專利名稱：液晶顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置和驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置的方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置已經(jīng)廣泛應(yīng)用在從大型顯示裝置(例如，電視機(jī))到小型顯示裝置(例如，移動(dòng)電話)的寬范的領(lǐng)域中，并且已經(jīng)開(kāi)發(fā)了具有更高附加值的顯示裝置。近年來(lái)，考慮到對(duì)全球環(huán)境的關(guān)注越來(lái)越高，以及對(duì)移動(dòng)裝置方便性的改善，開(kāi)發(fā)具有低功耗的液晶顯示裝置已經(jīng)引起了人們的注意。例如，專利文獻(xiàn)I公開(kāi)了一種降低液晶顯示裝置功耗的技術(shù)，根據(jù)這種技術(shù)，將所有信號(hào)線與信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路斷開(kāi)電連接，以便具有高阻抗，從而在未選擇掃描線和信號(hào)線 的中斷周期中保持每個(gè)信號(hào)線的電壓恒定。非專利文獻(xiàn)I公開(kāi)了一種用于降低液晶顯示裝置功耗的結(jié)構(gòu)，根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，使刷新速率在運(yùn)動(dòng)圖像顯示和靜止圖像顯示的情況下是不同的。非專利文獻(xiàn)I還公開(kāi)了一種防止施加到液晶元件的電壓波動(dòng)的技術(shù)，以防止由于施加到液晶元件的電壓波動(dòng)導(dǎo)致的閃爍，在顯示靜止圖像的情況下，伴隨有中斷周期和掃描周期之間的信號(hào)切換，根據(jù)此，在中斷周期中也向信號(hào)線和公共電極施加具有相同相位的AC信號(hào)。[參考文獻(xiàn)]專利文獻(xiàn)I :日本公開(kāi)專利申請(qǐng)No. 2001-312253非專利文獻(xiàn)I:Kazuhiko Tsuda 等人，IDW’ 02, pp295_298

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述驅(qū)動(dòng)方法中，向液晶顯示裝置的掃描線或信號(hào)線供應(yīng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路的配置及其操作非常復(fù)雜，因此不能充分降低液晶顯示裝置的功耗。此外，在如專利文獻(xiàn)I中所述地提供不選擇掃描線和信號(hào)線的中斷周期的情況下，向像素中寫入的操作之間間隔變長(zhǎng)，由此在某些情況下通過(guò)晶體管的泄漏電流或寄生電容大大降低了施加到液晶元件的電壓。施加到液晶元件的電壓大大降低使得顯示質(zhì)量下降；例如，不能以預(yù)定灰度級(jí)水平進(jìn)行顯示。例如，在液晶顯示裝置中，為了抑制圖像燒入(burn-in)的發(fā)生，已經(jīng)使用了如下的驅(qū)動(dòng)方法，其中在每個(gè)幀周期反轉(zhuǎn)施加到液晶元件的電極對(duì)的電壓電平(極性)(該驅(qū)動(dòng)方法也稱為反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng))。在進(jìn)行反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，由于晶體管的泄漏電流導(dǎo)致的施加到液晶元件的電壓的降低，使得即使在向兩個(gè)相繼的幀周期輸入同樣的圖像時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)兩個(gè)相繼幀周期中顯示的圖像的灰度級(jí)水平不同?？紤]到以上情況，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)目的是提供一種液晶顯示裝置，在顯示靜止圖像的情況下，其不需要液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)電路中的復(fù)雜操作，并且消耗較少的功耗。此外，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)目的是抑制顯示質(zhì)量的劣化。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是一種液晶顯示裝置，其中在像素中提供包括氧化物半導(dǎo)體層作為溝道形成層的晶體管，其中在顯示靜止圖像時(shí)補(bǔ)償施加到液晶元件的電壓，從而抑制相繼幀周期之間靜止圖像的灰度級(jí)水平的波動(dòng)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是一種液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該液晶顯示裝置包括像素和驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路用于控制是否向像素供應(yīng)圖像信號(hào)。該像素包括液晶元件和晶體管，液晶元件包括向其供應(yīng)圖像信號(hào)的第一端子和向其輸入公共電壓的第二端子，晶體管用于控制是否向液晶元件的第一端子供應(yīng)圖像信號(hào)。晶體管包括氧化物半導(dǎo)體層，其作為溝道形成層。在作為相繼的幀周期的第一幀周期和第二幀周期之間，施加到液晶元件的電壓的極性反轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行圖像顯示。根據(jù)該驅(qū)動(dòng)方法，在作為第一幀周期中的圖像和第二幀周期中的圖像比較的結(jié)果，判定第一幀周期和第二幀周期的圖像形成的圖像為靜止圖像，并且在第一幀周期中施加到液晶元件 的電壓的絕對(duì)值與在第二幀周期中施加到液晶元件的電壓的絕對(duì)值不同的情況下，補(bǔ)償施加到液晶元件的電壓。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是一種液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該液晶顯示裝置包括像素和驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路用于控制是否向像素供應(yīng)圖像信號(hào)。該像素包括液晶元件和晶體管，液晶元件包括向其供應(yīng)圖像信號(hào)的第一端子和向其輸入公共電壓的第二端子，晶體管用于控制是否向液晶元件的第一端子供應(yīng)圖像信號(hào)。該晶體管包括氧化物半導(dǎo)體層，其作為溝道形成層并具有小于I X IO1Vcm3的載流子濃度。在作為相繼的幀周期的第一幀周期和第二幀周期之間，施加到液晶元件的電壓的極性反轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行圖像顯示。根據(jù)該驅(qū)動(dòng)方法，在作為第一幀周期的圖像和第二幀周期的圖像比較的結(jié)果，判定第一幀周期和第二幀周期的圖像形成的圖像為靜止圖像，并且在第一幀周期中施加到液晶元件的電壓的絕對(duì)值與在第二幀周期中施加到液晶元件的電壓的絕對(duì)值不同的情況下，補(bǔ)償施加到液晶元件的電壓。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以降低在液晶顯示裝置上顯示靜止圖像的情況下的功耗。此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以抑制顯示質(zhì)量的劣化。


在附圖中圖I示出了實(shí)施例I中的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示例；圖2示出了實(shí)施例I中的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)示例；圖3示出了實(shí)施例I中的液晶顯示裝置的操作示例；圖4示出了實(shí)施例I中的液晶顯示裝置的操作示例；圖5A到5C示出了實(shí)施例2中的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示例；圖6示出了實(shí)施例2中驅(qū)動(dòng)電路的操作示例；圖7示出了實(shí)施例2中驅(qū)動(dòng)電路的操作示例；圖8A到8D示出了實(shí)施例3中的晶體管；圖9A到9C示出了實(shí)施例4中的液晶顯示裝置的示例；圖IOA和IOB示出了實(shí)施例5中的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示例；圖11示出了實(shí)施例6中的電子書讀取器的結(jié)構(gòu)示例；以及圖12A到12F示出了實(shí)施例7中的電子裝置的結(jié)構(gòu)示例。
具體實(shí)施例方式在下文中將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例及其示例。可以通過(guò)很多不同模式執(zhí)行本發(fā)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，可以通過(guò)各種方式修改本發(fā)明的模式和細(xì)節(jié)而不脫離本發(fā)明的目的和范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)被解釋為受限于這里所包括的示例和實(shí)施例的所述內(nèi)容。注意，在下面描述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，在所有附圖中通過(guò)相同的附圖標(biāo)記表示相同部分或具有相同功能的部分。在一些情況下，為了清楚起見(jiàn)，在實(shí)施例的附圖中放大了每個(gè)結(jié)構(gòu)的尺寸、層厚或面積；因此，本發(fā)明的實(shí)施例不限于這樣的尺度。使用例如“第N”(N是自然數(shù))的編號(hào)，以避免本說(shuō)明書中部件的混淆，這并不暗示部件的數(shù)量。(實(shí)施例I)在實(shí)施例I中，將描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法和液
晶顯示裝置。首先，參考圖I描述本實(shí)施例中液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)。圖I是示出了本實(shí)施例中的液晶顯示裝置結(jié)構(gòu)示例的框圖。圖I中所示的液晶顯示裝置包括顯示面板101、存儲(chǔ)器電路103、比較電路104、選擇電路105和顯示控制電路106。顯示面板101包括驅(qū)動(dòng)電路部分107和像素部分108。驅(qū)動(dòng)電路部分107包括驅(qū)動(dòng)電路109A和驅(qū)動(dòng)電路109B。像素部分108包括多個(gè)像素。驅(qū)動(dòng)電路109A和109B是用于驅(qū)動(dòng)像素部分108中多個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路109A作為掃描線驅(qū)動(dòng)電路，用于控制掃描線，以選擇向其中寫入圖像數(shù)據(jù)的像素。驅(qū)動(dòng)電路109B是控制是否向像素供應(yīng)圖像信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路，并且作為信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路，用于控制被供應(yīng)以包括圖像數(shù)據(jù)的圖像信號(hào)的信號(hào)線。在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，驅(qū)動(dòng)電路109A和109B能夠包括晶體管。存儲(chǔ)器電路103是向其中輸入圖像信號(hào)(也稱為信號(hào)數(shù)據(jù))的電路，其圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)(也稱為圖像數(shù)據(jù))保持特定時(shí)間。存儲(chǔ)器電路103包括幀存儲(chǔ)器110。幀存儲(chǔ)器110存儲(chǔ)多個(gè)幀的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器電路103中包括的幀存儲(chǔ)器110數(shù)量沒(méi)有特別限制；如圖I所示，存儲(chǔ)器電路103可以包括多個(gè)幀存儲(chǔ)器110。在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，幀存儲(chǔ)器110可以包括存儲(chǔ)元件，例如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)或靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)0比較電路104是有選擇地讀出存儲(chǔ)器電路103中存儲(chǔ)的在后續(xù)幀周期中的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)、比較圖像信號(hào)數(shù)據(jù)、并檢測(cè)其差異的電路。例如，存儲(chǔ)第一到第n幀周期的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)(n是大于I的自然數(shù))，并且比較電路104比較第m幀周期的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)與第(m+1)幀周期的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)(m是小于n的自然數(shù))。在比較電路104中，檢測(cè)差異，由此判斷后續(xù)幀周期中的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)是用于顯示運(yùn)動(dòng)圖像的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)還是用于顯示靜 止圖像的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，可以設(shè)置差異的探測(cè)準(zhǔn)則，使得在比較電路104所探測(cè)到的差異超過(guò)特定值時(shí)可以識(shí)別該差異。 