显示系统的制作方法

显示系统的制作方法
【专利摘要】本发明的一个方式是能够减轻给使用者的眼睛的负担来实现护眼显示。本发明的一个方式是一种显示系统，包括显示部、输入部以及控制部。显示部具有显示图像的功能，输入部具有检测来自使用者的输入并将信号输出到控制部的功能，控制部具有执行第一模式及第二模式的功能。第一模式是控制部在显示部上以隔行扫描方式显示图像的模式，第二模式是控制部在显示部上以逐行扫描方式显示图像的模式。控制部具有根据信号切换第一模式及第二模式的功能。
【专利说明】
显示系统
技术领域
[0001] 本发明的一个方式涉及一种显示装置。本发明的一个方式涉及一种具备显示装置 的显示系统。本发明的一个方式涉及一种显示装置的驱动方法。
[0002] 本发明的一个方式不局限于上述技术领域。作为本说明书所公开的本发明的一个 方式的技术领域的一个例子，可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、照明装置、蓄电装 置、存储装置、这些装置的驱动方法和这些装置的制造方法。
【背景技术】
[0003] 近年来，具备输入单元、显示单元及运算部的信息处理装置被广泛使用。
[0004] 作为显示单元，使用液晶显示装置、应用有机EL(Electro Luminescence)元件的 显示装置、电子纸等各种显示单元。
[0005] 已知一种包括显示单元及输入单元的信息处理装置的驱动方法，该方法包括如下 步骤:使用输入单元取得输入信号的第一步骤;根据输入信号开始在显示单元中显示的图 像的移动的第二步骤;降低图像的亮度的第三步骤;判断图像的坐标是否到达规定坐标的 第四步骤;在图像的坐标到达规定坐标时使图像的亮度上升的第五步骤；以及停止图像的 移动的第六步骤。该方法可以减轻使用者的眼睛疲劳，实现护眼显示(专利文献1)。
[0006] [专利文献1]日本专利申请公开2014-115641号公报

【发明内容】

[0007] 本发明的目的之一是提供一种方便性或可靠性优异的新显示装置或显示系统。此 外，本发明的目的之一是能够减轻给使用者的眼睛造成的负担，实现护眼显示。
[0008] 另外，本发明的目的之一是提供一种新显示装置、显示系统或新半导体装置。
[0009] 需要说明的是，上述目的的记载不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不 需要实现所有上述目的。此外，可以从说明书等的记载中获得上述目的以外的目的。
[0010] 本发明的一个方式的方法或程序在第一步骤中使设定初始化。
[0011] 在第二步骤中，允许中断处理。
[0012] 在第三步骤中，以在第一步骤或中断处理中被选择的规定的模式显示图像信息。
[0013] 在第四步骤中，选择如下步骤:在被供给结束指令时进入第五步骤，而在未被供给 结束指令时进入第三步骤。
[0014] 在第五步骤中，处理结束。
[0015] 中断处理具有下列第六步骤至第十一步骤。
[0016] 在第六步骤中，在被提供规定事件时进入第七步骤，而在未被提供规定事件时进 入第十一步骤。
[0017] 在第七步骤中，在接下来显示的图像信息具有规定的对比度时进入第八步骤，而 在图像信息不具有规定的对比度时进入第十步骤。
[0018] 在第八步骤中，在接下来显示的图像信息中暗部所占的面积为规定比率以上时进 入第九步骤，而在暗部面积小于规定比率时进入第十步骤。
[0019] 在第九步骤中，选择第一模式。
[0020] 在第十步骤中，选择第二模式。
[0021] 在第十一步骤中，从中断处理恢复。
[0022] 由此，例如在根据滚动等规定事件切换所显示的图像信息时，可以减轻给使用者 的眼睛造成的负担，因此可以实现护眼显示。其结果，可以提供一种方便性或可靠性优异的 新程序。
[0023]本发明的一个方式是一种显示系统，其包括:显示部、输入部、以及控制部。显示部 具有显示图像的功能，输入部具有检测来自使用者的输入并将信号输出到控制部的功能， 控制部具有执行第一模式及第二模式的功能。第一模式是控制部在显示部上以隔行扫描方 式显示图像的模式，第二模式是控制部在显示部上以逐行扫描方式显示图像的模式。控制 部具有根据信号来切换第一模式及第二模式的功能。
[0024]在上述显示系统中，优选在输入是对应于画面的切换或画面的滚动的第一输入 时，控制部执行第一模式，并且在没有输入时或者输入不是第一输入时，控制部执行第二模 式。
[0025]在上述显示系统中，控制部优选包括运算部及存储部。存储部具有在每当输入图 像数据时暂时储存该数据的功能。图像数据包括由2η个(η是自然数)行构成的1帧量的数 据。在第二模式中，运算部具有如下功能:在第一帧周期从第一图像数据的第1行到第2η行 依次读出数据并将其输出到显示部，接着在第二帧周期从第二图像数据的第1行到第2η行 依次读出数据并将其输出到显示部。此外，在第一模式中，第三帧周期包括第一场周期及第 二场周期，运算部具有如下功能:在第一场周期从第三图像数据的奇数行依次读出数据并 将其输出到显示部，在第二场周期从第四图像数据的偶数行依次读出数据并将其输出到显 示部。
[0026]在上述显示系统中，控制部优选包括运算部及存储部。存储部具有在每当输入图 像数据时暂时储存该数据的功能。图像数据包括由2η个(η是自然数)行构成的1帧量的数 据。在第二模式中，运算部具有如下功能:在第一帧周期从第一图像数据的第1行到第2η行 依次读出数据并将其输出到显示部，接下来在第二帧周期从第二图像数据的第1行到第2η 行依次读出数据并将其输出到显示部。在第一模式中，第三帧周期包括a个(a为2以上且2η 以下的整数)场周期，运算部具有如下功能:在第k(k为1以上且a以下的整数)场周期从第k 图像数据的第{aX(m-l)+k}(m为1以上且η以下的整数)行依次读出数据并将其输出到显示 部。
[0027] 在上述显示系统中，显示部优选包括液晶元件或发光元件。此外，优选显示部包括 多个像素，像素包括晶体管，形成该晶体管的沟道的半导体包含氧化物半导体。
[0028I 在上述显示系统中，显示部优选包括液晶元件或发光元件。此外，优选的是，显示 部包括多个像素，像素包括晶体管，形成该晶体管的沟道的半导体包含硅。尤其是，该半导 体优选为非晶硅或多晶硅。
[0029] 上述输入部优选包括键盘、硬件按钮、指向装置、触摸传感器、摄像装置、声音输入 装置、视点输入装置、姿势检出装置中的一个以上。
[0030] 上述显示部及输入部优选构成触摸屏。
[0031]本发明的其他方式是包括一种第一至第十一步骤的程序。在第一步骤中，使设定 初始化;在第二步骤中，允许中断处理;在第三步骤中，以在第一步骤或中断处理中被选择 的规定的模式显示图像信息;在第四步骤中，选择如下步骤:在中断处理中被提供结束指令 时进入第五步骤，而在未被提供结束指令时进入第三步骤;在第五步骤中，处理结束。中断 处理具有第六步骤至第十一步骤。在第六步骤中，在被提供规定事件时进入第七步骤，而在 未被提供规定事件时进入第十一步骤;在第七步骤中，在接下来显示的图像信息具有规定 的对比度时进入第八步骤，而在图像信息不具有规定的对比度时进入第十步骤;在第八步 骤中，在接下来显示的图像信息中暗部所占的面积为规定比率以上时进入第九步骤，而在 暗部面积小于规定比率时进入第十步骤;在第九步骤中，选择第一模式;在第十步骤中，选 择第二模式;在第十一步骤中，从中断处理恢复。在这里第一模式是以隔行扫描方式显示图 像信息的模式，第二模式是以逐行扫描方式显示图像信息的模式。
[0032]根据本发明的一个方式，可以提供一种方便性或可靠性优异的新显示装置或显示 系统。此外，根据本发明的一个方式，能够减轻给使用者的眼睛造成的负担来实现护眼显 不。
[0033]根据本发明的一个方式，可以提供一种新显示装置、显示系统或新半导体装置。 [0034]需要说明的是，上述效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不 需要具有所有上述效果。此外，可以从说明书、附图以及权利要求书等的记载中获得上述效 果以外的效果。
【附图说明】
[0035]图IA及图IB是实施方式的显示系统的结构实例； 图2A及图2B是实施方式的显示系统的结构实例； 图3A至图3C是说明实施方式的数据的读出方法的图； 图4A至图4C是说明实施方式的图像改写的时序的图； 图5A及图5B是说明实施方式的图像的显示实例的图； 图6是说明实施方式的图像的显示实例的图； 图7A至图7D是说明实施方式的视神经及传递函数的示意图； 图8A至图8D是说明实施方式的视觉传递函数的示意图； 图9是说明实施方式的程序的流程图； 图10是说明实施方式的程序的流程图； 图11A1、图11A2、图11B1、图11B2、图IlCl及图11C2是说明实施方式的滚动指令的例子 的模式图； 图12A至图12C是说明实施方式的图像信息的结构的示意图； 图13A及图13B是实施方式的显示装置的结构实例； 图14是实施方式的显示装置的结构实例； 图15是实施方式的显示装置的结构实例； 图16是实施方式的显示装置的结构实例； 图17A及图17B是实施方式的显示装置的结构实例； 图18A及图18B是实施方式的显示装置的结构实例； 图19是实施方式的显示装置的结构实例； 图20是实施方式的显示装置的结构实例； 图21是实施方式的显示装置的结构实例； 图22是实施方式的显示装置的结构实例； 图23是实施方式的显示装置的结构实例； 图24是实施方式的显示装置的结构实例； 图25是实施方式的显示装置的结构实例； 图26是实施方式的显示装置的结构实例； 图27是实施方式的显示装置的结构实例； 图28是实施方式的显示装置的结构实例； 图29是实施方式的显示装置的结构实例； 图30是实施方式的显示装置的结构实例； 图31是实施方式的显示装置的结构实例； 图32A及图32B是实施方式的显示装置的结构实例； 图33A及图33B是实施方式的显示装置的结构实例； 图34A至图34C是说明实施方式的像素的结构的图； 图35A及图35B是实施方式的触摸传感器的方框图及时序图； 图36是实施方式的触摸传感器的电路图； 图37A及图37B是说明具有实施方式的触摸传感器的像素的图； 图38A及图38B是说明实施方式的触摸传感器及像素的动作的图； 图39是说明实施方式的显示模块的图； 图40A至图40G是说明实施方式的电子设备的图； 图41A至图41C是说明实施例的显示亮度的变化的图； 图42A至图42C是说明实施例的视觉刺激的变化的算出结果的图； 图43A及图43B是说明实施例的临界融合频率的测量结果的图。
【具体实施方式】
[0036] 本发明的一个方式例如包括选择第一模式或第二模式的步骤以及以所选择的模 式进行显示的步骤。
[0037] 需要说明的是，例如，可以包括如下步骤:在产生滚动事件时，根据包括在将要显 示的图像信息中的暗部及明亮部的对比度或暗部所占的面积，选择第一模式或第二模式。
[0038] 〈〈第一模式》 在第一模式被选择时，使用如下方法显示接下来显示的图像信息，以便降低视觉刺激。
[0039]例如，以避开因已经显示了的图像信息产生的侧抑制的影响的方式，显示接下来 显示的图像信息。
[0040]例如，第一模式是以隔行扫描方式显示图像的模式。
[0041 ]〈〈第二模式》 在第二模式被选择时，使用如下方法显示图像信息。
[0042]例如，第二模式是以逐行扫描方式显示图像的模式。
[0043]由此，例如在根据滚动等规定事件切换所显示的图像信息时，可以减轻给使用者 的眼睛造成的负担，因此可以实现护眼显示。其结果，可以提供方便性或可靠性优异的新程 序。
[0044]〈避开侧抑制的影响的显示方法〉 将参照图7A至图7D以及图8A至图8D说明避开侧抑制的影响的显示方法。
[0045]图7A至图7D是说明视神经及视觉传递函数的示意图。图7A及图7B是说明显示装 置与显示装置的使用者的位置关系的示意图。图7C是说明伴随从一个图像信息向其他图像 信息的切换的提供给视神经的刺激的一个例子的示意图。此外，图7D是说明通过视觉传递 函数变形的对于所提供的刺激的响应的示意图。需要说明的是，图7C的纵轴L表示亮度，目艮 睛适应的亮度为0。此外，图7D的纵轴S表示响应的强度。
[0046]图8A至图8D是说明视神经及视觉传递函数的示意图。图8A是说明伴随从一个图像 信息向其他图像信息的切换的提供给视神经的刺激的一个例子的示意图。图8B是说明通过 视觉传递函数变形的对于所提供的刺激的响应的示意图。此外，图8C及图8D是说明本发明 的一个方式的显示方法的示意图，该显示方法可以抑制对于被提供的刺激的响应被放大的 现象。
[0047] 例如，在第一模式中，以100msec以上、优选150msec以上的时间显示一个图像信息 至其他图像信息。由此，可以避开侧抑制的影响。其结果，可以抑制对于视觉刺激的响应被 放大的现象。
[0048]〈〈侧抑制》 受到刺激的视神经的神经元具有抑制相邻的其他神经元的活动的能力。由此，有时引 起对于脉冲状的视觉刺激的响应的变形。
[0049] 例如，在位于距使用者的眼睛40cm远的面上的直径100μπι的区域中以脉冲状显示 明亮图像及黑暗图像(参照图7C)。需要说明的是，位于距使用者的眼睛40cm远的面上的直 径大约为IOOym的区域，相当于一个视细胞CELL的大小(参照图7A及图7B)。
[0050] 脉冲状的刺激有时通过视觉传递函数变形为波浪形的响应(参照图7C及图7D)。具 体而言，对于脉冲状的正的视觉刺激，变形为带着负响应的正响应。此外，对于脉冲状的负 的视觉刺激，变形为带着正响应的负响应(David C.Burr and M.Concetta Morrone, "Impulse-response functions for chromatic and achromatic stimuli，'，Journal of Optical Society of America，1993年，第 10卷，第8号，1706页）。
[0051] 例如，在以非常窄的间隔连续显示明亮图像及黑暗图像时，有时由于对应于先提 供的刺激的响应及对应于后提供的刺激的响应都变为波浪形，所以上述波浪会以其振幅彼 此增强的方式重叠。
[0052] 例如，显示脉冲状的明亮的第一图像信息，在50msec之后显示脉冲状的黑暗的第 二图像信息。在此情况下，有时首先产生对于第一图像信息的显示的正响应，接着，产生的 负响应与对于第二图像信息的显示的负响应重叠。由此，有时负响应被极大地放大(参照图 8A及图8B)。
[0053]例如，在将显示从一个图像信息改变为其他图像信息时，在第一模式中，以 I OOmsec以上、优选以150msec以上的时间改变显示。由此，可以避开因视觉传递函数变形为 波浪形的响应的影响。其结果，可以抑制对于视觉刺激的响应被放大的现象(参照图8C)。
[0054] 例如，在将显示从一个图像信息改变为其他图像信息时，在第一模式中，在一个图 像信息与其他图像信息之间显示中间图像信息。具体而言，可以作为中间图像信息使用具 有一个图像信息与其他图像信息的中间的灰度的图像(半色调图像)或灰色图像(参照图 8D)。由此，可以将已变形为波浪形的、对应于先提供的刺激的响应，通过对应于后提供的刺 激的响应取消而减弱。
[0055] 或者，可以将边使一个图像信息淡出边使其他图像信息淡入的图像(也称为交替 淡变)用于中间图像信息。
[0056] 由此，可以避开侧抑制的影响。其结果，可以抑制对于视觉刺激的响应被放大的现 象。
[0057]此外，例如，也可以在第二模式中对显示元件进行过驱动，在第一模式中使过驱动 变弱或停止。具体而言，可以在第一模式中停止液晶元件的过驱动，在第二模式中对液晶元 件进行过驱动。
[0058]〈程序的例子〉 将参照图9及图10使用本发明的一个方式的程序说明本发明的一个方式。
[0059]图9是说明本发明的一个方式的程序的主处理的流程图。图10是说明本发明的一 个方式的程序的中断处理的流程图。
[0060]本发明的一个方式的程序是具有下列11个步骤的程序(参照图9及图10)。
[0061]在第一步骤（SI)中，使设定初始化。例如，作为初始设定设定第一模式或第二模 式，读取规定的图像。
[0062]在第二步骤(S2)中，允许中断处理。需要说明的是，允许中断处理的运算装置，可 以在进行主处理的同时进行中断处理。已从中断处理恢复到主处理的运算装置，可以将进 行中断处理获得的结果反映到主处理。
