JP2000259097A - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置

Info

Publication number
JP2000259097A
JP2000259097A JP11062679A JP6267999A JP2000259097A JP 2000259097 A JP2000259097 A JP 2000259097A JP 11062679 A JP11062679 A JP 11062679A JP 6267999 A JP6267999 A JP 6267999A JP 2000259097 A JP2000259097 A JP 2000259097A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
display device
image display
drain
polycrystalline semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11062679A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Akimoto
秋元  肇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11062679A priority Critical patent/JP2000259097A/ja
Priority to TW089103073A priority patent/TW449732B/zh
Priority to KR10-2000-0010627A priority patent/KR100367527B1/ko
Priority to US09/519,995 priority patent/US6480179B1/en
Publication of JP2000259097A publication Critical patent/JP2000259097A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78696Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the structure of the channel, e.g. multichannel, transverse or longitudinal shape, length or width, doping structure, or the overlap or alignment between the channel and the gate, the source or the drain, or the contacting structure of the channel
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3685Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3688Details of drivers for data electrodes suitable for active matrices only
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/04Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0404Matrix technologies
    • G09G2300/0408Integration of the drivers onto the display substrate
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/027Details of drivers for data electrodes, the drivers handling digital grey scale data, e.g. use of D/A converters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648Control of matrices with row and column drivers using an active matrix

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドレイン電流の増加現象を抑えた構造のTF
Tで構成された出力バッファを有する画像表示装置を提
供する。 【解決手段】 出力バッファのドライバTFTを、それ
よりドレイン側に存在する第1の領域よりしきい値電圧
が高い第2の領域が存在する構造にする。 【効果】 線形性の良い出力バッファを有する高品位の
画像表示装置を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は特に多結晶電界効果
トランジスタで構成され、利得が大きく高性能な電圧増