在本說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)“運(yùn)動(dòng)圖像”表示在切換在時(shí)間上被分成多個(gè)幀中的圖像的多個(gè)圖像以進(jìn)行操作時(shí)，被識(shí)別為在相繼幀周期中變化的圖像。術(shù)語(yǔ)“靜止圖像”表示在切換在時(shí)間上被分成多個(gè)幀中的圖像的多個(gè)圖像以進(jìn)行操作時(shí)，被識(shí)別為在相繼幀周期中不變化的圖像。選擇電路105是這樣的電路，其在比較電路104中比較的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)被判定為用于顯示運(yùn)動(dòng)圖像的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)時(shí)(即，在判定第m幀周期的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)與第(m+1)幀周期的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)不同時(shí))，從幀存儲(chǔ)器(存儲(chǔ)器)110選擇圖像信號(hào)數(shù)據(jù)并向顯示控制電路106輸出該圖像信號(hào)數(shù)據(jù)作為圖像信號(hào)。選擇電路105包括具有多個(gè)開(kāi)關(guān)(例如，晶體管)的電路。在比較電路104中未探測(cè)到相繼幀周期之間圖像信號(hào)數(shù)據(jù)的差異的情況下(即，判定第m幀周期的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)與第(m+1)幀周期的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)相同時(shí))，在該幀周期中顯示的圖像為靜止圖像。在該情況下，在本實(shí)施例中并不向顯示控制電路106輸出后一幀周期的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)作為圖像信號(hào)。顯示控制電路106是這樣的電路其被供應(yīng)圖像信號(hào)、開(kāi)始信號(hào)(也稱為開(kāi)始脈沖或信號(hào)SP)、時(shí)鐘信號(hào)(也稱為信號(hào)CK)、復(fù)位信號(hào)(也稱為信號(hào)Res)、高電源電壓(也稱為電壓Vdd)、和低電源電壓(也稱為電壓Vss )，并且其控制是否向驅(qū)動(dòng)電路部分107供應(yīng)所述信號(hào)和電壓中的一個(gè)或多個(gè)。例如，在通過(guò)比較電路104的比較判定相繼幀周期中的圖像是運(yùn)動(dòng)圖像的情況下，從選擇電路105向顯示控制電路106供應(yīng)圖像信號(hào)，并向驅(qū)動(dòng)電路部分107供應(yīng)開(kāi)始信號(hào)SP、時(shí)鐘信號(hào)CK、復(fù)位信號(hào)Res、高電源電壓Vdd和低電源電壓Vss。另一方面，在通過(guò)比較電路104的比較判定相繼幀周期中的圖像形成的圖像是靜止圖像的情況下，不從選擇電路105供應(yīng)后一幀周期的圖像信號(hào)，并且在一些情況下不向驅(qū)動(dòng)電路部分107供應(yīng)開(kāi)始信號(hào)SP、時(shí)鐘信號(hào)CK、復(fù)位信號(hào)Res、高電源電壓Vdd和低電源電壓Nss中的一個(gè)或多個(gè)。注意，術(shù)語(yǔ)“電壓”一般表示兩點(diǎn)處的電位之間的差異(也稱為電位差)。然而，在一些情況下，在電路圖等中都用伏(V)表示電壓和電位的值，因此難以在它們之間做出區(qū)分。于是，在本說(shuō)明書中，除非另作說(shuō)明，有時(shí)將一點(diǎn)處的電位和參考電位之間的電位差用作該點(diǎn)處的電壓。此外，可以采用透射型液晶顯示裝置、半透射型液晶顯示裝置、或反射型液晶顯示裝置作為本實(shí)施例的液晶顯示裝置?？梢圆捎弥鹦?progressive)型顯示或隔行(interlace)顯示等作為本實(shí)施例的液晶顯示裝置的顯示類型。此外，在彩色顯示時(shí)像素中控制的彩色元素不限于R、G和B(R、G和B分別對(duì)應(yīng)于紅色、綠色和藍(lán)色)三種顏色。例如，可以使用R、G、B和W (W對(duì)應(yīng)于白色);或R、G、B以及黃色、青色、品紅等中的一種或多種；等等。此外，根據(jù)彩色元素的點(diǎn)，顯示區(qū)域的尺寸可以不同。本實(shí)施例的液晶顯示裝置不限于用于彩色顯示的顯示裝置；本實(shí)施例還可以應(yīng)用到用于單色顯示的顯示裝置。接著，將參考圖2描述圖I中像素的電路配置。圖2是示出了圖I中像素部分108中包括的像素的結(jié)構(gòu)示例的等效電路圖。圖2中所示的像素包括晶體管151、液晶元件152和電容器153。在本說(shuō)明書中，晶體管至少具有源極、漏極和柵極。作為所述晶體管，例如，可以使用柵極絕緣的晶體管。
柵極表示柵電極及柵極布線的整體或其部分。在一些情況下，將具有柵電極和柵極布線兩者的功能的導(dǎo)電層稱為柵極，而在柵電極和柵極布線之間不做區(qū)分。
源極表示源電極及源極布線的整體或其部分。在一些情況下，將具有源電極和源極布線兩者的功能的導(dǎo)電層稱為源極，而在源電極和源極布線之間不做區(qū)分。漏極表示漏電極及漏極布線的整體或其部分。在一些情況下，將具有漏電極和漏極布線兩者的功能的導(dǎo)電層稱為漏極，而在漏電極和漏極布線之間不做區(qū)分。此外，在本說(shuō)明書中，根據(jù)晶體管的結(jié)構(gòu)、工作條件等，晶體管的源極和漏極可以彼此互換；因此，難以固定源極和漏極。因此，在本文獻(xiàn)中(說(shuō)明書、權(quán)利要求、附圖等)，將它們中的一個(gè)稱為源極和漏極中的一個(gè)，將另一個(gè)稱為源極和漏極中的另一個(gè)。晶體管151的源極和漏極中的一個(gè)電連接到信號(hào)線154，其柵極電連接到掃描線155。
液晶元件152具有第一端子和第二端子。第一端子電連接到晶體管151的源極和漏極的另一個(gè)，第二端子電連接到布線156。液晶元件152可以包括第一電極、第二電極和液晶層，第一電極作為第一端子的一部分或整體，第二電極作為第二端子的一部分或整體，并通過(guò)改變第一電極和第二電極之間施加電壓來(lái)改變液晶層的透光度。液晶元件152的液晶材料的電阻率是IXlO12Q .cm或更大，優(yōu)選為IXlO13Q .Cm或更大，更優(yōu)選為IXlO14Q ^cm或更大。本說(shuō)明書中的電阻率被定義為在20°C測(cè)量的電阻率。在利用液晶材料形成液晶顯示裝置的情況下，作為液晶元件的部分的電阻可以是IXlOllQ cm或更大，此外在一些情況下為IXlO12Q cm或更大，因?yàn)閺娜∠蚰せ蛎芊鈩┑认蛞壕又谢烊肓穗s質(zhì)。液晶材料的電阻率越大，就越可以抑制液晶層的泄漏電流，并越可以抑制顯示周期中施加到液晶元件的電壓隨時(shí)間的降低。結(jié)果，可以擴(kuò)展顯示周期，從而能夠降低信號(hào)寫入的頻率，這導(dǎo)致液晶顯示裝置的功耗降低。電容器153具有第一端子和第二端子。第一端子電連接到晶體管151的源極和漏極的另一個(gè)，第二端子電連接到布線157。電容器153作為存儲(chǔ)電容器，并且可以包括第一電極、第二電極和電介質(zhì)層，第一電極作為第一端子的一部分或整體，第二電極作為第二端子的一部分或整體，通過(guò)在第一電極和第二電極之間施加電壓而在電介質(zhì)層中積累電荷?？梢钥紤]到晶體管151的截止態(tài)(off-state)電流，設(shè)置電容器153的電容。在本實(shí)施例中，將包括高純度氧化物半導(dǎo)體層的晶體管用作晶體管151，因此，足以提供具有相對(duì)于每個(gè)像素的液晶電容小于或等于1/3優(yōu)選小于或等于1/5的電容的存儲(chǔ)電容器。電容器153不是必須提供的。省去電容器153能夠改善像素的孔徑比(aperture ratio)。布線156作為被施加特定電壓的電壓線。例如，向布線156施加公共電壓(也稱為電SvOT)。公共電壓可以是正電壓、負(fù)電壓或地電位。布線157作為被施加特定電壓的電壓線。例如，向布線157施加單位電壓。所述單位電壓可以是公共電壓。此外，可以在液晶元件152的第二端子和布線156之間提供開(kāi)關(guān)，可以接通該開(kāi)關(guān)從而使得在寫入周期中向液晶元件152的第二端子施加公共電壓，并且可以切斷該開(kāi)關(guān)，從而使得液晶元件152的第二端子在顯示周期中具有浮置狀態(tài)。優(yōu)選使用適用于晶體管151的晶體管作為所述開(kāi)關(guān)。因此，可以防止施加到液晶元件152的電壓在顯示靜止圖像時(shí)波動(dòng)?？梢栽陔娙萜?53的第二端子和布線157之間提供開(kāi)關(guān)，可以接通開(kāi)關(guān)從而使得在寫入周期中向電容器153的第二端子施加單位電壓，并且可以切斷開(kāi)關(guān)，使得電容器153的第二端子在顯示周期中具有浮置狀態(tài)。優(yōu)選使用適用于晶體管151的晶體管作為所述開(kāi)關(guān)。因此，可以防止施加到 電容器153的電壓在顯示靜止圖像時(shí)波動(dòng)。以上描述是對(duì)圖2中所示的像素配置做出的。接著，下面描述適用于驅(qū)動(dòng)電路109A或驅(qū)動(dòng)電路109B中包括的晶體管或晶體管151的晶體管。作為驅(qū)動(dòng)電路109A或驅(qū)動(dòng)電路109B中包括的晶體管或晶體管151，例如，可以使用包括作為溝道形成層的氧化物半導(dǎo)體層的晶體管。作為晶體管溝道形成層的氧化物半導(dǎo)體層是本征(i型)的或基本本征的氧化物半導(dǎo)體，其是通過(guò)從氧化物半導(dǎo)體去除作為η型雜質(zhì)的氫并對(duì)氧化物半導(dǎo)體進(jìn)行高度純化，使得盡可能不包含除氧化物半導(dǎo)體主要成分之外的雜質(zhì)而獲得的。換言之，氧化物半導(dǎo)體層具有如下的特點(diǎn)，其不是通過(guò)添加雜質(zhì)，而是通過(guò)徹底純化來(lái)盡可能多地去除諸如氫或水的雜質(zhì)來(lái)使其成為i型(本征)半導(dǎo)體或使其接近i型(本征)半導(dǎo)體。作為氧化物半導(dǎo)體，可以使用任意下述材料四種金屬元素的氧化物，例如In-Sn-Ga-Zn-O ;三種金屬元素的氧化物，例如 In-Ga-Zn-O, In-Sn-Zn-0, In-AI-Zn-O,Sn-Ga-Zn-0, Al-Ga-Zn-O 或 Sn-Al-Zn-O ;兩種金屬元素的氧化物,例如 In-Zn-0, Sn-Zn-O,Al-Zn-0, Zn-Mg-0, Sn-Mg-0, In-Mg-O，或 In-Sn-O ;ln_0 ;Sn_0 和 Ζη_0。此外，氧化物半導(dǎo)體中可以包括SiO2。作為氧化物半導(dǎo)體，可以使用由InMO3 (ZnO)m (m>0)表示的材料。在這里，M表示從Ga、Al、Mn和Co中選擇的一種或多種金屬兀素。例如，M可以是Ga、Ga和Al、Ga和Mn、或Ga和Co等。在InMO3 (ZnO)m (m>0)表示的氧化物半導(dǎo)體中，將包括Ga作為M的氧化物半導(dǎo)體稱為In-Ga-Zn-O氧化物半導(dǎo)體。此外，用作氧化物半導(dǎo)體層的氧化物半導(dǎo)體的帶隙為2eV或更大，優(yōu)選為2. 5eV或更大，更優(yōu)選為3eV或更大。因此，可以將熱激勵(lì)產(chǎn)生的載流子數(shù)量降到可以忽略的數(shù)量。此外，將成為施主的諸如氫的雜質(zhì)的量降低到一定量或更小，使得載流子濃度小于I X IO14/cm3,優(yōu)選I X IO1Vcm3或更少。亦即，將氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度降低到盡可能接近零。在以下概念中的至少一個(gè)下執(zhí)行純化盡可能多地從氧化物半導(dǎo)體層去除氫；以及通過(guò)向氧化物半導(dǎo)體層供應(yīng)氧減少由氧化物半導(dǎo)體層中的氧缺乏而導(dǎo)致的缺陷。在上述包括氧化物半導(dǎo)體層的晶體管中，可以將每Ιμπι溝道寬度的截止態(tài)電流降低到 IOaA/ μ m (1Χ1(Γ17Α/ μ m)或更小,進(jìn)一步降低到 IaA/ μ m (1Χ1(Γ18Α/ μπι)或更小，更進(jìn)一步降低到IOzA/ μ m (I X IO-20A/ μ m)或更小。在利用截止態(tài)電流極小的上述晶體管形成液晶顯示裝置的情況下，每次寫入圖像數(shù)據(jù)的圖像的顯示周期可以是長(zhǎng)的，因?yàn)橛捎诰w管導(dǎo)致的泄漏電流極小。因此，圖像數(shù)據(jù)寫入之間的間隔可以被延長(zhǎng)。此外，可以降低幀頻率。例如，可以將圖像數(shù)據(jù)的寫入間隔延長(zhǎng)到10秒或更長(zhǎng)，優(yōu)選30秒或更長(zhǎng)，更優(yōu)選I分鐘或更長(zhǎng)。此外，可以降低顯示靜止圖像時(shí)的功耗。由于延長(zhǎng)了圖像數(shù)據(jù)寫入之間的間隔，所以可以降低功耗。 此外，在上述包括氧化物半導(dǎo)體層的晶體管中，取決于溫度的電特性波動(dòng)?。焕?，可以認(rèn)為晶體管的導(dǎo)通態(tài)電流或截止態(tài)電流對(duì)-30V到120°C范圍中的溫度的依賴性是零。
接著，下面將描述圖I中所示的包括圖2所示像素的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。在圖I中所示的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法中，向存儲(chǔ)器電路103輸入圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器電路103保持相繼幀周期的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)，并向比較電路104輸出該圖像信號(hào)數(shù)據(jù)作為圖像信號(hào)。

