JP2006178031A - 電気光学装置、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 同一基板上に高速動作可能な周辺駆動回路と高耐圧な画素回路の双方を備えた電気光学装置を提供する。
【解決手段】 本発明の電気光学装置は、同一基板10上に画素回路と周辺駆動回路とを備えた電気光学装置であって、前記画素回路と前記周辺駆動回路はそれぞれ多結晶半導体層30s,32sを備えたトランジスタ30,32を含み、前記画素回路のトランジスタ30はトップゲート型の構造を有し、前記周辺駆動回路用のトランジスタ32はボトムゲート型の構造を有することを特徴とする。
【選択図】 図5
【解決手段】 本発明の電気光学装置は、同一基板10上に画素回路と周辺駆動回路とを備えた電気光学装置であって、前記画素回路と前記周辺駆動回路はそれぞれ多結晶半導体層30s,32sを備えたトランジスタ30,32を含み、前記画素回路のトランジスタ30はトップゲート型の構造を有し、前記周辺駆動回路用のトランジスタ32はボトムゲート型の構造を有することを特徴とする。
【選択図】 図5
Description
本発明は、電気光学装置並びに電子機器に関するものである。
近年、電気光学装置、例えば液晶装置等の駆動素子として、多結晶シリコン(p-Si)を用いた薄膜トランジスタ(TFT)が多用されている。一般にアモルファスシリコン(a-Si)の電界移動度は小さく、従って、a-Si TFTは高速動作が要求されるTFTには利用できない。他方、p-Si等の結晶性半導体は電界移動度が大きく、高速動作が可能なTFTを形成することができる。p-Si TFTはシリコンの結晶化温度によって低温p-Siと高温p-Siに区別される。低温p-Si TFTはレーザ結晶化法の開発によって実用化されたものである。低温p-Si TFTはプロセス温度が低く、安価なガラス基板を用いることができるため、最近ではこのp-Si TFTが携帯電話等の液晶表示部に利用されることが多くなってきている(例えば特許文献1)。
特開2002−33481号公報
ところで、アクティブマトリクス型の表示パネルに関しては、p-Si TFTによって、画素駆動用の回路(画素回路)だけでなく、走査線駆動回路やデータ線駆動回路等、画素部を駆動するための周辺駆動回路(ドライバ回路)をも同一基板上に作り込んだ駆動回路内蔵型のパネルが開発されている。
一般に、画素回路は、液晶の閾値電圧や階調表示に要する電圧、液晶の駆動電圧等を考慮して、10V〜15V程度の高電圧で駆動される。そのため、画素回路用のTFTには特に高い耐圧特性が要求される。一方、周辺駆動回路等の信号処理回路は3V〜5V程度の比較的低い電圧で駆動されるため、周辺駆動回路用のTFTには特に高い耐圧特性は必要とされない。しかし、走査線やデータ線等を数MHz〜数十MHzで走査するため、周辺駆動回路用のTFTには特に高速の動作性能が要求される。
このように、周辺駆動回路内蔵型の電気光学装置においては、同一基板上に要求特性の異なる2種類のトランジスタを作り込む必要がある。これらの要求特性は互いに矛盾するものであるため、これらのトランジスタには同一の構成を採用することはできない。一方、特許文献1には、画素回路用のTFTと周辺駆動回路用のTFTの構造を異ならせた構成が開示されている。この電気光学装置においては、画素回路用のTFTがボトムゲート型、周辺駆動回路用のTFTがトップゲート型の構造とされている。
しかし、p-Si薄膜はレーザ結晶化の過程でその表面が粗されて凸凹になるため、トップゲート型のTFTを形成した場合には、十分な耐圧特性が得られない。また、電気的特性を安定させるために、ゲート絶縁膜の厚みをある程度厚くせざるを得ず、周辺駆動回路に必要な高速動作性能が得られなくなる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、同一基板上に高耐圧な回路と低耐圧で高速動作可能な回路の双方を備えた電気光学装置及び電子機器を提供することを目的とする。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、同一基板上に高耐圧な回路と低耐圧で高速動作可能な回路の双方を備えた電気光学装置及び電子機器を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明の電気光学装置は、同一基板上に画素回路と周辺駆動回路とを備えた電気光学装置であって、前記画素回路と前記周辺駆動回路はそれぞれ多結晶半導体層を備えたトランジスタを含み、前記画素回路のトランジスタはトップゲート型の構造を有し、前記周辺駆動回路のトランジスタはボトムゲート型の構造を有することを特徴とする。ここで、前記周辺駆動回路としては、特に高速動作が要求されるデータ線駆動回路等を想定している。
