TWI514353B - 液晶顯示裝置之驅動方法 - Google Patents

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TWI514353B
TWI514353B TW099143988A TW99143988A TWI514353B TW I514353 B TWI514353 B TW I514353B TW 099143988 A TW099143988 A TW 099143988A TW 99143988 A TW99143988 A TW 99143988A TW I514353 B TWI514353 B TW I514353B
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Description

液晶顯示裝置之驅動方法
本發明係有關液晶顯示裝置之驅動方法、液晶顯示裝置、或包括液晶顯示裝置之電子裝置。
液晶顯示裝置被廣泛使用在諸如電視機等大型顯示裝置和諸如行動電話等小型顯示裝置。已有需要較高附加價值的裝置之需求且已進行研發。近年來，從關注地球環境和提高行動裝置的便利性之觀點來看，發展低電力消耗的液晶顯示裝置已受到注目。
非專利文件1揭示為了降低液晶顯示裝置的電力消耗，在顯示移動影像時的再新率和在顯示靜止影像時的再新率彼此不同之結構。而且，非專利文件1揭示當顯示靜止影像時，為了防止由於中斷週期和掃描週期中的信號切換所導致之隨著汲極-共同電壓的變化所感知到的閃爍，在中斷週期中也將具有相同相位之交流電信號施加到信號線和共同電極，使得汲極-共同電壓不改變之結構。
[參考]
非專利文件1：kazuhiko Tsuda等人，”行動TFT-LCDs的超低電力消耗技術”,IDW’02,第295-298頁(2002)
如同在非專利文件1中一般，藉由降低再新率而可實現更低的電力消耗。然而，在某些情況中，像素電極和共同電極之間的電壓無法保持恆定，因為像素電極的電位被像素電晶體的關閉狀態電流及/或來自液晶的漏洩電流所改變。因此，顯示的影像劣化，這是因為施加到液晶的電壓被改變。
使用圖式所示之特定例子來詳細說明此目的。圖14A為液晶顯示裝置中的顯示面板之概要圖。圖14A中的顯示面板1400包括像素部1401、閘極線(亦稱作掃描線)1402、信號線(亦稱作資料線)1403、像素1404、共同電極1405、電容器線路1406、和端子部1407。
圖14B繪示圖14A中的像素1404。像素1404包括像素電晶體1408、液晶元件1409、和電容器1410。像素電晶體1408的閘極係連接到閘極線1402。用做為像素電晶體1408之源極和汲極的其中一個的第一端子係連接到信號線1403。用做為像素電晶體1408之源極和汲極的另一個之第二端子係連接到液晶元件1409的其中一個電極和電容器1410的第一電極。液晶元件1409的另一個電極係連接到共同電極1405。電容器1410的第二電極係連接到電容器線路1406。需注意的是，像素電晶體1408為包括薄的半導體層之薄膜電晶體(TFT)。
為了聚焦於配線和元件的每一個，圖14C以不同於圖14B的方式來繪示像素1404。配線和元件的參考號碼與圖14B中的那些相同。需注意的是，為了說明液晶元件1409，圖14C繪示像素電極1411作為像素電極1408側上之電極，對置電極1412作為共同電極1405側上之電極，且液晶1413被置放在像素電極1411與對置電極1412之間。
圖15A繪示與圖14C相同的圖形，及聚焦於各配線的電位、電極之間的電壓、和流經各元件的電流。供應到信號線1403之影像信號為電壓Vdata 。保持在像素電極1411中之電壓為Vpix 。對置電極1412的電壓為Vcom 。施加到液晶1413之電壓為VLC 。圖15A亦繪示像素電晶體的關閉狀態電流ITFT ，及流經液晶的電流ILC 。
圖15B為圖15A所示之各配線的電位與電極之間的電壓之一般時序圖。在圖15B的時序圖中，週期被分成週期F1至F4。下面的說明係建立在同一影像的假設上，亦即，在週期F1至F4中顯示靜止影像。也就是說，在週期F1至F4中，施加到液晶1413之電壓VLC 為恆壓Vdata (在圖15B中以箭頭1501表示)。已知液晶元件1409由於在一個方向上施加電壓到液晶1413而劣化，以及共同使用反轉驅動，而在該反轉驅動中，施加到液晶元件1409之電壓的極性在每一個預定週期被反轉。例如，當在週期F1至F4中執行反轉驅動時，甚至當顯示同一影像時，其極性在每一個預定週期改變之電壓(諸如圖15B之VLC (反轉驅動))仍被施加到液晶元件1409。
當為了減少顯示靜止影像時的電力消耗而降低再新率時，延長週期F1至F4的每一個。當週期被延長時，由於關閉狀態電流ITFT 及/或流經液晶的電流ILC ，保持在像素電極1411中之電壓(Vpix )從Vdata 改變而上升或下降(在圖15B中以箭頭1502或箭頭1503表示)。另一方面，固定對置電極1412的電壓Vcom 。在週期F1至F4之間的邊界中(在圖15B中以”再新”表示)，實際上施加到液晶1413之電壓VLC 明顯被改變，其在顯示靜止影像時促成影像劣化。
鑑於上述，本發明的其中一個實施例之目的在於甚至當在顯示靜止影像中降低再新率時，仍可抑制所顯示之影像的劣化。
本發明的其中一個實施例為用以驅動液晶顯示裝置之方法。液晶顯示裝置包括像素電晶體，係電連接到像素電極；及電容器，具有電連接到像素電極的其中一個電極和電連接到電容器線路之另一個電極。像素電晶體被導通，及根據影像信號的電壓被供應到像素電極，而後，像素電極被關閉，使得開始像素電極保持根據影像信號的電壓之保持週期。對應於保持週期中之像素電極之根據影像信號的電壓之變化的保持信號被供應到電容器線路，使得像素電極的電位恆定。
本發明的其中一個實施例為用以驅動液晶顯示裝置之方法。液晶顯示裝置包括像素電晶體，係電連接到像素電極；及電容器，具有電連接到像素電極的其中一個電極和電連接到電容器線路之另一個電極。像素電晶體被導通，及根據影像信號的電壓被供應到像素電極，而後，像素電極被關閉，使得開始像素電極保持根據影像信號的電壓之保持週期。當像素電極中之根據影像信號的電壓在保持週期中上升時，用以控制以便降低根據影像信號的電壓之保持信號被供應到電容器線路，使得像素電極的電位恆定。
本發明的其中一個實施例為用以驅動液晶顯示裝置之方法。液晶顯示裝置包括像素電晶體，係電連接到像素電極；及電容器，具有電連接到像素電極的其中一個電極和電連接到電容器線路之另一個電極。像素電晶體被導通，及根據影像信號的電壓被供應到像素電極，而後，像素電極被關閉，使得開始像素電極保持根據影像信號的電壓之保持週期。當像素電極中之根據影像信號的電壓在保持週期中下降時，用以控制以便提高根據影像信號的電壓之保持信號被供應到電容器線路，使得像素電極的電位恆定。
