垂直轴表示一帧周期中的积分亮度。在图2B中示出显示灰度级0到灰度级255的情形。必须注意到，省略了灰度级5到灰度级251的显示。在各灰度级中，阴影部分显示第一子帧周期中的积分亮度，而白色部分表示第二子帧周期中的积分亮度。
在这种情况下，一帧周期中的积分亮度可表示为第一子帧周期中积分亮度和第二子帧周期中积分亮度之和。且根据要显示的灰度级可独立地设置积分亮度的分布。
此处，将一帧周期划分为子帧周期的数目可以是大于或等于2的整数。当以公式化表示时，可由下面的公式表示。即，一帧周期划分为n(n是大于等于2的整数)个子帧周期，当第i(i是大于等于1且小于等于n的整数)个子帧周期中显示元件的平均亮度是Xi且第i个子帧周期的长度是Ti时，以一帧周期对与时间相关的亮度函数X(t)积分而获得的积分亮度Y可表示为数学表达式1。
[数学表达式1]
Y = Σ i = 1 n X i T i
期望的是，第i个子帧周期的长度Ti在各个子帧周期中大致相等。这是因为当各子帧周期的长度相互相等时，将图像数据写入像素中的周期(寻址周期)可以最长。当寻址周期较长时，显示装置的外围驱动电路的操作频率可以较慢；因此，功耗得以降低。此外，显示装置的产量得以改进。然而，本发明不限于此，可以根据各子帧周期使Ti不同。例如，当显示亮图像的子帧周期的长度较长时，背光单元的平均亮度可以在不增加功耗的情况下得以增加。此外，在不改变背光单元的平均亮度的情况下可以减小功耗。换句话说，发光效率得以改进。此外，当显示暗图像的子帧周期的长度较长时，其优点在于大大地改进了移动图像的质量。
在该实施方式中，描述了被划分的子帧的数目n是2并且各子帧周期的长度相互相等的情况。此外，位于一帧周期的第一半中的子帧周期称为1SF，位于一帧周期的后一半的子帧周期称为2SF。
图1A和1B是示出了在该实施方式中相对于要显示的灰度级亮度在两个子帧周期中如何分布的视图。图1A示出2SF中的亮度高于1SF中的亮度的情形，且图1B示出1SF中的亮度高于2SF中的亮度的情形。
首先将参考图1进行描述。在图1A中，水平轴表示时间，并且垂直实线表示帧的边界。此外，垂直虚线表示子帧的边界。垂直轴表示亮度。即，图1A表示亮度随时间增加的情况下像素的亮度相对于五个帧时间的改变。
在水平轴下面写入了各帧中的灰度级。即，在图1A中，示出了这种情况下像素的亮度随着时间的改变，其中首先显示最小灰度级，然后以更低灰度级侧上的中间色、中间等级的中间色、更高灰度级侧上的中间色以及最大灰度级的顺序来显示。
虽然移动图像的质量通过插入黑色图像得以改进，但是描述在该实施方式中的显示装置的驱动方法其特征在于，通过插入接近黑色图像的暗图像而不是插入黑色图像来改进移动图像的质量。即，一帧周期划分为两个子帧周期1SF和2SF且这样发光使得当要显示最大灰度级时，1SF的亮度低于2SF的亮度，从而实现了移动图像质量的改进，且使一帧周期中的亮度保持恒定。
关于表示灰度级的方法，首先，在从最小灰度级到中间等级的中间色的范围中，灰度级由2SF中亮度的高和低来表示。然后，在2SF中的亮度达到最大值Lmax2之后，2SF中的亮度固定为Lmax2，且灰度级由1SF中的亮度的高和低来表示。然后，当要表示最大灰度级时，改进移动图像的质量时优选使得1SF中的亮度Lmax1低于Lmax2。
也就是，通过缩短甚至在最大灰度级周围保持亮度的时间(维持时间)，在所有的灰度级范围中能减小余像；因此，移动图像的质量得以优化。此外，通过显示暗图像，而不是黑色图像，显示最大灰度级时在1SF中可以降低Lmax1的亮度。因此功耗得以降低。
为了改进移动图像的质量，优选地Lmax1为Lmax2的90％或更小，尤其优选为Lmax2的60％或更小。此外，为了在一帧中增加Lmax1并抑制最大亮度，Lmax1优选为Lmax2的50％或更多，从而减小功耗。即，当在1SF中插入暗图像时，Lmax1的范围优选为如下表示：(1/2)Lmax2＜Lmax1＜(9/10)Lmax2，尤其优选为(1/2)Lmax2＜Lmax1＜(3/5)Lmax2。
期望的是，一帧周期的长度小于或等于1/60秒，以使得不容易发生闪烁。然而，一帧周期的长度越短，外围驱动电路的运行频率变得越高且功耗增加。因此，一帧周期的长度优选在1/120秒至1/60秒的范围。
接下来将参考图1B描述1SF中的亮度高于2SF中的亮度的情形。在图1B中，水平轴表示时间，并且垂直实线表示帧的边界。此外，垂直虚线表示子帧的边界。垂直轴表示亮度。即，图1B表示像素的亮度相对于五个帧时间的改变。尽管在图1A中1SF的亮度低于2SF的亮度，但是本发明不限于此。即，如图1B所示，一帧周期划分为两个子帧周期1SF和2SF，且这样发光使得当要显示最大灰度级时2SF的亮度低于1SF的亮度，由此能够实现移动图像的质量的改进。以这种方式，可以反转1SF和2SF的顺序。
必须注意到，图1A和1B中所示的显示装置的驱动方法可与过驱动结合在一起实施。结果，即使使用诸如液晶元件的显示元件，其中对于电压改变的响应速度较慢时，也能足够获得改进移动图像质量的效果。
将参考图13A至13C描述过驱动。图13A示出输出的亮度相对于显示元件的输入电压的时间变化。显示元件的输出亮度随虚线示出的输入电压1的时间改变是同样由虚线示出的输出亮度1。即，尽管用于获得目标输出亮度Lo的电压是Vi，但是当Vi简单地输入为输入电压时，在达到目标输出亮度Lo之前需要花费对应于元件的响应速度的时间。
过驱动是一种增加响应速度的技术。特别地，该方法如下：首先，将大于Vi的电压Vo施加于该元件一特定的时间，以增加输出亮度的响应速度并使得亮度接近于目标输出亮度Lo，然后，使输入电压回到Vi。此时的输入电压和输出亮度分别由输入电压2和输出亮度2示出。从图中可以看出，在达到目标亮度Lo之前输出亮度2所用的时间小于输出亮度1所用的时间。
必须注意到，尽管参考图13A描述了输出亮度相对于输入电压正向改变的情形，但是也可容易地应用于输出亮度相对于输入电压负向改变的情形。
参考图13B和13C描述实现上述驱动的电路。首先描述输入视频信号Gi是模拟值信号(其可以是离散值)且输出视频信号Go也是模拟值信号的情形。图13B中示出的过驱动电路包括编码电路1301、帧存储器1302、校正电路1303、和D/A转换电路1304。
首先，输入视频信号Gi被输入到编码电路1301中并被编码。换句话说，将输入视频信号Gi由模拟信号转变为具有适当位数的数字信号。在此之后，已转换的数字信号分别被输入到帧存储器1302和校正电路1303。已经保持在帧存储器1302中的前一帧的视频信号也同时被输入到校正电路1303中。然后，在校正电路1303中，输出根据预先准备的数值进行校正的视频信号。通过利用帧的视频信号以及前一帧的视频信号从数值表中选择数值。这时，输出切换信号可以输入到校正电路1303中，切换帧的已校正视频信号和视频信号以进行输出。接下来，帧的已校正视频信号或视频信号被输入到D/A转换电路1304中。此外，输出视频信号Go被输出，该输出视频信号Go是与帧的已校正视频信号或视频信号一致的模拟信号值。以这种方式可实现过驱动。
接下来，将参考图13C描述输入视频信号Gi是数字值的信号且输出视频信号Go也是数字值的信号。图13C所示的过驱动电路包括帧存储器1312和校正电路1313。
输入视频信号Gi是数字信号，且首先分别被输入到帧存储器1312和校正电路1313中。已经保持在帧存储器1312中的前一帧的视频信号也同时被输入到校正电路1313中。然后，在校正电路1313中，输出根据预先准备的数值表校正的视频信号。通过利用帧的视频信号以及前一帧的视频信号从数值表中选择数值。这时，输出切换信号可以被输入到校正电路1313中，切换帧的已校正视频信号和视频信号以进行输出。以这种方式可实现过驱动。
必须注意到，用于获得已校正视频信号的数值表的组合是1SF可以采用的灰度级值和2SF可以采用的灰度级值的乘积。由于被存储存储在校正电路1313中的数据总量小，因此该组合的数值更优选地变得更小。在该实施方式中，在显示亮图像的子帧达到最大亮度之前的中间色中，暗图像的亮度是0；在显示亮图像的子帧达到最大亮度之后直到显示最大灰度级，亮图像的亮度是恒定的；从而，该组合的数值显著地减小。因此，当图1A和1B中所示的显示装置的驱动方法与过驱动一起实施时可获得更好的效果。
必须注意到，过驱动电路包括输入视频信号Gi是模拟信号而输出视频信号Go是数字信号的情形。在这种情况下，可从图13B所示的电路中省略D/A转换电路1304。此外，过驱动电路包括输入视频信号Gi是数字信号而输出视频信号Go是模拟信号的情形。在这种情况下，可以从图13B所示的电路中省略编码电路1301。必须注意到过驱动电路不限于上述的具有数值表的过驱动电路。例如，可以采用利用帧之间亮度差数据校正视频信号的过驱动电路。
接下来将参考图17A至17D描述在显示板上安装过驱动电路的方法。图17A是显示板的通常的视图。显示板包括衬底1701、显示部分1702、外围驱动电路1703以及过驱动电路1704。必须注意到多个外围驱动电路1703和多个过驱动电路1704可提供在显示部分1702周围。此处将参考图17B、17C和17D描述椭圆1705包围的区域。
图17B是用于描述使用IC的情形下的视图，在IC中形成了过驱动电路。显示板包括衬底1701、显示部分1702、外围驱动电路1711和过驱动电路1712。以这种方式，当使用其中形成了过驱动电路的IC时，外围驱动电路1711可使用常用的驱动IC，从而使制造成本得以降低。在这种情况下，希望过驱动电路1712的每个输入视频信号和输出视频信号是模拟值。
图17C是用于描述使用IC的情形下的视图，在IC中形成了外围驱动电路和过驱动电路。显示板包括衬底1701、显示部分1702和IC 1721。以这种方式，当使用其中形成了外围驱动电路和过驱动电路的IC时，接触点的数目得以减小，从而可改进显示装置的可靠性。此外，由于可以简化制造过程，因此减少了制造成本。在这种情况下，希望IC 1721中过驱动电路的输出视频信号是模拟值。
图17D是用于描述使用下述电路的情形下的视图，在该电路中利用薄膜晶体管(TFT)形成了外围驱动电路和过驱动电路。显示板包括衬底1701、显示部分1702和电路1731。以这种方式，当使用了其中形成外围驱动电路和过驱动电路的电路时，可以大大地减小接触点的数目，从而大大地改进了显示装置的可靠性。此外，由于可简化制造过程，因此制造成本得以降低。在这种情况下，电路1731中过驱动电路的输出视频信号可以是模拟值或数字值。
必须注意到，图1A和1B所示的显示装置的驱动方法可对组合了扫描背光的液晶显示装置实施。结果，可以降低背光的平均亮度且可以减小功耗。
将参考图15A至15C描述扫描背光。图15A是示出其中并列放置了冷阴极管的扫描背光的视图。图15A中示出的扫描背光包括扩散板1501和N个冷阴极管1502-1至1502-N。当N个冷阴极管1502-1至1502-N并列放置在扩散板1501后面时，在改变亮度时可以扫描该N个冷阴极管1502-1至1502-N。
将参考图15C描述当扫描时各个冷阴极管的亮度的改变。首先，冷阴极管1502-1的亮度改变持续一段特定的时间。在图15C中，对于特定的周期使得亮度为低。在此之后，改变紧接着冷阴极管1502-1放置的冷阴极管1502-2的亮度并持续相同的时间。以这种方式，冷阴极管1502-1至1502-N的亮度顺序地改变。尽管对于图15C中特定的时间量使亮度改变为低于原始亮度，但是亮度也可改变为高于原始亮度。此外，尽管此处冷阴极管从1501-1扫描至1502-N，但是该顺序可以反转，也可以从冷阴极管1502-N至1502-1的顺序进行扫描。
通过结合扫描背光执行图1A和1B所示的显示装置的驱动方法，可以获得特殊的效果。即，使得图1A和1B中所示显示装置的驱动方法中插入暗图像的子帧周期和图15C中所示降低各个冷阴极管的亮度的周期同步，从而获得了与不使用扫描背光的情况下的显示相同的显示，且降低了背光的平均亮度。因此，减小了整体上作为液晶显示装置消耗能量的主要部件的背光的功耗。
优选在具有较低亮度的周期中背光的亮度大致与插入暗图像的子帧中的最大亮度相同。特别地，优选在1SF中插入暗图像的情况下所述亮度可以是1SF的最大亮度Lmax1，而在2SF中插入暗图像的情况下可以是2SF的最大亮度Lmax2。结果可减少液晶元件阻挡的光量，且可降低背光的发光亮度；从而可降低功耗。此外，通过降低背光的亮度可减小光泄漏。此外，在液晶元件中，优选地阻挡光是不可能的，从而会产生光泄漏且降低对比度；然而，当降低背光的亮度时，可减小光泄漏且可提高对比度。
必须注意到LED可用作扫描背光的光源。图15B中所示的是该情况下的扫描背光。图15B中所示的扫描背光包括扩散板1511以及每一个中都并列放置有多个LED的光源1512-1至1512-N。在LED用作扫描背光光源的情况下，优点在于背光可形成为轻而且薄。此外，还存在彩色再现范围得以加宽的优点。此外，由于并列放置在各个光源1512-1至1512-N中的LED同样地被扫描，因此背光可以是点扫描背光。当背光是点扫描类型时，可以进一步改进移动图像的质量。LED尤其优选用于改进移动图像的质量，因为诸如LED的发光与不发光的亮度变化可以以较高速度得以控制。
必须注意到，图1A和1B所示的显示装置的驱动方法可以结合高频驱动得以实施。通过这种方式可以进一步改进移动图像的质量。
将参考图18A至18C描述高频驱动。图18A是示出当帧频率是60Hz时插入暗图像的驱动的视图。附图标记1801表示该帧的亮图像；1802表示该帧的暗图像；1803表示下一帧的亮图像；1804表示下一帧的暗图像。在以60Hz执行驱动的情况下，优点在于能容易地获得视频信号的帧速度的一致性，且图像处理电路并不复杂。
图18B是显示当帧频率是90Hz时插入暗图像的驱动的视图。附图标记1811表示该帧的亮图像；1812表示该帧的暗图像；1813表示由该帧、下一帧、下下一帧形成的第一图像的亮图像；1814表示由该帧、下一帧、下下一帧形成的第一图像的暗图像；1815表示由该帧、下一帧、下下一帧形成的第二图像的亮图像；1816表示由该帧、下一帧、下下一帧形成的第二图像的暗图像。在以90Hz执行驱动的情况下，优点在于在不增加太多外围驱动电路的操作频率时能有效地改进移动图像的质量。
图18C是显示当帧频率是120Hz时插入暗图像的驱动的视图。附图标记1821表示该帧的亮图像；1822表示该帧的暗图像；1823表示由该帧、下一帧形成的图像的亮图像；1824表示由该帧、下一帧形成的图像的暗图像；1825表示下一帧的亮图像；1826表示下一帧的暗图像；1827表示由下一帧和下下一帧形成的图像的亮图像；1828表示由下一帧和下下一帧形成的图像的暗图像。在以120Hz执行驱动的情况下，优点在于移动图像质量的改进的效果非常显著，使得几乎感觉不到余像。
图1A和1B所示的显示装置的驱动方法可以结合下述驱动方法得以实施，在该驱动方法中通过操作公共线的电位，将目标电压施加于显示元件上。结果，减小了将像素写入视频信号的频率，使得可减小将视频信号写入像素时的功耗。此处，公共线表示为了增加像素电容而连接于辅助电容器元件的导线。此外，一个像素可划分为多个子像素，且为了显示，各条公共线的电位可单独控制。结果，各子像素的亮度各不相同，从而改善了视角。
将参考图14A和14B描述操作公共线电位的驱动。图14A是示出在为显示装置中一扫描线设置一条公共线的情况下多个像素电路的图形，该显示装置利用了诸如液晶显示元件的具有电容特性的显示元件。图14A所示的像素电路包括晶体管1401、辅助电容器1402、显示元件1403、视频信号线1404、扫描线1405以及公共线1406。
晶体管1401的栅极电连接于扫描线1405。晶体管1401的源极或漏极中的一个电连接于视频信号线1404，且另一个电连接于辅助电容器1402的一个电极以及显示元件1403的一个电极。辅助电容器1402的另一电极电连接于公共线1406。
首先，在扫描线1405选择的像素中，晶体管1401接通使得对应于视频信号的电压通过视频信号线1404被施加于显示元件1403和辅助电容器1402。这时，如果该视频信号使得连接于公共线1406的所有像素显示最小灰度级，或者如果该视频信号使得连接于公共线1406的所有像素显示最大灰度级，则不需要将视频信号通过视频信号线1404写入各个像素中。不是通过视频信号线1404写入视频信号，而是可以通过移动公共线1406的电位来改变施加于显示元件1403的电压。
尤其当结合图1A和1B所示的显示装置的驱动方法时，通过移动公共线1406的电位改变施加于显示元件1403的电压的方法实现了更好的效果。即，当整个图像具有暗灰度级时，连接于公共线1406的所有像素的灰度级通常都是暗的。这时，在插入暗图像的子帧中，根本不发光的像素的比例非常高。这是因为通过移动公共线1406的电位而不通过视频信号线1404写入视频信号大大地增加了改变施加于显示元件1403的电压的频率。同样，当整个图像具有亮灰度级时，通过移动公共线1406的电位而不通过视频信号线1404写入视频信号，使改变施加于显示元件1403的电压的频率得以大大地增加。其原因如下：当整个图像具有亮灰度级时，连接于公共线1406的所有像素的灰度级通常是亮的。这时，在其中插入亮图像的子帧中，该子帧中以最大亮度发光的像素比例变得非常高。
接下来，图14B是示出在显示装置中为一扫描线设置两条公共线的情形中多个像素电路的图形，该显示装置利用了诸如液晶元件的具有电容特性的显示元件。图14B中示出的像素电路包括晶体管1411、辅助电容器1412、显示元件1413、视频信号线1414、扫描线1415、第一公共线1416以及第二公共线1417。
晶体管1411的栅极电连接于扫描线1415。晶体管1411的源极或漏极中的一个电连接于视频信号线1414，且另一个电连接于辅助电容器1412的一电极以及显示元件1413的一电极。辅助电容器1412的另一电极电连接于第一公共线1416。此外，在与该像素邻近的像素中，辅助电容器1412的另一电极电连接于第二公共线1417。
在图14B所示的像素电路中，电连接于公共线的像素的数目较小，因此通过移动第一公共线1416或第二公共线1417的电位，而不是通过视频信号线1414写入视频信号，使得改变施加于显示元件1413的电压的频率得以大大地增加。此外，源极反转驱动或点反转驱动变为可能。通过源极反转驱动或点反转驱动，在改进该元件的可靠性同时还能抑制闪烁。
如上所述，当图1A和1B所示的显示装置的驱动方法与公共线的电位操作的驱动结合在一起时，获得了特别好的效果。
必须注意到，图1A和1B示出的显示装置的驱动方法可以结合由电流驱动的显示元件，诸如有机EL元件得以实施。结果，视频信号电流可以变大且写入的时间可以变短。
将参考图16描述由电流驱动的显示元件的驱动方法。图16是示出在显示装置中电流用作视频信号时的像素电路的图形，该显示装置利用了由电流驱动的显示元件，例如有机EL元件。图16所示的像素电路包括晶体管1601、开关元件1602，1603和1604、电容元件1605、显示元件1606、视频信号线1608、第一导线1609和第二导线1610。此外，可在像素区域之外提供电流源1607。
晶体管1601的栅极电连接于电容元件1605的一个电极。晶体管1601的源极或漏极中的一个电连接于第一导线1609，且另一个电连接于显示元件1606的一个电极。电容元件1605的另一电极电连接于第一导线1609。显示元件1606的另一电极电连接与第二导线1610。开关元件1602可设置在晶体管1601的栅极和所述晶体管1601的源极或漏极中的另一个之间。此外，开关元件1603可设置在这样一个电极与视频信号线1608之间，所述电极电连接于所述晶体管1601的源极或漏极中的另一个以及显示元件1606的一个电极。此外，开关元件1604可设置在晶体管1601的源极或漏极中的另一个和显示元件1606的一个电极之间。
在图16中所示的像素电路中，当写入视频信号时，可接通开关元件1602和1603，且可断开开关元件1604。这时，流经晶体管1601的源极和漏极之间的电流变为与流到电流源1607的电流相等。此外，当发光时，可断开开关元件1602和1603，且可接通开关元件1604。这时，与电流源1607写入的电流的相当电流流到晶体管1601和显示元件1606中。
当视频信号通过该方法写入时，尤其当写入低灰度级侧上的灰度级时，如果写入的电流值较小，则因视频信号线伴随的寄生电容而使得写入时间变得较长。因此，写入的电流值越大越好。然后，通过应用图1A和1B中所示的显示装置的驱动方法，可缩短写入时间。
