JP5291851B2 - Display device and electronic device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor display device capable of displaying a sharp and highly precise picture whose flicker, longitudinal stripes, lateral stripes and oblique stripes are scarcely viewed by an observer. SOLUTION: A video signal which is inputted from the outside is written in RAMs which are provided in the frame frequency converting part of this semiconductor display device and the written video signal is read out in turn by two times. A period when the video signal written in the RAMs is read out one time is shorter than a period when the video signal is written in the RAMs. Then, the potential of display signals to be inputted to respective pixels is inverted on the basis of the potential (counter potential) of counter electrodes in consecutive respective two frame periods and the same videos are displayed on a pixel part in the consecutive two frame periods.

Description

本発明は、液晶、EL(エレクトロルミネッセンス)等の表示媒体を用いた半導体表示装置に好適な駆動方法及び、上記駆動方法を用いて表示を行う半導体表示装置に関する。また前記半導体表示装置を用いた電子機器に関する。  The present invention relates to a driving method suitable for a semiconductor display device using a display medium such as liquid crystal or EL (electroluminescence), and a semiconductor display device that performs display using the driving method. The present invention also relates to an electronic device using the semiconductor display device.

近年、絶縁性基板上に半導体薄膜を用いて形成された素子、例えば薄膜トランジスタ(TFT)を作製する技術が急速に発達している。その理由は、半導体表示装置(代表的には、アクティブマトリクス型液晶表示装置)の需要が高まってきたことによる。  2. Description of the Related Art In recent years, a technique for manufacturing an element formed using a semiconductor thin film over an insulating substrate, for example, a thin film transistor (TFT) has been rapidly developed. This is because the demand for semiconductor display devices (typically, active matrix liquid crystal display devices) has increased.

アクティブマトリクス型液晶表示装置は、マトリクス状に配置された数十〜数百万個もの画素にかかる電荷を、トランジスタで構成された画素のスイッチング素子(画素トランジスタ)により制御して、画像を表示するものである。  An active matrix liquid crystal display device displays an image by controlling charges applied to several tens to several millions of pixels arranged in a matrix by a switching element (pixel transistor) of a pixel formed of a transistor. Is.

なお、本明細書中における画素とは、スイッチング素子と、前記スイッチング素子に接続された画素電極と、対向電極と、前記画素電極と対向電極の間に設けられた受動素子(液晶、エレクトロルミネッセンス)とで主に構成されている。  Note that a pixel in this specification refers to a switching element, a pixel electrode connected to the switching element, a counter electrode, and a passive element (liquid crystal, electroluminescence) provided between the pixel electrode and the counter electrode. And is mainly composed.

以下に図26を用いて、アクティブマトリクス型液晶表示装置が有する液晶パネルの表示動作の代表的な例を簡単に説明する。図26(A)は、液晶パネルの上面図であり、図26(B)は画素の配置を示した図である。  A typical example of the display operation of the liquid crystal panel included in the active matrix liquid crystal display device will be briefly described below with reference to FIG. FIG. 26A is a top view of the liquid crystal panel, and FIG. 26B is a diagram showing an arrangement of pixels.

ソース信号線駆動回路701とソース信号線S1〜S6とが接続されている。またゲート信号線駆動回路702とゲート信号線G1〜G4とが接続されている。そしてソース信号線S1〜S6とゲート信号線G1〜G4とで囲まれている部分に画素703が複数設けられている。画素703には画素TFT704と画素電極705とが設けられている。なおソース信号線とゲート信号線の数はこの値に限定されない。  The source signal line drive circuit 701 and the source signal lines S1 to S6 are connected. Further, the gate signal line driving circuit 702 and the gate signal lines G1 to G4 are connected. A plurality of pixels 703 are provided in a portion surrounded by the source signal lines S1 to S6 and the gate signal lines G1 to G4. The pixel 703 is provided with a pixel TFT 704 and a pixel electrode 705. Note that the number of source signal lines and gate signal lines is not limited to this value.

ソース信号線駆動回路701にはパネルの外部に設けられたIC(図示せず)から映像信号が入力されている。  A video signal is input to the source signal line driver circuit 701 from an IC (not shown) provided outside the panel.

ソース信号線駆動回路701に入力された映像信号はサンプリングされて、表示信号としてソース信号線S1に入力される。またゲート信号線駆動回路702からゲート信号線G1に入力される選択信号によってゲート信号線G1が選択され、ゲート信号線G1にゲート電極が接続された全ての画素TFT704がオンの状態になる。そしてソース信号線S1に入力された表示信号が、画素TFT704を介して画素(1、1)の画素電極705に入力される。この入力された表示信号の電位により液晶を駆動し、透過光量を制御して、画素(1、1)に画像の一部(画素(1、1)に相当する画像)が表示される。  The video signal input to the source signal line driver circuit 701 is sampled and input to the source signal line S1 as a display signal. In addition, the gate signal line G1 is selected by a selection signal input to the gate signal line G1 from the gate signal line driver circuit 702, and all the pixel TFTs 704 whose gate electrodes are connected to the gate signal line G1 are turned on. The display signal input to the source signal line S1 is input to the pixel electrode 705 of the pixel (1, 1) through the pixel TFT 704. The liquid crystal is driven by the potential of the input display signal and the amount of transmitted light is controlled, so that a part of the image (image corresponding to the pixel (1, 1)) is displayed on the pixel (1, 1).

次に、画素(1、1)に画像が表示された状態を保持容量(図示せず)等で保持したまま、次の瞬間には、ソース信号線駆動回路701に入力された映像信号がサンプリングされて、表示信号としてソース信号線S2に入力される。なお保持容量とは、画素TFT704のゲート電極に入力された表示信号の電位を一定の期間保持するための容量である。  Next, the video signal input to the source signal line driver circuit 701 is sampled at the next moment while the state in which the image is displayed on the pixel (1, 1) is held by a holding capacitor (not shown) or the like. Then, it is input to the source signal line S2 as a display signal. Note that the storage capacitor is a capacitor for holding the potential of the display signal input to the gate electrode of the pixel TFT 704 for a certain period.

ゲート信号線G1は選択されたままであり、ゲート信号線G1とソース信号線S2とが交差している部分の画素(1、2)の画素TFT704はオンの状態である。そしてソース信号線S2に入力された表示信号が、画素TFT704を介して画素(1、2)の画素電極705に入力される。この入力された表示信号の電位により液晶を駆動し、透過光量を制御して、画素(1、1)と同様に、画素(1、2)に画像の一部(画素(1、2)に相当する画像)が表示される。  The gate signal line G1 remains selected, and the pixel TFT 704 of the pixel (1, 2) at the portion where the gate signal line G1 and the source signal line S2 intersect is in an on state. The display signal input to the source signal line S2 is input to the pixel electrode 705 of the pixel (1, 2) via the pixel TFT 704. The liquid crystal is driven by the potential of the input display signal, and the amount of transmitted light is controlled. Similarly to the pixel (1, 1), the pixel (1, 2) has a part of the image (pixel (1, 2). (Corresponding image) is displayed.

このような表示動作を順次行い、ゲート信号繰G1に接続されている全ての画素(1、1)(1、2)(1、3)(1、4)(1、5)(1、6)に画像の一部を次々と表示する。この間、ゲート信号線G1に入力されている選択信号によって、ゲート信号線G1は選択され続けている。  Such display operation is sequentially performed, and all the pixels (1, 1) (1, 2) (1, 3) (1, 4) (1, 5) (1, 6) connected to the gate signal delay G1 are performed. ) Are displayed one after another. During this time, the gate signal line G1 continues to be selected by the selection signal input to the gate signal line G1.

ゲート信号線G1に接続されている画素の全てに表示信号が入力されると、ゲート信号線G1は選択されなくなる。引き続いて、ゲート信号線G2に入力される選択信号によって、ゲート信号線G2が選択される。そしてゲート信号線G2に接続されている全ての画素(2、1)(2、2)(2、3)(2、4)(2、5)(2、6)に画像の一部を次々と表示する。この間、ゲート信号線G2は選択され続けている。  When a display signal is input to all the pixels connected to the gate signal line G1, the gate signal line G1 is not selected. Subsequently, the gate signal line G2 is selected by the selection signal input to the gate signal line G2. A part of the image is successively applied to all the pixels (2, 1) (2, 2) (2, 3) (2, 4) (2, 5) (2, 6) connected to the gate signal line G2. Is displayed. During this time, the gate signal line G2 continues to be selected.

上述した動作を全てのゲート信号線において順次繰り返すことにより、画素部706に一つの画像を表示する。この一つの画像が表示される期間を1フレーム期間と呼ぶ。画素部706に一つの画像が表示される期間と、垂直帰線期間とを合わせて1フレーム期間としても良い。そして全ての画素は、再び各画素の画素TFTがオンの状態になるまで、画像が表示された状態を保持容量(図示せず)等で保持している。  One operation is displayed on the pixel portion 706 by sequentially repeating the above-described operation for all the gate signal lines. This period during which one image is displayed is referred to as one frame period. The period in which one image is displayed on the pixel portion 706 and the vertical blanking period may be combined to form one frame period. All the pixels hold the state in which the image is displayed with a holding capacitor (not shown) or the like until the pixel TFT of each pixel is turned on again.

発明が解決しようとする課題Problems to be solved by the invention

通常スイッチング素子としてTFT等を用いた液晶パネルでは、液晶の劣化を防ぐために、各画素へ入力する信号の電位の極性を、対向電極の電位(対向電位)を基準として反転(交流化駆動)させる。交流化駆動の方法としては、フレーム反転駆動、ソースライン反転駆動、ゲートライン反転駆動、ドット反転駆動が挙げられる。以下に、各駆動方法について説明する。  In a liquid crystal panel using a TFT or the like as a normal switching element, in order to prevent deterioration of the liquid crystal, the polarity of the potential of the signal input to each pixel is inverted (AC drive) with reference to the potential of the counter electrode (counter potential). . Examples of AC driving methods include frame inversion driving, source line inversion driving, gate line inversion driving, and dot inversion driving. Below, each drive method is demonstrated.

図27(A)にフレーム反転駆動において各画素に入力される表示信号の極性のパターン(以下、単に極性パターンと呼ぶ)を示す。なお、本明細書中の極性パターンを示した図〔図27、図6、図7、図8、図9〕では、対向電位を基準として、画素に入力される表示信号の電位が正である場合は「+」で図示し、負である場合は「−」で示している。また図27に示した極性パターンは、図26(B)に示した画素の配置と対応している。  FIG. 27A shows a polarity pattern (hereinafter simply referred to as a polarity pattern) of a display signal input to each pixel in frame inversion driving. In the diagrams (FIGS. 27, 6, 7, 8, and 9) showing the polarity patterns in this specification, the potential of the display signal input to the pixel is positive with respect to the counter potential. The case is indicated by “+”, and the case where it is negative is indicated by “−”. The polarity pattern shown in FIG. 27 corresponds to the pixel arrangement shown in FIG.

なお本明細書において、正の極性を有する表示信号とは、対向電位よりも高い電位を有する表示信号を意味する。また負の極性を有する表示信号とは、対向電位よりも低い電位を有する表示信号を意味する。  Note that in this specification, a display signal having a positive polarity means a display signal having a higher potential than the counter potential. A display signal having a negative polarity means a display signal having a potential lower than the counter potential.

加えて走査方式には、1画面(1フレーム)において、奇数番目のゲート信号線と偶数番目のゲート信号線とで2回(2フィールド)に分けて走査するインターレス走査と、奇数番目と偶数番目のゲート信号線を分け隔てなく順番に走査するノンインターレス走査とがあるが、ここでは主にノンインターレス走査を用いた例で説明する。  In addition, in the scanning method, in one screen (one frame), an interlace scan in which an odd-numbered gate signal line and an even-numbered gate signal line are scanned twice (two fields), and an odd-numbered and even-numbered gate signal line. Although there is non-interlaced scanning in which the second gate signal line is scanned in order without being divided, an example using non-interlaced scanning will be mainly described here.

フレーム反転駆動の特徴は、任意の1フレーム期間内で、全ての画素に同一の極性の表示信号が入力され(極性パターン▲1▼)、そして次の1フレーム期間では、全ての画素に入力される表示信号の極性を反転させて表示を行っている(極性パターン▲2▼)点である。即ち、極性パターンのみに注目すると2種類の極性パターン(極性パターン▲1▼と極性パターン▲2▼)が、1フレーム期間ごとに繰り返し表示される駆動方法である。なお本明細書において、表示信号が画素に入力されるとは、表示信号が画素TFTを介して画素電極に入力されることを意味する。  The feature of the frame inversion drive is that a display signal having the same polarity is input to all pixels within one arbitrary frame period (polarity pattern (1)), and is input to all pixels in the next one frame period. The display signal is displayed with the polarity of the display signal reversed (polarity pattern (2)). That is, when attention is paid only to the polarity pattern, two types of polarity patterns (polarity pattern (1) and polarity pattern (2)) are repeatedly displayed every frame period. Note that in this specification, the display signal is input to the pixel means that the display signal is input to the pixel electrode via the pixel TFT.

次にソースライン反転駆動について説明する。図27(B)にソースライン反転駆動における画素の極性パターンを示す。  Next, source line inversion driving will be described. FIG. 27B shows a pixel polarity pattern in source line inversion driving.

図27(B)で示したように、ソースライン反転駆動の特徴は、任意の1フレーム期間において、同じソース信号線に接続されている全ての画素に同じ極性の表示信号が入力されており、隣り合うソース信号線に接続されている画素どうしで逆の極性の表示信号が入力されていることである。なお本明細書において、ソース信号線に接続されている画素とは、ソース信号線にそのソース領域又はドレイン領域が接続されている画素TFTを有する画素のことを示している。  As shown in FIG. 27B, the source line inversion drive is characterized in that display signals having the same polarity are input to all pixels connected to the same source signal line in any one frame period. That is, display signals having opposite polarities are inputted between pixels connected to adjacent source signal lines. Note that in this specification, a pixel connected to a source signal line means a pixel having a pixel TFT whose source region or drain region is connected to the source signal line.

そして次の1フレーム期間において、各ソース信号線には、直前のフレーム期間において入力された表示信号とは逆の極性を有する表示信号が入力される。よって、任意の1フレーム期間における極性パターンが極性パターン▲3▼だったとすると、次の1フレーム期間における極性パターンは極性パターン▲4▼となる。  In the next one frame period, a display signal having a polarity opposite to that of the display signal input in the immediately preceding frame period is input to each source signal line. Therefore, if the polarity pattern in any one frame period is the polarity pattern (3), the polarity pattern in the next one frame period is the polarity pattern (4).

次に、ゲートライン反転駆動について説明する。ゲートライン反転駆動における極性パターンを図27(C)に示す。  Next, gate line inversion driving will be described. FIG. 27C shows a polarity pattern in gate line inversion driving.

図27(C)で示したように、ゲートライン反転駆動の特徴は、任意の1フレーム期間において、同じゲート信号線に接続されている全ての画素に同じ極性の表示信号が入力されており、隣り合うゲート信号線に接続されている画素どうしで逆の極性の表示信号が入力されていることである。なお本明細書において、ゲート信号線に接続されている画素とは、ゲート信号線にそのゲート電極が接続されている画素TFTを有する画素のことを示している。  As shown in FIG. 27C, the gate line inversion drive is characterized in that display signals having the same polarity are input to all the pixels connected to the same gate signal line in any one frame period. That is, display signals having opposite polarities are inputted between pixels connected to adjacent gate signal lines. Note that in this specification, a pixel connected to a gate signal line indicates a pixel having a pixel TFT whose gate electrode is connected to the gate signal line.

そして次の1フレーム期間において、各ゲート信号線に接続された画素には、直前のフレーム期間において入力された表示信号とは逆の極性を有する表示信号が入力される。よって、任意の1フレーム期間における極性パターンが極性パターン▲5▼だったとすると、次の1フレーム期間における極性パターンは極性パターン▲6▼となる。  In the next frame period, a display signal having a polarity opposite to that of the display signal input in the immediately preceding frame period is input to the pixels connected to each gate signal line. Therefore, if the polarity pattern in any one frame period is the polarity pattern (5), the polarity pattern in the next one frame period is the polarity pattern (6).

即ち、上記ソースライン反転駆動と同様に、2種類の極性パターン(極性パターン▲5▼と極性パターン▲6▼)が、1フレーム期間ごとに繰り返し表示される駆動方法である。  That is, similarly to the source line inversion driving, two types of polarity patterns (polarity pattern (5) and polarity pattern (6)) are repeatedly displayed every frame period.

次にドット反転駆動について説明する。ドット反転駆動における極性パターンを図27(D)に示す。  Next, dot inversion driving will be described. A polarity pattern in dot inversion driving is shown in FIG.

図27(D)に示したように、ドット反転駆動とは、画素に入力する表示信号の極性を隣接する全ての画素どうしで反転させる方法である。そして任意の1フレーム期間において、各画素に、直前の1フレーム期間において入力された表示信号とは逆の極性を有する表示信号が入力される。よって、任意の1フレーム期間における極性パターンが極性パターン▲7▼だったとすると、次の1フレーム期間における極性パターンは極性パターン▲8▼となる。つまり2種類の極性パターンが、1フレーム期間ごとに繰り返し表示される駆動方法である。  As shown in FIG. 27D, dot inversion driving is a method of inverting the polarity of a display signal input to a pixel between all adjacent pixels. In any one frame period, a display signal having a polarity opposite to that of the display signal input in the immediately preceding one frame period is input to each pixel. Therefore, if the polarity pattern in any one frame period is the polarity pattern (7), the polarity pattern in the next one frame period is the polarity pattern (8). That is, this is a driving method in which two types of polarity patterns are repeatedly displayed every frame period.

上述した交流化駆動は、液晶の劣化を防ぐには有用な方法である。しかし上述した交流化駆動を用いると、画面がちらついたり、縦縞、横縞または斜め縞が視認されたりすることがあった。  The alternating drive described above is a useful method for preventing the deterioration of the liquid crystal. However, when the AC drive described above is used, the screen may flicker or vertical stripes, horizontal stripes, or diagonal stripes may be visually recognized.

これは各画素において同じ階調表示を行おうとしても、入力される表示信号の極性が正の時の表示と負の時の表示とで、画面の明るさが微妙に異なってしまうためだと考えられる。この現象について、以下、フレーム反転駆動を例にとって詳しく説明する。  This is because even if the same gradation display is performed in each pixel, the brightness of the screen is slightly different between the display when the polarity of the input display signal is positive and the display when it is negative. Conceivable. This phenomenon will be described in detail below by taking frame inversion driving as an example.

図26に示したアクティブマトリクス型液晶表示装置をフレーム反転駆動させたときのタイミングチャートを図28に示した。なお図28は、アクティブマトリクス型液晶表示装置がノーマリーブラックなら白表示、ノーマリーホワイトなら黒表示させた場合のタイミングチャートである。1つのゲート信号線に選択信号が入力されている期間を1ライン期間、全てのゲート信号線に選択信号が入力されて1つの画像が表示されるまでの期間を1フレーム期間とする。  FIG. 28 shows a timing chart when the active matrix liquid crystal display device shown in FIG. FIG. 28 is a timing chart when the active matrix type liquid crystal display device displays white when normally black and displays black when normally white. A period during which a selection signal is input to one gate signal line is defined as one line period, and a period from when the selection signal is input to all gate signal lines until one image is displayed is defined as one frame period.

ソース信号線S1に表示信号が、ゲート信号線G1に選択信号がそれぞれ入力されると、ソース信号線S1とゲート信号線G1との交差している部分に設けられた画素(1、1)に、正の極性の表示信号が入力される。そして画素(1、1)において、入力された表示信号によって画素電極に与えられた電位は、理想的には保持容量等によって1フレーム期間中保持され続ける。  When a display signal is input to the source signal line S1 and a selection signal is input to the gate signal line G1, the pixel (1, 1) provided at the intersecting portion of the source signal line S1 and the gate signal line G1 is applied. A positive polarity display signal is input. In the pixel (1, 1), the potential applied to the pixel electrode by the input display signal is ideally held for one frame period by the holding capacitor or the like.

しかし実際には、1ライン期間が終了する時、ゲート信号線G1の電位が画素TFTをオフさせる電位にシフトすると、画素電極の電位もゲート信号繰G1の電位がシフトする方向にΔVだけ引き込まれることがある。この現象をフィールドスルーと呼び、またΔVを突き抜け電圧と呼ぶ。  However, actually, when the potential of the gate signal line G1 shifts to a potential for turning off the pixel TFT when one line period ends, the potential of the pixel electrode is also drawn by ΔV in the direction in which the potential of the gate signal delay G1 shifts. Sometimes. This phenomenon is called field through, and ΔV is called penetration voltage.

突き抜け電圧ΔVは以下に示す式で与えられる。  The punch-through voltage ΔV is given by the following equation.

[式1]
ΔV=V×Cgd/(Cgd+Clc+Cs)
[Formula 1]
ΔV = V × Cgd / (Cgd + Clc + Cs)

Vはゲート電極の電位の振幅、Cgdは画素TFTのゲート電極とドレイン領域の間の容量、Clcは画素電極と対向電極の間の液晶の容量、Csは保持容量の容量である。  V is the amplitude of the potential of the gate electrode, Cgd is the capacitance between the gate electrode and the drain region of the pixel TFT, Clc is the capacitance of the liquid crystal between the pixel electrode and the counter electrode, and Cs is the capacitance of the storage capacitor.

図28に示すタイミングチャートにおいて、画素(1,1)における実際の画素電極の電位を実線で、フィールドスルーを考慮しない理想的な画素電極の電位を点線で示す。第1フレーム期間において、正の極性の表示信号が画素(1、1)に入力される。図28に示した第1フレーム期間の場合、第1ライン期間が終了すると同時にゲート信号線の電位が負の方向に変化し、そして画素(1,1)の画素電極の電位も、実際は突き貫け電圧の分だけ負の方向に変化する。なお、図28では、第1フレーム期間における突き貫け電圧をΔV1として示す。  In the timing chart shown in FIG. 28, the actual potential of the pixel electrode in the pixel (1, 1) is indicated by a solid line, and the ideal potential of the pixel electrode not considering field through is indicated by a dotted line. In the first frame period, a display signal having a positive polarity is input to the pixel (1, 1). In the case of the first frame period shown in FIG. 28, the potential of the gate signal line changes in the negative direction simultaneously with the end of the first line period, and the potential of the pixel electrode of the pixel (1, 1) also actually penetrates. It changes in the negative direction by the voltage. In FIG. 28, the penetration voltage in the first frame period is shown as ΔV1.

次に第2フレーム期間の第1ライン期間において、第1フレーム期間の第1ライン期間とは逆の極性である負の極性の表示信号が、画素(1、1)に入力される。そして第2フレーム期間における第1ライン期間が終了する時、ゲート信号線G1の電位が負の方向に変化する。そして同時に画素(1,1)の画素電極の電位も、実際は突き貫け電圧の分だけ負の方向に変化する。なお、図28では、第2フレーム期間における突き貫け電圧をΔV2として示す。  Next, in the first line period of the second frame period, a display signal having a negative polarity that is opposite to that of the first line period of the first frame period is input to the pixel (1, 1). When the first line period in the second frame period ends, the potential of the gate signal line G1 changes in the negative direction. At the same time, the potential of the pixel electrode of the pixel (1, 1) actually changes in the negative direction by the penetration voltage. In FIG. 28, the penetration voltage in the second frame period is shown as ΔV2.

図28において、第1フレーム期間の第1ライン期間終了後における駆動電圧をV1、第2フレーム期間の第1ライン期間終了後における駆動電圧をV2として示す。なお本明細書において駆動電圧とは、画素電極の電位と対向電位との電位差を意味する。  In FIG. 28, the drive voltage after the end of the first line period of the first frame period is indicated as V1, and the drive voltage after the end of the first line period of the second frame period is indicated as V2. In this specification, the driving voltage means a potential difference between the potential of the pixel electrode and the counter potential.

駆動電圧V1と駆動電圧V2は、ΔV1+ΔV2の電圧差を有することになる。このため第1フレーム期間と第2フレーム期間とでは、画素(1,1)における画面の明るさが異なる。  The drive voltage V1 and the drive voltage V2 have a voltage difference of ΔV1 + ΔV2. For this reason, the brightness of the screen in the pixel (1, 1) differs between the first frame period and the second frame period.

そこで駆動電圧V1と駆動電圧V2の値が同じになるように、対向電位の値を低くする方法も考えられる。  Therefore, a method of reducing the value of the counter potential so that the values of the drive voltage V1 and the drive voltage V2 are the same can be considered.

しかし、画素TFTのゲート電極とドレイン領域の間の容量Cgdは、正の極性を有する表示信号を画素に入力したときと、負の極性を有する表示信号を画素に入力したときとでは、その値が異なる。さらに画素電極と対向電極の間の液晶の容量Clcも、画素に入力される表示信号の電位によって変動する。そのため、Cgdと、Clcの値が各フレーム期間によって異なるために、突き貫け電圧ΔVの値も各フレーム期間によって異なる。よって、たとえ対向電位の値を変化させても、フレーム期間によって、画素(1,1)における駆動電圧が異なってしまい、結果的に画面の明るさが異なってしまう。  However, the capacitance Cgd between the gate electrode and the drain region of the pixel TFT is the value when a display signal having a positive polarity is input to the pixel and when a display signal having a negative polarity is input to the pixel. Is different. Further, the capacitance Clc of the liquid crystal between the pixel electrode and the counter electrode also varies depending on the potential of the display signal input to the pixel. Therefore, since the values of Cgd and Clc are different for each frame period, the value of the piercing voltage ΔV is also different for each frame period. Therefore, even if the value of the counter potential is changed, the drive voltage in the pixel (1, 1) varies depending on the frame period, and as a result, the brightness of the screen varies.

そしてこれは画素(1,1)に限らず全ての画素において起こりうる現象で、画素に入力される表示信号の極性によって、画素の明るさが異なりうる。  This is a phenomenon that can occur not only in the pixel (1, 1) but also in all pixels, and the brightness of the pixel can vary depending on the polarity of the display signal input to the pixel.

よってフレーム反転駆動では、第1フレーム期間で表示された画像と第2フレーム期間で表示された画像の明るさが異なり、観察者にチラツキとして視認されてしまう。特に、中間調表示において顕著にチラツキが確認された。  Therefore, in the frame inversion driving, the brightness of the image displayed in the first frame period is different from the brightness of the image displayed in the second frame period, and the viewer visually recognizes the flicker. In particular, the flicker was remarkably confirmed in the halftone display.

ソースライン反転駆動、ゲートライン反転駆動、ドット反転駆動の場合も同様に、正の極性の表示信号が入力された画素と、負の極性の表示信号が入力された画素とでは、表示の明るさが異なる。  Similarly, in the case of source line inversion driving, gate line inversion driving, and dot inversion driving, the display brightness is the same for pixels that receive a display signal with a positive polarity and pixels that receive a display signal with a negative polarity. Is different.

そのため、ソースライン反転駆動では縦縞が、ゲートライン反転駆動では横縞が画面に表示された。またドット反転駆動では、画面に表示される画像によって、縦縞、横縞または斜め縞が現れることがあった。  Therefore, vertical stripes are displayed on the screen in the source line inversion drive, and horizontal stripes are displayed in the gate line inversion drive. In the dot inversion driving, vertical stripes, horizontal stripes, or diagonal stripes may appear depending on the image displayed on the screen.

交流化駆動によって画面がちらついて見えたり、縦縞、横縞または斜め縞が視認されたりするのを防ぐためには、フレーム周波数を高くすることが有効だと考えられる。  It is considered effective to increase the frame frequency in order to prevent the screen from flickering due to AC driving or to prevent vertical stripes, horizontal stripes or diagonal stripes from being visually recognized.

しかしフレーム周波数を高くするためには、ICに入力される映像信号の周波数を高くする必要があった。映像信号の周波数を上げると、映像信号を生成している電子機器のスペックを高くする必要があり、コストが高くなってしまう。また映像信号を生成している電子機器の駆動周波数が映像信号の周波数に対応しきれなくなり、映像信号を生成している電子機器に負担がかかり、動作が不可能か、または信頼性の上で難が出てくる可能性があった。  However, in order to increase the frame frequency, it is necessary to increase the frequency of the video signal input to the IC. When the frequency of the video signal is increased, it is necessary to increase the specifications of the electronic device that generates the video signal, which increases the cost. In addition, the drive frequency of the electronic device that generates the video signal cannot fully support the frequency of the video signal, which places a burden on the electronic device that generates the video signal. There could be difficulties.

