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JP2002304161A - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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JP2002304161A
JP2002304161A JP2001304439A JP2001304439A JP2002304161A JP 2002304161 A JP2002304161 A JP 2002304161A JP 2001304439 A JP2001304439 A JP 2001304439A JP 2001304439 A JP2001304439 A JP 2001304439A JP 2002304161 A JP2002304161 A JP 2002304161A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
display device
electrode
polarity
Prior art date
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Application number
JP2001304439A
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Japanese (ja)
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JP4869524B2 (en
Inventor
Jun Koyama
潤 小山
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Publication date
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Publication of JP2002304161A5 publication Critical patent/JP2002304161A5/ja
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lower the power source voltage of a driver by performing polarity inversion, in a cycle which is one hour or longer in a liquid crystal display. SOLUTION: In the liquid crystal display, polarity inversion having a long cycle is realized, without making a user incongruity feel on the image, by performing the polarity inversion only during the non-use time which is specified by the user, such as the time of turning on of power source or the time of turning off of the power source.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体表示装置
(以下、表示装置と表記する)に関し、特に、絶縁体上
に作製される薄膜トランジスタ(以下、TFTと表記す
る)を有するアクティブマトリクス型表示装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor display device (hereinafter, referred to as a display device), and more particularly to an active matrix type display device having a thin film transistor (hereinafter, referred to as a TFT) formed on an insulator. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、絶縁体上、特にガラス基板上に半
導体薄膜を用いて形成した表示装置、特にTFTを用い
たアクティブマトリクス型表示装置の普及が進んでい
る。アクティブマトリクス型表示装置は、マトリクス状
に画素を配置し、それらの画素それぞれにTFTを配置
し、これらのTFTを用いて各画素の輝度を制御し、画
像の表示を行っている。
2. Description of the Related Art In recent years, a display device formed by using a semiconductor thin film on an insulator, particularly a glass substrate, particularly an active matrix display device using a TFT has been widely used. The active matrix display device arranges pixels in a matrix, arranges TFTs in each of the pixels, controls the luminance of each pixel using these TFTs, and displays an image.

【0003】最近では、画素を構成する画素TFTの他
に、駆動回路を構成するためのTFTも、多結晶半導体
を用いて、画素部の周辺部に同時形成する技術が発展し
ている。これによって装置の小型化、低消費電力化に大
いに貢献している。それに伴って、近年、その応用分野
の拡大が著しい携帯情報機器の表示部等に、アクティブ
マトリクス型表示装置は不可欠なデバイスとなってきて
いる。また、アクティブマトリクス型表示装置として
は、液晶素子を用いた、アクティブマトリクス型液晶表
示装置や、OLED(有機発光ダイオード)素子を用い
た、アクティブマトリクス型OLED表示装置などがあ
るが、本明細書では、主にアクティブマトリクス型液晶
表示装置に注目する。
In recent years, a technique has been developed in which, in addition to pixel TFTs forming pixels, TFTs for forming a driving circuit are simultaneously formed in a peripheral portion of a pixel portion using a polycrystalline semiconductor. This greatly contributes to miniaturization and low power consumption of the device. Accordingly, in recent years, an active matrix display device has become an indispensable device for a display section of a portable information device whose application field is remarkably expanding. Further, examples of the active matrix display device include an active matrix liquid crystal display device using a liquid crystal element, an active matrix OLED display device using an OLED (organic light emitting diode) element, and the like. Attention is focused mainly on an active matrix type liquid crystal display device.

【0004】ここで、本明細書では、液晶素子とは、2
枚の電極によって配向膜を介して液晶材料を挟んだ構造
を有する素子を示すものとする。また液晶材料として
は、公知の構造の材料を自由に用いることができる。
Here, in this specification, a liquid crystal element is 2
An element having a structure in which a liquid crystal material is sandwiched between an electrode and an alignment film is illustrated. As the liquid crystal material, a material having a known structure can be used freely.

【0005】デジタル映像信号を用いて表示を行う方式
(以下、デジタル方式とよぶ)の、従来のアクティブマ
トリクス型液晶表示装置の概略図を、図6に示す。中央
に画素部1308が配置されている。画素部1308の
上側には、各画素が有するソース信号線に入力する信号
を制御するための、ソース信号線駆動回路1301が配
置されている。ソース信号線駆動回路1301は、シフ
トレジスタ1303、第1のラッチ回路1304、第2
のラッチ回路1305、D/A(デジタル/アナログ)
変換回路(図中、DACと表記)1306、アナログス
イッチ1307等を有する。画素部1308の左右に
は、各画素が有するゲート信号線に入力する信号を制御
するための、ゲート信号線駆動回路1302が配置され
ている。なお、図6においては、ゲート信号線駆動回路
1302は、画素部1308の左右両側に配置されてい
るが、片側に配置されていても構わない。ただし、画素
部1308の両側に配置した方が、駆動効率、駆動信頼
性の面から見て望ましい。
FIG. 6 shows a schematic diagram of a conventional active matrix type liquid crystal display device of a system for performing display using a digital video signal (hereinafter, referred to as a digital system). A pixel portion 1308 is provided at the center. A source signal line driver circuit 1301 for controlling a signal input to a source signal line included in each pixel is provided above the pixel portion 1308. The source signal line driver circuit 1301 includes a shift register 1303, a first latch circuit 1304,
Latch circuit 1305, D / A (digital / analog)
The circuit includes a conversion circuit (indicated as DAC in the figure) 1306, an analog switch 1307, and the like. On the left and right of the pixel portion 1308, a gate signal line driver circuit 1302 for controlling a signal input to a gate signal line included in each pixel is provided. In FIG. 6, the gate signal line driving circuit 1302 is provided on both the left and right sides of the pixel portion 1308, but may be provided on one side. However, it is desirable to dispose them on both sides of the pixel portion 1308 from the viewpoint of driving efficiency and driving reliability.

【0006】ソース信号線駆動回路1301は、図7に
示すような構成を有している。図7に例として示すソー
ス信号線駆動回路は、水平方向にx個の画素を持ち、3
ビットのデジタル映像信号を入力し階調の表示を行う
(以下、3ビットデジタル階調と呼ぶ)表示装置に対応
したソース信号線駆動回路であり、シフトレジスタ(S
R)1401、第1のラッチ回路(LAT1)140
2、第2のラッチ回路(LAT2)1403、D/A変
換回路(DAC)1404等を有する。なお、図7にお
いては、図6で示したアナログスイッチ1307は図示
いていない。また、図7では図示していないが、必要に
応じてバッファ回路、レベルシフタ回路等を配置しても
良い。
The source signal line driving circuit 1301 has a configuration as shown in FIG. The source signal line driving circuit shown as an example in FIG. 7 has x pixels in the horizontal direction and has 3 pixels.
A source signal line driving circuit corresponding to a display device that receives a digital video signal of 1 bit and performs grayscale display (hereinafter, referred to as 3-bit digital grayscale), and includes a shift register (S
R) 1401, the first latch circuit (LAT1) 140
2, a second latch circuit (LAT2) 1403, a D / A conversion circuit (DAC) 1404, and the like. In FIG. 7, the analog switch 1307 shown in FIG. 6 is not shown. Although not shown in FIG. 7, a buffer circuit, a level shifter circuit, and the like may be provided as necessary.

【0007】図6および図7を用いて動作について簡単
に説明する。まず、シフトレジスタ1303(図7中、
SRと表記)にクロック信号(クロックパルス、反転ク
ロックパルス)およびスタートパルスが入力される。す
ると、シフトレジスタ1303から順次パルスが、第1
のラッチ回路1304(図7中、LAT1と表記)に入
力され、同じく第1のラッチ回路1304に入力された
デジタル映像信号(デジタルデータ)をそれぞれ保持し
ていく。
The operation will be briefly described with reference to FIGS. 6 and 7. First, a shift register 1303 (in FIG. 7,
A clock signal (clock pulse, inverted clock pulse) and a start pulse are input to SR. Then, a pulse is sequentially output from the shift register 1303 to the first pulse.
The digital video signal (digital data) input to the latch circuit 1304 of FIG. 7 (denoted as LAT1 in FIG. 7) and also input to the first latch circuit 1304 is held.

【0008】ここで、D3がデジタル映像信号の最上位
ビット(MSB:Most SignificantBit)、D1がデジ
タル映像信号の最下位ビット(LSB:Least Signific
antBit)を表す。第1のラッチ回路1304において、
1水平周期分のデジタルデータの保持が完了すると、帰
線期間中に、第1のラッチ回路1304で保持されてい
るデジタル映像信号は、ラッチ信号(ラッチパルス)の
入力によって、一斉に第2のラッチ回路1305(図7
中、LAT2と表記)へと転送される。
Here, D3 is the most significant bit (MSB: Most Significant Bit) of the digital video signal, and D1 is the least significant bit (LSB: Least Significant) of the digital video signal.
antBit). In the first latch circuit 1304,
When the holding of the digital data for one horizontal cycle is completed, the digital video signal held by the first latch circuit 1304 is simultaneously supplied to the second latch circuit 1304 during the retrace period by the input of the latch signal (latch pulse). Latch circuit 1305 (FIG. 7)
LAT2).

【0009】その後、再びシフトレジスタ1303が動
作し、次の水平周期分のデジタルデータの保持が開始さ
れる。同時に、第2のラッチ回路1305で保持されて
いるデジタルデータは、D/A変換回路1306(図7
中、DACと表記)にてアナログ映像信号へと変換され
る。このアナログ信号は、ソース信号線(図7中、S1
〜Sxと表記)に入力され各画素に書き込まれる。
After that, the shift register 1303 operates again, and the holding of digital data for the next horizontal cycle is started. At the same time, the digital data held in the second latch circuit 1305 is output to the D / A conversion circuit 1306 (FIG. 7).
, And DAC). This analog signal is supplied to a source signal line (S1 in FIG. 7).
To Sx) and written to each pixel.

【0010】図8に、一般的な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。
FIG. 8 shows a configuration of a pixel portion of a general active matrix type liquid crystal display device.

【0011】なお画素部は、x列y行の画素を有するも
のとする。
It is assumed that the pixel section has pixels in x columns and y rows.

【0012】画素毎に、コンデンサ1001と、スイッ
チング用TFT1002と、液晶素子1003が配置さ
れている。それぞれの画素のスイッチング用TFT10
02のゲート電極は、ゲート信号線G1〜Gyのいずれ
か一本に接続され、それぞれの画素のスイッチング用T
FT1002のソース領域とドレイン領域とは、一方
は、ソース信号線S1〜Sxのいずれか一本に接続さ
れ、もう一方は、コンデンサ1001の一方の電極及び
液晶素子1003に接続されている。
A capacitor 1001, a switching TFT 1002, and a liquid crystal element 1003 are arranged for each pixel. Switching TFT 10 for each pixel
02 is connected to any one of the gate signal lines G1 to Gy, and the switching T
One of a source region and a drain region of the FT 1002 is connected to one of the source signal lines S1 to Sx, and the other is connected to one electrode of the capacitor 1001 and the liquid crystal element 1003.

【0013】ソース信号線S1〜Sxに入力されたアナ
ログ信号は、ゲート信号線G1〜Gyに入力された信号
によって導通状態となったスイッチング用TFT100
2のドレイン・ソース間を介して、コンデンサ1001
及び液晶素子1003に入力される。この信号の電圧に
応じて、液晶素子1003の透過率が変化し、各画素の
輝度が表現される。
The analog signals input to the source signal lines S1 to Sx are turned on by the switching TFT 100 which is turned on by the signals input to the gate signal lines G1 to Gy.
2 through the drain-source of the capacitor 1001
And input to the liquid crystal element 1003. The transmittance of the liquid crystal element 1003 changes according to the voltage of this signal, and the luminance of each pixel is expressed.

【0014】ここで、液晶素子の2枚の電極間に、常に
一定方向の電界が印加されつづけると、液晶材料中のイ
オンに偏りが生じ、液晶素子の劣化を進めるといった問
題がある。そこで、一般の液晶素子を用いた表示装置な
どでは、一定期間ごとに、液晶素子に印加される電圧の
極性を変化させ、液晶素子の2電極間に印加される電界
の向きを変化させるような駆動方法が用いられている。
Here, if an electric field in a fixed direction is continuously applied between the two electrodes of the liquid crystal element, ions in the liquid crystal material are biased, causing a problem that the deterioration of the liquid crystal element is promoted. Therefore, in a display device or the like using a general liquid crystal element, the polarity of a voltage applied to the liquid crystal element is changed at regular intervals to change the direction of an electric field applied between two electrodes of the liquid crystal element. A driving method is used.

【0015】図2に、液晶表示装置の各画素に印加され
る電圧の極性を模式的に示す。ここで、図2(1)、図
2(2)、図2(3)それぞれにおいて、第nフレーム
の画素部の状態と、第n+1フレームの画素部の状態を
示す。なお図2では、画素部として4行4列の画素を代
表で示す。図中、+で表した画素と、−で示した画素で
は、液晶素子に印加される電圧の極性が異なる。
FIG. 2 schematically shows the polarity of the voltage applied to each pixel of the liquid crystal display device. 2 (1), 2 (2), and 2 (3) show the state of the pixel unit in the n-th frame and the state of the pixel unit in the (n + 1) -th frame. Note that in FIG. 2, pixels of 4 rows and 4 columns are representatively shown as a pixel portion. In the figure, the polarity of the voltage applied to the liquid crystal element is different between the pixel indicated by + and the pixel indicated by-.

