JP2742725B2 - Display device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 「発明の利用分野」 本発明は、アクティブ型表示装置、特にアクティブ型
液晶表示装置に関するもので、それぞれの画素に相補型
にPチャネル型およびNチャネル型の2つの薄膜型絶縁
ゲイト電界効果トランジスタ(以下TFTという)を設け
てピクセルを構成せしめ、そのゲイト電圧と同相の出力
電圧を画素に供給せしめたものである。また、それを補
償するため、画素または/および相補型の薄膜トランジ
スタ(以下C/TFTという)を2つまたはそれ以上とした
ものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active display device, particularly to an active liquid crystal display device, in which two thin films of a P-channel type and an N-channel type are complementary to each pixel. A pixel is constituted by providing a type insulating gate field effect transistor (hereinafter referred to as TFT), and an output voltage having the same phase as the gate voltage is supplied to the pixel. In order to compensate for this, two or more pixels and / or complementary thin film transistors (hereinafter referred to as C / TFTs) are used.
「従来の技術」 従来、TFTを用いたアクティブ型の液晶表示装置が知
られている。この場合、TFTにはアモルファスまたは多
結晶構造の半導体を用い、1つの画素にPまたはN型の
いずれか一方の導電型のみのTFTを用いたものである。
即ち、一般にはNチャネル型TFT(NTFTという)を画素
に直列に連結している。その代表例を第1図に示す。[Related Art] Conventionally, an active liquid crystal display device using a TFT has been known. In this case, a semiconductor having an amorphous or polycrystalline structure is used for the TFT, and a TFT having only one of the P and N conductivity types is used for one pixel.
That is, generally, an N-channel TFT (referred to as NTFT) is serially connected to a pixel. FIG. 1 shows a typical example.
第1図において、液晶(12)を有し、それに直列に連
結してNTFT(11)を設け、これをマトリクス配列せしめ
た。一般には640×480または1260×960と多くするが、
この図面ではそれと同意味で単純に2×2のマトリクス
配列をさせた。このそれぞれの画素に対し周辺回路(1
6),(17)より電圧を加え、所定の画素を選択的にオ
ンとし、他の画素をオフとした。するとこのTFT(11)
のオン、オフ特性が一般に良好な場合、コントラストの
大きい液晶表示装置を作ることができる。しかし、実際
にかかる液晶表示装置を製造してみると、TFTの出力即
ち液晶にとっての入力(液晶電位という)の電圧VLC(1
0)は、しばしば“1"(High)となるべき時に“1"(Hig
h)にならず、また、逆に“0"(Low)となるべき時に
“0"(Low)にならない。液晶(12)はその動作におい
て本来絶縁性であり、また、TFTがオフの時に液晶電位
(VLC)は浮いた状態になる。この液晶(12)は等価的
にキャパシタであるため、そこに蓄積された電荷により
VLCが決められる。この電荷は液晶がRLCで比較的小さい
抵抗となったり、ゴミ、イオン性不純物の存在によりリ
ークしたり、またTFTのゲイト絶縁膜のピンホールによ
りRGS(15)が生じた場合にはそこから電荷がもれ、VLC
は中途半端な状態になってしまう。このため1つのパネ
ル中に20万〜500万個の画素を有する液晶表示装置にお
いては、高い歩留まりを成就することができない。特に
液晶(12)は一般にはTN(ツインテッドネマティック)
液晶が用いられる。その液晶の配向のためにそれぞれの
電極上にラビングした配向膜を設ける。このラビング工
程のため発生する静電気により弱い絶縁破壊が起こり、
隣の画素との間または隣の導線との間でリークしたり、
またゲイト絶縁膜が弱く、リークをしたりしてしまう。In FIG. 1, a liquid crystal (12) was provided, and an NTFT (11) was provided in series with the liquid crystal (12), which was arranged in a matrix. Generally, 640 x 480 or 1260 x 960, but
In this drawing, a 2 × 2 matrix is simply arranged in the same meaning. A peripheral circuit (1
Voltages were applied from (6) and (17) to selectively turn on predetermined pixels and turn off other pixels. Then this TFT (11)
In general, when the on / off characteristics of the device are good, a liquid crystal display device having a large contrast can be manufactured. However, when actually manufacturing such a liquid crystal display device, when the output of the TFT, that is, the input to the liquid crystal (the liquid crystal potential), the voltage V LC (1
0) is often “1” (Hig) when it should be “1” (High)
h), and conversely, it does not become “0” (Low) when it should become “0” (Low). The liquid crystal (12) is inherently insulating in its operation, and the liquid crystal potential (V LC ) floats when the TFT is off. Since this liquid crystal (12) is equivalently a capacitor, the charge stored there
VLC is determined. May become the charge liquid is a relatively small resistance R LC, dust, there when R GS (15) is caused by leakage or, also pinholes of the gate insulating film of the TFT due to the presence of ionic impurities Charge leaks from VLC
Will be in an incomplete state. Therefore, in a liquid crystal display device having 200,000 to 5,000,000 pixels in one panel, a high yield cannot be achieved. In particular, the liquid crystal (12) is generally TN (twinted nematic)
Liquid crystal is used. A rubbed alignment film is provided on each electrode to align the liquid crystal. Weak dielectric breakdown occurs due to static electricity generated by this rubbing process,
Leakage between adjacent pixels or between adjacent wires,
In addition, the gate insulating film is weak and leaks.
アクティブ型の液晶表示装置においては、液晶電位を
1フレームの間はたえず初期値と同じ値として所定のレ
ベルを保つことがきわめて重要である。しかし実際は不
良が多く、必ずしも成就しないのが実情である。In an active-type liquid crystal display device, it is extremely important to keep the liquid crystal potential at the same level as the initial value for one frame to keep a predetermined level. However, in reality, there are many defects and it is not always the case.
「発明の目的」 本発明はこのような問題を解決し、より電流マージン
を大とする、即ち応答速度を大とする。また各ピクセル
における画素の電位、即ち液晶電位VLCが“1",“0"に充
分安定して固定され、1フレーム中にそのレベルがドリ
フトしないようにしたものである。[Object of the Invention] The present invention solves such a problem and increases the current margin, that is, increases the response speed. In addition, the potential of the pixel in each pixel, that is, the liquid crystal potential VLC is fixed to “1” and “0” sufficiently and stably so that the level does not drift during one frame.
さらに各画素に加えられる電圧を“1",“0"の中間の
値とすることにより、中間調(グレースケール)を表示
せしめんとしたものである。Further, by setting the voltage applied to each pixel to an intermediate value between “1” and “0”, a halftone (gray scale) is displayed.
「発明の構成」 本発明は、アクティブ型表示装置、特にアクティブ型
液晶表示装置におけるそれぞれのピクセルの一方の画素
を構成する電極、例えば透明導電膜の電極に相補型のTF
Tの出力端を連結せしめたものである。そしてその入力
電圧と同相の出力電圧を画素に供給せしめた駆動方法に
関するものである。即ちPチャネル型のTFT(以下PTFT
という)とNTFTとを相補型(以下C/TFTという)の出力
を画素に連結し、それぞれのピクセルの1つを構成せし
めたものである。“Constitution of the Invention” The present invention relates to an active-type display device, particularly an active-type liquid crystal display device, in which an electrode constituting one pixel of each pixel, for example, a TF complementary to an electrode of a transparent conductive film.