即，在图1A和1B所示的显示装置的驱动方法中，一子帧周期处于较低灰度级侧的不发光状态，而在发光的子帧中，亮度得以增加。为了增加该亮度，可增加写入的电流。通过这种方式，可缩短写入较低灰度级侧的灰度级时的写入时间。
如上所述，当图1A和1B中所示的显示装置的驱动方法与例如有机EL元件的由电流驱动的显示单元结合时，可获得特别好的效果。
图1A和1B所示的显示装置的驱动方法可结合隔行扫描来实施。结果，外围驱动电路的操作频率可以得以减小且功耗得以降低。这一点在具有许多像素处于不发光的状态的暗图像的情况下或在具有许多像素以最大亮度发光的亮图像的情况下是特别有效的。这是因为对于灰度级改变较小的图像，由于隔行扫描导致分辨率降低较小。
图1A和1B所示的显示装置的驱动方法可结合能改变参考电位的D/A转换器电路来实施。结果可改进D/A转换器电路的效率。当参考电位可被改变以使得在显示亮图像的子帧中与在显示暗图像的子帧中不同时，这一点是尤其有效的。这是因为在显示亮图像时与显示暗图像时需要的视频信号的电位的平均值互不相同。
(实施方式2)
在本实施方式中，将描述下述方法的另一实施方式，在该方法中一帧被划分为多个子帧，多个子帧中的一些主要用于图像(亮图像)显示，另一些主要用于减少移动图像(暗图像)的余像，这一点在实施方式1中描述过。
当要显示的图像被分为亮图像和暗图像时，存在如何将表示要显示图像的灰度级所必须的亮度分配到多个子帧中的多种不同方法。为了描述这一点，在该实施方式中将参考水平轴表示灰度级，且垂直轴表示积分亮度的图形，该图形示出1SF中积分亮度和灰度级之间的关系，2SF中积分亮度和灰度级之间的关系以及1SF和2SF的总和中积分亮度和灰度级之间的关系。
首先将参考图3A描述该实施方式的一种实施方式。图3A示出将一帧中总积分亮度分配到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地表示各子帧的特征。在表中描述为具有恒定倾斜度的子帧意味着积分亮度相对于灰度级的变化是恒定的。也就是，在图3A所示的方式中，积分亮度相对于2SF的灰度级的变化是恒定的。尽管在图3A中示出倾斜度的值是正的情况，但是倾斜度的值也可以是0或负值。此外，在一子帧描述为(sum-xSF)的情况下，该子帧的积分亮度取决于其它子帧的积分亮度。此处，不同的子帧可对应于xSF，例如1SF或2SF。也就是，在图3A所示的方式中，1SF的积分亮度是通过从总亮度中减去2SF的积分亮度而获得的值。此处，除非确定了总亮度，否则在该实施方式中，该曲线向下凸起。这是考虑到人眼的特性而执行伽马校正的情形。必须注意到总亮度相对于灰度级可以是线性的、向上凸起的曲线、或者是线段与曲线的组合。此外，可以提供其中根据显示的图像转变总亮度和伽马校正的机制或其中可由用户控制总亮度和伽马校正的机制。
在图3A所示的方式中，积分亮度相对于2SF的灰度级的改变是恒定的，其优点在于图像处理和施加电压变得简单，且减小了外围驱动电路上的负载。在图3A所示的方式中，1SF和2SF可以互换，且甚至当1SF和2SF的特性互换时，可获得类似的效果，如图1A和1B所示。尽管1SF中的亮度高于2SF中的亮度，但是本发明不限于此。1SF中的亮度可以低于2SF中的亮度。然而，在总亮度是非线性的情况下，由于灰度级更容易地控制，因此2SF中的亮度低于1SF中的亮度是可取的。
图3B示出将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。如图3B，在图形下的表格中描述为具有恒定比率的子帧表示各灰度级中1SF和2SF之间的积分亮度比率相等的情形。即，在图3B中所示的方式中示出了1SF的积分亮度和2SF的积分亮度之间的比例在任意的灰度级中都相等的情形。优选地在这种情况下比率值(较小亮度与较大亮度的比率)大于0.5小于1。结果能有效地减小移动图像的模糊情况。必须注意到，具有恒定比率特性的情形可涉及两个子帧中的每一个都具有恒定比率特性的情形。换句话说，可以说不存在一个子帧具有恒定比率而其余子帧不具有恒定比率的情形。在图3B所示的方式中，1SF和2SF是可互换的，且即使当1SF和2SF的特性互换时也能获得类似的效果。尽管1SF中的亮度高于2SF中的亮度，但是本发明不限于此。1SF的亮度可以低于2SF的亮度。然而，在总亮度是非线性的情况下，因为能更容易地控制灰度级，因此2SF的亮度低于1SF的亮度是可取的。
接下来将参考图4A至4F描述本实施方式的另一方式。图4A至4F分别示出将一帧中总的积分亮度分配到1SF和2SF的一个方法示例，其中在可显示的灰度级被划分为多个子区域，例如两个区域时，并且每个子帧在各个区域中具有不同的特性。在该实施方式中，为了解释方便，从较低灰度级侧的区域开始将各个区域称为区域1、区域2……。
在下面的解释中，“在区域边界处积分亮度值是连续的”具有如下定义。在由区域的边界分开的两个邻近的灰度级中，当属于较低灰度级侧上的区域的灰度级是(低)边界灰度级和属于较高灰度级侧上的区域的灰度级是(高)边界灰度级时，(高)边界灰度级的亮度和(低)边界灰度级的亮度之间的差值绝对值是边界亮度差；“在区域边界处积分亮度值是连续的”意味着该边界亮度差小于或等于一特定的值Δx。
此处，Δx的值可以是根据(高)边界灰度级的亮度、(低)边界灰度级的亮度等的不同值。然而，根据从人眼看来所关注的灰度级-亮度特性的连续性观点(即当显示与所关注的灰度级-亮度特性对应的图像时，该图像在该区域的边界是否被平滑地显示)来确定Δx。特别地，当(低)边界灰度级中的亮度和比(低)边界灰度级低1的亮度之间的差值绝对值是(低)第一相邻边界的亮度差时，则优选Δx大约为(低)第一相邻边界的亮度差的两倍。
在该实施方式和其它实施方式中，将把Δx视作(低)第一相邻边界的亮度差的两倍作为示例进行解释。
图4A示出将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地表示各子帧的特征。该表中在区域2的列中描述为具有恒定倾斜度(连续的)(正的倾斜度)的子帧表示积分亮度相对于灰度级的变化是恒定的，在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处积分亮度的值是连续的，且在该区域中积分亮度相对于灰度级的变化具有正值。使用上述特征，从而减小了最大灰度级中1SF和2SF之间的亮度差，其优点在于减小了图像显示时的闪烁。
图4B示出在一帧中将总的积分亮度分布到1SF和2SF的方法的示例。此外，图形下方的表格简单地示出各子帧的特征。该表中在区域2的列中描述为具有恒定倾斜度(连续的)(倾斜度为0)的子帧表示积分亮度相对于灰度级的变化是恒定的，在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处积分亮度的值是连续的，且在该区域中积分亮度相对于灰度级的变化是0。使用上述特征，其优点在于图像处理和施加电压变得简单，且能减小了外围驱动电路上的负载。
图4C示出在一帧中将总的积分亮度分配到1SF和2SF的方法的示例。此外，图形下方的表格简单地示出各子帧的特征。该表中在区域2的列中描述为具有恒定倾斜度(连续的)(负的倾斜度)的子帧表示积分亮度相对于灰度级的变化是恒定的，在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处积分亮度的值是连续的，且在该区域中积分亮度相对于灰度级的变化具有负值。使用上述特征，增加了最大灰度级中的1SF和2SF之间的亮度差，由此能有效地降低移动图像的模糊。
在图4A、4B和4C中所示的方式中，1SF和2SF是可互换的，即使当1SF和2SF的特性互换时，仍可获得类似的效果。尽管1SF中的亮度高于2SF中的亮度，但是本发明不限于此。1SF中的亮度可低于2SF中的亮度。然而，在总亮度是非线性的情况下，因为能更容易地控制灰度级，因此2SF中的亮度低于1SF中的亮度是可取的。此外，1SF和2SF之间的亮度幅度关系的替代可单独地发生在每个区域中。其中亮度幅度关系被替代的一个区域或多个区域例如可以仅是区域1、仅是区域2、或是区域1和区域2。
通过这种方式，当可显示的灰度级被划分为多个区域时，各区域中积分亮度相对于灰度级的变化(倾斜度的值)可以是不同的值。然而，优选该倾斜度的值小于在区域的边界处积分亮度总值的切线的倾斜度，如图4D所示。也就是，当区域的边界处积分亮度总值的切线倾斜度是θmax时，该区域中的值θ的范围优选为-θmax＜θ＜θmax。(图4D中的阴影区域)当θ在该区域内时，可以减小当积分亮度相对于灰度级的变化比较尖锐时导致产生假轮廓(unnatural contour)以及区域的边界处的灰度级增强的现象。
作为减少当积分亮度相对于灰度级的变化较尖锐时导致产生假轮廓以及区域边界处的灰度级增强的现象的方法，除了图4D中所示的方法以外，可应用图4E和4F中所示的方法。图4E和4F的各个区域的特征与图4B中所示方式相同，而区域边界处的灰度级相同。通过准备具有不同灰度级的多个亮度分布模式成为区域的边界，并根据需要转换这些亮度分布模式，使在区域边界处的灰度级增强以及产生假轮廓的现象可以得以减少。该方法可应用于不同的亮度分布模式中，并不限制于图4B中所示的模式。
关于转换多个亮度分布模式的方法，例如，每帧都可执行转换操作。结果，产生假轮廓的现象能有效地得以减少。可替换地，亮度分布模式可根据要显示的图像进行转换。这时，当在图像的灰度级分布中存在阈值时，优选将区域的边界设置为接近该阈值。例如，在具有小于或等于灰度级100的较小灰度级分布的亮图像的情况下，优选将区域的边界设置为接近灰度级100。同样地，在具有大于或等于灰度级100的较小灰度级分布的暗图像的情况下，也优选将区域的边界设置为接近灰度级100。结果，在要显示的图像中，越过阈值附近的灰度级得以减小，由此区域边界处的灰度级增强以及产生假轮廓的现象得以减少。应该注意可根据图像的亮和暗来设置阈值。例如，通常在暗图像的情况下将区域的边界设置在较高的灰度级侧，而通常在亮图像的情况下将区域的边界设置在较低的灰度级侧。结果，在要显示的图像中，越过阈值附近的灰度级得以减小，由此使区域边界处的灰度级增强以及产生假轮廓的现象可以得以减少。根据要显示的图像转换亮度分布模式的方法可应用于不同的亮度分布模式中，并不限制于具有不同的区域边界的模式。
接下来将参考图5A至5F描述该实施方式的另一模式。图5A至5F分别示出将一帧中总积分亮度分布到1SF和2SF的方法示例，其中将要显示的灰度级被划分为多个区域，例如两个区域，且每个子帧在每个区域中具有不同的特性。尤其，将描述下述情况，其中积分亮度相对于一个子帧的灰度级的改变在两个区域中都是恒定的。
图5A示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域1中1SF的特征是该亮度取决于总亮度和2SF的亮度。区域2中1SF的特征是积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的，且积分亮度的值在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处是连续的。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域2中2SF的特征是亮度取决于总亮度和1SF的亮度。使用这样的特征，可以获得图像处理以及施加电压变得简单且在外围驱动电路上的负载得以减小的优点。此外，产生假轮廓的现象得以减少。此外，由于1SF和2SF中的最大亮度得以降低，从而减小了功耗。
图5B示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域1中1SF的特征是该亮度取决于总亮度和2SF的亮度。区域2中2SF的特征是积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的，且积分亮度的值在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处朝着积分亮度的较大值方向不连续地改变。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域2中1SF的特征是亮度取决于总亮度和2SF的亮度。使用这样的特征，最大灰度级中1SF和2SF之间的亮度差得以减小，且可以获得图像显示时闪烁得到减小的优点。此外，可以获得当2SF的亮度变化变得简单时图像处理以及施加电压变得简单以及外围驱动电路上的负载得以减小的优点。尤其当执行过驱动时可以获得存储元件的容量得以减小的优点。
图5C示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域1中1SF的特征是该亮度取决于总亮度和2SF的亮度。区域2中1SF的特征是积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的，且积分亮度的值在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处朝着积分亮度的较小值方向不连续地改变。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域2中2SF的特征是亮度取决于总亮度和1SF的亮度。使用这样的特征，最大灰度级中1SF和2SF之间的亮度差得以减小，且可以获得图像显示时闪烁得到减小的优点。
图5D示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域1中1SF的特征是该亮度取决于总亮度和2SF的亮度。区域2中2SF的特征是积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的，且积分亮度的值在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处是连续的。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域2中1SF的特征是亮度取决于总亮度和2SF的亮度。使用这样的特征，可以获得图像处理以及施加电压变得简单且在外围驱动电路上的负载得以减小的优点。此外，可以减少假轮廓现象的产生。此外，由于可以降低1SF和2SF的最大亮度，从而能降低功耗。
图5E示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域1中1SF的特征是该亮度取决于总亮度和2SF的亮度。区域2中1SF的特征是积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的，且积分亮度的值在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处朝着积分亮度的较大值方向不连续地改变。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域2中2SF的特征是亮度取决于总亮度和1SF的亮度。使用这样的特征，最大灰度级中1SF和2SF之间的亮度差得以增加，且可以有效地减小移动图像的模糊。
图5F示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域1中1SF的特征是该亮度取决于总亮度和2SF的亮度。区域2中2SF的特征是积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的，且积分亮度的值在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处朝着积分亮度的较小值方向不连续地改变。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域2中1SF的特征是亮度取决于总亮度和2SF的亮度。使用这样的特征，最大灰度级中1SF和2SF之间的亮度差得以增加，且可以有效地减小移动图像的模糊。
在图5A、5B、5C、5D、5E和5F中所示的方式中，1SF和2SF是可互换的，即使当1SF和2SF的特性互换时，仍可以获得同样的效果。尽管1SF中的亮度高于2SF中的亮度，但是本发明不限于此。1SF中的亮度可以低于2SF中的亮度。然而，当总亮度是非线性时，由于灰度级能够更容易地控制，因此2SF中的亮度低于1SF中的亮度是可取的。1SF和2SF之间亮度的幅度关系可以被置换。此外，1SF和2SF之间亮度的幅度关系的置换可独立地发生在各个区域中。亮度的幅度关系被置换的一个区域或多个区域例如可以仅是区域1，仅是区域2，或是区域1和区域2。
接下来将参考图6A至6F描述本实施方式的另一模式。图6A至6F分别示出将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例，其中将要显示的灰度级被划分为多个区域，例如两个区域，且每个子帧在每个区域中具有不同的特性。尤其，将描述下述情况，其中积分亮度相对于一个子帧的灰度级的改变在两个区域的一个中是恒定的，且1SF和2SF之间的积分亮度比率在其它区域中的各个灰度级中是相等的。
图6A示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中1SF和2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在各灰度级中是相等的。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.1小于0.5。结果，在较低灰度级侧上1SF和2SF之间的亮度差得以增加，从而能有效地降低移动图像的模糊。区域2中2SF的特征是积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的，且积分亮度的值在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处是连续的。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域2中1SF的特征是亮度取决于总亮度和2SF的亮度。使用这样的特征，可以获得图像处理以及施加电压变得简单且在外围驱动电路上的负载得以减小的优点。此外，产生假轮廓的现象得以减少。此外，由于1SF和2SF中的最大亮度得以降低，从而减小了功耗。
图6B示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中1SF和2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在各灰度级中是相等的。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.1小于0.5。结果，在较低灰度级侧1SF和2SF之间的亮度差得以增加，从而能有效地降低移动图像的模糊。区域2中2SF的特征是积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的，且积分亮度的值在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处朝着积分亮度的较大值方向不连续地改变。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域2中1SF的特征是亮度取决于总亮度和2SF的亮度。使用这样的特征，最大灰度级中1SF和2SF之间的亮度差得以减小，其优点在于可以减小图像显示时闪烁。
图6C示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中1SF和2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在各灰度级中是相等的。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.1小于0.5。结果，在较低灰度级侧上1SF和2SF之间的亮度差得以增加，从而能有效地降低移动图像的模糊。区域2中2SF的特征是积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的，且积分亮度的值在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处朝着积分亮度的较小值方向不连续地改变。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域2中1SF的特征是亮度取决于总亮度和2SF的亮度。使用这样的特征，最大灰度级中1SF和2SF之间的亮度差得以增加，且能有效地减小移动图像的模糊。
