專利名稱：用于驅動液晶顯示設備的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于驅動液晶顯示設備的方法。
背景技術：
從諸如電視接收機之類的大顯示設備到諸如移動電話之類的小顯示設備的范圍內的液晶顯示設備已經普及。從現在起，將需要開發(fā)具有更高附加值的產品。近年來，鑒于對全球環(huán)境擔憂的增加和對移動裝置便利性的改進，具有低功耗的液晶顯示設備的開發(fā)已引起關注。專利文獻I公開了其中所有數據信號線與數據信號驅動器電隔離(這導致高阻抗狀態(tài))以在未選擇所有柵極線和所有信號線的空閑周期中維持數據信號線的恒定電位的液晶顯示設備的結構。該結構允許降低液晶顯示設備的功耗。非專利文獻I公開了其中刷新速率在活動圖像顯示的情況和靜止圖像顯示的情況之間不同以降低液晶顯示設備功耗的液晶顯示設備的結構。非專利文獻I還公開了其中在空閑周期中還將具有相同相位的AC信號供應到信號線和公共電極、從而可防止共漏電壓的波動，以便于防止察覺到因共漏電壓的波動而引起的閃爍的結構，其中閃爍是在靜止圖像顯示的情況下由空閑周期和掃描周期之間的信號切換引起的。[參考文獻][專利文獻I]日本公開專利申請No.2001-312253[非專利文獻I]Kazuhiko Tsuda 等，IDW’ O2，第 2%_298 頁

發(fā)明內容
當在如專利文獻I和非專利文獻I的結構中的液晶顯示設備中進行復雜驅動時，向柵極線和信號線供應信號的驅動電路的結構和操作是復雜的，并且由此無法充分地降低液晶顯不設備的功耗。在如非專利文獻I的結構中刷新速率在活動圖像顯示的情況和靜止圖像顯示的情況之間不同的情況下，在靜止圖像顯示的情況下刷新速率需要顯著地減小以進一步降低液晶顯示設備的功耗。然而，當在靜止圖像顯示的情況下刷新速率顯著地減小時，由于以下問題，在保持圖像信號的周期中顯示的圖像劣化保持在像素電極中的電荷從像素晶體管泄漏；和/或像素電極與公共電極之間的圖像信號因噪聲等而無序。鑒于以上問題，本發(fā)明的一個實施例的目的在于，通過在靜止圖像顯示的情況下減小刷新速率來抑制液晶顯示設備中所顯示的圖像的劣化，而無需驅動電路的復雜操作。本發(fā)明的一個實施例是一種用于驅動液晶顯示設備的方法，該方法包括如下步驟。在顯示活動圖像的周期中，包括電連接到在第一基板上形成的驅動電路部分的氧化物 半導體層的像素晶體管導通，從而將圖像信號供應到像素電極，并且包括電連接到在第一基板上形成的端子部分的氧化物半導體層的開關晶體管導通，從而將公共電位供應到經由開關晶體管電連接到端子部分且在第二基板上形成的公共電極。在顯示靜止圖像的周期中，像素晶體管截止以使像素電極處于電浮動狀態(tài)，并且開關晶體管截止以使公共電極處于電浮動狀態(tài)。在靜止圖像切換到活動圖像的周期中，按順序執(zhí)行以下步驟將公共電位供應到公共電極的第一步驟；將電源電壓供應到驅動電路部分的第二步驟；將時鐘信號供應到驅動電路部分的第三步驟；以及將起動脈沖信號供應到驅動電路部分的第四步驟。本發(fā)明的另一實施例是一種用于驅動液晶顯示設備的方法，該方法包括如下步驟。在顯示活動圖像的周期中，包括電連接到在第一基板上形成的驅動電路部分的氧化物半導體層的像素晶體管導通，從而將圖像信號供應到像素電極，并且包括電連接到在第一基板上形成的端子部分的氧化物半導體層的開關晶體管導通，從而將公共電位供應到經由開關晶體管電連接到端子部分且在第二基板上形成的公共電極。在顯示靜止圖像的周期中，像素晶體管截止以使像素電極處于電浮動狀態(tài)，并且開關晶體管截止以使公共電極處于電浮動狀態(tài)。在活動圖像切換到靜止圖像的周期中，按順序執(zhí)行以下步驟停止向驅動電路部分供應起動脈沖信號的第一步驟；停止向驅動電路部分供應時鐘信號的第二步驟；停止向驅動電路部分供應電源電壓的第三步驟；以及停止向公共電極供應公共電位的第四步 驟。根據本發(fā)明的各個實施例之一，用于驅動液晶顯示設備的方法可以是用于驅動液晶顯示設備的方法，該設備包括存儲圖像信號的存儲器電路；比較每一像素中的圖像信號并計算差異的比較器電路；以及控制驅動電路并讀出圖像信號的顯示控制電路。在比較器電路中，存儲在存儲器電路中的連續(xù)幀周期中的圖像信號被讀出并在每一像素中作比較以比較差異，從而確定顯示活動圖像還是靜止圖像。根據本發(fā)明的各個實施例之一，用于驅動液晶顯示設備的方法可以是其中供應有公共電位的公共電極和端子部分之間的導通狀態(tài)或非導通狀態(tài)由開關晶體管根據從顯示控制電路供應到開關晶體管的柵極端子的信號來控制的方法。根據本發(fā)明的各個實施例之一，液晶顯示設備的驅動方法可以是其中開關晶體管的溝道寬度中每微米的截止電流在室溫下小于或等于IOzA/ym、并且供應有公共電位的公共電極和端子部分之間的導通狀態(tài)或非導通狀態(tài)由開關晶體管控制的方法。根據本發(fā)明的各個實施例之一，即使在靜止圖像顯示的情況下減小刷新速率，也可抑制所顯示圖像的劣化。附圖簡述圖I示出根據本發(fā)明的一個實施例的液晶顯示設備。圖2A至2C示出根據本發(fā)明的一個實施例的液晶顯示設備。圖3示出根據本發(fā)明的一個實施例的液晶顯示設備。圖4示出根據本發(fā)明的一個實施例的液晶顯示設備。圖5A和5B各自示出根據本發(fā)明的一個實施例的液晶顯示設備。圖6示出根據本發(fā)明的一個實施例的液晶顯示設備。圖7A至7C示出根據本發(fā)明的一個實施例的液晶顯示設備。圖8A和8B各自示出根據本發(fā)明的一個實施例的液晶顯示設備。圖9A至9D各自示出根據本發(fā)明的一個實施例的電子裝置。圖IOA至IOD各自示出根據本發(fā)明的一個實施例的電子裝置。圖IlA至IlC示出根據本發(fā)明的一個實施例的液晶顯示設備。


圖12示出根據本發(fā)明的一個實施例的液晶顯示設備。圖13示出根據本發(fā)明的一個實施例的液晶顯示設備。 用于實現本發(fā)明的最佳模式在下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的各個實施例。然而，本發(fā)明可以許多不同的模式實現，并且本領域技術人員容易理解本發(fā)明的模式和細節(jié)可以各種方式修改而不背離本發(fā)明的目的和范圍。因此，本發(fā)明不應被解釋為限于各個實施例的以下描述。注意，在以下所述的本發(fā)明的結構中，在不同附圖中，相同的附圖標記指示相同的部分。注意，在一些情況下為了簡單起見，各個實施例中的附圖等所示的每一結構的尺寸、層的厚度、或信號波形的失真被放大。因此，本發(fā)明的各個實施例不限于這些比例。注意，在本說明書中，為了避免組件之間的混淆使用諸如“第一”、“第二”、“第三”和“第N (N是自然數)”之類的術語，而這些術語并不限制數量。(實施例I)在本實施例中，將描述液晶顯示設備的框圖、時序圖等。首先，圖I是液晶顯示設備的框圖，其示出本說明書的液晶顯示設備的組件。圖I中的液晶顯示設備100包括顯示面板101、存儲器電路102、比較器電路103、顯示控制電路104、以及選擇電路109。顯示面板101包括例如驅動電路部分105、像素電路部分106、公共電極部分110、以及開關晶體管111。驅動電路部分105包括柵極線驅動電路107A和信號線驅動電路107B。柵極線驅動電路107A和信號線驅動電路107B是用于驅動包括多個像素的像素電路部分106的驅動電路。柵極線驅動電路107A和信號線驅動電路107B各自包括移位寄存器電路。柵極線驅動電路107A、信號線驅動電路107B、像素電路部分106、以及開關晶體管111使用在一個基板上形成的薄膜晶體管來形成。注意，柵極線驅動電路107A和信號線驅動電路107B、以及像素電路部分106和開關晶體管111可在不同的基板上形成。通過控制顯示控制電路104將高電源電位Vdd、低電源電位Vss、起動脈沖SP、時鐘信號CK、以及圖像信號Data (數據)供應到驅動電路部分105。通過控制顯示控制電路104，經由開關晶體管111將公共電位Vcom供應到公共電極部分110。注意，高電源電位Vdd是指高于基準電位的電位，而低電源電位是指低于或等于基準電位的電位。高電源電位和低電源電位中的每一個都是薄膜晶體管可操作的電位是合乎需要的。在一些情況下，高電源電位Vdd和低電源電位Vss之間的電位差被稱為電源電壓。
