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JP2006133754A - Display device and its driving method - Google Patents

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JP2006133754A
JP2006133754A JP2005291349A JP2005291349A JP2006133754A JP 2006133754 A JP2006133754 A JP 2006133754A JP 2005291349 A JP2005291349 A JP 2005291349A JP 2005291349 A JP2005291349 A JP 2005291349A JP 2006133754 A JP2006133754 A JP 2006133754A
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潤 小山
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display apparatus capable of switching a screen between a display in a vertical direction and a display in a horizontal direction. <P>SOLUTION: The scanning direction of a first gate signal line driver circuit is perpendicular to the scanning direction of a source signal line driver circuit, and the scanning direction of a second gate signal line driver circuit is perpendicular to the scanning direction of the first gate signal line driver circuit. In a normal display, vertical scanning of a screen is performed by the first gate signal line driver circuit. Meanwhile, on switching between display in a vertical direction and display in a horizontal direction, vertical scanning of the screen is performed by the second gate signal line driver circuit. Since the pixels are driven by a field sequential method and a pixel is not divided into RGB portions, switching between vertical and horizontal directions can be facilitated. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶素子を用いて画素部を構成した表示装置及びその駆動方法、そのような表示装置を表示部に用いた電子機器に関する。特に、フィールドシーケンシャル駆動を用いた表示装置および、そのような表示装置を表示部に用いた電子機器に関する。   The present invention relates to a display device in which a pixel portion is formed using a liquid crystal element, a driving method thereof, and an electronic apparatus using such a display device for a display portion. In particular, the present invention relates to a display device using field sequential driving and an electronic apparatus using such a display device for a display unit.

近年、ガラス基板等の絶縁体上に半導体薄膜を形成した表示装置、特に薄膜トランジスタ(以下、TFTと表記)を用いた電子回路が各分野で使用されている。特に、表示装置において使用されることが多く、LCD(液晶ディスプレイ)を始めとするアクティブマトリクス型表示装置は、多くの製品に利用され、普及している。TFTを使用したアクティブマトリクス型表示装置は、マトリクス状に配置された数十万から数百万の画素を有し、各画素に配置されたTFTによって各画素の電荷を制御することによって映像の表示を行っている。   In recent years, display devices in which a semiconductor thin film is formed on an insulator such as a glass substrate, in particular, electronic circuits using thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) have been used in various fields. In particular, active matrix type display devices such as LCD (Liquid Crystal Display) are often used and used in many products. An active matrix display device using TFTs has hundreds of thousands to millions of pixels arranged in a matrix, and displays the image by controlling the charge of each pixel by the TFT arranged in each pixel. It is carried out.

さらに最近の技術として、画素を構成する画素TFTの他に、画素部の周辺領域にTFTを用いて駆動回路を基板上に同時形成するポリシリコンTFTに関する技術が発展してきており、装置の小型化、低消費電力化に大いに貢献し、それに伴って、近年その応用分野の拡大が著しいモバイル情報端末の表示部等に、表示装置は不可欠なデバイスとなってきている。   Furthermore, as a recent technology, in addition to the pixel TFT that constitutes the pixel, a technology related to a polysilicon TFT that simultaneously forms a drive circuit on a substrate by using a TFT in the peripheral region of the pixel portion has been developed. As a result, display devices have become an indispensable device for display units and the like of mobile information terminals, which have greatly contributed to lower power consumption, and whose application fields have been remarkably expanding in recent years.

一般的な表示装置の例を図2(A)に示す。図2(A)は、絶縁体上に画素部と駆動回路とが一体形成された液晶表示装置の例である。基板200上の中央部に、画素部201が配置され、画素部201の周辺には、ソース信号線駆動回路202、ゲート信号線駆動回路203等が形成されている。なお、図2(A)においては、ゲート信号線駆動回路203は画素部201の左右両側に対称配置されているが、これは片側のみの配置であっても良い。ただし、回路の動作の信頼性や効率等を考えると、図2(A)のように対称配置とするのが好ましい。   An example of a general display device is shown in FIG. FIG. 2A illustrates an example of a liquid crystal display device in which a pixel portion and a driver circuit are integrally formed over an insulator. A pixel portion 201 is disposed at the center of the substrate 200, and a source signal line driver circuit 202, a gate signal line driver circuit 203, and the like are formed around the pixel portion 201. In FIG. 2A, the gate signal line driver circuit 203 is arranged symmetrically on both the left and right sides of the pixel portion 201, but this may be arranged on only one side. However, considering the reliability and efficiency of the operation of the circuit, it is preferable to use a symmetrical arrangement as shown in FIG.

ソース信号線駆動回路202およびゲート信号線駆動回路203に入力される信号は、外部より、フレキシブルプリント基板(Flexible Print Circuit:FPC)204を介して供給される。   Signals input to the source signal line driver circuit 202 and the gate signal line driver circuit 203 are supplied from the outside via a flexible printed circuit (FPC) 204.

対向基板210には、対向電極等が形成され、シール材205を介して、ある空隙をもって基板200と貼り合わされる。その後、あらかじめ用意してある注入口より、基板200と対向基板210との空隙に液晶材料を注入し、注入口は封止材206によって密閉される。   A counter electrode or the like is formed on the counter substrate 210 and is bonded to the substrate 200 with a certain gap through a sealant 205. Thereafter, a liquid crystal material is injected into a gap between the substrate 200 and the counter substrate 210 from an injection port prepared in advance, and the injection port is sealed with a sealing material 206.

画素部201は、図2(B)に示すように、m本のソース信号線とn本のゲート信号線とが直交配置されている。ソース信号線とゲート信号線の交点にあたる場所(220)に、図2(C)に示すような画素が形成されている。ソース信号線221、ゲート信号線222、画素TFT223、液晶素子224、保持容量225、対向電極226からなる。ここでは、画素数はm×n画素である。   In the pixel portion 201, as illustrated in FIG. 2B, m source signal lines and n gate signal lines are arranged orthogonally. A pixel as shown in FIG. 2C is formed at a location (220) corresponding to the intersection of the source signal line and the gate signal line. A source signal line 221, a gate signal line 222, a pixel TFT 223, a liquid crystal element 224, a storage capacitor 225, and a counter electrode 226 are included. Here, the number of pixels is m × n pixels.

図5を参照し、表示装置の動作について簡単に説明する。一般に、画面のちらつき(フリッカと呼ばれる)が人間の眼に認識されないためには、1秒間に60回程度、画面の描画が行われる。ここで、501で示される期間、すなわち画面を1回描画するのに要する期間を、1フレーム期間と呼ぶ(図5(A))。   The operation of the display device will be briefly described with reference to FIG. In general, screen flickering (referred to as flicker) is not recognized by human eyes, and the screen is drawn about 60 times per second. Here, a period indicated by 501, that is, a period required to draw the screen once is referred to as one frame period (FIG. 5A).

1フレーム期間においては、1行目から順にゲート信号線の選択が行われる。1行あたりの選択期間504を1水平期間と表記する。最終行(n行目)の選択が終了するまでの期間502を、ライン走査期間と表記する。その後、垂直帰線期間503を挟んで、次のフレーム期間で同様の操作が行われる(図5(B))。   In one frame period, gate signal lines are selected in order from the first row. The selection period 504 per row is expressed as one horizontal period. A period 502 until the selection of the last line (the nth line) is denoted as a line scanning period. Thereafter, the same operation is performed in the next frame period with the vertical blanking period 503 interposed therebetween (FIG. 5B).

1水平期間においては、選択されている行の画素に、ソース信号線より順に映像信号の書き込みが行われる。この期間505を、ドットサンプリング期間と表記する。1つの画素に映像信号を書き込むのに要する期間507を、1ドットサンプリング期間と表記する。1行分の画素において映像信号の書き込みが完了すると、水平帰線期間506を挟んで、次の水平期間で同様の操作が行われる(図5(C))。   In one horizontal period, video signals are written to the pixels in the selected row in order from the source signal line. This period 505 is referred to as a dot sampling period. A period 507 required to write a video signal to one pixel is referred to as a 1-dot sampling period. When video signal writing is completed in one row of pixels, a similar operation is performed in the next horizontal period with the horizontal blanking period 506 interposed therebetween (FIG. 5C).

次に、回路の具体的な動作について説明する。図6(A)は、表示装置のソース信号線駆動回路の一構成例であり、フリップフロップ回路601(FF)を複数段用いてなるシフトレジスタ602、NAND603、バッファ604、サンプリングスイッチ605を有している。   Next, a specific operation of the circuit will be described. FIG. 6A illustrates a configuration example of a source signal line driver circuit of a display device, which includes a shift register 602 using a plurality of stages of flip-flop circuits 601 (FF), a NAND 603, a buffer 604, and a sampling switch 605. ing.

動作の説明に際し、図6(B)を参照する。シフトレジスタ602は、クロック信号(CK)、クロック反転信号(CKb)およびスタートパルス(SP)にしたがって、それぞれ1段目から順次パルスを出力する。   In the description of the operation, reference is made to FIG. The shift register 602 sequentially outputs pulses from the first stage according to the clock signal (CK), the clock inversion signal (CKb), and the start pulse (SP).

シフトレジスタ602から出力されたパルスが隣接段で重なりを持つ場合は、NAND603に入力されて、隣接段で重なりを持たないパルスとされる。その後、NAND出力はバッファ604を通り、サンプリングパルスとなる。   When the pulse output from the shift register 602 has an overlap at the adjacent stage, the pulse is input to the NAND 603 and has no overlap at the adjacent stage. Thereafter, the NAND output passes through the buffer 604 and becomes a sampling pulse.

サンプリングパルスがサンプリングスイッチ605に入力されると、サンプリングスイッチ605がONし、その間、映像信号(Video)の電位が、サンプリングスイッチに接続されているソース信号線に充電される。同時に、ゲート信号線が選択されている行の、前述のソース信号線に接続されている一画素に書き込まれる。図6(B)において、610で示される期間が、1ドットサンプリング期間である。   When the sampling pulse is input to the sampling switch 605, the sampling switch 605 is turned ON, and the potential of the video signal (Video) is charged to the source signal line connected to the sampling switch. At the same time, writing is performed on one pixel connected to the above-described source signal line in the row in which the gate signal line is selected. In FIG. 6B, a period indicated by 610 is a one-dot sampling period.

続いて、図7(A)に示すゲート信号線駆動回路について説明する。シフトレジスタ〜バッファ間は、ソース信号線駆動回路とほぼ同様であり、フリップフロップ701を複数段用いてなるシフトレジスタ702、NAND703、バッファ704を有する。   Next, the gate signal line driver circuit illustrated in FIG. 7A is described. A portion between the shift register and the buffer is almost the same as that of the source signal line driver circuit, and includes a shift register 702 using a plurality of stages of flip-flops 701, a NAND 703, and a buffer 704.

動作の説明に際し、図7(B)を参照する。シフトレジスタ702は、ソース信号線駆動回路と同様に、クロック信号(CK)、クロック反転信号(CKb)およびスタートパルス(SP)にしたがって、それぞれ1段目から順次パルスを出力する。   In the description of the operation, reference is made to FIG. Similarly to the source signal line driver circuit, the shift register 702 sequentially outputs pulses from the first stage according to the clock signal (CK), the clock inversion signal (CKb), and the start pulse (SP).

シフトレジスタ702から出力されたパルスが隣接段で重なりを持つ場合は、NAND703に入力されて、隣接段で重なりを持たないパルスとされる。その後、NAND出力はバッファ704を通り、ゲート信号線選択パルスとなる。   When the pulse output from the shift register 702 has an overlap at the adjacent stage, the pulse is input to the NAND 703 to be a pulse having no overlap at the adjacent stage. Thereafter, the NAND output passes through the buffer 704 and becomes a gate signal line selection pulse.

ゲート信号線選択パルスが入力されている行においては、前述のようにソース信号線に書き込まれる映像信号が、それぞれの画素に書き込まれる。図7(B)において、710で示される期間が、1水平期間であり、720で示される期間が、前述の1ドットサンプリング期間である。   In the row to which the gate signal line selection pulse is input, the video signal written to the source signal line as described above is written to each pixel. In FIG. 7B, the period indicated by 710 is one horizontal period, and the period indicated by 720 is the aforementioned one-dot sampling period.

ところで、表示装置は、装置に設置された方向に固定されて使用される場合が一般的であるが、パーソナルコンピュータ等のように、その用途が多機能化している場合、ある用途においては横長なレイアウトで、またある用途においては縦長なレイアウトで表示装置を用いたい場合がある。このような場合、図3(A)に示すように、表示装置の筐体を90°回転させた状態で表示させる方法がある。   By the way, the display device is generally used by being fixed in the direction in which the device is installed. However, when the application is multi-functional, such as a personal computer, the display device is horizontally long in a certain application. There is a case where it is desired to use the display device in a layout and in a certain application in a vertically long layout. In such a case, as shown in FIG. 3A, there is a method of displaying in a state where the housing of the display device is rotated by 90 °.

この場合の表示装置を駆動するタイミングは図10で示される。ここで、1001で示される期間を1フレーム期間と呼ぶ。1フレーム期間においては、1行目から順にゲート信号線の選択が行われる。1行あたりの選択期間1004を1水平期間と表記する。最終行(m行目)の選択が終了するまでの期間1002を、ライン走査期間と表記する。その後、垂直帰線期間1003を挟んで、次のフレーム期間で同様の操作が行われる。1水平期間においては、選択されている行の画素に、ソース信号線より順に映像信号の書き込みが行われる。この期間1005を、ドットサンプリング期間と表記する。1つの画素に映像信号を書き込むのに要する期間1007を、1ドットサンプリング期間と表記する。1行分の画素において映像信号の書き込みが完了すると、水平帰線期間1006を挟んで、次の水平期間で同様の操作が行われる。   The timing for driving the display device in this case is shown in FIG. Here, a period indicated by 1001 is referred to as one frame period. In one frame period, gate signal lines are selected in order from the first row. The selection period 1004 per row is expressed as one horizontal period. A period 1002 until the selection of the last line (m-th line) is referred to as a line scanning period. Thereafter, the same operation is performed in the next frame period with the vertical blanking period 1003 interposed therebetween. In one horizontal period, video signals are written to the pixels in the selected row in order from the source signal line. This period 1005 is referred to as a dot sampling period. A period 1007 required for writing a video signal to one pixel is referred to as a one-dot sampling period. When video signal writing is completed in one row of pixels, the same operation is performed in the next horizontal period with the horizontal blanking period 1006 interposed therebetween.

また、最近の携帯電話ではテレビ放送受信機能を備えたものもあり、テレビ映像を表示する時には横長に設定し、文字情報を表示する時には縦長に設定できることが望ましい。   Also, some recent mobile phones have a TV broadcast receiving function, and it is desirable that the mobile phone can be set to be horizontally long when displaying a TV image and can be vertically long when character information is displayed.

アクティブマトリクス型表示装置の画素部は、図2(B)に示すように、m×n個の画素がマトリクス状に整列しており、映像信号の書き込みは、座標(1,1)の画素から順に、(1,2)、(1,3)、(1,4)と行われ、(1,m)に達したところで1水平周期が完了する。これをn回繰り返し、最終的に座標(m,n)の画素への書き込みが完了すると、1画面の書き込みが完了する。   In the pixel portion of the active matrix display device, as shown in FIG. 2B, m × n pixels are arranged in a matrix, and video signal writing is performed from a pixel at coordinates (1, 1). In order, (1, 2), (1, 3), and (1, 4) are performed. When (1, m) is reached, one horizontal cycle is completed. This is repeated n times, and when the writing of the pixel at the coordinates (m, n) is finally completed, the writing of one screen is completed.

再び、図3(A)に戻る。横長表示(左)と縦長表示(右)の場合、最初に書き込みが行われる座標(1,1)の画素は、それぞれ301、302で示される。図3(A)に示すように、横長表示と縦長表示において、同様の画面の表示を行う場合を考えると、映像信号の入力が横長表示に対応したものであるとき、その入力の順序は、左上→右上→・・・→右下の順であるが、この映像信号を用いて縦長表示を行う場合、表示装置自体の書き込みの順序は変わらないため、映像信号の入力の順序を、右上→右下→・・・左下の順としなければならない。   Returning again to FIG. In the case of the landscape display (left) and the portrait display (right), the pixels of the coordinates (1, 1) where writing is performed first are indicated by 301 and 302, respectively. As shown in FIG. 3A, in the case of displaying the same screen in the landscape display and the portrait display, when the input of the video signal corresponds to the landscape display, the input order is as follows. Upper left → upper right → ... → lower right, but when using this video signal for portrait display, the writing order of the display device itself does not change. Lower right → ... Lower left order.

