JP2000036749A - D/a conversion circuit and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【0002】本発明は、D/A変換(デジタル/アナロ
グ変換)回路に関する。特に、半導体装置の駆動回路に
用いられるD/A変換回路に関する。[0002] The present invention relates to a D / A conversion (digital / analog conversion) circuit. In particular, the present invention relates to a D / A conversion circuit used for a driving circuit of a semiconductor device.
【0003】[0003]
【0004】最近安価なガラス基板上に半導体薄膜を形
成した半導体装置、例えば薄膜トランジスタ(TFT)
を作製する技術が急速に発達してきている。その理由
は、アクティブマトリクス型半導体表示装置(特にアク
ティブマトリクス型液晶表示装置)の需要が高まってき
たことによる。Recently, a semiconductor device in which a semiconductor thin film is formed on an inexpensive glass substrate, for example, a thin film transistor (TFT)
The technology for fabricating is rapidly developing. The reason is that the demand for active matrix type semiconductor display devices (particularly, active matrix type liquid crystal display devices) has been increasing.
【0005】アクティブマトリクス型液晶表示装置は、
マトリクス状に配置された数十〜数百万個もの画素領域
にそれぞれTFTが配置され、各画素電極に出入りする
電荷をTFTのスイッチング機能により制御するもので
ある。An active matrix type liquid crystal display device is
TFTs are arranged in several tens to millions of pixel regions arranged in a matrix, and electric charges entering and exiting each pixel electrode are controlled by a switching function of the TFTs.
【0006】その中でも、表示装置の高精細化、高画質
化に伴い、高速駆動が可能なデジタル駆動方式のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置が注目されてきている。[0006] Among them, a digital drive type active matrix type liquid crystal display device which can be driven at a high speed has been receiving attention as the display device has been improved in definition and image quality.
【0007】従来のデジタル駆動方式のアクティブマト
リクス型液晶表示装置を図14に示す。従来のデジタル
駆動方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、図
14に示すようにソース信号線側シフトレジスタ140
1、デジタルデコーダのアドレス線(a〜d)140
2、ラッチ回路(LAT1)1403、ラッチ回路(L
AT2)1404、ラッチパルス線1405、D/A変
換回路1406、階調電圧線1407、ソース信号線1
408、ゲイト信号線側シフトレジスタ1409、ゲイ
ト信号線(走査線)1410、および画素TFT141
1などによって構成されている。ここでは、4ビットの
デジタル駆動方式のアクティブマトリクス型液晶表示装
置を例にとっている。なお、ラッチ回路(LAT1およ
びLAT2)は、4個のラッチ回路が便宜上一まとめに
示されている。FIG. 14 shows a conventional digital matrix type active matrix type liquid crystal display device. A conventional digital drive type active matrix type liquid crystal display device includes a source signal line side shift register 140 as shown in FIG.
1. Address lines (ad) 140 of the digital decoder
2. Latch circuit (LAT1) 1403, latch circuit (L
AT2) 1404, latch pulse line 1405, D / A conversion circuit 1406, gradation voltage line 1407, source signal line 1
408, gate signal line side shift register 1409, gate signal line (scanning line) 1410, and pixel TFT 141
1 and the like. Here, a 4-bit digital drive type active matrix liquid crystal display device is taken as an example. In the latch circuits (LAT1 and LAT2), four latch circuits are collectively shown for convenience.
【0008】デジタルデコーダのアドレス線(a〜d)
1402に供給されるデジタル信号(デジタル階調信
号)が、ソース信号線側シフトレジスタからのタイミン
グ信号によりLAT1群に順次書き込まれる。Address lines (ad) of the digital decoder
A digital signal (digital gradation signal) supplied to 1402 is sequentially written to the LAT1 group by a timing signal from the source signal line side shift register.
【0009】LAT1群に対するデジタル信号の書き込
みが一通り終了するまでの時間は、1ライン期間と呼ば
れる。すなわち、一番左側のLAT1に対してデジタル
デコーダからのデジタル信号の書き込みが開始される時
点から、一番右側のLAT1に対してデジタルデコーダ
からのデジタル信号の書き込みが終了する時点までの時
間間隔が1ライン期間である。[0009] The time until the writing of the digital signal to the LAT1 group is completely completed is called one line period. That is, the time interval from the time when the writing of the digital signal from the digital decoder to the leftmost LAT1 is started to the time when the writing of the digital signal from the digital decoder to the rightmost LAT1 is completed is determined. This is one line period.
【0010】LAT1群に対するデジタル信号の書き込
みが終了した後、ラッチ1群に書き込まれたデジタル信
号は、シフトレジスタの動作タイミングに合わせて、ラ
ッチパルス線にラッチパルスが流れた時にLAT2群に
一斉に送出され、書き込まれる。After the writing of the digital signals to the LAT1 group is completed, the digital signals written to the latch1 group are simultaneously transmitted to the LAT2 group when the latch pulse flows through the latch pulse line in accordance with the operation timing of the shift register. Dispatched and written.
【0011】デジタル信号をLAT2群に送出し終えた
LAT1群には、ソース信号線側シフトレジスタからの
信号により、再びデジタルデコーダに供給されるデジタ
ル信号の書き込みが順次行なわれる。The digital signal supplied to the digital decoder is sequentially written into the LAT1 group, which has finished sending the digital signals to the LAT2 group, by the signal from the source signal line side shift register.
【0012】この2順目の1ライン期間中には、2順目
の1ライン期間の開始に合わせてLAT2群に送出され
たデジタル信号に応じた電圧がソース信号線に供給され
る。ここで例に挙げている駆動回路は、デジタル信号の
階調電圧への変換を、D/A変換回路によって16本の
階調電圧のうちの一つを選択することによって実行して
いる。During the second line period, a voltage corresponding to the digital signal sent to the LAT2 group is supplied to the source signal line at the start of the second line period. The driving circuit described here as an example executes conversion of a digital signal into a gradation voltage by selecting one of 16 gradation voltages by a D / A conversion circuit.
【0013】選択された階調電圧は、1ライン期間の間
対応するソース信号線に供給される。ゲイト信号線側シ
フトレジスタからの走査信号によって対応するTFTの
スイッチングが行われ、液晶分子が駆動される。The selected gradation voltage is supplied to the corresponding source signal line for one line period. The corresponding TFT is switched by a scanning signal from the gate signal line side shift register, and the liquid crystal molecules are driven.
【0014】上述した動作を走査線の数だけ繰り返すこ
とによって1画面(1フレーム)が形成される。一般
に、アクティブマトリクス型液晶表示装置装置では、1
秒間に60フレームの画像の書き換えが行われている。By repeating the above operation for the number of scanning lines, one screen (one frame) is formed. Generally, in an active matrix type liquid crystal display device, 1
Rewriting of an image of 60 frames per second is performed.
【0015】[0015]
【0016】ここで、上述したデジタル駆動回路に用い
られている従来のD/A変換回路を説明する。図15を
参照する。Here, a conventional D / A conversion circuit used in the above-described digital drive circuit will be described. Referring to FIG.
【0017】従来の4ビットのD/A変換回路は、複数
のスイッチ(sw0〜sw15)および階調電圧線(V
0〜V15)を備えている。LAT2群から供給される
4ビットのデジタル信号によって複数のスイッチ(sw
0〜sw15)のうち1つが選択され、選択されたスイ
ッチに接続されている階調電圧線からソース信号線14
07に電圧が供給される仕組みになっている。A conventional 4-bit D / A conversion circuit includes a plurality of switches (sw0 to sw15) and a gray scale voltage line (V
0 to V15). A plurality of switches (sw) are switched by a 4-bit digital signal supplied from the LAT2 group.
0 to sw15) is selected, and the source signal line 14 is connected to the gray scale voltage line connected to the selected switch.
07 is supplied with a voltage.
【0018】このようなD/A変換回路が、1本のソー
ス信号線に対して1つ備えられている。One such D / A conversion circuit is provided for one source signal line.
【0019】ここで説明している従来の4ビットのD/
A変換回路の場合、スイッチの数は16個であり、階調
電圧線の数は16本である。実際のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置においては、スイッチの面積は大き
く、駆動回路全体の面積が大きくなってしまう。The conventional 4-bit D / D described here
In the case of the A conversion circuit, the number of switches is 16, and the number of gradation voltage lines is 16. In an actual active matrix type liquid crystal display device, the area of the switch is large, and the area of the entire driving circuit is increased.
【0020】ここで、従来用いられている4ビットのD
/A変換回路の別の例を取りあげてみる。図16を参照
する。図16に示されている4ビットのD/A変換回路
は、先に説明した4ビットのD/A変換回路と同じよう
に、LAT2群から供給される4ビットのデジタル信号
によって複数のスイッチ(sw0〜sw15)のうち1
つが選択され、選択されたスイッチに接続されている階
調電圧線からソース信号線に電圧が供給される仕組みに
なっている。Here, a conventional 4-bit D is used.
Take another example of the / A conversion circuit. Please refer to FIG. The 4-bit D / A conversion circuit shown in FIG. 16 uses a plurality of switches (4-bit digital signals) supplied from the LAT2 group similarly to the 4-bit D / A conversion circuit described above. sw0 to sw15)
One is selected, and a voltage is supplied to the source signal line from the gray scale voltage line connected to the selected switch.
【0021】図16に示されるD/A変換回路は、階調
電圧線の本数は、5本(V0〜V4)であり、先に説明
した図15に示されるような4ビットのD/A変換回路
よりも少ない。しかし、スイッチの数は16個である。
よって、駆動回路全体の面積の縮小を図ることはできな
い。In the D / A conversion circuit shown in FIG. 16, the number of gradation voltage lines is five (V0 to V4), and the 4-bit D / A shown in FIG. Less than the conversion circuit. However, the number of switches is sixteen.
Therefore, the area of the entire driving circuit cannot be reduced.
【0022】ここでは、4ビットのデジタル信号を扱う
D/A変換回路について説明しているが、ビット数が増
えると、スイッチの数は指数関数的に増加していく。つ
まり、nビットのデジタル信号を扱う従来のD/A変換
回路においては、2n 個のスイッチが必要となってしま
う。したがって、駆動回路の面積が大きくなってしま
う。Here, a D / A conversion circuit that handles a 4-bit digital signal is described. However, as the number of bits increases, the number of switches increases exponentially. In other words, a conventional D / A conversion circuit that handles an n-bit digital signal requires 2 n switches. Therefore, the area of the driving circuit becomes large.
【0023】上述したような駆動回路の面積が大きいこ
とが、半導体表示装置、特にアクティブマトリクス型液
晶表示装置の小型化の妨げの原因の一つとなっている。The large area of the driving circuit as described above is one of the factors that hinder the miniaturization of semiconductor display devices, particularly active matrix liquid crystal display devices.
【0024】また、半導体表示装置の高精細化のために
は、画素数の増加、つまりはソース信号線の増加が必要
となってくる。しかし、上述したように、ソース信号線
が増加すると、D/A変換回路の数も増加することにな
り、駆動回路の面積は増大し、このことが高精細化への
妨げの原因の一つとなっている。In order to increase the definition of the semiconductor display device, it is necessary to increase the number of pixels, that is, to increase the number of source signal lines. However, as described above, when the number of source signal lines increases, the number of D / A conversion circuits also increases, and the area of the drive circuit increases, which is one of the causes of hindering high definition. Has become.
【0025】上述した理由により、面積の小さいD/A
変換回路が切望されている。For the above-mentioned reason, the D / A having a small area is used.
There is a long-felt need for a conversion circuit.
【0026】そこで、本発明は上述した問題を鑑みてな
されたものであり、面積の小さいD/A変換回路を提供
することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to provide a D / A conversion circuit having a small area.
【0027】[0027]
【0028】本発明のある実施形態によると、入力され
るnビット(nは2以上の自然数)のデジタル信号に対
応する階調電圧が出力線に供給されるD/A変換回路で
あって、前記nビットのデジタル信号を上位xビットと
下位yビットとに分割し(x+y=n;x、yは共に自
然数)、前記nビットのデジタル信号の上位xビットに
よって(2x +1)本の階調電圧線のうち隣り合う2本
の階調電圧線が選択され、選択された前記隣り合う2本
の階調電圧線の階調電圧から、2y 通りの階調電圧が作
り出され、前記nビットのデジタル信号の下位yビット
によって、前記2y 通りの階調電圧のうち対応する階調
電圧が出力線に供給されることを特徴とするD/A変換
回路が提供される。このことによって上記目的が達成さ
れる。According to an embodiment of the present invention, there is provided a D / A conversion circuit for supplying a gradation voltage corresponding to an input n-bit (n is a natural number of 2 or more) digital signal to an output line, The n-bit digital signal is divided into upper x bits and lower y bits (x + y = n; x and y are both natural numbers), and (2 x +1) levels are determined by the upper x bits of the n-bit digital signal. Two adjacent gradation voltage lines are selected from the adjustment voltage lines, and 2 y gradation voltages are generated from the selected gradation voltages of the two adjacent gradation voltage lines. There is provided a D / A conversion circuit, wherein a corresponding gray scale voltage among the 2 y gray scale voltages is supplied to an output line by lower y bits of the digital signal of bits. This achieves the above object.
【0029】前記D/A変換回路は、薄膜トランジスタ
を用いて絶縁基板上に形成されてもよい。[0029] The D / A conversion circuit may be formed on an insulating substrate using a thin film transistor.
【0030】また、本発明のある実施形態によると、入
力されるnビット(nは2以上の自然数)のデジタル信
号に対応する階調電圧が出力線に供給されるD/A変換
回路であって、前記nビットのデジタル信号を上位xビ
ットと下位yビットとに分割し(x+y=n;x、yは
共に自然数)、前記nビットのデジタル信号の上位xビ
ットによって(2x +1)本の階調電圧線のうち、第1
〜第(2x +1)の階調電圧線に向かってより高い電圧
が供給されている第zおよび第(z+1)の階調電圧線
が選択され(1≦z≦2x ;zは自然数)、選択された
前記第zおよび第(z+1)の階調電圧線の階調電圧か
ら、2y 通りの階調電圧が作り出され、前記nビットの
デジタル信号の下位yビットによって、前記2y 通りの
階調電圧のうち対応する階調電圧が出力線に供給される
ことを特徴とするD/A変換回路が提供される。このこ
とによって上記目的が達成される。According to an embodiment of the present invention, there is provided a D / A conversion circuit for supplying a gradation voltage corresponding to an input n-bit (n is a natural number of 2 or more) digital signal to an output line. Then, the n-bit digital signal is divided into upper x bits and lower y bits (x + y = n; x and y are both natural numbers), and (2 x +1) bits are determined by the upper x bits of the n-bit digital signal. Of the gray scale voltage lines
The z-th and (z + 1) -th gradation voltage lines to which higher voltages are supplied toward the (2 x +1) -th gradation voltage line are selected (1 ≦ z ≦ 2 x ; z is a natural number) , from the gradation voltage gradation voltage lines of the z and the said selected (z + 1), the gradation voltage of 2 y Road created, by the lower y bits of the digital signal of the n bits, the 2 y Street A D / A conversion circuit is provided in which a corresponding one of the gray scale voltages is supplied to an output line. This achieves the above object.
【0031】前記D/A変換回路は、薄膜トランジスタ
を用いて絶縁基板上に形成されてもよい。[0031] The D / A conversion circuit may be formed on an insulating substrate using a thin film transistor.
【0032】また、本発明のある実施形態によると、マ
トリクス状に配置された複数のTFTと、前記複数のT
FTを駆動するソース信号線側駆動回路とゲイト信号線
側駆動回路と、を備えた半導体装置であって、前期ソー
ス信号線側駆動回路は、入力されるnビット(nは2以
上の自然数)のデジタル信号に対応する階調電圧が出力
線に供給されるD/A変換回路を備えており、前記nビ
ットのデジタル信号を上位xビットと下位yビットとに
分割し(x+y=n;x、yは共に自然数)、前記nビ
ットのデジタル信号の上位xビットによって(2x +
1)本の階調電圧線のうち隣り合う2本の階調電圧線が
選択され、選択された前記隣り合う2本の階調電圧線の
階調電圧から、2y 通りの階調電圧が作り出され、前記
nビットのデジタル信号の下位yビットによって、前記
2y 通りの階調電圧のうち対応する階調電圧が出力線に
供給されることを特徴とする半導体装置が提供される。
このことによって上記目的が達成される。According to an embodiment of the present invention, a plurality of TFTs arranged in a matrix and the plurality of T
1. A semiconductor device comprising a source signal line side driving circuit and a gate signal line side driving circuit for driving an FT, wherein the source signal line side driving circuit has n input bits (n is a natural number of 2 or more). And a D / A conversion circuit that supplies a gray scale voltage corresponding to the digital signal to the output line, and divides the n-bit digital signal into upper x bits and lower y bits (x + y = n; x , Y are natural numbers), the upper x bits of the n-bit digital signal (2 x +
1) Two adjacent grayscale voltage lines are selected from the two grayscale voltage lines, and 2 y grayscale voltages are obtained from the selected grayscale voltages of the two adjacent grayscale voltage lines. A semiconductor device is provided, wherein a corresponding gray scale voltage of the 2 y gray scale voltages is supplied to an output line according to the lower y bits of the generated n-bit digital signal.
This achieves the above object.
【0033】また、本発明のある実施形態によると、マ
トリクス状に配置された複数のTFTと、前記複数のT
FTを駆動するソース信号線側駆動回路とゲイト信号線
側駆動回路と、を備えた半導体装置であって、前記ソー
ス信号線側駆動回路は、入力されるnビット(nは2以
上の自然数)のデジタル信号に対応する階調電圧が出力
線に供給されるD/A変換回路を備えた駆動回路を有す
る半導体装置であって、前記nビットのデジタル信号を
上位xビットと下位yビットとに分割し(x+y=n;
x、yは共に自然数)、前記nビットのデジタル信号の
上位xビットによって(2x +1)本の階調電圧線のう
ち、第1〜第(2x +1)の階調電圧線に向かってより
高い電圧が供給されている第zおよび第(z+1)の階
調電圧線が選択され(1≦z≦2x ;zは自然数)、選
択された前記第zおよび第(z+1)の階調電圧線の階
調電圧から、2y 通りの階調電圧が作り出され、前記n
ビットのデジタル信号の下位yビットによって、前記2
y 通りの階調電圧のうち対応する階調電圧が出力線に供
給されることを特徴とする半導体装置が提供される。こ
のことによって上記目的が達成される。According to one embodiment of the present invention, a plurality of TFTs arranged in a matrix and the plurality of T
A semiconductor device comprising a source signal line side driving circuit and a gate signal line side driving circuit for driving an FT, wherein the source signal line side driving circuit has n input bits (n is a natural number of 2 or more). And a driving circuit including a D / A conversion circuit for supplying a gray scale voltage corresponding to the digital signal to an output line, wherein the n-bit digital signal is converted into upper x bits and lower y bits Divide (x + y = n;
x, y are natural numbers), the by upper x bits of the n bit digital signals (2 x +1) of the gradation voltage lines, toward the first to the gradation voltage line of the (2 x +1) The z-th and (z + 1) th gradation voltage lines to which a higher voltage is supplied are selected (1 ≦ z ≦ 2 x ; z is a natural number), and the selected z-th and (z + 1) -th gradations are selected. From the gray scale voltages of the voltage lines, 2 y gray scale voltages are generated, and the n
The lower 2 bits of the digital signal of
A semiconductor device is provided in which a corresponding gray scale voltage among y gray scale voltages is supplied to an output line. This achieves the above object.
【0034】また、本発明のある実施形態によると、複
数のTFTと、前記複数のTFTを駆動するソース信号
線側駆動回路とゲイト信号線側駆動回路と、を備えた半
導体装置であって、前記ソース信号線側駆動回路は、入
力されるnビット(nは2以上の自然数)のデジタル信
号に対応する階調電圧が出力線に供給されるD/A変換
回路を備えた駆動回路を有する半導体装置であって、前
記nビットのデジタル信号を上位xビットと下位yビッ
トとに分割し(x+y=n;x、yは共に自然数)、前
記nビットのデジタル信号の上位xビットによって(2
x +1)本の階調電圧線のうち、第1〜第(2x +1)
の階調電圧線に向かってより高い電圧が供給されている
第zおよび第(z+1)の階調電圧線が選択され(1≦
z≦2x ;zは自然数)、選択された前記第zおよび第
(z+1)の階調電圧線の階調電圧から、2y 通りの階
調電圧が作り出され、前記nビットのデジタル信号の下
位yビットによって、前記2y 通りの階調電圧のうち対
応する階調電圧が出力線に供給されることを特徴とする
半導体装置が提供される。このことによって上記目的が
達成される。According to one embodiment of the present invention, there is provided a semiconductor device including a plurality of TFTs, a source signal line side driving circuit and a gate signal line side driving circuit for driving the plurality of TFTs, The source signal line side driving circuit has a driving circuit including a D / A conversion circuit for supplying a gradation voltage corresponding to an inputted n-bit (n is a natural number of 2 or more) digital signal to an output line. In the semiconductor device, the n-bit digital signal is divided into upper x bits and lower y bits (x + y = n; x and y are both natural numbers), and (2 + 2) is determined by upper x bits of the n-bit digital signal.
x +1) of the gradation voltage lines, the first to (2 x +1)
And the (z + 1) th gray scale voltage line to which a higher voltage is supplied toward the gray scale voltage line is selected (1 ≦
z ≦ 2 x ; z is a natural number), 2 y gradation voltages are generated from the selected gradation voltages of the z-th and (z + 1) -th gradation voltage lines, and the n-bit digital signal is A semiconductor device is provided in which the lower y bits supply a corresponding gray scale voltage among the 2 y gray scale voltages to an output line. This achieves the above object.
【0035】前記複数のTFTと、前記ソース信号線側
駆動回路と、前記ゲイト信号線側駆動回路とは、薄膜ト
ランジスタを用いて絶縁基板上に一体形成されてもよ
い。[0035] The plurality of TFTs, the source signal line side drive circuit, and the gate signal line side drive circuit may be integrally formed on an insulating substrate using a thin film transistor.
【0036】ここで、以下の実施例をもって本発明のD
/A変換回路の詳細について説明する。ただし、以下の
実施例に記載されているD/A変換回路は、本発明のあ
る実施形態であり、本発明のD/A変換回路は、これら
に限定されるわけではない。Here, the D of the present invention will be described with reference to the following examples.
The details of the / A conversion circuit will be described. However, the D / A conversion circuit described in the following examples is an embodiment of the present invention, and the D / A conversion circuit of the present invention is not limited to these.
【0037】[0037]
【0038】(実施例1)(Example 1)
【0039】本実施例では、本発明のD/A変換回路の
ある実施形態について説明する。本実施例では、画素数
が、横800×縦600であるアクティブマトリクス型
液晶表示装置を用いて、そのソース信号線側駆動回路に
備えられたデジタル信号をアナログ階調信号(階調電
圧)に変換するD/A変換回路の詳細について説明す
る。In this embodiment, an embodiment of the D / A conversion circuit of the present invention will be described. In this embodiment, a digital signal provided in the source signal line side driving circuit is converted into an analog gray scale signal (gray scale voltage) by using an active matrix type liquid crystal display device having 800 × 600 pixels. The details of the D / A conversion circuit for conversion will be described.
【0040】また、本実施例では4ビットのデジタル信
号を処理するD/A変換回路を例にとって説明するが、
本発明のD/A変換回路は、これに限定されるわけでは
なく、2ビット以上のデジタル信号を処理するD/A変
換回路が実現される。In this embodiment, a D / A conversion circuit for processing a 4-bit digital signal will be described as an example.
The D / A conversion circuit of the present invention is not limited to this, and a D / A conversion circuit that processes a digital signal of 2 bits or more is realized.
【0041】まず、図1及び図29を参照する。図1及
び図29には本実施例のアクティブマトリクス型液晶表
示装置の概略構成図が示されている。本実施例のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置は、第1のソース信号線
側シフトレジスタ101、デジタルデコーダのアドレス
線(a、b)102、ラッチ回路(LAT1, 0〜LA
T1, 799)103、ラッチ回路(LAT2, 0〜L
AT2, 799)104、ラッチパルス線105、第1
のD/A変換回路(1st−D/A, 0〜799)10
6、階調電圧線(V0〜V4)107、第1の出力線1
08、第2のソース信号線側シフトレジスタ109、デ
ジタルデコーダのアドレス線(c、d)110、ラッチ
回路(LAT3, 0〜LAT3, 799)111、ラッ
チ回路(LAT4, 0〜LAT4, 799)112、ラ
ッチパルス線113、第2のD/A変換回路(2nd−
D/A, 0〜2nd−D/A, 799)114、第2の
出力線115、ゲイト信号線側駆動回路としてゲイト信
号線側シフトレジスタ116、ソース信号線117、ゲ
イト信号線(走査線)118、および画素TFT119
などによって構成されている。First, reference is made to FIG. 1 and FIG. FIGS. 1 and 29 are schematic structural views of the active matrix type liquid crystal display device of the present embodiment. The active matrix type liquid crystal display device of the present embodiment includes a first source signal line side shift register 101, a digital decoder address line (a, b) 102, a latch circuit (LAT1, 0 to LA).
T1, 799) 103, a latch circuit (LAT2, 0 to L)
AT2, 799) 104, latch pulse line 105, first
D / A conversion circuit (1st-D / A, 0-799) 10
6, gradation voltage lines (V0 to V4) 107, first output line 1
08, the second source signal line side shift register 109, the address lines (c, d) 110 of the digital decoder, the latch circuits (LAT3, 0 to LAT3, 799) 111, and the latch circuits (LAT4, 0 to LAT4, 799) 112 , Latch pulse line 113, second D / A conversion circuit (2nd-
D / A, 0 to 2nd-D / A, 799) 114, second output line 115, gate signal line side shift register 116 as a gate signal line side driving circuit, source signal line 117, gate signal line (scanning line) 118 and the pixel TFT 119
It is constituted by such as.
