JP2000199886A - フィ―ルドシ―ケンシャル液晶表示装置およびその駆動方法ならびにヘッドマウントディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画面のチラツキを抑えた解像度の高い表示装
置を提供すること。 【解決手段】 本願発明の駆動方法は、フィールドシー
ケンシャル駆動方法において、画像１フレームを複数の
サブフレームに分割し、つまり画像１フレーム期間を複
数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間
において赤、緑、青に対応した画像の表示を行い、これ
らの色に対応した表示を行う時に、赤、緑、青のバック
ライトを順に点灯させ、光を表示部に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本願発明は、カラー表示を行
うことのできるフィールドシーケンシャル液晶表示装置
に関する。液晶表示装置の中でも、特に、アクティブマ
トリクス型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、アクティブマトリクス型液晶表示
装置がパーソナルコンピュータの表示装置として多用さ
れてきている。しかも、ノート型のパーソナルコンピュ
ータに用いられるだけでなく、デスクトップ型のパーソ
ナルコンピュータにも大画面のアクティブマトリクス型
液晶表示装置が用いられるようになってきた。

【０００３】パーソナルコンピュータに用いられるアク
ティブマトリクス型液晶表示装置には、複数の情報を一
度に表示することが要求され、高精細・高画質でフルカ
ラー表示可能なものが要求されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のアクティブマト
リクス型カラー液晶表示装置は、各画素の上部に備えら
れた赤、緑、青のカラーフィルタを白色光が通ることに
よって、カラー表示を行う。そのため、従来のアクティ
ブマトリクス型カラー液晶表示装置においては、解像度
は実際のアクティブマトリクス型液晶表示装置が有する
解像度の３分の１になってしまう。たとえば、（６４０
×３×４８０）の画素を有するアクティブマトリクス型
液晶表示装置は、ＶＧＡ規格（６４０×４８０）の解像
度に対応した画像しか表示することができない。また、
（８００×３×６００）の画素を有するアクティブマト
リクス型液晶表示装置は、ＳＶＧＡ規格（８００×６０
０）の解像度に対応した画像しか表示することができな
い。よって、高解像度に対応した表示を行うためには、
その３倍の画素数が必要である。

【０００５】上述の解像度の問題を解決すべく、最近、
従来のカラー表示方法と異なる方法が研究されてきてい
る。この駆動方法は、フィールドシーケンシャル駆動方
法と名付けられており、画像１フレームを３つに時分割
し、１／３フレーム期間ずつ、赤、緑、および青のバッ
クライトを点灯させ、１／３フレーム期間ずつその色に
対応する画像を表示するというものである。

【０００６】図２２に従来のフィールドシーケンシャル
駆動方法のタイミングチャートを示す。図２２の従来の
フィールドシーケンシャル駆動方法のタイミングチャー
トには、画像信号書き込みの開始信号（Ｖsync信号）、
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）ならびに青（Ｂ）のＬＥＤの点灯タ
イミング信号（Ｒ、ＧならびにＢ）、およびビデオ信号
（ＶＩＤＥＯ）が示されている。Ｔfはフレーム期間で
ある。また、ＴR、ＴG、ＴBは、それぞれ赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）のＬＥＤ点灯期間である。

【０００７】液晶パネルに供給される画像信号、例えば
Ｒ1は、外部から入力される赤に対応する元のビデオ信
号が時間軸方向に１／３に圧縮された信号である。ま
た、液晶パネルに供給される画像信号、例えばＧ1は、
外部から入力される緑に対応する元のビデオ信号が時間
軸方向に１／３に圧縮された信号である。また、液晶パ
ネルに供給される画像信号、例えばＢ1は、外部から入
力される青に対応する元のビデオ信号が時間軸方向に１
／３に圧縮された信号である。

【０００８】従来のフィールドシーケンシャル駆動方法
においては、ＬＥＤ点灯期間ＴR期間、ＴG期間およびＴ
B期間に、それぞれＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤが順に点灯す
る。赤のＬＥＤの点灯期間（ＴR）には、赤に対応した
ビデオ信号（Ｒ1）が液晶パネルに供給され、液晶パネ
ルに赤の画像１画面分が書き込まれる。また、緑のＬＥ
Ｄの点灯期間（ＴG）には、緑に対応したビデオ信号
（Ｇ1）が液晶パネルに供給され、液晶パネルに緑の画
像１画面分が書き込まれる。また、青のＬＥＤの点灯期
間（ＴB）には、青に対応したビデオ信号（Ｂ1）が液晶
パネルに供給され、液晶パネルに青の画像１画面分が書
き込まれる。これらの３回の画像の書き込みにより、１
フレームが形成される。

【０００９】この従来のフィールドシーケンシャル駆動
方法によるカラー表示装置は、従来のカラー表示装置の
３倍の解像度が得られる。しかし、この従来のフィール
ドシーケンシャル駆動方法によると、１フレームの１／
３期間だけそれぞれ１回ずつ赤、青、緑の画像をそれぞ
れ表示するため、画面のチラツキが非常に問題となって
いる。この画像のチラツキのために使用者は表示装置の
長時間の使用に耐えることができないという問題があっ
た。

【００１０】そこで本願発明は、上述の問題を鑑みてな
されたものであり、画面のチラツキを抑えた解像度の高
い表示装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によると、画像１
フレームがｎ個（ｎは２以上の整数）のサブフレームか
ら成り、前記サブフレームは、赤の画像、緑の画像およ
び青の画像によって構成され、前記赤の画像、緑の画像
または青の画像の表示に対応して、赤、緑または青のバ
ックライトが点灯するフィールドシーケンシャル液晶表
示装置の駆動方法が提供される。

【００１２】前記ｎは３であってもよい。

【００１３】また、本発明によると、赤色の光、緑色の
光、および青色の光を供給するバックライトと、液晶に
電圧を印加することによって画像を表示する表示部と、
を有するフィールドシーケンシャル液晶表示装置であっ
て、前記表示部には１秒間に複数のフレームが表示さ
れ、前記フレームはｎ個（ｎは２以上の整数）のサブフ
レームから成り、前記サブフレームは、赤の画像、緑の
画像および青の画像によって構成され、前記赤の画像、
前記緑の画像または前記青の画像の表示に対応して、前
記バックライトは赤色の光、緑色の光または青色の光を
前記表示部に供給することを特徴とするフィールドシー
ケンシャル液晶表示装置が提供される。

【００１４】前記ｎは３であってもよい。

【００１５】前記液晶は強誘電性液晶であってもよい。

【００１６】また、本発明によると、赤色ＬＥＤ、緑色
ＬＥＤ、および青色ＬＥＤからなるバックライトと、液
晶に電圧を印加することによって画像を表示する表示部
と、を有するフィールドシーケンシャル液晶表示装置で
あって、前記表示部には１秒間に複数のフレームが表示
され、前記フレームはｎ個（ｎは２以上の整数）のサブ
フレームから成り、前記サブフレームは、赤の画像、緑
の画像および青の画像によって構成され、前記赤の画
像、前記緑の画像または前記青の画像の表示に対応し
て、前記赤色ＬＥＤ、前記緑色ＬＥＤまたは前記青色Ｌ
ＥＤが前記表示部に光を供給することを特徴とするフィ
ールドシーケンシャル液晶表示装置が提供される。

【００１７】前記ｎは３であってもよい。

【００１８】前記液晶は強誘電性液晶であってもよい。

【００１９】上記フィールドシーケンシャル液晶表示装
置を用いたヘッドマウントディスプレイが提供される。

【００２０】

【発明の実施の形態】本願発明の駆動方法は、フィール
ドシーケンシャル駆動方法において、画像１フレームを
複数のサブフレームに分割し、つまり画像１フレーム期
間を複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレー
ム期間において赤、緑、青に対応した画像の表示を行
い、これらの色に対応した表示を行う時に、赤、緑、青
のバックライトを順に点灯させ、光を表示部に供給する
ものである。

【００２１】本願発明の駆動方法を説明するため図１を
参照する。図１には、本願発明の駆動方法を用いた透過
型液晶表示装置の概略構成図が示されている。１０１は
ＬＣＤパネル（液晶ディスプレイパネル）であり、画像
を表示する。１０２は導光板であり、ＬＥＤバックライ
トからの光を面内均一な面光源とするためのものであ
る。１０３はＬＥＤバックライトであり、複数のＬＥＤ
（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）１０４
を有する。ＬＥＤバックライト１０３は、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）および青（Ｂ）のＬＥＤ１０４が複数個配置され
たものである。よってＬＥＤバックライト１０３は、
赤、緑、青の光を供給することができる光源であるとい
うことができる。また、１０５Ｌおよび１０５Ｒは観察
者の左右の眼球を模式的に示したものである。

【００２２】ＬＥＤバックライト１０３からの赤、青ま
たは緑の光が導光板１０２によって面内均一な光とさ
れ、その光がＬＣＤパネル１０１に照射される。ＬＣＤ
パネル１０１に入射した光は、ＬＣＤパネルによって光
変調され画像情報が与えられる。なおここでは、偏光軸
の方向が直角に交わった一対の偏光板（図示せず）がＬ
ＣＤパネル１０１を挟むように配置されている。ＬＣＤ
パネル１０１によって画像情報が与えられた光は、観察
者の眼球１０５Ｌおよび１０５Ｒに検知され、観察者は
画像を観察する。