しかし、表示装置の縦横表示の切り替えは、フレキシブルに行えることが好ましいため、その都度異なるフォーマットの映像信号を用意するのは効率的ではない。そこで、フレームメモリを用いて、映像信号を一旦メモリに記憶して読み出しを行うことによって表示を行う。   However, since it is preferable that the display device can be flexibly switched between vertical and horizontal displays, it is not efficient to prepare video signals of different formats each time. Thus, display is performed by temporarily storing the video signal in the memory and reading it out using the frame memory.

フレームメモリは、各画素の映像信号を各メモリセルごとに記憶しているため、書き込みの順序に関係なく、任意のアドレスからの読み出しが可能である。フレームメモリに一旦書き込まれた映像信号の読み出しの順序を変えることによって、前述の縦横表示の切り替えを行うことが出来る。   Since the frame memory stores the video signal of each pixel for each memory cell, reading from an arbitrary address is possible regardless of the order of writing. By changing the reading order of the video signals once written in the frame memory, the above-described vertical / horizontal display can be switched.

1フレーム分の映像信号を記憶するフレームメモリは、図3(B)に示すようにそれぞれの記憶回路がアドレスで管理される。よって、映像信号が入力されると、(1,1)(2,1)・・・(m,1)、(1,2)(2,2)・・・(m,2)、・・・、(1,n)(2,n)・・・(m,n)の順に書き込まれ、横長表示の場合は書き込まれた順序と同じ順序で読み出される。   In the frame memory for storing the video signal for one frame, each storage circuit is managed by an address as shown in FIG. Therefore, when a video signal is input, (1, 1) (2, 1) ... (m, 1), (1, 2) (2, 2) ... (m, 2), ... .., (1, n) (2, n)... (M, n) are written in the order, and in the case of landscape display, they are read in the same order as written.

一方、縦長表示の場合、図3(A)のように表示したい場合には、(m,1)(m,2)・・・(m,n)、(m−1,1)(m−2,2)・・・(m−1,n)、・・・、(1,1)(1,2)・・・(1,n)の順に読み出される。   On the other hand, in the case of the portrait display, when it is desired to display as shown in FIG. 3A, (m, 1) (m, 2) ... (m, n), (m-1, 1) (m- 2, 2)... (M−1, n),..., (1, 1) (1, 2).

また、フレームメモリは、図4(A)に示すように、一般的には少なくとも2フレーム分設けられ(第1のフレームメモリ402、第2のフレームメモリ403)、一方のフレームメモリに映像信号401の書き込みを行っている間は、他のフレームメモリから読み出しを行い、フォーマット変換404を通じて画面の表示を行う。   As shown in FIG. 4A, the frame memory is generally provided for at least two frames (first frame memory 402 and second frame memory 403), and the video signal 401 is stored in one frame memory. While writing is performed, reading from another frame memory is performed, and a screen is displayed through format conversion 404.

このようにすると、表示装置は通常駆動のままで、画面の縦横切り替えを行うことが出来る。ただし、この方法のみによって正常に画面表示が行えるのは、m=n、すなわち縦横の画素数が等しいときに限られる。画面の縦横の画素数が異なる表示装置において縦横の表示変換を行う場合は、フォーマット変換を必要とする。
映像信号は、図4(B)の[i]に示すように、1行目の一画素〜m画素に書き込まれる映像信号、2行目の一画素〜m画素に書き込まれる映像信号、・・・とn本分が集まった構成となっている。この場合、横m×縦n画素に対応している。これを縦横の表示切り替えを行うには、図4(B)の[ii]に示すように、横n×縦m画素に対応した形に変換する必要がある。これをフォーマット変換という。フォーマット変換自体は公知技術を用いて行えばよいので、その詳細は省略する。
In this way, the screen can be switched between vertical and horizontal directions while the display device is normally driven. However, normal screen display can be performed only by this method only when m = n, that is, the number of vertical and horizontal pixels is equal. When performing vertical / horizontal display conversion in a display device with different vertical and horizontal pixel numbers on the screen, format conversion is required.
As shown in [i] of FIG. 4B, the video signal is a video signal written to the first pixel to m pixels in the first row, a video signal written to the first pixel to m pixels in the second row,.・ It is composed of n pieces. In this case, it corresponds to horizontal m × vertical n pixels. In order to switch the display in the vertical and horizontal directions, it is necessary to convert it into a form corresponding to horizontal n × vertical m pixels as shown in [ii] of FIG. This is called format conversion. Since the format conversion itself may be performed using a known technique, its details are omitted.

最近、携帯電話等の小型携帯端末においても、様々なソフトウェアが供給され、1つの機器における用途が多様化する傾向にあるため、前述のような縦横表示の切り替え技術が重要となる。しかし、前述したようなフレームメモリを用いて縦横データを入れ替える場合は映像が不連続になりノイズが乗りやすいと言う課題があった。   Recently, various software has been supplied also to small portable terminals such as mobile phones, and the use in one device tends to diversify. Therefore, the above-described vertical / horizontal display switching technology is important. However, when the vertical and horizontal data are exchanged using the frame memory as described above, there is a problem that the video becomes discontinuous and noise is likely to occur.

よって、本発明者は以前にフレームメモリを用いずに画面の縦横切り替えをおこなう表示装置を発案した。その表示装置は、ソース信号線駆動回路と、第1のゲート信号線駆動回路と、第2のゲート信号線駆動回路とを有する。そして第2のゲート信号線駆動回路の走査方向は、第1のゲート信号線駆動回路の走査方向と直交するような構成とする。   Therefore, the present inventor has previously invented a display device that performs screen vertical / horizontal switching without using a frame memory. The display device includes a source signal line driver circuit, a first gate signal line driver circuit, and a second gate signal line driver circuit. The scanning direction of the second gate signal line driving circuit is configured to be orthogonal to the scanning direction of the first gate signal line driving circuit.

ここで、走査方向とは、それぞれの駆動回路が制御する信号線の並びに直交する方向であるとする。また、通常表示を第1の表示と表記し、これに対し、画面の縦横を切り替えて表示する場合を、第2の表示と表記する。   Here, it is assumed that the scanning direction is a direction orthogonal to the arrangement of the signal lines controlled by the respective driving circuits. Further, the normal display is referred to as the first display, and the case where the display is switched between the vertical and horizontal directions is referred to as the second display.

通常表示の際は、画面の垂直走査は第1のゲート信号線駆動回路によって行う。映像は、第1のゲート信号線の走査方向に従った向きで表示される。一方、第2の表示の際には、画面の垂直走査は第2のゲート信号線駆動回路によって行う。映像は、第2のゲート信号線の走査方向に従った向きで表示される。   In normal display, the vertical scanning of the screen is performed by the first gate signal line driving circuit. The video is displayed in a direction according to the scanning direction of the first gate signal line. On the other hand, in the second display, the vertical scanning of the screen is performed by the second gate signal line driving circuit. The video is displayed in a direction according to the scanning direction of the second gate signal line.

詳細は特許文献1に記載されている。特許文献1に記載された内容はフレームメモリ等の追加をすることなく、縦横の表示切り替えが可能な表示装置を提供するものである。
特開2003−76315
Details are described in Patent Document 1. The contents described in Patent Document 1 provide a display device capable of switching between vertical and horizontal display without adding a frame memory or the like.
JP2003-76315

しかし、上述した縦横表示切り替えを用いた表示装置には以下のような課題があった。それは信号線を従来の表示装置に比べて多くする必要があり、特にソース信号線を増やすことは、画素の開口率を低下させることになる。図19に示すように画素には赤色(以下R)、緑色(以下G)、青色(以下B)3つの画素電極があり、ソース信号線を増やすことによって画素は更に縦長になり、開口率を低下させる。図19において画素はRGBそれぞれのソース信号線1901、1902、1903、第1のゲート信号線1907、RGBそれぞれの第2のゲート信号線1904、1905、1906、RGBそれぞれの画素電極1908、1909、1910、RGBそれぞれの画素トランジスタ1911、1912、1913より構成される。本構成の画素では通常の液晶画素より第2のゲート信号線が多いため、開口率が低下する。   However, the display device using the vertical / horizontal display switching described above has the following problems. That is, it is necessary to increase the number of signal lines as compared with a conventional display device. In particular, increasing the number of source signal lines lowers the aperture ratio of the pixel. As shown in FIG. 19, the pixel has three pixel electrodes of red (hereinafter R), green (hereinafter G), and blue (hereinafter B). By increasing the number of source signal lines, the pixel is further elongated to increase the aperture ratio. Reduce. In FIG. 19, the pixels are RGB source signal lines 1901, 1902, 1903, first gate signal lines 1907, RGB second gate signal lines 1904, 1905, 1906, and RGB pixel electrodes 1908, 1909, 1910, respectively. , RGB pixel transistors 1911, 1912, 1913. In the pixel of this configuration, since the number of second gate signal lines is larger than that of a normal liquid crystal pixel, the aperture ratio is reduced.

本発明の表示装置は第1の表示及び第2の表示が可能であり、ソース信号線駆動回路と、第1のゲート信号線駆動回路と、第2のゲート信号線駆動回路とを有する。ここで、第2のゲート信号線駆動回路の走査方向は、第1のゲート信号線駆動回路の走査方向と直交する。   The display device of the present invention can perform a first display and a second display, and includes a source signal line driver circuit, a first gate signal line driver circuit, and a second gate signal line driver circuit. Here, the scanning direction of the second gate signal line driving circuit is orthogonal to the scanning direction of the first gate signal line driving circuit.

第1の表示の際は、画面の垂直走査は第1のゲート信号線駆動回路によって行う。映像は、第1のゲート信号線の走査方向に従った向きで表示される。一方、第2の表示の際には、画面の垂直走査は第2のゲート信号線駆動回路によって行う。映像は、第2のゲート信号線の走査方向に従った向きで表示される。それに加えて、画素の駆動をフィールドシーケンシャル駆動としている。フィールドシーケンシャル駆動は1フレーム期間を3つのサブフレーム期間に分割し、それぞれの期間にRGBの光を独立に照射し、1つの画素でカラー表示をおこなうものである。   In the first display, the vertical scanning of the screen is performed by the first gate signal line driving circuit. The video is displayed in a direction according to the scanning direction of the first gate signal line. On the other hand, in the second display, the vertical scanning of the screen is performed by the second gate signal line driving circuit. The video is displayed in a direction according to the scanning direction of the second gate signal line. In addition, the pixel driving is field sequential driving. In field sequential driving, one frame period is divided into three sub-frame periods, and RGB light is independently irradiated in each period to perform color display with one pixel.

本発明の第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置の一は、周期的に発光色が変化する発光源と、ソース信号線駆動回路と、第1のゲート信号線駆動回路と、第2のゲート信号線駆動回路と、複数の画素とを有している。第1のゲート信号線駆動回路の走査方向と、第2のゲート信号線駆動回路の走査方向とが直交している。   One display device capable of the first display and the second display of the present invention includes a light-emitting source whose emission color periodically changes, a source signal line driver circuit, a first gate signal line driver circuit, A second gate signal line driver circuit and a plurality of pixels are included. The scanning direction of the first gate signal line driving circuit is orthogonal to the scanning direction of the second gate signal line driving circuit.

本発明の第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置の一は、周期的に発光色が変化する発光源と、ソース信号線駆動回路と、第1のゲート信号線駆動回路と、第2のゲート信号線駆動回路と、複数の画素とを有している。複数の画素は、ソース信号線と、第1のゲート信号線と、第1のゲート信号線に直交する第2のゲート信号線と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタとを有している。第1のトランジスタのゲート電極は、第1のゲート信号線と電気的に接続され、前記第1のトランジスタの入力電極は、ソース信号線と電気的に接続され、前記第2のトランジスタの出力電極は、第2のトランジスタの入力電極と電気的に接続されている。第2のトランジスタのゲート電極は、第2のゲート信号線と電気的に接続されている。   One display device capable of the first display and the second display of the present invention includes a light-emitting source whose emission color periodically changes, a source signal line driver circuit, a first gate signal line driver circuit, A second gate signal line driver circuit and a plurality of pixels are included. The plurality of pixels include a source signal line, a first gate signal line, a second gate signal line orthogonal to the first gate signal line, a first transistor, and a second transistor. Yes. A gate electrode of the first transistor is electrically connected to a first gate signal line, an input electrode of the first transistor is electrically connected to a source signal line, and an output electrode of the second transistor Are electrically connected to the input electrode of the second transistor. The gate electrode of the second transistor is electrically connected to the second gate signal line.

上記において、第1の表示を行う際には、ソース信号線駆動回路の駆動周波数は、第1のゲート信号線駆動回路の駆動周波数よりも高く、第2の表示を行う際には、ソース信号線駆動回路の駆動周波数は、第1のゲート信号線駆動回路の駆動周波数よりも低くなっている場合が好ましい。   In the above, when the first display is performed, the driving frequency of the source signal line driver circuit is higher than the driving frequency of the first gate signal line driver circuit, and when the second display is performed, the source signal is The drive frequency of the line drive circuit is preferably lower than the drive frequency of the first gate signal line drive circuit.

また、上記において、前記ソース信号線駆動回路、前記第1のゲート信号線駆動回路、前記第2のゲート信号線駆動回路の少なくとも1つと、前記複数の画素は同一基板上に形成されていると好ましい。   In the above, at least one of the source signal line driver circuit, the first gate signal line driver circuit, and the second gate signal line driver circuit, and the plurality of pixels are formed over the same substrate. preferable.

本発明の第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置の一は、周期的に発光色が変化する発光源と、第1のソース信号線駆動回路と、第2のソース信号線駆動回路と、第1のゲート信号線駆動回路と、第2のゲート信号線駆動回路と、複数の画素とを有している。第1のソース信号線駆動回路と、第2のソース信号線駆動回路と、第1のゲート信号線駆動回路と、第2のゲート信号線駆動回路と、複数の画素とはいずれも同一基板上に形成されている。第1のゲート信号線駆動回路の走査方向と、第2のゲート信号線駆動回路の走査方向とが直交する。   One display device capable of the first display and the second display of the present invention includes a light-emitting source whose emission color periodically changes, a first source signal line driving circuit, and a second source signal line driving. The circuit includes a circuit, a first gate signal line driver circuit, a second gate signal line driver circuit, and a plurality of pixels. The first source signal line driver circuit, the second source signal line driver circuit, the first gate signal line driver circuit, the second gate signal line driver circuit, and the plurality of pixels are all over the same substrate. Is formed. The scanning direction of the first gate signal line driving circuit and the scanning direction of the second gate signal line driving circuit are orthogonal to each other.

本発明の第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置の一は、周期的に発光色が変化する発光源と、第1のソース信号線駆動回路と、第2のソース信号線駆動回路と、第1のゲート信号線駆動回路と、第2のゲート信号線駆動回路と、複数の画素とを有している。複数の画素は、第1のソース信号線と、第2のソース信号線と、第1のゲート信号線と、第1のゲート信号線に直交する第2のゲート信号線と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタとを有している。第1のトランジスタのゲート電極は、第1のゲート信号線と電気的に接続され、前記第1のトランジスタの入力電極は前記第1のソース信号線と電気的に接続されている。第2のトランジスタのゲート電極は、第2のゲート信号線と電気的に接続され、入力電極は前記第2のソース信号線と電気的に接続されている。   One display device capable of the first display and the second display of the present invention includes a light-emitting source whose emission color periodically changes, a first source signal line driving circuit, and a second source signal line driving. The circuit includes a circuit, a first gate signal line driver circuit, a second gate signal line driver circuit, and a plurality of pixels. The plurality of pixels include a first source signal line, a second source signal line, a first gate signal line, a second gate signal line orthogonal to the first gate signal line, and a first transistor. And a second transistor. The gate electrode of the first transistor is electrically connected to the first gate signal line, and the input electrode of the first transistor is electrically connected to the first source signal line. The gate electrode of the second transistor is electrically connected to the second gate signal line, and the input electrode is electrically connected to the second source signal line.

上記において、第1の表示を行う際には、映像は前記第1のゲート信号線駆動回路の走査方向に従った向きで表示され、第2の表示を行う際には、映像は前記第2のゲート信号線駆動回路の走査方向に従った向きで表示されることが好ましい。   In the above, when the first display is performed, the video is displayed in an orientation according to the scanning direction of the first gate signal line driver circuit, and when the second display is performed, the video is the second It is preferable that the display is performed in the direction according to the scanning direction of the gate signal line driving circuit.

