CN101855668B

CN101855668B - 液晶显示装置

Info

Publication number: CN101855668B
Application number: CN200880116607.9A
Authority: CN
Inventors: 福留贵浩; 西毅
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2007-11-14
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2028-10-30
Also published as: JP5386151B2; US8723781B2; WO2009063797A1; TW200947406A; JP2014041374A; US20090121987A1; TWI446329B; KR20100097689A; JP2009139939A; KR101510653B1; JP5632059B2; CN101855668A

Abstract

提供一种液晶显示装置，其包括具备像素电极、相对电极、布置在该像素电极和上述相对电极之间的液晶的液晶元件；光源；配置成对上述像素电极的电位和参考电位进行比较，并且根据上述比较结果提供输出电位的比较电路；以及配置成根据从上述比较电路提供的输出电位，切换上述光源的开启和关闭的控制电路。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及使用液晶元件的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置利用根据当对液晶施加电场时液晶分子的取向变化液晶的折射率也变化的现象，也就是液晶的电光效应来进行图像的显示。而且，液晶分子的取向的变化跟随根据图像信息的电信号(视频信号)的电压的变化。

在液晶显示装置使用的液晶中，一般而言，从被施加的电压开始变化到液晶分子的取向的变化收敛(converge)为止的响应时间为十几msec左右，但是例如当以60Hz的帧频使液晶显示装置驱动时的一帧周期大约为17msec。因此，一帧周期中液晶的响应时间的百分比大，因此液晶元件的透射率的变化容易呈现运动图像的模糊。为了改善运动图像的图像质量，采用过驱动或改良液晶本身等方法设计对策可以将响应时间缩短到一定水平，该过驱动通过将施加到液晶元件的电压暂时设定在高水平来使液晶的取向快速变化。但是，即使短缩了响应时间还是要花费几msec左右的响应时间，因而运动图像的图像质量还需要大量改善。

另外，作为在液晶显示装置中运动图像看起来模糊的另一个原因，除了上述液晶的响应时间之外，还有液晶显示装置采用对液晶元件始终施加电压的保持型驱动。人眼具有容易识别残像的性质，因而在连续显示黑色以外的任何灰度的情况下，当采用保持型驱动时人眼不能赶上灰度的变化，而容易看到运动图像是模糊的。

在此，为了同时解决因液晶的响应时间和因保持型驱动而产生的模糊，提出使用在液晶分子的取向变化相当大的期间关闭背光并显示黑色的脉冲型驱动。通过使用脉冲型驱动，可以在液晶元件中透射率的变化相当大的期间关闭背光，并且防止人眼看到残像，从而解决运动图像的模糊。

在下面的专利文献1中，记载在对像素写入数据之后，通过在液晶响应时开启光，来消除显示运动图像时的拖尾的驱动方法。

[专利文献1]日本专利申请公开No.H11-202286号公报

与此同时，根据液晶的温度液晶的响应时间变化。虽然它也根据液晶的材料，但一般而言当温度高时响应时间短，当温度低时响应时间长。而且由于设置液晶显示装置的环境的温度、半导体元件的自加热、背光的发热等，液晶的温度大幅度变化，所以液晶的响应时间也相当大地变化。

例如，对默克日本有限公司制造的常白TN液晶(商品名：ZLI4792)的情况进行说明。在对液晶不施加电压时，常白TN液晶处于透光性高的亮状态，而在对液晶施加电压时，常白TN液晶从透光性高的亮状态变为透光性低的暗状态。与此相反，在继续对液晶施加电压时，常白TN液晶处于透光性低的暗状态，在停止对液晶施加电压时，常白TN液晶变为透光性高的亮状态。着眼于液晶从亮状态变为暗状态所花费的响应时间τon时，在施加到液晶的电压为5V的情况下，当液晶的温度从10℃变为30℃，则响应时间τon从9.9msec变为5.1msec。另外，着眼于液晶从暗状态变为亮状态所花费的响应时间τoff时，在施加到液晶的电压为5V的情况下，当液晶的温度从10℃变为30℃，则响应时间τoff从23.4msec变为11.9msec。

另一方面，根据室温下的液晶的粘性，视频信号被设定电压、频率等的条件。但是，根据温度液晶的粘性变化时，液晶粘性的变化对视频信号不反映。就是说，在低于室温的温度的环境中，液晶粘性变高，随着该变化，液晶响应速度也减慢，然而对应于室温下的液晶的粘性的视频信号的条件被保持固定。由此在低温的环境中，因为液晶的响应速度减慢，液晶分子的取向的变化更迟延地跟随视频信号的电压的变化，所以如运动图像显示模糊等显示质量的退化变得明显。

另外，在上述的脉冲型驱动中，设定对液晶元件施加电压时的定时和背光驱动时的定时，以便在液晶分子的取向变化相当大期间关闭背光，在液晶分子的取向的变化收敛的期间开启背光。但是，由于温度变化液晶的响应时间变长，因此液晶分子的取向的变化相当大期间变长，即使液晶分子的取向的变化收敛期间变短，对液晶元件施加电压时的定时和背光驱动时的定时也依然保持固定为它们被设定的那样。由此，容易发生在液晶分子的取向的变化相当大期间开启背光的情况，结果看到液晶分子的取向的变化，也就是液晶元件的透射率的变化，而容易使运动图像看起来模糊。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供不被液晶的温度影响并防止运动图像看起来模糊的液晶显示装置。

本发明人注目于液晶的相对介电常数(permittivity)由于对液晶施加电场而变化，并认为通过将该相对介电常数的变化反馈于光源(背光)，可以不受液晶的温度影响而防止运动图像的模糊。

一般而言，用于液晶显示装置的液晶分子的形状为棒形状。并且，棒形状的液晶分子在长轴方向和短轴方向之间的极化率不同。因此，根据液晶分子的取向的变化，液晶的折射率也变化。由于相同原因，相对介电常数也有各向异性，液晶的相对介电常数依赖于液晶分子的取向的状态。另外，液晶的相对介电常数还依赖于施加的电压。

在本发明中，通过利用相对介电常数和取向的状态的关系、相对介电常数和施加的电压的关系，并且监视该电压，来间接把握液晶分子的取向的状态。而且，发现液晶分子的取向的变化收敛时的定时，根据该液晶分子的取向的变化收敛时的定时适当地设定光源被驱动时的定时，以在液晶分子的取向的变化相当大期间关闭光源，在液晶分子的取向的变化收敛期间开启光源。

特别地，本发明的液晶显示装置包括：提供有液晶元件的像素，该液晶元件具有像素电极、相对电极以及由像素电极和相对电极对其施加电压的液晶；对像素照射光的光源；对像素电极的电位和用作参考的电位进行比较使得根据哪一方的电位更高来切换被输出的电位的比较电路；以及根据从比较电路输出的电位被切换时的定时切换光源的开启和关闭的控制电路。

特别地，本发明的液晶显示装置包括：提供有液晶元件的像素，该液晶元件具有像素电极、相对电极以及由像素电极和相对电极对其施加电压的液晶；对像素照射光的光源；对像素电极的电位和用作参考的电位进行比较使得根据哪一方的电位更高来切换被输出的电位的比较电路；保持从比较电路输出的电位的存储电路；以及根据保持在存储电路中的电位被切换时的定时来控制对光源的电力供应的开关电路。

除了上述结构以外，本发明的液晶显示装置还可以具有与液晶元件并联连接的电容元件、与液晶元件串联连接的电容元件中之一方或者其双方。

再者，本发明的液晶显示装置可以包括：检测设置液晶显示装置的环境中的亮度或光强度以及生成电信号(第一信号)的光检测器；用于生成调整光源的亮度的信号(第二信号)使得利用该第一信号使在设置液晶显示装置的环境中的光亮度越高光源的亮度越高，或者使在设置液晶显示装置的环境中的光的亮度越低光源的亮度越低的信号生成电路；以及根据第二信号调整光源的亮度的亮度控制电路。

特别地，本发明的液晶显示装置包括：具有第一区域、第二区域以及在该第一区域及第二区域中分别提供的提供有液晶元件的像素的像素部，该液晶元件具有像素电极、相对电极以及由像素电极和相对电极对其施加电压的液晶；对第一区域中的像素照射光的第一光源；对第二区域中的像素照射光的第二光源；对第一区域中的像素中的液晶元件的像素电极的电位和用作参考的电位进行互相比较使得根据哪一方的电位更高来切换被输出的电位的第一比较电路；对第二区域中的像素中的液晶元件的像素电极的电位和用作参考的电位进行互相比较使得根据哪一方的电位更高来切换被输出的电位的第二比较电路；根据从第一比较电路输出的电位被切换时的定时切换第一光源的开启和关闭，并且根据从第二比较电路输出的电位被切换时的定时切换第二光源的开启和关闭的控制电路；使输入到第一区域中的像素中的液晶元件的第一视频信号中包含的灰度平均化、以及使输入到第二区域中的像素中的液晶元件的第二视频信号中包含的灰度平均化的图像处理用滤波器；用于生成信号的信号处理电路，该信号在平均化了的第一视频信号的灰度高于平均化了的第二视频信号的灰度时使第一光源的亮度高于第二光源的亮度，以及在平均化了的第一视频信号的灰度低于平均化了的第二视频信号的灰度时使第一光源的亮度低于第二光源的亮度；以及根据该信号调整第一光源及第二光源的亮度的亮度控制电路。

在本发明的液晶显示装置中可以把握液晶分子的取向的变化收敛时的定时，以及能够根据该收敛的定时适当地设定光源被驱动时的定时。由此，不依赖于液晶的温度，在液晶分子的取向的变化相当大的期间关闭光源，在液晶分子的取向的变化收敛期间开启光源，来防止运动图像看起来模糊。

附图说明

附图中：

图1A和1B是各图示根据本发明一方面的液晶显示装置的结构的图；

图2是图示根据本发明一方面的具有多个像素的液晶显示装置的结构的图；

图3是用于说明根据本发明一方面的液晶显示装置的驱动时序图；

图4A和4B是各图示液晶元件的透射率的时间变化的图，图4C是图示输入到信号线的电压的时间变化的图；

图5A和5B是图示控制电路的特定结构的图；

图6是图示根据本发明一方面的液晶显示装置的整体结构的框图；

图7是图示根据本发明一方面的液晶显示装置的整体结构的框图；

图8A和8B是图示控制电路的特定结构的图；

图9A和9B是图示控制电路的特定结构的图；

图10是图示根据本发明一方面的液晶显示装置的整体结构的框图；

图11A至11C是图示根据本发明一方面的液晶显示装置的制造方法的图；

图12A至12C是图示根据本发明一方面的液晶显示装置的制造方法的图；

图13A至13C是图示根据本发明一方面的液晶显示装置的制造方法的图；

图14A和14B是图示根据本发明一方面的液晶显示装置的制造方法的图；

图15A是图示根据本发明一方面的液晶显示装置的顶视图，15B是图示根据本发明一方面的液晶显示装置的横截面图；

图16是图示根据本发明一方面的液晶显示装置的结构的立体图；

图17A至17C各图示根据本发明一方面的使用液晶显示装置的电子设备；

图18A是图示外加电压和相对介电常数的关系的图表，以及18B是液晶元件的横截面示意图。

具体实施方式

下面，本发明的实施方式将参照附图进行说明。但是，本发明可以以多个不同方式来实施，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是，其方式和详细内容可以被变换为各种各样的形式而不脱离本发明的宗旨及其范围。因此，本发明不应该被解释为仅限定在实施方式所说明的内容中。

实施方式1

在图1A中示出本发明的液晶显示装置的结构。图1A所示的液晶显示装置包括像素100、比较电路101、控制电路102、光源103。另外，像素100至少包括液晶元件104、开关元件105、电容元件106。液晶元件104包括像素电极、相对电极、被施加像素电极及相对电极之间的电压的液晶。

光源103具有对像素100照射光的功能。

开关元件105控制是否对液晶元件104的像素电极施加视频信号的电位。对液晶元件104的相对电极施加预定的电位COM。另外，电容元件106具有一对电极，一个电极(第一电极)连接到液晶元件104的像素电极，对另一电极(第二电极)施加预定的电位GND。注意，在本说明书中，术语“连接”是指电连接和直接连接。

在开关元件105导通时，视频信号的电位Vs通过开关元件105施加给液晶元件104的像素电极及电容元件106的第一电极。从而，在开关元件105导通的最初，液晶元件104的像素电极和相对电极之间的电压V_L等于电位Vs和电位COM的差，电容元件106的第一电极和第二电极之间的电压V_CS等于电位Vs和电位GND的差。注意，虽然并不需要设置电容元件106，但是通过设置电容元件106，可以防止像素电极的电位由于来自开关元件105的电荷的漏泄而变化。

