TWI541782B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

Description

液晶顯示裝置

本發明關於包括像素中電晶體之主動式矩陣液晶顯示裝置。

在透射液晶顯示裝置中，背光之電力消耗大大地影響整個液晶顯示裝置之電力消耗，因此，面板內部光流失之減少對於減少電力消耗而言是重要的。面板內部光流失係藉由層間絕緣膜中光折射、濾色器中光吸收等造成。尤其，濾色器之光流失原則上很大，在濾色器中，其中藉由顏料吸收之光係用於從白光提取具有預定波長範圍之光。事實上，來自背光之光之能量的70%或更多係藉由濾色器吸收。如以上說明，濾色器阻礙液晶顯示裝置之電力消耗減少。

為避免濾色器之光流失的問題，場順序驅動(FS驅動)是有效的。FS驅動為一種驅動方法，用於藉由相繼照明彼此色調不同之複數光源而顯示彩色影像。FS驅動中不需使用濾色器，導致面板內部光流失減少，使得面板之透射率可改進。因此，可改進來自背光之光的使用效率，並可減少整個液晶顯示裝置之電力消耗。此外，根據FS驅動，可執行每像素之每一顏色的顯示，使得可執行具高解析度之影像顯示。

專利文獻1中所揭露為液晶顯示裝置，其中顯示模式係於正常狀況下使用場順序顯示模式之彩色影像顯示與於影像為文字等狀況下之單色顯示之間切換。

[參考文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本公開專利申請案No. 2003-248463

然而，在FS驅動中可能發生各個顏色之影像的分開察覺而未合成之所謂色破。尤其，色破傾向顯著發生於顯示移動影像中。

此外，根據場順序驅動，液晶顯示裝置之電力消耗可低於使用濾色器之液晶顯示裝置之電力消耗。然而，隨著行動電子設備之普及，液晶顯示裝置之低電力消耗的需求程度變成愈高及愈大，且要求更加減少電力消耗。

鑒於上述，本發明之實施例之目標為提供一種液晶顯示裝置，其中可避免影像品質惡化；以及其驅動方法。本發明之實施例之另一目標為提供一種液晶顯示裝置，其中可減少電力消耗；以及其驅動方法。

本發明之一實施例之目標為提供一種液晶顯示裝置，可根據液晶顯示裝置之周圍環境而顯示影像，例如，處於明亮環境或暗淡環境。

本發明之另一目標為提供一種液晶顯示裝置，可以二模式顯示影像，即其中外部光用作光源之反射模式，及其中使用背光之透射模式。

根據本發明之實施例之液晶顯示裝置包括背光，背光包括發射具有不同色調之光的複數光源。此外，光源之驅動方法係於全彩影像顯示及單色影像顯示之間切換。

在全彩影像顯示之狀況下，像素部劃分為複數區域，並控制每區域之光源照明。像素部包括透射區域及反射區域。具體地，在本發明之實施例中，像素部包括至少第一區域及第二區域。經由像素電極之透射區域，色調彼此不同之複數光以第一循環順序相繼供應予第一區域，及色調彼此不同之複數光亦以不同於第一循環順序之第二循環順序相繼供應予第二區域。

在單色影像顯示之狀況下，光的供應停止，且外部光藉由像素電極中所包括之反射區域反射，使得顯示影像。請注意，光的供應可於整個像素部分或每區域上執行，使得改進顯示之影像的可視性。

在本發明之一實施例中，當單色影像為靜止影像時，驅動頻率低於單色影像為移動影像之狀況。此外，在本發明之實施例中，用於控制供應於液晶元件之電壓保持的液晶元件及關閉狀態電流極低之絕緣閘極場效電晶體(以下簡稱為電晶體)配置於液晶顯示裝置之像素部中，以便降低驅動頻率。使用關閉狀態電流極低之電晶體，供應於液晶元件之電壓保持的時期可增加。因此，例如，若各具有相同影像資訊之影像信號寫入像素部達一些連續框週期，如同靜止影像，甚至當驅動頻率低時，可維持影像顯示，換言之，某時期之影像信號的寫入數量減少。

此外，本發明之一實施例為一種液晶顯示裝置，其配置反射區域，其中係以像素電極上經由液晶層入射之光(以下稱為外部光)的反射執行顯示，以及透射區域其中係以來自背光之光的透射執行顯示，並可切換透射模式及反射模式。在透射模式中，係使用來自背光之光執行影像顯示；在反射模式中，係使用外部光執行影像顯示。

本發明之一實施例包括發射具有不同色調之光之複數光源，以及像素部。像素部包括像素電極，其包括透射區域及反射區域，且電晶體電連接至像素電極。像素部劃分為複數區域，具有不同色調之光藉由控制光源之照明而供應至複數區域，且根據不同色調之全彩影像顯示的影像信號經由電晶體而輸入像素電極，使得執行彩色影像顯示。此外，光源關閉，單色顯示之影像信號經由電晶體而輸入像素電極，且藉由反射區域而反射外部光，使得執行單色影像顯示。

上述電晶體於通道形成區域中包括具有較矽半導體更寬帶隙並降低本質載子密度之半導體材料。基於包括具有以上特性之半導體材料的通道形成區域，可體現關閉狀態電流極低之電晶體。有關該等半導體材料之範例，可提供具有約為矽中三倍之帶隙的氧化物半導體。相比於使用諸如矽或鍺之正常半導體材料形成之電晶體，具有上述結構且用作用於保持供應於液晶元件之電壓之切換元件的電晶體，可有效地避免電荷從液晶元件洩漏。

具體地，根據本發明之實施例的液晶顯示裝置包括配置像素部之面板，像素部包括透明電極及反射電極作為像素電極，以及驅動器電路用於控制影像信號輸入像素區域；以及複數光源，用於供應具有不同色調之光至像素部。像素部分包括顯示元件，其透射率係根據將輸入之影像信號的電壓而予控制；以及電晶體，用於控制電壓之保持。電晶體之通道形成區域包括半導體材料，其具有例如較諸如氧化物半導體之矽半導體更寬帶隙及較低本質載子密度。

此外，具體地，在根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置的驅動方法中，像素部包括至少第一區域及第二區域，色調彼此不同之複數光以第一循環順序相繼供應至第一區域，及色調彼此不同之複數光亦以不同於全彩影像顯示之狀況下第一循環順序之第二循環順序相繼供應至第二區域。對應於將供應之光的色調之全彩顯示之影像信號輸入像素部之區域。此外，在單色影像顯示之狀況下，單色顯示之影像信號供應至像素部。在單色顯示之狀況下，於預定時期中影像信號的寫入數量可切換。

請注意，氧化物半導體(純化OS)，其中缺氧藉由於充當電子供體(供體)之諸如濕氣或氫之雜質減少之後添加氧而減少，為i型半導體(本質半導體)或實質上i型半導體。因此，包括氧化物半導體之電晶體具有極低關閉狀態電流之特性。具體地，當藉由二次離子質譜(SIMS)測量氫濃度時，氧化物半導體具有小於或等於5×10¹⁹ /cm³之氫濃度，較佳地為小於或等於5×10¹⁸ /cm³，更佳地為小於或等於5×10¹⁷ /cm³，仍更佳地為小於或等於1×10¹⁶ /cm³。此外，當藉由霍爾效應測量來測量載子密度時，氧化物半導體膜具有小於1×10¹⁴ /cm³之載子密度，較佳地為小於1×10¹² /cm³，更佳地為小於1×10¹¹ /cm³。此外，氧化物半導體具有2 eV或更多之帶隙，較佳地為2.5 eV或更多，更佳地為3 eV或更多。使用i型或實質上i型氧化物半導體膜其中雜質的濃度減少且進一步缺氧減少，可減少電晶體之關閉狀態電流。

請注意，若使用具有不同色調之複數光源執行彩色影像顯示，不同於組合使用單色光源及濾色器之狀況，當執行發光時，需相繼切換複數光源。此外，切換光源之頻率需設定高於使用單色光源之狀況的訊框頻率。例如，當使用單色光源之訊框頻率為60 Hz時，若使用對應於紅、綠、及藍色之光源執行場順序驅動，切換光源之頻率約為訊框頻率的三倍高，即180 Hz。因此，根據光源頻率而操作之驅動器電路係以極高頻率操作。因此，驅動器電路中電力消耗傾向於高於使用單色光源及濾色器組合之狀況。

然而，根據本發明之一實施例，像素部中使用關閉狀態電流極低之電晶體，藉此供應於液晶元件之電壓保持時期可延長。因此，顯示靜止影像之驅動頻率可減少至低於顯示移動影像之驅動頻率。

此處說明氧化物半導體膜中氫濃度之分析。氧化物半導體膜及導電膜中氫之濃度係藉由二次離子質譜(SIMS)測量。原則上藉由SIMS分析，已知難以在樣本表面附近或使用不同材料形成之堆疊膜間之介面附近獲得資料。因而，若藉由SIMS分析厚度方向之膜的氫濃度分佈，膜之區域中之平均值並未顯著改變，可獲得幾乎相同之值，並採用作為氫濃度。此外，若膜之厚度小，有時因彼此相鄰之膜的氫濃度影響，無法發現可獲得幾乎相同值之區域。在此狀況下，配置膜之區域中之氫濃度的最大值或最小值被採用作為膜中之氫濃度。此外，若配置膜之區域中不存在具有最大值之山形峰及具有最小值之谷形峰，便採用拐點之值作為氫濃度。

具體地，各種實驗可證實電晶體之低關閉狀態電流，其作用層為i型或實質上i型氧化物半導體膜。例如，甚至基於具1×10⁶ μm通道寬度及10 μm通道長度之元件，在源極電極與汲極電極之間之電壓(汲極電壓)介於1 V至10 V之範圍內，關閉狀態電流(在閘極電極與源極電極之間之電壓為0 V或更低之狀況下為汲極電流)可小於或等於半導體參數分析儀之測量限制，即小於或等於1×10^-13 A。在此狀況下，可發現對應於藉由電晶體之通道寬度劃分關閉狀態電流而獲得之值的關閉狀態電流密度為小於或等於100 zA/μm。此外，電容器及電晶體彼此連接，並藉由使用其中流入或流出電容器之電荷係藉由電晶體控制之電路而測量關閉狀態電流密度。在測量中，氧化物半導體膜用於電晶體中通道形成區域，並從每單位時間電容器之電荷量中改變，測量電晶體之關閉狀態電流密度。結果，發現若電晶體之源極電極與汲極電極之間之電壓為3 V，可獲得每微米數十「yoctoampere」(yA/μm)之較低關閉狀態電流密度。因此，在根據本發明之一實施例的半導體裝置中，依據源極電極與汲極電極間之電壓，包括氧化物半導體膜作為作用層之電晶體的關閉狀態電流密度可為小於或等於100 yA/μm，較佳地為小於或等於10 yA/μm，或更佳地為小於或等於1 yA/μm。因此，包括氧化物半導體膜作為作用層之電晶體具有較包括具有結晶性之矽的電晶體中更低關閉狀態電流。

請注意，有關氧化物半導體，可使用氧化銦；氧化錫；氧化鋅；二成分金屬氧化物，諸如In-Zn基氧化物、Sn-Zn基氧化物、Al-Zn基氧化物、Zn-Mg基氧化物、Sn-Mg基氧化物、In-Mg基氧化物、或In-Ga基氧化物；三成分金屬氧化物，諸如In-Ga-Zn基氧化物(亦稱為IGZO)、In-Al-Zn基氧化物、In-Sn-Zn基氧化物、Sn-Ga-Zn基氧化物、Al-Ga-Zn基氧化物、Sn-Al-Zn基氧化物、In-Hf-Zn基氧化物、In-La-Zn基氧化物、In-Ce-Zn基氧化物、In-Pr-Zn基氧化物、In-Nd-Zn基氧化物、In-Sm-Zn基氧化物、In-Eu-Zn基氧化物、In-Gd-Zn基氧化物、In-Tb-Zn基氧化物、In-Dy-Zn基氧化物、In-Ho-Zn基氧化物、In-Er-Zn基氧化物、In-Tm-Zn基氧化物、In-Yb-Zn基氧化物、或In-Lu-Zn基氧化物；四成分金屬氧化物，諸如In-Sn-Ga-Zn基氧化物半導體、In-Hf-Ga-Zn基氧化物、In-Al-Ga-Zn基氧化物、In-Sn-Al-Zn基氧化物、In-Sn-Hf-Zn基氧化物、或In-Hf-Al-Zn基氧化物。

請注意，例如In-Ga-Zn基氧化物意即包含In、Ga、及Zn之氧化物，且對於In、Ga、及Zn之組成比並無限制。In-Ga-Zn基氧化物可包含非In、Ga、及Zn之金屬元素。另一方面，藉由InMO₃(ZnO)_m(滿足m>0，但m並非整數)代表之材料可用作氧化物半導體。請注意，M代表一或更多選自Ga、Fe、Mn、及Co之金屬元素。仍另一方面，藉由In₂SnO₅(ZnO)_n(滿足n>0，且n為整數)代表之材料可用作氧化物半導體。

在根據本發明之實施例之液晶顯示裝置中，像素部劃分為複數區域，色調彼此不同之光相繼供應每區域，藉此顯示彩色影像。因此，每次供應至區域之光的色調可與供應至相鄰區域之光的色調不同。因此，可避免各個顏色之影像的分開察覺而未合成，使得可避免發生於顯示移動影像中可能發生之色破。

根據本發明之一實施例，可體現一種液晶顯示裝置，可使用利用外部光作為光源之反射模式及利用根據液晶顯示裝置之周圍環境的背光之透射模式，例如處於明亮環境或暗淡環境，而顯示影像。例如，移動影像係使用透射模式予以顯示，及靜止影像係使用反射模式予以顯示。

根據本發明之一實施例，像素部中使用關閉狀態電流極低之電晶體，藉此施加於液晶元件之電壓保持時期可延長。因此，例如顯示靜止影像之驅動頻率可減少至低於顯示移動影像之驅動頻率。因此，可達成電力消耗低的液晶顯示裝置。

以下，將參照附圖詳細說明本發明之實施例及範例。然而，本發明不侷限於下列說明，且熟悉本技藝之人士輕易理解文中所揭露之模式及細節可以各種方式修改，而不偏離本發明之精神及範圍。因此，本發明不應解譯為侷限於實施例及範例之說明。

[實施例1] <液晶顯示裝置之結構範例>

圖1中所描繪之液晶顯示裝置400包括複數影像記憶體401、影像資料選擇電路402、選擇器403、中央處理單元(CPU)404、控制器405、面板406、背光407、及背光控制電路408。

對應於全彩影像之影像資料(全彩影像資料410)被輸入液晶顯示裝置400，並儲存於複數影像記憶體401中。全彩影像資料410包括對應於其各個色調之影像資料。各個色調之影像資料被儲存於各個影像記憶體401中。

有關影像記憶體401，例如可使用記憶體電路諸如動態隨機存取記憶體(DRAM)或靜態隨機存取記憶體(SRAM)。

影像資料選擇電路402讀取各個色調之全彩影像資料，其係儲存於複數影像記憶體401中，以及根據來自控制器405之命令而將全彩影像資料發送至選擇器403。

此外，對應於單色影像之影像資料(單色影像資料411)亦被輸入液晶顯示裝置400。接著，單色影像資料411被輸入選擇器403。

請注意，全彩影像係指以具有不同色調之複數顏色之色階顯示之影像。此外，單色影像係指以具有單一色調顏色之色階顯示之影像。

儘管本實施例中採用單色影像資料411直接輸入選擇器403之結構，本發明之一實施例的結構不侷限於此結構。單色影像資料411亦可儲存於影像記憶體401中，且接著以類似於全彩影像資料410之方式，藉由影像資料選擇電路402讀取。在此狀況下，影像資料選擇電路402中包括選擇器403。

另一方面，可藉由於液晶顯示裝置400中合成全彩影像資料410而形成單色影像資料411。

CPU 404控制選擇器403及控制器405，使得選擇器403及控制器405之作業於全彩影像顯示與單色影像顯示之間切換。

具體地，在全彩影像顯示之狀況下，選擇器403根據CPU 404之命令而選擇全彩影像資料410，並將其供應至面板406。此外，根據CPU 404之命令，控制器405將與全彩影像資料410合成之驅動信號及/或當顯示全彩影像時使用之電源電位供應予面板406。

在單色影像顯示之狀況下，選擇器403根據CPU 404之命令而選擇單色影像資料411，並將其供應至面板406。此外，根據CPU 404之命令，控制器405將與單色影像資料411合成之驅動信號及/或當顯示單色影像時使用之電源電位供應予面板406。

面板406包括：像素部412，其中每一像素包括液晶元件；以及驅動器電路，諸如信號線驅動器電路413及掃描線驅動器電路414。從選擇器403供應全彩影像資料410或單色影像資料411至信號線驅動器電路413。此外，從控制器405供應驅動信號及/或電源電位至信號線驅動器電路413及/或掃描線驅動器電路414。

請注意，驅動信號包括控制信號線驅動器電路413之作業的信號線驅動器電路開始脈衝信號(SSP)及信號線驅動器電路時脈信號(SCK)；控制掃描線驅動器電路414之作業的掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)及掃描線驅動器電路時脈信號(GCK)等。

發射不同色調之光的複數光源配置於背光407。控制器405經由背光控制電路408而控制背光407中所包括之光源的驅動。

請注意，可以手執行全彩影像顯示與單色影像顯示之間之切換。在此狀況下，輸入裝置420可配置於液晶顯示裝置400中，使得CPU 404根據來自輸入裝置420之信號而控制切換。

本實施例中之液晶顯示裝置400可包括測光電路421。測光電路421測量使用液晶顯示裝置400之環境的亮度。CPU 404可根據藉由測光電路421檢測之亮度而控制全彩影像顯示與單色影像顯示之間之切換。

例如，若本實施例中液晶顯示裝置400用於暗淡環境，CPU 404可根據來自測光電路421之信號而選擇全彩影像顯示；若液晶顯示裝置400用於明亮環境，CPU 404可根據來自測光電路421之信號而選擇單色影像顯示。請注意，測光電路421中可設定臨限值，使得當使用環境之亮度變成低於臨限值時開啟背光407。

<面板之結構範例>

其次，將說明根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置之面板的特定結構範例。

圖2A描繪液晶顯示裝置之結構範例。圖2A中所描繪之液晶顯示裝置包括像素部10、掃描線驅動器電路11、及信號線驅動器電路12。在本發明之實施例中，像素部10劃分為複數區域。具體地，圖2A中像素部10劃分為三區域(區域101至103)。每一區域包括以矩陣配置之複數像素15。

其電位藉由掃描線驅動器電路11控制之m掃描線GL，及其電位藉由信號線驅動器電路12控制之n信號線SL係配置用於像素部10。m掃描線GL根據像素部10之區域數量而劃分為複數群組。例如，因為圖2A中像素部10劃分為三區域，m掃描線GL劃分為三群組。每一群組中掃描線GL連接至每一對應區域中複數像素15。具體地，每一掃描線GL連接至對應區域中以矩陣配置之複數像素15之中的每一對應列中之n像素15。

無關乎以上區域，每一信號線SL連接至像素部10中以m列n行矩陣配置之複數像素15之中的每一對應行之m像素15。

請注意，本說明書中「連接」用詞係指電連接，並對應於可供應或傳輸電流、電位或電壓之狀態。因此，連接之狀態並非總是意指直接連接之狀態，而是以其種類包括經由諸如佈線、電阻器、二極體或電晶體之電路元件而間接連接之狀態，其中可供應或傳輸電流、電壓、或電位。

請注意，甚至當電路圖描繪彼此相連之獨立組件時，一導電膜可具有複數組件之功能，諸如部分佈線亦充當電極之狀況。本說明書中「連接」用詞亦意指一導電膜具有複數組件之功能的該等狀況。

電晶體中所包括之「源極電極」及「汲極電極」之名稱依據電晶體之極性或供應至各個電極之電位位準之間之差異而彼此交換。通常，在n通道電晶體中，被供應低電位之電極稱為源極電極，及被供應高電位之電極稱為汲極電極。此外，在p通道電晶體中，被供應低電位之電極稱為汲極電極，及被供應高電位之電極稱為源極電極。在本說明書中，源極電極及汲極電極之一稱為第一端子及另一者稱為第二端子以說明電晶體之連接關係。