幅回路を含む画像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図10、図11及び図12を用いて従来
技術におけるTFT(Thin−Film−Trans
istor)液晶表示装置を説明する。図10は透明絶
縁基板(図示せず)上に設けられたTFT液晶表示装置
の回路構成図である。画素は液晶容量202と多結晶半
導体薄膜トランジスタで構成された画素スイッチ201
とから構成されている。画素スイッチ201のゲートは
ゲート線204を介してゲート線走査レジスタ205に
よって駆動される。画素スイッチ201のドレインは信
号線203を介して出力バッファ206に接続されてい
る。一方、アナログ信号入力線212は信号サンプリン
グスイッチ211を経て信号サンプリング容量210に
接続されており、更に信号ホールドスイッチ208、信
号ホールド容量207を介して、出力バッファ206に
入力している。ここで、信号サンプリングスイッチ21
1は信号サンプリングレジスタ213により制御され
る。また、信号ホールドスイッチ208と出力バッファ
206は信号ホールド線209により制御される。
【0003】次に本従来技術の動作を説明する。アナロ
グ信号入力線212から入力されたアナログ画像信号
は、信号サンプリングレジスタ213により順次走査さ
れる信号サンプリングスイッチ211を介して、信号サ
ンプリング容量210に記憶される。一行分の画素信号
が信号サンプリング容量210に記憶された後、これら
の画像信号は、水平ブランキング期間内に信号ホールド
線209のクロックにより、信号ホールドスイッチ20
8を介して信号ホールド容量207に転送され、出力バ
ッファ206に入力される。出力バッファ206は入力
された信号に応じた出力を信号線203に供給する。こ
の時、ゲート線走査レジスタ205が駆動され、所定の
ゲート線204が選択されて一行分の画素スイッチ20
1が導通状態となる。その結果、信号線203に供給さ
れた出力信号は液晶容量202に書き込まれる。
【0004】図11は画素スイッチ201の断面構造図
である。i領域224、n−領域225、i領域226
でチャネル領域が構成され、その両側のp+領域でソー
ス223、ドレイン227が構成されている。これらは
多結晶半導体膜で形成されている。チャネル領域上には
絶縁膜222を介してゲート電極221が設けられてい
る。本従来技術の画素スイッチ201は、チャネル領域
にn−領域225を設けることによってドレインとの間
にi層を挟んだ逆方向pin接合を形成し、オフ状態に
おけるリーク電流の低減を図っている。このような従来
技術は特開平8−32069号公報に詳しく開示されて
いる。
【0005】また、特開平8−32069号公報には、
周辺回路である出力バッファ206を多結晶半導体薄膜
トランジスタで構成する技術も開示されている。図12
にこのトランジスタの断面構造を示す。このトランジス
タはLDD(Lightly−Doped−Drai
n)構造で構成されている。上述の画素スイッチ201
のトランジスタと構造が異なっている理由は、このトラ
ンジスタは低いリーク電流よりも高速動作が要求される
為である。 i領域235でチャネル領域が構成され、
その両側のn+領域とn−領域の2つの領域でソース2
33、234、ドレイン237、236が構成されてい
る。これらは多結晶半導体膜で形成されている。チャネ
ル領域上には絶縁膜232を介してゲート電極231が
設けられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、出力バ
ッファ206を多結晶半導体薄膜トランジスタで構成し
た場合、このトランジスタの電流電圧特性を示す図13
から明らかなように、ドレイン電圧Vdsがピンチオフ
電圧VAを越えたとき、ドレイン電流Idsの実際の値
241は本来の飽和特性値242とはならず、これに比
べてかなり大きくなってしまうというドレイン電流の増
加現象が生じることが明らかとなった。
【0007】この現象の発生原因としては次のことが考
えられる。 図12におけるi領域235とn−領域2
36との境界には比較的大きな電界が印可されるため、
この境界領域においてインパクトイオン化に起因する電
子・正孔対が発生する。発生した正孔はチャネル内で電
子と対消滅しつつソース234に向かって流れるが、こ
の過程でドレイン236近傍のチャネル内における正孔
の密度が上昇し、この部分のチャネルポテンシャルが引
き下がる。この結果、ドレイン電圧を上げると、ドレイ
ン236近傍の見かけ上のしきい値電圧Vthが小さく
なり、ドレイン電流は上記の正孔起因の電流成分だけ増
大する。
【0008】このドレイン電流の増加現象は、一般に負
帰還増幅器で構成される出力バッファ206に影響を与
える。すなわち、出力バッファの線形性を確保するため
に、増幅器の利得を十分に大きく設計しなくてはならな
い。しかしながらこの現象が生じると、ドレインコンダ
クタンスが異常に大きくなり、増幅器の高利得設計が極
めて困難になってしまう。
【0009】本発明の目的は、ドレイン電流の増加現象
を抑えた構造のTFTで構成された出力バッファ等の電
圧増幅回路を有する画像表示装置を提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的は、 画素マト