比較電路104將相繼幀周期(例如，第一幀周期和第二幀周期)的圖像信號(hào)的輸入數(shù)據(jù)彼此進(jìn)行比較并檢測(cè)其差異，由此基于比較的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)判斷圖像是運(yùn)動(dòng)圖像還是靜止圖像。在檢測(cè)到差異時(shí)，判定圖像為運(yùn)動(dòng)圖像；在未檢測(cè)到差異時(shí)，判定圖像是靜止圖像。在基于圖像信號(hào)數(shù)據(jù)的比較判定圖像是運(yùn)動(dòng)圖像的情況下，選擇電路105向顯示控制電路106輸出存儲(chǔ)器電路103中保持的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)作為圖像信號(hào)。此外，在該情況下，顯示控制電路106向驅(qū)動(dòng)電路部分107供應(yīng)輸入的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)作為圖像信號(hào)。另一方面，在基于圖像信號(hào)數(shù)據(jù)的比較判定圖像是靜止圖像的情況下，停止向顯示控制電路106供應(yīng)用于后一幀周期(例如第二幀周期)的圖像信號(hào)。此外，在該情況下，停止向驅(qū)動(dòng)電路部分107供應(yīng)用于后一幀周期(例如第二幀周期)的圖像信號(hào)。此外，除了圖像信號(hào)之外，海可以停止向驅(qū)動(dòng)電路部分107供應(yīng)時(shí)鐘信號(hào)CK、開(kāi)始信號(hào)SP、復(fù)位信號(hào)Res、高電源電壓Vdd和低電源電壓Vss中的一個(gè)或多個(gè)。通過(guò)停止供應(yīng)上述一個(gè)或信號(hào)和/或一個(gè)或多個(gè)電壓，可以在顯示靜止圖像期間停止驅(qū)動(dòng)電路部分的工作。此外，在第一幀周期中的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)與前面的幀周期中的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)相同的情況下，即，在兩個(gè)相繼幀周期中顯示的圖像是靜止圖像的情況下，在第一幀周期中可以停止向驅(qū)動(dòng)電路部分107供應(yīng)圖像信號(hào)，并可以停止向像素部分108供應(yīng)來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路部分107的圖像信號(hào)。此外，在該情況下，可以停止向驅(qū)動(dòng)電路部分107供應(yīng)時(shí)鐘信號(hào)CK、開(kāi)始信號(hào)SP、復(fù)位信號(hào)Res、高電源電壓Vdd和低電源電壓Vss中的一個(gè)或多個(gè)，由此可以降低功耗。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例中的液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法的一個(gè)示例，將多個(gè)圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)彼此比較，從而判斷待顯示的圖像是運(yùn)動(dòng)圖像還是靜止圖像，并有選擇地重新開(kāi)始或停止向驅(qū)動(dòng)電路部分供應(yīng)諸如時(shí)鐘信號(hào)或開(kāi)始信號(hào)的控制信號(hào)。通過(guò)向驅(qū)動(dòng)電路部分有選擇地進(jìn)行信號(hào)或電壓的供應(yīng)，可以提供驅(qū)動(dòng)電路部分停止工作的期間，導(dǎo)致液晶顯示裝置功耗降低。此外，在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，由于使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管的截止態(tài)電流小于上述非晶硅TFT，所以通過(guò)一次圖像數(shù)據(jù)寫入的圖像顯示周期可以是長(zhǎng)的。此外，下面參考圖3描述像素的寫入操作和顯示操作的示例。圖3是用于描述本實(shí)施例像素的寫入操作和顯示操作的示例的時(shí)序圖。對(duì)于像素而言，在第一幀周期201和第二幀周期202的每個(gè)中提供寫入周期211和顯示周期(也稱為保持周期)212。在寫入周期211中，如圖3中所示，通過(guò)掃描線輸入的掃描信號(hào)是活動(dòng)的(active)(在圖3中，掃描信號(hào)(也稱為\)處于高電平)。于是，像素中的晶體管151導(dǎo)通，經(jīng)由晶體管151向液晶兀件152的第一端子和電容器153的第一端子供應(yīng)圖像信號(hào)的電壓，由此寫入圖像數(shù)據(jù)。在顯示周期212中，像素保持與寫入的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的顯示狀態(tài)。
此外，在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，為了抑制顯示面板101上的圖像燒入，采用這樣的驅(qū)動(dòng)方法，其中在數(shù)量超過(guò)預(yù)定數(shù)量的相繼幀周期中顯示靜止圖像的情況下，重新開(kāi)始向驅(qū)動(dòng)電路部分107供應(yīng)圖像信號(hào)并反轉(zhuǎn)施加到液晶元件152的電壓極性(該驅(qū)動(dòng)方法頁(yè)稱作幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng))。亦即，在利用多個(gè)幀周期顯示靜止圖像其可以被視為相同圖像的情況下，僅在相繼幀周期的數(shù)量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)進(jìn)行施加到液晶元件152的電壓的極性反轉(zhuǎn)。例如，在利用第一到第(n+1)幀周期(η是大于I的自然數(shù))顯示靜止圖像時(shí)，在通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路部分107向液晶元件152供應(yīng)第一幀周期的圖像信號(hào)數(shù)據(jù)之后，在相繼的第二到第η幀周期中停止供應(yīng)數(shù)據(jù)。然后，在第η和第(n+1)幀周期之間進(jìn)行電壓反轉(zhuǎn)。注意，可以使用公共電壓作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行電壓的極性 反轉(zhuǎn)。本實(shí)施例的液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法不限于該示例；可以采用另一種驅(qū)動(dòng)方法，例如掃描線反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)、信號(hào)線反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)、點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)、或公共電壓反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在連續(xù)顯示一靜止圖像的幀周期數(shù)量超過(guò)預(yù)定數(shù)量的定時(shí)(timing)，重新開(kāi)始供應(yīng)圖像信號(hào)。例如，可以通過(guò)提供的計(jì)數(shù)電路來(lái)統(tǒng)計(jì)所述幀周期的數(shù)量。在該情況下，在計(jì)數(shù)電路的統(tǒng)計(jì)值超過(guò)預(yù)定值時(shí)重新開(kāi)始向驅(qū)動(dòng)電路部分107供應(yīng)圖像信號(hào)，并反轉(zhuǎn)施加到液晶元件152的電壓的極性。在圖3中所示的時(shí)序圖中，在第二幀周期202中統(tǒng)計(jì)值超過(guò)預(yù)定值，重新開(kāi)始向驅(qū)動(dòng)電路部分107供應(yīng)圖像信號(hào)，并反轉(zhuǎn)施加到液晶元件152的電壓的極性。此外，在停止向驅(qū)動(dòng)電路部分107供應(yīng)圖像信號(hào)的同時(shí)停止向驅(qū)動(dòng)電路部分107供應(yīng)時(shí)鐘信號(hào)CK、開(kāi)始信號(hào)SP、復(fù)位信號(hào)Res、高電源電壓Vdd和低電源電壓Vss中的一個(gè)或多個(gè)的情況下，可以重新開(kāi)始向驅(qū)動(dòng)電路部分107供應(yīng)時(shí)鐘信號(hào)CK、開(kāi)始信號(hào)SP、復(fù)位信號(hào)Res、高電源電壓Vdd和低電源電壓Vss中的一個(gè)或多個(gè)。在利用輸入的圖像信號(hào)將相繼的兩個(gè)幀周期(例如，第一幀周期和第二幀周期)中的相應(yīng)圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)彼此比較，并且判定第二幀周期中的圖像與第一幀周期中的圖像相同的情況下，優(yōu)選在相繼幀周期中施加到液晶元件152的電壓的絕對(duì)值彼此相等。然而，如圖3中所示，在一些情況下，施加到液晶元件152的電壓(該電壓也稱為電壓U在第一幀周期201中從(VII-Vot)變?yōu)?V12-Vcom)，并且施加到液晶元件152的電壓在第二幀周期202中從(V13-VOT)變?yōu)?V14-VOT)，這可以導(dǎo)致第一幀周期201中的圖像信號(hào)的電壓(數(shù)據(jù))和公共電壓之間的差異的絕對(duì)值(該絕對(duì)值是在第一幀周期201中施加到液晶元件152的電壓的絕對(duì)值)和第二幀周期202中的圖像信號(hào)的電壓(數(shù)據(jù))和公共電壓之間的差異的絕對(duì)值(該絕對(duì)值是在第二幀周期202中施加到液晶元件152的電壓的絕對(duì)值)之間存在差異。這樣的電壓波動(dòng)是由饋通(feed through)等導(dǎo)致的，并且導(dǎo)致顯示質(zhì)量的劣化(例如，產(chǎn)生閃爍)。一次圖像數(shù)據(jù)寫入的顯示周期越長(zhǎng)，電壓波動(dòng)可能的影響就越大?？紤]到以上情況，在本實(shí)施例的液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法的示例中進(jìn)行補(bǔ)償。在第一幀周期201中施加到液晶元件152的電壓的絕對(duì)值與第二幀周期202中施加到液晶元件152的電壓的絕對(duì)值不同的情況下，在第一幀周期201或第二幀周期202中補(bǔ)償施加到液晶元件152的電壓。在該情況下，優(yōu)選進(jìn)行補(bǔ)償，使得處于第一幀周期201中施加到液晶元件152的電壓的像素的灰度級(jí)水平等于處于第二幀周期202中施加到液晶元件152的電壓的像素的灰度級(jí)水平。例如，可以補(bǔ)償電壓Vot，使得可以補(bǔ)償施加到液晶元件152的電壓，由此可以補(bǔ)償灰度級(jí)水平?？梢匝a(bǔ)償施加到電容器153的電壓。例如，補(bǔ)償施加到電容器153的第二端子的單位電壓，由此補(bǔ)償施加到電容器153的電壓。例如，可以在圖的垂直軸上表示處于施加到液晶元件152的電壓的像素的灰度級(jí)水平，而在水平軸上表示施加到液晶元件的電壓(也稱為電壓U。例如，在將TN液晶用作液晶材料的情況下，可以分別由圖4中的直線231和直線232表示處于正電壓L的灰度級(jí)水平和處于負(fù)電壓的灰度級(jí)水平。隨著灰度級(jí)水平升高，圖像變得更接近白色顯示；隨著灰度級(jí)水平降低，圖像變得更接近黑色顯示。例如，在第一幀周期201中施加到液晶元件152的電壓的絕對(duì)值小于在第二幀周期202中施加到液晶元件152的電壓的絕對(duì)值的情況下，電壓Vot偏移以被降低，從而可以降低施加到液晶元件152的電壓，由此處于第一幀周期201中施加到液晶元件152的電壓的像素的灰度級(jí)水平與處于第二幀周期202中施加到液晶元件152的電壓的像素的灰度級(jí)水平可以相同或盡可能彼此接近。例如，在利用第一到第(n+1)幀周期(n是大于I的自然 數(shù))顯示靜止圖像時(shí)，在第n和第(n+1)幀周期之間進(jìn)行電壓反轉(zhuǎn)，并進(jìn)行補(bǔ)償，使得在第n幀周期中施加到液晶元件152的電壓與第(n+1)幀周期中的相同。可以在比較電路104判定相繼幀周期的圖像形成的圖像是靜止圖像之后，在向驅(qū)動(dòng)電路部分供應(yīng)圖像信號(hào)之前進(jìn)行補(bǔ)償。在該情況下，提供補(bǔ)償電路，在比較電路104中將第一幀周期201中施加到液晶元件152的電壓的絕對(duì)值與第二幀周期202中施加到液晶元件152的電壓的絕對(duì)值進(jìn)行比較，向比較電路輸出比較數(shù)據(jù)，由補(bǔ)償電路根據(jù)補(bǔ)償數(shù)據(jù)補(bǔ)償施加到液晶元件152的電壓?？梢栽诒容^第一幀周期201和第二幀周期202中顯示面板上顯示的相應(yīng)圖像的同時(shí)，補(bǔ)償施加到液晶元件152上的電壓。在補(bǔ)償時(shí)可以將幀頻率降低到正常幀頻率的大約1/10，并在顯示時(shí)返回到正常幀頻率。降低幀頻率使得能夠更精確地補(bǔ)償。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法的一個(gè)示例，在將第一幀周期和第二幀周期中的相應(yīng)圖像彼此比較從而判定第一和第二幀周期的圖像形成的圖像相對(duì)于第一幀周期的圖像為靜止圖像，并且在第一幀周期中施加到液晶元件的電壓的絕對(duì)值與在第二幀周期中施加到液晶元件的電壓的絕對(duì)值不同的情況下，在第一幀周期或第二幀周期中補(bǔ)償施加到液晶元件的電壓。因此，即使在通過(guò)向液晶元件施加在多個(gè)相繼的幀周期中極性反轉(zhuǎn)的電壓來(lái)長(zhǎng)時(shí)間顯示靜止圖像的情況下，也可以抑制由于電壓波動(dòng)導(dǎo)致的顯示質(zhì)量劣化。例如，可以抑制閃爍的產(chǎn)生。因此，在將包括氧化物半導(dǎo)體層作為溝道形成層的晶體管用于本實(shí)施例的液晶顯示裝置并通過(guò)一次圖像數(shù)據(jù)寫入而長(zhǎng)時(shí)間顯示靜止圖像的情況下，可以通過(guò)本實(shí)施例的液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法防止顯示質(zhì)量劣化并降低功耗。(實(shí)施例2)在實(shí)施例2中，將描述實(shí)施例I中所描述的液晶顯示裝置的掃描線驅(qū)動(dòng)電路和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的每個(gè)中包括的移位寄存器的結(jié)構(gòu)。參考圖5A到5C描述本實(shí)施例中移位寄存器的結(jié)構(gòu)示例。圖5A到5C是示出了本實(shí)施例中的移位寄存器的結(jié)構(gòu)示例的圖示。圖5A中所不的移位寄存器包括第一到第N脈沖輸出電路10_1到10_N (N是大于等于3的自然數(shù))。第一到第N脈沖輸出電路10_1到10_N中的每個(gè)都電連接到第一到第四布線11到14中的三個(gè)布線。在圖5A中所示的移位寄存器中，通過(guò)第一布線11供應(yīng)第一時(shí)鐘信號(hào)CKl，通過(guò)第二布線12供應(yīng)第二時(shí)鐘信號(hào)CK2，通過(guò)第三布線13供應(yīng)第三時(shí)鐘信號(hào)CK3，通過(guò)第四布線14供應(yīng)第四時(shí)鐘信號(hào)CK4。
