CN103003867A - 液晶显示装置的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

以每隔多个帧期间在用于左眼的图像数据与用于右眼的图像数据之间交替切换的方式将显示数据信号的数据输入到多个显示电路；将多个显示电路划分为多个组，该多个组的每一个包括至少一行的显示电路，在每个组中，对每个组中的相应行的显示电路依次输入显示选择信号的脉冲Z（Z为等于或大于3的自然数）次；以及比较在第K（K为等于或大于2的自然数）帧期间中输入的显示数据信号的数据和在第K-1帧期间中输入的显示数据信号的数据。结果，选择性地显示彩色图像和黑色图像。

Description

液晶显示装置的驱动方法
技术领域
本发明的实施方式涉及液晶显示装置的驱动方法。
背景技术
近年来，对能够显示拟三维（pseudo 3D）图像的液晶显示装置已在进行研究开发。
上述能够显示拟3D图像的液晶显示装置的例子包括利用左眼和右眼的视差使观看者将二维(2D)图像视为3D图像的液晶显示装置。在上述液晶显示装置的例子中，用于左眼的图像（以下也称为左眼图像）和用于右眼的图像（以下也称为右眼图像）交替显示在像素部上，并且观看者使用具备用于左右眼的包含液晶的偏振快门（polarization shutter）的眼镜观看上述图像。在显示用于左眼的图像作为显示图像时，关闭眼镜的用于右眼的偏振快门，以阻挡入射到观看者的右眼的光；在显示用于右眼的图像作为显示图像时，关闭眼镜的用于左眼的偏振快门，以阻挡入射到观看者的左眼的光。结果，观看者能够将2D图像视为拟3D图像。
再者，已知如下方法（例如，专利文献1）：在分别显示左眼图像和右眼图像时，将用来显示该图像的单位帧期间划分为多个子帧期间，每子帧期间转换从灯单元（包括背光灯）照射到像素电路（也称为显示电路）的光的颜色，以每隔单位帧期间显示彩色图像（该方法被称为场序制方法）。通过使用场序制方法，例如，不需要将滤色片设置在液晶显示装置中，由此可以提高透光率。
再者，已知在多个帧期间中连续显示左眼图像和右眼图像的每一个的方法（例如，专利文献2）。通过使用该方法，可以延长眼镜的用于左眼的偏振快门和用于右眼的偏振快门的切换操作的间隔，由此即使在帧频率增高的情况下也可以抑制串扰。
[参考文献]
[专利文献1] 日本专利申请公开2003-259395号公报；
[专利文献2] 日本专利申请公开2009-031523号公报。
发明内容
能够显示拟3D图像的现有液晶显示装置具有图像质量低的问题。
例如，在现有液晶显示装置中，在使用场序制方法显示图像时，每子帧期间转换来自灯单元的光的颜色，而发生色分离(color breakup)的现象，由此图像质量降低。
本发明的目的之一就是抑制图像质量的降低。
本发明的实施方式包括：排列为X（X为等于或大于2的自然数）行Y（Y为自然数）列的多个显示电路；以及与该多个显示电路重叠并包括多个发光二极管群的灯单元，该多个发光二极管群的每一个包括红色发光二极管、绿色发光二极管以及蓝色发光二极管。将X个显示选择信号输入到相应行中的显示电路，根据显示选择信号的脉冲将显示数据信号输入到多个显示电路，并且使多个显示电路成为对应于显示数据信号的数据的显示状态，由此交替显示用于右眼的图像和用于左眼的图像。在显示图像为左眼图像时阻挡入射到观看者的右眼的光，而在显示图像为右眼图像时阻挡入射到观看者的左眼的光。
此外，在本发明的实施方式中，以每隔多个帧期间在用于左眼的图像数据与用于右眼的图像数据之间交替切换的方式将显示数据信号的数据输入到多个显示电路。将多个显示电路划分为多个组，该多个组的每一个包括至少一行中的显示电路，在每个组中，对每个组中的相应行中的显示电路每隔帧期间依次输入显示选择信号的脉冲Z（Z为等于或大于3的自然数）次。由此，每帧期间中的对显示电路的写入速度得到提高，从而帧频率容易得到提高。
此外，在本发明的实施方式中，在第K（K为等于或大于2的自然数）帧期间中输入的显示数据信号的数据和在第K-1帧期间中输入的显示数据信号的数据都用于同一眼睛（即，两种数据都用于左眼或右眼）时，以如下方法显示彩色图像：在第K帧期间中，每次将显示选择信号的脉冲输入到相应行中的显示电路，使多个发光二极管群中的发光二极管依次发光；在灯单元中，由多个发光二极管群决定的区域依次成为点亮状态；以使由多个群发出的光的颜色彼此不同且每次输入显示选择信号的脉冲则转换所述颜色的方式将光从灯单元依次照射到被输入显示选择信号的脉冲的相应行中的显示电路。结果，实现色分离的减少。
此外，根据本发明的实施方式，在第K帧期间中输入的显示数据信号的数据和在第K-1帧期间中输入的显示数据信号的数据分别用于彼此不同侧的眼睛（即，一数据用于左眼，而另一数据用于右眼）时，在第K帧期间中显示黑色图像。
根据本发明的实施方式，例如，可以抑制色分离的发生，从而可以抑制图像质量的降低。
附图说明
图1A至1C示出实施方式1中的液晶显示装置的例子；
图2A和2B示出实施方式2中的移位寄存器中的时序电路的例子；
图3A和3B示出实施方式2中的移位寄存器的例子；
图4A和4B示出实施方式3中的液晶元件的例子；
图5A至5E是示出实施方式4中的晶体管的结构例的截面示意图；
图6A至6E是示出图5A所示的晶体管的制造方法的例子的截面示意图；
图7A和7B示出实施方式5中的液晶显示装置的有源矩阵衬底的结构例；
图8A和8B示出实施方式5中的液晶显示装置的有源矩阵衬底的其他结构例；
图9A和9B示出实施方式5中的液晶显示装置的结构例；
图10A至10D是示出实施方式6中的电子装置的例子的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对用来说明本发明的实施方式的例子进行说明。注意，因为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在不脱离本发明的宗旨及其范围的条件下允许各种各样的改变和改进，所以本发明不局限于以下说明。因此，本发明不应该被解释为仅限定在下述实施方式的说明中。
注意，各实施方式的内容可以彼此适当地组合。再者，各实施方式的内容可以彼此替换。
实施方式1
在本实施方式中，说明通过切换右眼图像和左眼图像而显示图像的液晶显示装置的例子。
以下，参照图1A至1C说明本实施方式中的液晶显示装置的例子。图1A至1C示出本实施方式中的液晶显示装置的例子。
首先，参照图1A说明本实施方式中的液晶显示装置的结构例。图1A是示出实施方式1中的液晶显示装置的结构例的示意图。
图1A所示的液晶显示装置包括显示选择信号输出电路（也称为DSELOUT）101、显示数据信号输出电路（也称为DDOUT）102、灯单元104以及多个显示电路（也称为DISP）105。
显示选择信号输出电路101具有输出脉冲信号的X（X为等于或大于2的自然数）个显示选择信号（信号DSEL）的功能。
显示选择信号输出电路101例如包括移位寄存器。显示选择信号输出电路101能够通过从移位寄存器输出X个脉冲信号而输出X个显示选择信号。将起始脉冲信号的脉冲输入到移位寄存器，然后，该移位寄存器依次开始输出X个脉冲信号的脉冲。作为显示选择信号输出电路101中的移位寄存器，例如，使用在一个单位期间内输出多个输出信号的脉冲的移位寄存器，由此能够在单位期间内输出多个显示选择信号的脉冲。或者，也可以通过在显示选择信号输出电路101中设置多个移位寄存器，从各移位寄存器输出脉冲信号，以输出多个显示选择信号。另外，显示选择信号输出电路101也可以设置有译码器代替移位寄存器。
显示数据信号输出电路102被输入图像信号。显示数据信号输出电路102具有如下功能：即根据被输入的图像信号产生作为电压信号的Y（Y为自然数）个显示数据信号（也称为信号DD）；以及输出所产生的Y个显示数据信号。注意，显示数据信号的个数未必局限于Y。
将图像信号的数据随时在用于观看者的右眼的图像数据与用于观看者的左眼的图像数据之间切换。因此，将多个显示数据信号的数据也随时在用于右眼的图像数据与用于左眼的图像数据之间切换。
显示数据信号输出电路102例如包括晶体管。
在液晶显示装置中，晶体管具有两个端子以及利用外加电压控制这两个端子之间流动的电流的电流控制端子。注意，不局限于晶体管，将流过其间的电流受到控制的两个端子也称为电流端子。将两个电流端子也称为第一电流端子和第二电流端子。
注意，在本说明书中，使用第一、第二等序数词的用语是为了避免结构要素的混淆的，而不是为了在数目上限制结构要素的。
在液晶显示装置中，晶体管例如可以为场效应晶体管。在场效应晶体管中，第一电流端子是源极和漏极中的一个，第二电流端子是源极和漏极中的另一个，并且电流控制端子是栅极。
一般来说，电压是指某两个点的电位之间的差（也称为电位差）。但是，因为有时电压值和电位值两者在电路图等中都用伏特（V）来表示，所以难以区别电压值和电位值。因为这个理由，在本说明书中，除了特别指定的情况以外，有时将某一点的电位与作为基准的电位（也称为基准电位）之间的电位差用于该点的电压。
在设置在显示数据信号输出电路102中的晶体管处于导通状态时，该显示数据信号输出电路102能够输出图像信号的数据作为显示数据信号。上述晶体管可以通过对电流控制端子输入作为脉冲信号的控制信号来控制。
在设置有显示电路105的列的个数（Y的个数）等于或大于2的情况下，显示数据信号输出电路102也可以通过使多个晶体管选择性地导通或截止而输出图像信号的数据作为多个显示数据信号。此时，例如，也可以将移位寄存器设置在显示数据信号输出电路102中，从该移位寄存器输出等于或大于晶体管个数的多个脉冲信号，并且将不同的脉冲信号输入到多个晶体管的电流控制端子，以使多个晶体管选择性地导通或截止。
灯单元104是发光单元，并包括多个发光二极管群。多个发光二极管群的每一个设置有多个发光二极管（发光二极管CR_1至发光二极管CR_z（z为等于或大于3的自然数）），该多个发光二极管包括红色发光二极管、绿色发光二极管以及蓝色发光二极管，并发出不同颜色的光。
注意，如图1A所示，例如，多个发光二极管群也可以排列为矩阵形状。通过将多个发光二极管群排列为矩阵形状，可以按照由多个发光二极管群决定的多个区域设定灯单元104的状态。例如，可以将灯单元104的发光区域划分为多个区域，以使该多个区域分别发出不同颜色的光。
例如，利用控制电路控制显示选择信号输出电路101、显示数据信号输出电路102以及灯单元104。例如，也可以将控制电路设置在液晶显示装置中。通过利用控制电路，例如，可以控制显示选择信号输出电路101的显示选择信号的脉冲的输出时序、显示数据信号输出电路102的显示数据信号的输出时序以及灯单元104的多个发光二极管的点亮时序。
多个显示电路105的每一个与灯单元104重叠。在像素部中，多个显示电路105排列为X行Y列。像素部显示图像。一个像素包括至少一个显示电路105。
将不同的显示选择信号分别输入到相应行中的多个显示电路105，而根据所输入的显示选择信号将显示数据信号输入到多个显示电路105。多个显示电路105的每一个具有根据所输入的显示数据信号的数据而改变显示状态的功能。
多个显示电路105的每一个例如包括显示选择晶体管和液晶元件。
显示选择晶体管具有选择是否对液晶元件输入显示数据信号的数据的功能。
液晶元件具有通过根据显示选择晶体管输入显示数据信号的数据并控制透光率而与显示数据信号的数据相应地改变其显示状态的功能。
