TWI539427B - 液晶顯示裝置和電子裝置 - Google Patents

液晶顯示裝置和電子裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI539427B
TWI539427B TW099146124A TW99146124A TWI539427B TW I539427 B TWI539427 B TW I539427B TW 099146124 A TW099146124 A TW 099146124A TW 99146124 A TW99146124 A TW 99146124A TW I539427 B TWI539427 B TW I539427B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
circuit
liquid crystal
display device
crystal display
image
Prior art date
Application number
TW099146124A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201207830A (en
Inventor
山崎舜平
小山潤
平形吉晴
Original Assignee
半導體能源研究所股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 半導體能源研究所股份有限公司 filed Critical 半導體能源研究所股份有限公司
Publication of TW201207830A publication Critical patent/TW201207830A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI539427B publication Critical patent/TWI539427B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553—Reflecting elements
    • G02F1/133555—Transflectors
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/3413—Details of control of colour illumination sources
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439—Pixel structures
    • G09G2300/0456—Pixel structures with a reflective area and a transmissive area combined in one pixel, such as in transflectance pixels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0235—Field-sequential colour display
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0247—Flicker reduction other than flicker reduction circuits used for single beam cathode-ray tubes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0261—Improving the quality of display appearance in the context of movement of objects on the screen or movement of the observer relative to the screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/10—Special adaptations of display systems for operation with variable images
    • G09G2320/103—Detection of image changes, e.g. determination of an index representative of the image change
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021—Power management, e.g. power saving
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00—Aspects of display data processing
    • G09G2340/04—Changes in size, position or resolution of an image
    • G09G2340/0407—Resolution change, inclusive of the use of different resolutions for different screen areas
    • G09G2340/0435—Change or adaptation of the frame rate of the video stream
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00—Aspects of display data processing
    • G09G2340/06—Colour space transformation
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/144—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light being ambient light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Description

液晶顯示裝置和電子裝置
本發明係關於一種包括薄膜電晶體(下面，稱為TFT)等電晶體的液晶顯示裝置及其製造方法。此外，本發明還關於一種安裝有該液晶顯示裝置作為部件的電子裝置。
在液晶顯示裝置中，為了得到高品質的圖像，將像素電極配置為矩陣狀，並且，使用電晶體而作為連接到各像素電極的切換元件的主動矩陣型液晶顯示裝置受到注目。
已知如下主動矩陣型液晶顯示裝置，其中，作為連接到各像素電極的切換元件，使用將金屬氧化物用於通道形成區的電晶體(專利文獻1及專利文獻2)。
此外，作為主動矩陣型液晶顯示裝置，已知大致劃分為兩種的類型，即透射型主動矩陣型液晶顯示裝置和反射型主動矩陣型液晶顯示裝置。
透射型液晶顯示裝置使用冷陰極螢光燈等的背光燈，利用液晶的光學調變作用，藉由對來自背光燈的光穿過液晶而輸出到液晶顯示裝置外部的狀態和不輸出到外部的狀態進行選擇，來進行明和暗的顯示，並且藉由組合該明和暗的顯示，來進行圖像顯示。
因為透射型液晶顯示裝置使用背光燈，所以在室外等外光強的環境下識別顯示是很困難的。
此外，反射型液晶顯示裝置利用液晶的光學調變作用，藉由對外光即入射光被在像素電極反射而輸出到裝置的外部的狀態和入射光不輸出到裝置的外部的狀態進行選擇，來進行明和暗的顯示，並且藉由組合該明和暗的顯示，來進行圖像顯示。
因為與透射型液晶顯示裝置相比，反射型液晶顯示裝置不使用背光燈，所以具有功耗少的優點，因此其作為可攜式資訊終端的需求高。
因為反射型液晶顯示裝置使用外光，所以適於在室外等外光強的環境下的圖像顯示。另一方面，在液晶顯示裝置的周圍昏暗，即外光弱的環境下，識別顯示是很困難的。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2007-123861號公報
[專利文獻2]日本專利申請公開第2007-96055號公報
本發明的課題之一是提供一種在液晶顯示裝置的周圍昏暗的環境下也可以識別圖像顯示的液晶顯示裝置。
此外，本發明的課題之一是提供一種可以利用將外光用作照明光源的反射模式和使用背光的透射模式的兩個模式進行圖像顯示的液晶顯示裝置。
在一個像素中設置具有反射經過液晶層入射的光的區域(也記載為反射區)及具有透光性的區域(也記載為透射區)的兩者的像素電極，且可以進行利用以外光為照明光源的反射模式和使用背光燈的透光模式的兩種模式的圖像顯示。
這種液晶顯示裝置在有外光且該外光的明亮度足夠的情況下採用反射模式，並且，藉由顯示靜態圖像，可以降低功耗。
此外，在有外光而該外光的明亮度不足夠即昏暗的情況下，使背光較弱地點亮並且利用反射模式進行顯示，可以實現圖像的顯示。
此外，在外光較弱或完全沒有外光的情況下，採用透射模式而使背光的點亮，可以實現圖像的顯示。
此外，較佳的是，設置檢測液晶顯示裝置的周圍的明亮度的感測器，並根據從該感測器得到的資料，進行反射模式和透射模式的切換、背光的導通/截止、以及光量的調節。
作為背光的光源，最好使用多個與冷陰極螢光燈相比可以降低功耗，並且，可以調節光的強弱的發光二極體(LED)。藉由將LED用於背光，部分調節光的強弱，可以進行對比度大且顏色的可見度高的圖像顯示。
本發明說明所公開的本發明的一種實施例是一種液晶顯示裝置，包括：顯示面板；背光部；以及圖像處理電路，其中，顯示面板包括多個像素，每個像素設置有：設置有透射區域和反射區域的兩者並且控制液晶的對準狀態的像素電極；以及連接到像素電極的電晶體；以及按時間控制多個像素的第一驅動電路，並且，圖像處理電路包括：儲存圖像信號的記憶電路；比較記憶電路所儲存的圖像信號和連續的幀期間的圖像信號並計算差異的比較電路；以及顯示控制電路，背光部包括：多個發光元件；按時間進行控制多個發光元件的第二驅動電路，並且，液晶顯示裝置具有動態圖像顯示模式及靜態圖像顯示模式，在該動態圖像顯示模式中，比較電路判斷檢測出差異的連續的幀期間為動態圖像顯示期間，圖像處理電路對顯示面板輸出第一信號，利用第一驅動電路驅動顯示面板，圖像處理電路對背光部輸出第二信號，利用第二驅動電路驅動背光部；在該靜態圖像顯示模式中，比較電路判斷沒有檢測出差異的連續的幀期間為靜態圖像顯示期間，圖像處理電路停止對背光部輸出信號。
在上述液晶顯示裝置中，也可以還包括測光電路，且應對外光的明亮度以切換靜態圖像顯示模式和動態圖像顯示模式的明亮度控制背光部的點亮。
在上述液晶顯示裝置中，像素電極包括反射電極及與反射電極的一部分接觸地重疊的透明電極。
在上述液晶顯示裝置中，電晶體最好包括用作啟動層的氧化物半導體層。
上述結構解決上述課題中的至少一個。
在本發明的一個實施例中使用一種像素，其中設置多個結構物、結構物的側面上的反射電極以及結構物上部的透明電極(對可見光具有透光性的電極)的像素電極。
在本發明的一個實施例的範圍內包括應用上述液晶顯示裝置的電子裝置。
本發明的另一個實施例是一種電子裝置，包括上述液晶顯示裝置以及太陽能電池，其中，可開閉地安裝太陽能電池和顯示面板，並且，將來自太陽能電池的電力供應到顯示面板、背光部、圖像處理電路。
本發明可以提供一種能夠應對外光的明亮度為各種各樣的環境而進行圖像顯示的液晶顯示裝置。此外，本發明也可以在顯示靜態圖像的狀態下實現低功耗。
下面，關於本發明的實施例模式將參照附圖給予詳細的說明。但是，所屬發明所屬之技術領域的普通技術人員可以很容易地理解一個事實，就是本發明的方式及詳細內容可以被變換為各種各樣的形式而不侷限於以下說明。此外，本發明不應該被解釋為僅限定在下面所示的實施例模式所記載的內容中。
[實施例模式1]
在本實施例模式中，參照圖1說明具有靜態圖像顯示模式和動態圖像顯示模式的液晶顯示裝置。
注意，在本發明說明中，以液晶顯示裝置將輸入到液晶顯示裝置的圖像信號判斷為靜態圖像而進行的工作為靜態圖像顯示模式，並且，以顯示裝置將輸入到液晶顯示裝置的圖像信號判斷為動態圖像而進行的工作為動態圖像顯示模式。
本實施例模式的液晶顯示裝置100包括A/D轉換電路102、圖像處理電路110、顯示面板120以及背光部130。
圖像處理電路110包括記憶電路111、比較電路112、顯示控制電路113以及場循序信號產生電路114、選擇電路115。
顯示面板120包括驅動電路121以及像素部122。在像素部122中，連接到掃描線和信號線的像素123配置為矩陣狀。
此外，像素123包括電晶體、連接到該電晶體的像素電極、電容元件。以在該像素電極和與其對置的對置電極之間夾持液晶層的方式形成有液晶元件，並且，該像素電極包括反射經過液晶層入射的光的區域(反射區)及具有透光性的區域(透射區)。
作為液晶元件的一例，有利用液晶的光學調變作用來控制光的透射或非透射的元件。該元件可以由一對電極和液晶層構成。另外，液晶的光學調變作用由施加到液晶的電場(即，縱方向的電場)控制。另外，明確而言，作為液晶元件的一例，可以舉出向列液晶、膽固醇相液晶、近晶相液晶、盤狀液晶、熱致液晶、溶致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶(PDLC)、鐵電液晶、反鐵電液晶、主鏈型液晶、側鏈型高分子液晶、香蕉型液晶等。此外，作為液晶的驅動方法，有TN(Twisted Nematic；扭轉向列)模式、STN(Super Twisted Nematic；超扭曲向列)模式、OCB(Optically Compensated Birefringence；光學補償雙折射)模式、ECB(Electrically Controlled Birefringence；電控雙折射)模式、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal；鐵電液晶)模式、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal；反鐵電液晶)模式、PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal：聚合物分散型液晶)模式、PNLC(Polymer Network Liquid Crystal：聚合物網路型液晶)模式、賓主模式等。
