TWI446329B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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Description

液晶顯示裝置
本發明係關於使用液晶元件的液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置利用根據當對液晶施加電場時液晶分子的對準變化液晶的折射率也變化的現象，也就是液晶的電光效應來進行圖像的顯示。而且，液晶分子的對準的變化跟隨根據圖像資訊的電信號(視頻信號)的電壓的變化。
在液晶顯示裝置使用的液晶中，一般而言，從被施加的電壓開始變化到液晶分子的對準的變化結束為止的回應時間為十幾msec左右，但是例如當以60Hz的幀頻使液晶顯示裝置驅動時的一幀週期大約為17msec。因此，一幀週期中所佔有的液晶的回應時間的比率大，因此液晶元件的透過率的變化容易被視覺確認為動畫的模糊。為了改善動畫的圖像品質，採用過驅動或改良液晶本身等方法可以將回應時間縮短到一定程度，該過驅動藉由將施加到液晶元件的電壓一時設定為高程度來使液晶的對準快速變化。但是，即使進行了短縮化還是存在幾msec左右的回應時間，因而動畫的圖像品質還需要改善。
另外，作為在液晶顯示裝置中視覺確認動畫的模糊的另一個原因，除了上述液晶的回應時間之外，還有液晶顯示裝置是對液晶元件始終施加電壓的保持型驅動。人眼具有容易產生殘像的性質，因而在連續顯示黑色以外的灰度的情況下，當採用保持型驅動時人眼不能趕上灰度的變化，而容易看到動畫的模糊。
在此，為了同時解決液晶的回應時間和因保持型驅動而產生的動畫的模糊，提案使用在液晶分子的對準變化激烈的期間關閉背光並顯示黑色的脈衝型驅動。藉由使用脈衝型驅動，可以在液晶元件中透過率的變化激烈的期間關閉背光，並且防止人眼看到殘像，從而解決動畫的模糊。
在下面的專利文獻1中，記載在對像素寫入資料之後，藉由在液晶回應時點亮照明，來消除顯示動畫時的拖尾的驅動方法。
專利文獻1日本專利申請公開Hei 11-202286號公報
根據液晶的溫度液晶的回應時間變化。雖然也根據液晶的材料，但一般而言有溫度越高回應時間越短，溫度越低回應時間越長的趨勢。而且由於設置液晶顯示裝置的環境的溫度、半導體元件的自加熱、背光的發熱等，液晶的溫度大幅度變化，所以液晶的回應時間也激烈地變化。
例如，關於默克日本有限公司製造的常白模式的TN液晶(商品名：ZL14792)進行說明。在對液晶不施加電壓的情況下，常白模式的TN液晶處於透光性高的光狀態，而在對液晶施加電壓的情況下，常白模式的TN液晶從透光性高的光狀態變為透光性低的暗狀態。與此相反，在繼續對液晶施加電壓的情況下，常白模式的TN液晶雖然處於透光性低的暗狀態，但是在停止對液晶施加電壓時，常白模式的TN液晶從透光性低的暗狀態變為透光性高的光狀態。著眼於液晶從光狀態變為暗狀態的回應時間τon時，在施加到液晶的電壓為5V時，若液晶的溫度從10℃變為30℃，則回應時間τon從9.9msec變為5.1msec。另外，著眼於液晶從暗狀態變為光狀態時的回應時間τoff時，在施加到液晶的電壓為5V時，若液晶的溫度從10℃變為30℃，則回應時間τoff從23.4msec變為11.9msec。
另一方面，根據室溫下的液晶的黏性，視頻信號被設定電壓、頻率等的條件。但是，根據溫度液晶的黏性變化，而對視頻信號不反映液晶的黏性。就是說，在低於室溫的溫度的環境下，液晶黏性變高，隨著該變化，回應速度也減慢，然而以根據室溫下的液晶的黏性的條件視頻信號被固定。由此在低溫的環境下，因為液晶的回應速度減慢，液晶分子的對準的變化更遲延地跟隨視頻信號的電壓的變化，所以如動畫顯示模糊等顯示品質的退化很明顯。
另外，在上述的脈衝型驅動中，設定對液晶元件施加電壓的時序和背光驅動的時序，以便在液晶分子的對準變化激烈期間關閉背光，在液晶分子的對準的變化結束的期間點亮背光。但是，由於溫度變化液晶的回應時間變長，因此液晶分子的對準的變化激烈期間變長，即使液晶分子的對準的變化結束期間變短，對液晶元件施加電壓的時序和背光驅動的時序也依然固定為當初的設定。由此，容易發生在液晶分子的對準的變化激烈期間中點亮背光的情況，其結果視覺確認出液晶分子的對準的變化，也就是液晶元件的透過率的變化，而容易看到動畫的模糊。
鑒於上述問題，本發明的目的在於提供不依據液晶的溫度並防止看到動畫的模糊的液晶顯示裝置。
本發明人注目於在對液晶施加電場時其相對介電常數變化，並認為藉由將該相對介電常數的變化回饋於光源(背光)，可以不依據液晶的溫度而防止動畫的模糊。
一般而言，適用於液晶顯示裝置的液晶分子的形狀為棒形狀。並且，棒形狀的液晶分子在長軸方向和短軸方向中極化率不同。因此，根據液晶分子的對準的變化，液晶的折射率也變化，而由於相同原因，相對介電常數也有各向異性，液晶的相對介電常數依賴於液晶分子的對準的狀態。另外，液晶的相對介電常數還依賴於施加的電壓。
在本發明中，藉由利用相對介電常數和對準的狀態的關係、相對介電常數和施加的電壓的關係，並且監視該電壓，來間接把握液晶分子的對準的狀態。而且，發現液晶分子的對準的變化的結束時序，根據該時序適當地設定光源的驅動的時序，以在液晶分子的對準的變化激烈期間關閉光源，在液晶分子的對準的變化結束期間點亮光源。
具體而言，本發明的液晶顯示裝置包括：具備像素電極、相對電極、具有由像素電極和相對電極施加電壓的液晶的液晶元件的像素；對像素照射光的光源；對像素電極的電位和成為標準的電位進行比較，根據哪一方的電位更高來切換被輸出的電位的比較電路；以及根據從比較電路輸出的電位切換的時序，切換光源的點亮和關閉的控制電路。
另外，具體而言，本發明的液晶顯示裝置包括：具備像素電極、相對電極、具有由像素電極和相對電極施加電壓的液晶的液晶元件的像素；對像素照射光的光源；對像素電極的電位和成為標準的電位進行比較，根據哪一方的電位更高來切換被輸出的電位的比較電路；保持從比較電路輸出的電位的記憶電路；以及根據保持在記憶電路中的電位切換的時序，來控制對光源的電力的供應的開關電路。
除了上述結構以外，本發明的液晶顯示裝置還可以具有與液晶元件並聯連接的電容元件、與液晶元件串聯連接的電容元件中之一方，也可以具有雙方。
再者，本發明的液晶顯示裝置也可以包括：檢測出設置液晶顯示裝置的環境下的亮度或光強度來產生電信號(第一信號)的光檢測器；利用該第一信號以上述亮度越高光源的亮度越高，或者上述亮度越低光源的亮度越低的方式產生用於調整光源的亮度的信號(第二信號)的信號產生電路；以及根據第二信號調整光源的亮度的亮度控制電路。
另外，具體而言，本發明的液晶顯示裝置包括：具有第一區域及第二區域並且在該第一區域及第二區域中分別包括具備像素電極、相對電極、具有由像素電極和相對電極施加電壓的液晶的液晶元件的像素的像素部；對第一區域的像素照射光的第一光源；對第二區域的像素照射光的第二光源；對第一區域的像素中的液晶元件的像素電極的電位和成為標準的電位進行比較，根據哪一方的電位更高來切換被輸出的電位的第一比較電路；對第二區域的像素中的液晶元件的像素電極的電位和成為標準的電位進行比較，根據哪一方的電位更高來切換被輸出的電位的第二比較電路；根據從第一比較電路輸出的電位切換的時序，切換第一光源的點亮和關閉，並且根據切換從第二比較電路輸出的時序，切換第二光源的點亮和關閉的控制電路；使輸入到第一區域的像素中的液晶元件的第一視頻信號的灰度平均化，並且使輸入到第二區域的像素中的液晶元件的第二視頻信號的灰度平均化的用於圖像處理的濾波器；產生用於在平均化了的第一視頻信號所具有的灰度高於平均化了的第二視頻信號所具有的灰度的情況下，使第一光源的亮度高於第二光源的亮度，並且在平均化了的第一視頻信號所具有的灰度低於平均化了的第二視頻信號所具有的灰度的情況下，使第一光源的亮度低於第二光源的亮度的信號的信號處理電路；以及根據信號調整第一光源及第二光源的亮度的亮度控制電路。
在本發明的液晶顯示裝置中可以把握液晶分子的對準的變化的結束時序，因此能夠根據該時序適當地設定光源的驅動的時序。由此，該液晶顯示裝置不依賴於液晶的溫度，可以在液晶分子的對準的變化激烈的期間關閉光源，在液晶分子的對準的變化結束期間點亮光源，來防止視覺確認動畫的模糊。
下面，關於本發明的實施模式將參照附圖進行說明。但是，本發明可以以多個不同形式來實施，所屬技術領域的普通技術人員可以很容易地理解一個事實，就是，其方式和詳細內容可以被變換為各種各樣的形式而不脫離本發明的宗旨及其範圍。因此，本發明不應該被解釋為僅限定在本實施模式所記載的內容中。
實施例模式1
在圖1A中示出本發明的液晶顯示裝置的結構。圖1A所示的液晶顯示裝置包括像素100、比較電路101、控制電路102、光源103。另外，像素100至少包括液晶元件104、開關元件105、電容元件106。液晶元件104包括像素電極、相對電極、被施加像素電極及相對電極之間的電壓的液晶。
光源103具有對像素100照射光的功能。
開關元件105控制是否對液晶元件104的像素電極供給視頻信號的電位。對液晶元件104的相對電極供給預定的電位COM。另外，電容元件106具有一對電極，一方的電極(第一電極)連接到液晶元件104的像素電極，對另一方的電極(第二電極)供給預定的電位GND。注意，在本說明書中，連接是指電連接和直接連接。
在開關元件105導通時，視頻信號的電位Vs透過開關元件105供給給液晶元件104的像素電極及電容元件106的第一電極。從而，在開關元件105導通的最初，液晶元件104的像素電極和相對電極之間的電壓VL 等於電位Vs和電位COM的電位差，電容元件106的第一電極和第二電極之間的電壓VCS 等於電位Vs和電位GND的電位差。注意，雖然並不需要設置電容元件106，但是藉由設置電容元件106，可以防止起因於來自開關元件105的洩漏電荷的像素電極的電位的變化。
當對像素電極和相對電極之間施加電壓時，液晶元件104所具有的液晶內的液晶分子的對準開始變化。注意，液晶的相對介電常數具有各向異性，在將液晶分子看作橢圓時的長軸方向中的相對介電常數和相對於長軸方向垂直的方向，即在短軸方向中的相對介電常數不同。由此，根據液晶分子的對準變化，液晶的相對介電常數也發生變化。例如，在採用默克日本有限公司製造的TN液晶(商品名：MJ001393)的情況下，液晶分子的長軸方向中的相對介電常數為8.1，並且短軸方向中的相對介電常數為3.8，因此根據液晶分子的對準的變化，相對介電常數變化最大2.1倍左右。
在圖18A中，作為一例示出在使用向列液晶的情況下，對液晶元件施加的電壓(外加電壓)和介點常數的關係。然而如圖18B的截面模式圖所示，圖18A是液晶元件採用在像素電極3001和相對電極3002之間具有液晶層3003的結構的資料，對液晶層3003使用默克日本有限公司製造的液晶(商品名：ZLI4792)，並將單元間隙d設為3.7μm。再者，預先進行對準處理，以使液晶層3003的液晶分子相對像素電極3001面平行地對準。根據圖18A和18B，可以認識到液晶的相對介電常數依賴於對液晶元件施加的電壓。
注意，在將液晶元件104看作電容的情況下，其電容値CL 可以以下面的式1表示。但是，ε0 意味著真空的介電常數，ε意味著液晶的相對介電常數，S意味著液晶元件104的面積，d意味著液晶元件104的第一電極和第二電極之間的距離(單元間隙)。然而，實際上對準膜的相對介電常數也影響到電容値CL ，為了說明的方便，在式1中不顧及對準膜的相對介電常數。
(式1)
CL =ε0 ×ε×S/d
以下面的式2表示電容値CL 、電荷Q、液晶元件104的像素電極和相對電極之間的電壓VL 的關係。
(式2)
Q=CL ×VL
由此，根據式1和式2算出下面的式3。
(式3)
VL =d×Q/(ε0 ×ε×S)
在式3中，第一電極和第二電極之間的距離d、液晶元件104的面積S、真空的介電常數ε0 是固定的値。另外，假設在液晶元件104的電荷Q不發生洩漏的理想狀態下，也可以將電荷Q看作為固定的値。從而，根據式3可知當由於液晶分子的對準變化而液晶的相對介電常數ε變化時，液晶元件104的像素電極和相對電極之間的電壓VL 也變化。在將開關元件105導通而對液晶元件104的像素電極供給視頻信號的電位Vs之後，藉由跟蹤在將開關元件105截斷之後的電壓VL 的變化，也就是液晶元件104所具有的像素電極的電位的變化，可以把握液晶分子的對準的狀態，並且發現液晶分子的對準的變化的結束時序。
