(57)【要約】      （修正有）【課題】動画と静止画を表示可能な液晶表示装置において、反射画素部での光の散乱等によるコントラストの低下を抑制し、低消費電力化を図る。【解決手段】複数の透過画素部１０３〜１０５と、反射画素部１０６と、を有する画素が複数設けられる半透過型の液晶表示装置の駆動方法において、動画表示期間において、複数の透過画素部にカラー表示をするための画像信号、反射画素部に黒表示をするための信号を供給し、静止画像表示期間において、複数の透過画素部及び反射画素部に白黒の階調とする画像信号を供給する構成とする。【選択図】図１
2020003800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画素乃至第４の画素と、バックライトと、を有し、
前記第１の画素乃至前記第３の画素は、カラー表示を行うことができる機能を有し、
前記第４の画素は、グレースケール表示又はモノクロ表示を行うことができる機能を有し、
少なくとも前記第１の画素又は前記第４の画素は、第１の走査線を有し、
少なくとも前記第２の画素又は前記第３の画素は、第２の走査線を有し、
前記第１の走査線及び前記第２の走査線が選択され、且つ静止画を表示することのできる期間において、前記バックライトは、動作及び非動作が切り替わる機能を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
第１の画素乃至第４の画素と、バックライトと、光センサと、を有し、
前記第１の画素乃至前記第３の画素は、カラー表示を行うことができる機能を有し、
前記第４の画素は、グレースケール表示又はモノクロ表示を行うことができる機能を有し、
少なくとも前記第１の画素又は前記第４の画素は、第１の走査線を有し、
少なくとも前記第２の画素又は前記第３の画素は、第２の走査線を有し、
前記第１の走査線及び前記第２の走査線が選択され、且つ静止画を表示することのできる期間において、前記バックライトは、前記光センサにより検出された周囲の照度に基づいて、動作及び非動作が切り替わる機能を有することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の駆動方法に関する。または、液晶表示装置に関する。または、
液晶表示装置を具備する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、テレビ受像機などの大型表示装置から携帯電話などの小型表示装置に至
るまで、普及が進んでいる。今後は、より付加価値の高い製品が求められており開発が進
められている。近年では、地球環境への関心の高まり、及びモバイル機器の利便性向上の
点から、低消費電力型の液晶表示装置の開発が注目されている。
【０００３】
非特許文献１では、液晶表示装置の低消費電力化を図るために、動画表示と静止画表示
の際のリフレッシュレートを異ならせる構成について開示している。
【０００４】
非特許文献２では、液晶表示装置の低消費電力化を図るために、半透過型の液晶表示装
置で透過光によるカラー画像の表示、反射光によるモノクロ画像の表示、と切り替えて行
う構成について開示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｋａｚｕｈｉｋｏ  Ｔｓｕｄａ  ｅｔ  ａｌ．，ＩＤＷ’０２，ｐｐ２９５−２９８
【０００６】
【非特許文献２】Ｙｉｎｇ−ｈｕｉ  Ｃｈｅｎ  ｅｔ  ａｌ．，ＩＤＷ’０９，ｐｐ１７０３−１７０７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記非特許文献１では、静止画を表示する際のリフレッシュレートを低減することで低消
費電力化を図ることができる。しかしながら上記非特許文献１の構成では、液晶表示装置
の消費電力はバックライトの点灯による所が大きく、低消費電力化が十分でないといった
問題がある。また、上記非特許文献２の構成では、反射画素部での光の散乱等により、特
に強外光下では、表示する画像のコントラストが十分得られないといった問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の一態様は、反射画素部での光の散乱等によるコントラストの低下を抑制
し、低消費電力化を図ることを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、複数の透過画素部と、反射画素部と、を有する画素が複数設けられる
半透過型の液晶表示装置の駆動方法において、第１の期間において、前記複数の透過画素
部に第１の画像信号、前記反射画素部に黒表示をするための信号を供給し、第２の期間に
おいて、前記複数の透過画素部及び前記反射画素部に第２の画像信号を供給する液晶表示
装置の駆動方法である。
【００１０】
本発明の一態様は、第１乃至第３の透過画素部と、反射画素部と、を有する画素が複数設
けられ、第１の走査線及び第２の走査線によって駆動する半透過型の液晶表示装置の駆動
方法において、第１の透過画素部及び反射画素部は、第１の走査線によって駆動し、第２
の透過画素部及び第３の透過画素部は、第２の走査線によって駆動し、第１の期間におい
て、第１乃至第３の透過画素部に第１の画像信号、反射画素部に黒表示をするための信号
を供給し、第２の期間において、第１乃至第３の透過画素部及び反射画素部に第２の画像
信号を供給する液晶表示装置の駆動方法である。
【００１１】
本発明の一態様は、第１乃至第３の透過画素部と、反射画素部と、を有する画素が複数設
けられ、第１の走査線及び第２の走査線によって駆動する半透過型の液晶表示装置の駆動
方法において、第１の透過画素部及び反射画素部は、第１の走査線によって駆動し、第２
の透過画素部及び第３の透過画素部は、第２の走査線によって駆動し、第１の期間におい
て、第１乃至第３の透過画素部に第１の画像信号、反射画素部に黒表示をするための信号
を供給し、第２の期間において、第１乃至第３の透過画素部及び反射画素部に第２の画像
信号を供給し、第２の画像信号による画像を保持する液晶表示装置の駆動方法である。
【００１２】
本発明の一態様の液晶表示装置の駆動方法において、第１の走査線、第２の走査線の順に
駆動してもよい。
【００１３】
本発明の一態様の液晶表示装置の駆動方法において、第２の期間において第１の走査線及
び第２の走査線を駆動する駆動回路の動作周波数は、第１の期間において第１の走査線及
び第２の走査線を駆動する駆動回路の動作周波数より小さくてもよい。
【００１４】
本発明の一態様の液晶表示装置の駆動方法において、第１乃至第３の透過画素部は赤、緑
、及び青のいずれかの色に対応する透過画素部であり、第１の期間で供給される第１の画
像信号は、赤、緑、及び青のいずれかの色に対応する画像信号であってもよい。
【００１５】
本発明の一態様の液晶表示装置の駆動方法において、第２の画像信号は、グレースケール
の画像信号であってもよい。
【００１６】
本発明の一態様の液晶表示装置の駆動方法において、第２の期間の第２の画像信号による
画像の保持は、第１の走査線及び第２の走査線を駆動するための駆動回路制御信号を停止
して行われてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様により、駆動回路及び配線等を増やす等の複雑な構成とすることなく、反
射画素部での光の散乱等によるコントラストの低下を抑制し、低消費電力化を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一態様の画素を説明するための図。
