TWI556214B - 液晶顯示裝置及電子裝置 - Google Patents

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TWI556214B
TWI556214B TW100112040A TW100112040A TWI556214B TW I556214 B TWI556214 B TW I556214B TW 100112040 A TW100112040 A TW 100112040A TW 100112040 A TW100112040 A TW 100112040A TW I556214 B TWI556214 B TW I556214B
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半導體能源研究所股份有限公司
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Description

液晶顯示裝置及電子裝置
本發明關於一種液晶顯示裝置。本發明還關於一種液晶顯示裝置的驅動方法。本發明還關於一種具備該液晶顯示裝置的電子裝置。
液晶顯示裝置從電視接收機等大型顯示裝置到行動電話等小型顯示裝置得到普及。今後期待具有更高附加價值的產品，因此對其進行開發。近年來，由於對地球環境的關心的提高，低功耗型液晶顯示裝置的開發受到關注。於是，進行對稱為場序制驅動法(下文，場序制驅動)的驅動方法的研究。
在場序制驅動中，在時間上切換紅色(下文，有時也縮寫為R)、綠色(下文，有時也縮寫為G)、藍色(下文，有時也縮寫為B)的背光，將R、G、B的光供給到顯示面板。因此，不需要在各像素中設置濾色片，並可以提高來自背光的透過的光的利用效率。此外，因為一個像素可以表現R、G、B，所以有容易進行高清晰化的優點。
在專利文獻1中，揭示如下結構：為了謀求實現利用場序制驅動的液晶顯示裝置的低功耗化，而當顯示彩色影像時進行使用對應於RGB的光源的驅動，而當顯示表示文字等的影像(單色影像)時進行使用對應於單色光源諸如白色(W)的光源的驅動。
[專利文獻1]　日本專利申請公開第2003-248463號公報
即使在上述專利文獻1中表示文字等的影像(單色影像)為靜態影像的情況下，用來控制顯示的週邊驅動電路也工作，因而存在未充分實現低功耗化的問題。
本發明的一個實施例的目的是當利用場序制驅動切換顯示彩色移動影像和單色靜態影像時謀求實現低耗電量化。
本發明的一個實施例是一種液晶顯示裝置，包括：顯示面板；背光部；影像切換電路；以及驅動控制電路，其中，背光部具有包括用來發射用於進行彩色顯示的多種顏色的光源的第一光源以及包括用來發射白色的光源的第二光源，並且，影像切換電路是切換利用來自外部的影像信號以移動影像模式顯示或者以靜態影像模式顯示的電路，並且，驅動控制電路在移動影像模式中以藉由利用多種顏色的各顏色按時間依次切換對應於第一光源的多種顏色中的任一種顏色的光的發射以及在顯示面板上的影像信號的寫入來混合第一光源的多種顏色而感知彩色影像的方式控制背光部以及顯示面板，而在靜態影像模式中，以藉由將利用第二光源的光的發射以及在顯示面板上的影像信號的寫入保持一定期間來感知由白色和黑色顯示的影像的方式控制背光部以及顯示面板。
本發明的一個實施例是一種液晶顯示裝置，包括：顯示面板；背光部；影像切換電路；以及驅動控制電路，其中，顯示面板具有多個設置有控制液晶的對準狀態的像素電極、連接到像素電極並包括氧化物半導體層的電晶體的像素，並且，背光部具有包括用來發射進行彩色顯示的多種顏色的光源的第一光源以及包括用來發射白色的光源的第二光源，並且，影像切換電路是切換利用來自外部的影像信號以移動影像模式顯示或者以靜態影像模式顯示的電路，並且，驅動控制電路在移動影像模式中以藉由利用多種顏色的各顏色按時間依次切換對應於第一光源的多種顏色中的任一種顏色的光的發射以及在顯示面板上的影像信號的寫入來混合第一光源的多種顏色而感知彩色影像的方式控制背光部以及顯示面板，而在靜態影像模式中，以藉由將利用第二光源的光的發射以及在顯示面板上的影像信號的寫入保持一定期間來感知由白色和黑色灰階顯示的影像的方式控制背光部以及顯示面板。
本發明的一個實施例是一種液晶顯示裝置，包括：顯示面板；背光部；影像切換電路；以及驅動控制電路，其中，背光部具有包括對應於紅色、綠色、藍色的光源的第一光源以及包括對應於白色的光源的第二光源，並且，影像切換電路是切換利用來自外部的影像信號以移動影像模式顯示或者以靜態影像模式顯示的電路，並且，驅動控制電路在移動影像模式中以藉由利用多種顏色的各顏色按時間依次切換對應於第一光源的多種顏色中的任一種顏色的光的發射以及在顯示面板上的影像信號的寫入來混合第一光源的多種顏色而感知彩色影像的方式控制背光部以及顯示面板，而在靜態影像模式中，以藉由將利用第二光源的光的發射以及在顯示面板上的影像信號的寫入保持一定期間來感知由白色和黑色灰階顯示的影像的方式控制背光部以及顯示面板。
本發明的一個實施例是一種液晶顯示裝置，包括：顯示面板；背光部；影像切換電路；以及驅動控制電路，其中，顯示面板具有多個設置有控制液晶的對準狀態的像素電極、連接到像素電極並包括氧化物半導體層的電晶體的像素，並且，背光部具有包括對應於紅色、綠色、藍色的光源的第一光源以及包括對應於白色的光源的第二光源，並且，影像切換電路是切換利用來自外部的影像信號以移動影像模式顯示或者以靜態影像模式顯示的電路，並且，驅動控制電路在移動影像模式中以藉由利用多種顏色的各顏色按時間依次切換對應於第一光源的多種顏色中的任一種顏色的光的發射以及在顯示面板上的影像信號的寫入來混合第一光源的多種顏色而感知彩色影像的方式控制背光部以及顯示面板，而在靜態影像模式中，以藉由將利用第二光源的光的發射以及在顯示面板上的影像信號的寫入保持一定期間來感知由白色和黑色灰階顯示的影像的方式控制背光部以及顯示面板。
本發明的一個實施例是一種液晶顯示裝置，包括：顯示面板；背光部；影像切換電路；以及驅動控制電路，其中，背光部具有包括對應於紅色、綠色、藍色的光源的第一光源以及包括對應於藍色、黃色的光源的第二光源，並且，影像切換電路是切換利用來自外部的影像信號以移動影像模式顯示或者以靜態影像模式顯示的電路，並且，驅動控制電路在移動影像模式中以藉由利用多種顏色的各顏色按時間依次切換對應於第一光源的多種顏色中的任一種顏色的光的發射以及在顯示面板上的影像信號的寫入來混合第一光源的多種顏色而感知彩色影像的方式控制背光部以及顯示面板，而在靜態影像模式中，以藉由將利用第二光源的光的發射以及在顯示面板上的影像信號的寫入保持一定期間來感知由白色和黑色灰階顯示的影像的方式控制背光部以及顯示面板。
本發明的一個實施例是一種液晶顯示裝置，包括：顯示面板；背光部；影像切換電路；以及驅動控制電路，其中，顯示面板具有多個設置有控制液晶的對準狀態的像素電極、連接到像素電極並包括氧化物半導體層的電晶體的像素，並且，背光部具有包括對應於紅色、綠色、藍色的光源的第一光源以及包括對應於藍色、黃色的光源的第二光源，並且，影像切換電路是切換利用來自外部的影像信號以移動影像模式顯示或者以靜態影像模式顯示的電路，並且，驅動控制電路在移動影像模式中以藉由利用多種顏色的各顏色按時間依次切換對應於第一光源的多種顏色中的任一種顏色的光的發射以及在顯示面板上的影像信號的寫入來混合第一光源的多種顏色而感知彩色影像的方式控制背光部以及顯示面板，而在靜態影像模式中，以藉由將利用第二光源的光的發射以及在顯示面板上的影像信號的寫入保持一定期間來感知由白色和黑色灰階顯示的影像的方式控制背光部以及顯示面板。
本發明的一個實施例也可以是一種液晶顯示裝置，其中，第二光源包括對應於青藍色及紅色或者品紅色及綠色的光源。
本發明的一個實施例也可以是一種液晶顯示裝置，其中，第一光源及第二光源是發光二極體。
根據本發明的一個實施例，當利用場序制驅動切換顯示彩色移動影像和單色靜態影像時，可以謀求實現低功耗化。
下文，參照附圖對本發明的實施例進行說明。但是，本發明可以以多種不同實施例實施，所屬技術領域的普通技術人員可以很容易地理解一個事實就是其實施例及詳細內容在不脫離本發明的宗旨及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅侷限在本實施例所記載的內容中。注意，在以下說明的本發明的結構中，表示相同物件的附圖標記在不同的附圖中共同使用。
另外，有時為了明確起見而誇大表示各實施例的附圖等所示的各結構的尺寸、層的厚度、信號波形或區域。因此，不一定侷限於其尺度。
另外，在本說明書中使用的“第一”、“第二”、“第三”至“第N(N為自然數)”的用語是為了避免構成要素的混淆而附記的，而不是用於在數目方面上進行限制的。
實施例1
在本實施例中，參照圖1A而說明用來選擇性地顯示靜態影像模式和移動影像模式的液晶顯示裝置。
注意，在本說明書中，液晶顯示裝置將輸入到液晶顯示裝置的影像信號判定為靜態影像而進行的工作被稱為靜態影像模式，而判定為移動影像而進行的工作被稱為移動影像模式。
本實施例的液晶顯示裝置100包括影像切換電路101、驅動控制電路102、背光部103、顯示面板104。
影像切換電路101是用來切換來自影像信號供給源105的影像信號以移動影像顯示(移動影像模式)或者以靜態影像顯示(靜態影像模式)的電路。例如，藉由比較連續的圖框之間的影像，判定是移動影像還是靜態影像，以切換移動影像模式以及靜態影像模式，即可。或者，也可以根據輸入的影像信號的種類，切換為移動影像模式或靜態影像模式。例如，也可以藉由參照影像信號供給源105的成為影像信號的基礎的電子資料的檔形式等，切換為移動影像模式或靜態影像模式。或者，也可以根據影像切換電路101的來自外部的切換信號切換移動影像模式或靜態影像模式。例如，既可以利用切換開關來切換移動影像模式或靜態影像模式，又可以根據二次電池等的蓄電裝置的電力的餘量切換為移動影像模式或靜態影像模式。
