CN1870124B - 液晶显示装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

液晶显示装置根据外部光强度，通过改变灰度级的数量实施显示，且根据要显示在显示器上的内容切换显示模式。根据外部光强度，通过控制显示模式—特定视频信号发生电路，输入的视频信号以模拟值输出，以二进位数字值输出，或以多数字值输出。因而，像素的显示灰度适时发生变化。因此，可显示清晰的图像。例如，在从黑暗空间或者室内的荧光灯下到室外阳光下的广泛范围中，可获得能确保清晰度的显示装置。

Description

液晶显示装置和电子设备
技术领域
本发明涉及具有显示屏的显示装置，可显示字符，静态图像，动态图像，或类似物，并涉及用于提高显示屏在不同工作环境下的清晰度的技术。
背景技术
具有由液晶显示板构成的显示屏的不同电子设备，包括蜂窝电话，很流行。液晶显示板具有薄和轻的特点，已生产了带有液晶显示板的移动膝上型个人计算机。而且，生产了大量称为PDA(个人数字助理)的终端设备，并逐渐普及。
对于这样使用的显示板，不限于液晶显示板，其可见图像的质量被认为是很重要的，且具有自动或手动调节亮度和对比度功能的显示板广泛普及了。例如，已公开具有调节功能的液晶显示板，通过改变液晶的透射，并在不增加液晶显示板的背光亮度的情况下，可提高其在一种色调和另一种色调之间的清晰度(参考1：日本专利公开号：2003-186455)。
发明内容
液晶显示板在300至700勒克斯的室内照明环境下具有好的清晰度，但在1000勒克斯或以上的室外环境下，其清晰度显著变差，这已成为问题。虽然有反射式液晶显示板，其具有像素电极反射外部光的结构，但图像质量在室内荧光灯下降低，且基本的解决方案尚未实现。即，确保在从黑暗位置或室内荧光灯环境下至室外日光环境下的宽范围内的清晰度仍未能达到。
这样，本发明的目的是提供一种显示装置，其中，即使当其置于从黑暗位置至外部强光的环境下，显示图像仍可识别。
本发明是一种液晶显示装置，其中多个像素以矩阵形式设置，且液晶显示装置具有源驱动器，栅驱动器，和作为显示模式的至少第一显示模式和第二显示模式，其中在第一显示模式中，将模拟信号提供给源驱动器，在第二显示模式中，将数字信号提供给源驱动器，且显示模式随外部光强度而切换。
而且，本发明为液晶显示装置，其中多个像素以矩阵形式设置，且液晶显示装置具有源驱动器，栅驱动器，和作为显示模式的至少第一显示模式和第二显示，在第一显示模式中，将模拟信号提供给源驱动器，并将从源驱动器提供的模拟信号提供给多个像素，在第二显示模式中，将数字信号提供给源驱动器，并将从源驱动器提供的数据信号提供给多个像素，显示模式随外部光强而切换。
在本发明中，晶体管可具有不同类型；因此，可使用的晶体管并未特别受限制。因而可采用使用以非晶体硅和多晶硅为代表的非单晶半导体膜的薄膜晶体管(FFT)，使用半导体基板或SOI基板而形成的MOS晶体管，结型晶体管，双极性晶体管，使用如ZnO或a-InGaZnO化合物半导体的晶体管，使用有机半导体或碳纳米管的晶体管，以及其它晶体管。注意：非单晶半导体薄膜可包含氢或卤素。而且，其上具有晶体管的基板的类型未特别受限制，且可使用不同类型的基板。这样，例如，晶体管可形成在单晶基板，SOI基板，玻璃基板，石英基板，塑料基板，纸基板，玻璃纸基板，石料基板等基板上。可选择地，当晶体管在基板上形成后，可将其转移至要处理的另一基板上。
晶体管的结构未特别受限制，可采用不同的类型。例如，可采用具有两个或多个栅极的多栅结构。当使用多栅结构时，可减小截止电流，可增加晶体管的耐压以提高可靠性，且可抑制晶体管工作在饱和区域时的特性变化，因为即使当漏源电压改变时，漏源电流不变。而且，可将栅极设置在沟道上面和下面。栅极设置到沟道上面和下面的结构使得沟道区增加；因此，可增加电流值且容易形成耗尽层以增加S值。而且，可将栅极设置在沟道上面或沟道下面。可采用交错结构或反向交错结构。可将沟道区域划分为多个区域，且这些区域并联或串联。源极或漏极可与沟道相重叠(或重叠一部分)。源极或漏极与沟道相重叠(或重叠一部分)的结构防止了电荷在部分沟道中的积累，这可能造成不稳定的工作。而且，可设置LDD区域。当设置LDD区域时，可减少截止电流，可增加晶体管的耐压以提高可靠性，且可抑制晶体管工作在饱和区域时的特性变化，因为即使当漏源电压改变时，漏源电流不变。
在本发明中，“连接”包括电连接和直接连接。因此，在本发明所公开的结构中，除预定连接以外，还可提供能够电连接的元件(如开关，晶体管，电容器，电感器，电阻器和二极管)。可选择地，可在无另一元件夹置其间的情况下直接连接元件。注意：不包括电连接的情形，而仅包括没有其它元件能够电连接的直接连接的情形，可描述为“直接连接”。注意：在说明为“电连接”的情况下，包括电连接的情形和直接连接的情形。
在本发明中，一个像素表示一个用于控制亮度的元件。例如，一个像素表示一个用于表示亮度的彩色像素。因此，在彩色显示装置的情形中，包括R(红)，G(绿)和B(蓝)彩色像素，图像的最小单元由三个像素构成：R像素，G像素，B像素。注意：彩色像素的数量不限于三个，可使用更多的彩色像素。例如，可以使用RGBW(W：白色)，RGB加黄色，青色或品红色等。如另一例，如果使用多个区域来控制一个彩色像素的亮度，则认为其中一个区域是一个像素。例如，在利用多个区域控制每个彩色像素的亮度的区域灰度级，且灰度级通过所有区域表达的情况下，一个像素表示一个用于控制亮度的区域。在该情况下，一个彩色像素由多个像素组成。而且，在该情况下，每一像素可具有有助于显示的不同尺寸的区域。而且，可将稍有不同的信号提供给多个区域以控制一个彩色像素的亮度，即多个像素组成一个彩色像素，因而增加了视角。
本发明包括像素以矩阵形式设置(排列)的情形。以矩阵形式设置(排列)的像素意味着以下的情形，在通过组合垂直条纹和横向条纹形成的所谓格子里设置像素和以使彩色像素的每个点成条纹状设置像素。以矩阵形式设置的像素也包括下面的情形，当三彩色像素(如RGB)用于显示全彩色显示时，这三彩色像素点以delta图案设置，且进一步以Bayer图案设置。彩色像素的每一点内的光发射区域的尺寸可不同。
晶体管是具有包括极栅，漏极和源极至少三个终端的元件。栅极表示栅电极的全体或部分以及栅导线(也可指为栅极线，栅极信号线，等)。栅电极表示导电薄膜，它与组成沟道区域，LDD(轻掺杂漏)区域等的半导体重叠，且栅绝缘膜置于其间。栅导线表示用于连接像素的栅电极的导线，或用于将栅电极与其它导线相连接的导线。
然而，有一部分可起栅电极和栅导线的作用。可认为该部分是栅电极或栅导线。即，在某些区域，栅电极和栅导线之间没有明显的区别。例如，如果沟道区域与延伸栅导线重叠，则该区域起栅导线和栅电极的作用。因此，可认为该区域是栅电极或栅导线。
此外，用与栅电极相同的材料形成并连接至栅电极的区域也被认为是栅电极。相似地，也可认为用与栅导线相同的材料形成并连接至栅导线的区域为栅导线。严格地讲，该区域并不与沟道区域重叠，或在某些情况下并不具有连接至另一栅电极的功能。然而，用与栅电极或栅导线相同的材料形成并与栅电极或栅导线相连的区域的存在，其取决于制造成本与售价的差额等。因此，可认为该区域是栅电极或栅导线。
例如，在多栅极晶体管中，很多情况下，一个晶体管的栅电极常与另一个晶体管的栅电极通过导电薄膜相连，且该导电薄膜用与栅电极相同的材料形成。可认为这样的区域为栅导线，因为它将栅电极彼此连接，或者可认为是栅电极，因为可将多栅极晶体管看作是一个晶体管。即，可认为由与栅电极或栅导线相同的材料形成并连接至那里的区域是栅电极或栅导线。此外，例如，可认为将栅电极连接至栅导线的导电薄膜为栅电极或栅导线。
要注意的是栅极终端表示部分栅电极区域或与栅电极电连接的部分区域。
源极表示全体或部分的源极区，源电极以及源导线(也可指为源极线，源极信号线，等)。源极区表示半导体区域，其中包含高浓度P型杂质(如硼或镓)或N型杂质(如磷或砷)。因此，源极区不包括含低浓度P型杂质或N型杂质的区域，即所谓的LDD(轻掺杂漏)区域。源电极表示导电层，位于用不同于源极区的材料形成并与源极区电连接的部分中。在某些情况下，源电极包括源极区。源导线表示用于连接像素源电极的导线或用于将源电极与另一导线连接的导线。
然而，有一部分可以起源电极和源导线的功能。可认为该部分是源电极或源导线。即，在某些区域，源电极和源导线之间没有明显的区别。例如，如果源极区与延伸源导线重叠，则该区域可以用作源导线和源电极。因此，可认为这样的区域是源电极或源导线。
此外，也可认为用与源电极相同的材料形成并连接至源电极的区域，或者用于将源电极彼此连接的部分为源电极。而且，可认为与源极区重叠的部分是源电极。相似地，也可认为用与源导线相同的材料形成并连接至源导线的区域为源导线。严格地讲，这样的区域在某些情况下并不具有连接至另一源电极的功能。然而，存在用与源电极或源导线相同的材料形成并与源电极或源导线相连的区域，其取决于制造成本与售价的差额等。因此，可认为这样的区域是源电极或源导线。
此外，例如，可认为将源电极连接至源导线的导电薄膜为源电极或源导线。
要注意的是源极终端表示部分源极区，源电极或与源电极电连接的区域。
对源极的描述可应用于漏极。
在本发明中，如在短语“形成于某物之上”中的词语“在...之上”，不限于直接在某物上面形成的情形，也包括形成于某物之上且另一物置于其间的情形。因此，短语“层B形成于层A之上”包括层B直接形成于层A上面的情形和另一层(如层C和层D)先直接在层A上面形成，层B再形成于其上的情形。对词语“在...上方”有相同应用，且该词语不限于直接在某物上方形成的情形，包括形成于某物上方且另一物置于其间的情形。因此，短语“层B形成于层A上方”包括层B直接形成于层A上方的情形和另一层(如层C和层D)先直接在层A上形成，层B再形成于该层上的情形。注意可对词语“在...之下”和“在...下方”应用相同的解释，这些词语包括在某物之下或某物下方直接形成的情形，和形成于某物之下或某物下方且另一物置于其间的情形。
