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CN102213854B - 液晶显示装置及电子设备 - Google Patents

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CN102213854B
CN102213854B CN201110085345.8A CN201110085345A CN102213854B CN 102213854 B CN102213854 B CN 102213854B CN 201110085345 A CN201110085345 A CN 201110085345A CN 102213854 B CN102213854 B CN 102213854B
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Abstract

本发明的目的是当利用场序制驱动切换显示彩色运动图像和单色静态图像时谋求实现低耗电量化。驱动控制电路在运动图像模式中以通过利用多种颜色的各颜色按时间依次切换对应于第一光源的多种颜色中的任一种颜色的光的放射以及在显示面板上的图像信号的写入来混合第一光源的多种颜色而视觉确认彩色图像的方式控制背光灯部以及显示面板。在静态图像模式中，以通过将利用第二光源的光的放射以及在显示面板上的图像信号的写入保持一定期间来视觉确认由白色和黑色灰度显示的图像的方式控制背光灯部以及显示面板。

Description

液晶显示装置及电子设备
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置。本发明还涉及一种液晶显示装置的驱动方法。本发明还涉及一种具备该液晶显示装置的电子设备。
背景技术
液晶显示装置从电视接收机等大型显示装置到移动电话等小型显示装置得到普及。今后期待具有更高附加价值的产品，因此对其进行开发。近年来，由于对地球环境的关心的提高，低耗电量型液晶显示装置的开发受到关注。于是，进行对称为场序制驱动法(下面，场序制驱动)的驱动方法的研究。
在场序制驱动中，在时间上切换红色(下面，有时也缩写为R)、绿色(下面，有时也缩写为G)、蓝色(下面，有时也缩写为B)的背光灯，将R、G、B的光供给到显示面板。因此，不需要在各像素中设置滤色片，并可以提高来自背光灯的透过的光的利用效率。此外，因为一个像素可以表现R、G、B，所以有容易进行高清晰化的优点。
在专利文献1中，公开着如下结构：为了谋求实现利用场序制驱动的液晶显示装置的低耗电量化，而当显示彩色图像时进行使用对应于RGB的光源的驱动，而当显示表示文字等的图像(单色图像)时进行使用对应于单色光源诸如白色(W)的光源的驱动。
[专利文献1]日本专利申请公开2003-248463号公报
即使在上述专利文献1中表示文字等的图像(单色图像)为静态图像的情况下，用来控制显示的外围驱动电路也工作，因而存在未充分实现低耗电量化的问题
发明内容
本发明的一个方式的目的是当利用场序制驱动切换显示彩色运动图像和单色静态图像时谋求实现低耗电量化。
本发明的一个方式是一种液晶显示装置，包括：显示面板；背光灯部；图像切换电路；以及驱动控制电路，其中，背光灯部具有包括用来放射用于进行彩色显示的多种颜色的光源的第一光源以及包括用来放射白色的光源的第二光源，并且，图像切换电路是切换利用来自外部的图像信号以运动图像模式显示或者以静态图像模式显示的电路，并且，驱动控制电路在运动图像模式中以通过利用多种颜色的各颜色按时间依次切换对应于第一光源的多种颜色中的任一种颜色的光的放射以及在显示面板上的图像信号的写入来混合第一光源的多种颜色而视觉确认彩色图像的方式控制背光灯部以及显示面板，而在静态图像模式中，在停止所述驱动控制电路时的指定期间中，所述第二光源的所述背光灯部保持放射光，并且，所述显示面板保持写入了的所述图像信号，从而视觉确认单色图像。
本发明的一个方式是一种液晶显示装置，包括：显示面板；背光灯部；图像切换电路；以及驱动控制电路，其中，显示面板具有多个设置有控制液晶的取向状态的像素电极、连接到像素电极并包括氧化物半导体层的晶体管的像素，并且，背光灯部具有包括用来放射进行彩色显示的多种颜色的光源的第一光源以及包括用来放射白色的光源的第二光源，并且，图像切换电路是切换利用来自外部的图像信号以运动图像模式显示或者以静态图像模式显示的电路，并且，驱动控制电路在运动图像模式中以通过利用多种颜色的各颜色按时间依次切换对应于第一光源的多种颜色中的任一种颜色的光的放射以及在显示面板上的图像信号的写入来混合第一光源的多种颜色而视觉确认彩色图像的方式控制背光灯部以及显示面板，而在静态图像模式中，在停止所述驱动控制电路时的指定期间中，所述第二光源的所述背光灯部保持放射光，并且所述显示面板保持写入了的所述图像信号，从而视觉确认单色图像。
本发明的一个方式是一种液晶显示装置，包括：显示面板；背光灯部；图像切换电路；以及驱动控制电路，其中，背光灯部具有包括对应于红色、绿色、蓝色的光源的第一光源以及包括对应于白色的光源的第二光源，并且，图像切换电路是切换利用来自外部的图像信号以运动图像模式显示或者以静态图像模式显示的电路，并且，驱动控制电路在运动图像模式中以通过利用多种颜色的各颜色按时间依次切换对应于第一光源的多种颜色中的任一种颜色的光的放射以及在显示面板上的图像信号的写入来混合第一光源的多种颜色而视觉确认彩色图像的方式控制背光灯部以及显示面板，而在静态图像模式中，在停止所述驱动控制电路时的指定期间中，所述第二光源的所述背光灯部保持放射光，并且所述显示面板保持写入了的所述图像信号，从而视觉确认单色图像。
本发明的一个方式是一种液晶显示装置，包括：显示面板；背光灯部；图像切换电路；以及驱动控制电路，其中，显示面板具有多个设置有控制液晶的取向状态的像素电极、连接到像素电极并包括氧化物半导体层的晶体管的像素，并且，背光灯部具有包括对应于红色、绿色、蓝色的光源的第一光源以及包括对应于白色的光源的第二光源，并且，图像切换电路是切换利用来自外部的图像信号以运动图像模式显示或者以静态图像模式显示的电路，并且，驱动控制电路在运动图像模式中以通过利用多种颜色的各颜色按时间依次切换对应于第一光源的多种颜色中的任一种颜色的光的放射以及在显示面板上的图像信号的写入来混合第一光源的多种颜色而视觉确认彩色图像的方式控制背光灯部以及显示面板，而在静态图像模式中，在停止所述驱动控制电路时的指定期间中，所述第二光源的所述背光灯部保持放射光，并且所述显示面板保持写入了的所述图像信号，从而视觉确认单色图像。
本发明的一个方式是一种液晶显示装置，包括：显示面板；背光灯部；图像切换电路；以及驱动控制电路，其中，背光灯部具有包括对应于红色、绿色、蓝色的光源的第一光源以及包括对应于蓝色、黄色的光源的第二光源，并且，图像切换电路是切换利用来自外部的图像信号以运动图像模式显示或者以静态图像模式显示的电路，并且，驱动控制电路在运动图像模式中以通过利用多种颜色的各颜色按时间依次切换对应于第一光源的多种颜色中的任一种颜色的光的放射以及在显示面板上的图像信号的写入来混合第一光源的多种颜色而视觉确认彩色图像的方式控制背光灯部以及显示面板，而在静态图像模式中，在停止所述驱动控制电路时的指定期间中，所述第二光源的所述背光灯部保持放射光，并且所述显示面板保持写入了的所述图像信号，从而视觉确认单色图像。
本发明的一个方式是一种液晶显示装置，包括：显示面板；背光灯部；图像切换电路；以及驱动控制电路，其中，显示面板具有多个设置有控制液晶的取向状态的像素电极、连接到像素电极并包括氧化物半导体层的晶体管的像素，并且，背光灯部具有包括对应于红色、绿色、蓝色的光源的第一光源以及包括对应于蓝色、黄色的光源的第二光源，并且，图像切换电路是切换利用来自外部的图像信号以运动图像模式显示或者以静态图像模式显示的电路，并且，驱动控制电路在运动图像模式中以通过利用多种颜色的各颜色按时间依次切换对应于第一光源的多种颜色中的任一种颜色的光的放射以及在显示面板上的图像信号的写入来混合第一光源的多种颜色而视觉确认彩色图像的方式控制背光灯部以及显示面板，而在静态图像模式中，在停止所述驱动控制电路时的指定期间中，所述第二光源的所述背光灯部保持放射光，并且所述显示面板保持写入了的所述图像信号，从而视觉确认单色图像。
本发明的一个方式也可以是一种液晶显示装置，其中，第二光源包括对应于深蓝色及红色或者品红色及绿色的光源。
本发明的一个方式也可以是一种液晶显示装置，其中，第一光源及第二光源是发光二极管。
根据本发明的一个方式，当利用场序制驱动切换显示彩色运动图像和单色静态图像时，可以谋求实现低耗电量化。
附图说明
图1A是本发明的一个方式的框图，图1B是本发明的一个方式的示意图，图1C和1D是本发明的一个方式的时序图；
图2A是本发明的一个方式的示意图，图2B和2C是本发明的一个方式的时序图；
图3是本发明的一个方式的框图；
图4是本发明的一个方式的电路图；
图5A和5B是本发明的一个方式的时序图；
图6A和6B是用来说明本发明的一个方式的示意图；
图7A是用来说明本发明的一个方式的俯视图，图7B是用来说明本发明的一个方式的截面图；
图8A至8C是用来说明本发明的一个方式的图；
图9A至9D是用来说明本发明的一个方式的截面图；
图10A至10E是用来说明本发明的一个方式的截面图；
图11A至11D是说明本发明的一个方式的电子设备的图；
图12A和12B是说明本发明的一个方式的电子书阅读器的图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明可以以多种不同方式实施，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅局限在本实施方式所记载的内容中。注意，在以下说明的本发明的结构中，表示相同对象的附图标记在不同的附图中共同使用。
另外，有时为了明确起见而夸大表示各实施方式的附图等所示的各结构的尺寸、层的厚度、信号波形或区域。因此，不一定局限于其尺度。
另外，在本说明书中使用的“第一”、“第二”、“第三”至“第N(N为自然数)”的用语是为了避免构成要素的混淆而附记的，而不是用于在数目方面上进行限制的。
实施方式1
在本实施方式中，参照图1A而说明用来选择性地显示静态图像模式和运动图像模式的液晶显示装置。
注意，在本说明书中，液晶显示装置将输入到液晶显示装置的图像信号判定为静态图像而进行的工作被称为静态图像模式，而判定为运动图像而进行的工作被称为运动图像模式。
本实施方式的液晶显示装置100包括图像切换电路101、驱动控制电路102、背光灯部103、显示面板104。
图像切换电路101是用来切换来自图像信号供给源105的图像信号以运动图像显示(运动图像模式)或者以静态图像显示(静态图像模式)的电路。例如，通过比较连续的帧之间的图像，判定是运动图像还是静态图像，以切换运动图像模式以及静态图像模式，即可。或者，也可以根据输入的图像信号的种类，切换为运动图像模式或静态图像模式。例如，也可以通过参照图像信号供给源105的成为图像信号的基础的电子数据的文件形式等，切换为运动图像模式或静态图像模式。或者，也可以根据图像切换电路101的来自外部的切换信号切换运动图像模式或静态图像模式。例如，既可以利用切换开关来切换运动图像模式或静态图像模式，又可以根据二次电池等的蓄电器件的电力的余量切换为运动图像模式或静态图像模式
注意，来自图像信号供给源105的图像信号优选为数字值的图像信号。在模拟值的图像信号的情况下，将A/D切换电路设置在图像信号供给源105与图像切换电路101之间，将模拟值切换为数字值，即可。