图6D示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域1中1SF的特征是该亮度取决于总亮度和2SF的亮度。区域2中1SF和2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在各灰度级中是相等的；且在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处，1SF的积分亮度的值朝着较小值方向不连续地改变，而2SF的积分亮度的值朝着较大值方向不连续地改变。使用这样的特征，最大的灰度级中1SF和2SF之间亮度差得以减小，其优点在于减小了图像显示时的闪烁。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.5小于1。结果能有效地减小移动图像的模糊。
图6E示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域1中1SF的特征是该亮度取决于总亮度和2SF的亮度。区域2中1SF和2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在各灰度级中是相等的，且1SF和2SF中每一个的积分亮度的值在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处是连续的。示意这样的特征，可以获得图像处理以及施加电压变得简单且在外围驱动电路上的负载得以减小的优点。此外，产生假轮廓的现象得以减小。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.5小于1。结果能有效地减小移动图像的模糊。
图6F示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。倾斜度的值可以是正值、0或负值。区域1中1SF的特征是该亮度取决于总亮度和2SF的亮度。区域2中1SF和2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在各灰度级中是相等的；且在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处，1SF的积分亮度的值朝着较大值的方向不连续地改变，而2SF的积分亮度的值朝着较小值的方向不连续地改变。使用这样的特征，最大灰度级中1SF和2SF之间的亮度差得以增加，且可以有效地减小移动图像的模糊。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.5小于1。结果能有效地减小移动图像的模糊。
在图6A、6B、6C、6D、6E和6F中所示的方式中，1SF和2SF是可互换的，即使当1SF和2SF的特性互换时，仍可以获得同样的效果。尽管1SF中的亮度高于2SF中的亮度，但是本发明不限于此。1SF中的亮度可以低于2SF中的亮度。然而，当总亮度是非线性时，由于灰度级能够更容易地控制，因此2SF中的亮度低于1SF中的亮度是可取的。此外，1SF和2SF之间亮度的幅度关系的置换可独立地发生在各个区域中。亮度的幅度关系被置换的一个区域或多个区域例如可仅是区域1，仅是区域2，或是区域1和区域2。
接下来将参考图7A和7B描述本实施方式的另一模式。图7A和7B分别示出将一帧中总积分亮度分布到1SF和2SF的方法的一个示例，其中可显示的灰度级被划分为多个区域，例如两个区域，且每个子帧在每个区域中具有不同的特性。尤其是将描述下述情况，其中1SF和2SF之间的积分亮度比率在两个区域中的各个灰度级中是相等的。
图7A示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中1SF和2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在各灰度级中是相等的。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.1小于0.5。结果，在较低灰度级侧1SF和2SF之间的亮度差得以增加，从而能有效地降低移动图像的模糊。区域2中1SF和2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在各灰度级中是相等的；且在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处，1SF的积分亮度的值朝着较小值的方向不连续地改变，而2SF的积分亮度的值朝着较大值的方向不连续地改变。使用这样的特征，最大灰度级中1SF和2SF之间亮度差得以减小，其优点在于减小了图像显示时的闪烁。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.5小于1。结果能有效地减小移动图像的模糊。
图7B示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中1SF和2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在各灰度级中是相等的。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.1小于0.5。结果，在较低灰度级侧1SF和2SF之间的亮度差得以增加，从而能有效地降低移动图像的模糊。区域2中1SF和2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在各灰度级中是相等的；且在具有较低灰度级侧(区域1)上的相邻区域的边界处，1SF的积分亮度的值朝着较大值的方向不连续地改变，而2SF的积分亮度的值朝着较小值的方向不连续地改变。使用这样的特征，最大的灰度级中1SF和2SF之间亮度差得以增加，且有效地降低了移动图像的模糊。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.5小于1。结果能有效地减小移动图像的模糊。
在图7A和7B中所示的方式中，1SF和2SF是可互换的，即使当1SF和2SF的特性互换时，仍可以获得同样的效果。尽管1SF中的亮度高于2SF中的亮度，但是本发明不限于此。1SF中的亮度可以低于2SF中的亮度。然而，当总亮度是非线性时，由于灰度级能够更容易地控制，因此2SF中的亮度低于1SF中的亮度是可取的。此外，1SF和2SF之间亮度的幅度关系的置换可独立地发生在各个区域中。亮度的幅度关系被置换的一个区域或多个区域例如可仅是区域1，仅是区域2，或是区域1和区域2。
接下来将参考图8A至8D描述本实施方式的另一模式。图8A至8D分别示出将一帧中总积分亮度分布到1SF和2SF的方法的一个示例，其中可显示的灰度级被划分为多个区域，例如三个区域，且每个子帧在每个区域中具有不同的特性。尤其将描述下述情况，其中积分亮度相对于一个子帧的灰度级的改变在每个区域中是恒定的。
图8A示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1、区域2和区域3中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。区域1、区域2和区域3中1SF的特征为亮度取决于总亮度和其它子帧的亮度。
图8B示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1和区域2中2SF、以及区域3中1SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。区域1和区域2中1SF、以及区域3中2SF的特征为亮度取决于总亮度和其它子帧的亮度。
图8C示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1和区域3中2SF、以及区域2中1SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。区域1和区域3中1SF、以及区域2中2SF的特征为亮度取决于总亮度和其它子帧的亮度。
图8D示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中1SF、区域2和区域3中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。区域1中2SF、区域2和区域3中1SF的特征为亮度取决于总亮度和其它子帧的亮度。
倾斜度的值可以是正值、0、或负值。这些值之间的差别未在图8A至8D详细描述中，这些值的组合可应用于各个区域中。在倾斜度是正值或负值且1SF和2SF之间的亮度差增加的情况下，能有效地减小移动图像的模糊。在倾斜度是正值或负值且1SF和2SF之间的亮度差减小的情况下，能获得图像显示时的闪烁减少的优点。可替换地，在倾斜度是0的情况下，能获得图像处理和施加电压变得简单且外围电路上的负载减少的优点。此外，能减小产生假轮廓的现象。还有，由于能降低1SF和2SF中的最大亮度，因此能降低功耗。
如上所述，与较低灰度级侧上相邻区域中的亮度相比，区域边界处亮度的状态可以是下面的任一种：朝着高亮度方向不连续地改变；为连续的；或者朝着低亮度的方向不连续地改变。这些状态之间的差别未详细描述在图8A至8D中，且这些状态的组合可应用于各个区域边界中。在亮度在区域的边界处不连续地改变的情况下，结果使1SF和2SF之间的亮度差得以增加；且能有效地减小移动图像的模糊。在亮度在区域的边界处不连续地改变的情况下，结果使1SF和2SF之间的亮度差被减小；从而能获得图像显示时的闪烁减小的优点。可替换地，在亮度在区域的边界处连续的情况下，能获得图像处理和施加电压变得简单且外围驱动电路上的负载减小的优点。此外，能减少产生假轮廓的现象。还有，由于1SF和2SF中的最大亮度能得以减小，从而能降低功耗。
在图8A、8B、8C和8D中所示的方式中，1SF和2SF是可互换的，即使当1SF和2SF的特性互换时，仍可以获得同样的效果。尽管1SF中的亮度高于2SF中的亮度，但是本发明不限于此。1SF中的亮度可以低于2SF中的亮度。然而，当总亮度是非线性的时，由于灰度级能够更容易地控制，因此2SF中的亮度低于1SF中的亮度是可取的。1SF和2SF之间亮度的幅度关系可以被置换。此外，1SF和2SF之间亮度的幅度关系的置换可独立地发生在各个区域中。亮度的幅度关系被置换的一个区域或多个区域例如可仅是区域1，仅是区域2，仅是区域3，区域1和区域2，区域2和区域3，区域3和区域1，或是区域1、区域2和区域3。
接下来将参考图9A至9F描述本实施方式的另一模式。图9A至9F分别示出将一帧中总积分亮度分布到1SF和2SF的方法的一个示例，其中可显示的灰度级被划分为多个区域，例如三个区域，且每个子帧在每个区域中具有不同的特性。尤其，将描述下述情况，其中积分亮度相对于一个子帧的灰度级的改变在三个区域的两个区域中是恒定的，且1SF和2SF之间的积分亮度比率在另一个区域内的各个灰度级中是相等的。
图9A示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1和区域2中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。区域1和区域2中1SF的特征为亮度取决于总亮度和其它帧的亮度。区域3的1SF和区域3的2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在每个灰度级中是相等的。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.5小于1。结果，能有效地降低移动图像的模糊。
图9B示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中2SF和区域2中1SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。区域1中1SF和区域2中2SF的特征为亮度取决于总的亮度和其它帧的亮度。区域3的1SF和区域3的2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在每个灰度级中是相等的。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.5小于1。结果，能有效地降低移动图像的模糊。
图9C示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1和区域3中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。区域1和区域3中1SF的特征为亮度取决于总的亮度和其它帧的亮度。区域2中1SF和区域2中2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在每个灰度级中是相等的。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.1小于0.5。结果，能增加较低灰度级侧1SF和2SF之间的亮度差，且能有效地降低移动图像的模糊。
图9D示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中2SF和区域3中1SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。区域1中1SF和区域3中2SF的特征为亮度取决于总的亮度和其它帧的亮度。区域2中1SF和区域2中2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在每个灰度级中是相等的。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.1小于0.5。结果，能增加较低灰度级侧1SF和2SF之间的亮度差，且能有效地降低移动图像的模糊。
图9E示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域2和区域3中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。区域2和区域3中1SF的特征为亮度取决于总的亮度和其它帧的亮度。区域1中1SF和区域1中2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在每个灰度级中是相等的。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.1小于0.5。结果，能增加较低灰度级侧1SF和2SF之间的亮度差，且能有效地降低移动图像的模糊。
图9F示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域2中2SF和区域3中1SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。区域2中1SF和区域3中2SF的特征为亮度取决于总的亮度和其它帧的亮度。区域1中1SF和区域1中2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在每个灰度级中是相等的。在这种情况下优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.1小于0.5。结果，能增加较低灰度级侧上1SF和2SF之间的亮度差，且能有效地降低移动图像的模糊。
倾斜度的值可以是正值、0、或负值。这些值之间的差别未在图9A至9F中详细描述，且这些值的组合可应用于各个区域中。在倾斜度是正值或负值且1SF和2SF之间的亮度差增加的情况下，能有效地减小移动图像的模糊。在倾斜度是正值或负值且1SF和2SF之间的亮度差减小的情况下，能获得图像显示时的闪烁减少的优点。可替换地，在倾斜度是0的情况下，能获得图像处理和施加电压变得简单且外围电路上的负载减少的优点。此外，能减小产生假轮廓的现象。还有，由于能降低1SF和2SF中的最大亮度，因此能降低功耗。
如上所述，与较低灰度级侧上相邻区域中的亮度相比，区域边界处亮度的状态可以是下面的任一种：朝着高亮度方向不连续地改变；是连续的；或者朝着低亮度的方向不连续地改变。这些状态之间的差别未在图9A至9F中详细描述，且这些状态的组合可应用于各个区域边界中。在亮度在区域的边界处不连续地改变的情况下，结果使1SF和2SF之间的亮度差得以增加；且能有效地减小移动图像的模糊。在亮度在区域的边界处不连续地改变的情况下，结果使1SF和2SF之间的亮度差减小；从而能获得图像显示时闪烁减小的优点。可替换地，在亮度在区域的边界处连续的情况下，能获得图像处理和施加电压变得容易且外围驱动电路上的负载减小的优点。此外，能减少产生假轮廓的现象。还有，由于1SF和2SF中最大亮度能得以减小，从而能降低功耗。
在图9A、9B、9C、9D、9E和9F中所示的方式中，1SF和2SF是可互换的，即使当1SF和2SF的特性互换时，仍可以获得同样的效果。尽管1SF中的亮度高于2SF中的亮度，但是本发明不限于此。1SF中的亮度可以低于2SF中的亮度。然而，当总亮度是非线性的时，由于灰度级能够更容易地控制，因此2SF中的亮度低于1SF中的亮度是可取的。此外，1SF和2SF之间亮度的幅度关系的置换可独立地发生在各个区域中。亮度的幅度关系被置换的一个区域或多个区域例如可仅是区域1，仅是区域2，仅是区域3，区域1和区域2，区域2和区域3，区域3和区域1，或是区域1、区域2和区域3。
接下来将参考图10A至10D描述本实施方式的另一模式。图10A至10D分别示出将一帧中总积分亮度分布到1SF和2SF的方法的一个示例，其中可显示的灰度级被划分为多个区域，例如三个区域，且每个子帧在每个区域中具有不同的特性。尤其将描述下述情况，其中1SF和2SF之间的积分亮度比率在三个区域的两个区域内的各个灰度级中是相等的，且积分亮度相对于一个子帧的灰度级的改变在另一区域中是恒定的。此外也将描述1SF和2SF之间积分亮度的比率在各个区域内的各个灰度级中是相等的。
图10A示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。区域1中1SF的特征为亮度取决于总的亮度和其它帧的亮度。区域2和区域3中1SF、以及区域2和区域3中2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在每个灰度级中是相等的。在区域2中优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.1小于0.5。结果，能增加较低灰度级侧1SF和2SF之间的亮度差，且能有效地降低移动图像的模糊。此外，在区域3中优选该比率的值大于0.5小于1。结果能有效地降低移动图像的模糊。
图10B示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域2中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。区域2中1SF的特征为亮度取决于总的亮度和其它帧的亮度。区域1和区域3中的1SF以及区域1和区域3中的2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在每个灰度级中是相等的。在区域1中优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.1小于0.5。结果，能增加较低灰度级侧1SF和2SF之间的亮度差，且能有效地降低移动图像的模糊。此外，在区域3中优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.5小于1。结果能有效地降低移动图像的模糊。
