CN102714024B

CN102714024B - 显示装置

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Publication number: CN102714024B
Application number: CN201080062018.4A
Authority: CN
Inventors: 胁本研一; 早川昌彦
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2030-12-21
Also published as: JP2021105722A; US20190027108A1; KR102253973B1; JP5027313B2; US9443482B2; TW201709187A; TW201137819A; KR102415143B1; US11462186B2; KR102217907B1; KR20200083639A; KR20180102702A; KR101803987B1; US20210358437A1; JP2012230395A; JP5645881B2; US11081072B2; KR20170029654A; TWI508038B; US8957881B2

Abstract

借助于简单的结构和简单的操作降低显示装置的功耗。显示装置包括输入装置。根据从输入装置输出的图像操作信号，来控制图像信号到驱动器电路的输入。具体而言，与输入装置在被操作时相比，输入装置未被操作时图像信号的输入更不频繁。相应地，能够防止使用显示装置时造成的显示退化（显示质量的恶化）并且能够降低不使用显示装置时消耗的功率。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及显示装置。具体地说，本发明涉及其中能够控制图像信号到像素部分的输入的显示装置。

背景技术

有源矩阵显示装置已在广泛使用。显示装置包括像素部分和控制像素部分中图像显示的驱动器电路。具体而言，在显示装置中，以此类方式执行显示使得输入到像素部分中布置成矩阵的多个像素的图像信号受驱动器电路控制。

近年来，对全球环境的顾虑一直在增长，并且低功耗显示装置的开发一直在受到关注。例如，在专利文献1中公开了降低液晶显示装置的功耗的技术。具体而言，公开了一种液晶显示装置，其中，在所有扫描线和数据信号线处于非选定状态的闲置期间内，所有数据信号线与数据信号驱动器电隔离成处于高阻抗状态（也称为不定态和浮态）。

[专利文献1]日本公开专利申请No.2001-312253。

发明内容

然而，为实现在专利文献1中公开的液晶显示装置，在液晶显示装置中包括的驱动器电路的结构和操作需要变复杂。

有鉴于以上所述，本发明的一个实施例的目的是借助于简单的结构和简单的操作来降低显示装置的功耗。

上述目的能够以此类方式得以实现，使得输入装置设置在显示装置中，并且根据从输入装置输出的图像操作信号来控制图像信号到驱动器电路的输入。

本发明的一个实施例是显示装置，其中，图像信号到像素部分的输入由驱动器电路控制以执行图像显示。显示装置包括：输出图像操作信号的输入装置；信号检测电路，检测图像操作信号并输出检测信号；信号生成电路，生成参考图像信号；信号提取电路，参考图像信号输入到信号提取电路，并且信号提取电路输出通过提取部分参考图像信号而形成的所提取图像信号；以及第一继电器电路和第二继电器电路，检测信号输入到第一继电器电路和第二继电器电路的各个。在显示装置中，在信号检测电路检测到图像操作信号时选择通过第一继电器电路输入的参考图像信号作为图像信号，以及在信号检测电路未检测到图像操作信号时选择通过第二继电器电路输入的所提取图像信号作为图像信号。

在本发明的一个实施例的显示装置中，能够根据输入装置的操作选择从驱动器电路输出的图像信号。具体而言，与输入装置被操作时相比，输入装置不被操作时图像信号的输入更不频繁。相应地，能够防止使用显示装置时造成的显示退化（显示质量的恶化）并且能够降低不使用显示装置时消耗的功率。

附图说明

图1是根据实施例1的显示装置的示图。

图2A和2B是各示出根据实施例1的显示装置的流程图。

图3A和3B是各示出根据实施例1的显示装置的图。

图4A到4F是各示出根据实施例1的显示装置的图。

图5A和5B是各示出根据实施例1的显示装置的图。

图6A到6D是各示出根据实施例2的晶体管的视图。

图7A到7E是示出根据实施例3的晶体管的视图。

图8A和8B是各示出根据实施例4的显示装置的视图。

图9A到9D是示出根据实施例5的电子装置的图。

具体实施方式

下面将参照附图，详细描述本发明的实施例。注意，本发明不限于下面的描述，并且本领域技术人员容易理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，能够进行多种更改和修改。因此，本发明不应视为限于下面给出的实施例的描述。

（实施例1）

在此实施例中，将描述作为本发明的一个实施例的显示装置。具体而言，将参照图1、图2A和2B、图3A和3B、图4A到4F及图5A和5B描述图像信号到像素部分的输入由驱动器电路控制以执行图像显示的显示装置。

图1是示出在此实施例中显示装置的结构的框图。图1所示显示装置包括：像素部分10；驱动器电路11，控制图像信号到像素部分10的输入；输入装置12，输出图像操作信号；处理器13，图像操作信号输入到处理器13；以及的继电器电路（也称为开关电路）14和继电器电路（也称为开关电路）15，控制从处理器13输出到驱动器电路11的多种信号的输入。注意，图像操作信号是输入装置12由用户操作时输出并且控制像素部分10中显示的信号。输入装置12的具体示例包括键盘、鼠标、触摸板，以及诸如此类。

处理器13包括：信号检测电路16，检测从输入装置12输出的图像操作信号并且输出检测信号；信号生成电路17，基于图像操作信号或诸如此类生成参考图像信号；以及信号提取电路18，参考图像信号输入到信号提取电路18，并且其输出所提取图像信号。注意，检测信号是二进制信号（指示图像操作信号是“输入”还是“不输入”到处理器13的信号）。还要注意，参考图像信号是具有特定帧频率的图像信号，并且所提取图像信号是通过提取部分的参考图像信号而形成的图像信号。例如，帧频率（也称为刷新率）为60 Hz（即，帧速率60 fps）的图像信号能够用作参考图像信号，并且帧频率（也称为刷新率）为1 Hz（即，帧速率1 fps）的图像信号能够用作所提取图像信号。注意，一个帧的参考图像信号的期间和一个帧的所提取图像信号的期间是相同的。换而言之，所提取图像信号不是将一个帧的图像显示一秒的一个帧的参考图像的信号，而是与参考图像信号的1/60秒的信号相同的信号。另外，所提取图像信号具有撮的图像信号与参考图像信号相同的期间和没有信号的期间。

继电器电路14是控制参考图像信号到驱动器电路11的输入的电路。继电器电路15是控制所提取图像信号到驱动器电路11的输入的电路。另外，继电器电路14和继电器电路15的操作受检测信号控制。具体而言，在信号检测电路16检测到图像操作信号时，参考图像信号通过继电器电路14输入到驱动器电路11；在未检测到图像操作信号时，所提取图像信号通过继电器电路15输入到驱动器电路11。换而言之，根据检测信号选择要输入到驱动器电路11的信号。