圖2B描繪圖2A中所描繪之液晶顯示裝置中所包括之像素15之電路組態範例。圖2B中所描繪之像素15包括充當切換元件之電晶體16、其透射率係根據經由電晶體16而供應之影像信號的電位而予控制之液晶元件18、及電容器17。

液晶元件18包括像素電極、相對電極、及包括像素電極與相對電極之間施加電壓之液晶的液晶層。像素電極包括反射入射光通過液晶層之區域(反射區域)，及具有透光屬性之區域(透射區域)。電容器17具有保持液晶元件18中所包括之像素電極與相對電極之間之電壓的功能。

有關用於液晶層之液晶材料的範例，可提供下列：向列液晶、膽固醇液晶、近晶液晶、圓盤液晶、熱致液晶、溶致液晶、低分子液晶、聚合物分散液晶(PDLC)、鐵電液晶、反鐵電液晶、主鏈液晶、側鏈高分子液晶、香蕉形液晶等。

另一方面，可使用不需校準膜之展現藍相之液晶。藍相為一種液晶相位，其產生於膽固醇相改變為各向同性相，同時膽固醇液晶之溫度增加之前不久。由於藍相僅產生於窄的溫度範圍內，添加手性劑或紫外線固化樹脂使得溫度範圍改進。包括顯示藍相之液晶及手性劑之液晶成分較佳，因為具有大於或等於10 μsec及小於或等於100 μsec之短暫回應時間，具有光學各向同性，其造成不需校準處理且具有小視角相依性。

再者，下列方法可用於驅動液晶，例如：扭轉向列(TN)模式、超級扭轉向列(STN)模式、垂直排列(VA)模式、多區域垂直排列(MVA)模式、平面方向切換(IPS)模式、光學補償雙折射(OCB)模式、電控雙折射(ECB)模式、鐵電液晶(FLC)模式、反電液晶(AFLC)模式、聚合物分散液晶(PDLC)模式、聚合物網絡液晶(PNLC)模式、及主客模式。

請注意，像素15可視需要而進一步包括另一電路元件，諸如電晶體、二極體、電阻器、電容器、或電感器。

具體地，在圖2B中，電晶體16之閘極電極連接至掃描線GL。電晶體16之第一端子連接至信號線SL。電晶體16之第二端子連接至液晶元件18之像素電極。電容器17之一電極連接至液晶元件18之像素電極。電容器17之另一電極連接至被供應電位之節點。請注意，電位亦供應至液晶元件18之相對電極。供應至相對電極之電位與供應至電容器17之另一電極之電位是共同的。

在本發明之一實施例中，充當切換元件之電晶體16的通道形成區域可包括半導體，其具有矽半導體更寬帶隙及較低本質載子密度。有關半導體之範例可提供諸如碳化矽(SiC)或氮化鎵(GaN)之化合物半導體、包括諸如氧化鋅(ZnO)之金屬氧化物的氧化物半導體等。在以上各項之中，氧化物半導體具有高量產之優點，因為氧化物半導體可藉由濺鍍、濕式程序(例如印刷法)等形成。此外，氧化物半導體之沈積溫度為高於或等於300℃及小於玻璃轉變溫度，反之碳化矽之程序溫度及氮化鎵之程序溫度分別為約1500℃及約1100℃。因此，氧化物半導體可形成於玻璃基板之上，其為不昂貴及可用的。此外，可使用較大基板。因此，在具寬帶隙之半導體之中，氧化物半導體尤其具有高量產之優點。此外，在將獲得具高結晶性之氧化物半導體以改進電晶體之屬性(例如場效移動性)的狀況下，可藉由450℃至800℃之熱處理而輕易獲得具結晶性之氧化物半導體。

在下列說明中，提供具有以上優點之氧化物半導體用作具有寬帶隙之半導體的狀況，作為範例。

除非特別指明，在n通道電晶體之狀況下，本說明書中關閉狀態電流為當汲極電極之電位高於源極電極之電位及閘極電極之電位時，同時閘極電極與源極電極之間之電壓為小於或等於零時，於源極電極與汲極電極之間流動之電流。此外，本說明書中，在p通道電晶體之狀況下，關閉狀態電流為當汲極電極之電位低於源極電極之電位或閘極電極之電位時，同時閘極電極與源極電極之間之電壓為大於或等於零時，於源極電極與汲極電極之間流動之電流。

儘管圖2B描繪一電晶體16用作像素15中切換元件之狀況，本發明之實施例不侷限於此組態。複數電晶體可用作切換元件。在複數電晶體充當切換元件之狀況下，複數電晶體可彼此並聯連接、串聯連接、或並聯連接及串聯連接組合。

請注意，本說明書中，電晶體彼此串聯連接之狀態意即例如僅第一電晶體之第一端子及第二端子之一連接至僅第二電晶體之第一端子及第二端子之一之狀態。此外，電晶體彼此並聯連接之狀態意即第一電晶體之第一端子連接至第二電晶體之第一端子，且第一電晶體之第二端子連接至第二電晶體之第二端子之狀態。

通道形成區域中包括具有該等特性之半導體材料，使得可體現關閉狀態電流極高且耐受電壓高之電晶體16。此外，當具有上述結構之電晶體16用作切換元件時，相較於使用包括諸如矽或鍺之半導體材料之電晶體的狀況，可有效避免液晶元件18中累積之電荷洩漏。

使用關閉狀態電流極低之電晶體16，藉此供應至液晶元件18之電壓保持之時期可延長。因此，例如在各具有相同影像資訊之影像信號於一些連續框週期寫入像素部10之狀況，如同靜止影像之狀況，甚至當驅動頻率低時可維持影像顯示，換言之，於某時期寫入像素部10之影像信號數量減少。例如，採用上述i型或實質上i型氧化物半導體膜之電晶體16，藉此影像信號寫入間之間隔可為10秒或更多，較佳地為30秒或更多，更佳地為1分鐘或更多。隨著使影像信號寫入間之間隔變長，可進一步減少電力消耗。

當入眼看見藉由影像信號寫入複數次而形成之影像時，入眼看見影像切換複數次，此可能造成眼睛疲勞。基於如本實施例中所說明影像信號寫入數量減少之結構，眼睛疲勞可減輕。

此外，由於影像信號之電位可保持更長時期，甚至當用於保持影像信號之電位的電容器17未連接至液晶元件18時，可避免顯示之影像的品質下降。因而，藉由減少電容器17之尺寸，或藉由未提供電容器17，可增加孔徑比，此導致液晶顯示裝置之電力消耗減少。

此外，藉由其中影像信號之電位的極性相對於相對電極之電位而反向之反向驅動，可避免稱為老化之液晶的惡化。然而，藉由反向驅動，於影像信號之極性改變時，供應至信號線之電位的改變增加；因而，充當切換元件之電晶體16之源極電極與汲極電極之間之電位差增加。因此，容易造成諸如臨限電壓偏移之電晶體16的特性惡化。此外，為維持液晶元件18中保持之電壓，甚至當源極電極與汲極電極之間之電位差大時，仍需要低關閉狀態電流。在本發明之一實施例中，具有較矽或鍺更寬帶隙及更低本質載子密度之諸如氧化物半導體之半導體用於電晶體16；因此，電晶體16之耐受電壓可增加，且關閉狀態電流可極低。因此，相較於使用包括諸如矽或鍺之正常半導體材料之電晶體的狀況，電晶體16可避免惡化，並可維持液晶元件18中保持之電壓。

<面板及背光之作業範例>

其次，將說明面板之作業連同背光之作業範例。圖3示意地顯示液晶顯示裝置之作業及背光之作業。如圖3中所示，根據本發明之實施例之液晶顯示裝置作業概分為顯示全彩影像之時期(全彩影像顯示時期301)，顯示單色移動影像之時期(單色移動影像顯示時期302)，及顯示單色靜止影像之時期(單色靜止影像顯示時期303)。

在全彩影像顯示時期301中，一框週期包含複數子框週期。在每一子框週期中，執行影像信號寫入像素部。當顯示影像時，驅動信號相繼地供應至驅動器電路，諸如掃描線驅動器電路及信號線驅動器電路。因此，驅動器電路於全彩影像顯示時期301中操作。此外，從背光供應至像素部之光的色調於全彩影像顯示時期301中之每一子框週期切換。對應於其各個色調之影像信號相繼寫入像素部。接著，對應於所有色調之影像信號係寫入一框週期中，藉此形成一影像。因此，在全彩影像顯示時期301中，於一框週期中寫入像素部之影像信號數量為一個以上，並藉由從背光供應之光的色調數量決定。

在單色移動影像顯示時期302中，執行每一框週期之影像信號寫入像素部。當顯示影像時，驅動信號相繼地供應至驅動器電路，諸如掃描線驅動器電路及信號線驅動器電路。因此，驅動器電路於單色移動影像顯示時期302中操作。此外，在單色移動影像顯示時期302中，背光關閉且像素電極中反射區域反射外部光，藉此顯示影像。因此，不需將對應於複數色調之影像信號相繼寫入像素部。藉由於一框週期中將對應於一色調之影像信號寫入像素部而形成一影像。因此，在單色移動影像顯示時期302中，於一框週期中寫入像素部之影像信號數量為一。

在單色靜止影像顯示時期303中，執行每一框週期之影像信號寫入像素部。請注意，不同於全彩影像顯示時期301及單色移動影像顯示時期302，驅動信號於影像信號寫入像素部期間供應至驅動器電路，且在寫入完成之後，停止供應驅動信號至驅動器電路。因此，除了於寫入影像信號期間以外，驅動器電路未於單色靜止影像顯示時期303中操作。此外，在單色靜止影像顯示時期303中，背光關閉且像素電極中反射區域反射外部光，藉此顯示影像。因此，不需將複數色調之影像信號相繼寫入像素部，及藉由於一框週期中將一色調之影像信號寫入像素部而形成一影像。因此，在單色靜止影像顯示時期303中，於一框週期中寫入像素部之影像信號數量為一。

請注意，較佳的是於單色移動影像顯示時期302中，一秒鐘配置60或更多框週期，以避免察覺影像閃爍等。在單色靜止影像顯示時期303中，一框週期可極度延長至例如一分鐘或更長。當一框週期為長時，驅動器電路未操作之時期可為長，使得液晶顯示裝置之電力消耗可減少。此外，背光不需用於影像顯示，液晶顯示裝置之電力消耗可進一步減少。

根據本發明之實施例之液晶顯示裝置不需配置濾色器。因此，電力消耗可低於包括濾色器之液晶顯示裝置之電力消耗。

請注意，甚至在單色移動影像顯示時期302或單色靜止影像顯示時期303，可視需要而於整個像素部或每區域開啟背光，使得改進顯示之影像的可視性。

請注意，具有不同色調之複數光於全彩影像顯示時期301之一框週期中係相繼供應至像素部的每一區域。圖4A至4C示意地描繪供應至區域之光之色調範例。請注意，圖4A至4C描繪如圖2A中像素部劃分為三區域之狀況。此外，圖4A至4C描繪背光供應紅(R)、藍(B)、及綠(G)之光至像素部之狀況。

首先，圖4A顯示第一子框週期，其中紅(R)光供應至區域101，綠(G)光供應至區域102，及藍(B)光供應至區域103。圖4B顯示第二子框週期，其中綠(G)光供應至區域101，藍(B)光供應至區域102，及紅(R)光供應至區域103。圖4C顯示第三子框週期，其中藍(B)光供應至區域101，紅(R)光供應至區域102，及綠(G)光供應至區域103。

以上子框週期之完成對應於一框週期之完成。在一框週期中，供應至區域之光的每一色調於該區域輪過一遍，並可顯示全彩影像。在區域中，以紅(R)、綠(G)、及藍(B)之順序改變供應至區域101之光的色調；以綠(G)、藍(B)、及紅(R)之順序改變供應至區域102之光的色調；及以藍(B)、紅(R)、及綠(G)之順序改變供應至區域103之光的色調。以此方式，具有不同色調之複數光根據區域之間不同之順序而相繼供應至每一區域。

請注意，圖4A至4C描繪具有一色調之光於每一子訊框中供應至一區域之範例；然而，本發明之實施例不侷限於此結構。例如，供應至區域之光的色調可以影像信號寫入完成之順序而改變。在此狀況下，被供應色調之光的區域不需對應於藉由劃分像素部而形成之區域。

於單色移動影像顯示時期302及單色靜止影像顯示時期303中停止供應光。圖5A描繪配置用於區域101、區域102、及區域103之背光狀態為關閉。

另一方面，可視需要於整個像素部或每區域開啟背光，使得改進顯示之影像的可視性。圖5B描繪從背光並列供應紅(R)、藍(B)、及綠(G)之光至區域101之狀態。紅(R)、藍(B)、及綠(G)之光經混合而供應白(W)光至區域101。

儘管圖5B描繪範例，其中藉由混合具有不同色調之複數光而供應具有一色調之光至像素部，具有一色調之光亦可供應至像素部。圖5C描繪從背光供應綠(G)光至區域101之狀態。

<掃描線驅動器電路11之組態範例>

圖6描繪圖2A中所描繪之掃描線驅動器電路11之組態範例。圖6中掃描線驅動器電路11包括第一至第m脈衝輸出電路20_1至20_m。從第一至第m脈衝輸出電路20_1至20_m輸出選擇信號，並供應至m掃描線GL(掃描線GL1至GLm)。

將第一至第四掃描線驅動器電路時脈信號(GCK1至GCK4)，第一至第六脈衝寬度控制信號(PWC1至PWC6)，及掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)作為驅動信號，供應至掃描線驅動器電路11。

請注意，圖6描繪第一至第j脈衝輸出電路20_1至20_j(j為4之倍數並小於m/2)分別連接至配置於區域101中之掃描線GL1至GLj之狀況。此外，第j+1至第2j脈衝輸出電路20_j+1至20_2j分別連接至配置於區域102中之掃描線GLj+1至GL2j。此外，第(2j+1)至第m脈衝輸出電路20_2j+1至20_m分別連接至配置於區域103中之掃描線GL2j+1至GLm。

第一至第m脈衝輸出電路20_1至20_m開始操作以回應於輸入第一脈衝輸出電路20_1之掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)，並輸出其脈衝相繼偏移之選擇信號。

具有相同組態之電路可施加於第一至第m脈衝輸出電路20_1至20_m。參照圖7說明第一至第m脈衝輸出電路20_1至20_m之特定連接關係。

圖7示意地描繪第x脈衝輸出電路20_x(x為小於或等於m之自然數)。每一第一至第m脈衝輸出電路20_1至20_m具有端子21至27。端子21至24及端子26為輸入端子，及端子25及27為輸出端子。

首先，說明端子21。第一脈衝輸出電路20_1之端子21連接至供應掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)之佈線。每一第二至第m脈衝輸出電路20_2至20_m之端子21連接至各對應於前級脈衝輸出電路之端子27。

其次，說明端子22。第(4a-3)脈衝輸出電路20_(4a-3)(a為小於或等於m/4之自然數)之端子22連接至供應第一掃描線驅動器電路時脈信號(GCK1)之佈線。第(4a-2)脈衝輸出電路20_(4a-2)之端子22連接至供應第二掃描線驅動器電路時脈信號(GCK2)之佈線。第(4a-1)脈衝輸出電路20_(4a-1)之端子22連接至供應第三掃描線驅動器電路時脈信號(GCK3)之佈線。第4a脈衝輸出電路20-4a之端子22連接至供應第四掃描線驅動器電路時脈信號(GCK4)之佈線。

其次，說明端子23。第(4a-3)脈衝輸出電路20_(4a-3)之端子23連接至供應第二掃描線驅動器電路時脈信號(GCK2)之佈線。第(4a-2)脈衝輸出電路20_(4a-2)之端子23連接至供應第三掃描線驅動器電路時脈信號(GCK3)之佈線。第(4a-1)脈衝輸出電路20_(4a-1)之端子23連接至供應第四掃描線驅動器電路時脈信號(GCK4)之佈線。第4a脈衝輸出電路20_4a之端子23連接至供應第一掃描線驅動器電路時脈信號(GCK1)之佈線。

其次，說明端子24。第(2b-1)脈衝輸出電路20_(2b-1)(b為小於或等於j/2之自然數)之端子24連接至供應第一脈衝寬度控制信號(PWC1)之佈線。第2b脈衝輸出電路20_2b之端子24連接至供應第四脈衝寬度控制信號(PWC4)之佈線。第(2c-1)脈衝輸出電路20_(2c-1)(c為大於或等於(j/2+1)及小於或等於j之自然數)之端子24連接至供應第二脈衝寬度控制信號(PWC2)之佈線。第2c脈衝輸出電路20_2c之端子24連接至供應第五脈衝寬度控制信號(PWC5)之佈線。第(2d-1)脈衝輸出電路20_(2d-1)(d為大於或等於(j+1)及小於或等於m/2之自然數)之端子24連接至供應第三脈衝寬度控制信號(PWC3)之佈線。第2d脈衝輸出電路20_2d之端子24連接至供應第六脈衝寬度控制信號(PWC6)之佈線。

接著，說明端子25。第x脈衝輸出電路20_x之端子25連接至第x列中掃描線GLx。

其次，說明端子26。第y脈衝輸出電路20_y(y為小於或等於(m-1)之自然數)之端子26連接至第(y+1)脈衝輸出電路20_(y+1)之端子27。第m脈衝輸出電路20_m之端子26電連接至供應第m脈衝輸出電路之停止信號(STP)之佈線。若配置第(m+1)脈衝輸出電路，第m脈衝輸出電路之停止信號(STP)對應於從第(m+1)脈衝輸出電路20_(m+1)之端子27輸出之信號。具體地，該些信號可藉由配置第(m+1)脈衝輸出電路20_(m+1)作為虛擬電路或藉由從外部直接輸入該些信號而供應至第m脈衝輸出電路20_m。

以上說明每一脈衝輸出電路中端子27的連接關係。因此，可參照以上說明。

<脈衝輸出電路之結構範例1>

其次，圖8A描繪圖7中所描繪之第x脈衝輸出電路20_x的特定組態範例。圖8A中所描繪之脈衝輸出電路包括電晶體31至39。

電晶體31之閘極電極連接至端子21。電晶體31之第一端子連接至供應高電源電位(Vdd)之節點。電晶體31之第二端子連接至電晶體33之閘極電極及電晶體38之閘極電極。

電晶體32之閘極電極連接至電晶體34之閘極電極及電晶體39之閘極電極。電晶體32之第一端子連接至供應低電源電位(Vss)之節點。電晶體32之第二端子連接至電晶體33之閘極電極及電晶體38之閘極電極。

電晶體33之第一端子連接至端子22。電晶體33之第二端子連接至端子27。

電晶體34之第一端子連接至供應低電源電位(Vss)之節點。電晶體34之第二端子連接至端子27。

電晶體35之閘極電極連接至端子21。電晶體35之第一端子連接至供應低電源電位(Vss)之節點。電晶體35之第二端子連接至電晶體34之閘極電極及電晶體39之閘極電極。

電晶體36之閘極電極連接至端子26。電晶體36之第一端子連接至供應高電源電位(Vdd)之節點。電晶體36之第二端子連接至電晶體34之閘極電極及電晶體39之閘極電極。請注意，可採用一結構其中電晶體36之第一端子連接至供應電源電位(Vcc)之節點，其高於低電源電位(Vss)及低於高電源電位(Vdd)。

電晶體37之閘極電極連接至端子23。電晶體37之第一端子連接至供應高電源電位(Vdd)之節點。電晶體37之第二端子連接至電晶體34之閘極電極及電晶體39之閘極電極。請注意，電晶體37之第一端子可連接至供應電源電位(Vcc)之節點。

