CN1308311A - 半导体器件及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实现了对应于常规低分辨率的输入图像信号(视频信号)向有源矩阵半导体显示器件或对应于近来高分辨率的无源矩阵半导体显示器件的格式转换,同时提供新的驱动方法以改善图像轮廓的分辨率。用本驱动方法,仅降低时钟频率不能完成屏幕尺寸的转换能按照以恒定周期调制的时钟信号的调制时钟信号同时选择多个栅信号线的定时来输出栅极选择脉冲而完成人为减少栅极信号线的数目。同时,在源信号线和栅极信号线驱动器电路中使用调制时钟,通过产生轮廓中的阴影信息,利用马赫现象和Craik－O′Brien现象可改善视在分辨率。

Description

半导体器件及其驱动方法
本发明涉及驱动显示器件的方法和使用该驱动方法的显示器件。更具体地说，本发明涉及驱动具有在绝缘表面上制造薄膜晶体管(以后称之为TFT)的有源矩阵半导体显示器件的方法。另外，本发明涉及使用该驱动方法的有源矩阵半导体显示器件，在有源矩阵半导体显示器件中更具体地涉及有源矩阵液晶显示器件。还有，本发明还能应用到无源矩阵半导体显示器件。
近年来快速发展在低成本玻璃衬底上形成半导体薄膜的制造TFT技术。这就是增加有源矩阵半导体显示器件(液晶屏)需求的原因。
有源半导体显示器件是这样一种器件，其中TFT像素安排在矩阵状态中的由数万至数百万像素中的每一个(这个电路称之为有源矩阵电路)，其中传送给每个像素电极的电荷由像素TFT的转换函数控制。
使用形成在玻璃衬底上的非晶硅构成的TFT用于常规有源矩阵电路。
使用石英衬底，具有使用在石英衬底上形成多晶硅膜的TFT的有源矩阵半导体显示器件近来已经实现。在这种情况下，驱动像素TFT的外部驱动器电路可以制造在有源矩阵电路的相同的衬底上。
另外，利用激光退火技术在玻璃衬底上形成多晶硅膜的制造TFT的技术已经是公知的了。如果这个技术可以实现，有源矩阵电路和外部电路可以集成在相同的玻璃衬底上。
有源矩阵半导体显示器件近来常常用于个人电脑的显示器件。另外，大尺寸的有源矩阵半导体显示器件不但用于笔记本型个人电脑，而且还应用于台式个人电脑。还有，具有小尺寸的投影器件和具有高分辨率，高质量的小尺寸的有源矩阵半导体显示器件已经引人瞩目。在这些中间，可以显示高分辨率图像的高视觉特性的投影器件令人关注。
使用对应高分辨率的有源矩阵半导体显示器件或无源矩阵半导体显示器件显示对应低分辨率的图像信号(以后称之为视频信号)，必须将视频信号写入存储器一次，和然后转换格式，以及必须将存储器与控制有源矩阵半导体显示器件外部存储器的电路结合在一起。另外，对应格式已经转换的低分辨率的视频信号对应高分辨率时存在这样的问题，由于像点已经放大，使得轮廓部分的像点容易被人觉察到。
鉴于上述问题，本发明的目的在于，根据使用新颖的驱动方法，实现在有源矩阵半导体显示器件，或对应诸如SXGA(1280×1024像素)的高分辨率标准的无源矩阵半导体显示器件中，对应诸如VGA(640×480像素)和SVGA(800×600像素)的低分辨率的视频信号显示的格式转换。另外，本发明的一个目的在于，在有源矩阵半导体显示器件或对应诸如SXGA(1280×1024像素)的高分辨率标准无源矩阵半导体显示器件中，在对应诸如VGA(640×480像素)和SVGA(800×600像素)的低分辨率的视频信号显示的格式转换的同时，使用新颖的驱动方法来提高有源矩阵半导体显示器件或无源矩阵半导体显示器件的图像质量。
首先，解释用于本发明的驱动方法的调制时钟信号。与具有某一固定时间周期的标准时钟信号相反，该调制时钟信号是关于在某一固定时间周期频率变化(偏移)的时钟信号。注意，文章“减少电磁干扰的系统时钟的频率调制”发表在1997年8月Hewlett Packard期刊的第110-6页上，它涉及调制时钟信号的细节。然而，记录在上面文章的主要论点在于通过在集成电路领域使用调制时钟来减少时钟信号的EMI(电磁干扰)。
注意，变为标准的标准时钟信号可以是频率调制的，任何得到的调制时钟信号也可以用于本发明的驱动方法。因此，根据除了上述文章中记录的方法外的任何方法，调制时钟信号也可以使用。
根据本发明，通过提供调制时钟信号给有源矩阵半导体显示器件或无源矩阵半导体显示器件，其中标准时钟是以恒定周期频率调制过的，当基于调制时钟的扫描信号输出在部分或整个屏幕上同时选择多个扫描行时，每帧的垂直扫描数实际上减少。结果，使用对应诸如VGA(640×480像素)或SVGA(800×600像素)的低分辨率的视频信号，可以在对应诸如SXGA(1280×1024像素)的高分辨率标准的有源矩阵半导体显示器件上有效地显示图像。同时，通过调节时钟调制的定时，根据在每个固定帧周期中同时选择的多个扫描行的位置偏移，和通过利用产生阴影信息的分辨率可以增加(视觉马赫现象或Craik-O′Brien现象)的现象，视在垂直分辨率得以改善，伴随视频信号的扩大产生的图像质量的下降可以得到抑制。
同时，通过给有源矩阵半导体显示器件或无源矩阵半导体显示器件的驱动器电路提供上述调制时钟信号，取样邻近根据调制时钟信号取样的视频信号(存在边缘，接近的地方)的信号信息，可以写入半导体显示器件的对应像素中作为阴影信息。按照这种阴影信息，通过利用视觉马赫现象和Craik-O′Brien现象，视在水平分辨率可以得到改善。
本发明的驱动半导体显示器件的方法和使用该驱动方法的半导体显示器件的结构在下面解释。
根据本发明的第一方面，提供了一种驱动半导体显示器件的方法，包括如下步骤：
对第一标准时钟信号执行频率调制和得到第一调制时钟信号；
根据第一调制时钟信号选择栅极信号线；
根据第二标准时钟信号取样图像信号；和
提供取样的图像信号到对应的像素和得到图像。
根据本发明的第二方面，提供了一种驱动半导体显示器件的方法，包括如下步骤：
对第一标准时钟信号执行频率调制和得到第一调制时钟信号；
对第二标准时钟信号执行频率调制和得到第二调制时钟信号；
根据第一调制时钟信号选择栅极信号线；
根据第二调制时钟信号取样图像信号；和
提供取样的图像信号到对应的像素和得到图像。
根据本发明的第三方面，提供了一种驱动半导体显示器件的方法，包括如下步骤：
对第一标准时钟信号执行频率调制和得到第一调制时钟信号；
根据第一调制时钟信号选择栅极信号线；
根据第二标准时钟信号取样模拟图像信号，执行A/D转换，和得到数字图像信号；
在完成数字图像信号的数字信号处理后，根据第二标准时钟信号执行D/A转换，和得到改善了的模拟图像信号；及
提供改善了的模拟图像信号给对应的像素和得到图像。
根据本发明的第四方面，提供了一种驱动半导体显示器件的方法，包括如下步骤：
对第一标准时钟信号执行频率调制和得到第一调制时钟信号；
对第二标准时钟信号执行频率调制和得到第二调制时钟信号；
根据第一调制时钟信号选择栅极信号线；