作为液晶显示装置的显示模式，可以使用如下模式：TN（Twisted Nematic：扭转向列）模式；IPS（In Plane Switching：平面内转换）模式；STN（Super Twisted Nematic：超扭转向列）模式；VA（Vertical Alignment：垂直取向）模式；ASM（Axially Symmetric aligned Micro-cell：轴对称排列微单元）模式；OCB（Optically Compensated Birefringence：光学补偿双折射）模式；FLC（Ferroelectric Liquid Crystal：铁电液晶）模式；AFLC（AntiFerroelectric Liquid Crystal：反铁电液晶）模式；MVA（Multi-Domain Vertical Alignment：多域垂直取向）模式；PVA（Patterned Vertical Alignment：垂直取向构型）模式；ASV（Advanced Super View：高级超视觉）模式；或FFS（Fringe Field Switching：边缘场转换）模式等。
接着，作为本实施方式的液晶显示装置的驱动方法的例子，参照图1B和1C说明图1A所示的液晶显示装置的驱动方法的例子。图1B和1C是用来说明图1A所示的液晶显示装置的驱动方法的例子的时序图。
在图1A所示的液晶显示装置中，每隔多个帧期间将显示数据信号的数据在用于左眼的图像数据与用于右眼的图像数据之间切换，并且在连续的多个帧期间中显示用于同一眼睛的图像。
在第K（K为等于或大于2的自然数）帧期间中输入到显示电路105的显示数据信号的数据和在第K-1帧期间中输入到显示电路105的显示数据信号的数据都用于同一眼睛时，利用多个显示电路105显示彩色图像。这里，显示全彩色图像。
在第K帧期间中输入到显示电路105的显示数据信号的数据和在第K-1帧期间中输入到显示电路105的显示数据信号的数据分别用于彼此不同侧的眼睛时，利用多个显示电路105显示黑色图像。例如，通过利用使显示数据信号的数据成为黑色数据的方法或使灯单元104熄灭的方法，可以显示黑色图像。注意，黑色图像包括被观看者判断为黑色图像的图像。
例如，如图1B所示，在连续的多个帧期间（帧期间FLM1至帧期间FLM4）中，在帧期间FLM1中，将作为用于左眼和右眼中的一个的数据EYE1_1的显示数据信号的数据（也称为PIXDATA）输入到显示电路105。在此情况下，因为数据EYE1_1为用于与在前一期间中输入的显示数据信号的数据所用于的眼睛不同侧的眼睛的数据，所以显示黑色图像（也称为BLK）作为显示图像（也称为IMG）。
接着，在帧期间FLM2中，将作为用于左眼和右眼中的一个的数据EYE1_2的显示数据信号的数据输入到显示电路105。在此情况下，因为数据EYE1_2为用于与帧期间FLM1中的数据EYE1_1所用于的眼睛相同的眼睛的数据，所以显示全彩色图像（也称为FULLCLR）作为显示图像。
接着，在帧期间FLM3中，将作为用于左眼和右眼中的另一个的数据EYE2_1的显示数据信号的数据输入到显示电路105。在此情况下，因为数据EYE2_1为用于与帧期间FLM2中的数据EYE1_2所用于的眼睛不同侧的眼睛的数据，所以显示黑色图像作为显示图像。
接着，在帧期间FLM4中，将作为用于左眼和右眼中的另一个的数据EYE2_2的显示数据信号的数据输入到显示电路105。在此情况下，因为数据EYE2_2为用于与帧期间FLM3中的数据EYE2_1所用于的眼睛相同的眼睛的数据，所以显示全彩色图像作为显示图像。
在显示图像为左眼图像时阻挡入射到观看者的右眼的光，而在显示图像为右眼图像时阻挡入射到观看者的左眼的光。例如，通过使观看者戴着具备对应于左右眼的偏振快门的眼镜，该偏振快门的偏振状态根据显示图像的种类而设定，可以阻挡入射到观看者的右眼或左眼的光。例如，通过在显示图像为左眼图像时阻挡入射到观看者的右眼的光，并在显示图像为右眼图像时阻挡入射到观看者的左眼的光，可以使观看者看到拟3D图像。
进而，说明各帧期间中的液晶显示装置的驱动方法的例子。
在图1A所示的液晶显示装置的各帧期间中，将多个显示电路105划分为各自包括一行或更多行中设置的显示电路的多个组，在该多个组的每一个中，对相应行中的显示电路105输入显示选择信号的脉冲Z次（Z为等于或大于3的自然数）。例如，在显示选择信号输出电路101包括移位寄存器的情况下，将起始脉冲信号的一脉冲输入到该移位寄存器，而依次输出移位寄存器的多个脉冲信号的脉冲。再者，通过在依次输出移位寄存器的多个脉冲信号的脉冲的同时输入起始脉冲信号的另一脉冲，可以在多个组中对相应行中的显示电路105输入显示选择信号的脉冲Z次。
在第K帧期间中输入到显示电路105的显示数据信号的数据和在第K-1帧期间中输入到显示电路105的显示数据信号的数据都用于同一眼睛时，以如下方法显示全彩色图像：在第K帧期间中，每次将显示选择信号的脉冲输入到相应行中的显示电路105，使多个发光二极管群中的发光二极管依次发光；由多个发光二极管群决定的灯单元104的区域依次成为点亮状态；以使由多个群发出的光的颜色彼此不同且每次输入显示选择信号的脉冲则转换所述颜色的方式将光从灯单元104依次照射到被输入显示选择信号的脉冲的相应行中的显示电路105。
例如，在显示全彩色图像的帧期间中，如图1C所示，将显示电路105划分为三个组。第一组包括第一行中的显示电路105（也称为显示电路PIX_L(1)）至第p行（p为等于或大于3的自然数）中的显示电路105（也称为显示电路PIX_L(p)）。第二组包括第p+1行中的显示电路105（也称为显示电路PIX_L(p+1)）至第q行（q为等于或大于p+3的自然数）中的显示电路105（也称为显示电路PIX_L(q)）。第三组包括第q+1行中的显示电路105（也称为显示电路PIX_L(q+1)）至第r行（r为等于或大于q+3的自然数）中的显示电路105（也称为显示电路PIX_L(r)）。
在第一至第三组的每一个中，对显示电路105依次输入对应于相应行中的显示电路105的显示选择信号（对应于第一行中的显示电路105的显示选择信号（信号DSEL_1）至对应于第r行中的显示电路105的显示选择信号（信号DSEL_r））的脉冲（pl）Z次，就是说，首先，将脉冲输入到各组中的起始行中的显示电路105（第一行中的显示电路105、第(p+1)行中的显示电路105以及第(q+1)行中的显示电路105）。r个显示选择信号的脉冲的时序彼此不同。
每次输入显示选择信号的脉冲，将显示数据信号输入到显示电路105，而使显示电路105成为写入状态（状态wt）。然后，通过使发光二极管群中的一个或多个发光二极管发光，使灯单元104的一部分区域成为点亮状态。通过将光从灯单元104照射到处于写入状态的显示电路105，使显示电路成为对应于所写入的显示数据信号的数据及光照射的显示状态。注意，也可以以同一时序对被输入显示选择信号的脉冲的多行显示电路105照射来自灯单元104的光。
在同一行中的显示电路105中，每次输入显示选择信号的脉冲，则改变被输入显示选择信号的脉冲之后的来自灯单元104的各区域的光的颜色。再者，在多个组中，照射到在一定期间中同时被输入显示选择信号的脉冲的显示电路105的来自灯单元104的各区域的光的颜色彼此不同。再者，在每个组中，在一显示电路105被照射来自灯单元104的光，而与该显示电路105相邻的另一显示电路105被照射来自灯单元104的光时，从灯单元104照射到该两个显示电路105的光的颜色彼此相同。因此，在写入到显示电路105的显示数据信号的数据为用于特定颜色的数据时，可以防止与该数据不同的颜色的光从灯单元104照射到显示电路105。
例如，在第一组中，首先，输入显示选择信号的脉冲，然后，通过将从灯单元104的一部分区域发出的第一颜色的光照射到被输入了显示选择信号的脉冲的显示电路105，使显示电路105成为对应于第一颜色的显示状态（状态C1）。接着，每次输入显示选择信号的脉冲，则改变显示电路105的显示状态。就是说，其显示状态在被输入下一脉冲之后变成对应于第二颜色的显示状态。经连续变化，显示状态处于对应于第（Z-1）颜色的显示状态（状态CZ-1），然后，变成对应于第Z颜色的显示状态（状态CZ）。
在第二组中，首先，输入显示选择信号的脉冲，然后，通过将从灯单元104的一部分区域发出的第二颜色的光照射到被输入了显示选择信号的脉冲的显示电路105，使显示电路105成为对应于第二颜色的显示状态（状态C2）。接着，每次输入显示选择信号的脉冲，则改变显示电路105的显示状态。就是说，其显示状态在被输入下一脉冲之后变成对应于第三颜色的显示状态。经连续变化，显示状态处于对应于第Z颜色的显示状态（状态CZ），然后，变成对应于第一颜色的显示状态。
在第三组中，首先，输入显示选择信号的脉冲，然后，通过将从灯单元104的一部分区域发出的第三颜色的光照射到被输入了显示选择信号的脉冲的显示电路105，使显示电路105成为对应于第三颜色的显示状态（状态C3）。接着，每次输入显示选择信号的脉冲，则改变显示电路105的显示状态。就是说，其显示状态在被输入下一脉冲之后变成对应于第四颜色的显示状态（状态C4）。经连续变化，显示状态处于对应于第Z颜色的显示状态（状态CZ），变成对应于第一颜色的显示状态，并且变成对应于第二颜色的显示状态。
注意，作为第一至第Z颜色，例如，可以举出红色、绿色、蓝色；或包含红色、绿色、蓝色、青色（cyan）、品红色（magenta）和黄色（yellow）等中的任意颜色的组合。例如，通过使绿色发光二极管和蓝色发光二极管发光，能够表现青色。例如，通过使红色发光二极管和蓝色发光二极管发光，能够表现品红色。例如，通过使红色发光二极管和绿色发光二极管发光，能够表现黄色。注意，对第一至第Z颜色的点亮顺序没有特别的限制。
在每次将数据以切换用于左眼的图像数据和用于右眼的图像数据的方式输入到显示电路105使灯单元104点亮时，也可以将从发光二极管群中的发光二极管同时发出的光的颜色的个数在一个颜色与两个颜色之间交替转换。
例如，在显示用于右眼和左眼中的一个的全彩色图像的期间中使灯单元104点亮时，发光二极管群中的一个发光二极管发光，并且来自灯单元104的光的颜色为红色、绿色以及蓝色。
接着，在显示用于右眼和左眼中的另一个的全彩色图像的期间中使灯单元104点亮时，发光二极管群中的一个发光二极管发光，并且来自灯单元104的光的颜色为红色、绿色以及蓝色。
接着，在显示用于右眼和左眼中的一个的全彩色图像的期间中使灯单元104点亮时，发光二极管群中的两个发光二极管同时发光，并且来自灯单元104的光的颜色为青色、品红色和黄色。
接着，在显示用于右眼和左眼中的另一个的全彩色图像的期间中使灯单元104点亮时，发光二极管群中的两个发光二极管同时发光，并且来自灯单元104的光的颜色为青色、品红色和黄色。
如上所述，在每次将数据在用于左眼的图像数据与用于右眼的图像数据之间交替转换使灯单元104点亮时，将从发光二极管同时发出的光的颜色的个数在一个颜色与两个颜色之间交替切换。因此，可以保持能够由红色、绿色以及蓝色表现的颜色范围，并可以提高显示图像的亮度。
在第K帧期间中输入到显示电路105的显示数据信号的数据和在第K-1帧期间中输入到显示电路105的显示数据信号的数据分别用于彼此不同侧的眼睛时，为了显示黑色图像，例如，在第K帧期间中将包括黑色图像的数据的显示数据信号输入到多个显示电路105。
再者，在第K帧期间中输入到显示电路105的显示数据信号的数据和在第K-1帧期间中输入到显示电路105的显示数据信号的数据分别用于彼此不同侧的眼睛时，也可以在第K帧期间中使灯单元104熄灭，以显示黑色图像。
再者，在第K帧期间中输入到显示电路105的显示数据信号的数据和在第K-1帧期间中输入到显示电路105的显示数据信号的数据分别用于彼此不同侧的眼睛时，也可以在第K帧期间中将包括黑色图像的数据的显示数据信号输入到多个显示电路105并使灯单元104熄灭，以显示黑色图像。