图10C示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域3中2SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。区域3中1SF的特征为亮度取决于总的亮度和其它帧的亮度。区域1和区域2中的1SF以及区域1和区域2中的2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在每个灰度级中是相等的。在区域1和区域2中优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.1小于0.5。结果，能增加较低灰度级侧1SF和2SF之间的亮度差，且能有效地降低移动图像的模糊。
图10D示出了将一帧中的总积分亮度分布到1SF和2SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出了各子帧的特征。区域1、区域2和区域3中1SF，以及区域1、区域2和区域3中2SF的特征为1SF和2SF之间的积分亮度比率在每个灰度级中是相等的。在区域1和区域2中优选该比率(较小亮度与较大亮度的比率)的值大于0.1小于0.5。结果，能增加较低灰度级侧1SF和2SF之间的亮度差，且能有效地降低移动图像的模糊。在区域3中优选该比率的值大于0.5小于1。结果能有效地降低移动图像的模糊。
倾斜度的值可以是正值、0、或负值。这些值之间的差别未在图10A至10D中详细描述，且这些值的组合可应用于各个区域中。在倾斜度是正值或负值且1SF和2SF之间的亮度差增加的情况下，能有效地减小移动图像的模糊。在倾斜度是正值或负值且1SF和2SF之间的亮度差减小的情况下，能获得图像显示时的闪烁减少的优点。可替换地，在倾斜度是0的情况下，能获得图像处理和施加电压变得简单且外围电路上的负载减少的优点。此外，能减小产生假轮廓的现象。还有，由于能降低1SF和2SF中的最大亮度，因此能降低功耗。
如上所述，与较低灰度级侧上相邻区域中的亮度相比，区域边界处亮度的状态可以是下面的任一种：朝着高亮度方向不连续地改变；是连续的；或者朝着低亮度的方向不连续地改变。这些状态之间的差别未在图10A至10D中详细描述，且这些状态的组合可应用于各个区域边界。在亮度在区域的边界处不连续地改变的情况下，结果使1SF和2SF之间的亮度差得以增加；且能有效地减小移动图像的模糊。在亮度在区域的边界处不连续地改变的情况下，结果使1SF和2SF之间的亮度差减小；从而能获得图像显示时闪烁减小的优点。可替换地，在亮度在区域的边界处连续的情况下，能获得图像处理和施加电压变得容易且外围驱动电路上的负载减小的优点。此外，能减少产生假轮廓的现象。还有，由于1SF和2SF中最大亮度能得以减小，从而能降低功耗。
在图10A、10B、10C和10D中所示的方式中，1SF和2SF是可互换的，即使当1SF和2SF的特性互换时，仍可以获得同样的效果。尽管1SF中的亮度高于2SF中的亮度，但是本发明不限于此。1SF中的亮度可以低于2SF中的亮度。然而，当总亮度是非线性的时，由于灰度级能够更容易地控制，因此2SF中的亮度低于1SF中的亮度是可取的。此外，1SF和2SF之间亮度的幅度关系的置换可独立地发生在各个区域中。亮度的幅度关系被置换的一个区域或多个区域例如可仅是区域1，仅是区域2，仅是区域3，区域1和区域2，区域2和区域3，区域3和区域1，或是区域1、区域2和区域3。
接下来将参考图11A和11B描述本实施方式的另一模式。图11A和11B分别示出当可显示的灰度级被划分的区域数目是4个或更多时的情形的一个示例。划分的区域数目可以是任意数目，只要多种灰度级包括在各个区域中。图11A和11B处理它们之中的特征示例。
图11A示出将一帧中总的积分亮度分布为1SF和2SF的方法的一个示例。图11A中所示的方法的特征为2SF中要显示的图像的亮度种类数目被限制为若干个，且随着灰度级变大亮度逐级增加，以及要显示在2SF中的图像被用作暗图像。此外，通过在各个区域中利用亮图像来补充灰度级。结果，使形成图像数据以显示要显示在2SF中的图像变得容易，这有利于减小外围驱动电路上的负载。此外，由于当结合过驱动时要显示在2SF中的亮度的种类得以减小，这有利于简化过驱动电路。要显示在2SF中的亮度的种类数目大致优选为从14至16。此外，被划分的能显示灰度级的数目等于要显示在SF中的亮度的种类数目。
图11B示出将一帧中总的积分亮度分布为1SF和2SF的方法的一个示例。图11B中所示的方法的特征为1SF中要显示的图像的亮度种类数目被限制为若干个，且随着灰度级变大亮度逐级增加，以及要显示在1SF中的图像被用作亮图像。此外，通过在各个区域中利用暗图像来补充灰度级。此外，使得暗图像的亮度在区域的边界处接近0。结果，使形成图像数据以显示要显示在1SF中的图像变得容易，这有利于减小外围驱动电路上的负载。此外，由于当结合过驱动时要显示在1SF中的亮度的种类得以减小，这有利于简化过驱动电路。此外，由于暗图像的平均亮度被大大减小，因此减小移动图像中模糊的效果显著。要显示在1SF中的亮度的种类数目大致优选为从16至64。此外，被划分的能显示灰度级的数目优选等于要显示在SF中亮度的种类数目。结果例如能简化D/A转换器的结构。即，在一个子帧周期中，按照原状对数字信号进行处理，而在其它的子帧周期中减小模拟信号的幅值(减小了离散值的种类)，由此能降低功耗还能减小电路的尺寸。必须注意到，即使当在两个子帧周期中都对模拟信号进行处理的情况下，可在两个子帧周期中都减小模拟信号的幅值，由此能降低功耗且能减小电路的尺寸。
在图11A和11B中所示的方式中，1SF和2SF是可互换的，即使当1SF和2SF的特性互换时，仍可以获得同样的效果。尽管1SF中的亮度高于2SF中的亮度，但是本发明不限于此。1SF中的亮度可以低于2SF中的亮度。然而，当总亮度是非线性的时，由于灰度级能够更容易地控制，因此2SF中的亮度低于1SF中的亮度是可取的。此外，1SF和2SF之间亮度的幅度关系的置换可独立地发生在各个区域中。亮度的幅度关系被置换的一个区域或多个区域例如可仅是区域1，仅是区域2，仅是区域3，区域1和区域2，区域2和区域3，区域3和区域1，或是区域1、区域2和区域3。这一点可同样地应用于区域4以及后面的区域中。
接下来将参考图12A至12D描述本实施方式的另一模式。图12A至12D分别示出了一帧被划分为三个子帧的示例。子帧的数目不受限制，但是当其数目是3时，能获得特别好的效果。此处，位于一帧周期中第一个的子帧周期称为1SF，位于第二个的子帧周期称为2SF，以及位于第三个的子帧周期称为3SF。
在图12A和12B的图形中，水平轴表示时间，垂直实线表示帧的边界。垂直虚线表示子帧的边界。垂直轴表示亮度。也就是，图12A和12B表示像素的亮度相对于五个帧时间的变化。
在水平轴之下，书写了各帧中灰度级的等级。也就是，在图12A和12B中示出像素的亮度随时间的变化，其中首先示出最小的灰度级，然后依次是较低灰度级侧的中间色、中间级的中间色、较高灰度级侧的中间色以及最大的灰度级。
图12A和12B中所示的方法的特征在于灰度级通过改变1SF和2SF中的亮度来表示，且3SF中的亮度是0或非常低，由此使伪脉冲驱动变为可能。图12A示出亮图像显示在2SF中而暗图像显示在1SF中的情形。图12B示出亮图像显示在1SF中而暗图像显示在2SF中的情形。
由于通过使3SF中的亮度为0或很低能获得改进移动图像的模糊的效果，因此分别是1SF的最大亮度和2SF的最大亮度的Lmax1和Lmax2不受到特别地限制。然而，当暗图像插入1SF中时，Lmax1优选在下述式子表示的范围内：(1/2)Lmax2＜Lmax1＜(9/10)Lmax2，如实施方式1中所述。此外，当暗图像插入在2SF中时，Lmax2优选在下述式子表示的范围内：(1/2)Lmax1＜Lmax2＜(9/10)Lmax1。
图12C示出将一帧中总的积分亮度分布到1SF、2SF和3SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出各子帧的特征。区域1中2SF和区域2中1SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。区域1中1SF和区域2中2SF的特征为亮度取决于总亮度以及其它子帧的亮度。此处，区域1和区域2中3SF的亮度可以恒定是0。结果在所有的区域中能有效地降低移动图像的模糊。
图12D示出将一帧中总的积分亮度分布到1SF、2SF和3SF中的方法的一个示例。此外，图形下方的表格简单地示出各子帧的特征。区域1中2SF和区域2中1SF的特征为积分亮度相对于灰度级的改变是恒定的。区域1中1SF和区域2中2SF的特征为亮度取决于总亮度以及其它子帧的亮度。此外，区域1和区域2中3SF的亮度的倾斜度可以是不变的一较小值。当3SF的最大亮度是Lmax3时，优选地Lmax3小于或等于2SF的最大亮度和1SF的最大亮度的1/10。从而，可以在所有灰度级区域内有效地降低移动图像的模糊。
倾斜度的值可以是正值、0、或负值。在图12A到12D中没有详细描述它们之间的不同，并且它们的组合可以应用在各个区域内。在倾斜度为正值或负值并且1SF和2SF之间的亮度差增大的情况下，可以有效地降低移动图像的模糊。在倾斜度为正值或负值并且1SF和2SF之间的亮度差减小的情况下，可以得到显示图像时闪烁降低的优点。作为选择，在倾斜度为0的情况下，可以得到图像处理和施加电压变得简单并且外围驱动电路的负载减小的优点。此外，可以减少产生假轮廓的现象。进一步，因为可以降低1SF和2SF的最大亮度，所以可以降低功耗。
如上所述，与低灰度级侧的相邻区域中的相比，边界区域的亮度状态可以下面的任何一种：朝着高亮度方向不连续地变化；是连续的；或朝着低亮度方向不连续地变化。在图12A到12D中没有详细描述它们之间的不同，并且它们的组合可以应用到各个区域边界。在亮度在区域边界不连续地变化的情况下，并且作为结果，1SF和2SF之间的亮度差增大；可以有效地降低移动图像的模糊。在亮度在区域边界不连续地变化的情况下，并且作为结果，1SF和2SF之间的亮度差减小；可以得到在图像显示时减小闪烁的优点。可替换地，在亮度在边界区域是连续的情况下，可以得到图像处理和施加电压变得简单并且外围驱动电路的负载减小的优点。此外，可以减小产生假轮廓的现象。另外，因为可以降低1SF和2SF中的最大亮度，所以可以降低功耗。
在图12A、12B、12C和12D示出的方式中，1SF、2SF和3SF是可互换的，并且即使当1SF、2SF和3SF的特性被互换的时，也可以得到相似的效果。虽然1SF的亮度高于2SF的亮度，但是本发明不限于此。1SF的亮度可以低于2SF的亮度。然而，在总亮度是非线性的情况下，因为灰度级可以更容易地控制，因此2SF的亮度低于1SF的亮度是可取的。1SF和2SF之间的亮度的幅值关系可以置换。此外，1SF和2SF之间的亮度的幅值关系置换的一个或多个区域可以仅是区域1、区域2、或区域1和区域2。
本实施方式中描述的所有方式可以结合过驱动来实现。从而，可以提高液晶显示装置的响应速度并可以提高移动图像的质量。
本实施方式中描述的所有方式可以作为结合有扫描背光的液晶显示装置来实现。因此，可以降低背光的平均亮度，从而可以降低功耗。
本实施方式中描述的所有方式可以结合高频率驱动来实现。从而，可以进一步提高移动图像的质量。
本实施方式中描述的所有方式可以结合其中通过操作公共线的电位将目标电压施加到显示元件的驱动方法来实现。因此，减小了将视频信号写入到像素内的频率，从而可以降低将视频信号写入到像素时所消耗的功率。
本实施方式中描述的所有方式可以结合诸如有机EL元件的通过电流驱动的显示元件得以实现。从而，可以提高视频信号电流并可以减少写入时间。
本实施方式中描述的所有方式可以结合隔行扫描来实现。从而，可以降低外围驱动电路的操作频率并降低功耗。在具有许多非发光状态像素的暗图像或在具有许多以最大亮度发光的像素的亮图像的情况下，这是特别有效的。这是因为由于隔行扫描导致的分辨率的降低对于灰度级改变较小的图像是很小的。
本实施方式中描述的所有方式可以结合可以改变参考电位的D/A转换电路来实现。从而，可以提高D/A转换电路的效率。当参考电位改变使得显示亮图像的子帧中和显示暗图像的子帧中不同时，这是很有效的。这是因为所需的视频信号的电位平均值在显示亮图像和显示暗图像时是不同的。
必须注意到本实施方式可以自由地与其它任何实施方式结合实现。
(实施方式3)
在该实施方式中，将描述显示装置的像素结构。尤其是，将描述液晶显示装置的像素结构。
图19A和19B分别是液晶显示装置的像素结构的剖视图和顶视图，在该液晶显示装置内所谓的TN型与薄膜晶体管(TFT)结合起来。图19A是像素的剖视图，图19B是像素的顶视图。此外，图19A示出的像素的剖视图对应于图19B示出的像素的顶视图中的线段a-a’。通过使用具有图19A和图19B示出的像素结构的液晶显示装置，可以以低成本制造该液晶显示装置。此外，通过结合如实施方式1和实施方式2的其它实施方式使用具有图19A和图19B示出的像素结构的液晶显示装置，可以低成本实现提高了移动图像的质量的液晶显示装置。
现在将参考图19A描述TN型液晶显示装置的像素结构。液晶显示装置包括显示图像的基本部分，其称之为液晶板。液晶板以下面的方式制造：将两个处理过的衬底互相附着在一起，使其具有几μm的间隙，并且在两个衬底之间的间隔内填充液晶材料并进行密封。在图19A中，两个衬底对应于第一衬底1901和第二衬底1916。可以将TFT和像素电极形成在第一衬底上，并且为第二衬底提供光遮蔽膜1914、彩色滤光片1915、第四导电层1913、间隔层1917和第二取向膜1912。
应当注意TFT不必形成在第一衬底1901上。在不形成TFT的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成TFT的情况下，可以得到较大尺寸的显示装置。
图19A和图19B示出的TFT是使用非晶半导体的底栅型TFT，它的优点在于其可以利用大面积衬底以低成本进行制造。然而，本发明并不限于此。可以用在本发明的TFT的结构有：沟道-刻蚀型、沟道-保护型、以及与底栅型TFT相似的结构。作为选择，也可以使用顶栅型。此外，不但可以使用非晶半导体而且可以使用多晶半导体。
应当注意，光遮蔽膜1914不必形成在第二衬底1916上。在不形成光遮蔽膜1914的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成光遮蔽膜1914的情况下，可以得到在黑色显示时具有较少光泄漏的显示装置。
应当注意，彩色滤光片1915不必形成在第二衬底1916上。在不形成彩色滤光片1915的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成彩色滤光片1915的情况下，可以得到能进行彩色显示的显示装置。
应当注意，可以使球形间隔层分散来代替为第二衬底1916提供间隔层1917。在使球形间隔层分散的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成间隔层1917的情况下，不存在间隔层位置的变化，因此可以使两个衬底之间的间距均匀并可以得到具有较小显示不均匀度的显示装置。
接下来，将描述在第一衬底1901上执行的过程。优选将具有光透射特性的衬底用作第一衬底1901。例如，可以使用石英衬底、玻璃衬底、或塑料衬底。作为选择，第一衬底1901可以是光遮蔽衬底，如半导体衬底或SOI(绝缘体上的硅)衬底。
首先，将第一绝缘膜1902形成在第一衬底1901上。第一绝缘膜1902可以是如氧化硅膜、氮化硅膜、或氮氧化硅(SiOxNy)膜的绝缘膜。作为选择，可以使用具有堆叠结构的绝缘膜，在所述堆叠结构中结合了上述膜中的至少两种。在形成第一绝缘膜1902的情况下，可以防止由于来自于衬底并影响半导体层的杂质而造成的TFT特性的改变；因此，可以得到高可靠性的显示装置。另一方面，在不形成第一绝缘膜1902的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，由于结构简单，因而可以提高产量。
接下来，将第一导电层1903形成在第一衬底1901或第一绝缘膜1902上。第一导电层1903形成为具有处理过的形状。对形状进行处理的步骤可以是如下所示。首先，将第一导电层形成在整个表面上。此时，可以使用膜形成设备，如溅射设备或CV9设备。接下来，在形成在整个表面上的第一导电层的整个表面上形成光敏抗蚀剂材料。接下来，利用光刻法、激光绘图法等根据预定的形状将抗蚀剂材料暴露于光。接下来，通过刻蚀移除暴露于光下的抗蚀剂材料部分或未暴露于光下的抗蚀剂材料部分，从而可以得到用于对第一导电层1903的形状进行处理的掩膜。此后，根据形成的掩膜图案通过刻蚀移除第一导电层1903的一部分，从而可以将第一导电层1903处理成所需的图案。作为刻蚀部分第一导电层1903的方法，有化学法(湿法刻蚀)和物理法(干法刻蚀)；因此，该方法可以考虑第一导电层1903的材料特性和第一导电层1903下面的材料特性来适当地选择。作为用于第一导电层1903的材料，优选的是Mo、Ti、Al、Nd、Cr等。作为选择，可以使用包括上述材料的堆叠结构。另外可以作为选择的是，可以将第一导电层1903形成为这些合金的单层或堆叠结构。
接下来，形成第二绝缘膜1904。此时，可以使用膜形成设备，如溅射设备或CVD设备。作为用于第二绝缘膜1904的材料，优选的是热氧化膜、氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜等。作为选择，可以使用包括上述模的堆叠结构。尤其优选的是，与第一半导体层1905接触的第二绝缘膜1904的部分是氧化硅膜。这是因为，当使用氧化硅膜时，降低了与半导体膜1905的界面中的俘获电平(trap level)。当第一导电层1903利用Mo形成时，优选的是与第一导电层1903接触的第二绝缘膜1904的部分是氮化硅膜。这是因为氮化硅膜不会使Mo氧化。
接下来，形成第一半导体层1905。优选的是，随后连续地形成第二半导体层1906。第一半导体层1905和第二半导体层1906可以形成为具有处理过的形状。作为用于处理上述形状的方法，例如优选的是上面描述的光刻法。作为形成第一半导体层1905的材料，优选的是硅、锗化硅等。此外，作为用于第二半导体层1906的材料，优选的是含有磷的硅等。
接下来，形成第二导电层1907。优选的是，此时可以使用溅射法或印刷法。用于第二导电层1907的材料可以具有透射性或反射性。在第二导电层1907具有透射性的情况下，可以使用将氧化锡混和到氧化铟形成的氧化铟锡、将氧化硅混和到氧化铟锡(ITO)形成的氧化铟锡硅膜、将氧化锌混和到氧化铟得到氧化铟锌(IZO)膜、氧化锌膜、或氧化锡膜。应当注意，IZO是利用ITO的靶(target)通过溅射形成的透明导电材料，在所述靶中混和了2-20wt％的氧化锌。另一方面，在第二导电层1907具有反射性的情况下，可以使用Ti、Mo、Ta、Cr、W、Al、等。此外，可以采用堆叠了Al和Ti、Mo、Ta、Cr或W的双层结构、将Al夹在金属如Ti、Mo、Ta、Cr和W之间的三层结构。第二导电层1907可以形成为具有处理过的形状。作为处理上述形状的方法，优选的是例如上面描述的光刻法。此外，优选的是上述刻蚀通过干法刻蚀实现。干法刻蚀可以采用高密度等离子源如ECR(电子回旋共振)或ICP(感应耦合等离子体)通过干法刻蚀设备实现。