注意，來自影像信號供給源105的影像信號最好為數字值的影像信號。在模擬值的影像信號的情況下，將A/D切換電路設置在影像信號供給源105與影像切換電路101之間，將模擬值切換為數位值，即可。
驅動控制電路102是根據影像切換電路101中的移動影像模式或靜態影像模式的切換來產生用來控制背光部103以及顯示面板104的信號並輸出的電路。明確而言，驅動控制電路102是用來控制如下內容的電路：用來控制背光部103的光源的點亮或熄滅狀態的信號；顯示面板104上的影像的圖框頻率；影像信號的供給；用來使驅動電路工作的信號(時脈信號、起始脈衝等)的供給。
背光部103具有用來控制背光的電路及多個光源。作為多個光源，具有用來以移動影像模式進行顯示的第一光源、用來以靜態影像模式進行顯示的第二光源。此外，顯示面板104具有驅動電路、多個像素。像素具有電晶體、連接到該電晶體的像素電極、電容元件。注意，以在該像素電極和與其成對的電極之間夾持液晶層的方式形成液晶元件。
在此，參照圖1B而說明光源的一例。圖1B所示的光源111具有第一光源112及第二光源113。第一光源112是用來利用場序制驅動進行彩色顯示的光源。作為第一光源112，使用發射利用場序制驅動可以感知彩色影像的多種顏色(在此，紅色、綠色、藍色(RGB))的光的光源。此外，第二光源113是用來進行利用白色和黑色灰階的顯示的光源。作為第二光源113，使用白色(W)的光源。
接著，參照圖1C及圖1D的時序圖而說明驅動控制電路102的工作。注意，圖1C的時序圖簡略地顯示當顯示面板104的影像顯示為彩色影像時的對顯示面板104的信號線(也稱為資料線：data line)寫入影像信號的時序以及背光部103的光源點亮或熄滅的時序。注意，圖1D的時序圖簡略地顯示當顯示面板104的影像顯示為黑白影像時的對顯示面板104的信號線(也稱為資料線：data line)寫入影像信號的時序以及背光部103的光源點亮或熄滅的時序。
圖1C的時序圖顯示移動影像模式的第一期間121，並且圖1D的時序圖顯示靜態影像模式的第二期間122。本實施例的工作大致分為第一期間121的工作和第二期間122的工作。
注意，在圖1C的第一期間121中，RGB的影像信號的寫入及點亮所需要的期間的一個圖框期間(或者圖框頻率)最好為1/60秒以下(60Hz以上)。注意，藉由提高圖框頻率，可以降低場序制驅動特有的問題的“色亂(color breaking)”所導致的顯示的故障。此外，藉由在圖1D的第二期間122中，使一個圖框期間成為極長的諸如1分鐘以上(0.017Hz以下)，與多次切換相同的影像的情況相比，還可以減少眼睛疲勞。
注意，當作為設置在顯示面板104的各像素中的電晶體的半導體層使用氧化物半導體時，可以降低電晶體的截止電流。因此，可以延長像素的影像信號等電信號的保持時間，並且，也可以將寫入間隔設定得長。因此，可以延長一個圖框期間的週期，並且，可以減少圖1D的第二期間122中的再度寫入影像信號的刷新工作的頻度，所以可以進一步抑制功耗。此外，使用氧化物半導體的電晶體可以得到較高的場效應遷移率，所以可以縮短寫入時間，並且，可以進行像場序制驅動那樣的高速驅動。
在圖1C的第一期間121中，利用場序制驅動顯示彩色移動影像，所以從驅動控制電路102供給RGB的影像信號、用來使驅動電路工作的信號(時脈信號、起始脈衝等)以及用來控制背光部103的信號。明確而言，藉由對信號線寫入對應於R(紅色)的影像的影像信號，來改變各像素的液晶的對準。接著，驅動控制電路102控制背光部103，以使第一光源的R的背光點亮。接著，藉由對信號線寫入對應於G(綠色)的影像的影像信號，來改變各像素的液晶的對準。接著，驅動控制電路102控制背光部103，以使第一光源的G的背光點亮。接著，藉由對信號線寫入對應於B(藍色)的影像的影像信號，來改變各像素的液晶的對準。接著，驅動控制電路102控制背光部103，以使第一光源的B的背光點亮。如上所述，藉由一系列的工作，入眼感知彩色影像，並且，藉由反復工作，可以感知移動影像。
在圖1D的第二期間122中，利用白色和黑色灰階的影像信號(附圖中，寫為BK/W)來顯示靜態影像，所以從驅動控制電路102供給白色和黑色灰階的影像信號、使驅動電路工作的信號(時脈信號、起始脈衝等)以及用來控制背光部103的信號。明確而言，藉由對信號線寫入白色和黑色灰階的影像信號，來改變各像素的液晶的對準。接著，驅動控制電路102控制背光部103，以使第二光源的W的背光點亮。然後，藉由停止白色和黑色灰階的影像信號以及使驅動電路工作的信號(時脈信號、起始脈衝等)，保持利用一次寫入了的白色和黑色灰階的影像信號的液晶的對準。其間，藉由使第二光源的W的背光一直點亮，顯示面板104可以進行白色和黑色灰階的靜態影像的顯示。注意，在寫入白色和黑色灰階的影像信號以外的期間中，藉由使驅動控制電路102不工作，可以謀求實現低功耗化。此外，在圖1D的第二期間122中，與多次切換相同的影像信號的情況相比，可以減少眼睛疲勞。
注意，雖然在圖1B中作為光源的一例而說明對紅色、綠色、藍色(RGB)追加白色(W)的光源的結構，但是也可以採用其他結構。圖2A顯示與圖1B不同的結構。圖2A所示的光源114具有第一光源115及第二光源116。第一光源115是與圖1B同樣利用場序制驅動進行彩色顯示的光源。作為第一光源115，使用發射可以感知彩色影像的多種顏色(在此，紅色、綠色、藍色(RGB))的光的光源。此外，第二光源116是與圖1B同樣進行利用白色和黑色灰階的顯示的光源。作為第二光源116，使用藉由使藍色(B)及黃色(Y)的光源同時點亮，可以顯示白色的光源。注意，藉由採用使用與藍色.之間成為補色關係的黃色來得到白色的第二光源的結構，與藉由使RGB同時點亮來得到的白色相比，可以獲得謀求實現低功耗化等的優點。
接著，參照圖2B及圖2C的時序圖而說明當使用圖2A所示的光源114時的驅動控制電路102的工作。注意，圖2B的時序圖與圖1C同樣簡略地顯示當顯示面板104的影像顯示為彩色影像時的對顯示面板104的信號線(也稱為資料線：data line)寫入影像信號的時序以及背光部103的光源點亮或熄滅的時序。注意，圖2C的時序圖與圖1D同樣簡略地顯示當顯示面板104的影像顯示為黑白影像時的對顯示面板104的信號線(也稱為資料線：data line)寫入影像信號的時序以及背光部103的光源點亮或熄滅的時序。
在圖2B及圖2C的時序圖中，與圖1C及圖1D同樣，大致分為移動影像模式的第一期間121和靜態影像模式的第二期間122。
在圖2B的第一期間121中，進行與圖1C同樣的工作，入眼感知彩色影像，並且，藉由反復工作，可以感知移動影像。
在圖2C的第二期間122中，利用白色和黑色灰階的影像信號(寫為BK/W)來顯示靜態影像，所以與圖1D同樣從驅動控制電路102供給白色和黑色灰階的影像信號、使驅動電路工作的信號(時脈信號、起始脈衝等)以及控制背光部103的信號。明確而言，藉由對信號線寫入白色和黑色灰階的影像信號，來改變各像素的液晶的對準。接著，驅動控制電路102控制背光部103，以使第二光源的藍色(B)的背光及黃色(Y)的背光點亮。然後，與圖1D同樣藉由停止白色和黑色灰階的影像信號以及使驅動電路工作的信號(時脈信號、起始脈衝等)，保持利用一次寫入了的白色和黑色灰階的影像信號的液晶的對準。其間，藉由使第二光源的藍色(B)的背光及黃色(Y)的背光一直點亮，顯示面板104可以進行白色和黑色灰階的靜態影像的顯示。注意，在寫入白色和黑色灰階的影像信號以外的期間中，與圖1D同樣藉由使驅動控制電路102不工作，可以謀求實現低功耗化。此外，在第二期間122中，與多次切換相同的影像信號的情況相比，可以減少眼睛疲勞。
注意，雖然在圖2A至2C的結構中，使用與藍色之間成為補色關係的黃色來得到白色的第二光源，但是也可以利用其他結構來得到白色的光源。例如，也可以將使用與綠色之間成為補色關係的品紅色的白色用於第二光源。此外，也可以將使用與紅色之間成為補色關係的青藍色的白色用於第二光源。
接著，參照圖3而說明影像切換電路101、背光部103、顯示面板104的結構的具體實例。注意，參照圖3說明影像切換電路101藉由比較連續的圖框之間的影像來判定是移動影像還是靜態影像，從而選擇移動影像模式或靜態影像模式。
圖3所示的影像切換電路101具有記憶體電路301、比較電路302、選擇電路303、以及顯示控制電路304。
背光部103具有背光控制電路321以及背光322。光源323被配置於背光322。
在圖3中，將背光322設置為與顯示面板104並列，但是，也可以將背光322設置為與顯示面板104重疊。作為光源323的顏色的組合，可以使用圖1B、圖2A所說明的顏色的組合。注意，藉由作為光源323使用發光二極體，可以謀求實現長使用壽命化。並且，藉由組合光源323和導光板來得到背光322，可以縮減光源323的數目，從而可以謀求實現低成本化。
顯示面板104具有像素部311以及驅動電路312。在像素部311中，多個連接到掃描線和信號線的像素313配置為矩陣狀。
此外，像素313具有電晶體、連接到該電晶體的像素電極以及電容元件。以在像素電極(第一電極)和與其成對的對置電極(第二電極)之間夾持液晶層的方式形成液晶元件。