驱动控制电路102是根据图像切换电路101中的运动图像模式或静态图像模式的切换来产生用来控制背光灯部103以及显示面板104的信号并输出的电路。具体而言，驱动控制电路102是用来控制如下内容的电路：用来控制背光灯部103的光源的点亮或熄灭状态的信号；显示面板104上的图像的帧频率；图像信号的供给；用来使驱动电路工作的信号(时钟信号、起始脉冲等)的供给。
背光灯部103具有用来控制背光灯的电路及多个光源。作为多个光源，具有用来以运动图像模式进行显示的第一光源、用来以静态图像模式进行显示的第二光源。此外，显示面板104具有驱动电路、多个像素。像素具有晶体管、连接到该晶体管的像素电极、电容元件。注意，以在该像素电极和与其成对的电极之间夹持液晶层的方式形成液晶元件。
在此，参照图1B而说明光源的一例。图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是用来利用场序制驱动进行彩色显示的光源。作为第一光源112，使用放射利用场序制驱动可以视觉确认彩色图像的多种颜色(在此，红色、绿色、蓝色(RGB))的光的光源。此外，第二光源113是用来进行利用白色和黑色灰度的显示的光源。作为第二光源113，使用白色(W)的光源。
接着，参照图1C及图1D的时序图而说明驱动控制电路102的工作。注意，图1C的时序图简略地示出当显示面板104的图像显示为彩色图像时的对显示面板104的信号线(也称为数据线：data line)写入图像信号的时序以及背光灯部103的光源点亮或熄灭的时序。注意，图1D的时序图简略地示出当显示面板104的图像显示为黑白图像时的对显示面板104的信号线(也称为数据线：data line)写入图像信号的时序以及背光灯部103的光源点亮或熄灭的时序。
图1C的时序图示出运动图像模式的第一期间121，并且图1D的时序图示出静态图像模式的第二期间122。本实施方式的工作大致分为第一期间121的工作和第二期间122的工作。
注意，在图1C的第一期间121中，RGB的图像信号的写入及点亮所需要的期间的一个帧期间(或者帧频率)优选为1/60秒以下(60Hz以上)。注意，通过提高帧频率，可以降低场序制驱动特有的问题的“色乱(color breaking)”所导致的显示的故障。此外，通过在图1D的第二期间122中，使一个帧期间成为极长的诸如1分钟以上(0.017Hz以下)，与多次切换相同的图像的情况相比，还可以减少眼睛疲劳。
注意，当作为设置在显示面板104的各像素中的晶体管的半导体层使用氧化物半导体时，可以降低晶体管的截止电流。因此，可以延长像素的图像信号等电信号的保持时间，并且，也可以将写入间隔设定得长。因此，可以延长一个帧期间的周期，并且，可以减少图1D的第二期间122中的再度写入图像信号的刷新工作的频度，所以可以进一步抑制耗电量。此外，使用氧化物半导体的晶体管可以得到较高的场效应迁移率，所以可以缩短写入时间，并且，可以进行像场序制驱动那样的高速驱动。
在图1C的第一期间121中，利用场序制驱动显示彩色运动图像，所以从驱动控制电路102供给RGB的图像信号、用来使驱动电路工作的信号(时钟信号、起始脉冲等)以及用来控制背光灯部103的信号。具体而言，通过对信号线写入对应于R(红色)的图像的图像信号，来改变各像素的液晶的取向。接着，驱动控制电路102控制背光灯部103，以使第一光源的R的背光灯点亮。接着，通过对信号线写入对应于G(绿色)的图像的图像信号，来改变各像素的液晶的取向。接着，驱动控制电路102控制背光灯部103，以使第一光源的G的背光灯点亮。接着，通过对信号线写入对应于B(蓝色)的图像的图像信号，来改变各像素的液晶的取向。接着，驱动控制电路102控制背光灯部103，以使第一光源的B的背光灯点亮。如上所述，通过一系列的工作，人眼视觉确认彩色图像，并且，通过反复工作，可以视觉确认运动图像。
在图1D的第二期间122中，利用白色和黑色灰度的图像信号(附图中，写为BK/W)来显示静态图像，所以从驱动控制电路102供给白色和黑色灰度的图像信号、使驱动电路工作的信号(时钟信号、起始脉冲等)以及用来控制背光灯部103的信号。具体而言，通过对信号线写入白色和黑色灰度的图像信号，来改变各像素的液晶的取向。接着，驱动控制电路102控制背光灯部103，以使第二光源的W的背光灯点亮。然后，通过停止白色和黑色灰度的图像信号以及使驱动电路工作的信号(时钟信号、起始脉冲等)，保持利用一次写入了的白色和黑色灰度的图像信号的液晶的取向。其间，通过使第二光源的W的背光灯一直点亮，显示面板104可以进行白色和黑色灰度的静态图像的显示。注意，在写入白色和黑色灰度的图像信号以外的期间中，通过使驱动控制电路102不工作，可以谋求实现低耗电量化。此外，在图1D的第二期间122中，与多次切换相同的图像信号的情况相比，可以减少眼睛疲劳。
注意，虽然在图1B中作为光源的一例而说明对红色、绿色、蓝色(RGB)追加白色(W)的光源的结构，但是也可以采用其他结构。图2A示出与图1B不同的结构。图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是与图1B同样利用场序制驱动进行彩色显示的光源。作为第一光源115，使用放射可以视觉确认彩色图像的多种颜色(在此，红色、绿色、蓝色(RGB))的光的光源。此外，第二光源116是与图1B同样进行利用白色和黑色灰度的显示的光源。作为第二光源116，使用通过使蓝色(B)及黄色(Y)的光源同时点亮，可以显示白色的光源。注意，通过采用使用与蓝色之间成为补色关系的黄色来得到白色的第二光源的结构，与通过使RGB同时点亮来得到的白色相比，可以获得谋求实现低耗电量化等的优点。
接着，参照图2B及图2C的时序图而说明当使用图2A所示的光源114时的驱动控制电路102的工作。注意，图2B的时序图与图1C同样简略地示出当显示面板104的图像显示为彩色图像时的对显示面板104的信号线(也称为数据线data line)写入图像信号的时序以及背光灯部103的光源点亮或熄灭的时序。注意，图2C的时序图与图1D同样简略地示出当显示面板104的图像显示为黑白图像时的对显示面板104的信号线(也称为数据线data line)写入图像信号的时序以及背光灯部103的光源点亮或熄灭的时序。
在图2B及图2C的时序图中，与图1C及图1D同样，大致分为运动图像模式的第一期间121和静态图像模式的第二期间122。
在图2B的第一期间121中，进行与图1C同样的工作，人眼视觉确认彩色图像，并且，通过反复工作，可以视觉确认运动图像。
在图2C的第二期间122中，利用白色和黑色灰度的图像信号(写为BK/W)来显示静态图像，所以与图1D同样从驱动控制电路102供给白色和黑色灰度的图像信号、使驱动电路工作的信号(时钟信号、起始脉冲等)以及控制背光灯部103的信号。具体而言，通过对信号线写入白色和黑色灰度的图像信号，来改变各像素的液晶的取向。接着，驱动控制电路102控制背光灯部103，以使第二光源的蓝色(B)的背光灯及黄色(Y)的背光灯点亮。然后，与图1D同样通过停止白色和黑色灰度的图像信号以及使驱动电路工作的信号(时钟信号、起始脉冲等)，保持利用一次写入了的白色和黑色灰度的图像信号的液晶的取向。其间，通过使第二光源的蓝色(B)的背光灯及黄色(Y)的背光灯一直点亮，显示面板104可以进行白色和黑色灰度的静态图像的显示。注意，在写入白色和黑色灰度的图像信号以外的期间中，与图1D同样通过使驱动控制电路102不工作，可以谋求实现低耗电量化。此外，在第二期间122中，与多次切换相同的图像信号的情况相比，可以减少眼睛疲劳。
注意，虽然在图2A至2C的结构中，使用与蓝色之间成为补色关系的黄色来得到白色的第二光源，但是也可以利用其他结构来得到白色的光源。例如，也可以将使用与绿色之间成为补色关系的品红色的白色用于第二光源。此外，也可以将使用与红色之间成为补色关系的深蓝色的白色用于第二光源。
接着，参照图3而说明图像切换电路101、背光灯部103、显示面板104的结构的具体实例。注意，参照图3说明图像切换电路101通过比较连续的帧之间的图像来判定是运动图像还是静态图像，从而选择运动图像模式或静态图像模式。
图3所示的图像切换电路101具有存储电路301、比较电路302、选择电路303、以及显示控制电路304。
背光灯部103具有背光灯控制电路321以及背光灯322。光源323被配置于背光灯322。
在图3中，将背光灯322设置为与显示面板104并列，但是，也可以将背光灯322设置为与显示面板104重叠。作为光源323的颜色的组合，可以使用图1B、图2A所说明的颜色的组合。注意，通过作为光源323使用发光二极管，可以谋求实现长使用寿命化。并且，通过组合光源323和导光板来得到背光灯322，可以缩减光源323的数目，从而可以谋求实现低成本化。
显示面板104具有像素部311以及驱动电路312。在像素部311中，多个连接到扫描线和信号线的像素313配置为矩阵状。
此外，像素313具有晶体管、连接到该晶体管的像素电极以及电容元件。以在像素电极(第一电极)和与其成对的对置电极(第二电极)之间夹持液晶层的方式形成液晶元件。
作为液晶元件的一例，有利用液晶的光学调制作用来控制光的透过或非透过的元件。该元件可以由一对电极和液晶层构成。另外，液晶的光学调制作用由施加到液晶的电场(即，纵方向的电场)控制。另外，具体而言，作为液晶的一例，可以举出向列液晶、胆甾相液晶、近晶相液晶、盘状液晶、热致液晶、溶致液晶、低分子液晶、高分子分散型液晶(PDLC)、铁电液晶、反铁电液晶、主链型液晶、侧链型高分子液晶、香蕉型液晶等。此外，还可以使用呈现蓝相的液晶相的液晶、呈现缩短单元间隙的向列相的液晶相的液晶。在此情况下，可以实现液晶元件的高速响应，所以通过与场序制驱动组合，可以降低色乱等显示故障。此外，作为液晶的驱动方法，有TN(Twisted Nematic；扭转向列)模式、STN(Super Twisted Nematic；超扭曲向列)模式、OCB(Optically Compensated Birefringence；光学补偿双折射)模式、ECB(Electrically Controlled Birefringence；电控双折射)模式、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal；铁电液晶)模式、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal；反铁电液晶)模式、PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal：聚合物分散型液晶)模式、PNLC(Polymer Network Liquid Crystal：聚合物网络型液晶)模式、宾主模式等。
注意，图3所示的驱动控制电路102是如下电路，根据来自图像切换电路101的信号输出用来控制背光灯部103的背光灯控制电路321的信号、用来控制显示面板104的驱动电路312的信号。
在此，说明图3所示的结构的工作。
从图像信号供给源105向图像切换电路101输入图像信号。存储电路301具有用来储存涉及多个帧的图像信号的多个帧存储器。对存储电路301所具有的帧存储器的数目没有特别限制，而是可以储存涉及多个帧的图像信号的元件，即可。注意，帧存储器例如使用DRAM(动态随机存取存储器)、SRAM(静态随机存取存储器)等存储元件来构成，即可。