形成导线和电极从而使其包括：从包括铝(Al)、钽(Ta)、钛(Ti)钼(Mo)、钨(W)、钕(Nd)、铬(Cr)、镍(Ni)、铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、镁(Mg)、钪(Sc)、钴(Co)、锌(Zn)、铌(Nb)、硅(Si)、磷(P)、硼(B)、砷(As)、镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)、和氧(O)的组中选择一个或多个元素；包含从上述组中选择的一个或多个元素的化合物或合金材料(例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、添加了氧化硅的氧化铟锡、氧化锌、铝-钕(Al-Nd)、镁-银(Mg-Ag)等)；组合了上述化合物的物质等。作为选择，形成导线和电极从而使其包括这些元素的化合物和硅(硅化物)(例如铝硅、钼硅、硅化镍等)、或这些元素的化合物和氮(例如氮化钛、氮化钽、氮化钼等)。应当注意，上述硅(Si)可以包含大量n-型杂质(磷等)或p-型杂质(硼等)。当硅包含上述杂质时，提高了其导电性并且其以类似于普通半导体的方式表现；因此，其可以容易地被用作导线和电极。硅可以是单晶的、多晶的(多晶硅)、或非晶的(非晶硅)。当使用单晶硅或多晶硅时，可以降低电阻。当使用非晶硅时，制造步骤将变得简单。因为铝或银的导电率高，因此可以减少信号延迟；并且因为铝和银容易被刻蚀，可以实现精密的处理。此外，因为铜的导电率高，可以减少信号延迟。钼是可取的，因为其在制造中即使与如ITO或IZO的氧化物半导体或者硅接触时也不存在在材料中产生缺陷的问题；其容易被刻蚀；并且其热阻高。钛是是可取的，因为其在制造中即使与如ITO或IZO的氧化物半导体或硅接触时也不存在在材料中产生缺陷的问题；并且其热阻高。钨是优选的，因为其热阻高。钕是优选的，因为其热阻高。尤其是，当使用钕和铝的合金时，提高了热阻并且在铝内几乎不产生异常析出(hillcok)；因此其是优选的。硅是优选的，因为其可以与包括在晶体管内的半导体层同时形成并且其热阻高。添加了氧化硅的氧化铟锡、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡(ITO)、氧化锌、和硅(Si)是优选的，因为它们具有光-透射特性，从而可以被用于将透射光的部分。例如，它们可以被用作像素电极或公共电极。
上述材料可以形成单层或多层结构的导线和电极。当采用单层结构时，可以简化制造过程，可以降低过程所需的工作日，并可以降低成本。另一方面，当采用多层结构时，可以充分利用每种材料的优点并减少每种材料的缺点，从而可以形成具有好特性的导线和电极。例如，当将低电阻的材料(如铝)包括在多层结构内时，可以降低导线的电阻。此外，当将具有高热阻的材料包括在多层结构内时，例如当将热阻低但具有其它优点的材料夹在堆叠结构中具有高热阻的材料内时，可以提高作为整体的导线或电极的热阻。例如，其中包含铝的层被夹在包含钼或钛的层之间的堆叠结构是可取的。此外，当导线或电极的某个部分与利用不同材料形成的导线或电极直接接触时，可能互相带来不利的影响。例如，一种材料进入到另一种材料中，就改变了其性质，从而不能达到最初的目标，或在制造过程中产生问题并且不能正常地进行制造。在上述情况下，可以通过以另外的层夹着一个层或使用另外的层覆盖一个层来解决上述问题。例如，在氧化铟锡(ITO)和铝互相接触的情况下，优选的是在它们之间插入钛或钼。此外，在硅和铝互相接触的情况下，优选的是在它们之间插入钛或钼。
接下来，形成TFT的沟道区域。此时，可以利用第二导电层1907作为掩膜执行第二半导体层1906的刻蚀。因此，可以减少掩膜的数量，从而可以降低制造成本。通过刻蚀具有导电性的第二半导体层1906，第二半导体层1906被选择性地移除。结果是，与移除的第二半导体层1906堆迭的第一半导体层1905变为沟道区域。应当注意，当刻蚀第二半导体层1906时可能出现部分第一半导体层1905被刻蚀的情况。应当注意，在没有连续形成第一半导体层1905和第二半导体层1906的情况下，可以在形成第一半导体层1905后，使将成为阻挡层(stopper)的膜形成在将成为TFT沟道区域的部分中并进行构图，并且可以在其后形成第二半导体层1906。因此，可以不利用第二导电层1907作为掩膜的情况下来形成TFT的沟道区域；因此，提高了布置图案的自由度，这是有利的。此外，因此当第二半导体层1906被刻蚀时，第一半导体层1905没有被刻蚀；因此，可以安全地形成TFT的沟道区域而没有导致刻蚀缺陷。
接下来，形成第三绝缘膜1908。优选的是使第三绝缘膜1908具有光透射特性。作为用于第三绝缘膜1908的材料，优选的是无机材料(氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等)、具有低介电常数的有机化合物材料(光敏或非光敏有机树脂材料)等。作为选择，可以使用包含硅氧烷的材料。硅氧烷是一种具有包含硅(Si)和氧(O)键的骨(skeleton)架结构的材料。作为替代，可以使用包含至少氢的有机基团(如烷基或芳香族烃)。作为替代物，也可以使用氟基团。可选地，作为替代物，可以使用至少包含氢和氟基的有机基团。第三绝缘膜1908可以具有堆叠结构。第三绝缘膜1908可以形成为具有处理过的形状。作为形成上述形状的方法，例如，上面描述的光刻法是优选的。此时，通过同时刻蚀第二绝缘膜1904，可以形成到达第一导电层1903的接触孔以及到达第二导电层1907的接触孔。优选的是，第三绝缘膜1908的表面尽可能的平坦。这是因为，当与液晶接触的表面不平时，液晶分子的配向会受到影响。
接下来，形成第三导电层1909。优选的是，此时使用溅射法或印刷法。用于第三导电层1909的材料可以具有透射性或反射性，与第二导电层1907一样。可以用于第三导电层1909的材料与第二导电层1907的材料相似。此外，第三导电层1909可以形成为具有处理过的形状。用于处理第三导电层1909的形状的方法可以与处理第二导电层1907的形状的方法相似。
接下来，形成第一取向膜1910。作为取向膜1910，可以使用聚合物膜如聚酰亚胺。在形成第一取向膜1910后，可以执行摩擦从而控制液晶分子的取向。摩擦是利用织物来摩擦取向膜从而在取向膜上形成条纹的步骤。通过执行摩擦，可以为取向膜提供取向特性。
将如上所述制造的第一衬底1901利用密封剂粘贴到第二衬底1916上并使其具有几μm的间隙，其中第二衬底1916上提供有光遮蔽膜1914、彩色滤光片1915、第四导电层1913、间隔层1917、和第二取向膜1912，并且接下来，在两个衬底之间的空间内充满液晶材料1911并将其密封；从而可以制造成液晶面板。应当注意，在图19A和19B所示的TN-型液晶面板内，可以将第四导电层1913形成在第二衬底1916的整个表面上。
接下来，将描述图19A和19B所示的TN-型液晶面板的特性。图19A所述的液晶分子1918是具有长轴和短轴的长且细的分子。在图19A中，每个液晶分子1918的方向利用其长度表示。也就是说，表示为长分子的液晶分子1918的长轴方向与页面平行；并且随着液晶分子1918表示为更短，该液晶分子的长轴方向变得更接近于页面的法线方向。也就是说，在图19A所述的液晶分子1918中，接近于第一衬底1901的液晶分子的长轴的方向与接近于第二衬底1916的液晶分子的长轴的方向互相差90度，并且布置它们之间的液晶分子的长轴方向以平滑地连接上述两方向。换句话说，图19A所示的液晶分子1918在第一衬底1901和第二衬底1916之间配向为扭曲90度。
接下来，将参考附图19B描述TN-型液晶显示装置的像素布置图的一个例子。TN-型液晶显示装置的像素可以包括扫描线1921、视频信号线1922、电容器线1923、TFT 1924、像素电极1925、和像素电容器1926。
扫描线1921电连接到TFT 1924的栅极；因此，优选地，扫描线1921由第一导电层1903构成。
视频信号线1922电连接到TFT 1924的源极或漏极；因此优选地，视频信号线1922由第二导电层1907构成。此外，因为扫描线1921和视频信号线1922排列成矩阵，因此优选扫描线1921和视频信号线1922由至少互不相同的导电层形成。
设置电容器线1923，以与用于形成像素电容器1926的像素电极1925平行，并且优选地，电容器线1923由第一导电层1903构成。电容器线1923可以沿着视频信号线1922延伸，从而包围视频信号线1922，如图19B所示。因此，可以减小串扰，所述串扰是假定为固定的电极电位随着视频信号线1922的电位变化而变化的现象。为了减小视频信号线1922的交叉电容，可以将第一半导体层1905提供在电容器线1923和视频信号线1922的交叉区域，如图19B所示。
TFT 1924做为使视频信号线1922和像素电极1925导电的开关进行操作。如图19B所示，可以这样设置TFT 1924的源极区域或漏极区域的其中一个从而使其包围TFT 1924的源极区域或漏极区域的另一个。因此，即使在较小面积内也可以得到宽沟道宽度，并且可以提高开关能力。可以这样设置TFT 1924的栅极从而使其包围第一半导体层1905，如图19B所示。
像素电极1925电连接至TFT 1924的源极或漏极中的一个。像素电极1925是将通过视频信号线1922传送的信号电压施加到液晶单元的电极。此外，像素电极1925和电容器线1923可以共同形成像素电容器1926。因此，像素电极1925还具有保持通过视频信号线1922传送的信号电压的功能。像素电极1925可以是矩形，如图19B所示。使用上述形状，可以提高像素的孔径比并且可以提高液晶显示装置的效率。此外，在利用具有透明度的材料形成像素电极1925的情况下，可以得到透射型液晶显示装置。透射型液晶显示装置可以以高彩色再现性和高图像质量显示图像。作为选择，在利用具有反射性的材料形成像素电极1925的情况下，可以得到反射型液晶显示装置。反射型液晶显示装置在明亮的环境中如室外也具有高可视性。此外，因为不需要背光，还可以大大地降低功耗。应当注意，在利用具有透明度的材料和具有反射性的材料两种材料形成像素电极1925的情况下，可以得到具有上述两种显示器的优点的半透射液晶显示装置。在利用具有反射性的材料形成像素电极1925的情况下，像素电极1925的表面可能不均匀。当表面不均匀时，光被漫反射，就可以得到提高了反射光强度分配的角度相关性的优点。换句话说，可以得到不管观察角度如何其亮度都是均匀的反射型液晶显示装置。
接下来，将参考图20A和20B描述VA(垂直配向)型液晶显示装置。图20A和20B分别是VA型液晶显示装置的像素结构的剖视图和顶视图，尤其是所谓的MVA型(多域垂直配向)像素，其中使用控制取向凸块使得液晶分子被控制为具有各种方向并使其视角将变宽。图20A是像素的剖视图，并且图20B是像素的顶视图。此外，图20A内示出的像素剖视图对应于图20B内示出的像素顶视图内的线段a-a’。通过使用具有图20A和图20B内示出的像素结构的液晶显示装置，可以得到具有宽视角、高响应速度、和高对比度的液晶显示装置。此外，通过将具有图20A和图20B所示像素结构的液晶显示装置与如实施方式1和实施方式2的其它实施方式结合，可以实现具有提高的移动图像的质量、宽视角、高响应速度、和高对比度的液晶显示装置。
现在将参考图20A描述MVA-型液晶显示装置的像素结构。液晶显示装置包括显示图像的基本部分，其称之为液晶板。液晶板以下面的方式制造：将两个处理过的衬底互相附着在一起并使其具有几μm的间隙，并且使两个衬底之间的间隔内充满液晶材料并进行密封。在图20A中，两个衬底对应于第一衬底2001和第二衬底2016。可以将TFT和像素电极形成在第一衬底上，并且为第二衬底提供光遮蔽膜2014、彩色滤光片2015、第四导电层2013、间隔层2017、第二取向膜2012和取向控制凸块2019。
应当注意TFT不必形成在第一衬底2001上。在不形成TFT的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成TFT的情况下，可以得到较大尺寸的显示装置。
图20A和图20B示出的TFT是使用非晶半导体的底栅型TFT，它的优点在于其可以利用大面积衬底以低成本来制造。然而，本发明并不限于此。可以用在本发明的TFT的结构有：沟道-刻蚀型、沟道-保护型以及类似于底栅型TFT的结构。作为选择，也可以使用顶栅型。此外，不但可以使用非晶半导体而且可以使用多晶半导体。
应当注意，光遮蔽膜2014不必形成在第二衬底2016上。在不形成光遮蔽膜2014的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成光遮蔽膜2014的情况下，可以得到在黑色显示时具有较少光泄漏的显示装置。
应当注意，彩色滤光片2015不必形成在第二衬底2016上。在不形成彩色滤光片2015的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成彩色滤光片2015的情况下，可以得到能进行彩色显示的显示装置。
应当注意，可以使球形间隔层分散来代替为第二衬底2016提供间隔层2017。在使球形间隔层分散的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成间隔层2017的情况下，不存在间隔位置的变化，因此可以使两个衬底之间的间距均匀并可以得到具有较小显示不均匀度的显示装置。
接下来，对于在第一衬底2001上执行的步骤，可以使用参考图19A和19B描述的方法；因此，将省略对其的描述。此处，第一衬底2001、第一绝缘膜2002、第一导电层2003、第二绝缘膜2004、第一半导体层2005、第二半导体层2006、第二导电层2007、第三绝缘膜2008、第三导电层2009、和第一取向膜2010分别对应于图19A中的第一衬底1901、第一绝缘膜1902、第一导电层1903、第二绝缘膜1904、第一半导体层1905、第二半导体层1906、第二导电层1907、第三绝缘膜1908、第三导电层1909、和第一取向膜1910。虽然在图中没有示出，但是控制取向凸块也可以提供在第一衬底侧上。因此，可以更准确地控制液晶分子的取向。此外，第一取向膜2010和第二取向膜2012可以是垂直配向膜。因此，液晶分子2018可以垂直配向。
将如上所述制造的第一衬底2001利用密封剂粘贴到第二衬底2016上并使其具有几μm的间隙，其中第二衬底2016上提供有光遮蔽膜2014、彩色滤光片2015、第四导电层2013、间隔层2017、和第二取向膜2012，并且接下来，使两个衬底之间的间隔内充满液晶材料2011并将其密封；从而可以制造成液晶面板。应当注意，在图20A和20B所述的MVA-型液晶面板内，可以将第四导电层2013形成在第二衬底2016的整个表面上。此外，控制取向凸块2019可以形成为与第四导电层2013接触。控制取向凸块2019的形状没有限制，但具有平滑曲线的形状是优选的。当以上述方式使控制取向凸块2019具有上述形状时，相邻液晶分子2018的取向互相非常地接近，并且可以降低取向缺陷。此外，可以降低控制取向凸块2019切断第二取向膜2012带来的缺陷。
接下来，将描述图20A和20B所述的MVA-型液晶面板的像素结构特性。图20A所述的液晶分子2018是具有长轴和短轴(miner axis)的长而细的分子。在图20A中，每个液晶分子2018的方向利用其长度表示。也就是说，表示为长分子的液晶分子2018的长轴方向与页面平行；并且随着液晶分子2018表示为更短，该液晶分子的长轴方向变得更接近于页面的法线方向。也就是，图20A所述的液晶分子2018被配向为使其长轴方向与取向膜的法线方向一致。因此，设置在控制取向凸块2019部分内的液晶分子2018被取向为从作为中心的控制取向凸块2019呈放射状分布。使用上述状态，可以得到具有宽视角的液晶显示装置。
接下来，将参考附图20B描述MVA-型液晶显示装置的像素布置图的一个例子。MVA-型液晶显示装置的像素可以包括扫描线2021、视频信号线2022、电容器线2023、TFT 2024、像素电极2025、像素电容器2026、和控制取向凸块2019。
扫描线2021电连接到TFT 2024的栅极；因此，优选地，扫描线2021由第一导电层2003构成。
视频信号线2022电连接到TFT 2024的源极或漏极；因此优选地，视频信号线2022由第二导电层2007构成。此外，因为扫描线2021和视频信号线2022排列成矩阵，优选地，扫描线2021和视频信号线2022由至少互不相同的导电层形成。
电容器线2023是设置为与用于形成像素电容器2026的像素电极2025平行的导线，并且优选地，电容器线2023由第一导电层2003构成。电容器线2023可以沿着视频信号线2022延伸从而包围视频信号线2022，如图20B所示。因此，假定电极电位是固定的，可以减小其随着视频信号线2022的电位变化而变化的串扰现象。为了减小视频信号线2022的交叉电容，可以将第一半导体层2005提供在电容器线2023和视频信号线2022的交叉区域，如图20B所示。
TFT 2024作为一个使视频信号线2022和像素电极2025导电的开关操作。如图20B所示，可以这样设置TFT 2024的源极区域或漏极区域的其中一个，从而使其包围TFT 2024的源极区域或漏极区域的另一个。因此，即使在较小面积内也可以得到宽沟道宽度并且可以提高开关能力。可以这样设置TFT 2024的栅极，从而围绕第一半导体层2005，如图20B所示。
像素电极2025电连接到TFT 2024的源极或漏极中的一个。像素电极2025是将通过视频信号线2022传送的信号电压施加到液晶单元的电极。此外，像素电极2025和电容器线2023可以共同形成像素电容器2026。因此，像素电极2025还具有保持视频信号线2022传送的信号电压的功能。像素电极2025可以是图20B所示的矩形。使用上述形状，可以提高像素的孔径比并且可以提高液晶显示装置的效率。此外，在利用具有透明度的材料形成像素电极2025的情况下，可以得到透射型液晶显示装置。透射型液晶显示装置可以以高彩色再现性和高图像质量显示图像。作为选择，在利用具有反射性的材料形成像素电极2025的情况下，可以得到反射型液晶显示装置。反射型液晶显示装置在明亮的环境中如室外也具有高可视性。此外，因为不需要背光，可以大大地降低功耗。应当注意，在利用具有透明度的材料和反射性的材料两种材料形成像素电极2025的情况下，可以得到具有上述两种显示器的优点的半透射液晶显示装置。在利用具有反射性的材料形成像素电极2025的情况下，像素电极2025的表面可能不均匀。当表面不均匀时，光被漫反射，这样可以得到减小了反射光强度分配的角度相关性的优点。换句话说，可以得到不管观察角度如何其亮度都是均匀的反射型液晶显示装置。
接下来，将参考图21A和21B描述VA(垂直配向)型液晶显示装置的另一例子。图21A和21B分别是VA型液晶显示装置的像素结构的剖视图和顶视图，尤其是，其中使第四导电层2113形成图案从而将液晶分子控制为具有各种方向、并且其视角变宽了的所谓的PVA-型(图案化垂直配向)的像素。图21A是像素的剖视图，并且图21B是像素的顶视图。此外，图21A内示出的像素的剖视图对应于图21B内示出的像素的顶视图内的线段a-a’。通过使用具有图21A和图21B内示出的像素结构的液晶显示装置，可以得到具有宽视角、高响应速度、和高对比度的液晶显示装置。此外，通过使用结合了其它实施方式如实施方式1和实施方式2并具有图21A和图21B内示出的像素结构的液晶显示装置，可以实现提高了移动图像的质量、宽视角、高响应速度、和高对比度的液晶显示装置。
现在将参考图21A描述PVA-型液晶显示装置的像素结构。液晶显示装置包括一显示图像的基本部分，其称之为液晶板。液晶板以下面的方式制造：将两个处理过的衬底互相连接在一起，并使其具有几μm的间隙，并且两个衬底之间的间隔内充满液晶材料并被密封。在图21A中，两个衬底对应于第一衬底2101和第二衬底2116。可以将TFT和像素电极形成在第一衬底上，并且为第二衬底提供光遮蔽膜2114、彩色滤光片2115、第四导电层2113、间隔层2117、和第二取向膜2112。
应当注意TFT不必形成在第一衬底2101上。在不形成TFT的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成TFT的情况下，可以得到较大尺寸的显示装置。
图21A和图21B示出的TFT是使用非晶半导体的底栅型TFT，它的优点在于其可以利用大面积衬底低成本地制造。然而，本发明并不限于此。可以用在本发明的TFT的结构有：沟道-刻蚀型、沟道-保护型、和相似的底栅型TFT。作为选择，也可以使用顶栅型。此外，不但可以使用非晶半导体而且可以使用多晶半导体。
应当注意，光遮蔽膜2114不必形成在第二衬底2116上。在不形成光遮蔽膜2114的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成光遮蔽膜2114的情况下，可以得到在黑色显示时具有较少光泄漏的显示装置。