根据本发明，通过根据外部光强度控制显示图像的灰度级的数量，可提供具有良好的显示装置。即，在从黑暗位置或室内的荧光环境下至室外日光环境下的宽范围内，获得可保证清晰度的显示装置。
附图说明
图1是表示本发明的显示装置结构的图形；
图2是表示本发明的显示装置结构的图形；
图3是表示本发明的显示装置结构的图形；
图4A至4C是每一个显示本发明的显示装置的驱动方法的图形；
图5是表示本发明的显示装置结构的图形；
图6A和图6B是每一个显示本发明的显示装置的结构的图形；
图7是表示本发明的显示装置结构的图形；
图8A和图8B是每一个显示本发明的显示装置的结构的图形；
图9是表示本发明的显示装置结构的图形；
图10是表示本发明的显示装置结构的图形；
图11是表示本发明的显示装置结构的图形；
图12是表示本发明的显示装置结构的图形；
图13是表示本发明的显示装置结构的图形；
图14A至14D是每一个显示本发明的显示装置的结构的图形；
图15是表示本发明的显示装置结构的图形；
图16是表示本发明的显示装置结构的图形；
图17是表示本发明的显示装置结构的图形；
图18是表示本发明的显示装置结构的图形；
图19是表示本发明的显示装置结构的图形；
图20A和20B是每一个显示本发明的显示装置的结构的图形；
图21是表示本发明的显示装置结构的图形；
图22是表示本发明的显示装置结构的图形；
图23A至23H是每一个显示应用本发明的电子装置的图形；
图24是表示本发明的显示装置结构的图形；
图25是表示本发明的显示装置结构的图形；
图26是表示本发明的显示装置结构的图形；
图27是表示本发明的显示装置结构的图形；
图28是表示本发明的显示装置结构的图形；
图29是表示本发明的显示装置结构的图形；
图30是表示本发明的显示装置结构的图形；
图31是表示本发明的显示装置结构的图形；
图32是表示本发明的显示装置结构的图形；
图33是表示本发明的显示装置结构的图形；
图34是表示本发明的显示装置结构的图形；
图35是表示本发明的显示装置结构的图形；且
图36是表示本发明的显示装置的像素的图形。
具体实施方式
实施方式
下面，将参考附图对本发明的实施方式进行说明。然而，应当理解，不同的改变和修改对本领域技术人员来说是明显的。因此，除非这样的改变和修改离开本发明的范围，否则应当解释为它们包含在本发明中。
(实施方式1)
图1是整体框图。提供源驱动器102和栅驱动器103用于驱动像素阵列101。将视频信号输入至源驱动器102。注意可提供多个源驱动器102和多个栅驱动器103。
光传感器113检测外部光(显示装置接收的外部光)。将其输出提供给放大器114。放大器114放大光传感器113输出的电信号，且将放大的电信号提供给控制器107。当由光传感器113输出的电信号足够大时，不需要提供放大器114。
要注意的是源驱动器或其一部分与像素阵列101不在同一基板上。例如，使用外部IC芯片，可构成源驱动器或其一部分。
要注意的是放大器114或光传感器113可在与像素阵列101相同的基板上形成。在该情况下，它们可在与像素阵列101相同的基板上形成。可选择地，在与像素阵列101相同的基板上，可使用COG(玻璃板上芯片)，凸起部等来提供放大器114或光传感器113。
要注意的是任何种类的晶体管可用作本发明中的晶体管，且可将本发明中的晶体管形成于如已经描述的任何种类基板上。因此，可将如图1所示的电路整体形成于玻璃基板，塑料基板，单晶基板，SOI基板，或任何种类的基板上。可选择地，将图1中电路的一部分等形成于某一基板上，并将图1中电路的另一部分等形成于另一基板上。即，不要求图1中所有的电路等在同一基板上形成。例如，可使用TFT将像素阵列101和栅驱动器103形成于图1中的玻璃基板上等，且可以将源驱动器102(或其一部分)形成于单晶基板上，IC芯片由COG(玻璃板上芯片)连接，且可形成于玻璃基板上。可选择地，可使用TAB(带式自动连接)或印刷基板将IC芯片连接至玻璃基板。
相似地，可使用任何种类光传感器作为本发明的光传感器，且可形成于任何种类的基板上。作为光传感器的例子，有PIN二极管，PN二极管，肖特基二极管等。而且，可使用任何材料形成光传感器。可使用非晶硅，多晶硅，单晶，SOI等来形成。当光传感器由非晶硅或多晶硅形成时，可以同时用与像素阵列相同的处理将光传感器在与像素阵列相同的基板上形成；因此，减少成本。
因此，光传感器和放大器都可形成在玻璃基板，塑料基板，单晶基板，或SOI基板上。可选择地，将光传感器或放大器的一部分形成于某一基板上，并将光传感器或放大器的另一部分形成于另一基板上。即，不要求所有的光传感器和放大器在同一基板上形成。例如，可使用TFT将光传感器113、像素阵列101和栅驱动器103形成于图1中的玻璃基板上，且可将源驱动器102(或其一部分)形成于单晶基板上，IC芯片由设置在玻璃基板上的COG(玻璃板上芯片)连接。可选择地，可使用TAB(带式自动连接)或印刷基板将IC芯片连接至玻璃基板。
根据每一显示模式，可在显示模式—特定视频信号发生电路106中产生将输入到源驱动器102的视频信号。控制器107用于控制显示模式—特定视频信号发生电路106。而且，将原始视频信号输入显示模式—特定视频信号发生电路106。这样，在显示模式—特定视频信号发生电路106中，使用原始视频信号，根据每一显示模式产生视频信号，并将其输出至源驱动器102。
基于来自光传感器113的信号，控制器107控制显示模式—特定视频信号发生电路106。然后，通过来自光传感器113的信号，即，根据外部亮度，可控制提供给源驱动器102的视频信号的灰度级的数量等。当控制灰度级的数量时，可根据外部亮度而逐渐改变灰度级的数量，或当保存了一些显示模式的时候，利用开关将一种显示模式切换至另一种模式。
显示模式主要可划分为模拟模式和数字模式。对于模拟模式，输入到像素的视频信号变为模拟值。另一方面，对于数字模式，输入到像素的视频信号变为数字值。
基于光传感器113的输出，可改变显示模式，即显示的灰度级的数量。特别地，当显示装置接收外部强光，且当光传感器113的输出等于或大于常数值时，要在显示屏上显示的图像的全部灰度级的数量降低。当显示装置接收外部强光时，要在显示屏上显示的图像变得模糊，而在一个等级与另一等级间没有明显区别。然而，如上所述，根据显示设备接收的外部光，降低了灰度级的总数，且清除了一个等级与另一等级间的区别，因此可提高显示板的显示屏的清晰度。
而且，当通过光传感器116的输出，将要显示在显示屏上的图像的灰度级总数设置为两个灰度级时，通常将黑色显示图像显示在白色背景图像上；正好相反，白色显示图像可显示在黑背景图像上。因而，可更好地提高显示屏的清晰度。而且，可通过增加白色显示图像的亮度来更好地提高显示屏的清晰度。背景图像和显示图像的结合不限于黑色背景上的白色显示。只要该结合在宽对比度(亮和暗的比率变得明显)中使用，则任意色彩的结合都可使用。
光传感器113的输出通过放大器114传送给控制器107。控制器07检查光传感器113的输出是否等于或高于常数值。当光传感器113的输出未达到某一值时，输出至显示板106的视频信号的灰度级总数不改变。另一方面，在光传感器113的输出等于或高于常数值的情况下，校正输出至显示板的视频信号的灰度级总数以使其变低。
如表1所示，室内或室外亮度随光照条件、气候条件(如天气)和时间而变化。例如，有照明的室内的亮度大约是800至1000勒克斯，白天多云的天空下的亮度大约是32,000勒克斯，且白天晴朗天空下的亮度达到100,000勒克斯。
[表1]
显示板在具有不同亮度的环境下的清晰度比较结果示于表2，显示板使用透射液晶显示板(透射LCD显示板)，半透射液晶显示板(半透射LCD显示板)，以及反射液晶显示板(反射LCD)。
Figure G06199638020060711D000101
结果，在亮度达到大约1500勒克斯(主要是室内，具有照明的大厅等)的环境中，除反射液晶显示板外的各种液晶显示板中可获得良好的清晰度，而与显示图案(自然图像，文本(字符，符号)等)无关。另一方面，在10,000勒克斯(白天多云时候)里，用透射液晶显示板显示自然图像的情况下，低对比度部分如中间色部分的清晰度倾向于大幅度下降。从室内到室外的环境下，在半透射液晶显示板中，对比度通常略低；然而，在10,000勒克斯的环境下可获得良好的清晰度。反射液晶显示板在能耗方面出色；但在亮度相对低的环境中，如室内，清晰度倾向于减小。在透射液晶显示板中，由于背光消耗能量，其功耗比反射液晶显示面板高。
从表2中明显可见，在使用透射液晶显示板或半透射液晶显示板时，根据外部光强度而调节灰度级的数亮，显示模式可设置成在从室内到室外的环境下确保清晰度。
例如，在图1中所示的显示设备中，在检查到显示设备通过光传感器113的输出而接收10到100勒克斯的外部光的情况下，从64至1024的灰度级总数不变。而且，在检查到显示设备通过光传感器113的输出而接收100到1,000勒克斯的外部光的情况下，灰度级总数减小，并在16至64的范围内调整。而且，在检查到显示设备通过光传感器113的输出而接收1,000到10,000勒克斯的外部光的情况下，灰度级总数减小，并在4至16的范围内调整。而且，在检查到显示设备通过光传感器113的输出而接收10,000到100,000勒克斯的外部光的情况下，灰度级总数减小，并在2至4的范围内调整。