当对像素电极和相对电极之间施加电压时，液晶元件104所具有的液晶内的液晶分子的取向开始变化。注意，液晶的相对介电常数具有各向异性，在将液晶分子看作椭圆时的长轴方向中的相对介电常数和垂直于长轴方向的方向、即在短轴方向中的相对介电常数不同。由此，根据液晶分子的取向变化，液晶的相对介电常数也发生变化。例如，在采用默克日本有限公司制造的TN液晶(商品名：MJ001393)的情况下，液晶分子在长轴方向中的相对介电常数为8.1，并且在短轴方向中液晶分子的相对介电常数为3.8，由于液晶分子的取向的变化，相对介电常数变化最大2.1倍左右。

在图18A中，作为一例示出在使用向列液晶的情况下，对液晶元件施加的电压(外加电压)和相对介点常数之间的关系。然而如图18B的横截面视图所示，图18A示出在液晶元件具有在像素电极3001和相对电极3002之间的液晶层3003情况下的数据，其中对液晶层3003使用默克日本有限公司制造的液晶(商品名：ZLI4792)，并盒间隙(cellgap)d为3.7μm。再者，预先进行取向处理，以使液晶层3003中的液晶分子平行于像素电极3001表面取向。根据图18A和18B，可以认识到液晶的相对介电常数依赖于对液晶元件施加的电压。

注意，在将液晶元件104看作电容器的情况下，其电容值C_L可以以下面的式1表示。注意，ε₀表示真空中的介电常数，ε表示液晶的相对介电常数，S表示液晶元件104的面积，d表示液晶元件104的第一电极和第二电极之间的距离(盒间隙)。注意，尽管实际上取向膜的相对介电常数影响电容值C_L，为了说明的方便，在式1中不考虑取向膜的相对介电常数。

(式1)

C_L＝ε₀×ε×S/d

以下面的式2表示电容值C_L、电荷Q、液晶元件104的像素电极和相对电极之间的电压V_L的关系。

(式2)

Q＝C_L×V_L

由此，根据式1和式2得到下面的式3。

(式3)

V_L＝d×Q/(ε₀×ε×S)

在式3中，第一电极和第二电极之间的距离d、液晶元件104的面积S、真空中的介电常数ε₀是固定的值。假设液晶元件104的电荷Q不发生泄漏(理想状态)，可以将电荷Q看作为固定的值。从而，根据式3可知，当由于液晶分子的取向变化而液晶的相对介电常数ε变化时，液晶元件104的像素电极和相对电极之间的电压V_L也变化。因此，在将开关元件105导通而对液晶元件104的像素电极施加视频信号的电位Vs之后，通过跟踪在将开关元件105切断之后的电压V_L的变化，也就是液晶元件104所具有的像素电极的电位的变化，可以把握液晶分子的取向状态，并且发现液晶分子的取向的变化收敛时的定时。

注意，在图1A情况中，因为液晶元件104和电容元件106串联连接，所以像素电极的电位根据液晶元件104的电容值和电容元件106的电容值的比率来确定。例如，在施加视频信号的电压Vs之前，假设液晶元件104的电容值C_L和电容元件106的电容值C_S的比率为100∶100。在将上述的默克日本有限公司制造的TN液晶(商品名：MJ001393)使用于液晶元件104时，由于施加视频信号的电压Vs，最终液晶分子的相对介电常数最大变化2.1倍左右，因此液晶元件104的电容值C_L也变化2.1倍。由此，在施加视频信号的电压Vs之后液晶分子的取向的变化收敛时，液晶元件104的电容值C_L和电容元件106的电容值C_S的比率为210∶100。从而，在液晶分子的取向的变化收敛时，像素电极的电位的变化也收敛以便使液晶元件104的像素电极和相对电极之间的电压V_L和电容元件106的第一电极和第二电极之间的电压V_CS的比率为210∶100。

比较电路101比较从像素100施加给液晶元件104的像素电极的电位和用作参考的电位REF，根据比较结果输出彼此不同的双电位中之一。例如，在像素电极的电位高于电位REF时输出电位OUT1，在像素电极的电位等于电位REF，或者低于电位REF时输出电位OUT2。通过将电位REF设定在与液晶分子的取向的变化收敛时可能获得的像素电极的电位相等的电位，从比较电路101输出的电位可以在液晶分子的取向的变化收敛之前和之后有不同。注意，在实际驱动液晶显示装置时，多少有点泄漏液晶元件104的电荷Q。由此，优选考虑像素电极的电位由于该泄漏而变化来设定电位REF的值。

注意，虽然在图1A中图示使用运算放大器作为比较电路101的实例，但是不局限于运算放大器，只要是可以根据比较从像素100施加的电位和用作参考的电位REF的结果输出双电位中之一的任何电路，就可以用作比较电路101。

控制电路102根据从比较电路101输出的电位，控制光源103的驱动。特别地，在双电位中之一从比较电路101输出时，控制电路102控制开启光源103，而当从比较电路输出另一电位时控制电路102控制使光源103关闭。由于从比较电路101输出的电位的值在液晶分子的取向的变化收敛之前和之后有不同，因此控制电路102根据液晶分子的取向变化时的定时，可以控制光源103的驱动。

因此在本发明中，因为可以把握液晶分子的取向的变化的收敛时的定时，所以可以根据该收敛的定时适当地再设定光源103被驱动时的定时。从而，即使当液晶的响应速度变化时，通过在液晶分子的取向的变化相当大的期间关闭光源103，以及在液晶分子的取向的变化收敛期间开启光源103，可以防止运动图像看起来模糊。

注意，虽然在图1A中示出对液晶元件104的相对电极施加电位COM，并且对电容元件106的第二电极施加电位GND的实例，但是也可以对液晶元件104的相对电极和电容元件106的第二电极二者施加电位COM。在此情况下，液晶元件104和电容元件106并联连接，由此下面的式4得出。

(式4)

V_L＝Q/(C_L+C_S)

在液晶元件104和电容元件106并联连接的情况下，例如，在施加视频信号的电压Vs之前，假设液晶元件104的电容值C_L和电容元件106的电容值C_S的比率为100∶100。在将上述的默克日本有限公司制造的TN液晶(商品名：MJ001393)使用于液晶元件104时，通过施加视频信号的电压Vs，最终液晶分子的相对介电常数最大变化2.1倍左右，因此液晶元件104的电容值C_L也变化2.1倍。由此，在施加视频信号的电压Vs之后液晶分子的取向的变化收敛时，液晶元件104的电容值C_L和电容元件106的电容值C_S的比率为210∶100。因此，在液晶分子的取向开始变化之前和液晶分子的取向的变化收敛之后，液晶元件104的像素电极和相对电极之间的电压V_L变化0.31倍。

根据液晶元件104和电容元件106之间的连接关系，在液晶分子的取向的变化收敛时可能获得的像素电极的电位发生变化。因此，根据像素100的结构，适当地设定用作参考的电位REF。

接下来，在图1B中表示与图1A所示不同的本发明的液晶显示装置的另一个结构。图1B所示的液晶显示装置包括：像素200、比较电路201、控制电路202以及光源203。像素200至少包括液晶元件204、开关元件205、电容元件206、电容元件207。液晶元件204包括像素电极、相对电极、被施加像素电极及相对电极之间的电压的液晶。

开关元件205控制是否对液晶元件204的像素电极施加视频信号的电位。对液晶元件204的相对电极施加预定的电位COM。另外，电容元件206具有一对电极，一个电极(第一电极)连接到液晶元件204的像素电极，对另一电极(第二电极)施加预定的电位GND。另外，电容元件207具有一对电极，一个电极(第一电极)连接到液晶元件204的像素电极，对另一电极(第二电极)施加预定的电位COM。因此，在图1B所示的液晶显示装置中，液晶元件204和电容元件206串联连接，并且液晶元件204和电容元件207并联连接。

在开关元件205导通时，视频信号的电位Vs通过开关元件205施加给液晶元件204的像素电极、电容元件206的第一电极及电容元件207的第一电极。从而，在开关元件205导通的最初，液晶元件204的像素电极和相对电极之间的电压V_L等于电位Vs和电位COM的差，电容元件206的第一电极和第二电极之间的电压V_CS1等于电位Vs和电位GND的差，并且电容元件207的第一电极和第二电极之间的电压V_CS2等于电位Vs和电位COM的差。

当对像素电极和相对电极之间施加电压时，液晶元件204所具有的液晶内的液晶分子的取向开始变化。之后，如上所述那样，在由于液晶分子的取向变化而液晶的相对介电常数变化时，液晶元件204的像素电极和相对电极之间的电压V_L也变化。因此，在将开关元件205导通而对液晶元件204的像素电极施加视频信号的电位Vs之后的电压V_L的变化、也就是液晶元件204所具有的像素电极的电位的变化被跟踪，使得可以把握液晶分子的取向状态，并且发现液晶分子的取向的变化收敛时的定时。

注意，在图1B情况中，液晶元件204和电容元件206串联连接，液晶元件204和电容元件207并联连接。因此，像素电极的电位根据液晶元件204的电容值与电容元件206的电容值与电容元件207的电容值的比率来确定。

将图1A所示的电容元件106的电容值设定为充分大的值，以防止像素电极的电位由于泄漏电荷而变化。然而，如果电容元件106的电容值相比液晶元件104的电容值过大，即使在电容元件104的电容值变化时，液晶元件104的像素电极的电位的变化也变小，因此不容易把握液晶分子的取向状态。因此，在图1A所示的像素100情况中，为了通过使液晶元件104的像素电极的电位的变化很大来更明确地把握液晶分子的取向状态，将电容元件106的电容值和液晶元件104的电容值设定为没有大的差异，优选设定为大致相同。

另一方面，图1B所示的像素200情况与图1A情况不同，与液晶元件204串联连接地设置电容元件206，并且与液晶元件204并联连接电容元件207。因此，液晶元件204的电压V_L和电容元件206的电压V_CS2的比率相当于对液晶元件204的电容值加上电容元件207的电容值所得的值和电容元件206的电容值的比率。因此，即使当将电容元件206的电容值设定为充分大的值以防止像素电极的电位由于泄漏电荷而变化时，通过将电容元件207的电容值设定为足够大以满足该电容元件206的电容值，可以在使液晶元件204的电容值小的同时将液晶元件204的电压V_L和电容元件206的电压V_CS2设定为没有大的差异，优选设定为大致相同。从而，可以在使液晶元件204的电容值小并且使液晶元件204的像素电极的电位的变化很大的同时来更明确地把握液晶分子的取向状态。

比较电路201比较从像素200施加给液晶元件204的像素电极的电位和用作参考的电位REF，根据该比较结果输出彼此具有不同的值的两个电位其中之一。例如，在像素电极的电位高于电位REF时输出电位OUT1，在像素电极的电位等于电位REF，或者低于电位REF时输出电位OUT2。通过将电位REF设定在液晶分子的取向的变化收敛时可能获得的像素电极的电位相等的电位，从比较电路201输出的电位可以在液晶分子的取向的变化收敛之前和之后有不同。

注意，虽然在图1B图示使用运算放大器作为比较电路201的实例，但是不局限于运算放大器，只要是可以根据比较从像素200施加的电位和用作参考的电位REF的结果，输出两个电位中之一的任何电路，就可以用作比较电路201。

控制电路202根据从比较电路201输出的电位，控制光源203的驱动。特别地，在两个电位中之一从比较电路201输出时，控制电路202控制开启光源203，以及从比较电路201输出另一电位时，控制电路202控制使光源203关闭。由于从比较电路201输出的电位的值在液晶分子的取向的变化收敛之前和之后有不同，因此控制电路202根据液晶分子的取向变化时的定时，可以控制光源203的驱动。

因此在本发明中，因为可以把握液晶分子的取向的变化收敛时的定时，所以可以根据该收敛的定时适当地再设定光源203被驱动时的定时。从而，即使当液晶的响应速度变化时，通过在液晶分子的取向的变化相当大的期间关闭光源203，以及在液晶分子的取向的变化收敛期间开启光源203，来防止运动图像看起来模糊。

注意，对于液晶显示装置，为了防止被称为对液晶留下烙印(burn-in)的劣化，通常采用在预定定时反转对液晶元件施加的电压的极性的交流驱动。例如，在在对图1A和1B所示的本发明的液晶显示装置采用交流驱动的情况下(其每一帧周期反转对液晶元件施加的电压的极性)，只在像素电极的电位的极性与之前帧周期中的没有不同的帧周期中再设定光源被驱动时的定时，而在其他帧周期中，光源可以在与之前的帧周期中相同的定时被驱动。或者，为了在每个帧周期中适当地再设定光源被驱动时的定时，在每个帧周期中改变用作参考的电位REF，或者另外设置对应于每个极性的比较电路及控制电路。另外，在极性相同的帧周期中，并不总是需要再设定光源被驱动时的定时。在液晶的温度变化不太如此非常大的情况下，可以减少再设定光源被驱动时的定时的次数，例如在每60帧周期中进行一次。