【図２】本発明の一態様の液晶表示装置を説明するための図。
【図３】本発明の一態様の液晶表示装置の動作を説明するための図。
【図４】本発明の一態様の液晶表示装置の動作を説明するための図。
【図５】本発明の一態様の液晶表示装置の動作を説明するための図。
【図６】本発明の一態様の画素の動作を説明するための図。
【図７】本発明の一態様の画素の上面及び断面を説明するための図。
【図８】本発明の一態様の画素の上面を説明するための図。
【図９】本発明の一態様の電子機器を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態及び実施例について図面を参照しながら説明する。但し、本
発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸
脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解さ
れる。従って本実施の形態及び実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。な
お、以下に説明する本発明の構成において、同じ物を指し示す符号は異なる図面間におい
て共通とする。
【００２０】
なお、各実施の形態の図面等において示す各構成の、大きさ、層の厚さ、信号波形、又は
領域は、明瞭化のために誇張されて表記している場合がある。よって、必ずしもそのスケ
ールに限定されない。
【００２１】
なお本明細書にて用いる第１、第２、第３、乃至第Ｎ（Ｎは自然数）という用語は、構成
要素の混同を避けるために付したものであり、数的に限定するものではないことを付記す
る。
【００２２】
（実施の形態１）
本実施の形態では、液晶表示装置の画素の回路図、及び動作を説明するためのタイミン
グチャート等を示し、液晶表示装置の駆動方法について説明する。
【００２３】
まず図１では、画素の回路図を示し、各構成について説明する。図１には、画素１００、
第１の走査線１０１Ａ（ゲート線ともいう）、第２の走査線１０１Ｂ、第１の信号線１０
２Ａ（データ線ともいう）、第２の信号線１０２Ｂを示している。画素１００は、第１の
透過画素部１０３、第２の透過画素部１０４、第３の透過画素部１０５、反射画素部１０
６を有する。第１の透過画素部１０３は、画素トランジスタ１０７Ｒ、液晶素子１０８Ｒ
、容量素子１０９Ｒを有する。第２の透過画素部１０４は、画素トランジスタ１０７Ｂ、
液晶素子１０８Ｂ、容量素子１０９Ｂを有する。第３の透過画素部１０５は、画素トラン
ジスタ１０７Ｇ、液晶素子１０８Ｇ、容量素子１０９Ｇを有する。反射画素部１０６は、
画素トランジスタ１０７ｒｅｆ、液晶素子１０８ｒｅｆ、容量素子１０９ｒｅｆを有する
。
【００２４】
第１の透過画素部１０３において、画素トランジスタ１０７Ｒは、第１端子が第１の信号
線１０２Ａに接続され、ゲートが第１の走査線１０１Ａに接続されている。液晶素子１０
８Ｒは、第１の電極（画素電極）が画素トランジスタ１０７Ｒの第２端子に接続され、第
２の電極（対向電極）が共通電位線１１０（コモン線）に接続されている。容量素子１０
９Ｒは、第１の電極が画素トランジスタ１０７Ｒの第２端子に接続され、第２の電極が容
量線１１１に接続されている。
【００２５】
第２の透過画素部１０４において、画素トランジスタ１０７Ｂは、第１端子が第１の信号
線１０２Ａに接続され、ゲートが第２の走査線１０１Ｂに接続されている。液晶素子１０
８Ｂは、第１の電極（画素電極）が画素トランジスタ１０７Ｂの第２端子に接続され、第
２の電極（対向電極）が共通電位線１１０（コモン線）に接続されている。容量素子１０
９Ｂは、第１の電極が画素トランジスタ１０７Ｂの第２端子に接続され、第２の電極が容
量線１１１に接続されている。
【００２６】
第３の透過画素部１０５において、画素トランジスタ１０７Ｇは、第１端子が第２の信号
線１０２Ｂに接続され、ゲートが第２の走査線１０１Ｂに接続されている。液晶素子１０
８Ｇは、第１の電極（画素電極）が画素トランジスタ１０７Ｇの第２端子に接続され、第
２の電極（対向電極）が共通電位線１１０（コモン線）に接続されている。容量素子１０
９Ｇは、第１の電極が画素トランジスタ１０７Ｇの第２端子に接続され、第２の電極が容
量線１１１に接続されている。
【００２７】
反射画素部１０６において、画素トランジスタ１０７ｒｅｆは、第１端子が第２の信号線
１０２Ｂに接続され、ゲートが第１の走査線１０１Ａに接続されている。液晶素子１０８
ｒｅｆは、第１の電極（画素電極）が画素トランジスタ１０７ｒｅｆの第２端子に接続さ
れ、第２の電極（対向電極）が共通電位線１１０に接続されている。容量素子１０９ｒｅ
ｆは、第１の電極が画素トランジスタ１０７ｒｅｆの第２端子に接続され、第２の電極が
容量線１１１に接続されている。
【００２８】
なお画素トランジスタ１０７Ｒ、画素トランジスタ１０７Ｇ、画素トランジスタ１０７Ｂ
、画素トランジスタ１０７ｒｅｆは、酸化物半導体を半導体層に用いるトランジスタで構
成することが好ましい。酸化物半導体は、ｎ型不純物である水素を酸化物半導体から除去
し、酸化物半導体の主成分以外の不純物が極力含まれないように高純度化することにより
真性（ｉ型又は真性型）としたものである。なお、高純度化された酸化物半導体とは、キ
ャリアが極めて少なく（ゼロに近い）、キャリア濃度が１×１０１４／ｃｍ３未満、好ま
しくは１×１０１２／ｃｍ３未満、さらに好ましくは１×１０１１／ｃｍ３未満のものを
いう。酸化物半導体中のキャリアを極めて少なくすることにより、トランジスタは、オフ
電流を少なくすることができる。具体的には、上述の酸化物半導体層を具備するトランジ
スタは、チャネル幅１μｍあたりのオフ電流値を室温下において、１０ａＡ／μｍ（１×
１０−１７Ａ／μｍ）以下にすること、さらには１ａＡ／μｍ（１×１０−１８Ａ／μｍ
）以下、さらには１０ｚＡ／μｍ（１×１０−２０Ａ／μｍ）以下にすることが可能であ
る。つまりトランジスタの非導通状態において、酸化物半導体は絶縁体とみなして回路設
計を行うことができる。オフ電流の極めて小さい、酸化物半導体を用いて作製されたトラ
ンジスタを有する画素で構成される画素１００では、少ない画像信号（ビデオ電圧、ビデ
オ信号、ビデオデータともいう）の書き込み回数でも、画像を保持することができ、リフ
レッシュレートを低減することができる。そのため第１の走査線、第２の走査線、及び信
号線を駆動するための駆動回路を停止状態とする期間を設けることができ、低消費電力化
を図ることができる。
【００２９】
なお、トランジスタは、ゲートと、ドレインと、ソースとを含む少なくとも三つの端子を
有する素子であり、ドレイン領域とソース領域の間にチャネル領域を有しており、ドレイ
ン領域とチャネル領域とソース領域とを介して電流を流すことができる。ここで、ソース
とドレインとは、トランジスタの構造や動作条件等によって変わるため、いずれがソース
またはドレインであるかを限定することが困難である。そこで、本書類（明細書、特許請
求の範囲又は図面など）においては、ソース及びドレインとして機能する領域を、ソース
もしくはドレインと呼ばない場合がある。その場合、一例としては、それぞれを第１端子
、第２端子と表記する場合がある。あるいは、それぞれを第１の電極、第２の電極と表記
する場合がある。あるいは、ソース領域、ドレイン領域と表記する場合がある。
【００３０】
なお、ＡとＢとが接続されている、と明示的に記載する場合は、ＡとＢとが電気的に接続