また、上記において、前記第1のソース信号線駆動回路、前記第1のソース信号線駆動回路、前記第1のゲート信号線駆動回路、前記第2のゲート信号線駆動回路の少なくとも1つと、前記複数の画素は同一基板上に形成されていると好ましい。   In the above, at least one of the first source signal line driver circuit, the first source signal line driver circuit, the first gate signal line driver circuit, and the second gate signal line driver circuit, The plurality of pixels are preferably formed on the same substrate.

上記において、複数の画素はそれぞれ、液晶素子を有していても良い。   In the above, each of the plurality of pixels may include a liquid crystal element.

本発明の第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置の駆動方法の一は、ソース信号線駆動回路と、第1のゲート信号線駆動回路と、第2のゲート信号線駆動回路と、複数の画素とを有している表示装置にあって、第1のゲート信号線駆動回路の走査方向と、第2のゲート信号線駆動回路の走査方向とを交差させ、複数の画素を、フィールドシーケンシャル駆動することを特徴としている。   One of the driving methods of the display device capable of the first display and the second display of the present invention is a source signal line driver circuit, a first gate signal line driver circuit, a second gate signal line driver circuit, In the display device having a plurality of pixels, the scanning direction of the first gate signal line driving circuit and the scanning direction of the second gate signal line driving circuit are crossed, and the plurality of pixels are It is characterized by field sequential driving.

上記駆動方法において、第1の表示を行う際には、ソース信号線駆動回路の駆動周波数は、第1のゲート信号線駆動回路の駆動周波数よりも高く、第2の表示を行う際には、ソース信号線駆動回路の駆動周波数は、第1のゲート信号線駆動回路の駆動周波数よりも低くなるようにすることが好ましい。   In the above driving method, when performing the first display, the driving frequency of the source signal line driving circuit is higher than the driving frequency of the first gate signal line driving circuit, and when performing the second display, It is preferable that the driving frequency of the source signal line driver circuit is lower than the driving frequency of the first gate signal line driver circuit.

本発明の第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置の駆動方法の一は、第1のソース信号線駆動回路と、第2のソース信号線駆動回路と、第1のゲート信号線駆動回路と、第2のゲート信号線駆動回路と、複数の画素とを有した表示装置にあって、第1のゲート信号線駆動回路の走査方向と、第2のゲート信号線駆動回路の走査方向とを交差させ、複数の画素をフィールドシーケンシャル駆動することを特徴としている。   One of driving methods of a display device capable of first display and second display of the present invention is a first source signal line driver circuit, a second source signal line driver circuit, and a first gate signal line. In a display device having a driving circuit, a second gate signal line driving circuit, and a plurality of pixels, the scanning direction of the first gate signal line driving circuit and the scanning of the second gate signal line driving circuit It is characterized by crossing the direction and driving a plurality of pixels in a field sequential manner.

上記駆動方法において、第1の表示を行う際には、映像は前記第1のゲート信号線駆動回路の走査方向に従った向きで表示され、第2の表示を行う際には、映像は前記第2のゲート信号線駆動回路の走査方向に従った向きで表示されることが好ましい。   In the above driving method, when the first display is performed, the video is displayed in an orientation according to the scanning direction of the first gate signal line driving circuit, and when the second display is performed, the video is It is preferable that the display be performed in an orientation according to the scanning direction of the second gate signal line driver circuit.

本発明によって、画面の縦横切り替えを容易に可能にすることができ、且つ、開口率を向上させ、高画質な表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to easily switch the screen between vertical and horizontal directions, improve the aperture ratio, and provide a high-quality display device.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment mode.

図1(A)は、本発明の一実施形態を示したものである。基板100上には、画素部105、ソース信号線駆動回路102、第1のゲート信号線駆動回路103、および第2のゲート信号線駆動回路104が形成されている。   FIG. 1A shows an embodiment of the present invention. Over the substrate 100, a pixel portion 105, a source signal line driver circuit 102, a first gate signal line driver circuit 103, and a second gate signal line driver circuit 104 are formed.

画素部105において、第1のゲート信号線駆動回路103、第2のゲート信号線駆動回路104、ソース信号線駆動回路102のそれぞれから延びる信号線に囲まれた領域に、一つの画素101が区画されている。画素101の回路構成を図1(B)に示す。一画素は、ソース信号線111、第1のゲート信号線112、第2のゲート信号線113、第1の画素TFT114、第2の画素TFT115、液晶素子116、保持容量117、対向電極118を有している。   In the pixel portion 105, one pixel 101 is partitioned in a region surrounded by signal lines extending from the first gate signal line driver circuit 103, the second gate signal line driver circuit 104, and the source signal line driver circuit 102. Has been. A circuit configuration of the pixel 101 is illustrated in FIG. Each pixel has a source signal line 111, a first gate signal line 112, a second gate signal line 113, a first pixel TFT 114, a second pixel TFT 115, a liquid crystal element 116, a storage capacitor 117, and a counter electrode 118. is doing.

第1の画素TFT114のゲート電極は、第1のゲート信号線112と電気的に接続され、第1のゲート信号線112に入力されるパルスによってON、OFFが制御される。第2の画素TFT115のゲート電極は、第2のゲート信号線113と電気的に接続され、第2のゲート信号線113に入力されるパルスによってON、OFFが制御される。   The gate electrode of the first pixel TFT 114 is electrically connected to the first gate signal line 112, and ON / OFF is controlled by a pulse input to the first gate signal line 112. The gate electrode of the second pixel TFT 115 is electrically connected to the second gate signal line 113, and ON / OFF is controlled by a pulse input to the second gate signal line 113.

ソース信号線111より入力される映像信号は、第1の画素TFT114、および第2の画素TFT115が共にONのときに画素に入力され、保持容量117において電荷が保持される。   A video signal input from the source signal line 111 is input to the pixel when both the first pixel TFT 114 and the second pixel TFT 115 are ON, and electric charge is held in the storage capacitor 117.

回路の動作について説明する。なお、本実施の形態においては、画素数をm×n画素としているが、映像信号のフォーマット変換についてはその手段を問わないので、説明を簡単にするため、フォーマット変換を必要としないようにm=nとした場合を例に挙げて説明する。図1および図8を参照する。   The operation of the circuit will be described. In the present embodiment, the number of pixels is m × n. However, the format conversion of the video signal does not matter, so that the format conversion is not required to simplify the description. = N will be described as an example. Please refer to FIG. 1 and FIG.

第1の表示、すなわち通常表示を行う場合、第2のゲート信号線駆動回路104は、第2の画素TFT115が全画面にわたってONとなるようにしておく。これにより、画素は第1の画素TFT114のON、OFFのみによって制御される。あとは、ソース信号線駆動回路と第1のゲート信号線駆動回路とを従来と同様に駆動することによって映像の表示を行う。図8(A)に示すように、画素の書き込みの順序は、(1,1)(2,1)・・・(m,1)、(1,2)(2,2)・・・(m,2)、・・・、(1,n)(2,n)・・・(m,n)となる。   In the case of performing the first display, that is, the normal display, the second gate signal line driver circuit 104 keeps the second pixel TFT 115 ON over the entire screen. Thus, the pixel is controlled only by turning on and off the first pixel TFT 114. After that, the source signal line driving circuit and the first gate signal line driving circuit are driven in the same manner as in the prior art to display an image. As shown in FIG. 8A, the order of pixel writing is (1, 1) (2, 1)... (M, 1), (1, 2) (2, 2). m, 2), ..., (1, n) (2, n) ... (m, n).

次に、第2の表示、すなわち画面の縦横を切り替えた場合について説明する。図8(B)は、図8(A)を時計回りに90°回転させた様子を示している。本発明の表示装置は、フレームメモリを用いないため、映像信号の入力順序は変えない。よって、図8(B)に示す状態での画素への書き込みの順序は、(1,n)(1,n−1)・・・(1,1)、(2,n)(2,n−1)・・・(2,1)、・・・、(m,n)(m,n−1)・・・(m,1)となる。   Next, the second display, that is, a case where the screen is switched between vertical and horizontal will be described. FIG. 8B shows a state in which FIG. 8A is rotated 90 ° clockwise. Since the display device of the present invention does not use a frame memory, the input order of video signals is not changed. Therefore, the order of writing to the pixels in the state shown in FIG. 8B is (1, n) (1, n-1)... (1,1), (2, n) (2, n -1) ... (2, 1), ..., (m, n) (m, n-1) ... (m, 1).

よって、第2の表示を行っている間は、ソース信号線駆動回路801は通常よりも低速で駆動し、1水平期間づつサンプリングパルスを出力する。これにより、サンプリングスイッチは1水平期間の間開きつづけているので、ソース信号線1本ごとに、1水平期間分の映像信号が連続的に書き込まれていく。一方、第1のゲート信号線駆動回路802は、通常よりも高速に駆動し、1ドットサンプリング期間づつ、ゲート信号線選択パルスを出力する。これにより、各画素では、1ドットサンプリング期間だけ第1の画素TFTがONし、そのときの映像信号が書き込まれる。また、第2のゲート信号線駆動回路803は、ソース信号線駆動回路801と同様の動作をする。つまり、ソース信号線駆動回路801からサンプリングパルスが出力されて、ある列のソース信号線に映像信号が入力されているとき、その列の第2のゲート信号線が選択され、選択された第2のゲート信号線に接続されている第2の画素TFTは全てONとなることにより、その列にのみ映像信号の書き込みが許可される。   Therefore, during the second display, the source signal line driver circuit 801 is driven at a lower speed than usual, and outputs a sampling pulse every horizontal period. Accordingly, since the sampling switch is kept open for one horizontal period, the video signal for one horizontal period is continuously written for each source signal line. On the other hand, the first gate signal line driving circuit 802 is driven at a higher speed than usual and outputs a gate signal line selection pulse every one dot sampling period. As a result, in each pixel, the first pixel TFT is turned on for one dot sampling period, and the video signal at that time is written. The second gate signal line driver circuit 803 operates in the same manner as the source signal line driver circuit 801. That is, when a sampling pulse is output from the source signal line driving circuit 801 and a video signal is input to a source signal line in a certain column, the second gate signal line in that column is selected and the selected second gate signal line is selected. Since all the second pixel TFTs connected to the gate signal line are turned on, writing of the video signal is permitted only to that column.

図20に本発明の画素の平面図を示す。フィールドシーケンシャル駆動をおこなうため、RGBに画素を分離する必要はない。したがって必要な信号線も少なくてすみ、開口率を飛躍的に大きくすることができる。図20において、画素はソース信号線2001、第1のゲート信号線2003、第2のゲート信号線2002、画素電極2004、画素TFT2005より構成される。   FIG. 20 is a plan view of the pixel of the present invention. Since field sequential driving is performed, it is not necessary to separate the pixels into RGB. Accordingly, the number of necessary signal lines can be reduced, and the aperture ratio can be dramatically increased. In FIG. 20, a pixel includes a source signal line 2001, a first gate signal line 2003, a second gate signal line 2002, a pixel electrode 2004, and a pixel TFT 2005.

次にフィールドシーケンシャルの実施形態について説明をおこなう。フィールドシーケンシャル駆動は周期的に発光色が変化する光源と、液晶などの光シャッターを用いてカラー表示をおこなうものである。周期的に発光色が変化する光源としては、RGBの冷陰極管やLEDを切り替えて点灯させるものがある。また、カラーフィルタを白色光源の前で回転させ、RGB成分を個別に取り出すものなどがある。携帯用機器などではRGBのLEDを切り替えて点灯させるものを用いるのが好ましい。   Next, a field sequential embodiment will be described. In field sequential driving, color display is performed using a light source whose emission color periodically changes and an optical shutter such as a liquid crystal. As a light source whose emission color periodically changes, there is a light source that switches on and turns off RGB cold cathode tubes and LEDs. In addition, there is a method in which a color filter is rotated in front of a white light source to individually extract RGB components. For portable devices, it is preferable to use a device that switches on and turns on RGB LEDs.

一般にテレビなどの映像において、1フレーム期間は16.6ms程度である。これをRGBそれぞれの3つのサブフレームに分けると5.53ms程度となるが、画素への書き込み時間や、液晶の応答速度などを考慮すると、実際のRGBそれぞれの点灯期間は2ms程度が望ましい。   Generally, in a video such as a television, one frame period is about 16.6 ms. When this is divided into three sub-frames for each of RGB, it takes about 5.53 ms. However, considering the writing time to the pixel, the response speed of the liquid crystal, etc., the actual lighting period of each of RGB is preferably about 2 ms.

図21にタイミングチャートを示す。以下において、その動作を説明する。ここでは説明上、映像の順番をR、G、Bの順序とする。まず画素にRのデータを書き込んでいく。書き込まれた画素から順次液晶が応答する。書き込みが終了し、液晶の応答が終了した後に、Rの光源を点灯させる。Rの光源を一定時間点灯の後、Rの光源を消灯する。図21において第1行目の書き込み開始から第n行目の書き込み終了までの時間をt1としている。また、液晶の応答時間をt2としている。そして光源(LEDなど)の点灯時間をt3としている。   FIG. 21 shows a timing chart. The operation will be described below. Here, for the sake of explanation, the order of the video is assumed to be the order of R, G, B. First, R data is written to the pixel. The liquid crystal responds sequentially from the written pixel. After the writing is finished and the response of the liquid crystal is finished, the R light source is turned on. After turning on the R light source for a certain time, the R light source is turned off. In FIG. 21, the time from the start of writing in the first row to the end of writing in the nth row is t1. The response time of the liquid crystal is t2. The lighting time of the light source (LED or the like) is t3.

次に、画素にGのデータを書き込んでいく。書き込まれた画素から順次液晶が応答する。書き込みが終了し、液晶の応答が終了した後に、Gの光源を点灯させる。Gの光源を一定時間点灯の後、Gの光源を消灯する。さらに画素にBのデータを書き込んでいく。書き込まれた画素から順次液晶が応答する。書き込みが終了し、液晶の応答が終了した後に、Bの光源を点灯させる。Bの光源を一定時間点灯の後、Bの光源を消灯する。   Next, G data is written into the pixel. The liquid crystal responds sequentially from the written pixel. After the writing is finished and the response of the liquid crystal is finished, the G light source is turned on. After turning on the G light source for a certain time, the G light source is turned off. Further, B data is written to the pixels. The liquid crystal responds sequentially from the written pixel. After the writing is finished and the response of the liquid crystal is finished, the B light source is turned on. After turning on the light source of B for a certain time, the light source of B is turned off.

これを繰り返すことによって、フィールドシーケンシャル駆動が可能となる。フィールドシーケンシャル駆動には高速の液晶が必要となるが、本発明においてはOCB(Optically Compensated Bend)、FLC(強誘電性液晶)、AFLC(反強誘性電液晶)などの液晶材料が使用可能であるが、これには限定されない。セルギャップを小さくすることや、過渡状態を使うことによって、TN(ツイストネマチック)液晶を用いても実現することが可能である。   By repeating this, field sequential driving becomes possible. High-speed liquid crystal is required for field sequential driving, but in the present invention, liquid crystal materials such as OCB (Optically Compensated Bend), FLC (ferroelectric liquid crystal), and AFLC (anti-ferroelectric liquid crystal) can be used. There is, but is not limited to this. It can also be realized by using a TN (twisted nematic) liquid crystal by reducing the cell gap or using a transient state.

図11にOCB液晶の例を示す。OCB液晶は視野角が広く、応答が早い液晶材料であるので、フィールドシーケンシャル駆動に適した液晶材料である。   FIG. 11 shows an example of the OCB liquid crystal. The OCB liquid crystal is a liquid crystal material having a wide viewing angle and a quick response, and thus is suitable for field sequential driving.

基板1103、1104に位相差フィルム1102、1105、偏光板1101、1106を貼り付ける。基板1103、1104の間に液晶材料1107を挟み込む。OCB液晶は上下対称なBend(弓なり)配向構造をしており、セルの上層部と下層部がそれぞれ補償しあう構成になっている。位相差フィルム1102、1105に液晶層の配列に対応して傾斜角が変化するハイブリッドディスコティックフィルムを組み合わせることにより、広い視野角が得られる。   Retardation films 1102 and 1105 and polarizing plates 1101 and 1106 are attached to the substrates 1103 and 1104. A liquid crystal material 1107 is sandwiched between the substrates 1103 and 1104. The OCB liquid crystal has a Bend (bowed) alignment structure that is vertically symmetric, and is configured such that the upper layer portion and the lower layer portion of the cell compensate each other. A wide viewing angle can be obtained by combining the retardation films 1102 and 1105 with a hybrid discotic film whose inclination angle changes in accordance with the arrangement of the liquid crystal layers.