在根據本發明的其中一個實施例之驅動液晶顯示裝置的方法中，像素電晶體的半導體層可以是氧化物半導體。
在根據本發明的其中一個實施例之驅動液晶顯示裝置的方法中，保持週期可以是60秒或更長。
在根據本發明的其中一個實施例之驅動液晶顯示裝置的方法中，液晶顯示裝置可每一個框週期係以框反轉驅動、共同反轉驅動、源極線反轉驅動、閘極線反轉驅動、或點反轉驅動來予以驅動。
根據本發明的其中一個實施例，甚至當在顯示靜止影像中降低再新率時，仍可抑制所顯示之影像的劣化。
下面將參考附圖來說明本發明的實施例。需注意的是，可以各種模式來實行本發明，及習於本技藝之人士應明白，在不違背本發明的精神和範疇之下，可以各種方式來修改本發明的模式和細節。因此，本發明不應被闡釋作侷限於實施例的下述說明。需注意的是，在下述的本發明之結構中，在不同圖形中共用表示相同部位之參考號碼。
需注意的是，在某些情況中，為了簡化而誇大實施例中的圖形所示之組件的尺寸、層的厚度、區域、或信號波形的失真。因此，本發明的實施例並不侷限於此種尺度比例。
需注意的是，為了避免組件之間的混淆而使用此說明書所利用之用語”第一”、”第二”、”第三”至”第N ”(N 為自然數)，及未在數目上設定限制。
(實施例1)
為了說明此實施例，圖1A繪示液晶顯示裝置中的顯示面板之概要圖。圖1A中的顯示面板100包括像素部101、閘極線(亦稱作掃描線)102、信號線(亦稱作資料線)103、像素104、共同電極105、電容器線路106、端子部107、閘極線驅動器電路102D、和信號線驅動器電路103D。
需注意的是，圖1A繪示閘極線驅動器電路102A和信號線驅動器電路103D係設置在顯示面板100之上的結構；如圖14A所示，閘極線驅動器電路102D和信號線驅動器電路103D不一定要被設置在顯示面板100之上。當閘極線驅動器電路102D和信號線驅動器電路103D係設置在顯示面板100之上時，可降低端子部107的端子之數目，及可降低液晶顯示裝置的尺寸。
像素104被排列(置放)成矩陣形式。此處，詞句”像素被排列(置放)成矩陣形式”包括在縱向或橫向方向上，像素被排列成一直線之情況，及像素被排列成鋸齒狀之情況。因此，在以三個顏色元件(例如、RGB)執行全彩顯示之例子中，詞句”像素被排列(置放)成矩陣形式”亦包括像素被排列成條狀之情況，及三個顏色元件的點被排列成Δ圖案之情況。
圖1B繪示圖1A中的像素104。像素104包括像素電晶體108、液晶元件109、和電容器110。像素電晶體108的閘極係連接到閘極線102。用做為像素電晶體108之源極和汲極的其中一個的第一端子係連接到信號線103。用做為像素電晶體108之源極和汲極的另一個之第二端子係連接到液晶元件109的其中一個電極和電容器110的第一電極。液晶元件109的另一個電極係連接到共同電極105。電容器110的第二電極係連接到電容器線路106。需注意的是，像素電晶體108為包括薄的半導體層之薄膜電晶體(TFT)。
需注意的是，當明確地說明”A 及B 被連接”時，A 及B 被電連接之情況、A 及B 被功能上連接之情況、及A 及B 被直接連接之情況皆包括在其中。
需注意的是，作為像素電晶體108，可使用包括非晶矽、多晶矽、微晶(亦稱作微晶體或半非晶)矽、或單晶矽之薄膜電晶體(TFT)。可使用諸如ZnO、a-InGaZnO、SiGe、或GaAs等包括化合物半導體或氧化物半導體之電晶體；藉由使此種化合物半導體或氧化物半導體變薄所獲得之薄膜電晶體等等。因此，可降低製造溫度，及例如可在室溫中形成此種電晶體。
需注意的是，一個像素對應於可控制其亮度的一個元件。因此，例如，一個像素對應於一個顏色元件且以一個顏色元件來表示亮度。因此，在具有顏色元件R(紅色)、G(綠色)、及B(藍色)之彩色顯示裝置的情況中，影像的最小單位係由三個像素：R像素、G像素、及B像素所組成。需注意的是，可將不同於R、G、及B之顏色使用於顏色元件。例如，可使用黃色、青綠色、及洋紅色的三個像素。
需注意的是，薄膜電晶體為具有至少閘極、汲極、和源極三個端子的元件。薄膜電晶體包括在汲極區與源極區之間的通道區，且電流可流經汲極區、通道區、和源極區。此處，因為電晶體的源極和汲極可依據電晶體的結構、操作條件等等而改變，所以難以界定哪一個是源極或汲極。因此，在此文件中(說明書、申請專利範圍、圖式等等)，在某些情況中，用做為源極或汲極之區域並不被稱作源極或汲極。在此種情況中，例如，在某些情況中，源極和汲極的其中一個被稱作第一端子、第一電極、或源極區，而源極和汲極的另一個被稱作第二端子、第二電極、或汲極區。
為了聚焦於配線和元件的每一個，圖1C以不同於圖1B的方式來繪示像素104。配線和元件的參考號碼與圖1B中的那些相同。需注意的是，為了說明液晶元件109，圖1C繪示像素電極111作為像素電極108側上之電極，對置電極112作為共同電極105側上之電極，及液晶113被置放在像素電極111與對置電極112之間。圖1C不同於圖14C之處在於，每一個預定週期改變電壓之信號被供應到電容器110的第二電極，以取代供應固定電壓到連接到電容器110的第二電極之電容器線路106。
圖2A繪示與圖1C相同的圖式，及聚焦於各配線的電位、電極之間的電壓、和流經各元件的電流，如圖15A一般。供應到信號線103之影像信號為電壓Vdata 。供應到電容器線路106之信號(保持信號)為電壓Vcap 。保持在像素電極111中之電壓為Vpix 。對置電極112的電壓為Vcom 。施加到液晶113之電壓為VLC 。圖2A亦繪示像素電晶體的關閉狀態電流ITFT ，及流經液晶113的電流ILC 。
明確地說，具有像素電晶體被導通，及根據影像信號的電壓Vdata 被供應到像素電極111，以寫入影像信號到像素內之週期(下面稱此週期為寫入週期)，及保持在像素電極111中之電壓為Vpix 。藉由關閉像素電晶體來保持電壓Vpix 。需注意的是，在用以保持Vpix 之週期(下面稱作保持週期)中，Vpix 被改變而上升或下降，因為關閉電流ITFT 及/或電流ILC ；因此，必須經常執行再新操作。需注意的是，可將寫入週期和保持週期統稱作一個框週期。
需注意的是，在此說明書中，寫入週期短於保持週期很多。為了那原因，在某些情況中，在時序圖中並未顯示寫入週期，及保持週期被說明為一個框週期。
當使用其中氧化物半導體被使用於氧化物半導體層之薄膜電晶體作為像素電晶體時，可大幅降低關閉電流ITFT 。因此，能夠獲得僅流經液晶113的電流ILC 大大地促成電壓Vpix 的改變之結構。結果，保持週期可大幅地延長至60秒或更多，及可明顯地降低再新率。
需注意的是，電壓通常係指給定的電位和參考電位(例如、接地電位)之間的電位差。因此，電壓、電位、和電位差可分別被稱為電位、電壓、和電壓差。
