JP3431875B2 - Active matrix display - Google Patents

Active matrix display

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JP3431875B2
JP3431875B2 JP2000003056A JP2000003056A JP3431875B2 JP 3431875 B2 JP3431875 B2 JP 3431875B2 JP 2000003056 A JP2000003056 A JP 2000003056A JP 2000003056 A JP2000003056 A JP 2000003056A JP 3431875 B2 JP3431875 B2 JP 3431875B2
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thin film
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舜平 山崎
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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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】本発明は、光の透過率が高
く、かつ情報量を多く提示出来るもので、バックライト
を必要としない反射型のディスプレイ、投影型のディス
プレイ等へ応用することが考えられる。
TECHNICAL FIELD The present invention has a high light transmittance and can present a large amount of information, and is considered to be applied to a reflection type display, a projection type display or the like which does not require a backlight. To be

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の液晶表示装置はネマティック液晶
を使用したTN型やSTN型のものが広く実用化されて
いる。また、最近では強誘電性液晶を使用したものも知
られている。これらの装置はいずれも偏光板を要しかつ
液晶を装置内で一定の方向に規則正しく配向させる必要
があった。一方、これらの偏光板や配向を必要とせず、
画面の明るい、コントラストのよい分散型液晶が知られ
ている。この分散型液晶とは透光性の固相ポリマーがネ
マティク、コレステリックあるいはスメクティクの液晶
を粒状または海綿状に保持しているものである。この液
晶装置の作成方法としては、液晶のカプセル化によりポ
リマー中に液晶を分散させ、そのポリマーをフィルムあ
るいは基板上に薄膜として形成されているものが知られ
ている。ここで、カプセル化物質としてはゼラチン、ア
ラビアゴム、ポリビニルアルコール等が提案されてい
る。
2. Description of the Related Art As a conventional liquid crystal display device, a TN type or STN type using a nematic liquid crystal has been widely put into practical use. Recently, a liquid crystal using a ferroelectric liquid crystal is also known. All of these devices required a polarizing plate and the liquid crystal had to be regularly oriented in a certain direction in the device. On the other hand, without the need for these polarizing plates and orientation,
Dispersion type liquid crystal with a bright screen and good contrast is known. The dispersed liquid crystal is a liquid crystal having a translucent solid phase polymer holding nematic, cholesteric, or smectic liquid crystals in a granular or spongy form. As a method for producing this liquid crystal device, it is known that a liquid crystal is dispersed in a polymer by encapsulating the liquid crystal and the polymer is formed as a thin film on a film or a substrate. Here, gelatin, gum arabic, polyvinyl alcohol and the like have been proposed as the encapsulating substance.

【0003】これらの技術ではポリビニルアルコールで
カプセル化された液晶分子は、それらが薄膜中で正の誘
電異方性を有するものであれば、電界の存在下でその液
晶分子が電界の方向に配列し、液晶の屈折率とポリマー
の屈折率とが等しい場合には透明性が発現する。一方電
界が無い場合には液晶は特定の方向に配列せず様々な方
向をむいているので、液晶の屈折率がポリマーの屈折率
とずれることになり、光は散乱され光の透過をさまた
げ、白濁状態となる。この様にカプセル化された液晶を
分散して内部に有するポリマーをフィルムあるいは薄膜
化したものとしては、前述の例以外に、いくつか知られ
ている。例えば、液晶材料がエポキシ樹脂中に分散した
もの、また、液晶と光硬化物質との相分離を利用したも
の、3次元につながったポリマー中に液晶を含侵させた
ものなどが知られている。本発明においてはこれらの液
晶電気光学装置を総称して、分散型液晶と言う。
In these techniques, liquid crystal molecules encapsulated with polyvinyl alcohol are aligned in the direction of the electric field in the presence of an electric field if they have a positive dielectric anisotropy in a thin film. However, when the refractive index of the liquid crystal and the refractive index of the polymer are equal, transparency is exhibited. On the other hand, when there is no electric field, the liquid crystal does not align in a specific direction and faces various directions, so the refractive index of the liquid crystal deviates from the refractive index of the polymer, and light is scattered and obstructs the transmission of light. It becomes cloudy. In addition to the above-mentioned examples, there are some known polymers or thin films obtained by dispersing the encapsulated liquid crystal in the polymer. For example, a liquid crystal material dispersed in an epoxy resin, a liquid crystal material utilizing phase separation between a liquid crystal and a photo-curing substance, and a liquid crystal impregnated in a three-dimensionally linked polymer are known. . In the present invention, these liquid crystal electro-optical devices are collectively referred to as dispersion type liquid crystal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】分散型液晶ディバイス
の特性を決定する要因の一つとして、液晶の存在領域、
例えばカプセルタイプであれば、カプセルの分散度合
い、ポリマーを利用するタイプでは、空間部分の分散度
合いである。ここで、これらのばらつきが大きい場合、
液晶組成物の平均的な電気光学特性における急峻性が悪
くなり、所謂駆動のための閾値がはっきりと定まらない
という欠点が生じていた。図14に分散型液晶の上述の
代表的な電気光学特性を示す。
As one of the factors that determine the characteristics of the dispersed liquid crystal device, the existence region of the liquid crystal,
For example, in the case of the capsule type, it is the degree of dispersion of the capsule, and in the type using a polymer, the degree of dispersion of the space portion. Here, if these variations are large,
The steepness of the average electro-optical characteristics of the liquid crystal composition is deteriorated, and a so-called threshold for driving is not clearly defined. FIG. 14 shows the above-mentioned typical electro-optical characteristics of the dispersion type liquid crystal.

【0005】これを解決する手段として、アクティブ素
子と呼ばれる薄膜トランジスタによる閾値の決定があ
り、またこれは必要不可欠なものとなっていた。
As a means for solving this, there is a determination of a threshold value by a thin film transistor called an active element, which has been indispensable.