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過或非透過的元件。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，還可以使用呈現藍相的液晶相的液晶、呈現縮短單元間隙的向列相的液晶相的液晶。在此情況下，可以實現液晶元件的高速回應，所以藉由與場序制驅動組合，可以降低色亂等顯示故障。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。
注意，圖3所示的驅動控制電路102是如下電路，根據來自影像切換電路101的信號輸出用來控制背光部103的背光控制電路321的信號、用來控制顯示面板104的驅動電路312的信號。
在此，說明圖3所示的結構的工作。
從影像信號供給源105向影像切換電路101輸入影像信號。記憶體電路301具有用來儲存關於多個圖框的影像信號的多個圖框記憶體。對記憶體電路301所具有的圖框記憶體的數目沒有特別限制，而是可以儲存關於多個圖框的影像信號的元件，即可。注意，圖框記憶體例如使用DRAM(動態隨機存取記憶體)、SRAM(靜態隨機存取記憶體)等記憶元件來構成，即可。
另外，圖框記憶體只要是在每個圖框期間中儲存影像信號的結構即可，對圖框記憶體的數目沒有特別的限制。另外，圖框記憶體的影像信號由比較電路302及選擇電路303選擇性地讀出。
比較電路302是如下電路：選擇性地讀出儲存在記憶體電路301中的連續的圖框期間的影像信號，對每個像素進行連續的圖框之間的該影像信號的比較，並檢測出差異。
另外，根據有沒有檢測出差異，決定顯示控制電路304及選擇電路303的工作。當比較電路302進行影像信號的比較，在任一個像素中檢測出差異時，判斷該檢測出差異的連續的圖框期間為移動影像。另一方面，當比較電路302進行影像信號的比較，在所有像素中未檢測出差異時，判斷該未檢測出差異的連續的圖框期間為靜態影像。換言之，比較電路302藉由檢測出差異，判斷連續的圖框期間的影像信號是用來顯示移動影像的影像信號還是用來顯示靜態影像的影像信號。
另外，也可以進行如下設定，當藉由該比較所得到的差異超過一定的水準時，判斷已檢測出差異。另外，比較電路302可以如下設定，根據差異的絕對值進行檢測出差異的判斷。
另外，移動影像是指藉由將按時間分割為多個圖框的多個影像高速地切換來使人眼認別為移動影像的影像。明確而言，藉由在1秒中切換影像60次(60圖框)以上，入眼所識別的閃爍少，而認別為移動影像。另一方面，與移動影像不同，靜態影像是指雖然將按時間分割為多個圖框期間的多個影像高速地切換來工作，在連續的圖框期間，例如第n圖框和第(n+1)圖框也沒有變化的影像信號。
選擇電路303採用設置多個開關例如由電晶體形成的開關的結構。它是用來當利用比較電路302計算差異並檢測出差異時，即當在連續的圖框之間顯示的影像為移動影像時，從儲存有該影像信號的記憶體電路301內的圖框記憶體選擇影像信號並輸出到顯示控制電路304的電路。
注意，選擇電路303是當利用比較電路302進行計算並沒有檢測出影像信號的差異時，即當在連續的圖框之間顯示的影像為靜態影像時，不將該影像信號輸出到顯示控制電路304的電路。因此，藉由將選擇電路303設定為當靜態影像時不將影像信號從圖框記憶體輸出到顯示控制電路304的結構，可以削減功耗。
顯示控制電路304是用來根據比較電路302檢測出差異而將選擇電路303所選擇的影像信號、以移動影像模式或者靜態影像模式的某一個進行驅動的信號供給到驅動控制電路102的電路。例如，根據來自顯示控制電路304的影像切換電路101中的顯示移動影像的移動影像模式或者顯示靜態影像的靜態影像模式的信號，驅動控制電路102如圖1C或圖2B切換背光部103中的光源的點亮以及顯示面板104中的驅動電路的工作來進行控制。
接著，說明顯示面板104的像素的結構、背光部103的背光控制電路321以及顯示面板104的驅動電路312的時序圖。首先，圖4顯示顯示面板104的示意圖。圖4所示的顯示面板具有像素部601、掃描線602(也稱為閘極線)、信號線603(也稱為資料線)、像素610、共用電極618(也稱為共同電極)、電容線619、驅動電路的掃描線驅動電路606、驅動電路的信號線驅動電路607。
像素610具有像素電晶體612、液晶元件613、電容元件614。像素電晶體612的閘極連接到掃描線602，源極電極及汲極電極中的一個的第一端子連接到信號線603，並且，源極電極及汲極電極中的另一個的第二端子連接到液晶元件613的一個電極及電容元件614的第一電極。注意，液晶元件613的另一個電極連接到共用電極618。此外，電容元件614的第二電極連接到電容線619。注意，像素電晶體612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、汲極電極以及源極電極的元件，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，因為源極電極和汲極電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電極哪個是汲極電極。因此，在本檔(說明書、權利要求書、附圖等)中，有時不將用作源極電極及汲極電極的區域稱為源極電極或汲極電極。在此情況下，作為一個例子，有時將用作源極電極或汲極電極的區域分別記為第一端子、第二端子。或者，有時將用作源極電極或汲極電極的區域分別記為第一電極、第二電極。或者，有時將用作源極電極或汲極電極的區域分別記為源極區、汲極區。
注意，當作為像素電晶體612的半導體層使用氧化物半導體時，可以降低電晶體的截止電流。因此，可以延長像素的影像信號等電信號的保持時間，並且，也可以將寫入間隔設定得長。因此，可以延長一個圖框期間的週期，並且，可以減少靜態影像模式的第二期間122中的刷新工作的頻度，所以可以進一步抑制功耗。此外，使用氧化物半導體的電晶體，與使用非晶矽的電晶體相比，可以得到較高的場效應遷移率，所以可以縮短寫入時間，並且，可以進行高速驅動。
注意，掃描線驅動電路606、信號線驅動電路607最好設置在與像素部601相同的基板上，但是並不一定必須要設置在同一基板上。藉由將掃描線驅動電路606、信號線驅動電路607設置在與像素部601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610被配置(排列)為矩陣狀。在此，像素被配置(排列)為矩陣狀的情況包括在縱方向或橫方向上像素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，說明背光部103的背光322以及顯示面板104的驅動電路312的時序圖。如上所述，本實施例的液晶顯示裝置大致分為移動影像模式的第一期間121和靜態影像模式的第二期間122。於是，圖5A顯示第一期間121的時序圖，而圖5B顯示第二期間122的時序圖。注意，圖5A及圖5B所示的時序圖是為說明而誇大表示的。
圖5A顯示在第一期間121中供給到掃描線驅動電路的時脈信號GCK及起始脈衝GSP、供給到信號線驅動電路的時脈信號SCK及起始脈衝SSP、影像信號data、背光的點亮狀態。注意，作為背光，說明如下結構，其中，作為第一光源的一例，使RGB的三種顏色依次點亮。
在第一期間121中，時脈信號GCK成為一直供應的時脈信號。此外，起始脈衝GSP成為對應於垂直同步頻率的脈衝。此外，時脈信號SCK成為一直供應的時脈信號。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，因為在第一期間121中，以場序制驅動顯示移動影像，所以藉由反復如下工作：首先，對各像素寫入R(紅)的顯示的影像信號，接著使R的背光點亮，接著對各像素寫入G(綠)的顯示的影像信號，接著使G的背光點亮，接著對各像素寫入B(藍)的顯示的影像信號，接著使B的背光點亮，從而觀看者可以感知到彩色的移動影像顯示。
接著，說明圖5B。在圖5B中，將第二期間122分類為靜態影像寫入期間143、靜態影像保持期間144而進行說明。
在靜態影像寫入期間143中，時脈信號GCK成為用來進行一個畫面的寫入的時脈信號。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，時脈信號SCK成為用來進行一個畫面的寫入的時脈信號。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，在寫入用來顯示白色和黑色的灰階的影像信號(BK/W)的靜態影像寫入期間143中，顯示使對應於白色(W)的第二光源成為熄滅的結構，但是也可以採用使其點亮的結構。
在靜態影像保持期間144中，為了停止信號線驅動電路及掃描線驅動電路的工作，而停止時脈信號GCK、起始脈衝GSP、時脈信號SCK、起始脈衝SSP的供給。因此，在靜態影像保持期間144中，可以降低功耗，所以可以謀求實現低功耗化。注意，在靜態影像保持期間144中，在靜態影像寫入期間143中寫入到像素的影像信號由其截止電流極小的像素電晶體保持，所以可以保持白色和黑色的灰階的靜態影像一分鐘以上的期間。注意，在此期間中，利用對應於白色(W)的第二光源的背光點亮。此外，在對應於所保持的影像信號的電位經過一定的期間而降低之前，新設置靜態影像寫入期間143並寫入與前面的期間的影像信號相同的影像信號(刷新工作)，然後再次設置靜態影像保持期間144，即可。
本實施例所說明的液晶顯示裝置，當進行靜態影像顯示時，藉由降低影像信號的寫入次數，可以謀求實現低功耗化。此外，藉由作為顯示靜態影像時的背光使用對應於白色的第二光源，與利用使第一光源的RGB的多個光源一齊點亮而得到的白色的結構相比，可以降低點亮的光源的數目，所以可以謀求實現低功耗化。
接著，參照附圖而說明在圖5B所說明的靜態影像保持期間144中降低影像信號的寫入次數的優點。首先，為了比較而針對第一期間121中的影像信號的寫入在圖6A中顯示組合背光部及顯示面板的液晶顯示模組的模式圖，並且，針對靜態影像保持期間144中的影像信號的寫入在圖6B中顯示液晶顯示模組的模式圖。