[0063]在计数器值为初始值时，使运算装置进行中断处理，在从中断处理恢复时，也可以 将计数器值设定为初始值以外的值。由此，在启动程序之后随时可以执行中断处理。
[0064]在第三步骤(S3)中，以在第一步骤(SI)或中断处理中被选择的规定的模式显示图 像信息。
[0065]在第四步骤(S4)中，选择如下步骤:在被供给结束指令时进入第五步骤(S5)，而在 未被提供结束指令时进入第三步骤(S3)。
[0066] 在第五步骤(S5)中，处理结束。
[0067]中断处理具有下列第六步骤(T6)至第十一步骤(Tll)(参照图10)。
[0068] 在第六步骤(Τ6)中，在被提供规定事件时进入第七步骤(Τ7)，而在未被提供规定 事件时进入第十一步骤(Τ11)。
[0069] 在第七步骤(Τ7)中，在接下来显示的图像信息具有规定的对比度时进入第八步骤 (Τ8)，而在图像信息不具有规定的对比度时进入第十步骤(TlO)。
[0070] 在第八步骤(Τ8)中，在接下来显示的图像信息中暗部所占的面积为规定比率以上 时进入第九步骤(T9)，而在暗部面积小于规定比率时进入第十步骤(TlO)。
[0071] 在第九步骤(T9)中，选择第一模式。
[0072]在第十步骤(TlO)中，选择第二模式。
[0073]在第十一步骤(Tll)中，从中断处理恢复。
[0074]〈〈规定事件》 可以将各种各样的指令和各种各样的事件关联起来。
[0075]例如，有从所显示的一个图像信息切换为显示其他图像信息的"翻页指令"、移动 一个图像信息的所显示的一部分的显示位置且显示该一部分连续的其他部分的"滚动指 令，，等。
[0076] 例如，可以使用利用鼠标等指向装置提供的"点击(click)"或"拖拽(drag)"等的 事件、将手指等用于指示器对触摸屏提供的"轻按(tap)"、"拖拽"或"轻滑(swipe)"等的事 件。
[0077] 例如，利用使用指示器指示的滑动条的抓手（也称为手柄、把手）的位置、轻滑速 度、拖拽速度等，对各种各样的指令赋予参数。
[0078] 具体而言，可以赋予在执行"翻页指令"时使用的决定翻页速度等的自变量、在执 行"滚动指令"时使用的决定移动显示位置的速度等的自变量。
[0079] 此外，例如，也可以根据翻页速度及/或滚动速度改变显示的亮度或对比度。具体 而言，在与使用者的眼睛能追踪所显示的图像的速度相比，翻页速度及/或滚动速度更快 时，以与速度同步地使显示亮度变黑的方式显示或者以与速度同步地降低对比度的方式显 不。
[0080] 〈〈滚动的指令》 将参照图11A1、图11A2、图11B1、图11B2、图IlCl及图11C2说明以各种速度移动显示图 像信息的位置的滚动指令的例子。需要说明的是，例如，使用轻滑触摸屏的速度，可以赋予 使滚动指令的显示位置移动的速度等。
[0081] 图IlAl、图IlBl及图IlCl是说明随时间改变移动对图像信息进行显示的位置的速 度V的滚动指令的示意图。
[0082]图11A2是说明在以如图IlAl所示的速度移动对图像信息进行显示的位置时，调整 亮部的亮度L的方法的图。
[0083]图11B2是说明在以如图IlBl所示的速度移动对图像信息进行显示的位置时，调整 亮部的亮度L的方法的图。
[0084]图11C2是说明在以如图IlCl所示的速度移动对图像信息进行显示的位置时，调整 亮部的亮度L的方法的图。
[0085]〈〈滚动指令的例子1? 对在时刻Tll至时刻T12将移动对图像信息进行显示的位置的速度从0加速到Vl的滚动 指令的例子进行说明（参照图IlAl及图11A2)。
[0086] 例如，直到不改变对图像信息进行显示的位置而显示的时刻Tll，以亮度Ll显示亮 部。
[0087]在边加速边移动对图像信息进行显示的位置的时刻Tll至时刻T12的期间，以在亮 度Ll与其亮度比亮度Ll低的亮度L3之间变化的亮度显示亮部。
[0088]在以一定速度Vl移动对图像信息进行显示的位置的时刻T12之后，以比亮度Ll低 且比亮度L3高的亮度L2显示亮部。
[0089]〈〈滚动指令的例子2? 对在时刻T13至时刻T14将移动对图像信息进行显示的位置的速度从Vl减速到0的滚 动指令的例子进行说明（参照图11B1及图11B2)。
[0090] 例如，直到以一定速度Vl移动显示图像信息的位置的时刻T13,以亮度L2显示亮 部。
[0091] 在边减速边移动对图像信息进行显示的位置的时刻T13至时刻T14的期间，边从亮 度L2提高亮度边显示亮部。
[0092]在决定对图像信息进行显示的位置的时刻T14至时刻T15的期间，边使亮度提高到 比亮度L2亮的规定的亮度Ll边显示亮部。需要说明的是，时刻T14至时刻T15的期间的长度 优选为〇以上。
[0093]〈〈滚动指令的例子3? 下面，说明如下滚动指令的例子:在时刻T16至时刻T17,边从速度0加速到速度V2边移 动对图像信息进行显示的位置，在时刻T17至时刻T18以速度V2进行移动;此外，在时刻T18 至时刻T19,边从速度V2减速到速度Vl边移动对图像信息进行显示的位置，在时刻T19以后， 以速度Vl进行移动(参照图IlCl及图11C2)。
[0094] 例如，直到不改变对图像信息进行显示的位置而显示的时刻T16,以亮度Ll进行显 不。
[0095]在边加速边移动对图像信息进行显示的位置的时刻T16至时刻T17的期间，以从亮 度Ll变化到其亮度比亮度Ll低的亮度L3的亮度显示亮部。
[0096]在以一定速度V2移动对图像信息进行显示的位置的时刻T17至时刻T18的期间，以 亮度L3显示亮部。
[0097]在边减速边移动对图像信息进行显示的位置的时刻T18至时刻T19的期间，边从亮 度L3提高亮度边显示亮部。
[0098]在以比速度V2慢的一定速度Vl移动对图像信息进行显示的位置的时刻T19以后， 以其亮度比亮度Ll低且比亮度L3高的亮度L2显示亮部。
[0099]〈〈用来选择模式的条件》 将参照图12A至图12C说明使用接下来显示的图像信息的特性作为选择模式的条件的 方法。
[0100] 图12A是说明图像信息及图像信息所包括的暗部及亮部的示意图。
[0101] 图12B是说明包括在接下来显示的图像信息中的每个明亮度(或亮度、光强度等） 的面积比的示意图。需要说明的是，横轴表示归一化的亮度，其中显示装置显示的最低亮度 及最高亮度分别为〇及1。
[0102] 图12C是说明对在白纸上打印文字的一般文件的一个例子的每个明亮度的面积比 进行调查的结果的图（也称为直方图）。需要说明的是，横轴表示归一化的亮度，其中亮部中 的面积比最大的亮度为1。
[0103] 具体而言，对使用接下来显示的图像信息的对比度或暗部的面积所占的比率作为 选择模式的条件的情况进行说明。
[0104] 〈〈对比度》 例如，可以使用接下来显示的图像信息的对比度是否超过规定值作为选择第一模式的 条件。
[0105] 具体而言，包括在图像信息中的归一化的明亮度为0以上且0.3以下的区域设为 暗部，0.7以上且I.O以下的区域设为亮部。并且，可以使用图像信息是否具有亮部及暗部双 方作为选择模式的条件。
[0106] 例如，具有归一化的明亮度为0.2的区域以及归一化的明亮度为0.95的区域的图 像信息，满足选择模式的条件(参照图12B)。
[0107] 与在白纸上打印文字的一般文件的一个例子(参照图12C)相比，在接下来显示对 比度低的图像信息时，由于伴随显示变化的视觉刺激少，所以也可以选择第二模式。
[0108] 〈〈暗部的面积比率》 例如，可以使用接下来显示的图像信息中暗部面积所占的比率作为选择模式的条件。
[0109] 具体而言，可以使用是否具有占图像信息的30%以上的暗部作为选择模式的条 件。
[0110] 例如，归一化的明亮度为0.2的区域占图像信息的35%的面积的图像信息，满足选 择模式的条件(参照图12B)。
[0111] 与在白纸上打印文字的一般文件的一个例子(参照图12C)相比，在接下来显示暗 部面积小的图像信息时，由于伴随显示变化的视觉刺激少，所以也可以选择第二模式。
[0112] 参照附图对实施方式进行详细说明。不过，本发明不局限于以下的说明，而所属技 术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是其方式及详细内容在不脱离本发 明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为 仅限定在下面所示的实施方式所记载的内容中。
[0113]需要说明的是，在以下说明的发明结构中，在不同的附图之间共同使用相同符号 来表示相同部分或具有相同功能的部分，并省略其重复说明。此外，当表示具有相同功能的 部分时，有时使用相同的阴影线，而不特别附加附图标记。
[0114] 需要说明的是，在本说明书所说明的每一幅附图中，有时为了明确起见，会夸大表 示各结构的大小、层的厚度或区域。因此，本发明并不一定限于该比例。
[0115] 在本说明书等中使用的"第一"、"第二"等序数词是为了避免构成要素的混淆而附 加的，而不是为了在数目方面进行限定。
[0116] 晶体管是半导体元件的一种，可以实现电流或电压的放大、控制导通或非导通的 开关动作等。本说明书中的晶体管包括I GFET(Insulated Gate Field Effect Transistor:绝缘栅场效应晶体管)和薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)。
[0117] 实施方式I 在本实施方式中，将参照【附图说明】本发明的一个方式的显示系统。
[0118] [结构实例] 图IA是示出本发明的一个方式的显示系统10的结构的方框图。
[0119] 显示系统10包括控制部11、输入输出装置12及传感器控制器13等。此外，输入输出 装置12包括显示部21及输入部22。
[0120]显示部21具有显示图像的功能。作为显示部21，典型的可以使用包括液晶元件或 MEMS元件等光学元件的显示装置或者包括有机EL(Elect;roluminescence)元件等发光元件 的显不装置等。
[0121]作为输入部22,可以使用检出来自使用者的输入的装置。例如，可以使用键盘、硬 件按钮、指向装置、触摸传感器、摄像装置、声音输入装置、视点输入装置、姿势检出装置等 输入装置。此外，也可以采用包括这些输入装置中的两个以上的结构。通过使用触摸传感器 等，可以检出各种手势(轻按、拖拽、轻滑或捏夹(pinch in)等）。此外，通过使用加速度传感 器作为姿势检出装置，可以检出包括显示系统10的装置的姿势(倾斜度、位移、变形等)作为 输入动作。
[0122] 尤其是，作为输入输出装置12,优选使用由显示部21及输入部22构成的触摸屏。例 如，优选使用显示装置(或显示面板)与触摸传感器重叠的触摸屏。
[0123] 传感器控制器13具有驱动输入部22的功能。此外，具有将从输入部22输出的信号 输出到控制部11的功能。需要说明的是，在输入部22具有上述传感器控制器13的功能时，也 可以将信号从输入部22直接输出控制部11而不设置传感器控制器13。
[0124] 控制部11具有生成应在显示部21上显示的图像的功能。此外，控制部11具有对显 示部21输出图像信号的功能。显示部21可以根据该图像信号显示图像。
[0125] 也可以对控制部11逐次输入来自图像输出装置的图像信号。作为图像输出装置， 例如可以使用蓝光光盘、DVD(Digital Versatile Disc :数字通用磁盘）、快闪存储器等记 录介质的再现装置或录像再现装置、具备HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器）、SSD(Solid State Drive:固态驱动器)等存储装置的录像再现装置等。此外，例如，可以使用从接收广 播的调谐器输出的信号或通过网络分配的串流视频等图像数据作为图像信号。控制部11可 以将所输入的图像信号变换为应在显示部21中显示的图像并将其输出。
[0126] 控制部11具有对从输入部22通过传感器控制器13输入的信号进行分析并根据该 信号切换第一模式及第二模式来执行的功能。
[0127] 第一模式是控制部11在显示部21上以隔行扫描方式显示图像的模式。此外，第二 模式是控制部11在显示部21上以逐行扫描方式显示图像的模式。
[0128] 在图IB中示出控制部11及显示部21的更具体的结构实例。控制部11包括运算部41 及存储部42。显示部21包括像素部31及驱动部32。
[0129] 存储部42具有将运算部41所生成的图像的数据（以下，也称为图像数据)暂时储存 的功能。运算部41将通过植染(rendering)处理等生成的图像数据暂时储存在存储部42中， 在对显示部21输出时，将其读出并输出。换言之，存储部42也可以说具有缓冲器的功能。此 外，存储部42在运算部41进行渲染处理等时，也可以具有暂时保存用于处理的数据或处理 中途的数据的功能。
[0130] 作为存储部42,典型的可以使用VRAM(Video Random Access Memory:视频随机存 取存储器）。或者，也可以将控制部11所包括的主存储器的一部分用作存储部42。例如在作 为存储部42使用SRAM(Static RAM:静态随机存取存储器)或DRAM(Dynamic RAM:动态随机 存取存储器)等时，能够实现高速动作，所以是优选的。
[0131]将氧化物半导体用于形成沟道的半导体层的晶体管，对电容元件提供电位，晶体 管处于断开状态，由此来保持该电位，从而进行数据的写入及保持，也可以将具备这样的存 储元件的存储装置应用于存储部42。这种存储元件由于具有晶体管的泄漏电流极低的特 征，所以具有如下效果:可以抑制数据保持期间的泄漏电流;可以使刷新频率极少;或者可 以减少保持电容器。因此，与使用SRAM或DRAM的情况相比，可以使功耗极小。
[0132]在显示部21的像素部31中，以矩阵状配置有多个像素。此外，驱动部32具有根据来 自控制部11的信号驱动像素部31中的像素的功能。换言之，具有将从控制部11输入的信号 转换为驱动像素部31的信号并将其输入到像素部31的功能。
[0133] 作为驱动部32,例如可以使用扫描线驱动电路及信号线驱动电路等。此外，也可以 包括缓冲器电路或放大电路等。放大电路具有放大来自控制部11的信号的功能。
[0134] 运算部41可以对通过传感器控制器13从输入部22输入的信号进行分析，根据其结 果，切换在显示部21上以隔行扫描方式显示图像的第一模式以及以逐行扫描方式显示图像 的第二模式来执行。此外，运算部41根据上述两个方式，可以使储存在存储部42中的图像数 据的读出方法彼此不同。需要说明的是，后面说明图像数据的具体读出方法。
[0135] 例如，在使用者向输入部22的输入是与画面的切换动作或画面的滚动对应的输入 时，控制部11执行第一模式。此外，在使用者不进行输入时或者使用者的输入不是上述输入 时，控制部11执行第二模式。在画面的切换或画面的滚动时，由于在很多情况下发生亮度的 急剧变化，所以通过控制部11执行上述动作，可以实现护眼显示，而不使显示部21上显示包 括亮度的急剧变化的图像。
[0136] 这里，如图2A及图2B所示，控制部11也可以是具有两个运算部(运算部41、运算部 43)的结构。运算部41及存储部42构成显示器控制器14。控制部11中的显示器控制器14是专 门用于诸如图像处理、图像数据的输出等有关图像显示的处理的部分。通过采用上述结构， 可以减轻运算部43的处理的负担，与具有一个运算部的情况相比，能够实现高速动作。此 外，此时，控制部11优选除了存储部42以外还具有在运算部43进行处理时能够使用的存储 部。
[0137] [读出图像数据的方法] 接下来，将参照图3A至图3B说明第一模式及第二模式中运算部41的动作。
[0138] 图3A是示意性地示出暂时储存在存储部42中的图像数据50的图。这里，图像数据 50是1帧量的图像数据。
[0?39 ] 如图3A所示，图像数据50包括第1行（I ine (1))至第2η行（I ine (2η))的2η个(η是整 数)行。例如，一个行包括与像素部31的一个扫描线所含的像素对应的数据。