【0006】従来、分散型液晶に用いられている薄膜ト
ランジスタは、通常Nチャネル型薄膜トランジスタが主
流となっているが、Nチャネル型薄膜トランジスタまた
はPチャネル型薄膜トランジスタのどちらか一方だけで
駆動をさせた場合、OFF時のリーク電流を小さく押さ
え込むことが出来ず、液晶素子の容量成分とは並列に独
立した容量素子を形成する必要があった。図15に代表
的な単一チャネルの薄膜トランジスタを用いた液晶装置
の構造図を示す。
Conventionally, as a thin film transistor used for a dispersion type liquid crystal, an N channel type thin film transistor is usually the mainstream, but when driven by only one of an N channel type thin film transistor and a P channel type thin film transistor, Since the leak current at the time of OFF cannot be suppressed small, it is necessary to form an independent capacitive element in parallel with the capacitive component of the liquid crystal element. FIG. 15 shows a structural diagram of a liquid crystal device using a typical single-channel thin film transistor.

【0007】また、一般にアクティブマトリクス型の液
晶表示装置は480×640、または1260×960
と非常に多くの画素を有している。図5ではこれらと同
じ意味を示すもので、説明を簡単にするために2×2の
マトリクス配列で示している。複数のゲイト線G1,2
と複数のデータ線D1,2 とを直交して配置し、そのマ
トリクス状の交差部に画素表示素子を設けている。この
画素表示素子は液晶部102とTFT部101で構成さ
れている。それぞれの画素に対して周辺回路106、1
07から信号を加えて所定の画素を選択的にオンまたは
オフして表示を行う。
Further, in general, an active matrix type liquid crystal display device is 480 × 640 or 1260 × 960.
And has so many pixels. In FIG. 5, the same meanings are shown, and in order to simplify the description, a 2 × 2 matrix arrangement is shown. Multiple gate lines G 1, G 2
And a plurality of data lines D 1 and D 2 are arranged orthogonally to each other, and a pixel display element is provided at a matrix-shaped intersection. This pixel display element is composed of a liquid crystal section 102 and a TFT section 101. Peripheral circuits 106, 1 for each pixel
A signal is added from 07 to selectively turn on or off predetermined pixels to perform display.

【0008】しかし、実際にこれらの液晶表示装置を作
製して表示をさせた場合、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VLC100は、し
ばしば∧1"(High) となるべき時に∧1"(High) になら
ず、また、逆に∧0"(Low)となるべき時に∧0"(Low)にな
らない。これは、画素に信号を加えるスィッチング素
子、つまりTFTの特性に対称性がないために発生す
る。すなわち、画素電極への充電の様子と放電の様子に
電気特性上のかたよりがあるためである。そして、液晶
102はその動作において本来絶縁性であり、また、T
FTがオフの時に液晶電位(VLC) は浮いた状態になる。
この液晶102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、ゴミやイオ
ン性不純物の存在によりリ−クしたり、またTFTのゲ
イト絶縁膜のピンホ−ルによりRGS105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という問題があった。
However, when these liquid crystal display devices are actually manufactured and displayed, the output of the TFT, that is, the voltage V LC 100 of the input to the liquid crystal (referred to as liquid crystal potential) is often ∧1 "(High). It does not become ∧1 "(High) when it should be, and it does not become ∧0" (Low) when it should be ∧0 "(Low). This occurs because the switching element that applies a signal to the pixel, that is, the TFT has no symmetry. That is, the state of charging and the state of discharging of the pixel electrode has a bias in terms of electrical characteristics. The liquid crystal 102 is essentially insulating in its operation, and T
When the FT is off, the liquid crystal potential (V LC ) is in a floating state.
Since this liquid crystal 102 is equivalently a capacitor, V LC is determined by the charges accumulated therein. When the liquid crystal has a relatively small resistance at R LC , leaks due to the presence of dust or ionic impurities, or causes R GS 105 due to the pinhole of the gate insulating film of the TFT, this charge is generated. The electric charge leaks from there, and V LC becomes halfway. Therefore, in a liquid crystal display device having 200,000 to 5 million pixels in one panel, there is a problem that a high yield cannot be achieved.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】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−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 the 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, the reality is that there are many defects and they are not always fulfilled.

【0010】また、液晶等の駆動において、印加する信
号により、液晶に加わる電圧が+または−の何れかに偏
った場合、電気分解等が発生して、液晶材料を分解、変
性して表示が十分に行えないことが発生するこの場合、
印加する信号を交流化して液晶材料に加わる電圧に偏り
が発生しないようにするが、この交流化信号が非常に複
雑であった。
When the voltage applied to the liquid crystal is biased to either + or-depending on the applied signal in driving the liquid crystal or the like, electrolysis or the like occurs and the liquid crystal material is decomposed or denatured to display. In this case that something that can not be done enough occurs
The applied signal is converted into an alternating current so that the voltage applied to the liquid crystal material is not biased, but the alternating signal is very complicated.

【0011】本発明は上述のような問題を解決し、より
電流マ−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
∧1",∧0" に充分安定して固定され、1フレ−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。
The present invention solves the above problems and increases the current margin, that is, the response speed. Further, the potential of the pixel in each pixel, that is, the liquid crystal potential V LC is fixed to ∧1 "and ∧0" sufficiently stably so that the level does not drift during one frame.

【0012】また、上述のように分散型液晶では大面積
基板において、液晶を均一に分散させることは非常に難
しいので、駆動の為の閾値がなだらかで、その為アクテ
ィブ素子の働きによって、駆動の閾値を確保したもので
ある。
Further, as described above, since it is very difficult to uniformly disperse the liquid crystal in the large area substrate with the dispersion type liquid crystal, the threshold for driving is gentle, and therefore the active element works to drive the liquid crystal. The threshold is secured.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、画素に対して
NTFTとPTFTとを相補構成として有し、前記NT
FTのソース(ドレイン)部を一対の信号線のうちの第
1の信号線に接続し、前記PTFTのソース(ドレイ
ン)部を一対の信号線のうちの第2の信号線に接続し、
前記NTFTとPTFTのゲイト電極を共通に第3の信
号線に接続し、前記NTFTおよびPTFTのドレイン
(ソース)部を画素電極と接続して設けられている第1
の基板と電極およびリードが設けられた第2の基板の間
に液晶材料と透光性固体物質とを有する液晶電気光学装
置であります。
According to the present invention, an NTFT and a PTFT are complementary to a pixel, and the NT
The source (drain) portion of the FT is connected to the first signal line of the pair of signal lines, and the source (drain) portion of the PTFT is connected to the second signal line of the pair of signal lines,
A gate electrode of the NTFT and the PTFT is commonly connected to a third signal line, and a drain (source) portion of the NTFT and the PTFT is connected to a pixel electrode.
It is a liquid crystal electro-optical device that has a liquid crystal material and a light-transmissive solid substance between the substrate and a second substrate provided with electrodes and leads.