そこで本発明は上述したことに鑑み、観察者にチラツキや縦縞、横縞及び斜め縞が視認されにくく、鮮明で高精細な画像の表示ができる半導体表示装置の駆動方法、及び該駆動方法を用いた半導体表示装置を提供することを目的とする。  Therefore, in view of the above, the present invention uses a driving method of a semiconductor display device in which flickering, vertical stripes, horizontal stripes, and diagonal stripes are hardly visible to an observer, and can display a clear and high-definition image, and the driving method. An object is to provide a semiconductor display device.

課題を解決するための手段Means for solving the problem

本発明では、外部から半導体表示装置に入力される映像信号の規定のフレーム周波数を、該半導体表示装置が有するフレームレート変換部において高くする。なお、本明細書においてフレームレート変換部(frame-rate conversion)とは、入力された信号の周波数を変えて出力する回路を意味する。そして連続する2つの各フレーム期間において、各画素に入力される表示信号の電位を対向電極の電位(対向電位)を基準として反転させ、連続する2つのフレーム期間において画素部に同じ映像を表示する。  In the present invention, the prescribed frame frequency of the video signal input to the semiconductor display device from the outside is increased in the frame rate conversion unit included in the semiconductor display device. In this specification, a frame rate conversion unit (frame-rate conversion) means a circuit that changes the frequency of an input signal and outputs it. Then, in each of the two consecutive frame periods, the potential of the display signal input to each pixel is inverted with reference to the potential of the counter electrode (the counter potential), and the same image is displayed on the pixel portion in the two consecutive frame periods. .

上記構成によって、観察者にチラツキや縦縞、横縞及び斜め縞が視認されにくい、鮮明で高精細な画像の表示を行うことができる。  With the above-described configuration, it is possible to display a clear and high-definition image in which flicker, vertical stripes, horizontal stripes, and diagonal stripes are hardly visible to an observer.

また、本発明で特にフレーム反転を用いることによって、隣接画素間にディスクリネーションと呼ばれる現象縞が発生するのを抑え、表示画面全体の明るさが低減されるのを防ぐことができる。ディスクリネーションとは、正の表示信号が入力された画素電極と負の表示信号が入力された画素電極との間に電界が生じ、液晶分子の配向が乱れる現象である。画素を高精細化すると隣り合う画素の有する画素電極どうしの距離が短くなってくるため、画素電極間の電界が大きくなり、ディスクリネーションによる見かけ上の開口率の低下が著しくなる。そのため本発明で特にフレーム反転を用いることは表示画面全体の明るさを低減させないという点で有効である。  Further, by using frame inversion in the present invention, it is possible to suppress the occurrence of a phenomenon fringe called disclination between adjacent pixels, and to prevent the brightness of the entire display screen from being reduced. Disclination is a phenomenon in which an electric field is generated between a pixel electrode to which a positive display signal is input and a pixel electrode to which a negative display signal is input, thereby disturbing the alignment of liquid crystal molecules. When the pixels are made higher in definition, the distance between the pixel electrodes of adjacent pixels is shortened, so that the electric field between the pixel electrodes is increased, and the apparent aperture ratio is significantly reduced due to disclination. Therefore, the use of frame inversion in the present invention is effective in that the brightness of the entire display screen is not reduced.

本発明の半導体表示装置におけるフレーム変換部は、1つまたは複数のRAMを有している。そして外部から入力された映像信号を、該1つ、または複数のRAMのいずれか1つに書き込み、書き込まれた映像信号を順に2回ずつ読み出してゆく。上記構成によって、映像信号のRAMへの書き込みと、RAMからの読み出しとを同時に行うことができる。  The frame conversion unit in the semiconductor display device of the present invention has one or a plurality of RAMs. Then, the video signal input from the outside is written into one of the one or a plurality of RAMs, and the written video signal is sequentially read twice. With the above configuration, writing of video signals to the RAM and reading from the RAM can be performed simultaneously.

また本発明で重要なのは、RAMに書き込んだ映像信号を1回読み出す期間が、RAMに映像信号を書き込む期間よりも短いことである。上記構成によって、RAMから読み出された後の映像信号の周波数を、RAMに書き込まれる前の映像信号の周波数より高くすることができる。  It is also important in the present invention that the period in which the video signal written in the RAM is read once is shorter than the period in which the video signal is written in the RAM. With the above configuration, the frequency of the video signal after being read from the RAM can be made higher than the frequency of the video signal before being written to the RAM.

そしてさらに本発明で重要なのは、RAMから2回読み出された映像信号を用いて生成された2つの表示信号のうち、いずれか一方の表示信号の電位を、対向電極の電位(対向電位)を基準として反転させ、極性が反転している2つの表示信号を生成することである。よって、連続する2つの各フレーム期間において、各画素に入力される表示信号の電位は対向電極の電位(対向電位)を基準として反転しているので、連続する2つのフレーム期間において画素部に同じ映像が表示される。  Further, in the present invention, it is important that the potential of one of the two display signals generated using the video signal read out twice from the RAM is the potential of the counter electrode (the counter potential). Inverting as a reference, generating two display signals with reversed polarity. Therefore, the potential of the display signal input to each pixel is inverted with respect to the potential of the counter electrode (counter potential) in each of the two consecutive frame periods, and thus is the same as that of the pixel portion in the two consecutive frame periods. An image is displayed.

よって、ICに入力される映像信号の周波数を高くすることなくフレーム周波数を高くすることができるため、映像信号を生成している電子機器に負担をかけることなく、観察者にチラツキや縦縞、横縞及び斜め縞が視認されにくい、鮮明で高精細な画像の表示を行うことができる。  Therefore, since the frame frequency can be increased without increasing the frequency of the video signal input to the IC, flicker, vertical stripes, horizontal stripes are given to the observer without imposing a burden on the electronic device generating the video signal. In addition, it is possible to display a clear and high-definition image in which the diagonal stripes are hardly visible.

また、本発明で特にフレーム反転を用いることによって、隣接画素間にディスクリネーションと呼ばれる現象縞が発生するのを抑え、表示画面全体の明るさが低減されるのを防ぐことができる。  Further, by using frame inversion in the present invention, it is possible to suppress the occurrence of a phenomenon fringe called disclination between adjacent pixels, and to prevent the brightness of the entire display screen from being reduced.

そして、各画素に入力される表示信号の電位の時間的な平均が対向電位により近くなり、各フレーム期間において異なる表示信号を各画素に入力している場合に比べて、液晶の劣化を防ぐのにより有効である。  Then, the temporal average of the potential of the display signal input to each pixel is closer to the counter potential, which prevents the deterioration of the liquid crystal compared to the case where a different display signal is input to each pixel in each frame period. It is more effective.

本発明は、フレーム反転駆動、ソースライン反転駆動、ゲートライン反転駆動、ドット反転駆動等のあらゆる交流化駆動に用いることができる。  The present invention can be used for all AC driving such as frame inversion driving, source line inversion driving, gate line inversion driving, and dot inversion driving.

なお本発明では、複数のRAMと、ソース信号線駆動回路は、IC基板上に設けても、画素部が設けられているアクティブマトリクス基板上に設けても良い。またソース信号線駆動回路の一部をアクティブマトリクス基板上に設け、残りをIC基板上に設け、FPC等により接続していても良い。  In the present invention, the plurality of RAMs and the source signal line driver circuit may be provided on an IC substrate or on an active matrix substrate provided with a pixel portion. Further, a part of the source signal line driver circuit may be provided over the active matrix substrate and the rest may be provided over the IC substrate and connected by FPC or the like.

なお、本発明の半導体装置において、画素に用いるトランジスタは単結晶シリコンを用いて形成されたトランジスタであっても良いし、多結晶シリコンやアモルファスシリコンを用いた薄膜トランジスタであっても良い。また、有機半導体を用いたトランジスタであっても良い。  Note that in the semiconductor device of the present invention, a transistor used for a pixel may be a transistor formed using single crystal silicon, or a thin film transistor using polycrystalline silicon or amorphous silicon. Further, a transistor using an organic semiconductor may be used.

以下に本発明の構成を示す。  The configuration of the present invention is shown below.

本発明によって、
複数の画素TFTと、複数の画素電極と、対向電極と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置において、
前記複数の画素TFTを介して前記複数の画素電極に表示信号が入力されており、
前記複数の画素電極に入力される全ての表示信号は、各フレーム期間中、前記対向電極の電位を基準として同じ極性を有しており、
前記フレームレート変換部は前記表示信号に同期して動作しており、
隣接している任意の2つのフレーム期間のうち、後に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号は、先に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号の電位を前記対向電極の電位を基準として反転させた信号であることを特徴とする半導体表示装置が提供される。
According to the present invention,
In a semiconductor display device having a plurality of pixel TFTs, a plurality of pixel electrodes, a counter electrode, and a frame rate conversion unit,
Display signals are input to the plurality of pixel electrodes through the plurality of pixel TFTs,
All display signals input to the plurality of pixel electrodes have the same polarity with respect to the potential of the counter electrode during each frame period,
The frame rate conversion unit operates in synchronization with the display signal,
Among any two adjacent frame periods, a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears later is a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears first. A semiconductor display device is provided that is a signal obtained by inverting the potential of the counter electrode with respect to the potential of the counter electrode.

本発明によって、
複数の画素TFTと、複数の画素電極と、対向電極と、複数のソース信号線と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置において、
前記複数のソース信号線に入力される表示信号は、前記複数の画素TFTを介して前記複数の画素電極に入力され、
各フレーム期間中、前記複数のソース信号線の隣り合うソース信号線には、前記対向電極の電位を基準として互いに逆の極性を有する表示信号が入力されており、かつ前記複数のソース信号線のそれぞれに入力される表示信号は、前記対向電極の電位を基準として常に同じ極性を有しており、
前記フレームレート変換部は前記表示信号に同期して動作しており、
隣接している任意の2つのフレーム期間のうち、後に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号は、先に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号の電位を前記対向電極の電位を基準として反転させた信号であることを特徴とする半導体表示装置が提供される。
According to the present invention,
In a semiconductor display device having a plurality of pixel TFTs, a plurality of pixel electrodes, a counter electrode, a plurality of source signal lines, and a frame rate conversion unit,
Display signals input to the plurality of source signal lines are input to the plurality of pixel electrodes via the plurality of pixel TFTs,
During each frame period, display signals having opposite polarities with respect to the potential of the counter electrode are input to adjacent source signal lines of the plurality of source signal lines, and the plurality of source signal lines The display signal input to each has always the same polarity with respect to the potential of the counter electrode,
The frame rate conversion unit operates in synchronization with the display signal,
Among any two adjacent frame periods, a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears later is a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears first. A semiconductor display device is provided that is a signal obtained by inverting the potential of the counter electrode with respect to the potential of the counter electrode.

本発明によって、
複数の画素TFTと、複数の画素電極と、対向電極と、複数のソース信号線と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置において、
前記複数のソース信号線に入力される表示信号は、前記複数の画素TFTを介して前記複数の画素電極に入力され、
各ライン期間中、前記複数のソース信号線の全てに入力される表示信号は、前記対向電極の電位を基準として常に同じ極性を有しており、
隣接しているライン期間において、前記複数のソース信号線に入力される表示信号の極性は、前記対向電極の電位を基準として互いに反転しており、
前記フレームレート変換部は前記表示信号に同期して動作しており、
隣接している任意の2つのフレーム期間のうち、後に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号は、先に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号の電位を前記対向電極の電位を基準として反転させた信号であることを特徴とする半導体表示装置が提供される。
According to the present invention,
In a semiconductor display device having a plurality of pixel TFTs, a plurality of pixel electrodes, a counter electrode, a plurality of source signal lines, and a frame rate conversion unit,
Display signals input to the plurality of source signal lines are input to the plurality of pixel electrodes via the plurality of pixel TFTs,
During each line period, the display signals input to all of the plurality of source signal lines always have the same polarity with respect to the potential of the counter electrode,
In the adjacent line periods, the polarities of the display signals input to the plurality of source signal lines are reversed with respect to the potential of the counter electrode,
The frame rate conversion unit operates in synchronization with the display signal,
Among any two adjacent frame periods, a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears later is a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears first. A semiconductor display device is provided that is a signal obtained by inverting the potential of the counter electrode with respect to the potential of the counter electrode.

本発明によって、
複数の画素TFTと、複数の画素電極と、対向電極と、複数のソース信号線と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置において、
前記複数のソース信号線に入力される表示信号は、前記複数の画素TFTを介して前記複数の画素電極に入力され、
各フレーム期間中、前記複数のソース信号線の隣り合うソース信号線には、前記対向電極の電位を基準として互いに逆の極性を有する表示信号が入力されており、
隣接しているライン期間において、前記複数のソース信号線に入力される表示信号の極性は、前記対向電極の電位を基準として互いに反転しており、
前記フレームレート変換部は前記表示信号に同期して動作しており、
隣接している任意の2つのフレーム期間のうち、後に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号は、先に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号の電位を前記対向電極の電位を基準として反転させた信号であることを特徴とする半導体表示装置が提供される。
According to the present invention,
In a semiconductor display device having a plurality of pixel TFTs, a plurality of pixel electrodes, a counter electrode, a plurality of source signal lines, and a frame rate conversion unit,
Display signals input to the plurality of source signal lines are input to the plurality of pixel electrodes via the plurality of pixel TFTs,
During each frame period, display signals having opposite polarities with respect to the potential of the counter electrode are input to adjacent source signal lines of the plurality of source signal lines,
In the adjacent line periods, the polarities of the display signals input to the plurality of source signal lines are reversed with respect to the potential of the counter electrode,
The frame rate conversion unit operates in synchronization with the display signal,
Among any two adjacent frame periods, a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears later is a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears first. A semiconductor display device is provided that is a signal obtained by inverting the potential of the counter electrode with respect to the potential of the counter electrode.

本発明によって、
複数の画素を有する画素部と、ソース信号線駆動回路と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置であって、
前記複数の画素は、画素TFTと、画素電極と、対向電極とをそれぞれ有しており、
前記フレームレート変換部は1つまたは複数のRAMを有しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号が書き込まれ、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに書き込まれた映像信号は2回ずつ読み出され、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つから2回ずつ読み出された映像信号は共にソース信号線駆動回路に入力され、
前記ソース信号線駆動回路によって2つの表示信号が生成され、
前期2つの表示信号は互いに極性が反転しており、
前記生成された2つの表示信号は前記画素TFTを介して前記画素電極に入力され、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つへの映像信号の書き込みと
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号を書き込む期間は、前記書き込まれた映像信号が1回目に読み出される期間及び2回目に読み出される期間よりも長いことを特徴とする半導体表示装置が提供される。
According to the present invention,
A semiconductor display device having a pixel portion having a plurality of pixels, a source signal line driving circuit, and a frame rate conversion portion,
The plurality of pixels each include a pixel TFT, a pixel electrode, and a counter electrode.
The frame rate conversion unit has one or more RAMs,
A video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs,
The video signal written in any one of the one RAM or the plurality of RAMs is read twice,
Video signals read out twice each from one of the one RAM or the plurality of RAMs are both input to a source signal line driving circuit,
Two display signals are generated by the source signal line driving circuit,
The first two display signals have opposite polarities,
The two generated display signals are input to the pixel electrode through the pixel TFT,
Writing a video signal to any one of the one RAM or the plurality of RAMs and writing a video signal to any one of the one RAM or the plurality of RAMs include the written video. There is provided a semiconductor display device characterized in that a signal is longer than a period for reading the first time and a period for reading the signal for the second time.

本発明によって、
複数の画素を有する画素部と、ソース信号線駆動回路と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置であって、
前記複数の画素は、画素TFTと、画素電極と、対向電極とをそれぞれ有しており、
前記フレームレート変換部は1つまたは複数のRAMを有しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号が書き込まれ、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに書き込まれた映像信号は2回ずつ読み出され、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つから2回ずつ読み出された映像信号は、共にD/A変換回路においてアナログに変換されてからソース信号線駆動回路に入力され、
前記ソース信号線駆動回路によって2つの表示信号が生成され、
前期2つの表示信号は互いに極性が反転しており、
前記生成された2つの表示信号は前記画素TFTを介して前記画素電極に入力され、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号を書き込む期間は、前記書き込まれた映像信号が1回目に読み出される期間及び2回目に読み出される期間よりも長いことを特徴とする半導体表示装置が提供される。
According to the present invention,
A semiconductor display device having a pixel portion having a plurality of pixels, a source signal line driving circuit, and a frame rate conversion portion,
The plurality of pixels each include a pixel TFT, a pixel electrode, and a counter electrode.
The frame rate conversion unit has one or more RAMs,
A video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs,
The video signal written in any one of the one RAM or the plurality of RAMs is read twice,
Video signals read out twice from any one of the one RAM or the plurality of RAMs are both converted into analog by the D / A conversion circuit and then input to the source signal line driving circuit,
Two display signals are generated by the source signal line driving circuit,
The first two display signals have opposite polarities,
The two generated display signals are input to the pixel electrode through the pixel TFT,
A period in which a video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs is longer than a period in which the written video signal is read out for the first time and a period in which the video signal is read for the second time. A semiconductor display device is provided.

本発明によって、
複数の画素を有する画素部と、ソース信号線駆動回路と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置であって、
前記複数の画素は、画素TFTと、画素電極と、対向電極とをそれぞれ有しており、
前記フレームレート変換部は1つまたは複数のRAMを有しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号が書き込まれ、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに書き込まれた映像信号は2回ずつ読み出され、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つから2回ずつ読み出された映像信号は共にソース信号線駆動回路に入力され、
前記ソース信号線駆動回路によって2つの表示信号が生成され、
前期2つの表示信号は互いに極性が反転しており、
前記生成された2つの表示信号は前記画素TFTを介して前記画素電極に入力され、
前記画素電極に入力される全ての表示信号は、各フレーム期間中、前記対向電極の電位を基準として同じ極性を有しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号を書き込む期間は、前記書き込まれた映像信号が1回目に読み出される期間及び2回目に読み出される期間よりも長いことを特徴とする半導体表示装置が提供される。
According to the present invention,
A semiconductor display device having a pixel portion having a plurality of pixels, a source signal line driving circuit, and a frame rate conversion portion,
The plurality of pixels each include a pixel TFT, a pixel electrode, and a counter electrode.
The frame rate conversion unit has one or more RAMs,
A video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs,
The video signal written in any one of the one RAM or the plurality of RAMs is read twice,
Video signals read out twice each from one of the one RAM or the plurality of RAMs are both input to a source signal line driving circuit,
Two display signals are generated by the source signal line driving circuit,
The first two display signals have opposite polarities,
The two generated display signals are input to the pixel electrode through the pixel TFT,
All display signals input to the pixel electrode have the same polarity with respect to the potential of the counter electrode during each frame period,
A period in which a video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs is longer than a period in which the written video signal is read out for the first time and a period in which the video signal is read for the second time. A semiconductor display device is provided.

本発明によって、
複数の画素を有する画素部と、ソース信号線駆動回路と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置であって、
前記複数の画素は、画素TFTと、画素電極と、対向電極とをそれぞれ有しており、
前記フレームレート変換部は1つまたは複数のRAMを有しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号が書き込まれ、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに書き込まれた映像信号は2回ずつ読み出され、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つから2回ずつ読み出された映像信号は共にD/A変換回路においてアナログに変換されてからソース信号線駆動回路に入力され、
前記ソース信号線駆動回路によって2つの表示信号が生成され、
前期2つの表示信号は互いに極性が反転しており、
前記生成された2つの表示信号は前記画素TFTを介して前記画素電極に入力され、
前記画素電極に入力される全ての表示信号は、各フレーム期間中、前記対向電極の電位を基準として同じ極性を有しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号を書き込む期間は、前記書き込まれた映像信号が1回目に読み出される期間及び2回目に読み出される期間よりも長いことを特徴とする半導体表示装置が提供される。
According to the present invention,
A semiconductor display device having a pixel portion having a plurality of pixels, a source signal line driving circuit, and a frame rate conversion portion,
The plurality of pixels each include a pixel TFT, a pixel electrode, and a counter electrode.
The frame rate conversion unit has one or more RAMs,
A video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs,
The video signal written in any one of the one RAM or the plurality of RAMs is read twice,
Video signals read out twice each from one of the one RAM or the plurality of RAMs are both converted to analog in the D / A conversion circuit and then input to the source signal line driving circuit,
Two display signals are generated by the source signal line driving circuit,
The first two display signals have opposite polarities,
The two generated display signals are input to the pixel electrode through the pixel TFT,
All display signals input to the pixel electrode have the same polarity with respect to the potential of the counter electrode during each frame period,
A period in which a video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs is longer than a period in which the written video signal is read out for the first time and a period in which the video signal is read for the second time. A semiconductor display device is provided.

本発明によって、
複数の画素を有する画素部と、ソース信号線駆動回路と、複数のソース信号線と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置であって、
前記複数の画素は、画素TFTと、画素電極と、対向電極とをそれぞれ有しており、
前記フレームレート変換部は1つまたは複数のRAMを有しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号が書き込まれ、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに書き込まれた映像信号は2回ずつ読み出され、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つから2回ずつ読み出された映像信号は共にソース信号線駆動回路に入力され、
前記ソース信号線駆動回路によって2つの表示信号が生成され、
前期2つの表示信号は互いに極性が反転しており、
前記生成された2つの表示信号は前記複数のソース信号線及び前記画素TFTを介して前記画素電極に入力され、
各フレーム期間中、前記複数のソース信号線の隣り合うソース信号線には、前記対向電極の電位を基準として互いに逆の極性を有する表示信号が入力されており、かつ前記複数のソース信号線のそれぞれに入力される表示信号は、前記対向電極の電位を基準として常に同じ極性を有しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号を書き込む期間は、前記書き込まれた映像信号が1回目に読み出される期間及び2回目に読み出される期間よりも長いことを特徴とする半導体表示装置が提供される。
According to the present invention,
A semiconductor display device having a pixel portion having a plurality of pixels, a source signal line driving circuit, a plurality of source signal lines, and a frame rate conversion portion,
The plurality of pixels each include a pixel TFT, a pixel electrode, and a counter electrode.
The frame rate conversion unit has one or more RAMs,
A video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs,
The video signal written in any one of the one RAM or the plurality of RAMs is read twice,
Video signals read out twice each from one of the one RAM or the plurality of RAMs are both input to a source signal line driving circuit,
Two display signals are generated by the source signal line driving circuit,
The first two display signals have opposite polarities,
The generated two display signals are input to the pixel electrode through the plurality of source signal lines and the pixel TFT,
During each frame period, display signals having opposite polarities with respect to the potential of the counter electrode are input to adjacent source signal lines of the plurality of source signal lines, and the plurality of source signal lines The display signal input to each has always the same polarity with respect to the potential of the counter electrode,
A period during which a video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs is longer than a period during which the written video signal is read out for the first time and a period during which the video signal is read for the second time. A semiconductor display device is provided.

本発明によって、
複数の画素を有する画素部と、ソース信号線駆動回路と、複数のソース信号線と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置であって、
前記複数の画素は、画素TFTと、画素電極と、対向電極とをそれぞれ有しており、
前記フレームレート変換部は1つまたは複数のRAMを有しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号が書き込まれ、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに書き込まれた映像信号は2回ずつ読み出され、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つから2回ずつ読み出された映像信号は、共にD/A変換回路においてアナログに変換されてからソース信号線駆動回路に入力され、
前記ソース信号線駆動回路によって2つの表示信号が生成され、
前期2つの表示信号は互いに極性が反転しており、
前記生成された2つの表示信号は前記複数のソース信号線及び前記画素TFTを介して前記画素電極に入力され、
各フレーム期間中、前記複数のソース信号線の隣り合うソース信号線には、前記対向電極の電位を基準として互いに逆の極性を有する表示信号が入力されており、かつ前記複数のソース信号線のそれぞれに入力される表示信号は、前記対向電極の電位を基準として常に同じ極性を有しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号を書き込む期間は、前記書き込まれた映像信号が1回目に読み出される期間及び2回目に読み出される期間よりも長いことを特徴とする半導体表示装置が提供される。
According to the present invention,
A semiconductor display device having a pixel portion having a plurality of pixels, a source signal line driving circuit, a plurality of source signal lines, and a frame rate conversion portion,
The plurality of pixels each include a pixel TFT, a pixel electrode, and a counter electrode.
The frame rate conversion unit has one or more RAMs,
A video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs,
The video signal written in any one of the one RAM or the plurality of RAMs is read twice,
Video signals read out twice from any one of the one RAM or the plurality of RAMs are both converted into analog by the D / A conversion circuit and then input to the source signal line driving circuit,
Two display signals are generated by the source signal line driving circuit,
The first two display signals have opposite polarities,
The generated two display signals are input to the pixel electrode through the plurality of source signal lines and the pixel TFT,
During each frame period, display signals having opposite polarities with respect to the potential of the counter electrode are input to adjacent source signal lines of the plurality of source signal lines, and the plurality of source signal lines The display signal input to each has always the same polarity with respect to the potential of the counter electrode,
A period in which a video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs is longer than a period in which the written video signal is read out for the first time and a period in which the video signal is read for the second time. A semiconductor display device is provided.

本発明によって、
複数の画素を有する画素部と、ソース信号線駆動回路と、複数のソース信号線と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置であって、
前記複数の画素は、画素TFTと、画素電極と、対向電極とをそれぞれ有しており、
前記フレームレート変換部は1つまたは複数のRAMを有しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号が書き込まれ、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに書き込まれた映像信号は2回ずつ読み出され、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つから2回ずつ読み出された映像信号は共にソース信号線駆動回路に入力され、
前記ソース信号線駆動回路によって2つの表示信号が生成され、
前期2つの表示信号は互いに極性が反転しており、
前記生成された2つの表示信号は前記画素TFTを介して前記画素電極に入力され、
各ライン期間中、前記複数のソース信号線の全てに入力される表示信号は、前記対向電極の電位を基準として常に同じ極性を有しており、
隣接しているライン期間において、前記複数のソース信号線に入力される表示信号の極性は、前記対向電極の電位を基準として互いに反転しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号を書き込む期間は、前記書き込まれた映像信号が1回目に読み出される期間及び2回目に読み出される期間よりも長いことを特徴とする半導体表示装置が提供される。
According to the present invention,
A semiconductor display device having a pixel portion having a plurality of pixels, a source signal line driving circuit, a plurality of source signal lines, and a frame rate conversion portion,
The plurality of pixels each include a pixel TFT, a pixel electrode, and a counter electrode.
The frame rate conversion unit has one or more RAMs,
A video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs,
The video signal written in any one of the one RAM or the plurality of RAMs is read twice,
Video signals read out twice each from one of the one RAM or the plurality of RAMs are both input to a source signal line driving circuit,
Two display signals are generated by the source signal line driving circuit,
The first two display signals have opposite polarities,
The two generated display signals are input to the pixel electrode through the pixel TFT,
During each line period, the display signals input to all of the plurality of source signal lines always have the same polarity with respect to the potential of the counter electrode,
In the adjacent line periods, the polarities of the display signals input to the plurality of source signal lines are reversed with respect to the potential of the counter electrode,
A period in which a video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs is longer than a period in which the written video signal is read out for the first time and a period in which the video signal is read for the second time. A semiconductor display device is provided.

本発明によって、
複数の画素を有する画素部と、ソース信号線駆動回路と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置であって、
前記複数の画素は、画素TFTと、画素電極と、対向電極とをそれぞれ有しており、
前記フレームレート変換部は1つまたは複数のRAMを有しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号が書き込まれ、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに書き込まれた映像信号は2回ずつ読み出され、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つから2回ずつ読み出された映像信号は、共にD/A変換回路においてアナログに変換されてからソース信号線駆動回路に入力され、
前記ソース信号線駆動回路によって2つの表示信号が生成され、
前期2つの表示信号は互いに極性が反転しており、
前記生成された2つの表示信号は前記画素TFTを介して前記画素電極に入力され、
各ライン期間中、前記複数のソース信号線の全てに入力される表示信号は、前記対向電極の電位を基準として常に同じ極性を有しており、
隣接しているライン期間において、前記複数のソース信号線に入力される表示信号の極性は、前記対向電極の電位を基準として互いに反転しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号を書き込む期間は、前記書き込まれた映像信号が1回目に読み出される期間及び2回目に読み出される期間よりも長いことを特徴とする半導体表示装置が提供される。
According to the present invention,
A semiconductor display device having a pixel portion having a plurality of pixels, a source signal line driving circuit, and a frame rate conversion portion,
The plurality of pixels each include a pixel TFT, a pixel electrode, and a counter electrode.
The frame rate conversion unit has one or more RAMs,
A video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs,
The video signal written in any one of the one RAM or the plurality of RAMs is read twice,
Video signals read out twice from any one of the one RAM or the plurality of RAMs are both converted into analog by the D / A conversion circuit and then input to the source signal line driving circuit,
Two display signals are generated by the source signal line driving circuit,
The first two display signals have opposite polarities,
The two generated display signals are input to the pixel electrode through the pixel TFT,
During each line period, the display signals input to all of the plurality of source signal lines always have the same polarity with respect to the potential of the counter electrode,
In the adjacent line periods, the polarities of the display signals input to the plurality of source signal lines are reversed with respect to the potential of the counter electrode,
A period in which a video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs is longer than a period in which the written video signal is read out for the first time and a period in which the video signal is read for the second time. A semiconductor display device is provided.