通過(guò)第五布線15向第一脈沖輸出電路10_1輸入開(kāi)始信號(hào)SPl。向處在第二或后續(xù)級(jí)中的第n脈沖輸出電路10_n輸入來(lái)自前面的級(jí)中的脈沖輸出電路10_(n-l) (n是大于等于2且小于等于N的自然數(shù))的信號(hào)(該信號(hào)被稱為前級(jí)信號(hào)OUT (n_l))。此外，向處在第一級(jí)中的第一脈沖輸出電路10_1輸入來(lái)自處在第三級(jí)中的第三脈沖輸出電路103的信號(hào)；類似地，向第I級(jí)中的第I脈沖輸出電路10_1輸入來(lái)自第(1+2)級(jí)中的第(1+2)脈沖輸出電路10_(1+2) (I是大于等于2且小于等于N-2的自然數(shù))的信號(hào)(該信號(hào)被稱為后級(jí)信號(hào)OUT (1+2))。此外,每一級(jí)中的每個(gè)脈沖輸出電路輸出第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)。如圖5A中所不，不向第(N-I)級(jí)和第N級(jí)中的脈沖輸出電路輸入后級(jí)信號(hào)OUT (1+2);因此，例如，可以通過(guò)第六布線17向第(N-I)級(jí)中的脈沖輸出電路輸入開(kāi)始信號(hào)SP2,可以通過(guò)第八布線18向第N級(jí)中的脈沖輸出電路輸入開(kāi)始信號(hào)SP3。替代地，可以向第(N-I)級(jí)和第N級(jí)中的脈沖輸出電路輸入內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào)。例如，可以提供對(duì)輸出到像素部分的脈沖沒(méi)有貢獻(xiàn)的第(N+1)級(jí)中的脈沖輸出電路10_ (N+1)和第(N+2)級(jí)中的脈沖輸出電路10_ (N+2)(這些電路也被稱為偽級(jí)中的脈沖輸出電路)，可以向第(N+1)級(jí)中的脈沖輸出電路10_(N+1)輸入開(kāi)始信號(hào)SP2，并可以向第(N+2)級(jí)中的脈沖輸出電路10_(N+2)輸入開(kāi)始信號(hào)SP3。第一時(shí)鐘信號(hào)(CKl)到第四時(shí)鐘信號(hào)(CK4)中的每個(gè)都是電平在高電平和低電平之間反復(fù)切換的數(shù)字信號(hào)。第一到第四時(shí)鐘信號(hào)(CKl)到(CK4)相繼延遲1/4周期。在本實(shí)施例中，利用第一到第四時(shí)鐘信號(hào)(CKl)到(CK4)控制脈沖輸出電路等的驅(qū)動(dòng)。第一到第N脈沖輸出電路10_1到10_N中的每個(gè)都具有第一輸入端子21、第二輸入端子22、第三輸入端子23、第四輸入端子24、第五輸入端子25、第一輸出端子26和第二輸出端子27 (參見(jiàn)圖5B)。第一輸入端子21、第二輸入端子22和第三輸入端子23電連接到第一到第四布線11到14中的三個(gè)布線。例如,在圖5A和5B中的第一脈沖輸出電路10_1中，第一輸入端子21電連接到第一布線11，第二輸入端子22電連接到第二布線12，第三輸入端子23電連接到第三布線13。在第二脈沖輸出電路10_2中，第一輸入端子21電連接到第二布線12，第二輸入端子22電連接到第三布線13，第三輸入端子23電連接到第四布線14。在圖5A和5B中的第一脈沖輸出電路10_1中，通過(guò)第四輸入端子24輸入開(kāi)始信號(hào)，通過(guò)第五輸入端子25輸入后級(jí)信號(hào)(第三脈沖輸出電路10_3的第二輸出信號(hào)),通過(guò)第一輸出端子26輸出第一輸出信號(hào),通過(guò)第二輸出端子27輸出第二輸出信號(hào)。接著，下面參考圖5C描述脈沖輸出電路的具體電路配置的示例。圖5C中所示的脈沖輸出電路包括第一到第i^一晶體管31到41。第一晶體管31的源極和漏極中的一個(gè)電連接到電源線51，并且其柵極電連接到第四輸入端子24。第二晶體管32的源極和漏極中的一個(gè)電連接到電源線52。第三晶體管33的源極和漏極中的一個(gè)電連接到第一輸入端子21，其源極和漏極中的另一個(gè)電連接到第一輸出端子26。第四晶體管34的源極和漏極中的一個(gè)電連接到電源線52，其源極和漏極中的另一個(gè)電連接到第一輸出端子26，且其柵極電連接到第二晶體管32的柵極。第五晶體管35的源極和漏極中的一個(gè)電連接到電源線52，其源極和漏極中的另一個(gè)電連接到第二晶體管32的柵極，且其柵極電連接到第四輸入端子24。第六晶體管36的源極和漏極中的一個(gè)電連接到電源線51，其源極和漏極中的另一個(gè)電連接到第二晶體管32的柵極，且其柵極電連接到第五輸入端子25。第七晶體管37的源極和漏極中的一個(gè)電連接到電源線51，其柵極電連接到第三輸入端子23。第八晶體管38的源極和漏極中的一個(gè)電連接到第二晶體管32的柵極，其源極和漏極中的另一個(gè)電連接到第七晶體管37的源極和漏極中的另一個(gè)，且其柵極電連接到第二輸入端子22。第九晶體管39的源極和漏極中的一個(gè)電連接到第一晶體管31的源極和漏極中的另一個(gè)和第二晶體管32的源極和漏極中的另一個(gè)，其源極和漏極中的另一個(gè)電連接到第三晶體管33的柵極，且其柵極電連接到電源線51。第十晶體管40的源極和漏極中的一個(gè)電連接到第一輸入端子21，其源極和漏極中的另一個(gè)電連接到第二輸出端子27，且其柵極電連接到第九晶體管39的源極和漏極中的另一個(gè)。第十一晶體管41的源極和漏極中的一個(gè)電連接到電源線52，其源極和漏極中的另一個(gè)電連接到第二輸出端子27，且其柵極電連接到第二晶體管32的柵極。在圖15C中，將第三晶體管33的柵極、第十晶體管40的柵極和第九晶體管39的源極和漏極中的另一個(gè)彼此連接的部分稱為節(jié)點(diǎn)NA。此外，將第二晶體管32的柵極、第四晶體管34的柵極、第五晶體管35的源極和漏極中的另一個(gè)、第六晶體管36的源極和漏極中的另一個(gè)、第八晶體管38的源極和漏極中的另一個(gè)，以及第十一晶體管41的柵極彼此連接的部分稱為節(jié)點(diǎn)NB。例如,在第一脈沖輸出電路10_1中,通過(guò)第一輸入端子21輸入第一時(shí)鐘信號(hào)CKl,通過(guò)第二輸入端子22輸入第二時(shí)鐘信號(hào)CK2，通過(guò)第三輸入端子23輸入第三時(shí)鐘信號(hào)CK3,向第四輸入端子24輸入開(kāi)始信號(hào)SPl,通過(guò)第五輸入端子25輸入通過(guò)第三脈沖輸出電路10_3的第一輸出端子26輸出的信號(hào)。此外,第一脈沖輸出電路10_1通過(guò)第一輸出端子26輸出脈沖信號(hào),并通過(guò)第二輸出端子27輸出信號(hào)OUT (I)。圖6中示出了圖5A到5C中所示的移位寄存器中的信號(hào)的時(shí)序圖。在掃描線驅(qū)動(dòng)電路中包括該移位寄存器的情況下，圖6中的周期61對(duì)應(yīng)于垂直回掃(retrace)周期，周期62對(duì)應(yīng)于柵極選擇周期。 可以應(yīng)用作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法的液晶顯示裝置能夠顯示靜止圖像和運(yùn)動(dòng)圖像，并通過(guò)刷新操作來(lái)顯示靜止圖像，而無(wú)需一直操作驅(qū)動(dòng)電路部分。下面參考圖7描述以下操作利用圖5A到5C中作為示例示出的移位寄存器，在顯示靜止圖像顯示之后顯示運(yùn)動(dòng)圖像的情況下，向每個(gè)布線供應(yīng)信號(hào)或電壓的操作，以及在施加到掃描線驅(qū)動(dòng)電路或信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路中的液晶元件的電壓的重新寫入操作(刷新操作)時(shí)停止向驅(qū)動(dòng)電路部分的每個(gè)布線供應(yīng)信號(hào)或電壓的停止操作。圖7示出了第一幀周期(Tl)前后，用于供應(yīng)高電源電壓(VDD)的布線、用于供應(yīng)低電源電壓(VSS)的布線、用于供應(yīng)開(kāi)始信號(hào)(SPl)的布線以及用于向移位寄存器供應(yīng)第一到第四時(shí)鐘信號(hào)CKl到CK4的布線的電壓變化。如圖7中所示，根據(jù)本實(shí)施例的移位寄存器的操作，存在其中供應(yīng)高電源電壓以及諸如第一到第四時(shí)鐘信號(hào)和開(kāi)始信號(hào)的控制信號(hào)的周期以及不供應(yīng)所述控制信號(hào)的周期。圖7中的第一幀周期Tl對(duì)應(yīng)于供應(yīng)控制信號(hào)的周期，換言之，顯示運(yùn)動(dòng)圖像的周期或執(zhí)行刷新操作的周期。圖7中的第二幀周期T2對(duì)應(yīng)于不供應(yīng)控制信號(hào)的周期，換言之，顯示靜止圖像的周期。在圖7中，供應(yīng)高電源電壓的周期不僅在第一幀周期中，而且還在第二幀周期中的向/從第一幀移動(dòng)的部分中。還是在圖7中，供應(yīng)第一到第四時(shí)鐘信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)的周期是在開(kāi)始供應(yīng)高電源電壓之后且在停止供應(yīng)之前。此外，如圖7中所示，可以設(shè)置供應(yīng)第一到第四時(shí)鐘信號(hào)CKl到CK4的布線，使得它們?cè)诘谝粠芷谥白兏?，然后開(kāi)始使其相應(yīng)時(shí)鐘信號(hào)CKl到CK4以恒定頻率振蕩，在第一幀周期之后變低，然后停止時(shí)鐘信號(hào)振蕩。 如上所述，在本實(shí)施例的移位寄存器中，在第二幀周期開(kāi)始或結(jié)束時(shí)停止向移位寄存器供應(yīng)高電源電壓以及諸如第一到第四時(shí)鐘信號(hào)和開(kāi)始信號(hào)的控制信號(hào)。此外，在停止供應(yīng)高電源電壓和諸如第一到第四時(shí)鐘信號(hào)和開(kāi)始信號(hào)的控制信號(hào)的周期中，也停止從移位寄存器輸出脈沖信號(hào)。因此，可以降低移位寄存器的功耗和由移位寄存器驅(qū)動(dòng)的像素部分的功耗。在停止向移位寄存器供應(yīng)高電源電壓的周期中，用于供應(yīng)高電源電壓的布線的電壓可以具有與圖7中所示的低電源電壓(Vss)相同的值。用于供應(yīng)高電源電壓的布線可以處于浮置狀態(tài)中，由此停止供應(yīng)高電源電壓。在提高用于供應(yīng)高電源電壓的布線的電壓時(shí)，亦即，在第一幀周期之前將電壓從低電源電壓升高到高電源電壓時(shí)，優(yōu)選控制布線的電壓以逐漸改變。這是因?yàn)?，在升高用于供?yīng)高電源電壓的布線的電壓的情況下，布線的電壓的急劇變化可能成為噪聲，這可能使從移位寄存器輸出的脈沖信號(hào)的波形發(fā)生波動(dòng)，并且可能由于這種波形波動(dòng)改變施加到液晶元件的電壓，導(dǎo)致靜止圖像變化?？紤]到以上情況，圖7示出了用于供應(yīng)高電源電壓的布線的電壓的升高比其降低更平緩的示例。特別是，在本實(shí)施例的移位寄存器中，在像素部分上顯示靜止圖像的周期中適當(dāng)?shù)赝Ｖ够蛑匦麻_(kāi)始高電源電壓的供應(yīng)。換言之，由于供應(yīng)高電源電壓的電壓波動(dòng)進(jìn)入像素部分成為噪聲，導(dǎo)致顯示質(zhì)量劣化，所以進(jìn)行控制以使得供應(yīng)高電源電壓的電壓的波動(dòng)(尤其是，電壓升高)不進(jìn)入像素部分成為噪聲是重要的。本實(shí)施例可以適當(dāng)?shù)嘏c任何其他實(shí)施例組合或由任何其他實(shí)施例取代。(實(shí)施例3)在實(shí)施例3中，將描述適于用作實(shí)施例I中所述的液晶顯示裝置中包括的晶體管的晶體管的示例。下面參考圖8A到8D描述本實(shí)施例中的晶體管。圖8A到8D是用于示出實(shí)施例I中描述的晶體管的視圖。下面參考圖8A到8D描述在襯底400上制造晶體管410的過(guò)程。首先，在具有絕緣表面的襯底400上形成導(dǎo)電膜，通過(guò)第一光刻過(guò)程在導(dǎo)電膜上形成抗蝕劑掩模，然后，利用抗蝕劑掩模蝕刻導(dǎo)電膜，從而形成柵電極層411。之后，去除抗蝕劑掩模?？梢酝ㄟ^(guò)噴墨方法形成抗蝕劑掩模。通過(guò)噴墨方法形成抗蝕劑掩模不使用光掩模，因此可以降低制造成本。盡管對(duì)可用作有絕緣表面的襯底400的襯底沒(méi)有特別限制，但襯底須至少對(duì)后來(lái)執(zhí)行的熱處理具有足夠的耐熱性。例如，作為襯底400，可以使用鋇硼硅酸鹽玻璃或鋁硼硅酸鹽玻璃等玻璃襯底。作為玻璃襯底，如果后來(lái)執(zhí)行的熱處理溫度高，則優(yōu)選使用應(yīng)變點(diǎn)為730°C或更高的玻璃襯底。在本實(shí)施例的晶體管中，可以在襯底400和柵電極層411之間提供作為基底膜的絕緣膜。基底膜具有防止雜質(zhì)元素從襯底400擴(kuò)散的功能，并且可以以利用氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜和氧氮化硅膜中的一種或多種的單個(gè)膜或多個(gè)膜形成?？