注意，在許多情況下，電壓是指給定電位和基準電位(例如，地電位)之間的電位差。因此，電壓也可被稱為電位。公共電位Vcom可以是任何電位，只要它用作相對于供應到像素電極的圖像信號Data的電位的基準即可。例如，公共電位Vcom可以是地電位。注意，圖像信號Data可根據點反轉驅動、源極線反轉驅動、柵極線反轉驅動、幀反轉驅動等適當地反轉以輸入到顯示面板 101。注意，在用于顯示供應到存儲器電路102的活動圖像或靜止圖像的圖像信號是模擬信號的情況下，可經由A/D轉換器等將圖像信號轉換成數字信號以供應到存儲器電路102。提前將圖像信號轉換成數字信號，由此可容易地進行對稍后要進行的圖像信號之間的差異的檢測，這是優(yōu)選的。存儲器電路102包括用于存儲多個幀的圖像信號的多個幀存儲器108。存儲器電路102中所包括的幀存儲器108的數量沒有具體限制，并且存儲器電路102可以是可存儲多個幀的圖像信號的元件。注意，幀存儲器108可使用諸如動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)或靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)之類的存儲元件來形成。幀存儲器108的數量沒有具體限制，只要可存儲每一幀周期的圖像信號即可。幀存儲器108的圖像信號由比較器電路103和選擇電路109選擇性地讀出。注意，開關晶體管是由其中根據施加到柵極的電壓選擇兩個端子(S卩，源極端子和漏極端子)之間的導通或非導通以實現開關操作的薄膜晶體管構成的元件。在根據本實施例的結構中，氧化物半導體用于像素電路部分106和開關晶體管111各自所包括的薄膜晶體管的半導體層。氧化物半導體是通過去除作為n型雜質的氫來 高度提純以盡可能少地包含不是氧化物半導體的主要組分的雜質而變成本征(i型)或基本本征的氧化物半導體。即，特征在于，高度提純的i型(本征)半導體、或基本i型半導體不是通過添加雜質、而是通過盡可能地減少雜質(諸如氫或水)來獲取。由此，高度提純薄膜晶體管中所包括的氧化物半導體層以變成電i型(本征的)。另外，高度提純的氧化物半導體包括極少的載流子(接近零)，并且其載流子濃度低于I X 1014/cm3、優(yōu)選低于I X 1012/cm3、更優(yōu)選低于I X IO1Vcm30由于氧化物半導體包括極少的載流子，因此在晶體管中截止電流可減小。具體地，在包括以上氧化物半導體層的薄膜晶體管中，溝道寬度中每微米的截止電流可小于或等于IOaA/ UmClX ICT17A/ u m)、優(yōu)選可小于或等于 IaA/ u m (I X ICT18A/ u m)、更優(yōu)選 IOzA/ u m(I X IO-20A/ u m)。換句話說，在電路設計中，氧化物半導體層可被視為薄膜晶體管截止時的絕緣體。另一方面，當包括氧化物半導體層的薄膜晶體管導通時，期望包括氧化物半導體層的薄膜晶體管的電流供應能力高于包括由非晶硅構成的半導體層的薄膜晶體管的電流供應能力。當具有相當低的截止電流的薄膜晶體管用于像素電路部分106時，像素電極可與信號線電隔離，這可導致每一像素的像素電極的電位波動。由此，可抑制像素電極的電位因信號線的電位波動而波動。此外，具有相當低的截止電流的薄膜晶體管用于開關晶體管111，由此公共電極部分可與供應有公共電位Vcom的外部端子部分隔離，并且公共電極部分可進入電浮動狀態(tài)。由此，可抑制施加到液晶元件的兩個電極的電壓因噪聲等引起的波動。當氧化物半導體用于像素電路部分106和開關晶體管111各自所包括的薄膜晶體管的半導體層時，刷新速率減小，從而在柵極線驅動電路和信號線驅動電路在顯示靜止圖像的周期中不操作的時間段顯著地延長，并且像素的顯示可維持原狀。因此，在沒有驅動電路的復雜操作的情況下，可較長時間地停止供應用于驅動柵極線驅動電路和信號線驅動電路的信號，并且可降低功耗。注意，當在使用包括具有相當低截止電流的氧化物半導體的薄膜晶體管的情況下大約每分鐘或更長時間刷新每一像素的像素電極的電位時絕對沒有問題。此外，當氧化物半導體用于像素電路部分106和開關晶體管111各自所包括的薄膜晶體管的半導體層時，液晶元件的兩個電極可處于浮動狀態(tài)，并且由此可抑制所顯示圖像因噪聲等引起的劣化。
可使用諸如In-Sn-Ga-Zn-O基膜之類的四組分金屬氧化物膜，諸如In-Ga-Zn-O基膜、In-Sn-Zn-O 基膜、In-Al-Zn-O 基膜、Sn-Ga-Zn-O 基膜、Al-Ga-Zn-O 基膜、或 Sn-Al-Zn-O基膜之類的三組分金屬氧化物膜，或者諸如In-Zn-O基膜、Sn-Zn-O基膜、Al-Zn-O基膜、Zn-Mg-O基膜、Sn-Mg-O基膜、或In-Mg-O基膜之類的二組分金屬氧化物膜，In-O基膜、Sn-O基膜、或Zn-O基膜來作為氧化物半導體層。此外，在以上氧化物半導體層中可包含Si02。可使用由InMO3(ZnO)111 (m>0)表示的薄膜作為氧化物半導體。在此，M表示從Ga、Al、Mn、以及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、Ga和Co等。其組合式由InMO3(ZnO)m (m>0)表示的氧化物半導體(其包括Ga作為M)被稱為如上所述的In-Ga-Zn-O基氧化物半導體，并且In-Ga-Zn-O基氧化物半導體的薄膜也被稱為In-Ga-Zn-O基月旲。在包括氧化物半導體層的薄膜晶體管中，可能很難觀察到導通電流的溫度依賴 性，并且截止電流保持相對地低；由此，優(yōu)選在高溫下使用包括氧化物半導體層的薄膜晶體管。比較器電路103是選擇性地讀出存儲在存儲器電路102中的連續(xù)幀周期中的圖像信號、比較每一像素中的連續(xù)幀周期中的圖像信號、并且檢測其差異的電路。根據是否檢測到差異，確定顯示控制電路104和選擇電路109中的操作。當通過在比較器電路103中比較這些圖像信號而在任一像素中檢測到差異時，檢測到該差異的一系列幀周期被判斷為顯示活動圖像的周期。另一方面，當通過在比較器電路103中比較這些圖像信號而未在所有像素中檢測到差異時，未檢測到差異的一系列幀周期被判斷為顯示靜止圖像的周期。換句話說，根據通過比較器電路103是否檢測到差異，確定連續(xù)幀周期中的圖像信號是用于顯示活動圖像的圖像信號還是用于顯示靜止圖像的圖像信號。通過比較所獲取的該差異可被設置成在其超過預定電平時被確定為要檢測的差異。比較器電路103可被設置成根據差異的絕對值判斷對該差異的檢測，不管該差異的值如何。注意，在本實施例中，通過使用比較器電路103檢測連續(xù)幀周期中的圖像信號之間的差異來確定顯示靜止圖像還是活動圖像；然而，可通過從外部供應用于在靜止圖像和活動圖像之間切換的信號來供應用于確定顯示活動圖像還是靜止圖像的信號。注意，活動圖像是指通過快速切換按時間劃分成多個幀的多個圖像來用人眼識別為活動圖像的圖像。具體地，通過每秒至少60次(60幀)地切換圖像，具有較少閃爍的活動圖像被人眼察覺到。相反，與活動圖像不同，靜止圖像是指雖然按時間被劃分成多個幀的多個圖像高速地切換、但在一系列幀周期中(例如，第n幀和第(n+1)幀)中相同的圖像信號。