【0042】まお、図1及び図29では省略してある
が、その他バッファやアナログスイッチなどが適時設け
られる。Although omitted in FIGS. 1 and 29, other buffers and analog switches are provided as appropriate.
【0043】外部から供給される4ビットのデジタル信
号のうち、上位2ビットのデジタル信号がアドレス線1
02のaおよびbに供給され、下位2ビットのデジタル
信号がアドレス線110のcおよびdに供給されるよう
になっている。Of the 4-bit digital signals supplied from the outside, the upper 2 bits of the digital signal are
02, and the lower two bits of the digital signal are supplied to the address lines 110 c and d.
【0044】5本の階調電圧線(V0〜V4)107に
は、V0〜V4間に印加される電圧を抵抗分割すること
によって、異なる電圧が供給されるようになっている。
また、最も高い電圧がV4に印加されており、最も低い
電圧がV0に印加されている。The five gradation voltage lines (V0 to V4) 107 are supplied with different voltages by dividing the voltage applied between V0 and V4 by resistance.
Also, the highest voltage is applied to V4 and the lowest voltage is applied to V0.
【0045】ここで、最も低い電圧が供給される階調電
圧線を第1の階調電圧線とし、最も高い電圧が供給され
る階調電圧線を第5の階調電圧線とする。よって、5本
の階調電圧線は、第1〜第5の階調電圧線に向かってよ
り高い電圧が供給されていることがわかる。Here, the gradation voltage line to which the lowest voltage is supplied is referred to as a first gradation voltage line, and the gradation voltage line to which the highest voltage is supplied is referred to as a fifth gradation voltage line. Therefore, it is understood that higher voltages are supplied to the five gradation voltage lines toward the first to fifth gradation voltage lines.
【0046】第1のソース線側シフトレジスタ101
は、ラッチ回路LAT1, 0〜LAT1, 799にラッ
チ信号(タイミング信号)を順次供給する。ラッチ回路
LAT1, 0〜LAT1, 799は、第1のソース線側
シフトレジスタから供給されるラッチ信号により、アド
レス線102のaおよびbからデジタル信号を順次取り
込み、保持する。First source line side shift register 101
Supplies a latch signal (timing signal) to the latch circuits LAT1, 0 to LAT1, 799 sequentially. The latch circuits LAT1, 0 to LAT1, 799 sequentially fetch and hold digital signals from a and b of the address lines 102 in response to a latch signal supplied from the first source line side shift register.
【0047】ラッチ回路LAT1, 799へのデジタル
信号の取り込みが終了した瞬間に、ラッチパルス線10
5にラッチ信号が供給され、LAT2, 0〜LAT2,
799の全てのラッチ回路に、LAT1, 0〜LAT
1, 799からデジタル信号が同時に取り込まれ、保持
される。LAT2, 0〜LAT2, 799に取り込まれ
たデジタル信号は、1ライン期間の間、第1のD/A変
換回路106に送出される。At the moment when the capture of the digital signal into the latch circuits LAT1, 799 is completed, the latch pulse line 10
5 is supplied with a latch signal, and LAT2, 0 to LAT2,
LAT1,0 to LAT
1, 799, and digital signals are simultaneously captured and held. The digital signal captured by LAT2,0 to LAT2,799 is sent to the first D / A conversion circuit 106 for one line period.
【0048】ここで、1つのラッチ回路(LAT1, 0
およびLAT2, 0)の回路図を図2に示す。ラッチ回
路(LAT1, 0)およびラッチ回路(LAT2, 0)
は、それぞれ同じ回路から成っている。Here, one latch circuit (LAT1, 0)
And LAT2,0) are shown in FIG. Latch circuit (LAT1, 0) and latch circuit (LAT2, 0)
Are composed of the same circuit.
【0049】LAT1, 0は、クロックドインバータ2
01、203、204および206、ならびにインバー
タ202および205から成り、 アドレス線102のa
およびbよりデジタル信号を取り込み、保持する。クロ
ックドインバータ201、203、204および206
のスイッチングには、第1のソース信号線側シフトレジ
スタ101からのラッチ信号(lat1, 0)およびそ
の反転信号(反転lat1,0)が使用される。LAT1,0 are clocked inverters 2
01, 203, 204 and 206, and inverters 202 and 205.
And a digital signal is taken in from b and held. Clocked inverters 201, 203, 204 and 206
In this switching, the latch signal (lat1,0) from the first source signal line side shift register 101 and its inverted signal (lat1,0) are used.
【0050】LAT2, 0は、クロックドインバータ2
07、209、210および212、ならびにインバー
タ208および211から成り、 LAT1,0からデジタ
ル信号を取り込み、保持する。クロックドインバータ2
07、209、210および212のスイッチングに
は、ラッチパルス線105からのラッチ信号(lat
2)およびその反転信号(反転lat2)が使用され
る。LAT2, 0は、第1のD/A変換回路にデジタル
信号を送出する。LAT2,0 is the clocked inverter 2
07, 209, 210 and 212, and inverters 208 and 211, and fetches and holds digital signals from LAT1,0. Clocked inverter 2
07, 209, 210 and 212, the latch signal (lat) from the latch pulse line 105 is used.
2) and its inverted signal (inverted lat2) are used. LAT2,0 sends a digital signal to the first D / A conversion circuit.
【0051】なお、アドレス線102のaおよびbに供
給されるデジタル信号が2段のラッチ回路を経て第1の
D/A変換回路106に供給されることから、本実施例
では、説明の便宜上、第1のD/A変換回路に接続され
る信号線をaおよびbと呼んでいる。Since the digital signals supplied to a and b of the address line 102 are supplied to the first D / A conversion circuit 106 via the two-stage latch circuit, in this embodiment, for convenience of explanation, , The signal lines connected to the first D / A conversion circuit are called a and b.
【0052】第1のD/A変換回路(1st−D/A,
0〜1st−D/A, 799)106には、LAT2,
0〜LAT2, 799から2ビットのデジタル信号がそ
れぞれ供給される。第1のD/A変換回路(1st−D
/A, 0〜1st−D/A,799)106は、供給さ
れる2ビットのデジタル信号をアナログ信号(階調電
圧)に変換し、第1の出力線108(108−1および
108−2)を通じて第2のD/A変換回路(2nd−
D/A, 0〜2nd−D/A, 799)114に供給す
る。The first D / A conversion circuit (1st-D / A,
0 to 1st-D / A, 799) 106 has LAT2,
2-bit digital signals are supplied from 0 to LAT2,799. First D / A conversion circuit (1st-D
/ A, 0 to 1st-D / A, 799) 106 converts the supplied 2-bit digital signal into an analog signal (grayscale voltage), and outputs the first output line 108 (108-1 and 108-2). ) Through the second D / A conversion circuit (2nd-
D / A, 0-2nd-D / A, 799) 114.
【0053】第1のソース線側シフトレジスタ101が
LAT1, 0〜799へラッチ信号を順次送出するタイ
ミングに同期して、第2のソース線側シフトレジスタ1
09は、LAT3, 0〜799へラッチ信号を順次送出
する。つまり、第1のソース信号線側シフトレジスタが
LAT1, 0にラッチ信号を送出するタイミングと、第
2のソース信号線側シフトレジスタがLAT3, 0にラ
ッチ信号を送出するタイミングとは同じである。また、
第1のソース信号線側シフトレジスタがLAT1, 1に
ラッチ信号を送出するタイミングと、第2のソース信号
線側シフトレジスタがLAT3, 1にラッチ信号を送出
するタイミングとも同じである。In synchronization with the timing when the first source line side shift register 101 sequentially sends out the latch signals to the LATs 1, 0 to 799, the second source line side shift register 1
09 sequentially sends a latch signal to LAT3,0 to 799. In other words, the timing at which the first source signal line side shift register sends out the latch signal to LAT1,0 is the same as the timing at which the second source signal line side shift register sends out the latch signal to LAT3,0. Also,
The timing at which the first source signal line side shift register sends out the latch signal to LAT1,1 is the same as the timing at which the second source signal line side shift register sends out the latch signal to LAT3,1.
【0054】第2のソース信号線側シフトレジスタ10
9からのラッチ信号によって、LAT3, 0〜LAT
3. 799は、アドレス線110のcおよびdから2ビ
ットのデジタル信号を順次取り込み、保持する。ラッチ
回路LAT3, 799へデジタル信号の取り込みが終了
した瞬間に、ラッチパルス線113にラッチ信号が供給
され、LAT4, 0〜LAT4, 799の全てのラッチ
回路がLAT3, 0〜LAT3, 799からデジタル信
号を同時に取り込み、保持する。LAT4, 0〜LAT
4, 799に取り込まれたデジタル信号は、第2のD/
A変換回路114に送出される。Second source signal line side shift register 10
9, LAT3, 0 to LAT
3.799 sequentially captures and holds 2-bit digital signals from c and d of the address line 110. At the moment the capture of the digital signal into the latch circuits LAT3, 799 is completed, the latch signal is supplied to the latch pulse line 113, and all the latch circuits LAT4, 0 to LAT4, 799 output the digital signals from LAT3, 0 to LAT3, 799. Are simultaneously captured and retained. LAT4, 0-LAT
4, 799, the digital signal captured by the second D /
The signal is sent to the A conversion circuit 114.
【0055】第2のD/A変換回路(2nd−D/A,
0〜2nd−D/A, 799)は、第1のD/A変換回
路の出力線108から供給される階調電圧と、供給され
る2ビットのデジタル信号とに基づき、ソース信号線に
つながる第2の出力線115へ階調電圧を供給する。The second D / A conversion circuit (2nd-D / A,
0 to 2nd-D / A, 799) are connected to the source signal line based on the gradation voltage supplied from the output line 108 of the first D / A conversion circuit and the supplied 2-bit digital signal. A gradation voltage is supplied to the second output line 115.
【0056】第2の出力線115へ供給される階調電圧
は、バッファ(図示せず)などを通してソース信号線1
17に供給される。ゲイト信号線側シフトレジスタ11
6からの走査信号に応じて、対応するゲイト信号線11
8に接続されている画素TFT119がONとなり、階
調電圧が液晶分子に印加される。The gradation voltage supplied to the second output line 115 is supplied to the source signal line 1 through a buffer (not shown) or the like.
17 is supplied. Gate signal line side shift register 11
6 according to the scanning signal from the corresponding gate signal line 11
The pixel TFT 119 connected to 8 is turned on, and a gradation voltage is applied to the liquid crystal molecules.
【0057】このようにして、選択された走査線に接続
されている全ての画素TFTが一度にONとなり、液晶
分子が駆動される。そして、全ての走査線が順次選択さ
れ、1フレームの画像が形成される。本実施例では、1
秒間に60フレームの画像の形成を行う。As described above, all the pixel TFTs connected to the selected scanning line are turned ON at once, and the liquid crystal molecules are driven. Then, all the scanning lines are sequentially selected, and an image of one frame is formed. In this embodiment, 1
An image of 60 frames is formed per second.
【0058】ここで、本実施例の第1のD/A変換回路
106および第2のD/A変換回路114について、図
3および図4を用いて詳しく説明する。Here, the first D / A conversion circuit 106 and the second D / A conversion circuit 114 of this embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
【0059】図3を参照する。図3は、第1のD/A変
換回路106および第2のD/A変換回路114の概略
図である。まず、図3を用いて第1のD/A変換回路1
06および第2のD/A変換回路114の動作を説明す
る。Referring to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram of the first D / A conversion circuit 106 and the second D / A conversion circuit 114. First, the first D / A conversion circuit 1 will be described with reference to FIG.
06 and the operation of the second D / A conversion circuit 114 will be described.
【0060】第1のD/A変換回路106は、4つの内
部スイッチ(swA1〜swA4)を含むスイッチ回路
swAと、4つの内部スイッチ(swB1〜swB4)
を含むスイッチ回路swBと、階調電圧線107(V0
〜V4)とによって構成される。第2のD/A変換回路
114は、4つの内部スイッチ(swC1〜swC4)
を含むスイッチ回路swCと、4つの抵抗(R1〜R
4)とによって構成される。なお、ここでは、配線自体
が有する固有抵抗は便宜上考慮していない。The first D / A conversion circuit 106 includes a switch circuit swA including four internal switches (swA1 to swA4) and four internal switches (swB1 to swB4).
And the gray scale voltage line 107 (V0
To V4). The second D / A conversion circuit 114 has four internal switches (swC1 to swC4).
And four resistors (R1 to R
4). Here, the specific resistance of the wiring itself is not considered for convenience.
【0061】本実施例においては、swA4はV4に接
続されている。swA3およびswB4はV3に接続さ
れている。swA2およびswB3はV2に接続されて
いる。swA1およびswB2はV1に接続されてい
る。また、swB1はV0に接続されている。In this embodiment, swA4 is connected to V4. swA3 and swB4 are connected to V3. swA2 and swB3 are connected to V2. swA1 and swB2 are connected to V1. Also, swB1 is connected to V0.
【0062】第1のD/A変換回路106においては、
ラッチ回路を経てアドレス線aおよびbから供給される
2ビットのデジタル信号が、swAおよびswBを制御
する。ラッチ回路を経てアドレス線aおよびbから供給
されるデジタル信号に応じて、swAの4つの内部スイ
ッチ(swA1〜swA4)のうち、いずれか一つのス
イッチだけが閉じるように設計されており、同時に2以
上のスイッチが閉じることはない。また、アドレス線a
およびbから供給されるデジタル信号に応じて、swB
の4つの内部スイッチ(swB1〜swB4)のうち、
いずれか一つのスイッチだけが閉じるように設計されて
おり、 これらも同時に2以上のスイッチが閉じることは
ない。さらに、swAの4つの内部スイッチ(swA1
〜swA4)とswBの4つの内部スイッチ(swB1
〜swB4)とが閉じるタイミングには、次のような関
係がある。すなわち、swA1が閉じる時はswB1が
閉じ、swA2が閉じる時はswB2が閉じ、swA3
が閉じる時はswB3が閉じ、かつswA4が閉じる時
はswB4が閉じるように設計されている。従って、s
wAとswBとによって、常に隣り合う2本の階調電圧
線が選択されることになる。このようにして、いかなる
2ビットのデジタル信号が入力された場合でも、swA
とswBとによって2つの隣り合う階調電圧線が選択さ
れ、階調電圧が第1の出力線108(108−1および
108−2)に供給される。ここで、swAの4つの内
部スイッチによって選択される第1の出力線を、第1の
出力線(H)108−1と呼ぶことにし、swBの4つ
の内部スイッチによって選択される第1の出力線を、第
1の出力線(L)108−2と呼ぶことにする。In the first D / A conversion circuit 106,
A 2-bit digital signal supplied from the address lines a and b via the latch circuit controls swA and swB. According to the digital signal supplied from the address lines a and b via the latch circuit, only one of the four internal switches (swA1 to swA4) of swA is designed to be closed, and at the same time, two switches are switched. These switches do not close. Also, the address line a
SwB depending on the digital signal supplied from
Of the four internal switches (swB1 to swB4),
Only one of the switches is designed to be closed, and none of these switches can be closed at the same time. Furthermore, four internal switches of swA (swA1
To swA4) and four internal switches (swB1)
To swB4) have the following relationship. That is, when swA1 is closed, swB1 is closed, when swA2 is closed, swB2 is closed, and swA3 is closed.
When sw is closed, swB3 is closed, and when swA4 is closed, swB4 is closed. Therefore, s
Two adjacent gradation voltage lines are always selected by wA and swB. Thus, no matter what 2-bit digital signal is input, swA
And swB select two adjacent gray scale voltage lines, and the gray scale voltages are supplied to the first output lines 108 (108-1 and 108-2). Here, the first output line selected by the four internal switches of swA will be referred to as a first output line (H) 108-1, and the first output line selected by the four internal switches of swB The line will be referred to as a first output line (L) 108-2.
【0063】第2のD/A変換回路114においては、
ラッチ回路を経てアドレス線cおよびdから供給される
2ビットのデジタル信号が、swCを制御する。ラッチ
回路を経てアドレス線cおよびdから供給されるデジタ
ル信号に応じて、swCの4つの内部スイッチ(swC
1〜swC4)のうち、いずれか一つのスイッチだけが
閉じるように設計されている。第1の出力線(H)10
8−1と第1の出力線(L)108−2とに供給されて
いる階調電圧が第2のD/A変換回路114に印加され
る。第1の出力線(H)108−1と第1の出力線
(L)108−2とは、4つの直列に接続された抵抗
(R1〜R4)によって接続されている。第1の出力線
(H)108−1と第1の出力線(L)108−2とに
供給されている階調電圧から、第2のD/A変換回路の
4つの抵抗(R1〜R4)によって異なる4つの階調電
圧が作られる。よって、swCの4つの内部スイッチ
(swC1〜swC4)のうち、いずれか一つのスイッ
チが閉じると、対応する階調電圧が第2の出力線115
に供給される。第2の出力線115へ供給される階調電
圧は、バッファ(図示せず)などを通してソース信号線
117に供給される。In the second D / A conversion circuit 114,
A 2-bit digital signal supplied from the address lines c and d via the latch circuit controls swC. In response to digital signals supplied from the address lines c and d via the latch circuit, four internal switches of swC (swC
1 to swC4), only one of the switches is designed to be closed. First output line (H) 10
The gradation voltage supplied to 8-1 and the first output line (L) 108-2 is applied to the second D / A conversion circuit 114. The first output line (H) 108-1 and the first output line (L) 108-2 are connected by four series-connected resistors (R1 to R4). From the gray scale voltages supplied to the first output line (H) 108-1 and the first output line (L) 108-2, the four resistors (R1 to R4) of the second D / A conversion circuit are used. ) Produces four different gray scale voltages. Therefore, when any one of the four internal switches of swC (swC1 to swC4) is closed, the corresponding gray scale voltage is output to the second output line 115.
Supplied to The gray scale voltage supplied to the second output line 115 is supplied to the source signal line 117 through a buffer (not shown) or the like.
【0064】次に、図4を用いて、本実施例の第1のD
/A変換回路106および第2のD/A変換回路114
の回路構成について説明する。ただし、図4に示される
回路構成は、第1のD/A変換回路および第2のD/A
変換回路を実現するための一実施形態にすぎず、これに
限定されるわけではない。Next, the first D of this embodiment will be described with reference to FIG.
/ A conversion circuit 106 and second D / A conversion circuit 114
Will be described. However, the circuit configuration shown in FIG. 4 includes a first D / A conversion circuit and a second D / A
This is merely one embodiment for realizing the conversion circuit, and is not limited to this.
【0065】図4に示されるように本実施例の第1のD
/A変換回路106は、16個のNチャネル型TFT
(Tr4,1 、Tr4,2 、Tr3,1 、Tr3,2 、Tr3,5 、Tr3,6 、
Tr2,1、Tr2,2 、Tr2,5 、Tr2,6 、Tr1,1 、Tr1,2 、Tr
1,5 、Tr1,6 、Tr0,1 、およびTr0,2 )と、16個のP
チャネル型TFT(Tr4,3 、Tr4,4 、Tr3,3 、Tr3,4 、
Tr3,7 、Tr3,8 、Tr2,3 、Tr2,4 、Tr2,7 、Tr2,8 、Tr
1,3 、Tr1,4 、Tr1,7 、Tr1,8 、Tr0,3 、およびTr0,4
)と、5本の階調電圧線(V0〜V4)とを含んでい
る。As shown in FIG. 4, the first D
/ A conversion circuit 106 includes 16 N-channel TFTs
(Tr4,1, Tr4,2, Tr3,1, Tr3,2, Tr3,5, Tr3,6,
Tr2,1, Tr2,2, Tr2,5, Tr2,6, Tr1,1, Tr1,2, Tr
1,5, Tr1,6, Tr0,1 and Tr0,2) and 16 Ps
Channel type TFT (Tr4,3, Tr4,4, Tr3,3, Tr3,4,
Tr3,7, Tr3,8, Tr2,3, Tr2,4, Tr2,7, Tr2,8, Tr
1,3, Tr1,4, Tr1,7, Tr1,8, Tr0,3, and Tr0,4
) And five gradation voltage lines (V0 to V4).
【0066】5本の階調電圧線(V0〜V4)107に
おいては、最も高い電圧がV4に印加されており、最も
低い電圧がV0に印加されている。In the five gradation voltage lines (V0 to V4) 107, the highest voltage is applied to V4, and the lowest voltage is applied to V0.
【0067】5本の階調電圧線(V0〜V4)107に
は、独立して電圧が供給されても良い。ただし、この場
合においても、最も高い電圧がV4に印加され、最も低
い電圧がV0に印加されるようにする必要がある。A voltage may be independently supplied to the five gradation voltage lines (V0 to V4) 107. However, also in this case, it is necessary to apply the highest voltage to V4 and the lowest voltage to V0.
【0068】階調電圧線V4に注目すると、2個のNチ
ャネル型TFT(Tr4,1 およびTr4,2 )が直列に接続さ
れた回路と、2個のPチャネル型TFT(Tr4,3 および
Tr4,4 )が直列に接続された回路とが直列に接続されて
おり、前記2つの回路が直列に接続されてできた回路の
両端が階調電圧線V4に並列に接続されている。また、
アドレス線aおよびbからのデジタル信号が、ラッチ回
路を経て第1のD/A変換回路に供給されることから、
ここでは、説明の便宜上、ラッチ回路から供給される信
号線をaおよびbとし、これらの反転信号(反転aおよ
び反転b)を考える。信号線a、b、反転aおよび反転
bは、それぞれTr4,1 、Tr4,2 、Tr4,3、Tr4,4 のゲイ
ト電極に接続されている。これらの信号線a、b、反転
a、および反転bに供給されるデジタル信号によって、
Tr4,1 、Tr4,2 、Tr4,3 、Tr4,4のスイッチングが制御
され、これら全てのTFTがONとなった時、階調電圧
線V4に供給される電圧が第1の出力線(H)108−
1に供給される。Focusing on the gradation voltage line V4, a circuit in which two N-channel TFTs (Tr4,1 and Tr4,2) are connected in series and two P-channel TFTs (Tr4,3 and Tr4,3)
Tr4,4) are connected in series, and both ends of the circuit formed by connecting the two circuits in series are connected in parallel to the gradation voltage line V4. Also,
Since the digital signals from the address lines a and b are supplied to the first D / A conversion circuit via the latch circuit,
Here, for convenience of explanation, signal lines supplied from the latch circuit are a and b, and their inverted signals (a and b) are considered. The signal lines a and b, the inverted a and the inverted b are connected to the gate electrodes of Tr4,1, Tr4,2, Tr4,3 and Tr4,4, respectively. By the digital signals supplied to these signal lines a and b, the inverted a and the inverted b,
The switching of Tr4,1, Tr4,2, Tr4,3, Tr4,4 is controlled, and when all of these TFTs are turned on, the voltage supplied to the gradation voltage line V4 is applied to the first output line (H ) 108-
1 is supplied.
【0069】次に階調電圧線V3に注目すると、2個の
Nチャネル型TFT(Tr3,1 およびTr3,2 )が直列に接
続された回路と、2個のPチャネル型TFT(Tr3,3 お
よびTr3,4 )が直列に接続された回路とが直列に接続さ
れており、前記2つの回路が直列に接続されてできた回
路の両端が階調電圧線V3に並列に接続されている。ま
た、ラッチ回路からの信号線a、b、反転a、および反
転bは、それぞれTr3,1 、Tr3,4 、Tr3,3 、Tr3,2 のゲ
イト電極に接続されている。これらの信号線a、b、反
転a、および反転bに供給されるデジタル信号によっ
て、Tr3,1 、Tr3,2 、Tr3,3 、Tr3,4 のスイッチングが
制御され、これら全てのTFTがONとなった時、階調
電圧線V3に供給される電圧が第1の出力線(H)10
8−1に供給される。Next, paying attention to the gradation voltage line V3, a circuit in which two N-channel TFTs (Tr3,1 and Tr3,2) are connected in series and two P-channel TFTs (Tr3,3) are connected. And a circuit in which Tr3,4) are connected in series, and both ends of the circuit formed by connecting the two circuits in series are connected in parallel to the gradation voltage line V3. The signal lines a and b from the latch circuit, the inverted a and the inverted b are connected to the gate electrodes of Tr3,1, Tr3,4, Tr3,3 and Tr3,2, respectively. The switching of Tr3,1, Tr3,2, Tr3,3, Tr3,4 is controlled by digital signals supplied to these signal lines a, b, inverted a, and inverted b, and all the TFTs are turned ON. At this time, the voltage supplied to the gradation voltage line V3 is changed to the first output line (H) 10
8-1.
【0070】また階調電圧線V3においては、2個のN
チャネル型TFT(Tr3,5 およびTr3,6 )が直列に接続
された回路と、2個のPチャネル型TFT(Tr3,7 およ
びTr3,8 )が直列に接続された回路とが直列に接続され
ており、前記2つの回路が直列に接続されてできた回路
の両端が階調電圧線V3にさらに並列に接続されてい
る。また、ラッチ回路からの信号線a、b、反転aおよ
び反転bは、それぞれTr3,5 、Tr3,6 、Tr3,7 、Tr3,8
のゲイト電極に接続されている。これら全てのTFTが
ONとなった時、階調電圧線V3に供給される電圧が第
1の出力線(L)108−2に供給される。In the gradation voltage line V3, two N
A circuit in which channel TFTs (Tr3,5 and Tr3,6) are connected in series and a circuit in which two P-channel TFTs (Tr3,7 and Tr3,8) are connected in series are connected in series Both ends of the circuit formed by connecting the two circuits in series are further connected in parallel to the gradation voltage line V3. The signal lines a and b from the latch circuit and the inverted a and the inverted b are Tr3,5, Tr3,6, Tr3,7, Tr3,8, respectively.
