JP2000004130A - Thin film transistor circuit and semiconductor display device using the same - Google Patents

Thin film transistor circuit and semiconductor display device using the same

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JP2000004130A
JP2000004130A JP11047638A JP4763899A JP2000004130A JP 2000004130 A JP2000004130 A JP 2000004130A JP 11047638 A JP11047638 A JP 11047638A JP 4763899 A JP4763899 A JP 4763899A JP 2000004130 A JP2000004130 A JP 2000004130A
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circuit
input
film transistors
gate electrode
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舜平 山崎
Jun Koyama
潤 小山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To offset the difference of TFT characteristics and to obtain an image which does not have image uneveness and has high definition and high resolution by making a buffer consist of a differential circuit and a current mirror circuit where a gate potential of respective input and output sides includes the specified number of common thin film transistor TFTs. SOLUTION: A differential circuit is formed by making guide electrodes which are connected to each of (x) pieces of input and output ports 102 and 103 of an input side and an output side of a differential circuit A common and making a source or a drain common potential and TFTs of the input side and the output side are respectively divided into (x) pieces and they are parallelly connected. Also, a current mirror circuit B makes potential of gate electrodes of (y) pieces of TFTs which are connected to sources or drains of (x) pieces of TFTs of the input and output sides of the circuit A common and also connects it to the sources and drains, the current mirror circuit is divided into (y) pieces and they are parallelly connected. Here, the differential circuit and the current mirror circuit uses TFTs whose polarity is opposite with each other and also secures current capacity as TFTs whose sizes are small.

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】TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

【0002】本発明は、薄膜トランジスタを用いた半導
体表示装置の駆動回路に関する。特に、アクティブマト
リクス型の半導体表示装置の駆動回路に用いられる、差
動増幅回路およびこれを用いたバッファに関する。ま
た、その駆動回路を用いた半導体表示装置に関する。
The present invention relates to a driving circuit for a semiconductor display device using a thin film transistor. In particular, the present invention relates to a differential amplifier circuit used in a drive circuit of an active matrix type semiconductor display device and a buffer using the same. Further, the present invention relates to a semiconductor display device using the driving circuit.

【0003】[0003]

【従来の技術】[Prior art]

【0004】最近、安価なガラス基板上に形成した半導
体薄膜を用いて薄膜トランジスタ(TFT)を作製する
技術が急速に発達してきている。その理由は、アクティ
ブマトリクス型液晶表示装置やEL表示装置の需要が高
まってきたことによる。
Recently, a technique for manufacturing a thin film transistor (TFT) using a semiconductor thin film formed on an inexpensive glass substrate has been rapidly developed. The reason is that the demand for active matrix type liquid crystal display devices and EL display devices has increased.

【0005】アクティブマトリクス型液晶表示装置は、
マトリクス状に配置された数十〜数百万個もの画素領域
にそれぞれTFTが配置され、各画素電極に出入りする
電荷をTFTのスイッチング機能により制御するもので
ある。
An active matrix type liquid crystal display device is
TFTs are arranged in several tens to millions of pixel regions arranged in a matrix, and electric charges entering and exiting each pixel electrode are controlled by a switching function of the TFTs.

【0006】図10に従来のアクティブマトリクス型の
液晶表示装置の構成を示す。シフトレジスタやバッファ
回路は一般に駆動回路と総称され、近年、アクティブマ
トリクス回路と同一基板上に一体形成されている。10
01はソース信号線側駆動回路であり、1002はゲイ
ト信号線側駆動回路である。
FIG. 10 shows a configuration of a conventional active matrix type liquid crystal display device. The shift register and the buffer circuit are generally referred to as a drive circuit, and recently formed integrally with the active matrix circuit on the same substrate. 10
01 is a source signal line side driving circuit, and 1002 is a gate signal line side driving circuit.

【0007】1003はアクティブマトリクス回路であ
り、画素TFT1004がマトリクス状に配置されてい
る。各画素TFT1004のドレイン電極には、画素電
極が接続されている。これら画素電極と対向電極との間
に液晶が挟まれ、封止されている。また、各画素TFT
1004には、電荷を保持するための補助容量1006
が形成されている。
Reference numeral 1003 denotes an active matrix circuit in which pixel TFTs 1004 are arranged in a matrix. A pixel electrode is connected to a drain electrode of each pixel TFT 1004. Liquid crystal is sandwiched and sealed between the pixel electrode and the counter electrode. In addition, each pixel TFT
Reference numeral 1004 denotes an auxiliary capacitor 1006 for holding a charge.
Are formed.

【0008】また、基板として石英を利用し、多結晶珪
素膜でもって薄膜トランジスタを作製する構成も知られ
ている。
There is also known a configuration in which quartz is used as a substrate and a thin film transistor is manufactured using a polycrystalline silicon film.

【0009】また、レーザーアニール等の技術を利用す
ることにより、ガラス基板上に結晶性珪素膜を用いた薄
膜トランジスタを作製する技術も知られている。この技
術を利用すると、ガラス基板にアクティブマトリクス回
路と駆動回路とを集積化することができる。
There is also known a technique for manufacturing a thin film transistor using a crystalline silicon film on a glass substrate by utilizing a technique such as laser annealing. Using this technology, an active matrix circuit and a driver circuit can be integrated on a glass substrate.

【0010】図10に示すような構成においては、ソー
ス信号線側駆動回路のシフトレジスタ回路からのタイミ
ング信号により、画像信号線に供給される画像信号が選
択される。そして対応するソース信号線に所定の画像信
号が供給される。また、ゲイト信号線側駆動回路からの
タイミング信号が対応するゲイト信号線(走査線)に供
給される。ソース信号線に供給された画像信号は、ゲイ
ト信号線からのタイミング信号によって選択された画素
の薄膜トランジスタの画素電極に書き込まれる。
In the configuration shown in FIG. 10, an image signal supplied to an image signal line is selected by a timing signal from a shift register circuit of a source signal line side driving circuit. Then, a predetermined image signal is supplied to the corresponding source signal line. Further, a timing signal from the gate signal line side driving circuit is supplied to a corresponding gate signal line (scanning line). The image signal supplied to the source signal line is written to the pixel electrode of the thin film transistor of the pixel selected by the timing signal from the gate signal line.

【0011】以上の動作を適当なタイミング設定により
順次繰り返し行うことによって、マトリクス状に配置さ
れた各画素に順次情報が書き込まる。
By repeating the above operation sequentially with appropriate timing, information is sequentially written to each pixel arranged in a matrix.

【0012】1画面(1フレーム)分の画像情報を書き
込んだら、次の画面の画像情報の書込みを行う。こうし
て画像の表示が次々に行われる。普通、この1画面分の
情報の書込みは、1秒間に30回、あるいは60回行わ
れる。
After writing the image information for one screen (one frame), the image information for the next screen is written. In this way, images are displayed one after another. Usually, the writing of the information for one screen is performed 30 times or 60 times per second.

【0013】[0013]

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

【0014】ここで、図11にソース信号線側駆動回路
の一例を示す。1100はクロック入力端子、1101
はクロック線、1102はスタートパルス入力端子、1
103〜1105はシフトレジスタ、1106〜111
1はインバータ型バッファ、1112はビデオ信号入力
端子、1113はビデオ信号線、1114〜1116お
よび1120〜1122はスイッチ、1117〜111
9および1125〜1127は保持容量、1123はト
ランスファ信号入力端子、1124トランスファ信号
線、1128〜1130はアナログバッファ、1131
〜1133はソース信号線接続端子である。
Here, FIG. 11 shows an example of the source signal line side driving circuit. 1100 is a clock input terminal, 1101
Is a clock line, 1102 is a start pulse input terminal, 1
103-1105 are shift registers, 1106-111
1 is an inverter type buffer, 1112 is a video signal input terminal, 1113 is a video signal line, 1114 to 1116 and 1120 to 1122 are switches, 1117 to 111
Reference numerals 9 and 1125 to 1127 denote storage capacitors; 1123, a transfer signal input terminal; 1124, a transfer signal line; 1128 to 1130, an analog buffer;
Numerals 1133 are source signal line connection terminals.

【0015】アナログ階調の場合、ソース信号線側駆動
回路に入力される階調信号は、時間的に連続なビデオ信
号が用いられる。ノーマリホワイトモード(液晶に電圧
が印加されていない時、白表示となる表示モード)の場
合、階調信号の電圧の絶対値が大きい程、黒表示に近づ
くように設定される。シフトレジスタ1103〜110
5には、ビデオ信号に同期したスタートパルスがスター
トパルス入力端子1102に入力され、クロックパルス
線から入力されるクロックパルスによって順次シフトさ
れる。シフトレジスタ1103〜1105の出力は、イ
ンバータ型バッファ1106〜1111を介してサンプ
リング回路に入力される。
In the case of analog gray scale, a video signal that is temporally continuous is used as a gray scale signal input to the source signal line side driving circuit. In the case of the normally white mode (display mode in which white display is performed when no voltage is applied to the liquid crystal), the display is set so as to approach black display as the absolute value of the voltage of the gradation signal increases. Shift registers 1103 to 110
In 5, a start pulse synchronized with the video signal is input to a start pulse input terminal 1102, and is sequentially shifted by a clock pulse input from a clock pulse line. The outputs of the shift registers 1103 to 1105 are input to the sampling circuits via the inverter type buffers 1106 to 1111.

【0016】サンプリング回路は、スイッチ1114〜
1116と保持容量1117〜1119とによって構成
される。スイッチ1114〜1116は、トランスミッ
ションゲートと呼ばれることもある。スイッチ1114
〜1116は、前記のバッファ回路によってそれらのO
N、あるいはOFFが制御され、ON状態ではビデオ信
号線と保持容量1117〜1119とがショートされ、
保持容量1117〜1119に電荷が蓄電される。スタ
ートパルスが入力され、そのパルスがシフトレジスタを
通過すると、バッファ回路の出力は反転し、スイッチ1
114〜1116はOFFとなる。
The sampling circuit comprises switches 1114 to
1116 and storage capacitors 1117 to 1119. Switches 1114 to 1116 are sometimes referred to as transmission gates. Switch 1114
1116 are their O.S.
N or OFF is controlled, and in the ON state, the video signal line and the storage capacitors 1117 to 1119 are short-circuited,
Electric charges are stored in the storage capacitors 1117 to 1119. When a start pulse is input and the pulse passes through the shift register, the output of the buffer circuit is inverted and the switch 1
114 to 1116 are OFF.

【0017】スイッチ1114〜1116がOFFにな
ると、保持容量1117〜1119に貯えられている電
荷は保持され、次にスイッチ1114〜1116がON
になるまで、電位が保持される。1ライン分のビデオデ
ータのサンプリングが終了した時点から、次のラインの
サンプリングが開始される時点までの間に、トランスフ
ァ信号入力端子からトランスファ信号が入力され、この
トランスファ信号がトランスファ信号線から供給され
る。このトランスファ信号によってスイッチ1120〜
1122がONになり、保持容量1125〜1127に
電荷が蓄積され、保持容量1117〜1119の電位が
保持容量1125〜1127に伝達される。スイッチ1
120〜1122がOFFになると、保持容量1125
〜1127の電位は保持される。
When the switches 1114 to 1116 are turned off, the charges stored in the holding capacitors 1117 to 1119 are held, and then the switches 1114 to 1116 are turned on.
The potential is maintained until. A transfer signal is input from a transfer signal input terminal between the time when the sampling of one line of video data is completed and the time when the sampling of the next line is started, and the transfer signal is supplied from the transfer signal line. You. The switch 1120
1122 is turned ON, charges are stored in the storage capacitors 1125 to 1127, and the potentials of the storage capacitors 1117 to 1119 are transmitted to the storage capacitors 1125 to 1127. Switch 1
When 120 to 1122 are turned off, the storage capacity 1125
To 1127 are held.

【0018】保持容量1125〜1127には、アナロ
グバッファ1128〜1130が接続されており、アナ
ログバッファ1128〜1130を介してソース信号線
1131〜1133が駆動される。これらアナログバッ
ファ1128〜1130は、保持容量の電位に影響を与
えることなくソース信号線を駆動するために必要な回路
である。
Analog buffers 1128 to 1130 are connected to the holding capacitors 1125 to 1127, and source signal lines 1131 to 1133 are driven via the analog buffers 1128 to 1130. These analog buffers 1128 to 1130 are circuits necessary for driving the source signal line without affecting the potential of the storage capacitor.