另外，帧存储器只要是在每个帧期间中储存图像信号的结构即可，对帧存储器的数目没有特别的限制。另外，帧存储器的图像信号由比较电路302及选择电路303选择性地读出。
比较电路302是如下电路：选择性地读出储存在存储电路301中的连续的帧期间的图像信号，对每个像素进行连续的帧之间的该图像信号的比较，并检测出差异。
另外，根据有没有检测出差异，决定显示控制电路304及选择电路303的工作。当比较电路302进行图像信号的比较，在任一个像素中检测出差异时，判断该检测出差异的连续的帧期间为运动图像。另一方面，当比较电路302进行图像信号的比较，在所有像素中未检测出差异时，判断该未检测出差异的连续的帧期间为静态图像。换言之，比较电路302通过检测出差异，判断连续的帧期间的图像信号是用来显示运动图像的图像信号还是用来显示静态图像的图像信号。
另外，也可以进行如下设定，当通过该比较所得到的差异超过一定的水平时，判断已检测出差异。另外，比较电路302可以如下设定，根据差异的绝对值进行检测出差异的判断。
另外，运动图像是指通过将按时间分割为多个帧的多个图像高速地切换来使人眼认别为运动图像的图像。具体而言，通过在1秒中切换图像60次(60帧)以上，人眼所识别的闪烁少，而认别为运动图像。另一方面，与运动图像不同，静态图像是指虽然将按时间分割为多个帧期间的多个图像高速地切换来工作，在连续的帧期间，例如第n帧和第(n+1)帧也没有变化的图像信号。
选择电路303采用设置多个开关例如由晶体管形成的开关的结构。它是用来当利用比较电路302计算差异并检测出差异时，即当在连续的帧之间显示的图像为运动图像时，从储存有该图像信号的存储电路301内的帧存储器选择图像信号并输出到显示控制电路304的电路。
注意，选择电路303是当利用比较电路302进行计算并没有检测出图像信号的差异时，即当在连续的帧之间显示的图像为静态图像时，不将该图像信号输出到显示控制电路304的电路。因此，通过将选择电路303设定为当静态图像时不将图像信号从帧存储器输出到显示控制电路304的结构，可以削减耗电量。
显示控制电路304是用来根据比较电路302检测出差异而将选择电路303所选择的图像信号、以运动图像模式或者静态图像模式的某一个进行驱动的信号供给到驱动控制电路102的电路。例如，根据来自显示控制电路304的图像切换电路101中的显示运动图像的运动图像模式或者显示静态图像的静态图像模式的信号，驱动控制电路102如图1C或图2B切换背光灯部103中的光源的点亮以及显示面板104中的驱动电路的工作来进行控制。
接着，说明显示面板104的像素的结构、背光灯部103的背光灯控制电路321以及显示面板104的驱动电路312的时序图。首先，图4示出显示面板104的示意图。图4所示的显示面板具有像素部601、扫描线602(也称为栅极线)、信号线603(也称为数据线)、像素610、公共电极618(也称为共同电极)、电容线619、驱动电路的扫描线驱动电路606、驱动电路的信号线驱动电路607。
像素610具有像素晶体管612、液晶元件613、电容元件614。像素晶体管612的栅极连接到扫描线602，源极及漏极中的一个的第一端子连接到信号线603，并且，源极及漏极中的另一个的第二端子连接到液晶元件613的一个电极及电容元件614的第一电极。注意，液晶元件613的另一个电极连接到公共电极618。此外，电容元件614的第二电极连接到电容线619。注意，像素晶体管612优选由具有薄膜的氧化物半导体层的薄膜晶体管(TFT)构成。
另外，薄膜晶体管是指至少具有三个端子即栅极、漏极以及源极的元件，在漏区和源区之间具有沟道区，并且可以使电流通过漏区、沟道区及源区流过。在此，因为源极和漏极根据晶体管的结构或工作条件等而更换，所以很难限定哪个是源极哪个是漏极。因此，在本文件(说明书、权利要求书、附图等)中，有时不将用作源极及漏极的区域称为源极或漏极。在此情况下，作为一个例子，有时将用作源极或漏极的区域分别记为第一端子、第二端子。或者，有时将用作源极或漏极的区域分别记为第一电极、第二电极。或者，有时将用作源极或漏极的区域分别记为源区、漏区。
注意，当作为像素晶体管612的半导体层使用氧化物半导体时，可以降低晶体管的截止电流。因此，可以延长像素的图像信号等电信号的保持时间，并且，也可以将写入间隔设定得长。因此，可以延长一个帧期间的周期，并且，可以减少静态图像模式的第二期间122中的刷新工作的频度，所以可以进一步抑制耗电量。此外，使用氧化物半导体的晶体管，与使用非晶硅的晶体管相比，可以得到较高的场效应迁移率，所以可以缩短写入时间，并且，可以进行高速驱动。
注意，扫描线驱动电路606、信号线驱动电路607优选设置在与像素部601相同的衬底上，但是并不一定必须要设置在同一衬底上。通过将扫描线驱动电路606、信号线驱动电路607设置在与像素部601相同的衬底上，可以削减与外部的连接端子数，所以可以谋求实现液晶显示装置的小型化。
注意，像素610被配置(排列)为矩阵状。在此，像素被配置(排列)为矩阵状的情况包括在纵方向或横方向上像素在直线上列队而被配置的情况、在锯齿线上被配置的情况。
注意，明确记载有A与B连接的情况包括A与B电连接的情况、A与B功能性地连接的情况、A与B直接连接的情况。
接着，说明背光灯部103的背光灯322以及显示面板104的驱动电路312的时序图。如上所述，本实施方式的液晶显示装置大致分为运动图像模式的第一期间121和静态图像模式的第二期间122。于是，图5A示出第一期间121的时序图，而图5B示出第二期间122的时序图。注意，图5A及图5B所示的时序图是为说明而夸大表示的。
图5A示出在第一期间121中供给到扫描线驱动电路的时钟信号GCK及起始脉冲GSP、供给到信号线驱动电路的时钟信号SCK及起始脉冲SSP、图像信号data、背光灯的点亮状态。注意，作为背光灯，说明如下结构，其中，作为第一光源的一例，使RGB的三种颜色依次点亮。
在第一期间121中，时钟信号GCK成为一直供应的时钟信号。此外，起始脉冲GSP成为对应于垂直同步频率的脉冲。此外，时钟信号SCK成为一直供应的时钟信号。此外，起始脉冲SSP成为对应于一个栅极选择期间的脉冲。注意，因为在第一期间121中，以场序制驱动显示运动图像，所以通过反复如下工作：首先，对各像素写入R(红)的显示的图像信号，接着使R的背光灯点亮，接着对各像素写入G(绿)的显示的图像信号，接着使G的背光灯点亮，接着对各像素写入B(蓝)的显示的图像信号，接着使B的背光灯点亮，从而观看者可以视觉确认到彩色的运动图像显示。
接着，说明图5B。在图5B中，将第二期间122分类为静态图像写入期间143、静态图像保持期间144而进行说明。
在静态图像写入期间143中，时钟信号GCK成为用来进行一个画面的写入的时钟信号。此外，起始脉冲GSP成为用来进行一个画面的写入的脉冲。此外，时钟信号SCK成为用来进行一个画面的写入的时钟信号。此外，起始脉冲SSP成为用来进行一个画面的写入的脉冲。注意，在写入用来显示白色和黑色的灰度的图像信号(BK/W)的静态图像写入期间143中，示出使对应于白色(W)的第二光源成为熄灭的结构，但是也可以采用使其点亮的结构。
在静态图像保持期间144中，为了停止信号线驱动电路及扫描线驱动电路的工作，而停止时钟信号GCK、起始脉冲GSP、时钟信号SCK、起始脉冲SSP的供给。因此，在静态图像保持期间144中，可以降低耗电量，所以可以谋求实现低耗电量化。注意，在静态图像保持期间144中，在静态图像写入期间143中写入到像素的图像信号由其截止电流极小的像素晶体管保持，所以可以保持白色和黑色的灰度的静态图像一分钟以上的期间。注意，在此期间中，利用对应于白色(W)的第二光源的背光灯点亮。此外，在对应于所保持的图像信号的电位经过一定的期间而降低之前，新设置静态图像写入期间143并写入与前面的期间的图像信号相同的图像信号(刷新工作)，然后再次设置静态图像保持期间144，即可。
本实施方式所说明的液晶显示装置，当进行静态图像显示时，通过降低图像信号的写入次数，可以谋求实现低耗电量化。此外，通过作为显示静态图像时的背光灯使用对应于白色的第二光源，与利用使第一光源的RGB的多个光源一齐点亮而得到的白色的结构相比，可以降低点亮的光源的数目，所以可以谋求实现低耗电量化。
接着，参照附图而说明在图5B所说明的静态图像保持期间144中降低图像信号的写入次数的优点。首先，为了比较而针对第一期间121中的图像信号的写入在图6A中示出组合背光灯部及显示面板的液晶显示模块的模式图，并且，针对静态图像保持期间144中的图像信号的写入在图6B中示出液晶显示模块的模式图。
图6A及图6B的液晶显示模块790具有背光灯部730、液晶元件被设置为矩阵状的显示面板720、夹持显示面板720的偏振片725a及偏振片725b。在背光灯部730中，光源，具体而言，RGB的三种颜色的LED(733R、733G、733B)的第一光源、以及利用白色的LED(733W)的第二光源被配置为矩阵状，并且，在显示面板720与光源之间配置有扩散板734。此外，外部输入端子的FPC(柔性印刷电路)726电连接到设置在显示面板720中的端子部。
图6A利用箭头(R、G及B)示意性地示出三种颜色的光735。图6A的模式图示出从背光灯部730依次发射的脉冲状的不同颜色的光通过显示面板720的液晶元件而在观察人侧被视觉确认的情况。
另一方面，图6B利用箭头(W)示意性地示出白色的光。图6B的模式图示出从背光灯部730以一定期间发射的连续的白色的光通过显示面板720的液晶元件而在观察人侧被视觉确认的情况。
就是说，在第二期间122中，在观察人侧，未如图6A所示频繁进行光源的点亮/熄灭。另一方面，当采用如图6A所示的频繁写入图像信号并使背光灯的光源点亮的结构时，有可能会发生眼睛疲劳。在不特别需要图像信号的重写的尤其静态图像显示的情况下，通过降低图像信号的写入次数，使背光灯连续点亮，可以降低图像信号所导致的显示的闪烁。尤其是，在显示白色和黑色灰度的静态图像的情况下，通过降低图像信号的重写次数，使背光灯连续点亮，可以降低眼睛疲劳。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的结构适当地组合来实施。
实施方式2
在本实施方式中，参照附图而说明显示面板的像素的平面图及截面图的一例。
图7A示出显示面板的一个像素的平面图。图7B是沿着图7A的线Y1-Y2及线Z1-Z2的截面图。
在图7A中，多个源极布线层(包括源电极层405a或漏电极层405b)以彼此平行(在附图中向上下方向延伸)且彼此隔开的方式配置。多个栅极布线层(包括栅电极层401)在与源极布线层大体上垂直的方向(在附图中向左右方向)上延伸并以彼此隔开的方式配置。电容布线层408被配置在与多个栅极布线层的每一个相邻的位置上，并且，延伸在与栅极布线层大体上平行的方向，即与源极布线层大体上垂直的方向(在附图中向左右方向)上。
图7A及图7B的液晶显示装置形成有作为像素电极层的透明电极层447。在晶体管450上设置有绝缘膜407、保护绝缘层409以及层间膜413，并且，在形成于绝缘膜407、保护绝缘层409以及层间膜413中的开口(接触孔)中，透明电极层447电连接到晶体管450。
如图7B所示，在第二衬底442上形成公共电极层448(也称为对置电极层)，并且，该公共电极层448隔着液晶层444与第一衬底441上的透明电极层447相对。注意，在图7A和图7B中，在透明电极层447与液晶层444之间设置有取向膜460a，并且，在公共电极层448与液晶层444之间设置有取向膜460b。取向膜460a、取向膜460b是具有控制液晶的取向的功能的绝缘层，而根据液晶材料，也可以不设置。