【0016】例えば、隣り合うゲート信号線間で、液晶
素子に印加する信号電圧の極性を異なるようにする、ゲ
ートライン反転とよばれる駆動方法を図2(1)に示
す。また、隣り合うソース信号線間で、液晶素子に印加
される信号の極性を異なるようにする、ソースライン反
転とよばれる駆動方法を図2(2)に示す。最後に、1
画像を表示する期間(以下、1フレーム期間とよぶ)毎
に、液晶素子に印加される信号の極性を反転させる、フ
レーム反転とよばれる駆動方法を図2(3)に示す。な
お、図2に示した駆動方法に限定されず、その駆動方法
は多様である。
For example, FIG. 2A shows a driving method called gate line inversion in which the polarity of a signal voltage applied to a liquid crystal element is made different between adjacent gate signal lines. FIG. 2B shows a driving method called source line inversion in which the polarity of a signal applied to a liquid crystal element is made different between adjacent source signal lines. Finally, 1
FIG. 2C shows a driving method called frame inversion in which the polarity of a signal applied to a liquid crystal element is inverted every time an image is displayed (hereinafter, referred to as one frame period). Note that the driving method is not limited to the driving method shown in FIG. 2, and the driving method is various.

【0017】この、従来のアクティブマトリクス型液晶
表示装置の動作について、図8及び、図9のタイミング
チャートを用いて説明する。
The operation of the conventional active matrix type liquid crystal display device will be described with reference to timing charts shown in FIGS.

【0018】なお、図9のタイミングチャートでは、図
2(3)において示したような、1フレーム期間毎に、
液晶素子に印加される信号の極性を反転させる、フレー
ム反転駆動での動作を用いている。
In the timing chart of FIG. 9, every frame period as shown in FIG.
The operation in frame inversion drive, which inverts the polarity of a signal applied to a liquid crystal element, is used.

【0019】つまり、第1のフレーム期間(F1)にお
いてソース信号線S1〜Sxに入力された信号とは逆の
極性を有する信号が、第2のフレーム期間(F2)にソ
ース信号線S1〜Sxより入力される。また、第3のフ
レーム期間(F3)においては、第2のフレーム期間
(F2)において入力された信号とは極性の異なる信号
がソース信号線S1〜Sxより入力される。
That is, a signal having a polarity opposite to that of the signals input to the source signal lines S1 to Sx in the first frame period (F1) is generated in the source signal lines S1 to Sx in the second frame period (F2). Input from In the third frame period (F3), signals having polarities different from those of the signals input in the second frame period (F2) are input from the source signal lines S1 to Sx.

【0020】第1のフレーム期間(F1)において、始
めゲート信号線G1が選択される。すると、ゲート信号
線G1にゲート電極が接続されたスイッチング用TFT
1002が導通状態となる。この後、ソース信号線S1
〜Sxより信号が入力される。なお、図9のタイミング
チャートにおいては、ある1本のソース信号線Sm(m
は自然数)に注目し、ソース信号線Smに入力される信
号のみを示している。
In the first frame period (F1), the gate signal line G1 is selected first. Then, the switching TFT having the gate electrode connected to the gate signal line G1.
1002 becomes conductive. Thereafter, the source signal line S1
To Sx. In the timing chart of FIG. 9, one source signal line Sm (m
(Where is a natural number), and shows only signals input to the source signal line Sm.

【0021】なお、ソース信号線には、−V〜Vの電位
を有する信号が入力されているものとする。
It is assumed that a signal having a potential of -V to V is input to the source signal line.

【0022】ここで、1つのゲート信号線が選択されて
いる期間を1水平期間(1ライン期間:L)とよぶこと
にする。特に、ゲート信号線G1が選択されている期間
を第1のライン期間L1と呼ぶことにする。ここで、ゲ
ート信号線G1に接続されたスイッチング用TFT10
02を有する画素に信号が入力され終わると、次にゲー
ト信号線G2に信号が入力されて、ゲート信号線G2に
ゲート電極が接続された全てのスイッチング用TFT1
002が導通状態となる。こうして第2のライン期間L
2における信号の入力が始まる。
Here, a period in which one gate signal line is selected is referred to as one horizontal period (one line period: L). In particular, a period during which the gate signal line G1 is selected will be referred to as a first line period L1. Here, the switching TFT 10 connected to the gate signal line G1
02, the signal is input to the gate signal line G2, and all the switching TFTs 1 whose gate electrodes are connected to the gate signal line G2.
002 becomes conductive. Thus, the second line period L
Input of the signal in 2 starts.

【0023】上記動作を、全てのゲート信号線G1〜G
yについて繰り返し、第yのライン期間Lyまで終了す
ると1フレーム期間(F1)が終了する。
The above operation is repeated for all the gate signal lines G1 to G
One frame period (F1) ends when y is repeated until the y-th line period Ly ends.

【0024】次に第2のフレーム期間(F2)が始ま
る。第2のフレーム期間(F2)においてはソース信号
線S1〜Sxに入力される信号の極性が、第1のフレー
ム期間(F1)においてソース信号線S1〜Sxに入力
された信号電圧の極性とは異なる。こうして画像の表示
が行われる。
Next, a second frame period (F2) starts. In the second frame period (F2), the polarity of the signal input to the source signal lines S1 to Sx is the same as the polarity of the signal voltage input to the source signal lines S1 to Sx in the first frame period (F1). different. Thus, the image is displayed.

【0025】第2のフレーム期間(F2)が終了する
と、第3のフレーム期間(F3)が始まる。ここで、第
3のフレーム期間(F3)では、第2のフレーム期間
(F2)と異なる極性の信号電圧がソース信号線に入力
される。つまり、第1のフレーム期間(F1)と同じ極
性を有する信号電圧がソース信号線に入力される。
When the second frame period (F2) ends, a third frame period (F3) starts. Here, in the third frame period (F3), a signal voltage having a different polarity from that in the second frame period (F2) is input to the source signal line. That is, a signal voltage having the same polarity as that of the first frame period (F1) is input to the source signal line.

【0026】上記動作を繰り返し、画像表示を行う。The above operation is repeated to display an image.

【0027】図3に、画素電極の電位(画素電位)と、
対向電極の電位(対向電位)と、ゲートドライバ(ゲー
ト信号線駆動回路)の電源電圧との関係を示す。
FIG. 3 shows the potential of the pixel electrode (pixel potential) and
The relationship between the potential of the counter electrode (counter potential) and the power supply voltage of the gate driver (gate signal line driving circuit) is shown.

【0028】図3において、縦軸は電位(V)を示す。
また、図3中、0Vと16Vの電位差が、ゲートドライ
バ(ゲート信号線駆動回路)の電源電圧に相当する。図
3では液晶がノーマリーホワイトの場合を示す。黒表示
をする場合、通常、5V程度の電圧が対向電極と画素電
極の間に印加されるものとする。
In FIG. 3, the vertical axis indicates the potential (V).
In FIG. 3, the potential difference between 0 V and 16 V corresponds to the power supply voltage of the gate driver (gate signal line driving circuit). FIG. 3 shows a case where the liquid crystal is normally white. In the case of performing black display, a voltage of about 5 V is normally applied between the counter electrode and the pixel electrode.

【0029】図3(1)では、対向電位は一定の値をと
っている。画素電極の電位のみが極性反転しているた
め、ソース信号線に入力される信号電位は、合計では約
10Vで振れていることになる。つまり、ソース信号線
に入力される信号電位の、最高電位と最低電位の電位差
は、約10Vである。よって、ソース信号線駆動回路の
電源電圧は、10V程度である。
In FIG. 3A, the counter potential has a constant value. Since only the potential of the pixel electrode is inverted, the signal potential input to the source signal line fluctuates by about 10 V in total. That is, the potential difference between the highest potential and the lowest potential of the signal potential input to the source signal line is about 10V. Therefore, the power supply voltage of the source signal line driving circuit is about 10 V.

【0030】図3(2)では対向電圧を5Vの振幅で振
った場合の例を示している。ここで図に示した画素は画
面の中央にある画素として、対向の極性反転の真中あた
りで書き込みがおこなわれると仮定している。画素電極
の電位は対向電極の動きに合わせて、駆動させる。
FIG. 3B shows an example in which the counter voltage is fluctuated at an amplitude of 5V. Here, it is assumed that the pixel shown in the figure is a pixel located at the center of the screen and writing is performed in the middle of the opposite polarity inversion. The potential of the pixel electrode is driven in accordance with the movement of the counter electrode.

【0031】ソース信号線より入力される信号電位が同
じであっても、画素電極の電位は、対向電極の電位が変
化すると、それに伴い変化する。そのため、ソース信号
線に入力される信号電位は、約5Vで振れれば良い。よ
って、ソース信号線駆動回路の電源電圧は5V程度とす
ることができる。
Even if the signal potential input from the source signal line is the same, the potential of the pixel electrode changes as the potential of the counter electrode changes. Therefore, the signal potential input to the source signal line only needs to swing about 5V. Therefore, the power supply voltage of the source signal line driver circuit can be about 5 V.

【0032】こうして、図3(2)で示した駆動方法で
は、図3(1)で示した駆動方法と比較して、ソース信
号線駆動回路の電源電圧を小さくすることが可能であ
る。
Thus, in the driving method shown in FIG. 3B, the power supply voltage of the source signal line driving circuit can be reduced as compared with the driving method shown in FIG.

【0033】図3(2)の例ではゲートドライバ(ゲー
ト信号線駆動回路)の電源電圧が図3(1)と同じであ
るので、問題なく動作する。しかし、ゲートドライバ
(ゲート信号線駆動回路)の電源電圧を10Vに下げた
場合、問題が起きる可能性がある。
In the example of FIG. 3B, since the power supply voltage of the gate driver (gate signal line driving circuit) is the same as that of FIG. However, when the power supply voltage of the gate driver (gate signal line driving circuit) is reduced to 10 V, a problem may occur.

【0034】図4は、ゲートドライバ(ゲート信号線駆
動回路)の電源電圧を10Vに下げた場合の駆動方法を
示す図である。図4において、矢印の領域で、本来、オ
フの状態となるようなゲート電位が入力されているにも
関わらず、画素TFT(図8に示す、スイッチング用T
FT1002)がオンしてしまい、(画素TFTのゲー
ト電位よりもソース電位が下がるため)画素の液晶素子
に印加される電圧を保持できなくなる。このため、画素
の液晶素子に印加される電圧を保持できない状態が、2
回極性反転を行ううちに1回発生するため、画質は大幅
に低下することになる。
FIG. 4 is a diagram showing a driving method when the power supply voltage of the gate driver (gate signal line driving circuit) is reduced to 10V. In FIG. 4, in the region indicated by the arrow, the pixel TFT (the switching TFT shown in FIG.
FT1002) is turned on, and the voltage applied to the liquid crystal element of the pixel cannot be held (because the source potential is lower than the gate potential of the pixel TFT). For this reason, the state in which the voltage applied to the liquid crystal element of the pixel cannot be held becomes 2
Since this occurs once during the reversal of the polarity, the image quality is greatly reduced.

【0035】すなわち、液晶駆動に5V程度の電圧が必
要であり、且つ、頻繁に極性反転をおこなう液晶表示で
は図3(1)、図3(2)のいずれの場合においても、
ゲートドライバ(ゲート信号線駆動回路)の電源電圧は
15V程度必要である。
That is, in a liquid crystal display that requires a voltage of about 5 V to drive the liquid crystal and frequently inverts the polarity, in either case of FIGS. 3 (1) and 3 (2),
The power supply voltage of the gate driver (gate signal line drive circuit) needs to be about 15V.

【0036】[0036]

【発明が解決しようとする課題】上述した様に、1フレ
ーム期間毎に液晶に加える信号電圧を交流反転した場
合、ゲートドライバ(ゲート信号線駆動回路)の電源電
圧は15V程度が必要となる。そのためゲートドライバ
(ゲート信号線駆動回路)を構成するTFTは15Vの
電圧に耐えられるだけの信頼性を備えていなければなら
ない。
As described above, when the signal voltage applied to the liquid crystal is AC-inverted every frame period, the power supply voltage of the gate driver (gate signal line driving circuit) needs to be about 15V. Therefore, the TFT constituting the gate driver (gate signal line drive circuit) must have reliability enough to withstand a voltage of 15V.

【0037】一般的に、TFTの信頼性を高めるために
は、LDD、特にゲート電極と1〜1.5μmオーバー
ラップしたLDDを形成することが行われる。このよう
なLDDを作るためにはフォトマスクを用いて、高電圧
のかかるTFTにのみLDDを形成するという方法と、
セルフアラインにて、すべてのTFTにLDDを形成す
るという方法がある。前者ではフォトマスクが追加とな
るため工程が増えるという課題があり、後者ではすべて
のTFTに1〜1.5μmのLDDが形成されるため、
高速動作を必要とするTFTにおいてもLDDが形成さ
れ、動作に関して不利になっていた。
In general, in order to enhance the reliability of a TFT, an LDD, particularly, an LDD that overlaps with a gate electrode by 1 to 1.5 μm is formed. In order to make such an LDD, a method of forming an LDD only on a TFT to which a high voltage is applied using a photomask,
There is a method in which LDDs are formed in all TFTs by self-alignment. In the former case, there is a problem that the number of steps increases because a photomask is added. In the latter case, since an LDD of 1 to 1.5 μm is formed in all TFTs,
LDDs are also formed in TFTs requiring high-speed operation, which is disadvantageous in operation.

【0038】そこで、本発明は、TFTの信頼性と、高
速動作と、工程簡略化とを同時に満足させる液晶表示装
置を提供することを課題とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which simultaneously satisfies the reliability of TFT, high-speed operation, and simplification of the process.