可以在对第W行（W为等于或大于2且等于或小于X的自然数）的显示电路105进行在第K-1帧期间中将显示数据信号的数据写入到显示电路105的工作的同时，对第W-1行中的显示电路105开始进行在第K帧期间中将显示数据信号的数据写入到显示电路105的工作。由此，可以提高液晶显示装置的帧频率。
如图1A至1C所示，在本实施方式的液晶显示装置的例子中，每隔连续的帧期间将显示数据信号的数据在用于左眼的图像数据与用于右眼的图像数据之间切换，以显示左眼图像或右眼图像。在显示图像为左眼图像时阻挡入射到观看者的右眼的光，并在显示图像为右眼图像时阻挡入射到观看者的左眼的光。
再者，本实施方式的液晶显示装置的例子具有如下结构：在第K帧期间中输入的显示数据信号的数据和在第K-1帧期间中输入的显示数据信号的数据都用于同一眼睛时，显示彩色图像；在第K帧期间中输入的显示数据信号的数据和在第K-1帧期间中输入的显示数据信号的数据分别用于彼此不同侧的眼睛时，显示黑色图像。通过采用上述结构，可以减少起因于左眼图像和右眼图像的切换的图像闪烁，而可以提高图像质量。
再者，在本实施方式的液晶显示装置的例子中，在各帧期间中，将多个显示电路划分为行方向上的多个组，在该多个组的每一个中，对相应行中的显示电路依次输入显示选择信号的脉冲Z次。
此外，在本实施方式的液晶显示装置的例子中，在第K（K为等于或大于2的自然数）帧期间中输入的显示数据信号的数据和在第K-1帧期间中输入的显示数据信号的数据都用于同一眼睛时，以如下方法显示彩色图像：在第K帧期间中，每次将显示选择信号的脉冲输入到相应行中的显示电路，使多个发光二极管群中的发光二极管依次发光；在灯单元中，由多个发光二极管群决定的区域依次成为点亮状态；以使由多个群发出的光的颜色彼此不同且每次输入显示选择信号的脉冲则转换所述颜色的方式将光从灯单元依次照射到被输入显示选择信号的脉冲的相应行中的显示电路。
通过采用上述结构，可以对多个组同时进行将显示数据信号的数据写入到显示电路的工作，而可以缩短对所有显示电路的写入工作的时间。因此，可以提高帧频率，并可以实现色分离的减少。
此外，通过采用上述结构，在各组中在将来自灯单元的光照射到相应行中的显示电路的同时，可以将显示数据信号的数据写入到其他行中的显示电路，而可以缩短对所有显示电路的数据写入工作的时间。因此，可以提高帧频率，并可以实现色分离的减少。
再者，通过采用上述结构，显示其颜色在多个组之间互不相同的图像，而可以减少发生色分离的区域。因此，可以减少整体上的色分离。
根据上述结构，可以提高显示图像的图像质量。
实施方式2
在本实施方式中，说明包括在上述实施方式的液晶显示装置中的显示选择信号输出电路中的移位寄存器的例子。注意，在本实施方式中说明的移位寄存器只是例子，可以应用于上述实施方式的液晶显示装置中的显示选择信号输出电路的移位寄存器的结构不局限于在本实施方式中说明的移位寄存器。具有其他结构的移位寄存器和移位寄存器以外的电路（如译码器等）也可以应用于上述实施方式的液晶显示装置中的显示选择信号输出电路。
本实施方式的移位寄存器的例子包括多级时序电路（也称为FF）。
以下，参照图2A和2B说明多个时序电路中的一个。图2A和2B示出本实施方式的移位寄存器中的时序电路。
首先，参照图2A说明时序电路的电路结构例子。图2A是示出时序电路的电路结构例子的电路图。
对图2A所示的时序电路，输入置位信号ST（信号ST）、复位信号RE1（信号RE1）、复位信号RE2（信号RE2）、时钟信号CK1（信号CK1）、时钟信号CK2（信号CK2）以及脉冲宽度控制信号PWC（信号PWC）。另外，时序电路输出信号OUT1和信号OUT2。
注意，脉冲宽度控制信号PWC的脉冲宽度小于时钟信号CK1或时钟信号CK2的脉冲宽度。
复位信号RE2例如是在每隔帧期间输出各输出信号的脉冲信号之前使时序电路成为复位状态的信号。
图2A所示的时序电路包括晶体管301a、晶体管301b、晶体管301c、晶体管301d、晶体管301e、晶体管301f、晶体管301g、晶体管301h、晶体管301i、晶体管301j、晶体管301k以及晶体管301l。
在图2A所示的时序电路中，晶体管301a至晶体管301l都是场效应晶体管。
将电压Va输入到晶体管301a的源极和漏极中的一个，并将置位信号ST输入到晶体管301a的栅极。
晶体管301b的源极和漏极中的一个与晶体管301a的源极和漏极中的另一个连接，并将电压Vb输入到晶体管301b的源极和漏极中的另一个。
晶体管301c的源极和漏极中的一个与晶体管301a的源极和漏极中的另一个连接，并将电压Va输入到晶体管301c的栅极。
晶体管301d的源极和漏极中的一个与晶体管301a的源极和漏极中的另一个连接，并将电压Va输入到晶体管301d的栅极。
将电压Va输入到晶体管301e的源极和漏极中的一个，晶体管301e的源极和漏极中的另一个与晶体管301b的栅极连接，并且将信号RE2输入到晶体管301e的栅极。
将电压Va输入到晶体管301f的源极和漏极中的一个，晶体管301f的源极和漏极中的另一个与晶体管301b的栅极连接，并且将信号CK2输入到晶体管301f的栅极。
将电压Va输入到晶体管301g的源极和漏极中的一个，晶体管301g的源极和漏极中的另一个与晶体管301b的栅极连接，并且将信号RE1输入到晶体管301g的栅极。
晶体管301h的源极和漏极中的一个与晶体管301g的源极和漏极中的另一个连接，将电压Vb输入到晶体管301h的源极和漏极中的另一个，并且将置位信号ST输入到晶体管301h的栅极。
将信号PWC输入到晶体管301i的源极和漏极中的一个，并且晶体管301i的栅极与晶体管301c的源极和漏极中的另一个连接。
晶体管301j的源极和漏极中的一个与晶体管301i的源极和漏极中的另一个连接，并且将电压Vb输入到晶体管301j的源极和漏极中的另一个。
将信号CK1输入到晶体管301k的源极和漏极中的一个，并且晶体管301k的栅极与晶体管301d的源极和漏极中的另一个连接。
晶体管301l的源极和漏极中的一个与晶体管301k的源极和漏极中的另一个连接，将电压Vb输入到晶体管301l的源极和漏极中的另一，并且晶体管301l的栅极与晶体管301b的栅极连接。
注意，电压Va和电压Vb中的一个是高电源电压Vdd，而电压Va和电压Vb中的另一个是低电源电压Vss。高电源电压Vdd是其电压值相对高于低电源电压Vss的电压。低电源电压Vss是其电压值相对低于高电源电压Vdd的电压。电压Va的值和电压Vb的值有时例如根据晶体管的导电类型而互换。电压Va和电压Vb的差值为电源电压。
在图2A中，将晶体管301b的栅极、晶体管301h的源极和漏极中的一个、晶体管301j的栅极以及晶体管301l的栅极彼此连接的部分称为结点NA。
再者，将晶体管301a的源极和漏极中的另一个、晶体管301b的源极和漏极中的一个以及晶体管301c的源极和漏极中的一个彼此连接的部分称为结点NB。
将晶体管301c的源极和漏极中的另一个与晶体管301i的栅极彼此连接的部分称为结点NC。
将晶体管301d的源极和漏极中的另一个与晶体管301k的栅极彼此连接的部分称为结点ND。
将晶体管301i的源极和漏极中的另一个与晶体管301j的源极和漏极中的一个彼此连接的部分称为结点NE。
将晶体管301k的源极和漏极中的另一个与晶体管301l的源极和漏极中的一个彼此连接的部分称为结点NF。
注意，在本实施方式的移位寄存器中的时序电路中，未必要设置晶体管301c，但是，通过设置晶体管301c，可以避免结点NB的电压上升到高于高电源电压Vdd的电压。
注意，在本实施方式的移位寄存器中的时序电路中，未必要设置晶体管301d，但是，通过设置晶体管301d，可以避免结点NB的电压上升到高于高电源电压Vdd的电压。
以下，参照图2B说明图2A所示的时序电路的工作例子。图2B是用来说明图2A所示的时序电路的工作例子的时序图。例如，图2A所示的时序电路中的晶体管301a至301l都是n沟道型晶体管，晶体管301i及晶体管301k的阈值电压为同一电压Vth，并且作为电压Va和电压Vb分别输入高电源电压Vdd和低电源电压Vss。时钟信号CK1的占空比和时钟信号CK2的占空比都是25%，信号PWC的占空比为33%，时钟信号CK1和时钟信号CK2的各自的脉冲宽度为信号PWC的脉冲宽度的1.5倍。
在期间T31至T33中，将信号ST的脉冲输入到图2A所示的时序电路中，而使时序电路成为置位状态。
例如，在期间T31中，晶体管301h导通，从而结点NA的电压VNA成为与电压Vb相等的值，晶体管301j和晶体管301l截止。
此外，在期间T31中，晶体管301a、晶体管301c以及晶体管301d导通，晶体管301b截止，从而结点NB的电压VNB上升到与电压Va相等的值，然后，晶体管301a截止。
在期间T33和期间T34中，输入信号PWC的脉冲。在期间T33中，通过利用由在晶体管301i的栅极与该晶体管301i的源极和漏极中的另一个之间产生的寄生电容引起的电容耦合，使结点NC的电压VNC上升到高于电压Va和电压Vth的总和的电压，即Va+Vth+Vx（Vx为任意值），从而晶体管301i导通。由此，在期间T33和期间T34中，图2A所示的时序电路根据结点NE的电压而输出信号OUT1的脉冲。
在期间T34至T36中，将信号CK1设定为高电平。在期间T34中，通过利用由在晶体管301k的栅极与该晶体管301k的源极和漏极中的另一个之间产生的寄生电容引起的电容耦合，使结点ND的电压上升到高于电压Va和电压Vth的总和的电压，即Va+Vth+Vx，从而晶体管301k导通。由此，在期间T34至T36中，图2A所示的时序电路根据结点NF的电压而输出信号OUT2的脉冲。
然后，通过在期间T37至T39中输入信号RE1的脉冲，使图2A所示的时序电路成为复位状态。在期间T37中，例如，通过使晶体管301g导通，使结点NA的电压VNA成为与电压Va相等的值，然后，晶体管301j和晶体管301l导通。在期间T37至T39中，将信号CK2设定为高电平。通过在期间T37中使晶体管301f导通，使结点NC及结点ND的电压成为与电压Vb相等的值，然后，晶体管301i和晶体管301j截止。因此，在期间T37至T39中，将信号OUT1和信号OUT2设定为低电平。图2A所示的时序电路的工作例子如上所述。
如参照图2B所说明那样，通过输入置位信号，使图2A所示的时序电路成为置位状态，然后，输出信号OUT1和信号OUT2的脉冲。在输入复位信号时，时序电路处于复位状态，然后，将信号OUT1和信号OUT2设定为低电平。
再者，参照图3A和3B说明包括图2A所示的时序电路的移位寄存器的例子。图3A和3B是用来说明本实施方式的移位寄存器的图。
首先，参照图3A说明包括图2A所示的时序电路的移位寄存器的结构例子。图3A是示出本实施方式中的移位寄存器的结构例子的框图。
图3A所示的移位寄存器包括参照图2A说明的r级时序电路（时序电路300_1至时序电路300_r）。
对图3A所示的移位寄存器，输入起始脉冲信号SP（信号SP）、时钟信号CLK1（信号CLK1）至时钟信号CLK4（信号CLK4）、脉冲宽度控制信号PWC1（信号PWC1）至脉冲宽度控制信号PWC6（信号PWC6）以及复位脉冲信号RP1（信号RP1）。
信号CLK1至信号CLK4的各自的占空比为25%，信号CLK1至信号CLK4依次延迟四分之一周期。
注意，作为各时序电路中的信号CK1及信号CK2，可以使用时钟信号CLK1至时钟信号CLK4中的任何两种时钟信号。同一组合的时钟信号不被输入到彼此相邻的时序电路，并且所输入的两种时钟信号延迟四分之一周期。通过使用多个时钟信号，可以提高移位寄存器的信号输出工作的速度。
脉冲宽度控制信号PWC1至脉冲宽度控制信号PWC6都是脉冲信号，并具有33%的占空比。脉冲宽度控制信号PWC1至脉冲宽度控制信号PWC6依次延迟六分之一周期。