根据第二调制时钟信号取样模拟图像信号，执行A/D转换和得到数字图像信号；
在完成数字图像信号的数字信号处理后，根据第二标准时钟信号执行D/A转换，和得到改善了的模拟图像信号；及
提供改善了的模拟图像信号给对应的像素和得到图像。
根据本发明的第五方面，提供了一种驱动半导体显示器件的方法，包括如下步骤：
对第一标准时钟信号执行频率调制和得到第一调制时钟信号；
对第二标准时钟信号执行频率调制和得到第二调制时钟信号
根据第一调制时钟信号选择栅极信号线；
根据第二调制时钟信号取样模拟图像信号，执行A/D转换和得到数字图像信号；
在完成数字图像信号的数字信号处理后，根据第二调制时钟信号执行D/A转换；和
提供改善了的模拟图像信号给对应的像素和得到图像。
根据本发明的第六方面，提供了一种驱动半导体显示器件的方法，包括如下步骤：
对第一标准时钟信号执行频率调制和得到第一调制时钟信号；
对第二标准时钟信号执行频率调制和得到第二调制时钟信号；
根据第一调制时钟信号选择栅极信号线；
根据第二调制时钟信号取样模拟图像信号，执行A/D转换和得到数字图像信号；
在完成数字图像信号的数字信号处理后，根据第二调制时钟信号执行D/A转换；和
提供改善了的模拟图像信号给对应的像素和得到图像。
根据本发明的第七方面，在驱动半导体显示器件的方法中，还可以通过以恒定的周期增加和降低标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
根据本发明的第八方面，在驱动半导体显示器件的方法中，还可以通过根据高斯频率分布图偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
根据本发明的第九方面，在驱动半导体显示器件的方法中，还可以通过随机偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
根据本发明的第十方面，在驱动半导体显示器件的方法中，还可以通过正弦地偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
根据本发明的第十一方面，在驱动半导体显示器件的方法中，还可以通过用三角波偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
根据本发明的第十二方面，提供了一种半导体显示器件，包括：
具有以矩阵形式安排的多个晶体管的有源矩阵电路；
驱动有源矩阵电路的栅极信号线端驱动器电路和源信号线端驱动器电路；
其特征在于，第一调制时钟信号输入至栅极信号线端驱动器电路，和第二标准时钟信号输入至源信号线端驱动器电路，其中，第一标准时钟信号是频率调制的。
根据本发明的第十三方面，提供了一种半导体显示器件，包括：
具有以矩阵形式安排的多个晶体管的有源矩阵电路；
驱动有源矩阵电路的栅极信号线端驱动器电路和源信号线端驱动器电路；
其特征在于，第一调制时钟信号输入至栅极信号线端驱动器电路，和第二调制时钟信号输入至源信号线端驱动器电路，其中第一标准时钟信号是频率调制的，和第二标准时钟信号也是频率调制的。
根据本发明的第十四方面，提供了一种包括无源矩阵电路的半导体显示器件，其特征在于：
第一调制时钟信号输入到无源矩阵电路的扫描电极，其中第一标准时钟信号是频率调制的；和
根据第二标准时钟信号取样的图像信号输入到无源矩阵电路的信号电极。
根据本发明的第十五方面，提供了一种包括无源矩阵电路的半导体显示器件，其特征在于：
第一调制时钟信号输入到无源矩阵电路的扫描电极，其中第一标准时钟信号是频率调制的；和
根据第二调制时钟信号取样的图像信号输入到无源矩阵电路的信号电极，其中第二标准时钟信号是频率调制的。
根据本发明的第十六方面，在半导体显示器件中，还可以通过以恒定的周期增加或降低标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
根据本发明的第十七方面，在半导体显示器件，还可以根据高斯频率分布图偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
根据本发明的第十八方面，在半导体显示器件，还可以通过随机偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
根据本发明的第十九方面，在半导体显示器件，还可以通过正弦地偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
根据本发明的第二十方面的半导体显示器件，还可以通过用三角波偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
图1是在对应高分辨率的有源矩阵半导体显示器件上显示低分辨率图像的原理图；
图2A和图2B是表示由对应低分辨率和对应高分辨率的半导体显示器件取样对应低分辨率的视频信号的状态示图；
图3表示当显示低分辨率图像时不执行垂直方向上的格式转换，在对应高分辨率的有源矩阵半导体显示器件上显示不充分的视频信号的示图；
图4A至4C分别表示同时选择多个栅极信号线，移位寄存器输出和栅极信号线选择脉冲输出的示图；
图5表示同时选择多个栅极信号线的示图；
图6是表示基于源信号的视频信号的波形图；
图7表示用根据标准时钟驱动方法，在取样视频信号的情况下，有源矩阵半导体显示器件的屏幕显示示例；
图8A至8C表示调制时钟信号；
图9表示用根据本发明的调制时钟的驱动方法，在取样视频信号的情况下，有源矩阵半导体显示器件的屏幕显示示例；
图10A和10C表示用根据本发明的格式转换方法，在延伸对应低分辨率视频信号的情况下，有源矩阵半导体显示器件的屏幕显示示例；
图11表示根据实施例1的有源矩阵半导体显示器件的示意性结构图；
图12表示根据实施例1的有源矩阵半导体显示器件的源信号线驱动器电路的电路图；
图13表示根据实施例1的有源矩阵半导体显示器件的栅极信号线驱动器电路的电路图；
图14A至14D表示根据实施例2制造有源矩阵半导体显示器件的处理过程图；
图15A至15D表示根据实施例2制造有源矩阵半导体显示器件的处理过程图；
图16A至16D表示根据实施例2制造有源矩阵半导体显示器件的处理过程图；
图17A至17D表示根据实施例2制造有源矩阵半导体显示器件的处理过程图；
图18表示根据实施例2制造有源矩阵半导体显示器件的处理过程图；
图19表示根据实施例2制造有源矩阵半导体显示器件的处理过程图；
图20A至20F表示结合有源矩阵半导体显示器件的半导体器件的示例图；
图21A至21D表示结合的半导体器件的示例图；
图22A至22D表示结合本发明的有源矩阵半导体显示器件的正投型和背投型投影机的示例图。
[实施方式]
下面依次解释本发明的驱动方法。当对应低分辨率(m×n像素)的图像信号显示在对应高分辨率(m′×n′像素)的有源矩阵半导体显示器件上时转换视频信号格式的方法以及说明利用视觉马赫现象或Craik-O′Brien现象来改善视频分辨率。