注意，在圖1A中，因為液晶元件104和電容元件106串聯連接，所以像素電極的電位取決於液晶元件104的電容値和電容元件106的電容値的比率。例如，在施加視頻信號的電壓Vs之前的狀態下，假設液晶元件104的電容値CL 和電容元件106的電容値CS 的比率為100:100。而且，在將上述的默克日本有限公司製造的TN液晶(商品名:MJ001393)使用於液晶元件104的情況下，藉由施加視頻信號的電壓Vs，最終液晶分子的相對介電常數最大變化2.1倍左右，因此液晶元件104的電容値CL 也變化2.1倍。由此，在施加視頻信號的電壓Vs之後液晶分子的對準的變化結束時，液晶元件104的電容値CL 和電容元件106的電容値Cs的比率為210:100。從而，在液晶分子的對準的變化結束時，以液晶元件104的像素電極和相對電極之間的電壓VL 和電容元件106的第一電極和第二電極之間的電壓VCS 的比率為210:100的方式結束像素電極的電位的變化。
比較電路101比較像素100供給的液晶元件104的像素電極的電位和成為標準的電位REF，根據其結果輸出彼此不同的値的兩値的電位。例如，在像素電極的電位高於電位REF時輸出電位OUT1，在像素電極的電位等於電位REF，或者低於電位REF時輸出電位OUT2。再者，藉由將電位REF設定在與液晶分子的對準的變化結束時可能獲得的像素電極的電位相等的高度，可以在液晶分子的對準的變化結束之前和之後切換從比較電路101輸出的電位。注意，在實際上驅動液晶顯示裝置時，多少洩漏液晶元件104的電荷Q。由此，較佳顧及起因於該洩漏的像素電極的電位的變化，而設定電位REF的値。
注意，雖然在圖1A中表示使用運算放大器作為比較電路101的實例，但是不局限於運算放大器，只要是可以根據比較像素100供給的電位和成為標準的電位REF的結果，輸出兩値的電位中之一的電路，就可以用作比較電路101。
控制電路102根據從比較電路101輸出的電位，控制光源103的驅動。具體而言，在兩値的電位中，當從比較電路101輸出一方的電位時，控制電路102控制使光元103點亮，而當從比較電路輸出另一方的電位時控制電路102控制使光源103關閉。從比較電路101輸出的電位在液晶分子的對準的變化結束之前和之後切換該値，因此控制電路102根據液晶分子的對準變化的時序，可以控制光源103的驅動。
在本發明中，因為可以把握液晶分子的對準的變化的結束時序，所以可以根據該時序適當地再設定光源103的驅動的時序。從而，即使液晶的回應速度變化，也可以藉由在液晶分子的對準的變化激烈的期間關閉光源103，並且在液晶分子的對準的變化結束期間點亮光源103，可以防止被視覺確認動畫的模糊。
注意，雖然在圖1A中示出對液晶元件104的相對電極供給電位COM，並且對電容元件106的第二電極供給電位GND的實例，但是也可以對液晶元件104的相對電極和電容元件106供給共同的電位COM。在此情況下，液晶元件104和電容元件106並聯連接，由此下面的式4成立。
(式4)
VL =Q/(CL +CS )
在液晶元件104和電容元件106並聯連接的情況下，例如，在施加視頻信號的電壓Vs之前的狀態下，假設液晶元件104的電容値CL 和電容元件106的電容値CS 的比率為100:100。而且，在將上述的默克日本有限公司製造的TN液晶(商品名：MJ001393)使用於液晶元件104的情況下，藉由施加視頻信號的電壓Vs，最終液晶分子的相對介電常數最大變化2.1倍左右，因此液晶元件104的電容値CL 也變化2.1倍。由此，在施加視頻信號的電壓Vs之後液晶分子的對準的變化結束時，液晶元件104的電容値CL 和電容元件106的電容値CS 的比率為210:100。因此，在液晶分子的對準的變化開始之前和液晶分子的對準的變化結束之後，液晶元件104的像素電極和相對電極之間的電壓VL 變化0.31倍。
根據液晶元件104和電容元件106的連接關係，在液晶分子的對準的變化結束時可能獲得的像素電極的電位變化。因此，根據像素100的結構，適當地設定成為標準的電位REF即可。
接下來，在圖1B中表示與圖1A不同的本發明的液晶顯示裝置的另一個結構。圖1B所示的液晶顯示裝置包括：像素200、比較電路201、控制電路202、光源203。另外，像素200至少包括液晶元件204、開關元件205、電容元件206、電容元件207。液晶元件204包括像素電極、相對電極、被施加像素電極及相對電極之間的電壓的液晶。
開關元件205控制是否對液晶元件204的像素電極供給視頻信號的電位。對液晶元件204的相對電極供給預定的電位COM。另外，電容元件206具有一對電極，一方的電極(第一電極)連接到液晶元件204的像素電極，對另一方的電極(第二電極)供給預定的電位GND。另外，電容元件207具有一對電極，一方的電極(第一電極)連接到液晶元件204的像素電極，對另一方的電極(第二電極)供給預定的電位COM。因此，在圖1B所示的液晶顯示裝置中，液晶元件204和電容元件206串聯連接，並且液晶元件204和電容元件207並聯連接。
在開關元件205導通時，視頻信號的電位Vs透過開關元件205供給給液晶元件204的像素電極、電容元件206的第一電極及電容元件207的第一電極。從而，在開關元件205導通的最初，液晶元件204的像素電極和相對電極之間的電壓VL 等於電位Vs和電位COM的電位差，電容元件206的第一電極和第二電極之間的電壓VCS1 等於電位Vs和電位GND的電位差，並且電容元件207的第一電極和第二電極之間的電壓VCS2 等於電位Vs和電位COM的電位差。
當對像素電極和相對電極之間施加電壓時，液晶元件204所具有的液晶內的液晶分子的對準開始變化。如上所述那樣，在根據液晶分子的對準變化而液晶的相對介電常數變化時，液晶元件204的像素電極和相對電極之間的電壓VL 也變化。因此，在將開關元件205導通而對液晶元件204的像素電極供給視頻信號的電位Vs之後，藉由跟蹤在將開關元件205截斷之後的電壓VL 的變化，也就是液晶元件204所具有的像素電極的電位的變化，可以把握液晶分子的對準的狀態，並且發現液晶分子的對準的變化的結束時序。
注意，在圖1B中，液晶元件204和電容元件206串聯連接，液晶元件204和電容元件207並聯連接。因此，像素電極的電位的値取決於液晶元件204的電容値、電容元件206的電容値、電容元件207的電容値的比率。
將圖1A所示的電容元件106的電容値設定為充分大的値，以防止起因於洩漏電荷的像素電極的電位的變化。然而，在電容元件106的電容値相對液晶元件104的電容値過大時，電容元件106的電容値過大時，即使液晶元件104的電容値變化，液晶元件104的像素電極的電位的變化也變小，因此不容易把握液晶分子的對準的狀態。因此，在圖1A所示的像素100中，為了使液晶元件104的像素電極的電位的變化變大來更明確地把握液晶分子的對準的狀態，較佳將電容元件106的電容値和液晶元件104的電容値設定為沒有大的差異，更較佳設定為大致相同。
另一方面，與圖1A不同，在圖1B所示的像素200中，與液晶元件204串聯連接地設置電容元件206，並且與液晶元件204並聯連接地設置電容元件207。因此，液晶元件204的電壓VL 和電容元件206的電壓VCS2 的比率相當於對液晶元件204的電容値加算了電容元件207的電容値的値和電容元件206的電容値的比率。因此，即使將電容元件206的電容値設定為充分大的値，以防止起因於洩漏電荷的像素電極的電位的變化，也藉由將電容元件207的電容値設定為適合於該電容元件206的電容値，可以將液晶元件204的電容値抑制為小，並且將液晶元件204的電壓VL 和電容元件206的電壓VCS2 設定為沒有大的差異，更較佳設定為大致相同。從而，可以將液晶元件204的電容値抑制為小，並且使液晶元件204的像素電極的電位的變化變大來更明確地把握液晶分子的對準的狀態。
比較電路201比較像素200供給的液晶元件204的像素電極的電位和成為標準的電位REF，根據其結果輸出彼此不同的値的兩値的電位。例如，在像素電極的電位高於電位REF時輸出電位OUT1，在像素電極的電位等於電位REF，或者低於電位REF時輸出電位OUT2。再者，藉由將電位REF設定在與液晶分子的對準的變化結束時可能獲得的像素電極的電位相等的高度，可以在液晶分子的對準的變化結束之前和之後切換從比較電路201輸出的電位。
注意，雖然在圖1B中表示使用運算放大器作為比較電路201的實例，但是不局限於運算放大器，只要是可以根據比較像素200供給的電位和成為標準的電位REF的結果，輸出兩値的電位中之一的電路，就可以用作比較電路201。
控制電路202根據從比較電路201輸出的電位，控制光源203的驅動。具體而言，在兩値的電位中，從比較電路201輸出一方的電位時，控制電路202控制使光源203點亮，從比較電路201輸出另一方的電位時，控制電路202控制使光源203關閉。從比較電路201輸出的電位在液晶分子的對準的變化結束之前和之後切換該値，因此控制電路202根據液晶分子的對準變化的時序，可以控制光源203的驅動。
在本發明中，因為可以把握液晶分子的對準的變化的結束時序，所以可以根據該時序適當地再設定光源203的驅動的時序。從而，即使液晶的回應速度變化，也可以藉由在液晶分子的對準的變化激烈的期間關閉光源203，並且在液晶分子的對準的變化結束期間點亮光源203，來防止被視覺確認動畫的模糊。
注意，在液晶顯示裝置中，為了防止被稱為重像的液晶的劣化，在很多情況下進行根據預定的時序反轉對液晶元件施加的電壓的極性的交流驅動。例如，當在每個幀週期中進行對液晶元件施加的電壓的極性反轉的交流驅動時，在圖1A和1B所示的本發明的液晶顯示裝置中，只在像素電極的電位的極性相同的幀週期中再設定光源的驅動的時序，而在其他幀週期中，以與其之前的幀週期相同的時序驅動光源即可。或者，為了在每個幀週期中適當地再設定光源的驅動的時序，既可以在每個幀週期中改變成為標準的電位REF，又可以另外設置對應於每個極性的比較電路及控制電路。另外，在極性相同的幀週期中，並不需要再設定光源的驅動的時序。在液晶的溫度變化不太激烈的情況下，也可以減少再設定光源的驅動的時序的次數，例如在每60幀週期中進行一次等。
另外，在本發明的液晶顯示裝置中的像素部具有多個像素的情況下，從該像素中的至少一個將像素電極的電位輸出到比較電路即可。在圖2中作為一例表示本發明的液晶顯示裝置所具有的設置有多個像素300的像素部301、比較電路302、控制電路303、光源304。
在圖2中，每個像素300具有信號線S1至Sx中的至少一個和掃描線G1至Gy中的至少一個。另外，像素300具有用作開關元件的電晶體305、液晶元件306、電容元件307。注意，雖然圖2表示在像素300中將一個電晶體305用作開關元件的情況，但是本發明不局限於該結構。也可以使用電晶體以外的半導體元件作為開關元件。或者，也可以使用多個電晶體作為開關元件。
另外，與圖1A相同，在圖2中例示在像素300中的液晶元件306和電容元件307串聯連接的方式，但是也可以將液晶元件306和電容元件307並聯連接。此外與圖1B相同，除了與液晶元件306串聯連接的電容元件307之外，像素300還可以包括與液晶元件306並聯連接的電容元件。
在圖2中，在多個像素300中的具有信號線Sx和掃描線Gy的用於監視的像素300a中，為了監視液晶元件306所具有的像素電極的電位，將該電位輸入到比較電路302。注意，在所有的像素300中，位於最端的像素300並不需要作為用於監視像素電極的電位的用於監視的像素300a。用於監視的像素300a不必要與其他像素300不同，因此設計人可以適當地決定使用哪個像素300作為用於監視的像素300a。另外，在像素部301所具有的多個像素300中，也可以將實際上不使用於顯示圖像的假像素中的一個用作用於監視的像素300a。注意，無論在哪種情況下，在所有的像素300中的最後被輸入視頻信號的像素中，液晶分子的對準的變化的結束時序最遲。從而，藉由使用最後被輸入視頻信號的像素中的一個作為用於監視的像素300a，可以把握在所有的像素300中的液晶分子的對準的變化的結束時序，所以是較佳的。
接下來，對圖2所示的像素部301的工作和光源304的驅動進行說明。首先，當按順序選擇掃描線G1至Gy時，在具有選擇了的掃描線的像素300中，電晶體305處於導通狀態。而且對信號線S1至Sx按順序或同時供給視頻信號的電位時，藉由處於導通狀態的電晶體305，對液晶元件306的像素電極供給視頻信號的電位。然後當掃描線的選擇結束後，在具有該掃描線的像素300中，電晶體305變為截斷狀態。而且根據液晶分子的對準的變化，液晶元件306的像素電極的電位也變化。
在圖3中表示在像素部301中的對像素300輸入視頻信號的時序。在圖3中橫軸表示時間，縱軸表示掃描線被選擇的方向(掃描方向)。另外，在圖3中，以白色部分表示光源304的點亮週期，並且以影線表示光源304的關閉週期。週期Ta意味著從選擇了最初的掃描線到選擇最後的掃描線的期間，在週期Ta內所有的像素300被輸入視頻信號。