梢砸詮闹T如鑰、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹、鈧等金屬和以該金屬作為主要成分的合金材料中選擇的一種或多種的單層或多個(gè)疊層形成柵電極411。 例如，可以將柵電極411形成為在鋁層上堆疊鑰層的疊層，在銅層上堆疊鑰層的疊層，在銅層上堆疊氮化鈦層或氮化鉭層的疊層、或堆疊氮化鈦層和鑰層的疊層。替代地，可以將柵電極411形成為堆疊鎢層或氮化鎢層、鋁和硅的合金層或鋁和鈦的合金層、以及氮化鈦層或鈦層的疊層。接著，在柵電極層411上形成柵極絕緣層402?？梢酝ㄟ^(guò)等離子體CVD方法或?yàn)R射方法等將柵極絕緣層402形成為具有包括從氧化硅層、氮化硅層、氧氮化硅層、氮氧化硅層、和氧化鋁層中選擇的一種或多種的單層結(jié)構(gòu)或堆疊層結(jié)構(gòu)。例如，可以通過(guò)等離子體CVD方法，利用含硅烷(SiH4)、氧和氮的沉積氣體形成氧氮化硅層?？梢允褂冒ǜ遦材料(例如，氧化鉿(HfOx)或氧化鉭(TaOx))的層作為柵極絕緣層402。在本實(shí)施例中，柵極絕緣層402的厚度大于或等于IOOnm且小于或等于500nm ;在疊層結(jié)構(gòu)的情況下,例如,通過(guò)堆疊厚度大于或等于50nm且小于或等于200nm的第一柵極絕緣層以及厚度大于或等于5nm且小于或等于300nm的第二柵極絕緣層來(lái)形成柵極絕緣層402。在本實(shí)施例中，通過(guò)等離子體CVD方法形成厚度為IOOnm的氧氮化硅層作為柵極絕緣層402。注意，作為柵極絕緣層402，可以利用高密度等離子設(shè)備形成氧氮化硅膜。在這里，高密度等離子設(shè)備是指能夠?qū)崿F(xiàn)高于或等于IX 10n/Cm3的等離子體密度的設(shè)備。例如，通過(guò)施加高于或等于3kW且低于或等于6kW的微波功率產(chǎn)生等離子體，從而形成絕緣膜。例如，向處理腔室中引入硅烷(SiH4)、一氧化二氮(N2O)和稀有氣體作為源氣體，并施加高于或等于IOPa且低于或等于30Pa的壓力，接著施加高密度等離子體，從而在具有絕緣表面的襯底(例如，玻璃襯底)上形成絕緣膜。之后，可以停止供應(yīng)硅烷(SiH4),并可以引入一氧化二氮(N2O)和稀有氣體，而不使絕緣膜暴露于空氣，以對(duì)其表面執(zhí)行等離子體處理。通過(guò)以上工藝過(guò)程形成的絕緣膜即使厚度小到IOOnm也能夠確?？煽啃?。在形成柵極絕緣層402時(shí)，引入腔室中的硅烷(SiH4)與一氧化二氮(N2O)的流量比在I :10到I :200的范圍中。作為引入處理腔室中的稀有氣體,可以使用氦、氬、氪、或氙等；在這些當(dāng)中，優(yōu)選使用廉價(jià)的氬。由于利用高密度等離子設(shè)備形成的絕緣膜能夠具有均勻的厚度，因此絕緣膜具有高的臺(tái)階覆蓋。此外，對(duì)于利用高密度等離子設(shè)備形成的絕緣膜，可以精確控制薄膜的厚度。
通過(guò)以上工藝過(guò)程形成的絕緣膜與使用常規(guī)平行板等離子體CVD設(shè)備形成的絕緣膜有很大不同。在使用相同的蝕刻劑的情況下，通過(guò)以上工藝過(guò)程形成的絕緣膜的蝕刻速率比使用常規(guī)平行板等離子體CVD設(shè)備形成的絕緣膜低10%或更多或者20%或更多，這意味著利用高密度等離子體設(shè)備形成的絕緣膜是致密的膜。在后面的步驟中使其成為本征(i型)或基本本征的氧化物半導(dǎo)體(高度純化的氧化物半導(dǎo)體)層對(duì)界面態(tài)和界面電荷高度敏感；因此，氧化物半導(dǎo)體層和柵極絕緣層之間的界面很重要。因此，要與高度純化的氧化物半導(dǎo)體接觸的柵極絕緣層需要具有高質(zhì)量。例如，利用高密度等離子體CVD設(shè)備，用微波(2. 45GHz)形成絕緣膜，從而可以形成致密且具有高介電強(qiáng)度電壓的高質(zhì)量絕緣膜。高度純化的氧化物半導(dǎo)體層與高質(zhì)量柵極絕緣層接觸，由此可以減少界面態(tài)，且界面性質(zhì)可以是良好的。如上所述，除了形成膜質(zhì)量高的柵極絕緣層之外，在氧化物半導(dǎo)體層和柵極絕緣層之間形成具有較低界面態(tài)密度的良好界面是重要的。接著，在柵極絕緣層402上形成氧化物半導(dǎo)體膜430至大于或等于2nm且小于或等于200nm的厚度。在通過(guò)濺射方法形成氧化物半導(dǎo)體膜430之前，優(yōu)選通過(guò)其中引入氬氣并產(chǎn)生等離子體的反向?yàn)R射去除柵極絕緣層402表面上附著的粉末狀物質(zhì)(也稱為顆粒或粉塵)。反向?yàn)R射是指這樣的方法，其中不向靶側(cè)施加電壓，使用RF功率源在氬氣氛中向襯底側(cè)施加電壓，從而產(chǎn)生等離子體以對(duì)襯底表面改性。替代氬氣氛，可以使用氮?dú)夥?、氦氣氛、或氧氣氛等。作為氧化物半?dǎo)體膜430，可以使用任意下述氧化物半導(dǎo)體膜基于In-Ga-Zn-O的氧化物半導(dǎo)體膜；基于In-Zn-O的氧化物半導(dǎo)體膜；基于In-Sn-Zn-O的氧化物半導(dǎo)體膜；基于In-Al-Zn-O的氧化物半導(dǎo)體膜；基于Sn-Ga-Zn-O的氧化物半導(dǎo)體膜；基于Al-Ga-Zn-O的氧化物半導(dǎo)體膜；基于Sn-Al-Zn-O的氧化物半導(dǎo)體膜；基于In-Zn-O的氧化物半導(dǎo)體膜；基于Sn-Zn-O的氧化物半導(dǎo)體膜；基于Al-Zn-O的氧化物半導(dǎo)體膜；基于In-O的氧化物半導(dǎo)體膜；基于Sn-O的氧化物半導(dǎo)體膜；以及基于Zn-O的氧化物半導(dǎo)體膜。例如，在使用基于In-Ga-Zn-O的氧化物半導(dǎo)體膜的情況下，優(yōu)選其厚度大于或等于5nm且小于或等于200nm。在本實(shí)施例中，使用基于In-Ga-Zn-O的金屬氧化物祀,通過(guò)派射方法形成20nm厚的基于In-Ga-Zn-O的氧化物半導(dǎo)體膜作為氧化物半導(dǎo)體膜430。該步驟中的截面圖是圖8A?？梢酝ㄟ^(guò)濺射方法在稀有氣體(典型為氬)氣氛、氧氣氛、或包含稀有氣體(典型為氬)和氧的氣氛中形成氧化物半導(dǎo)體膜430。在使用濺射方法的情況下，優(yōu)選使用包含2wt%到10wt%的SiO2的靶，以使得在氧化物半導(dǎo)體膜中包含SiOx(x>0)，其抑制結(jié)晶，以便在后面的步驟中在用于脫水或脫氫的熱處理時(shí)抑制結(jié)晶。在本實(shí)施例中，如下形成氧化物半導(dǎo)體膜430 :使用含In、Ga和Zn(In2O3:Ga2O3:ZnO=I: I: I [摩爾比])、In:Ga:Zn=I: 1:0. 5[原子比])的金屬氧化物革巴;襯底和靶之間的距離是IOOmm ;壓力為0. 2Pa ;直流(DC)功率為0. 5kff ;氣氛為氬和氧的混合氣氛(気氧=30sccm :20sccm,氧流量為40%)。優(yōu)選使用脈沖直流(DC)電源，因?yàn)榭梢詼p少沉積膜時(shí)產(chǎn)生的粉末物質(zhì)，并可以使膜厚均勻。作為含In、Ga和Zn的金屬氧化物靶，替代地可以使用成分比為In:Ga:Zn=I: I: I [原子比]的祀或成分比為In:Ga:Zn=I: 1:2[原子比]的靶。 濺射方法的示例包括使用高頻功率源作為濺射功率源的RF濺射方法，使用直流功率源作為濺射功率源的DC濺射方法、和以脈沖方式施加偏壓的脈沖DC濺射方法。RF濺射方法主要用于形成絕緣膜的情況下，而DC濺射方法主要用于形成金屬膜的情況下。此外，存在使用多源濺射設(shè)備的濺射方法，在所述多源濺射設(shè)備中可以設(shè)置多個(gè)不同材料的靶。利用多源濺射設(shè)備，可以在同一處理腔室中沉積要堆疊的不同材料的膜，并可以在同一處理腔室中同時(shí)通過(guò)放電沉積多種材料。此外，存在使用在處 理腔室內(nèi)部裝備有磁體系統(tǒng)的濺射設(shè)備的磁控濺射方法，以及使用微波而不使用輝光放電產(chǎn)生的等離子體ECR濺射方法。此外，作為濺射方法的其他示例，還有反應(yīng)濺射方法，其中在形成膜期間靶物質(zhì)和濺射氣體組分彼此化學(xué)反應(yīng)，以沉淀劑其化合物薄膜；以及偏置濺射方法，其中在形成膜期間也向襯底施加電壓。接著，通過(guò)第二光刻工藝在氧化物半導(dǎo)體膜430上形成抗蝕劑掩模，然后利用該抗蝕劑掩模蝕刻氧化物半導(dǎo)體膜430，從而將氧化物半導(dǎo)體膜430處理成島形氧化物半導(dǎo)體層。之后，去除抗蝕劑掩模。接著，進(jìn)行氧化物半導(dǎo)體層的脫水或脫氫。通過(guò)執(zhí)行第一熱處理和第二熱處理來(lái)執(zhí)行脫水或脫氫。第一熱處理的溫度高于或等于40(TC且低于或等于750°C，優(yōu)選高于或等于400°C且低于襯底的應(yīng)變點(diǎn)。在本實(shí)施例中，將襯底引入電爐(其是熱處理設(shè)備中的一種)中，在氮?dú)夥罩性?50°C對(duì)氧化物半導(dǎo)體層執(zhí)行熱處理一小時(shí)。然后，冷卻氧化物半導(dǎo)體層而不暴露于空氣，以便防止水和氫進(jìn)入氧化物半導(dǎo)體層中，由此獲得氧化物半導(dǎo)體層431(圖 8B)。熱處理設(shè)備不限于電爐，并且可以裝備有通過(guò)從諸如電阻加熱器的加熱器的熱傳導(dǎo)或熱輻射來(lái)加熱對(duì)象的裝置。例如，可以使用RTA (快速熱退火)設(shè)備，諸如GRTA (氣體快速熱退火)設(shè)備或LRTA (燈快速熱退火)設(shè)備。LRTA設(shè)備是通過(guò)從燈發(fā)射的光輻射(電磁波)加熱對(duì)象的設(shè)備，所述燈例如是鹵素?zé)?、金屬鹵化物燈、氙弧燈、碳弧燈、高壓鈉燈、或高壓汞燈。GRTA設(shè)備是利用高溫氣體進(jìn)行熱處理的設(shè)備。作為所述氣體，使用不會(huì)通過(guò)熱處理與對(duì)象反應(yīng)的惰性氣體,例如氮,或諸如IS的稀有氣體。例如，作為第一熱處理，可以進(jìn)行GRTA，其中將襯底傳送到填充有惰性氣體的處理腔室中，惰性氣體被加熱到高達(dá)650°C到700°C的高溫，將襯底加熱幾分鐘，并從惰性氣體中取出。利用GRTA，可以實(shí)現(xiàn)短時(shí)間的高溫?zé)崽幚怼?yōu)選在第一熱處理中，在氮或諸如氦、氖或氬的稀有氣體中不含水、氫等。替代地，引入熱處理設(shè)備中的氮或諸如氦、氖或氬的稀有氣體的純度優(yōu)選為6N (99. 9999%)或更高，更優(yōu)選為7N (99. 99999%)或更高(亦即，雜質(zhì)濃度優(yōu)選為Ippm或更小，更優(yōu)選為O. Ippm或更小)?？梢栽趯⒀趸锇雽?dǎo)體膜430處理成島形氧化物半導(dǎo)體層之前對(duì)其進(jìn)行第一熱處理。在該情況下，在第一熱處理之后，從熱處理設(shè)備提取襯底，然后執(zhí)行第二光刻工藝?？梢栽谌魏我韵聲r(shí)機(jī)執(zhí)行用于氧化物半導(dǎo)體層脫水或脫氫的第一熱處理在形成氧化物半導(dǎo)體層之后；以及在氧化物半導(dǎo)體層上形成源電極層和漏電極層之后。在柵極絕緣層402中形成開(kāi)口的情況下，可以在氧化物半導(dǎo)體膜430的脫水或脫氫之前或之后在柵極絕緣層402中形成開(kāi)口。在這一實(shí)施例中，蝕刻氧化物半導(dǎo)體膜430不限于濕法蝕刻；可以采用干法蝕刻。
作為用于干法蝕刻的蝕刻氣體，優(yōu)選使用含氯的氣體(基于氯的氣體，例如氯氣(Cl2)、三氯化硼(BC13)、四氯化硅(SiCl4)或四氯化碳(CCl4)X替代地，作為用于干法蝕刻的蝕刻氣體，可以使用包含氟的氣體(基于氟的氣體，例如四氟化碳(CF4)，六氟化硫(SF6)、三氟化氮(NF3)或三氟甲烷(CH3));溴化氫(HBr);氧氣(O2);或添加了諸如氦(He)或!！(Ar)的稀有氣體的任何這些氣體等。作為干法蝕刻方法，可 以使用平行板RIE (反應(yīng)離子蝕刻)方法或ICP (感應(yīng)耦合等離子體)蝕刻方法。為了蝕刻成適當(dāng)?shù)男螤睿m當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)蝕刻條件(施加到電極線圈的電功率、施加到襯底側(cè)上的電極的電功率、或襯底側(cè)上電極的溫度等)。作為用于濕法蝕刻的蝕刻劑，可以使用磷酸、醋酸和硝酸的混合溶液等。也可以使用 IT007N (由 KANTO CHEMICAL CO.，INC.生產(chǎn))。通過(guò)清洗，將濕法蝕刻之后的蝕刻劑連同被蝕刻材料一起去除。可以提純包括蝕刻劑和被蝕刻材料的廢液，并可以重新使用被蝕刻材料中包含的任何材料。例如，在蝕刻之后從廢液中收集氧化物半導(dǎo)體層中包含的銦并重復(fù)利用，從而可以有效地利用資源并可以降低成本。同樣在濕法蝕刻中，為了蝕刻成適當(dāng)形狀，根據(jù)材料適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)蝕刻條件(蝕刻齊U、蝕刻時(shí)間、溫度等)。接著，在柵極絕緣層402和氧化物半導(dǎo)體層431上形成金屬導(dǎo)電膜。例如，可以通過(guò)濺射方法或汽相沉積方法形成金屬導(dǎo)電膜。作為金屬導(dǎo)電膜的材料，可以使用從鋁(Al)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)和鎢(W)中選擇的元素，包含任意這些元素作為成分的合金，或組合這些元素的合金等。替代地，可以使用從錳(Mn )、鎂(Mg)、鋯(Zr )、鈹(Be)和釔(Y)中選擇的一種或多種材料。此外，金屬導(dǎo)電膜可以具有單層結(jié)構(gòu)或兩個(gè)或更多層的疊層結(jié)構(gòu)。例如，作為金屬導(dǎo)電膜的示例，可以給出以下單層的含硅的鋁膜；單層的銅膜或含銅作為主要成分的膜；在鋁膜上堆疊鈦膜的疊層；在氮化鉭膜或銅的氮化物膜上堆疊銅膜的疊層；在鈦膜上堆疊鋁膜并在鋁膜上堆疊鈦膜的疊層；等等。替代地，可以使用包含鋁(Al)和從鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)和鈧(Sc)中選擇的一種或多種元素的膜、合金膜或氮化物膜。在形成金屬導(dǎo)電膜之后進(jìn)行第一熱處理的情況下，優(yōu)選金屬導(dǎo)電膜具有足以耐受第一熱處理的耐熱性。接著，通過(guò)第三光刻工藝在金屬導(dǎo)電膜上形成抗蝕劑掩模，然后，使用抗蝕劑掩模蝕刻金屬導(dǎo)電膜，從而形成源電極層415a和漏電極層415b。之后，去除抗蝕劑掩模(參見(jiàn)圖8C)。適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)材料和蝕刻條件，使得氧化物半導(dǎo)體層431不因金屬導(dǎo)電膜的蝕刻而被去除。在本實(shí)施例中，鈦膜被用作金屬導(dǎo)電膜，基于In-Ga-Zn-O的氧化物半導(dǎo)體層被用作氧化物半導(dǎo)體層431，氨水過(guò)氧化氫溶液(氨、水和過(guò)氧化氫溶液的混合物)被用作鈦膜的蝕刻劑。第三光刻工藝過(guò)程也可以蝕刻氧化物半導(dǎo)體層431的一部分，從而在氧化物半導(dǎo)體層中形成凹槽(凹陷部分)。這個(gè)步驟中使用的抗蝕劑掩模可以通過(guò)噴墨方法形成。通過(guò)噴墨方法形成抗蝕劑掩模不需要光掩模；因此，可以降低制造成本。