[0140][第二模式(逐行扫描方式）] 首先，将参照图3Β说明在第二模式中运算部41从存储部42读出数据的方法。
[0141]这里，将在某时间点应先显示的图像数据50作为第一图像数据50(1)、且将紧接下 来应显示的图像数据作为第二图像数据50(2)来进行说明。
[0142] 运算部41从第1行（Iine(I))至第2η行（line(2n))依次读出在某时间点储存在存 储部42中的第一图像数据50(1)。此外，运算部41在进行一个行的读出之后，将所读出的行 的数据输出到显示部21。
[0143] 在1帧量的第一图像数据50 (1)的第2n行（I ine (2n))的读出及输出结束时，接下来 开始在存储部42中储存的第二图像数据50(2)的读出。第二图像数据50(2)也与上述同样地 被依次读出。
[0144] 通过上述步骤，2帧量的图像数据（图像数据50(1)及图像数据50(2))的读出结束。
[0145] 在第二模式中，运算部41反复进行上述的读出动作。
[0146] 通过采用这种读出方法，运算部41在1帧周期中将1帧量的图像数据输出到显示部 21。即，在1帧周期中画面的改写结束。通过进行这种动作，例如能够实现流畅的动态图像。
[0147] 需要说明的是，运算部41不一定需要交替地进行读出动作及输出动作，也可以同 时进行或平行进行处理。
[0148]存储部42在某时间点储存至少1帧量的图像数据50即可。存储部42具有能够在某 时间点储存比1帧量大的图像数据的容量时，可以提高处理速度。此外，在图像数据50中读 出结束后的行的数据可以擦除，或者也可以覆盖写入新的图像数据50的一部分。通过同时 进行或平行进行图像数据的读出处理及写入处理，可以提高处理速度。或者，存储部42具有 两个能够储存1帧量的图像数据的区域，在读出在一个区域中储存的图像数据时，也可以更 新(改写)在另一个区域中储存的图像数据。
[0149][第一模式(隔行扫描方式）] 接下来，将参照图3C说明在第一模式中运算部41从存储部42读出数据的方法。
[0150]运算部41依次读出在某时间点储存在存储部42中的第一图像数据50 (1)中奇数行 的数据。具体而言，将第一图像数据50(1)中对应于第(2m-l)个(m为1以上且η以下的整数） 行的数据从m的数值较小的一方按顺序读出。
[0151] 1帧量的第一图像数据50 (1)的第2n-l行（I ine (2n-l))的读出结束时，接着开始在 存储部42中储存的第二图像数据50 (2)的读出。
[0152] 运算部41依次读出第二图像数据50(2)中偶数行的数据。具体而言，将对应于第2m 的行的数据从m的数值较小的一方按顺序读出。
[0153]这里，可以将从第一图像数据50(1)或第二图像数据50(2)读出的包括多个行的数 据的数据群称为1场量的数据。这里，有时将从第一图像数据50(1)抽出的数据称为第一场 数据，且将从第二图像数据50 (2)抽出的数据称为第二场数据。
[0154]通过上述步骤，结束从图像数据50(1)及图像数据50(2)读出2场量的图像数据。 [0155]在第一模式中，运算部41反复进行这种读出动作。换言之，反复进行在某时间点所 储存的图像数据的奇数行的读出以及在下一个时间点所储存的其他图像数据的偶数行的 读出。
[0156]通过采用这种读出方法，运算部41可以在1场周期中将1场量的图像数据输出到 显示部21。即，可以在1场周期中改写画面中的一半，在下一个场周期中，结束整个画面的改 写。其结果，可以使1个帧周期的长度例如为第二模式的2倍以上。通过采用这种动作，可以 抑制切换图像时发生的亮度的急剧变化，因此可以实现护眼显示。
[0157] 需要说明的是，这里对先进行奇数行的读出加以说明，但是也可以先进行偶数行 的读出。
[0158] 〈变形实例〉 在前面的说明中示出在1个帧周期中设置2个场周期的情况的例子，但是通过设置更多 的场周期，可以进一步抑制切换图像时发生的亮度的急剧变化，因此可以实现护眼显示。
[0159] 此外，在本说明书等的隔行扫描方式中，除了在1个帧周期中设置2个场周期进行 显示的方法以外，还包括在1个帧周期中设置3个以上的场周期进行显示的方法。
[0160] 以下，对在1个帧周期中设置a个(a是2以上且2n以下的整数)场周期的情况进行说 明。这里，在a = 2时对应于上述所例示的情况。
[0161]当在存储部42中储存应第k(k是1以上且a以下的整数）次显示的第k图像数据50 (k)(k是1以上且a以下的整数)时，在运算部41中，将该第k图像数据50(k)中第{aX(m-l) + k}行的数据从m的数值较小的一方按顺序读出。需要说明的是，这里m的最大值即包括在1个 场数据中的行的个数为2n/a。
[0162] 例如，当a = 3时，从第一图像数据50(1)抽出的场数据是第1行（line(l))、第4行 (line(4))、第7行（line(7))、（中略）、第2n-2行（line(2n-2))的顺序。接着，从第二图像数 据50(2)抽出的场数据是第2行（line(2))、第5行（line(5))、第8行（line(8))、（中略）、第 2n-l行（line(2n-l))的顺序。接着，从第三图像数据50(3)抽出的场数据是第3行（line (3))、第 6 行（line(6))、第 9 行（line(9))、（中略）、第 2n 行（line(2n))的顺序。
[0163] 例如，当a = 4时，从第一图像数据50(1)抽出的场数据是第1行（Iine(I))、第5行 (line(5))、第9行（line(9))、（中略）、第2n-3行（line(2n-3))的顺序。接着，从第二图像数 据50(2)抽出的场数据是第2行(line(2))、第6行（line(6))、第10行（line(lO))、（中略）、第 2n-2行（line(2n-2))的顺序。接着，从第三图像数据50(3)抽出的场数据是第3行（line (3))、第7行（line(7))、第 11 行（line(ll))、（中略）、第2n-l行（line(2n-l))的顺序。接着， 从第四图像数据50(4)抽出的场数据是第4行（line(4))、第8行（Iine(S))、第12行（line (12))、（中略）、第2n行（line(2n))依此次序。
[0164] 以上是对变形实例的说明。
[0165] [图像的改写] 接下来，将参照图4A至图4C说明根据来自控制部11的信号而驱动部32驱动像素部31的 像素的方法。
[0166] [第二模式] 图4A是第二模式中的时序图。这里，为了方便起见，以像素部31包括4个扫描线(扫描线 Gl至扫描线G4)的情况为例进行说明。此外，图4A所示的时钟信号CLK是用来指定移行到(开 始)对下一个扫描线的数据写入的时序的信号。
[0167] 在第二模式中，驱动部32依次选择扫描线Gl至扫描线G4,进行数据的写入。在此， 第二模式中的第二帧周期FL2是从开始对扫描线Gl写入数据的时刻至开始对下一个扫描线 Gl写入数据的时刻之间的期间。即，在第二模式中，在第二帧周期FL2中结束一次画面的改 写。
[0168] [第一模式] 图4B是第一模式中的时序图。这里，对1个帧周期包括2个场周期的情况（即，a = 2的情 况)进行说明。
[0169] 第一帧周期FLl包括2个场周期(第一场周期Fl、第二场周期F2)。
[0170]在第一场周期Fl中，首先，对第一扫描线Gl写入数据，然后，对第三扫描线G3写入 数据。
[0171]接下来，在第二场周期F2中，首先，对第二扫描线G2写入数据，然后，对第四扫描线 G4写入数据。
[0172]在该时间点结束一次画面的改写。
[0173]需要说明的是，这里示出在对一个扫描线写入数据与对下一个扫描线写入数据之 间设置时钟信号CLK的一周期量的期间的情况，如图4C所示，也可以在对一个扫描线写入数 据之后，紧接着对下一个扫描线写入数据。由此，由于可以使1场周期中图像改写的期间变 短，所以即使使帧周期变长，也可以进行不会感到不适的显示。
[0174][显示] 接下来，对使用上述驱动方法时在显示部21所包括的像素部31上显示的图像进行说 明。
[0175] [第二模式] 图5A是示意性地示出像素部31的图。这里，示出像素部31包括以矩阵状配置的12 X 12 的多个像素35的情况。此外，这里水平方向对应于扫描线方向，垂直方向对应于信号线方 向。
[0176] 在图5A中示出在某个时刻Tl显示的图像、在从此起1帧周期后的时刻T2显示的图 像。这里，以阴影图案示出数据的改写之前的像素，而以非阴影图案示出数据的改写结束后 的像素。
[0177] 如图5A所示，在第二模式中，可以在1帧周期改写所有像素 35的数据。因此，可以显 示流畅的动态图像。
[0178] [第一模式] 在图5B中示意性地示出时刻Tl、时刻T2及时刻T3中的像素部31。时刻T2是从某个时刻 Tl经过第一场周期Fl的时刻，时刻T3是从时刻T2经过第二场周期F2的时刻。在图5B中，对1 个帧周期包括2个场周期的情况(即，a = 2的情况)进行说明。
[0179] 如图5B所示，在时刻T2对应于奇数扫描线的像素 35的数据改写结束。此时，在对应 于偶数扫描线的像素35中，不进行数据的改写，进行与时刻Tl相同的显示。
[0180] 接下来，在时刻T3对应于偶数扫描线的像素35的数据改写结束。此时，在对应于奇 数扫描线的像素35中，不进行数据的改写，进行与时刻T2相同的显示。在时刻T3所有像素的 数据的改写结束。
[0181] 在图6中示出1个帧周期包括3个场周期的情况(即，a = 3的情况)的例子。
[0182] 如图6所示，在从时刻Tl经过第一场周期Fl的时刻T2,对应于第1、4、7、10扫描线 的像素35的数据改写结束。接着，在从时刻T2经过第二场周期F2的时刻T3，对应于第2、5、8、 11扫描线的像素35的数据改写结束。并且，在从时刻T3经过第三场周期F3的时刻T4，对应于 第3、6、9、12扫描线的像素35的数据改写结束。在时刻T4所有像素的数据改写结束。
[0183] 如此，当以相同帧频率驱动第一模式及第二模式时，第一模式与第二模式相比可 以以更长时间进行画面的改写。
[0184] 例如，将考虑从亮度低的显示切换为亮度高的显示的情况。如图5B所示，在包括2 个场周期的情况下，时刻T2时的整个画面的亮度，与画面的改写结束的时刻T3时的整个画 面的亮度相比为大概一半的亮度。此外，如图6所示，在包括3个场周期的情况下，时刻T2时 的整个画面的亮度，为画面的改写结束的时刻T4时的亮度的大概三分之一的亮度，时刻T3 时的整个画面的亮度为时刻T4时的亮度的大概三分之二的亮度。
[0185] 如此，尤其是在进行亮度急剧变化的画面的切换时，通过采用第一模式，能够分阶 段地改变亮度，由此可以实现护眼显示。
[0186] 尤其是，在第一模式中，在以IOOmsec以上、优选150msec以上的时间进行画面的切 换时，可以避免侧抑制的影响，所以是更优选的。例如，以第一模式中的帧周期FLl为 100msec以上、优选150msec以上的方式，设定多个场周期即可。此时，根据场频率设定所设 置的场周期的个数即可。
[0187]也可以将第一模式中的场周期设定得比第二模式中的帧周期长。换言之，也可以 使第二模式中的帧频率与第一模式中的场频率不同。例如，能以使运算部41所输出的时钟 信号CLK的周期不同的方式实现上述情况。因此，即便是个数更少的场周期也能以较长时 间进行画面的切换。此外，可以减轻运算部41的处理的负担。
[0188] 以上是对显示的说明。
[0189] 本实施方式可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
[0190]实施方式2 在本实施方式中，对能够应用于上述实施方式所示的显示系统的显示装置的结构实例 进行说明。以下，将参照图13A至图31说明显示装置200。
[0191] 图13A所示的显示装置200包括:像素部271、扫描线驱动电路274、信号线驱动电路 276、 彼此互相平行或大致平行地配置且其电位由扫描线驱动电路274控制的m个扫描线 277、 以及彼此互相平行或大致平行地配置且其电位由信号线驱动电路276控制的η个信号 线279。进而，像素部271具有配置为矩阵状的多个像素270。另外，还有沿着信号线279彼此 互相平行或大致平行地配置的公用线275。另外，有时将扫描线驱动电路274及信号线驱动 电路276总称为驱动电路部。
[0192] 各扫描线277与在像素部271中配置为m行η列的像素270中配置在任一行的η个像 素270电连接，而各信号线279与配置为m行η列的像素270中配置在任一列的m个像素270电 连接。m和η都是1以上的整数。各公用线275与配置为m行η列的像素270中配置在任一列的m 个像素270电连接。
[0193] 图13B示出可以用于图13A所示的显示装置200的像素270的电路结构的一个例 子。
[0194] 图13B所示的像素270具有液晶元件251、晶体管252和电容元件255。
[0195] 液晶元件251的一对电极中的一个与晶体管252连接，并且其电位根据像素270的 规格适当地设定。液晶元件251的一对电极中的另一个与公用线275连接，并被施加共用电 位(公共电位）。根据写入到晶体管252的数据控制液晶元件251所包含的液晶的取向状态。
[0196] 液晶元件251是利用液晶的光学调制作用来控制光的透过或非透过的元件。液晶 的光学调制作用由施加到液晶的电场(包括横向电场、纵向电场或倾斜方向电场)来控制。 作为用于液晶元件251的液晶，可以使用热致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型 液晶、铁电液晶、反铁电液晶等。这些液晶材料根据条件呈现出胆留相、近晶相、立方相、手 征向列相、各向同性相等。
[0197] 此外，在采用横向电场方式的情况下，也可以使用不使用取向膜的呈现蓝相的液 晶。蓝相是液晶相的一种，是指当使胆留型液晶的温度上升时在即将从胆留相转变到各向 同性相之前出现的相。因为蓝相只在较窄的温度范围内出现，所以将其中混合有数wt%以 上的手征试剂的液晶组合物用于液晶层，以扩大温度范围。包含呈现蓝相的液晶和手征试 剂的液晶组成物，其响应速度快，并且其具有光学各向同性。此外，包含呈现蓝相的液晶和 手征试剂的液晶组成物，不需要取向处理，且视角依赖性小。另外，因不需要设置取向膜，因 此不需要摩擦处理，因此可以防止由于摩擦处理而引起的静电破坏，由此可以减轻制造工 序中的液晶显不装置的不良和破损。
[0198] 作为包括液晶元件251的显示装置200的驱动方法，可以使用：TN(Twisted Nematic:扭曲向列）模式、IPS( 1]1-?1&116-3￥；[1：(311；[即:平面内转换)模式、？?3(?1'；[1^6?161(1 Switching:边缘电场转换)模式、ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell:轴对称排 列微单元）模式、OCB(Optical Compensated Birefringence :光学补偿弯曲）模式、FLC (Ferroelectric Liquid Crystal:铁电性液晶）模式以及AFLC(Anti Ferroelectric Liquid Crystal:反铁电性液晶)模式等。
[0199] 另外，作为显示装置200,也可以使用常黑型液晶显示装置，例如采用垂直取向 (VA:Vertical Alignment)模式的透过型液晶显示装置。作为垂直取向模式，可以使用MVA (Multi-Domain Vertical Alignment:多象限垂直取向）模式、PVA(Patterned Vertical Alignment:垂直取向构型)模式、ASV(Advanced Super View:高级超视觉)模式等。
[0200] 在本实施方式中，主要对横向电场方式、作为代表的FFS模式和IPS模式进行说明。 [0201]在图13B所示的像素270的结构中，晶体管252的源电极和漏电极中的一个与信号 线279电连接，源电极和漏电极中的另一个与液晶元件251的一对电极中的一个电连接。晶 体管252的栅电极与扫描线277电连接。晶体管252具有对数据信号的数据写入进行控制的 功能。