图1所示显示装置的操作将参照图2A和2B的流程图进行描述。注意，图2A的流程图所示的操作和图2B的流程图所示的操作在图1所示的显示装置中相互并行执行。

如图2A所示，在图1所示的显示装置中，先由信号生成电路17生成参考图像信号。随后，在信号检测电路16检测到从输入装置12输入的图像操作信号时，参考图像信号输入到驱动器电路11；在信号检测电路16未检测到图像操作信号时，继电器电路14阻止参考图像信号到驱动器电路11的输入。

此外，如图2B所示，在图1所示的显示装置中，先由信号生成电路17生成参考图像信号。随后，基于参考图像信号，由信号提取电路18生成所提取图像信号。随后，在信号检测电路16检测到图像操作信号时，继电器电路15阻止所提取图像信号到驱动器电路11的输入，而在信号检测电路16未检测到图像操作信号时，所提取图像信号输入到驱动器电路11。

这些操作在图1所示的显示装置中相互并行执行，由此到驱动器电路11的图像信号输入能够与输入装置12的操作相关联（图像操作信号的检测）。具体而言，在输入装置12由用户操作时，能够通过将参考图像信号输入像素部分10来执行显示，而输入装置12不是由用户操作时，能够通过将所提取图像信号输入像素部分10来执行显示。相应地，能够防止使用显示装置时造成的显示退化（显示质量的恶化）并且能够降低不使用显示装置时消耗的功率。

注意，如图3A所示，具有开关功能的电路能够用作继电器电路14、继电器电路15和包括在图1所示显示装置中的信号提取电路18。在该情况下，继电器电路14和继电器电路15的切换操作各根据从信号检测电路16输出的检测信号来控制。相反，信号提取电路18不取决于检测信号，但其切换操作定期受到控制。注意，开关能够控制电连接。开关的具体示例包括晶体管、微机电系统(MEMS)开关及诸如此类。

图3B示出在继电器电路14、继电器电路15和信号提取电路18被视为开关的情况下，这些电路每个的操作的特定示例。如上所述，根据用户的操作，生成从信号检测电路16输出的检测信号。因此，在检测信号中，不规则地更改检测到图像操作信号的状态（检测）和未检测到图像操作信号的状态（未检测到：ND）。继电器电路14和继电器电路15起根据检测信号的更改来执行切换操作的开关作用。具体而言，继电器电路14起在检测到图像操作信号的期间（检测）导通(On)，并在未检测到图像操作信号的期间（未检测到：ND）关断(Off)的开关作用。与此相反，继电器电路15起在检测到图像操作信号的期间（检测）关断(Off)，并在未检测到图像操作信号的期间（未检测到：ND）导通(On)的开关作用。

此外，如上所述，从信号提取电路18输出的所提取图像信号是通过提取部分参考图像信号而形成的信号。因此，通过选择性地输出参考图像信号，而参考图像信号输入到信号提取电路18，能够生成所提取图像信号。换而言之，在信号提取电路18起适当地执行切换操作的开关作用时，能够生成所提取图像信号。图3B示出信号提取电路18起周期性（在期间T1、期间T3和期间T5）导通(On)的开关作用的示例。当然，参考图像信号和所提取图像信号在期间T1、期间T3和期间T5是相同的图像信号。注意，在图3B中期间T1、期间T3和期间T5的长度相同。在信号提取电路18处于关断状态(Off)的期间（期间T2、期间T4和期间T6），所提取图像信号处于高阻抗状态(Z)。

此外，在图3B中，也示出了在继电器电路14、继电器电路15和信号提取电路18如图3B所示操作时输入到驱动器电路11的信号。下面将详细描述在每个期间输入到驱动器电路11的信号。

在期间t1，图像信号输入到驱动器电路11。在期间t1的图像信号是通过继电器电路14输入的参考图像信号。参考图像信号到驱动器电路11的输入起因于信号检测电路16检测到图像操作信号。

在期间t2，图像信号不输入到驱动器电路11。这起因于信号检测电路16在期间t2未检测到图像操作信号的实际情况，以及信号提取电路18起在期间t2关断(Off)的开关作用的实际情况。注意，仅在上述状态的情况下，图像信号才不输入驱动器电路11。

在期间t3，图像信号输入到驱动器电路11。在期间t3的图像信号是通过继电器电路15输入的所提取图像信号。所提取图像信号到驱动器电路11的输入起因于信号检测电路16未检测到图像操作信号的实际情况，以及信号提取电路18起在期间t3导通(On)的开关作用的实际情况。

在期间t4，图像信号未输入驱动器电路11（参阅期间t2的描述）。

在期间t5，图像信号输入驱动器电路11（参阅期间t1的描述）。

在期间t6，图像信号输入驱动器电路11（参阅期间t3的描述）。

在期间t7，图像信号未输入驱动器电路11（参阅期间t2的描述）。

在图3A和3B所示的显示装置中，信号检测电路16，检测从输入装置12输出的图像操作信号并且输出二进制信号；两个开关（继电器电路14和继电器电路15），切换操作由从信号检测电路16输出的信号控制；以及开关（信号提取电路18），切换操作事先设置，允许降低功耗。因此，图3A和3B所示显示装置是通过简单的结构和简单的操作能够降低其功耗的显示装置。

虽然参照图3B描述了在更改检测信号的同时更改输入到驱动器电路11的信号的结构，但可采用在检测信号的更改与输入驱动器电路11的信号的更改之间设置保持期间的结构。相应地，能够防止显示质量的恶化。下面将描述原因。

如上所述，图像信号具有特定帧频率。例如，就帧频率60 Hz的图像信号而言，在像素部分10中使用1/60秒（大约0.0167秒）的图像信号生成一个图像。与此相比，检测信号与帧频率不同步。为此，如果采用在更改检测信号的同时更改输入到驱动器电路11的信号的结构，则在一个图像的形成期间，阻止图像信号的输入。因此，显示装置的显示质量可能恶化。具体而言，此问题可能在期间t1与期间t2之间的边界或在图3B所示操作中的诸如此类发生。

例如，在采用如图4A所示信号检测电路16定期检测图像操作信号，并且包括输出检测信号的信号检测部分21和检测信号输入到的锁存器部分22的结构时，能够设置保持期间。注意，锁存器部分22是能够基于非连续输入的信号控制输出信号以及能够连续输出输出信号（保持输出信号）的电路。另外，在图4A所示的信号检测电路16中，输出到锁存器部分22的信号是检测信号。

参照图4B，将描述图4A所示的信号检测电路16的操作。在图4A所示信号检测电路16中，在帧期间F1到帧期间F8每个期间开始的定时，检测图像操作信号，并且将检测结果输出到锁存器部分22。相应地，即使在帧期间（在图4B中的帧期间F4内）图像操作信号的输入停止的情况下，更改检测信号的定时能够与另一帧期间开始的定时相同。