Is connected to the gate electrode. When all these TFTs are turned on, the voltage supplied to the gradation voltage line V3 is supplied to the first output line (L) 108-2.
【0071】次に階調電圧線V2に注目すると、2個の
Nチャネル型TFT(Tr2,1 およびTr2,2 )が直列に接
続された回路と、2個のPチャネル型TFT(Tr2,3 お
よびTr2,4 )が直列に接続された回路とが直列に接続さ
れており、前記2つの回路が直列に接続されてできた回
路の両端が階調電圧線V2に並列に接続されている。ま
た、ラッチ回路からの信号線a、b、反転aおよび反転
bは、それぞれTr2,3、Tr2,2 、Tr2,1 、Tr2,4 のゲイ
ト電極に接続されている。これら全てのTFTがONと
なった時、階調電圧線V2に供給される電圧が第1の出
力線(H)108−1に供給される。Next, focusing on the gradation voltage line V2, a circuit in which two N-channel TFTs (Tr2,1 and Tr2,2) are connected in series and two P-channel TFTs (Tr2,3) are connected. And a circuit in which Tr2,4) are connected in series, and both ends of the circuit formed by connecting the two circuits in series are connected in parallel to the gradation voltage line V2. The signal lines a and b from the latch circuit and the inverted a and inverted b are connected to the gate electrodes of Tr2,3, Tr2,2, Tr2,1 and Tr2,4, respectively. When all these TFTs are turned on, the voltage supplied to the gradation voltage line V2 is supplied to the first output line (H) 108-1.
【0072】また階調電圧線V2においては、2個のN
チャネル型TFT(Tr2,5 およびTr2,6 )が直列に接続
された回路と、2個のPチャネル型TFT(Tr2,7 およ
びTr2,8 )が直列に接続された回路とが直列に接続され
ており、前記2つの回路が直列に接続されてできた回路
の両端が階調電圧線V2にさらに並列に接続されてい
る。また、ラッチ回路からの信号線a、b、反転aおよ
び反転bは、それぞれTr2,5 、Tr2,8 、Tr2,7 、Tr2,6
のゲイト電極に接続されている。これら全てのTFTが
ONとなった時、階調電圧線V2に供給される電圧が第
1の出力線(L)108−2に供給される。In the gradation voltage line V2, two N
A circuit in which channel TFTs (Tr2,5 and Tr2,6) are connected in series and a circuit in which two P-channel TFTs (Tr2,7 and Tr2,8) are connected in series are connected in series Both ends of a circuit formed by connecting the two circuits in series are further connected in parallel to the gradation voltage line V2. The signal lines a and b from the latch circuit and the inverted a and the inverted b are Tr2,5, Tr2,8, Tr2,7, Tr2,6, respectively.
Is connected to the gate electrode. When all of these TFTs are turned on, the voltage supplied to the gradation voltage line V2 is supplied to the first output line (L) 108-2.
【0073】階調電圧線V1においても、上述したよう
な構成の回路が並列に接続されている。そして、ラッチ
回路からの信号線a、b、反転aおよび反転bは、それ
ぞれTr1,3 、Tr1,4 、Tr1,1 、Tr1,2 のゲイト電極に接
続されている。これら全てのTFTがONとなった時、
階調電圧線V1に供給される電圧が第1の出力線(H)
108−1に供給される。また、ラッチ回路からの信号
線a、b、反転aおよび反転bは、それぞれTr1,7 、Tr
1,6 、Tr1,5 、Tr1,8のゲイト電極に接続されている。
これら全てのTFTがONとなった時、階調電圧線V1
に供給される電圧が第1の出力線(L)108−2に供
給される。The circuit having the above-described configuration is also connected in parallel to the gradation voltage line V1. The signal lines a and b from the latch circuit and the inverted a and inverted b are connected to the gate electrodes of Tr1,3, Tr1,4, Tr1,1 and Tr1,2, respectively. When all these TFTs are turned on,
The voltage supplied to the gradation voltage line V1 is the first output line (H)
108-1. The signal lines a and b from the latch circuit, the inverted a and the inverted b are Tr1,7 and Tr, respectively.
1, 6, Tr1, 5, and Tr1, 8 are connected to the gate electrodes.
When all of these TFTs are turned on, the gradation voltage line V1
Is supplied to the first output line (L) 108-2.
【0074】階調電圧線V0においても、上述したよう
な構成の回路が並列に接続されている。そして、ラッチ
回路からの信号線a、b、反転aおよび反転bは、それ
ぞれTr0,3 、Tr0,4 、Tr0,1 、Tr0,2 のゲイト電極に接
続されている。これら全てのTFTがONとなった時、
階調電圧線V0に供給される電圧が第1の出力線(L)
108−2に供給される。The circuit having the above-described configuration is also connected in parallel to the gradation voltage line V0. The signal lines a and b from the latch circuit and the inverted a and inverted b are connected to the gate electrodes of Tr0,3, Tr0,4, Tr0,1, and Tr0,2, respectively. When all these TFTs are turned on,
The voltage supplied to the gradation voltage line V0 is the first output line (L)
108-2.
【0075】以下の表1に、信号線a、b、反転aおよ
び反転bに供給されるデジタル信号の組合わせによる、
第1の出力線(H)108−1および(L)108−2
に出力される階調電圧線の組合わせを示す。Table 1 below shows the combinations of the digital signals supplied to the signal lines a and b and the inverted a and the inverted b.
First output lines (H) 108-1 and (L) 108-2
Shows the combinations of the gray scale voltage lines output in FIG.
【0076】[0076]
【表1】 [Table 1]
【0077】信号線a、b、反転aおよび反転bに入力
されるデジタル信号によって、隣り合う2本の階調電圧
線が選択され、第1の出力線(H)108−1および第
1の出力線(L)108−2に供給されることが表1 に
示されている。Two adjacent gray scale voltage lines are selected by the digital signals input to the signal lines a and b and the inverted a and the inverted b, and the first output line (H) 108-1 and the first Table 1 shows that the signal is supplied to the output line (L) 108-2.
【0078】一方、第2のD/A変換回路114は、8
個のNチャネルTFT(Tr5,1 、Tr5,2 、Tr6,1 、Tr6,
2 、Tr7,1 、Tr7,2 、Tr8,1 、Tr8,2 )と8個のPチャ
ネルTFT(Tr5,3 、Tr5,4 、Tr6,3 、Tr6,4 、Tr7,3
、Tr7,4 、Tr8,3 、Tr8,4 )と4つの抵抗(R1〜R
4)とを含んでいる。On the other hand, the second D / A conversion circuit 114
N-channel TFTs (Tr5,1, Tr5,2, Tr6,1, Tr6,
2, Tr7,1, Tr7,2, Tr8,1, Tr8,2) and eight P-channel TFTs (Tr5,3, Tr5,4, Tr6,3, Tr6,4, Tr7,3)
, Tr7,4, Tr8,3, Tr8,4) and four resistors (R1-R
4).
【0079】第2のD/A変換回路114においては、
第1のD/A変換回路106の第1の出力線(H)10
8−1と第1の出力線(L)108−2とが4つの直列
に接続された抵抗(R1〜R4)によって接続されてい
る。このような構成によって、第2のD/A変換回路1
14は、4つの異なる電圧を作り出している。In the second D / A conversion circuit 114,
First output line (H) 10 of first D / A conversion circuit 106
8-1 and the first output line (L) 108-2 are connected by four serially connected resistors (R1 to R4). With such a configuration, the second D / A conversion circuit 1
14 produces four different voltages.
【0080】抵抗R1と抵抗R2との接続点に注目する
と、2個のNチャネル型TFT(Tr8,1 およびTr8,2 )
が直列に接続された回路と、2個のPチャネル型TFT
(Tr8,3 およびTr8,4 )が直列に接続された回路とが直
列に接続されており、前記2つの回路が直列に接続され
てできた回路の両端が抵抗R1とR2との接続点に接続
されている。また、アドレス線cおよびdからのデジタ
ル信号が、ラッチ回路を経て第2のD/A変換回路に供
給されることから、ここでは、説明の便宜上、ラッチ回
路から供給される信号線をcおよびdとし、これらの反
転信号(反転cおよび反転d)を考える。Focusing on the connection point between the resistors R1 and R2, two N-channel TFTs (Tr8,1 and Tr8,2)
Connected in series and two P-channel TFTs
(Tr8,3 and Tr8,4) are connected in series, and both ends of the circuit formed by connecting the two circuits in series are connected to the connection point between the resistors R1 and R2. It is connected. Since the digital signals from the address lines c and d are supplied to the second D / A conversion circuit via the latch circuit, the signal lines supplied from the latch circuit are referred to as c and d for convenience of explanation. Let d be these inverted signals (inverted c and d).
【0081】また、ラッチ回路からの信号線c、d、反
転cおよび反転dは、それぞれTr8,1 、Tr8,2、Tr8,3
、Tr8,4 のゲイト電極に接続されている。これら全て
のTFTがONとなった時、第1の出力線(H)108
−1に供給される電圧から抵抗R1で電圧降下する分だ
けを引いた電圧が第2の出力線115に供給される。言
い換えると、第2の出力線115に供給される電圧は、
第1の出力線(L)108−2に供給される電圧に抵抗
(R2+R3+R4)で電圧降下する分だけをたした電
圧となる。従って、 第2の出力線に供給される電圧は、
出力先の画素TFTの電位にかかわらず一定に保たれ
る。The signal lines c and d from the latch circuit, the inverted c and the inverted d are Tr8,1, Tr8,2, Tr8,3 respectively.
, Tr8,4. When all these TFTs are turned on, the first output line (H) 108
A voltage obtained by subtracting only the voltage drop at the resistor R1 from the voltage supplied to −1 is supplied to the second output line 115. In other words, the voltage supplied to the second output line 115 is
The voltage is obtained by adding the voltage supplied to the first output line (L) 108-2 by the voltage drop by the resistor (R2 + R3 + R4). Therefore, the voltage supplied to the second output line is
It is kept constant irrespective of the potential of the output pixel TFT.
【0082】次に、抵抗R2とR3との接続点に注目す
ると、2個のNチャネル型TFT(Tr7,1 およびTr7,2
)が直列に接続された回路と、2個のPチャネル型T
FT(Tr7,3 およびTr7,4 )が直列に接続された回路と
が直列に接続されており、前記2つの回路が直列に接続
されてできた回路の両端が抵抗R2とR3との接続点に
接続されている。また、ラッチ回路からの信号線c、
d、反転cおよび反転dは、それぞれTr7,1 、Tr7,4 、
Tr7,3 、Tr7,2 のゲイト電極に接続されている。これら
全てのTFTがONとなった時、第1の出力線(H)1
08−1に供給される電圧から抵抗(R1+R2)で電
圧降下する分だけを引いた電圧が第2の出力線115に
供給される。言い換えると、第2の出力線115に供給
される電圧は、第1の出力線(L)108−2に供給さ
れる電圧に抵抗(R3+R4)で電圧降下する分だけを
たした電圧となる。従って、 この場合も、第2の出力線
に供給される電圧は、出力先の画素TFTの電位にかか
わらず一定に保たれる。Next, focusing on the connection point between the resistors R2 and R3, two N-channel TFTs (Tr7,1 and Tr7,2
) Are connected in series, and two P-channel T
A circuit in which FTs (Tr7,3 and Tr7,4) are connected in series is connected in series, and both ends of the circuit formed by connecting the two circuits in series are connected to a connection point between resistors R2 and R3. It is connected to the. Also, a signal line c from the latch circuit,
d, inverted c and inverted d are Tr7,1, Tr7,4,
It is connected to the gate electrodes of Tr7,3 and Tr7,2. When all these TFTs are turned on, the first output line (H) 1
A voltage obtained by subtracting only the voltage drop by the resistor (R1 + R2) from the voltage supplied to 08-1 is supplied to the second output line 115. In other words, the voltage supplied to the second output line 115 is a voltage obtained by adding the voltage supplied to the first output line (L) 108-2 by the voltage drop by the resistor (R3 + R4). Therefore, also in this case, the voltage supplied to the second output line is kept constant irrespective of the potential of the output destination pixel TFT.
【0083】次に、抵抗R3とR4との接続点に注目す
ると、2個のNチャネル型TFT(Tr6,1 およびTr6,
2)が直列に接続された回路と、2個のPチャネル型T
FT(Tr6,3 およびTr6,4 )が直列に接続された回路と
が直列に接続されており、前記2つの回路が直列に接続
されてできた回路の両端が抵抗R3とR4との接続点に
接続されている。また、ラッチ回路からの信号線c、
d、反転cおよび反転dは、それぞれTr6,4 、Tr6,2 、
Tr6,1 、Tr6,3 のゲイト電極に接続されている。これら
全てのTFTがONとなった時、第1の出力線(H)1
08−1に供給される電圧から抵抗(R1+R2+R
3)で電圧降下する分だけを引いた電圧が第2の出力線
115に供給される。言い換えると、第2の出力線11
5に供給される電圧は、第1の出力線(L)108−2
に供給される電圧に抵抗R4で電圧降下する分だけをた
した電圧となる。従って、 この場合も、第2の出力線に
供給される電圧は、出力先の画素TFTの電位にかかわ
らず一定に保たれる。Next, focusing on the connection point between the resistors R3 and R4, two N-channel TFTs (Tr6,1 and Tr6,
2) are connected in series, and two P-channel T
A circuit in which FTs (Tr6,3 and Tr6,4) are connected in series is connected in series, and both ends of the circuit formed by connecting the two circuits in series are connected to a connection point between resistors R3 and R4. It is connected to the. Also, a signal line c from the latch circuit,
d, inverted c and inverted d are Tr6,4, Tr6,2,
It is connected to the gate electrodes of Tr6,1 and Tr6,3. When all these TFTs are turned on, the first output line (H) 1
08-1 to the resistor (R1 + R2 + R
The voltage obtained by subtracting only the voltage drop in 3) is supplied to the second output line 115. In other words, the second output line 11
5 is supplied to the first output line (L) 108-2.
Is obtained by adding only the voltage drop by the resistor R4 to the voltage supplied to the resistor R4. Therefore, also in this case, the voltage supplied to the second output line is kept constant irrespective of the potential of the output destination pixel TFT.
【0084】次に、抵抗R4と第1の出力線(L)10
8−2との接続点に注目すると、2個のNチャネル型T
FT(Tr5,1 およびTr5,2 )が直列に接続された回路
と、2個のPチャネル型TFT(Tr5,3 およびTr5,4 )
が直列に接続された回路とが直列に接続されており、前
記2つの回路が直列に接続されてできた回路の両端が抵
抗R4と第1の出力線(L)108−2との接続点に接
続されている。また、ラッチ回路からの信号線c、d、
反転cおよび反転dは、それぞれTr5,4 、Tr5,3、Tr5,2
、Tr5,1 のゲイト電極に接続されている。これら全て
のTFTがONとなった時、第1の出力線(H)108
−1に供給される電圧から抵抗(R1+R2+R3+R
4)で電圧降下する分だけを引いた電圧が第2の出力線
115に供給される。言い換えると、第2の出力線11
5に供給される電圧は、第1の出力線(L)108−2
に供給される電圧となる。従って、 この場合も、第2の
出力線に供給される電圧は、出力先の画素TFTの電位
にかかわらず一定に保たれる。Next, the resistor R4 and the first output line (L) 10
8-2, two N-channel type T
A circuit in which FTs (Tr5,1 and Tr5,2) are connected in series, and two P-channel TFTs (Tr5,3 and Tr5,4)
Are connected in series with each other, and both ends of a circuit formed by connecting the two circuits in series are connected to a connection point between a resistor R4 and a first output line (L) 108-2. It is connected to the. Also, signal lines c, d,
Inversion c and inversion d are Tr5,4, Tr5,3, Tr5,2, respectively.
, Tr5,1 are connected to the gate electrodes. When all these TFTs are turned on, the first output line (H) 108
-1 to the resistor (R1 + R2 + R3 + R
The voltage obtained by subtracting only the voltage drop in 4) is supplied to the second output line 115. In other words, the second output line 11
5 is supplied to the first output line (L) 108-2.
Is the voltage supplied to Therefore, also in this case, the voltage supplied to the second output line is kept constant irrespective of the potential of the output destination pixel TFT.
【0085】なお、第1のD/A変換回路106の第1
の出力線(H)108−1と(L)108−2とから出
力される階調電圧線の組み合わせによって、第2のD/
A変換回路114に流れる電流は変化する。そこで、第
2のD/A変換回路114に流れる電流を表2にI1 〜
I4 のように定義する。Note that the first D / A conversion circuit 106
Of the second D / D signal by the combination of the gradation voltage lines output from the output lines (H) 108-1 and (L) 108-2.
The current flowing through the A conversion circuit 114 changes. Therefore, the current flowing through the second D / A conversion circuit 114 is shown in Table 2 as I 1 to I 1 .
It is defined as I 4.
【0086】[0086]
【表2】 [Table 2]
【0087】ここで、以下の表3に、信号線a、b、
c、d、反転a、反転b、反転cおよび反転dに供給さ
れるデジタル信号の組み合わせによる、最終的に第2出
力線115に出力される電圧を示す。Here, the signal lines a, b, and
It shows the voltage finally output to the second output line 115 by the combination of the digital signals supplied to c, d, inverted a, inverted b, inverted c, and inverted d.
【0088】[0088]
【表3】 [Table 3]
【0089】信号線a、b、c、d、反転a、反転b、
反転cおよび反転dに入力されるデジタル信号によっ
て、16通りの異なる電圧が第2の出力線115に出力
されることが表3に示されている。Signal lines a, b, c, d, inverted a, inverted b,
Table 3 shows that 16 different voltages are output to the second output line 115 according to the digital signals input to the inverted c and the inverted d.
【0090】よって、本実施例では、4ビットのデジタ
ル信号のうち上位2ビットのデジタル信号によって4通
りの階調電圧を選択することができ、下位4ビットによ
って選択された階調電圧から更に4通りの階調電圧を出
力することができる。よって、4(上位2ビット)×4
(下位2ビット)=16通りの階調電圧を任意に選択す
ることができる。Therefore, in the present embodiment, four gradation voltages can be selected by the upper two-bit digital signal of the four-bit digital signal, and four more gradation voltages are selected from the gradation voltage selected by the lower four bits. It is possible to output different gray scale voltages. Therefore, 4 (upper 2 bits) × 4
(Lower 2 bits) = 16 gradation voltages can be arbitrarily selected.
【0091】また、本実施例のD/A変換回路は、図3
からも理解されるように、階調電圧線の本数が5本であ
り、 しかもスイッチの数が12個である。これは、従来
のD/A変換回路と比較して、面積が小さくて済み、駆
動回路全体の小型化を実現することができる。さらに、
D/A変換回路の小型化が図れることより、アクティブ
マトリクス液晶表示装置の高精細化をも実現することが
できる。The D / A conversion circuit of this embodiment is similar to that of FIG.
As can be understood from the above, the number of gradation voltage lines is 5, and the number of switches is 12. This requires a smaller area as compared with a conventional D / A conversion circuit, and can realize a reduction in the size of the entire driving circuit. further,
Since the size of the D / A conversion circuit can be reduced, high definition of the active matrix liquid crystal display device can be realized.
【0092】また、本実施例のD/A変換回路は、上述
したように、画素TFTの電位が変化しても第2のD/
A変換回路の第2の出力線から供給される電圧は常に安
定しているので、安定した電圧を画素TFTに供給する
ことができる。Further, as described above, the D / A conversion circuit of the present embodiment is capable of performing the second D / A conversion even when the potential of the pixel TFT changes.
Since the voltage supplied from the second output line of the A conversion circuit is always stable, a stable voltage can be supplied to the pixel TFT.
【0093】なお、本実施例では、4ビットのデジタル
信号を上位2ビットと下位2ビットとに分割し、それぞ
れがswAおよびswBとswCとのスイッチングを制
御するようにしたが、4ビットのデジタル信号の分割は
これに限定されるわけではない。In this embodiment, the 4-bit digital signal is divided into upper 2 bits and lower 2 bits, each of which controls the switching between swA, swB and swC. The division of the signal is not limited to this.
【0094】例えば、 上位3ビットをswAおよびsw
Bのスイッチングに使用し、下位1ビットをswCのス
イッチングに使用することもできる。この場合、swA
およびswBの内部スイッチの数は、それぞれ8個とな
り(swA1〜swA8、swB1〜swB8)、階調
電圧線の本数は9本(V0〜V8)となる。また、sw
Cの内部スイッチの数は2個(swC1およびswC
2)となり、抵抗の数は2個(R1およびR2)とな
る。swAに3ビットのデジタル信号が入力され、sw
Aの8個の内部スイッチのうち1つが閉じ、1つの階調
電圧線が選択され、その電圧が第1の出力線(H)に供
給される。また、swBに3ビットのデジタル信号が入
力され、swBの8個の内部スイッチのうち1つが閉
じ、1つの階調電圧線が選択され、その電圧が第1の出
力線(L)に供給される。swCには1ビットのデジタ
ル信号が入力され、swCの2個の内部スイッチのうち
1つが閉じ、対応する階調電圧が第2の出力線に供給さ
れる。第2の出力線へ供給される階調電圧は、バッファ
などを通してソース信号線に供給される。For example, the upper 3 bits are swA and sw
B can be used for switching, and the lower 1 bit can be used for swC switching. In this case, swA
The number of internal switches for swB and swB is eight (swA1 to swA8, swB1 to swB8), respectively, and the number of gray scale voltage lines is nine (V0 to V8). Also, sw
C has two internal switches (swC1 and swC
2), and the number of resistors is two (R1 and R2). A 3-bit digital signal is input to swA, and sw
One of the eight internal switches of A is closed, one gray scale voltage line is selected, and the voltage is supplied to the first output line (H). Also, a 3-bit digital signal is input to swB, one of the eight internal switches of swB is closed, one gray scale voltage line is selected, and the voltage is supplied to the first output line (L). You. A 1-bit digital signal is input to swC, one of the two internal switches of swC is closed, and the corresponding gray scale voltage is supplied to the second output line. The gray scale voltage supplied to the second output line is supplied to a source signal line through a buffer or the like.
【0095】また、本実施例では、4ビットのデジタル
信号を扱うD/A変換回路について説明したが、本発明
によると、nビット(nは2以上の自然数)のデジタル
信号を扱うD/A変換回路が実現され得る。この場合、
nビットのデジタル信号を、上位xビットと下位yビッ
トとに分割して捉えることができる(x+y=n)。こ
の場合、swAの内部スイッチの数は2x 個(swA1
〜swA2x )となり、swBの内部スイッチの数も同
じく2x 個(swB1〜swB2x )となる。また、階
調電圧線の本数は(2x +1)本となる。さらに、sw
Cの内部スイッチの数は2y 個(swC1〜swC
2y )となり、抵抗の数も2y 個(R1〜R2y )とな
る。In this embodiment, the D / A conversion circuit for handling a 4-bit digital signal has been described. However, according to the present invention, a D / A for handling an n-bit (n is a natural number of 2 or more) digital signal is used. A conversion circuit can be realized. in this case,
An n-bit digital signal can be divided into upper x bits and lower y bits and captured (x + y = n). In this case, the number of swA internal switches is 2 x (swA1
To swA2 x ), and the number of swB internal switches is also 2 x (swB1 to swB2 x ). Further, the number of gradation voltage lines is (2 × + 1). Furthermore, sw
The number of internal switches of C is 2 y (swC1 to swC
2 y ), and the number of resistors is also 2 y (R1 to R2 y ).
【0096】ここで、(2x +1)本の階調電圧線にお
いて、最も低い電圧が印加されている階調電圧線を第1
の階調電圧線とし、最も高い電圧が印加されている階調
電圧線を第(2x +1)の階調電圧線とすることができ
る。この場合、 第1〜第(2 x +1)の階調電圧線に向
かってより高い電圧が供給されていることになる。Here, (2)x+1) gradation voltage lines
And the grayscale voltage line to which the lowest voltage is applied
Gradation voltage line, and the gradation to which the highest voltage is applied
Connect the voltage line to the (2x+1) gradation voltage line
You. In this case, the first and second (2 x+1)
Thus, a higher voltage is supplied.
【0097】nビットのデジタル信号の上位xビットに
よって(2x +1)本の階調電圧線のうち、第zおよび
第(z+1)の階調電圧線が選択され(1≦z≦2x ;
zは自然数)、第1の出力線(H)および(L)にそれ
らの階調電圧が出力されるとすると、 選択された第zと
第(z+1)との階調電圧線に供給されている階調電圧
から、第2のD/A変換回路の2y 個の抵抗(R1〜R
2y )によって異なる2y の階調電圧が作られる。そし
て、nビットのデジタル信号の下位yビットによって、
2y の電圧のうち対応する電圧が選択され、第2の出力
線に供給される。The z-th and (z + 1) -th gradation voltage lines are selected from among (2 x +1) gradation voltage lines by the upper x bits of the n-bit digital signal (1 ≦ z ≦ 2 x ;
z is a natural number), and assuming that the grayscale voltages are output to the first output lines (H) and (L), the grayscale voltages are supplied to the selected zth and (z + 1) th grayscale voltage lines. The 2 y resistors (R1 to R1) of the second D / A conversion circuit
2 y ) produces different 2 y gray scale voltages. Then, by the lower y bits of the n-bit digital signal,
Corresponding voltage of 2 y voltages is selected and supplied to the second output line.
【0098】また、上述したように、nビットのデジタ
ル信号を上位xビットと下位yビットとに分割して用い
た場合、選択され得る階調電圧の数は、2x (上位xビ
ット)×2y (下位yビット)=2(x+y) =2n とな
り、この場合も、階調電圧の数を減少させることはな
い。As described above, when an n-bit digital signal is divided into upper x bits and lower y bits and used, the number of selectable gradation voltages is 2 x (upper x bits) × 2 y (lower y bits) = 2 (x + y) = 2 n , and also in this case, the number of gradation voltages is not reduced.