应当注意，彩色滤光片2115不必形成在第二衬底2116上。在不形成彩色滤光片2115的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成彩色滤光片2115的情况下，可以得到能进行彩色显示的显示装置。
应当注意，可以使球形间隔层分散来代替为第二衬底2116提供间隔层2117。在使球形间隔层分散的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成间隔层2117的情况下，不存在间隔位置的变化；因此可以使两个衬底之间的间距均匀并可以得到具有较小显示不均匀的显示装置。
接下来，将描述在第一衬底2101上执行的步骤，可以使用参考图19A和19B描述的方法；因此，将省略对它们的描述。此处，第一衬底2101、第一绝缘膜2102、第一导电层2103、第二绝缘膜2104、第一半导体层2105、第二半导体层2106、第二导电层2107、第三绝缘膜2108、第三导电层2109、和第一取向膜2110分别对应于图19A内的第一衬底1901、第一绝缘膜1902、第一导电层1903、第二绝缘膜1904、第一半导体层1905、第二半导体层1906、第二导电层1907、第三绝缘膜1908、第三导电层1909、和第一取向膜1910。应当注意，电极凹陷部分可以提供在第一衬底2101侧上的第三导电层2109内。因此，可以更准确地控制液晶分子的取向。此外，第一取向膜2110和第二取向膜2112可以是垂直配向膜。因此，液晶分子2118可以被垂直配向。
将如上所述制造的第一衬底2101利用密封剂粘贴到第二衬底2116上，并使其具有几μm的间隙，其中第二衬底2116上提供有光遮蔽膜2114、彩色滤光片2115、第四导电层2113、间隔层2117、和第二取向膜2112，并且接下来，使两个衬底之间的间隔内充满液晶材料2111并将其密封；从而可以制造成液晶面板。应当注意，在图21A和21B所述的PVA-型液晶面板内，可以将第四导电层2113形成图案，使其具有电极凹陷部分2119。虽然电极凹陷部分2119的形状没有限制，但通过组合多个具有不同方向的长方形形成的形状是优选的。因此，可以形成具有不同取向的区域，从而可以得到具有宽视角的液晶显示装置。此外，优选地，电极凹陷部分2119和第四导电层2113之间边界处的第四导电层2113的形状是平滑的曲线。因此，相邻液晶分子2118的取向互相非常地接近，并且可以降低取向缺陷。此外，可以降低电极凹陷部分2119切断第二取向膜2112带来的缺陷。
接下来，将描述图21A和21B所述的PVA-型液晶面板的特性。图21A所述的液晶分子2118是具有长轴和短轴(miner axis)的长而细的分子。在图21A中，每个液晶分子2118的方向利用其长度表示。也就是说，表示为长分子的液晶分子2018的长轴方向与页面平行；并且随着液晶分子2018表示为更短，该液晶分子的长轴方向变得更接近于页面的法线方向。也就是说，图21A所述的液晶分子2118被取向为使其长轴方向与取向膜的法线方向一致。因此，设置电极凹陷部分2119部分内的液晶分子2118，使其配向为从作为中心的电极凹陷部分2119和第四导电层2113之间的边界呈放射状分布。使用上述状态，可以得到具有宽视角的液晶显示装置。
接下来，将参考附图21B描述PVA-型液晶显示装置的像素布置图的一个例子。PVA-型液晶显示装置的像素可以包括扫描线2121、视频信号线2122、电容器线2123、TFT 2124、像素电极2125、像素电容器2126、和电极凹陷部分2119。
扫描线2121电连接到TFT 2124的栅极；因此，优选地，扫描线2121由第一导电层2103构成。
视频信号线2122电连接到TFT 2124的源极或漏极；因此优选地，视频信号线2122由第二导电层2107构成。此外，因为扫描线2121和视频信号线2122排列成矩阵，因此优选地，扫描线2121和视频信号线2122由至少互不相同的导电层形成。
电容器线2123是设置为与用于形成像素电容器2126的像素电极2125平行的导线，并且优选地，电容器线2123由第一导电层2103构成。电容器线2123可以沿着视频信号线2122延伸从而包围视频信号线2122，如图21B所示。因此，假定电极电位是固定的，可以减小其随着视频信号线2122的电位变化而变化的串扰现象。为了减小视频信号线2122的交叉电容，可以将第一半导体层2105提供在电容器线2123和视频信号线2122的交叉区域，如图21B所示。
TFT 2124作为一个使视频信号线2122和像素电极2125导电的开关操作。如图21B所示，可以这样设置TFT 2124的源极区域或漏极区域的其中一个，从而使其包围TFT 2124的源极区域或漏极区域的另一个。因此，即使在较小面积内也可以得到宽沟道宽度，并且可以提高开关能力。可以这样设置TFT 2124的栅极从而围绕第一半导体层2105，如图21B所示。
像素电极2125电连接到TFT 2124的源极或漏极中的一个。像素电极2125是将通过视频信号线2122传送的信号电压施加到液晶单元的电极。此外，像素电极2125和电容器线2123可以共同形成像素电容器2126。因此，像素电极2125还具有保持视频信号线2122传送的信号电压的功能。优选地，根据为第四导电层2113提供的电极凹陷部分2119的形状，像素电极2125在不存在电极凹陷部分2119的部分内具有凹陷部分。因此，可以形成液晶分子2118的具有不同取向的多个区域；从而可以得到具有宽视角的液晶显示装置。此外，在利用具有透明度的材料形成像素电极2125的情况下，可以得到透射型液晶显示装置。透射型液晶显示装置可以以高彩色再现性和高图像质量显示图像。作为选择，在利用具有反射性的材料形成像素电极2125的情况下，可以得到反射型液晶显示装置。反射型液晶显示装置在明亮的环境中如室外也具有高可视性。此外，因为不需要背光，可以大大地降低功耗。应当注意，在利用具有透明度的材料和反射性的材料两种材料形成像素电极2125的情况下，可以得到具有上述两种显示器的优点的半透射液晶显示装置。在利用具有反射性的材料形成像素电极2125的情况下，像素电极2125的表面可能不均匀。当表面不均匀时，光被漫反射，并且可以得到减小了反射光的强度分配随角度相关性的优点。换句话说，可以得到不管观察角度如何其亮度都是均匀的反射型液晶显示装置。
接下来，将参考图22A和22B描述水平电场液晶显示装置。图22A和22B分别是示出了液晶显示装置的像素结构，尤其是所谓的IPS(平面切换)型像素的剖视图和顶视图，在该液晶显示装置内为了执行切换水平地施加电场从而使液晶分子的取向总是与衬底平行，在IPS型像素内使像素电极2225和公共电极2223形成为梳状从而水平地施加电场。图22A是像素的剖视图，并且图22B是像素的顶视图。此外，图22A内示出的像素的剖视图对应于图22B内示出的像素的顶视图内的线段a-a’。通过使用具有图22A和图22B内示出的像素结构的液晶显示装置，可以得到视角宽并且其响应速度对灰度相关性小的液晶显示装置。此外，通过使用结合了其它实施方式如实施方式1和实施方式2并具有图22A和图22B内示出像素结构的液晶显示装置，可以实现移动图像的质量提高、视角宽、响应速度大体上对灰度相关性小的液晶显示装置。
现在将参考图22A描述IPS-型液晶显示装置的像素结构。液晶显示装置包括显示图像的基本部分，其称之为液晶板。液晶板以下面的方式制造：将两个处理过的衬底互相连接在一起，并使其具有几μm的间隙，并且两个衬底之间的间隔内充满液晶材料并被密封。在图22A中，两个衬底对应于第一衬底2201和第二衬底2216。可以将TFT和像素电极形成在第一衬底上，并且为第二衬底提供光遮蔽膜2214、彩色滤光片2215、间隔层2217、和第二取向膜2212。
应当注意TFT不必形成在第一衬底2201上。在不形成TFT的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成TFT的情况下，可以得到较大尺寸的显示装置。
图22A和图22B示出的TFT是使用非晶半导体的底栅型TFT，它的优点在于其可以利用大面积衬底低成本地制造。然而，本发明并不限于此。可以用在本发明的TFT的结构有：沟道-刻蚀型、沟道-保护型、和相似的底栅型TFT。作为选择，也可以使用顶栅型。此外，不但可以使用非晶半导体而且可以使用多晶半导体。
应当注意，光遮蔽膜2214不必形成在第二衬底2216上。在不形成光遮蔽膜2214的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成光遮蔽膜2214的情况下，可以得到在黑色显示时具有较少光泄漏的显示装置。
应当注意，彩色滤光片2215不必形成在第二衬底2216上。在不形成彩色滤光片2215的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成彩色滤光片2215的情况下，可以得到能进行彩色显示的显示装置。
应当注意，可以使球形间隔层分散来代替为第二衬底2216提供间隔层2217。在使球形间隔层分散的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成间隔层2217的情况下，不存在间隔位置的变化；因此可以使两个衬底之间的间距均匀并可以得到具有较小显示不均匀的显示装置。
接下来，将描述在第一衬底2201上执行的步骤，可以使用参考图19A和19B描述的方法；因此，将省略对它们的描述。此处，第一衬底2201、第一绝缘膜2202、第一导电层2203、第二绝缘膜2204、第一半导体层2205、第二半导体层2206、第二导电层2207、第三绝缘膜2208、第三导电层2209、和第一取向膜2210分别对应于图19A内的第一衬底1901、第一绝缘膜1902、第一导电层1903、第二绝缘膜1904、第一半导体层1905、第二半导体层1906、第二导电层1907、第三绝缘膜1908、第三导电层1909、和第一取向膜1910。应当注意，可以使第一衬底2201侧上的第三导电层2209形成图案从而使其具有互相啮合的两个梳子形状。此外，其中一个梳状电极可以电连接到TFT 2224的源极或漏极中的一个，并且另一个梳状电极可以电连接到公共电极2223。因此，可以有效地将水平电场施加到液晶分子2218。
将如上所述制造的第一衬底2201利用密封剂粘贴到第二衬底2216上，并使其具有几μm的间隙，其中第二衬底2216上提供有光遮蔽膜2214、彩色滤光片2215、间隔层2217、和第二取向膜2212，并且接下来，使两个衬底之间的间距内充满液晶材料2211并将其密封；从而可以制造液晶面板。虽然图中未示出，但导电层可以形成在第二衬底2216侧。通过在第二衬底2216侧上形成导电层，可以防止外部的电磁波噪声带来的影响。
接下来，将描述图22A和22B所述的IPS-型液晶面板的像素结构的特性。图22A所示的液晶分子2218是具有长轴和短轴的长而细的分子。在图22A中，每个液晶分子2218的方向利用其长度表示。也就是说，表示为长分子的液晶分子2218的长轴方向与页面平行；并且随着液晶分子2218表示为更短，该液晶分子的长轴方向变得更接近于页面的法线方向。也就是说，图22A所示的液晶分子2218被取向为使其长轴方向总是与平行于衬底的方向一致。在图22A内，示出了未施加电场条件下的取向。当将电场施加到液晶分子2218上时，液晶分子在水平面内旋转而长轴方向始终保持为与衬底平行。具有上述状态，可以得到具有宽视角的液晶显示装置。
接下来，将参考附图22B描述IPS-型液晶显示装置的像素布置图的一个例子。IPS-型液晶显示装置的像素可以包括扫描线2221、视频信号线2222、公共电极2223、TFT 2224、像素电极2225、和公共线2226。
扫描线2221电连接到TFT 2224的栅极；因此，优选地，扫描线2221由第一导电层2203构成。
视频信号线2222电连接到TFT 2224的源极或漏极；因此优选地，视频信号线2222由第二导电层2207构成。此外，因为扫描线2221和视频信号线2222排列成矩阵，因此优选地，扫描线2221和视频信号线2222由至少互不相同的导电层形成。应当注意，视频信号线2222可以弯曲，从而使其适合像素内的像素电极2225和公共电极2223的形状，如图22B所示。因此，可以提高像素的孔径比，从而可以提高液晶显示装置的效率。
公共电极2223是设置为与产生水平电场的像素电极2225平行的电极，并且优选地，公共电极2223由第三导电层2209构成。公共电极2223可以沿着视频信号线2222延伸从而包围视频信号线2222，如图22B所示。因此，假定电极电位是固定的，可以减小其随着视频信号线2222的电位变化而变化的串扰现象。此外，公共电极2223电连接到公共线2226。为了减小视频信号线2222的交叉电容，可以将第一半导体层2205提供在公共线2226和视频信号线2222的交叉区域，如图22B所示。
TFT 2224作为一个使视频信号线2222和像素电极2225导电的开关操作。如图22B所示，可以这样设置TFT 2224的源极区域或漏极区域的其中一个，从而使其包围TFT 2224的源极区域或漏极区域的另一个。因此，即使在较小面积内也可以得到宽沟道宽度，并且可以提高开关能力。可以这样设置TFT 2224的栅极，从而使其包围第一半导体层2205，如图22B所示。
像素电极2225电连接到TFT 2224的源极或漏极中的一个。像素电极2225和公共电极2223是将通过视频信号线2222传送的信号电压施加到液晶单元的电极。此外，像素电极2225和公共电极2223可以共同形成像素电容器。因此，像素电极2225还具有保持视频信号线2222传送的信号电压的功能。优选地，将像素电极2225和公共电极2223形成为图22B所示的弯曲的梳状形状。因此，可以形成液晶分子2218的具有不同取向的多个区域；从而可以得到具有宽视角的液晶显示装置。此外，在利用具有透明度的材料形成像素电极2225和公共电极2223的情况下，可以得到透射型液晶显示装置。透射型液晶显示装置可以以高彩色再现性和高图像质量显示图像。作为选择，在利用具有反射性的材料形成像素电极2225和公共电极2223的情况下，可以得到反射型液晶显示装置。反射型液晶显示装置在明亮的环境中如室外具有高可视性。此外，因为不需要背光，可以大大地降低功耗。应当注意，在利用具有透明度的材料和反射性的材料两种材料形成像素电极2225和公共电极2223的情况下，可以得到具有上述两种显示器的优点的半透射液晶显示装置。在利用具有反射性的材料形成像素电极2225和公共电极2223的情况下，像素电极2225和公共电极2223的表面可能不均匀。当表面不均匀时，光被漫反射，并且可以得到反射光的强度分配对角度相关性减小的优点。换句话说，可以得到不管观察角度如何，其亮度都是均匀的反射型液晶显示装置。
虽然已经解释，像素电极2225和公共电极2223都由第三导电层2209形成，但也可以适当地选择可适用的像素结构而不限于此。例如，像素电极2225和公共电极2223可以都由第二导电层2207形成，或可以都由第一导电层2203形成。作为选择，像素电极2225和公共电极2223中的一个可以由第三导电层2209形成，并且另一个由第二导电层2207形成。作为选择，像素电极2225和公共电极2223中的一个可以由第三导电层2209形成，并且另一个由第一导电层2203形成。还是作为选择，像素电极2225和公共电极2223中的一个可以由第二导电层2207形成，并且另一个由第一导电层2203形成。
接下来，将参考图23A和23B描述另一水平电场液晶显示装置。图23A和23B分别是示出了液晶显示装置的另一种像素结构剖视图和顶视图，其中在该液晶显示装置内为了执行切换水平地施加电场，从而使液晶分子的取向总是与衬底平行。尤其是，图23A和23B分别是所谓的FFS(边缘电场切换)型的像素的剖视图和顶视图，像素电极2325和公共电极2323中的其中一个被形成为梳状形状，另一个被形成为在与梳状形状交迭的区域内的片状电极，从而水平地施加电场。图23A是像素的剖视图，并且图23B是像素的顶视图。此外，图23A内示出的像素的剖视图对应于图23B内示出的像素的顶视图内的线段a-a’。通过使用具有图23A和图23B内示出的像素结构的液晶显示装置，可以得到视角宽并且其响应速度对灰度相关性小的液晶显示装置。此外，通过使用结合了其它实施方式如实施方式1和实施方式2并具有图23A和图23B内示出的像素结构的液晶显示装置，可以实现移动图像的质量提高、视角宽、响应速度大体上对灰度依赖性小的液晶显示装置。
现在将参考图23A描述IPS-型液晶显示装置的像素结构。液晶显示装置包括显示图像的基本部分，其称之为液晶板。液晶板以下面的方式制造：将两个处理过的衬底互相连接在一起，并使其具有几μm的间隙，并且两个衬底之间的间隔内充满液晶材料并被密封。在图23A中，两个衬底对应于第一衬底2301和第二衬底2316。可以将TFT和像素电极形成在第一衬底上，并且为第二衬底提供光遮蔽膜2314、彩色滤光片2315、间隔层2317、和第二取向膜2312。
应当注意TFT不必形成在第一衬底2301上。在不形成TFT的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成TFT的情况下，可以得到较大尺寸的显示装置。
图23A和图23B示出的TFT是使用非晶半导体的底栅型TFT，它的优点在于可以利用大面积衬底低成本地制造。然而，本发明并不限于此。可以用在本发明的TFT的结构有：沟道-刻蚀型、沟道-保护型、和相似的底栅型TFT。作为选择，也可以使用顶栅型。此外，不但可以使用非晶半导体而且可以使用多晶半导体。
应当注意，光遮蔽膜2314不必形成在第二衬底2316上。在不形成光遮蔽膜2314的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成光遮蔽膜2314的情况下，可以得到在黑色显示时具有较少光泄漏的显示装置。
应当注意，彩色滤光片2315不必形成在第二衬底2316上。在不形成彩色滤光片2315的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成彩色滤光片2315的情况下，可以得到能进行彩色显示的显示装置。
应当注意，可以使球形间隔层分散来代替为第二衬底2316提供间隔层2317。在使球形间隔层分散的情况下，减少了制造步骤，从而可以降低制造成本。此外，因为该结构变得简单，所以可以提高产量。另一方面，在形成间隔层2317的情况下，不存在间隔位置的变化，因此可以使两个衬底之间的间距均匀并可以得到具有较小显示不均匀的显示装置。
接下来，将描述在第一衬底2301上执行的步骤，可以使用参考图19A和19B描述的方法；因此，将省略对它们的描述。此处，第一衬底2301、第一绝缘膜2302、第一导电层2303、第二绝缘膜2304、第一半导体层2305、第二半导体层2306、第二导电层2307、第三绝缘膜2308、第三导电层2309、和第一取向膜2310分别对应于图19A内的第一衬底1901、第一绝缘膜1902、第一导电层1903、第二绝缘膜1904、第一半导体层1905、第二半导体层1906、第二导电层1907、第三绝缘膜1908、第三导电层1909、和第一取向膜1910。
然而，图23A和23B与图19A和19B的区别在于，第四绝缘膜2319和第四导电层2313可以形成在第一衬底2301侧。尤其是，可以以下述方式实现膜的形成：在使第三导电层2309形成图案后，形成第四绝缘膜2319，然后，使其形成图案从而形成接触孔。此后，形成第四导电层2313并类似地使其形成图案，然后，形成第一取向膜2310。作为第四绝缘膜2319和第四导电层2313的材料和处理方法，可以使用与第三绝缘膜2308和第三导电层2309类似的材料和处理方法。此外，一个梳状电极可以电连接到TFT 2324的源极或漏极中的一个，另一个片状电极可以电连接到公共线2326。因此，可以有效地将水平电场施加到液晶分子2318。