為了減少光刻過(guò)程中的光掩模的數(shù)目和步驟的數(shù)目，可以借助于用多色調(diào)掩模形成的抗蝕劑掩模來(lái)執(zhí)行蝕刻，多色調(diào)掩模是這樣的光掩模，通過(guò)其透射的光具有多種強(qiáng)度。由于使用多色調(diào)掩模形成的抗蝕劑掩模具有多個(gè)厚度，并可以通過(guò)灰化進(jìn)一步改變形狀，所以可以在多個(gè)蝕刻步驟中使用該抗蝕劑掩模形成不同圖案。因此，可以通過(guò)一個(gè)多色調(diào)掩模形成對(duì)應(yīng)于至少兩種不同圖案的抗蝕劑掩模。因此，可以減少光掩模的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)制造工藝過(guò)程的簡(jiǎn)化。接著，執(zhí)行利用一氧化二氮(N20)、氮?dú)?N2)或氬(Ar)的氣體的等離子體處理。通過(guò)這種等離子體處理，去除附著于氧化物半導(dǎo)體層的暴露表面的吸附的水等。也可以利用氧和氬的混合氣體執(zhí)行等離子體處理。在等離子體處理之后，在不暴露于空氣的情況下，接著形成氧化物絕緣層416，其作為保護(hù)性絕緣膜并與氧化物半導(dǎo)體層的一部分接觸?？梢赃m當(dāng)?shù)赝ㄟ^(guò)使諸如水或氫的雜質(zhì)不會(huì)進(jìn)入氧化物絕緣層416的方法，例如濺 射方法，形成氧化物絕緣層416至至少Inm的厚度。氧化物絕緣層416中包含的氫進(jìn)入氧化物半導(dǎo)體層中，者使得氧化物半導(dǎo)體層431的背溝道(backchannel)的電阻變低(使得背溝道具有η型導(dǎo)電性)，以形成寄生溝道。因此，重要的是采用不用氫的形成方法，以便形成含氫盡可能少的氧化物絕緣層416。在本實(shí)施例中，通過(guò)濺射方法形成200nm厚的氧化硅膜作為氧化物絕緣層416。形成膜時(shí)的襯底溫度可以高于或等于室溫，并低于或等于300°C，并且在本實(shí)施例中為IOO0C?？梢栽谙∮袣怏w(典型為氬)氣氛、氧氣氛、或稀有氣體(典型為氬)和氧的氣氛中通過(guò)濺射方法形成氧化硅膜?？梢詫⒀趸璋谢蚬璋杏米靼?。例如，可以在含氧和氮的氣氛中通過(guò)濺射方法，使用硅靶形成氧化硅膜。接著，在惰性氣體氣氛或氧氣氣氛中執(zhí)行第二熱處理(優(yōu)選在高于或等于200°C且低于或等于400°C的溫度，例如在高于或等于250°C且低于或等于350°C的溫度)。例如，在250°C在氮?dú)夥罩袌?zhí)行一小時(shí)的第二熱處理。通過(guò)第二熱處理，在與氧化物絕緣層416接觸的同時(shí)加熱氧化物半導(dǎo)體層的一部分(溝道形成區(qū)域)。因此，向氧化物半導(dǎo)體層431的該部分(溝道形成區(qū)域)供應(yīng)氧。如上所述，使氧化物半導(dǎo)體層經(jīng)歷第二熱處理以用于脫水或脫氫，通過(guò)脫水或脫氫選擇性地使氧化物半導(dǎo)體層的該部分(溝道形成區(qū)域)處于氧過(guò)剩狀態(tài)。因此，與柵電極層411交疊的溝道形成區(qū)域413變?yōu)閕型，通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)方式形成電阻低于溝道形成區(qū)域413且與源電極層415a交疊的低電阻區(qū)域414a以及電阻低于溝道形成區(qū)域413且與漏電極層415b交疊的低電阻區(qū)域414b。通過(guò)上述過(guò)程，形成晶體管410。例如，利用柵極偏置溫度應(yīng)力測(cè)試(BT測(cè)試)在85°C以2X106V/cm進(jìn)行12小時(shí)，氧化物半導(dǎo)體層中包含的雜質(zhì)導(dǎo)致以下現(xiàn)象通過(guò)高電場(chǎng)(B :偏壓)和高溫(T :溫度)使雜質(zhì)和氧化物半導(dǎo)體層主要成分之間的鍵斷裂，并且產(chǎn)生的懸掛鍵導(dǎo)致閾值電壓(Vth)漂移。另一方面，在盡可能多地去除氧化物半導(dǎo)體層中的雜質(zhì)，尤其是氫或水，并且利用上述高密度等離子體CVD設(shè)備形成致密且具有高介電強(qiáng)度電壓的高質(zhì)量柵極絕緣層以提供柵極絕緣層和氧化物半導(dǎo)體層之間的高界面特性的情況下，可以提供即使在BT測(cè)試下也穩(wěn)定的晶體管?？梢栽诘诙崽幚碇?，在高于或等于100°C且低于或等于200°C的溫度，在空氣中執(zhí)行長(zhǎng)于或等于I小時(shí)且短于或等于30小時(shí)的另外的熱處理。在本實(shí)施例中，在150°C執(zhí)行10小時(shí)的熱處理?？梢栽诠潭囟葓?zhí)行這種熱處理。替代地，可以將加熱溫度的以下改變重復(fù)多次將加熱溫度從室溫升高到高于或等于100°C且低于或等于200°C的溫度，然后降低到室溫?？梢栽诮档偷膲毫ο聢?zhí)行這種熱處理。在降低的壓力下，可以縮短熱處理時(shí)間。在氧化物半導(dǎo)體層中形成低電阻區(qū)域414b以便與漏電極層415b交疊，能夠改善晶體管的可靠性。尤其是，通過(guò)形成低電阻區(qū)域414b，可以獲得如下的結(jié)構(gòu)晶體管的導(dǎo)電性可以從漏電極層415b通過(guò)低電阻漏極區(qū)414b向溝道形成區(qū)域413逐漸改變。在氧化物半導(dǎo)體層的厚度小到小于等于15nm的情況下，在氧化物半導(dǎo)體層中，在厚度方向完全地形成低電阻區(qū)；在氧化物半導(dǎo)體層的厚度大到大于等于30nm且小于等于50nm的情況下，可以使氧化物半導(dǎo)體層的與源電極層或漏電極層接觸以及在其周邊的部分成為電阻更低的低電阻區(qū)域，并且可以使氧化物半導(dǎo)體層的接近柵極絕緣層的部分成為i型?？梢栽谘趸锝^緣層416上形成保護(hù)性絕緣層。例如，通過(guò)RF濺射方法形成氮化硅膜。實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)的RF濺射方法優(yōu)選作為保護(hù)性絕緣層的形成方法。保護(hù)性絕緣層是不含或盡可能少含諸如水分、氫離子或0H—離子的雜質(zhì)的層。可以形成阻擋它們進(jìn)入的無(wú)機(jī)絕緣膜作為保護(hù)性絕緣層。作為無(wú)機(jī)絕緣膜，可以使用氮化硅膜、氮化鋁膜、氮氧化硅膜、或氮氧化鋁膜等。在本實(shí)施例中，形成氮化硅膜作為保護(hù)性絕緣層403 (參見(jiàn)圖8D)。通過(guò)這種方式，可以制造以上實(shí)施例的液晶顯示裝置中包括的晶體管。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例不限于上述晶體管；可以適當(dāng)?shù)厥褂镁哂卸鄠€(gè)溝道形成區(qū)域的多柵極晶體管作為以上實(shí)施例的液晶顯示裝置中包括的晶體管。也可以將頂柵型晶體管用作以上實(shí)施例的液晶顯示裝置中包括的晶體管。也可以將溝道蝕刻型的晶體管、溝道停止型的晶體管、或底接觸(bottom contact)型晶體管等用作以上實(shí)施例的液晶顯示裝置中包括的晶體管。本實(shí)施例可以適當(dāng)?shù)嘏c任何其他實(shí)施例組合或由任何其他實(shí)施例取代。(實(shí)施例4)在實(shí)施例4中，將使用圖9A到9C描述以上實(shí)施例中所述的液晶顯示裝置的示例的外觀和截面。圖9A到9C示出了本實(shí)施例液晶顯示裝置的示例圖9A和9C是平面圖，而圖9B是沿圖9A或9C中的線M-N的截面圖。在圖9A到9C中所示的液晶顯示裝置中，提供密封劑4005以圍繞設(shè)置在第一襯底4001上的像素部分4002和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004。此外，在像素部分4002和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004上提供第二襯底4006。于是，利用密封劑4005在第一襯底4001和第二襯底4006之間密封有除液晶層4008之外，像素部分4002和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004。此外，在圖9A到9C中所示的液晶顯示裝置中，在另一襯底上利用單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜形成的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003被安裝在與第一襯底4001上密封劑4005所圍繞的區(qū)域不同的區(qū)域中。對(duì)單獨(dú)形成的驅(qū)動(dòng)電路的連接方法沒(méi)有特定限制；可以使用COG方法、線接合方法、或TAB方法等。圖9A示出了通過(guò)COG方法安裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003的示例，圖9C示出了通過(guò)TAB方法安裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003的示例。設(shè)置在第一襯底4001上的像素部分4002和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004中的每一個(gè)都包括多個(gè)晶體管。在圖9B中，作為示例,示出了像素部分4002中包括的晶體管4010和掃描、線驅(qū)動(dòng)電路4004中包括的晶體管4011。在晶體管4010和4011上提供絕緣層4041、4042和 4021。作為晶體管4010和4011中的任一，可以如以上實(shí)施例的液晶顯示裝置那樣，使用包括作為溝道形成層的氧化物半導(dǎo)體層的晶體管；例如，可以使用實(shí)施例3中描述的晶體管。晶體管4010包括柵電極層4051、柵電極層4051上設(shè)置的柵極絕緣層4020、柵電極層4051上設(shè)置的氧化物半導(dǎo)體層4052 (柵極絕緣層4020設(shè)置在二者之間)、以及氧化物半導(dǎo)體層4052上設(shè)置的源電極層4053和漏電極層4054。晶體管4011包括柵電極層4061、柵電極層4061上設(shè)置的柵極絕緣層4020、柵電極層4061上設(shè)置的氧化物半導(dǎo)體層4062 (柵極絕緣層4020其間設(shè)置)、以及氧化物半導(dǎo)體層4062上設(shè)置的源電極層4063和漏電極層4064。在絕緣層4021上設(shè)置導(dǎo)電層4040，以便與晶體管4011中的氧化物半導(dǎo)體層4062的溝道形成區(qū)域交疊。設(shè)置導(dǎo)電層4040以便與氧化物半導(dǎo)體層4062的溝道形成區(qū)域交疊能夠降低由外部應(yīng)力導(dǎo)致的晶體管4011的閾值電壓偏移的量。導(dǎo)電層4040可以具有與晶體管4011的柵電極層4061相同或不同的電壓，并且能夠作為第二柵電極層。導(dǎo)電層4040的電壓可以是GND或0V，或者導(dǎo)電層4040可以處于浮置狀態(tài)。并不必須提供導(dǎo)電層4040。像素電極層4030被設(shè)置為通過(guò)絕緣層4041、4042和4021中的開(kāi)口電連接到晶體管4010的源電極層4053或漏電極層4054。對(duì)第二襯底4006設(shè)置對(duì)置電極層4031。像素電極層4030、對(duì)置電極層4031和液晶層4008彼此交疊的部分對(duì)應(yīng)于液晶元件4013。為像素電極層4030和對(duì)置電極層4031設(shè)置絕緣層4032和絕緣層4033，絕緣層4032和絕緣層4033分別作為配向膜，液晶層4008夾在像素電極層4030和對(duì)置電極層4031之間，絕緣層4032和4033設(shè)置在液晶層4008與像素電極層4030和對(duì)置電極層4031之間?？梢詫⑼腹庖r底用作第一襯底4001和第二襯底4006中的任一個(gè)；可以使用玻璃、陶瓷或塑料。作為塑料，可以使用玻璃纖維加強(qiáng)塑料(FRP)板、聚(氟乙烯)(PVF)膜、聚酯膜或丙烯酸樹(shù)脂膜。在絕緣層4032和4033之間設(shè)置間隔物4035。間隔物4035是通過(guò)選擇性蝕刻絕緣膜獲得的柱形分隔壁，設(shè)置該間隔物以控制像素電極層4030和對(duì)置電極層4031之間的距離(單元間隙)。可以將球形間隔物用作間隔物4035。對(duì)置電極層4031電連接到與晶體管4010設(shè)置于同一襯底上的公共電壓線。利用具有公共電壓線的連接部分(也稱為公共連接部分)，可以經(jīng)由布置于該對(duì)襯底之間的導(dǎo)電顆粒將對(duì)置電極層4031電連接到公共電壓線。 密封劑4005包含導(dǎo)電顆粒。在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，可以將不需要配向膜的顯示出藍(lán)相的液晶用作液晶層4008的液晶材料。藍(lán)相是液晶相中的一種，其在升高膽留型液晶的溫度的同時(shí)，恰好在膽留相變?yōu)楦飨蛲韵嘀俺霈F(xiàn)。由于藍(lán)相僅出現(xiàn)在窄的溫度范圍之內(nèi)，所以將包含大于等于5wt%的手性試劑的液晶成分用于液晶層4008，以加寬溫度范圍。包括顯現(xiàn)出藍(lán)相的液晶和手性試劑的液晶成分具有Imsec或更少的短的響應(yīng)時(shí)間，并具有光學(xué)各向同性，這使得配向過(guò)程是不必要的，并且對(duì)視角的依賴性小。此外，由于不需要設(shè)置配向膜且也不需要摩擦處理，所以可以防止摩擦處理導(dǎo)致的靜電放電損傷，并可以減少制造過(guò)程中液晶顯示裝置的缺陷和損傷。因此，能夠提高液晶顯示裝置的產(chǎn)率。包括氧化物半導(dǎo)體層的晶體管尤其具有如下可能性晶體管的電特性可能因?yàn)殪o電而顯著波動(dòng)并偏離設(shè)計(jì)范圍。因此，對(duì)于包括具有氧化物半導(dǎo)體層的晶體管的液晶顯示裝置使用顯現(xiàn)出藍(lán)相的液晶材料是更有效的。