【0099】ここで、本実施例のD/A変換回路を備え
たアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法につ
いて以下に述べることにする。なお、以下の製造方法
は、本発明の一実施例にすぎず、他の製造方法によって
も本発明のD/A変換回路が実現され得る。Here, a method of manufacturing an active matrix type liquid crystal display device having the D / A conversion circuit of this embodiment will be described below. The following manufacturing method is merely an example of the present invention, and the D / A conversion circuit of the present invention can be realized by another manufacturing method.
【0100】ここでは、絶縁表面を有する基板上に複数
のTFTを形成し、画素マトリクス回路、上述したD/
A変換回路を備えた駆動回路、およびロジック回路等を
モノリシックに構成する例を図10〜図13に示す。な
お、本実施例では、画素マトリクス回路の1つの画素
と、他の回路(D/A変換回路を備えた駆動回路、ロジ
ック回路等)の基本回路であるCMOS回路とが同時に
形成される様子を示す。また、本実施例では、Pチャネ
ル型TFTとNチャネル型TFTとがそれぞれ1つのゲ
イト電極を備えている場合について、その作製工程を説
明するが、ダブルゲイト型やトリプルゲイト型のような
複数のゲイト電極を備えたTFTによるCMOS回路を
も同様に作製することができる。Here, a plurality of TFTs are formed on a substrate having an insulating surface, and a pixel matrix circuit and the D /
FIGS. 10 to 13 show examples in which a drive circuit including an A conversion circuit, a logic circuit, and the like are monolithically configured. In this embodiment, it is assumed that one pixel of the pixel matrix circuit and a CMOS circuit which is a basic circuit of another circuit (a driving circuit including a D / A conversion circuit, a logic circuit, and the like) are formed at the same time. Show. In this embodiment, the manufacturing process of a case where each of the P-channel TFT and the N-channel TFT has one gate electrode will be described. However, a plurality of gate electrodes such as a double gate type and a triple gate type are described. A CMOS circuit using a TFT having a gate electrode can be manufactured in the same manner.
【0101】図10を参照する。まず、絶縁表面を有す
る基板として石英基板1001を準備する。石英基板の
代わりに熱酸化膜を形成したシリコン基板を用いること
もできる。また、石英基板上に一旦非晶質珪素膜を形成
し、それを完全に熱酸化して絶縁膜とする様な方法をと
っても良い。さらに、絶縁膜として窒化珪素膜を形成し
た石英基板、セラミックス基板またはシリコン基板を用
いても良い。Referring to FIG. First, a quartz substrate 1001 is prepared as a substrate having an insulating surface. A silicon substrate on which a thermal oxide film is formed can be used instead of the quartz substrate. Alternatively, a method may be employed in which an amorphous silicon film is formed once on a quartz substrate and then completely thermally oxidized to form an insulating film. Further, a quartz substrate, a ceramics substrate, or a silicon substrate on which a silicon nitride film is formed as an insulating film may be used.
【0102】1002は非晶質珪素膜であり、最終的な
膜厚(熱酸化後の膜減りを考慮した膜厚)が10〜75
nm(好ましくは15〜45nm)となる様に調節す
る。なお、成膜に際して膜中の不純物濃度の管理を徹底
的に行うことは重要である。Reference numeral 1002 denotes an amorphous silicon film having a final film thickness (thickness in consideration of film reduction after thermal oxidation) of 10 to 75.
nm (preferably 15 to 45 nm). It is important to thoroughly control the impurity concentration in the film when forming the film.
【0103】本実施例の場合、非晶質珪素膜1002中
では結晶化を阻害する不純物であるC(炭素)およびN
(窒素)の濃度はいずれも5×1018atoms/cm
3 未満(代表的には5×1017atoms/cm3 以
下、好ましくは2×1017atoms/cm3 以下)、
O(酸素)は1.5×1019atoms/cm3 未満
(代表的には1×1018atoms/cm3 以下、好ま
しくは5×1017atoms/cm3 以下)となる様に
管理する。なぜならば各不純物がこれ以上の濃度で存在
すると、後の結晶化の際に悪影響を及ぼし、結晶化後の
膜質を低下させる原因となるからである。本明細書中に
おいて膜中の上記の不純物元素濃度は、SIMS(質量
2次イオン分析)の測定結果における最小値で定義され
る。In the case of this embodiment, in the amorphous silicon film 1002, C (carbon) and N, which are impurities that inhibit crystallization, are used.
The concentration of (nitrogen) was 5 × 10 18 atoms / cm
Less than 3 (typically 5 × 10 17 atoms / cm 3 or less, preferably 2 × 10 17 atoms / cm 3 or less);
O (oxygen) is controlled to be less than 1.5 × 10 19 atoms / cm 3 (typically 1 × 10 18 atoms / cm 3 or less, preferably 5 × 10 17 atoms / cm 3 or less). This is because, if each impurity is present at a higher concentration, it will have an adverse effect on the subsequent crystallization and cause a deterioration in the film quality after the crystallization. In this specification, the above-mentioned impurity element concentration in a film is defined by a minimum value in a measurement result of SIMS (Secondary Mass Ion Analysis).
【0104】上記構成を得るため、本実施例で用いる減
圧熱CVD炉は定期的にドライクリーニングを行い、成
膜室の清浄化を図っておくことが望ましい。ドライクリ
ーニングは、200〜400℃程度に加熱した炉内に1
00〜300sccmのClF3 (フッ化塩素)ガスを
流し、熱分解によって生成したフッ素によって成膜室の
クリーニングを行えば良い。In order to obtain the above structure, it is desirable that the reduced pressure thermal CVD furnace used in this embodiment is periodically subjected to dry cleaning to clean the film forming chamber. Dry cleaning is performed in a furnace heated to about 200 to 400 ° C.
A film formation chamber may be cleaned by flowing ClF 3 (chlorine fluoride) gas at a flow rate of 00 to 300 sccm and using fluorine generated by thermal decomposition.
【0105】なお、本出願人の知見によれば炉内温度3
00℃とし、ClF3 (フッ化塩素)ガスの流量を30
0sccmとした場合、約2μm厚の付着物(主に珪素
を主成分する)を4時間で完全に除去することができ
る。According to the knowledge of the present applicant, the furnace temperature 3
00 ° C. and the flow rate of ClF 3 (chlorine fluoride) gas is 30
When the thickness is set to 0 sccm, it is possible to completely remove the attached matter (mainly composed mainly of silicon) having a thickness of about 2 μm in 4 hours.
【0106】また、非晶質珪素膜1002中の水素濃度
も非常に重要なパラメータであり、水素含有量を低く抑
えた方が結晶性の良い膜が得られる様である。そのた
め、非晶質珪素膜1002の成膜は減圧熱CVD法であ
ることが好ましい。なお、成膜条件を最適化することで
プラズマCVD法を用いることも可能である。The hydrogen concentration in the amorphous silicon film 1002 is also a very important parameter, and a film having a good crystallinity can be obtained by suppressing the hydrogen content to a low level. Therefore, the amorphous silicon film 1002 is preferably formed by a low-pressure thermal CVD method. Note that the plasma CVD method can be used by optimizing the film formation conditions.
【0107】次に、非晶質珪素膜1002の結晶化工程
を行う。結晶化の手段としては特開平7−130652
号公報記載の技術を用いる。同公報の実施例1および実
施例2のどちらの手段でも良いが、本実施例では、同広
報の実施例2に記載した技術内容(特開平8−7832
9号公報に詳しい)を利用するのが好ましい。Next, a crystallization step of the amorphous silicon film 1002 is performed. As a means for crystallization, JP-A-7-130652
The technology described in Japanese Patent Application Publication No. H10-260926 is used. Although any of the means of Embodiment 1 and Embodiment 2 of the publication may be used, in this embodiment, the technical contents described in Embodiment 2 of the publication (Japanese Patent Laid-Open No. 8-7832) will be described.
No. 9 is preferred).
【0108】特開平8−78329号公報記載の技術
は、まず触媒元素の添加領域を選択するマスク絶縁膜1
003を形成する。マスク絶縁膜1003は触媒元素を
添加するために複数箇所の開口部を有している。この開
口部の位置によって結晶領域の位置を決定することがで
きる。The technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-78329 is based on a technique of first using a mask insulating film 1 for selecting a region to which a catalytic element is added.
003 is formed. The mask insulating film 1003 has a plurality of openings for adding a catalyst element. The position of the crystal region can be determined by the position of the opening.
【0109】そして、非晶質珪素膜の結晶化を助長する
触媒元素としてニッケル(Ni)を含有した溶液をスピ
ンコート法により塗布し、Ni含有層1004を形成す
る。なお、触媒元素としてはニッケル以外にも、コバル
ト(Co)、鉄(Fe)、パラジウム(Pd)、ゲルマ
ニウム(Ge)、白金(Pt)、銅(Cu)、金(A
u)等を用いることができる(図10(A))。Then, a solution containing nickel (Ni) as a catalyst element for promoting crystallization of the amorphous silicon film is applied by spin coating to form a Ni-containing layer 1004. In addition, as a catalyst element, in addition to nickel, cobalt (Co), iron (Fe), palladium (Pd), germanium (Ge), platinum (Pt), copper (Cu), and gold (A
u) and the like can be used (FIG. 10A).
【0110】また、上記触媒元素の添加工程は、レジス
トマスクを利用したイオン注入法またはプラズマドーピ
ング法を用いることもできる。この場合、添加領域の占
有面積の低減、横成長領域の成長距離の制御が容易とな
るので、微細化した回路を構成する際に有効な技術とな
る。In the step of adding the catalyst element, an ion implantation method using a resist mask or a plasma doping method can be used. In this case, the reduction of the occupied area of the addition region and the control of the growth distance of the lateral growth region are facilitated, so that this is an effective technique when configuring a miniaturized circuit.
【0111】次に、触媒元素の添加工程が終了したら、
450℃で1時間程度の水素出しの後、不活性雰囲気、
水素雰囲気または酸素雰囲気中において500〜700
℃(代表的には550〜650℃)の温度で4〜24時
間の加熱処理を加えて非晶質珪素膜1002の結晶化を
行う。本実施例では窒素雰囲気で570℃で14時間の
加熱処理を行う。Next, when the step of adding the catalyst element is completed,
After dehydrogenation at 450 ° C for about 1 hour, inert atmosphere,
500 to 700 in a hydrogen atmosphere or an oxygen atmosphere
The amorphous silicon film 1002 is crystallized by applying a heat treatment at a temperature of 550C (typically 550 to 650C) for 4 to 24 hours. In this embodiment, heat treatment is performed at 570 ° C. for 14 hours in a nitrogen atmosphere.
【0112】この時、非晶質珪素膜1002の結晶化は
ニッケルを添加した領域1005および1006で発生
した核から優先的に進行し、基板1001の基板面に対
してほぼ平行に成長した結晶領域1007および100
8が形成される。この結晶領域1007および1008
を横成長領域と呼ぶ。横成長領域は比較的揃った状態で
個々の結晶が集合しているため、全体的な結晶性に優れ
るという利点がある(図10(B))。At this time, the crystallization of the amorphous silicon film 1002 proceeds preferentially from the nuclei generated in the nickel-added regions 1005 and 1006, and the crystal region grown almost parallel to the substrate surface of the substrate 1001. 1007 and 100
8 are formed. These crystal regions 1007 and 1008
Is called a lateral growth region. Since individual crystals are aggregated in a relatively uniform state in the lateral growth region, there is an advantage that the overall crystallinity is excellent (FIG. 10B).
【0113】なお、上述の特開平7−130652号公
報の実施例1に記載された技術を用いた場合も微視的に
は横成長領域と呼びうる領域が形成されている。しかし
ながら、核発生が面内において不均一に起こるので結晶
粒界の制御性の面で難がある。When the technique described in the first embodiment of JP-A-7-130652 is used, an area which can be microscopically called a lateral growth area is formed. However, since nucleation occurs unevenly in the plane, there is a difficulty in controllability of crystal grain boundaries.
【0114】結晶化のための加熱処理が終了したら、マ
スク絶縁膜1003を除去してパターニングを行い、横
成長領域1007および1008でなる島状半導体層
(活性層)1009、1010、および1011を形成
する(図10(C))。After the heat treatment for crystallization is completed, the mask insulating film 1003 is removed and patterning is performed to form island-like semiconductor layers (active layers) 1009, 1010, and 1011 composed of the lateral growth regions 1007 and 1008. (FIG. 10C).
【0115】ここで1009はCMOS回路を構成する
Nチャネル型TFTの活性層、1010はCMOS回路
を構成するPチャネル型TFTの活性層、1011は画
素マトリクス回路を構成するNチャネル型TFT(画素
TFT)の活性層である。Here, reference numeral 1009 denotes an active layer of an N-channel TFT forming a CMOS circuit, 1010 denotes an active layer of a P-channel TFT forming a CMOS circuit, and 1011 denotes an N-channel TFT (pixel TFT) forming a pixel matrix circuit. ) Of the active layer.
【0116】活性層1009、1010、および101
1を形成したら、その上に珪素を含む絶縁膜でなるゲイ
ト絶縁膜1012を成膜する(図10(C))。Active layers 1009, 1010, and 101
After forming the gate insulating film 1, a gate insulating film 1012 made of an insulating film containing silicon is formed thereon (FIG. 10C).
【0117】そして、次に図10(D)に示す様に触媒
元素(ニッケル)を除去または低減するための加熱処理
(触媒元素のゲッタリングプロセス)を行う。この加熱
処理は処理雰囲気中にハロゲン元素を含ませ、ハロゲン
元素による金属元素のゲッタリング効果を利用するもの
である。Next, as shown in FIG. 10 (D), a heat treatment (a catalytic element gettering process) for removing or reducing the catalytic element (nickel) is performed. In this heat treatment, a halogen element is contained in the treatment atmosphere, and the gettering effect of the metal element by the halogen element is used.
【0118】なお、ハロゲン元素によるゲッタリング効
果を十分に得るためには、上記加熱処理を700℃を超
える温度で行なうことが好ましい。この温度以下では処
理雰囲気中のハロゲン化合物の分解が困難となり、ゲッ
タリング効果が得られなくなる恐れがある。In order to sufficiently obtain the gettering effect by the halogen element, it is preferable that the heat treatment is performed at a temperature exceeding 700 ° C. Below this temperature, the decomposition of the halogen compound in the processing atmosphere becomes difficult, and the gettering effect may not be obtained.
【0119】そのため本実施例ではこの加熱処理を70
0℃を超える温度で行い、好ましくは800〜1000
℃(代表的には950℃)とし、処理時間は0.1〜6
hr、代表的には0.5〜1hrとする。For this reason, in this embodiment, this heat treatment is
It is carried out at a temperature exceeding 0 ° C., preferably 800 to 1000
° C (typically 950 ° C) and the treatment time is 0.1 to 6
hr, typically 0.5 to 1 hr.
【0120】なお、本実施例では酸素雰囲気中に対して
塩化水素(HCl)を0.5〜10体積%(本実施例で
は3体積%)の濃度で含有させた雰囲気中において、9
50℃で、30分の加熱処理を行う例を示す。HCl濃
度を上記濃度以上とすると、活性層1009、101
0、および1011の表面に膜厚程度の凹凸が生じてし
まうため好ましくない。In this embodiment, in an atmosphere containing hydrogen chloride (HCl) at a concentration of 0.5 to 10% by volume (3% by volume in this embodiment) with respect to an oxygen atmosphere, 9%
An example in which heat treatment is performed at 50 ° C. for 30 minutes will be described. When the HCl concentration is equal to or higher than the above concentration, the active layers 1009, 101
This is not preferable because irregularities having a thickness of about 0 and 1011 occur on the surface.
【0121】また、ハロゲン元素を含む化合物してHC
lガスを用いる例を示したが、それ以外のガスとして、
代表的にはHF、NF3 、HBr、Cl2 、ClF3 、
BCl2 、F2 、Br2 等のハロゲンを含む化合物から
選ばれた一種または複数種のものを用いることができ
る。Further, as a compound containing a halogen element, HC
Although the example using 1 gas was shown, as other gas,
Typically, HF, NF 3 , HBr, Cl 2 , ClF 3 ,
One or more compounds selected from compounds containing halogen such as BCl 2 , F 2 , and Br 2 can be used.
【0122】この工程においては活性層1009、10
10、および1011中のニッケルが塩素の作用により
ゲッタリングされ、揮発性の塩化ニッケルとなって大気
中へ離脱して除去されると考えられる。そして、この工
程により活性層1009、1010、および1011中
のニッケルの濃度は5×1017atoms/cm3 以下
にまで低減される。In this step, the active layers 1009, 109
It is considered that nickel in 10 and 1011 is gettered by the action of chlorine, becomes volatile nickel chloride, escapes to the atmosphere and is removed. By this step, the concentration of nickel in the active layers 1009, 1010, and 1011 is reduced to 5 × 10 17 atoms / cm 3 or less.
【0123】なお、5×1017atoms/cm3 とい
う値はSIMS(質量二次イオン分析)の検出下限であ
る。本出願人が試作したTFTを解析した結果、1×1
018atoms/cm3 以下(好ましくは5×1017a
toms/cm3 以下)ではTFT特性に対するニッケ
ルの影響は確認されなかった。ただし、本明細書中にお
ける不純物濃度は、SIMS分析の測定結果の最小値で
もって定義される。The value of 5 × 10 17 atoms / cm 3 is the lower detection limit of SIMS (Secondary Mass Ion Analysis). As a result of analyzing a TFT manufactured by the present applicant, 1 × 1
0 18 atoms / cm 3 or less (preferably 5 × 10 17 a
(toms / cm 3 or less), the effect of nickel on the TFT characteristics was not confirmed. However, the impurity concentration in this specification is defined by the minimum value of the measurement result of the SIMS analysis.
【0124】また、上記加熱処理により活性層100
9、1010、および1011とゲイト絶縁膜1012
との界面では熱酸化反応が進行し、熱酸化膜の分だけゲ
イト絶縁膜1012の膜厚は増加する。この様にして熱
酸化膜を形成すると、非常に界面準位の少ない半導体/
絶縁膜界面を得ることができる。また、活性層端部にお
ける熱酸化膜の形成不良(エッジシニング)を防ぐ効果
もある。The active layer 100 is formed by the above heat treatment.
9, 1010, and 1011 and gate insulating film 1012
A thermal oxidation reaction proceeds at the interface with the gate insulating film 1012, and the thickness of the gate insulating film 1012 increases by the amount of the thermal oxide film. When a thermal oxide film is formed in this manner, a semiconductor with a very low interface state
An insulating film interface can be obtained. Further, there is also an effect of preventing formation failure (edge thinning) of a thermal oxide film at an end of the active layer.
【0125】また、触媒元素のゲッタリングプロセス
を、マスク絶縁膜1003を除去した後、活性層をパタ
ーンニングする前に行なってもよい。また、触媒元素の
ゲッタリングプロセスを、活性層をパターンニングした
後に行なってもよい。また、いずれのゲッタリングプロ
セスを組み合わせて行なってもよい。The catalytic element gettering process may be performed after removing the mask insulating film 1003 and before patterning the active layer. Further, the gettering process of the catalytic element may be performed after patterning the active layer. Further, any gettering process may be performed in combination.
【0126】なお、触媒元素のゲッタリングプロセス
を、P(リン)を用いることによって行うこともでき
る。このリンによるゲッタリングプロセスを上述したゲ
ッタリングプロセスに組み合わせても良い。また、リン
によるゲッタリングプロセスのみを用いても良い。Note that the catalyst element gettering process can also be performed by using P (phosphorus). The phosphorus gettering process may be combined with the above-described gettering process. Alternatively, only the gettering process using phosphorus may be used.
【0127】さらに、上記ハロゲン雰囲気における加熱
処理を施した後に、窒素雰囲気中で950℃で1時間程
度の加熱処理を行なうことで、ゲイト絶縁膜1012の
膜質の向上を図ることも有効である。It is also effective to improve the film quality of the gate insulating film 1012 by performing a heat treatment at 950 ° C. for about 1 hour in a nitrogen atmosphere after the heat treatment in the halogen atmosphere.
【0128】なお、SIMS分析により活性層100
9、1010、および1011中にはゲッタリング処理
に使用したハロゲン元素が、1×1015atoms/c
m3 〜1×1020atoms/cm3 の濃度で残存する
ことも確認されている。また、その際、活性層100
9、1010、および1011と加熱処理によって形成
される熱酸化膜との間に前述のハロゲン元素が高濃度に
分布することがSIMS分析によって確かめられてい
る。Note that the active layer 100 was determined by SIMS analysis.
In 9, 10, 10 and 1011, the halogen element used for the gettering treatment was 1 × 10 15 atoms / c.
It has also been confirmed that it remains at a concentration of m 3 to 1 × 10 20 atoms / cm 3 . At that time, the active layer 100
It has been confirmed by SIMS analysis that the above-mentioned halogen element is distributed at a high concentration between 9, 10, 10 and 1011 and the thermal oxide film formed by the heat treatment.
【0129】また、他の元素についてもSIMS分析を
行った結果、代表的な不純物であるC(炭素)、N(窒
素)、O(酸素)、S(硫黄)はいずれも5×1018a
toms/cm3 未満(典型的には1×1018atom
s/cm3 以下)であることが確認された。[0129] SIMS analysis of other elements showed that typical impurities C (carbon), N (nitrogen), O (oxygen), and S (sulfur) were all 5 × 10 18 a.
less than toms / cm 3 (typically 1 × 10 18 atoms
s / cm 3 or less).
【0130】次に、図示しないアルミニウムを主成分と
する金属膜を成膜し、パターニングすることによって後
のゲイト電極の原型1013、1014、および101
5を形成する。本実施例では2wt%のスカンジウムを
含有したアルミニウム膜を用いる(図11(A))。Then, a metal film (not shown) containing aluminum as a main component is formed and patterned to form prototypes of gate electrodes 1013, 1014, and 101 later.
5 is formed. In this embodiment, an aluminum film containing 2 wt% of scandium is used (FIG. 11A).
【0131】なお、このアルミニウムを主成分とする金
属膜のかわりに、ゲイト電極に不純物が添加された多結
晶珪素膜を用いてもよい。Instead of the metal film containing aluminum as a main component, a polycrystalline silicon film in which impurities are added to the gate electrode may be used.
【0132】次に、特開平7−135318号公報記載
の技術により多孔性の陽極酸化膜1016、1017、
および1018、無孔性の陽極酸化膜1019、102
0、および1021、ゲイト電極1022、1023、
および1024を形成する(図11(B))。Next, a porous anodic oxide film 1016, 1017,
And 1018, non-porous anodic oxide films 1019 and 102
0 and 1021, gate electrodes 1022, 1023,
And 1024 (FIG. 11B).
【0133】こうして図11(B)の状態が得られた
ら、次にゲイト電極1022、1023、および102
4、多孔性の陽極酸化膜1016、1017、および1
018をマスクとしてゲイト絶縁膜1012をエッチン
グする。そして、多孔性の陽極酸化膜1016、101
7、および1018を除去して図11(C)の状態を得
る。なお、図11(C)において1025、1026、
および1027で示されるのは加工後のゲイト絶縁膜で
ある。When the state shown in FIG. 11B is obtained, gate electrodes 1022, 1023, and 1022 are next obtained.
4. Porous anodic oxide films 1016, 1017, and 1
The gate insulating film 1012 is etched using 018 as a mask. Then, the porous anodic oxide films 1016 and 101
7 and 1018 are removed to obtain the state of FIG. Note that in FIG. 11C, 1025, 1026,
Reference numerals 1027 and 1027 denote the processed gate insulating films.
【0134】次に、一導電性を付与する不純物元素の添
加工程を行う。不純物元素としてはNチャネル型ならば
P(リン)またはAs(砒素)、P型ならばB(ボロ
ン)またはGa(ガリウム)を用いれば良い。Next, a step of adding an impurity element imparting one conductivity is performed. As an impurity element, P (phosphorus) or As (arsenic) may be used for an N-channel type, and B (boron) or Ga (gallium) may be used for a P-type.
【0135】本実施例では、Nチャネル型およびPチャ
ネル型のTFTを形成するための不純物添加をそれぞれ
2回の工程に分けて行う。In this embodiment, the impurity addition for forming the N-channel and P-channel TFTs is performed in two steps.
【0136】最初に、Nチャネル型のTFTを形成する
ための不純物添加を行う。まず、1回目の不純物添加
(本実施例ではP(リン)を用いる)を高加速電圧80
keV程度で行い、 n- 領域を形成する。このn- 領域
は、Pイオン濃度が1×1018atoms/cm3 〜1
×1019atoms/cm3 となるように調節する。First, an impurity is added for forming an N-channel TFT. First, the first impurity addition (in this embodiment, P (phosphorus) is used) is performed at a high accelerating voltage 80.
This is performed at about keV to form an n - region. This n − region has a P ion concentration of 1 × 10 18 atoms / cm 3 to 1
Adjust so as to be × 10 19 atoms / cm 3 .
【0137】さらに、2回目の不純物添加を低加速電圧
10ke V程度で行い、n+ 領域を形成する。この時
は、 加速電圧が低いので、ゲイト絶縁膜がマスクとして
機能する。また、このn+ 領域は、シート抵抗が500
Ω以下(好ましくは300Ω以下)となるように調節す
る。Further, the second impurity addition is performed at a low acceleration voltage of about 10 keV to form an n + region. At this time, since the acceleration voltage is low, the gate insulating film functions as a mask. The n + region has a sheet resistance of 500
It is adjusted so as to be Ω or less (preferably 300 Ω or less).