本発明においては、周辺駆動回路のトランジスタをボトムゲート型、画素回路のトランジスタをトップゲート型としている。このため、両トランジスタのゲート絶縁膜厚等を別々に設計することにより、それぞれについて十分な特性を有する構造を容易に形成することができる。例えば、前記画素回路のトランジスタのゲート絶縁膜を相対的に厚く形成し、前記周辺駆動回路のトランジスタのゲート絶縁膜を相対的に薄く形成することによって、画素回路のトランジスタにおいては高い耐圧を有する構造とし、周辺駆動回路のトランジスタにおいては高速動作が可能な構造とすることができる。特に、本発明においては、周辺駆動回路のトランジスタはボトムゲート型の構造となっているので、ゲート絶縁膜は半導体層の下面、すなわちレーザ結晶化によって粗面化された面とは反対側の面に形成される。このため、ゲート絶縁膜の厚みを半導体層表面の凹凸に関係なく薄くすることができ、例えばこれとは逆の構造(特許文献1のような構造)を採用した場合に比べて、トランジスタの駆動能力を上げることができる。
本発明においては、周辺駆動回路のトランジスタをボトムゲート型、画素回路のトランジスタをトップゲート型としている。このため、両トランジスタのゲート絶縁膜厚等を別々に設計することにより、それぞれについて十分な特性を有する構造を容易に形成することができる。例えば、前記画素回路のトランジスタのゲート絶縁膜を相対的に厚く形成し、前記周辺駆動回路のトランジスタのゲート絶縁膜を相対的に薄く形成することによって、画素回路のトランジスタにおいては高い耐圧を有する構造とし、周辺駆動回路のトランジスタにおいては高速動作が可能な構造とすることができる。特に、本発明においては、周辺駆動回路のトランジスタはボトムゲート型の構造となっているので、ゲート絶縁膜は半導体層の下面、すなわちレーザ結晶化によって粗面化された面とは反対側の面に形成される。このため、ゲート絶縁膜の厚みを半導体層表面の凹凸に関係なく薄くすることができ、例えばこれとは逆の構造(特許文献1のような構造)を採用した場合に比べて、トランジスタの駆動能力を上げることができる。
本発明においては、前記画素回路のトランジスタの半導体層の下層側には、前記周辺駆動回路のトランジスタのゲート電極と同層に形成された遮光膜が設けられているものとすることができる。
この構造によれば、遮光膜をトランジスタのゲート電極と共通の工程で形成できるので、製造が容易になる。
この構造によれば、遮光膜をトランジスタのゲート電極と共通の工程で形成できるので、製造が容易になる。
本発明においては、前記画素回路のトランジスタには保持容量が接続されているものとすることができる。この場合、前記保持容量は、前記画素回路のトランジスタの半導体層と同層に形成された第1の電極と、前記画素回路のトランジスタのゲート電極と同層に形成された第2の電極とを備えているものとすることができる。また、この構成においては、前記保持容量は、前記周辺駆動回路のトランジスタのゲート電極と同層に形成された第3の電極を備えているものとすることができる。
この構成によれば、保持容量の各電極をトランジスタの半導体層やゲート電極と共通の工程で形成できるので、製造が容易となる。
この構成によれば、保持容量の各電極をトランジスタの半導体層やゲート電極と共通の工程で形成できるので、製造が容易となる。
本発明の電子機器は、前述した本発明の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、電気的特性の良好な電子機器を提供することができる。
この構成によれば、電気的特性の良好な電子機器を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1(a)は、本発明の電気光学装置の一実施形態である液晶装置を各構成要素とともに対向基板側からみた平面構成図、図1(b)は、同、側断面構成図である。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
図1(a)及び図1(b)に示すように、本実施形態の液晶装置は、TFTアレイ基板(アクティブマトリクス基板)10と、対向基板20とが、平面視略矩形枠状のシール材52を介して貼り合わされ、このシール材52に囲まれた領域内に液晶層50が封入された構成を具備した液晶パネル110と、その背面側((b)図下側)に配設されたバックライト(照明手段)120とを備えて構成されている。
図1(a)及び図1(b)に示すように、本実施形態の液晶装置は、TFTアレイ基板(アクティブマトリクス基板)10と、対向基板20とが、平面視略矩形枠状のシール材52を介して貼り合わされ、このシール材52に囲まれた領域内に液晶層50が封入された構成を具備した液晶パネル110と、その背面側((b)図下側)に配設されたバックライト(照明手段)120とを備えて構成されている。