背光部130包括背光控制電路131以及背光132。背光132配置有發光元件133。
在本實施例模式中，背光132包括多個不同的發光顏色的發光元件133。作為不同的發光顏色的組合，例如可以使用紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的三種發光元件。藉由使用R、G、B的三原色，可以顯示全彩色圖像。
此外，也可以將其他發光元件追加到R、G、B的發光元件而進行配置，該其他發光元件發射使選自R、G、B的發光元件中的多種發光元件同時發光而表現的顏色(例如，由R和G表示的黃色(Y)、由G和B表示的青色(C)、由B和R表示的紫紅色(M)等)。
此外，為使液晶顯示裝置的顏色再現特性成為更豐富，而也可以追加發射三原色以外的光的發光元件。可以使用R、G、B的發光元件而表現的顏色侷限於顯示在對應於色度圖上的各發光顏色的三點所描繪的三角形的內側的顏色。從而，藉由另行追加配置在色度圖上的該三角形的外側的發光元件，可以使液晶顯示裝置的顏色再現特性成為更豐富。
例如，可以對背光132的R、G、B追加發射如下發光顏色的發光元件而使用：以從色度圖的中心向色度圖上的對應於藍色的發光元件B的點位於其外側的點表示的深藍色(Deep Blue：DB)、以從色度圖的中心向色度圖上的對應於紅色的發光元件R的點位於其外側的點表示的深紅色(Deep Red：DR)。
接著，說明本實施例模式所例示的液晶顯示裝置中的信號的流動。
從圖像信號供應源104對液晶顯示裝置100輸入類比圖像信號。類比圖像信號包括圖像信號，例如對應於紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的信號。
A/D轉換電路102將類比圖像信號轉換為數位圖像信號(數位圖像信號Data)並輸出到圖像處理電路110。藉由預先將類比圖像信號轉換為數位圖像信號，當在後面檢測圖像信號的差異時，可以容易進行檢測。
圖像處理電路110利用所輸入的數位圖像信號Data產生LC圖像信號和背光信號。LC圖像信號是控制顯示面板120的圖像信號，並且，背光信號是控制背光部130的控制信號。
設置在圖像處理電路110中的記憶電路111包括用來儲存關於多個幀的圖像信號的多個幀記憶體。對記憶電路111所包括的幀記憶體的數量沒有特別的限制，而只要是能夠儲存關於多個幀的圖像信號的元件就可以。注意，幀記憶體例如可以由DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)等的記憶元件構成。
注意，幀記憶體採用按每個幀期間儲存圖像信號的結構即可，並且，對幀記憶體的數量沒有特別的限制。此外，幀記憶體的圖像信號由比較電路112及顯示控制電路113選擇性地讀出。
比較電路112是用來選擇性地讀出儲存在記憶電路111中的連續的幀期間的圖像信號，並對每個像素進行連續的幀期間內的該圖像信號的比較，並檢測出差異的電路。
注意，根據有沒有檢測出差異，決定顯示控制電路113及選擇電路115的工作。藉由該比較電路112中的圖像信號的比較，當在任何一個像素中檢測出差異時，判斷檢測出該差異的連續的幀期間是動態圖像顯示期間。另一方面，根據該比較電路112中的圖像信號的比較，當在所有像素中沒有檢測出差異時，判斷沒有檢測出該差異的連續的幀期間是靜態圖像顯示期間。就是說，比較電路112利用比較電路112中的差異的檢測，來判斷連續的幀期間的圖像信號是用來顯示動態圖像的圖像信號還是用來顯示靜態圖像的圖像信號。
注意，也可以將藉由該比較來得到的差異設定為：當超過一定位準被判斷為檢測出差異。注意，也可以將比較電路112設定根據差異的絕對值判斷檢測出差異與否。
注意，雖然在本實施例模式中示出藉由利用比較電路112檢測出連續的幀期間中的圖像信號的差異來判斷是動態圖像還是靜態圖像的結構，但是，也可以採用藉由從外部將切換為靜態圖像或動態圖像的信號供應到選擇電路115來採用根據切換的信號顯示動態圖像或靜態圖像的結構。
注意，動態圖像是指藉由將按時間分割為多個幀期間的多個像素切換為高速來被人眼識別為動態圖像的圖像。明確而言，藉由在一秒內將圖像轉換六十次(六十幀)以上，可以實現被人眼識別為閃爍少的動態圖像。另一方面，靜態圖像是指與動態圖像或在一個螢幕中包括動態圖像和靜態圖像的部分性的動態圖像不同的雖然將按時間分割為多個幀期間的多個圖像轉換為高速來工作但是在連續的幀期間例如第n幀和第(n+1)幀中不變化的圖像。
選擇電路115採用設置多個開關例如由電晶體形成的開關的結構。選擇電路115是用來當利用比較電路112計算差異並檢測出圖像信號的差異時，即當在連續的幀期間中顯示的圖像為動態圖像時，從儲存有該圖像信號的記憶電路111內的幀記憶體選擇圖像信號而輸出到顯示控制電路113的電路。
注意，選擇電路115是當利用比較電路112計算差異並沒有檢測出圖像信號的差異時，即當在連續的幀期間中顯示的圖像為靜態圖像時，不將該圖像信號輸出到顯示控制電路113的電路。藉由將選擇電路115設定為當靜態圖像時不將圖像信號從幀記憶體輸出到顯示控制電路113的結構，可以削減功耗。
注意，在本實施例模式的液晶顯示裝置中，比較電路112判斷圖像信號為靜態圖像而進行的工作稱為靜態顯示圖像模式，並且，比較電路112判斷圖像信號為動態圖像而進行的工作稱為動態圖像顯示模式。
此外，本實施例模式所例示的圖像處理電路也可以具有模式轉換電路。模式轉換電路具有藉由液晶顯示裝置的利用者使用手或外部連接設備選擇該液晶顯示裝置的工作模式，來轉換動態圖像顯示模式或靜態圖像顯示模式的功能。
選擇電路115也可以根據從模式轉換電路輸入的信號而將圖像信號輸出到顯示控制電路113。
例如，在以靜態圖像顯示模式工作的情況下，當從模式轉換電路將模式轉換信號輸入到選擇電路115時，即使比較電路112沒有檢測出連續的幀中的圖像信號的差異，選擇電路115也可以實行將所輸入的圖像信號依次輸出到顯示控制電路113的模式，即動態圖像顯示模式。此外，在以動態圖像顯示模式工作的情況下，當從模式轉換電路將模式轉換信號輸入到選擇電路115時，即使比較電路112檢測出連續的幀中的圖像信號的差異，選擇電路115也可以實行只輸出所選擇的一個幀的圖像信號的信號的模式，即靜態圖像顯示模式。其結果是，在本實施例模式的液晶顯示裝置中，表示動態圖像中的一個幀顯示為靜態圖像。
顯示控制電路113是一種電路，其用來使與利用比較電路112檢測出的差異應對利用選擇電路115選擇的圖像信號最佳於顯示面板120及背光部130。
例如，較佳的是，當數位圖像信號為由R、G及B的信號構成時，也根據背光132所具有的R、G及B的發光元件的發光特性而使圖像信號最佳化。此外，當在背光132中設置有R、G及B以外的發光元件時，顯示控制電路113從基礎的圖像信號產生驅動該發光元件的信號，從而使液晶顯示裝置的顏色再現性最佳化。
例如，當將由R、G及B構成的數位圖像信號Data(1)轉換為適於設置R、G、B、DR及DB的五種顏色的發光元件的背光132的數字圖像信號Data(4)時，顯示控制電路113利用基礎的數位圖像信號Data(1)產生以發光元件DR及DB表現的數位圖像信號Data(2)。同時，從基礎的數字圖像信號Data(1)減去以發光元件DR及DB表現的數位圖像信號，以產生數位圖像信號Data(3)。接著，產生包括以發光元件DR及DB表現的數位圖像信號Data(2)、以發光元件R、G及B表現的數位圖像信號Data(3)且對設置R、G、B、DR及DB的五種顏色的發光元件的背光132進行最佳化的數位圖像信號Data(4)。
場循序信號產生電路114是用來根據在顯示控制電路113中產生的圖像信號來控制顯示面板120的驅動電路121及背光部130的背光控制電路131的電路。
此外，場循序信號產生電路114也是用來控制使顯示面板120和背光部130同步的起始脈衝SP、以及時鐘信號CK等控制信號的供應或停止的轉換的電路。
接著，說明場循序信號產生電路114控制顯示面板120的驅動電路121及背光部130的背光控制電路131的方法。場循序信號產生電路114的工作根據比較電路112判斷為動態圖像還是判斷為靜態圖像而不同。注意，在此，圖像信號由R、G及B構成，並且，背光132包括R、G及B的發光元件(具體的是LED)。
首先，說明當比較電路112判斷為動態圖像時的場循序信號產生電路114的工作。場循序信號產生電路114利用動態圖像顯示模式處理包括動態圖像的圖像信號。明確而言，場循序信號產生電路114將顯示控制電路113所最佳化的圖像信號分別壓縮為時間軸的1/(3n)倍。注意，n是與在將一個幀分割為n個子幀的情況下使用的n相同的值。並且，將壓縮為時間軸的1/(3n)倍的對應於R、G及B的場循序彩色圖像信號(R1、G1、B1、R2、G2、B2)供應到驅動電路121。
此外，場循序信號產生電路114將背光信號供應到背光控制電路131。背光信號是使設置在背光132中的R、G及B的發光元件點亮的信號，並且，它是與對應於R、G及B的場循序彩色圖像信號成為一對的信號。
此外，顯示面板120和背光部130與場循序信號產生電路114所產生的同步信號同步而工作，以顯示動態圖像。
另一方面，在比較電路112將圖像信號判斷為靜態圖像的情況下，場循序信號產生電路114不產生場循序彩色圖像信號，並且，將一個幀的靜態圖像資料供應到顯示面板120的驅動電路121。
然後，場循序信號產生電路114停止對驅動電路121及背光控制電路131的圖像信號及各控制信號的供應。
此外，實施例模式所例示的液晶顯示裝置包括背光點亮電路和測光電路。背光點亮電路和測光電路也可以連接到背光控制電路131。背光點亮電路是輸入為了該液晶顯示裝置的用戶以手動或使用外部連接設備使背光點亮及熄燈的信號的電路，並且測光電路是對該液晶顯示裝置被使用的環境的明亮度進行測量的電路。
例如，當在昏暗的環境下利用本實施例模式所例示的液晶顯示裝置時，將信號藉由背光點亮電路、測光電路輸入到背光控制電路131來可以使背光點亮。另外，也可以預先對測光電路設定臨界值，且設定為當使用環境的明亮度低於臨界值時使背光點亮。
根據本實施例模式的結構，在顯示靜態圖像的期間中，可以削減像屢次寫入圖像信號那樣的工作。此外，因為可以不使用背光而顯示靜態圖像，所以功耗極小。
此外，本實施例模式所例示的液晶顯示裝置除了可以降低功耗而顯示靜態圖像以外，還可以不使用濾色片而顯示全彩色圖像。因為來自背光的光不被濾色片吸收，所以光的利用效率高，並且，在顯示全彩色圖像時也抑制功耗。
此外，當看到藉由多次的圖像信號的寫入而得到的圖像時，人眼看到多次改變的圖像。因此，有可能使人眼疲勞。如本實施例模式所說明，藉由採用削減了圖像信號的寫入次數的結構，也可以得到降低眼的疲勞的效果。
注意，本實施例模式可以與本發明說明中所示的其他實施例模式適當地組合。
[實施例模式2]
在本實施例模式中，使用像素連接圖、時序圖等說明液晶顯示裝置的驅動方法。首先，圖2示出液晶顯示裝置的顯示面板的示意圖。在圖2中，液晶顯示裝置的顯示面板包括：像素部101、掃描線105(也稱為閘極線)、信號線103(也稱為資料線)、像素108、公共電極118(也稱為共同電極)、電容線119、掃描線驅動電路106、信號線驅動電路107。
像素108包括像素電晶體109、液晶元件116、電容元件117。在像素電晶體109中，閘極連接到掃描線105，成為源極及汲極中的一個的第一端子連接到信號線103，成為源極及汲極中的另一個的第二端子連接到液晶元件116的一個電極及電容元件117的第一電極。另外，液晶元件116的另一個電極連接到公共電極118。另外，電容元件117的第二電極連接到電容線119。此外，像素電晶體109最好由具有薄膜的氧化物半導體層的薄膜電晶體(TFT)構成。
另外，薄膜電晶體是指至少具有三個端子即閘極、汲極以及源極的元件，並在汲極區和源極區之間具有通道區，並且可以使電流藉由汲極區、通道區及源極區流過。在此，因為源極和汲極根據電晶體的結構或工作條件等而更換，所以很難限定哪個是源極哪個是汲極。因此，在本說明書(發明說明、申請專利範圍、附圖等)中，有時不將用作源極及汲極的區域稱為源極或汲極。在此情況下，作為一個例子，有時將用作源極或汲極的區域分別記為第一端子、第二端子。或者，有時將用作源極或汲極的區域分別記為第一電極、第二電極。或者，有時將用作源極或汲極的區域分別記為源極區、汲極區。
注意，掃描線驅動電路106、信號線驅動電路107最好設置在與像素部101相同的基板上，但是並不一定必須要在同一基板上設置。然而，藉由將掃描線驅動電路106、信號線驅動電路107設置在與像素部101相同的基板上，可以削減與外部的連接端子數，所以可以謀求實現液晶顯示裝置的小型化。
注意，像素108配置(排列)為矩陣狀。在此，像素108配置(排列)為矩陣狀的情況包括在縱方向或橫方向上像素108在直線上列隊而被配置的情況、在鋸齒線上被配置的情況。
注意，明確記載有“A與B連接”的情況包括A與B電連接的情況、A與B功能性地連接的情況、A與B直接連接的情況。
接著，參照圖3A說明顯示面板的工作和背光的工作。如上述實施例模式所說明，顯示面板的工作大致劃分為動態圖像顯示期間301和靜態圖像顯示期間302。