【0138】以上の工程を経て、CMOS回路を構成す
るNチャネル型TFTのソース領域1028、ドレイン
領域1029、低濃度不純物領域1030、チャネル形
成領域1031が形成される。また、画素TFTを構成
するNチャネル型TFTのソース領域1032、ドレイ
ン領域1033、低濃度不純物領域1034、チャネル
形成領域1035が確定する(図11(D))。Through the above steps, a source region 1028, a drain region 1029, a low-concentration impurity region 1030, and a channel formation region 1031 of an N-channel TFT forming a CMOS circuit are formed. In addition, a source region 1032, a drain region 1033, a low-concentration impurity region 1034, and a channel formation region 1035 of an N-channel TFT forming a pixel TFT are determined (FIG. 11D).
【0139】なお、図11(D)に示す状態ではCMO
S回路を構成するPチャネル型TFTの活性層は、Nチ
ャネル型TFTの活性層と同じ構成となっている。In the state shown in FIG.
The active layer of the P-channel TFT forming the S circuit has the same configuration as the active layer of the N-channel TFT.
【0140】次に、図12(A)に示すように、Nチャ
ネル型TFTを覆ってレジストマスク1036を設け、
P型を付与する不純物イオン(本実施例ではボロンを用
いる)の添加を行う。Next, as shown in FIG. 12A, a resist mask 1036 is provided to cover the N-channel type TFT.
Addition of an impurity ion imparting P-type (boron is used in this embodiment) is performed.
【0141】この工程も前述の不純物添加工程と同様に
2回に分けて行うが、Nチャネル型をPチャネル型に反
転させる必要があるため、前述のPイオンの添加濃度の
数倍程度の濃度のB(ボロン)イオンを添加する。This step is also performed in two steps, similarly to the above-described impurity doping step. However, since it is necessary to invert the N-channel type to the P-channel type, the concentration is about several times the above-mentioned P ion addition concentration. B (boron) ion is added.
【0142】こうしてCMOS回路を構成するPチャネ
ル型TFTのソース領域1037、ドレイン領域103
8、低濃度不純物領域1039、チャネル形成領域10
40が形成される(図12(A))。Thus, the source region 1037 and the drain region 103 of the P-channel TFT constituting the CMOS circuit
8, low concentration impurity region 1039, channel formation region 10
40 are formed (FIG. 12A).
【0143】以上の様にして活性層が完成したら、ファ
ーネスアニール、レーザーアニール、ランプアニール等
の組み合わせによって不純物イオンの活性化を行う。そ
れと同時に添加工程で受けた活性層の損傷も修復され
る。When the active layer is completed as described above, activation of impurity ions is performed by a combination of furnace annealing, laser annealing, lamp annealing and the like. At the same time, the damage of the active layer in the addition step is also repaired.
【0144】次に、層間絶縁膜1041として酸化珪素
膜と窒化珪素膜との積層膜を形成し、コンタクトホール
を形成した後、ソース電極1042、1043、および
1044、ドレイン電極1045、1046を形成して
図12(B)に示す状態を得る。なお、層間絶縁膜10
41として有機性樹脂膜を用いることもできる。Next, a stacked film of a silicon oxide film and a silicon nitride film is formed as an interlayer insulating film 1041, a contact hole is formed, and source electrodes 1042, 1043, and 1044, and drain electrodes 1045 and 1046 are formed. Thus, the state shown in FIG. The interlayer insulating film 10
As 41, an organic resin film can be used.
【0145】図12(B)に示す状態が得られたら、有
機性樹脂膜からなる第1の層間絶縁膜1047を0.5
〜3μmの厚さに形成する。有機性樹脂膜としては、ポ
リイミド、アクリル、ポリイミドアミド等が用いられ
る。有機性樹脂膜の利点は、成膜方法が簡単である点、
容易に膜厚を厚くできる点、比誘電率が低いので寄生容
量を低減できる点、平坦性に優れている点などが挙げら
れる。なお、上述した以外の有機性樹脂膜を用いること
もできる。When the state shown in FIG. 12B is obtained, the first interlayer insulating film 1047 made of an organic resin film is
It is formed to a thickness of 33 μm. As the organic resin film, polyimide, acrylic, polyimide amide or the like is used. The advantage of the organic resin film is that the film formation method is simple,
There are a point that the film thickness can be easily increased, a point that the parasitic capacitance can be reduced because the relative dielectric constant is low, and a point that the flatness is excellent. Note that an organic resin film other than those described above can be used.
【0146】次に、第1の層間絶縁膜1047上に遮光
性を有する膜でなるブラックマスク1048を100n
mの厚さに形成する。なお、本実施例では、ブラックマ
スク1048としてチタン膜を用いるが、黒色顔料を含
む樹脂膜等を用いることもできる。Next, a black mask 1048 made of a light-shielding film is formed on the first interlayer insulating film 1047 by 100 n.
m. Although a titanium film is used as the black mask 1048 in this embodiment, a resin film or the like containing a black pigment may be used.
【0147】なお、ブラックマスク1048にチタン膜
を用いる場合には、 駆動回路や他の周辺回路部の配線の
一部をチタンによって形成することができる。このチタ
ンの配線は、ブラックマスク1048の形成時に、同時
に形成され得る。[0147] When a titanium film is used for the black mask 1048, part of a wiring in a driver circuit and other peripheral circuit portions can be formed using titanium. This titanium wiring can be formed at the same time when the black mask 1048 is formed.
【0148】ブラックマスク1048を形成したら、第
2の層間絶縁膜1049として酸化珪素膜、窒化珪素
膜、有機性樹脂膜のいずれかまたはそれらの積層膜を
0.1〜0.3μmの厚さに形成する。そして層間絶縁
膜1047および層間絶縁膜1049にコンタクトホー
ルを形成し、画素電極1050を120nmの厚さに形
成する。本実施例の構成によると、ブラックマスク10
48と画素電極1050とが重畳する領域で補助容量が
形成されている(図12(C))。なお、本実施例は透
過型のアクティブマトリクス液晶表示装置の例であるた
め画素電極1050を構成する導電膜としてITO等の
透明導電膜を用いる。After the formation of the black mask 1048, any one of a silicon oxide film, a silicon nitride film, an organic resin film or a laminated film thereof is formed to a thickness of 0.1 to 0.3 μm as the second interlayer insulating film 1049. Form. Then, a contact hole is formed in the interlayer insulating film 1047 and the interlayer insulating film 1049, and the pixel electrode 1050 is formed to a thickness of 120 nm. According to the configuration of the present embodiment, the black mask 10
An auxiliary capacitance is formed in a region where the pixel electrode 48 overlaps the pixel electrode 1050 (FIG. 12C). Note that since this embodiment is an example of a transmission type active matrix liquid crystal display device, a transparent conductive film such as ITO is used as a conductive film forming the pixel electrode 1050.
【0149】次に、基板全体を350℃の水素雰囲気で
1〜2時間加熱し、素子全体の水素化を行うことで膜中
(特に活性層中)のダングリングボンド(不対結合手)
を補償する。以上の工程を経て同一基板上にCMOS回
路および画素マトリクス回路を作製することができる。Next, the entire substrate is heated in a hydrogen atmosphere at 350 ° C. for 1 to 2 hours, and hydrogenation of the entire device is performed, whereby dangling bonds (unpaired bonds) in the film (especially in the active layer) are formed.
To compensate. Through the above steps, a CMOS circuit and a pixel matrix circuit can be manufactured over the same substrate.
【0150】次に、図13に示すように、上記の工程に
よって作製されたアクティブマトリクス基板をもとに、
アクティブマトリクス型液晶表示装置を作製する工程を
説明する。Next, as shown in FIG. 13, based on the active matrix substrate manufactured by the above steps,
A process for manufacturing an active matrix liquid crystal display device will be described.
【0151】図12(C)の状態のアクティブマトリク
ス基板に配向膜1051を形成する。本実施例では、配
向膜1051には、ポリイミドを用いた。次に、対向基
板を用意する。対向基板は、ガラス基板1052、透明
導電膜1053、配向膜1054とで構成される。An orientation film 1051 is formed on the active matrix substrate in the state shown in FIG. In this embodiment, polyimide is used for the alignment film 1051. Next, a counter substrate is prepared. The counter substrate includes a glass substrate 1052, a transparent conductive film 1053, and an alignment film 1054.
【0152】なお、本実施例では、配向膜には、液晶分
子が基板に対して平行に配向するようなポリイミド膜を
用いた。なお、配向膜形成後、ラビング処理を施すこと
により、液晶分子がある一定のプレチルト角を持って平
行配向するようにした。In this embodiment, a polyimide film in which liquid crystal molecules are aligned parallel to the substrate is used as the alignment film. After the alignment film was formed, a rubbing treatment was performed so that the liquid crystal molecules were aligned in parallel with a certain pretilt angle.
【0153】次に、 上記の工程を経たアクティブマトリ
クス基板と対向基板とを公知のセル組み工程によって、
シール材やスペーサ(共に図示せず)などを介して貼り
合わせる。その後、両基板の間に液晶材料1055を注
入し、封止剤(図示せず)によって完全に封止する。よ
って、図13に示すような透過型のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置が完成する。Next, the active matrix substrate and the counter substrate that have undergone the above-described steps are subjected to a well-known cell assembling step.
It is bonded via a sealing material or a spacer (both not shown). Thereafter, a liquid crystal material 1055 is injected between the two substrates, and completely sealed with a sealing agent (not shown). Thus, a transmission type active matrix liquid crystal display device as shown in FIG. 13 is completed.
【0154】なお本実施例では、液晶パネルがTN(ツ
イストネマチック)モードによって表示を行うようにし
た。そのため、1対の偏光板(図示せず)がクロスニコ
ル(1対の偏光板が、それぞれの偏光軸を直交させるよ
うな状態)で、液晶パネルを挟持するように配置され
た。In this embodiment, the liquid crystal panel performs display in a TN (twisted nematic) mode. Therefore, a pair of polarizing plates (not shown) are arranged so as to sandwich the liquid crystal panel in a crossed Nicols state (a state in which the pair of polarizing plates makes their polarization axes orthogonal to each other).
【0155】よって、本実施例では、液晶表示装置に電
圧が印加されていないとき白表示となる、いわゆるノー
マリホワイトモードで表示を行うことが理解される。Therefore, in this embodiment, it is understood that the display is performed in a so-called normally white mode, which is a white display when no voltage is applied to the liquid crystal display device.
【0156】なお、本実施例の液晶パネルは、FPCを
取り付ける端面のみアクティブマトリクス基板が外部に
出ており、残りの3つの端面は揃っている。In the liquid crystal panel of this embodiment, only the end face on which the FPC is mounted has the active matrix substrate exposed outside, and the remaining three end faces are aligned.
【0157】上述した製造方法によって、本実施例のD
/A変換回路は、アクティブマトリクス液晶表示装置の
他の駆動回路、他の周辺装置と共に、石英基板やガラス
基板などの絶縁基板上に一体形成され得ることが理解さ
れる。また、本実施例のD/A変換回路のそれぞれの階
調電圧線に接続される2個のPチャネル型TFTと2個
のNチャネル型TFTとは、同一半導体層上に形成され
ても良い。あるいは、2個の独立したPチャネル型TF
Tと2個の独立したNチャネル型TFTとがコンタクト
を介して金属配線などによって接続されるようにしても
良い。しかし、前者の場合の方がよりD/A変換回路の
小面積化が図れるので好ましい。According to the manufacturing method described above, the D
It is understood that the / A conversion circuit can be integrally formed on an insulating substrate such as a quartz substrate or a glass substrate together with other driving circuits and other peripheral devices of the active matrix liquid crystal display device. Further, two P-channel TFTs and two N-channel TFTs connected to the respective gradation voltage lines of the D / A conversion circuit of the present embodiment may be formed on the same semiconductor layer. . Alternatively, two independent P-channel TFs
T and two independent N-channel TFTs may be connected by metal wiring or the like via contacts. However, the former case is preferable because the area of the D / A conversion circuit can be further reduced.
【0158】ここで、本実施例の作製方法によって作製
され半導体薄膜について説明する。上述した本実施例の
作製方法によると、非晶質珪素膜を結晶化させて、連続
粒界結晶シリコン(いわゆるContinuous Grain Silico
n:CGS)と呼ばれる結晶シリコン膜を得ることがで
きる。Here, a semiconductor thin film manufactured by the manufacturing method of this embodiment will be described. According to the manufacturing method of this embodiment described above, the amorphous silicon film is crystallized to form continuous grain silicon (so-called continuous grain silicon).
n: CGS) can be obtained.
【0159】本実施例の作製方法によって得られた半導
体薄膜の横成長領域は棒状または偏平棒状結晶の集合体
からなる特異な結晶構造を示す。以下にその特徴につい
て示す。The lateral growth region of the semiconductor thin film obtained by the manufacturing method of this embodiment has a unique crystal structure composed of an aggregate of rod-shaped or flat rod-shaped crystals. The features are described below.
【0160】〔横成長領域の結晶構造に関する知見〕[Knowledge on Crystal Structure of Lateral Growth Region]
【0161】上記実施例の作製工程に従って形成した横
成長領域は、微視的に見れば複数の棒状(または偏平棒
状)結晶が互いに概略平行に特定方向への規則性をもっ
て並んだ結晶構造を有する。このことはTEM(透過型
電子顕微鏡法)による観察で容易に確認することができ
る。The lateral growth region formed according to the manufacturing process of the above embodiment has a crystal structure in which a plurality of rod-shaped (or flat rod-shaped) crystals are microscopically arranged substantially parallel to each other with regularity in a specific direction. . This can be easily confirmed by observation with a TEM (transmission electron microscope).
【0162】また、本発明者らは上述した本実施例の作
製方法によって得られた半導体薄膜の結晶粒界をHR−
TEM(高分解能透過型電子顕微鏡法)で詳細に観察し
た(図24)。ただし、本明細書中において結晶粒界と
は、断りがない限り異なる棒状結晶同士が接した境界に
形成される粒界を指すものと定義する。従って、例えば
別々の横成長領域がぶつかりあって形成される様なマク
ロな意味あいでの粒界とは区別して考える。The present inventors have found that the crystal grain boundary of the semiconductor thin film obtained by the above-described manufacturing method of the present embodiment is HR-
It was observed in detail by TEM (high resolution transmission electron microscopy) (FIG. 24). However, in this specification, a crystal grain boundary is defined as a grain boundary formed at a boundary where different rod-shaped crystals are in contact with each other unless otherwise specified. Therefore, for example, it is considered separately from a grain boundary in a macro sense such that separate lateral growth regions are formed by collision.
【0163】ところで前述のHR−TEM(高分解能透
過型電子顕微鏡法)とは、試料に対して垂直に電子線を
照射し、透過電子や弾性散乱電子の干渉を利用して原子
・分子配列を評価する手法である。同手法を用いること
で結晶格子の配列状態を格子縞として観察することが可
能である。従って、結晶粒界を観察することで、結晶粒
界における原子同士の結合状態を推測することができ
る。By the way, the above-mentioned HR-TEM (high-resolution transmission electron microscopy) means that a sample is irradiated with an electron beam perpendicularly, and the atomic / molecular arrangement is made utilizing the interference of transmitted electrons and elastically scattered electrons. It is a technique to evaluate. By using the same technique, it is possible to observe the arrangement state of the crystal lattice as lattice fringes. Therefore, by observing the crystal grain boundaries, it is possible to estimate the bonding state between atoms at the crystal grain boundaries.
【0164】本出願人らが得たTEM写真(図24)で
は異なる二つの結晶粒(棒状結晶粒)が結晶粒界で接し
た状態が明瞭に観察された。また、この時、二つの結晶
粒は結晶軸に多少のずれが含まれているものの概略{1
10}配向であることが電子線回折により確認されてい
る。In the TEM photograph (FIG. 24) obtained by the present applicant, a state where two different crystal grains (rod-shaped crystal grains) were in contact at the crystal grain boundary was clearly observed. At this time, although the two crystal grains have a slight shift in the crystal axis, the difference is approximately {1}.
It has been confirmed by electron beam diffraction that the orientation is 10 °.
【0165】ところで、前述の様なTEM写真による格
子縞観察では{110}面内に{111}面に対応する
格子縞が観察された。なお、{111}面に対応する格
子縞とは、その格子縞に沿って結晶粒を切断した場合に
断面に{111}面が現れる様な格子縞を指している。
格子縞がどの様な面に対応するかは、簡易的には格子縞
間の距離により確認できる。In the lattice fringe observation using the TEM photograph as described above, lattice fringes corresponding to the {111} plane were observed in the {110} plane. Note that the lattice fringe corresponding to the {111} plane indicates a lattice fringe such that a {111} plane appears in a cross section when a crystal grain is cut along the lattice fringe.
What plane the lattice pattern corresponds to can be simply confirmed by the distance between the lattice patterns.
【0166】この時、本出願人らは上述した本実施例の
作製方法によって得られた半導体薄膜のTEM写真を詳
細に観察した結果、非常に興味深い知見を得た。写真に
見える異なる二つの結晶粒ではどちらにも{111}面
に対応する格子縞が見えていた。そして、互いの格子縞
が明らかに平行に走っているのが観察されたのである。At this time, as a result of observing the TEM photograph of the semiconductor thin film obtained by the above-described manufacturing method of the present embodiment in detail, the applicants obtained a very interesting finding. In each of the two different crystal grains seen in the photograph, lattice fringes corresponding to the {111} plane were visible. And it was observed that the grids of each other were running clearly parallel.
【0167】さらに、結晶粒界の存在と関係なく、結晶
粒界を横切る様にして異なる二つの結晶粒の格子縞が繋
がっていた。即ち、結晶粒界を横切る様にして観測され
る格子縞の殆どが、異なる結晶粒の格子縞であるにも拘
らず直線的に連続していることが確認できた。これは任
意の結晶粒界で同様であった。Further, regardless of the existence of the crystal grain boundaries, lattice fringes of two different crystal grains were connected so as to cross the crystal grain boundaries. That is, it was confirmed that most of the lattice fringes observed so as to cross the crystal grain boundaries were linearly continuous in spite of the lattice fringes of different crystal grains. This was similar at any grain boundaries.
【0168】この様な結晶構造(正確には結晶粒界の構
造)は、結晶粒界において異なる二つの結晶粒が極めて
整合性よく接合していることを示している。即ち、結晶
粒界において結晶格子が連続的に連なり、結晶欠陥等に
起因するトラップ準位を非常に作りにくい構成となって
いる。換言すれば、結晶粒界において結晶格子に連続性
があるとも言える。Such a crystal structure (accurately, a structure of a crystal grain boundary) indicates that two different crystal grains are bonded to each other with extremely high consistency at the crystal grain boundary. That is, the crystal lattice is continuously connected at the crystal grain boundary, and it is very difficult to form a trap level due to a crystal defect or the like. In other words, it can be said that the crystal lattice has continuity at the crystal grain boundaries.
【0169】なお、図25に、本発明者らはリファレン
スとして従来の多結晶珪素膜(いわゆる高温ポリシリコ
ン膜)についても電子線回折およびHR−TEM観察に
よる解析を行った。その結果、異なる二つの結晶粒にお
いて互いの格子縞は全くバラバラに走っており、結晶粒
界で整合性よく連続する様な接合は殆どなかった。即
ち、結晶粒界では格子縞が途切れた部分が多く、結晶欠
陥が多いことが判明した。In FIG. 25, the present inventors also analyzed a conventional polycrystalline silicon film (a so-called high-temperature polysilicon film) by electron beam diffraction and HR-TEM observation as a reference. As a result, the lattice fringes of the two different crystal grains ran completely differently from each other, and there was hardly any joint that continued with good consistency at the crystal grain boundaries. That is, it was found that there were many portions where the lattice fringes were interrupted at the crystal grain boundaries, and that there were many crystal defects.
【0170】本出願人らは、本願発明のアクティブマト
リクス型液晶表示装置の液晶パネルに利用する半導体薄
膜の様に格子縞が整合性良く対応した場合の原子の結合
状態を整合結合と呼び、その時の結合手を整合結合手と
呼ぶ。また、逆に従来の多結晶珪素膜に多く見られる様
に格子縞が整合性良く対応しない場合の原子の結合状態
を不整合結合と呼び、その時の結合手を不整合結合手
(又は不対結合手)と呼ぶ。The present applicants refer to the bonding state of atoms when lattice fringes correspond with good matching like a semiconductor thin film used in a liquid crystal panel of an active matrix type liquid crystal display device of the present invention. A bond is called a matching bond. On the other hand, the bonding state of atoms when lattice fringes do not correspond with good consistency, as is often seen in conventional polycrystalline silicon films, is called a mismatched bond, and the bond at that time is a mismatched bond (or unpaired bond). Hand).
【0171】本願発明で利用する半導体薄膜は結晶粒界
における整合性が極めて優れているため、上述の不整合
結合手が極めて少ない。本発明者らが任意の複数の結晶
粒界について調べた結果、全体の結合手に対する不整合
結合手の存在割合は10%以下(好ましくは5%以下、さ
らに好ましくは3%以下)であった。即ち、全体の結合
手の90%以上(好ましくは95%以上、さらに好ましくは
97%以上)が整合結合手によって構成されているのであ
る。Since the semiconductor thin film used in the present invention has extremely excellent matching at the crystal grain boundaries, the above-mentioned mismatching bonds are extremely small. As a result of investigation by the present inventors on an arbitrary plurality of crystal grain boundaries, the proportion of mismatched bonds to the entire bonds is 10% or less (preferably 5% or less, more preferably 3% or less). . That is, 90% or more of the total bonds (preferably 95% or more, more preferably
(97% or more) are composed of matching bonds.
【0172】また、本実施例の作製工程に従って作製し
た横成長領域を電子線回折で観察した結果を図26
(a)に示す。なお、図26(b)は比較のために観察
した従来のポリシリコン膜(高温ポリシリコン膜と呼ば
れるもの)の電子線回折パターンである。FIG. 26 shows the result of observing the lateral growth region produced according to the production steps of this embodiment by electron beam diffraction.
(A). FIG. 26B is an electron diffraction pattern of a conventional polysilicon film (called a high-temperature polysilicon film) observed for comparison.
【0173】図26(a)、(b)に示す電子線回折パ
ターンは電子線の照射エリアの径が4.25μmであり、十
分に広い領域の情報を拾っている。ここで示している写
真は任意の複数箇所を調べた結果の代表的な回折パター
ンである。In the electron beam diffraction patterns shown in FIGS. 26A and 26B, the diameter of the irradiation area of the electron beam is 4.25 μm, and information of a sufficiently wide area is picked up. The photograph shown here is a representative diffraction pattern as a result of examining arbitrary plural places.
【0174】図26(a)の場合、〈110〉入射に対
応する回折スポット(回折斑点)が比較的きれいに現れ
ており、電子線の照射エリア内では殆ど全ての結晶粒が
{110}配向していることが確認できる。一方、図2
6(b)に示す従来の高温ポリシリコン膜の場合、回折
スポットには明瞭な規則性が見られず、{110}面以
外の面方位の結晶粒が不規則に混在することが判明し
た。In the case of FIG. 26A, diffraction spots (diffraction spots) corresponding to <110> incidence appear relatively clearly, and almost all crystal grains are oriented {110} in the electron beam irradiation area. Can be confirmed. On the other hand, FIG.
In the case of the conventional high-temperature polysilicon film shown in FIG. 6B, no clear regularity was observed in the diffraction spot, and it was found that crystal grains having a plane orientation other than the {110} plane were irregularly mixed.
【0175】この様に、結晶粒界を有する半導体薄膜で
ありながら、{110}配向に特有の規則性を有する電
子線回折パターンを示す点が本願発明で利用する半導体
薄膜の特徴であり、電子線回折パターンを比較すれば従
来の半導体薄膜との違いは明白である。As described above, the semiconductor thin film used in the present invention is characterized by exhibiting an electron beam diffraction pattern having a regularity specific to {110} orientation while being a semiconductor thin film having a crystal grain boundary. The difference from the conventional semiconductor thin film is clear when the line diffraction patterns are compared.
【0176】以上の様に、本実施例の作製工程で作製さ
れた半導体薄膜は従来の半導体薄膜とは全く異なる結晶
構造(正確には結晶粒界の構造)を有する半導体薄膜で
あった。本出願人らは本願発明で利用する半導体薄膜に
ついて解析した結果を特願平9-55633 号、同9-165216
号、同9-212428号でも説明している。As described above, the semiconductor thin film manufactured in the manufacturing process of this embodiment was a semiconductor thin film having a crystal structure completely different from a conventional semiconductor thin film (more precisely, a structure of crystal grain boundaries). The present applicants have analyzed the results of the analysis of the semiconductor thin film used in the present invention and filed Japanese Patent Application Nos. 9-55633 and 9-165216.
No. 9-212428.
【0177】また、上述の様な本願発明で利用する半導
体薄膜の結晶粒界は、90%以上が整合結合手によって構
成されているため、キャリアの移動を阻害する障壁(バ
リア)としては機能は殆どない。即ち、本願発明で利用
する半導体薄膜は実質的に結晶粒界が存在しないとも言
える。Further, since 90% or more of the crystal grain boundaries of the semiconductor thin film used in the present invention are constituted by matching bonds, the function as a barrier that hinders the movement of carriers is as follows. Almost no. That is, it can be said that the semiconductor thin film used in the present invention has substantially no crystal grain boundaries.
【0178】従来の半導体薄膜では結晶粒界がキャリア
の移動を妨げる障壁として機能していたのだが、本願発
明で利用する半導体薄膜ではその様な結晶粒界が実質的
に存在しないので高いキャリア移動度が実現される。そ
のため、本願発明で利用する半導体薄膜を用いて作製し
たTFTの電気特性は非常に優れた値を示す。この事に
ついては以下に示す。In the conventional semiconductor thin film, the crystal grain boundary has functioned as a barrier to hinder the movement of carriers. However, in the semiconductor thin film used in the present invention, since such a crystal grain boundary does not substantially exist, high carrier migration occurs. Degree is realized. Therefore, the electrical characteristics of the TFT manufactured using the semiconductor thin film used in the present invention show extremely excellent values. This is shown below.