液晶パネル110には、シール材52の内周側に沿って平面視矩形枠状の周辺見切り53が形成され、この周辺見切りの内側の領域に表示領域(画素部)11が形成されている。シール材52の外側の領域には、データ線駆動回路201及び外部回路実装端子202がTFTアレイ基板10の1辺(図示下辺)に沿って形成されており、この1辺に隣接する2辺に沿ってそれぞれ走査線駆動回路204,204が形成されている。TFTアレイ基板10の残る1辺(図示上辺)には、画像表示領域11の両側の走査線駆動回路204,204間を接続する複数の配線205が設けられている。また、対向基板20の各角部にはTFTアレイ基板10と対向基板20との間の電気的導通をとるための基板間導通材206が配設されている。本実施形態の液晶表示装置100は、半透過反射型の液晶表示装置として構成され、透過表示モードでは、背面側に配設されたバックライト120からの照明光を液晶パネル110にて変調して対向基板20側から表示光として射出し、反射表示モードでは、液晶パネル110に設けられた反射層(図示略)により対向基板20側から入射した光を反射させるとともに液晶層50にて変調し、表示光として射出するようになっている。なお、液晶装置においては、使用する液晶の種類、すなわち、TN(Twisted Nematic)モード、STN(Super Twisted Nematic)モード、垂直配向モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード/ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。
図示を省略したが、TFTアレイ基板10には、データ線駆動回路201や走査線駆動回路204,204以外にも種々の回路が形成されている。例えば、走査線駆動回路204と表示領域11との間にはトランスファーゲートが形成されている。また、TFTアレイ基板10の角部には、レベルシフタやDC/DCコンバータ等の回路が形成されている。このように、本実施形態の液晶装置100は、TFTアレイ基板10上に、走査線駆動回路204やデータ線駆動回路201等の表示領域11を駆動するための周辺駆動回路を内蔵した駆動回路内蔵型の液晶装置となっている。これら周辺駆動回路は、多結晶半導体であるポリシリコン(p-Si)によって、画素回路(すなわち、画素スイッチング用のトランジスタ)と同時に形成される。
図2は、液晶パネルの表示領域11においてマトリクス状に配列形成された複数の画素の回路構成図である。表示領域11には、複数の走査線3aと、走査線3aに対して交差する方向に延びる複数のデータ線6aと、各走査線3aと並列に延びる容量線3bとがそれぞれ配線されており、走査線3aとデータ線6aとに囲まれる領域に、ドット(サブ画素)Dが形成されている。ドットDの各々には、画素電極9と、画素スイッチング素子としてのTFT素子30とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線6aがTFT素子30のソースに電気的に接続されており、TFT素子30のゲートには走査線3aが電気的に接続されている。また、画素電極9はTFT素子30のドレインに電気的に接続され、走査線3aから供給される走査信号によりTFT素子30をスイッチングすることで、データ線6aから供給される画像信号を所定のタイミングで画素電極9に書き込み、液晶層を挟持して対向する電極との間で画像信号を保持するようになっている。また、前記画素電極9に書き込まれた画像信号のリークを防止するために、上記画素電極9と並列に保持容量70が付加されており、保持容量70を構成する一方の電極は容量線3bに電気的に接続されている。
図3は、示す表示領域11に含まれる一部の領域Xを拡大して示す平面構成図である。
図3に示すように、表示領域11は液晶パネル110の1表示単位を成すドット領域D(D1〜D3)を平面視マトリクス状に配列してなる構成であり、本実施形態の液晶パネル110では、各ドットの平面領域に対応してR(赤)、G(緑)、B(青)の3色の着色部を周期的に配列してなるカラーフィルタが設けられ、上記3色の着色部に対応する1組のドットD1〜D3が、3色の光を混色して表示する1つの画素Pを構成している。
図3に示すように、表示領域11は液晶パネル110の1表示単位を成すドット領域D(D1〜D3)を平面視マトリクス状に配列してなる構成であり、本実施形態の液晶パネル110では、各ドットの平面領域に対応してR(赤)、G(緑)、B(青)の3色の着色部を周期的に配列してなるカラーフィルタが設けられ、上記3色の着色部に対応する1組のドットD1〜D3が、3色の光を混色して表示する1つの画素Pを構成している。