【0039】[0039]

【課題を解決するための手段】本発明では、液晶素子に
印加される信号電圧を、非常に長い周期で交流反転し表
示をおこなう液晶表示装置、もしくは、極性反転しない
液晶表示装置を提案する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention proposes a liquid crystal display device that performs display by inverting a signal voltage applied to a liquid crystal element with an extremely long cycle, or a liquid crystal display device that does not reverse polarity.

【0040】それによって、ドライバ(ソース信号線駆
動回路やゲート信号線駆動回路)の電源電圧を低減し、
ドライバ等を構成するTFTのLDDの長さを小さく抑
え、高速動作を満たす液晶表示装置が提供される。
As a result, the power supply voltage of the driver (source signal line drive circuit or gate signal line drive circuit) can be reduced,
A liquid crystal display device which satisfies high-speed operation by suppressing the length of an LDD of a TFT constituting a driver or the like is provided.

【0041】以下に、本発明の液晶表示装置の構成につ
いて記載する。
Hereinafter, the configuration of the liquid crystal display device of the present invention will be described.

【0042】本発明によって、第一の基板上に複数の画
素電極をマトリクス状に配置し、第二の基板上に対向電
極を配置し、前記第一および第二の基板間に液晶をはさ
んだ液晶表示装置において、液晶を駆動する信号を、電
源立ち上げもしくは電源立ち下げに同期して極性反転を
行うことを特徴とした液晶表示装置が提供される。
According to the present invention, a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix on a first substrate, a counter electrode is arranged on a second substrate, and a liquid crystal is sandwiched between the first and second substrates. In a liquid crystal display device, there is provided a liquid crystal display device characterized in that a polarity of a signal for driving a liquid crystal is inverted in synchronization with power-on or power-off.

【0043】本発明によって、第一の基板上に複数の画
素電極をマトリクス状に配置し、第二の基板上に対向電
極を配置し、前記第一および第二の基板間に液晶をはさ
んだ液晶表示装置において、液晶を駆動する信号を液晶
画面全面が書き換えられるタイミングで極性反転するこ
とを特徴とした液晶表示装置が提供される。
According to the present invention, a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix on a first substrate, a counter electrode is arranged on a second substrate, and a liquid crystal is sandwiched between the first and second substrates. In a liquid crystal display device, there is provided a liquid crystal display device in which the polarity of a signal for driving liquid crystal is inverted at a timing at which the entire liquid crystal screen is rewritten.

【0044】本発明によって、第一の基板上に複数の画
素電極をマトリクス状に配置し、第二の基板上に対向電
極を配置し、前記第一および第二の基板間に液晶をはさ
んだ液晶表示装置において、液晶を駆動する信号をユー
ザーが定める特定の時間に極性反転することを特徴とす
る液晶表示装置が提供される。
According to the present invention, a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix on a first substrate, a counter electrode is arranged on a second substrate, and a liquid crystal is sandwiched between the first and second substrates. There is provided a liquid crystal display device wherein the polarity of a signal for driving liquid crystal is inverted at a specific time determined by a user.

【0045】本発明によって、バックライトを有する液
晶表示装置において、前記バックライトが消灯期間中に
液晶を駆動する信号を極性反転することを特徴とした液
晶表示装置が提供される。
According to the present invention, there is provided a liquid crystal display device having a backlight, wherein the polarity of a signal for driving liquid crystal is inverted during a period in which the backlight is turned off.

【0046】本発明によって、同一基板上に設けられた
第一の電極と前記第一の電極とほぼ平行に設けられた第
二の電極と前記第一および第二の電極間の電圧で駆動さ
れる液晶を有する液晶表示装置において、液晶を駆動す
る信号を、電源立ち上げもしくは電源立ち下げに同期し
て極性反転を行うことを特徴とした液晶表示装置が提供
される。
According to the present invention, the first electrode provided on the same substrate, the second electrode provided substantially in parallel with the first electrode, and the voltage between the first and second electrodes are driven. In a liquid crystal display device having a liquid crystal, a polarity of a signal for driving the liquid crystal is inverted in synchronization with power-on or power-off.

【0047】本発明によって、同一基板上に設けられた
第一の電極と前記第一の電極とほぼ平行に設けられた第
二の電極と前記第一および第二の電極間の電圧で駆動さ
れる液晶を有する液晶表示装置において、液晶を駆動す
る信号を液晶画面全面が書き換えられるタイミングで極
性反転することを特徴とした液晶表示装置が提供され
る。
According to the present invention, a first electrode provided on the same substrate, a second electrode provided substantially parallel to the first electrode, and a voltage between the first and second electrodes are driven. In a liquid crystal display device having liquid crystal, a polarity of a signal for driving the liquid crystal is inverted at a timing when the entire liquid crystal screen is rewritten.

【0048】本発明によって、同一基板上に設けられた
第一の電極と前記第一の電極とほぼ平行に設けられた第
二の電極と前記第一および第二の電極間の電圧で駆動さ
れる液晶を有する液晶表示装置において、液晶を駆動す
る信号をユーザーが定める特定の時間に極性反転するこ
とを特徴とする液晶表示装置が提供される。
According to the present invention, the first electrode provided on the same substrate, the second electrode provided substantially in parallel with the first electrode, and the voltage between the first and second electrodes are driven. In a liquid crystal display device having a liquid crystal, a polarity of a signal for driving the liquid crystal is inverted at a specific time determined by a user.

【0049】液晶はIPS(In-Plane Swi
tching)モード液晶であることを特徴とする液晶
表示装置であってもよい。
The liquid crystal is IPS (In-Plane Swi)
(tching) mode liquid crystal display device.

【0050】極性反転の周期は1時間以上であることを
特徴とする液晶表示装置であってもよい。
The liquid crystal display device may be characterized in that the polarity inversion cycle is one hour or more.

【0051】本発明によって、第一の基板上に複数の画
素電極をマトリクス状に配置し、第二の基板上に対向電
極を配置し、前記第一および第二の基板間に液晶をはさ
んだ液晶表示装置において、前記画素電極と前記対向電
極の間の電圧を極性反転しないことを特徴とする液晶表
示装置が提供される。
According to the present invention, a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix on a first substrate, a counter electrode is arranged on a second substrate, and a liquid crystal is sandwiched between the first and second substrates. In the liquid crystal display device, there is provided a liquid crystal display device wherein the polarity of the voltage between the pixel electrode and the counter electrode is not inverted.

【0052】本発明によって、同一基板上に設けられた
第一の電極と前記第一の電極とほぼ平行に設けられた第
二の電極と前記第一および第二の電極間の電圧で駆動さ
れる液晶を有する液晶表示装置において、前記第一の電
極と前記第二の電極のあいだの電圧を極性反転しないこ
とを特徴とする液晶表示装置が提供される。
According to the present invention, the first electrode provided on the same substrate, the second electrode provided substantially in parallel with the first electrode, and the voltage between the first and second electrodes are driven. In a liquid crystal display device having a liquid crystal, a voltage between the first electrode and the second electrode is not inverted.

【0053】液晶の劣化を補正して表示をおこなう機能
を有する液晶表示装置であってもよい。
A liquid crystal display device having a function of performing display by correcting the deterioration of the liquid crystal may be used.

【0054】液晶の劣化補正は、各画素ごとの、電圧印
加の累積時間を記憶して補正をかけることを特徴とした
液晶表示装置であってもよい。
The liquid crystal display device may be characterized in that the liquid crystal deterioration is corrected by storing the accumulated time of voltage application for each pixel.

【0055】前記液晶表示装置を用いることを特徴とす
るテレビ、パーソナルコンピュータ、携帯端末、ビデオ
カメラ、ヘッドマウントディスプレイであってもよい。
A television, a personal computer, a portable terminal, a video camera, or a head-mounted display characterized by using the liquid crystal display device may be used.

【0056】[0056]

【発明の実施の形態】本発明の液晶表示装置の構成につ
いて以下に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of a liquid crystal display device according to the present invention will be described below.

【0057】始めに、第1の実施形態として、きわめて
長い周期(例えば1時間に1回)交流反転(液晶素子に
印加される電圧の極性の反転)をおこなう場合について
述べる。
First, as the first embodiment, a case in which an AC inversion (inversion of the polarity of the voltage applied to the liquid crystal element) is performed for a very long period (for example, once an hour) will be described.

【0058】交流反転は、従来の液晶表示装置では60
〜100Hzの周波数、すなわち10〜16.6msの
周期で行われる。これより長い周期であると、人間の目
にはフリッカとして感じられる。
In the conventional liquid crystal display device, the AC inversion is 60
It is performed at a frequency of 100100 Hz, that is, at a period of 1010〜16.6 ms. A longer cycle is perceived as flicker by human eyes.

【0059】1980年代の液晶材料では頻繁に交流反
転をしないと、比較的短時間で、例えば10時間で液晶
が劣化してしまうという問題があった。しかし近年の液
晶材料では、劣化の度合いが少なくなってきている。
In the liquid crystal material of the 1980's, there is a problem that the liquid crystal deteriorates in a relatively short time, for example, 10 hours, unless the alternating current is inverted frequently. However, the degree of deterioration of liquid crystal materials in recent years has been reduced.

【0060】本発明者はこの点に着目し、非常に長い周
期で極性反転をおこない、前述した従来技術の課題を解
決するものである。
The present inventor pays attention to this point, and solves the above-mentioned problem of the prior art by performing polarity inversion at a very long cycle.

【0061】非常に長い周期で、極性反転を行うと、フ
リッカは考えられない。フリッカは輝度の異なる映像が
目視で感じられる周期で動くことで感じられるからであ
る。
If the polarity is inverted at a very long period, flicker is not considered. This is because flicker is perceived by moving images having different luminances in a cycle that can be visually perceived.

【0062】本発明を適用した液晶表示装置を駆動する
場合の、画素電極の電位(画素電位)と、対向電極の電
位(対向電位)と、ゲート信号線駆動回路の電源電圧の
関係を図1に示す。従来例の図4と比較して、極性反転
が起こる周期が非常に長い。そのため、画素TFTがオ
ンの状態になってしまい画素の液晶素子が信号電圧を保
持できない時間(図1中、矢印で表記)は存在するが、
従来例に比較して、その時間の割合は非常に少ない。
FIG. 1 shows the relationship between the potential of the pixel electrode (pixel potential), the potential of the counter electrode (counter potential), and the power supply voltage of the gate signal line driving circuit when driving the liquid crystal display device to which the present invention is applied. Shown in Compared with FIG. 4 of the conventional example, the period in which the polarity inversion occurs is much longer. Therefore, there is a time (indicated by an arrow in FIG. 1) during which the pixel TFT is turned on and the liquid crystal element of the pixel cannot hold the signal voltage.
The ratio of the time is very small as compared with the conventional example.

【0063】図1に示すような駆動方法の場合の課題と
しては、長い周期に一度の極性反転が起こった場合に、
画像が一瞬乱れるなどの作用が発生することである。
The problem with the driving method as shown in FIG. 1 is that when polarity inversion occurs once in a long cycle,
The effect is that an image is disturbed for a moment.

【0064】この対策としては以下のものがある。As a countermeasure for this, there are the following.

【0065】1)ユーザーが液晶表示装置を使用してい
ない間に極性反転をおこなう。たとえば、液晶表示装置
の電源立ち上げ、立ち下げ時に極性反転をおこなう、ま
たはユーザ ーが指定した特定の時間(深夜などの通常
使用しない時間など)に極性反転をおこなう。 2)液晶表示装置の画面全体が別画面に変化するときな
どに極性反転をおこなう。
1) The polarity is inverted while the user is not using the liquid crystal display. For example, the polarity is inverted when the power of the liquid crystal display device is turned on or off, or the polarity is inverted at a specific time specified by the user (for example, at a time when the device is not normally used, such as midnight). 2) Polarity inversion is performed when the entire screen of the liquid crystal display device changes to another screen.

【0066】このような対策を行うことによって、極性
反転が起こった場合に、画像が一瞬乱れるなどの問題は
解決できる。
By taking such measures, it is possible to solve the problem that the image is instantly disturbed when the polarity is reversed.

【0067】それによって、本発明では10V前後の電
圧でドライバ(ソース信号線駆動回路及びゲート信号線
駆動回路)の駆動が可能になる。
Thus, in the present invention, the driver (the source signal line driving circuit and the gate signal line driving circuit) can be driven at a voltage of about 10 V.

【0068】上記駆動方法の詳細は、実施例にて述べ
る。
The details of the above driving method will be described in embodiments.

【0069】次に、第2の実施形態として、極性反転を
しない場合の例について考える。
Next, as a second embodiment, an example in which the polarity is not inverted will be considered.

【0070】液晶素子が近年劣化しにくくなったとはい
っても、長時間の直流電圧を印加すると、液晶素子のV
Tカーブ(透過率−印加電圧カーブ)が変化し、表示特
性が変わってしまう。図5は液晶素子のVTカーブの概
略図である。初期値(図5中、初期と表記)に対して、
時間がたつと左方向にカーブがシフトしていく(図5
中、経時後と表記)。よって、このように液晶素子が劣
化した場合には、何らかの補正が必要である。液晶表示
装置では画面において、様々な映像が表示される。すな
わち、個々の画素においては、様々な映像信号電圧が印
加されるため、画素毎に信号電圧のかかり方、履歴も異
なったものになる。よって、液晶表示装置を極性反転せ
ずに駆動した場合、その劣化の具合は各画素毎に、異な
ったものとなる。
Although the liquid crystal element has been hardly deteriorated in recent years, when a DC voltage is applied for a long time, the V
The T curve (transmittance-applied voltage curve) changes, and the display characteristics change. FIG. 5 is a schematic diagram of a VT curve of a liquid crystal element. With respect to the initial value (indicated as initial in FIG. 5),
As time passes, the curve shifts to the left (Fig. 5
Medium, after aging). Therefore, when the liquid crystal element is deteriorated in this way, some correction is required. Various images are displayed on the screen of the liquid crystal display device. In other words, since various video signal voltages are applied to individual pixels, the manner in which signal voltages are applied and the history differ for each pixel. Therefore, when the liquid crystal display device is driven without reversing the polarity, the degree of the deterioration is different for each pixel.