要注意的是可对显示装置提供选择开关，用户可通过它选择显示模式。因而，用户可对该选择开关进行操作，从而选择前述的模式。而且，即使当通过选择开关选择了显示模式时，根据光传感器113的信号(外部光强度)，已选择模式的等级可自动增加或减小。
下面说明电路的细节。图2表示源驱动器102的结构。移位寄存器231是输出顺序选择信号(所谓的采样脉冲)的电路。因此，该电路不限于移位寄存器，只要使用的电路执行相似的功能即可。例如，可使用解码器电路。
移位寄存器输出的采样脉冲输入到采样开关201至203。然后，视频信号顺序地输入到视频信号线221，根据采样脉冲，采样开关201至203顺序导通，视频信号输入至像素阵列101。在像素阵列101中，以矩阵形式提供像素211。
要注意的是图2表示以3列2行形式提供像素211；但发明不限于此。可提供任意数量的像素。
图15表示单个像素220的例子。通过使用栅极信号线1701，可控制选择晶体管1704。当选择晶体管1704导通时，视频信号从源信号线1702输入至液晶元件1707或存储电容器1705。然后，液晶分子的取向状态根据视频信号改变。因此，通过液晶元件1707的光量发生变化，并且可表达灰度。
要注意的是像素配置不限于图15。例如，存储电容器1705的电极1703可连接至专用导线，或可连接至另一像素的栅极信号线。而且，不要求存储电容器1705的电极1703的电位等于液晶元件1707的相对电极1708的电位。然而，在改变液晶元件1707的相对电极1708的电位的情况下，优选类似地改变存储电容器1705的电极1703的电位。
要注意的是发光元件可采用不同型式。例如，可使用通过电磁效应改变对比度的显示介质，例如EL元件(有机EL元件，无机EL元件，或包含有机材料或无机材料的EL元件)，电子放电元件，液晶元件，电子墨水，光衍射元件，放电元件，数字微反射镜设备(DMD)，压电元件，和碳纳米管。要注意的是使用EL元件的EL板类型的显示装置包括EL显示器，使用电子放电元件的显示装置包括场发射显示器(FFD)，SED类型平板显示器(表面导电发射显示器)等，液晶显示板类型的显示装置包括液晶显示器，使用电子墨水的数字纸类型的显示装置包括电子纸，使用光衍射元件的显示装置包括光栅光阀(GLV)类型显示器，使用放电元件的PDP(等离子体显示板)类型的显示器包括等离子显示器，使用微反射镜元件的DMD显示板类型的显示装置包括数字光处理(DLP)类型的显示装置，使用压电元件的显示装置包括压电陶瓷显示器，使用碳纳米管的显示装置包括纳米发射显示器(NED)，等。
注意的是存储电容器1705具有保持液晶元件1707的电压的作用。因此，在可保持电压的情况下，可省略存储电容器1705。
显示模式—特定视频信号发生电路106可在与像素阵列101相同的基板上，与源驱动器102相同的基板上，在FPC(柔性印刷电路)上或在PCB(印刷电路板)上形成。
而且，显示模式—特定视频信号发生电路106可由与形成像素阵列101一样的晶体管形成。可选择地，可以使用其它晶体管形成。例如，像素阵列101可由薄膜晶体管组成，而显示模式—特定视频信号发生电路106可由在体基板或者在SOI基板上形成的MOS晶体管或双极性晶体管组成。
接下来，图3表示显示模式—特定视频信号发生电路106的详节。基于从控制器107输入的信号，显示模式控制电路301施加控制使得依据显示模式进行显示。例如，在数字模式下，开关303和304导通。然后，输入的视频信号通过二进制电路302处理并将其输出至源驱动器102。在该情况下，开关305断开。另一方面，在模拟模式下，开关305导通且输入的视频信号输出至源驱动器102。在输入至显示模式—特定视频信号发生电路106的视频信号为模拟值的情况下，无需任何改变就可输出视频信号，从而视频信号仍以模拟值输出至源驱动器102。
注意图3说明显示模式为模拟模式以及数字模式的情形；但本发明不限于此。具有离散值但不为二进制的显示模式称为多值模式。视频信号和亮度之间的关系的例子示于图4A至4C。
图4A表示在本实施方式中为模拟模式的情形。视频信号以模拟方式改变，因此，亮度也以模拟方式改变。
图4B表示在本实施方式中为数字模式的情形。数字信号为二进制值，且光在一个值下发射，在另一值下不发射。
图4C表示在本实施方式中为多值模式的情形。视频信号采用离散值；但非二进制值。
注意图4A至4C表示在正电极处的视频信号的例子。液晶元件通常由交流电工作。因此，要施加至液晶元件两端的电压的极性随预定时间流失而交变。从而，图4A至4C的在负电极处的视频信号的极性交变。因而，正电极处的视频信号和负电极处的视频信号交替地施加到液晶元件上。
因而，与多值模式的情况相对应的显示模式—特定视频信号发生电路106的详节示于图5中。基于从控制器107输入的信号，显示模式控制电路501执行控制，从而可根据显示模式执行显示。例如，在数字模式下，开关303和304导通。然后，输入视频信号通过二进制电路302处理并输出至源驱动器102。在该情况下，开关403，404及开关305断开。另一方面，在模拟模式下，开关305导通且输入的视频信号在没有任何改变的情况下输出至源驱动器102。在输入至显示模式—特定视频信号发生电路106的视频信号为模拟值的情况下，无需任何改变就可输出视频信号，从而视频信号仍以模拟值输出至源驱动器102。在多值模式下，开关403和404导通。然后，输入的视频信号通过多值电路402处理，并输出至源驱动器102。在该情况下，开关303，304和305关断。
下面，图6A表示二进制电路302的详图。如图6A所示的电路图，比较器(比较)电路621和622用运算放大器形成。为执行交变驱动，液晶通常需要正二进制电路和负二进制电路。基于输入电压是否高于或低于参考电位Vrefp和Vrefm，比较电路输出H或L信号(可使液晶导通或关断的信号)以执行二进值值化。然后，开关611和612对输出用于正电极或者负电极的信号进行切换。要注意的是，比较器电路利用运算放大器形成，但本发明不限于此。可使用斩波器反相器比较器电路，或者也可用其它电路形成比较器电路。
图6B表示用于产生参考电位Vrefp的电路。参考电位Vrefp的值与介于电压V1和V2之间的电压相对应，且由电阻器R1和R2分压得到。仅当二进制电路工作时，开关623和624可导通。其结果是，由于电流流向电阻器R1和R2的周期变短，故可减少功耗。
图6B表示用于产生参考电位Vrefp的电路；但通过改变电位的值可类似地形成用于产生参考电位Vrefm的电路。
要注意的是，在参考电位Vref(Vrefp和Vrefm)依据条件改变的情况下，优选多个电阻器(图7中的电阻器R1，R2，R3，R4和R5)如图7所示那样连接，且用于输出的触点通过导通/断开开关604至607开关来切换。
接下来，图8A和8B表示多值电路402的详图。图8A表示多值电路402的整体方块图。信号输入至正电极多值电路412A和负电极多值电路412B。然后，改变开关881和开关882以输出用于正电极的信号或用于负电极的信号。
正电极多值电路412A和负电极多值电路412B的详细配置图示在图8B所示的多值电路412中。对于多值电路412，在正电极多值电路412A和负电极多值电路412B中，电压Va和电压Vb对于正极和负极是不同的。
输入信号被输入至判定电路811。而且，与参考电位相对应的两个电压输入至判定电路811。然后，在输入信号的电位介于两个参考电位之间的情况下，判定电路811输出H信号。其结果是，开关821至824中的一个导通，并采样电压被输出。需要注意的是，仅当多值电路402工作时，开关801至804导通。其结果是，因为电流在电压Va和Vb之间流过的周期可缩短，故可减小功耗。
图9表示判定电流811的详图。比较器(比较)电路901和902用运算放大器901和902形成。当输入信号的电位Vin在参考电位Vx至Vy的范围内时，运算放大器901和902中的每一个输出H信号。从而，将信号输入至AND电路903。然后，当到AND电路903的两个输入信号都为H信号时，输出H信号。
要注意的是，图9中使用AND电路形成判定电路；但本发明不限于此。当使用OR电路，NAND电路，或NOR电路时，也能执行相似的功能。
以这种方式，当在数字模式或多值模式下执行显示时，执行取阈值，图像数据的采样。其结果是，当实际显示图像时，即使包含噪声的图像能在去除噪声的情况下显示。而且，由于亮度在每一灰度级的变化是显著的，故提高了对比度。
进一步，可依赖于外部光强度来控制这样的显示模式选择。用这种方式，根据外部亮度，通过控制显示图像的灰度级的数量可提供清晰度良好的显示装置。即，在从黑暗空间或者室内的荧光灯下到室外阳光下的宽范围中，可获得能确保清晰度的显示装置。
要注意的是，表示在图2，图3，图5等图内的开关，例如，可使用不同的模式作为采样开关201等。举例来说，有电开关，机械开关等。即，只要可以控制电流即可，本发明不限于特定开关，可使用不同开关。例如，开关可为晶体管，二级管(PN二级管，PIN二极管，肖特基势二极管，二极管连接的晶体管，等)，或由此结合的逻辑电路。因此，在使用晶体作为开关的情况下，由于晶体管仅作为开关工作，不特别限制晶体管的极性(导电型)。但在需要较低截止电流的情况下，可使用具有较低截止电流极性的晶体管。由于晶体管具有低截止电流，可使用具有LDD区域的晶体管，具有多栅结构的晶体管等。此外，当晶体管要作为开关工作在其源电极的电位接近于较低电位侧电源(VSS，GND，或0V等)的状态中时，要使用n沟道晶体管，而当晶体管要作为开关工作在其源电极的电位接近于较高电位侧电源(Vdd等)的状态中时，要使用p沟道晶体管。这是因为可以增加栅源电压的绝对值，因此晶体管容易地作为开关工作。要注意的是，开关可以是CMOS类型，既使用n沟道晶体管又使用p沟道晶体管。在使用CMOS开关的情况下，即使当条件变化，使得通过开关输出的电压(即，至开关的输入电压)高或低于输出电压时，开关仍可正常工作。
