TWI508047B - 用以驅動液晶顯示裝置之方法 - Google Patents

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Shunpei Yamazaki
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Description

用以驅動液晶顯示裝置之方法
本發明係有關液晶顯示裝置、用以驅動液晶顯示裝置之方法、及包括液晶顯示裝置之電子裝置。
涵蓋從大型顯示裝置(諸如電視接收器)至小型顯示裝置(諸如行動電話)之液晶顯示裝置已廣泛使用。從現在起，將需要且正在開發具有更高附加價值之產品。近年來，有鑑於全球性環境之升高的興趣及行動裝置之方便性的改良，具有較低功率耗損之液晶顯示裝置的開發已吸引關注。因此，已發展了對於藉由場循序法(亦稱為顏色循序法、分時顯示法、或依序添加顏色混合法)之顯示的研究。
於場循序法中，紅(在某些情況下於下文中亦簡稱為R)、綠(在某些情況下於下文中亦簡稱為G)、和藍(在某些情況下於下文中亦簡稱為B)之背光被切換於一預定的週期內，且R、G、和B之光被供應至一顯示面板。因此，不需為每一像素提供一濾色器，而可提升來自背光之傳輸光的使用效率。此外，一個像素即可表達R、G、和B；因此，場循序法具有輕易地增進解析度之優點。
專利文件1揭露一種液晶顯示裝置，其中係藉由場循序法以顯示影像。
[參考]
[專利文件1]日本公告專利申請案編號2007-264211
如專利文件1中所述，場循序法具有由顏色崩裂所造成之顯示缺陷的問題。已知該顏色崩裂的問題可藉由應用如下結構來減輕：一種其中增加每一框週期之視頻信號的輸入頻率之結構、或一種其中於一框週期中提供光源(或背光)之非發光週期的結構。
然而，在一種其中藉由使用(例如)紅(R)、綠(G)、和藍(B)之三顏色為光源(背光)之顏色的場循序法以執行顯示的液晶顯示裝置中，當框頻率被設於60 Hz(每秒60次)時，必須每秒輸入視頻信號180次至各像素。此外，於其中框之頻率由於(例如)提供光源之非發光週期而成為兩倍的情況下，必須每秒輸入視頻信號360次至各像素。
各像素中所提供之切換元件和液晶元件應具有高回應速度以回應於視頻信號之輸入頻率的增加。因此，切換元件和液晶元件之材料受限。
此外，僅藉由在一框週期中提供光源之非發光週期來減少顏色崩裂的結構會導致顯示影像之亮度的衰減，其為不宜的。
本發明之一實施例的目的在於提出一種可減少液晶顯示裝置中之顏色崩裂的新穎結構，其中係藉由場循序法以執行顯示。
本發明之一實施例的另一目的在於抑制一種其中由場循序法執行顯示的液晶顯示裝置之光源中的邊界部分中的顏色混合，當光源被劃分為複數區且發出複數顏色的光時。
再者，本發明之一實施例的另一目的在於抑制顯示影像之亮度的衰減，當一發非發光週期被提供於其中由場循序法執行顯示的液晶顯示裝置中時。
本發明之一實施例為一種用以驅動場循序液晶顯示裝置之方法，該場循序液晶顯示裝置包括一背光部分及一像素部分，該背光部分具有一劃分為第一區、第二區、第三區、及第四區之光源區；該像素部分被劃分為個別相應於該第一區、該第二區、該第三區、及該第四區之第一像素區、第二像素區、第三像素區、及第四像素區。於該驅動方法中，一框週期包括複數副框週期，其包括第一副框週期及第二副框週期。於該第一副框週期中，在該第一區和該第三區中同時地執行發光；在該第二區和該第四區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色與該第三區中之發光的顏色係彼此不同。於該第二副框週期中，在該第二區和該第四區中同時地執行發光；在該第一區和該第三區中同時地執行非發光，其中該第二區中之發光的顏色與該第四區中之發光的顏色係彼此不同。發光或非發光被執行於該第一區和該第三區中，其係以該第二區插入其間而彼此分離；以及發光或非發光被執行於該第二區和該第四區中，其係以該第三區插入其間而彼此分離。
本發明之另一實施例係一種用以驅動場循序液晶顯示裝置之方法，該場循序液晶顯示裝置包括一背光部分及一像素部分，該背光部分具有一劃分為第一區、第二區、第三區、第四區、第五區及第六區之光源區；該像素部分被劃分為個別相應於該第一區、該第二區、該第三區、該第四區、該第五區及該第六區之第一像素區、第二像素區、第三像素區、第四像素區、第五像素區及第六像素區。於該驅動方法中，一框週期包括複數副框週期，其包括第一副框週期及第二副框週期。於該第一副框週期中，在該第一區、該第三區、和該第五區中同時地執行發光；在該第二區、該第四區、和該第六區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色、該第三區中之發光的顏色、與該第五區中之發光的顏色係彼此不同。於該第二副框週期中，在該第二區、該第四區、和該第六區中同時地執行發光；在該第一區、該第三區、和該第五區中同時地執行非發光，其中該第二區中之發光的顏色、該第四區中之發光的顏色、與該第六區中之發光的顏色係彼此不同。發光或非發光被執行於該第一區和該第三區中，其係以該第二區插入其間而彼此分離；發光或非發光被執行於該第二區和該第四區中，其係以該第三區插入其間而彼此分離；發光或非發光被執行於該第三區和該第五區中，其係以該第四區插入其間而彼此分離；以及發光或非發光被執行於該第四區和該第六區中，其係以該第五區插入其間而彼此分離。
本發明之另一實施例係一種用以驅動場循序液晶顯示裝置之方法，該場循序液晶顯示裝置包括一背光部分及一像素部分，該背光部分具有一劃分為第一區、第二區、第三區、及第四區之光源區；該像素部分被劃分為個別相應於該第一區、該第二區、該第三區、及該第四區之第一像素區、第二像素區、第三像素區、及第四像素區。於該驅動方法中，一框週期包括複數副框週期，其包括第一副框週期、第二副框週期、第三副框週期、及第四副框週期。於該第一副框週期中，在該第一區和該第三區中同時地執行發光；在該第二區和該第四區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色與該第三區中之發光的顏色係彼此不同。於該第二副框週期中，在該第二區和該第四區中同時地執行發光；在該第一區和該第三區中同時地執行非發光，其中該第二區中之發光的顏色與該第四區中之發光的顏色係彼此不同。於該第三副框週期中，在該第一區和該第三區中同時地執行發光；在該第二區和該第四區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色與該第三區中之發光的顏色係各為白色。於該第四副框週期中，在該第二區和該第四區中同時地執行發光；在該第一區和該第三區中同時地執行非發光，其中該第二區中之發光的顏色與該第四區中之發光的顏色係各為白色。發光或非發光被執行於該第一區和該第三區中，其係以該第二區插入其間而彼此分離；以及發光或非發光被執行於該第二區和該第四區中，其係以該第三區插入其間而彼此分離。
本發明之另一實施例係一種用以驅動場循序液晶顯示裝置之方法，該場循序液晶顯示裝置包括一背光部分及一像素部分，該背光部分具有一劃分為第一區、第二區、第三區、第四區、第五區及第六區之光源區；該像素部分被劃分為個別相應於該第一區、該第二區、該第三區、該第四區、該第五區及該第六區之第一像素區、第二像素區、第三像素區、第四像素區、第五像素區及第六像素區。於該驅動方法中，一框週期包括複數副框週期，其包括第一副框週期、第二副框週期、第三副框週期、及第四副框週期。於該第一副框週期中，在該第一區、該第三區、和該第五區中同時地執行發光；在該第二區、該第四區、和該第六區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色、該第三區中之發光的顏色、與該第五區中之發光的顏色係彼此不同。於該第二副框週期中，在該第二區、該第四區、和該第六區中同時地執行發光；在該第一區、該第三區、和該第五區中同時地執行非發光，其中該第二區中之發光的顏色、該第四區中之發光的顏色、與該第六區中之發光的顏色係彼此不同。於該第三副框週期中，在該第一區、該第三區、和該第五區中同時地執行發光；在該第二區、該第四區、和該第六區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色、該第三區中之發光的顏色、與該第五區中之發光的顏色係各為白色。於該第四副框週期中，在該第二區、該第四區、和該第六區中同時地執行發光；在該第一區、該第三區、和該第五區中同時地執行非發光，其中該第二區中之發光的顏色、該第四區中之發光的顏色、與該第六區中之發光的顏色係各為白色。發光或非發光被執行於該第一區和該第三區中，其係以該第二區插入其間而彼此分離；發光或非發光被執行於該第二區和該第四區中，其係以該第三區插入其間而彼此分離；發光或非發光被執行於該第三區和該第五區中，其係以該第四區插入其間而彼此分離；以及發光或非發光被執行於該第四區和該第六區中，其係以該第五區插入其間而彼此分離。
本發明之一實施例可為用以驅動一液晶顯示裝置之方法，其中，藉由顏色之發光來執行顏色顯示以由光源之發光執行顏色顯示，其中該第一副框週期和該第二副框週期被重複。
本發明之一實施例可為用以驅動一液晶顯示裝置之方法，其中用以執行顏色顯示之顏色為紅、綠、及藍。
本發明之一實施例可為用以驅動一液晶顯示裝置之方法，其中該第三副框週期和該第四副框週期被依序地提供於該一框週期之初始週期或最後週期中。
本發明之一實施例可為用以驅動一液晶顯示裝置之方法，其中白色之獲得係藉由同時地執行其互補顏色被結合之光源的發光或藉由同時地從紅、綠、及藍光源發光。
本發明之一實施例可為用以驅動一液晶顯示裝置之方法，其中該些複數副框週期設有一第五副框週期，其中所有光源均不發光。
依據本發明之一實施例，可減少顏色崩裂而不增加一種其中由場循序法執行顯示之液晶顯示裝置中的框頻率。
依據本發明之另一實施例，可抑制光源之邊界部分中的顏色混合並可增進一種其中由場循序法執行顯示之液晶顯示裝置中的顯示品質，當光源被劃分為複數區且發出複數顏色的光時。
依據本發明之另一實施例，當一發非發光週期被提供於一種其中由場循序法執行顯示的液晶顯示裝置中時，可抑制顯示影像之亮度的衰減並可減少電力耗損。
於下文中，將參考後附圖形以描述本發明之實施例。然而，可用許多不同模式來執行本發明，且那些熟悉此項技藝人士輕易地瞭解本發明之模式及細節可用多種不同方式修改而不背離本發明之目的及範圍。因此，本發明不應解讀為侷限於以下實施例之描述。注意：於以下描述之本發明的結構中，標示相同部分之參考數字被共同地用於不同的圖形中。
注意：在實施例中，描繪於圖形等中之尺寸、層厚度、信號波形的失真、及各結構的區係為了簡化而被誇大，於某些情況下。因此，本發明之實施例不必限定於該等尺寸。
注意：於本說明書中，諸如「第一」、「第二」、及「第三」至「第n」(n為自然數)等術語的使用是為了避免組件間的混淆，且這些術語不會在數字上限制組件。
[實施例1]
首先，圖1A係顯示一種液晶顯示裝置之內部結構的部分之透視圖。圖1A中之液晶顯示裝置包括一背光部分101及一顯示面板102。
注意：圖1A係說明一種狀態，其中從背光部分101所發出的光通過顯示面板102中之液晶元件且被觀看者看見。因此，雖然背光部分101被稱為「背光」以便於本實施例中之描述，但背光部分101亦可根據發出的光所被導引的方法而被稱為「前光」或「側光」。
注意：於某些情況下，液晶之顯示面板102的一側或兩側係根據將使用之液晶模式而設有一極化板。此外，於某些情況下，一擴散板被設於顯示面板102與背光部分101之間以招致從背光部分101所射出之光的均勻度。
於背光部分101中，以矩陣來配置背光單元103，具有用於顏色顯示之顏色的光源被結合於該些背光單元103中。例如，個別背光單元103包括一紅(R)光源104、一綠(G)光源105、及一藍(B)光源106。注意：當發光二極體(LED)被用於光源104至106時，可減少功率耗損。顯示面板102包括一設有複數像素之像素部分107。注意：於其中由場循序法執行顯示之本實施例的結構中，光係依序從背光單元103之紅(R)光源104、綠(G)光源105、及藍(B)光源106射出以執行顯示。
於背光部分101之背光單元103中，個別顏色之光源的亮度可依據視頻信號而被切換。個別顏色之光源的亮度可被增加或減少於背光部分101中的相同顏色的光源之間。利用上述結構，可提升待顯示之影像的對比率。
注意：雖然背光單元具有三個顏色(RGB)的光源，但於本實施例中，亦可結合另一種光源。例如，除了三個顏色(RGB)的光源之外，亦可使用白光源、黃光源、紫(magenta)光源、靛(cyan)光源等。
注意：射出白光的發光二極體可被用於白光源。當作射出白光的發光二極體，可使用一種三頻帶的白色發光二極體，其中係結合主顏色的發光二極體與螢光材料、或者可使用一種白色光源，其中可從來自藍色發光二極體之發光及來自螢光材料(其射出藍色互補色之黃色的光)之發光獲得白色發光。注意：可藉由同時從三個顏色(RGB)的光源射出光線來形成白光。
除了像素部分107之外，顯示面板102可包括一掃描線驅動器電路(亦稱為閘極線驅動器電路)及一資料線驅動器電路(亦稱為信號線驅動器電路)。像素部分107中之每一像素包括一電晶體(其為切換元件)及一液晶元件。於電晶體中，閘極終端被連接至掃描線，第一終端被連接至資料線，及第二終端被連接至液晶元件。資料線之電位係透過電晶體而被供應至液晶元件之第一電極。此外，共同電位被供應至液晶元件之第二電極。插入於第一電極與第二電極之間的液晶材料係依據介於第一電極與第二電極之間的電場以控制來自背光部分101之光透射率。
背光部分101和顯示面板102係藉由一外部電路108及作用為外部輸入終端之撓性印刷電路(FPC)109而被彼此電連接，該外部電路108設有一顯示控制電路等。
注意：像素為一可控制來自背光部分101之光源的光之亮度的顯示單元。於其中由場循序法執行顯示的本實施例之結構中，顏色影像之顯示係使得來自背光單元103之紅(R)光源104、綠(G)光源105、及藍(B)光源106的光之亮度係由各像素依時間來控制，以致觀看者藉由一附加顏色混合以識別背光單元103之光源的顏色。
注意：電晶體為一種具有至少閘極、汲極、和源極之三個終端的元件。電晶體包括一介於汲極區與源極區之間的通道區，且電流流經汲極區、通道區、及源極區。於此，因為電晶體之源極和汲極可根據電晶體之結構、操作條件等等而改變，所以難以界定何者為源極或汲極。因此，於本說明書中，一作用為源極和汲極之區可能不是被稱為源極或汲極。於此一情況下，例如，源極和汲極之一可被稱為第一終端而其另一可被稱為第二終端。另一方面，源極和汲極之一可被稱為第一電極(終端)而其另一可被稱為第二電極(終端)。再者，源極和汲極之一可被稱為源極區而其另一可被稱為汲極區。又再者，源極和汲極之一可被稱為源極終端而其另一可被稱為汲極終端。