されている場合と、ＡとＢとが機能的に接続されている場合と、ＡとＢとが直接接続され
ている場合とを含むものとする。
【００３１】
なお画素とは、明るさを制御できる要素である第１乃至第３の透過画素部及び反射画素部
を組み合わせた表示単位に相当するものとする。なお一例として第１乃至第３の透過画素
部（副画素ともいう）としては、動画像表示時にカラー画像を表示するための組み合わせ
となるＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の色要素の明るさを制御できる表示単位とし、反射画素
部としては、静止画表示時にグレースケール（またはモノクロ）の画像の明るさを制御で
きる表示単位となる。
【００３２】
なお本実施の形態においては、透過画素部についてＲＧＢの３色の色要素を用いてカラー
表示を行う例を想定して説明するため、第１乃至第３の透過画素部の具体的な構成を挙げ
て説明している。ただし、本実施の形態の構成においては、透過画素部の数は特に限定さ
れず、第１乃至第３の透過画素部を複数の透過画素部とすることも可能である。複数の透
過画素部としては、例えば、ＲＧＢの色要素の他にＹ（黄）を加えた４色であってもよい
し、ＲＧＢ以外の他の色の組み合わせでもよい。またこの時、画素に接続される信号線及
び走査線を複数の透過画素部に応じて適宜設けて接続する構成とすればよい。
【００３３】
なお、電圧とは、ある電位と、基準の電位（例えばグラウンド電位）との電位差のことを
示す場合が多い。よって、電圧、電位、電位差を、各々、電位、電圧、電圧差と言い換え
ることが可能である。
【００３４】
なお共通電位線１１０に供給される共通電位（コモン電位ともいう）は、液晶素子の第１
の電極に供給される画像信号の電位に対して基準となる電位であればよく、一例としては
グラウンド電位であってもよい。
【００３５】
なお画像信号は、ドット反転駆動、ソースライン反転駆動、ゲートライン反転駆動、フレ
ーム反転駆動等に応じて適宜反転させて各画素に入力される構成とすればよい。
【００３６】
なお、容量線１１１の電位は、共通電位と同じ電位であってもよい。または容量線１１１
には、他の信号を供給する構成としてもよい。
【００３７】
なお液晶素子１０８Ｒ、液晶素子１０８Ｇ、液晶素子１０８Ｂ、液晶素子１０８ｒｅｆの
第２の電極は、液晶素子１０８Ｒ、液晶素子１０８Ｇ、液晶素子１０８Ｂ、液晶素子１０
８ｒｅｆの第１の電極と重畳して設けられることが好ましい。液晶素子の第１の電極及び
第２の電極は、多様な開口パターンを有する形状としてもよい。なお液晶素子において第
１の電極と第２の電極とに挟持される液晶材料は、サーモトロピック液晶、低分子液晶、
高分子液晶、高分子分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いればよい。これ
らの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カ
イラルネマチック相、等方相等を示す。また、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用
いてもよい。
【００３８】
なお液晶素子１０８Ｒ、液晶素子１０８Ｇ、液晶素子１０８Ｂの第１の電極は、透光性を
有する材料を用いて形成する。透光性を有する材料とは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）
、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ガリウムを添加した酸化亜鉛（
ＧＺＯ）等がある。一方、液晶素子１０８ｒｅｆの第１の電極は、反射率の高い金属電極
が用いられる。具体的には、アルミニウム、銀等が用いられる。また、液晶素子１０８ｒ
ｅｆの画素電極の表面を凹凸状にすることで外光を乱反射することができる。なお第１の
電極、第２の電極、及び液晶材料を併せて液晶素子と呼ぶこともある。
【００３９】
次いで図２には、図１で説明した画素１００の構成に加えて、液晶表示装置の概略図につ
いて示している。図２には、基板１５０上に、画素領域１５１、第１の走査線駆動回路１
５２Ａ（ゲート線駆動回路ともいう）、第２の走査線駆動回路１５２Ｂ、信号線駆動回路
１５３（データ線駆動回路ともいう）、端子部１５４を有する。
【００４０】
なお図２において、第１の走査線１０１Ａは、第１の走査線駆動回路１５２Ａにより画素
トランジスタ１０７Ｒ及び画素トランジスタ１０７ｒｅｆの導通または非導通を制御する
よう駆動される。また第２の走査線１０１Ｂは、第２の走査線駆動回路１５２Ｂにより画
素トランジスタ１０７Ｂ及び画素トランジスタ１０７Ｇの導通または非導通を制御するよ
う信号が供給される。また第１の信号線１０２Ａは、信号線駆動回路１５３により液晶素
子１０８Ｒ及び液晶素子１０８Ｂに供給する画像信号が供給される。また第２の信号線１
０２Ｂは、信号線駆動回路１５３により、液晶素子１０８ｒｅｆ及び液晶素子１０８Ｇに
供給する画像信号が供給される。また共通電位線１１０、及び容量線１１１には、端子部
１５４より、それぞれ所定の電位の信号が供給される。
【００４１】
なお第１の走査線駆動回路１５２Ａ、第２の走査線駆動回路１５２Ｂ、信号線駆動回路１
５３は、画素領域１５１と同じ基板上に設ける構成とすることが好ましいが、必ずしも同
じ基板上に設ける必要はない。画素領域１５１と同じ基板上に第１の走査線駆動回路１５
２Ａ、第２の走査線駆動回路１５２Ｂ、信号線駆動回路１５３を設けることで、外部との
接続端子数を削減することができ、液晶表示装置の小型化を図ることができる。
【００４２】
なお、画素領域１５１は画素１００がマトリクス状に複数配置（配列）されている。ここ
で、画素がマトリクス状に配置（配列）されているとは、縦方向もしくは横方向において
、画素が直線上に並んで配置されている場合や、ギザギザな線上に配置されている場合を
含む。
【００４３】
なお端子部１５４からは、共通電位線１１０、及び容量線１１１に供給する信号の他に、
第１の走査線駆動回路１５２Ａ、第２の走査線駆動回路１５２Ｂ、信号線駆動回路１５３
を制御するための信号（高電源電位Ｖｄｄ、低電源電位Ｖｓｓ、スタートパルスＳＰ、ク
ロック信号ＣＫ：以下駆動回路制御信号という）、等が供給されることとなる。なお駆動
回路制御信号が供給される第１の走査線駆動回路１５２Ａ、第２の走査線駆動回路１５２
Ｂ、信号線駆動回路１５３は、フリップフロップ回路等をカスケード接続したシフトレジ
スタ回路を有する構成とすればよい。なお第１の信号線１０２Ａに供給する第１の透過画
素部１０３の液晶素子１０８Ｒへの画像信号及び第２の透過画素部１０４の液晶素子１０
８Ｂへの画像信号、並びに第２の信号線１０２Ｂに供給する第３の透過画素部１０５の液
晶素子１０８Ｇへの画像信号は、カラー表示とするための画像信号である。なお第２の信
号線１０２Ｂに供給する反射画素部１０６の液晶素子１０８ｒｅｆへの画像信号は、黒階
調での表示となる画像信号である。
【００４４】
次いで、液晶表示装置の動作について、図２と併せて、図３乃至図６で説明する。
【００４５】
図３に示すように液晶表示装置の動作は大きく、動画表示期間３０１（第１の期間ともい
う）と静止画表示期間３０２（第２の期間ともいう）に大別される。なお動画表示期間３
０１と静止画表示期間３０２との切り替えは、外部から切り替えるための信号を供給する
構成でもよいし、画像信号をもとに動画表示期間３０１または静止画表示期間３０２を判