【0014】またその駆動方法としては、前記一対の第
1および第2の信号線に対して、信号波形が印加されて
いる期間中に前記第3の信号線に対して、信号波形を印
加することにより、前記相補構成の薄膜トランジスタ
(以下C/TFTという)を駆動し、画素の表示をオン
またはオフするものであります。
As a driving method thereof, a signal waveform is applied to the third signal line while a signal waveform is applied to the pair of first and second signal lines. As a result, the thin film transistor of the above-mentioned complementary structure (hereinafter referred to as C / TFT) is driven to turn on or off the display of the pixel.

【0015】本発明を適用可能な液晶電気光学装置の構
成としては、1つの画素に2つまたはそれ以上のC/T
FT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/TFTを1つまたは複数個連結してもよ
い。
As a constitution of a liquid crystal electro-optical device to which the present invention can be applied, one pixel has two or more C / Ts.
The FTs may be concatenated to form one pixel.
Divide one pixel into two or more,
One or a plurality of C / TFTs may be connected to each.

【0016】本発明における分散型液晶材料とはとは透
明固体物質(透光性の固相ポリマーまたは高分子形成性
のモノマー)とネマティック、コレステリックあるいは
スメクティックの液晶を含み、これらの液晶は粒状また
は海綿状にて、保持されているものであります。この透
光性の固相ポリマーはポリエチレン、ポリメタクリル酸
エステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリ
ルニトリル、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポ
リアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ
素樹脂、シリコン樹脂等の単独または混合物が用いられ
る。
The dispersion type liquid crystal material in the present invention includes a transparent solid substance (translucent solid phase polymer or polymer forming monomer) and nematic, cholesteric or smectic liquid crystal, and these liquid crystals are granular or It is spongy and is retained. As the light-transmitting solid-phase polymer, polyethylene, polymethacrylic acid ester, polystyrene, polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol, polyester, polyamide resin, polyethylene terephthalate resin, fluororesin, silicone resin, etc. may be used alone or in a mixture. To be

【0017】分散型液晶構成材料物は高分子形成性のモ
ノマーと液晶材料あるいは前記固相ポリマーと液晶材料
とを共通の溶媒に溶解したものが使用される。前者の場
合はその混合物を塗布法で基板上に塗布したのちに熱ま
たは光を照射して、調光層を形成する。一方、後者は溶
解した液状物を塗布して液状媒体層を形成し、その後こ
の溶媒を除去して、分散型液晶を得る。
As the dispersion type liquid crystal constituent material, a polymer-forming monomer and a liquid crystal material or a solid phase polymer and a liquid crystal material dissolved in a common solvent are used. In the former case, the mixture is applied on a substrate by a coating method and then irradiated with heat or light to form a light control layer. On the other hand, in the latter, a dissolved liquid material is applied to form a liquid medium layer, and then the solvent is removed to obtain a dispersed liquid crystal.

【0018】溶媒としては、ケトン類、アルコール類、
ベンゼン、トルエン等の不飽和炭化水素や水等が使用で
きる。これらは塗布の方法により適宜選択して、単独あ
るいは混合して使用される。塗布の方法は液晶材料の形
状、特性に応じて、ドクターナイフ、ロールコーター、
カーテンコーター、ナイフコーター、スプレー塗布、ス
ピンコート、スクリーン印刷、オフセット印刷等の方法
を採用できる。
As the solvent, ketones, alcohols,
Unsaturated hydrocarbons such as benzene and toluene and water can be used. These are selected appropriately according to the coating method and used alone or as a mixture. Depending on the shape and characteristics of the liquid crystal material, the coating method may be a doctor knife, roll coater,
A method such as a curtain coater, a knife coater, spray coating, spin coating, screen printing or offset printing can be adopted.

【0019】本発明を適用可能な液晶電気光学装置の構
成の代表例を図1、図2、図3に回路図として示す。ま
た、実際のパタ−ンレイアウト(配置図)の例をそれぞ
れに対応して図6、図7、図8に示す。説明を簡単にす
るため、ここでは2×2のマトリクス構成を例として説
明を行う。図1の2×2のマトリクスの例においてNT
FTとPTFTとのゲイトを互いに連結し、さらにY軸
方向の第3の信号線3または4に連結し、またC/TF
Tの共通出力端を液晶15に連結している。NTFTの
入力端(10側) をX軸方向の一対の信号線のうちの第
1の信号線5または6に連結し、PTFTの入力端(2
0側)をX軸方向の一対の信号線のうちの第2の信号線
8または7に連結させている。
A typical example of the configuration of a liquid crystal electro-optical device to which the present invention can be applied is shown as a circuit diagram in FIGS. 1, 2 and 3. Further, examples of actual pattern layouts (arrangement diagrams) are shown in FIGS. 6, 7, and 8 correspondingly. To simplify the description, a 2 × 2 matrix configuration will be described here as an example. In the example of the 2 × 2 matrix of FIG. 1, NT
Gates of FT and PTFT are connected to each other, and further connected to the third signal line 3 or 4 in the Y-axis direction, and C / TF
The common output terminal of T is connected to the liquid crystal 15. The input end (10 side) of the NTFT is connected to the first signal line 5 or 6 of the pair of signal lines in the X-axis direction, and the input end (2
The (0 side) is connected to the second signal line 8 or 7 of the pair of signal lines in the X-axis direction.