注意，作为各时序电路中的信号PWC，可以使用脉冲宽度控制信号PWC1至脉冲宽度控制信号PWC6中的任一脉冲宽度控制信号。同一脉冲宽度控制信号不被输入到彼此相邻的时序电路。此外，将r个时序电路划分为多个组，该多个组的每一个包括连续的多级时序电路，并被输入各自不同的脉冲宽度控制信号。通过使用多个脉冲宽度控制信号，可以按照包括连续的多级时序电路的每一组来控制输出信号的脉冲。
例如，在第一级时序电路300_1至第p级时序电路300_p中，将信号PWC1输入到奇数级的时序电路，将信号PWC2输入到偶数级的时序电路。在第p+1级时序电路300_p+1至第q级时序电路300_q中，将信号PWC3输入到奇数级的时序电路，将信号PWC4输入到偶数级的时序电路。在第q+1级时序电路300_q+1至第r级时序电路300_r中，将信号PWC5输入到奇数级的时序电路，将信号PWC6输入到偶数级的时序电路。
此外，将信号SP作为信号ST输入到第一级时序电路300_1中的晶体管301a的栅极及晶体管301h的栅极。
第H+1级（H为等于或小于r-2的自然数）时序电路300_H+1中的晶体管301a的栅极及晶体管301h的栅极连接于第H级时序电路300_H中的晶体管301k的源极和漏极中的另一个。此时，时序电路300_H的信号OUT2为时序电路300_H+1中的信号ST。
时序电路300_H+1中的晶体管301k的源极和漏极中的另一个连接于时序电路300_H中的晶体管301g的栅极。此时，时序电路300_H+1中的信号OUT2为时序电路300_H中的信号RE1。
此外，将复位脉冲信号RP2（信号RP2）作为信号RE1输入到第r级时序电路300_r中的晶体管301g的栅极。例如，可以将具有图2A所示的结构的时序电路作为虚设时序电路设置，而使用该虚设时序电路的信号OUT1作为信号RP2。
此外，参照图3B说明图3A所示的移位寄存器的驱动方法的例子。图3B是用来说明图3A所示的移位寄存器的驱动方法的例子的时序图。这里，作为例子，信号CLK1至信号CLK6的各自的脉冲宽度为信号PWC1至信号PWC6的各自的脉冲宽度的1.5倍。
作为图3A所示的移位寄存器的工作，根据信号CLK1至信号CLK4、信号PWC1至信号PWC6以及信号SP，从时序电路（时序电路300_1至时序电路300_r）依次输出信号OUT1及信号OUT2的脉冲。例如，在时刻t41至时刻t43的期间中将信号SP的脉冲输入到时序电路300_1，在时刻t42至时刻t44的期间中产生信号PWC1的脉冲,并且在时刻t43至时刻t45的期间中产生信号CLK1的脉冲。结果，在时刻t42至时刻t44的期间中，时序电路300_1输出信号OUT1的脉冲。注意，也可以在输入信号SP的脉冲之前将信号RP1的脉冲输入到各时序电路，以使各时序电路成为复位状态。
如图2A及2B和图3A及3B所示，本实施方式的移位寄存器包括多级时序电路。该多级时序电路的每一个包括第一晶体管、第二晶体管以及第三晶体管。第一晶体管具有被输入置位信号的栅极及根据该置位信号控制是否使第二晶体管导通的功能。第二晶体管具有其中一个被供应脉冲控制信号的源极和漏极及控制是否将来自时序电路的输出信号的电压设定为对应于脉冲控制信号的电压的电压值的功能。第三晶体管具有被输入复位信号的栅极及根据该复位信号控制是否使第二晶体管截止的功能。
再者，本实施方式的移位寄存器可以应用于上述实施方式的液晶显示装置中的显示选择信号输出电路。通过使用上述结构，例如，在一帧期间中多次产生信号SP的脉冲，由此将像素部划分为由多行显示电路构成的多个组，可以对各组依次输出显示选择信号的脉冲。由此，即使对各组输出显示选择信号的脉冲，也可以抑制因划分而产生在组边界的条纹，而可以进一步提高图像质量。
显示选择信号输出电路的工作不局限于在一帧期间中多次产生信号SP的脉冲。例如，通过将具有上述结构的多个移位寄存器设置在显示选择信号输出电路中而对包括多行显示电路的每一组从不同的移位寄存器产生信号SP的脉冲，可以对包括多行显示电路的每一组依次输出显示选择信号的脉冲。
在上述实施方式的液晶显示装置中的显示选择信号输出电路包括移位寄存器的情况下，可以使用本实施方式的移位寄存器形成上述实施方式的液晶显示装置中的显示选择信号输出电路。
实施方式3
在本实施方式中，说明上述实施方式所示的液晶显示装置中的显示电路的例子。
以下，参照图4A和4B说明在本实施方式中的显示电路的例子。图4A和4B是用来说明本实施方式中的显示电路的例子的图。
首先，参照图4A说明本实施方式中的显示电路的结构例子。图4A示出本实施方式中的显示电路的结构例子。
图4A所示的显示电路包括晶体管151、液晶元件152以及电容器153。
在图4A中的显示电路中，晶体管151是场效应晶体管。
此外，在液晶显示装置中，液晶元件包括第一显示电极、第二显示电极以及液晶层。液晶层的透光率根据施加到第一显示电极和第二显示电极之间的电压变化。
此外，在液晶显示装置中，电容器包括第一电容电极、第二电容电极以及与第一电容电极及第二电容电极重叠的介电层。电容器根据施加到第一电容电极和第二电容电极之间的电压蓄积电荷。
对晶体管151的源极和漏极中的一个输入信号DD，并且对晶体管151的栅极输入信号DSEL。
液晶元件152的第一显示电极与晶体管151的源极和漏极中的另一个电连接。对液晶元件152的第二显示电极输入电压Vc。可以适当地设定电压Vc的电平。
电容器153的第一电容电极与晶体管151的源极和漏极中的另一个电连接。对电容器153的第二电容电极输入电压Vc。
接着，说明图4A所示的显示电路的各构成要素。
晶体管151用作显示选择晶体管。
作为液晶元件152中的液晶层，可以使用当施加到第一显示电极和第二显示电极之间的电压为0V时透过光的液晶层。例如，可以使用包括电控双折射型液晶（ECB型液晶）、添加有二色性色素的液晶（GH液晶）、高分子分散型液晶或盘状液晶的液晶层等。或者，也可以使用呈现蓝相的液晶层。呈现蓝相的液晶层例如包含如下液晶组成物，该液晶组成物包含呈现蓝相的液晶及手性试剂。呈现蓝相的液晶的响应速度快，即1msec或更快，并且其具有光学各向同性，由此不需要取向处理，且视角依赖性小。由此，通过使用呈现蓝相的液晶层，可以提高工作速度。例如，本实施方式中的场序制方式的显示装置需要比使用滤色片的显示装置更快的工作速度，由此优选将上述呈现蓝相的液晶用于本实施方式中的场序制方式的显示装置中的液晶元件。
电容器153用作存储电容器，其第一电容电极和第二电容电极之间根据晶体管151被施加对应于信号DD的电压。虽然未必要设置电容器153，但是通过设置电容器153，可以抑制由显示选择晶体管的泄漏电流导致的施加到液晶元件的电压的变动。
作为晶体管151，例如可以使用包括作为其中被形成沟道的层的包含属于元素周期表中第14族的半导体（如硅）的半导体层或氧化物半导体层的晶体管。
接着，说明图4A中的显示电路的驱动方法的例子。
首先，参照图4B说明图4A中的显示电路的驱动方法的例子。图4B是用来说明图4A中的显示电路的驱动方法的例子的时序图，该时序图示出信号DD及信号DSEL的状态。
在图4A所示的显示电路的驱动方法的例子中，当输入信号DSEL的脉冲时，晶体管151导通。
在晶体管151导通时，显示电路被输入信号DD，从而液晶元件152的第一显示电极的电压及电容器153的第一电容电极的电压成为与信号DD的电压相等。
此时，液晶元件152成为写入状态（状态wte），并具有对应于信号DD的透光率，由此显示电路成为对应于信号DD的数据（数据D11至数据DQ（Q为等于或大于2的自然数）中的每一个）的显示状态。
然后，晶体管151截止，液晶元件152成为保持状态（状态hld），直到被输入下一信号DSEL的脉冲为止将被施加到第一显示电极与第二显示电极之间的电压保持为不使初始值的变动量超过标准值。另外，在液晶元件152处于保持状态时，上述实施方式的液晶显示装置中的灯单元成为点亮状态。
如参照图4A说明那样，本实施方式所例示的显示电路包括显示选择晶体管及液晶元件。通过采用上述结构，可以使显示电路成为对应于显示数据信号的显示状态。
实施方式4
在本实施方式中，说明可以应用于在上述实施方式中说明的液晶显示装置中的晶体管的晶体管。
作为在上述实施方式中说明的液晶显示装置中的晶体管，例如可以使用包括作为其中被形成沟道的层的氧化物半导体层或包含属于元素周期表中第14族的半导体（如硅）的半导体层的晶体管。注意，用作其中被形成沟道的层的层也被称为沟道形成层。
上述半导体层也可以为单晶半导体层、多晶半导体层、微晶半导体层或非晶半导体层。
作为可以应用于在上述实施方式中说明的液晶显示装置的包括氧化物半导体层的晶体管的其他例子，有包括高纯度化的氧化物半导体层的晶体管。注意，高度纯化是一般思路，包括下列情形：在氧化物半导体层内的氢或水被尽可能地去除的情形；以及氧被供应给氧化物半导体层，由此因氧化物半导体层的氧空位所致的缺陷被减少的情形。
参照图5A至5E对上述包括氧化物半导体层的晶体管的结构例子进行说明。图5A至5E为示出本实施方式中的晶体管的结构例子的截面示意图。
图5A所示的晶体管是底栅晶体管之一，该晶体管也被称为反交错型晶体管。
图5A所示的晶体管包括导电层401a、绝缘层402a、氧化物半导体层403a、导电层405a以及导电层406a。
导电层401a设置在衬底400a上。
绝缘层402a设置在导电层401a上。
氧化物半导体层403a隔着绝缘层402a与导电层401a重叠。
导电层405a和导电层406a设置在氧化物半导体层403a的一部分上。
此外，在图5A所示的晶体管中，绝缘层407a与氧化物半导体层403a的顶表面的一部分（其上既不设置有导电层405a也不设置有导电层406a的氧化物半导体层403a的一部分）接触。
绝缘层407a的一部分与绝缘层402a接触。在绝缘层407a与绝缘层402a之间夹有导体层405a、导体层406a以及氧化物半导体层403a。
图5B所示的晶体管除了包括图5A所示的结构以外还包括导电层408a。
导电层408a隔着绝缘层407a与氧化物半导体层403a重叠。
图5C所示的晶体管是底栅晶体管之一。
图5C所示的晶体管包括导电层401b、绝缘层402b、氧化物半导体层403b、导电层405b以及导电层406b。
导电层401b设置在衬底400b上。
绝缘层402b设置在导电层401b上。
导电层405b和导电层406b设置在绝缘层402b的一部分上。
氧化物半导体层403b隔着绝缘层402b与导电层401b重叠。
此外，在图5C中，绝缘层407b设置为与晶体管的氧化物半导体层403b的上表面及侧表面接触。
此外，绝缘层407b的一部分与绝缘层402b接触。在绝缘层407b与绝缘层402b之间夹有导电层405b、导电层406b以及氧化物半导体层403b。
注意，在图5A和5C中，保护绝缘层可以设置在绝缘层上。
图5D所示的晶体管除了包括图5C所示的结构以外还包括导电层408b。
导电层408b隔着绝缘层407b与氧化物半导体层403b重叠。
图5E所示的晶体管是顶栅晶体管之一。
图5E所示的晶体管包括导电层401c、绝缘层402c、氧化物半导体层403c、导电层405c以及导电层406c。
氧化物半导体层403c隔着绝缘层447设置在衬底400c上。
导电层405c和导电层406c设置在氧化物半导体层403c的一部分上。
绝缘层402c设置在氧化物半导体层403c、导电层405c以及导电层406c上。
导电层401c隔着绝缘层402c与氧化物半导体层403c重叠。
此外，对图5A至图5E所示的各构成要素进行说明。
衬底400a至衬底400c的每一个例如可以为透光衬底如玻璃衬底或塑料衬底。