定する構成としてもよい。
【００４６】
なお、動画表示期間３０１において１フレーム期間の周期（またはフレーム周波数）は、
１／６０秒以下（６０Ｈｚ以上）であることが望ましい。フレーム周波数を高くすること
で、画像をみる人がちらつき（フリッカ）を感じないようにすることができる。また静止
画表示期間３０２において、１フレーム期間の周期を極端に長く、例えば１分以上（０．
０１７Ｈｚ以下）とすることで、複数回にわたって同じ画像を切り替える場合と比較して
眼精疲労を低減するといったことも可能である。
【００４７】
なお画素トランジスタ１０７Ｒ、画素トランジスタ１０７Ｇ、画素トランジスタ１０７Ｂ
、画素トランジスタ１０７ｒｅｆの半導体層として酸化物半導体を用いた際には、上述の
ように酸化物半導体中のキャリアを極めて少なくすることができるため、オフ電流を少な
くすることができる。よって、画素においては画像信号等の電気信号の保持時間を長くす
ることができ、書き込み間隔も長く設定できる。よって１フレーム期間の周期を長くする
ことができ、前のフレーム期間と同じ画像信号を再度書き込むといった動作回数の低減、
即ちリフレッシュレートの低減を、静止画表示期間３０２で図ることができる。そのため
、より消費電力を抑制する効果を高くできる。
【００４８】
図３に示す動画表示期間３０１では、一例として、カラーフィルタが設けられた第１の透
過画素部１０３、第２の透過画素部１０４、及び第３の透過画素部１０５の液晶素子によ
り、バックライトからの光量を制御することでカラー表示を行う構成としている。図３に
示す動画表示期間３０１では、アクティブマトリクス駆動により動画表示を行うため、第
１の走査線駆動回路１５２Ａ、第２の走査線駆動回路１５２Ｂ、及び信号線駆動回路１５
３には、駆動回路制御信号が供給される。また図３に示す動画表示期間３０１では、カラ
ーフィルタが設けられた第１の透過画素部１０３、第２の透過画素部１０４、及び第３の
透過画素部１０５に光を透過させるためのバックライトが動作する。そして、表示パネル
はカラー表示の動画表示を行うことができる。
【００４９】
なお動画表示期間３０１では、第１の透過画素部１０３、第２の透過画素部１０４、及び
第３の透過画素部１０５でカラー表示（図中、ＣＯＬＯＲと表記）となるように、信号線
駆動回路１５３より第１の信号線１０２Ａ及び第２の信号線１０２Ｂに画像信号を供給す
る。なお動画表示期間３０１において、第１の透過画素部１０３、第２の透過画素部１０
４、第３の透過画素部１０５への画像信号は、カラー表示とするための画像信号であり、
第１の画像信号ということもある。また動画表示期間３０１では、反射画素部１０６で黒
階調（図中、ＢＫと表記）での表示となるよう第２の信号線１０２Ｂより画像信号を供給
する。そして反射画素部１０６に黒階調の画像信号を供給しておくことで、反射画素部１
０６での外光が照射されることによる光の散乱を低減し、第１の透過画素部１０３、第２
の透過画素部１０４、及び第３の透過画素部１０５とのコントラストの改善を図ることが
できる。
【００５０】
図３に示す静止画表示期間３０２では、反射画素部１０６において反射光の透過または非
透過により白黒の階調（図中、ＢＫ／Ｗと表記）となるよう、第１の信号線１０２Ａ及び
第２の信号線１０２Ｂより画像信号を供給し、静止画を表示することができる。静止画表
示期間３０２では、白黒の階調とする画像信号を書き込む時のみ駆動回路制御信号が動作
する。そして静止画表示期間３０２の、一度書き込んだ画像信号を保持する期間では、駆
動回路制御信号の供給を一部または全部停止する。そのため静止画表示期間３０２では、
駆動回路制御信号の供給を停止する分、低消費電力化を図ることができる。また図３に示
す静止画表示期間３０２では、外光の反射光を利用して表示を視認する構成とするため、
バックライトが非動作となる。そして、表示パネルは白黒の階調の静止画表示を一定期間
保持し続ける。なお白黒の階調の静止画表示は、前のフレーム期間と同じ画像信号を再度
書き込むといったリフレッシュ動作を定期的に行うことで画像の劣化がなく表示の保持を
続けることができる。
【００５１】
なお白黒の階調とする画像信号とは、反射画素部において表示をする際にグレースケール
またはモノクロの画像となる画像信号のことをいう。したがって、白黒の階調とする画像
信号がカラーフィルタを有する画素部に書き込まれた際にはモノカラーの画素部となり、
他の画素部に書き込まれたモノカラーの画素部と混色して、グレースケールまたはモノク
ロの画像となる画像信号である。なお静止画表示期間３０２において、反射画素部１０６
に供給される白黒の階調とする画像信号は、第２の画像信号ということもある。
【００５２】
なお静止画表示期間３０２における駆動回路制御信号の停止は、一度書き込んだ画像信号
の保持期間が短い場合、予め高電源電位Ｖｄｄ及び低電源電位Ｖｓｓの停止を行わない構
成としてもよい。頻繁に高電源電位Ｖｄｄ及び低電源電位Ｖｓｓの停止及び供給を繰り返
すことによる消費電力の増加を低減することができ、好適である。
【００５３】
なお第１乃至第３の透過画素部を複数の透過画素部とする場合には、動画表示期間３０１
において、複数の透過画素部に第１の画像信号、反射画素部に黒階調での表示となる画像
信号を供給し、静止画表示期間３０２において複数の透過画素部及び反射画素部に第２の
画像信号を供給する構成とすればよい。
【００５４】
次いで、図３の動画表示期間３０１について図４に、静止画表示期間３０２について図５
に、その詳細をタイミングチャートにて説明する。なお図４及び図５に示すタイミングチ
ャートは、説明のために誇張して表記したものである。
【００５５】
まず図４について説明する。図４では、一例として動画表示期間３０１における連続する
フレーム期間での信号の供給状態について示したものである。なお図４では動画を表示す
る期間についての説明のため、連続するフレーム期間では異なる画像信号となることが多
く、短いフレーム期間で順次画像信号が書き込まれていくこととなる。図４では、第１の
走査線１０１Ａの信号（第１の走査信号という）、第２の走査線１０１Ｂの信号（第２の
走査信号という）、第１の信号線１０２Ａに供給される画像信号、第２の信号線１０２Ｂ
に供給される画像信号、バックライトの点灯状態、及び駆動回路制御信号の供給状態につ
いて示している。
【００５６】
なお図４、図５で説明する第１の走査信号は、奇数行目（ｎが自然数とすると、（２ｎ−
１）行目と表記）の走査線に供給される走査信号のことをいう。すなわち、第１の走査信
号は、第１の透過画素部１０３の画素トランジスタ１０７Ｒ及び反射画素部１０６の画素
トランジスタ１０７ｒｅｆの導通または非導通を制御する信号である。また、図４、図５
で説明する第２の走査信号は、偶数行目（ｎが自然数とすると、２ｎ行目と表記）の走査
線に供給される走査信号のことをいう。すなわち、第２の走査信号は、第２の透過画素部
１０４の画素トランジスタ１０７Ｂ及び第３の透過画素部１０５の画素トランジスタ１０
７Ｇの導通または非導通を制御する信号である。
【００５７】
動画表示期間３０１では、第１の走査信号と第２の走査信号とで順に走査線を選択してい
くこととなる。具体的には第１の走査信号により１行目の走査線、次いで第２の走査信号
により２行目の走査線といったように順次走査線が選択されていき、第１の走査信号によ
り（２ｎ−１）行目の走査線、次いで第２の走査信号により（２ｎ）行目の走査線が選択