設於像素中之電晶體的結構可為反交錯結構或交錯結構。另一方面，可使用一種雙閘極(double-gate)結構，其中一通道區被劃分為複數區且該些劃分的通道區被串聯。另一方面，可使用一種雙重閘極(dual-gate)結構，其中閘極電極被設於通道區上方或下方。此外，可使用電晶體元件，其中一半導體層被劃分為複數島狀半導體層且其實現了切換操作。
接下來，圖1B為圖1A之透視圖中的背光部分101和像素部分107之概圖。
於圖1B之概圖中，背光部分101之光源，亦即，一其中設有背光單元103之區(稱為光源區)包括第一區111、第二區112、第三區113、及第四區114。第一區至第四區114各包括複數紅(R)光源104、綠(G)光源105、及藍(B)光源106。各為不同顏色之三個光源可被結合於各背光單元103中。
最好是第一區111至第四區114各為一藉由在平行於掃描線之方向劃分背光部分101之光源區所形成的區，以致本實施例之驅動方法不會太複雜。
於圖1B之概圖中，像素部分107包括個別相應於上述第一區111、第二區112、第三區113、及第四區114之第一像素區121、第二像素區122、第三像素區123、及第四像素區124。第一像素區121、第二像素區122、第三像素區123、及第四像素區124為藉由在平行於個別相應於第一區111、第二區112、第三區113、及第四區114之掃描線的方向劃分所形成的區。因此，第一像素區121至第四像素區124之數目係相同於第一區111至第四區114之數目。
注意：最好是第一區111至第四區114中之背光單元103的數目係相同於第一像素區121至第四像素區124中之像素的數目。然而，像素之數目通常大於背光單元103之數目。因此，背光單元103係調整其相應於第一像素區121至第四像素區124中之複數像素的背光單元103中所包括之個別顏色的光源之亮度。
接下來，描述一寫入週期(其中視頻信號被寫入至第一像素區121至第四像素區124)以及第一區111至第四區114中之背光單元103的發光或非發光。圖1C係一用以說明本實施例之時序圖表的概圖。
圖1C顯示一寫入週期130及一發光週期140。圖1C顯示針對第一像素區121至第四像素區124之各列和各行的一寫入操作131、第一區111中之發光或非發光操作141、第二區112中之發光或非發光操作142、第三區113中之發光或非發光操作143、及第四區114中之發光或非發光操作144。注意：於圖1C中，在完成對於第一像素區121至第四像素區124之寫入操作131後，同時地執行操作141至操作144。
圖1C中之寫入操作131可為任何操作，只要是寫入相應於操作141至144之視頻信號。例如，可利用一種結構，其中視頻信號被依序地寫入至像素部分107之各列及各行；或者可利用一種結構，其中視頻信號被選擇性地寫入至其各相應於一區(其中係執行背光部分101之光源的發光操作)之任何第一像素區121至第四像素區124。
圖1C中之操作141代表使用紅(R)光源之發光。換言之，於操作141中，第一區111中之背光單元103的紅(R)光源104發光。操作143代表使用綠(G)光源之發光。換言之，於操作143中，第三區113中之背光單元103的綠(G)光源105發光。
在圖1C之以下描述中，時序圖表中之R、G和B個別地表示執行：一其中背光單元103之紅(R)光源104發光的操作、一其中背光單元103之綠(G)光源105發光的操作、及一其中背光單元103之藍(B)光源106發光的操作。注意：圖1C之上述描述係類似於其他顏色(例如，白色(W))之情況。
圖1C中之操作142和操作144各代表RGB光源之非發光，亦即，執行黑色顯示(BK)。換言之，於操作142及操作144中，第二區112及第四區114中之背光單元103的RGB光源一起不發光。
在圖1C之以下描述中，係藉由顯示BK於一相應於圖1C中之發光週期140的週期來執行RGB光源之黑色顯示，亦即，執行背光單元之RGB光源的非發光的操作。
於下述本實施例之結構中，操作141至144中之發光或非發光週期被描述為副框週期。舉例而言，於本實施例中，第一副框週期指的是一段其中第一區111和第三區113之光源發光而第二區112和第四區114之光源不發光的週期。第二副框週期指的是一段其中第一區111和第三區113之光源不發光而第二區112和第四區114之光源發光的週期。注意：實際上，其中第一區111至第四區114之光源發光的週期之範圍係相同於或更窄於第一副框週期和第二副框週期之範圍。
注意：本實施例中所描述之一種液晶顯示裝置的驅動方法可具有一種其中寫入週期130與發光週期140彼此重疊之結構。換言之，於本實施例中所描述之一種液晶顯示裝置的驅動方法中，一僅用以寫入視頻信號所需的週期可藉由重疊與一其中發光週期140中之光源不發光的週期重疊而被隱藏。例如，於其中第一副框週期之第二區112和第四區114的光源不發光之週期(BK)以及其中第二副框週期之第一區111和第三區113的光源不發光之週期(BK)中，一其中有一光源在後續週期中發光之區的視頻信號可被寫入；因此，一僅用以寫入視頻信號所需的週期無法被看見。因此，可描述本實施例之結構而無須說明寫入週期130之寫入操作。於此情況下，視頻信號被寫入於一緊接在第一副框週期前之框週期中，其中第一區111至第四區114之光源不發光。
注意：於其中寫入週期130與發光週期140彼此重疊之結構中，最好是發光週期140之長度被設為較僅用以寫入視頻信號所需的週期之長度更長。
接下來，圖1D係一包括於一框週期中之複數副框週期的時序圖表。圖1D中之時序圖表的一框週期150可被粗略地劃分為第一副框週期151A、第一副框週期151B、和第一副框週期151C以及第二副框週期152A、第二副框週期152B、和第二副框週期152C。注意：第一副框週期151A之視頻信號被寫入於緊接在第一副框週期151A前之框週期中，其中背光單元之RGB光源不發光。
注意：第一副框週期被劃分為三個副框週期，亦即，第一副框週期151A、第一副框週期151B、和第一副框週期151C；以及第二副框週期被劃分為三個副框週期，亦即，第二副框週期152A、第二副框週期152B、和第二副框週期152C。這是因為副框之數目係根據用於顏色顯示之背光單元103中所包括的光源之顏色數目。因此，第一副框之數目和第二副框之數目不受特別限制。
於圖1D之第一副框週期151A、第一副框週期151B、和第一副框週期151C中，第一區111之光源和第三區113之光源係個別藉由操作141和操作143而同時地發光。此外，於圖1D之第一副框週期151A、第一副框週期151B、和第一副框週期151C中，第一區111之光源和第三區113之光源係發出不同顏色的光。
於圖1D之特定範例中，於第一區111中之第一副框週期151A中，背光單元103之紅(R)光源104發光。於第三區113中之第一副框週期151A中，背光單元103之綠(G)光源105發光。於第一區111中之第一副框週期151B中，背光單元103之綠(G)光源105發光。於第三區113中之第一副框週期151B中，背光單元103之藍(B)光源106發光。於第一區111中之第一副框週期151C中，背光單元103之藍(B)光源106發光。於第三區113中之第一副框週期151C中，背光單元103之紅(R)光源104發光。
於圖1D之第一副框週期151A、第一副框週期151B、和第一副框週期151C中，第二區112之光源和第四區114之光源係個別藉由操作142和操作144而同時地不發光。
於各提供在圖1D之第一副框週期後的第二副框週期152A、第二副框週期152B、和第二副框週期152C中，第二區112之光源和第四區114之光源係個別藉由操作142和操作144而同時地發光。此外，於圖1D之第二副框週期152A、第二副框週期152B、和第二副框週期152C中，第二區112之光源和第四區114之光源係發出不同顏色的光。
於圖1D之特定範例中，於第二區112之第二副框週期152A中，背光單元103之紅(R)光源104發光。於第四區114之第二副框週期152A中，背光單元103之綠(G)光源105發光。於第二區112之第二副框週期152B中，背光單元103之綠(G)光源105發光。於第四區114之第二副框週期152B中，背光單元103之藍(B)光源106發光。於第二區112之第二副框週期152C中，背光單元103之藍(B)光源106發光。於第四區114之第二副框週期152C中，背光單元103之紅(R)光源104發光。
於各提供在圖1D之第一副框週期後的第二副框週期152A、第二副框週期152B、和第二副框週期152C中，第一區111之光源和第三區113之光源係個別藉由操作141和操作143而同時地不發光。
如圖1D之上述說明中所述，本實施例之驅動方法具有一種結構，其中：不同顏色之發光被執行於其中光源同時地在第一副框週期和第二副框週期中發光的區中；而其中光源同時地發光之區係彼此分離，以一其中光源同時不發光之區介於其間。因此，可抑制光源之邊界部分中的顏色混合，並可增進一種其中由場循序法執行顯示之液晶顯示裝置中的顯示品質，當背光部分101之光源被劃分為複數區且發出複數顏色的光時。
於本實施例之驅動方法中，副框週期中之背光部分101的光源不具有單一顏色而具有在複數區中之複數顏色。因此，僅缺乏用於顏色顯示之複數顏色的光源之任何顏色的資料(由使用者之眨眼所造成)較不會發生；因此，可減少顏色崩裂而不增加框頻率。
注意：雖然圖1D具有一種結構，其中第二副框週期152A、第二副框週期152B、及第二副框週期152C係個別地跟隨第一副框週期151A、第一副框週期151B、及第一副框週期151C，但仍可使用其他結構。
注意：圖1D中之第一副框週期151A、第一副框週期151B、及第一副框週期151C和第二副框週期152A、第二副框週期152B、及第二副框週期152C中的RGB視頻信號之寫入順序與RGB光源之發光順序並無特別限制。RGB視頻信號之寫入順序與RGB光源之發光順序可為藉由使用隨機數字等之隨機順序，只要預定的RGB視頻信號被寫入於一框週期150中。利用上述結構，可減少顏色崩裂，相較於其中規律地寫入RGB視頻信號且RGB光源規律地發光之結構。
接下來，圖2顯示圖1D中之時序圖表的詳細波形之範例。注意：於圖2之時序圖表中，係藉由在一其中寫入視頻信號之像素區中依序地執行光源之發光並同時地寫入第一像素區121和第三像素區123之視頻信號以及第二像素區122和第四像素區124之視頻信號，以使寫入週期之長度減半。
於圖2之時序圖表中，將視頻信號寫入第一像素區121被標示為「1_U」。於圖2之時序圖表中，將視頻信號寫入第二像素區122被標示為「1_D」。於圖2之時序圖表中，將視頻信號寫入第三像素區123被標示為「2_U」。於圖2之時序圖表中，將視頻信號寫入第四像素區124被標示為「2_D」。
於圖2之時序圖表中，「1_U」、「1_D」、「2_U」、及「2_D」中之R、G、和B係個別地表達R、G、和B之顏色元件的視頻信號之寫入。
於圖2之時序圖表中，第一區111中之背光單元的紅(R)光源104於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(R1_U)。於圖2之時序圖表中，第一區111中之背光單元的綠(G)光源105於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(G1_U)。於圖2之時序圖表中，第一區111中之背光單元的藍(B)光源106於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(B1_U)。
於圖2之時序圖表中，第二區112中之背光單元的紅(R)光源104於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(R1_D)。於圖2之時序圖表中，第二區112中之背光單元的綠(G)光源105於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(G1_D)。於圖2之時序圖表中，第二區112中之背光單元的藍(B)光源106於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(B1_D)。
於圖2之時序圖表中，第三區113中之背光單元的紅(R)光源104於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(R2_U)。於圖2之時序圖表中，第三區113中之背光單元的綠(G)光源105於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(G2_U)。於圖2之時序圖表中，第三區113中之背光單元的藍(B)光源106於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(B2_U)。
於圖2之時序圖表中，第四區114中之背光單元的紅(R)光源104於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(R2_D)。於圖2之時序圖表中，第四區114中之背光單元的綠(G)光源105於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(G2_D)。於圖2之時序圖表中，第四區114中之背光單元的藍(B)光源106於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(B2_D)。
接下來，明確地描述圖2之上述時序圖表中的第一副框週期151A之操作。注意：於一緊接在第一副框週期151A前之框週期中，一R視頻信號被寫入1_U而一G視頻信號被寫入2_U。
於第一副框週期151A中，R1_U和G2_U從低位準改變至高位準，且第一區111中之背光單元的紅(R)光源104和第三區113中之背光單元的綠(G)光源105發光。此時，視頻信號被寫入至個別地相應於第二區112和第四區114之第二像素區122和第四像素區124，其光源係於第二副框週期152A(其為一後續副框週期)發光。換言之，一R視頻信號被寫入1_D而一G視頻信號被寫入2_D。其他副框週期可被執行如圖2中所示。
接下來，描述用以說明液晶顯示裝置之驅動的方塊圖。如圖1A之透視圖，圖3中之方塊圖顯示背光部分101、顯示面板102、及外部電路108。
圖3之外部電路108包括一視頻信號處理電路501，以供來自外部之視頻控制信號和視頻信號(圖3中之「資料」)輸入、一顯示面板控制電路502、及一背光控制電路503。圖3中之方塊圖的顯示面板102包括一掃描線驅動器電路504、一資料線驅動器電路505、及像素部分107。
注意：如上所述，於顯示面板102中，掃描線驅動器電路504和資料線驅動器電路505不一定形成在與像素部分107相同的基底上。
視頻信號處理電路501包括一視頻信號記憶體電路511、一視頻信號處理電路512、及一場循序驅動控制電路513。