【0020】この様な構成において、図1に示されてい
るように一対の第1の信号線5と第2の信号線8間にオ
ンの信号波形が印加されている期間に第3の信号線3に
対しオンの信号波形を印加した時、液晶電位(VLC)1
4は第1の信号線に印加された電圧VGG−Vthとなる。
また一対の第1の信号線5と第2の信号線8間にオフの
信号波形が印加されている期間に第3の信号線3もオフ
の信号波形が印加された時、液晶電位(VLC)14は電
位を持たない。さらにまた、一対の第1の信号線5と第
2の信号線8間にオンの信号波形が印加されている期間
に第3の信号線3に対しオンの信号波形を印加しない
時、液晶電位(VLC)14は同様に電位を持たない。か
くの如く液晶電位(VLC)14は第3の信号線に印加す
る電圧に従って与えられるものであり、この信号線に加
える信号の電圧を可変することにより液晶に加える電位
差を任意に可変することができる。
In such a configuration, as shown in FIG. 1, the third signal is applied during the period when the ON signal waveform is applied between the pair of the first signal line 5 and the second signal line 8. When an ON signal waveform is applied to the line 3, the liquid crystal potential (V LC ) 1
4 is the voltage V GG -Vth applied to the first signal line.
When the off signal waveform is applied to the third signal line 3 during the period when the off signal waveform is applied between the pair of the first signal line 5 and the second signal line 8, the liquid crystal potential (V LC ) 14 has no potential. Furthermore, when the ON signal waveform is not applied to the third signal line 3 while the ON signal waveform is applied between the pair of the first signal line 5 and the second signal line 8, the liquid crystal potential The (V LC ) 14 likewise has no potential. As described above, the liquid crystal potential (V LC ) 14 is given according to the voltage applied to the third signal line, and the potential difference applied to the liquid crystal can be arbitrarily changed by changing the voltage of the signal applied to this signal line. You can

【0021】また、対抗電極16はオフセット電圧V
OFFSETが印加されており、実際に液晶15に加わる電圧
はVGG+VOFFSET−Vth、あるいはVOFFSETの2値とな
る。本発明の駆動方法では対抗電極に加えるオフセット
電圧VOFFSETを可変して、液晶駆動のオンとオフを任意
に変更することができる。また、液晶を実際に駆動する
際のしきい値が液晶材料よって異なっているため、その
液晶の持つ値に合わせ為にこのオフセット電圧VOFFSET
を可変するだけで、任意のしきい値合わせることができ
る。
The counter electrode 16 has an offset voltage V
Since OFFSET is applied, the voltage actually applied to the liquid crystal 15 has two values of V GG + V OFFSET −V th or V OFFSET . In the driving method of the present invention, the offset voltage V OFFSET applied to the counter electrode can be varied to arbitrarily change the ON / OFF of liquid crystal driving. Further, since the threshold value at the time of actually driving the liquid crystal varies depending on the liquid crystal material, the offset voltage V OFFSET is adjusted to match the value of the liquid crystal.
Can be adjusted to any threshold value by simply changing.

【0022】また、液晶等の駆動において、印加する信
号により、液晶に加わる電圧が+または−の何れかに偏
った場合、電気分解等が発生して、液晶材料を分解、変
性して表示が十分に行えないことが発生するこの場合、
印加する信号を交流化して液晶材料に加わる電圧に偏り
が発生しないようにするが、本発明の駆動方法によると
対抗電極に印加するオフセット電圧VOFFSETの極性とデ
ータ信号線に加える選択信号の論理を反転するのみで、
非常に容易に交流化信号を発生させることができる特徴
をもつ。
When the voltage applied to the liquid crystal is biased to either + or-depending on the applied signal in driving the liquid crystal or the like, electrolysis or the like occurs, and the liquid crystal material is decomposed or modified to display. In this case that something that can not be done enough occurs
The applied signal is converted into an alternating current so that the voltage applied to the liquid crystal material is not biased, but according to the driving method of the present invention, the polarity of the offset voltage V OFFSET applied to the counter electrode and the logic of the selection signal applied to the data signal line. Just flip
It has a feature that an alternating signal can be generated very easily.

【0023】図2の例において、第1のC/TFTを構
成するNTFT13PTFT22と第2のC/TFTを
構成するNTFT24、PTFT25の4つのゲイト電
極を共通してY方向の第3の信号線3に連結せしめ、N
TFT13とNTFT24入力端を共通化してX方向の
第1の信号線5にPTFT22とPTFT25入力端を
共通化してX方向の第2の信号線8に接続させた。また
その2つのC/TFTの出力を共通にして1つの液晶1
5の一方の電極である画素電極17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−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. 2, the four gate electrodes of the NTFT13PTFT22 constituting the first C / TFT and the NTFT24 and PTFT25 constituting the second C / TFT are commonly used by the third signal line 3 in the Y direction. To N,
The input ends of the TFT 13 and the NTFT 24 are made common to the first signal line 5 in the X direction, and the input ends of the PTFT 22 and PTFT 25 are made common to be connected to the second signal line 8 in the X direction. Also, the output of the two C / TFTs is made common and one liquid crystal 1
5 is connected to the pixel electrode 17 which is one electrode.
Thus, even if either one of the two NTFTs or the two PTFTs is leaked to some extent, the pixel can be driven because the phase is the same.

【0024】図3は1つのピクセル23において、2つ
の画素電極17、26とそのそれぞれに対応してC/T
FT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の入力を第1の信号線5および第2の信号線8
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−ク等の不
良により非動作とならない。また、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。
In FIG. 3, in one pixel 23, two pixel electrodes 17 and 26 and C / T corresponding to each of them are provided.
Two FTs are provided. The gate electrodes of the two C / TFTs are made common, and the first input is performed. Also, the input of each NTFT of each C / TFT and each PTFT is connected to the first signal line 5 and the second signal line 8 respectively.
It is connected to. By doing so, one of the two pixels of one pixel does not become inoperative due to a defect such as a leak of the TFT. Further, even if the operation is delayed, the other one operates normally, so that the defect is less noticeable in the matrix forming operation.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0026】「実施例1」本実施例では図1に示すよう
な回路構成の液晶表示装置を用いて説明を行う。この回
路構成に対応する実際の電極等の配置構成を図6に示し
ている。これらは説明を簡単にする為2×2に相当する
部分のみ記載されている。また、実際の駆動信号波形を
図10に示す。これも説明を簡単にする為に4×4のマ
トリクス構成とした場合の信号波形で説明を行う。
[Embodiment 1] In this embodiment, description will be made using a liquid crystal display device having a circuit configuration as shown in FIG. FIG. 6 shows an actual arrangement configuration of electrodes and the like corresponding to this circuit configuration. For simplicity of description, only the portion corresponding to 2 × 2 is shown. Also, the actual drive signal waveform is shown in FIG. In order to simplify the explanation, the explanation will also be made on the signal waveform in the case of the 4 × 4 matrix configuration.