在週期Ta內，因為在對多個像素300按順序輸入視頻信號，所以根據像素300，液晶元件306所具有的液晶分子的對準的變化激烈。另外，在週期Ta中最後被輸入視頻信號的像素300中，與其他像素300相比，液晶分子的對準的變化的結束時序最遲。並且，液晶分子的對準的變化的結束時序根據液晶的溫度隨時改變。
在圖4A和4B中示出在最後被輸入視頻信號的像素300中的液晶元件306的透過率的時間變化和光源驅動的時序。在圖4A和4B中，橫軸表示時間，縱軸表示液晶元件306的透過率。另外，以白色部分表示光源304的點亮週期，並且以影線部分表示光源304的關閉週期。另外，在圖4C中一起示出對信號線輸入的電位的時間變化。但是，圖4C示出在第一幀週期和第三幀週期中對信號線供應的電位高於電位COM，在第二幀週期中對信號線供應的電位等於電位COM的實例。
在圖4A和4B的透過率的變化都同步於圖4C所示的時序圖。然而，由於溫度變化，在圖4A和4B中的液晶的相對介電常數不同，並且透過率的變化激烈的週期401的長短不同。更詳細而言，在圖4A中，與圖4B相比，週期401更短，週期402更長。
在本發明中，根據用於監視的像素300a所具有的液晶元件306的像素電極的電位，可以把握液晶分子的對準的變化的結束時序。進而，控制電路303在週期Tb(參照圖3)中以光源304關閉的方式控制光源304的驅動，該週期Tb是從開始對像素300的視頻信號的輸入直到在所有的像素300中液晶分子的對準的變化結束的期間。因此在本發明中，在圖4A和4B中的任何情況下，至少可以以在週期401中關閉的方式驅動光源304。在週期Tb中使光源304關閉，來不容易視覺確認液晶分子的對準的變化，就是液晶元件的透過率的變化，而可以防止看到動畫的模糊。
注意，除了液晶的相對介電常數之外，週期401的長短還取決於對液晶元件施加的電壓的變化量。例如，在採用VA液晶的情況下，因為當從黑色顯示切換為中間灰度顯示時，液晶的回應速度最遲，所以期間401最長。由此，在設定光源304的驅動的時序時，首先在之前的帖週期中進行黑色顯示之後，以在其次的第二帖週期中進行中間灰度顯示的方式，對用於監視的像素300a輸入視頻信號。然後較佳使用上述第二帖週期中的像素電極的電位，設定光源304的驅動的時序。根據上述結構，在顯示任何灰度的情況下，以在直到液晶分子的對準的變化結束的週期Tb中使光源304關閉的方式控制光源304的驅動，而防止看到動畫的模糊。
注意，在採用VA液晶的情況下，當從黑色顯示切換為中間灰度顯示時，液晶的回應速度最遲，但是根據液晶的種類，液晶的回應速度最遲的顯示的模式不同。因此，在根據液晶的種類設定光源304的驅動的時序時，適當地選擇在用於監視的像素300a中灰度變化的顯示模式，以便使回應速度最長。例如，在採用TN液晶、OCB液晶的情況下，在從白色顯示切換為中間灰度顯示時，液晶的回應速度最遲。因此，在此情況下，較佳採用白色顯示之後進行中間灰度顯示的顯示模式，來設定光源304的驅動的時序。此外，例如在採用IPS液晶的情況下，與VA液晶相同，當從黑色顯示切換為中間灰度顯示時，液晶的回應速度最遲。因此，在此情況下，較佳採用黑色顯示之後進行中間灰度顯示的顯示模式，設定光源304的驅動的時序。
另外，在圖4A和4B中，除了週期401之外，在週期403中液晶分子的對準的變化也激烈。週期401是當液晶元件的像素電極的電位變為與相對電極的電位遠離的電位時發生的液晶分子的對準的變化激烈的期間。另一方面，週期403是當液晶元件的像素電極的電位變為與相對電極的電位更接近的電位時發生的液晶分子的對準的變化激烈的週期。在本實施模式中，利用週期401中的像素電極的電位的變化，設定光源304的驅動的時序，但是也可以利用週期403中的像素電極的電位的變化，設定光源304的驅動的時序。雖然還根據液晶的種類，有時週期403比週期401長。因此，在週期403長於週期401時，利用週期403中的像素電極的電位的變化，設定光源304的驅動的時序，而可以更確實地防止看到動畫的模糊。
注意，較佳在週期403中設定光源304的驅動的時序的情況下也採用週期403最長的顯示模式。例如，在採用VA液晶的情況下，因為當從白色顯示切換為黑色顯示時，液晶的回應時間最長，所以週期401最長。由此，在設定光源304的驅動的時序時，首先在之前的帖週期中進行白色顯示之後，以在其次的第二帖週期中進行黑色顯示的方式，對用於監視的像素300a輸入視頻信號。然後較佳使用上述第二帖週期中的像素電極的電位，設定光源304的驅動的時序。根據上述結構，在顯示任何灰度的情況下，以在直到液晶分子的對準的變化結束的週期Tb中，使光源304關閉的方式控制光源304的驅動，而防止看到動畫的模糊。
注意，在採用VA液晶的情況下，當從白色顯示切換為黑色顯示時，液晶的回應時間最長，但是根據液晶的種類，液晶的回應時間最長的顯示的模式不同。因此，根據液晶的種類適當地選擇設定光源304的驅動的時序時的顯示模式即可。例如，在採用TN液晶、OCB液晶的情況下，在從黑色顯示切換為白色顯示時，液晶的回應速度最遲。因此，在此情況下，較佳採用黑色顯示之後進行白色顯示的顯示模式，來設定光源304的驅動的時序。此外，例如在採用IPS液晶的情況下，與VA液晶相同，當從白色顯示切換為黑色顯示時，液晶的回應速度最遲。因此，在此情況下，較佳採用白色顯示之後進行黑色顯示的顯示模式，設定光源304的驅動的時序。
另外，在圖1A中只表示一個光源103。在圖1B中只表示一個光源203。在圖2中只表示一個光源304。但是，本發明不局限於這些結構。光源103、光源203、光源304既可以一個，又可以多個。
注意，雖然在本實施模式中，以主動矩陣型的液晶顯示裝置作為實例進行了說明，但是本發明的液晶顯示裝置也可以為被動矩陣型。
實施例模式2
在本實施模式中，對本發明的液晶顯示裝置所具有的控制電路的具體的結構的一例進行說明。
圖5A表示本發明的液晶顯示裝置所具有的比較電路501、控制電路502、光源503。圖5A所示的控制電路502至少具有記憶電路504和開關電路505。
對比較電路501輸入了從像素供應的液晶元件的像素電極的電位VE 和成為標準的電位REF。比較電路501比較電位VE 和電位REF，並根據其結果輸出其値互不相同的電位OUT1或電位OUT2。
在控制電路502中，以從比較電路501輸出的電位為電位OUT1和電位OUT2中的任一個作為資料記憶在記憶電路504中。記憶電路504被輸入保持在記憶電路504中記憶的資料的電源電位VDD和控制進行記憶的時序的信號SigL 。具體而言，當根據信號SigL 設定光源503的驅動的時序時，再將資料寫入到記憶電路504。與此相反，當維持根據信號SigL 設定了光源503的驅動的時序的狀態時，不再將資料登錄到記憶電路504。注意，在由信號SigL 控制對在所有的像素中最初的像素輸入視頻信號的時序的情況下，藉由使用該信號SigL ，也可以基於對上述最初的像素輸入視頻信號的時序，控制關閉光源503的時序。
如上所述那樣，設計人可以適當地決定設定光源的驅動的時序的時序。具體而言，藉由使用信號SigL 或其他的控制信號，可以即時地控制設定光源503的驅動的時序的時序。注意，在每多個帖週期中再設定光源的驅動的時序的情況下，而不是在每個帖週期中即時地再設定時，在控制電路502內還設置用於檢測時序的電路，並且直到其次的設定時，將設定了的光源503的驅動的時序記憶在上述用於檢測時序的電路中。例如，當有再設定光源503的驅動的時序的指令時，用於檢測時序的電路使用從比較電路501輸出的電位，並且利用如下三種電路即可：用於檢測出從開始一個帖週期到在所有的像素中液晶分子的對準的變化結束的週期的電路；用於測量出從開始每個帖週期之後的時間的電路；根據從上述兩個電路輸出的信號，重寫記憶電路504的資料的電路。
藉由根據記憶在記憶電路504中的資料進行開關，開關電路505控制對於光源503的電力的供給。注意，在圖5A中示出將一個電晶體使用於開關電路505的實例，本發明不局限於該結構。既可以使用電晶體以外的半導體元件作為開關電路505，又可以使用多個電晶體。另外，也可以使用鎖存器電路等作為記憶電路504。也可以使用LED(light emitting diode)作為光源503。然而，可以使用於本發明的液晶顯示裝置的光源不局限於LED。只要是如LED那樣能夠高速切換點亮和關閉的發光元件，就可以作為本發明的液晶顯示裝置的光源而使用。
注意，在本實施模式中對具有記憶電路504的控制電路502的結構進行說明，但是本發明的液晶顯示裝置所具有的控制電路並不需要使用記憶電路。在不使用記憶電路的情況下，在控制電路502中，在比較電路501的後級設置開關電路505。並且在不使用記憶電路的情況下，因為在每個幀週期中適當地再設定光源的驅動的時序，所以在每個幀週期中改變成為標準的電位REF，或者另外設置對應於每個極性的比較電路及控制電路。
注意，在圖5A所示的結構的基礎上，控制電路502還可以具有緩衝器。在圖5B中示出比較電路501、還具有緩衝器506的控制電路502、光源503。在圖5B所示的控制電路502中，從記憶電路504輸出的電位透過緩衝器506輸入到控制電路502。由於使用緩衝器506，即使在為了控制開關電路505中的開關需要較大電力時，也可以準確地控制該開關。
注意，圖5A和5B所示的結構的控制電路502所具有的功能也可以使用在比較電路501中檢測出的電位並且利用CPU(central processing unit；中央處理單元)來實現。但是本發明具有如下優點：不使用利用CPU的複雜的控制系統的電路，而根據液晶的回應速度控制光源503的驅動；即使利用CPU，也可以在減少CPU的負載的同時，根據液晶的回應速度控制光源503的驅動。
注意，在圖5A和5B中只表示一個光源503，但是本發明不局限於該結構。光源503既可以一個，又可以多個。
本實施模式可以與上述實施模式適當地組合而實施。
實施例模式3
在本實施模式中，對本發明的液晶顯示裝置的整體結構的一例進行說明。圖6示出本發明的液晶顯示裝置的方塊圖。
圖6所示的液晶顯示裝置包括具有具備液晶元件的多個像素的像素部600、針對每個行選擇各個像素的掃描線驅動電路610、控制對於選擇了的行的像素的視頻信號的輸入的信號線驅動電路620、比較電路630、控制電路631、以及光源632。而且在本發明中，使用像素部600所具有的像素中的任一個作為用於監視的像素633。用於監視的像素633的像素電極的電位供給給比較電路630。
在圖6中，信號線驅動電路620包括移位暫存器621、第一記憶電路622、第二記憶電路623、DA(數位-類比)轉換電路624。時鐘信號S-CLK、起始脈衝信號S-SP輸入到移位暫存器621。移位暫存器621根據這些時鐘信號S-CLK以及起始脈衝信號S-SP，產生脈衝依次移動的時序信號，並輸出到第一記憶電路622。也可以根據掃描方向切換信號來切換時序信號的脈衝出現的順序。
當時序信號輸入到第一記憶電路622時，根據該時序信號的脈衝，視頻信號依次寫入到第一記憶電路622且被保持。另外，既可以對第一記憶電路622具有的多個記憶元件依次寫入視頻信號，又可以進行所謂分割驅動，其中將第一記憶電路622所具有的多個記憶元件區別為幾個組，並且對每個組同時輸入視頻信號。此時的組數稱為分割數。例如，當以四個記憶元件分別為一組時，以四分割的方式進行分割驅動。
一直到對第一記憶電路622中的所有記憶元件的視頻信號的寫入都結束的時間稱為行期間。實際上，有時將上述行期間加上水準回掃期間的期間包括在行期間中。
當一行期間結束時，根據輸入到第二記憶電路623的鎖存信號S-LS的脈衝，保持在第一記憶電路622中的視頻信號一齊寫入在第二記憶電路623中且被保持。再次根據來自移位暫存器621的時序信號，對將視頻信號發送到第二記憶電路623了的第一記憶電路622依次進行下一個視頻信號的寫入。在該第二次的一行期間中，寫入且保持在第二記憶電路623中的視頻信號輸入到DA轉換電路624。
並且，DA轉換電路624將輸入了的數位視頻信號轉換為類比視頻信號，並且藉由信號線將該信號輸入到像素部600中的各像素。
另外，信號線驅動電路620可以使用能夠輸出脈衝依次移動的信號的其他電路，而替代移位暫存器621。
另外，雖然在圖6中像素部600直接連接到DA轉換電路624的下一級，但是本發明不局限於該結構。可以在像素部600的上一級設置對於從DA轉換電路624輸出的視頻信號進行信號處理的電路。作為進行信號處理的電路的一個例子，例如可以舉出能夠對波形進行整形的緩衝器等。
接著，將說明掃描線驅動電路610的工作。在本發明中的液晶顯示裝置中，在像素部600的各像素中設置有多個掃描線。掃描線驅動電路610藉由產生選擇信號，並且將該選擇信號輸入到多個掃描線的每一個，根據每個線選擇像素。當利用選擇信號選擇像素時，該像素所具有的開關元件接通，而進行對於像素的視頻信號的輸入。