本発明によって、
複数の画素を有する画素部と、ソース信号線駆動回路と、複数のソース信号線と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置であって、
前記複数の画素は、画素TFTと、画素電極と、対向電極とをそれぞれ有しており、
前記フレームレート変換部は1つまたは複数のRAMを有しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号が書き込まれ、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに書き込まれた映像信号は2回ずつ読み出され、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つから2回ずつ読み出された映像信号は共にソース信号線駆動回路に入力され、
前記ソース信号線駆動回路によって2つの表示信号が生成され、
前期2つの表示信号は互いに極性が反転しており、
前記生成された2つの表示信号は前記画素TFTを介して前記画素電極に入力され、
各フレーム期間中、前記複数のソース信号線の隣り合うソース信号線には、前記対向電極の電位を基準として互いに逆の極性を有する表示信号が入力されており、
隣接しているライン期間において、前記複数のソース信号線に入力される表示信号の極性は、前記対向電極の電位を基準として互いに反転しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号を書き込む期間は、前記書き込まれた映像信号が1回目に読み出される期間及び2回目に読み出される期間よりも長いことを特徴とする半導体表示装置が提供される。
According to the present invention,
A semiconductor display device having a pixel portion having a plurality of pixels, a source signal line driving circuit, a plurality of source signal lines, and a frame rate conversion portion,
The plurality of pixels each include a pixel TFT, a pixel electrode, and a counter electrode.
The frame rate conversion unit has one or more RAMs,
A video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs,
The video signal written in any one of the one RAM or the plurality of RAMs is read twice,
Video signals read out twice each from one of the one RAM or the plurality of RAMs are both input to a source signal line driving circuit,
Two display signals are generated by the source signal line driving circuit,
The first two display signals have opposite polarities,
The two generated display signals are input to the pixel electrode through the pixel TFT,
During each frame period, display signals having opposite polarities with respect to the potential of the counter electrode are input to adjacent source signal lines of the plurality of source signal lines,
In the adjacent line periods, the polarities of the display signals input to the plurality of source signal lines are reversed with respect to the potential of the counter electrode,
A period in which a video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs is longer than a period in which the written video signal is read out for the first time and a period in which the video signal is read for the second time. A semiconductor display device is provided.

本発明によって、
複数の画素を有する画素部と、ソース信号線駆動回路と、複数のソース信号線と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置であって、
前記複数の画素は、画素TFTと、画素電極と、対向電極とをそれぞれ有しており、
前記フレームレート変換部は1つまたは複数のRAMを有しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号が書き込まれ、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに書き込まれた映像信号は2回ずつ読み出され、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つから2回ずつ読み出された映像信号は、共にD/A変換回路においてアナログに変換されてからソース信号線駆動回路に入力され、
前記ソース信号線駆動回路によって2つの表示信号が生成され、
前期2つの表示信号は互いに極性が反転しており、
前記生成された2つの表示信号は前記画素TFTを介して前記画素電極に入力され、
各フレーム期間中、前記複数のソース信号線の隣り合うソース信号線には、前記対向電極の電位を基準として互いに逆の極性を有する表示信号が入力されており、
隣接しているライン期間において、前記複数のソース信号線に入力される表示信号の極性は、前記対向電極の電位を基準として互いに反転しており、
前記1つのRAM、または前記複数のRAMのいずれか1つに映像信号を書き込む期間は、前記書き込まれた映像信号が1回目に読み出される期間及び2回目に読み出される期間よりも長いことを特徴とする半導体表示装置が提供される。
According to the present invention,
A semiconductor display device having a pixel portion having a plurality of pixels, a source signal line driving circuit, a plurality of source signal lines, and a frame rate conversion portion,
The plurality of pixels each include a pixel TFT, a pixel electrode, and a counter electrode.
The frame rate conversion unit has one or more RAMs,
A video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs,
The video signal written in any one of the one RAM or the plurality of RAMs is read twice,
Video signals read out twice from any one of the one RAM or the plurality of RAMs are both converted into analog by the D / A conversion circuit and then input to the source signal line driving circuit,
Two display signals are generated by the source signal line driving circuit,
The first two display signals have opposite polarities,
The two generated display signals are input to the pixel electrode through the pixel TFT,
During each frame period, display signals having opposite polarities with respect to the potential of the counter electrode are input to adjacent source signal lines of the plurality of source signal lines,
In the adjacent line periods, the polarities of the display signals input to the plurality of source signal lines are reversed with respect to the potential of the counter electrode,
A period in which a video signal is written to any one of the one RAM or the plurality of RAMs is longer than a period in which the written video signal is read out for the first time and a period in which the video signal is read for the second time. A semiconductor display device is provided.

本発明によって、
複数の画素TFTと、複数の画素電極と、対向電極と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置の駆動方法において、
前記複数の画素TFTを介して前記複数の画素電極に表示信号が入力されており、
前記フレームレート変換部は前記表示信号に同期して動作しており、
隣接している任意の2つのフレーム期間のうち、後に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号は、先に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号の極性を前記対向電極の電位を基準として反転させた信号であることを特徴とする半導体表示装置の駆動方法が提供される。
According to the present invention,
In a driving method of a semiconductor display device having a plurality of pixel TFTs, a plurality of pixel electrodes, a counter electrode, and a frame rate conversion unit,
Display signals are input to the plurality of pixel electrodes through the plurality of pixel TFTs,
The frame rate conversion unit operates in synchronization with the display signal,
Among any two adjacent frame periods, a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears later is a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears first. The method for driving a semiconductor display device is characterized in that the polarity is a signal obtained by inverting the polarity of the counter electrode with reference to the potential of the counter electrode.

本発明によって、
複数の画素TFTと、複数の画素電極と、対向電極と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置の駆動方法において、
前記複数の画素TFTを介して前記複数の画素電極に表示信号が入力されており、
前記複数の画素電極に入力される全ての表示信号は、各フレーム期間中、前記対向電極の電位を基準として同じ極性を有しており、
前記フレームレート変換部は前記表示信号に同期して動作しており、
隣接している任意の2つのフレーム期間のうち、後に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号は、先に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号の電位を前記対向電極の電位を基準として反転させた信号であることを特徴とする半導体表示装置の駆動方法が提供される。
According to the present invention,
In a driving method of a semiconductor display device having a plurality of pixel TFTs, a plurality of pixel electrodes, a counter electrode, and a frame rate conversion unit,
Display signals are input to the plurality of pixel electrodes through the plurality of pixel TFTs,
All display signals input to the plurality of pixel electrodes have the same polarity with respect to the potential of the counter electrode during each frame period,
The frame rate conversion unit operates in synchronization with the display signal,
Among any two adjacent frame periods, a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears later is a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears first. A driving method of a semiconductor display device is provided, which is a signal obtained by inverting the potential of the counter electrode with respect to the potential of the counter electrode.

本発明によって、
複数の画素TFTと、複数の画素電極と、対向電極と、複数のソース信号線と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置の駆動方法において、
前記複数のソース信号線に入力される表示信号は、前記複数の画素TFTを介して前記複数の画素電極に入力され、
各フレーム期間中、前記複数のソース信号線の隣り合うソース信号線には、前記対向電極の電位を基準として互いに逆の極性を有する表示信号が入力されており、かつ前記複数のソース信号線のそれぞれに入力される表示信号は、前記対向電極の電位を基準として常に同じ極性を有しており、
前記フレームレート変換部は前記表示信号に同期して動作しており、
隣接している任意の2つのフレーム期間のうち、後に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号は、先に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号の電位を前記対向電極の電位を基準として反転させた信号であることを特徴とする半導体表示装置の駆動方法が提供される。
According to the present invention,
In a driving method of a semiconductor display device having a plurality of pixel TFTs, a plurality of pixel electrodes, a counter electrode, a plurality of source signal lines, and a frame rate conversion unit,
Display signals input to the plurality of source signal lines are input to the plurality of pixel electrodes via the plurality of pixel TFTs,
During each frame period, display signals having opposite polarities with respect to the potential of the counter electrode are input to adjacent source signal lines of the plurality of source signal lines, and the plurality of source signal lines The display signal input to each has always the same polarity with respect to the potential of the counter electrode,
The frame rate conversion unit operates in synchronization with the display signal,
Among any two adjacent frame periods, a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears later is a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears first. A driving method of a semiconductor display device is provided, which is a signal obtained by inverting the potential of the counter electrode with respect to the potential of the counter electrode.

本発明によって、
複数の画素TFTと、複数の画素電極と、対向電極と、複数のソース信号線と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置の駆動方法において、
前記複数のソース信号線に入力される表示信号は、前記複数の画素TFTを介して前記複数の画素電極に入力され、
各ライン期間中、前記複数のソース信号線の全てに入力される表示信号は、前記対向電極の電位を基準として常に同じ極性を有しており、
隣接しているライン期間において、前記複数のソース信号線に入力される表示信号の極性は、前記対向電極の電位を基準として互いに反転しており、
前記フレームレート変換部は前記表示信号に同期して動作しており、
隣接している任意の2つのフレーム期間のうち、後に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号は、先に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号の電位を前記対向電極の電位を基準として反転させた信号であることを特徴とする半導体表示装置の駆動方法が提供される。
According to the present invention,
In a driving method of a semiconductor display device having a plurality of pixel TFTs, a plurality of pixel electrodes, a counter electrode, a plurality of source signal lines, and a frame rate conversion unit,
Display signals input to the plurality of source signal lines are input to the plurality of pixel electrodes via the plurality of pixel TFTs,
During each line period, the display signals input to all of the plurality of source signal lines always have the same polarity with respect to the potential of the counter electrode,
In the adjacent line periods, the polarities of the display signals input to the plurality of source signal lines are reversed with respect to the potential of the counter electrode,
The frame rate conversion unit operates in synchronization with the display signal,
Among any two adjacent frame periods, a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears later is a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears first. A driving method of a semiconductor display device is provided, which is a signal obtained by inverting the potential of the counter electrode with respect to the potential of the counter electrode.

本発明によって、
複数の画素TFTと、複数の画素電極と、対向電極と、複数のソース信号線と、フレームレート変換部とを有する半導体表示装置の駆動方法において、
前記複数のソース信号線に入力される表示信号は、前記複数の画素TFTを介して前記複数の画素電極に入力され、
各フレーム期間中、前記複数のソース信号線の隣り合うソース信号線には、前記対向電極の電位を基準として互いに逆の極性を有する表示信号が入力されており、
隣接しているライン期間において、前記複数のソース信号線に入力される表示信号の極性は、前記対向電極の電位を基準として互いに反転しており、
前記フレームレート変換部は前記表示信号に同期して動作しており、
隣接している任意の2つのフレーム期間のうち、後に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号は、先に出現するフレーム期間において前記複数の画素電極に入力される表示信号の電位を前記対向電極の電位を基準として反転させた信号であることを特徴とする半導体表示装置の駆動方法が提供される。
According to the present invention,
In a driving method of a semiconductor display device having a plurality of pixel TFTs, a plurality of pixel electrodes, a counter electrode, a plurality of source signal lines, and a frame rate conversion unit,
Display signals input to the plurality of source signal lines are input to the plurality of pixel electrodes via the plurality of pixel TFTs,
During each frame period, display signals having opposite polarities with respect to the potential of the counter electrode are input to adjacent source signal lines of the plurality of source signal lines,
In the adjacent line periods, the polarities of the display signals input to the plurality of source signal lines are reversed with respect to the potential of the counter electrode,
The frame rate conversion unit operates in synchronization with the display signal,
Among any two adjacent frame periods, a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears later is a display signal input to the plurality of pixel electrodes in a frame period that appears first. A driving method of a semiconductor display device is provided, which is a signal obtained by inverting the potential of the counter electrode with respect to the potential of the counter electrode.

本発明は、前記RAMがSDRAMであることを特徴としていても良い。  The present invention may be characterized in that the RAM is an SDRAM.

本発明は、前記半導体表示装置を用いたコンピュータ、ビデオカメラ及びDVDプレーヤーを含む。  The present invention includes a computer, a video camera, and a DVD player using the semiconductor display device.

以下に、本発明の半導体表示装置が有するフレームレート変換部について、図1を用いて説明する。なお本実施の形態ではRAMとしてSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)を用いる構成を示す。しかし本発明はRAMに限定されず、高速のデータの書き込みや読み出しが可能であるならば、その他のDRAM(Dynamic Random Access Memory)や、SRAM(Static Random Access Memory)も用いることが可能である。  A frame rate conversion unit included in the semiconductor display device of the present invention will be described below with reference to FIG. In the present embodiment, a configuration using an SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) as a RAM is shown. However, the present invention is not limited to the RAM, and other DRAM (Dynamic Random Access Memory) and SRAM (Static Random Access Memory) can be used as long as high-speed data writing and reading are possible.

フレームレート変換部100は、制御部101、フレーム周波数変換部102、アドレスジェネレータ部106を有している。またフレーム周波数変換部102は、第1のSDRAM(SDRAM1)103、第2のSDRAM(SDRAM2)104、データフォーマット部105を有している。また107はD/A変換回路であり、フレームレート変換部100から出力される映像信号を、デジタルからアナログに変換する。  The frame rate conversion unit 100 includes a control unit 101, a frame frequency conversion unit 102, and an address generator unit 106. The frame frequency conversion unit 102 includes a first SDRAM (SDRAM 1) 103, a second SDRAM (SDRAM 2) 104, and a data formatting unit 105. A D / A conversion circuit 107 converts the video signal output from the frame rate conversion unit 100 from digital to analog.

なお本実施の形態ではフレーム周波数変換部102がSDRAMを2つ(第1のSDRAM103、第2のSDRAM104)を有しているが、SDRAMの数は2つに限定されず、いくつでも良い。本実施の形態では説明を簡便にするためにSDRAMの数が2つの場合について説明する。  In the present embodiment, the frame frequency conversion unit 102 has two SDRAMs (first SDRAM 103 and second SDRAM 104), but the number of SDRAMs is not limited to two, and any number is possible. In this embodiment, a case where the number of SDRAMs is two will be described in order to simplify the description.

Hsync信号と、Vsync信号と、CLK信号が制御部101に入力される。Hsync信号と、Vsync信号と、CLK信号によって制御部101から、アドレスジェネレータ部の駆動を制御するアドレスジェネレータ制御信号(address generator controll signal)と、第1のSDRAM103と第2のSDRAM104の駆動を制御するSDRAM制御信号(RAM CLK1, RAM CLK2)が出力される。  The Hsync signal, the Vsync signal, and the CLK signal are input to the control unit 101. The Hsync signal, the Vsync signal, and the CLK signal control the driving of the address generator control signal (address generator controll signal) that controls the driving of the address generator unit, and the driving of the first SDRAM 103 and the second SDRAM 104 from the control unit 101. SDRAM control signals (RAM CLK1, RAM CLK2) are output.

アドレスジェネレータ部106は、制御部101から入力されたアドレスジェネレータ制御信号によって駆動し、第1のSDRAM103と第2のSDRAM104のメモリアドレスの番地を指定するカウンタ値を決定する。例えばカウンタ値が0だと第1のSDRAM103と第2のSDRAM104のメモリアドレスの0番地が指定され、カウンタ値が1だと1番地が、カウンタ値が2だと2番地が、カウンタ値がqだとq番地がそれぞれ指定される。  The address generator unit 106 is driven by an address generator control signal input from the control unit 101, and determines a counter value that specifies the addresses of the memory addresses of the first SDRAM 103 and the second SDRAM 104. For example, when the counter value is 0, the address 0 of the memory address of the first SDRAM 103 and the second SDRAM 104 is designated, when the counter value is 1, the address 1 is specified, when the counter value is 2, the address 2 is specified, and the counter value is q Then, q address is designated respectively.

カウンタ値の情報は第1カウンタ信号(address count signal 1)、第2カウンタ信号(address count signal 2)として、アドレスジェネレータ部106から第1のSDRAM103と第2のSDRAM104にそれぞれ入力される。なお、第1カウンタ信号が有するカウンタ値を第1カウンタ値、第2カウンタ信号が有するカウンタ値を第2カウンタ値と呼ぶ。  Information on the counter value is input from the address generator unit 106 to the first SDRAM 103 and the second SDRAM 104 as a first counter signal (address count signal 1) and a second counter signal (address count signal 2), respectively. The counter value included in the first counter signal is referred to as a first counter value, and the counter value included in the second counter signal is referred to as a second counter value.

データフォーマット部105には、外部からデジタルの映像信号(Video Signal)が入力される。またデータフォーマット部105は交流電源(AC Cont)に接続されている。  A digital video signal is input to the data format unit 105 from the outside. The data format unit 105 is connected to an AC power supply (AC Cont).

データフォーマシト部105に入力されたデジタルの映像信号は、第1または第2のSDRAM103、104の、第1または第2カウンタ信号によって指定された番地に順に書き込まれる。デジタルの映像信号は、複数のSDRAMに同時に書き込まれるのではなく、常に1つのSDRAMだけに書き込まれる。  The digital video signal input to the data format unit 105 is sequentially written in the address specified by the first or second counter signal in the first or second SDRAM 103 or 104. Digital video signals are not written simultaneously to a plurality of SDRAMs, but are always written to only one SDRAM.

データフォーマット部105において入力されたデジタルの映像信号のビット数を増加させてから、第1のSDRAM103または第2のSDRAM104に書き込むようにしても良い。  The number of bits of the digital video signal input in the data format unit 105 may be increased and then written to the first SDRAM 103 or the second SDRAM 104.

次に書き込まれた映像信号は、第1または第2のSDRAM103、104の第1または第2カウンタ信号によって指定された番地から順に読み出される。デジタルの映像信号は、複数のSDRAMから同時に読み出されるのではなく、常に1つのSDRAMだけから読み出される。  Next, the written video signal is sequentially read from the address designated by the first or second counter signal of the first or second SDRAM 103, 104. Digital video signals are not always read from a plurality of SDRAMs, but are always read from only one SDRAM.

なお映像信号の読み出しは2回行われる。そして1つのSDRAMへの映像信号の書き込みと、他の1つのSDRAMからの映像信号の読み出しは並行して行われる。  Note that the video signal is read out twice. The writing of the video signal to one SDRAM and the reading of the video signal from another SDRAM are performed in parallel.

図2を用いて、図1におけるフレーム周波数変換部102の動作を具体的に説明する。図2(A)において、第1のSDRAM103に映像信号が書き込まれており、同時に第2のSDRAM104に書き込まれた映像信号が2回読み出されている。図2(B)において、第1のSDRAM103に書き込まれた映像信号が2回読み出されており、同時に第2のSDRAM104に映像信号が書き込まれている。  The operation of the frame frequency conversion unit 102 in FIG. 1 will be specifically described with reference to FIG. In FIG. 2A, the video signal is written in the first SDRAM 103, and at the same time, the video signal written in the second SDRAM 104 is read twice. In FIG. 2B, the video signal written in the first SDRAM 103 is read twice, and the video signal is written in the second SDRAM 104 at the same time.

なお、本実施の形態では、1画像分に相当する映像信号しか書き込むことができないSDRAMを用いた例について示しているが、本発明はこれに限定されない。1画像分以上に相当する映像信号を書き込むことが可能なRAMを用いるに構成にしても良い。2画像分以上に相当する映像信号を書き込むことが可能なRAMを用いれば、本発明において用いるRAMは1つでも良い。逆に1画像分以下に相当する映像信号しか書き込むことができないRAMを用いる場合、複数のRAMを用いることで1画像分に相当する映像信号を書き込むようにしても良い。  Although this embodiment shows an example using an SDRAM that can write only a video signal corresponding to one image, the present invention is not limited to this. A RAM that can write a video signal corresponding to one image or more may be used. If a RAM capable of writing video signals corresponding to two or more images is used, only one RAM may be used in the present invention. Conversely, when a RAM that can only write video signals corresponding to one image or less is used, a video signal corresponding to one image may be written using a plurality of RAMs.

図3に、第1のSDRAM103と第2のSDRAM104における、映像信号の書き込みと読み出しのタイミングを示す。書き込み期間pにおいて第1のSDRAM103に映像信号が書き込まれる。そして書き込み期間pにおいて第1のSDRAM103に書き込まれた映像信号が、次に出現する第1読み出し期間pと第2読み出し期間pにおいて2回読み出される。  FIG. 3 shows video signal writing and reading timings in the first SDRAM 103 and the second SDRAM 104. A video signal is written to the first SDRAM 103 in the writing period p. Then, the video signal written in the first SDRAM 103 in the writing period p is read twice in the first reading period p and the second reading period p that appear next.

また書き込み期間(p−1)において第2のSDRAM104に映像信号が書き込まれる。そして書き込み期間(p−1)において第2のSDRAM104に書き込まれた映像信号は、次に出現する第1読み出し期間(p−1)と第2読み出し期間(p−1)において2回読み出される。  In addition, a video signal is written to the second SDRAM 104 in the writing period (p−1). Then, the video signal written to the second SDRAM 104 in the writing period (p-1) is read twice in the first reading period (p-1) and the second reading period (p-1) that appear next.

そして書き込み期間pと、第1及び第2読み出し期間(p−1)は同時に出現している。つまり、第1のSDRAM103に映像信号が書き込まれるのと並行して、第2のSDRAM104から映像信号が2回読み出されている。  The writing period p and the first and second reading periods (p-1) appear simultaneously. That is, the video signal is read twice from the second SDRAM 104 in parallel with the video signal being written to the first SDRAM 103.

また書き込み期間(p+1)と、第1及び第2読み出し期間pは同時に出現している。つまり、第2のSDRAM104に映像信号が書き込まれるのと並行して、第1のSDRAM103から映像信号が2回読み出されている。  The writing period (p + 1) and the first and second reading periods p appear simultaneously. That is, the video signal is read twice from the first SDRAM 103 in parallel with the video signal being written to the second SDRAM 104.

第1及び第2読み出し期間pが終了すると、書き込み期間(p+2)が出現し、再び第1のSDRAM103に映像信号が書き込まれる。それと並行して、第1及び第2読み出し期間(p+1)が出現し、第2のSDRAM104から映像信号が2回読み出される。  When the first and second reading periods p are completed, a writing period (p + 2) appears, and a video signal is written to the first SDRAM 103 again. In parallel with this, the first and second readout periods (p + 1) appear, and the video signal is read out from the second SDRAM 104 twice.

読み出された映像信号はデータフォーマット部105に入力される。そしてデータフォーマット部105において、2回読み出された映像信号のうちどちらか一方の映像信号が、アナログに変換された際に液晶の対向電極の電位を基準として極性が反転するように、データ処理される。そして、データ処理された映像信号とデータ処理されなかった映像信号との2つの映像信号が、データフォーマット部105から処理済の映像信号(Processed video signal)として出力される。  The read video signal is input to the data format unit 105. In the data format unit 105, data processing is performed so that when one of the video signals read out twice is converted into analog, the polarity is inverted with reference to the potential of the counter electrode of the liquid crystal. Is done. Then, two video signals, that is, a video signal that has been subjected to data processing and a video signal that has not been subjected to data processing, are output from the data formatting unit 105 as processed video signals (Processed video signals).

データフォーマット部105から出力された2つの映像信号は、D/A変換回路107に入力され、アナログに変換される。なお、D/A変換回路107には高低2つの電源電圧がコンスタントに与えられており、D/A変換回路107から、対向電極の電位を基準として極性の反転した2つのアナログの映像信号が出力される。アナログに変換された2つの映像信号は、順にソース信号線駆動回路に入力される。  The two video signals output from the data format unit 105 are input to the D / A conversion circuit 107 and converted to analog. The D / A conversion circuit 107 is constantly supplied with two power supply voltages, high and low, and the D / A conversion circuit 107 outputs two analog video signals whose polarities are inverted with reference to the potential of the counter electrode. Is done. The two video signals converted into analog are sequentially input to the source signal line driver circuit.

なお、データフォーマット部105において、映像信号をシリアル−パラレル変換して、分割駆動の分割数分だけ分割してから、D/A変換回路107に入力しても良い。  Note that the data format unit 105 may serial-parallel convert the video signal to divide the video signal by the number of division driving divisions, and then input the video signal to the D / A conversion circuit 107.

分割駆動とは、画像表示スピードを遅くすることなくソース信号線駆動回路の駆動周波数を抑えるための駆動方法である。具体的には、ソース信号線をm個のグループに分割し、1ライン期間中に、同時にm本のソース信号線に表示信号を入力する駆動方法である。  The division driving is a driving method for suppressing the driving frequency of the source signal line driving circuit without reducing the image display speed. Specifically, this is a driving method in which source signal lines are divided into m groups, and display signals are simultaneously input to m source signal lines during one line period.

図4に、本発明の駆動方法が用いられるアクティブマトリクス型液晶表示装置の画素部の構成を示す。図4(A)は、画素部の回路図であり、図4(B)は画素の配置を示した図である。  FIG. 4 shows a configuration of a pixel portion of an active matrix liquid crystal display device in which the driving method of the present invention is used. FIG. 4A is a circuit diagram of a pixel portion, and FIG. 4B is a diagram showing an arrangement of pixels.

110は画素部を示している。ソース信号線駆動回路に接続されたソース信号線S1〜Sxと、ゲート信号線駆動回路に接続されたゲート信号線G1〜Gyとが画素部110に設けられている。そして画素部110において、ソース信号線S1〜Sxとゲート信号線G1〜Gyとで囲まれている部分に画素111が設けられている。そして画素111には画素TFT112と画素電極113とが設けられている。  Reference numeral 110 denotes a pixel portion. Source signal lines S1 to Sx connected to the source signal line driver circuit and gate signal lines G1 to Gy connected to the gate signal line driver circuit are provided in the pixel portion 110. In the pixel portion 110, a pixel 111 is provided in a portion surrounded by the source signal lines S1 to Sx and the gate signal lines G1 to Gy. The pixel 111 is provided with a pixel TFT 112 and a pixel electrode 113.

ゲート信号線駆動回路からゲート信号線G1〜Gyに選択信号が入力され、前記選択信号によって前記画素TFT112のスイッチングが制御されている。なお本明細書においてTFTのスイッチングを制御するというのは、TFTをオンの状態にするかオフの状態にするかを選択することを意味する。  A selection signal is input to the gate signal lines G1 to Gy from the gate signal line driving circuit, and the switching of the pixel TFT 112 is controlled by the selection signal. In this specification, controlling the switching of the TFT means selecting whether to turn the TFT on or off.

ゲート信号線駆動回路からゲート信号線G1に入力される選択信号によってゲート信号線G1が選択され、ゲート信号線G1とソース信号線S1とが交差している部分の画素(1、1)、(1、2)、…、(1、x)の画素TFT112をオンの状態にする。  The gate signal line G1 is selected by the selection signal input to the gate signal line G1 from the gate signal line driving circuit, and the pixel (1, 1), () of the portion where the gate signal line G1 and the source signal line S1 intersect 1, 2),..., (1, x) pixel TFTs 112 are turned on.

ソース信号線駆動回路に入力された極性の反転した2つのアナログの映像信号は、ソース信号線駆動回路内のシフトレジスタ等からのサンプリング信号に従って順にサンプリングされ、それぞれ表示信号としてソース信号線S1〜Sxに入力される。  Two analog video signals with inverted polarities input to the source signal line driving circuit are sampled sequentially in accordance with a sampling signal from a shift register or the like in the source signal line driving circuit, and source signal lines S1 to Sx are respectively displayed as display signals. Is input.

そしてソース信号線S1〜Sxに入力された表示信号が、画素TFT112を介して画素(1、1)、(1、2)、…、(1、x)の画素電極113に入力される。この入力された表示信号の電位により液晶を駆動し、透過光量を制御して、画素(1、1)、(1、2)、…、(1、x)に画像の一部(画素(1、1)、(1、2)、…、(1、x)に相当する画像)が表示される。  The display signals input to the source signal lines S1 to Sx are input to the pixel electrodes 113 of the pixels (1, 1), (1, 2),..., (1, x) via the pixel TFT 112. The liquid crystal is driven by the potential of the input display signal and the amount of transmitted light is controlled, so that a part of the image (pixel (1 (1), (1, 2),..., (1, x)) 1), (1,2),..., (1, x)).