【0027】まず、本実施例で使用する液晶表示装置の
作製方法を図13を使用して説明する。図13(A)に
おいて、石英ガラス等の高価でない700℃以下、例え
ば約600℃の熱処理に耐え得るガラス50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51としての酸化珪素膜を1000〜3000Åの厚
さに作製する。プロセス条件は酸素100%雰囲気、成
膜温度15℃、出力400〜800W、圧力0.5Pa
とした。タ−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。
First, a method for manufacturing the liquid crystal display device used in this embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 13A, a silicon oxide film as a blocking layer 51 is formed on a glass 50, such as quartz glass, which can withstand a heat treatment at 700 ° C. or less, for example, about 600 ° C., which is not expensive, by using a magnetron RF (radio frequency) sputtering method. Produce to a thickness of ~ 3000Å. Process conditions are 100% oxygen atmosphere, film forming temperature 15 ° C., output 400 to 800 W, pressure 0.5 Pa.
And The film formation rate using quartz or single crystal silicon for the target was 30 to 100 Å / min.

【0028】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。減圧気相法で形成する場合、結晶化温度よりも1
00〜200℃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30〜300
Paとした。成膜速度は50〜250Å/ 分であった。
NTFTとPTFTとのスレッシュホ−ルド電圧(Vt
h)に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。
A silicon film was formed thereon by LPCVD (Low Pressure Vapor Phase) method, sputtering method or plasma CVD method. When forming by the reduced pressure vapor phase method, it is 1 more than the crystallization temperature.
450-550 ° C, which is low by 00-200 ° C, for example, 530 ° C
CVD of disilane (Si 2 H 6 ) or trisilane (Si 3 H 8 )
The film was supplied to the apparatus to form a film. The reactor pressure is 30-300
It was Pa. The film forming rate was 50 to 250 Å / min.
Threshold voltage (Vt) between NTFT and PTFT
In order to control the concentration to be substantially the same as that of h), boron may be added during the film formation with diborane at a concentration of 1 × 10 15 to 1 × 10 18 cm −3 .

【0029】スパッタ法で行う場合、スパッタ前の背圧
を1×10-5Pa以下とし、単結晶シリコンをタ−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、圧力は0.5Paであっ
た。
When the sputtering method is used, the back pressure before the sputtering is set to 1 × 10 -5 Pa or less, the single crystal silicon is used as the target, and the atmosphere is mixed with hydrogen of 20 to 80% in argon. For example, argon is 20% and hydrogen is 80%.
The film forming temperature was 150 ° C., the frequency was 13.56 MHz, the sputter output was 400 to 800 W, and the pressure was 0.5 Pa.

【0030】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 the silicon film is formed by the 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 a PCVD apparatus, and high-frequency power of 13.56 MHz was applied to form a film.

【0031】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−ル温度を
高くまたは熱アニ−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−
ク電流が増加してしまう。そのため4×1019〜4×10 21
cm-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。また、
ソ−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1×1019
cm-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5×1020〜5×10
21cm-3となるように添加してもよい。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。
The coatings formed by these methods are
5 × 10 oxygentwenty onecm-3The following is preferable. This acid
When the elemental concentration is high, it is difficult to crystallize and the thermal annealing temperature is
Higher or longer thermal anneal times must be provided.
If it is too small, the backlight will turn off the light.
The current will increase. Therefore 4 × 1019~ 4 x 10 twenty one
cm-3And the range. 4 × 10 for hydrogen20cm-3And silicon 4
× 10twenty twocm-3Was 1 atom%. Also,
To promote crystallization of the source and drain
Therefore, the oxygen concentration is 7 × 1019cm-3Below, preferably 1 × 1019
cm-3The following is to form the channel of the TFT that makes up the pixel
5 × 10 oxygen only in the region by ion implantation20~ 5 x 10
twenty onecm-3You may add so that it may become. Then the peripheral circuit
This TFT does not emit light because it does not emit light.
With less carrier and higher carrier mobility
Squeezing is effective in accumulating high frequency operation.
It

【0032】次に、アモルファス状態の珪素膜を500
〜5000Å、例えば1500Åの厚さに作製の後、4
50〜700℃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、例えば水素雰囲気下にて600
℃の温度で保持した。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−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。
Next, a silicon film in an amorphous state is formed into 500
~ 5,000 Å, for example, 1500 Å after making, 4
Medium temperature heat treatment in a non-oxide atmosphere at a temperature of 50 to 700 ° C. for 12 to 70 hours, for example, 600 in a hydrogen atmosphere.
Hold at a temperature of ° C. Since the amorphous silicon oxide film is formed on the surface of the substrate below the silicon film, no specific nuclei are present in this heat treatment, and the whole is uniformly annealed. That is, it has an amorphous structure at the time of film formation, and hydrogen is simply mixed therein.

【0033】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後の状態で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522
cm-1より低波数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、50〜5
00Å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 annealing, the silicon film shifts from an amorphous structure to a highly ordered state, and a part thereof assumes a crystalline state. In particular, a region having a relatively high degree of ordering after the film formation of silicon tends to be crystallized and become a crystalline state. However, since silicon existing between these regions is bonded to each other, the silicon members pull each other. A single crystal silicon peak 522 measured by laser Raman spectroscopy
A peak shifted to the lower wave number side than cm -1 is observed. The apparent particle size is 50 to 5 when calculated from the full width at half maximum.
Although it is a microcrystal like 00Å, in reality, there are many highly crystalline regions with a cluster structure, and each cluster has a semi-amorphous structure in which silicon is bonded (anchoring) with each other. Could be formed.

【0034】結果として、被膜は実質的にグレインバウ
ンダリ(以下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−ル移動度(μh)=10〜200cm2
VSec、電子移動度(μe )=15〜300cm2/V
Secが得られる。
As a result, the coating is in a state in which it may be said that it is substantially free of grain boundaries (hereinafter referred to as GB). Since the carriers can easily move between the clusters through the anchored portions, the carrier mobility is higher than that of polycrystalline silicon in which so-called GB is clearly present. That is, hole mobility (μh) = 10 to 200 cm 2 /
VSec, electron mobility (μe) = 15 to 300 cm 2 / V
Sec is obtained.

【0035】他方、上記の如き中温でのアニ−ルではな
く、900〜1200℃の高温アニ−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10cm2/Vsec以上の移動度がなかな
か得られないのが実情である。即ち、本実施例ではかく
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。
On the other hand, when the film is polycrystallized by a high temperature anneal of 900 to 1200 ° C. instead of the anneal at a medium temperature as described above, segregation of impurities in the film occurs due to solid phase growth from nuclei. , GB have a large amount of impurities such as oxygen, carbon, and nitrogen, and have a large mobility in the crystal, but they form a barrier in GB and hinder the movement of carriers there. As a result, it is difficult to obtain a mobility of 10 cm 2 / Vsec or more. That is, in this embodiment, the silicon semiconductor having the semi-amorphous or semi-crystal structure is used for the reason as described above.

【0036】図13(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22(チャネル巾20μm)を図面の右側に、NTF
T用の領域13を左側に作製した。
In FIG. 13 (A), the silicon film is photoetched by using a first photomask, and a region 22 (channel width 20 μm) for PTFT is shown on the right side of the drawing.
The region 13 for T was formed on the left side.

【0037】この上に酸化珪素膜をゲイト絶縁膜として
500〜2000Å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 was formed as a gate insulating film to a thickness of 500 to 2000Å, for example 1000Å. This was performed under the same conditions as the production of the silicon oxide film as the blocking layer. During this film formation, a small amount of fluorine may be added to immobilize sodium ions.

【0038】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−ニングして図13(B) を得た。PTFT用
のゲイト電極55、NTFT用のゲイト電極56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−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。 図13(C)において、フ
ォトレジスト57をフォトマスクを用いて形成し、P
TFT用のソ−ス59ドレイン58に対し、ホウ素を1
〜5×1015cm-2のド−ズ量でイオン注入法により添加
した。 次に図13(D)の如く、フォトレジスト61
をフォトマスクを用いて形成した。NTFT用のソ−
ス64、ドレイン62としてリンを1〜5×1015cm-2
のドーズ量でイオン注入法により添加した。
After this, 1-5 × 10 21 cm of phosphorus is placed on the upper side.
-3 concentration silicon film or this silicon film with molybdenum (Mo), tungsten (W), MoSi 2 or
A multilayer film with WSi 2 was formed. This was patterned with a second photomask to obtain FIG. 13 (B). A gate electrode 55 for PTFT and a gate electrode 56 for NTFT were formed. For example, the channel length is 10 .mu.m, the gate electrode is 0.2 .mu.m of phosphorus-doped silicon, and molybdenum is 0.2 .mu.m.
It was formed to a thickness of 3 μm. In FIG. 13C, a photoresist 57 is formed using a photomask, and P
1 source of boron for the source 59 drain 58 for the TFT
It was added by the ion implantation method in a dose amount of ˜5 × 10 15 cm −2 . Next, as shown in FIG. 13D, the photoresist 61
Was formed using a photomask. Source for NTFT
1 to 5 × 10 15 cm -2 for phosphorus as the drain 64 and drain 64
Was added by the ion implantation method.

【0039】これらはゲイト絶縁膜54を通じて行っ
た。しかし図13(B)において、ゲイト電極55、5
6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 are performed through the gate insulating film 54. However, in FIG. 13B, the gate electrodes 55, 5
Silicon oxide on the silicon film may be removed using 6 as a mask, and then boron and phosphorus may be directly ion-implanted into the silicon film.

【0040】次に、600℃にて10〜50時間再び加
熱アニ−ルを行った。PTFTのソ−ス59、ドレイン
58NTFTのソ−ス64、ドレイン62を不純物を活
性化してP+ 、N+ として作製した。またゲイト電極5
5、56下にはチャネル形成領域60、63がセミアモ
ルファス半導体として形成されている。
Next, heating anneal was performed again at 600 ° C. for 10 to 50 hours. The source 59 of the PTFT, the source 64 of the drain 58 and the drain 62 of the NTFT were produced as P + and N + by activating impurities. Also gate electrode 5
Channel formation regions 60 and 63 are formed as semi-amorphous semiconductors below 5 and 56.

【0041】かくすると、セルフアライン方式でありな
がらも、700℃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。
In this way, the C / TFT can be manufactured without applying a temperature above 700 ° C. in all steps, even though it is a self-aligned method. Therefore, it is not necessary to use an expensive substrate such as quartz as the substrate material, and the process is very suitable for the large-pixel liquid crystal display device of the present invention.

【0042】本実施例では熱アニ−ルは図13(A)、
(D)で2回行った。しかし図13(A)のアニ−ルは
求める特性により省略し、双方を図13(D)のアニ−
ルにより兼ね製造時間の短縮を図ってもよい。図13
(E)において、層間絶縁物65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CVD法、常圧CVD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66を
形成した。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−ド71、72およびコンタクト
67、68をフォトマスクを用いて作製した後、表面
を平坦化用有機樹脂69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。
In this embodiment, the thermal anneal is as shown in FIG.
Done twice in (D). However, the anneal of FIG. 13 (A) is omitted depending on the desired characteristics, and both are omitted.
The manufacturing time may be shortened depending on the requirements. FIG.
In (E), the interlayer insulator 65 was formed as a silicon oxide film by the above-described sputtering method. The silicon oxide film may be formed by using the LPCVD method, the photo CVD method, or the atmospheric pressure CVD method. For example, it is formed to have a thickness of 0.2 to 0.6 μm, and then a window 66 for an electrode is formed using a photomask. Further, aluminum is formed on all of them by a sputtering method, and the leads 71, 72 and the contacts 67, 68 are formed by using a photomask, and then the surface is coated with an organic resin 69 for flattening, for example, a translucent polyimide resin. After formation, re-drilling of electrodes was performed with a photomask.