注意，較佳的是，將動態圖像顯示期間301中的一個幀期間的週期(或者幀頻率)設定為1/60秒以下(60Hz以上)。藉由提高幀頻率，可以使看圖像的人不感覺到閃爍。此外，藉由在靜態圖像顯示期間302中，使一個幀期間的週期極長，例如一分鐘以上(0.017Hz以下)，與以短週期轉換相同的圖像的情況相比，可以降低眼的疲勞。
注意，當將氧化物半導體用作像素電晶體109的半導體層時，可以降低電晶體的截止電流。因此，在像素中，可以將圖像信號等的電信號的保持時間設定得長，並且，也可以將寫入間隔設定得長。因此，可以將一個幀期間的週期設定得長，並且，可以降低靜態圖像顯示期間302中的刷新工作的頻度，所以可以進一步提高抑制功耗的效果。此外，由於使用氧化物半導體的電晶體可以得到較高的電場效應遷移率，因此可以縮短寫入時間並進行高速驅動。
在圖3A所示的動態圖像顯示期間301中，如上述實施例模式所說明那樣，對驅動電路供應用來藉由場循序驅動顯示動態圖像的驅動電路控制信號，而驅動電路進行工作。此外，在圖3A所示的動態圖像顯示期間301中，對背光供應用來藉由場循序驅動進行彩色顯示的背光信號，而背光進行工作。而且，顯示面板可以進行彩色的動態圖像顯示。
在圖3A所示的靜態圖像顯示期間302中，如上述實施例模式所說明，利用反射光的透射或非透射以黑白灰度(附圖中，寫為BK/W)來寫入靜態圖像的圖像信號的驅動電路控制信號被供應到驅動電路，從而驅動電路工作。注意，在對寫入圖像信號以外的期間中，藉由停止驅動電路控制信號的供應，可以實現低功耗化。此外，在圖3A所示的靜態圖像顯示期間302中，採用利用外光的反射光視覺確認到顯示的結構，背光根據背光信號而成為不工作的狀態。並且，顯示面板可以進行利用黑白灰度的靜態圖像顯示。
接著，參照圖3B的時序圖而詳細說明圖3A的動態圖像顯示期間301，並且，參照圖3C的時序圖而詳細說明圖3A的靜態圖像顯示期間302。注意，圖3B及圖3C所示的時序圖是為了說明而誇大表示，所以除了特別說明的情況以外，各信號不同步地工作。
首先，說明圖3B。在圖3B中，作為一個例子示出動態圖像顯示期間301中的供應到掃描線驅動電路106的時鐘信號GCK及起始脈衝GSP，供應到信號線驅動電路107的時鐘信號SCK、起始脈衝SSP、圖像信號data、背光的點亮狀態。注意，關於背光，作為多個發光元件的一個例子說明依次使RGB的三種顏色點亮的結構。注意，作為背光，藉由使用白色LED，可以謀求實現低功耗化及長壽命化。
在動態圖像顯示期間301中，時鐘信號GCK成為一直供應的時鐘信號。此外，起始脈衝GSP成為對應於垂直同步頻率的脈衝。此外，時鐘信號SCK成為一直供應的時鐘信號。此外，起始脈衝SSP成為對應於一個閘極選擇期間的脈衝。注意，因為在動態圖像顯示期間301中，以場循序驅動顯示動態圖像，所以藉由反復進行如下工作：首先，對各像素寫入R(紅)的顯示、接著使R的背光點亮、接著對各像素寫入G(綠)的顯示、接著使G的背光點亮、接著對各像素寫入B(藍)的顯示、接著使B的背光點亮，來改變圖像信號，從而觀看者可以視覺確認到彩色的運動顯示。
接著，說明圖3C。在圖3C中，將靜態圖像顯示期間302分類為靜態圖像寫入期間303、靜態圖像保持期間304而進行說明。
在靜態圖像寫入期間303中，時鐘信號GCK成為用來進行一個畫面的寫入的時鐘信號。此外，起始脈衝GSP成為用來進行一個畫面的寫入的脈衝。此外，時鐘信號SCK成為用來進行一個畫面的寫入的時鐘信號。此外，起始脈衝SSP成為用來進行一個畫面的寫入的脈衝。注意，在靜態圖像寫入期間303中，以利用反射光來顯示黑白灰度的圖像信號BK/W顯示靜態圖像，所以用來實現彩色顯示的背光成為非點亮的狀態。
在靜態圖像保持期間304中，為了停止信號線驅動電路107及掃描線驅動電路106的工作，停止時鐘信號GCK、起始脈衝GSP、時鐘信號SCK、起始脈衝SSP的供應。因此，在靜態圖像保持期間304中，可以降低電力消耗，所以可以謀求實現低功耗化。注意，在靜態圖像保持期間304中，在靜態圖像寫入期間303中寫入到像素的圖像信號由其截止電流極小的像素電晶體109保持，所以可以保持黑白灰度的靜態圖像一分鐘以上的期間。注意，在此期間中，用來進行彩色顯示的背光不點亮。此外，靜態圖像保持期間304在保持在電容元件中的圖像信號經過一定的期間而變化之前，新設置靜態圖像寫入期間303，並寫入與前面的期間的圖像信號相同的圖像信號(刷新工作)，而再次得到靜態圖像保持期間304，即可。
本實施例模式所說明的液晶顯示裝置當進行靜態圖像顯示時可以謀求實現低功耗化。
本實施例模式可以與其他實施例模式所記載的結構適當地組合來實施。
[實施例模式3]
在本實施例模式中，參照時序圖等說明與上述實施例模式2所說明的液晶顯示裝置的驅動方法不同的結構。首先，參照圖4A的時序圖說明上述實施例模式2所說明的動態圖像顯示期間301中的背光的驅動方法。
圖4A的時序圖與圖3B不同之點是在寫入圖像信號後連續進行背光的點亮，然後設置背光的熄燈期間(圖4A的BL)。藉由在進行其次的圖像信號的寫入之前提供使背光熄燈的期間，可以降低顏色的閃爍等，並且，可以謀求實現可見度的提高。
此外，圖4B示出與圖4A不同的結構。圖4B的時序圖與圖4A不同之點是設置B(藍色)的發光期間而代替背光的熄燈期間BL。藉由在進行其次的圖像信號的寫入之前設置藍色的發光期間，與設置熄燈期間的情況同樣，可以降低顏色的閃爍等，並且，可以謀求實現可見度的提高。
此外，在上述實施例模式2中，說明作為用於背光的多個發光元件的一例使用RGB的三種顏色的情況，但是也可以採用其他結構。作為一個例子，如圖5A所示，也可以採用使用五種顏色的發光元件311來控制背光的結構。
圖5A所示的發光元件311作為一個例子示出第一紅色發光元件R1、第二紅色發光元件R2、綠色發光元件G、第一藍色發光元件B1、第二藍色發光元件B2。接著，在圖5B中，與圖4A和4B同樣，說明上述實施例模式2所說明的動態圖像顯示期間301中的圖5A所示的背光的點亮時的控制。
在圖5B中，作為寫入R的圖像信號後的背光的點亮，進行第一紅色發光元件R1及第一藍色發光元件B1的點亮。此外，作為寫入G的圖像信號後的背光的點亮，進行綠色發光元件G及第二藍色發光元件B2的點亮。此外，作為寫入B的圖像信號後的背光的點亮，進行第一藍色發光元件B1及第二藍色發光元件B2的點亮。接著，作為寫入R的圖像信號後的背光的點亮，進行第二紅色發光元件R2及第二藍色發光元件B2的點亮。此外，作為寫入G的圖像信號後的背光的點亮，進行綠色發光元件G及第一藍色發光元件B1的點亮。此外，作為寫入B的圖像信號後的背光的點亮，進行第二藍色發光元件B2及第一藍色發光元件B1的點亮。
藉由採用圖5B所示的結構，可以在RGB的色彩單元轉換的期間中設置藍色的發光期間，所以可以得到與圖4B同樣的效果。此外，作為第一紅色發光元件R1和第二紅色發光元件R2、第一藍色發光元件B1和第二藍色發光元件B2，也可以使用由具有不同的色品座標的材料構成的發光元件，從而可以擴大彩色顯示的顏色表現範圍。
本實施例模式所說明的液晶顯示裝置當進行靜態圖像顯示時可以謀求實現低功耗化。
本實施例模式可以與其他實施例模式所記載的結構適當地組合來實施。
[實施例模式4]
圖6示出液晶顯示模組190的結構。液晶顯示模組190包括背光部130、液晶元件被設置為矩陣狀的顯示面板120、夾持顯示面板120的偏光板125a及偏光板125b。可以將發光元件例如三原色的LED(133R、133G及133B)配置為矩陣狀，並將在顯示面板120和發光元件之間配置擴散板134而用作背光部130。此外，用作外部輸入端子的FPC(撓性印刷電路)126電連接到設置在顯示面板120中的端子部。
在圖6中，由箭頭(R、G及B)示意性地示出三種顏色的光135。從背光部130依次發射的脈衝狀的不同顏色的光由與背光部130同步地工作的顯示面板120的液晶元件調變，然後從液晶顯示模組190到達觀察者。觀察者將依次發射的光認識為映射。
此外，圖6模式性地示出外光139透射顯示面板120上的液晶元件並被其下部電極反射的情況。透射液晶元件的光的強度由圖像信號調變，所以觀察人也可以根據外光139的反射光而可以看到映射。
圖7A是顯示面板120中的顯示區的平面圖，且示出一個像素中的像素。圖7B是沿著圖7A的線Y1-Y2及線Z1-Z2的截面圖。
在圖7A中，多個源極佈線層(包括源極電極層或汲極電極層405a)以彼此平行(附圖中在上下方向上延伸)且彼此分開的方式被配置。多個閘極佈線層(包括閘電極層401)以在與源極佈線層大體正交的方向上(附圖中在左右方向上)延伸且彼此分開的狀態被配置。電容佈線層408被配置在與多個閘極佈線層分別相鄰的位置上，並且，在與閘極佈線層大體平行的方向上，即在與源極佈線層大體正交的方向上(附圖中在左右方向上)延伸。
圖7A和7B的液晶顯示裝置是半透射型液晶顯示裝置，並且，像素區由反射區498及透射區499構成。在反射區498中，在透明電極層447上作為像素電極層而形成反射電極層446。在透射區499中，作為像素電極層而只有形成透明電極層447。注意，雖然在圖7A和7B中示出在層間膜413上依次層疊透明電極層447、反射電極層446的實例，但是也可以在層間膜413上依次層疊反射電極層446、透明電極層447。在電晶體450上設置絕緣膜407、409及層間膜413，並且，在形成於絕緣膜407、409及層間膜413中的開口(接觸孔)中，透明電極層447及反射電極層446與電晶體450電連接。
如圖7B所示，在第二基板442上形成有公共電極層(也稱為對置電極層)448，並且，該公共電極層448夾著液晶層444而與第一基板441上的透明電極層447及反射電極層446相對。注意，在圖7A和7B所示的液晶顯示裝置中，在透明電極層447及反射電極層446與液晶層444之間設置有對準膜460a，並且，在公共電極層448與液晶層444之間設置有對準膜460b。對準膜460a和對準膜460b是具有控制液晶的對準的功能的絕緣層，並且，根據液晶材料而也可以不設置。
電晶體450是底閘結構的反交錯型電晶體的實例，該電晶體450包括閘極電極層401、閘極絕緣層402、半導體層404、源極電極層或汲極電極層405a以及源極電極層或汲極電極層405b。層疊藉由與閘極電極層551相同的製程形成的電容佈線層408、閘極絕緣層402、源極電極層或汲極電極層405a以及與源極電極層或汲極電極層405b相同的製程形成的導電層449，來形成電容器。注意，較佳的是，覆蓋電容佈線層408地形成與由鋁(Al)、銀(Ag)等反射導電膜形成的反射電極層446。
本實施例模式所示的半透射型液晶顯示裝置藉由控制電晶體450的導通/截止來在透射區499中顯示彩色的動態圖像，並且，藉由控制電晶體560的導通/截止來在反射區498中顯示單色(黑白)的靜態圖像。
在透射區499中，利用來自設置在第一基板441一側的背光的入射光來進行顯示。藉由將RGB的發光二極體(LED)用於背光，可以進行彩色顯示。再者，在本實施例模式中，採用使用發光二極體(LED)以時間分割的方式進行彩色顯示的繼時加法混色法(場循序方法)。
另一方面，在反射區498中藉由利用反射電極層577反射從第二基板446一側的外光而進行顯示。
圖8和圖9示出在液晶顯示裝置中將反射電極層446形成為凹凸形狀的實例。圖8及圖9是在圖7A中將反射電極層446形成為凹凸形狀的情況下的沿著線Y1-Y2及線Z1-Z2的截面圖。圖8是藉由在反射區498中將層間膜413的表面形成為凹凸形狀，以在反射電極層446上形成凹凸形狀的實例。可以進行選擇性的蝕刻加工，以形成層間膜413表面的凹凸形狀。例如，可以對感光性的有機樹脂進行光微影製程來形成具有凹凸形狀的層間膜413。此外，圖9是藉由在反射區498中在層間膜413上設置凸形狀的結構體，以在反射電極層446上形成凹凸形狀的實例。注意，在圖9中，利用絕緣層480及絕緣層482的疊層來形成凸形狀的結構體。例如，作為絕緣層480，可以使用氧化矽、氮化矽等無機絕緣層，並且，作為絕緣層482，可以使用聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂等有機樹脂。首先，藉由濺射法在層間膜413上形成氧化矽膜，並且，藉由塗布法在氧化矽膜上形成聚醯亞胺樹脂膜。將氧化矽膜用作蝕刻停止層，對聚醯亞胺樹脂膜進行蝕刻。藉由以受到加工的聚醯亞胺樹脂層為掩模對氧化矽膜進行蝕刻，可以形成如圖9所示的由絕緣層480和絕緣層482的疊層構成的凸形狀的結構體。
如圖8及圖9所示，當反射電極層446的表面具有凹凸形狀時，使所入射的外光漫反射，從而可以進行更良好的顯示。因此，提高顯示的可見度。
此外，下面示出液晶顯示裝置中的具有反射經過液晶層入射的光的區域和具有透光性的區域的像素電極的一例。圖10A是像素的俯視圖的一例。沿著圖10A中的線S-R截斷的截面相當於圖10B。
圖10B圖示電晶體610，其中在基板610上至少包括閘極佈線層602、閘極絕緣層603、氧化物半導體層604、源極佈線層606、汲極佈線層605。電晶體610可以藉由與電晶體450相同的製程形成。此外，氧化物半導體層604被第一層間絕緣層607a和第二層間絕緣層607b的疊層覆蓋。第一層間絕緣層607a是氧化物絕緣層(典型的是，可藉由濺射法得到的氧化矽膜)，第二層間絕緣層607b是氮化物絕緣層(典型的是，可藉由濺射法得到的氮化矽膜)。
具有圖10A所示的像素結構的液晶顯示裝置能夠使背光的多種LED依次點亮來進行全彩色的動態圖像顯示及靜態圖像顯示。此外，可以在使背光處於截止狀態的情況下對反射電極層609施加電壓，且調節在其上的液晶層的光量進行單色的靜態圖像顯示。
在圖10A所示的像素中，組合透明電極層608和與其一部分重疊的反射電極層609來用作一個像素電極層。全彩色顯示時的顯示區是透明電極層608不與反射電極層609重疊的區域。此外，黑白顯示時的顯示區的面積與反射電極層609的面積相同。