電晶體38之第一端子連接至端子24。電晶體38之第二端子連接至端子25。

電晶體39之第一端子連接至供應低電源電位(Vss)之節點。電晶體39之第二端子連接至端子25。

其次，圖8B顯示圖8A中所描繪之脈衝輸出電路的時序圖範例。圖8B中所示時期t1至t7分別具有相同時間長度。每一時期t1至t7之長度對應於每一第一至第四掃描線驅動器電路時脈信號(GCK1至GCK4)之脈衝寬度的1/3，及對應於每一第一至第六脈衝寬度控制信號(PWC1至PWC6)之脈衝寬度的1/2。

在圖8A中所描繪之脈衝輸出電路中，於時期t1及t2中，輸入端子21之電位為高位準及輸入端子22、端子23、端子24、及端子26之電位為低位準。因此，從端子25及端子27輸出低位準電位。

其次，在時期t3中，輸入端子21及端子24之電位為高位準及輸入端子22、端子23、及端子26之電位為低位準。因此，從端子25輸出高位準電位，及從端子27輸出低位準電位。

隨後，在時期t4中，輸入端子22及端子24之電位為高位準及輸入端子21、端子23、及端子26之電位為低位準。因此，從端子25及端子27輸出高位準電位。

在時期t5及t6中，輸入端子22之電位為高位準及輸入端子21、端子23、端子24、及端子26之電位為低位準。因此，從端子25輸出低位準電位及從端子27輸出高位準電位。

在時期t7中，輸入端子23及端子26之電位為高位準及輸入端子21、端子22、及端子24之電位為低位準。因此，從端子25及端子27輸出低位準電位。

其次，圖8C顯示圖8A中所描繪之脈衝輸出電路之時序圖的另一範例。圖8C中時期t1至t7具有相同時間長度。每一時期t1至t7之長度對應於每一第一至第四掃描線驅動器電路時脈信號時脈信號(GCK1至GCK4)之脈衝寬度的1/3，及對應於每一第一至第六脈衝寬度控制信號(PWC1至PWC6)之脈衝寬度的1/3。

在圖8A中所描繪之脈衝輸出電路中，在時期t1至t3中，輸入端子21之電位為高位準及輸入端子22、端子23、端子24、及端子26之電位為低位準。因此，從端子25及端子27輸出低位準電位。

接著，在時期t4至t6中，輸入端子22及端子24之電位為高位準及輸入端子21、端子23、及端子26之電位為低位準。因此，從端子25及端子27輸出高位準電位。

<全彩影像顯示時期301中掃描線驅動器電路之作業範例>

其次，將說明圖3中所示全彩影像顯示時期301中掃描線驅動器電路11之作業，例如，使用參照圖6、圖7、及圖8A所說明之掃描線驅動器電路11。

圖9顯示全彩影像顯示時期301中第一掃描線驅動器電路11之時序圖範例。子框週期SF1、子框週期SF2、及子框週期SF3配置於圖9之一框週期中。在圖9中，子框週期SF1之時序圖用作典型範例。請注意，圖9顯示m=3j之狀況。

在圖9中，掃描線GL1至GLj連接至區域101之像素，掃描線GLj+1至GL2j連接至區域102之像素，掃描線GL2j+1至GL3j連接至區域103之像素。

第一掃描線驅動器電路時脈信號(GCK1)定期重複高位準電位(高電源電位(Vdd))及低位準電位(低電源電位(Vss))，並具有1/4之工作比。此外，第二掃描線驅動器電路時脈信號(GCK2)為相位落後第一掃描線驅動器電路時脈信號(GCK1)達1/4週期之信號，第三掃描線驅動器電路時脈信號(GCK3)為相位落後第一掃描線驅動器電路時脈信號(GCK1)達1/2週期之信號，及第四掃描線驅動器電路時脈信號(GCK4)為相位落後第一掃描線驅動器電路時脈信號(GCK1)達3/4週期之信號。

第一脈衝寬度控制信號(PWC1)定期重複高位準電位(高電源電位(Vdd))及低位準電位(低電源電位(Vss))，並具有1/3之工作比。第二脈衝寬度控制信號(PWC2)為相位落後第一脈衝寬度控制信號(PWC1)達1/6週期之信號，第三脈衝寬度控制信號(PWC3)為相位落後第一脈衝寬度控制信號(PWC1)達1/3週期之信號，第四脈衝寬度控制信號(PWC4)為相位落後第一脈衝寬度控制信號(PWC1)達1/2週期之信號，第五脈衝寬度控制信號(PWC5)為相位落後第一脈衝寬度控制信號(PWC1)達2/3週期之信號，及第六脈衝寬度控制信號(PWC6)為相位落後第一脈衝寬度控制信號(PWC1)達5/6週期之信號。

在圖9中，每一第一至第四掃描線驅動器電路時脈信號時脈信號(GCK1至GCK4)之脈衝寬度相對於每一第一至第六脈衝寬度控制信號(PWC1至PWC6)之脈衝寬度的比例為3：2。

每一子框週期SF開始以回應掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)之脈衝的電位下降。掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)之脈衝寬度實質上與每一第一至第四掃描線驅動器電路時脈信號時脈信號(GCK1至GCK4)之脈衝寬度相同。掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)之脈衝的電位下降與第一掃描線驅動器電路時脈信號(GCK1)之脈衝的電位上升相合成。掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)之脈衝的電位下降落後第一脈衝寬度控制信號(PWC1)之脈衝的電位上升達第一脈衝寬度控制信號(PWC1)之1/6週期。

圖8A中所描繪之脈衝輸出電路係藉由根據圖8B中時序圖之以上信號而予操作。因此，如圖9中所描繪，脈衝相繼偏移之選擇信號供應至區域101之掃描線GL1至GLj。此外，供應至掃描線GL1至GLj之選擇信號的脈衝各偏移達對應於脈衝寬度之3/2的時期。請注意，供應至掃描線GL1至GLj之每一選擇信號的脈衝寬度實質上與每一第一至第六脈衝寬度控制信號(PWC1至PWC6)之脈衝寬度相同。

如同區域101之狀況，脈衝相繼偏移之選擇信號供應至區域102之掃描線GLj+1至GL2j。此外，供應至掃描線GLj+1至GL2j之選擇信號的脈衝各偏移達對應於脈衝寬度之3/2的時期。請注意，供應至掃描線GLj+1至GL2j之每一選擇信號的脈衝寬度實質上與每一第一至第六脈衝寬度控制信號(PWC1至PWC6)之脈衝寬度相同。

如同區域101之狀況，脈衝相繼偏移之選擇信號供應至區域103之掃描線GL2j+1至GL3j。此外，供應至掃描線GL2j+1至GL3j之選擇信號的脈衝各偏移達脈衝寬度之3/2。請注意，供應至掃描線GL2j+1至GL3j之每一選擇信號的脈衝寬度實質上與每一第一至第六脈衝寬度控制信號(PWC1至PWC6)之脈衝寬度相同。

供應至掃描線GL1、GLj+1、及GL2j+1之選擇信號的脈衝相位相繼偏移達對應於脈衝寬度之1/2的時期。

<單色靜止影像顯示時期303中掃描線驅動器電路之作業範例>

其次，將說明圖3中所示單色靜止影像顯示時期303中掃描線驅動器電路11之作業，例如使用參照圖6、圖7、及圖8A說明之掃描線驅動器電路11。

圖10顯示單色靜止影像顯示時期303中掃描線驅動器電路11之時序圖範例。在圖10中，執行將影像信號寫入像素之寫入時期及保持影像信號之保持時期係配置於一框週期中。

第一至第四掃描線驅動器電路時脈信號(GCK1至GCK4)與在圖9之狀況下該些信號為相同信號。

第一脈衝寬度控制信號(PWC1)及第四脈衝寬度控制信號(PWC4)定期重複高位準電位(高電源電位(Vdd))及低位準電位(低電源電位(Vss))，並具有寫入時期之前1/3時期中1/2之工作比。此外，在其他時期中，第一脈衝寬度控制信號(PWC1)及第四脈衝寬度控制信號(PWC4)具有低位準電位。第四脈衝寬度控制信號(PWC4)為相位落後第一脈衝寬度控制信號(PWC1)達1/2週期之信號。

第二脈衝寬度控制信號(PWC2)及第五脈衝寬度控制信號(PWC5)定期重複高位準電位(高電源電位(Vdd))及低位準電位(低電源電位(Vss))，並具有寫入時期之中間1/3時期中1/2之工作比。在其他時期中，第二脈衝寬度控制信號(PWC2)及第五脈衝寬度控制信號(PWC5)具有低位準電位。第五脈衝寬度控制信號(PWC5)為相位落後第二脈衝寬度控制信號(PWC2)達1/2週期之信號。第三脈衝寬度控制信號(PWC3)及第六脈衝寬度控制信號(PWC6)定期重複高位準電位(高電源電位(Vdd))及低位準電位(低電源電位(Vss))，並具有寫入時期之後1/3時期中1/2之工作比。在其他時期中，第三脈衝寬度控制信號(PWC3)及第六脈衝寬度控制信號(PWC6)具有低位準電位。第六脈衝寬度控制信號(PWC6)為相位落後第三脈衝寬度控制信號(PWC3)達1/2週期之信號。在圖10中，每一第一至第四掃描線驅動器電路時脈信號(GCK1至GCK4)之脈衝寬度相對於每一第一至第六脈衝寬度控制信號(PWC1至PWC6)之脈衝寬度的比例為1：1。

框週期F開始以回應掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)之脈衝的電位下降。掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)之脈衝寬度實質上與每一第一至第四掃描線驅動器電路時脈信號(GCK1至GCK4)之脈衝寬度相同。掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)之脈衝的電位下降與第一掃描線驅動器電路時脈信號(GCK1)之脈衝的電位上升相合成。此外，掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)之脈衝的電位下降與第一脈衝寬度控制信號(PWC1)之脈衝的電位上升相合成。圖8A中所描繪之脈衝輸出電路係藉由根據圖8C中時序圖之以上信號而予操作。因此，如圖10中所描繪，脈衝相繼偏移之選擇信號供應至區域101之掃描線GL1至GLj。此外，供應至掃描線GL1至GLj之選擇信號的脈衝相位各偏移達對應於脈衝寬度之時期。請注意，供應至掃描線GL1至GLj之每一選擇信號的脈衝寬度實質上與每一第一至第六脈衝寬度控制信號(PWC1至PWC6)之脈衝寬度相同。

在脈衝相繼偏移之選擇信號供應至區域101之所有掃描線GL1至GLj之後，脈衝相繼偏移之選擇信號亦供應至區域102之掃描線GLj+1至GL2j。供應至掃描線GLj+1至GL2j之選擇信號的脈衝相位各偏移達對應於脈衝寬度之時期。請注意，供應至掃描線GLj+1至GL2j之每一選擇信號的脈衝寬度實質上與每一第一至第六脈衝寬度控制信號(PWC1至PWC6)之脈衝寬度相同。在脈衝相繼偏移之選擇信號供應至區域102之所有掃描線GLj+1至GL2j之後，脈衝相繼偏移之選擇信號亦供應至區域103之掃描線GL2j+1至GL3j。此外，供應至掃描線GL2j+1至GL3j之選擇信號的脈衝相位各偏移達對應於脈衝寬度之時期。請注意，供應至掃描線GL2j+1至GL3j之每一選擇信號的脈衝寬度實質上與每一第一至第六脈衝寬度控制信號(PWC1至PWC6)之脈衝寬度相同。其次，在保持時期中，停止供應驅動信號及電源電位至掃描線驅動器電路11。具體地，首先停止供應掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)，藉此於掃描線驅動器電路11中停止從脈衝輸出電路輸出選擇信號，且所有掃描線中脈衝之選擇終止。之後，停止供應電源電位Vdd至掃描線驅動器電路11。請注意，停止輸入或停止供應意即，例如造成輸入信號或電位之佈線處於浮動狀態，或將低位準電位施加於輸入信號或電位之佈線。藉由以上方法，可避免作業停止中掃描線驅動器電路11之故障。除了以上結構以外，可停止供應第一至第四掃描線驅動器電路時脈信號(GCK1至GCK4)，及停止供應第一至第六脈衝寬度控制信號(PWC1至PWC6)至掃描線驅動器電路11。藉由停止供應驅動信號及電源電位至掃描線驅動器電路11，低位準電位供應至所有掃描線GL1至GLj、掃描線GLj+1至GL2j、及掃描線GL2j+1至GL3j。

請注意，在單色移動影像顯示時期302中，寫入時期中掃描線驅動器電路11之作業與單色靜止影像顯示時期303中相同。在本發明之實施例中，於像素中使用關閉狀態電流極低之電晶體，藉此施加於液晶元件之電壓的保持時期可延長。因此，可確保作為圖10中所示保持時期之長時期，且相較於圖9中所示作業狀況，掃描線驅動器電路11之驅動頻率可為低。因此，可獲得電力消耗低之液晶顯示裝置。

<信號線驅動器電路12之組態範例>圖11描繪圖2A中所描繪之液晶顯示裝置中所包括之信號線驅動器電路12的組態範例。圖11中所示之信號線驅動器電路12包括具有第一至第n輸出端子之移位暫存器120，及控制影像信號(資料)供應至信號線SL1至SLn之切換元件群組123。具體地，切換元件群組123包括電晶體121_1至121_n。電晶體121_1至121_n之第一端子連接至供應影像信號(資料)之佈線。電晶體121_1至121_n之第二端子分別連接至信號線SL1至SLn。電晶體121_1至121_n之閘極電極分別連接至移位暫存器120之第一至第n輸出端子。移位暫存器120根據驅動信號而操作，諸如信號線驅動器電路開始脈衝信號(SSP)及信號線驅動器電路時脈信號(SCK)，並從第一至第n輸出端子輸出其脈衝相繼偏移之信號。信號輸入電晶體之閘極電極以相繼開啟電晶體121_1至121_n。

圖12A顯示於全彩影像顯示時期301中供應至信號線之影像信號(資料)的時序範例。如圖12A中所示，在選擇信號之脈衝輸入彼此重疊之二掃描線時期中，取樣其脈衝首先出現之掃描線的影像信號(資料)並輸入圖11中所描繪之信號線驅動器電路12之信號線。具體地，輸入掃描線GL1之選擇信號之脈衝及輸入掃描線GLj+1之選擇信號之脈衝於對應於脈衝寬度之1/2之時期t4彼此重疊。請注意，掃描線GL1之脈衝於掃描線GLj+1之脈衝之前出現。在脈衝彼此重疊之時期中，掃描線GL1之影像信號(資料)之中影像信號(資料1)被取樣並輸入信號線SL1至SLn。以類似方式，在時期t5中，掃描線GLj+1之影像信號(資料j+1)被取樣並輸入信號線SL1至SLn。在時期t6中，掃描線GL2j+1之影像信號(資料2j+1)被取樣並輸入信號線SL1至SLn。在時期t7中，掃描線GL2之影像信號(資料2)被取樣並輸入信號線SL1至SLn。亦在時期t7之每一後續時期中，相同作業重複且影像信號(資料)被寫入像素部。換言之，以下列順序執行影像信號至信號線SL1至SLn之輸入：連接至掃描線GLs(s為小於j之自然數)之像素；連接至掃描線GL2j+s之像素；及連接至掃描線GLs+1之像素。

圖12B顯示於配置於單色移動影像顯示時期302及單色靜止影像顯示時期303之寫入時期中供應至信號線之影像信號(資料)的時序範例。如圖12B中所示，在輸入掃描線之選擇信號的脈衝出現時期中，取樣至掃描線之影像信號(資料)並輸入圖11中所描繪之信號線驅動器電路12的信號線。具體地，在輸入掃描線GL1之選擇信號的脈衝出現時期中，取樣至掃描線GL1之影像信號(資料)中所包括之影像信號(資料1)，並輸入信號線SL1至SLn。在掃描線GL1之後所有掃描線中重複相同作業，藉此影像信號(資料)寫入像素部。在單色靜止影像顯示時期303之保持時期中，停止供應信號線驅動器電路開始脈衝信號(SSP)至移位暫存器120，及停止供應影像信號(資料)至信號線驅動器電路12。具體地，例如首先停止供應信號線驅動器電路開始脈衝信號(SSP)，以停止信號線驅動器電路12中影像信號之取樣。接著，停止供應影像信號及電源電位至信號線驅動器電路12。根據此方法，可避免信號線驅動器電路12之停止作業中信號線驅動器電路12之故障。此外，可停止供應信號線驅動器電路時脈信號(SCK)至信號線驅動器電路12。

<液晶顯示裝置之作業範例>圖13顯示上述液晶顯示裝置中全彩影像顯示時期301中選擇信號之掃描時序及背光之照明時序。請注意，在圖13中，垂直軸代表像素部中之列，及水平軸代表時間。如圖13中所示，在本實施例中所說明之液晶顯示裝置中，選擇信號供應至掃描線GL1，接著選擇信號供應至從掃描線GL1之第j列的掃描線GLj+1之驅動方法，可用於全彩影像顯示時期301中。因此，影像信號可以下列方式於一子框週期SF中供應至像素，即相繼選擇連接至掃描線GL1之n像素至連接至掃描線GLj之n像素，相繼選擇連接至掃描線GLj+1之n像素至連接至掃描線GL2j之n像素，及相繼選擇連接至掃描線GL2j+1之n像素至連接至掃描線GL3j之n像素。具體地，在圖13之第一子框週期SF1中紅(R)之影像信號寫入連接至掃描線GL1至GLj之像素，接著紅(R)之光供應至連接至掃描線GL1至GLj之像素。基於以上結構，可於配置掃描線GL1至GLj之像素部的區域101中顯示對應於紅(R)之影像。此外，在第一子框週期SF1中，綠(G)之影像信號寫入連接至掃描線GLj+1至GL2j之像素，接著綠(G)之光供應至連接至掃描線GLj+1至GL2j之像素。基於以上結構，可於配置掃描線GLj+1至GL2j之像素部的區域102中顯示對應於綠(G)之影像。此外，在第一子框週期SF1中，藍(B)之影像信號寫入連接至掃描線GL2j+1至GL3j之像素，接著藍(B)之光供應至連接至掃描線GL2j+1至GL3j之像素。基於以上結構，可於配置掃描線GL2j+1至GL3j之像素部的區域103中顯示藍(B)之影像。

於第二子框週期SF2及第三子框週期SF3中重複第一子框週期SF1中之相同作業。請注意，在第二子框週期SF2中，對應於藍(B)之影像顯示於配置掃描線GL1至GLj之像素部的區域101中；對應於紅(R)之影像顯示於配置掃描線GLj+1至GL2j之像素部的區域102中；及對應於綠(G)之影像顯示於配置掃描線GL2j+1至GL3j之像素部的區域103中。於第三子框週期SF3中，對應於綠(G)之影像顯示於配置掃描線GL1至GLj之像素部的區域101中；對應於藍(B)之影像顯示於配置掃描線GLj+1至GL2j之像素部的區域102中；及對應於紅(R)之影像顯示於配置掃描線GL2j+1至GL3j之像素部的區域103中。所有掃描線GL中第一至第三子框週期SF1至SF3終止，即一框週期完成，藉此可於像素部中顯示全彩影像。請注意，在本發明之一實施例中，每一區域可進一步劃分為區域。在劃分之區域中，可於影像信號之寫入終止時相繼開始背光之照明。例如，可採用下列方法：在區域101中，紅(R)之影像信號寫入連接至掃描線GL1至GLh(h為小於或等於j/4之自然數)之像素；及接著，紅(R)光供應至連接至掃描線GL1至GLh之像素，同時紅(R)之影像信號寫入連接至掃描線GLh+1至GL2h之像素。圖14顯示在上述液晶顯示裝置中，在單色靜止影像顯示時期303中，選擇信號之掃描時序及背光之關閉時序。請注意，在圖14中，垂直軸代表像素部中之列，及水平軸代表時間。