像圖15B一樣，圖2B繪示圖2A所示的電極之間的電壓和各配線之電位的一般時序圖。在圖2B的時序圖中，週期被分成週期F1至F4。下面說明建立在同一影像的假設上，亦即，在週期F1至F4中顯示靜止影像。也就是說，在週期F1至F4中，施加到液晶113之電壓VLC 為恆壓Vdata (在圖2B中以箭頭121表示)。已知液晶元件109由於在一個方向上施加電壓到液晶113而劣化，及共同使用反轉驅動，而在該反轉驅動中，施加到液晶元件109之電壓的極性在每一個預定週期被反轉。例如，當週期F1至F4的每一個被視作一個框週期且每一個框週期執行反轉驅動時，實現框反轉驅動；甚至當顯示同一影像時，其極性在每一個預定週期改變之電壓(諸如圖2B之VLC (反轉驅動))仍被施加到液晶元件。
當為了減少顯示靜止影像時的電力消耗而降低再新率時，延長週期F1至F4的每一個。當週期被延長時，因為關閉狀態電流ITFT 及/或流經液晶的電流ILC ，所以保持在像素電極111中之電壓Vpix 從Vdata 上升或下降，如圖15B所說明一般。
在此實施例的結構中，以保持信號Vcap 補償對應於由於關閉狀態電流ITFT 及/或流經液晶的電流ILC 而導致從保持在像素電極111中之電壓(Vpix )的Vdata 之上升或下降量的電壓之此種方式，使得能夠降低顯示靜止影像時的影像劣化。明確地說，在每一個都是一個框週期之週期F1至F4中，使保持信號Vcap 的電壓上升或下降電壓Vpix 之改變的量(在圖2B中以箭頭122或箭頭123表示)。換言之，當電壓Vpix 被改變而上升時，保持信號Vcap 的電壓被降低，而當電壓Vpix 被改變而下降時，保持信號Vcap 的電壓被提高。施加在對置電極112的電壓Vpix 與電壓Vcom 之間的電壓VLC (為固定電壓)在週期F1至F4之間的邊界中並沒有太大的改變(在圖2B中以”再新”表示)，且可降低顯示靜止影像時的影像劣化。需注意的是，VLC (反轉驅動)為在週期F1至F4的每一個被反轉之電壓，使得Vcap 為輪流重複上升和下降之信號。需注意的是，如上述般藉由控制保持信號Vcap 的電壓來降低Vpix 的變化(亦即，VLC )可被稱作”使電壓Vpix (亦即，電壓VLC )恆定”；需注意的是，在此情況中的”恆定”包括幾乎不影響真正顯示之細微的電壓變化。
需注意的是，對應於電壓的變化量之由箭頭122或箭頭123所表示的量係依據影像信號而改變。尤其是，當影像信號幾乎不被供應到像素電極時，電壓很少會改變。圖3繪示施加到液晶113之透射率與電壓之間的關係。從圖3可看出，在影像信號幾乎不被供應到像素電極之情況中沒有問題，也就是說，在所施加的電壓低之情況中，在此，當所施加的電壓改變一點時，對應於所施加的電壓之透射率幾乎不改變。
圖4為包括輸出保持信號Vcap 之電路的液晶顯示裝置之方塊圖。圖4中的液晶顯示裝置包括顯示面板部301和周邊電路部302。顯示面板部301具有類似於圖1A的顯示面板100之結構的結構；因此，不重複說明。周邊電路部302包括電路303，用以切換於移動影像與靜止影像之間(下面稱作影像切換電路303)；顯示控制電路304；和保持信號產生電路305。需注意的是，顯示面板部301和周邊電路部302係較佳形成在不同基板之上；它們可被形成在同一基板之上。
影像切換電路303判斷供應自外部的影像信號為用於移動影像還是靜止影像，及切換影像於移動影像與靜止影像之間。影像切換電路303可藉由比較用於後續框週期的影像信號而自動判斷供應自外部的影像信號為用於移動影像還是靜止影像，或者可根據來自外部的信號而切換影像於移動影像與靜止影像之間。
當影像切換電路303判斷影像信號為用於移動影像時，顯示控制電路304供應用以顯示移動影像的信號(例如，影像信號、時脈信號等等)到顯示面板部301。另一方面，當影像切換電路303判斷影像信號為用於靜止影像時，顯示控制電路304在降低再新率的同時，以預定時序供應用以顯示靜止影像的信號(例如，影像信號、時脈信號等等)到顯示面板部301。
當影像切換電路303判斷影像信號為用於靜止影像時，保持信號產生電路305產生供應至電容器線路106的保持信號Vcap 。當影像切換電路303判斷影像信號為用於移動影像時，保持信號產生電路305供應給定的恆壓(例如，與共同電壓Vcom 相同的信號)到顯示面板部301。
需注意的是，高供電電位VDD係指高於參考電位之電位，及低供電電位VSS係指低於或等於參考電位之電位。高供電電位和低供電電位二者較佳為可以其操作薄膜電晶體之電位。需注意的是，在某些情況中，將高供電電位VDD和低供電電位VSS統稱作供電電壓。
參考圖5來說明保持信號產生電路305的結構之例子。作為例子，圖5所示之保持信號產生電路305包括第一電流源電路501、第一開關502、第二開關503、第二電流源電路504、和第三開關505。以在顯示靜止影像的週期中，藉由控制切換端子507來輪流切換第一開關502及第二開關503的開/關如此之方式，圖5之保持信號產生電路305藉由第一電流源極電路501和第二電流源極電路504來控制電容器線路106的電壓之上升或下降。需注意的是，當電容器線路106的電壓為給定的恆壓時，第三開關505被導通，使得電容器線路106係連接到供應有共同電壓Vcom 之端子506。
需注意較佳的是，第一開關502、第二開關503、及第三開關505為電晶體，且第一開關502和第二開關503為具有相反極性的電晶體。
如上所述，此實施例所示之結構甚至當在顯示靜止影像中降低再新率時，仍可抑制所顯示之影像的劣化。
此實施例可與其他實施例中所說明之組件的任一者做適當的組合而實施。
(實施例2)
在此實施例中，將說明不同於實施例1中所說明之結構的結構。
實施例1說明用於圖6A所示之框反轉驅動的結構；此實施例說明源極線反轉驅動，其中，如圖6B所示一般地執行利用每一個信號線反轉的極性之反轉驅動；閘極線反轉驅動，其中，如圖6C所示一般地執行利用每一個閘極線反轉的極性之反轉驅動；以及點反轉驅動，其中，如圖6D所示一般地在鄰接像素之間執行利用反轉的極性之反轉驅動等等。需注意的是，不重複與實施例1之說明相同的部分。共同反轉驅動的操作與框反轉驅動的操作相同；因此，省略共同反轉驅動的說明。需注意的是，圖6A至6D繪示供應具有在第N 個框(N 為自然數)和第(N +1)個框之間反轉的極性之影像信號的例子；另一選擇是，可利用其他驅動法。
圖6B至6D的反轉驅動之方法不同於圖6A的方法(其為實施例1中的反轉驅動)在於在一個框週期中供應不同極性的影像信號；因此，供應到電容器線路的電壓視影像信號的極性而被改變。