リクスが形成された絶縁基板と、この絶縁基板と対向す
る基板との間に液晶層が設けられた画像表示部を有する
画像表示装置において、絶縁基板上の上記液晶層側に、
信号線群と、この信号線群を介して画素マトリクスを駆
動する駆動回路と、駆動回路と信号線群との間に設けら
れた多結晶半導体薄膜トランジスタにより構成された電
圧増幅回路を形成し、この多結晶半導体薄膜トランジス
タのチャネル、ソースおよびドレインを多結晶半導体膜
で構成し、この多結晶半導体膜上にゲート絶縁膜および
ゲート電極をこの順序で積層形成し、かつそれよりドレ
イン側に存在する第1の領域よりしきい値電圧が高い第
2の領域が存在するように成すことにより達成できる。
【0011】
【発明の実施の形態】実施例1 図1から図4を用いて、本発明の実施例1のTFT液晶
表示装置を説明する。図1は透明絶縁基板(図示せず)
上に設けられたTFT液晶表示装置の回路構成図であ
る。画素は液晶容量2と多結晶薄膜トランジスタで構成
された画素スイッチ1とから構成されている。画素スイ
ッチ1のゲートはゲート線4を介してゲート線走査レジ
スタ5によって駆動される。画素スイッチ1のドレイン
は信号線3を介して出力バッファ6に接続されている。
一方、デジタル信号入力線14は信号サンプリングスイ
ッチ13を経て信号サンプリング容量12に接続されて
おり、更に信号ホールドスイッチ10、信号ホールド容
量9を介して、64階調選択方式DA変換器7に入力し
ている。64階調選択方式DA変換器7の出力は出力バ
ッファ6に入力している。さらに、64階調選択方式D
A変換器7には、別に64階調基準信号線8が入力して
いる。ここで、信号サンプリングスイッチ13は信号サ
ンプリングレジスタ15により制御される。また、信号
ホールドスイッチ10と出力バッファ6は信号ホールド
線11により制御される。ここで、デジタル信号入力線
14は6ビット分の6本存在する。従って、信号サンプ
リングスイッチ13、信号サンプリング容量12、信号
ホールドスイッチ10、信号ホールド容量9もそれぞれ
各列毎に6個ずつ存在するが、ここでは図示していな
い。液晶容量2に関しても、液晶や対向基板等は簡略化
のため図示していない。
【0012】次に本実施例の動作を説明する。デジタル
信号入力線14から入力されたデジタル画像信号は、信
号サンプリングレジスタ15により順次走査される信号
サンプリングスイッチ13を介して、信号サンプリング
容量12に記憶される。一行分の画素信号が信号サンプ
リング容量12に記憶された後、これらの画像信号は、
水平ブランキング期間内に信号ホールド線11のクロッ
クにより、信号ホールドスイッチ10を介して信号ホー
ルド容量9に転送され、64階調選択方式DA変換器7
に入力される。64階調選択方式DA変換器7は一種の
マルチプレクサとして動作し、入力された6ビット信号
に対応する出力電圧信号を、64階調基準信号線から選
択し、この出力電圧信号は出力バッファ6に入力され
る。出力バッファ6は入力された信号に応じた出力を信
号線3に供給する。この時、ゲート線走査レジスタ5が
駆動され、所定のゲート線4が選択されて一行分の画素
スイッチ1が導通状態となる。その結果、信号線3に供
給された出力信号は液晶容量2に書き込まれる。
【0013】出力バッファ6は差動増幅器で構成されて
おり、図2に示すように、ドライバTFT21,24、
負荷TFT22,25、電流源TFT23より構成され
ている。ドライバTFT21,24の断面構造図を図3
に示す。 p−領域34、i領域35でチャネル領域が
構成され、その両側のn+領域でソース33、ドレイン
36が構成されている。これらは多結晶Si半導体膜で
形成されている。チャネル領域上には絶縁膜32を介し
てゲート電極31が設けられている。
【0014】図4にソース33を接地した場合のドライ
バTFT21,24単体の電流電圧特性を示す。
【0015】図から明らかなように、ドレイン電圧Vd
sがピンチオフ電圧VAを越えても、ドレイン電流Id
sの実際の値38は本来の飽和特性値39のままであ
る。 そしてVBを越えて初めてドレイン電流が増加し
始める。
【0016】このように、ピンチオフ電圧VAを越えて
も、ドレイン電流Idsの実際の値38が本来の飽和特
性値39のまま一定値を保つ理由としては次のことが考
えられる。ドライバTFT21,24のi領域35とド
レイン36との境界には比較的大きな電界が印可される
ため、この境界領域においてはインパクトイオン化に起
因する電子・正孔対が発生する。発生した正孔はチャネ
ル内で電子と対消滅しつつソース33に向かって流れる
が、この過程でドレイン36近傍のチャネル内における
正孔の密度が上昇し、この部分のチャネルポテンシャル
が引き下げる。ここまでは従来技術における説明と同じ
である。しかしながら本実施例においては、チャネル領
域のソース33側にi領域35よりしきい値電圧Vth
が大きいp−領域34が設けられているため、ドレイン
電流特性はp−領域34で規定される。即ち、本TFT
の実効的チャネルを構成するのはp−領域34であり、
i領域35は付加的に設けられているにすぎない。この
結果、 正孔の密度上昇によりi領域35のVthが見