如圖14中所示，在本實施例中所說明之液晶顯示裝置中，選擇信號於單色靜止影像顯示時期303中相繼供應至掃描線GL1至GL3j。具體地，在圖14中，例如影像信號寫入連接至區域101之掃描線GL1至掃描線GLh之像素，接著背光未開啟而保持關閉。接著，於連接至所有其他掃描線之像素中執行相同作業，藉此可於像素部上顯示單色影像。之後，停止供應驅動信號至驅動器電路，使得驅動器電路處於非作業狀態。請注意，在單色移動影像顯示時期302之狀況下，在連接至所有掃描線之像素中執行以上作業之後，驅動器電路未處於非作業狀態並可再次重複相同作業，使得持續於像素部上顯示單色影像。儘管根據本發明之實施例之液晶顯示裝置採用對應於紅(R)、綠(G)、及藍(B)三色之光源作為背光之結構，本發明之實施例之液晶顯示裝置的結構不侷限於此結構。換言之，展現各種顏色之光源可用於本發明之實施例的液晶顯示之背光的組合。例如，可使用紅(R)、綠(G)、藍(B)、及白(W)四色之組合；紅(R)、綠(G)、藍(B)、及黃(Y)四色之組合；或青綠(C)、紅紫(M)、及黃(Y)三色之組合。此外，發射白(W)光之光源可進一步配置於背光中，取代藉由混色而形成白(W)光。發射白(W)光之光源具有高發射效率；因此，使用光源形成背光，可減少電力消耗。若為發射兩互補色之光的光源(例如，藍(B)及黃(Y)兩色之光的狀況)，兩色之光可混合，藉此可形成展現白(W)之光。另一方面，發射淡紅(R)、淡綠(G)、淡藍(B)、深紅(R)、深綠(G)、及深藍(B)六色之光的光源可組合使用，或發射紅(R)、綠(G)、藍(B)、青綠色(C)、紅紫(M)、及黃(Y)六色之光的光源可組合使用。

請注意，例如可使用紅(R)、綠(G)、及藍(B)之光源表示之顏色侷限於存在於藉由對應於各個光源之發射顏色之色度圖上三點組成之三角形中之顏色。因此，藉由進一步添加存在於色度圖上三角形外部之顏色的光源，可擴展可於液晶顯示裝置中表示之顏色的範圍，使得可增強顏色再現性。例如，除了紅(R)、綠(G)、及藍(B)之光源以外，發射任一下列顏色之光源可用於背光中：藉由實質上位於沿從色度圖中央朝向對應於藍光源B之色度圖上之點之方向的三角形外部之點表示之深藍(DB)；或藉由實質上位於沿從色度圖中央朝向對應於紅光源R之色度圖上之點之方向的三角形外部之點表示之深紅(DR)。有關背光之光源，較佳地使用複數發光二極體(LED)，基此相較於冷陰極螢光燈可減少電力消耗，並調整光之強度。光之強度藉由使用背光中LED而局部調整，使得可執行高對比及高顏色可視性之影像顯示。此外，在於像素部中形成一影像之時期之前及/或之後，可提供一時期(非照明時期)，其中未執行選擇信號之掃描及背光單元之照明。此外，藉由提供依照背光顏色之照明順序而彼此不同之複數框週期，可進一步避免色破產生。

<脈衝輸出電路之組態範例2>圖19A描繪脈衝輸出電路之另一組態範例。除了圖8A中所描繪之脈衝輸出電路的組態外，圖19A中所描繪之脈衝輸出電路包括電晶體50。電晶體50之第一端子連接至供應高電源電位之節點。電晶體50之第二端子連接至電晶體32之閘極電極、電晶體34之閘極電極、及電晶體39之閘極電極。電晶體50之閘極電極連接至重設端子(重設)。高位準電位於像素部中背光之色調切換一輪之後之時期中輸入重設端子；低位準電位於其他時期輸入。請注意，藉由輸入高位準電位，電晶體50開啟。因而，每一節點之電位於背光開啟之後之時期中可初始化，使得可避免故障。請注意，若執行初始化，需於每一影像形成於像素部中之時期之間提供初始化時期。此外，若於一影像形成於像素部中之後背光關閉，可於背光關閉之時期中執行初始化。圖19B描繪脈衝輸出電路之另一組態範例。除了圖8A中所描繪之脈衝輸出電路之組態外，圖19B中所描繪之脈衝輸出電路包括電晶體51。電晶體51之第一端子連接至電晶體31之第二端子及電晶體32之第二端子。電晶體51之第二端子連接至電晶體33之閘極電極及電晶體38之閘極電極。電晶體51之閘極電極連接至供應高電源電位之節點。

請注意，電晶體51於圖8B及8C中所示之時期t1至t6中關閉。因此，基於包括電晶體51之組態，電晶體33之閘極電極及電晶體38之閘極電極可於時期t1至t6中脫離電晶體31之第二端子及電晶體32之第二端子。因而，於時期t1至t6中脈衝輸出電路中引導時之負載可減少。圖20A描繪脈衝輸出電路之另一組態範例。除了圖19B中所描繪之脈衝輸出電路之組態外，圖20A中所描繪之脈衝輸出電路包括電晶體52。電晶體52之第一端子連接至電晶體33之閘極電極及電晶體51之第二端子。電晶體52之第二端子連接至電晶體38之閘極電極。電晶體52之閘極電極連接至供應高電源電位之節點。電晶體52如以上說明配置，藉此脈衝輸出電路中引導中負載可減少。尤其，若脈衝輸出電路中僅藉由電晶體33之源極電極及閘極電極的電容耦合，而增加連接至電晶體33之閘極電極之節點電位，減少負載之效果可增強。圖20B描繪脈衝輸出電路之另一組態範例。除了圖20A中所描繪之脈衝輸出電路之組態外，圖20B中所描繪之脈衝輸出電路包括電晶體53，且不包括電晶體51。電晶體53之第一端子連接至電晶體31之第二端子、電晶體32之第二端子、及電晶體52之第一端子。電晶體53之第二端子連接至電晶體33之閘極電極。電晶體53之閘極電極連接至供應高電源電位之節點。

配置電晶體53，藉此脈衝輸出電路中引導時負載可減少。此外，電晶體33及電晶體38切換時於脈衝輸出電路中產生之不規律脈衝的不利影響可減少。如本實施例中所說明，根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置以下列方式執行彩色影像顯示，即像素部被劃分為複數區域，且相繼供應每區域具有不同色調之光。每次，供應至相鄰區域之光的色調可彼此不同。因此，可避免個別察覺各個顏色之影像而未合成，並可避免當顯示移動影像時可能發生之色破。請注意，若使用具有不同色調之複數光源顯示彩色影像，不同於組合使用單色光源及濾色器之狀況，當執行發光時，需相繼切換複數光源。此外，執行切換光源之頻率需高於使用單色光源之狀況的訊框頻率。例如，當使用單色光源之訊框頻率為60 Hz時，若使用對應於紅、綠、及藍色之光源執行場順序驅動，切換光源之頻率約為訊框頻率的三倍高，即180 Hz。因此，根據光源頻率而操作之驅動器電路係以極高頻率操作。因此，驅動器電路中電力消耗傾向於高於使用單色光源及濾色器組合之狀況。然而，在本實施例中，使用關閉狀態電流極低之電晶體，藉此施加於液晶元件之電壓保持時期可延長。因此，靜止影像顯示之驅動頻率可低於移動影像顯示之驅動頻率。因此，可獲得電力消耗減少之液晶顯示裝置。

[實施例2]在本實施例中，將說明本發明之實施例之液晶顯示裝置範例，其面板結構與實施例1中不同。

<面板之結構範例>將使用其範例說明本發明之一實施例之面板的具體結構。圖15A描繪液晶顯示裝置之結構範例。圖15A中所描繪之液晶顯示裝置包括像素部60、掃描線驅動器電路61、及信號線驅動器電路62。在本發明之實施例中，像素部60劃分為複數區域。具體地，圖15A中像素部60劃分為三區域(區域601至603)。每一區域包括以矩陣配置之複數像素615。其電位藉由掃描線驅動器電路61控制之m掃描線GL，及其電位藉由信號線驅動器電路62控制之3xn信號線SL，配置用於像素部60。m掃描線GL根據像素部60之區域數量而劃分為複數群組。例如，因為圖15A中像素部60劃分為三區域，m掃描線GL劃分為三群組。每一群組中掃描線GL連接至每一對應區域中複數像素615。具體地，每一掃描線GL連接至每一區域中以矩陣配置之複數像素615之中每一對應列中之n像素615。此外，信號線SL根據像素部60之區域數量而劃分為複數群組。例如，因為圖15A中像素部60劃分為三區域，3xn信號線SL劃分為三群組。每一群組中信號線SL連接至每一對應區域中之複數像素615。

具體地，在圖15A中，3xn信號線SL包含n信號線SLa、n信號線SLb、及n信號線SLc。此外，在圖15A中，每一n信號線SLa連接至區域601中以矩陣配置之複數像素615之中每一對應行中之像素615；每一n信號線SLb連接至區域602中以矩陣配置之複數像素615之中每一對應行中之像素615；及每一n信號線SLc連接至區域603中以矩陣配置之複數像素615之中每一對應行中之像素615。圖15B、15C、及15D分別為區域601、602、及603中像素615之電路圖。區域中像素615之組態相同。具體地，像素615包括充當切換元件之電晶體616、其透射率根據經由電晶體616供應之影像信號的電位而予控制之液晶元件618、及用於保持液晶元件618之像素電極與相對電極之間之電壓的電容器617。如圖15B中所示，在區域601中，信號線SLa、SLb、及SLc配置緊鄰像素615。此外，在區域601之像素615中，電晶體616之閘極電極連接至掃描線GL。電晶體616之第一端子連接至信號線S1a。電晶體616之第二端子連接至液晶元件618之像素電極。電容器617之一電極連接至液晶元件618之像素電極，及電容器617之另一電極連接至被供應電位之節點。

如圖15C中所示，在區域602中，信號線SLb及SLc配置緊鄰像素615。此外，在區域602之像素615中，電晶體616之閘極電極連接至掃描線GL。電晶體616之第一端子連接至信號線SLb。電晶體616之第二端子連接至液晶元件618之像素電極。電容器617之一電極連接至液晶元件618之像素電極，及液晶元件618之另一電極連接至被供應電位之節點。如圖15D中所示，在區域603中，信號線SLc配置緊鄰像素615。此外，在區域603之像素615中，電晶體616之閘極電極連接至掃描線GL。電晶體616之第一端子連接至信號線SLc。電晶體616之第二端子連接至液晶元件618之像素電極。電容器617之一電極連接至液晶元件618之像素電極，及電容器617之另一電極連接至被供應電位之節點。電位亦供應至每一像素615中液晶元件618之相對電極。供應至相對電極之電位與供應至電容器617之另一電極之電位是共同的。像素615可視需要進一步包括另一電路元件，諸如電晶體、二極體、電阻器、電容器、或電感器。

在本發明之實施例中，充當切換元件之電晶體616的通道形成區域可包括半導體，其具有較矽半導體更寬帶隙及較低本質載子密度。基於具有上述通道形成區域中所包括之特性之半導體材料，可極度減少電晶體616之關閉狀態電流，且其耐受電壓可增加。此外，基於具有上述結構之電晶體616作為切換元件，相較於使用包括諸如矽或鍺之正常半導體材料之電晶體的狀況，可進一步避免液晶元件618中累積之電荷的洩漏。使用關閉狀態電流極低之電晶體616，藉此供應至液晶元件618之電壓保持時期可延長。因此，例如若影像資料彼此相同之影像信號，如同靜止影像，於複數連續框週期寫入像素部60，甚至當驅動頻率低時，即某時期影像信號寫入像素部60之作業數量減少，可維持影像顯示。例如，高度純化及缺氧減少之氧化物半導體膜用作作用層之上述電晶體被採用作為電晶體616，藉此影像信號寫入間之間隔可延長為10秒或更多，較佳地為30秒或更多，更佳地為1分鐘或更多。隨著使影像信號寫入間之間隔變長，可進一步減少電力消耗。此外，由於影像信號之電位可保持更長時期，甚至當用於保持影像信號電位之電容器617未連接至液晶元件618，可避免顯示之影像的品質下降。因而，藉由減少電容器617之尺寸或藉由未提供電容器617，可增加孔徑比，此導致液晶顯示裝置之電力消耗減少。

此外，藉由反向驅動其中影像信號之電位的極性相對於相對電極之電位而反向，可避免稱為老化之液晶的惡化。然而，根據反向驅動，於影像信號之極性改變時，供應至信號線之電位的改變增加；因而，充當切換元件之電晶體616之源極電極與汲極電極之間之電位差增加。因此，容易造成諸如臨限電壓偏移之電晶體616的特性惡化。此外，為維持液晶元件618中保持之電壓，甚至當源極電極與汲極電極之間之電位差大時，仍需要低關閉狀態電流。在本發明之實施例中，諸如氧化物半導體之具有較矽或鍺更寬帶隙及更低本質載子密度的半導體，用於電晶體616；因此，電晶體616之耐受電壓可增加，且關閉狀態電流可極低。因此，相較於使用包括諸如矽或鍺之正常半導體材料之電晶體的狀況，電晶體616可避免惡化，並可維持液晶元件618中保持之電壓。儘管圖15B至15D描繪一電晶體616用作像素615中切換元件之狀況，本發明不侷限於此結構。複數電晶體可用作一切換元件。若複數電晶體充當一切換元件，複數電晶體彼此可並聯連接、串聯連接、或並聯連接及串聯連接組合。

<掃描線驅動器電路61之組態範例>圖16描繪圖15A至15D中所描繪之液晶顯示裝置中所包括之掃描線驅動器電路61之組態範例。圖16中所描繪之掃描線驅動器電路61包括移位暫存器611至613，各包括j輸出端子。移位暫存器611之每一輸出端子連接至配置於區域601中之每一對應之j掃描線GL之一；移位暫存器612之每一輸出端子連接至配置於區域602中之每一對應之j掃描線GL之一；及移位暫存器613之每一輸出端子連接至配置於區域603中之每一對應之j掃描線GL之一。即，選擇信號係藉由移位暫存器611而於區域601中掃描，選擇信號係藉由移位暫存器612而於區域602中掃描，及選擇信號係藉由移位暫存器613而於區域603中掃描。具體地，掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)之脈衝輸入移位暫存器611，回應於此，移位暫存器611供應其脈衝相繼偏移1/2時期之選擇信號至掃描線GL1至GLj。回應於掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)之脈衝輸入，移位暫存器612供應其脈衝相繼偏移1/2時期之選擇信號至掃描線GLj+1至GL2j。回應於掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)之脈衝輸入，移位暫存器613供應其脈衝相繼偏移1/2時期之選擇信號至掃描線GL2j+1至GL3j。以下使用圖17說明全彩影像顯示時期301及單色靜止影像顯示時期303中掃描線驅動器電路61之作業範例。圖17為掃描線驅動器電路時脈信號(GCK)、輸入掃描線GL1至GLj之選擇信號、輸入掃描線GLj+1至GL2j之選擇信號、及輸入掃描線GL2j+1至GL3j之選擇信號的時序圖。

首先，以下說明全彩影像顯示時期301中掃描線驅動器電路61之作業。在全彩影像顯示時期301中，第一子框週期SF1開始以回應掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)之脈衝。在第一子框週期SF1中，其脈衝相繼偏移1/2時期之選擇信號供應至掃描線GL1至GLj；其脈衝相繼偏移1/2時期之選擇信號供應至掃描線GLj+1至GL2j；及其脈衝相繼偏移1/2時期之選擇信號供應至掃描線GL2j+1至GL3j。接著，掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)之脈衝再次輸入掃描線驅動器電路61，以回應第二子框週期SF2開始。在第二子框週期SF2中，以類似於第一子框週期SF1之方式，相繼脈衝偏移選擇信號輸入掃描線GL1至GLj、掃描線GLj+1至GL2j、及掃描線GL2j+1至GL3j。接著，掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)之脈衝再次輸入掃描線驅動器電路61，以回應第三子框週期SF3開始。在第三子框週期SF3中，以類似於第一子框週期SF1之方式，相繼脈衝偏移選擇信號輸入掃描線GL1至GLj、掃描線GLj+1至GL2j、及掃描線GL2j+1至GL3j。第一至第三子框週期SF1至SF3終止以完成一框週期，藉此可於像素部中顯示影像。其次，以下說明單色靜止影像顯示時期303中掃描線驅動器電路61之作業。在單色靜止影像顯示時期303中，於掃描線驅動器電路61之影像信號寫入時期中執行作業，其類似於全彩影像顯示時期301之任一子框週期中之作業。

其次，在保持時期中，停止供應驅動信號及電源電位至掃描線驅動器電路61。具體地，首先停止供應掃描線驅動器電路開始脈衝信號(GSP)，以停止從掃描線驅動器電路61輸出選擇信號，藉此終止所有掃描線GL中脈衝之選擇，及接著停止供應電源電位至掃描線驅動器電路61。根據此方法，可避免掃描線驅動器電路61之作業停止中掃描線驅動器電路61之故障。此外，可停止供應第一至第四掃描線驅動器電路時脈信號(GCK1至GCK4)至掃描線驅動器電路61。停止供應驅動信號及電源電位至掃描線驅動器電路61，藉此供應低位準電位至掃描線GL1至GLj、掃描線GLj+1至GL2j、及掃描線GL2j+1至GL3j。在單色移動影像顯示時期302中，在寫入時期中，掃描線驅動器電路61之作業類似於單色靜止影像顯示時期303中之作業。在本發明之一實施例中，關閉狀態電流極低之電晶體用於像素中，藉此施加於液晶元件之電壓保持時期可延長。因此，在單色靜止影像顯示時期303中，可延長圖17中所示保持時期，此使得掃描線驅動器電路61之驅動頻率較全彩影像顯示時期301中低。因此，可配置電力消耗低之液晶顯示裝置。

<信號線驅動器電路62之組態範例>圖18描繪圖15A中所示之信號線驅動器電路62之組態範例。圖18中所示之信號線驅動器電路62包括具有第一至第n輸出端子之移位暫存器620，及切換元件群組623，其控制將輸入區域601之影像信號(資料1)、輸入區域602之影像信號(資料2)、及輸入區域603之影像信號(資料3)供應至信號線SLa至SLc。具體地，切換元件群組623包括電晶體65a1至65an、電晶體65b1至65bn、及電晶體65c1至65cn。電晶體65a1至65an之第一端子連接至供應影像信號(資料1)之佈線，電晶體65a1至65an之第二端子分別連接至信號線SLa1至SLan，及電晶體65a1至65an之閘極電極分別連接至移位暫存器620之第一至第n輸出端子。電晶體65b1至65bn之第一端子連接至供應影像信號(資料2)之佈線，電晶體65b1至65bn之第二端子分別連接至信號線SLb1至SLbn，及電晶體65b1至65bn之閘極電極分別連接至移位暫存器620之第一至第n輸出端子。電晶體65c1至65cn之第一端子連接至供應影像信號(資料3)之佈線，電晶體65c1至65cn之第二端子分別連接至信號線SLc1至SLcn，及電晶體65c1至65cn之閘極電極分別連接至移位暫存器620之第一至第n輸出端子。移位暫存器620根據驅動信號而操作，諸如信號線驅動器電路開始脈衝信號(SSP)及信號線驅動器電路時脈信號(SCK)，並從第一至第n輸出端子輸出其脈衝相繼偏移之信號。信號輸入電晶體之閘極電極以相繼開啟電晶體65a1至65an、相繼開啟電晶體65b1至65bn、及相繼開啟電晶體65c1至65cn。接著，影像信號(資料1)輸入信號線SLa1至SLan，影像信號(資料2)輸入信號線SLb1至SLbn，及影像信號(資料3)輸入信號線SLc1至SLcn，使得顯示影像。

在單色靜止影像顯示時期303之保持時期，停止供應信號線驅動器電路開始脈衝信號(SSP)至移位暫存器620，及停止供應影像信號(資料1)至(資料3)至信號線驅動器電路62。具體地，例如首先停止供應信號線驅動器電路開始脈衝信號(SSP)，以停止取樣信號線驅動器電路62中影像信號，接著，停止供應影像信號及電源電位至信號線驅動器電路62。根據此方法，可避免信號線驅動器電路62之停止作業中信號線驅動器電路62之故障。此外，可停止供應信號線驅動器電路時脈信號(SCK)至信號線驅動器電路62。本實施例可適當與另一實施例組合實施。