使用簡單的電路組態來進行特定的說明。對應於圖6B，圖7A繪示源極線反轉驅動的像素之電路組態。圖7A繪示閘極線102、信號線103、像素104、共同電極105、第一電容器線路106A、和第二電容器線路106B。第一電容器線路106A係連接到供應一個極性的影像信號之像素，而第二電容器線路106B係連接到供應不同極性的影像信號之其他像素，如圖6B所示。對應於圖6C，圖7B繪示閘極線反轉驅動的像素之電路組態。圖7B繪示閘極線102、信號線103、像素104、共同電極105、第一電容器線路106A、和第二電容器線路106B。第一電容器線路106A係連接到供應一個極性的影像信號之像素，而第二電容器線路106B係連接到供應不同極性的影像信號之其他像素，如圖6C所示。對應於圖6D，圖7C繪示點反轉驅動的像素之電路組態。圖7C繪示閘極線102、信號線103、像素104、共同電極105、第一電容器線路106A、和第二電容器線路106B。第一電容器線路106A係連接到供應一個極性的影像信號之像素，而第二電容器線路106B係連接到供應不同極性的影像信號之其他像素，如圖6D所示。圖7A至7C中之上述第一電容器線路106A和第二電容器線路106B係供應有第一保持信號Vcap1 和第二保持信號Vcap2 ，而它們是不同的保持信號。
圖8A繪示與圖2A相同的圖形，且聚焦於各配線的電位、電極之間的電壓、和流經各元件的電流。與圖2A的不同處在於，圖8A繪示如參考圖7A至7C所說明之第一保持信號Vcap1 和第二保持信號Vcap2 。
像圖2B一樣，圖8B為圖8A所示之各配線的電位和電極之間的電壓之一般時序圖。不同極性的影像信號被供應到液晶元件109，及液晶113被供應有每一個框週期被反轉之第一電壓VLC 和第二電壓VLC 。然後，供應補償由於關閉狀態電流ITFT 及/或流經液晶的電流ILC 而導致從Vdata 保持在像素電極111中之電壓(Vpix )的上升或下降量之第一保持信號Vcap1 或第二保持信號Vcap2 。在週期F1至F4中(其每一個都是一個框週期)供應不同極性的影像信號之像素中的第一Vpix 和第二Vpix 在週期F1至F4之間的邊界中並沒有太大的改變(在圖8B中以”再新”表示)；因此，可降低顯示靜止影像時的影像劣化。
如上所述，此實施例所示之結構甚至當在顯示靜止影像中降低再新率時，仍可抑制所顯示之影像的劣化。
此實施例可與其他實施例中所說明之組件的任一者做適當的組合而實施。
(實施例3)
在此實施例中，將說明可被應用於此說明書所揭示之液晶顯示裝置的電晶體之例子。
圖9A至9D各繪示電晶體的橫剖面結構之例子。
圖9A所示之電晶體410是一種底部閘極結構型薄膜電晶體，且亦被稱作反轉堆疊型薄膜電晶體。
電晶體410在具有絕緣表面的基板400之上包括閘極電極層401、閘極絕緣層402、氧化物半導體層403、源極電極層405a、和汲極電極層405b。絕緣層407被設置而覆蓋電晶體410且被堆疊在氧化物半導體層403之上。保護絕緣層409被設置在絕緣層407之上。
圖9B所示之電晶體420具有一種被稱作通道保護型(通道阻絕型)的底部閘極結構，且亦被稱作反轉堆疊型薄膜電晶體。
電晶體420在具有絕緣表面的基板400之上包括閘極電極層401；閘極絕緣層402；氧化物半導體層403；絕緣層427，係設置在氧化物半導體層403中的通道形成區之上，且用做為通道保護層；源極電極層405a；和汲極電極層405b。保護絕緣層409被設置而覆蓋電晶體420。
圖9C所示之電晶體430為底部閘極型薄膜電晶體，且在為具有絕緣表面之基板的基板400之上包括閘極電極層401、閘極絕緣層402、源極電極層405a、汲極電極層405b、和氧化物半導體層403。絕緣層407被設置而覆蓋電晶體430且與氧化物半導體層403相接觸。保護絕緣層409被設置在絕緣層407之上。
在電晶體430中，閘極絕緣層402被設置而與基板400和閘極電極層401相接觸。源極電極層405a和汲極電極層405b被設置而與閘極絕緣層402相接觸。氧化物半導體層403被設置在閘極絕緣層402、源極電極層405a、和汲極電極層405b之上。
圖9D所示之電晶體440是一種頂部閘極結構型薄膜電晶體。電晶體440在具有絕緣表面的基板400之上包括絕緣層447、氧化物半導體層403、源極電極層405a及汲極電極層405b、閘極絕緣層402、和閘極電極層401。配線層446a和配線層446b被設置而分別與源極電極層405a及汲極電極層405b相接觸，以便分別被電連接到源極電極層405a及汲極電極層405b。
在此實施例中，氧化物半導體層403被使用作為半導體層。
作為氧化物半導體層403，可使用下面氧化物半導體層的任一者：四元素金屬氧化物膜，諸如In-Sn-Ga-Zn-O膜等；三元素金屬氧化物膜，諸如In-Ga-Zn-O膜、In-Sn-Zn-O膜、In-Al-Zn-O膜、Sn-Ga-Zn-O膜、Al-Ga-Zn-O膜、或Sn-Al-Zn-O膜等；二元素金屬氧化物膜，諸如In-Zn-O膜、Sn-Zn-O膜、Al-Zn-O膜、Zn-Mg-O膜、Sn-Mg-O膜、或In-Mg-O膜等；In-O膜、Sn-O膜、或Zn-O膜。另外，上述氧化物半導體層可含有SiO2 。
作為氧化物半導體層403，可使用以InMO3 (ZnO) m (m >0)表示的薄膜。此處，M表示選自Ga(鎵)、Al(鋁)、Mn(錳)、及Co(鈷)的其中一或多個金屬元素。例如，M可以是Ga、Ga及Al、Ga及Mn、或Ga及Co。至少含有Ga作為M之以InMO3 (ZnO) m (m >0)表示組成分子式的氧化物半導體膜被稱作In-Ga-Zn-O氧化物半導體膜，及其薄膜亦被稱作In-Ga-Zn-O膜。
需注意的是，在此實施例的結構中，氧化物半導體為藉由從氧化物半導體中去除氫(n型雜質)來高度純化所獲得之本徵(i型)或實質上為本徵半導體，使得氧化物半導體含有除了主要成分之外的雜質越少越好。換言之，此實施例的氧化物半導體為藉由盡可能地去除諸如氫和水等雜質而非添加雜質元素所獲得之高度純化的i型(本徵)半導體或實質上為本徵半導體。因此，包括在薄膜電晶體中之氧化物半導體層為高度純化且在電氣方面為i型(本徵)的氧化物半導體層。
高度純化的氧化物半導體層中之載子的數目極小(接近零)，且載子濃度為低於1×1014 /cm3 ，較佳為低於1×1012 /cm3 ，更佳為低於1×1011 /cm3 。
氧化物半導體層中之載子的數目係如此地小，以致於能夠降低電晶體的關閉狀態電流。明確地說，包括氧化物半導體層之薄膜電晶體的關閉狀態電流(每個通道寬度1μm)可被降至10aA/μm(1×10-17 A/μm)或更低、進一步被降至1aA/μm(1×10-18 A/μm)或更低、更進一步被降至10zA/μm(1×10-20 A/μm)。換言之，在電路設計方面，當電晶體被關閉時，氧化物半導體可被視作絕緣體。而且，當薄膜電晶體被導通時，氧化物半導體層的電流供應能力被預期高於由非晶矽所形成之半導體層的電流供應能力。
在包括氧化物半導體層403之電晶體410、420、430、及440的每一個中，關閉狀態中的電流(關閉狀態電流)可以是小的。因此，諸如影像資料等電信號的保持時間可被延長，且可延長寫入之間的間隔。結果，可降低再新的頻率，使得可進一步降低電力消耗。