かけ上いくら小さくなっても、ドレイン電流Idsの実
際の値38は増加せず、本来の飽和特性値39のまま一
定値を保つ。 そしてインパクトイオン化によって生じ
た正孔がp−領域34にまで拡散し始める電圧すなわち
図4中でVBで示した電圧を越えて初めてドレイン電流
が増加し始める。
【0017】このように、本実施例のTFTでは、従来
技術のTFTに現れる、ドレイン電流の増加現象が現れ
ない。この結果、差動増幅器のドライバTFT21,2
4のドレインコンダクタンスは極めて低い値に設計する
ことが可能となり、(相互コンダクタンス)/(ドレイ
ンコンダクタンス)の値で近似できる差動増幅器の利得
を十分に確保することが可能となる。
【0018】なお、図2において、電流源TFT23に
も図3と同様な構造を採用することが好ましい。また、
負荷TFT22,25にも図3とはpとnを逆極性にし
た構造を採用することが好ましい。また、これらのTF
Tのうちの一部に本実施例の構造を採用しても一定の効
果がある。
【0019】本実施例では、ドライバTFT21,24
をnチャネルとしたが、pとnを逆にすることも設計の
自由度として可能である。また、コプレーナ構造のTF
Tを用いたが、逆スタガ等、変形構造を用いることも本
発明の趣旨を外れない限り可能である。またp−領域3
4はソース33と接していなくとも、両者の間に例えば
新たなi領域が設けてあっても、本発明の効果が得られ
ることは原理的に明らかである。
【0020】また本実施例においては、液晶表示部の構
造には本質的には制限はない。すなわち反射型、透過型
いずれのタイプでも良く、TN(Twist−Nema
tic)、GH(Guest−Host)等、様々な液
晶に適用可能である。
【0021】本実施例においては、 TFTのドレイン
コンダクタンスを低下させることが可能であるが、 p
−領域34がソース33と接しているため、TFTのソ
ースとドレインの接続を反転させた場合、本発明の効果
は無くなり、ドレインコンダクタンスはより大きくなっ
てしまう。また、より低電圧でソースからドレインへの
パンチスルーが生じるようになる。従って本実施例にお
いては、ソースとドレインの方向性は大切であり、差動
増幅器として用いる限り、動作中にソースとドレインの
極性反転を行うことは好ましくない。
【0022】実施例2 本実施例は実施例1のTFT液晶表示装置における差動
増幅器を構成するTFTの構造を変えたものである。そ
の断面構造を図5に示す。
【0023】小結晶粒領域44、大結晶粒領域45でチ
ャネル領域が構成され、その両側のn+領域でソース4
3、ドレイン46が構成されている。これらは多結晶S
i半導体膜で形成されている。チャネル領域上にはゲー
ト絶縁膜42を介してゲート電極41が設けられてい
る。
【0024】本実施例においては、チャネル領域におけ
る結晶粒のサイズをドレイン46側よりソース43側を
小さくすることによって、ソース43側のチャネルのし
きい値電圧Vthの方を大きくしている。これは、結晶
粒界に多く存在するキャリア捕獲準位によってTFTの
Vthが増加するという事実を利用し、チャネル領域の
ソース43側を結晶粒界の多い小結晶粒領域44とした
ものである。
【0025】したがって、本実施例のTFT構造によっ
ても、原理的に実施例1と同様にインパクトイオン化の
よるドレインコンダクタンス増加を抑制することができ
る。
【0026】本実施例は、不純物のチャネルへの導入が
不要であること、ドレイン端の粒界欠陥準位が少ないこ
とによってインパクトイオン化そのものを少なくするこ
とができること、等の利点がある。
【0027】なお、本実施例においても実施例1で述べ
た種々の変形が可能である。
【0028】実施例3 本実施例は実施例1のTFT液晶表示装置における差動
増幅器を構成するTFTの構造を変えたものである。そ
の断面構造を図6に示す。
【0029】i領域55でチャネル領域が構成され、そ
の両側のn+領域でソース53、ドレイン56が構成さ
れている。これらは多結晶Si半導体膜で形成されてい
る。チャネル領域上にはゲート絶縁膜52を介してゲー
ト電極51が設けられている。ゲート絶縁膜52の膜厚
はドレイン56側よりソース53側の方が厚い。
【0030】本実施例においては、ゲート絶縁膜52の
膜厚をドレイン56側よりソース53側を厚くすること
によって、ソース53側のチャネルのしきい値電圧Vt
hの方を大きくしている。
【0031】したがって、本実施例のTFT構造によっ
ても、原理的に実施例1と同様にインパクトイオン化の
よるドレインコンダクタンス増加を抑制することができ
る。
【0032】本実施例は、不純物のチャネルへの導入が
不要であること、チャネル膜に何らの加工も不要である
こと等の利点がある。
【0033】なお、本実施例においても実施例1で述べ
た種々の変形が可能である。
【0034】実施例4 本実施例は実施例1のTFT液晶表示装置における差動
増幅器を構成するTFTの構造を変えたものである。そ
の断面構造を図7に示す。
【0035】i領域65でチャネル領域が構成され、そ
の両側のn+領域でソース63、ドレイン66が構成さ
れている。これらは多結晶Si半導体膜で形成されてい