晶体管450是底栅结构的反交错型晶体管的实例，包括栅电极层401、栅极绝缘层402、氧化物半导体层403、源电极层405a、漏电极层405b。此外，层叠利用与栅电极层401相同的工序形成的电容布线层408、栅极绝缘层402、以及利用与源电极层405a或漏电极层405b相同的工序形成的导电层449，以形成电容器。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的结构适当地组合来实施。
实施方式3
在本实施方式中，使用图8A至图8C对可以用于本说明书所公开的液晶显示装置的背光灯部(背光灯、背光灯单元)的结构的例子进行说明。
图8A示出包括所谓的边缘照明方式的背光灯部5201和显示面板5207的液晶显示装置的一个例子。边缘照明方式是指在背光灯部的端部配置光源并且从整个发光面辐射该光源的光的方式。
背光灯部5201包括扩散板5202(也称为扩散片)、导光板5203、反射板5204、灯反射器5205及光源5206。另外，背光灯部5201还可以设置亮度提高薄膜等。
光源5206具有根据需要发射多个不同颜色(RGBW)的光的功能。例如，可以使用设置有滤色片的冷阴极管(CCFL：Cold CathodeFluorescent Lamp)、发光二极管或EL元件等作为光源5206。
图8B是示出边缘照明式背光灯部的详细结构的图。注意，省略扩散板、导光板及反射板等的说明。
图8B所示的背光灯部5201具有使用对应于RGBW各颜色的发光二极管(LED)5223R、5223G、5223B、5223W作为光源的结构。对应于RGBW各颜色的发光二极管(LED)5223R、5223G、5223B、5223W以指定的间隔配置。此外，为了高效地反射来自对应于RGBW各颜色的发光二极管(LED)5223R、5223G、5223B、5223W的光，设置有灯反射器5222。
图8C示出具有所谓的直下型背光灯部和液晶面板的液晶显示装置的一个例子。直下型是指通过在发光面的正下面配置光源来从整个发光面发射该光源的光的方式。
背光灯部5290重叠于液晶面板5295并包括扩散板5291、遮光部5292、灯反射器5293、对应于RGBW各颜色的发光二极管(LED)5294R、5294G、5294B、5294W。
另外，通过在称为直下型的背光灯部中使用作为发光元件的EL元件代替作为光源的发光二极管(LED)，可以实现背光灯部的薄型化。
注意，图8A至图8C所说明的背光灯部也可以采用调整亮度的结构。例如，既可以采用根据液晶显示装置的周围的明亮度而调整亮度的结构，又可以采用根据所显示的图像信号而调整亮度的结构。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的结构适当地组合来实施。
实施方式4
在本实施方式中，示出可以用于本说明书所公开的液晶显示装置的晶体管的例子。对可以用于本说明书所公开的液晶显示装置的晶体管的结构没有特别的限制，例如，可以使用栅电极隔着栅极绝缘层设置在氧化物半导体层的上侧的顶栅结构；或者栅电极隔着栅极绝缘层设置在氧化物半导体层的下侧的底栅结构的交错型及平面型晶体管等。另外，晶体管既可以采用形成有一个沟道形成区的单栅结构，又可以采用形成有两个沟道形成区的双栅结构，还可以采用形成有三个沟道形成区的三栅结构。此外，还可以采用在沟道区的上下隔着栅极绝缘层设置有两个栅电极层的双栅结构。另外，图9A至图9D示出晶体管的截面结构的一个例子。在图9A至图9D所示的晶体管中，作为半导体层使用氧化物半导体。使用氧化物半导体的优点是：可以在晶体管处于导通状态时获得较高的场效应迁移率(最大值为5cm2/Vsec以上，优选最大值为10cm2/Vsec至150cm2/Vsec)，并且在晶体管处于截止状态时获得较低的每单位沟道宽度的截止电流(例如，每单位沟道宽度的截止电流小于1aA/μm，更优选为在室温下小于10zA/μm，并且在85℃时小于100zA/μm)。
图9A所示的晶体管410是底栅结构晶体管的一种，也称为反交错型晶体管。
晶体管410在具有绝缘表面的衬底400上包括栅电极层401、栅极绝缘层402、氧化物半导体层403、源电极层405a及漏电极层405b。另外，覆盖晶体管410而设置有层叠于氧化物半导体层403的绝缘膜407。在绝缘膜407上还形成有保护绝缘层409。
图9B所示的晶体管420是称为沟道保护型(也称为沟道停止型)的底栅结构的一种，也称为反交错型晶体管。
晶体管420在具有绝缘表面的衬底400上包括栅电极层401、栅极绝缘层402、氧化物半导体层403、覆盖氧化物半导体层403的沟道形成区的用作沟道保护层的绝缘层427、源电极层405a及漏电极层405b。另外，覆盖晶体管420而形成有保护绝缘层409。
图9C所示的晶体管430是底栅型晶体管，在具有绝缘表面的衬底400上包括栅电极层401、栅极绝缘层402、源电极层405a、漏电极层405b及氧化物半导体层403。另外，覆盖晶体管430而设置有接触于氧化物半导体层403的绝缘膜407。在绝缘膜407上还形成有保护绝缘层409。
在晶体管430中，栅极绝缘层402以接触于衬底400及栅电极层401的方式设置在衬底400及栅电极层401上，并且在栅极绝缘层402上与其接触地设置有源电极层405a及漏电极层405b。并且，在栅极绝缘层402、源电极层405a及漏电极层405b上设置有氧化物半导体层403。
图9D所示的晶体管440是顶栅结构晶体管的一种。晶体管440在具有绝缘表面的衬底400上包括绝缘层437、氧化物半导体层403、源电极层405a及漏电极层405b、栅极绝缘层402以及栅电极层401，其中接触于源电极层405a、漏电极层405b分别设置有与其电连接的布线层436a、布线层436b。
在本实施方式中，如上所述作为半导体层使用氧化物半导体层403。作为用于氧化物半导体层403的氧化物半导体，可以使用：四元金属氧化物的In-Sn-Ga-Zn-O类氧化物半导体；三元金属氧化物的In-Ga-Zn-O类氧化物半导体、In-Sn-Zn-O类氧化物半导体、In-Al-Zn-O类氧化物半导体、Sn-Ga-Zn-O类氧化物半导体、Al-Ga-Zn-O类氧化物半导体、Sn-Al-Zn-O类氧化物半导体；二元金属氧化物的In-Zn-O类氧化物半导体、Sn-Zn-O类氧化物半导体、Al-Zn-O类氧化物半导体、Zn-Mg-O类氧化物半导体、Sn-Mg-O类氧化物半导体、In-Mg-O类氧化物半导体；以及In-O类氧化物半导体、Sn-O类氧化物半导体、Zn-O类氧化物半导体、In-Ga-O类氧化物半导体等。此外，还可以使上述氧化物半导体含有SiO2。这里，例如，In-Ga-Zn-O类氧化物半导体是指含有铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)的氧化物，对其化学计量比没有特别的限制。另外，也可以含有In、Ga及Zn之外的元素。
另外，氧化物半导体层403可以使用由化学式InMO3(ZnO)m(m＞0)表示的薄膜。在此，M表示选自Ga、Al、Mn及Co中的一种或多种金属元素。例如，作为M，可以采用Ga、Ga及Al、Ga及Mn或Ga及Co等。
使用氧化物半导体层403的晶体管410、420、430、440，可以降低截止状态下的电流值(截止电流值)。因此，可以在像素中，将用来保持图像信号等电信号的电容元件设计得小。由此，可以谋求实现像素的开口率的提高，所以也可以谋求实现低耗电量化。
此外，使用氧化物半导体层403的晶体管410、420、430、440，可以降低截止电流。因此，可以延长像素的图像信号等电信号的保持时间，并且，也可以将写入间隔设定得长。因此，可以延长一个帧期间的周期，并且，可以减少静态图像显示期间中的刷新工作的频度，所以可以进一步抑制耗电量。此外，可以在同一衬底上形成具有上述晶体管的驱动电路部及像素部，所以可以削减液晶显示装置的部件个数。
对可以用于具有绝缘表面的衬底400的衬底没有大的限制，可使用钡硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃等玻璃衬底。
在底栅结构的晶体管410、420、430中，还可以将成为基底膜的绝缘膜设置在衬底与栅电极层之间。基底膜具有防止杂质元素从衬底扩散的作用，并且可以由选自氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜或氧氮化硅膜中的一种或多种膜的叠层结构形成。
作为栅电极层401，可以使用钼、钛、铬、钽、钨、铝、铜、钕、钪等的金属材料或以这些金属材料为主要成分的合金材料的单层或叠层来形成。
作为栅极绝缘层402，可以使用利用等离子体CVD法或溅射法等形成的氧化硅层、氮化硅层、氧氮化硅层、氮氧化硅层、氧化铝层、氮化铝层、氧氮化铝层、氮氧化铝层或氧化铪层的单层或叠层来形成。例如，利用等离子体CVD法形成厚度为50nm以上且200nm以下的氮化硅层(SiNy(y＞0))作为第一栅极绝缘层，并且在第一栅极绝缘层上层叠厚度为5nm以上且300nm以下的氧化硅层(SiOx(x＞0))作为第二栅极绝缘层，来形成总厚度为200nm的栅极绝缘层。
作为用作源电极层405a及漏电极层405b的导电膜，例如可以使用含有选自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、W中的元素的金属膜或以上述元素为成分的金属氮化物膜(氮化钛膜、氮化钼膜、氮化钨膜)等。另外，还可以在Al、Cu等的金属膜的下侧或上侧的一方或双方层叠Ti、Mo、W等的高熔点金属膜或它们的金属氮化物膜(氮化钛膜、氮化钼膜、氮化钨膜)。
连接于源电极层405a、漏电极层405b的布线层436a、布线层436b等导电膜也可以使用与源电极层405a及漏电极层405b相同的材料来形成。
另外，可以使用导电金属氧化物形成用作源电极层405a及漏电极层405b(包括由与它们相同的层形成的布线层)的导电膜。作为导电金属氧化物可以使用氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铟氧化锡合金(In2O3-SnO2、简称为ITO)、氧化铟氧化锌合金(In2O3-ZnO)或使上述金属氧化物材料包含氧化硅的材料。
作为设置在氧化物半导体层的上方的绝缘膜407、绝缘层427、设置在氧化物半导体层的下方的绝缘层437，典型地可以使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜或氧氮化铝膜等的无机绝缘膜。
另外，作为设置在氧化物半导体层的上方的保护绝缘层409，可以使用氮化硅膜、氮化铝膜、氮氧化硅膜或氮氧化铝膜等的无机绝缘膜。
另外，也可以为了减少起因于晶体管的表面凹凸而在保护绝缘层409上形成平坦化绝缘膜。作为平坦化绝缘膜可以使用聚酰亚胺、丙烯酸树脂、苯并环丁烯等有机材料。此外，除了上述有机材料之外，还可以使用低介电常数材料(low-k材料)等。另外，也可以层叠多个由上述材料形成的绝缘膜来形成平坦化绝缘膜。
如此，在本实施方式中的包括高纯度化的氧化物半导体层的晶体管中可以降低截止电流。因此，可以延长像素的图像信号等电信号的保持时间，并且，也可以将写入间隔设定得长。因此，可以延长一个帧期间的周期，并且，可以减少静态图像显示期间中的刷新工作的频度，所以可以进一步抑制耗电量。此外，高纯度化的氧化物半导体层可以不经过激光照射等处理而制造，并且，可以将晶体管形成在大面积衬底上，所以是优选的。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的结构适当地组合来实施。