此外，包括氧化物半導體層403之電晶體410、420、430、及440可具有相對高的場效遷移率，如同使用非晶半導體所形成者一樣；因此，可以高速地操作電晶體。結果，可實現顯示裝置之高的功能性和高速反應。
雖然並未特別限制可被使用作為具有絕緣表面的基板400之基板，但是基板必須具有至少高到足以耐受後續執行的熱處理之耐熱性。可使用由鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃等等所製成的玻璃基板。
在後續即將被執行的熱處理溫度高之情況中，較佳使用應變點高於或等於730℃之玻璃基板。關於玻璃基板，例如、使用諸如鋁矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃、或鋇硼矽酸鹽玻璃等玻璃材料。需注意的是，可使用含氧化鋇(BaO)的量大於氧化硼(B2 O3 )之玻璃基板，其為實用的耐熱玻璃。
需注意的是，可使用諸如陶瓷基板、石英基板、或藍寶石基板等由絕緣體所形成之基板來取代玻璃基板。另一選擇是，可使用結晶玻璃等等。可適當地使用塑膠基板等等。
在底部閘極結構電晶體410、420、及430中，用做為基底膜之絕緣膜可被設置在基板與閘極電極層之間。基底膜具有防止雜質元素從基板中擴散出之功能，且可被形成有包括氮化矽膜、氧化矽膜、氧氮化矽膜、及/或氮氧化矽膜之單層結構或層疊結構。
閘極電極層401可被形成有使用諸如鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹、或鈧等金屬材料，或者含這些材料的任一者作為其主要成分之合金材料的單層結構或層疊結構。
作為閘極電極層401的兩層結構，較佳利用下面之層疊結構的任一者，例如：其中鉬層係堆疊在鋁層之上的兩層結構；其中鉬層係堆疊在銅層之上的兩層結構；其中氮化鈦層或氮化鉭層係堆疊在銅層之上的兩層結構；或將氮化鈦層和鉬層堆疊之兩層結構。作為閘極電極層401的三層結構，較佳利用鎢層或氮化鎢層、一層鋁和矽的合金或鋁和鈦的合金、及氮化鈦層或鈦層的堆疊。需注意的是，閘極電極層係可使用透光導電膜來予以形成。用於透光導電膜之材料的例子為透光導電氧化物。
可藉由電漿CVD法、濺鍍法等等，將閘極絕緣層402形成有使用氧化矽層、氮化矽層、氮氧化矽層、氧氮化矽層、氧化鋁層、氮化鋁層、氮氧化鋁層、氧氮化鋁層、和氧化鉿層之單層結構或層疊結構。
閘極絕緣層402可具有其中從閘極電極層側堆疊氮化矽層和氧化矽層之結構。例如，以藉由濺鍍法而形成具有厚度50nm至200nm之氮化矽層(SiNy (y>0))作為第一閘極絕緣層，然後在第一閘極絕緣層之上堆疊具有厚度5nm至300nm的氧化矽層(SiOx (x>0))作為第二閘極絕緣層如此之方式來形成100nm厚的閘極絕緣層。可依據薄膜電晶體所需之特性而適當地設定閘極絕緣層402的厚度，及可為約350nm至400nm。
關於被使用於源極電極層405a和汲極電極層405b之導電膜，例如，可使用選自Al(鋁)、Cr(鉻)、Cu(銅)、Ta(鉭)、Ti(鈦)、Mo(鉬)、及W(鎢)的元素，含這些元素的任一者之合金，或含這些元素的任一者之組合的合金膜。可利用其中Cr、Ta、Ti、Mo、W等等的高熔點金屬層被堆疊在Al、Cu等等的金屬層之頂部表面和底部表面的其中之一或二者上的結構。藉由使用添加諸如Si(矽)、Ti、Ta、W、Mo、Cr、Nd(釹)、Sc(鈧)、或Y(釔)等以防止產生鋁膜中的小丘或鬚狀物之元素的鋁材料，可增加耐熱性。
用做為連接到源極電極層405a和汲極電極層405b之配線層446a及446b的導電膜係可使用類似於源極和汲極電極層405a及405b的材料之材料來予以形成。
源極電極層405a和汲極電極層405b可具有單層結構或兩或多層之層疊結構。例如，源極電極層405a和汲極電極層405b可具有含矽之鋁膜的單層結構，鈦膜堆疊在鋁膜之上的兩層結構，或鈦膜、鋁膜、和鈦膜以此順序而被堆疊之三層結構。
即將為源極電極層405a和汲極電極層405b之導電膜(包括使用與源極和汲極電極層相同的層所形成之配線層)係可使用導電金屬氧化物來予以形成。作為導電金屬氧化物，可使用氧化銦(In2 O3 )、氧化錫(SnO2 )、氧化鋅(ZnO)、氧化銦和氧化錫的合金(In2 O3 -SnO2 ，被稱作ITO)、氧化銦和氧化鋅的合金(In2 O3 -ZnO)、或含矽或氧化矽之金屬氧化物材料的任一者。
作為絕緣層407、427、及447和保護絕緣層409，較佳使用無機絕緣膜，諸如氧化物絕緣層或氮化物絕緣層等。
作為絕緣層407、427、及447，典型上可使用無機絕緣膜，諸如氧化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜、或氮氧化鋁膜等。
作為保護絕緣層409，可使用無機絕緣膜，諸如氮化矽膜、氮化鋁膜、氧氮化矽膜、或氧氮化鋁膜等。
平坦化絕緣膜係可被形成在保護絕緣層409之上，以降低由於電晶體所導致的表面粗糙。平坦化絕緣膜係可使用耐熱的有機材料來予以形成，諸如聚醯亞胺、丙烯酸、苯環丁烯、聚醯胺、或環氧等。除了此種有機材料之外，還可以使用低介電常數材料(低k材料)、矽氧烷類的樹脂、PSG(磷矽酸鹽玻璃)、BPSG(硼磷矽酸鹽玻璃)等等。需注意的是，平坦化絕緣膜係可藉由堆疊由這些材料所形成之複數個絕緣膜來予以形成。
藉由使用此實施例中之包括氧化物半導體層的電晶體，能夠設置具有更低電力消耗的高功能性液晶顯示裝置。
此實施例可與其他實施例中所說明之組件的任一者做適當的組合而實施。
(實施例4)
當製造薄膜電晶體且被使用於像素部和驅動器電路時，可製造具有顯示功能之液晶顯示裝置。另外，使用薄膜電晶體，可將部分或整個的驅動器電路形成在形成像素部的基板之上；因此，可獲得系統面板(system-on-panel)。
需注意的是，液晶顯示裝置包括下面模組的任一者在其種類中：設置有連接器之模組，例如，可撓性印刷電路(FPC)、捲帶式自動接合(TAB)捲帶、或帶載封裝(TCP)；設置有印刷配線板在TAB捲帶或TCP的端部之模組；以及藉由玻璃上晶片(COG)法而直接被安裝在顯示元件上之積體電路(IC)的模組。
將參考圖10A1、10A2、及10B來說明液晶顯示裝置的外觀和橫剖面。圖10A1及10A2為薄膜電晶體4010及4011和液晶元件4013被密封在第一基板4001與第二基板4006之間的面板中之平面圖。圖10B為沿著圖10A1及10A2中的M-N之橫剖面視圖。
密封劑4005被設置成圍繞而設置在第一基板4001之上的像素部4002和閘極線驅動器電路4004。第二基板4006被設置在像素部4002和閘極線驅動器電路4004之上。因此，藉由第一基板4001、密封劑4005、及第二基板4006，將像素部4002和閘極線驅動器電路4004與液晶層4008密封在一起。使用單晶半導體膜或多晶半導體膜而被形成在分開備製的基板之上的信號線驅動器電路4003被安裝在不同於在第一基板4001之上，被密封劑4005所包圍的區域之區域中。