This is a connection of the output terminals of T. The invention also relates to a driving method in which an output voltage having the same phase as the input voltage is supplied to a pixel. That is, a P-channel type TFT (hereinafter PTFT)
) And NTFT are connected to the output of a complementary type (hereinafter, referred to as C / TFT) to a pixel to constitute one of the pixels.
1つの画素に2つまたはそれ以上のC/TFTを連結して
1つのピクセルを構成せしめてもよい。さらに1つのピ
クセルを2つまたはそれ以上に分割し、それぞれにC/TF
Tを1つまたは複数個連結してもよい。One pixel may be configured by connecting two or more C / TFTs to one pixel. Furthermore, one pixel is divided into two or more, and C / TF
One or more Ts may be connected.
本発明の代表例を第2図、第3図、第4図に回路図と
して示す。実際のパターンレイアウト(配置図)の例を
それぞれに対応して第6図、第7図、第8図に示す。Representative examples of the present invention are shown as circuit diagrams in FIG. 2, FIG. 3, and FIG. Examples of actual pattern layouts (arrangement diagrams) are shown in FIGS. 6, 7, and 8, respectively.
第2図の2×2のマトリクスの例においてNTFTとPTFT
とのゲインを互いに連結し、さらにY軸方向の線Y線と
いう)VGG(22)、またはVGG′(22′)に連結した。ま
たC/TFTの共通出力端を液晶(12)に連結している。NTF
Tの入力端(VDD側)をX軸方向向の線X線という)VDD
(18),VDD′(18′)に連結し、PTFTの入力端(V
SS側)をVss(19),Vss′(19′)に連結させている。
するとVDD(18),VGG(22)が“1"の時液晶電位
(VLC)(10)は“1"となり、またVDD(18)が“1"、V
GG(22)が“0"の時、液晶電位(10)が“0"となる。そ
して液晶(12)の画素(12)は反対の電極(23)(一般
には接地電位(13))に対して“1"となるとき、オンと
なる。逆に液晶電位(10)が“0"のとき液晶はオフとな
る。NTFT and PTFT in the 2 × 2 matrix example in FIG.
Are connected to each other, and further connected to V GG (22) or V GG ′ (22 ′), which is referred to as a line Y in the Y-axis direction. The common output terminal of the C / TFT is connected to the liquid crystal (12). NTF
The input end of T (V DD side) is called the X-axis direction line X-ray) V DD
(18), connected to V DD '(18') and
SS side) is connected to Vss (19) and Vss '(19').
Then, when V DD (18) and V GG (22) are “1”, the liquid crystal potential (V LC ) (10) becomes “1”, and V DD (18) becomes “1” and V DD (18).
When GG (22) is “0”, the liquid crystal potential (10) becomes “0”. The pixel (12) of the liquid crystal (12) is turned on when it becomes "1" with respect to the opposite electrode (23) (generally, the ground potential (13)). Conversely, when the liquid crystal potential (10) is "0", the liquid crystal is turned off.
かくの如く液晶電位(VLC)(10)はVDD(18)、また
はVSS(19)のいずれかに固定させ得るため、フローテ
ィングとなることがない。As described above, since the liquid crystal potential (V LC ) (10) can be fixed to either V DD (18) or V SS (19), it does not float.
第3図の例において、X線VDD(18),Vss(19),
VDD′(18′),Vss′(19′)に対し、Y線はVGG(2
2),VGG′(22′)を第1のC/TFTを構成するNTFT(1
1),PTFT(21),第2のC/TFTを構成するNTFT(11′),
PTFT(21′)を共通してVGG(22)に連結せしめた。ま
たその2つのC/TFTの出力を共通にして1つの液晶(1
2)の一方の電極である画素(33)に連結させている。
かくすると、2つのNTFTまたは2つのPTFTのいずれか一
方が多少リークしても同相であるためその画素を駆動さ
せることができる。In the example of FIG. 3, X-rays V DD (18), Vss (19),
For V DD ′ (18 ′) and Vss ′ (19 ′), the Y line is V GG (2
2), V GG ′ (22 ′) is converted to NTFT (1
1), PTFT (21), NTFT (11 ') that constitutes the second C / TFT,
PTFT (21 ') was commonly linked to V GG (22). Also, the output of the two C / TFTs is shared and one liquid crystal (1
It is connected to the pixel (33) which is one electrode of 2).
Thus, even if one of the two NTFTs or the two PTFTs leaks somewhat, the pixels can be driven because they have the same phase.
第4図は1つのピクセル(34)において、2つの画素
(33),(33′)とそのそれぞれに対応してC/TFTを2
つ設けたものである。2つのC/TFTのゲイト電極を共通
とせしめ、第1の入力を行う。またそれぞれのC/TFTの
それぞれのNTFTおよびそれぞれのPTFTの入力をVDD(1
8),Vss(19)に連結したものである。かくすることに
より、1つのピクセルの2つの画素のうち一方がTFTの
リーク等の不良により同相であるため非動作とならず、
遅れた動作となっても、他方が正常動作するため、マト
リクス構成動作において不良が目立ちにくいという特長
を有する。FIG. 4 shows that one pixel (34) has two pixels (33), (33 ') and two C / TFTs corresponding to each pixel.
Are provided. The gate electrode of the two C / TFTs is made common, and the first input is performed. The input of each NTFT and each PTFT of each C / TFT is connected to V DD (1
8), connected to Vss (19). By doing so, one of the two pixels in one pixel is in the same phase due to a defect such as TFT leak, so that it does not become inactive,
Even if the operation is delayed, the other operates normally, so that the defect is less noticeable in the matrix configuration operation.
以下に実施例に基づき、本発明を示す。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples.
「実施例1」 この実施例は実施例2、3、および4を構成せしめる
ためのもので第9図を用いて示す。Example 1 This example is for configuring Examples 2, 3, and 4, and is shown using FIG.
ガラス基板にC/TFTを作らんとした時の製造工程を第
9図(A)〜(F)に基づき示す。The manufacturing process when forming a C / TFT on a glass substrate will be described with reference to FIGS. 9 (A) to 9 (F).
第9図(A)において、NOガラス(日本電気硝子
製)、LE-30(HOYA製)、バイコール7913(コーニング
製)等の700℃以下、例えば約600℃の熱処理に耐え得る
石英ガラス等の高価でないガラス上にマグネトロンRF
(高周波)スパッタ法を用いてブロッキング層(36)と
しての酸化珪素膜を1000〜3000Åの厚さに作製した。In FIG. 9 (A), a quartz glass or the like that can withstand a heat treatment of 700 ° C. or less, for example, about 600 ° C. such as NO glass (manufactured by Nippon Electric Glass), LE-30 (manufactured by HOYA), Vycor 7913 (manufactured by Corning), Magnetron RF on inexpensive glass
A silicon oxide film as a blocking layer (36) was formed to a thickness of 1000 to 3000 ° by (high frequency) sputtering.
プロセス条件は酸素100%雰囲気、成膜温度150℃、出
力400〜800W、圧力0.5Paとした。ターゲットに石英また
は単結晶シリコンを用いた成膜速度は30〜100Å/分で
あった。The process conditions were a 100% oxygen atmosphere, a film formation temperature of 150 ° C., an output of 400 to 800 W, and a pressure of 0.5 Pa. The deposition rate using quartz or single crystal silicon as the target was 30 to 100 ° / min.