圖6A及圖6B的液晶顯示模組790具有背光部730、液晶元件被設置為矩陣狀的顯示面板720、夾持顯示面板720的偏光板725a及偏光板725b。在背光部730中，光源，明確而言，RGB的三種顏色的LED(733R、733G、733B)的第一光源、以及利用白色的LED(733W)的第二光源被配置為矩陣狀，並且，在顯示面板720與光源之間配置有擴散板734。此外，外部輸入端子的FPC(撓性印刷電路)726電連接到設置在顯示面板720中的端子部。
圖6A利用箭頭(R、G及B)示意性地顯示三種顏色的光735。圖6A的模式圖顯示從背光部730依次發射的脈衝狀的不同顏色的光藉由顯示面板720的液晶元件而在觀察人側被感知的情況。
另一方面，圖6B利用箭頭(W)示意性地顯示白色的光。圖6B的模式圖顯示從背光部730以一定期間發射的連續的白色的光藉由顯示面板720的液晶元件而在觀察人側被感知的情況。
就是說，在第二期間122中，在觀察人側，未如圖6A所示頻繁進行光源的點亮/熄滅。另一方面，當採用如圖6A所示的頻繁寫入影像信號並使背光的光源點亮的結構時，有可能會發生眼睛疲勞。在不特別需要影像信號的重寫的尤其靜態影像顯示的情況下，藉由降低影像信號的寫入次數，使背光連續點亮，可以降低影像信號所導致的顯示的閃爍。尤其是，在顯示白色和黑色灰階的靜態影像的情況下，藉由降低影像信號的重寫次數，使背光連續點亮，可以降低眼睛疲勞。
本實施例可以與其他實施例所記載的結構適當地組合來實施。
實施例2
在本實施例中，參照附圖而說明顯示面板的像素的平面圖及截面圖的一例。
圖7A顯示顯示面板的一個像素的平面圖。圖7B是沿著圖7A的線Y1-Y2及線Z1-Z2的截面圖。
在圖7A及圖7B中，多個源極電極佈線層(包括源極電極層405a或汲極電極層405b)以彼此平行(在附圖中向上下方向延伸)且彼此隔開的方式配置。多個閘極佈線層(包括閘極電極層401)在與源極電極佈線層大體上垂直的方向(在附圖中向左右方向)上延伸並以彼此隔開的方式配置。電容佈線層408被配置在與多個閘極佈線層的每一個相鄰的位置上，並且，延伸在與閘極佈線層大體上平行的方向，即與源極電極佈線層大體上垂直的方向(在附圖中向左右方向)上。
圖7A及圖7B的液晶顯示裝置形成有作為像素電極層的透明電極層447。在電晶體450上設置有絕緣膜407、保護絕緣層409以及層間膜413，並且，在形成於絕緣膜407、保護絕緣層409以及層間膜413中的開口(接觸孔)中，透明電極層447電連接到電晶體450。
如圖7B所示，在第二基板442上形成共用電極層448(也稱為對置電極層)，並且，該共用電極層448隔著液晶層444與第一基板441上的透明電極層447相對。注意，在圖7A和圖7B中，在透明電極層447與液晶層444之間設置有對準膜460a，並且，在共用電極層448與液晶層444之間設置有對準膜460b。對準膜460a、對準膜460b是具有控制液晶的對準的功能的絕緣層，而根據液晶材料，也可以不設置。
電晶體450是底閘極結構的反交錯型電晶體的實例，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、汲極電極層405b。此外，層疊利用與閘極電極層401相同的製程形成的電容佈線層408、閘極絕緣層402、以及利用與源極電極層405a或汲極電極層405b相同的製程形成的導電層449，以形成電容器。
本實施例可以與其他實施例所記載的結構適當地組合來實施。
實施例3
在本實施例中，使用圖8A至圖8C對可以用於本說明書所揭示的液晶顯示裝置的背光部(背光、背光單元)的結構的例子進行說明。
圖8A顯示包括所謂的邊緣照明方式的背光部5201和顯示面板5207的液晶顯示裝置的一個例子。邊緣照明方式是指在背光部的端部配置光源並且從整個發光面輻射該光源的光的方式。
背光部5201包括擴散板5202(也稱為擴散片)、導光板5203、反射板5204、燈反射器5205及光源5206。另外，背光部5201還可以設置亮度提高薄膜等。
光源5206具有根據需要發射多個不同顏色(RGBW)的光的功能。例如，可以使用設置有濾色片的冷陰極管(CCFL：Cold Cathode Fluorescent Lamp)、發光二極體或EL元件等作為光源5206。
圖8B是顯示邊緣照明式背光部的詳細結構的圖。注意，省略擴散板、導光板及反射板等的說明。
圖8B所示的背光部5201具有使用對應於RGBW各顏色的發光二極體(LED)5223R、5223G、5223B、5223W作為光源的結構。對應於RGBW各顏色的發光二極體(LED)5223R、5223G、5223B、5223W以預定的間隔配置。此外，為了高效地反射來自對應於RGBW各顏色的發光二極體(LED)5223R、5223G、5223B、5223W的光，設置有燈反射器5222。
圖8C顯示具有所謂的直下型背光部和液晶面板的液晶顯示裝置的一個例子。直下型是指藉由在發光面的正下面配置光源來從整個發光面發射該光源的光的方式。
背光部5290重疊於液晶面板5295並包括擴散板5291、遮光部5292、燈反射器5293、對應於RGBW各顏色的發光二極體(LED)5294R、5294G、5294B、5294W。
另外，藉由在稱為直下型的背光部中使用作為發光元件的EL元件代替作為光源的發光二極體(LED)，可以實現背光部的薄型化。
注意，圖8A至圖8C所說明的背光部也可以採用調整亮度的結構。例如，既可以採用根據液晶顯示裝置的周圍的明亮度而調整亮度的結構，又可以採用根據所顯示的影像信號而調整亮度的結構。
本實施例可以與其他實施例所記載的結構適當地組合來實施。
實施例4
在本實施例中，顯示可以用於本說明書所揭示的液晶顯示裝置的電晶體的例子。對可以用於本說明書所揭示的液晶顯示裝置的電晶體的結構沒有特別的限制，例如，可以使用閘極電極隔著閘極絕緣層設置在氧化物半導體層的上側的頂閘極結構；或者閘極電極隔著閘極絕緣層設置在氧化物半導體層的下側的底閘極結構的交錯型及平面型電晶體等。另外，電晶體既可以採用形成有一個通道形成區的單閘極結構，又可以採用形成有兩個通道形成區的雙閘極結構，還可以採用形成有三個通道形成區的三閘極結構。此外，還可以採用在通道區的上下隔著閘極絕緣層設置有兩個閘極電極層的雙閘極結構。另外，圖9A至圖9D顯示電晶體的截面結構的一個例子。在圖9A至圖9D所示的電晶體中，作為半導體層使用氧化物半導體。使用氧化物半導體的優點是：可以在電晶體處於導通狀態時獲得較高的場效應遷移率(最大值為5cm2/Vsec以上，最好最大值為10cm2/Vsec至150cm2/Vsec)，並且在電晶體處於截止狀態時獲得較低的每單位通道寬度的截止電流(例如，每單位通道寬度的截止電流小於1aA/μm，更佳為在室溫下小於10zA/μm，並且在85℃時小於100zA/μm)。
圖9A所示的電晶體410是底閘極結構電晶體的一種，也稱為反交錯型電晶體。
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405a及汲極電極層405b。另外，覆蓋電晶體410而設置有層疊於氧化物半導體層403的絕緣膜407。在絕緣膜407上還形成有保護絕緣層409。
圖9B所示的電晶體420是稱為通道保護型(也稱為通道停止型)的底閘極結構的一種，也稱為反交錯型電晶體。
電晶體420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、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405a及汲極電極層405b。另外，覆蓋電晶體420而形成有保護絕緣層409。
圖9C所示的電晶體430是底閘極型電晶體，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405a、汲極電極層405b及氧化物半導體層403。另外，覆蓋電晶體430而設置有接觸於氧化物半導體層403的絕緣膜407。在絕緣膜407上還形成有保護絕緣層409。
在電晶體430中，閘極絕緣層402以接觸於基板400及閘極電極層401的方式設置在基板400及閘極電極層401上，並且在閘極絕緣層402上與其接觸地設置主動電極層405a及汲極電極層405b。並且，在閘極絕緣層402、源極電極層405a及汲極電極層405b上設置有氧化物半導體層403。
圖9D所示的電晶體440是頂閘極結構電晶體的一種。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405a及汲極電極層405b、閘極絕緣層402以及閘極電極層401，其中接觸於源極電極層405a、汲極電極層405b分別設置有與其電連接的佈線層436a、佈線層436b。
在本實施例中，如上所述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基氧化物半導體；三元金屬氧化物的In-Ga-Zn-O基氧化物半導體、In-Sn-Zn-O基氧化物半導體、In-Al-Zn-O基氧化物半導體、Sn-Ga-Zn-O基氧化物半導體、Al-Ga-Zn-O基氧化物半導體、Sn-Al-Zn-O基氧化物半導體；二元金屬氧化物的In-Zn-O基氧化物半導體、Sn-Zn-O基氧化物半導體、Al-Zn-O基氧化物半導體、Zn-Mg-O基氧化物半導體、Sn-Mg-O基氧化物半導體、In-Mg-O基氧化物半導體；以及In-O基氧化物半導體、Sn-O基氧化物半導體、Zn-O基氧化物半導體、In-Ga-O基氧化物半導體等。此外，還可以使上述氧化物半導體含有Si02。這裏，例如，In-Ga-Zn-O基氧化物半導體是指含有銦(In)、鎵(Ga)、鋅(Zn)的氧化物，對其化學計量比沒有特別的限制。另外，也可以含有In、Ga及Zn之外的元素。