掃描線驅動器電路504包括複數劃分的掃描線驅動器電路(於下文中稱為劃分的掃描線驅動器電路506)，於一種其中像素部分107之複數像素區中各列的像素被同時地選擇並驅動之方法中。
顯示面板控制電路502包括一資料線驅動控制電路521及一閘極線驅動控制電路522。
於一種其中掃描線驅動器電路504包括劃分的掃描線驅動器電路506之結構中，閘極線驅動控制電路522可包括依據劃分的掃描線驅動器電路506之一掃描線劃分的驅動控制電路523。
視頻信號記憶體電路511為一種用以儲存從外部輸入之視頻信號資料並控制所儲存之視頻信號資料的輸入和輸出之電路。明確地，視頻信號記憶體電路511包括一框記憶體，以利用揮發性記憶體或非揮發性記憶體來儲存相應於數個框之視頻信號資料。
視頻信號處理電路512為一種用以調整及/或轉變各顏色成分之輸入視頻信號的強度之電路。明確地，當輸入視頻信號為RGB顏色信號之視頻信號時，視頻信號處理電路512為一種電路，用以藉由讀取其曾經儲存於視頻信號記憶體電路511中之視頻信號並將視頻信號轉變為預定顏色之視頻信號來對各顏色執行影像處理，諸如伽馬校正或亮度轉變。注意：預定顏色之視頻信號可為RGB與白、黃、紫、和靛之任一或複數顏色的組合；或者可為RGB與其他顏色之組合。然而，預定顏色之視頻信號係相應於背光單元中所包括之光源的顏色之視頻信號。
注意：視頻信號處理電路512可包括一記憶體電路，用以儲存一供調整及/或轉變各顏色成分之輸入視頻信號資料的強度。
場循序驅動控制電路513為一電路，用以於預定時刻將經調整及/或經轉變之視頻信號(其係於視頻信號處理電路512中所獲得)輸出至顯示面板控制電路502，以藉由場循序法來執行顯示。此外，場循序驅動控制電路513為一種電路，用以依據輸出至顯示面板控制電路502之經調整及/或經轉變之視頻信號(其係於視頻信號處理電路512中所獲得)來控制背光控制電路503。藉由場循序驅動控制電路513，可使像素部分107中之視頻信號的寫入與背光部分101之光源的發光同步化。
背光控制電路503為一種電路，用以產生信號而依據上述視頻信號來執行背光部分101之背光單元中所包括的光源之發光；及將信號輸出至背光部分101。
資料線驅動控制電路521為一種電路，用以將時脈信號、開始脈衝等等輸出至資料線驅動器電路505以顯示像素部分，其係與背光部分101之光源的發光同步化。閘極線驅動控制電路522為一種電路，用以將時脈信號、開始脈衝等等輸出至掃描線驅動器電路504以顯示像素部分，其係與背光部分101之光源的發光同步化。
接下來，圖4為不同於圖2之時序圖表的時序圖表。注意：圖4中之時序圖表與圖2之時序圖表的差別在於將成為發光週期140之第一副框週期和第二副框週期被提供在一其中視頻信號被寫入像素部分之各列和各行的寫入週期130之後。換言之，藉由提供除了寫入週期外之第一副框週期和第二副框週期，則可簡化一用來寫入視頻信號所需的驅動器電路之結構，而無須具有一種其中(例如)不同像素區之視頻信號被同時寫入的複雜結構。
於圖4之時序圖表中，如同圖2之時序圖表，「1_U」、「1_D」、「2_U」、及「2_D」表達視頻信號之寫入；而「R1_U」、「G1_U」、「B1_U」、「R1_D」、「G1_D」、「B1_D」、「R2_U」、「G2_U」、「B2_U」、「R2_D」、「G2_D」、及「B2_D」表達光源之發光。
圖4中之時序圖表的特定操作被描述於此。首先，於寫入週期130中，一R視頻信號被寫入1_U、一R視頻信號被寫入1_D、一G視頻信號被寫入2_U、及接著一G視頻信號被寫入2_D。接下來，於第一副框週期151A中，R1_U和G2_U從低位準改變至高位準，且第一區111中之背光單元的紅(R)光源104和第三區113中之背光單元的綠(G)光源105發光。於第二副框週期152A中，R1_D和G2_D從低位準改變至高位準，且第二區112中之背光單元的紅(R)光源104和第四區114中之背光單元的綠(G)光源105發光。其他副框週期可被執行如圖4中所示。
接下來，圖5為不同於圖2及圖4之時序圖表的時序圖表。注意：於圖5中之時序圖表中，藉由同時地寫入分割像素區之視頻信號而使寫入週期變得較短且發光週期變得較長。換言之，因為可縮短第一副框週期和第二副框週期所以可縮短一框週期；因此，可預期由於框頻率增加所致之顏色崩裂可減少。再者，可預期藉由加長發光週期而增進亮度。
於圖5之時序圖表中，如同圖2及圖4之時序圖表，「1_U」、「1_D」、「2_U」、及「2_D」表達視頻信號之寫入；而「R1_U」、「G1_U」、「B1_U」、「R1_D」、「G1_D」、「B1_D」、「R2_U」、「G2_U」、「B2_U」、「R2_D」、「G2_D」、及「B2_D」表達光源之發光。
圖5中之時序圖表的特定操作被描述於此。首先，於寫入週期130中，一R視頻信號被寫入1_U、一R視頻信號被寫入1_D、一G視頻信號被寫入2_U、及一G視頻信號被寫入2_D。這些寫入被同時地執行。接下來，於第一副框週期151A中，R1_U和G2_U從低位準改變至高位準，且第一區111中之背光單元的紅(R)光源104和第三區113中之背光單元的綠(G)光源105發光。於第二副框週期152A中，R1_D和G2_D從低位準改變至高位準，且第二區112中之背光單元的紅(R)光源104和第四區114中之背光單元的綠(G)光源105發光。其他副框週期可被執行如圖5中所示。
如上所述，本實施例之驅動方法具有一種結構，其中：不同顏色之發光被執行於其中光源同時地在第一副框週期和第二副框週期中發光的區中；而其中光源同時地發光之區係彼此分離，以一其中光源同時不發光之區介於其間。因此，可抑制光源之邊界部分中的顏色混合，並可增進一種其中由場循序法執行顯示之液晶顯示裝置中的顯示品質，當背光部分之光源被劃分為複數區且發出複數顏色的光時。
於本實施例之驅動方法中，副框週期中之背光部分的光源不具有單一顏色而具有在複數區中之複數顏色。因此，僅缺乏用於顏色顯示之複數顏色的光源之任何顏色的資料(由使用者之眨眼所造成)較不會發生；因此，可減少顏色崩裂而不增加框頻率。可藉由將上述結構結合與一種用以縮短寫入週期之驅動方法以進一步減少顏色崩裂。
本實施例可適當地結合其他實施例中所描述之結構來實施。
[實施例2]
於本實施例中，將描述一種藉由分割而獲得之光源區及像素區之數目與實施例1不同的結構。如同圖1B，圖6A係便於描述之背光部分101和顯示面板102的概圖。注意：於本實施例中，省略了相應於實施例1中之結構的結構之描述，並於某些情況下參照實施例1之描述。
明確地，如圖6A中所示，光源區被劃分為第一區111、第二區112、第三區113、第四區114、第五區115、及第六區116。第一區111至第六區116各包括複數紅(R)光源104、綠(G)光源105、及藍(B)光源106。各為不同顏色之三個光源被結合於各背光單元103中。
於圖6A之概圖中，像素部分007包括個別相應於第一區111、第二區112、第三區113、第四區114、第五區115、及第六區116之第一像素區121、第二像素區122、第三像素區123、第四像素區124、第五像素區125、及第六像素區126。
接下來，描述一其中視頻信號被寫入至第一像素區121至第六像素區126之寫入週期、及第一區111至第六區116中之背光單元103的發光或非發光。圖6B為用以描述本實施例實施例之時序圖表的一副框週期之概圖。
圖6B說明一寫入週期130及一發光週期140。圖6B顯示針對第一像素區121至第六像素區126之各列和各行的一寫入操作131、第一區111中之發光或非發光操作141、第二區112中之發光或非發光操作142、第三區113中之發光或非發光操作143、第四區114中之發光或非發光操作144、第五區115中之發光或非發光操作145、及第六區116中之發光或非發光操作146。注意：於圖6B中，在完成對於第一像素區121至第六像素區126之寫入操作131後，同時地執行操作141至操作146。
圖6B中之寫入操作131可為任何操作，只要是寫入相應於操作141至146之視頻信號。例如，可利用一種結構，其中視頻信號被依序地寫入至像素部分107之各列及各行；或者可利用一種結構，其中視頻信號被選擇性地寫入至其各相應於一區(其中係執行背光部分101之光源的發光操作)之任何第一像素區121至第六像素區126。
圖6B中之操作141代表使用紅(R)光源之發光。換言之，於操作141中，第一區111中之背光單元103的紅(R)光源104發光。操作143代表使用綠(G)光源之發光。換言之，於操作143中，第三區113中之背光單元103的綠(G)光源105發光。操作145代表使用藍(B)光源之發光。換言之，於操作145中，第五區115中之背光單元103的藍(B)光源106發光。
圖6B中之操作142、操作144、及操作146各代表RGB光源之非發光，亦即，執行黑色顯示(BK)。換言之，於操作142、操作144、及操作146中，第二區112、第四區114、及第六區116中之背光單元103的RGB光源一起不發光。
於下述本實施例之結構中，操作141至146中之發光或非發光週期被描述為副框週期。舉例而言，於本實施例中，第一副框週期指的是一段其中第一區111、第三區113、和第五區115之光源發光而第二區112、第四區114、和第六區116之光源不發光的週期。第二副框週期指的是一段其中第一區111、第三區113、和第五區115之光源不發光而第二區112、第四區114、和第六區之光源發光的週期。注意：實際上，其中第一區111至第六區116之光源發光的週期之範圍係相同於或更窄於第一副框週期和第二副框週期之範圍。
注意：本實施例中所描述之一種液晶顯示裝置的驅動方法可具有一種其中寫入週期130與發光週期140彼此重疊之結構。換言之，於本實施例中所描述之一種液晶顯示裝置的驅動方法中，一僅用以寫入視頻信號所需的週期可藉由重疊與一其中發光週期140中之光源不發光的週期重疊而被隱藏。例如，於其中第一副框週期之第二區112、第四區114、和第六區116的光源不發光之週期(BK)以及其中第二副框週期之第一區111、第三區113、和第五區115的光源不發光之週期(BK)中，一其中有一光源在後續週期中發光之區的視頻信號可被寫入；因此，一僅用以寫入視頻信號所需的週期無法被看見。因此，可描述本實施例之結構而無須說明寫入週期130之寫入操作。於此情況下，視頻信號被寫入於一緊接在第一副框週期前之框週期中，其中第一區111至第六區116之光源不發光。
注意：於其中寫入週期130與發光週期140彼此重疊之結構中，最好是發光週期140之長度被設為較僅用以寫入視頻信號所需的週期之長度更長。
接下來，圖6C係一包括於一框週期中之複數副框週期的時序圖表。圖6C中之時序圖表的一框週期150可被粗略地劃分為視頻信號寫入週期、第一副框週期151A、第一副框週期151B、和第一副框週期151C以及第二副框週期152A、第二副框週期152B、和第二副框週期152C。注意：第一副框週期151A之視頻信號被寫入於緊接在第一副框週期151A前之框週期中，其中背光單元之RGB光源不發光。
於圖6C之第一副框週期151A、第一副框週期151B、和第一副框週期151C中，第一區111之光源、第三區113之光源和第五區115之光源係個別藉由操作141、操作143、和操作145而同時地發光。此外，於圖6C之第一副框週期151A、第一副框週期151B、和第一副框週期151C中，第一區111之光源、第三區113之光源和第五區115之光源係發出不同顏色的光。
於圖6C之第一副框週期151A、第一副框週期151B、和第一副框週期151C中，第二區112之光源、第四區114之光源、和第六區116之光源係個別藉由操作142、操作144、和操作146而同時地不發光。
於各提供在圖6C之第一副框週期後的第二副框週期152A、第二副框週期152B、和第二副框週期152C中，第二區112之光源、第四區114之光源、和第六區116之光源係個別藉由操作142、操作144、和操作146而同時地發光。此外，於圖6C之第二副框週期152A、第二副框週期152B、和第二副框週期152C中，第二區112之光源、第四區114之光源、和第六區116之光源係發出不同顏色的光。
於各提供在圖6C之第一副框週期後的第二副框週期152A、第二副框週期152B、和第二副框週期152C中，第一區111之光源、第三區113之光源、和第五區之光源係個別藉由操作141、操作143、和操作145而同時地不發光。
如同圖1D，本實施例之驅動方法具有一種結構，其中：不同顏色之發光被執行於其中光源同時地在第一副框週期和第二副框週期中發光的區中；而其中光源同時地發光之區係彼此分離，以一其中光源同時不發光之區介於其間。因此，可抑制光源之邊界部分中的顏色混合，並可增進一種其中由場循序法執行顯示之液晶顯示裝置中的顯示品質，當背光部分之光源被劃分為複數區且發出複數顏色的光時。
於本實施例之驅動方法中，副框週期中之背光部分的光源不具有單一顏色而具有在複數區中之複數顏色。特別在本實施例之結構中，用於顏色顯示之RGB的三個顏色係藉由複數區中之複數顏色的光源而被表現於複數區中。因此，僅缺乏用於顏色顯示之複數顏色的光源之任何顏色的資料(由使用者之眨眼所造成)較不會發生；因此，可減少顏色崩裂而不增加框頻率。
注意：用以說明本實施例中所描述之液晶顯示裝置的驅動之方塊圖係類似於圖3中之方塊圖，其係描述於上述實施例中。
接下來，圖7顯示圖6C中之時序圖表的詳細波形之範例。注意：於圖7之時序圖表中，係藉由在一其中寫入視頻信號之像素區中依序地執行光源之發光並同時地寫入第一像素區、第三像素區、和第五像素區之視頻信號以及第二像素區、第四像素區、和第六像素區之視頻信號，以使寫入週期之長度減半。
於圖7之時序圖表中，第五像素區125、第六像素區126、第五區115、第六區116、操作145、及操作146被加至圖2之時序圖表中所示之「1_U」、「1_D」、「2_U」、及「2_D」；以及「R1_U」、「G1_U」、「B1_U」、「R1_D」、「G1_D」、「B1_D」、「R2_U」、「G2_U」、「B2_U」、「R2_D」、「G2_D」、及「B2_D」。
於圖7之時序圖表中，將視頻信號寫入第五像素區125被標示為「3_U」。於圖7之時序圖表中，將視頻信號寫入第六像素區126被標示為「3_D」。
於圖7之時序圖表中，第五區115中之背光單元的紅(R)光源104於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(R3_U)。於圖7之時序圖表中，第五區115中之背光單元的綠(G)光源105於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(G3_U)。於圖7之時序圖表中，第五區115中之背光單元的藍(B)光源106於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(B3_U)。