【００２３】ここで、本願発明の駆動方法のタイミング
チャートを図２に示す。図２のタイミングチャートに
は、画像信号書き込みの開始信号（Ｖsync信号）、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）ならびに青（Ｂ）のＬＥＤの点灯タイ
ミング信号（Ｒ、ＧならびにＢ）、およびビデオ信号
（ＶＩＤＥＯ）が示されている。Ｔfはフレーム期間で
ある。Ｔsfはサブフレーム期間であり、フレーム期間Ｔ
fの１／ｎである（Ｔf＝ｎ・Ｔsf、ｎは２以上の整
数）。また、１サブフレーム期間は、サブフレームＲ期
間（ＴsfR）、サブフレームＧ期間（ＴsfG）、およびサ
ブフレームＢ期間（ＴsfB）によって構成される。

【００２４】液晶パネルに供給される画像信号、例えば
Ｒ1は、外部から入力される赤に対応する元のビデオ信
号（Original Video-R）が時間軸方向に１／（３ｎ）に
圧縮された信号である。また、液晶パネルに供給される
画像信号、例えばＧ1は、外部から入力される緑に対応
する元のビデオ信号（Original Video-G）が時間軸方向
に１／（３ｎ）に圧縮された信号である。また、液晶パ
ネルに供給される画像信号、例えばＢ1は、外部から入
力される青に対応する元のビデオ信号（Original Video
-B）が時間軸方向に１／（３ｎ）に圧縮された信号であ
る。

【００２５】本願発明の駆動方法においては、サブフレ
ーム期間を構成するサブフレームＲ期間ＴsfR、サブフ
レームＧ期間ＴsfGおよびサブフレームＢ期間ＴsfBに、
それぞれＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤが順に点灯する。サブフレ
ームＲ期間ＴsfRには、赤に対応したビデオ信号（Ｒ1）
が液晶パネルに供給され、液晶パネルに赤の画像１画面
分（サブフレームＲ）が書き込まれる。サブフレームＧ
期間ＴsfGには、緑に対応したビデオ信号（Ｇ1）が液晶
パネルに供給され、液晶パネルに緑の画像１画面分（サ
ブフレームＧ）が書き込まれる。サブフレームＢ期間Ｔ
sfBには、赤に対応したビデオ信号（Ｂ1）が液晶パネル
に供給され、液晶パネルに青の画像１画面分（サブフレ
ームＢ）が書き込まれる。つまり、本願発明の駆動方法
においては、サブフレーム期間Ｔsf毎にビデオ信号（Ｒ
1、Ｇ1、Ｂ1）が供給され、ｎ回のサブフレームの書き
込みによって１フレームが形成される。

【００２６】本願発明の駆動方法を用いて、例えば１秒
間に６０フレームの画像の書き換えを行う場合には、フ
レーム期間Ｔf＝１／６０≒１６．７ｍｓｅｃである。
よってこの場合のサブフレーム期間Ｔsf≒（１６．７／
ｎ）ｍｓｅｃとなる。このサブフレーム期間Ｔsfの１／
３が、それぞれサブフレームＲ期間ＴsfR、サブフレー
ムＧ期間ＴsfG、サブフレームＢ期間ＴsfBであり、Ｔsf
R＝ＴsfG＝ＴsfB≒（５．５７／ｎ）ｍｓｅｃとなる。

【００２７】このように、複数のサブフレームによって
１フレームの画像を形成することによって、画像の高速
書き換えが実現され、従来問題となっていた画像のチラ
ツキを著しく減少することができる。

【００２８】ここで、本願発明を以下の実施例を用いて
具体的に説明する。

【００２９】（実施例１）図３を参照する。図３には、
本願発明の駆動方法を用いた透過型液晶表示装置の概略
構成図が示されている。本実施例の透過型液晶表示装置
は、６４０×４８０の解像度（いわゆるＶＧＡ）を有し
ている。３０１はＬＣＤパネル（液晶パネル）であり、
画像を表示する。３０２は導光板であり、ＬＥＤバック
ライト３０３からの光を面内均一な光とするためのもの
である。つまり、導光板３０２およびＬＥＤバックライ
ト３０３によって面光源が構成されている。３０３はＬ
ＥＤバックライトであり、複数のＬＥＤ３０４を有す
る。ＬＥＤバックライトは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および
青（Ｂ）のＬＥＤ３０４が複数個配置されたものであ
る。また、３０５Ｌおよび３０５Ｒは観察者の左右の眼
球である。

【００３０】ここで、本実施例の透過型液晶表示装置に
おける信号の流れをブロック図を用いて説明する（図
４）。図４において、４０１はビデオ信号供給源であ
り、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する元の画像信号（Original Vid
eo-R、Original Video-G、およびOriginal Video-B）を
Ａ／Ｄ変換回路４０２に供給する。元のビデオ信号はＡ
／Ｄ変換回路４０２によって元のデジタル画像信号（Or
iginal Digital Video-R、Original Digital Video-G、
およびOriginal Digital Video-R）に変換される。そし
て、これらの元のデジタル画像信号（Original Digital
Video-R、OriginalDigital Video-G、およびOriginal
Digital Video-R）は、ｎ倍速フィールドシーケンシャ
ルカラー信号生成回路４０３に供給される。ｎは、１フ
レームをｎ個のサブフレームに分割する場合に用いてい
るｎと同値である。ｎ倍速フィールドシーケンシャルカ
ラー信号生成回路４０３は、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する元の
画像信号（Original Video-R、Original Video-G、およ
びOriginal Video-B）をそれぞれ、時間軸に対して１／
（３ｎ）倍に圧縮する。そして、時間軸に対して１／
（３ｎ）倍に圧縮されたＲ、Ｇ、Ｂに対応するフィール
ドシーケンシャルカラー画像信号（Ｒ1、Ｇ1、Ｂ1、Ｒ
2、Ｇ2、Ｂ2、・・・・）が、ＬＣＤコントローラ４０
４に供給される。これと同時期に、ｎ倍速フィールドシ
ーケンシャルカラー信号生成回路４０３は、ＬＥＤ点灯
回路４０５に供給する各色のＬＥＤを点灯させるための
ＬＥＤ点灯タイミング信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を生成する。

【００３１】ＬＣＤコントローラ４０４は、フィールド
シーケンシャルカラー画像信号をＬＣＤパネル３０１に
順に供給する。また、ＬＥＤ点灯回路４０５は、ＬＥＤ
点灯タイミング信号をＬＥＤバックライト３０３に順に
供給する。

【００３２】ここで、図１４に、本実施例のＬＣＤパネ
ルの概略構成をブロック図で示す。本実施例のＬＣＤパ
ネルは、ソース信号線側駆動回路（Ａ）３０１−１、ソ
ース信号線側駆動回路（Ｂ）３０１−８、ゲイト信号線
側駆動回路（Ａ）３０１−９、ゲイト信号線側駆動回路
（Ｂ）３０１−１２、および画素マトリクス回路３０１
−１３を有している。

【００３３】ソース信号線側駆動回路（Ａ）３０１−１
は、シフトレジスタ回路３０１−２、バッファ回路３０
１−３、ラッチ回路（１）３０１−４、ラッチ回路
（２）３０１−５、レベルシフタ回路３０１−６、Ｄ／
Ａ変換回路３０１−７を有している。ソース信号線側駆
動回路（Ａ）３０１−１は、奇数番目のソース信号線に
映像信号（階調電圧信号）を供給する。

【００３４】ソース信号線側駆動回路（Ａ）３０１−１
の動作を説明する。シフトレジスタ回路３０１−２に
は、スタートパルスおよびクロック信号が入力される。
シフトレジスタ回路３０１−２は、上記のスタートパル
スおよびクロック信号に基づきタイミング信号をバッフ
ァ回路３０１−３に順次供給する。シフトレジスタ回路
３０１−２は、複数のインバータおよび複数のクロック
ドインバータによって構成されている。

【００３５】シフトレジスタ回路３０１−２からのタイ
ミング信号は、バッファ回路３０１−３によってバッフ
ァされる。シフトレジスタ回路３０１−２から画素マト
リクス回路３０１−１３に接続されているソース信号線
までには、多くの回路あるいは素子が接続されているた
めに負荷容量が大きい。この負荷容量が大きいために生
ずるタイミング信号の"鈍り"を防ぐために、このバッフ
ァ回路３０１−３が設けられている。

【００３６】バッファ回路３０１−３によってバッファ
されたタイミング信号は、ラッチ回路（１）３０１−４
に供給される。ラッチ回路（１）３０１−４は、前記タ
イミング信号が入力されると、ＬＣＤコントローラから
供給されるデジタルビデオ信号（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ
２、Ｇ２、Ｂ２、・・・）を順次取り込み、保持する。