另外，氧化物半導體層403可以使用由化學式InMO3(ZnO)m(m>0)表示的薄膜。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，可以採用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，可以在像素中，將用來保持影像信號等電信號的電容元件設計得小。由此，可以謀求實現像素的孔徑比的提高，所以也可以謀求實現低功耗化。
此外，使用氧化物半導體層403的電晶體410、420、430、440，可以降低截止電流。因此，可以延長像素的影像信號等電信號的保持時間，並且，也可以將寫入間隔設定得長。因此，可以延長一個圖框期間的週期，並且，可以減少靜態影像顯示期間中的刷新工作的頻度，所以可以進一步抑制功耗。此外，可以在同一基板上形成具有上述電晶體的驅動電路部及像素部，所以可以削減液晶顯示裝置的部件個數。
對可以用於具有絕緣表面的基板400的基板沒有大的限制，可使用鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃等玻璃基板。
在底閘極結構的電晶體410、420、430中，還可以將成為基底膜的絕緣膜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擴散的作用，並且可以由選自氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜或氧氮化矽膜中的一種或多種膜的疊層結構形成。
作為閘極電極層401，可以使用鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹、鈧等的金屬材料或以這些金屬材料為主要成分的合金材料的單層或疊層來形成。
作為閘極絕緣層402，可以使用利用電漿CVD法或濺射法等形成的氧化矽層、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來形成。例如，利用電漿CVD法形成厚度為50nm以上且200nm以下的氮化矽層(SiNy(y>0))作為第一閘極絕緣層，並且在第一閘極絕緣層上層疊厚度為5nm以上且300nm以下的氧化矽層(SiOx(x>0))作為第二閘極絕緣層，來形成總厚度為200nm的閘極絕緣層。
作為用作源極電極層405a及汲極電極層405b的導電膜，例如可以使用含有選自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、W中的元素的金屬膜或以上述元素為成分的金屬氮化物膜(氮化鈦膜、氮化鉬膜、氮化鎢膜)等。另外，還可以在Al、Cu等的金屬膜的下側或上側的一者或兩者層疊Ti、Mo、W等的高熔點金屬膜或它們的金屬氮化物膜(氮化鈦膜、氮化鉬膜、氮化鎢膜)。
連接於源極電極層405a、汲極電極層405b的佈線層436a、佈線層436b等導電膜也可以使用與源極電極層405a及汲極電極層405b相同的材料來形成。
另外，可以使用導電金屬氧化物形成用作源極電極層405a及汲極電極層405b(包括由與它們相同的層形成的佈線層[0])的導電膜。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、簡稱為ITO)、氧化銦氧化鋅合金(In2O3-ZnO)或使上述金屬氧化物材料包含氧化矽的材料。
作為設置在氧化物半導體層的上方的絕緣膜407、絕緣層427、設置在氧化物半導體層的下方的絕緣層437，典型地可以使用氧化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜或氧氮化鋁膜等的無機絕緣膜。
另外，作為設置在氧化物半導體層的上方的保護絕緣層409，可以使用氮化矽膜、氮化鋁膜、氮氧化矽膜或氮氧化鋁膜等的無機絕緣膜。
另外，也可以為了減少起因於電晶體的表面凹凸而在保護絕緣層409上形成平坦化絕緣膜。作為平坦化絕緣膜可以使用聚醯亞胺、丙烯酸樹脂、苯並環丁烯等有機材料。此外，除了上述有機材料之外，還可以使用低介電常數材料(low-k材料)等。另外，也可以層疊多個由上述材料形成的絕緣膜來形成平坦化絕緣膜。
如此，在本實施例中的包括高純度化的氧化物半導體層的電晶體中可以降低截止電流。因此，可以延長像素的影像信號等電信號的保持時間，並且，也可以將寫入間隔設定得長。因此，可以延長一個圖框期間的週期，並且，可以減少靜態影像顯示期間中的刷新工作的頻度，所以可以進一步抑制功耗。此外，高純度化的氧化物半導體層可以不經過雷射照射等處理而製造，並且，可以將電晶體形成在大面積基板上，所以是較佳的。
本實施例可以與其他實施例所記載的結構適當地組合來實施。
實施例5
在本實施例中，參照圖10A至10E而詳細說明包括氧化物半導體層的電晶體及其製造方法的一個例子。省略對與上述實施例相同的部分或者具有與上述實施例相同的功能的部分的重複說明。此外，省略對相同的部分的詳細說明。
圖10A至10E顯示電晶體的截面結構的一個例子。圖10A至10E所示的電晶體510是與圖9A所示的電晶體410相同的底閘極結構的反交錯型電晶體。
下文，參照10A至10E而說明在基板505上製造電晶體510的製程。
首先，在具有絕緣表面的基板505上形成導電膜之後，利用第一光刻製程形成閘極電極層511。另外，也可以使用噴墨法形成抗蝕劑掩模。當使用噴墨法形成抗蝕劑掩模時不使用光掩模，所以可以降低製造成本。
作為具有絕緣表面的基板505，可以使用與實施例4所示的基板400相同的基板。在本實施例中，作為基板505，使用玻璃基板。
也可以在基板505與閘極電極層511之間設置成為基底膜的絕緣膜。基底膜具有防止雜質元素從基板505擴散的功能，並可以採用選自氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜和氧氮化矽膜中的一種或多種膜的疊層結構來形成。
另外，作為閘極電極層511可以使用鉬、鈦、鉭、鎢、鋁、銅、釹、或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的單層或疊層來形成。
接著，在閘極電極層511上形成閘極絕緣層507。閘極絕緣層507藉由利用電漿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、氧化鉿層的單層或疊層來形成。
作為本實施例的氧化物半導體，使用去除雜質而實現I型化或者實質上I型化的氧化物半導體。這種高純度化的氧化物半導體對介面態、介面電荷非常敏感，所以氧化物半導體層與閘極絕緣層之間的介面很重要。因此，接觸於高純度化的氧化物半導體的閘極絕緣層被要求高品質化。
例如，由於使用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高的高品質的絕緣層，所以是較佳的。這是因為藉由使高純度化的氧化物半導體與高品質的閘極絕緣層密接，可以降低介面態並使介面特性良好。
當然，只要作為閘極絕緣層可以形成優質的絕緣層，就可以使用濺射法或電漿CVD法等其他成膜方法。另外，還可以使用藉由成膜後的加熱處理改變閘極絕緣層的膜質及與氧化物半導體之間的介面特性的絕緣層。總之，只要是作為閘極絕緣層的膜質良好並可以降低與氧化物半導體之間的介面態密度從而形成良好的介面的絕緣層即可。
另外，為了儘量不使閘極絕緣層507、氧化物半導體膜530中含有氫、羥基及水分，最好作為形成氧化物半導體膜530的預處理，在濺射裝置的預熱室對形成有閘極電極層511的基板505或形成到閘極絕緣層507的基板505進行預加熱，來使吸附在基板505的氫或水分等雜質脫離並排出。另外，設置在預熱室中的排氣單元最好使用低溫泵。此外，還可以省略該預熱處理。另外，還可以在形成絕緣層516之前，對形成到源極電極層515a及汲極電極層515b的基板505進行同樣的預熱處理。
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10A)。
另外，最好在利用濺射法形成氧化物半導體膜530之前，藉由進行引入氬氣體產生電漿的反濺射來去除附著在閘極絕緣層507表面的粉狀物質(也稱為微粒、塵屑)。反濺射是指不對靶材一側施加電壓而使用RF電源在氬氛圍中對基板一側施加電壓來在基板附近形成電漿以進行表面改性的方法。另外，也可以使用氮、氦、氧等代替氬氛圍。
用於氧化物半導體膜530的氧化物半導體可以使用實施例4所示的氧化物半導體。另外，還可以使上述氧化物半導體含有SiO2。在本實施例中，藉由濺射法使用In-Ga-Zn-O基氧化物靶材形成氧化物半導體膜530。圖10A相當於這個步驟的截面圖。此外，氧化物半導體膜530可以在稀有氣體(典型為氬)氛圍下、氧氛圍下或者稀有氣體和氧的混合氛圍下利用濺射法來形成。
作為用來利用濺射法製造氧化物半導體膜530的靶材，例如使用組成比為In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:1[摩爾數比]的氧化物靶材，來形成In-Ga-Zn-O膜。另外，不侷限於該靶材的材料及組成，例如，還可以使用In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:2[摩爾數比]的氧化物靶材。