[0202]在图13B所示的像素270的结构中，电容元件255的一对电极中的一个与晶体管252 的源电极和漏电极中的另一个连接。电容元件255的一对电极中的另一个与共用线275电连 接。根据像素270的规格适当地设定公用线275的电位值。电容元件255被用作保持被写入的 数据的保持电容器。需要说明的是，在以FFS模式驱动的显示装置200中，电容元件255的一 对电极中的一个相当于液晶元件251的一对电极中的一个的一部分或全部，电容元件255 的一对电极中的另一个相当于液晶元件251的一对电极中的另一个的一部分或全部。
[0203]〈像素的结构实例〉 接着，说明显示装置200所包括的像素的具体结构。首先，图14示出以FFS模式驱动的显 示装置200所包括的多个像素270a、270b以及270c的俯视图。
[0204]在图14中，用作扫描线的导电膜213在与导电膜221a大致正交的方向（附图中的左 右方向）上延伸设置。用作信号线的导电膜221a在与导电膜213大致正交的方向（附图中的 上下方向）上延伸设置。用作扫描线的导电膜213与扫描线驱动电路274电连接，而用作信号 线的导电膜221a与信号线驱动电路276电连接(参照图13A)。
[0205]晶体管252设置在导电膜213和导电膜221a的交叉部附近。晶体管252由用作栅电 极的导电膜213、栅极绝缘膜(在图14中未图示）、形成在栅极绝缘膜上的形成有沟道区域的 半导体膜219以及用作源电极和漏电极的导电膜221a及221b构成。导电膜213的与半导体膜 219重叠的区域被用作晶体管252的栅电极。导电膜221a的与半导体膜219重叠的区域被用 作晶体管252的源电极或漏电极。在图14所示的俯视图中，导电膜213的端部位于半导体膜 219的端部的外侧。由此，导电膜213被用作阻挡来自背光等光源的光的遮光膜。其结果是， 晶体管252所包括的半导体膜219不被照射光，从而晶体管的电特性的变动可以得到抑制。
[0206] 导电膜221b与用作像素电极的导电膜220电连接。另外，在导电膜220上隔着绝缘 膜(在图14中未图示)设置有导电膜229。
[0207] 导电膜229例如用作公共电极。导电膜229包括在与导电膜221a交叉的方向上延 伸的条纹形状的区域。另外，该条纹形状的区域连接于在与导电膜221a平行或大致平行的 方向上延伸的区域。因此，在显示装置200所包括的多个像素中，在包括条纹形状的区域的 导电膜229中，各条纹形状的区域的电位相等。
[0208]电容元件255形成在导电膜220与导电膜229重叠的区域中。导电膜220及导电膜 229具有透光性。也就是说，电容元件255具有透光性。
[0209]因为电容元件255具有透光性，所以电容元件255可以较大地(大面积地)形成在像 素270中。由此，可以得到能够在提尚开口率（典型地提尚到50%以上，优选提尚到60%以 上）的同时增大电容值的显示装置。例如，在分辨率高的如液晶显示装置之类的显示装置 中，像素的面积减小，电容元件的面积也减小。因此，在分辨率高的显示装置中，储存在电容 元件中的电荷量变小。但是，由于本实施方式所示的电容元件255具有透光性，所以通过将 该电容元件设置在像素中，可以在各像素中得到充分的电容值的同时提高开口率。典型的 是，电容元件255可以适当地应用于像素密度为200ppi以上、进而300ppi以上或500ppi以上 的高分辨率显示装置。
[0210]另外，在液晶显示装置中，电容元件的电容值越大，越能够延长在施加电场的情况 下液晶元件的液晶分子的取向被保持为固定的期间。在显示静态图像的情况下，由于可以 延长该期间，所以能够减少改写图像数据的次数，从而可以降低功耗。另外，通过采用本实 施方式所示的构造，在高分辨率的显示装置中也可以提高开口率，因此可以高效地利用背 光等光源的光，从而可以降低显示装置的功耗。
[0211]接着，图15示出沿着图14的点划线Ql-Rl、点划线Sl-Tl的截面图。图15所示的晶体 管252是沟道蚀刻型晶体管。需要说明的是，沿着点划线Ql-Rl的截面图是沟道长度方向上 的晶体管252以及电容元件255的截面图，沿着点划线Sl-Tl的截面图是沟道宽度方向上的 晶体管252的截面图。
[0212]图15所示的晶体管252是具有单栅结构的晶体管，其包括:设置在衬底211上的用 作栅电极的导电膜213、形成在衬底211及用作栅电极的导电膜213上的绝缘膜215、形成在 绝缘膜215上的绝缘膜217、隔着绝缘膜215及绝缘膜217与用作栅电极的导电膜213重叠的 半导体膜219、以及与半导体膜219接触的用作源电极和漏电极的导电膜221a及221b。在绝 缘膜217、半导体膜219、用作源电极和漏电极的导电膜221a及221b上形成有绝缘膜223,在 绝缘膜223上形成有绝缘膜225。导电膜220形成在绝缘膜225上。导电膜220通过形成在绝缘 膜223及绝缘膜225中的开口连接于用作源电极和漏电极的导电膜221a、221b中的一个，在 此是连接于导电膜221b。绝缘膜227形成在绝缘膜225及导电膜220上。导电膜229形成在绝 缘膜227上。
[0213]在图15中示出在衬底241与衬底211之间夹持液晶层250的情况。此外，在衬底241 的衬底211-侧的面设置有具有黑矩阵功能的遮光膜261、具有滤色片功能的着色膜262等。
[0214] 也可以通过在绝缘膜225上与半导体膜219重叠的位置上设置导电膜220,形成将 导电膜220用作第二栅电极的双栅结构的晶体管252。
[0215] 将导电膜220、绝缘膜227及导电膜229重叠的区域用作电容元件255。
[0216]需要说明的是，本发明的一个方式的截面图并不局限于此，可以采用各种各样的 结构。例如，导电膜220可以具有狭缝。或者，导电膜220可以是梳齿状。
[0217] 如图16所示，导电膜229也可以设置于在绝缘膜227上设置的绝缘膜228上。绝缘膜 228用作平坦化膜。
[0218] 在图15等中示出半导体膜219的被露出的顶面的一部分因蚀刻而薄膜化的情况， 如图17A所示，也可以不进行薄膜化。此外，如图17B所示，也可以采用包括对半导体膜219进 行保护的绝缘膜245的结构。
[0219]在图18A及图18B中示出包括用作第二栅电极的导电膜243的例子。通过使用第二 栅电极，可以控制晶体管的阈值电压。此外，对导电膜243及导电膜213施加相同电位，由此 可以提尚晶体管的场效应迁移率。
[0220]〈像素结构的变形实例〉 接着，图19示出显示装置200所包括的其结构与图14的像素不同的多个像素270d、270e 以及270f的俯视图。
[0221]在图19中，用作扫描线的导电膜213,在附图中的左右方向上延伸设置。用作信号 线的导电膜221a以具有其一部分弯曲的V字形状的方式在与导电膜213大致正交的方向（附 图中的上下方向）上延伸设置。用作扫描线的导电膜213与扫描线驱动电路274电连接，而用 作信号线的导电膜221a与信号线驱动电路276电连接。
[0222]晶体管252设置在导电膜213和导电膜221a的交叉部附近。晶体管252由用作栅电 极的导电膜213、栅极绝缘膜(在图19中未图示）、形成在栅极绝缘膜上的形成有沟道区域的 半导体膜219、以及用作源电极和漏电极的导电膜221a及221b构成。导电膜213的与半导体 膜219重叠的区域被用作晶体管252的栅电极。导电膜221a的与半导体膜219重叠的区域被 用作晶体管252的源电极或漏电极。在图19所示的俯视图中，导电膜213的端部位于半导体 膜219的端部的外侧。由此，导电膜213被用作阻挡来自背光等光源的光的遮光膜。其结果 是，晶体管所包括的半导体膜219不被照射光，从而晶体管的电特性的变动可以得到抑制。
[0223] 导电膜221b与用作像素电极的导电膜220电连接。将导电膜220形成为梳齿状。另 外，在导电膜220上设置有绝缘膜(在图19中未图示），在该绝缘膜上设置有导电膜229。导电 膜229以与导电膜220的一部分重叠的方式、以在俯视图中与导电膜220咬合的方式形成为 梳齿状。导电膜229以与导电膜213平行或大致平行的方向上延伸的区域被连接。因此，在显 示装置200所包括的多个像素中，导电膜229的各梳齿状区域的电位相等。导电膜220和导电 膜229具有以沿着信号线(导电膜221a)的方式弯曲的V字形状。
[0224] 电容元件255形成在导电膜220与导电膜229重叠的区域中。导电膜220及导电膜 229具有透光性。也就是说，电容元件255具有透光性。
[0225] 接着，图20示出沿着图19的点划线Q2-R2、及点划线S2-T2的截面图。图20所示的晶 体管252是沟道蚀刻型晶体管。需要说明的是，沿着点划线Q2-R2的截图是沟道长度方向上 的晶体管252以及电容元件255的截面图，沿着点划线S2-T2的截面图是沟道宽度方向上的 晶体管252的截面图。
[0226]图20所示的晶体管252是具有单栅结构的晶体管，其包括:设置在衬底211上的用 作栅电极的导电膜213、形成在衬底211及用作栅电极的导电膜213上的绝缘膜215、形成在 绝缘膜215上的绝缘膜217、隔着绝缘膜215及绝缘膜217与用作栅电极的导电膜213重叠的 半导体膜219、以及与半导体膜219接触的用作源电极和漏电极的导电膜221a及221b。在绝 缘膜217、半导体膜219、用作源电极和漏电极的导电膜221a及221b上形成有绝缘膜223,在 绝缘膜223上形成有绝缘膜225。导电膜220形成在绝缘膜225上。导电膜220通过形成在绝缘 膜223及绝缘膜225中的开口连接于用作源电极和漏电极的导电膜221a、221b中的一个，在 此是连接于导电膜221b。绝缘膜227形成在绝缘膜225及导电膜220上。导电膜229形成在绝 缘膜227上。
[0227] 也可以通过在绝缘膜225上与半导体膜219重叠的位置上设置导电膜220,形成将 导电膜220用作第二栅电极的双栅结构的晶体管252。
[0228] 将导电膜220、绝缘膜227及导电膜229重叠的区域用作电容元件255。
[0229] 在图19及图20所示的液晶显示装置中，通过使导电膜220和导电膜229的各端部重 叠，形成像素所包括的电容元件。通过采用这种结构，在大型液晶显示装置中，可以形成不 是过大而是适当大小的电容元件。
[0230]需要说明的是，如图21所示，导电膜229也可以设置于在绝缘膜227上设置的绝缘 膜228上。
[0231]另外，如图22及图23所示，导电膜220和导电膜229也可以不重叠。根据显示装置的 分辨率或对应驱动方法的电容元件的大小，可以适当地决定导电膜220和导电膜229的位置 关系。另外，图24所示的显示装置所包括的导电膜229也可以设置在被用作平坦化膜的绝缘 膜228上。
[0232]在图19及图20所示的液晶显示装置中，导电膜220的在与信号线（导电膜221a)平 行或大致平行的方向上延伸的区域的宽度(dl)小于导电膜229的在与信号线平行或大致 平行的方向上延伸的区域的宽度(d2)，但是本发明的结构不局限于此。如图25及图26所示， 宽度dl也可以大于宽度d2。另外，宽度dl和宽度d2也可以相等。另外，在一个像素（例如，像 素270d)中，导电膜220及/或导电膜229的在与信号线平行或大致平行的方向上延伸的多个 区域的宽度可以互不相同。
[0233] 如图27所示，也可以以只残留绝缘膜228上的与导电膜229重叠的绝缘膜228a而部 分去除的方式构成在绝缘膜227上设置的绝缘膜228。此时，可以将导电膜229用作掩模对绝 缘膜228进行蚀刻。可以抑制用作平坦化膜的绝缘膜228上的导电膜229的凹凸，以较小的坡 度形成绝缘膜228a的从导电膜229的端部到绝缘膜227的侧面。需要说明的是，如图28所示， 绝缘膜228b的表面的与衬底211平行的区域的一部分，也可以不被导电膜229覆盖。
[0234] 如图29及图30所示，导电膜229也可以设置在与导电膜220相同的层上，即设置在 绝缘膜225上。图29及图30所示的导电膜229可以使用与导电膜220相同的材料同时形成。
[0235] 如图31所示，导电膜229也可以配置得比绝缘膜215更靠近衬底211-侧。此外，此 时，如图31所示，优选将对与具有晶体管252的栅电极的功能的导电膜213相同的膜进行加 工来形成的导电膜247用作布线。
[0236]另外，显示装置200可以采用各种方式或具有各种显示元件。作为显示元件，例如 可以举出液晶元件、包括LED (白色LED、红色LED、绿色LED、蓝色LED等)等的EL (电致发光)元 件(包含有机材料和无机材料的EL元件、有机EL元件或无机EL元件）、晶体管(根据电流而发 光的晶体管）、电子发射元件、电泳元件、诸如光栅光阀(GLV)、数字微镜设备(DMD)、数字微 快门（DMS)元件、MIRAS0L(在日本的注册商标)显示器、干涉调制（IMOD)元件、压电陶瓷显示 器等使用微电子机械系统(MEMS)的显示元件、电润湿(electrowetting)元件等。除此之外， 还可以包括对比度、亮度、反射率、透射率等因电或磁作用而变化的显示介质。另外，作为显 示元件，也可以使用量子点。作为使用液晶元件的显示装置的例子，有液晶显示器(透过型 液晶显示器、半透过型液晶显示器、反射型液晶显示器、直视型液晶显示器、投射型液晶显 示器)等。作为使用EL元件的显示装置的一个例子，有EL显示器等。作为使用电子发射元件 的显示装置的例子，有场致发射显示器（FED)或SED方式平面型显示器（SED = Surface- conduction Electron-emitter Display:表面传导电子发射显示器)等。作为使用量子点 的显示装置的一个例子，有量子点显示器等。作为使用电子墨水或电泳元件的显示装置的 一个例子，有电子纸等。需要说明的是，当实现半透过型液晶显示器或反射型液晶显示器 时，使像素电极的一部分或全部具有作为反射电极的功能即可。例如，使像素电极的一部分 或全部包含铝、银等即可。并且，此时也可以将SRAM等存储电路设置在反射电极下方。由此， 可以进一步降低功耗。
[0237]作为显示装置200的显示方式，可以采用逐行扫描方式或隔行扫描方式等。此外， 作为当进行彩色显示时在像素中控制的基色，不局限于RGB(R表示红色，G表示绿色，B表示 蓝色)这三种颜色。例如，可以由R像素、G像素、B像素及W(白色)像素的四个像素构成。或者， 也可以如PenTile排列那样由RGB中的两个颜色构成一个基色，并根据基色选择不同的两个 颜色来构成。或者可以对RGB追加黄色(yellow)、青色（cyan)、品红色(magenta)等中的一种 以上的颜色。另外，各个基色的点的显示区域的大小可以不同。但是，所公开的发明不局限 于彩色显示的显示装置，而也可以应用于黑白显示的显示装置。
[0238]另外，为了将白色光(W)用于背光(有机EL元件、无机EL元件、LED、荧光灯等)使显 示装置进行全彩色显示，也可以使用着色膜(也称为滤光片）。作为着色膜，例如可以适当地 组合红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、黄色(Y)等而使用。通过使用着色膜，可以与不使用着色膜 的情况相比进一步提高颜色再现性。此时，也可以通过设置包括着色膜的区域和不包括着 色膜的区域，将不包括着色膜的区域中的白色光直接用于显示。通过部分地设置不包括着 色膜的区域，在显示明亮的图像时，有时可以减少着色膜所引起的亮度降低而减少功耗两 成至三成左右。但是，在使用有机EL元件或无机EL元件等自发光元件进行全彩色显示时，也 可以从具有各发光颜色的元件发射R、G、B、Y、白色(W)光。通过使用自发光元件，有时与使用 着色膜的情况相比进一步减少功耗。
[0239] 〈衬底〉 虽然对衬底211的材料等没有特别的限制，但是至少需要能够承受后续的加热处理的 耐热性。例如，作为衬底211，可以使用玻璃衬底、陶瓷衬底、石英衬底、蓝宝石衬底等。另外， 还可以使用以硅或碳化硅等为材料的单晶半导体衬底或多晶半导体衬底、以硅锗等为材料 的化合物半导体衬底、SOI (Silicon On Insulator:绝缘体上娃)衬底等，并且也可以将在 这些衬底上设置有半导体元件的衬底用作衬底211。当使用玻璃衬底作为衬底211时，通过 使用第6代（1500mmX 1850mm)、第7代（1870mm X 2200mm)、第8代（2200mm X 2400mm)、第9代 (2400mm X 2800mm)、第10代(2950mm X 3400mm)等的大面积衬底，可以制造大型显示装置。作 为衬底211，也可以使用柔性衬底，并且在柔性衬底上直接形成晶体管或电容元件等。