【0179】〔TFTの電気特性に関する知見〕[Knowledge on Electrical Characteristics of TFT]
【0180】本願発明で利用する半導体薄膜は実質的に
単結晶と見なせる(実質的に結晶粒界が存在しない)た
め、それを活性層とするTFTは単結晶シリコンを用い
たMOSFETに匹敵する電気特性を示す。本発明者ら
が試作したTFTからは次に示す様なデータが得られて
いる。Since the semiconductor thin film used in the present invention can be regarded as substantially a single crystal (substantially, there is no crystal grain boundary), a TFT using the active layer as an active layer is equivalent to a MOSFET using single crystal silicon. Show characteristics. The following data is obtained from the TFT prototyped by the present inventors.
【0181】(1)TFTのスイッチング性能(オン/
オフ動作の切り換えの俊敏性)の指標となるサブスレッ
ショルド係数が、Nチャネル型TFTおよびPチャネル
型TFTともに60〜100mV/decade(代表的には60〜85mV
/decade )と小さい。 (2)TFTの動作速度の指標となる電界効果移動度
(μFE)が、Nチャネル型TFTで200 〜650cm2/Vs
(代表的には250 〜300cm2/Vs )、Pチャネル型TFT
で100 〜300cm2/Vs (代表的には150 〜200cm2/Vs )と
大きい。 (3)TFTの駆動電圧の指標となるしきい値電圧(V
th)が、Nチャネル型TFTで-0.5〜1.5 V、Pチャネ
ル型TFTで-1.5〜0.5 Vと小さい。(1) Switching performance of TFT (on /
The subthreshold coefficient as an index of the agility of switching off operation is 60 to 100 mV / decade (typically 60 to 85 mV) for both the N-channel TFT and the P-channel TFT.
/ decade) and small. (2) The field effect mobility (μ FE ) as an index of the operation speed of the TFT is 200 to 650 cm 2 / Vs for the N-channel TFT.
(Typically 250-300cm 2 / Vs), P-channel type TFT
In as large as 100 ~300cm 2 / Vs (typically 150 ~200cm 2 / Vs). (3) The threshold voltage (V
th ) is as small as -0.5 to 1.5 V for an N-channel TFT and -1.5 to 0.5 V for a P-channel TFT.
【0182】以上の様に、極めて優れたスイッチング特
性および高速動作特性が実現可能であることが確認され
ている。As described above, it has been confirmed that extremely excellent switching characteristics and high-speed operation characteristics can be realized.
【0183】なお、CGSを形成するにあたって前述し
た結晶化温度以上の温度(700〜1100℃)でのア
ニール工程は、結晶粒内の欠陥低減に関して重要な役割
を果たしている。そのことについて以下に説明する。In forming the CGS, the annealing step at a temperature higher than the crystallization temperature (700 to 1100 ° C.) plays an important role in reducing defects in crystal grains. This will be described below.
【0184】図27(a)は、前述の結晶化工程までを
終了した時点での結晶シリコン膜を25万倍に拡大した
TEM写真であり、結晶粒内(黒い部分と白い部分はコ
ントラストの差に起因して現れる)に矢印で示されるよ
うなジグザグ上に見える欠陥が確認される。FIG. 27A is a TEM photograph in which the crystalline silicon film at the time when the above-mentioned crystallization step is completed is magnified 250,000 times. Defects appearing on the zigzag as shown by arrows are confirmed.
【0185】このような欠陥としては主としてシリコン
結晶格子面の原子の積み重ね順序が食い違っている積層
欠陥であるが、転位などの場合もある。図27(a)は
{111}面に平行な欠陥面を有する積層欠陥と思われ
る。そのことは、ジグザグ状に見える欠陥が約70°の
角度をなして折れ曲がっていることからも確認できる。Such defects are mainly stacking faults in which the stacking order of atoms on the silicon crystal lattice plane is different, but there are also cases such as dislocations. FIG. 27A is considered to be a stacking fault having a defect plane parallel to the {111} plane. This can be confirmed from the fact that the zigzag-shaped defect is bent at an angle of about 70 °.
【0186】一方、図27(b)に示すように、同倍率
で見た本発明に用いた結晶シリコン膜は、結晶粒内には
ほとんど積層欠陥や転位などに起因する欠陥が見られ
ず、非常に結晶性が高いことが確認できる。この傾向は
膜面全体について言えることであり、欠陥数をゼロにす
ることは現状では困難であるものの、実質的にはゼロと
見なせる程度にまで低減することができる。On the other hand, as shown in FIG. 27B, the crystal silicon film used in the present invention viewed at the same magnification has almost no defects caused by stacking faults or dislocations in the crystal grains. It can be confirmed that the crystallinity is very high. This tendency is true for the entire film surface. Although it is difficult at present to reduce the number of defects, it can be reduced to a level that can be regarded as substantially zero.
【0187】即ち、本発明のアクティブマトリクス型液
晶表示装置の液晶パネルに用いた結晶シリコン膜は、結
晶粒内の欠陥がほとんど無視し得る程度にまで低減さ
れ、且つ、結晶粒界が高い連続性によってキャリア移動
の障壁になりえないため、単結晶または実質的に単結晶
と見なせる。That is, in the crystalline silicon film used for the liquid crystal panel of the active matrix type liquid crystal display device of the present invention, the defects in the crystal grains are reduced to almost negligible level and the crystal grain boundaries have high continuity. Cannot be a barrier to carrier movement, and thus can be regarded as a single crystal or substantially a single crystal.
【0188】このように図27(a)と(b)との写真
が示した結晶シリコン膜はどちらも結晶粒界にほぼ同等
の連続性を有しているが、結晶粒内の欠陥数には大きな
差がある。図27(b)に示した結晶シリコン膜が図2
7(a)に示した結晶シリコン膜よりも遥かに高い電気
特性を示す理由はこの欠陥数の差による所が大きい。As described above, both the crystalline silicon films shown in the photographs of FIGS. 27A and 27B have almost the same continuity at the crystal grain boundaries, but the number of defects in the crystal grains does not increase. There is a big difference. The crystalline silicon film shown in FIG.
The reason for exhibiting much higher electrical characteristics than the crystalline silicon film shown in FIG. 7A is largely due to the difference in the number of defects.
【0189】以上のことから、CGSを作製するにあた
って、触媒元素のゲッタリングプロセスは必要不可欠な
工程であることが判る。本発明者らは、この工程によっ
て起こる現象について次のようなモデルを考えている。From the above, it can be understood that the gettering process of the catalytic element is an indispensable step in producing CGS. The present inventors have considered the following model for the phenomenon caused by this process.
【0190】まず、図27(a)に示す状態では結晶粒
内の欠陥(主として積層欠陥)には触媒元素(代表的に
はニッケル)が偏析している。即ち、Si-Ni-Siといった
形の結合が多数存在していると考えられる。First, in the state shown in FIG. 27A, a catalytic element (typically, nickel) is segregated in a defect (mainly, stacking fault) in a crystal grain. That is, it is considered that there are many Si—Ni—Si bonds.
【0191】しかしながら、触媒元素のゲッタリングプ
ロセスを行うことで欠陥に存在するNiが除去されるとSi
-Ni 結合は切れる。そのため、シリコンの余った結合手
は、すぐにSi-Si 結合を形成して安定する。こうして欠
陥が消滅する。However, when the Ni present in the defect is removed by performing the catalytic element gettering process,
-Ni bond is broken. As a result, the remaining bonds of silicon immediately form Si-Si bonds and stabilize. Thus, the defect disappears.
【0192】勿論、高い温度での熱アニールによって結
晶シリコン膜中の欠陥が消滅することは知られている
が、ニッケルとの結合が切れて、未結合手が多く発生す
るためのシリコンの再結合がスムーズに行われると推測
できる。It is of course known that thermal annealing at a high temperature eliminates defects in the crystalline silicon film. However, recombination of silicon occurs because the bond with nickel is broken and many dangling bonds are generated. Can be presumed to be performed smoothly.
【0193】また、本発明者らは結晶化温度以上の温度
(700〜1100℃)で加熱処理を行うことで結晶シ
リコン膜とその下地との間が固着し、密着性が高まるこ
とで欠陥が消滅するというモデルも考えている。In addition, the present inventors performed a heat treatment at a temperature higher than the crystallization temperature (700 to 1100 ° C.) to fix the gap between the crystalline silicon film and the underlying layer, and to improve the adhesion to improve the defect. We are thinking of a model that will disappear.
【0194】こうして得られた結晶シリコン膜(図27
(b))は、単に結晶化をおこなっただけの結晶シリコ
ン膜(図27(a)と比較して格段に結晶粒内の欠陥数
が少ないという特徴を有している。この欠陥数の差は電
子スピン共鳴分析(ElectronSpin Resonance :ES
R)によってスピン密度の差となって現れる。現状では
本発明に用いた結晶シリコン膜のスピン密度は少なくと
も1×1018個/cm3以下(代表的には5×1017個
/cm3 以下)である。The crystalline silicon film thus obtained (FIG. 27)
(B)) has a feature that the number of defects in crystal grains is remarkably smaller than that of a crystalline silicon film obtained by merely crystallization (FIG. 27A). Means Electron Spin Resonance (ES)
R) appears as a difference in spin density. At present, the spin density of the crystalline silicon film used in the present invention is at least 1 × 10 18 / cm 3 or less (typically 5 × 10 17 / cm 3 or less).
【0195】以上のような結晶構造および特徴を有する
本発明に用いた結晶シリコン膜を、連続粒界結晶シリコ
ン(Continuous Grain Silicon:CGS)と呼んでい
る。The crystalline silicon film used in the present invention having the above-described crystal structure and characteristics is called continuous grain silicon (CGS).
【0196】(実施例2)(Example 2)
【0197】本実施例では、本発明のD/A変換回路の
別の実施形態について説明する。なお、本実施例では8
ビットのD/A変換回路を例にとって説明するが、本発
明はこれに限定されるわけではなく、2ビット以上の信
号を扱うD/A変換回路が実現される。In this embodiment, another embodiment of the D / A conversion circuit of the present invention will be described. In this embodiment, 8
A bit D / A conversion circuit will be described as an example, but the present invention is not limited to this, and a D / A conversion circuit that handles signals of 2 bits or more is realized.
【0198】また、本実施例においては、画素数が、横
1920×縦1080である液晶表示装置の駆動回路に
備えられたD/A変換回路を例にとって説明する。In this embodiment, a D / A conversion circuit provided in a drive circuit of a liquid crystal display device having 1920 × 1080 pixels will be described as an example.
【0199】図5を参照する。図5には本実施例の液晶
表示装置の概略構成図が示されている。本実施例の液晶
表示装置は、第1のソース信号線側シフトレジスタ50
1、デジタルデコーダのアドレス線(a、b、c、d)
502、ラッチ回路(LAT1, 0〜LAT1, 191
9)503、ラッチ回路(LAT2, 0〜LAT2,1
919)504、ラッチパルス線505、スイッチング
回路506、第1のD/A変換回路(1st−D/A,
0〜1st−D/A, 479)507、階調電圧線(V
0〜V16)508、第1のD/A変換回路の第1の出
力線509(509−1および509−2)、第2のソ
ース信号線側シフトレジスタ510、デジタルデコーダ
のアドレス線(e、f、g、h)511、ラッチ回路
(LAT3, 0〜LAT3, 1919)512、ラッチ
回路(LAT4, 0〜LAT4, 1919)513、ラ
ッチパルス線514、スイッチング回路515、第2の
D/A変換回路(2nd−D/A, 0〜2nd−D/
A, 479)516、第2のD/A変換回路の第2の出
力線517、スイッチング回路518、ゲイト信号線側
シフトレジスタ519、ソース信号線520、ゲイト信
号線(走査線)521、および画素TFT522などに
よって構成されている。Referring to FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the liquid crystal display device of the present embodiment. The liquid crystal display device according to the present embodiment includes a first source signal line side shift register 50.
1. Digital decoder address lines (a, b, c, d)
502, latch circuit (LAT1, 0-LAT1, 191)
9) 503, latch circuit (LAT2, 0 to LAT2, 1)
919) 504, latch pulse line 505, switching circuit 506, first D / A conversion circuit (1st-D / A,
0 to 1st-D / A, 479) 507, gradation voltage line (V
0 to V16) 508, first output lines 509 (509-1 and 509-2) of the first D / A conversion circuit, second source signal line side shift register 510, and address lines (e, f, g, h) 511, latch circuit (LAT3, 0 to LAT3, 1919) 512, latch circuit (LAT4, 0 to LAT4, 1919) 513, latch pulse line 514, switching circuit 515, second D / A conversion Circuit (2nd-D / A, 0-2nd-D /
A, 479) 516, a second output line 517 of the second D / A conversion circuit, a switching circuit 518, a gate signal line side shift register 519, a source signal line 520, a gate signal line (scanning line) 521, and a pixel. It is composed of a TFT 522 and the like.
【0200】外部から供給される8ビットのデジタル信
号のうち、上位4ビットのデジタル信号がアドレス線
a、b、cおよびdに供給され、下位4ビットのデジタ
ル信号がアドレス線e、f、gおよびhに供給されるよ
うになっている。Of the 8-bit digital signals supplied from the outside, the upper 4 bits of the digital signal are supplied to the address lines a, b, c and d, and the lower 4 bits of the digital signal are the address lines e, f and g. And h.
【0201】17本の階調電圧線(V0〜V16)50
8には、V0〜V16間に印加される電圧を抵抗分割す
ることによって、それぞれ異なる電圧が供給されるよう
になっている。また、V16の方がV0よりも高い電圧
がに印加されている。つまり、本実施例においても、実
施例1と同様にV16、V15、………、V1、V0の
順に高い電圧が印加されている。17 gradation voltage lines (V0 to V16) 50
8 are supplied with different voltages by dividing the voltage applied between V0 and V16 by resistance. Further, a voltage higher than V0 is applied to V16. That is, also in this embodiment, as in the first embodiment, the higher voltages are applied in the order of V16, V15,..., V1, V0.
【0202】第1のソース信号線側シフトレジスタ50
1が、ラッチ回路503(LAT1, 0〜LAT1, 1
919)にラッチ信号を順次供給し、ラッチ信号が入力
されるタイミングでラッチ回路503がアドレス線50
2(a、b、c、d)からデジタル信号が取り込まれ、
保持されるむステップ、およびラッチ回路504(LA
2, 0〜LAT2, 1919)にラッチ信号が入力さ
れ、ラッチ回路503からデジタル信号が取り込まれ、
保持されるステップは、実施例1に従うのでここでは省
略する。First source signal line side shift register 50
1 is a latch circuit 503 (LAT1, 0 to LAT1, 1
919) are sequentially supplied with a latch signal, and the latch circuit 503 operates the address line 50 at the timing when the latch signal is input.
2 (a, b, c, d) to fetch a digital signal,
Holding step, and latch circuit 504 (LA
2, 0 to LAT2, 1919), a digital signal is fetched from the latch circuit 503,
The steps to be held are the same as those in the first embodiment, and will not be described here.
【0203】ラッチ回路504(LAT2, 0〜LAT
2, 1919)に取り込み、保持された4ビットのデジ
タル信号は、スイッチング回路506に入力される。本
実施例では、第1のD/A変換回路501および第2の
D/A変換回路510がソース信号線4本に1つの割合
で備わっている。そのため、スイッチング回路506に
よる、ラッチ回路の選択が必要となっている。実際に
は、それぞれのラッチ回路は、4分の1ライン期間づつ
選択されることになる。なお、スイッチング回路506
の機能の詳細については、本出願人による特願平9−2
86098号の実施例1に記載されているので参照され
たい。The latch circuit 504 (LAT2, 0 to LAT)
2, 1919), and the held 4-bit digital signal is input to the switching circuit 506. In this embodiment, the first D / A conversion circuit 501 and the second D / A conversion circuit 510 are provided for four source signal lines at a ratio of one. Therefore, it is necessary to select a latch circuit by the switching circuit 506. Actually, each latch circuit is selected for each quarter line period. The switching circuit 506
For details of the functions described in Japanese Patent Application No.
Reference is made to Example 1 of 86098.
【0204】本実施例では、4本のソース信号線に対し
て1組のD/A変換回路(第1のD/A変換回路および
第2のD/A変換回路)が備わっているので、4つのラ
ッチ回路LAT2, 0〜3においては、それぞれ1ライ
ン期間の4分の1の期間ずつだけ、スイッチング回路5
06によって選択され、 第1のD/A変換回路(1st
−D/A, 0)に4ビットのデジタル信号を供給する。In this embodiment, since one set of D / A conversion circuits (first D / A conversion circuit and second D / A conversion circuit) is provided for four source signal lines, In each of the four latch circuits LAT2, LAT3, LAT0, LAT3, LAT2, LAT3, LAT2, LAT3, LAT3, LAT3, LAT3, LAT3, LAT3, LAT3, LAT3, LAT3, LAT2, LAT3
06, the first D / A conversion circuit (1st
-D / A, 0) is supplied with a 4-bit digital signal.
【0205】4ビットのデジタル信号は、第1のD/A
変換回路507によって、階調電圧に変換され、第2の
D/A変換回路516に供給される。The 4-bit digital signal is converted to the first D / A
The data is converted into a gradation voltage by the conversion circuit 507 and supplied to the second D / A conversion circuit 516.
【0206】第2のソース線側シフトレジスタ510
が、ラッチ回路512(LAT3, 0〜LAT3, 19
19)にラッチ信号を順次供給し、ラッチ信号が入力さ
れるタイミングでアドレス線511(e、f、g、h)
からデジタル信号を取り込み、保持するステップは、お
よびラッチ回路513(LAT4, 0〜LAT4, 19
19)にラッチ信号が入力され、ラッチ回路512から
デジタル信号が取り込まれ、保持されるステップは、実
施例1に従うのでここでは省略する。なお、本実施例に
おいても、第1のソース信号線側シフトレジスタがラッ
チ回路503(LAT1, 0〜LAT1, 1919)に
ラッチ信号を送出するタイミングと、第2のソース信号
線側シフトレジスタがラッチ回路512(LAT3, 0
〜LAT3, 1919)にラッチ信号を送出するタイミ
ングとは同じである。Second source line side shift register 510
Are latch circuits 512 (LAT3, 0 to LAT3, 19).
19) are sequentially supplied with a latch signal, and the address line 511 (e, f, g, h) is input at the timing when the latch signal is input.
And latching the digital signal from the latch circuit 513 (LAT4, 0 to LAT4, 19).
The step of inputting the latch signal to 19), taking in the digital signal from the latch circuit 512, and holding the digital signal follows the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here. Also in this embodiment, the timing at which the first source signal line side shift register sends a latch signal to the latch circuit 503 (LAT1, 0 to LAT1, 1919) and the timing at which the second source signal line side shift register sends the latch signal Circuit 512 (LAT3, 0
To LAT3, 1919).
【0207】ラッチ回路(LAT4, 0〜LAT4, 1
919)に取り込み、保持された4ビットのデジタル信
号は、スイッチング回路515に入力される。ここで
も、スイッチング回路506による、ラッチ回路の選択
が必要となっている。ここでも、ラッチ回路は、4分の
1ライン期間づつ選択される。こうして、第2のD/A
変換回路516には、ラッチ回路から4ビットのデジタ
ル信号が順次取り込まれる。The latch circuit (LAT4, 0 to LAT4, 1)
919), and the retained 4-bit digital signal is input to the switching circuit 515. Here, the selection of the latch circuit by the switching circuit 506 is required. Again, the latch circuit is selected for each quarter line period. Thus, the second D / A
The conversion circuit 516 sequentially receives a 4-bit digital signal from the latch circuit.
【0208】第2のD/A変換回路516は、入力され
るデジタル信号に応じた階調電圧を出力線517に供給
する。The second D / A conversion circuit 516 supplies a gradation voltage corresponding to the input digital signal to the output line 517.
【0209】ここで、本実施例の第1および第2のD/
A変換回路について説明する。図6を参照する。図6
は、第1のD/A変換回路507および第2のD/A変
換回路516の概略図である。まず、図6を用いて第1
のD/A変換回路507および第2のD/A変換回路5
16の動作を説明する。Here, the first and second D / D of this embodiment are
The A conversion circuit will be described. Please refer to FIG. FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram of a first D / A conversion circuit 507 and a second D / A conversion circuit 516. First, referring to FIG.
D / A conversion circuit 507 and second D / A conversion circuit 5
Operation 16 will be described.
【0210】第1のD/A変換回路507は、16個の
スイッチ(swA1〜swA16)を含むスイッチ回路
swAと、16個のスイッチ(swB1〜swB16)
を含むスイッチ回路swBと、17本の階調電圧線(V
0〜V16)とによって構成される。第2のD/A変換
回路516は、16個のスイッチ(swC1〜swC1
6)を含むスイッチ回路swCと、16個の抵抗(R1
〜R16)とによって構成される。なお、ここでは、配
線自体が有する固有抵抗については便宜上考慮していな
い。The first D / A conversion circuit 507 includes a switch circuit swA including 16 switches (swA1 to swA16) and a switch circuit swA including 16 switches (swB1 to swB16).
, And 17 gray scale voltage lines (V
0 to V16). The second D / A conversion circuit 516 includes 16 switches (swC1 to swC1).
6) and 16 resistors (R1
To R16). Here, the specific resistance of the wiring itself is not considered for convenience.
【0211】第1のD/A変換回路507において、ス
イッチング回路506によって選択されたラッチ回路を
経てアドレス線a、b、cおよびdから供給される4ビ
ットのデジタル信号が、swAおよびswBを制御す
る。swAの16個のスイッチ(swA1〜swA1
6)において、ラッチ回路を経てアドレス線a、b、c
およびdから供給されるデジタル信階調号に応じて、い
ずれか一つのスイッチだけが閉じるようになっており、
同時に2以上のスイッチが閉じることはない。また、s
wBの16個のスイッチ(swB1〜swB16)にお
いても、ラッチ回路を経てアドレス線a、b、cおよび
dから供給されるデジタル信号に応じて、いずれか一つ
のスイッチだけが閉じるようになっており、 同時に2以
上のスイッチが閉じることはない。さらに、swAの4
つのスイッチとswBの4つのスイッチとが閉じるタイ
ミングには、次のような関係がある。すなわち、swA
1が閉じる時はswB1が閉じ、swA2が閉じる時は
swB2が閉じ、swA3が閉じる時はswB3が閉
じ、かつswA4が閉じる時はswB4が閉じるように
設計されている。他のスイッチに関しても、swAnと
swBnと(1≦n≦16;nは自然数)が同時に閉じ
るようになっている。従って、swAとswBとによっ
て、常に2つの隣り合う階調電圧線が選択されることに
なる。このようにして、swAとswBとによって2つ
の隣り合う階調電圧線が選択され、第1の出力線(H)
509−1と第1の出力線(L)509−2とに供給さ
れる。In the first D / A conversion circuit 507, a 4-bit digital signal supplied from the address lines a, b, c and d via the latch circuit selected by the switching circuit 506 controls swA and swB. I do. swA 16 switches (swA1 to swA1)
6) In the address line a, b, c via the latch circuit
Only one of the switches is closed according to the digital tone signal supplied from and d.
No two or more switches close at the same time. Also, s
Also in the 16 switches of wB (swB1 to swB16), only one of the switches is closed according to the digital signal supplied from the address lines a, b, c and d via the latch circuit. No more than one switch can be closed at the same time. In addition, swA 4
The timing at which the four switches and the four switches of swB are closed has the following relationship. That is, swA
SwB1 is closed when 1 is closed, swB2 is closed when swA2 is closed, swB3 is closed when swA3 is closed, and swB4 is closed when swA4 is closed. Regarding other switches, swAn and swBn (1 ≦ n ≦ 16; n is a natural number) are simultaneously closed. Therefore, two adjacent gradation voltage lines are always selected by swA and swB. In this way, two adjacent gradation voltage lines are selected by swA and swB, and the first output line (H)
509-1 and a first output line (L) 509-2.
【0212】第2のD/A変換回路516において、ラ
ッチ回路を経てアドレス線e、f、gおよびhから供給
される4ビットのデジタル信号が、swCを制御する。
swCの16個のスイッチ(swC1〜swC16)に
おいて、アドレス線e、f、gおよびhから供給される
デジタル信号に応じて、いずれか一つのスイッチだけが
閉じるようになっている。In the second D / A conversion circuit 516, a 4-bit digital signal supplied from the address lines e, f, g and h via the latch circuit controls the swC.
In 16 switches of swC (swC1 to swC16), only one of the switches is closed according to the digital signal supplied from the address lines e, f, g, and h.
【0213】第1の出力線(H)509−1に供給され
ている階調電圧と、第1の出力線(L)509−2に供
給されている階調電圧から、16個の抵抗(R1〜R1
6)によって16の異なる階調電圧が作られる。swC
の16個のスイッチのうち、いずれか一つのスイッチが
閉じ、対応する階調電圧が第2の出力線517に供給さ
れる。第2の出力線517へ供給される階調電圧は、バ
ッファ(図示せず)などを通してソース信号線520に
供給される。[0213] From the gray scale voltage supplied to the first output line (H) 509-1 and the gray scale voltage supplied to the first output line (L) 509-2, 16 resistors ( R1 to R1
6) produces 16 different gray scale voltages. swC
One of the 16 switches is closed, and the corresponding gray scale voltage is supplied to the second output line 517. The gray scale voltage supplied to the second output line 517 is supplied to the source signal line 520 through a buffer (not shown) or the like.
【0214】よって、本実施例では、8ビットのデジタ
ル信号のうち上位4ビットによって16通りの階調電圧
を選択することができ、下位4ビットによって選択され
た階調電圧から更に16通りの階調電圧を出力すること
ができる。よって、16(上位4ビット)×16(下位
4ビット)=256通りの階調電圧を選択することがで
きる。Therefore, in this embodiment, 16 gradation voltages can be selected by the upper 4 bits of the 8-bit digital signal, and 16 more gradation voltages can be selected from the gradation voltages selected by the lower 4 bits. A regulated voltage can be output. Therefore, 16 (upper 4 bits) × 16 (lower 4 bits) = 256 gradation voltages can be selected.