[實施例3]在本實施例中，將說明包括氧化物半導體之電晶體的製造方法。首先，如圖21A中所描繪，絕緣膜701係形成於基板700之絕緣表面之上，及閘極電極702係形成於絕緣膜701之上。儘管對於可用作基板700之基板無特別限制，只要其具有發光屬性即可，必要的是基板於之後執行之熱處理具有至少足夠耐熱性。例如，藉由熔化程序或漂浮程序製造之玻璃基板、石英基板、陶瓷基板等可用作基板700。若使用玻璃基板，且之後執行之熱處理的溫度高，較佳地使用其應變點高於或等於730℃之玻璃基板。儘管使用諸如塑料之彈性合成樹脂形成之基板一般具有較上述基板低之溫度抗性，只要可耐受製造步驟期間之處理溫度即可。

絕緣膜701係使用可耐受之後製造步驟中熱處理溫度之材料形成。具體地，較佳的是將氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、氧氮化矽、氮化鋁、氧化鋁、氧化鎵等用於絕緣膜701。在本說明書中，氧氮化物標示其中氧量大於氮量之材料，及氮氧化物標示其中氮量大於氧量之材料。可使用包括諸如鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、釹、鈧、或鎂之金屬材料，或包括任一該些金屬材料作為主要成分之合金材料，或該些金屬之氮化物的一或更多導電膜而形成單層或堆疊層之閘極電極702。請注意，若可耐受之後步驟中執行之熱處理的溫度，鋁或銅亦可用作該等金屬材料。鋁或銅較佳地與耐火金屬材料組合，以便避免耐熱性問題及腐蝕問題。有關耐火金屬材料，可使用鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、釹、鈧等。例如，有關閘極電極702之二層結構，下列結構較佳：鉬膜堆疊於鋁膜之上的二層結構、鉬膜堆疊於銅膜之上的二層結構、氮化鈦膜或氮化鉭膜堆疊於銅膜之上的二層結構、及氮化鈦膜及鉬膜堆疊的二層結構。有關閘極電極702之三層結構，下列結構較佳：鋁膜、鋁及矽之合金膜、鋁及鈦之合金膜、或鋁及釹之合金膜用作中間層，並夾於選自鎢膜、氮化鎢膜、氮化鈦膜、或鈦膜之上層及下層之二膜之間。

此外，氧化銦、氧化銦及氧化錫之合金(In₂O₃-SnO₂，簡寫為ITO)、氧化銦及氧化鋅之合金、氧化鋅、氧化鋅鋁、氧氮化鋅鋁、氧化鋅鎵等透光氧化物導電膜可用作閘極電極702。閘極電極702之厚度為大於或等於10 nm及小於或等於400 nm，較佳地為大於或等於100 nm及小於或等於200 nm。在本實施例中，藉由濺鍍法並使用鎢靶材而形成用於閘極電極之150 nm厚度之導電膜之後，藉由蝕刻將導電膜處理(定形)為所欲形狀，藉此形成閘極電極702。請注意，所形成之閘極電極的端部較佳地為錐形，因為可改進堆疊於上之閘極絕緣膜的覆蓋。請注意，可藉由噴墨法形成抗蝕罩。藉由噴墨法形成抗蝕罩不需光罩；因而，可減少製造成本。其次，有關圖21B中所描繪，閘極絕緣膜703係形成於閘極電極702之上，接著於閘極絕緣膜703之上與閘極電極702重疊之位置形成島形氧化物半導體膜704。閘極絕緣膜703可藉由電漿CVD法、濺鍍法等而形成具單層結構或層級結構，其包括氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜、氮氧化鋁膜、氧化鉿膜、氧化鉭膜、或氧化鎵膜之任一者。較佳的是閘極絕緣膜703盡可能不包括諸如濕氣、氫、或氧之雜質。若藉由濺鍍法形成氧化矽膜，矽靶材或石英靶材用作靶材，且氧或氧及氬之混合氣體用作濺鍍氣體。

藉由移除雜質而高度純化之氧化物半導體對於介面狀態密度或介面電荷極敏感；因此，高度純化氧化物半導體與閘極絕緣膜703之間之介面是重要的。因此，接觸高度純化氧化物半導體之閘極絕緣膜(GI)需具有較高品質。例如，較佳地使用使用微波(頻率：2.45 GHz)之高密度電漿增強CVD，在此狀況下可形成密集、具有高耐受電壓、及高品質之絕緣膜。這是因為當高度純化氧化物半導體緊密接觸高品質閘極絕緣膜時，可減少介面狀態密度，且介面屬性可為有利。不用說，可使用其他膜形成方法，諸如濺鍍法或電漿CVD法，只要可形成高品質絕緣膜作為閘極絕緣膜703。此外，可使用任何絕緣膜，只要藉由於沈積之後執行熱處理修改與氧化物半導體之介面的膜品質及特性。在任何狀況下，形成絕緣膜，其具有作為閘極絕緣膜之有利膜品質，並可減少與氧化物半導體之介面狀態密度，並可形成有利介面。

閘極絕緣膜703可經形成而具有一結構，其中包括具有高障壁屬性之材料的絕緣膜，及具有低氮比例的絕緣膜，諸如氧化矽膜或氧氮化矽膜，相堆疊。在此狀況下，諸如氧化矽膜或氧氮化矽膜之絕緣膜係形成於具有高障壁屬性之絕緣膜與氧化物半導體膜之間。有關具有高障壁屬性之絕緣膜，例如可提供氮化矽膜、氮氧化矽膜、氮化鋁膜、氧化鋁膜、氮氧化鋁膜等。具有高障壁屬性之絕緣膜可避免諸如濕氣或氫之大氣中雜質，或諸如鹼金屬或重金屬之基板中雜質進入氧化物半導體膜、閘極絕緣膜703、或氧化物半導體膜與另一絕緣膜之間之介面或其附近。此外，形成諸如氧化矽膜或氧氮化矽膜之具有低氮比例的絕緣膜，以接觸氧化物半導體膜，使得具有高障壁屬性之絕緣膜可避免直接接觸氧化物半導體膜。例如，可形成具100 nm厚度之層級膜作為閘極絕緣膜703如下：藉由濺鍍法形成具大於或等於50 nm及小於或等於200 nm厚度之氮化矽膜(SiN_y(y>0))，作為第一閘極絕緣膜，及於第一閘極絕緣膜之上堆疊具大於或等於5 nm及小於或等於300 nm厚度之氧化矽膜(SiO_x(x>0))，作為第二閘極絕緣膜。閘極絕緣膜703之厚度可依據電晶體所需特性而適當設定，並可為約350 nm至400 nm。在本實施例中，形成閘極絕緣膜703具有一結構，其中藉由濺鍍法形成之具100 nm厚度之氧化矽膜係堆疊於藉由濺鍍法形成之具50 nm厚度之氮化矽膜之上。請注意，閘極絕緣膜703接觸之後將形成之氧化物半導體。當氧化物半導體中包含氫時，不利地影響電晶體之特性；因此，較佳的是閘極絕緣膜703不包含氫、羥基、及濕氣。為使閘極絕緣膜703盡可能不包含氫、羥基、及濕氣，較佳的是藉由於濺鍍裝置之預熱室中預熱其上形成閘極絕緣膜702之基板700，而排除及移除吸附於基板700上之諸如濕氣或氫之雜質，作為膜形成之預先處理。預熱之溫度為高於或等於100℃及低於或等於400℃，較佳地為高於或等於150℃及低於或等於300℃。有關配置用於預熱室之排空單元，低溫泵較佳地。請注意，此預熱處理可省略。

形成於閘極絕緣膜703上之氧化物半導體膜被處理為所欲形狀，使得形成島形氧化物半導體膜。氧化物半導體膜之厚度為大於或等於2 nm及小於或等於200 nm，較佳地為大於或等於3 nm及小於或等於50 nm，更佳地為大於或等於3 nm及小於或等於20 nm。氧化物半導體膜係藉由濺鍍法並使用氧化物半導體靶材予以形成。再者，氧化物半導體膜可藉由濺鍍法在稀有氣體(例如氬)、氧氣、或稀有氣體(例如氬)及氧氣之混合氣體下予以形成。請注意，在藉由濺鍍法形成氧化物半導體膜之前，較佳地藉由其中導入氬氣並產生電漿之反向濺鍍移除閘極絕緣膜703表面之灰塵。反向濺鍍係指一種方法，其中電壓未施加於靶材側，RF電源用於在氬氣中施加電壓於基板側而於基板附近產生電漿，以修改表面。請注意，除了氬氣以外，可使用氮氣、氦氣等。另一方面，可使用添加氧、氮氧化物等之氬氣。另一方面，可使用添加氯、四氟化碳等之氬氣。

如以上說明，有關氧化物半導體，可使用氧化銦；氧化錫；氧化鋅；二成分金屬氧化物，諸如In-Zn基氧化物、Sn-Zn基氧化物、Al-Zn基氧化物、Zn-Mg基氧化物、Sn-Mg基氧化物、In-Mg基氧化物、或In-Ga基氧化物；三成分金屬氧化物，諸如In-Ga-Zn基氧化物(亦稱為IGZO)、In-Al-Zn基氧化物、In-Sn-Zn基氧化物、Sn-Ga-Zn基氧化物、Al-Ga-Zn基氧化物、Sn-Al-Zn基氧化物、In-Hf-Zn基氧化物、In-La-Zn基氧化物、In-Ce-Zn基氧化物、In-Pr-Zn基氧化物、In-Nd-Zn基氧化物、In-Sm-Zn基氧化物、In-Eu-Zn基氧化物、In-Gd-Zn基氧化物、In-Tb-Zn基氧化物、In-Dy-Zn基氧化物、In-Ho-Zn基氧化物、In-Er-Zn基氧化物、In-Tm-Zn基氧化物、In-Yb-Zn基氧化物、或In-Lu-Zn基氧化物；四成分金屬氧化物，諸如In-Sn-Ga-Zn基氧化物半導體、In-Hf-Ga-Zn基氧化物、In-Al-Ga-Zn基氧化物、In-Sn-Al-Zn基氧化物、In-Sn-Hf-Zn基氧化物、或In-Hf-Al-Zn基氧化物。氧化物半導體較佳地包括In，及更佳地包括In及Ga。為獲得i型(本質)氧化物半導體層，之後將說明之脫水或脫氫是有效的。在本實施例中，有關氧化物半導體膜，使用具30 nm厚度之In-Ga-Zn-O基氧化物半導體薄膜，其係藉由濺鍍法並使用包括銦(In)、鎵(Ga)、及鋅(Zn)之靶材而予獲得。

用於藉由濺鍍法形成氧化物半導體膜之靶材為例如包含以1：1：1[摩爾比]之成分比之In₂O₃、Ga₂O₃、及ZnO的氧化物靶材，使得形成In-Ga-Zn-O層。對於靶材之材料及成分並無限制，例如可使用具有In₂O₃、Ga₂O₃、及ZnO=1：1：2[摩爾比]之成分比的氧化物靶材。若In-Zn-O基材料用作氧化物半導體膜，靶材因此具有In：Zn=50：1至1：2原子比之成分比(In₂O₃：ZnO=25：1至1：4摩爾比)，較佳地為In：Zn=20：1至1：1原子比(In₂O₃：ZnO=10：1至1：2摩爾比)，更佳地為In：Zn=15：1至1.5：1原子比(In₂O₃：ZnO=15：2至3：4摩爾比)。例如，用於In-Zn-O基氧化物半導體層之沈積的靶材具有當In：Zn：O=X：Y：Z原子比時，藉由方程式Z>1.5X+Y表示之成分比。

氧化物靶材之相對密度為大於或等於90%及小於或等於100%，較佳地為大於或等於95%及小於或等於99.9%。藉由使用具高相對密度之靶材，可形成密集氧化物半導體膜。在本實施例中，氧化物半導體膜係以下列方式而形成於基板700之上，即基板保持於減壓之處理室中，氫及濕氣移除之濺鍍氣體導入處理室同時移除其中剩餘濕氣，並使用以上靶材。沈積中基板溫度可為高於或等於100℃及低於或等於600℃，較佳地為高於或等於200℃及低於或等於400℃。藉由於基板加熱之狀態下形成氧化物半導體膜，可減少所形成之氧化物半導體膜中所包含之雜質濃度。此外，藉由濺鍍之損害可減少。為移除處理室中剩餘濕氣，較佳地使用截留真空泵。例如，較佳地使用低溫泵、離子泵、或鈦昇華泵。排空單元可為配置冷阱之渦輪泵。在以低溫泵排空之處理室中，例如移除氫原子、諸如水(H₂O)之包含氫原子之化合物(更佳地，連同包含碳原子之化合物)等，藉此處理室中所形成之氧化物半導體膜中所包含之雜質的濃度可減少。

有關沈積狀況之一範例，基板與靶材之間之距離為100 mm，壓力為0.6 Pa，直流(DC)電力為0.5 kW，及氣體為氧氣(氧流率之比例為100%)。請注意，脈衝直流(DC)電源較佳，因為可減少沈積中產生之灰塵，並可使膜厚度均勻。為使氧化物半導體膜盡可能不包含氫、羥基、及濕氣，較佳的是藉由於濺鍍裝置之預熱室中預熱其上形成直至包括閘極絕緣膜703之膜的基板700，而排除及移除吸附於基板700上之諸如濕氣或氫之雜質，作為膜形成之預先處理。預熱之溫度為高於或等於100℃及低於或等於400℃，較佳地為高於或等於150℃及低於或等於300℃。有關排空單元，低溫泵較佳地配置用於預熱室。請注意，此預熱處理可省略。在絕緣膜707形成之前，可類似地於其上形成直至包括導電膜705及導電膜706之膜的基板700上執行預熱。請注意，用於形成島形氧化物半導體膜704之蝕刻可為濕式蝕刻、乾式蝕刻、或乾式蝕刻及濕式蝕刻二者。有關用於乾式蝕刻之蝕刻氣體，較佳地使用包含氯之氣體(例如，氯基氣體，諸如氯(Cl₂)、氯化硼(BCl₃)、氯化矽(SiCl₄)或四氯化碳(CCl₄))。另一方面，可使用包含氟之氣體(例如，氟基氣體，諸如四氟化碳(CF₄)、氟化硫(SF₆)、三氟化氮(NF₃)或三氟甲烷(CHF₃))；或溴化氫(HBr)；任一該些氣體添加諸如氦(He)或氬(Ar)之稀有氣體等。

有關乾式蝕刻法，可使用平行板反應離子蝕刻(RIE)法或電感耦合電漿(ICP)蝕刻法。為將膜蝕刻為所需形狀，便適當調整蝕刻狀況(施加於線圈狀電極之電量、施加於基板側電極之電量、基板側電極之溫度等)。有關用於濕式蝕刻之蝕刻劑，可使用ITO-07N(KANTO CHEMICAL CO.,INC.製造)。可藉由噴墨法形成用於形成島形氧化物半導體膜704之抗蝕罩。藉由噴墨法形成抗蝕罩不需光罩；因而，可減少製造成本。請注意，較佳的是在後續步驟中，於導電膜形成之前執行反向濺鍍，使得島形氧化物半導體膜704及閘極絕緣膜703之表面上殘餘之抗蝕劑移除。請注意，有時藉由濺鍍等形成之氧化物半導體膜包含大量濕氣或氫(包括羥基)作為雜質。濕氣或氫輕易地形成供體位準，因而充當氧化物半導體中雜質。在本發明之一實施例中，為減少氧化物半導體膜中諸如濕氣或氫之雜質(脫水或脫氫)，島形氧化物半導體膜704於氮之惰性氣體、稀有氣體等之減壓氣體、氧氣、或極乾燥空氣(在藉由以光腔衰蕩雷射光譜(CRDS)法之露點儀執行測量之狀況下，濕氣量為20 ppm(藉由轉換為露點之-55℃)或更低，較佳地為1 ppm或更低，更佳地為10 ppb或更低)中歷經熱處理。

藉由於島形氧化物半導體膜704上執行熱處理，可排除島形氧化物半導體膜704中濕氣或氫。具體地，可以高於或等於250℃及低於或等於750℃，較佳地為高於或等於400℃及低於基板之應變點的溫度執行熱處理。例如，可以500℃執行熱處理達約大於或等於3分鐘及小於或等於6分鐘。當RTA法用於熱處理時，可以短時間執行脫水或脫氫；因此，甚至可以高於玻璃基板之應變點的溫度執行處理。在本實施例中，使用熱處理設備之一的電熔爐。請注意，熱處理設備不侷限於電熔爐，而是可包括藉由來自諸如電阻加熱元件之加熱元件的熱傳導或熱輻射而加熱目標之裝置。例如，可使用快速熱退火(RTA)設備，諸如氣體快速熱退火(GRTA)設備或燈快速熱退火(LRTA)設備。LRTA設備為一種設備，藉由自諸如鹵素燈、金屬鹵化物燈、氙弧燈、碳弧燈、高壓鈉燈或高壓水銀燈之燈所發射光的輻射(電磁波)而加熱目標。GRTA設備為用於使用高溫氣體而熱處理之設備。有關該氣體，係使用未藉由熱處理而與目標反應之惰性氣體，諸如氮，或諸如氬之稀有氣體。

請注意，較佳的是熱處理中，氮或諸如氦、氖或氬之稀有氣體中未包含濕氣、氫等。較佳的是被導入熱處理設備之氮或諸如氦、氖或氬之稀有氣體之純度可設定為6N(99.9999%)或更高，較佳地為7N(99.99999%)或更高(即，雜質濃度為1 ppm或更低，較佳地為0.1 ppm或更低)。經由上述程序，島形氧化物半導體膜704中氫之濃度可減少，且島形氧化物半導體膜704可高度純化。因而，氧化物半導體膜可穩定。此外，以低於或等於玻璃轉變溫度之溫度的熱處理使其可因氫而形成具寬帶隙及低載子密度之氧化物半導體膜。因此，可使用大型基板製造電晶體，使得可增加生產力。以上熱處理可於氧化物半導體膜形成之後，於任何時間執行。請注意，若加熱氧化物半導體膜，儘管依據氧化物半導體膜之材料或加熱狀況，有時板形結晶形成於氧化物半導體膜之表面中。板形結晶較佳地為單晶，其為沿垂直於氧化物半導體膜表面之方向而c軸校準。此外，較佳地使用多晶或單晶其中通道形成區域中a-b平面彼此對應，或多晶其中通道形成區域中a軸或b軸彼此對應，且其為沿實質上垂直於氧化物半導體膜表面之方向的c軸導向。請注意，當其上形成氧化物半導體膜之層的表面不平坦時，板形結晶為多晶。因此，其上形成氧化物半導體膜之層的表面較佳地盡可能平坦。具體地，其上形成氧化物半導體膜之層的表面可具有1 nm或更低之平均粗糙度(Ra)，較佳地為0.3 nm或更低，更佳地為0.1 nm或更低。Ra可藉由原子力顯微鏡(AFM)評估。其次，如圖21C中所描繪，充當源極電極及汲極電極之導電膜705及導電膜706形成，且絕緣膜707係形成於導電膜705、導電膜706、及島形氧化物半導體膜704之上。

導電膜705及導電膜706可以下列方式形成：藉由濺鍍法或真空蒸發法形成導電膜以便覆蓋島形氧化物半導體膜704，接著藉由蝕刻等定形導電膜。導電膜705及導電膜706接觸島形氧化物半導體膜704。有關形成導電膜705及導電膜706之導電膜的材料，可使用下列任一材料：選自鋁、鉻、銅、鉭、鈦、鉬、鎢、釹、鈧、或鎂之元素；包括任何該些元素之合金；包括以上元素組合之合金膜等。鋁或銅較佳地與耐火金屬材料組合，以便避免耐熱性問題及腐蝕問題。有關耐火金屬材料，可使用鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、釹、鈧、釔等。此外，導電膜可具有單層結構或二或更多層之層級結構。例如，可提供包含矽之鋁膜的單層結構；鈦膜堆疊於鋁膜之上的二層結構；鈦膜、鋁膜、及鈦膜依此順序堆疊之三層結構等。對於形成導電膜705及導電膜706之導電膜而言，可使用導電金屬氧化物。有關導電金屬氧化物，可使用氧化銦、氧化錫、氧化鋅、氧化銦及氧化錫之合金、氧化銦及氧化鋅之合金、或包含矽或氧化矽之金屬氧化物材料。若於導電膜形成之後執行熱處理，導電膜較佳地為具有足以耐受熱處理之耐熱性。請注意，適當調整材料及蝕刻狀況使得於導電膜之蝕刻中盡可能不移除島形氧化物半導體膜704。依據蝕刻狀況，有時局部蝕刻島形氧化物半導體膜704之暴露部分，藉此形成槽(凹部)。