参照图1。在图1中示出了解释执行本发明的视频信号格式转换的状态图。作为示例，示出了由VGA(640×480像素)至SXGA(1280×1024像素)的格式转换，当然，在本发明中低分辨率不限定于VGA(640×480像素)。高分辨率不限定于SXGA(1280×1024像素)。
参照图2A和2B。在对应低分辨率(m□像素)和对应高分辨率(m′□′像素)的有源矩阵半导体显示器件的源信号线中取样视频信号状态分别示于图2A和2B中。在图2A和2B中的视频信号是相同的和对应低分辨率(m□像素)。在这一点上说，视频信号输入一个水平周期，和不依赖于源信号线数。换言之，通过在图2Am源信号线中在一个水平周期取样视频信号，当在图2B中在水平周期取样m′源信号线中相同的视频信号，水平方向上的分辨率可以转换。这通过提高电路的操作时钟很容易解决。
接下来解释垂直方向上的格式转换方法。图3示出了只在源信号端从执行分辨率转换状态中抽取的一个帧部分，和输入对应低分辨率(m×n像素)视频信号至对应高分辨率(m′×n′像素)的有源矩阵半导体显示器件。用上述的方法执行水平方向上的分辨率的转换。根据栅极信号线的数目，通过集合一个水平周期的视频信号构成每个单个帧的视频信号，因此，每一个视频信号变得依赖于栅极信号线的数目。因此，当由对应高分辨率(m′× n′像素)的有源矩阵半导体显示器件显示对应低分辨率(m×n像素)视频信号时，如图3的下部所示，没有视频信号的不显示区域表现出栅极信号线数目的相应差别。换言之，在n+1行，下一帧的视频信号的第一行输入，正常的显示不执行。
通过同时选择多个栅极信号线数，和通过调节实际垂直扫描的数目为对应低分辨率的视频信号的数目，上述问题可以解决。
参照图4A至4C和图5。在图4A，4B和4C中的符号SR1至SR9表示从移位寄存器电路输出的脉冲，和符号G1至G9表示从栅极信号线来的选择脉冲。图4A表出栅极信号线正常的输出。如图4A所示，正常的栅极信号线选择脉冲输出，以至彼此不互相重迭，和依次选择栅极信号线。为了同时选择多个栅极信号线，如图4B所示，在多个相邻的移位寄存器输出脉冲迭加的定时，栅极信号线选择脉冲可以抽出。还可以看到，在SR1和SR2迭加的定时，同时输出栅极信号线选择脉冲G1和G2。同样，在SR3和SR4迭加的定时，同时输出栅极信号线选择脉冲G3和G4。
参照图4C。图4C是同时选择2线和同时选择3线混合情况的示例。移位寄存器输出的开始定时被偏移和多个移位寄存器输出脉冲的迭加在这种类型的情况下通过使用上述的调制时钟信号完成。在图4C中，在调制加到时钟信号的定时输出的三脉冲SR3，SR4和SR5的输出变成前加载，和出现迭加的部分。当3线同时选择时，可以在这个定时输出栅极选择脉冲。在图4C的示例中，选择脉冲G1和G2同时输出至两线，选择脉冲G3至G5同时输出至三线，选择脉冲G6和G7同时输出至两线，和选择脉冲G8和G9同时输出至两线。注意，这里解释同时选择两线或三线的示例，用类似的方法也可以同时选择四线或更多线。
参照图5。符号G1至Gn表示对应低分辨率(m×n像素)的有源矩阵半导体显示器件的栅极信号线，符号G1′至Gn′表示对应高分辨率(m′×n′像素)的有源矩阵半导体显示器件的栅极信号线。根据通过上述的方法同时选择两线或三线栅极信号线，对应高分辨率(m′×n′像素)的有源矩阵半导体显示器件的栅极信号线的数目和对应低分辨率(m×n像素)的有源矩阵半导体显示器件的栅极信号线的数目显得相等。因此，用表示对应高分辨率(m′×n′像素)的有源矩阵半导体显示器件，可以正常显示对应低分辨率(m×n像素)的视频信号。仅靠减少时钟频率不能完全完成的尺寸格式转换因此可以完全完成尺寸格式的转换。
为了利用本发明中的视觉马赫现象或Craik-O′Brien现象改善视在分辨率，接下来解释驱动源信号线和栅极信号线的方法。
参照图6。为了解释本发明，在图6中示出了转换源图像为视频信号的状态。源图像“A”变化到L1至L14线视频信号。注意，在图6中源图像“A”是在白色背景下用黑色表示，以及源图像“A”具有没有阴影的均匀亮度。用符号sig.1至sig.14表示对应每一源信号线L1至L14的视频信号。
参照图7。在图7中示出了用常规标准时钟信号根据源图像“A”取样sig.1至sig.14的每个视频信号和在有源矩阵半导体显示器件的屏幕上显示的状态。注意，从视频信号延伸的虚线和表示图像显示的L′1至L′14每一线交点为中心的方块是有源矩阵半导体显示器件的像素。
由标准时钟信号取样每一线视频信号。当标准时钟信号脉冲上升和下降时，视频信号被取样。根据取样的视频信号，图像信息写入半导体显示器件的每个像素，和图像作为全屏显示。屏幕显示中用黑色表示的像素是图像信息写入的像素。可以得到作为写入有源矩阵半导体显示器件中的像素图像信息的聚合的图像。一般地说，有源矩阵半导体显示器件的屏幕显示通过每秒写入约60次图像信息的类型来完成。
接下来解释使用以某个恒定的频率频率调制的调制时钟信号的本发明的驱动方法。参照图8A至8C。标准时钟信号和以某个恒定的频率频率调制的调制时钟信号示于图8A。这里解释当在时间轴上脉冲开始或停止时，作为位移的调制时钟信号的频率变化。首先，标准时间信号的脉冲保持周期TH(从脉冲开始到该脉冲结束的周期，或从脉冲脉冲结束到脉冲开始的周期)被考虑划分为5等份，以及保持周期被划分为5等份的周期取作t(TH＝5t)。在给定的示例中，根据0→+t→-t→0→+2t→0→-2t→0+t→-t→0+t→…开始时间和结束时间脉冲变化的暂位移，及取作标准的标准时钟脉冲的开始时间和结束时间，示于图8B。符号“+t”表示时间t超前的位移，符号“0”表示没有位移，符号“-t”表示时间t滞后的位移。这些暂时的位移是根据图8C的高斯频率分布图。因此，这时给定的调制时钟信号可以通过从作为标准的标准时钟信号脉冲的开始时间和结束时间位移±2t或±t时间得到的。另外，调制时钟信号的一个周期是5个脉冲。
频率偏移大约+67％到大约-29％，从而得到调制时钟信号，标准时钟信号的频率取作100％。
参照图9。在图9中示出了根据本发明的驱动方法和根据行L″1到L″14，用调制时钟信号取样每一行的视频信号显示的屏幕。以上用图8解释的调制时钟信号用于图9。另外，上述的图6中所示的每行视频信号用于此，注意，为了比较，在该图中示出了标准时钟信号。
在调制时钟信号脉冲的开始时间和结束时间取样各个行的视频信号sig.1至sig.14，并且作为图像信息写入对应的像素。
首先，在调制时钟信号1的脉冲定时取样每个视频信号视频信号，和图像信息写入第一帧中的对应像素。其次，在第二帧，每个视频信号sig.1至sig.14在调制时钟信号2的脉冲定时取样，和图像信息写入对应的像素。调制时钟信号1和调制时钟信号2偏移1/10周期。此外，视频信号sig.1至sig.14的每一个信号以调制时钟信号3的脉冲定时取样，和图像信息写入到第3帧的对应的像素。调制时钟信号2和调制时钟信号3偏移1/10周期。从第一帧到第十帧取样视频信号，和将图像信息写入对应的像素，于是依次完成。