此外，如圖10B所示，像素電極層形成在具有凹凸形狀的第三層間絕緣層607c上，並且其表面具有凹凸形狀。藉由在反射電極層609的表面設置凹凸形狀來防止鏡面反射並在表面上散射光，從而進行顯示。
本實施例模式可以與其他實施例模式自由組合。
[實施例模式5]
在本實施例模式中示出可應用於本發明說明所公開的液晶顯示裝置的電晶體的例子。對於可應用於本發明說明所公開的液晶顯示裝置的電晶體的結構沒有特別的限制，例如可以採用具有頂閘結構或底閘結構的交錯型及平面型等。此外，電晶體可以採用形成一個通道形成區的單閘結構、形成兩個通道形成區的雙閘(double gate)結構或形成三個通道形成區的三閘結構。另外，還可以採用在通道區的上及下隔著閘極絕緣層配置兩個閘電極層的雙閘極(dual gate)型。另外，圖11A至11D示出電晶體的截面結構的一例。圖11A至11D所示的電晶體將氧化物半導體用作半導體。使用氧化物半導體的優點是藉由較簡單且低溫的製程可以得到高遷移率及低截止電流。但是，也可以使用其他半導體。
圖11A所示的電晶體410是底閘結構的薄膜電晶體中之一，且還將其稱為反交錯型薄膜電晶體。
電晶體410在具有絕緣表面的基板400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406a及汲極電極層406b。此外，設置有覆蓋電晶體410並層疊在氧化物半導體層403的絕緣層411。在絕緣層411上還形成有保護絕緣層412。
圖11B所示的電晶體420是被稱為通道保護型(也稱為通道停止型)的底閘結構之一，且還將其稱為反交錯型薄膜電晶體。
電晶體420在具有絕緣表面的基板400上包括閘電極層401、閘極絕緣層402、氧化物半導體層403、覆蓋氧化物半導體層403的通道形成區的用作通道保護層的絕緣層427、源極電極層406a及汲極電極層406b。此外，覆蓋電晶體420地形成有保護絕緣層412。
圖11C所示的電晶體430是底閘型的薄膜電晶體，並且在具有絕緣表面的基板400上包括閘極電極層401、閘極絕緣層402、源極電極層406a、汲極電極層406b及氧化物半導體層403。此外，設置有覆蓋電晶體430且與氧化物半導體層403接觸的絕緣層411。在絕緣層411上還形成有保護絕緣層412。
在電晶體430中，與基板400及閘極電極層401上接觸地設置閘極絕緣層402，在閘極絕緣層402上接觸地設置主動電極層406a、汲極電極層406b。而且，在閘極絕緣層402及汲極電極層406a、汲極電極層406b上設置有氧化物半導體層403。
圖11D所示的電晶體440是頂閘結構的薄膜電晶體中之一種。電晶體440在具有絕緣表面的基板400上包括絕緣層437、氧化物半導體層403、源極電極層406a、汲極電極層406b、閘極絕緣層402、閘極電極層401。與源極電極層406a、汲極電極層406b接觸地設置有佈線層436a、佈線層436b，並且源極電極層406a、汲極電極層406b分別與佈線層436a、佈線層436b電連接。
在本實施例模式中，作為半導體層使用氧化物半導體層403。作為用於氧化物半導體層403的氧化物半導體，可以使用四元金屬氧化物的In-Sn-Ga-Zn-O類、三元金屬氧化物的In-Ga-Zn-O類、In-Sn-Zn-O類、In-Al-Zn-O類、Sn-Ga-Zn-O類、Al-Ga-Zn-O類、Sn-Al-Zn-O類、二元金屬氧化物的In-Zn-O類、Sn-Zn-O類、Al-Zn-O類、Zn-Mg-O類、Sn-Mg-O類、單元金屬氧化物的In-Mg-O類、In-O類、Sn-O類、Zn-O類等。此外，上述氧化物半導體也可以包含SiO2。在此，例如In-Ga-Zn-O類氧化物半導體是指至少包含In、Ga及Zn的氧化物半導體，且對於其組成比沒有特別的限制。此外，也可以包含In、Ga及Zn以外的元素。
另外，作為氧化物半導體層403，可以使用以化學式InMO3(ZnO)m(m>0)表示的氧化物半導體。在此，M表示選自Ga、Al、Mn及Co中的一種或多種金屬元素。例如，作為M，有Ga、Ga及Al、Ga及Mn或Ga及Co等。
使用氧化物半導體層403的電晶體410、420、430、440可以降低截止狀態下的電流值(截止電流值)。因此，可以延長圖像資料等的電信號的保持時間，並也可以將寫入間隔設定得長。從而，因為可以減少刷新工作的頻度，所以可以發揮抑制功耗的效果。
此外，由於使用氧化物半導體層403的電晶體410、420、430、440可以得到較高的電場效應遷移率，可以進行高速驅動。因此，藉由將該電晶體用於液晶顯示裝置的像素部，可以抑制顏色分離而提供高圖像品質的圖像。另外，因為該電晶體在同一基板上分別製造驅動電路部、像素部，所以可以縮減液晶顯示裝置的部件數量。
對於能夠用於具有絕緣表面的基板400的基板沒有大的限制，而可以使用玻璃基板諸如鋇硼矽酸鹽玻璃基板、鋁硼矽酸鹽玻璃基板等。
在底閘結構的電晶體410、420、430中，也可以將成為基底膜的絕緣膜設置在基板和閘電極層之間。基底膜具有防止來自基板的雜質元素的擴散的功能，並且使用由選自氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜或氧氮化矽膜中的一種膜或多種膜構成的疊層結構形成該基底膜。
作為閘電極層401的材料，可以使用鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹、鈧等的金屬材料或以上述金屬材料為主要成分的合金材料，以單層或疊層形成閘電極層401。
作為閘極絕緣層402，可以藉由電漿CVD法或濺射法等並使用氧化矽層、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的單層或疊層形成。例如，作為第一閘極絕緣層，藉由電漿CVD法形成厚度為50nm以上且200nm以下的氮化矽層(SiNy(y>0))，且在第一閘極絕緣層上層疊用作第二閘極絕緣層的厚度為5nm以上且300nm以下的氧化矽層(SiOx(x>0))，來形成總厚度為200nm以上的閘極絕緣層。
作為用於源極電極層406a、汲極電極層406b的導電膜，例如使用選自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、W中的元素或以上述元素為主要成分的合金膜、組合上述元素的合金膜等。此外，還可以採用在Al、Cu等的金屬層的下側或上側的一個或兩者層疊Ti、Mo、W等的高熔點金屬層的結構。另外，可以藉由使用添加有防止在Al膜中產生小丘或晶須的元素(Si、Nd、Sc等)的Al材料，來提高耐熱性。
如連接到源極電極層406a、汲極電極層406b的佈線層436a、佈線層436b那樣的導電膜也可以使用與源極電極層406a、汲極電極層406b同樣的材料。
此外，作為成為源極電極層406a、汲極電極層406b(包括由與它們相同的層形成的佈線層)的導電膜，也可以使用導電金屬氧化物形成。作為導電金屬氧化物，可以使用氧化銦(In2O3)、氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦氧化錫合金(In2O3-SnO2，縮寫為ITO)、氧化銦氧化鋅合金(In2O3-ZnO)或使這些金屬氧化物材料包含氧化矽的材料。
作為絕緣層411、427、437，典型地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等。
保護絕緣層412可以使用無機絕緣膜諸如氮化矽膜、氮化鋁膜、氮氧化矽膜、氮氧化鋁膜等。
此外，也可以在保護絕緣層412上形成平坦化絕緣膜以減少因電晶體產生的表面凹凸。作為平坦化絕緣膜，可以使用聚醯亞胺、丙烯酸、苯並環丁烯等的有機材料。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)等。另外，也可以藉由層疊多個由這些材料形成的絕緣膜，形成平坦化絕緣膜。
像這樣，在本實施例模式中，藉由使用包括氧化物半導體層的電晶體，可以提供高功能的液晶顯示裝置。
[實施例模式6]
在本實施例模式中，參照圖12A至12E對包括氧化物半導體層的電晶體及製造方法的一例進行詳細說明。可以與上述實施例模式同樣地進行與上述實施例模式相同部分或具有同樣功能的部分及製程，而省略反復說明。此外，省略相同部分的詳細說明。
圖12A至12E示出電晶體的截面結構的一例。在圖12A至12E中示出製造製程的電晶體510是與圖11A所示的電晶體410相同的底閘結構的反交錯型薄膜電晶體。
作為用於本實施例模式的半導體層的氧化物半導體，使用如下一種氧化物半導體，其中藉由以從氧化物半導體去除n型雜質的氫，並儘量不包含氧化物半導體的主要成分之外的雜質的方式進行高純度化，實現I型(本徵)或大致I型。也就是說，其特徵在於不藉由添加雜質進行I型化，而藉由儘量去除氫、水等的雜質，可以實現高純度化的I型(本徵半導體)或近於高純度化的I型。因此，電晶體510所具有的氧化物半導體層是高純度化及在電性I型(本徵)化的氧化物半導體層。
此外，在高純度化的氧化物半導體中，載子極少(近於0)，載子濃度低於1×1014/cm3，最好低於1×1012/cm3，更佳地低於1×1011/cm3。
因為在氧化物半導體中載子極少，所以具備氧化物半導體層的電晶體中可以減少截止電流。截止電流越少越佳。
明確而言，上述的具備氧化物半導體層的電晶體可以在室溫下將通道寬度的每1μm的截止電流密度設定為10aA/μm(1×10-17A/μm)以下或1aA/μm(1×10-18A/μm)以下，進一步設定為10zA/μm(1×10-20A/μm)以下。
藉由將在截止狀態下的電流值(截止電流值)極小的電晶體用作實施例模式1的像素部中的電晶體，可以減少靜態圖像區中的刷新工作的頻度。
此外，上述的具備氧化物半導體層的電晶體510幾乎沒有導通電流的溫度依賴性，並且截止電流仍極小。
下面，參照圖12A至12E說明在基板505上製造電晶體510的製程。
首先，在具有絕緣表面的基板505上形成導電膜，然後藉由第一光微影製程形成閘電極層511。另外，也可以藉由噴墨法形成抗蝕劑掩模。因為當藉由噴墨法形成抗蝕劑掩模時不使用光掩模，所以可以減少製造成本。
作為具有絕緣表面的基板505，可以使用與實施例模式5所示的基板400同樣的基板。在本實施例模式中，作為基板505使用玻璃基板。
也可以在基板505和閘電極層511之間設置成為基底膜的絕緣膜。基底膜具有防止來自基板505的雜質元素的擴散的功能，並且使用由選自氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜、氧氮化矽膜中的一種膜或多種膜構成的疊層結構形成基底膜。
此外，作為閘電極層511的材料，可以使用鉬、鈦、鉭、鎢、鋁、銅、釹、鈧等的金屬材料或以上述金屬材料為主要成分的合金材料以單層或疊層形成。
接著，在閘電極層511上形成閘極絕緣層507。作為閘極絕緣層507，可以藉由電漿CVD法或濺射法等並使用氧化矽層、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的單層或疊層形成。
作為本實施例模式的氧化物半導體，使用藉由去除雜質而實現I型化或實際上I型化的氧化物半導體。因為這種高純度化的氧化物半導體對介面能級、介面電荷極敏感，所以氧化物半導體層和閘極絕緣層之間的介面是重要的。由此，與高純度化的氧化物半導體接觸的閘極絕緣層被要求高圖像品質化。
例如，使用μ波(例如，頻率為2.45GHz)的高密度電漿CVD可以形成緻密且絕緣耐壓性及品質高的絕緣層，所以是較佳的。這是因為藉由使高純度化的氧化物半導體和高圖像品質的閘極絕緣層密接，可以減少介面能級而使介面特性為良好。
當然，只要能夠形成用作閘極絕緣層的優質的絕緣層，就可以應用濺射法、電漿CVD法等的其他成膜方法。此外，也可以採用藉由成膜之後的熱處理，對閘極絕緣層的膜性質、與氧化物半導體之間的介面特性進行改善的絕緣層。總之，只要採用如下絕緣膜，作為閘極絕緣層的膜性質良好，可以減少與氧化物半導體之間的介面能級密度而形成良好的介面。
此外，為了儘量不使閘極絕緣層507、氧化物半導體膜530包含氫、羥基及水分，作為在形成氧化物半導體膜530之前進行的預處理，最好在濺射裝置的預備加熱室中對形成有閘電極層511的基板505或閘極絕緣層507的基板505進行預備加熱，來吸附在基板505的氫、水分等的雜質進行脫離及排氣。注意，作為設置在預備加熱室的排氣單元，最好使用低溫泵。另外，也可以省略這種預備加熱處理。此外，也可以同樣地在形成絕緣層516之前對形成到源極電極層515a及汲極電極層515b的基板505進行這種預備加熱。
接著，在閘極絕緣層507上形成厚度為2nm以上且200nm以下，最好為5nm以上且30nm以下的氧化物半導體膜530(參照圖12A)。
另外，在藉由濺射法形成氧化物半導體膜530之前，進行引入氬氣體產生電漿的反濺射，而去除附著於第二閘極絕緣層507表面的粉狀物質(也稱為微粒、塵屑等)。反濺射是指如下一種方法，其中不對靶一側施加電壓而在氬氣圍下使用RF電源對基板一側施加電壓來在基板附近形成電漿，來對表面進行改善。另外，也可以使用氮、氦、氧等代替氬氣圍。
作為用於氧化物半導體膜530的氧化物半導體，可以使用實施例模式5所示的四元金屬氧化物、三元金屬氧化物、二元金屬氧化物、In-O類、Sn-O類、Zn-O類等的氧化物半導體。此外，上述氧化物半導體也可以包含SiO2。在本實施例模式中，作為氧化物半導體膜530使用In-Ga-Zn-O類氧化物靶並藉由濺射法進行成膜。該步驟的截面圖相當於圖12A。此外，可以在稀有氣體(典型的是氬)氣圍下、氧氣圍下或稀有氣體和氧的混合氣圍下藉由濺射法形成氧化物半導體膜530。