【００３７】ラッチ回路（１）３０１−４の全てのラッ
チ回路に対するデジタルビデオ信号の書き込みが一通り
終了するまでの時間は、１ライン期間と呼ばれる。すな
わち、ラッチ回路（１）３０１−４の中で一番左側のラ
ッチ回路に対してデジタルビデオ信号の書き込みが開始
される時点から、一番右側のラッチ回路へのデジタルビ
デオ信号の書き込みが終了する時点までの時間間隔が１
ライン期間である。

【００３８】ラッチ回路（１）３０１−４に対するデジ
タルビデオ信号の書き込みが終了した後、ラッチ回路
（１）３０１−４に書き込まれたデジタルビデオ信号
は、シフトレジスタ回路３０１−２の動作タイミングに
合わせて、ラッチ回路（２）３０１−５に接続されてい
るラッチパルス線にラッチパルスが流れた時にラッチ回
路（２）３０１−５に一斉に送出され、書き込まれる。

【００３９】デジタルビデオ信号をラッチ回路（２）３
０１−５に送出し終えたラッチ回路（１）３０１−５に
は、シフトレジスタ回路３０１−２からのタイミング信
号により、再びＬＣＤコントローラ４０４から供給され
るデジタルビデオ信号の書き込みが順次行われる。

【００４０】この２順目の１ライン期間中には、２順目
の１ライン期間の開始に合わせてラッチ回路（２）３０
１−５に送出されたデジタルビデオ信号が、レベルシフ
タ３０１−６に供給される。レベルシフタ回路３０１−
６によってデジタルビデオ信号の電圧レベルは上げら
れ、Ｄ／Ａ変換回路３０１−７に供給される。Ｄ／Ａ変
換回路３０１−７は、デジタルビデオ信号をアナログ信
号（階調電圧）に変換し、対応するソース信号線に供給
する。ソース信号線に供給されるアナログ信号は、ソー
ス信号線に接続されている画素マトリクス回路の画素Ｔ
ＦＴのソース領域に供給される。

【００４１】ゲイト信号線側駆動回路（Ａ）３０１−９
においては、シフトレジスタ３０１−１０からのタイミ
ング信号がバッファ回路３０１−１１に供給され、対応
するゲイト信号線（走査線）に供給される。ゲイト信号
線には、１ライン分の画素ＴＦＴのゲイト電極が接続さ
れており、１ライン分全ての画素ＴＦＴを同時にＯＮに
しなくてはならないので、バッファ回路３０１−１１に
は電流容量の大きなものが用いられる。

【００４２】このように、ゲイト信号線側シフトレジス
タからの走査信号によって対応する画素ＴＦＴのスイッ
チングが行われ、ソース信号線側駆動回路からのアナロ
グ信号（階調電圧）が画素ＴＦＴに供給され、液晶分子
が駆動される。

【００４３】３０１−８はソース信号線側駆動回路
（Ｂ）であり、構成はソース信号線側駆動回路（Ａ）３
０１−１と同じである。ソース信号線側駆動回路（Ｂ）
３０１−８は、偶数番目のソース信号線に映像信号を供
給する。

【００４４】また、３０１−１２はゲイト信号線側駆動
回路（Ｂ）であり、構成はゲイト信号線側駆動回路
（Ａ）３０１−９と同じである。

【００４５】ここで、ｎ＝３とした場合の本実施例の駆
動方法のタイミングチャートを図５に示す。図５のタイ
ミングチャートには、画像信号書き込みの開始信号（Ｖ
sync信号）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）ならびに青（Ｂ）のＬ
ＥＤの点灯タイミング信号（Ｒ、ＧならびにＢ）、およ
びＬＣＤパネルに供給されるビデオ信号（ＶＩＤＥＯ）
が示されている。Ｔfはフレーム期間である。Ｔsfはサ
ブフレーム期間であり、フレーム期間Ｔfの１／３であ
る（Ｔf＝３Ｔsf）。

【００４６】ＬＣＤパネルに供給される画像信号、例え
ばＲ1は、外部から入力される赤に対応する元のビデオ
信号（Original Video-R）が時間軸方向に１／（３×
３）＝１／９に圧縮された信号である。また、ＬＣＤパ
ネルに供給される画像信号、例えばＧ1は、外部から入
力される緑に対応する元のビデオ信号（Original Video
-G）が時間軸方向に１／９に圧縮された信号である。ま
た、ＬＣＤパネルに供給される画像信号、例えばＢ1
は、外部から入力される青に対応する元のビデオ信号
（Original Video-B）が時間軸方向に１／９に圧縮され
た信号である。

【００４７】本実施例の駆動方法（ｎ＝３）において
は、サブフレーム期間を構成するサブフレームＲ期間
（ＴsfR）、サブフレームＧ（ＴsfG）、およびサブフレ
ームＢ（ＴsfB）期間に、それぞれＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤ
が順に点灯する。サブフレームＲ期間ＴsfRには、赤に
対応したデジタルビデオ信号（Ｒ1）が液晶パネルに供
給され、液晶パネルに赤の画像１画面分（サブフレーム
Ｒ）が書き込まれる。サブフレームＧ期間ＴsfGには、
緑に対応したデジタルビデオ信号（Ｇ1）が液晶パネル
に供給され、液晶パネルに緑の画像１画面分（サブフレ
ームＧ）が書き込まれる。サブフレームＢ期間ＴsfBに
は、赤に対応したデジタルビデオ信号（Ｂ1）が液晶パ
ネルに供給され、液晶パネルに青の画像１画面分（サブ
フレームＢ）が書き込まれる。つまり、本願発明の駆動
方法においては、サブフレーム期間Ｔsf毎にデジタルビ
デオ信号（Ｒ1、Ｇ1、Ｂ1）が供給され、３回のサブフ
レームの書き込みによって１フレームが形成される。

【００４８】本実施例の駆動方法を用いて、例えば１秒
間に６０フレームの画像の書き換えを行う場合には、サ
ブフレーム期間Ｔsf＝１／６０／３≒５．５６ｍｓｅｃ
となる。このサブフレーム期間Ｔsfの１／３が、それぞ
れサブフレームＲ期間ＴsfR、サブフレームＧ期間Ｔsf
G、サブフレームＢ期間ＴsfBであり、ＴsfR＝ＴsfG＝Ｔ
sfB≒１．８５ｍｓｅｃとなる。

【００４９】ここで、サブフレームＲ期間ＴsfR＝１．
８５ｍｓｅｃにおける、デジタルビデオ信号の書き込み
について説明する。本実施例の透過型液晶表示装置は、
６４０×４８０の解像度を有しており、そのソース信号
線側駆動回路は、ソース信号線の線順次駆動ができるよ
うになっている。また、本実施例の透過型液晶表示装置
に用いられている液晶材料は、強誘電性液晶（応答速度
３８μｓｅｃ）であり、光重合性の液晶アクリレートモ
ノマーと混合されたのち、透過型液晶表示装置に注入さ
れ、紫外線を照射されているので、単安定の特性を示
す。

【００５０】本実施例に用いられる駆動回路は、１ライ
ン６４０の画素ＴＦＴへの赤の画像に対応したデータの
書き込みを約２μｓｅｃで行う。よって１サブフレーム
Ｒを構成する画素すべての書き込みが終了するまでの時
間は、２μｓｅｃ×４８０＝９６０μｓｅｃ＝０．９６
ｍｓｅｃである。また、液晶の応答時間が３８μｓｅｃ
であることより、４８０ライン目の液晶が応答するまで
にかかる時間は、１ライン目の画素の書き込み開始から
０．９９８ｍｓｅｃである。よって、サブフレームＲ期
間ＴsfRは、最初の１．２６ｍｓｅｃで全ての画素への
画像の書き込みが終了し、残りの約５０ｍｓｅｃで赤色
ＬＥＤが点灯し、ＬＣＤパネルの映像が観察者に視認さ
れる。

【００５１】次のサブフレームＧ期間ＴsfGにおいて
も、１ライン６４０の画素ＴＦＴへの緑の画像に対応し
たデータの書き込みを約２μｓｅｃで行う。また、サブ
フレームＧ期間ＴsfGは、最初の１．２６ｍｓｅｃで全
ての画素への画像の書き込みが終了し、残りの約５０ｍ
ｓｅｃで緑色ＬＥＤが点灯し、ＬＣＤパネルの映像が観
察者に視認される。

【００５２】次のサブフレームＢ期間ＴsfBにおいて
も、１ライン６４０の画素ＴＦＴへの青の画像に対応し
たデータの書き込みを約２μｓｅｃで行う。また、サブ
フレームＢ期間ＴsfBは、最初の１．２６ｍｓｅｃで全
ての画素への画像の書き込みが終了し、残りの約５０ｍ
ｓｅｃで青色ＬＥＤが点灯し、ＬＣＤパネルの映像が観
察者に視認される。

【００５３】サブフレームＲ期間ＴsfR、サブフレーム
Ｇ期間ＴsfG、およびサブフレームＢ期間ＴsfBによって
１サブフレーム期間Ｔsfが構成される。本実施例では、
このサブフレーム期間Ｔsfが３回同様に繰り返される。

【００５４】このように、複数のサブフレームによって
１フレームの画像を形成することによって、画像の高速
書き換えが実現され、従来問題となっていた画像のチラ
ツキを著しく減少することができる。