当十帧图像信息已经写入时，屏幕显示示于图底部，如行L″1到L″14所示。注意，数1，2，3，7，9，或10进入图9的每个像素。在十帧写入时间，这些数表示显示黑色的信号多少次写入每个像素(例如，数1表示1次，数7表示7次，数10表示10次)。
然后参照图10A至10C。根据垂直方向上的格式转换的视频信号的延伸状态示于图10A的左侧。这里为了简化解释，只在垂直方向上执行格式转换，只有部分屏幕(6×6像素)放大示出。图10A左侧的G1至G6虚线是对应低分辨率屏幕中的栅极信号线，和右侧的G1′至G14′虚线是对应向分辨率屏幕中的栅极信号线。注意，表示栅极信号线的虚线G1至G6和虚线G1′至G14′交点为中心的方块和表示源信号线的垂直方向上的虚线分别是有源矩阵半导体显示器件的像素。
如果通过上述方法同时选择多个线执行格式转换，于是如在图10A的右侧所示，视频信号的延伸呈现出在例如，同时选择两线和同时选择三线的部分中的非均匀部分，和从而引起在轮廓部分图像质量的下降。
通过根据调制时钟驱动栅极信号线侧驱动器电路，执行同时选择的定时，以完成每帧的偏移。参照图10B。在第一帧，G1′和G2′同时选择，和G1的信号输入。然后G3′至G5′同时选择，和信号G2输入。同样，信号G6输入至G13′和G14′，和可以看到正常执行第一帧的格式转换。对于第二和后面的帧，从第一帧以不同的顺序执行同时选择两线和三线，和执行屏幕显示一个时间周期直到第n帧。
注意，设定有多少帧一个时间周期，可以根据源转换和目的地转换格式确定。
当图像信息的第一个6帧已经写入时屏幕显示表示在图10C中。注意，数字1，2，4和6进入图10C的每个像素。这些数字表示在第一个6帧写入期间有多少次显示“黑色”的信号写入像素(例如，数1表示1次，数2表示2次，和数6表示6次)。
如从图9和图10C的底部的屏幕显示示例可以理解，当比较使用常规的标准时钟驱动方法时，根据本发明使用调制时钟信号的驱动方法有图像信息写入图像的轮廓部分的帧和图像信息没有写入图像的轮廓部分的帧。从而用作为阴影信息的像素表示。在图像的轮廓部分中的具有阴影信息的图像可以被观察者看到，根据视觉马赫现象或Craaik-O′Brien现象表现出分辨率的增加。[实施例]
根据本发明的驱动方法的具体示例，和使用该驱动方法的半导体器件使用下列的实施例解释之。然而，本发明不限于下面的实施例。[实施例1]
下面解释作为能够使用本发明的驱动半导体显示器件的方法的半导体显示器件的有源矩阵半导体显示器件的示例。
参照图11A。图11中示出了实施例1的有源矩阵半导体显示器件的示意性结构图。标号1101表示源信号线驱动器电路，和诸如调制时钟，开始脉冲和左-右扫描转换信号的信号被输入。标号1102表示栅极信号线驱动器电路，和诸如调制时钟，开始脉冲和上-下扫描转换信号的信号被输入。通过这些说明，调制时钟信号涉及频率调制的时钟信号。标号1103表示有源矩阵电路，和有源矩阵电路具有在栅极信号线1104与源信号线1105的每个交点以矩阵形式排列的像素。每个像素有像素TFT1106。另外，像素电极(图中未示出)和附加电容器1107连接到像素TFT的漏电极。还有，标号1108表示有源矩阵电路和对面衬底(图中未示出)间的液晶夹层。标号1109表示视频信号，和从外面输入视频信号。
再者，栅极信号线驱动器电路不仅安排在有源矩阵电路1103的左侧，还对称安排在左右两侧。这种类型的安排对工作的可靠性和效率是有效的。
然后参照图12。实施例1的有源矩阵半导体显示器件的源信号线驱动电路的电路结构图示于图12。标号1201表示移位寄存器电路。移位寄存器电路1201具有诸如移位寄存器主体1202和NAND(与非)电路1203的元件。标号1204表示电平移位器电路，标号1205表示模拟开关电路，和标号1206表示视频信号线。
调制时钟信号m-SCLK，反向时钟信号m-SCLKB，和信号源端开始脉冲S-SP，和左-右扫描转换信号(L/R)输入到源信号线端驱动器电路。
移位寄存器电路1201根据从外部输入的调制时钟信号m-SCLK，反向时钟信号m-SCLKB，信号源端开始脉冲S-SP，和左-右扫描转换信号(L/R)工作。当HI输入到左-右扫描转换信号(L/R)时，取样视频信号的信号从NAND电路1203依次从左向右输出。取样视频信号的信号具有由电平移位器电路1204移到高电压的它自己的电压电平，和输入到模拟开关电路1205。模拟开关电路1205根据输入的取样信号，取样从视频信号线1206提供的视频信号，和提供给源信号线S1至Sm。该提供给源信号线的视频信号加到对应的像素的TFT。
实施例1的有源矩阵半导体显示器件的栅极信号线驱动器电路的电路结构说明如下。参照图13。标号1301表示移位寄存器电路。移位寄存器电路1301具有诸如移位寄存器主体1302和模拟开关1302的元件。标号1304表示脉冲选择电路，和标号1305表示电平移位器电路。
调制时钟信号m-GCLK，反向时钟信号m-GLKB，栅极端开始脉冲GSP和上-下扫描转换信号(U/D)输入到栅极信号线端驱动器电路。
移位寄存器电路1301根据外部输入的调制时钟信号m-GCLK，反向时钟信号m-GLCKB，栅极端开始脉冲GSP和上-下扫描转换信号(U/D)工作。当HI输入到上-下扫描转换信号(U/D)时，移位寄存器的输出脉冲依次从上到下输出。该移位寄存器的输出脉冲然后输入到脉冲选择电路1304，和脉冲选择电路在同时选择多个调整到输入视频信号格式的栅极信号线的定时，输出栅极选择脉冲。于是栅极选择脉冲具有由电平移位器电路1305移动到高电压的它自己的电压电平，和从栅极信号线G1至Gn输出。
注意，诸如IC WORKS公司的W42C31-09模块可以提供以得到调制时钟信号。[实施例2]
在本实施例的说明中，将参考调制时钟信号用于具有数字驱动电路的有源矩阵液晶显示器件的情形。在本实施例的有源矩阵液晶显示器件中，由外部输入的诸如高清晰度电视信号或NTSC信号由A/D转换(模/数转换)转换成数字图像。在A/D转换期间，模拟图像信号的取样使用调制时钟信号执行。该数字图像信号经过诸如伽玛校正和孔径控制的数字信号处理，然后使用固定的时钟由D/A转换(数/模转换)转换成改进的模拟图像信号。该改进的模拟图像信号写入对应的像素。用这种方法，图像信号的数字信号处理可以很有效，从而观察者可以看到清晰度明显改善了的图像信号，正如结合前述方式完成本发明所述的与前述的实施例相同的示例。