在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，可以在襯底的外側(cè)(觀察者一側(cè))上設(shè)置偏振片，并且可以在襯底的內(nèi)側(cè)上相繼設(shè)置顯示元件中使用的著色層和電極層；替代地，可以在襯底的內(nèi)側(cè)上設(shè)置偏振片?？梢愿鶕?jù)偏振片和著色層的材料以及制造工藝的條件適當(dāng)?shù)卦O(shè)置偏振片和著色層的疊層結(jié)構(gòu)。此外，可以在顯示部分之外的部分中設(shè)置遮光層作為黑矩陣。絕緣層4041與部分的氧化物半導(dǎo)體層4052和4062接觸。例如，可以將氧化硅層用作絕緣層4041。絕緣層4042設(shè)置于絕緣層4041上并與絕緣層4041接觸。例如，可以將氮化硅層用作絕緣層4042。在絕緣層4042上設(shè)置絕緣層4021。絕緣層4021作為平坦化絕緣層，用于降低晶體管表面的粗糙度。對(duì)于絕緣層4021，可以使用具有耐熱性的有機(jī)材料，例如聚酰亞胺、丙烯酸樹(shù)脂、基于苯并環(huán)丁烯的樹(shù)脂、聚酰胺、或環(huán)氧樹(shù)脂。除了這些有機(jī)材料之外，還可以使用低介電常數(shù)材料(低k材料)、基于硅氧烷的樹(shù)脂、PSG (磷硅酸鹽玻璃)、或BPSG (硼磷硅酸鹽玻璃)等?？梢酝ㄟ^(guò)堆疊這些材料形成的多個(gè)絕緣膜來(lái)形成絕緣層4021。對(duì)于形成絕緣層4021的方法沒(méi)有特別限制。根據(jù)材料，可以使用以下方法濺射方法、SOG方法、旋涂方法、浸涂方法、噴涂方法、或液滴排放方法(例如，噴墨方法、絲網(wǎng)印刷方法、或膠版印刷方法)。可以利用透光導(dǎo)電材料形成像素電極層4030和對(duì)置電極層4031，例如氧化銦錫(IT0)、在氧化銦中混合氧化鋅(ZnO)的氧化銦鋅(IZ0)、在氧化銦中混合氧化娃(SiO2)的導(dǎo)電材料、氧化銦、氧化錫、包含氧化鎢的氧化銦、包含氧化鎢的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、或包含氧化鈦的氧化銦錫等。在反射型液晶顯示裝置中不需要透光性質(zhì)的情況下，可以使用從以下中選擇的一種或多種材料諸如鎢(W)、鑰(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉬(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)和銀(Ag)的金屬；這些金屬的合金；和這些金屬的氮化物?？梢詫瑢?dǎo)電高分子(也稱為導(dǎo)電聚合物)的導(dǎo)電成分用于像素電極層4030和對(duì)置電極層4031。使用該導(dǎo)電成分形成的電極層優(yōu)選具有小于等于10000Q/方的薄層電阻以及550nm波長(zhǎng)處70%或更高的透射率。此外，該導(dǎo)電成分中包含的導(dǎo)電高分子的電阻率優(yōu)選為0. IQ cm或更小。作為導(dǎo)電高分子，可以使用所謂的電子共軛導(dǎo)電聚合物。其示例是聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、以及這些材料的兩種或更多種單體的共聚物。此外，從FPC 4018向單獨(dú)形成的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003、掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004或像素部分4002供應(yīng)各種信號(hào)和電壓。FPC 4018通過(guò)連接端子電極4015和各向異性導(dǎo)電膜4019電連接到端子電極4016。利用與液晶元件4013的像素電極層4030相同的導(dǎo)電膜形成連接端子電極4015，并利用與晶體管4010的源電極層4053或漏電極層4054相同的導(dǎo)電膜形成端子電極4016。
盡管圖9A到9C示出了單獨(dú)形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003的示例并將其安裝在第一襯底4001上的示例；然而，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例不限于這種結(jié)構(gòu)?？梢詥为?dú)地形成掃描線驅(qū)動(dòng)電路并然后安裝，或者，可以僅單獨(dú)地形成并然后安裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的一部分或掃描線驅(qū)動(dòng)電路的一部分。
此外，可以適當(dāng)?shù)貫閳D9A到9C中的任一所示的液晶顯示裝置設(shè)置黑矩陣(光屏蔽層)；或諸如偏振構(gòu)件、延遲構(gòu)件、或抗反射構(gòu)件的光學(xué)構(gòu)件(光學(xué)襯底)等。例如，可以通過(guò)利用偏振襯底和延遲襯底作為所述光學(xué)構(gòu)件獲得圓偏振。此外，可以使用背光或側(cè)光等作為光源。在有源矩陣液晶顯示裝置中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)以矩陣形式布置的像素電極層在屏幕上形成顯示圖案。具體而言，在選定的像素電極層和與該像素電極層對(duì)應(yīng)的對(duì)置電極層之間施加電壓，從而對(duì)設(shè)置于該像素電極層和對(duì)置電極層之間的液晶層進(jìn)行光學(xué)調(diào)制。該光學(xué)調(diào)制被觀察者識(shí)別為顯示圖案。此外，或替代地，為了改善液晶顯示裝置的運(yùn)動(dòng)圖像特性，可以采用這樣一種驅(qū)動(dòng)技術(shù)，其中使用多個(gè)LED (發(fā)光二極管)光源或多個(gè)EL光源來(lái)形成面光源作為背光，并在一個(gè)幀周期中以脈沖方式獨(dú)立驅(qū)動(dòng)面光源的每個(gè)光源。作為面光源，可以使用三種或更多種LED，并可以使用發(fā)射白光的LED。由于可以獨(dú)立地控制多個(gè)LED，所以可以將LED的發(fā)光定時(shí)與對(duì)液晶層進(jìn)行光學(xué)調(diào)制的定時(shí)同步。根據(jù)這種驅(qū)動(dòng)技術(shù)，可以關(guān)斷部分LED，使得尤其在顯示其中一幅屏幕畫面中黑色圖像區(qū)域比例高的圖像的情況下，可以降低功耗。通過(guò)組合這樣的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，可以改善以上實(shí)施例中描述的液晶顯示裝置的顯示特性。由于晶體管容易因?yàn)殪o電等被破壞，所以優(yōu)選在與像素部分和驅(qū)動(dòng)電路部分相同的襯底上提供保護(hù)電路。優(yōu)選利用包括氧化物半導(dǎo)體層的非線性元件形成保護(hù)電路。例如，在像素部分和掃描線輸入端子之間以及在像素部分和信號(hào)線輸入端子之間設(shè)置保護(hù)電路。在本實(shí)施例中，設(shè)置多個(gè)保護(hù)電路，使得在向掃描線、信號(hào)線或電容器總線施加靜電等導(dǎo)致的浪涌電壓時(shí)，不會(huì)破壞像素等中的晶體管。因此，形成了保護(hù)電路，使得在向保護(hù)電路施加浪涌電壓時(shí)，向公共布線釋放電荷。此外，所述保護(hù)電路包括與掃描線并行布置的非線性元件。所述非線性元件包括兩端子元件，例如二極管；或三端子元件，例如晶體管。例如，可以通過(guò)與像素部分中的晶體管相同的工藝形成該非線性元件。例如，可以通過(guò)將非線性元件的柵極連接到漏極來(lái)獲得與二極管類似的特性。作為本發(fā)明的液晶顯示裝置的顯示模式，可以使用以下模式扭轉(zhuǎn)向列(TN)模式、共面切換(IPS)模式、彌散場(chǎng)切換(FFS)模式、軸對(duì)稱配向微單元(ASM)模式、光學(xué)補(bǔ)償雙折射(OCB)模式、鐵電液晶(FLC)模式、或反鐵電液晶(AFLC)模式等。對(duì)于本實(shí)施例液晶顯不裝置的液晶沒(méi)有特別限制；可以使用TN液晶、OCB液晶、STN液晶、VA液晶、ECB液晶、GH液晶、散布聚合物的液晶、或盤狀(discotic)液晶等。在這些當(dāng)中，本實(shí)施例的液晶顯示裝置優(yōu)選是常黑液晶面板，例如，采用垂直配向(VA)模式的透射型液晶顯示裝置。作為垂直配向模式，給出一些示例，例如，可以采用MVA(多疇垂直配向)模式、PVA (圖案化垂直配向)模式、或ASV模式等。以這種方式，通過(guò)在本實(shí)施例的液晶顯示裝置的像素部分中使用包括作為溝道形成層的氧化物半導(dǎo)體層的晶體管，顯示裝置能夠長(zhǎng)時(shí)間顯示靜止圖像。此外，驅(qū)動(dòng)電路部分能夠在顯示靜止圖像期間停止操作，由此可以降低功耗。本實(shí)施例可以適當(dāng)?shù)嘏c任何其他實(shí)施例組合或由任何其他實(shí)施例取代。(實(shí)施例5)在實(shí)施例5中，將描述增加了觸摸面板功能的液晶顯示裝置作為以上實(shí)施例中所述液晶顯示裝置的示例圖IOA和IOB示出了本實(shí)施例的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的示例。圖IOA中所示的液晶顯示裝置包括液晶顯示單元6601和觸摸面板單元6602,觸摸面板單元6602被設(shè)置以便與液晶顯示單元6601交疊。利用殼體(殼)6603使液晶顯示單元6601和觸摸面板單元6602彼此附著。可以將以上實(shí)施例中描述的液晶顯示裝置用作液晶顯示單元6601。作為觸摸面板單元6602，可以適當(dāng)?shù)厥褂秒娮枋接|摸面板、表面電容式觸摸面板、或投射電容式觸摸面板等。如圖IOA中所示，本實(shí)施例的液晶顯示裝置的一個(gè)示例具有如下結(jié)構(gòu)單獨(dú)制造的液晶顯示單元和觸摸面板單元彼此交疊。利用這種結(jié)構(gòu)，可以降低增加了觸摸面板功能的液晶顯示裝置的制造成本。圖IOB中所示的液晶顯示裝置6604包括顯示部分中的多個(gè)像素6605，每個(gè)像素6605包括光傳感器6606和液晶元件6607。圖IOB中所示的液晶顯示裝置6604如下讀取數(shù)據(jù)移動(dòng)要讀取其數(shù)據(jù)的對(duì)象(例如手指或筆)以接觸或接近像素6605中的光傳感器6606，以及根據(jù)來(lái)自對(duì)象的反射光利用光傳感器6606產(chǎn)生光電流。與圖IOA中所示的液晶顯示裝置不同，圖IOB中所示的液晶顯示裝置6604不涉及觸摸面板單元6602的交疊，因此可以降低液晶顯示裝置的厚度。此外，除了像素部分6605之外，可以在與像素部分6605相同的襯底上形成掃描線驅(qū)動(dòng)電路6608、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6609和光傳感器驅(qū)動(dòng)電路6610,由此液晶顯示裝置可以小型化?？梢岳梅蔷Ч璧刃纬晒鈧鞲衅?606并與包括氧化物半導(dǎo)體的晶體管交置。通過(guò)在本實(shí)施例的增加了觸摸面板功能的液晶顯示裝置中使用包括氧化物半導(dǎo)體層作為溝道形成層的晶體管，顯示裝置能夠長(zhǎng)時(shí)間顯示靜止圖像。此外，驅(qū)動(dòng)電路部分能夠在顯示靜止圖像期間停止操作，由此可以降低功耗。本實(shí)施例可以適當(dāng)?shù)嘏c任何其他實(shí)施例組合或由任何其他實(shí)施例取代。(實(shí)施例6)在實(shí)施例6中，將描述電子書閱讀器作為以上實(shí)施例中所述的液晶顯示裝置的示例。下面利用圖11描述本實(shí)施例的電子書閱讀器。圖11示出了本實(shí)施例的電子書閱讀器的示例。圖11中所示的電子書閱讀器包括兩個(gè)殼體，殼體2701和殼體2703。殼體2701和2703通過(guò)鉸鏈部分2711連接，并可以利用鉸鏈部分2711打開(kāi)或關(guān)閉。利用這樣的結(jié)構(gòu)，電子書閱讀器可以像紙書那樣操作。顯示部分2705和顯示部分2707分別并入殼體2701和殼體2703中。顯示部分2705和顯示部分2707可以顯示不同的圖像?？梢钥鐑蓚€(gè)顯示部分地顯示一幅圖像。在顯示不同圖像的情況下，例如，可以在右側(cè)的顯示部分(圖11中的顯示部分2705)上顯示文本，并可以在左側(cè)的顯示部分(圖11中的顯示部分2707)上顯示圖形。圖11中所示的電子書閱讀器地示例對(duì)于殼體2701配備有操作部分等。例如，殼體2701設(shè)置有電源開(kāi)關(guān)2721、操作按鍵2723、揚(yáng)聲器2725等。利用操作按鍵2723可以翻頁(yè)。此外，也可以在與殼體的顯示部分相同的平面上設(shè)置鍵盤或指向裝置等。此外，可以在殼體的后表面或側(cè)表面上設(shè)置外部連接端子(耳機(jī)端子、USB端子、可連接到諸如AC適配器和USB線纜的各種線纜的端子等)、記錄介質(zhì)插入部分等。此外，可以為圖11中所示的電子書閱讀器提供電子詞典功能。本實(shí)施例的電子書閱讀器可以無(wú)線地發(fā)射和接收數(shù)據(jù)。通過(guò)無(wú)線通信，可以從電子書服務(wù)器購(gòu)買并下載圖書數(shù)據(jù)等。本實(shí)施例的電子書閱讀器可以具有電源電路，包括太陽(yáng)能電池；電力存儲(chǔ)裝置，用于充入從太陽(yáng)能電池輸出的電壓；以及直流變換器，用于將電力存儲(chǔ)裝置中充入的電壓轉(zhuǎn)換成用于各電路的相應(yīng)電壓。因此，不需要外部電源，并因此，即使在沒(méi)有電源的地方也能夠長(zhǎng)時(shí)間使用電子書閱讀器，從而可以改善便利性。作為電力存儲(chǔ)裝置，例如，可以使用 鋰離子二次電池、鋰離子電容器、電雙層電容器、氧化還原電容器等中的一種或多種。例如，將鋰離子二次電池和鋰離子電容器一起使用，由此可以形成能夠以高速充放電并能夠長(zhǎng)時(shí)間供電的電力存儲(chǔ)裝置。對(duì)所述電力存儲(chǔ)裝置和鋰離子二次電池沒(méi)有限制。對(duì)于所述電力存儲(chǔ)裝置，可以使用其中將其他堿金屬離子或堿土金屬離子等用作移動(dòng)離子的二次電池。對(duì)于鋰離子電容器也沒(méi)有限制。對(duì)于所述電力存儲(chǔ)裝置，可以使用其中將另一堿金屬離子或堿土金屬離子等用作移動(dòng)離子的電容器。通過(guò)在本實(shí)施例的電子書閱讀器中使用包括氧化物半導(dǎo)體層作為溝道形成層的晶體管，顯示裝置能夠長(zhǎng)時(shí)間顯示靜止圖像，這對(duì)于在電子書閱讀器上長(zhǎng)時(shí)間顯示靜止圖像尤其有效。此外，驅(qū)動(dòng)電路部分能夠在顯示靜止圖像期間停止操作，由此可以降低功耗。本實(shí)施例可以適當(dāng)?shù)嘏c任何其他實(shí)施例組合或由任何其他實(shí)施例取代。(實(shí)施例7)在實(shí)施例7中，將描述在顯示部分中具有以上實(shí)施例中所述的液晶顯示裝置的電