されることとなる。即ち図４に示すように動画表示期間３０１の１フレーム期間では、第
１の走査信号、第２の走査信号の順に交互に走査線が選択されていくこととなる。そのた
め、駆動回路制御信号は、第１の走査信号及び第２の走査信号が交互に、画素トランジス
タの導通を制御する信号を出力するよう、第１の走査線駆動回路１５２Ａ及び第２の走査
線駆動回路１５２Ｂにクロック信号等を供給する。
【００５８】
また走査線に供給される第１の走査信号及び第２の走査信号の、画素トランジスタの導通
を制御する信号に併せて、各画素に応じた画像信号が第１の信号線１０２Ａ、第２の信号
線１０２Ｂより各画素に供給されることとなる。具体的には、図４に示すように、第１の
信号線１０２Ａに供給される画像信号は、第１の透過画素部１０３に供給するＲ（赤）表
示させるための画像信号、及び第２の透過画素部１０４に供給するＢ（青）表示させるた
めの画像信号（図４中、Ｒ／Ｂと表記）、である。また図４に示すように、第２の信号線
１０２Ｂに供給される画像信号は、反射画素部１０６に供給する黒（ＢＫ）階調の画像信
号（黒表示をするための画像信号）、及び第３の透過画素部１０５に供給するＧ（緑）表
示させるための画像信号（図４中、ＢＫ／Ｇ）、である。
【００５９】
また動画表示期間３０１では、カラーフィルタが設けられた第１の透過画素部１０３、第
２の透過画素部１０４、及び第３の透過画素部１０５に光を透過させるためのバックライ
トが動作する。また動画表示期間３０１では、第１の走査信号、第２の走査信号、第１の
信号線１０２Ａに供給される画像信号、及び第２の信号線１０２Ｂに供給される画像信号
を所定のタイミングで出力するための駆動回路制御信号が、第１の走査線駆動回路１５２
Ａ、第２の走査線駆動回路１５２Ｂ、及び信号線駆動回路１５３の各駆動回路に供給され
る。
【００６０】
すなわち、動画表示期間３０１は、第１の走査信号によって第１の透過画素部及び反射画
素部を選択し、第２の走査信号によって第２の透過画素部及び第３の透過画素部を選択し
、第１の透過画素部乃至第３の透過画素部にカラー表示をするための第１の画像信号を供
給し、反射画素部に黒表示とするための画像信号を供給する期間であるといえる。具体的
に動画表示期間３０１で各画素部に書き込まれる画像信号について図６（Ａ）に図示する
。図６（Ａ）では、第１の走査信号によって第１の透過画素部１０３にＲ表示させるため
の画像信号及び反射画素部１０６に黒（ＢＫ）階調の画像信号、第２の走査信号によって
第２の透過画素部１０４にＢ表示させるための画像信号及び第３の透過画素部１０５にＧ
表示させるための画像信号、が書き込まれた状態を可視化して示したものである。
【００６１】
上記動作を繰り返して、反射画素部１０６に黒階調での画像信号を供給しながら、第１の
透過画素部１０３に供給するＲ（赤）表示させるための画像信号、第２の透過画素部１０
４に供給するＢ（青）表示させるための画像信号、及び第３の透過画素部１０５に供給す
るＧ（緑）表示させるための画像信号、を可変させることで、視認者は動画でのカラー表
示を視認することができる。そして動画表示期間３０１では、図６（Ａ）に示すように、
反射画素部１０６で黒階調での表示となる画像信号を供給しておくことで、反射画素部１
０６での外光が照射されることによる光の散乱を低減し、第１の透過画素部１０３、第２
の透過画素部１０４、及び第３の透過画素部１０５とのコントラストの改善を図ることが
できる。
【００６２】
なお図４では第１の透過画素部１０３、第２の透過画素部１０４、及び第３の透過画素部
１０５がそれぞれＲＧＢに対応するものとして第１の画像信号を供給する構成としたが、
他の色表現による組み合わせでもよいし、透過画素部を更に設けて対応する画像信号を供
給することによる多色での色表現、をする構成としてもよい。
【００６３】
次いで、図５について説明する。図５は、静止画表示期間３０２における第１の走査信号
、第２の走査信号、第１の信号線１０２Ａに供給される画像信号、第２の信号線１０２Ｂ
に供給される画像信号、バックライトの点灯状態、及び駆動回路制御信号の供給状態につ
いて、図４と同様に示したものである。なお図５では、静止画表示期間３０２を静止画像
信号書き込み期間（図５中、Ｔ１と表記）、静止画像信号保持期間（図５中、Ｔ２と表記
）に分けて説明する。
【００６４】
静止画表示期間３０２の静止画像信号書き込み期間では、反射光の透過または非透過によ
り白黒階調の画像を表示するための画像信号を書き込むために、第１の走査信号と第２の
走査信号とによって走査線を選択していくこととなる。具体的には第１の走査信号及び第
２の走査信号により１行目の走査線、次いで２行目の走査線といったように同じタイミン
グで順次走査線を選択していき、（２ｎ−１）行目の走査線、（２ｎ）行目の走査線を選
択していくこととなる。即ち図５に示すように同じ画素に接続される第１の走査線１０１
Ａ及び第２の走査線１０１Ｂでは、同じタイミングで走査線を選択する構成となる。その
ため、駆動回路制御信号は、第１の走査信号及び第２の走査信号を同じタイミングで制御
すればよく、第１の走査線駆動回路１５２Ａ及び第２の走査線駆動回路１５２Ｂを制御す
るためのクロック信号の動作周波数を、動画表示期間３０１でのクロック信号の動作周波
数に比べ半分にすることができる。その結果、静止画表示期間３０２の静止画像信号書き
込み期間において低消費電力化を図ることができる。
【００６５】
なお、静止画表示期間３０２の静止画像信号書き込み期間では、バックライトは非動作と
なる。
【００６６】
なお、静止画表示期間３０２の静止画像信号書き込み期間では、走査線に供給される第１
の走査信号及び第２の走査信号の画素トランジスタの導通を制御する信号に併せて、反射
光の透過または非透過により白黒階調とする各画素に応じた画像信号が、第１の信号線１
０２Ａ及び第２の信号線１０２Ｂより各画素に供給されることとなる。具体的には、図５
に示すように、第１の信号線１０２Ａに供給される画像信号は第１の透過画素部１０３に
供給する白黒階調とする画像信号、及び第２の透過画素部１０４に供給する白黒階調とす
る画像信号（図５中、ＢＫ／Ｗと表記）、である。また図５に示すように、第２の信号線
１０２Ｂに供給される画像信号は反射画素部１０６に供給する白黒階調とする画像信号、
及び第３の透過画素部１０５に供給する白黒階調とする画像信号（図５中、ＢＫ／Ｗと表
記）、である。また、静止画表示期間３０２の静止画像信号書き込み期間で各画素部に書
き込まれる画像信号について図６（Ｂ）に図示する。図６（Ｂ）では、第１の走査信号に
よって第１の透過画素部１０３に白黒階調とする画像信号及び反射画素部１０６に白黒階
調とする画像信号、第２の走査信号によって第２の透過画素部１０４に白黒階調とする画
像信号及び第３の透過画素部１０５に白黒階調とする画像信号、が書き込まれた状態を可
視化して示したものである。
【００６７】
なお、静止画表示期間３０２の静止画像信号書き込み期間で、駆動回路制御信号は、第１
の走査信号、第２の走査信号、画像信号を所定のタイミングで出力するための、第１の走
査線駆動回路１５２Ａ、第２の走査線駆動回路１５２Ｂ、及び信号線駆動回路１５３の各
駆動回路に供給され、動作することとなる。
【００６８】
すなわち静止画表示期間３０２の静止画像信号書き込み期間では、白黒階調とする画像信
号を反射画素部１０６の他に、第１の透過画素部１０３乃至第３の透過画素部１０５にも
供給することとなる。図５で説明する静止画表示期間３０２の静止画像信号書き込み期間