注意，雖然在本實施模式中說明在一個掃描線驅動電路610中產生輸入到多個掃描線的所有的選擇信號的實例，但是本發明不局限於該結構。也可以在多個掃描線驅動電路610中產生輸入到多個掃描線的選擇信號。
另外，既可以在同一個基板上形成像素部600、掃描線驅動電路610、信號線驅動電路620、比較電路630、控制電路631，又可以在不同基板上形成任一個。
另外，圖6中表示一個光源632，本發明不局限於該結構。光源632既可以一個，又可以多個。
接下來，在圖7中表示與圖6不同的本實施模式的液晶顯示裝置的方塊圖作為一例。
圖7表示的本發明的液晶顯示裝置包括具有多個像素的像素部640、針對每個行選擇多個像素的掃描線驅動電路650、控制對於選擇了的行的像素的視頻信號的輸入的信號線驅動電路660、比較電路670、控制電路671、以及光源672。而且在本發明中使用像素部640所具有的像素中的任一個作為用於監視的像素673。用於監視的像素673的像素電極的電位供給給比較電路670。
信號線驅動電路660至少包括移位暫存器661、取樣電路662、可以記憶類比信號的記憶電路663。當時鐘信號S-CLK和起始脈衝信號S-SP輸入到移位暫存器661時，根據這些時鐘信號S-CLK及起始脈衝信號S-SP，移位暫存器661產生脈衝依次移動的時序信號，並輸入到取樣電路662。在取樣電路662中，根據被輸入的時序信號，取樣輸入到信號線驅動電路660的一行週期中的類比的視頻信號。當取樣在一行週期中的所有的視頻信號時，被取樣的視頻信號根據鎖存器信號S-LS同時輸入到記憶電路663並被保持。保持在記憶電路663中的視頻信號透過信號線輸入到像素部640。
注意，雖然在本實施模式中，在取樣電路662中對一行週期中的所有的視頻信號進行取樣之後，再將被取樣的視頻信號同時輸入到後級的記憶電路663的情況作為實例進行說明，但是本發明不局限於該結構。也可以在取樣電路662中不等一行週期對對應於每個像素的視頻信號進行取樣後，而每次對後級的記憶電路663輸入被取樣的視頻信號。
另外，視頻信號的取樣既可以在每個對應的像素中按順序進行，又可以將一行內的像素分成為多個組，並在對應於每個組的像素中同時進行。
注意，在圖7中記憶電路663的後級直接連接有像素部640，但是本發明不局限於該結構。可以在像素部640的前級中設置對從記憶電路663輸出的類比的視頻信號進行信號處理的電路。作為進行信號處理的電路的一個例子，例如可以舉出能夠對波形進行整形的緩衝器等。
與從記憶電路663到像素部640輸入視頻信號的同時，取樣電路662可以對對應於下次的行週期的視頻信號進行再取樣。
接下來，對掃描線驅動電路650的工作進行說明。在本發明的液晶顯示裝置中，多個掃描線設置在像素部640的每個像素中。掃描線驅動電路650產生選擇信號，並且該選擇信號輸入到多個的各掃描線，來在每個行中選擇像素。當由選擇信號選擇像素時，該像素所具有的開關元件導通，而進行對於像素的視頻信號的輸入。
注意，雖然在本實施模式中說明在一個掃描線驅動電路650中產生輸入到多個掃描線的所有的選擇信號的實例，本發明不局限於該結構。也可以在多個掃描線驅動電路650中產生輸入到多個掃描線的選擇信號。
另外，雖然可以將像素部640、掃描線驅動電路650、信號線驅動電路660、比較電路670、控制電路671形成在同一個基板上，但是也可以將它們中的任一個形成在不同的基板上。
另外，圖7中只表示一個光源672，本發明不局限於該結構。光源672既可以一個，又可以多個。
本實施模式可以與上述實施模式適當地組合而實施。
實施例模式4
在本實施模式中，對檢測出設置有液晶顯示裝置的環境下的亮度，並且根據檢測了的亮度調整光源的亮度的液晶顯示裝置的結構進行說明。
在圖8A中表示本實施模式的液晶顯示裝置所具有的光源801的控制系統的電路的一例。圖8A所示的光源801的控制系統的電路包括比較電路802、控制電路803、光檢測器804、信號產生電路805、以及亮度控制電路806。
比較電路802比較像素供給的液晶元件的像素電極的電位VE 和成為標準的電位REF，根據其結果輸出彼此不同的値的兩値的電位。控制電路803根據從比較電路802輸出的電位，控制光源801的驅動。具體而言，在兩値的電位中，從比較電路802輸出一方的電位時，控制電路803控制使光源801點亮，從比較電路802輸出另一方的電位時，控制電路803控制使光源801關閉。從比較電路802輸出的電位在液晶分子的對準的變化結束之前和之後切換該値，因此控制電路803根據液晶分子的對準變化的時序，可以控制光源801的驅動。
光檢測器804可以檢測出設置有液晶顯示裝置的環境下的亮度或光強度，並且產生包括該亮度或光強度的資訊的電信號(第一信號)。可以使用光電二極體、光電電晶體、電荷耦合元件(CCD；Charge Coupled Device)等的將光轉換為電能的光電轉換元件作為光檢測器804。
信號產生電路805使用光檢測器804所產生的電信號並根據檢測出的亮度的資訊決定光源801的亮度。在圖8A中表示信號產生電路805具有積分電路807和亮度比較電路808的實例。
積分電路807對在光檢測器804中檢測出的光強度以時間進行積分。人具有對一定時間內的光強度進行積分而感知的特性，因此藉由使用積分電路807，可以算出人眼所感受到的亮度。亮度比較電路808對由積分電路807算出的亮度和預先設定的成為標準的亮度進行比較。
包括比較的結果作為資訊的信號(第二信號)被輸出。亮度控制電路806使用上述第二信號作為用於調整光源的亮度的信號，根據亮度比較電路808中的比較的結果控制光源801的亮度。具體而言，根據第二信號控制光源801的亮度，即在算出的亮度高於設定的亮度的情況下，使光源801的亮度更高，與此相反，在算出的亮度低於設定的亮度的情況下，使光源801的亮度更低。
因此，在本實施模式的液晶顯示裝置中，當設置有液晶顯示裝置的環境下的亮度高時，可以使光源801的亮度高，與此相反，當環境下的亮度低時，可以使光源801的亮度低。根據上述結構，在明亮的地方可以使液晶顯示裝置所顯示的圖像明亮，以容易看見圖像，與此相反，在昏暗的地方可以抑制圖像的亮度來減少耗電量。
注意，成為標準的亮度不局限於一個，也可以設定多個成為標準的亮度。例如，在按亮度低的順序設定為第一亮度、第二亮度、第三亮度的三個成為標準的亮度的情況下，點亮時的光源801的亮度調整為四個階段。在算出的亮度低於第一亮度時，以成為在四個階段中最低亮度的方式，根據第二信號使光源801點亮。在算出的亮度高於第一亮度且低於第二亮度時，以成為在四個階段中第二低亮度時方式，根據第二信號使光源801點亮。另外，在算出的亮度高於第二亮度且低於第三亮度時，以成為在四個階段中第二高亮度的方式，根據第二信號使光源801點亮。另外，在算出的亮度高於第三亮度時，以成為在四個階段中最高的亮度的方式，根據第二信號使光源801點亮。
再者，在本實施模式的液晶顯示裝置中，除了上述效果還可以把握液晶分子的對準的變化結束的時序，可以根據該時序適當地再設定光源801的驅動的時序。從而，即使液晶的回應速度變化，也可以在液晶分子的對準的變化激烈的期間關閉光源801，並且在液晶分子的對準的變化結束的期間點亮光源801，而防止被視覺確認動畫的模糊。
接下來，在圖8B中表示亮度控制電路806的具體的電路的實例。圖8B所示的亮度控制電路806例示以四個階段控制光源801的亮度的情況，它具有四個開關元件810和四個電阻元件811。一個開關元件810和一個電阻元件811串聯連接。並且，在控制電路803和光源801之間，串聯連接的開關元件810和電阻元件811的四個組都並聯連接。
根據從信號產生電路805輸出的第二信號，進行每個開關元件810的開關。導通的開關元件810的個數越多，控制電路803和光源801之間的電阻値越低。與此相反，導通的開關元件810的個數越少，控制電路803和光源801之間的電阻値越高。因此，當根據在控制電路803中設定的時序供給電力時，根據每個開關元件810的開關，可以調整供給給光源801的電力，而將光源801的亮度控制為四個階段。
注意，控制電路803控制是否對光源801供給電力，因此在亮度控制電路806中只要控制供給給光源801的電力量即可。從而，在多個開關元件810中的至少一個經常處於導通狀態。然而，本發明不局限於該結構，為了亮度控制電路806也可以控制是否對光源801供給電力，可以採用使所有的開關元件810關閉的結構。
另外，雖然在m個的電阻元件811都具有相同的電阻値時，以m個階段控制亮度，但是藉由改變每個電阻元件811所具有的電阻値，可以最高以(2m -1)階段精密地控制亮度。
注意，在圖8A和8B中只表示一個光源801，但是本發明不局限於該結構。光源801既可以一個，又可以多個。
本實施模式可以與上述實施模式適當地組合而實施。
實施例模式5
在本實施模式中，對一種液晶顯示裝置的結構進行說明，在該液晶顯示裝置中，將液晶顯示裝置所具有的像素部分成多個區域，並且根據設置在每個區域中的像素的灰度的平均値調整對應於每個區域的光源的亮度。
本實施模式的液晶顯示裝置具有對應於每個區域的多個光源。在圖9A中表示在液晶顯示裝置中的第一光源820及第二光源821的控制系統的電路的一例，其中第一光源820對應於第一區域的像素、第二光源821對應於第二區域的像素。注意，光源的個數不局限於兩個，根據分成的區域的個數，可以適當地設定對應的光源的個數。
圖9A所示的第一光源820及第二光源821的控制系統的電路包括比較電路(比較電路8221及比較電路8222)、控制電路823、用於圖像處理的濾波器824、信號處理電路825、第一亮度控制電路826、以及第二亮度控制電路827。
比較電路8221比較第一區域的像素供應的液晶元件的像素電極的電位VE1 和成為標準的電位REF，並根據其結果從比較電路8221到控制電路823輸出彼此不同的値的兩値的電位。
比較電路8222比較第二區域的像素供應的液晶元件的像素電極的電位VE2 和成為標準的電位REF，並根據其結果從比較電路8222到控制電路823輸出彼此不同的値的兩値的電位。
控制電路823根據從比較電路8221及比較電路8222輸出的電位，控制第一光源820及第二光源821的驅動。具體而言，在兩値的電位中，從比較電路8221到控制電路823輸出一方的電位時，控制電路823控制使第一光源820點亮，在另一方的電位輸出到控制電路823時，控制電路823控制使第一光源820關閉。另外，在兩値的電位中，從比較電路8222到控制電路823輸出一方的電位時，控制電路823控制使第二光源821點亮，在另一方的電位輸出到控制電路823時，控制電路823控制使第二光源821關閉。從比較電路8221及比較電路8222輸出的電位在液晶分子的對準的變化結束之前和之後切換該値，因此控制電路823根據液晶分子的對準變化的時序，可以控制第一光源820及第二光源821的驅動。
另一方面，用於圖像處理的濾波器824利用輸入到每個區域的像素的視頻信號，算出每個區域中的像素的灰度的平均値，而產生包含該平均値作為資訊的信號。作為用於圖像處理的濾波器824，可以使用能夠算出灰度的平均値的用於圖像處理的濾波器如秩濾波器、組合濾波器等。
信號處理電路825使用用於圖像處理的濾波器824產生的信號，根據算出的灰度的平均値決定第一光源820及第二光源821的亮度。具體而言，在信號處理電路825中，比較算出的灰度的平均値和預先設定的灰度。然後輸出包含比較的結果作為資訊的信號。第一亮度控制電路826及第二亮度控制電路827使用上述包含比較的結果的信號作為用於調整第一光源820及第二光源821的亮度的信號，並且根據該信號控制第一光源820及第二光源821的亮度。具體而言，在算出的灰度的平均値高於設定的灰度時，以第一光源820及第二光源821的亮度更高的方式控制第一光源820及第二光源821的亮度，與此相反，在算出的灰度的平均値低於設定的灰度時，以第一光源820及第二光源821的亮度更低的方式控制第一光源820及第二光源821的亮度。
在圖9B中表示分成為四個區域即區域840、區域841、區域842、區域843的像素部、對應於區域840的光源844、對應於區域841的光源845、對應於區域842的光源846、對應於區域843的光源847的佈置作為一例。注意，實際上在很多情況下來自光源的光除了照射到對應的區域之外，還照射到別的區域，但是對應於每個區域的光源只要是能夠主要對該區域照射光即可。
在區域840、區域841、區域842、區域843中，使佈置了的每個像素的灰度平均化的結果，例如假設按區域840、區域841、區域842、區域843的順序降低平均化的灰度。在此情況下，按光源844、光源845、光源846、光源847的順序使光源的亮度降低即可。