この上にシリコン膜をLPCVD(減圧気相)法、スパッ
タ法またはプラズマCVD法により形成した。A silicon film was formed thereon by an LPCVD (low pressure gas phase) method, a sputtering method, or a plasma CVD method.
減圧気相法で形成する場合、結晶化温度よりも100〜2
00℃低い450〜550℃、例えば530℃でジシラン(Si2H6)
またはトリシラン(Si3H8)をCVD装置に供給して成膜し
た。反応炉内圧力は30〜300Paとした。成膜速度は50〜2
50Å/分であった。NTETとPTFTとのスレッシュホールド
電圧(Vth)を概略同一に制御するため、ホウ素をジボ
ランを用いて1×1015〜1×1018cm-3の濃度として成膜
中に添加してもよい。When formed by the reduced pressure gas phase method, 100 to 2
00 ° C. lower 450 to 550 ° C., for example 530 ° C. In disilane (Si 2 H 6)
Alternatively, trisilane (Si 3 H 8 ) was supplied to a CVD apparatus to form a film. The pressure in the reactor was 30 to 300 Pa. Deposition rate is 50-2
It was 50Å / min. In order to control the threshold voltage (Vth) of NTET and PTFT substantially the same, boron may be added during film formation at a concentration of 1 × 10 15 to 1 × 10 18 cm −3 using diborane.
スパッタ法で行う場合、スパッタ前の背圧を1×10-5
Pa以下とし、単結晶シリコンをターゲットとして、アル
ゴンに水素を20〜80%混入した雰囲気で行った。例えば
アルゴン20%、水素80%とした。成膜温度は150℃、周
波数は13.56MHz、スパッタ出力は400〜800Wとした。圧
力は0.5Paであった。When performing the sputtering method, the back pressure before sputtering is 1 × 10 -5
The pressure was set to Pa or less, and a single crystal silicon was used as a target in an atmosphere in which hydrogen was mixed with 20 to 80% of argon. For example, argon was 20% and hydrogen was 80%. The film formation temperature was 150 ° C., the frequency was 13.56 MHz, and the sputter output was 400 to 800 W. The pressure was 0.5 Pa.
プラズマCVD法により珪素膜を作製する場合、温度は
例えば300℃とし、モノシラン(SiH4)またはジシラン
(Si2H6)を用いた。これらをPCVD装置内に導入し、13.
56MHzの高周波電力を加えて成膜した。When a silicon film is formed by a plasma CVD method, the temperature is, for example, 300 ° C., and monosilane (SiH 4 ) or disilane (Si 2 H 6 ) is used. These were introduced into the PCVD equipment, and 13.
The film was formed by applying a high frequency power of 56 MHz.
これらの方法によって形成された被膜は、酸素が5×
1021cm-3以下であることが好ましい。この酸素濃度が高
いと、結晶化させにくく、熱アニール温度を高くまたは
熱アニール時間を長くしなければならない。また少なす
ぎると、バックライトによりオフ状態のリーク電流が増
加してしまう。そのため4×1019〜4×1021cm-3の範囲
とした。水素は4×1020cm-3であり、珪素4×1022cm-3
として比較すると1原子%であった。Coatings formed by these methods have an oxygen content of 5 ×
It is preferably 10 21 cm −3 or less. If the oxygen concentration is high, crystallization is difficult, and the thermal annealing temperature must be increased or the thermal annealing time must be increased. If the amount is too small, the leakage current in the off state increases due to the backlight. Therefore, the range was set to 4 × 10 19 to 4 × 10 21 cm −3 . Hydrogen is 4 × 10 20 cm -3 and silicon is 4 × 10 22 cm -3
Was 1 atomic%.
本発明において、ソース、ドレインに対してより結晶
化を助長させるため、酸素濃度を7×1019cm-3以下、好
ましくは1×1019cm-3以下とし、ピクセル構成するTFT
のチャネル形成領域のみに酸素をイオン注入法により5
×1020〜5×1021cm-3となるように添加してもよい。In the present invention, in order to further promote crystallization of the source and the drain, the oxygen concentration is set to 7 × 10 19 cm −3 or less, preferably 1 × 10 19 cm −3 or less, and a TFT constituting a pixel is formed.
Oxygen only in the channel formation region of
You may add so that it may be set to * 10 < 20 > -5 * 10 < 21 > cm < -3 >.
その時周辺回路を構成するTFTには光照射がなされな
いため、この酸素の混入をより少なくし、より大きいキ
ャリア移動度を有せしめることは、高周波動作をさせる
ためる有効である。At this time, since light is not irradiated to the TFTs constituting the peripheral circuit, it is effective to reduce the mixing of oxygen and to have a higher carrier mobility for high-frequency operation.
かくして、アモルファス状態の珪素膜を500〜5000
Å、例えば1500Åの厚さに作製の後、450〜700℃の温度
にて12〜70時間非酸化物雰囲気にて中温の加熱処理し
た。例えば窒素または水素雰囲気にて600℃の温度で保
持した。Thus, the amorphous silicon film is formed in a range of 500 to 5000
After being formed to a thickness of, for example, 1500 °, a heat treatment at a medium temperature in a non-oxide atmosphere was performed at a temperature of 450 to 700 ° C. for 12 to 70 hours. For example, it was kept at a temperature of 600 ° C. in a nitrogen or hydrogen atmosphere.
珪素膜の下の基板表面にアモルファス構造の酸化珪素
膜が形成されているため、この熱処理で特定の核が存在
せず、全体が均一に加熱アニールされる。即ち、成膜時
はアモルファス構造を有し、また水素は単に混入してい
るのみである。Since a silicon oxide film having an amorphous structure is formed on the substrate surface below the silicon film, no specific nucleus is present in this heat treatment, and the whole is uniformly heat-annealed. That is, it has an amorphous structure at the time of film formation, and hydrogen is simply mixed therein.
アニールにより、珪素膜はアモルファス構造から秩序
性の高い状態に移り、一部は結晶状態を呈する。特にシ
リコンの成膜時に比較的秩序性の高い領域は特に結晶化
をして結晶状態となろうとする。しかしこれらの領域間
に存在する珪素により互いの結合がなされるため、珪素
同志は互いにひっぱりあう。レーザラマン分光により測
定すると単結晶の珪素のピーク522cm-1より低周波側に
シフトしたピークが観察される。それの見掛け上の粒径
は半値巾から計算すると、50〜500Åとマイクロクリス
タルのようになっているが、実際はこの結晶性の高い領
域は多数あってクラスタ構造を有し、各クラスタ間は互
いに珪素同志で結合(アンカリング)がされたセミアモ
ルファス構造の被膜を形成させることができた。By the annealing, the silicon film shifts from an amorphous structure to a highly ordered state, and a part thereof exhibits a crystalline state. In particular, a region having a relatively high order at the time of forming a silicon film is particularly likely to be crystallized to be in a crystalline state. However, since the silicon existing between these regions is bonded to each other, silicon mutually pulls each other. When measured by laser Raman spectroscopy, a peak shifted from the single crystal silicon peak 522 cm -1 to a lower frequency side is observed. Calculated from its half-width, the apparent particle size is 50 to 500 mm, which is like a microcrystal.In fact, there are many regions with high crystallinity and a cluster structure. A film having a semi-amorphous structure bonded (anchored) by silicon was able to be formed.