【0071】よって、液晶素子が劣化に対応して補正を
行う場合には、各画素ごとに、その履歴に応じた補正を
おこなう回路を構成する必要がある。図13は、補正を
行う表示システムの構成を示すブロック図である。この
システムでは以下の機能を持ったブロックがある。ま
ず、初期においては、メモリ回路のデータは0になって
いる。この場合デジタルビデオ信号が累積輝度加算回路
に入力されると0に応じた、出力が映像補正回路に入力
される。この場合は補正が行われず、デジタルビデオ信
号はそのまま、LCD(液晶表示装置)に入力される。
Therefore, when the liquid crystal element performs the correction in response to the deterioration, it is necessary to configure a circuit for performing the correction in accordance with the history for each pixel. FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a display system that performs correction. In this system, there are blocks with the following functions. First, the data of the memory circuit is initially 0. In this case, when the digital video signal is input to the cumulative luminance adding circuit, an output corresponding to 0 is input to the video correction circuit. In this case, no correction is performed, and the digital video signal is input as is to an LCD (liquid crystal display).

【0072】また、累積輝度加算回路の出力は、メモリ
回路にも入力され、記憶される。
The output of the cumulative luminance adding circuit is also input to the memory circuit and stored.

【0073】次に、デジタルビデオ信号が入力される
と、メモリ回路の記憶内容に新たなデジタルビデオ信号
のデータが加算される。このデータを用いて映像補正回
路はデジタルビデオ信号を補正する。また、加算データ
はメモリ回路に入力され、メモリ回路の記憶データを書
き換える。これを繰り返すことによって各画素の累積の
輝度が求められる。これらのデータを用いて、各画素に
対して、液晶の劣化を予測し、補正をかけていく。
Next, when a digital video signal is input, new digital video signal data is added to the contents stored in the memory circuit. Using this data, the video correction circuit corrects the digital video signal. The addition data is input to the memory circuit and rewrites the data stored in the memory circuit. By repeating this, the accumulated luminance of each pixel is obtained. Using these data, the deterioration of the liquid crystal is predicted and corrected for each pixel.

【0074】液晶表示装置の電源をオフにする場合に
は、メモリ回路のデータを不揮発性メモリに移し、記憶
内容が消滅しないようにしている。液晶表示装置の電源
立ち上げ時には、不揮発性メモリからメモリ回路にデー
タを移して使用する。不揮発性メモリを直接使用しない
のは、不揮発性メモリは応答が遅いこと、また、書き換
えの可能回数が少ないことによる。
When the power supply of the liquid crystal display device is turned off, the data of the memory circuit is transferred to the non-volatile memory so that the stored contents are not erased. When the power of the liquid crystal display device is turned on, data is transferred from the nonvolatile memory to the memory circuit and used. The non-use of the non-volatile memory is due to the slow response of the non-volatile memory and the small number of possible rewrites.

【0075】このようにして、各画素に印加される電圧
は記憶され、どの画素に対して累積でどれくらいの負荷
がかけられたかがわかる。かけられた負荷に応じて、補
正量を決めて補正を行えば、液晶素子の劣化は補正が可
能となる。すなわち、極性反転を行わずに液晶素子が駆
動でき、表示装置の電源電圧を下げることが可能になる
のである。具体的には10V前後の電圧で駆動が可能に
なる。
In this manner, the voltage applied to each pixel is stored, and it is possible to know which pixel has been cumulatively applied and how much load has been applied. Deterioration of a liquid crystal element can be corrected by determining a correction amount according to the applied load and performing correction. That is, the liquid crystal element can be driven without inverting the polarity, and the power supply voltage of the display device can be reduced. Specifically, driving at a voltage of about 10 V becomes possible.

【0076】[0076]

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

【0077】[実施例1]図10は、液晶表示装置の電源
オフ時に同期して、極性反転をおこなう例である。まず
t1において、バックライトが消灯する。これによっ
て、その後に、表示画像が乱れてもユーザーがそれを見
ることはない。次にt2において、極性反転をおこな
い、信号を書きこむ。望ましくは数回書き込むほうがよ
い。次にt3において液晶表示装置の電源をオフとす
る。
[Embodiment 1] FIG. 10 shows an example in which the polarity is inverted in synchronization with the power-off of the liquid crystal display device. First, at t1, the backlight is turned off. Thus, if the displayed image is disturbed thereafter, the user does not see it. Next, at t2, the polarity is inverted and a signal is written. It is desirable to write several times. Next, at t3, the power supply of the liquid crystal display device is turned off.

【0078】このようなシーケンシャルを組むことによ
って、極性反転による画質の低下をユーザーは見ないで
すむ。液晶表示装置の電源立ち上げ時には、すでに極性
反転は終了している。よって、そのまま画像表示を始め
ればよい。
By forming such a sequential structure, the user does not need to see a decrease in image quality due to polarity inversion. When the power supply of the liquid crystal display device is turned on, the polarity inversion has already been completed. Therefore, image display may be started as it is.

【0079】図示はしないが、液晶表示装置の電源投入
時に極性反転を行う場合も同様の手法で行うことが可能
である。表示装置の電源を立ち上げ後、極性反転をおこ
ない、その後、数回の書き込みをおこなったのち、バッ
クライトを点灯する。この方法でも、図10に示した手
法と同様に、ユーザーは、極性反転時の画質低下を見な
くてすむ。
Although not shown, the same technique can be used to invert the polarity when the power of the liquid crystal display device is turned on. After the power supply of the display device is turned on, polarity inversion is performed. After that, writing is performed several times, and then the backlight is turned on. Also in this method, as in the method shown in FIG. 10, the user does not need to see the image quality degradation at the time of polarity inversion.

【0080】[実施例2]図11は、ユーザーの希望にあ
わせて、極性反転の時刻を設定するシステムを表したブ
ロック図である。
[Embodiment 2] FIG. 11 is a block diagram showing a system for setting a polarity inversion time according to a user's request.

【0081】ユーザーは、ユーザーインターフェイスを
介して、極性反転時間設定用タイマー回路に希望時刻を
設定する。例えば、午前3時に時刻設定をおこなう。極
性反転時間設定用タイマー回路は設定された時刻になる
とCPUに対して、極性切り換えの合図を出す。CPU
はそれを受けて、LCDコントローラに信号を出力し、
液晶表示装置(LCD)の駆動回路を動作させ、極性反
転をおこなう。極性反転が終了すれば、CPUは液晶表
示装置(LCD)の動作を止める。
The user sets a desired time in the polarity inversion time setting timer circuit via the user interface. For example, the time is set at 3:00 am When the set time comes, the polarity inversion time setting timer circuit gives a signal to the CPU to switch the polarity. CPU
Receives the signal and outputs a signal to the LCD controller,
The drive circuit of the liquid crystal display (LCD) is operated to invert the polarity. When the polarity inversion ends, the CPU stops the operation of the liquid crystal display (LCD).

【0082】図11に示すような機能を有することによ
って、ユーザーが普段表示装置を使用しない時間帯に、
極性反転がおこなわれ、ユーザーは、極性切り換え時の
画質低下を見ることが無くなる。当然このとき、バック
ライトは点灯する必要はない。
By having the function as shown in FIG. 11, during the time when the user does not normally use the display device,
The polarity inversion is performed, and the user does not see the image quality deterioration at the time of polarity switching. Of course, at this time, the backlight does not need to be turned on.

【0083】[実施例3]本実施例は、画面の映像が、一
部でなく画面全体が切り替わる場合を検出して、極性反
転をかける例である。
[Embodiment 3] This embodiment is an example in which the polarity of the image on the screen is inverted by detecting the case where the entire screen is switched instead of the part.

【0084】例えば、表示装置がテレビである場合は、
チャンネル切り換え時には、画像内容が大きく変化す
る。このような場合は、前の映像と後の映像の間に不連
続性があっても、ものもとの映像信号も不連続であるた
め、ユーザーは違和感を感じない。
For example, when the display device is a television,
At the time of channel switching, the image content changes significantly. In such a case, even if there is a discontinuity between the previous video and the subsequent video, the user does not feel uncomfortable because the original video signal is also discontinuous.

【0085】このような画面の全面切り替わり時に極性
反転を行って、極性切り換え時の画質低下の視認を避け
ることも可能である。
It is also possible to perform polarity reversal at the time of switching over the entire screen so as to avoid visual recognition of image quality degradation at the time of polarity switching.

【0086】[実施例4]図12は液晶表示装置にIPS
(In−Plane−Switching)モードを使
用した場合の画素図面である。
[Embodiment 4] FIG. 12 shows a liquid crystal display device having an IPS
4 is a pixel diagram when an (In-Plane-Switching) mode is used.

【0087】IPSモードはTNモードと異なり、対向
基板上の対向電極と、画素基板上の画素電極との間の液
晶層を駆動するのではなく、同一基板上のほぼ平行の2
つの電極間の液晶層を駆動する。そのため、IPSモー
ドで駆動する液晶表示装置は、TNモードで駆動する液
晶表示装置に比較して、広い視野角を有する特徴があ
る。IPSモードを使っても、TNモードを使う場合と
同様に本発明は有効である。
The IPS mode is different from the TN mode in that the liquid crystal layer between the counter electrode on the counter substrate and the pixel electrode on the pixel substrate is not driven, but the two parallel electrodes on the same substrate are not driven.
Drive the liquid crystal layer between the two electrodes. Therefore, a liquid crystal display device driven in the IPS mode has a feature of having a wider viewing angle than a liquid crystal display device driven in the TN mode. The present invention is effective when the IPS mode is used, as in the case where the TN mode is used.

【0088】前記した実施例1、実施例2、実施例3
は、本実施例と組み合わせが可能である。
The first, second, and third embodiments described above.
Can be combined with this embodiment.

【0089】[実施例5]本実施例では、本発明の液晶表
示装置の画素部とその周辺に設けられる駆動回路部のT
FTを同時に作製する方法について説明する。但し、説
明を簡単にするために、駆動回路部に関しては基本単位
であるCMOS回路を図示することとする。
[Embodiment 5] In the present embodiment, the pixel portion of the liquid crystal display device of the present invention and the T
A method for simultaneously manufacturing FTs will be described. However, for the sake of simplicity, a CMOS circuit, which is a basic unit for the drive circuit unit, is illustrated.

【0090】また、画素部に関しては、書き込み用TF
T(スイッチング用TFT)と、ソース信号線と、保持
容量のみを示す。
The pixel portion has a write TF
Only T (switching TFT), source signal line, and storage capacitor are shown.

【0091】まず、図14(A)に示すように、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、またはアルミノホ
ウケイ酸ガラスなどのガラスから成る基板5001上に
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5002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5002aを10〜2
00[nm](好ましくは50〜100[nm])形成し、同様
にSiH4、N2Oから作製される酸化窒化水素化シリコ
ン膜5002bを50〜200[nm](好ましくは100
〜150[nm])の厚さに積層形成する。本実施例では下
地膜5002を2層構造として示したが、前記絶縁膜の
単層膜または2層以上積層させた構造として形成しても
良い。
First, as shown in FIG. 14A, oxidation is performed on a substrate 5001 made of glass such as barium borosilicate glass represented by Corning # 7059 glass or # 1737 glass or aluminoborosilicate glass. A base film 5002 made of an insulating film such as a silicon film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film is formed.
For example, a plasma CVD method SiH 4, NH 3, N 2 silicon oxynitride film 5002a made from O 10 to 2
00 [nm] (preferably 50 to 100 [nm]) is formed, similarly SiH 4, N 2 O hydrogenated silicon oxynitride film 5002b made from 50 to 200 [nm] (preferably 100
150150 [nm]). Although the base film 5002 has a two-layer structure in this embodiment, the base film 5002 may have a single-layer structure or a structure in which two or more insulating films are stacked.

【0092】島状半導体層5003〜5006は、非晶
質構造を有する半導体膜をレーザー結晶化法や公知の熱
結晶化法を用いて作製した結晶質半導体膜で形成する。
この島状半導体層5003〜5006の厚さは25〜8
0[nm](好ましくは30〜60[nm])の厚さで形成す
る。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくは
シリコンまたはシリコンゲルマニウム(SiGe)合金
などで形成すると良い。
Each of the island-shaped semiconductor layers 5003 to 5006 is formed of a crystalline semiconductor film formed by using a semiconductor film having an amorphous structure by a laser crystallization method or a known thermal crystallization method.
The thickness of the island-shaped semiconductor layers 5003 to 5006 is 25 to 8
It is formed with a thickness of 0 [nm] (preferably 30 to 60 [nm]). The material of the crystalline semiconductor film is not limited, but is preferably formed of silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy.