在本實施例中，鈦膜用於導電膜。因此，可選擇性於使用包含氨水及過氧化氫水之溶液(過氧化氫氨混合物)的導電膜上執行濕式蝕刻。有關包含過氧化氫氨混合物之溶液，具體地，使用溶液其中31重量%之過氧化氫水、28重量%之氨水及水係以2：1：1之體積比混合。另一方面，可於使用包含氯(Cl₂)、硼氯(BCl₃)等氣體而於導電膜上執行乾式蝕刻。為減少光刻步驟中光罩及步驟數量，可使用多色調遮罩形成之抗蝕罩執行蝕刻，光透射此而具有複數強度。使用多色調遮罩形成之抗蝕罩具有複數厚度，並可藉由蝕刻而進一步改變形狀；因此，抗蝕罩可用於複數蝕刻步驟以處理為不同型樣。因此，可藉由一多色調遮罩形成對應於至少兩種或更多不同型樣之抗蝕罩。因而，可減少曝光遮罩之數量，亦可減少對應光刻步驟數量，藉此可體現程序之簡化。請注意，在絕緣膜707形成之前，島形氧化物半導體膜704歷經使用諸如N₂O、N₂、或Ar之氣體的電漿處理。藉由電漿處理，移除附著於島形氧化物半導體膜704之暴露表面之吸附的水等。亦可使用氧及氬之混合氣體執行電漿處理。

絕緣膜707較佳地盡可能不包含諸如濕氣或氫之雜質。可將單層或複數絕緣膜堆疊之絕緣膜用於絕緣膜707。當絕緣膜707中包含氫時，氫進入氧化物半導體膜，或藉由氫而提取氧化物半導體膜中之氧，藉此島形氧化物半導體膜704之反向通道部分具有降低電阻(n型傳導性)；因而，可能形成寄生通道。因此，重要的是採用其中不使用氫之膜形成方法，使得絕緣膜707盡可能不包含氫。具有高障壁屬性之材料較佳地用於絕緣膜707。例如，有關具有高障壁屬性之絕緣膜，可使用氮化矽膜、氮氧化矽膜、氮化鋁膜、氧化鋁膜、氮氧化鋁膜等。當使用複數絕緣膜堆疊時，具有較低氮比例之絕緣膜，諸如氧化矽膜或氧氮化矽膜係形成於較具有高障壁屬性之絕緣膜更接近島形氧化物半導體膜704側。接著，形成具有高障壁屬性之絕緣膜，以與導電膜705、導電膜706、及島形氧化物半導體膜704重疊，且具有高障壁屬性之絕緣膜、與導電膜705、導電膜706、及島形氧化物半導體膜704之間為具有較低氮比例之絕緣膜。使用具有高障壁屬性之絕緣膜，可避免諸如濕氣或氫之雜質進入島形氧化物半導體膜704、閘極絕緣膜703、或島形氧化物半導體膜704與另一絕緣膜之間之介面及其附近。此外，形成諸如氧化矽膜或氧氮化矽膜之具有低氮比例之絕緣膜而接觸島形氧化物半導體膜704，可避免使用具有高障壁屬性材料形成之絕緣膜直接接觸島形氧化物半導體膜704。在本實施例中，形成具有一結構之絕緣膜707，其中藉由濺鍍法形成具100 nm厚度之氮化矽膜係堆疊於藉由濺鍍法形成具200 nm厚度之氧化矽膜之上。沈積中基板溫度可為高於或等於室溫及低於或等於300℃，在本實施例中為100℃。

在絕緣膜707形成之後，可執行熱處理。熱處理係在氮、極乾燥空氣、或稀有氣體(氬、氦等)之氣體下執行，較佳地以高於或等於200℃及低於或等於400℃之溫度，例如高於或等於250℃及低於或等於350℃。想望地氣體中之水含量20 ppm或更低，較佳地為1 ppm或更低，及更佳地為10 ppb或更低。在本實施例中，例如，以250℃於氮氣下執行熱處理達1小時。另一方面，可於導電膜705及導電膜706形成之前以類似於在氧化物半導體膜上執行先前熱處理之方式，於短時間以高溫執行RTA處理，以減少濕氣或氫。甚至當藉由先前熱處理而於島形氧化物半導體膜704中產生缺氧時，藉由於包含氧之絕緣膜707配置之後執行熱處理，氧便從絕緣膜707供應至島形氧化物半導體膜704。藉由供應氧至島形氧化物半導體膜704，島形氧化物半導體膜704中充當供體之缺氧減少，並可滿足化學計量成分。島形氧化物半導體膜704較佳地包含其成分超過化學計量成分之氧。結果，可使島形氧化物半導體膜704成為實質上i型，且因缺氧之電晶體的電氣特性變化可減少；因而，可改進電氣特性。此熱處理之時序並未特別限制，只要是在絕緣膜707形成之後即可。當此熱處理身兼另一步驟時，諸如用於形成樹脂膜之熱處理，或用於減少發光導電膜之電阻之熱處理，可使島形氧化物半導體膜704成為實質上i型而未增加製造步驟之數量。

再者，藉由使島形氧化物半導體膜704於氧氣歷經熱處理，使得氧添加至氧化物半導體，可減少島形氧化物半導體膜704中充當供體之缺氧。熱處理係以例如高於或等於100℃及低於350℃，較佳地為高於或等於150℃及低於250℃之溫度執行。較佳的是用於氧氣下熱處理之氧氣不包含水、氫等。另一方面，被導入熱處理設備之氧氣的純度較佳地為大於或等於6N(99.9999%)，或更佳地為大於或等於7N(99.99999%)(即，氧中雜質濃度為小於或等於1 ppm，或較佳地為小於或等於0.1 ppm)。另一方面，氧可藉由離子注入法或離子摻雜法可添加至島形氧化物半導體膜704，以減少充當供體之缺氧。例如，藉由2.45 GHz微波而進入電漿狀態之氧可添加至島形氧化物半導體膜704。請注意，藉由於絕緣膜707之上形成導電膜，接著定形導電膜，可於與島形氧化物半導體膜704重疊之位置形成反向閘極電極。若形成反向閘極電極，較佳地形成絕緣膜以便覆蓋反向閘極電極。可使用類似於閘極電極702或導電膜705及706之材料及結構，而形成反向閘極電極。反向閘極電極之厚度為大於或等於10 nm及小於或等於400 nm，較佳地為大於或等於100 nm及小於或等於200 nm。例如，反向閘極電極可以下列方式形成，即形成鈦膜、鋁膜、及鈦膜堆疊之導電膜，藉由光刻法等形成抗蝕罩、及藉由蝕刻移除導電膜之不必要部分而使得導電膜被處理(定形)為所欲形狀。經由上述程序，形成電晶體708。

電晶體708包括閘極電極702、閘極電極702上之閘極絕緣膜703、閘極絕緣膜703之上並與閘極電極702重疊之島形氧化物半導體膜704、及形成於島形氧化物半導體膜704上之一對導電膜705及導電膜706。此外，電晶體708可包括絕緣膜707作為其成分。圖21C中所描繪之電晶體708具有通道蝕刻結構，其中導電膜705與導電膜706之間之部分島形氧化物半導體膜704被蝕刻。儘管電晶體708係以單閘極電晶體說明，亦可視需要而製造包括複數通道形成區域之多閘極電晶體。多閘極電晶體包括彼此電連接之複數閘極電極702。本實施例可適當與另一實施例組合實施。

[實施例4]在本實施例中，將說明電晶體之結構範例。請注意，與以上實施例中相同部分、具有類似於以上實施例中功能之部分、與以上實施例中相同步驟、及類似於以上實施例中之步驟，可如以上實施例中說明，且本實施例中省略其重複說明。此外，省略相同部分之特定說明。圖22A中所描繪之電晶體2450包括基板2400上之閘極電極2401、閘極電極2401上之閘極絕緣膜2402、閘極絕緣膜2402上之氧化物半導體膜2403、及氧化物半導體膜2403上之源極電極2405a及汲極電極2405b。於氧化物半導體膜2403、源極電極2405a、及汲極電極2405b之上形成絕緣膜2407。保護絕緣膜2409可形成於絕緣膜2407之上。電晶體2450為底閘電晶體，亦為反向交錯電晶體。

圖22B中所描繪之電晶體2460包括基板2400上之閘極電極2401、閘極電極2401上之閘極絕緣膜2402、閘極絕緣膜2402上之氧化物半導體膜2403、氧化物半導體膜2403上之通道保護層2406、及通道保護層2406及氧化物半導體膜2403上之源極電極2405a及汲極電極2405b。保護絕緣膜2409可形成於源極電極2405a及汲極電極2405b之上。電晶體2460為稱為通道保護型(亦稱為通道停止型)電晶體之底閘電晶體，亦為反向交錯電晶體。通道保護層2406可使用類似於任何其他絕緣膜之材料及方法予以形成。圖22C中所描繪之電晶體2470包括基板2400上之基膜2436、基膜2436上之氧化物半導體膜2403、氧化物半導體膜2403及基膜2436上之源極電極2405a及汲極電極2405b、氧化物半導體膜2403上之閘極絕緣膜2402、源極電極2405a、及汲極電極2405b、及閘極絕緣膜2402上之閘極電極2401。保護絕緣膜2409可形成於閘極電極2401之上。電晶體2470為頂閘電晶體。圖22D中所描繪之電晶體2480包括基板2400上之第一閘極電極2411、第一閘極電極2411上之第一閘極絕緣膜2413、第一閘極絕緣膜2413上之氧化物半導體膜2403、及氧化物半導體膜2403及第一閘極絕緣膜2413上之源極電極2405a及汲極電極2405b。第二閘極絕緣膜2414係形成於氧化物半導體膜2403、源極電極2405a、及汲極電極2405b之上，及第二閘極電極2412係形成於第二閘極絕緣膜2414之上。保護絕緣膜2409可形成於第二閘極電極2412之上。

電晶體2480具有組合電晶體2450及電晶體2470之結構。第一閘極電極2411及第二閘極電極2412可彼此電連接，使得其充當一閘極電極。第一閘極電極2411或第二閘極電極2412可簡稱為閘極電極，且另一者可稱為反向閘極電極。藉由改變反向閘極電極之電位，可改變電晶體之臨限電壓。形成反向閘極電極以便與氧化物半導體膜2403中通道形成區域重疊。此外，反向閘極電極可電氣絕緣並處於浮動狀態，或可處於反向閘極電極被供應電位之狀態。在後者之狀況下，反向閘極電極可被供應予與閘極電極相同位準之電位，或可被供應予諸如接地電位之固定電位。控制施加於反向閘極電極之電位位準，使得可控制電晶體2480之臨限電壓。當氧化物半導體膜2403以反向閘極電極完全覆蓋時，可避免光從反向閘極電極側進入氧化物半導體膜2403。因此，可避免氧化物半導體膜2403之光降解，並可避免電晶體之特性惡化，諸如臨限電壓偏移。接觸氧化物半導體膜2403之絕緣膜(在本實施例中，對應於閘極絕緣膜2402、絕緣膜2407、通道保護層2406、基膜2436、第一閘極絕緣膜2413、及第二閘極絕緣膜2414)較佳地以包含群組13元素之絕緣材料及氧形成。許多氧化物半導體材料包含群組13元素，且包含群組13元素之絕緣材料與氧化物半導體運作良好。藉由將包含群組13元素之絕緣材料用於與氧化物半導體膜接觸之絕緣膜，與氧化物半導體膜之介面可保持有利狀態。

包含群組13元素之絕緣材料意即包含一或更多群組13元素之絕緣材料。有關包含群組13元素之絕緣材料，例如可提供氧化鎵、氧化鋁、氧化鋁鎵、及氧化鎵鋁。此處，氧化鋁鎵之原子百分比中鋁量大於鎵量，反之，氧化鎵鋁之原子百分比中鎵量大於鋁量。例如，若形成接觸包含鎵之氧化物半導體膜的絕緣膜，包含氧化鎵之材料可用於絕緣膜，使得氧化物半導體膜與絕緣膜之間之介面可保持有利特性。當氧化物半導體膜及包含氧化鎵之絕緣膜經配置而彼此接觸時，例如可減少氧化物半導體膜與絕緣膜之間之介面之氫的堆積。請注意，若與氧化物半導體膜之成分元素相同群組之元素用於絕緣膜，可獲得類似效果。例如，使用包含氧化鋁之材料形成絕緣膜是有效的。請注意，氧化鋁具有不易透水之屬性。因而，在避免水進入氧化物半導體膜方面，較佳的是使用包含氧化鋁之材料。接觸氧化物半導體膜2403之絕緣膜較佳地為藉由氧氣或氧摻雜中熱處理而包含比例高於化學計量成分之氧。氧摻雜意即大範圍添加氧。請注意，「大範圍」用詞係為闡明氧不僅添加薄膜表面，而是添加至薄膜內部。此外，「氧摻雜」包括「氧電漿摻雜」，其中成為電漿之氧大範圍添加。可使用離子注入法或離子摻雜法執行氧摻雜。例如，若以氧化鎵形成接觸氧化物半導體膜2403之絕緣膜，氧化鎵之成分可藉由以氧氣或氧摻雜熱處理而設定為Ga₂O_x(x=3+α，0<α<1)。

若以氧化鋁形成接觸氧化物半導體膜2403之絕緣膜，氧化鋁之成分可藉由以氧氣或氧摻雜熱處理而設定為Al₂O_x(x=3+α，0<α<1)。

若以氧化鎵鋁(或氧化鋁鎵)形成接觸氧化物半導體膜2403之絕緣膜，氧化鎵鋁(或氧化鋁鎵)之成分可藉由以氧氣或氧摻雜熱處理而設定為Ga_xAl_2-xO_3+α(0<x<2，0<α<1)。

藉由氧摻雜，可形成包括氧比例高於化學計量成分之區域的絕緣膜。當包括該等區域之絕緣膜接觸氧化物半導體膜時，過度存在於絕緣膜之氧供應至氧化物半導體膜，且在氧化物半導體膜或氧化物半導體膜與絕緣膜之間之介面的缺氧減少。因而，氧化物半導體膜可形成為i型或實質上i型氧化物半導體。

包括氧比例高於化學計量成分之區域的絕緣膜可應用於置於接觸氧化物半導體膜2403之絕緣膜之氧化物半導體膜上側或下側之絕緣膜；然而，較佳的是將該等絕緣膜應用於接觸氧化物半導體膜2403之二絕緣膜。上述效果可以下列結構增強，其中氧化物半導體膜2403係夾於各包括氧比例高於化學計量成分之區域的絕緣膜之間，其用作接觸氧化物半導體膜2403之絕緣膜，並置於氧化物半導體膜2403之上側及下側。

氧化物半導體膜2403之上側及下側之絕緣膜可包含相同成分元素或不同成分元素。例如，上側及下側之絕緣膜二者可使用成分為Ga₂O_x(x=3+α，0<α<1)之氧化鎵形成。另一方面，上側及下側之絕緣膜之一可使用成分為Ga₂O_x(x=3+α，0<α<1)之氧化鎵形成，及另一者可使用成分為Al₂O_x(x=3+α，0<α<1)之氧化鋁形成。

接觸氧化物半導體膜2403之絕緣膜可藉由堆疊包括氧比例高於化學計量成分之區域的絕緣膜而予形成。例如，氧化物半導體膜2403上側之絕緣膜可形成如下：形成成分為Ga₂O_x(x=3+α，0<α<1)之氧化鎵，並於其上形成成分為Ga_xAl_2-xO_3+α(0<x<2，0<α<1)之氧化鋁。請注意，氧化物半導體膜2403下側之絕緣膜可藉由堆疊各包括氧比例高於化學計量成分之區域的絕緣膜而予形成。此外，氧化物半導體膜2403上側及下側之絕緣膜二者可藉由堆疊各包括氧比例高於化學計量成分之區域的絕緣膜而予形成。

本實施例可適當與另一實施例組合實施。

[實施例5]

在本實施例中，將參照圖23A至23E2及圖24A至24C說明用於根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置的基板範例。

首先，將分離之層6116係形成於基板6200之上，且分離層6201配置於其間(詳圖23A)。

基板6200可為石英基板、藍寶石基板、陶瓷基板、玻璃基板、金屬基板等。請注意，該等基板夠厚而不明顯變形，使得精確形成諸如電晶體之元件。「不明顯變形」之程度意即基板之彈性模數為高於或等於通常用於組裝液晶顯示器之玻璃基板。

分離層6201可藉由濺鍍法、電漿CVD法、應用法、列印法等，使用選自鎢(W)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鋯(Zr)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)、及矽(Si)之任一元素、包含任一以上元素作為其主要成分之合金材料、及包含任一以上元素作為其主要成分之化合物材料，而形成具單層或層級膜。

若分離層6201具有單層結構，較佳地形成鎢層、鉬層、或包含鎢及鉬之混合物之層。另一方面，形成包含鎢之氧化物或氧氮化物之層、包含鉬之氧化物或氧氮化物之層、或包含鎢及鉬之混合物之氧化物或氧氮化物之層。請注意，例如鎢及鉬之混合物對應於鎢及鉬之合金。

若分離層6201具有層級結構，較佳的是分別形成金屬層及金屬氧化物層作為第一層及第二層。典型地，較佳的是形成鎢層、鉬層、或包含鎢及鉬之混合物之層作為第一層，以形成鎢、鉬、或鎢及鉬之混合物的氧化物、氮化物、氧氮化物、或氮氧化物作為第二層。有關作為第二層之金屬氧化物層的形成，可於為第一層之金屬層之上形成氧化物層(諸如可利用作為絕緣層之氧化矽層)，使得於金屬層之表面上形成金屬之氧化物。

將分離之層6116包括元件基板必需之組件諸如電晶體、層間絕緣膜、佈線、及像素電極，此外依據狀況而包括相對電極、阻光膜、校準膜等。該等組件通常可形成於分離層6201之上。該些組件之材料、製造方法、及結構類似於任一以上實施例中所說明者，且在本實施例中省略其重複說明。因而，可精確地使用已知材料及已知方法形成電晶體及電極。

其次，將分離之層6116使用黏合劑6203結合暫時支撐基板6202以予分離，接著將分離之層6116從將轉移之基板6200上之分離層6201分離(詳圖23 B)。以此方式，將分離之層6116被置於暫時支撐基板側。請注意，在本說明書中，將分離之層從基板轉移至暫時支撐基板之程序稱為轉移程序。

有關暫時支撐基板6202，可使用玻璃基板、石英基板、藍寶石基板、陶瓷基板、金屬基板等。另一方面，可使用可耐受下列程序之溫度的塑料基板。

有關此處使用之用於分離之黏合劑6203，使用可溶解於水或溶劑之黏合劑、可以UV光輻照而塑化之黏合劑等，使得暫時支撐基板6202及將分離之層6116可於需要時分離。

於將分離之層6116轉移至暫時支撐基板6202之程序中可適當使用任一各種方法。例如，當形成包括金屬氧化物膜之膜作為分離層6201，以便接觸將分離之層6116時，金屬氧化物膜藉由結晶而變脆，藉此將分離之層6116可從基板6200分離。當形成包含氫之非結晶矽膜作為基板6200與將分離之層6116之間之分離層6201時，藉由雷射光輻照或蝕刻而移除包含氫之非結晶矽膜，使得將分離之層6116可從基板6200分離。若包含氮、氧、氫等之膜(例如，包含氫之非結晶矽膜、包含氫之合金膜、包含氧之合金膜等)用作分離層6201，可以雷射光輻照分離層6201以釋出分離層6201中所包含之氮、氧、或氫作為氣體，使得可促進將分離之層6116與基板6200之間之分離。另一方面，可使液體滲透分離層6201與將分離之層6116之間之介面，致使將分離之層6116從基板6200分離。仍另一方面，當使用鎢形成分離層6201時，可執行分離同時使用氨水及過氧化氫溶液之混合溶液蝕刻分離層6201。