結果として、被膜は実質的にグレインバウンダリ(GB
という)がないといってもよい状態を呈する。キャリア
は各クラスタ間をアンカリングされた個所を通じ互いに
容易に移動し得るため、いわゆるGBの明確に存在する多
結晶珪素よりも高いキャリア移動度となる。即ちホール
移動度(μh)=10〜200cm2/Vsec、電子移動度(μ
e)=15〜300cm2/Vsecが得られる。As a result, the coating is substantially grain boundary (GB
). Carriers can easily move from one cluster to another through anchored locations, resulting in higher carrier mobility than so-called GB polycrystalline silicon. That is, hole mobility (μh) = 10 to 200 cm 2 / Vsec, electron mobility (μ
e) = 15-300 cm 2 / Vsec is obtained.
他方、上記の如き中温でのアニールではなく、900〜1
200℃の高温アニールにより被膜を多結晶化すると、核
からの固相成長により被膜中の不純物の偏析がおきて、
GBには酸素、炭素、窒素等の不純物が多くなり、結晶中
の移動度は大きいが、GBでのバリア(障壁)を作ってそ
こでのキャリアの移動を阻害してしまう。結果として10
cm2/Vsec以上の移動度がなかなか得られないのが実情で
ある。On the other hand, instead of annealing at medium temperature as described above, 900-1
When the film is polycrystallized by high temperature annealing at 200 ° C, segregation of impurities in the film occurs due to solid phase growth from the nucleus.
GB has many impurities such as oxygen, carbon, and nitrogen, and has a high mobility in the crystal. However, a barrier is formed in the GB to hinder the movement of carriers there. As a result 10
The reality is that mobility of cm 2 / Vsec or more cannot be easily obtained.
即ち、本発明の実施例ではかくの如き理由により、セ
ミアモルファスまたはセミクリスタル構造を有するシリ
コン半導体を用いている。That is, in the embodiment of the present invention, a silicon semiconductor having a semi-amorphous or semi-crystalline structure is used for such a reason.
第9図(A)において、珪素膜を第1のフォトマスク
にてフォトエッチングを施し、PTFT用の領域(21)(チ
ャネル巾20μm)を図面の右側に、NTFT用の領域(11)を
左側に作製した。In FIG. 9 (A), the silicon film is subjected to photo-etching using a first photomask, and a PTFT region (21) (channel width 20 μm) is on the right side of the drawing, and an NTFT region (11) is on the left side. Prepared.
この上に酸化珪素膜をゲイト絶縁膜として500〜2000
Å例えば1000Åの厚さに形成した。これはブロッキング
層としての酸化珪素膜の作製と同一条件とした。この成
膜中に弗素を少量添加し、ナトリウムイオンの固定化を
させてもよい。On this, a silicon oxide film is used as a gate insulating film of 500 to 2000
It was formed to a thickness of {for example, 1000}. This was made under the same conditions as those for forming the silicon oxide film as the blocking layer. During the film formation, a small amount of fluorine may be added to fix the sodium ions.
この後、この上側にリンが1〜5×1021cm-3の濃度に
入ったシリコン膜またはこのシリコン膜とその上にモリ
ブデン(Mo)、タングステン(W),MoSi2またはWSi2
との多層膜を形成した。これを第2のフォトマスクに
てパターニングして第9図(B)を得た。PTFT用のゲイ
ト電極(4),NTFT用のゲイト電極(4′)を形成し
た。例えばチャネル長10μm、ゲイト電極としてリンド
ープ珪素を0.2μm、その上にモリブデンを0.3μmの厚
さに形成した。Thereafter, a silicon film containing phosphorus in a concentration of 1 to 5 × 10 21 cm −3 or a silicon film having molybdenum (Mo), tungsten (W), MoSi 2 or WSi 2 thereon.
Was formed. This was patterned using a second photomask to obtain FIG. 9 (B). A gate electrode (4) for PTFT and a gate electrode (4 ') for NTFT were formed. For example, a channel length is 10 μm, phosphorus-doped silicon is formed as a gate electrode at 0.2 μm, and molybdenum is formed thereon at a thickness of 0.3 μm.
第9図(C)において、フォトレジスト(31′)をフ
ォトマスクを用いて形成し、PTFT用のソース(5),
ドレイン(6)に対し、ホウ素を1〜5×1015cm-2のド
ース量をイオン注入法により添加した。In FIG. 9 (C), a photoresist (31 ') is formed using a photomask, and a source (5),
A dose of boron of 1 to 5 × 10 15 cm −2 was added to the drain (6) by ion implantation.
次に第9図(D)の如く、フォトレジスト(31)をフ
ォトマスクを用いて形成した。NTFT用のソース
(5′)、ドレイン(6′)としてリンを1〜5×1015
cm-2の量、イオン注入法により添加した。Next, as shown in FIG. 9D, a photoresist (31) was formed using a photomask. 1-5 × 10 15 phosphorus as source (5 ′) and drain (6 ′) for NTFT
An amount of cm −2 was added by ion implantation.
これらはゲイト絶縁膜(3)を通じて行った。しかし
第6図(B)において、ゲイト電極(4),(4′)を
マスクとしてシリコン膜上の酸化珪素を除去し、その
後、ホウ素、リンを直接珪素膜中にイオン注入してもよ
い。These were performed through the gate insulating film (3). However, in FIG. 6B, the silicon oxide on the silicon film may be removed using the gate electrodes (4) and (4 ') as a mask, and then boron and phosphorus may be directly ion-implanted into the silicon film.
次に、600℃にて10〜50時間再び加熱アニールを行っ
た。PTFTのソース(5),ドレイン(6),NTFTのソー
ス(5′),ドレイン(6′)を不純物を活性化して
P+、N+として作製した。Next, heat annealing was performed again at 600 ° C. for 10 to 50 hours. The source (5) and drain (6) of PTFT and the source (5 ') and drain (6') of NTFT are activated with impurities.
These were prepared as P + and N + .
またゲイト電極(4),(4′)下にはチャネル形成
領域(7),(7′)がセミアモルファス半導体として
形成されている。Under the gate electrodes (4) and (4 '), channel forming regions (7) and (7') are formed as semi-amorphous semiconductors.
かくすると、セルフアライン方式でありながらも、70
0℃以上にすべての工程で温度を加えることがなくC/TFT
を作ることができる。そのため、基板材料として、石英
等の高価な基板を用いなくてもよく、本発明の大画素の
液晶表示装置にきわめて適したプロセスである。Thus, even though the self-alignment method is used, 70
C / TFT without adding temperature in all processes above 0 ℃
Can be made. Therefore, it is not necessary to use an expensive substrate such as quartz as a substrate material, and this is a process very suitable for the large pixel liquid crystal display device of the present invention.
熱アニールは第9図(A),(D)で2回行った。し
かし第9図(A)のアニールは求める特性により省略
し、双方を第9図(D)のアニールにより兼ね製造時間
の短縮を図ってもよい。第9図(E)において、層間絶
縁物(8)を前記したスパッタ法により酸化珪素膜の形
成として行った。この酸化珪素膜の形成はLPCVD法、光C
VD法、常圧CVD(TEOS−オゾン)法を用いてもよい。例
えば0.2〜0.6μmの厚さに形成し、その後、フォトマス
クを用いて電極用の窓(32)を形成した。Thermal annealing was performed twice in FIGS. 9A and 9D. However, the annealing in FIG. 9 (A) may be omitted depending on the required characteristics, and both may be omitted by the annealing in FIG. 9 (D) to shorten the manufacturing time. In FIG. 9E, an interlayer insulator (8) was formed as a silicon oxide film by the above-mentioned sputtering method. This silicon oxide film is formed by LPCVD,
A VD method and a normal pressure CVD (TEOS-ozone) method may be used. For example, it was formed to a thickness of 0.2 to 0.6 μm, and thereafter, a window (32) for an electrode was formed using a photomask.