【0093】レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製
するには、パルス発振型または連続発光型のエキシマレ
ーザーやYAGレーザー、YVO4レーザーを用いる。
これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器か
ら放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体
膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施
者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用
いる場合はパルス発振周波数30[Hz]とし、レーザーエ
ネルギー密度を100〜400[mJ/cm2](代表的には2
00〜300[mJ/cm2])とする。また、YAGレーザー
を用いる場合にはその第2高調波を用いパルス発振周波
数1〜10[kHz]とし、レーザーエネルギー密度を30
0〜600[mJ/cm2](代表的には350〜500[mJ/c
m2])とすると良い。そして幅100〜1000[μm]、
例えば400[μm]で線状に集光したレーザー光を基板
全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合
わせ率(オーバーラップ率)を80〜98[%]として行
う。
In order to form a crystalline semiconductor film by a laser crystallization method, a pulse oscillation type or continuous emission type excimer laser, a YAG laser, or a YVO 4 laser is used.
In the case of using these lasers, it is preferable to use a method in which laser light emitted from a laser oscillator is linearly condensed by an optical system and irradiated on a semiconductor film. The crystallization conditions are appropriately selected by the practitioner. When an excimer laser is used, the pulse oscillation frequency is 30 [Hz], and the laser energy density is 100 to 400 [mJ / cm 2 ] (typically, 2
00 to 300 [mJ / cm 2 ]). When a YAG laser is used, the second harmonic is used, the pulse oscillation frequency is set to 1 to 10 [kHz], and the laser energy density is set to 30.
0 to 600 [mJ / cm 2 ] (typically 350 to 500 [mJ / c]
m 2 ]). And a width of 100 to 1000 [μm],
For example, a laser beam condensed linearly at 400 [μm] is irradiated over the entire surface of the substrate, and the superposition rate (overlap rate) of the linear laser beam at this time is set to 80 to 98 [%].

【0094】次いで、島状半導体層5003〜5006
を覆うゲート絶縁膜5007を形成する。ゲート絶縁膜
5007はプラズマCVD法またはスパッタ法を用い、
厚さを40〜150[nm]としてシリコンを含む絶縁膜で
形成する。本実施例では、120[nm]の厚さで酸化窒化
シリコン膜で形成する。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 Orthosilicat
e)とO2とを混合し、反応圧力40[Pa]、基板温度30
0〜400[℃]とし、高周波(13.56[MHz])、電
力密度0.5〜0.8[W/cm2]で放電させて形成するこ
とが出来る。このようにして作製される酸化シリコン膜
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出来る。
Next, island-shaped semiconductor layers 5003 to 5006
Is formed to cover the gate insulating film 5007. The gate insulating film 5007 is formed by a plasma CVD method or a sputtering method.
It is formed of an insulating film containing silicon with a thickness of 40 to 150 [nm]. In this embodiment, a silicon oxynitride film is formed with a thickness of 120 [nm]. 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 Orthosilicat
e) and O 2 were mixed, the reaction pressure was 40 [Pa], and the substrate temperature was 30.
It can be formed by discharging at a high frequency (13.56 [MHz]) and a power density of 0.5 to 0.8 [W / cm 2 ] at 0 to 400 [° C.]. The silicon oxide film thus manufactured can obtain favorable characteristics as a gate insulating film by subsequent thermal annealing at 400 to 500 [° C.].

【0095】そして、ゲート絶縁膜5007上にゲート
電極を形成するための第1の導電膜5008と第2の導
電膜5009とを形成する。本実施例では、第1の導電
膜5008をTaで50〜100[nm]の厚さに形成し、
第2の導電膜5009をWで100〜300[nm]の厚さ
に形成する。
Then, a first conductive film 5008 and a second conductive film 5009 for forming a gate electrode are formed over the gate insulating film 5007. In this embodiment, the first conductive film 5008 is formed of Ta to a thickness of 50 to 100 [nm],
A second conductive film 5009 is formed with W to a thickness of 100 to 300 [nm].

【0096】Ta膜はスパッタ法で、Taのターゲット
をArでスパッタすることにより形成する。この場合、
Arに適量のXeやKrを加えると、Ta膜の内部応力
を緩和して膜の剥離を防止することが出来る。また、α
相のTa膜の抵抗率は20[μΩcm]程度でありゲート電
極に使用することが出来るが、β相のTa膜の抵抗率は
180[μΩcm]程度でありゲート電極とするには不向き
である。α相のTa膜を形成するために、Taのα相に
近い結晶構造をもつ窒化タンタルを10〜50[nm]程度
の厚さでTaの下地に形成しておくとα相のTa膜を容
易に得ることが出来る。
The Ta film is formed by a sputtering method by sputtering a Ta target with Ar. in this case,
When an appropriate amount of Xe or Kr is added to Ar, the internal stress of the Ta film can be relaxed and the film can be prevented from peeling. Also, α
The phase Ta film has a resistivity of about 20 [μΩcm] and can be used as a gate electrode, but the β phase Ta film has a resistivity of about 180 [μΩcm] and is not suitable for a gate electrode. . In order to form an α-phase Ta film, tantalum nitride having a crystal structure close to the Ta α-phase is formed on a Ta base with a thickness of about 10 to 50 [nm]. Can be easily obtained.

【0097】W膜を形成する場合には、Wをターゲット
としたスパッタ法で形成する。その他に6フッ化タング
ステン(WF6)を用いる熱CVD法で形成することも
出来る。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20
[μΩcm]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出来るが、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[%]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9〜20
[μΩcm]を実現することが出来る。
When a W film is formed, it is formed by a sputtering method using W as a target. Alternatively, it can be formed by a thermal CVD method using tungsten hexafluoride (WF 6 ). In any case, it is necessary to lower the resistance in order to use it as a gate electrode.
[μΩcm] or less is desirable. The resistivity of the W film can be reduced by enlarging the crystal grains. However, when there are many impurity elements such as oxygen in W, crystallization is inhibited and the resistance is increased. From this, in the case of using the sputtering method, a W target having a purity of 99.9999 [%] is used, and a W film is formed by giving sufficient consideration so as not to mix impurities from the gas phase during film formation. Resistivity 9-20
[μΩcm] can be realized.

【0098】なお、本実施例では、第1の導電膜500
8をTa、第2の導電膜5009をWとしたが、特に限
定されず、いずれもTa、W、Ti、Mo、Al、Cu
などから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする
合金材料もしくは化合物材料で形成してもよい。また、
リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜
に代表される半導体膜を用いてもよい。本実施例以外の
組み合わせの一例で望ましいものとしては、第1の導電
膜5008を窒化タンタル(TaN)で形成し、第2の
導電膜5009をWとする組み合わせ、第1の導電膜5
008を窒化タンタル(TaN)で形成し、第2の導電
膜5009をAlとする組み合わせ、第1の導電膜50
08を窒化タンタル(TaN)で形成し、第2の導電膜
5009をCuとする組み合わせ等が挙げられる。
In this embodiment, the first conductive film 500 is used.
8 was Ta, and the second conductive film 5009 was W. However, there is no particular limitation, and any of Ta, W, Ti, Mo, Al, and Cu was used.
Alternatively, it may be formed of an element selected from the above, or an alloy material or a compound material containing the element as a main component. Also,
A semiconductor film typified by a polycrystalline silicon film doped with an impurity element such as phosphorus may be used. As a desirable example of a combination other than this embodiment, a combination in which the first conductive film 5008 is formed of tantalum nitride (TaN) and the second conductive film 5009 is W,
008 is formed of tantalum nitride (TaN), and the second conductive film 5009 is made of Al.
08 is made of tantalum nitride (TaN), and the second conductive film 5009 is made of Cu.

【0099】また、LDDを小さくして済むような場合
は、W単層などの構成にしても良いし、構成は同じで
も、テーパー角を立てることによって、LDDの長さを
小さくすることができる。
If the LDD can be reduced in size, the structure may be a single W layer. Even if the structure is the same, the length of the LDD can be reduced by increasing the taper angle. .

【0100】次に、レジストによるマスク5010を形
成し、電極及び配線を形成するための第1のエッチング
処理を行う。本実施例ではICP(Inductively Couple
d Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法を用い、
エッチング用ガスにCF4とCl2を混合し、1[Pa]の圧
力でコイル型の電極に500[W]のRF(13.56[MH
z])電力を投入してプラズマを生成して行う。基板側
(試料ステージ)にも100[W]のRF(13.56[MH
z])電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印
加する。CF4とCl2を混合した場合にはW膜及びTa
膜とも同程度にエッチングされる。
Next, a mask 5010 made of a resist is formed, and a first etching process for forming electrodes and wirings is performed. In this embodiment, ICP (Inductively Coupled)
d Plasma: Inductively coupled plasma) etching method,
CF 4 and Cl 2 are mixed as an etching gas, and RF (13.56 [MH]) of 500 [W] is applied to the coil type electrode at a pressure of 1 [Pa].
z]) Power is supplied to generate plasma. 100 [W] RF (13.56 [MH] also on the substrate side (sample stage)
z]) Apply power and apply a substantially negative self-bias voltage. When CF 4 and Cl 2 are mixed, the W film and Ta
The film is etched to the same extent.

【0101】上記エッチング条件では、レジストによる
マスクの形状を適したものとすることにより、基板側に
印加するバイアス電圧の効果により第1の導電層及び第
2の導電層の端部がテーパー形状となる。テーパー部の
角度は15〜45°となる。ゲート絶縁膜上に残渣を残
すことなくエッチングするためには、10〜20[%]程
度の割合でエッチング時間を増加させると良い。W膜に
対する酸化窒化シリコン膜の選択比は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20〜50[nm]程度エ
ッチングされることになる。こうして、第1のエッチン
グ処理により第1の導電層と第2の導電層から成る第1
の形状の導電層5011〜5016(第1の導電層50
11a〜5016aと第2の導電層5011b〜501
6b)を形成する。このとき、ゲート絶縁膜5007に
おいては、第1の形状の導電層5011〜5016で覆
われない領域は20〜50[nm]程度エッチングされ薄く
なった領域が形成される。(図24(A))
Under the above-mentioned etching conditions, the shape of the resist mask is made appropriate, so that the edges of the first conductive layer and the second conductive layer are tapered due to the effect of the bias voltage applied to the substrate side. Become. The angle of the tapered portion is 15 to 45 °. In order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, the etching time may be increased by about 10 to 20%. Since the selectivity of the silicon oxynitride film to the W film is 2 to 4 (typically 3), the exposed surface of the silicon oxynitride film is etched by about 20 to 50 [nm] by over-etching. become. Thus, by the first etching process, the first conductive layer and the second conductive layer
Conductive layers 5011 to 5016 (first conductive layer 50
11a to 5016a and second conductive layers 5011b to 501
6b) is formed. At this time, in the gate insulating film 5007, a region which is not covered with the first shape conductive layers 5011 to 5016 is etched to a thickness of about 20 to 50 [nm] to form a thinned region. (FIG. 24A)

【0102】そして、第1のドーピング処理を行いN型
を付与する不純物元素を添加する。ドーピングの方法は
イオンドープ法もしくはイオン注入法で行えば良い。イ
オンドープ法の条件はドーズ量を1×1013〜5×10
14[atoms/cm2]とし、加速電圧を60〜100[keV]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)を用いる。この場合、導電
層5011〜5016がn型を付与する不純物元素に対
するマスクとなり、自己整合的に第1の不純物領域50
17〜5020が形成される。第1の不純物領域501
7〜5020には1×1020〜1×1021[atoms/cm3]
の濃度範囲でn型を付与する不純物元素を添加する。
(図14(B))
Then, a first doping process is performed to add an impurity element imparting N-type. The doping may be performed by an ion doping method or an ion implantation method. The condition of the ion doping method is a dose of 1 × 10 13 ~5 × 10
14 [atoms / cm 2 ] and an acceleration voltage of 60 to 100 [keV]. An element belonging to Group 15 of the periodic table, typically phosphorus (P) or arsenic (As) is used as the n-type impurity element. Here, phosphorus (P) is used. In this case, the conductive layers 5011 to 5016 serve as a mask for the impurity element imparting n-type, and the first impurity region 50 is self-aligned.
17 to 5020 are formed. First impurity region 501
For 7 to 5020, 1 × 10 20 to 1 × 10 21 [atoms / cm 3 ]
Is added within the concentration range of n.
(FIG. 14 (B))

【0103】次に、図14(C)に示すように、レジス
トマスクは除去しないまま、第2のエッチング処理を行
う。エッチングガスにCF4とCl2とO2とを用い、W
膜を選択的にエッチングする。この時、第2のエッチン
グ処理により第2の形状の導電層5021〜5026
(第1の導電層5021a〜5026aと第2の導電層
5021b〜5026b)を形成する。このとき、ゲー
ト絶縁膜5007においては、第2の形状の導電層50
21〜5026で覆われない領域はさらに20〜50[n
m]程度エッチングされ薄くなった領域が形成される。
Next, as shown in FIG. 14C, a second etching process is performed without removing the resist mask. Using CF 4 , Cl 2 and O 2 as an etching gas,
The film is selectively etched. At this time, the second shape conductive layers 5021 to 5026 are formed by the second etching process.
(First conductive layers 5021a to 5026a and second conductive layers 5021b to 5026b) are formed. At this time, in the gate insulating film 5007, the second shape conductive layer 50 is formed.
The area not covered by 21 to 5026 is further 20 to 50 [n
m] to form a thinned region.