於圖7之時序圖表中，第六區116中之背光單元的紅(R)光源104於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(R3_D)。於圖7之時序圖表中，第六區116中之背光單元的綠(G)光源105於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(G3_D)。於圖7之時序圖表中，第六區116中之背光單元的藍(B)光源106於高位準之電位發光而於低位準之電位則不發光(B3_D)。
接下來，明確地描述圖7之上述時序圖表中的第一副框週期151A之操作。注意：於一緊接在第一副框週期151A前之框週期中，一R視頻信號被寫入1_U、一G視頻信號被寫入2_U、及一B視頻信號被為入3_U。
於第一副框週期151A中，R1_U、G2_U、及B3_U從低位準改變至高位準，且第一區111中之背光單元的紅(R)光源104、第三區113中之背光單元的綠(G)光源105、及第五區115中之背光單元的藍(B)光源106發光。此時，視頻信號被寫入至個別地相應於第二區112、第四區114、及第六區116之第二像素區122、第四像素區124、及第六像素區126，其光源係於第二副框週期152A(其為一後續副框週期)發光。換言之，一R視頻信號被寫入1_D、一G視頻信號被寫入2_D、及一B視頻信號被寫入3_D。其他副框週期可被執行如圖7中所示。
接下來，圖8為不同於圖7之時序圖表的時序圖表。注意：圖8中之時序圖表與圖7之時序圖表的差別在於將成為發光週期140之第一副框週期和第二副框週期被提供在一其中視頻信號被寫入像素部分之各列和各行的寫入週期130之後。換言之，藉由提供除了寫入週期外之第一副框週期和第二副框週期，則可簡化一用來寫入視頻信號所需的驅動器電路之結構，而無須具有一種其中(例如)不同像素區之視頻信號被同時寫入的複雜結構。
於圖8之時序圖表中，如同圖7之時序圖表，「1_U」、「1_D」、「2_U」、「2_D」、「3_U」、及「3_D」表達視頻信號之寫入；而「R1_U」、「G1_U」、「B1_U」、「R1_D」、「G1_D」、「B1_D」、「R2_U」、「G2_U」、「B2_U」、「R2_D」、「G2_D」、「B2_D」、「R3_U」、「G3_U」、「B3_U」、「R3_D」、「G3_D」、及「B3_D」表達光源之發光。
圖8中之時序圖表的特定操作被描述於此。首先，於寫入週期130中，一R視頻信號被寫入1_U、一R視頻信號被寫入1_D、一G視頻信號被寫入2_U、一G視頻信號被寫入2_D、一B視頻信號被寫入3_U、及接著一B視頻信號被寫入3_D。於第一副框週期151A中，R1_U、G2_U、和B3_U從低位準改變至高位準，且第一區111中之背光單元的紅(R)光源104、第三區113中之背光單元的綠(G)光源105、和第五區115中之背光單元的藍(B)光源106發光。於第二副框週期152A中，R1_D、G2_D、和B3_D從低位準改變至高位準，且第二區112中之背光單元的紅(R)光源104、第四區114中之背光單元的綠(G)光源105、和第六區116中之背光單元的藍(B)光源106發光。其他副框週期可被執行如圖8中所示。
接下來，圖9為不同於圖7之時序圖表的時序圖表。注意：於圖9中之時序圖表中，藉由同時地寫入分割像素區之視頻信號而使寫入週期變得較短且發光週期變得較長。換言之，因為可縮短第一副框週期和第二副框週期所以可縮短一框週期；因此，可預期由於框頻率增加所致之顏色崩裂可減少。再者，可預期藉由加長發光週期而增進亮度。
於圖9之時序圖表中，如同圖7之時序圖表，「1_U」、「1_D」、「2_U」、「2_D」、「3_U」、及「3_D」表達視頻信號之寫入；而「R1_U」、「G1_U」、「B1_U」、「R1_D」、「G1_D」、「B1_D」、「R2_U」、「G2_U」、「B2_U」、「R2_D」、「G2_D」、「B2_D」、「R3_U」、「G3_U」、「B3_U」、「R3_D」、「G3_D」、及「B3_D」表達光源之發光。
圖9中之時序圖表的特定操作被描述於此。首先，於寫入週期130中，一R視頻信號被寫入1_U、一R視頻信號被寫入1_D、一G視頻信號被寫入2_U、一G視頻信號被寫入2_D、一B視頻信號被寫入3_U、及一B視頻信號被寫入3_D。這些寫入被同時地執行。於第一副框週期151A中，R1_U、G2_U、和B3_U從低位準改變至高位準，且第一區111中之背光單元的紅(R)光源104、第三區113中之背光單元的綠(G)光源105，和第五區115中之背光單元的藍(B)光源106發光。於第二副框週期152A中、R1_D、G2_D、和B3_D從低位準改變至高位準，且第二區112中之背光單元的紅(R)光源104、第四區114中之背光單元的綠(G)光源105、和第六區116中之背光單元的藍(B)光源106發光。其他副框週期可被執行如圖9中所示。
如上所述，本實施例之驅動方法具有一種結構，其中：不同顏色之發光被執行於其中光源同時地在第一副框週期和第二副框週期中發光的區中；而其中光源同時地發光之區係彼此分離，以一其中光源同時不發光之區介於其間。因此，可抑制光源之邊界部分中的顏色混合，並可增進一種其中由場循序法執行顯示之液晶顯示裝置中的顯示品質，當背光部分之光源被劃分為複數區且發出複數顏色的光時。
於本實施例之驅動方法中，副框週期中之背光部分的光源不具有單一顏色而具有在複數區中之複數顏色。特別在本實施例之結構中，用於顏色顯示之RGB的三個顏色係藉由複數區中之複數顏色的光源而被表現於複數區中。因此，僅缺乏用於顏色顯示之複數顏色的光源之任何顏色的資料(由使用者之眨眼所造成)較不會發生；因此，可減少顏色崩裂而不增加框頻率。可藉由將上述結構結合與一種用以縮短寫入週期之驅動方法以進一步減少顏色崩裂。
本實施例可適當地結合其他實施例中所描述之結構來實施。
[實施例3]
於本實施例中，將描述一種上述實施例中所描述之液晶顯示裝置(其包括一不同於其中RGB光源發光之副框週期的副框週期)的驅動方法。注意：於本實施例中，於某些情況下，省略了相應於實施例1和2中之結構的結構之描述並參照實施例1和2之描述。
首先，於圖10A中，除了實施例1中如上所描述之一框週期的第一副框週期和第二副框週期以外，包括第三副框週期和第四副框週期。
圖10A中之第三副框週期153及第四副框週期154被提供以接續於實施例1中之第一副框週期151A、第一副框週期151B、和第一副框週期151C、以及第二副框週期152A、第二副框週期152B、和第二副框週期152C。
於圖10A之第三副框週期153中，第一區111之光源及第三區113之光源係個別地藉由操作141及操作143而同時地發光。此外，於圖10A之第三副框週期153中，第一區111之光源及第三區113之光源的顏色被表示為發出白色(W)之光源。
注意：針對白(W)光源，除了一種其中發出白光之白色光源(諸如發光二極體)的結構外，可提供一種其中結合了顏色為互補之光源係同時地發光的結構、或者一種其中RGB光源同時地發光的結構。
再者，於圖10A之第三副框週期153中，第二區112之光源及第四區114之光源係個別地藉由操作142及操作144而同時地不發光。
於圖10A之第四副框週期154中，第二區112之光源及第四區114之光源係個別地藉由操作142及操作144而同時地發光。此外，於圖10A之第四副框週期154中，白(W)光源係發光以當作第二區112之光源及第四區114之光源的顏色。
於圖10A之第四副框週期154中，第一區111之光源及第三區113之光源係個別地藉由操作141及操作143而同時地不發光。
雖然圖10A中之第三副框週期153及第四副框週期154被提供以接續於第一副框週期151A、第一副框週期151B、和第一副框週期151C、以及第二副框週期152A、第二副框週期152B、和第二副框週期152C，但仍可利用其他結構。例如，如圖10B中所示，第三副框週期153及第四副框週期154可被提供在第一副框週期151A、第一副框週期151B、和第一副框週期151C、以及第二副框週期152A、第二副框週期152B、和第二副框週期152C之前。
首先，於圖11A中，除了實施例2中如上所描述之一框週期的第一副框週期和第二副框週期以外，包括第三副框週期和第四副框週期。
圖11A中之第三副框週期153及第四副框週期154被提供以接續於實施例2中之第一副框週期151A、第一副框週期151B、和第一副框週期151C、以及第二副框週期152A、第二副框週期152B、和第二副框週期152C。
於圖11A之第三副框週期153中，第一區111之光源、第三區113之光源、及第五區115之光源係個別地藉由操作141、操作143、及操作145而同時地發光。此外，於圖11A之第三副框週期153中，白(W)光源係發光以當作第一區111之光源、第三區113之光源及第五區115之光源。
於圖11A之第三副框週期153中，第二區112之光源、第四區114之光源、及第六區116之光源係個別地藉由操作142、操作144、及操作146而同時地不發光。
於圖11A之第四副框週期154中，第二區112之光源、第四區114之光源、及第六區116之光源係個別地藉由操作142、操作144、及操作146而同時地發光。此外，於圖12A之第四副框週期154中，白(W)光源係發光以當作第二區112之光源、第四區114之光源、及第六區116之光源。
於圖11A之第四副框週期154中，第一區111之光源、第三區113之光源、及第五區115之光源係個別地藉由操作141、操作143、及操作145而同時地不發光。
雖然圖11A中之第三副框週期153及第四副框週期154被提供以接續於第一副框週期151A、第一副框週期151B、和第一副框週期151C、以及第二副框週期152A、第二副框週期152B、和第二副框週期152C，但仍可利用其他結構。例如，如圖11B中所示，第三副框週期153及第四副框週期154可被提供在第一副框週期151A、第一副框週期151B、和第一副框週期151C、以及第二副框週期152A、第二副框週期152B、和第二副框週期152C之前。
如圖10A和10B及圖11A和11B之以上說明中所述，本實施例之驅動方法具有一種結構，其中：不同顏色之發光被執行於其中光源同時地在第一副框週期和第二副框週期中發光的區中；而其中光源同時地發光之區係彼此分離，以一其中光源同時不發光之區介於其間。因此，可抑制光源之邊界部分中的顏色混合，並可增進一種其中由場循序法執行顯示之液晶顯示裝置中的顯示品質，當背光部分之光源被劃分為複數區且發出複數顏色的光時。
於本實施例之驅動方法中，副框週期中之背光部分的光源不具有單一顏色而具有在複數區中之複數顏色。因此，僅缺乏用於顏色顯示之複數顏色的光源之任何顏色的資料(由使用者之眨眼所造成)較不會發生；因此，可減少顏色崩裂而不增加框頻率。
此外，利用一種結構，其中白色光源發光之週期被提供於各框週期中，則可抑制顯示影像之亮度的衰減(在其中提供非發光週期之情況下)並可減少功率耗損。
注意：其中有白色光源發光之第三副框週期及第四副框週期最好是被提供在當所有像素均顯示白色影像或所有像素均顯示單色影像時。此外，其中有白色光源發光之第三副框週期及第四副框週期可被提供於其中將一用以表現白色之白色視頻信號寫入像素部分的頻率為高的情況，而不限定於其中顯示白色影像或單色影像的情況。
注意：其中有白色光源發光之第三副框週期及第四副框週期最好是被提供在當某些像素(例如，圖1A之結構中的第一像素區121至第四像素區124之任一者中的像素)顯示白色影像或單色影像時。此外，其中有白色光源發光之第三副框週期及第四副框週期可被提供於其中將一用以表現白色之白色視頻信號寫入像素部分的頻率為高的情況。
當作另一結構，其中有白色光源發光之第三副框週期及第四副框週期可被提供在當一待顯示影像包括白色成分時。例如，只要一視頻信號係用於顯示包括白色成分之顏色影像，首先，一基礎視頻信號被分離為白色成分視頻信號及RGB成分視頻信號。利用RGB成分視頻信號，場循序驅動被執行於第一副框週期及第二副框週期中。接著，利用白色成分視頻信號，白色被表現於第三副框週期及第四副框週期中。
當一白色影像被顯示於其中藉由將視頻信號分離為白色成分視頻信號及RGB成分視頻信號以執行顯示的結構中時，視頻信號最好是被分離以使得白色成分視頻信號之亮度高於RGB成分視頻信號之亮度，而非相同於RGB成分視頻信號之亮度。利用此結構，可抑制顏色崩裂之識別。
當提供其中有白色光源發光之第三副框週期及第四副框週期時所使用的上述視頻信號可藉由上述實施例1之圖3中的視頻信號處理電路512而被產生。明確地，可藉由計算各顏色成分之視頻信號的直方圖(histogram)以判斷視頻信號是否包括白色成分。
注意：雖然於圖10A和10B及圖11A和11B中係描述一種結構，其中有白色光源發光之副框週期被描述為不同於其中有RGB光源發光之副框週期，但仍可利用一種具有其他副框週期之結構。例如，如圖12A中所示，可包括一其中所有光源均不發光之副框週期155(亦稱為第五副框週期)以當作結合與實施例1之結構的副框週期。另一方面，如圖12B中所示，可包括該其中所有光源均不發光之副框週期155以當作結合與實施例2之結構的副框週期。
此外，如圖12C中所示，可包括該其中所有光源均不發光之副框週期155以當作結合與圖10A之結構的副框週期。另一方面，如圖12D中所示，可包括該其中所有光源均不發光之副框週期155以當作結合與圖11A之結構的副框週期。
利用上述結構，可減少顏色崩裂而不增加一種其中由場循序法執行顯示之液晶顯示裝置中的框頻率。
依據本發明之一實施例，可抑制光源之邊界部分中的顏色混合並可增進一種其中由場循序法執行顯示之液晶顯示裝置中的顯示品質，當光源被劃分為複數區且發出複數顏色的光時。
依據本發明之另一實施例，當一發非發光週期被提供於一種其中由場循序法執行顯示的液晶顯示裝置中時，可抑制顯示影像之亮度的衰減並可減少電力耗損。
本實施例可適當地結合其他實施例中所描述之結構來實施。
[實施例4]
於本實施例中，將顯示一種用以實現上述實施例之場循序驅動方法的液晶顯示裝置之結構範例，其中各列之像素被同時地選擇並驅動。
圖14A係一顯示液晶顯示裝置之結構範例的圖形。圖14A中之液晶顯示裝置包括一像素部分30、一掃描線驅動器電路31、一資料線驅動器電路(亦稱為信號線驅動器電路)32、3n(n為2以上之自然數)掃描線33，其被配置為彼此平行或實質上平行且其電位係由掃描線驅動器電路31所控制、及m(m為2以上之自然數)第一資料線341、m第二資料線342、和m第三資料線343，其被配置為彼此平行或實質上平行且其電位係由資料線驅動器電路32所控制。
像素部分30被劃分為三個區(區301至303)且包括以矩陣(n列乘m行)方式配置於各區中之複數像素。每一掃描線33係連接至配置在像素部分30中以矩陣(3n列及m行)方式配置的複數像素中的一既定列中之m像素。此外，每一第一資料線341係連接至配置在區301中以矩陣(n列乘m行)方式配置的複數像素351中的一既定行中之n像素。再者，每一第二資料線342係連接至配置在區302中以矩陣(n列乘m行)方式配置的複數像素352中的一既定行中之n像素。再者，每一第三資料線343係連接至配置在區303中以矩陣(n列乘m行)方式配置的複數像素353中的一既定行中之n像素。
