CN1758304A

CN1758304A - 显示装置及驱动方法

Info

Publication number: CN1758304A
Application number: CN200510107093.9A
Authority: CN
Inventors: 小山润; 山崎舜平
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2005-10-08
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2025-10-08
Also published as: CN1758304B; US20060082536A1

Abstract

一种能够在垂直方向显示和水平方向显示之间切换屏幕的显示装置。第一栅极信号线驱动电路的扫描方向垂直于源极信号线驱动电路的扫描方向，第二栅极信号线驱动电路的扫描方向垂直于所述第一栅极信号线驱动电路的扫描方向。在正常显示中，通过所述第一栅极信号线驱动电路执行屏幕的垂直扫描。同时，在垂直方向显示和水平方向显示之间进行切换的情况下，通过所述第二栅极信号线驱动电路执行屏幕的垂直扫描。所述屏幕通过场序制方法驱动，像素没有被分成RGB；因此，有助于显示方向的切换。

Description

显示装置及驱动方法

技术领域

本发明涉及一种显示装置和一种电子设备，所述显示装置中的像素部分使用液晶元件构成，所述电子设备的显示部分使用了这种显示装置。特别地，本发明还涉及一种采用场序制方法的显示装置和一种显示部分使用了这种显示装置的电子设备。

背景技术

近年来，在绝缘体诸如玻璃衬底上形成有半导体薄膜的显示装置，特别是使用了薄膜晶体管(此处称之为TFT)的电子电路已经应用于各种领域。特别地，TFT通常用于显示装置，以LCD(液晶显示)为代表的有源矩阵显示装置也在多种产品中广泛应用。使用了TFT的有源矩阵显示装置具有数十万至百万个布置在矩阵中的像素，并通过布置在每个像素中TFT控制每个像素的充电(charge)来显示图像。

此外，近来已经开发了涉及多晶硅TFT的技术，用于在同一衬底上的像素部分外围同时形成构成像素的像素TFT和驱动电路。这些技术极大促进了装置小型化和低功耗。其结果是，对于近来应用范围已经扩展的移动信息终端的显示部分等来讲，显示装置已经必不可少。

图2A示出了普通显示装置的实例。图2A示出了液晶显示装置的实例，其中像素部分和驱动电路同时形成在绝缘体上。像素部分201形成在衬底200的中心，源极信号线驱动电路202、栅极信号线驱动电路203等等形成在像素部分201的外围。尽管在图2A中栅极信号线驱动电路203对称地布置在所述像素部分201的左右侧，但是可以将它们仅布置在一侧。然而，考虑到电路操作的可靠性、效率等，优选的是如图2A所示对称布置所述驱动电路。

通过柔性印刷线路(FPC)204将信号外部输入至源极信号线驱动电路202和栅极信号线驱动电路203。

为得到一些间隔，相对衬底210提供有相对电极等，并通过封接部件205附着在衬底200上。然后，液晶材料从预先准备好的进口(inlet)被注入所述衬底200和相对衬底201之间的间隔，所述进口使用密封剂206密封。

如图2B所示，像素部分201具有m个源极信号线和n个栅极信号线。所述m个源极信号线和n个栅极信号线相互垂直。图2C所示的像素形成在源极信号线和栅极信号线的交叉点220处。所述像素包括源极信号线221、栅极信号线222、像素TFT223、液晶元件224、存储电容器225和相对电极226。此处像素部分201具有m×n个像素。

参考图5A至5C简要介绍了显示装置的操作。通常，写屏幕每秒执行大约60次以使人眼识别不出屏幕的闪烁。写一次屏幕的周期501称作一个帧周期(图5A)。

在一个帧周期内，从第一行中顺序选择栅极信号线。用于选择一行的周期504称作一个水平周期。用于完成第一至最后一行(第n行)选择的周期502称之为行扫描周期。然后，在垂直回扫(fly-back)周期503之后，在下一帧周期执行相同操作(图5B)。

在一个水平周期内，从源极信号线至被选择行的像素顺序写入视频信号。这个周期505称作点采样周期。用于将视频信号写入一个像素的周期507称作一个点采样周期。当视频信号写入一行像素完成时，出现水平回扫周期506，然后在下一水平周期中执行相同的操作(图5C)。

接下来，特别描述电路的操作。图6A示出了显示装置的源极信号线驱动电路的结构实例，该结构包括具有多级触发器电路(FF)601的移位寄存器602、与非门(NAND)603、缓冲器604以及采样开关605。

参考图6B描述所述操作。移位寄存器602根据时钟信号(CK)、时钟翻转信号(CKb)和触发脉冲(SP)由第一级顺序地输出脉冲。

如果移位寄存器602输出的脉冲在相邻级重叠，则将所述脉冲输入至与非门603将其转换成不重叠的脉冲。接着，与非门603的输出被输入至缓冲器604，获得采样脉冲。

当采样脉冲输入至采样开关605时，所述采样开关605打开，同时视频信号(Viedo)的电势在同所述采样开关相连的源极信号线中充电。与此同时，所述视频信号写入像素，所述像素同被连接至所选栅极信号线的行的源极信号线相连。图6B中，周期610为一个点采样周期。

描述了图7A所示的栅极信号线驱动电路。同源极信号线驱动电路基本相似，栅极信号线驱动电路包括具有多级触发器701的移位寄存器702、与非门703、缓冲器704。

参考图7B描述了栅极信号线驱动电路的操作。与源极信号线驱动电路相似，移位寄存器702根据时钟信号(CK)、时钟翻转信号(CKb)和触发脉冲(SP)由第一级顺序地输出脉冲。

如果移位寄存器702输出的脉冲在相邻级重叠，则将所述脉冲输入至与非门703将其转换成不重叠的脉冲。接着，与非门703的输出被输入至缓冲器704，获得栅极信号线选择脉冲。

正如上面所述，写入源极信号线的视频信号被输入至一行的每个像素，栅极信号选择脉冲输入至该行。在图7B中，周期710为一个水平周期，周期720为前述的一个点采样周期。

显示装置通常用于固定在预定方向的情况下。然而，在用于多功能应用的显示装置的情况下，诸如个人计算机，所述显示装置需要根据应用情况在水平方向或者垂直方向使用。在这种情况下，显示装置的机壳旋转90°(如图3A所示)，图像仍可显示。

在这种情况下，显示装置按图10A至10B所示的时序驱动。周期1001称为一个帧周期。在一个帧周期内，从第一行顺序选择栅极信号线。用于选择一行的周期1004称为一个水平周期。用于完成第一至最后一行(第m行)选择的周期1002称为行扫描周期。然后，在垂直回扫周期1003之后，在下一帧周期执行相同操作。在一个水平周期内，视频信号从源极信号线顺序写入所选行的像素。该周期1005称为点采样周期。用于将视频信号写入一个像素的周期1007称作一个点采样周期。当视频信号写入一行像素完成时，出现水平回扫周期1006，然后在一下水平周期执行相同操作。

最新的移动电话中有一些提供有电视接收功能。当显示电视图像时，希望在水平方向使用这种移动电话，而当显示文本数据时，在垂直方向使用这种移动电话。

有源矩阵显示装置的像素部分具有m×n个布置在矩阵中的像素，如图2B所示。视频信号按照顺序(1，1)，(1，2)，(1，3)，(1，4)…被顺序写入，当视频信号写入像素(1，m)完成时，完成一个水平周期。该操作重复n次，并且视频信号写入像素(m，n)完成时，写入一个屏幕完成。

再次参考图3A进行描述。附图标记301和302分别表示在水平方向(左)显示和垂直方向(右)显示的情况下首先输入视频信号的像素(1，1)。当相同图像在如图3A所示的垂直方向的屏幕和水平方向的屏幕上显示时，如果视频信号对应于水平方向中的显示，则视频信号按照顺序顶左，顶右，…，和底右输入。与此同时，这些视频信号用于垂直方向显示，由于写入所述显示装置的顺序本身并没有改变，因此所述视频信号按照顺序顶右，底右，…，和底左输入。

然而，由于优选灵活地执行垂直方向显示和水平方向显示之间的显示装置的切换，因此在每种情况下改变视频信号的格式并不是有效的。因此，通过在帧存储器中暂时存储视频信号并从其中读取所述视频信号来显示图像。

由于帧存储器为每个存储器单元存储了每个像素的视频信号，因此可以从任何地址读取所述视频信号而不依赖于写入顺序。通过改变已被写入帧存储器中的视频信号的读取顺序，可以执行前述的垂直方向显示和水平方向显示之间的切换。

在为一个帧周期存储视频信号的帧存储器中，每个存储器电路由如图3B所示的地址控制。因此，当输入视频信号时，视频信号按照顺序(1，1)，(2，1)，…，(m，1)，(1，2)，(2，2)，…，(m，2)，…，(1，n)，(2，n)，…，和(m，n)写入。在水平方向显示的情况下，按照与写入顺序相同的顺序读取所述视频信号。

另一方面，在垂直方向显示的情况下，按照顺序(m，1)，(m，2)，…，(m，n)，(m-1，1)，(m-2，2)，…，(m-1，n)，…，(1，1)，(1，2)，…和(1，n)读取视频信号，因此显示如图3A所示的图像。

通常，提供用于至少两个帧周期的帧存储器(第一帧存储器402和第二帧存储器403)，如图4A所示。当视频信号401写入两个帧存储器之一时，从另一个帧存储器读取视频信号，并在格式转换器404中进行转换以显示图像。

采用这样的方式，可在正常驱动显示装置时执行显示方向的切换。然而，仅仅当满足m＝n时可以正常执行该显示，即，当水平方向和垂直方向中的像素数目相等时。如果在垂直方向和水平方向的像素数目不同的显示装置中执行水平方向显示和垂直方向显示之间的切换时，就需要格式转换了。

如图4B[i]所示，将视频信号写入n行像素中，诸如第一行的第一至第m个像素，第二行的第一至第m个像素，…。在这种情况下，视频信号对应于m水平×n垂直像素。为实现垂直方向显示和水平方向显示之间切换，需要改变视频信号以对应于如图4B[ii]所示的n水平×m垂直像素，所述改变称作格式转换。所述格式转换可以使用已知的方法执行；因此，省略了对它的描述。

近年来，小型便携式终端诸如移动电话趋向于配备有各种各样的软件，以使一种装置的应用变得更为广泛。因此，采用前述的用于垂直方向显示和水平方向显示切换的技术是非常重要的。然而，如果使用如上所述的帧存储器在垂直方向和水平方向之间切换数据，则存在的问题是，图像显示不连续且容易出现噪声。

考虑到前述问题，本发明人提供了一种显示装置，所述显示装置可不使用帧存储器实现垂直方向显示和水平方向显示之间的切换。所述显示装置具有一个源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路和第二栅极信号线驱动电路。所述第二栅极信号线驱动电路的扫描方向垂直于所述第一栅极信号线驱动电路的扫描方向。

扫描方向是指与各自驱动电路控制的信号线垂直的方向。正常显示称为第一显示，而在垂直方向和水平方向之间切换屏幕的情况下的显示称为第二显示。

在正常显示中，第一栅极信号线驱动电路执行屏幕的垂直扫描，图像以所述第一栅极信号线驱动电路的扫描方向显示。另一方面，在第二显示中，第二栅极信号线驱动电路执行屏幕的垂直扫描，图像以所述第二栅极信号线的扫描方向显示。在专利文件1中详细描述了这种显示装置。

专利文件1：日本专利公开号2003-76315

前述专利文件1公开了一种能够在垂直方向显示和水平方向显示之间切换而不用增加帧存储器等的显示装置。

然而，前述能够实现垂直方向显示和水平方向显示之间切换的显示装置具有以下问题。所述显示装置比常规显示装置需要更多的信号线，这导致了像素孔径比(aperture ratio)的降低。如图19所示，像素包括红(R)、绿(G)和蓝(B)三个像素电极。随着源极信号线的增加，像素在垂直方向变得更长，孔径比降低。在图19中，所述像素具有用于RGB的源极信号线1901、1902和1903；第一栅极信号线1907；用于RGB的第二栅极信号线1904、1905和1906；用于RGB的像素电极1908、1909、1910；以及用于RGB的像素晶体管1911、1912和1913。在具有这种结构的像素中，使用了比正常液晶像素更多的第二栅极信号线，导致了孔径比的降低。

发明内容

本发明的显示装置具有源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路和第二栅极信号线驱动电路。所述第二栅极信号线驱动电路的扫描方向垂直于所述第一栅极信号线驱动电路的扫描方向。

在第一显示中，第一栅极信号线驱动电路执行屏幕的垂直扫描，以第一栅极信号线的扫描方向显示图像。另一方面，在第二显示中，第二栅极信号线驱动电路执行屏幕的垂直扫描，以第二栅极信号线的扫描方向显示图像。此外，通过场序制方法驱动像素。在所述场序制方法中，一个帧周期被分为三个子帧周期，在每个子帧周期内单独发射RGB光，以在一个像素中执行色彩显示。

根据本发明的一个模式，显示装置具有周期性改变其发光色彩的光源、源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素。所述第一栅极信号线驱动电路的扫描方向垂直于所述第二栅极信号线驱动电路的扫描方向。

根据本发明的另一模式，显示装置具有周期性改变其发光色彩的光源、源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素。所述多个像素中的每个像素都具有源极信号线、第一栅极信号线、垂直于第一栅极信号线的第二栅极信号线、第一晶体管和第二晶体管。所述第一晶体管的栅电极电连接至所述第一栅极信号线，其输入电极电连接至源极信号线，而其输出电极电连接至所述第二晶体管的输入电极。所述第二晶体管的栅电极电连接至第二栅极信号线。

在前述显示装置中，优选的是，在第一显示中，所述源极信号线驱动电路的驱动频率高于所述第一栅极信号线驱动电路的驱动频率，而在第二显示中，所述源极信号线驱动电路的驱动频率低于所述第一栅极信号线驱动电路的驱动频率。

根据本发明的另一模式，显示装置具有周期性改变其发光色彩的光源、第一源极信号线驱动电路、第二源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素。所述第一源极信号线驱动电路、第二源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素形成于同一衬底上。所述第一栅极信号线驱动电路的扫描方向垂直于所述第二栅极信号线驱动电路的扫描方向。

根据本发明的另一模式，显示装置具有周期性改变其发光色彩的光源、第一源极信号线驱动电路、第二源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素。所述多个像素中的每个像素都具有第一源极信号线、第二源极信号线、第一栅极信号线、垂直于第一栅极信号线的第二栅极信号线、第一晶体管和第二晶体管。所述第一晶体管的栅电极电连接至第一栅极信号线，其输入电极电连接至第一源极信号线。所述第二晶体管的栅电极电连接至第二栅极信号线，其输入电极电连接至第二源极信号线。

在前述的显示装置中，优选的是，在第一显示中，以第一栅极信号线驱动电路的扫描方向显示图像，而在第二显示中，以第二栅极信号线驱动电路的扫描方向显示图像。

在前述的显示装置中，优选的是，至少一个信号线驱动电路和多个像素形成在同一衬底上。

在前述的显示装置中，多个像素中的每个像素都可具有液晶元件。

根据本发明的另一种模式，一种显示装置的驱动方法具有通过场序制方法驱动多个像素的步骤，所述显示装置包括源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素，其中所述第一栅极信号线驱动电路的扫描方向垂直于所述第二栅极信号线驱动电路的扫描方向。

根据本发明的另一种模式，一种显示装置的驱动方法具有通过场序制方法驱动多个像素的步骤，所述显示装置包括源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素，其中所述多个像素中的每个像素都具有源极信号线、第一栅极信号线、垂直于第一栅极信号线的第二栅极信号线、第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的栅电极电连接至第一栅极信号线，其输入电极电连接至源极信号线，而其输出电极电连接至所述第二晶体管的输入电极，所述第二晶体管的栅电极电连接至第二栅极信号线。

在前述的驱动方法中，优选的是，在第一显示中，所述源极信号线驱动电路的驱动频率高于所述第一栅极信号线驱动电路的驱动频率，而在第二显示中，所述源极信号线驱动电路的驱动频率低于所述第一栅极信号线驱动电路的驱动频率。

根据本发明的另一种模式，一种显示装置的驱动方法具有通过场序制方法驱动多个像素的步骤，所述显示装置具有第一源极信号线驱动电路、第二源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素，其中第一栅极信号线驱动电路的扫描方向垂直于第二栅极信号线驱动电路的扫描方向。

根据本发明的另一种模式，显示装置的驱动方法具有通过场序制方法驱动多个像素的步骤，所述显示装置具有第一源极信号线驱动电路、第二源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素，其中所述多个像素中的每个像素都具有第一源极信号线、第二源极信号线、第一栅极信号线、垂直于所述第一栅极信号线的第二栅极信号线、第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的栅电极电连接至第一栅极信号线，而其输入电极电连接至第一源极信号线，所述第二晶体管的栅电极电连接至第二栅极信号线，而其输入电极电连接至第二源极信号线。

在前述的驱动方法中，优选的是，在第一显示中，以第一栅极信号线驱动电路的扫描方向显示图像，而在第二显示中，以第二栅极信号线驱动电路的扫描方向显示图像。

根据本发明，屏幕可在垂直方向和水平方向之间容易地切换，并使孔径比提高，使显示装置具有很高的图像质量。

附图说明

图1A和1B示出了本发明的一个实施例模式图。

图2A至2C示出了常规使用的显示装置的示意图。

图3A和3B示出了在水平方向显示和垂直方向显示之间进行切换的视图。

图4A示出了使用帧存储器的水平方向显示和垂直方向显示之间进行切换的流程图，图4B示出了格式转换图。

图5A至5C示出了用于驱动显示装置的时序图。

图6A示出了源极信号线驱动电路的结构图，图6B示出了其时序图。

图7A示出了栅极信号线驱动电路的结构图，图7B示出了其时序图。

图8A和8B分别示出了正常显示情况下、和在垂直方向与水平方向之间进行切换显示情况下视频信号的写入顺序图。

图9示出了具有扫描方向切换电路的栅极信号线驱动电路结构图。

图10A至10C示出了在垂直方向显示和水平方向显示之间进行切换情况下的驱动显示装置的时序图。

图11示出了OCB液晶结构图。

图12A和12B示出了具有两个独立驱动电路的显示装置的结构图，所述显示装置结构为本发明的一个实施例。

图13A和13C示出了可应用本发明的电子设备的实例图。

图14示出了执行分驱动(division driving)的源极信号线驱动电路的结构图。

图15A至15D示出了在执行分驱动的显示装置中采用本发明情况下的显示以及视频信号的输入顺序图。

图16A至16D示出了有源矩阵液晶显示装置的制造步骤的实例图。

图17A至17D示出了有源矩阵液晶显示装置的制造步骤的实例图。

图18示出了有源矩阵液晶显示装置的制造步骤的实例图。

图19示出了没有使用场序制方法情况下的像素图。

图20示出了使用了场序制方法情况下的像素图。

图21示出了场序制方法的时序图。

图22A和22B示出了液晶显示装置的一种模式的视图。

图23示出了包括液晶显示装置的移动电话的一种模式的视图。

图24A和24B示出了移动电话的一种模式的视图。

具体实施方式

尽管将参考附图借助于实施例模式和实施例描述本发明，但应当理解的是，对于本领域技术人员来讲，各种改变和修改是显而易见的。因此，除非这些改变和修改超出了本发明的范围，否则它们应当理解成是在本发明的范围之内。

图1示出了本发明的一个实施例模式。像素部分105、源极信号线驱动电路102、第一栅极信号线驱动电路103以及第二栅极信号线驱动电路104形成在衬底100上。

在像素部分105中，一个像素101形成在从第一栅极信号线驱动电路103、第二栅极信号线驱动电路104以及源极信号线驱动电路102中延伸的信号线包围的区域中。在图1B中示出了像素101的电路结构。像素101具有源极信号线111、第一栅极信号线112、第二栅极信号线113、第一像素TFT114、第二像素TFT115、液晶元件116、存储电容器117以及相对电极118。

第一像素TFT114的栅电极电连接至第一栅极信号线112，并且由输入至第一栅极信号线112的脉冲控制导通/截止。第二像素TFT115的栅电极电连接到第二栅极信号线113，并且由输入到第二栅极信号线113的脉冲控制导通/截止。

当第一像素TFT114和第二像素TFT115都导通时，从源极信号线111输入的视频信号被输入到所述像素，并且在存储电容器117中保持电荷。

描述了所述电路的操作。注意，可以通过任何方法执行视频信号的格式转换；因此，在该实施例中，像素的数量是m×n，并且满足m＝n，以不再需要进行格式转换，将这种情况作为一个简化的实例。参考图1A和1B以及图8A和8B进行解释。

在第一显示中，即在正常显示中，第二栅极信号线驱动电路104控制将被导通的整个屏幕的第二像素TFT115。因此，所述像素仅受到第一像素TFT114的导通/截止的控制。采用与常规方法相同的方法来驱动源极信号线驱动电路和第一栅极信号线驱动电路，从而显示图像。如图8A中所示，按照顺序(1，1)，(2，1)，…，(m，1)，(1，2)，(2，2)，…，(m，2)，…，(1，n)，(2，n)，…和(m，n)执行对像素的写入。

下面描述的是第二显示，即在垂直方向和水平方向之间切换屏幕的情况。图8B示出了在图8A中示出的屏幕顺时针旋转90°以后的状态。因为本发明的显示装置并没有使用帧存储器，因此视频信号的输入顺序并没有发生改变。这样，按照顺序(1，n)，(1，n-1)，…，(1，1)，(2，n)，(2，n-1)，…，(2，1)，…，(m，n)，(m，n-1)，…和(m，1)执行图8B中的对像素的写入。

因此，在第二显示中，源极信号线驱动电路801以低于通常的速率被驱动，并输出用于每一水平周期的采样脉冲。其结果是，在一个水平周期内，采样开关打开，因此一个水平周期的视频信号被连续地写入一个源极信号线。另一方面，第一栅极信号线驱动电路802以高于通常的速率被驱动，并输出用于每一点采样周期的栅极信号线选择脉冲。其结果是，每个像素中的第一像素TFT仅在一个点采样周期内导通，并在此时写入视频信号。第二栅极信号线驱动电路803以与源极信号线驱动电路801的操作方式相同的方式进行操作。也就是说，当从源极信号线驱动电路801输出采样脉冲，并且视频信号输入至某列的源极信号线时，选择所述列的第二栅极信号线，并且所有连接至所选的第二栅极信号线的第二像素TFT导通。因此，视频信号仅可写入至该列的像素。

图20为根据本发明的像素的平面图。由于采用了场序制方法，所以并不需要将像素分为RGB。因此需要较小数目的信号线，也可显著提高开口比(opening ratio)。图20中所示的像素具有源极信号线2001、第一栅极信号线2003、第二栅极信号线2002、像素电极2004、和像素TFT2005。

接着将描述场序制方法的实施例模式。通过使用周期性改变发光色彩的光源和使用诸如液晶的光闸(light shutter)以执行色彩显示从而执行所述场序制方法。作为周期性改变其发光色彩的光源，当切换到发光时使用RGB冷阴极显像管或者LED。可替代的方案是，可将滤色器在白色光源前旋转以分别提取RGB成份。移动设备等等优选使用切换发光的RGB LED。

通常在电视图像等中，一个帧周期大约16.6毫秒。当一个帧周期被分为用于RGB的三个子帧周期时，一个子帧周期大约5.53毫秒。实际上，考虑到像素的写入周期、液晶的响应速度等，RGB的每个发光周期期望地大约为2毫秒。图21为时序图，下面将描述它的操作。在本实施例模式中，为了方便起见以这种顺序显示RGB图像。首先，R数据写入像素，液晶响应于该像素。当写入和液晶响应完成后，R光源发光。在预定周期内发光之后，R光源关闭。图21中的t1指示了从第一行像素的写入开始至第n行像素的写入结束的周期。液晶的响应时间由t2指示。所述光源(诸如LED)的点亮时间由t3指示。

然后，G数据写入像素，液晶响应于该像素。当写入和液晶响应完成后，G光源发光。在预定周期内发光之后，G光源关闭。此外，B数据写入像素，液晶响应于该像素。当写入和液晶响应完成后，B光源发光。在预定周期内发光之后，B光源关闭。

通过重复该操作，实现了场序制方法。对于场序制方法，要求高速液晶。在本发明中，可以使用诸如OCB(光学补偿弯曲排列)、FLC(铁电液晶)以及AFLC(反铁电液晶)的液晶材料，尽管本发明并不限于这些材料。通过减小单元间隙(cell gap)或者使用瞬态，可以使用TN(扭转相列)液晶实施本发明。

图11示出了OCB液晶的实例。所述OCB液晶是一种提供宽视角和快速响应的液晶材料；因此，它适合用于场序制方法。延迟膜1102和1105以及起偏器1101和1106分别附着在衬底1103和1104上。液晶材料1107夹在所述衬底1103和1104之间。所述OCB液晶具有对称的弯曲排列以及相互补偿的单元的顶层部分和底层部分。通过将迟滞膜1102和1105以一倾斜角与混合盘状膜(hybriddiscotic film)组合在一起可实现宽视角，所述倾斜角的改变取决于液晶层的排列。

实施例1

以实施例模式所示方式在垂直方向显示和水平方向显示之间切换的情况下，第一栅极信号线驱动电路的扫描方向被集中。在正常显示中，如图8A所示，所述第一栅极信号线驱动电路从第一行至第n行顺序选择和扫描栅极信号线。与此同时，当屏幕在垂直方向和水平方向之间切换时，如图8B所示，所述第一栅极信号线驱动电路从第n行至第一行顺序选择和扫描栅极信号线。因此，当在垂直方向显示和水平方向显示之间切换时，需要改变所述第一栅极信号线驱动电路的扫描方向。

图9示出了附加有扫描方向切换电路的驱动电路的结构。包括多级触发器电路901的移位寄存器902、与非门904以及缓冲器905与图7A所示的常规驱动电路中的相同。扫描方向切换信号(UD)和扫描方向切换反向信号(UDb)输入至扫描方向切换电路903。当扫描方向切换信号(UD)处于H而扫描方向切换反向信号(UDb)处于L时，按照顺序G₁，G₂，…，和G_n选择栅极信号线。当扫描方向切换信号(UD)处于L而扫描方向切换反向信号(UDb)处于H时，按照顺序G_n，G_n-1，…，和G₁选择栅极信号线。

注意，驱动电路的结构并不限于图6A和6B、图7A和7B、图9等所示的结构。例如，也可使用解码器替代移位寄存器实现本发明。

实施例2

本实施例示出了同实施例模式相比，以不同方式实现了在垂直方向显示和水平方向显示之间容易切换的实例。

图12A示出了显示装置的结构。像素部分1206形成在衬底1200上。另外，第一源极信号线驱动电路1202、第一栅极信号线驱动电路1203、第二源极信号线驱动电路1204以及第二栅极信号线驱动电路1205也形成在衬底1200上。在该结构中，所述第一源极信号线驱动电路的扫描方向垂直于所述第二源极信号线驱动电路的扫描方向。同样，第一栅极信号线驱动电路的扫描方向垂直于第二栅极信号线驱动电路的扫描方向。

附图标记1201指示像素部分1206中的一个像素，图12B中示出该像素的结构。所述像素具有第一源极信号线1211、第一栅极信号线1212、第二源极信号线1213、第二栅极信号线1214、第一像素TFT1215、第二像素TFT1216、液晶元件1217、存储电容器1218和相对电极1219。

由于根据本实施例的像素包括两个源极信号线、两个栅极信号线和两个像素TFT，因此视频信号可以通过两个独立的通道写入液晶元件。在第一显示中，即正常显示中，例如，通过操作第一源极信号线驱动电路和第一栅极信号线驱动电路来控制第一像素TFT，因此输入至第一源极信号线1211的视频信号被写入像素。此时，第二源极信号线驱动电路和第二栅极信号线驱动电路均不驱动。

另一方面，在第二显示中，即在垂直方向和水平方向之间切换屏幕的情况下，通过操作第二源极信号线驱动电路和第二栅极信号线驱动电路来控制第二像素TFT，因此输入至第二源极信号线1213的视频信号被写入像素。与此同时，第一源极信号线驱动电路和第一栅极信号线驱动电路均不驱动。

通过交替使用两对驱动电路来控制一个像素，可以便利地实现垂直方向显示和水平方向显示之间的切换。

实施例3：

在具有大屏幕和高分辨率的显示装置中，非常需要在预定周期内驱动尽可能多的像素。根据常规驱动方法使得驱动频率增加；因此在许多情况下采用分驱动。

图14示出了在执行分驱动的情况下源极信号线驱动电路的结构实例，所述结构具有包括多级触发器1401的移位寄存器1402、与非门1403、缓冲器1404和采样开关1405等。

通过图6A所示的电路中的一个采样脉冲将视频信号写入一个像素。与此同时，在图4A所示的电路中，四个视频信号并行输入，并且通过一个采样脉冲同时将视频信号写入到四个像素。据此，同具有相同像素数目的常规显示装置相比，源极信号线驱动电路的驱动频率可减少至1/分(division)数目。在图14的情况下，一次对四个像素执行采样，即，分数目为4；因此，源极信号线驱动电路的驱动频率可以减少至1/4。

在本实施例中描述的是一种在执行这种分驱动的显示装置中实现垂直方向显示和水平方向显示之间切换的方法。

参考图15A至15D进行解释。图15A示出了显示装置的正常显示中的像素写入顺序，所述显示装置具有执行四分驱动的源极信号线驱动电路。一次通过四个视频信号线对四个像素执行采样，并通过第一采样脉冲同时将视频信号写入四个像素(1，1)，(2，1)，(3，1)和(4，1)。接着，使用下一采样脉冲同时将视频信号写入四个像素(5，1)，(6，1)，(7，1)和(8，1)。

其结果是，视频信号按照图15C所示的顺序输入至每个视频信号线(Viedo1至Viedo4)。

图15B示出了图15A所示的显示装置在垂直方向显示和水平方向显示之间切换的情况下像素的写入顺序。在正常显示中，对于四个水平方向布置的像素执行采样，而在显示方向切换的情况下对四个垂直方向排列的像素执行采样。

在正常显示中，通过第一采样脉冲将视频信号同时写入四个像素(1，1)，(2，1)，(3，1)，和(4，1)。与此同时，当切换显示方向时，使用第一采样脉冲将视频信号同时写入四个像素(1，n)，(2，n)，(3，n)和(4，n)。

此时写入四个像素的视频信号为正常显示中写入像素(1，1)，(1，2)，(1，3)和(1，4)的视频信号。

其结果是，在垂直方向显示和水平方向显示之间切换的情况下，视频信号以图15D所示的顺序写入每个视频信号线(Viedo1至Viedo4)。

在这种情况下，由于需要重新排列四个水平周期的视频信号，因此需要用于存储四个水平周期视频信号的存储器。然而，同常规使用帧存储器的显示装置相比，需要的存储容量小得多。

采用这样的方式，可在执行分驱动的显示装置中实施本发明。

实施例4

本实施例中所描述的是一种同时制造像素部分和驱动电路的TFT(N沟道TFT和P沟道TFT)的方法，所述驱动电路被提供在同一衬底上的像素部分的外围。

参考图16A至16D进行解释。首先，将基底绝缘膜5002形成在衬底5001上。然后，形成具有晶体结构的第一半导体膜并将其刻蚀成期望形状，从而形成每个均具有孤岛形状的半导体层5003至5006。

在本实施例中，使用玻璃衬底(#1737衬底)作为衬底5001。作为基底绝缘膜5002，厚度50纳米(优选地，在10至200纳米)的氮氧化硅膜5002a(成份比为Si＝32％，O＝27％，N＝24％，H＝17％)通过等离子体CVD在400℃沉积温度下使用SiH₄、NH₃和N₂O作为材料气体形成。在氮氧化硅膜5002a的表面使用臭氧水清洗之后，使用稀释的氢氟酸(1/100稀释度)去除表面的氧化物膜。随后，厚度为100纳米(优选地，在50至200纳米)的氢化的氮氧化硅膜5002b(成份比为Si＝32％，O＝59％，N＝7％，H＝2％)通过等离子体CVD在400℃沉积温度下使用SiH₄和N₂O作为材料气体形成在氮氧化硅膜5002a上。此外，在没有暴露在周围环境的情况下，通过等离子体CVD在300℃沉积温度下使用SiH₄作为沉积气体形成厚度为54纳米(优选地在25至80纳米)具有非晶体结构(此处为非晶体硅膜)的半导体膜。

尽管本实施例中基底绝缘膜5002具有两层结构，也可使用单层结构或三层或多层结构的前述绝缘膜。半导体膜的材料没有特殊限制，尽管优选半导体膜通过使用硅、硅锗合金(Si_xGe_1-x(x＝0.0001至0.02))等采用已知方法(溅射、LPCVD、等离子体CVD等)形成。等离子体CVD设备可为单独的晶片系统或者批系统。可替代的方案是，所述基底绝缘膜和半导体膜可在同一沉积容器中连续形成，而不暴露在周围环境中。

在具有非晶体结构的半导体膜的表面被清洗之后，使用臭氧水形成厚度大约2纳米的超薄氧化物膜(未示出)。然后，添加少量的杂质元素(硼或磷)以控制TFT的阈值。在本实施例中，使用离子掺杂(其中等离子体被激发)而不用对乙硼烷(B₂H₆)执行质量分离，在掺杂条件下将硼添加至非晶体硅薄膜中，所述掺杂条件是指加速电压为15kV，气体流率为30sccm(在所述流率下使用氢将乙硼烷稀释至1％)，剂量为2×10¹²原子/cm²。

通过旋转器施加包含镍重量为10ppm的乙酸镍溶液。可使用溅射替代旋转涂覆将镍元素喷涂在整个表面上。

执行热处理以晶化非晶体硅膜，进而形成具有晶体结构的半导体膜。热处理可以在电炉中或通过强光辐射实现。当采用在电炉中进行热处理时，可在温度500至650℃执行4至24小时。在本实施例中，脱氢热处理(在500℃下1个小时)之后，通过晶化热处理(在550℃下4个小时)得到具有晶体结构的硅膜。尽管本实施例中通过使用电炉的热处理执行晶化，但是也可使用电灯低温退火装置执行晶化。此外，尽管本实施例采用了使用镍作为用于加速硅晶化的金属元素的晶化方法，但是也可使用诸如固相生长和激光晶化的其它已知的晶化方法。

使用稀释的氢氟酸等去除具有晶体结构的硅膜表面上的氧化物膜之后，在空气中或有氧存在的情况下执行第一激光(XeCl：波长为308纳米)辐射以提高晶化速率并校正晶粒中残留的缺陷。使用波长400纳米或更小的受激准分子激光、YAG激光器的二次谐波或者三次谐波或者CW激光器作为激光。在任一情况下，使用具有重复频率大约为10至1000Hz的脉冲激光器，通过光学系统将所述脉冲激光聚光到100至500mJ/cm²，并以90-95％的重合度执行辐射，从而可扫描硅膜表面。在本实施例中，在空气中以30Hz的重复频率、393mJ/cm²的能量密度执行第一激光辐射。注意到，由于第一激光辐射在空气中执行或者在氧存在时执行，因此表面上形成有氧化物膜。

使用稀释的氢氟酸去除通过第一激光辐射形成的氧化物膜之后，在氮存在情况下或者在真空中执行第二激光辐射以平滑半导体膜表面。使用波长为400纳米或者更小的受激准分子激光、YAG的二次谐波或者三次谐波或者CW激光作为第二激光。设置第二激光的能量密度高于第一激光的能量密度(优选高30至60mJ/cm²)。在本实施例中，以重复频率30HZ、能量密度453mJ/cm²执行第二激光辐射，以使半导体膜表面的不均匀度的P-V值为5纳米或者更小。

尽管在本实施例中，使用第二激光辐射了整个表面，但是由于对于像素部分中的TFT截止电流的降低尤其有效，因此仅像素部分可使用激光进行选择性地辐射。此外，所述激光辐射可仅仅执行一次。

使用臭氧水对表面处理120秒，从而形成由氧化物膜构成的总厚度1至5纳米的阻挡层(未示出)。

通过溅射使包含氩的厚度为150纳米的非晶体硅膜形成在阻挡层上以用作吸杂点(gettering site)。在本实施例中，在沉积条件下执行所述溅射，所述沉积条件指沉积压力为0.3Pa，气体(Ar)流率为50sccm，沉积功率为3kW，衬底温度为150℃。注意，在前述条件下，包含在非晶体硅膜中的氩的原子浓度为3×10²⁰至6×10²⁰原子/m³，氧的原子浓度为1×10¹⁹至3×10¹⁹原子/m³。随后，在650℃的温度下使用电灯低温退火装置实施热处理3分钟以执行吸杂。

在使用阻挡层作为刻蚀阻挡层来选择性地去除包含氩的非晶体硅膜(用作吸杂点)后，使用稀释的氢氟酸选择性地去除所述阻挡层。由于镍在吸杂中倾向于移动至氧浓度高的区域，因此在吸杂之后，按照要求去除由氧化物膜构成的阻挡层。

使用臭氧水在所得到的具有晶体结构的硅膜(也称为多晶硅膜)表面形成薄氧化物膜。然后，形成抗蚀剂掩模，并执行刻蚀以获得期望形状，从而形成每个均具有孤岛形状的半导体层5003至5006。所述半导体层形成之后，去除抗蚀剂掩模。

清洗硅膜的表面，同时使用包含氢氟酸的刻蚀剂去除氧化物膜。随后，主要包含硅的绝缘膜形成为栅极绝缘膜5007。在本实施例中，通过等离子体CVD形成厚度为115纳米的氮氧化硅膜(成份比Si＝32％，O＝59％，N＝7％和H＝2％)。

厚度为20至100纳米的第一导电膜5008和厚度为100至400纳米的第二导电膜5009堆叠在栅极绝缘膜5007上。在本实施例中，厚度为50纳米的氮化钽(TaN)膜和厚度为370纳米的钨(W)膜按照该顺序形成在栅极绝缘膜5007上(图16A)。

作为第一导电膜和第二导电膜的导电材料，可使用从Ta、W、Ti、Mo、Al和Cu中选择的元素或者使用主要包含这些元素的合金材料或化合材料。可替代的方案是，所述第一导电膜和第二导电膜可由以掺杂了杂质元素(诸如磷)的多晶硅膜为代表的半导体膜或者AgPdCu合金膜构成。所述导电膜并不限于两层结构，例如，也可以采用厚度为50纳米的钨膜、厚度为500纳米铝硅(Al-Si)合金膜、厚度为30纳米的氮化钛膜的三层结构。在三层结构的情况下，可使用氮化钨膜代替钨膜作为第一导电膜，使用铝钛(Al-Ti)合金膜代替铝硅合金膜作为第二导电膜，使用钛膜代替氮化钛膜作为第三导电膜。可替代的方案是，也可采用单层结构。

然后，如图16B所示，通过曝光步骤形成抗蚀剂掩模5010，执行第一刻蚀步骤以形成栅电极以及配线。在第一和第二刻蚀条件下执行所述第一刻蚀步骤。优选的是使用ICP(电感耦合等离子体)刻蚀方法。通过使用ICP刻蚀方法并控制刻蚀条件(施加在线圈电极的功率量，施加在衬底侧上的电极的功率量，衬底侧上的电极温度等等)可将所述薄膜刻蚀成期望的锥形形状。可使用诸如Cl₂、BCl₃、SiCl₄以及CCl₄的含氯气体以及诸如CF₄、SF₆和NF₃的含氟气体或者氧气作为刻蚀气体。

在本实施例中，衬底侧(样品台)还接受施加有相当大的负自偏压的150W的RF(13.56MHz)功率。在第一刻蚀条件下刻蚀W膜以使第一导电层的边缘部分具有锥形形状。在第一刻蚀条件下，W膜的刻蚀速率为200.39纳米/分钟，TaN的刻蚀速率为80.32纳米/分钟。因此W膜和TaN膜的选择比大约为2.5。所述W膜在第一刻蚀条件下形成大约26°角锥形。然后，在没有去除抗蚀剂掩模5010的情况下，将第一刻蚀条件改变为第二刻蚀条件。在第二刻蚀条件下执行刻蚀大约30秒，所述第二刻蚀条件是指使用CF₄和Cl₂作为刻蚀气体，每种气体的流率为30sccm，并在1.0Pa的压力下对线圈电极施加500W的RF(13.56MHz)功率以产生等离子体。衬底侧(样品台)还接受施加有相当大负自偏压的20W的RF(13.56MHz)功率。在使用CF₄和Cl₂混合物的第二刻蚀条件下，几乎同等的程度刻蚀TaN膜和W膜。在第二刻蚀条件下，W膜的刻蚀速率为58.97纳米/分钟，而TaN膜的刻蚀速率为66.43纳米/分钟。为刻蚀薄膜而不在栅极绝缘膜上留下任何残留物，可以以大约10％至20％的速率增加刻蚀时间。

在第一刻蚀步骤中，通过将抗蚀剂掩模制成适当的形状并通过施加在衬底侧的偏压作用，在边缘部分周围使第一导电层和第二导电层形成锥形。锥形部分的角度可设为15°至45°。

采用这样的方式，通过第一刻蚀步骤形成包括第一导电层和第二导电层(第一导电层5011a至5016a，第二导电层5011b至5016b)的第一形状导电层5011和5016。用作栅极绝缘膜的绝缘膜5007区域刻蚀大约10至20纳米使其变薄，所述绝缘膜区域并未被第一形状导电层5011至5016覆盖。

接着，在没有去除抗蚀剂掩模的情况下执行第二刻蚀步骤。在本实施例中，在使用SF₆、Cl₂和O₂作为刻蚀气体、气体流率分别设为24、12和24sccm并且在1.3Pa压力下对线圈电极施加700W的RF(13.56MHz)功率以产生等离子体的条件下执行刻蚀25秒。衬底侧(样品台)还接受施加有相当大负自偏压的10W的RF(13.56MHz)功率。在第二刻蚀步骤中，W膜的刻蚀速率为227.3纳米/分钟，而TaN膜的刻蚀速率为32.1纳米/分钟，所述W膜与TaN膜的选择比为7.1，SiON膜即栅极绝缘膜5007的刻蚀速率为33.7纳米/分钟，所述W膜与SiON膜的选择比为6.83。在使用SF₆作为刻蚀气体的情况下，相对于栅极绝缘膜5007的选择比与上面描述的一样高；因此，可以抑制膜厚度的降低。在本实施例中，所述栅极绝缘膜5007的膜厚度仅降低了大约8纳米。

通过第二刻蚀步骤，W膜的锥角被设置为70°。通过第二刻蚀步骤形成第二形状导电层5017至5022。此时，第一导电层很难被刻蚀成第一导电层5017a至5022a。注意，所述第一导电层5017a至5022a具有同第一导电层5011a至5016a几乎相同的尺寸。实际上，第一导电层的宽度可以减小大约0.3μm，即同第二刻蚀步骤之前相比总的线宽度减小大约0.6μm。然而，尺寸上几乎没有变化。

在采用三层结构而不是两层结构的情况下，所述三层结构中厚度为50纳米的钨膜、厚度为500纳米的铝硅合金膜以及厚度30纳米的氮化钛膜按照这个顺序堆叠，在第一和第二刻蚀条件下执行第一刻蚀步骤。特别地，在所述第一刻蚀条件下执行所述第一刻蚀步骤117秒，所述第一刻蚀条件是指使用BCl₃、Cl₂和O₂作为材料气体，气体流率分别设置为65、10和5sccm，对衬底侧(样品台)施加300W的RF(13.56MHz)功率，并在1.2Pa压力下对线圈电极施加450W的RF(13.56MHz)功率以产生等离子体。此外，在所述第二刻蚀条件下执行所述第一刻蚀步骤30秒，所述第二时刻条件是指使用CF₄、Cl₂和O₂，气体流率分别设置为25、25和10sccm，对衬底侧(样品台)施加20W的RF(13.56MHz)功率，在1.0Pa压力下对线圈电极施加500W的RF(13.56MHz)功率以产生等离子体。在使用了BCl₃和Cl₂、气体流率分别设置为20和60sccm、对衬底侧(样品台)施加100W的RF(13.56MHz)功率、并在1.2Pa压力下对线圈电极施加600W的RF(13.56MHz)功率以产生等离子体的条件下，执行所述第二刻蚀步骤。

在去除抗蚀剂掩模之后，执行第一掺杂步骤以获得图16D所示的状态。可通过离子掺杂或离子注入执行掺杂步骤。在剂量为1.5×10¹⁴原子/cm²、加速电压为60-100keV的条件下执行掺杂步骤。典型地可使用硼或者砷作为赋予N-型导电性的杂质元素。在这种情况下，使用第一导电层和第二形状导电层5017至5021作为掩膜，以自对准的方式形成第一杂质区域5023至5026。赋予N-型导电性的杂质元素以1×10¹⁶至1×10¹⁷原子/cm³的浓度添加至第一杂质区域5023至5026。此处，同第一杂质区域具有相同浓度范围的区域也称为n^-区域。

尽管在本实施例中是在去除抗蚀剂掩膜之后执行第一掺杂步骤，但也可不用去除抗蚀剂掩膜执行第一掺杂步骤。

如图17A所示，形成抗蚀剂掩膜5027以执行第二掺杂步骤。在第二掺杂步骤中，在剂量为1.5×10¹⁵原子/cm²、加速电压为60-100keV的条件下通过离子掺杂添加磷。在本实施例中，使用第二导电层5017b至5021b作为掩膜，以自对准的方式在每个半导体层中形成杂质区域。不用说，掩膜5027覆盖的区域没有掺杂磷。采用这样的方式，得到第二杂质区域5028和5029以及第三杂质区域5030。赋予N-型导电性的杂质元素以1×10²⁰至1×10²¹原子/cm³的浓度添加至所述第二杂质区域5028和5029。此处，同第二杂质区域具有相同浓度范围的区域也称为n⁺区域。

由于第一导电层5017a的存在，因此以比第二杂质区域低的浓度形成第三杂质区域，并以1×10¹⁸至1×10¹⁹原子/cm³的浓度添加赋予N-型导电性的杂质元素。注意，由于通过具有锥形的第一导电层5017a对所述第三杂质区域添加杂质元素，因此所述第三杂质区域具有浓度梯度，在所述浓度梯度中杂质浓度沿着锥形部分的末端部分增加。此处，同第三杂质区域具有相同浓度范围的区域也称为n^-区域。被掩膜5027覆盖的区域5031在第二掺杂步骤中并没有添加杂质元素，此处第一杂质区域保持不变。

在去除了抗蚀剂掩膜5027之后，形成另一抗蚀剂掩膜5032，并如图17B执行第三掺杂步骤。

通过第三掺杂步骤，添加有赋予N-型导电性的杂质元素的第五杂质区域5035和5036和第四杂质区域5033和5034形成在构成P沟道TFT的半导体层中和构成驱动电路中存储电容器的半导体层中。

以1×10²⁰至1×10²¹原子/cm³的浓度将赋予P型导电性的杂质元素添加至第四杂质区域5033和5034。注意，尽管第四杂质区域5033和5034是在前面步骤中添加了磷(P)的区域(n^-)，但是由于以磷添加浓度的1.5至3倍添加赋予P型导电性的杂质元素至该处，因此所述第四杂质区域5033和5034具有P型导电性。此处，同第四杂质区域具有相同浓度范围的区域也称为p⁺区域。

分别使用第二导电层5018b和5021b的锥形部分使第五杂质区域5035和5036形成在堆叠区域中，并以1×10¹⁸至1×10²⁰原子/cm³的浓度添加赋予P型导电性的杂质元素。此处，同第五杂质区域具有相同浓度范围的区域也称为p^-区域。

通过前述步骤，具有N型或者P型导电性的杂质区域形成在每个半导体层中。导电层5017至5020用作TFT的栅电极。导电层5021用作像素部分中的存储电容器的一个电极。此外，导电层5022构成像素部分中的源极信号线。

接着，形成绝缘膜(未示出)以覆盖几乎整个表面。在本实施例中，通过等离子体CVD形成厚度为50纳米的氧化硅膜。不用说，所述绝缘膜并不限于氧化硅膜，也可使用其它包含硅的绝缘膜作为单层结构或堆叠层结构。

执行激活添加至各自半导体层的杂质元素的步骤。通过使用电灯光源进行快速热处理(RTA)、从背面进行受激准分子激光辐射或着YAG激光辐射、或者通过使用电炉进行热处理、或者使用这些方法的结合来执行所述激活步骤。

尽管本实施例中是在激活步骤之前形成绝缘膜，但是也可在激活步骤之后形成绝缘膜。

形成由氮化硅膜制成的第一中间层绝缘膜5037，然后执行热处理(在300至550℃的温度下进行1至12小时)，从而执行氢化半导体层的步骤(图17C)。该步骤是通过包含在第一中间层绝缘膜5037中的氢来中止半导体层中的不饱和键。所述半导体层可以独立于由氧化硅膜制成的绝缘膜(未示出)进行氢化。