実施形態にて示した方法で縦横表示切り替えを行う場合、第1のゲート信号線駆動回路の走査方向に注目する。通常表示の場合、図8(A)に示したように、第1のゲート信号線駆動回路は、1行目からn行目までのゲート信号線を順に選択、走査していく。これに対して、縦横を切り替えた場合には、図8(B)に示したように、第1のゲート信号線駆動回路は、逆にn行目から1行目までのゲート信号線を順に選択、走査していく。よって、縦横表示切り替えの際は、第1のゲート信号線駆動回路の走査方向の切り替えが必要となる。   When the vertical / horizontal display switching is performed by the method described in the embodiment, attention is paid to the scanning direction of the first gate signal line driving circuit. In the case of normal display, as shown in FIG. 8A, the first gate signal line driver circuit sequentially selects and scans the gate signal lines from the first row to the n-th row. On the other hand, when the vertical and horizontal directions are switched, as shown in FIG. 8B, the first gate signal line driver circuit reversely turns the gate signal lines from the nth row to the first row in order. Select and scan. Therefore, when switching between vertical and horizontal display, it is necessary to switch the scanning direction of the first gate signal line driving circuit.

図9に、走査方向切り替え回路を追加した駆動回路の構成を示す。フリップフロップ901を複数段用いてなるシフトレジスタ902、NAND904、バッファ905に関しては、図7(A)に示した従来例と同様である。走査方向切り替え回路903には、走査方向切り替え信号(UD)、走査方向切り替え反転信号(UDb)が入力され、走査方向切り替え信号(UD)がH、走査方向切り替え反転信号(UDb)がLのとき、ゲート信号線の選択は、G1、G2、・・・、Gnの順であり、走査方向切り替え信号(UD)がL
、走査方向切り替え反転信号(UDb)がHのとき、ゲート信号線の選択は、Gn、Gn-1、・・・G1の順となる。
FIG. 9 shows a configuration of a driving circuit to which a scanning direction switching circuit is added. A shift register 902, a NAND 904, and a buffer 905 using a plurality of flip-flops 901 are the same as those in the conventional example shown in FIG. When the scanning direction switching signal (UD) and the scanning direction switching inversion signal (UDb) are input to the scanning direction switching circuit 903, the scanning direction switching signal (UD) is H, and the scanning direction switching inversion signal (UDb) is L. The gate signal lines are selected in the order of G 1 , G 2 ,..., G n , and the scanning direction switching signal (UD) is L.
When the scanning direction switching inversion signal (UDb) is H, the selection of the gate signal line is in the order of G n , G n−1 ,... G 1 .

なお、本発明を実施するにあたり、その駆動回路の構成は図6、図7、図9等の構成には限定しない。例えば、シフトレジスタの代わりにデコーダを用いた場合等においても、本発明は実施が可能である。   In carrying out the present invention, the configuration of the drive circuit is not limited to the configurations of FIG. 6, FIG. 7, FIG. For example, the present invention can be implemented even when a decoder is used instead of the shift register.

本実施例では、実施形態とは異なる方法で、簡単に縦横表示の切り替えを行う場合の例を示す。   In this example, an example in which the vertical / horizontal display is easily switched by a method different from the embodiment will be described.

図12(A)に表示装置の構成を示す。基板1200上に画素部1206が形成され、さらに第1のソース信号線駆動回路1202、第1のゲート信号線駆動回路1203、第2のソース信号線駆動回路1204、第2のゲート信号線駆動回路1205が形成されている。ここで、第1のソース信号線駆動回路の走査方向と、第2のソース信号線駆動回路の走査方向とは互いに垂直をなす。また、第1のゲート信号線駆動回路の走査方向と、第2のゲート信号線駆動回路の走査方向とは互いに垂直をなす。   FIG. 12A illustrates the structure of the display device. A pixel portion 1206 is formed over a substrate 1200, and further, a first source signal line driver circuit 1202, a first gate signal line driver circuit 1203, a second source signal line driver circuit 1204, and a second gate signal line driver circuit. 1205 is formed. Here, the scanning direction of the first source signal line driver circuit and the scanning direction of the second source signal line driver circuit are perpendicular to each other. The scanning direction of the first gate signal line driving circuit and the scanning direction of the second gate signal line driving circuit are perpendicular to each other.

画素部1206において、1201で示される部分が一画素であり、その構成を図12(B)に示す。一画素は、第1のソース信号線1211、第1のゲート信号線1212、第2のソース信号線1213、第2のゲート信号線1214、第1の画素TFT1215、第2の画素TFT1216、液晶素子1217、保持容量1218、対向電極1219を有する。   In the pixel portion 1206, a portion indicated by 1201 is one pixel, and its structure is shown in FIG. One pixel includes a first source signal line 1211, a first gate signal line 1212, a second source signal line 1213, a second gate signal line 1214, a first pixel TFT 1215, a second pixel TFT 1216, a liquid crystal element 1217, a storage capacitor 1218, and a counter electrode 1219.

本実施例の場合、ソース信号線、ゲート信号線、画素TFTをそれぞれ2つづつ有するため、液晶素子に映像信号を書き込む経路が独立して2系統ある。第1の表示、すなわち通常表示を行う際には例えば、第1のソース信号線駆動回路、第1のゲート信号線駆動回路を動作させることによって第1の画素TFTを制御し、第1のソース信号線1211に入力される映像信号を画素に書き込む。このとき、第2のソース信号線駆動回路、第2のゲート信号線駆動回路は、いずれも動作しないようにしておく。   In the case of this embodiment, since there are two source signal lines, two gate signal lines, and two pixel TFTs, there are two independent paths for writing video signals to the liquid crystal element. When performing the first display, that is, the normal display, for example, the first pixel TFT is controlled by operating the first source signal line driver circuit and the first gate signal line driver circuit, and the first source signal line driver circuit is operated. A video signal input to the signal line 1211 is written to the pixel. At this time, neither the second source signal line driver circuit nor the second gate signal line driver circuit is operated.

一方、第2の表示、すなわち画面の縦横を切り替える際には、第2のソース信号線駆動回路、第2のゲート信号線駆動回路を動作させることによって第2の画素TFTを制御し、第2のソース信号線1213に入力される映像信号を画素に書き込む。このとき、第1のソース信号線駆動回路、第1のゲート信号線駆動回路は、いずれも動作しないようにしておく。   On the other hand, when switching the second display, that is, the vertical and horizontal directions of the screen, the second pixel TFT is controlled by operating the second source signal line driving circuit and the second gate signal line driving circuit, The video signal input to the source signal line 1213 is written into the pixel. At this time, neither the first source signal line driver circuit nor the first gate signal line driver circuit is operated.

このように、一画素を2組の駆動回路を交互に用いて制御することにより、容易に縦横の表示切り替えが可能である。   In this way, by controlling one pixel by alternately using two sets of drive circuits, it is possible to easily switch between vertical and horizontal display.

高解像度、大画面の表示装置においては、一定期間内により多くの画素を駆動する必要がある。従来の駆動方法では駆動周波数が高くなるため、分割駆動が採用される場合が多い。   In a display device with a high resolution and a large screen, it is necessary to drive more pixels within a certain period. In the conventional driving method, the driving frequency is high, and therefore, split driving is often employed.

図14は、分割駆動を行う場合のソース信号線駆動回路の構成例を示しており、フリップフロップ1401を複数段用いてなるシフトレジスタ1402、NAND1403、バッファ1404、サンプリングスイッチ1405等を有する。   FIG. 14 shows a configuration example of a source signal line driver circuit in the case of performing division driving, which includes a shift register 1402 using a plurality of flip-flops 1401, a NAND 1403, a buffer 1404, a sampling switch 1405, and the like.

図6に示した回路は、1つのサンプリングパルスによって1度に一画素への映像信号の書き込みが行われるのに対し、図14に示した回路は、映像信号を並列に4本入力し、1つのサンプリングパルスによって1度に4画素への映像信号の書き込みを行う。このようにすると、画素数が同じ従来の表示装置と比較して、ソース信号線駆動回路の駆動周波数を(1/分割数)に抑えることが出来る。図14の場合は、4点同時サンプリングを行うので、分割数は4分割であり、ソース信号線駆動回路の駆動周波数を1/4に抑えることが出来る。   The circuit shown in FIG. 6 writes video signals to one pixel at a time by one sampling pulse, whereas the circuit shown in FIG. 14 inputs four video signals in parallel. The video signal is written to four pixels at a time by one sampling pulse. In this way, the driving frequency of the source signal line driving circuit can be suppressed to (1 / dividing number) as compared with a conventional display device having the same number of pixels. In the case of FIG. 14, since four-point simultaneous sampling is performed, the number of divisions is four, and the drive frequency of the source signal line driver circuit can be suppressed to ¼.

本実施例においては、このような分割駆動を行う表示装置において、縦横表示の切り替えを行う方法について説明する。   In the present embodiment, a method of switching between vertical and horizontal display in a display device that performs such divided driving will be described.

図15を参照する。図15(A)は、4分割駆動を行うソース信号線駆動回路を有する表示装置の、通常表示時の書き込み順序を示している。4本のビデオ信号線から、同時に4画素分のサンプリングを行い、最初のサンプリングパルスで(1,1)(2,1)(3,1)(4,1)の4画素に同時に書き込まれる。続いて、次のサンプリングパルスで(5,1)(6,1)(7,1)(8,1)の4画素に同時に書き込まれる。   Refer to FIG. FIG. 15A illustrates a writing order in normal display of a display device including a source signal line driver circuit that performs quadrant driving. Four video signal lines are simultaneously sampled for four pixels, and written to the four pixels (1, 1) (2, 1) (3, 1) (4, 1) simultaneously with the first sampling pulse. Subsequently, the data is simultaneously written in the four pixels (5, 1) (6, 1) (7, 1) (8, 1) by the next sampling pulse.

よって、各ビデオ信号線(Video1〜Video4)に入力される映像信号の入力順序は図15(C)に示すようになる。   Therefore, the input order of the video signals input to the video signal lines (Video 1 to Video 4) is as shown in FIG.

図15(B)は、図15(A)に示した表示装置の縦横表示を切り替えた場合の書き込み順序を示している。通常表示の場合、横方向に並んだ4点で同時サンプリングが行われるのに対し、縦横を切り替えた場合、縦方向に並んだ4点で同時サンプリングが行われる。   FIG. 15B shows a writing order when the display device shown in FIG. 15A is switched between vertical and horizontal display. In normal display, simultaneous sampling is performed at four points arranged in the horizontal direction, whereas when vertical and horizontal are switched, simultaneous sampling is performed at four points arranged in the vertical direction.

通常表示の場合、最初に同時に書き込まれる画素は、(1,1)(2,1)(3,1)(4,1)の4画素であったが、縦横を切り替えた場合、最初に同時に書き込まれる画素は、(1,n)(2,n)(3,n)(4,n)の4画素である。   In the case of normal display, the first pixels simultaneously written are (1, 1) (2, 1) (3, 1) (4, 1). The pixels to be written are four pixels (1, n) (2, n) (3, n) (4, n).

このとき、それら4画素に書き込まれるべき映像信号は、通常表示の場合に(1,1)(1,2)(1,3)(1,4)の4画素に書き込まれるべき映像信号である。   At this time, the video signals to be written to these four pixels are video signals to be written to the four pixels (1, 1) (1, 2) (1, 3) (1, 4) in the case of normal display. .

よって、縦横の表示を切り替える場合、各ビデオ信号線(Video1〜Video4)に入力される映像信号の入力順序は図15(D)に示すようになる。   Therefore, when switching between vertical and horizontal displays, the input order of the video signals input to the video signal lines (Video 1 to Video 4) is as shown in FIG.

この場合、4水平周期分の映像信号の並べ替えを行う手順が必要なため、4水平周期分の映像信号を記憶するメモリを必要とするが、従来のようにフレームメモリを必要とする場合と比較しても、その記憶容量は極めて小さくて済む。   In this case, since a procedure for rearranging video signals for four horizontal cycles is required, a memory for storing video signals for four horizontal cycles is required. However, a frame memory is required as in the conventional case. Even in comparison, the storage capacity is extremely small.

以上のようにして、分割駆動を行う表示装置においても、本発明を実施することが可能である。   As described above, the present invention can be implemented also in a display device that performs division driving.

本実施例においては、同一基板上に画素部および画素部の周辺に設ける駆動回路のTFT(nチャネル型TFT及びpチャネル型TFT)を同時に作製する方法について詳細に説明する。   In this embodiment, a method for simultaneously manufacturing a pixel portion and TFTs of a driver circuit (n-channel TFT and p-channel TFT) provided around the pixel portion on the same substrate will be described in detail.

図16を参照する。まず、基板5001上に下地絶縁膜5002を形成し、結晶構造を有する第1の半導体膜を得た後、所望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体層5003〜5006を形成する。   Refer to FIG. First, a base insulating film 5002 is formed over a substrate 5001 to obtain a first semiconductor film having a crystal structure, and then etching processing into a desired shape is performed to form semiconductor layers 5003 to 5006 separated into island shapes. .

本実施例においては、基板5001としてガラス基板(#1737基板)を用い、下地絶縁膜5002としては、プラズマCVD法で成膜温度400℃、原料ガスSiH4、N
3、N2Oから作製される酸化窒化シリコン膜5002a(組成比Si=32%、O=27%、N=24%、H=17%)を50nm(好ましくは10〜200nm)形成する。次いで、表面をオゾン水で洗浄した後、表面の酸化膜を希フッ酸(1/100希釈)で除去する。次いでプラズマCVD法で成膜温度400℃、原料ガスSiH4、N2Oから作製される酸化窒化水素化シリコン膜5002b(組成比Si=32%、O=59%、N=7%、H=2%)を100nm(好ましくは50〜200nm)の厚さに積層形成し、さらに大気解放せずにプラズマCVD法で成膜温度300℃、成膜ガスSiH4で非晶質構造
を有する半導体膜(ここではアモルファスシリコン膜)を54nmの厚さ(好ましくは25〜80nm)で形成する。
In this embodiment, a glass substrate (# 1737 substrate) is used as the substrate 5001, and the base insulating film 5002 is formed by a plasma CVD method at a film formation temperature of 400 ° C., source gases SiH 4 , N
A silicon oxynitride film 5002a (composition ratio Si = 32%, O = 27%, N = 24%, H = 17%) formed from H 3 and N 2 O is formed to a thickness of 50 nm (preferably 10 to 200 nm). Next, after cleaning the surface with ozone water, the oxide film on the surface is removed with dilute hydrofluoric acid (1/100 dilution). Then film formation temperature 400 ° C. by a plasma CVD method, a raw material gas SiH 4, N 2 O hydrogenated silicon oxynitride film made from 5002b (composition ratio Si = 32%, O = 59 %, N = 7%, H = 2%) to a thickness of 100 nm (preferably 50 to 200 nm), and a semiconductor film having an amorphous structure with a film forming temperature of 300 ° C. and a film forming gas of SiH 4 by plasma CVD without being released to the atmosphere. (Here, an amorphous silicon film) is formed with a thickness of 54 nm (preferably 25 to 80 nm).

本実施例では下地膜絶縁膜5002を2層構造として示したが、前記絶縁膜の単層膜または3層以上積層させた構造として形成しても良い。また、半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム(SiXGe1-X(X=0.0001〜0.02))合金などを用い、公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等)により形成すればよい。また、プラズマCVD装置は、枚葉式の装置でもよいし、バッチ式の装置でもよい。また、同一の成膜室で大気に触れることなく下地絶縁膜と半導体膜とを連続成膜してもよい。 Although the base film insulating film 5002 is shown as a two-layer structure in this embodiment, the base film insulating film 5002 may be formed as a single-layer film or a structure in which three or more layers are stacked. The material of the semiconductor film is not limited, but preferably, silicon or silicon germanium (Si x Ge 1-x (X = 0.0001 to 0.02)) alloy or the like is used, and known means (sputtering method, LPCVD) Or a plasma CVD method or the like). The plasma CVD apparatus may be a single wafer type apparatus or a batch type apparatus. Alternatively, the base insulating film and the semiconductor film may be successively formed without being exposed to the air in the same film formation chamber.

次いで、非晶質構造を有する半導体膜の表面を洗浄した後、オゾン水で表面に約2nmのごく薄い酸化膜(図示せず)を形成する。次いで、TFTのしきい値を制御するために微量な不純物元素(ボロンまたはリン)のドーピングを行う。ここでは、ジボラン(B2
6)を質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用い、ドーピング条件を加
速電圧15kV、ジボランを水素で1%に希釈したガス流量30sccm、ドーズ量2×1012atoms/cm2で非晶質シリコン膜にボロンを添加する。
Next, after cleaning the surface of the semiconductor film having an amorphous structure, a very thin oxide film (not shown) of about 2 nm is formed on the surface with ozone water. Next, a small amount of impurity element (boron or phosphorus) is doped in order to control the threshold value of the TFT. Here, diborane (B 2
An ion doping method in which H 6 ) is plasma-excited without mass separation is used, the doping condition is an acceleration voltage of 15 kV, diborane is diluted to 1% with hydrogen, a gas flow rate of 30 sccm, and a dose of 2 × 10 12 atoms / cm 2 . Boron is added to the quality silicon film.