需注意的是，並不特別限制分開形成之驅動器電路的連接方法，可使用COG法、打線接合法、TAB法等。圖10A1繪示藉由COG法來安裝信號線驅動器電路4003之例子。圖10A2繪示藉由TAB法安裝信號線驅動器電路4003之例子。
設置在第一基板4001之上的像素部4002和閘極線區驅動器電路4004包括複數個薄膜電晶體。圖10B繪示包括在像素部4002中之薄膜電晶體4010和包括在閘極線驅動器電路4004中之薄膜電晶體4011。絕緣層4041a、4041b、4042a、4042b、4020、及4021係設置在薄膜電晶體4010及4011之上。
可使用包括氧化物半導體層之高度可靠的薄膜電晶體作為薄膜電晶體4010及4011。在此實施例中，薄膜電晶體4010及4011為n通道薄膜電晶體。
導電層4040係設置在與驅動器電路用的薄膜電晶體4011中之氧化物半導體層的通道形成區重疊之絕緣層4021的部分之上。導電層4040係設置在與氧化物半導體層的通道形成區重疊之位置中，使得可降低BT(偏壓-溫度)測試前後之薄膜電晶體4011的臨界電壓之變化量。導電層4040的電位可與薄膜電晶體4011的閘極電極層相同或不同。導電層4040亦可用做為第二閘極電極層。導電層4040的電位可以是GND或0V，或者導電層4040可處於浮動狀態中。
包括在液晶元件4013中之像素電極層4030係電連接到薄膜電晶體4010。液晶元件4013的對置電極層4031係設置給第二基板4006。像素電極層4030、對置電極層4031、及液晶層4008彼此重疊之部位對應於液晶元件4013。需注意的是，像素電極層4030和對置電極層4031係分別設置有用做為對準膜之絕緣層4032和絕緣層4033，且液晶層4008係夾置在像素電極層4030和對置電極層4031之間，且具有絕緣層4032及4033在像素電極層4030和對置電極層4031之間。
需注意的是，可使用透光基板作為第一基板4001和第二基板4006；可使用玻璃、陶瓷、或塑膠。作為塑膠，可使用玻璃纖維強化塑膠(FRP)板、聚氟乙烯(PVF)膜、聚酯膜、或丙烯酸樹脂膜。
間隔物4035為藉由選擇性蝕刻絕緣膜所獲得之圓柱形間隔物，及係為了控制像素電極層4030和對置電極層4031之間的距離(單元間隙)而被設置。需注意的是，可使用球狀間隔物。對置電極層4031係電連接到形成在形成薄膜電晶體4010的基板之上之共同電位線。藉由使用共同連接部，以排列在一對基板之間的導電粒子，可將對置電極層4031和共同電位線彼此電連接。需注意的是，導電粒子可被包括在密封劑4005中。
另一選擇是，可使用不需要對準膜之展現藍相的液晶。藍相為液晶相位的其中之一，其僅被產生在於增加膽固醇液晶相的溫度同時膽固醇相變成各向同性相之前。因為藍相僅被產生在狹窄的溫度範圍內，所以含有5wt%或更多之對掌性作用物以提高溫度範圍的液晶組成被使用於液晶層4008。包括展現藍相之液晶和對掌性作用物的液晶組成具有1msec或更少的短反應時間及具有光學上各向同性，其使對準膜變得不需要，且具有小的視角相依性。
需注意的是，除了透射式液晶顯示裝置之外，此實施例亦可應用到半穿透式液晶顯示裝置。
此實施例顯示極化板係設置在基板的外側上(觀看者側上)，而用於顯示元件之著色層和電極層係以此順序而被設置在基板的內側上之液晶顯示裝置的例子；另一選擇是，極化板可被設置在基板的內側上。極化板和著色層的層疊結構並不侷限於此實施例者，而可依據極化板和著色層的材料或製造過程的條件來予以適當地設定。另外，用做為黑色矩陣膜之阻光膜可被設置在除了顯示部以外的部位中。
用做為通道保護層之絕緣層4041a和覆蓋氧化物半導體層的堆疊之外邊緣部(包括側表面)的絕緣層4041b係形成在薄膜電晶體4011中。以類似方式，用做為通道保護層之絕緣層4042a和覆蓋氧化物半導體層的堆疊之外邊緣部(包括側表面)的絕緣層4042b係形成在薄膜電晶體4010中。
覆蓋氧化物半導體層的堆疊之外邊緣部(包括側表面)的氧化物絕緣層之絕緣層4041b及4042b可增加閘極電極層和形成在閘極電極層之上或四周的配線層(例如，源極配線層或電容器配線層)之間的距離，使得可降低寄生電容。為了降低薄膜電晶體的表面粗糙，薄膜電晶體係覆蓋有用做為平坦化絕緣膜之絕緣層4021。此處，作為絕緣層4041a、4041b、4042a、及4042b，例如，藉由濺鍍法而形成氧化矽膜。
而且，絕緣層4020係形成在絕緣層4041a、4041b、4042a、及4042b之上。作為絕緣層4020，例如，藉由RF濺鍍法而形成氮化矽膜。
絕緣層4021被形成作為平坦化絕緣膜。作為絕緣層4021，可使用具有耐熱性的有機材料，諸如聚醯亞胺、丙烯酸、苯環丁烯、聚醯胺、或環氧等。除了此種有機材料之外，亦能夠使用低介電常數材料(低k材料)、矽氧烷類的樹脂、PSG(磷矽酸鹽玻璃)、BPSG(硼磷矽酸鹽玻璃)等等。需注意的是，絕緣層4021係可藉由堆疊由這些材料所形成之複數個絕緣膜來予以形成。
在此實施例中，像素部中之複數個薄膜電晶體可一起被氮化物絕緣膜所包圍。能夠使用氮化物絕緣膜作為絕緣層4020和閘極絕緣層，及能夠設置絕緣層4020與閘極絕緣層相接觸之區域，以便至少包圍主動矩陣式基板中之像素部的周邊。在此製造過程中，可防止濕氣從外面進入。另外，甚至在完成裝置作為液晶顯示裝置之後，可長期防止濕氣從外面進入，及可提高裝置的長期可靠性。
需注意的是，矽氧烷類的樹脂對應於使用矽氧烷類的材料作為起始材料所形成之包括Si-O-Si鍵的樹脂。矽氧烷類的樹脂可包括有機基(例如、烷類或芳香族羥基)或氟基作為取代基。有機基可包括氟基。
並不特別限制絕緣層4021的形成方法，且例如依據材料而可利用下面方法和工具的任一者：濺鍍法、SOG法、旋轉塗佈法、浸泡法、噴灑塗佈法、或微滴排放法(諸如，噴墨法、絲網印刷、或膠版印刷等)、刮刀、滾輪塗佈機、簾幕式塗佈機、及刀式塗佈機。絕緣層4021的烘烤步驟亦用做為半導體層的退火，使得可有效製造液晶顯示裝置。
像素電極層4030和對置電極層4031係可使用透光導電材料來予以形成，諸如，含氧化鎢之氧化銦、含氧化鎢之氧化銦鋅、含氧化鈦之氧化銦、含氧化鈦之氧化銦錫、氧化銦錫(被稱作ITO)、氧化銦鋅、或添加氧化矽之氧化銦錫等。
另一選擇是，像素電極層4030和對置電極層4031係可使用包括導電高分子(亦稱作導電聚合物)的導電組成來予以形成。使用導電組成所形成之像素電極較佳具有低於或等於每平方10000歐姆的薄片電阻以及在波長550nm下大於或等於70%之透射比。另外，包括在導電組成中之導電高分子的電阻率較佳低於或等於0.1Ω‧cm。
作為導電高分子，可使用所謂的π電子共軛導電聚合物。例子為聚苯胺及其衍生物、聚比喀及其衍生物、聚塞吩及其衍生物、這些材料的兩或多種之共聚合物。