另外，在本发明的液晶显示装置中，在像素部具有多个像素的情况下，从该多个像素中的至少一个可以将像素电极的电位输出到比较电路。在图2作为一例示出本发明的液晶显示装置所具有的设置有多个像素300的像素部301、比较电路302、控制电路303、光源304。

在图2中，该多个像素300中的每个像素300具有信号线S1至Sx中的至少一个和扫描线G1至Gy中的至少一个。另外，像素300具有用作开关元件的晶体管305、液晶元件306、电容元件307。注意，虽然图2图示在像素300中将一个晶体管305用作开关元件的情况，但是本发明不局限于该结构。也可以使用晶体管以外的任何半导体元件作为开关元件。或者，也可以使用多个晶体管作为开关元件。

另外，与图1A中那样，在图2图示在像素300中的液晶元件306和电容元件307串联连接的情况，但是也可以将液晶元件306和电容元件307并联连接。或者与图1B中那样，除了与液晶元件306串联连接的电容元件307之外，像素300还可以包括与液晶元件306并联连接的电容元件。

在图2中，在多个像素300中的具有信号线Sx和扫描线Gy的监视用像素300a中，为了监视液晶元件306所具有的像素电极的电位，将该电位输入到比较电路302。注意，在所有的像素300中，位于最端位置的像素300并不总是需要用作用于监视像素电极的电位的监视用像素300a。监视用像素300a不必要与其他像素300的结构不同，因此设计人可以适当地确定使用哪个像素300用作监视用像素300a。或者，在像素部301所具有的多个像素300中，也可以将实际上不使用于显示图像的一个假像素用作监视用像素300a。然而，无论在哪种情况下，在所有的像素300中具有的最后被输入视频信号的像素中，液晶分子的取向的变化收敛时的定时最迟到来。从而，通过使用最后被输入视频信号的像素作为监视用像素300a，可以把握在所有的像素300中的液晶分子的取向的变化收敛时的定时，所以是优选的。

接下来，对图2所示的像素部301的工作和光源304的驱动进行说明。首先，当按顺序选择扫描线G1至Gy时，在具有所选扫描线的像素300中，晶体管305处于导通状态。之后，在对信号线S1至Sx按顺序或同时施加视频信号的电位时，通过被导通的晶体管305，对液晶元件306的像素电极施加视频信号的电位。然后当扫描线的选择结束后，在具有所选扫描线的像素300中，晶体管305被切断。之后，根据液晶分子的取向的变化，液晶元件306的像素电极的电位也变化。

在图3示出在像素部301中的对像素300输入视频信号时的定时。在图3中横轴表示时间，纵轴表示扫描线被选择的方向(扫描方向)。另外，在图3中，以白色部分图示光源304的点亮周期，并且以影线图示光源304的非点亮周期。周期Ta表示从选择最初的扫描线时到选择最后的扫描线时的期间，在周期Ta内所有的像素300被输入视频信号。

在周期Ta内，因为在对多个像素300按顺序输入视频信号，所以根据像素300，液晶元件306所具有的液晶分子的取向相当大地变化。另外，在周期Ta中最后被输入视频信号的像素300中，与其他像素300相比，液晶分子的取向的变化收敛时的定时最迟到来。并且，液晶分子的取向的变化收敛时的定时根据液晶的温度随时改变。

在图4A和4B各示出在最后被输入视频信号的像素300中的液晶元件306的透射率的时间变化和光源被驱动时的定时。在图4A和4B中，横轴表示时间，纵轴表示液晶元件306的透射率。另外，以白色部分图示光源304的点亮周期，并且以影线部分图示光源304的非点亮周期。另外，图4C示出对信号线输入的电位的时间变化。但是，在图4C中，示出在第一帧周期期间和第三帧周期期间对信号线输入的电位高于电位COM而在第二帧周期期间对信号线输入的电位等于电位COM的实例。

在图4A和4B中的透射率的变化同步于图4C中所示的时序图。然而，在图4A和4B之间，由于温度变化，液晶的相对介电常数有不同，并且透射率的变化相当大的周期401的长度有不同。更特别地，在图4A中，与图4B相比，周期401更短，周期402更长。

在本发明中，从监视用像素300a所具有的液晶元件306中的像素电极的电位，可以把握液晶分子的取向的变化的收敛时的定时。之后，控制电路303在周期Tb(参照图3)中控制光源304的驱动以便关闭光源304，该周期Tb是从开始对像素300输入视频信号时直到在所有的像素300中液晶分子的取向的变化收敛时的期间。因此在本发明中，在图4A和4B中的任何情况下，至少在周期401期间驱动光源304以便其被关闭。在周期Tb期间使光源304关闭，使得不容易看到液晶分子的取向的变化，就是液晶元件的透射率的变化，而由此可以防止运动图像看起来模糊。

注意，除了取决于液晶的相对介电常数之外，周期401还取决于对液晶元件施加的电压的变化量。例如，在VA液晶的情况下，因为当从黑色显示变成中间灰度显示时，液晶的响应速度变得最低，所以期间401变得最长。由此，在设定光源304被驱动时的定时时，对监视用像素300a输入视频信号以便在前一帧周期中进行黑色显示之后的第二帧周期中进行中间灰度显示。然后优选根据该第二帧周期中的像素电极的电位，设定光源304被驱动时的定时。根据上述结构，在显示任何灰度的情况下，控制光源304的驱动以便在直到液晶分子的取向的变化收敛的周期Tb期间使光源304关闭，使得防止运动图像看起来模糊。

注意，在采用VA液晶的情况下，虽然当从黑色显示变成中间灰度显示时，液晶的响应速度变得最低，但是在液晶的响应速度变得最低时的显示模式根据液晶种类而不同。因此，在根据液晶的种类设定光源304被驱动时的定时时，适当地选择在监视用像素300a中灰度变化的显示模式，以便使响应速度最低。例如，在采用TN液晶、或OCB液晶的情况下，在从白色显示变成中间灰度显示时，液晶的响应速度变得最低。因此，在此情况下，优选采用白色显示之后进行中间灰度显示的显示模式，来设定光源304被驱动时的定时。此外，例如在采用IPS液晶的情况下，与VA液晶情况相同，当从黑色显示变成中间灰度显示时，液晶的响应速度变得最低。因此，在此情况下，优选通过采用黑色显示之后进行中间灰度显示的显示模式，设定光源304被驱动时的定时。

另外，在图4A和4B各个中，除了周期401之外，在周期403中液晶分子的取向的变化也相当大。周期401是当像素电极的电位改变至与该液晶元件的相对电极的电位进一步不同的电位时发生的液晶分子的取向的变化相当大的周期。另一方面，周期403是当像素电极的电位改变至与液晶元件的相对电极的电位更接近的电位时发生的液晶分子的取向的变化相当大的周期。在本实施方式中，虽然利用周期401期间的像素电极的电位的变化，设定光源304被驱动时的定时，但是也可以利用周期403期间的像素电极的电位的变化，设定光源304被驱动时的定时。在一些情况下，周期403变得比周期401长(虽然它取决于液晶的种类)。因此，在周期403长于周期401时，利用周期403期间像素电极的电位的变化，设定光源304被驱动时的定时，而可以更确实地防止运动图像看起来模糊。

注意，还在周期403期间设定光源304被驱动时的定时的情况下，优选采用周期403最长的显示模式。例如，在采用VA液晶的情况下，因为当从白色显示变成黑色显示时，液晶的响应时间变得最长，所以周期401变得最长。由此，在设定光源304被驱动时的定时时，对监视用像素300a输入视频信号以便在之前帧周期中进行白色显示之后的第二帧周期中进行黑色显示。然后优选根据第二帧周期中的像素电极的电位，设定光源304被驱动时的定时。通过上述结构，在显示任何灰度的情况下，控制光源304的驱动以便在直到液晶分子的取向的变化收敛的周期Tb期间使光源304关闭，而防止运动图像看起来模糊。

注意，在采用VA液晶的情况下，虽然当从白色显示变成黑色显示时，液晶的响应时间变得最长，但是液晶的响应时间变得最长时的显示模式根据液晶的种类而不同。因此，根据液晶的种类当设定光源304被驱动时的定时时适当地选择显示模式。例如，在采用TN液晶、OCB液晶的情况下，在从黑色显示变成白色显示时，液晶的响应速度变得最低。因此，在此情况下，优选采用黑色显示之后进行白色显示的显示模式，来设定光源304被驱动时的定时。此外，例如在采用IPS液晶的情况下，与VA液晶情况相同，当从白色显示变成黑色显示时，液晶的响应速度变得最迟。因此，在此情况下，优选通过采用白色显示之后进行黑色显示的显示模式，设定光源304被驱动时的定时。

另外，在图1A中只示出一个光源103。在图1B中只示出一个光源203。在图2中只示出一个光源304。但是，本发明不局限于这些结构。光源103、光源203、光源304中每个的数量可以是一个或多个。

注意，虽然在本实施方式中，以有源矩阵型的液晶显示装置作为实例进行了说明，但是本发明中无源矩阵液晶显示装置也是可能的。

实施方式2

在本实施方式中，对本发明的液晶显示装置所具有的控制电路的特定结构的一例进行说明。

图5A图示本发明的液晶显示装置所具有的比较电路501、控制电路502、光源503。图5A所示的控制电路502至少具有存储电路504和开关电路505。

对比较电路501输入了从像素施加的液晶元件的像素电极的电位V_E和用作参考的电位REF。然后，比较电路501比较电位V_E和电位REF，并根据该比较结果输出互不相同的电位OUT1和电位0UT2其中之一。

在控制电路502中，从比较电路501输出的电位为电位OUT1还是电位OUT2作为数据存储在存储电路504中。保持在存储电路504中存储的数据的电源电位VDD和控制数据被存储时的定时的信号Sig_L输入至存储电路504。特别地，当设定光源503被驱动时的定时时，由信号Sig_L再将数据写入到存储电路504。与此相反，当维持如设定那样的光源503被驱动时的定时时，不再将数据输入到存储电路504(由信号Sig_L)。注意，在由信号Sig_L控制对在所有的像素中最初的像素输入视频信号时的定时的情况下，也可以通过该信号Sig_L基于对最初的像素输入视频信号时的定时，控制关闭光源503时的定时。

如上所述那样，设计人可以适当地确定设定光源被驱动时的定时的定时。特别地，通过使用信号Sig_L或其他的控制信号，可以实时地控制设定光源503被驱动时的定时的定时。注意，在每多个帧周期设定光源被驱动时的定时而不是在每个帧周期实时地设定光源被驱动时的定时的情况下，在控制电路502内还设置定时检测电路，并且直到即将要设定光源503被驱动时的定时时在定时检测电路中可以存储所设定的该光源503被驱动时的定时。例如，作为定时检测电路，当复位光源503被驱动时的定时被指示时通过使用从比较电路501输出的电位来检测从开始一个帧周期时到所有的像素中液晶分子的取向的变化收敛时的周期的电路、用于测量从开始每个帧周期时的时间的电路、以及根据从上述两个电路输出的信号重写数据在存储电路504中的电路。

通过根据存储在存储电路504中的数据进行开关，开关电路505控制对于光源503的电力的供给。注意，虽然在图5A示出将一个晶体管使用于开关电路505的实例，本发明不局限于该结构。一个晶体管或者多个晶体管以外的半导体元件可以用作开关电路505。另外，也可以使用锁存器电路等作为存储电路504。也可以使用LED(light emittingdiode)作为光源503。注意，可以使用于本发明的液晶显示装置的光源不必须局限于LED。只要是如LED那样能够高速切换开启和关闭的任何发光元件，就可以作为本发明的液晶显示装置的光源而使用。

注意，虽然在本实施方式中对具有存储电路504的控制电路502的结构进行说明，但是本发明的液晶显示装置所具有的控制电路并不必须使用存储电路。在不使用存储电路的情况下，在控制电路502中，在比较电路501的下级(lower stage)设置开关电路505。此外，在不使用存储电路的情况下，因为每单个帧周期适当地再设定光源被驱动时的定时，所以每个帧周期改变用作参考的电位REF，或者另外设置对应于每个极性的比较电路及控制电路。