【0104】W膜やTa膜のCF4とCl2の混合ガスに
よるエッチング反応は、生成されるラジカルまたはイオ
ン種と反応生成物の蒸気圧から推測することが出来る。
WとTaのフッ化物と塩化物の蒸気圧を比較すると、W
のフッ化物であるWF6が極端に高く、その他のWC
5、TaF5、TaCl5は同程度である。従って、C
4とCl2の混合ガスではW膜及びTa膜共にエッチン
グされる。しかし、この混合ガスに適量のO2を添加す
るとCF4とO2が反応してCOとFになり、Fラジカル
またはFイオンが多量に発生する。その結果、フッ化物
の蒸気圧が高いW膜のエッチング速度が増大する。一
方、TaはFが増大しても相対的にエッチング速度の増
加は少ない。また、TaはWに比較して酸化されやすい
ので、O2を添加することでTaの表面が酸化される。
Taの酸化物はフッ素や塩素と反応しないためさらにT
a膜のエッチング速度は低下する。従って、W膜とTa
膜とのエッチング速度に差を作ることが可能となりW膜
のエッチング速度をTa膜よりも大きくすることが可能
となる。
The etching reaction of the W film or the Ta film by the mixed gas of CF 4 and Cl 2 can be estimated from the generated radicals or ionic species and the vapor pressure of the reaction product.
Comparing the vapor pressures of fluorides and chlorides of W and Ta, W
WF 6 is extremely high and other WC
l 5 , TaF 5 and TaCl 5 are comparable. Therefore, C
With the mixed gas of F 4 and Cl 2 , both the W film and the Ta film are etched. However, when an appropriate amount of O 2 is added to this mixed gas, CF 4 and O 2 react to form CO and F, and a large amount of F radicals or F ions are generated. As a result, the etching rate of the W film having a high fluoride vapor pressure increases. On the other hand, in Ta, the increase in the etching rate is relatively small even if F increases. Further, since Ta is more easily oxidized than W, the surface of Ta is oxidized by adding O 2 .
Since the oxide of Ta does not react with fluorine or chlorine,
The etching rate of the a film decreases. Therefore, the W film and Ta
It is possible to make a difference in the etching rate with the film, and it is possible to make the etching rate of the W film larger than that of the Ta film.

【0105】そして、図15(A)に示すように第2の
ドーピング処理を行う。この場合、第1のドーピング処
理よりもドーズ量を下げて高い加速電圧の条件として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70〜120[keV]とし、1×1013[atoms/cm
2]のドーズ量で行い、図14(B)で島状半導体層に形
成された第1の不純物領域の内側に新たな不純物領域を
形成する。ドーピングは、第2の形状の導電層5021
〜5026を不純物元素に対するマスクとして用い、第
1の導電層5021a〜5026aの下側の領域の半導
体層にも不純物元素が添加されるようにドーピングす
る。こうして、第2の不純物領域5027〜5031が
形成される。この第2の不純物領域5027〜5031
に添加されたリン(P)の濃度は、第1の導電層502
1a〜5026aのテーパー部の膜厚に従って緩やかな
濃度勾配を有している。なお、第1の導電層5021a
〜5026aのテーパー部と重なる半導体層において、
第1の導電層5021a〜5026aのテーパー部の端
部から内側に向かって若干、不純物濃度が低くなってい
るものの、ほぼ同程度の濃度である。
Then, a second doping process is performed as shown in FIG. In this case, the dose is lower than that of the first doping process, and n is set as a condition of a high acceleration voltage.
Doping with an impurity element for giving a mold. For example, the acceleration voltage of 70~120 [keV], 1 × 10 13 [atoms / cm
2 ], a new impurity region is formed inside the first impurity region formed in the island-shaped semiconductor layer in FIG. The doping is performed in the second shape conductive layer 5021.
To 5026 are used as masks for the impurity elements, and the semiconductor layers in regions below the first conductive layers 5021a to 5026a are also doped so that the impurity elements are added. Thus, second impurity regions 5027 to 5031 are formed. The second impurity regions 5027 to 5031
The concentration of phosphorus (P) added to the first conductive layer 502
It has a gradual concentration gradient according to the thickness of the tapered portion of 1a to 5026a. Note that the first conductive layer 5021a
In the semiconductor layer overlapping the tapered portion of 5026a to 5026a,
Although the impurity concentration slightly decreases from the end of the tapered portion of the first conductive layers 5021a to 5026a toward the inside, the impurity concentration is substantially the same.

【0106】続いて、図15(B)に示すように第3の
エッチング処理を行う。エッチングガスにCHF6を用
い、反応性イオンエッチング法(RIE法)を用いて行
う。第3のエッチング処理により、第1の導電層502
1a〜5026aのテーパー部を部分的にエッチングし
て、第1の導電層が半導体層と重なる領域が縮小され
る。第3のエッチング処理によって、第3の形状の導電
層5032〜5037(第1の導電層5032a〜50
37aと第2の導電層5032b〜5037b)を形成
する。このとき、ゲート絶縁膜5007においては、第
3の形状の導電層5032〜5037で覆われない領域
はさらに20〜50[nm]程度エッチングされ薄くなった
領域が形成される。
Subsequently, a third etching process is performed as shown in FIG. This is performed using a reactive ion etching method (RIE method) using CHF 6 as an etching gas. By the third etching treatment, the first conductive layer 502
By partially etching the tapered portions 1a to 5026a, a region where the first conductive layer overlaps with the semiconductor layer is reduced. By the third etching process, the third shape conductive layers 5032 to 5037 (first conductive layers 5032a to 5032) are formed.
37a and second conductive layers 5032b to 5037b). At this time, in the gate insulating film 5007, a region which is not covered with the third shape conductive layers 5032 to 5037 is further etched by about 20 to 50 [nm] to form a thinned region.

【0107】第3のエッチング処理によって、第2の不
純物領域5027〜5031においては、第1の導電層
5032a〜5037aと重なる第2の不純物領域50
27a〜5031aと、第1の不純物領域と第2の不純
物領域との間の第3の不純物領域5027b〜5031
bとが形成される。
By the third etching process, in the second impurity regions 5027 to 5031, the second impurity region 50 overlapping with the first conductive layers 5032a to 5037a is formed.
27a to 5031a and third impurity regions 5027b to 5031 between the first impurity region and the second impurity region.
b is formed.

【0108】そして、図15(C)に示すように、Pチ
ャネル型TFTを形成する島状半導体層5004に、第
1の導電型とは逆の導電型の第4の不純物領域5039
〜5044を形成する。第3の形状の導電層5033b
を不純物元素に対するマスクとして用い、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5003、5005、保持容量
部5006および配線部5034はレジストマスク50
38で全面を被覆しておく。不純物領域5039〜50
44にはそれぞれ異なる濃度でリンが添加されている
が、ジボラン(B 26)を用いたイオンドープ法で形成
し、そのいずれの領域においても不純物濃度が2×10
20〜2×1021[atoms/cm3]となるようにする。
Then, as shown in FIG.
The island-shaped semiconductor layer 5004 forming the channel type TFT has
Fourth impurity region 5039 having a conductivity type opposite to that of the first conductivity type
To 5044 are formed. Third shape conductive layer 5033b
Is used as a mask for impurity elements,
An impurity region is formed. At this time, the N-channel TFT
Island-shaped semiconductor layers 5003 and 5005 forming a storage capacitor
The part 5006 and the wiring part 5034 are
The whole surface is covered with 38. Impurity regions 5039-50
44 has different concentrations of phosphorus
But diborane (B TwoH6) Formed by ion doping method
The impurity concentration is 2 × 10
20~ 2 × 10twenty one[atoms / cmThree].

【0109】以上までの工程でそれぞれの島状半導体層
に不純物領域が形成される。島状半導体層と重なる第3
の形状の導電層5032、5033、5035、503
6がゲート電極として機能する。また、5034は島状
のソース信号線として機能する。5037は容量配線と
して機能する。
Through the above steps, impurity regions are formed in the respective island-shaped semiconductor layers. Third overlapping with the island-shaped semiconductor layer
Shape conductive layers 5032, 5033, 5035, 503
6 functions as a gate electrode. 5034 functions as an island-shaped source signal line. 5037 functions as a capacitance wiring.

【0110】レジストマスク5038を除去した後、導
電型の制御を目的として、それぞれの島状半導体層に添
加された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)を適用することが出来る。熱
アニール法では酸素濃度が1[ppm]以下、好ましくは
0.1[ppm]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500[℃]で4時間の熱処理を行う。
ただし、第3の形状の導電層5037〜5042に用い
た配線材料が熱に弱い場合には、配線等を保護するため
層間絶縁膜(シリコンを主成分とする)を形成した後で
活性化を行うことが好ましい。
After removing the resist mask 5038, a step of activating the impurity element added to each island-shaped semiconductor layer is performed for the purpose of controlling the conductivity type. 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 400 to 700 in a nitrogen atmosphere of 1 [ppm] or less, preferably 0.1 [ppm] or less.
In this embodiment, the heat treatment is performed at 500 ° C. for 4 hours.
However, in the case where the wiring material used for the third shape conductive layers 5037 to 5042 is weak to heat, activation is performed after forming an interlayer insulating film (mainly containing silicon) to protect the wiring and the like. It is preferred to do so.

【0111】さらに、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半導体層のダングリング
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。
Further, a heat treatment is performed at 300 to 450 ° C. for 1 to 12 hours in an atmosphere containing 3 to 100% of hydrogen to hydrogenate the island-like semiconductor layer. In this step, dangling bonds in the semiconductor layer are terminated by thermally excited hydrogen. As another means of hydrogenation, plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) may be performed.

【0112】次いで、第1の層間絶縁膜5045は酸化
窒化シリコン膜から100〜200[nm]の厚さで形成す
る。その上に有機絶縁物材料から成る第2の層間絶縁膜
5046を形成する。次いで、コンタクトホールを形成
するためのエッチング工程を行う。
Next, the first interlayer insulating film 5045 is formed from a silicon oxynitride film to a thickness of 100 to 200 [nm]. A second interlayer insulating film 5046 made of an organic insulating material is formed thereon. Next, an etching step for forming a contact hole is performed.

【0113】そして、駆動回路部において島状半導体層
のソース領域とコンタクトを形成するソース配線504
7、5048、ドレイン領域とコンタクトを形成するド
レイン配線5049を形成する。また、画素部において
は、接続電極5050、画素電極5051、5052を
形成する(図16(A))。この接続電極5050によ
り、ソース信号線5034は、書き込み用TFTと電気
的な接続が形成される。なお、画素電極5052及び保
持容量は隣り合う画素のものである。
Then, a source wiring 504 for forming a contact with the source region of the island-shaped semiconductor layer in the drive circuit portion.
7, 5048, a drain wiring 5049 for forming a contact with the drain region is formed. In the pixel portion, a connection electrode 5050 and pixel electrodes 5051 and 5052 are formed (FIG. 16A). With the connection electrode 5050, the source signal line 5034 is electrically connected to the writing TFT. Note that the pixel electrode 5052 and the storage capacitor are of an adjacent pixel.

【0114】なお、本実施例では、書き込み用TFT
は、ダブルゲート構造で示したが、シングルゲート構造
やトリプルゲート構造でも構わないし、マルチゲート構
造でも構わない。
In this embodiment, the writing TFT is used.
Has a double gate structure, but may have a single gate structure, a triple gate structure, or a multi-gate structure.

【0115】以上のようにして、Nチャネル型TFT、
Pチャネル型TFTを有する駆動回路部と、書き込み用
TFT、保持容量を有する画素部とを同一基板上に形成
することができる。本明細書中ではこのような基板をア
クティブマトリクス基板と呼ぶ。
As described above, the N-channel TFT,
A driver circuit portion having a P-channel TFT and a pixel portion having a writing TFT and a storage capacitor can be formed over the same substrate. In this specification, such a substrate is called an active matrix substrate.

【0116】本実施例は、ブラックマトリクスを用いる
ことなく、画素電極間の隙間を遮光することができるよ
うに、画素電極の端部をソース信号線や書き込み用ゲー
ト信号線と重なるように配置されている。
In this embodiment, the ends of the pixel electrodes are arranged so as to overlap with the source signal lines and the write gate signal lines so that the gap between the pixel electrodes can be shielded from light without using a black matrix. ing.

【0117】また、本実施例で示す工程に従えば、アク
ティブマトリクス基板の作製に必要なフォトマスクの数
を5枚(島状半導体層パターン、第1配線パターン(ソ
ース信号線、容量配線)、pチャネル領域のマスクパタ
ーン、コンタクトホールパターン、第2配線パターン
(画素電極、接続電極含む))とすることができる。そ
の結果、工程を短縮し、製造コストの低減及び歩留まり
の向上に寄与することができる。
Further, according to the steps shown in this embodiment, the number of photomasks required for manufacturing the active matrix substrate is five (the island-like semiconductor layer pattern, the first wiring pattern (source signal line, capacitor wiring), The mask pattern, the contact hole pattern, and the second wiring pattern (including the pixel electrode and the connection electrode) of the p-channel region can be used. As a result, the process can be shortened, which can contribute to a reduction in manufacturing cost and an improvement in yield.

【0118】続いて、図16(B)の状態のアクティブ
マトリクス基板を得た後、アクティブマトリクス基板上
に配向膜5053を形成しラビング処理を行う。
Subsequently, after obtaining the active matrix substrate in the state of FIG. 16B, an alignment film 5053 is formed on the active matrix substrate, and a rubbing process is performed.

【0119】一方、対向基板5054を用意する。対向
基板5054にはカラーフィルター層5055〜505
7、オーバーコート層5058を形成する。カラーフィ
ルター層はTFTの上方で赤色のカラーフィルター層5
055と青色のカラーフィルター層5056とを重ねて
形成し遮光膜を兼ねる構成とする。少なくともTFT
と、接続電極と画素電極との間を遮光する必要があるた
め、それらの位置を遮光するように赤色のカラーフィル
ターと青色のカラーフィルターを重ねて配置することが
好ましい。
On the other hand, a counter substrate 5054 is prepared. The color filter layers 5055 to 505 are provided on the opposite substrate 5054.
7. An overcoat layer 5058 is formed. The color filter layer is a red color filter layer 5 above the TFT.
055 and a blue color filter layer 5056 are formed so as to overlap each other and also serve as a light-shielding film. At least TFT
In addition, since it is necessary to shield light between the connection electrode and the pixel electrode, it is preferable that a red color filter and a blue color filter are arranged so as to overlap each other so as to shield those positions.