[0240] 除此之外，可以使用各种衬底形成晶体管作为衬底211。对衬底的种类没有特别的 限制。作为该衬底的一个例子，例如可以使用塑料衬底、金属衬底、不锈钢衬底、具有不锈 钢箱的衬底、钨衬底、具有钨箱的衬底、柔性衬底、贴合薄膜、包含纤维状材料的纸或者基材 薄膜等。作为玻璃衬底的例子，有钡硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃等。作为柔性 衬底的例子，可以举出以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜 (PES)为代表的塑料、或者丙烯酸树脂等具有柔性的合成树脂等。作为贴合薄膜的例子，可 以举出聚丙烯、聚酯、聚氟化乙烯或聚氯乙烯等。或者，作为基材薄膜的例子，可以举出聚 酯、聚酰胺、聚酰亚胺、无机蒸镀薄膜、纸类等。尤其是，通过使用半导体衬底、单晶衬底或 SOI衬底等制造晶体管，可以制造特性、尺寸或形状等的偏差小、电流能力高且尺寸小的晶 体管。当利用上述晶体管构成电路时，可以实现电路的低功耗化或电路的高集成化。
[0241] 需要说明的是，也可以使用一个衬底形成晶体管，然后将晶体管转置到另一个衬 底上，在另一个衬底上配置晶体管。作为晶体管被转置至其上的衬底的例子，可以使用上述 可以在其上形成晶体管的衬底，还可以使用纸衬底、玻璃纸衬底、石材衬底、木材衬底、布衬 底(包括天然纤维(丝、棉、麻等）、合成纤维(尼龙、聚氨酯、聚酯等)或再生纤维(醋酯纤维、 铜氨纤维、人造纤维、再生聚酯等)等）、皮革衬底、橡胶衬底等。通过使用上述衬底，可以实 现特性良好的晶体管的形成、功耗低的晶体管的形成、不易损坏的装置的制造、耐热性的赋 予、轻量化或薄型化。
[0242] 〈半导体膜〉 作为能够用于半导体膜219的材料，例如，可以举出硅、锗、有机半导体、氧化物半导体 等。
[0243] 对用于晶体管的半导体材料的结晶性也没有特别的限制，可以使用非晶半导体或 具有结晶性的半导体(微晶半导体、多晶半导体、单晶半导体或其一部分具有结晶区域的 半导体）。当使用具有结晶性的半导体时，可以抑制晶体管的特性劣化，所以是优选的。 [0244]尤其是，半导体膜219优选包含硅。作为硅，例如也可以使用非晶硅或具有结晶性 的硅。作为具有结晶性的硅，例如，优选使用微晶硅、多晶硅、单晶硅等。尤其是多晶硅与单 晶硅相比可以在更低的温度下形成，且与非晶硅相比具有高场效应迀移率以及高可靠性。 通过将上述多晶半导体用于像素，可以提高像素的开口率。另外，即便在极高清晰度时，也 能够在与像素相同的衬底上形成栅极驱动电路以及源极驱动电路，从而能够减少构成电子 设备的部件数量。
[0245] 或者，半导体膜219优选至少包括含有铟、锌及M(铝、钛、镓、纪、错、镧、铺、锡或铪 等金属）的以In-M-Zn氧化物表示的膜。另外，为了减少使用了该氧化物半导体的晶体管的 电特性偏差，优选还包含稳定剂(stabi I izer)。
[0246] 作为稳定剂，包括上述M所记载的金属，例如有镓、锡、铪、铝或锆等。另外，作为其 他稳定齐II，可以举出作为镧系元素的镧、铺、镨、钕、钐、铕、IL、钺、镝、钬、铒、镑、镱、镥等。
[0247 ]作为构成半导体膜219的氧化物半导体，例如可以使用I n-Ga-Zn类氧化物、In-Al -Zn类氧化物、In-Sn-Zn类氧化物、In-Hf-Zn类氧化物、In-La-Zn类氧化物、In-Ce-Zn类氧化 物、In-Pr-Zn类氧化物、In-Nd-Zn类氧化物、In-Sm-Zn类氧化物、In-Eu-Zn类氧化物、In-Gd-Zn类氧化物、In-Tb-Zn类氧化物、In-Dy-Zn类氧化物、In-Ho-Zn类氧化物、In-Er-Zn类氧化 物、In-Tm-Zn类氧化物、In-Yb-Zn类氧化物、In-Lu-Zn类氧化物、In-Sn-Ga-Zn类氧化物、In-Hf-Ga-Zn类氧化物、In-Al-Ga-Zn类氧化物、In-Sn-Al-Zn类氧化物、In-Sn-Hf-Zn类氧化物、 In-Hf-Al-Zn类氧化物。
[0248] 需要说明的是，在此，In-Ga-Zn类氧化物是指具有In、Ga和Zn作为主要成分的氧化 物，对In、Ga、Zn的比例没有限制。此外，也可以包含In、Ga、Zn以外的金属元素。
[0249] 半导体膜219和导电膜220也可以包含上述氧化物中的相同金属元素。当半导体膜 219和导电膜220包含相同金属元素时，可以降低制造成本。例如，通过使用其金属组成相同 的金属氧化物靶材，可以降低制造成本。通过使用其金属组成相同的金属氧化物靶材，在对 半导体膜219及导电膜220进行加工时，可以共同使用蚀刻气体或蚀刻液。不过，即使半导体 膜219和导电膜220包含相同金属元素，其组成也会互不相同。例如，在晶体管及电容元件的 制造工序中，膜中的金属元素脱吸，而半导体膜219和导电膜220中的金属组成会互不相同。
[0250] 需要说明的是，当半导体膜219为In-M-Zn氧化物且假设In与M之和为IOOatomic % 时，In和M的原子个数比优选为I η的原子个数比高于25atomi c %，M的原子个数比低于 75atomic%，更优选为In的原子个数比高于34atomic%，M的原子个数比低于66atomic%。
[0251] 半导体膜219的能隙为2eV以上，优选为2.5eV以上，更优选为3eV以上。如此，通过 使用能隙较宽的氧化物半导体，可以降低晶体管252的关态电流。
[0252] 半导体膜219的厚度为3nm以上且200nm以下，优选为3nm以上且IOOnm以下，更优选 为3nm以上且50nm以下。
[0253] 当半导体膜219为In-M-Zn氧化物(M为六1、6&、￥、2匕1^、〇6或恥)时，优选用来形成 In-M-Zn氧化物膜的溅射靶材的金属元素的原子个数比满足In 2 M及Zn 2 M。作为这种溅射 革巴材的金属元素的原子个数比，优选为In:M:Zn = 1:1:1、Ιη:Μ:Ζη = 1:1:1·2、Ιη:Μ:Ζη = 3: 1:2。在所形成的半导体膜219的原子个数比中，分别包含上述溅射靶材中所含的金属元素 的原子个数比的± 40 %的范围内的变动。
[0254] 作为半导体膜219,使用载流子密度较低的氧化物半导体膜。例如，半导体膜219使 用载流子密度为I X 1〇17个/cm3以下、优选I X IO15个/cm3以下、更优选I X IO13个/cm3以下、进 一步优选I X IO11个/cm3以下的氧化物半导体膜。
[0255] 本发明不局限于上述记载，根据所需的晶体管的半导体特性及电特性(场效应迀 移率、阈值电压等)来使用具有适当的组成的材料即可。另外，优选适当地设定半导体膜219 的载流子密度、杂质浓度、缺陷密度、金属元素与氧的原子个数比、原子间距离、密度等，以 得到所需的晶体管的半导体特性。
[0256] 当半导体膜219包含作为第14族元素之一的硅或碳时，在半导体膜219中氧缺陷增 加，使得半导体膜219被η型化。因此，半导体膜219中的硅或碳的浓度(利用二次离子质谱分 析法（SIMS:Secondary Ion Mass Spectrometry)测得的浓度）为2X1018atoms/cm3以下，优 选为 2X 1017atoms/cm3 以下。
[0257] 另外，在半导体膜219中，利用SIMS测得的碱金属或碱土金属的浓度为I X 1018atoms/cm3以下，优选为2 X 1016atoms/cm3以下。当碱金属及碱土金属与氧化物半导体键 合时，有时生成载流子，而使晶体管的关态电流增大。由此，优选降低半导体膜219的碱金属 或碱土金属的浓度。
[0258] 当在半导体膜219中含有氮时，产生作为载流子的电子，并载流子密度增加，使得 半导体膜219容易被η型化。其结果，使用含有氮的氧化物半导体的晶体管容易具有常导通 特性。因此，优选尽可能地减少该氧化物半导体膜中的氮，例如，利用SIMS测得的氮浓度优 选为 5Χ 1018atoms/cm3 以下。
[0259] 半导体膜219例如可以具有非单晶结构。非单晶结构例如包括下述CAAC-OS(C Axis Aligned-Crystalline Oxide Semiconductor:。轴取向结晶氧化物半导体）、多晶结 构、后述的微晶结构、或非晶结构。在非单晶结构中，非晶结构的缺陷能级密度最高，而 CAAC-OS的缺陷能级密度最低。
[0260] 半导体膜219例如也可以具有非晶结构。非晶结构的氧化物半导体膜例如具有无 秩序的原子排列且不具有结晶成分。或者，非晶结构的氧化物膜例如完全地具有非晶结构， 而不具有结晶部。
[0261] 另外，半导体膜219也可以为具有非晶结构的区域、微晶结构的区域、多晶结构的 区域、CAAC-OS的区域和单晶结构的区域中的两种以上的混合膜。混合膜有时例如包括非晶 结构的区域、微晶结构的区域、多晶结构的区域、CAAC-O S的区域和单晶结构的区域中任意 两种以上的区域。另外，混合膜有时例如具有叠层结构，其中包括非晶结构的区域、微晶结 构的区域、多晶结构的区域、CAAC-O S的区域和单晶结构的区域中的任意两种以上的区域。
[0262] 本实施方式所例示的底栅结构的晶体管，由于能够减少制造工序，所以是优选的。 此外，此时通过使用氧化物半导体或非晶硅，与多晶硅相比可以在更低的温度下形成半导 体膜219,因此作为半导体膜219的下方的电极材料及衬底材料，可以使用耐热性低的材料， 由此可以扩大材料的选择范围。例如，可以适当使用上述大面积的玻璃衬底等。
[0263] 〈绝缘膜〉 作为被用作晶体管252的栅极绝缘膜的绝缘膜215、217,可以分别使用通过等离子体 CVD(CVD: Chemical Vapor Deposition)法、派射法等形成的包括氧化娃膜、氧氮化娃膜、氮 氧化硅膜、氮化硅膜、氧化铝膜、氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化 镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜和氧化钕膜中的一种以上的绝缘膜。需要说明的是，也可以使用 选自上述材料中的单层的绝缘膜，而不采用绝缘膜215、217的叠层结构。
[0264] 在半导体膜219使用氧化物半导体时，绝缘膜215具有抑制氧透过的阻挡膜的功 能。例如，当对绝缘膜217、223、225及/或半导体膜219提供过剩的氧时，绝缘膜215能够抑制 氧的透过。
[0265] 在半导体膜219使用氧化物半导体时，与用作晶体管252的沟道区域的半导体膜 219接触的绝缘膜217,优选为氧化物绝缘膜，该绝缘膜217更优选具有包含超过化学计量组 成的氧的区域(氧过剩区域）。换言之，绝缘膜217是能够释放氧的绝缘膜。需要说明的是，为 了在绝缘膜217中设置氧过剩区域，例如在氧气氛下形成绝缘膜217即可。或者，也可以对成 膜后的绝缘膜217引入氧而形成氧过剩区域。作为氧的引入方法，可以使用离子注入法、离 子掺杂法、等离子体浸没式离子注入法、等离子体处理等。
[0266] 此外，当绝缘膜215、217使用氧化铪时，发挥如下效果。氧化铪的相对介电常数比 氧化硅或氧氮化硅高。因此，通过使用氧化铪，与使用氧化硅的情况相比，可以使绝缘膜 215、217的厚度变大，由此，可以减少隧道电流引起的泄漏电流。即，可以实现关态电流小的 晶体管。再者，与具有非晶结构的氧化铪相比，具有结晶结构的氧化铪具有高相对介电常 数。因此，为了形成关态电流小的晶体管，优选使用具有结晶结构的氧化铪。作为结晶结构 的例子，可以举出单斜晶系或立方晶系等。不过，本发明的一个方式不局限于此。
[0267] 需要说明的是，在本实施方式中，形成氮化硅膜作为绝缘膜215,形成氧化硅膜作 为绝缘膜217。与氧化硅膜相比，氮化硅膜的相对介电常数较高，且为了得到与氧化硅膜相 等的静电容量所需要的厚度较大，因此，通过包括氮化硅膜作为晶体管252的栅极绝缘膜， 可以在物理上增加绝缘膜的厚度。因此，可以通过抑制晶体管252的绝缘耐压的下降，进而 提尚绝缘耐压，抑制晶体管2 5 2的静电破坏。
[0268] 作为绝缘膜228,例如可以使用具有耐热性的有机材料如聚酰亚胺树脂、丙烯酸树 月旨、聚酰亚胺酰胺树脂、苯并环丁烯类树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂等。例如，在绝缘膜227上 形成有机树脂膜，以残留有所希望的区域的方式进行图案化，然后对不需要的区域进行蚀 亥Ij，由此形成绝缘膜228。
[0269]〈栅电极、源电极及漏电极〉 作为可用于导电膜213、导电膜221a及导电膜221b的材料，可以使用铝、钛、铬、镍、铜、 钇、锆、钼、银、钽或钨等金属、以这些金属为主要成分的合金的单层结构或叠层结构。例如， 可以举出：在铝膜上层叠钛膜的两层结构、在钨膜上层叠钛膜的两层结构、在钼膜上层叠铜 膜的两层结构、在包含钼和钨的合金膜上层叠铜膜的两层结构、在铜-镁-铝合金膜上层叠 铜膜的两层结构、在钛膜或氮化钛膜上层叠铝膜或铜膜进而在其上形成钛膜或氮化钛膜的 三层结构、在钼膜或氮化钼膜上层叠铝膜或铜膜进而在其上形成钼膜或氮化钼膜的三层结 构等。当导电膜221a及导电膜221b具有三层结构时，优选的是，作为第一层和第三层，形成 钛、氮化钛、钼、钨、包含钼和钨的合金、包含钼和锆的合金、或由氮化钼构成的膜，作为第二 层，形成由铜、铝、金、银、或者铜和锰的合金等低电阻材料形成的膜。需要说明的是，也可以 使用铟锡氧化物、包含氧化钨的铟氧化物、包含氧化钨的铟锌氧化物、包含氧化钛的铟氧 化物、包含氧化钛的铟锡氧化物、铟锌氧化物、添加有氧化硅的铟锡氧化物等具有透光性的 导电材料。另外，例如可以使用溅射法形成可用于导电膜213、导电膜221a及导电膜221b的 材料。
[0270] 〈导电膜〉 导电膜229具有公共电极的功能。作为导电膜229,例如可以使用对可见光具有透光性 的材料。具体而言，作为导电膜229,优选使用包含选自铟(In)、锌(Zn)和锡(Sn)中的一种的 材料。另外，作为导电膜229,例如可以使用如下具有透光性的导电材料:包含氧化钨的铟氧 化物、包含氧化钨的铟锌氧化物、包含氧化钛的铟氧化物、包含氧化钛的铟锡氧化物、铟锡 氧化物、铟锌氧化物、添加有氧化硅的铟锡氧化物等。此外，例如可以使用溅射法形成导电 膜229。
[0271] 导电膜220具有像素电极的功能。导电膜220可以使用与导电膜229相同的材料形 成。
[0272] 或者，作为导电膜220,优选使用与半导体膜219相同的氧化物半导体。此时，导电 膜220优选以呈现比半导体膜219的形成沟道的区域低的电阻的方式形成。
[0273] 〈氧化物半导体的电阻率的控制方法〉 能够用于半导体膜219及导电膜220的氧化物半导体膜，是可以根据膜中的氧缺陷的个 数及/或膜中的氢、水等杂质的浓度来控制电阻率的半导体材料。因此，通过选择增加半导 体膜219及导电膜220中的氧缺陷及/或杂质浓度的处理、或者减少氧缺陷及/或杂质浓度的 处理，可以控制各氧化物半导体膜的电阻率。
[0274] 具体而言，对用于作为电容元件255的电极发挥功能的导电膜220的氧化物半导 体膜，进行等离子体处理，增加该氧化物半导体膜中的氧缺陷及/或氧化物半导体膜中的 氢、水等杂质，可以实现载流子密度高且电阻率低的氧化物半导体膜。以与氧化物半导体膜 接触的方式形成包含氢的绝缘膜，使氢从该包含氢的绝缘膜(例如是绝缘膜227)扩散到氧 化物半导体膜，由此可以实现载流子密度高且电阻率低的氧化物半导体膜。
[0275] 另一方面，晶体管252的用作沟道区域的半导体膜219,通过设置绝缘膜217、223、 225,不与含氢的绝缘膜215、227接触。通过绝缘膜217、223、225中的至少一个使用含氧的绝 缘膜、换言之能够释放氧的绝缘膜，可以对半导体膜219提供氧。被提供氧的半导体膜219由 于被填补膜中或界面的氧缺陷而成为高电阻的氧化物半导体。需要说明的是，作为能够释 放氧的绝缘膜，例如可以使用氧化硅膜或氧氮化硅膜。