ではバックライトを非動作としているが、視認環境等により反射画素部１０６での光の反
射が十分でなく画像が暗くて視認しづらいこともあり得る。このとき、バックライトを動
作させて、白黒階調とする画像が書き込んである第１の透過画素部１０３乃至第３の透過
画素部１０５の表示に切り替えることで、視認性を確保することができる。当該バックラ
イトの動作または非動作の切り替えは、視認性が悪いときにのみ動作させればよいため、
別途光センサ等を設け、周囲の照度に応じて切り替えてやればよい。なおバックライトの
動作または非動作の切り替えは、スイッチ等の操作によって手動での切り替えとする構成
でもよい。また画素トランジスタ１０７Ｒ、画素トランジスタ１０７Ｇ、画素トランジス
タ１０７Ｂ、及び画素トランジスタ１０７ｒｅｆは酸化物半導体を用いることで、オフ電
流を低減することができる。オフ電流低減は、静止画表示期間３０２の静止画像信号保持
期間を長く取ることができるため、低消費電力化に好適である。
【００６９】
次いで静止画表示期間３０２の静止画像信号保持期間では、先に書き込んだ白黒階調にす
る画像を表示するための画像信号を保持することで静止画像を表示する。このとき、第１
の走査信号及び第２の走査信号の走査により第１の信号線１０２Ａに供給される画像信号
、及び第２の信号線１０２Ｂに供給される画像信号の書き込みはなく、バックライト、駆
動回路制御信号は非動作となる。そのためバックライト、駆動回路制御信号による電力消
費を低減することができ、低消費電力化を図ることができる。なお静止画の保持は、画素
に書き込んだ画像信号が、オフ電流が極端に小さい画素トランジスタにより保持されるた
め、白黒の階調による画像の静止画を１分以上の期間保持することができる。また、静止
画の保持は保持される画像信号が一定の期間の経過により低下する前に、新たに静止画像
信号の書き込みをし、前の期間の静止画像信号と同じ画像信号を書き込み、再度静止画の
保持をすればよい。
【００７０】
静止画像信号保持期間では、頻繁に画像信号の書き込みを行うといった動作を削減するこ
とができる。複数回の画像信号の書き込みによる画像を視認する際、複数回にわたって切
り替わる画像を人間の目は視認することとなる。そのため、人間の目には疲労として現れ
ることもあり得る。本実施の形態で説明したように、画像信号の書き込み回数を削減する
構成とすることで、目の疲労を減らすといった効果もある。
【００７１】
以上説明したように、本発明の一態様により、駆動回路及び配線等を増やす等の複雑な構
成とすることなく、反射画素部での光の散乱等によるコントラストの低下を抑制し、低消
費電力化を図ることができる。
【００７２】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能
である。
【００７３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態１の図１で説明した液晶表示装置の画素の回路図に対
応する上面図、及びその断面図の構成について説明する。
【００７４】
図７（Ａ）、（Ｂ）は、上記実施の形態１で説明した画素トランジスタ１０７Ｒ、画素ト
ランジスタ１０７Ｇ、画素トランジスタ１０７Ｂ、画素トランジスタ１０７ｒｅｆとして
逆スタガ型のトランジスタを用いた場合の上面図、及び断面図である。図７（Ｂ）に示す
画素の断面図は、図７（Ａ）に示す画素の上面図における線分Ａ−Ａ’に対応している。
また図８では、図７（Ａ）に対応させて反射導電層を図示した画素のレイアウトについて
示している。
【００７５】
まず、図７（Ａ）、図８を参照して、液晶表示装置の画素のレイアウトの一例について説
明する。なお、図７（Ａ）、（Ｂ）、図８には、上記実施の形態１で説明した図１の画素
１００に用いられる構成について示している。
【００７６】
図７（Ａ）、図８に示す上記実施の形態１の液晶表示装置に適用しうる画素は、図１に対
応する構成として、第１の走査線８０１Ａと、第２の走査線８０１Ｂと、第１の信号線８
０２Ａと、第２の信号線８０２Ｂと、容量線８０３と、画素トランジスタ８０４Ｒと、画
素電極８０５Ｒと、容量素子８０６Ｒと、画素トランジスタ８０４Ｂと、画素電極８０５
Ｂと、容量素子８０６Ｂと、画素トランジスタ８０４Ｇと、画素電極８０５Ｇと、容量素
子８０６Ｇと、画素トランジスタ８０４ｒｅｆと、画素電極８０５ｒｅｆ（図８のみに図
示）と、容量素子８０６ｒｅｆと、を有する。また各構成は、導電層８５１、半導体層８
５２、導電層８５３、透明導電層８５４、反射導電層８５５、及びコンタクトホール８５
６、コンタクトホール８５７によって構成される。
【００７７】
導電層８５１は、ゲート電極、又は走査線として機能する領域を有する。半導体層８５２
は、画素トランジスタの半導体層として機能する領域を有する。導電層８５３は、配線、
画素トランジスタのソース又はドレインとして機能する領域を有する。透明導電層８５４
は、透過画素部にある液晶素子の画素電極として機能する領域を有する。反射導電層８５
５（図８のみに図示）は、反射画素部にある液晶素子の画素電極として機能する領域を有
する。コンタクトホール８５６は、導電層８５１と導電層８５３とを接続する機能を有す
る。コンタクトホール８５７は、導電層８５３と透明導電層８５４とを接続する機能、又
は導電層８５３と反射導電層８５５とを接続する機能を有する。
【００７８】
図８に示すように、画素電極８０５ｒｅｆとなる反射導電層８５５を図示した画素のレイ
アウトでは、画素電極８０５ｒｅｆとなる反射導電層８５５に重畳して各画素トランジス
タ、容量素子が設けられる。また反射導電層８５５は、画素電極８０５Ｒ、画素電極８０
５Ｇ、及び画素電極８０５Ｂとなる透明導電層８５４部分に開口を有し、効率的に透過画
素部の画素電極と、反射画素部の画素電極とを配置している。
【００７９】
なお反射導電層８５５の表面は、入射した外光を乱反射させるために、凹凸を形成する処
理をすることが好ましい。
【００８０】
図７（Ａ）、図８の画素のレイアウトでは、画素電極８０５Ｒ、画素電極８０５Ｇ、及び
画素電極８０５Ｂは、第１の信号線８０２Ａ及び第２の信号線８０２Ｂと離間させて設け
ている。画素電極８０５Ｒ、画素電極８０５Ｇ、及び画素電極８０５Ｂと、第１の信号線
８０２Ａ及び第２の信号線８０２Ｂとを離間して設けることにより、信号線の電位の変動
による透過画素部における画素電極の電位の変動を低減することができる。
【００８１】
また図７（Ａ）、図８の画素のレイアウトでは、導電層８５１は、画素電極８０５Ｒ、画
素電極８０５Ｇ、及び画素電極８０５Ｂを環囲するように配線を設ける構成とすることが
好ましい。導電層８５１により画素電極８０５Ｒ、画素電極８０５Ｇ、及び画素電極８０
５Ｂを環囲する構成とすることにより、透過画素部における画素電極を環囲するように設
ける遮光部（ブラックマトリクス）を省略する構成とすることができる。
【００８２】
また図７（Ａ）、図８の画素のレイアウトでは、容量線８０３を第１の信号線８０２Ａ及
び第２の信号線８０２Ｂに平行に配置する構成としている。容量線８０３を、第１の信号
線８０２Ａ及び第２の信号線８０２Ｂを平行に設ける構成とすることにより、配線の交差
容量を低減することができる。したがって、ノイズの低減、又は信号の遅延又は信号波形
のなまりの低減などを図ることができる。
【００８３】
次に図７（Ｂ）に示す断面図の構成について説明する。本実施の形態においては特に半導
体層を酸化物半導体で形成する際のトランジスタの形成方法について説明していくことと