ゲート信号線G1に接続されている画素の全てに表示信号が入力されると、ゲート信号線G1は選択されなくなる。引き続いて、画素(1、1)、(1、2)、…、(1、x)に画像が表示された状態を保持容量(図示せず)等で保持したまま、ゲート信号線G2に入力される選択信号によって、ゲート信号線G2が選択される。なお保持容量とは、画素TFT112のゲート電極に入力された表示信号の電位を一定の期間保持するための容量である。そしてゲート信号線G2に接続されている全ての画素(2、1)(2、2)、…、(2、x)に、同様に画像の一部を次々と表示する。この間、ゲート信号線G2は選択され続けている。  When a display signal is input to all the pixels connected to the gate signal line G1, the gate signal line G1 is not selected. Subsequently, the state in which the image is displayed on the pixels (1, 1), (1, 2),..., (1, x) is input to the gate signal line G2 while being held by a holding capacitor (not shown). The gate signal line G2 is selected by the selected signal. Note that the storage capacitor is a capacitor for holding the potential of the display signal input to the gate electrode of the pixel TFT 112 for a certain period. Similarly, a part of the image is displayed one after another on all the pixels (2, 1) (2, 2),..., (2, x) connected to the gate signal line G2. During this time, the gate signal line G2 continues to be selected.

上述した動作を全てのゲート信号線において順次繰り返すことにより、画素部110に一つの画像を表示する。この一つの画像が表示される期間を1フレーム期間と呼ぶ。画素部110に一つの画像が表示される期間と、垂直帰線期間とを合わせて1フレーム期間としても良い。そして全ての画素は、再び各画素の画素TFTがオンの状態になるまで、画像が表示された状態を保持容量(図示せず)等で保持している。  By sequentially repeating the above-described operation for all the gate signal lines, one image is displayed on the pixel portion 110. This period during which one image is displayed is referred to as one frame period. A period in which one image is displayed on the pixel portion 110 and a vertical blanking period may be combined to form one frame period. All the pixels hold the state in which the image is displayed with a holding capacitor (not shown) or the like until the pixel TFT of each pixel is turned on again.

なお2つの映像信号はその極性が反転しており、サンプリングされて各ソース信号線に入力された表示信号もその極性が反転している。図4に示したアクティブマトリクス型液晶表示装置において、ゲート信号線とソース信号線に入力される選択信号と表示信号のタイミングチャートを図5に示す。  Note that the polarities of the two video signals are inverted, and the polarities of the display signals sampled and input to the source signal lines are also inverted. FIG. 5 shows a timing chart of selection signals and display signals input to the gate signal lines and the source signal lines in the active matrix liquid crystal display device shown in FIG.

ライン期間は、1つのゲート信号線が選択されている期間を示しており、全てのライン期間(L1〜Ly)が出現するまでの期間が1フレーム期間に相当する。または全てのライン期間(L1〜Ly)と垂直帰線期間とを合わせて1フレーム期間としても良い。本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装置の場合、同じ画像を表示する前半のフレーム期間(previous frame)と、後半のフレーム期間(following frame)とを有している。  The line period indicates a period in which one gate signal line is selected, and a period until all the line periods (L1 to Ly) appear corresponds to one frame period. Alternatively, all the line periods (L1 to Ly) and the vertical blanking period may be combined to form one frame period. The active matrix liquid crystal display device of the present invention has a first frame period (previous frame) and a second frame period (following frame) for displaying the same image.

前半のフレーム期間は、第1読み出し期間においてSDRAMから読み出された映像信号に基づいて画像が表示されている。そして後半のフレーム期間は、第2読み出し期間においてSDRAMから読み出された映像信号に基づいて画像が表示されている。したがって、前半のフレーム期間と後半のフレーム期間とでは、表示される画像は同じだが、各ソース信号線に入力される表示信号の極性が反転している。  In the first half frame period, an image is displayed based on the video signal read from the SDRAM in the first readout period. In the second frame period, an image is displayed based on the video signal read from the SDRAM in the second read period. Therefore, the displayed image is the same in the first half frame period and the second half frame period, but the polarity of the display signal input to each source signal line is inverted.

図6に、フレーム反転駆動を行ったときの、各画素の画素電極に入力される表示信号の極性を示す。図6において、第1、第3、第5のフレーム期間が前半のフレーム期間に相当し、第2、第4のフレーム期間が後半のフレーム期間に相当する。  FIG. 6 shows the polarity of the display signal input to the pixel electrode of each pixel when frame inversion driving is performed. In FIG. 6, the first, third, and fifth frame periods correspond to the first half frame period, and the second and fourth frame periods correspond to the second half frame period.

全てのフレーム期間において、全ての画素の画素電極に入力される表示信号の極性は同じである。そして前半のフレーム期間と、後半のフレーム期間とでは、各画素に入力される表示信号の極性が反転している。  In all the frame periods, the polarities of the display signals input to the pixel electrodes of all the pixels are the same. The polarity of the display signal input to each pixel is inverted between the first half frame period and the second half frame period.

第1のフレーム期間と第2のフレーム期間とでは、表示される画像は同じである。また第3のフレーム期間と第4のフレーム期間とでは、表示される画像が同じである。なお第6のフレーム期間については図示しなかったが、第5のフレーム期間と第6のフレーム期間とでは、表示される画像は同じである。  The displayed images are the same in the first frame period and the second frame period. Further, the displayed images are the same in the third frame period and the fourth frame period. Although the sixth frame period is not illustrated, the displayed images are the same in the fifth frame period and the sixth frame period.

次に図7に、ソースライン反転駆動を行ったときの、各画素の画素電極に入力される表示信号の極性を示す。図7において、第1、第3、第5のフレーム期間が前半のフレーム期間に相当し、第2、第4のフレーム期間が後半のフレーム期間に相当する。  Next, FIG. 7 shows the polarity of a display signal input to the pixel electrode of each pixel when source line inversion driving is performed. In FIG. 7, the first, third, and fifth frame periods correspond to the first half frame period, and the second and fourth frame periods correspond to the second half frame period.

全てのフレーム期間において、各ソース信号線に接続されている画素の画素電極に入力される表示信号の極性は、全て同じである。また隣り合うソース信号線に接続されている画素の画素電極に入力される表示信号の極性は、反転している。そして前半のフレーム期間と、後半のフレーム期間とでは、各画素に入力される表示信号の極性が反転している。  In all the frame periods, the polarities of the display signals input to the pixel electrodes of the pixels connected to the source signal lines are all the same. Further, the polarity of the display signal input to the pixel electrode of the pixel connected to the adjacent source signal line is inverted. The polarity of the display signal input to each pixel is inverted between the first half frame period and the second half frame period.

第1のフレーム期間と第2のフレーム期間とでは、表示される画像は同じである。また第3のフレーム期間と第4のフレーム期間とでは、表示される画像が同じである。なお第6のフレーム期間については図示しなかったが、第5のフレーム期間と第6のフレーム期間とでは、表示される画像は同じである。  The displayed images are the same in the first frame period and the second frame period. Further, the displayed images are the same in the third frame period and the fourth frame period. Although the sixth frame period is not illustrated, the displayed images are the same in the fifth frame period and the sixth frame period.

次に図8に、ゲートライン反転駆動を行ったときの、各画素の画素電極に入力される表示信号の極性を示す。図8において、第1、第3、第5のフレーム期間が前半のフレーム期間に相当し、第2、第4のフレーム期間が後半のフレーム期間に相当する。  Next, FIG. 8 shows the polarity of the display signal input to the pixel electrode of each pixel when gate line inversion driving is performed. In FIG. 8, the first, third, and fifth frame periods correspond to the first half frame period, and the second and fourth frame periods correspond to the second half frame period.

全てのフレーム期間において、各ゲート信号線に接続されている画素の画素電極に入力される表示信号の極性は、全て同じである。また隣り合うゲート信号線に接続されている画素の画素電極に入力される表示信号の極性は、反転している。そして前半のフレーム期間と、後半のフレーム期間とでは、各画素に入力される表示信号の極性が反転している。  In all frame periods, the polarities of the display signals input to the pixel electrodes of the pixels connected to the gate signal lines are all the same. The polarity of the display signal input to the pixel electrode of the pixel connected to the adjacent gate signal line is inverted. The polarity of the display signal input to each pixel is inverted between the first half frame period and the second half frame period.

第1のフレーム期間と第2のフレーム期間とでは、表示される画像は同じである。また第3のフレーム期間と第4のフレーム期間とでは、表示される画像が同じである。なお第6のフレーム期間については図示しなかったが、第5のフレーム期間と第6のフレーム期間とでは、表示される画像は同じである。  The displayed images are the same in the first frame period and the second frame period. Further, the displayed images are the same in the third frame period and the fourth frame period. Although the sixth frame period is not illustrated, the displayed images are the same in the fifth frame period and the sixth frame period.

次に図9に、ドット反転駆動を行ったときの、各画素の画素電極に入力される表示信号の極性を示す。図9において、第1、第3、第5のフレーム期間が前半のフレーム期間に相当し、第2、第4のフレーム期間が後半のフレーム期間に相当する。  Next, FIG. 9 shows the polarity of a display signal input to the pixel electrode of each pixel when dot inversion driving is performed. In FIG. 9, the first, third, and fifth frame periods correspond to the first half frame period, and the second and fourth frame periods correspond to the second half frame period.

全てのフレーム期間において、隣り合う画素の画素電極に入力される表示信号の極性は、全て反転している。そして前半のフレーム期間と、後半のフレーム期間とでは、各画素に入力される表示信号の極性が反転している。  In all the frame periods, the polarities of the display signals input to the pixel electrodes of adjacent pixels are all inverted. The polarity of the display signal input to each pixel is inverted between the first half frame period and the second half frame period.

第1のフレーム期間と第2のフレーム期間とでは、表示される画像は同じである。また第3のフレーム期間と第4のフレーム期間とでは、表示される画像が同じである。なお第6のフレーム期間については図示しなかったが、第5のフレーム期間と第6のフレーム期間とでは、表示される画像は同じである。  The displayed images are the same in the first frame period and the second frame period. Further, the displayed images are the same in the third frame period and the fourth frame period. Although the sixth frame period is not illustrated, the displayed images are the same in the fifth frame period and the sixth frame period.

本発明は上記構成によって、SDRAMから読み出された後の映像信号の周波数を、SDRAMに書き込まれる前の映像信号の周波数より高くすることができる。よって、外部から入力される映像信号の周波数を高くすることなく、アクティブマトリクス型液晶表示装置の内部においてフレーム周波数を高くすることができるため、映像信号を生成している電子機器に負担をかけることなく、観察者にチラツキや縦縞、横縞及び斜め縞が視認されにくい、鮮明で高精細な画像の表示を行うことができる。  According to the present invention, the frequency of the video signal after being read from the SDRAM can be made higher than the frequency of the video signal before being written to the SDRAM. Therefore, the frame frequency can be increased inside the active matrix liquid crystal display device without increasing the frequency of the video signal input from the outside, which places a burden on the electronic device that generates the video signal. In addition, it is possible to display a clear and high-definition image in which flicker, vertical stripes, horizontal stripes, and diagonal stripes are not easily seen by an observer.

そしてさらに本発明で重要なのは、SDRAMから2回読み出された映像信号のうち、いずれか一方の映像信号の電位を、対向電極の電位(対向電位)を基準として反転させソース信号線駆動回路に入力することである。よって、連続する2つの各フレーム期間において、各画素に入力される表示信号の電位は対向電極の電位(対向電位)を基準として反転しており、画素部に同じ映像が表示される。上記構成により、各画素に入力される表示信号の電位の時間的な平均が対向電位により近くなり、各フレーム期間において異なる表示信号を各画素に入力している場合に比べて、液晶の劣化を防ぐのにより有効であり、観察者にチラツキや縦縞、横縞及び斜め縞が視認されにくい。  Further, in the present invention, it is important that the potential of one of the video signals read out twice from the SDRAM is inverted with respect to the potential of the counter electrode (counter potential) as a reference. Is to enter. Therefore, in each of two consecutive frame periods, the potential of the display signal input to each pixel is inverted with reference to the potential of the counter electrode (counter potential), and the same image is displayed on the pixel portion. With the above configuration, the temporal average of the potential of the display signal input to each pixel is closer to the counter potential, and the liquid crystal is deteriorated compared to the case where a different display signal is input to each pixel in each frame period. It is more effective in preventing the flicker, vertical stripes, horizontal stripes, and diagonal stripes from being visually recognized by the observer.

また、本発明で特にフレーム反転を用いることによって、隣接画素間にディスクリネーションと呼ばれる現象縞が発生するのを抑え、表示画面全体の明るさが低減されるのを防ぐことができる。  Further, by using frame inversion in the present invention, it is possible to suppress the occurrence of a phenomenon fringe called disclination between adjacent pixels, and to prevent the brightness of the entire display screen from being reduced.

なお上述した駆動方法は、ノンインターレス走査を用いた例で説明しているが、本発明の走査方式はこれに限定されない。走査方式はインターレス走査であっても良い。  Although the above-described driving method has been described with an example using non-interlaced scanning, the scanning method of the present invention is not limited to this. The scanning method may be interlaced scanning.

また、本実施の形態では、D/A変換回路に高低2つの電源電圧をコンスタントに与えることで、D/A変換回路から極性の反転した2つのアナログの映像信号が出力されるようにし、そのいずれか一方をアナログスイッチ等により選択している。しかし、映像信号の極性を反転する方法は、これに限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、D/A変換回路に入力する前に、互いに反転した極性を、2つのデジタルの映像信号に情報として含ませるようにしても良い。また、D/A変換回路に与える電源電圧の高さを制御することで、D/A変換回路から連続して出力される2つのアナログの映像信号の極性を、互いに反転させるようにしても良い。  Further, in this embodiment, two analog video signals with reversed polarities are output from the D / A conversion circuit by constantly supplying two high and low power supply voltages to the D / A conversion circuit. Either one is selected by an analog switch or the like. However, the method of inverting the polarity of the video signal is not limited to this, and a known method can be used. For example, before input to the D / A conversion circuit, the polarities reversed from each other may be included as information in two digital video signals. Further, by controlling the level of the power supply voltage applied to the D / A conversion circuit, the polarities of the two analog video signals continuously output from the D / A conversion circuit may be reversed. .

以下に、本発明の実施例について説明する。  Examples of the present invention will be described below.

(実施例1)
本実施例では、図1の第1のSDRAM103と第2のSDRAM104における映像信号の書き込みと読み出しのタイミングについて、図3とは異なる例について説明する。
Example 1
In this embodiment, an example different from FIG. 3 will be described with respect to video signal writing and reading timings in the first SDRAM 103 and the second SDRAM 104 in FIG.

本実施例では、第1及び第2の読み出し期間が、書き込み期間よりも短い。そして第1及び第2の読み出し期間が終了した後、次の書き込み期間が開始される前に、映像信号の書き込みも読み出しも行わないブランク期間を設けている。  In this embodiment, the first and second reading periods are shorter than the writing period. After the first and second reading periods are finished, before the next writing period is started, a blank period in which neither writing nor reading of the video signal is performed is provided.

図10に、第1のSDRAM103と第2のSDRAM104における、映像信号の書き込みと読み出しのタイミングを示す。書き込み期間pにおいて第1のSDRAM103に映像信号が書き込まれる。そして書き込み期間pにおいて第1のSDRAM103に書き込まれた映像信号が、第1読み出し期間pと第2読み出し期間pにおいて2回読み出される。  FIG. 10 shows video signal writing and reading timings in the first SDRAM 103 and the second SDRAM 104. A video signal is written to the first SDRAM 103 in the writing period p. Then, the video signal written in the first SDRAM 103 in the writing period p is read twice in the first reading period p and the second reading period p.

また書き込み期間(p−1)において第2のSDRAM104に映像信号が書き込まれる。そして書き込み期間(p−1)において第2のSDRAM104に書き込まれた映像信号は、第1読み出し期間(p−1)と第2読み出し期間(p−1)において2回読み出される。  In addition, a video signal is written to the second SDRAM 104 in the writing period (p−1). The video signal written to the second SDRAM 104 in the writing period (p-1) is read twice in the first reading period (p-1) and the second reading period (p-1).

そして書き込み期間pと、第1及び第2読み出し期間(p−1)は同時に出現している。つまり、第1のSDRAM103に映像信号が書き込まれるのと並行して、第2のSDRAM104から映像信号が2回読み出されている。  The writing period p and the first and second reading periods (p-1) appear simultaneously. That is, the video signal is read twice from the second SDRAM 104 in parallel with the video signal being written to the first SDRAM 103.

また書き込み期間(p+1)と、第1及び第2読み出し期間pは同時に出現している。つまり、第2のSDRAM104に映像信号が書き込まれるのと並行して、第1のSDRAM103から映像信号が2回読み出されている。  The writing period (p + 1) and the first and second reading periods p appear simultaneously. That is, the video signal is read twice from the first SDRAM 103 in parallel with the video signal being written to the second SDRAM 104.

そして第1及び第2読み出し期間pが終了すると、ブランク期間が出現する。ブランク期間は映像信号の書き込みも読み出しも行わない期間である。ブランク期間が終了すると、書き込み期間(p+2)が出現し、再び第1のSDRAM103に映像信号が書き込まれる。それと並行して、第1及び第2読み出し期間(p+1)が出現し、第2のSDRAM104から映像信号が2回読み出される。  When the first and second read periods p are finished, a blank period appears. The blank period is a period in which neither writing nor reading of the video signal is performed. When the blank period ends, a writing period (p + 2) appears, and the video signal is written to the first SDRAM 103 again. In parallel with this, the first and second readout periods (p + 1) appear, and the video signal is read out from the second SDRAM 104 twice.

ブランク期間の長さは、書き込み期間から、第1及び第2の読み出し期間を差し引いた長さよりも長いことが必要である。ブランク期間は画像がちらつかない程度であれば、いくつ設けても良い。ブランク期間を設けることで、2つ以上のSDRAMに映像信号が書きこまれることがなく、また2つ以上のSDRAMから映像信号が読み出されることがない。  The length of the blank period needs to be longer than the length obtained by subtracting the first and second reading periods from the writing period. Any number of blank periods may be provided as long as the image does not flicker. By providing a blank period, a video signal is not written to two or more SDRAMs, and a video signal is not read from two or more SDRAMs.

なおブランク期間は、書き込み期間と第1読み出し期間との間に設けても良いし、第2読み出し期間と書き込み期間の間に設けても良い。また第1読み出し期間と第2読み出し期間の間に設けても良い。  Note that the blank period may be provided between the writing period and the first reading period, or may be provided between the second reading period and the writing period. Further, it may be provided between the first readout period and the second readout period.

2回読み出された映像信号はデータフォーマット部105に入力される。  The video signal read twice is input to the data format unit 105.

(実施例2)
本実施例では、図1の第1のSDRAM103と第2のSDRAM104における映像信号の書き込みと読み出しのタイミングについて、図3、図10とは異なる例について説明する。
(Example 2)
In this embodiment, an example different from FIGS. 3 and 10 will be described with respect to video signal writing and reading timings in the first SDRAM 103 and the second SDRAM 104 in FIG.

本実施例では、第1及び第2の読み出し期間が、書き込み期間よりも長い。そして書き込み期間が終了した後、次の第1の読み出し期間が開始される前に、映像信号の書き込みも読み出しも行わないブランク期間を設けている。  In this embodiment, the first and second reading periods are longer than the writing period. Then, after the writing period ends, before the next first reading period is started, a blank period in which neither writing nor reading of the video signal is performed is provided.

図11に、第1のSDRAM103と第2のSDRAM104における、映像信号の書き込みと読み出しのタイミングを示す。書き込み期間pにおいて第1のSDRAM103に映像信号が書き込まれる。書きこみ期間pが終了するとブランク期間が出現する。ブランク期間は映像信号の書き込みも読み出しも行わない期間である。  FIG. 11 shows video signal writing and reading timings in the first SDRAM 103 and the second SDRAM 104. A video signal is written to the first SDRAM 103 in the writing period p. When the writing period p ends, a blank period appears. The blank period is a period in which neither writing nor reading of the video signal is performed.

ブランク期間終了後、書き込み期間pにおいて第1のSDRAM103に書き込まれた映像信号が、第1読み出し期間pと第2読み出し期間pにおいて2回読み出される。  After the blank period, the video signal written in the first SDRAM 103 in the writing period p is read twice in the first reading period p and the second reading period p.

また書き込み期間(p−1)において第2のSDRAM104に映像信号が書き込まれる。書きこみ期間(p−1)が終了するとブランク期間が出現する。ブランク期間終了後、書き込み期間(p−1)において第2のSDRAM104に書き込まれた映像信号は、第1読み出し期間(p−1)と第2読み出し期間(p−1)において2回読み出される。  In addition, a video signal is written to the second SDRAM 104 in the writing period (p−1). When the writing period (p-1) ends, a blank period appears. After the blank period, the video signal written in the second SDRAM 104 in the writing period (p−1) is read twice in the first reading period (p−1) and the second reading period (p−1).

そして書き込み期間pと、第1及び第2読み出し期間(p−1)は同時に出現している。つまり、第1のSDRAM103に映像信号が書き込まれるのと並行して、第2のSDRAM104から映像信号が2回読み出されている。  The writing period p and the first and second reading periods (p-1) appear simultaneously. That is, the video signal is read twice from the second SDRAM 104 in parallel with the video signal being written to the first SDRAM 103.

また書き込み期間(p+1)と、第1及び第2読み出し期間pは同時に出現している。つまり、第2のSDRAM104に映像信号が書き込まれるのと並行して、第1のSDRAM103から映像信号が2回読み出されている。  The writing period (p + 1) and the first and second reading periods p appear simultaneously. That is, the video signal is read twice from the first SDRAM 103 in parallel with the video signal being written to the second SDRAM 104.

そして第1及び第2読み出し期間pが終了すると、書き込み期間(p+2)が出現し、再び第1のSDRAM103に映像信号が書き込まれる。それと並行して、第1及び第2読み出し期間(p+1)が出現し、第2のSDRAM104から映像信号が2回読み出される。  When the first and second reading periods p are completed, a writing period (p + 2) appears, and the video signal is written to the first SDRAM 103 again. In parallel with this, the first and second readout periods (p + 1) appear, and the video signal is read out from the second SDRAM 104 twice.

ブランク期間の長さは、第1の読み出し期間と第2の読み出し期間を足した長さから、書き込み期間を差し引いた長さよりも長いことが必要である。ブランク期間は画像がちらつかない程度であれば、いくつ設けても良い。ブランク期間を設けることで、2つ以上のSDRAMに映像信号が書きこまれることがなく、また2つ以上のSDRAMから映像信号が読み出されることがない。  The length of the blank period needs to be longer than the length obtained by subtracting the writing period from the length obtained by adding the first reading period and the second reading period. Any number of blank periods may be provided as long as the image does not flicker. By providing a blank period, a video signal is not written to two or more SDRAMs, and a video signal is not read from two or more SDRAMs.

なおブランク期間は、書き込み期間と第1読み出し期間との間に設けても良いし、第2読み出し期間と書き込み期間の間に設けても良い。また第1読み出し期間と第2読み出し期間の間に設けても良い。  Note that the blank period may be provided between the writing period and the first reading period, or may be provided between the second reading period and the writing period. Further, it may be provided between the first readout period and the second readout period.

2回読み出された映像信号はデータフォーマット部105に入力される。  The video signal read twice is input to the data format unit 105.

なお本実施例は、実施例1と自由に組み合わせることが可能である。  Note that this embodiment can be freely combined with Embodiment 1.

(実施例3)
本実施例では、本発明の半導体表示装置が有するフレームレート変換部の、図1とは異なる例について、図12を用いて説明する。
(Example 3)
In this embodiment, an example different from that in FIG. 1 of the frame rate conversion unit included in the semiconductor display device of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例において、フレームレート変換部はSDRAMを3つ有している。  In the present embodiment, the frame rate conversion unit has three SDRAMs.

フレームレート変換部200は、制御部201、フレーム周波数変換部202、アドレスジェネレータ部206を有している。またフレーム周波数変換部202は、第1のSDRAM(SDRAM1)203、第2のSDRAM(SDRAM2)204、第3のSDRAM(SDRAM3)207、データフォーマット部205を有している。また208はD/A変換回路であり、フレームレート変換部200から出力される映像信号をデジタルからアナログに変換する。  The frame rate conversion unit 200 includes a control unit 201, a frame frequency conversion unit 202, and an address generator unit 206. The frame frequency conversion unit 202 includes a first SDRAM (SDRAM 1) 203, a second SDRAM (SDRAM 2) 204, a third SDRAM (SDRAM 3) 207, and a data formatting unit 205. A D / A conversion circuit 208 converts the video signal output from the frame rate conversion unit 200 from digital to analog.

なお本実施例ではフレーム周波数変換部202がSDRAMを3つ(第1のSDRAM203、第2のSDRAM204、第3のSDRAM207)を有しているが、SDRAMの数は3つに限定されない。  In this embodiment, the frame frequency conversion unit 202 has three SDRAMs (first SDRAM 203, second SDRAM 204, and third SDRAM 207), but the number of SDRAMs is not limited to three.

Hsync信号と、Vsync信号と、CLK信号が制御部201に入力される。Hsync信号と、Vsync信号と、CLK信号によって制御部201から、アドレスジェネレータ部の駆動を制御するアドレスジェネレータ制御信号(address generator controll signal)と、第1のSDRAM203と第2のSDRAM204と第3のSDRAM207の駆動を制御するSDRAM制御信号(RAM CLK1, RAM CLK2, RAM CLK3)が出力される。  The Hsync signal, the Vsync signal, and the CLK signal are input to the control unit 201. The Hsync signal, the Vsync signal, and the CLK signal from the control unit 201, an address generator control signal that controls the driving of the address generator unit, the first SDRAM 203, the second SDRAM 204, and the third SDRAM 207. SDRAM control signals (RAM CLK1, RAM CLK2, and RAM CLK3) for controlling the driving of are output.

アドレスジェネレータ部206は、制御部201から入力されたアドレスジェネレータ制御信号によって駆動し、第1のSDRAM203と第2のSDRAM204と第3のSDRAM207のメモリアドレスの番地を指定するカウンタ値を決定する。例えばカウンタ値が0だと第1のSDRAM203と第2のSDRAM204と第3のSDRAM207のメモリアドレスは0番地が指定され、カウンタ値が1だと1番地が、カウンタ値が2だと2番地が、カウンタ値がqだとq番地がそれぞれ指定される。カウンタ値の情報は第1カウンタ信号(address count signal 1)、第2カウンタ信号(address count signal 2)、第3カウンタ信号(address count signal 3)として、アドレスジェネレータ部206から第1のSDRAM203と第2のSDRAM204と第3のSDRAM207にそれぞれ入力される。  The address generator unit 206 is driven by an address generator control signal input from the control unit 201, and determines a counter value that specifies the addresses of the memory addresses of the first SDRAM 203, the second SDRAM 204, and the third SDRAM 207. For example, if the counter value is 0, the memory address of the first SDRAM 203, the second SDRAM 204, and the third SDRAM 207 is designated as address 0. If the counter value is 1, the address is 1, and if the counter value is 2, the address is 2. When the counter value is q, address q is designated. The counter value information includes a first counter signal (address count signal 1), a second counter signal (address count signal 2), and a third counter signal (address count signal 3) from the address generator unit 206 to the first SDRAM 203 and the first counter signal. The second SDRAM 204 and the third SDRAM 207 are input.

なお、第1カウンタ信号が有するカウンタ値を第1カウンタ値、第2カウンタ信号が有するカウンタ値を第2カウンタ値、第3カウンタ信号が有するカウンタ値を第3カウンタ値と呼ぶ。  The counter value included in the first counter signal is referred to as a first counter value, the counter value included in the second counter signal is referred to as a second counter value, and the counter value included in the third counter signal is referred to as a third counter value.

データフォーマット部205には、デジタルの映像信号(Video Signal)が入力される。またデータフォーマット部205は交流電源(AC Cont)に接続されている。  A digital video signal (Video Signal) is input to the data format unit 205. The data format unit 205 is connected to an AC power supply (AC Cont).

データフォーマット部205に入力されたデジタルの映像信号は、第1のSDRAM203、第2のSDRAM204または第3のSDRAM207の指定された番地に順に書き込まれる。デジタルの映像信号は、複数のSDRAMに同時に書き込まれるのではなく、常に1つのSDRAMだけに書き込まれる。  The digital video signal input to the data format unit 205 is sequentially written in the designated address of the first SDRAM 203, the second SDRAM 204, or the third SDRAM 207. Digital video signals are not written simultaneously to a plurality of SDRAMs, but are always written to only one SDRAM.