[0276] 为了得到电阻率低的氧化物半导体膜，可以采用离子注入法、离子掺杂法、等离子 体浸没离子注入法等来将氢、硼、磷或氮注入到氧化物半导体膜中。
[0277] 为了得到电阻率低的氧化物半导体膜，也可以对该氧化物半导体膜进行等离子体 处理。作为上述等离子体处理，例如典型的可以举出使用了包含选自稀有气体(He、N e、Ar、 Kr、Xe)、氢和氮中的一种以上的气体的等离子体处理。更具体而言，可以举出Ar气氛下的等 离子体处理、Ar和氢的混合气体气氛下的等离子体处理、氨气氛下的等离子体处理、Ar和氨 的混合气氛下的等离子体处理、或氮气氛下的等离子体处理等。
[0278]通过上述等离子体处理，氧化物半导体膜在氧已脱吸的晶格(或氧已脱吸的部分） 形成氧缺陷。该氧缺陷有时成为产生载流子的主要原因。此外，有时从氧化物半导体膜附 近提供氢，更具体而言，从与氧化物半导体膜的下侧或上侧接触的绝缘膜提供氢，有时上述 氧缺陷与氢键合而产生作为载流子的电子。
[0279]另一方面，氧缺陷被填补且氢浓度被降低的氧化物半导体膜，可以说是高纯度本 征化或实质上高纯度本征化的氧化物半导体膜。在此，"实质上本征"是指氧化物半导体膜 的载流子密度低于8 X IO11个/cm3，优选低于I X IO11个/cm3，更优选低于I X 101()个/cm3。高纯 度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜，具有较少的载流子发生源，因此可以降低 载流子密度。此外，高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜，由于缺陷能级密度 低，因此可以降低陷阱能级密度。
[0280]高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜，关态电流显著低，即便是沟 道宽度为I X 106μπι、沟道长度L为?ομπι的元件，当源电极与漏电极间的电压(漏电压)在IV至 IOV的范围时，关态电流也可以为半导体参数分析仪的测定极限以下，即得到所谓IX HT13A 以下的特性。因此，将使用上述高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜的半导 体膜219用于沟道区域得到的晶体管252,成为电特性变动小且可靠性高的晶体管。
[0281] 通过使用例如包含氢的绝缘膜、换言之使用能够释放氢的绝缘膜、典型的是使用 氮化硅膜作为绝缘膜227,可以对导电膜220提供氢。作为能够释放氢的绝缘膜，优选膜中的 氢浓度为lX 1022at〇mS/cm3以上。通过以与导电膜220接触的方式形成上述绝缘膜，可以有 效地使导电膜220中含有氢。如此，通过改变与半导体膜219及导电膜220接触的绝缘膜的构 成，可以控制氧化物半导体膜的电阻率。需要说明的是，绝缘膜215也可以使用与绝缘膜227 相同的材料。通过使用氮化硅作为绝缘膜215,从绝缘膜217释放的氧被提供到导电膜213， 而可以抑制导电膜213的氧化。
[0282] 包含在氧化物半导体膜中的氢与键合于金属原子的氧起反应生成水，与此同时在 氧已脱吸的晶格(或氧已脱吸的部分）中形成氧缺陷。当氢进入该氧缺陷时，有时产生作为 载流子的电子。另外，有时由于氢的一部分与键合于金属原子的氧键合，产生作为载流子的 电子。因此，以与包含氢的绝缘膜接触的方式设置的导电膜220,成为载流子密度比半导体 膜219高的氧化物半导体膜。
[0283]在形成有晶体管252的沟道区域的半导体膜219中，优选尽可能地减少氢。具体而 言，在半导体膜219中，通过311^得到的氢浓度为2乂102%^1118/〇1113以下，优选为5乂 10 19atoms/cm3以下，更优选为I X 1019atoms/cm3以下，更优选低于5 X 1018atoms/cm3，更优选 为I X 1018atoms/cm3以下，进一步优选为5 X 1017atoms/cm3以下，更进一步优选为I X 1016atoms/cm3 以下。
[0284] 另一方面，被用作电容元件255的电极的导电膜220,是与半导体膜219相比氢浓度 及/或氧缺陷量更多且电阻率更低的氧化物半导体膜。导电膜220所含的氢浓度为8 X 1019atoms/cm3以上，优选为I X 102Qatoms/cm3以上，更优选为5 X 102Qatoms/cm3以上。导电膜 220所含的氢浓度为半导体膜219的2倍以上，优选为10倍以上。导电膜220的电阻率优选为 半导体膜219的I X 10_8倍以上且低于I X HT1倍，典型的为I X 10_3 Ω cm以上且低于I X 1〇4Ω cm，更优选为I X 10-3 Ω cm以上且低于I X 10-1 Ω cm〇
[0285] 〈保护绝缘膜〉 作为被用作晶体管252的保护绝缘膜的绝缘膜223、225、227，可以分别使用通过等离子 体CVD法、溅射法等形成的包括氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氮化硅膜、氧化铝膜、氧 化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜和氧化 钕膜中的一种以上的绝缘膜。
[0286] 在半导体膜219使用氧化物半导体时，与被用作晶体管252的沟道区域的半导体膜 219接触的绝缘膜223,优选为氧化物绝缘膜，使用能够释放氧的绝缘膜。能够释放氧的绝缘 膜换句话说是具有含有超过化学计量组成的氧的区域(氧过剩区域)的绝缘膜。需要说明的 是，为了在绝缘膜223中设置氧过剩区域，例如，在氧气氛下形成绝缘膜223即可。或者，也可 以对成膜后的绝缘膜223引入氧，形成氧过剩区域。作为氧的引入方法，可以使用离子注入 法、离子掺杂法、等离子体浸没式离子注入法、等离子体处理等。
[0287] 通过使用能够释放氧的绝缘膜作为绝缘膜223,可以将氧移动到被用作晶体管252 的沟道区域的半导体膜219中，而减少半导体膜219的氧缺陷量。例如，通过使用如下绝缘膜 可以减少半导体膜219中所含的氧缺陷量，在该绝缘膜中利用热脱附谱分析（以下，称为TDS 分析)测得的、膜表面温度为100 °C以上且700°C以下或100°C以上且500°C以下的范围内的 氧分子的释放量为I .OX 1〇18分子/cm3以上。
[0288] 此外，优选使绝缘膜223中的缺陷量较少，典型的是，通过ESR测得的起因于硅悬空 键的在g = 2.001处出现的信号的自旋密度优选为3X1017SpinS/cm3以下。这是因为，若绝缘 膜223所含的缺陷密度高，则氧与该缺陷键合，而使绝缘膜223中的氧透过量减少。优选的 是，在绝缘膜223与半导体膜219之间的界面的缺陷量较少，典型的是，利用ESR测得的起因 于半导体膜219中的缺陷的在g值为1.89以上且1.96以下处出现的信号的自旋密度优选为1 X 1017spinS/cm3以下，更优选为检测下限以下。
[0289] 在绝缘膜223中，有时从外部进入绝缘膜223的氧全部移动到绝缘膜223的外部。或 者，有时从外部进入绝缘膜223的氧的一部分停留在绝缘膜223内部。另外，有时在氧从外 部进入绝缘膜223的同时，绝缘膜223所含有的氧向绝缘膜223的外部移动，由此在绝缘膜 223中发生氧的移动。在形成能够使氧透过的氧化物绝缘膜作为绝缘膜223时，可以使从设 置在绝缘膜223上的绝缘膜225脱吸的氧经过绝缘膜223而移动到半导体膜219中。
[0290] 此外，绝缘膜223可以使用氮氧化物的能级密度低的氧化物绝缘膜形成。需要说明 的是，该氮氧化物的能级密度有时会形成在氧化物半导体膜的价带顶的能量(E^ cis)与氧化 物半导体膜的导带底的能量(Ε。+。」之间。作为上述氧化物绝缘膜，可以使用氮氧化物的释 放量少的氧氮化硅膜或氮氧化物的释放量少的氧氮化铝膜等。
[0291] 需要说明的是，在TDS分析法中，氮氧化物的释放量少的氧氮化硅膜是氨释放量比 氮氧化物的释放量多的膜，典型的是氨分子的释放量为IX 1〇18分子/cm3以上且5 X IO19分 子/cm3以下。需要说明的是，该氨释放量是在进行膜表面温度为50°C以上且650°C以下、优 选50 °C以上且550 °C以下的加热处理时的释放量。
[0292] 氮氧化物(NOx，X大于0且2以下，优选为1以上且2以下），典型的是NO2或NO在绝缘膜 223等中形成能级。该能级位于半导体膜219的能隙中。由此，当氮氧化物扩散到绝缘膜223 与半导体膜219的界面时，有时该能级在绝缘膜223-侧俘获电子。其结果，被俘获的电子留 在绝缘膜223与半导体膜219的界面附近，由此使晶体管的阈值电压向正方向漂移。
[0293] 另外，当进行加热处理时，氮氧化物与氨及氧起反应。当进行加热处理时，绝缘膜 223所包含的氮氧化物与绝缘膜225所包含的氨起反应，由此绝缘膜223所包含的氮氧化物 减少。因此，在绝缘膜223与半导体膜219的界面附近不容易俘获电子。
[0294] 通过使用上述氧化物绝缘膜作为绝缘膜223,可以降低晶体管的阈值电压的漂移， 从而可以降低晶体管的电特性的变动。
[0295] 通过晶体管的制造工序的加热处理、典型的是低于400 °C或低于375°C(优选为340 °C以上且360 °C以下）的加热处理，在利用100K以下的ESR对绝缘膜223进行测量而得到的光 谱中，观察到g值为2.037以上且2.039以下的第一信号、g值为2.001以上且2.003以下的第 二信号以及g值为1.964以上且1.966以下的第三信号。在X带的ESR测定中，第一信号与第二 信号之间的分割宽度(split width)及第二信号与第三信号之间的分割宽度大约为SmT13S 外，g值为2.037以上且2.039以下的第一信号、g值为2.001以上且2.003以下的第二信号以 及g值为1.964以上且1.966以下的第三信号的自旋密度总和低于I X 1018spins/cm3，典型的 为I X 1017spins/cm3以上且低于I X 1018spins/cm3。
[0296] 在100K以下的ESR谱中，g值为2.037以上且2.039以下的第一信号、g值为2.001以 上且2.003以下的第二信号以及g值为1.964以上且1.966以下的第三信号，相当于起因于氮 氧化物(Ν0 χ，χ大于0且2以下，优选为1以上且2以下）的信号。作为氮氧化物的典型例子，有 一氧化氮、二氧化氮等。即，g值为2.037以上且2.039以下的第一信号、g值为2.001以上且 2.003以下的第二信号以及g值为1.964以上且1.966以下的第三信号的自旋密度总和越少， 氧化物绝缘膜中氮氧化物含量越少。
[0297] 另外，利用SMS对上述氧化物绝缘膜进行测量而得到的氮浓度为6 X 102()at〇mS/ cm3以下。
[0298] 在衬底温度为220°C以上且350°C以下的情况下利用使用硅烷及一氧化二氮的 PECVD法形成上述氧化物绝缘膜，由此可以形成致密且硬度高的膜。
[0299] 以与绝缘膜223接触的方式形成的绝缘膜225,使用其氧含量超过化学计量组成的 氧化物绝缘膜形成。通过加热，氧的一部分从其氧含量超过化学计量组成的氧化物绝缘膜 中脱吸。在TDS中，其氧含量超过化学计量组成的氧化物绝缘膜的换算为氧原子的氧释放量 为1 ·0 X 1019atoms/cm3以上，优选为3.0 X 102Qatoms/cm3以上。需要说明的是，在上述TDS中， 膜的表面温度优选为100 °C以上且700 °C以下或100 °C以上且500 °C以下。
[0300]此外，优选使绝缘膜2 25中的缺陷量较少，典型的是，通过ESR测得的起因于硅悬空 键且在g = 2.001处出现的信号的自旋密度优选低于1.5X1018spins/cm3,更优选为IX 1018spinS/cm3以下。由于绝缘膜225与绝缘膜223相比离半导体膜219更远，所以绝缘膜223 的缺陷密度也可以高于绝缘膜223。
[0301] 绝缘膜223的厚度可以为5nm以上且150nm以下，优选为5nm以上且50nm以下，更优 选为IOnm以上且30nm以下。绝缘膜225的厚度可以为30nm以上且500nm以下，优选为150nm以 上且400nm以下。
[0302] 另外，因为绝缘膜223、225可以使用相同种类材料形成，所以有时无法明确地确认 到绝缘膜223与绝缘膜225的界面。因此，在本实施方式中，以虚线图示出绝缘膜223与绝缘 膜225的界面。需要说明的是，在本实施方式中，虽然说明绝缘膜223与绝缘膜225的两层结 构，但是不局限于此，例如，也可以采用绝缘膜223的单层结构、绝缘膜225的单层结构或三 层以上的叠层结构。
[0303] 被用作电容元件255的介电膜的绝缘膜227,优选为氮化物绝缘膜。尤其是，氮化硅 膜的相对介电常数比氧化硅膜高且为了得到与氧化硅膜相等的静电容量所需要的厚度较 大，因此，通过作为被用作电容元件255的介电膜的绝缘膜227包括氮化硅膜，可以在物理上 增加绝缘膜的厚度。由此，可以通过抑制电容元件255的绝缘耐压的下降，进而提高绝缘耐 压，抑制电容元件255的静电破坏。需要说明的是，绝缘膜227还具有降低被用作电容元件 255的电极的导电膜220的电阻率的功能。
[0304]此外，绝缘膜227具有能够阻挡氧、氢、水、碱金属、碱土金属等的功能。通过设置绝 缘膜227,能够防止氧从半导体膜219向外部扩散并能够防止绝缘膜223、225所包含的氧向 外部扩散，还能够抑制氢、水等从外部侵入半导体膜219中。需要说明的是，也可以设置对 氧、氢、水等具有阻挡效果的氧化物绝缘膜代替对氧、氢、水、碱金属、碱土金属等具有阻挡 效果的氮化物绝缘膜。作为对氧、氢、水等具有阻挡效果的氧化物绝缘膜，有氧化铝膜、氧氮 化铝膜、氧化镓膜、氧氮化镓膜、氧化钇膜、氧氮化钇膜、氧化铪膜、氧氮化铪膜等。
[0305]本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而 实施。
[0306]实施方式3 在本实施方式中，对能够应用于上述实施方式所例示的显示系统的显示装置的其他结 构实例进行说明。
[0307] 在图32A中示出显示装置300的俯视示意图。此外，在图32B中示出沿着图32A的切 割线A1-A2间、A3-A4间及A5-A6间的截面不意图。需要说明的是，在图32A中，为了简化起见， 省略构成要素的一部分。
[0308] 显示装置300在衬底301的顶面包括显示部302、信号线驱动电路303、扫描线驱动 电路304及外部连接端子305。此外，外部连接端子305通过连接层356与FPC(Flexible Printed Circuit:柔性印刷电路)355连接。
[0309]显示部302包括液晶元件314。在液晶元件314中，由在相对衬底面的横向上产生的 电场来控制液晶的取向。
[0310] 显示装置300包括衬底301、衬底321、绝缘层332、绝缘层334、绝缘层338、绝缘层 341、绝缘层342、晶体管311、晶体管312、液晶元件314、第一电极343、第二电极352、液晶 353、滤色片327、遮光层328等。衬底301与衬底321用粘合层354粘合。
[0311]像素包括至少一个开关用晶体管312、和未图示的保持电容器。此外，与晶体管312 的源电极和漏电极中的一个电连接的梳形第一电极343和梳形第二电极352,相互有间隔地 设置在绝缘层341上。
[0312] 第一电极343和第二电极352中的至少一个使用上述透光导电材料。通过使这两个 电极都使用透光导电材料，可以提高像素的开口率，所以是优选的。
[0313] 滤色片327以与第一电极343及第二电极352重叠的方式设置。此外，遮光层328以 覆盖滤色片327的侧面的方式设置。虽然在图32B中示出滤色片327设置在衬底321上的结 构，但是滤色片的配置不局限于上述位置。
[0314] 在衬底301与衬底321之间设置有液晶353。通过在第一电极343与第二电极352之 间施加电压，在大致横向上产生电场，由该电场控制液晶353的取向，以像素单位控制来自 配置在显示装置的外部的背光的光的偏振，由此可以显示图像。