【0043】図13(F)に示す如く2つのTFTを相
補型構成とし、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−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7
0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−ルに
より成就した。かくの如くにしてPTFT22とNTF
T13と透明導電膜の電極70とを同一ガラス基板50
上に作製した。得られたTFTの電気的な特性はPTF
Tで移動度は20(cm2/Vs)、Vthは−5.9(V)
で、NTFTで移動度は40(cm2/Vs)、Vthは5.0
(V)であった。
As shown in FIG. 13 (F), two TFTs have a complementary structure, and the output terminal thereof is connected to the electrode of one pixel of the liquid crystal device as a transparent electrode. Therefore, ITO (indium) is formed by a sputtering method. -Tin oxide film) was formed. Etching it with a photomask, the electrode 7
Configured 0. This ITO was formed into a film at room temperature to 150 ° C. and accomplished by oxygen at 200 to 400 ° C. or an anneal in the atmosphere. In this way, PTFT22 and NTF
The same glass substrate 50 is used for T13 and the electrode 70 of the transparent conductive film.
Made above. The electrical characteristics of the obtained TFT are PTF.
Mobility is 20 (cm 2 / Vs) at T, Vth is -5.9 (V)
With NTFT, the mobility is 40 (cm 2 / Vs) and Vth is 5.0.
(V).

【0044】上記の様な方法に従って作製された液晶装
置用の一方の基板上に光硬化性変成アクリル樹脂(ワー
ルドロック880K1)とネマティック液晶組成物(E
44)を均一溶液として、スクリーン印刷法により厚さ
10μmに印刷し、全面に透明電極を設けたもう一方の
ガラス基板と減圧雰囲気下にて、これら基板を張り合わ
せて、上方より2kg/cm2の圧力を加え、同時に下方よ
り紫外光を照射して液晶セルを形成した。この液晶表示
装置の電極等の配置の様子を図6に示している。NTF
T13を第1の走査線5とデータ線3との交差部に設
け、第1の走査線5とデータ線4との交差部にも他の画
素用のNTFTが同様に設けられている。一方PTFT
は第2の走査線8とデータ線3との交差部に設けられて
いる。また、隣接した他の第1の走査線6とデータ線3
との交差部には、他の画素用のNTFTが設けられてい
る。このようなC/TFTを用いたマトリクス構成を有
せしめた。NTFT13は、ドレイン10の入力端のコ
ンタクトを介し第1の走査線5に連結され、ゲイト9は
多層配線形成がなされたデータ線3に連結されている。
ソ−ス12の出力端はコンタクトを介して画素の電極1
7に連結している。
A photocurable modified acrylic resin (World Lock 880K1) and a nematic liquid crystal composition (E) were formed on one substrate for a liquid crystal device manufactured by the above method.
44) as a uniform solution and printed to a thickness of 10 μm by a screen printing method, and the other glass substrate provided with a transparent electrode on the entire surface is laminated under reduced pressure with these substrates, and 2 kg / cm 2 is applied from above. A liquid crystal cell was formed by applying pressure and simultaneously irradiating ultraviolet light from below. FIG. 6 shows how the electrodes and the like of this liquid crystal display device are arranged. NTF
T13 is provided at the intersection of the first scanning line 5 and the data line 3, and NTFTs for other pixels are similarly provided at the intersection of the first scanning line 5 and the data line 4. On the other hand, PTFT
Are provided at the intersections of the second scanning lines 8 and the data lines 3. Also, the other adjacent first scanning line 6 and data line 3
NTFTs for other pixels are provided at the intersections with and. A matrix structure using such C / TFT is provided. The NTFT 13 is connected to the first scanning line 5 via the contact at the input end of the drain 10, and the gate 9 is connected to the data line 3 in which the multilayer wiring is formed.
The output terminal of the source 12 is connected to the pixel electrode 1 through a contact.
It is linked to 7.

【0045】他方、PTFT22はドレイン20の入力
端がコンタクトを介して第2の走査線8に連結され、ゲ
イト21はデータ線3に、ソ−ス18の出力端はコンタ
クトを介してNTFTと同様に画素電極17に連結して
いる。かくして一対の走査線5、8に挟まれた間(内
側) に、透明導電膜よりなる画素23とC/TFTとに
より1つのピクセルを構成せしめた。かかる構造を左
右、上下に繰り返すことにより、2×2のマトリクスを
それを拡大した640×480、1280×960とい
った大画素の液晶表示装置とすることができる。
On the other hand, in the PTFT 22, the input end of the drain 20 is connected to the second scanning line 8 via a contact, the gate 21 is connected to the data line 3, and the output end of the source 18 is connected via a contact like an NTFT. Is connected to the pixel electrode 17. Thus, one pixel is constituted by the pixel 23 made of the transparent conductive film and the C / TFT between the pair of scanning lines 5 and 8 (inside). By repeating this structure horizontally and vertically, a 2 × 2 matrix can be used as a large pixel liquid crystal display device such as 640 × 480 or 1280 × 960.

【0046】ここでの特長は、1つの画素に2つのTF
Tが相補構成をして設けられていることにより、画素電
極17は3つの値の液晶電位VLCに固定されることであ
る。その動作を図9および図10を用いて説明する。図
9においては、4×4マトリクス構成の液晶表示を行う
際の本発明の回路図を示し、図10は駆動信号波形のタ
イミングチャートを示している。
The feature here is that two TFs are provided for one pixel.
By providing T in a complementary configuration, the pixel electrode 17 is fixed to the liquid crystal potential V LC of three values. The operation will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 shows a circuit diagram of the present invention when performing liquid crystal display with a 4 × 4 matrix structure, and FIG. 10 shows a timing chart of drive signal waveforms.

【0047】本実施例の場合、X1a1b、X2a2b、X
3a3b、X4a4bは各々一対の走査信号線として機能す
る。また、Y1 、Y2 、Y3 、Y4 はデータ線として機
能している。また、図9中のAA、AB・・・DDは対
応する位置の画素のアドレスを意味している。
In the case of this embodiment, X 1a X 1b , X 2a X 2b , X
3a X 3b and X 4a X 4b each function as a pair of scanning signal lines. Also, Y 1 , Y 2 , Y 3 , and Y 4 function as data lines. Further, AA, AB, ..., DD in FIG. 9 mean addresses of pixels at corresponding positions.