またデータフォーマット部205において、入力されたデジタルの映像信号のビット数を増加させてから、第1のSDRAM203、第2のSDRAM204または第3のSDRAM207に書き込むようにしても良い。  Alternatively, the data format unit 205 may increase the number of bits of the input digital video signal and then write the data to the first SDRAM 203, the second SDRAM 204, or the third SDRAM 207.

次に書き込まれた映像信号は、第1のSDRAM203、第2のSDRAM204または第3のSDRAM207の指定された番地から順に読み出される。デジタルの映像信号は、複数のSDRAMから同時に読み出されるのではなく、常に1つのSDRAMだけから読み出される。  Next, the written video signal is sequentially read from the designated address of the first SDRAM 203, the second SDRAM 204, or the third SDRAM 207. Digital video signals are not always read from a plurality of SDRAMs, but are always read from only one SDRAM.

なお映像信号の読み出しは2回行われる。そして1つのSDRAMへの映像信号の書き込みと、他の1つのSDRAMからの映像信号の読み出しは並行して行われる。  Note that the video signal is read out twice. The writing of the video signal to one SDRAM and the reading of the video signal from another SDRAM are performed in parallel.

図13に、第1のSDRAM203と第2のSDRAM204と第3のSDRAM207における、映像信号の書き込みと読み出しのタイミングを示す。  FIG. 13 shows video signal writing and reading timings in the first SDRAM 203, the second SDRAM 204, and the third SDRAM 207.

書き込み期間pにおいて第1のSDRAM203に映像信号が書き込まれる。そして書き込み期間pにおいて第1のSDRAM203に書き込まれた映像信号が、第1読み出し期間pと第2読み出し期間pにおいて2回読み出される。  A video signal is written to the first SDRAM 203 in the writing period p. Then, the video signal written in the first SDRAM 203 in the writing period p is read twice in the first reading period p and the second reading period p.

また書き込み期間(p−1)において第2のSDRAM204に映像信号が書き込まれる。そして書き込み期間(p−1)において第2のSDRAM204に書き込まれた映像信号は、第1読み出し期間(p−1)と第2読み出し期間(p−1)において2回読み出される。  In addition, a video signal is written to the second SDRAM 204 in the writing period (p−1). Then, the video signal written in the second SDRAM 204 in the writing period (p−1) is read twice in the first reading period (p−1) and the second reading period (p−1).

また書き込み期間(p+1)において第3のSDRAM207に映像信号が書き込まれる。そして書き込み期間(p+1)において第3のSDRAM207に書き込まれた映像信号は、第1読み出し期間(p+1)と第2読み出し期間(p+1)において2回読み出される。  In addition, a video signal is written to the third SDRAM 207 in the writing period (p + 1). Then, the video signal written in the third SDRAM 207 in the writing period (p + 1) is read twice in the first reading period (p + 1) and the second reading period (p + 1).

そして書き込み期間pと、第1及び第2読み出し期間(p−1)は同時に出現している。つまり、第1のSDRAM203に映像信号が書き込まれるのと並行して、第2のSDRAM204から映像信号が2回読み出されている。  The writing period p and the first and second reading periods (p-1) appear simultaneously. That is, the video signal is read twice from the second SDRAM 204 in parallel with the video signal being written to the first SDRAM 203.

また書き込み期間(p+1)と、第1及び第2読み出し期間pは同時に出現している。つまり、第3のSDRAM207に映像信号が書き込まれるのと並行して、第1のSDRAM203から映像信号が2回読み出されている。  The writing period (p + 1) and the first and second reading periods p appear simultaneously. That is, the video signal is read twice from the first SDRAM 203 in parallel with the video signal being written to the third SDRAM 207.

また書き込み期間(p+2)と、第1及び第2読み出し期間(p+1)は同時に出現している。つまり、第2のSDRAM204に映像信号が書き込まれるのと並行して、第3のSDRAM207から映像信号が2回読み出されている。  The writing period (p + 2) and the first and second reading periods (p + 1) appear simultaneously. That is, the video signal is read twice from the third SDRAM 207 in parallel with the video signal being written to the second SDRAM 204.

第1及び第2読み出し期間pが終了するとブランク期間が出現する。第1のSDRAM203のブランク期間中、第2のSDRAM204は書き込み期間(p+2)中であり、第3のSDRAM207は第1及び第2読み出し期間(p+1)中である。  When the first and second readout periods p are finished, a blank period appears. During the blank period of the first SDRAM 203, the second SDRAM 204 is in the writing period (p + 2), and the third SDRAM 207 is in the first and second reading periods (p + 1).

第1及び第2読み出し期間(p−1)が終了するとブランク期間が出現する。第2のSDRAM204のブランク期間中、第3のSDRAM207は書き込み期間(p+1)中であり、第1のSDRAM203は第1及び第2読み出し期間p中である。  A blank period appears when the first and second readout periods (p-1) are completed. During the blank period of the second SDRAM 204, the third SDRAM 207 is in the write period (p + 1), and the first SDRAM 203 is in the first and second read periods p.

第1及び第2読み出し期間(p+1)が終了するとブランク期間が出現する。第3のSDRAM207のブランク期間中、第1のSDRAM203は書き込み期間(p+3)中であり、第2のSDRAM204は第1及び第2読み出し期間(p+2)中である。  When the first and second reading periods (p + 1) are finished, a blank period appears. During the blank period of the third SDRAM 207, the first SDRAM 203 is in the writing period (p + 3), and the second SDRAM 204 is in the first and second reading periods (p + 2).

第1のSDRAM203、第2のSDRAM204、第3のSDRAM207において、ブランク期間が終了すると、それぞれ次の書きこみ期間が開始される。  In the first SDRAM 203, the second SDRAM 204, and the third SDRAM 207, when the blank period ends, the next writing period starts.

2回読み出された映像信号はデータフォーマット部205に入力される。そしてデータフォーマット部205において、2回読み出された映像信号のうちどちらか一方の映像信号は、アナログに変換された際に液晶の対向電極の電位を基準として極性が反転するように、データ処理される。そして、データ処理された映像信号とデータ処理されなかった映像信号との2つの映像信号が、データフォーマット部205から出力される。  The video signal read twice is input to the data format unit 205. In the data format unit 205, data processing is performed so that one of the video signals read out twice is inverted in polarity with respect to the potential of the counter electrode of the liquid crystal when converted into analog. Is done. Then, two video signals, a video signal that has been subjected to data processing and a video signal that has not been subjected to data processing, are output from the data formatting unit 205.

データフォーマット部205から出力された2つの映像信号は、D/A変換回路208に入力され、アナログに変換される。アナログに変換された2つの映像信号は、対向電極の電位を基準として極性が反転している。アナログに変換された2つの映像信号は、順にソース信号線駆動回路に入力される。  The two video signals output from the data format unit 205 are input to the D / A conversion circuit 208 and converted to analog. The polarities of the two video signals converted to analog are inverted with reference to the potential of the counter electrode. The two video signals converted into analog are sequentially input to the source signal line driver circuit.

なお、データフォーマット部205において、映像信号をシリアル−パラレル変換して、分割駆動の分割数分だけ分割してから、D/A変換回路208に入力しても良い。  Note that the data format unit 205 may serial-parallel convert the video signal to divide the video signal by the number of division driving divisions, and then input the video signal to the D / A conversion circuit 208.

本発明の駆動方法が用いられるアクティブマトリクス型液晶表示装置の構造と、画素部に入力される表示信号の極性については、図4〜図9に示したものと同じであるので、本実施例では説明を省略する。  Since the structure of the active matrix liquid crystal display device using the driving method of the present invention and the polarity of the display signal input to the pixel portion are the same as those shown in FIGS. Description is omitted.

なお、本実施例では、図12の第1のSDRAM203と第2のSDRAM204と第3のSDRAM207における映像信号の書き込みと読み出しは、図13に示したタイミングで行われるとは限らない。第1及び第2の読み出し期間が、書き込み期間よりも長いくても良いし、短くても良い。ただし、2つ以上のSDRAMに映像信号が書きこまれたり、また2つ以上のSDRAMから映像信号が読み出されたりすることがないように、ブランク期間の長さを調整することが重要である。  In this embodiment, video signal writing and reading in the first SDRAM 203, the second SDRAM 204, and the third SDRAM 207 in FIG. 12 are not necessarily performed at the timing shown in FIG. The first and second reading periods may be longer or shorter than the writing period. However, it is important to adjust the length of the blank period so that a video signal is not written to two or more SDRAMs and a video signal is not read from two or more SDRAMs. .

またブランク期間は、書き込み期間と第1読み出し期間との間に設けても良いし、第2読み出し期間と書き込み期間の間に設けても良い。また第1読み出し期間と第2読み出し期間の間に設けても良い。  The blank period may be provided between the writing period and the first reading period, or may be provided between the second reading period and the writing period. Further, it may be provided between the first readout period and the second readout period.

2回読み出された映像信号はデータフォーマット部205に入力される。  The video signal read twice is input to the data format unit 205.

(実施例4)
本実施例では、アナログ方式で駆動する本発明の半導体表示装置の詳しい構成について説明する。図14にアナログ方式で駆動する本発明の半導体表示装置の一例を、ブロック図で示す。
Example 4
In this embodiment, a detailed structure of a semiconductor display device of the present invention driven by an analog method will be described. FIG. 14 is a block diagram showing an example of the semiconductor display device of the present invention driven in an analog manner.

301はソース信号線駆動回路、302はゲート信号線駆動回路、303は画素部を示している。本実施例ではソース信号線駆動回路とゲート信号線駆動回路とを1つづつ設けたが、本発明はこの構成に限定されない。ソース信号線駆動回路を2つ設けても良いし、ゲート信号線駆動回路を2つ設けても良い。  Reference numeral 301 denotes a source signal line driver circuit, 302 denotes a gate signal line driver circuit, and 303 denotes a pixel portion. In this embodiment, one source signal line driving circuit and one gate signal line driving circuit are provided, but the present invention is not limited to this configuration. Two source signal line driver circuits may be provided, or two gate signal line driver circuits may be provided.

ソース信号線駆動回路301は、シフトレジスタ301_1、レベルシフト301_2、サンプリング回路301_3を有している。なおレベルシフト301_2は必要に応じて用いればよく、必ずしも用いなくとも良い。また本実施例においてレベルシフト301_2はシフトレジスタ301_1とサンプリング回路301_3との間に設ける構成としたが、本発明はこの構成に限定されない。シフトレジスタ301_1の中にレベルシフト301_2が組み込まれている構成にしても良い。  The source signal line driver circuit 301 includes a shift register 301_1, a level shift 301_2, and a sampling circuit 301_3. Note that the level shift 301_2 may be used as necessary, and is not necessarily used. In this embodiment, the level shift 301_2 is provided between the shift register 301_1 and the sampling circuit 301_3; however, the present invention is not limited to this configuration. A configuration may be adopted in which the level shift 301_2 is incorporated in the shift register 301_1.

画素部303では、ソース信号線駆動回路301に接続されたソース信号線304と、ゲート信号線駆動回路302に接続されたゲート信号線306とが交差している。そのソース信号線304とゲート信号線306とに囲まれた領域に、画素305の薄膜トランジスタ(画素TFT)307と、対向電極と画素電極の間に液晶を挟んだ液晶セル308と、保持容量309とが設けられている。なお本実施例では保持容量309を設けた構成を示すが、保持容量309は必ずしも設ける必要はない。  In the pixel portion 303, the source signal line 304 connected to the source signal line driver circuit 301 and the gate signal line 306 connected to the gate signal line driver circuit 302 intersect. In a region surrounded by the source signal line 304 and the gate signal line 306, a thin film transistor (pixel TFT) 307 of the pixel 305, a liquid crystal cell 308 with a liquid crystal sandwiched between the counter electrode and the pixel electrode, a storage capacitor 309, Is provided. Note that although a structure in which the storage capacitor 309 is provided is shown in this embodiment, the storage capacitor 309 is not necessarily provided.

またゲート信号線駆動回路302は、シフトレジスタ、バッファ(いずれも図示せず)を有している。また、レベルシフトを有していても良い。  The gate signal line driver circuit 302 includes a shift register and a buffer (both not shown). Moreover, you may have a level shift.

パネル制御信号であるソース用のクロック信号(S−CLK)、ソース用のスタートパルス信号(S−SP)がシフトレジスタ301_1に入力される。シフトレジスタ301_1から表示信号をサンプリングするためのサンプリング信号が出力される。出力されたサンプリング信号はレベルシフト301_2に入力され、その電位の振幅が大きくなって出力される。  A source clock signal (S-CLK) and a source start pulse signal (S-SP), which are panel control signals, are input to the shift register 301_1. A sampling signal for sampling the display signal is output from the shift register 301_1. The output sampling signal is input to the level shift 301_2, and the potential amplitude is increased and output.

レベルシフト301_2から出力されたサンプリング信号は、サンプリング回路301_3に入力される。そして同時に、映像信号線(図示せず)を介して映像信号がサンプリング回路301_3に入力される。  The sampling signal output from the level shift 301_2 is input to the sampling circuit 301_3. At the same time, a video signal is input to the sampling circuit 301_3 through a video signal line (not shown).

サンプリング回路301_3において、入力された映像信号がサンプリング信号によってそれぞれサンプリングされ、表示信号としてソース信号線304に入力される。  In the sampling circuit 301_3, the input video signal is sampled by the sampling signal and input to the source signal line 304 as a display signal.

画素TFT307は、ゲート信号線駆動回路302からゲート信号線306を介して入力される選択信号によってオンの状態になる。サンプリングされてソース信号線304に入力された表示信号は、オンの状態の画素TFT307を介して所定の画素305の画素電極に入力される。  The pixel TFT 307 is turned on by a selection signal input from the gate signal line driver circuit 302 via the gate signal line 306. The display signal sampled and input to the source signal line 304 is input to the pixel electrode of the predetermined pixel 305 through the pixel TFT 307 in the on state.

この入力された表示信号の電位により液晶が駆動し、透過光量を制御して、画素305に画像の一部(各画素に相当する画像)が表示される。  The liquid crystal is driven by the potential of the input display signal and the amount of transmitted light is controlled to display a part of the image (an image corresponding to each pixel) on the pixel 305.

なお本実施例は、実施例1〜3と自由に組み合わせることが可能である。  In addition, a present Example can be freely combined with Examples 1-3.

(実施例5)
本実施例では、実施例4で示したソース信号線駆動回路301の詳しい回路構成について説明する。なお実施例4で示したソース信号線駆動回路は、本実施例で示す構成に限定されない。
(Example 5)
In this embodiment, a detailed circuit configuration of the source signal line driver circuit 301 shown in Embodiment 4 will be described. Note that the source signal line driver circuit shown in Embodiment 4 is not limited to the structure shown in this embodiment.

図15に本実施例のソース信号線駆動回路の回路図を示す。301_1はシフトレジスタ、301_2はレベルシフト、301_3はサンプリング回路を示している。  FIG. 15 is a circuit diagram of the source signal line driving circuit of this embodiment. Reference numeral 301_1 denotes a shift register, 301_2 denotes a level shift, and 301_3 denotes a sampling circuit.

ソース用のクロック信号S−CLK、ソース用のスタートパルス信号S−SP、駆動方向切り替え信号SL/Rは、それぞれ図に示した配線からシフトレジスタ301_1に入力される。映像信号は映像信号線310を介してサンプリング回路301_3に入力される。本実施例では4分割で分割駆動した場合の例を示す。よって、映像信号線310は4本存在する。しかし本実施例はこの構成に限定されず、分割数は任意に定めることができる。  The source clock signal S-CLK, the source start pulse signal S-SP, and the drive direction switching signal SL / R are respectively input to the shift register 301_1 from the wirings illustrated in the drawing. The video signal is input to the sampling circuit 301_3 through the video signal line 310. In this embodiment, an example in which the driving is divided into four is shown. Therefore, there are four video signal lines 310. However, the present embodiment is not limited to this configuration, and the number of divisions can be arbitrarily determined.

各映像信号310に入力された映像信号は、サンプリング回路301_3において、レベルシフト301_2から入力されるサンプリング信号によってサンプリングされる。具体的には、映像信号はサンプリング回路301_3が有するアナログスイッチ311においてサンプリングされ、それぞれ対応するソース信号線304_1〜304_4に同時に入力される。  The video signal input to each video signal 310 is sampled by the sampling circuit 301_3 by the sampling signal input from the level shift 301_2. Specifically, the video signal is sampled by the analog switch 311 included in the sampling circuit 301_3 and is simultaneously input to the corresponding source signal lines 304_1 to 304_4.

上記動作を繰り返すことによって、全てのソース信号線に表示信号が入力される。  By repeating the above operation, display signals are input to all source signal lines.

図16(A)にアナログスイッチ311の等価回路図を示す。アナログスイッチ311はnチャネル型TFTとpチャネル型TFTとを有している。映像信号が図に示す配線からVinとして入力される。そしてレベルシフト301_2から出力されたサンプリング信号と該サンプリング信号とは逆の極性を有する信号が、それぞれINまたはINbから入力される。このサンプリング信号によって映像信号がサンプリングされ、表示信号としてVoutから出力される。  FIG. 16A shows an equivalent circuit diagram of the analog switch 311. The analog switch 311 has an n-channel TFT and a p-channel TFT. A video signal is input as Vin from the wiring shown in the figure. A sampling signal output from the level shift 301_2 and a signal having a polarity opposite to that of the sampling signal are input from IN or INb, respectively. The video signal is sampled by this sampling signal and is output from Vout as a display signal.

図16(B)にレベルシフト301_2の等価回路図を示す。シフトレジスタ301_1から出力されたサンプリング信号と該サンプリング信号とは逆の極性を有する信号が、それぞれVinまたはVinbから入力される。また、Vddhはプラスの電圧、Vssはマイナスの電圧の印加を示している。レベルシフト301_2は、Vinに入力された信号を高電圧化し反転させた信号が、Voutbから出力されるように設計されている。つまり、VinにHiが入力されるとVoutbからVss相当の信号が、Loが入力されるとVoutbからVddh相当の信号が出力される。  FIG. 16B shows an equivalent circuit diagram of the level shift 301_2. A sampling signal output from the shift register 301_1 and a signal having a polarity opposite to that of the sampling signal are input from Vin or Vinb, respectively. Vddh indicates application of a positive voltage, and Vss indicates application of a negative voltage. The level shift 301_2 is designed so that a signal obtained by increasing the voltage of the signal input to Vin and inverting it is output from Voutb. That is, when Hi is input to Vin, a signal corresponding to Vss is output from Voutb, and when Lo is input, a signal corresponding to Vddh is output from Voutb.

なお本実施例は、実施例1〜4と自由に組み合わせることが可能である。  In addition, a present Example can be freely combined with Examples 1-4.

(実施例6)
以下に、本発明の半導体表示装置が有するフレームレート変換部について、図17を用いて説明する。
(Example 6)
Hereinafter, a frame rate conversion unit included in the semiconductor display device of the present invention will be described with reference to FIG.

図17に示すフレームレート変換部100は図1に示したものと同じであるので、詳しい動作や構成についての説明は、実施の形態を参照する。ただし、本実施例では、フレームレート変換部100から出力された映像信号は、D/A変換回路に入力せずに、デジタルのままソース信号線駆動回路に入力している。  Since the frame rate conversion unit 100 shown in FIG. 17 is the same as that shown in FIG. 1, refer to the embodiment for the detailed operation and description of the configuration. However, in this embodiment, the video signal output from the frame rate conversion unit 100 is input to the source signal line drive circuit as it is, without being input to the D / A conversion circuit.

なおSDRAMの数は2つに限定されず、2つ以上であればいくつでも良い。  Note that the number of SDRAMs is not limited to two, and any number may be used as long as it is two or more.

本実施例で用いるデジタル方式で駆動する半導体表示装置について、図18を用いて説明する。  A semiconductor display device driven by a digital method used in this embodiment will be described with reference to FIG.

図18にデジタル方式で駆動する本発明の半導体表示装置のブロック図を示す。ここでは、4ビットのデジタル駆動方式の半導体表示装置を例にとっている。なお本実施例で用いられるデジタル駆動方式の半導体表示装置は図18に示した構造に限定されない。デジタルの映像信号を用いて表示を行うことができれば、半導体表示装置がどのような構造を有していても良い。  FIG. 18 shows a block diagram of a semiconductor display device of the present invention driven in a digital manner. Here, a 4-bit digital drive type semiconductor display device is taken as an example. Note that the digital drive type semiconductor display device used in this embodiment is not limited to the structure shown in FIG. The semiconductor display device may have any structure as long as display can be performed using a digital video signal.

デジタル駆動方式の半導体表示装置は、図18に示すように、ソース信号線駆動回路412、ゲート信号線駆動回路409及び画素部413が設けられている。  As shown in FIG. 18, the digital drive type semiconductor display device is provided with a source signal line drive circuit 412, a gate signal line drive circuit 409, and a pixel portion 413.

ソース信号線駆動回路412は、シフトレジスタ401、ラッチ1(LAT1)403、ラッチ2(LAT2)404及びD/A変換回路406が設けられている。そしてフレームレート変換部100からデジタルの映像信号がアドレス線402(a〜d)に入力されている。  The source signal line driver circuit 412 is provided with a shift register 401, a latch 1 (LAT 1) 403, a latch 2 (LAT 2) 404, and a D / A conversion circuit 406. A digital video signal is input from the frame rate conversion unit 100 to the address lines 402 (a to d).

アドレス線402(a〜d)はラッチ1(LAT1)403に接続されている。またラッチパルス線405がラッチ2(LAT2)404に接続されている。また階調電圧線407がD/A変換回路406に接続されている。  The address lines 402 (a to d) are connected to the latch 1 (LAT1) 403. A latch pulse line 405 is connected to the latch 2 (LAT2) 404. A gradation voltage line 407 is connected to the D / A conversion circuit 406.

なお本実施例では、ラッチ1 403およびラッチ2 404(LAT1およびLAT2)は、それぞれ4個のラッチが便宜上一まとめに示されている。  In the present embodiment, the latch 1 403 and the latch 2 404 (LAT 1 and LAT 2) are each shown by 4 latches for convenience.

そしてソース信号線駆動回路412のD/A変換回路406に接続されたソース信号線408と、ゲート信号線駆動回路409に接続されたゲート信号線410が画素部413に設けられている。  A source signal line 408 connected to the D / A conversion circuit 406 of the source signal line driver circuit 412 and a gate signal line 410 connected to the gate signal line driver circuit 409 are provided in the pixel portion 413.

画素部413において、ソース信号線408と、ゲート信号線410とが交差した部分に画素415が設けられており、画素415は画素TFT411及び液晶セル414を有している。  In the pixel portion 413, a pixel 415 is provided at a portion where the source signal line 408 and the gate signal line 410 intersect with each other, and the pixel 415 includes a pixel TFT 411 and a liquid crystal cell 414.

シフトレジスタ401からのタイミング信号により、アドレス線402(a〜d)に供給されたデジタルの映像信号が、全てのLAT1 403に順次書き込まれる。なお、本明細書において、全てのLAT1 403をLAT1群と総称する。  The digital video signals supplied to the address lines 402 (a to d) are sequentially written in all the LAT1 403 by the timing signal from the shift register 401. In the present specification, all LAT1 403 are collectively referred to as LAT1 group.

LAT1群へのデジタルの映像信号の書き込みが一通り終了するまでの期間は、1ライン期間と呼ばれる。すなわち、一番左側のLAT1へのデジタルの映像信号の書き込みが開始されてから、一番右側のLAT1へのデジタルの映像信号の書き込みが終了する時点までの期間が1ライン期間である。なお、LAT1群へのデジタルの映像信号の書き込みが一通り終了するまでの期間と、水平帰線期間とを合わせて、1つのライン期間としても良い。  A period until digital video signal writing to the LAT1 group is completed is called one line period. That is, a period from when writing of the digital video signal to the leftmost LAT1 is started until when writing of the digital video signal to the rightmost LAT1 is completed is one line period. It should be noted that a period until writing of digital video signals to the LAT1 group is completed and a horizontal blanking period may be combined into one line period.

LAT1群に対するデジタルの映像信号の書き込みが終了した後、LAT1群に書き込まれたデジタルの映像信号は、ラッチパルス線405に入力されるラッチシグナルによって、全てのLAT2 404に一斉に伝送され、書き込まれる。なお、本明細書において、全てのLAT2をLAT2群と総称する。  After the writing of the digital video signal to the LAT1 group is completed, the digital video signal written to the LAT1 group is transmitted to all the LAT2 404 and written by the latch signal input to the latch pulse line 405. . In this specification, all LAT2s are collectively referred to as LAT2 group.

デジタルの映像信号をLAT2群に伝送した後、2順目のライン期間が開始される。よって、シフトレジスタ401からのタイミング信号により、再びLAT1群に、アドレス線402(a〜d)に供給されるデジタルの映像信号の書き込みが順次行なわれる。  After the digital video signal is transmitted to the LAT2 group, the second line period is started. Therefore, the digital video signals supplied to the address lines 402 (a to d) are sequentially written again to the LAT1 group by the timing signal from the shift register 401.

この2順目の1ライン期間の開始に合わせて、LAT2群に書き込まれたデジタルの映像信号がD/A変換回路406に一斉に入力される。そして入力されたデジタルの映像信号がD/A変換回路406に一斉に入力される。そして入力されたデジタルの映像信号は、D/A変換回路406において、そのデジタルの映像信号の有する画像情報に応じた電圧を有するアナログの表示信号に変換され、ソース信号線408に入力される。  The digital video signals written in the LAT2 group are simultaneously input to the D / A conversion circuit 406 at the start of the second line period. The input digital video signals are input to the D / A conversion circuit 406 all at once. The input digital video signal is converted into an analog display signal having a voltage corresponding to the image information of the digital video signal by the D / A conversion circuit 406 and input to the source signal line 408.

ゲート信号線駆動回路409から出力される選択信号によって、対応する画素TFT411のスイッチングが行われ、ソース信号線408に入力されるアナログの表示信号によって液晶分子が駆動される。  The corresponding pixel TFT 411 is switched by the selection signal output from the gate signal line driver circuit 409, and the liquid crystal molecules are driven by the analog display signal input to the source signal line 408.

本実施例ではアドレス線402に入力される映像信号の値を各フレーム期間ごとに変化させることで、D/A変換回路406から出力されるアナログの表示信号の極性を変化させている。  In this embodiment, the polarity of the analog display signal output from the D / A conversion circuit 406 is changed by changing the value of the video signal input to the address line 402 for each frame period.

なお本実施例は、実施例1〜3と自由に組み合わせることが可能である。  In addition, a present Example can be freely combined with Examples 1-3.

(実施例7)
本発明の半導体表示装置の1つである液晶表示装置の作成方法の一例について、図19〜図22を用いて説明する。ここでは、画素部の画素TFTおよび保持容量と、画素部の周辺に設けられるソース信号線駆動回路及びゲート信号線駆動回路のTFTを同時に作製する方法について、工程に従って詳細に説明する。
(Example 7)
An example of a method for manufacturing a liquid crystal display device which is one of the semiconductor display devices of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a method for simultaneously manufacturing the pixel TFT and the storage capacitor of the pixel portion and the TFTs of the source signal line driver circuit and the gate signal line driver circuit provided in the periphery of the pixel portion will be described in detail according to the process.

図19(A)において、基板501にはコーニング社の#7059ガラスや#1737ガラスなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板や石英基板などを用いる。ガラス基板を用いる場合には、ガラス歪み点よりも10〜20℃程度低い温度であらかじめ熱処理しておいても良い。そして、基板501のTFTを形成する表面に、基板501からの不純物拡散を防ぐために、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成る下地膜502を形成する。例えば、プラズマCVD法でSiH4、NH3、N2Oから作製される酸化窒化シリコン膜502aを10〜200nm(好ましくは50〜100nm)、同様にSiH、NOから作製される酸化窒化水素化シリコン膜502bを50〜200nm(好ましくは100〜150nm)の厚さに積層して形成する。ここでは下地膜502を2層構造として示したが、前記絶縁膜の単層膜または2層以上積層させて形成しても良い。In FIG. 19A, a glass substrate such as barium borosilicate glass or alumino borosilicate glass represented by Corning # 7059 glass or # 1737 glass, a quartz substrate, or the like is used for the substrate 501. When a glass substrate is used, heat treatment may be performed in advance at a temperature lower by about 10 to 20 ° C. than the glass strain point. Then, a base film 502 made of an insulating film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film is formed on the surface of the substrate 501 where the TFT is to be formed in order to prevent impurity diffusion from the substrate 501. For example, a silicon oxynitride film 502a formed from SiH 4 , NH 3 , and N 2 O by a plasma CVD method has a thickness of 10 to 200 nm (preferably 50 to 100 nm), and is similarly formed from SiH 4 and N 2 O. A silicon hydride film 502b is formed to have a thickness of 50 to 200 nm (preferably 100 to 150 nm). Although the base film 502 is shown as a two-layer structure here, the base film 502 may be formed as a single-layer film or a stack of two or more layers of the insulating film.