從FPC 4018供應各種信號和電位到分開形成之信號線驅動器電路4003，閘極線驅動器電路4004，或像素部4002。
連接端子電極4015係形成自與包括在液晶元件4013中之像素電極層4030相同的導電膜，且端子電極4016係形成自與薄膜電晶體4010及4011之源極和汲極電極層相同的導電膜。
透過各向異性導電膜4019，將連接端子電極4015電連接到包括在PFC 4018中的的端子。
需注意的是，圖10A1及10A2繪示信號線驅動器電路4003被分開形成及安裝在第一基板4001上之例子；然而，此實施例並不侷限於此結構。閘極線驅動器電路可被分開形成而後安裝，或者只有信號線驅動器電路的部分或閘極線驅動器電路的部分被分開形成而後安裝。
圖11繪示液晶顯示裝置的結構之例子。
圖11繪示液晶顯示裝置的例子。以密封劑2602而將TFT基板2600和對置基板2601彼此固定。包括TFT等等之像素部2603、包括液晶層之顯示元件2604、及著色層2605係設置在基板之間，使得顯示區被形成。著色層2605為執行彩色顯示所必要的。在RGB系統中，對應於紅、綠、及藍的顏色之著色層被設置給像素。極化板2606係設置在對置基板2601的外側上。極化板2607和擴散板2613係設置在TFT基板2600的外側上。光源包括冷陰極管2610及反射板2611。電路板2612藉由可撓性配線板2609而被連接到TFT基板2600的配線電路部2608，及包括諸如控制電路或電源電路等外部電路。極化板和液晶層可被堆疊有插入在其間的延遲板。
關於液晶顯示裝置的驅動方法，可使用扭轉向列(TN)模式、IPS(平面內轉換)模式、FFS(邊界電場轉換)模式、MVA(多域垂直對準)模式、PVA(圖案化垂直對準)模式、ASM(軸向對稱對準微胞)模式、OCB(光學補償雙折射)模式、FLC(鐵電液晶)模式、AFLC(反鐵電液晶)模式等。
經由上述處理，能夠製造在顯示靜止影像時可降低所顯示的影像之劣化的液晶顯示裝置。
此實施例可與其他實施例中所說明之組件的任一者做適當的組合而實施。
(實施例5)
在此實施例中，將說明包括上述實施例的任一者中所說明之液晶顯示裝置的電子裝置之例子。
圖12A繪示可攜式遊戲機，其可包括外殼9630、顯示部9631、揚聲器9633、操作鍵9635、連接端子9636、記錄媒體讀取部9672等等。圖12A之可攜式遊戲機可具有讀取儲存在記錄媒體中之程式或資料以將其顯示在顯示部上之功能，藉由無線通訊與另一可攜式遊戲機共享資訊之功能等等。需注意的是，圖12A之可攜式遊戲機的功能並不侷限於上述那些，及可攜式遊戲機可具有各種功能。
圖12B繪示數位相機，其可包括外殼9630、顯示部9631、揚聲器9633、操作鍵9635、連接端子9636、快門按鈕9676、影像接收部9677等等。圖12B之數位相機可具有拍攝靜止影像及/或移動影像之功能；自動或手動校正所拍攝的影像之功能；從天線獲得各種資訊之功能；儲存所拍攝的影像或獲得自天線的資訊之功能；將所拍攝的影像或獲得自天線的資訊顯示在顯示部上之功能等等。需注意的是，圖12B之數位相機可具有各種功能，而不侷限於上述。
圖12C繪示電視機，其可包括外殼9630、顯示部9631、揚聲器9633、操作鍵9635、連接端子9636等等。圖12C之電視機具有將電視用的電波轉換成影像信號之功能；將影像信號轉換成適於顯示的信號之功能；轉換影像信號的框頻率之功能等等。需注意的是，圖12C之電視機可具有各種功能，而不侷限於上述。
圖12D繪示電子電腦(個人電腦)的監視器(此監視器又稱作PC監視器)，其可包括外殼9630、顯示部9631等等。作為例子，在圖12D之監視器中，在顯示部9631上顯示視窗9653。需注意的是，圖12D繪示顯示在顯示部9631上之視窗9653以供說明；可顯示諸如圖示等符號或影像。因為靜止影像常常被顯示在個人電腦用的監視器上，所以較佳應用上述實施例中之驅動液晶顯示裝置的方法。需注意的是，圖12D之監視器可具有各種功能，而不侷限於上述。
圖13A繪示電腦，其可包括外殼9630、顯示部9631、揚聲器9633、操作鍵9635、連接端子9636、指向裝置9681、外部連接埠9680等等。圖13A之電腦可具有將各種資訊(例如、靜止影像、移動影像、及正文影像)顯示在顯示部上之功能；以各種軟體(程式)來控制處理之功能；諸如，無線通訊或有線通訊等通訊功能；利用通訊功能而被連接到各種電腦網路之功能；利用通訊功能而發送或接收各種資料之功能等等。需注意的是，圖13A之電腦並不侷限於具有這些功能，而可具有各種功能。
圖13B繪示行動電話，其可包括外殼9630、顯示部9631、揚聲器9633、操作鍵9635、麥克風9638等等。圖13B之行動電話可具有將各種資訊(例如、靜止影像、移動影像、及正文影像)顯示在顯示部上之功能；將日曆、日期、時間等等顯示在顯示部上之功能；操作或編輯顯示在顯示部上的資訊之功能；以各種軟體(程式)來控制處理之功能等等。需注意的是，圖13B之行動電話並不侷限於上述那些，及行動電話可具有各種功能。
圖13C繪示包括電子紙之電子裝置(又稱作電子書或電子書閱讀器)，其可包括外殼9630、顯示部9631、操作鍵9635等等。圖13C之電子書閱讀器可具有將各種資訊(例如、靜止影像、移動影像、及正文影像)顯示在顯示部上之功能；將日曆、日期、時間等等顯示在顯示部上之功能；操作或編輯顯示在顯示部上的資訊之功能；以各種軟體(程式)來控制處理之功能等等。需注意的是，圖13C之電子書閱讀器可具有各種功能，而不侷限於上述功能。圖13D繪示電子書閱讀器的另一結構。圖13D之電子書閱讀器具有藉由添加太陽能電池9651和電池9652到圖13C的電子書閱讀器所獲得之結構。當使用反射式液晶顯示裝置作為顯示步9631時，電子書閱讀器係期望可被使用在比較明亮的環境中，在此情況中，圖13D之結構較佳，因為太陽能電池9651可有效產生電力，而電池9652可有效充電。需注意的適當使用鋰離子電池作為電池9652時，可獲得諸如尺寸降低等有利點。
在此實施例中所說明之電子裝置中，可在顯示靜止影像時降低所顯示的影像之劣化。
此實施例可與其他實施例中所說明之組件的任一者做適當的組合而實施。
此申請案係依據日本專利局於2009年12月25日所提出之日本專利申請案序號2009-295608，藉以併入其全文做為參考。
100．．．顯示面板
101．．．像素部
102．．．閘極線
102D．．．閘極線驅動器電路
103．．．信號線
103D．．．信號線驅動器電路
104．．．像素
105．．．共同電極
106．．．電容器線路
106A．．．第一電容器線路
106B．．．第二電容器線路
107．．．端子部
108．．．像素電晶體
109．．．液晶元件
110．．．電容器
111．．．像素電極
112．．．對置電極
113．．．液晶