また、各画素Pを構成するドットDは、平面視矩形状の平面領域を区画して設けられた透過表示領域Dtと反射表示領域Drとを有している。これらの領域のうち、反射表示領域Drには、光反射手段たる反射層29が形成され、入射光を反射可能に構成されており、透過表示領域Dtは図1に示したバックライト120の照明光を透過可能に構成されている。
ここで、図4及び図5を参照して液晶パネル110の詳細構成について説明する。
図4に示すように、画素Pは、それぞれR,G,Bの着色部を有する平面視略矩形状のドットD1、D2、D3を図示左右方向に配列した構成を備えている。ドットD1〜D3は着色部の色種以外は同様の構成である。
図4に示すように、画素Pは、それぞれR,G,Bの着色部を有する平面視略矩形状のドットD1、D2、D3を図示左右方向に配列した構成を備えている。ドットD1〜D3は着色部の色種以外は同様の構成である。
ドットD1〜D3の各平面領域内には、平面視矩形状の透光性の画素電極9と、この画素電極23の一部領域に平面的に重なる反射層(光反射手段)29とが形成されている。反射層29の形成領域が反射表示領域Drに対応し、反射層29と重ならない画素電極9上の領域が透過表示領域Dtに対応している。
前記画素電極9の縦横の境界に沿って延びるようにデータ線6aと走査線3aとが形成されており、データ線6aと走査線3aとの交差部近傍に、TFT(薄膜トランジスタ)30が形成されている。TFT30は、半導体層30sと、ソース電極36aと、ドレイン電極36bと、ゲート電極30gとを有しており、前記ドレイン電極36aは、図示略のコンタクトホールを介して画素電極9と電気的に接続されている。画素電極9は反射層29を覆って形成されており、反射層29は液晶に電界を印加する電極の一部を構成している。
なお、図示は省略したが、各ドットには図2に示した保持容量70が形成されている。
なお、図示は省略したが、各ドットには図2に示した保持容量70が形成されている。
次に、図5はTFTアレイ基板の部分断面構成図であって、図5(a)は図4のA−A’線に対応する図、図5(b)は周辺駆動回路の一部を図5(a)に対応させて示す断面図である。なお、本実施形態では、図5(b)をデータ線駆動回路201の構成を示す図とするが、走査線駆動回路204等の他の周辺駆動回路においても同様の構成とすることができる。
図5に示す断面構造をみると、ガラスや石英、プラスチック等の透光性を有する基板10Aの内面側(液晶層50側)に、酸化シリコン等からなる下地絶縁膜21が形成され、下地絶縁膜21上に電極32g(ゲート電極),73,80が形成されている。電極73は保持容量の容量電極(第3の電極)を構成するものであり、電極80はTFT30の遮光膜を構成するものである。電極31g,73,80を覆って酸化シリコン等からなる第1の絶縁膜26が形成されている。第1の絶縁膜26上には、所定平面形状にパターニングされたp-Si薄膜からなる半導体層30s,32s,71が形成されている。半導体層30s,32s,70は、a-Si薄膜をレーザ結晶化法により結晶化した低温p-Si薄膜である。半導体層32sは周辺駆動回路のTFT32を構成するものであり、半導体層30sは画素駆動用のTFT30を構成するものであり、半導体層71は保持容量70の容量電極(第1の電極)を構成するものである。
半導体層32sは第1の絶縁膜26を介してゲート電極32gと対向する位置に形成されている。第1の絶縁膜26においてゲート電極32gと対向する部分はTFT32のゲート絶縁膜26aを構成する。半導体層32sにおいてゲート電極25と対向する領域にチャネル領域32aが形成されており、チャネル領域32aを挟んで両側にそれぞれ低濃度ソース領域32d、低濃度ドレイン領域32eが形成されている。低濃度ソース領域32dの外側に高濃度ソース領域32bが形成され、低濃度ドレイン領域32eの外側に高濃度ドレイン領域32cが形成されている。
半導体層30は、遮光膜80と対向する位置に形成されている。半導体層30s,31s,32sを覆って酸化シリコン等からなる第2の絶縁膜22が形成されている。第2の絶縁膜22を介して前記半導体層30s,71とそれぞれ対向する電極30g(ゲート電極),72が形成されている。