此外，藉由組合使用以上說明之複數種分離方法，可有助於轉移程序。即，在執行雷射光輻照部分分離層、以氣體、溶液等蝕刻部分分離層、或以快刀、解剖刀等機械移除部分分離層之後，可以物理力量(藉由機器等)執行分離，以便分離層及將分離之層可輕易地彼此分離。若形成分離層6201以具有金屬及金屬氧化物之層級結構，藉由使用以雷射光輻照形成之槽或藉由快刀、解剖刀等製成之刮痕作為觸發器，將分離之層可輕易地從分離層實體分離。

另一方面，執行分離同時傾注諸如水之液體。

有關將分離之層6116從基板6200分離之方法，可替代地採用一方法，藉由機械拋光或藉由使用溶液或鹵素氟化物氣體諸如NF₃、BrF₃、或ClF₃等蝕刻，而移除其上形成將分離之層6116之基板6200。在此狀況下，不需配置分離層6201。

其次，將分離之層6116的表面或藉由將分離之層6116從基板6200分離而暴露之分離層6201，使用包括與用於分離之黏合劑6203不同之黏合劑的第一黏著層6111而結合轉移基板6110(詳圖23C1)。

有關第一黏著層6111之材料，可使用任一各種固化黏合劑，例如諸如UV固化黏合劑之光固化黏合劑、反應固化黏合劑、熱固化黏合劑、及厭氧黏合劑。

有關轉移基板6110，可有利地使用具高韌性之任一各種基板，諸如有機樹脂膜及金屬基板。具高韌性之基板具有高耐衝擊，因而較不可能損害。若使用有機樹脂膜及薄金屬基板，其重量輕，該重量顯著低於使用一般玻璃基板之狀況。使用該等基板，可組裝不易損害之輕量液晶顯示裝置。

若為透射或半透射液晶顯示裝置，具有高韌性並透射可見光之基板可用作轉移基板6110。有關該等基板之材料，例如，可提供諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)及聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)之聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚丙烯腈樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、聚硫醚(PES)樹脂、聚醯胺樹脂、環烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、及聚氯乙烯樹脂。以該等有機樹脂製成之基板具有高韌性，因而具有高耐衝擊，而較不可能損害。此外，該等有機樹脂之膜，其重量輕，使得顯示裝置之重量顯著減少而不同於一般玻璃基板。在此狀況下，轉移基板6110較佳地進一步配置金屬板6206，其至少在與每一像素之光透射之區域重疊之部分具有開口。基於以上結構，可形成具有高韌性及高耐衝擊而較不可能損害之轉移基板6110，同時抑制尺寸改變。此外，當金屬板6206之厚度減少時，可形成較一般玻璃基板輕之轉移基板6110。使用該等基板，可組裝不易損害之輕量液晶顯示裝置(詳圖23D1)。

如圖24A中所示，在液晶顯示裝置其中第一佈線層6210與第二佈線層6211交叉，且藉由第一佈線層6210及第二佈線層6211圍繞之區域為透光區域6212之狀況下，形成金屬板6206，其中與第一佈線層6210及第二佈線層6211重疊之部分留下並配置開口使得形成格柵圖案，如圖24B中所示。如圖24C中所示，該等金屬板6206附著至將分離之層6116，其可抑制因使用以有機樹脂形成之基板或因基板延伸尺寸改變之校準準確度減少。請注意，在需要偏光板(未顯示)之狀況下，偏光板可配置於轉移基板6110與金屬板6206之間或金屬板6206外部。偏光板可預先附著至金屬板6206。請注意，在減少重量方面，薄基板較佳地用作金屬板6206，只要獲得穩定尺寸之效果即可。

之後，暫時支撐基板6202從將分離之層6116分離。由於用於分離之黏合劑6203包括當需要時可使暫時支撐基板6202及將分離之層6116彼此分離之材料，暫時支撐基板6202可藉由適於材料之方法而予分離。請注意，如同圖示中箭頭所示，光從背光發射(詳圖23E1)。

因而，包括諸如電晶體及像素電極(亦可視需要而配置相對電極、阻光膜、校準膜等)之組件的將分離之層6116可形成於轉移基板6110之上，藉此可形成具高耐衝擊之輕量元件基板。

<修改範例>

具有以上結構之液晶顯示裝置為本發明之實施例，且本發明亦包括具有與以上液晶顯示裝置不同結構之液晶顯示裝置。在以上轉移程序之後(圖23B)，在轉移基板6110附著之前，金屬板6206可附著至分離層6201之暴露表面或將分離之層6116(詳圖23C2)。在此狀況下，障壁層6207較佳地配置於金屬板6206與將分離之層6116之間，使得可避免來自金屬板6206之污染不利地影響將分離之層6116中電晶體之特性。若配置障壁層6207，在金屬板6206附著之前，障壁層6207可配置於分離層6201之暴露表面或將分離之層6116之上。障壁層6207可使用無機材料、有機材料等形成；典型地，可使用氮化矽等。障壁層之材料不侷限於以上，只要可避免電晶體之污染。障壁層係使用發光材料形成，或形成為薄足以透射光之厚度，使得障壁層可透射至少可見光。請注意，金屬板6206可使用包括與用於分離之黏合劑6203不同之黏合劑的第二黏著層(未顯示)予以結合。

之後，第一黏著層6111係形成於金屬板6206之表面之上，且轉移基板6110附著至第一黏著層6111(圖23D2)，及暫時支撐基板6202從將分離之層6116分離(圖23E2)，藉此可形成具高耐衝擊之輕量元件基板。請注意，如同圖示中箭頭所示，光從背光發射。

如以上說明而形成之具高耐衝擊的輕量元件基板使用密封劑而穩固附著至相對基板，且液晶層配置於基板之間，藉此可製造具高耐衝擊之輕量液晶顯示裝置。有關相對基板，可使用具有高韌性並透射可見光之基板(類似於可用作轉移基板6110之塑料基板)。此外，可視需要配置偏光板、阻光膜、相對電極、或校準膜。有關形成液晶層之方法，可如習知狀況下採用分配器法、注射法等。

若為如以上說明製造之具高耐衝擊的輕量液晶顯示裝置，諸如電晶體之精密元件可形成於具有極高尺寸穩定性之玻璃基板等之上，並可使用習知製造方法，使得可準確地形成該等精密元件。因此，具高耐衝擊的輕量液晶顯示裝置可以高精確及高品質顯示影像。

此外，如以上說明製造之液晶顯示裝置可為可彎曲的。

本實施例可適當與另一實施例組合實施。

[實施例6]

其次，將參照圖25A及25B說明本發明之一實施例之液晶顯示裝置。圖25A為面板之俯視圖，其中基板4001以密封劑4005附著至相對基板4006，及圖25B為沿圖25A中虛線A-A'之截面圖。

配置密封劑4005以便圍繞配置於基板4001上之像素部4002及掃描線驅動器電路4004。此外，相對基板4006係配置於像素部4002及掃描線驅動器電路4004之上。因而，像素部4002及掃描線驅動器電路4004藉由基板4001、密封劑4005、及相對基板4006而與液晶4007密封在一起。

配置信號線驅動器電路4003之基板4021係安裝於基板4001上與藉由密封劑4005圍繞之區域不同的區域中。在圖25B中，描繪信號線驅動器電路4003中所包括之電晶體4009。

配置於基板4001上之像素部4002及掃描線驅動器電路4004中包括複數電晶體。在圖25B中，描繪像素部4002中所包括之電晶體4010及4022。每一電晶體4010及電晶體4022包括通道形成區域中之氧化物半導體。配置用於相對基板4006之阻隔膜4040與電晶體4010及4022重疊。藉由阻隔至電晶體4010及4022之光，避免因光之每一電晶體中氧化物半導體之惡化；因而，可避免電晶體4010及4022之特性惡化，諸如臨限電壓偏移。

液晶元件4011中所包括之像素電極4030包括反射電極4032及透明電極4033，並電連接至電晶體4010。液晶元件4011之相對電極4031配置用於相對基板4006。像素電極4030、相對電極4031、及液晶4007彼此重疊之部分對應於液晶元件4011。

配置間隔器4035以控制像素電極4030與相對電極4031之間之距離(格隙)。圖25B顯示藉由定形絕緣膜而形成間隔器4035之狀況；另一方面，可使用球形間隔器。

各種信號及電位經由佈線4014及4015而從連接端子4016供應至信號線驅動器電路4003、掃描線驅動器電路4004、及像素部4002。連接端子4016經由各向異性導電膜4019而電連接至軟性印刷電路(FPC)4018之端子。

請注意，任一基板4001、相對基板4006、及基板4021，可使用玻璃、陶瓷、或塑料予以形成。塑料以其種類包括玻璃纖維增強塑料(FRP)板、聚氟乙烯(PVF)膜、聚酯膜、丙烯酸樹脂膜等。亦可使用具有鋁箔插於PVF膜之間之結構的薄片。

請注意，使用諸如玻璃板、塑料、聚酯膜、或丙烯酸膜之發光材料形成沿經由液晶元件4011提取光之方向置放之基板。

圖26為描繪本發明之一實施例之液晶顯示裝置之結構的透視圖範例。圖26中所描繪之液晶顯示裝置包括面板1601，其包括像素部、第一擴散板1602、稜鏡片1603、第二擴散板1604、光導板1605、背光面板1607、電路板1608、及配置信號線驅動器電路之基板1611。

面板1601、第一擴散板1602、稜鏡片1603、第二擴散板1604、光導板1605、及背光面板1607係相繼堆疊。背光面板1607具有包括複數光源之背光1612。擴散進入光導板1605之來自背光1612之光經由第一擴散板1602、稜鏡片1603、及第二擴散板1604而傳遞至面板1601。

儘管本實施例中使用第一擴散板1602及第二擴散板1604，擴散板之數量不侷限於二；擴散板之數量可為一，或可為三或更多。擴散板係配置於光導板1605與面板1601之間。擴散板可僅配置於較稜鏡片1603更接近面板1601之側，或可配置於較稜鏡片1603更接近光導板1605之側。

此外，圖26中所描繪之稜鏡片1603的截面形狀不侷限於鋸齒形；截面可具有任何形狀，基此來自光導板1605之光可聚集於面板1601側。

電路板1608配置產生輸入面板1601之各種信號之電路、處理信號之電路等。在圖26中，電路板1608經由膜上晶片(COF)帶1609而連接至面板1601。此外，配置信號線驅動器電路之基板1611藉由COF法而連接至COF帶1609。

圖26描繪一範例，其中電路板1608配置控制背光1612之驅動的控制電路，且控制電路經由軟性印刷電路(FPC)1610而連接至背光面板1607。控制電路可形成於面板1601之上。在此狀況下，面板1601可經由FPC等而連接至背光面板1607。

本實施例可適當與另一實施例組合實施。

[實施例7]

在本實施例中，將參照圖27A及27B、圖28A及28B、及圖29說明根據本發明之一實施例的液晶顯示裝置之像素結構範例。圖27A為用於液晶顯示裝置之像素部的平面圖，並描繪其一像素。圖27B為沿圖27A之線Y1-Y2及Z1-Z2之截面圖。

在圖27A中，複數源極佈線(包括源極或汲極電極505a)係並聯配置(並沿圖式中垂直方向延伸)以彼此相離。複數閘極佈線(包括閘極電極501)係以大體上垂直於源極佈線之方向(圖式中水平方向)延伸，並配置彼此相離。電容器佈線508相鄰於各個閘極佈線，並沿實質上平行於閘極佈線之方向延伸，即實質上垂直於源極佈線之方向(圖式中水平方向)。

圖27A及27B中液晶顯示裝置為半透射液晶顯示裝置，其中像素區域包括反射區域598及透射區域599。在反射區域598中，反射電極547係堆疊於透明電極546之上作為像素電極，且在透射區域599中，僅配置透明電極546作為像素電極。請注意，圖27A及27B中描繪一範例，其中透明電極546及反射電極547係依序堆疊於層際膜513之上；然而，可採用一結構其中反射電極547及透明電極546係依序堆疊於層際膜513之上。絕緣膜507及509及層際膜513係配置於電晶體550之上。透明電極546及反射電極547經由絕緣膜507及509及層際膜513中所配置之開口(接觸孔)而電連接至電晶體550。

如圖27B中所描繪，共同電極(亦稱為相對電極)548係配置用於第二基板542，並面對第一基板541上之透明電極546及反射電極547，且液晶層544配置於其間。請注意，在圖27A及27B之液晶顯示裝置中，校準膜560a係配置於透明電極546與液晶層544之間，及反射電極547與液晶層544之間，且校準膜560b配置於共同電極548與液晶層544之間。校準膜560a及560b為具有控制液晶之校準之功能的絕緣層，因此，不需依據液晶之材料而予配置。

電晶體550為底閘反向交錯電晶體之範例，並包括閘極電極501、閘極絕緣膜502、氧化物半導體膜503、源極或汲極電極505a、及源極或汲極電極505b。此外，以與閘極電極501相同步驟形成之電容器佈線508、閘極絕緣膜502、及以與源極及汲極電極505a及505b相同步驟形成之導電層549經堆疊以形成電容器。請注意，較佳地使用鋁(Al)、銀(Ag)等之反射導電膜形成之反射電極547，以便覆蓋電容器佈線508。

此外，藉由形成反射電極547以覆蓋電晶體550，避免來自第二基板542側之入射光達到氧化物半導體膜503，此避免因光之氧化物半導體的惡化，及電晶體550之特性惡化，諸如臨限電壓偏移。請注意，由於電晶體550為底閘電晶體，當具有阻光屬性之導電材料用作閘極電極501時，可阻隔來自第一基板541側之入射光。

本實施例中半透射液晶顯示裝置可藉由控制電晶體550之開啟及關閉，而執行透射區域599中移動影像之彩色顯示，及反射區域598中靜止影像之單色(黑及白)顯示。

在透射區域599中，可藉由來自配置於第一基板541側之背光的入射光而執行顯示。另一方面，在反射區域598中，可藉由反射電極547反射從第二基板542入射之外部光而執行顯示。

不同於圖27A及27B，圖28A及28B描繪液晶顯示裝置之範例，其中電晶體550未被反射電極547覆蓋。在圖28A及28B之液晶顯示裝置中，形成阻光膜555以覆蓋電晶體550中所包括之氧化物半導體膜503。甚至當電晶體550未被反射電極547覆蓋時，阻光膜555可避免因來自第二基板542側之入射光的氧化物半導體之惡化。

阻光膜555可使用具有阻光屬性之材料予以形成，並可使用與閘極電極、源極或汲極電極、反射電極等相同材料及方法予以形成。阻光膜555可使用阻光、導電材料形成以充當反向閘極電極。

其次，圖29中描繪液晶顯示裝置中具有不平坦形狀之反射電極547的範例。圖29描繪一範例，其中反射區域598中層際膜513之表面經形成以具有不平坦形狀，使得反射電極547具有不平坦形狀。可藉由執行選擇性蝕刻而形成層際膜513之表面的不平坦形狀。例如，藉由於光敏有機樹脂上執行光刻步驟，而具有不平坦形狀之層際膜513。

當反射電極547之表面具有不平坦形狀時，如圖29中所描繪，不規則地反射來自外部之入射光，使得可執行更有利之顯示。因此，改進顯示之可視性。

本實施例可適當與另一實施例組合實施。

[實施例8]

在本實施例中，將說明使用另一實施例中所說明之製造方法製造之電晶體951，製造具有反向閘極電極之電晶體952，及經由以光輻照電晶體之負偏壓應力試驗的臨限電壓(V_th)之改變量評估結果。

首先參照圖30A說明電晶體951之層級膜結構及製造方法。在基板900之上，藉由CVD法形成氮化矽膜(厚度：200 nm)及氧氮化矽膜(厚度：400 nm)之層級膜作為基膜936。其次，在基膜936之上，藉由濺鍍法而形成氮化鉭膜(厚度：30 nm)及鎢膜(厚度：100 nm)之層級膜，並經選擇性蝕刻而形成閘極電極901。

其次，於閘極電極901之上，藉由高密度電漿增強CVD法形成氧氮化矽膜(厚度：30 nm)，作為閘極絕緣膜902。

其次，於閘極絕緣膜902之上，藉由濺鍍法使用In-Ga-Zn-O基氧化物半導體靶材而形成氧化物半導體膜(厚度：30 nm)。接著，選擇性蝕刻氧化物半導體膜以形成島形氧化物半導體膜903。

其次，於氮氣中以450℃執行第一熱處理達60分鐘。

其次，於氧化物半導體膜903之上，藉由濺鍍法而形成鈦膜(厚度：100 nm)、鋁膜(厚度：200 nm)、及鈦膜(厚度：100 nm)之層級膜，並經選擇性蝕刻而形成源極電極905a及汲極電極905b。

其次，於氮氣中以300℃執行第二熱處理達60分鐘。

其次，於源極電極905a及汲極電極905b之上，藉由濺鍍法而形成氧化矽膜作為絕緣膜907，以便接觸部分氧化物半導體膜903，並於絕緣膜907之上，形成聚醯亞胺樹脂膜(厚度：1.5μm)作為絕緣膜908。

其次，於氮氣中以250℃執行第三熱處理達60分鐘。

其次，於絕緣膜908之上，形成聚醯亞胺樹脂膜(厚度：2.0 μm)作為絕緣膜909。

其次，於氮氣中以250℃執行第四熱處理達60分鐘。

可以類似於電晶體951之方式製造圖30B中所描繪之電晶體952。電晶體952與電晶體951不同，其中反向閘極電極912係配置於絕緣膜908與909之間。反向閘極電極912形成如下：藉由濺鍍法於絕緣膜908之上形成鈦膜(厚度：100 nm)、鋁膜(厚度：200 nm)、及鈦膜(厚度：100 nm)之層級膜，並選擇性蝕刻。反向閘極電極912電連接至源極電極905a。

在每一電晶體951及952中，通道長度為3 μm及通道寬度為20 μm。

其次說明於電晶體951及952上執行以光輻照之負偏壓應力試驗。

以光輻照之負偏壓應力試驗為一種加速試驗，可於短時間內以光輻照評估電晶體之特性改變。尤其，經由以光輻照之負偏壓應力試驗，電晶體之臨限電壓V_th的改變量為重要可靠性基準。經由以光輻照之負偏壓應力試驗的電晶體之臨限電壓V_th的改變量愈小，電晶體之可靠性愈高。經由以光輻照之負偏壓應力試驗的改變量較佳地為小於或等於1 V，更佳地為小於或等於0.5 V。

具體地，根據以光輻照之負偏壓應力試驗，配置電晶體之基板的溫度(基板溫度)保持為固定溫度，電晶體之源極電極及汲極電極設定為相同電位，以光輻照電晶體時施加於電晶體之閘極電極的電位低於源極電極及汲極電極之電位。

以光輻照之負偏壓應力試驗的應力強度可根據光輻照狀況、基板溫度、施加於閘極絕緣膜之電場強度、及施加電場之時間決定。施加於閘極絕緣膜之電場強度係根據藉由閘極電極與源極及汲極電極之間之電位差除以閘極絕緣膜之厚度所獲得之值決定。例如，若施加於具100 nm厚度之閘極絕緣膜之電場強度為2 MV/cm，電位差可設定為20 V。

於光輻照下以高於源極電極及汲極電極之電位施加於閘極電極之試驗稱為以光輻照之正偏壓溫度應力試驗。經由以光輻照之負偏壓應力試驗較經由以光輻照之正偏壓溫度應力試驗，電晶體之特性更可能改變，因此，在本實施例中採用以光輻照之負偏壓應力試驗。