导电层401a至导电层401c的每一个用作晶体管的栅极。注意，用作晶体管的栅极的层也被称为栅电极或栅极布线。
导电层401a至401c的每一个例如可以为使用如下材料的层：金属材料如钼、钛、铬、钽、钨、铝、铜、钕或钪；或者包含任意这些材料作为主要组分的合金材料。导电层401a至401c也可以通过层叠可以应用于导电层401a至401c的材料的层而形成。
绝缘层402a至绝缘层402c的每一个用作晶体管的栅极绝缘层。另外，将用作晶体管的栅极绝缘层的层也称为栅极绝缘层。
作为绝缘层402a至402c的每一个可以使用例如氧化硅层、氮化硅层、氧氮化硅层、氮氧化硅层、氧化铝层、氮化铝层、氧氮化铝层、氮氧化铝层或氧化铪层。绝缘层402a至402c也可以通过层叠可以应用于绝缘层402a至402c的材料的层而形成。
或者，作为绝缘层402a至402c，例如可以使用包括包含氧元素及属于第13族的元素的材料的绝缘层。例如，在氧化物半导体层403a至403c包含属于第13族的元素的情况下，通过作为与氧化物半导体层403a至403c接触的绝缘层使用包含属于第13族的元素的绝缘层，可以使该绝缘层与氧化物半导体层之间的界面处于良好状态。
作为包含属于第13族的元素的材料，例如可以举出氧化镓、氧化铝、氧化铝镓、氧化镓铝等。这里，氧化铝镓是指含铝量（at.%）多于含镓量（at.%）的材料，氧化镓铝是指含镓量（at.%）等于或多于含铝量（at.%）的材料。
例如，通过将包含氧化镓的绝缘层用于绝缘层402a至402c，可以减少绝缘层402a至402c与氧化物半导体层403a至403c的界面的氢或氢离子的积累量。
或者，通过将包含氧化铝的绝缘层用于绝缘层402a至402c，可以减少绝缘层402a至402c与氧化物半导体层403a至403c的界面的氢或氢离子的积累量。水不容易通过包含氧化铝的绝缘层。因此，通过使用包含氧化铝的绝缘层，可以抑制水经过该绝缘层侵入到氧化物半导体层。
再者，作为绝缘层402a至402c，可以使用以Al2Ox（x=3+α，α大于0且小于1）、Ga2Ox（x=3+α，α大于0且小于1）或GaxAl2-xO3+α（x大于0且小于2，α大于0且小于1）等表示的材料。绝缘层402a至402c也可以通过层叠可以应用于绝缘层402a至402c的材料的层而形成。例如，绝缘层402a至402c也可以通过层叠多个包含以Ga2Ox表示的氧化镓的层而形成。或者，绝缘层402a至402c也可以通过层叠包含以Ga2Ox表示的氧化镓的绝缘层和包含以Al2Ox表示的氧化铝的绝缘层而形成。
绝缘层447用作防止来自衬底400c的杂质元素的扩散的基底层。
作为绝缘层447，例如，可以使用可以应用于绝缘层402a至402c的材料的层。或者，绝缘层447也可以通过层叠可以应用于绝缘层402a至402c的材料的层而形成。
氧化物半导体层403a至403c用作其中被形成晶体管的沟道的层。注意，用作其中被形成晶体管的沟道的层的层也被称为沟道形成层。作为可以用于氧化物半导体层403a至403c的氧化物半导体，例如可以举出四元金属氧化物、三元金属氧化物或二元金属氧化物等。作为四元金属氧化物，例如可以使用In-Sn-Ga-Zn-O类金属氧化物等。作为三元金属氧化物，例如可以使用In-Ga-Zn-O类金属氧化物、In-Sn-Zn-O类金属氧化物、In-Al-Zn-O类金属氧化物、Sn-Ga-Zn-O类金属氧化物、Al-Ga-Zn-O类金属氧化物、或者Sn-Al-Zn-O类金属氧化物等。作为二元金属氧化物，例如可以使用In-Zn-O类金属氧化物、Sn-Zn-O类金属氧化物、Al-Zn-O类金属氧化物、Zn-Mg-O类金属氧化物、Sn-Mg-O类金属氧化物、In-Mg-O类金属氧化物、In-Sn-O类金属氧化物、或者In-Ga-O类金属氧化物等。再者，例如也可以使用In-O类金属氧化物、Sn-O类金属氧化物、Zn-O类金属氧化物等作为氧化物半导体。此外，上述可以应用于氧化物半导体的金属氧化物也可以包含氧化硅。
当使用In-Zn-O类金属氧化物时，例如可以使用具有如下组成比的氧化物靶材形成In-Zn-O类金属氧化物半导体层，即In:Zn=50:1至1:2（换算为摩尔比则为In2O3:ZnO=25:1至1:4），优选为In:Zn=20:1至1:1（换算为摩尔比则为In2O3:ZnO=10:1至1:2），更优选为In:Zn=15:1至1.5:1（换算为摩尔比则为In2O3:ZnO=15:2至3:4）。例如，在用来沉积In-Zn-O类氧化物半导体的靶材的原子比被表示为In:Zn:O=P:U:R时，满足R＞1.5P+U。通过增加In的量，可以提高晶体管的迁移率。
作为氧化物半导体，也可以使用由InMO3（ZnO）m（m大于0）表示的材料。InMO3（ZnO）m的M表示选自Ga、Al、Mn及Co中的一种或多种金属元素。
导电层405a至405c及导电层406a至406c用作晶体管的源极或漏极。注意，可以将用作晶体管的源极的层称为源电极或源极布线，并可以将用作晶体管的漏极的层称为漏电极或漏极布线。
导电层405a至405c及导电层406a至406c的每一个例如可以为使用如下材料的层：金属材料如铝、铬、铜、钽、钛、钼或钨；或者包含任意这些金属材料作为主要组分的合金材料。或者，导电层405a至405c及导电层406a至406c的每一个可以为可以应用于导电层405a至405c及导电层406a至406c的材料的层的叠层。
导电层405a至405c及导电层406a至406c可以使用包含导电金属氧化物的层而形成。作为导电金属氧化物的例子，有氧化铟、氧化锡、氧化锌、氧化铟氧化锡合金或氧化铟氧化锌合金。注意，可以应用于导电层405a至405c及导电层406a至406c的导电金属氧化物也可以包含氧化硅。
与绝缘层402a至402c同样，例如，绝缘层407a和绝缘层407b都可以为包括包含氧元素及属于元素周期表的第13族的元素的材料的绝缘层。或者，例如，可以将由Al2Ox、Ga2Ox或GaxAl2-xO3+α表示的材料用于绝缘层407a及407b。
例如，绝缘层402a至402c和绝缘层407a及407b都可以为包含由Ga2Ox表示的氧化镓的绝缘层。此外，绝缘层402a至402c和绝缘层407a及407b中的一个可以为包含由Ga2Ox表示的氧化镓的绝缘层，而绝缘层402a至402c和绝缘层407a及407b中的另一个可以为包含由Al2Ox表示的氧化铝的绝缘层。
导电层408a及408b的每一个用作晶体管的栅极。在晶体管包括导电层408a或导电层408b时，将导电层401a和导电层408a中的一个或导电层401b和导电层408b中的一个称为背栅极、背栅电极或背栅极布线。通过隔着沟道形成层设置多个用作栅极的层，可以控制晶体管的阈值电压。
导电层408a及408b的每一个例如可以为使用如下材料的层：金属材料如铝、铬、铜、钽、钛、钼或钨；或者包含任意上述金属材料作为主要组分的合金材料。导电层408a及408b的每一个也可以通过层叠可以应用于导电层408a及408b的材料而形成。
或者，作为导电层408a及408b，可以使用包含导电金属氧化物的层。作为导电金属氧化物的例子，有氧化铟、氧化锡、氧化锌、氧化铟氧化锡合金或氧化铟氧化锌合金。注意，可以应用于导电层408a及408b的导电金属氧化物也可以包含氧化硅。
注意，本实施方式的晶体管也可以具有如下结构：在用作沟道形成层的氧化物半导体层的一部分上设置有绝缘层，并且用作源极或漏极的导电层设置为隔着该绝缘层与氧化物半导体层重叠。当采用上述结构时，绝缘层用作保护晶体管的沟道形成层的层（也称为沟道保护层）。作为用作沟道保护层的绝缘层，例如可以使用包含可以应用于绝缘层402a至402c的材料的层。或者，用作沟道保护层的绝缘层也可以通过层叠可以应用于绝缘层402a至402c的材料而形成。
注意，本实施方式的晶体管未必要如图5A至5E所示那样具有整个氧化物半导体层与用作栅电极的导电层重叠的结构，但是在采用整个氧化物半导体层与用作栅电极的导电层重叠的结构时，可以防止向氧化物半导体层的光入射。
接着，作为本实施方式的晶体管的制造方法的例子，参照图6A至图6E对图5A所示的晶体管的制造方法的例子进行说明。图6A至6E为示出图5A所示的晶体管的制造方法的例子的截面示意图。
首先，如图6A所示，准备衬底400a，在衬底400a上形成第一导电膜，并且蚀刻第一导电膜的一部分来形成导电层401a。
例如，可以通过利用溅射法形成可以应用于导电层401a的材料的膜，来形成第一导电膜。第一导电膜也可以通过层叠可以应用于第一导电膜的材料的层而形成。
通过使用去除了氢、水、羟基或氢化物等杂质的高纯度气体作为溅射气体，可以降低所形成的膜的杂质浓度。
注意，也可以在利用溅射法形成膜之前在溅射设备的预热室中进行预热处理。通过进行上述预热处理，可以除去氢或水分等杂质。
另外，也可以在利用溅射法形成膜之前进行如下处理（称为反溅射）：在氩、氮、氦或氧气氛下，使用RF电源对衬底一侧施加电压而不对靶材一侧施加电压，来形成等离子体，由此对被形成膜的表面进行改性的处理。通过进行反溅射，可以去除附着于被形成膜的表面的粉状物质（也称为微粒或尘屑）。
在利用溅射法形成膜时，可以使用捕集真空泵等去除残留在用来形成膜的成膜室中的水分。作为捕集真空泵，例如可以使用低温泵、离子泵或钛升华泵等。另外，也可以使用设置有冷阱的涡轮分子泵去除残留在成膜室中的水分。
如上述导电层401a的形成方法那样，在本实施方式的晶体管的制造方法的例子中在对膜的一部分进行蚀刻来形成层时，例如，可以利用光刻工序在膜的一部分上形成抗蚀剂掩模，并使用抗蚀剂掩模对膜进行蚀刻，来形成层。在此情况下，在形成层之后去除抗蚀剂掩模。
注意，也可以利用喷墨法形成抗蚀剂掩模。因为在喷墨法中不使用光掩模，所以可以降低制造成本。或者，也可以使用具有透过率不同的多个区域的曝光掩模（也称为多级灰度掩模）形成抗蚀剂掩模。通过使用多级灰度掩模，可以形成具有不同厚度的区域的抗蚀剂掩模，并可以减少用于晶体管的制造的抗蚀剂掩模的个数。
接着，如图6B所示，通过在导电层401a上形成第一绝缘膜，形成绝缘层402a。
例如，可以通过利用溅射法或等离子体CVD法等形成可以应用于绝缘层402a的材料的膜，来形成第一绝缘膜。第一绝缘膜也可以通过层叠可以应用于绝缘层402a的材料的膜而形成。另外，在利用高密度等离子体CVD法（例如，使用微波（例如，频率为2.45GHz的微波）的高密度等离子体CVD法）形成可以应用于绝缘层402a的材料的膜时，可以将绝缘层402a形成为致密，并可以提高绝缘层402a的击穿电压。
接着，如图6C所示，在绝缘层402a上形成氧化物半导体膜，然后对氧化物半导体膜的一部分进行蚀刻，来形成氧化物半导体层403a。
例如，通过利用溅射法形成可以应用于氧化物半导体层403a的氧化物半导体材料的膜，来可以形成氧化物半导体膜。注意，也可以在稀有气体气氛下、氧气氛下或稀有气体和氧的混合气氛下形成氧化物半导体膜。
通过使用具有In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:1[摩尔比]的组成比的氧化物靶材作为溅射靶材，可以形成氧化物半导体膜。或者，例如也可以使用具有In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:2[摩尔比]的组成比的氧化物靶材作为溅射靶材，来形成氧化物半导体膜。
在利用溅射形成氧化物半导体膜时，可以将衬底400a放在减压下并以高于或等于100℃且低于或等于600℃的温度加热衬底400a，该加热温度优选高于或等于200℃且低于或等于400℃。通过加热衬底400a，可以降低氧化物半导体膜中的杂质浓度，并可以减小由溅射引起的对氧化物半导体膜的损害。