選擇電路109是用于從存儲有用于顯示活動圖像的圖像信號的幀存儲器108中選擇圖像信號、并且在通過使用比較器電路103的計算而檢測到差異時(即，在連續(xù)幀周期中所顯示的圖像是活動圖像時)將這些圖像信號輸出到顯示控制電路104的電路。注意，在通過使用比較器電路103的計算而未檢測到圖像信號之間的差異時(即，在連續(xù)幀周期中所顯示的圖像是靜止圖像時)，選擇電路109不將圖像信號輸出到顯示控制電路104。當顯示靜止圖像時，選擇電路109不將來自幀存儲器108的圖像信號輸出到顯示控制電路104，從而導致功耗降低。選擇電路109可包括多個開關，例如由晶體管構成的開關。顯示控制電路104是用于控制向驅動電路部分105供應在比較器電路103中檢測到差異時由選擇電路109選擇的圖像信號、以及向驅動電路部分105供應或停止供應用于控制驅動電路部分105的控制信號(諸如高電源電位Vdd、低電源電位Vss、起動脈沖SP、或時鐘信號CK)的電路。具體地，當比較器電路103確定顯示活動圖像時，經由選擇電路109從存儲器電路102讀出圖像信號并將該圖像信號從顯示控制電路104供應到驅動電路部分105，并且將控制信號從顯示控制電路104供應到驅動電路部分105。另一方面，當比較器電路103確定顯示靜止圖像時，不將圖像信號從選擇電路109供應到顯示控制電路104 ;因此，不將圖像信號供應到驅動電路部分105，并且停止向驅動電路部分105供應每一控制信號。
注意，當通過使用比較器電路103的計算而檢測到差異時，顯示控制電路104導通開關晶體管111，而當通過使用比較器電路103的計算而未檢測到差異時，顯示控制電路104截止開關晶體管111。供應任何信號是指將預定電位供應到布線。停止供應任何信號是指停止向布線供應預定電位、以及停止到供應有預定固定電位的布線(例如，供應有低電源電位Vss的布線)的連接、或者斷開與供應有預定電位的布線的連接(這導致浮動狀態(tài))。注意，在圖像被確定為靜止圖像的情況下，當該圖像呈現為靜止圖像的周期較短時，停止供應控制信號中的高電源電位Vdd和低電源電位Vss并非必需進行。這是因為，可減小因反復地停止和開始供應高電源電位Vdd和低電源電位Vss引起的功耗增加，這是有利的。在圖像信號可保持在像素電路部分106中的每一像素中的周期中停止供應圖像信號和控制信號是合乎需要的。因此，可周期性地供應在前一周期中從顯示控制電路104供應的圖像信號和控制信號，從而在每一像素中的圖像信號的保持周期之后再次供應圖像信號。注意，氧化物半導體用于像素電路部分106中所包括的薄膜晶體管的半導體層；由此，圖像信號可保持較長時間。對于驅動電路部分105的柵極線驅動電路107A和信號線驅動電路107B各自所包括的移位寄存器，可使用用于從第一級的輸出端子按順序輸出諸如時鐘信號、反相時鐘信號、以及起動脈沖之類的脈沖的電路。在此，圖IlA至IlC示出柵極線驅動電路107A和信號線驅動電路107B各自所包括的移位寄存器的示例。圖IlA中的移位寄存器包括第一至第N脈沖輸出電路10_1至10_N (N是大于或等于3的自然數)。在圖IlA所示的移位寄存器中，將第一時鐘信號CK1、第二時鐘信號CK2、第三時鐘信號CK3、以及第四時鐘信號CK4分別從第一布線11、第二布線12、第三布線13、以及第四布線14供應到第一至第N脈沖輸出電路10_1至10_N。將起動脈沖SPl (第一起動脈沖)從第五布線15輸入到第一脈沖輸出電路10_1。來自前一級的脈沖輸出電路的信號(這種信號被稱為前一級信號OUT (n-1)(輸出(n-1))) (n是大于或等于2的自然數)被輸入到第二或后續(xù)級的第n脈沖輸出電路10_n (n是大于或等于2且小于或等于N的自然數)。來自下一級之后的那一級的第三脈沖輸出電路10_3的信號被輸入到第一脈沖輸出電路10_1。以類似的方式，來自下一級之后的那一級的第(n+2)脈沖輸出電路10_(n+2)的信號(這種信號被稱為后續(xù)級信號OUT (n+2))被輸入到第二或后續(xù)級的第n脈沖輸出電路10_n。由此，各級的脈沖輸出電路輸出要被輸入到后續(xù)級的脈沖輸出電路和/或前一級之前的那一級的脈沖輸出電路的第一輸出信號(OUT(I) (SR)至OUT (N) (SR))、以及要被輸入到不同電路等的第二輸出信號(OUT(I)至OUT (N))。注意，例如，如圖IlA中所示，后續(xù)級信號OUT (n+2)未被輸入到移位寄存器的最后兩級，并且由此，可將第二起動脈沖SP2和第三起動脈沖SP3從第六布線17和第七布線18分別附加地輸入到最后一級之前的那一級、以及最后一級。替換地，可輸入在移位寄存器中附加生成的信號。例如，可提供沒有對到像素部分的脈沖輸出做出貢獻的第(N+1)脈沖輸出電路10_(N+1)和第(N+2)個脈沖輸出電路10_(N+2)(這些電路也稱為偽級(dummy stage)),從而在偽級中生成與第二起動脈沖(SP2)和第三起動脈沖(SP3)相對應的信號。注意，第一時鐘信號(CKl)至第四時鐘信號(CK4)是各自以有規(guī)律的間隔在H電平和L電平之間交替的信號。此外，第一時鐘信號(CKl)至第四時鐘信號(CK4)按順序延遲1/4周期。在本實施例中，用第一至第四時鐘信號(CKl)至(CK4)控制脈沖輸出電路的驅動。注意，在一些情況下，根據輸入時鐘信號的驅動電路，時鐘信號CK也被稱為GCK或SCK ；在以下描述中該時鐘信號被稱為CK。注意，當明確描述“A和B連接”時，A和B電連接的情況、A和B功能性地連接的 情況、以及A與B直接連接的情況都被包括在內。在此，A和B各自對應于一對象(例如，設備、元件、電路、布線、電極、端子、導電膜、或層)。由此，還包括除附圖和文字所示以外的連接關系，而不限于預定連接關系(例如，附圖和文字所示的連接關系)。 第一至第N脈沖輸出電路10 j至1_N呈現為各自包括第一輸入端子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、以及第二輸出端子27 (參見圖11B)。第一輸入端子21、第二輸入端子22、以及第三輸入端子23電連接到第一至第四布線11至14中的任一個。例如，在圖IlA和IlB中的第一脈沖輸出電路10_1中，第一輸入端子21連接到第一布線11 ;第二輸入端子22連接到第二布線12 ;而第三輸入端子23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連接到第二布線12，第二輸入端子22連接到第三布線13，而第三輸入端子23連接到第四布線14。在圖IlA和IlB中的第一脈沖輸出電路10_1中，起動脈沖被輸入到第四輸入端子24 ;后續(xù)級信號OUT(3)被輸入到第五輸入端子25 ;第一輸出信號OUT(I) (SR)從第一輸出端子26輸出；而第二輸出信號OUT (I)從第二輸出端子27輸出。接著，將參考圖IlC描述脈沖輸出電路的特定電路配置的示例。在圖IlC中，第一晶體管31的第一端子連接到電源線51，第一晶體管31的第二端子連接到第九晶體管39的第一端子，而第一晶體管31的柵電極連接到第四輸入端子24。第二晶體管32的第一端子連接到電源線52，第二晶體管32的第二端子連接到第九晶體管39的第一端子，而第二晶體管32的柵電極連接到第四晶體管34的柵電極。第三晶體管33的第一端子連接到第一輸入端子21，而第三晶體管33的第二端子連接到第一輸出端子26。第四晶體管34的第一端子連接到電源線52，而第四晶體管34的第二端子連接到第一輸出端子26。第五晶體管35的第一端子連接到電源線52，第五晶體管35的第二端子連接到第二晶體管32的柵電極和第四晶體管34的柵電極，而第五晶體管35的柵電極連接到第四輸入端子24。第六晶體管36的第一端子連接到電源線51，第六晶體管36的第二端子連接到第二晶體管32的柵電極和第四晶體管34的柵電極，而第六晶體管36的柵電極連接到第五輸入端子25。