作為用來透過濺射法製造氧化物半導體膜530的靶，例如可以使用具有In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:1[mol數比](也就是說，In:Ga:Zn=1:1:0.5[atom比])的組成比的靶等。此外，還可以使用具有In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:2[mol數比](也就是說，In:Ga:Zn=1:1:1[atom比])的組成比的靶或具有In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:4[mol數比](也就是說，In:Ga:Zn=1:1:2[atom比])的組成比的靶。氧化物靶的填充率為90%以上且100%以下，最好為95%以上且99.9%以下。藉由使用高填充率的金屬氧化物靶，所形成的氧化物半導體膜成為緻密的膜。
作為在形成氧化物半導體膜530之前使用的濺射氣體，最好使用去除了氫、水、羥基或氫化物等雜質的高純度氣體。
在保持為減壓狀態的沉積室中保存基板，將基板溫度設定為100℃以上且600℃以下，最好設定為200℃以上且400℃以下。藉由當一邊加熱基板一邊進行成膜，可以減少形成的氧化物半導體膜所包含的雜質濃度。此外，可以減輕濺射所引起的損傷。而且，一邊去除沉積室中的水分一邊引入去除氫及水分的濺射氣體，使用上述靶在基板505上形成氧化物半導體膜530。為了去除沉積室中的水分，最好使用吸附型的真空泵，例如低溫泵、離子泵、鈦昇華泵。此外，作為排氣單元，也可以使用配備有冷阱的渦輪泵。在使用低溫泵進行排氣的沉積室中，例如因為對氫原子、水(H2O)等的包含氫原子的化合物(更佳的是包含碳原子的化合物)等進行了排氣，所以可以減少在該沉積室中形成的氧化物半導體膜所包含的雜質濃度。
作為成膜條件的一例，可以應用如下條件：基板和靶之間的距離為100mm，壓力為0.6Pa，直流(DC)電源為0.5kW，氧氣圍(氧流量比率為100%)。另外，藉由使用脈衝直流電源，可以減輕在進行成膜時產生的粉狀物質(也稱為微粒、塵屑等)，且膜厚度分佈也變得均勻，所以是最好的。
接著，藉由第二光微影製程將氧化物半導體膜530加工為島狀的氧化物半導體層。此外，也可以藉由噴墨法形成用來形成島狀的氧化物半導體層的抗蝕劑掩模。因為當藉由噴墨法形成抗蝕劑掩模時不使用光掩模，可以減少製造成本。
此外，當在閘極絕緣層507形成接觸孔時，在進行氧化物半導體膜530的加工同時進行該製程。
注意，作為在此進行的氧化物半導體膜530的蝕刻，可以採用乾蝕刻及濕蝕刻中的一個或者兩者。例如，作為用於氧化物半導體膜530的濕蝕刻的蝕刻液，可以使用混合有磷酸、醋酸、硝酸的溶液，例如可以使用ITO07N(由日本關東化學株式會社製造)等。
接著，對氧化物半導體層進行第一加熱處理。藉由該第一加熱處理，可以進行氧化物半導體層的脫水化或脫氫化。第一加熱處理的溫度為400℃以上且750℃以下，或為400℃以上且基板的應變點以下。在此，對加熱處理裝置中之一種的電爐引入基板，在氮氣圍下以450℃對氧化物半導體層進行1小時的加熱處理，然後不使其接觸於大氣以防止水、氫再次混入到氧化物半導體層，由此得到氧化物半導體層531(參照圖12B)。
注意，加熱處理裝置不侷限於電爐而可以是利用由電阻發熱體等的發熱體的熱傳導或熱輻射對被處理物進行加熱的裝置。例如，可以使用GRTA(Gas Rapid Thermal Anneal)裝置、LRTA(Lamp Rapid Thermal Anneal)裝置等的RTA(Rapid Thermal Anneal)裝置。LRTA裝置是利用鹵素燈、金鹵燈、氙弧燈、碳弧燈、高壓鈉燈、或者高壓汞燈等的燈發射的光(電磁波)的輻射來加熱被處理物的裝置。GRTA裝置是利用高溫的氣體進行加熱的裝置。作為高溫的氣體，使用在進行加熱處理的情況下也不與被處理物產生反應的惰性氣體如氬等的稀有氣體或氮。
例如，作為第一加熱處理可以進行GRTA，其中將基板移動到加熱到高溫，即650℃至700℃的惰性氣體中，進行幾分鐘的加熱，然後將基板從加熱到高溫的惰性氣體中取出。
另外，在第一加熱處理中，最好不使氮或稀有氣體諸如氦、氖、氬等的稀有氣體包含水、氫等。或者，將引入到加熱處理裝置的氮或稀有氣體諸如氦、氖、氬等的純度設定為6N(99.9999%)以上，最好設定為7N(99.99999%)以上(即，將雜質濃度設定為1ppm以下，最好設定為0.1ppm以下)。
此外，在藉由第一加熱處理對氧化物半導體層進行加熱之後，也可以對相同的爐中引入高純度的氧氣體、高純度的N2O氣體或超乾燥氣體(露點為-40℃以下，最好為-60℃以下)。最好不使氧氣體或N2O氣體包含水、氫等。或者，將引入到加熱處理裝置的氧氣體或N2O氣體的純度設定為6N以上，最好設定為7N以上(即，將氧氣體或N2O氣體中的雜質濃度設定為1ppm以下，最好設定為0.1ppm以下)。利用氧氣體或N2O氣體的作用來供應因藉由脫水化處理或脫氫化處理的雜質消除製程而同時減少的構成氧化物半導體的主要成分材料的氧，從而使氧化物半導體層高純度化及在電性I型(本徵)化。
此外，也可以對加工為島狀的氧化物半導體層之前的氧化物半導體膜530進行氧化物半導體層的第一加熱處理。在此情況下，在第一加熱處理之後將基板從加熱裝置取出而進行光微影製程。
注意，除了上述之外，只要在形成氧化物半導體層之後，就可以在氧化物半導體層上層疊源極電極層及汲極電極層之後或在源極電極層及汲極電極層上形成絕緣層之後進行第一加熱處理。
另外，當在閘極絕緣層507形成接觸孔時，可以在對氧化物半導體膜530進行第一加熱處理之前或之後進行該形成製程。
此外，藉由將形成氧化物半導體層的製程分為兩次，且將加熱處理分為兩次，基底構件的材料不論是氧化物、氮化物、金屬等的材料，也可以形成具有厚度厚的結晶區(單晶區)，即可以形成具有進行了垂直於膜表面的c軸對準的結晶區的氧化物半導體層。例如，形成3nm以下至15nm以下的第一半導體膜，即在氮、氧、稀有氣體或乾燥空氣的氣圍下進行450℃以上且850℃以下，最好進行550℃以上且750℃以下的第一加熱處理，且在包括表面的區域形成具有結晶區(包括板狀結晶)的第一氧化物半導體膜。而且，也可以形成厚於第一半導體膜的第二氧化物半導體膜，以450℃以上且850℃以下，最好以600℃以上且700℃以下進行第二加熱處理，以第一氧化物半導體膜為結晶生長的種使它向上方進行結晶生長，來使第二氧化物半導體膜的整體進行晶化，從而形成具有厚度厚的結晶區的氧化物半導體層。
接著，在閘極絕緣層507及氧化物半導體層531上形成成為源極電極層515a及汲極電極層515b(包括由與它們相同的層形成的佈線)的導電膜。作為用於源極電極層515a及汲極電極層515b的導電膜，可以使用用於實施例模式5所示的源極電極層406a、汲極電極層406b的材料。
藉由第三光微影製程在導電膜上形成抗蝕劑掩模，選擇性地進行蝕刻形成源極電極層515a、汲極電極層515b，然後去除抗蝕劑掩模(參照圖12C)。
對於藉由第三光微影製程形成抗蝕劑掩模時的曝光，最好使用紫外線、KrF雷射、ArF雷射。後面形成的電晶體通道長度L取決於氧化物半導體層531上的相鄰的源極電極層的下端部和汲極電極層的下端部之間的間隔寬度。另外，在當通道長度L短於25nm時進行曝光的情況下，最好使用波長極短，即幾nm至幾十nm的超紫外線(Extreme Ultraviolet)進行藉由第三光微影製程形成抗蝕劑掩模時的曝光。利用超紫外線的曝光的解析度高，且其聚焦深度大。因此，也可以將後面形成的電晶體的通道長度L設定為10nm以上且1000nm以下，這樣可以實現電路的工作速度的高速化，再者因為截止電流值極小，所以還可以實現低功耗化。
此外，為了縮減用於光微影製程的光掩模數及製程數，也可以使用由透射的光成為多種強度的曝光掩模的多色調掩模形成的抗蝕劑掩模進行蝕刻製程。由於使用多色調掩模形成的抗蝕劑掩模成為具有多種厚度的形狀，且藉由進行蝕刻進一步改變形狀，因此可以用於加工為不同圖案的多個蝕刻製程。由此，可以使用一個多色調掩模形成至少對應於兩種以上的不同圖案的抗蝕劑掩模。從而，可以縮減曝光掩模數，並還可以縮減與其對應的光微影製程，所以可以實現製程的簡化。
注意，更佳的是：當進行導電膜的蝕刻時，使蝕刻條件最佳化以防止氧化物半導體層531被蝕刻而分斷。但是，難以得到只對導電膜進行蝕刻而完全不對氧化物半導體層531進行蝕刻的條件，有時當對導電膜進行蝕刻時氧化物半導體層531的一部分也被蝕刻，而成為具有槽部(凹部)的氧化物半導體層531。
在本實施例模式中，因為作為導電膜使用Ti膜，並作為氧化物半導體層531使用In-Ga-Zn-O類氧化物半導體，所以作為導電膜的蝕刻劑使用混合磷酸、醋酸及硝酸的溶液。
接著，也可以進行使用N2O、N2、Ar等的氣體的電漿處理，來去除附著到露出的氧化物半導體層的表面的吸附水等。在進行電漿處理的情況下，不接觸於大氣而形成與氧化物半導體層的一部分接觸的成為保護絕緣膜的絕緣層516。
絕緣層516至少具有1nm以上的厚度，並且可以適當地採用濺射法等的防止對絕緣層516混入水、氫等的雜質的方法形成絕緣層516。當絕緣層516包含氫時，有如下憂慮：因該氫侵入到氧化物半導體層或該氫抽出氧化物半導體層中的氧而使氧化物半導體層的背通道低電阻化(N型化)，因此形成寄生通道。由此，重要的是，在成膜方法中不使用氫以使絕緣層516成為儘量不包含氫的膜。
在本實施例模式中，藉由濺射法形成用作絕緣層516的厚度為200nm的氧化矽膜。將成膜時的基板溫度設定為室溫以上且300℃以下，即可。在本實施例模式中設定為100℃。可以在稀有氣體(典型的是氬)氣圍下、氧氣圍下或稀有氣體和氧的混合氣圍下，藉由濺射法形成氧化矽膜。此外，作為靶，可以使用氧化矽靶或矽靶。例如，可以在包含氧的氣圍下藉由濺射法並使用矽靶形成氧化矽。作為與氧化物半導體層接觸形成的絕緣層516，使用不包含水分、氫離子、OH-等的雜質，並阻擋這些雜質從外部侵入的無機絕緣膜，典型的是，氧化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜或氧氮化鋁膜等。
為了當形成氧化物半導體膜530的同時去除絕緣層516的沉積室中的水分，最好使用吸附型的真空泵(低溫泵等)。藉由使用低溫泵排氣的沉積室進行成膜，可以減少絕緣層516所包含的雜質的濃度。此外，作為為了去除絕緣層516的沉積室中的殘留水分的排氣單元，也可以配備有冷阱的渦輪泵。
作為當形成絕緣層516時使用的濺射氣體，最好使用去除了氫、水、羥基或氫化物等的雜質的高純度氣體。
接著，在惰性氣體氣圍下或氧氣體氣圍下進行第二加熱處理(最好為200℃以上且400℃以下，例如為250℃以上且350℃以下)。例如，在氮氣圍下以250℃進行1小時的第二加熱處理。藉由第二加熱處理，氧化物半導體層在其一部分與絕緣層516接觸的狀態下被加熱。
經過上述製程，可以對氧化物半導體膜進行第一加熱處理來從氧化物半導體層意圖性地去除氫、水分、羥基或氫化物(氫化合物)等的雜質，並供應伴隨雜質的消除製程同時減少的構成氧化物半導體的主要成分中之一種的氧。因此，氧化物半導體層高純度化及在電性I型化。
藉由上述製程形成電晶體510(參照圖12D)。
此外，當作為氧化物絕緣層使用包含缺陷多的氧化矽層時，藉由在形成氧化矽層之後進行加熱處理，使氧化物半導體層所包含的氫、水分、羥基或氫化物等的雜質擴散到氧化物絕緣層，而發揮進一步減少氧化物半導體層所包含的該雜質的效果。
也可以在絕緣層516上還形成保護絕緣層506。例如，藉由RF濺射法形成氮化矽膜。RF濺射法因為具有高量產性而最好用作保護絕緣層的形成方法。作為保護絕緣層，使用不包含水分等的雜質並阻擋這些雜質從外部侵入的無機絕緣膜諸如氮化矽膜、氮化鋁膜等。在本實施例模式中，使用氮化矽膜形成保護絕緣層506(參照圖12E)。
在本實施例模式中，作為保護絕緣層506，將形成到絕緣層516的基板505加熱到100℃至400℃，引入包含氫及水分被去除的高純度氮的濺射氣體並使用矽半導體的靶形成氮化矽膜。在此情況下，也最好與絕緣層516同樣地一邊去除處理室中的水分一邊形成保護絕緣層506。
也可以在形成保護絕緣層506之後，進一步在大氣中以100℃以上且200℃以下進行1小時以上且30小時以下的加熱處理。在該加熱處理中，既可以保持一定的加熱溫度地進行加熱，又可以反復從室溫到100℃以上且200℃以下的加熱溫度的升溫和從加熱溫度到室溫的降溫多次。
像這樣，藉由使用根據本實施例模式製造的包括高純度化的氧化物半導體層的電晶體，可以進一步降低截止狀態下的電流值(截止電流值)。由此，可以延長圖像資料等的電信號的保持時間，並將寫入間隔設定得長。從而，因為可以進一步減少刷新工作的頻度，所以可以提高抑制功耗的效果。
此外，因為包括高純度化的氧化物半導體層的電晶體可以得到高電場效應遷移率，所以可以進行高速驅動。因此，藉由在液晶顯示裝置的像素部使用該電晶體，可以抑制顏色分離，從而可以提供高圖像品質的圖像。另外，因為該電晶體在同一基板上分別製造驅動電路部或像素部，所以可以縮減液晶顯示裝置的部件數量。
本實施例模式可以與其他實施例模式適當地組合而實施。
[實施例模式7]
在本實施例模式中，參照圖13、圖14A至14D及圖16說明提高半透射型液晶顯示裝置的每一個像素中的反射光量和透射光量的像素結構。
圖13是說明本實施例模式所示的像素的平面結構的圖。圖14A和14B示出圖13中的鏈式線所示的S1-S2部及T1-T2部的截面結構。對於本實施例模式所說明的像素，在基板800上層疊有用作像素電極的透明電極823和反射電極825，並且像素電極藉由設置在絕緣膜827、絕緣膜828及有機樹脂膜822中的接觸孔855連接到電晶體851的汲極電極857。汲極電極857隔著絕緣膜重疊於電容佈線853，而構成儲存電容871(參照圖14A)。
電晶體851的閘電極858連接到佈線852，而源極電極856連接到佈線854。作為電晶體851，可以使用其他實施例模式所說明的電晶體。