注意，除了图5A所示的结构，控制电路502还可以具有缓冲器。在图5B中示出比较电路501、光源503之外的具有缓冲器506的控制电路502。在图5B所示的控制电路502中，从存储电路504输出的电位通过缓冲器506输入到控制电路502。由于使用缓冲器506，即使在为了控制开关电路505中的开关而需要较大电力时，也可以准确地控制该开关。

注意，CPU(central processing unit；中央处理单元)可以通过使用比较电路501中检测出的电位具备具有图5A和5B所示的结构的控制电路502的功能。注意本发明具有如下优点：不使用利用CPU的复杂的控制系统的电路，而相对于液晶的响应速度控制光源503的驱动；或者，即使利用CPU，本发明也具有如下优点：在抑制CPU的负载的同时，相对于液晶的响应速度控制光源503的驱动。

虽然在图5A和5B每个中只示出一个光源503，但是本发明不局限于该结构。光源503数量可以一个或多个。

本实施方式可以与上述任意实施方式适当地组合而实施。

实施方式3

在本实施方式中，对本发明的液晶显示装置的整体结构的一例进行说明。图6示出本发明的液晶显示装置的框图。

图6所示的液晶显示装置包括具有各具备液晶元件的多个像素的像素部600、针对每个行选择像素的扫描线驱动电路610、控制对于选择了的行的像素的视频信号的输入的信号线驱动电路620、比较电路630、控制电路631、以及光源632。而且在本发明中，使用像素部600所具有的像素中之一作为监视用像素633。监视用像素633的像素电极的电位施加给比较电路630。

在图6中，信号线驱动电路620包括移位寄存器621、第一存储电路622、第二存储电路623、DA(数字-模拟)转换器624。时钟信号S-CLK、起始脉冲信号S-SP输入到移位寄存器621。移位寄存器621根据时钟信号S-CLK以及起始脉冲信号S-SP，生成其中的脉冲依次移动的定时信号，并输出该定时信号到第一存储电路622。也可以根据扫描方向切换信号来切换定时信号的脉冲出现的顺序。

当定时信号输入到第一存储电路622时，根据该定时信号的脉冲，视频信号依次写入到第一存储电路622且被保持。可以对第一存储电路622具有的多个存储电路依次写入视频信号；然而可以进行所谓分割驱动，其中将第一存储电路622所具有的多个存储电路划分为几个组，并且对各个组并行输入视频信号。注意，此时的组数称为分割数。例如，在将存储电路划分组使得每组具有四个存储元件的情况下，以四分割的方式进行分割驱动。

一直到对第一存储电路622中的所有存储元件的视频信号的写入完成为止的时间称为行周期。实际上，有时将行周期加上水平回扫间隔期的行周期也称为行周期。

当一行周期完成时，根据输入到第二存储电路623的锁存信号S-LS的脉冲，保持在第一存储电路622中的视频信号一齐写入在第二存储电路623中且被保持。再次根据来自移位寄存器621的定时信号，对将视频信号已经完成发送到第二存储电路623了的第一存储电路622依次进行接下来的视频信号的写入。在该第二轮的一个行周期中，写入且保持在第二存储电路623中的视频信号输入到DA转换器624。

DA转换器624将输入了的数字视频信号转换为模拟视频信号，并且通过信号线将该模拟视频信号输入到像素部600中的各像素。

注意，信号线驱动电路620可以使用能够输出其中的脉冲依次移动的信号的其它电路，而替代移位寄存器621。

注意，虽然在图6中像素部600直接连接到DA转换器624的下级，但是本发明不局限于该结构。可以在像素部600的前一级设置对于从DA转换器624输出的视频信号进行信号处理的电路。作为进行信号处理的电路的一个例子，例如可以举出能够对波形进行整形的缓冲器等。

接着，将说明扫描线驱动电路610的工作。在本发明中的液晶显示装置中，在像素部600的各像素中设置有多个扫描线。扫描线驱动电路610通过生成选择信号，并且将该选择信号输入到多个扫描线的每一个，根据每个线选择像素。当利用选择信号选择像素时，该像素所具有的开关元件接通，而进行对于像素的视频信号的输入。

注意，虽然在本实施方式中示出在一个扫描线驱动电路610中生成所有输入到多个扫描线的选择信号的实例，但是本发明不局限于该结构。也可以在多个扫描线驱动电路610中生成输入到多个扫描线的选择信号。

另外，虽然在同一个衬底上形成像素部600、扫描线驱动电路610、信号线驱动电路620、比较电路630、控制电路631，但是可以在不同衬底上形成它们中的一个或者一些。

另外，虽然图6示出仅一个光源632，本发明不局限于该结构。光源632的数量可以一个或多个。

接下来，在图7中示出与图6所示不同的本实施方式的液晶显示装置的框图作为一例。

图7所示的本发明的液晶显示装置包括具有多个像素的像素部640、针对每个行选择多个像素的扫描线驱动电路650、控制对于选择了的行的像素的视频信号的输入的信号线驱动电路660、比较电路670、控制电路671、以及光源672。而且在本发明中使用像素部640所具有的像素中的一个作为监视用像素673。监视用像素673的像素电极的电位施加给比较电路670。

信号线驱动电路660至少包括移位寄存器661、取样电路662、可以存储模拟信号的存储电路663。当时钟信号S-CLK和起始脉冲信号S-SP输入到移位寄存器661时，根据时钟信号S-CLK及起始脉冲信号S-SP，移位寄存器661生成其中的脉冲依次移动的定时信号，并输入该定时信号到取样电路662。取样电路662根据被输入的定时信号，取样输入到信号线驱动电路660的一行周期中的模拟的视频信号。当取样一行周期中的所有的视频信号时，被取样的视频信号根据锁存器信号S-LS一齐输入到存储电路663并被保持。保持在存储电路663中的视频信号通过信号线输入到像素部640。

注意，虽然本实施方式示出在取样电路662中对一行周期中的所有的视频信号进行取样之后将被取样的所有视频信号一齐输入到下级的存储电路663的实例，但是本发明不局限于该结构。每次在取样电路662中对对应于各个像素的视频信号进行取样，可以将所取样的视频信号输入至在下级中的存储电路663而不需等待一个行周期完成。

视频信号的取样可以相对于与该视频信号对应的像素按顺序进行。或者，可以将一行内的像素分成为几组使得可以相对于与各组对应的像素来并行地对该视频信号进行取样。

注意，在图7中存储电路663的下级直接连接有像素部640，但是本发明不局限于该结构。可以在像素部640的前一级中设置对从存储电路663输出的模拟的视频信号进行信号处理的电路。作为进行信号处理的电路的一个例子，例如可以举出能够对波形进行整形的缓冲器等。

然后，与从存储电路663到像素部640输入视频信号的同时，取样电路662可以再次对对应于下一行周期的视频信号进行取样。

接下来，对扫描线驱动电路650的工作进行说明。在本发明的液晶显示装置中，为像素部640的每个像素设置多个扫描线。扫描线驱动电路650通过生成选择信号并且将该选择信号输入到各个该多个扫描线，来相对于每个行选择像素。当由选择信号选择像素时，该像素所具有的开关元件导通，而进行对于像素的视频信号的输入。

注意，虽然在本实施方式中示出在一个扫描线驱动电路650中生成所有输入到多个扫描线的选择信号的实例，本发明不局限于该结构。也可以在多个扫描线驱动电路650中生成输入到多个扫描线的选择信号。

另外，虽然可以将像素部640、扫描线驱动电路650、信号线驱动电路660、比较电路670、控制电路671形成在同一个衬底上，但是也可以将它们中的一个或一些形成在不同的衬底上。

另外，虽然图7中只示出一个光源672，本发明不局限于该结构。光源672的数量可以一个或多个。

本实施方式可以与上述任意实施方式适当地组合而实施。

实施方式4

在本实施方式中，对检测设置液晶显示装置的环境中的亮度并且根据检测的亮度调整光源的亮度的液晶显示装置的结构进行说明。

在图8A中示出本实施方式的液晶显示装置所具有的光源801的控制系统的电路的一例。图8A所示的光源801的控制系统的电路包括比较电路802、控制电路803、光检测器804、信号生成电路805、以及亮度控制电路806。

比较电路802比较从像素施加的液晶元件的像素电极的电位V_E和用作参考的电位REF，根据该比较结果输出具有彼此不同的值的两个电位其中之一。控制电路803根据从比较电路802输出的电位，控制光源801的驱动。特别地，在两个电位之一从比较电路802输出时，控制电路803控制开启光源801，而当从比较电路802输出另电位时，控制电路803控制使光源801关闭。由于从比较电路802输出的电位的值在液晶分子的取向的变化收敛之前和之后有不同，因此控制电路803根据液晶分子的取向变化时的定时，可以控制光源801的驱动。

光检测器804可以检测设置液晶显示装置的环境中的亮度或光强度，并且可以生成包括该亮度或光强度有关的信息的电信号(第一信号)。可以使用光电二极管、光电晶体管、电荷耦合元件(CCD；ChargeCoupled Device)等的将光转换为电能的光电转换元件作为光检测器804。

信号生成电路805通过使用光检测器804所生成的电信号而根据检测出的亮度有关的信息确定光源801的亮度。在图8A中示出信号生成电路805具有积分电路807和亮度比较电路808的实例。

积分电路807对在光检测器804中检测出的光强度相对于时间进行积分。由于人具有对一定时间段内的光强度通过积分而感知的特性，因此通过使用积分电路807，可以算出人眼所感受到的亮度。亮度比较电路808对由积分电路807算出的亮度和预先设定的用作参考的亮度进行比较。

然后，包括比较的结果有关的信息的信号(第二信号)被输出。亮度控制电路806使用该第二信号作为用于调整光源的亮度的信号，根据亮度比较电路808中的比较的结果控制光源801的亮度。特别地，根据第二信号如下控制光源801的亮度，如果算出的亮度高于设定的亮度，则控制光源801的亮度为更高，如果算出的亮度低于设定的亮度则控制光源801的亮度为更低。

因此，本实施方式的液晶显示装置如果设置液晶显示装置的环境中的亮度高时，可以使光源801的亮度增加，而如果设置液晶显示装置的环境中的亮度低时，可以使光源801的亮度降低。根据上述结构，通过在明亮的地方使液晶显示装置所显示的图像明亮从而容易看见该图像，而另一方面，通过在昏暗的地方抑制图像的亮度来减少耗电量。

注意，用作参考的亮度的数量不是必须是一个，也可以设定多个用作参考的亮度。例如，在按亮度递增的顺序设定为第一亮度、第二亮度、第三亮度的三个用作参考的亮度的情况下，使得开启时的光源801的亮度通过四个水平来调整。然后，如果算出的亮度低于第一亮度，根据第二信号使光源801开启以便具有这四个水平中最低亮度。此外，如果算出的亮度高于第一亮度且低于第二亮度，根据第二信号使光源801开启以便具有这四个水平中第二低亮度。另外，如果算出的亮度高于第二亮度且低于第三亮度，根据第二信号使光源801开启以便具有这四个水平中第二高亮度。此外，如果算出的亮度高于第三亮度，根据第二信号使光源801开启以便具有这四个水平中最高亮度。

再者，除了上述效果，由于本实施方式的液晶显示装置还可以把握液晶分子的取向的变化收敛时的定时，可以根据该液晶分子的取向的变化收敛时的定时适当地再设定光源801被驱动时的定时。从而，即使液晶的响应速度改变，也会在液晶分子的取向的变化相当大的期间关闭光源801，并且在液晶分子的取向的变化收敛的期间开启光源801，使得防止运动图像看起来模糊。

接下来，在图8B示出亮度控制电路806的特定电路的实例。图8B图示亮度控制电路806以四个水平控制光源801的亮度的情况，它具有四个开关元件810和四个电阻元件811。每个开关元件810和各自的电阻元件811串联连接。并且，在控制电路803和光源801之间，串联连接的开关元件810和电阻元件811的四个组合全部都并联连接。

根据从信号生成电路805输出的第二信号，进行每个开关元件810的开关。导通的开关元件810的个数变得越多，控制电路803和光源801之间的电阻值变得越低。与此相反，导通的开关元件810的个数变得越少，控制电路803和光源801之间的电阻值变得越高。因此，当根据在控制电路803中设定的定时供给电力时，根据每个开关元件810的开关，可以调整供给给光源801的电力，使得将光源801的亮度通过四个水平来控制。

注意，亮度控制电路803控制是否对光源801供给电力，因此亮度控制电路806只控制供给给光源801的电力量。从而，在多个开关元件810中的至少一个一直处于导通状态。然而，本发明不局限于该结构，为了亮度控制电路806也可以控制是否对光源801供给电力，可以使所有的开关元件810关闭。