る。チャネル領域上にはゲート絶縁膜62を介してゲー
ト電極61が設けられている。i領域65の膜厚はドレ
イン66側よりソース63側の方が厚い。
【0036】本実施例においては、 i領域65の膜厚
をドレイン66側よりソース63側を厚くすることによ
って、ソース63側のチャネルのしきい値電圧Vthの
方を大きくしている。これは、チャネル膜厚が厚くなれ
ば単位面積当たりのキャリア捕獲準位密度が大きくなり
TFTのVthが増加するという事実を利用し、チャネ
ル領域のソース63側をドレイン66側より膜厚を厚く
したものである。
【0037】したがって、本実施例のTFT構造によっ
ても、原理的に実施例1と同様にインパクトイオン化の
よるドレインコンダクタンス増加を抑制することができ
る。
【0038】本実施例は、不純物のチャネルへの導入が
不要であること、ドレイン端のチャネル領域の膜厚が薄
い分、インパクトイオン化の発生量が小さくなること等
の利点がある。
【0039】なお、本実施例においても実施例1で述べ
た種々の変形が可能である。
【0040】実施例5 本実施例は実施例1のTFT液晶表示装置における差動
増幅器を構成するTFTの構造を変えたものである。そ
の断面構造を図8に示す。
【0041】i領域75でチャネル領域が構成され、そ
の両側のn+領域でソース73、ドレイン76が構成さ
れている。これらは多結晶Si半導体膜で形成されてい
る。チャネル領域上にはゲート絶縁膜72を介してゲー
ト電極71、77が設けられている。ここで、ソース7
3側のゲート電極71の仕事関数の方が、ドレイン76
側のゲート電極77の仕事関数より大きい材料で構成さ
れている。
【0042】本実施例においては、 ゲート電極の仕事
関数をドレイン76側よりソース73側を大きくするこ
とによって、ソース73側のチャネルのしきい値電圧V
thの方を大きくしている。
【0043】したがって、本実施例のTFT構造によっ
ても、原理的に実施例1と同様にインパクトイオン化の
よるドレインコンダクタンス増加を抑制することができ
る。
【0044】本実施例は、不純物のチャネルへの導入が
不要であることの利点がある。ゲート電極71と77は
電気的には接続されているため、一方に比較的抵抗が大
きい材料を用いたとしても、全体としては問題は生じな
い。
【0045】なお、本実施例においても実施例1で述べ
た種々の変形が可能である。
【0046】実施例6 本発明の他のTFT液晶表示装置の実施例を図9の回路
構成図を用いて説明する。 画素表示領域81を走査す
るゲート線走査レジスタ82、画素表示領域81に画像
信号を入力する信号入力回路84および出力バッファ8
3、外部から入力される画像データ89およびユーザの
リクエスト90を画像信号に変換し出力するインタフェ
ース回路群85、画像信号の一部を蓄える記憶回路87
等が一枚の透明絶縁基板88上にTFT回路で構成され
ている。
【0047】画像データはIMT−2000、IrD
A、IEEE1394等に準拠した無線、或いは有線の
形態でインタフェース回路群85に入力される。ユーザ
のリクエストにはユーザ命令とユーザからの書込み情報
がある。ユーザからのリクエストが入ると、外部からの
画像データ、記憶回路87に画像信号の形態で蓄えられ
ていた画像データ、あるいはユーザからの書込み情報が
画素表示領域81に表示される。画素表示領域81、ゲ
ート線走査レジスタ82、信号入力回路84、出力バッ
ファ83に関しては、構成及び動作とも既に述べた実施
例1と同じである。
【0048】このように、本実施例によれば、高性能な
出力バッファによって、いつでもユーザのリクエストに
応じた高品位な映像情報を画素表示領域81上に表示で
きる。
【0049】
【発明の効果】本発明によれば、線形性の良い出力バッ
ファを有する高品位の画像表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1のTFT液晶表示装置の回路
構成図である。
【図2】本発明の実施例1のTFT液晶表示装置の出力
バッファを構成する差動増幅器の構成図である。
【図3】本発明の実施例1のTFT液晶表示装置の差動
増幅器のドライバTFTの断面構造図である。
【図4】本発明の実施例1のTFT液晶表示装置の差動
増幅器のドライバTFTの電流電圧特性図である。
【図5】本発明の実施例2のTFT液晶表示装置の出力
バッファを構成する差動増幅器のドライバTFTの断面
構造図である。
【図6】本発明の実施例3のTFT液晶表示装置の出力
バッファを構成する差動増幅器のドライバTFTの断面
構造図である。
【図7】本発明の実施例4のTFT液晶表示装置の出力
バッファを構成する差動増幅器のドライバTFTの断面
構造図である。
【図8】本発明の実施例5のTFT液晶表示装置の出力
バッファを構成する差動増幅器のドライバTFTの断面
構造図である。
【図9】本発明の実施例6のTFT液晶表示装置の回路
構成図である。
【図10】従来技術のTFT液晶表示装置の回路構成図
である。
【図11】従来技術のTFT液晶表示装置の画素スイッ
チを構成するTFTの断面構造図である。
【図12】従来例の出力バッファを構成する多結晶薄膜
トランジスタの断面構造図。