下面的方法作为根据本发明的另外一个驱动方法是可行的。以固定的时钟信号取样定时，用A/D转换(模/数转换)，从外部输入的高清晰度电视信号或NTSC信号可以转换成为数字图像信号。该数字图像信号经过诸如伽玛校正和孔径控制的数字信号处理，然后经过D/A转换，转换成为改善了的模拟信号图像。该改善了的模拟信号图像写入对应的像素。用这种方法，图像信号的数字信号处理可以很有效，从而观察者可以看到清晰度明显改善了的图像信号，正如结合前述方式完成本发明所述的与前述的实施例相同的示例。用这种驱动方法，在A/D转换期间模拟信号的取样也可以用调制时钟信号完成。[实施例3]
在实施例1中解释过的有源矩阵型半导体显示器件的制造方法的示例在本实施例中描述。根据该处理过程做出详细的描述，这里有关的同时制造有：在像素部分的作为转换元件的像素TFT；和安排在衬底上的像素部分周围的驱动电路的TFT(源信号端驱动器电路，栅极信号端驱动器电路)。注意，为了简化解释，作为驱动器电路部分的基本电路的CMOS电路示于驱动器电路的图中，示出了像素TFT部分的n沟道TFT。
在图14A中，低碱玻璃衬底或石英衬底可以用作衬底(有源矩阵衬底)6001。在这个实施例中，使用了低碱玻璃衬底。在这种情况下，预先在大约低于玻璃变形温度10-20℃下执行热处理。为了防止杂质从衬底6001扩散，在形成TFT的衬底的表面上，由例如氧化硅膜，氮化硅膜和氮氧化硅膜构成衬底的膜6002。例如，用等离子CVD由SiH4，NH3和N2O形成氮氧化硅膜层100nm厚度，和类似由SiH4和N2O形成200nm厚度的氮氧化硅膜。
接下来，用公知的方法，例如等离子CVD或溅射形成20-150nm(最好是30-80nm)的非晶结构的半导体膜6003。在这个实施例中，用等离子CVD形成厚度为54nm的非晶硅膜。具有非晶结构的半导体膜包括非晶半导体膜和微晶半导体膜，和诸如非晶硅-锗膜的有非晶结构的化合物半导体膜也可以使用。由于用相同的膜淀积方法可以形成衬底膜6002和非晶硅膜6003a，它们可以顺序形成。在形成衬底层挂一漏万将其暴露在空气环境中可以防止表面的污染，和可以减小形成的TFT中的特性的分散和阈值电压的偏差(图14A)。
公知的结晶技术于是用来从非晶硅膜6003a形成结晶硅膜600b。例如，激光结晶或加热结晶法(固态相生长方法)可以使用，和根据公开的日本专利申请№Hei 7-130652，用催化剂结晶法形成结晶硅膜6003b。虽然它依赖于非晶硅膜的氢的含量，加热处理最好是在400-500℃左右1小时，以在结晶前减小氢的含量到5原子百分数或更低。非晶硅膜的结晶使得该原子重新分布得更稠密，以至制造的结晶硅膜的厚度减少了大约原来非晶硅膜的1％至15％，(在这个实施例中54nm)(图14B)。
结晶硅膜6003b于是成岛形状，于是形成岛形半导体层6004至6007。用等离子CVD或溅射形成厚度为50至150nm的氧化硅膜作为掩模层6008(图14C)。
保护层掩模6009于是淀积成，和为了控制阈值电压，加入浓度为1×1016至5×1017原子/cm3的硼(B)作为P型杂质元素在岛形半导体层6004至6007的整个表面，以形成n沟道型TFT。可以通过离子掺杂方法完成硼的添加，或可以以非晶硅膜的形式同时添加。硼(B)的添加在这里实质上是不必要的(图14D)，此后，省略了保护层掩模6009。
为了形成驱动电路的n沟道型TFT的LDD区，传送的n型杂质元素选择性地加到了岛形半导体层6010至6012。为此目的保护层掩模6013至6016预先形成。n型杂质可以用磷(P)或砷(AS)，和在这种情况下，使用离子掺杂法，磷化氢(PH3)用作磷(P)的添加。形成杂质区6017和6018的磷的浓度可以在2×1016至5×1019原子/cm3范围。通过该说明。在这里形成的杂质区6017至6019的n型杂质元素的浓度将由(n)表示。另外，杂质区6019是构成像素部分的存储电容器的半导体层，和以相同的浓度磷(P)添加在这个区域(图15A)。此后，保护层掩模5013至6016将省略之。
下面是用氢氟酸等等除去掩模层6008的步骤，和激活在图14D和图15A中加入的杂质元素的步骤。通过在氮气的环境下加热500至600℃左右4小时，或激光激活的方法完成该激活。这些还可以用结合的方法完成。在该实施例中使用激光激活法，其中使用KrF准分子激光器激光(248nm波长)形成线性光束，和以5至50Hz的振荡频率扫描该激光束，其能量密度是具有80至98％的迭加率100至500mJ/cm2。以加热已经形成在的整个衬底上的岛形半导体。在激光辐条件上没有特殊的限制，可以由操作人员适当地设定。
门绝缘膜6020用由使用等离子CVD或溅射制造的厚度为10至150nm的硅构成的绝缘膜形成。例如，形成厚度为120nm的氮氧化硅膜。门绝缘膜还可以是单层或多层结构的其它的含硅的绝缘膜(图15B)。
第一传导层于是通过淀积形成门电极。这个第一传导层也可以形成单层，但是如果必要，也可以有两或三层的分层结构。在这个实施例中，传导层(A)6201包含金属氮化物层和传导层(B)6022可以从钽(Ta)，钛(Ti)，钼(Mo)和钨(W)中间选择出来的元素构成，或主要由它们中的一种构成的合金，或由这些元素组合成的合金膜(具体是Mo-W合金膜或Mo-Ta合金膜)和传导层(A)6021是由氮化钽(TaN)，氮化钨(WN)，氮化钛(TiN)，或氮化钼(MoN)构成。作为构成传导层(A)6201的另外材料可以使用钨的硅化物，钛的硅化物或钼的硅化物。传导层(B)为了降低电阻可以减小杂质的浓度，具体的氧的浓度30ppm或低些是满意的值。例如，钨和30ppm或低些浓度的氧允许实现20μΩcm或更低些的电阻率。
传导层(A)6021可以是10至50nm(最好是20至30nm)，和传导层(B)6022可以是200至400nm(最好是250至350nm)。在这个实施例中，具有厚度为30nm的TaN膜用作传导层(A)6021，和350nm厚度的Ta膜用作传导层(B)6022，和通过溅射形成该二者。在通过溅射形成这个膜的过程中，适当地给Ar溅射气体添加Xe或Kr，可以减少形成的膜的应力，从而可以防止该膜的剥落。虽然没有示出，它有效地通过在传导层(A)6021的下面掺杂约2至20nm厚度的磷(P)形成硅膜。这将改善附着力，和防止在其上面形成的传导膜有氧化，同时还防止微量碱金属元素扩散进入门绝缘膜6020，而不使之包含在传导层(A)或传导层(B)(图15C)。
然后形成保护层掩模6023至6027，一起刻蚀传导层(A)6021和传导层(B)6022，以形成门电极6028至6031以及电容引线6032。门电极6028至6031以及电容引线6032是从由传导层(A)构成的6028a至6032a以及由传导层(B)构成的6028b至6032b集成形成。这里，形成在驱动电路中的门电极6028和6030，通过插入门绝缘层6020，形成与杂质区6017和6018重叠(图15D)。