注意，雖然在圖9B中例示在像素部的端部佈置有光源的端面照光式的光源，但是本發明的液晶顯示裝置也可以採用在像素部的正下方佈置有光源的正下型。另外，雖然在圖9A中表示一個第一光源820和一個第二光源821，但是本發明不局限於該結構。第一光源820和第二光源821既可以一個，又可以多個。
由此，在本實施模式的液晶顯示裝置中，可以在顯示其灰度高並明亮的圖像的區域中更明亮地顯示圖像，並且在顯示其灰度低並昏暗的圖像的區域中更昏暗地顯示圖像。根據上述結構，在本實施模式的液晶顯示裝置中，可以提高顯示在像素部整體的圖像的對比度。
再者，在本實施模式的液晶顯示裝置中，除了上述效果還可以把握液晶分子的對準的變化結束的時序，可以根據該時序適當地再設定第一光源820及第二光源821的驅動的時序。從而，即使液晶的回應速度變化，也可以在液晶分子的對準的變化激烈的期間關閉第一光源820及第二光源821，並且在結束液晶分子的對準的變化的期間點亮第一光源820及第二光源821，而防止被視覺確認動畫的模糊。
注意，雖然在圖9A中表示的液晶顯示裝置中，以分別對應於第一光源820及第二光源821的方式設置第一亮度控制電路826及第二亮度控制電路827，但是本發明不局限於該結構。也可以利用一個亮度控制電路控制多個光源的灰度。另外，第一亮度控制電路826及第二亮度控制電路827也可以採用圖8B所示的亮度控制電路的結構。
注意，在如本實施模式所示那樣的調整對應於每個像素部的區域的光源的亮度的情況下，也可以如實施模式4所示那樣檢測出設置液晶顯示裝置的環境下的亮度，並且根據檢測出的亮度調整每個光源的亮度。
另外，本實施模式可以與除了實施模式4以外的上述實施模式適當地組合而實施。
實施例模式6
在本實施模式中，對與實施模式3不同的本發明的液晶顯示裝置的整體結構的一例進行說明。圖10表示本發明的液晶顯示裝置的方塊圖。
圖10所示的液晶顯示裝置包括：具有多個具備液晶元件的像素的像素部900、針對每個行選擇每個像素的掃描線驅動電路910、控制對於選擇了的行的像素的視頻信號的輸入的信號線驅動電路920、比較電路930、控制電路931、以及光源932。並且，在本發明中，將像素部900所具有的像素中的任一個用作用於監視的像素933。用於監視的像素933的像素電極的電位供給給比較電路930。
在圖10中，信號線驅動電路920具有移位暫存器921、第一記憶電路922、第二記憶電路923。時鐘信號S-CLK、起始脈衝信號S-SP被輸入於移位暫存器921。移位暫存器921根據這些時鐘信號S-CLK以及起始脈衝信號S-SP產生使脈衝依次移動的時序信號，並將其輸出於第一記憶電路922。也可以根據掃描方向切換信號來切換時序信號的脈衝出現順序。
當時序信號輸入到第一記憶電路922時，根據該時序信號的脈衝，視頻信號依次寫入到第一記憶電路922且被保持。另外，既可以對第一記憶電路922具有的多個記憶元件依次寫入視頻信號，又可以進行所謂分割驅動，其中將第一記憶電路922所具有的多個記憶元件區別為幾個組，並且對每個組同時輸入視頻信號。此時的組數稱為分割數。例如，當以四個記憶元件分別為一組時，以四分割的方式進行分割驅動。
一直到對於第一記憶電路922中的所有記憶元件的視頻信號的寫入都結束的時間稱為行期間。實際上，有時將上述行期間加上水準回掃期間的期間包括在行期間中。
當一行期間結束時，根據輸入到第二記憶電路923的鎖存信號S-LS的脈衝，保持在第一記憶電路922中的視頻信號一齊被寫入到第二記憶電路923且被保持。再次根據來自移位暫存器921的時序信號，對將視頻信號發送到第二記憶電路923了的第一記憶電路922依次進行下一個視頻信號的寫入。在該第二次的一行期間中，被寫入到第二記憶電路923且被保持的視頻信號以數位的狀態經過信號線被輸入到像素部900中的各像素。
信號線驅動電路920也可以使用能夠輸出使脈衝依次移動的信號的其他電路，而替代移位暫存器921。
雖然在圖10中像素部900直接連接到第二記憶電路923的下一級，但是本發明不局限於該結構。可以在像素部900的上一級設置對從第二記憶電路923輸出的視頻信號進行信號處理的電路。作為進行信號處理的電路的一例，例如可以舉出能夠對波形進行整形的緩衝器、控制電壓的振幅的位準轉移器等。
接著，將說明掃描線驅動電路910的工作。在本發明的液晶顯示裝置中，在像素部900的各像素中設置有多個掃描線。掃描線驅動電路910藉由產生選擇信號，並將該選擇信號輸入到多個掃描線的每一個，根據每個線選擇像素。當利用選擇信號而選擇像素時，該像素所具有的開關元件導通，而進行對像素的視頻信號的輸入。
注意，雖然在本實施模式中說明利用一個掃描線驅動電路910產生輸入到多個掃描線的選擇信號的實例，但是本發明不局限於該結構。也可以利用多個掃描線驅動電路910產生輸入到多個掃描線的選擇信號。
在本實施模式所示的液晶顯示裝置中，數位視頻信號被輸入到像素部900。在輸入到像素部900的視頻信號是數位的情況下，既可以藉由控制像素進行白色顯示的時間來顯示灰度(時間灰度方式)，又可以利用進行白色顯示的像素的面積來顯示灰度(面積灰度方式)。例如，在本實施模式中利用時間灰度方式的情況下，將一個幀期間分割成對應於視頻信號的各比特的多個子幀期間。並且，藉由利用視頻信號控制一個幀期間中的像素進行白色顯示的子幀期間的總長度，可以顯示灰度。
此外，雖然可以將像素部900、掃描線驅動電路910、信號線驅動電路920、比較電路930、控制電路931形成在同一個基板上，但是也可以將它們中的任一個形成在不同的基板上。
另外，圖10中只表示一個光源932，本發明不局限於該結構。光源932既可以一個，又可以多個。
本實施模式可以與上述實施模式適當地組合而實施。
實施例1
接下來，詳細地說明本發明的液晶顯示裝置的製造方法。注意，雖然在本實施例中，示出薄膜電晶體(TFT)作為半導體元件的一例，但是用於本發明的液晶顯示裝置的半導體元件不局限於此。例如，除了TFT以外，還可以使用記憶元件、二極體、電阻元件、線圈、電容元件、電感器等。
首先，如圖11A所示，在具有耐熱性的基板700上按順序形成絕緣膜701、剝離層702、絕緣膜703、以及半導體膜704。絕緣膜701、剝離層702、絕緣膜703、以及半導體膜704可以連續形成。
作為基板700，例如可以使用玻璃基板諸如硼矽酸鋇玻璃或硼矽酸鋁玻璃等、石英基板、陶瓷基板等。此外，也可以使用包括不銹鋼基板的金屬基板或如矽基板等半導體基板。雖然由具有撓性的合成樹脂如塑膠等構成的基板的耐熱溫度通常低於上述基板，但是只要能夠耐受製造製程中的處理溫度，就可以使用。
作為塑膠基板，可以舉出以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)為代表的聚酯、聚醚碸(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚碸(PSF)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚醯亞胺、丙烯腈-丁二烯- 苯乙烯樹脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、丙烯酸樹脂等。
注意，雖然在本實施例中在基板700的整個表面上設置剝離層702，但是本發明不局限於該結構。例如，也可以使用光刻法等在基板700上部分形成剝離層702。
絕緣膜701、絕緣膜703利用CVD法或濺射法等且使用氧化矽、氮化矽、氧氮化矽(SiOx Ny )(x>y>0)、氮氧化矽(SiNxoy )(x>y>0)等的具有絕緣性的材料形成。
設置絕緣膜701和絕緣膜703，以便防止包含在基板700中的Na等的鹼金屬或鹼土金屬擴散到半導體膜704中而對TFT等半導體元件的特性帶來不好的影響。另外，絕緣膜703還具有以下作用：防止包含在剝離層702中的雜質元素擴散到半導體膜704中，並且在之後的剝離半導體元件的製程中保護半導體元件。
絕緣膜701、絕緣膜703既可以是使用單個絕緣膜而成的，又可以是層疊多個絕緣膜而成的。在本實施例中，按順序層疊100nm厚的氧氮化矽膜、50nm厚的氮氧化矽膜、100nm厚的氧氮化矽膜來形成絕緣膜703，但是各膜的材質、膜厚度、疊層個數不局限於此。例如，也可以藉由旋轉塗敷法、狹縫式塗布機法、液滴噴射法、印刷法等形成0.5μm至3μm厚的矽氧烷類樹脂而代替下層的氧氮化矽膜。另外，也可以使用氮化矽膜而代替中層的氮氧化矽膜。另外，也可以使用氧化矽膜而代替上層的氧氮化矽膜。另外，它們的膜厚度較佳分別為0.05μm至3μm，可以從該範圍內任意選擇。
或者，也可以使用氧氮化矽膜或氧化矽膜形成與剝離層702最接近的絕緣膜703的下層，使用矽氧烷類樹脂形成中層，並且使用氧化矽膜形成上層。
注意，矽氧烷類樹脂相當於以矽氧烷類材料為起始材料而形成的包含Si-O-Si鍵的樹脂。矽氧烷類樹脂除了氫以外，還可以具有氟、烷基和芳烴中的至少一種作為取代基。
氧化矽膜可以藉由使用矽烷和氧、TEOS(四乙氧基矽烷)和氧等組合的混合氣體且利用熱CVD、電漿CVD、常壓CVD、偏壓ECRCVD等方法來形成。另外，氮化矽膜可以典型地使用矽烷和氨的混合氣體且利用電漿CVD來形成。另外，氧氮化矽膜和氮氧化矽膜可以典型地使用矽烷和一氧化二氮的混合氣體且利用電漿CVD來形成。
剝離層702可以使用金屬膜、金屬氧化膜、以及層疊金屬膜和金屬氧化膜而形成的膜。金屬膜和金屬氧化膜既可以是單層，又可以具有層疊有多個層的疊層結構。另外，除了金屬膜或金屬氧化膜以外，還可以使用金屬氮化物或金屬氧氮化物。剝離層702可以藉由濺射法或電漿CVD法等的各種CVD法等來形成。
作為用於剝離層702的金屬，可以舉出鎢(W)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鋯(Zr)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)或銥(Ir)等。作為剝離層702，除了由上述金屬形成的膜以外，還可以使用由以上述金屬為主要成分的合金形成的膜、或使用包含上述金屬的化合物來形成的膜。
另外，剝離層702既可以使用由矽(Si)單體形成的膜，又可以使用由以矽(Si)為主要成分的化合物形成的膜。或者，剝離層702也可以使用由包含矽(Si)和上述金屬的合金形成的膜。包含矽的膜可以具有非晶、微晶、多晶結構中的任一種結構。
剝離層702既可以使用單層的上述膜，又可以使用上述多個膜的疊層。層疊有金屬膜和金屬氧化膜的剝離層702可以藉由在形成成為基本的金屬膜之後使該金屬膜的表面氧化或氮化來形成。具體而言，在氧氣氛或一氧化二氮氣氛中對成為基本的金屬膜進行電漿處理，或者在氧氣氛或一氧化二氮氣氛中對金屬膜進行加熱處理，即可。另外，也可以藉由以接觸於成為基本的金屬膜上的方式形成氧化矽膜或氧氮化矽膜來進行金屬膜的氧化。另外，可以藉由以接觸於成為基本的金屬膜上的方式形成氮氧化矽膜、氮化矽膜來進行氮化。
作為進行金屬膜的氧化或氮化的電漿處理，也可以進行如下高密度電漿處理，即電漿密度為1×1011 cm-3 以上，較佳為1×1011 cm-3 至9×1015 cm-3 以下，並且使用微波(例如，頻率為2.45GHz)等的高頻。
注意，可以藉由使成為基本的金屬膜的表面氧化來形成層疊有金屬膜和金屬氧化膜的剝離層702，但是也可以在形成金屬膜之後另行形成金屬氧化膜。例如，在使用鎢作為金屬的情況下，在藉由濺射法或CVD法等形成鎢膜作為成為基本的金屬膜之後，對該鎢膜進行電漿處理。藉由該製程，可以形成相當於金屬膜的鎢膜、以及與該金屬膜接觸且由鎢的氧化物形成的金屬氧化膜。
半導體膜704較佳在形成絕緣膜703之後以不露出於大氣的方式形成。半導體膜704的厚度為20nm至200nm(較佳為40nm至170nm，更較佳為50nm至150nm)。注意，半導體膜704既可以是非晶半導體，又可以是多晶半導體。此外，作為半導體，除了矽以外，還可以使用矽鍺。在使用矽鍺的情況下，鍺的濃度較佳為0.01atomic%至4.5atomic%左右。
另外，半導體膜704也可以藉由眾所周知的技術來晶化。作為眾所周知的晶化方法，有利用雷射的雷射晶化法、使用催化元素的晶化法。或者，也可以採用組合了使用催化元素的晶化法和雷射晶化法的方法。另外，在使用石英等具有優越的耐熱性的基板作為基板700的情況下，也可以採用適當地組合了使用電熱爐的熱晶化法、利用紅外光的燈退火晶化法、使用催化元素的晶化法、950℃左右的高溫退火的晶化法。