图14A至14D表示开关的例子。图14A是示意性说明的开关。图14B是使用AND电路的开关。使用控制线1502用于控制是否将输入1501的信号传送至输出1503。在图14B的情形下，可施加控制以使输出1503变为L信号而输入信号无关。然而，输出1503并未变为悬置状态。因此，在输出1503与数字电路的输入相连等情形下，优选使用图14B的开关。在数字电路情形下，即使输入是悬置状态，输出不会变为悬置状态。当输入为悬置状态时，输出变得不稳定，这是不希望出现的。因此，在连接至数字电路的输入端的情形下，优选使用图14B的开关。
要注意的是，图14B中的开关使用AND电路形成；但本发明不限于此。当使用OR电路，NAND电路，或NOR电路时，也能执行相似的功能。
另一方面，当希望输入为悬置状态时，可使用图14C或图14D的开关。图14C是称作传输门、模拟开关等的电路。在图14C中，输入1511的电位在几乎不变的情况下传送至输出1513。因此，优选传送模拟信号。图14D是可称作定时反相器等的电路。在14D中，输入1521的信号经反相并传送至输出1523。因此，优选传送数字信号。
如前所述，优选使用图14C中的开关作为采样开关201、开关305、开关2511等。图14C或图14D中的开关适合用作开关304等，这是由于要求将输出置于悬置状态。然而，图14D中的开关更为合适，这是因为至开关304的输入是数字信号。
(实施方式2)
实施方式1说明要输入至显示模式—特定视频信号发生电路106的视频信号为模拟值的情形。下面，要说明的是输入为数字值的情形。
图24是整体方块图。根据显示模式—特定视频信号发生电路2306中的每一显示模式，可产生要输入至源驱动器102的视频信号。使用控制2307来控制显示模式—特定视频信号发生电路2306。而且，将原始数字视频信号输入至显示模式—特定视频信号发生电路2306。然后，通过使用原始视频信号，在显示模式—特定视频信号发生电路2306中可产生依据每一显示模式的视频信号并将其输出至源驱动器102。
光传感器2313检测外部光(显示装置接收的外部光)。将输出提供给放大器2314。放大器2314放大由光传感器2313输出的电信号，且将放大的电信号提供给控制器2307。当由光传感器2313输出的电信号足够大时，不必提供放大器2314。
基于来自光传感器2313的信号，控制器2307控制显示模式—特定视频信号发生电路2306。然后，通过来自光传感器2313的信号，即，根据外部亮度，可以控制提供给源驱动器102的视频信号的灰度级的数量。当控制灰度级的数量时，可根据外部亮度而逐渐改变灰度级的数量，或在将一些显示模式保存时，利用开关来切换一种显示模式至另一种模式。
基于光传感器2313的输出，可以改变显示模式，即，显示的灰度级的数量。特别地，当显示装置接收外部强光，且当光传感器2313的输出等于或大于常数值时，要在显示屏上显示的图像的灰度级总数降低。当显示装置接收外部强光时，要在显示屏上显示的图像变得模糊，在一个等级与另一等级之间没有明显区别。然而，如上所述，根据显示装置接收的外部光，降低了灰度级总数，且清除了一个等级与另一等级之间的区别，因此可提高显示板的显示屏的清晰度。
要注意的是放大器2314或光传感器2313可以形成在与像素阵列101相同的基板上。在该情况下，它们可以形成在与像素阵列101相同的基板上。可选择地，在与像素阵列101相同的基板上，可使用COG(玻璃板上芯片)，凸起部等提供放大器2314或光传感器2313。
显示模式主要可划分为模拟模式和数字模式。对于模拟模式，输入至像素的视频信号变为模拟值。另一方面，对于数字模式，输入至像素的视频信号变为数字值。
接下来，图25表示显示模式—特定视频信号发生电路2306的详图。基于从控制器107输入的信号，显示模式控制电路301施加控制使得依据显示模式执行显示。例如，在数字模式下，开关2513和2514导通，且仅将视频信号的最高比特位输出至源驱动器102。然而，存在电势电平不能符合的情形。在该情形下，需要将电势电平转换为必需电平。而且，有必要产生与正电极和负电极相对应的电位。这样，当必要时，可提供电平转换电路2504。另一方面，在模拟模式下，视频信号传送至DA转换电路2502，并通过开关2511将合适的模拟值输出至源驱动器102。要注意的是，在DA转换电路2502中，产生了与正电极和负电极相对应的视频信号的电位。
要注意的是，可将形成正电极信号和负电极信号的电路提供在源驱动器102和显示模式—特定视频信号发生电路2306之间。例如，存在将正电极信号输入并转化为负电极信号并在必要时输出的电路。
要注意的是，图25说明显示模式为模拟模式和数字模式的情形；但本发明并不限于此。
然后，与多值模式也相对应的显示模式—特定视频信号发生电路2306的详图示于图26中。基于从控制器2307输入的信号，显示模式控制电路2501执行控制，从而根据显示模式执行显示。模拟模式和数字模式的情形与图25类似。在多值模式情形中，仅将视频信号的高比特位输入至DA转换电路2503。而低比特位不输入。这样，所执行的不是平滑显示而是采样显示。
要注意的是，在多值模式下，本发明不限于图26的结构，由于可以在不使用最低位的情况下对信号采样。例如，如图27所示，可在DA转换电路2502的输入部分提供最低位数据移除电路2702。其结果是，根据显示模式控制电路的信号，强制将最低位值设置为0(或L信号)。从而，可执行的不是平滑显示而是采样显示。
这样，图28表示最低位数据移除电路2702的例子。使用AND电路，且强制将低3位的数据设置为0(或L信号)。
要注意的是，图28中使用AND电路；但本发明不限于此。如果使用OR电路，NAND电路，或NOR电路时，也能执行相似的功能。而且，在图28中，输入6位的视频信号，强制将低3位的数设置为0(或L信号)；但本发明不限于此。可适当作修改。
这样，在实际操作中，可强制将多位的数据改变以设置为0(或L信号)。图29表示该情况的电路图。由于输入至AND电路的信号是分离的，故可单独控制信号。
下面，图30表示在图25至27中说明的DA转换电路的详图。解码电路3021对输入的数字信号解码，因此，导通开关3011至3016中的任何一个以输出模拟电压。然后，仅当DA转换电路工作时，开关3002和3003可以导通。其结果是，由于电流流向电阻器的周期缩短了，故可减小功耗。
然而，在图30中，在无任何变化的情况下产生正电极数据和负电极数据有可能是困难的。因此，在该情形下，在DA转换器电路和源驱动器102之间提供电路，用于形成正电极信号和负电极信号是所希望的。例如，存在将正电极信号输入并转换为负电极信号并在需要时输出的电路。
图16表示不提供该电路且DA转换器电路具有产生正电极数据和负电极数据功能的情形。图30中，用于产生电压的两个电路并联连接。在每一电路中，产生正电极数据和负电极数据。然后，切换开关1611和1612以使正电极数据和负电极数据输出。
以这种方式，当在数字模式或多值模式中执行显示时，执行取阈值，图像数据的采样。其结果是，当实际显示图像时，甚至包含噪声的图像都能在去除噪声的情况下显示。而且，由于在每一灰度级的亮度变化是显著的，故提高了对比度。
进一步，可依赖于外部光强度来控制这样的显示模式选择。这样，根据外部亮度，通过控制显示图像的灰度级的数量能够提供清晰度良好的显示装置。即，在从黑暗空间或者室内的荧光灯下到室外阳光下的宽范围中，可获得能确保清晰度的显示装置。
在本实施方式中说明内容可与实施例1到2中说明的内容自由结合。
(实施方式3)
在本实施方式中说明模拟模式中的像素驱动方法。
使用模拟分级系统作为模拟模式并表达分级。因此，在下面的状态中工作是所希望的，即在模拟方式中通过改变要在显示元件如液晶元件中施加的电压，以使传送的光的数量发生改变。
要注意的是，本实施方式说明模拟模式的情形；但可类似地应用到多值模式。
注意本实施方式详细说明了实施方式1中的像素。因此，在本实施方式中说明的内容能与实施方式1和2中说明的内容自由结合。
(实施方式4)
在本实施方式中说明数字模式中的像素驱动方法。
在数字模式中，信号限于二进制的H和L。因此，液晶元件的状态受限于是否施加了电压的二进制值。即，在数字模式中，液晶元件的状态受限于是否传送光。
要注意的是，在数字模式中执行彩色显示的情况中，可显示八种颜色，因为对每一RGB用二进制值进行显示。
注意本实施方式详细说明了实施方式1等的像素。因此，在本实施方式中说明的内容能与实施方式1至3中说明的内容自由结合。
(实施方式5)
下面，说明本发明的显示装置中的像素的配置。例如，图17表示显示在图15中的电路的配置图。注意电路图和配置图不限于图15和图17。
提供选择晶体管1704，液晶元件1707的像素电极1707A以及存储电容器1705。选择晶体管1704的源极和漏极分别与源信号线1702和液晶元件1707的像素电极1707A相连。选择晶体管1704的栅极与栅极信号线1701相连。使用电极1703提供存储电容器1705。
源信号线1702由第二导线形成，而栅极信号线1701由第一导线形成。