通过下面的加P-型杂质元素的步骤形成在驱动电路的的p沟道TFT中的源区和漏区。这里，栅电极6028用作掩模，以自准直的方式形成杂质区。这时用保护层掩模6033覆盖形成n-沟道TFT的区域。使用乙硼烷(B2H6)用离子掺杂的方法形成杂质区6034。这个区硼的浓度是3×1020至3×1021原子/cm3。整个说明书，在这里形成的杂质区6034p-型杂质元素的浓度将表示为(P++)(图16A)。
接下来，起到源区和漏区功能的杂质区在n-沟道TFT中形成。形成保护层掩模6035至6037，和n-型杂质元素加入以形成杂质区6038至6042。这是使用磷化氢掺杂完成的，和在这个区域磷(P)的浓度处在1×1020至1×1021原子/cm3。整个本发明说明书，在这里形成的杂质区6038至6042中n-型杂质元素将用(n+)表示(图16B)。
在杂质区6038至6042中已经包含了在先前的步骤中添加的磷(P)和硼(B)，但是由于在比较中加入了足够高的浓度的磷，在先前步骤中加入的磷和硼的影响就可以忽略。由于加入杂质区6038的磷的浓度是图16A中加入的硼的浓度的1/2至1/3，该p-型传导率得到保证，以至对TFT的特性没有影响。
在保护层掩模6035至6037去除以后，接下来的步骤是加入n-型杂质以形成像素矩阵电路的n-沟道型TFT中的LDD区。这里，栅电极6031在自准直方式离子掺杂中用作加入n-型杂质元素的掩模。加入的磷(P)的浓度是1×1016至5×1018原子/cm3，和比在图15A，16A和16B中加入杂质元素的浓度低的加入基本只形成杂质区6043和6044。在该整个说明书中，在这些杂质区6043和6044中的n-型杂质元素浓度将用(n-)表示(图16C)。
这是激活以分别的浓度加入的n-型或p-型杂质元素的热处理步骤。这个步骤可以由炉退火，激光退火或快速高温退火(RTA)完成。这里，通过炉退火完成激活步骤。该热处理是在浓度不超过1ppm包含氧的氮气氛中完成的，最好是不大于0.1ppm，在400至800℃，典型值是500至600℃，和对于这个实施例，该热处理是在500℃4个小时完成的。当热保护材料例如是用于衬底6001的石英衬底，该热处理可以在800℃1个小时，这允许激活杂质元素和形成用杂质元素加入的杂质区和沟道形成区间满意的结。在中间层膜形成以保护上述的Ta电极不剥落的情况下，这个作用不是总能达到。
在热处理中，从金属膜6028b至6032b的表面形成厚度为5至80nm的传导层(C)6028c至6032c，从金属膜6028b至6032b构成栅电极6028至6031和电容导线。例如，当传导层(B)6028b至6032b是由钨(W)构成的时，氮化钨(WN)就形成了，否则当使用钽(Ta)时，可以形成氮化钽(TaN)，传导层(C)6028c至6032c可以用相同的方法通过将栅电极6028至6031和电容导线6032暴露在使用氮或氨的包含氮的等离子气氛中。另外，可以在包含3至100％氢的气氛中通过300至450℃，1至12小时的加热，对岛形半导体执行氢化作用的处理过程。这个步骤通过高温激活氢来结束半导体层的悬挂键。等离子氢化作用(使用等离子-激活氢)也可以完成，作为氢化作用的另一方法。
当岛形半导体层用催化剂元素从非晶硅膜结晶的方法制造出来时，微量催化剂元素保留在岛形半导体层。即使在这种条件下TFT也可以完成，无须要说的是，最好是残留的催化剂元素至少从沟道形成区清除出去。一种用于消除催化剂元素方法是利用磷(P)的吸气作用。吸气所必须的磷的浓度是在图16B中形成杂质区(n+)的相同等级，这里完成的激活步骤的热处理允许从n-沟道-型和p-沟道-型TFT的沟道形成区吸收催化剂元素的气体(图16D)。
在完成激活和氢化作用的步骤以后，变成栅导线的第二传导层形成。该第二传导层可以主要用低阻材料的铝(A1)或铜(Cu)构成传导层(D)形成，和传导层(E)可以用钛(Ti)，钽(Ta)，钨(W)或钼(Mo)制成。在这个实施例中，传导层(D)6045是由包含0.1至0.2wt％钛(Ti)的铝(Al)膜制成的，和传导层(E)6046是由钛(Ti)膜制成的。传导层(D)6045可以是制成200至400nm(最好250至350nm)和传导层(E)6046可以是制成50至200nm(最好100至150nm)(图17A)。
刻蚀传导层(E)6046和传导层(D)6045形成栅极导线6047和6048和电容导线6049，以便形成连接到栅电极的栅极导线。在刻蚀处理中，通过用SiCl4，Cl2和BCl3的混合气体的干法刻蚀通过传导层(D)首先从传导层(E)的表面清除，和然后执行用磷酸为基本的刻蚀溶液除去传导层(D)，因此允许在保留选择的加工时用接地层形成栅极导线。
首先，中间层绝缘膜6050用氧化硅膜或氮氧化硅膜形成500至1500nm的厚度，和然后形成到达在每个岛形半导体层上形成的源区和漏区的接触孔，以便形成源导线6051至6054和漏极导线6055至6058。这里没有表示出来，在这个实施例中，电极有通过溅射连续形成的100nm厚的Ti膜、300nm厚的含铝的Ti膜和150nm厚的Ti膜3层分层结构。
然后，形成50至500nm厚的(典型值是100至300nm)氮化硅膜、氧化硅膜或氮氧化硅膜作为钝化膜6059。在这种状态中的氢化作用处理给出了加强TFT的特性的好的结果。例如，在含3至100％氢的气氛中通过300至450℃，1至12小时的加热可以完成热处理，或使用等离子氢化作用方法可以实现同样的效果。注意，为了连接像素电极和漏极导线，在形成接触孔的位置上形成钝化膜上的开口(图17C)。
此后形成厚度为1.0至1.5μm的含有机树脂的第二中间层绝缘膜6060。该有机树脂可以用聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚亚胺酰胺、BCB(苯环丁烷)等等。这里的高温聚合的聚酰亚胺在覆盖该衬底后被应用，和烧以300℃的高温。到达漏极导线6058的接触孔形成在第二中间层绝缘膜6060中，和形成了像素电极6061和6062。在形成透射型半导体显示器件的情况下，所用的像素电极可以是透明的传导膜，或者在形成反射型半导体显示器件的情况下可以是金属膜。在这个实施例中，为了制成透射型半导体显示器件，通过溅射形成100nm厚的铟-锡氧化物(ITO)膜(图18)。
用这种方法，包括驱动电路TFT和像素部分的像素TFT的衬底是造在一个衬底上。p-沟道TFT6101，每n-沟道TFT6102和第二n-沟道TFT6103形成在驱动电路上，和像素TFT6104和存储电容器6105形成在像素部分。为了简化解释，整个本发明说明书中，这个衬底称作有源矩阵衬底。