例如，在採用雷射晶化法的情況下，在進行雷射晶化之前對該半導體膜704以550℃進行4小時的加熱處理，以便提高相對於雷射的半導體膜704的耐性。並且，藉由使用能夠連續振盪的固體雷射器並照射基波的二次至四次諧波的雷射，可以獲得大粒徑結晶。例如，典型地，較佳使用Nd:YVO4 雷射器(基波：1064nm)的二次諧波(532nm)、三次諧波(355nm)。具體而言，從連續振盪型YVO4 雷射器發射的雷射由非線性光學元件轉換為高次諧波以獲得輸出功率為10W的雷射。較佳的是，使用光學系統將雷射的照射面形成為矩形或橢圓形，並且將它照射到半導體膜704。在這種情況下，需要0.01MW/cm2 至100MW/cm2 左右(較佳為0.1MW/cm2 至10MW/cm2 )的能量密度。將掃描速度設定為10cm/sec至2000cm/sec左右來照射。
作為連續振盪的氣體雷射器，可以使用Ar雷射器、Kr雷射器等。另外，作為連續振盪的固體雷射器，可以使用YAG雷射器、YVO4 雷射器、YLF雷射器、YAlO3 雷射器、鎂橄欖石(Mg2 SiO4 )雷射器、GdVO4 雷射器、Y2 O3 雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變石雷射器、Ti：藍寶石雷射器等。
另外，作為脈衝振盪的雷射器，例如可以使用Ar雷射器、Kr雷射器、受激準分子雷射器、CO2 雷射器、YAG雷射器、Y2 O3 雷射器、YVO4 雷射器、YLF雷射器、YAlO3 雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變石雷射器、Ti：藍寶石雷射器、銅蒸汽雷射器、或金蒸汽雷射器。
另外，也可以藉由將脈衝振盪的雷射的振盪頻率設定為10MHz以上，並且使用比通常使用的幾十Hz至幾百Hz的頻帶明顯高的頻帶來進行雷射晶化。一般認為：開始以脈衝振盪方式將雷射照射到半導體膜704到半導體膜704完全固化的時間是幾十nsec至幾百nsec。因此，藉由使用上述頻率，可以在半導體膜704由於雷射而熔化到固化的期間，照射下一個脈衝的雷射。因此，因為可以在半導體膜704中連續移動固體和液體介面，所以形成具有朝向掃描方向連續生長的晶粒的半導體膜704。具體而言，可以形成被包含的晶粒的在掃描方向上的寬度為10μm至30μm並且其在垂直於掃描方向的方向上的寬度為1μm至5μm左右的晶粒的集合。藉由形成沿著該掃描方向連續生長的單晶晶粒，可以形成至少在TFT的通道方向上幾乎不存在晶粒介面的半導體膜704。
另外，雷射晶化既可以同時照射連續振盪的基波的雷射和連續振盪的高次諧波的雷射，又可以同時照射連續振盪的基波的雷射和脈衝振盪的高次諧波的雷射。
另外，也可以在稀有氣體或氮等惰性氣體氣氛中照射雷射。由此，可以抑制由於雷射照射而導致的半導體表面的粗糙度，並且可以抑制由於介面態密度的不均勻性而產生的臨界値的不均勻性。
藉由上述的雷射照射來形成進一步提高了結晶性的半導體膜704。注意，也可以使用藉由濺射法、電漿CVD法、熱CVD法等預先形成的多晶半導體作為半導體膜704。
另外，雖然在本實施例中使半導體膜704晶化，但是也可以不使它晶化而使用非晶矽膜或微晶半導體膜來直接進入後續的步驟。因為使用非晶半導體或微晶半導體的TFT的製造製程少於使用多晶半導體的TFT的製造製程，所以其具有可以抑制成本而提高成品率的優點。
可以對包含矽的氣體進行輝光放電分解來獲得非晶半導體。作為包含矽的氣體，可以舉出SiH4 、Si2 H6 。也可以使用氫或氫及氦稀釋該包含矽的氣體來使用。
接著，對半導體膜704進行以低濃度添加賦予p型的雜質元素或賦予n型的雜質元素的通道摻雜。既可以對半導體膜704整體進行通道摻雜，又可以對半導體膜704的一部分選擇性地進行通道摻雜。作為賦予p型的雜質元素，可以使用硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)等。作為賦予n型的雜質元素，可以使用磷(P)、砷(As)等。在此，使用硼(B)作為雜質元素，以1×1016 /cm3 至5×1017 /cm3 的濃度添加該硼。
接著，如圖11B所示，將半導體膜704加工(構圖)為預定的形狀，以形成島狀半導體膜705至707。並且，覆蓋島狀半導體膜705至707地形成閘極絕緣膜709。閘極絕緣膜709可以使用電漿CVD法或濺射法等以包含氮化矽、氧化矽、氮氧化矽或氧氮化矽的膜的單層或疊層來形成。在層疊的情況下，例如，較佳採用從基板700一側層疊氧化矽膜、氮化矽膜、氧化矽膜的三層結構。
閘極絕緣膜709也可以藉由進行高密度電漿處理使島狀半導體膜705至707的表面氧化或氮化來形成。高密度電漿處理例如使用He、Ar、Kr、Xe等的稀有氣體與氧、氧化氮、氨、氮、氫等的混合氣體來進行。在此情況下，可以藉由引入微波來進行電漿的激發，產生低電子溫度且高密度的電漿。藉由利用由這種高密度的電漿產生的氧基(也有包括OH基的情況)或氮基(也有包括NH基的情況)來使半導體膜的表面氧化或氮化，與半導體膜接觸地形成厚度為1nm至20nm，典型為5nm至10nm的絕緣膜。將該5nm至10nm厚的絕緣膜用作閘極絕緣膜709。
上述的利用高密度電漿處理的半導體膜的氧化或氮化以固相反應進行，從而可以使閘極絕緣膜和半導體膜之間的介面態密度極為低。藉由利用高密度電漿處理來直接使半導體膜氧化或氮化，可以抑制被形成的絕緣膜的厚度的不均勻性。另外，在半導體膜具有結晶性的情況下，可以藉由利用高密度電漿處理以固相反應使半導體膜的表面氧化，抑制僅在晶粒介面中氧化快速進行，並且形成均勻性好且介面態密度低的閘極絕緣膜。將利用高密度電漿處理來形成的絕緣膜包括在閘極絕緣膜的一部分或整體中而形成的電晶體可以抑制特性的不均勻性。
接著，如圖11C所示，藉由在將導電膜形成在閘極絕緣膜709上之後將該導電膜加工(構圖)為預定的形狀，在島狀半導體膜705至707的上方形成電極710。在本實施例中，藉由對層疊了的兩個導電膜進行構圖來形成電極710。導電膜可以使用鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鈮(Nb)等。另外，既可以使用以上述金屬為主要成分的合金，又可以使用包含上述金屬的化合物。或者，也可以使用對半導體膜摻雜了賦予導電性的雜質元素如磷等而成的多晶矽等半導體來形成。
在本實施例中，使用氮化鉭膜或鉭膜作為第一層導電膜，並且使用鎢膜作為第二層導電膜。作為兩個導電膜的組合，除了本實施例所示的實例以外，還可以舉出氮化鎢膜和鎢膜、氮化鉬膜和鉬膜、鋁膜和鉭膜、以及鋁膜和鈦膜等。由於鎢和氮化鉭具有高耐熱性，所以在形成兩層導電膜之後的製程中可以進行目的在於熱啟動的加熱處理。另外，作為二層的導電膜的組合，例如可以使用摻雜了賦予n型的雜質的矽和鎳矽化物、摻雜了賦予n型的雜質的Si和WSix 等。
另外，雖然在本實施例中使用層疊了的兩個導電膜形成電極710，但是本實施例不局限於該結構。電極710既可以由單層的導電膜形成，又可以藉由層疊三層以上的導電膜來形成。在採用層疊三層以上的導電膜的三層結構的情況下，較佳採用鉬膜、鋁膜和鉬膜的疊層結構。
作為形成導電膜的方法，可以使用CVD法、濺射法等。在本實施例中，以20nm至100nm的厚度形成第一層導電膜，並且以100nm至400nm的厚度形成第二層導電膜。
注意，作為當形成電極710之際使用的掩模，也可以使用氧化矽、氧氮化矽等而代替抗蝕劑。在此情況下，雖然還要添加進行構圖來形成氧化矽、氧氮化矽等的掩模的製程，但是由於當蝕刻時的掩模的膜厚度的減少比抗蝕劑少，所以可以形成具有所希望的寬度的電極710。另外，也可以藉由使用液滴噴射法選擇性地形成電極710，而不使用掩模。
注意，液滴噴射法意味著從細孔噴出或噴射包含預定組成物的液滴來形成預定圖形的方法，噴墨法等包括在其範疇內。
接著，以電極710為掩模對島狀半導體膜705至707以低濃度摻雜賦予n型的雜質元素(典型為P(磷)或As(砷))(第一摻雜製程)。第一摻雜製程的條件為：劑量是1×1015 /cm3 至1×1019 /cm3 ，並且加速電壓是50keV至70keV，但是不局限於此。借助於該第一摻雜製程，隔著閘極絕緣膜709進行摻雜，在島狀半導體膜705至707中分別形成低濃度雜質區域711。注意，也可以使用掩模覆蓋成為p通道型TFT的島狀半導體膜706來進行第一摻雜製程。
接著，如圖12A所示，覆蓋成為n通道型TFT的島狀半導體膜705和707地形成掩模712。不僅使用掩模712，還使用電極710作為掩模，對島狀半導體膜706以高濃度摻雜賦予p型的雜質元素(典型為B(硼))(第二摻雜製程)。第二摻雜製程的條件為：劑量是1×1019 /cm3 至1×1020 /cm3 ，並且加速電壓是20keV至40keV。借助於該第二摻雜製程，隔著閘極絕緣膜709進行摻雜，在島狀半導體膜706中形成p型高濃度雜質區域713。
接著，如圖12B所示，在藉由灰化等去除掩模712之後，覆蓋閘極絕緣膜709及電極710地形成絕緣膜。該絕緣膜藉由電漿CVD法或濺射法等以由矽膜、氧化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、或含有有機樹脂等有機材料的膜的單層或疊層形成。在本實施例中，藉由電漿CVD法形成100nm厚的氧化矽膜。
之後，藉由以垂直方向為主體的各向異性蝕刻，部分地蝕刻閘極絕緣膜709及該絕緣膜。藉由上述各向異性蝕刻，閘極絕緣膜709部分地被蝕刻，以在島狀半導體膜705至707上部分地形成閘極絕緣膜714。另外，藉由上述各向異性蝕刻部分地蝕刻覆蓋閘極絕緣膜709及電極710的絕緣膜，而形成與電極710的側面接觸的側壁715。側壁715用作當形成LDD(輕摻雜漏)區域時的摻雜用掩模。在本實施例中，使用CHF3 和He的混合氣體作為蝕刻氣體。注意，形成側壁715的製程不局限於此。
接著，如圖12C所示，覆蓋成為p通道型TFT的島狀半導體膜706地形成掩模716。除了使用形成的掩模716之外，還使用電極710及側壁715作為掩模，對島狀半導體膜705和707以高濃度摻雜賦予n型的雜質元素(典型為P或As)(第三摻雜製程)。第三摻雜製程的條件為：劑量是1×1019 /cm3 至1×1020 /cm3 ，並且加速電壓是60keV至100keV。借助於該第三摻雜製程，在島狀半導體膜705、707、708中形成n型高濃度雜質區域717。
注意，側壁715用作當後面摻雜高濃度的賦予n型的雜質且在側壁715的下部形成低濃度雜質區域或無摻雜的偏移區域時的掩模。因此，為了控制低濃度雜質區域或偏移區域的寬度，適當地改變當形成側壁715時的各向異性蝕刻條件或用於形成側壁715的絕緣膜的厚度來調節側壁715的大小即可。此外，在半導體膜706中，也可以在側壁715的下部形成低濃度雜質區域或無摻雜的偏移區域。
接著，也可以在藉由灰化等去除掩模716之後，利用雜質區域的加熱處理進行啟動。例如，在形成50nm厚的氧氮化矽膜之後，在氮氣氣氛中以550℃進行4小時的加熱處理即可。
另外，也可以在將包含氫的氮化矽膜形成為100nm厚之後進行以下製程，即在氮氣氣氛中以410℃進行1小時的加熱處理，來使島狀半導體膜705至707氫化。或者，也可以進行在包含氫的氣氛中以300℃至450℃進行1至12小時的加熱處理，來使島狀半導體膜705至707氫化的製程。作為加熱處理，可以使用熱退火、雷射退火法、或RTA法等。借助於加熱處理，不僅進行氫化，而且還可以進行添加到半導體膜中的雜質元素的啟動。另外，作為氫化的其他方法，也可以進行電漿氫化(使用由電漿激發的氫)。藉由上述氫化製程，可以使用熱激發的氫來使懸空鍵終結。
借助於上述的一系列製程，形成n通道型TFT 718和720、以及p通道型TFT 719。
接著，如圖13A所示，形成用來保護TFT 718、719、720的絕緣膜722。雖然需要不一定設置絕緣膜722，但是藉由形成絕緣膜722可以防止鹼金屬或鹼土金屬等雜質進入到TFT 718、719、720中。具體地，作為絕緣膜722，較佳使用氮化矽、氮氧化矽、氮化鋁、氧化鋁、氧化矽等。在本實施例中，使用600nm左右厚的氧氮化矽膜作為絕緣膜722。在此情況下，也可以在形成該氧氮化矽膜之後，進行上述氫化製程。
接著，以覆蓋TFT718、719、720的方式在絕緣膜722上形成絕緣膜723。絕緣膜723可以使用具有耐熱性的有機材料如聚醯亞胺、丙烯酸、苯並環丁烯、聚醯胺、環氧等。另外，除了上述有機材料之外，還可以使用低介電常數材料(low-k材料)、矽氧烷樹脂、氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、PSG(磷矽玻璃)、BPSG(硼磷矽玻璃)、礬土等。矽氧烷類樹脂除了氫以外，還可以具有氟、烷基和芳烴中的至少一種作為取代基。注意，也可以藉由層疊多個由上述材料形成的絕緣膜，來形成絕緣膜723。
絕緣膜723可以根據其材料而使用CVD法、濺射法、SOG法、旋轉塗敷、浸漬、噴塗、液滴噴射法(噴墨法、絲網印刷、膠版印刷等)、刮刀、輥塗、幕塗、刮刀塗布等來形成。