注意：掃描線驅動器電路之開始脈衝信號(GSP)、掃描線驅動器電路之時脈信號(GCK)、及驅動電力供應電位(諸如高電力供應電位和低電力供應電位)係從外部被輸入至掃描線驅動器電路31。此外，諸如資料線驅動器電路之開始信號(SSP)、資料線驅動器電路之時脈信號(SCK)、和視頻信號(資料1至資料3)等信號；以及諸如高電力供應電位和低電力供應電位等驅動電力供應電位係從外部被輸入至資料線驅動器電路32。
圖14B至14D各顯示一像素之電路架構的範例。明確地，圖14B顯示區301中所提供之像素351的電路架構之範例；圖14C顯示區302中所提供之像素352的電路架構之範例；及圖14D顯示區303中所提供之像素353的電路架構之範例。圖14B中之像素351包括電晶體3511、電容3512、及液晶元件3514。電晶體3511之閘極終端係電連接至掃描線33。電晶體3511之源極和汲極的一終端係連接至第一資料線341。電容3512之一電極係連接至電晶體3511之源極和汲極的另一終端。電容3512之另一電極係連接至一電容線。液晶元件3514之一電極(一像素電極)係連接至電晶體3511之源極和汲極的另一終端及電容3512之一電極。液晶元件3514之另一電極(一反向電極)係連接至一用以供應反向電位之佈線。
圖14C中之像素352和圖14D中之像素353的電路架構係相同於圖14B中之像素351的電路架構。注意：圖14C中之像素352與圖14B中之像素351的差別在於一電晶體3521的源極和汲極之一係連接至第二資料線342而非第一資料線341；以及圖14D中之像素353與圖14B中之像素351的差別在於一電晶體3531的源極和汲極之一係連接至第三資料線343而非第一資料線341。
圖15A顯示圖14A之液晶顯示裝置中所包括的掃描線驅動器電路31之結構範例。圖15A中之掃描線驅動器電路31包括偏移暫存器311至313，其各包括n輸出終端。注意：偏移暫存器311之輸出終端係連接至區301中所提供之個別n掃描線33。偏移暫存器312之輸出終端係連接至區302中所提供之個別n掃描線33。偏移暫存器313之輸出終端係連接至區303中所提供之個別n掃描線33。換言之，偏移暫存器311將掃描信號掃描至區301；偏移暫存器312將掃描信號掃描至區302；偏移暫存器313將掃描信號掃描至區303。明確地，偏移暫存器311具有一種如下功能：回應於從外部輸入之掃描線驅動器電路的開始脈衝信號(GSP)以從第一列中之掃描線33依序地偏移掃描信號(依序地選擇掃描線33於掃描線驅動器電路之時脈信號(GCK)的每半個循環)；偏移暫存器312具有一種如下功能：回應於從外部輸入之掃描線驅動器電路的開始脈衝信號(GSP)以從第(n+1)列中之掃描線33依序地偏移掃描信號；及偏移暫存器313具有一種如下功能：回應於從外部輸入之掃描線驅動器電路的開始脈衝信號(GSP)以從第(2n+1)列中之掃描線33依序地偏移掃描信號。
參考圖15B以描述圖15A中之掃描線驅動器電路31的操作範例。注意：圖15B係顯示掃描線驅動器電路之時脈信號(GCK)、從偏移暫存器311中所包括之n輸出終端所輸出的信號(SR311out)、從偏移暫存器312中所包括之n輸出終端所輸出的信號(SR312out)、以及從偏移暫存器313中所包括之n輸出終端所輸出的信號(SR313out)。
於一副框週期(T1)中，高位準電位被依序從第一列中所提供之掃描線33偏移至第n列中所提供之掃描線33於偏移暫存器311中之時脈信號(水平掃描週期)的每半個循環；高位準電位被依序從第(n+1)列中所提供之掃描線33偏移至第2n列中所提供之掃描線33於偏移暫存器312中之時脈信號(水平掃描週期)的每半個循環；及高位準電位被依序從第(2n+1)列中所提供之掃描線33偏移至第3n列中所提供之掃描線33於偏移暫存器313中之時脈信號(水平掃描週期)的每半個循環。因此，於掃描線驅動器電路31中，第一列中所提供之m像素351至第n列中所提供之m像素351係透過掃描線33而被依序地選擇；第(n+1)列中所提供之m像素352至第2n列中所提供之m像素352被依序地選擇；以及第(2n+1)列中所提供之m像素353至第3n列中所提供之m像素353被依序地選擇。換言之，於掃描線驅動器電路31中，掃描線可被供應至不同的三個列中所提供之3m像素，於每一水平掃描週期。
於副框週期(T2)及副框週期(T3)中，偏移暫存器311至313之操作係相同於副框週期(T1)中之操作。換言之，於掃描線驅動器電路31中，如同於副框週期(T1)中，掃描線可被供應至既定的三個列中所提供之3m像素，於每一水平掃描週期。
於參考圖14A和14B以及圖15A和15B所描述之顯示面板中，視頻信號可被同時地供應至以矩陣方式配置之像素間的複數列中所提供之像素。因此，可增加對於各像素之視頻信號的輸入頻率。明確地，於上述液晶顯示裝置之結構中，針對各像素之視頻信號的輸入頻率可被乘三倍而對於掃描線驅動器電路之時脈頻率等無任何改變。因此，可減少一藉由場循序法以顯示之影像中所識別的顏色崩裂。
本實施例可適當地結合其他實施例中所描述之結構來實施。
[實施例5]
於本實施例中，將描述一種可應用於本說明書中所揭露之液晶顯示裝置的電晶體之範例。對可應用於本說明書中所揭露之液晶顯示裝置的電晶體之結構並無特別限制。例如，可使用：具有頂部閘極結構(其中一閘極電極係設於一半導體層之上側上，以一閘極絕緣層插入其間)或底部閘極結構(其中一閘極電極係設於一半導體層之下側上，以一閘極絕緣層插入其間)之交錯式電晶體、平面電晶體，等等。此外，電晶體可具有：一包括一通道形成區之單閘極結構、一包括二通道形成區之雙(double)閘極結構、或一包括三通道形成區之三閘極結構。另一方面，電晶體可具有一種雙重(dual)閘極結構，其包括設於一通道區上方及下方之兩閘極電極，以一閘極絕緣層插入其間。圖16A至16D係顯示電晶體之橫斷面結構的範例。
圖16A中之電晶體410為一種底部閘極電晶體且亦稱為一種反向交錯式電晶體。
電晶體410，於具有絕緣表面之基底400上，包括：閘極電極層401、閘極絕緣層402、半導體層403、源極電極層405a、和汲極電極層405b。此外，提供一絕緣膜407，其係覆蓋電晶體410且被堆疊於半導體層403上。此外，一保護絕緣層409被形成於絕緣膜407上。
圖16B中之電晶體420為一種稱為通道保護型(亦稱為通道停止型)之底部閘極電晶體，且亦被稱為反向交錯式電晶體。
電晶體420，於具有絕緣表面之基底400上，包括：閘極電極層401、閘極絕緣層402、半導體層403、一絕緣層427，其係作用為一覆蓋半導體層403之通道形成區的通道保護層、源極電極層405a、和汲極電極層405b。此外，一保護絕緣層409被形成以覆蓋電晶體420。
圖16C中之電晶體430(其為一種底部閘極電晶體)，於具有絕緣表面之基底400上，包括：閘極電極層401、閘極絕緣層402、源極電極層405a、和汲極電極層405b、及半導體層403。提供一覆蓋電晶體430並接觸與半導體層403之絕緣膜407。此外，保護絕緣層409被形成於絕緣膜407之上。
於電晶體430中，閘極絕緣層402被設於基底400和閘極電極層401之上並與其接觸；而源極電極層405a和汲極電極層405b被設於閘極絕緣層402之上並與其接觸。此外，半導體層403被設於閘極絕緣層402、源極電極層405a、和汲極電極層405b之上。
圖16D中之電晶體440為一種頂部閘極型電晶體。電晶體440，於具有絕緣表面之基底400上，包括：一絕緣層437、半導體層403、源極電極層405a、汲極電極層405b、閘極絕緣層402、及閘極電極層401。一佈線層436a及一佈線層436b被個別地形成為接觸與並連接至源極電極層405a及汲極電極層405b。
可使用非晶矽、微晶矽、多晶矽、氧化物半導體、有機半導體等等為用於半導體層403之半導體材料。
雖然對於可使用為具有絕緣表面之基底400的基底並無特別限制，但可使用由硼矽酸鋇玻璃、鋁硼矽酸玻璃等等所製之玻璃基底。
於底部閘極型電晶體410、420、及430中，一作用為基礎膜之絕緣膜可被提供於基底與閘極電極層之間。基礎膜具有防止來自基底之雜質元素的擴散之功能，且可被形成以具有單層結構或堆疊層結構，其係使用選自氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜、及氧氮化矽膜之一或更多。
閘極電極層401可被形成以具有單層結構或堆疊層結構，其係使用諸如鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹、或鈧等金屬材料或含有任何這些材料為其主成分的合金材料。
閘極絕緣層402可被形成以具有單層結構或堆疊層結構，其係使用氧化矽層、氮化矽層、氧氮化矽層、氮氧化矽層、氧化鋁層、氮化鋁層、氧氮化鋁層、氮氧化鋁層、或氧化鉿層，藉由電漿CVD法、濺射法等等。例如，藉由電漿CVD法，具有厚度大於或等於50 nm且小於或等於200 nm之氮化矽層(SiNy (y>0))被形成為第一閘極絕緣層，而具有厚度大於或等於5 nm且小於或等於300 nm之氧化矽層(SiOx (x>0))被形成為第一閘極絕緣層上方之第二閘極絕緣層，以致一具有總厚度200 nm之閘極絕緣層被形成。
例如，可使用含有選自Al、Cr、Ta、Ti、Mo、和W之元素的金屬膜以及含有上述元素為其主成分之金屬氮化物膜(氮化鈦膜、氮化鉬膜、氮化鎢膜等等)為用於源極電極層405a及汲極電極層405b之導電膜。具有高熔點之金屬膜(諸如Ti、Mo、或W)或者任何這些元素之金屬氮化物膜(氮化鈦膜、氮化鉬膜、或氮化鎢膜)可被堆疊於Al、Cu等之金屬膜的下側與上側之一或兩者上。
一類似於源極電極層405a和汲極電極層405b之材料的材料可被用於一導電膜，以便用於個別地連接至源極電極層405a和汲極電極層405b之佈線層436a和佈線層436b。
注意：將成為源極電極層405a和汲極電極層405b之導電膜(包括使用與源極電極層和汲極電極層相同的層所形成之佈線層)可使用導電金屬氧化物來形成。可使用氧化銦(In2 O3 等)、氧化錫(SnO2 等)、氧化鋅(ZnO等)、氧化銦-氧化錫合金(In2 O3 -SnO2 等，縮寫為ITO)、氧化銦-氧化鋅合金(In2 O3 -ZnO等)、或任何其中含有氧化矽之這些金屬氧化物材料，來當作導電金屬氧化物。
通常可使用無機絕緣膜(諸如氧化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜、或氧氮化鋁膜)，來當作設於氧化物半導體層上方之絕緣膜407和絕緣層427、以及設於氧化物半導體層下方之絕緣層437。
針對設於半導體層上方之保護絕緣層409，可使用無機絕緣膜(諸如氮化矽膜、氮化鋁膜、氮氧化矽膜、或氮氧化鋁膜)。
再者，一平坦化絕緣膜可被形成於保護絕緣層409之上以致可減少由於電晶體之形狀所形成的表面粗糙度。針對平坦化絕緣膜，可使用有機材料(諸如聚醯亞胺、丙烯酸、或苯環丁烯)。除了這些有機材料之外，亦得以使用低介電常數材料(低k材料)等。注意：平坦化絕緣膜可藉由堆疊複數從這些材料所形成之絕緣膜來形成。
本實施例可適當地結合其他實施例中所描述之結構來實施。
[實施例6]
在其中氧化物半導體被使用為實施例5之電晶體的上述範例中之半導體層403的半導體材料之情況下，重要的是為電晶體遮光。因此，於本實施例中，將顯示一液晶顯示裝置中所包括之一像素的平面視圖和橫斷面視圖，並將描述一其中可為電晶體遮光之結構的範例。注意：可使用由化學式InMO3 (ZnO)m (m>0)所表達之材料來當作氧化物半導體。於此，M代表選自Ga、Al、Mn、及Co之一或更多金屬元素。例如，M可為Ga、Ga與Al、Ga與Mn、Ga與Co等等。
圖17A為像素之平面視圖的範例。圖17B為沿著圖17A之交替的長和短虛線A-B所取得之橫斷面視圖。
於圖17A中，一信號線(其包括源極電極層1901a且形成自相同佈線層以當作汲極電極層1901b)被提供以延伸於垂直方向(行方向)。作用為掃描線之佈線層(包括閘極電極層1903)被提供以延伸於幾乎正交於源極電極層1901a之方向(於圖形中之水平方向(列方向))。一電容佈線層1904被提供以延伸於幾乎平行於閘極電極層1903和幾乎正交於源極電極層1901a之方向(於圖形中之水平方向(列方向))。
一包括閘極電極層1903之電晶體1905被提供於圖17A及17B所示之像素中。此外，電容佈線層1904、閘極絕緣層1912、及汲極電極層1901b被堆疊以形成電容1915。一絕緣膜1907和一層間膜1909被提供於電晶體1905之上。一開口(接觸孔)被形成在位於電晶體1905上方之絕緣膜1907和層間膜1909中。
圖17A和17B中之像素包括一透明電極層1910(以當作一連接至第一基底1918上之電晶體1905的電極層)、及一透明電極層1920(以當作一連接至共同電位線(共同線)之電極層)。於開口(接觸孔)中，透明電極層1910與電晶體1905被彼此連接。透明電極層1910和透明電極層1920被提供為彼此分離，以一液晶層1917插入於透明電極層1910和透明電極層1920的梳狀形狀之間。於其中未提供透明電極層1910和透明電極層1920之區中，一遮光層1911(黑色矩陣)被設於第二基底1919側上。
圖17A和17B中之電晶體1905包括一設於閘極電極層1903上之半導體層1913(以閘極絕緣層1912插入其間)、及接觸與半導體層1913之源極電極層1901a和汲極電極層1901b。
最好是使用包括第13族元素和氧之材料以形成一接觸與包括一氧化物半導體(氧化物半導體層)之半導體層1913的絕緣層(於本實施例中之閘極絕緣層1912和絕緣膜1907)。許多氧化物半導體材料包括第13族元素，而因此包括第13族元素之絕緣材料與氧化物半導體極佳地配合。藉由使用此一包括第13族元素之絕緣材料於一接觸與半導體層之絕緣層，則介於氧化物半導體層與絕緣層之間的介面之狀況可保持一理想狀態。
包括第13族元素之絕緣材料指的是一種包括一或更多第13族元素之絕緣材料。可提供(例如)氧化鎵、氧化鋁、氧化鋁鎵、及氧化鎵鋁為包括第13族元素之絕緣材料。於此，氧化鋁鎵指的是一種其中鋁之量大於鎵之量(原子百分比)的材料，而氧化鎵鋁指的是一種其中鎵之量大於或等於鋁之量(原子百分比)的材料。
例如，於其中一絕緣層被形成以接觸與一含鎵之氧化物半導體層的情況下，可使用包括氧化鎵之材料於絕緣層，以致可保持理想特性於氧化物半導體層與絕緣層之間的介面上。當氧化物半導體層與包括氧化鎵之絕緣層被提供為彼此接觸時，例如，則可減少介於氧化物半導體層與絕緣層之間的介面上之氫堆積。注意：於其中與氧化物半導體之構成元素屬相同族之元素被使用於絕緣層中的情況下可獲得類似的效果。例如，利用包括氧化鋁之材料得以有效地形成絕緣層。注意：氧化鋁具有一種不輕易地透水之性質。因此，使用一種包括氧化鋁之材料最好是亦有關於防止水進入氧化物半導體層。