【0019】ここで、アナログバッファ1128〜11
30として従来用いられている回路の一例を図12に示
す。1201は保持容量が接続されている端子であっ
て、信号の入力端である。1202はソース信号線が接
続されている端子であって、信号の出力端である。12
03は定電流源、1204は定電圧源、1205および
1206はPチャネル型TFT、1207および120
8はNチャネル型TFTである。図12のアナログバッ
ファは、差動回路AがPチャネル型TFTで、電流ミラ
ー回路BがNチャネル型TFTで構成されている。
Here, the analog buffers 1128 to 11
FIG. 12 shows an example of a circuit 30 conventionally used. Reference numeral 1201 denotes a terminal to which a storage capacitor is connected, which is a signal input terminal. Reference numeral 1202 denotes a terminal to which a source signal line is connected, which is a signal output terminal. 12
03 is a constant current source, 1204 is a constant voltage source, 1205 and 1206 are P-channel TFTs, 1207 and 120
Reference numeral 8 denotes an N-channel TFT. In the analog buffer of FIG. 12, the differential circuit A is configured by a P-channel TFT, and the current mirror circuit B is configured by an N-channel TFT.

【0020】図12のアナログバッファの動作について
説明する。保持容量に接続された差動回路の入力端12
01の電位が上昇した場合、入力端1201の逆相出力
に接続された電流ミラー回路1210の入力電流は減少
し、それに合わせて電流ミラー回路1210の出力電流
は減少する。一方、入力端の同位相の電流は増加し、こ
れによって出力端1202の電位が上昇し、差動回路の
入力端と同じ電位に到達する。よって、出力端1202
に接続されたソース信号線の電位が入力端の電位と同電
位になる。
The operation of the analog buffer shown in FIG. 12 will be described. Input terminal 12 of the differential circuit connected to the storage capacitor
When the potential of 01 rises, the input current of the current mirror circuit 1210 connected to the negative-phase output of the input terminal 1201 decreases, and the output current of the current mirror circuit 1210 decreases accordingly. On the other hand, the in-phase current at the input terminal increases, whereby the potential at the output terminal 1202 rises and reaches the same potential as the input terminal of the differential circuit. Therefore, the output terminal 1202
Becomes the same potential as the potential of the input terminal.

【0021】近年、扱う情報量の急激な増加に伴い、表
示容量の増大化および表示解像度の高精細化が図られて
きた。ここで、一般に用いられているコンピュータの表
示解像度の例を、画素数と規格名とによって下記に示
す。
In recent years, with the rapid increase in the amount of information to be handled, the display capacity has been increased and the display resolution has been increased. Here, examples of display resolutions of commonly used computers are shown below by the number of pixels and the standard name.

【0022】 画素数(横×縦) : 規格名 640×400 : EGA 640×480 : VGA 800×600 : SVGA 1024×768 : XGA 1280×1024 : SXGANumber of pixels (width × length): Standard name 640 × 400: EGA 640 × 480: VGA 800 × 600: SVGA 1024 × 768: XGA 1280 × 1024: SXGA

【0023】最近では、パーソナルコンピュータの分野
においても、ディスプレイ上で性格の異なる複数の表示
を行うソフトウェアが普及しているため、VGAやSV
GA規格よりも、さらに表示解像度の高いXGAやSX
GA規格に対応する表示装置へと移行してきている。ア
クティブマトリクス型の液晶表示装置は、パーソナルコ
ンピュータの分野でも非常によく用いられており、ノー
ト型のパーソナルコンピュータだけでなく、最近ではデ
スクトップ型のパーソナルコンピュータの表示装置とし
ても用いられることが多くなってきた。
Recently, in the field of personal computers, software for displaying a plurality of images having different characteristics on a display has become widespread.
XGA and SX with higher display resolution than GA standard
The display device has been shifted to a display device conforming to the GA standard. Active matrix type liquid crystal display devices are also very often used in the field of personal computers. Recently, not only notebook type personal computers but also desktop type personal computers are increasingly used. Was.

【0024】さらに、上記の表示解像度の高いアクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置が、パーソナルコンピュ
ータにおけるデータ信号の表示以外にテレビジョン信号
の表示にも用いられるようになってきている。
Further, the active matrix type liquid crystal display device having a high display resolution is used for displaying a television signal in addition to displaying a data signal in a personal computer.

【0025】このようなバッファは電流容量が小さくて
も意味が無く、ある程度大きな電流容量を有するバッフ
ァが要求される。電流容量の大きなバッファをTFTで
構成する場合、電流容量が十分に大きい、つまりチャネ
ル幅の大きなTFTが必要となる。電流容量の十分大き
なバッファを実現しようとして、単にTFTのサイズ
(チャネル幅)を大きくすると、TFTの中央部分だけ
がチャネルとして機能し、その端部はチャネルとして機
能せず、TFTの劣化が加速されることがある。
It is meaningless for such a buffer to have a small current capacity, and a buffer having a somewhat large current capacity is required. When a buffer having a large current capacity is constituted by TFTs, a TFT having a sufficiently large current capacity, that is, a TFT having a large channel width is required. If the size (channel width) of the TFT is simply increased in order to realize a buffer having a sufficiently large current capacity, only the central portion of the TFT functions as a channel, and the end does not function as a channel, and the deterioration of the TFT is accelerated. Sometimes.

【0026】さらに、TFTのサイズが大きいと、TF
Tの自己発熱が大きくなり、しきい値の変化や劣化が生
じることにつながることもある。
Further, when the size of the TFT is large, TF
The self-heating of T becomes large, which may lead to a change or deterioration of the threshold value.

【0027】また、チャネル幅の大きなTFTは、素子
内での結晶性のばらつきが生じてしまい、その結果、T
FTごとにしきい値電圧のばらつきが生じてしまう。よ
って、複数のTFTによって構成されるバッファの特性
にも、ばらつきが生じてくるのは必至である。よって、
ソース信号線ごとに特性のばらつきを有するバッファが
存在することとなり、それらの特性のばらつきがそのま
ま画素マトリクス回路への印加電圧のばらつきに結びつ
く。
In a TFT having a large channel width, a variation in crystallinity occurs in the device.
The threshold voltage varies for each FT. Therefore, it is inevitable that the characteristics of the buffer constituted by a plurality of TFTs also vary. Therefore,
There is a buffer having a variation in characteristics for each source signal line, and these variations in characteristics directly lead to variations in voltage applied to the pixel matrix circuit.

【0028】液晶を印加電圧5Vで駆動する場合には、
8階調表示を行う場合には、1階調あたりの電圧幅は5
V/8階調=625mV/階調であり、以下順に、16
階調表示を行う場合には313mV、32階調表示を行
う場合には156mV、64階調表示を行う場合には7
8mV、128階調表示を行う場合には39mV、25
6階調表示を行う場合には20mVとなる。
When driving the liquid crystal with an applied voltage of 5 V,
When performing eight gradation display, the voltage width per gradation is 5
V / 8 gradation = 625 mV / gradation.
313 mV for gradation display, 156 mV for 32 gradation display, 7 for 64 gradation display.
When performing 8 mV, 128 gradation display, 39 mV, 25
When performing 6-gradation display, the voltage is 20 mV.

【0029】3板式のプロジェクターにアクティブマト
リクス型液晶表示装置を適用する場合、フルカラー表示
を実現するためには、256階調表示を行うことがが必
要である。よって、上述したように、ソース信号線ごと
に印加電圧のばらつきが生じると、表示装置全体として
の表示むらが現れ、良好な表示を行うことができない。
When an active matrix type liquid crystal display device is applied to a three-plate type projector, it is necessary to display 256 gradations in order to realize full color display. Therefore, as described above, if the applied voltage varies for each source signal line, display unevenness of the entire display device appears, and good display cannot be performed.

【0030】また、ゲイト信号線側駆動回路において
も、シフトレジスタからのタイミング信号に基づいてゲ
イト信号線(走査線)に走査信号が順次供給される。ゲ
イト信号線側駆動回路は、1本の走査線に接続されてい
る1ライン分の全ての画素TFTを駆動しなければなら
ず、1本の走査線に接続されている負荷容量は大きい。
よって、 ゲイト信号線側駆動回路においても、シフトレ
ジスタからのタイミング信号をバッファ回路等を通すこ
とによって" 鈍り" をなくしてやることが必要となる場
合がある。この場合にも、電流容量の大きなバッファが
必要となり、上述したような問題が生じてくる。特に、
ゲイト信号線のバッファは、接続されている1ライン分
の全ての画素マトリクス回路のTFTを駆動しなくては
ならないという点で、その特性のばらつきは著しく画像
ムラを引き起こすことになる。このことは、高精細・高
解像度の表示装置が望まれるにあたって、最も大きな問
題の一つである。
Also in the gate signal line side driving circuit, a scanning signal is sequentially supplied to the gate signal line (scanning line) based on a timing signal from the shift register. The gate signal line side driving circuit must drive all pixel TFTs for one line connected to one scanning line, and the load capacitance connected to one scanning line is large.
Therefore, in the gate signal line side driving circuit, it may be necessary to eliminate the "dullness" by passing the timing signal from the shift register through a buffer circuit or the like. Also in this case, a buffer having a large current capacity is required, and the above-described problem occurs. In particular,
The buffer of the gate signal line must drive the TFTs of all connected pixel matrix circuits for one line, and the variation in the characteristics significantly causes image unevenness. This is one of the biggest problems when a display device with high definition and high resolution is desired.

【0031】[0031]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0032】そこで、本発明は上述したような問題を解
決するためになされたものであり、個々のTFTの特性
に差がある場合でも、これらの特性の差を相殺すること
ができるバッファを提供するものである。また、本発明
は、このばらつきの少ないバッファを用いたアクティブ
マトリクス型半導体表示装置の駆動回路を提供するもの
である。さらに本発明の駆動回路を用いた、画像ムラが
なく、高精細・高解像度の良好な画像を得ることができ
る半導体表示装置を提供するものである。
Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem, and provides a buffer capable of canceling the difference between the characteristics of individual TFTs even when there is a difference between the characteristics. Is what you do. Further, the present invention provides a driving circuit of an active matrix type semiconductor display device using a buffer having a small variation. It is still another object of the present invention to provide a semiconductor display device using the driving circuit of the present invention, which can obtain a good image with high definition and high resolution without image unevenness.

【0033】本発明の構成は、以下に述べる通りであ
る。
The structure of the present invention is as described below.

【0034】本発明のある実施形態によると、信号が入
力されるゲイト電極電位が共通のx個(xは2以上の自
然数)の入力側の薄膜トランジスタと、信号が出力され
るゲイト電極電位が共通のx個の出力側の薄膜トランジ
スタとを含む差動回路と、ゲイト電極電位が共通の、y
個(yは2以上の自然数)の入力側の薄膜トランジスタ
およびy個の出力側の薄膜トランジスタを含み、前記y
個の入力側の薄膜トランジスタのゲイト電極と前記y個
の入力側の薄膜トランジスタのソースまたはドレインと
が接続されている電流ミラー回路と、を少なくとも有す
る薄膜トランジスタ回路が提供される。このことによっ
て上記目的が達成される。
According to one embodiment of the present invention, the gate electrode potential to which a signal is output is common to x input thin film transistors (x is a natural number of 2 or more) to which a signal is input. And a differential circuit including x output-side thin film transistors and a gate electrode potential common to y
A plurality of thin film transistors on the input side (y is a natural number of 2 or more) and y thin film transistors on the output side;
There is provided a thin film transistor circuit having at least a gate electrode of each of the input-side thin film transistors and a current mirror circuit to which a source or a drain of each of the y input-side thin film transistors is connected. This achieves the above object.