接著，分別露出島狀半導體膜705至707的一部分地在絕緣膜722及絕緣膜723中形成接觸孔。之後，形成藉由該接觸孔與島狀半導體膜705至707接觸的導電膜725至730。雖然使用CHF3 和He的混合氣體作為用於當形成接觸孔時的蝕刻製程的氣體，但是不局限於此。
導電膜725至730可以藉由CVD法或濺射法等來形成。具體而言，作為導電膜725至730，可以使用鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)、碳(C)、矽(Si)等。另外，既可以使用以上述金屬為主要成分的合金，又可以使用包含上述金屬的化合物。導電膜725至730可以採用使用上述金屬的膜的單層或疊層來形成。
作為以鋁為主要成分的合金的實例，可以舉出以鋁為主要成分且包含鎳的合金。另外，也可以舉出以鋁為主要成分且包含鎳以及碳或矽中的一方或雙方的合金作為實例。鋁和鋁矽的電阻値很低且其價格低廉，所以作為形成導電膜725至730的材料最合適。尤其是，與鋁膜相比，當對導電膜725至730進行構圖時，鋁矽膜可以防止在抗蝕劑焙燒中產生小丘。另外，也可以在鋁膜中混入0.5wt%左右的銅(Cu)而代替矽。
導電膜725至730例如較佳採用阻擋膜、鋁矽膜和阻擋膜的疊層結構；阻擋膜、鋁矽膜、氮化鈦膜和阻擋膜的疊層結構。注意，阻擋膜是使用鈦、鈦的氮化物、鉬、或鉬的氮化物來形成的膜。若以中間夾著鋁矽膜的方式形成阻擋膜，則可以進一步防止產生鋁或鋁矽的小丘。另外，若使用具有高還原性的元素的鈦來形成阻擋膜，即使在島狀半導體膜705至707上形成有薄的氧化膜，包含在阻擋膜中的鈦也還原該氧化膜，而導電膜725至730和島狀半導體膜705至707可以良好地接觸。另外，也可以層疊多個阻擋膜來使用。在此情況下，例如，可以使導電膜725至730具有按順序層疊有鈦、氮化鈦、鋁矽、鈦、氮化鈦的五層結構。
注意，導電膜725、726連接到n通道型TFT 718的高濃度雜質區域717。導電膜727、728連接到p通道型TFT 719的高濃度雜質區域713。導電膜729、730連接到n通道型TFT 720的高濃度雜質區域717。
接下來，如圖13B所示，在絕緣膜723上與導電膜730接觸地形成電極731。雖然在圖13B中示出使用容易透過光的導電膜形成電極731，來製造透過型液晶元件的例子，但是本發明不局限於該結構。本發明的液晶顯示裝置也可以是半透過型。
作為用作電極731的透明導電膜，例如可以使用含有氧化矽的氧化銦錫(ITSO)、氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)、添加有鎵的氧化鋅(GZO)等。
接下來，如圖13C所示，以覆蓋導電膜725至730及電極731的方式在絕緣膜723上形成保護層736。作為保護層736，使用當在後面的製程中以剝離層702為介面剝離基板700時能夠保護絕緣膜723、導電膜725至730及電極731的材料。例如，藉由將可溶於水或醇類的環氧類、丙烯酸酯類、矽類的樹脂塗敷到整個表面上，可以形成保護層736。
在本實施例中，藉由旋塗法將水溶性樹脂(東亞合成公司製造：VL-WSHL10)塗敷為30μm厚，曝光兩分鐘，以便預固化，然後使用紫外線從後面照射2.5分鐘，從表面照射10分鐘，來進行一共12.5分鐘的曝光，以完全固化形成保護層736。注意，在層疊多個有機樹脂的情況下，根據使用的溶劑有可能在塗敷或焙燒時發生部分熔化或緊密性過分增高等問題。因此，在絕緣膜723和保護層736使用可溶於相同的溶劑的有機樹脂的情況下，較佳以覆蓋絕緣膜723的方式形成無機絕緣膜(氮化矽膜、氮氧化矽膜、AlNx 膜、或AlNx Oy 膜)，以便在後面的製程中順利地去除保護層736。
接下來，如圖13C所示，從基板700剝離絕緣膜703至形成在絕緣膜723上的導電膜725至730及電極731，即，包括以TFT為代表的半導體元件和各種導電膜的層(以下稱作元件形成層738)、以及保護層736。在本實施例中，將第一片材737貼合到保護層736，使用物理力從基板700剝離元件形成層738和保護層736。剝離層702也可以不全部去除而殘留一部分。
另外，上述剝離也可以藉由利用剝離層702的蝕刻的方法來進行。在此情況下，露出剝離層702的一部分地形成槽。該槽藉由切割、劃線、利用含有UV光的雷射的加工、光刻法等來形成。槽只要具有露出剝離層702的深度即可。使用氟化鹵作為蝕刻氣體，從槽引入該氣體。在本實施例中，例如使用ClF3 (三氟化氯)，在以下條件下進行：溫度為350℃，流量為300sccm，氣壓為800Pa，時間為3h。另外，也可以使用在ClF3 氣體中混合了氮的氣體。藉由使用ClF3 等氟化鹵，可以選擇性地蝕刻剝離層702，並且從元件形成層738剝離基板700。注意，氟化鹵可以是氣體或液體。
接著，如圖14A所示，將第二片材744貼合在藉由上述剝離露出的元件形成層738的表面上。並且，從第一片材737剝離元件形成層738及保護層736之後，去除保護層736。
作為第二片材744，例如可以使用玻璃基板諸如硼矽酸鋇玻璃或硼矽酸鋁玻璃等、具有撓性的有機材料如紙或塑膠等。或者，作為第二片材744，也可以使用具有撓性的無機材料。作為塑膠基板，可以使用由附有極性基的聚降冰片烯(polynorbornene)構成的ARTON(JSR公司製造)。此外，還可以舉出以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)為代表的聚酯、聚醚碸(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚碸(PSF)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚醯亞胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、丙烯酸樹脂等。
注意，在基板700上形成有與多個液晶顯示裝置對應的半導體元件的情況下，將元件形成層738按每一個液晶顯示裝置分割。可以藉由雷射照射裝置、切割裝置、劃線裝置等來分割。
接下來，如圖14B所示，以覆蓋導電膜730、電極731的方式形成對準膜750，並對其進行研磨處理。對準膜750藉由構圖等選擇性地形成在成為液晶顯示裝置的區域。並且，形成用來密封液晶的密封材料751。另一方面，準備形成有使用透明導電膜的電極752和進行了研磨處理的對準膜753的基板754。並且，對由密封材料751圍繞的區域滴落液晶755，使用密封材料751以電極752和電極731相對的方式貼合另行準備的基板754。注意，密封材料751也可以混合有填料。
注意，也可以形成顏色濾光片、用來防止旋錯(disclination)的遮罩膜(黑矩陣)等。此外，對基板754的與形成有電極752的表面相反的表面貼合偏光板756。
作為用作電極731或電極752的透明導電膜，例如可以使用包含氧化矽的氧化銦錫(ITSO)、氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)、添加有鎵的氧化鋅(GZO)等。電極731、液晶755以及電極752互相重疊而形成液晶元件760。
雖然在上述液晶注入中，使用分配器法(滴落法)，但是本發明不局限於此。也可以使用貼合基板754之後注入液晶的浸漬法(泵浦方式；pumping method)。
注意，雖然在本實施例中，示出從基板700剝離元件形成層738來利用的例子，但是也可以在基板700上製造上述元件形成層738而不設置剝離層702，以用作液晶顯示裝置。
此外，雖然在本實施例中，所有的TFT718、719、720的閘極絕緣膜714的膜厚度都相同，但是本發明不局限於該結構。例如，也可以在要求更高速驅動的電路中比其他電路進一步減薄TFT所具有的閘極絕緣膜的膜厚度。
注意，雖然在本實施例中以薄膜電晶體為例說明，但是本發明不局限於該結構。除了薄膜電晶體以外，還可以使用由單晶矽形成的電晶體、由SOI基板形成的電晶體等。
本實施例可以與上述實施模式適當地組合而實施。
實施例2
在本實施例中，以本發明的液晶顯示裝置為例，參照圖15A和15B說明其外觀。圖15A是將形成在第一基板上的電晶體和液晶元件形成在第一基板和第二基板之間而構成的面板的俯視圖，而圖15B相當於沿圖15A中的線A-A’切斷的截面圖。
以圍繞設置在第一基板4001上的像素部4002、信號線驅動電路4003、以及掃描線驅動電路4004的方式提供有密封材料4020。此外，在像素部4002、信號線驅動電路4003、以及掃描線驅動電路4004上提供有第二基板4006。因此，像素部4002、信號線驅動電路4003、以及掃描線驅動電路4004在第一基板4001和第二基板4006之間由密封材料4020一起密封。
此外，設置在第一基板4001上的像素部4002、信號線驅動電路4003、以及掃描線驅動電路4004分別具有多個電晶體。在圖15B中示出包括在信號線驅動電路4003的電晶體4008、和包括在像素部4002的電晶體4010。
此外，液晶元件4011包括：藉由佈線4017連接到電晶體4010的源區或漏區的像素電極4030；形成在第二基板4006上的相對電極4012；以及液晶4013。
注意，雖然未圖示，但是本實施例所示的液晶顯示裝置具有對準膜和偏光板，還可以具有顏色濾光片和遮罩膜。
此外，隔離物4035是球狀，是為了控制像素電極4030和相對電極4012之間的距離(單元間隔)而設置的。注意，也可以使用藉由對絕緣膜進行構圖而獲得的間隔物。
供應到信號線驅動電路4003、掃描線驅動電路4004、或者像素部4002的各種信號及電壓從連接端子4016經過佈線4014及4015供應。連接端子4016透過各向異性導電膜4019與FPC4018所具有的端子電連接。
本實施例可以與上述實施模式或上述實施例適當地組合而實施。
實施例3
在本實施例中，將說明本發明的液晶顯示裝置中的液晶面板和光源的配置。
圖16是表示本發明的液晶顯示裝置的結構的立體圖的一例。圖16所示的液晶顯示裝置包括：在一對基板之間形成有液晶元件的液晶面板1601；第一擴散板1602；稜鏡片1603；第二擴散板1604；導光板1605；反射板1606；光源1607；電路基板1608。
液晶面板1601、第一擴散板1602、稜鏡片1603、第二擴散板1604、導光板1605、反射板1606按順序層疊。光源1607設置在導光板1605的端部，並且擴散到導光板1605的內部的來自光源1607的光藉由第一擴散板1602、稜鏡片1603以及第二擴散板1604均勻性地照射到液晶面板1601。
注意，雖然在本實施例中使用第一擴散板1602和第二擴散板1604，但是擴散板的數量不局限於此，還可以是單數或者三個以上。並且，擴散板設置在導光板1605和液晶面板1601之間即可。因此，即可以只在比稜鏡片1603相近於液晶面板1601的一側設置擴散板，又可以只在比稜鏡片1603相近於導光板1605的一側設置擴散板。
此外，稜鏡片1603不局限於圖16所示的其截面是鋸齒狀的形狀，只要是具有能夠將來自光導板1605的光聚焦到液晶面板1601一側的形狀即可。
在電路基板1608中設置有產生輸入到液晶面板1601的各種信號的電路、或者對於這些信號進行處理的電路等。並且，在圖16中，電路基板1608與液晶面板1601藉由FPC(撓性印刷電路)1609連接。注意，上述電路可以利用COG(玻璃上晶片安裝)法連接到液晶面板1601，或者也可以利用COF(薄膜上晶片安裝)法將上述電路的一部分連接到FPC1609。
圖16表示在電路基板1608上設置有控制光源1607的驅動的比較電路、控制電路等控制類電路，並且該控制類電路與光源1607藉由FPC1610連接的實例。但是，上述控制類電路也可以形成在液晶面板1601上，並且在此情況下，液晶面板1601與光源1607藉由FPC等連接。
注意，圖16例示在液晶面板1601的端部配置光源1607的端面照光型的光源，但是本發明的液晶顯示裝置也可以是在液晶面板1601的正下方配置光源1607的正下型。
本實施例可以與上述實施模式或上述實施例適當地組合而實施。
實施例4
作為可以使用本發明的液晶顯示裝置的電子設備，可以舉出行動電話、可攜式遊戲機或電子書、攝像機、數位靜態照相機、護目鏡型顯示器(頭盔顯示器)、導航系統、聲音再生裝置(車載音響、身歷聲組合音響等)、筆記本型個人計算機、具有記錄介質的圖像再生裝置(典型為再生DVD(數位通用光碟)等記錄介質且具有可以顯示其圖像的顯示器的裝置)等。這些電子設備的具體例子示於圖17A至17C。
圖17A示出行動電話，包括主體2101、顯示部2102、聲音輸入部2103、聲音輸出部2104、操作鍵2105。藉由將本發明的液晶顯示裝置使用於顯示部2102，可以獲得能夠防止看到動畫的模糊的行動電話。