さらにこれら全体にアルミニウムをスパッタ法により
形成し、リード(9),(9′)およびコンタクト(2
9),(29′)をフォトマスクを用いて作製した。Further, aluminum is formed on the entire surface by sputtering, and leads (9), (9 ') and contacts (2) are formed.
9) and (29 ') were fabricated using a photomask.
表面を平坦化用有機樹脂(39)例えば透光性ポリイミ
ド樹脂を塗布形成し、再度の電極穴あけをフォトマスク
にて行った。An organic resin (39) for flattening, for example, a translucent polyimide resin was applied to the surface, and a hole was formed in the electrode again using a photomask.
第9図(F)に示す如く2つのTFTを相補とし、かつ
その出力端を液晶装置の一方の画素の電極を透明電極と
してそれに連結するため、スパッタ法によりITO(イン
ジューム・スズ酸化膜)を形成した。それをフォトマス
クによりエッチングし、電極(33)を構成させた。こ
のITOは室温〜150℃で成膜し、200〜400℃の酸素または
大気中のアニールにより成就した。As shown in FIG. 9 (F), in order to make the two TFTs complementary and to connect the output terminal thereof to the electrode of one pixel of the liquid crystal device as a transparent electrode, ITO (indium tin oxide film) is formed by sputtering. Was formed. It was etched using a photomask to form an electrode (33). This ITO was formed at room temperature to 150 ° C. and achieved by annealing at 200 to 400 ° C. in oxygen or atmosphere.
かくの如くにしてPTFT(21)とNTFT(11)と透明導電
膜の電極(33)とを同一ガラス基板(1)上に作製し
た。Thus, the PTFT (21), the NTFT (11), and the transparent conductive film electrode (33) were formed on the same glass substrate (1).
かかるTFTの特性を略記する。 The characteristics of such a TFT will be abbreviated.
移動度(μcm2/Vs) Vth(V) PTFT 20 −5.9 NTFT 40 +5.0 かかる半導体を用いることにより、一般に不可能とさ
れていたTFTでも大きな移動度を作ることができた。そ
のため、初めて第2図、第3図、第4図に示した液晶表
示装置用の各ピクセルに相補型TFTを構成させるアクテ
ィブ型液晶表示装置を作ることができた。また周辺回路
もオンガラス化(同一基板上に同様のTFTの製造プロセ
スで形成する方法)が可能となった。Mobility (μcm 2 / Vs) Vth (V) PTFT 20 −5.9 NTFT 40 +5.0 By using such a semiconductor, a large mobility could be produced even with a TFT which was generally considered impossible. Therefore, for the first time, an active-type liquid crystal display device in which each pixel of the liquid crystal display device shown in FIGS. 2, 3 and 4 has a complementary TFT in each pixel can be manufactured. Peripheral circuits can also be turned on glass (a method of forming TFTs on the same substrate by the same TFT manufacturing process).
「実施例2」 第6図(A)に第2図に対応した実施例を示す。X線
としてVDD(18)、VSS(19)、VDD′(18′)、VSS′
(19′)を形成した。なおY線としてVGG(22)、VGG′
(22)を形成した。Embodiment 2 FIG. 6A shows an embodiment corresponding to FIG. V DD (18), V SS (19), V DD '(18'), V SS '
(19 ') was formed. V GG (22), V GG ′
(22) was formed.
図面(A)は平面図であるが、そのA−A′の縦断面
図を第6図(B)に示す。またB−B′の縦断面図を第
6図(C)に示す。FIG. 6 (A) is a plan view, and FIG. 6 (B) is a longitudinal sectional view taken along the line AA ′. FIG. 6C shows a vertical sectional view taken along line BB '.
NTFT(11)をX線VDD(18)とY線VGG(22)との交差
部に設け、VDD(18)とVGG′(22′)との交差部にも他
の画素用のNTFT(11′)が同様に設けられている。PTFT
(21)はVSS(19)とVGG(22)との交差部に設けられて
いる。VDD′(18′)とVGG(22)との交差部の下側に
は、他の画素用のNTFTが設けられている。C/TFTを用い
たマトリクス構成を有せしめた。NTFT (11) is provided at the intersection of X-ray V DD (18) and Y-ray V GG (22), and at the intersection of V DD (18) and V GG ′ (22 ′) for other pixels. NTFT (11 ') is similarly provided. PTFT
(21) is provided at the intersection of V SS (19) and V GG (22). Below the intersection of V DD '(18') and V GG (22), an NTFT for another pixel is provided. It has a matrix configuration using C / TFT.
NTFT(11)は、ドレイン(6′)の入力端のコンタク
ト(32)を介しX線VDD(18)に連結され、ゲイト
(4)は多層形成がなされたY線VGG(22)に連結され
ている。ソース(5′)の出力端はコンタクト(29)を
介して画素の電極(33)に連結している。The NTFT (11) is connected to the X-ray V DD (18) via the contact (32) at the input terminal of the drain (6 '), and the gate (4) is connected to the multilayered Y-ray V GG (22). Are linked. The output terminal of the source (5 ') is connected to the pixel electrode (33) via the contact (29).
他方、PTFT(21)はドレイン(6)の入力端がコンタ
クト(32′)を介してX線VSS(19)に連結され、ゲイ
ト(4)はY線VGG(22)に、ソース(5)の出力端は
コンタクト(29′)を介して画素(33)に連結してい
る。かくして2本のX線(18),(19)に挟まれた間
(内側)に、透明導電膜よりなる画素(33)とC/TFTと
により1つのピクセルを構成せしめた。On the other hand, the input terminal of the drain (6) of the PTFT (21) is connected to the X-ray V SS (19) through the contact (32 '), and the gate (4) is connected to the Y-line V GG (22) and the source ( The output terminal of 5) is connected to the pixel (33) via the contact (29 '). Thus, between the two X-rays (18) and (19) (inside), one pixel was constituted by the pixel (33) made of a transparent conductive film and the C / TFT.
かかる構造を左右、上下に繰り返すことにより、2×
2のマトリクスの1つの例またはそれを拡大した640×4
80、1280×960といった大画素の液晶表示装置を作るこ
とが可能となった。By repeating such a structure left, right, up and down, 2 ×
One example of 2 matrix or 640x4 which expanded it
It has become possible to make liquid crystal display devices with large pixels of 80, 1280 x 960.
第6図(B),(C)は第9図(F)に番号が対応し
ている。6 (B) and 6 (C) correspond to the numbers in FIG. 9 (F).
ここでの特長は、1つの画素に2つのTFTが相補構成
をして設けられていること、画素(33)は液晶電位VLC
を有するが、ゲイト電圧がドレイン電圧より大である条
件において、ゲイト電圧−Vthの値に固定されることで
ある。The feature here is that two TFTs are provided in one pixel in a complementary configuration, and the pixel (33) is a liquid crystal potential V LC
However, under the condition that the gate voltage is higher than the drain voltage, the gate voltage is fixed to the value of the gate voltage −Vth.
その動作を第5図を用いて略記する。 The operation is abbreviated using FIG.