驱动电路的p-道TFT6101包括岛形半导体层6004，源极区6107a和6107b，和漏极区6108a和6108b，该6004包括沟道形成区6106。第n-沟道TFT6102包括岛形半导体层6005，叠加栅电极6029的LDD区6110(以后称这个类型的LDD区为LOV)，源极区6111和漏极区6112，该6005包括沟道形成区6109。在沟道长度方向上的这个LOV区的长度是0.5至3.0μm，最好是1.0至1.5μm。第二n-沟道TFT6103包括岛形半导体层6006，LDD区6114和6115，源极区6116和漏极区6117，该6006包括沟道形成区6117。这些LDD区形成在Lov区和不叠加栅电极6030的LDD区(以后这种LDD区将称之为Loff)，和在沟道长度方向上，这种Loff区的长度是0.3至2.0μm，最好是0.5至1.5μm。像素TFT6104包括岛形半导体层6007，Loof区6120至6123和源或漏区6124至6126。在沟道长度方向上的Loff区的长度是0.5至3.0μm，最好是1.5至2.5μm。另外存储电容器6105是由以下形成的：电容导线6032和6049；由栅极绝缘膜相同的材料形成的绝缘膜；和添加连接到像素TFT6104的漏区6126赋予n-型的杂质元素。在图28中，TFT6104具有双栅极结构，但是也可以是单一栅极结构，提供有多栅电极的多栅结构不存在问题。
因此，本发明最佳化TFT的结构和驱动电路，该TFT包括根据像素TFT所需规范的每个电路，从而能够使操作性能和半导体器件的可靠性得以改善。另外，用耐热传导材料形成的栅极电极能够有助于LDD区以及源和漏区的激活，和用低阻材料形成栅极导线充分地减少导线电阻。这就允许应用到具有4英寸和更大些的等级像素部分(屏幕尺寸)。
下面描述从根据上述的处理过程制造的有源矩阵衬底制造透射型液晶显示器件的处理过程。
参见图19。准直膜6201形成在图18所示状态的有源矩阵衬底上。聚酰亚胺在这个实施例中用于准直膜6201。然后制备反面衬底。该反面衬底包括玻璃衬底6202，光屏蔽膜6203，包括透明传导膜和准直膜6205的反面电极6204。
注意，聚酰亚胺在这个实施例中用于准直膜，以至使得液晶分子相对衬底平行排列。在形成准直膜后执行研磨处理，使得液晶分子平行排列和有一个预定的倾斜角。
该通过上述的处理过程已经制成的有源矩阵衬底和反面衬底，用公知的元件组装处理过程，通过密封剂和垫片(二者均未示出)粘接在一起。此后，液晶6206注入到两衬底间，和由密封剂(未示出)完全地密封起来。如图22所示，透射型液晶显示器件从而完成了。
虽然示出了在这个实施例中使用顶部栅极TFT形成有源矩阵电路，也可以使用底部的栅极TFT或另外的TFT结构形成有源矩阵电路。[实施例4]
在这个实施例中，使用本发明的驱动器电路的有源矩阵型半导体显示器件或无源矩阵型半导体显示器件有各种用途。在这个实施例中，解释了有源矩阵型半导体显示器件和无源矩阵型半导体显示器件结合成的半导体器件。
所述的半导体器件有便携式信息终端(如电子书，移动电脑或移动电话)，视频摄像机，钢铁摄像机，个人电脑，电视机，投影机器件等等。在图20、21和22中示出了电子设备的示例。
图20A示出了移动电话，它包括机体2001、声音输出单元2002、声音输入单元2003、显示器件2004、操作开关2005、天线2006。本发明可以应用到装备有有源矩阵衬底的显示部分2004。
图20B示出了视频摄像机，它包括机体2011、显示单元2012、操作开关2014、显示单元2012、声音输入单元2013、操作开关2014、电池2015和图像接收单元2016。本发明可以应用到装备有有源矩阵衬底的显示器件2012。
图20C示出了移动电脑或移动信息终端，它包括机体2021、摄像单元2022、图像接收单元2023、操作开关2024、显示单元2025。本发明可以应用到装备有有源矩阵衬底的显示部分2025。
图20D示出了头戴式显示器，它包括机体2031、显示器件2032、腿部分2033。本发明可以应用到装备有有源矩阵衬底的显示部分2032。
图20E示出了电视机，它包括机体2041、扬声器2024、显示部分2043、接收装置2044、放大器2045等等。本发明可以应用到装备有有源矩阵衬底的显示部分2043。
图20F示出了便携式书，它包括机体2051、显示单元2052、2053、记录介质2054、操作开关2055和天线2056。这个书显示记录在小型光盘(MD)和DVD(数字多用途盘)和由天线接收的数据。本发明可以应用到装备有有源矩阵衬底的显示部分2052。
图21A示出了个人电脑，它包括机体2101、图像接收单元2102、显示器件2103和键盘2104。本发明可以应用到装备有有源矩阵衬底的显示部分2103。
图21B示出了使用记录程序的记录介质的播放机，它包括机体2111、显示单元2112、扬声器213、记录介质2114、操作开关2115。这个设备可以使用DVD(数字多用途光盘)、CD等作为记录介质，实现音乐欣赏、电影欣赏，游戏和互连网。本发明可以应用到装备有有源矩阵衬底的显示部分2112。
图21C示出了数字照相机，它包括机体2121、显示单元2122、取景器2123、操作开关2124和图像接收单元(未示出)。本发明可以应用到装备有有源矩阵衬底的显示部分2122。
图21D示出了单眼头戴式显示器，它包括机体2131、支架2132。本发明可以应用到装备有有源矩阵衬底的显示部分2131。
图22A示出了正投式投影机，它包括投影单元2201、半导体显示器件2202、光源2203、光学光系统2204和屏幕2205。另外，单个平面系统可以用于投影机2201，分别对应R，G和B的三平面系统也可以使用。本发明可以应用到装备有有源矩阵衬底的显示部分2202。
图22B示出了背投影式投影机，它包括主机体2211、投影单元2212、半导体显示器件2213、光源2214、光学光系统2215、反射器2213，分别对应R、G和B三平面系统也可以使用。本发明可以应用到装备有有源矩阵衬底的显示器件2213。
图22C中示出了在图22A和22B分别示出了的投影单元2201和2212的结构示例。投影单元2201和2212的每一个包括光源光学系统2221、反射镜2222和2224至2226、分色镜2223、棱镜2227、液晶显示器件2228、相差板2229和投影光学系统2230。该投影光学系统2230的构成包括投影透镜。在这个实施例中示出了三平面系统的示例，但不作特别的限定。例如，可以接受单平面的光学系统。另外，操作人员可以适当地调整诸如光学透镜、偏振膜、调整相差的膜、IR膜的光学系统，其中光路径由图22C中的箭头示出。
另外，图22D示出了图22C中的光源光学系统2221的结构示例。在这个实施例中，光源光学系统2221包括反射器2231、光源2232、透镜组2233、偏振转换单元2234、和聚光透镜2235。注意，在图22D中的光源光学系统是一个示例，不限定所示的结构。例如，操作员可以适当地设定诸如光学透镜、偏振膜、调整相差的膜和IR膜的光学系统。
还有，在本实施例中示出了结合有源矩阵型半导体器件的半导体器件的示例，本发明可以应用到结合无源矩阵型半导体器件的半导体器件。