接觸與包括氧化物半導體之半導體層1913的絕緣層之絕緣材料最好是包括於藉由氧周圍環境下之熱處理或氧摻雜的化學計量組成中更高比例的氧。「氧摻雜」指的是將氧加入主體(bulk)。注意：術語「主體」是為了澄清氧非僅加至薄膜之表面而亦加至薄膜之內部。此外，「氧摻雜」包括「氧電漿摻雜」，其中被製成電漿之氧被加至主體。可使用離子植入法或離子摻雜法以執行氧摻雜。
例如，於其中使用氧化鎵以形成接觸與包括氧化物半導體之半導體層1913的絕緣層之情況下，氧化鎵之組成可藉由氧周圍環境下之熱處理或氧摻雜而被設定為Ga2 Ox (x=3+α，0<α<1)。
於其中使用氧化鋁以形成接觸與包括氧化物半導體之半導體層1913的絕緣層之情況下，氧化鋁之組成可藉由氧周圍環境下之熱處理或氧摻雜而被設定為Al2 Ox (x=3+α，0<α<1)。
於其中使用氧化鎵鋁(氧化鋁鎵)以形成接觸與包括氧化物半導體之半導體層1913的絕緣層之情況下，氧化鎵鋁(氧化鋁鎵)之組成可藉由氧周圍環境下之熱處理或氧摻雜而被設定為Gax Al2-x O3+α (0<x<2，0<α<1)。
藉由氧摻雜處理，可形成一絕緣層，其包括一其中氧的比例高於化學計量組成中之氧的比例的區。當包括此一區之絕緣層接觸與氧化物半導體層時，則過量地存在於絕緣層中之氧被供應至氧化物半導體層，而減少了位於氧化物半導體層中或介於半導體層與絕緣層間之介面上的氧不足。因此，可形成i型或實質上i型氧化物半導體層。
包括一其中氧的比例高於化學計量組成中之氧的比例的區之絕緣層可被供應至位於氧化物半導體層之上側上的絕緣層、或者位於接觸與包括氧化物半導體之半導體層1913的絕緣層之氧化物半導體層的下側上的絕緣層。然而，最好是將此一絕緣層供應至其接觸與包括氧化物半導體之半導體層1913的兩絕緣層。上述優良效果可被進一步加強以一種結構，其中各包括一其中氧的比例高於化學計量組成中之氧的比例的區之絕緣層被使用為接觸與半導體層1913(包括氧化物半導體)並位於半導體層1913(包括氧化物半導體)之上側和下側上之絕緣膜，以致包括氧化物半導體之半導體層1913被插入於絕緣層之間。
位於半導體層1913(包括氧化物半導體)之上側和下側上之絕緣層可包括相同的構成元素或不同的構成元素。例如，位於上側和下側上之絕緣層均可使用其組成為Ga2 Ox (x=3+α，0<α<1)之氧化鎵來形成。另一方面，位於上側和下側上的絕緣層之一可使用Ga2 Ox (x=3+α，0<α<1)來形成，而另一則可使用其組成為Al2 Ox (x=3+α，0<α<1)之氧化鋁來形成。
接觸與包括氧化物半導體之半導體層1913的絕緣層可藉由堆疊各包括一其中氧的比例高於化學計量組成中之氧的比例的區之絕緣層來形成。例如，位於半導體層1913(包括氧化物半導體)之上側上之絕緣層可被形成如下：其組成為Ga2 Ox (x=3+α，0<α<1)之氧化鎵被形成且其組成為Gax Al2-x O3+α (0<x<2，0<α<1)之氧化鎵鋁(氧化鋁鎵)可被形成於其上。注意：位於半導體層1913(包括氧化物半導體)之下側上之絕緣層可藉由堆疊各包括一其中氧的比例高於化學計量組成中之氧的比例的區之絕緣層來形成。此外，位於半導體層1913(包括氧化物半導體)之上側和下側上之兩絕緣層可藉由堆疊各包括一其中氧的比例高於化學計量組成中之氧的比例的區之絕緣層來形成。
此外，於圖17A之平面視圖中，閘極電極層1903被提供以覆蓋半導體層1913之下側，而遮光層1911被提供以覆蓋半導體層1913之上側。因此，電晶體1905可被遮蔽其來自電晶體1905之上側及下側之光。可藉由遮光以減少電晶體特性之退化。
接下來，圖18A為不同於圖17A之像素的平面視圖之範例。圖18B為沿著圖18A之交替的長和短虛線A-B所取得之橫斷面視圖。注意：標示圖18A和18B中之組件的參考數字係相同於圖17A和17B中之參考數字，並省略其說明。
於圖18A及18B(其係不同於圖17A及17B)之平面視圖及橫斷面視圖的結構中，源極電極層1901a和汲極電極層1901b被提供以覆蓋一除了將成為半導體層1913之通道形成區以外的區。因此，即使同樣於半導體層1913之末端部分上，電晶體1905仍可被遮光。可藉由遮光以抑制電晶體特性之退化。
接下來，圖19A為不同於圖17A和18A之像素的平面視圖之範例。圖19B為沿著圖19A之交替的長和短虛線A-B所取得之橫斷面視圖。注意：標示圖19A和19B中之組件的參考數字係相同於圖17A和17B中之參考數字，並省略其說明。
於圖19A及19B之平面視圖及橫斷面視圖的結構中(如同於圖17A及17B之平面視圖及橫斷面視圖的結構中)，閘極電極層1903被提供以覆蓋半導體層1913之下側，而遮光層1911被提供以覆蓋半導體層1913之上側。此外，於圖19A及19B之平面視圖及橫斷面視圖的結構中(如同於圖18A及18B之平面視圖及橫斷面視圖的結構中)，源極電極層1901a和汲極電極層1901b被提供以覆蓋一除了將成為半導體層1913之通道形成區以外的區。因此，電晶體1905之上側及下側可被遮光；即使同樣於半導體層1913之末端部分上，電晶體1905仍可被遮光。可藉由遮光以抑制電晶體特性之退化。
本實施例可適當地結合其他實施例中所描述之結構來實施。
[實施例7]
於本實施例中，將描述用於依據本發明之一實施例的液晶顯示裝置中之基底的模式。
首先，於一製造基底6200上，形成一待分離層6116，其包括一元件基底所必要的元件，諸如電晶體、層間絕緣膜、佈線、和像素電極；及視需要包括共同電極、濾色器、黑色矩陣、和對準膜，以一分離層6201插入於製造基底6200與待分離層6116之間。
可使用石英基底、藍寶石基底、陶瓷基底、玻璃基底、金屬基底等等來當作製造基底6200。諸如電晶體等元件可被高度精確地形成於此一基底之上，該基底具有清楚地足夠而不具備彈性的厚度。「清楚地足夠而不具備彈性」指的是彈性模數幾乎等於或高於一通常用於製造液晶顯示之玻璃基底的彈性模數。
分離層6201被形成以具有單層結構或堆疊層結構，其係使用選自鎢(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)、銥(Ir)、和矽(Si)之元素；含有該元素為其主成分之合金；或含有該元素為其主成分之化合物材料，藉由濺射法、電漿CVD法、塗佈法、印刷法，等等。
於其中分離層6201具有單層結構之情況下，最好是形成鎢層、鉬層、或含有鎢和鉬之混合物的層。另一方面，形成：一含有鎢之氧化物或氧氮化物之層、一含有鉬之氧化物或氧氮化物之層、或一含有鎢和鉬之混合物的氧化物或氧氮化物之層。注意：鎢和鉬之混合物係相應於(例如)鎢和鉬之合金。
於其中分離層6201具有堆疊層結構之情況下，最好是，一金屬層被形成為第一層、及一金屬氧化物層被形成為第二層。通常，最好是形成一鎢層、一鉬層、或一含有鎢和鉬之混合物的層以當作第一層；並形成鎢、鉬、或含有鎢和鉬之混合物的氧化物、氮化物、氧氮化物、或氮氧化物以當作第二層。為了形成第二金屬氧化物層，一氧化物層(例如，可被利用為絕緣層(諸如氧化矽)之層)可被形成於第一金屬層之上，藉此金屬之氧化物被形成於第一金屬層之表面上。
接著，待分離層6116被形成於分離層6201之上(參見圖20A)。待分離層6116包括一元件基底所必要的元件，諸如電晶體、層間絕緣膜、佈線、和像素電極；及視需要包括共同電極、濾色器、黑色矩陣、和對準膜。這些元件可如一般地被形成於分離層6201之上。以此一方式，可使用已知的材料及方法以高度準確地形成電晶體及電極。
接下來，在利用一用於分離之黏著劑6203以將待分離層6116接合至一暫時支撐基底6202以後，待分離層6116便被分離自製造基底6200上之分離層6201並轉移(參見圖20B)。藉由此程序，待分離層6116被提供於暫時支撐基底側上。注意：於本說明書中，一種將待分離層從製造基底轉移至暫時支撐基底的程序被稱為轉移程序。
可使用玻璃基底、石英基底、藍寶石基底、陶瓷基底、金屬基底等等來當作暫時支撐基底6202。另一方面，亦可使用能承受後續製程溫度之塑膠基底。
使用一種可溶於水或溶劑之黏著劑、一種能夠在以UV光照射時被塑化之黏著劑等等來當作於此使用為供分離之黏著劑6203，以致暫時支撐基底6202與待分離層6116可在必要時被分離。
任何各種方法均可被適當地使用為用以將待分離層6116轉移至暫時支撐基底6202之程序。當一包括金屬氧化物膜之膜被形成於其接觸與待分離層之側上以當作分離層6201時，則金屬氧化物膜係藉由被結晶化而被弱化，而因此待分離層6116可被分離自製造基底。當含氫之非晶矽膜被形成為介於製造基底6200與待分離層6116之間的分離層6201時，則含氫之非晶矽膜係藉由雷射照射或蝕刻而被移除，藉此可使待分離層6116被分離自製造基底6200。再者，於其中含氮、氧、氫等之膜(例如，含氫之非晶矽膜、含氫之合金膜、或含氧之合金膜)被使用為分離層6201時，則係以雷射光照射分離層6201來將分離層6201中所含之氮、氧、或氫釋放為氣體，藉此提升待分離層6116與製造基底6200之間的分離。可利用一種方法來當作另一分離方法，其中係藉由使液體穿越介於分離層6201與待分離層6116之間的介面而將待分離層6116分離自製造基底6200。還有另一種分離方法，其中當使用鎢以形成分離層6201時，則於使用氨水與過氧化氫溶液之混合溶液以蝕刻分離層6201的同時來執行分離。
此外，可藉由結合地使用上述複數種分離方法以促進分離程序。亦即，在執行雷射照射於分離層之部分上；以氣體、溶液等執行蝕刻於分離層之部分上；或以尖刀、解剖刀等執行分離層之部分的機械移除後，可以物理力(藉由機器等)來執行分離，以使得分離層與待分離層可被輕易地彼此分離。於其中分離層6201被形成以具有金屬和金屬氧化物之堆疊結構的情況下，藉由使用由雷射照射所形成的溝槽或藉由尖刀、解剖刀等所製成的刮痕來當作觸發，則待分離層可被輕易地分離自分離層。
注意：分離可被執行於一諸如水之液體在分離期間被倒入的同時。
可替代地使用一種其中待分離層6116所被形成於其上之製造基底6200係藉由機械拋光或藉由使用溶液或鹵素氟化物氣體(如NF3 、BrF3 、或ClF3 )等等而被移除的方法，來當作一種其中待分離層6116被分離自製造基底6200之方法。於此情況下，不一定要提供分離層6201。
接下來，由於待分離層6116從製造基底6200分離所暴露之待分離層6116或分離層6201的一表面係利用第一黏著劑層6111而被接合至一轉移基底6110，該第一黏著劑層6111包括不同於用於分離之黏著劑6203的黏著劑(參見圖20C)。
可使用任一各種可硬化黏著劑，例如，反應性可硬化黏著劑、熱可硬化黏著劑、厭氧(anaerobic)黏著劑、及光可硬化黏著劑(諸如UV可硬化黏著劑)，以當作第一黏著劑層6111之材料。
最好是可使用各種具有高韌性(toughness)之基底(諸如有機樹脂膜及金屬基底)以當作轉移基底6110。具有高韌性之基底具有高碰撞抗性而因此較不易受損。重量輕的有機樹脂膜和薄金屬基底達成顯著的重量減少，相較於一般玻璃基底。當使用此一基底時，得以製造不易受損之輕量顯示裝置。
於透射式或半透射式顯示裝置中，一種具有高韌性並傳輸可見光的基底可被使用為轉移基底6110。舉例而言，可提供：聚酯樹脂，諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)和聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、丙烯酸樹脂、聚丙烯腈樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、聚醚碸(PES)樹脂、聚醯胺樹脂、環烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚氯乙烯樹脂，以當作此一基底之材料。由此一有機樹脂所製之基底具有高韌性而因此具有高碰撞抗性且較不易受損。重量輕的此一有機樹脂之膜達成顯著的重量減少，相較於一般玻璃基底。於該情況下，轉移基底6110最好是進一步設有一金屬板6206，其具有一開口至少於一重疊與一其中各像素之光被穿透的區之部分中。利用上述結構，可形成具有高韌性和高碰撞抗性且較不易受損之轉移基底6110，同時抑制尺寸之改變。此外，當金屬板6206之厚度減少時，則可形成較一般玻璃基底更輕的轉移基底6110。當使用此一基底時，得以製造一種不易受損之輕量顯示裝置(參見圖20D)。
圖21A係一液晶顯示裝置之頂部視圖的範例。圖21A係一頂部視圖，其中一第一佈線層6210與一第二佈線層6211彼此相交，且一由第一佈線層6210和第二佈線層6211所圍繞之區包括一透光區6212。於此情況下，如同於圖21B中，可使用具有開口之金屬板6206，該些開口係形成為柵狀以留下一重疊與第一佈線層6210及/或第二佈線層6211之部分。可藉由將如圖21B中所示之金屬板6206裝附至圖21A之頂部視圖以獲得圖21C之狀態。結果，因為使用由有機樹脂所製之基底，得以抑制由於基底之不當對準或延伸所導致之尺寸的改變。注意：當需要一極化板(未顯示)時，可將其設於轉移基底6110與金屬板6206之間或者於金屬板6206外部。極化板可被事先裝附至金屬板6206。注意：關於重量減少，最好是使用一種薄而具有尺寸穩定性的基底來當作金屬板6206。
之後，暫時支撐基底6202被分離自待分離層6116。因為用於分離之黏著劑6203包括一種能夠將暫時支撐基底6202和待分離層6116彼此分離(當需要時)之材料，所以可藉由一種根據材料之方法來分離暫時支撐基底6202。注意：來自背光部分之光係射出如由圖形中之箭號所示(參見圖20E)。
因此，可於轉移基底6110之上形成設有諸如電晶體和像素電極(視需要可提供共同電極、濾色器、黑色矩陣、對準膜，等等)之組件的待分離層6116，藉此可形成具有高碰撞抗性之輕量元件基底。
<修飾範例>
具有上述結構之顯示裝置為本發明之一實施例，而本發明亦包括具有不同於上述顯示裝置之結構。在上述轉移程序(圖20B)之後，金屬板6206可被裝附至暴露之分離層6201或待分離層6116之表面，在轉移基底6110之裝附以前(參見圖20C’)。於該情況下，一障蔽層6207最好是被設於金屬板6206與待分離層6116之間以致可防止來自金屬板6206之污染物不利地影響待分離層6116中之電晶體的特性。於其中提供障蔽層6207之情況下，障蔽層6207可被設於分離層6201或待分離層6116之表面上，在金屬板6206之裝附前。可使用無機材料、有機材料等(典型的為氮化矽等)來形成障蔽層6207。障蔽層之材料不限定於上述者，只要可防止電晶體之污染即可。障蔽層6207係使用一種透光材料來形成或者被形成至其厚度小到足以透光，以致障蔽層可傳輸至少可見光。注意：可利用包括不同於用於分離之黏著劑6203之黏著劑的第二黏著劑層(未顯示)來接合金屬板6206。