在顶栅结构的情况下，通过按形成基板，半导体层，栅绝缘膜，第一导线，层间绝缘膜以及第二导线的顺序构成薄膜。在底栅结构的情况下，通过按形成基板，第一导线，栅绝缘膜，半导体层，层间绝缘膜以及第二导线的顺序构成薄膜。
下面，图10是由薄膜晶体管(TFT)和与其连接的液晶元件组成的像素的截面图。
在图10中，基层701、形成TFT750的半导体层702、以及形成电容器751的一个电极的半导体层752在基板700上形成。第一绝缘层703形成在该层上，TFT750执行栅绝缘层的功能，且电容器751执行用于形成电容的电介质层的功能。
栅电极704，以及形成电容器751的另一电极的导电层754在第一绝缘层703上形成。连接到TFT750的导线707与液晶元件的第一电极708相连。导线707形成在第三绝缘层706上。然后，第一电极708形成在在第四绝缘层710上。第二绝缘层705可形成在第一绝缘层703和第三绝缘层706之间。液晶元件位于第一电极708和作为相对电极的第二电极之间。
接下来说明以上所表示的结构的细节。对于基板700，例如，可使用玻璃基板，比如钡硼硅酸盐玻璃或铝硼硅酸盐玻璃，石英基板，陶瓷基板等。而且，也可使用在包括不锈钢或半导体基板的金属基板的表面上形成绝缘薄膜。也可使用由具有例如塑料的具有柔性的合成树脂形成的基板。通过抛光如化学机械抛光(CMP)，可事先对基板700的表面进行平面化处理。
可使用绝缘薄膜如氧化硅，氮化硅树脂，或氧氮化硅作为基层701。基层701可防止包含在基板700中的碱金属如Na或碱土金属扩散到半导体层702，并对TFT750的特性产生不利影响。在图10中，基层701具有单层结构；但可由多层结构形成。要注意的是来自石英基板等的杂质扩散不是主要问题，不必提供基层701。
而且，可通过微波激发的高密度等离子体直接对玻璃基板的表面进行处理，其中电子温度为2eV或更小，离子能量为5eV或更少，且电子密度为大约1011至1013/cm3。利用径向槽天线的微波激发的等离子体处理装置可用于产生等离子体。此时，当引入含氮气体如氮气(N2)，氨气(NH3)，或氧化氮(N2O)时，可对玻璃基板的表面进行氮化。在玻璃基板的表面上形成的氮化层可作为从玻璃基板一侧扩散的杂质的阻挡层，这是由于氮化硅作为主要成分包含在其中。通过等离子体CVD可在该氮化层上形成氧化硅薄膜或氮氧化硅薄膜，以作为基层701。
而且，通过对由氧化硅，氮氧化硅等形成的基层701的表面执行相似的等离子体处理，可对表面执行1至10nm深度的氮化处理。可对该极薄的氮化硅层设置阻挡层，它不影响对在其上形成的半导体层的应力。
优选将已构图的晶体半导体膜用作半导体层702和半导体层752。要注意的是，构图意味着对薄膜的形状进行处理。换言之，构图意味着通过光刻技术(例如，包括在光敏丙烯酸上形成接触孔，以及将光敏丙烯酸的形状处理成衬垫)形成薄膜图案，通过光刻技术形成掩模图案，利用掩模图案执行蚀刻处理等。通过对非晶半导体薄膜结晶可形成晶体半导体薄膜。对于结晶方法，可使用激光结晶法，利用RTA或退火炉的热结晶法，利用金属元素促进结晶的热结晶法等。半导体层702包括沟道形成区和一对掺杂有赋予一种导电性的杂质元素的杂质区。要注意的是可将掺杂有低浓度的杂质元素的杂质区形成在沟道形成区和该对杂质区之间。可采用这样的一种结构，其中在整个半导体层752中掺杂有赋予一种导电性或者相反导电性的杂质元素。
利用氧化硅，氮化硅树脂，氧氮化硅等可利用单层或多个叠层薄膜形成第一绝缘层703。在这种情况下，与上述类似，可通过微波激发的高密度等离子体对绝缘薄膜的表面进行氧化或氮化处理，其中电子温度为2eV或更小，离子能量为5eV或更少，且电子密度为大约1011至1013/cm3，如此以增加密度。该处理可在第一绝缘层703的膜形成之前执行。即，对半导体层702的表面执行等离子体处理。此时，通过在含氧气体(O2，N2O，等)或含氮气体(N2，NH3，等)中以300至450℃的基板温度进行处理，可形成有利边界，且栅绝缘层叠置在其上。
利用从Ta，W，Ti，Mo，Al，Cu，Cr，或Nd中选择的元素，或合金或包括多个该元素的化合物形成的单层或叠层结构，可形成栅电极704和导电层754。
TFT750由半导体层702，栅电极704，以及位于半导体层702和栅电极704之间的第一绝缘薄膜703构成。在图10中，示出连接至液晶元件的第一电极708的TFT750作为形成像素的TFT。该TFT750表示多栅结构，其中多个栅电极704设置在半导体层702上。即，具有多个TFT串联连接的结构。该结构可抑制未预期的截止电流增加。注意在图10中，虽然顶栅TFT表示为TFT750，但是TFT750可为栅电极设置在半导体层下方的底栅TFT，以及可为栅电极设置在半导体层之上和之下的双栅TFT。
用作为电介质的第一绝缘薄膜703，和作为一对彼此相对的电极且将第一绝缘薄膜703夹置在中间的半导体层752和导电层754形成电容器751。注意图10表示一例，其中作为设置在像素中的电容器，与TFT750的半导体层702同时形成的半导体层752用作该对电极中的一个，且与栅电极704同时形成的导电层754用作另一电极；但本发明不限于此。
优选地，第二绝缘层705是具有阻挡特性的绝缘薄膜，如氮化硅薄膜，其可阻挡离子杂质。第二绝缘层705由氮化硅和氮氧化硅形成。第二绝缘层705具有保护薄膜的功能，用于防止半导体层702的污染。在层叠第二绝缘层705后，通过引入氢气并执行高密度等离子体处理，其中等离子体由如上述的微波激发，可对第二绝缘层705执行氢化。而且，引入氨气，可对第二绝缘层705执行氮化和氢化。而且，引入氧气，N2O气体等以及氢气，可执行氮氧化处理和氢化。根据该方法，通过执行氮化处理，氧化处理，或氮氧化处理可使第二绝缘层705的表面增加密度。因此，可增强其作为保护薄膜的功能。通过400至450℃的热处理，在第二绝缘层705中引入的氢从形成第二绝缘层705的氮化硅中释放出来，因此，可对半导体层702实施氢化。
对于第三绝缘层706，可使用无机绝缘薄膜或有机绝缘薄膜。可将通过CVD形成的氧化硅薄膜，SOG(玻璃上旋涂)薄膜(涂覆有氧化硅的薄膜)等用作无机绝缘薄膜。可将聚酰亚胺薄膜，聚酰胺，BCB(苯并环丁烯)，丙烯酸，正性感光有机树脂，负性感光有机树脂等用作有机绝缘薄膜。而且，具有由硅(Si)和氧(O)的结合形成的骨架结构的材料可用作第三绝缘层706。包含至少氢(比如烷基或芳香族烃)的有机基团可作为其替代物。可选择的是，氟代基团可用于作为替代物。而且，可选择的是，氟代基团和包含至少氢的有机集团可用作替代物。
利用从Al，Ni，C，W，Mo，Ti，Pt，Cu，Ta，Au或Mn中选择的元素或包含多种元素的合金构成的单层或叠层结构，可形成导线707。
可将第一电极708和第二电极中的一个或两者设置为透明电极。可利用包含氧化钨的氧化铟(IWO)，包含氧化钨的氧化铟锌(IWZO)，包含氧化钛的氧化铟(ITiO)，包含氧化钛的氧化铟锡(ITTiO)，包含钼的氧化铟锡(ITMO)等形成透明电极。当然，也可使用氧化铟锡(ITO)，氧化铟锌(IZO)，其中增加了氧化硅的氧化铟锡(ITSO)等。
第一电极708的一部分可由不具有光透射性的材料构成。例如，可采用碱性金属如Li或Cs，碱土金属如Mg，Ca或Sr，包含这种金属的合金(Mg:Ag，Al:Li，Mg:In，等)，由这种金属构成的化合物(CaF2，Ca3N2，等)，或稀土金属如Yb或Er。
第四绝缘层712可用与第三绝缘层706类似的材料形成。
通过结合表示在图10中的结构的像素和外部光强度检测装置，可改变液晶元件中液晶分子的取向状态，可控制通过液晶元件的光量，且可控制显示屏的亮度。
要注意的是，可使用非晶硅以及多晶硅用于半导体层，形成晶体管。
接下来说明非晶硅(a-Si:H)薄膜用作晶体管的半导体层的情形。图12表示顶栅晶体管的情形，以及图13和图35表示底栅晶体管的情形。
图12表示顶栅晶体管的截面图，其中非晶硅用作半导体层。如图12所示，基膜2802在基板2801上形成。而且，由相同材料构成的第一电极2820在基膜2802上形成。
玻璃基板，石英基板，陶瓷基板等可用作基板。而且，使用氮化铝(ALN)，氧化硅(SiO2)，氮氧化硅(SiOxNy)等的单层或其叠层可形成基膜2802。
而且，导线2805和导线2806在基膜2802上形成。具有N型导电性的N型半导体层2807和N型半导体层2808分别在导线2805和导线2806上形成。此外，半导体层2809在基膜2802上和在导线2806和导线2805之间形成。而且，半导体层2809的一部分延伸至N型半导体层2807和N型半导体层2808。要注意的是，该半导体层由具有非晶体属性的半导体薄膜如非晶硅(a-Si:H)，或微晶半导体(μ-Si:H)形成。栅绝缘薄膜2810在半导体层2809上形成。绝缘薄膜2811与栅绝缘薄膜2810在相同层并由相同材料构成，该绝缘薄膜2811形成在第一电极2820上。要注意的是，氧化硅薄膜，氮化硅薄膜等用于作为栅绝缘薄膜2810。
另外，栅电极2812在栅绝缘薄膜2810上形成。第二电极2813与栅电极在相同层并由相同材料构成，该第二电极2813形成在第一电极2820上，同时绝缘薄膜2811夹在其间。通过将绝缘薄膜2811置于第一电极2820和第二电极2813之间而形成电容器2819。此外，形成层间绝缘薄膜2814以覆盖像素电极2803的末端部分、驱动晶体管2818和电容器2819。
在位于层间绝缘薄膜2814上的像素电极2803上形成液晶层2815和相对电极2816，且液晶层2815夹置于像素电极2803和反电极2816之间。
而且，第一电极2820与导线2805和2806在相同层中并由相同材料构成。