第2の絶縁膜22において半導体層30sと対向する部分はTFT30のゲート絶縁膜22aを構成する。ゲート絶縁膜22aはゲート絶縁膜26aよりも厚く形成されている。半導体層30sの表面(基板10Aとは反対側の面)はレーザ結晶化によって凸凹した面となっているため、ゲート絶縁膜22を薄く形成するとTFT30の電気的特性が安定しなくなるからである。また、画素回路は周辺駆動回路に比べて高い電圧が印加されるため、ゲート絶縁膜22aを厚くして耐圧を稼ぐ意味もある。一方、半導体層30s,32sの裏面は、一般的に表面に比べて平坦性の良い面となる。このため、ゲート絶縁膜26aを薄くしてもTFT32の安定性には影響しない、また、周辺駆動回路は画素回路に比べて高速動作が要求されるため、ゲート絶縁膜26aをなるべく薄くすることによってTFT32の駆動能力を高めることが望ましい。
ゲート電極30gは、図4に示すように走査線3aから分岐され、画素電極9側へ延びて形成されている。電極30g,72はパターニングによって同時に形成される。TFT30を構成する半導体層30sには、上記ゲート電極30gと対向する領域にチャネル領域30aが形成されており、チャネル領域30aを挟んで両側にそれぞれ低濃度ソース領域30d、低濃度ドレイン領域30eが形成されている。低濃度ソース領域30dの外側に高濃度ソース領域30bが形成され、低濃度ドレイン領域30eの外側に高濃度ドレイン領域30cが形成されている。
電極72は保持容量70の容量線(第2の電極)を構成するものである。電極72は先の半導体層71及び電極73と共に保持容量70を構成する。絶縁膜22を介して対向する電極72と半導体層71とにより第1の容量部が形成され、絶縁膜26を介して対向する半導体層71と電極73とにより第2の容量部が形成されており、これらが直列に接続されて保持容量70が形成されている。
電極30g,72上に、第1層間絶縁膜24が形成されており、第1層間絶縁膜24とゲート絶縁膜22とには、それらを貫通して前記半導体層30s,32sに達するコンタクトホール24a〜24dが開口されている。そして、TFT30を構成するソース電極36aがコンタクトホール24aを介して半導体層30sの高濃度ソース領域30bに電気的に接続され、ドレイン電極36bは、コンタクトホール24bを介して半導体層30sの高濃度ドレイン領域30cに電気的に接続されている。また、TFT32を構成するソース電極36cがコンタクトホール24cを介して半導体層32sの高濃度ソース領域32bに電気的に接続され、ドレイン電極36dは、コンタクトホール24dを介して半導体層32sの高濃度ドレイン領域32cに電気的に接続されている。上記ソース電極36aは、図4に示したように、データ線6aの一部を画素電極9側へ分岐して形成されたものである。
上記ソース電極36a(データ線6a),36c、ドレイン電極36b,36dを覆って、酸化シリコン等からなる第2層間絶縁膜27が形成されており、第2層間絶縁膜27を貫通してドレイン電極36bに達するコンタクトホール27cが形成されている。
第2層間絶縁膜27を覆ってアクリル樹脂等の透光性樹脂材料からなる樹脂膜28が形成されている。樹脂膜28を貫通してコンタクトホール28cが形成されており、前記コンタクトホール27cと連続する開口部を形成している。樹脂膜28の表面には、多数の凹部29aが、平面視でランダムに、かつ互いに隣接するように形成されている。凹部29aが形成された樹脂膜表面にアルミニウムや銀等の光反射性の金属膜からなる反射層(光反射手段)29が形成されており、反射層29を一部除去してなる開口部29cが、前記コンタクトホール27c、28cとともに、液晶層50側からドレイン電極36bに達する1つの開口部を形成している。
第2層間絶縁膜27を覆ってアクリル樹脂等の透光性樹脂材料からなる樹脂膜28が形成されている。樹脂膜28を貫通してコンタクトホール28cが形成されており、前記コンタクトホール27cと連続する開口部を形成している。樹脂膜28の表面には、多数の凹部29aが、平面視でランダムに、かつ互いに隣接するように形成されている。凹部29aが形成された樹脂膜表面にアルミニウムや銀等の光反射性の金属膜からなる反射層(光反射手段)29が形成されており、反射層29を一部除去してなる開口部29cが、前記コンタクトホール27c、28cとともに、液晶層50側からドレイン電極36bに達する1つの開口部を形成している。
上記反射層29を含む樹脂膜28上の領域に、ITO(インジウム錫酸化物)等の透光性導電材料からなる画素電極9が形成されており、画素電極9の一部は上記コンタクトホール27c、28c、及び開口部29cにより形成された開口部内に埋設されて、ドレイン電極36bに電気的に接続されている。また図示は省略したが、画素電極9を覆って、ポリイミド等からなり、液晶層50の特性に応じた種類の配向膜が形成されている。
対向基板20は、先の基板10Aと同様の透光性基板の内面側(液晶層50側)に、少なくともカラーフィルタと、対向電極と、配向膜とを順に積層形成した構成を備える。本実施形態では、画素駆動用のスイッチング素子がTFT30であるので、対向基板20の対向電極は、ITO等の透光性導電材料からなる平面ベタ状の導電膜である。なお、TFTアレイ基板10及び対向基板20の外面側には、位相差板や偏光板が配設されている。