藉由由反射電極825反射外光，可以將像素電極用作反射型液晶顯示裝置的像素電極。在反射電極825中設置有多個開口部826。在開口部826處不存在有反射電極825，且結構體820及透明電極823突出。藉由使背光的光從開口部826透射，可以將像素電極用作透射型液晶顯示裝置的像素電極。
此外，圖16是示出與圖14B不同的例子的截面圖，且是具有在開口部826中，結構體820及透明電極823不突出的結構的本發明的一個實施例模式。在圖14B中，背光射出口841和開口部826的尺寸大致相同。另一方面，在圖16中，背光射出口841和開口部826的尺寸不同，且離背光入射口842之間的距離也不同。因此，與圖16的結構相比，圖14B的結構可以得到較大的透射光量，所以可以說是最好的截面形狀。
形成有與開口部826重疊的結構體820。圖14B是沿著圖13中的T1-T2部的截面圖，並且它示出像素電極和結構體820的結構。圖14C是部分880的放大圖，而圖14D是部分881的放大圖。
反射光832示出由反射電極825反射的外光。有機樹脂膜822的上面具有凹凸形狀的彎曲面。藉由將該凹凸形狀的彎曲面反映於反射電極825，增大反射區的面積，並且由於減輕顯示圖像以外的反射，因此可以提高顯示圖像的可見度。從在截面形狀具有彎曲面的反射電極825的最彎曲的點相對的兩個傾斜面所形成的角度θR為90°以上，最好為100°以上且120°以下(參照圖14D)。
結構體820在開口部826一側具有背光射出口841，且背光(未圖示)一側具有背光入射口842。此外，結構體820的上部位置於反射電極825的表面的上方，且具有突出於反射電極的上端部的形狀，即結構體820的上端部和反射電極的上端部之間的距離H為0.1μm以上且3μm以下，最好為0.3μm以上且2μm以下。此外，將背光入射口842的面積形成得大於背光射出口841的面積。在結構體820的側面(除背光射出口841和背光入射口842之外的面)形成有反射層821。作為結構體820，可以使用氧化矽(SiOx)、氮化矽(SiNx)、氧氮化矽(SiNO)等的具有透光性的材料。作為反射層821，可以使用鋁(Al)、銀(Ag)等的光反射率高的材料。
從背光發射的透射光831經過背光入射口842入射到結構體820。雖然所入射的透射光831的有的一部分從背光射出口841直接射出，但是有一部分被反射層821反射到背光射出口841，有一部分進一步反射而回到背光入射口842。
此時，當參照穿過結構體820的背光射出口841和背光入射口842的結構體820的截面形狀時，在左右方向上彼此相對的側面成為傾斜面。藉由將各側面所形成的角度θT設定為小於90°，最好設定為10°以上且60°以下，可以高效地將從背光入射口842入射的透射光831引入到背光射出口841(參照圖14C)。
在現有的半透射型液晶顯示裝置中，當在像素電極中的用作反射電極的電極面積為SR，並且將用作透射電極的電極面積(開口部826的面積)設定為ST時，兩種電極的總面積為100%(SR+ST-=100%)。由於在具有本實施例模式所示的像素結構的半透射型液晶顯示裝置中，用作透射電極的電極面積ST相當於背光入射口842的面積，因此可以不增大開口部826的面積地，或不增高背光的亮度地提高透射光量。換言之，可以將外觀上的兩種電極的總面積設定為100%以上(SR+ST是100%以上)。
藉由採用本實施例模式，可以得到不增大功耗而明亮度更高且顯示品質良好的半透射型液晶顯示裝置。
本實施例模式可以與其他實施例模式所記載的結構適當地組合而實施。
[實施例模式8]
在本實施例模式中說明具備上述實施例模式所說明的液晶顯示裝置的電子裝置的例子。
圖15A是電子書(E-book)，可以包括框體9630、顯示部9631、操作鍵9632、太陽能電池9633、充放電控制電路9634。圖15A所示的電子書可以具有如下功能：顯示各種資訊(靜態圖像、動態圖像、文字圖像等)；將日曆、日期或時刻等顯示在顯示部上；對顯示在顯示部上的資訊進行操作或編輯；利用各種軟體(程式)控制處理；等。注意，在圖15A中，作為充放電控制電路9634的一例示出包括電池9635、DCDC轉換器(下面，縮寫為轉換器9636)的結構。
藉由採用圖15A所示的結構，當作為顯示部9631使用半透射型的液晶顯示裝置時，預測其在較明亮的狀態下也被使用，並且可以高效地進行利用太陽能電池9633的發電及利用電池9635的充電，所以是較佳的。注意，太陽能電池9633可以採用在框體9630的表面及背面設置來進行高效的電池9635的充電的結構，所以是較佳的。此外，當作為電池9635使用鋰離子電池，則有可以實現小型化等的優點。
此外，參照圖15B的方塊圖說明圖15A所示的充放電控制電路9634的結構及工作。圖15B示出太陽能電池9633、電池9635、轉換器9636、轉換器9637、開關SW1至SW3、顯示部9631，並且電池9635、轉換器9636、轉換器9637、開關SW1至SW3是對應於充放電控制電路9634的部分。
首先，說明太陽能電池9633利用外光進行發電時的工作的例子。使用轉換器9636對太陽能電池所產生的電力進行升壓或降壓以使它成為用來對電池9635進行充電的電壓。而且，當對於顯示部9631的工作使用來自太陽能電池9633的電力時，使開關SW1成為導通狀態，且使用轉換器9637進行升壓或降壓來設定為顯示部9631所需要的電壓。此外，當不在顯示部9631進行顯示時，採用使SW1成為截止狀態，而使SW2成為導通狀態，來進行電池9635的充電的結構，即可。
接著，說明太陽能電池9633不利用外光進行發電的工作的例子。藉由使開關SW3成為導通狀態，使用轉換器9637對積累於電池9635的電力進行升壓或降壓。並且，顯示部9631的工作使用來自電池9635的電力。
注意，雖然作為充電單元的一例示出太陽能電池9633，但是也可以採用使用其他單元進行電池9635的充電的結構。此外，還可以採用組合其他充電單元進行充電的結構。
本實施例模式可以與其他實施例模式所記載的結構適當地組合而實施。
100．．．液晶顯示裝置
101．．．像素部
102．．．A/D轉換電路
103．．．信號線
104．．．圖像信號供應源
105．．．掃描線
106．．．掃描線驅動電路
107．．．信號線驅動電路
108．．．像素
109．．．像素電晶體
110．．．圖像處理電路
111．．．記憶電路
112．．．比較電路
113．．．顯示控制電路
114．．．場循序信號產生電路
115．．．選擇電路
116．．．液晶元件
117．．．電容器
118．．．公共電極
120．．．顯示面板
121．．．驅動電路
122．．．像素部
123．．．像素
125a．．．偏光板
125b．．．偏光板
126．．．FPC
130．．．背光部
131．．．背光控制電路
132．．．背光
133．．．發光元件
134．．．擴散板
135．．．光
139．．．外部光
190．．．液晶顯示模組
301．．．動態圖像顯示期間
302．．．靜態圖像顯示期間
303．．．靜態圖像寫入期間
304．．．靜態圖像保持期間
311．．．發光元件
400．．．基板
401．．．閘極電極層
402．．．閘極絕緣層
403．．．氧化物半導體層
404．．．半導體層
405a．．．源極電極層或汲極電極層
405b．．．源極電極層或汲極電極層
406a．．．源極電極層
406b．．．汲極電極層
407．．．絕緣膜
408．．．電容佈線層
409．．．絕緣膜
410．．．電晶體
411．．．絕緣層
412．．．保護絕緣層
413．．．層間膜
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
441．．．基板
442．．．基板
444．．．液晶層
446．．．反射電極層
447．．．透明電極層
448．．．公共電極層
449．．．導電層
450．．．電晶體
460a．．．對準膜
460b．．．對準膜
480．．．絕緣層
482．．．絕緣層
498．．．反射區
499．．．透射區
505．．．基板
506．．．保護絕緣層
507．．．閘極絕緣層
510．．．電晶體
511．．．閘極電極層
515a．．．源極電極層
515b．．．汲極電極層
516．．．絕緣層
530．．．氧化物半導體膜
531．．．氧化物半導體層
601．．．基板
602．．．閘極佈線層
603．．．閘極絕緣層
604．．．氧化物半導體層
605．．．汲極佈線層
606．．．源極佈線層
607a．．．層間絕緣層
607b．．．層間絕緣層
607c．．．層間絕緣層
608．．．透明電極層
609．．．反射電極層
610．．．電晶體
800．．．基板
820．．．構造
821．．．反射層
822．．．有機樹脂膜
823．．．透明電極
825．．．反射電極
826．．．開口
827．．．絕緣膜
828．．．絕緣膜
831．．．透射光
832．．．反射光
841．．．背光出口
842．．．背光入口
851．．．電晶體
852．．．佈線
853．．．電容佈線
854．．．佈線
855．．．接觸孔
856．．．源極電極
857．．．汲極電極
858．．．閘極電極
871．．．儲存電容
880．．．部分
881．．．部分
9630．．．框體
9631．．．顯示部
9632．．．操作鍵
9633．．．太陽能電池
9634．．．充電和放電控制電路
9635．．．電池
9636．．．轉換器
9637．．．轉換器
圖1是說明液晶顯示裝置的一個模式的概念圖；
圖2是說明液晶顯示裝置的一個模式的圖；
圖3A至3C是說明液晶顯示裝置的驅動方法的一個模式的圖；
圖4A和4B是說明液晶顯示裝置的驅動方法的一個模式的圖；
圖5A和5B是說明液晶顯示裝置的驅動方法的一個模式的圖；
圖6是說明液晶顯示裝置的一個模式的圖；
圖7A和7B是說明液晶顯示裝置的一個模式的圖；
圖8是說明液晶顯示裝置的一個模式的圖；
圖9是說明液晶顯示裝置的一個模式的圖；
圖10A和10B是說明液晶顯示裝置的一個模式的圖；
圖11A至11D是說明可應用於液晶顯示裝置的電晶體的一個模式的圖；
圖12A至12E是說明可應用於液晶顯示裝置的電晶體的製造方法的一個模式的圖；
圖13是說明液晶顯示裝置的一個模式的圖；
圖14A至14D是說明液晶顯示裝置的一個模式的圖；
圖15A和15B是示出電子裝置的一個模式的圖及方塊圖；以及
圖16是說明液晶顯示裝置的一個模式的圖。
401．．．閘極電極層
402．．．閘極絕緣層
404．．．半導體層
405a．．．源極電極層或汲極電極層
405b．．．源極電極層或汲極電極層
407．．．絕緣膜
408．．．電容佈線層
409．．．絕緣膜
413．．．層間膜
441．．．基板
442．．．基板
444．．．液晶層
446．．．反射電極層
447．．．透明電極層
448．．．公共電極層
449．．．導電層
450．．．電晶體
460a．．．對準膜
460b．．．對準膜
498．．．反射區
499．．．透射區

Claims (11)

  1. 一種液晶顯示裝置，包含：顯示面板，該顯示面板包含：多個像素，該多個像素各包括透明電極、反射電極、電連接到該透明電極及該反射電極的電晶體；以及構成為驅動該多個像素的第一驅動電路，圖像處理電路，該圖像處理電路包含：能夠在連續的幀期間儲存多個圖像信號的記憶電路；構成為比較在該連續的幀期間中的該等圖像信號並計算差異的比較電路；以及顯示控制電路；以及背光部，該背光部包含：多個發光元件；以及驅動該多個發光元件的第二驅動電路，其中，該電晶體包括氧化物半導體，其中，該透明電極及該反射電極各構成為控制液晶的對準狀態，其中，該顯示面板構成為以動態圖像顯示模式或靜態圖像顯示模式驅動，其中，在該動態圖像顯示模式中，該比較電路判斷檢測出差異的連續的幀期間為動態圖像顯示期間，該圖像處理電路對該顯示面板輸出第一信號，該第一驅動電路驅動該顯示面板，該圖像處理電路對該背光部輸出第二信號， 且該第二驅動電路驅動該背光部，以及其中，在該靜態圖像顯示模式中，該比較電路判斷未檢測出差異的連續的幀期間為靜態圖像顯示期間，且該圖像處理電路停止對該背光部輸出該第二信號。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置，其中該多個發光元件包括發射第一顏色的第一發光元件、發射第二顏色的第二發光元件、及發射第三顏色的第三發光元件。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置，其中，該圖像處理電路構成以控制時鐘信號的供應至該第一驅動電路，其中，該時鐘信號在該動態圖像顯示模式中供應至該第一驅動電路，以及其中，該時鐘信號未供應至該第一驅動電路的該靜態圖像保持期間係設置在該靜態圖像顯示模式中。
  4. 一種液晶顯示裝置，包含：顯示面板，該顯示面板包含：多個像素，該多個像素各包括透明電極、反射電極、電連接到該透明電極及該反射電極的電晶體；以及構成為驅動該多個像素的第一驅動電路；背光部，該背光部包含：包括發射第一顏色的第一發光元件、發射第二顏色的第二發光元件、及發射第三顏色的第三發光元件的多個發光元件；以及 構成為驅動該多個發光元件的第二驅動電路；以及圖像處理電路，該圖像處理電路包含：構成為儲存圖像信號的記憶電路；構成為檢測儲存在該記憶電路中的連續的幀期間的該等圖像信號中的差異的比較電路；構成為根據該比較電路中檢測的該差異選擇並輸出該連續的幀期間的該等圖像信號的選擇電路；以及構成為根據來自該選擇電路的輸出信號控制對該第一驅動電路供應第一信號和對該第二驅動電路供應第二信號的顯示控制電路，其中，該電晶體包括氧化物半導體，其中，該顯示控制電路構成為當該比較電路未檢測出該差異時停止供應該第二信號，以及其中，該第一發光元件、該第二發光元件及該第三發光元件被該第二驅動電路控制為依序發光。