121．．．箭頭
122．．．箭頭
123．．．箭頭
301．．．顯示面板部
302．．．周邊電路部
303．．．影像切換電路
304．．．顯示控制電路
305．．．保持信號產生電路
400．．．基板
401．．．閘極電極層
402．．．閘極絕緣層
403．．．氧化物半導體層
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
440．．．電晶體
446a．．．配線層
446b．．．配線層
447．．．絕緣層
501．．．第一電流源電路
502．．．第一開關
503．．．第二開關
504．．．第二電流源電路
505．．．第三開關
506．．．端子
507．．．切換端子
1400．．．顯示面板
1401．．．像素部
1402．．．閘極線
1403．．．信號線
1404．．．像素
1405．．．共同電極
1406．．．電容器線路
1407．．．端子部
1408．．．像素電晶體
1409．．．液晶元件
1410．．．電容器
1411．．．像素電極
1412．．．對置電極
1413．．．液晶
1501．．．箭頭
1502．．．箭頭
1503．．．箭頭
2600．．．薄膜電晶體基板
2601．．．對置基板
2602．．．密封劑
2603．．．像素部
2604．．．顯示元件
2605．．．著色層
2606．．．極化板
2607．．．極化板
2608．．．配線電路部
2609．．．可撓性配線板
2610．．．冷陰極管
2611．．．反射板
2612．．．電路板
2613．．．擴散板
4001．．．第一基板
4002．．．像素部
4003．．．信號線驅動器電路
4004．．．閘極線驅動器電路
4005．．．密封劑
4006．．．第二基板
4008．．．液晶層
4010．．．薄膜電晶體
4011．．．薄膜電晶體
4013．．．液晶元件
4015．．．連接端子電極
4016．．．端子電極
4018．．．可撓性印刷電路
4019．．．各向異性導電膜
4020．．．絕緣層
4021．．．絕緣層
4030．．．像素電極層
4031．．．對置電極層
4032．．．絕緣層
4033．．．絕緣層
4035．．．間隔物
4040．．．導電層
4041a．．．絕緣層
4041b．．．絕緣層
4042a．．．絕緣層
4042b．．．絕緣層
9630．．．外殼
9631．．．顯示部
9632．．．操作鍵
9633．．．揚聲器
9635．．．操作鍵
9636．．．連接端子
9638．．．麥克風
9651．．．太陽能電池
9652．．．電池
9653．．．視窗
9672．．．記錄媒體讀取部
9676．．．快門按鈕
9677．．．影像接收部
9680．．．外部連接埠
9681．．．指向裝置
在附圖中：
圖1A至1C各為本發明的其中一個實施例之電路圖的解說圖；
圖2A及2B為本發明的其中一個實施例之時序圖的解說圖；
圖3為本發明的其中一個實施例之液晶的特性之例子的解說圖；
圖4為本發明的其中一個實施例之方塊圖的解說圖；
圖5為本發明的其中一個實施例之電路圖的解說圖；
圖6A至6D各為本發明的其中一個實施例之概要圖的解說圖；
圖7A至7C各為本發明的其中一個實施例之電路圖的解說圖；
圖8A及8B為本發明的其中一個實施例之時序圖的解說圖；
圖9A至9D各為本發明的其中一個實施例之電晶體的解說圖；
圖10A1、10A2、及10B各為本發明的其中一個實施例之液晶顯示裝置的解說圖；
圖11為本發明的其中一個實施例之液晶顯示裝置的解說圖；
圖12A至12D各為本發明的其中一個實施例之電子裝置的解說圖；
圖13A至13D各為本發明的其中一個實施例之電子裝置的解說圖；
圖14A至14C為目的之解說圖；及
圖15A及15B為目的之解說圖。
121．．．箭頭
122．．．箭頭
123．．．箭頭

Claims (11)

  1. 一種液晶顯示裝置之驅動方法，該液晶顯示裝置包括：電晶體，係電連接到像素電極；及電容器，具有電連接到該像素電極之第一電極和電連接到電容器線路之第二電極，其中，該電晶體的通道形成區包含氧化物半導體，該方法包含以下步驟：藉由在寫入週期中導通該電晶體，經由該電晶體而供應影像信號到該像素電極；以及藉由在保持週期中關閉該電晶體保持該像素電極的電位，其中，一個框週期包括該寫入週期和該保持週期，以及其中，該電容器線路的電位至少在該保持週期中改變。
  2. 一種液晶顯示裝置之驅動方法，該液晶顯示裝置包括：電晶體，係電連接到像素電極；及電容器，具有電連接到該像素電極之第一電極和電連接到電容器線路之第二電極，其中，該電晶體的通道形成區包含氧化物半導體，該方法包含以下步驟：藉由在寫入週期中導通該電晶體，經由該電晶體而供應影像信號到該像素電極；以及藉由在保持週期中關閉該電晶體保持該像素電極的電位；其中，一個框週期包括該寫入週期和該保持週期，以 及其中，該電容器線路的電位在該保持週期和該寫入週期中改變。
  3. 一種液晶顯示裝置之驅動方法，該液晶顯示裝置包括：電晶體，係電連接到像素電極；及電容器，具有電連接到該像素電極之第一電極和電連接到電容器線路之第二電極，該方法包含以下步驟：藉由在寫入週期中導通該電晶體，經由該電晶體而供應影像信號到該像素電極；以及藉由在保持週期中關閉該電晶體保持該像素電極的電位，其中，該電容器線路的電位在每一個框週期係單調降低或提高，該框週期包括該寫入週期和該保持週期。
  4. 根據申請專利範圍第3項之液晶顯示裝置之驅動方法，其中，該電晶體的通道形成區包含氧化物半導體。
  5. 根據申請專利範圍第1至3項中的任一項之液晶顯示裝置之驅動方法，其中，該像素電極的該電位係保持長達60秒或更長的時間。
  6. 根據申請專利範圍第1至3項中的任一項之液晶顯示裝置之驅動方法，其中，該液晶顯示裝置每一個框週期係以框反轉驅動、共同反轉驅動、源極線反轉驅動、閘極線反轉驅動、或點反轉驅動來予以驅動。
  7. 根據申請專利範圍第1至3項中的任一項之液晶顯示裝置之驅動方法，其中，在保持該像素電極之該電位的同時降低該電容器線路的該電位。
  8. 根據申請專利範圍第1至3項中的任一項之液晶顯示裝置之驅動方法，其中，在保持該像素電極之該電位的同時提高該電容器線路的該電位。
  9. 根據申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置之驅動方法，其中，該氧化物半導體包括In、Ga、Zn、及氧。
  10. 根據申請專利範圍第3項之液晶顯示裝置之驅動方法，其中，該電晶體的通道形成區包括氧化物半導體，其中，該氧化物半導體包括In、Ga、Zn、及氧。
  11. 根據申請專利範圍第1至3項中的任一項之液晶顯示裝置之驅動方法，其中，該電晶體的閘極電連接至閘極線。
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