本實施例中以光輻照之負偏壓應力試驗係以下列狀況執行：基板溫度為室溫(25℃)，施加於閘極絕緣膜902之電場強度為2 MV/cm，及光輻照及施加電場之週期為1小時。光輻照之狀況如下：使用Asahi Spectra Co.,Ltd製造之「MAX-302」氙光源，峰波長為400 nm(半寬度：10 nm)，及輻照度為326 μW/cm²。

在以光輻照之負偏壓應力試驗之前，測量每一電晶體之最初特性。本實施例中係測量V_g-I_d特性，即在下列狀況下於源極電極與汲極電極之間流動之電流(該電流以下稱為汲極電流或I_d)的特性改變：基板溫度為室溫(25℃)，源極電極與汲極電極之間之電壓(該電壓以下稱為汲極電壓或V_d)為3 V，及源極電極與閘極電極之間之電壓(該電壓以下稱為閘極電壓或V_g)係從-5V改變為+5V。

其次，開始絕緣膜909側之光輻照，電晶體之每一源極及汲極電極之電位設定為0 V，且負電壓施加於閘極電極901，使得施加於電晶體之閘極絕緣膜902的電場強度變成2 MV/cm。在本實施例中，由於電晶體之閘極絕緣膜902的厚度為30 nm，-6 V施加於閘極電極901並保持達1小時。本實施例中電壓施加之時間為1小時；然而，時間可根據目的而適當決定。

其次，電壓施加終止，但同時保持光輻照，在與最初特性之測量相同的狀況下測量V_g-I_d特性，使得獲得以光輻照之負偏壓應力試驗之後的V_g-I_d特性。

以下使用圖31定義本實施例中臨限電壓V_th。在圖31中，水平軸代表線性標度之閘極電壓，及垂直軸代表線性標度之汲極電流的平方根(以下亦稱為I_d)。曲線921標示在V_g-I_d特性中I_d之值的平方根(該曲線以下亦稱為I_d曲線)。

首先，從V_g-I_d曲線獲得I_d曲線(曲線921)。接著，獲得至I_d曲線上I_d曲線之微分值最大之點的正切924。接著，正切924延伸，且正切924上0 A之汲極電流I_d的閘極電壓V_g，即水平軸截距之值，即正切924之閘極電壓軸截距925定義為V_th。

圖32A至32C顯示在以光輻照之負偏壓應力試驗之前及之後電晶體951及952之V_g-I_d特性。在每一圖32A及32B中，水平軸代表閘極電壓(V_g)，及垂直軸代表相對於對數標度上閘極電壓之汲極電流(I_d)。

圖32A顯示在以光輻照之負偏壓應力試驗之前及之後電晶體951之V_g-I_d特性。最初特性931為歷經以光輻照之負偏壓應力試驗之前電晶體951之V_g-I_d特性，測試後特性932為歷經以光輻照之負偏壓應力試驗之後電晶體951之V_g-I_d特性。最初特性931之臨限電壓V_th為1.01 V，及測試後特性932之臨限電壓V_th為0.44 V。

圖32B顯示在以光輻照之負偏壓應力試驗之前及之後電晶體952之V_g-I_d特性。圖32C為圖32B中部分945之放大圖。最初特性941為歷經以光輻照之負偏壓應力試驗之前電晶體952之V_g-I_d特性，測試後特性942為歷經以光輻照之負偏壓應力試驗之後電晶體952之V_g-I_d特性。最初特性941之臨限電壓V_th為1.16 V，測試後特性942之臨限電壓V_th為1.10 V。由於電晶體952之反向閘極電極912電連接至源極電極905a，反向閘極電極912之電位等於源極電極905a。

在圖32A中，測試後特性932之臨限電壓V_th從最初特性931之臨限電壓V_th沿負方向改變0.57 V；在圖32B中，測試後特性942之臨限電壓V_th從最初特性941之臨限電壓V_th沿負方向改變0.06 V。不論電晶體951及電晶體952之改變量均小於或等於1 V，由此可確認二電晶體均具有高可靠性。此外，由於配置反向閘極電極912之電晶體952之臨限電壓V_th之改變量小於或等於0.1 V，可確認電晶體952具有較電晶體951更高之可靠性。

[範例1]

基於本發明之一實施例之液晶顯示裝置，可提供可顯示高品質影像之電子設備。基於本發明之一實施例之液晶顯示裝置，可提供具低電力消耗之電子設備。尤其，無法輕易不斷供應電力之行動電子設備，包括本發明之一實施例之液晶顯示裝置作為組件，提供持續使用時間增加之優點。

本發明之一實施例之液晶顯示裝置可用於顯示裝置、膝上型個人電腦、或配置記錄媒體之影像再生裝置(典型地，再生記錄媒體內容之裝置諸如數位多功能碟片(DVD)，並具有顯示器以顯示再生之影像)。除了以上範例，有關可包括本發明之一實施例之液晶顯示裝置的電子設備，可提供下列：行動電話、可攜式遊戲機、可攜式資訊終端機、電子書閱讀器、諸如攝影機或數位照相機之攝像機、護目鏡型顯示器(頭戴型顯示器)、導航系統、音頻再生裝置(例如，汽車音響及數位音頻播放器)、影印機、傳真機、印表機、多功能印表機、自動櫃員機(ATM)、販賣機等。該等電子設備之特定範例顯示於圖33A至33F。

圖33A描繪電子書閱讀器，其包括外殼7001、顯示部7002等。本發明之一實施例之液晶顯示裝置可用於顯示部7002。基於應用於顯示部7002之本發明之一實施例之液晶顯示裝置，可提供可顯示高品質影像之電子書閱讀器，或具低電力消耗之電子書閱讀器。再者，使用軟性基板及可彎曲之觸控面板形成面板時，藉此液晶顯示裝置可具有彈性，其使得可提供彈性、輕量、及易於使用之電子書閱讀器。

圖33B描繪顯示裝置，其包括外殼7011、顯示部7012、支架7013等。本發明之一實施例之液晶顯示裝置可用於顯示部7012。基於應用於顯示部7012之本發明之一實施例之液晶顯示裝置，可提供可顯示高品質影像之顯示裝置，或具低電力消耗之顯示裝置。顯示裝置以其種類包括用於個人電腦、TV廣播接收、廣告等任何資訊顯示裝置。

圖33C描繪自動櫃員機，其包括外殼7021、顯示部7022、投幣口7023、紙幣插槽7024、卡片插槽7025、存摺插槽7026等。本發明之一實施例之液晶顯示裝置可用於顯示部7022。基於應用於顯示部7022之本發明之一實施例之液晶顯示裝置，可提供可顯示高品質影像之自動櫃員機，或具低電力消耗之自動櫃員機。

圖33D描繪可攜式遊戲機，其包括外殼7031、外殼7032、顯示部7033、顯示部7034、麥克風7035、揚聲器7036、操作鍵7037、觸控筆7038等。根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置可用於顯示部7033或顯示部7034。基於應用於顯示部7033或顯示部7034之本發明之一實施例之液晶顯示裝置，可提供可顯示高品質影像之可攜式遊戲機，或具低電力消耗之可攜式遊戲機。儘管圖33D中所描繪之可攜式遊戲機具有二顯示部7033及7034，可攜式遊戲機中所包括之顯示部數量不限於此。

圖33E描繪行動電話，其包括外殼7041、顯示部7042、音頻輸入部7043、音頻輸出部7044、操作鍵7045、光接收部7046等。於光接收部7046所接收之光被轉換為電信號，藉此可載入外部影像。本發明之一實施例之液晶顯示裝置可用於顯示部7042。基於應用於顯示部7042之本發明之一實施例之液晶顯示裝置，可提供可顯示高品質影像之行動電話，或具低電力消耗之行動電話。

圖33F為可攜式資訊終端機，其包括外殼7051、顯示部7052、操作鍵7053等。在圖33F中所描繪之可攜式資訊終端機中，數據機可併入外殼7051中。本發明之一實施例之液晶顯示裝置可用於顯示部7052。基於應用於顯示部7052之本發明之一實施例之液晶顯示裝置，可提供可顯示高品質影像之可攜式資訊終端機，或具低電力消耗之可攜式資訊終端機。

本範例可適當與任一上述實施例組合實施。

本申請案係依據2010年7月2日向日本專利處提出申請之序號2010-152429日本專利申請案，其整個內容係以提及方式併入本文。

10、60、412、4002．．．像素部

11、61、414．．．掃描線驅動器電路

12、62、413、4003．．．信號線驅動器電路

15、615．．．像素

16、31至39、50至53、65a1至65an、65b1至65bn、65c1至65cn、121、550、616、708、951、952、2450、2460、2470、2480、4009、4010、4022．．．電晶體

18．．．液晶元件

20．．．脈衝輸出電路

21至24、26．．．輸入端子

25、27．．．輸出端子

101至103、601至603．．．區域

120、611至613、620．．．移位暫存器

123、623．．．切換元件群組

301．．．全彩影像顯示時期

302．．．單色移動影像顯示時期

303．．．單色靜止影像顯示時期

400．．．液晶顯示裝置

401．．．影像記憶體

402．．．影像資料選擇電路

403．．．選擇器

404．．．中央處理單元

405．．．控制器

406、1601．．．面板

407、1612．．．背光

408．．．背光控制電路

410．．．全彩影像資料

411．．．單色影像資料

420．．．輸入裝置

421．．．測光電路

501、702、901、2401．．．閘極電極

502、703、902、2402．．．閘極絕緣膜

503、2403．．．氧化物半導體膜

505a、505b．．．源極或汲極電極

507、509、701、707、907、908、2407．．．絕緣膜

508．．．電容器佈線

513．．．層際膜

527．．．作用層

541．．．第一基板

542．．．第二基板

544．．．液晶層

546、4033．．．透明電極

547、4032．．．反射電極

548．．．共同電極

549．．．導電層

555．．．阻光膜

560a、560b．．．校準膜

598．．．反射區域

599．．．透射區域

617．．．電容器

618、4011．．．液晶元件

704、903．．．島形氧化物半導體膜

705、706．．．導電膜

905a、2405a．．．源極電極

905b、2405b．．．汲極電極

912．．．反向閘極電極

921．．．曲線

924．．．正切

925．．．閘極電壓軸截距

931、941．．．最初特性

932、942．．．測試後特性

936、2436．．．基膜

945．．．部分

1602．．．第一擴散板

1603．．．稜鏡片

1604．．．第二擴散板

1605．．．光導板

1607．．．背光面板

1608．．．電路板

2406．．．通道保護層

2409．．．保護絕緣膜

2411．．．第一閘極電極

2412．．．第二閘極電極

2413．．．第一閘極絕緣膜

2414．．．第二閘極絕緣膜

4003．．．信號線驅動器電路

4004．．．掃描線驅動器電路

4005．．．密封劑

4006．．．相對基板

4007．．．液晶

4014、4015．．．佈線

4016．．．連接端子

4018．．．軟性印刷電路

4019．．．各向異性導電膜

4030．．．像素電極

4031．．．相對電極

4035．．．間隔器

4040．．．阻隔膜

6110．．．轉移基板

6111．．．第一黏著層

6116．．．將分離之層

6201．．．分離層

6202．．．暫時支撐基板

6203．．．黏合劑

6206．．．金屬板

6207．．．障壁層

6210．．．第一佈線層

6211．．．第二佈線層

6212．．．透光區域

7001、7011、7021、7031、7032、7041、7051．．．外殼

7002、7012、7022、7033、7034、7042、7052．．．顯示部

7013．．．支架

7023．．．投幣口

7024．．．紙幣插槽

7025．．．卡片插槽

7026．．．存摺插槽

7035．．．麥克風

7036．．．揚聲器

7037、7045、7053．．．操作鍵

7038．．．觸控筆

7043．．．音頻輸入部

7044．．．音頻輸出部

7046．．．光接收部

GL．．．掃描線

SL、SLa、SLb、SLc．．．信號線

在附圖中：

圖1描繪液晶顯示裝置之結構方塊圖；

圖2A及2B分別描繪面板及像素組態；

圖3示意描繪液晶顯示裝置及背光之作業；

圖4A至4C示意描繪供應至每一區域之光的色調之範例；

圖5A至5C示意描繪關閉供應至區域之光之範例；

圖6描繪掃描線驅動器電路之組態；

圖7示意描繪第x脈衝輸出電路20_x；

圖8A至8C描繪脈衝輸出電路之組態及其時序圖；

圖9描繪掃描線驅動器電路之時序圖；

圖10描繪掃描線驅動器電路之時序圖；

圖11描繪信號線驅動器電路之組態；

圖12A及12B顯示供應至信號線之影像信號(資料)的時序範例；

圖13顯示選擇信號之掃描時序，及背光之照明時序；

圖14顯示選擇信號之掃描時序，及背光之關閉時序；

圖15A描繪面板之組態，及圖15B至15D描繪像素之組態；

圖16描繪掃描線驅動器電路之組態；

圖17描繪掃描線驅動器電路之時序圖；

圖18描繪信號線驅動器電路之組態；

圖19A及19B描繪脈衝輸出電路之組態；

圖20A及20B描繪脈衝輸出電路之組態；

圖21A至21C描繪電晶體之製造方法截面圖；

圖22A至22D描繪電晶體之截面圖；

圖23A至23E2描繪液晶顯示裝置之製造方法截面圖；

圖24A至24C描繪液晶顯示裝置之俯視圖範例；

圖25A及25B分別描繪液晶顯示裝置之俯視圖及截面圖；

圖26描繪液晶顯示裝置之結構透視圖；

圖27A及27B分別描繪像素之組態的俯視圖及截面圖；

圖28A及28B分別描繪像素之組態的俯視圖及截面圖；

圖29描繪像素之結構截面圖；

圖30A及30B描繪電晶體之結構；

圖31定義V_th；

圖32A至32C顯示以光輻照負偏壓應力試驗之結果；及

圖33A至33F描繪電子設備。

400．．．液晶顯示裝置

401．．．影像記憶體

402．．．影像資料選擇電路

403．．．選擇器

404．．．中央處理單元

405．．．控制器

406．．．面板

407．．．背光

408．．．背光控制電路

410．．．全彩影像資料

411．．．單色影像資料

412．．．像素部

413．．．信號線驅動器電路

414．．．掃描線驅動器電路

420．．．輸入裝置

421．．．測光電路

Claims (9)

1. 一種液晶顯示裝置，包含背光及像素部，其中，該背光包括第一光源經組配以發射第一色調、第二光源經組配以發射第二色調、及第三光源經組配以發射第三色調，其中，該像素部包含包括第一至第n掃描線之第一區域，及包括第(n+1)至第2n掃描線之第二區域，其中，該第一區域及該第二區域之每一者包含複數像素，各包括透明像素電極及反射像素電極，其中，在表示彩色影像之第一狀況下，藉由該第一至第n掃描線控制之第一像素經組配而使用以第一循環順序相繼供應之該第一色調、該第二色調、及該第三色調之至少之一來表示第一影像，及藉由該第(n+1)至第2n掃描線控制之第二像素經組配而使用以第二循環順序相繼供應之該第一色調、該第二色調、及該第三色調之至少之一來表示第二影像，其中，在表示單色影像之第二狀況下，該第一像素及該第二像素經組配以藉由該反射像素電極反射之外部光來表示該單色影像，其中，該第一循環順序與該第二循環順序不同，其中，在該第二狀況下，該第一光源、該第二光源、及該第三光源均未發射光，其中，框週期中寫入該像素部之第一影像信號次數低於該框週期中寫入該像素部之第二影像信號次數， 其中，輸入該第一影像信號以表示該單色影像，以及其中，輸入該第二影像信號以表示該彩色影像。
2. 一種液晶顯示裝置，包含背光、像素部、及經組配以測量週邊亮度之測光電路，其中，該背光包括第一光源經組配以發射第一色調、第二光源經組配以發射第二色調、及第三光源經組配以發射第三色調，其中，該像素部包含包括第一至第n掃描線之第一區域，及包括第(n+1)至第2n掃描線之第二區域，其中，該第一區域及該第二區域之每一者包含複數像素，各包括透明像素電極及反射像素電極，其中，在表示彩色影像之第一狀況下，藉由該第一至第n掃描線控制之第一像素經組配而使用以第一循環順序相繼供應之該第一色調、該第二色調、及該第三色調之至少之一來表示第一影像，及藉由該第(n+1)至第2n掃描線控制之第二像素經組配而使用以第二循環順序相繼供應之該第一色調、該第二色調、及該第三色調之至少之一來表示第二影像，其中，在表示單色影像之第二狀況下，該第一像素及該第二像素經組配以藉由該反射像素電極反射之外部光來表示該單色影像，其中，該第一循環順序與該第二循環順序不同，以及其中，在該第二狀況下，該第一光源、該第二光源、及該第三光源經組配以根據該測光電路之該測量結果而發 射光。
3. 一種液晶顯示裝置，包含背光及像素部，其中，該背光包括第一光源經組配以發射第一色調、第二光源經組配以發射第二色調、及第三光源經組配以發射第三色調，其中，該像素部包含包括第一至第n掃描線之第一區域，及包括第(2n+1)至第3n掃描線之第二區域，其中，該第一區域及該第二區域之每一者包含複數像素，各包括透明像素電極及反射像素電極，其中，在表示彩色影像之第一狀況下，藉由該第一至第n掃描線控制之第一像素經組配而使用以第一循環順序相繼供應之該第一色調、該第二色調、及該第三色調之至少之一來表示第一影像，及藉由該第(2n+1)至第3n掃描線控制之第二像素經組配而使用以第二循環順序相繼供應之該第一色調、該第二色調、及該第三色調之至少之一來表示第二影像，其中，在表示單色影像之第二狀況下，該第一像素及該第二像素經組配以藉由該反射像素電極反射之外部光來表示該單色影像，其中，該第一循環順序與該第二循環順序不同，其中，在該第二狀況下，該第一光源、該第二光源、及該第三光源均未發射光，其中，框週期中寫入該像素部之第一影像信號次數低於該框週期中寫入該像素部之第二影像信號次數， 其中，輸入該第一影像信號以表示該單色影像，以及其中，輸入該第二影像信號以表示該彩色影像。
4. 一種液晶顯示裝置，包含背光、像素部、及經組配以測量週邊亮度之測光電路，其中，該背光包括第一光源經組配以發射第一色調、第二光源經組配以發射第二色調、及第三光源經組配以發射第三色調，其中，該像素部包含包括第一至第n掃描線之第一區域，及包括第(2n+1)至第3n掃描線之第二區域，其中，該第一區域及該第二區域之每一者包含複數像素，各包括透明像素電極及反射像素電極，其中，在表示彩色影像之第一狀況下，藉由該第一至第n掃描線控制之第一像素經組配而使用以第一循環順序相繼供應之該第一色調、該第二色調、及該第三色調之至少之一來表示第一影像，及藉由該第(2n+1)至第3n掃描線控制之第二像素經組配而使用以第二循環順序相繼供應之該第一色調、該第二色調、及該第三色調之至少之一來表示第二影像，其中，在表示單色影像之第二狀況下，該第一像素及該第二像素經組配以藉由該反射像素電極反射之外部光來表示該單色影像，其中，該第一循環順序與該第二循環順序不同，以及其中，在該第二狀況下，該第一光源、該第二光源、及該第三光源經組配以根據該測光電路之該測量結果而發 射光。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之液晶顯示裝置，其中，該複數像素之每一者進一步包含包括氧化物半導體膜中的通道形成區域之電晶體。
6. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示裝置，其中，該氧化物半導體膜為In-Ga-Zn-O基氧化物半導體膜。
7. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示裝置，其中，該氧化物半導體膜之氫濃度為小於或等於5×10¹⁹/cm³。
8. 如申請專利範圍第2或4項之液晶顯示裝置，其中，框週期中寫入該像素部之第一影像信號次數低於該框週期中寫入該像素部之第二影像信號次數，其中，輸入該第一影像信號以表示該單色影像，以及其中，輸入該第二影像信號以表示該彩色影像。
9. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示裝置，其中該電晶體的關閉狀態電流密度小於或等於100yA/μm。