次いで、重量換算で10ppmのニッケルを含む酢酸ニッケル溶液をスピナーで塗布する。塗布に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。   Next, a nickel acetate solution containing 10 ppm of nickel in terms of weight is applied by a spinner. Instead of coating, a method of spreading nickel element over the entire surface by sputtering may be used.

次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶構造を有する半導体膜を形成する。この加熱処理は、電気炉の熱処理または強光の照射を用いればよい。電気炉の熱処理で行う場合は、500℃〜650℃で4〜24時間で行えばよい。ここでは脱水素化のための熱処理(500℃、1時間)の後、結晶化のための熱処理(550℃、4時間)を行って結晶構造を有するシリコン膜を得る。なお、ここでは炉を用いた熱処理を用いて結晶化を行ったが、ランプアニール装置で結晶化を行ってもよい。なお、ここではシリコンの結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用いた結晶化技術を用いたが、他の公知の結晶化技術、例えば固相成長法やレーザー結晶化法を用いてもよい。   Next, heat treatment is performed for crystallization, so that a semiconductor film having a crystal structure is formed. For this heat treatment, heat treatment in an electric furnace or irradiation with strong light may be used. When the heat treatment is performed in an electric furnace, the heat treatment may be performed at 500 ° C. to 650 ° C. for 4 to 24 hours. Here, after heat treatment for dehydrogenation (500 ° C., 1 hour), heat treatment for crystallization (550 ° C., 4 hours) is performed to obtain a silicon film having a crystal structure. Note that although crystallization is performed here using heat treatment using a furnace, crystallization may be performed using a lamp annealing apparatus. Although a crystallization technique using nickel as a metal element for promoting crystallization of silicon is used here, other known crystallization techniques such as a solid phase growth method and a laser crystallization method may be used.

次いで、結晶構造を有するシリコン膜表面の酸化膜を希フッ酸等で除去した後、結晶化率を高め、結晶粒内に残される欠陥を補修するための第1のレーザー光(XeCl:波長308nm)の照射を大気中、または酸素雰囲気中で行う。レーザー光には波長400nm以下のエキシマレーザー光や、YAGレーザーの第2高調波、第3高調波、またはCWレーザーを用いる。いずれにしても、繰り返し周波数10〜1000Hz程度のパルスレーザー光を用い、当該レーザー光を光学系にて100〜500mJ/cm2に集光し、9
0〜95%のオーバーラップ率をもって照射し、シリコン膜表面を走査させればよい。ここでは、繰り返し周波数30Hz、エネルギー密度393mJ/cm2で第1のレーザー
光の照射を大気中で行う。なお、大気中、または酸素雰囲気中で行うため、第1のレーザー光の照射により表面に酸化膜が形成される。
Next, after removing the oxide film on the surface of the silicon film having a crystal structure with dilute hydrofluoric acid or the like, a first laser beam (XeCl: wavelength 308 nm) for increasing the crystallization rate and repairing defects left in the crystal grains ) Is performed in the air or in an oxygen atmosphere. As the laser light, excimer laser light with a wavelength of 400 nm or less, second harmonic, third harmonic, or CW laser of YAG laser is used. In any case, a pulsed laser beam having a repetition frequency of about 10 to 1000 Hz is used, and the laser beam is condensed to 100 to 500 mJ / cm 2 by an optical system.
Irradiation with an overlap rate of 0 to 95% may be performed to scan the surface of the silicon film. Here, irradiation with the first laser light is performed in the atmosphere at a repetition frequency of 30 Hz and an energy density of 393 mJ / cm 2 . Note that an oxide film is formed on the surface by irradiation with the first laser light because it is performed in the air or in an oxygen atmosphere.

次いで、第1のレーザー光の照射により形成された酸化膜を希フッ酸で除去した後、第2のレーザー光の照射を窒素雰囲気、或いは真空中で行い、半導体膜表面を平坦化する。このレーザー光(第2のレーザー光)には波長400nm以下のエキシマレーザー光や、YAGレーザーの第2高調波、第3高調波、またはCWレーザーを用いる。第2のレーザー光のエネルギー密度は、第1のレーザー光のエネルギー密度より大きく(好ましくは30〜60mJ/cm2大きく)する。ここでは、繰り返し周波数30Hz、エネルギー密
度453mJ/cm2で第2のレーザー光の照射を行い、半導体膜表面における凹凸のP
−V値が5nm以下となる。
Next, after removing the oxide film formed by irradiation with the first laser beam with dilute hydrofluoric acid, irradiation with the second laser beam is performed in a nitrogen atmosphere or in a vacuum to flatten the surface of the semiconductor film. As this laser light (second laser light), excimer laser light with a wavelength of 400 nm or less, second harmonic, third harmonic, or CW laser of YAG laser is used. The energy density of the second laser light is made larger (preferably 30 to 60 mJ / cm 2 larger) than the energy density of the first laser light. Here, the second laser beam is irradiated at a repetition frequency of 30 Hz and an energy density of 453 mJ / cm 2 , and the unevenness P on the semiconductor film surface is detected.
-V value is 5 nm or less.

また、本実施例では第2のレーザー光の照射を全面に行ったが、オフ電流の低減は、画素部のTFTに特に効果があるため、少なくとも画素部のみに選択的に照射する工程としてもよい。また、1回のレーザー照射のみによる処理であっても良い。   In this embodiment, the second laser beam is irradiated on the entire surface. However, since the reduction of the off-current is particularly effective for the TFT in the pixel portion, it is possible to selectively irradiate at least the pixel portion. Good. Moreover, the process by only one laser irradiation may be sufficient.

次いで、オゾン水で表面を120秒処理して合計1〜5nmの酸化膜からなるバリア層(図示せず)を形成する。   Next, the surface is treated with ozone water for 120 seconds to form a barrier layer (not shown) made of an oxide film having a total thickness of 1 to 5 nm.

次いで、バリア層上にスパッタ法にてゲッタリングサイトとなるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を膜厚150nmで形成する。本実施例のスパッタ法による成膜条件は、成膜圧力を0.3Paとし、ガス(Ar)流量を50sccmとし、成膜パワーを3kWとし、基板温度を150℃とする。なお、上記条件での非晶質シリコン膜に含まれるアルゴン元素の原子濃度は、3×1020〜6×1020atoms/cm3、酸素の原子濃度は
1×1019〜3×1019atoms/cm3である。その後、ランプアニール装置を用い
て650℃、3分の熱処理を行いゲッタリングする。
Next, an amorphous silicon film containing an argon element serving as a gettering site is formed with a thickness of 150 nm on the barrier layer by a sputtering method. The film forming conditions by the sputtering method of this embodiment are as follows: the film forming pressure is 0.3 Pa, the gas (Ar) flow rate is 50 sccm, the film forming power is 3 kW, and the substrate temperature is 150 ° C. Note that the atomic concentration of the argon element contained in the amorphous silicon film under the above conditions is 3 × 10 20 to 6 × 10 20 atoms / cm 3 , and the atomic concentration of oxygen is 1 × 10 19 to 3 × 10 19 atoms. / Cm 3 . Thereafter, heat treatment is performed at 650 ° C. for 3 minutes using a lamp annealing apparatus to perform gettering.

次いで、バリア層をエッチングストッパーとして、ゲッタリングサイトであるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。   Next, the amorphous silicon film containing an argon element as a gettering site is selectively removed using the barrier layer as an etching stopper, and then the barrier layer is selectively removed with dilute hydrofluoric acid. Note that during gettering, nickel tends to move to a region with a high oxygen concentration, and thus it is desirable to remove the barrier layer made of an oxide film after gettering.

次いで、得られた結晶構造を有するシリコン膜(ポリシリコン膜とも呼ばれる)の表面にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体層5003〜5006を形成する。半導体層を形成した後、レジストからなるマスクを除去する。   Next, after forming a thin oxide film with ozone water on the surface of the obtained silicon film having a crystal structure (also called a polysilicon film), a mask made of resist is formed and etched into a desired shape to form islands. The separated semiconductor layers 5003 to 5006 are formed. After the semiconductor layer is formed, the resist mask is removed.

次いで、フッ酸を含むエッチャントで酸化膜を除去すると同時にシリコン膜の表面を洗浄した後、ゲート絶縁膜5007となる珪素を主成分とする絶縁膜を形成する。本実施例では、プラズマCVD法により115nmの厚さで酸化窒化シリコン膜(組成比Si=32%、O=59%、N=7%、H=2%)で形成する。   Next, the oxide film is removed with an etchant containing hydrofluoric acid, and at the same time, the surface of the silicon film is washed, and then an insulating film containing silicon as a main component to be the gate insulating film 5007 is formed. In this embodiment, a silicon oxynitride film (composition ratio: Si = 32%, O = 59%, N = 7%, H = 2%) is formed to a thickness of 115 nm by plasma CVD.

次いで、ゲート絶縁膜5007上に膜厚20〜100nmの第1の導電膜5008と、膜厚100〜400nmの第2の導電膜5009とを積層形成する。本実施例では、ゲート絶縁膜5007上に膜厚50nmの窒化タンタル(TaN)膜、膜厚370nmのタングステン(W)膜を順次積層する(図16(A))。   Next, a first conductive film 5008 with a thickness of 20 to 100 nm and a second conductive film 5009 with a thickness of 100 to 400 nm are stacked over the gate insulating film 5007. In this embodiment, a tantalum nitride (TaN) film having a thickness of 50 nm and a tungsten (W) film having a thickness of 370 nm are sequentially stacked over the gate insulating film 5007 (FIG. 16A).

第1の導電膜及び第2の導電膜を形成する導電性材料としてはTa、W、Ti、Mo、Al、Cuから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成する。また、第1の導電膜及び第2の導電膜としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、AgPdCu合金を用いてもよい。また、2層構造に限定されず、例えば、膜厚50nmのタングステン膜、膜厚500nmのアルミニウムとシリコンの合金(Al−Si)膜、膜厚30nmの窒化チタン膜を順次積層した3層構造としてもよい。また、3層構造とする場合、第1の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、第2の導電膜のアルミニウムとシリコンの合金(Al−Si)膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜(Al−Ti)を用いてもよいし、第3の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。また、単層構造であってもよい。
次に、図16(B)に示すように光露光工程によりレジストからなるマスク5010を形成し、ゲート電極及び配線を形成するための第1のエッチング処理を行う。第1のエッチング処理では第1及び第2のエッチング条件で行う。エッチングにはICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法を用いると良い。ICPエッチング法を用い、エッチング条件(コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等)を適宜調節することによって所望のテーパー形状に膜をエッチングすることができる。なお、エッチング用ガスとしては、Cl2、BCl3、SiCl4、CCl4などを代表とする塩素系ガスまたはCF4、SF6、NF3などを代表とするフッ素系ガス、またはO2を適宜用いることができる。
The conductive material for forming the first conductive film and the second conductive film is an element selected from Ta, W, Ti, Mo, Al, and Cu, or an alloy material or a compound material containing the element as a main component. Form. Alternatively, a semiconductor film typified by a polycrystalline silicon film doped with an impurity element such as phosphorus, or an AgPdCu alloy may be used as the first conductive film and the second conductive film. Further, the present invention is not limited to the two-layer structure. For example, a three-layer structure in which a 50 nm-thickness tungsten film, a 500 nm-thickness aluminum and silicon alloy (Al-Si) film, and a 30 nm-thickness titanium nitride film are sequentially stacked. Also good. In the case of a three-layer structure, tungsten nitride may be used instead of tungsten of the first conductive film, or aluminum instead of the aluminum and silicon alloy (Al-Si) film of the second conductive film. A titanium alloy film (Al—Ti) may be used, or a titanium film may be used instead of the titanium nitride film of the third conductive film. Moreover, a single layer structure may be sufficient.
Next, as shown in FIG. 16B, a resist mask 5010 is formed by a light exposure step, and a first etching process is performed to form gate electrodes and wirings. The first etching process is performed under the first and second etching conditions. For etching, an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method may be used. Using the ICP etching method, the film is formed into a desired taper shape by appropriately adjusting the etching conditions (the amount of power applied to the coil-type electrode, the amount of power applied to the substrate-side electrode, the electrode temperature on the substrate side, etc.) Can be etched. As an etching gas, Cl 2, BCl 3, SiCl 4, CCl 4 chlorine gas or CF 4 to the typified like, SF 6, fluorine-based gas NF 3 and the like typified, or O 2 as appropriate Can be used.

本実施例では、基板側(試料ステージ)にも150WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。この第1のエッチング条件によりW膜をエッチングして第1の導電層の端部をテーパー形状とする。第1のエッチング条件でのWに対するエッチング速度は200.39nm/min、TaNに対するエッチング速度は80.32nm/minであり、TaNに対するWの選択比は約2.5である。また、この第1のエッチング条件によって、Wのテーパー角は、約26°となる。この後、レジストからなるマスク5010を除去せずに第2のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにCF4とCl2とを用い、それぞれのガス流量比を30/30sccmとし、1.0Paの圧力でコイル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成して約30秒程度のエッチングを行った。基板側(試料ステージ)にも20WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。CF4とCl2を混合した第2のエッチング条件ではW膜及びTaN膜とも同程度にエッチングされる。第2のエッチング条件でのWに対するエッチング速度は58.97nm/min、TaNに対するエッチング速度は66.43nm/minである。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、10〜20%程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。 In this embodiment, 150 W of RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied. The W film is etched under this first etching condition so that the end portion of the first conductive layer is tapered. Under the first etching conditions, the etching rate with respect to W is 200.39 nm / min, the etching rate with respect to TaN is 80.32 nm / min, and the selection ratio of W with respect to TaN is about 2.5. Further, the taper angle of W is about 26 ° under this first etching condition. Thereafter, the second etching condition is changed without removing the resist mask 5010, CF 4 and Cl 2 are used as etching gases, the gas flow ratio is 30/30 sccm, and the pressure is 1.0 Pa. Then, 500 W RF (13.56 MHz) power was applied to the coil-type electrode to generate plasma, and etching was performed for about 30 seconds. 20 W RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied. In the second etching conditions using the gas mixture of CF 4 and Cl 2 are etched to the same extent, the W film and the TaN film. The etching rate for W under the second etching conditions is 58.97 nm / min, and the etching rate for TaN is 66.43 nm / min. Note that in order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, it is preferable to increase the etching time at a rate of about 10 to 20%.

上記第1のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとすることにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第1の導電層及び第2の導電層の端部がテーパー形状となる。このテーパー部の角度は15〜45°とすればよい。   In the first etching process, the shape of the mask made of resist is made suitable, and the end portions of the first conductive layer and the second conductive layer are tapered due to the effect of the bias voltage applied to the substrate side. It becomes. The angle of the tapered portion may be 15 to 45 °.

こうして、第1のエッチング処理により第1の導電層と第2の導電層から成る第1の形状の導電層5011〜5016(第1の導電層5011a〜5016aと第2の導電層5011b〜5016b)を形成する。ゲート絶縁膜となる絶縁膜5007において、第1の形状の導電層5011〜5016で覆われない領域は10〜20nm程度エッチングされて薄くなる。   Thus, the first shape conductive layers 5011 to 5016 (the first conductive layers 5011a to 5016a and the second conductive layers 5011b to 5016b) formed of the first conductive layer and the second conductive layer by the first etching treatment. Form. In the insulating film 5007 to be a gate insulating film, regions not covered with the first shape conductive layers 5011 to 5016 are etched and thinned by about 10 to 20 nm.