【0215】図7および図8には、本実施例の第1のD
/A変換回路507および第2のD/A変換回路516
の回路構成の1例が挙げられている。FIGS. 7 and 8 show the first D of the present embodiment.
/ A conversion circuit 507 and second D / A conversion circuit 516
An example of the circuit configuration is described.
【0216】次に図9を参照する。図9には、図7およ
び図8に示されている本実施例のD/A変換回路の回路
パターンの一部(図7に示されている第1のD/A変換
回路の回路507パターンの一部)が示されている。図
9において、901〜905は、N型の不純物が添加さ
れた半導体活性層である。906〜910は、P型の不
純物が添加された半導体活性層である。911〜914
はゲイト電極配線であり、本実施例では2wt%のSc
(スカンジウム)を含有したAl(アルミニウム)が用
いられている。915〜917および918〜931は
第2配線であり、本実施例ではAlが用いられている。
932および933は第3配線である。代表的に934
で示されているような黒く塗りつぶされている部分は、
ゲイト電極と第2配線と、あるいは第2配線と第3配線
との接続(コンタクト)をとっている部分である。Next, reference is made to FIG. FIG. 9 shows a part of the circuit pattern of the D / A conversion circuit of the present embodiment shown in FIGS. 7 and 8 (the circuit 507 pattern of the first D / A conversion circuit shown in FIG. 7). Is shown). In FIG. 9, reference numerals 901 to 905 are semiconductor active layers to which N-type impurities are added. 906 to 910 are semiconductor active layers to which P-type impurities are added. 911-914
Is a gate electrode wiring, and in this embodiment, 2 wt% Sc
Al (aluminum) containing (scandium) is used. Reference numerals 915 to 917 and 918 to 931 denote second wirings, and in this embodiment, Al is used.
932 and 933 are third wirings. Typically 934
The part that is blacked out as shown by
It is a portion that makes a connection (contact) between the gate electrode and the second wiring or between the second wiring and the third wiring.
【0217】なお、図中で同じ模様の配線は、それぞれ
同じ配線層にあるものとする。また、図中で破線によっ
て示されている部分は、上部の配線によって隠れている
下部の配線を示す。It is assumed that wirings having the same pattern in the drawing are in the same wiring layer. Further, a portion shown by a broken line in the drawing indicates a lower wiring hidden by the upper wiring.
【0218】なお、915は階調電圧線V16であり、
916は階調電圧線V15であり、917は階調電圧線
V14である。Incidentally, reference numeral 915 denotes a gradation voltage line V16,
Reference numeral 916 denotes a gradation voltage line V15, and 917 denotes a gradation voltage line V14.
【0219】本実施例では、この第3配線は、液晶表示
装置のアクティブマトリクス基板側のBM(ブラックマ
スク)層を形成する時に同時に形成されているが、別の
配線層を用いて形成されても良い。その場合、用いられ
る材料(Al、Ti等)によってその線幅や膜厚を変え
ることが望ましい。例えば、 第3配線の材料にTiを用
いた場合、TiはAlと比較して抵抗率が高いので、線
幅を太くしたり、膜厚を厚くしたりすることが望まし
い。また、第3配線に、例えばAlとTiといったよう
な2種類以上の金属の積層構造を用いても良い。In this embodiment, the third wiring is formed at the same time when the BM (black mask) layer on the active matrix substrate side of the liquid crystal display device is formed, but is formed using another wiring layer. Is also good. In that case, it is desirable to change the line width and film thickness depending on the material (Al, Ti, etc.) used. For example, when Ti is used as the material of the third wiring, since Ti has a higher resistivity than Al, it is desirable to increase the line width or increase the film thickness. Further, a laminated structure of two or more kinds of metals such as Al and Ti may be used for the third wiring.
【0220】ここで、本実施例のD/A変換回路を従来
のD/A変換回路と比較してみる。本実施例の8ビット
のD/A変換回路は、図6からも理解されるように、階
調電圧線の本数が17本であり、しかもスイッチの数が
48個である。従来の8ビットのD/A変換回路は、階
調電圧数が256あるいは17であり、スイッチの数も
256個である。したがって、従来のD/A変換回路と
比較して、スイッチの数を極端に減少させることがで
き、面積が小さくて済み、駆動回路全体の小型化を実現
することができる。さらに、D/A変換回路の小型化が
図れることより、アクティブマトリクス液晶表示装置の
高精細化をも実現することができる。Here, the D / A conversion circuit of this embodiment will be compared with a conventional D / A conversion circuit. As can be understood from FIG. 6, the 8-bit D / A conversion circuit of this embodiment has 17 gradation voltage lines and 48 switches. The conventional 8-bit D / A conversion circuit has 256 or 17 gray scale voltages and 256 switches. Therefore, as compared with the conventional D / A conversion circuit, the number of switches can be extremely reduced, the area can be reduced, and the whole drive circuit can be reduced in size. Further, since the size of the D / A conversion circuit can be reduced, high definition of the active matrix liquid crystal display device can be realized.
【0221】なお、本実施例では、8ビットのデジタル
信号を上位4ビットと下位4ビットとに分割し、それぞ
れがswAおよびswBとswCとのスイッチングを制
御するようにしたが、8ビットのデジタル信号の分割は
これに限定されるわけではない。たとえば、8ビットの
デジタル信号を上位6ビットと下位2ビットとに分割
し、それぞれがswAおよびswBとswCとのスイッ
チングを制御するようにすることもできる。In this embodiment, the 8-bit digital signal is divided into upper 4 bits and lower 4 bits, each of which controls switching between swA, swB and swC. The division of the signal is not limited to this. For example, an 8-bit digital signal may be divided into upper 6 bits and lower 2 bits, each of which controls switching between swA, swB and swC.
【0222】また、本実施例のD/A変換回路において
も、画素TFTの電位が変化しても第2のD/A変換回
路の第2の出力線から供給される電圧は常に安定してい
るので、安定した電圧を画素TFTに供給することがで
きる。In the D / A conversion circuit of this embodiment, the voltage supplied from the second output line of the second D / A conversion circuit is always stable even if the potential of the pixel TFT changes. Therefore, a stable voltage can be supplied to the pixel TFT.
【0223】なお、本実施例のD/A変換回路も、液晶
表示装置の他の駆動回路、他の周辺装置と共に、石英基
板やガラス基板などの絶縁基板上に一体形成され得る。
本発明のD/A変換回路は、実施例1の製造方法によっ
て作成され得る。また、他の製造方法によっても作成さ
れ得る。The D / A conversion circuit of this embodiment can be integrally formed on an insulating substrate such as a quartz substrate or a glass substrate together with other driving circuits and other peripheral devices of the liquid crystal display device.
The D / A conversion circuit of the present invention can be created by the manufacturing method of the first embodiment. It can also be created by other manufacturing methods.
【0224】また、本実施例のD/A変換回路のそれぞ
れの階調電圧線に接続される4個のPチャネル型TFT
と4個のNチャネル型TFTとは、同一半導体層上に形
成されているが、4個の独立したPチャネル型TFTと
4個の独立したNチャネル型TFTとがコンタクトを介
して金属配線などによって接続されるようにしても良
い。しかし、前者の場合の方がよりD/A変換回路の小
面積化が図れるので好ましい。Also, four P-channel TFTs connected to each gradation voltage line of the D / A conversion circuit of this embodiment
And four N-channel TFTs are formed on the same semiconductor layer, but four independent P-channel TFTs and four independent N-channel TFTs are connected to each other via a metal wiring or the like via a contact. May be connected. However, the former case is preferable because the area of the D / A conversion circuit can be further reduced.
【0225】ここで図21に、本実施例のアクティブマ
トリクス型液晶表示装置の写真を示す。図21(A)に
よると、良好なチェックパターンの表示が行われている
ことがわかる。また図21(B)によると、良好な25
6の階調表示が行なわれていることがわかる。Here, FIG. 21 shows a photograph of the active matrix type liquid crystal display device of this embodiment. FIG. 21A shows that a good check pattern is displayed. Further, according to FIG.
It can be seen that the gradation display of No. 6 is performed.
【0226】図22および図23は、本実施例のD/A
変換回路を動作させ、データを測定した時のオシロスコ
ープ図である。FIGS. 22 and 23 show the D / A of the present embodiment.
FIG. 4 is an oscilloscope diagram when data is measured by operating a conversion circuit.
【0227】図22は、本実施例の第1のD/A変換回
路に供給される階調電圧線V0〜V16(図6参照)の
電圧データを示している。階調電圧線V0〜V16の1
7通りの安定した電圧が供給されていることがわかる。FIG. 22 shows voltage data of the gradation voltage lines V0 to V16 (see FIG. 6) supplied to the first D / A conversion circuit of this embodiment. One of the gradation voltage lines V0 to V16
It can be seen that seven stable voltages are supplied.
【0228】図23は、本実施例の第2のD/A変換回
路の第2の出力線に出力される電圧データを示してい
る。下位4ビットのでデジタル信号によって16通りの
安定した電圧が第2の出力線に出力されていることがわ
かる。なお、出力信号に見られるグリッチは、DE信号
によるものであり、ソース信号線のアナログデータ信号
のチャージには影響はない。FIG. 23 shows voltage data output to the second output line of the second D / A conversion circuit of this embodiment. From the lower 4 bits, it can be seen that 16 stable voltages are output to the second output line by the digital signal. Note that the glitch seen in the output signal is due to the DE signal and does not affect the charging of the analog data signal on the source signal line.
【0229】(実施例3)(Example 3)
【0230】本実施例では、実施例1に記載されている
スイッチ回路の具体的な回路構成の一例について説明す
る。本実施例では、4ビットのデジタルビデオデータを
扱うアクティブマトリクス型液晶表示装置の主用部のブ
ロック図を示すことにする。シフトレジスタ回路、ラッ
チ回路、D/A変換回路等については実施例1を参照す
ることができる。なお、本実施例で説明するスイッチ回
路は、実施例2で述べたアクティブマトリクス型液晶表
示装置にも用いられ得る。In this embodiment, an example of a specific circuit configuration of the switch circuit described in Embodiment 1 will be described. In this embodiment, a block diagram of a main part of an active matrix type liquid crystal display device which handles 4-bit digital video data is shown. Embodiment 1 can be referred to for the shift register circuit, the latch circuit, the D / A conversion circuit, and the like. The switch circuit described in the present embodiment can be used for the active matrix liquid crystal display device described in the second embodiment.
【0231】図17を参照する。図17には、本実施例
のアクティブマトリクス型液晶表示装置の主要部のブロ
ック図が示されている。実施例1と記載が異なる点は、
ソース信号線側駆動回路が、画素マトリクス回路を挟ん
で上下に用いられていること、ゲイト信号線側駆動回路
が画素マトリクス回路を挟んで左右に用いられているこ
と、ソース信号線側駆動回路にレベルシフタ回路が用い
られていること、デジタルビデオデータ分割回路が設け
られていること等がある。また、レベルシフタ回路は必
要に応じて用いればよく、必ずしも用いなくても良い。Referring to FIG. FIG. 17 is a block diagram of a main part of the active matrix type liquid crystal display device of this embodiment. What is different from Example 1 is that
The source signal line side drive circuit is used vertically above and below the pixel matrix circuit, the gate signal line side drive circuit is used right and left across the pixel matrix circuit, and the source signal line side drive circuit In some cases, a level shifter circuit is used, and a digital video data dividing circuit is provided. Further, the level shifter circuit may be used as needed, and may not necessarily be used.
【0232】本実施例のアクティブマトリクス型液晶表
示装置は、ソース信号線側駆動回路A1701、ソース
信号線側駆動回路A1702、ゲイト信号線側駆動回路
A1712、ソース信号線側駆動回路A1715、画素
マトリクス回路1716、およびデジタルビデオデータ
分割回路1710を有している。The active matrix type liquid crystal display device of this embodiment comprises a source signal line side drive circuit A1701, a source signal line side drive circuit A1702, a gate signal line side drive circuit A1712, a source signal line side drive circuit A1715, and a pixel matrix circuit. 1716 and a digital video data dividing circuit 1710.
【0233】ソース信号線側駆動回路A1701は、シ
フトレジスタ回路1702、バッファ回路1702、ラ
ッチ回路(1)1704、ラッチ回路(2)1705、
セレクタ(スイッチ)回路(1)1708、レベルシフ
タ回路1707、D/A変換回路1708、セレクタ
(スイッチ)回路(2)1709を備えている。ソース
信号線側駆動回路A101は、奇数番目のソース信号線
に映像信号(階調電圧信号)を供給する。なお、本実施
例では、上記実施例1で説明したスイッチ回路に相当す
る回路をセレクタ回路と呼ぶことにする。説明の都合
上、第1および第2のD/A変換回路をD/A変換回路
1708としてひとまとめに記載している。The source signal line side driving circuit A 1701 includes a shift register circuit 1702, a buffer circuit 1702, a latch circuit (1) 1704, a latch circuit (2) 1705,
A selector (switch) circuit (1) 1708, a level shifter circuit 1707, a D / A conversion circuit 1708, and a selector (switch) circuit (2) 1709 are provided. The source signal line side driving circuit A101 supplies a video signal (grayscale voltage signal) to the odd-numbered source signal lines. In this embodiment, a circuit corresponding to the switch circuit described in the first embodiment is referred to as a selector circuit. For convenience of explanation, the first and second D / A conversion circuits are collectively described as a D / A conversion circuit 1708.
【0234】ソース信号線側駆動回路において、ラッチ
回路(2)1705までの動作については、実施例1あ
るいは実施例2を参照することができる。For the operation up to the latch circuit (2) 1705 in the source signal line side driving circuit, Embodiment 1 or Embodiment 2 can be referred to.
【0235】セレクタ回路(1)1706で選択され
た、ラッチ回路から4ビットのデジタルビデオデータの
うち上位2ビットのデジタルビデオデータがレベルシフ
タ1707に供給される。レベルシフタ1707によっ
てデジタルビデオデータの電圧レベルは上げられ、D/
A変換回路1708の第1のD/A変換回路に供給す
る。D/A変換回路1708は、2ビットのデジタルビ
デオデータをアナログ信号(階調電圧)に変換し、第2
のD/A変換回路に供給する。第2のD/A変換回路
は、4ビットのデジタルビデオデータの下位2ビットの
デジタルビデオデータによって第1のD/A変換回路よ
り供給される階調電圧よりさらに階調電圧を選択し、セ
レクタ回路(2)1709に供給する。セレクタ回路
(2)1709によって選択されるソース信号線に順次
供給される。ソース信号線に供給されるアナログ信号
は、ソース信号線に接続されている画素マトリクス回路
の画素TFTのソース領域に供給される。この一連の動
作は、実施例1を参照されたい。The upper 2 bits of the 4-bit digital video data selected by the selector circuit (1) 1706 are supplied to the level shifter 1707 from the 4-bit digital video data. The voltage level of the digital video data is raised by the level shifter 1707, and D / D
The signal is supplied to the first D / A conversion circuit of the A conversion circuit 1708. The D / A conversion circuit 1708 converts 2-bit digital video data into an analog signal (grayscale voltage),
To the D / A conversion circuit. The second D / A conversion circuit further selects a gray scale voltage from the gray scale voltage supplied from the first D / A conversion circuit based on the lower two bits of the digital video data of the four bits, and selects the selector. The circuit (2) 1709 is supplied. The signal is sequentially supplied to the source signal line selected by the selector circuit (2) 1709. The analog signal supplied to the source signal line is supplied to a source region of a pixel TFT of a pixel matrix circuit connected to the source signal line. Refer to the first embodiment for this series of operations.
【0236】1711はソース信号線側駆動回路Bであ
り、構成はソース信号線側駆動回路A1701と同じで
ある。ソース信号線側駆動回路B1711は、偶数番目
のソース信号線に映像信号を供給する。Reference numeral 1711 denotes a source signal line side driving circuit B, which has the same structure as the source signal line side driving circuit A 1701. The source signal line side driver circuit B1711 supplies a video signal to even-numbered source signal lines.
【0237】1715はゲイト信号線側駆動回路Bであ
り、ゲイト信号線側駆動回路A1712と同じ構成をと
る。本実施例では、このようにゲイト信号線側駆動回路
を画素マトリクス回路1716の両端に設け、両方のゲ
イト信号線側駆動回路を動作させることによって、片方
が動作しない場合にも表示不良を引き起こすことが無
い。Reference numeral 1715 denotes a gate signal line side driving circuit B, which has the same configuration as the gate signal line side driving circuit A 1712. In this embodiment, by providing the gate signal line side drive circuits at both ends of the pixel matrix circuit 1716 and operating both the gate signal line side drive circuits, display defects can be caused even when one of them does not operate. There is no.
【0238】1710はデジタルビデオデータ分割回路
である。デジタルビデオデータ分割回路1710は、外
部から入力されるデジタルビデオデータの周波数を1/
mに落とすための回路である。デジタルビデオデータを
分割することにより、駆動回路の動作に必要な信号の周
波数も1 /mに落とすことができる。なおデジタルビデ
オデータ分割回路を画素マトリクス回路や他の駆動回路
と同じ基板上に一体形成することは、本出願人による特
許出願である特願平9−356238号に開示されてい
る。前記特許出願には、デジタルビデオデータ分割回路
の動作の説明が詳細になされており、本実施例のデジタ
ルビデオデータ分割回路の動作を理解する上で参考にさ
れたい。Reference numeral 1710 denotes a digital video data dividing circuit. The digital video data dividing circuit 1710 reduces the frequency of digital video data input from the outside by 1 /
It is a circuit for dropping it to m. By dividing the digital video data, the frequency of the signal required for the operation of the driving circuit can be reduced to 1 / m. The integral formation of the digital video data dividing circuit on the same substrate as the pixel matrix circuit and other driving circuits is disclosed in Japanese Patent Application No. 9-356238 filed by the present applicant. The operation of the digital video data division circuit is described in detail in the patent application, and should be referred to for understanding the operation of the digital video data division circuit of the present embodiment.
【0239】ここで、本実施例のセレクタ回路(1)1
706およびセレクタ回路(2)1709の構成ならび
に動作について説明する。セレクタ回路の基本概念は、
実施例1で説明したスイッチ回路と同じである。本実施
例では、ソース信号線4本毎に一つのセレクタ回路
(1)およびセレクタ回路(2)が用いられている。よ
って、ソース信号線側駆動回路(A)には、240個の
セレクタ回路(1)および240個のセレクタ回路
(2)が用いられており、ソース信号線側駆動回路
(B)には、240個のセレクタ回路(1)および24
0個のセレクタ回路(2)が用いられている。Here, the selector circuit (1) 1 of this embodiment
The configuration and operation of the 706 and the selector circuit (2) 1709 will be described. The basic concept of the selector circuit is
This is the same as the switch circuit described in the first embodiment. In this embodiment, one selector circuit (1) and one selector circuit (2) are used for every four source signal lines. Therefore, 240 selector circuits (1) and 240 selector circuits (2) are used for the source signal line side driving circuit (A), and 240 source circuits are used for the source signal line side driving circuit (B). Selector circuits (1) and 24
Zero selector circuits (2) are used.
【0240】図18を参照する。図18には、説明の便
宜上、ソース信号線側駆動回路(A)の最も左のセレク
タ回路(1)のみが示されている。実際のソース信号線
側駆動回路には、このセレクタ回路が240個用いられ
ている。Referring to FIG. FIG. 18 shows only the leftmost selector circuit (1) of the source signal line side drive circuit (A) for convenience of explanation. 240 selector circuits are used in the actual source signal line side drive circuit.
【0241】本実施例のセレクタ回路(1)の一つは、
図18に示されるように、8個の3入力NAND回路
と、2個の4入力NAND回路と、2個のインバータを
有している。本実施例のセレクタ回路(1)1506に
は、ラッチ回路(2)1505からの信号が入力され、
ラッチ回路(2)1505からの信号線L0, 0、L
0, 1、L1, 0、L1, 1、...、L1919,
0、L1919, 1のうち、信号線L0, 0、L0,
1、L1, 0、L1, 1、L2, 0、L2, 1、L3,
0、L3, 1が図16に示されるセレクタ回路(1)に
接続されている。La,bという記載は、左からa番目
のソース信号線に供給されるデジタルビデオデータのb
ビット目の信号が供給されることを意味する。また、セ
レクタ回路(1)には、信号線SS1およびSS2から
タイミング信号が入力される。セレクタ回路(1)から
の信号は、レベルシフタ1507に入力され、その後D
/A変換回路1508に入力される。One of the selector circuits (1) of the present embodiment is as follows.
As shown in FIG. 18, it has eight 3-input NAND circuits, two 4-input NAND circuits, and two inverters. A signal from the latch circuit (2) 1505 is input to the selector circuit (1) 1506 of this embodiment,
Signal lines L0, 0, L from the latch circuit (2) 1505
0, 1, L1, 0, L1, 1,. . . , L1919,
0, L1919, 1 among the signal lines L0, 0, L0,
1, L1, 0, L1, 1, L2, 0, L2, 1, L3,
0, L3, 1 are connected to the selector circuit (1) shown in FIG. The description “La, b” indicates the b of the digital video data supplied to the a-th source signal line from the left.
This means that the bit-th signal is supplied. Further, a timing signal is input to the selector circuit (1) from the signal lines SS1 and SS2. The signal from the selector circuit (1) is input to the level shifter 1507, and then the signal
/ A conversion circuit 1508.
【0242】ここで、図19を参照する。図19には、
セレクタ回路(2)が示されている。図19には、説明
の便宜上、最も左のセレクタ回路(2)が示されてい
る。実際のソース信号線側駆動回路には、このセレクタ
回路が240個用いられている。Here, reference is made to FIG. In FIG.
The selector circuit (2) is shown. FIG. 19 shows the leftmost selector circuit (2) for convenience of explanation. 240 selector circuits are used in the actual source signal line side drive circuit.
【0243】本実施例のセレクタ回路(2)は、図19
に示されるように、3個のPチャネル型TFTと3個の
Nチャネル型TFTとを有するアナログスイッチ4個
と、3個のインバータを有している。セレクタ回路
(2)には、D/A変換回路1708によってアナログ
信号に変換されたアナログ映像信号(階調電圧)が入力
される。The selector circuit (2) of this embodiment is similar to that of FIG.
As shown in FIG. 1, the analog switch has four analog switches each having three P-channel TFTs and three N-channel TFTs, and three inverters. An analog video signal (grayscale voltage) converted into an analog signal by the D / A conversion circuit 1708 is input to the selector circuit (2).
【0244】図20には、セレクタ回路(1)1706
入力される2ビットのデジタルビデオデータおよびセレ
クタ回路(1)1706ならびにセレクタ回路(1)1
709に入力されるタイミング信号のタイミングチャー
トが示されている。LSはラッチ信号であり、1ライン
期間(horizontal scanning period)の開始時に、ラッ
チ回路(2)に供給される信号である。bit−0およ
びbit−1は、ラッチ回路(2)から出力されるデジ
タル画像信号の0ビット目、1ビット目のデータをそれ
ぞれ示す。なお、ここでは、図16に示されるセレクタ
回路(1)に接続されているラッチ回路(2)からの信
号線L0, 1およびL0, 0にはそれぞれ、A1および
A0というデジタル信号が供給され、信号線L1, 1お
よびL1, 0にはそれぞれ、B1およびB0というデジ
タル信号が供給され、信号線L2, 1およびL2, 0に
はそれぞれ、C1およびC0というデジタル信号が供給
され、信号線L3, 1およびL3, 0にはそれぞれ、D
1およびD0というデジタル信号が供給されるとする。FIG. 20 shows the selector circuit (1) 1706
Input 2-bit digital video data and selector circuit (1) 1706 and selector circuit (1) 1
A timing chart of the timing signal input to the input terminal 709 is shown. LS is a latch signal which is supplied to the latch circuit (2) at the start of one line period (horizontal scanning period). Bit-0 and bit-1 indicate the 0th and 1st bit data of the digital image signal output from the latch circuit (2), respectively. Here, digital signals A1 and A0 are supplied to the signal lines L0, 1 and L0, 0 from the latch circuit (2) connected to the selector circuit (1) shown in FIG. Digital signals B1 and B0 are supplied to the signal lines L1, 1 and L1, 0, respectively. Digital signals C1 and C0 are supplied to the signal lines L2, 1 and L2, 0, respectively. 1 and L3,0 are D
It is assumed that digital signals 1 and D0 are supplied.
【0245】セレクタ回路(1)において、SS1およ
びSS2に供給されるタイミング信号に基づいて、bi
t−1およびbit−0に出力される信号が選択され
る。つまり、最初の(1/4)ライン期間には、bit
−1にはA1が出力され、かつbit−0にはA0が出
力される。次の(1/4)ライン期間には、bit−1
にはB1が出力され、かつbit- 0にはB0が出力さ
れる。次の(1/4)ライン期間には、bit−1には
C1が出力され、かつbit−0にはC0が出力され
る。そして、最後の(1/4)ライン期間には、bit
−1にはD1が出力され、かつbit−0にはD0が出
力される。このように、(1/4)ライン期間づつラッ
チ回路(2)からのデータがレベルシフタ回路に供給さ
れることになる。In the selector circuit (1), bi is set based on the timing signals supplied to SS1 and SS2.
The signals output at t-1 and bit-0 are selected. That is, during the first (1/4) line period, the bit
A1 is output to -1 and A0 is output to bit-0. In the next (1/4) line period, bit-1
Output B1 and bit-0 outputs B0. In the next (1/4) line period, C1 is output to bit-1 and C0 is output to bit-0. In the last (1/4) line period, bit
D1 is output to -1 and D0 is output to bit-0. Thus, the data from the latch circuit (2) is supplied to the level shifter circuit every (1/4) line period.