实施方式5
在本实施方式中，参照图10A至10E而详细说明包括氧化物半导体层的晶体管及其制造方法的一个例子。省略对与上述实施方式相同的部分或者具有与上述实施方式相同的功能的部分的重复说明。此外，省略对相同的部分的详细说明。
图10A至10E示出晶体管的截面结构的一个例子。图10A至10E所示的晶体管510是与图9A所示的晶体管410相同的底栅结构的反交错型晶体管。
下面，参照10A至10E而说明在衬底505上制造晶体管510的工序。
首先，在具有绝缘表面的衬底505上形成导电膜之后，利用第一光刻工序形成栅电极层511。另外，也可以使用喷墨法形成抗蚀剂掩模。当使用喷墨法形成抗蚀剂掩模时不使用光掩模，所以可以降低制造成本。
作为具有绝缘表面的衬底505，可以使用与实施方式4所示的衬底400相同的衬底。在本实施方式中，作为衬底505，使用玻璃衬底。
也可以在衬底505与栅电极层511之间设置成为基底膜的绝缘膜。基底膜具有防止杂质元素从衬底505扩散的功能，并可以采用选自氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜和氧氮化硅膜中的一种或多种膜的叠层结构来形成。
另外，作为栅电极层511可以使用钼、钛、钽、钨、铝、铜、钕、或钪等的金属材料或以上述金属材料为主要成分的合金材料的单层或叠层来形成。
接着，在栅电极层511上形成栅极绝缘层507。栅极绝缘层507通过利用等离子体CVD法或溅射法等并使用氧化硅层、氮化硅层、氧氮化硅层、氮氧化硅层、氧化铝层、氮化铝层、氧氮化铝层、氮氧化铝层、氧化铪层的单层或叠层来形成。
作为本实施方式的氧化物半导体，使用去除杂质而实现I型化或者实质上I型化的氧化物半导体。这种高纯度化的氧化物半导体对界面态、界面电荷非常敏感，所以氧化物半导体层与栅极绝缘层之间的界面很重要。因此，接触于高纯度化的氧化物半导体的栅极绝缘层被要求高品质化。
例如，由于使用μ波(例如，频率为2.45GHz)的高密度等离子体CVD可以形成致密且绝缘耐压高的高品质的绝缘层，所以是优选的。这是因为通过使高纯度化的氧化物半导体与高品质的栅极绝缘层密接，可以降低界面态并使界面特性良好。
当然，只要作为栅极绝缘层可以形成优质的绝缘层，就可以使用溅射法或等离子体CVD法等其他成膜方法。另外，还可以使用通过成膜后的加热处理改变栅极绝缘层的膜质及与氧化物半导体之间的界面特性的绝缘层。总之，只要是作为栅极绝缘层的膜质良好并可以降低与氧化物半导体之间的界面态密度从而形成良好的界面的绝缘层即可。
另外，为了尽量不使栅极绝缘层507、氧化物半导体膜530中含有氢、羟基及水分，优选作为形成氧化物半导体膜530的预处理，在溅射装置的预热室对形成有栅电极层511的衬底505或形成到栅极绝缘层507的衬底505进行预加热，来使吸附在衬底505的氢或水分等杂质脱离并排出。另外，设置在预热室中的排气单元优选使用低温泵。此外，还可以省略该预热处理。另外，还可以在形成绝缘层516之前，对形成到源电极层515a及漏电极层515b的衬底505进行同样的预热处理。
接着，在栅极绝缘层507上形成厚度为2nm以上且200nm以下，优选为5nm以上且30nm以下的氧化物半导体膜530(参照图10A)。
另外，优选在利用溅射法形成氧化物半导体膜530之前，通过进行引入氩气体产生等离子体的反溅射来去除附着在栅极绝缘层507表面的粉状物质(也称为微粒、尘屑)。反溅射是指不对靶材一侧施加电压而使用RF电源在氩气氛中对衬底一侧施加电压来在衬底附近形成等离子体以进行表面改性的方法。另外，也可以使用氮、氦、氧等代替氩气氛。
用于氧化物半导体膜530的氧化物半导体可以使用实施方式4所示的氧化物半导体。另外，还可以使上述氧化物半导体含有SiO2。在本实施方式中，通过溅射法使用In-Ga-Zn-O类氧化物靶材形成氧化物半导体膜530。图10A相当于这个阶段的截面图。此外，氧化物半导体膜530可以在稀有气体(典型为氩)气氛下、氧气氛下或者稀有气体和氧的混合气氛下利用溅射法来形成。
作为用来利用溅射法制造氧化物半导体膜530的靶材，例如使用组成比为In2O3:Ga2O3:ZnO＝1:1:1[摩尔数比]的氧化物靶材，来形成In-Ga-Zn-O膜。另外，不局限于该靶材的材料及组成，例如，还可以使用In2O3:Ga2O3:ZnO＝1:1:2[摩尔数比]的氧化物靶材。
另外，氧化物靶材的填充率为90％以上且100％以下，优选为95％以上且99.9％以下。通过采用填充率高的金属氧化物靶材，可以形成致密的氧化物半导体膜。
优选使用氢、水、羟基或氢化物等杂质被去除了的高纯度气体作为在形成氧化物半导体膜530时使用的溅射气体。
在维持减压状态的成膜室内保持衬底，并且将衬底温度设定为100℃以上且600℃以下，优选为200℃以上且400℃以下。通过边加热衬底边进行成膜，可以降低形成的氧化物半导体膜中含有的杂质浓度。另外，可以减轻由于溅射带来的损伤。另外，边去除残留在成膜室内的水分边引入去除了氢及水分的溅射气体并使用上述靶材在衬底505上形成氧化物半导体膜530。优选使用吸附型真空泵，例如，低温泵、离子泵、钛升华泵来去除残留在成膜室内的水分。此外，作为排气单元，也可以使用配备有冷阱的涡轮泵。由于在利用低温泵进行了排气的成膜室中，如氢原子、水(H2O)等的包含氢原子的化合物(优选还包括包含碳原子的化合物)等被排出，所以可以降低利用该成膜室形成的氧化物半导体膜中含有的杂质浓度。
作为成膜条件的一个例子，可以采用如下条件：衬底与靶材之间的距离为100mm；压力为0.6Pa；直流(DC)电源为0.5kW；氧(氧流量比率为100％)气氛。另外，当使用脉冲直流电源时，可以减少成膜时产生的粉状物质(也称为微粒、尘屑)，并且膜厚度分布也变得均匀，所以是优选的。
接着，利用第二光刻工序将氧化物半导体膜530加工为岛状的氧化物半导体层。另外，也可以利用喷墨法形成用来形成岛状的氧化物半导体层的抗蚀剂掩模。当使用喷墨法形成抗蚀剂掩模时不使用光掩模，由此可以降低制造成本。
另外，当在栅极绝缘层507中形成接触孔时，可以在对氧化物半导体膜530进行加工的同时进行该工序。
另外，这里作为氧化物半导体膜530的蚀刻方法，可以采用干蚀刻及湿蚀刻中的一方或双方。例如，作为用于氧化物半导体膜530的湿蚀刻的蚀刻液，可以使用磷酸、醋酸以及硝酸的混合溶液等或ITO07N(日本关东化学公司制造)等。
接着，对氧化物半导体层进行第一加热处理。利用该第一加热处理，可以使氧化物半导体层脱水化或脱氢化。将第一加热处理的温度设定为400℃以上且750℃以下，或者400℃以上且低于衬底的应变点的温度。这里，将衬底引入作为加热处理装置之一的电炉中，在氮气氛下以450℃对氧化物半导体层进行1小时的加热处理之后，不使其接触于大气，防止水、氢再次混入到氧化物半导体层，由此获得氧化物半导体层531(参照图10B)。
注意，加热处理装置不局限于电炉，还可以使用利用电阻发热体等的发热体所产生的热传导或热辐射对被处理物进行加热的装置。例如，可以使用GRTA(Gas Rapid Thermal Anneal：气体快速热退火)装置、LRTA(Lamp Rapid Thermal Anneal：灯快速热退火)装置等的RTA(Rapid Thermal Anneal：快速热退火)装置。LRTA装置是利用从灯如卤素灯、金卤灯、氙弧灯、碳弧灯、高压钠灯或高压汞灯等发出的光(电磁波)的辐射加热被处理物的装置。GRTA装置是使用高温的气体进行加热处理的装置。作为高温的气体，使用如氩等的稀有气体、如氮的即使进行加热处理也不与被处理物产生反应的惰性气体。
例如，作为第一加热处理，也可以进行如下GRTA，即将衬底放入加热为650℃至700℃的高温的惰性气体中，加热几分钟之后，从加热为高温的惰性气体中取出衬底。
此外，在第一加热处理中，优选不使氮或氦、氖、氩等稀有气体中含有水、氢等。另外，优选将引入加热处理装置中的氮或氦、氖、氩等的稀有气体的纯度设定为6N(99.9999％)以上，优选设定为7N(99.99999％)以上(即，将杂质浓度设定为1ppm以下，优选设定为0.1ppm以下)。
另外，可以在利用第一加热处理对氧化物半导体层进行加热之后，对相同炉内引入高纯度的氧气体、高纯度的N2O气体或超干燥空气(露点为-40℃以下，优选为-60℃以下)。优选不使氧气体或N2O气体包含水、氢等。或者，优选将引入加热处理装置的氧气体或N2O气体的纯度设定为6N以上，优选为7N以上(也就是说，将氧气体或N2O气体中的杂质浓度设定为1ppm以下，优选设定为0.1ppm以下)。通过利用氧气体或N2O气体来供给由于脱水化或脱氢化处理中的杂质排出工序而同时减少的作为构成氧化物半导体的主要成分材料的氧，来使氧化物半导体层高纯度化并在电性上I型(本征)化。
另外，也可以对加工为岛状的氧化物半导体层之前的氧化物半导体膜530进行氧化物半导体层的第一加热处理。在此情况下，在第一加热处理之后，从加热装置取出衬底，进行光刻工序。
另外，除了上述以外，只要是在形成氧化物半导体膜之后，就也可以当在氧化物半导体层上层叠源电极层及漏电极层之后，或者在源电极层及漏电极层上形成绝缘层之后进行第一加热处理。
另外，当在栅极绝缘层507中形成接触孔时，也可以在对氧化物半导体膜530进行第一加热处理之前或之后进行该工序。
此外，无论基底构件的材料是氧化物、氮化物还是金属等的材料，通过分两次形成氧化物半导体层，并分两次进行加热处理，可以形成具有较厚的结晶区(单晶区)即与膜表面垂直地进行c轴取向的结晶区的氧化物半导体层。例如，可以形成3nm以上且15nm以下的第一氧化物半导体膜，并在氮、氧、稀有气体或干燥空气的气氛下以450℃以上且850℃以下，优选为550℃以上且750℃以下进行第一加热处理，形成在其包括表面的区域中具有结晶区(包括板状结晶)的第一氧化物半导体膜。并且，也可以形成比第一氧化物半导体膜厚的第二氧化物半导体膜，以450℃以上且850℃以下，优选为600℃以上且700℃以下进行第二加热处理，以第一氧化物半导体膜为结晶生长的种子而使其向上方进行结晶生长来使整个第二氧化物半导体膜晶化，从而形成具有较厚的结晶区的氧化物半导体层。
接着，在栅极绝缘层507及氧化物半导体层531上形成成为源电极层及漏电极层(包括由与它们相同的层形成的布线)的导电膜。作为用于源电极层及漏电极层的导电膜，可以使用用于实施方式4所示的源电极层405a、漏电极层405b的材料。
利用第三光刻工序在导电膜上形成抗蚀剂掩模，进行选择性的蚀刻来形成源电极层515a及漏电极层515b，然后去除抗蚀剂掩模(参照图10C)。
作为利用第三光刻工序形成抗蚀剂掩模时的曝光，可以使用紫外线、KrF激光或ArF激光。在氧化物半导体层531上的相邻的源电极层的下端部与漏电极层的下端部之间的间隔宽度决定后面形成的晶体管的沟道长度L。另外，当沟道长度L短于25nm时，优选使用波长极短的几nm至几十nm的超紫外线(Extreme Ultraviolet)进行第三光刻工序中的形成抗蚀剂掩模时的曝光。利用超紫外线的曝光的分辨率高且景深大。因此，也可以将后面形成的晶体管的沟道长度L设定为10nm以上且1000nm以下，这样可以实现电路的工作速度的高速化。
此外，为了缩减用于光刻工序的光掩模数及工序数，也可以使用由透过的光成为多种强度的曝光掩模的多级灰度掩模形成的抗蚀剂掩模进行蚀刻工序。由于使用多级灰度掩模形成的抗蚀剂掩模成为具有多种厚度的形状，并且通过进行蚀刻可以进一步改变形状，因此可以用于加工为不同图案的多个蚀刻工序。由此，可以使用一个多级灰度掩模形成至少对应于两种以上的不同图案的抗蚀剂掩模。从而，可以缩减曝光掩模数，并可以缩减与其对应的光刻工序，所以可以实现工序的简化。