【００５５】なお、ここではｎ＝３、つまりｎ倍速のフ
ィールドシーケンシャル駆動の場合を例にとって説明し
たが、本願発明の駆動回路はｎ＝３以外の場合にも適用
できることは言うまでもない。ただし、ＬＣＤパネルに
用いられる液晶材料の応答速度や駆動回路の性能によっ
て何倍速のフィールドシーケンシャル駆動とすることが
できるかが決定される。

【００５６】なお、本実施例においてはデジタルビデオ
信号を扱うことのできるデジタルドライバを備えたＬＣ
Ｄパネルを用いたが、デジタルビデオ信号をＬＣＤコン
トローラでアナログ変換し、アナログドライバを備えた
ＬＣＤパネルに供給するようにしても良い。

【００５７】ここで、以下の実施例をもって本願発明の
駆動方法を更に詳しく説明する。なお、本願発明の駆動
方法は以下の実施例に限定されるわけではない。

【００５８】（実施例２）本実施例においては、本願発
明の駆動方法を用いたＨＭＤ（ヘッドマウントディスプ
レイ）について説明する。図６および図７を参照する。
図６には、本実施例のＨＭＤの概略構成図が示されてい
る。６０１はＨＭＤ本体、６０２−Ｒおよび６０２−Ｌ
はＬＣＤパネル、６０３−Ｒおよび６０３−Ｌは導光
板、ならびに６０４−Ｒおよび６０４−ＬはＬＥＤバッ
クライトである。図７においては、６０５および６０６
はＬＥＤであり、６０７−Ｌおよび６０７−Ｒは観察者
の眼球である。ＬＣＤパネル６０２−Ｒは右眼用の画像
を提供し、ＬＣＤパネル６０２−Ｌは左眼用の画像を提
供する。よって、ＬＣＤパネル６０２−ＲとＬＣＤパネ
ル６０２−Ｌとが同じ画像を提供しても良い。また、Ｌ
ＣＤパネル６０２−ＲとＬＣＤパネル６０２−Ｌとが異
なる画像を提供することによって、観察者は立体画像を
認識する様にしても良い。

【００５９】本実施例のＨＭＤには外部のビデオ信号供
給源（図示せず）から画像信号が供給される。なお、本
実施例のＨＭＤは、図４で説明した構成を有している。
本実施例においては、Ａ／Ｄ変換回路、ｎ倍速フィール
ドシーケンシャルカラー信号生成回路、およびＬＣＤコ
ントローラ、およびＬＥＤ点灯回路（いずれも図６には
図示せず）は、１つのＩＣチップ（図示せず）に集積さ
れている。また、Ａ／Ｄ変換回路、ｎ倍速フィールドシ
ーケンシャルカラー信号生成回路、およびＬＣＤコント
ローラ、およびＬＥＤ点灯回路をＬＣＤと一体形成して
も良い。

【００６０】図８に、本実施例のＨＭＤのＬＥＤバック
ライト６０９−Ｌおよび６０９−Ｒの構成を図８に示
す。図８（Ａ）には、ＬＥＤバックライト６０９−Ｌお
よび６０９−Ｒを構成するＬＥＤ（Ｒ）（赤色ＬＥ
Ｄ）、ＬＥＤ（Ｇ）（緑色ＬＥＤ）およびＬＥＤ（Ｂ）
（青色ＬＥＤ）が、ストライプ状に配列されている様子
が示されている。本実施例では図８（Ａ）の様なＬＥＤ
の配置を用いた。

【００６１】また、ＬＥＤバックライト６０９−Ｌおよ
び６０９−Ｒを構成するＬＥＤの配置は、図８（Ｂ）に
示す様に、一列毎に各色ＬＥＤがずれているようにして
も良い。また、図８（Ｃ）に示す様に、より多くのＬＥ
Ｄを配置することができるようにＬＥＤが密に配置され
るようにしても良い。

【００６２】（実施例３）本実施例では、本願発明の駆
動回路を用いた別のＨＭＤについて説明する。図９およ
び図１０を参照する。図９には、本実施例のＨＭＤの概
略構成図が示されている。９０１はＨＭＤ本体、９０２
−Ｒおよび９０２−ＬはＬＣＤパネル、９０３−Ｒおよ
び９０３−Ｌは導光板、ならびに９０４−Ｒおよび９０
４−ＬはＬＥＤバックライト、９０５−Ｒおよび９０５
−Ｌはミラーである。９０６−Ｒおよび９０６−Ｌは図
示されていないが、ＨＭＤ９１０の内部に組み込まれて
いる。図１０においては、９０６−Ｒおよび９０６−Ｌ
はレンズであり、９０７−Ｌおよび９０７−Ｒは観察者
の眼球である。

【００６３】本実施例のＨＭＤにおいては、ＬＥＤバッ
クライト９０４−Ｒおよび９０４−Ｌからの光が導光板
９０３−Ｒおよび９０３−Ｌによって面状光にされ、Ｌ
ＣＤパネル９０２−Ｒおよび９０２−Ｌに照射される。
ＬＣＤパネル９０２−Ｒおよび９０２−Ｌに入射した光
は、ＬＣＤパネル９０２−Ｒおよび９０２−Ｌによって
光変調され画像情報が与えられる。なお、ここでも偏光
軸の方向が直角に交わった一対の偏光板（図示せず）が
ＬＣＤパネル９０２−Ｒおよび９０２−Ｌを挟むように
配置されている。ＬＣＤパネル９０２−Ｒおよび９０２
−Ｌによって画像情報が与えられた光は、ミラー９０５
−Ｒおよび９０５−Ｌによって進行方向が曲げられ、レ
ンズ９０６−Ｒおよび９０６−Ｌによって拡大され、観
察者の眼球９０７−Ｌおよび９０７−Ｒに検知される。
なお、、ＬＣＤパネル９０２−ＲとＬＣＤパネル９０２
−Ｌとが同じ画像を提供しても良い。また、ＬＣＤパネ
ル９０２−ＲとＬＣＤパネル９０２−Ｌとが異なる画像
を提供することによって、観察者は立体画像を認識する
様にしても良い。

【００６４】本実施例のＨＭＤには外部のビデオ信号供
給源（図示せず）から画像信号が供給される。なお、本
実施例のＨＭＤは、図４で説明した構成を有している。
本実施例においては、Ａ／Ｄ変換回路、ｎ倍速フィール
ドシーケンシャルカラー信号生成回路、およびＬＣＤコ
ントローラ、およびＬＥＤ点灯回路（いずれも図９およ
び図１０には図示せず）は、１つのＩＣチップ（図示せ
ず）に集積されている。また、Ａ／Ｄ変換回路、ｎ倍速
フィールドシーケンシャルカラー信号生成回路、および
ＬＣＤコントローラ、およびＬＥＤ点灯回路をＬＣＤと
一体形成しても良い。

【００６５】（実施例４）図１１を参照する。本実施例
では、ＬＥＤバックライトの構成が他の上述の実施例と
は異なっている。本実施例の液晶表示装置は、ＬＣＤパ
ネル１１０１、ＬＥＤバックライト１１０２を有してい
る。ＬＥＤバックライト１１０２は、導光板１１０３お
よびＬＥＤ１１０４を有している。ＬＥＤ１１０４は、
ＬＥＤバックライトの横から光を照射する。照射された
光は、導光板によって面状光となり、ＬＣＤパネル１１
０１に照射される。１１０５−Ｌおよび１１０５−Ｒ
は、観察者の眼球（左および右）である。

【００６６】（実施例５）本実施例においては、上記実
施例４で説明したＬＥＤバックライトを用いたＨＭＤに
ついて説明する。図１２および図１３を参照する。１２
０１はＨＭＤ本体、１２０２−Ｒおよび１２０２−Ｌは
ＬＣＤパネル、ならびに１２０３−Ｒおよび１２０３−
ＬはＬＥＤバックライトである。ＬＥＤバックライト１
２０３−Ｒおよび１２０３−Ｌは、それぞれ導光板１２
０４−Ｒおよび１２０４−Ｌ、ならびにＬＥＤ１２０５
−Ｒおよび１２０５−Ｌを有している。また、１２０６
−Ｌおよび１２０６−Ｒは観察者の左右の眼球である。

【００６７】（実施例６）以下に、上記実施例１〜５で
用いられるＬＣＤパネルの作製方法について説明する。
なお、本実施例では、絶縁表面を有する基板上に複数の
ＴＦＴを形成し、画素マトリクス回路、駆動回路、およ
びロジック回路等をモノリシックに構成する例を図１５
〜図１８に示す。なお、本実施例では、画素マトリクス
回路の１つの画素と、他の回路（駆動回路、ロジック回
路等）の基本回路であるＣＭＯＳ回路とが同時に形成さ
れる様子を示す。なお、上記実施例で説明した、Ａ／Ｄ
変換回路、ｎ倍速フィールドシーケンシャルカラー信号
生成回路、およびＬＣＤコントローラ、およびＬＥＤ点
灯回路もＬＣＤと一体形成するようにしても良い。ま
た、本実施例では、ＣＭＯＳ回路においてはＰチャネル
型ＴＦＴとＮチャネル型ＴＦＴとがそれぞれ１つのゲイ
ト電極を備えている場合について、その作製工程を説明
するが、ダブルゲイト型やトリプルゲイト型のような複
数のゲイト電極を備えたＴＦＴによるＣＭＯＳ回路をも
同様に作製することができる。また、本実施例では、画
素ＴＦＴにおいてはダブルゲイトのＮチャネル型ＴＦＴ
が用いられているが、シングルゲイト、トリプルゲイト
等のＴＦＴも用いることができる。