之後，第一黏著劑層6111被形成於金屬板6206之表面上且轉移基底6110被裝附至第一黏著劑層6111(圖20D’)，以及暫時支撐基底6202被分離自待分離層6116(圖20E’)，藉此可類似地形成具有高碰撞抗性之輕量元件基底。注意：來自背光部分之光係射出如由圖形中之箭號所示。
利用一種密封劑以將具有形成如上所述之高碰撞抗性的輕量元件基底緊密地裝附至一反向基底，以一液晶層設於基底之間，藉此可製造具有高碰撞抗性之輕量液晶顯示裝置。可使用一種具有高韌性並傳輸可見光之基底(類似於可使用為轉移基底6110之塑膠基底)以當作反向基底。再者，可視需要提供極化板、濾色器、黑色矩陣、共同電極、或對準膜。可如傳統情況中使用分配器法、注入法等等以當作一種用以形成液晶層之方法。
於具有如上述所製造之高碰撞抗性的輕量液晶顯示裝置之情況下，可形成諸如電晶體等精細元件於一具有相對的高尺寸穩定性之玻璃基底等之上，並可使用傳統的製造方法，以致可精確地形成此一精細元件。因此，具有高碰撞抗性之輕量液晶顯示裝置可顯示具有高精確度和高品質的影像。
此外，如上述所製造之液晶顯示裝置可為撓性的。
本實施例可適當地結合其他實施例中所描述之結構來實施。
[實施例8]
於本實施例中，將顯示由於對一種使用氧化物半導體所製造之電晶體進行遮光所達成之效果的特定範例，並將詳細地描述該效果。於本實施例中，如圖22A及22B中所示，製造兩種電晶體：一種當作不遮光之電晶體的電晶體951、及一種當作被遮光之電晶體之具有背閘極電極的電晶體952。注意：圖23及圖24A至24C係顯示其施加至電晶體的負偏壓溫度應力光衰減測試前與後之間的臨限電壓(Vth)之改變量的評估結果。
首先，將參考圖22A及22B以描述電晶體951之堆疊層結構及其製造方法。在一基底900上，藉由以一種CVD法堆疊具有200 nm之厚度的氮化矽與具有400 nm之厚度的氧氮化矽來形成一基礎層936。接下來，於基礎層936之上，具有30 nm之厚度的氮化鉭及具有100 nm之厚度的鎢係藉由濺射法而被堆疊且被選擇性地蝕刻，藉此形成一閘極電極901。
接下來，藉由一種高密度電漿CVD法以將具有30 nm之厚度的氧氮化矽形成為閘極電極901之上的閘極絕緣層902。
接著，藉由使用In-Ga-Zn-O基的金屬氧化物靶材之濺射法以將一具有30 nm之厚度的氧化物半導體形成於閘極絕緣層902之上。接著，藉由選擇性地蝕刻氧化物半導體以形成一島狀氧化物半導體層903。
接下來，於氮周圍環境下以450℃執行第一熱處理60分鐘。
接下來，具有100 nm之厚度的鈦、具有200 nm之厚度的鋁、及具有100 nm之厚度的鈦係藉由濺射法而被堆疊於氧化物半導體層903之上且被選擇性地蝕刻，藉此形成源極電極905a和汲極電極905b。
接下來，於氮周圍環境下以300℃執行第二熱處理60分鐘。
接下來，氧化矽係藉由濺射法而被形成為絕緣層907(其係接觸與氧化物半導體層903之部分並位於源極電極905a和汲極電極905b之上)，以及一具有1.5 μm之厚度的聚醯亞胺樹脂被形成為一位於絕緣層907之上的絕緣層908。
接下來，於氮周圍環境下以250℃執行第三熱處理60分鐘。
接下來，具有2.0 μm之厚度的聚醯亞胺樹脂被形成為一位於絕緣層908之上的絕緣層909。
接下來，於氮周圍環境下以250℃執行第四熱處理60分鐘。
圖22B中之電晶體952可被形成以類似於電晶體951之方式。注意：電晶體952與電晶體951之差別在於一背閘極電極912被形成於絕緣層908與絕緣層909之間。具有100 nm之厚度的鈦、具有200 nm之厚度的鋁、及具有100 nm之厚度的鈦係藉由濺射法而被堆疊於絕緣層908之上且被選擇性地蝕刻，藉此形成背閘極電極912。注意：背閘極電極912被電連接至源極電極905a。
每一電晶體951和電晶體952之通道長度為3 μm，而每一電晶體951和電晶體952之通道寬度為20 μm。
接著，將描述對本實施例中所形成之電晶體951和電晶體952所執行的負偏壓溫度應力光衰減測試。
負偏壓溫度應力光衰減測試是一種加速測試，並可於短時間內測量於其中以光照射電晶體之環境中的電晶體之特性變化。特別地，於負偏壓溫度應力光衰減測試中之電晶體的Vth之偏移量是用以檢查可靠度之重要指標。因為負偏壓溫度應力光衰減測試中之電晶體的Vth之偏移量小，所以電晶體具有較高的可靠度。最好是介於負偏壓溫度應力光衰減測試前與後之間的Vth之偏移量小於或等於1 V，最好是小於或等於0.5 V。
明確地，負偏壓溫度應力光衰減測試被執行以使得有電晶體形成於其上之基底的溫度(基底溫度)被設於固定溫度；電晶體之源極電極和汲極電極被設於相同電位；及閘極電極被供應以一低於源極電極和汲極電極之電位的電位某一段時間，在以光照射電晶體時。
可根據光照射條件、基底溫度、及施加至閘極絕緣層之電場的電場強度和時間週期來決定負偏壓溫度應力光衰減測試之強度。依據將介於閘極電極與源極電極和汲極電極之間的電位差除以閘極絕緣層之厚度所獲得的值來決定其供應至閘極絕緣層之電場的強度。例如，於其中希望其供應至具有100 nm之厚度的閘極絕緣層之電場的強度為2 MV/cm之情況下，電位差可被設為20 V。
注意：一種被執行以使得源極與汲極之電位被供應至閘極電極(於其中以光照射電晶體之環境中)的測試被稱為正偏壓溫度應力光衰減測試。相較於那些使用正偏壓溫度應力光衰減測試者，電晶體之特性的變化較容易發生在使用負偏壓溫度應力光衰減測試時；因此，於本實施例係使用負偏壓溫度應力光衰減測試來執行測量。
本實施例中之負偏壓溫度應力光衰減測試是在諸如以下的條件下執行：基底溫度為室溫(25℃)、施加至閘極絕緣層902之電場的強度為2 MV/cm、及光照射和電場施加之時間週期為一小時。此外，使用由Asahi Spectra Co.,Ltd所製造之氙光源「MAX-302」，並將光照射條件設定如下：峰值波長為400 nm(半寬度為10 nm)且輻照度為326μW/cm2 。
首先，在負偏壓溫度應力光衰減測試前測量一電晶體(其為測試標的)之初始特性。於本實施例中，當基底溫度被設為室溫(25℃)、介於源極電極與汲極電極之間的電壓(於下文中稱為汲極電壓或Vd)、及介於源極電極與閘極電極之間的電壓(於下文中稱為閘極電壓或Vg)係從-5V改變至+5V時，測量介於源極電極與汲極電極間之電流(於下文中稱為汲極電流或Id)的特性(亦即，Vg-Id特性)之變化。
接下來，光照射係從絕緣層908側開始，且負電壓被施加至閘極電極901以致電晶體之源極電極和汲極電極的電位為0 V且施加至電晶體之閘極絕緣層902的電場之強度為2 MV/cm。因為於此每一電晶體中之閘極絕緣層902的厚度為30 nm，所以-6 V之電壓被保持為施加至閘極電極901一小時。於此，電壓施加之時間為一小時；然而，此時間可依據其目的而被適當地決定。
接下來，終止電壓之施加，且在相同於初始特性之測量的條件下測量Vg-Id特性，同時繼續執行光照射，藉此獲得負偏壓溫度應力光衰減測試後之Vg-Id特性。
於此，將參考圖23以描述本實施例中之Vth的定義。於圖23中，水平軸代表線性比例之閘極電壓，而垂直軸代表線性比例之汲極電流的平(於下文中亦稱為√Id)方根。曲線921係由Vg-Id特性中之Id值的平方根所表達之曲線(於下文中該曲線亦稱為√Id曲線)。
首先，√Id曲線(曲線921)是從藉由測量所得之Vg-Id曲線來獲得的。接著，獲得於√Id曲線上之一點上的切線924，於該點上可獲得√Id曲線之微分值的最大值。接著，在其中Id於切線924上為0A(亦即，在切線924之閘極電壓軸截距925上的值)之點上的Vg被界定為Vth。
圖24A至24C顯示在負偏壓溫度應力光衰減測試前與後之電晶體951和電晶體952的Vg-Id特性。於圖24A及24B中，水平軸代表閘極電壓(Vg)，而垂直軸代表以對數比例顯示之汲極電流(Id)。
圖24A顯示在負偏壓溫度應力光衰減測試前與後之電晶體951的初始Vg-Id特性。曲線931顯示在負偏壓溫度應力光衰減測試前之電晶體951的Vg-Id特性。曲線932顯示在負偏壓溫度應力光衰減測試後之電晶體951的Vg-Id特性。由曲線931所示之初始特性的Vth為1.01 V，而由測試後的曲線932所顯示之特性的Vth為0.44 V。
圖24B顯示在負偏壓溫度應力光衰減測試前與後之電晶體952的Vg-Id特性。圖24C為圖24B中之一部分945的放大視圖。曲線941顯示在負偏壓溫度應力光衰減測試前之電晶體952的初始Vg-Id特性。曲線942顯示在負偏壓溫度應力光衰減測試後之電晶體952的Vg-Id特性。由曲線941所示之初始特性的Vth為1.16 V，而由測試後的曲線942所顯示之特性的Vth為1.10 V。注意：電晶體952之背閘極電極912被電連接至源極電極905a；因此，背閘極電極912之電位係相同於源極電極905a之電位。
於圖24A中，在該測試後由曲線932所示之特性的Vth係以負方向從曲線931所示之初始特性偏移0.57 V。於圖24B中，在該測試後由曲線942所示之特性的Vth係以負方向從曲線941所示之初始特性偏移0.06 V。可確認每一電晶體951和電晶體952之Vth的偏移量係小於或等於1 V且每一電晶體951和電晶體952具有高可靠性。亦可確認其設有背閘極電極912之電晶體952的Vth之偏移量係小於或等於0.1 V且電晶體952具有較電晶體951更高的可靠性。
本實施例可適當地結合其他實施例中所描述之結構來實施。
[實施例9]
本說明書中所揭露之顯示裝置可應用於多種電子裝置(包括遊戲機)。電子裝置之範例為電視機(亦稱為電視或電視接收器)、電腦等之監視器、諸如數位相機或數位攝影機等相機、數位相框、行動電話手機(亦稱為行動電話或行動電話裝置)、可攜式遊戲機、可攜式資訊終端、音頻再生裝置、大型遊戲機(諸如柏青哥機)，等等。將描述各包括以上實施例中所述之任一顯示裝置的電子裝置之範例。
圖13A顯示一種電子書閱讀器之範例。圖13A中之電子書閱讀器1700包括兩個殼體：殼體1700及殼體1701。殼體1700及殼體1701係以一鉸鏈1704來彼此結合以致電子書閱讀器可被開啟或關閉。利用此一結構，電子書閱讀器可被操作如紙張書本。
一顯示部分1702及一顯示部分1703係個別地納入殼體1700及殼體1701。顯示部分1702及顯示部分1703可被組態成顯示連續影像或不同影像。於其中顯示部分1702及顯示部分1703顯示不同影像之情況下，例如，右側上之顯示部分(圖13A中之顯示部分1702)可顯示文字，而左側上之顯示部分(圖13A中之顯示部分1703)可顯示影像。
圖13A顯示一範例，其中殼體1700包括一操作部分等等。例如，殼體1700設有一電源輸入終端1705、操作鍵1706、一揚聲器1707，等等。可利用操作鍵1706來翻頁。注意：鍵盤、指向裝置等可被設於如殼體之顯示部分的相同表面上。此外，一外部連接終端(耳機終端、USB終端、可連接至諸如USB纜線等多種纜線之終端，等等)、一記錄媒體插入部分，等等可被設於殼體之背表面或側表面上。此外，圖13A中之電子書閱讀器可具有電子字典之功能。
圖13B顯示一使用顯示裝置之數位相框的範例。例如，於圖13B中之數位相框中，顯示部分1712被納入殼體1711中。顯示部分1712可顯示多種影像。例如，顯示部分1712可顯示以數位相機等所取得之影像的資料並作用為一般相框。
注意：圖13B中之數位相框可設有一操作部分、一外部連接終端(USB終端、可連接至諸如USB纜線等多種纜線之終端，等等)、一記錄媒體插入部分，等等。雖然這些組件可設於設有顯示部分之表面上，但最好是將其設於側表面或背表面上以利數位相框之設計。例如，一記憶體(其係儲存以數位相機所取得之影像資料)被插入數位相框之記錄媒體插入部分中，藉此影像可被轉移並接著顯示於顯示部分1712上。
圖13C顯示一包括顯示裝置之電視機的範例。於圖13C之電視機中，顯示部分1722被納入殼體1721中。顯示部分1722可顯示影像。此外，於本範例中，殼體1721係由一支架1723所支撐。以上實施例中所描述之任何顯示裝置均可被用於顯示部分1722。
圖13C中之電視機可以殼體1721之操作開關或分離的遙控器來操作。可利用遙控器之操作鍵來控制頻道及音量，以致可控制一顯示於顯示部分1722上之影像。此外，遙控器可設有一顯示部分，用以顯示輸出自遙控器之資料。
圖13D顯示一包括顯示裝置之行動電話手機的範例。於圖13D中之行動電話手機設有一納入殼體1731中之顯示部分1732、一操作按鈕1733、一操作按鈕1737、一外部連接埠1734、一揚聲器1735、一麥克風1736，等等。
圖13D中之行動電話手機的顯示部分1732為一觸控面板。當顯示部分1732以手指等觸摸時，則可控制顯示部分1732上所顯示之內容。此外，可藉由以手指等觸摸顯示部分1732來執行諸如打電話及傳簡訊等操作。
本實施例可適當地結合其他實施例中所描述之結構來實施。
本申請案係基於日本專利申請案序號2010-151814(於2010年七月2日對日本專利局提出申請)，其內容被併入於此以供參考。
30．．．像素部分
31．．．掃描線驅動器電路
32．．．資料線驅動器電路
33．．．掃描線
101．．．背光部分
102．．．顯示面板
103．．．背光單元
104．．．紅(R)光源
105．．．綠(G)光源
106．．．藍(B)光源
107．．．像素部分
108．．．外部電路
109．．．撓性印刷電路(FPC)
111．．．第一區
112．．．第二區
113．．．第三區
114．．．第四區
115．．．第五區
116．．．第六區
121．．．第一像素區
122．．．第二像素區
123．．．第三像素區
124．．．第四像素區
125．．．第五像素區
126．．．第六像素區
130．．．寫入週期
131．．．寫入操作
140．．．發光週期
141．．．發光或非發光操作
142．．．發光或非發光操作
143．．．發光或非發光操作
144．．．發光或非發光操作
145．．．發光或非發光操作
146．．．發光或非發光操作
150．．．框週期
151A．．．第一副框週期
151B．．．第一副框週期
151C．．．第一副框週期
152A．．．第二副框週期
152B．．．第二副框週期
152C．．．第二副框週期
301．．．區
302．．．區
303．．．區
311．．．偏移暫存器
312．．．偏移暫存器
313．．．偏移暫存器
341．．．第一資料線
342．．．第二資料線
343．．．第三資料線
351．．．像素
352．．．像素
353．．．像素
400．．．基底
401．．．閘極電極層
402．．．閘極絕緣層
403．．．半導體層
405a．．．源極電極層
405b．．．汲極電極層
407．．．絕緣層
409．．．保護絕緣層
410．．．電晶體
420．．．電晶體
427．．．絕緣層
430．．．電晶體
436a．．．佈線層
436b．．．佈線層
437．．．絕緣層
440．．．電晶體
501．．．視頻信號處理電路
502．．．顯示面板控制電路
503．．．背光控制電路