【0035】また、本発明のある実施形態によると、信
号が入力されるゲイト電極電位が共通のx個(xは2以
上の自然数)の入力側の薄膜トランジスタと、信号が出
力されるゲイト電極電位が共通の(n×x)個(nは2
以上の自然数)の出力側の薄膜トランジスタとを含む差
動回路と、ゲイト電極電位が共通の、y個(yは2以上
の自然数)の入力側の薄膜トランジスタおよび(n×
y)個の出力側の薄膜トランジスタを含み、前記y個の
入力側の薄膜トランジスタのゲイト電極と前記y個の入
力側の薄膜トランジスタのソースまたはドレインとが接
続されている電流ミラー回路と、を少なくとも有する薄
膜トランジスタ回路が提供される。このことによって上
記目的が達成される。
Further, according to an embodiment of the present invention, x (where x is a natural number of 2 or more) input-side thin-film transistors having a common gate electrode potential to which a signal is input, and a gate electrode potential to which a signal is output are provided. Are common (n × x) (n is 2
A differential circuit including the above-described natural number thin film transistors on the output side, and y (y is a natural number of 2 or more) input side thin film transistors having the same gate electrode potential and (n ×
a thin-film transistor comprising: y) output-side thin film transistors, at least having a current mirror circuit in which a gate electrode of the y input-side thin film transistors and a source or drain of the y input-side thin film transistors are connected. A circuit is provided. This achieves the above object.

【0036】また、本発明のある実施形態によると、画
素マトリクス回路と、信号が入力されるゲイト電極電位
が共通のx個(xは2以上の自然数)の入力側の薄膜ト
ランジスタと、信号が出力されるゲイト電極電位が共通
のx個の出力側の薄膜トランジスタとを含む差動回路
と、ゲイト電極電位が共通の、y個(yは2以上の自然
数)の入力側の薄膜トランジスタおよびy個の出力側の
薄膜トランジスタを含み、前記y個の入力側の薄膜トラ
ンジスタのゲイト電極と前記y個の入力側の薄膜トラン
ジスタのソースまたはドレインとが接続されている電流
ミラー回路と、を少なくとも用いた薄膜トランジスタ回
路を少なくとも有する駆動回路と、を有する半導体表示
装置であって、前記画素マトリクス回路と前記駆動回路
とは、同一基板上に形成されている半導体表示装置が提
供される。このことによって上記目的が達成される。
Further, according to an embodiment of the present invention, a pixel matrix circuit, x input thin film transistors (x is a natural number of 2 or more) having a common gate electrode potential to which a signal is input, and a signal output terminal are provided. A differential circuit including x output thin-film transistors having a common gate electrode potential, and y input thin-film transistors (y is a natural number of 2 or more) having a common gate electrode potential, and y outputs And a current mirror circuit including at least a gate electrode of the y input-side thin film transistors and a source or a drain of the y input side thin film transistors. A driving circuit, wherein the pixel matrix circuit and the driving circuit are provided on the same substrate. The semiconductor display device have been made is provided. This achieves the above object.

【0037】また、本発明のある実施形態によると、画
素マトリクス回路と、信号が入力されるゲイト電極電位
が共通のx個(xは2以上の自然数)の入力側の薄膜ト
ランジスタと、信号が出力されるゲイト電極電位が共通
の(n×x)個(nは2以上の自然数)の出力側の薄膜
トランジスタとを含む差動回路と、ゲイト電極電位が共
通の、y個(yは2以上の自然数)の入力側の薄膜トラ
ンジスタおよび(n×y)個の出力側の薄膜トランジス
タを含み、前記y個の入力側の薄膜トランジスタのゲイ
ト電極と前記y個の入力側の薄膜トランジスタのソース
またはドレインとが接続されている電流ミラー回路と、
を少なくとも用いた薄膜トランジスタ回路を少なくとも
有する駆動回路と、を有する半導体表示装置であって、
前記画素マトリクス回路と前記駆動回路とは、同一基板
上に形成されている半導体表示装置が提供される。この
ことによって上記目的が達成される。
Further, according to an embodiment of the present invention, a pixel matrix circuit, x input thin film transistors (x is a natural number of 2 or more) having a common gate electrode potential for inputting a signal, and a signal output signal And a differential circuit including (n × x) output thin film transistors having common gate electrode potentials (n is a natural number of 2 or more) and y (y is 2 or more) common gate electrode potentials. A (natural number) input-side thin film transistor and (n × y) output-side thin film transistors, wherein a gate electrode of the y input-side thin film transistors is connected to a source or a drain of the y input-side thin film transistors. Current mirror circuit,
And a driving circuit having at least a thin film transistor circuit using at least a semiconductor display device,
A semiconductor display device is provided in which the pixel matrix circuit and the drive circuit are formed on the same substrate. This achieves the above object.

【0038】ここで、本発明を図1を用いて説明する。
図1は、本発明の薄膜トランジスタ回路の回路構成を示
す図である。点線で囲まれた部分Aは差動回路を構成し
ており、点線で囲まれた部分Bは電流ミラー回路を構成
している。差動回路は定電流源100と接続されてお
り、電流ミラー回路は定電圧源101に接続されてい
る。
Here, the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a thin film transistor circuit according to the present invention. A portion A surrounded by a dotted line constitutes a differential circuit, and a portion B surrounded by a dotted line constitutes a current mirror circuit. The differential circuit is connected to a constant current source 100, and the current mirror circuit is connected to a constant voltage source 101.

【0039】差動回路は、入力端102に接続されたゲ
イト電極電位が共通のx個の入力側の薄膜トランジスタ
と、出力端103に接続されたゲイト電極電位が共通の
x個の出力側の薄膜トランジスタとを有している(xは
2以上の自然数)。入力端102に接続されたゲイト電
極電位が共通のx個の入力側の薄膜トランジスタのソー
スまたはドレインは、それぞれ共通電位となるように接
続されている。また、出力端103に接続されたゲイト
電極電位が共通のx個の出力側の薄膜トランジスタのソ
ースまたはドレインは、それぞれ共通電位となるように
接続されている。また、x個の出力側の薄膜トランジス
タのゲイト電極は、それらのソースまたはドレインに接
続されている。つまり、本発明の差動回路は、言い換え
ると、従来の差動回路を構成する出力側および入力側の
薄膜トランジスタをそれぞれx個の薄膜トランジスタに
分割し、それらを並列に接続することによって構成され
ている。
The differential circuit includes x input-side thin film transistors connected to the input terminal 102 and having a common gate electrode potential, and x output thin film transistors connected to the output terminal 103 and having a common gate electrode potential. (X is a natural number of 2 or more). The sources or drains of the x input-side thin film transistors connected to the input terminal 102 and having the same gate electrode potential are connected to be at a common potential. The sources or drains of the x output-side thin film transistors connected to the output terminal 103 and having the same gate electrode potential are connected to have a common potential. The gate electrodes of the x output thin film transistors are connected to their sources or drains. That is, in other words, the differential circuit of the present invention is configured by dividing each of the output side and input side thin film transistors constituting the conventional differential circuit into x thin film transistors and connecting them in parallel. .

【0040】一方、電流ミラー回路は、差動回路の入力
側のx個の薄膜トランジスタのソースまたはドレインに
接続されたゲイト電極電位が共通のy個の入力側の薄膜
トランジスタ、および差動回路の出力側のx個の薄膜ト
ランジスタのソースまたはドレインに接続されたゲイト
電極電位が共通のy個の出力側の薄膜トランジスタを有
している(yは2以上の自然数)。y個の入力側の薄膜
トランジスタのゲイト電極およびy個の出力側の薄膜ト
ランジスタのゲイト電極の電位は共通となっている。ま
た、これらのゲイト電極は、y個の入力側の薄膜トラン
ジスタのソースまたはドレインに接続されている。本発
明の電流ミラー回路も、言い換えると、従来の電流ミラ
ー回路を構成する薄膜トランジスタをy個またはz個の
薄膜トランジスタに分割し、それらを並列に接続するこ
とによって構成されている。
On the other hand, the current mirror circuit comprises y input-side thin film transistors connected to the source or drain of x thin film transistors on the input side of the differential circuit and having a common gate electrode potential, and the output side of the differential circuit. Have a common gate electrode potential connected to the source or drain of the x thin film transistors, and have y common output thin film transistors (y is a natural number of 2 or more). The gate electrodes of the y input-side thin film transistors and the y output thin film transistors have the same potential. These gate electrodes are connected to the sources or drains of the y input side thin film transistors. In other words, the current mirror circuit of the present invention is also configured by dividing the thin film transistors constituting the conventional current mirror circuit into y or z thin film transistors and connecting them in parallel.

【0041】なお、差動回路と電流ミラー回路とに用い
られる薄膜トランジスタの極性はそれぞれ逆の極性にな
る。図1においては、差動回路においてはPチャネル型
の薄膜トランジスタを用い、電流ミラー回路においては
Nチャネル型の薄膜トランジスタを用いている。このP
型とN型の極性を逆にしてもよい。しかし、同極性では
動作しない。
The polarities of the thin film transistors used for the differential circuit and the current mirror circuit are opposite to each other. In FIG. 1, a P-channel thin film transistor is used in the differential circuit, and an N-channel thin film transistor is used in the current mirror circuit. This P
The polarity of the type and the N type may be reversed. However, it does not operate with the same polarity.

【0042】図1に示される本発明の薄膜トランジスタ
回路においては、サイズ(チャネル幅)の大きなTFT
を用いず、その代わりにサイズの小さな複数のTFTを
並列接続して用いている。こうすることによって、薄膜
トランジスタの十分な電流容量を確保しながら、その特
性のばらつきを減少させることができる。
In the thin film transistor circuit of the present invention shown in FIG. 1, a TFT having a large size (channel width) is used.
Instead, a plurality of small-sized TFTs are connected in parallel and used. By doing so, it is possible to reduce variations in the characteristics of the thin film transistor while securing a sufficient current capacity.

【0043】[0043]

【実施例】【Example】

【0044】(実施例1)(Example 1)

【0045】図2に本発明の一実施形態を示す。図2に
は、アクティブマトリクス型半導体表示装置のソース信
号線側駆動回路のアナログバッファに本発明の構成を用
いた場合が示されている。なお、本実施例のアナログバ
ッファは、x=y=3の場合である。
FIG. 2 shows an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a case where the configuration of the present invention is used for an analog buffer of a source signal line side driving circuit of an active matrix semiconductor display device. Note that the analog buffer of this embodiment is a case where x = y = 3.

【0046】図2に示されるアナログバッファは、点線
で囲まれた回路Aの差動アンプと点線で囲まれた回路B
の電流ミラー回路とによって構成されている。なお、差
動アンプを構成する6個のPチャネル型TFTのチャネ
ル幅は、30μmとした。また、電流ミラー回路を構成
するNチャネル型TFTのチャネル幅は、30μmとし
た。
The analog buffer shown in FIG. 2 includes a differential amplifier of a circuit A surrounded by a dotted line and a circuit B surrounded by a dotted line.
And a current mirror circuit. Note that the channel width of the six P-channel TFTs constituting the differential amplifier was 30 μm. The channel width of the N-channel TFT forming the current mirror circuit was 30 μm.

【0047】なお、本実施例では、差動回路を構成する
TFTの数と、電流ミラー回路を構成するTFTの数と
を同じとしたが、必ずしも同じ数にする必要はない。ま
た、それぞれのTFTのチャネル幅は、30μmである
が、100μm以下(好ましくは90μm以下)とすれ
ばよい。
In the present embodiment, the number of TFTs forming the differential circuit is the same as the number of TFTs forming the current mirror circuit, but it is not always necessary to make the same number. The channel width of each TFT is 30 μm, but may be 100 μm or less (preferably 90 μm or less).

【0048】以下に、本実施例のアナログバッファを駆
動回路に有するアクティブマトリクス型半導体表示装置
としてアクティブマトリクス型の液晶表示装置の作製方
法の一例を述べる。なお、以下に述べる作製方法は、本
発明を実現する一方法にすぎず、他の作製方法によって
も本発明の薄膜トランジスタ回路を有するアクティブマ
トリクス型液晶表示装置が実現され得る。
Hereinafter, an example of a method of manufacturing an active matrix type liquid crystal display device as an active matrix type semiconductor display device having the analog buffer of the present embodiment in a drive circuit will be described. Note that the manufacturing method described below is merely one method for realizing the present invention, and an active matrix liquid crystal display device including the thin film transistor circuit of the present invention can be realized by another manufacturing method.