【００６８】図１５（Ａ）を参照する。まず、絶縁表面
を有する基板として石英基板１５０１を準備する。石英
基板の代わりに熱酸化膜を形成したシリコン基板を用い
ることもできる。石英基板上に一旦非晶質シリコン膜を
形成し、それを完全に熱酸化して絶縁膜とする様な方法
をとっても良い。さらに、絶縁膜として窒化珪素膜を形
成した石英基板、セラミックス基板またはシリコン基板
を用いても良い。次に、下地膜１５０２を形成する。本
実施例では、下地膜１５０２には２００ｎｍの酸化シリ
コン（ＳｉＯ₂）が用いられた。次に、非晶質シリコン
膜１５０３を形成する。非晶質シリコン膜１５０３は、
最終的な膜厚（熱酸化後の膜減りを考慮した膜厚）が１
０〜７５ｎｍ（好ましくは１５〜４５ｎｍ）となる様に
調節する。

【００６９】なお、非晶質シリコン膜１５０３の成膜に
際して膜中の不純物濃度の管理を徹底的に行うことが重
要である。本実施例の場合、非晶質シリコン膜１５０３
中では、後の結晶化を阻害する不純物であるＣ（炭素）
およびＮ（窒素）の濃度はいずれも５×１０¹⁸ａｔｏｍ
ｓ／ｃｍ³未満（代表的には５×１０¹⁷ａｔｏｍｓ／ｃ
ｍ³以下、好ましくは２×１０¹⁷ａｔｏｍｓ／ｃｍ³以
下）、Ｏ（酸素）は１．５×１０¹⁹ａｔｏｍｓ／ｃｍ³
未満（代表的には１×１０¹⁸ａｔｏｍｓ／ｃｍ³以下、
好ましくは５×１０¹⁷ａｔｏｍｓ／ｃｍ³以下）となる
様に管理する。なぜならば各不純物がこれ以上の濃度で
存在すると、後の結晶化の際に悪影響を及ぼし、結晶化
後の膜質を低下させる原因となるからである。本明細書
中において膜中の上記の不純物元素濃度は、ＳＩＭＳ
（質量２次イオン分析）の測定結果における最小値で定
義される。

【００７０】上記構成を得るため、本実施例で用いる減
圧熱ＣＶＤ炉は定期的にドライクリーニングを行い、成
膜室の清浄化を図っておくことが望ましい。ドライクリ
ーニングは、２００〜４００℃程度に加熱した炉内に１
００〜３００ｓｃｃｍのＣｌＦ₃（フッ化塩素）ガスを
流し、熱分解によって生成したフッ素によって成膜室の
クリーニングを行えば良い。

【００７１】なお、本出願人の知見によれば炉内温度３
００℃とし、ＣｌＦ₃ガスの流量を３００ｓｃｃｍとし
た場合、約２μｍ厚の付着物（主にシリコンを主成分す
る）を４時間で完全に除去することができる。

【００７２】また、非晶質シリコン膜１５０３中の水素
濃度も非常に重要なパラメータであり、水素含有量を低
く抑えた方が結晶性の良い膜が得られる様である。その
ため、非晶質シリコン膜１５０３の成膜は減圧熱ＣＶＤ
法であることが好ましい。なお、成膜条件を最適化する
ことでプラズマＣＶＤ法を用いることも可能である。

【００７３】次に、非晶質シリコン膜１５０３の結晶化
工程を行う。結晶化の手段としては特開平７−１３０６
５２号公報記載の技術を用いる。同公報の実施例１およ
び実施例２のどちらの手段でも良いが、本実施例では、
同公報の実施例２に記載した技術内容（特開平８−７８
３２９号公報に詳しい）を利用するのが好ましい。

【００７４】特開平８−７８３２９号公報記載の技術
は、まず触媒元素の添加領域を選択するマスク絶縁膜１
５０４を１５０ｎｍに形成する。マスク絶縁膜１５０４
は触媒元素を添加するために複数箇所の開口部を有して
いる。この開口部の位置によって結晶領域の位置を決定
することができる（図１５（Ｂ））。

【００７５】そして、非晶質シリコン膜１５０３の結晶
化を助長する触媒元素としてニッケル（Ｎｉ）を含有し
た溶液（Ｎｉ酢酸塩エタノール溶液）１５０５をスピン
コート法により塗布する。なお、触媒元素としてはニッ
ケル以外にも、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、パラジ
ウム（Ｐｄ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、白金（Ｐｔ）、
銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等を用いることができる（図１
５（Ｂ））。

【００７６】また、上記触媒元素の添加工程は、レジス
トマスクを利用したイオン注入法またはプラズマドーピ
ング法を用いることもできる。この場合、添加領域の占
有面積の低減、後述する横成長領域の成長距離の制御が
容易となるので、微細化した回路を構成する際に有効な
技術となる。

【００７７】触媒元素の添加工程が終了したら、次に、
４５０℃で１時間程度の水素出しの後、不活性雰囲気、
水素雰囲気または酸素雰囲気中において５００〜９６０
℃（代表的には５５０〜６５０℃）の温度で４〜２４時
間の加熱処理を加えて非晶質シリコン膜１５０３の結晶
化を行う。本実施例では窒素雰囲気で５７０℃で１４時
間の加熱処理を行う。

【００７８】この時、非晶質シリコン膜１５０３の結晶
化は、ニッケルを添加した領域１５０６で発生した核か
ら優先的に進行し、基板１５０１の基板面に対してほぼ
平行に成長した多結晶シリコン膜からなる結晶領域１５
０７が形成される。この結晶領域１５０７を横成長領域
と呼ぶ。横成長領域は比較的揃った状態で個々の結晶が
集合しているため、全体的な結晶性に優れるという利点
がある。

【００７９】なお、マスク絶縁膜１５０４を用いずに、
Ｎｉ酢酸溶液を非晶質シリコン膜の前面に塗布し結晶化
させることもできる。

【００８０】図１５（Ｄ）を参照する。次に、触媒元素
のゲッタリングプロセスを行う。まず、リンイオンのド
ーピングを選択的に行う。マスク絶縁膜１５０４が形成
された状態で、リンのドーピングを行う。すると、多結
晶シリコン膜のマスク絶縁膜１５０４で覆われていない
部分１５０８のみに、リンがドーピングされる（これら
の領域をリン添加領域１５０８と呼ぶ）。このとき、ド
ーピングの加速電圧と、酸化膜で成るマスクの厚さを最
適化し、リンがマスク絶縁膜１５０４を突き抜けないよ
うにする。このマスク絶縁膜１５０４は、必ずしも酸化
膜でなくてもよいが、酸化膜は活性層に直接触れても汚
染の原因にならないので都合がよい。

【００８１】リンのドーズ量は、１×１０¹⁴から１×１
０¹⁵ｉｏｎｓ／ｃｍ²程度とすると良い。本実施例で
は、５×１０¹⁴ｉｏｎｓ／ｃｍ²のドーズをイオンドー
ピング装置を用いて行った。

【００８２】なお、イオンドープの際の加速電圧は１０
ｋｅＶとした。１０ｋｅＶの加速電圧であれば、リンは
１５０ｎｍのマスク絶縁膜をほとんど通過することがで
きない。

【００８３】図１５（Ｅ）を参照する。次に、６００℃
の窒素雰囲気にて１〜１２時間（本実施例では１２時
間）熱アニールし、ニッケル元素のゲッタリングを行っ
た。こうすることによって、図１５（Ｅ）において矢印
で示されるように、ニッケルがリンに吸い寄せられるこ
とになる。６００度の温度のもとでは、リン原子は膜中
をほとんど動かないが、ニッケル原子は数１００μｍ程
度またはそれ以上の距離を移動することができる。この
ことからリンがニッケルのゲッタリングに最も適した元
素の１つであることが理解できる。

【００８４】次に図１６（Ａ）を参照し、多結晶シリコ
ン膜をパターニングする工程を説明する。このとき、リ
ンの添加領域１５０８、すなわちニッケルがゲッタリン
グされた領域が残らないようにする。このようにして、
ニッケル元素をほとんど含まない多結晶シリコン膜の活
性層１５０９〜１５１１が得られた。得られた多結晶シ
リコン膜の活性層１５０９〜１５１１が後にＴＦＴの活
性層となる。

【００８５】図１６（Ｂ）を参照する。活性層１５０９
〜１５１１を形成したら、その上にシリコンを含む絶縁
膜でなるゲイト絶縁膜１５１２を７０ｎｍに成膜する。
そして、酸化性雰囲気において、８００〜１１００℃
（好ましくは９５０〜１０５０℃）で加熱処理を行い、
活性層１５０９〜１５１１とゲイト絶縁膜１５１２の界
面に熱酸化膜（図示せず）を形成する。