另外，如果m个的电阻元件811全都具有相同的电阻值时，以m个水平来控制亮度，但是通过改变每个电阻元件811的电阻值，可以以(2^m-1)个水平精准地控制亮度。

另外，虽然在图8A和8B只示出一个光源801，但是本发明不局限于该结构。光源801数量可以一个或多个。

本实施方式可以与上述任意实施方式适当地组合而实施。

实施方式5

在本实施方式中，对一种液晶显示装置的结构进行说明，在该液晶显示装置中，将液晶显示装置所具有的像素部分成多个区域，使得根据设置在各个区域中的像素的灰度的平均值调整对应于各个区域的光源的亮度。

本实施方式的液晶显示装置具有对应于各个区域的多个光源。在图9A示出在液晶显示装置中所具有的分别对应于第一区域中的像素和第二区域中的像素的第一光源820及第二光源821的控制系统的电路的一例。注意，光源的个数不局限于两个，根据分成的对应区域的个数，可以适当地设定光源的个数。

图9A所示的第一光源820及第二光源821的控制系统的电路包括比较电路(比较电路8221及比较电路8222)、控制电路823、图像处理用滤波器824、信号处理电路825、第一亮度控制电路826、以及第二亮度控制电路827。

比较电路8221比较从第一区域中的像素施加的液晶元件的像素电极的电位V_E1和用作参考的电位REF，并根据该比较结果向控制电路823输出具有彼此不同的值的两个电位之一。

比较电路8222比较从第二区域中的像素施加的液晶元件的像素电极的电位V_E2和用作参考的电位REF，并根据该比较结果向控制电路823输出具有彼此不同的值的两个电位之一。

控制电路823根据从比较电路8221及比较电路8222输出的电位，控制第一光源820及第二光源821的驱动。特别地，在两个电位之一从比较电路8221到控制电路823输出时，控制电路823控制使第一光源820开启，另一方面，在另一电位输出到控制电路823时，控制电路823控制使第一光源820关闭。另外，在两个电位中之一从比较电路8222到控制电路823输出时，控制电路823控制使第二光源821开启，另一方面，在另一电位输出到控制电路823时，控制电路823控制使第二光源821关闭。从比较电路8221及比较电路8222输出的电位的值在液晶分子的取向的变化收敛之前和在液晶分子的取向的变化收敛之后的有不同，因此控制电路823根据液晶分子的取向变化时的定时，可以控制第一光源820及第二光源821的驱动。

另一方面，图像处理用滤波器824利用输入到各个区域的像素的视频信号，算出各个区域中提供的像素的灰度的平均值，以及生成包含该平均值作为信息的信号。作为图像处理用滤波器824，可以使用能够算出灰度的平均值的图像处理用滤波器如秩滤波器、组合滤波器等。

信号处理电路825使用图像处理用滤波器824生成的信号算出灰度的平均值，根据该灰度的平均值确定第一光源820及第二光源821的亮度。特别地，信号处理电路825比较算出的灰度的平均值和预先设定的灰度。然后信号处理电路825输出包含比较的结果作为信息的信号。第一亮度控制电路826及第二亮度控制电路827使用该包含比较的结果的信号作为用于调整第一光源820及第二光源821的亮度的信号以控制第一光源820及第二光源821的亮度。特别地，第一光源820及第二光源821的亮度如下被控制。如果算出的灰度的平均值高于设定的灰度时，第一光源820及第二光源821的亮度控制为更高，如果算出的灰度的平均值低于设定的灰度时，第一光源820及第二光源821的亮度控制为更低。

在图9B示出分成为四个区域即区域840、区域841、区域842、区域843的像素部、对应于区域840的光源844、对应于区域841的光源845、对应于区域842的光源846、对应于区域843的光源847的布置作为一例。注意，实际上在很多情况下来自光源的光除了照射到对应的区域之外，还照射到别的区域，但是可以使用任意光源，只要对应于光源的区域能够被主要照射到光即可。

假设为区域840、区域841、区域842、区域843各提供的像素的灰度平均化的结果是平均化的灰度按区域843、区域842、区域841、区域840的顺序降低。在此情况下，按光源847、光源846、光源845、光源844的顺序使光源的亮度降低。

注意，虽然在图9B图示在像素部的边缘布置有光源的侧光式的光源，但是本发明的液晶显示装置也可以采用在像素部的正下方布置有直下式的光源。另外，虽然在图9A中示出一个第一光源820和一个第二光源821，但是本发明不局限于该结构。第一光源820和第二光源821每个的数量可以一个或多个。

由此，在本实施方式的液晶显示装置中，可以在具有灰度高的显示明亮的图像的区域中更明亮地显示图像，并且在具有灰度低的显示昏暗的图像的区域中更昏暗地显示图像。根据上述结构，在本实施方式的液晶显示装置中，可以提高显示在像素部整体中的图像的对比度。

再者，除了上述效果，由于本实施方式的液晶显示装置还可以把握液晶分子的取向的变化收敛时的定时，可以根据该液晶分子的取向的变化收敛时的定时适当地再设定第一光源820和第二光源821每个被驱动时的定时。从而，即使液晶的响应速度改变，也会在液晶分子的取向的变化相当大的期间关闭第一光源820和第二光源821，并且在液晶分子的取向的变化收敛的期间开启第一光源820和第二光源821，使得防止运动图像看起来模糊。

注意，虽然在图9A中示出的液晶显示装置中，以分别对应于第一光源820及第二光源821的方式设置第一亮度控制电路826及第二亮度控制电路827，但是本发明不局限于该结构。也可以利用一个亮度控制电路控制多个光源的灰度。另外，第一亮度控制电路826及第二亮度控制电路827每个也可以采用图8B所示的亮度控制电路的结构。

注意，在如本实施方式所示那样的控制对应于像素部的各个区域的光源的亮度的情况下，也可以检测设置液晶显示装置的环境中的亮度使得根据检测出的亮度调整每个光源的亮度。

另外，本实施方式可以与除了实施方式4以外的上述任意实施方式适当地组合而实施。

实施方式6

在本实施方式中，对与实施方式3所示不同的本发明的液晶显示装置的整体结构的一例进行说明。图10图示本发明的液晶显示装置的框图。

图10所示的液晶显示装置包括：具有多个具备液晶元件的像素的像素部900、针对每个行选择像素的扫描线驱动电路910、控制对于选择了的行的像素的视频信号的输入的信号线驱动电路920、比较电路930、控制电路931、以及光源932。另外，在本发明中，将像素部900所具有的像素中的一个用作监视用像素933。监视用像素933的像素电极的电位施加给比较电路930。

在图10中，信号线驱动电路920具有移位寄存器921、第一存储电路922、第二存储电路923。时钟信号S-CLK、起始脉冲信号S-SP被输入于移位寄存器921。移位寄存器921根据时钟信号S-CLK以及起始脉冲信号S-SP生成其中的脉冲依次移动的定时信号，并将该定时信号输出于第一存储电路922。也可以根据扫描方向切换信号来切换定时信号的脉冲出现顺序。

当定时信号输入到第一存储电路922时，根据该定时信号的脉冲，视频信号依次写入到第一存储电路922且被保持。可以对第一存储电路922具有的多个存储电路依次写入视频信号，然而也可以进行所谓分割驱动，其中将第一存储电路922所具有的多个存储元件划分为几个组，并且对各个组并行输入视频信号。注意，此时的组数称为分割数。例如，在将存储电路划分组使得每组具有四个存储元件的情况下，以四分割的方式进行分割驱动。

一直到对于第一存储电路922中的所有存储元件的视频信号的写入都完成为止的时间称为行周期。实际上，有时将行周期加上水平回扫间隔期的行周期也称为行周期。

当一个行周期完成时，根据输入到第二存储电路923的锁存信号S-LS的脉冲，保持在第一存储电路922中的视频信号一齐被写入到第二存储电路923且被保持。再次根据来自移位寄存器921的定时信号，对将视频信号已经完成发送到第二存储电路923了的第一存储电路922依次进行接下来的视频信号的写入。在该第二轮一一行周期中，被写入到第二存储电路923且被保持的视频信号以数字视频信号经过信号线被输入到像素部900中的各个像素。

注意，信号线驱动电路920也可以使用能够输出其脉冲依次移动的信号的其它电路，而替代移位寄存器921。

注意，在图10中像素部900直接连接到第二存储电路923的下级，但是本发明不局限于该结构。可以在像素部900的前一级设置对从第二存储电路923输出的视频信号进行信号处理的电路。作为进行信号处理的电路的一例，例如可以举出能够对波形进行整形的缓冲器、控制电压幅度的电平转移器等。

接着，将说明扫描线驱动电路910的工作。在本发明的液晶显示装置中，在像素部900的各像素中设置有多个扫描线。扫描线驱动电路910生成选择信号，并将该选择信号输入到多个扫描线的每一个来每个线选择像素。当利用选择信号而选择像素时，该像素所具有的开关元件导通，而进行对像素的视频信号的输入。

注意，虽然在本实施方式中说明在一个扫描线驱动电路910中生成所有输入到多个扫描线的选择信号的实例，但是本发明不局限于此。也可以在多个扫描线驱动电路910中生成输入到多个扫描线的选择信号。

在本实施方式所示的液晶显示装置中，数字视频信号被输入到像素部900。在输入到像素部900的视频信号是数字信号时，可以通过控制像素中进行白色显示的时间来显示灰度(时间比例灰度方式)，或可以利用进行白色显示的像素的面积来显示灰度(面积比例灰度方式)。例如，在本实施方式中利用时间比例灰度方式的情况下，将一个帧周期分割成对应于视频信号的各个比特的多个子帧周期。然后，通过视频信号控制一个帧周期中的像素中进行白色显示的子帧周期的总长度使得可以显示灰度。

此外，虽然可以将像素部900、扫描线驱动电路910、信号线驱动电路920、比较电路930、控制电路931形成在同一个衬底上，但是也可以将它们中的一个或一些形成在不同的衬底上。

另外，虽然图10中只示出一个光源932，本发明不局限于该结构。光源932数量可以一个或多个。

本实施方式可以与上述任意实施方式适当地组合而实施。

实施例1

接下来，详细地说明本发明的液晶显示装置的制造方法。虽然在本实施例中图示薄膜晶体管(TFT)作为半导体元件的一例，但是用于本发明的液晶显示装置的半导体元件不局限于此。例如，除了TFT以外，还可以使用存储元件、二极管、电阻元件、线圈、电容元件、电感器等。

首先，如图11A所示，在具有耐热性的衬底700上按顺序形成绝缘膜701、分离层702、绝缘膜703、以及半导体膜704。绝缘膜701、分离层702、绝缘膜703、以及半导体膜704可以连续形成。

作为衬底700，可以使用玻璃衬底诸如硼硅酸钡玻璃或硼硅酸铝玻璃、石英衬底、陶瓷衬底等。此外，也可以使用包括不锈钢衬底的金属衬底或如硅衬底等半导体衬底。可以使用由具有挠性的合成树脂如塑料等构成的衬底，其一般地耐热温度低于上述衬底，但是只要其能够耐受制造工序中的处理温度即可。

作为塑料衬底，可以举出以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为代表的聚酯、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、丙烯酸树脂等。

虽然在本实施例中在衬底700的整个表面上设置分离层702，但是本发明不局限于此。例如，也可以使用光刻法等在衬底700上部分形成分离层702。

绝缘膜701、绝缘膜703利用CVD法或溅射法等且使用氧化硅、氮化硅、氧氮化硅(SiO_xN_y)(x＞y＞0)、或氮氧化硅(SiN_xO_y)(x＞y＞0)等的具有绝缘性的材料形成。

设置绝缘膜701和绝缘膜703，以便防止包含在衬底700中的Na等的碱金属或碱土金属扩散到半导体膜704中而对TFT等半导体元件的特性带来不好的影响。另外，绝缘膜703还具有以下作用：防止包含在分离层702中的杂质元素扩散到半导体膜704中，并且在之后的从衬底700分离半导体元件的工序中保护半导体元件。

绝缘膜701、绝缘膜703各既可以是单个绝缘膜，又可以是多个绝缘膜的叠层。在本实施例中，按顺序层叠100nm厚的氧氮化硅膜、50nm厚的氮氧化硅膜、100nm厚的氧氮化硅膜来形成绝缘膜703，但是各层的材质、膜厚度、叠层个数不局限于此。例如，也可以通过旋转涂敷法、狭缝式涂布机法、液滴排放法、印刷法等形成0.5μm至3μm厚的硅氧烷类树脂而代替下层的氧氮化硅膜。也可以使用氮化硅膜而代替中层的氮氧化硅膜。也可以使用氧化硅膜而代替上层的氧氮化硅膜。各个膜厚度优选在0.05μm至3μm范围内，且可以从该范围内任意选择。