次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第2のエッチング処理を行う。ここでは、エッチング用ガスにSF6とCl2とO2とを用い、それぞれのガス流量比を24/12
/24sccmとし、1.3Paの圧力でコイル型の電極に700WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成してエッチングを25秒行った。基板側(試料ステージ)にも10WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。第2のエッチング処理でのWに対するエッチング速度は227.3nm/min、TaNに対するエッチング速度は32.1nm/minであり、TaNに対するWの選択比は7.1であり、ゲート絶縁膜5007であるSiONに対するエッチング速度は33.7nm/minであり、SiONに対するWの選択比は6.83である。このようにエッチングガス用ガスにSF6を用いた場合、ゲート絶縁膜5007との選択
比が高いので膜減りを抑えることができる。本実施例ではゲート絶縁膜5007において約8nmしか膜減りが起きない。
Next, a second etching process is performed without removing the resist mask. Here, SF 6 , Cl 2, and O 2 are used as etching gases, and the respective gas flow ratios are set to 24/12.
Etching was performed for 25 seconds by generating plasma by applying 700 W RF (13.56 MHz) power to the coil-type electrode at a pressure of 1.3 Pa at / 24 sccm. 10 W RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied. In the second etching process, the etching rate with respect to W is 227.3 nm / min, the etching rate with respect to TaN is 32.1 nm / min, the selection ratio of W with respect to TaN is 7.1, and the gate insulating film 5007 The etching rate with respect to SiON is 33.7 nm / min, and the selection ratio of W with respect to SiON is 6.83. In this way, when SF 6 is used as the etching gas, the selectivity with respect to the gate insulating film 5007 is high, so that film loss can be suppressed. In this embodiment, the gate insulating film 5007 is reduced only by about 8 nm.

この第2のエッチング処理によりWのテーパー角は70°となった。この第2のエッチング処理により第2の形状の導電層5017〜5022を形成する。このとき、第1の導電層はほとんどエッチングされず、第1の導電層5017a〜5022aとなる。なお、第1の導電層5017a〜5022aは、第1の導電層5011a〜5016aとほぼ同一サイズである。実際には第2のエッチング処理によって、第1の導電層の幅は、第2のエッチング処理前に比べて約0.3μm程度、即ち線幅全体で0.6μm程度後退する場合もあるがほとんどサイズに変化がない。   By this second etching process, the taper angle of W became 70 °. The second shape conductive layers 5017 to 5022 are formed by the second etching process. At this time, the first conductive layer is hardly etched and becomes the first conductive layers 5017a to 5022a. Note that the first conductive layers 5017a to 5022a are approximately the same size as the first conductive layers 5011a to 5016a. Actually, by the second etching process, the width of the first conductive layer may recede by about 0.3 μm as compared with that before the second etching process, that is, the entire line width may recede by about 0.6 μm. There is no change in size.

また、2層構造に代えて、膜厚50nmのタングステン膜、膜厚500nmのアルミニウムとシリコンの合金(Al−Si)膜、膜厚30nmの窒化チタン膜を順次積層した3層構造とした場合、第1のエッチング処理の第1のエッチング条件としては、BCl3
Cl2とO2とを原料ガスに用い、それぞれのガス流量比を65/10/5sccmとし、基板側(試料ステージ)に300WのRF(13.56MHz)電力を投入し、1.2Paの圧力でコイル型の電極に450WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成して117秒のエッチングを行えばよく、第1のエッチング処理の第2のエッチング条件としては、CF4とCl2とO2とを用い、それぞれのガス流量比を25/25/
10sccmとし、基板側(試料ステージ)にも20WのRF(13.56MHz)電力を投入し、1.0Paの圧力でコイル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成して約30秒程度のエッチングを行えばよく、第2のエッチング処理としてはBCl3とCl2を用い、それぞれのガス流量比を20/60sccmとし、基板側(試料ステージ)には100WのRF(13.56MHz)電力を投入し、1.2Paの圧力でコイル型の電極に600WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行えばよい。
In place of the two-layer structure, a three-layer structure in which a 50-nm-thick tungsten film, a 500-nm-thick aluminum and silicon alloy (Al-Si) film, and a 30-nm-thick titanium nitride film are sequentially stacked, As the first etching condition of the first etching process, BCl 3 , Cl 2, and O 2 are used as source gases, the respective gas flow ratios are set to 65/10/5 sccm, and the substrate side (sample stage) is 300 W. RF (13.56 MHz) power is applied, 450 W RF (13.56 MHz) power is applied to the coiled electrode at a pressure of 1.2 Pa, plasma is generated, and etching is performed for 117 seconds. As the second etching condition of the first etching process, CF 4 , Cl 2 and O 2 are used, and the respective gas flow ratios are set to 25/25 /
10 sccm, 20 W of RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and 500 W of RF (13.56 MHz) power is applied to the coil electrode at a pressure of 1.0 Pa to generate plasma. The second etching process may be performed using BCl 3 and Cl 2 with a gas flow ratio of 20/60 sccm, and 100 W on the substrate side (sample stage). RF (13.56 MHz) power is applied, and 600 W of RF (13.56 MHz) power is applied to the coil-type electrode at a pressure of 1.2 Pa to generate plasma and perform etching.

次いで、レジストからなるマスクを除去した後、第1のドーピング処理を行って図16(D)の状態を得る。ドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。イオンドープ法の条件はドーズ量を1.5×1014atoms/cm2とし、加速
電圧を60〜100keVとして行う。n型を付与する不純物元素として、典型的にはリン(P)または砒素(As)を用いる。この場合、第1の導電層及び第2の導電層5017〜5021がn型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、自己整合的に第1の不純物領域5023〜5026が形成される。第1の不純物領域5023〜5026には1×1016〜1×1017atoms/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素を添加
する。ここでは、第1の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をn‐‐領域とも呼ぶ。
Next, after removing the resist mask, a first doping process is performed to obtain the state of FIG. The doping process may be performed by ion doping or ion implantation. The conditions of the ion doping method are a dose amount of 1.5 × 10 14 atoms / cm 2 and an acceleration voltage of 60 to 100 keV. Typically, phosphorus (P) or arsenic (As) is used as the impurity element imparting n-type conductivity. In this case, the first conductive layer and the second conductive layers 5017 to 5021 serve as a mask for the impurity element imparting n-type conductivity, and the first impurity regions 5023 to 5026 are formed in a self-aligning manner. An impurity element imparting n-type conductivity is added to the first impurity regions 5023 to 5026 in a concentration range of 1 × 10 16 to 1 × 10 17 atoms / cm 3 . Here, a region having the same concentration range as the first impurity region is also referred to as an n−− region.

なお、本実施例ではレジストからなるマスクを除去した後、第1のドーピング処理を行ったが、レジストからなるマスクを除去せずに第1のドーピング処理を行ってもよい。   In this embodiment, the first doping process is performed after removing the resist mask, but the first doping process may be performed without removing the resist mask.

次いで、図17(A)に示すようにレジストからなるマスク5027を形成し第2のドーピング処理を行う。第2のドーピング処理におけるイオンドープ法の条件はドーズ量を1.5×1015atoms/cm2とし、加速電圧を60〜100keVとしてリン(P
)をドーピングする。ここでは、第2の導電層5017b〜5021bをマスクとして各半導体層に不純物領域が自己整合的に形成される。勿論、マスク5027で覆われた領域には添加されない。こうして、第2の不純物領域5028、5029と、第3の不純物領域5030が形成される。第2の不純物領域5028、5029には1×1020〜1×1021atoms/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素を添加されている。ここ
では、第2の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をn+領域とも呼ぶ。
Next, as shown in FIG. 17A, a mask 5027 made of resist is formed, and a second doping process is performed. The condition of the ion doping method in the second doping treatment is that the dose is 1.5 × 10 15 atoms / cm 2 , the acceleration voltage is 60 to 100 keV, and phosphorus (P
). Here, impurity regions are formed in each semiconductor layer in a self-aligned manner using the second conductive layers 5017b to 5021b as masks. Of course, it is not added to the region covered with the mask 5027. Thus, second impurity regions 5028 and 5029 and a third impurity region 5030 are formed. An impurity element imparting n-type conductivity is added to the second impurity regions 5028 and 5029 in a concentration range of 1 × 10 20 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 . Here, a region having the same concentration range as the second impurity region is also referred to as an n + region.

また、第3の不純物領域は第1の導電層5017aにより第2の不純物領域よりも低濃度に形成され、1×1018〜1×1019atoms/cm3の濃度範囲でn型を付与する
不純物元素を添加されることになる。なお、第3の不純物領域は、テーパー形状である第1の導電層5017aの部分を通過させてドーピングを行うため、テーパ−部の端部に向かって不純物濃度が増加する濃度勾配を有している。ここでは、第3の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をn-領域とも呼ぶ。また、マスク5027で覆われた領域5031は、
第2のドーピング処理で不純物元素が添加されず、第1の不純物領域がそのまま残される。
The third impurity region is formed by the first conductive layer 5017a at a lower concentration than the second impurity region, and imparts n-type in a concentration range of 1 × 10 18 to 1 × 10 19 atoms / cm 3. Impurity elements are added. Note that the third impurity region has a concentration gradient in which the impurity concentration increases toward the end of the tapered portion because doping is performed by passing the portion of the first conductive layer 5017a having a tapered shape. Yes. Here, a region having the same concentration range as the third impurity region is also referred to as an n region. An area 5031 covered with the mask 5027 is
The impurity element is not added in the second doping treatment, and the first impurity region is left as it is.

次いで、レジストからなるマスク5027を除去した後、新たにレジストからなるマスク5032を形成して図17(B)に示すように第3のドーピング処理を行う。
駆動回路において、上記第3のドーピング処理により、Pチャネル型TFTを形成する半導体層および保持容量を形成する半導体層にP型の導電型を付与する不純物元素が添加された第4の不純物領域5033、5034及び第5の不純物領域5035、5036を形成する。
また、第4の不純物領域5033、5034には1×1020〜1×1021atoms/cm3の濃度範囲でP型を付与する不純物元素が添加されるようにする。尚、第4の不純物
領域5033、5034は、当初は先の工程でリン(P)が添加された領域(n−−領域)となっているが、P型を付与する不純物元素の濃度がその1.5〜3倍添加されていて導電型はP型となっている。ここでは、第4の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をP+
域とも呼ぶ。
Next, after removing the resist mask 5027, a resist mask 5032 is newly formed, and a third doping process is performed as shown in FIG.
In the driver circuit, a fourth impurity region 5033 in which an impurity element imparting P-type conductivity is added to the semiconductor layer forming the P-channel TFT and the semiconductor layer forming the storage capacitor by the third doping process. , 5034 and fifth impurity regions 5035, 5036 are formed.
Further, an impurity element imparting p-type conductivity is added to the fourth impurity regions 5033 and 5034 in a concentration range of 1 × 10 20 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 . The fourth impurity regions 5033 and 5034 are initially regions to which phosphorus (P) is added in the previous step (n−− region), but the concentration of the impurity element imparting P-type is the same. It is added 1.5 to 3 times, and the conductivity type is P type. Here, a region having the same concentration range as the fourth impurity region is also referred to as a P + region.

また、第5の不純物領域5035、5036は第2の導電層5018b、5021bのテーパー部と重なる領域に形成されるものであり、1×1018〜1×1020atoms/cm3の濃度範囲でP型を付与する不純物元素が添加されるようにする。ここでは、第5
の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をP-領域とも呼ぶ。
The fifth impurity regions 5035 and 5036 are formed in regions overlapping the tapered portions of the second conductive layers 5018b and 5021b, and have a concentration range of 1 × 10 18 to 1 × 10 20 atoms / cm 3. An impurity element imparting P-type is added. Here, the fifth
A region having the same concentration range as the impurity region is also referred to as a P region.

以上までの工程でそれぞれの半導体層にN型またはP型の導電型を有する不純物領域が形成される。導電層5017〜5020はTFTのゲート電極となる。また、導電層5021は画素部において保持容量を形成する一方の電極となる。さらに、導電層5022は画素部においてソース信号線を形成する。   Through the above steps, an impurity region having N-type or P-type conductivity is formed in each semiconductor layer. The conductive layers 5017 to 5020 serve as TFT gate electrodes. The conductive layer 5021 serves as one electrode forming a storage capacitor in the pixel portion. Further, the conductive layer 5022 forms a source signal line in the pixel portion.

次いで、ほぼ全面を覆う絶縁膜(図示せず)を形成する。本実施例では、プラズマCVD法により膜厚50nmの酸化シリコン膜を形成した。勿論、この絶縁膜は酸化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。   Next, an insulating film (not shown) that covers almost the entire surface is formed. In this example, a 50 nm-thickness silicon oxide film was formed by plasma CVD. Of course, this insulating film is not limited to the silicon oxide film, and another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a laminated structure.

次いで、それぞれの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法(RTA法)、或いはYAGレーザーまたはエキシマレーザーを裏面から照射する方法、或いは炉を用いた熱処理、或いはこれらの方法のうち、いずれかと組み合わせた方法によって行う。   Next, a step of activating the impurity element added to each semiconductor layer is performed. This activation step may be a rapid thermal annealing method (RTA method) using a lamp light source, a method of irradiating a YAG laser or an excimer laser from the back surface, a heat treatment using a furnace, or a combination thereof. By different methods.

また、本実施例では、上記活性化の前に絶縁膜を形成した例を示したが、上記活性化を行った後、絶縁膜を形成する工程としてもよい。   Further, in this embodiment, an example in which an insulating film is formed before the activation is shown, but an insulating film may be formed after the activation.

次いで、窒化シリコン膜からなる第1の層間絶縁膜5037を形成して熱処理(300〜550℃で1〜12時間の熱処理)を行い、半導体層を水素化する工程を行う(図17(C))。この工程は第1の層間絶縁膜5037に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。酸化シリコン膜からなる絶縁膜(図示しない)の存在に関係なく半導体層を水素化することができる。   Next, a first interlayer insulating film 5037 made of a silicon nitride film is formed and subjected to heat treatment (heat treatment at 300 to 550 ° C. for 1 to 12 hours) to hydrogenate the semiconductor layer (FIG. 17C). ). This step is a step of terminating dangling bonds in the semiconductor layer with hydrogen contained in the first interlayer insulating film 5037. The semiconductor layer can be hydrogenated regardless of the presence of an insulating film (not shown) made of a silicon oxide film.

次いで、第1の層間絶縁膜5037上に有機絶縁物材料から成る第2の層間絶縁膜5038を形成する。本実施例では膜厚1.6μmのアクリル樹脂膜を形成する。次いで、各電極もしくは不純物領域に達するコンタクトホールを開口する。本実施例では複数のエッチング処理を順次行う。本実施例では第1の層間絶縁膜5037をエッチングストッパーとして第2の層間絶縁膜5038をエッチングした後、絶縁膜(図示しない)をエッチングストッパーとして第1の層間絶縁膜5037をエッチングしてから絶縁膜(図示しない)をエッチングする。
その後、Al、Ti、Mo、Wなどを用いて配線及び画素電極を形成する。これらの電極及び画素電極の材料は、AlまたはAgを主成分とする膜、またはそれらの積層膜等で反射性に優れた材料を用いることが望ましい。こうして、配線5039〜5042、画素電極5043、ゲート信号線5044が形成される。
Next, a second interlayer insulating film 5038 made of an organic insulating material is formed over the first interlayer insulating film 5037. In this embodiment, an acrylic resin film having a thickness of 1.6 μm is formed. Next, contact holes reaching the respective electrodes or impurity regions are opened. In this embodiment, a plurality of etching processes are sequentially performed. In this embodiment, the second interlayer insulating film 5038 is etched using the first interlayer insulating film 5037 as an etching stopper, and then the first interlayer insulating film 5037 is etched using the insulating film (not shown) as an etching stopper. The film (not shown) is etched.
Thereafter, wirings and pixel electrodes are formed using Al, Ti, Mo, W, or the like. As the material of these electrodes and pixel electrodes, it is desirable to use a material having excellent reflectivity such as a film containing Al or Ag as a main component or a laminated film thereof. Thus, wirings 5039 to 5042, a pixel electrode 5043, and a gate signal line 5044 are formed.

以上の様にして、Nチャネル型TFT、Pチャネル型TFTを有する駆動回路と、Nチャネル型TFTからなる画素TFT、保持容量とを有する画素部とを同一基板上に形成することができる(図17(D))。本明細書中ではこのような基板を便宜上アクティブマトリクス基板と呼ぶ。   As described above, a driver circuit having an N-channel TFT and a P-channel TFT, a pixel TFT having an N-channel TFT, and a pixel portion having a storage capacitor can be formed over the same substrate (FIG. 17 (D)). In this specification, such a substrate is referred to as an active matrix substrate for convenience.

図17(D)に示したアクティブマトリクス基板において、Nチャネル型TFTは2種類の構造を有している。1つは、駆動回路のNチャネル型TFTに見られるような、ゲート電極に重なる第3の不純物領域を有するGOLD構造、もう1つは、画素TFTに見られるような、ゲート電極に重ならない第1の不純物領域を有するLDD構造である。   In the active matrix substrate shown in FIG. 17D, the N-channel TFT has two types of structures. One is a GOLD structure having a third impurity region overlapping with the gate electrode as seen in the N-channel TFT of the driving circuit, and the other is the first not overlapping with the gate electrode as seen in the pixel TFT. This is an LDD structure having one impurity region.