【００８６】なお、触媒元素をゲッタリングするための
加熱処理（触媒元素のゲッタリングプロセス）を、この
段階で行っても良い。その場合、加熱処理は処理雰囲気
中にハロゲン元素を含ませ、ハロゲン元素による触媒元
素のゲッタリング効果を利用する。なお、ハロゲン元素
によるゲッタリング効果を十分に得るためには、上記加
熱処理を７００℃を超える温度で行なうことが好まし
い。この温度以下では処理雰囲気中のハロゲン化合物の
分解が困難となり、ゲッタリング効果が得られなくなる
恐れがある。また、この場合ハロゲン元素を含むガスと
して、代表的にはＨＣｌ、ＨＦ、ＮＦ₃、ＨＢｒ、Ｃ
ｌ₂、ＣｌＦ₃、ＢＣｌ₂、Ｆ₂、Ｂｒ₂等のハロゲンを含
む化合物から選ばれた一種または複数種のものを用いる
ことができる。この工程においては、例えばＨＣｌを用
いた場合、活性層中のニッケルが塩素の作用によりゲッ
タリングされ、揮発性の塩化ニッケルとなって大気中へ
離脱して除去されると考えられる。また、ハロゲン元素
を用いて触媒元素のゲッタリングプロセスを行う場合、
触媒元素のゲッタリングプロセスを、マスク絶縁膜１５
０４を除去した後、活性層をパターンニングする前に行
なってもよい。また、触媒元素のゲッタリングプロセス
を、活性層をパターンニングした後に行なってもよい。
また、いずれのゲッタリングプロセスを組み合わせて行
なってもよい。

【００８７】次に、図示しないアルミニウムを主成分と
する金属膜を成膜し、パターニングによって後のゲイト
電極の原型を形成する。本実施例では２ｗｔ％のスカン
ジウムを含有したアルミニウム膜を用いる。

【００８８】また、導電性を付与するための不純物を添
加した多結晶シリコン膜によってゲイト電極を形成して
も良い。

【００８９】次に、特開平７−１３５３１８号公報記載
の技術により多孔性陽極酸化膜１５１３〜１５２０、無
孔性陽極酸化膜１５２１〜１５２４およびゲイト電極１
５２５〜１５２８を形成する（図１６（Ｂ））。

【００９０】こうして図１６（Ｂ）の状態が得られた
ら、次にゲイト電極１５２５〜１５２８および多孔性陽
極酸化膜１５１３〜１５２０をマスクとしてゲイト絶縁
膜１５１２をエッチングする。そして、多孔性陽極酸化
膜１５１３〜１５２０を除去し、図１６（Ｃ）の状態を
得る。なお、図１６（Ｃ）において１５２９〜１５３１
で示されるのは加工後のゲイト絶縁膜である。

【００９１】図１７（Ａ）を参照する。次に、一導電性
を付与する不純物元素の添加工程を行う。不純物元素と
してはＮチャネル型ならばＰ（リン）またはＡｓ（砒
素）、Ｐ型ならばＢ（ボロン）またはＧａ（ガリウム）
を用いれば良い。

【００９２】本実施例では、Ｎチャネル型およびＰチャ
ネル型のＴＦＴを形成するための不純物添加をそれぞれ
２回の工程に分けて行う。

【００９３】最初に、Ｎチャネル型のＴＦＴを形成する
ための不純物添加を行う。まず、１回目の不純物添加
（本実施例ではＰ（リン）を用いる）を高加速電圧８０
ｋｅＶ程度で行い、ｎ^-領域を形成する。このｎ^-領域
は、Ｐイオン濃度が１×１０¹⁸ａｔｏｍｓ／ｃｍ³〜１
×１０¹⁹ａｔｏｍｓ／ｃｍ³となるように調節する。

【００９４】さらに、２回目の不純物添加を低加速電圧
１０ｋｅＶ程度で行い、ｎ⁺領域を形成する。この時は、
加速電圧が低いので、ゲイト絶縁膜がマスクとして機能
する。また、このｎ⁺領域は、シート抵抗が５００Ω以
下（好ましくは３００Ω以下）となるように調節する。

【００９５】以上の工程を経て、ＣＭＯＳ回路を構成す
るＮチャネル型ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域
１５３２および１５３３、低濃度不純物領域１５３６、
チャネル形成領域１５３９が形成される。また、画素Ｔ
ＦＴを構成するＮチャネル型ＴＦＴのソース領域および
ドレイン領域１５３４および１５３５、低濃度不純物領
域１５３７、チャネル形成領域１５４０および１５１４
が確定する（図１７（Ａ））。

【００９６】なお、図１７（Ａ）に示す状態ではＣＭＯ
Ｓ回路を構成するＰチャネル型ＴＦＴの活性層は、Ｎチ
ャネル型ＴＦＴの活性層と同じ構成となっている。

【００９７】次に、図１７（Ｂ）に示すように、Ｎチャ
ネル型ＴＦＴを覆ってレジストマスク１５４２を設け、
Ｐ型を付与する不純物イオン（本実施例ではボロンを用
いる）の添加を行う。

【００９８】この工程も前述の不純物添加工程と同様に
２回に分けて行うが、Ｎチャネル型をＰチャネル型に反
転させる必要があるため、前述のＰイオンの添加濃度の
数倍程度の濃度のＢ（ボロン）イオンを添加する。

【００９９】こうしてＣＭＯＳ回路を構成するＰチャネ
ル型ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域１５４３お
よび１５４４、低濃度不純物領域１５４５、チャネル形
成領域１５４６が形成される（図１７（Ｂ））。

【０１００】また、導電性を付与するための不純物を添
加した多結晶シリコン膜によってゲイト電極を形成した
場合は、低濃度不純物領域の形成には公知のサイドウォ
ール構造を用いれば良い。

【０１０１】次に、ファーネスアニール、レーザーアニ
ール、ランプアニール等の組み合わせによって不純物イ
オンの活性化を行う。それと同時に添加工程で受けた活
性層の損傷も修復される。

【０１０２】図１７（Ｃ）を参照する。次に、第１層間
絶縁膜１５４７として酸化シリコン膜と窒化シリコン膜
との積層膜を形成し、コンタクトホールを形成した後、
ソース電極およびドレイン電極１５４８〜１５５２を形
成する。なお、第１層間絶縁膜１５４７として有機性樹
脂膜を用いることもできる。

【０１０３】図１８を参照する。次に、有機性樹脂膜か
らなる第２層間絶縁膜１５５３を０．５〜３μｍの厚さ
に形成する。有機性樹脂膜としては、ポリイミド、アク
リル、ポリイミドアミド等が用いられる。有機性樹脂膜
の利点は、成膜方法が簡単である点、容易に膜厚を厚く
できる点、比誘電率が低いので寄生容量を低減できる
点、平坦性に優れている点などが挙げられる。なお、上
述した以外の有機性樹脂膜を用いることもできる。

【０１０４】次に、第２層間絶縁膜１５５３の一部をエ
ッチングし、画素ＴＦＴのドレイン電極１５５２の上部
に第２層間絶縁膜を挟んでブラックマトリクス１５５４
を形成する。本実施例では、ブラックマトリクス１５５
４にはＴｉ（チタン）が用いられた。なお、本実施例で
は、画素ＴＦＴとブラックマトリクスとの間で補助容量
が形成される。

【０１０５】次に、第２層間絶縁膜１５５３にコンタク
トホールを形成し、画素電極１５５６を１２０ｎｍの厚
さに形成する。なお、本実施例は透過型のアクティブマ
トリクス液晶表示装置の例であるため、画素電極１５５
６を構成する導電膜としてＩＴＯ等の透明導電膜を用い
る。

【０１０６】次に、基板全体を３５０℃の水素雰囲気で
１〜２時間加熱し、素子全体の水素化を行うことで膜中
（特に活性層中）のダングリングボンド（不対結合手）
を補償する。以上の工程を経て同一基板上にＣＭＯＳ回
路および画素マトリクス回路を有するアクティブマトリ
クス基板が完成する。

【０１０７】次に、上記の工程によって作製されたアク
ティブマトリクス基板をもとに、アクティブマトリクス
型液晶表示装置を作製する工程を説明する。

【０１０８】図１８（Ｂ）の状態のアクティブマトリク
ス基板に配向膜１５５７を形成する。本実施例では、配
向膜１５５７にはポリイミドを用いた。次に、対向基板
を用意する。対向基板は、ガラス基板１５５８、透明導
電膜から成る対向電極１５５９、配向膜１５６０とで構
成される。

【０１０９】なお、本実施例では、配向膜にはポリイミ
ド膜を用いた。また、配向膜形成後、ラビング処理を施
した。

【０１１０】次に、上記の工程を経たアクティブマトリ
クス基板と対向基板とを公知のセル組み工程によって、
シール材やスペーサ（共に図示せず）などを介して貼り
合わせる。その後、両基板の間に光重合性の液晶性アク
リレートモノマーを数％混合した強誘電性液晶１５６１
を注入し、封止剤（図示せず）によって完全に封止す
る。そして、液晶に電圧を印加しながら紫外線を照射
し、液晶性アクリレートモノマーを光重合させた。