此外，图13表示显示装置的显示板的部分截面图，显示装置使用底栅晶体管，其中非晶硅用作半导体层。
基膜2902在基板2901上形成。而且，栅电极2903在基膜2902上形成。此外，第一电极2904与栅电极在相同层中并由相同材料构成。添加磷的多晶硅可用于栅电极2903的材料。除了添加磷的多晶硅，也可以使用硅化物，其是金属和硅的化合物，。
此外，形成栅绝缘薄膜2905以覆盖栅电极2903和第一电极2904。可利用氧化硅薄膜，氮化硅薄膜等形成栅绝缘薄膜2905。
进一步，半导体层2906在栅绝缘薄膜2905上形成。此外，半导体层2907与半导体层2906在相同层中并由相同材料构成。
玻璃基板，石英基板，陶瓷基板等可用作基板。而且，使用氮化铝(ALN)，氧化硅(SiO2)，氮氧化硅(SiOxNy)等的单层或其叠层可形成基膜2902。
具有N型导电性的N型半导体层2908和2909在半导体层2906上形成，且N型半导体层2910在半导体层2907上形成。
导线2911和2912分别在N型半导体层2908和2909上形成，且导电层2913与导线2911和2912在相同层中由相同材料构成，该导电层2913形成在N型半导体层2910上。
第二电极由半导体层2907、N型半导体层2910和导电层2913组成。要注意的是形成了电容器2920，其具有将栅绝缘薄膜2905夹置在第二电极和第一电极2904之间的结构。
此外，导线2911的一端延伸，在延伸导线2911上形成接触孔，且形成像素电极2914。
此外，形成绝缘体2915以覆盖驱动晶体管2919和电容器2920。
像素电极2914，液晶层2916，以及相对电极2917在绝缘体2915上形成，且液晶层2916夹在像素电极2914和相对电极2917之间。
不要求提供作为电容器的第二电极的一部分的半导体层2907和N型半导体层2910。即，导电层2913可作为第二电极，且可能存在具有这样的结构的电容器，其中栅绝缘薄膜夹在第一电极2904和导电层2913之间。
要注意的是，图13示出了沟道蚀刻型的反相交错晶体管；然而，无需指出的是，可以使用沟道保护型晶体管。参考图35说明沟道保护型晶体管的例子。
图35所示的沟道保护型晶体管与图13所示的沟道蚀刻型驱动晶体管2919的不同之处在于：用作蚀刻掩模的绝缘体3001设置在半导体层2906中的沟道形成区上。和图13相同的其它部分用相同的参考标记表示。
通过使用非晶半导体膜作为构成本发明的像素的晶体管的半导体层(沟道形成区，源区，漏区等)，能够降低生产成本。例如，通过使用不同的像素结构，能够采用非晶半导体膜。
要注意的是，可以应用到本发明的像素结构中的晶体管的结构和电容器的结构不局限于上述结构，能够使用各种结构。
注意在这一实施方式中所述的内容能够通过与实施方式1-4中所述内容自由结合来实施。
(实施方式6)
可以在显示装置的一部分中包含用于检测外部光强的光传感器。可以将该光传感器作为一个部件安装在显示装置上，或者集成在显示面板上。在集成在显示面板上的例子中，能够将显示表面作为光学传感器的光接收表面一起使用，从而在设计上具有有益效果。即在不考虑将光学传感器附着到显示装置上时，能够实施基于外部光强的灰度控制。
图11是表示在显示面板上集成光传感器的一种方式的图形。注意图8A和图8B示出的是利用液晶元件和控制其运行的TFT形成像素的例子。
在图11中，在具有透光性的基板8800上设置开关TFT8801、由透光材料形成的第一电极(像素电极)8802、液晶8803、位于相对基板8805上的由透光材料形成的第二像素(相对电极)8804。此外，在绝缘薄膜8812上形成导线8806。同样，在绝缘薄膜8812上形成p型层8831、包含基本固有的i型层8832和n型层8833的叠层的光电转换器8838、连接到p型层8831的电极8830、以及连接到n型层8833的电极8834。注意光电转换器8838可以形成在和导线8806相同的层上，即在绝缘薄膜8812上。光电转换器8838可以形成在和第一电极(像素电极)8802相同的层上，即在绝缘薄膜8851上。光电转换器8838可以形成在和栅线相同的层上，即在绝缘薄膜8852上。
在本实施方式中将光电转换器8838用作光传感器元件。光电转换器8838形成在相同基板8800上，通过液晶8803的光形成图像，并且用户在视觉上进行识别。另一方面，光电转换器检测外部光线，并且具有将检测信号传送给控制器的作用。以这种方式，能够在相同基板上形成液晶元件和光传感器(光电转换器)，从而有助于降低装置的尺寸。
注意在这一实施方式中所述的内容能够通过与实施方式1-5中所述内容自由结合来实施。
(实施方式6)
本实施方式说明用于控制实施方式1-5中所述的显示装置的硬件。
图18是粗略结构图。在基板1801上设置像素阵列1804。具有许多在其中设置源驱动器1806或者栅驱动器1805的例子。除此之外，可以设置电源电路、预充电电路、定时发生电路等。另外，存在没有设置源驱动器1806或者栅驱动器1805的例子。在这种情况下，存在没有设置在基板1801上的驱动器形成在IC上的许多例子。存在许多利用COG(玻璃板上芯片)将IC设置在基板1801上的例子。可选择的是，存在将IC设置在连接外围电路基板1802和基板1801的连接基板1807上的例子。
将信号1803输入到外围电路基板1802中。然后，控制器1808控制存储器，并且将信号存储在存储器1809、存储器1810等中。在信号1803为模拟信号时，存在许多在执行模数转换后将信号存储在存储器1809、存储器1810等中的例子。然后，控制器1808利用存储在存储器1809、存储器1810等中的信号，并将该信号输出至基板1801。
为了实施方式1-5中所述的驱动方法，控制器1808控制各种脉冲信号等，并将该信号输出至基板1801。
注意在这一实施方式中所述的内容能够通过与实施方式1-6中所述内容自由结合来实施。
(实施方式7)
参考图19说明在显示部件中具有本发明的显示装置或者利用其驱动方法的显示装置的移动电话的结构例。
显示面板5410可拆卸地包含在外壳5400中。根据显示面板5410的大小，外壳5400的形状和尺寸能够进行适当地改变。显示面板5410固定于其上的外壳5400装配在印刷基板5401中以被构成为模块。
显示面板5410通过FPC 5411连接到印刷基板5401上。在印刷基板5401上形成扬声器5402、麦克风5403、发送/接收电路4504、包括CPU的信号处理电路5405、控制器等。模块、输入装置5406和电池5407被组合以合入到机壳5409中。将显示面板5410的像素素部分设置成从机壳5409的开口窗中能够看到。
在显示面板5410中，像素部分和外围驱动电路(在众多驱动电路中，其运行频率低的驱动电路)的一部分可以利用TFT集成在基板上，同时，外围驱动电路的另一部分(在众多驱动电路中，其运行频率高的驱动电路)可以形成在IC芯片上，并且IC芯片可以利用COG(玻璃板上芯片)安装在显示面板5410上。此外，IC芯片可以利用TAB(带式自动连接)或者印刷基板连接到玻璃基板上。注意图20a示出了显示面板的结构例子，在该显示面板中，外围驱动电路的一部分和像素部分集成在基板上，并且上面形成了另一外围驱动电路的IC芯片利用COG等安装于其上。通过采用这样的结构，能够降低显示装置的能耗，并且能够延长移动电话一次充电的运行时间。此外，能够实现移动电话成本的降低。
而且，通过利用缓冲器为扫描线或者信号线设置的信号进行阻抗变换，能够缩短每一行像素的写入周期。因此，能够提供高分辨率的显示装置。
另外，为了进一步降低能耗，可以利用TFT在基板上形成像素部分，所有的外围驱动电路可以形成在IC芯片上，然后该IC芯片可以利用COG(玻璃板上芯片)等安装在显示面板上。
通过使用本发明的显示装置，能够显示高对比度的清晰图像。
另外，在本实施方式中所述的结构式是移动电话为例子，因此本发明的显示装置能够应用到各种移动电话中，而不局限于上述结构的移动电话。
注意在这一实施方式中所述的内容能够通过与实施方式1-7中所述内容自由结合来实施。
(实施方式8)
图21示出了通过接合显示面板5701和电路基板5702而形成的EL模块。显示面板5701包括像素部分5703，扫描驱动电路5704，和信号驱动电路5705。例如，在电路基板5702上形成控制电路5706、信号分割电路5707等。显示面板5701通过连接线5708连接到电路基板5702上。能够将FPC等用作连接线。
在实施方式7中，控制电路5706与控制器1808、存储器1809、存储器1810等对应。控制电路5706主要控制子帧等的显示顺序。
在显示面板5710中，像素部分和外围驱动电路(在众多驱动电路中，其运行频率低的驱动电路)的一部分可以利用TFT集成在基板上，同时，外围驱动电路的另一部分(在众多驱动电路中，其运行频率高的驱动电路)可以形成在IC芯片上，并且IC芯片可以利用COG(玻璃板上芯片)安装在显示面板5701上。此外，IC芯片可以利用TAB(带式自动连接)或者印刷基板安装到显示面板5701上。注意图20a示出了显示面板的结构例子，在该显示面板中，外围驱动电路的该部分和像素部分集成在基板上，并且上面形成了外围驱动电路的另一部分的IC芯片利用COG等安装于其上。通过采用这样的结构，能够降低显示装置的能耗，并且能够延长移动电话一次充电的运行时间。此外，能够实现移动电话成本的降低。
而且，通过利用缓冲器为扫描线或者信号线设置的信号进行阻抗变换，能够缩短每一行像素的写入周期。因此，能够提供高分辨率的显示装置。