子裝置。通過(guò)將以上實(shí)施例中所述的液晶顯示裝置應(yīng)用到各種電子裝置的顯示部分，可以除了為電子裝置提供顯示功能之外還可以提供多種功能。下面利用圖12A到12F描述其中將以上實(shí)施例中所述的液晶顯示裝置應(yīng)用到顯示部分的電子裝置的具體示例。圖12A到12F每一均示出了本實(shí)施例的電子裝置的結(jié)構(gòu)的示例。圖12A示出了個(gè)人數(shù)字助理。圖12A中所示的個(gè)人數(shù)字助理至少具有顯示部分1001?？梢詫D12A中所示的個(gè)人數(shù)字助理與觸摸面板等組合，并可以將其用作各種個(gè)人物品的替代。例如，顯示部分1001設(shè)置有操作部分1002，從而可以將個(gè)人數(shù)字助理用作移動(dòng)電話。不是必須為顯示部分1001設(shè)置操作部分1002的；可以在個(gè)人數(shù)字助理各處設(shè)置操作按鈕/操作端。此外，可以將個(gè)人數(shù)字助理用作筆記本或通過(guò)利用文件輸入-輸出功能用作手持掃描儀。此外，以上實(shí)施例中描述的液晶顯示裝置能夠?qū)崿F(xiàn)寫入操作之間的長(zhǎng)間隔，因?yàn)橐淮螆D像數(shù)據(jù)寫入的顯示周期是長(zhǎng)的。因此，通過(guò)對(duì)圖12A中所示的個(gè)人數(shù)字助理使用以上實(shí)施例中所述的液晶顯示裝置，即使在例如可能長(zhǎng)時(shí)間在顯示部分上觀看圖像時(shí)，也可以抑制眼睛疲勞。
作為示例，圖12B示出了包括汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的信息引導(dǎo)終端。圖12B中所示的信息引導(dǎo)終端至少具有顯示部分1101，還可以具有操作按鈕1102、外部輸入端子1103等。車內(nèi)溫度隨著外部氣溫變化很大，有時(shí)超過(guò)50°C。以上實(shí)施例中所述的液晶顯示裝置因溫度導(dǎo)致的特性變化小，在溫度變化很大的環(huán)境(例如，交通工具內(nèi))下尤其有效。圖12C示出了膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)。圖12C中所示的膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)具有殼體1201、顯示部分1202、揚(yáng)聲器1203、LED燈1204、指向裝置1205、連接端子1206、和鍵盤1207。以上實(shí)施例中所述的液晶顯示裝置能夠?qū)崿F(xiàn)寫入操作之間的長(zhǎng)間隔，因?yàn)橐淮螆D像數(shù)據(jù)寫入導(dǎo)致的顯示周期長(zhǎng)。因此，通過(guò)將以上實(shí)施例中所述的液晶顯示裝置用于圖12C中所示的膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)，即使在例如可能長(zhǎng)時(shí)間在顯示部分上觀看圖像時(shí)，也可以抑制眼睛疲勞。

圖12D示出了便攜式游戲機(jī)。圖12D中所示的便攜式游戲機(jī)具有第一顯示部分1301、第二顯示部分1302、揚(yáng)聲器1303、連接端子1304、LED燈1305、麥克風(fēng)1306、記錄介質(zhì)讀取部分1307、操作按鈕1308、和傳感器1309。此外，以上實(shí)施例中描述的液晶顯示裝置能夠?qū)崿F(xiàn)寫入操作之間的長(zhǎng)間隔，因?yàn)橐淮螆D像數(shù)據(jù)寫入的顯示周期是長(zhǎng)的。因此，通過(guò)將以上實(shí)施例中所述的液晶顯示裝置用于圖12D中所示的便攜式游戲機(jī)中，即使在例如可能長(zhǎng)時(shí)間在顯示部分上觀看圖像時(shí)，也可以抑制眼睛疲勞。此外，可以在第一顯示部分1301和第二顯示部分1302上顯示不同的圖像；例如，在它們中的一個(gè)上顯示運(yùn)動(dòng)圖像，而在另一個(gè)上顯示靜止圖像。因此，可以停止向顯示靜止圖像的顯示部分的驅(qū)動(dòng)電路部分供應(yīng)信號(hào)或電壓，由此可以降低功耗。圖12E示出了固定信息通信終端。圖12E中所示的固定信息通信終端至少具有顯示部分1401?？梢栽谄矫娌糠?402上設(shè)置顯示部分1401。此外，可以為平面部分1402提供操作按鈕等?？梢詫D12E中所示的固定信息通信終端用作自動(dòng)柜員機(jī)或信息通信終端(也稱為多媒體站)，用于訂購(gòu)諸如票據(jù)(包括贈(zèng)券)的信息商品。以上實(shí)施例中所述的液晶顯示裝置能夠?qū)崿F(xiàn)寫入操作之間的長(zhǎng)間隔，因?yàn)橐淮螆D像數(shù)據(jù)寫入導(dǎo)致的顯示周期長(zhǎng)。因此，通過(guò)將以上實(shí)施例中所述的液晶顯示裝置用于圖12E中所示的靜止信息通信終端，即使在例如可能長(zhǎng)時(shí)間在顯示部分上觀看圖像時(shí)，也可以抑制眼睛疲勞。圖12F示出了顯示器。圖12F中所示的顯示器具有殼體1501、顯示部分1502、揚(yáng)聲器1503、LED燈1504、操作按鈕1505、連接端子1506、傳感器1507、麥克風(fēng)1508、和支撐底座1509。以上實(shí)施例中所述的液晶顯示裝置能夠?qū)崿F(xiàn)寫入操作之間的長(zhǎng)間隔，因?yàn)橐淮螆D像數(shù)據(jù)寫入導(dǎo)致的顯示周期長(zhǎng)。因此，通過(guò)將以上實(shí)施例中所述的液晶顯示裝置用于圖12F中所示的顯示器，即使在例如可能長(zhǎng)時(shí)間在顯示部分上觀看圖像時(shí)，也可以抑制眼睛疲勞。通過(guò)將以上實(shí)施例中所述的液晶顯示裝置應(yīng)用到電子裝置的顯示部分，可以提供多功能電子裝置。本實(shí)施例可以適當(dāng)?shù)嘏c任何其他實(shí)施例組合。本申請(qǐng)基于2009年12月18日提交到日本專利局的日本專利申請(qǐng)No. 2009-288283，通過(guò)引用將其完整內(nèi)容并入在此。
權(quán)利要求
1.一種包括液晶元件的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，所述驅(qū)動(dòng)方法包括 在第一幀周期中向所述液晶元件供應(yīng)圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)； 在第二到第n幀周期中停止供應(yīng)所述數(shù)據(jù)，其中n是大于I的自然數(shù)； 在所述第n幀周期和第(n+1)幀周期之間反轉(zhuǎn)施加到所述液晶元件的電壓的極性；以及 在所述第n幀周期中的所述電壓的絕對(duì)值與所述第(n+1)幀周期中的所述電壓的絕對(duì)值不同時(shí)補(bǔ)償所述電壓，使得所述第n幀周期中的所述電壓的絕對(duì)值與所述第(n+1)幀周期中的所述電壓的絕對(duì)值相同， 其中所述液晶元件電連接到在溝道形成區(qū)域中包括氧化物半導(dǎo)體的晶體管，并且 其中通過(guò)所述第一到第(n+1)幀周期形成靜止圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動(dòng)方法， 其中所述液晶元件包括像素電極和對(duì)置電極，液晶設(shè)置在所述像素電極和對(duì)置電極之間，并且 其中通過(guò)改變所述對(duì)置電極的電位來(lái)進(jìn)行所述電壓的所述補(bǔ)償。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動(dòng)方法， 其中所述溝道形成區(qū)域的載流子濃度小于I X 1014/cm3。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動(dòng)方法， 其中所述氧化物半導(dǎo)體包含In、Ga和Zn。
5.—種包括液晶元件的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法,所述驅(qū)動(dòng)方法包括 對(duì)具有圖像信號(hào)的相同數(shù)據(jù)的連續(xù)幀周期的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，其中在所述連續(xù)幀周期期間停止向所述液晶元件供應(yīng)所述數(shù)據(jù)； 在所述數(shù)量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，反轉(zhuǎn)施加到所述液晶元件的電壓的極性；以及 補(bǔ)償所述電壓，使得在所述極性的反轉(zhuǎn)之后維持所述電壓的絕對(duì)值， 其中所述液晶元件電連接到在溝道形成區(qū)域中包括氧化物半導(dǎo)體的晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)方法， 其中所述液晶元件包括像素電極和對(duì)置電極，液晶設(shè)置在像素電極和對(duì)置電極之間，并且 其中通過(guò)改變所述對(duì)置電極的電位來(lái)進(jìn)行所述電壓的所述補(bǔ)償。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)方法， 其中所述溝道形成區(qū)域的載流子濃度小于I X 1014/cm3。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)方法， 其中所述氧化物半導(dǎo)體包括In、Ga和Zn。
9.一種液晶顯示裝置,包括 顯示面板，包括 液晶元件； 電連接到所述液晶元件的晶體管，所述晶體管在溝道形成區(qū)域中包括氧化物半導(dǎo)體；以及 驅(qū)動(dòng)電路；以及 顯示控制電路，配置成在第一幀周期中向所述驅(qū)動(dòng)電路供應(yīng)第一圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)，并在第二到第n幀周期中停止供應(yīng)所述數(shù)據(jù)，其中n是大于I的自然數(shù)， 其中所述驅(qū)動(dòng)電路被配置成在所述第n幀周期和第(n+1)幀周期之間反轉(zhuǎn)施加到所述液晶元件的電壓的極性， 其中所述驅(qū)動(dòng)電路還被配置成在所述第n幀周期中的所述電壓的絕對(duì)值與所述第(n+1)幀周期中的所述電壓的絕對(duì)值不同時(shí)補(bǔ)償所述電壓，使得所述第n幀周期中的所述電壓的絕對(duì)值與所述第(n+1)幀周期中的所述電壓的絕對(duì)值相同， 其中通過(guò)所述第一到第(n+1)幀周期形成靜止圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，還包括存儲(chǔ)器電路， 其中所述存儲(chǔ)器電路被配置成存儲(chǔ)所述第一圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)和所述第二到第n圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，還包括比較電路， 其中所述比較電路被配置成比較第m圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)和第(m+1)圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)，其中m是小于n的自然數(shù)，并且 其中所述比較電路還被配置成判斷第m圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)是否與第(m+1)圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)相同。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示裝置，還包括選擇電路， 其中所述選擇電路被配置成在所述比較電路判定第(m+1)圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)和第m圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)相同時(shí)停止向所述顯示控制電路供應(yīng)第(m+1)圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，還包括計(jì)數(shù)電路， 其中所述計(jì)數(shù)電路被配置成對(duì)被判定為具有與所述第一圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)相同的數(shù)據(jù)的連續(xù)幀周期的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，還包括補(bǔ)償電路， 其中所述補(bǔ)償電路被配置來(lái)比較在所述第n幀周期中施加到所述液晶元件的電壓與在所述第(n+1)幀周期中施加到所述液晶元件的電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置， 其中所述溝道形成區(qū)域的載流子濃度小于I X 1014/cm3。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置， 其中所述氧化物半導(dǎo)體包括In、Ga和Zn。
全文摘要
公開(kāi)了一種液晶顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，用于顯示圖像，其中在相繼的第一幀周期和第二幀周期中反轉(zhuǎn)施加到液晶元件的電壓的極性。在作為比較第一幀周期的圖像和第二幀周期的圖像的結(jié)果判定第一幀周期和第二幀周期的圖像為靜止圖像，并且第一幀周期中施加到液晶元件的電壓的絕對(duì)值與第二幀周期中施加到液晶元件的電壓的絕對(duì)值不同時(shí)，補(bǔ)償施加到液晶元件的電壓。
文檔編號(hào)G09G3/36GK102640207SQ201080053869
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者豐高耕平, 荒澤亮 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所