【０１１１】よって、図１８（Ｃ）に示すような透過型
液晶表示装置が完成する。

【０１１２】なお、本実施例で説明した非晶質シリコン
膜の結晶化の方法の代わりに、レーザー光（代表的には
エキシマレーザー光）によって、非晶質シリコン膜の結
晶化を行ってもよい。

【０１１３】（実施例７）

【０１１４】本実施例では、本願発明の駆動方法を実現
することができる液晶表示装置の例として、逆スタガ型
のＴＦＴを用いた例を示す。

【０１１５】図１９を参照する。図１９には、本実施例
の液晶表示装置を構成する逆スタガ型のＮチャネル型Ｔ
ＦＴの断面図が示されている。なお、図１９には、１つ
のＮチャネル型ＴＦＴしか図示しないが、上記実施例６
のように、Ｐチャネル型ＴＦＴとＮチャネル型ＴＦＴと
によってＣＭＯＳ回路を構成することもできるのは言う
までもない。また、同様の構成により画素ＴＦＴを構成
できることも言うまでもない。

【０１１６】１９０１は基板であり、実施例６で説明し
たようなものが用いられる。１９０２は酸化シリコン膜
である。１９０３はゲイト電極である。１９０４はゲイ
ト絶縁膜である。１９０５、１９０６、１９０７および
１９０８は、多結晶シリコン膜から成る活性層である。
この活性層の作製にあたっては、実施例６で説明した非
晶質シリコン膜の多結晶化と同様の方法が用いられた。
またレーザー光（好ましくは線状レーザー光または面状
レーザー光）によって、非晶質シリコン膜を結晶化させ
る方法をとっても良い。なお、１９０５はソース領域、
１９０６はドレイン領域、１９０７は低濃度不純物領域
（ＬＤＤ領域）、１９０８はチャネル形成領域である。
１９０９はチャネル保護膜であり、１９１０は層間絶縁
膜である。１９１１および１９１２はそれぞれ、ソース
電極、ドレイン電極である。

【０１１７】（実施例８）

【０１１８】本実施例では、実施例７とは構成が異なる
逆スタガ型のＴＦＴによって液晶表示装置が構成された
場合について説明する。

【０１１９】図２０を参照する。図２０には、本実施例
の液晶表示装置を構成する逆スタガ型のＮチャネル型Ｔ
ＦＴの断面図が示されている。ここでも、１つのＮチャ
ネル型ＴＦＴしか図示しないが、実施例６のように、Ｐ
チャネル型ＴＦＴとＮチャネル型ＴＦＴとによってＣＭ
ＯＳ回路を構成することもできるのは言うまでもない。
また、同様の構成により画素ＴＦＴを構成できることも
言うまでもない。

【０１２０】２００１は基板であり、実施例６で説明し
たようなものが用いられる。２００２は酸化シリコン膜
である。２００３はゲイト電極である。２００４はベン
ゾシクロブテン（ＢＣＢ）膜であり、その上面が平坦化
される。２００５は窒化シリコン膜である。ＢＣＢ膜と
窒化シリコン膜とでゲイト絶縁膜を構成する。２００
６、２００７、２００８および２００９は、多結晶シリ
コン膜から成る活性層である。この活性層の作製にあた
っては、実施例１で説明した非晶質シリコン膜の多結晶
化と同様の方法が用いられた。またレーザー光（好まし
くは線状レーザー光または面状レーザー光）によって、
非晶質シリコン膜を結晶化させる方法をとっても良い。
なお、２００６はソース領域、２００７はドレイン領
域、２００８は低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）、２０
０９はチャネル形成領域である。２０１０はチャネル保
護膜であり、２０１１は層間絶縁膜である。２０１２お
よび２０１３はそれぞれ、ソース電極、ドレイン電極で
ある。

【０１２１】本実施例によると、ＢＣＢ膜と窒化シリコ
ン膜とで構成されるゲイト絶縁膜が平坦化されているの
で、その上に成膜される非晶質シリコン膜も平坦なもの
になる。よって、非晶質シリコン膜を多結晶化する際
に、従来の逆スタガ型のＴＦＴよりも均一な多結晶シリ
コン膜を得ることができる。

【０１２２】（実施例９）

【０１２３】上記実施例では、強誘電性液晶を用いた場
合について示しているが、ネマチック液晶を用いること
もできる。 （実施例１０）

【０１２４】本願発明の駆動回路を用いたフィールドシ
ーケンシャル液晶表示装置には様々な用途がある。本実
施例では、本願発明の駆動回路を用いたフィールドシー
ケンシャル液晶表示装置を組み込んだ半導体装置につい
て説明する。

【０１２５】このような半導体装置には、ビデオカメ
ラ、スチルカメラ、プロジェクター、ヘッドマウントデ
ィスプレイ、カーナビゲーション、パーソナルコンピュ
ータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話
など）などが挙げられる。それらの一例を図２１、図２
４に示す。

【０１２６】図２１（Ａ）は携帯電話であり、本体２１
０１、音声出力部２１０２、音声入力部２１０３、フィ
ールドシーケンシャル液晶表示装置２１０４、操作スイ
ッチ２１０５、アンテナ２１０６で構成される。

【０１２７】図２１（Ｂ）はビデオカメラであり、本体
２１０７、フィールドシーケンシャル液晶表示装置２１
０８、音声入力部２１０９、操作スイッチ２１１０、バ
ッテリー２１１１、受像部２１１２で構成される。

【０１２８】図２１（Ｃ）はモバイルコンピュータであ
り、本体２１１３、カメラ部２１１４、受像部２１１
５、操作スイッチ２１１６、フィールドシーケンシャル
液晶表示装置２１１７で構成される。

【０１２９】図２１（Ｄ）は片眼のヘッドマウントディ
スプレイであり、フィールドシーケンシャル液晶表示装
置２１１８、バンド部２１１９で構成される。

【０１３０】図２４（Ａ）はパーソナルコンピュータで
あり、本体２００１、画像入力部２００２、フィールド
シーケンシャル液晶表示装置２００３、キーボード２０
０４で構成される。

【０１３１】図２４（Ｂ）はゴーグル型ディスプレイで
あり、本体２３０１、フィールドシーケンシャル液晶表
示装置２３０２、アーム部２３０３で構成される。

【０１３２】図２４（Ｃ）はプログラムを記録した記録
媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであ
り、本体２４０１、フィールドシーケンシャル液晶表示
装置２４０２、スピーカ部２４０３、記録媒体２４０
４、操作スイッチ２４０５で構成される。

【０１３３】図２４（Ｄ）はデジタルカメラであり、本
体２５０１、フィールドシーケンシャル液晶表示装置２
５０２、接眼部２５０３、操作スイッチ２５０４、受像
部（図示しない）で構成される。

【０１３４】（実施例１１）

【０１３５】本発明のフィールドシーケンシャル液晶表
示装置には、上述した強誘電性液晶以外の液晶を用いる
ことが可能である。例えば、1998, SID, "Characterist
icsand Driving Scheme of Polymer-Stabilized Monost
able FLCD Exhibiting FastResponse Time and High Co
ntrast Ratio with Gray-Scale Capability" by H.Furu
e et al.や、1997, SID DIGEST, 841, "A Full-Color T
hresholdless Antiferroelectric LCD Exhibiting Wide
Viewing Angle with Fast Response Time" by T. Yosh
ida et al.や、1996, J. Mater. Chem. 6(4), 671-673,
"Thresholdless antiferroelectricity in liquid cry
stals and its application to displays" by S. Inui
et al.や、米国特許第5594569 号に開示された液晶を用
いることが可能である。

【０１３６】等方相−コレステリック相−カイラルスメ
クティックＣ相転移系列を示す強誘電性液晶（ＦＬＣ）
を用い、ＤＣ電圧を印加しながらコレステリック相−カ
イラルスメクティックＣ相転移をさせ、かつコーンエッ
ジをほぼラビング方向に一致させた単安定ＦＬＣの電気
光学特性を図２４に示す。図２４に示すような強誘電性
液晶による表示モードは「Ｈａｌｆ−Ｖ字スイッチング
モード」と呼ばれている。図２４に示すグラフの縦軸は
透過率（任意単位）、横軸は印加電圧である。「Ｈａｌ
ｆ−Ｖ字スイッチングモード」については、寺田らの”
Ｈａｌｆ−Ｖ字スイッチングモードＦＬＣＤ”、第４６
回応用物理学関係連合講演会講演予稿集、１９９９年３
月、第１３１６頁、および吉原らの”強誘電性液晶によ
る時分割フルカラーＬＣＤ”、液晶第３巻第３号第１９
０頁に詳しい。

【０１３７】図２４に示されるように、このような強誘
電性混合液晶を用いると、低電圧駆動かつ階調表示が可
能となることがわかる。本発明の液晶表示装置には、こ
のような電気光学特性を示す強誘電性液晶も用いること
ができる。

【０１３８】ある温度域において反強誘電相を示す液晶
を反強誘電性液晶という。反強誘電性液晶を有する混合
液晶には、電場に対して透過率が連続的に変化する電気
光学応答特性を示す、無しきい値反強誘電性混合液晶と
呼ばれるものがある。この無しきい値反強誘電性混合液
晶は、Ｖ字型の電気光学応答特性を示すものがあり、そ
の駆動電圧が約±２．５Ｖ程度（セル厚約１μｍ〜２μ
ｍ）のものも見出されている。