  5. 根據申請專利範圍第3項所述的液晶顯示裝置，其中，該圖像處理電路構成以控制時鐘信號供應至該第一驅動電路，以及其中，當該比較電路未檢測出該差異時，該時鐘信號停止供應至該該第一驅動電路。
  6. 一種液晶顯示裝置，包含：顯示面板，該顯示面板包括：多個像素，該多個像素各包括電晶體及像素電 極；以及操作上連接到該電晶體的第一驅動電路，其中，該像素電極包含透明電極及反射電極，背光部，該背光部包含：具有互不相同的發射顏色的多個發光元件；以及第二驅動電路；以及圖像處理電路，其中，該電晶體包括氧化物半導體，其中，該圖像處理電路包含包括多個記憶體的記憶電路、比較電路、選擇電路及顯示控制電路，其中，該記憶電路電連接到該比較電路及該選擇電路，其中，該比較電路電連接到該選擇電路及該顯示控制電路，其中，該選擇電路電連接到該顯示控制電路，以及其中，該顯示控制電路電連接到該第一驅動電路及該第二驅動電路。
  7. 根據申請專利範圍第1、4、和6項中任一項所述的液晶顯示裝置，還包含構成為檢測明亮度並對用來驅動該多個發光元件的該第二驅動電路供應信號的測光電路。
  8. 根據申請專利範圍第6項所述的液晶顯示裝置，其中該多個發光元件包括發射第一顏色的第一發光元件、發射第二顏色的第二發光元件、及發射第三顏色的第三發光元件，並且該第二驅動電路控制該第一發光元件、 該第二發光元件、該第三發光元件來使它們依序發光。
  9. 根據申請專利範圍第1、4、和6項中任一項所述的液晶顯示裝置，其中該透明電極部分地與該反射電極接觸並重疊。
  10. 根據申請專利範圍第1、4、和6項中任一項所述的液晶顯示裝置，還包含構成為對時間軸壓縮來自該顯示控制電路的圖像信號的場循序信號產生電路。
  11. 根據申請專利範圍第1、4、和6項中任一項所述的液晶顯示裝置，還包含太陽能電池，其中該太陽能電池開閉地安裝到該顯示面板，並且來自該太陽能電池的電力供應到該顯示面板、該背光部及該圖像處理電路。
TW099146124A 2009-12-28 2010-12-27 液晶顯示裝置和電子裝置 TWI539427B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009298482 2009-12-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201207830A TW201207830A (en) 2012-02-16
TWI539427B true TWI539427B (zh) 2016-06-21

Family

ID=44186993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099146124A TWI539427B (zh) 2009-12-28 2010-12-27 液晶顯示裝置和電子裝置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8866725B2 (zh)
JP (5) JP5689306B2 (zh)
KR (2) KR101781788B1 (zh)
TW (1) TWI539427B (zh)
WO (1) WO2011081008A1 (zh)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4837375B2 (ja) * 2005-12-22 2011-12-14 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 半透過型液晶表示装置及び携帯端末装置
WO2011081011A1 (en) * 2009-12-28 2011-07-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
CN105353551A (zh) 2009-12-28 2016-02-24 株式会社半导体能源研究所 液晶显示装置及电子设备
WO2011081041A1 (en) 2009-12-28 2011-07-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the semiconductor device
KR101878224B1 (ko) 2010-01-24 2018-07-16 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치와 이의 제조 방법
US9000438B2 (en) 2010-02-26 2015-04-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
CN102213854B (zh) * 2010-04-09 2015-08-05 株式会社半导体能源研究所 液晶显示装置及电子设备
WO2011145537A1 (en) 2010-05-21 2011-11-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
JP5852793B2 (ja) 2010-05-21 2016-02-03 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置の作製方法
KR101840186B1 (ko) 2010-05-25 2018-03-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
WO2011158948A1 (en) 2010-06-18 2011-12-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing power storage device
US8564529B2 (en) 2010-06-21 2013-10-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for driving liquid crystal display device
US9286848B2 (en) 2010-07-01 2016-03-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for driving liquid crystal display device
WO2012002165A1 (en) 2010-07-02 2012-01-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and method for driving liquid crystal display device
TWI541782B (zh) 2010-07-02 2016-07-11 半導體能源研究所股份有限公司 液晶顯示裝置
US9336739B2 (en) 2010-07-02 2016-05-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
JP5825895B2 (ja) 2010-08-06 2015-12-02 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
JP2012103683A (ja) 2010-10-14 2012-05-31 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置及び表示装置の駆動方法
TWI423198B (zh) 2011-04-20 2014-01-11 Wistron Corp 依據環境光之亮度調整畫面灰階度的顯示裝置及方法
US9935622B2 (en) 2011-04-28 2018-04-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Comparator and semiconductor device including comparator
US9019188B2 (en) * 2011-08-08 2015-04-28 Samsung Display Co., Ltd. Display device for varying different scan ratios for displaying moving and still images and a driving method thereof
JP6046413B2 (ja) 2011-08-08 2016-12-14 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 表示装置及びその駆動方法
US9299301B2 (en) 2011-11-04 2016-03-29 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method for driving the display device
US9208736B2 (en) 2011-11-28 2015-12-08 Samsung Display Co., Ltd. Display device and driving method thereof
US9129572B2 (en) 2012-02-21 2015-09-08 Samsung Display Co., Ltd. Display device and related method
US9355585B2 (en) * 2012-04-03 2016-05-31 Apple Inc. Electronic devices with adaptive frame rate displays
KR102082794B1 (ko) 2012-06-29 2020-02-28 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치의 구동 방법, 및 표시 장치
JP5863972B2 (ja) * 2012-07-24 2016-02-17 シャープ株式会社 画像表示装置およびその駆動方法
KR102059501B1 (ko) * 2012-08-22 2019-12-27 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
JP2014209209A (ja) 2013-03-28 2014-11-06 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置
CN105144278B (zh) * 2013-04-23 2017-12-26 夏普株式会社 液晶显示装置
US20170082882A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Input/output device and data processor
WO2017064593A1 (en) 2015-10-12 2017-04-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof
WO2017081575A1 (en) 2015-11-11 2017-05-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method for manufacturing the same
JP6906978B2 (ja) 2016-02-25 2021-07-21 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、半導体ウェハ、および電子機器
JP6776504B2 (ja) * 2016-03-14 2020-10-28 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 画像伝送装置及び画像伝送システム、並びに画像伝送装置の制御方法
JP2018013765A (ja) * 2016-04-28 2018-01-25 株式会社半導体エネルギー研究所 電子デバイス
KR102631190B1 (ko) * 2016-10-31 2024-01-29 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 구동 방법
WO2018185588A1 (ja) * 2017-04-03 2018-10-11 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置、及び表示装置の駆動方法
US20190207164A1 (en) * 2017-12-28 2019-07-04 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Mirror display device and manufacturing method thereof
CN108281125B (zh) * 2018-01-05 2021-04-20 华为技术有限公司 根据人眼特性进行背光亮度调节的方法、装置和设备
CN210605272U (zh) * 2019-11-29 2020-05-22 北京京东方光电科技有限公司 显示面板及显示装置

Family Cites Families (89)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3787583T2 (de) * 1986-07-07 1994-02-03 Semiconductor Energy Lab Tragbares Buch ohne Papier.