酸化窒化シリコン膜502aは平行平板型のプラズマCVD法を用いて形成する。酸化窒化シリコン膜502aは、SiH4を10SCCM、NH3を100SCCM、N2Oを20SCCMとして反応室に導入し、基板温度325℃、反応圧力40Pa、放電電力密度0.41W/cm2、放電周波数60MHzとした。一方、酸化窒化水素化シリコン膜502bは、SiH4を5SCCM、N2Oを120SCCM、H2を125SCCMとして反応室に導入し、基板温度400℃、反応圧力20Pa、放電電力密度0.41W/cm2、放電周波数60MHzの条件下で形成した。これらの膜は、基板温度を変化させ、反応ガスの切り替えのみで連続して形成することができる。The silicon oxynitride film 502a is formed by a parallel plate type plasma CVD method. The silicon oxynitride film 502a is introduced into the reaction chamber with SiH 4 as 10 SCCM, NH 3 as 100 SCCM, and N 2 O as 20 SCCM. The substrate temperature is 325 ° C., the reaction pressure is 40 Pa, the discharge power density is 0.41 W / cm 2 , the discharge frequency. 60 MHz. On the other hand, the silicon oxynitride silicon film 502b is introduced into the reaction chamber with SiH 4 as 5 SCCM, N 2 O as 120 SCCM, and H 2 as 125 SCCM, the substrate temperature is 400 ° C., the reaction pressure is 20 Pa, and the discharge power density is 0.41 W / cm. 2 , formed under conditions of a discharge frequency of 60 MHz. These films can be formed continuously only by changing the substrate temperature and switching the reaction gas.

このようにして作製した酸化窒化シリコン膜502aは、密度が9.28×1022/cm3であり、フッ化水素アンモニウム(NH4HF2)を7.13%とフッ化アンモニウム(NHF)を15.4%含む混合溶液(ステラケミファ社製、商品名LAL500)の20℃におけるエッチング速度が約63nm/minと遅く、緻密で硬い膜である。このような膜を下地膜に用いると、この上に形成する半導体層にガラス基板からのアルカリ金属元素が拡散するのを防ぐのに有効である。The silicon oxynitride film 502a thus manufactured has a density of 9.28 × 10 22 / cm 3 , 7.13% ammonium hydrogen fluoride (NH 4 HF 2 ), and ammonium fluoride (NH 4 F). ) Is a dense and hard film having a slow etching rate of about 63 nm / min at 20 ° C. in a mixed solution containing 15.4% (product name: LAL500, manufactured by Stella Chemifa). When such a film is used for the base film, it is effective to prevent the alkali metal element from the glass substrate from diffusing into the semiconductor layer formed thereon.

次に、25〜80nm(好ましくは30〜60nm)の厚さで非晶質構造を有する非晶質半導体層503aを、プラズマCVD法やスパッタ法などの方法で形成する。非晶質構造を有する半導体膜には、非晶質半導体層や微結晶半導体膜があり、非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質構造を有する化合物半導体膜を適用しても良い。プラズマCVD法で非晶質半導体層503aとして非晶質シリコン膜を形成する場合には、下地膜502と非晶質半導体層503aとは両者を連続形成することも可能である。例えば、前述のように酸化窒化シリコン膜502aと酸化窒化水素化シリコン膜502bをプラズマCVD法で連続して成膜後、反応ガスをSiH4、N2O、H2からSiH4とH2或いはSiH4のみに切り替えれば、一旦大気雰囲気に晒すことなく連続形成できる。その結果、酸化窒化水素化シリコン膜502bの表面の汚染を防ぐことが可能となり、作製するTFTの特性バラツキやしきい値電圧の変動を低減させることができる。Next, an amorphous semiconductor layer 503a having an amorphous structure with a thickness of 25 to 80 nm (preferably 30 to 60 nm) is formed by a method such as plasma CVD or sputtering. The semiconductor film having an amorphous structure includes an amorphous semiconductor layer and a microcrystalline semiconductor film, and a compound semiconductor film having an amorphous structure such as an amorphous silicon germanium film may be applied. In the case where an amorphous silicon film is formed as the amorphous semiconductor layer 503a by a plasma CVD method, the base film 502 and the amorphous semiconductor layer 503a can be formed continuously. For example, as described above, after the silicon oxynitride film 502a and the silicon oxynitride film 502b are continuously formed by the plasma CVD method, the reaction gas is changed from SiH 4 , N 2 O, H 2 to SiH 4 and H 2 or If switched to only SiH 4, the film can be continuously formed without being exposed to the air atmosphere once. As a result, contamination of the surface of the silicon oxynitride silicon film 502b can be prevented, and variation in characteristics and threshold voltage of the manufactured TFT can be reduced.

そして、結晶化の工程を行い非晶質半導体層503aから結晶質半導体層503bを作製する。その方法としてレーザーアニール法や熱アニール法(固相成長法)、またはラピットサーマルアニール法(RTA法)を適用することができる。前述のようなガラス基板や耐熱性の劣るプラスチック基板を用いる場合には、特にレーザーアニール法を適用することが好ましい。RTA法では、赤外線ランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどを光源に用いる。或いは特開平7−130652号公報で開示された技術に従って、触媒元素を用いる結晶化法で結晶質半導体層503bを形成することもできる。結晶化の工程ではまず、非晶質半導体層が含有する水素を放出させておくことが好ましく、400〜500℃で1時間程度の熱処理を行い含有する水素量を5atom%以下にしてから結晶化させると膜表面の荒れを防ぐことができるので良い。  Then, a crystallization step is performed to form a crystalline semiconductor layer 503b from the amorphous semiconductor layer 503a. As the method, a laser annealing method, a thermal annealing method (solid phase growth method), or a rapid thermal annealing method (RTA method) can be applied. When using a glass substrate or a plastic substrate with poor heat resistance as described above, it is particularly preferable to apply a laser annealing method. In the RTA method, an infrared lamp, a halogen lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, or the like is used as a light source. Alternatively, the crystalline semiconductor layer 503b can be formed by a crystallization method using a catalytic element in accordance with the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-130652. In the crystallization step, it is preferable to first release hydrogen contained in the amorphous semiconductor layer, and heat treatment is performed at 400 to 500 ° C. for about 1 hour to reduce the amount of hydrogen contained to 5 atom% or less before crystallization. This is good because it can prevent the film surface from being rough.

また、プラズマCVD法で非晶質シリコン膜の形成工程において、反応ガスにSiH4とアルゴン(Ar)を用い、成膜時の基板温度を400〜450℃として形成すると、非晶質シリコン膜の含有水素濃度を5atomic%以下にすることもできる。このような場合において水素を放出させるための熱処理は不要となる。Further, in the step of forming the amorphous silicon film by the plasma CVD method, if SiH 4 and argon (Ar) are used as the reaction gas and the substrate temperature during film formation is set to 400 to 450 ° C., the amorphous silicon film The hydrogen concentration can be reduced to 5 atomic% or less. In such a case, heat treatment for releasing hydrogen is not necessary.

結晶化をレーザーアニール法にて行う場合には、パルス発振型または連続発振型のエキシマレーザーやアルゴンレーザーをその光源とする。パルス発振型のエキシマレーザーを用いる場合には、レーザー光を線状に加工してレーザーアニールを行う。レーザーアニール条件は実施者が適宜選択するものであるが、例えば、レーザーパルス発振周波数300Hzとし、レーザーエネルギー密度を100〜500mJ/cm2(代表的には300〜400mj/cm2)とする。そして線状ビームを基板全面に渡って照射し、この時の線状ビームの重ね合わせ率(オーバーラップ率)を50〜90%として行う。このようにして図19(B)に示すように結晶質半導体層503bを得ることができる。When crystallization is performed by laser annealing, a pulse oscillation type or continuous oscillation type excimer laser or argon laser is used as the light source. In the case of using a pulse oscillation type excimer laser, laser annealing is performed by processing laser light into a linear shape. The laser annealing conditions are appropriately selected by the practitioner. For example, the laser pulse oscillation frequency is 300 Hz, and the laser energy density is 100 to 500 mJ / cm 2 (typically 300 to 400 mj / cm 2 ). Then, the linear beam is irradiated over the entire surface of the substrate, and the linear beam superposition ratio (overlap ratio) at this time is set to 50 to 90%. In this manner, a crystalline semiconductor layer 503b can be obtained as shown in FIG.

そして、結晶質半導体層503b上に第1のフォトマスク(PM1)を用い、フォトリソグラフィーの技術を用いてレジストパターンを形成し、ドライエッチングによって結晶質半導体層を島状に分割し、図19(C)に示すように島状半導体層504〜508を形成する。結晶質シリコン膜のドライエッチングにはCF4とO2の混合ガスを用いる。Then, using the first photomask (PM1) over the crystalline semiconductor layer 503b, a resist pattern is formed using a photolithography technique, and the crystalline semiconductor layer is divided into islands by dry etching, so that FIG. C), island-like semiconductor layers 504 to 508 are formed. A mixed gas of CF 4 and O 2 is used for dry etching of the crystalline silicon film.

このような島状半導体層に対し、TFTのしきい値電圧(Vth)を制御する目的でp型を付与する不純物元素を1×1016〜5×1017atoms/cm3程度の濃度で島状半導体層の全面に添加しても良い。半導体に対してp型を付与する不純物元素には、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)など周期律表第13族の元素が知られている。その方法として、イオン注入法やイオンドープ法(或いはイオンシャワードーピング法)を用いることができるが、大面積基板を処理するにはイオンドープ法が適している。イオンドープ法ではジボラン(B26)をソースガスとして用いホウ素(B)を添加する。このような不純物元素の注入は必ずしも必要でなく省略しても差し支えないが、特にnチャネル型TFTのしきい値電圧を所定の範囲内に収めるために好適に用いる手法である。In order to control the threshold voltage (Vth) of the TFT, such an island-shaped semiconductor layer is doped with an impurity element imparting p-type at a concentration of about 1 × 10 16 to 5 × 10 17 atoms / cm 3. It may be added to the entire surface of the semiconductor layer. As an impurity element imparting p-type to a semiconductor, elements of Group 13 of the periodic table such as boron (B), aluminum (Al), and gallium (Ga) are known. As the method, an ion implantation method or an ion doping method (or an ion shower doping method) can be used, but the ion doping method is suitable for processing a large area substrate. In the ion doping method, diborane (B 2 H 6 ) is used as a source gas and boron (B) is added. Such implantation of the impurity element is not always necessary and may be omitted. However, this is a technique that is particularly suitable for keeping the threshold voltage of the n-channel TFT within a predetermined range.

ゲート絶縁膜509はプラズマCVD法またはスパッタ法を用い、膜厚を40〜150nmとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、120nmの厚さで酸化窒化シリコン膜から形成する。また、SiH4とN2OにO2を添加させて作製された酸化窒化シリコン膜は、膜中の固定電荷密度が低減されているのでこの用途に対して好ましい材料となる。また、SiH4とN2OとH2とから作製する酸化窒化シリコン膜はゲート絶縁膜の界面欠陥密度を低減できるので好ましい。勿論、ゲート絶縁膜はこのような酸化窒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。例えば、酸化シリコン膜を用いる場合には、プラズマCVD法で、TEOS(Tetraethyl Orthosilicate)とO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度300〜400℃とし、高周波(13.56MHz)電力密度0.5〜0.8W/cm2で放電させて形成することができる。このようにして作製された酸化シリコン膜は、その後400〜500℃の熱アニールによりゲート絶縁膜として良好な特性を得ることができる。(図19(C))The gate insulating film 509 is formed of an insulating film containing silicon with a thickness of 40 to 150 nm by using a plasma CVD method or a sputtering method. In this embodiment, a silicon oxynitride film is formed with a thickness of 120 nm. In addition, a silicon oxynitride film manufactured by adding O 2 to SiH 4 and N 2 O is a preferable material for this application because the fixed charge density in the film is reduced. A silicon oxynitride film formed from SiH 4 , N 2 O, and H 2 is preferable because the interface defect density of the gate insulating film can be reduced. Needless to say, the gate insulating film is not limited to such a silicon oxynitride film, and another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a stacked structure. For example, when a silicon oxide film is used, TEOS (Tetraethyl Orthosilicate) and O 2 are mixed by a plasma CVD method to a reaction pressure of 40 Pa, a substrate temperature of 300 to 400 ° C., and a high frequency (13.56 MHz) power density of 0. It can be formed by discharging at 5 to 0.8 W / cm 2 . The silicon oxide film thus manufactured can obtain good characteristics as a gate insulating film by thermal annealing at 400 to 500 ° C. thereafter. (Fig. 19 (C))

そして、図19(D)に示すように、第1の形状のゲート絶縁膜509上にゲート電極を形成するための耐熱性導電層511を200〜400nm(好ましくは250〜350nm)の厚さで形成する。耐熱性導電層511は単層で形成しても良いし、必要に応じて二層あるいは三層といった複数の層から成る積層構造としても良い。耐熱性導電層にはTa、Ti、Wから選ばれた元素、または前記元素を成分とする合金か、前記元素を組み合わせた合金膜が含まれる。これらの耐熱性導電層はスパッタ法やCVD法で形成されるものであり、低抵抗化を図るために含有する不純物濃度を低減させることが好ましく、特に酸素濃度に関しては30ppm以下とすると良い。本実施例ではW膜を300nmの厚さで形成する。W膜はWをターゲットとしてスパッタ法で形成しても良いし、6フッ化タングステン(WF6)を用いて熱CVD法で形成することもできる。いずれにしてもゲート電極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、W膜の抵抗率は20μΩcm以下にすることが望ましい。W膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ることができるが、W中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。このことより、スパッタ法による場合、純度99.9999%または99.99%のWターゲットを用い、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮してW膜を形成することにより、抵抗率9〜20μΩcmを実現することができる。Then, as shown in FIG. 19D, a heat resistant conductive layer 511 for forming a gate electrode over the first shape gate insulating film 509 is formed to a thickness of 200 to 400 nm (preferably 250 to 350 nm). Form. The heat-resistant conductive layer 511 may be formed as a single layer, or may have a stacked structure including a plurality of layers such as two layers or three layers as necessary. The heat resistant conductive layer includes an element selected from Ta, Ti, and W, an alloy containing the element as a component, or an alloy film combining the elements. These heat-resistant conductive layers are formed by a sputtering method or a CVD method, and it is preferable to reduce the concentration of impurities contained in order to reduce the resistance. Particularly, the oxygen concentration is preferably 30 ppm or less. In this embodiment, the W film is formed with a thickness of 300 nm. The W film may be formed by sputtering using W as a target, or may be formed by thermal CVD using tungsten hexafluoride (WF 6 ). In any case, in order to use as a gate electrode, it is necessary to reduce the resistance, and the resistivity of the W film is desirably 20 μΩcm or less. The resistivity of the W film can be reduced by increasing the crystal grains. However, when there are many impurity elements such as oxygen in W, crystallization is hindered and the resistance is increased. Therefore, when sputtering is used, a W film having a purity of 99.9999% or 99.99% is used, and a W film is formed with sufficient consideration so that impurities are not mixed in the vapor phase during film formation. Thus, a resistivity of 9 to 20 μΩcm can be realized.

一方、耐熱性導電層511にTa膜を用いる場合には、同様にスパッタ法で形成することが可能である。Ta膜はスパッタガスにArを用いる。また、スパッタ時のガス中に適量のXeやKrを加えておくと、形成する膜の内部応力を緩和して膜の剥離を防止することができる。α相のTa膜の抵抗率は20μΩcm程度でありゲート電極に使用することができるが、β相のTa膜の抵抗率は180μΩcm程度でありゲート電極とするには不向きであった。TaN膜はα相に近い結晶構造を持つので、Ta膜の下地にTaN膜を形成すればα相のTa膜が容易に得られる。また、図示しないが、耐熱性導電層511の下に2〜20nm程度の厚さでリン(P)をドープしたシリコン膜を形成しておくことは有効である。これにより、その上に形成される導電膜の密着性向上と酸化防止を図ると同時に、耐熱性導電層511が微量に含有するアルカリ金属元素が第1の形状のゲート絶縁膜509に拡散するのを防ぐことができる。いずれにしても、耐熱性導電層511は抵抗率を10〜50μΩcmの範囲ですることが好ましい。  On the other hand, when a Ta film is used for the heat resistant conductive layer 511, it can be similarly formed by sputtering. The Ta film uses Ar as a sputtering gas. In addition, when an appropriate amount of Xe or Kr is added to the gas during sputtering, the internal stress of the film to be formed can be relaxed and the film can be prevented from peeling. The resistivity of the α-phase Ta film is about 20 μΩcm and can be used as a gate electrode, but the resistivity of the β-phase Ta film is about 180 μΩcm and is not suitable for a gate electrode. Since the TaN film has a crystal structure close to an α phase, an α phase Ta film can be easily obtained by forming a TaN film under the Ta film. Although not shown, it is effective to form a silicon film doped with phosphorus (P) with a thickness of about 2 to 20 nm below the heat-resistant conductive layer 511. This improves adhesion and prevents oxidation of the conductive film formed thereon, and at the same time, the alkali metal element contained in a trace amount in the heat-resistant conductive layer 511 diffuses into the gate insulating film 509 having the first shape. Can be prevented. In any case, the heat resistant conductive layer 511 preferably has a resistivity in the range of 10 to 50 μΩcm.

次に、第2のフォトマスク(PM2)を用い、フォトリソグラフィーの技術を使用してレジストによるマスク512〜517を形成する。そして、第1のエッチング処理を行う。本実施例ではICPエッチング装置を用い、エッチング用ガスにCl2とCF4を用い、1Paの圧力で3.2W/cm2のRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを形成して行う。基板側(試料ステージ)にも224mW/cm2のRF(13.56MHz)電力を投入し、これにより実質的に負の自己バイアス電圧が印加される。この条件でW膜のエッチング速度は約100nm/minである。第1のエッチング処理はこのエッチング速度を基にW膜がちょうどエッチングされる時間を推定し、それよりもエッチング時間を20%増加させた時間をエッチング時間とした。Next, resist masks 512 to 517 are formed by using a second photomask (PM2) and using a photolithography technique. Then, a first etching process is performed. In this embodiment, an ICP etching apparatus is used, Cl 2 and CF 4 are used as etching gases, and plasma is formed by applying 3.2 W / cm 2 RF (13.56 MHz) power at a pressure of 1 Pa. 224 mW / cm 2 of RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), thereby applying a substantially negative self-bias voltage. Under this condition, the etching rate of the W film is about 100 nm / min. In the first etching process, the time during which the W film was just etched was estimated based on this etching rate, and the time when the etching time was increased by 20% was used as the etching time.

第1のエッチング処理により第1のテーパー形状を有する導電層518〜523が形成される。導電層518〜523のテーパー部の角度は15〜30°となるように形成される。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オーバーエッチングを施すものとする。W膜に対する酸化窒化シリコン膜(第1の形状のゲート絶縁膜509)の選択比は2〜4(代表的には3)であるので、オーバーエッチング処理により、酸化窒化シリコン膜が露出した面は20〜50nm程度エッチングされ第1のテーパー形状を有する導電層518〜523の端部近傍にテーパー形状が形成された第2の形状のゲート絶縁膜580が形成される。  Conductive layers 518 to 523 having a first tapered shape are formed by the first etching treatment. The angles of the tapered portions of the conductive layers 518 to 523 are formed to be 15 to 30 °. In order to perform etching without leaving a residue, overetching that increases the etching time at a rate of about 10 to 20% is performed. Since the selection ratio of the silicon oxynitride film (first shape gate insulating film 509) to the W film is 2 to 4 (typically 3), the surface on which the silicon oxynitride film is exposed by the over-etching process is A second shape gate insulating film 580 having a tapered shape is formed in the vicinity of the ends of the conductive layers 518 to 523 having a first tapered shape etched by about 20 to 50 nm.

そして、第1のドーピング処理を行い一導電型の不純物元素を島状半導体層に添加する。ここでは、n型を付与する不純物元素添加の工程を行う。第1の形状の導電層を形成したマスク512〜517をそのまま残し、第1のテーパー形状を有する導電層518〜523をマスクとして自己整合的にn型を付与する不純物元素をイオンドープ法で添加する。n型を付与する不純物元素をゲート電極の端部におけるテーパー部と第2の形状のゲート絶縁膜580とを通して、その下に位置する半導体層に達するように添加するためにドーズ量を1×1013〜5×1014atoms/cm2とし、加速電圧を80〜160keVとして行う。n型を付与する不純物元素として15族に属する元素、典型的にはリン(P)または砒素(As)を用いるが、ここではリン(P)を用いた。このようなイオンドープ法により第1の不純物領域524〜528には1×1020〜1×1021atomic/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素が添加され、テーパー部の下方に形成される第2の不純物領域(A)529〜533には同領域内で必ずしも均一ではないが1×1017〜1×1020atomic/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素が添加される。(図20(A))Then, a first doping process is performed to add an impurity element of one conductivity type to the island-shaped semiconductor layer. Here, a step of adding an impurity element imparting n-type is performed. The mask 512-517 on which the first shape conductive layer is formed is left as it is, and an impurity element imparting n-type is added by ion doping in a self-aligned manner using the first tapered conductive layers 518-523 as a mask. To do. In order to add the impurity element imparting n-type through the tapered portion at the end of the gate electrode and the second shape gate insulating film 580 so as to reach the semiconductor layer located thereunder, the dose amount is 1 × 10 13 to 5 × 10 14 atoms / cm 2 and an acceleration voltage of 80 to 160 keV. As an impurity element imparting n-type, an element belonging to Group 15, typically phosphorus (P) or arsenic (As), is used here, but phosphorus (P) is used. By such an ion doping method, an impurity element imparting n-type is added to the first impurity regions 524 to 528 in a concentration range of 1 × 10 20 to 1 × 10 21 atomic / cm 3 , and below the tapered portion. In the formed second impurity regions (A) 529 to 533, an impurity element which imparts n-type in a concentration range of 1 × 10 17 to 1 × 10 20 atomic / cm 3 is not necessarily uniform in the region. Added. (FIG. 20 (A))

この工程において、第2の不純物領域(A)529〜533において、少なくとも第1の形状の導電層518〜523と重なった部分に含まれるn型を付与する不純物元素の濃度変化は、テーパー部の膜厚変化を反映する。即ち、第2の不純物領域(A)529〜533へ添加されるリン(P)の濃度は、第1の形状の導電層518〜523に重なる領域において、該導電層の端部から内側に向かって徐々に濃度が低くなる。これはテーパー部の膜厚の差によって、半導体層に達するリン(P)の濃度が変化するためである。  In this step, in the second impurity regions (A) 529 to 533, the change in the concentration of the impurity element imparting n-type contained in at least the portion overlapping with the first shape conductive layers 518 to 523 is caused by the taper portion. Reflects changes in film thickness. That is, the concentration of phosphorus (P) added to the second impurity regions (A) 529 to 533 is inward from the end portions of the conductive layers in the regions overlapping the first shape conductive layers 518 to 523. The concentration gradually decreases. This is because the concentration of phosphorus (P) reaching the semiconductor layer changes due to the difference in film thickness of the tapered portion.

次に、図20(B)に示すように第2のエッチング処理を行う。エッチング処理も同様にICPエッチング装置により行い、エッチングガスにCF4とCl2の混合ガスを用い、RF電力3.2W/cm2(13.56MHz)、バイアス電力45mW/cm2(13.56MHz)、圧力1.0Paでエッチングを行う。この条件で形成される第2の形状を有する導電層540〜545が形成される。その端部にはテーパー部が形成され、該端部から内側にむかって徐々に厚さが増加するテーパー形状となる。第1のエッチング処理と比較して基板側に印加するバイアス電力を低くした分等方性エッチングの割合が多くなり、テーパー部の角度は30〜60°となる。マスク512〜517はエッチングされて端部が削れ、マスク534〜539となる。また、第2の形状のゲート絶縁膜580の表面が40nm程度エッチングされ、新たに第3の形状のゲート絶縁膜570が形成される。Next, a second etching process is performed as shown in FIG. The etching process is performed similarly by ICP etching device, using a mixed gas of CF 4 and Cl 2 as etching gas, RF power 3.2W / cm 2 (13.56MHz), bias power 45mW / cm 2 (13.56MHz), pressure Etching is performed at 1.0 Pa. Conductive layers 540 to 545 having the second shape formed under these conditions are formed. A tapered portion is formed at the end, and a taper shape is formed in which the thickness gradually increases from the end toward the inside. Compared to the first etching process, the ratio of isotropic etching is increased by reducing the bias power applied to the substrate side, and the angle of the tapered portion is 30 to 60 °. The masks 512 to 517 are etched to scrape the end portions to become masks 534 to 539. Further, the surface of the second shape gate insulating film 580 is etched by about 40 nm, and a third shape gate insulating film 570 is newly formed.

そして、第1のドーピング処理よりもドーズ量を下げ高加速電圧の条件でn型を付与する不純物元素をドーピングする。例えば、加速電圧を70〜120keVとし、1×1013/cm2のドーズ量で行い、第2の形状を有する導電層540〜545と重なる領域の不純物濃度を1×1016〜1×1018atoms/cm3となるようにする。このようにして、第2の不純物領域(B)546〜550を形成する。Then, an impurity element imparting n-type conductivity is doped under a condition of a high acceleration voltage with a dose amount lower than that in the first doping treatment. For example, the acceleration voltage is set to 70 to 120 keV and the dose is 1 × 10 13 / cm 2 , and the impurity concentration in the region overlapping with the conductive layers 540 to 545 having the second shape is set to 1 × 10 16 to 1 × 10 18. atoms / cm 3 . In this manner, second impurity regions (B) 546 to 550 are formed.

そして、pチャネル型TFTを形成する島状半導体層504、506に一導電型とは逆の導電型の不純物領域556、557を形成する。この場合も第2の形状の導電層540、542をマスクとしてp型を付与する不純物元素を添加し、自己整合的に不純物領域を形成する。このとき、nチャネル型TFTを形成する島状半導体層505、507、508は、第3のフォトマスク(PM3)を用いてレジストのマスク551〜553を形成し全面を被覆しておく。ここで形成される不純物領域556、557はジボラン(B26)を用いたイオンドープ法で形成する。不純物領域556、557のp型を付与する不純物元素の濃度は、2×1020〜2×1021atoms/cm3となるようにする。Then, impurity regions 556 and 557 having a conductivity type opposite to the one conductivity type are formed in the island-shaped semiconductor layers 504 and 506 forming the p-channel TFT. Also in this case, an impurity element imparting p-type is added using the second shape conductive layers 540 and 542 as masks, and impurity regions are formed in a self-aligning manner. At this time, the island-like semiconductor layers 505, 507, and 508 forming the n-channel TFT are covered with a resist mask 551 to 553 using a third photomask (PM3). The impurity regions 556 and 557 formed here are formed by an ion doping method using diborane (B 2 H 6 ). The concentration of the impurity element imparting p-type in the impurity regions 556 and 557 is set to 2 × 10 20 to 2 × 10 21 atoms / cm 3 .

しかしながら、この不純物領域556、557は詳細にはn型を付与する不純物元素を含有する3つの領域に分けて見ることができる。第3の不純物領域556a、557aは1×1020〜1×1021atoms/cm3の濃度でn型を付与する不純物元素を含み、第4の不純物領域(A)556b、557bは1×1017〜1×1020atoms/cm3の濃度でn型を付与する不純物元素を含み、第4の不純物領域(B)556c、557cは1×1016〜5×1018atoms/cm3の濃度でn型を付与する不純物元素を含んでいる。しかし、これらの不純物領域556b、556c、557b、557cのp型を付与する不純物元素の濃度を1×1019atoms/cm3以上となるようにし、第3の不純物領域556a、557aにおいては、p型を付与する不純物元素の濃度をn型を付与する不純物元素の濃度の1.5から3倍となるようにすることにより、第3の不純物領域でpチャネル型TFTのソース領域およびドレイン領域として機能するために何ら問題は生じない。また、第4の不純物領域(B)556c、557cは一部が第2のテーパー形状を有する導電層540または542と一部が重なって形成される。However, the impurity regions 556 and 557 can be divided into three regions containing an impurity element imparting n-type in detail. The third impurity regions 556a and 557a include an impurity element imparting n-type at a concentration of 1 × 10 20 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 , and the fourth impurity regions (A) 556b and 557b are 1 × 10 The fourth impurity regions (B) 556c and 557c contain an impurity element imparting n-type at a concentration of 17 to 1 × 10 20 atoms / cm 3. The fourth impurity regions (B) 556c and 557c have a concentration of 1 × 10 16 to 5 × 10 18 atoms / cm 3 . And an impurity element which imparts n-type. However, the concentration of the impurity element imparting p-type in these impurity regions 556b, 556c, 557b, and 557c is set to 1 × 10 19 atoms / cm 3 or more, and in the third impurity regions 556a and 557a, p By making the concentration of the impurity element imparting the type 1.5 to 3 times the concentration of the impurity element imparting the n-type, the third impurity region serves as a source region and a drain region of the p-channel TFT. There is no problem to function. Further, the fourth impurity regions (B) 556c and 557c are formed so as to partly overlap with the conductive layer 540 or 542 having a second tapered shape.