液晶(12)を挟む一対の電極(33),(23)におい
て、他方の電極(23)を接地電位(13)とし、それに対
してNTFT(11)の入力端が連結したVDD(19)を例えば
+10V、PTFT(21)の入力端が連結したVss(18)を例え
ば−10Vとすると、V1C(10)はVGG‐Vthの電圧で固定と
なる。さらにVGGを20〜10Vと可変し、Vthが5.0Vの時、
出力は同じ極性を有し、かつ15〜5Vに可変する。第1図
に示された従来公知のNTFTのみを用いた液晶装置に比
べ、VGGの値を各ピクセルの駆動の程度に従って変化さ
せることにより、“0",“1"のみでなく、その中間の値
即ちグレースケールが可能であることがわかった。即ち
VDD(18)、Vss(19)、接地(13)と3種類の電位を設
定することができ、制御要素が1つ増えたことがわか
る。In the pair of electrodes (33) and (23) sandwiching the liquid crystal (12), the other electrode (23) is set to the ground potential (13), and the input terminal of the NTFT (11) is connected to V DD (19) Is + 10V, for example, and Vss (18) to which the input terminal of the PTFT (21) is connected is −10V, for example, V 1C (10) is fixed at a voltage of V GG −Vth. Furthermore, V GG can be varied from 20 to 10V, and when Vth is 5.0V,
The output has the same polarity and varies from 15 to 5V. By changing the value of VGG according to the degree of driving of each pixel as compared with the conventionally known liquid crystal device using only the NTFT shown in FIG. Has been found to be possible, ie a gray scale. That is
V DD (18), Vss (19), and ground (13) can be set for three types of potentials, indicating that one more control element has been added.
また、第6図で明らかな如く、制御要素のVss(19)
が新たに増えても、Vssの配線がX線として1本増える
のみであり、液晶装置における開口率(全面積(34)に
対する実際に表示する液晶の面積(33)の割合)に関し
ては、従来の第1図の1つのみの導電型をもつTFTを各
画素に連結した場合に比べて大きくは減少せず、それほ
ど不利にはならない。In addition, as is apparent from FIG. 6, the control element Vss (19)
However, the number of Vss wires only increases by one line as X-rays, and the aperture ratio (the ratio of the area (33) of the liquid crystal actually displayed to the total area (34)) of the liquid crystal device is the same as the conventional one. 1 is not greatly reduced as compared with the case where only one conductivity type TFT of FIG. 1 is connected to each pixel, and is not so disadvantageous.
第6図において、VGG(22)の配線を考えてみると、
オーバーライン配線(上側配線)としてのアルミニウム
配線(41)、ゲイト電極と同じ材料によるアンダーライ
ン配線(43)(下側配線)およびそれらのコンタクト
(42)を用いることにより、X線、Y線の交差部での多
層配線のために新たなフォトマスク数を増やす必要がな
くなっている。In FIG. 6, considering the wiring of V GG (22),
By using an aluminum wiring (41) as an overline wiring (upper wiring), an underline wiring (43) (lower wiring) made of the same material as the gate electrode and their contacts (42), X-ray and Y-ray It is no longer necessary to increase the number of new photomasks for multilayer wiring at the intersection.
第6図において、それら透明導電膜上に配向膜、配向
処理を施し、さらにこの基板と他方の液晶の電極(第5
図(23))を有する基板との間に一定の間隔をあけて公
知の方法により互いに配設をした。そしてその間に液晶
を注入または配線て完成させた。In FIG. 6, an alignment film and an alignment treatment are performed on the transparent conductive film, and the substrate and the other liquid crystal electrode (the fifth
The substrates having the structure shown in FIG. 23 are arranged at a constant interval from each other by a known method. In the meantime, liquid crystal was injected or wiring was completed.
液晶材料にTN液晶を用いるならば、その間隔を約10μ
m程度とし、透明導電膜双方に配向膜をラビング処理し
て形成させる必要がある。If TN liquid crystal is used for the liquid crystal material, the interval should be about 10μ.
m, and it is necessary to form an alignment film on both transparent conductive films by rubbing.
また液晶材料にFLC(強誘電性)液晶を用いる場合
は、動作電圧を±20Vとし、セルの間隔を1.5〜3.5μm
例えば2.3μmとし、反対電極(第4図)(34)上にの
み配向膜を設けラビング処理を施せばよい。When FLC (ferroelectric) liquid crystal is used as the liquid crystal material, the operating voltage is ± 20 V and the cell interval is 1.5 to 3.5 μm.
For example, the thickness may be set to 2.3 μm, an alignment film may be provided only on the opposite electrode (FIG. 4) (34), and rubbing may be performed.
分散型液晶またはポリマー液晶を用いる場合には、配
向膜は不用であり、スイッチング速度を大とするため、
動作電圧は±10〜±15Vとし、セル間隔は1〜10μmと
薄くした。When a dispersion type liquid crystal or a polymer liquid crystal is used, an alignment film is unnecessary and a switching speed is increased.
The operating voltage was ± 10 to ± 15 V, and the cell spacing was as thin as 1 to 10 μm.
特に分散型液晶を用いる場合には、偏光板も不用のた
め、反射型としても、また透過型としても光量を大きく
することができる。そしてその液晶はスレッシュホール
ドがないため、本発明のC/TFTに示す如く、明確なスレ
ッシュホールド電圧が規定されるC/TFT型とすることに
より、大きなコントラストとクロストーク(隣の画素と
の悪干渉)を除くことができた。In particular, when a dispersion type liquid crystal is used, since a polarizing plate is not required, the amount of light can be increased both in a reflection type and in a transmission type. Since the liquid crystal does not have a threshold, as shown in the C / TFT of the present invention, by using a C / TFT type in which a clear threshold voltage is defined, a large contrast and crosstalk (bad with a neighboring pixel) are obtained. Interference) could be eliminated.
「実施例3」 この実施例は第3図および第7図に対応したものであ
る。"Embodiment 3" This embodiment corresponds to FIGS. 3 and 7. FIG.
この図面より明らかな如く、Y線のVGG(22)を中央
に配設し、X線のVDD(18)、Vss(19)に挟まれた部分
を1つのピクセル(34)としている。1つのピクセルは
1つの透明導電膜の画素(33)および2つのNTFT(1
1),(11′)、2つのPTFT(21),(21′)よりなる
2つのC/TFTに連結させている。ゲイト電極はすべてVGG
(22)に連結され、2つのNTFT(11),(11′)はVDD
(18)に、また2つのPTFTの(21),(21′)はVss(1
9)に連結されている。これら2つのNTFTの一方またはP
TFTの一方が、ゲイト電極とチャネル形成領域との間に
リークがあり不良であった場合でも、同相であるためピ
クセルとしての動作をさせることができる。As is clear from this drawing, the VGG (22) of the Y line is disposed at the center, and the portion sandwiched between VDD (18) and Vss (19) of the X line is one pixel (34). One pixel consists of one transparent conductive pixel (33) and two NTFTs (1
1), (11 '), and two C / TFTs composed of two PTFTs (21), (21'). Gate electrodes are all V GG
(22) and the two NTFTs (11) and (11 ') are V DD
(18), and the two PTFTs (21) and (21 ') are Vss (1
9) is connected. One of these two NTFTs or P
Even when one of the TFTs is defective due to a leak between the gate electrode and the channel formation region, the TFT can be operated as a pixel because it has the same phase.