此外，即使在图像操作信号的输入期间短于帧期间的情况下，在信号检测电路16如图4C所示包括存储器部分23、从存储器部分23检测图像操作信号并输出检测信号的信号检测部分21及从信号检测部分21输出的信号输入到的锁存器部分22时，能够控制输入到驱动器电路11的图像信号而不错失图像操作信号的输入。注意，存储器部分23能够存储在特定期间的图像操作信号。图4D示出上述情况的特定示例。

在图4A和4C所示的每个结构中，可设置重置部分24，其中，在保持输出到锁存器部分22的信号某个期间后，重置输出到锁存器部分22的信号（在未检测到图像操作信号的状态（未检测到；ND）更改检测信号）（参见图4E和4F）。

另外，优选所提取图像信号由信号提取电路18考虑参考图像信号的帧频率生成，以便不造成上述问题（即，在一个图像的形成期间，图像信号的输入受阻的缺陷）。例如，优选信号提取电路18用作起开关作用的电路，开关在某个帧期间开始的同时导通并在与该帧期间一样长的期间内或者在该帧期间的整数倍的期间内保持导通状态。

注意，如图5A所示，像素部分10、驱动器电路11、继电器电路14及继电器电路15能够在一个衬底30上形成。备选，像素部分10、部分驱动器电路11、继电器电路14及继电器电路15能够在一个衬底上形成。如图5B所示，可采用驱动器电路11包括继电器电路14和继电器电路15的结构。注意，在图5B所示的结构中，像素部分10和驱动器电路11能够在一个衬底上形成。备选，像素部分10和部分驱动器电路11能够在一个衬底上形成。

虽然描述了其中仅图像信号的输入受到控制的上述显示装置的结构，但能够采用用于控制驱动器电路11的多种控制信号（例如，开始脉冲(SP)、时钟(CK)、电源电势(Vdd)及电源电势(Vss)）到驱动器电路11的输入也由继电器电路14和继电器电路15执行的结构。

注意，此实施例或部分此实施例能够与其它实施例或部分其它实施例自由组合。

（实施例2）

在此实施例中，将详细描述在实施例1中描述的显示装置的结构。具体而言，将参照图6A到6D描述在显示装置中包括的晶体管的示例。注意，在此实施例中描述的晶体管优选是用于控制图像信号的输入的晶体管，晶体管在实施例1中所述显示装置中的每个像素中设置。

图6A所示晶体管410是底栅晶体管之一，并且也称为反交错（inverted staggered）晶体管。

在具有绝缘表面的衬底400上，晶体管410包括栅电极层401、栅绝缘层402、氧化物半导体层403、源电极层405a及漏电极层405b。此外，设置有层叠在氧化物半导体层403上的绝缘层407以便覆盖晶体管410。此外，在绝缘层407上形成了保护绝缘层409。

图6B所示晶体管420是称为沟道保护（沟道阻断）晶体管的底栅晶体管之一，并且也称为反交错晶体管。

在具有绝缘表面的衬底400上，晶体管420包括栅电极层401、栅绝缘层402、氧化物半导体层403、充当用于覆盖氧化物半导体层403的沟道形成区域的沟道保护层的绝缘层427、源电极层405a及漏电极层405b。此外，形成保护绝缘层409以便覆盖电极420。

图6C所示晶体管是底栅晶体管。在具有绝缘表面的衬底400的上，晶体管430包括栅电极层401、栅绝缘层402、源电极层405a、漏电极层405b及氧化物半导体层403。此外，设置有与氧化物半导体层403接触并且覆盖晶体管430的绝缘层407。此外，在绝缘层407上形成了保护绝缘层409。

在晶体管430中，设置有在衬底400和栅电极层401上并与其接触的栅绝缘层402；设置有在栅绝缘层402上并与其接触的源电极层405a和漏电极层405b。此外，在栅绝缘层402、源电极层405a和漏电极层405b上设置有氧化物半导体层403。

图6D所示晶体管440是顶栅晶体管之一。在具有绝缘表面的衬底400的上，晶体管440包括绝缘层437、氧化物半导体层403、源电极层405a、漏电极层405b、栅绝缘层402及栅电极层401。设置有分别接触并电连接到源电极层405a和漏电极层405b的布线层436a和布线层436b。

在此实施例中，如上所述，氧化物半导体层403用作半导体层。作为用于氧化物半导体层403的氧化物半导体，能够使用以下：如基于In-Sn-Ga-Zn-O的氧化物半导体等四元金属氧化物；如基于In-Ga-Zn-O的氧化物半导体、基于In-Sn-Zn-O的氧化物半导体、基于In-Al-Zn-O的氧化物半导体、基于Sn-Ga-Zn-O的氧化物半导体、基于Al-Ga-Zn-O的氧化物半导体或基于Sn-Al-Zn-O的氧化物半导体等三元金属半导体；基于诸如In-Zn-O的氧化物半导体、基于In-Ga-O的氧化物半导体、基于Sn-Zn-O的氧化物半导体、基于Al-Zn-O的氧化物半导体、基于Zn-Mg-O的氧化物半导体、基于Sn-Mg-O的氧化物半导体或基于In-Mg-O的氧化物半导体等二元金属半导体；诸如基于In-O的氧化物半导体、基于Sn-O的氧化物半导体或基于Zn-O的氧化物半导体等一元金属氧化物。此外，SiO₂可包含在上述氧化物半导体中。此处，例如，基于In-Ga-Zn-O的氧化物半导体表示含至少In、Ga和Zn的氧化物，并且元素的组成比不受特别限制。此外，可包含In、Ga和Zn外的其它元素。

作为氧化物半导体层403，能够使用由InMO₃ (ZnO)_m (m > 0)表示的材料的薄膜。此外，M表示从Ga、Al、Mn和Co中选择的一种或多种金属元素。例如，M能够是Ga、Ga和Al、Ga和Mn、Ga和Co及诸如此类。

虽然对能够用作具有绝缘表面的衬底400的衬底没有特别限制，但能够使用由钡硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃或诸如此类。

在底栅晶体管410、420和430中，用作基底膜的绝缘膜可设置在衬底与栅电极层之间。基底膜具有防止衬底的杂质元素扩散的功能，并且能够使用氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅(silicon nitride oxide)膜和/或氧氮化硅(silicon oxynitride)膜形成以具有单层结构或叠层结构。