【0049】ここでは、絶縁表面を有する基板上に複数
のTFTを形成し、画素マトリクス回路、駆動回路、お
よびロジック回路等をモノリシックに構成する例を図3
〜図6に示す。なお、本実施例では、画素マトリクス回
路の1つの画素と、他の回路(本発明のアナログバッフ
ァを有する駆動回路、ロジック回路等)の基本回路であ
るCMOS回路とが同時に同一基板上に形成される様子
を示す。また、本実施例では、Pチャネル型TFTとN
チャネル型TFTとがそれぞれ1つのゲイト電極を備え
ている場合について、その作製工程を説明するが、ダブ
ルゲイト型やトリプルゲイト型のような複数のゲイト電
極を備えたTFTによるCMOS回路をも同様に作製す
ることができる。
Here, an example in which a plurality of TFTs are formed on a substrate having an insulating surface and a pixel matrix circuit, a driving circuit, a logic circuit, and the like are monolithically constructed is shown in FIG.
6 to FIG. In this embodiment, one pixel of the pixel matrix circuit and a CMOS circuit which is a basic circuit of another circuit (a driving circuit having an analog buffer of the present invention, a logic circuit, or the like) are simultaneously formed on the same substrate. It shows how it works. In this embodiment, the P-channel TFT and the N
The manufacturing process will be described for the case where each of the channel type TFTs has one gate electrode. A CMOS circuit using a TFT having a plurality of gate electrodes, such as a double gate type or a triple gate type, is similarly described. Can be made.

【0050】図3を参照する。まず、絶縁表面を有する
基板として石英基板301を準備する。石英基板の代わ
りに熱酸化膜を形成したシリコン基板を用いることもで
きる。また、石英基板上に一旦非晶質珪素膜を形成し、
それを完全に熱酸化して絶縁膜とする様な方法をとって
も良い。さらに、絶縁膜として窒化珪素膜を形成した石
英基板、セラミックス基板を用いても良い。
Referring to FIG. First, a quartz substrate 301 is prepared as a substrate having an insulating surface. A silicon substrate on which a thermal oxide film is formed can be used instead of the quartz substrate. Also, once an amorphous silicon film is formed on a quartz substrate,
A method of completely thermally oxidizing it to form an insulating film may be used. Further, a quartz substrate or a ceramic substrate on which a silicon nitride film is formed as an insulating film may be used.

【0051】基板301上に非晶質珪素膜302を減圧
CVD法、プラズマCVD法、またはスパッタ法により
形成する。非晶質珪素膜302は、最終的な膜厚(熱酸
化後の膜減りを考慮した膜厚)が10〜100nm(好
ましくは30〜60nm)となる様に調節する。なお、
成膜に際して膜中の不純物濃度の管理を徹底的に行うこ
とは重要である。
An amorphous silicon film 302 is formed on a substrate 301 by a low pressure CVD method, a plasma CVD method, or a sputtering method. The amorphous silicon film 302 is adjusted so that the final film thickness (thickness in consideration of film reduction after thermal oxidation) is 10 to 100 nm (preferably 30 to 60 nm). In addition,
It is important to thoroughly control the impurity concentration in the film when forming the film.

【0052】なお、本実施例では、基板301上に非晶
質珪素膜302を形成したが、非晶質珪素膜の代わりに
他の半導体薄膜を用いてもよい。例えば、Six Ge
1-x (0<X<1)で示される珪素とゲルマニウムの化
合物を用いることも可能である。
Although the amorphous silicon film 302 is formed on the substrate 301 in this embodiment, another semiconductor thin film may be used instead of the amorphous silicon film. For example, Si x Ge
It is also possible to use a compound of silicon and germanium represented by 1-x (0 <X <1).

【0053】本実施例の場合、非晶質珪素膜302中で
は結晶化を阻害する不純物であるC(炭素)およびN
(窒素)の濃度はいずれも5×1018atoms/cm
3 未満(代表的には5×1017atoms/cm3
下、好ましくは2×1017atoms/cm3 以下)、
O(酸素)は1.5×1019atoms/cm3 未満
(代表的には1×1018atoms/cm3 以下、好ま
しくは5×1017atoms/cm3 以下)となる様に
管理する。なぜならば各不純物がこれ以上の濃度で存在
すると、後の結晶化の際に悪影響を及ぼし、結晶化後の
膜質を低下させる原因となるからである。本明細書中に
おいて膜中の上記の不純物元素濃度は、SIMS(質量
2次イオン分析)の測定結果における最小値で定義され
る。
In this embodiment, in the amorphous silicon film 302, C (carbon) and N, which are impurities that inhibit crystallization, are used.
The concentration of (nitrogen) was 5 × 10 18 atoms / cm
Less than 3 (typically 5 × 10 17 atoms / cm 3 or less, preferably 2 × 10 17 atoms / cm 3 or less);
O (oxygen) is controlled to be less than 1.5 × 10 19 atoms / cm 3 (typically 1 × 10 18 atoms / cm 3 or less, preferably 5 × 10 17 atoms / cm 3 or less). This is because, if each impurity is present at a higher concentration, it will have an adverse effect on the subsequent crystallization and cause a deterioration in the film quality after the crystallization. In this specification, the above-mentioned impurity element concentration in a film is defined by a minimum value in a measurement result of SIMS (Secondary Mass Ion Analysis).

【0054】上記構成を得るため、本実施例で用いる減
圧熱CVD炉は定期的にドライクリーニングを行い、成
膜室の清浄化を図っておくことが望ましい。ドライクリ
ーニングは、200〜400℃程度に加熱した炉内に1
00〜300sccmのClF3 (フッ化塩素)ガスを
流し、熱分解によって生成したフッ素によって成膜室の
クリーニングを行えば良い。
In order to obtain the above configuration, it is desirable that the reduced pressure thermal CVD furnace used in this embodiment is periodically dry-cleaned to clean the film forming chamber. Dry cleaning is performed in a furnace heated to about 200 to 400 ° C.
A film formation chamber may be cleaned by flowing ClF 3 (chlorine fluoride) gas at a flow rate of 00 to 300 sccm and using fluorine generated by thermal decomposition.

【0055】なお、本出願人の知見によれば炉内温度3
00℃とし、ClF3 (フッ化塩素)ガスの流量を30
0sccmとした場合、約2μm厚の付着物(主に珪素
を主成分する)を4時間で完全に除去することができ
る。
According to the knowledge of the present applicant, the furnace temperature 3
00 ° C. and the flow rate of ClF 3 (chlorine fluoride) gas is 30
When the thickness is set to 0 sccm, it is possible to completely remove the attached matter (mainly composed mainly of silicon) having a thickness of about 2 μm in 4 hours.

【0056】また、非晶質珪素膜302中の水素濃度も
非常に重要なパラメータであり、水素含有量を低く抑え
た方が結晶性の良い膜が得られる様である。そのため、
非晶質珪素膜302の成膜は減圧熱CVD法であること
が好ましい。なお、成膜条件を最適化することでプラズ
マCVD法を用いることも可能である。
The hydrogen concentration in the amorphous silicon film 302 is also a very important parameter, and a film having a good crystallinity can be obtained by keeping the hydrogen content low. for that reason,
The formation of the amorphous silicon film 302 is preferably performed by a low pressure thermal CVD method. Note that the plasma CVD method can be used by optimizing the film formation conditions.

【0057】なお、非晶質珪素膜302の成膜時にTF
Tのしきい値電圧(Vth)を制御するための不純物元
素(13族元素、代表的にはボロン、または15族元
素、代表的にはリン)を添加することは有効である。添
加量は、上記Vth制御用不純物を添加しない場合のV
thを鑑みて決定する必要がある。
When the amorphous silicon film 302 is formed, TF
It is effective to add an impurity element (a Group 13 element, typically boron, or a Group 15 element, typically phosphorus) for controlling the threshold voltage (Vth) of T. The amount of addition is V when no Vth controlling impurity is added.
It is necessary to determine in consideration of th.

【0058】次に、非晶質珪素膜302の結晶化工程を
行う。結晶化の手段としては特開平7−130652号
公報記載の技術を用いる。同公報の実施例1および実施
例2のどちらの手段でも良いが、本実施例では、同広報
の実施例2に記載した技術内容(特開平8−78329
号公報に詳しい)を利用するのが好ましい。
Next, a crystallization step of the amorphous silicon film 302 is performed. As a means for crystallization, a technique described in JP-A-7-130652 is used. Although any of the means of Embodiment 1 and Embodiment 2 of the publication may be used, in this embodiment, the technical contents described in Embodiment 2 of the publication (Japanese Patent Laid-Open No. 8-78329) will be described.
It is preferable to use the method described in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. H11-26095.

【0059】特開平8−78329号公報記載の技術
は、まず触媒元素の添加領域を選択するマスク絶縁膜3
03を形成する。マスク絶縁膜303は触媒元素を添加
するために複数箇所の開口部を有している。この開口部
の位置によって結晶領域の位置を決定することができ
る。
The technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-78329 discloses a mask insulating film 3 for selecting a region to which a catalyst element is added.
03 is formed. The mask insulating film 303 has a plurality of openings for adding a catalyst element. The position of the crystal region can be determined by the position of the opening.

【0060】そして、非晶質珪素膜の結晶化を助長する
触媒元素としてニッケル(Ni)を含有した溶液をスピ
ンコート法により塗布し、Ni含有層304を形成す
る。なお、触媒元素としてはニッケル以外にも、コバル
ト(Co)、鉄(Fe)、パラジウム(Pd)、ゲルマ
ニウム(Ge)、白金(Pt)、銅(Cu)、金(A
u)等を用いることができる(図3(A))。
Then, a solution containing nickel (Ni) as a catalyst element for promoting crystallization of the amorphous silicon film is applied by spin coating to form a Ni-containing layer 304. In addition, as a catalyst element, in addition to nickel, cobalt (Co), iron (Fe), palladium (Pd), germanium (Ge), platinum (Pt), copper (Cu), and gold (A
u) etc. can be used (FIG. 3A).

【0061】また、上記触媒元素の添加工程は、レジス
トマスクを利用したイオン注入法またはプラズマドーピ
ング法を用いることもできる。この場合、添加領域の占
有面積の低減、横成長領域の成長距離の制御が容易とな
るので、微細化した回路を構成する際に有効な技術とな
る。
In the step of adding the catalyst element, an ion implantation method using a resist mask or a plasma doping method can be used. In this case, the reduction of the occupied area of the addition region and the control of the growth distance of the lateral growth region are facilitated, so that this is an effective technique when configuring a miniaturized circuit.

【0062】次に、触媒元素の添加工程が終了したら、
500℃で2時間程度の水素出しの後、不活性雰囲気、
水素雰囲気または酸素雰囲気中において500〜700
℃(代表的には550〜650℃、好ましくは570
℃)の温度で4〜24時間の加熱処理を加えて非晶質珪
素膜302の結晶化を行う。本実施例では窒素雰囲気で
570℃で14時間の加熱処理を行う。
Next, when the step of adding the catalyst element is completed,
After dehydration for about 2 hours at 500 ° C, an inert atmosphere,
500 to 700 in a hydrogen atmosphere or an oxygen atmosphere
° C (typically 550-650 ° C, preferably 570
(° C.) and heat treatment for 4 to 24 hours to crystallize the amorphous silicon film 302. In this embodiment, heat treatment is performed at 570 ° C. for 14 hours in a nitrogen atmosphere.

【0063】この時、非晶質珪素膜302の結晶化はニ
ッケルを添加した領域305および306等で発生した
核から優先的に進行し、基板301の基板面に対してほ
ぼ平行に成長した結晶領域307および308が形成さ
れる。この結晶領域307および308を横成長領域と
呼ぶ。横成長領域は比較的揃った状態で個々の結晶が集
合しているため、全体的な結晶性に優れるという利点が
ある(図3(B))。
At this time, the crystallization of the amorphous silicon film 302 proceeds preferentially from the nuclei generated in the nickel-added regions 305 and 306, and grows substantially parallel to the substrate surface of the substrate 301. Regions 307 and 308 are formed. These crystal regions 307 and 308 are called lateral growth regions. Since individual crystals are aggregated in the lateral growth region in a relatively uniform state, there is an advantage that the overall crystallinity is excellent (FIG. 3B).

【0064】なお、上述の特開平7−130652号公
報の実施例1に記載された技術を用いた場合も微視的に
は横成長領域と呼びうる領域が形成されている。しかし
ながら、核発生が面内において不均一に起こるので結晶
粒界の制御性の面で難がある。
When the technique described in the first embodiment of Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-130652 is used, a region which can be microscopically called a lateral growth region is formed. However, since nucleation occurs unevenly in the plane, there is a difficulty in controllability of crystal grain boundaries.

【0065】結晶化のための加熱処理が終了したら、マ
スク絶縁膜903を除去してパターニングを行い、横成
長領域307および308でなる島状半導体層(活性
層)309、310、および311を形成する(図3
(C))。
When the heat treatment for crystallization is completed, the mask insulating film 903 is removed and patterning is performed to form island-like semiconductor layers (active layers) 309, 310, and 311 composed of the lateral growth regions 307 and 308. (Figure 3
(C)).

【0066】ここで309はCMOS回路を構成するN
チャネル型TFTの活性層、310はCMOS回路を構
成するPチャネル型TFTの活性層、311は画素マト
リクス回路を構成するNチャネル型TFT(画素TF
T)の活性層である。
Here, reference numeral 309 denotes N constituting a CMOS circuit.
An active layer of a channel type TFT, 310 is an active layer of a P channel type TFT constituting a CMOS circuit, and 311 is an N channel type TFT (pixel TF) constituting a pixel matrix circuit.
T) is an active layer.

【0067】活性層309、310、および311を形
成したら、その上に珪素を含む絶縁膜でなるゲイト絶縁
膜312を成膜する(図3(C))。
After forming the active layers 309, 310 and 311, a gate insulating film 312 made of an insulating film containing silicon is formed thereon (FIG. 3C).

【0068】そして、次に図3(D)に示す様に触媒元
素(ニッケル)を除去または低減するための加熱処理
(触媒元素のゲッタリングプロセス)を行う。この加熱
処理は処理雰囲気中にハロゲン元素を含ませ、ハロゲン
元素による金属元素のゲッタリング効果を利用するもの
である。
Then, as shown in FIG. 3D, a heat treatment (a catalytic element gettering process) for removing or reducing the catalytic element (nickel) is performed. In this heat treatment, a halogen element is contained in the treatment atmosphere, and the gettering effect of the metal element by the halogen element is used.

【0069】なお、ハロゲン元素によるゲッタリング効
果を十分に得るためには、上記加熱処理を700℃を超
える温度で行なうことが好ましい。この温度以下では処
理雰囲気中のハロゲン化合物の分解が困難となり、ゲッ
タリング効果が得られなくなる恐れがある。
In order to sufficiently obtain the gettering effect by the halogen element, it is preferable to perform the above heat treatment at a temperature exceeding 700 ° C. Below this temperature, the decomposition of the halogen compound in the processing atmosphere becomes difficult, and the gettering effect may not be obtained.

【0070】そのため本実施例ではこの加熱処理を70
0℃を超える温度で行い、好ましくは800〜1000
℃(代表的には950℃)とし、処理時間は0.1〜6
hr、代表的には0.5〜1hrとする。
Therefore, in this embodiment, this heat treatment is performed
It is carried out at a temperature exceeding 0 ° C., preferably 800 to 1000
° C (typically 950 ° C) and the treatment time is 0.1 to 6
hr, typically 0.5 to 1 hr.

【0071】なお、本実施例では酸素雰囲気中に対して
塩化水素(HCl)を0.5〜10体積%(本実施例で
は3体積%)の濃度で含有させた雰囲気中において、9
50℃で、30分の加熱処理を行う例を示す。HCl濃
度を上記濃度以上とすると、活性層309、310、お
よび311の表面に膜厚程度の凹凸が生じてしまうため
好ましくない。
In the present embodiment, in an atmosphere containing hydrogen chloride (HCl) at a concentration of 0.5 to 10% by volume (3% by volume in this embodiment) with respect to an oxygen atmosphere, 9%
An example in which heat treatment is performed at 50 ° C. for 30 minutes will be described. If the HCl concentration is higher than the above concentration, the surface of the active layers 309, 310 and 311 will have irregularities of about the film thickness, which is not preferable.

【0072】また、ハロゲン元素を含む化合物してHC
lガスを用いる例を示したが、それ以外のガスとして、
代表的にはHF、NF3 、HBr、Cl2 、ClF3
BCl2 、F2 、Br2 等のハロゲンを含む化合物から
選ばれた一種または複数種のものを用いることができ
る。
The compound containing a halogen element is HC
Although the example using 1 gas was shown, as other gas,
Typically, HF, NF 3 , HBr, Cl 2 , ClF 3 ,
One or more compounds selected from compounds containing halogen such as BCl 2 , F 2 , and Br 2 can be used.

【0073】この工程においては活性層309、31
0、および311中のニッケルが塩素の作用によりゲッ
タリングされ、揮発性の塩化ニッケルとなって大気中へ
離脱して除去されると考えられる。そして、この工程に
より活性層309、310、および311中のニッケル
の濃度は5×1017atoms/cm3 以下にまで低減
される。
In this step, the active layers 309, 31
It is considered that nickel in 0 and 311 is gettered by the action of chlorine, becomes volatile nickel chloride, escapes to the atmosphere and is removed. By this step, the concentration of nickel in the active layers 309, 310, and 311 is reduced to 5 × 10 17 atoms / cm 3 or less.

【0074】なお、5×1017atoms/cm3 とい
う値はSIMS(質量二次イオン分析)の検出下限であ
る。本出願人が試作したTFTを解析した結果、1×1
18atoms/cm3 以下(好ましくは5×1017
toms/cm3 以下)ではTFT特性に対するニッケ
ルの影響は確認されなかった。ただし、本明細書中にお
ける不純物濃度は、SIMS分析の測定結果の最小値で
もって定義される。
The value of 5 × 10 17 atoms / cm 3 is the lower detection limit of SIMS (Mass Secondary Ion Analysis). As a result of analyzing a TFT manufactured by the present applicant, 1 × 1
0 18 atoms / cm 3 or less (preferably 5 × 10 17 a
(toms / cm 3 or less), the effect of nickel on the TFT characteristics was not confirmed. However, the impurity concentration in this specification is defined by the minimum value of the measurement result of the SIMS analysis.

【0075】また、上記加熱処理により活性層309、
310、および311とゲイト絶縁膜312との界面で
は熱酸化反応が進行し、熱酸化膜の分だけゲイト絶縁膜
312の膜厚は増加する。この様にして熱酸化膜を形成
すると、非常に界面準位の少ない半導体/絶縁膜界面を
得ることができる。また、活性層端部における熱酸化膜
の形成不良(エッジシニング)を防ぐ効果もある。
Further, the active layer 309,
A thermal oxidation reaction proceeds at the interface between the gate insulating film 312 and the gate insulating film 312, and the thickness of the gate insulating film 312 increases by the amount of the thermal oxide film. When the thermal oxide film is formed in this manner, a semiconductor / insulating film interface having very few interface states can be obtained. Further, there is also an effect of preventing formation failure (edge thinning) of a thermal oxide film at an end of the active layer.

【0076】また、触媒元素のゲッタリングプロセス
を、マスク絶縁膜303を除去した後、活性層をパター
ンニングする前に行なうことも有効である。また、触媒
元素のゲッタリングプロセスを、活性層をパターンニン
グした後に行なってもよい。また、いずれのゲッタリン
グプロセスを組み合わせて行なってもよい。
It is also effective to perform the catalytic element gettering process after removing the mask insulating film 303 and before patterning the active layer. Further, the gettering process of the catalytic element may be performed after patterning the active layer. Further, any gettering process may be performed in combination.

【0077】なお、触媒元素のゲッタリングプロセス
を、P(リン)を用いることによって行うこともでき
る。このリンによるゲッタリングプロセスを上述したゲ
ッタリングプロセスに組み合わせても良い。また、リン
によるゲッタリングプロセスのみを用いても良い。
Note that the catalyst element gettering process can also be performed by using P (phosphorus). The phosphorus gettering process may be combined with the above-described gettering process. Alternatively, only the gettering process using phosphorus may be used.

【0078】さらに、上記ハロゲン雰囲気における加熱
処理を施した後に、窒素雰囲気中で950℃で1時間程
度の加熱処理を行なうことで、ゲイト絶縁膜312の膜
質の向上を図ることも有効である。
It is also effective to improve the film quality of the gate insulating film 312 by performing a heat treatment in a nitrogen atmosphere at 950 ° C. for about 1 hour after the heat treatment in the halogen atmosphere.

【0079】なお、SIMS分析により活性層309、
310、および311中にはゲッタリング処理に使用し
たハロゲン元素が、1×1015atoms/cm3 〜1
×1020atoms/cm3 の濃度で残存することも確
認されている。また、その際、活性層309、310、
および311と加熱処理によって形成される熱酸化膜と
の間に前述のハロゲン元素が高濃度に分布することがS
IMS分析によって確かめられている。
The active layer 309,
In 310 and 311, the halogen element used for the gettering treatment was 1 × 10 15 atoms / cm 3 to 1
It has also been confirmed that it remains at a concentration of × 10 20 atoms / cm 3 . At this time, the active layers 309, 310,
And 311 and the thermal oxide film formed by the heat treatment indicate that the halogen element is distributed at a high concentration.
Confirmed by IMS analysis.

【0080】また、他の元素についてもSIMS分析を
行った結果、代表的な不純物であるC(炭素)、N(窒
素)、O(酸素)、S(硫黄)はいずれも5×1018
toms/cm3 未満(典型的には1×1018atom
s/cm3 以下)であることが確認された。
As a result of SIMS analysis of other elements, C (carbon), N (nitrogen), O (oxygen) and S (sulfur), which are typical impurities, are all 5 × 10 18 a
less than toms / cm 3 (typically 1 × 10 18 atoms
s / cm 3 or less).

【0081】このようにして得られた活性層の横成長領
域は、棒状または偏平棒状の集合体からなる特異な結晶
構造を示す。この特異な結晶構造の特徴に関しては後述
することにする。
The lateral growth region of the active layer thus obtained has a unique crystal structure composed of a rod-like or flat rod-like aggregate. The features of this unique crystal structure will be described later.

【0082】次に、図4を参照する。まず、図示しない
アルミニウムを主成分とする金属膜を成膜し、パターニ
ングによって後のゲイト電極の原型313、314、お
よび315を形成する。本実施例では2wt%のスカン
ジウムを含有したアルミニウム膜を用いる(図4
(A))。
Next, reference is made to FIG. First, a metal film (not shown) containing aluminum as a main component is formed, and the gate electrode prototypes 313, 314, and 315 are formed by patterning. In this embodiment, an aluminum film containing 2 wt% scandium is used (FIG. 4).
(A)).

【0083】なお、2wt%のスカンジウムを含有した
アルミニウム膜の代わりに、多結晶珪素膜をゲイト電極
として用いてもよい。
Note that a polycrystalline silicon film may be used as a gate electrode instead of the aluminum film containing 2 wt% scandium.

【0084】次に、特開平7−135318号公報記載
の技術により多孔性の陽極酸化膜316、317、およ
び318、無孔性の陽極酸化膜319、320、および
321、ゲイト電極322、323、および324を形
成する(図4(B))。
Next, the porous anodic oxide films 316, 317, and 318, the nonporous anodic oxide films 319, 320, and 321 and the gate electrodes 322 and 323 are formed by the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-135318. And 324 (FIG. 4B).

【0085】こうして図4(B)の状態が得られたら、
次にゲイト電極322、323、および324、多孔性
の陽極酸化膜316、317、および318をマスクと
してゲイト絶縁膜312をエッチングする。そして、多
孔性の陽極酸化膜316、317、および318を除去
して図4(C)の状態を得る。なお、図4(C)におい
て325、326、および327で示されるのは、加工
後のゲイト絶縁膜である。
When the state shown in FIG. 4B is obtained,
Next, gate insulating film 312 is etched using gate electrodes 322, 323, and 324 and porous anodic oxide films 316, 317, and 318 as masks. Then, the porous anodic oxide films 316, 317, and 318 are removed to obtain the state shown in FIG. Note that in FIG. 4C, reference numerals 325, 326, and 327 denote the gate insulating films after processing.

【0086】次に、一導電性を付与する不純物元素の添
加工程を行う。不純物元素としてはNチャネル型ならば
P(リン)またはAs(砒素)、P型ならばB(ボロ
ン)またはGa(ガリウム)を用いれば良い。
Next, a step of adding an impurity element imparting one conductivity is performed. As an impurity element, P (phosphorus) or As (arsenic) may be used for an N-channel type, and B (boron) or Ga (gallium) may be used for a P-type.

【0087】本実施例では、Nチャネル型およびPチャ
ネル型のTFTを形成するための不純物添加をそれぞれ
2回の工程に分けて行う。
In this embodiment, the addition of impurities for forming N-channel and P-channel TFTs is performed in two separate steps.

【0088】最初に、Nチャネル型のTFTを形成する
ための不純物添加を行う。まず、1回目の不純物添加
(本実施例ではP(リン)を用いる)を高加速電圧80
keV程度で行い、 n- 領域を形成する。このn- 領域
は、Pイオン濃度が1×1018atoms/cm3 〜1
×1019atoms/cm3 となるように調節する。
First, an impurity is added for forming an N-channel type TFT. First, the first impurity addition (in this embodiment, P (phosphorus) is used) is performed at a high accelerating voltage 80.
This is performed at about keV to form an n - region. This n region has a P ion concentration of 1 × 10 18 atoms / cm 3 to 1
Adjust so as to be × 10 19 atoms / cm 3 .

【0089】さらに、2回目の不純物添加を低加速電圧
10ke V程度で行い、n+ 領域を形成する。この時
は、 加速電圧が低いので、ゲイト絶縁膜がマスクとして
機能する。また、このn+ 領域は、シート抵抗が500
Ω以下(好ましくは300Ω以下)となるように調節す
る。
Further, the second impurity addition is performed at a low acceleration voltage of about 10 keV to form an n + region. At this time, since the acceleration voltage is low, the gate insulating film functions as a mask. The n + region has a sheet resistance of 500
It is adjusted so as to be Ω or less (preferably 300 Ω or less).

【0090】以上の工程を経て、CMOS回路を構成す
るNチャネル型TFTのソース領域328、ドレイン領
域329、低濃度不純物領域330、チャネル形成領域
331が形成される。また、画素TFTを構成するNチ
ャネル型TFTのソース領域332、ドレイン領域33
3、低濃度不純物領域334、チャネル形成領域335
が確定する(図4(D))。
Through the above steps, a source region 328, a drain region 329, a low-concentration impurity region 330, and a channel formation region 331 of an N-channel TFT constituting a CMOS circuit are formed. Further, the source region 332 and the drain region 33 of the N-channel TFT constituting the pixel TFT
3, low concentration impurity region 334, channel formation region 335
Is determined (FIG. 4D).

【0091】なお、図4(D)に示す状態ではCMOS
回路を構成するPチャネル型TFTの活性層は、Nチャ
ネル型TFTの活性層と同じ構成となっている。
In the state shown in FIG.
The active layer of the P-channel TFT forming the circuit has the same configuration as the active layer of the N-channel TFT.

【0092】次に、図5(A)に示すように、Nチャネ
ル型TFTを覆ってレジストマスク336を設け、P型
を付与する不純物イオン(本実施例ではボロンを用い
る)の添加を行う。
Next, as shown in FIG. 5A, a resist mask 336 is provided so as to cover the N-channel TFT, and an impurity ion imparting P-type (boron is used in this embodiment) is added.

【0093】この工程も前述の不純物添加工程と同様に
2回に分けて行うが、Nチャネル型をPチャネル型に反
転させる必要があるため、前述のPイオンの添加濃度の
数倍程度の濃度のB(ボロン)イオンを添加する。
This step is also performed twice as in the case of the above-described impurity doping step. However, since it is necessary to invert the N-channel type to the P-channel type, the concentration is about several times the above-mentioned P ion addition concentration. B (boron) ion is added.

【0094】こうしてCMOS回路を構成するPチャネ
ル型TFTのソース領域337、ドレイン領域338、
低濃度不純物領域339、チャネル形成領域340が形
成される(図5(A))。
Thus, the source region 337, the drain region 338 of the P-channel type TFT constituting the CMOS circuit,
A low-concentration impurity region 339 and a channel formation region 340 are formed (FIG. 5A).

【0095】以上の様にして活性層が完成したら、ファ
ーネスアニール、レーザーアニール、ランプアニール等
の組み合わせによって不純物イオンの活性化を行う。そ
れと同時に添加工程で受けた活性層の損傷も修復され
る。
When the active layer is completed as described above, activation of impurity ions is performed by a combination of furnace annealing, laser annealing, lamp annealing and the like. At the same time, the damage of the active layer in the addition step is also repaired.

【0096】次に、層間絶縁膜341として酸化珪素膜
と窒化珪素膜との積層膜を形成し、コンタクトホールを
形成した後、ソース電極342、343、および34
4、ドレイン電極345、346を形成して図5(B)
に示す状態を得る。なお、層間絶縁膜341として有機
性樹脂膜を用いることもできる。
Next, a stacked film of a silicon oxide film and a silicon nitride film is formed as an interlayer insulating film 341, and a contact hole is formed. Then, source electrodes 342, 343, and 34 are formed.
4. Form drain electrodes 345 and 346 to form FIG.
The state shown in is obtained. Note that an organic resin film can also be used as the interlayer insulating film 341.

【0097】図5(B)に示す状態が得られたら、有機
性樹脂膜からなる第1の層間絶縁膜347を0.5〜3
μmの厚さに形成する。有機性樹脂膜としては、ポリイ
ミド、アクリル、ポリイミドアミド等が用いられる。有
機性樹脂膜の利点は、成膜方法が簡単である点、容易に
膜厚を厚くできる点、比誘電率が低いので寄生容量を低
減できる点、平坦性に優れている点などが挙げられる。
なお、上述した以外の有機性樹脂膜を用いることもでき
る。
When the state shown in FIG. 5B is obtained, the first interlayer insulating film 347 made of an organic resin film is
It is formed to a thickness of μm. As the organic resin film, polyimide, acrylic, polyimide amide or the like is used. The advantages of the organic resin film are that the film formation method is simple, the film thickness can be easily increased, the parasitic capacitance can be reduced because the relative dielectric constant is low, and the flatness is excellent. .
Note that an organic resin film other than those described above can be used.

【0098】次に、第1の層間絶縁膜347上に遮光性
を有する膜でなるブラックマトリクス348を100n
mの厚さに形成する。なお、本実施例では、ブラックマ
トリクス348としてチタン膜を用いるが、黒色顔料を
含む樹脂膜等を用いることもできる。
Next, a black matrix 348 made of a light-shielding film is formed on the first interlayer insulating film 347 for 100 nm.
m. Although a titanium film is used as the black matrix 348 in this embodiment, a resin film or the like containing a black pigment may be used.

【0099】なお。ブラックマトリクス348にチタン
膜を用いる場合には、 駆動回路や他の周辺回路部の配線
の一部をチタンによって形成することができる。このチ
タンの配線は、ブラックマトリクス348の形成時に、
同時に形成され得る。
Note that. In the case of using a titanium film for the black matrix 348, part of a wiring in a driver circuit and other peripheral circuit portions can be formed using titanium. This titanium wiring is used when the black matrix 348 is formed.
Can be formed simultaneously.

【0100】ブラックマトリクス348を形成したら、
第2の層間絶縁膜349として酸化珪素膜、窒化珪素
膜、有機性樹脂膜のいずれかまたはそれらの積層膜を
0.1〜0.3μmの厚さに形成する。そして層間絶縁
膜347および層間絶縁膜349にコンタクトホールを
形成し、画素電極350を120nmの厚さに形成す
る。本実施例の構成によると、ブラックマトリクス34
8と画素電極350とが重畳する領域で補助容量が形成
されている(図5(C))。なお、本実施例は透過型の
アクティブマトリクス液晶表示装置の例であるため画素
電極350を構成する導電膜としてITO等の透明導電
膜を用いる。
After forming the black matrix 348,
As the second interlayer insulating film 349, any one of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and an organic resin film or a stacked film thereof is formed to a thickness of 0.1 to 0.3 μm. Then, contact holes are formed in the interlayer insulating film 347 and the interlayer insulating film 349, and the pixel electrode 350 is formed to a thickness of 120 nm. According to the configuration of the present embodiment, the black matrix 34
A storage capacitor is formed in a region where the pixel electrode 8 and the pixel electrode 350 overlap (FIG. 5C). Note that since this embodiment is an example of a transmission type active matrix liquid crystal display device, a transparent conductive film such as ITO is used as a conductive film forming the pixel electrode 350.

【0101】次に、基板全体を350℃の水素雰囲気で
1〜2時間加熱し、素子全体の水素化を行うことで膜中
(特に活性層中)のダングリングボンド(不対結合手)
を補償する。以上の工程を経て同一基板上にCMOS回
路および画素マトリクス回路を作製することができる。
Next, the entire substrate is heated in a hydrogen atmosphere at 350 ° C. for 1 to 2 hours, and hydrogenation of the entire device is performed, whereby dangling bonds (unpaired bonds) in the film (especially in the active layer) are formed.
To compensate. Through the above steps, a CMOS circuit and a pixel matrix circuit can be manufactured over the same substrate.

【0102】次に、図6を用いて、上記の工程によって
作製されたアクティブマトリクス基板をもとに、アクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置を作製する工程を説明す
る。
Next, a process of manufacturing an active matrix type liquid crystal display device based on the active matrix substrate manufactured by the above process will be described with reference to FIG.

【0103】図5(C)の状態のアクティブマトリクス
基板に配向膜351を形成する。本実施例では、配向膜
351には、ポリイミドを用いた。次に、対向基板を用
意する。対向基板は、ガラス基板352、透明導電膜3
53、配向膜354とで構成される。
An orientation film 351 is formed on the active matrix substrate in the state shown in FIG. In this embodiment, polyimide is used for the alignment film 351. Next, a counter substrate is prepared. The opposing substrate is a glass substrate 352, a transparent conductive film 3
53 and an alignment film 354.

【0104】なお、本実施例では、配向膜には、液晶分
子が基板に対して平行に配向するようなポリイミド膜を
用いた。なお、配向膜形成後、ラビング処理を施すこと
により、液晶分子がある一定のプレチルト角を持って平
行配向するようにした。
In this embodiment, a polyimide film in which liquid crystal molecules are aligned parallel to the substrate is used as the alignment film. After the alignment film was formed, a rubbing treatment was performed so that the liquid crystal molecules were aligned in parallel with a certain pretilt angle.

【0105】次に、 上記の工程を経たアクティブマトリ
クス基板と対向基板とを公知のセル組み工程によって、
シール材やスペーサ(共に図示せず)などを介して貼り
合わせる。その後、両基板の間に液晶材料355を注入
し、封止剤(図示せず)によって完全に封止する。よっ
て、図6に示すような透過型のアクティブマトリクス型
液晶表示装置が完成する。
Next, the active matrix substrate and the counter substrate having undergone the above-described steps are subjected to a well-known cell assembling step.
It is bonded via a sealing material or a spacer (both not shown). Thereafter, a liquid crystal material 355 is injected between the two substrates, and completely sealed with a sealing agent (not shown). Thus, a transmission type active matrix liquid crystal display device as shown in FIG. 6 is completed.

【0106】図7には、完成したアクティブマトリクス
型液晶表示装置の斜視図が示されている。701はアク
ティブマトリクス基板、702は画素マトリクス回路、
703はソース信号線側駆動回路、704はゲイト信号
線側駆動回路、705は他の周辺回路、706は対向基
板である。図7に示されるように、本実施例のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置は、FPCを取り付ける端
面のみアクティブマトリクス基板が外部に出ており、残
りの3つの端面は揃っている。
FIG. 7 is a perspective view of a completed active matrix type liquid crystal display device. 701 is an active matrix substrate, 702 is a pixel matrix circuit,
703 is a source signal line side driving circuit, 704 is a gate signal line side driving circuit, 705 is another peripheral circuit, and 706 is a counter substrate. As shown in FIG. 7, in the active matrix type liquid crystal display device of the present embodiment, only the end face on which the FPC is mounted is exposed to the outside, and the remaining three end faces are aligned.

【0107】なお本実施例では、液晶表示装置がTN
(ツイストネマチック)モードによって表示を行うよう
にした。そのため、1対の偏光板(図示せず)がクロス
ニコル(1対の偏光板が、それぞれの偏光軸を直交させ
るような状態)で、液晶パネルを挟持するように配置さ
れた。
In this embodiment, the liquid crystal display device is TN
Display is performed in (twisted nematic) mode. Therefore, a pair of polarizing plates (not shown) are arranged so as to sandwich the liquid crystal panel in a crossed Nicols state (a state in which the pair of polarizing plates makes their polarization axes orthogonal to each other).

【0108】よって、本実施例では、液晶表示装置に電
圧が印加されていないとき白表示となる、いわゆるノー
マリホワイトモードで表示を行うことが理解される。
Therefore, in this embodiment, it is understood that display is performed in a so-called normally white mode, in which white display is performed when no voltage is applied to the liquid crystal display device.

【0109】上述した製造方法によって、本実施例のア
クティブマトリクス液晶表示装置は、駆動回路と他の周
辺装置と画素とが共に石英基板やガラス基板などの絶縁
基板上に一体形成され得ることが理解される。
According to the manufacturing method described above, in the active matrix liquid crystal display device of this embodiment, it is understood that the driving circuit, other peripheral devices, and the pixels can be integrally formed on an insulating substrate such as a quartz substrate or a glass substrate. Is done.

【0110】(実施例2)(Example 2)

【0111】図8に本発明の別の実施形態を示す。図8
には、アクティブマトリクス型半導体表示装置のソース
信号線側駆動回路のアナログバッファに本発明の構成を
用いた場合が示されている。本実施例では、差動回路お
よび電流ミラー回路の出力側の薄膜トランジスタの数を
前記実施例1の3倍に増加させている。言い換えると、
差動回路および電流ミラー回路の出力側の回路を3倍と
している。こうすることによって構成されるアナログバ
ッファの電流能力を上げている。
FIG. 8 shows another embodiment of the present invention. FIG.
Shows a case where the configuration of the present invention is used for an analog buffer of a source signal line side driving circuit of an active matrix semiconductor display device. In the present embodiment, the number of thin film transistors on the output side of the differential circuit and the current mirror circuit is increased to three times that of the first embodiment. In other words,
The circuit on the output side of the differential circuit and the current mirror circuit is tripled. By doing so, the current capability of the analog buffer configured is increased.

【0112】本実施例では、差動アンプを構成する6個
のPチャネル型TFTのチャネル幅は、30μmとし
た。また、電流ミラー回路を構成するNチャネル型TF
Tのチャネル幅は、30μmとした。なお、本実施例で
は、それぞれのTFTのチャネル幅は、30μmである
が、100μm 以下(好ましくは90μm 以下)とすれ
ばよい。
In the present embodiment, the channel width of the six P-channel TFTs constituting the differential amplifier was 30 μm. Also, an N-channel type TF constituting a current mirror circuit
The channel width of T was 30 μm. In this embodiment, the channel width of each TFT is 30 μm, but may be 100 μm or less (preferably 90 μm or less).

【0113】本実施例のアナログバッファの動作を説明
する。入力端の電位が低下した場合、差動回路の入力側
のPチャネル型TFTに定電流源の電流のほとんどが流
れ、さらに電流ミラー回路の入力にも流れる。電流ミラ
ー回路の出力側のTFTの数は入力側に対して3倍とな
っているため、定電流源の3倍の電流を出力端子から引
き込むことが可能であり、出力端に接続されているソー
ス信号線を高速で駆動することが可能となっている。入
力端と出力端の電位がほぼ等しくなると、定電流源の電
流は、出力側のTFTと入力側のTFTとの分流され
る。この場合、差動回路のTFTの数の比が、出力側と
入力側とで1:3であり、かつ電流ミラー回路のTFT
の数の比が、出力側と入力側とで1:3であるため、入
力端の電位と出力端の電位はTFTの数には影響を受け
ない。
The operation of the analog buffer of this embodiment will be described. When the potential at the input terminal decreases, most of the current of the constant current source flows to the P-channel TFT on the input side of the differential circuit, and further flows to the input of the current mirror circuit. Since the number of TFTs on the output side of the current mirror circuit is three times as large as that on the input side, three times the current of the constant current source can be drawn from the output terminal and connected to the output terminal. The source signal line can be driven at high speed. When the potentials at the input terminal and the output terminal become substantially equal, the current of the constant current source is divided between the output TFT and the input TFT. In this case, the ratio of the number of TFTs of the differential circuit is 1: 3 on the output side and the input side, and the TFT of the current mirror circuit is
Is 1: 3 between the output side and the input side, the potential of the input terminal and the potential of the output terminal are not affected by the number of TFTs.

【0114】なお、本実施例では、差動回路および電流
ミラー回路のTFTの数を実施例1の3倍としたが、こ
れに限定されるわけではない。つまり、差動回路におい
て出力側の薄膜トランジスタの数をn倍にし(つまり
(n×x)個とする)、電流ミラー回路において出力側
の薄膜トランジスタの数をn倍(つまり(n×y)個と
する)とすることができる。
In this embodiment, the number of TFTs in the differential circuit and the current mirror circuit is three times that in the first embodiment. However, the present invention is not limited to this. That is, the number of output-side thin film transistors in the differential circuit is n times (that is, (n × x)), and the number of output side thin film transistors in the current mirror circuit is n times (that is, (n × y)). To).

【0115】(実施例3)(Example 3)

【0116】実施例1および2で述べた本発明のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置は、高精細・高解像度の
アクティブマトリクス型液晶表示装置に十分対応でき、
その画素数は、今後のATV(Advanced T
V)に対応できる程莫大である。よって、XGA以上の
もの、例えば、横1920×縦1280のような解像度
を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置にも対応
できる。
The active matrix type liquid crystal display device of the present invention described in Embodiments 1 and 2 can sufficiently cope with a high definition and high resolution active matrix type liquid crystal display device.
The number of pixels is determined by the future ATV (Advanced T
V) is enormous enough to support. Therefore, the present invention can be applied to an active matrix type liquid crystal display device having a resolution of XGA or more, for example, 1920 × 1280 resolution.

【0117】(実施例4)(Example 4)

【0118】また、上記実施例1〜3で述べたアクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置は、透過型のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置にも、反射型のアクティブマ
トリクス型液晶表示装置にも用いられ得る。また、液晶
材料にしきい値なしの反強誘電性液晶を用いることもで
きる。また、液晶材料に強誘電性液晶を用い、特殊な配
向膜などによって強誘電性液晶のメモリ効果を消去させ
た場合にも対応できる。
The active matrix type liquid crystal display device described in the first to third embodiments can be used for both a transmission type active matrix type liquid crystal display device and a reflection type active matrix type liquid crystal display device. Alternatively, an antiferroelectric liquid crystal having no threshold can be used as a liquid crystal material. Further, it is possible to cope with a case where a ferroelectric liquid crystal is used as a liquid crystal material and a memory effect of the ferroelectric liquid crystal is erased by a special alignment film or the like.

【0119】例えば、1998, SID, "Characteristics an
d Driving Scheme of Polymer-Stabilized Monostable
FLCD Exhibiting Fast Response Time and High Contra
st Ratio with Gray-Scale Capability" by H. Furue e
t al.や、1997, SID DIGEST,841, "A Full-Color Thres
holdless Antiferroelectric LCD Exhibiting WideView
ing Angle with Fast Response Time" by T. Yoshida e
t al.、または米国特許第5594569 号に開示された液晶
材料を用いることが可能である。
For example, in 1998, SID, "Characteristics an
d Driving Scheme of Polymer-Stabilized Monostable
FLCD Exhibiting Fast Response Time and High Contra
st Ratio with Gray-Scale Capability "by H. Furue e
t al., 1997, SID DIGEST, 841, "A Full-Color Thres
holdless Antiferroelectric LCD Exhibiting WideView
ing Angle with Fast Response Time "by T. Yoshida e
or the liquid crystal materials disclosed in US Pat. No. 5,594,569.

【0120】特に、無しきい値反強誘電性液晶材料や、
強誘電性液晶材料と反強誘電性液晶材料との混合液晶材
料である無しきい値反強誘電性混合液晶の中には、その
駆動電圧が±2.5V程度のものも見出されている。こ
のような低電圧駆動の無しきい値反強誘電性混合液晶を
用いた場合には、画像信号のサンプリング回路の電源電
圧を5V〜8V程度に抑えることが可能となり、比較的
LDD領域(低濃度不純物領域)の幅が小さなTFT
(例えば、0nm〜500nmまたは0nm〜200n
m)を用いる場合においても有効である。
In particular, a thresholdless antiferroelectric liquid crystal material,
Among the thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal which is a mixed liquid crystal material of a ferroelectric liquid crystal material and an antiferroelectric liquid crystal material, a drive voltage of about ± 2.5 V has been found. . When such a low-voltage driven thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal is used, the power supply voltage of the image signal sampling circuit can be suppressed to about 5 V to 8 V, and the LDD region (low density TFT with small width of impurity region)
(For example, 0 nm to 500 nm or 0 nm to 200 n
This is also effective when using m).

【0121】ここで、無しきい値反強誘電性混合液晶の
印加電圧に対する光透過率の特性を示すグラフを図13
に示す。なお、液晶表示装置の入射側の偏光板の透過軸
は、液晶表示装置のラビング方向にほぼ一致する無しき
い値反強誘電性混合液晶のスメクティック層の法線方向
とほぼ平行に設定されている。また、出射側の偏光板の
透過軸は、入射側の偏光板の透過軸に対してほぼ直角
(クロスニコル)に設定されている。このように、無し
きい値反強誘電性混合液晶を用いると、図13のような
印加電圧−透過率特性を示す階調表示を行うことが可能
であることがわかる。
FIG. 13 is a graph showing the characteristics of the light transmittance with respect to the applied voltage of the thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal.
Shown in Note that the transmission axis of the polarizing plate on the incident side of the liquid crystal display device is set substantially parallel to the normal direction of the smectic layer of the thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal that substantially matches the rubbing direction of the liquid crystal display device. . Further, the transmission axis of the exit-side polarizing plate is set substantially at right angles (crossed Nicols) to the transmission axis of the incidence-side polarizing plate. As described above, it can be seen that when the thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal is used, it is possible to perform a gradation display showing an applied voltage-transmittance characteristic as shown in FIG.

【0122】また、一般に、無しきい値反強誘電性混合
液晶は自発分極が大きく、液晶自体の誘電率が高い。こ
のため、無しきい値反強誘電性混合液晶を液晶表示装置
に用いる場合には、画素に比較的大きな保持容量が必要
となってくる。よって、自発分極が小さな無しきい値反
強誘電性混合液晶を用いるのが好ましい。また、液晶表
示装置の駆動方法を、線順次駆動とすることにより、画
素への階調電圧の書き込み期間(ピクセルフィードピリ
オド)を長くし、保持容量が小くてもそれを補うことも
できる。
In general, a thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal has a large spontaneous polarization and a high dielectric constant of the liquid crystal itself. Therefore, when a thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal is used for a liquid crystal display device, a relatively large storage capacitance is required for a pixel. Therefore, it is preferable to use a thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal having a small spontaneous polarization. In addition, by making the driving method of the liquid crystal display device line-sequential driving, a period (pixel feed period) of writing a gray scale voltage to a pixel can be lengthened, and even if the storage capacity is small, it can be compensated.

【0123】なお、無しきい値反強誘電性液晶を用いる
ことによって低電圧駆動が実現されるので、液晶表示装
置の低消費電力が実現される。
Since low-voltage driving is realized by using a thresholdless antiferroelectric liquid crystal, low power consumption of the liquid crystal display device is realized.

【0124】また、上記実施例1〜3では、表示媒体と
して液晶を用いる場合につて説明してきたが、印加電圧
に応答して光学的特性が変調され得るその他のいかなる
表示媒体を有する半導体表示装置に用いてもよい。例え
ば、エレクトロルミネセンス素子やエレクトロクロミク
ス素子などを表示媒体として用いてもよい。
In the first to third embodiments, the case where liquid crystal is used as a display medium has been described. However, a semiconductor display device having any other display medium whose optical characteristics can be modulated in response to an applied voltage. May be used. For example, an electroluminescent element or an electrochromic element may be used as a display medium.

【0125】また、上記実施例1〜3に用いられるTF
Tは、トップゲイト型でも良いし、逆スタガ型でも良
い。
The TF used in Examples 1 to 3 was used.
T may be a top gate type or an inverted stagger type.

【0126】(実施例5)(Example 5)

【0127】上記実施例1〜4の半導体表示装置には様
々な用途がある。本実施例では、本発明薄膜トランジス
タ回路を用いたのアクティブマトリクス型半導体表示装
置を組み込んだ半導体装置について説明する。
The semiconductor display devices of Embodiments 1 to 4 have various uses. EXAMPLE 1 In this example, a semiconductor device incorporating an active matrix semiconductor display device using the thin film transistor circuit of the present invention will be described.

【0128】このような半導体装置には、ビデオカメ
ラ、スチルカメラ、プロジェクタ、ヘッドマウントディ
スプレイ、カーナビゲーション、パーソナルコンピュー
タ、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話な
ど)などが挙げられる。それらの一例を図9に示す。
Examples of such a semiconductor device include a video camera, a still camera, a projector, a head-mounted display, a car navigation, a personal computer, and a portable information terminal (mobile computer, mobile phone, etc.). One example is shown in FIG.

【0129】図9(A)は携帯電話であり、本体90
1、音声出力部902、音声入力部903、半導体表示
装置904、操作スイッチ905、アンテナ906で構
成される。
FIG. 9A shows a portable telephone, and a main body 90.
1, an audio output unit 902, an audio input unit 903, a semiconductor display device 904, an operation switch 905, and an antenna 906.

【0130】図9(B)はビデオカメラであり、本体9
07、半導体表示装置908、音声入力部909、操作
スイッチ910、バッテリー911、受像部912で構
成される。
FIG. 9B shows a video camera,
07, a semiconductor display device 908, an audio input unit 909, an operation switch 910, a battery 911, and an image receiving unit 912.

【0131】図9(C)はモバイルコンピュータであ
り、本体913、カメラ部914、受像部915、操作
スイッチ916、半導体表示装置917で構成される。
FIG. 9C shows a mobile computer, which comprises a main body 913, a camera section 914, an image receiving section 915, operation switches 916, and a semiconductor display device 917.

【0132】図9(D)はヘッドマウントディスプレイ
であり、本体918、半導体表示装置919、バンド部
920で構成される。
FIG. 9D shows a head-mounted display, which comprises a main body 918, a semiconductor display device 919, and a band section 920.

【0133】図9(E)はリア型プロジェクタであり、
921は本体、922は光源、923は半導体表示装
置、924は偏光ビームスプリッタ、925および92
6はリフレクター、927はスクリーンである。なお、
リア型プロジェクタは、視聴者の見る位置によって、本
体を固定したままスクリーンの角度を変えることができ
るのが好ましい。なお、半導体表示装置923を3個
(R、G、Bの光にそれぞれ対応させる)使用すること
によって、さらに高解像度・高精細のリア型プロジェク
タを実現することができる。
FIG. 9E shows a rear type projector.
921 is a main body, 922 is a light source, 923 is a semiconductor display device, 924 is a polarizing beam splitter, 925 and 92
6 is a reflector, and 927 is a screen. In addition,
It is preferable that the rear type projector can change the angle of the screen while keeping the main body fixed, depending on the viewing position of the viewer. Note that by using three semiconductor display devices 923 (corresponding to R, G, and B light, respectively), a rear projector with higher resolution and higher definition can be realized.

【0134】図9(F)はフロント型プロジェクタであ
り、本体928、光源929、半導体表示装置930、
光学系931、スクリーン932で構成される。なお、
半導体表示装置930を3個(R、G、Bの光にそれぞ
れ対応させる)使用することによって、さらに高解像度
・高精細のフロント型プロジェクタを実現することがで
きる。
FIG. 9F shows a front type projector, which includes a main body 928, a light source 929, a semiconductor display device 930,
It comprises an optical system 931 and a screen 932. In addition,
By using three semiconductor display devices 930 (corresponding to R, G, and B lights, respectively), it is possible to realize a front-type projector with higher resolution and higher definition.

【0135】[0135]

【発明の効果】【The invention's effect】

【0136】本発明によると、アクティブマトリクス型
半導体表示装置の画像むらのおおきな原因の一つであ
る、アナログバッファの特性のばらつきを最小限にする
ことができ、高画質のアクティブマトリクス型半導体表
示装置が実現される。
According to the present invention, it is possible to minimize the variation in the characteristics of the analog buffer, which is one of the major causes of image unevenness in an active matrix type semiconductor display device, and to provide a high image quality active matrix type semiconductor display device. Is realized.

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

【図1】 本発明の薄膜トランジスタ回路を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a thin film transistor circuit of the present invention.

【図2】 本発明の薄膜トランジスタ回路の一実施形態
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing one embodiment of a thin film transistor circuit of the present invention.

【図3】 本発明の薄膜トランジスタ回路を有するアク
ティブマトリクス型液晶表示装置の一作製工程例を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a manufacturing process of an active matrix liquid crystal display device having a thin film transistor circuit of the present invention.

【図4】 本発明の薄膜トランジスタ回路を有するアク
ティブマトリクス型液晶表示装置の一作製工程例を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a manufacturing process of an active matrix liquid crystal display device having a thin film transistor circuit of the present invention.

【図5】 本発明の薄膜トランジスタ回路を有するアク
ティブマトリクス型液晶表示装置の一作製工程例を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a manufacturing process of an active matrix liquid crystal display device having a thin film transistor circuit of the present invention.

【図6】 本発明の薄膜トランジスタ回路を有するアク
ティブマトリクス型液晶表示装置の一作製工程例を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a manufacturing process of an active matrix liquid crystal display device having a thin film transistor circuit of the present invention.

【図7】 本発明の薄膜トランジスタ回路を有するアク
ティブマトリクス型液晶表示装置の斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view of an active matrix type liquid crystal display device having the thin film transistor circuit of the present invention.

【図8】 本発明の薄膜トランジスタ回路の一実施形態
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing one embodiment of a thin film transistor circuit of the present invention.

【図9】 本発明の薄膜トランジスタ回路を有する半導
体表示装置を有する半導体装置の例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a semiconductor device having a semiconductor display device having a thin film transistor circuit of the present invention.

【図10】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の概
略構成図である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an active matrix liquid crystal display device.

【図11】 アクティブマトリクス型液晶表示装置のソ
ース信号線側駆動回路の一例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a source signal line side driving circuit of an active matrix liquid crystal display device.

【図12】 従来のアナログバッファの回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram of a conventional analog buffer.

【図13】 無しきい値反強誘電性混合液晶の印加電圧
−透過率特性を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing an applied voltage-transmittance characteristic of a thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 定電流源 101 定電圧源 102 入力端 103 出力端 A 差動回路 B 電流ミラー回路 Reference Signs List 100 constant current source 101 constant voltage source 102 input terminal 103 output terminal A differential circuit B current mirror circuit

───────────────────────────────────────────────────── 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) H01L 29/78 614 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 29/78 614

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】信号が入力されるゲイト電極電位が共通の
x個(xは2以上の自然数)の入力側の薄膜トランジス
タと、信号が出力されるゲイト電極電位が共通のx個の
出力側の薄膜トランジスタとを含む差動回路と、 ゲイト電極電位が共通の、y個(yは2以上の自然数)
の入力側の薄膜トランジスタおよびy個の出力側の薄膜
トランジスタを含み、前記y個の入力側の薄膜トランジ
スタのゲイト電極と前記y個の入力側の薄膜トランジス
タのソースまたはドレインとが接続されている電流ミラ
ー回路と、を少なくとも有する薄膜トランジスタ回路。
An x-side (x is a natural number of 2 or more) input-side thin film transistors having a common gate electrode potential for inputting a signal and an x-side output thin-film transistor having a common gate electrode potential for outputting a signal. Y (y is a natural number of 2 or more) having the same gate electrode potential as the differential circuit including the thin film transistor
A current mirror circuit including a thin film transistor on the input side and a thin film transistor on the y output side, wherein a gate electrode of the thin film transistor on the y input side is connected to a source or a drain of the thin film transistor on the y input side; And a thin film transistor circuit comprising at least:
【請求項2】信号が入力されるゲイト電極電位が共通の
x個(xは2以上の自然数)の入力側の薄膜トランジス
タと、信号が出力されるゲイト電極電位が共通の(n×
x)個(nは2以上の自然数)の出力側の薄膜トランジ
スタとを含む差動回路と、 ゲイト電極電位が共通の、y個(yは2以上の自然数)
の入力側の薄膜トランジスタおよび(n×y)個の出力
側の薄膜トランジスタを含み、前記y個の入力側の薄膜
トランジスタのゲイト電極と前記y個の入力側の薄膜ト
ランジスタのソースまたはドレインとが接続されている
電流ミラー回路と、を少なくとも有する薄膜トランジス
タ回路。
2. An x-side (x is a natural number of 2 or more) input side thin film transistors having a common gate electrode potential to which a signal is input, and a common gate electrode potential (n × n) having a signal output potential.
a differential circuit including x) (n is a natural number of 2 or more) output-side thin film transistors, and y (y is a natural number of 2 or more) having a common gate electrode potential
, And (n × y) output-side thin film transistors, wherein the gate electrodes of the y input-side thin film transistors are connected to the source or drain of the y input-side thin film transistors. And a current mirror circuit.
【請求項3】画素マトリクス回路と、 信号が入力されるゲイト電極電位が共通のx個(xは2
以上の自然数)の入力側の薄膜トランジスタと、信号が
出力されるゲイト電極電位が共通のx個の出力側の薄膜
トランジスタとを含む差動回路と、ゲイト電極電位が共
通の、y個(yは2以上の自然数)の入力側の薄膜トラ
ンジスタおよびy個の出力側の薄膜トランジスタを含
み、前記y個の入力側の薄膜トランジスタのゲイト電極
と前記y個の入力側の薄膜トランジスタのソースまたは
ドレインとが接続されている電流ミラー回路と、を少な
くとも用いた薄膜トランジスタ回路を少なくとも有する
駆動回路と、を有する半導体表示装置であって、 前記画素マトリクス回路と前記駆動回路とは、同一基板
上に形成されている半導体表示装置。
3. A pixel matrix circuit and x gate electrode potentials to which signals are input (x is 2
A differential circuit including the input-side thin film transistors of the above (natural numbers) and x output-side thin film transistors with a common gate electrode potential for outputting a signal, and y (y is 2) common gate electrode potentials The above-mentioned (natural number) input-side thin film transistors and y output-side thin film transistors are included, and the gate electrodes of the y input-side thin film transistors are connected to the sources or drains of the y input-side thin film transistors. A semiconductor display device comprising: a current mirror circuit; and a drive circuit having at least a thin film transistor circuit using the same, wherein the pixel matrix circuit and the drive circuit are formed over the same substrate.
【請求項4】画素マトリクス回路と、 信号が入力されるゲイト電極電位が共通のx個(xは2
以上の自然数)の入力側の薄膜トランジスタと、信号が
出力されるゲイト電極電位が共通の(n×x)個(nは
2以上の自然数)の出力側の薄膜トランジスタとを含む
差動回路と、ゲイト電極電位が共通の、y個(yは2以
上の自然数)の入力側の薄膜トランジスタおよび(n×
y)個の出力側の薄膜トランジスタを含み、前記y個の
入力側の薄膜トランジスタのゲイト電極と前記y個の入
力側の薄膜トランジスタのソースまたはドレインとが接
続されている電流ミラー回路と、を少なくとも用いた薄
膜トランジスタ回路を少なくとも有する駆動回路と、を
有する半導体表示装置であって、 前記画素マトリクス回路と前記駆動回路とは、同一基板
上に形成されている半導体表示装置。
4. A pixel matrix circuit and x gate electrode potentials to which signals are input (x is 2
A differential circuit including (n is a natural number) an input-side thin film transistor, and (n × x) (n is a natural number of 2 or more) output-side thin film transistors having a common gate electrode potential for outputting a signal; Y (y is a natural number of 2 or more) input-side thin film transistors having a common electrode potential and (n ×
a) a current mirror circuit including at least y) output side thin film transistors, wherein a gate electrode of the y number of input side thin film transistors and a source or drain of the y number of input side thin film transistors are connected; A semiconductor display device comprising: a driving circuit having at least a thin film transistor circuit, wherein the pixel matrix circuit and the driving circuit are formed over the same substrate.
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