第七晶體管37的第一端子連接到電源線51，第七晶體管37的第二端子連接到第八晶體管38的第二端子，而第七晶體管37的柵電極連接到第三輸入端子23。第八晶體管38的第一端子連接到第二晶體管32的柵電極和第四晶體管34的柵電極，而第八晶體管38的柵電極連接到第二輸入端子22。第九晶體管39的第一端子連接到第一晶體管31的第二端子和第二晶體管32的第二端子，第九晶體管39的第二端子連接到第三晶體管33的柵電極和第十晶體管40的柵電極，而第九晶體管39的柵電極連接到電源線51。第十晶體管40的第一端子連接到第一輸入端子21，第十晶體管40的第二端子連接到第二輸出端子27，而第十晶體管40的柵電極連接到第九晶體管39的第二端子。第十一晶體管41的第一端子連接到電源線52，第十一晶體管41的第二端子連接到第二輸出端子27，而第十一晶體管41的柵電極連接到第二晶體管32的柵電極和第四晶體管34的柵電極。在圖IlC中，第三晶體管33的柵電極、第十晶體管40的柵電極、以及第九晶體管39的第二端子連接的部分被稱為節(jié)點NA。此外，第二晶體管32的柵電極、第四晶體管34的柵電極、第五晶體管35的第二端子、第六晶體管36的第二端子、第八晶體管38的第一端子、以及第十一晶體管41的柵電極連接的部分被稱為節(jié)點NB。
在圖IlC中的脈沖輸出電路是第一脈沖輸出電路10_1的情況下，第一時鐘信號CKl被輸入到第一輸入端子21,第二時鐘信號CK2被輸入到第二輸入端子22,第三時鐘信號CK3被輸入到第三輸入端子23，起動脈沖SP被輸入到第四輸入端子24，后續(xù)級信號OUT (3)被輸入到第五輸入端子25,第一輸出信號OUT (I) (SR)從第一輸出端子26輸出，而第二輸出信號OUT(I)從第二輸出端子27輸出。圖12示出包括圖IlC所示的多個脈沖輸出電路的移位寄存器的時序圖。注意，當該移位寄存器是柵極線驅動電路之一時，圖12中的周期61對應于垂直回描周期，而周期62對應于門選周期。接著，將參考圖2A至2C中的示意圖、電路圖等來描述設置連接到圖I所示的顯示面板101中的公共電極部分110的開關晶體管111的優(yōu)點。在圖2A至2C中，諸如顯示控制電路(未示出)之類的電路設置在顯示面板外部，并且經由端子部分從外部輸入預定信號(高電源電位Vdd、低電源電位Vss、起動脈沖SP、時鐘信號CK、圖像信號Data、公共電位Vcom
O圖2A中的顯示面板包括第一基板201和第二基板202。第一基板201包括像素電路部分203、柵極線驅動電路204、信號線驅動電路205、端子部分206、以及開關晶體管207。第二基板202包括公共連接部分208 (也稱為公共觸點)和公共電極209 (也稱為對電極)。注意，在本實施例中，公共電極209隔著公共連接部分208設置在第二基板202上；然而，公共電極209可設置在第一基板側上。第一基板201和第二基板202必需具有透光性、以及足夠高的耐熱性來耐受稍后要進行的熱處理?？墒褂弥T如鋁硅酸鹽玻璃基板、鋁硼硅酸鹽玻璃基板、或鋇硼硅酸鹽玻璃基板之類的用于電子工業(yè)的任何玻璃基板(也稱為無堿玻璃基板)、石英基板、陶瓷基板、塑料基板等作為第一基板201和第二基板202。注意，圖2A中的像素電路部分203、柵極線驅動電路204、信號線驅動電路205、以及開關晶體管107可使用在第一基板201上形成的薄膜晶體管來形成。注意，柵極線驅動電路204和信號線驅動電路105不一定使用在第一基板201上形成的薄膜晶體管來形成，并且可在第一基板201以外的另一基板等上形成、或者與圖3所示的一樣。
注意，在像素電路 部分203中，多條柵極線和多條信號線從柵極線驅動電路204和信號線驅動電路205延伸，并且多個像素被設置成這些像素被柵極線和信號線包圍。從端子部分206供應由圖I中的顯示控制電路104控制的信號。S卩，經由端子部分206從外部供應用于輸出脈沖信號的預定信號(高電源電位Vdd、低電源電位Vss、起始脈沖SP、時鐘信號CK、圖像信號Data、公共電位Vcom等)以在像素電路部分203中進行顯示。公共連接部分208被設置成實現第一基板201中的開關晶體管207的第二端子和第二基板202中的公共電極209之間的電連接。經由開關晶體管207和公共連接部分208將公共電位從端子部分206供應到公共電極209。作為公共連接部分208的特定示例，可使用其中絕緣球涂敷有薄金屬膜的導電粒子，從而進行電連接。注意，兩個或更多個公共連接部分208可設置在第一基板201和第二基板202之間。優(yōu)選公共電極209與像素電路部分203中所包括的像素電極重疊。此外，公共電極209以及像素電路部分203中所包括的像素電極可具有各種開口圖案。圖2B是其中特別詳細地示出圖2A的顯示面板的示意圖中的像素電路部分203的結構的電路圖。圖2B所示的液晶顯示設備包括如圖2A中的第一基板201和第二基板202。第一基板201包括像素電路部分203、柵極線驅動電路204、信號線驅動電路205、端子部分206、以及開關晶體管207。第二基板202包括公共連接部分208和公共電極209。在圖2B中，在像素電路部分203中，多條柵極線211和多條信號線212排列成矩陣，并且設置有各自包括薄膜晶體管(在下文中被稱為像素晶體管214)的像素213、其中液晶插在第一電極和第二電極之間的液晶元件215、以及電容器210。在圖2B中，像素晶體管214的源極端子和漏極端子中的一個被稱為第一端子，而源極端子和漏極端子中的另一個被稱為第二端子。第一端子連接到信號線212，柵極端子連接到柵極線211，而第二端子連接到液晶元件215的第一電極。在圖2B中，電容器210的電極之一連接到液晶元件215的第一電極，而另一電極連接到另一布線。注意，液晶兀件215的第一電極對應于像素電極，而液晶元件215的第二電極對應于公共電極209。注意，雖然在圖2B中像素213設置有電容器210，但是并非必需設置該電容器。接著，圖2C是包括像素電極的像素中的一個像素的電路圖。圖2C所示的電路圖集中于像素晶體管214和開關晶體管207。像素晶體管214的柵極端子連接到柵極線211，像素晶體管214的第一端子連接到信號線212，而像素晶體管214的第二端子連接到像素電極221。開關晶體管207的柵極端子連接到端子部分206的端子206A，開關晶體管207的第一端子連接到端子部分206的端子206B，而開關晶體管207的第二端子經由公共連接部分208電連接到公共電極222。注意，液晶223插在像素電極221和公共電極222之間。像素電極221、公共電極222、以及液晶223可統(tǒng)稱為液晶元件。圖4是示出供應到圖2C的電路圖中的各個端子、柵極線驅動電路204、以及信號線驅動電路205的彳目號的狀態(tài)的時序圖。注意，作為時序圖的不例，圖4中的周期401對應于活動圖像寫入周期，而圖4中的周期402對應于靜止圖像顯示周期。圖4中的周期可根據圖像是活動圖像還是靜止圖像的確定結果而被確定為是活動圖像寫入周期還是靜止圖像顯示周期。在圖4中，GCK是指供應到柵極線驅動電路204的時鐘信號；GSP是指供應到柵極線驅動電路204的起動脈沖；SCK是指供應到信號線驅動電路205的時鐘信號；而SSP是指供應到信號線驅動電路205的起動脈沖。另外，圖4還示出信號線212的電位、像素電極221的電位、端子206A的電位、端子206B的電位、以及公共電極222的電位。對于供應有作為時鐘信號的GCK、作為起動脈沖的GSP、作為時鐘信號的SCK、以及作為起動脈沖的GSP的驅動電路部分中的移位寄存器的結構，實際上可使用圖IlA至IlC和圖12所示的電路的結構。注意，周期401對應于寫入用于顯示活動圖像的圖像信號的周期。此外，周期402對應于顯示靜止圖像的周期。由此，在周期401中，執(zhí)行操作以使圖像信號和公共電位被供應到像素電路部分203中的像素和公共電極。