【図13】従来技術のTFT液晶表示装置の出力バッフ
ァを構成するTFTの電流電圧特性図である。
【符号の説明】
1、201…画素スイッチ、2、202…液晶容量、
3、203…信号線、4、204…ゲート線、5、8
2、205…ゲート線走査レジスタ、6、83、206
…出力バッファ、7…64階調選択方式DA変換器、8
…64階調基準信号線、9、207…信号ホールド容
量、10、208…信号ホールドスイッチ、11、20
9…信号ホールド線、12、210…信号サンプリング
容量、13、211…信号サンプリングスイッチ、14
…デジタル信号入力線、15、213…信号サンプリン
グレジスタ、21,24…ドライバTFT、22,25
…負荷TFT、23…電流源TFT、31、41、5
1、61、71、77、221、231…ゲート電極、
32、42、52、62、72、222、232…ゲー
ト絶縁膜、33、43、53、63、73、223…ソ
ース、34…p−チャネル領域、35、55、65、7
5、235…iチャネル領域、36、46、56、6
6、76、227…ドレイン、38…ドレイン電流Id
sの実際の値、39…飽和特性値、44…小結晶粒領
域、45…大結晶粒領域、81…画素表示領域、84…
信号入力回路、85…インタフェース回路群、87…記
憶回路、88…透明絶縁基板、89…画像データ、90
…ユーザのリクエスト、212…アナログ信号入力線、
225…n−チャネル領域、233…n+ソース領域、
234… n−ソース領域、236…n−ドレイン領
域、 237…n+ドレイン領域、VA…ピンチオフ電
圧、VB…この電圧を超えるとドレイン電流が増加し始
める電圧。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画素マトリクスが形成された絶縁基板と、
    該絶縁基板と対向する基板との間に液晶層が設けられた
    画像表示部を有する画像表示装置において、上記絶縁基
    板上の上記液晶層側には、 信号線群と、該信号線群を
    介して上記画素マトリクスを駆動する駆動回路と、上記
    駆動回路と上記信号線群との間に設けられた多結晶半導
    体薄膜トランジスタにより構成された電圧増幅回路が形
    成されており、該多結晶半導体薄膜トランジスタはチャ
    ネル、ソースおよびドレインが多結晶半導体膜で構成さ
    れ、該多結晶半導体膜上にゲート絶縁膜およびゲート電
    極がこの順序で積層形成されており、かつそれよりドレ
    イン側に存在する第1の領域よりしきい値電圧が高い第
    2の領域が存在することを特徴とする画像表示装置。
  2. 【請求項2】外部から入力される画像データおよびユー
    ザのリクエストを画像信号に変換し出力するインタフェ
    ース回路群および上記画像信号の一部を蓄える記憶回路
    が上記絶縁基板上にさらに設けられており、上記駆動回
    路は上記画像信号を上記画素マトリクスに伝えることを
    特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
  3. 【請求項3】上記多結晶半導体膜は多結晶Si半導体膜
    であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像表
    示装置。
  4. 【請求項4】上記第2の領域は、上記ソースに接してい
    ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記
    載の画像表示装置。
  5. 【請求項5】上記第2の領域より上記ソース側に上記第
    2の領域よりしきい値電圧が低い第3の領域が存在する
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載
    の画像表示装置。
  6. 【請求項6】上記第1の領域および上記第3の領域の少
    なくとも一方の上記多結晶半導体膜には、不純物が特に
    は導入されていないことを特徴とする請求項1乃至5の
    いずれか一項に記載の画像表示装置。
  7. 【請求項7】上記第2の領域の上記多結晶半導体膜に
    は、上記ソース、ドレインと反対の導電型を呈する不純
    物が導入されていることを特徴とする請求項1乃至6の
    いずれか一項に記載の画像表示装置。
  8. 【請求項8】上記第2の領域の上記多結晶半導体膜の結
    晶粒径は上記第1の領域および上記第3の領域の少なく
    とも一方の上記多結晶半導体膜の結晶粒径より小さいこ
    とを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の
    画像表示装置。
  9. 【請求項9】上記第2の領域の上記絶縁膜の膜厚は上記
    第1の領域および上記第3の領域の少なくとも一方の上
    記絶縁膜の膜厚より厚いことを特徴とする請求項1乃至
    7のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  10. 【請求項10】上記第2の領域の上記多結晶半導体膜の
    膜厚は上記第1の領域および上記第3の領域の少なくと