【0120】また、接続電極5050に合わせて赤色の
カラーフィルター層5055、青色のカラーフィルター
層5056、緑色のカラーフィルター層5057とを重
ね合わせてスペーサを形成する。各色のカラーフィルタ
ーはアクリル樹脂に顔料を混合したもので1〜3[μm]
の厚さで形成する。これは感光性材料を用い、マスクを
用いて所定のパターンに形成することができる。スペー
サの高さはオーバーコート層5058の厚さ1〜4[μ
m]を考慮することにより2〜7[μm]、好ましくは4〜
6[μm]とすることができ、この高さによりアクティブ
マトリクス基板と対向基板とを貼り合わせた時のギャッ
プを形成する。オーバーコート層5058は光硬化型ま
たは熱硬化型の有機樹脂材料で形成し、例えば、ポリイ
ミドやアクリル樹脂などを用いる。
Further, a spacer is formed by overlapping a red color filter layer 5055, a blue color filter layer 5056, and a green color filter layer 5057 in accordance with the connection electrode 5050. The color filter of each color is a mixture of acrylic resin and pigment, and is 1-3 [μm]
Formed with a thickness of This can be formed in a predetermined pattern using a photosensitive material and a mask. The height of the spacer is 1 to 4 μm, which is the thickness of the overcoat layer 5058.
m], 2 to 7 μm, preferably 4 to
The height can form a gap when the active matrix substrate and the opposing substrate are bonded to each other. The overcoat layer 5058 is formed using a photocurable or thermosetting organic resin material, and for example, polyimide or an acrylic resin is used.

【0121】スペーサの配置は任意に決定すれば良い
が、例えば図16(B)で示すように接続電極上に位置
が合うように対向基板5054上に配置すると良い。ま
た、駆動回路部のTFT上にその位置を合わせてスペー
サを対向基板5054上に配置してもよい。このスペー
サは駆動回路部の全面に渡って配置しても良いし、ソー
ス配線およびドレイン配線を覆うようにして配置しても
良い。
The arrangement of the spacers may be determined arbitrarily. For example, as shown in FIG. 16B, the spacers may be arranged on the counter substrate 5054 so as to be aligned with the connection electrodes. Alternatively, the spacer may be arranged on the counter substrate 5054 so as to be aligned with the TFT of the driving circuit portion. The spacer may be disposed over the entire surface of the drive circuit portion, or may be disposed so as to cover the source wiring and the drain wiring.

【0122】オーバーコート層5058を形成した後、
対向電極5059をパターニング形成し、配向膜506
0を形成した後ラビング処理を行う。
After forming the overcoat layer 5058,
A counter electrode 5059 is formed by patterning, and an alignment film 506 is formed.
After forming 0, a rubbing process is performed.

【0123】そして、画素部と駆動回路部が形成された
アクティブマトリクス基板と対向基板とをシール剤50
62で貼り合わせる。シール剤5062にはフィラーが
混入されていて、このフィラーとスペーサによって均一
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5061を注入し、封止剤
(図示せず)によって完全に封止する。液晶材料506
1には公知の液晶材料を用いれば良い。このようにして
図16(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。
Then, the active matrix substrate on which the pixel portion and the drive circuit portion are formed and the opposing substrate are sealed with a sealant 50.
Attach at 62. A filler is mixed in the sealant 5062, and the two substrates are bonded to each other at a uniform interval by the filler and the spacer. Thereafter, a liquid crystal material 5061 is injected between the two substrates, and completely sealed with a sealing agent (not shown). Liquid crystal material 506
For 1, a known liquid crystal material may be used. Thus, the active matrix liquid crystal display device shown in FIG. 16B is completed.

【0124】なお、上記の行程により作成されるアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置におけるTFTはトップ
ゲート構造をとっているが、ボトムゲート構造のTFT
やその他の構造のTFTに対しても本実施例は容易に適
用され得る。
Although the TFT in the active matrix type liquid crystal display device manufactured by the above-described process has a top gate structure, a TFT having a bottom gate structure.
This embodiment can be easily applied to TFTs having other structures.

【0125】また、本実施例においては、ガラス基板上
を使用しているが、ガラス基板に限らず、プラスチック
基板、ステンレス基板、単結晶ウェハ等、ガラス基板以
外のものを使用することによっても実施が可能である。
In this embodiment, a glass substrate is used. However, the present invention is not limited to a glass substrate but may be implemented by using a substrate other than a glass substrate, such as a plastic substrate, a stainless steel substrate, or a single crystal wafer. Is possible.

【0126】本実施例は、実施例1〜実施例4と自由に
組み合わせて実施することが可能である。
This embodiment can be implemented by freely combining with Embodiments 1 to 4.

【0127】[実施例6]本実施例において、反射型の液
晶表示装置に本発明を使用した場合の作製工程の一例を
示す。
[Embodiment 6] In this embodiment, an example of a manufacturing process in a case where the present invention is applied to a reflection type liquid crystal display device will be described.

【0128】実施例5に従い、図17(A)に示すアク
ティブマトリクス基板(図16(A)と同様)を作成す
る。続いて、第3の層間絶縁膜5201として、樹脂膜
を形成した後、画素電極部にコンタクトホールを開口
し、反射電極5202を形成する。反射電極5202と
しては、Al、Agを主成分とする膜、あるいはそれら
の積層膜等の、反射性に優れた材料を用いることが望ま
しい。
According to the fifth embodiment, an active matrix substrate shown in FIG. 17A (similar to FIG. 16A) is formed. Subsequently, after forming a resin film as the third interlayer insulating film 5201, a contact hole is opened in the pixel electrode portion, and a reflective electrode 5202 is formed. As the reflective electrode 5202, it is preferable to use a material having excellent reflectivity, such as a film mainly containing Al or Ag, or a stacked film thereof.

【0129】一方、対向基板5054を用意する。対向
基板5054には、本実施例においては対向電極520
5をパターニングして形成している。対向電極5205
は、透明導電膜として形成する。透明導電膜としては、
酸化インジウムと酸化スズとの化合物(ITOと呼ばれ
る)または酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物からな
る材料を用いることが出来る。
On the other hand, a counter substrate 5054 is prepared. In this embodiment, a counter electrode 520 is provided on the counter substrate 5054.
5 is formed by patterning. Counter electrode 5205
Is formed as a transparent conductive film. As a transparent conductive film,
A material formed of a compound of indium oxide and tin oxide (called ITO) or a compound of indium oxide and zinc oxide can be used.

【0130】特に図示していないが、カラー液晶表示装
置の作成の際には、カラーフィルタ層を形成する。この
とき、隣接した色の異なるカラーフィルタ層を重ねて形
成し、TFT部分の遮光膜を兼ねる構成とすると良い。
Although not shown, a color filter layer is formed when a color liquid crystal display device is manufactured. At this time, it is preferable that adjacent color filter layers of different colors are formed so as to be overlapped with each other so as to also serve as a light shielding film in the TFT portion.

【0131】その後、アクティブマトリクス基板および
対向基板に、配向膜5203および5204を形成し、
ラビング処理を行う。
Thereafter, alignment films 5203 and 5204 are formed on the active matrix substrate and the counter substrate, and
A rubbing process is performed.

【0132】そして、画素部と駆動回路部が形成された
アクティブマトリクス基板と対向基板とをシール剤52
06で貼り合わせる。シール剤5206にはフィラーが
混入されていて、このフィラーとスペーサによって均一
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5207を注入し、封止剤
(図示せず)によって完全に封止する。液晶材料520
7には公知の液晶材料を用いれば良い。このようにして
図17(B)に示す反射型の液晶表示装置が完成する。
Then, the active matrix substrate on which the pixel portion and the drive circuit portion are formed and the opposing substrate are sealed with a sealant 52.
Attach at 06. A filler is mixed in the sealant 5206, and the two substrates are bonded at a uniform interval by the filler and the spacer. Thereafter, a liquid crystal material 5207 is injected between the two substrates, and completely sealed with a sealant (not shown). Liquid crystal material 520
For 7, a known liquid crystal material may be used. Thus, the reflective liquid crystal display device shown in FIG. 17B is completed.

【0133】なお、本実施例においては、ガラス基板に
限らず、プラスチック基板、ステンレス基板、単結晶ウ
ェハ等、ガラス基板以外のものを使用することも可能で
ある。
In this embodiment, the present invention is not limited to a glass substrate, and it is also possible to use a substrate other than a glass substrate, such as a plastic substrate, a stainless steel substrate, or a single crystal wafer.

【0134】また、画素の半分を反射電極、残る半分を
透明電極とした、半透過型の表示装置として作成する場
合にも、本発明は容易に適用することが出来る。
Further, the present invention can be easily applied to a case of producing a transflective display device in which half of the pixel is a reflective electrode and the other half is a transparent electrode.

【0135】本発明は、実施例1〜実施例5と自由に組
み合わせて実施することが可能である。
The present invention can be implemented by freely combining with Embodiments 1 to 5.

【0136】[実施例6]本発明の液晶表示装置には様々
な用途がある。本実施例では、本発明の液晶表示装置を
組み込んだ半導体装置について説明する。
[Embodiment 6] The liquid crystal display device of the present invention has various uses. Example 1 In this example, a semiconductor device incorporating the liquid crystal display device of the present invention will be described.

【0137】液晶表示装置を組み込んだ半導体装置に
は、携帯情報端末(電子手帳、モバイルコンピュータ、
携帯電話等)、ビデオカメラ、デジタルカメラ、パーソ
ナルコンピュータ、テレビ等が挙げられる。それらの一
例を図18および図19に示す。
Semiconductor devices incorporating a liquid crystal display device include portable information terminals (electronic organizers, mobile computers,
Mobile phones, etc.), video cameras, digital cameras, personal computers, televisions and the like. Examples of these are shown in FIGS.

【0138】図19(A)は携帯電話であり、本体26
01、音声出力部2602、音声入力部2603、表示
部2604、操作スイッチ2605、アンテナ2606
から構成されている。本発明は表示部2604に適用す
ることができる。
FIG. 19 (A) shows a mobile phone,
01, audio output unit 2602, audio input unit 2603, display unit 2604, operation switch 2605, antenna 2606
It is composed of The present invention can be applied to the display portion 2604.

【0139】図19(B)はビデオカメラであり、本体
2611、表示部2612、音声入力部2613、操作
スイッチ2614、バッテリー2615、受像部261
6から成っている。本発明は表示部2612に適用する
ことができる。
FIG. 19B shows a video camera, which includes a main body 2611, a display portion 2612, an audio input portion 2613, operation switches 2614, a battery 2615, and an image receiving portion 261.
Consists of six. The present invention can be applied to the display portion 2612.

【0140】図19(C)はモバイルコンピュータある
いは携帯情報端末であり、本体2621、カメラ部26
22、受像部2623、操作スイッチ2624、表示部
2625で構成されている。本発明は表示部2625に
適用することができる。
FIG. 19C shows a mobile computer or a portable information terminal.
22, an image receiving unit 2623, operation switches 2624, and a display unit 2625. The present invention can be applied to the display portion 2625.

【0141】図19(D)はヘッドマウントディスプレ
イであり、本体2631、表示部2632、アーム部2
633で構成される。本発明は表示部2632に適用す
ることができる。
FIG. 19D shows a head-mounted display, which includes a main body 2631, a display section 2632, and an arm section 2.
633. The present invention can be applied to the display portion 2632.

【0142】図19(E)はテレビであり、本体264
1、スピーカー2642、表示部2643、受信装置2
644、増幅装置2645等で構成される。本発明は表
示部2643に適用することができる。
FIG. 19E shows a television, which is a main body 264.
1, speaker 2642, display portion 2643, receiving device 2
644, an amplification device 2645, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2643.

【0143】図19(F)は携帯書籍であり、本体26
51、表示部2652、記憶媒体2653、操作スイッ
チ2654、アンテナ2655から構成されており、ミ
ニディスク(MD)やDVD(Digital Ver
satile Disc)に記憶されたデータや、アン
テナで受信したデータを表示するものである。本発明は
表示部2652に適用することができる。
FIG. 19F shows a portable book, and the main body 26 is shown.
51, a display unit 2652, a storage medium 2653, an operation switch 2654, and an antenna 2655, and a mini disk (MD) or a DVD (Digital Ver.).
It displays the data stored in the satellite disc) and the data received by the antenna. The present invention can be applied to the display portion 2652.

【0144】図18(A)はパーソナルコンピュータで
あり、本体2701、画像入力部2702、表示部27
03、キーボード2704で構成される。本発明は表示
部2703に適用することができる。
FIG. 18A shows a personal computer, which includes a main body 2701, an image input section 2702, and a display section 27.
03, and a keyboard 2704. The present invention can be applied to the display portion 2703.

【0145】図18(B)はプログラムを記録した記録
媒体を用いるプレーヤーであり、本体2711、表示部
2712、スピーカー部2713、記録媒体2714、
操作スイッチ2715で構成される。なお、この装置は
記録媒体としてDVD(Digtial Versat
ile Disc)、CD等を用い、音楽鑑賞や映画鑑
賞やゲームやインターネットを行うことができる。本発
明は表示部2612に適用することができる。
FIG. 18B shows a player that uses a recording medium on which a program is recorded, and includes a main body 2711, a display section 2712, a speaker section 2713, a recording medium 2714,
It is composed of an operation switch 2715. This apparatus uses a DVD (Digital Versat) as a recording medium.
ile Disc), a CD, and the like, it is possible to perform music appreciation, movie appreciation, games, and the Internet. The present invention can be applied to the display portion 2612.