另一方面，在周期402中，停止向像素電路203中的像素和公共電極供應圖像信號和公共電位。注意，在周期402中供應每一信號，從而在圖4中停止驅動電路部分的操作；然而，優(yōu)選通過根據周期402的長度周期性地寫入圖像信號來防止靜止圖像劣化。在周期401中，如圖4所示地一直供應時鐘信號GCK ;如圖4所示地根據垂直同步 頻率供應起動脈沖GSP ;如圖4所示地一直供應時鐘信號SCK ;并且如圖4所示地根據一個門選周期供應起動脈沖SSP。在周期401中，要供應到每一行像素的圖像信號Data (數據)被供應到信號線212，并且信號線212的電位根據柵極線211的電位被供應到像素中的像素電極221，如圖4所示。此外，從顯示控制電路104給予與開關晶體管207的柵極端子相對應的端子206A使開關晶體管207導通的電位，從而作為端子206B的電位的公共電位被供應到公共電極222，如圖I以及圖2A至2C所示。在周期402中，如圖4所示地停止供應時鐘信號GCK和起動脈沖GSP兩者；如圖4所示地也停止供應時鐘信號SCK和起動脈沖SSP兩者；并且如圖4所示地也停止供應已供應到信號線212的圖像信號Data。在周期402中，如圖4所示地停止供應時鐘信號GCK和起動脈沖GSP兩者以使像素晶體管214截止，停止供應圖像信號Data，并且像素電極221進入浮動狀態(tài)。此外，與開關晶體管207的柵極端子相對應的端子206A被給予使開關晶體管207截止的電位；由此，停止供應作為端子206B的電位的公共電位。因此,公共電極222進入浮動狀態(tài)。S卩，在周期402中，液晶223的兩個電極(即，像素電極221和公共電極222)可進入浮動狀態(tài)；由此，在不供應另一電位的情況下可顯示靜止圖像。停止向柵極線驅動電路204和信號線驅動電路205供應時鐘信號和起動脈沖，由此可實現低功耗。通過使用包括氧化物半導體層的薄膜晶體管，截止狀態(tài)電流在液晶元件的兩個端子處于非導通狀態(tài)時可減小。各自使用這種薄膜晶體管形成的像素晶體管214和開關晶體管207可減小流經液晶元件的電流。接著，圖5A和5B示出在圖4的時序圖中周期401切換到周期402的周期(即，活動圖像切換到靜止圖像的周期(圖4中的周期403))、以及周期402切換到周期401的周期(即，靜止圖像切換到活動圖像的周期(圖4中的周期404)沖作為來自顯示控制電路104的信號的高電源電位Vdd、時鐘信號(在此為GCK)、起動脈沖信號(在此為GSP)、以及端子206A的電位的時序圖。如圖5A所示,顯示控制電路104在活動圖像切換到靜止圖像的周期中停止供應起動脈沖GSP (圖5A中的E1，即第一步驟)。接著，在脈沖輸出到達移位寄存器的最后一級之后，停止供應多個時鐘信號GCK(圖5A中的E2，即第二步驟)。然后，電源電壓的高電源電位Vdd變成低電源電位Vss (圖5A中的E3，即第三步驟)。此后，端子206A的電位變成使開關晶體管111截止的電位(圖5A中的E4，即第四步驟)。經由以上步驟，在驅動電路部分105不發(fā)生故障的情況下，可停止向驅動電路部分105供應信號。在靜止圖像顯示的情況下，通過將電荷保持在像素電極中來保持施加到液晶的電壓；因此，通過操作驅動電路部分105而不因故障生成噪聲，可提供用于驅動能夠顯示未劣化的靜止圖像的液晶顯示設備的方法。如圖5B所示，通過顯示控制電路104，端子206A的電位變成使開關晶體管111在靜止圖像切換到活動圖像的周期中導通的電位(圖5B中的SI，即第一步驟)。然后，電源電壓從低電源電位Vss變成高電源電位Vdd (圖5B中的S2，即第二步驟)。此后，供應多個時鐘信號GCK (圖5B中的S3，即第三步驟)。接著，供應起動脈沖信號GSP (圖5B中的S4，即第四步驟)。經由以上步驟，在驅動電路部分105不發(fā)生故障的情況下，可重新開始向驅動電路部分105供應信號。布線的電位按順序變回到顯示活動圖像時的電位，由此可驅動驅動電路部分而不發(fā)生故障。圖6是例如在巾貞周期中示意性地示出在顯示活動圖像的周期601、以及顯示靜止圖像的周期602中的圖像信號的寫入頻率的圖表，其中水平軸示出時間。在圖6中，“W”指示寫入圖像信號的周期，而“H”指示保持圖像信號的周期。另外，周期603是圖6中的一個幀周期；然而，周期603可以是不同的周期。如圖6所示，在根據本實施例的液晶顯示設備的結構中，在通過比較器電路未檢測到連續(xù)幀的圖像信號之間的差異的情況下(即，在顯示靜止圖像的周期602中)，只在進行圖像信號的切換的周期(圖6中的周期604)中寫入要供應到像素的圖像信號。周期602中的其他周期是保持在周期604中供應的圖像信號的周期。如上所述，在本實施例的結構中，在顯示靜止圖像的周期中，可降低諸如寫入圖像信號之類的操作頻率。當看到通過多次寫入圖像信號而形成的圖像時，人眼識別多次切換的圖像，這可能導致眼睛疲勞。通過其中如本實施例中所述地降低圖像信號的寫入頻率的結構，可緩解眼睛疲勞。此外，包括氧化物半導體的薄膜晶體管設置在本實施例中的像素中，從而可減小薄膜晶體管的截止電流。因此，有可能提供其中電壓可較長時間地保持在存儲電容器中且顯示靜止圖像時的功耗可降低的液晶顯示設備。可與其他實施例中所描述的任一結構適當組合地實現本實施例。(實施例2)將參考圖7A至7C中的特定俯視圖和特定截面圖來描述實施例I中的液晶顯示設備中的顯示面板的結構。
圖7A是顯示面板的俯視圖。圖7A是其中FPC尚未附連到第一基板1210的顯示面板的俯視圖。圖7B是沿圖7A的線G-H取得的截面圖，其示出導電粒子和連接布線的連接區(qū)。圖7C是沿圖7A的線E-F取得的截面圖，其示出像素電路和連接布線的連接區(qū)。在圖7A至7C中，設置有像素電極且用作有源矩陣基板的第一基板1210、以及設置有公共電極1291的第二基板1204用密封材料1205彼此附連，并且密封材料1205所包圍的內部空間填充有液晶1280。信號線驅動電路1200、柵極線驅動電路1201、以及其中像素電極形成矩陣的像素電路1202在第一基板1210上形成。使用熱致液晶、低分子液晶、聞分子液晶、聚合物分散液晶、鐵電液晶、反鐵電液晶等作為液晶1280。這種液晶材料根據條件呈現膽留相、近晶相、立體相、手性向列相、各向同性相等。在圖7B中，公共電極1291經由從端子部分1240延伸的連接布線1208、開關晶體管1261、以及設置有插在該對基板之間的導電粒子的樹脂層1235電連接到端子部分1240。連接的數量作為示例在圖7A中為4，并且可以是至少一個。圖7C示出設置有包括第一基板1210上的驅動電路薄膜晶體管1223的電路的信號線驅動電路1200作為驅動電路部分。此外，包括驅動電路薄膜晶體管的掃描線驅動電路1201設置在第一基板上作為驅動電路部分。在圖7C中，像素電路1202包括像素晶體管1211。此外，連接到像素晶體管1211 的像素電極1250在絕緣層1214上面和內部形成。在圖7A至7C中，像素晶體管1211、驅動電路薄膜晶體管1223和開關晶體管1261各自使用氧化物半導體層、柵絕緣層和柵電極層來形成。以上是對晶體管結構的一個示例的描述。然而，晶體管的結構不限于以上結構；晶體管可具有各種結構中的任一種。例如，晶體管可具有包括兩個或更多個柵電極的多柵結構。替換地，晶體管可具有其中柵電極設置在溝道區(qū)上的結構、其中柵電極設置在溝道區(qū)下的結構、交錯結構、倒交錯結構、或者其中溝道區(qū)被劃分成多個區(qū)域的結構。在倒交錯結構的情況下，可采用溝道保護結構、溝道蝕刻結構等。與柵電極層和氧化物半導體層重疊的導電層1293隔著絕緣層1214設置在圖7C中的驅動電路薄膜晶體管1223上。在驅動電路薄膜晶體管1223中，氧化物半導體層插在柵電極層和導電層1293之間。通過這種結構，驅動電路薄膜晶體管1223的閾值電壓的變化可減少，從而可提供具有穩(wěn)定電特性的、設置有驅動電路薄膜晶體管1223的顯示面板。