另外，为了进一步降低能耗，可以利用TFT在玻璃基板上形成像素部分，所有的信号线驱动电路可以形成在IC芯片上，然后可以利用COG(玻璃板上芯片)等将该IC芯片安装在显示面板上。
注意可以利用TFT在基板上形成像素部分，所有的外围驱动电路可以形成在IC芯片上，然后可以利用COG(玻璃板上芯片)等将该IC芯片安装在显示面板上。注意图20b示出了一种结构的例子，其中像素部分形成在基板上，将其上形成了信号驱动电路的IC芯片利用COG等安装在基板上。
能够采用这种液晶模块形成液晶电视接收机。图22是示出液晶电视接收机的主要结构的方块图。调谐器5801接收视频信号和音频信号。由视频信号放大器电路5802、视频信号处理电路5803、以及控制电路5706对视频信号进行处理，其中视频信号处理电路5803将从图像信号放大器电路5802输出的信号转换成和红、绿、蓝的每一种对应的彩色信号，控制电路5706将图像信号转换成驱动电路的输入规格。控制电路5706将信号输出至扫描线侧和信号线侧。在数字驱动的情况下，可以将信号分割电路5707设置在信号线侧，从而可以将输入数字信号分割成要提供的m个信号。
将由调谐器5801接收的信号中的音频信号传送给音频信号放大器电路5804，将输出通过音频信号处理电路5805提供给扬声器5806。控制电路5807从输入部分5808接收控制数据，例如接收站(接收频率)或者音量，并且将信号传送到调谐器5801和音频信号处理电路5805。
将液晶模块并入到机壳中，从而完成该电视接收机。利用该液晶模块，能够形成显示部分。此外，适当地设置扬声器、视频输入终端等。
当然，本发明并不局限于电视接收机，能够应用到各种应用中，特别是作为大面积显示媒介，如个人计算机的监视器、火车站的信息显示板、机场等，或者街道上的广告显示板。
以这种方式，通过采用本发明的显示装置，能够显示高对比度的清晰图像。
注意能够通过与实施方式1-8中所述内容自由结合来实施本实施方式中所述的内容。
(实施方式9)
本实施方式示出了光传感器和放大器的例子。
图34是基本结构图。用光照射光电转换器3601，并根据照度产生电流。在电流-电压转换器电路3902中将该电流转换成电压信号。以这种方式，由光电转换器3601和电流—电压转换器电路3902形成光传感器113。然后，将从光传感器113输出的信号输入到放大器114中。图34示出了利用运算放大器的电压跟随器电路。然而，本发明并不局限于此。
如图31所示，电阻器3602可以作为电流—电压转换器电路3902的一个例子。然而，本发明并不局限于此。可以利用运算放大器形成电路。
在图34和31中，使用流至光电转换器3601的电流；然而，可以放大该电流。例如，如图32所示，可以利用电流镜电路3703增加流至作为电流—电压转换器电路的电阻器3702的电流。其结果是，对光的敏感度提高，并且能够改善对噪音的抵抗特性。
而且，如图33所示，流至光电转换器3601和电流镜电路3703的所有电流可以流至电流—电压转换器电路3802，从而对光的敏感度能够进一步提高，而且对噪音的抵抗特性得到改善。此外，以这种方式因为光电转换器3601的输出和电流镜电路的输出能够整合成一个，所以，能够减少连接终端的数量。
注意能够通过与实施方式1-9中所述内容自由结合来实施本实施方式中所述的内容。
(实施方式10)
对与本发明相关的显示装置的结构进行说明。显示装置的显示部分具有多根源信号线，设置成和多根源信号线相交的多根栅极信号线，和设置在多根源信号线和多根栅极信号线的每一个交点处的像素。本实施方式示出了利用液晶的液晶显示装置的像素的例子。
图36示出了一个像素的结构。像素设置在源信号线4801和栅极信号线4802的交点处，并且具有晶体管4803、电容器4804、和液晶元件。注意在图中仅仅示出了用于驱动液晶元件的液晶的一对电极中的一个电极(像素电极4805)。
晶体管4803由半导体层4806、第一绝缘层、与半导体层4806重叠且其间插入第一绝缘层的一部分栅极信号线4802构成。半导体层4806成为晶体管4803的有源层。第一绝缘层用作晶体管的栅绝缘层。利用接触孔4807将晶体管4803的源极和漏极之一连接到源信号线4801，并且利用接触孔4808将另一个连接到连接线4809。利用接触孔4810将连接线4809连接到像素电极4805。可以利用和源信号线4801相同的导电层形成连接线4809，并且在同一时间被蚀刻该连接线4809。
能够将电容器4804设置成这样的电容器(称为第一电容器)，其中将半导体层4806和与半导体层4806重叠并且第一绝缘层插入在其间的电容器线4811作为一对电极，且其中将第一绝缘层设作介电层。注意电容器4804还可以是具有下述结构的电容器(称为第二电容器)，在该电容器中，将电容器线4811和与电容器线4811重叠且第二绝缘层插入在其间的像素电极4805作为一对电极，并且将第二绝缘层设作介电层。因为第二电容器与第一电容器并联连接，所以能够通过提供第二电容器来增加电容器4804的电容值。此外，能够通过利用和栅极信号线4802相同的导电层形成电容器导线4811，并且在同一时间蚀刻该电容器导线4811。
优选由硅或者含硅的结晶半导体形成半导体层4806。例如，采用利用激光退火等使硅薄膜结晶的多晶硅、单晶硅等。此外，能够采用显示半导体特征的金属氧化物半导体、非晶硅或者有机半导体作为用于形成半导体层4806的材料。
对半导体层4806的构图法进行说明。在具有绝缘表面的基板的整个表面上或者一部分上形成半导体层。然后，利用光刻技术在半导体层上形成掩模图案。利用该掩模图案对半导体层执行蚀刻，从而进行构图以形成半导体层4806。
利用光掩模形成用于对半导体层4806构图的掩模图案。光掩模的图案具有以小于或等于10μm的边长在角部削角(chamfer)的形状。利用光掩模图案形成掩模图案，并且利用要形成的掩模图案对半导体层4806构图；从而形成下述形状，其中半导体层4806的图案的角部被削角。注意半导体层4806的图案的角部可以进一步被弄成圆形。即通过适当地设置曝光条件和蚀刻条件，可以使半导体层4806的图案形状比光掩模图案更光滑。从而能够形成角部变圆的半导体层4806。
能够将在一部分中至少包含氧化硅或者氮化硅的绝缘层作为第一绝缘层。
通过利用光刻技术，沉积具有高电导率的金属层或者半导体层，形成栅极信号线4802和电容器导线4811。
用于形成栅极信号线4802和电容器导线4811的光掩模图案具有下述形状，即以小于或等于10μm的边长在角部削角，或者以等于或大于导线宽度的1/5但小于或等于导线宽度的1/2的长度削角。利用这一光掩模图案形成掩模图案，并且利用待形成的掩模图案对栅极信号线4802和电容器导线4811构图；从而形成下述形状，即其中栅极信号线4802和电容器导线4811中每一图案的角部被削角。注意栅极信号线4802和电容器导线4811中的每一图案的角部可以进一步弄成圆形。即通过适当地设置曝光条件和蚀刻条件，可以使栅极信号线4802和电容器导线4811的每一图案形状比光掩模图案更光滑。从而能够形成角部变圆的栅极信号线4802和电容器导线4811。
通过采用无机绝缘材料如氧化硅，或者利用有机绝缘材料如聚酰亚胺、丙烯酸树脂等，形成第二绝缘层。注意第二绝缘层可以是利用该材料的绝缘层和氮化硅、氧氮化硅等的绝缘层的叠层结构。氮化硅、氧氮化硅等的绝缘层能够防止半导体层和栅绝缘层被杂质如金属离子或者湿气污染，所述污染对于晶体管而言是不可取的。
源信号线4801和连接导线4809由单层或多层的金属或金属化合物形成。
用于形成源信号线4801和连接导线4809的光掩膜图案具有下述形状，即，以小于或等于10μm的边长在角部削角，或以长度大于或等于导线宽度的1/5但小于或等于导线宽度的1/2的长度削角。利用该光掩膜图案形成掩膜图案，且使用该掩膜图案对源信号线4801和连接导线4809构图；从而形成下述形状，其中源信号线4801和连接导线4809的每一图案的角被削角。要注意的是，源信号线4801和连接导线4809的每一图案的角可进一步形成圆形。即，通过适合地设置曝光条件和蚀刻条件，可使源信号线4801和连接导线4809的每一图案形状比光掩膜图案更光滑。这样，就形成源信号线4801和连接导线4809，且其中的角部变成圆形。
像素电极4805由透光性的导电材料或不透光的导电材料如金属形成。
通过光刻技术将掩膜图案形成在由所述导电材料构成的导电层的整个表层上，且通过使用掩膜图案对其执行刻蚀，以形成具有预定图案的像素电极4805。用于形成像素4805的光掩膜图案具有这样的形状，其中以小于或等于10μm的长度对角部的一边削角。该光掩膜图案用于形成掩膜图案，且掩膜图案用于对像素电极4805构图。这样，像素电极4805的图案的角部可具有被削角的形状。要注意的是，像素电极4805的图案的角可进一步被形成为圆形。即，通过适合地设置曝光条件和蚀刻条件，可使像素电极4805的图案形状比光掩膜图案更光滑。这样，就形成具有圆形角的像素电极4805÷。
在导线和电极中，当弯曲部分的角或其中线宽发生变化的部分的角变得平滑并形成圆形，可具有以下效果。当通过对凸起部分削角来执行利用等离子体的干法刻蚀时，可抑制由于放电而产生微粒。即使产生微粒，在清洗时防止微粒聚集至角部，且通过对凸起部分削角可以将微粒洗掉。这样，可以解决在制造过程中的微粒或灰尘的问题，且可提高生产质量。
要注意的是，在该实施方式中的像素可以应用在所述实施方式1至10中的显示装置中。
(实施方式11)
可将本发明应用至不同的电子装置。特别地，本发明可应用至电子装置的显示部分。作为这样的该电子装置，有摄影机，数字照相机，护目式显示器，导航系统，声音再现设备(汽车音响，声频成分系统等)，计算机，游戏机，便携式数字终端(移动式计算机，移动电话，便携式游戏机，电子书等)，具有记录介质的图像再现设备(特别地，再现记录介质如数字通用盘(DVD)和具有用于显示图像的发光装置的设备)等。