接着，如图6D所示，在绝缘层402a及氧化物半导体层403a上形成第二导电膜并且对第二导电膜的一部分进行蚀刻，来形成导电层405a及导电层406a。
例如，可以利用溅射法等形成可以应用于导电层405a及导电层406a的材料的膜来形成第二导电膜。或者，第二导电膜可以通过层叠可以应用于导电层405a及导电层406a的材料的膜而形成。
接着，如图6E所示，以与氧化物半导体层403a接触的方式形成绝缘层407a。
例如，通过在稀有气体（典型为氩）气氛下、氧气氛下或稀有气体和氧的混合气氛下利用溅射法形成可以应用于绝缘层407a的膜，可以形成绝缘层407a。通过利用溅射法形成绝缘层407a，可以抑制用作晶体管的背沟道的氧化物半导体层403a的一部分的电阻值的降低。形成绝缘层407a时的衬底温度优选在室温至300℃的范围内。
在形成绝缘层407a之前，可以使用诸如N2O、N2或Ar之类的气体进行等离子体处理，以去除氧化物半导体层403a的裸露表面上的水等。在进行等离子体处理的情况下，优选在进行等离子体处理之后以不接触于大气的方式形成绝缘层407a。
此外，在图5A所示的晶体管的制造方法的例子中，例如在等于或高于400℃且等于或低于750℃或者等于或高于400℃且低于衬底的应变点的温度下进行加热处理。例如，在形成氧化物半导体膜之后、在对氧化物半导体膜的一部分进行蚀刻之后、在形成第二导电膜之后、在对第二导电膜的一部分进行蚀刻之后或者在形成绝缘层407a之后进行上述加热处理。
作为用于上述加热处理的加热处理设备，可以使用电炉或者利用来自电阻发热体等发热体的热传导或热辐射加热对象物的设备。例如，可以使用气体快速热退火（GRTA）设备或灯快速热退火（LRTA）设备等快速热退火（RTA）设备。LRTA设备是利用从灯如卤素灯、金卤灯、氙弧灯、碳弧灯、高压钠灯或高压汞灯等发出的光（电磁波）的辐射加热对象物的设备。GRTA设备是利用高温气体进行加热处理的设备。作为高温的气体，例如可以使用稀有气体、或者即使进行加热处理也不与对象物产生反应的惰性气体（例如氮）。
在热处理之后，在维持或降低加热温度的同时，可以将高纯度氧气、高纯度N2O气体或超干空气（具有-40℃或更低的露点，优选为-60℃或更低的露点）引入到已进行了加热处理的炉内。优选不使氧气体或N2O气体包含水、氢等。引入到加热处理设备中的氧气或N2O气体的纯度优选为等于或高于6N，更优选为等于或高于7N（即，氧气或N2O气体的杂质浓度优选为等于或低于1ppm，更优选为等于或低于0.1ppm）。通过利用氧气或N2O气体的作用，将氧供给到氧化物半导体层403a中，而可以降低起因于氧化物半导体层403a中的氧空位的缺陷。
除了上述加热处理之外，也可以在形成绝缘层407a之后，在惰性气体气氛下或氧气气氛下进行加热处理（优选在等于或高于200℃且等于或低于400℃，例如，等于或高于250℃且等于或低于350℃的温度下）。
也可以在形成绝缘层402a之后、在形成氧化物半导体膜之后、在形成用作源电极和漏电极的导电层之后、在形成绝缘层之后或者在进行加热处理之后进行利用氧等离子体的氧掺杂处理。例如，也可以使用2.45GHz的高密度等离子体进行氧掺杂处理。或者，也可以使用离子注入法或离子掺杂进行氧掺杂处理。通过进行氧掺杂处理，可以降低所制造的晶体管的电特性的不均匀性。例如，通过进行氧掺杂处理，使绝缘层402a和绝缘层407a中的一个或两者成为其氧含量超过化学计量组成的状态。由此，容易将绝缘层中的过剩的氧供给到氧化物半导体层403a。结果，可以降低氧化物半导体层403a中或者氧化物半导体层403a与绝缘层402a和绝缘层407a中的一个或两者之间的界面的氧空位缺陷，而可以进一步降低氧化物半导体层403a中的载流子浓度。
例如，在作为绝缘层402a和绝缘层407a中的一个或两者形成包含氧化镓的绝缘层时，可以对该绝缘层供给氧而将氧化镓的组成设定为Ga2Ox。
或者，在作为绝缘层402a和绝缘层407a中的一个或两者形成包含氧化铝的绝缘层时，可以对该绝缘层供给氧而将氧化铝的组成设定为Al2Ox。
或者，当作为绝缘层402a和绝缘层407a中的一个或两者形成包含氧化镓铝或氧化铝镓的绝缘层时，可以对该绝缘层供给氧而将氧化镓铝或氧化铝镓的组成设定为GaxAl2-xO3+α。
通过上述工序，通过从氧化物半导体层403a排除氢、水、羟基或氢化物（也称为氢化合物）等杂质，且对氧化物半导体层403a供给氧，可以使氧化物半导体层高纯度化。
虽然在上文中示出图5A所示的晶体管的制造方法的例子，但是本发明的晶体管的制造方法不局限于此。例如，只要图5B至5E所示的各构成要素的名称与图5A所示的各构成要素相同且其功能的至少一部分与图5A所示的各构成要素相同，就可以适当地援用图5A所示的晶体管的制造方法的例子的说明。
如图5A至5E及图6A至6E所说明，本实施方式所例示的晶体管包括：用作栅极的导电层；用作栅极绝缘层的绝缘层；隔着用作栅极绝缘层的绝缘层与用作栅极的导电层重叠且其中被形成沟道的氧化物半导体层；电连接到氧化物半导体层且用作源极和漏极中的一个的导电层；以及电连接到氧化物半导体层且用作源极和漏极中的另一个的导电层。
此外，在本实施方式所例示的的晶体管中，接触氧化物半导体层的绝缘层与用作栅极绝缘层的绝缘层彼此接触，它们之间夹有氧化物半导体层、用作源极和漏极中的一个的导电层以及用作源极和漏极中的另一个的导电层。根据上述结构，氧化物半导体层、用作源极和漏极中的一个的导电层以及用作源极和漏极中的另一个的导电层被接触氧化物半导体层的绝缘层及用作栅极绝缘层的绝缘层围绕。因此，可以抑制向氧化物半导体层、用作源极和漏极中的一个的导电层以及用作源极和漏极中的另一个的导电层的杂质的侵入。
其中被形成沟道的氧化物半导体层为高纯度化的氧化物半导体层。通过使氧化物半导体层高纯度化，可以使氧化物半导体层的载流子浓度低于1×1014/cm3，优选低于1×1012/cm3，更优选低于1×1011/cm3，由此可以抑制由温度变化导致的特性变化。根据上述结构，每微米沟道宽度的截止电流可以为10aA(1×10-17A)或更低，1aA(1×10-18A)或更低，10zA(1×10-20A)或更低，1zA(1×10-21A)或更低，进一步为100yA(1×10-22A)或更低。晶体管的截止电流越低越好。本实施方式的晶体管的截止电流的下限值被估计为10-30A/μm左右。
例如，通过将本实施方式的包括氧化物半导体层的晶体管用于上述实施方式的液晶显示装置中的显示电路、显示选择信号输出电路或显示数据信号输出电路，可以提高显示装置的可靠性。
实施方式5
在本实施方式中，说明上述实施方式所示的液晶显示装置的结构例子。
本实施方式中的液晶显示装置包括设置有半导体元件如晶体管的第一衬底（有源矩阵衬底）、第二衬底以及设置在第一衬底与第二衬底之间的液晶层。
以下，参照图7A和7B说明本实施方式的液晶显示装置中的有源矩阵衬底的结构例子。图7A和7B示出本实施方式的液晶显示装置中的有源矩阵衬底的结构例子。图7A是平面示意图，而图7B是沿图7A中的A-B线的截面示意图。在图7A和7B中，示出具有使用图5A说明的结构的晶体管的例子。
图7A和7B所示的有源矩阵衬底包括：衬底500；导电层501a；导电层501b；绝缘层502；半导体层503；导电层504a；导电层504b；绝缘层505；绝缘层509；以及导电层510。
导电层501a和导电层501b的每一个设置在衬底500的一个表面上。
导电层501a用作显示电路中的显示选择晶体管的栅极。
导电层501b用作显示电路中的存储电容器的第二电容电极。注意，用作电容器（存储电容器）的第二电容电极的层也被称为第二电容电极。
绝缘层502隔着导电层501a及导电层501b设置在衬底500的一个表面上。
绝缘层502用作：显示电路中的显示选择晶体管的栅极绝缘层；以及显示电路中的存储电容器的介电层。
半导体层503隔着绝缘层502与导电层501a重叠。半导体层503用作显示电路中的显示选择晶体管的沟道形成层。
导电层504a与半导体层503电连接。导电层504a用作显示电路中的显示选择晶体管的源极和漏极中的一个。
导电层504b与半导体层503电连接，并隔着绝缘层502与导电层501b重叠。导电层504b用作显示电路中的显示选择晶体管的源极和漏极中的另一个，并用作显示电路中的存储电容器的第一电容电极。
绝缘层505的一部分与半导体层503接触。导电层504a及504b被夹在绝缘层505与半导体层503之间。
绝缘层509与绝缘层505重叠。绝缘层509用作显示电路中的平坦化绝缘层。注意，未必要设置绝缘层509。
导电层510在穿过绝缘层505及绝缘层509的开口部中与导电层504b电连接。导电层510用作显示电路中的显示元件的像素电极。注意，用作像素电极的层也可以被称为像素电极。
以下，参照图8A和8B说明本实施方式的液晶显示装置中的有源矩阵衬底的其他结构例子。图8A和8B示出本实施方式的液晶显示装置中的有源矩阵衬底的结构例子。图8A是平面示意图，而图8B是沿图8A中的A-B线的截面示意图。在图8A和8B中，示出具有使用图5A说明的结构的晶体管的例子。
图8A和8B所示的有源矩阵衬底的结构与图7A和7B所示的有源矩阵衬底的结构的不同之处在于：设置有衬底521代替衬底500，并包括粘合层522和加强件523。注意，在图8A和8B所示的有源矩阵衬底的说明中，作为在图8A和8B中与图7A和7B所示的有源矩阵衬底相同的部分，适当地援用图7A和7B所示的有源矩阵衬底的说明。
导电层501a和导电层501b隔着粘合层522形成在衬底521的第一表面上。
加强件523设置在与衬底521的第一表面相对的第二表面的一部分上。第二表面的一部分是指透光部分以外的部分。注意，基底层也可以设置在粘合层522与导电层501a及501b之间，并且加强件523也可以设置在该基底层与粘合层522之间。虽然未必要将加强件523设置于本实施方式的液晶显示装置中的有源矩阵衬底，但是通过设置加强件523可以提高抗外力冲击的耐性，结果可以抑制液晶显示装置的破坏。
以下，说明图8A和8B所示的有源矩阵衬底的制造方法的例子。将被剥离层（包括导电层501a、导电层501b、绝缘层502、半导体层503、导电层504a、导电层504b、绝缘层505、绝缘层509以及导电层510）隔着剥离层形成在元件制造用衬底的第一表面上，该元件制造用衬底与衬底521不同。
作为元件制造用衬底，例如，可以使用可以应用于图5A所示的衬底400a的衬底。
形成在元件制造用衬底上的剥离层可以为包含如下材料的层：金属材料如钼、钛、铬、钽、铌、镍、钴、锆、锌、钌、铑、钯、锇、铱、硅或钨；或者以上述材料中的任何材料作为主要成分的合金材料。或者，形成在元件制造用衬底上的剥离层可以通过层叠可以应用于形成在元件制造用衬底上的剥离层的材料而形成。
接着，将设置有被剥离层的元件制造用衬底和设置有粘合层的支撑衬底贴合为使被剥离层与粘合层彼此接触。然后，在剥离层与被剥离层之间造成剥离而剥离元件制造用衬底。
作为支撑衬底，例如，可以使用可以应用于元件制造用衬底的衬底。
注意，例如，通过进行激光照射、蚀刻处理以及机械方法（用刀等的方法）中的一种或多种的组合，在剥离层与被剥离层之间造成剥离而剥离元件制造用衬底。
接着，将设置有粘合层522的衬底521结合于从剥离层剥离的层的表面。
接着，在衬底521的第二表面上形成加强件523。
然后，在被剥离层与设置于支撑衬底的粘合层之间造成剥离而剥离支撑衬底。图8A和8B所示的有源矩阵衬底的制造方法的例子如上所述。
此外，参照图9A和9B说明本实施方式中的液晶显示装置的结构例子。图9A和9B示出包括图7A和7B所示的有源矩阵衬底的液晶显示装置的结构例子。图9A是平面示意图，而图9B是沿图9A中的A-B线的截面示意图。注意，作为例子，以液晶元件为显示元件。