另外，氧化物靶材的填充率為90%以上且100%以下，最好為95%以上且99.9%以下。藉由採用填充率高的金屬氧化物靶材，可以形成緻密的氧化物半導體膜。
最好使用氫、水、羥基或氫化物等雜質被去除了的高純度氣體作為在形成氧化物半導體膜530時使用的濺射氣體。
在維持減壓狀態的沉積室內保持基板，並且將基板溫度設定為100℃以上且600℃以下，最好為200℃以上且400℃以下。藉由邊加熱基板邊進行成膜，可以降低形成的氧化物半導體膜中含有的雜質濃度。另外，可以減輕由於濺射帶來的損傷。另外，邊去除殘留在沉積室內的水分邊引入去除了氫及水分的濺射氣體並使用上述靶材在基板505上形成氧化物半導體膜530。最好使用吸附型真空泵，例如，低溫泵、離子泵、鈦昇華泵來去除殘留在沉積室內的水分。此外，作為排氣單元，也可以使用配備有冷阱的渦輪泵。由於在利用低溫泵進行了排氣的沉積室中，如氫原子、水(H2O)等的包含氫原子的化合物(最好還包括包含碳原子的化合物)等被排出，所以可以降低利用該沉積室形成的氧化物半導體膜中含有的雜質濃度。
作為成膜條件的一個例子，可以採用如下條件：基板與靶材之間的距離為100mm；壓力為0.6Pa；直流(DC)電源為0.5kW；氧(氧流量比率為100%)氛圍。另外，當使用脈衝直流電源時，可以減少成膜時產生的粉狀物質(也稱為微粒、塵屑)，並且膜厚度分佈也變得均勻，所以是較佳的。
接著，利用第二光刻製程將氧化物半導體膜530加工為島狀的氧化物半導體層。另外，也可以利用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。當使用噴墨法形成抗蝕劑掩模時不使用光掩模，由此可以降低製造成本。
另外，當在閘極絕緣層507中形成接觸孔時，可以在對氧化物半導體膜530進行加工的同時進行該製程。
另外，這裏作為氧化物半導體膜530的蝕刻方法，可以採用乾蝕刻及濕蝕刻中的一者或兩者。例如，作為用於氧化物半導體膜530的濕蝕刻的蝕刻液，可以使用磷酸、醋酸以及硝酸的混合溶液等或ITO07N(日本關東化學公司製造)等。
接著，對氧化物半導體層進行第一加熱處理。利用該第一加熱處理，可以使氧化物半導體層脫水化或脫氫化。將第一加熱處理的溫度設定為400℃以上且750℃以下，或者400℃以上且低於基板的應變點的溫度。這裏，將基板引入作為加熱處理裝置之一的電爐中，在氮氛圍下以450℃對氧化物半導體層進行1小時的加熱處理之後，不使其接觸於大氣，防止水、氫再次混入到氧化物半導體層，由此獲得氧化物半導體層531(參照圖10B)。
注意，加熱處理裝置不侷限於電爐，還可以使用利用電阻發熱體等的發熱體所產生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：氣體快速熱退火)裝置、LRTA(Lamp Rapid Thermal Anneal：燈快速熱退火)裝置等的RTA(Rapid Thermal Anneal：快速熱退火)裝置。LRTA裝置是利用從燈如鹵素燈、金鹵燈、氙弧燈、碳弧燈、高壓鈉燈或高壓汞燈等發出的光(電磁波)的輻射加熱被處理物的裝置。GRTA裝置是使用高溫的氣體進行加熱處理的裝置。作為高溫的氣體，使用如氬等的稀有氣體、如氮的即使進行加熱處理也不與被處理物產生反應的惰性氣體。
例如，作為第一加熱處理，也可以進行如下GRTA，即將基板放入加熱為650℃至700℃的高溫的惰性氣體中，加熱幾分鐘之後，從加熱為高溫的惰性氣體中取出基板。
此外，在第一加熱處理中，最好不使氮或氦、氖、氬等稀有氣體中含有水、氫等。另外，最好將引入加熱處理裝置中的氮或氦、氖、氬等的稀有氣體的純度設定為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)。
另外，可以在利用第一加熱處理對氧化物半導體層進行加熱之後，對相同爐內引入高純度的氧氣體、高純度的N2O氣體或超乾燥空氣(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，最好將引入加熱處理裝置的氧氣體或N2O氣體的純度設定為6N以上，最好為7N以上(也就是說，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)。藉由利用氧氣體或N2O氣體來供給由於脫水化或脫氫化處理中的雜質排出製程而同時減少的作為構成氧化物半導體的主要成分材料的氧，來使氧化物半導體層高純度化並在電性上I型(本徵)化。
另外，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，從加熱裝置取出基板，進行光刻製程。
另外，除了上述以外，只要是在形成氧化物半導體膜之後，就也可以當在氧化物半導體層上層疊源極電極層及汲極電極層之後，或者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中形成接觸孔時，也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製程。
此外，無論基底構件的材料是氧化物、氮化物還是金屬等的材料，藉由分兩次形成氧化物半導體層，並分兩次進行加熱處理，可以形成具有較厚的結晶區(單晶區)即與膜表面垂直地進行c軸對準的結晶區的氧化物半導體層。例如，可以形成3nm以上且15nm以下的第一氧化物半導體膜，並在氮、氧、稀有氣體或乾燥空氣的氛圍下以450℃以上且850℃以下，最好為550℃以上且750℃以下進行第一加熱處理，形成在其包括表面的區域中具有結晶區(包括板狀結晶)的第一氧化物半導體膜。並且，也可以形成比第一氧化物半導體膜厚的第二氧化物半導體膜，以450℃以上且850℃以下，最好為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子而使其向上方進行結晶生長來使整個第二氧化物半導體膜晶化，從而形成具有較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及汲極電極層(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及汲極電極層的導電膜，可以使用用於實施例4所示的源極電極層405a、汲極電極層405b的材料。
利用第三光刻製程在導電膜上形成抗蝕劑掩模，進行選擇性的蝕刻來形成源極電極層515a及汲極電極層515b，然後去除抗蝕劑掩模(參照圖10C)。
作為利用第三光刻製程形成抗蝕劑掩模時的曝光，可以使用紫外線、KrF雷射或ArF雷射。在氧化物半導體層531上的相鄰的源極電極層的下端部與汲極電極層的下端部之間的間隔寬度決定後面形成的電晶體的通道長度L。另外，當通道長度L短於25nm時，最好使用波長極短的幾nm至幾十nm的超紫外線(Extreme Ultraviolet)進行第三光刻製程中的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景深大。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。
此外，為了縮減用於光刻製程的光掩模數及製程數，也可以使用由透過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，並且藉由進行蝕刻可以進一步改變形狀，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，並可以縮減與其對應的光刻製程，所以可以實現製程的簡化。
注意，當蝕刻導電膜時，最好使蝕刻條件最適化以防止氧化物半導體層531被蝕刻而分斷。但是，很難僅蝕刻導電膜而完全不蝕刻氧化物半導體層531，所以有時當蝕刻導電膜時只有氧化物半導體層531的一部分被蝕刻，而成為具有槽部(凹部)的氧化物半導體層。
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。
作為絕緣層516，至少將其厚度形成為1nm以上，並可以適當地採用濺射法等的不使水、氫等雜質混入到絕緣層516的方法來形成。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發生氧化物半導體層的背通道的低電阻化(N型化)，而形成寄生通道。因此，為了使絕緣層516成為儘量不包含氫的膜，在成膜方法中不使用氫是很重要的。
在本實施例中，作為絕緣層516利用濺射法形成厚度為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。在本實施例中設定為100℃。可以在稀有氣體(典型的是氬)氛圍下、氧氛圍下或稀有氣體和氧的混合氛圍下，藉由濺射法形成氧化矽膜。此外，作為靶材，可以使用氧化矽靶材或矽靶材。例如，可以在包含氧的氛圍下藉由濺射法並使用矽靶材形成氧化矽膜。作為與氧化物半導體層接觸地形成的絕緣層516，使用不包含水分、氫離子、OH-等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。
與形成氧化物半導體膜530時同樣，為了去除絕緣層516的沉積室中的殘留水分，最好使用吸附型的真空泵(低溫泵等)。在使用低溫泵排氣的沉積室中形成時，可以降低絕緣層516所包含的雜質的濃度。此外，作為用來去除絕緣層516的沉積室中的殘留水分的排氣單元，也可以採用配備有冷阱的渦輪泵。
作為形成絕緣層516時使用的濺射氣體，最好使用去除了氫、水、羥基或氫化物等雜質的高純度氣體。
接著，在惰性氣體氛圍下或氧氣體氛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，在氮氛圍下以250℃進行一個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(通道形成區)與絕緣層516接觸的狀態下受到加熱。