DE69123770T2 (de) * 1990-03-23 1997-06-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hand-Datenverarbeitungsgerät mit reduziertem Leistungsverbrauch
JP3056631B2 (ja) 1994-03-15 2000-06-26 シャープ株式会社 液晶表示装置
JPH09230827A (ja) * 1996-02-23 1997-09-05 Oki Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置のバックライト制御方法
JP3496431B2 (ja) * 1997-02-03 2004-02-09 カシオ計算機株式会社 表示装置及びその駆動方法
JPH11142810A (ja) * 1997-11-12 1999-05-28 Nintendo Co Ltd 携帯型情報処理装置
JP3377447B2 (ja) * 1998-03-05 2003-02-17 シャープ株式会社 液晶表示パネル及びその製造方法
EP2309482A3 (en) * 1998-10-30 2013-04-24 Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. Field sequantial liquid crystal display device and driving method thereof, and head mounted display
US6597348B1 (en) * 1998-12-28 2003-07-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Information-processing device
US7145536B1 (en) * 1999-03-26 2006-12-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
JP2001075091A (ja) * 1999-07-07 2001-03-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半透過型液晶表示装置
JP3428529B2 (ja) * 1999-10-13 2003-07-22 日本電気株式会社 表示装置および情報端末装置
US6683666B1 (en) * 1999-11-11 2004-01-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Reflective-transmission type thin film transistor liquid crystal display
US7129918B2 (en) * 2000-03-10 2006-10-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device and method of driving electronic device
JP2001265294A (ja) * 2000-03-22 2001-09-28 Ricoh Co Ltd 画像形成装置の操作パネル
EP1296174B1 (en) 2000-04-28 2016-03-09 Sharp Kabushiki Kaisha Display unit, drive method for display unit, electronic apparatus mounting display unit thereon
JP3766926B2 (ja) * 2000-04-28 2006-04-19 シャープ株式会社 表示装置の駆動方法およびそれを用いた表示装置ならびに携帯機器
TW518552B (en) * 2000-08-18 2003-01-21 Semiconductor Energy Lab Liquid crystal display device, method of driving the same, and method of driving a portable information device having the liquid crystal display device
US7385579B2 (en) * 2000-09-29 2008-06-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of driving the same
JP2002131719A (ja) * 2000-10-25 2002-05-09 Sony Corp 液晶表示装置
JP4552069B2 (ja) 2001-01-04 2010-09-29 株式会社日立製作所 画像表示装置およびその駆動方法
JP2002229021A (ja) * 2001-02-02 2002-08-14 Tdk Corp バックライトおよびそれを使用した表示装置
JP2003029720A (ja) * 2001-07-16 2003-01-31 Fujitsu Ltd 表示装置
TWI237142B (en) * 2001-07-27 2005-08-01 Sanyo Electric Co Active matrix type display device
JP3895952B2 (ja) * 2001-08-06 2007-03-22 日本電気株式会社 半透過型液晶表示装置及びその製造方法
JP2003076342A (ja) * 2001-09-04 2003-03-14 Seiko Epson Corp 液晶装置及び電子機器
JP4111785B2 (ja) * 2001-09-18 2008-07-02 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP4050119B2 (ja) * 2001-10-02 2008-02-20 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP4087620B2 (ja) * 2002-03-01 2008-05-21 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置の作製方法
JP4101533B2 (ja) * 2002-03-01 2008-06-18 株式会社半導体エネルギー研究所 半透過型の液晶表示装置の作製方法
JP4237442B2 (ja) * 2002-03-01 2009-03-11 株式会社半導体エネルギー研究所 半透過型液晶表示装置
TWI363206B (en) * 2003-02-28 2012-05-01 Samsung Electronics Co Ltd Liquid crystal display device
JP2004279669A (ja) * 2003-03-14 2004-10-07 Sharp Corp 表示システム
JP4093127B2 (ja) 2003-06-24 2008-06-04 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置
JP2005190295A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Toshiba Corp 携帯情報端末
KR101005355B1 (ko) * 2003-12-29 2011-01-05 엘지디스플레이 주식회사 반사투과형 액정표시장치와 그 제조방법
CN100557667C (zh) * 2004-04-22 2009-11-04 株式会社半导体能源研究所 发光装置及其驱动方法
TW200600916A (en) * 2004-05-27 2006-01-01 Alps Electric Co Ltd Color liquid crystal display device
KR101057779B1 (ko) * 2004-06-05 2011-08-19 엘지디스플레이 주식회사 반투과형 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
JP4111180B2 (ja) * 2004-09-02 2008-07-02 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置、及び電子機器
JP2006119416A (ja) 2004-10-22 2006-05-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像表示システム
JP2006162680A (ja) * 2004-12-02 2006-06-22 Nec Corp 液晶表示装置及び移動体通信端末
JP2006189661A (ja) * 2005-01-06 2006-07-20 Toshiba Corp 画像表示装置及びその方法
KR100947680B1 (ko) * 2005-01-12 2010-03-16 샤프 가부시키가이샤 액정 표시 장치
TW200630951A (en) * 2005-02-21 2006-09-01 Au Optronics Corp Display panels and display device using same
JP2006234849A (ja) * 2005-02-21 2006-09-07 Nec Lcd Technologies Ltd 液晶表示装置及び該液晶表示装置に用いられる駆動方法
KR100648223B1 (ko) * 2005-05-11 2006-11-24 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치
JP5064747B2 (ja) 2005-09-29 2012-10-31 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、電気泳動表示装置、表示モジュール、電子機器、及び半導体装置の作製方法
JP5078246B2 (ja) 2005-09-29 2012-11-21 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、及び半導体装置の作製方法
EP1998375A3 (en) * 2005-09-29 2012-01-18 Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. Semiconductor device having oxide semiconductor layer and manufacturing method
KR101117948B1 (ko) * 2005-11-15 2012-02-15 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정 디스플레이 장치 제조 방법
US7821613B2 (en) * 2005-12-28 2010-10-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof
JP2007199441A (ja) * 2006-01-27 2007-08-09 Hitachi Displays Ltd 画像表示装置
EP1832915B1 (en) * 2006-01-31 2012-04-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device with improved contrast
KR101337459B1 (ko) * 2006-02-03 2013-12-06 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시장치 및 그 표시장치를 구비한 전자기기
JP2007293153A (ja) 2006-04-27 2007-11-08 Epson Imaging Devices Corp 液晶表示装置
US8154493B2 (en) * 2006-06-02 2012-04-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device, driving method of the same, and electronic device using the same
JP2008052259A (ja) * 2006-07-26 2008-03-06 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置
JP2008033107A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Victor Co Of Japan Ltd 液晶表示装置
JP5098272B2 (ja) 2006-09-27 2012-12-12 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置
JP2008083484A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Epson Imaging Devices Corp 液晶装置とその駆動方法、及び電子機器
JP4866703B2 (ja) * 2006-10-20 2012-02-01 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
JP2008261944A (ja) 2007-04-10 2008-10-30 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置
KR20080093875A (ko) * 2007-04-17 2008-10-22 세이코 엡슨 가부시키가이샤 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법 및 전자 기기
JP5542296B2 (ja) * 2007-05-17 2014-07-09 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置、表示モジュール及び電子機器
JP5542297B2 (ja) * 2007-05-17 2014-07-09 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置、表示モジュール及び電子機器
KR20080101680A (ko) * 2007-05-18 2008-11-21 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정 표시장치, 전자 기기, 및 그의 구동방법
JP5037221B2 (ja) * 2007-05-18 2012-09-26 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置及び電子機器
JP4989309B2 (ja) * 2007-05-18 2012-08-01 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
US8809203B2 (en) * 2007-06-05 2014-08-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device using a microwave plasma CVD apparatus
KR101415561B1 (ko) * 2007-06-14 2014-08-07 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 그의 제조 방법
JP2009047965A (ja) * 2007-08-21 2009-03-05 Seiko Epson Corp 画像処理装置、画像処理方法、表示装置およびプログラム
JP5472773B2 (ja) * 2007-08-30 2014-04-16 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 半透過型液晶表示装置
KR20090075554A (ko) * 2008-01-04 2009-07-08 삼성전자주식회사 액정 표시 장치와 그 제조 방법
JP2009229967A (ja) 2008-03-25 2009-10-08 Epson Imaging Devices Corp 液晶表示装置
EP2128686B1 (en) * 2008-05-29 2017-07-05 LG Electronics Inc. Mobile terminal with a solar cell module integrated under the display and method for controlling the display
KR101470636B1 (ko) * 2008-06-09 2014-12-09 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
JP5430248B2 (ja) * 2008-06-24 2014-02-26 富士フイルム株式会社 薄膜電界効果型トランジスタおよび表示装置
KR101495203B1 (ko) * 2008-06-24 2015-02-25 삼성디스플레이 주식회사 액정표시장치의 구동방법, 어레이 기판, 이의 제조방법 및이를 갖는 액정표시장치
KR20200085934A (ko) * 2008-10-03 2020-07-15 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시장치
JP5615540B2 (ja) * 2008-12-19 2014-10-29 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
KR101341905B1 (ko) * 2008-12-24 2013-12-13 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법
KR20230173233A (ko) * 2009-11-13 2023-12-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치 및 이 표시 장치를 구비한 전자 기기
WO2011081041A1 (en) * 2009-12-28 2011-07-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the semiconductor device
CN105353551A (zh) * 2009-12-28 2016-02-24 株式会社半导体能源研究所 液晶显示装置及电子设备
WO2011081011A1 (en) * 2009-12-28 2011-07-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
KR101082286B1 (ko) * 2010-02-11 2011-11-09 삼성모바일디스플레이주식회사 액정표시장치 및 그의 구동방법
US9000438B2 (en) * 2010-02-26 2015-04-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
US8823624B2 (en) * 2010-08-13 2014-09-02 Au Optronics Corporation Display device having memory in pixels

Also Published As

Publication number Publication date
KR101781788B1 (ko) 2017-09-26
JP2015079277A (ja) 2015-04-23
JP5689306B2 (ja) 2015-03-25
JP2017227939A (ja) 2017-12-28
US20110157253A1 (en) 2011-06-30
KR101842865B1 (ko) 2018-03-28
JP5951811B2 (ja) 2016-07-13
KR20140015158A (ko) 2014-02-06
US8866725B2 (en) 2014-10-21
JP2020112830A (ja) 2020-07-27
TW201207830A (en) 2012-02-16
JP2016181002A (ja) 2016-10-13
JP2011154359A (ja) 2011-08-11
KR20160105996A (ko) 2016-09-08
WO2011081008A1 (en) 2011-07-07
JP6227057B2 (ja) 2017-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI539427B (zh) 液晶顯示裝置和電子裝置
JP7337981B2 (ja) 液晶表示装置
US10600372B2 (en) Transreflective liquid crystal display device
TWI572964B (zh) 液晶顯示裝置及其製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees