专利名称：显示器件及驱动该器件的方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动显示器件的方法和采用该驱动方法的显示器件，特别涉及一种驱动具有制造于绝缘基片上的薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵半导体显示器件的方法。此外，本发明还涉及采用该驱动方法的有源矩阵半导体显示器件，特别涉及作为一种类型的有源矩阵导体显示器件的有源矩阵液晶显示器件。本发明还可用于无源矩阵型显示器件。
在便宜的玻璃基片上形成半导体薄膜和制造薄膜晶体管(TFT)的技术近年来已有飞速发展。原因是对有源矩阵液晶显示器件(液晶屏板)的需求在不断增加。
一般情况下，有源矩阵液晶显示器件中，各像素TFT分别设置于至少几十个像素区到最高达几百万个像素区中，这些区设置成矩阵形式(这种电路称为有源矩阵电路)，流入和流出位于各像素区中的像素电极的电荷受像素TFT的开关作用的控制。
有源矩阵电路通常采用使用形成于玻璃基片上的非晶硅的薄膜晶体管。
近年来，人们已实现了采用利用形成于石英基片上的多晶硅膜的薄膜晶体管的有源矩阵显示器件。这种情况下，驱动像素TFT的外围驱动电路可以形成于与有源矩阵电路相同的衬底上。
利用例如激光退火等技术在玻璃基片上形成多晶硅膜并制造薄膜晶体管的技术也已众所周知。采用这种技术可以将有源矩阵电路和外围驱动电路集成于一个玻璃基片上。
近年来，有源矩阵液晶显示器件已广泛用作个人电脑的显示器件。此外，大屏幕有源矩阵液晶显示器件已变得不仅用于笔记本式个人电脑，而且还应用于台式个人电脑。
另外，人们的注意力开始转向采用具有高清晰度、高分辨率和高图像质量的小尺寸有源矩阵液晶显示器件的投影仪。这些投影仪中，能够显示较高分辨率视频图像的高清晰度电视的投影仪格外引人注目。
在此之前，上述个人电脑和投影仪中采用了CRT。然而，如果采用CRT，由于屏幕尺寸和分辨率的要求，例如功耗、体积和重量等问题变严重。为此，考虑用上述有源矩阵液晶显示器件代替最初采用的CRT。然而，已指出在常规有源矩阵液晶显示器件和CRT以相同的分辨率显示图像时，常规有源矩阵液晶显示器件的水平分辨率比CRT低。
图22展示了关于CRT的视频图像分辨率测量图，而图23展示了关于用常规有源矩阵液晶显示器件的背面投影仪的视频图像分辨率测量图。CRT和有源矩阵液晶显示器件具有SXGA(1240×1024)的分辨率。比较两者的视频图像，可以看出，图23展示的采用常规有源矩阵液晶显示器件的背面投影仪的视频图像的水平分辨率比图22所示的CRT的视频图像低(如图23中的箭头所示)。
如上所述，常规有源矩阵液晶显示器件的水平分辨率比符合相同标准的CRT低，所以常规有源矩阵液晶显示器件很难与CRT类似再现高质量的图像。
认为无源矩阵液晶显示器件的图像质量比有源矩阵液晶显示器件的差，但在不同的领域中，对无源矩阵液晶显示器件的要求是结构简单且便宜。然而，目前的无源矩阵液晶显示器件仍无法获得与有源液晶显示器件相比的图像质量。
本发明正是在考虑到上述问题后做出的，本发明的目的是利用一种新驱动方法使有源矩阵液晶显示器件的水平分辨率提高。本发明另一目的是利用一种新方法使无源矩阵液晶显示器件的图像质量改善。
根据本发明，通过给有源矩阵半导体显示器件的驱动电路或无源矩阵半导体显示器件的驱动电路提供在恒定周期对基准时钟信号进行频率调制得到的调制时钟信号，与根据该调制时钟信号抽样的抽样视频信号(图像信号)的附近有关的信号信息(边缘的存在或不存在，靠近程度)，可以写入半导体显示器件的相应像素作为阴影(shading)信息。本发明的驱动方法利用了由于阴影信息可以明显使图像显示的分辨率变高的现象(视觉Mach现象和Craik-O’Brien现象)。
下面将介绍根据本发明驱动半导体显示器件的方法和采用该驱动方法的半导体显示器件的结构。
根据本发明的第一方面，提供一种驱动半导体显示器件的方法，该方法包括以下步骤频率调制基准时钟信号，并获得调制时钟信号；根据调制时钟信号抽样图像信号；及将抽样图像信号提供给相应的像素，并获得图像。
根据本发明的第二方面，提供一种驱动半导体显示器件的方法，该方法包括以下步骤频率调制基准时钟信号，并获得调制时钟信号；根据调制时钟信号对模拟图像信号进行抽样和A／D转换，并获得数字图像信号；对数字图像信号进行数字信号处理后，根据基准时钟信号对数字图像信号进行D／A转换，并获得改善的模拟图像信号；及将改善的模拟图像信号提供给相应的像素，并获得图像。
根据本发明的第三方面，提供一种驱动半导体显示器件的方法，该方法包括以下步骤频率调制基准时钟信号，并获得调制时钟信号；根据调制时钟信号对模拟图像信号进行抽样和A／D转换，并获得数字图像信号；对数字图像信号进行数字信号处理后，根据调制时钟信号对数字图像信号进行D／A转换，并获得改善的模拟图像信号；及将改善的模拟图像信号提供给相应的像素，并获得图像。
根据本发明的第四方面，在驱动半导体显示器件的方法中，通过根据高斯频率分布图移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
根据本发明的第五方面，在驱动半导体显示器件的方法中，通过随机地移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
根据本发明的第六方面，在驱动半导体显示器件的方法中，通过以正弦波的形式移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
根据本发明的第七方面，在驱动半导体显示器件的方法中，通过以三角波的形式移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
根据本发明的第八方面，提供一种半导体显示器件，该器件包括具有设置成矩阵形式的多个薄膜晶体管的有源矩阵电路；及驱动所说有源矩阵电路的源信号线侧驱动电路和栅信号线侧驱动电路，其中通过对基准时钟信号频率调制得到的调制时钟信号输入到源信号线侧驱动电路，而固定时钟信号输入栅信号线侧驱动电路。
根据本发明的第九方面，提供一种半导体显示器件，该器件包括具有设置成矩阵形式的多个薄膜晶体管的有源矩阵电路；及驱动所说有源矩阵电路的源信号线侧驱动电路和栅信号线侧驱动电路，其中通过对基准时钟信号频率调制得到的调制时钟信号输入到源信号线侧驱动电路，而频移量或频率调制方法不同于该调制时钟信号的调制时钟信号输入栅信号线侧驱动电路。
根据本发明的第十方面，提供一种半导体显示器件，包括无源矩阵电路，其中根据对基准时钟信号频率调制得到的调制时钟信号抽样的图像信号输入无源矩阵电路的信号电极，固定时钟信号输入无源矩阵电路的扫描电极。
根据本发明的第十一方面，提供一种半导体显示器件，包括无源矩阵电路，其中根据对基准时钟信号频率调制得到的调制时钟信号抽样的图像信号输入无源矩阵电路的信号电极，而频移量或频率调制方法不同于该调制时钟信号的调制时钟信号输入无源矩阵电路的扫描电极。
根据本发明的第十二方面，在该半导体显示器件中，通过根据高斯频率分布图移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
根据本发明的第十三方面，在该半导体显示器件中，通过随机地移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
根据本发明的第十四方面，在该半导体显示器件中，通过以正弦波的形式移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
根据本发明的第十五方面，在该半导体显示器件中，通过以三角波的形式移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
从以下结合附图对本发明优选实施例的具体介绍中，本发明的上述及其它目的、特点和优点将变得更清楚。
图1是展示以原像为基础的视频信号的波形的示图；图2是展示在利用使用基准时钟信号的驱动方法抽样视频信号时，在有源矩阵半导体显示器件上提供屏显示的实例的示图；图3是展示在根据本发明利用使用调制时钟信号驱动方法抽样视频信号时，在有源矩阵半导体显示器件上提供屏显示的实例的示图；图4(A)、4(B)和4(C)是展示调制时钟信号的示图；图5是实施例1的有源矩阵液晶显示器件的示意框图；图6是实施例1的有源矩阵液晶显示器件的源信号线侧驱动电路的电路框图7是用于实施例1的有源矩阵液晶显示器件的源信号线侧驱动电路和栅信号线侧驱动电路中的电平变换器(level shifter)的电路示图；图8是实施例1的有源矩阵液晶显示器件的栅信号线侧驱动电路的电路示图；图9(A)-9(E)是展示制造实施例1的有源矩阵液晶显示器件的工艺的一个实例的示图；图10(A)-10(C)是展示制造实施例1的有源矩阵液晶显示器件的工艺的该实例的示图；图11(A)-11(C)是展示制造实施例1的有源矩阵液晶显示器件的工艺的该实例的示图；图12(A)-12(C)是展示制造实施例1的有源矩阵液晶显示器件的工艺的该实例的示图；图13是构成实施例2的有源矩阵液晶显示器件的倒梯形TFT的剖面图；图14是构成实施例3的有源矩阵液晶显示器件的倒梯形TFT的剖面图；图15(A)和15(B)是展示采用本发明的驱动方法的有源矩阵液晶显示器件分别引入到正面投影仪和背面投影仪的不同实例的示图；图16(A)-16(E)、17(A)-17(D)和18(A)-18(D)分别是引入采用本发明的驱动方法的有源矩阵液晶显示器件的不同半导体器件实例的示图；图19是在能够解决高分辨率问题的有源矩阵半导体显示器件上显示低分辨率视频图像的方式的方案图；图20是实施例4的有源矩阵液晶显示器件的示意框图；图21是展示实施例4的有源矩阵液晶显示器件的各显示实例的示图；图22是关于CRT的视频图像分辨率测量的照片；图23是关于其中引入了常规有源矩阵液晶显示器件的背面投影仪的视频图像分辨率测量的照片；图24是实施例6的无源矩阵液晶显示器件的示意框图；图25是在根据本发明利用采用调制时钟信号的驱动方法抽样视频信号时，在有源矩阵液晶显示器件上提供的屏显示的实例的示图；图26(A)-26(E)是展示制造实施例9的有源矩阵液晶显示器件的工艺的实例的示图27(A)-27(D)是展示制造实施例9的有源矩阵液晶显示器件的工艺的该实例的示图；图28(A)和28(B)是展示制造实施例10的有源矩阵液晶显示器件的工艺的实例的示图；图29(A)-29(E)是展示制造实施例11的有源矩阵液晶显示器件的工艺的实例的示图；图30(A)和30(B)是展示制造实施例11的有源矩阵液晶显示器件的工艺的该实例的示图；图31是展示无阈值(throsholdless)反铁电混合液晶的电压-透射率特性实例的曲线图。
下面按适当顺序介绍根据本发明的驱动方法。首先，参见图1，图1展示了将原像转换成视频信号的方式，以展示本发明。原像“A”转换成线L1-L14上的视频信号。图1中，假定原像“A”在白背景上以黑色显示，没有阴影，亮度均匀。对应于线L1-L14的原像的各视频信号表示为信号sig．1到sig．14。
然后，参见图2。图2展示了利用常规基准时钟信号抽样以原像“A”为基础的各线上的视频信号sig．．1-sig．．14，并将它们显示于有源矩阵半导体显示器件的屏幕上的方式。图2中，假定有源矩阵半导体显示器件的各像素表示为方形，方形显示为分别在从视频信号sig．1-sig．14引出的虚线与代表构成屏幕图像的各线L’1-L’14的虚线的交叉点处取中心。
各线上的视频信号被基准时钟信号抽样。在该驱动方法中，在基准时钟信号每个脉冲的上升时间和下降时间抽样视频信号。图像信息由抽样视频信号写入到半导体显示器件的像素，以便视频图像显示于整个屏幕上。在屏幕图像中，显示黑色的像素是写入了图像信息的像素。以此方式，在有源矩阵半导体显示器件中，获得作为一组写入到像素的图像的图像。一般情况下，通过每秒钟进行三十到六十次的这种图像信息写入，实现有源矩阵半导体显示器件上的图像显示。
下面将介绍本发明驱动方法所用的调制时钟信号。基准时钟信号在恒定的频率下工作，而调制时钟信号是在某一定周期时频移的时钟信号，即频率调制的信号。顺便提及，调制时钟信号在文献“用于EMI减少的系统时钟频率调制”(Hewlett-Packard Journal，1997年8月，第101-106页)有详细说明。然而，该文献只介绍了利用集成电路领域中调制时钟信号减少时钟信号的EMI(电磁干扰)的技术。
顺便提及，本发明的驱动方法还可以采用可由用作基准的基准时钟信号的频率调制得到的任何类型的调制时钟信号。因此，本发明的驱动方法还可以采用由除上述文献所述方法外的方法等得到的调制时钟信号等。
下面就某恒定频率下调制的调制时钟信号频率介绍本发明的驱动方法。首先，参见图4(A)、4(B)和4(C)。图4(A)展示了基准时钟信号和某恒定频率下频率调制的调制时钟信号。下文中，将介绍调制时钟信号频率根据调制时钟信号的时间轴上脉冲上升或下降时间的位移而改变的情况。假定基准时钟信号(从脉冲上升时间直到脉冲下降时间的时间间隔，或从脉冲的下降时间到脉冲的上升时间的时间间隔)的脉冲保持时间间隔TH被分成五个相同的时间间隔，保持时间间隔TH的五个相等的时间间隔中的每一个由t表示(TH=5t)。对调制时钟信号脉冲的上升时间和下降时间相对于基准时钟信号脉冲的暂时位移具有以下考虑。在这里所给的实例中，如图4(B)所示，调制时钟信号脉冲的上升时间或下降时间相对于基准时钟信号脉冲的上升时间或下降时间的暂时位移表现为0→+t→-t→0→+2t→0→-2t→0→+t→-t→0→+t→…。图4(B)中，“+t”表示超前时间t的位移，“0”表示位移不存在，“-t”表示延迟时间t的位移。这些暂时位移的基础是图4(C)所示的高斯频率分布图。以此方式，通过将基准时钟信号脉冲的上升时间和下降时间位移±2t或±t，得到上述调制时钟信号。调制时钟信号的一个周期有五个脉冲。
如果基准时钟信号的频率为100％，则调制时钟信号的频移约+67％到约-29％。
下面参见图3和25。图3和25展示了根据本发明的驱动方法中由调制时钟信号在各条线上抽样视频信号的情况以及通过线L”1-L”14显示于屏幕上的图像。如图3所示，采用以上参见图4介绍的调制时钟信号，各条线上的视频信号采用图1所示的上述各条线。为参考，图3中还展示了基准时钟信号。顺便提及，32和25为类似的示图，但为方便介绍省略了图25中由特定像素显示于屏幕上的图像阴影。
在调制时钟信号脉冲的上升时间和下降时间抽样各条线上的视频信号sig．．1-sig．．14，并将抽样信号作为图像信息写入相应的像素。
首先，在第一帧期间，按调制时钟信号1的脉冲时序抽样各条线上的视频信号sig．1-sig．14，并将所得图像信息写入相应的像素。然后，在第二帧期间，按调制时钟信号2的脉冲时序抽样各条线上的视频信号sig．1-sig．14，并将所得图像信息写入相应的像素。调制时钟信号1和调制时钟信号2移位1／10周期。另外，第三帧期间，按调制时钟信号3脉冲时序抽样各条线上的视频信号sig．．1-sig．14，并将所得图像信息写入相应的像素。调制时钟信号2和调制时钟信号3移位1／10周期。以此方式，按顺序进行第一到第十帧视频信号的抽样，和将图像信息写入相应的像素。
十帧图像信息写入后显示于屏幕上的图像示于图3的下部，如提供于线L”1-L”14线上的显示所示。顺便提及，图3和25所示的像素的特殊像素标记为数字1、2、3、7、9和10。这些数字表示十帧图像信息写入期间图像信息写入相应的像素多少次(例如，1表示一次，7表示7次，10表示10次)。从该图像显示实例应理解，与采用基准时钟信号的常规驱动方法相比，在本发明采用调制时钟信号的驱动方法中，十帧包括没有图像信息写入对应于图像轮廓部分的像素的帧。这种结果由像素表示为阴影信息。
由于先前介绍的视觉Mach现像和Craik-O’Brien现像，在按上述方式其轮廓部分具有阴影信息的图像可被观察者作为以提高了的分辨率显示的图像看到。
应注意，调制时钟信号的频率调制周期和频移量可以任意设定。例如，可以采用其频移量像正弦波或三角波那样相对于时间轴改变的调制时钟信号，或可以采用其频移量相对于时间轴完全随机改变的调制时钟信号。下面结合本发明的优选实施例介绍本发明的驱动方法和采用该驱动方法的半导体器件的特殊实例。然而，本发明不仅限于以下介绍的这些实施例。在本实施例的介绍中，以有源矩阵液晶显示器件作为可以采用本发明半导体显示器件的驱动方法的半导体显示器件的一个实例。
参见图5。图5展示了本实施例的有源矩阵液晶显示器件的示意框图。参考数字501表示源信号线侧驱动电路，调制时钟信号、起始脉冲等将输入该电路。参考数字502表示栅信号线侧驱动电路，固定时钟、起始脉冲等将输入该电路。这里所用术语“固定时钟”是指根据基准时钟信号以恒定频率工作的时钟信号、参考数字503表示有源矩阵电路，其像素设置成矩阵形式，以便在栅信号线507和源信号线508的每个变叉点上设置一个像素。每个像素都有一个薄膜晶体管504，像素电极(未示出)和辅助电容器506与薄膜晶体管504的漏电极相连。参考数字505表示夹在有源矩阵电路503和对基片(未示出)间的液晶。参考数字509表示将从外部输入视频信号的视频信号线。顺便提及，本实施例的有源矩阵液晶显示器件具有宽方向1280×高方向1024个像素，能够符合高清晰度电视标准。
然后，参见图6。图6展示了本实施例的有源矩阵液晶显示器件的源信号线侧驱动电路501的电路框图。参考数字600表示移位寄存电路。移位寄存电路600具有反相器601、时钟反相器602、NAND电路603等。图6示出了只输入一个信号使时钟反相器602工作的情况，但实际电路结构中，还要输入时钟信号的反相信号。参考数字电路604表示电平变换电路，参考数字605表示模拟开关电路，每个电平变换604的电路结构示于图7中。
输入到源信号线侧驱动电路501的是调制时钟信号(m-CLK)、调制时钟信号的反相信号(m-CLKb)、起始脉冲(SP)和左／右扫描转换信号(SL／R)。
在移位寄存电路600响应于都是从外部输入的调制时钟信号(m-CLK)、调制时钟信号的反相信号(m-CLKb)、起始脉冲(SP)和左／右扫描转换信号(SL／R)工作，并且左／右扫描转换信号(SR／R)变为高电平时，从NAND电路603按从左到右的顺序输出抽样视频信号用的信号。本实施例的源信号线侧驱动电路501依次输出在调制时钟脉冲的上升时间和下降时间取样各视频信号的信号，如先前结合本发明实施例所介绍的。抽样视频信号的信号的电压电平分别被电平变换604变到它们的较高电压，并输入到模拟开关605。各模拟开关605响应于输入的抽样信号，抽样从视频信号线提供的视频信号，并将抽样信号提供到源信号线(S1-S4到S1280(未示出))。提供到源信号线的视频信号提供到相应像素的薄膜晶体管。
顺便提及，可以用IC WORKS，Inc制造的W42C31-09等作为产生调制时钟信号的模块。
下面将介绍本实施例的有源矩阵液晶显示器件的栅信号线侧驱动电路502的电路结构。参见图8，参考数字800表示移位寄存电路。移位寄存电路800具有反相电路、时钟反相电路、NAND电路等。每个电平变换电路的电路结构与图7所示的类似。
在移位寄存电路800响应皆从外部输入的时钟信号(CLK)和起始脉冲(SP)工作时，用于从栅信号线507进行选择的信号按从左到右的顺序从NAND电路从输出。
下面介绍制造以上在本实施例的介绍中所述的有源矩阵液晶显示器件的方法。图9(A)-12(C)展示了本实施例在具有绝缘表面的基片上形成多个TFT，从而单片构成像素矩阵电路、驱动电路、逻辑电路等的实例。顺便提及，图9(A)-12(C)展示了本实施例中同时形成像素矩阵电路的一个像素和作为另一电路(驱动电路，逻辑电路等)的基础电路的CMOS电路的工艺。此外，下面的介绍将结合制造具有每个都有一个栅极的p沟道TFT和n沟道TFT的CMOS电路的工艺进行，但根据本实施例可以类似地制造利用像双或三棚型TFT等具有多个栅极的TFT的CMOS电路。在本实施例中，双栅n沟道TFT用作像素TFT，但也可以采用单栅或三栅TFT等。
参见图9(A)，首先，制备石英基片901作为具有绝缘表面的基片。还可以用其上形成热化膜的硅基片代替石英基片901。同时，还可以采用暂时在石英基片上形成非晶硅膜，并完全热氧化该非硅晶硅膜将其形成绝缘膜的方法。同时，还可以采用石英基片、陶瓷基片或其上形成氮化硅膜作绝缘膜的硅基片。然后，形成基层膜902。在本实施例中，用氧化硅膜(SiO2)作基层膜902。然后形成非晶硅903。调节非晶硅膜903，使其最终膜厚(允许热氧化膜厚减小的膜厚)变为10-75nm(较好是15-45nm)。
应注意，重要的是充分控制非晶硅膜903形成期间非晶硅膜903中杂质的浓度。在本实施例的情况下，非晶硅膜903中，作为影响以后的结晶度的杂质的C(碳)和N(氮)的浓度都要控制到变得低于5×1018原子／cm3(一般为不大于5×1017原子／cm3，较好是不大于2×1017原子／cm3)，O(氧)浓度控制到变得低于1．5×1019原子／cm3(一般为不大于1×1018原子／cm3，较好是不大于5×1017原子／cm3)。这是由于如果各杂质存在的浓度不小于这些浓度，则杂质会对以后的结晶度造成不良影响，降低结晶后膜的质量。本说明书中，膜中上述杂质元素的浓度限定为SIMS(二次离子质谱仪)测量结果中的最小值。
为得到上述结构，较好是周期性地干洗用于本实施例的减压热CVD反应器，使膜形成室洁净。在干洗反应室时，使100-300sccm的ClF3(氟化氯)气流入加热到约200-400℃的反应室，可以采用热分解产生的氟进行膜形成室的清洗。
根据本申请人的认识，如果反应室内部温度设定在300℃，ClF3的流量设定在300sccm，可以在四小时内将约2微米厚的淀积杂质(基本由硅构成)完全去除。
非晶硅膜903中的氢浓度也是非常重要的参数，已表明，在氢含量较小时，非晶硅膜903的结晶度变得较好。为此，较好是采用减压热CVD方法形成非晶硅膜903。顺便提及，如果非晶硅膜903的形成条件最佳，则还可以采用等离子CVD法。
然后，进行使非晶硅膜903结晶的步骤。采用日本专利公开130652／1995中介绍的技术作结晶方法。尽管可以采用日本专利公开130652／1995中介绍的实施例1和实施例2的任一种，但较好是本实施例采用实施例2(日本专利公开78329／1996中详细介绍的)中介绍的技术内容。
根据日本专利公开78329／1996的技术，首先，形成选择其中将掺入催化元素的区域的掩蔽绝缘膜904，使之厚150nm。该掩蔽绝缘膜904具有多个小孔，催化元素将通过这些小孔掺入。结晶区的位置可由小孔的位置确定(图9(B))。
然后，利用旋涂法施加含镍(Ni)的溶液905(Ni的乙酸乙醇溶液)，作为促进非晶硅膜903结晶的催化元素。顺便提及，还可以采用除镍外的催化元素，例如钴(Co)、铁(Fe)、钯(Pd)、锗(Ge)、铂(Pt)、铜(Cu)和金(Au)。
上述催化元素掺入步骤还可以采用使用抗蚀掩模的离子注入法或等离子掺杂法。这些方法之一为对于形成成比例的电路有效的技术，是由于容易实现由其中掺入催化元素的区占据的面积减小，及控制以后将介绍的水平生长区的生长距离。
在催化元素掺入步骤完成后，继续在450℃下排除氢约1小时。此后，在惰性气氛中、氢气氛或氧气氛中，在500-960℃(一般为550-650℃)的温度下，热处理4-24小时，进行非晶硅膜903的结晶。本实施例中，在氮气氛中570℃下热处理14小时。
此时，非晶硅膜903的结晶从产生在其中掺入了镍的区域906的晶核先开始进行，由此形成由几乎平行于基片901的基片表面生长的多晶硅膜构成的结晶区907。这些结晶区907称为水平生长区。水平生长区的优点是具有整体优异的结晶度，是由于各晶体按比较有序的状态会聚。
顺便提及，还可以通过在同一工件的整个表面上施加Ni的乙酸乙醇溶液，而不采用掩蔽绝缘膜904，使非晶硅膜903结晶。
参见图9(D)。然后，进行催化元素吸除工艺。首先，选择性进行用磷离子的掺杂。用保留下的掩蔽绝缘膜904进行磷离子的掺杂。然后，用磷掺杂未被掩蔽绝缘膜904覆盖的由多晶硅构成的区域908(区域908称为掺磷区908)。此时，使掺杂的加速电压和由氧化膜构成的掩蔽绝缘膜904的厚度最佳，从而使磷不能透过掩蔽绝缘膜904。尽管掩蔽绝缘膜904不一定必需由氧化膜构成，但由于甚至在与有源层直接接触时也不会产生污染，所以一般用氧化膜。
磷剂量较好约为1×1014-1×1015离子／cm2。本实施例中，用离子掺杂机，用5×1014离子／ cm2的剂量进行掺杂。
顺便提及，离子掺杂期间，加速电压为10KeV。在10KeV加速电压下，磷很难穿过厚150nm的掩蔽绝缘膜904。
参见图9(E)，然后，在600℃的氮气氛中进行1-12小时的热退火(本实施例为12小时)，从而吸除镍元素。以此方式，镍被吸引到磷上，如图9(E)的箭头所指。在600℃的温度下，磷原子在膜中几乎不移动，但镍原子可以行进等于或大于约几百微米的距离。由此可以理解，磷是一种最适于吸除镍的元素。
下面结合图10(A)介绍构图多晶硅膜的步骤。此步骤中，必须完全去除掺磷的区域908，即其中吸除了镍的区。以此方式，可以得到几乎不含镍由多晶硅膜构成的有源层909-911。所得由多晶硅膜构成的有源层909-911在以后步骤中将变成TFT的有源层。
参见图10(B)。形成了有源层909-911后，在有源层909-911上形成由含硅绝缘膜构成的70nm的栅绝缘膜912。然后，在氧化气氛中，在800-1100℃(较好是950-1050℃)进行热处理，在每个有源层909-911与棚绝缘膜912之间的界面处形成热氧化膜(未示出)。
顺便提及，也可以在此阶段进行吸除催化元素的热处理(催化元素吸除工艺)。这种情况下，热处理利用由于含卤素的处理气氛中的卤素产生的催化元素吸除效应。应注意，热处理较好是在超过700℃的温度下进行，以便可以充分实现卤素的催化元素吸除效应。在700℃以下的温度，存在着处理气氛中的卤族化合物变得难以分解，且不可能实现吸除效应的危险。这种情况下，一般可以用选自例如HCl、HF、NF3、HBr、Cl2、ClF3、BCl2、F2和Br2等含卤素化合物的一种或多种气体，作为含卤素的气体。该步骤中，考虑例如如果用HCl，有源层中的镍由于氯的作用而被吸除，并通过作为挥发性氯化镍汽化到气氛中而被去除。如果在催化元素吸除工艺中采用卤素，则催化元素的吸除工艺还可以在去除掩蔽绝缘膜904后构图有源层之前进行。同时，催化元素吸除工艺还可以在构图有源层后进行。此外，这些吸除工艺可进行任意组合。
然后，形成主要由铝构成的金属膜(未示出)，并通过构图形成以后将介绍的初始栅极。本实施例中，采用含2wt％钪的铝膜。
或者，可以由掺入了产生导电性的杂质的多晶硅膜形成栅极。
然后，用日本专利公开135318／1995所介绍的技术，形成多孔阳极氧化膜913-920、无孔阳极氧化膜921-924和栅极925-928(图10(B))。
按上述方式得到图10(B)所示状态后，利用栅极925-928和多孔阳极氧化膜913-920作掩模，腐蚀栅绝缘膜912。然后，去掉多孔阳极氧化膜913-920，得到图10(C)所示状态。在图10(C)中，参考数字929-931表示加工后的栅绝缘膜。
参见图11(A)，然后进行掺入每种都产生一种导电性的杂质元素的步骤。可以用P(磷)或As(砷)作n沟道TFT的杂质元件，而B(硼)或Ga(镓)作p沟道TFT的杂质元素。
本实施例中，掺入形成n沟道TFT的杂质和掺入形成p沟道TFT的杂质的步骤作为两个独立的步骤分别进行。
首先，进行掺入形成n沟道TFT的杂质的步骤。约80KeV的高加速电压下进行第一杂质掺入步骤(本实施例中用P(磷))，从而形成n-区。调节这些n-区，使P离子的浓度变为1×1018原子／cm3到1×1019原子／cm3。
然后，在约10KeV的低加速电压下进行二杂质掺入步聚，从而形成n+区。此时，由于加速电压低，栅绝缘膜作为掩模。调节这些n+区，使其薄层电阻变为500Ω以下(较好是300Ω以下)。
通过上述步骤，形成了构成CMOS电路的n沟道TFT的源区932和漏区933、低浓度杂质区936和沟道形成区939。此外，形成构成像素TFT的n沟道TFT的源区934和漏区935、低浓度杂质区937、938、及沟道形成区940和941(图11(A))。
顺便提及，在图11(A)的状态下，构成CMOS电路的p沟道TFT的有源层具有与每个n沟道TFT的有源层相同的结构。
然后，如图11(B)所示，提供覆盖n沟道TFT的抗蚀掩模942，掺入产生p型导电的杂质离子(本实施例中用硼)。
尽管该步骤与上述杂质掺入步骤类似地分两个独立步骤进行，但B(硼)离子以上述P离子数倍高的浓度掺入，是因为必需将n沟道型转变成p沟道型。
以此方式，形成构成CMOS电路的p沟道TFT的源区934、漏区944、低浓度杂质区945和沟道形成区946(图11(B))。
如果栅极由掺入了产生导电性的多晶硅膜构成，则可以采用已知的侧壁结构，以形成低浓度杂质区。
然后，利用炉退火、激光退火、灯退火等的组合进行杂质离子的激活。同时，修复掺入步骤中造成的有源层损伤。
参见图11(C)。然后，形成由氧化硅膜和氮化硅膜构成的层叠膜，作为第一层间绝缘膜947。在第一层间绝缘膜947中形成接触孔后，形成源极938、949和950及源区951和952。顺便提及，还可以用有机树脂膜作为第一层间绝缘膜947。
参见图12(A)。然后，形成厚0．5-3微米的由有机树脂膜成的第二层间绝缘膜953。可以用聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰亚胺酰胺等作有机树脂膜。有机树脂膜有以下几个优点，例如，其膜形成方法简单；其膜厚容易增加；由于其低介电常数，所以可以降低其寄生电容；及其平面性好。顺便提及，可以采用除上述各种外的有机树脂膜。
然后，腐蚀部分第二层间绝缘膜953，在像素TFT的漏极952上形成黑矩阵954，两者间夹着第二层间绝缘膜953。在本实施例中，Ti(钛)用于黑矩阵954。顺便提及，在本实施例中，在像素TFT和黑矩阵954间形成辅助电容器。形成第三层间绝缘膜955。可以采用例如氧化硅、氮化硅或如聚酰亚胺或丙烯酸树脂等有机树脂。
然后，在第二层间绝缘膜953中形成接触孔，并形成厚120nm的像素电极956。顺便提及，由于本实施例是透射型有源矩阵液晶显示器件的实例，所以用例如ITO等透明导电膜作构成像素电极956的导电膜。
然后，在350℃的氢气氛中加热整个基片1-2小时，以进行整个器件的氢化作用，从而补偿膜(特别是有源层中)的悬挂键(未成对电子)。通过上述步骤，完成了一个基片上具有CMOS电路和像素矩阵电路的有源矩阵基片。
下面将介绍根据通过上述步骤制造的有源矩阵基片制造有源矩阵液晶显示器件的工艺。
在图12(B)所示状态下的有源矩阵基片上形成调整膜(alignment film)957。
本实施例中，用聚酰亚胺作调整膜957。然后，制备对基片。对基片由基片958、透明导电膜形成的对电极959和调整膜960构成。
顺便提及，本实施例中，用聚酰亚胺膜作调整膜957。顺便提及，形成调整膜957后，进行研磨。顺便提及，本实施例中，采用具有较大预定倾斜角度(pretiltangle)的聚酰亚胺作调整膜957。
然后，通过已知的单元组装工艺，用介于两基片间的密封材料和衬垫(都未示出)将有源矩阵基片和通过上述步骤形成的对基片粘合在一起。此后，在两基片间充入液晶961，用密封剂(未示出)将它们完全密封。本实施例中，用向列液晶作液晶961。
于是完成了图12(C)所示的透射型有源矩阵液晶显示器件。
顺便提及，可以用激光束(一般为准分子激光束)代替本实施例中上述的非晶硅结晶方法来进行非晶硅膜903的结晶。在本实施例介绍中，将结合其中倒梯形TFT用于可以实现本发明的驱动方法的有源矩阵液晶显示器件的实例。
参见图13。图13展示了构成本实施例的有源矩阵液晶显示器件的部分的倒梯形n沟道TFT的剖面图。无需说，尽管图13只展示了一个n沟道TFT，但可以像实施例1的情况一样，由一个p沟道TFT和一个n沟道TFT构成CMOS电路。此外，不用说，每个像素TFT可形成为具有类似的结构。
参考数字1301表示基片，可以用例如实施例1中所述的基片作基片1301。参考数字1302表示氧化硅膜。参考数字1303表示栅极。参考数字1304表示栅绝缘膜。参考数字1305、1306、1307和1308表示由多晶硅膜构成的有源层。在制造这些有源层1305、1306、1307和1308时，采用与以上实施例1中介绍的非晶硅膜多晶化类似的方法。还可以采用利用激光束(较好是线性激光束或面激光束)使非晶硅膜结晶的方法。图13中，参考数字1305表示源区。参考数字1306表示漏区，参考数字1307表示低浓度杂质区(LDD区)，参考数字1308表示沟道形成区。参考数字1309表示沟道保护膜，参考数字1310表示层间绝缘膜。参考数字1311和1312分别表示源极和漏极。在本实施例介绍中，将结合其中有源矩阵液晶显示器件由结构不同于实施例的倒梯形TFT构成的实例。
参见图14。图14展示了构成本实施例的有源矩阵液晶显示器件的部分的倒梯形n沟道TFT的剖面图。无需说，尽管图14只展示了一个n沟道TFT，但可以像实施例1的情况一样，由一个p沟道TFT和一个n沟道TFT构成CMOS电路。此外，不用说，每个像素TFT可形成为具有类似的结构。
参考数字1401表示基片，可以用例如实施例1中所述的基片作基片1401。参考数字1402表示氧化硅膜。参考数字1403表示栅极。参考数字1404表示其上部平坦的苯并氯丁烯(BCB)膜。参考数字数字1405表示氮化硅膜。BCB膜1404和氮化硅膜1405构成棚绝缘膜。参考数字1406、1407、1408和1409表示由多晶硅膜构成的有源层。在制造这些有源层1406、1407、1408和1409时，采用与以上实施例1中介绍的非晶硅膜多晶化类似的方法。还可以采用利用激光束(较好是线性激光束或面激光束)使非晶硅膜结晶的方法。图14中，参考数字1406表示源区。参考数字1407表示漏区，参考数字1408示低浓度杂质区(LDD区)，参考数字1409表示沟道形成区。参考数字1410表示沟道保护膜，参考数字1411表示层间绝缘膜。参考数字1412和1413分别表示源极和漏极。
根据本实施例，由于由BCB膜和氮化硅膜构成的栅绝缘膜平坦，所以形成于栅绝缘膜上的非晶硅膜也平坦。因此，在非晶硅膜多晶化时，可以获得比常规倒梯形TFT更均匀的多晶硅膜。在本实施例的说明中，结合用于格式转换的驱动方法，所说格式转换是在符合高分辨率标准例如SXGA(1280×1024个像素)的有源矩阵液晶显示器件上，显示符合低分辨率标准例如VGA(640×480个像素)或SVGA(800×600个像素)的图像信号。图19展示了本实施例将提供的显示的方案图。应注意，根据本发明的驱动方法，还可以在符合这种高分辨率标准的有源矩阵液晶显示器件上显示符合分辨率比除SXGA外的高分辨率标准低的标准的图像信号。
例如，将考虑其中符合VGA(640×480个像素)的图像信号显示于符合SXGA(1280×1024个像素)的有源矩阵液晶显示器件上。在本发明实施例中的驱动方法中，调制时钟信号不仅提供给源信号线侧驱动电路，还提供给栅信号线侧驱动电路。图20展示了本实施例的有源矩阵液晶显示器件的示意框图。参考数字1801表示源信号线侧驱动电路，调制时钟信号、起始脉冲等将输入该电路。参考数字1802表示栅信号侧驱动电路，调制时钟信号和起始脉冲将输入该电路。参考数字1803表示有源矩阵电路，其像素设置面矩阵形式，以便在栅信号线1807和源信号线1808的每个交叉点处设置一个像素。每个像素具有一个薄膜晶体管1804和像素电极(未示出)，辅助电容1806与薄膜晶体管1804的漏极相连。参考数字1805表示夹在有源矩阵电路1803和对基片(未示出)间的液晶。参考数字1809表示视频信号线，视频信号将从外部输入到该信号线。
参见图21。图21按各帧的顺序展示了根据本发明的驱动方法一帧一帧显示于本实施例的有源矩阵液晶显示器件上的屏图像。本实施例中，将输入到源信号线侧驱动电路1801的调制时钟信号频率降低到1／2，以便改变水平图像尺寸(频率伸缩)。在栅信号线侧驱动电路802中，将输入的调制时钟信号的频率降低到1／2，以便同时选择两条线，并转换垂直图像尺寸，借助于调制时钟信号的频移，以一定几率进行三条线的同时选择。以此方式，通过降低频率可以完全转换不可能完全转换的图像尺寸。
如图21所示，第一帧、第二帧…和第n帧在三条线的同时写入的时序上彼此不同。通过借助于调制时钟信号的频移控制三条线同时写入的时序，实现完全的格式转换(例如，从宽高比4∶3到宽高比16∶9)。
此外，在调制时钟输入到源信号线侧驱动电路1801和栅信号线侧驱动电路1802以执行屏幕格式转换的情况下，可以采用固定时钟将图像写入屏幕的中央部分，并且也可以借助于频率伸缩或从屏幕中央部分向外围部分调制的时钟转换图像尺寸。在本实施例的介绍中，结合调制时钟信号用于具有数字驱动电路的有源矩阵液晶显示器件进行介绍。在本实施例的有源矩阵液晶显示器件中，例如高清晰度电视信号或NTSC信号等将从外部提供的模拟信号通过A／D转换(模／数转换)转换成数字图像信号。在A／D转换期间利用调制时钟信号进行模拟图像信号的抽样。对数字图像信号进行例如γ校正和孔径控制等数字信号处理，然后通过采用固定时钟的D／A转换(数／模转换)转换成改进的模拟图像信号。改进的模拟图像信号写入其相应的像素。以此方式，可以进行图像信号的数字信号处理，从而观察者可以观察到作为分辨率显著改善的图像的图像信号，如结合实现本发明及本发明的上述实施例的上述模式在上面所介绍的。
以下方法可用作本发明的另一驱动方法。例如高清晰度电视信号或NTSC信号等将从外部提供的模拟图像信号，通过因固定时钟信号按抽样时序的A／D转换(模／数转换)转换成数字图像信号。对数字图像信号进行例如γ校正和孔径控制等数字信号处理，然后通过采用调制时钟信号的D／A转换转换成改进的模拟图像信号。改进的模拟图像信号写入其相应的像素。以此方式，可以进行图像信号的数字信号处理，从而观察者可以观察到作为分辨率显著改善的图像的图像信号，如结合实现本发明及本发明的上述实施例的上述模式在上面所介绍的。在本驱动方法中，还可以利用调制时钟信号在A／D转换期间进行模拟图像信号的抽样。在本实施例的介绍中，将结合根据本发明采用调制时钟信号的驱动方法用于无源矩阵液晶显示器件的情况进行介绍。
参见图24。图24展示了本实施例的无源矩阵液晶显示器件的示意框图。参考数字2201表示信号电极驱动电路，视频率信号和调制时钟信号将从外部输入该电路。参考数字2202表示扫描电极驱动电路，固定信号将从外部输入该电路。参考数字2203表示具有矩阵电极结构的无源矩阵电路，其中线性信号电极2206和线性扫描电极2205彼此正交。液晶2204夹在这些电极2206和2205之间。
调制时钟信号输入到信号电极驱动电路2201，抽样视频信号，并且视频信号借助于利用调制时钟信号的A／D转换转换成数字图像信号，该数字图像信号暂时存在视频存储器中，如先前结合实现本发明的模式介绍的。此后，数字图像信号还可以进行数字信号处理。然后数字图像信号利用固定时钟信号D／A转换成图像信息，该图像信息写入其相应的信号电极2206。此外，固定时钟信号输入到扫描电吸驱动电路2202，扫描电极驱动电路2202给扫描电极2205提供扫描信号。
在本实施例的无源矩阵液晶显示器件中，由于图像的轮廓部分具有阴影信息，所以可以得到与上述实施例的有源矩阵液晶显示器件中类似的效果。
顺便提及，在本实施例的无源矩阵液晶显示器件中，可以执行象实施例4一样利用先前介绍过的调制时钟的格式转换方式。这种情况下，调制时钟还可以输入到扫描电极驱动电路2202。在上述各实施例的有源矩阵液晶显示器件或无源矩阵液晶显示器件中，采用向列液晶的TN模式用作显示模式，但也可以采用其它显示模式。
另外，具有快速响应时间的无阈值反铁电或铁电液晶可用于构成有源矩阵液晶显示器件。
例如，可以用以下文献中的液晶，1998年SID H．Furue等人的“具有灰度能力、呈现快速响应时间和高对比度的稳定化聚合物单稳FLCD的特性和驱动方式”，1997年，SID DIGEST 841T．Yoshida等人的“具有快速响应时间、呈现宽视角的全色无阈值反铁电LCD”，1996年J．Mater．Chem．6(4)，671-673，S．Inui等人的“晶液中的无阈值反铁电性及其在显示中的应用”，和美国专利5594569。
在特定温度范围内呈现反铁电相的液晶称为反铁电液晶。具有反铁电液晶的混合液晶中，存在着呈现允许透射率相对于电场连续改变的电-光响应特性的无阈值反铁电混合液晶。这些无阈值反铁电混合液晶呈现V形电-光响应特性，已发现，无阈值反铁电混合液晶具有约±2．5V的驱动电路(单元厚度允1微米到2微米)。
图31展示了呈现V形电-光响应的无阈值反铁电混合液晶相对于加于其上的电压的光透射特性的一个实例。在图31所示的曲线图中，垂直轴表示透射率(任意单位)，水平轴表示所加电压。应注意，位于有源矩阵液晶显示器件的入射侧上的偏振器的透射轴设定为基本平行于无阈值反铁电混合液晶的近晶状层的法线方向，该方向基本与有源矩阵液晶显示器件的研磨方向(rubbing dirction)一致。位于有源矩阵液晶显示器件的出口侧上的偏振器的透射轴设定为基本垂直于(正交)入射侧上偏振器的透射轴。
如图31所示，显然，采用这种无阈值反铁电混合液晶能够降低电压驱动和能够灰度显示。
如果这种低电压驱动无阈值反铁电混合液晶用作具有本发明的驱动电路的有源矩阵液晶显示器件，则图像信号抽样电路的源电压可以降低到例如约5V-8V。
因而，可以降低驱动器的工作源电压，实现较高的可靠性和有源矩阵液晶显示器件中较低的功耗。
因此，甚至本采用每个都具有比较小宽度(例如，0nm-500nm或0nm到200nm)的LDD区(低浓度杂质区)的TFT的情况下，采用低电压驱动无阈值反铁电混合液晶也是有效的。
一般情况下，无阈值反铁电混合液晶的自旋极化大，其液晶自身的介电常数高。为此，如果无阈值反铁电混合液晶用有源矩阵液晶显示器件中，每个像素需要一个比较大的存储容量。因此，较好是采于用具有小自旋极化的无阈值反铁电液晶。
应注意，由于利用无阈值反铁电混合液晶实现低电压驱动，所以可以在有源矩阵液晶显示器件中实现低功耗。
应注意，具有例如图29所示的电-光特性的任何类型液晶都可用作采用本发明驱动方法的有源矩阵液晶显示器件的显示介质。
此外，其光特性可响应于所加电压调制的任何其它类型的显示介质都可用于采用本发明驱动方法的有源矩阵液晶显示器件。例如，可以用电致发光元件等、此外，可以用MIM元件等代替TFT用作有源矩阵液晶显示器件的有源矩阵电路中的有源元件。采用本发明驱动电路的有源矩阵半导体显示器件或无源矩阵半导体显示器件具有不同的应用。在本实施例的介绍中，结合其中引入了采用本发明的驱动方法的有源矩阵液晶显示器件或无源矩阵液晶显示器件(称作半导体显示器件)的半导体器件进行介绍。
这种半导体显示器件已知有摄象机、静态摄影机、投影仪、头戴式显示器、汽车导航系统、个人电脑、和移动信息终端(例如移动计算机或移动电话)。这种半导体显示器件的一个实例示于图15(A)-16(E)。
图15(A)展示了一种由壳体1501、半导体显示器件1502(一般为液晶器件)、光源1503、光学系统1504和屏幕1505构成的正面投影仪。尽管图15(A)示出了其中引入了一种半导体显示器件的正面投影仪，但也可以通过引入三种半导体显示器件(R光、G光和B光)实现高分辨率高清晰度正面投影仪。
图15(B)展示了一种由壳体1506、液晶显示器件1507、光源1508、反射器1509和屏幕1510构成的背面投影仪。顺便提及，在图15(B)所示的背面投影仪中引入了三种半导体显示器件(R光、G光和B光)。
图16(A)展示了一种由壳体1601、音频输出部件1602、音频输入部件1603、半导体显示器件1604、操作开关1605和天线构成的移动电话。
图16(B)展示了一种由壳体1607、半导体显示器件1608、音频输入部件1609、操作开关1610、电池1611和图像接收部件1612构成的摄像机。
图16(C)展示了一种由壳体1613、摄像部件1614、图像接收部件1615、操作开关1616和半导体显示器件1617构成的移动计算机。
图16(D)展示了一种由壳体1618、半导体显示器件1619和带状部件1620构成的头戴式显示器件。
图16(E)展示了一种由半导体显示器件1621和带状部件1622构成的单视眼头戴式显示器件。
图17(A)展示了一种由壳体1701、图像输入部件1702、半导体显示器件1703和键盘1704构成的个人电脑。本发明可应用于该半导体显示器件。
图17(B)展示了一种由壳体1705、半导体显示器件1706和臂状部件1707构成的护目镜式显示器件。本发明可应用于该半导体显示器件1705。
图17(C)展示了一种采用其上已记录了程序的记录介质(此后称为记录介质)的游戏机，该游戏机由壳体1708、半导体显示器件1709、扬声器部件1710、记录同1711和操作开关1712构成。顺便提及，该游戏机采用了DVD(数字化万用盘)、CD等作为记录介质，能够使用户欣赏音乐、电影、玩游戏或上国际互联网。本发明可应用于该半导体显示器件1709。
图17(D)展示了一种由壳体1713、半导体显示器件1714、窥视部件1715、操作开关1716和图像接收部件(未示出)构成的数字摄影机。本发明可应用于该半导体显示器件1714。
图18(A)展示了一种由显示器件2601和屏幕2602构成的正面投影仪。本发明可用于显示器件2601。
图18(B)展示了一种由壳体2701、显示器件2702、反射镜2703和屏幕2704构成的背面投影仪。本发明可应用于显示器件2704。
图18(C)展示了图18(A)和18(B)所示的每个显示器件2601主2702的结构的一个实例。显示器件2601和2702都由光源光学系统2801、反射镜2802和2804-2806、两向色性反射镜2803、棱镜2807、液晶显示器件2808、相差板2809和投影光学系统2810构成。投影光学系统2810由包括投影透镜的光学系统构成。尽管所展示的实例配有三个显示器件，但本发明不具体限定为这样的实例，还可以应用于具有单显示器件的系统。此外，用户可以沿图18(C)中箭头所示光径在合适的位置设置光学系统。例如光学透镜、具有偏振作用的膜、用于调节相差的膜和IR膜。
图18(D)展示了图18(C)中所示光源光学系统2801结构的一个实例。在图18(D)所示的实例中，光源光学系统2801由反射器件2811、光源2812、透镜阵列2812和2814、极化转换元件2815和会聚透镜2816构成。图18(D)所示的光源光学系统2801只是一个实例，本发明不具体限定为该实例。例如，用户可以在光源光学系统2801中合适的位置设置例如光学透镜、具有偏振作用的膜、用于调节相差的膜和IR膜等光学系统。
如上所述，本发明应用的范围极广，本发明可应用于电子装置的所有领域。此外，即使采用由实施例1-7中任意几种组合构成的结构，也可以实现实施例8的电子装置。在本实施例的介绍中，将结合不同于制造先前结合实施例1介绍的有源矩阵液晶显示器件的方法的制造方法进行介绍。顺便提及，本实施例的有源矩阵液晶显示器件可用作实施例1-8的有源矩阵液晶显示器件中的任何一个。
参见图26(A)-(E)。首先，在玻璃基片5001上形成厚200nm的氧化硅膜5002作为基膜。基膜还可以包括叠于氧化硅膜5002上的氮化硅膜，或可以只由氮化硅膜构成。
然后，利用等离子CVD法，在氧化硅膜5002上形成30nm厚的非晶硅膜，除氢作用后，进行准分子激光退火，形成多晶硅膜(结晶硅膜或多晶硅膜)。
该结晶化步骤可以采用已知的激光结晶技术或热结晶技术。本实施例中，脉冲振荡型KrF准分子激光会聚成直线形状使非晶硅膜结晶。
顺便提及，在本实施例中，非晶硅膜形成为原始膜，借激光退火结晶，从而形成多晶硅膜。然而，也可以用微晶硅膜作原始膜，或直接形成多晶硅膜。自然，可对所形成的多晶硅膜进行激光退火。也可以进行炉退火代替激光退火。
构图这样形成的结晶硅膜，形成由岛形硅层构成的有源层5003和5004。
然后形成由氧化硅膜构成的栅绝缘膜5005，覆盖有源层5003和5004，在栅绝缘膜5005上，形成每个都由钽和氮化钽的叠层结构构成的栅线(包括栅极)5006和5007(图26(A))。
栅绝缘膜5005厚100nm。代替氧化硅膜，可以用氧化硅膜和氮化硅膜的叠层结构或氧氮化硅膜。尽管可用另外的金属作栅线5006和5007，但希望用在以后步骤中相对于硅具有高腐蚀选择比的材料。
以此方式获得图26(A)的状态后，进行第一掺磷步骤(掺磷步骤)。该步骤中，加速电压设定为80KeV的高电压，以穿过栅绝缘膜5005掺入磷。磷的剂量调节到使这样形成的第一杂质区5008和5009的长(宽)皆为0．5微米，磷浓度皆为1×1017原子／cm3。此时的磷浓度由(n-)表示。顺便提及，较好是用砷代替磷。
利用栅线5006和5007作掩模，以自对准方式形成第一杂质区5008和5009。此时，本征结晶硅层直接留在栅线5006和5007下面，形成沟道形成区5010和5011。实际上，由于少量磷掺入到栅线5006和5007下的区域中，所以形成各栅线5006和5007叠于第一杂质区5008和5009上的结构(图26(B))。
然后，通过形成厚0．1-1微米的非晶硅层以覆盖栅线5006和5007，并对非晶硅层进行各向异性腐蚀，从而形成侧壁5012和5013(一般为0．2-0．3微米)。各侧壁5012和5013的宽度(它们的厚度如从栅线5006和5007看到的)制成0．2微米(图26(C))。
应注意，在本实施例中，侧壁5012和5013由本征硅层构成，是由于没有杂质掺入非晶硅层。
获得图26(C)所示状态后，进行第二磷掺杂步骤。此时，象第一磷掺杂步骤一样，加速电压也设定为80KeV。磷剂量调节为使这样形成的第二杂质区5014和5015中都含浓度为1×1018原子／cm3的磷。此时的磷浓度由(n)表示。
顺便提及，在图26(D)所示的磷掺杂步骤中，第一杂质分别只直接留在侧壁5012和5013下。这些第一杂质区5008和5009用作第一LDD区。
此外，在图26(D)所示步骤中，磷掺入到侧壁5012和5013中。实际上，由于加速电压高，磷以磷浓度分布的尾部到达各侧壁5012和5013内部的状态分布。侧壁5012和5013的电阻分量可以由该磷调节，但如果磷浓度分布极不均匀，则加于第二杂质区5014上的栅压在元件与元件之间易发生变化。因此，掺杂期间需要精确控制。
然后，形成覆盖部分NTFT的抗蚀掩模5016和覆盖全部PTFT的抗蚀掩模5017。然后，在此状态下，通过干法腐蚀工加栅绝缘膜5005，形成栅绝缘膜5018(图26(E))。
此时，从侧壁5012伸出的那部分栅绝缘膜5018的长度(与第二杂质区5014接触的那部分栅绝缘膜5018的长度)确定第二杂质区5014的长度(宽度)。因此，需要抗蚀掩模5016高精度对准。
获得图26(E)所示状态后，进行第三磷掺杂步骤。此步骤中，由于磷掺杂到露出的有源层中，所以加速电压设定为10KeV的低电压。顺便提及，磷剂量调节到使这样形成的第三杂质区5019中含浓度为5×1020原子／cm3的磷。此时的磷浓度由(n+)表示(图27(A))。
此步骤中，由于没有磷掺入被抗蚀掩模5016和5017掩蔽的部分，所以第二杂质区5014和5015在该部分没有发生变化地保留下来。由此，限定第二杂质区5014，同时限定第三杂质区5019。
第二杂质区5014用作第二LDD区，第三杂质区5019用作源区或漏区。
然后，去掉抗蚀掩模5016和5017，并形成新抗蚀掩模5021，覆盖整个NTFT。然后，去掉PTFT的侧壁5013，干腐蚀栅绝缘膜5005，形成与栅线5007相同形状的栅绝缘膜5022(图27(B))。
获得图27(B)所示状态后，进行硼掺杂步骤(掺硼步骤)。在该步骤中，加速电压设定为10KeV，硼剂量调节为使第四杂质区5023中含浓度为3×1020原子／cm3的硼。此时硼浓度由(p++)表示(图27(C))。
此时，由于硼掺入到栅线5007下的区域，在栅线5007下的区域内形成沟道形成区5011。此外，在该步骤，形成于PTFT侧的第一杂质区5009和第二杂质区5015被硼反转为P-型区。因此，最初为第一杂质区5009的部分与为第二杂质区5015的部分间的电阻值改变，但由于硼以相当高的浓度掺入，所以不会发生问题。
以此方式，限定第四杂质区5023。第四杂质区5023是通过利用栅线5007作掩模，以完全自对准方式形成的，用作源区或漏区。在本实施例中，尽管对于PTFT来说既没有形成LDD区，也没形成偏移区，但由于PTFT的可靠性原本很高，所以不会发生问题。相反，由于可以确保ON电流，所以这也是通常既不设置LDD区也不设置类似区的情况。
以此方式，如图27(C)所示，最后，在NTFT的有源层中形成沟道形成区5010、第一杂质区5008、第二杂质区5014和第三杂质区5019，而在PTFT的有源层中形成沟道形成区5011和第四杂质区5023。
以此方式获得图27(C)所示的状态后，形成厚1微米的第一层间绝缘膜5024。关于第一层间绝缘膜5024，可以采氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜或有机树脂膜或这些膜中的任意几种的层叠膜。本实施例中，采用丙烯酸树脂膜。
形成了第一层间绝缘5024后，形成由金属材料构成的源线5025和5026。本实施例中，用具有含钛铝膜夹在两钛层间的结构的三层线。
如果用称为BCB(苯并氯丁烯)的树脂膜作第一层间绝缘膜5024，则第一层间绝缘膜5024的平面性得以改善，并可以用铜作线材料。由于铜具有低线电阻，所以很适合用作线材料。
形成了源线5025和5026及漏线5027后，形成厚50nm的氮化硅膜5028作钝化膜。另外，在氮化硅膜5028上形成第二层间绝缘膜5029作保护膜。第二层间绝缘膜5029可以采用与第一层间绝缘膜5024类似的材料。本实施例中，采用丙烯酸树脂膜叠于50nm厚的氧化硅膜上的结构。
通过上述步骤，完成了具有图27(D)所示结构的CMOS电路。在本实施例完成的CMOS电路中，由于NTFT具有优异的可靠性，所以整个电路的可靠性极大提高。此外，本实施例的结构中，NTFT和PTFT间特性(电特性)的均衡性优异。
类似地，可以由NTFT形成像素TFT。
获得图27(D)所示状态后，开出接触孔，形成连接到像素TFT的漏极的像素电极。然后，形成第三层间膜和调整膜。此外，根据需要形成黑矩阵。
然后，制备对基片。对基片由玻璃基片、透明导电膜制成的对电极及调整膜构成。
本实施例中，用聚酰亚胺膜作调整膜。形成调整膜后，研磨调整膜。本实施例中，调整膜用具有较大预定倾斜角(pretilt angle)的聚酰亚胺。
然后，按已知单元组装步骤，通过密封部件或衬垫，将有源矩阵基片和通过上述步骤的对基片粘合在一起。然后，在两基片间充入液晶，用密封剂完全密封。本实施例中，所用液晶为向列液晶。
于是完成了透射型有源矩阵液晶显示器件。在本实施例的介绍中，结合其中构成实施例9中的有源层的结晶半导体膜通过采用催化元素的热结晶法形成的实例进行介绍。如果要用催化元素，较好是采用本发明人申请的日本专利公开130652／1995和78329／1996中介绍的技术。
图28展示了日本专利公开130652／1995中的技术用于本发明的实例。首先，利用热氧化法，在硅基片6001上形成氧化硅膜6002，在氧化硅膜6002上形成非晶硅膜6003。另外，通过用按重量计含10ppm镍的乙酸镍溶液涂敷非晶硅膜6003，形成含镍层6004(图28(A))。
然后，500℃1小时的除氢步骤后，在500-650℃进行4-12小时的热处理(本实施例中，在550℃进行8小时)，形成多晶硅膜6005。这样形成的多晶硅膜6005具有很好的结晶性(图28(B))。
然后，通过构图将多晶硅膜6005形成有源层，通过与实施例9类似的步骤，制造TFT。
顺便提及，在上述两种技术中，还可以采用除镍(Ni)外的元素，例如锗(Ge)、铁(Fe)、锡(Sn)、钯(Pd)、铅(Pb)、钴(Co)、铂(Pt)、铜(Cu)和金(Au)等。本实施例的介绍中，以制造与先前介绍的实施例1或9中有源矩阵液晶显示器件不同的有源矩阵液晶显示器件的方法为例进行介绍。本实施例的有源矩阵液晶显示器件可用作实施例1-8中任何一个的有源矩阵液晶显示器件。
参见图29(A)-29(E)及图30(A)和30(B)。基片7001采用例如典型为Corning Incorporated的1737玻璃基片的非碱玻璃基片。在其上将形成TFT的基片7001的表面上形成氧化硅构成的200nm厚的基膜7002。基膜7002还可以包括叠于该氧化硅膜上的氮化硅膜或可以仅由氮化硅膜构成。
然后，用等离子CVD法，在基膜7002上形成50nm厚的非晶硅膜。通过在较好是400-500℃进行加热，进行除氢处理，所用温度取决于非晶硅膜中氢含量，从而将非晶硅膜中氢含量降低到5原子／％以下。然后，进行结晶步骤，从而将非晶硅膜形成结晶硅膜。
该结晶步骤可以采用已知的激光结晶技术或热结晶技术。本实施例中，脉冲振荡型KrF准分子激光会聚成直线形状，照射非晶硅，从而形成结晶硅膜。顺便提及，该结晶步骤也可以采用先前在实施例1或10中介绍的方法。
顺便提及，本实施例中，非晶硅膜作为原始膜，但也可以用微晶硅膜作原始膜，或也可以直接形成结晶硅膜。
构图这样形成的结晶硅膜，形成岛形半导体层7003、7004和7005。
然后，形成主要由氧化硅或氮化硅构成的棚绝缘膜7006，以覆盖半导体层7003、7004和7005。该步骤中，利用等离子CVD法，形成厚1O0nm的氧氮化硅膜。然后，尽管图29(A)-29(E)中未示出，但分别利用溅射法形成厚10-200nm例如50nm的钽(Ta)膜和厚100-1000nm例如200nm的铝(Al)膜，作为构成栅绝缘膜7006表面上的第一栅极的第一导电膜和第二导电膜。然后，通过已知的构图技术，形成第一导电膜7007、7008、7009和7010及第二导电膜7012、7013、7014和7015，构成第一栅极。
如果构成第一栅极的第二导电膜用铝，则还可以用纯铝，或可以用含0．1-5原子％的选自钛、硅和钪中的一种元素的铝合金。如果用铜，尽管未示出，则较好是在栅绝缘膜7006的表面上形成氮化硅膜。
在图29(A)中，示出了附加电容器部分提供在构成像素矩阵电路的n沟道TFT的漏侧上的结构。该步骤中，利用与第一栅极相同的材料，形成附加电容部分的线电极7011和7006。
以上述方式形成了图29(A)所示的结构后，进行掺n型杂质的第一步骤。已知磷(P)、砷(As)、锑(Sb)等为使结晶半导体材料产生n型的杂质元素，在第一步骤中，通过用磷化氢(PH3)的离子掺杂法掺入磷。在第一步骤中，加速电压设定为80KeV的高电压，以将磷通过栅绝缘膜7006掺入底层半导体7003、7004和7005。这样形成的杂质区构成以后将介绍的n沟道TFT的第一杂质区7034、7042和7046，用作LDD区。因此，较好是将每个杂质区磷的浓度调节到1×1016-1×1019原子／cm3。在该步骤中，磷的浓度调节到1×1018原子／cm3。
掺入半导体层7003、7004和7005的杂质元素需要利用激光退火法或热处理激活。该步骤可以在掺入形成源和漏区的杂质后进行，但在此阶段利用激光退火激活杂质元素也是有效的。
该步骤中，构成第一栅极的第一导电膜7007、7008、7009和7010及第二导电膜7012、7013、7014和7015作为磷掺入期间的掩模。因而，磷根本或几乎不会掺到第一栅极正下方的栅绝缘膜7006下面的半导体层7003、7004和7005的区域中。然后，如图29(B)所示，形成掺磷的低浓度杂质区7017、7018、7019、7020、7021、7022和7023。
然后，利用光刻胶膜作掩模，用抗蚀掩模7024和7025覆盖将形成n沟道TFT的区域，只对将形成p沟道TFT的区域进行形成p型的掺杂步骤。已知硼(B)、铝(Al)和镓(Ga)为产生p型的杂质元素，该步骤中，硼作为这种杂质元素通过采用硼乙烷(B2H6)的离子掺杂法掺入。该步骤中，加速电压也设定为80KeV，以2×1020原子／cm3的浓度掺入硼。于是，如图29(C)所示，形成以高浓度掺入硼的区7026和7027。在以后的步骤中，区7026和7027将变成p沟道TFT的源或漏区。
然后，去掉抗蚀掩模7024和7025后，进行形成第二栅极的步骤。在该步骤中，用钽(Ta)作第二栅极的材料，例如形成厚100-1000nm例如200nm的钽膜。然后，利用已知技术构图，形成第二栅极7028、7029、7030和7031。此时，构图以使第二栅极7028、7029、7030和7031的长度变为5微米。因而，每个第二栅极7028、7029、7030和7031形成为具有长1．5微米且与相应的一个第一栅极的相对侧上的栅绝缘膜7006接触的区域。
尽管控制电容器部分设置于构成像素矩阵电路的n沟道TFT的漏侧上，但控制电容器部分的电极7032也可以与第二栅极7028、7029、7030和7031同时形成。
然后，利用第二栅极7028、7029、7030和7031作掩模，进行掺入产生n型的杂质元素的第二步骤。该步骤也通过采用磷化氢(PH3)的离子掺杂方法进行。该步骤中，加速电压也设定为80KeV的高电压，以将磷通过栅绝缘膜7006掺入到底层半导体层中。该步骤中，较好是将每个区中磷的浓度调节到1×1019-1×1021原子／cm3，其中掺磷以使各区可用作n沟道TFT的源区7035和7043及漏区7036和7047。本实施例中，磷浓度设定为1×1020原子／cm3。
尽管图29(A)-29(E)未示出，但可以去掉覆盖源区7035和7043及漏区7036和7047的那部分栅绝缘膜7006，从而分别对应于源区7035和7043及漏区7036和7047的半导体层部分露出，磷直接掺入。在进行该步骤时，离子掺杂法的加速电压可以降低到10KeV，磷可以有效地掺入。
此外，磷以相同浓度掺入到p沟道TFT的源区7039和漏区7040，但由于硼在先前步骤中以磷浓度两倍的浓度掺入，所以p沟道TFT的导电类型不会改变，p沟道TFT能够工作，而没有任何问题。
由于在各自浓度掺入产生n型和p型的杂质元素不立即激活，所以不会有效工作，必需进行激活步骤。该步骤能够利用采用电加热反应器的热退火法、采用上述准分子激光器的激光退火法或采用卤素灯的快速热退火法进行。
在热退火法中，通过在氮气氛中在550℃下进行2小时的热处理，进行激活。本实施例中，用铝作构成第一栅极的第二导电膜7012、7013、7014和7015，但形成皆由钽形成的第一导电膜7007、7008、7009和7010以及第二栅极7028、7029、7030和7031，以覆盖铝，钽用作阻挡层，以便防止铝原子／扩散到其它区中。在激光退火法中，脉冲振荡型KrF准分子激光会聚成直线形状，照射掺入了杂质的区域，从而将它们激活。此外，如果在激光退火法后进行热退火法，则可以得到更好的效果。激活步骤还具有退火因离子掺杂结晶度受损的区，并能改善该区的结晶度。
通过上述步骤，设置了各第一栅极和分别覆盖第一栅极的各第二栅极，每个n沟道TFT中，源区和漏区形成在相应第二栅极的相对侧上。此外，以自对准方式形成这样一种结构，其中形成于栅绝缘膜下的半导体层中的第一杂质区和第二栅极与栅绝缘膜接触的区域以叠置的方式设置。在p沟道TFT中，源区和漏区形成为部分覆盖相应的第二栅极，但在实际应用时不会发生问题。图29(D)中，参考数字7033、7037、7041和7045表示沟道形成区。
获得图29(D)所示的状态后，形成厚1000nm的第一层间绝缘膜7049。关于第一层间绝缘膜7049，可以用氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜或有机树脂膜或这些膜中任意几种的层叠膜。本实施例中，尽管未示出，但通过形成厚50nm的氮化硅膜，并再形成950nm的氧化硅膜制备两层结构。
此后，构图第一层间绝缘膜7049，在各TFT的源区和漏区中形成接触孔。于是，形成源极7050、7052、7053及漏极7051和7054。尽管未示出，但本实施例中，通过构图具有利用溅射连续形成的厚100nm的钛膜、厚300nm的含钛铝膜和厚150nm的钛膜的三层结构，形成这些源和漏极。
于是，在基片7001上形成CMOS电路和有源矩阵电路，如图29(E)所示。此外，同时在有源矩阵电路的n沟道TFT的漏侧上形成附加的电容部分。以上述方式，形成有源矩阵基片。
然后，下面结合图30(A)和30(B)介绍在通过上述步骤制造的CMOS电路和有源矩阵电路的基础上，制造有源矩阵液晶显示器件的步骤。首先，在图29(E)所示状态的基片上，形成覆盖源极7050、7052和7053、漏极7051和7054及第一层间绝缘膜的钝化膜7055。钝化膜7055由厚50nm的氮化硅膜构成。在钝化膜7055上形成厚约1000nm由有机树脂构成的第二层间绝缘膜7056。可以用聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰亚胺酰胺等作有机树脂膜。有机树脂膜具有以下几个优点，例如，其膜形成法简单；其膜厚容易增加；由于其的低介电常数，可以降低其寄生电容；及其平面性优异。顺便提及，还可以采用除上述膜外的有机树脂膜。该步骤中，采用加到基片上后将被热聚合的聚酰亚胺，第二层间绝缘膜通过在300℃下燃烧形成。
然后，在第二层间绝缘膜7056的像素区的部分上形成阻光层7057。阳光层7057可以由金属膜或含颜料的有机树脂构成。该步骤中，溅射法形成钛。
形成阻光层7057后，形成第三层间绝缘膜7058。该第三层间绝缘层7058可以由与第二层间绝缘膜7056类似的有机树脂膜构成。然后，在第二层间绝缘膜7056和第三层间绝缘膜7057中形成到达漏极7054的接触孔，从而形成像素电极7059。在透射型液晶显示器件的情况下，像素电极7059可以采用透明导电膜，或在反射型液晶显示器件的情况下，采用金属膜。该步骤中，通过溅射形成厚100nm的氧化铟锡(ITO)膜，并形成像素电极7059。
获得图30(A)所示的状态后，形成调整膜7060。在许多液晶显示器件中，一般用聚酰亚胺作调整膜。在对基片7071上形成对电极7072和调整膜7073。形成了调整膜7073后，对调整膜进行研磨处理，以使其液晶分子以一定的预倾斜角彼此平等排列。
以已知的单元组装步骤，通过密封部件或衬垫(都没示出)，将其上通过上述步骤形成了有源矩阵电路和CMOS电路的基片与对基片粘合在一起。然后，在两基片间充入液晶7074，用密封剂完成密封(未示出)。于是完成了图30(B)所示的有源矩阵液晶显示器件。
根据本发明的驱动方法，通过在恒定周期给有源矩阵半导体显示器件或无源矩阵半导体显示器件的驱动电路提供频率调制过的调制时钟信号，与根据该调制时钟信号抽样的抽样视频信号(图像信号)的附近有关的信号信息(边缘的存在或不存在，靠近程度)，可以写入半导体显示器件的相应像素作为阴影信息。根据本发明的驱动方法，由于视觉Mach现象和Craik-O’Brien现象，显示图像的分辨率显著提高。因此，可以提供具有比根据常规驱动方法的有源显示器件和无源矩阵半导体显示器件中任一种可得到的高的分辨率的良好图像。
此外，根据本发明的驱动方法，可以适当地在符合高分辨率标准的有源矩阵液晶显示器件上显示符合低分辨率标准信号的图像信号。
权利要求
1.一种驱动显示器件的方法，包括以下步骤频率调制基准时钟信号，并获得调制时钟信号；根据调制时钟信号抽样图像信号；及将抽样图像信号提供给相应的像素，并获得图像。
2.一种驱动显示器件的方法，包括以下步骤频率调制基准时钟信号，并获得调制时钟信号；根据调制时钟信号对模拟图像信号进行抽样和A／D转换，并获得数字图像信号；对数字图像信号进行数字信号处理后，根据基准时钟信号对数字图像信号进行D／A转换，并获得改善的模拟图像信号；及将改善的模拟图像信号提供给相应的像素，并获得图像。
3.一种驱动显示器件的方法，包括以下步骤频率调制基准时钟信号，并获得调制时钟信号；根据调制时钟信号对模拟图像信号进行抽样和A／D转换，并获得数字图像信号；对数字图像信号进行数字信号处理后，根据调制时钟信号对数字图像信号进行D／A转换，并获得改善的模拟图像信号；及将改善的模拟图像信号提供给相应的像素，并获得图像。
4.根据权利要求1-3中任一项的驱动显示器件的方法，其中通过根据高斯频率分布图移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
5.根据权利要求1-3中任一项的驱动显示器件的方法，其中通过随机地移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
6.根据权利要求1-3中任一项的驱动显示器件的方法，其中通过以正弦波的形式移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
7.根据权利要求1-3中任一项的驱动显示器件的方法，其中通过以三角波的形式移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
8.根据权利要求1-3中任一项的驱动显示器件的方法，其中所说显示器件是有源矩阵型显示器件。
9.根据权利要求1-3中任一项的驱动显示器件的方法，其中所说显示器件是无源矩阵型显示器件。
10.根据权利要求1-3中任一项的驱动显示器件的方法，其中所说显示器件是液晶器件。
11.根据权利要求1-3中任一项的驱动显示器件的方法，其中所说显示器件是电致发光显示器。
12.一种显示器件，包括具有设置成矩阵形式的多个薄膜晶体管的有源矩阵电路；及驱动所说有源矩阵电路的源信号线侧驱动电路和栅信号线侧驱动电路，其中通过对基准时钟信号频率调制得到的调制时钟信号输入到源信号线侧驱动电路，而固定时钟信号输入栅信号线侧驱动电路。
13.一种显示器件，该器件包括具有设置成矩阵形式的多个薄膜晶体管的有源矩阵电路；及驱动所说有源矩阵电路的源信号线侧驱动电路和栅信号线侧驱动电路，其中通过对基准时钟信号频率调制得到的调制时钟信号输入到源信号线侧驱动电路，而频移量或频率调制方法不同于所说调制时钟信号的调制时钟信号输入栅信号线侧驱动电路。
14.一种显示器件，包括无源矩阵电路，其中根据对基准时钟信号频率调制得到的调制时钟信号抽样的图像信号输入所说无源矩阵电路的信号电极，固定时钟信号输入所说无源矩阵电路的扫描电极。
15.一种显示器件，包括无源矩阵电路，其中根据对基准时钟信号频率调制得到的调制时钟信号抽样的图像信号输入所说无源矩阵电路的信号电极，而频移量或频率调制方法不同于所说调制时钟信号的调制时钟信号输入所说无源矩阵电路的扫描电极。
16.根据权利要求12-15中任一项的显示器件，其中通过根据高斯频率分布图移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
17.根据权利要求12-15中任一项的显示器件，其中通过随机地移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
18.根据权利要求12-15中任一项的显示器件，其中通过以正弦波的形式移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
19.根据权利要求12-15中任一项的显示器件，其中通过以三角波的形式移位基准时钟信号的频率，从而得到调制时钟信号。
20.根据权利要求12-15中任一项的显示器件，其中所说显示器件是液晶器件。
21.根据权利要求12-15中任一项的显示器件，其中所说显示器件是电致发光器件。
22.具有权利要求12-15中任一项所述的显示器件的移动电话。
23.具有权利要求12-15中任一项所述的显示器件的投影仪。
24.具有权利要求12-15中任一项所述的显示器件的摄像机。
25.具有权利要求12-15中任一项所述的显示器件的移动电脑。
26.具有权利要求12-15中任一项所述的显示器件的头戴式显示器。
27.具有权利要求12-15中任一项所述的显示器件的个人电脑。
28.具有权利要求12-15中任一项所述的显示器件的游戏机。
29.具有权利要求12-15中任一项所述的显示器件的数字摄影机。
全文摘要
本发明可提高有源矩阵半导体显示器件的水平分辨率。通过给有源或无源矩阵半导体显示器件的驱动电路提供在恒定周期对基准时钟信号进行频率调制得到的调制时钟信号,与根据该调制时钟信号抽样的抽样视频信号(图像信号)附近有关的信号信息(边缘存在或不存在,靠近程度),可写入半导体显示器件的相应像素作为阴影信息。本发明的驱动方法利用了由于阴影信息可明显使图像显示分辨率变高的现象(视觉Mach现象和Craik－O'Brien现象)。
文档编号G09G5/18GK1281208SQ9912202
公开日2001年1月24日 申请日期1999年8月31日 优先权日1998年8月31日
发明者广木正明 申请人:株式会社半导体能源研究所