前者は、ホットキャリア劣化等の抑制に有効な構造であり、特に動作に信頼性が求められる箇所に適している。後者は、オフ電流のリーク低減に有効な構造であり、負のバイアス電圧が印加される機会の多い回路や、画素部を制御する回路等に適している。   The former is a structure effective for suppressing hot carrier deterioration and the like, and is particularly suitable for a place where reliability is required for operation. The latter is a structure effective for reducing off-current leakage, and is suitable for a circuit where a negative bias voltage is frequently applied, a circuit for controlling a pixel portion, and the like.

一方、対向基板5045を用意する。対向基板側には、透明導電膜でなる対向電極5046を形成する。   On the other hand, a counter substrate 5045 is prepared. A counter electrode 5046 made of a transparent conductive film is formed on the counter substrate side.

続いて、アクティブマトリクス基板および対向基板に、それぞれ配向膜5047、5048を形成し、ラビング処理を行う。なお、本実施例においては、配向膜5048をアクティブマトリクス基板側に形成する前に、アクリル樹脂等の有機樹脂膜を用いて、基板間の空隙を確保するための柱状スペーサ(図示せず)を所望の位置に形成した。また、柱状スペーサに代えて、球状のスペーサを基板全面に散布しても良い。   Subsequently, alignment films 5047 and 5048 are formed on the active matrix substrate and the counter substrate, respectively, and a rubbing process is performed. In this embodiment, before forming the alignment film 5048 on the active matrix substrate side, a columnar spacer (not shown) for securing a space between the substrates using an organic resin film such as an acrylic resin is used. Formed in the desired position. Further, instead of the columnar spacers, spherical spacers may be scattered over the entire surface of the substrate.

そして、画素部と駆動回路が形成されたアクティブマトリクス基板と対向基板とをシール材(図示せず)で貼り合わせる。シール材にはフィラーが混入されていて、このフィラーと柱状スペーサによって均一な空隙を持って2枚の基板が貼り合わせられる。その後、両基板間の空隙に液晶材料5049を注入し、封止材(図示せず)によって完全に封止する。液晶材料5049には公知の液晶材料を用いれば良い。そして、必要があれば、アクティブマトリクス基板または対向基板を所望の形状に分断する。さらに、公知の技術を用いて偏光板等を適宜設けた。そして、公知の技術を用いてFPCを貼り付ける。このようにして図18に示すアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。   Then, the active matrix substrate on which the pixel portion and the driving circuit are formed and the counter substrate are bonded together with a sealant (not shown). A filler is mixed in the sealing material, and two substrates are bonded together with a uniform gap by the filler and the columnar spacer. Thereafter, a liquid crystal material 5049 is injected into the gap between the two substrates and completely sealed with a sealing material (not shown). A known liquid crystal material may be used for the liquid crystal material 5049. If necessary, the active matrix substrate or the counter substrate is divided into a desired shape. Furthermore, a polarizing plate or the like was appropriately provided using a known technique. Then, the FPC is pasted using a known technique. Thus, the active matrix type liquid crystal display device shown in FIG. 18 is completed.

図22(A)に示す液晶表示装置は、プリント配線基板46に、コントローラ11、中央処理装置(CPU)12、メモリ21、電源回路13、音声処理回路39及び送受信回路14や、その他、抵抗、バッファ、容量素子等の素子が実装されている。また、液晶パネル10がフレキシブル配線基板(FPC)18を介してプリント配線基板46に接続されている。   A liquid crystal display device shown in FIG. 22A includes a printed circuit board 46, a controller 11, a central processing unit (CPU) 12, a memory 21, a power supply circuit 13, an audio processing circuit 39, a transmission / reception circuit 14, and other resistors, Elements such as a buffer and a capacitor are mounted. The liquid crystal panel 10 is connected to a printed wiring board 46 via a flexible wiring board (FPC) 18.

液晶パネル10には、ソース信号線駆動回路17と、第1のゲート信号線駆動回路16a」と、第2のゲート信号線駆動回路16bとを備えている。第2のゲート信号線駆動回路の走査方向は、第1のゲート信号線駆動回路の走査方向と直交する。この構成は図1(A)と同様なものである。この液晶パネル10は、フィールドシーケンシャル駆動をおこなうため、画素部15における画素をRGBに分離する必要はない。したがって必要な信号線も少なくてすみ、開口率を飛躍的に大きくすることができる。   The liquid crystal panel 10 includes a source signal line drive circuit 17, a first gate signal line drive circuit 16a ", and a second gate signal line drive circuit 16b. The scanning direction of the second gate signal line driving circuit is orthogonal to the scanning direction of the first gate signal line driving circuit. This configuration is the same as that in FIG. Since the liquid crystal panel 10 performs field sequential driving, it is not necessary to separate the pixels in the pixel unit 15 into RGB. Accordingly, the number of necessary signal lines can be reduced, and the aperture ratio can be dramatically increased.

プリント配線基板46に備えられたインターフェース(I/F)19を介して、各種制御信号の入出力が行われる。また、アンテナとの間の信号の送受信を行なうためのアンテナ用ポート20が、プリント配線基板46に設けられている。   Various control signals are input and output through an interface (I / F) 19 provided on the printed wiring board 46. An antenna port 20 for transmitting and receiving signals to and from the antenna is provided on the printed wiring board 46.

なお、本実施例では液晶パネル10にプリント配線基板46がFPC18を介して接続されているが、必ずしもこの構成に限定されない。COG(Chip on Glass)方式を用い、コントローラ11、音声処理回路39、メモリ21、CPU12または電源回路13を液晶パネル10に直接実装させるようにしても良い。また、プリント配線基板46には、容量素子、バッファ等の各種素子が設けられ、電源電圧や信号にノイズがのったり、信号の立ち上がりが鈍ったりすることを防いでいる。   In this embodiment, the printed wiring board 46 is connected to the liquid crystal panel 10 via the FPC 18, but the present invention is not necessarily limited to this configuration. The controller 11, the audio processing circuit 39, the memory 21, the CPU 12, or the power supply circuit 13 may be directly mounted on the liquid crystal panel 10 using a COG (Chip on Glass) method. The printed wiring board 46 is provided with various elements such as a capacitive element and a buffer to prevent noise from being applied to the power supply voltage and the signal and the rise of the signal from being slowed down.

図22(B)は、図22(A)に示した液晶表示装置のブロック図を示す。この液晶表示装置は、メモリ21としてVRAM42、DRAM35、フラッシュメモリ36などが含まれている。VRAM42にはパネルに表示する画像のデータが、DRAM35には画像データまたは音声データが、フラッシュメモリには各種プログラムが記憶されている。   FIG. 22B is a block diagram of the liquid crystal display device illustrated in FIG. The liquid crystal display device includes a VRAM 42, a DRAM 35, a flash memory 36, and the like as the memory 21. The VRAM 42 stores image data to be displayed on the panel, the DRAM 35 stores image data or audio data, and the flash memory stores various programs.

電源回路13では、液晶パネル10、コントローラ11、CPU12、音声処理回路39、メモリ21、送受信回路14に与える電源電圧が生成される。またパネルの仕様によっては、電源回路13に電流源が備えられている場合もある。   In the power supply circuit 13, a power supply voltage to be supplied to the liquid crystal panel 10, the controller 11, the CPU 12, the sound processing circuit 39, the memory 21, and the transmission / reception circuit 14 is generated. Depending on the panel specifications, the power supply circuit 13 may be provided with a current source.

CPU12は、制御信号生成回路30、デコーダ31、レジスタ32、演算回路33、RAM34、CPU用のインターフェース45などを有している。インターフェース45を介してCPU12に入力された各種信号は、一旦レジスタ32に保持された後、演算回路33、デコーダ31などに入力される。演算回路33では、入力された信号に基づき演算を行ない、各種命令を送る場所を指定する。一方デコーダ31に入力された信号はデコードされ、制御信号生成回路30に入力される。制御信号生成回路30は入力された信号に基づき、各種命令を含む信号を生成し、演算回路33において指定された場所、具体的にはメモリ21、送受信回路14、音声処理回路39、コントローラ11などに送る。   The CPU 12 includes a control signal generation circuit 30, a decoder 31, a register 32, an arithmetic circuit 33, a RAM 34, a CPU interface 45, and the like. Various signals input to the CPU 12 via the interface 45 are once held in the register 32 and then input to the arithmetic circuit 33, the decoder 31, and the like. The arithmetic circuit 33 performs an operation based on the input signal and designates a place to send various commands. On the other hand, the signal input to the decoder 31 is decoded and input to the control signal generation circuit 30. The control signal generation circuit 30 generates a signal including various instructions based on the input signal, and the location specified in the arithmetic circuit 33, specifically, the memory 21, the transmission / reception circuit 14, the sound processing circuit 39, the controller 11, etc. Send to.

メモリ21、送受信回路14、音声処理回路39、コントローラ11は、それぞれ受けた命令に従って動作する。以下その動作について簡単に説明する。   The memory 21, the transmission / reception circuit 14, the sound processing circuit 39, and the controller 11 operate according to the received commands. The operation will be briefly described below.

入力手段41から入力された信号は、インターフェース19を介してプリント配線基板46に実装されたCPU12に送られる。制御信号生成回路30は、ポインティングデバイスやキーボードなどの入力手段41から送られてきた信号に従い、VRAM42に格納してある画像データを所定のフォーマットに変換し、コントローラ11に送付する。   A signal input from the input unit 41 is sent to the CPU 12 mounted on the printed wiring board 46 via the interface 19. The control signal generation circuit 30 converts the image data stored in the VRAM 42 into a predetermined format according to a signal sent from the input means 41 such as a pointing device or a keyboard, and sends the image data to the controller 11.

コントローラ11は、パネルの仕様に合わせてCPU12から送られてきた画像データを含む信号にデータ処理を施し、液晶パネル10に供給する。またコントローラ11は、電源回路13から入力された電源電圧やCPU12から入力された各種信号をもとに、Hsync信号、Vsync信号、クロック信号CLK、交流電圧(AC Cont)、切り替え信号L/Rを生成し、液晶パネル10に供給する。   The controller 11 performs data processing on a signal including image data sent from the CPU 12 according to the specifications of the panel and supplies the processed signal to the liquid crystal panel 10. Further, the controller 11 generates an Hsync signal, a Vsync signal, a clock signal CLK, an AC voltage (AC Cont), and a switching signal L / R based on the power supply voltage input from the power supply circuit 13 and various signals input from the CPU 12. It is generated and supplied to the liquid crystal panel 10.

送受信回路14では、アンテナ43において電波として送受信される信号が処理されており、具体的にはアイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、LPF(Low Pass Filter)、カプラ、バランなどの高周波回路を含んでいる。送受信回路14において送受信される信号のうち音声情報を含む信号が、CPU12からの命令に従って、音声処理回路39に送られる。   In the transmission / reception circuit 14, a signal transmitted / received as a radio wave is processed by the antenna 43, specifically, a high frequency such as an isolator, a band pass filter, a VCO (Voltage Controlled Oscillator), an LPF (Low Pass Filter), a coupler, and a balun Includes circuitry. A signal including audio information among signals transmitted and received in the transmission / reception circuit 14 is sent to the audio processing circuit 39 in accordance with a command from the CPU 12.

CPU12の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音声処理回路39において音声信号に復調され、スピーカー38に送られる。またマイク37から送られてきた音声信号は、音声処理回路39において変調され、CPU12からの命令に従って、送受信回路14に送られる。   A signal including audio information sent in accordance with an instruction from the CPU 12 is demodulated into an audio signal by the audio processing circuit 39 and sent to the speaker 38. The audio signal sent from the microphone 37 is modulated by the audio processing circuit 39 and sent to the transmission / reception circuit 14 in accordance with a command from the CPU 12.

コントローラ11、CPU12、電源回路13、音声処理回路39、メモリ21を、本実施例のパッケージとして実装することができる。本実施例は、アイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、LPF(Low Pass Filter)、カプラ、バランなどの高周波回路以外であれば、どのような回路にも応用することができる。   The controller 11, the CPU 12, the power supply circuit 13, the sound processing circuit 39, and the memory 21 can be mounted as a package of this embodiment. This embodiment can be applied to any circuit other than a high-frequency circuit such as an isolator, a band pass filter, a VCO (Voltage Controlled Oscillator), an LPF (Low Pass Filter), a coupler, and a balun.

本実施例によれば、画面の縦横切り替えを容易に可能にすることができ、且つ、外部回を複雑化することなく液晶表示装置を得ることができる。   According to the present embodiment, it is possible to easily switch the screen between vertical and horizontal directions, and it is possible to obtain a liquid crystal display device without complicating the external time.

図23は、この液晶表示装置を含む携帯電話機の一態様を示している。液晶パネル10はハウジング51に脱着自在に組み込んで液晶表示装置と容易に一体化できるようにしている。ハウジング51は組み入れる電子機器に合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。   FIG. 23 shows one mode of a cellular phone including this liquid crystal display device. The liquid crystal panel 10 is detachably incorporated in the housing 51 so that it can be easily integrated with the liquid crystal display device. The shape and size of the housing 51 can be changed as appropriate in accordance with the electronic device to be incorporated.

フィールドシーケンシャル駆動する液晶パネル10は、周期的に発光色が変化する発光源50と組み合わせられる。この発光源50は導光板と発光色の異なる発光ダイオードにより構成されている。また、有機EL素子、無機EL素子若しくは有機材料と無機材料との相乗効果を利用したコンポジットEL素子を発光源50の光源に使っても良い。液晶パネル10と発光源50を固定したハウジング51はプリント配線基板46に嵌着されモジュールとして組み立てられる。   The liquid crystal panel 10 that is field-sequentially driven is combined with a light emission source 50 that periodically changes its emission color. The light emitting source 50 is composed of a light emitting diode and a light emitting diode having a different emission color. Further, an organic EL element, an inorganic EL element, or a composite EL element using a synergistic effect of an organic material and an inorganic material may be used as the light source of the light emission source 50. A housing 51 to which the liquid crystal panel 10 and the light source 50 are fixed is fitted to the printed wiring board 46 and assembled as a module.

プリント配線基板46には、コントローラ、CPU、メモリ、電源回路、その他、抵抗、バッファ、容量素子等の素子が実装されている。さらに、用途に応じて、音声処理回路、送受信回路などが実装されていても良い。液晶パネル10はFPC18を介してプリント配線基板46に接続される。   On the printed wiring board 46, a controller, a CPU, a memory, a power supply circuit, and other elements such as a resistor, a buffer, and a capacitive element are mounted. Furthermore, an audio processing circuit, a transmission / reception circuit, or the like may be mounted depending on the application. The liquid crystal panel 10 is connected to the printed wiring board 46 via the FPC 18.

このような液晶表示装置、入力手段41、バッテリ53は筐体52に収納される。液晶パネル10の画素部は筐体52に形成された開口窓から視認できように配置されている。   Such a liquid crystal display device, the input means 41, and the battery 53 are accommodated in a housing 52. The pixel portion of the liquid crystal panel 10 is disposed so as to be visible from an opening window formed in the housing 52.

この液晶パネル10は、フィールドシーケンシャル駆動をおこなうため、画素部における画素をRGBに分離する必要はない。したがって必要な信号線も少なくてすみ、開口率を飛躍的に大きくすることができる。また、カラーフィルタを省略することができるので、携帯電話機の軽量化と薄型化に寄与する。また、表示の向きを縦横に切り替えることができるので、筐体52の外形を自在に設計することができる。すなわち、図23は携帯電話機の外観形状を一例として示しているが、液晶表示装置を備えた電子機器としてさまざまな態様とすることができる。   Since the liquid crystal panel 10 performs field sequential driving, it is not necessary to separate the pixels in the pixel portion into RGB. Accordingly, the number of necessary signal lines can be reduced, and the aperture ratio can be dramatically increased. In addition, since the color filter can be omitted, it contributes to weight reduction and thickness reduction of the mobile phone. In addition, since the display orientation can be switched between vertical and horizontal, the outer shape of the housing 52 can be designed freely. In other words, FIG. 23 shows an example of the external shape of a mobile phone, but the electronic device including a liquid crystal display device can have various modes.

本発明は、実施例5で説明したように、様々な電子機器に用いられている表示装置の作製に適用が可能である。このような電子機器には、ディスプレイ装置、携帯情報端末(電子手帳、モバイルコンピュータ等)、携帯電話等が挙げられる。それらの一例を図13に示す。   As described in Embodiment 5, the present invention can be applied to manufacture of display devices used in various electronic devices. Examples of such an electronic device include a display device, a portable information terminal (electronic notebook, mobile computer, etc.), a mobile phone, and the like. An example of them is shown in FIG.