或者，也可以使用氧氮化硅膜或氧化硅膜形成与分离层702最接近的绝缘膜703的下层，使用硅氧烷类树脂形成绝缘膜703的中层，并且使用氧化硅膜形成绝缘膜703的上层。

注意，硅氧烷类树脂是以硅氧烷类材料为起始材料而形成的包含Si-O-Si键的树脂。硅氧烷类树脂除了氢以外，还可以含有氟、烷基和芳烃中的至少一种作为取代基。

氧化硅膜可以通过使用硅烷和氧、TEOS(四乙氧基硅烷)和氧等组合的混合气体且利用热CVD、等离子体CVD、常压CVD、偏压ECRCVD等方法来形成。另外，氮化硅膜可以典型地使用硅烷和氨的混合气体且利用等离子体CVD来形成。另外，氧氮化硅膜和氮氧化硅膜可以典型地使用硅烷和一氧化二氮的混合气体且利用等离子体CVD来形成。

分离层702可以使用金属膜、金属氧化膜、或层叠金属膜和金属氧化膜而形成的膜。金属膜和金属氧化膜既可以是单层，又可以是多个层的叠层结构。除了金属膜或金属氧化膜以外，还可以使用金属氮化物或金属氧氮化物。分离层702可以通过溅射法或等离子体CVD法等的CVD法等来形成。

用于分离层702的金属的示例包括钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、钽(Ta)、铌(Nb)、镍(Ni)、钴(Co)、锆(Zr)、锌(Zn)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)等。作为分离层702，除了由这样金属膜以外，还可以使用由以上述金属为主要成分的合金形成的膜、或使用包含上述金属的化合物来形成的膜。

或者，分离层702既可以使用由仅仅硅(Si)形成的膜，又可以使用由以硅(Si)为主要成分的化合物形成的膜。另外或者，分离层702也可以使用由硅和任意上述金属的合金形成的膜。包含硅的膜可以具有非晶、微晶、或多晶结构中的任一种结构。

分离层702既可以是单层的上述膜，又可以是上述多个膜的叠层。层叠金属膜和金属氧化膜的分离层702可以通过在形成基底金属膜之后使该金属膜的表面氧化或氮化来形成。特别地，在氧气氛或一氧化二氮气氛中对基底金属膜进行等离子体处理，或者在氧气氛或一氧化二氮气氛中对金属膜进行加热处理。或者，也可以通过以接触于基底金属膜的方式形成氧化硅膜或氧氮化硅膜来进行金属膜的氧化。另外或者，可以通过以接触于基底金属膜的方式形成氮氧化硅膜、或氮化硅膜来进行金属膜的氮化。

作为进行金属膜的氧化或氮化的等离子体处理，也可以进行如下高密度等离子体处理，即等离子体密度为大于或等于1×10¹¹cm^-3，优选为1×10¹¹cm^-3至9×10¹⁵cm^-3范围内，并且使用微波(例如，频率为2.45GHz)等的高频波。

注意，可以通过使基底金属膜的表面氧化来形成层叠金属膜和金属氧化膜的分离层702，但是也可以在形成金属膜之后另行形成金属氧化膜。例如，在使用钨作为金属的情况下，在通过溅射法或CVD法等形成钨膜作为基底金属膜之后，对该钨膜进行等离子体处理。因此可以形成对应于金属膜的钨膜、以及与该金属膜接触且由钨的氧化物形成的金属氧化膜。

半导体膜704优选在形成绝缘膜703之后连续以不露出于大气的方式形成。半导体膜704的厚度为20nm至200nm(优选为40nm至170nm，更优选为50nm至150nm)。半导体膜704既可以是非晶半导体，又可以是多晶半导体。作为半导体，除了硅以外，还可以使用硅锗。在使用硅锗的情况下，锗的浓度优选为0.01atomic％至4.5atomic％左右。

注意，半导体膜704也可以通过众所周知的技术来结晶。作为众所周知的结晶技术，有利用激光束的激光结晶法、和使用催化元素的结晶法。或者，也可以组合使用催化元素的结晶法和激光结晶法。在使用石英等具有热稳定性的衬底作为衬底700的情况下，也可以适当地组合以下结晶法：使用电热炉的热结晶法、利用红外光的灯退火结晶法、使用催化元素的结晶法、950℃左右的高温退火。

例如，在采用激光结晶法的情况下，在进行激光结晶之前对该半导体膜704施加以550℃的4小时的加热处理，以便提高半导体膜704对激光的耐受性。通过使用能够连续振荡的固态激光器并对半导体膜704照射基波的二次至四次谐波的激光，可以获得大晶粒晶体。典型地，理想地使用Nd:YVO₄激光器(基波：1064nm)的二次谐波(532nm)、三次谐波(355nm)。特别地，从连续波YVO₄激光器发射的激光由非线性光学元件转换为谐波以获得输出功率为10W的激光。然后，优选的是，使用光学系统将激光整形为照射面上的矩形或椭圆形。对于激光，需要0.01MW/cm²至100MW/cm²左右(优选为0.1MW/cm²至10MW/cm²)的能量密度。将扫描速度设定为10cm/sec至2000cm/sec左右。

注意，作为连续振荡的气体激光器，可以使用Ar激光器、Kr激光器等。作为连续波的固态激光器，可以使用以下：YAG激光器、YVO₄激光器、YLF激光器、YAlO₃激光器、镁橄榄石(Mg₂SiO₄)激光器、GdVO₄激光器、Y₂O₃激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti：蓝宝石激光器等。

作为脉冲振荡的激光器，例如可以使用Ar激光器、Kr激光器、受激准分子激光器、CO₂激光器、YAG激光器、Y₂O₃激光器、YVO₄激光器、YLF激光器、YAlO₃激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti：蓝宝石激光器、铜蒸汽激光器、或金蒸汽激光器。

可以将脉冲激光的重复率设定为10MHz或以上，使得使用比通常使用的几十Hz至几百Hz范围内的频带明显高的频带来进行激光结晶。一般认为：在以脉冲振荡激光照射到半导体膜704之后半导体膜704完全凝固花费的时间是几十nsec至几百nsec。因此，通过使用上述频带，可以在半导体膜704由于前一脉冲的激光束而熔化之后被照射下一个脉冲的激光束直到它凝固。因此，因为可以在半导体膜704中连续移动固液界面，所以形成具有朝向扫描方向生长的晶粒的半导体膜704。特别地，可以形成晶粒的集合，这些晶粒中在扫描方向上各宽度为10μm至30μm并且其在垂直于扫描方向的方向上各宽度为1μm至5μm左右。通过形成具有沿着该扫描方向连续生长的晶粒的单晶，可以形成至少在TFT的沟道方向上具有极少晶粒的半导体膜704。

注意，激光结晶既可以同时照射连续波的基波的激光和连续波的谐波的激光，又可以同时照射连续波的基波的激光和脉冲振荡的谐波的激光。

可以在稀有气体或氮等惰性气体气氛中照射激光。通过在惰性气体气氛中进行照射激光，可以抑制由于激光照射而导致的半导体表面的粗糙度，并且可以抑制由于界面态密度的不均匀性(variation)而产生的阈值的不均匀性。

通过上述的激光照射来形成具有提高了的结晶度的半导体膜704。注意，也可以使用通过溅射法、等离子体CVD法、热CVD法等形成的多晶半导体作为半导体膜704。

虽然在本实施例中使半导体膜704结晶，但是也可以不使它结晶而使用非晶硅膜或微晶半导体膜来直接经受下面描述的过程。使用非晶半导体或微晶半导体形成的TFT需要的制造工序少于使用多晶半导体形成的TFT的制造工序，因此其具有低成本和高成品率的优点。

可以对包含硅的气体进行辉光放电分解来获得非晶半导体。作为包含硅的气体的示例，可以举出SiH₄、Si₂H₆等。也可以使用用氢或氢及氦稀释的包含硅的气体。

接着，对半导体膜704进行以低浓度添加赋予p型导电性的杂质元素或赋予n型导电性的杂质元素的沟道掺杂。既可以对半导体膜704整体进行沟道掺杂，又可以对半导体膜704的一部分进行沟道掺杂。作为赋予p型导电性的杂质元素，可以使用硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)等。作为赋予n型导电性的杂质元素，可以使用磷(P)、砷(As)等。在此，使用硼(B)作为杂质元素，以1×10¹⁶/cm³至5×10¹⁷/cm³的浓度添加该硼。

接着，如图11B所示，将半导体膜704加工(构图)为预定的形状，以形成岛状半导体膜705至707。并且，覆盖岛状半导体膜705至707地形成栅极绝缘膜709。栅极绝缘膜709可以使用等离子体CVD法或溅射法等以包含氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或氧氮化硅的膜的单层或叠层来形成。在栅极绝缘膜709形成为具有叠层的情况下，优选形成在衬底700上顺序地层叠氧化硅膜、氮化硅膜、氧化硅膜的三层结构。

栅极绝缘膜709也可以通过进行高密度等离子体处理使岛状半导体膜705至707的表面氧化或氮化来形成。高密度等离子体处理例如使用He、Ar、Kr、或Xe等的稀有气体与氧、氧化氮、氨、氮、或氢等的混合气体来进行。在此情况下，当通过引入微波来进行等离子体的激发时，可以生成低电子温度且高密度的等离子体。通过利用由这种高密度的等离子体生成的氧基(也有包括OH基的情况)和/或氮基(也有包括NH基的情况)来使半导体膜的表面氧化或氮化，由此与半导体膜接触地形成厚度为1nm至20nm，典型为5nm至10nm的绝缘膜。将该5nm至10nm厚的绝缘膜用作栅极绝缘膜709。

由于通过上述的高密度等离子体处理的半导体膜的氧化或氮化以固相反应进行，从而可以使栅极绝缘膜和半导体膜之间的界面态密度极大地降低。此外，通过利用高密度等离子体处理来直接使半导体膜氧化或氮化，可以降低被形成的绝缘膜的厚度的不均匀性。在半导体膜具有结晶度的情况下，可以通过利用高密度等离子体处理以固相反应使半导体膜的表面氧化，可以抑制仅在晶粒界面中的快速氧化，因此可以形成均匀性好且界面态密度低的栅极绝缘膜。在利用高密度等离子体处理形成的绝缘膜包括在晶体管的栅极绝缘膜的一部分或整体中时，可以抑制晶体管特性的不均匀性。

接着，如图11C所示，将导电膜形成在栅极绝缘膜709上，将该导电膜加工(构图)为预定的形状，使得在岛状半导体膜705至707的上方形成电极710。在本实施例中，通过对层叠了的两个导电膜进行构图来形成每个电极710。导电膜可以使用钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(A1)、铜(Cu)、铬(Cr)、铌(Nb)等。或者，既可以使用以上述金属为主要成分的合金，又可以使用包含上述金属的化合物。另外或者，也可以使用对半导体膜掺杂了赋予导电性的杂质元素如磷等而成的多晶硅等半导体。

在本实施例中，使用氮化钽膜或钽膜作为第一导电膜，并且使用钨膜作为第二导电膜。作为这些两个导电膜的组合，除了本实施例所示的实例以外，还可以举出以下组合：氮化钨膜和钨膜、氮化钼膜和钼膜、铝膜和钽膜、以及铝膜和钛膜等。由于钨和氮化钽具有高耐热性，所以在形成两个导电膜之后，可以对它们进行目的在于热激活的加热处理。另外，作为二个导电膜的组合，例如可以使用掺杂了赋予n型导电性的杂质的硅和镍硅化物、掺杂了赋予n型导电性的杂质的Si和WSi_X等。

虽然在本实施例中使用层叠了的两个导电膜形成电极710，但是本实施例不局限于该结构。电极710既可以由单层的导电膜形成，又可以通过层叠三层或以上的导电膜来形成。在采用层叠三层或以上的导电膜的三层结构的情况下，优选采用钼膜、铝膜和钼膜的叠层结构。

作为形成导电膜的方法，可以使用CVD法、溅射法等。在本实施例中，以20nm至100nm的厚度形成第一导电膜，并且以100nm至400nm的厚度形成第二导电膜。

注意，作为用于形成电极710的掩模，可以使用氧化硅、氧氮化硅等制成的掩模而代替抗蚀剂掩模。在此情况下，虽然还要对过程添加对氧化硅、氧氮化硅等的掩模构图的工序，但是由于当蚀刻时的掩模的膜被去除的量比抗蚀剂在蚀刻时去除的量要少，所以可以形成具有所希望的宽度的电极710。或者，也可以通过使用液滴排放法选择性地形成电极710，而不使用掩模。