導電層1293可處于與柵電極層相同的電位，或者可處于浮動電位或固定電位，諸如GND電位或0V。通過將適當電位供應到導電層1293，可控制驅動電路薄膜晶體管1223的閾值電壓。圖7B中的開關晶體管1261經由樹脂層1235中的導電粒子1270電連接到公共電極 1291。雖然在圖7A中開關晶體管1261比密封材料1205位于更外側，但是該開關晶體管可比密封材料1205位于更內側。例如，該開關晶體管可設置在形成有信號線驅動電路1200的區(qū)域中?？杀Ｗo比密封材料1205位于更內側的開關晶體管1261不受外部源等的影響。由此，可使開關晶體管1261的壽命變長。在圖7A至7C中，可適當地使用諸如鋁硅酸鹽玻璃基板、鋁硼硅酸鹽玻璃基板、或鋇硼硅酸鹽玻璃基板之類的用于電子工業(yè)的任何玻璃基板(也稱為無堿玻璃基板)、石英基板、陶瓷基板、塑料基板等作為第一基板1210和第二基板1204中的每一個。通過使用柔性塑料基板作為第一基板1210和第二基板1204中的每一個，可制造柔性液晶顯示設備。在圖7A至7C中，密封材料1205通過絲網印刷法、或者用噴墨裝置或分配裝置施加到第一基板或第二基板。通常，可使用包含可見光固化樹脂、紫外線固化樹脂、或熱固樹脂的材料作為密封材料1205。例如，可使用環(huán)氧樹脂，諸如液態(tài)雙酚-A樹脂、固態(tài)雙酚-A樹脂、含溴環(huán)氧樹脂、雙酚-F樹脂、雙酚-AD樹脂、苯酚樹脂、甲酚樹脂、酚醛樹脂、環(huán)脂肪族環(huán)氧樹脂、Epi-Bis型環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯樹脂、縮水甘油胺樹脂、雜環(huán)環(huán)氧樹脂、或改性環(huán)氧樹脂。使用粘度為40Pa*s至400Pa*s的材料作為密封材料1205。此外，密封材料1205可包含填充物(直徑為I y m至24 ii m)。注意，優(yōu)選選擇在液晶中不能溶解的密封材料作為該密封材料，該液晶后來與該密封材料接觸?？墒褂闷渲杏帽〗饘倌じ采w絕緣球的導電粒子作為導電粒子1270。絕緣球使用二氧化硅玻璃、硬樹脂等來形成。薄金屬膜可使用金、銀、鈀、鎳、IT0、以及IZO中的任一種的單層或疊層來形成。例如，可使用薄金膜、薄鎳膜和薄金膜的疊層等作為該薄金屬膜。通過使用其中在中心包含絕緣球的導電粒子，可增加彈性，從而可抑制因來自外部源的壓力造成的毀壞。像素電極1250的種類在透射顯示面板和反射顯示面板之間是不同的。在透射液晶顯示面板的情況下，像素電極1250使用透光材料來形成?？山o出氧化銦錫(IT0)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)、摻雜鎵的氧化鋅(GZO)等作為透光材料的示例。
替換地，像素電極1250可使用包括導電高聚物的導電組合物來形成。使用導電組合物而形成的像素電極優(yōu)選具有小于或等于10000歐姆/ 口 ( Q/square)的薄層電阻、以及在550nm的波長處大于或等于70%的透射率。此外，導電組合物中所包含的導電高聚物的電阻率優(yōu)選小于或等于0. I Q cm?？墒褂盟^的電子共軛導電聚合物作為導電高聚物。例如，可給出聚苯胺和/或其衍生物、聚吡咯和/或其衍生物、聚噻吩和/或其衍生物、或這些材料中的兩種或更多種的共聚物等。另一方面，在反射顯示面板的情況下，具有高反射率的金屬電極被用作該像素電極。具體地，使用鋁、銀等。此外，反射率通過使像素電極的表面變粗糙來增大。因此，可使像素電極的基膜變得粗糙。在半透反射式顯示面板的情況下，透射材料和反射材料用于該像素電極。此外，端子部分1240在第一基板1210的端部中形成。在端子部分1240中，連接端子1241在連接布線1208上形成。圖7B是其中導電粒子1270和連接端子彼此連接的區(qū)域的截面圖。連接布線1208和開關晶體管1261在第一基板1210上形成。與像素電極1250同時形成的連接端子1241在連接布線1208上形成。連接端子1241經由連接布線1208、開關晶體管1261和導電粒子1270電連接到公共電極1291。此外，連接端子1241連接到FPC (未示出)。注意在圖7B中，導電粒子1270通過樹脂層1235 (未示出)來固定。樹脂層1235可使用如用于密封材料1205的有機樹脂材料來形成。圖7C是其中像素電極和連接端子彼此連接的區(qū)域的截面圖。與薄膜晶體管的源電極層和漏電極層同時形成的連接布線1242在第一基板1210上形成。與像素電極1250同時形成的連接端子1243在連接布線1242上形成。連接端子1243經由連接布線1242電連接到像素電極1250。注意，由于在本實施例中使用有源矩陣液晶顯示面板，因此像素電極1250和連接布線1242不直接相連，而是經由像素晶體管1211或信號線驅動電路1200連接。取向膜1206設置在像素電極1250上，并且對其進行摩擦處理。根據液晶的模式，不一定需要取向膜1206和摩擦處理。對于用作對基板的第二基板1204，黑矩陣可設置在與信號線驅動電路1200重疊的位置處，而濾色片、保護層等可設置在與像素電路1202重疊的位置處。形成公共電極1291且取向膜1207設置在公共電極1291上，并且對其進行摩擦。類似于第一基板1210的情況，對于第二基板1204，根據液晶的模式不一定需要取向膜和摩擦處理。設置有公共電極1291的第二基板1204或設置有像素電極1250的第一基板1210設置有柱狀間隔物1255。柱狀間隔物1255被設置成保持第一基板1210和第二基板1204之間的距離。在本實施例中，描述了其中柱狀間隔物1255設置在第二基板1204側上的示例。柱狀間隔物還被稱為光刻(photolitho)間隔物、桿狀間隔物、扇形間隔物、或圓柱形間隔物。替換地，可使用球形間隔物。在本實施例中，使用柱狀間隔物。關于用于形成柱狀間隔物1255的方法，諸如光敏丙烯酸樹脂之類的有機絕緣材料通過旋涂法施加到基板的整個表面，并且進行光刻工藝，以使保留在基板上的光敏丙烯酸用作間隔物。通過該方法，可根據暴露時的掩模圖案來露出期望設置間隔物的位置；因此，通過將柱狀間隔物設置在未驅動液晶的部分，可維持上基板和下基板之間的距離，并且另外，可防止液晶的光泄漏。此夕卜，柱狀間隔物1255可通過經由噴墨法排放包含有機絕緣材料的組合物并烘焙該組合物來形成。導電粒子1270周圍的空間可用導電聚合物來填充。可給出導電聚苯胺、導電聚吡咯、導電聚噻吩、聚乙烯二羥噻吩(PEDOT )和聚(對苯乙烯磺酸)(PSS )的絡合物等作為導電聚合物的典型示例。此外，可適當地使用可用于像素電極1250的導電聚合物的上述示例。導電聚合物通過用噴墨裝置、分配裝置等施加導電聚合物來形成。當導電聚合物與公共電極或連接布線接觸時，導電粒子1270和導電聚合物與公共電極和連接布線接觸，從而可減小公共電極和連接布線之間的連接電阻。注意，第二基板1204上所形成的連接布線1208和公共電極1291經由導電粒子1270彼此電連接。在第一基板1210或第二基板1204上排放密封材料1205和導電粒子1270，并且隨后在密封材料1205所包圍的空間中排放液晶。此后，第一基板1210和第二基板1204以減小的壓力彼此附連，進行UV光照射以固化密封材料1205，并且隨后進行加熱以進一步硬化密封材料1205，從而第一基板1210和第二基板1204彼此牢固地附連。另外，通過加熱使液
晶的取向一致。因此，第一基板1210和第二基板1204可彼此附連。然后，將第一基板1210和第二基板1204切成面板狀。此外，為了改進對比度，分別在第一基板1210和第二基板1204外部設置第一偏振板1290和第二偏振板1295。注意，在反射顯不設備的情況下不一定設置第一偏振板1290。雖然在本實施例中未示出，但是適當地設置黑矩陣(擋光層)、諸如偏振構件、阻滯構件、或防反射構件之類的光學構件(光學基板)等。例如，圓形偏振可使用偏振基板和阻滯基板來獲取。另外，背光、側光等可被用作光源。