その後、図21(A)に示すように、第2の形状を有する導電層540〜545およびゲート絶縁膜570上に第1の層間絶縁膜558を形成する。第1の層間絶縁膜558は酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、またはこれらを組み合わせた積層膜で形成すれば良い。いずれにしても第1の層間絶縁膜558は無機絶縁物材料から形成する。第1の層間絶縁膜558の膜厚は100〜200nmとする。第1の層間絶縁膜558として酸化シリコン膜を用いる場合には、プラズマCVD法でTEOSとO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度300〜400℃とし、高周波(13.56MHz)電力密度0.5〜0.8W/cm2で放電させて形成することができる。また、第1の層間絶縁膜558として酸化窒化シリコン膜を用いる場合には、プラズマCVD法でSiH4、N2O、NH3から作製される酸化窒化シリコン膜、またはSiH4、N2Oから作製される酸化窒化シリコン膜で形成すれば良い。この場合の作製条件は反応圧力20〜200Pa、基板温度300〜400℃とし、高周波(60MHz)電力密度0.1〜1.0W/cm2で形成することができる。また、第1の層間絶縁膜558としてSiH4、N2O、H2から作製される酸化窒化水素化シリコン膜を適用しても良い。窒化シリコン膜も同様にプラズマCVD法でSiH4、NH3から作製することが可能である。After that, as shown in FIG. 21A, a first interlayer insulating film 558 is formed over the conductive layers 540 to 545 and the gate insulating film 570 having the second shape. The first interlayer insulating film 558 may be formed using a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, a silicon nitride film, or a stacked film including a combination thereof. In any case, the first interlayer insulating film 558 is formed of an inorganic insulating material. The thickness of the first interlayer insulating film 558 is 100 to 200 nm. In the case where a silicon oxide film is used as the first interlayer insulating film 558, TEOS and O 2 are mixed by a plasma CVD method to a reaction pressure of 40 Pa, a substrate temperature of 300 to 400 ° C., and a high frequency (13.56 MHz) power density. It can be formed by discharging at 0.5 to 0.8 W / cm 2 . In the case where a silicon oxynitride film is used as the first interlayer insulating film 558, a silicon oxynitride film manufactured from SiH 4 , N 2 O, and NH 3 by a plasma CVD method, or SiH 4 and N 2 O is used. What is necessary is just to form with the silicon oxynitride film | membrane produced. The production conditions in this case are a reaction pressure of 20 to 200 Pa, a substrate temperature of 300 to 400 ° C., and a high frequency (60 MHz) power density of 0.1 to 1.0 W / cm 2 . Alternatively, a silicon oxynitride silicon film formed using SiH 4 , N 2 O, and H 2 may be used as the first interlayer insulating film 558. Similarly, the silicon nitride film can be formed from SiH 4 and NH 3 by plasma CVD.

そして、それぞれの濃度で添加されたn型またはp型を付与する不純物元素を活性化する工程を行う。この工程はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行う。その他に、レーザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法(RTA法)を適用することができる。熱アニール法では酸素濃度が1ppm以下、好ましくは0.1ppm以下の窒素雰囲気中で400〜700℃、代表的には500〜600℃で行うものであり、本実施例では550℃で4時間の熱処理を行った。また、基板501に耐熱温度が低いプラスチック基板を用いる場合にはレーザーアニール法を適用することが好ましい。  Then, a step of activating the impurity element imparting n-type or p-type added at each concentration is performed. This step is performed by a thermal annealing method using a furnace annealing furnace. In addition, a laser annealing method or a rapid thermal annealing method (RTA method) can be applied. In the thermal annealing method, the oxygen concentration is 1 ppm or less, preferably 0.1 ppm or less in a nitrogen atmosphere at 400 to 700 ° C., typically 500 to 600 ° C. In this example, the temperature is 550 ° C. for 4 hours. Heat treatment was performed. In the case where a plastic substrate having a low heat resistant temperature is used as the substrate 501, it is preferable to apply a laser annealing method.

活性化の工程に続いて、雰囲気ガスを変化させ、3〜100%の水素を含む雰囲気中で、300〜450℃で1〜12時間の熱処理を行い、島状半導体層を水素化する工程を行う。この工程は熱的に励起された水素により島状半導体層にある1016〜1018/cm3のダングリングボンドを終端する工程である。水素化の他の手段として、プラズマ水素化(プラズマにより励起された水素を用いる)を行っても良い。いずれにしても、島状半導体層504〜508中の欠陥密度を1016/cm3以下とすることが望ましく、そのために水素を0.01〜0.1atomic%程度付与すれば良い。Subsequent to the activation step, the step of hydrogenating the island-like semiconductor layer by changing the atmospheric gas and performing heat treatment at 300 to 450 ° C. for 1 to 12 hours in an atmosphere containing 3 to 100% hydrogen. Do. This step is a step of terminating dangling bonds of 10 16 to 10 18 / cm 3 in the island-like semiconductor layer by thermally excited hydrogen. As another means of hydrogenation, plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) may be performed. In any case, it is desirable that the defect density in the island-shaped semiconductor layers 504 to 508 be 10 16 / cm 3 or less, and hydrogen may be applied to about 0.01 to 0.1 atomic% for that purpose.

そして、有機絶縁物材料からなる第2の層間絶縁膜559を1.0〜2.0μmの平均膜厚で形成する。有機樹脂材料としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、BCB(ベンゾシクロブテン)等を使用することができる。例えば、基板に塗布後、熱重合するタイプのポリイミドを用いる場合には、クリーンオーブンで300℃で焼成して形成する。また、アクリルを用いる場合には、2液性のものを用い、主材と硬化剤を混合した後、スピナーを用いて基板全面に塗布した後、ホットプレートで80℃で60秒の予備加熱を行い、さらにクリーンオーブンで250℃で60分焼成して形成することができる。  Then, a second interlayer insulating film 559 made of an organic insulating material is formed with an average film thickness of 1.0 to 2.0 μm. As the organic resin material, polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, BCB (benzocyclobutene), or the like can be used. For example, when using a type of polyimide that is thermally polymerized after being applied to the substrate, it is formed by baking at 300 ° C. in a clean oven. When acrylic is used, a two-component type is used, and after mixing the main material and the curing agent, applying the entire surface of the substrate using a spinner, preheating at 80 ° C. for 60 seconds with a hot plate. It can be formed by baking at 250 ° C. for 60 minutes in a clean oven.

このように、第2の層間絶縁膜559を有機絶縁物材料で形成することにより、表面を良好に平坦化させることができる。また、有機樹脂材料は一般に誘電率が低いので、寄生容量を低減できる。しかし、吸湿性があり保護膜としては適さないので、本実施例のように、第1の層間絶縁膜558として形成した酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜などと組み合わせて用いると良い。  In this manner, by forming the second interlayer insulating film 559 with an organic insulating material, the surface can be satisfactorily planarized. Moreover, since the organic resin material generally has a low dielectric constant, parasitic capacitance can be reduced. However, since it is hygroscopic and not suitable as a protective film, it is preferably used in combination with a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, a silicon nitride film, or the like formed as the first interlayer insulating film 558 as in this embodiment. .

その後、第4のフォトマスク(PM4)を用い、所定のパターンのレジストマスクを形成し、それぞれの島状半導体層に形成されソース領域またはドレイン領域とする不純物領域に達するコンタクトホールを形成する。コンタクトホールはドライエッチング法で形成する。この場合、エッチングガスにCF4、O2、Heの混合ガスを用い有機樹脂材料から成る第2の層間絶縁膜559をまずエッチングし、その後、続いてエッチングガスをCF4、O2として第1の層間絶縁膜558をエッチングする。さらに、島状半導体層との選択比を高めるために、エッチングガスをCHF3に切り替えて第3の形状のゲート絶縁膜570をエッチングすることによりコンタクトホールを形成することができる。Thereafter, a resist mask having a predetermined pattern is formed using a fourth photomask (PM4), and contact holes reaching impurity regions which are formed in the respective island-like semiconductor layers and serve as source regions or drain regions are formed. The contact hole is formed by a dry etching method. In this case, the second interlayer insulating film 559 made of an organic resin material is first etched using a mixed gas of CF 4 , O 2 , and He as an etching gas, and then the first etching gas is changed to CF 4 and O 2 . The interlayer insulating film 558 is etched. Further, in order to increase the selectivity with respect to the island-shaped semiconductor layer, the contact hole can be formed by etching the third shape gate insulating film 570 while switching the etching gas to CHF 3 .

そして、導電性の金属膜をスパッタ法や真空蒸着法で形成し、第5のフォトマスク(PM5)によりレジストマスクパターンを形成し、エッチングによってソース線560〜564とドレイン線565〜568を形成する。画素電極569はドレイン線と一緒に形成される。画素電極571は隣の画素に帰属する画素電極を表している。図示していないが、本実施例ではこの配線を、Ti膜を50〜150nmの厚さで形成し、島状半導体層のソースまたはドレイン領域を形成する不純物領域とコンタクトを形成し、そのTi膜上に重ねてアルミニウム(Al)を300〜400nmの厚さで形成し、さらにその上に透明導電膜を80〜120nmの厚さで形成した。透明導電膜には酸化インジウム酸化亜鉛合金(In23―ZnO)、酸化亜鉛(ZnO)も適した材料であり、さらに可視光の透過率や導電率を高めるためにガリウム(Ga)を添加した酸化亜鉛(ZnO:Ga)などを好適に用いることができる。Then, a conductive metal film is formed by sputtering or vacuum vapor deposition, a resist mask pattern is formed by a fifth photomask (PM5), and source lines 560 to 564 and drain lines 565 to 568 are formed by etching. . The pixel electrode 569 is formed together with the drain line. A pixel electrode 571 represents a pixel electrode belonging to an adjacent pixel. Although not shown, in this embodiment, this wiring is formed by forming a Ti film with a thickness of 50 to 150 nm, forming a contact with an impurity region that forms a source or drain region of the island-like semiconductor layer, and the Ti film. Aluminum (Al) was formed to a thickness of 300 to 400 nm so as to be stacked thereon, and a transparent conductive film was formed thereon to a thickness of 80 to 120 nm. Indium zinc oxide alloy (In 2 O 3 —ZnO) and zinc oxide (ZnO) are also suitable materials for the transparent conductive film, and gallium (Ga) is added to increase the transmittance and conductivity of visible light. Zinc oxide (ZnO: Ga) or the like can be preferably used.

こうして5枚のフォトマスクにより、同一の基板上に、駆動回路(ソース信号線駆動回路及びゲート信号線駆動回路)のTFTと、画素部の画素TFTとを有した基板を完成させることができる。駆動回路には第1のpチャネル型TFT600、第1のnチャネル型TFT601、第2のpチャネル型TFT602、第2のnチャネル型TFT603、画素部には画素TFT604、保持容量605が形成されている。本明細書では便宜上このような基板をアクティブマトリクス基板と呼ぶ。  In this manner, a substrate having TFTs of a driver circuit (a source signal line driver circuit and a gate signal line driver circuit) and a pixel TFT of a pixel portion can be completed on the same substrate by using five photomasks. A first p-channel TFT 600, a first n-channel TFT 601, a second p-channel TFT 602, a second n-channel TFT 603 are formed in the driver circuit, and a pixel TFT 604 and a storage capacitor 605 are formed in the pixel portion. Yes. In this specification, such a substrate is referred to as an active matrix substrate for convenience.

第1のpチャネル型TFT600には、第2のテーパー形状を有する導電層がゲート電極620としての機能を有し、島状半導体層504にチャネル形成領域606、ソース領域またはドレイン領域として機能する第3の不純物領域607a、ゲート電極620と重ならないLDD領域を形成する第4の不純物領域(A)607b、一部がゲート電極620と重なるLDD領域を形成する第4の不純物領域(B)607cを有する構造となっている。  In the first p-channel TFT 600, a conductive layer having a second taper shape functions as the gate electrode 620, and the island-shaped semiconductor layer 504 functions as a channel formation region 606, a source region, or a drain region. A third impurity region 607a, a fourth impurity region (A) 607b that forms an LDD region that does not overlap with the gate electrode 620, and a fourth impurity region (B) 607c that forms an LDD region that partially overlaps the gate electrode 620. It has a structure.

第1のnチャネル型TFT601には、第2のテーパー形状を有する導電層がゲート電極621としての機能を有し、島状半導体層505にチャネル形成領域608、ソース領域またはドレイン領域として機能する第1の不純物領域609a、ゲート電極621と重ならないLDD領域を形成する第2の不純物領域(A)609b、一部がゲート電極621と重なるLDD領域を形成する第2の不純物領域(B)609cを有する構造となっている。チャネル長2〜7μmに対して、第2の不純物領域(B)609cがゲート電極621と重なる部分の長さは0.1〜0.3μmとする。このLovの長さはゲート電極621の厚さとテーパー部の角度から制御する。nチャネル型TFTにおいてこのようなLDD領域を形成することにより、ドレイン領域近傍に発生する高電界を緩和して、ホットキャリアの発生を防ぎ、TFTの劣化を防止することができる。  In the first n-channel TFT 601, a conductive layer having a second taper shape functions as the gate electrode 621, and the island-shaped semiconductor layer 505 functions as a channel formation region 608, a source region, or a drain region. 1 impurity region 609a, a second impurity region (A) 609b for forming an LDD region that does not overlap with the gate electrode 621, and a second impurity region (B) 609c for forming an LDD region that partially overlaps the gate electrode 621. It has a structure. For the channel length of 2 to 7 μm, the length of the portion where the second impurity region (B) 609 c overlaps with the gate electrode 621 is 0.1 to 0.3 μm. The length of Lov is controlled from the thickness of the gate electrode 621 and the angle of the tapered portion. By forming such an LDD region in an n-channel TFT, a high electric field generated in the vicinity of the drain region can be relaxed, hot carrier generation can be prevented, and TFT deterioration can be prevented.

駆動回路の第2のpチャネル型TFT602は同様に、第2のテーパー形状を有する導電層がゲート電極622としての機能を有し、島状半導体層506にチャネル形成領域610、ソース領域またはドレイン領域として機能する第3の不純物領域611a、ゲート電極622と重ならないLDD領域を形成する第4の不純物領域(A)611b、一部がゲート電極622と重なるLDD領域を形成する第4の不純物領域(B)611cを有する構造となっている。  Similarly, in the second p-channel TFT 602 of the driver circuit, the second tapered conductive layer functions as the gate electrode 622, and the island-shaped semiconductor layer 506 includes a channel formation region 610, a source region, or a drain region. A third impurity region 611 a that functions as a fourth impurity region (A) 611 b that forms an LDD region that does not overlap with the gate electrode 622, and a fourth impurity region that forms an LDD region that partially overlaps with the gate electrode 622 ( B) The structure has 611c.

駆動回路の第2のnチャネル型TFT603には、第2のテーパー形状を有する導電層がゲート電極623としての機能を有し、島状半導体層507にチャネル形成領域612、ソース領域またはドレイン領域として機能する第1の不純物領域613a、ゲート電極623と重ならないLDD領域を形成する第2の不純物領域(A)613b、一部がゲート電極623と重なるLDD領域を形成する第2の不純物領域(B)613cを有する構造となっている。第2のnチャネル型TFT601と同様に第2の不純物領域(B)613cがゲート電極623と重なる部分の長さは0.1〜0.3μmとする。  In the second n-channel TFT 603 of the driver circuit, a conductive layer having a second taper shape functions as the gate electrode 623, and the island-shaped semiconductor layer 507 includes a channel formation region 612, a source region, and a drain region. A first impurity region 613 a that functions, a second impurity region (A) 613 b that forms an LDD region that does not overlap with the gate electrode 623, and a second impurity region that forms an LDD region that partially overlaps the gate electrode 623 (B ) 613c. Similar to the second n-channel TFT 601, the length of the portion where the second impurity region (B) 613 c overlaps with the gate electrode 623 is 0.1 to 0.3 μm.

駆動回路はシフトレジスタ、バッファ等のロジック回路やアナログスイッチで形成されるサンプリング回路などを有している。図21(B)ではこれらを形成するTFTを一対のソース・ドレイン間に一つのゲート電極を設けたシングルゲートの構造で示したが、複数のゲート電極を一対のソース・ドレイン間に設けたマルチゲート構造としても差し支えない。  The drive circuit includes a logic circuit such as a shift register and a buffer, a sampling circuit formed by an analog switch, and the like. In FIG. 21B, the TFT for forming these is shown as a single gate structure in which one gate electrode is provided between a pair of source and drain, but a multi-gate in which a plurality of gate electrodes are provided between a pair of source and drain. A gate structure is also acceptable.

画素TFT604には、第2のテーパー形状を有する導電層がゲート電極624としての機能を有し、島状半導体層508にチャネル形成領域614a、614b、ソース領域またはドレイン領域として機能する第1の不純物領域615a、616、617a、ゲート電極624と重ならないLDD領域を形成する第2の不純物領域(A)615b、一部がゲート電極624と重なるLDD領域を形成する第2の不純物領域(B)615cを有する構造となっている。第2の不純物領域(B)613cがゲート電極624と重なる部分の長さは0.1〜0.3μmとする。また、第1の不純物領域617から延在し、第2の不純物領域(A)619b、第2の不純物領域(B)619c、導電型を決定する不純物元素が添加されていない領域618を有する半導体層と、第3の形状を有するゲート絶縁膜と同層で形成される絶縁層と、第2のテーパー形状を有する導電層から形成される容量配線625から保持容量605が形成されている。  In the pixel TFT 604, a conductive layer having a second taper shape functions as the gate electrode 624, and the island-shaped semiconductor layer 508 has a first impurity functioning as a channel formation region 614a, 614b, a source region, or a drain region. Regions 615a, 616, and 617a, a second impurity region (A) 615b that forms an LDD region that does not overlap with the gate electrode 624, and a second impurity region (B) 615c that forms an LDD region that partially overlaps the gate electrode 624 It has the structure which has. The length of the portion where the second impurity region (B) 613c overlaps with the gate electrode 624 is 0.1 to 0.3 μm. Further, the semiconductor includes a second impurity region (A) 619b, a second impurity region (B) 619c, and a region 618 to which an impurity element for determining a conductivity type is not added, which extends from the first impurity region 617. A storage capacitor 605 is formed from a layer, an insulating layer formed in the same layer as the gate insulating film having a third shape, and a capacitor wiring 625 formed from a conductive layer having a second tapered shape.

画素TFT604のゲート電極624はゲート絶縁膜570を介してその下の島状半導体層508と交差し、さらに複数の島状半導体層に跨って延在してゲート信号線を兼ねている。保持容量605は、画素TFT604のドレイン領域617aから延在する半導体層とゲート絶縁膜570を介して容量配線625が重なる領域で形成されている。この構成において半導体層618には、価電子制御を目的とした不純物元素は添加されていない。  The gate electrode 624 of the pixel TFT 604 intersects with the island-like semiconductor layer 508 via the gate insulating film 570, and further extends over a plurality of island-like semiconductor layers to serve as a gate signal line. The storage capacitor 605 is formed in a region where the capacitor wiring 625 overlaps with the semiconductor layer extending from the drain region 617 a of the pixel TFT 604 and the gate insulating film 570. In this structure, an impurity element for the purpose of valence electron control is not added to the semiconductor layer 618.

以上の様な構成は、画素TFTおよび駆動回路が要求する仕様に応じて各回路を構成するTFTの構造を最適化し、半導体表示装置の動作性能と信頼性を向上させることを可能としている。さらにゲート電極を、耐熱性を有する導電性材料で形成することによりLDD領域やソース領域およびドレイン領域の活性化を容易としている。さらに、ゲート電極にゲート絶縁膜を介して重なるLDD領域を形成する際に、導電型を制御する目的で添加した不純物元素に濃度勾配を持たせてLDD領域を形成することで、特にドレイン領域近傍における電界緩和効果が高まることが期待できる。  The configuration as described above makes it possible to optimize the structure of the TFT constituting each circuit in accordance with the specifications required by the pixel TFT and the drive circuit, and to improve the operation performance and reliability of the semiconductor display device. Further, the LDD region, the source region, and the drain region are easily activated by forming the gate electrode from a heat-resistant conductive material. Further, when forming the LDD region overlapping the gate electrode through the gate insulating film, the impurity element added for the purpose of controlling the conductivity type is provided with a concentration gradient to form the LDD region, particularly in the vicinity of the drain region. It can be expected that the electric field relaxation effect will increase.

アクティブマトリクス型の液晶表示装置の場合、第1のpチャネル型TFT600と第1のnチャネル型TFT601は高速動作を重視するシフトレジスタ、バッファ、レベルシフトなどを形成するのに用いる。図21(B)ではこれらの回路をロジック回路部として表している。第1のnチャネル型TFT601の第2の不純物領域(B)609cはホットキャリア対策を重視した構造となっている。さらに、耐圧を高め動作を安定化させるために、ロジック回路部のTFTを一対のソース・ドレイン間に2つのゲート電極を設けたダブルゲート構造にしても良い。ダブルゲート構造のTFTは本実施例の工程を用いて同様に作製できる。  In the case of an active matrix liquid crystal display device, the first p-channel TFT 600 and the first n-channel TFT 601 are used to form a shift register, a buffer, a level shift, etc. that place importance on high-speed operation. FIG. 21B illustrates these circuits as logic circuit portions. The second impurity region (B) 609c of the first n-channel TFT 601 has a structure that places importance on measures against hot carriers. Further, in order to increase the breakdown voltage and stabilize the operation, the TFT of the logic circuit portion may have a double gate structure in which two gate electrodes are provided between a pair of source and drain. A TFT having a double gate structure can be similarly manufactured using the process of this embodiment.

また、アナログスイッチで構成するサンプリング回路には、ロジック回路部と同様な構成の第2のpチャネル型TFT602と第2のnチャネル型TFT603を適用することができる。サンプリング回路はホットキャリア対策と低オフ電流動作が重視されるので、サンプリング回路部の第2のpチャネル型TFT602を、一対のソース領域・ドレイン領域間に3つのゲート電極を設けたトリプルゲート構造にしても良く、このようなTFTは本実施例の工程を用いて同様に作製できる。チャネル長は3〜7μmとして、ゲート電極と重なるLDD領域をLovとしてそのチャネル長方向の長さは0.1〜0.3μmとする。  In addition, a second p-channel TFT 602 and a second n-channel TFT 603 having a structure similar to that of the logic circuit portion can be applied to the sampling circuit including analog switches. Since the sampling circuit emphasizes countermeasures against hot carriers and low off-current operation, the second p-channel TFT 602 in the sampling circuit section has a triple gate structure in which three gate electrodes are provided between a pair of source and drain regions. Such a TFT may be similarly manufactured using the process of this embodiment. The channel length is 3 to 7 μm, the LDD region overlapping with the gate electrode is Lov, and the length in the channel length direction is 0.1 to 0.3 μm.

このように、TFTのゲート電極の構成をシングルゲート構造とするか、複数のゲート電極を一対のソース・ドレイン間に設けたマルチゲート構造とするかは、回路の特性に応じて実施者が適宣選択すれば良い。  As described above, the practitioner determines whether the gate electrode configuration of the TFT has a single gate structure or a multi-gate structure in which a plurality of gate electrodes are provided between a pair of source and drain according to the characteristics of the circuit. You just have to choose.

次に、図22(A)に示すように、図21(B)の状態のアクティブマトリクス基板に柱状スペーサから成るスペーサを形成する。スペーサは数μmの粒子を散布して設ける方法でも良いが、ここでは基板全面に樹脂膜を形成した後これをパターニングして形成する方法を採用した。このようなスペーサの材料に限定はないが、例えば、JSR社製のNN700を用い、スピナーで塗布した後、露光と現像処理によって所定のパターンに形成する。さらにクリーンオーブンなどを用いて、150〜200℃で加熱して硬化させる。このようにして作製されるスペーサは露光と現像処理の条件によって形状を異ならせることができるが、好ましくは、スペーサの形状は柱状で頂部が平坦な形状となるようにすると、対向側の基板を合わせたときに液晶パネルとしての機械的な強度を確保することができる。形状は円錐状、角錐状など特別の限定はないが、例えば円錐状としたときに具体的には、高さを1.2〜5μmとし、平均半径を5〜7μm、平均半径と底部の半径との比を1対1.5とする。このとき側面のテーパー角は±15°以下とする。  Next, as shown in FIG. 22A, spacers made of columnar spacers are formed on the active matrix substrate in the state of FIG. The spacer may be provided by dispersing particles of several μm, but here, a method of forming a resin film on the entire surface of the substrate and then patterning it is adopted. Although there is no limitation on the material of such a spacer, for example, NN700 manufactured by JSR Co. is used, and after applying with a spinner, a predetermined pattern is formed by exposure and development processing. Furthermore, it is cured by heating at 150 to 200 ° C. using a clean oven or the like. The spacers produced in this way can have different shapes depending on the conditions of exposure and development processing, but preferably, the spacers are columnar and the top is flat, so that the opposite substrate is When combined, the mechanical strength of the liquid crystal panel can be ensured. The shape is not particularly limited, such as a conical shape or a pyramid shape. For example, when the shape is conical, specifically, the height is 1.2 to 5 μm, the average radius is 5 to 7 μm, the average radius and the bottom radius The ratio is 1 to 1.5. At this time, the taper angle of the side surface is ± 15 ° or less.

スペーサの配置は任意に決定すれば良いが、好ましくは、図22(A)で示すように、画素部においては画素電極569のコンタクト部631と重ねてその部分を覆うように柱状スペーサ656を形成すると良い。コンタクト部631は平坦性が損なわれこの部分では液晶がうまく配向しなくなるので、このようにしてコンタクト部631にスペーサ用の樹脂を充填する形で柱状スペーサ656を形成することでスペーサ656近傍の電界に乱れによる液晶分子の配向の乱れを防止することができる。また、駆動回路のTFT上にもスペーサ655a〜655eを形成しておく。このスペーサは駆動回路部の全面に渡って形成しても良いし、図22(A)で示すようにソース線およびドレイン線を覆うようにして設けても良い。  The arrangement of the spacers may be arbitrarily determined. Preferably, as shown in FIG. 22A, in the pixel portion, a columnar spacer 656 is formed so as to overlap with the contact portion 631 of the pixel electrode 569 so as to cover the portion. Good. Since the flatness of the contact portion 631 is impaired and the liquid crystal is not well aligned in this portion, the columnar spacer 656 is formed in this manner by filling the resin for the spacer in the contact portion 631, so that the electric field in the vicinity of the spacer 656 is formed. It is possible to prevent the disorder of the alignment of the liquid crystal molecules due to the disorder. Further, spacers 655a to 655e are also formed on the TFT of the driver circuit. This spacer may be formed over the entire surface of the driver circuit portion, or may be provided so as to cover the source line and the drain line as shown in FIG.

その後、配向膜657を形成する。通常液晶表示素子の配向膜にはポリイミド樹脂を用いる。配向膜を形成した後、ラビング処理を施して液晶分子がある一定のプレチルト角を持って配向するようにした。画素部に設けた柱状スペーサ656の端部からラビング方向に対してラビングされない領域が2μm以下となるようにした。また、ラビング処理では静電気の発生がしばしば問題となるが、駆動回路のTFT上に形成したスペーサ655a〜655eにより静電気からTFTを保護する効果を得ることができる。また図には示さないが、配向膜657を先に形成してから、スペーサ656、655a〜655eを形成した構成としても良い。  Thereafter, an alignment film 657 is formed. Usually, a polyimide resin is used for the alignment film of the liquid crystal display element. After the alignment film was formed, rubbing treatment was performed so that the liquid crystal molecules were aligned with a certain pretilt angle. The region that is not rubbed in the rubbing direction from the end of the columnar spacer 656 provided in the pixel portion is set to 2 μm or less. In the rubbing process, generation of static electricity is often a problem, but the effect of protecting the TFT from static electricity can be obtained by the spacers 655a to 655e formed on the TFT of the driving circuit. Although not shown in the drawing, the spacers 656 and 655a to 655e may be formed after the alignment film 657 is formed first.