【0246】D/A変換回路から供給されるアナログ映
像信号は、セレクタ回路(2)によって選択され、ソー
ス信号線に供給される。この場合も、(1/4)ライン
期間ずつ対応するソース信号線にアナログ映像信号が供
給されるが、デコードイネイブル信号(DE)によって
アナログ信号の電圧が完全に確定している間だけ、ソー
ス信号線にアナログ映像信号が供給されることになる。The analog video signal supplied from the D / A conversion circuit is selected by the selector circuit (2) and supplied to the source signal line. Also in this case, the analog video signal is supplied to the corresponding source signal line for each (1/4) line period, but only when the voltage of the analog signal is completely determined by the decode enable signal (DE). An analog video signal is supplied to the signal line.
【0247】なお、本実施例では、4ビットのデジタル
ビデオデータを扱ったが、4ビット以上のデジタルビデ
オデータを扱うこともできる。Although the present embodiment deals with 4-bit digital video data, digital video data of 4 bits or more can be handled.
【0248】また、本実施例では、ソース信号線4本に
一つD/A変換回路を設けるため、スイッチ回路を用
い、D/A変換回路の数を従来の4分の1としたが、、
D/A変換回路の数をこれ以外の数にする事も出来る。
たとえば、ソース信号線8本につき1つのD/A変換回
路を割り当てた場合、本実施例のアクティブマトリクス
型液晶表示装置ではD/A変換回路の数は240個とな
り、駆動回路のさらなる面積縮小が実現される。このよ
うに、何本のソース信号線につき1つのD/A変換回路
を割り当てるかは、本実施例に限定されるものではな
い。Further, in this embodiment, since one D / A conversion circuit is provided for four source signal lines, a switch circuit is used and the number of D / A conversion circuits is reduced to one fourth of the conventional one. ,
The number of D / A conversion circuits can be other numbers.
For example, when one D / A conversion circuit is assigned to eight source signal lines, the number of D / A conversion circuits in the active matrix type liquid crystal display device of this embodiment is 240, and the area of the drive circuit can be further reduced. Is achieved. Thus, how many source signal lines are assigned to one D / A conversion circuit is not limited to the present embodiment.
【0249】上記実施例では、代表的に実施例1あるい
は2に示された本発明のD/A変換回路を液晶表示装置
の駆動回路に用いる例を説明した。この場合、液晶表示
装置に用いられる表示方法としては、ネマチック液晶を
用いたTNモードや電界制御複屈折を利用したモード、
液晶と高分子との混合層、いわゆる高分子分散モードな
どにも用いることができる。なお、上記実施例では、透
過型のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動回路
に本発明のD/A変換回路を用いる場合について説明し
たが、本発明のD/A変換回路は、反射型のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置の駆動回路にも用いられ得
る。In the above embodiment, an example in which the D / A conversion circuit of the present invention shown in Embodiment 1 or 2 is typically used for a driving circuit of a liquid crystal display device has been described. In this case, as a display method used in the liquid crystal display device, a TN mode using a nematic liquid crystal, a mode using electric field control birefringence,
It can also be used for a mixed layer of liquid crystal and polymer, so-called polymer dispersion mode. In the above embodiment, the case where the D / A conversion circuit of the present invention is used for the driving circuit of the transmission type active matrix type liquid crystal display device has been described. It can also be used for a driving circuit of a matrix type liquid crystal display device.
【0250】さらに、代表的に実施例1あるいは2に示
された本発明のD/A変換回路を備えたデジタル駆動方
式の駆動回路は、上述したように画素TFTの線順次走
査を行い、その画素数は今後のATV(Advance
d TV)に対応できる程莫大である。よって、応答速
度の速い無しきい値反強誘電性液晶を用いたアクティブ
マトリクス型液晶表示装置に用いると、さらにその効果
を発揮する。Further, the driving circuit of the digital driving system having the D / A conversion circuit of the present invention typically shown in Embodiment 1 or 2 performs the line-sequential scanning of the pixel TFT as described above. The number of pixels will be ATV (Advanced
d TV). Therefore, when used in an active matrix type liquid crystal display device using a thresholdless antiferroelectric liquid crystal having a fast response speed, the effect is further exhibited.
【0251】また、代表的に実施例1あるいは2に示さ
れた本発明のD/A変換回路を、印加電圧に応答して光
学的特性が変調され得るその他のいかなる表示媒体を備
えた表示装置の駆動回路に用いてもよい。例えば、エレ
クトロルミネセンス素子などを用いた表示装置の駆動回
路に用いても良い。Also, the D / A conversion circuit of the present invention typically shown in Embodiment 1 or 2 can be replaced with a display device having any other display medium whose optical characteristics can be modulated in response to an applied voltage. May be used for the driving circuit of FIG. For example, it may be used for a driving circuit of a display device using an electroluminescence element or the like.
【0252】また、代表的に実施例1あるいは2に示さ
れた本発明のD/A変換回路を、イメージセンサなどの
半導体装置の駆動回路に用いることもできる。この場
合、イメージセンサの受光部と、受光部で電気信号に変
換された映像を表示する画像表示部とが一体形成された
イメージセンサにも適応させることができる。また、イ
メージセンサは、ラインセンサあるいはエリアセンサの
どちらにでも適応可能である。Also, the D / A conversion circuit of the present invention typically shown in the first or second embodiment can be used for a driving circuit of a semiconductor device such as an image sensor. In this case, the present invention can also be applied to an image sensor in which a light receiving unit of the image sensor and an image display unit that displays an image converted into an electric signal by the light receiving unit are integrally formed. Further, the image sensor can be applied to either a line sensor or an area sensor.
【0253】(実施例4)本実施例では、本発明を用い
た様々な電子機器について説明する。なお、本実施例に
挙げる電子機器とは、本発明のD/A変換回路を搭載し
た製品と定義する。(Embodiment 4) In this embodiment, various electronic devices using the present invention will be described. Note that the electronic device described in this embodiment is defined as a product equipped with the D / A conversion circuit of the present invention.
【0254】その様な電子機器としては、ビデオカメ
ラ、スチルカメラ、プロジェクター、プロジェクション
TV、ヘッドマウントディスプレイ、カーナビゲーショ
ン、パーソナルコンピュータ(ノート型を含む)、携帯
情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話等)などが
挙げられる。それらの一例を図28に示す。これらの電
子機器には、上述の実施例1〜3の本発明のD/A変換
回路を用いた表示装置を用いることができる。Examples of such electronic devices include a video camera, a still camera, a projector, a projection TV, a head-mounted display, a car navigation, a personal computer (including a notebook type), a portable information terminal (a mobile computer, a mobile phone, and the like). Is mentioned. One example of them is shown in FIG. The display device using the D / A conversion circuit of the present invention of the above-described first to third embodiments can be used for these electronic devices.
【0255】図28(A)は携帯電話であり、本体20
01、音声出力部2002、音声入力部2003、表示
装置2004、操作スイッチ2005、アンテナ200
6で構成される。本発明のD/A変換回路は音声出力部
2002、音声入力部2003、表示装置2004等に
適用することができる。FIG. 28 (A) shows a mobile phone,
01, audio output unit 2002, audio input unit 2003, display device 2004, operation switch 2005, antenna 200
6. The D / A conversion circuit of the present invention can be applied to the audio output unit 2002, the audio input unit 2003, the display device 2004, and the like.
【0256】図28(B)はビデオカメラであり、本体
2101、表示装置2102、音声入力部2103、操
作スイッチ2104、バッテリー2105、受像部21
06、で構成される。本発明のD/A変換回路は表示装
置2102、音声入力部2103、受像部2106に適
用することができる。FIG. 28B shows a video camera, which includes a main body 2101, a display device 2102, an audio input unit 2103, operation switches 2104, a battery 2105, and an image receiving unit 21.
06. The D / A conversion circuit of the present invention can be applied to the display device 2102, the audio input unit 2103, and the image receiving unit 2106.
【0257】図28(C)はモバイルコンピューター
(モービルコンピューター)であり、本体2201、カ
メラ部2202、受像部2203、操作スイッチ220
4、表示装置2205で構成される。本発明のD/A変
換回路は受像部2203、表示装置2205等に適用で
きる。FIG. 28C shows a mobile computer (mobile computer), which includes a main body 2201, a camera section 2202, an image receiving section 2203, and operation switches 220.
4. It comprises a display device 2205. The D / A conversion circuit of the present invention can be applied to the image receiving unit 2203, the display device 2205, and the like.
【0258】図28(D)はヘッドマウントディスプレ
イであり、本体2301、表示装置2302、バンド部
2303で構成される。本発明のD/A変換回路は表示
装置2302に適用することができる。FIG. 28D shows a head mounted display, which comprises a main body 2301, a display device 2302, and a band 2303. The D / A conversion circuit of the present invention can be applied to the display device 2302.
【0259】図28(E)はリア型プロジェクターであ
り、本体2401、光源2402、表示装置2403、
偏光ビームスプリッター2404、リフレクター240
5、2406、スクリーン2407、で構成される。本
発明のD/A変換回路は表示装置2403に適用するこ
とができる。FIG. 28E shows a rear type projector, in which a main body 2401, a light source 2402, a display device 2403,
Polarizing beam splitter 2404, reflector 240
5, 2406 and a screen 2407. The D / A conversion circuit of the present invention can be applied to the display device 2403.
【0260】図28(F)はフロンと型プロジェクター
であり、本体2501、光源2502、表示装置250
3、光学系2504、スクリーン2505で構成され
る。本発明のD/A変換回路は表示装置2503に適用
することができる。FIG. 28F shows a CFC and a mold projector, which are a main body 2501, a light source 2502, and a display device 250.
3. It comprises an optical system 2504 and a screen 2505. The D / A conversion circuit of the present invention can be applied to the display device 2503.
【0261】以上の様に、本発明のD/A変換回路の適
用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用す
ることが可能である。また、他にも電光掲示板、宣伝広
告用ディスプレイなどにも活用することができる。As described above, the application range of the D / A conversion circuit of the present invention is extremely wide, and it can be applied to electronic devices in all fields. In addition, it can also be used for electric bulletin boards, displays for advertising, and the like.
【0262】[0262]
【0263】本発明によると、スイッチの少ないD/A
変換回路が実現できる。また、デジタル信号のビット数
が大きくなるに従って、スイッチの数を従来と比較して
極端に減少させることができる。よって、大画面、高精
細な半導体表示装置における、大きなビット数のデジタ
ル信号を扱うD/A変換回路でさえも、小面積で実現で
きる。According to the present invention, D / A with few switches
A conversion circuit can be realized. Further, as the number of bits of the digital signal increases, the number of switches can be extremely reduced as compared with the related art. Therefore, even in a large-screen, high-definition semiconductor display device, even a D / A conversion circuit that handles a digital signal with a large bit number can be realized with a small area.
【図1】 本発明のD/A変換回路を備えたアクティブ
マトリクス型液晶表示装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an active matrix liquid crystal display device including a D / A conversion circuit of the present invention.
【図2】 ラッチ回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a latch circuit.
【図3】 本発明のD/A変換回路の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a D / A conversion circuit of the present invention.
【図4】 本発明のD/A変換回路の回路例である。FIG. 4 is a circuit example of a D / A conversion circuit of the present invention.
【図5】 本発明のD/A変換回路を備えたアクティブ
マトリクス型液晶表示装置の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of an active matrix type liquid crystal display device including the D / A conversion circuit of the present invention.
【図6】 本発明のD/A変換回路の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a D / A conversion circuit of the present invention.
【図7】 本発明のD/A変換回路の回路例である。FIG. 7 is a circuit example of a D / A conversion circuit of the present invention.
【図8】 本発明のD/A変換回路の回路例である。FIG. 8 is a circuit example of a D / A conversion circuit of the present invention.
【図9】 本発明のD/A変換回路の回路パターン図で
ある。FIG. 9 is a circuit pattern diagram of the D / A conversion circuit of the present invention.
【図10】 本発明のD/A変換回路を備えた液晶表示
装置の一製造方法を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a method for manufacturing a liquid crystal display device including the D / A conversion circuit of the present invention.
【図11】 本発明のD/A変換回路を備えた液晶表示
装置の一製造方法を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a method for manufacturing a liquid crystal display device including the D / A conversion circuit of the present invention.
【図12】 本発明のD/A変換回路を備えた液晶表示
装置の一製造方法を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a method for manufacturing a liquid crystal display device including the D / A conversion circuit of the present invention.
【図13】 本発明のD/A変換回路を備えた液晶表示
装置の一実施例である。FIG. 13 is an embodiment of a liquid crystal display device provided with the D / A conversion circuit of the present invention.
【図14】 従来のデジタル駆動方式の液晶表示装置の
構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram of a conventional digital drive type liquid crystal display device.
【図15】 従来のデジタル駆動方式の液晶表示装置に
用いられているD/A変換回路である。FIG. 15 shows a D / A conversion circuit used in a conventional digital drive type liquid crystal display device.
【図16】 従来のデジタル駆動方式の液晶表示装置に
用いられているD/A変換回路である。FIG. 16 shows a D / A conversion circuit used in a conventional digital drive type liquid crystal display device.
【図17】 本発明のある実施形態による半導体表示装
置のブロック図である。FIG. 17 is a block diagram of a semiconductor display device according to some embodiments of the present invention.
【図18】 本発明のある実施形態によるセレクタ回路
(スイッチ回路)の回路構成図である。FIG. 18 is a circuit configuration diagram of a selector circuit (switch circuit) according to an embodiment of the present invention.
【図19】 本発明のある実施形態によるセレクタ回路
(スイッチ回路)の回路構成図である。FIG. 19 is a circuit configuration diagram of a selector circuit (switch circuit) according to an embodiment of the present invention.
【図20】 本発明のある実施形態によるセレクタ回路
のタイミングチャートである。FIG. 20 is a timing chart of a selector circuit according to an embodiment of the present invention.
【図21】 本発明のある実施形態によるアクティブマ
トリクス型液晶表示装置の写真図である。FIG. 21 is a photograph of an active matrix liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図22】 本発明のある実施形態によるD/A変換回
路の出力信号のオシロスコープ図である。FIG. 22 is an oscilloscope diagram of an output signal of a D / A conversion circuit according to an embodiment of the present invention.
【図23】 本発明のある実施形態によるD/A変換回
路の出力信号のオシロスコープ図である。FIG. 23 is an oscilloscope diagram of an output signal of a D / A conversion circuit according to an embodiment of the present invention.
【図24】 CGSのTEM写真図である。FIG. 24 is a TEM photograph of CGS.
【図25】 高温ポリシリコンのTEM写真図である。FIG. 25 is a TEM photograph of high-temperature polysilicon.
【図26】 CGSおよび高温ポリシリコンの電子線回
折パターンを示す写真図である。FIG. 26 is a photograph showing electron diffraction patterns of CGS and high-temperature polysilicon.
【図27】 CGSおよび高温ポリシリコンのTEM写
真図である。FIG. 27 is a TEM photograph of CGS and high-temperature polysilicon.
【図28】 本願発明を用いた様々な電子機器の図FIG. 28 is a diagram of various electronic devices using the present invention.
【図29】 本発明のD/A変換回路を備えたアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置の概略構成図である。FIG. 29 is a schematic configuration diagram of an active matrix liquid crystal display device including the D / A conversion circuit of the present invention.
106 第1のD/A変換回路 107 階調電圧線 108−1 第1の出力線(H) 108−2 第1の出力線(L) 114 第2のD/A変換回路 115 第2の出力線 106 first D / A conversion circuit 107 gradation voltage line 108-1 first output line (H) 108-2 first output line (L) 114 second D / A conversion circuit 115 second output line
Claims (10)
数)のデジタル信号に対応する階調電圧が出力線に供給
されるD/A変換回路であって、 前記nビットのデジタル信号を上位xビットと下位yビ
ットとに分割し(x+y=n;x、yは共に自然数)、 前記nビットのデジタル信号の上位xビットによって
(2x +1)本の階調電圧線のうち隣り合う2本の階調
電圧線が選択され、 選択された前記隣り合う2本の階調電圧線の階調電圧か
ら、2y 通りの階調電圧が作り出され、 前記nビットのデジタル信号の下位yビットによって、
前記2y 通りの階調電圧のうち対応する階調電圧が出
力線に供給されることを特徴とするD/A変換回路。1. A D / A conversion circuit for supplying a gradation voltage corresponding to an input n-bit (n is a natural number of 2 or more) digital signal to an output line, wherein the n-bit digital signal is It is divided into upper x bits and lower y bits (x + y = n; both x and y are natural numbers), and the upper x bits of the n-bit digital signal are adjacent to (2 x +1) gray scale voltage lines Two gray scale voltage lines are selected, and 2 y gray scale voltages are generated from the selected gray scale voltages of the two adjacent gray scale voltage lines, and the lower y of the n-bit digital signal is generated. By bit
A D / A conversion circuit, wherein a corresponding gray scale voltage among the 2 y gray scale voltages is supplied to an output line.
タを用いて絶縁基板上に形成される請求項1に記載のD
/A変換回路。2. The D / A converter according to claim 1, wherein the D / A conversion circuit is formed on an insulating substrate using a thin film transistor.
/ A conversion circuit.
数)のデジタル信号に対応する階調電圧が出力線に供給
されるD/A変換回路であって、 前記nビットのデジタル信号を上位xビットと下位yビ
ットとに分割し(x+y=n;x、yは共に自然数)、
前記nビットのデジタル信号の上位xビットによって
(2x +1)本の階調電圧線のうち、第1〜第(2x +
1)の階調電圧線に向かってより高い電圧が供給されて
いる第zおよび第(z+1)の階調電圧線が選択され
(1≦z≦2x;zは自然数)、 選択された前記第zおよび第(z+1)の階調電圧線の
階調電圧から、2y 通りの階調電圧が作り出され、 前記nビットのデジタル信号の下位yビットによって、
前記2y 通りの階調電圧のうち対応する階調電圧が出
力線に供給されることを特徴とするD/A変換回路。3. A D / A conversion circuit for supplying a gradation voltage corresponding to an input n-bit (n is a natural number of 2 or more) digital signal to an output line, wherein the n-bit digital signal is Split into upper x bits and lower y bits (x + y = n; x and y are both natural numbers),
According to the upper x bits of the n-bit digital signal, among the (2 x +1) gradation voltage lines, the first to (2 x +
The z-th and (z + 1) th gray-scale voltage lines to which a higher voltage is supplied toward the gray-scale voltage line of 1) are selected (1 ≦ z ≦ 2 x ; z is a natural number). From the gray scale voltages of the z-th and (z + 1) -th gray scale voltage lines, 2 y types of gray scale voltages are generated, and by the lower y bits of the n-bit digital signal,
A D / A conversion circuit, wherein a corresponding gray scale voltage among the 2 y gray scale voltages is supplied to an output line.
タを用いて絶縁基板上に形成される請求項3に記載のD
/A変換回路。4. The D / A converter according to claim 3, wherein the D / A conversion circuit is formed on an insulating substrate using a thin film transistor.
/ A conversion circuit.
と、 前記複数のTFTを駆動するソース信号線側駆動回路と
ゲイト信号線側駆動回路と、を備えた半導体装置であっ
て、 前期ソース信号線側駆動回路は、入力されるnビット
(nは2以上の自然数)のデジタル信号に対応する階調
電圧が出力線に供給されるD/A変換回路を備えてお
り、 前記nビットのデジタル信号を上位xビットと下位yビ
ットとに分割し(x+y=n;x、yは共に自然数)、 前記nビットのデジタル信号の上位xビットによって
(2x +1)本の階調電圧線のうち隣り合う2本の階調
電圧線が選択され、 選択された前記隣り合う2本の階調電圧線の階調電圧か
ら、2y 通りの階調電圧が作り出され、 前記nビットのデジタル信号の下位yビットによって、
前記2y 通りの階調電圧のうち対応する階調電圧が出力
線に供給されることを特徴とする半導体装置。5. A plurality of TFTs arranged in a matrix
And a source signal line side drive circuit and a gate signal line side drive circuit for driving the plurality of TFTs, wherein the source signal line side drive circuit comprises n bits (n: A D / A conversion circuit for supplying a gray scale voltage corresponding to a digital signal of 2 or more natural numbers to an output line, and dividing the n-bit digital signal into upper x bits and lower y bits ( x + y = n; x and y are natural numbers), and two adjacent gray scale voltage lines are selected from (2 x +1) gray scale voltage lines by the upper x bits of the n-bit digital signal. 2 y types of gray scale voltages are generated from the gray scale voltages of the two adjacent gray scale voltage lines, and the lower y bits of the n bit digital signal
A semiconductor device, wherein a corresponding gray scale voltage among the 2 y gray scale voltages is supplied to an output line.
と、 前記複数のTFTを駆動するソース信号線側駆動回路と
ゲイト信号線側駆動回路と、を備えた半導体装置であっ
て、 前記ソース信号線側駆動回路は、入力されるnビット
(nは2以上の自然数)のデジタル信号に対応する階調
電圧が出力線に供給されるD/A変換回路を備えた駆動
回路を有する半導体装置であって、 前記nビットのデジタル信号を上位xビットと下位yビ
ットとに分割し(x+y=n;x、yは共に自然数)、
前記nビットのデジタル信号の上位xビットによって
(2x +1)本の階調電圧線のうち、第1〜第(2x+
1)の階調電圧線に向かってより高い電圧が供給されて
いる第zおよび第(z+1)の階調電圧線が選択され
(1≦z≦2x;zは自然数)、 選択された前記第zおよび第(z+1)の階調電圧線の
階調電圧から、2y 通りの階調電圧が作り出され、 前記nビットのデジタル信号の下位yビットによって、
前記2y 通りの階調電圧のうち対応する階調電圧が出力
線に供給されることを特徴とする半導体装置。6. A plurality of TFTs arranged in a matrix
And a source signal line side drive circuit and a gate signal line side drive circuit for driving the plurality of TFTs, wherein the source signal line side drive circuit has n bits (n: A semiconductor device having a drive circuit including a D / A conversion circuit for supplying a gray scale voltage corresponding to a digital signal of 2 or more natural numbers to an output line, wherein the n-bit digital signal is defined as upper x bits Divided into lower y bits (x + y = n; x and y are both natural numbers),
Wherein the upper x bits of the n bit digital signals (2 x +1) of the gradation voltage lines, the first to (2 x +
The z-th and (z + 1) th gray-scale voltage lines to which a higher voltage is supplied toward the gray-scale voltage line of 1) are selected (1 ≦ z ≦ 2 x ; z is a natural number). From the grayscale voltages of the zth and (z + 1) th grayscale voltage lines, 2 y types of grayscale voltages are generated, and by the lower y bits of the n-bit digital signal,
A semiconductor device, wherein a corresponding gray scale voltage among the 2 y gray scale voltages is supplied to an output line.
ゲイト信号線側駆動回路と、を備えた半導体装置であっ
て、 前記ソース信号線側駆動回路は、入力されるnビット
(nは2以上の自然数)のデジタル信号に対応する階調
電圧が出力線に供給されるD/A変換回路を備えた駆動
回路を有する半導体装置であって、 前記nビットのデジタル信号を上位xビットと下位yビ
ットとに分割し(x+y=n;x、yは共に自然数)、
前記nビットのデジタル信号の上位xビットによって
(2x +1)本の階調電圧線のうち、第1〜第(2x +
1)の階調電圧線に向かってより高い電圧が供給されて
いる第zおよび第(z+1)の階調電圧線が選択され
(1≦z≦2x;zは自然数)、 選択された前記第zおよび第(z+1)の階調電圧線の
階調電圧から、2y通りの階調電圧が作り出され、 前記nビットのデジタル信号の下位yビットによって、
前記2y 通りの階調電圧のうち対応する階調電圧が出力
線に供給されることを特徴とする半導体装置。7. A semiconductor device comprising: a plurality of TFTs; and a source signal line side drive circuit and a gate signal line side drive circuit for driving the plurality of TFTs, wherein the source signal line side drive circuit comprises: A semiconductor device having a drive circuit including a D / A conversion circuit for supplying a grayscale voltage corresponding to an input n-bit (n is a natural number of 2 or more) digital signal to an output line, wherein the n-bit Is divided into upper x bits and lower y bits (x + y = n; x and y are both natural numbers),
According to the upper x bits of the n-bit digital signal, among the (2 x +1) gradation voltage lines, the first to (2 x +
The z-th and (z + 1) th gray-scale voltage lines to which a higher voltage is supplied toward the gray-scale voltage line of 1) are selected (1 ≦ z ≦ 2 x ; z is a natural number). From the gray scale voltages of the z-th and (z + 1) -th gray scale voltage lines, 2 y types of gray scale voltages are generated, and by the lower y bits of the n-bit digital signal,
A semiconductor device, wherein a corresponding gray scale voltage among the 2 y gray scale voltages is supplied to an output line.
側駆動回路と、前記ゲイト信号線側駆動回路とは、薄膜
トランジスタを用いて絶縁基板上に一体形成される請求
項5乃至7のいずれか一つに記載の半導体装置。8. The drive circuit according to claim 5, wherein the plurality of TFTs, the source signal line side drive circuit, and the gate signal line side drive circuit are integrally formed on an insulating substrate using a thin film transistor. A semiconductor device according to one of the above.
信号線側駆動回路または前記ゲイト信号線側駆動回路の
第3配線として用いられる請求項8に記載の半導体装
置。9. The semiconductor device according to claim 8, wherein the BM layer of the semiconductor device is used as a third wiring of the source signal line side drive circuit or the gate signal line side drive circuit.
あるいはAlおよびTiの積層膜が用いられることを特
徴とする請求項9に記載の半導体装置。10. The semiconductor device according to claim 9, wherein an Al film or a stacked film of Al and Ti is used for the BM layer of the semiconductor device.
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