藉由上述製程，可以對氧化物半導體層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(也稱為氫化合物)等雜質，並且，可以藉由第二加熱處理供給因雜質的排除製程而同時減少的構成氧化物半導體的主要成分材料之一的氧。因此，氧化物半導體層高純度化並在電性上I型(本徵)化。注意，高純度化的氧化物半導體膜中的氫濃度為5×1019atoms/cm3以下，最好為5×1018atoms/cm3以下，更佳為5×1017atoms/cm3以下。注意，上述氧化物半導體膜中的氫濃度利用二次離子質譜測定技術(SIMS：Secondary Ion Mass Spectroscopy)來測量。
藉由上述製程形成電晶體510(參照圖10D)。
此外，當作為絕緣層516使用包括多個缺陷的氧化矽層時，可以藉由形成氧化矽層後的加熱處理使氧化物半導體層中含有的氫、水分、羥基或氫化物等雜質擴散在絕緣層516中，從而進一步降低氧化物半導體層中含有的該雜質。
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濺射法因為具有高批量生產性，所以最好用作保護絕緣層的形成方法。作為保護絕緣層，使用不包含水分等雜質並阻擋這些雜質從外部侵入的無機絕緣膜，而使用氮化矽膜、氮化鋁膜等。在本實施例中，使用氮化矽膜來形成保護絕緣層506(參照圖10E)。
在本實施例中，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℃的溫度，引入去除了氫及水分的包含高純度氮的濺射氣體並使用矽半導體的靶材形成氮化矽膜。在此情況下，也最好與絕緣層516同樣邊去除處理室中的殘留水分邊形成保護絕緣層506。
也可以在形成保護絕緣層後，進一步在大氣中以100℃以上且200℃以下進行一個小時以上且三十個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，又可以反復多次地進行從室溫到100℃以上且200℃以下的加熱溫度的升溫及從加熱溫度到室溫的降溫。
像這樣，由於根據本實施例製造的包括高純度化的氧化物半導體層的電晶體可以降低截止電流。因此，可以延長像素的影像信號等電信號的保持時間，並且，也可以將寫入間隔設定得長。因此，可以延長一個圖框期間的週期，並且，可以減少靜態影像顯示期間中的刷新工作的頻度，所以可以進一步抑制功耗。此外，高純度化的氧化物半導體層可以不經過雷射照射等處理而製造，並且，可以將電晶體形成在大面積基板上，所以是較佳的。
本實施例可以與其他實施例所記載的結構適當地組合來實施。
實施例6
本說明書所揭示的液晶顯示裝置可以用於各種電子裝置(也包括遊戲機)。作為電子裝置，例如可以舉出電視裝置(也稱為電視機或電視接收機)；電腦用等的監視器；影像拍攝裝置諸如數位相機、數位攝像機；數位相框；可攜式電話機(也稱為行動電話、行動電話裝置)；可攜式遊戲機；可攜式資訊終端；聲音重放裝置；彈珠機等大型遊戲機等。說明具備上述實施例所說明的液晶顯示裝置的電子裝置的實例。
圖11A顯示電子書閱讀器的一例。圖11A所示的電子書閱讀器包括外殼1700及外殼1701這兩個外殼。外殼1700及外殼1701由鉸鏈1704形成為一體，可以進行開閉動作。藉由採用這種結構，可以進行像書籍那樣的工作。
外殼1700組裝有顯示部1702，並且，外殼1701組裝有顯示部1703。顯示部1702及顯示部1703的結構既可以是顯示連續畫面的結構，又可以是顯示不同畫面的結構。藉由採用顯示不同畫面的結構，例如可以在右邊的顯示部(圖11A中的顯示部1702)顯示文章，並且，在左邊的顯示部(圖11A中的顯示部1703)顯示影像。
此外，在圖11A中顯示外殼1700具備操作部等的例子。例如，外殼1700具備電源輸入端子1705、操作鍵1706、揚聲器1707等。操作鍵1706可以翻頁。此外，也可以在與外殼的顯示部相同的面上具備鍵盤、定位裝置等。此外，也可以在外殼的背面或側面具備外部連接用端子(耳機端子、USB端子及可以與USB電纜等各種電纜連接的端子等)、記錄媒體插入部等。再者，圖11A所示的電子書閱讀器也可以具有電子詞典的功能。
圖11B顯示使用液晶顯示裝置的數位相框的一例。例如，在圖11B所示的數位相框中，外殼1711組裝有顯示部1712。顯示部1712可以顯示各種影像，例如藉由顯示使用數位相機等拍攝的影像資料，可以發揮與一般的相框同樣的功能。
此外，圖11B所示的數位相框採用具備操作部、外部連接用端子(USB端子、可以與USB電纜等各種電纜連接的端子等)、記錄媒體插入部等的結構。這些結構也可以組裝到與顯示部相同的面上，但是當將它們設置在側面或背面上時，設計性得到提高，所以是較佳的。例如，對數位相框的記錄媒體插入部插入儲存有用數位相機拍攝的影像資料的記憶體並提取影像資料，從而可以使所提取的影像資料顯示於顯示部1712。
圖11C顯示使用液晶顯示裝置的電視裝置的一例。在圖11C所示的電視裝置中，外殼1721組裝有顯示部1722。藉由使用顯示部1722，可以顯示影像。此外，在此顯示利用支架1723支撐外殼1721的結構。可以將上述實施例所示的液晶顯示裝置應用於顯示部1722。
可以藉由利用外殼1721所具備的操作開關、另行提供的遙控器進行圖11C所示的電視裝置的操作。藉由利用遙控器所具備的操作鍵，可以進行頻道、音量的操作，並可以對在顯示部1722上顯示的影像進行操作。此外，也可以採用在遙控器中設置顯示從該遙控器輸出的資訊的顯示部的結構。
圖11D顯示使用液晶顯示裝置的可攜式電話機的一例。圖11D所示的可攜式電話機除了安裝在外殼1731中的顯示部1732之外還具備操作按鈕1733、操作按鈕1737、外部連接埠1734、揚聲器1735、麥克風1736等。
圖11D所示的可攜式電話機的顯示部1732為觸控螢幕，可以藉由用手指等觸摸來對顯示部1732的顯示內容進行操作。此外，可以藉由用手指等觸摸顯示部1732來進行打電話或製作電子郵件等的操作。
本實施例可以與其他實施例所記載的結構適當地組合來實施。
實施例7
在本實施例中，對上述實施例6所說明的電子書閱讀器的結構的具體例子進行說明。
圖12A所示的電子書閱讀器(也稱為E-book)包括外殼9630、顯示部9631、操作鍵9632、太陽能電池9633、充放電控制電路9634。圖12A所示的電子書閱讀器可以具有如下功能：顯示各種各樣的資訊(靜態影像、移動影像、文字影像等)；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；藉由各種各樣的軟體(程式)控制處理；等等。注意，圖12A作為充放電控制電路9634的一例而顯示具有電池9635、DCDC轉換器(下文，縮寫為轉換器9636)的結構。
藉由採用圖12A所示的結構，當將上述實施例的液晶顯示裝置用於顯示部9631時，可以預料在較明亮的情況下的使用，所以可以有效地進行利用太陽能電池9633的發電以及利用電池9635的充電，而是較佳的。注意，最好採用如下結構：藉由將太陽能電池9633設置在外殼9630的表面及背面上可以有效地進行電池9635的充電。注意，當作為電池9635使用鋰離子電池時，有可以謀求實現小型化等的優點。
此外，參照圖12B所示的方方塊圖而說明圖12A所示的充放電控制電路9634的結構及工作。圖12B顯示太陽能電池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相當於充放電控制電路9634。
首先，說明在利用外光使太陽能電池9633發電時的工作的實例。利用轉換器9636對太陽能電池所發的電力進行升壓或降壓，以得到用來對電池9635進行充電的電壓。並且，當利用來自太陽能電池9633的電力使顯示部9631工作時使開關SW1導通，並且，利用轉換器9637將其升壓或降壓到顯示部9631所需要的電壓。此外，當不進行顯示部9631上的顯示時，使SW1截止並使SW2導通，以對電池9635進行充電，即可。
接著，說明在不利用外光使太陽能電池9633發電時的工作的實例。藉由使開關SW3導通，利用轉換器9637對電池9635所蓄積的電力進行升壓或降壓。並且，當使顯示部9631工作時，利用來自電池9635的電力。
注意，雖然作為充電單元的一例而顯示太陽能電池9633，但是也可以利用其他單元對電池9635進行充電。此外，也可以組合其他充電單元進行充電。
本實施例可以與其他實施例所記載的結構適當地組合來實施。
100‧‧‧液晶顯示裝置
101‧‧‧影像切換電路
102‧‧‧驅動控制電路
103‧‧‧背光部
104‧‧‧顯示面板
105‧‧‧影像信號供給源
111‧‧‧光源
112‧‧‧第一光源
113．．．第二光源
114．．．光源
115．．．第一光源
116．．．第二光源
121．．．第一期間
122．．．第二期間
143．．．靜態影像寫入期間
144．．．靜態影像保持期間
301．．．記憶體電路
302．．．比較電路
303．．．選擇電路
304．．．顯示控制電路
311．．．像素部
312．．．驅動電路
313．．．像素
321．．．背光控制電路
322．．．背光
323．．．光源
400．．．基板
401．．．閘極電極層
402．．．閘極絕緣層
403．．．氧化物半導體層
407．．．絕緣膜
408．．．電容佈線層
409．．．保護絕緣層
410．．．電晶體
413．．．層間膜
420．．．電晶體
427．．．絕緣層
430．．．電晶體
437．．．絕緣層
440．．．電晶體
441．．．基板