图9A和9B所示的液晶显示装置除了图7A和7B所示的有源矩阵衬底之外还包括衬底512、遮光层513、绝缘层516、导电层517以及液晶层518。注意，在图9A中，为了方便起见，省略导电层517。
遮光层513设置在衬底512的一个表面的一部分上。例如，遮光层513形成在衬底512的一个表面的与晶体管重叠的部分以外的一部分上。
绝缘层516形成在衬底512一侧，在绝缘层516与衬底512之间夹有遮光层513。
导电层517设置在衬底512一侧的一个表面上。导电层517用作显示电路的共同电极。
液晶层518设置在导电层510和导电层517之间。
导电层510、液晶层518以及导电层517用作显示电路中的显示元件。
再者，说明图7A和7B、图8A和8B以及图9A和9B所示的液晶显示装置的各构成要素。
作为衬底500及衬底512，可以使用可以应用于图5A中的衬底400a的衬底。
作为导电层501a及导电层501b的每一个，可以使用可以应用于图5A所示的导电层401a的材料的层。或者，导电层501a及导电层501b也可以通过层叠可以应用于导电层401a的材料的层而形成。
作为绝缘层502，可以使用可以应用于图5A中的绝缘层402a的材料的层。或者，绝缘层502也可以通过层叠可以应用于绝缘层402a的材料的层而形成。
作为半导体层503，可以使用可以应用于图5A中的氧化物半导体层403a的材料的层或包含属于第14族的半导体如硅的半导体层。
作为导电层504a及导电层504b，可以使用可以应用于图5A中的导电层405a或导电层406a的材料的层。或者，导电层504a及导电层504b也可以通过层叠可以应用于导电层405a或导电层406a的材料的层而形成。
作为绝缘层505，可以使用可以应用于图5A中的绝缘层407a的材料的层。或者，绝缘层505也可以通过层叠可以应用于绝缘层407a的材料的层而形成。
作为绝缘层509及绝缘层516的每一个，例如可以使用聚酰亚胺、丙烯酸树脂、苯并环丁烯等有机材料的层。或者，作为绝缘层509，也可以使用低介电常数材料（也称为low-k材料）的层。
作为导电层510和导电层517，例如可以使用如下透光导电材料的层：铟锡氧化物、将氧化锌混合到氧化铟中的金属氧化物（称为铟锌氧化物（IZO））、将氧化硅（SiO2）混合到氧化铟中的导电材料、有机铟、有机锡、包含氧化钨的铟氧化物、包含氧化钨的铟锌氧化物、包含氧化钛的铟氧化物或包含氧化钛的铟锡氧化物等。此外，也可以使用包含导电高分子（也称为导电聚合物）的导电组成物形成导电层510。使用导电组成物形成的导电层的薄层电阻优选为10000欧姆/□(per square)或更低，且波长为550nm时的透光率优选为70%或更高。此外，包含在导电组成物中的导电高分子的电阻率优选为0.1Ω·cm或更小。
作为导电高分子，可以使用所谓的π电子共轭类导电聚合物。作为π电子共轭类导电聚合物，例如可以举出：聚苯胺或其衍生物；聚吡咯或其衍生物；聚噻吩或其衍生物；或者苯胺、吡咯和噻吩中的两种或更多的共聚物或其衍生物。
作为遮光层513，例如可以使用包含金属材料的层。
作为液晶层518，例如可以使用包括TN液晶、OCB液晶、STN液晶、VA液晶、ECB液晶、GH液晶、高分子分散型液晶或盘状液晶等的层。
作为衬底521，可以使用具有高韧性及对可见光的透光性的衬底。例如，作为衬底521，可以使用如下任何树脂的衬底：聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯腈树脂、聚酰亚胺树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯（PC）树脂、聚醚砜（PES）树脂、聚酰胺树脂、环烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂或聚氯乙烯树脂。通过使用以上述任何有机树脂形成的衬底，可以减少液晶显示装置的重量，并可以提高抗外力冲击的耐性，结果可以抑制液晶显示装置的破坏。
作为粘合层522，例如，可以使用光固化树脂、反应固化树脂或热固化树脂等树脂的层。
作为加强件523，例如，可以使用金属板等。
如图7A和7B、图8A和8B以及图9A和9B所示那样，本实施方式的液晶显示装置包括设置有晶体管及像素电极的有源矩阵衬底、对置衬底以及有源矩阵衬底和对置衬底之间的具有液晶的液晶层。
此外，如图7A和7B、图8A和8B以及图9A和9B所示那样，在本实施方式的液晶显示装置的结构例子中，遮光层设置在透光部分以外的部分中。通过使用上述结构，例如，可以抑制光入射到设置于有源矩阵衬底的晶体管，由此可以抑制由光导致的晶体管的电特性（如阈值电压）的变动。
此外，通过使用本实施方式中的液晶显示装置的结构，可以将显示选择信号输出电路等电路设置在设置有显示电路的衬底上。在此情况下，显示选择信号输出电路等电路中的晶体管可以具有与显示电路中的晶体管相同的结构。通过使用上述结构，利用同一工序在同一衬底上形成显示电路及显示选择信号输出电路，从而可以减少显示电路与显示选择信号输出电路之间的连接不良。
根据本实施方式所示的液晶显示装置的结构，作为被形成晶体管等元件的衬底可以使用轻量且具有高抗冲击性的衬底。因此，可以抑制液晶显示装置的破坏。
实施方式6
在本实施方式中，说明每一个都设置有上述实施方式的液晶显示装置的电子装置的例子。
将参照图10A至10D说明本实施方式的电子装置的结构例子。图10A至10D是示出本实施方式的电子装置的结构例子的示意图。
图10A所示的电子装置是移动信息终端的例子。图10A中的移动信息终端包括壳体1001a和设置在壳体1001a中的显示部1002a。
注意，在壳体1001a的侧表面1003a可以设置有与外部装置连接的连接端子和用于图10A所示的移动信息终端的操作的一个或多个按钮。
在图10A所示的移动信息终端的壳体1001a中设置有CPU、主存储器、用来在外部装置与CPU及主存储器之间发送/接收信号的接口以及将信号发送到外部装置/从外部装置接收信号的天线。注意，在壳体1001a中，可以设置一个或多个具有特定功能的集成电路。
如图10A所示，通过使用具备偏振快门的眼镜1011a观看显示部1002a的图像，可以看到拟3D图像。眼镜1011a具备用于左眼的偏振快门1012a和用于右眼的偏振快门1013a，该两种偏振快门使用液晶而形成。例如，在显示部1002a的图像为左眼图像时，利用用于右眼的偏振快门1013a阻挡入射到观看者的右眼的光；在显示部1002a的图像为右眼图像时，利用用于左眼的偏振快门1012a阻挡入射到观看者的左眼的光。结果，观看者可以看到拟3D图像。注意，也可以将天线设置在眼镜1011a上并利用无线通信接收包括控制信号的载波，以控制用于左眼的偏振快门1012a和用于右眼的偏振快门1013a的透光率。
图10A所示的移动信息终端具有电话、电子书、个人计算机以及游戏机中的一种或多种功能。
图10B所示的电子装置是可折叠移动信息终端的例子。图10B所示的移动信息终端包括壳体1001b、设置在壳体1001b中的显示部1002b、壳体1004、设置在壳体1004中的显示部1005以及用于连接壳体1001b和壳体1004的铰链1006。
在图10B所示的移动信息终端中，可以利用铰链1006转动壳体1001b或壳体1004而将壳体1001b层叠在壳体1004上。
注意，在壳体1001b的侧表面1003b或壳体1004的侧表面1007可以设置有与外部装置连接的连接端子和用于图10B所示的移动信息终端的操作的一个或多个按钮。
显示部1002b和显示部1005可以显示各自不同的图像或连屏图像。注意，未必设置显示部1005；代替显示部1005可以设置作为输入装置的键盘。
在图10B所示的移动信息终端的壳体1001b或壳体1004中设置有CPU、主存储器以及用来在外部装置与CPU及主存储器之间发送/接收信号的接口。注意，在壳体1001b或壳体1004中，可以设置一个或多个具有特定功能的集成电路。此外，在图10B所示的移动信息终端中，可以设置有将信号发送到外部装置/从外部装置接收信号的天线。
如图10B所示，通过使用具备偏振快门的眼镜1011b观看显示部1002b或显示部1005的图像，可以看到拟3D图像。眼镜1011b具备用于左眼的偏振快门1012b和用于右眼的偏振快门1013b，该两种偏振快门使用液晶而形成。例如，在显示部1002b或显示部1005的图像为左眼图像时，利用用于右眼的偏振快门1013b阻挡入射到观看者的右眼的光；在显示部1002b或显示部1005的图像为右眼图像时，利用用于左眼的偏振快门1012b阻挡入射到观看者的左眼的光。结果，观看者可以看到拟3D图像。注意，也可以将天线设置在眼镜1011b上并利用无线通信接收包括控制信号的载波，以控制用于左眼的偏振快门1012b和用于右眼的偏振快门1013b的透光率。
图10B所示的移动信息终端具有电话、电子书、个人计算机以及游戏机中的一种或多种功能。
图10C所示的电子装置是固定信息终端的例子。图10C中的固定信息终端包括壳体1001c和设置在壳体1001c中的显示部1002c。
注意，显示部1002c可以设置在壳体1001c的桌面部1008上。
在图10C所示的固定信息终端的壳体1001c中设置有CPU、主存储器以及用来在外部装置与CPU及主存储器之间发送/接收信号的接口。注意，在壳体1001c中，可以设置一个或多个具有特定功能的集成电路。此外，在图10C所示的固定信息终端中，可以设置有将信号发送到外部装置/从外部装置接收信号的天线。
此外，在图10C所示的固定信息终端中的壳体1001c的侧表面1003c可以设置有排出票券等的票券输出部、投币口以及票据口中的一个或多个。
如图10C所示，通过使用具备偏振快门的眼镜1011c观看显示部1002c的图像，可以看到拟3D图像。眼镜1011c具备用于左眼的偏振快门1012c和用于右眼的偏振快门1013c，该两种偏振快门使用液晶而形成。例如，在显示部1002c的图像为左眼图像时，利用用于右眼的偏振快门1013c阻挡入射到观看者的右眼的光；在显示部1002c的图像为右眼图像时，利用用于左眼的偏振快门1012c阻挡入射到观看者的左眼的光。结果，观看者可以看到拟3D图像。注意，也可以将天线设置在眼镜1011c上并利用无线通信接收包括控制信号的载波，以控制用于左眼的偏振快门1012c和用于右眼的偏振快门1013c的透光率。
图10C所示的固定信息终端例如具有自动取款机、用于订票等的信息通信终端（也称为多媒体站台）或游戏机的功能。
图10D所示的电子装置是固定信息终端的例子。图10D所示的固定信息终端包括壳体1001d和设置在壳体1001d中的显示部1002d。注意，还可以提供用于支撑壳体1001d的支撑件。
注意，在壳体1001d的侧表面1003d可以设置有与外部装置连接的连接端子和用于图10D所示的固定信息终端的操作的一个或多个按钮。
在图10D所示的固定信息终端的壳体1001d中可以设置有CPU、主存储器以及用来在外部装置与CPU及主存储器之间发送/接收信号的接口。此外，在壳体1001d中，可以设置一个或多个具有特定功能的集成电路。此外，在图10D所示的固定信息终端中，可以设置有将信号发送到外部装置/从外部装置接收信号的天线。
如图10D所示，通过使用具备偏振快门的眼镜1011d观看显示部1002d的图像，可以看到拟3D图像。眼镜1011d具备用于左眼的偏振快门1012d和用于右眼的偏振快门1013d，该两种偏振快门使用液晶而形成。例如，在显示部1002d的图像为左眼图像时，利用用于右眼的偏振快门1013d阻挡入射到观看者的右眼的光；在显示部1002d的图像为右眼图像时，利用用于左眼的偏振快门1012d阻挡入射到观看者的左眼的光。结果，观看者可以看到拟3D图像。注意，也可以将天线设置在眼镜1011d上并利用无线通信接收包括控制信号的载波，以控制用于左眼的偏振快门1012d和用于右眼的偏振快门1013d的透光率。