注意，当蚀刻导电膜时，优选使蚀刻条件最适化以防止氧化物半导体层531被蚀刻而分断。但是，很难仅蚀刻导电膜而完全不蚀刻氧化物半导体层531，所以有时当蚀刻导电膜时只有氧化物半导体层531的一部分被蚀刻，而成为具有槽部(凹部)的氧化物半导体层。
接着，也可以进行使用N2O、N2、Ar等的气体的等离子体处理，来去除附着到露出的氧化物半导体层的表面的吸附水等。在进行等离子体处理的情况下，不接触于大气而形成与氧化物半导体层的一部分接触的成为保护绝缘膜的绝缘层516。
作为绝缘层516，至少将其厚度形成为1nm以上，并可以适当地采用溅射法等的不使水、氢等杂质混入到绝缘层516的方法来形成。当绝缘层516包含氢时，有如下忧虑：因该氢侵入到氧化物半导体层或该氢抽出氧化物半导体层中的氧而发生氧化物半导体层的背沟道的低电阻化(N型化)，而形成寄生沟道。因此，为了使绝缘层516成为尽量不包含氢的膜，在成膜方法中不使用氢是很重要的。
在本实施方式中，作为绝缘层516利用溅射法形成厚度为200nm的氧化硅膜。将成膜时的衬底温度设定为室温以上且300℃以下，即可。在本实施方式中设定为100℃。可以在稀有气体(典型的是氩)气氛下、氧气氛下或稀有气体和氧的混合气氛下，通过溅射法形成氧化硅膜。此外，作为靶材，可以使用氧化硅靶材或硅靶材。例如，可以在包含氧的气氛下通过溅射法并使用硅靶材形成氧化硅膜。作为与氧化物半导体层接触地形成的绝缘层516，使用不包含水分、氢离子、OH-等杂质并阻挡这些杂质从外部侵入的无机绝缘膜，典型的是，氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜或氧氮化铝膜等。
与形成氧化物半导体膜530时同样，为了去除绝缘层516的成膜室中的残留水分，优选使用吸附型的真空泵(低温泵等)。在使用低温泵排气的成膜室中形成时，可以降低绝缘层516所包含的杂质的浓度。此外，作为用来去除绝缘层516的成膜室中的残留水分的排气单元，也可以采用配备有冷阱的涡轮泵。
作为形成绝缘层516时使用的溅射气体，优选使用去除了氢、水、羟基或氢化物等杂质的高纯度气体。
接着，在惰性气体气氛下或氧气体气氛下进行第二加热处理(优选为200℃以上且400℃以下，例如为250℃以上且350℃以下)。例如，在氮气氛下以250℃进行一个小时的第二加热处理。通过第二加热处理，氧化物半导体层在其一部分(沟道形成区)与绝缘层516接触的状态下受到加热。
通过上述工序，可以对氧化物半导体层进行第一加热处理来从氧化物半导体层意图性地去除氢、水分、羟基或氢化物(也称为氢化合物)等杂质，并且，可以通过第二加热处理供给因杂质的排除工序而同时减少的构成氧化物半导体的主要成分材料之一的氧。因此，氧化物半导体层高纯度化并在电性上I型(本征)化。注意，高纯度化的氧化物半导体膜中的氢浓度为5×1019atoms/cm3以下，优选为5×1018atoms/cm3以下，更优选为5×1017atoms/cm3以下。注意，上述氧化物半导体膜中的氢浓度利用二次离子质谱分析技术(SIMS：SecondaryIon Mass Spectroscopy)来测量。
通过上述工序形成晶体管510(参照图10D)。
此外，当作为绝缘层516使用包括多个缺陷的氧化硅层时，可以通过形成氧化硅层后的加热处理使氧化物半导体层中含有的氢、水分、羟基或氢化物等杂质扩散在绝缘层516中，从而进一步降低氧化物半导体层中含有的该杂质。
也可以在绝缘层516上还形成保护绝缘层506。例如，通过RF溅射法形成氮化硅膜。RF溅射法因为具有高批量生产性，所以优选用作保护绝缘层的形成方法。作为保护绝缘层，使用不包含水分等杂质并阻挡这些杂质从外部侵入的无机绝缘膜，而使用氮化硅膜、氮化铝膜等。在本实施方式中，使用氮化硅膜来形成保护绝缘层506(参照图10E)。
在本实施方式中，作为保护绝缘层506，将形成到绝缘层516的衬底505加热到100℃至400℃的温度，引入去除了氢及水分的包含高纯度氮的溅射气体并使用硅半导体的靶材形成氮化硅膜。在此情况下，也优选与绝缘层516同样边去除处理室中的残留水分边形成保护绝缘层506。
也可以在形成保护绝缘层后，进一步在大气中以100℃以上且200℃以下进行一个小时以上且三十个小时以下的加热处理。在该加热处理中，既可以保持一定的加热温度地进行加热，又可以反复多次地进行从室温到100℃以上且200℃以下的加热温度的升温及从加热温度到室温的降温。
像这样，由于根据本实施方式制造的包括高纯度化的氧化物半导体层的晶体管可以降低截止电流。因此，可以延长像素的图像信号等电信号的保持时间，并且，也可以将写入间隔设定得长。因此，可以延长一个帧期间的周期，并且，可以减少静态图像显示期间中的刷新工作的频度，所以可以进一步抑制耗电量。此外，高纯度化的氧化物半导体层可以不经过激光照射等处理而制造，并且，可以将晶体管形成在大面积衬底上，所以是优选的。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的结构适当地组合来实施。
实施方式6
本说明书所公开的液晶显示装置可以用于各种电子设备(也包括游戏机)。作为电子设备，例如可以举出电视装置(也称为电视机或电视接收机)；计算机用等的监视器；影像拍摄装置诸如数码相机、数码摄像机；数码相框；便携式电话机(也称为移动电话、移动电话装置)；便携式游戏机；便携式信息终端；声音重放装置；弹珠机等大型游戏机等。说明具备上述实施方式所说明的液晶显示装置的电子设备的实例。
图11A示出电子书阅读器的一例。图11A所示的电子书阅读器包括框体1700及框体1701这两个框体。框体1700及框体1701由铰链1704形成为一体，可以进行开闭动作。通过采用这种结构，可以进行像书籍那样的工作。
框体1700组装有显示部1702，并且，框体1701组装有显示部1703。显示部1702及显示部1703的结构既可以是显示连续画面的结构，又可以是显示不同画面的结构。通过采用显示不同画面的结构，例如可以在右边的显示部(图11A中的显示部1702)显示文章，并且，在左边的显示部(图11A中的显示部1703)显示图像。
此外，在图11A中示出框体1700具备操作部等的例子。例如，框体1700具备电源输入端子1705、操作键1706、扬声器1707等。操作键1706可以翻页。此外，也可以在与框体的显示部相同的面上具备键盘、定位装置等。此外，也可以在框体的背面或侧面具备外部连接用端子(耳机端子、USB端子及可以与USB电缆等各种电缆连接的端子等)、记录介质插入部等。再者，图11A所示的电子书阅读器也可以具有电子词典的功能。
图11B示出使用液晶显示装置的数码相框的一例。例如，在图11B所示的数码相框中，框体1711组装有显示部1712。显示部1712可以显示各种图像，例如通过显示使用数码相机等拍摄的图像数据，可以发挥与一般的相框同样的功能。
此外，图11B所示的数码相框采用具备操作部、外部连接用端子(USB端子、可以与USB电缆等各种电缆连接的端子等)、记录介质插入部等的结构。这些结构也可以组装到与显示部相同的面上，但是当将它们设置在侧面或背面上时，设计性得到提高，所以是优选的。例如，对数码相框的记录介质插入部插入储存有用数码相机拍摄的图像数据的存储器并提取图像数据，从而可以使所提取的图像数据显示于显示部1712。
图11C示出使用液晶显示装置的电视装置的一例。在图11C所示的电视装置中，框体1721组装有显示部1722。通过使用显示部1722，可以显示影像。此外，在此示出利用支架1723支撑框体1721的结构。可以将上述实施方式所示的液晶显示装置应用于显示部1722。
可以通过利用框体1721所具备的操作开关、另行提供的遥控操作机进行图11C所示的电视装置的操作。通过利用遥控操作机所具备的操作键，可以进行频道、音量的操作，并可以对在显示部1722上显示的影像进行操作。此外，也可以采用在遥控操作机中设置显示从该遥控操作机输出的信息的显示部的结构。
图11D示出使用液晶显示装置的便携式电话机的一例。图11D所示的便携式电话机除了安装在框体1731中的显示部1732之外还具备操作按钮1733、操作按钮1737、外部连接端口1734、扬声器1735、麦克风1736等。
图11D所示的便携式电话机的显示部1732为触摸屏，可以通过用手指等触摸来对显示部1732的显示内容进行操作。此外，可以通过用手指等触摸显示部1732来进行打电话或制作电子邮件等的操作。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的结构适当地组合来实施。
实施方式7
在本实施方式中，对上述实施方式6所说明的电子书阅读器的结构的具体例子进行说明。
图12A所示的电子书阅读器(也称为E-book)包括框体9630、显示部9631、操作键9632、太阳能电池9633、充放电控制电路9634。图12A所示的电子书阅读器可以具有如下功能：显示各种各样的信息(静态图像、运动图像、文字图像等)；将日历、日期或时刻等显示在显示部上；对显示在显示部上的信息进行操作或编辑；通过各种各样的软件(程序)控制处理；等等。注意，图12A作为充放电控制电路9634的一例而示出具有电池9635、DCDC转换器(下面，缩写为转换器9636)的结构。
通过采用图12A所示的结构，当将上述实施方式的液晶显示装置用于显示部9631时，可以预料在较明亮的情况下的使用，所以可以有效地进行利用太阳能电池9633的发电以及利用电池9635的充电，而是优选的。注意，优选采用如下结构：通过将太阳能电池9633设置在框体9630的表面及背面上可以有效地进行电池9635的充电。注意，当作为电池9635使用锂离子电池时，有可以谋求实现小型化等的优点。
此外，参照图12B所示的方框图而说明图12A所示的充放电控制电路9634的结构及工作。图12B示出太阳能电池9633、电池9635、转换器9636、转换器9637、开关SW1至SW3、显示部9631，并且，电池9635、转换器9636、转换器9637、开关SW1至SW3相当于充放电控制电路9634。
首先，说明在利用外光使太阳能电池9633发电时的工作的实例。利用转换器9636对太阳能电池所发的电力进行升压或降压，以得到用来对电池9635进行充电的电压。并且，当利用来自太阳能电池9633的电力使显示部9631工作时使开关SW1导通，并且，利用转换器9637将其升压或降压到显示部9631所需要的电压。此外，当不进行显示部9631上的显示时，使SW1截止并使SW2导通，以对电池9635进行充电，即可。
接着，说明在不利用外光使太阳能电池9633发电时的工作的实例。通过使开关SW3导通，利用转换器9637对电池9635所蓄积的电力进行升压或降压。并且，当使显示部9631工作时，利用来自电池9635的电力。
注意，虽然作为充电单元的一例而示出太阳能电池9633，但是也可以利用其他单元对电池9635进行充电。此外，也可以组合其他充电单元进行充电。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的结构适当地组合来实施。

Claims (24)

1.一种液晶显示装置，包括：
显示面板；
背光灯部，包括用来放射多种颜色的光的第一光源以及用来放射白色的光的第二光源；
图像切换电路，根据来自所述液晶显示装置的外部的图像信号判定以运动图像模式显示或者以静态图像模式显示；以及
驱动控制电路，控制所述背光灯部和所述显示面板，