圖17B示出攝像機，包括主體2601、顯示部2602、框體2603、外部連接介面2604、遙控接收部2605、接收圖像部2606、電池2607、聲音輸入部2608、操作鍵2609、目鏡部2610等。藉由將本發明的液晶顯示裝置使用於顯示部2602，可以獲得能夠防止看到動畫的模糊的攝像機。
圖17C示出圖像顯示裝置，包括框體2401、顯示部2402、揚聲部2403等。藉由將本發明的液晶顯示裝置使用於顯示部2402，可以獲得能夠防止看到動畫的模糊的圖像顯示裝置。注意，圖像顯示裝置包括用來顯示圖像的所有圖像顯示裝置諸如個人計算機用、TV播放接收用、廣告顯示用等圖像顯示裝置。
如上所述，本發明的應用範圍非常廣泛，因此可以應用於所有領域的電子設備。
本實施例可以與上述實施模式或上述實施例適當地組合而實施。
本申請基於2007年11月14日在日本專利局提交的日本專利申請序列號2007-295011，在此引用其全部內容作為參考。
100．．．像素
101．．．比較電路
102．．．控制電路
103．．．光源
104．．．液晶元件
105．．．開關元件
106．．．電容元件
200．．．像素
201．．．比較電路
202．．．控制電路
203．．．光源
204．．．液晶元件
205．．．開關元件
206．．．電容元件
207．．．電容元件
300．．．像素
300a．．．用於監視的像素
301．．．像素部
302．．．比較電路
303．．．控制電路
304．．．光源
305．．．電晶體
306．．．液晶元件
307．．．電容元件
401．．．週期
402．．．週期
403．．．週期
501．．．比較電路
502．．．控制電路
503．．．光源
504．．．記憶電路
505．．．開關電路
506．．．緩衝器
600．．．像素部
610．．．掃描線驅動電路
620．．．信號線驅動電路
621．．．移位暫存器
622．．．記憶電路
623．．．記憶電路
624．．．DA轉換電路
630．．．比較電路
631．．．控制電路
632．．．光源
633．．．用於監視的像素
640．．．像素部
650．．．掃描線驅動電路
660．．．信號線驅動電路
661．．．移位暫存器
662．．．取樣電路
663．．．記憶電路
670．．．比較電路
671．．．控制電路
672．．．光源
673．．．用於監視的像素
700．．．基板
701．．．絕緣膜
702．．．剝離層
703．．．絕緣膜
704．．．半導體膜
705．．．半導體膜
706．．．半導體膜
707．．．半導體膜
709．．．閘極絕緣膜
710．．．電極
711．．．低濃度雜質區域
712．．．掩模
713．．．高濃度雜質區域
714．．．閘極絕緣膜
715．．．側壁
716．．．掩模
717．．．高濃度雜質區域
718．．．TFT
719．．．TFT
720．．．TFT
722．．．絕緣膜
723．．．絕緣膜
725．．．導電膜
727．．．導電膜
729．．．導電膜
730．．．導電膜
731．．．電極
736．．．保護層
737．．．片材
738．．．元件形成層
744．．．片材
750．．．對準膜
751．．．密封材料
752．．．電極
753．．．對準膜
754．．．基板
755．．．液晶
756．．．偏光板
760．．．液晶元件
801．．．光源
802．．．比較電路
803．．．控制電路
804．．．光檢測器
805．．．信號產生電路
806．．．亮度控制電路
807．．．積分電路
808．．．亮度比較電路
810．．．開關元件
811．．．電阻元件
820．．．光源
821．．．光源
8221．．．比較電路
8222．．．比較電路
823．．．控制電路
824．．．用於圖像處理的濾波器
825．．．信號處理電路
826．．．第一亮度控制電路
827．．．第二亮度控制電路
840．．．區域
841．．．區域
842．．．區域
843．．．區域
844．．．光源
845．．．光源
846．．．光源
847．．．光源
900．．．像素部
910．．．掃描線驅動電路
920．．．信號線驅動電路
921．．．移位暫存器
922．．．記憶電路
923．．．記憶電路
930．．．比較電路
931．．．控制電路
932．．．光源
933．．．用於監視的像素
1601．．．液晶面板
1602．．．第一擴散板
1603．．．稜鏡片
1604．．．第二擴散板
1605．．．導光板
1606．．．反射板
1607．．．光源
1608．．．電路基板
1609．．．FPC
1610．．．FPC
2101．．．主體
2102．．．顯示部
2103．．．聲音輸入部
2104．．．聲音輸出部
2105．．．操作鍵
2401．．．框體
2402．．．顯示部
2403．．．揚聲部
2601．．．主體
2602．．．顯示部
2603．．．框體
2604．．．外部連接介面
2605．．．遙控接收部
2606．．．接收圖像部
2607．．．電池
2608．．．聲音輸入部
2609．．．操作鍵
2610．．．目鏡部
3001．．．像素電極
3002．．．相對電極
3003．．．液晶層
4001．．．基板
4002．．．像素部
4003．．．信號線驅動電路
4004．．．掃描線驅動電路
4006．．．基板
4008．．．電晶體
4010．．．電晶體
4011．．．液晶元件
4012．．．相對電極
4013．．．液晶
4014．．．佈線
4016．．．連接端子
4017．．．佈線
4018．．．FPC
4019．．．各向異性導電膜
4020．．．密封材料
4030．．．像素電極
圖1A和1B是表示本發明的液晶顯示裝置的結構的圖；
圖2是表示具有多個像素的本發明的液晶顯示裝置的結構的圖；
圖3是用於說明本發明的液晶顯示裝置的驅動的時序圖；
圖4A至4C是表示液晶元件的透過率的時間變化和輸入到信號線的電壓的時間變化的圖；
圖5A和5B是表示控制電路的具體結構的圖；
圖6是表示本發明的液晶顯示裝置的整體結構的方塊圖；
圖7是表示本發明的液晶顯示裝置的整體結構的方塊圖；
圖8A和8B是表示控制電路的具體結構的圖；
圖9A和9B是表示控制電路的具體結構的圖；
圖10是表示本發明的液晶顯示裝置的整體結構的方塊圖；
圖11A至11C是表示本發明的液晶顯示裝置的製造方法的圖；
圖12A至12C是表示本發明的液晶顯示裝置的製造方法的圖；
圖13A至13C是表示本發明的液晶顯示裝置的製造方法的圖；
圖14A和14B是表示本發明的液晶顯示裝置的製造方法的圖；
圖15A和15B是表示本發明的液晶顯示裝置的截面圖及俯視圖；
圖16是表示本發明的液晶顯示裝置的結構的立體圖；
圖17A至17C是使用液晶顯示裝置的電子設備的圖；
圖18A和18B是表示外加電壓和相對介電常數的關係的圖表及液晶元件的截面模式圖。
100．．．像素
101．．．比較電路
102．．．控制電路
103．．．光源
104．．．液晶元件
105．．．開關元件
106．．．電容元件

Claims (16)

  1. 一種液晶顯示裝置，包括：具備像素電極、相對電極、設置在所述像素電極和所述相對電極之間的液晶之液晶元件；光源；對所述像素電極的電位和參考電位進行比較，並且根據所述比較結果提供輸出電位的比較電路；以及根據從所述比較電路提供的所述輸出電位，切換所述光源的點亮和關閉的控制電路。
  2. 如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置，還包括電連接到所述液晶元件的電容元件。
  3. 如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置，還包括電連接到所述液晶元件的第一電容元件和第二電容元件。
  4. 如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置，其中所述光源包括發光二極體。
  5. 如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置，其中所述控制電路包括保持從所述比較電路提供的輸出電位之記憶電路，以及切換所述光源的點亮和關閉的開關電路。
  6. 如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置，還包括：檢測出使用所述液晶顯示裝置的環境下的亮度或光強度，並且產生第一信號的光檢測器；根據所述檢測結果產生第二信號的信號產生電路；以及根據所述第二信號調整所述光源的亮度的亮度控制電路。
  7. 如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置，還包括：檢測出使用所述液晶顯示裝置的環境下的亮度或光強度，並且產生第一信號的光檢測器；根據所述檢測結果產生第二信號的信號產生電路；以及根據所述第二信號調整所述光源的亮度的亮度控制電路，其中所述信號產生電路產生用於調整所述光源的亮度的所述第二信號，以使當所述環境下的亮度或所述光強度越高，則所述光源的亮度越高，或者當所述環境下的亮度或所述光強度越低，則所述光源的亮度越低。
  8. 一種液晶顯示裝置，包括：分別包括像素電極、相對電極、佈置在所述像素電極和所述相對電極之間的液晶的第一液晶元件和第二液晶元件；第一光源和第二光源；對所述第一液晶元件的像素電極的電位和參考電位進行比較，並且根據所述比較結果提供第一輸出電位的第一比較電路；對所述第二液晶元件的像素電極的電位和所述參考電位進行比較，並且根據所述比較結果提供第二輸出電位的第二比較電路；以及根據從所述第一比較電路提供的所述第一輸出電位和從所述第二比較電路提供的所述第二輸出電位，切換所述第一光源和所述第二光源的各個點亮和關閉的控制電路。
  9. 如申請專利範圍第8項的液晶顯示裝置，還包括電連接到所述第一液晶元件的第一電容元件，並且電連接到所述第二液晶元件的第二電容元件。
  10. 如申請專利範圍第8項的液晶顯示裝置，還包括電連接到所述第一液晶元件的第一電容元件和第二電容元件，並且電連接到所述第二液晶元件的第三電容元件和第四電容元件。
  11. 如申請專利範圍第8項的液晶顯示裝置，其中所述第一光源和所述第二光源分別包括發光二極體。
  12. 如申請專利範圍第8項的液晶顯示裝置，其中所述控制電路包括保持從所述第一比較電路提供的所述第一輸出電位和從所述第二比較電路提供的所述第二輸出電位的記憶電路，以及切換所述第一光源和所述第二光源的點亮和關閉的開關電路。
  13. 如申請專利範圍第8項的液晶顯示裝置，還包括：檢測出使用所述液晶顯示裝置的環境下的亮度或光強度，並且產生第一信號的光檢測器；根據所述檢測結果產生第二信號的信號產生電路；以及根據所述第二信號調整所述第一光源和所述第二光源的各個亮度的亮度控制電路。
  14. 如申請專利範圍第8項的液晶顯示裝置，還包括：檢測出使用所述液晶顯示裝置的環境下的亮度或光強度，並且產生第一信號的光檢測器；根據所述檢測結果產生第二信號的信號產生電路；以及根據所述第二信號調整所述第一光源和所述第二光源的各個亮度的亮度控制電路，其中所述信號產生電路產生用於調整所述第一光源和所述第二光源的各個亮度的所述第二信號，以使當所述環境下的亮度或所述光強度越高，則所述第一光源和所述第二光源的各個亮度越高，或者當所述環境下的亮度或所述光強度越低，則所述第一光源和所述第二光源的各個亮度越低。
  15. 如申請專利範圍第8項的液晶顯示裝置，還包括：算出輸入到所述第一液晶元件的第一視頻信號的平均化了的灰度，並且算出輸入到所述第二液晶元件的第二視頻信號的平均化了的灰度的用於圖像處理的濾波器；根據所述第一視頻信號和所述第二視頻信號的各個所述平均化了的灰度，產生第二信號的信號處理電路；以及根據所述第二信號調整所述第一光源和所述第二光源的各個亮度的亮度控制電路。
  16. 如申請專利範圍第8項的液晶顯示裝置，還包括：算出輸入到所述第一液晶元件的第一視頻信號的平均化了的灰度，並且算出輸入到所述第二液晶元件的第二視頻信號的平均化了的灰度的用於圖像處理的濾波器；根據所述第一視頻信號和所述第二視頻信號的各個所述平均化了的灰度，產生第二信號的信號處理電路；以及根據所述第二信號調整所述第一光源和所述第二光源的各個亮度的亮度控制電路，其中所述信號處理電路產生所述第二信號，以便在所述第一視頻信號的所述平均化了的灰度高於所述第二視頻信號的所述平均化了的灰度時，使所述第一光源的亮度高於所述第二光源的亮度，並且以便在所述第一視頻信號的所述平均化了的灰度低於所述第二視頻信號的所述平均化了的灰度時，使所述第一光源的亮度低於所述第二光源的亮度。
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