対向側の対向基板651には、遮光膜652、透明導電膜653および配向膜654を形成する。遮光膜652はTi膜、Cr膜、Al膜などを150〜300nmの厚さで形成する。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剤658で貼り合わせる。シール剤658にはフィラー(図示せず)が混入されていて、このフィラーとスペーサ656、655a〜655eによって均一な間隔を持って2枚の基板が貼り合わせられる。その後、両基板の間に液晶材料659を注入する。液晶材料には公知の液晶材料を用いれば良い。例えば、TN液晶の他に、電場に対して透過率が連続的に変化する電気光学応答性を示す、無しきい値反強誘電性混合液晶を用いることもできる。この無しきい値反強誘電性混合液晶には、V字型の電気光学応答特性を示すものもある。このようにして図22(B)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。  A light shielding film 652, a transparent conductive film 653, and an alignment film 654 are formed on the counter substrate 651 on the counter side. As the light shielding film 652, a Ti film, a Cr film, an Al film, or the like is formed with a thickness of 150 to 300 nm. Then, the active matrix substrate on which the pixel portion and the driver circuit are formed and the counter substrate are attached to each other with a sealant 658. A filler (not shown) is mixed in the sealant 658, and two substrates are bonded to each other with a uniform interval by the filler and the spacers 656 and 655a to 655e. Thereafter, a liquid crystal material 659 is injected between both the substrates. A known liquid crystal material may be used as the liquid crystal material. For example, in addition to the TN liquid crystal, a thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal exhibiting electro-optical response in which the transmittance continuously changes with respect to the electric field can be used. Some thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystals exhibit V-shaped electro-optic response characteristics. In this way, the active matrix liquid crystal display device shown in FIG. 22B is completed.

本実施例で示した作製方法を用いて形成されたTFTは、半導体層の結晶性が高いため、応答速度の速さが要求される本発明の半導体表示装置に用いることは極めて有効である。  A TFT formed by using the manufacturing method shown in this embodiment has high crystallinity of a semiconductor layer, so that it is extremely effective to be used for a semiconductor display device of the present invention which requires a high response speed.

本発明の半導体表示装置の作製方法は、本実施例において説明した作製方法に限定されない。本発明の半導体表示装置は公知の方法を用いて作成することが可能である。  The manufacturing method of the semiconductor display device of the present invention is not limited to the manufacturing method described in this embodiment. The semiconductor display device of the present invention can be manufactured using a known method.

なお本実施例は、実施例1〜5と自由に組み合わせることが可能である。  In addition, a present Example can be freely combined with Examples 1-5.

(実施例8)
本発明は様々な液晶パネルに用いることができる。即ち、それら液晶パネル(アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ)を表示媒体として組み込んだ半導体表示装置(電子機器)全てに本発明を実施できる。
(Example 8)
The present invention can be used for various liquid crystal panels. That is, the present invention can be applied to all semiconductor display devices (electronic devices) in which these liquid crystal panels (active matrix type liquid crystal displays) are incorporated as display media.

その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、プロジェクター(リア型またはフロント型)、ヘッドマウントディスプレイ(ゴーグル型ディスプレイ)、ゲーム機、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、携帯電話または電子書籍等)などが挙げられる。それらの一例を図23に示す。  Such electronic devices include video cameras, digital cameras, projectors (rear type or front type), head mounted displays (goggles type displays), game consoles, car navigation systems, personal computers, personal digital assistants (mobile computers, mobile phones) Or an electronic book). An example of them is shown in FIG.

図23(A)はディスプレイであり、筐体2001、支持台2002、表示部2003等を含む。本発明は表示部2003に適用することができる。  FIG. 23A illustrates a display, which includes a housing 2001, a support base 2002, a display portion 2003, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2003.

図23(B)はビデオカメラであり、本体2101、表示部2102、音声入力部2103、操作スイッチ2104、バッテリー2105、受像部2106で構成される。本発明を表示部2102に適用することができる。  FIG. 23B shows a video camera, which includes a main body 2101, a display portion 2102, an audio input portion 2103, operation switches 2104, a battery 2105, and an image receiving portion 2106. The present invention can be applied to the display portion 2102.

図23(C)は頭部取り付け型のディスプレイの一部(右片側)であり、本体2201、信号ケーブル2202、頭部固定バンド2203、スクリーン部2204、光学系2205、表示部2206等を含む。本発明は表示部2206に適用できる。  FIG. 23C shows a part (right side) of a head-mounted display, which includes a main body 2201, a signal cable 2202, a head fixing band 2203, a screen portion 2204, an optical system 2205, a display portion 2206, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2206.

図23(D)は記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDVD再生装置)であり、本体2301、記録媒体(DVD等)2302、操作スイッチ2303、表示部(a)2304、表示部(b)2305等を含む。表示部(a)2304は主として画像情報を表示し、表示部(b)2305は主として文字情報を表示するが、本発明の半導体表示装置はこれら表示部(a)2304、(b)2305に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。  FIG. 23D shows an image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a main body 2301, a recording medium (DVD or the like) 2302, an operation switch 2303, a display portion (a) 2304, a display portion. (B) 2305 and the like are included. The display portion (a) 2304 mainly displays image information, and the display portion (b) 2305 mainly displays character information. The semiconductor display device of the present invention is used for these display portions (a) 2304 and (b) 2305. be able to. Note that an image reproducing device provided with a recording medium includes a home game machine and the like.

図23(E)はパーソナルコンピュータであり、本体2401、映像入力部2402、表示部2403、キーボード2404で構成される。本発明を映像入力部2402、表示部2403に適用することができる。  FIG. 23E illustrates a personal computer, which includes a main body 2401, a video input portion 2402, a display portion 2403, and a keyboard 2404. The present invention can be applied to the video input unit 2402 and the display unit 2403.

図23(F)はゴーグル型ディスプレイであり、本体2501、表示部2502、アーム部2503で構成される。本発明は表示部2502に適用することができる。  FIG. 23F illustrates a goggle type display which includes a main body 2501, a display portion 2502, and an arm portion 2503. The present invention can be applied to the display portion 2502.

以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。また、本実施例の電子機器は実施例1〜7のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。  As described above, the application range of the present invention is extremely wide and can be applied to electronic devices in various fields. Moreover, the electronic apparatus of a present Example is realizable even if it uses the structure which consists of what combination of Examples 1-7.

(実施例9)
本発明はプロジェクター(リア型またはフロント型)に適用することができる。それらの一例を図24及び図25に示す。
Example 9
The present invention can be applied to a projector (rear type or front type). Examples of these are shown in FIGS.

図24(A)はフロント型プロジェクターであり、光源光学系及び表示装置7601、スクリーン7602で構成される。本発明は表示装置7601に適用することができる。  FIG. 24A shows a front projector, which includes a light source optical system, a display device 7601, and a screen 7602. The present invention can be applied to the display device 7601.

図24(B)はリア型プロジェクターであり、本体7701、光源光学系及び表示装置7702、ミラー7703、ミラー7704、スクリーン7705で構成される。本発明は表示装置7702に適用することができる。  FIG. 24B shows a rear projector, which includes a main body 7701, a light source optical system and display device 7702, a mirror 7703, a mirror 7704, and a screen 7705. The present invention can be applied to the display device 7702.

なお、図24(C)は、図24(A)及び図24(B)中における光源光学系及び表示装置7601、7702の構造の一例を示した図である。光源光学系及び表示装置7601、7702は、光源光学系7801、ミラー7802、7804〜7806、ダイクロイックミラー7803、光学系7807、表示装置7808、位相差板7809、投射光学系7810で構成される。投射光学系7810は、投射レンズを備えた複数の光学レンズで構成される。この構成は、表示装置7808を三つ使用しているため三板式と呼ばれている。また、図24(C)中において矢印で示した光路に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相差を調節するためのフィルム、IRフィルム等を設けてもよい。  Note that FIG. 24C illustrates an example of the structure of the light source optical system and the display devices 7601 and 7702 in FIGS. 24A and 24B. The light source optical system and display devices 7601 and 7702 are composed of a light source optical system 7801, mirrors 7802 and 7804 to 7806, a dichroic mirror 7803, an optical system 7807, a display device 7808, a phase difference plate 7809, and a projection optical system 7810. The projection optical system 7810 includes a plurality of optical lenses provided with a projection lens. This configuration is called a three-plate type because three display devices 7808 are used. In addition, the practitioner may appropriately provide an optical lens, a film having a polarization function, a film for adjusting a phase difference, an IR film, or the like in the optical path indicated by an arrow in FIG.

また、図24(D)は、図24(C)中における光源光学系7801の構造の一例を示した図である。本実施例では、光源光学系7801は、リフレクター7811、光源7812、レンズアレイ7813、7814、偏光変換素子7815、集光レンズ7816で構成される。なお、図24(D)に示した光源光学系は一例であって、この構成に限定されない。例えば、光源光学系に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相差を調節するフィルム、IRフィルム等を設けてもよい。  FIG. 24D illustrates an example of the structure of the light source optical system 7801 in FIG. In this embodiment, the light source optical system 7801 includes a reflector 7811, a light source 7812, lens arrays 7813 and 7814, a polarization conversion element 7815, and a condenser lens 7816. Note that the light source optical system illustrated in FIG. 24D is an example, and the present invention is not limited to this structure. For example, the practitioner may appropriately provide an optical lens, a film having a polarization function, a film for adjusting a phase difference, an IR film, and the like in the light source optical system.

図24(C)は三板式の例を示したが、図25(A)は単板式の一例を示した図である。図25(A)に示した光源光学系及び表示装置は、光源光学系7901、表示装置7902、投射光学系7903、位相差板7904で構成される。投射光学系7903は、投射レンズを備えた複数の光学レンズで構成される。図25(A)に示した光源光学系及び表示装置は図24(A)及び図24(B)中における光源光学系及び表示装置7601、7702に適用できる。また、光源光学系7901は図24(D)に示した光源光学系を用いればよい。なお、表示装置7902にはカラーフィルター(図示しない)が設けられており、表示映像をカラー化している。  FIG. 24C shows an example of a three-plate type, while FIG. 25A shows an example of a single-plate type. The light source optical system and display device shown in FIG. 25A includes a light source optical system 7901, a display device 7902, a projection optical system 7903, and a phase difference plate 7904. The projection optical system 7903 is composed of a plurality of optical lenses provided with a projection lens. The light source optical system and the display device shown in FIG. 25A can be applied to the light source optical system and the display devices 7601 and 7702 in FIGS. 24A and 24B. The light source optical system 7901 may be the light source optical system shown in FIG. Note that the display device 7902 is provided with a color filter (not shown) to colorize a display image.

また、図25(B)に示した光源光学系及び表示装置は、図25(A)の応用例であり、カラーフィルターを設ける代わりに、RGBの回転カラーフィルター円板7905を用いて表示映像をカラー化している。図25(B)に示した光源光学系及び表示装置は図24(A)及び図24(B)中における光源光学系及び表示装置7601、7702に適用できる。  The light source optical system and display device shown in FIG. 25B is an application example of FIG. 25A. Instead of providing a color filter, a display image is displayed using an RGB rotating color filter disc 7905. Colored. The light source optical system and the display device illustrated in FIG. 25B can be applied to the light source optical system and the display devices 7601 and 7702 in FIGS. 24A and 24B.

また、図25(C)に示した光源光学系及び表示装置は、カラーフィルターレス単板式と呼ばれている。この方式は、表示装置7916にマイクロレンズアレイ7915を設け、ダイクロイックミラー(緑)7912、ダイクロイックミラー(赤)7913、ダイクロイックミラー(青)7914を用いて表示映像をカラー化している。投射光学系7917は、投射レンズを備えた複数の光学レンズで構成される。図25(C)に示した光源光学系及び表示装置は図24(A)及び図24(B)中における光源光学系及び表示装置7601、7702に適用できる。また、光源光学系7911としては、光源の他に結合レンズ、コリメータレンズを用いた光学系を用いればよい。  The light source optical system and display device shown in FIG. 25C are called a color filterless single plate type. In this method, a microlens array 7915 is provided in a display device 7916, and a display image is colored using a dichroic mirror (green) 7912, a dichroic mirror (red) 7913, and a dichroic mirror (blue) 7914. The projection optical system 7917 includes a plurality of optical lenses provided with a projection lens. The light source optical system and the display device illustrated in FIG. 25C can be applied to the light source optical system and the display devices 7601 and 7702 in FIGS. 24A and 24B. As the light source optical system 7911, an optical system using a coupling lens and a collimator lens in addition to the light source may be used.

以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。また、本実施例の電子機器は実施例1〜7のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。  As described above, the application range of the present invention is extremely wide and can be applied to electronic devices in various fields. Moreover, the electronic apparatus of a present Example is realizable even if it uses the structure which consists of what combination of Examples 1-7.

発明の効果Effect of the invention

本発明は上記構成によって、ICに入力される映像信号の周波数を高くすることなくフレーム周波数を高くすることができるため、映像信号を生成している電子機器に負担をかけることなく、観察者にチラツキや縦縞、横縞及び斜め縞が視認されにくい、鮮明で高精細な画像の表示を行うことができる。  According to the present invention, since the frame frequency can be increased without increasing the frequency of the video signal input to the IC with the above-described configuration, it is possible for the observer without imposing a burden on the electronic device that generates the video signal. It is possible to display a clear and high-definition image in which flickering, vertical stripes, horizontal stripes, and diagonal stripes are hardly visible.

また、本発明で特にフレーム反転を用いることによって、隣接画素間にディスクリネーションと呼ばれる現象縞が発生するのを抑え、表示画面全体の明るさが低減されるのを防ぐことができる。  Further, by using frame inversion in the present invention, it is possible to suppress the occurrence of a phenomenon fringe called disclination between adjacent pixels, and to prevent the brightness of the entire display screen from being reduced.

さらに、連続する2つの各フレーム期間において、各画素に入力される表示信号の電位は対向電極の電位(対向電位)を基準として反転しているので、画素部に同じ映像が表示される。上記構成により、各画素に入力される表示信号の電位の時間的な平均が対向電位により近くなり、各フレーム期間において異なる表示信号を各画素に入力している場合に比べて、液晶の劣化を防ぐのにより有効である。  Further, in each of the two consecutive frame periods, the potential of the display signal input to each pixel is inverted with respect to the potential of the counter electrode (counter potential), so that the same image is displayed on the pixel portion. With the above configuration, the temporal average of the potential of the display signal input to each pixel is closer to the counter potential, and the liquid crystal is deteriorated compared to the case where a different display signal is input to each pixel in each frame period. It is more effective to prevent.

本発明の半導体表示装置が有するフレームレート変換部のブロック図。  4 is a block diagram of a frame rate conversion unit included in the semiconductor display device of the present invention. FIG. フレーム周波数変換部のブロック図。  The block diagram of a frame frequency conversion part. SDRAMの映像信号の書き込みと読み出しのタイミングを示す図。  The figure which shows the timing of writing and reading of the video signal of SDRAM. 本発明の半導体表示装置の画素部及び駆動回路の図と画素のパターン図。  FIG. 6 is a diagram of a pixel portion and a driver circuit and a pixel pattern diagram of a semiconductor display device of the present invention. 画素部における選択信号と表示信号のタイミングチャート。  6 is a timing chart of a selection signal and a display signal in the pixel portion. フレーム反転駆動時の画素部に入力される表示信号の極性を示すパターン図。  The pattern diagram which shows the polarity of the display signal input into the pixel part at the time of frame inversion drive. ソースライン反転駆動時の画素部に入力される表示信号の極性を示すパターン図。  FIG. 6 is a pattern diagram showing the polarity of a display signal input to a pixel portion during source line inversion driving. ゲートライン反転駆動時の画素部に入力される表示信号の極性を示すパターン図。  The pattern diagram which shows the polarity of the display signal input into the pixel part at the time of gate line inversion drive. ドット反転駆動時の画素部に入力される表示信号の極性を示すパターン図。  The pattern diagram which shows the polarity of the display signal input into the pixel part at the time of dot inversion drive. SDRAMの映像信号の書き込みと読み出しのタイミングを示す図。  The figure which shows the timing of writing and reading of the video signal of SDRAM. SDRAMの映像信号の書き込みと読み出しのタイミングを示す図。  The figure which shows the timing of writing and reading of the video signal of SDRAM. 本発明の半導体表示装置が有するフレームレート変換部のブロック図。  4 is a block diagram of a frame rate conversion unit included in the semiconductor display device of the present invention. FIG. SDRAMの映像信号の書き込みと読み出しのタイミングを示す図。  The figure which shows the timing of writing and reading of the video signal of SDRAM. 本発明のアナログ駆動の半導体表示装置の画素部及び駆動回路の図。  FIG. 6 is a diagram of a pixel portion and a driving circuit of an analog driving semiconductor display device of the present invention. ソース信号線駆動回路の回路図。  FIG. 6 is a circuit diagram of a source signal line driver circuit. アナログスイッチとレベルシフトの回路図。  Circuit diagram of analog switch and level shift. 本発明の半導体表示装置が有するフレームレート変換部のブロック図。  4 is a block diagram of a frame rate conversion unit included in the semiconductor display device of the present invention. FIG. 本発明のデジタル駆動の半導体表示装置の画素部及び駆動回路の図。  FIG. 4 is a diagram of a pixel portion and a driving circuit of a digital drive semiconductor display device of the present invention. 半導体表示装置の作製行程を示す図。  10A and 10B illustrate a manufacturing process of a semiconductor display device. 半導体表示装置の作製行程を示す図。  10A and 10B illustrate a manufacturing process of a semiconductor display device. 半導体表示装置の作製行程を示す図。  10A and 10B illustrate a manufacturing process of a semiconductor display device. 半導体表示装置の作製行程を示す図。  10A and 10B illustrate a manufacturing process of a semiconductor display device. 本発明を適用した電子機器の図。  The figure of the electronic device to which this invention is applied. 本発明を適用したプロジェクターの図。  The figure of the projector to which this invention is applied. 本発明を適用したプロジェクターの図。  The figure of the projector to which this invention is applied. アクティブマトリクス型液晶表示装置の上面図、及び画素の配置を示す図。  The top view of an active-matrix liquid crystal display device and the figure which shows arrangement | positioning of a pixel. 交流化駆動における極性パターンを示す図。  The figure which shows the polar pattern in alternating drive. 従来のフレーム反転駆動のタイミングチャート図。  FIG. 6 is a timing chart of conventional frame inversion driving.

Claims (7)

アドレスジェネレータ部、データフォーマット部、及びRAMを有するフレームレート変換部と、
D/A変換回路と、
ソース信号線駆動回路と、
複数の画素と、を有し、
前記アドレスジェネレータ部から、メモリアドレスの番地を指定するカウンタ値を有するカウンタ信号が、前記RAMに入力され、
デジタル映像信号は前記データフォーマット部に入力され、
前記データフォーマット部から、前記デジタル映像信号が、前記RAMの前記カウンタ信号によって指定された番地に書き込まれ、
前記RAMに書き込まれた前記デジタル映像信号は、前記カウンタ信号によって指定された番地から2回読み出され、
前記RAMから2回読み出された前記デジタル映像信号は前記データフォーマット部に入力され、
前記データフォーマット部において、前記2回読み出された前記デジタル映像信号の一方は、アナログに変換された際に対向電極の電位を基準として極性が反転するようにデータ処理され、
データ処理された前記デジタル映像信号の一方とデータ処理されなかった前記デジタル映像信号の他方との2つが、前記データフォーマット部から前記D/A変換回路に出力され、アナログ映像信号に変換され、
前記D/A変換回路から出力され、互いに極性の反転した2つの前記アナログ映像信号は、前記ソース信号線駆動回路に入力され、前記ソース信号線駆動回路から前記複数の画素の画素電極に入力され、
前記RAMに前記デジタル映像信号が書き込まれる期間と、前記RAMから前記デジタル映像信号が読み出される期間との間に、ブランク期間が設けられ
前記RAMは第1のRAMと第2のRAMとを有し、
前記RAMの前記第1のRAMに前記デジタル映像信号が書き込まれる期間は、前記RAMの前記第2のRAMから前記デジタル映像信号が2回読み出される期間と前記第2のRAMの前記ブランク期間とを足した期間であり、
前記第1のRAMに前記デジタル映像信号が1回書き込まれる期間において、前記第2のRAMでは、前記ブランク期間と、前記デジタル映像信号が2回読み出される期間とが設けられ、
前記第1のRAMの前記書き込み、前記第2のRAMの前記読み出し、及び前記第2のRAMの前記ブランク期間の駆動制御は、前記第1及び前記第2のRAMのそれぞれに互いに独立して入力されるRAM制御信号によって行われ、
前記第1のRAMに前記デジタル映像信号が書き込まれる期間と前記第2のRAMから前記デジタル映像信号が読み出される期間とは同時に始まる、または前記第1のRAMに前記デジタル映像信号が書き込まれる期間と前記第2のRAMの前記ブランク期間とは同時に始まることを特徴とする表示装置。
An address generator section, a data format section, and a frame rate conversion section having a RAM;
A D / A conversion circuit;
A source signal line driving circuit;
A plurality of pixels;
From the address generator unit, a counter signal having a counter value designating an address of a memory address is input to the RAM,
The digital video signal is input to the data format part,
From the data format unit, the digital video signal is written to the address specified by the counter signal of the RAM,
The digital video signal written in the RAM is read twice from the address specified by the counter signal,
The digital video signal read twice from the RAM is input to the data format unit,
In the data format unit, one of the digital video signals read twice is subjected to data processing so that the polarity is reversed with reference to the potential of the counter electrode when converted into analog,
Two of the one of the digital video signal that has been data processed and the other of the digital video signal that has not been data processed are output from the data format unit to the D / A conversion circuit, converted into an analog video signal,
The two analog video signals output from the D / A conversion circuit and having opposite polarities are input to the source signal line driving circuit, and input from the source signal line driving circuit to the pixel electrodes of the plurality of pixels. ,
A blank period is provided between a period during which the digital video signal is written to the RAM and a period during which the digital video signal is read from the RAM .
The RAM includes a first RAM and a second RAM,
Period in which the digital video signal to said first RAM of the RAM is written, and the blank period of time and said second RAM in which the digital video signal from said second RAM of the RAM is read out twice It is a period of addition,
In the period in which the digital video signal is written once in the first RAM, the second RAM is provided with a blank period and a period in which the digital video signal is read twice.
The write control of the first RAM, the read of the second RAM, and the drive control of the blank period of the second RAM are independently input to each of the first and second RAMs. Performed by a RAM control signal,
The period during which the digital video signal is written into the first RAM and the period during which the digital video signal is read out from the second RAM start at the same time, or the period during which the digital video signal is written into the first RAM. The display device , wherein the blank period of the second RAM starts at the same time .
アドレスジェネレータ部、データフォーマット部、及びRAMを有するフレームレート変換部と、
D/A変換回路と、
ソース信号線駆動回路と、
複数の画素と、を有し、
前記アドレスジェネレータ部から、メモリアドレスの番地を指定するカウンタ値を有するカウンタ信号が、前記RAMに入力され、
デジタル映像信号は前記データフォーマット部に入力され、
前記データフォーマット部から、前記デジタル映像信号が、前記RAMの前記カウンタ信号によって指定された番地に書き込まれ、
前記RAMに書き込まれた前記デジタル映像信号は、前記カウンタ信号によって指定された番地から2回読み出され、
前記RAMから2回読み出された前記デジタル映像信号は前記データフォーマット部に入力され、
前記データフォーマット部において、前記2回読み出された前記デジタル映像信号の一方は、アナログに変換された際に対向電極の電位を基準として極性が反転するようにデータ処理され、
データ処理された前記デジタル映像信号の一方とデータ処理されなかった前記デジタル映像信号の他方との2つが、前記データフォーマット部から前記D/A変換回路に出力され、アナログ映像信号に変換され、
前記D/A変換回路から出力され、互いに極性の反転した2つの前記アナログ映像信号は、前記ソース信号線駆動回路に入力され、前記ソース信号線駆動回路から前記複数の画素の画素電極に入力され、
前記RAMに前記デジタル映像信号が書き込まれる期間と、前記RAMから前記デジタル映像信号が読み出される期間との間に、ブランク期間が設けられ
前記RAMは第1のRAMと第2のRAMとを有し、
前記RAMの前記第1のRAMから前記デジタル映像信号が2回読み出される期間は、前記RAMの前記第2のRAMに前記デジタル映像信号が書き込まれる期間と前記第2のRAMの前記ブランク期間とを足した期間であり、
前記第1のRAMから前記デジタル映像信号が2回読み出される期間において、前記第2のRAMでは、前記ブランク期間と、前記デジタル映像信号が1回書き込まれる期間とが設けられ、
前記第1のRAMの前記読み出し、前記第2のRAMの前記書き込み、及び前記第2のRAMの前記ブランク期間の駆動制御は、前記第1及び前記第2のRAMのそれぞれに互いに独立して入力されるRAM制御信号によって行われ、
前記第1のRAMから前記デジタル映像信号が読み出される期間と前記第2のRAMに前記デジタル映像信号が書き込まれる期間とは同時に始まる、または前記第1のRAMから前記デジタル映像信号が読み出される期間と前記第2のRAMの前記ブランク期間とは同時に始まることを特徴とする表示装置。
An address generator section, a data format section, and a frame rate conversion section having a RAM;
A D / A conversion circuit;
A source signal line driving circuit;
A plurality of pixels;
From the address generator unit, a counter signal having a counter value designating an address of a memory address is input to the RAM,
The digital video signal is input to the data format part,
From the data format unit, the digital video signal is written to the address specified by the counter signal of the RAM,
The digital video signal written in the RAM is read twice from the address specified by the counter signal,
The digital video signal read twice from the RAM is input to the data format unit,
In the data format unit, one of the digital video signals read twice is subjected to data processing so that the polarity is reversed with reference to the potential of the counter electrode when converted into analog,
Two of the one of the digital video signal that has been data processed and the other of the digital video signal that has not been data processed are output from the data format unit to the D / A conversion circuit, converted into an analog video signal,
The two analog video signals output from the D / A conversion circuit and having opposite polarities are input to the source signal line driving circuit, and input from the source signal line driving circuit to the pixel electrodes of the plurality of pixels. ,
A blank period is provided between a period during which the digital video signal is written to the RAM and a period during which the digital video signal is read from the RAM .
The RAM includes a first RAM and a second RAM,
The period during which the digital video signal is read twice from the first RAM of the RAM includes a period during which the digital video signal is written into the second RAM of the RAM and a blank period of the second RAM. It is a period of addition,
In the period in which the digital video signal is read twice from the first RAM, the second RAM is provided with the blank period and the period in which the digital video signal is written once.
The read control of the first RAM, the write of the second RAM, and the drive control of the blank period of the second RAM are independently input to each of the first and second RAMs. Performed by a RAM control signal,
The period during which the digital video signal is read from the first RAM and the period during which the digital video signal is written into the second RAM start at the same time, or the period during which the digital video signal is read from the first RAM The display device , wherein the blank period of the second RAM starts at the same time .
請求項1または請求項において、
前記データフォーマット部は前記デジタル映像信号のビット数を増加させ、ビット数が増加した前記デジタル映像信号が前記RAMに書き込まれることを特徴とする表示装置。
In claim 1 or claim 2 ,
The data format unit increases the number of bits of the digital video signal, and the digital video signal with the increased number of bits is written into the RAM.
請求項1乃至請求項のいずれか1項において、
前記RAMは、SRAM、DRAMまたはSDRAMであることを特徴とする表示装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3 ,
The display device characterized in that the RAM is SRAM, DRAM or SDRAM.
請求項1乃至請求項のいずれか1項において、
互いに極性の反転した2つの前記アナログ映像信号に基づいて、前記複数の画素で表示される映像は、互いに同じであることを特徴とする表示装置。
In any one of Claims 1 thru | or 4 ,
The display device according to claim 1, wherein images displayed on the plurality of pixels are the same based on the two analog video signals having opposite polarities.
請求項1乃至請求項のいずれか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 5 .
請求項において記載された電子機器とは、ディスプレイ、カメラ、画像再生装置、コンピュータ、またはプロジェクターであることを特徴とする電子機器。
The electronic device according to claim 6 is a display, a camera, an image reproducing device, a computer, or a projector.
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