其中，在所述运动图像模式中，所述驱动控制电路控制所述背光灯部，以根据指定期间放射来自所述第一光源的光并切换对应于所述多种颜色中的任一种颜色的光，并且，通过根据指定期间写入所述多种颜色的各一种颜色的所述图像信号来控制所述显示面板，从而以所述第一光源的所述多种颜色的混合色视觉确认彩色图像，
并且，在所述静态图像模式中，在停止所述驱动控制电路时的指定期间中，所述第二光源的所述背光灯部保持放射光，并且，所述显示面板保持写入了的所述图像信号，从而视觉确认单色图像。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一光源包括放射红色光的光源、放射绿色光的光源以及放射蓝色光的光源，并且，所述第二光源包括放射白色光的光源。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一光源包括放射红色光的光源、放射绿色光的光源以及放射蓝色光的光源，并且，所述第二光源包括放射蓝色光的光源以及放射黄色光的光源。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一光源包括放射红色光的光源、放射绿色光的光源以及放射蓝色光的光源，并且，所述第二光源包括放射深蓝色光的光源、放射红色光的光源，或者放射品红色光的光源以及放射绿色光的光源。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一光源及所述第二光源包括发光二极管。
6.一种包括根据权利要求1所述的液晶显示装置的电子设备。
7.一种液晶显示装置，包括：
显示面板，具有多个包括控制液晶的取向的像素电极、连接到所述像素电极的晶体管的像素；
包括用来放射多种颜色的光的第一光源以及用来放射白色的光的第二光源的背光灯部；
图像切换电路，根据来自所述液晶显示装置的外部的图像信号判定以运动图像模式显示或者以静态图像模式显示；以及
驱动控制电路，控制所述背光灯部和所述显示面板，
其中，在所述运动图像模式中，所述驱动控制电路控制所述背光灯部，以根据指定期间放射来自所述第一光源的光并切换对应于所述多种颜色中的任一种颜色的光，并且，通过根据指定期间写入所述多种颜色的各一种颜色的所述图像信号来控制所述显示面板，从而以所述第一光源的所述多种颜色的混合色视觉确认彩色图像，
并且，在所述静态图像模式中，在停止所述驱动控制电路时的指定期间中，所述第二光源的所述背光灯部保持放射光，并且所述显示面板保持写入了的所述图像信号，从而视觉确认单色图像。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中，所述晶体管包括氧化物半导体层。
9.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中，所述第一光源包括放射红色光的光源、放射绿色光的光源以及放射蓝色光的光源，并且，所述第二光源包括放射白色光的光源。
10.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中，所述第一光源包括放射红色光的光源、放射绿色光的光源以及放射蓝色光的光源，并且，所述第二光源包括放射蓝色光的光源以及放射黄色光的光源。
11.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中，所述第一光源包括放射红色光的光源、放射绿色光的光源以及放射蓝色光的光源，并且，所述第二光源包括放射深蓝色光的光源、放射红色光的光源，或者放射品红色光的光源以及放射绿色光的光源。
12.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中，所述第一光源及所述第二光源包括发光二极管。
13.一种包括根据权利要求7所述的液晶显示装置的电子设备。
14.一种液晶显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括：
多个像素，所述多个像素分别包括晶体管和像素电极；以及
驱动所述多个像素的驱动电路，
背光灯部，所述背光灯部包括：
放射多种颜色的光的第一光源；
放射白色光的第二光源；以及
驱动所述第一光源和所述第二光源的背光灯控制电路，
图像切换电路，所述图像切换电路包括：
储存图像信号的存储电路；
检测储存于所述存储电路中的连续的帧期间的所述图像信号之间的差异的比较电路；
根据所述比较电路所检测的所述差异选择并输出所述连续的帧期间的所述图像信号的选择电路；
输出所述选择电路所输出的所述图像信号和用于确定以运动图像模式还是静态图像模式进行驱动的信号的显示控制电路；以及
驱动控制电路，所述驱动控制电路根据所述用于确定以运动图像模式还是静态图像模式进行驱动的信号控制所述显示面板和所述背光灯部，
其中，所述驱动控制电路控制所述背光灯控制电路，以便当所述比较电路检测出所述差异时，所述第一光源连续放射所述多种颜色的光，
所述驱动控制电路控制所述背光灯控制电路，以便当所述比较电路未检测出所述差异时，所述第二光源放射所述白色的光，并且
在停止所述驱动控制电路时的指定期间中，所述第二光源的所述背光灯部保持放射光，并且所述显示面板保持写入了的所述图像信号。
15.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中，所述晶体管包括氧化物半导体层。
16.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中，所述第一光源包括放射红色光的光源、放射绿色光的光源以及放射蓝色光的光源，并且，所述第二光源包括放射白色光的光源。
17.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中，所述第一光源包括放射红色光的光源、放射绿色光的光源以及放射蓝色光的光源，并且，所述第二光源包括放射蓝色光的光源以及放射黄色光的光源。
18.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中，所述第一光源包括放射红色光的光源、放射绿色光的光源以及放射蓝色光的光源，并且，所述第二光源包括放射深蓝色光的光源、放射红色光的光源，或者放射品红色光的光源以及放射绿色光的光源。
19.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中，所述第一光源及所述第二光源包括发光二极管。
20.一种包括根据权利要求14所述的液晶显示装置的电子设备。
21.一种液晶显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括：
多个像素，所述多个像素分别包括晶体管和像素电极；以及
驱动所述多个像素的驱动电路，
背光灯部，所述背光灯部包括：
放射第一颜色的光的第一光源；
放射第二颜色的光的第二光源；
放射第三颜色的光的第三光源；
放射第四颜色的光的第四光源；以及
驱动所述第一光源、所述第二光源、所述第三光源以及所
述第四光源的背光灯控制电路，
图像切换电路，所述图像切换电路包括：
储存图像信号的存储电路；
检测储存于所述存储电路中的连续的帧期间的所述图像信号之间的差异的比较电路；
根据所述比较电路所检测的所述差异选择并输出所述连续的帧期间的所述图像信号的选择电路；以及
输出信号和所述选择电路所输出的所述图像信号的显示控制电路；以及
驱动控制电路，所述驱动控制电路根据来自所述显示控制电路的所述信号控制所述显示面板和所述背光灯部，
其中，所述驱动控制电路控制所述背光灯控制电路，以便当所述比较电路检测出所述差异时，所述第一光源、所述第二光源以及所述第三光源连续点亮，
所述驱动控制电路控制所述背光灯控制电路，以便当所述比较电路未检测出所述差异时，所述第四光源和所述第一光源、所述第二光源以及所述第三光源中的任一个同时点亮，并且
在停止所述驱动控制电路时的指定期间中，所述第四光源的所述背光灯部以及所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源中任一光源保持放射光，并且所述显示面板保持写入了的所述图像信号。
22.根据权利要求21所述的液晶显示装置，其中，所述晶体管包括氧化物半导体层。
23.根据权利要求21所述的液晶显示装置，其中，所述第四颜色是所述第一颜色、所述第二颜色以及所述第三颜色中的任一种颜色的补色。
24.根据权利要求21所述的液晶显示装置，其中，所述第一颜色是红色，所述第二颜色是绿色以及所述第三颜色是蓝色，并且，所述第四颜色是深蓝色、品红色以及黄色中的任一种颜色。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101872678B1 (ko) * 2009-12-28 2018-07-02 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정 표시 장치 및 전자 기기
WO2011148842A1 (en) 2010-05-25 2011-12-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and driving method thereof
US9336739B2 (en) 2010-07-02 2016-05-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. 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
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
US9935622B2 (en) 2011-04-28 2018-04-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Comparator and semiconductor device including comparator
US9348178B2 (en) * 2011-06-27 2016-05-24 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display panel and liquid crystal display device
WO2013001980A1 (ja) * 2011-06-27 2013-01-03 シャープ株式会社 液晶表示パネル及び液晶表示装置
JP6299108B2 (ja) * 2013-08-16 2018-03-28 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置の駆動装置、電気光学装置の駆動方法、電気光学装置及び電子機器
CN103605229B (zh) * 2013-11-28 2016-03-16 深圳创维－Rgb电子有限公司 液晶显示装置及其显示方法
US20160098962A1 (en) * 2014-10-07 2016-04-07 Innolux Corporation Display device and driving method thereof
US9874932B2 (en) * 2015-04-09 2018-01-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Avoidance of color breakup in late-stage re-projection