使用诸如钼、钛、铬、钽、钨、铝、铜、钕或钪或包含任何这些材料作为主要成分的合金材料等金属材料，能够形成栅电极层401以具有单层结构或叠层结构。

通过等离子CVD法、溅射法或诸如此类，使用氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层、氧氮化硅层、氧化铝层、氮化铝层、氧氮化铝层、氮氧化铝层和/或氧化铪层，能够形成栅绝缘层402以具有单层结构或叠层结构。例如，厚度大于或等于50 nm且小于或等于200 nm的氮化硅层(SiN_y (y>0))通过等离子CVD法形成第一栅绝缘层，并且随后厚度大于或等于5 nm且小于或等于300 nm的氧化硅层(SiO_x (x>0))作为第二栅绝缘层层叠在第一栅绝缘层上，以便形成栅绝缘层。

例如，对于用于源电极层405a和漏电极层405b的导电膜，能够使用从Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo和W选择的元素、含任何这些元素作为成分的合金、组合任何这些元素的合金膜或诸如此类。导电膜可具有Ti、Mo、W或诸如此类的高熔点金属层层叠在Al、Cu或诸如此类的金属层的上和/或下的结构。在使用添加有防止在Al膜中生成小丘（hillock）和晶须（whisker）的元素（例如，Si、Nd或Sc）的Al材料时，能够增大抗热性。

类似用于源电极层405a和漏电极层405b的材料能够用于导电膜，导电膜用于分别连接到源电极层405a和漏电极层405b的布线层436a和布线层436b。

备选，用作源电极层405a和漏电极层405b（包括使用与源电极层405a和漏电极层405b相同的层形成的布线层）的导电膜可使用导电金属氧化物形成。作为导电金属氧化物，能够使用氧化铟(In₂O₃)、氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化铟氧化锡合金（In₂O₃-SnO₂；缩写为ITO）、氧化铟氧化锌合金(In₂O3-ZnO)或包含硅或氧化硅的任何这些金属氧化物材料。

作为绝缘层407、427和437，能够使用无机绝缘膜，其典型示例有氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜及氧氮化铝膜。

作为保护绝缘层409，能够使用诸如氮化硅膜、氮化铝膜、氮氧化硅膜或氮氧化铝膜等无机绝缘膜。

此外，在保护绝缘层409上可形成平坦化绝缘膜，以便降低由于晶体管造成的表面粗糙度。对于平坦化绝缘膜，能够使用诸如聚酰胺、丙烯酸或苯环丁烯等有机材料。除此类有机材料外，也可能使用低介电常数材料（低k材料）或诸如此类。注意，通过层叠使用这些材料形成的多个绝缘膜，可形成平坦化绝缘膜。

在包括氧化物半导体层403的每个晶体管410、420、430和440中，在截止状态的电流（即，截止态电流（off-state current））低。相应地，晶体管在截止状态时，能够控制通过晶体管的电荷泄漏。因此，晶体管用作在每个像素中设置的晶体管，由此能够降低图像信号到像素的输入频率。换而言之，即使在延长图像信号不输入像素的期间的情况下，能够保持期间而不恶化像素中的显示质量，这使得实施例1中所述的显示装置的功耗降低。对于以上所述的原因如下：在此实施例中的晶体管用作在每个像素中设置的晶体管，由此能够降低所提取图像信号的帧频率。

另外，包括氧化物半导体层403的每个晶体管410、420、430和440能够具有相对高的场效应迁移率，并因此能够以高速操作。因此，在此实施例中的晶体管用作在显示装置的每个像素中包括的晶体管，由此能够提供高清晰图像。

注意，在实施例1中所述显示装置中的驱动器电路和继电器电路也能够使用每个包括氧化物半导体层403的任何晶体管410、420、430和440形成。晶体管的应用范围的扩展使得降低显示装置的制造成本成为可能。

（实施例3）

在此实施例中，将参照图7A到7E描述实施例2中的晶体管的示例。

图7A到7E示出晶体管的横截面结构的示例。图7A到7E所示晶体管510是具有底栅结构的反交错晶体管，类似于图6A所示的晶体管410。

通过从氧化物半导体去除为n型杂质的氢，以便不是氧化物半导体的主要成分的所含杂质尽可能低，用于此实施例中半导体层的氧化物半导体通过提纯而变成i型（本征）半导体或变成极其接近i型（本征）半导体。换而言之，此实施例中的氧化物半导体具有的特征为不通过添加杂质，而是通过尽可能去除诸如氢或水等杂质进行提纯，使得它变成i型（本征）半导体或变成接近i型半导体。因此，晶体管510中包括的氧化物半导体是经提纯且在电气上是i型（本征）氧化物半导体层的氧化物半导体层。

另外，经提纯的氧化物半导体包括极少（接近零）载流子，并且其载流子浓度低于1 × 10¹⁴ /cm³，优选低于1 × 10¹² /cm³，更优选低于1 × 10¹¹ /cm³。

由于氧化物半导体包括极少的载流子，因此，能够降低晶体的截止态电流。优选是截止态电流尽可能低。

具体而言，在包括上述氧化物半导体层的晶体管中，室温下每1 μm沟道宽度的截止态电流密度能够降低到小于或等于10 aA/μm (1 × 10^-17 A/μm)，进一步降低到小于或等于1 aA/μm (1 × 10^-18 A/μm)，还进一步降低到小于或等于10 zA/mm (1 × 10^-20 A/μm)。

包括上述氧化物半导体层的晶体管的导通态电流几乎不取决于温度，并且截止态电流保持极低。

下面将参照图7A到7E描述用于在衬底505上制造晶体管510的工序。

首先，在具有绝缘表面的衬底505上形成导电膜，然后在第一光刻步骤中形成栅电极层511。注意，通过喷墨法可形成抗蚀剂掩膜。抗蚀剂掩膜通过喷墨法的形成无需光掩膜；因此，制造成本能够降低。

与用作实施例2中所述衬底400类似的衬底能够用作具有绝缘表面的衬底505。在此实施例中，玻璃衬底用作衬底505。

用作基底膜的绝缘膜可在衬底505与栅电极层511之间设置。基底膜具有防止衬底505的杂质元素扩散的功能，并且能够使用氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜和/或氧氮化硅膜形成以具有单层结构或叠层结构。

使用诸如钼、钛、钽、钨、铝、铜、钕或钪或包含任何这些材料作为主要成分的合金等金属材料，能够形成栅电极层511以具有单层结构或叠层结构。

接着，在栅电极层511上形成栅绝缘层507。通过等离子CVD法、溅射法或诸如此类，使用氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层、氧氮化硅层、氧化铝层、氮化铝层、氧氮化铝层、氮氧化铝层和/或氧化铪层，能够形成栅绝缘层507以具有单层结构或叠层结构。

作为此实施例中的氧化物半导体，使用通过去除杂质变成i型或基本i型的氧化物半导体。此类经提纯的氧化物半导体对界面态（interface state）和界面电荷高度敏感；因此，在氧化物半导体层与栅绝缘层之间的界面是重要的。为此，要与经提纯氧化物半导体接触的栅绝缘层需要具有高质量。