図13(A)は液晶ディスプレイであり、筐体3001、支持台3002、表示部3003等を有している。本発明は表示部3003に適用が可能である。また、このような卓上据付型のディスプレイにおいて縦横表示切り替えを行う場合には、支持台3002への筐体3001の取り付け部に回転機構を設け、筐体3001自体を回転可能にすると良い。   FIG. 13A illustrates a liquid crystal display, which includes a housing 3001, a support base 3002, a display portion 3003, and the like. The present invention can be applied to the display portion 3003. In addition, in the case of switching between vertical and horizontal display in such a desktop-mounted display, it is preferable that a rotation mechanism is provided in an attachment portion of the housing 3001 to the support base 3002 so that the housing 3001 itself can be rotated.

図13(B)は、携帯情報端末であり、本体3031、スタイラス3032、表示部3033、操作ボタン3034、外部インターフェース3035等を有している。本発明は表示部3033に適用が可能である。この携帯情報端末は、画面に表示するコンテンツに応じて、画像の縦横切り替えを容易にすることができ、且つ、高画質な表示をすることができる。   FIG. 13B illustrates a portable information terminal, which includes a main body 3031, a stylus 3032, a display portion 3033, operation buttons 3034, an external interface 3035, and the like. The present invention can be applied to the display portion 3033. This portable information terminal can easily switch between vertical and horizontal images according to the content displayed on the screen, and can display images with high image quality.

図13(C)は、携帯電話機であり、音声入力部3063、操作ボタン3065等が備えられた本体(A)3061aと、表示部3064、音声出力部3062、アンテナ3066等を備えた本体(B)3061bを有している。本発明は表示部3064に適用が可能である。この携帯電話は、画面に表示するコンテンツに応じて、画像の縦横切り替えを容易にすることができ、且つ、高画質な表示をすることができる。例えば、図24(A)(B)に示すように、本体(A)3061aと本体(B)3061bとを連結するヒンジ部3067に回転機構を設け、本体(B)3061b自体を回転可能にすると良い。ヒンジ部3067にCCDなどの撮像素子とレンズを設けてカメラを組み込んだときに便利に使用することができる。図24(B)に示すように、本体(B)3061bを回転させ、表示部3064の画像表示を縦横切り替えることで、撮像しながらその画像を表示部3064で視認することができる。   FIG. 13C illustrates a mobile phone, which includes a main body (A) 3061a including a voice input portion 3063, operation buttons 3065, and the like (B) including a display portion 3064, a voice output portion 3062, an antenna 3066, and the like. ) 3061b. The present invention can be applied to the display portion 3064. This mobile phone can easily switch between vertical and horizontal images according to the content displayed on the screen, and can display images with high image quality. For example, as shown in FIGS. 24A and 24B, when a rotation mechanism is provided in the hinge portion 3067 that connects the main body (A) 3061a and the main body (B) 3061b, the main body (B) 3061b itself can be rotated. good. It can be conveniently used when an image pickup device such as a CCD and a lens are provided in the hinge portion 3067 and a camera is incorporated. As shown in FIG. 24B, by rotating the main body (B) 3061b and switching the image display of the display portion 3064 vertically and horizontally, the image can be visually recognized on the display portion 3064 while being imaged.

なお、本実施例に示した例はごく一例であり、これらの用途に限定するものではないことを付記する。   It should be noted that the examples shown in the present embodiment are only examples and are not limited to these applications.

本発明の一実施形態を示す図。The figure which shows one Embodiment of this invention. 従来用いられている表示装置の概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the display apparatus used conventionally. 縦横表示の切り替えの様子を説明する図。The figure explaining the mode of switching of a vertical / horizontal display. 縦横表示の切り替えにフレームメモリを用いる場合の処理の流れ、およびフォーマット変換について示す図。The figure which shows the flow of a process in the case of using a frame memory for switching of a vertical / horizontal display, and format conversion. 表示装置を駆動する際のタイミングについて説明する図。4A and 4B illustrate timing when a display device is driven. ソース信号線駆動回路の構成およびタイミングチャートを示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration and a timing chart of a source signal line driver circuit. ゲート信号線駆動回路の構成およびタイミングチャートを示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration and a timing chart of a gate signal line driver circuit. 通常表示と縦横切り替え表示における、映像信号の書き込み順を説明する図。The figure explaining the order of writing video signals in normal display and vertical / horizontal switching display. 走査方向切り替え回路を有するゲート信号線駆動回路の構成を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a gate signal line driver circuit having a scanning direction switching circuit. 縦横表示を切り替えた場合に表示装置を駆動する際のタイミングについて説明する図。The figure explaining the timing at the time of driving a display apparatus, when a vertical / horizontal display is switched. OCB液晶の構成を示す図。The figure which shows the structure of OCB liquid crystal. 本発明の一実施例である、独立した2組の駆動回路を有する表示装置の構成を示す図。1 is a diagram showing a configuration of a display device having two independent drive circuits according to an embodiment of the present invention. 本発明の適用が可能な電子機器の一例を示す図。FIG. 11 illustrates an example of an electronic device to which the present invention can be applied. 分割駆動を行う場合のソース信号線駆動回路の構成を示す図。The figure which shows the structure of the source signal line drive circuit in the case of performing a division drive. 分割駆動を行う表示装置において本発明を実施する場合の表示と映像信号の入力順序について説明する図。The figure explaining the display order in the case of implementing this invention in the display apparatus which performs a division drive, and the input order of a video signal. アクティブマトリクス型液晶表示装置の作製工程例を示す図。4A and 4B illustrate an example of a manufacturing process of an active matrix liquid crystal display device. アクティブマトリクス型液晶表示装置の作製工程例を示す図。4A and 4B illustrate an example of a manufacturing process of an active matrix liquid crystal display device. アクティブマトリクス型液晶表示装置の作製工程例を示す図。4A and 4B illustrate an example of a manufacturing process of an active matrix liquid crystal display device. フィールドシーケンシャルを用いない場合の画素を示す図。The figure which shows the pixel when not using a field sequential. フィールドシーケンシャルを用いた場合の画素を示す図。The figure which shows the pixel at the time of using a field sequential. フィールドシーケンシャルのタイミングを示す図。The figure which shows the timing of a field sequential. 液晶表示装置の一態様を示す図。FIG. 6 illustrates one embodiment of a liquid crystal display device. 液晶表示装置を含む携帯電話機の一態様を示す図。FIG. 14 illustrates one embodiment of a mobile phone including a liquid crystal display device. 携帯電話機の一態様を示す図。FIG. 6 illustrates one embodiment of a mobile phone.

符号の説明Explanation of symbols

100 基板
101 画素
102 ソース信号線駆動回路
103 第1のゲート信号線駆動回路
104 第2のゲート信号線駆動回路
105 画素部
111 ソース信号線
112 ゲート信号線
113 ゲート信号線
114 画素TFT
115 画素TFT
116 液晶素子
117 保持容量
118 対向電極
100 Substrate 101 Pixel 102 Source signal line driver circuit 103 First gate signal line driver circuit 104 Second gate signal line driver circuit 105 Pixel unit 111 Source signal line 112 Gate signal line 113 Gate signal line 114 Pixel TFT
115 pixel TFT
116 Liquid crystal element 117 Retention capacitor 118 Counter electrode

Claims (15)

周期的に発光色が変化する発光源と、ソース信号線駆動回路と、第1のゲート信号線駆動回路と、第2のゲート信号線駆動回路と、複数の画素とを有し、
前記第1のゲート信号線駆動回路の走査方向と、前記第2のゲート信号線駆動回路の走査方向とが直交することを特徴とする第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置。
A light emitting source whose emission color periodically changes, a source signal line driving circuit, a first gate signal line driving circuit, a second gate signal line driving circuit, and a plurality of pixels;
A display device capable of first display and second display, wherein a scanning direction of the first gate signal line driving circuit and a scanning direction of the second gate signal line driving circuit are orthogonal to each other.
周期的に発光色が変化する発光源と、ソース信号線駆動回路と、第1のゲート信号線駆動回路と、第2のゲート信号線駆動回路と、複数の画素とを有し、
前記複数の画素は、ソース信号線と、第1のゲート信号線と、前記第1のゲート信号線に直交する第2のゲート信号線と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタとを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され、前記第1のトランジスタの入力電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、前記第1のトランジスタの出力電極は、前記第2のトランジスタの入力電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続されていることを特徴とする第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置。
A light emitting source whose emission color periodically changes, a source signal line driving circuit, a first gate signal line driving circuit, a second gate signal line driving circuit, and a plurality of pixels;
The plurality of pixels include a source signal line, a first gate signal line, a second gate signal line orthogonal to the first gate signal line, a first transistor, and a second transistor. And
The gate electrode of the first transistor is electrically connected to the first gate signal line, the input electrode of the first transistor is electrically connected to the source signal line, and the first transistor The output electrode of the second transistor is electrically connected to the input electrode of the second transistor,
A display device capable of a first display and a second display, wherein a gate electrode of the second transistor is electrically connected to the second gate signal line.
請求項1又は請求項2において、
第1の表示を行う際には、前記ソース信号線駆動回路の駆動周波数は、第1のゲート信号線駆動回路の駆動周波数よりも高く、
第2の表示を行う際には、前記ソース信号線駆動回路の駆動周波数は、第1のゲート信号線駆動回路の駆動周波数よりも低いことを特徴とする第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置。
In claim 1 or claim 2,
When performing the first display, the driving frequency of the source signal line driving circuit is higher than the driving frequency of the first gate signal line driving circuit,
When performing the second display, the driving frequency of the source signal line driver circuit is lower than the driving frequency of the first gate signal line driver circuit. Possible display device.
請求項1乃至請求項3のいずれか1項において、
前記ソース信号線駆動回路、前記第1のゲート信号線駆動回路、前記第2のゲート信号線駆動回路の少なくとも1つと、前記複数の画素は同一基板上に形成されていることを特徴とする第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
At least one of the source signal line driver circuit, the first gate signal line driver circuit, and the second gate signal line driver circuit, and the plurality of pixels are formed over the same substrate. A display device capable of displaying 1 and second display.
周期的に発光色が変化する発光源と、第1のソース信号線駆動回路と、第2のソース信号線駆動回路と、第1のゲート信号線駆動回路と、第2のゲート信号線駆動回路と、複数の画素とを有し、
前記第1のゲート信号線駆動回路の走査方向と、前記第2のゲート信号線駆動回路の走査方向とが直交することを特徴とする第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置。
A light emitting source whose emission color periodically changes, a first source signal line driving circuit, a second source signal line driving circuit, a first gate signal line driving circuit, and a second gate signal line driving circuit And a plurality of pixels,
A display device capable of a first display and a second display, wherein a scanning direction of the first gate signal line driving circuit and a scanning direction of the second gate signal line driving circuit are orthogonal to each other.
周期的に発光色が変化する発光源と、第1のソース信号線駆動回路と、第2のソース信号線駆動回路と、第1のゲート信号線駆動回路と、第2のゲート信号線駆動回路と、複数の画素とを有し、
前記複数の画素は、第1のソース信号線と、第2のソース信号線と、第1のゲート信号線と、前記第1のゲート信号線に直交する第2のゲート信号線と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタとを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され、前記第1のトランジスタの入力電極は前記第1のソース信号線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され、前記第2のトランジスタの入力電極は前記第2のソース信号線と電気的に接続されていることを特徴とする第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置。
A light emitting source whose emission color periodically changes, a first source signal line driving circuit, a second source signal line driving circuit, a first gate signal line driving circuit, and a second gate signal line driving circuit And a plurality of pixels,
The plurality of pixels include a first source signal line, a second source signal line, a first gate signal line, a second gate signal line orthogonal to the first gate signal line, and a first And a second transistor,
A gate electrode of the first transistor is electrically connected to the first gate signal line; an input electrode of the first transistor is electrically connected to the first source signal line;
The gate electrode of the second transistor is electrically connected to the second gate signal line, and the input electrode of the second transistor is electrically connected to the second source signal line. A display device capable of performing a first display and a second display as features.
請求項5又は請求項6において、
前記第1のソース信号線駆動回路、前記第2のソース信号線駆動回路、前記第1のゲート信号線駆動回路、前記第2のゲート信号線駆動回路の少なくとも1つと、前記複数の画素は同一基板上に形成されていることを特徴とする第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置。
In claim 5 or claim 6,
The plurality of pixels are the same as at least one of the first source signal line driver circuit, the second source signal line driver circuit, the first gate signal line driver circuit, and the second gate signal line driver circuit. A display device capable of first display and second display, wherein the display device is formed on a substrate.
請求項1乃至請求項7のいずれか1項において、
第1の表示を行う際には、映像の上下は前記第1のゲート信号線駆動回路の走査方向に従った向きで表示され、
第2の表示を行う際には、映像の上下は前記第2のゲート信号線駆動回路の走査方向に従った向きで表示されることを特徴とする第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置。
In any one of Claims 1 thru | or 7,
When performing the first display, the top and bottom of the video are displayed in an orientation according to the scanning direction of the first gate signal line driving circuit,
When performing the second display, the top and bottom of the video are displayed in the direction according to the scanning direction of the second gate signal line driving circuit, and the first display and the second display are possible. Display device.
請求項1乃至請求項8のいずれか1項において、
前記複数の画素はそれぞれ、液晶素子を有することを特徴とする第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置。
In any one of Claims 1 thru | or 8,
Each of the plurality of pixels includes a liquid crystal element, and a display device capable of a first display and a second display.
請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の表示装置を用いることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus using the display device according to any one of claims 1 to 9. ソース信号線駆動回路と、第1のゲート信号線駆動回路と、第2のゲート信号線駆動回路と、複数の画素とを有し、
前記第1のゲート信号線駆動回路の走査方向と、前記第2のゲート信号線駆動回路の走査方向とが直交し、
前記複数の画素はフィールドシーケンシャル駆動されることを特徴とする第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置の駆動方法。
A source signal line driver circuit, a first gate signal line driver circuit, a second gate signal line driver circuit, and a plurality of pixels;
The scanning direction of the first gate signal line driving circuit and the scanning direction of the second gate signal line driving circuit are orthogonal to each other,
The method for driving a display device capable of performing a first display and a second display, wherein the plurality of pixels are driven in a field sequential manner.
請求項11において、
第1の表示を行う際には、前記ソース信号線駆動回路の駆動周波数は、第1のゲート信号線駆動回路の駆動周波数よりも高く、
第2の表示を行う際には、前記ソース信号線駆動回路の駆動周波数は、第1のゲート信号線駆動回路の駆動周波数よりも低いことを特徴とする第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置の駆動方法。
In claim 11,
When performing the first display, the driving frequency of the source signal line driving circuit is higher than the driving frequency of the first gate signal line driving circuit,
When performing the second display, the driving frequency of the source signal line driver circuit is lower than the driving frequency of the first gate signal line driver circuit. Possible display device driving method.
第1のソース信号線駆動回路と、第2のソース信号線駆動回路と、第1のゲート信号線駆動回路と、第2のゲート信号線駆動回路と、複数の画素とを有し、
前記第1のゲート信号線駆動回路の走査方向と、前記第2のゲート信号線駆動回路の走査方向とが直交し、
前記複数の画素はフィールドシーケンシャル駆動されることを特徴とする第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置の駆動方法。
A first source signal line driver circuit, a second source signal line driver circuit, a first gate signal line driver circuit, a second gate signal line driver circuit, and a plurality of pixels;
The scanning direction of the first gate signal line driving circuit and the scanning direction of the second gate signal line driving circuit are orthogonal to each other,
The method for driving a display device capable of first display and second display, wherein the plurality of pixels are field-sequentially driven.
請求項11乃至請求項13のいずれか1項において、
第1の表示を行う際には、映像の上下は前記第1のゲート信号線駆動回路の走査方向に従った向きで表示され、
第2の表示を行う際には、映像の上下は前記第2のゲート信号線駆動回路の走査方向に従った向きで表示されることを特徴とする第1の表示及び第2の表示が可能な表示装置の駆動方法。
In any one of Claims 11 thru | or 13,
When performing the first display, the top and bottom of the video are displayed in an orientation according to the scanning direction of the first gate signal line driving circuit,
When performing the second display, the top and bottom of the video are displayed in the direction according to the scanning direction of the second gate signal line driving circuit, and the first display and the second display are possible. Drive method for a simple display device.
請求項11乃至請求項14のいずれか1項に記載の表示装置の駆動方法を用いることを特徴とする電子機器。

An electronic apparatus using the method for driving a display device according to any one of claims 11 to 14.

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CN105913817A (en) * 2016-06-06 2016-08-31 昆山龙腾光电有限公司 Reuse digital switch, display panel and display apparatus
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