由有机绝缘材料制成的第二中间层绝缘膜5038形成在第一中间层绝缘膜5037上。在本实施例中，形成厚度为1.6μm丙烯酸树脂膜。随后，形成与每个电极或杂质区域连接的接触孔。在本实施例中，顺序执行了多个刻蚀步骤。特别地，在使用第一中间层绝缘膜5037作为刻蚀阻挡层来刻蚀所述第二中间层绝缘膜5038后，使用绝缘膜(未示出)作为刻蚀阻挡层来刻蚀所述第一中间层绝缘膜5037，然后刻蚀所述绝缘膜(未示出)。

使用Al、Ti、Mo、W等形成配线以及像素电极。使用主要包含具有高反射率的Al或Ag的膜或者它们的堆叠层根据需要形成所述配线和像素电极。这样就得到了配线5039至5042，像素电极5043和栅极信号线5044。

采用这样的方式，可以使具有N沟道TFT和P沟道TFT的驱动电路以及具有像素TFT(N沟道TFT)的像素部分和存储电容器形成在同一衬底上(图17D)。在这种规格下，为方便其见，将这种衬底称作有源矩阵衬底。

在图17D所示的有源矩阵衬底中，N沟道TFT具有两种结构。一种是具有第三杂质区域的GOLD结构，所述第三杂质区域与栅电极重叠，如在驱动电路中的N沟道TFT所示，另一种是具有第一杂质区域的LDD结构，所述第一杂质区域没有同栅电极重叠，如像素TFT中所示。

GOLD结构适合于抑制热载流子减少等等，优选用于要求高可靠性操作的部分。LDD结构适合用于减少截止电流泄漏，优选地用于常常施加负偏压的电路和控制像素部分的电路等等。

制备相对衬底5045。在相对衬底侧上，形成由透明导电膜制成的相对电极5046。

对准膜5047和5048分别形成在相对衬底侧上和有源矩阵衬底侧上，并且执行研磨处理。在本实施例中，在对准膜5048形成在有源矩阵衬底侧上之前，使用诸如丙烯酸树脂的有机树脂膜在期望的位置形成用于在衬底之间产生间隔的柱形垫片(未示出)。也可在所述衬底的整个表面形成(喷涂)球形垫片替代柱形垫片。

具有密封部件(未示出)将相反衬底附着在包括像素部分和驱动电路的有源矩阵衬底上。提前将填充物混合进入密封部件，填充物和柱形垫片使得两个衬底可以以均匀间隔附着。然后，将液晶材料5049注入两个衬底之间的间隔中，并使用密封剂(未示出)完全密封。已知的液晶材料可以用作液晶材料5049。如果需要，将所述有源矩阵衬底或者相对衬底切割成期望的形状。此外，通过已知的方法适当提供起偏器等。然后通过已知方法附着FPC。采用这样的方式，可完成图18所示的有源矩阵液晶显示装置。

实施例5

图22A所示的液晶显示装置具有印刷线路板46，所述印刷线路板46安装有控制器11、中央处理单元(CPU)12、存储器21、电源电路13、语音处理电路39、发送/接收电路14以及诸如电阻器、缓冲器和电容器的元件。液晶面板10通过柔性印刷线路(FPC)18连接至所述印刷线路板46。

液晶面板10包括源极信号线驱动电路17、第一栅极信号线驱动电路16a、第二栅极信号线驱动电路16b。所述第二栅极信号线驱动电路的扫描方向垂直于所述第一栅极信号线驱动电路的扫描方向。该结构同图1A所示的结构类似。所述液晶面板10通过场序制方法驱动，因此不需要将像素部分15中的像素分成RGB。这样，需要较少的信号线数目，并可显著提高开口比。

通过安装在印刷线路板46上的接口(I/F)19输入/输出各种控制信号。印刷线路板46上提供有天线端口20以向天线发送信号或从天线接收信号。

尽管在本实施例中通过FPC18将印刷线路板46连接至液晶面板10，但是本发明并不限于该结构。可通过COG(玻璃上芯片)将控制器11、语音处理电路39、存储器21、CPU12以及电源电路13直接安装在液晶面板10上。形成在印刷线路板46上诸如电容器和缓冲器的元件阻止了噪声进入电源电压或者信号中，并阻止信号的上升边缘变圆。

图22B为图22A所示的液晶显示装置的方框图。所述液晶显示器具有包含VRAM42、DRAM35和闪存36等的存储器21。VRAM42存储将在面板上显示的图像数据，DRAM35存储图像数据或语音数据，闪存36存储各种程序。

在电源电路13中，产生电源电压以供给液晶面板10、控制器11、CPU12、语音处理电路39、存储器21以及发送/接收电路14。所述电源电路13根据面板的规格可包括电流源。

CPU12包括控制信号产生电路30、解码器31、寄存器32、算术电路33、RAM34、CPU的接口45等等。通过所述接口45输入至CPU12的各种信号存储在寄存器32中，然后输入至所述算术电路33、解码器31等等。所述算术电路33根据输入信号执行算术操作，并制定各种指令发送的地址。输入所述解码器31的信号被解码并输入至控制信号产生电路30。所述控制信号产生电路30根据输入信号产生包括各种指令的信号，并将所产生的信号发送至算术电路33指定的地址，特别是存储器21、发送/接收电路14、语音处理电路39、控制器11等等。

存储器21、发送/接收电路14、语音处理电路39、控制器11根据各自指令进行操作。下面将简要介绍该操作。

从输入装置41输入的信号通过接口19发送至安装在印刷线路板46上的CPU12。根据从诸如指示设备(pointing device)和键盘的输入装置41发送来的信号，控制信号产生电路30将存储在VRAM 42中的图像数据转换为预定格式，并将转换后的数据发送给控制器11。

根据面板的规格，控制器11处理包括有从CPU12发送的图像数据的信号，并将处理后的信号输入至液晶面板10。根据由电源电路13输入的电源电压以及由CPU12输入的各种信号，所述控制器11产生Hsync信号、Vsync信号、时钟信号CLK、AC电压(AC cont)以及开关信号L/R，然后将产生的信号发送至液晶面板10。

发送/接收电路14处理作为无线电波由天线43发送/接收的信号。特别地，发送/接收电路14包括诸如隔离器、带通滤波器、VCO(压控振荡器)、LPF(低通滤波器)、耦合器以及平衡-不平衡转换器的RF电路。根据来自CPU12的指令，由发送/接收电路14发送/接收的一些包含语音数据的信号被发送至语音处理电路39。

根据CPU12的指令被发送的包括语音数据的信号通过语音处理电路39被解调成语音信号，并发送至扬声器38。通过语音处理电路39调制从麦克风37发送而来语音信号，并根据CPU12的指令发送至发送/接收电路14。

控制器11、CPU12、电源电路13、语音处理电路39和存储器21可以封装在本实施例中。本实施例可应用于除了诸如隔离器、带通滤波器、VCO(压控振荡器)、LPF(低通滤波器)、耦合器以及平衡-不平衡转换器的RF电路之外的任何电路。

根据本实施例，屏幕可容易在垂直方向和水平方向之间转换。此外，可获得液晶显示装置而不需复杂的外部电路。

图23示出了一个具有液晶显示装置的移动电话的模式。液晶面板10安装在机壳51上以便可容易地分离，从而方便与液晶显示装置的集成。根据安装在机壳51上的电子设备可改变机壳51的外形和尺寸。

采用场序制方法的液晶面板10同周期性地改变其发光色彩的光源50相结合。所述光源50由光波导以及具有不同发光色彩的发光二极管构成。可替代的方案是，所述光源50可使用有机EL元件、无机EL元件或者利用了有机材料和无机材料之间协同作用的复合EL元件构成。机壳51附着在印刷线路板46上并构成一个模块，液晶面板10和光源50固定在该机壳51上。

印刷线路板46安装了控制器、CPU、存储器和电源电路以及诸如电阻器、缓冲器、电容器的元件。此外，根据应用也可安装语音处理电路、发送/接收电路等等。液晶面板10通过FPC18连接至所述印刷线路板46。