する。図７（Ｂ）に示すトランジスタは、半導体として酸化物半導体を用いるものである
。酸化物半導体を用いることのメリットは、多結晶シリコンを用いたトランジスタの作製
と比較して、簡単かつ低温のプロセスで高い移動度と低いオフ電流が得られることである
が、もちろん、他の半導体を用いてもよい。
【００８４】
図７（Ｂ）に示すトランジスタ４１０は、ボトムゲート構造のトランジスタの一つであり
、逆スタガ型トランジスタともいう。なお本明細書に開示する液晶表示装置に適用できる
トランジスタの構造は特に限定されず、例えばトップゲート構造、又はボトムゲート構造
のスタガ型及びプレーナ型などを用いることができる。また、トランジスタはチャネル形
成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、二つ形成されるダブルゲート構造もし
くは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、チャネル領域の上下にゲ
ート絶縁層を介して配置された２つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型でもよい
。
【００８５】
トランジスタ４１０は、絶縁表面を有する基板４００上に、ゲート電極層４０１、ゲート
絶縁層４０２、酸化物半導体層４０３、ソース電極層４０５ａ、及びドレイン電極層４０
５ｂを含む。また、トランジスタ４１０を覆い、酸化物半導体層４０３に積層する絶縁層
４０７が設けられている。絶縁層４０７上にはさらに保護絶縁層４０９が形成されている
。
【００８６】
本実施の形態では、上記の通り、半導体層として酸化物半導体層４０３を用いる。酸化物
半導体層４０３に用いる酸化物半導体としては、四元系金属酸化物であるＩｎ−Ｓｎ−Ｇ
ａ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物や、三元系金属酸化物であるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化
物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物、Ｓｎ−Ｇ
ａ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ
系金属酸化物や、二元系金属酸化物であるＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ
系金属酸化物、Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物、Ｚｎ−Ｍｇ−Ｏ系金属酸化物、Ｓｎ−Ｍｇ
−Ｏ系金属酸化物、Ｉｎ−Ｍｇ−Ｏ系金属酸化物や、Ｉｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｏ系金属酸化物
、Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物などを用いることができる。また、上記金属酸化物の半導体にＳ
ｉＯ２を含んでもよい。ここで、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物とは、少な
くともＩｎとＧａとＺｎを含む酸化物であり、その組成比に特に制限はない。また、Ｉｎ
とＧａとＺｎ以外の元素を含んでもよい。
【００８７】
また、酸化物半導体層４０３は、化学式ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０）で表記される
薄膜を用いることができる。ここで、Ｍは、Ｇａ、Ａｌ、ＭｎおよびＣｏから選ばれた一
または複数の金属元素を示す。例えばＭとして、Ｇａ、Ｇａ及びＡｌ、Ｇａ及びＭｎ、ま
たはＧａ及びＣｏなどがある。
【００８８】
酸化物半導体層４０３を用いたトランジスタ４１０は、オフ状態における電流値（オフ電
流値）を低くすることができる。よって、画像イメージデータ等の電気信号の保持時間を
長くすることができ、書き込み間隔も長く設定できる。よって、リフレッシュレートを低
減することができるため、消費電力を抑制する効果を奏する。
【００８９】
絶縁表面を有する基板４００に使用することができる基板に特に制限はないが、バリウム
ホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板を用いる。
【００９０】
ボトムゲート構造のトランジスタ４１０において、下地膜となる絶縁層を基板とゲート電
極層の間に設けてもよい。下地膜は、基板からの不純物元素の拡散を防止する機能があり
、窒化シリコン層、酸化シリコン層、窒化酸化シリコン層、又は酸化窒化シリコン層から
選ばれた一又は複数の層による単層または積層構造により形成することができる。
【００９１】
ゲート電極層４０１の材料は、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、
アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料またはこれらを主成分とする合
金材料を用いて、単層でまたは積層して形成することができる。
【００９２】
ゲート絶縁層４０２は、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法等を用いて、酸化シリコ
ン層、窒化シリコン層、酸化窒化シリコン層、窒化酸化シリコン層、酸化アルミニウム層
、窒化アルミニウム層、酸化窒化アルミニウム層、窒化酸化アルミニウム層、又は酸化ハ
フニウム層を単層で又は積層して形成することができる。例えば、第１のゲート絶縁層と
してプラズマＣＶＤ法により膜厚５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の窒化シリコン層（ＳｉＮ
ｙ（ｙ＞０））を形成し、第１のゲート絶縁層上に第２のゲート絶縁層として膜厚５ｎｍ
以上３００ｎｍ以下の酸化シリコン層（ＳｉＯｘ（ｘ＞０））を積層して、合計膜厚２０
０ｎｍのゲート絶縁層とする。
【００９３】
ソース電極層４０５ａ、ドレイン電極層４０５ｂに用いる導電膜としては、例えば、Ａｌ
、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗからから選ばれた元素、または上述した元素を成分
とする合金か、上述した元素を組み合わせた合金膜等を用いることができる。また、Ａｌ
、Ｃｕなどの金属層の下側又は上側の一方または双方にＴｉ、Ｍｏ、Ｗなどの高融点金属
層を積層させた構成としても良い。また、Ａｌ膜に生ずるヒロックやウィスカーの発生を
防止する元素（Ｓｉ、Ｎｄ、Ｓｃなど）が添加されているＡｌ材料を用いることで耐熱性
を向上させることが可能となる。
【００９４】
また、ソース電極層４０５ａ、ドレイン電極層４０５ｂ（これと同じ層で形成される配線
層を含む）となる導電膜としては導電性の金属酸化物で形成しても良い。導電性の金属酸
化物としては酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ
）、酸化インジウム酸化スズ合金（Ｉｎ２Ｏ３―ＳｎＯ２、ＩＴＯと略記する）、酸化イ
ンジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）またはこれらの金属酸化物材料に酸化シリ
コンを含ませたものを用いることができる。
【００９５】