その他は実施例2と同じであり、このC/TFTは実施例
1を用いた。Others are the same as the second embodiment, and the C / TFT uses the first embodiment.
「実施例4」 この実施例は第4図および第8図に対応するものであ
る。1つのピクセルが2つのC/TFTと2つの画素よりな
っている。即ちNTFT(11)、PTFT(21)よりなるC/TFT
の出力と連結した液晶12の画素(33)と、他のNTFT(1
1′)とPTFT(21′)よりなるC/TFTの出力に連結した液
晶(12′)の画素(33′)とが1つのピクセル(34)を
構成している。画素(33)と(33′)とが1つのピクセ
ルを構成する合わせた画素(33)に対応する。"Embodiment 4" This embodiment corresponds to FIGS. 4 and 8. FIG. One pixel is composed of two C / TFTs and two pixels. That is, C / TFT consisting of NTFT (11) and PTFT (21)
The pixel (33) of the liquid crystal 12 connected to the output of the other NTFT (1
1 ') and a pixel (33') of the liquid crystal (12 ') connected to the output of the C / TFT comprising the PTFT (21') constitute one pixel (34). Pixels (33) and (33 ') correspond to the combined pixel (33) that constitutes one pixel.
かくすると、たとえ一方の画素が中途半端にしか動作
しなくなっても、他方の画素が正常動作をし、カラー化
をした時、グレースケールの劣化の程度を下げることが
できた。In this way, even if one of the pixels operates only halfway, the other pixel operates normally, and when colorized, the degree of gray scale deterioration can be reduced.
その他、ここに記載されていないことは実施例1、2
に記されたことと同様である。In addition, what is not described in Examples 1 and 2
Is the same as that described in.
「発明の効果」 本発明は相補型のTFTをマトリクス化された各画素に
連結することにより、 1)グレースケール(中間調)の成就 2)C/TFTの出力であり画素の電圧例えば液晶電位をフ
ローティングとしない 3)動作マージンの拡大 4)不良TFTが一部にあっても同相出力であるためその
補償をある程度行うことができる 5)作製に必要なフォトマスク数はNTFTのみの従来例に
比べて第9図(C)および(D)のフォトマスク、
と2回多くなるのみである 6)キャリアの移動度がアモルファス珪素を用いた場合
に比べ10倍以上も大きいため、TFTの大きさを小さくで
き、1つのピクセル内に2つのTFTをつけても開口率の
減少をほとんど伴わない という多くの特長を有する。[Effects of the Invention] The present invention connects a complementary TFT to each of the pixels in a matrix to achieve 1) achievement of gray scale (halftone) 2) C / TFT output and pixel voltage such as liquid crystal potential 3) Expansion of operation margin 4) Even if some defective TFTs are in-phase output, compensation can be performed to some extent 5) The number of photomasks required for fabrication is the same as the conventional example using only NTFT 9 (C) and 9 (D).
6) Since the carrier mobility is more than 10 times larger than the case where amorphous silicon is used, the size of the TFT can be reduced and even if two TFTs are provided in one pixel. It has many features with little decrease in aperture ratio.
そのため、これまでのNTFTのみを用いるアクティブTF
T液晶装置に比べて、数段の製造歩留まりと画面の鮮や
かさを成就できるようになった。Therefore, active TF using only NTFT
Compared to the T liquid crystal device, it is possible to achieve several steps of production yield and the vividness of the screen.
本発明においてかかるC/TFTに対し、半導体としてセ
ミアモルファスまたはセミクリスタルを用いた。しかし
同じ目的のために可能であるならば他の結晶構造の半導
体を用いてもよい。またセルフアライン型のC/TFTによ
り高速処理を行った。しかしイオン注入法を用いずに非
セルフアライン方式によりTFTを作ってもよい。またス
タが一型でなく逆スタが一型のTFTであってもよいこと
はいうまでもない。In the present invention, semi-amorphous or semi-crystal was used as the semiconductor for the C / TFT. However, semiconductors of other crystal structures may be used if possible for the same purpose. High-speed processing was performed by a self-aligned C / TFT. However, a TFT may be formed by a non-self-aligned method without using the ion implantation method. Needless to say, the type of the TFT may be a type TFT instead of the type star.
本発明における表示媒体としては、透過型の液晶表示
装置または反射型の液晶表示装置として用い得る。また
液晶材料としては前記したTN液晶、FLC液晶、分散型液
晶、ポリマ型液晶を用い得る。The display medium in the present invention can be used as a transmission type liquid crystal display device or a reflection type liquid crystal display device. As the liquid crystal material, the above-mentioned TN liquid crystal, FLC liquid crystal, dispersion liquid crystal, and polymer liquid crystal can be used.
またゲストホスト型、誘電異方性型のネマチック液晶
にイオン性ドーパントを添加して電界を印加することに
よってネマチック液晶としコレステリック液晶との混合
体に電界を印加して、ネマチック相とコレステリック相
との間で相変化を生じさせ、透明ないし白濁の表示を実
現する相転移液晶を用いることもできる。また液晶以外
では、例えば染料で着色した有機溶媒中にこれと色の異
なる顔料粒子を分散させたいわゆる電気泳動表示用分散
系を用いることもできることを付記する。In addition, by adding an ionic dopant to a guest-host type or dielectric anisotropic type nematic liquid crystal and applying an electric field, an electric field is applied to a mixture of the cholesteric liquid crystal and the nematic liquid crystal, and the nematic phase and the cholesteric phase are mixed. A phase change liquid crystal that causes a phase change between the two and realizes a transparent or opaque display can also be used. In addition to the liquid crystal, for example, a so-called electrophoretic display dispersion system in which pigment particles having different colors are dispersed in an organic solvent colored with a dye can be used.
本発明において、表示媒体として液晶を用いた時、C/
TFTの出力は液晶電位となる。また液晶以外の媒体を用
いることもあるため、一般にC/TFTの出力の電圧と記し
た。In the present invention, when a liquid crystal is used as a display medium, C /
The output of the TFT is the liquid crystal potential. In addition, since a medium other than liquid crystal may be used, it is generally referred to as an output voltage of a C / TFT.