注意，液滴排放法意味着从细孔放出或喷射包含预定组成物的液滴来形成预定图案的方法，喷墨法等包括在其内。

接着，以电极710为掩模对岛状半导体膜705至707掺杂赋予n型导电性的杂质元素(典型为P(磷)或As(砷))使得岛状半导体膜705至707包含低浓度的杂质元素(第一掺杂工序)。第一掺杂工序在下列条件下进行：剂量是1×10¹⁵/cm³至1×10¹⁹/cm³，并且加速电压是50keV至70keV，但是不局限于此。借助于该第一掺杂工序，穿过栅极绝缘膜709进行掺杂，使得在岛状半导体膜705至707各个中形成低浓度杂质区域711。注意，也可以使用掩模覆盖待成为p沟道型TFT的岛状半导体膜706来进行第一掺杂工序。

接着，如图12A所示，覆盖待成为n沟道型TFT的岛状半导体膜705和707地形成掩模712。然后，使用掩模712和电极710作为掩模，对岛状半导体膜706以高浓度掺杂赋予p型导电性的杂质元素(典型为B(硼))(第二掺杂工序)。第二掺杂工序的条件如下：剂量是1×10¹⁹/cm³至1×10²⁰/cm³，并且加速电压是20keV至40keV。借助于该第二掺杂工序，穿过栅极绝缘膜709进行掺杂，使得在岛状半导体膜706中形成p型高浓度杂质区域713。

接着，如图12B所示，在通过灰化等去除掩模712，之后覆盖栅极绝缘膜709及电极710地形成绝缘膜。该绝缘膜通过等离子体CVD法或溅射法等沉积硅膜、氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、或含有有机树脂等有机材料的膜以单层或叠层形成。在本实施例中，通过等离子体CVD法形成100nm厚的氧化硅膜。

接着，通过以垂直方向为主体的各向异性蚀刻，部分地蚀刻栅极绝缘膜709及该绝缘膜。通过该各向异性蚀刻，栅极绝缘膜709部分地被蚀刻，以留下在岛状半导体膜705至707上部分地形成的栅极绝缘膜714。另外，通过各向异性蚀刻部分地蚀刻覆盖栅极绝缘膜709及电极710所形成的绝缘膜，使得形成与电极710的侧面接触的侧壁715。侧壁715用作当形成LDD(轻掺杂漏极)区域时的掺杂用掩模。在本实施例中，使用CHF₃和He的混合气体作为蚀刻气体。注意，形成侧壁715的过程不局限于此。

接着，如图12C所示，覆盖待成为p沟道型TFT的岛状半导体膜706地形成掩模716。然后，使用掩模716、电极710及侧壁715作为掩模，对岛状半导体膜705和707掺杂赋予n型导电性的杂质元素(典型为P或As)使得岛状半导体膜705和707包含高浓度的杂质元素(第三掺杂工序)。第三掺杂工序在以下条件下进行：剂量是1×10¹⁹/cm³至1×10²⁰/cm³，并且加速电压是60keV至100keV。借助于该第三掺杂工序，在岛状半导体膜705、707和708中形成n型高浓度杂质区域717。

注意，侧壁715用作后面当对半导体膜掺杂赋予n型导电性的杂质使得该半导体膜包含高浓度的杂质元素以在侧壁715下面形成低浓度杂质区域或无掺杂偏移区域时的掩模。因此，为了控制低浓度杂质区域或偏移区域的宽度，适当地改变当形成侧壁715时的各向异性蚀刻条件或用于形成侧壁715的绝缘膜的厚度来调节侧壁715的大小。注意，在半导体膜706中，可以在侧壁715下面形成低浓度杂质区域或无掺杂的偏移区域。

接着，也可以通过灰化等去除掩模716，之后利用加热处理进行杂质区域的激活。例如，在形成50nm厚的氧氮化硅膜之后，在氮气气氛中以550℃进行4小时的加热处理。

或者，可以首先将包含氢的氮化硅膜形成为100nm厚，之后进行以下工序，即在氮气气氛中以410℃进行1小时的加热处理，来使岛状半导体膜705至707氢化。另外或者，可以在包含氢的气氛中使岛状半导体膜705至707经受以300℃至450℃进行1至12小时的加热处理，来使岛状半导体膜705至707氢化。作为加热处理，可以使用热退火、激光退火法、或RTA法等进行。借助于加热处理，不仅进行氢化，而且还可以进行添加到半导体膜中的杂质元素的激活。作为氢化的其它方法，也可以进行等离子体氢化(使用由等离子体激发的氢)。通过上述氢化过程，可以使用热激发的氢来使悬空键被端接。

借助于上述的一系列工序，形成n沟道型TFT 718和720、以及p沟道型TFT 719。

接着，如图13A所示，形成用来覆盖TFT 718至720的绝缘膜722。虽然不是总是一定要设置绝缘膜722，但是通过形成绝缘膜722可以防止碱金属或碱土金属等杂质进入到TFT 718至720中。特别地，作为绝缘膜722，优选使用氮化硅、氮氧化硅、氮化铝、氧化铝、氧化硅等。在本实施例中，使用600nm左右厚的氧氮化硅膜作为绝缘膜722。在此情况下，也可以在形成该氧氮化硅膜之后，进行氢化工序。

接着，以覆盖TFT 718至720的方式在绝缘膜722上形成绝缘膜723。绝缘膜723可以使用具有耐热性的有机材料如聚酰亚胺、丙烯酸、苯并环丁烯、聚酰胺、或环氧树脂等。或者，除了上述有机材料之外，还可以使用低介电常数材料(low-k材料)、硅氧烷类树脂、氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、PSG(磷硅玻璃)、BPSG(硼磷硅玻璃)、矾土等。硅氧烷类树脂除了氢以外，还可以具有氟、烷基和芳烃中的至少一种作为取代基。注意，也可以通过层叠多个由任意上述材料形成的绝缘膜的方式，来形成绝缘膜723。

绝缘膜723可以根据绝缘膜723的材料而使用CVD法、溅射法、SOG法、旋转涂敷、浸渍、喷涂、液滴排放法(喷墨法、丝网印刷、胶版印刷等)、刮刀、辊涂、幕涂、刮刀涂布等来形成。

接着，部分露出岛状半导体膜705至707每个地在绝缘膜722及绝缘膜723中形成接触孔。之后，形成通过接触孔与岛状半导体膜705至707接触的导电膜725至730。虽然使用CHF₃和He的混合气体作为用于形成接触孔的蚀刻工序的气体，但是本发明不局限于此。

导电膜725至730可以通过CVD法或溅射法等来形成。特别地，作为导电膜725至730，可以使用铝(Al)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)、钼(Mo)、镍(Ni)、铂(Pt)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、锰(Mn)、钕(Nd)、碳(C)、硅(Si)等来形成。或者，既可以使用以上述金属为主要成分的合金，又可以使用包含上述金属的化合物。导电膜725至730可以是上述金属的膜的单层或它们的多个叠层。

作为包含铝为主要成分的合金的实例，可以举出包含铝为主要成分且包含镍的合金。另外，也可以举出含铝为主要成分且包含镍以及碳或硅中的一方或双方的合金作为实例。铝和铝硅的电阻值很低且其价格低廉，所以作为形成导电膜725至730的材料最合适。尤其是，与使用铝膜的情况相比，当使用铝硅膜时，当对导电膜725至730进行构图时，可以更多地抑制在抗蚀剂焙烧中产生小丘。另外，可以在铝膜中混入0.5wt％左右的铜(Cu)而代替硅。

导电膜725至730每个例如优选形成为具有：阻挡膜、铝硅膜和阻挡膜的叠层结构；或阻挡膜、铝硅膜、氮化钛膜和阻挡膜的叠层结构。注意，阻挡膜是使用钛、钛的氮化物、钼、或钼的氮化物来形成的膜。当以中间夹着铝硅膜的方式形成阻挡膜，则可以更有效防止产生铝或铝硅的小丘。另外，当使用具有高还原性的元素的钛来形成阻挡膜时，即使在岛状半导体膜705至707上形成薄的氧化膜，包含在阻挡膜中的钛还原该氧化膜，使得导电膜725至730和岛状半导体膜705至707之间可以获得良好接触。或者，也可以层叠多个阻挡膜来使用。在此情况下，可以使导电膜725至730各具有其中从底部按顺序层叠有钛、氮化钛、铝硅、钛、氮化钛的五层结构。

注意，导电膜725、726连接到n沟道型TFT 718的高浓度杂质区域717。导电膜727、728连接到p沟道型TFT 719的高浓度杂质区域713。导电膜729、730连接到n沟道型TFT 720的高浓度杂质区域717。

接下来，如图13B所示，在绝缘膜723上与导电膜730接触地形成电极731。虽然在图13B中示出使用容易透过光的导电膜形成电极731，来制造透射型液晶元件的例子，但是本发明不局限于该结构。本发明的液晶显示装置也可以是透反射型。

作为用作电极731的透明导电膜，例如可以使用含有氧化硅的氧化铟锡(ITSO)、氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、掺杂有镓的氧化锌(GZO)等来形成。

如图13C所示，以覆盖导电膜725至730及电极731的方式在绝缘膜723上形成保护层736。作为保护层736，使用当后面以分离层702用作界面分离衬底700时能够保护绝缘膜723、导电膜725至730及电极731的材料来形成。例如，通过将可溶于水或醇类的环氧树脂类、丙烯酸酯类、或硅类的树脂施加到整个表面上，可以形成保护层736。

在本实施例中，通过以下方式形成保护层736：通过旋涂法将水溶性树脂(东亚合成公司制造：VL-WSHL10)施加为30μm厚，曝光两分钟，以便预固化，然后使该树脂曝光于紫外线共12.5分钟，包括从后面曝光2.5分钟，以及从前表面曝光10分钟，来进行完全固化该树脂。注意，在层叠多个有机树脂的情况下，根据使用的溶剂有可能在施加或焙烧时使层叠的有机树脂部分熔化或粘合性可能变得过强。因此，在绝缘膜723和保护层736使用可溶于相同的溶剂的有机树脂的情况下，优选以覆盖绝缘膜723的方式形成无机绝缘膜(例如氮化硅膜、氮氧化硅膜、AlN_x膜、或AlN_xO_y膜)，以便在后面的工序中顺利地去除保护层736。

接下来，如图13C所示，从衬底700分离从绝缘膜703至形成在绝缘膜723上的导电膜725至730及电极731的层，即，包括以TFT为代表的半导体元件和各种导电膜(以下称作元件形成层738)、以及保护层736。在本实施例中，将第一片材737贴合到保护层736，通过物理力从衬底700分离元件形成层738和保扩层736。分离层702不必全部去除而可以残留一部分。

上述分离工序也可以进行分离层702的蚀刻的方法。在此情况下，露出分离层702的一部分地形成槽。该槽通过切割、划线、利用含有UV光的激光的加工、光刻法等来形成。槽只需具有露出分离层702的足够深度即可。使用氟化卤作为蚀刻气体，通过槽引入该气体。在本实施例中，例如使用ClF₃(三氟化氯)进行蚀刻，其根据以下条件：温度为350℃，流速为300sccm，气压为800Pa，工艺时间为3h。另外，也可以在ClF₃气体中混合氮。通过使用ClF₃等氟化卤，可以选择性地蚀刻分离层702，使得从元件形成层738分离衬底700。此外氟化卤可以是气体或液体。

接着，如图14A所示，将第二片材744贴合在通过分离元件形成层738而露出的表面上。然后，从第一片材737分离元件形成层738及保护层736之后，去除保护层736。

作为第二片材744，例如可以使用玻璃衬底诸如硼硅酸钡玻璃或硼硅酸铝玻璃等、挠性有机材料如纸或塑料等。或者，作为第二片材744，也可以使用挠性无机材料。作为塑料衬底，可以使用由包含具有极性基团的聚降冰片烯(poly-norbornene)的ARTON(JSR公司制造)制成。此外，还可以举出：以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为代表的聚酯、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、丙烯酸树脂等。

注意，在衬底700上形成有与多个液晶显示装置对应的半导体元件的情况下，将元件形成层738按各个液晶显示装置分割。可以通过激光照射装置、切割装置、划线装置等来分割。

接下来，如图14B所示，以覆盖导电膜730、和电极731的方式形成取向膜750，并进行研磨处理。取向膜750通过构图等选择性地形成在待成为液晶显示装置的区域。然后，形成用来密封液晶的密封剂751。另一方面，准备衬底754，其上使用透明导电膜的电极752和进行了研磨处理的取向膜753。然后，对由密封剂751围绕的区域滴落液晶755，使用密封剂751以电极752和电极731相面对的方式贴合单独准备的衬底754。注意，密封剂751也可以混合有填料。