例如，优选使用使用微波（例如，2.45 GHz的频率）的高密度等离子CVD，在此情况下，能够形成致密、具有高耐受电压，并且具有高质量的绝缘层。经提纯的氧化物半导体和高质量栅绝缘层相互紧密接触，由此能够降低界面态，并且能够获得有利的界面特性。

当然，只要方法允许形成作为栅绝缘层的高质量绝缘层，便能够采用诸如溅射法或等离子CVD法等另一个膜形成法。此外，可形成作为栅绝缘层的绝缘层，绝缘层与氧化物半导体的界面的膜质量和特性在绝缘层形成后通过执行的热处理而得以改进。任何情况下，只要绝缘层具有允许降低在绝缘层与氧化物半导体之间界面的界面态密度和形成有利的界面及具有良好膜质量作为栅绝缘层的特性，便可使用任何绝缘层。

此外，为使栅绝缘层507和氧化物半导体膜530中所含氢、羟基3和水分尽可能低，优选在其上形成栅电极层511的衬底505或在其上形成栅电极层511和栅绝缘层507的衬底505在溅射设备的预热室中进行预热，作为形成氧化物半导体膜530的预热处理以消除和去除诸如在衬底505上吸收的氢和水分等杂质。作为提供用于预热室的排气单元，优选使用低温泵。注意，此预热处理能够省略。此外，此预热处理可在衬底505上类似地执行，在衬底505上，在绝缘层516b形成前形成包括源电极层515a和漏电极层515b的层。

接着，在栅绝缘层507上，形成厚度大于或等于2 nm且小于或等于200 nm，优选是大于或等于5 nm且小于或等于30 nm的氧化物半导体膜530（参见图7A）。

注意，在通过溅射法形成氧化物半导体膜530前，优选通过逆溅射（reverse sputtering）去除附连至栅绝缘层507的表面的粉末状物质（也称为颗粒或灰尘），在逆溅射中，通过氩气的引入生成等离子体。逆溅射指一种方法，其中，在未将电压施加到靶侧的情况下，RF电源被用于施加电压到在氩气氛中的衬底侧以在衬底附近生成等离子体以改进表面。注意，可使用氮气氛、氦气氛、氧气氛或诸如此类而不使用氩气氛。

作为用于氧化物半导体膜530的氧化物半导体，能够使用任何氧化物半导体，如在实施例2中给出的四元金属氧化物、三元金属氧化物、二元金属氧化物、基于In-O的氧化物半导体、基于Sn-O的氧化物半导体及基于Zn-O的氧化物半导体。此外，SiO₂可包含在上述氧化物半导体中。在此实施例中，氧化物半导体膜530通过溅射法，使用基于In-Ga-Zn-O的金属氧化物靶形成。图7A是在此阶段的横截面视图。氧化物半导体膜530能够通过溅射法在稀有气体（一般为氩气）气氛、氧气氛或稀有气体和氧的混合气氛中形成。

作为通过溅射法形成氧化物半导体膜530的靶，例如，能够使用具有1:1:1[摩尔]的In₂O₃、Ga₂O₃和ZnO的组成比（即，In:Ga:Zn=1:1:0.5 [原子]）的靶。备选，可使用具有1:1:1[原子]的In、Ga和Zn的组成比或1:1:2[原子]的In、Ga和Zn的组成比的金属氧化物靶。金属氧化物靶的填充系数（filling factor）是大于或等于90%且小于或等于100%，优选是大于或等于95%且小于或等于99.9%。借助于高填充系数的金属氧化物靶，形成致密氧化物半导体膜。

优选是已从中去除氢、水、羟基或氢化物等杂质的高纯气体用作用于形成氧化物半导体膜530的溅射气体。

衬底保持在保持于降低压力下的沉积室中，并且衬底温度设为高于或等于100℃且低于或等于600℃，优选是高于或等于200℃且低于或等于400℃的温度。通过在衬底加热的情况下形成氧化物半导体，能够降低形成的氧化物半导体膜中杂质的含量。另外，能够降低由于溅射造成的损坏。随后，将已去除氢和水分的溅射气体引入沉积室，同时去除其中剩余的水分，并且借助于上述靶在衬底505上形成氧化物半导体膜530。为去除沉积室中剩余的水分，优选使用诸如低温泵、离子泵或钛升华泵等捕集真空泵（entrapment vacuum pump）。排气单元可以是提供有冷阱的涡轮泵。在通过低温泵排气的沉积室中，去除氢原子、诸如水(H₂O)等包含氢原子的复合物（更优选的是，包含碳原子的复合物）及诸如此类，由此能够降低在沉积室中形成的氧化物半导体膜中杂质的浓度。

作为沉积条件的示例，采用以下条件：在衬底与靶之间的距离为100毫米，压力为0.6帕，直流(DC)功率为0.5千瓦，以及气氛为氧（氧流量的比例：100%）气氛。注意，优选使用脉冲直流电源，在此情况下，在沉积中生成的粉末状物质（也称为颗粒或灰尘）能够得以降低，并且膜厚度能够是均匀的。

接着，在第二光刻步骤中将氧化物半导体膜530加工成岛状氧化物半导体层。通过喷墨法可形成用于形成岛状氧化物半导体层的抗蚀剂掩膜。抗蚀剂掩膜通过喷墨法的形成无需光掩膜；因此，制造成本能够降低。

在栅绝缘层507中形成接触孔的情况下，能够在加工氧化物半导体膜530的同时执行形成接触孔的步骤。

注意，氧化物半导体膜530的蚀刻可以是干蚀刻、湿蚀刻或干蚀刻和湿蚀刻两者。作为用于氧化物半导体膜530的湿蚀刻的蚀刻剂，例如能够使用磷酸、醋酸、硝酸或诸如此类的混合液。备选，可使用ITO07N（KANTO CHEMICAL CO., INC.生产）。

接着，在氧化物半导体层上执行第一热处理。氧化物半导体层能够通过此热处理脱水或脱氢。第一热处理的温度高于或等于400℃且低于或等于750℃，优选高于或等于400℃且低于衬底的应变点。在此实施例中，将衬底放在作为一种热处理设备的电炉中，并且在氮气氛中在450℃在氧化物半导体层上执行热处理一小时，以及随后通过不将氧化物半导体层暴露在空气中，防止水或氢进入氧化物半导体层；因此，获得了氧化物半导体层531（参见图7B）。

注意，热处理设备不限于电炉，并且可包括用于从诸如电阻发热元件等发热元件的热传导或热辐射，加热要加工的物体的装置。例如，能够使用诸如GRTA（气体快速热退火）设备或LRTA（发热灯快速热退火）设备等RAT（快速热退火）设备。LRTA设备是通过从诸如卤灯、金属卤灯、氙弧灯、碳弧灯、高压钠灯或高压汞灯等灯发射的光（电磁波）的辐射，用于加热要加工的物体的设备。GRTA设备是使用高温气体进行热处理的设备。作为高温气体，使用诸如氮或如氩等稀有气体与要通过热处理进行加工的物体不起反应的惰性气体。