第1図は従来のアクティブ型TFT(薄膜型トランジス
タ)を用いた液晶装置を示す。 第2図、第3図および第4図は本発明の相補型TFTを用
いたアクティブ型液晶装置の回路図を示す。 第5図は相補型TFTの動作を示す図面である。 第6図は第2図に対応した液晶表示装置の一方の基板の
平面図(A)、縦断面図(B),(C)を示す。 第7図は第3図に対応した液晶表示装置の一方の基板の
図面である。 第8図は第4図に対応した液晶表示装置の一方の基板の
図面である。 第9図は本発明の液晶装置に用いた相補型TFTの作製方
法を示す。 (1)……ガラス基板 (2),(2′)……シリコン半導体 (3)……ゲイト絶縁膜 (4),(4′)……ゲイト電極 (5),(5′)……ソース (6),(6′)……ドレイン (7),(7′)……チャネル形成領域 (10)……液晶電位(VLC) (11),(11′),(11A),(11A′),(11B),(1
1B′)……Nチャネル型薄膜トランジスタ(NTFT) (12),(12′),(12A),(12A′),(12B),(1
2B′)……液晶 (14),(15)……リークをさせる抵抗 (16),(17)……周辺回路 (18),(18′)……VDD(X線の1つ) (19),(19′)……Vss(X線の1つ) (21),(21′),(21A),(21A′),(21B),(2
1B′)……Pチャネル型薄膜トランジスタ(PTFT) (22),(22′)……VGG、VGG′(Y線) (23),(33),(33′),(33A),(33A′),(33
B),(33B′)……透明電極で作られた画素 (34)……ピクセル (36)……ブロッキング層 〜……フォトマスクを用いたプロセスFIG. 1 shows a liquid crystal device using a conventional active TFT (thin film transistor). 2, 3 and 4 are circuit diagrams of an active liquid crystal device using the complementary TFT of the present invention. FIG. 5 is a drawing showing the operation of the complementary TFT. FIG. 6 shows a plan view (A), longitudinal sectional views (B) and (C) of one substrate of the liquid crystal display device corresponding to FIG. FIG. 7 is a drawing of one substrate of the liquid crystal display device corresponding to FIG. FIG. 8 is a drawing of one substrate of the liquid crystal display device corresponding to FIG. FIG. 9 shows a method of manufacturing a complementary TFT used in the liquid crystal device of the present invention. (1) ... glass substrate (2), (2 ') ... silicon semiconductor (3) ... gate insulating film (4), (4') ... gate electrode (5), (5 ') ... source (6), (6 ') ... drain (7), (7') ... channel formation region (10) ... liquid crystal potential ( VLC ) (11), (11 '), (11A), (11A '), (11B), (1
1B ') N-channel thin film transistor (NTFT) (12), (12'), (12A), (12A '), (12B), (1
2B ') ... Liquid crystal (14), (15) ... Resistance causing leakage (16), (17) ... Peripheral circuit (18), (18') ... V DD (one of X-rays) ( 19), (19 ') ... Vss (one of X-rays) (21), (21'), (21A), (21A '), (21B), (2
1B ') P-channel thin film transistor (PTFT) (22), (22') VGG , VGG '(Y-line) (23), (33), (33'), (33A), ( 33A '), (33
B), (33B ') ... Pixel made of transparent electrode (34) ... Pixel (36) ... Blocking layer-Process using photomask
Claims (11)
第1の薄膜トランジスタと、Nチャネル型の第2の薄膜
トランジスタとを含む複数の薄膜トランジスタとを有
し、 前記第1および第2の薄膜トランジスタのゲイト電極は
燐ドープ珪素とその上に積層された金属または金属珪化
物からなることを特徴とする表示装置。1. A substrate having an insulating surface, a plurality of thin film transistors including at least a P-channel first thin film transistor and an N-channel second thin film transistor formed on the insulating surface, A display device, wherein the gate electrodes of the first and second thin film transistors are made of phosphorus-doped silicon and a metal or metal silicide laminated thereon.
×1021〜5×1021cm-3の燐がドープされている特許請求
の範囲第1項記載の表示装置。2. The phosphorous-doped silicon constituting the gate electrode contains 1
2. The display device according to claim 1, wherein phosphorus is doped in a concentration of from × 10 21 to 5 × 10 21 cm −3 .
たはタングステンを有することを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の表示装置。3. The display device according to claim 1, wherein the metal constituting the gate electrode comprises molybdenum or tungsten.
リブテンまたは珪化タングステンを有することを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の表示装置。4. The display device according to claim 1, wherein the metal silicide forming the gate electrode comprises molybdenum silicide or tungsten silicide.
トランジスタ対を構成することを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の表示装置。5. The display device according to claim 1, wherein the first and second thin film transistors form a complementary transistor pair.
電極と、 第1、第2、第3の制御線と、 前記第1乃至第3の制御線に制御信号を供給する制御回
路と、 を有し、 第2の薄膜トランジスタのソースが前記画素電極のうち
の第1の画素電極に接続され、 第1の薄膜トランジスタのソースが前記第1の画素電極
もしくは他の画素電極に接続され、 前記第2の薄膜トランジスタのドレインが前記第1の制
御線に接続され、 前記第1の薄膜トランジスタのドレインに前記第2の制
御線に接続され、 前記第1および第2の薄膜トランジスタのゲイトがとも
に第3の制御線に接続されたことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の表示装置。6. A display medium, one or more pixel electrodes provided on one surface of the display medium, first, second, and third control lines, and control of the first to third control lines. A control circuit for supplying a signal, wherein a source of the second thin film transistor is connected to a first pixel electrode of the pixel electrodes, and a source of the first thin film transistor is connected to the first pixel electrode or another A first electrode connected to a pixel electrode; a drain of the second thin film transistor connected to the first control line; a drain of the first thin film transistor connected to the second control line; and the first and second thin film transistors The display device according to claim 1, wherein both of the gates are connected to a third control line.
許請求の範囲第6項記載の表示装置。7. The display device according to claim 6, wherein the display medium is a liquid crystal.
れ、1つの画素電極により1つのピクセルが構成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第6項記載の表示
装置。8. The display device according to claim 6, wherein a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix, and one pixel electrode constitutes one pixel.
面電極を有し、該裏面電極と画素電極の間で電圧を印加
できる構成を有する特許請求の範囲第6項記載の表示装
置。9. The display device according to claim 6, further comprising a back electrode on the other surface of the display medium, the back electrode being in close contact with the display medium, and a voltage being applied between the back electrode and the pixel electrode. .
相補トランジスタ対をスイッチング素子とし、 前記第1および第2の薄膜トランジスタの全てのゲイト
が前記第3の制御線に接続され、前記第1および第2の
薄膜トランジスタの全ての出力端子が前記画素電極に接
続され、前記第2の薄膜トランジスタのソースもしくは
ドレインのうち、出力端子に接続されていない方が前記
第1の制御線に接続され、 前記第1の薄膜トランジスタのソースもしくはドレイン
のうち、出力端子に接続されていない方が前記第2の制
御線に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の表示装置。10. A display medium on a substrate, a pixel electrode formed in close contact with the display medium, first and second control lines to which a scanning signal is supplied, and a third signal to which a data signal is supplied. And a control line, wherein a complementary transistor pair constituted by first and second thin film transistors is used as a switching element, and all gates of the first and second thin film transistors are connected to the third control line; All output terminals of the first and second thin film transistors are connected to the pixel electrode, and the source or drain of the second thin film transistor that is not connected to the output terminal is connected to the first control line. The source or the drain of the first thin film transistor that is not connected to the output terminal is connected to the second control line. Patent display range first claim of claim to.
極よりなる画素電極対と、 走査信号が供給される1行につき2本のX線と、 データ信号が供給されるY線と、 を有し、 第1および第2の薄膜トランジスタは相補トランジスタ
対を構成し、 各画素電極は前記相補トランジスタ対の出力端子に接続
され、 前記X線は、いずれも前記相補トランジスタ対を構成す
る薄膜トランジスタの出力端子以外のソースもしくはド
レインに接続され、前記相補トランジスタ対のゲイトは
前記Y線に接続されていることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の表示装置。11. A display medium on a substrate, a pixel electrode pair including two pixel electrodes formed in close contact with one surface of the display medium, two X-rays per row to which a scanning signal is supplied, And a Y line to which a data signal is supplied, wherein the first and second thin film transistors form a complementary transistor pair, each pixel electrode is connected to an output terminal of the complementary transistor pair, 2. The device according to claim 1, wherein said complementary transistor pair is connected to a source or drain other than an output terminal of the thin film transistor, and a gate of said complementary transistor pair is connected to said Y line. Display device.
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