KR102342716B1 (ko) * 2015-05-29 2021-12-24 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이의 구동방법
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
KR102592124B1 (ko) * 2018-09-21 2023-10-20 삼성전자주식회사 수평 동기화 신호에 기반하여 업 스케일링을 수행하는 시간 구간을 확장하기 위한 전자 장치 및 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6552711B1 (en) * 1999-10-13 2003-04-22 Nec Corporation Display device and information terminal
CN1862647A (zh) * 2005-05-11 2006-11-15 索尼公司 液晶显示装置及电子设备
CN101446704A (zh) * 2007-11-28 2009-06-03 索尼株式会社 液晶显示设备
CN101587702A (zh) * 2008-05-20 2009-11-25 索尼株式会社 显示设备、其驱动方法以及电子装置

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5278681A (en) * 1992-09-02 1994-01-11 At&T Bell Laboratories Combined color and monochrome display
JP3121932B2 (ja) * 1992-09-28 2001-01-09 三菱電機株式会社 液晶表示装置
US6456319B1 (en) * 1996-12-03 2002-09-24 Canon Kabushiki Kaisha Image sensing apparatus
US7317438B2 (en) 1998-10-30 2008-01-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Field sequential 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
US7129918B2 (en) 2000-03-10 2006-10-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device and method of driving electronic device
US7385579B2 (en) 2000-09-29 2008-06-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of driving the same
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
JP2003248463A (ja) 2002-02-25 2003-09-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
JP2003295105A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Optrex Corp ヘッドアップディスプレイ
JP4113042B2 (ja) * 2002-05-24 2008-07-02 シチズンホールディングス株式会社 表示装置およびカラー表示方法
JP2004151222A (ja) * 2002-10-29 2004-05-27 Sharp Corp 液晶表示制御装置および液晶表示装置
JP2004240108A (ja) * 2003-02-05 2004-08-26 Fuji Photo Film Co Ltd 画像表示装置
JP4093127B2 (ja) 2003-06-24 2008-06-04 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置
US7233310B2 (en) 2003-08-12 2007-06-19 Research In Motion Limited Monochromatic field sequential liquid crystal display
JP2005190295A (ja) 2003-12-26 2005-07-14 Toshiba Corp 携帯情報端末
JP4845395B2 (ja) 2004-03-19 2011-12-28 シチズンホールディングス株式会社 Ｌｅｄ駆動回路
JP4501503B2 (ja) * 2004-04-02 2010-07-14 株式会社日立製作所 画像表示装置
WO2005104072A1 (en) 2004-04-22 2005-11-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device and driving method of the same
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
WO2006075564A1 (ja) * 2005-01-12 2006-07-20 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置
JP4016213B2 (ja) * 2005-05-11 2007-12-05 ソニー株式会社 液晶表示装置及び電子機器
EP1998373A3 (en) 2005-09-29 2012-10-31 Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. Semiconductor device having oxide semiconductor layer and manufacturing method thereof
KR20090130089A (ko) 2005-11-15 2009-12-17 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 다이오드 및 액티브 매트릭스 표시장치
JP2007172944A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Toyota Industries Corp 発光装置及びその駆動方法並びにフィールドシーケンシャル液晶表示装置
KR100760943B1 (ko) * 2006-01-25 2007-09-21 엘지.필립스 엘시디 주식회사 모바일용 표시장치의 구동장치 및 구동방법
EP1832915B1 (en) 2006-01-31 2012-04-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device with improved contrast
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
TW200816128A (en) * 2006-09-29 2008-04-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd Method for driving display
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
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
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
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
JP5299741B2 (ja) * 2007-10-24 2013-09-25 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 表示パネルの制御装置、液晶表示装置、電子機器、表示装置の駆動方法、及び制御プログラム
KR101470636B1 (ko) * 2008-06-09 2014-12-09 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR101659925B1 (ko) 2008-10-03 2016-09-26 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
KR102187753B1 (ko) 2009-11-13 2020-12-07 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치 및 이 표시 장치를 구비한 전자 기기
KR101842865B1 (ko) * 2009-12-28 2018-03-28 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정 표시 장치 및 전자 기기
WO2011081011A1 (en) 2009-12-28 2011-07-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
WO2011081041A1 (en) 2009-12-28 2011-07-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the semiconductor device
KR101872678B1 (ko) 2009-12-28 2018-07-02 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정 표시 장치 및 전자 기기
WO2011136018A1 (en) * 2010-04-28 2011-11-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and electronic appliance

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6552711B1 (en) * 1999-10-13 2003-04-22 Nec Corporation Display device and information terminal
CN1862647A (zh) * 2005-05-11 2006-11-15 索尼公司 液晶显示装置及电子设备
CN101446704A (zh) * 2007-11-28 2009-06-03 索尼株式会社 液晶显示设备
CN101587702A (zh) * 2008-05-20 2009-11-25 索尼株式会社 显示设备、其驱动方法以及电子装置

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