注意，可以形成颜色滤光片、和用来防止旋错(disclination)的屏蔽膜(黑矩阵)等。此外，对衬底754的其上形成有电极752的表面相反的表面贴合偏振片756。

作为用作电极731或电极752的透明导电膜，例如可以使用包含氧化硅的氧化铟锡(ITSO)、氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、掺杂有镓的氧化锌(GZO)等形成。电极731、液晶755以及电极752层叠而形成液晶元件760。

虽然在上述液晶注入中，使用分配器法(滴落法)，但是本发明不局限于此法。也可以使用其中在贴合衬底754之后注入液晶的浸渍法(泵送方式；pumping method)。

注意，虽然在本实施例中，示出从衬底700分离元件形成层738来利用的例子，但是上述元件形成层738也可以在衬底700上形成而不设置分离层702，并且其可以用作液晶显示装置。

此外，虽然在本实施例中，所有的TFT 718、719、720的栅极绝缘膜714的膜厚度都相同，但是本发明不局限于该结构。例如，要求以更高速驱动的电路中的TFT所具有的栅极绝缘膜的膜厚度也可以比其他电路的要薄。

另外，虽然在本实施例中关于薄膜晶体管的例子进行说明，但是本发明不局限于该结构。除了薄膜晶体管以外，还可以使用使用单晶硅形成的晶体管、使用SOI衬底形成的晶体管等。

本实施例可以与上述任意实施方式适当地组合而实施。

实施例2

在本实施例中，参照图15A和15B说明本发明的液晶显示装置的外观。图15A是将形成在第一衬底上的晶体管和液晶元件形成在第一衬底和第二衬底之间的面板的顶视图，而图15B沿图15A中的线A-A’的截面图。

以围绕形成在第一衬底4001上的像素部4002、信号线驱动电路4003、以及扫描线驱动电路4004的方式形成密封剂4020。此外，在像素部4002、信号线驱动电路4003、以及扫描线驱动电路4004上形成第二衬底4006。因此，像素部4002、信号线驱动电路4003、以及扫描线驱动电路4004在第一衬底4001和第二衬底4006之间由密封剂4020紧密密封。

形成在第一衬底4001上的像素部4002、信号线驱动电路4003、以及扫描线驱动电路4004各具有多个晶体管。在图15B中示出包括在信号线驱动电路4003中的晶体管4008和晶体管4008、和包括在像素部4002中的晶体管4010。

此外，液晶元件4011包括：通过布线4017连接到晶体管4010的源区或漏区的像素电极4030；形成在第二衬底4006上的相对电极4012；以及液晶4013。

注意，虽然未图示，但是本实施例所示的液晶显示装置具有取向膜和偏振片，进一步可以具有颜色滤光片和屏蔽膜。

此外，标号4035是球状间隔物，是为了控制像素电极4030和相对电极4012之间的距离(盒间隙)而设置的。此外，可以使用通过对绝缘膜进行构图而获得的间隔物。

施加到信号线驱动电路4003、扫描线驱动电路4004、或者像素部4002的各种信号及电压从连接端子4016经过布线4014及4015供应。连接端子4016通过各向异性导电膜4019与FPC 4018的端子电连接。

本实施例可以与上述实施方式或上述实施例适当地组合。

实施例3

在本实施例中，将说明本发明的液晶显示装置中的液晶面板和光源的配置。

图16是示出本发明的液晶显示装置的结构的立体图的一例。图16所示的液晶显示装置包括：在一对衬底之间形成有液晶元件的液晶面板1601；第一扩散板1602；棱镜片1603；第二扩散板1604；导光板1605；反射板1606；光源1607；电路板1608。

液晶面板1601、第一扩散板1602、棱镜片1603、第二扩散板1604、导光板1605、反射板1606按顺序层叠。光源1607设置在导光板1605的边缘部，并且扩散到导光板1605的内部的来自光源1607的光通过棱镜片1603以及第二扩散板1604均匀性地送至液晶面板1601。

注意，虽然在本实施例中使用第一扩散板1602和第二扩散板1604，但是扩散板的数量不局限于此，还可以是单个或者三个或更多。此外，扩散板设置在导光板1605和液晶面板1601之间。因此，可以只在从棱镜片1603更接近于液晶面板1601的一侧设置扩散板，或可以只在从棱镜片1603更接近于导光板1605的一侧设置扩散板。

此外，棱镜片1603的横截面形状不局限于图16所示的锯齿状的形状，可以具有能够将来自光导板1605的光会聚到液晶面板1601侧上的形状。

在电路板1608上形成生成输入到液晶面板1601的各种信号的电路、对于这些信号进行处理的电路等。在图16中，电路板1608与液晶面板1601通过FPC(柔性印刷电路)1609互相连接。注意，上述电路可以利用COG(玻璃上芯片)法连接到液晶面板1601，或者也可以利用COF(薄膜上芯片)法将上述电路的一部分连接到液晶面板1601。

图16示出在电路板1608上设置控制光源1607的驱动的比较电路、控制电路等控制系统，并且该控制系统与光源1607通过FPC1610互相连接的实例。注意，上述控制系统的电路可以形成在液晶面板1601上，在此情况下，液晶面板1601与光源1607通过FPC等互相连接。

注意，虽然图16图示在液晶面板1601的边缘设置光源1607的边缘发光型的光源，但是可以使用在液晶面板1601的正下方设置光源1607的直下式光源。

本实施例可以与上述实施方式或上述实施例适当地组合。

实施例4

作为可以使用本发明的液晶显示装置的电子设备，可以举出以下：移动电话、便携式游戏机、电子书、摄像机、数字静态照相机、护目镜型显示器(头盔显示器)、导航系统、声音再现装置(车载音响、或立体声组合音响等)、膝上型计算机、具有记录介质的图像再现内容的装置(典型为再现记录介质的装置例如DVD(数字通用光盘)且具有可以显示其再现的图像的显示器)等。这些电子设备的特定例子示于图17A至17C。

图17A示出移动电话，包括主体2101、显示部2102、声音输入部2103、声音输出部2104、操作键2105。当将本发明的液晶显示装置使用于显示部2102时，可以获得能够防止运动图像看起来模糊的移动电话。

图17B示出摄像机，包括主体2601、显示部2602、外壳2603、外部连接接口2604、遥控接收部2605、接收图像部2606、电池2607、声音输入部2608、操作键2609、目镜部2610等。当将本发明的液晶显示装置使用于显示部2602时，可以获得能够防止运动图像看起来模糊的摄像机。

图17C示出图像显示单元，包括外壳2401、显示部2402、扬声部2403等。当将本发明的液晶显示装置使用于显示部2402时，可以获得能够防止运动图像看起来模糊的图像显示单元。注意，图像显示单元包括用来显示图像的所有图像显示装置，诸如个人计算机用、TV播放接收用、广告显示用等图像显示装置。

如上所述，本发明的应用范围非常广泛，因此本发明可以应用于所有领域的电子设备。

本实施例可以与任意上述实施方式或上述实施例适当地组合而实施。

本申请基于2007年11月14日在日本专利局提交的日本专利申请序列号2007-295011，在此引用其全部内容而包含在本文中。

符号说明

100像素，101比较电路，102控制电路，103光源，104液晶元件，105开关元件，106电容元件，200像素，201比较电路，202控制电路，203光源，204液晶元件，205开关元件，206电容元件，207电容元件，300像素，300a监视用像素，301像素部，302比较电路，303控制电路，304光源，305晶体管，306液晶元件，307电容元件，401周期，402周期，403周期，501比较电路，502控制电路，503光源，504存储电路，505开关电路，506缓冲器，600像素部，610扫描线驱动电路，620信号线驱动电路，621移位寄存器，622存储电路，623存储电路，624DA转换器，662取样电路，663存储电路，670比较电路，671控制电路，672光源，673监视用像素，630比较电路，631控制电路，632光源，633监视用像素，640像素部，650扫描线驱动电路，660信号线驱动电路，661移位寄存器，801光源，802比较电路，803控制电路，821光源，8221比较电路，8222比较电路，8222比较电路，804光检测器，805信号生成电路，806亮度控制电路，807积分电路，808亮度比较电路，810开关元件，811电阻元件，820光源，824图像处理用滤波器，825信号处理电路，826第一亮度控制电路，827第二亮度控制电路，900像素部，840区域，841区域，842区域，843区域，844光源，845光源，846光源，847光源，932光源，910扫描线驱动电路，920信号线驱动电路，921移位寄存器，922存储电路，923存储电路，930比较电路，931控制电路，933监视用像素

Claims

1.一种液晶显示装置，包括：

液晶元件，其具有像素电极、相对电极、以及设置在所述像素电极和所述相对电极之间的液晶；

光源；

配置成对所述像素电极的电位和参考电位进行比较并且根据所述比较的结果提供输出电位的比较电路；以及

配置成根据从所述比较电路提供的所述输出电位切换所述光源的开启和关闭的控制电路，

其中所述参考电位设定成与液晶分子取向的变化收敛时所获得的所述像素电极的电位相同。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，还包括电连接到所述液晶元件的电容元件。

3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，还包括电连接到所述液晶元件的第一电容元件和第二电容元件。

4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述光源包括发光二极管。

5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述控制电路包括配置成保持从所述比较电路提供的输出电位的存储电路，以及配置成将所述光源开启和关闭的开关电路。

6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，还包括：

配置成检测使用所述液晶显示装置的环境中的亮度或光强度并且生成第一信号的光检测器；

配置成根据所述检测的结果生成第二信号的信号生成电路；以及

配置成根据所述第二信号调整所述光源的亮度的亮度控制电路。

7.根据权利要求1所述的液晶显示装置，还包括：

配置成根据所述第二信号调整所述光源的亮度的亮度控制电路，

其中所述信号生成电路生成用于调整所述光源的亮度的所述第二信号，以使所述环境中的亮度或光强度越高所述光源的亮度越高，或者使所述环境中的亮度或光强度越低所述光源的亮度越低。

8.一种液晶显示装置，包括：

第一液晶元件和第二液晶元件，各包括像素电极、相对电极、以及布置在所述像素电极和所述相对电极之间的液晶；

第一光源和第二光源；

配置成对所述第一液晶元件的像素电极的电位和参考电位进行比较并且根据所述比较的结果提供第一输出电位的第一比较电路；

配置成对所述第二液晶元件的像素电极的电位和参考电位进行比较并且根据所述比较的结果提供第二输出电位的第二比较电路；以及

配置成根据从所述第一比较电路提供的所述第一输出电位切换所述第一光源的开启和关闭以及根据从所述第二比较电路提供的所述第二输出电位切换所述第二光源的开启和关闭的控制电路，

9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，还包括电连接到所述第一液晶元件的第一电容元件，以及电连接到所述第二液晶元件的第二电容元件。

10.根据权利要求8所述的液晶显示装置，还包括电连接到所述第一液晶元件的第一电容元件和第二电容元件，以及电连接到所述第二液晶元件的第三电容元件和第四电容元件。

11.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其中所述第一光源和所述第二光源各包括发光二极管。

12.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其中所述控制电路包括配置成保持从所述第一比较电路提供的所述第一输出电位和从所述第二比较电路提供的所述第二输出电位的存储电路，以及配置成将所述第一光源和所述第二光源各个开启和关闭的开关电路。

13.根据权利要求8所述的液晶显示装置，还包括：

配置成根据所述第二信号调整所述第一光源和所述第二光源的各个的亮度的亮度控制电路。

14.根据权利要求8所述的液晶显示装置，还包括：

配置成根据所述第二信号调整所述第一光源和所述第二光源的各个的亮度的亮度控制电路，

其中所述信号生成电路生成用于调整所述第一光源和所述第二光源的各个的亮度的所述第二信号，以使所述环境中的亮度或光强度越高所述第一光源和所述第二光源的各个的亮度越高，或者使所述环境中的亮度或光强度越低所述第一光源和所述第二光源的各个的亮度越低。

15.根据权利要求8所述的液晶显示装置，还包括：

配置成算出待输入到所述第一液晶元件的第一视频信号的平均化的灰度以及算出待输入到所述第二液晶元件的第二视频信号的平均化的灰度的图像处理用滤波器；

配置成根据所述第一视频信号和所述第二视频信号的各个的平均化的灰度生成第二信号的信号处理电路；以及

16.根据权利要求8所述的液晶显示装置，还包括：

其中所述信号处理电路生成所述第二信号，以便在所述第一视频信号的平均化的灰度高于所述第二视频信号的平均化的灰度时，使所述第一光源的亮度高于所述第二光源的亮度，以及以便在所述第一视频信号的平均化的灰度低于所述第二视频信号的平均化的灰度时，使所述第一光源的亮度低于所述第二光源的亮度。