根据本发明的驱动方法，通过提供以恒定的周期频率调制的时钟信号给有源矩阵半导体显示器件的栅极驱动器电路，或无源矩阵半导体显示器件的扫描电极根据调制时钟的扫描信号输出在部分屏幕或整个屏幕上同时选择多个扫描线。通过本质上减少每帧的垂直扫描的数目，对应低分辨率的视频信号的格式转换显示在不使用诸如存储器的外部设备就可以在有源矩阵半导体显示器件或对应高分辨率的无源矩阵半导体显示器件完成。
另外，根据本发明的驱动方法，通过提供以恒定的周期频率调制的时钟信号给有源矩阵半导体显示器件的栅极端和源驱动器电路，或给无源矩阵半导体显示器件的扫描电极和信号电极，取样根据调制时钟信号取样的视频信号的附近的信号信息(存在边缘，接近的地方)可以作为阴影信息写入半导体显示器件的对应像素。根据本发明的驱动方法，可以看到结果显示具有根据视觉马赫现象或Craik-O′Brien现象提高了的分辨率。因此，用常规的驱动方法，在有源矩阵半导体显示器件和无源矩阵半导体显示器件上分辨率本质上是提高了，和可以提供好的图像。

Claims (20)

1.驱动半导体显示器件的方法，包括如下步骤：
执行第一标准时钟信号的频率调制，和得到第一调制时钟信号；
根据第一调制时钟信号选择栅信号线；
根据第二标准时钟信号取样图像信号；和
提供取样的图像信号到对应的像素和得到图像。
2.驱动半导体显示器件的方法，包括如下步骤：
执行第一标准时钟信号的频率调制，和得到第一调制时钟信号；
执行第二标准时钟信号的频率调制，和得到第二调制时钟信号；
根据第一调制时钟信号选择栅信号线；
根据第二标准时钟信号取样图像信号；和
提供取样的图像信号到对应的像素和得到图像。
3.驱动半导体显示器件的方法，包括如下步骤：
执行第一标准时钟信号的频率调制，和得到第一调制时钟信号；
根据第一调制时钟信号选择栅信号线；
根据第二标准时钟信号取样模拟图像信号，执行A/D转换，和得到数字图像信号；
在对数字图像信号执行数字信号处理后根据第二标准时钟信号执行D/A转换，和得到改善了的模拟图像信号；及
提供改善了的模拟图像信号到对应的像素和得到图像。
4.驱动半导体显示器件的方法，包括如下步骤：
执行第一标准时钟信号的频率调制，和得到第一调制时钟信号；
执行第二标准时钟信号的频率调制，和得到第二调制时钟信号；
根据第一调制时钟信号选择栅信号线；
根据第二调制时钟信号取样模拟图像信号，执行A/D转换，和得到数字图像信号；
在对数字图像信号执行数字信号处理后根据第二标准时钟信号执行D/A转换，和得到改善了的模拟图像信号；和
提供改善了的模拟图像信号到对应的像素和得到图像。
5.驱动半导体显示器件的方法，包括如下步骤：
执行第一标准时钟信号的频率调制，和得到第一调制时钟信号；
执行第二标准时钟信号的频率调制，和得到第二调制时钟信号；
根据第一调制时钟信号选择栅信号线；
根据第二调制时钟信号取样模拟图像信号，执行A/D转换，和得到数字图象信号；
在对数字图像信号执行数字信号处理后根据第二调制时钟信号执行D/A转换，和得到改善了的模拟图像信号；和
提供改善了的模拟图像信号到对应的像素和得到图像。
6.驱动半导体显示器件的方法，包括如下步骤：
执行第一标准时钟信号的频率调制，和得到第一调制时钟信号；
执行第二标准时钟信号的频率调制，和得到第二调制时钟信号；
根据第一调制时钟信号选择栅信号线；
根据第二调制时钟信号取样模拟图像信号，执行A/D转换，和得到数字图象信号；
在对数字图像信号执行数字信号处理后根据第二调制时钟信号执行D/A转换，和得到改善了的模拟图像信号；和
提供改善了的模拟图像信号到对应的像素和得到图像。
7.根据权利要求1至6的驱动半导体显示器件的方法，还可以通过以恒定的周期增加和降低标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
8.根据权利要求1至6的驱动半导体显示器件的方法，还可以根据高斯频率分布图偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
9.根据权利要求1至6的驱动半导体显示器件的方法，还可以随机偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
10.根据利要求1至6的驱动半导体显示器件的方法，还可以正弦地偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
11.根据利要求1至6的驱动半导体显示器件的方法，还可以用三角波偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
12.一种半导体显示器件，包括：
具有以矩阵形式排列的多个晶体管的有源矩阵电路；和
用于驱动有源矩阵电路的栅信号线驱动器电路和源信号线驱动器电路；
其中频率调制第一标准时钟信号的第一调制时钟信号输入到栅极信号线驱动器电路，和第二标准时钟信号输入到源信号线驱动器电路。
13.一种半导体显示器件，包括：
具有以矩阵形式排列的多个晶体管的有源矩阵电路；和
用于驱动有源矩阵电路的栅极信号线驱动器电路和源信号线驱动器电路；
其中频率调制第一标准时钟信号的第一调制时钟信号输入到栅极信号线驱动器电路，和频率调制第二标准时钟信号的第二调制时钟信号输入到源信号线驱动器电路。
14.一种半导体显示器件，包括无源矩阵电路，
其中频率调制第一标准时钟信号的第一调制时钟信号输入到无源矩阵电路的扫描电极；和
根据第二标准时钟信号取样的图像信号输入到无源矩阵电路的信号电极。
15.一种半导体显示器件，包括无源矩阵电路，
其中频率调制第一标准时钟信号的第一调制时钟信号输入到无源矩阵电路；和
根据频率调制第二标准时钟信号的第二调制时钟信号取样的图像信号输入到无源矩阵电路的信号电极。
16.根据权利要求12至15的半导体显示器件，可以通过恒定的周期增加和降低标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
17.根据权利要求12至15的半导体显示器件，可以根据高斯频率分布图偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
18.根据权利要求12至15的半导体显示器件，可以通过随机偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
19.根据权利要求12至15的半导体显示器件，可以通过正弦地偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
20.根据权利要求12至15的半导体显示器件，可以通过用三角波偏移标准时钟信号的频率得到调制时钟信号。
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