例如，可执行作为第一热处理的GRTA，其中，衬底移到加热到高达650℃到700℃的温度的惰性气体中加热几分钟，然后移出加热到高温的惰性气体。

注意，在此第一热处理中，优选的是水、氢及诸如此类等不含在氮或诸如氦、氖或氩等稀有气体的气氛中。优选的是，引入热处理设备中的氮或诸如氦、氖或氩等稀有气体的纯度设为6N (99.9999%)或更高，优选为7N (99.99999%)或更高（即，杂质深度为1 ppm或更低，优选为0.1 ppm或更低）。

在第一热处理中加热氧化物半导体层后，可将高纯度氧气、高纯度N₂O气体或超干空气（具有低于或等于-40℃，优选是低于或等于-60℃的露点）引入炉中。优选的是氧气或N₂O气体不含水、氢及诸如此类。备选，引入热处理设备的氧气或N₂O气体具有6N或更高的纯度，优选是7N或更高的纯度（即，氧气或N₂O气体中杂质的含量为1 ppm或更低，优选为0.1或更低）。借助于氧气或N₂O气体的效应，提供了作为氧化物半导体的主要成分并且由于通过脱水或脱氢去除杂质的步骤而已降低的氧气，由此氧化物半导体层的纯度增大，并且氧化物半导体变成在电气上为i型（本征）。

另外，用于氧化物半导体层的第一热处理也能够在尚未加工成岛状氧化物半导体层的氧化物半导体膜530上执行。在该情况下，在第一热处理后从加热设备取出衬底，并且随后执行光刻步骤。

注意，只要第一热处理在形成氧化物半导体层后执行，它便可在以下任一定时执行而不限于上述定时：在氧化物半导体层上形成源电极层和漏电极层后；以及在源电极层和漏电极层上形成绝缘层后。

在栅绝缘层507中形成接触孔的情况下，可在氧化物半导体膜530上执行第一热处理之前或之后执行接触孔的形成。

氧化物半导体层通过两个沉积步骤和两个热处理步骤形成，由此即使在氧化物、氮化物、金属及诸如此类用作基底组件的材料，也可形成厚的结晶区，即其c轴在与膜的表面垂直的方向对齐的结晶区。例如，形成厚度大于或等于3 nm且小于或等于15 nm的第一氧化物半导体膜，并且随后在高于或等于450℃且低于或等于850℃，优选是在氮、氧、稀有气体或干空气的气氛中，在高于或等于550℃且低于或等于750℃的温度执行第一热处理，由此形成在包括其表面的区域中包括结晶区（包括片状晶体）的第一氧化物半导体膜。随后，形成比第一氧化物半导体膜更厚的第二氧化物半导体膜，并且随后在高于或等于450℃且低于或等于850℃，优选是高于或等于600℃且低于或等于700℃的温度执行第二热处理，以便借助于第一氧化物半导体膜作为晶体生长的种子，晶体生长继续向上，由此使整个第二氧化物半导体膜结晶化。这样，可形成包括厚的结晶区的氧化物半导体层。

接着，在栅绝缘层507和氧化物半导体层531上形成用作源电极层和漏电极层（包括使用与源电极层和漏电极层相同的层形成的布线）的导电膜。用于实施例2中所述源电极层405a和漏电极层405b的材料能够用作用于源电极层和漏电极层的导电膜。

在第三光刻步骤中，在导电膜上形成抗蚀剂掩膜，并且选择性地蚀刻导电膜，以便形成源电极层515a和漏电极层515b，并且随后去除抗蚀剂掩膜（参见图7C）。

在第三光刻步骤中抗蚀剂掩膜形成时的曝光可借助于紫外光、KrF激光或ArF激光执行。在以后完成的晶体管的沟道长度L由在氧化物半导体层531上相互相邻的源电极层和漏电极层的底端之间的距离确定。在对长度L小于25 nm的沟道执行曝光的情况下，在第三光刻步骤中抗蚀剂掩膜形成时的曝光优选使用具有几纳米到几十纳米的极短波长的远紫外光执行。在通过远紫外光进行曝光时，分辨率高，并且聚焦深度（focus depth）大。因此，在以后完成的晶体管的沟道长度L能够大于或等于10 nm且小于或等于1000 nm，电路的操作速度能够增大，并且由于截止态电流极低，功耗能够降低。为降低在光刻步骤中使用的抗蚀剂掩膜的数量和降低光刻步骤的数量，可借助于多色调（multi-tone）掩膜执行蚀刻步骤，多色调掩膜是一种曝光掩膜，光透过其以具有多个强度。借助于多色调掩膜形成的抗蚀剂掩膜具有多个厚度，并且能够通过蚀刻进一步更改形状；因此，抗蚀剂掩膜能够在用于形成不同图案的多个蚀刻步骤中使用。因此，对应于至少两种不同图案的抗蚀剂掩膜能够通过一个多色调掩膜形成。因此，能够降低曝光掩膜的数量，并且也能够降低对应光刻步骤的数量，这使得工序得以减化。

注意，优选的是优化蚀刻条件以便在蚀刻导电膜时防止氧化物半导体层531被蚀刻和分割。然而，难以获得只蚀刻导电膜并且根本不蚀刻氧化物半导体层531的条件。因此，在一些情况下，只部分氧化物半导体层531被蚀刻为在蚀刻导电膜时具有沟槽（凹陷部分）的氧化物半导体层。

由于在此实施例中Ti膜用作导电膜，并且基于In-Ga-Zn-O的氧化物半导体用于氧化物半导体层531，因此，过氧氢铵混合物（ammonium hydrogen peroxide）（氨、水和过氧化氢液的混合液）用作蚀刻剂。

接着，可使用诸如N₂O、N₂或Ar等气体执行等离子处理，以便去除在氧化物半导体层的暴露部分的表面上吸收的水分。在执行等离子处理的情况下，形成用作与部分氧化物半导体层接触的保护绝缘膜的绝缘层516而不暴露到空气中。

通过诸如溅射法等某种方法，能够形成为厚度至少1 nm的绝缘层516，在该方法中，诸如水和氢等杂质不进入绝缘层516。在绝缘层516中含氢时，造成氢进入氧化物半导体层或者氧化物半导体层中通过氢的氧摄取，由此造成氧化物半导体层的反向沟道具有低阻抗（具有n型导电性），因此可能形成寄生沟道。因此，重要的是采用不使用氢的形成法，以便绝缘层516包含尽可能少的氢。