液晶显示装置、输入装置41和电池53放置在机壳52中。布置液晶面板的像素部分以使能够通过形成在机壳52中的窗口被看到。

由于液晶面板10使用场序制方法驱动，因此像素部分中的像素不需要分成RGB。因此，需要的信号线数目较小，可以显著提高开口比。此外，可以省略滤色器，使得移动电话的重量和厚度减小。此外，垂直方向显示和水平方向显示之间的切换使得能够自由设计机壳52的外形。换句话讲，本发明并不限于图23中所示的移动电话，所述液晶显示装置也可应用于具有不同外形的电子设备。

实施例6

如实施例5所述，本发明可以应用于各种电子设备的显示装置。这种电子设备包括显示装置、便携式信息终端(电子书、移动计算机等)、移动电话等。图13A至13C示出了这种电子设备的特殊实例。

图13A示出了具有机壳3001、支撑基底3002以及显示部分3003等的液晶显示器。本发明可以应用于所述显示部分3003。在桌面显示中，在垂直方向显示和水平方向显示之间切换的情况下，可在机壳3001的安装部分中提供旋转机构以附着到支撑基底3002，从而使得机壳3001可以自行旋转。

图13B示出了便携式信息终端，所述便携式信息终端具有主体3031、触笔(stylus)3032、显示部分3033、操作按钮3034、外部接口3035等等。本发明可应用于所述显示部分3033。根据屏幕上的显示内容，所述便携式信息终端可以容易地在垂直方向显示和水平方向显示之间切换，并可高质量的显示图像。

图13C示出了一种具有主体(A)3061a和主体(B)3061b的移动电话，所述主体3061a提供有语音输入部分3063以及操作按钮3065等等，所述主体3061b提供有显示部分3064、语音输出部分3062以及天线3066等等。本发明可以应用于所述显示部分3064。根据屏幕上的显示内容，所述移动电话可以容易地在垂直方向显示和水平方向显示之间切换，并可高质量地显示图像。例如，如图24A和24B所示，可在用于连接主体(A)3061a和主体(B)3061b的铰链部分3067提供一个旋转机构，以使主体(B)3061b可以自行旋转。有用的是，通过在铰链部分3067提供诸如CCD和透镜的图像元件可以组成相机。当显示部分3064的显示通过旋转主体(B)3061b在垂直方向和水平方向之间切换时，图像在显示部分3064上显示的同时可以捕获图像。

本实施例中所示的实例仅仅是实例，本发明并不局限于这些实例。

该申请是基于2004年10月4日在日本专利局提交的日本专利申请序列号No.2004-292010的申请，此处通过参考结合了该申请的整个内容。

Claims

1.一种显示装置，包括周期性地改变发光色彩的光源、源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素，

其中，所述第一栅极信号线驱动电路的扫描方向垂直于所述第二栅极信号线驱动电路的扫描方向。

2.根据权利要求1的装置，

其中，在第一显示中，所述源极信号线驱动电路的驱动频率高于所述第一栅极信号线驱动电路的驱动频率；和

在第二显示中，所述源极信号线驱动电路的驱动频率低于所述第一栅极信号线驱动电路的驱动频率。

3.根据权利要求1的装置，

其中，在第一显示中，以所述第一栅极信号线驱动电路的扫描方向显示图像；和

在第二显示中，以所述第二栅极信号线驱动电路的扫描方向显示图像。

4.根据权利要求1的装置，

其中，所述多个像素中的每个像素都包括液晶元件。

5.根据权利要求1的装置，

其中，至少一个信号线驱动电路和所述多个像素形成在同一衬底上。

6.一种电子设备，所述电子设备使用了根据权利要求1的显示装置。

7.一种显示装置，包括周期性改变发光色彩的光源、源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素，

其中，所述多个像素中的每个像素都包括源极信号线、第一栅极信号线、垂直于所述第一栅极信号线的第二栅极信号线、第一晶体管和第二晶体管；

所述第一晶体管的栅电极电连接至所述第一栅极信号线，其输入电极电连接至所述源极信号线，而其输出电极电连接至第二晶体管的输入电极；和

所述第二晶体管的栅电极电连接至所述第二栅极信号线。

8.根据权利要求7的装置，

9.根据权利要求7的装置，

10.根据权利要求7的装置，

其中，所述多个像素中的每个像素都包含液晶元件。

11.根据权利要求7的装置，

12.一种电子设备，所述电子设备使用了根据权利要求7的显示装置。

13.一种显示装置，所述显示装置包括周期性改变发光色彩的光源、第一源极信号线驱动电路、第二源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素，

其中，第一栅极信号线驱动电路的扫描方向垂直于第二栅极信号线驱动电路的扫描方向。

14.根据权利要求13的装置，

15.根据权利要求13的装置，

其中，所述多个像素中的每个像素都包含液晶元件。

16.根据权利要求13的装置，

17.一种电子设备，所述电子设备使用了根据权利要求13的显示装置。

18.一种显示装置，包括周期性改变发光色彩的光源、第一源极信号线驱动电路、第二源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素，

其中，所述多个像素中的每个像素包括第一源极信号线、第二源极信号线、第一栅极信号线、垂直于所述第一栅极信号线的第二栅极信号线、第一晶体管和第二晶体管；

所述第一晶体管的栅电极电连接至所述第一栅极信号线，其输入电极电连接至所述第一源极信号线；和

所述第二晶体管的栅电极电连接至所述第二栅极信号线，其输入电极电连接至所述第二源极信号线。

19.根据权利要求18的装置，

20.根据权利要求18的装置，

其中，所述多个像素中的每个像素都包含液晶元件。

21.根据权利要求18的装置，

22.一种电子设备，所述电子设备使用了根据权利要求18的显示装置。

23.一种显示装置的驱动方法，所述显示装置包括源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素，

所述方法包括：

通过场序制方法驱动多个像素。

24.根据权利要求23的方法，

25.根据权利要求23的方法，

其中，在第一显示中，以所述第一栅极信号线驱动电路的扫描方向显示图像；

在第二显示中，以所述第二栅极信号线驱动电路的扫描方向显示图像；和

所述多个像素通过场序制方法驱动。

26.根据权利要求23的方法，

其中，所述多个像素中的每个像素都包含液晶元件。

27.根据权利要求23的方法，

28.一种电子设备，所述电子设备使用了根据权利要求23的驱动方法。

29.一种显示装置的驱动方法，所述显示装置包括源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素，

所述第一晶体管的栅电极电连接至所述第一栅极信号线，其输入电极电连接至所述源极信号线，而其输出电极电连接至所述第二晶体管的输入电极；和

所述第二晶体管的栅电极电连接至所述第二栅极信号线，

所述方法包括：

通过场序制方法驱动所述多个像素。

30.根据权利要求29的方法，

31.根据权利要求29的方法，

所述多个像素通过场序制方法驱动。

32.根据权利要求29的方法，

其中，所述多个像素中的每个像素都包含液晶元件。

33.根据权利要求29的方法，

34.一种电子设备，所述电子设备使用了根据权利要求29的驱动方法。

35.一种显示装置的驱动方法，所述显示装置包括第一源极信号线驱动电路、第二源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素，

其中所述第一栅极信号线驱动电路的扫描方向垂直于所述第二栅极信号线驱动电路的扫描方向，

所述方法包括：

通过场序制方法驱动所述多个像素。

36.根据权利要求35的方法，

通过场序制方法驱动所述多个像素。

37.根据权利要求35的方法，

其中，所述多个像素中的每个像素都包含液晶元件。

38.根据权利要求35的方法，

39.一种电子设备，所述电子设备使用了根据权利要求35的驱动方法。

40.一种显示装置的驱动方法，所述显示装置包括第一源极信号线驱动电路、第二源极信号线驱动电路、第一栅极信号线驱动电路、第二栅极信号线驱动电路和多个像素，

其中，所述多个像素中的每个像素都包括第一源极信号线、第二源极信号线、第一栅极信号线、垂直于所述第一栅极信号线的第二栅极信号线、第一晶体管和第二晶体管；

所述第二晶体管的栅电极电连接至所述第二栅极信号线，其输入电极电连接至所述第二源极信号线，

所述方法包括：

通过场序制方法驱动所述多个像素。

41.根据权利要求40的方法，

通过场序制方法驱动所述多个像素。

42.根据权利要求40的方法，

其中，所述多个像素中的每个像素都包含液晶元件。

43.根据权利要求40的方法，

44.一种电子设备，所述电子设备使用了根据权利要求40的驱动方法。