将如上所述制造的第一衬底2301利用密封剂粘贴到第二衬底2316上，并使其具有几μm的间隙，其中第二衬底2316上提供有光遮蔽膜2314、彩色滤光片2315、间隔层2317、和第二取向膜2312，接下来，使两个衬底之间的间距内充满液晶材料2311并将其密封；从而可以制造液晶面板。虽然图中未示出，导电层可以形成在第二衬底2316侧上。通过在第二衬底2316侧上形成导电层，可以防止外部的电磁波噪声带来的影响。
接下来，将描述图23A和23B所述的FFS-型液晶面板的像素结构的特性。图23A所示的液晶分子2318是具有长轴和短轴的长而细的分子。在图23A中，每个液晶分子2318的方向利用其长度表示。也就是说，表示为长分子的液晶分子2318的长轴方向与页面平行；并且随着液晶分子2318表示为更短，该液晶分子的长轴方向变得更接近于页面的法线方向。也就是说，图23A所示的液晶分子2318被取向为使其长轴方向总是与平行于衬底的方向一致。在图23A内，示出了未施加电场条件下的取向。当将电场施加到液晶分子2318上时，液晶分子在水平面内旋转而其长轴方向始终保持为与衬底平行。具有上述状态，可以得到具有宽视角的液晶显示装置。
接下来，将参考附图23B描述FFS-型液晶显示装置的像素布置图的一个例子。FFS-型液晶显示装置的像素可以包括扫描线2321、视频信号线2322、公共电极2323、TFT 2324、像素电极2325、和公共线2326。
扫描线2321电连接到TFT 2324的栅极；因此，优选地，扫描线2321由第一导电层2303构成。
视频信号线2322电连接到TFT 2324的源极或漏极；因此优选地，视频信号线2322由第二导电层2307构成。此外，因为扫描线2321和视频信号线2322排列成矩阵，因此优选地，扫描线2321和视频信号线2322由至少互不相同的导电层形成。应当注意，视频信号线2322可以弯曲从而使其适合像素内的像素电极2325的形状，如图23B所示。因此，可以提高像素的孔径比，从而可以提高液晶显示装置的效率。
公共电极2323是设置为与产生水平电场的像素电极2325平行的电极，并且优选地，公共电极2323由第三导电层2309构成。公共电极2323可以沿着视频信号线2322成形，如图23B所示。因此，假定电极电位是固定的，可以减小其随着视频信号线2322的电位变化而变化的串扰现象。此外，公共电极2323电连接到公共线2326。为了减小视频信号线2322的交叉电容，可以将第一半导体层2305提供在公共线2326和视频信号线2322的交叉区域，如图23B所示。
TFT 2324作为一个使视频信号线2322和像素电极2325导电的开关操作。如图23B所示，可以这样设置TFT 2324的源极区域或漏极区域的其中一个，从而使其包围TFT 2324的源极区域或漏极区域的另一个。因此，即使在较小面积内也可以得到宽沟道宽度并且可以提高开关能力。可以这样设置TFT 2324的栅极，从而围绕第一半导体层2305，如图23B所示。
像素电极2325电连接到TFT 2324的源极或漏极中的一个。像素电极2325和公共电极2323是将通过视频信号线2322传送的信号电压施加到液晶单元的电极。此外，像素电极2325和和公共电极2323可以共同形成像素电容器。因此，像素电极2325还具有保持视频信号线2322传送的信号电压的功能。优选地，将像素电极2325形成为图23B所示的弯曲的梳状形状。因此，可以形成液晶分子2318的具有不同取向的多个区域；从而可以得到具有宽视角的液晶显示装置。此外，在利用具有透明度的材料形成像素电极2325和公共电极2323的情况下，可以得到透射型液晶显示装置。透射型液晶显示装置可以以高彩色再现性和高图像质量显示图像。作为选择，在利用具有反射性的材料形成像素电极2325和公共电极2323的情况下，可以得到反射型液晶显示装置。反射型液晶显示装置在明亮的环境中如室外具有高可视性。此外，因为不需要背光，可以大大地降低功耗。应当注意，在利用具有透明度的材料和反射性的材料两种材料形成像素电极2325和公共电极2323的情况下，可以得到具有上述两种显示器的优点的半透射液晶显示装置。在利用具有反射性的材料形成像素电极2325和公共电极2323的情况下，像素电极2325和公共电极2323的表面可能不均匀。当表面不均匀时，光被漫反射，并且可以得到反射光的强度分配与角度相关性降低的优点。换句话说，可以得到不管观察角度如何，其亮度都是均匀的反射型液晶显示装置。
虽然已经解释，像素电极2325由第四导电层2313形成，并且公共电极2323由第三导电层2309形成，但也可以适当地选择可适用的像素结构而不限于此，只要所述结构能符合一定的条件。尤其是，只要从第一衬底2301看去梳状电极设置为比片状电极更接近于液晶就是可以接受的。这是因为水平电场总是产生在以梳状电极作为中心、与片状电极相反的侧上。也就是说，为了将水平电场施加到液晶上，梳状电极需要设置为比片状电极更接近于液晶。
为了满足上述条件，例如，梳状电极可以由第四导电层2313形成并且片状电极可以由第三导电层2309形成。作为选择，梳状电极可以由第四导电层2313形成，并且片状电极可以由第二导电层2307形成。作为选择，梳状电极可以由第四导电层2313形成，并且片状电极可以由第一导电层2303形成。作为选择，梳状电极可以由第三导电层2309形成，并且片状电极可以由第二导电层2307形成。作为选择，梳状电极可以由第三导电层2309形成，并且片状电极可以由第一导电层2303形成。作为选择，梳状电极可以由第二导电层2307形成，并且片状电极可以由第一导电层2303形成。虽然已经解释梳状电极电连接到TFT 2324的源极区域或漏极区域中的一个，并且片状电极电连接到公共电极2323，但连接关系可以相反。在这种情况下，片状电极可以单独地为每个像素形成。
应当注意，本实施方式可以自由地与任何其它实施方式结合实现。
(实施方式4)
在本实施方式内，将描述用于液晶显示装置的起偏振片和背光。
首先，将参考图24描述起偏振片和背光的排列方法。附图标记2407表示液晶板，其也可以应用到其它实施方式内。如图24所示，第一起偏振片2408和第二起偏振片2409可以邻近于液晶板2407设置。此外，背光单元2401可以邻近于第一起偏振片2408或第二起偏振片2409设置。此处，起偏振片对应于包含偏振器的层，并且也称之为偏振片或偏振滤光片。
棱镜片可以设置在背光单元2401和液晶板2407之间。因此，可以提高液晶显示装置的屏幕亮度。
接下来，将描述背光单元2401的结构。背光单元2401可以是侧向照明型背光单元。侧向照明型背光单元可以包括扩散片2402、导光片2403、反射片2404、和光源单元2411。此外，光源单元2411可以包括灯光反射器2405和光源2406。应当注意，背光单元2401可以是底部照明型背光单元，其中光源2411设置在导光片2403的正下方。
作为光源2406，可以使用冷阴极管、热阴极荧光灯、发光二极管、无机EL、有机EL等。应当注意，光源2406可以提供为具有根据需要控制其发光量以及发光或不发光的功能。
灯光反射器2405可以具有将光源2406发出的光引导到导光片2403的功能。因此，可以有效地利用光源2406发射出的光。
导光片2403可以具有散射光的功能。因此，可以将光引导到液晶板2407的整个表面。此外，通过使用扩散片2402，可以降低亮度的不均匀。
反射片2404可以具有反射光的功能。因此，可以反射和再利用在与液晶板2407相反方向内从导光片2403泄漏的光。
应当注意，可以将控制光源2406亮度的控制电路连接到背光单元2401。因此，可以通过来自控制电路的信号控制光源2406的亮度。
在液晶板2407的液晶是TN-型的情况下，优选地，第一起偏振片2408和第二起偏振片2409设置为正交尼科耳(cross nicol)状态。因此，可以实现标准白光模式。标准白光模式的优点在于，通过使用足够的电压可以实现好的黑色等级并可以提高对比度。在液晶板2407的液晶是VA-型的情况下，优选地，第一起偏振片2408和第二起偏振片2409设置为正交尼科耳状态。此外，在液晶板2407的液晶是IPS型或FFS型的情况下，第一起偏振片2408和第二起偏振片2409可以设置为正交尼科耳或平行尼科耳(parallel nicol)状态。
四分之一波片可以分别提供在第一起偏振片2408和液晶板2407之间以及第二起偏振片2409和液晶板2407之间。因此，可以降低外部光的反射，从而可以得到具有高对比度的液晶显示装置。
可以在第二起偏振片2409和背光单元2401之间提供一个狭缝(slit)。因此，可以实现三维显示。狭缝传送从条状光源入射到其上的光，并使光入射到液晶板2407上。通过该狭缝，可以得到观察者的两个眼镜的视差。也就是说，观察者用右眼只能看到右眼像素，并且同时用左眼只能看到左眼像素。因此，观察者可以实现三维显示。换句话说，通过狭缝给出了特定视角的光通过对应于右眼图像和左眼图像的像素，从而将右眼图像和左眼图像分成不同的视角。以这种方式，可以实现三维显示。
接下来，将参考图25A到25D描述可以用于背光单元的光源单元的详细结构。图25A示出了在冷阴极管2502用作光源的情况下的光源单元2501。通过使用冷阴极管2502作为光源，可以得到大尺寸的液晶显示装置。这是因为冷阴极管可以发射高强度的光。光源单元2501可以包括灯光反射器2503。通过使用灯光反射器2503，可以有效地反射来自于光源的光。
图25B示出了其中发光二极管(LED)2512作为光源的光源单元2511。通过使用发光二极管2512作为光源，可以得到小尺寸的液晶显示装置。这是因为发光二极管可以制造为具有较小体积。发光二极管2512可以是发射白光的发光二极管。通过使用发射白光的发光二极管，可以得到具有小体积的光源单元2511。此外，如图25B所示，发光二极管2512可以排列为具有预定间隔。光源单元2511可以包括灯光反射器2513。通过使用灯光反射器2513，可以有效地反射来自于光源的光。
图25C示出了其中发光二极管2522、2523、和2524用作光源的光源单元2521。通过使用发光二极管2522、2523、和2524作为光源，可以得到小尺寸的液晶显示装置。这是因为发光二极管可以制造为具有小体积。发光二极管2522、2523、和2524可以是发射RGB光的发光二极管。通过使用发射RGB光的发光二极管，可以得到具有高彩色再现性的光源单元2521。此外，如图25C所示，可以将发光二极管2522、2523、和2524设置为具有预定间隔。光源单元2521可以包括灯光反射器2525。通过使用灯光反射器2525，可以有效地反射来自于光源的光。
图25D示出了其中发光二极管2532、2533、和2534用作光源的光源单元2531。通过使用发光二极管2532、2533、和2534作为光源，可以得到小尺寸的液晶显示装置。这是因为发光二极管可以制造为具有小体积。发光二极管2532、2533、和2534可以是发射RGB光的发光二极管。通过使用发射RGB光的发光二极管，可以得到具有高彩色再现性的光源单元2531。此外，如图25D所示，可以将发射RGB光的发光二极管2532、2533、和2534设置为具有预定间隔。例如，发射具有较低强度的光(例如，绿光)的发光二极管设置为具有较小的间隔。因此，即使对于光发射强度低的颜色也可以得到作为整体的足够的发光强度；因此，可以改进白光平衡。光源单元2531可以包括灯光反射器2535。通过使用灯光反射器2535，可以有效地反射来自于光源的光。
在图25C和25D示出的光源单元中，可以结合使用发射白光的发光二极管和发射RGB光的发光二极管。例如，其中包括四种发光二极管(也就是发射RGB光的发光二极管和发射白光的发光二极管)的光源单元可以降低功耗，这是因为通过发射白光的发光二极管补充亮度。
在使用发射RGB光的发光二极管的情况下，可以使用场序模式(fieldsequential mode)，其中RGB发光二极管根据时间顺序发光从而实现彩色显示。
图25A到25D示出的每个光源单元都可以用作侧向照明型背光。此外，通过将图25A到25D所示的每个光源单元设置在衬底的背面上，可以得到底部照明型背光。这时，可以使用发射RGB光的发光二极管。通过顺序设置发射RGB光的发光二极管，可以提高彩色再现性。
接下来，将参考图26描述起偏振片的结构。
如图26所示，起偏振片2600可以包括保护膜2601、第一衬底膜2602、PVA偏振片2603、第二衬底膜2604、和粘合层2605、以及脱模剂膜2606。
PVA偏振片2603具有仅在某个振动方向内形成光的功能(线性偏振)。尤其是，PVA偏振片2603包括其中纵向电子密度和横向电子密度互相有很大不同的分子(偏振器)。PVA偏振片2603可以通过使其中纵向电子密度和横向电子密度互相有很大不同的分子的方向一致来形成线性偏振。
例如，就PVA偏振片2603而论，使聚乙烯醇的聚合物膜掺杂有碘化合物并且使PVA膜在某个方向内拉伸；从而可以得到在某个方向内排列了碘分子的膜。然后，与碘分子的长轴平行的光被碘分子吸收。作为选择，可以使用二向色染料来代替碘以具有高耐久性和高热阻。所需的是，该染料可以用于需要高耐久性和热阻的液晶显示装置，如车内LCD或用于投影仪的LCD。
但从两侧利用基础材料(第一衬底膜2602和第二衬底膜2604)将PVA偏振片2603夹在中间时，可以提高可靠性。作为选择，可以将PVA偏振片2603夹在具有高透明度和高耐久性的纤维素三醋酸酯(TAC)膜之间。衬底膜和TAC膜起到保护包括在PVA偏振片2603内的偏振器的偏振片的作用。
可以将附着到液晶板的玻璃衬底的粘合层2605附着到第二衬底膜2604。可以通过将粘合剂施加到第二衬底膜2602上形成粘合层2605。此外，粘合层2605可以提供有脱模剂膜2606(分离膜)。
此外，保护膜2601可以设置在第一衬底膜2602附近。
可以将硬镀散射层(防闪光层)提供在起偏振片2600的表面上。硬镀散射层的表面具有由AG处理形成的微小的不均匀；因此，硬镀散射层具有防闪光的功能，其能散射外部光并可以防止液晶板内外部光的反射以及表面反射。
此外，可以在起偏振片2600的表面上层叠(也称之为抗反射处理或AR处理)多层具有不同折射率的光学薄层。具有不同折射率的多层光学薄层可以减少光的干涉影响带来的表面上的反射性。
应当注意，该实施方式可以自由地与任何其它实施方式组合实现。
(实施方式5)
在该实施方式内，将参考图27A到27C描述装配显示装置的驱动电路的方法。
在图27A的情况下，源极信号线驱动电路2702和栅极信号线驱动电路2703a和2703b装配在像素部分2701的外围。也就是说，通过利用各向异性导电粘合剂和各向异性导电膜的公知装配方法、COG法、引线结合法、利用焊块的回流处理等在衬底2701上装配IC芯片2705来装配源极信号线驱动电路2702、栅极信号线驱动电路2703a和2703b等。此外，通过FPC(柔性印刷电路)2706将IC芯片2705连接到外部电路。
可以将源极信号线驱动电路2702的一部分，如模拟开关集成在衬底上，并且将其它部分通过IC芯片单独装配。
此外，在图27B的情况下，像素部分2701、栅极信号线驱动电路2703a和2703b等都集成在衬底上，并且源极信号线驱动电路2702等通过IC芯片单独地装配。也就是说，IC芯片2705装配在衬底2700上，在衬底2700上通过装配方法如COG法集成有像素部分2701、栅极信号线驱动电路2703a和2703b等；从而，装配源极信号线驱动电路2702等。此外，IC芯片2705通过FPC 2706连接到外部电路。
可以将源极信号线驱动电路2702的一部分，如模拟开关集成在衬底上，并且将其它部分利用IC芯片单独装配。
此外，在图27C的情况下，利用TAB法装配源极信号线驱动电路2702等。IC芯片2705通过FPC 2706连接到外部电路。虽然在图27C的情况下利用TAB法装配源极信号线驱动电路2702等，但也可以使用TAB法装配栅极信号线驱动电路等。
当利用TAC法装配IC芯片2705时，像素部分可以关于衬底广泛地提供，因此，可以实现较窄的框架。
此外，可以将其中IC形成在玻璃衬底上的IC(下文中，称之为驱动IC)代替IC芯片2705提供。对于IC芯片2705，IC芯片可以被抽出圆形硅晶片；因此，限制了母衬底的形状。另一方面，驱动IC具有由玻璃制成且其形状不受限制的母衬底；因而，可以提供生产率。因此，可以自由地设置驱动IC的形状和大小。例如，在形成长侧长度为15到80mm的驱动IC的情况下，与装配IC芯片的情况相比可以减少所需的IC芯片的数量。因此，可以减少连接端子的数量，并且可以提高产量。
可以利用形成在衬底上的结晶半导体形成驱动IC，并且结晶半导体可以通过利用连续波的激光照射形成。利用连续波的激光照射得到的半导体膜具有直径大并且晶体缺陷少的晶粒。因此，具有上述半导体膜的晶体管具有较好的迁移率和响应速度并且能实现高速度驱动，这对于驱动IC来说是优选的。
应当注意，本实施方式可以自由地与任何其它实施方式结合实现。
(实施方式6)
在本实施方式中，将参考图28的截面图描述利用驱动模式如IPS(面内切换)模式或FFS(边缘场切换)模式的白光实现彩色显示的液晶模块，该液晶模块是结合到液晶显示装置内的液晶模块。
如图28所示，衬底2801和对向(counter)衬底2802通过密封材料2803互相固定在一起，并且液晶层2805插入在它们之间；这样就形成了液晶显示板。
在实现彩色显示的情况下，形成在衬底2801上的着色膜2806是必要的，并且在RGB系统中，与红、绿和蓝色中的每种颜色对应的着色膜形成在每个像素内。取向膜2818和2819形成在衬底2801和对向衬底2802的内部。起偏振片2807和2808提供在衬底2801和对向衬底2802的外部。此外，保护膜2809形成在起偏振片2807的表面上，并且减小了外部冲击。
导线衬底2812通过FPC 2811连接到提供在衬底2801上的连接端子2810。外部电路2813如像素驱动电路(如IC芯片或驱动IC)、控制电路、或电源电路结合在导线衬底2812内。
冷阴极管2814、反射片2815、光学膜2816、和反相器(未示出)构成背光单元。背光单元作为光源，光被投影到液晶显示板。液晶显示板、光源、导线衬底2812、FPC 2811等利用玻璃框架2817被固定和保护。
应当理解本实施方式可以自由地与其它任何实施方式结合实现。
(实施方式7)
接下来，将参考图29描述显示装置的结构示例。图29内示出的显示装置2920可以提供有显示板2900、外部驱动电路2921、连接导线衬底2904、和背光单元2914。连接导线衬底2904可以由FPC(柔性印刷电路)构成。
显示板2900包括显示部分2901、数据线驱动器2902、和扫描线驱动器2903。应当注意，数据线驱动器2902和扫描线驱动器2903可以利用各种方法装配。
外部驱动电路2921可以包括控制电路2910、图像数据转换电路2911、和电源电路2912。此外，电源电路2912可以提供有用于控制/图像数据转换电路的电源2915、用于驱动器的电源2916、用于像素电路的电源2917、和用于背光的电源2918。
连接导线衬底2904可以通过连接部分2905电连接到显示板2900，并且可以通过连接器2913电连接到外部驱动电路2921。此外，为了与具有大显示部分2901的显示板对应，可以使多个数据线驱动器、多个扫描线驱动器、和多个连接导线衬底用于一个显示板2900和一个显示部分2901。当数据线驱动器2902和扫描线驱动器2903的数量较小时，会减少IC和连接点的数量：因而可以提高可靠性并可以降低制造成本。当数据线驱动器2902和扫描线驱动器2903的数量很大时，可以降低每个驱动器所需的性能，从而可以提高产量。应当注意，连接导线衬底2904的数量优选地小于或等于数据线驱动器2902和扫描线驱动器2903的数量。当连接导线衬底2904的数量大于驱动器的数量时，会提高接触点的数量；因而，可能会导致在接触点出现断裂的缺陷。
在图29内，控制电路2910连接到图像数据转换电路2911和电源电路2912。此外，控制电路2910通过连接器2913、连接导线衬底2904、和连接部分2905连接到数据线驱动器2902和扫描线驱动器2903。此外，图像数据转换电路2911连接到输入图像数据的输入端子。此外，图像数据转换电路2911通过连接器2913、连接导线衬底2904、和连接部分2905连接到数据线驱动器2902。