504．．．掃描線驅動器電路
505．．．資料線驅動器電路
506．．．掃描線驅動器電路
511．．．視頻信號記憶體電路
512．．．視頻信號處理電路
513．．．場循序驅動控制電路
521．．．資料線驅動控制電路
522．．．閘極線驅動控制電路
523．．．掃描線劃分的驅動控制電路
900．．．基底
901．．．閘極電極
902．．．閘極絕緣層
903．．．氧化物半導體層
905a．．．源極電極
905b．．．汲極電極
907．．．絕緣層
908．．．絕緣層
909．．．絕緣層
912．．．背閘極電極
921．．．曲線
924．．．切線
925．．．閘極電壓軸截距
931．．．曲線
932．．．曲線
936．．．基礎層
941．．．曲線
942．．．曲線
945．．．部分
951．．．電晶體
952．．．電晶體
1700．．．殼體
1701．．．殼體
1702．．．顯示部分
1703．．．顯示部分
1704．．．鉸鏈
1705．．．電源輸入終端
1706．．．操作鍵
1707．．．揚聲器
1711．．．殼體
1712．．．顯示部分
1721．．．殼體
1722．．．顯示部分
1723．．．支架
1731．．．殼體
1732．．．顯示部分
1733．．．操作按鈕
1734．．．外部連接埠
1735．．．揚聲器
1736．．．麥克風
1737．．．操作按鈕
1901a．．．源極電極層
1901b．．．汲極電極層
1903．．．閘極電極層
1904．．．電容佈線層
1905．．．電晶體
1907．．．絕緣膜
1909．．．層間膜
1910．．．透明電極層
1911．．．遮光層
1912‧‧‧閘極絕緣層
1913‧‧‧半導體層
1915‧‧‧電容
1917‧‧‧液晶層
1918‧‧‧第一基底
1919‧‧‧第二基底
1920‧‧‧透明電極層
3511‧‧‧電晶體
3512‧‧‧電容
3514‧‧‧液晶元件
3521‧‧‧電晶體
3531‧‧‧電晶體
6110‧‧‧轉移基底
6111‧‧‧第一黏著劑層
6116‧‧‧待分離層
6200‧‧‧製造基底
6201‧‧‧分離層
6202‧‧‧暫時支撐基底
6203‧‧‧黏著劑
6206‧‧‧金屬板
6207‧‧‧障蔽層
6210‧‧‧第一佈線層
6211‧‧‧第二佈線層
6212‧‧‧透光區
圖1A係本發明之一實施例的透視圖、圖1B和1C係概圖、及圖1D係時序圖。
圖2係本發明之一實施例的時序圖。
圖3係本發明之一實施例的方塊圖。
圖4係本發明之一實施例的時序圖。
圖5係本發明之一實施例的時序圖。
圖6A和6B係本發明之一實施例的概圖而圖6C係時序圖。
圖7係本發明之一實施例的時序圖。
圖8係本發明之一實施例的時序圖。
圖9係本發明之一實施例的時序圖。
圖10A和10B係本發明之一實施例的時序圖。
圖11A和11B係本發明之一實施例的時序圖。
圖12A至12D係本發明之一實施例的時序圖。
圖13A至13D係各顯示本發明之一實施例的電子裝置之圖形。
圖14A係本發明之一實施例的方塊圖而圖14B至14D各為電路圖。
圖15A係本發明之一實施例的方塊圖而圖15B係時序圖。
圖16A至16D係本發明之一實施例的橫斷面視圖。
圖17A係本發明之一實施例的頂視圖而圖17B係橫斷面視圖。
圖18A係本發明之一實施例的頂視圖而圖18B係橫斷面視圖。
圖19A係本發明之一實施例的頂視圖而圖19B係橫斷面視圖。
圖20A至20E係本發明之一實施例的橫斷面視圖。
圖21A至21C係本發明之一實施例的頂視圖。
圖22A及22B各為一種電晶體之結構的橫斷面視圖。
圖23係用以說明Vth之定義的圖表。
圖24A及24B係各顯示一光負偏壓測試之結果的圖表，而圖24C係顯示圖24B之一部分的放大視圖。
150．．．框週期
151A．．．第一副框週期
151B．．．第一副框週期
151C．．．第一副框週期
152A．．．第二副框週期
152B．．．第二副框週期
152C．．．第二副框週期

Claims (10)

  1. 一種用以驅動液晶顯示裝置之方法，該液晶顯示裝置包含一背光部分及一像素部分，該背光部分具有一劃分為第一區、第二區、第三區、及第四區之光源區；該像素部分被劃分為個別相應於該第一區、該第二區、該第三區、及該第四區之第一像素區、第二像素區、第三像素區、及第四像素區，其中該液晶顯示裝置係藉由場循序法來顯示，且其中一框週期包含複數副框週期，其包括依此順序連續地第一副框週期、第二副框週期及第三副框週期，該方法包含下列步驟：於該第一副框週期中，在該第一區和該第三區中同時地執行發光；在該第二區和該第四區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色係不同於該第三區中之發光的顏色；於該第二副框週期中，在該第二區和該第四區中同時地執行發光；在該第一區和該第三區中同時地執行非發光，其中該第二區中之發光的顏色與該第四區中之發光的顏色係彼此不同；及於該第三副框週期中，在該第一區和該第三區中同時地執行發光；在該第二區和該第四區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色係不同於該第三區中之發光的顏色，其中發光或非發光被執行於該第一區和該第三區中，其係以該第二區插入其間而彼此分離；以及發光或非發光 被執行於該第二區和該第四區中，其係以該第三區插入其間而彼此分離，其中於該第一副框週期中的該第一區中之發光的顏色係相同於該第二副框週期中的該第二區中之發光的顏色，及其中於該第二副框週期中的該第二區中之發光的該顏色係不同於該第三副框週期中的該第三區中之發光的顏色。
  2. 一種用以驅動液晶顯示裝置之方法，該液晶顯示裝置包含一背光部分及一像素部分，該背光部分具有一劃分為第一區、第二區、第三區、第四區、第五區及第六區之光源區；該像素部分被劃分為個別相應於該第一區、該第二區、該第三區、該第四區、該第五區及該第六區之第一像素區、第二像素區、第三像素區、第四像素區、第五像素區及第六像素區，其中該液晶顯示裝置係藉由場循序法來顯示，且其中一框週期包含複數副框週期，其包括依此順序連續地第一副框週期、第二副框週期及第三副框週期，該方法包含下列步驟：於該第一副框週期中，在該第一區、該第三區、和該第五區中同時地執行發光；在該第二區、該第四區、和該第六區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色、該第三區中之發光的顏色與該第五區中之發光的顏色係彼此不同；於該第二副框週期中，在該第二區、該第四區、和該 第六區中同時地執行發光；在該第一區、該第三區、和該第五區中同時地執行非發光，其中該第二區中之發光的顏色、該第四區中之發光的顏色、與該第六區中之發光的顏色係彼此不同；及於該第三副框週期中，在該第一區、該第三區、和該第五區中同時地執行發光；在該第二區、該第四區、和該第六區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色、該第三區中之發光的顏色與該第五區中之發光的顏色係彼此不同，其中發光或非發光被執行於該第一區和該第三區中，其係以該第二區插入其間而彼此分離；發光或非發光被執行於該第二區和該第四區中，其係以該第三區插入其間而彼此分離；發光或非發光被執行於該第三區和該第五區中，其係以該第四區插入其間而彼此分離；以及發光或非發光被執行於該第四區和該第六區中，其係以該第五區插入其間而彼此分離，其中於該第一副框週期中的該第一區中之發光的顏色係相同於該第二副框週期中的該第二區中之發光的顏色，其中於該第二副框週期中的該第二區中之發光的該顏色係不同於該第三副框週期中的該第三區中之發光的顏色，其中於該第一副框週期中的該第三區中之發光的顏色係相同於該第二副框週期中的該第四區中之發光的顏色，及 其中於該第二副框週期中的該第四區中之發光的該顏色係不同於該第三副框週期中的該第五區中之發光的顏色。
  3. 一種用以驅動液晶顯示裝置之方法，該液晶顯示裝置包含一背光部分及一像素部分，該背光部分具有一劃分為第一區、第二區、第三區、及第四區之光源區；該像素部分被劃分為個別相應於該第一區、該第二區、該第三區、及該第四區之第一像素區、第二像素區、第三像素區、及第四像素區，其中該液晶顯示裝置係藉由場循序法來顯示，且其中一框週期包含複數副框週期，其包括依此順序連續地第一副框週期、第二副框週期、第三副框週期，並進一步包括第四副框週期、及第五副框週期，該方法包含下列步驟：於該第一副框週期中，在該第一區和該第三區中同時地執行發光；在該第二區和該第四區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色與該第三區中之發光的顏色係彼此不同；於該第二副框週期中，在該第二區和該第四區中同時地執行發光；在該第一區和該第三區中同時地執行非發光，其中該第二區中之發光的顏色與該第四區中之發光的顏色係彼此不同；於該第三副框週期中，在該第一區和該第三區中同時地執行發光；在該第二區和該第四區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色與該第三區中之發光的 顏色係彼此不同；於該第四副框週期中，在該第一區和該第三區中同時地執行發光；在該第二區和該第四區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色與該第三區中之發光的顏色係各為白色；及於該第五副框週期中，在該第二區和該第四區中同時地執行發光；在該第一區和該第三區中同時地執行非發光，其中該第二區中之發光的顏色與該第四區中之發光的顏色係各為白色，其中發光或非發光被執行於該第一區和該第三區中，其係以該第二區插入其間而彼此分離；以及發光或非發光被執行於該第二區和該第四區中，其係以該第三區插入其間而彼此分離，其中於該第一副框週期中的該第一區中之發光的顏色係相同於該第二副框週期中的該第二區中之發光的顏色，及其中於該第二副框週期中的該第二區中之發光的該顏色係不同於該第三副框週期中的該第三區中之發光的顏色。
  4. 一種用以驅動液晶顯示裝置之方法，該液晶顯示裝置包含一背光部分及一像素部分，該背光部分具有一劃分為第一區、第二區、第三區、第四區、第五區及第六區之光源區；該像素部分被劃分為個別相應於該第一區、該第二區、該第三區、該第四區、該第五區及該第六區之第一 像素區、第二像素區、第三像素區、第四像素區、第五像素區及第六像素區，其中該液晶顯示裝置係藉由場循序法來顯示，且其中一框週期包含複數副框週期，其包括依此順序連續地第一副框週期、第二副框週期、第三副框週期，並進一步包括第四副框週期、及第五副框週期，該方法包含下列步驟：於該第一副框週期中，在該第一區、該第三區、和該第五區中同時地執行發光；在該第二區、該第四區、和該第六區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色、該第三區中之發光的顏色、與該第五區中之發光的顏色係彼此不同；於該第二副框週期中，在該第二區、該第四區、和該第六區中同時地執行發光；在該第一區、該第三區、和該第五區中同時地執行非發光，其中該第二區中之發光的顏色、該第四區中之發光的顏色、與該第六區中之發光的顏色係彼此不同；於該第三副框週期中，在該第一區、該第三區、和該第五區中同時地執行發光；在該第二區、該第四區、和該第六區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色、該第三區中之發光的顏色、與該第五區中之發光的顏色係彼此不同；於該第四副框週期中，在該第一區、該第三區、和該第五區中同時地執行發光；在該第二區、該第四區、和該第六區中同時地執行非發光，其中該第一區中之發光的顏 色、該第三區中之發光的顏色、與該第五區中之發光的顏色係各為白色；及於該第五副框週期中，在該第二區、該第四區、和該第六區中同時地執行發光；在該第一區、該第三區、和該第五區中同時地執行非發光，其中該第二區中之發光的顏色、該第四區中之發光的顏色、與該第六區中之發光的顏色係各為白色；其中發光或非發光被執行於該第一區和該第三區中，其係以該第二區插入其間而彼此分離；發光或非發光被執行於該第二區和該第四區中，其係以該第三區插入其間而彼此分離；發光或非發光被執行於該第三區和該第五區中，其係以該第四區插入其間而彼此分離；以及發光或非發光被執行於該第四區和該第六區中，其係以該第五區插入其間而彼此分離，其中於該第一副框週期中的該第一區中之發光的顏色係相同於該第二副框週期中的該第二區中之發光的顏色，其中於該第二副框週期中的該第二區中之發光的該顏色係不同於該第三副框週期中的該第三區中之發光的顏色，其中於該第一副框週期中的該第三區中之發光的顏色係相同於該第二副框週期中的該第四區中之發光的顏色，及其中於該第二副框週期中的該第四區中之發光的該顏色係不同於該第三副框週期中的該第五區中之發光的顏 色。
  5. 一種用以驅動液晶顯示裝置之方法，該液晶顯示裝置包含一背光部分，該背光部分具有包括第一區、第二區、及第三區之光源區，其中一框週期包含依此順序連續地第一副框週期、第二副框週期、及第三副框週期，該方法包含下列步驟：於該第一副框週期中，同時地在該第一區和該第三區中執行發光及在該第二區中執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色係不同於該第三區中之發光的顏色；於該第二副框週期中，同時地在該第二區中執行發光及在該第一區和該第三區中執行非發光；及於該第三副框週期中，同時地在該第一區和該第三區中執行發光及在該第二區中執行非發光，其中該第一區中之發光的顏色係不同於該第三區中之發光的顏色，其中該第一區和該第三區係以該第二區插入其間而彼此分離，其中該第一副框週期中之該第一區中的發光之顏色係相同於該第二副框週期中之該第二區中的發光之顏色，且其中該第二副框週期中之該第二區中的發光之該顏色係不同於該第三副框週期中之該第三區中的發光之顏色。
  6. 如申請專利範圍第1至5項的任一項之用以驅動液晶顯示裝置之方法，其中係藉由使用紅、綠、及藍來執行顏色顯示。
  7. 如申請專利範圍第3或4項之用以驅動液晶顯示裝置 之方法，其中該第四副框週期被提供為該一框週期之初始週期及該第五副框週期在接續於該第四副框週期之後被提供，或其中該第五副框週期被提供為該一框週期之最後週期及該第五副框週期在接續於該第四副框週期之後被提供。
  8. 如申請專利範圍第3或4項之用以驅動液晶顯示裝置之方法，其中係藉由同時地執行其顏色為彼此互補之光源的發光或藉由同時地執行紅光源、綠光源、及藍光源之發光來獲得白色之發光。
  9. 如申請專利範圍第1至4項的任一項之用以驅動液晶顯示裝置之方法，其中該些複數副框週期包括一其中一整個該光源區均不發光之副框週期。
  10. 如申請專利範圍第5項之用以驅動液晶顯示裝置之方法，其中該一框週期包括一其中一整個該光源區均不發光之副框週期。
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