[0315] 优选在与液晶353接触的面上设置用来控制液晶353的取向的取向膜。取向膜使用 透光材料。此外，虽然这里未图示，但是从液晶元件314看时在衬底321及衬底301的外侧的 面上设置偏振板。
[0316]作为液晶353，可以使用热致液晶、低分子液晶、尚分子液晶、铁电液晶、反铁电液 晶等。此外，当使用呈现蓝相的液晶时，由于不需要使用取向膜，并且可以获得广视角化，所 以是优选的。
[0317]需要说明的是，作为液晶353,优选使用粘度高且流动性低的材料。
[0318]此外，在本结构实例中说明应用IPS模式的液晶元件314,但是液晶元件的结构不 局限于此，也可以使用TN模式、FFS模式、ASM模式、OCB模式、FLC模式、AFLC模式等。
[0319]设置在显示装置300中的晶体管（晶体管311、晶体管312等），是顶栅型晶体管。各 晶体管包括半导体层335、用作栅极绝缘层的绝缘层334以及栅电极333。此外，设置有覆盖 栅电极333的绝缘层338,并具备通过设置于绝缘层334及绝缘层338中的开口部而与半导体 层335接触的一对电极336。
[0320]这里，作为半导体层335,优选使用氧化物半导体。作为氧化物半导体，例如可以使 用上述实施方式所例示的氧化物半导体。
[0321]半导体层335也可以包括与用作沟道的区域相比被低电阻化的用作源区域或者漏 区域的区域。例如，源区域及漏区域可以设置在与一对电极336接触的部分，或者可以夹持 用作沟道的区域来设置。例如，为通过上述实施方式所例示的方法而电阻率被控制的区域 即可。
[0322]通过使用氧化物半导体作为半导体层335,例如与多晶硅等相比可以在低温下大 面积地制造偏差小的晶体管。
[0323] 在图33A及图33B中示出半导体层335包括源区域及漏区域的例子。
[0324]各晶体管包括：用作源区域或漏区域并具备杂质区域337的半导体层335、用作栅 极绝缘层的绝缘层334、以及栅电极333。另外，设置有覆盖栅电极333的绝缘层338,并具备 通过设置于绝缘层334及绝缘层338中的开口部而与半导体层335的源区域或漏区域接触的 一对电极336。
[0325] 这里，优选使用硅作为半导体层335。此外，设置在显示装置300中的各显示区域所 具备的像素或用于各驱动电路的晶体管等的半导体装置，也优选同样地使用硅。
[0326] 作为硅，可以使用非晶硅，但尤其优选使用具有结晶性的硅。例如，优选使用微晶 硅、多晶硅、单晶硅等。尤其是多晶硅与单晶硅相比可以在更低的温度下形成，且与非晶硅 相比具有高场效应迀移率以及高可靠性。通过将这种多晶半导体用于像素，可以提高像素 的开口率。另外，即便在极为高清晰时，也能够在与像素相同的衬底上形成栅极驱动电路以 及源极驱动电路，从而能够减少构成电子设备的部件数量。
[0327] 尤其是，在使用多晶硅或转印到绝缘层上而形成的单晶硅作为半导体层的情况 下，优选采用顶栅结构晶体管。通过采用顶栅结构晶体管，可以使用耐热性低的材料作为位 于半导体层的上方的布线或电极的材料，因此可以扩大材料的选择范围。需要说明的是，在 将耐热性高的材料用于栅电极时或在极低(例如低于450Γ)的温度下形成多晶硅时，若使 用上述实施方式所例示的底栅结构，可以减少制造工序，所以是优选的。
[0328] 另外，在本发明的一个方式中，可以采用在像素中具有有源元件的有源矩阵方式 或在像素中无有源元件的无源矩阵方式。
[0329] 在有源矩阵方式中，作为有源元件(非线性元件），除晶体管外还可以使用各种有 源元件(非线性元件）。例如，也可以使用MIM(Metal Insulator Metal:金属-绝缘体-金属） 或TFD(Thin Film Diode:薄膜二极管)等。由于这些元件的制造工序少，因此能够降低制造 成本或者提高成品率。另外，由于这些元件的尺寸小，所以可以提高开口率，从而实现低功 耗或高亮度化。
[0330] 除了有源矩阵方式以外，也可以采用未使用有源元件(非线性元件)的无源矩阵方 式。由于不使用有源元件(非线性元件），所以制造工序少，从而可以降低制造成本或者提高 成品率。另外，由于不使用有源元件(非线性元件），所以可以提高开口率，从而实现低功耗 或高亮度化等。
[0331] 本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而 实施。
[0332] 实施方式4 在本实施方式中，将参照图34A至图34C说明能够用于可在本发明的一个方式的显示系 统中应用的显示装置的像素的结构。
[0333]图34A是说明将液晶显示元件用于像素时的像素电路P(i，j)的一个例子的电路 图。
[0334]图34B是说明具有与图34A所示的像素电路P(i，j)不同的结构的像素电路PB(i，j) 的一个例子的电路图，图34C是说明图34B所示的像素电路PB(i，j)的布局的一个例子的俯 视图。
[0335]〈像素电路的结构实例1> 像素电路P (i，j)与控制线GL(i)、信号线SL(j)及布线VCOM电连接，并且像素电路P (i， j)包括晶体管SW、液晶元件LC及电容器C(参照图34A)。
[0336]晶体管SW的栅极与控制线GL(i)电连接，第一电极与信号线SL(j)电连接。
[0337]液晶元件LC的第一电极与晶体管SW的第二电极电连接，第二电极与布线VCOM电连 接。
[0338]电容器C的第一电极与晶体管SW的第二电极电连接，第二电极与布线VCOM电连接。 [0339]像素电路P(i，j)配置在基材上，并包括基材、第二导电膜E2以及基材与第二导电 膜E2之间的第一导电膜El。
[0340]例如，可以将透光导电膜用于第一导电膜及/或第二导电膜。
[0341]例如，可以将第一导电膜El用于液晶元件LC的第一电极，且将第二导电膜E2用于 第二电极。
[0342]例如，可以将第一导电膜El用于电容器C的第一电极，且将第二导电膜E2用于第二 电极。
[0343]〈像素电路的结构实例2> 像素电路PB(i，j)与参照图34A说明的像素电路P(i，j)的不同之处在于，具备并联连接 的液晶元件LCl及液晶元件LC2代替液晶元件LC(参照图34B)。这里，对不同结构进行详细的 说明，而对使用相同的结构的部分援用上述说明。
[0344] 液晶元件LCl的第一电极与晶体管SW的第二电极电连接，第二电极与布线VCOM电 连接。
[0345] 液晶元件LC2的第二电极与晶体管SW的第二电极电连接，第一电极与布线VCOM电 连接。
[0346]例如，可以将第一导电膜El用于液晶元件LCl的第一电极，且将第二导电膜E2用于 第二电极。此外，可以将第一导电膜El用于液晶元件LC2的第一电极，且将第二导电膜E2用 于第二电极(参照图34C)。
[0347] 像素电路PB(i，j)包括:液晶元件LCl，该液晶元件LCl在第一电极中具备与晶体管 SW的第二电极连接的第一导电膜El，且在第二电极中具备与布线VCOM电连接的第二导电膜 E2;以及液晶元件LC2,该液晶元件LC2在第二电极中具备与晶体管SW的第二电极连接的第 二导电膜E2,且在第一电极中具备与布线VCOM电连接的第一导电膜El。
[0348] 通过采用并联连接液晶元件LCl与液晶元件LC2的结构，可以抵消在使所施加的电 压反转而驱动液晶元件时可确认到的起因于第二导电膜E2相对于第一导电膜El的配置而 产生的液晶元件的特性的非对成性。
[0349] 本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而 实施。
[0350] 实施方式5 在本实施方式中，将参照附图对本发明的一个方式的输入装置或输入输出装置的驱动 方法的实例进行说明。
[0351] [传感器的检测方法的例子] 图35A是示出互电容式触摸传感器的结构的方框图。在图35A中，示出脉冲电压输出电 路601、电流检测电路602。需要说明的是，在图35A中，以Xl至X6的6个布线表示被施加有脉 冲电压的电极621，并以Yl至Y6的6个布线表示检测电流的变化的电极622。此外，图35A示出 通过使电极621与电极622重叠而形成的电容器603。需要说明的是，电极621与电极622的功 能可以互相调换。
[0352] 脉冲电压输出电路601是用来依次将脉冲电压施加到Xl至X6布线的电路。通过对 布线Xl至X6中的一个施加脉冲电压，在形成电容器603的电极621与电极622之间产生电场。 通过利用该产生于电极之间的电场通过被屏蔽等而使电容器603的电容产生变化，可以检 测出被检测体的接近或接触。
[0353] 电流检测电路602是用来检测电容器603的电容变化所引起的Yl至Y6布线的电流 变化的电路。在Yl至Y6布线中，如果没有被检测体的接近或接触，所检测的电流值则没有变 化，另一方面，在由于所检测的被检测体的接近或接触而电容减少的情况下，检测到电流值 减少的变化。需要说明的是，通过积分电路等检测电流即可。
[0354] 接着，图35B示出图35A所示的互电容式触摸传感器中的输入/输出波形的时序图。 在图35B中，在一个帧周期进行各矩阵中的被检测体的检出。另外，在图35B中，示出没有检 出被检测体(未触摸)和检出被检测体(触摸)的两种情况。需要说明的是，关于Yl至Y6布线， 示出作为与所检测出的电流值对应的电压值的波形。
[0355] 依次对Xl至X6布线施加脉冲电压，Yl至Y6布线的波形根据该脉冲电压而变化。当 没有被检测体的接近或接触时，Yl至Y6的波形根据Xl至X6布线的电压变化而一样产生变 化。另一方面，在有被检测体接近或接触的部位，如图35B的箭头所示，电流值减少，因而与 其相应的电压值的波形也产生变化。
[0356] 如此，通过检测电容的变化，可以检出被检测体的接近或接触。
[0357] 另外，脉冲电压输出电路601及电流检测电路60 2优选以一体化的IC的形态安装在 触摸屏中或安装在电子设备的框体内的衬底中。在柔性触摸屏中，弯曲部分的寄生电容增 大，有噪声的影响变大的担忧，所以优选使用应用了不容易受噪声影响的驱动方法的1C。例 如优选使用应用了提高信噪比（S/N比）的驱动方法的1C。
[0358] 另外，作为触摸传感器，图35A虽然示出在布线的交叉部只设置电容器603的无源 矩阵型触摸传感器的结构，但是也可以采用包括晶体管和电容器的有源矩阵型触摸传感 器。图36示出有源矩阵型触摸传感器所包括的一个传感器电路的例子。
[0359 ] 传感器电路包括电容器603、晶体管611、晶体管612及晶体管613。对晶体管613的 栅极施加信号G2,对源极和漏极中的一个施加电压VRES，并且另一个与电容器603的一个电 极及晶体管611的栅极电连接。晶体管611的源极和漏极中的一个与晶体管612的源极和漏 极中的一个电连接，对另一个施加电压VSS。对晶体管612的栅极施加信号Gl，源极和漏极中 的另一个与布线ML电连接。对电容器603的另一个电极施加电压VSS。
[0360]接下来，对传感器电路的动作进行说明。首先，通过施加使晶体管613成为导通状 态的电位作为信号G2,与晶体管611的栅极连接的节点η被提供对应于电压VRES的电位。接 着，通过提供使晶体管613成为断开状态的电位作为信号G2,节点η的电位被保持。
[0361]接着，由于手指等被检测体的接近或接触，电容器603的电容产生变化，而节点η的 电位随其从VRES发生变化。
[0362] 在读出动作中，对信号Gl提供使晶体管612成为导通状态的电位。流过晶体管611 的电流、即流过布线ML的电流，根据节点η的电位而产生变化。通过检测该电流，可以检出被 检测体的接近或接触。
[0363] 作为晶体管611、晶体管612及晶体管613,优选使用将氧化物半导体用于形成有沟 道的半导体层的晶体管。尤其是通过将这种晶体管用于晶体管613,能够使节点η的电位长 时间被保持，由此可以减少对节点η再次提供VRES的动作(刷新动作）的频率。
[0364] [In-Cell型触摸屏的结构实例] 在前面的说明中，示出将构成触摸传感器的电极形成在与设置有显示元件等的衬底不 同的衬底上的情况，但是也可以采用在设置有显示元件等的衬底上设置构成触摸传感器的 一对电极中的任一个或两个的结构。
[0365] 下面，对在具有多个像素的显示部中装入了触摸传感器的触摸屏的结构实例进行 说明。这里，作为设置于像素中的显示元件示出使用了液晶元件的例子。
[0366]图37A是设置于本结构实例所示出的触摸屏的显示部中的像素电路的一部分中的 等效电路图。
[0367] -个像素至少包括晶体管3503和液晶元件3504。另外，晶体管3503的栅极与布线 3501电连接，晶体管3503的源极和漏极中的一个与布线3502电连接。
[0368] 像素电路包括在X方向上延伸的多个布线(例如，布线3510_1、布线3510_2)以及在 Y方向上延伸的多个布线(例如，布线3511)，上述多个布线以彼此交叉的方式设置，并且在 其间形成电容。
[0369] 另外，在设置于像素电路的像素中，一部分相邻的多个像素中分别设置于每个像 素的液晶元件的一个电极彼此电连接而形成一个区块。该区块分为两种，即岛状区块（例 如，区块3515_1、区块3515_2)和在Y方向上延伸的线状区块(例如，区块3516)。需要说明的 是，虽然图37A只示出像素电路的一部分，但是实际上，这两种区块在X方向及Y方向上被反 复配置。
[0370] 在X方向上延伸的布线3510_1(或布线3510_2)与岛状区块3515_1(或区块3515_2) 电连接。需要说明的是，虽然未图示，但是在X方向上延伸的布线3510_1通过线状区块使沿 着X方向上不连续配置的多个岛状区块3515 j电连接。另外，在Y方向上延伸的布线3511与 线状区块3516电连接。
[0371] 图37B是示出在X方向上延伸的多个布线3510与在Y方向上延伸的多个布线3511的 连接结构的等效电路图。可以对在X方向上延伸的各布线3510进行输入电压或公共电位的 输入。另外，可以对在Y方向上延伸的各布线3511输入接地电位或者可以使布线3511与检测 电路电连接。
[0372] 下面，将参照图38A及图38B对上述触摸屏的动作进行说明。
[0373] 这里，将一个帧周期分为写入期间和检测期间。写入期间是对像素进行图像数据 写入的期间，图37A所示的布线3501(也称为栅极线或扫描线)被依次选择。另一方面，检测 期间是利用触摸传感器进行感测的期间，在X方向上延伸的布线3510被依次选择，并被输入 输入电压。
[0374] 图38A是写入期间中的等效电路图。在写入期间中，在X方向上延伸的布线3510与 在Y方向上延伸的布线3511都被输入公共电位。
[0375] 图38B是检测期间的某时间点的等效电路图。在检测期间中，在Y方向上延伸的各 布线3511与检测电路电连接。另外，在X方向上延伸的布线3510中的被选择的布线被输入了 输入电压，其他的布线被输入公共电位。
[0376] 这里所示的驱动方法，除了可以应用于In-Cell方式以外，还可以应用于上述所示 的触摸屏，并且可以与上述驱动方法实例所示的方法组合而使用。
[0377] 如此，优选分开设置图像写入期间以及利用触摸传感器进行感测的期间。由此可 以抑制因像素写入时的噪音引起的触摸传感器的灵敏度降低。
[0378] 本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而 实施。
[0379] 实施方式6 在本实施方式中，将参照图39及图40A至图40G对本发明的一个方式的显示装置或具有 显示系统的显示模块及电子设备进行说明。
[0380] 图39所示的显示模块8000在上盖8001与下盖8002之间包括连接于FPC8003的触摸 屏8004、连接于FPC8005的显示面板8006、背光8007、框架8009、印刷电路板8010、电池8011。
[0381] 例如可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示面板8006。
[0382] 上盖8001及下盖8002可以根据触摸屏8004及显示面板8006的尺寸适当地改变形 状或尺寸。
[0383]触摸屏8004能够将电阻膜式触摸屏或电容式触摸屏与显示面板8006重叠而使用。 此外，也可以使显示面板8006的对置衬底(密封衬底)具有触摸屏的功能。另外，也可以在显 示面板8006的各像素内设置光传感器，而形成光学触摸屏。