在有源矩陣液晶顯示面板中，通過驅動排列成矩陣的像素電極在屏幕上形成顯示圖案。具體地，當在所選像素電極和對應于所選像素電極的公共電極之間施加電壓時，對設置在像素電極和公共電極之間的液晶層進行光調制，并且該光調制被觀察者識別為顯示圖案。在以上所述的包括具有氧化物半導體層的薄膜晶體管的顯示面板的結構中，與實施例I中一樣可在顯示靜止圖像時實現低功耗?？膳c其他實施例中所描述的任一結構適當組合地實現本實施例。(實施例3)在本實施例中，將參考圖8A和8B來描述以上實施例所述的液晶顯示設備，該液晶顯示設備附加地具有觸摸面板功能。圖8A是根據本實施例的液晶顯示設備的示意圖。圖8A示出其中作為根據以上實施例的液晶顯示設備的液晶顯示面板801、以及觸摸面板單元802被設置成在外殼(殼體)803中彼此重疊且彼此附連的結構。對于觸摸面板單元802，可適當地使用電阻型、表面電容型、投射電容型等。 如圖8A所示，液晶顯示面板801和觸摸面板單元802分別制造且彼此重疊，由此可降低用于制造附加地具有觸摸面板功能的液晶顯示設備的成本。圖8B示出與圖8A中的液晶顯示設備的結構不同的附加地具有觸摸面板功能的液晶顯示設備的結構。圖8B所示的液晶顯示設備804包括各自設置有光學傳感器806和液晶元件807的多個像素805。由此，與圖8A的結構不同，不一定將觸摸面板單元802形成為與液晶顯示設備804重疊，這導致該液晶顯示設備的厚度減小。柵極線驅動電路808、信號線驅動電路809、以及光學傳感器驅動電路810在設置有像素805的基板上形成，由此可減小該液晶顯示設備的尺寸。注意，光學傳感器806可使用非晶硅等形成為與包括氧化物半導體的薄膜晶體管重疊。根據本實施例，包括氧化物半導體的薄膜晶體管用于具有觸摸面板功能的液晶顯示設備，由此可改進在顯示靜止圖像時的圖像保持特性。此外，停止驅動電路部分在顯示靜止圖像期間的操作，由此可實現低功耗。替換地，設置有使用與用于像素電路一樣的氧化物半導體而形成的薄膜晶體管的存儲元件可設置在圖8A和8B中的各個顯示面板上。設置在顯示面板上的存儲元件(例如，觸摸面板)可存儲諸如觸摸部分的電信號的閾值之類的數據。作為示例，圖13示出其中圖8B中的顯示面板附加地設置有存儲元件811的結構。圖13示出基本儲器元件的結構。注意，在圖13的電路圖中，包括氧化物半導體的晶體管由標記“OS”指示。在圖13中的存儲元件中，晶體管160的柵電極與晶體管162的源電極和漏電極之一彼此電連接。第一布線(第一條線，也稱為源極線)電連接到晶體管160的源電極。第二布線(第二條線，也稱為位線)電連接到晶體管160的漏電極。第三布線(第三條線，也稱為第一信號線)電連接到晶體管162的源電極或漏電極中的另一個。第四布線(第四條線，也稱為第二信號線)電連接到晶體管162的柵電極。晶體管160的柵電極、以及晶體管162的源電極和漏電極之一電連接到電容器164的電極之一。第五布線(第五條線，也稱為字線)電連接到電容器164的電極中的另一個。在包括氧化物半導體的晶體管160和晶體管162中，截止電流極低。為此，通過使晶體管162截止，晶體管160的柵電極的電位可保持極長的時間。電容器164的設置便于保持給予晶體管160的柵電極的電荷以及讀取所存儲數據。本實施例中所描述的半導體器件利用可保持晶體管160的柵電極的電位的特性，由此如下地寫入、存儲和讀取數據。首先，將描述數據的寫入和保持。首先，第四布線的電位被設為使晶體管162導通的電位，從而晶體管162導通。由此，將第三布線的電位供應到晶體管160的柵電極。SP，將預定電荷給予晶體管160的柵電極(寫入)。此后，第四線的電位被設為使晶體管162截止的電位，從而晶體管162截止。由此，保持(存儲)給予晶體管160的柵電極的電荷。由于晶體管162的截止電流相當地低，因此晶體管160的柵電極的電荷保持較長時間。例如，將晶體管160導通的電位供應到晶體管160的柵電極，同時將讀取電位供應到第五布線，由此晶體管160的導通狀態(tài)保持較長時間。以類似的方式，將晶體管160截止的電位供應到晶體管160的柵電極，由此晶體管160的截止狀態(tài)保持較長時間。在此，讀取電位是指晶體管160根據柵電極中所保持的電荷來導通或截止的第五布線的電位。其次，將描述數據的讀取。當如上所述地保持晶體管160的導通狀態(tài)或截止狀態(tài)、 將讀取電位供應到第五布線、并且將給定電位(低電位)施加到第一布線時，第二布線的電位值根據晶體管160導通還是截止而變化。例如，當晶體管160導通時，第二布線的電位低于第一布線的電位。相反，當晶體管160截止時，第二布線的電位不變。以此方式，通過在存儲數據的狀態(tài)中將第一布線的電位與第二布線的電位作比較，可讀出數據。在未讀出數據的情況下，不管柵電極中所保持的電荷如何晶體管160都截止(或導通)的電位可被供應到第五布線。接著，將描述數據的重寫。與數據的寫入或存儲類似地進行數據重寫。即，第四線的電位被設為使晶體管162導通的電位，由此晶體管162導通。因此，將第三條線的電位(關于新數據的電位)供應到晶體管160的柵電極。此后，第四線的電位被設為使晶體管162截止的電位，由此晶體管162截止。因此，存儲新數據。在圖13所示的存儲元件中，可通過如上所述的數據的另一寫入來直接重寫數據。為此，不需要對閃存等來說是必要的擦除操作，從而可防止由擦除操作造成的操作速度的降低。即，可實現存儲元件的高速操作。注意，晶體管162的源電極或漏電極電連接到晶體管160的柵電極，由此具有類似于用于非易失性存儲元件的浮動柵晶體管的浮動柵的效果。因此，在一些情況下，附圖中晶體管162的源電極或漏電極電連接到晶體管160的柵電極的部分被稱為浮動柵部分FG。當晶體管162截止時，浮動柵部分FG可被視為嵌入絕緣體，并且由此將電荷保持在浮動柵部分FG中。包括氧化物半導體的晶體管162的截止電流量低于或等于包括硅半導體的晶體管的截止電流量的十萬分之一；由此，因晶體管162的漏電流引起的浮動柵部分FG中所累積的電荷的丟失是可忽略的。根據這種結構，可避免在常規(guī)浮動柵晶體管中指出的柵絕緣膜(隧道絕緣膜)劣化的問題。換句話說，可解決已成為顧慮的因電子注入浮動柵而引起的柵絕緣膜的劣化問題。由此，在圖13所示的存儲元件中，原則上對寫入的次數沒有限制。本實施例可與任一其他實施例適當地組合。(實施例4)在本實施例中，將描述包括任一實施例中所描述的液晶顯示設備的電子裝置的示例。
圖9A示出可包括外殼9630、顯示部分9631、揚聲器9633、操作鍵9635、連接端子9636、記錄介質讀取部分9672等的便攜式游戲機。圖9A所示的便攜式游戲機可具有讀取存儲在記錄介質中的程序或數據以顯示在顯示部分上的功能、通過無線通信與另一便攜式游戲機共享數據的功能等。圖9A中的便攜式游戲機可具有不限于以上功能的各種功能。