此外，电源电路2912为每个电路提供电源，并且电源电路2912中的用于控制/图像数据转换电路的电源2915连接到控制电路2910和图像数据转换电路2911；用于驱动器的电源2916通过连接器2913、连接导线衬底2904、和连接部分2905连接到数据线驱动器2902和扫描线驱动器2903；用于像素电路的电源2917通过连接器2913、连接导线衬底2904、和连接部分2905连接到显示部分2901。用于背光的电源2918利用与连接导线衬底2904不同的导线连接到背光单元2914。
因为控制电路2910和图像数据转换电路2911主要执行逻辑操作，所以从用于控制/图像数据转换电路的电源2915提供到控制电路2910和图像数据转换电路2911的电压优选地尽可能的低，因而，所需的是大约3V。此外，为了降低功耗，从用于驱动器的电源2916提供的电压优选地尽可能的低。例如，当将具有单晶衬底的IC用于数据线驱动器2902和扫描线驱动器2903时，所需的电压大约是3V。此外，数据线驱动器2902和扫描线驱动器2903与显示板2900结合在一起，所需提供的电压的幅值是晶体管的阈值电压幅值的大约两倍到三倍。从而，电路可以安全地操作并抑制了功耗的增加。
控制电路2910可以具有这样的构造，从而执行产生提供到数据线驱动器2902和扫描线驱动器2903的时钟的操作、产生并提供定时脉冲的操作等。此外，控制电路2910可以具有这样的构造，从而执行产生提供到图像数据转换电路2911的时钟的操作、产生输出转换后的图像数据到数据线驱动器2902的定时脉冲的操作等。电压电路2912可以具有这样的构造，从而当图像数据转换电路2911、数据线驱动器2902、和扫描线驱动器2903不需要操作时停止对每个电路提供电压，从而可以降低功耗。
当将图像数据输入到图像数据转换电路2911时，图像数据转换电路2911将图像数据转换成可以根据控制电路2910提供的信号定时输入到数据线驱动器2902的数据，然后，输出该数据到数据线驱动器2902。尤其是，可以使用下述构造，其中在利用图像数据转换电路2911将具有模拟信号的图像数据输入转换成数字信号，然后，将数字信号的图像数据输出到数据线驱动器2902。
数据线驱动器2902可以具有这样的构造，从而根据控制电路2910提供的时钟信号和定时脉冲利用时间分割将图像数据输入到数据线驱动器2902；并且根据已经产生的数据将具有模拟值的数据电压或数据电流输出到多条数据线。可以通过控制电路2910提供的闩锁脉冲实现对输出到数据线的数据电压或数据电流的更新。根据输出到数据线的数据电压或数据电流的更新，扫描线驱动器2903响应控制电路2910提供的时钟信号和定时脉冲操纵移位寄存器电路从而顺序地扫描扫描线。应当注意，图29内图解了设置在一侧的扫描线驱动器2903的例子；然而，扫描线驱动器2903可以设置在每一侧而不是一侧。在每一侧都设置扫描线驱动器2903的情况下，当装配电子装置时实现显示装置的左右平衡，从而具有提高了设置的自由度的优点。
应当注意，本实施方式可以自由地与其它任何实施方式结合实现。
(实施方式8)
作为半导体装置，可以提供摄像机、数码相机、护目镜型显示器(头盔显示器)、导航系统、声音再现装置(如汽车音响部件或音响部件)、笔记本个人计算机、游戏机、便携式信息终端(移动计算机、便携式电话、移动游戏机、电子书等)、提供有记录媒介的图像再现装置(尤其是提供有可以再现记录媒介如数字化多功能光盘(DVD)和可以显示图像的装置)等等。图30A到30D和图31示出了半导体装置的详细例子。
图30A示出了数码相机，其包括主体部分3001、显示部分3002、成像部分、操作键3004、快门按钮3006等等。图30A示出了从显示部分3002侧看到的摄像机，并且图30A中未示出成像部分。通过使用本实施方式和其它实施方式描述的内容(或其部分)，可以实现具有较少模糊运动图像并降低了功耗的数码相机。
图30B示出了笔记本个人计算机，其包括主体部分3011、外壳3012、显示部分3013、键盘3014、外部连接部分3015、指示装置3016等等。通过使用本实施方式和其它实施方式描述中的内容(或其部分)，可以实现具有较少模糊的运动图像并降低了功耗的笔记本个人计算机。
图30C示出了提供有记录媒介(尤其是，DVD再现装置)的便携式图像再现装置，其包括主体部分3021、外壳3022、显示部分A 3023、显示部分B 3024、记录媒介(如DVD)读取部分3025、操作键3026、扬声器部分3027等。显示部分A 3023主要显示图像信息而显示部分B3024主要显示字符信息。上述提供有记录媒介的图像再现装置的范畴包括家用游戏机以及等等。通过使用本实施方式和其它实施方式描述的内容(或其部分)，可以实现具有较少模糊运动图像并降低了功耗的图像再现装置。
图30D示出了显示装置，其包括外壳3031、支座3032、显示部分3033、扬声器3034、视频输入端子3035等等。该显示装置是利用上述实施例中所述用于显示部分3033和驱动电路的制造方法而形成的薄膜晶体管制造的。给出了液晶显示装置、发光装置等作为显示装置的例子。尤其是，包括所有类型的用于显示信息的显示装置，例如，用于计算机的显示装置、用于接收电视广播的显示装置、和用于广告的显示装置。通过使用本实施方式和其它实施方式描述的内容(或其部分)，可以实现屏幕尺寸为22到50英寸的大尺寸显示装置，尤其是，具有较少模糊运动图像并降低了功耗。
在图31示出的便携式电话内，将提供有操作开关3104、麦克风3105等的主体部分(A)3101利用铰链3110连接到提供有显示板(A)3108、显示板(B)3109、扬声器3106等的主体部分(B)3102，从而使便携式电话可以打开和关闭。显示板(A)3108和显示板(B)3109与电路板3107一起放置在主体部分(B)3102的外壳3103内。显示板(A)3108和显示板(B)3109的像素部分设置为通过形成在外壳3103内的开口能够被看到。
作为显示板(A)3108和显示板(B)3109，根据便携式电话3100的功能可以适当地确定规格，如像素的数量。例如，显示板(A)3108和显示板(B)3109可以结合在一起，从而使显示板(A)3108作为主屏幕，而显示板(B)3109作为子屏幕。
通过使用本实施方式和其它实施方式描述的内容(或其部分)，可以实现具有较少模糊运动图像并降低了功耗的移动信息终端。
根据本实施方式的便携式电话可以根据其功能和应用以各种模式改变。例如，其可以是通过在铰链3110内实现成像元件的配备有摄像机的便携式电话。即使当操作开关3104、显示板(A)3108、和显示板(B)设置在一个外壳内时，也可以得到上述效果。此外，即使当将本实施方式的结构应用到配备有多个显示部分的信息显示终端时，也可以得到相似的效果。
应当注意，本实施方式可以自由地与其它任何实施方式结合实现。
(实施方式9)
在该实施方式内，将通过应用方式的图解来解释利用在本实施方式和其它实施方式内所描述内容(或其部分)的装置(尤其是显示装置或显示板)的应用例子。利用本实施方式和其它实施方式描述的内容(或其部分)的装置可以结合到可移动物体、构造物体、等之中。
作为利用本实施方式和其它实施方式中所述内容(或其部分)的装置的例子，图36A和36B示出了结合有显示装置的可移动物体。作为结合有显示装置的可移动物体的例子，图36A示出了在火车车体3601内利用用于门的玻璃部分的显示板3602的例子。在包括利用图36A中所示显示部分内像素结构的显示装置的显示板3602内，可以利用来自于外部的信号很容易地切换显示部分显示的图像。因此，当火车内旅客类型变化时，在每个时间周期内可以切换显示板上的图像；因而，可以得到更有效的广告效果。
应当注意，利用本实施方式和其它实施方式中所述内容(或其部分)的装置不限于被应用到图36A所示的火车车体内门的玻璃部分，并且可以通过将其改变成各种形状而应用到任何地方。其例子将参考图36B解释。
图36B示出了火车车体内部的条件。在图36B内，除了图36A所示门的玻璃部分内的显示板3602之外，还示出了提供在玻璃窗户内的显示板3603和悬挂在天花板上的显示板3604。显示板3603包括自发光显示元件；因此，当广告在高峰时间被显示而在非高峰时间不被显示时，也可以从火车窗户看到风景。此外，当在膜-衬底上提供如有机晶体管的切换元件并且自发光显示元件被驱动时，显示板3604也可以在弯曲(bent)状态内实现显示。
将参考图35解释作为结合有显示装置的可移动物体的应用例子的另一应用方式，所述显示装置使用了利用本实施方式和其它实施方式内描述的内容(或其部分)的装置。
作为利用本实施方式和其它实施方式内描述的内容(或其部分)的装置例子，图35内示出了结合有显示装置的可移动物体。作为结合有显示装置的可移动物体的例子，图35示出了结合到车体3501内的显示板3502。图35示出的显示板3502被结合到车体内，显示车体的操作和在要求操作时显示从车体内部或外部输入的数据，并具有导航其到达目的地的功能。
应当注意，利用本实施方式和其它实施方式中所描述的内容(或其部分)的装置不限于被应用到图35所示的车体前部并且可以通过将其改变成各种形状而应用到任何地方，如玻璃窗或门内。
作为结合有显示装置的可移动物体的应用实例，所述显示装置使用了利用本实施方式和其它实施方式内描述的内容(或其部分)的装置，将参考图37A和37B解释其它应用方式。
作为利用本实施方式和其它实施方式内描述的内容(或其部分)的装置，图37A和37B示出了结合有显示装置的可移动物体。作为结合有显示装置的可移动物体的例子，图37A示出了结合到机舱舱体3701内旅客座位上部的天花板中的显示板3702的实例。图37A示出的显示板3702通过铰链部分3703被结合到机舱舱体3701内，并且旅客可以通过拉伸铰链部分3703观看显示板3702。显示板3702可以通过旅客的操作来显示数据，并且可以被用作广告或娱乐设施。此外，当如图37B所示铰链部分被弯曲并放入到机舱舱体3701内时，可以确保起飞和着陆时的安全。此外，在紧急情况下，显示板内的显示元件可以发光，显示板也可以用作机舱舱体3701内的紧急撤离灯。
应当注意，利用本实施方式和其它实施方式所描述内容(或其部分)的装置不限于被应用到图37A和37B所示机舱舱体3701内的天花板上，并且可以通过将其改变成各种形状而应用到任何地方，如座位或门内。例如，显示板可以被提供在座位后侧，以供操作和观看。
在该实施方式内，将火车车体、车体、机舱舱体作为可移动物体进行描述，但是本发明不限于此，并且可以提供各种可移动物体，如摩托车、自动四轮车(包括小汽车、公共汽车等)、火车(包括单轨、铁路客车等)、以及船。通过采用利用了本实施方式和其它实施方式所描述内容(或其部分)的装置，可以实现显示板的小型化和低功耗，并且此外，可以提供包括操作方便的显示媒介的可移动物体。特别是，由于可移动物体内显示板上的显示可以同时利用来自于外部的信号切换，因此显示板作为用于无限制用户数目的广告显示板或在紧急情况或灾难发生时的信息显示板是高效的。
作为使用利用了本实施方式和其它实施方式内所描述内容(或其部分)的装置的应用例子，将参考图34解释利用构造物体的应用方式。
作为利用本实施方式和其它实施方式内所描述内容(或其部分)的装置的应用例子，在图34内，如有机晶体管的切换元件被提供在膜衬底上并且自发光显示元件被驱动，从而将描述即使被弯曲时，也可以实现显示的显示板。在图34中，显示板被提供在作为构造物体的室外柱状物体的弯曲表面上，所述外柱状物体如电线杆。此处，作为柱状物体，将解释提供有显示板3402的电线杆3401。
图34示出的显示板3402被放置在电线杆的高度中间附近，并且被提供在高于人眼的位置。因而，当从移动物体3403观看显示板时，可以看到显示板3402上的图像。当电线杆大量重复地树立并且电线杆上的显示板3402显示相同图像时，观察者可以看到信息显示和广告显示。因为从提供在电线杆3401上的显示板3402的外部很容易显示相同图像，因此可以得到高效率的信息显示和广告效果。此外，自发光显示元件作为显示元件被提供；因此，利用本实施方式和其它实施方式所描述内容(或其部分)的装置可以有效地用作即使在夜间也具有高可视性的显示媒介。
作为使用利用本实施方式和其它实施方式内描述的内容(或其部分)的装置的应用例子，将参考图33解释与图34描述的构造物体不同的应用方式。
图33示出了利用本实施方式和其它实施方式内描述的内容(或其部分)的装置的应用例子。图33示出了结合到预制浴室3302的侧墙内的显示板3301作为结合有显示装置的构造物体的例子。图33示出的显示板3301被结合到预制浴室3302内，并且洗澡的人可以看到显示板3301。显示板3301可以通过洗澡的人的操作来显示数据并可以被用作广告或娱乐设施。
应当注意，利用本实施方式和其它实施方式的内容(或其部分)的装置不限于被应用到图33所示的预制浴室3302的侧墙内，可以通过被改变成各种形状而应用到任何地方如镜子或浴缸部分内。
此外，图32示出了提供在建筑物内的具有大显示部分的电视装置的例子。图32示出的电视装置包括外壳3210、显示部分3211、作为操作部分的远程控制装置3212、扬声器部分3213、等等。利用本实施方式和其它实施方式描述的内容(或其部分)的装置被用于制造显示部分3211。图32示出的电视装置被结合到建筑物内作为壁挂式并且不需要较大的空间。
在该实施方式内，作为柱状物体的电线杆、预制浴室等作为构造物体被描述，但本发明不限于此，并且可以使用任何提供有显示板的构造物体。
通过采用利用本实施方式和其它实施方式描述的内容(或其部分)的装置，可以实现显示板的小型化和低功耗，并且此外，可以提供包括操作方便的显示媒介的可移动物体。
本发明是基于2006年6月2日在日本专利局提交的日本专利申请序列号为No.2006-155459的申请，在此结合其全部内容并作为参考。

Claims (42)

1、一种显示装置，
其中帧周期被分成至少第一子帧周期和第二子帧周期，并且
其中，当帧周期显示最大灰度级时，第一子帧周期内的第一亮度Lmax1和第二子帧周期内的第二亮度Lmax2满足(1/2)Lmax2＜Lmax1＜(9/10)Lmax2。
2、根据权利要求1所述的显示装置，
其中帧周期被分成至少第一子帧周期、第二子帧周期、和第三子帧周期，并且
其中，当帧周期显示最大灰度级时，第三子帧周期内的最大亮度Lmax3小于或等于第一子帧周期内的最大亮度和第二子帧周期内的最大亮度的1/10。
3、根据权利要求1所述的显示装置，其中显示装置包括过驱动电路。
4、根据权利要求1所述的显示装置，其中显示装置包括当改变亮度时被扫描的背光单元。
5、根据权利要求1所述的显示装置，其中显示装置包括控制第一亮度或第二亮度中的其中之一、或其两者的公共线。
6、根据权利要求1所述的显示装置，其中显示装置包括电流驱动的显示元件。
7、根据权利要求1所述的显示装置，其中显示装置包括TN(扭曲向列)型液晶。
8、根据权利要求1所述的显示装置，其中显示装置包括MVA(多域垂直配向)型液晶。
9、根据权利要求1所述的显示装置，其中显示装置包括PVA(图案化垂直配向)型液晶。
10、根据权利要求1所述的显示装置，其中显示装置包括IPS(面内切换)型液晶。
11、根据权利要求1所述的显示装置，其中显示装置包括FFS(边缘场切换)型液晶。
12、一种利用权利要求1的显示装置的电子装置。
13、一种显示装置，
其中帧周期被分成至少第一子帧周期和第二子帧周期，并且
其中，当帧周期显示最大灰度级时，第一子帧周期内的第一亮度Lmax1和第二子帧周期内的第二亮度Lmax2满足(1/2)Lmax1＜Lmax2＜(9/10)Lmax1。
14、根据权利要求13所述的显示装置，
其中帧周期被分成至少第一子帧周期、第二子帧周期、和第三子帧周期，并且
其中，当帧周期显示最大灰度级时，第三子帧周期内的最大亮度Lmax3小于或等于第一子帧周期内的最大亮度和第二子帧周期内的最大亮度的1/10。
15、根据权利要求13所述的显示装置，其中显示装置包括过驱动电路。
16、根据权利要求13所述的显示装置，其中显示装置包括当改变亮度时被扫描的背光单元。
17、根据权利要求13所述的显示装置，其中显示装置包括控制第一亮度或第二亮度中的其中之一、或其两者的公共线。
18、根据权利要求13所述的显示装置，其中显示装置包括电流驱动的显示元件。
19、根据权利要求13所述的显示装置，其中显示装置包括TN(扭曲向列)型液晶。
20、根据权利要求13所述的显示装置，其中显示装置包括MVA(多域垂直配向)型液晶。
21、根据权利要求13所述的显示装置，其中显示装置包括PVA(图案化垂直配向)型液晶。
22、根据权利要求13所述的显示装置，其中显示装置包括IPS(面内切换)型液晶。
23、根据权利要求13所述的显示装置，其中显示装置包括FFS(边缘场切换)型液晶。
24、一种利用权利要求2的显示装置的电子装置。
25、一种显示装置，
其中帧周期被分成第一子帧周期和第二子帧周期，
其中可以被显示的灰度级包括被分成n(n是大于1的整数)个的灰度级区域，并且
其中，在每个灰度级区域内，相对于灰度级变化的亮度变化在第一子帧周期或第二子帧周期内是固定的，或者第一子帧周期内的第一亮度和第二子帧周期内的第二亮度之间的比值相对于灰度级是固定的。
26、根据权利要求25所述的显示装置，
其中帧周期被分成至少第一子帧周期、第二子帧周期、和第三子帧周期，并且
其中，当帧周期显示最大灰度级时，第三子帧周期内的最大亮度Lmax3小于或等于第一子帧周期内的最大亮度和第二子帧周期内的最大亮度的1/10。
27、根据权利要求25所述的显示装置，其中显示装置包括过驱动电路。
28、根据权利要求25所述的显示装置，其中显示装置包括改变亮度时被扫描的背光单元。
29、根据权利要求25所述的显示装置，其中显示装置包括控制第一亮度或第二亮度中的其中之一、或其两者的公共线。
30、根据权利要求25所述的显示装置，其中显示装置包括电流驱动的显示元件。
31、根据权利要求25所述的显示装置，其中显示装置包括TN(扭曲向列)型液晶。
32、根据权利要求25所述的显示装置，其中显示装置包括MVA(多域垂直配向)型液晶。
33、根据权利要求25所述的显示装置，其中显示装置包括PVA(图案化垂直配向)型液晶。
34、根据权利要求25所述的显示装置，其中显示装置包括IPS(面内切换)型液晶。
35、根据权利要求25所述的显示装置，其中显示装置包括FFS(边缘场切换)型液晶。
36、一种利用权利要求25的显示装置的电子装置。
37、一种显示装置的驱动方法，该显示装置通过多个并列放置的显示元件来显示图像，
其中一个帧周期被分成第一子帧周期和第二子帧周期，并且
其中，当帧周期显示最大灰度级时，第一子帧周期内的第一亮度Lmax1和第二子帧周期内的第二亮度Lmax2满足(1/2)Lmax2＜Lmax1＜(9/10)Lmax2。
38、根据权利要求37所述的显示装置的驱动方法，
其中帧周期被分成至少第一子帧周期、第二子帧周期、和第三子帧周期，并且
其中，当第三子帧周期内的最大亮度是Lmax3时，Lmax3小于或等于第一子帧周期内的最大亮度和第二子帧周期内的最大亮度的1/10。
39、一种显示装置的驱动方法，该显示装置通过多个并列放置的显示元件来显示图像，
其中帧周期被分成第一子帧周期和第二子帧周期，并且
其中，当帧周期显示最大灰度级时，第一子帧周期内的第一亮度Lmax1和第二子帧周期内的第二亮度Lmax2满足(1/2)Lmax1＜Lmax2＜(9/10)Lmax1。
40、根据权利要求39所述的显示装置的驱动方法，
其中帧周期被分成至少第一子帧周期、第二子帧周期、和第三子帧周期，并且
其中，当第三子帧周期内的最大亮度是Lmax3时，Lmax3小于或等于第一子帧周期内的最大亮度和第二子帧周期内的最大亮度的1/10。
41、一种显示装置的驱动方法，该显示装置通过多个并列放置的显示元件来显示图像，
其中帧周期被分成第一子帧周期和第二子帧周期，
其中可以被显示的灰度级包括被分成n(n是大于1的整数)个的灰度级区域，并且
其中，在每个灰度级区域内，相对于灰度级变化的亮度变化在第一子帧周期或第二子帧周期内是固定的，或者第一子帧周期内的第一亮度和第二子帧周期内的第二亮度之间的比值相对于灰度级是固定的。
42、根据权利要求41所述的显示装置的驱动方法，
其中帧周期被分成至少第一子帧周期、第二子帧周期、和第三子帧周期，并且
其中，当第三子帧周期内的最大亮度是Lmax3时，Lmax3小于或等于第一子帧周期内的最大亮度和第二子帧周期内的最大亮度的1/10。
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