图23A是发光装置，包括机壳35001，支撑底部35002，显示部分35003，扬声器部分35004，视频输入终端35005等的发光器件。本发明的显示装置可用作显示部分35003。要注意的是，发光装置包括所有用于信息显示的发光装置，如用于个人计算机，用于电视接收器以及用于广告显示器。使用本发明的显示装置用作显示部分35003的发光装置可显示清晰且具有高对比度的图像。
图23B表示照相机，包括主体35101，显示器部分35102，图像接收部分35103，操作键35104，外部连接端口35105，快门35106等。
使用本发明用于显示部分35102的数字照相机可显示清晰且具有高对比度的图像。
图23C表示计算机，包括主体35201，机壳35202，显示部分35203，键盘35204，外部连接收端口35205，定点鼠标35206等。使用本发明用于该显示部分35203的计算机可显示清晰且具有高对比度的图像。
图23D表示移动计算机，包括主体35301，显示部分35302，开关35303，操作键35304，红外接口35205等。使用本发明用于该显示部分35302的计算机可显示清晰且具有高对比度的图像。
图23E表示具有记录介质的便携式图像再现设备(特别地，DVD播放设备)，包括主体35401，机壳35402，显示部分A35403，显示部分B35404，记录介质(DVD等)读取部分35405，操作键35406，扬声器部分35407等。显示部分A35403主要用于显示图像数据，而显示部分B35404主要显示文本数据。使用本发明用作显示部分A35403和显示部分B35404的图像再现装置可显示清晰且具有高对比度的图像。
图23F表示包括护目式显示器，包括主体35501，显示部分35502以及臂部35503。使用本发明用作显示部分35502的护目式显示器可显示清晰且具有高对比度的图像。
图23G表示摄影机，包括主体35601，显示部分35602，机壳35603，外部连接端口35604，远程控制接收部分35605，图像接收部分35606，电池35607，声音输入部分35608，操作键35609，目镜部分35610等。使用本发明用作显示部分35602的摄影机可显示清晰且具有高对比度的图像。
图23H表示移动电话，包括主体35701，机壳35702，显示部分35703，声音输入部分35704，声音输出部分35705，操作键35706，外部连接端口35707，天线35708等。使用本发明用作显示部分35703的移动电话可显示清晰且具有高对比度的图像。
如上所述，本发明的应用范围很广；因此，本发明可在不同领域用作电子设备。而且，在该实施方式中说明的电子装置可使用在实施方式1至10中说明的显示装置的任何一种配置。
本申请基于2005年5月20日在日本专利局提出的序列号为2005-148832的日本专利申请，其全部内容在此作为参考。

Claims (27)

1.一种液晶显示装置，包括：
以矩阵形式设置的多个像素，每一个像素包括液晶元件；
栅驱动器，将栅信号提供给所述多个像素；
源驱动器，将模拟视频信号和数字视频信号中的任何一个提供给所述多个像素；和
显示模式-特定视频信号发生电路，
其中在第一显示模式，所述显示模式-特定视频信号发生电路将所述模拟视频信号提供给所述源驱动器，
其中在第二显示模式，所述显示模式-特定视频信号发生电路将所述数字视频信号提供给所述源驱动器，
其中根据外部光强对所述第一显示模式和所述第二显示模式进行切换。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，进一步包含DA转换器，用于提供模拟视频信号。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中数字视频信号是二进制信号。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中数字视频信号是多值信号。
5.一种电子设备，包含权利要求1所述的液晶显示装置。
6.一种液晶显示装置，包含：
基板；
在所述基板上方以矩阵形式设置的多个液晶元件，；
在所述基板上方的栅驱动器；
在所述基板上方的源驱动器；
显示模式一特定视频信号发生电路，包括：
和所述源驱动器电连接的输出端；
视频信号输入端；
第一开关；
第二开关，其中所述第一开关和所述第二开关并联连接在所述输出端和所述视频信号输入端之间；
用于将模拟视频信号转换成数字视频信号的电路，其中该电路和所述第二开关串联连接在所述输出端和所述视频信号输入端之间；和
显示模式控制电路，其和所述第一开关与所述第二开关的每一个的控制端电连接；
其中，当所述第一开关导通时，所述第二开关断开；
其中，当所述第一开关断开时，所述第二开关导通；
与所述显示模式控制电路电连接的控制器；以及
与所述控制器电连接的光传感器。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，还包括与所述视频信号输入端电连接的DA转换器。
8.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中所述光传感器设置在所述基板上方。
9.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中所述光传感器通过放大器和所述控制器电连接。
10.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中所述光传感器包括多个传感器元件。
11.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中所述光传感器包括光电转换器。
12.一种电子设备，包含权利要求6所述的液晶显示装置。
13.一种液晶显示装置，包含：
基板；
位于所述基板上方以矩阵形式设置的多个液晶元件，；
位于所述基板上方的栅驱动器；
位于所述基板上方的源驱动器；
显示模式-特定视频信号发生电路，包括：
和所述源驱动器电连接的输出端；
视频信号输入端；
第一开关；
第二开关，
第三开关，其中所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关并联连接在所述输出端和所述视频信号输入端之间；
二进制电路，其中该二进制电路和所述第二开关串联连接在所述输出端和所述视频信号输入端之间；
多值电路，其中该多值电路和所述第三开关串联连接在所述输出端和所述视频信号输入端之间；
显示模式控制电路，其和所述第一开关、所述第二开关与所述第三开关的每一个的控制端电连接；
其中，当所述第二开关导通时，所述第一开关和所述第三开关断开；
其中，当所述第一开关导通时，所述第二开关和所述第三开关断开；
其中，当所述第三开关导通时，所述第一开关和所述第二开关断开；
与所述显示模式控制电路电连接的控制器；以及
与所述控制器电连接的光传感器。
14.根据权利要求13所述的液晶显示装置，还包含与视频信号输入端电连接的DA转换器。
15.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其中所述光传感器设置在所述基板上方。
16.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其中所述光传感器通过放大器和所述控制器电连接。
17.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其中所述光传感器包含多个传感器元件。
18.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其中所述光传感器包含光电转换器。
19.一种电子设备，包含根据权利要求13所述的液晶显示装置。
20.一种驱动液晶显示装置的方法，包括下述步骤：
检测外部光强；
根据外部光强选择第一显示模式和第二显示模式中的任何一种；
在所述第一显示模式，将模拟视频信号提供给源驱动器；
在所述第二显示模式，将数字视频信号提供给源驱动器；
根据提供的所述模拟视频信号和所述数字视频信号之一，改变提供给液晶元件的电压。
21.根据权利要求20所述的驱动液晶显示装置的方法，其中所述模拟视频信号是从原始数字信号转换而来的信号。
22.根据权利要求20所述的驱动液晶显示装置的方法，其中将检测到的外部光强转换成电信号。
23.根据权利要求22所述的驱动液晶显示装置的方法，其中所述电信号被放大。
24.一种驱动液晶显示装置的方法，包括下述步骤：
检测外部光强；
根据外部光强选择第一显示模式、第二显示模式和第三显示模式中的任何一种；
在所述第一显示模式，将模拟视频信号提供给源驱动器；
在所述第二显示模式，将多值视频信号提供给源驱动器；
在所述第三显示模式，将二进制视频信号提供给源驱动器；
根据提供的所述模拟视频信号、所述多值视频信号和所述二进制视频信号之一，改变提供给液晶元件的电压。
25.根据权利要求24所述的驱动液晶显示装置的方法，其中所述模拟视频信号是从原始数字信号转换而来的信号。
26.根据权利要求24所述的驱动液晶显示装置的方法，其中将检测到的外部光强转换成电信号。
27.根据权利要求26所述的驱动液晶显示装置的方法，其中所述电信号被放大。
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