【0146】図18(C)はデジタルカメラであり、本
体2721、表示部2722、接眼部2723、操作ス
イッチ2724、受像部(図示しない)で構成される。
本発明は表示部2722に適用することができる。
FIG. 18C shows a digital camera, which comprises a main body 2721, a display portion 2722, an eyepiece 2723, operation switches 2724, and an image receiving portion (not shown).
The present invention can be applied to the display portion 2722.

【0147】図18(D)は片眼のヘッドマウントディ
スプレイであり、表示部2731、バンド部2732で
構成される。本発明は表示部2731に適用することが
できる。
FIG. 18D shows a head mounted display of one eye, which comprises a display portion 2731 and a band portion 2732. The present invention can be applied to the display portion 2731.

【0148】[0148]

【発明の効果】従来の液晶表示装置では、1フレーム期
間に1回の極性反転が必要であり、1フレーム期間に1回
の反転をおこない、且つ、良好な表示を確保するために
は、ドライバ(ソース信号線駆動回路、ゲート信号線駆
動回路)の電源電圧は15V以上に設定しなければなら
なかった。よって、ドライバを構成するTFTには、大
きなLDDが不可避であり、製造工程が複雑になってい
た。
In the conventional liquid crystal display device, it is necessary to invert the polarity once in one frame period, and in order to perform the inversion once in one frame period and to ensure a good display, a driver is required. The power supply voltage of the (source signal line drive circuit, gate signal line drive circuit) had to be set to 15 V or more. Therefore, a large LDD is unavoidable for the TFT constituting the driver, and the manufacturing process is complicated.

【0149】本発明の液晶表示装置では、前述したよう
に長い周期で極性反転をおこなうことにより、画質を損
なうことなく、ドライバの駆動電圧を下げることができ
る。
In the liquid crystal display device of the present invention, the driving voltage of the driver can be reduced without impairing the image quality by performing the polarity inversion at a long period as described above.

【0150】こうして、低消費電力で、簡略化した工程
で作製可能な液晶表示装置を提供することができる。
As described above, a liquid crystal display device which can be manufactured with low power consumption and simplified steps can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の液晶表示装置の画素電位の波形を
示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a waveform of a pixel potential of a liquid crystal display device of the present invention.

【図2】 画素の反転方式を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a pixel inversion method.

【図3】 従来の液晶表示装置の画素電位の波形を示
す図。
FIG. 3 is a diagram showing a waveform of a pixel potential of a conventional liquid crystal display device.

【図4】 電源電圧を下げた場合の画素電位の波形を
示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a waveform of a pixel potential when a power supply voltage is reduced.

【図5】 液晶素子のVTカーブを示す図。FIG. 5 is a diagram showing a VT curve of a liquid crystal element.

【図6】 液晶表示装置の構成を示す図。FIG. 6 illustrates a structure of a liquid crystal display device.

【図7】 液晶表示装置のソース信号線駆動回路の構
成を示す図。
FIG. 7 illustrates a structure of a source signal line driver circuit of a liquid crystal display device.

【図8】 液晶表示装置の画素の構成を示す図。FIG. 8 illustrates a structure of a pixel of a liquid crystal display device.

【図9】 従来の液晶表示装置の駆動方法を示すタイ
ミングチャートを示す図。
FIG. 9 is a timing chart showing a driving method of a conventional liquid crystal display device.

【図10】 本発明の第一の実施例を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の第二の実施例を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図12】 IPSを用いた画素の平面図。FIG. 12 is a plan view of a pixel using IPS.

【図13】 本発明のシステムブロック図。FIG. 13 is a system block diagram of the present invention.

【図14】 本発明の液晶表示装置の作製方法を示す
図。
FIG. 14 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention.

【図15】 本発明の液晶表示装置の作製方法を示す
図。
FIG. 15 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention.

【図16】 本発明の液晶表示装置の作製方法を示す
図。
FIG. 16 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention.

【図17】 本発明の液晶表示装置の作製方法を示す
図。
FIG. 17 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention.

【図18】 本発明の液晶表示装置の応用機器を示す
図。
FIG. 18 is a view showing applied equipment of the liquid crystal display device of the present invention.

【図19】 本発明の液晶表示装置の応用機器を示す
図。
FIG. 19 is a diagram showing an applied device of the liquid crystal display device of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09G 3/20 680 G09G 3/20 680A 680T 680V ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G09G 3/20 680 G09G 3/20 680A 680T 680V

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第一の基板上に複数の画素電極をマトリク
ス状に配置し、第二の基板上に対向電極を配置し、前記
第一および第二の基板間に液晶をはさんだ液晶表示装置
において、 液晶を駆動する信号を、電源立ち上げもしくは電源立ち
下げに同期して極性反転を行うことを特徴とした液晶表
示装置。
1. A liquid crystal display in which a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix on a first substrate, a counter electrode is arranged on a second substrate, and a liquid crystal is sandwiched between the first and second substrates. A liquid crystal display device, wherein a polarity of a signal for driving a liquid crystal is inverted in synchronization with a rise or fall of a power supply.
【請求項2】第一の基板上に複数の画素電極をマトリク
ス状に配置し、第二の基板上に対向電極を配置し、前記
第一および第二の基板間に液晶をはさんだ液晶表示装置
において、 液晶を駆動する信号を液晶画面全面が書き換えられるタ
イミングで極性反転することを特徴とした液晶表示装
置。
2. A liquid crystal display in which a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix on a first substrate, a counter electrode is arranged on a second substrate, and a liquid crystal is sandwiched between the first and second substrates. A liquid crystal display device, wherein the polarity of a signal for driving the liquid crystal is inverted at a timing when the entire liquid crystal screen is rewritten.
【請求項3】第一の基板上に複数の画素電極をマトリク
ス状に配置し、第二の基板上に対向電極を配置し、前記
第一および第二の基板間に液晶をはさんだ液晶表示装置
において、 液晶を駆動する信号をユーザーが定める特定の時間に極
性反転することを特徴とする液晶表示装置。
3. A liquid crystal display in which a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix on a first substrate, a counter electrode is arranged on a second substrate, and a liquid crystal is sandwiched between the first and second substrates. A liquid crystal display device, wherein a polarity of a signal for driving liquid crystal is inverted at a specific time determined by a user.
【請求項4】バックライトを有する液晶表示装置におい
て、 バックライトが消灯期間中に液晶を駆動する信号を極性
反転することを特徴とした液晶表示装置。
4. A liquid crystal display device having a backlight, wherein the polarity of a signal for driving liquid crystal is inverted during a period in which the backlight is turned off.
【請求項5】同一基板上に設けられた第一の電極と前記
第一の電極とほぼ平行に設けられた第二の電極と前記第
一および第二の電極間の電圧で駆動される液晶を有する
液晶表示装置において、 液晶を駆動する信号を、電源立ち上げもしくは電源立ち
下げに同期して極性反転を行うことを特徴とした液晶表
示装置。
5. A liquid crystal driven by a voltage between a first electrode provided on the same substrate, a second electrode provided substantially parallel to the first electrode, and the first and second electrodes. 2. A liquid crystal display device according to claim 1, wherein the polarity of the signal for driving the liquid crystal is inverted in synchronization with the rise or fall of the power supply.
【請求項6】同一基板上に設けられた第一の電極と前記
第一の電極とほぼ平行に設けられた第二の電極と前記第
一および第二の電極間の電圧で駆動される液晶を有する
液晶表示装置において、液晶を駆動する信号を液晶画面
全面が書き換えられるタイミングで極性反転することを
特徴とした液晶表示装置。
6. A liquid crystal driven by a voltage between a first electrode provided on the same substrate, a second electrode provided substantially in parallel with the first electrode, and the first and second electrodes. Wherein the polarity of a signal for driving the liquid crystal is inverted at a timing at which the entire surface of the liquid crystal screen is rewritten.
【請求項7】同一基板上に設けられた第一の電極と前記
第一の電極とほぼ平行に設けられた第二の電極と前記第
一および第二の電極間の電圧で駆動される液晶を有する
液晶表示装置において、 液晶を駆動する信号をユーザーが定める特定の時間に極
性反転することを特徴とする液晶表示装置。
7. A liquid crystal driven by a voltage between a first electrode provided on the same substrate, a second electrode provided substantially in parallel with the first electrode, and the first and second electrodes. Wherein the polarity of the signal for driving the liquid crystal is inverted at a specific time determined by the user.
【請求項8】請求項5乃至請求項7のいずれか一項にお
いて、液晶はIPS(In-Plane Switch
ing)モード液晶であることを特徴とする液晶表示装
置。
8. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the liquid crystal is an IPS (In-Plane Switch).
ing) mode liquid crystal display device.
【請求項9】請求項1乃至請求項8のいずれか一項にお
いて、 極性反転の周期は1時間以上であることを特徴とする液
晶表示装置。
9. A liquid crystal display device according to claim 1, wherein the polarity inversion cycle is one hour or more.
【請求項10】第一の基板上に複数の画素電極をマトリ
クス状に配置し、第二の基板上に対向電極を配置し、前
記第一および第二の基板間に液晶をはさんだ液晶表示装
置において、 前記画素電極と前記対向電極の間の電圧を極性反転しな
いことを特徴とする液晶表示装置。
10. A liquid crystal display in which a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix on a first substrate, a counter electrode is arranged on a second substrate, and a liquid crystal is sandwiched between the first and second substrates. 2. A liquid crystal display device according to claim 1, wherein the polarity of the voltage between said pixel electrode and said counter electrode is not inverted.
【請求項11】同一基板上に設けられた第一の電極と前
記第一の電極とほぼ平行に設けられた第二の電極と前記
第一および第二の電極間の電圧で駆動される液晶を有す
る液晶表示装置において、 前記第一の電極と前記第二の電極のあいだの電圧を極性
反転しないことを特徴とする液晶表示装置。
11. A liquid crystal driven by a voltage between a first electrode provided on the same substrate, a second electrode provided substantially parallel to the first electrode, and the first and second electrodes. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the polarity of the voltage between the first electrode and the second electrode is not inverted.
【請求項12】請求項10乃至請求項11のいずれか一
項に記載の液晶表示装置において、液晶の劣化を補正し
て表示をおこなう機能を有する液晶表示装置。
12. The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the liquid crystal display device has a function of correcting deterioration of the liquid crystal and performing display.
【請求項13】請求項12において、液晶の劣化補正
は、各画素ごとの、電圧印加の累積時間を記憶して補正
をかけることを特徴とした液晶表示装置。
13. A liquid crystal display device according to claim 12, wherein the correction of the deterioration of the liquid crystal is performed by storing the accumulated time of voltage application for each pixel.
【請求項14】請求項1乃至請求項13のいずれか一項
に記載の液晶表示装置を用いることを特徴とするテレ
ビ。
14. A television using the liquid crystal display device according to claim 1. Description:
【請求項15】請求項1乃至請求項13のいずれか一項
に記載の液晶表示装置を用いることを特徴とするパーソ
ナルコンピュータ。
15. A personal computer using the liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 13.
【請求項16】請求項1乃至請求項13のいずれか一項
に記載の液晶表示装置を用いることを特徴とする携帯端
末。
16. A portable terminal using the liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 13.
【請求項17】請求項1乃至請求項13のいずれか一項
に記載の液晶表示装置を用いることを特徴とするビデオ
カメラ。
17. A video camera using the liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 13.
【請求項18】請求項1乃至請求項13のいずれか一項
に記載の液晶表示装置を用いることを特徴とするヘッド
マウントディスプレイ。
18. A head mounted display using the liquid crystal display device according to claim 1. Description:
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008139580A (en) * 2006-12-01 2008-06-19 Canon Inc Liquid crystal display device and control method thereof, computer program, and storage medium
WO2014136537A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-12 シャープ株式会社 Liquid crystal display device and method for driving same
JP2017072684A (en) * 2015-10-06 2017-04-13 アルパイン株式会社 Liquid crystal drive circuit
TWI732476B (en) * 2020-03-02 2021-07-01 友達光電股份有限公司 Display apparatus

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02165122A (en) * 1988-12-19 1990-06-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal light valve, printing device using it, and optical logic operator
JPH0535216A (en) * 1991-07-31 1993-02-12 Toshiba Corp Liquid crystal display
JPH09152627A (en) * 1995-11-30 1997-06-10 Furontetsuku:Kk Liquid crystal display element and method for driving liquid crystal display element
JPH09258171A (en) * 1996-03-27 1997-10-03 Seiko Epson Corp Liquid crystal display panel driving method and liquid crystal display device
JPH1124634A (en) * 1997-06-30 1999-01-29 Toshiba Electron Eng Corp Liquid crystal display
JP2001004977A (en) * 1999-06-25 2001-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal display

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02165122A (en) * 1988-12-19 1990-06-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal light valve, printing device using it, and optical logic operator
JPH0535216A (en) * 1991-07-31 1993-02-12 Toshiba Corp Liquid crystal display
JPH09152627A (en) * 1995-11-30 1997-06-10 Furontetsuku:Kk Liquid crystal display element and method for driving liquid crystal display element
JPH09258171A (en) * 1996-03-27 1997-10-03 Seiko Epson Corp Liquid crystal display panel driving method and liquid crystal display device
JPH1124634A (en) * 1997-06-30 1999-01-29 Toshiba Electron Eng Corp Liquid crystal display
JP2001004977A (en) * 1999-06-25 2001-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal display

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008139580A (en) * 2006-12-01 2008-06-19 Canon Inc Liquid crystal display device and control method thereof, computer program, and storage medium
WO2014136537A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-12 シャープ株式会社 Liquid crystal display device and method for driving same
JP2017072684A (en) * 2015-10-06 2017-04-13 アルパイン株式会社 Liquid crystal drive circuit
TWI732476B (en) * 2020-03-02 2021-07-01 友達光電股份有限公司 Display apparatus

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