图10D所示的固定信息终端例如具有数码相框、输出监视器或电视机的功能。
在上述实施方式中描述的液晶显示装置应用于电子装置的显示部，例如，用于图10A至10D所示的显示部1002a至1002d。此外，上述实施方式的液晶显示装置可以应用于图10B所示的显示部1005。
如参照图10A至10D描述那样，本实施方式的电子装置的例子具有设置有包括上述实施方式所述的液晶显示装置的显示部的结构。通过采用该结构，可以将显示部的图像视为拟3D图像。
此外，在本实施方式的电子装置的例子中，在壳体中也可以设置有：一个或多个光电转换部，其根据入射照度产生电源电压；以及用来操作液晶显示装置的操作部。例如，在设置有光电转换部时，不需要外部电源，由此该电子装置即使在未设置有外部电源的环境下也可以长时间使用。
附图标记说明
101：显示选择信号输出电路；102：显示数据信号输出电路；104：灯单元；105：显示电路；151：晶体管；152：液晶元件；153：电容器；300：时序电路；301a：晶体管；301b：晶体管；301c：晶体管；301d：晶体管；301e：晶体管；301f：晶体管；301g：晶体管；301h：晶体管；301i：晶体管；301j：晶体管；301k：晶体管；301l：晶体管；400a：衬底；400b：衬底；400c：衬底；401a：导电层；401b：导电层；401c：导电层；402a：绝缘层；402b：绝缘层；402c：绝缘层；403a：氧化物半导体层；403b：氧化物半导体层；403c：氧化物半导体层；405a：导电层；405b：导电层；405c：导电层；406a：导电层；406b：导电层；406c：导电层；407a：绝缘层；407b：绝缘层；408a：导电层；408b：导电层；447：绝缘层；500：衬底；501a：导电层；501b：导电层；502：绝缘层；503：半导体层；504a：导电层；504b：导电层；505：绝缘层；509：绝缘层；510：导电层；512：衬底；513：遮光层；516：绝缘层；517：导电层；518：液晶层；521：衬底；522：粘合层；523：加强件；1001a：壳体；1001b：壳体；1001c：壳体；1001d：壳体；1002a：显示部；1002b：显示部；1002c：显示部；1002d：显示部；1003a：侧表面；1003b：侧表面；1003c：侧表面；1003d：侧表面；1004：壳体；1005：显示部；1006：铰链；1007：侧表面；1008：桌面部；1011a：眼镜；1011b：眼镜；1011c：眼镜；1011d：眼镜；1012a：用于左眼的偏振快门；1012b：用于左眼的偏振快门；1012c：用于左眼的偏振快门；1012d：用于左眼的偏振快门；1013a：用于右眼的偏振快门；1013b：用于右眼的偏振快门；1013c：用于右眼的偏振快门；1013d：用于右眼的偏振快门。
本申请基于2010年7月29日提交到日本专利局的日本专利申请No.2010-171162，通过引用将其完整内容并入在此。

Claims (15)

1. 一种液晶显示装置的驱动方法，该液晶显示装置包括：配置为矩阵状的多个显示电路；以及与所述多个显示电路重叠且包括多个发光二极管群的灯单元，
所述液晶显示装置的驱动方法包括如下步骤：
将显示选择信号输入到相应行中的多个显示电路；
根据所述显示选择信号的脉冲将显示数据信号输入到相应的所述多个显示电路；以及
显示对应于所述显示数据信号的数据的右眼图像或左眼图像，
其中，在所述显示数据信号的数据为用于左眼的数据时阻挡入射到观看者的右眼的光，
在所述显示数据信号的数据为用于右眼的数据时阻挡入射到所述观看者的左眼的光，
每隔多个帧期间将所述显示数据信号的数据在所述用于左眼的数据与所述用于右眼的数据之间交替切换，该多个帧期间包括第一帧期间和紧接着所述第一期间的第二帧期间，
所述多个显示电路的每一个包括多个组，该多个组的每一个包括至少一行中的所述显示电路，
所述多个发光二极管群的每一个包括发出不同颜色的光的多个发光二极管，
将所述显示选择信号的脉冲依次输入到所述多个组的每一个中的相应行中的多个显示电路，
在所述第一帧期间中输入的所述显示数据信号的数据用于与在所述第二帧期间中输入的所述显示数据信号的数据所用于的眼睛相同的眼睛时，在所述第二帧期间中显示彩色图像，
通过执行如下步骤显示所述彩色图像：
每次将所述显示选择信号的脉冲输入到所述相应行中的显示电路，则使所述多个发光二极管群的每一个中的发光二极管依次发光；以及
以使由所述多个发光二极管群发出的光的颜色彼此不同且每次输入所述显示选择信号的脉冲则转换所述颜色的方式将光从所述灯单元依次照射到被输入所述显示选择信号的脉冲的所述相应行中的显示电路，
并且，在所述第一帧期间中输入的所述显示数据信号的数据用于与在所述第二帧期间中输入的所述显示数据信号的数据所用于的眼睛不同侧的眼睛时，在所述第二帧期间中显示黑色图像。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其中设置在所述多个发光二极管群的每一个中的多个发光二极管至少包括红色发光二极管、绿色发光二极管以及蓝色发光二极管。
3. 根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其中对所述多个组的每一个中的所述相应行中的多个显示电路依次输入所述显示选择信号的脉冲至少三次。
4. 根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其中每次将数据在所述用于左眼的图像数据与所述用于右眼的图像数据之间切换，将从所述各发光二极管群中的发光二极管同时发出的光的颜色的个数在一个颜色与两个颜色之间交替转换。
5. 根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其中所述多个显示电路的每一个包括液晶元件和用来控制所述液晶元件的晶体管，并且所述晶体管的半导体层包括氧化物半导体。
6. 一种液晶显示装置的驱动方法，该液晶显示装置包括：配置为矩阵状的多个显示电路；以及与所述多个显示电路重叠且包括多个发光二极管群的灯单元，
所述液晶显示装置的驱动方法包括如下步骤：
将显示选择信号输入到相应行中的多个显示电路；
根据所述显示选择信号的脉冲将显示数据信号输入到相应的所述多个显示电路；以及
显示对应于所述显示数据信号的数据的右眼图像或左眼图像，
其中，在所述显示数据信号的数据为用于左眼的数据时阻挡入射到观看者的右眼的光，
在所述显示数据信号的数据为用于右眼的数据时阻挡入射到所述观看者的左眼的光，
每隔多个帧期间将所述显示数据信号的数据在所述用于左眼的数据与所述用于右眼的数据之间交替切换，该多个帧期间包括第一帧期间和紧接着所述第一期间的第二帧期间，
所述多个显示电路的每一个包括多个组，该多个组的每一个包括至少一行中的所述显示电路，
所述多个发光二极管群的每一个包括发出不同颜色的光的多个发光二极管，
将所述显示选择信号的脉冲依次输入到所述多个组的每一个中的相应行中的多个显示电路，
在所述第一帧期间中输入的所述显示数据信号的数据用于与在所述第二帧期间中输入的所述显示数据信号的数据所用于的眼睛相同的眼睛时，在所述第二帧期间中显示彩色图像，
通过执行如下步骤显示所述彩色图像：
每次将所述显示选择信号的脉冲输入到所述相应行中的显示电路，则使所述多个发光二极管群的每一个中的发光二极管依次发光；以及
以使由所述多个发光二极管群发出的光的颜色彼此不同且每次输入所述显示选择信号的脉冲则转换所述颜色的方式将光从所述灯单元依次照射到被输入所述显示选择信号的脉冲的所述相应行中的显示电路，
并且，在所述第一帧期间中输入的图像数据用于与在所述第二帧期间中输入的图像数据所用于的眼睛不同侧的眼睛时，在所述第二帧期间中将包括黑色图像的数据的显示数据信号输入到所述显示电路。
7. 根据权利要求6所述的液晶显示装置的驱动方法，其中设置在所述多个发光二极管群的每一个中的多个发光二极管至少包括红色发光二极管、绿色发光二极管以及蓝色发光二极管。
8. 根据权利要求6所述的液晶显示装置的驱动方法，其中对所述多个组的每一个中的所述相应行中的多个显示电路依次输入所述显示选择信号的脉冲至少三次。
9. 根据权利要求6所述的液晶显示装置的驱动方法，其中每次将数据在所述用于左眼的图像数据与所述用于右眼的图像数据之间切换，将从所述各发光二极管群中的发光二极管同时发出的光的颜色的个数在一个颜色与两个颜色之间交替转换。
10. 根据权利要求6所述的液晶显示装置的驱动方法，其中所述多个显示电路的每一个包括液晶元件和用来控制所述液晶元件的晶体管，并且所述晶体管的半导体层包括氧化物半导体。
11. 一种液晶显示装置的驱动方法，该液晶显示装置包括：配置为矩阵状的多个显示电路；以及与所述多个显示电路重叠且包括多个发光二极管群的灯单元，
所述液晶显示装置的驱动方法包括如下步骤：
将显示选择信号输入到相应行中的多个显示电路；
根据所述显示选择信号的脉冲将显示数据信号输入到相应的所述多个显示电路；以及
显示对应于所述显示数据信号的数据的右眼图像或左眼图像，
其中，在所述显示数据信号的数据为用于左眼的数据时阻挡入射到观看者的右眼的光，
在所述显示数据信号的数据为用于右眼的数据时阻挡入射到所述观看者的左眼的光，
每隔多个帧期间将所述显示数据信号的数据在所述用于左眼的数据与所述用于右眼的数据之间交替切换，该多个帧期间包括第一帧期间和紧接着所述第一期间的第二帧期间，
所述多个显示电路的每一个包括多个组，该多个组的每一个包括至少一行中的所述显示电路，
所述多个发光二极管群的每一个包括发出不同颜色的光的多个发光二极管，
将所述显示选择信号的脉冲依次输入到所述多个组的每一个中的相应行中的多个显示电路，
在所述第一帧期间中输入的所述显示数据信号的数据用于与在所述第二帧期间中输入的所述显示数据信号的数据所用于的眼睛相同的眼睛时，在所述第二帧期间中显示彩色图像，
通过执行如下步骤显示所述彩色图像：
每次将所述显示选择信号的脉冲输入到所述相应行中的显示电路，则使所述多个发光二极管群的每一个中的发光二极管依次发光；以及
以使由所述多个发光二极管群发出的光的颜色彼此不同且每次输入所述显示选择信号的脉冲则转换所述颜色的方式将光从所述灯单元依次照射到被输入所述显示选择信号的脉冲的所述相应行中的显示电路，
并且，在所述第一帧期间中输入的图像数据用于与在所述第二帧期间中输入的图像数据所用于的眼睛不同侧的眼睛时，在所述第二帧期间中使所述灯单元熄灭。
12. 根据权利要求11所述的液晶显示装置的驱动方法，其中设置在所述多个发光二极管群的每一个中的多个发光二极管至少包括红色发光二极管、绿色发光二极管以及蓝色发光二极管。
13. 根据权利要求11所述的液晶显示装置的驱动方法，其中对所述多个组的每一个中的所述相应行中的多个显示电路依次输入所述显示选择信号的脉冲至少三次。
14. 根据权利要求11所述的液晶显示装置的驱动方法，其中每次将数据在所述用于左眼的图像数据与所述用于右眼的图像数据之间切换，将从所述各发光二极管群中的发光二极管同时发出的光的颜色的个数在一个颜色与两个颜色之间交替转换。
15. 根据权利要求11所述的液晶显示装置的驱动方法，其中所述多个显示电路的每一个包括液晶元件和用来控制所述液晶元件的晶体管，并且所述晶体管的半导体层包括氧化物半导体。
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