[0384] 背光8007具有光源8008。需要说明的是，虽然在图39中例示出在背光8007上配置 光源8008的结构，但是不局限于此。例如，可以在背光8007的端部设置光源8008,并使用光 扩散板。当使用有机EL元件等自发光型发光元件时，或者当使用反射式面板等时，可以采用 不设置背光8007的结构。
[0385] 框架8009除了具有保护显示面板8006的功能以外，还具有用来屏蔽因印刷电路板 8010的动作而产生的电磁波的电磁屏蔽的功能。此外，框架8009也可以具有散热板的功能。 [0386]印刷电路板8010具有电源电路以及用来输出视频信号及时钟信号的信号处理电 路。作为对电源电路提供电力的电源，既可以采用外部的商业电源，又可以采用另行设置的 电池8011的电源。当使用商业电源时，可以省略电池8011。
[0387] 此外，在显示模块8000中还可以设置偏振板、相位差板、棱镜片等构件。
[0388] 图40A至图40G是不出电子设备的图。这些电子设备可以包括框体5000、显不部 5001、扬声器5003、LED灯5004、操作键5005(包括电源开关或操作开关）、连接端子5006、传 感器5007(该传感器具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、 距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、福射线、流量、湿 度、倾斜度、振动、气味或红外线）、麦克风5008等。
[0389] 图40A示出移动计算机，该移动计算机除了上述以外还可以包括开关5009、红外端 口 5010等。图40B示出具备记录介质的便携式图像再现装置(例如DVD再现装置），该便携式 图像再现装置除了上述以外还可以包括第二显示部5002、记录介质读入部5011等。图40C示 出护目镜型显示器，该护目镜型显示器除了上述以外还可以包括第二显示部5002、支承部 5012、耳机5013等。图40D示出便携式游戏机，该便携式游戏机除了上述以外还可以包括记 录介质读入部5011等。图40E示出具有电视接收功能的数码相机，该数码相机除了上述以外 还可以包括天线5014、快门按钮5015、图像接收部5016等。图40F示出便携式游戏机，该便携 式游戏机除了上述以外还可以包括第二显示部5002、记录介质读入部5011等。图40G示出轻 便型电视接收机，该轻便型电视接收机除了上述以外还可以包括能够收发信号的充电器 5017 等。
[0390]图40A至图40G所示的电子设备可以具有各种功能。例如，可以具有如下功能:将各 种信息(静态图像、动态图像、文本图像等）显示在显示部上的功能;触摸屏的功能；显示日 历、日期或时刻等的功能；通过利用各种软件(程序)控制处理的功能；进行无线通信的功 能;通过利用无线通信功能来连接到各种计算机网络的功能;通过利用无线通信功能进行 各种数据的发送或接收的功能;读出储存在记录介质中的程序或数据并将其显示在显示部 上的功能等。再者，在具有多个显示部的电子设备中，可以具有如下功能：一个显示部主要 显示图像信息而另一个显示部主要显示文字信息的功能；或者，在多个显示部上显示考虑 到视差的图像来显示立体图像的功能等。再者，在具有图像接收部的电子设备中，可以具有 如下功能：拍摄静态图像的功能；拍摄动态图像的功能;对所拍摄的图像进行自动或手动校 正的功能;将所拍摄的图像保存在记录介质（外部或内置于相机）中的功能;将所拍摄的图 像显示在显示部的功能等。需要说明的是，图40A至图40G所示的电子设备可具有的功能不 局限于上述功能，而可以具有各种各样的功能。
[0391]本实施方式所示的电子设备的特征在于，具有用来显示某些信息的显示部。此外， 可以将上述实施方式所示的显示装置用于该显示部。
[0392] 本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而 实施。
[实施例]
[0393] 在实施例中，将参照图41A至图43B对本发明的一个方式的显示系统进行说明。
[0394] 图41A至图41C是说明在显示装置的直径为100μπι区域的亮度变化的测量结果的 图。在显示装置上滚动地显示文本图像。在文本图像中，字体大小为20镑，每行字数为49个， 每页行数为25行。
[0395] 图41Α是说明在以2.5页/秒的速度滚动显示文本图像的情况下观察到的亮度变化 的图。
[0396]图41Β是说明在以5页/秒的速度滚动显示文本图像的情况下观察到的亮度变化的 图，该文本图像使用其灰度比用图41Α说明的文本图像的文字高(具体而言，使文本图像的 文字亮度为文本图像的背景亮度的大约50%左右的灰度)的文字。
[0397]图41C是说明在以5页/秒的速度滚动显示文本图像的情况下观察到的亮度变化的 图，该文本图像使用其灰度与用图41Α说明的文本图像的文字相同的文字。
[0398]图42Α至图42C是说明使用被认为与之前的敏感性评价结果非常一致的Barten模 型的公式计算出基于图41Α至图41C所示的亮度变化的视觉刺激变化的图。以下，以公式1表 示Barten公式。
[0399] [公式 1]
[0400] 在公式中，u表示空间调制的频率参数，w表示时间调制的频率参数。另外，k表示信 噪比，T表示视觉的积分时间，Xo表示对象物的大小，X max表示最大积分区域，Nmax表示明暗循 环的最大积分周期数，η表示量子效率，P表示量子转换系数，E表示视网膜照度，Φο表示神 经噪声的谱密度，UO表示侧抑制的空间频率。
[0401] 公式1中的Mcipt(U)表示关于空间亮度调制的视觉传递函数，以下述公式2表示M cipt (u)。公式中的σ表示以瞳孔的直径为参数的考虑晶状体或视网膜等视觉器官结构的线扩展 函数的标准偏差。
[0402] [公式 2] (2)
[0403] 公式1中的出(《)及出(《)表示关于时间调制的传递函数，以下述公式3表示H1(W)及 H2(W)。公式中的τ表示时间常数。已发现在公式1中的出⑷及出⑷中η分别为7及4的情况 下，与敏感性评价的结果一致。
[0404] [公式 3]
(3)
[0405] 公式1中的F(U)是表示侧抑制的函数，以下述公式4表示F(U)。式中的Uo表示侧抑 制的空间频率。
[0406] [公式 4] 〔4)
[0407]图42Α是说明使用Barten公式计算出基于图41Α所示的亮度变化的视觉刺激变化 的结果的图。
[0408]图42Β是说明使用Barten公式计算出基于图41Β所示的亮度变化的视觉刺激变化 的结果的图。
[0409]图42C是说明使用Barten公式计算出基于图41C所示的亮度变化的视觉刺激变化 的结果的图。
[0410] 图43Α和图43Β是观看使用图41Α至图41C说明的文本图像的6个受检者(Α至F)的临 界融合频率(CFF:Critical Fusion Frequency)的测量结果的图。具体而言，观看滚动显示 的文本图像一分钟，然后对CFF测量10次，平均该频率而得到结果。此外，反复该测试5次，将 加法运算得到的时间称为负载时间。
[0411] 图43A是观看使用图41B说明的文本图像的6个受检者的CFF测量结果的图。
[0412] 图43B是观看使用图41C说明的文本图像的6个受检者的CFF测量结果的图。
[0413] 在评价中使用日本夏普株式会社制造的型号:AQUOS PAD SH-06F。在AQUOS PAD SH-06F中，显示面板的对角尺寸为7.0吋，清晰度为323ppi，像素包括以VA模式进行动作的 液晶元件以及具有氧化物半导体的晶体管。
[0414] 使用日本柴田科学公司制造的劳研式数码疲劳值测量器型号:RDF-I测量出CFF。
[0415] 〈结果〉 可知：在滚动速度较慢的情况（图41A、图42A)下，与滚动速度较快的情况（图41C、图 42C)相比，在相同期间发生的亮度变化少，而视觉刺激得到抑制。
[0416] 可知：在滚动速度较快的情况（图41B、图41C、图42B及图42C)下，通过以较高的灰 度显示文本图像来降低对比度（图41B、图42B)时，在相同期间发生的亮度变化少，而视觉刺 激得到抑制。
[0417]可知：当受检者反复观看以较快的速度滚动显示的文本图像时，在作为文本图像 以较高的灰度显示文字以降低对比度以便降低对比度的情况下，它们的CFF的降低得到抑 制（参照图43A及图43B)。
[0418] 由此可知，在以较快的速度进行滚动时，通过以较高的灰度显示文字以便降低对 比度，可以缓解积在受检者眼睛的疲劳。
[0419] 具体而言，当以较高的灰度显示文本图像的文字以便降低对比度时，在所有受检 者的测量结果中，都不见CFF的降低(参照图43A)。
[0420] 另一方面，当以不改变对比度的方式显示文本图像时，在受检者A、受检者C、受检 者D、受检者F的测量结果中，均见到CFF的降低(参照图43B)。 符号说明
[0421] 1〇 显示系统 11 控制部 12 输入输出装置 13 传感器控制器 14 显示器控制器 21 显示部 22 输入部 31 像素部 32 驱动部 35 像素 41 运算部 42 存储部 43 运算部 50 图像数据 200 显示装置 211 衬底 213 导电膜 215 绝缘膜 217 绝缘膜 219 半导体膜 220 导电膜 221a 导电膜 221b 导电膜 223 绝缘膜 225 绝缘膜 227 绝缘膜 228 绝缘膜 228a 绝缘膜 228b 绝缘膜 229 导电膜 241 衬底 243 导电膜 245 绝缘膜 247 导电膜 250 液晶层 251 液晶元件 252 晶体管 255 电容元件 261 遮光膜 262 着色膜 270 像素 270a 像素 270b 像素 270c 像素 270d 像素 270e 像素 270f 像素 271 像素部 274 扫描线驱动电路 275 公用线 276 信号线驱动电路 277 扫描线 279 信号线 300 显示装置 301 衬底 302 显示部 303 信号线驱动电路 304 扫描线驱动电路 305 外部连接端子 311 晶体管 312 晶体管 314 液晶元件 321 衬底 327 滤色片 328 遮光层 332 绝缘层 333 栅电极 334 绝缘层 335 半导体层 336 电极 337 杂质区域 338 绝缘层 341 绝缘层 342 绝缘层 343 电极 352 电极 353 液晶 354 粘合层 355 FPC 356 连接层 601 脉冲电压输出电路 602 电流检测电路 603 电容器 611 晶体管 612 晶体管 613 晶体管 621 电极 622 电极 3501 布线 3502 布线 3503 晶体管 3504 液晶元件 3510 布线 3510_1 布线 3510_2 布线 3511 布线 3515_1 区块 3515_2 区块 3516 区块 5000 框体 5001 显示部 5002 显示部 5003 扬声器 5004 LED灯 5005 操作键 5006 连接端子 5007 传感器 5008 麦克风 5009 开关 5010 红外端口 5011 记录介质读入部 5012 支承部 5013 耳机 5014 天线 5015 快门按钮 5016 图像接收部 5017 充电器 8000 显示模块 8001 上盖 8002 下盖 8003 FPC 8004 触摸屏 8005 FPC 8006 显示面板 8007 背光 8008 光源 8009 框架 8010 印刷电路板 8011 电池。
【主权项】
1. 一种显示系统，包括： 显示部； 检测来自使用者的输入且输出信号的输入部；以及 控制部，其根据从所述输入部输出的所述信号切换在所述显示部上以隔行扫描方式显 示图像的第一模式及在所述显示部上以逐行扫描方式显示图像的第二模式。2. 根据权利要求1所述的显示系统， 其中在所述输入是对应于画面的切换或画面的滚动的第一输入时，所述控制部执行所 述第一模式， 并且在没有所述输入或者所述输入不是所述第一输入时，所述控制部执行所述第二模 式。3. 根据权利要求1所述的显示系统， 其中所述控制部包括运算部及存储部， 所述存储部在每当输入图像数据时暂时储存该图像数据， 并且所述图像数据包括具有2η个行的1帧的数据，其中η是自然数。4. 根据权利要求3所述的显示系统，其中在所述第二模式中，所述运算部在第一帧周期 从第一图像数据的第1行到第2η行依次读出数据并将该数据输出到所述显示部，在紧接所 述第一帧周期的第二帧周期从第二图像数据的第1行到第2η行依次读出数据并将该数据输 出到所述显示部。5. 根据权利要求4所述的显示系统， 其中在所述第一模式中，第三帧周期包括第一场周期及第二场周期， 并且所述运算部在所述第一场周期从第三图像数据的奇数行依次读出数据并将该数 据输出到所述显示部，在所述第二场周期从第四图像数据的偶数行依次读出数据并将该数 据输出到所述显示部。6. 根据权利要求4所述的显示系统， 其中在所述第一模式中，第三帧周期包括a个场周期，a为2以上且2η以下的整数， 并且所述运算部在第k场周期从第k的图像数据的第{aX(m-l)+k}行依次读出数据并 将该数据输出到所述显示部，k为1以上且a以下的整数，m为1以上且η以下的整数。7. 根据权利要求1所述的显示系统，其中所述显示部包括液晶元件或发光元件。8. 根据权利要求1所述的显示系统， 其中所述显示部包括多个像素，每个像素包括晶体管， 并且所述晶体管的形成沟道的半导体包含氧化物半导体。9. 根据权利要求1所述的显示系统， 其中所述显示部包括多个像素，每个像素包括晶体管， 并且所述晶体管的形成沟道的半导体包含硅。10. 根据权利要求9所述的显示系统，其中所述半导体为非晶硅或多晶硅。11. 根据权利要求1所述的显示系统，其中所述输入部包括键盘、硬件按钮、指向装置、 触摸传感器、摄像装置、声音输入装置、视点输入装置、姿势检出装置中的一个以上。12. 根据权利要求1所述的显示系统，其中所述显示部及所述输入部构成触摸屏。13. -种储存在记录介质中的程序，包括： 使设定初始化的第一步骤， 允许中断处理的第二步骤， 以在所述第一步骤或所述中断处理中被选择的规定的模式来显示图像信息的第三步 骤， 在所述中断处理中不被提供结束指令时处理进入所述第三步骤的第四步骤；以及 在所述中断处理中被提供结束指令时所述处理结束的第五步骤， 其中，所述中断处理包括第六至第十一步骤， 在所述第六步骤中，在被提供规定事件时所述处理进入所述第七步骤，而在未被提供 所述规定事件时所述处理进入所述第十一步骤， 在所述第七步骤中，在接下来显示的图像信息具有规定的对比度时所述处理进入所述 第八步骤，而在所述接下来显示的图像信息不具有所述规定的对比度时所述处理进入所述 第十步骤， 在所述第八步骤中，在所述接下来显示的图像信息中的暗部的面积的比率为规定比率 以上时所述处理进入所述第九步骤，而在所述暗部的面积的比率小于所述规定比率时所述 处理进入所述第十步骤， 在所述第九步骤中，选择以隔行扫描方式显示所述图像信息的第一模式， 在所述第十步骤中，选择以逐行扫描方式显示所述图像信息的第二模式， 并且，在所述第十一步骤中，从所述中断处理恢复。14. 一种显示装置的驱动方法，包括如下步骤： 使设定初始化； 允许中断处理； 直到在所述中断处理中被提供结束指令，以在所述初始设定或所述中断处理中被选择 的规定的模式显示图像信息，以及 在所述结束指令被提供时所述中断处理结束， 其中所述中断处理包括如下步骤： 判断规定事件是否被提供； 在所述规定事件被提供时判断接下来显示的图像信息是否具有规定的对比度； 在所述图像信息具有所述规定的对比度时判断所述图像信息的暗部的面积的比率是 否为规定比率以上； 在所述图像信息中的所述暗部的面积的比率为所述规定比率以上时选择以隔行扫描 方式显示所述图像信息的第一模式； 在所述图像信息没有所述规定的对比度且所述图像信息中的所述暗部的面积的比率 低于所述规定比率时选择以逐行扫描方式显示所述图像信息的第二模式；以及 从所述中断处理恢复。
【文档编号】G09G3/20GK105938701SQ201610121709
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月3日
【发明人】三宅博之, 山崎舜平
【申请人】株式会社半导体能源研究所