圖9B示出可包括外殼9630、顯示部分9631、揚聲器9633、操作鍵9635、連接端子9636、快門按鈕9676、圖像接收部分9677等的數碼相機。圖9B所示的數碼相機可具有各種功能，諸如拍攝靜止圖像的功能、拍攝活動圖像的功能、自動地或手動地調整所拍攝圖像的功能、從天線獲取各種數據的功能、存儲所拍攝圖像或從天線獲取的數據的功能、以及在顯示部分上顯示所拍攝圖像或從天線獲取的數據的功能。注意，圖9B所示的數碼相機的功能不限于這些功能，并且該數碼相機可具有其他各種功能。圖9C示出可包括外殼9630、顯示部分9631、揚聲器9633、操作鍵9635、連接端子9636等的電視機。圖9C所示的電視機具有處理電視電波并將該電波轉換成圖像信號的功能、處理圖像信號并將該圖像信號轉換成適于顯示的信號的功能、轉換圖像信號的幀頻率的功能等。注意，圖9C所示的電視機可具有不限于以上功能的各種功能。圖9D示出可包括外殼9630、顯示部分9631等的電子計算機(個人計算機)的監(jiān)視器。至于圖9D所示的監(jiān)視器，窗口型顯示部分9653處于顯示部分9631中。注意，雖然為了說明窗口型顯示部分9653設置在顯示部分9631中，但是可采用諸如圖標或圖像之類的不同標記。在個人計算機的監(jiān)視器的情況下，在許多情況下只在輸入時重寫圖像信號，這在應用根據任一以上實施例的用于驅動液晶顯示設備的方法時是有利的。注意，圖9D所示的監(jiān)視器可具有不限于以上功能的各種功能。圖IOA示出可包括外殼9630、顯示部分9631、揚聲器9633、操作鍵9635、連接端子9636、定點設備9681、外部連接端口 9680等的計算機。圖IOA所示的計算機可具有在顯示部分上顯示各種數據(例如，靜止圖像、活動圖像、以及文本圖像)的功能、通過各種軟件(程序)控制處理的功能、諸如無線通信或有線通信之類的通信功能、通過使用通信功能連接到各種計算機網絡的功能、通過使用通信功能發(fā)射或接收各種數據的功能等。注意，圖IOA所示的計算機的功能不限于這些功能，并且該計算機可具有其他各種功能。圖IOB示出可包括外殼9630、顯示部分9631、揚聲器9633、操作鍵9635、話筒9638等的移動電話。圖IOB所示的移動電話可具有在顯示部分上顯示各種數據(例如，靜止圖像、活動圖像、以及文本圖像)的功能、在顯示部分上顯示日歷、日期、時間等的功能、操作或編輯顯示部分上所顯示的數據的功能、通過各種軟件(程序)控制處理的功能等。注意，圖IOB中所示的移動電話可具有不限于以上功能的其他各種功能。圖IOC示出可包括外殼9630、顯示部分9631、操作鍵9632等的電子紙(也稱為電子書或電子書閱讀器)。圖IOC所示的電子紙可具有在顯示部分上顯示各種數據(例如，靜止圖像、活動圖像、以及文本圖像)的功能、在顯示部分上顯示日歷、日期、時間等的功能、操作或編輯顯示部分上所顯示的數據的功能、通過使用各種軟件(程序)控制處理的功能等。注意，圖IOC中的電子紙可具有不限于以上功能的其他各種功能。圖IOD示出另一電子紙。除了圖IOC中的電子紙的組件以外，圖IOD中的電子紙包括太陽能電池9651和電池9652。在使用反射液晶顯示設備作為顯示部分9631的情況下，期望在環(huán)境光相對較亮時使用該反射液晶顯示設備，并且通過太陽能電池9650和電池9652的電荷來有效地進行發(fā)電，這是有利的。注意，使用鋰離子電池作為電池9652是有益的，因為例如可實現尺寸的減小。在本實施例中所描述的電子裝置中，可在顯示靜止圖像時實現低功耗?？膳c其他實施例中所描述的任一結構適當組合地實現本實施例。
本申請基于2009年12月18日向日本專利局提交的日本專利申請S/N. 2009-287957，該申請的全部內容通過引用結合于此。
權利要求
1.一種用于驅動液晶顯示設備的方法，包括 在顯示活動圖像的周期中， 導通包括電連接到在第一基板上形成的驅動電路部分的氧化物半導體層的像素晶體管，從而將圖像信號供應到像素電極；并且 導通包括電連接到在所述第一基板上形成的端子部分的氧化物半導體層的開關晶體管，從而將公共電位供應到經由所述開關晶體管電連接到所述端子部分且在第二基板上形成的公共電極； 在顯示靜止圖像的周期中， 截止所述像素晶體管，以使所述像素電極處于電浮動狀態(tài)；以及截止所述開關晶體管，以使所述公共電極處于電浮動狀態(tài)；以及在靜止圖像切換到活動圖像的周期中， 將所述公共電位供應到所述公共電極的第一步驟； 將電源電壓供應到所述驅動電路部分的第二步驟； 將時鐘信號供應到所述驅動電路部分的第三步驟；以及 將起動脈沖信號供應到所述驅動電路部分的第四步驟。
2.一種用于驅動液晶顯示設備的方法，包括 在顯示活動圖像的周期中， 導通包括電連接到在第一基板上形成的驅動電路部分的氧化物半導體層的像素晶體管，從而將圖像信號供應到像素電極；以及 導通包括電連接到在所述第一基板上形成的端子部分的氧化物半導體層的開關晶體管，從而將公共電位供應到經由所述開關晶體管電連接到所述端子部分且在第二基板上形成的公共電極； 在顯示靜止圖像的周期中， 截止所述像素晶體管，以使所述像素電極處于電浮動狀態(tài)；以及截止所述開關晶體管，以使所述公共電極處于電浮動狀態(tài)；以及在活動圖像切換到靜止圖像的周期中，執(zhí)行 停止向所述驅動電路部分供應起動脈沖信號的第一步驟； 停止向所述驅動電路部分供應時鐘信號的第二步驟； 停止向所述驅動電路部分供應電源電壓的第三步驟；以及 停止向所述公共電極供應所述公共電位的第四步驟。
3.如權利要求2所述的用于驅動液晶顯示設備的方法，其特征在于，所述液晶顯示設備包括 存儲所述圖像信號的存儲器電路； 比較每一像素中的圖像信號并計算差異的比較器電路；以及控制所述驅動電路并讀出所述圖像信號的顯示控制電路，以及其中在所述比較器電路中，存儲在所述存儲器電路中的連續(xù)幀周期中的圖像信號被讀出并在每一像素中作比較以比較差異，從而確定顯示活動圖像還是靜止圖像。
4.如權利要求3所述的用于驅動液晶顯示設備的方法，其特征在于， 供應有所述公共電位的所述公共電極和所述端子部分之間的導通狀態(tài)或非導通狀態(tài)由所述開關晶體管根據從所述顯示控制電路供應到所述開關晶體管的柵極端子的信號來控制。
5.如權利要求3所述的液晶顯示設備的驅動方法，其特征在于， 所述開關晶體管的溝道寬度中每微米的截止電流在室溫下小于或等于IOzA/ym，以及供應有所述公共電位的所述公共電極和所述端子部分之間的導通狀態(tài)或非導通狀態(tài)由所述開關晶體管控制。
6.一種用于驅動包括電連接到驅動電路部分的像素晶體管、電連接到所述像素晶體管的像素電極、以及被設置成面向所述像素電極的公共電極的液晶顯示設備的方法，所述方法包括以下步驟 開始向所述公共電極供應所述公共電位的第一步驟； 開始向所述驅動電路部分供應電源電壓的第二步驟； 開始向所述驅動電路部分供應時鐘信號的第三步驟；以及 開始向所述驅動電路部分供應起動脈沖信號的第四步驟。
7.如權利要求6所述的液晶顯示設備的驅動方法，其特征在于， 在第一基板上形成所述公共電極；以及 在第二基板上形成所述像素電極。
8.一種用于驅動包括電連接到驅動電路部分的像素晶體管、電連接到所述像素晶體管的像素電極、以及被設置成面向所述像素電極的公共電極的液晶顯示設備的方法，所述方法包括以下步驟 停止向所述驅動電路部分供應起動脈沖信號的第一步驟； 停止向所述驅動電路部分供應時鐘信號的第二步驟； 停止向所述驅動電路部分供應電源電壓的第三步驟；以及 停止向所述公共電極供應所述公共電位的第四步驟。
9.如權利要求8所述的液晶顯示設備的驅動方法，其特征在于， 在第一基板上形成所述公共電極；以及 在第二基板上形成所述像素電極。
全文摘要
液晶顯示設備包括設置有端子部分、開關晶體管、驅動電路部分、以及包括像素晶體管的像素電路部分的第一基板；設置有經由開關晶體管電連接到端子部分的公共電極的第二基板；以及像素電極和公共電極之間的液晶。在靜止圖像切換到活動圖像的周期中，按順序執(zhí)行以下步驟將公共電位(端子206A的電位)供應到公共電極的第一步驟；將電源電壓(Vdd)供應到驅動電路部分的第二步驟；將時鐘信號(GCK)供應到驅動電路部分的第三步驟；以及將起動脈沖信號(GSP)供應到驅動電路部分的第四步驟。
文檔編號G09G3/20GK102656625SQ20108005719
公開日2012年9月5日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權日2009年12月18日
發(fā)明者三宅　博之, 潤 小山 申請人:株式會社半導體能源研究所