442．．．基板
444．．．液晶層
447．．．透明電極層
448．．．共用電極層
449．．．導電層
450．．．電晶體
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
516．．．絕緣層
530．．．氧化物半導體膜
531．．．氧化物半導體層
601．．．像素部
602．．．掃描線
603．．．信號線
606．．．掃描線驅動電路
607．．．信號線驅動電路
610．．．像素
612．．．像素電晶體
613．．．液晶元件
614．．．電容元件
618．．．共用電極
619．．．電容線
720．．．顯示面板
726．．．FPC
730．．．背光部
734．．．擴散板
735．．．光
790．．．液晶顯示模組
1700．．．外殼
1701．．．外殼
1702．．．顯示部
1703．．．顯示部
1704．．．鉸鏈
1705．．．電源輸入端子
1706．．．操作鍵
1707．．．揚聲器
1711．．．外殼
1712．．．顯示部
1721．．．外殼
1722．．．顯示部
1723．．．支架
1731．．．外殼
1732．．．顯示部
1733．．．操作按鈕
1734．．．外部連接埠
1735．．．揚聲器
1736．．．麥克風
1737．．．操作按鈕
405a．．．源極電極層
405b．．．汲極電極層
436a．．．佈線層
436b．．．佈線層
460a．．．對準膜
460b．．．對準膜
515a．．．源極電極層
515b．．．汲極電極層
5201．．．背光部
5202．．．擴散板
5203．．．導光板
5204．．．反射板
5205．．．燈反射器
5206．．．光源
5207．．．顯示面板
5222．．．燈反射器
5290．．．背光部
5291．．．擴散板
5292．．．遮光部
5293．．．燈反射器
5295．．．液晶面板
725a．．．偏光板
725b．．．偏光板
9630．．．外殼
9631．．．顯示部
9632．．．操作鍵
9633．．．太陽能電池
9634．．．充放電控制電路
9635．．．電池
9636．．．轉換器
9637．．．轉換器
733R．．．發光二極體(LED)
733G．．．發光二極體(LED)
733B．．．發光二極體(LED)
733W．．．發光二極體(LED)
5223R．．．發光二極體(LED)
5223G．．．發光二極體(LED)
5223B．．．發光二極體(LED)
5223W．．．發光二極體(LED)
5294R．．．發光二極體(LED)
5294G．．．發光二極體(LED)
5294B．．．發光二極體(LED)
5294W．．．發光二極體(LED)
在附圖中：圖1A是本發明的一個實施例的方塊圖，圖1B是本發明的一個實施例的示意圖，圖1C和1D是本發明的一個實施例的時序圖；圖2A是本發明的一個實施例的示意圖，圖2B和2C是本發明的一個實施例的時序圖；圖3是本發明的一個實施例的方塊圖； 圖4是本發明的一個實施例的電路圖；圖5A和5B是本發明的一個實施例的時序圖；圖6A和6B是用來說明本發明的一個實施例的示意圖；圖7A是用來說明本發明的一個實施例的俯視圖，圖7B是用來說明本發明的一個實施例的截面圖；圖8A至8C是用來說明本發明的一個實施例的圖；圖9A至9D是用來說明本發明的一個實施例的截面圖；圖10A至10E是用來說明本發明的一個實施例的截面圖；圖11A至11D是說明本發明的一個實施例的電子裝置的圖；圖12A和12B是說明本發明的一個實施例的電子書閱讀器的圖。
101‧‧‧影像切換電路
102‧‧‧驅動控制電路
103‧‧‧背光部
104‧‧‧顯示面板
105‧‧‧影像信號供給源
301‧‧‧記憶體電路
302‧‧‧比較電路
303‧‧‧選擇電路
304‧‧‧顯示控制電路
311‧‧‧像素部
312‧‧‧驅動電路
313‧‧‧像素
321‧‧‧背光控制電路
322‧‧‧背光
323‧‧‧光源

Claims (12)

  1. 一種液晶顯示裝置，包括：顯示面板；背光部，包括用來發射多種顏色的光的第一光源以及用來發射白色的光的第二光源；影像切換電路，係組構成根據來自該液晶顯示裝置的外部的影像信號判定以移動影像模式顯示或者以靜態影像模式顯示；以及驅動控制電路，係組構成控制該背光部和該顯示面板，其中，在該移動影像模式中，該驅動控制電路控制該背光部，以根據預定期間發射來自該第一光源的光並切換對應於該多種顏色中的任一種顏色的光，並且，藉由根據該預定期間寫入該多種顏色的各一種顏色的該影像信號來控制該顯示面板，從而以該第一光源的該多種顏色的混合色感知彩色影像，並且其中，在該靜態影像模式中，在預定期間中，該驅動控制電路控制該背光部，以使該第二光源保持發光，並且，控制該顯示面板，以保持寫入了的該影像信號，從而感知單色影像。
  2. 一種液晶顯示裝置，包括：顯示面板，具有各包括用來控制液晶的對準的像素電極的多個像素，及且有連接到該像素電極的電晶體；包括用來發射多種顏色的光的第一光源以及用來發射 白色的光的第二光源的背光部；影像切換電路，係組構成根據來自該液晶顯示裝置的外部的影像信號判定以移動影像模式顯示或者以靜態影像模式顯示；以及驅動控制電路，係組構成控制該背光部和該顯示面板，其中，在該移動影像模式中，該驅動控制電路控制該背光部，以根據預定期間發射來自該第一光源的光並切換對應於該多種顏色中的任一種顏色的光，並且，藉由根據預定期間寫入該多種顏色的各一種顏色的該影像信號來控制該顯示面板，從而以該第一光源的該多種顏色的混合色感知彩色影像，並且其中，在該靜態影像模式中，在預定期間中，該驅動控制電路控制該背光部，以使該第二光源保持發光，並且，控制該顯示面板，以保持寫入了的該影像信號，從而感知單色影像。
  3. 一種液晶顯示裝置，包括：顯示面板，該顯示面板包括：多個像素，該多個像素分別包括電晶體和像素電極；以及係組構成驅動該多個像素的驅動電路，背光部，該背光部包括：發射多種顏色的光的第一光源；發射白色光的第二光源；以及 係組構成驅動該第一光源和該第二光源的背光控制電路，影像切換電路，該影像切換電路包括：係組構成儲存影像信號的記憶體電路；係組構成檢測儲存於該記憶體電路中的連續的圖框期間的該影像信號之間的差異的比較電路；係組構成根據該比較電路所檢測的該差異選擇並輸出該連續的圖框期間的該影像信號的選擇電路；以及係組構成輸出該選擇電路所輸出的該影像信號和第一信號的顯示控制電路；以及驅動控制電路，該驅動控制電路係組構成根據該第一信號控制該顯示面板和該背光部，其中，該驅動控制電路控制該背光控制電路，以便當該比較電路檢測出該差異時，該第一光源連續發射該多種顏色的光，並且其中，該驅動控制電路控制該背光控制電路，以便當該比較電路未檢測出該差異時，該第二光源發射該白色的光。
  4. 如申請專利範圍第1、2及3項中任一項之液晶顯示裝置，其中，該第一光源包括發射紅色光的光源、發射綠色光的光源以及發射藍色光的光源，並且，該第二光源包括發射白色光的光源。
  5. 如申請專利範圍第1、2及3項中任一項之液晶顯示裝置，其中，該第一光源包括發射紅色光的光源、發射綠 色光的光源以及發射藍色光的光源，並且，該第二光源包括發射藍色光的光源以及發射黃色光的光源。
  6. 如申請專利範圍第1、2及3項中任一項之液晶顯示裝置，其中，該第一光源包括發射紅色光的光源、發射綠色光的光源以及發射藍色光的光源，並且，該第二光源包括發射青藍色光的光源、發射紅色光的光源，或者發射品紅色光的光源以及發射綠色光的光源。
  7. 如申請專利範圍第1、2及3項中任一項之液晶顯示裝置，其中，該第一光源及該第二光源包括發光二極體。
  8. 一種包括如申請專利範圍第1、2及3項中任一項之液晶顯示裝置的電子裝置。
  9. 一種液晶顯示裝置，包括：顯示面板，該顯示面板包括：多個像素，該多個像素分別包括電晶體和像素電極；以及係組構成驅動該多個像素的驅動電路，背光部，該背光部包括：發射第一顏色的光的第一光源；發射第二顏色的光的第二光源；發射第三顏色的光的第三光源；發射第四顏色的光的第四光源；以及係組構成驅動該第一光源、該第二光源、該第三光源以及該第四光源的背光控制電路，影像切換電路，該影像切換電路包括： 係組構成儲存影像信號的記憶體電路；係組構成檢測儲存於該記憶體電路中的連續的圖框期間的該影像信號之間的差異的比較電路；係組構成根據該比較電路所檢測的該差異選擇並輸出該連續的圖框期間的該影像信號的選擇電路；以及係組構成輸出信號和該選擇電路所輸出的該影像信號的顯示控制電路；以及驅動控制電路，該驅動控制電路係組構成根據來自該顯示控制電路的該信號控制該顯示面板和該背光部，其中，該驅動控制電路控制該背光控制電路，以便當該比較電路檢測出該差異時，該第一光源、該第二光源以及該第三光源連續點亮，並且其中，該驅動控制電路控制該背光控制電路，以便當該比較電路未檢測出該差異時，該第四光源和該第一光源、該第二光源和該第三光源中的任一者同時點亮，用來發射白色的光。
  10. 如申請專利範圍第2、3及9項中任一項之液晶顯示裝置，其中，該電晶體包括氧化物半導體層。
  11. 如申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置，其中，該第四顏色是該第一顏色、該第二顏色以及該第三顏色中的任一種顏色的補色。
  12. 如申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置，其中，該第一顏色是紅色，該第二顏色是綠色以及該第三顏色是藍色，並且，該第四顏色是青藍色、品紅色以及黃色中的任 一種顏色。
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