以上説明したように、本実施形態の液晶装置100においては、周辺駆動回路のTFT32をボトムゲート型、画素回路のTFT30をトップゲート型としている。このため、両TFT30,32のゲート絶縁膜厚等を異ならせることにより、これらの性能を別々に調節することができる。例えば、本実施形態においては、TFT30のゲート絶縁膜22aを相対的に厚くし、TFT32のゲート絶縁膜26aを相対的に薄くしているので、周辺駆動回路においては高速動作が可能なTFT32を形成することができ、画素回路においては高耐圧なTFT30を形成することができる。特に、本実施形態では周辺駆動回路用のTFT32がボトムゲート型の構造となっているので、ゲート絶縁膜26aは半導体層32sの下層側、すなわちレーザ結晶化によって粗面化された面とは反対側の面側に形成される。このため、ゲート絶縁膜26aの厚みを半導体層32sの凹凸に関係なく薄くすることができ、例えばこれとは逆の構造(特許文献1のような構造)を採用した場合に比べて、TFT32の駆動能力を上げることができる。
また、本実施形態においては、保持容量70の電極73、半導体層71、電極72がそれぞれTFT30又は32のゲート電極32g、半導体層32s,30s、ゲート30gと同層に形成されている。また、遮光膜80がTFT32のゲート電極32gと同層に形成されている。このため、保持容量70や遮光膜80をTFT30,32と共通の工程で形成することができ、製造が容易となる。
なお、本実施形態では、同一基板上に形成された回路を画素回路と周辺駆動回路に分けて、それぞれの回路に使用されるトランジスタの構造を規定した。しかし、このような分類は便宜上のものであって、必ずしも周辺駆動回路の全てをボトムゲート型の構造とする必要はない。液晶装置等の電気光学装置においては、通常、画素回路の方が周辺駆動回路よりも駆動電圧が高いため、その比較において、画素回路のトランジスタをトップゲート型、周辺駆動回路のトランジスタをボトムゲート型とした。しかし、周辺駆動回路をそれぞれ見ていった場合、それらの駆動電圧は大きく異なっており、これらを一まとめにしてボトムゲート型の構造とすることは必ずしも妥当でない場合もある。周辺駆動回路のうちレベルシフやトランスファーゲート、DC/DCコンバータ等は比較的高電圧で駆動されるため、これらの回路のトランジスタについてはトップゲート型の構造を採用することもできる。また、走査線駆動回路204の転送速度<データ線駆動回路201の転送速度、且つ、走査線駆動回路204のTFTにかかる駆動電圧>データ線駆動回路201にかかる駆動電圧、である場合には、これらのことを考慮して、データ線駆動回路201のTFTはゲート酸化膜厚を薄くしたトップゲート型TFTにより構成し、走査線駆動回路204のTFTはボトムゲート型TFTにより構成するといったこともできる。
すなわち、前述の画素回路と周辺駆動回路の分類は、複数存在する回路を分類するための一形態であり、より詳しくは駆動電圧の高低によって分類することも可能である。すなわち、同一基板上に相対的に駆動電圧が高い第1の回路(画素回路等)と相対的に駆動電圧が低い第2の回路(データ線駆動回路等)とを備えた電気光学装置であって、前記第1の回路と前記第2の回路がそれぞれ多結晶半導体層を備えたトランジスタを含む場合には、第1の回路のトランジスタはトップゲート型の構造を有し、第2の回路のトランジスタはボトムゲート型の構造を有することが望ましいということもできる。
また、本実施形態においては、電気光学装置の一例として液晶装置に本発明を適用した例について説明した。しかし、本発明はこれに限らず、これ以外の電気光学装置、例えば電気泳動装置や光プリンタのプリンタヘッド等に本発明を適用することもできる。ここで、「電気光学装置」は、電界により物質の屈折率が変化して光の透過率を変化させる電気光学効果を有する装置(液晶装置等)の他、電気エネルギーを光学エネルギーに変換する発光装置(エレクトロルミネッセンス装置等)等も含んで総称するものである。
[電子機器]
次に、本発明を携帯電話機に適用した実施形態につき、図面に沿って具体的に説明する。本発明に係る携帯電話機は、図6に示すように、先の実施形態の電気光学装置からなる表示部1012と、複数の操作キーが配列された操作部1013とを備えた本体部1001の下端部に、ヒンジ機構を介して蓋部1002が連結された構成を備えており、前記蓋部1002は、本体部1001に対して開閉自在とされている。
次に、本発明を携帯電話機に適用した実施形態につき、図面に沿って具体的に説明する。本発明に係る携帯電話機は、図6に示すように、先の実施形態の電気光学装置からなる表示部1012と、複数の操作キーが配列された操作部1013とを備えた本体部1001の下端部に、ヒンジ機構を介して蓋部1002が連結された構成を備えており、前記蓋部1002は、本体部1001に対して開閉自在とされている。
本体部1001と蓋部1002との連結部近傍には、蓋部1002の開/閉状態を検知する蓋部センサが設けられており、本体部1001の頂上部には、本体部1001に対して進退自在のアンテナ1019が設けられている。表示部1012の上方に受話部(スピーカ)1020が設けられ、蓋部1002の先端部に送話部(マイクロフォン)1014が設けられており、蓋部1002を開いた状態で通話が可能に構成されている。
上記構成を具備した本実施形態の携帯電話機は、先の実施形態の電気光学装置を備えているので、高速動作が可能で且つ信頼性に優れたものとなっている。
なお、本発明に係る電気光学装置は、上記携帯電話機に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等々の表示部として好適に用いることができるものである。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
10…TFTアレイ基板、22,26…ゲート絶縁膜、30,32…TFT(トランジスタ)、30g,32g…ゲート電極、30s,32s…多結晶半導体層、70…保持容量、71…第1の電極、72…第2の電極、73…第3の電極、80…遮光膜、100…液晶装置(電気光学装置)、201…データ線駆動回路、204…走査線駆動回路、1000…電子機器
Claims (7)
- 同一基板上に画素回路と周辺駆動回路とを備えた電気光学装置であって、
前記画素回路と前記周辺駆動回路はそれぞれ多結晶半導体層を備えたトランジスタを含み、前記画素回路のトランジスタはトップゲート型の構造を有し、前記周辺駆動回路のトランジスタはボトムゲート型の構造を有することを特徴とする、電気光学装置。 - 前記周辺駆動回路のトランジスタのゲート絶縁膜は、前記画素回路のトランジスタのゲート絶縁膜よりも薄く形成されていることを特徴とする、請求項1記載の電気光学装置。
- 前記周辺駆動回路はデータ線駆動回路であることを特徴とする、請求項1又は2記載の電気光学装置。
- 前記画素回路のトランジスタの半導体層の下層側には、前記周辺駆動回路のトランジスタのゲート電極と同層に形成された遮光膜が設けられていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかの項に記載の電気光学装置。
- 前記画素回路のトランジスタには保持容量が接続されており、
前記保持容量は、前記画素回路のトランジスタの半導体層と同層に形成された第1の電極と、前記画素回路のトランジスタのゲート電極と同層に形成された第2の電極とを備えていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかの項に記載の電気光学装置。 - 前記保持容量は、前記周辺駆動回路のトランジスタのゲート電極と同層に形成された第3の電極を備えていることを特徴とする、請求項5記載の電気光学装置。
- 請求項1〜6のいずれかの項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする、電子機器。
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US8405161B2 (en) | 2006-11-22 | 2013-03-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Driving device for unit pixel of organic light emitting display and method of manufacturing the same |
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JP2017112385A (ja) * | 2009-07-18 | 2017-06-22 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
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-
2004
- 2004-12-21 JP JP2004368862A patent/JP2006178031A/ja not_active Withdrawn
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