絶縁層４０７は、代表的には酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜
、または酸化窒化アルミニウム膜などの無機絶縁膜を用いることができる。
【００９６】
保護絶縁層４０９は、窒化シリコン膜、窒化アルミニウム膜、窒化酸化シリコン膜、窒化
酸化アルミニウム膜などの無機絶縁膜を用いることができる。
【００９７】
また、保護絶縁層４０９上にトランジスタ起因の表面凹凸を低減するために平坦化絶縁膜
を形成してもよい。平坦化絶縁膜としては、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン
、等の有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ
−ｋ材料）等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層
させることで、平坦化絶縁膜を形成してもよい。なお保護絶縁層４０９上には、反射導電
層、液晶層等適宜必要な構成を設けて作製すればよい。
【００９８】
本実施の形態は他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００９９】
（実施の形態３）
本実施の形態においては、上記実施の形態で説明した液晶表示装置を具備する電子機器の
例について説明する。
【０１００】
図９（Ａ）は電子書籍（Ｅ−ｂｏｏｋともいう）であり、筐体９６３０、表示部９６３１
、操作キー９６３２、太陽電池９６３３、充放電制御回路９６３４を有することができる
。図９（Ａ）に示した電子書籍は、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表
示する機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示部に表示する機能、表示部に表示した
情報を操作又は編集する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御す
る機能、等を有することができる。なお、図９（Ａ）では充放電制御回路９６３４の一例
としてバッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ（以下、コンバータ９６３６と略記）を
有する構成について示している。
【０１０１】
図９（Ａ）に示す構成とすることにより、表示部９６３１として半透過型の液晶表示装置
を用いる場合、比較的明るい状況下での使用も予想され、太陽電池９６３３による発電、
及びバッテリー９６３５での充電を効率よく行うことができ、好適である。なお太陽電池
９６３３は、筐体９６３０の表面及び裏面でバッテリー９６３５の充電を行う構成とする
ことができるため好適である。なおバッテリー９６３５としては、リチウムイオン電池を
用いると、小型化を図れる等の利点がある。
【０１０２】
また図９（Ａ）に示す充放電制御回路９６３４の構成、及び動作について図９（Ｂ）にブ
ロック図を示し説明する。図９（Ｂ）は、太陽電池９６３３、バッテリー９６３５、コン
バータ９６３６、コンバータ９６３７、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３、表示部９６３１につ
いて示しており、バッテリー９６３５、コンバータ９６３６、コンバータ９６３７、スイ
ッチＳＷ１乃至ＳＷ３が充放電制御回路９６３４に対応する箇所となる。
【０１０３】
まず外光により太陽電池９６３３による発電がされる場合の動作の例について説明する。
太陽電池で発電した電力は、バッテリー９６３５を充電するための電圧となるようコンバ
ータ９６３６で昇圧または降圧がなされる。そして、表示部９６３１の動作に太陽電池９
６３３からの電力が用いられる際にはスイッチＳＷ１をオンにし、コンバータ９６３７で
表示部９６３１に必要な電圧に昇圧または降圧をすることとなる。また、表示部９６３１
での表示を行わない際には、ＳＷ１をオフにし、ＳＷ２をオンにしてバッテリー９６３５
の充電を行う構成とすればよい。
【０１０４】
次いで外光により太陽電池９６３３により発電がされない場合の動作の例について説明す
る。バッテリー９６３５に蓄電された電力は、スイッチＳＷ３をオンにすることでコンバ
ータ９６３７により昇圧または降圧がなされる。そして、表示部９６３１の動作にバッテ
リー９６３５からの電力が用いられることとなる。
【０１０５】
なお太陽電池９６３３については、充電手段の一例として示したが、他の手段によるバッ
テリー９６３５の充電を行う構成であってもよい。また他の充電手段を組み合わせて行う
構成としてもよい。
【０１０６】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能
である。
【符号の説明】
【０１０７】
１００    画素
１０１Ａ    第１の走査線
１０１Ｂ    第２の走査線
１０２Ａ    第１の信号線
１０２Ｂ    第２の信号線
１０３    第１の透過画素部
１０４    第２の透過画素部
１０５    第３の透過画素部
１０６    反射画素部
１０７Ｂ    画素トランジスタ
１０７Ｇ    画素トランジスタ
１０７Ｒ    画素トランジスタ
１０８Ｂ    液晶素子
１０８Ｇ    液晶素子
１０８Ｒ    液晶素子
１０９Ｂ    容量素子
１０９Ｇ    容量素子
１０９Ｒ    容量素子
１０７ｒｅｆ    画素トランジスタ
１０８ｒｅｆ    液晶素子
１０９ｒｅｆ    容量素子
１１０    共通電位線
１１１    容量線
１５０    基板
１５１    画素領域
１５２Ａ    第１の走査線駆動回路
１５２Ｂ    第２の走査線駆動回路
１５３    信号線駆動回路
１５４    端子部
３０１    動画表示期間
３０２    静止画表示期間
４００    基板
４０１    ゲート電極層
４０２    ゲート絶縁層
４０３    酸化物半導体層
４０５ａ    ソース電極層
４０５ｂ    ドレイン電極層
４０７    絶縁層
４０９    保護絶縁層
４１０    トランジスタ
８０１Ａ    第１の走査線
８０１Ｂ    第２の走査線
８０２Ａ    第１の信号線
８０２Ｂ    第２の信号線
８０３    容量線
８０４Ｂ    画素トランジスタ
８０４Ｇ    画素トランジスタ
８０４Ｒ    画素トランジスタ
８０４ｒｅｆ    画素トランジスタ
８０５Ｂ    画素電極
８０５Ｇ    画素電極
８０５Ｒ    画素電極
８０５ｒｅｆ    画素電極
８０６Ｂ    容量素子
８０６Ｇ    容量素子
８０６Ｒ    容量素子
８０６ｒｅｆ    容量素子
８５１    導電層
８５２    半導体層
８５３    導電層
８５４    透明導電層
８５５    反射導電層
８５６    コンタクトホール
８５７    コンタクトホール
９６３０    筐体
９６３１    表示部
９６３２    操作キー
９６３３    太陽電池
９６３４    充放電制御回路
９６３５    バッテリー
９６３６    コンバータ
９６３７    コンバータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020003800.tif 000009
【図８】
2020003800.tif 000010
【図９】
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