【０１３９】ここで、Ｖ字型の電気光学応答を示す無し
きい値反強誘電性混合液晶の印加電圧に対する光透過率
の特性を示す例を図２３に示す。図２３に示すグラフの
縦軸は透過率（任意単位）、横軸は印加電圧である。な
お、液晶表示装置の入射側の偏光板の透過軸は、液晶表
示装置のラビング方向にほぼ一致する無しきい値反強誘
電性混合液晶のスメクティック層の法線方向とほぼ平行
に設定されている。また、出射側の偏光板の透過軸は、
入射側の偏光板の透過軸に対してほぼ直角（クロスニコ
ル）に設定されている。

【０１４０】図２３に示されるように、このような無し
きい値反強誘電性混合液晶を用いると、低電圧駆動かつ
階調表示が可能となることがわかる。

【０１４１】このような低電圧駆動の無しきい値反強誘
電性混合液晶をアナログドライバを有する液晶表示装置
に用いた場合には、画像信号のサンプリング回路の電源
電圧を、例えば、５Ｖ〜８Ｖ程度に抑えることが可能と
なる。よって、ドライバの動作電源電圧を下げることが
でき、液晶表示装置の低消費電力化および高信頼性が実
現できる。

【０１４２】また、このような低電圧駆動の無しきい値
反強誘電性混合液晶をデジタルドライバを有する液晶表
示装置に用いた場合にも、Ｄ／Ａ変換回路の出力電圧を
下げることができるので、Ｄ／Ａ変換回路の動作電源電
圧を下げることができ、ドライバの動作電源電圧を低く
することができる。よって、液晶表示装置の低消費電力
化および高信頼性が実現できる。

【０１４３】よって、このような低電圧駆動の無しきい
値反強誘電性混合液晶を用いることは、比較的ＬＤＤ領
域（低濃度不純物領域）の幅が小さなＴＦＴ（例えば、
０ｎｍ〜５００ｎｍまたは０ｎｍ〜２００ｎｍ）を用い
る場合においても有効である。

【０１４４】また、一般に、無しきい値反強誘電性混合
液晶は自発分極が大きく、液晶自体の誘電率が高い。こ
のため、無しきい値反強誘電性混合液晶を液晶表示装置
に用いる場合には、画素に比較的大きな保持容量が必要
となってくる。よって、自発分極が小さな無しきい値反
強誘電性混合液晶を用いるのが好ましい。また、液晶表
示装置の駆動方法を線順次駆動とすることにより、画素
への階調電圧の書き込み期間（ピクセルフィードピリオ
ド）を長くし、保持容量が小くてもそれを補うようにし
てもよい。

【０１４５】なお、このような無しきい値反強誘電性混
合液晶を用いることによって低電圧駆動が実現されるの
で、液晶表示装置の低消費電力が実現される。

【発明の効果】本願発明によると、フィールドシーケン
シャル駆動方法において、画像１フレームを複数のサブ
フレームに分割し、つまり画像１フレーム期間を複数の
サブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間にお
いて赤、緑、青に対応した画像の表示を行い、これらの
色に対応した表示を行う時に、赤、緑、青のバックライ
トを順に点灯させることができる。こうすることによっ
て、従来問題となっていた画像のチラツキを緩和するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願発明の駆動方法を用いた液晶表示装置の
概略構成図である。

【図２】 本願発明の駆動方法における信号のタイミン
グチャートを示した図である。

【図３】 本願発明の駆動方法を用いた液晶表示装置の
一実施形態である。

【図４】 本願発明の駆動方法を用いた液晶表示装置の
一実施形態の信号の流れを示すブロック図である。

【図５】 本願発明の駆動方法を用いた液晶表示装置の
一実施形態における信号のタイミングチャートである。

【図６】 本願発明の駆動方法を用いたＨＭＤの一実施
形態の概略構成図である。

【図７】 本願発明の駆動方法を用いたＨＭＤの一実施
形態の概略構成図である。

【図８】 本願発明の駆動方法を用いたＨＭＤの一実施
形態に用いられるＬＥＤバックライトの構成図である。

【図９】 本願発明の駆動方法を用いたＨＭＤの一実施
形態の概略構成図である。

【図１０】 本願発明の駆動方法を用いたＨＭＤの一実
施形態の概略構成図である。

【図１１】 本願発明の駆動方法を用いた液晶表示装置
の一実施形態の概略構成図である。

【図１２】 本願発明の駆動方法を用いたＨＭＤの一実
施形態の概略構成図である。

【図１３】 本願発明の駆動方法を用いたＨＭＤの一実
施形態の概略構成図である。

【図１４】 本願発明の駆動方法を用いた液晶表示装置
の一実施形態に用いられるＬＣＤパネルの概略構成図で
ある。

【図１５】 本願発明の駆動方法を用いた液晶表示装置
に用いれるＬＣＤパネルの作製方法例を示す図である。

【図１６】 本願発明の駆動方法を用いた液晶表示装置
に用いれるＬＣＤパネルの作製方法例を示す図である。

【図１７】 本願発明の駆動方法を用いた液晶表示装置
に用いれるＬＣＤパネルの作製方法例を示す図である。

【図１８】 本願発明の駆動方法を用いた液晶表示装置
に用いれるＬＣＤパネルの作製方法例を示す図である。

【図１９】 本願発明の駆動方法を用いた液晶表示装置
に用いられるＬＣＤパネルの例である。

【図２０】 本願発明の駆動方法を用いた液晶表示装置
に用いられるＬＣＤパネルの例を示す図である。

【図２１】 本願発明の駆動方法を用いた液晶表示装置
を用いた半導体装置の例を示す図である。

【図２２】 従来のフィールドシーケンシャル駆動方法
のタイミングチャートを示す図である。

【図２３】 無しきい値反強誘電性混合液晶の印加電圧
−透過率特性を示すグラフである。

【図２４】 反強誘電性混合液晶の光透過率特性の一例
を示す図である。

【図２５】 本願発明の駆動方法を用いた液晶表示装置
を用いた半導体装置の例を示す図である。

【符号の説明】

１０１ ＬＣＤパネル １０２ 導光板 １０３ ＬＥＤバックライト １０４ ＬＥＤ １０５−Ｌ、１０５−Ｒ 観察者の眼球（左、右）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/36 Ｇ０９Ｇ 3/36

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像１フレームがｎ個（ｎは２以上の整
   数）のサブフレームから成り、 前記サブフレームは、赤の画像、緑の画像および青の画
   像によって構成され、前記赤の画像、緑の画像または青
   の画像の表示に対応して、赤、緑または青のバックライ
   トが点灯するフィールドシーケンシャル液晶表示装置の
   駆動方法。
2. 【請求項２】前記ｎは３である請求項１に記載のフィー
   ルドシーケンシャル液晶表示装置。
3. 【請求項３】赤色の光、緑色の光、および青色の光を供
   給するバックライトと、 液晶に電圧を印加することによって画像を表示する表示
   部と、 を有するフィールドシーケンシャル液晶表示装置であっ
   て、 前記表示部には１秒間に複数のフレームが表示され、前
   記フレームはｎ個（ｎは２以上の整数）のサブフレーム
   から成り、前記サブフレームは、赤の画像、緑の画像お
   よび青の画像によって構成され、前記赤の画像、前記緑
   の画像または前記青の画像の表示に対応して、前記バッ
   クライトは赤色の光、緑色の光または青色の光を前記表
   示部に供給することを特徴とするフィールドシーケンシ
   ャル液晶表示装置。
4. 【請求項４】前記ｎは３である請求項３に記載のフィー
   ルドシーケンシャル液晶表示装置。
5. 【請求項５】前記液晶は強誘電性液晶であることを特徴
   とする請求項４に記載のフィールドシーケンシャル液晶
   表示装置。
6. 【請求項６】赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、および青色ＬＥ
   Ｄからなるバックライトと、 液晶に電圧を印加することによって画像を表示する表示
   部と、 を有するフィールドシーケンシャル液晶表示装置であっ
   て、 前記表示部には１秒間に複数のフレームが表示され、前
   記フレームはｎ個（ｎは２以上の整数）のサブフレーム
   から成り、前記サブフレームは、赤の画像、緑の画像お
   よび青の画像によって構成され、前記赤の画像、前記緑
   の画像または前記青の画像の表示に対応して、前記赤色
   ＬＥＤ、前記緑色ＬＥＤまたは前記青色ＬＥＤが前記表
   示部に光を供給することを特徴とするフィールドシーケ
   ンシャル液晶表示装置。
7. 【請求項７】前記ｎは３である請求項６に記載のフィー
   ルドシーケンシャル液晶表示装置。
8. 【請求項８】前記液晶は強誘電性液晶であることを特徴
   とする請求項７に記載のフィールドシーケンシャル液晶
   表示装置。
9. 【請求項９】請求項３乃至８のいずれか一つに記載のフ
   ィールドシーケンシャル液晶表示装置を用いたヘッドマ
   ウントディスプレイ。