在此实施例中，通过溅射法形成作为绝缘层516的厚度200 nm的氧化硅膜。在膜形成时的衬底温度可高于或等于室温且低于或等于300℃，并且在此实施例中为100℃。氧化硅膜能够通过溅射法在稀有气体（一般为氩气）气氛、氧气氛或稀有气体和氧的混合气氛中形成。氧化硅靶或硅靶能够用作靶。例如，在含氧的气氛中通过溅射法，借助于硅靶能够形成氧化硅膜。不包含诸如水分、氢离子和OH^-等杂质，并且阻止这些杂质从外部进入的无机绝缘膜用作形成的与氧化物半导体层接触的绝缘层516。一般情况下，使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜、氧氮化铝膜或诸如此类。

如在形成氧化物半导体膜530的情况中一样，优选使用捕集真空泵（例如，低温泵）以便去除在用于形成绝缘层516的沉积室中剩余的温气。绝缘层516在沉积室中形成，在沉积室中通过低温太平洋执行了排气，由此能够降低绝缘层516中杂质的含量。提供有冷阱的涡轮泵可用作去除在用于形成绝缘层516的沉积室中剩余的水分的排气单元。

优选是已从中去除氢、水、羟基或氢化物等杂质的高纯气体用作用于形成绝缘层516的溅射气体。

接着，在惰性气氛或氧气气氛中执行第二热处理（优选在高于或等于200℃且低于或等于400℃的温度，例如，高于或等于250℃且低于或等于350℃）。例如，在氮气氛中在250℃执行第二热处理一小时。在第二热处理中，在部分氧化物半导体层（沟道形成区）与绝缘层516接触时进行加热。

如上所述，在氧化物半导体膜上执行第一热处理，由此能够从氧化物半导体层有意消除诸如氢、水分、羟基或氢化物（也称为氢化合物），并且能够提供作为氧化物半导体的主要成分之一但通过消除杂质的步骤已降低的氧气。因此，增大了氧化物半导体层的纯度，并且使氧化物半导体层变得在电气上为i型（本征）。

通过上述工序，制造晶体管510（图7D）。

在具有许多缺陷的氧化硅层用作绝缘层时，诸如氧化物半导体层中所含氢、水分、羟基或氢化物等杂质通过在氧化硅层形成后的热处理扩散到绝缘层，以便能够进一步降低氧化物半导体层中的杂质。

在绝缘层516上可另外形成保护绝缘层506。例如，通过RF溅射法形成氮化硅膜。由于RF溅射法允许生产率提高，因此，它优选用作保护绝缘层的形成方法。不包含诸如水分等杂质并且阻止杂质从外部进入的无机绝缘膜用作保护绝缘层；例如，氮化硅膜、氮化铝膜或诸如此类。在此实施例中，作为保护绝缘层，保护绝缘层506由氮化硅膜形成（参见图7E）。

在此实施例中，作为保护绝缘层506，通过将在其上包括绝缘层516的衬底505加热到在100℃到400℃范围的温度，引入已从中去除氢和水分的含高纯度氮气的溅射气体，以及使用硅靶，形成氮化硅膜。也在此步骤中，优选的是如在绝缘层516的形成的情况中一样，在去除沉积室中剩余的水分的同时形成保护绝缘层506。

在保护绝缘层形成后，可在空气中在高于或等于100℃且低于或等于200℃的温度进一步执行热处理大于或等于1小时且少于或等于30小时。此热处理可在固定的加热温度执行。备选，可多次重复进行加热温度的以下变化：加热温度从室温增大到在100℃到200℃范围的温度并随后降到室温。

如上所述，使用包括经提纯的氧化物半导体层，根据此实施例制造的晶体管，由此能够进一步降低在截止状态的电流（即，截止态电流）。相应地，晶体管处于截止状态时，能够控制通过晶体管的电荷泄漏。因此，晶体管用作在每个像素中设置的晶体管，由此能够降低图像信号到像素的输入频率。换而言之，即使在增大图像信号不输入像素的期间的情况下，能够维持期间而没有像素中的显示质量的恶化，这使得实施例1中所述的显示装置的功耗降低。以上所述的原因如下：在此实施例中的晶体管用作在每个像素中设置的晶体管，由此能够降低所提取图像信号的帧频率。

另外，包括经提纯的氧化物半导体层的晶体管能够具有相对高的场效应迁移率，并因此能够以高速操作。因此，在此实施例中的晶体管用作在显示装置的每个像素中包括的晶体管，由此能够提供高清晰图像。

注意，实施例1中所述显示装置中的驱动器电路和继电器电路也能够使用包括经提纯的氧化物半导体层的晶体管形成。晶体管的应用范围的扩展使得降低显示装置的制造成本成为可能。

（实施例4）

在此实施例中，将参照图8A和8B描述具有触摸板功能的上述实施例中所述的显示装置的结构。

图8A是在此实施例中显示装置的示意图。图8A示出一种结构，其中，触摸板602层叠在作为实施例1中所述显示装置的液晶显示面板601上，并且它们在壳体603中相互附连。视情况而定，触摸板602能够是电阻型、表面电容型、投影电容型（projected capacitive type）或诸如此类。注意，在图8A所示显示装置中，触摸板602对应于实施例1中所述显示装置中的输入装置。

显示面板601和触摸板602单独制造，并随后如图8A所示层叠在一起，由此能够降低具有触摸面板功能的显示装置的制造成本。

图8B示出具有与图8A所示不同的触摸面板功能的显示装置的结构。图8B所示显示装置604包括在多个像素605的每个像素中的光传感器606和液晶元件607。因此，不同于图8A所示显示装置，触摸板602无需层叠以制造显示装置，因此，显示装置能够很薄。注意，扫描线驱动器驱动器电路608、信号线驱动器驱动器电路609及光电传感器驱动器电路610及像素605在一个衬底上制造，因此，显示装置的大小能够降低。注意，光电传感器606可使用非结晶硅或诸如此类形成，并且可与包括氧化物半导体的晶体管重叠。

（实施例5）

在此实施例中，将参照图9A到9D描述电子装置的示例，在每个这些电子装置上，安装根据实施例1获得的显示装置。

图9A示出膝上型个人计算机，它包括主体2201、外壳2202、显示部分2203、键盘2204及诸如此类。

图9B示出便携式信息终端(PDA)，它包括设置有显示部分2213的主体2211、外部接口2215、操作按钮2214及诸如此类。触控笔2212作为附件包括在内以便操作。

图9C将电子书阅读器2220示为配有电子纸的电子装置的示例。电子书阅读器2220包括两个外壳：外壳2221和外壳2223。外壳2221和2223通过轴部分2237相互结合，沿轴部分能够打开和关闭电子书阅读器。此类结构使电子书阅读器2220能够被视为如纸质书本一样。