    も一方の上記多結晶半導体膜の膜厚より厚いことを特徴
    とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像表示
    装置。
  11. 【請求項11】上記第2の領域の上記ゲート電極の仕事
    関数は上記第1の領域および上記第3の領域の少なくと
    も一方の上記ゲート電極の仕事関数より大きいことを特
    徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像表
    示装置。
  12. 【請求項12】画素マトリクスが形成された絶縁基板
    と、該絶縁基板と対向する基板との間に液晶層が設けら
    れた画像表示部を有する画像表示装置において、上記絶
    縁基板上の上記液晶層側には、 信号線群と、該信号線
    群を介して上記画素マトリクスを駆動する駆動回路と、
    上記駆動回路と上記信号線群との間に設けられた多結晶
    半導体薄膜トランジスタにより構成された電圧増幅回路
    が形成されており、該多結晶半導体薄膜トランジスタの
    ドレインコンダクタンスはソースとドレインの接続を入
    れ替えた場合の方が入れ替える前よりも大きいことを特
    徴とする画像表示装置。
  13. 【請求項13】画素マトリクスが形成された絶縁基板
    と、該絶縁基板と対向する基板との間に液晶層が設けら
    れた画像表示部を有する画像表示装置において、上記絶
    縁基板上の上記液晶層側には、 信号線群と、該信号線
    群を介して上記画素マトリクスを駆動する駆動回路と、
    上記駆動回路と上記信号線群との間に設けられた多結晶
    半導体薄膜トランジスタにより構成された電圧増幅回路
    が形成されており、該多結晶半導体薄膜トランジスタの
    ソースからドレインへの電荷のパンチスルーが生じる際
    のドレイン電圧はソースとドレインの接続を入れ替えた
    場合の方が入れ替える前よりも小さいことを特徴とする
    画像表示装置。
  14. 【請求項14】上記多結晶半導体薄膜トランジスタは逆
    スタガ構造であることを特徴とする請求項1乃至13の
    いずれか一項に記載の画像表示装置。画像表示装置。
JP11062679A 1999-03-10 1999-03-10 画像表示装置 Pending JP2000259097A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11062679A JP2000259097A (ja) 1999-03-10 1999-03-10 画像表示装置
TW089103073A TW449732B (en) 1999-03-10 2000-02-22 Image display device
KR10-2000-0010627A KR100367527B1 (ko) 1999-03-10 2000-03-03 화상표시장치
US09/519,995 US6480179B1 (en) 1999-03-10 2000-03-07 Image display invention

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11062679A JP2000259097A (ja) 1999-03-10 1999-03-10 画像表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000259097A true JP2000259097A (ja) 2000-09-22

Family

ID=13207224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11062679A Pending JP2000259097A (ja) 1999-03-10 1999-03-10 画像表示装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6480179B1 (ja)
JP (1) JP2000259097A (ja)
KR (1) KR100367527B1 (ja)
TW (1) TW449732B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003066475A (ja) * 2001-08-30 2003-03-05 Toshiba Corp 表示装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2358081B (en) * 2000-01-07 2004-02-18 Seiko Epson Corp A thin-film transistor and a method for maufacturing thereof
GB2378075A (en) * 2001-07-27 2003-01-29 Hewlett Packard Co Method and apparatus for transmitting images from head mounted imaging device.
US7385223B2 (en) 2003-04-24 2008-06-10 Samsung Sdi Co., Ltd. Flat panel display with thin film transistor
JP2005037897A (ja) * 2003-06-23 2005-02-10 Sanyo Electric Co Ltd 増幅回路
TWI225237B (en) * 2003-12-04 2004-12-11 Hannstar Display Corp Active matrix display and its driving method
CN101614899B (zh) * 2006-04-18 2012-05-02 佳能株式会社 反射型液晶显示设备以及液晶投影仪系统
JP5094191B2 (ja) * 2006-04-18 2012-12-12 キヤノン株式会社 反射型液晶表示装置及び液晶プロジェクターシステム
US7985978B2 (en) * 2007-04-17 2011-07-26 Himax Technologies Limited Display and pixel circuit thereof
US20080261710A1 (en) * 2007-04-17 2008-10-23 Ruelle Russell J Multi-game table assembly
KR20230088074A (ko) * 2021-12-10 2023-06-19 엘지디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 및 이를 포함하는 표시장치

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5372836A (en) * 1992-03-27 1994-12-13 Tokyo Electron Limited Method of forming polycrystalling silicon film in process of manufacturing LCD
US5663077A (en) * 1993-07-27 1997-09-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a thin film transistor in which the gate insulator comprises two oxide films
KR100321541B1 (ko) * 1994-03-09 2002-06-20 야마자끼 순페이 능동 매트릭스 디스플레이 장치의 작동 방법
JP3326015B2 (ja) 1994-07-14 2002-09-17 株式会社半導体エネルギー研究所 薄膜半導体装置
CN1270389C (zh) * 1996-06-28 2006-08-16 精工爱普生株式会社 薄膜晶体管及其制造方法
US6252215B1 (en) * 1998-04-28 2001-06-26 Xerox Corporation Hybrid sensor pixel architecture with gate line and drive line synchronization
US6306694B1 (en) * 1999-03-12 2001-10-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Process of fabricating a semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003066475A (ja) * 2001-08-30 2003-03-05 Toshiba Corp 表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR100367527B1 (ko) 2003-01-10
KR20000062728A (ko) 2000-10-25
TW449732B (en) 2001-08-11
US6480179B1 (en) 2002-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8952455B2 (en) Source follower circuit or bootstrap circuit, driver circuit comprising such circuit, and display device comprising such driver circuit
JP4140808B2 (ja) アクティブマトリクスデバイスおよびディスプレイ
US8144102B2 (en) Memory element and display device
US6778162B2 (en) Display apparatus having digital memory cell in pixel and method of driving the same
JP2798540B2 (ja) アクティブマトリクス基板とその駆動方法
JP2000259097A (ja) 画像表示装置
EP1251485A3 (en) Active matrix display device
EP1329764A3 (en) Active matrix display device
EP1251484A3 (en) Active matrix display device
JP3072655B2 (ja) アクティブマトリクス表示装置
JP3072637B2 (ja) アクティブマトリクス基板
JP2001194646A (ja) アクティブマトリクス液晶表示装置
JPH0695073A (ja) 液晶表示装置
JP3610415B2 (ja) スイッチング回路及びこの回路を有する表示装置
JP2000315797A (ja) 薄膜半導体装置及び液晶表示装置
JP3321949B2 (ja) 薄膜トランジスタ及びそれを用いた表示装置
US6329673B1 (en) Liquid-crystal display apparatus, transistor, and display apparatus
JP3637909B2 (ja) 液晶装置の駆動方法
JP3369664B2 (ja) 液晶表示装置
JPH0964375A (ja) 表示駆動装置
JP3533476B2 (ja) 液晶表示装置
JPH0864838A (ja) 薄膜トランジスタ
Yoo et al. Pixel design for TFT-LCD with double gate poly-Si TFT and double layer storage capacitor
JPS62178296A (ja) アクテイブマトリクスパネル
JP3229719B2 (ja) 液晶表示装置の駆動回路

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040324

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20040324

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051031

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20060417

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061003

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061204

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070821