显示部分2225包含在外壳2221中，并且显示部分2227包含在外壳2223中。显示部分2225和显示部分2227可显示一个图像或不同图像。例如，在显示部分显示不同图像的结构中，右侧显示部分（图9C中的显示部分2225）能够显示文本，并且左侧显示部分（图9C中的显示部分2227）能够显示图像。

此外，在图9C中，外壳2221设置有操作部分及诸如此类。外壳2221例如设置有电源2231、操作键2233、扬声器2235及诸如此类。通过操作键2233能够翻页。注意，键盘、电定位装置或诸如此类也可以在设置显示部分的外壳的表面上设置。此外，可在外壳的背面或侧表面上设置外部连接端子（耳机端子、USB端子、能够连接到诸如AC适配器和USB电缆等各种电缆的端子或诸如此类）、记录介质插入部分及诸如此类。此外，电子书阅读器2220可具有电子词典的功能。

电子书阅读器2220可配置成以无线方式传送和接收数据。通过无线通信，能够从电子书服务器购买和下载所需的书籍数据或诸如此类。

注意，只要多个领域中的装置显示信息，电子纸便能够应用到这些装置。例如，除电子书阅读器外，电子纸能够用于海报、在诸如火车等机动车辆中的广告、诸如信用卡等多种卡中的显示及诸如此类。

图9D示出移动电话。移动电话包括两个外壳：外壳2240和外壳2241。外壳2241设置有显示面板2242、扬声器2243、麦克风2244、定位装置2246、相机镜头2247、外部连接端子2248及诸如此类。外壳2240设置有为移动电话充电的太阳能电池2249、外部存储器插槽2250及诸如此类。天线包含在外壳2241中。

显示面板2242具有触摸面板功能。显示为图像的多个操作键2245在图9D中由虚线示出。注意，移动电话包括用于将从太阳能电池2249输出的电压增大到每个电路所需电压的升压电路。另外，除上述结构外，移动电话能够包括无接触IC芯片、小型记录装置或诸如此类。

显示面板2242的显示定向根据使用模式视情况而更改。此外，在与显示面板2242相同的表面上设置有相机镜头2247；因此，移动电话能够用作视频电话。扬声器2243和麦克风2244能够用于视频电话呼叫、录音和播放声音和诸如此类及话音呼叫。另外，在如图9D所示开发的状态的外壳2240和2241能够滑动，以便一个外壳重叠在另一外壳上；因此，移动电话的尺寸能够减小，这使得移动电话适合携带。

外部连接端子2248能够连接到AC适配器或诸如USB电缆等多种电缆，这允许进行移动电话的充电和数据通信。另外，通过将记录介质插入外部存储器插槽2250，能够保存和移动更大量的数据。此外，除上述功能外，可提供红外通信功能、电视接收功能或诸如此类。

本申请基于2010年1月20日向日本专利局提交的序号为2010-010250的日本专利申请，该申请的完整内容通过引用二结合于本文中。

Claims

1.一种显示装置，包括：

像素部分，包括布置成矩阵的多个像素；

驱动器电路，控制图像信号到所述像素部分的输入；

输入装置，用于输出图像操作信号；

信号检测电路，检测所述图像操作信号并输出检测信号；

信号生成电路，生成参考图像信号；

信号提取电路，所述参考图像信号输入到所述信号提取电路，并且所述信号提取电路输出通过提取部分所述参考图像信号而形成的所提取图像信号；以及

第一继电器电路和第二继电器电路，所述检测信号输入到所述第一继电器电路和第二继电器电路的各个，

其中，在所述信号检测电路检测到所述图像操作信号时选择通过所述第一继电器电路输入的所述参考图像信号作为所述图像信号，以及在所述信号检测电路未检测到所述图像操作信号时选择通过所述第二继电器电路输入的所述所提取图像信号作为所述图像信号，以及

其中，包括氧化物半导体层的第一晶体管设置在所述多个像素的各个中。

2.一种显示装置，包括：

像素部分，包括布置成矩阵的多个像素；

驱动器电路，控制图像信号到所述像素部分的输入；

输入装置，用于输出图像操作信号；

信号检测电路，检测所述图像操作信号并输出检测信号；

信号生成电路，生成参考图像信号；

其中，在所述信号检测电路检测到所述图像操作信号时选择通过所述第一继电器电路输入的所述参考图像信号作为所述图像信号，以及在所述信号检测电路未检测到所述图像操作信号时选择通过所述第二继电器电路输入的所述所提取图像信号作为所述图像信号，

其中，包括氧化物半导体层的第一晶体管设置在所述多个像素的各个中，以及

其中，所述像素部分、所述驱动器电路、所述第一继电器电路及所述第二继电器电路在一个衬底上形成。

3.一种显示装置，包括：

像素部分，包括布置成矩阵的多个像素；

驱动器电路，控制图像信号到所述像素部分的输入；

输入装置，用于输出图像操作信号；

信号检测电路，检测所述图像操作信号并输出检测信号；

信号生成电路，生成参考图像信号；

信号提取电路，所述参考图像信号输入到所述信号提取电路，并且所述信号提取电路输出通过提取部分所述参考图像信号而形成的所提取图像信号；

起开关作用的第一继电器电路，在检测到所述图像操作信号的期间内处于导通状态，并且在未检测到所述图像操作信号的期间内处于关断状态，以及

起开关作用的第二继电器电路，在检测到所述图像操作信号的所述期间内处于关断状态，并且在未检测到所述图像操作信号的所述期间内处于导通状态，

其中所述信号提取电路起开关作用，其切换操作定期受到控制。

4.如权利要求1-3的任一项所述的显示装置，

其中，所述信号检测电路包括：

信号检测部分，定期检测所述图像操作信号并输出所述检测信号；以及

锁存器部分，其中基于输入的所述检测信号来控制所述锁存器部分的输出信号，并且所述锁存器保持所述输出信号，以及

重置部分，重置由所述锁存器部分保持的所述输出信号。

5.如权利要求1-3的任一项所述的显示装置，

其中，所述信号检测电路包括：

存储器部分，在特定期间存储所述图像操作信号；以及

信号检测部分，检测来自所述存储器部分的所述图像操作信号，并且输出所述检测信号。

6.如权利要求1-3的任一项所述的显示装置，

其中，所述显示装置结合在选自由膝上型个人计算机、便携式信息终端(PDA)、电子书阅读器及移动电话组成的组中的至少一个中。

7.如权利要求1-3的任一项所述的显示装置，

其中，所述图像信号到像素的输入由包括氧化物半导体层的第二晶体管控制。

8.如权利要求7所述的显示装置，

其中，所述驱动器电路、所述第一继电器电路和所述第二继电器电路各包括所述第二晶体管。