【0048】この様な4×4構成の表示において、今ア
ドレスAA、AB、BA、BBの4つの画素に対応す
る、信号波形と液晶電位と実際に液晶に印加される電位
差のタイミングチャートを図10に示します。図10に
おいて、横軸は時間を示している。1フレームを時間T
1からT2の間としてこの間を4つに分割して、一対の
走査線4対を順次走査して走査信号を印加している。図
ではX1a、X2a、X3a、X4aのみを記載しているが実際
にはX1b、X2b、X3b、X4bにはX1a、X2a、X 3a、X
4aと極性の異なる同じ波形が印加されている。また、Y
1 、Y2 、Y3 、Y4 線には図10のようなデータ信号
が印加されており、時間T1からT2の間はAAの画素
のみ選択されてオンまたはオフされる。即ち、T1 から
1 の間にデータ線Y1 に対してデータ信号を印加し
て、この時間内にAAの画素の液晶にはしきい値をこえ
る電圧が印加され液晶が駆動される。この時、液晶表示
装置の対抗電極にオフセット電圧が印加されている。図
10では次の時間T2からT3にも全く同じ信号波形を
印加し、AAの表示を行っている。
In the display of such a 4 × 4 structure,
It corresponds to four pixels of dresses AA, AB, BA and BB.
Signal potential, liquid crystal potential, and potential actually applied to the liquid crystal
The timing chart of the difference is shown in Fig. 10. In FIG.
The horizontal axis represents time. One frame is time T
It is divided into 4 between 1 and T2, and a pair of
Four pairs of scanning lines are sequentially scanned to apply a scanning signal. Figure
Then X1a, X2a, X3a, X4aOnly listed but actually
X1b, X2b, X3b, X4bX1a, X2a, X 3a, X
4aThe same waveform with different polarity is applied. Also, Y
1, Y2, Y3, YFourThe data signal on the line is as shown in Fig. 10.
Is applied, and the pixel of AA between time T1 and T2
Only selected and turned on or off. That is, T1From
t1Data line Y between1Apply a data signal to
Then, within this time, the liquid crystal of the AA pixel exceeds the threshold value.
Voltage is applied to drive the liquid crystal. At this time, the liquid crystal display
An offset voltage is applied to the counter electrode of the device. Figure
In 10, the same signal waveform is obtained from the next time T2 to T3.
It is applied and AA is displayed.

【0049】次に時間T3からT4及びT4からT5で
は4つの画素を全く選択しない信号が印加されている。
さらに時間T5からT6では再びAAの画素を選択して
いる信号が印加されている。
Next, at times T3 to T4 and T4 to T5, signals for not selecting four pixels at all are applied.
Further, from time T5 to T6, the signal for selecting the pixel AA is applied again.

【0050】次に時間T6からT8はデータ線に印加す
る信号の論理を反転させた信号が印加され、また対抗電
極には時間T1からT6の間に印加されていた信号とは
極性の異なるオフセット電圧が印加されて、交流化信号
が液晶に加えられている。この交流化信号により、時間
T1からT6の間に正に偏っていた電荷をキャンセルす
ることができる。すなわち、時間T2からT4に加えら
れていた信号のうち、Y1 、Y2 、Y3 、Y4 線の論理
を反転し、すなわち選択信号と非選択信号を入れ換え、
対抗電極のオフセット電圧の正負を入れ換えることによ
り、時間T2からT4の前半の1フレームではAAの画
素を選択し、後半の1フレームでは4つの画素を選択し
ない交流化信号を印加でき液晶を駆動することが可能と
なった。これにより、容易に画素に残っている電荷をキ
ャンセルすることができる。
Next, from time T6 to T8, a signal obtained by inverting the logic of the signal applied to the data line is applied, and an offset having a polarity different from that of the signal applied from time T1 to T6 is applied to the counter electrode. A voltage is applied and an alternating signal is applied to the liquid crystal. By this alternating signal, it is possible to cancel the charges that are positively biased between the times T1 and T6. That is, among the signals applied from time T2 to T4, the logic of the Y 1 , Y 2 , Y 3 , and Y 4 lines is inverted, that is, the selection signal and the non-selection signal are exchanged,
By switching the positive and negative of the offset voltage of the counter electrode, an AA pixel is selected in the first half frame of time T2 to T4, and four pixels are not selected in the second half frame, and an AC signal can be applied to drive the liquid crystal. It has become possible. This makes it possible to easily cancel the charges remaining in the pixels.

【0051】上述のように、液晶に実際に加わる電位差
は、第3の信号線の信号の電圧、本実施例ではデータ線
のパルス電圧と対抗電極のフセット電圧よりTFTのV
th分を差し引いた分の電位である。すなわち、データ線
のパルス電圧を任意に可変するとそれに従って液晶に実
際に加わる電位差を可変することができる。これにより
階調表示を行うことができる。特に液晶駆動のしきい値
が明確でないもの、すなわちスレッショルドがなだらか
な分散型液晶等には特によく適した駆動法で十分な階調
表示を行うことができる。
As described above, the potential difference actually applied to the liquid crystal is determined by the voltage of the signal of the third signal line, in this embodiment the pulse voltage of the data line and the Vset voltage of the counter electrode, which causes
It is the potential obtained by subtracting th. That is, if the pulse voltage of the data line is arbitrarily changed, the potential difference actually applied to the liquid crystal can be changed accordingly. Thereby, gradation display can be performed. In particular, a gray level display can be performed by a driving method that is particularly well suited for a liquid crystal driving threshold that is not clear, that is, a dispersion type liquid crystal having a gentle threshold.

【0052】このように、本発明の駆動によると非常に
簡単な、パルス信号をデータ線および一対の走査線に加
えるだけで、液晶表示を行える。
As described above, according to the driving method of the present invention, the liquid crystal display can be performed by simply applying the pulse signal to the data line and the pair of scanning lines.

【0053】また、その他の階調法として、1つの表示
画面に対して、複数フレームの駆動信号を液晶に印加す
ることにより1画面を表示する場合は特定の画素に加え
る選択信号を全フレーム数より減らすことにより、容易
に階調表示を行うことができる。
As another gradation method, when one screen is displayed by applying drive signals of a plurality of frames to the liquid crystal for one display screen, a selection signal to be added to a specific pixel is applied to all the frames. By further reducing the number, gradation display can be easily performed.

【0054】本発明には偏光板は不要であり、液晶のス
ィッチング速度を増すために動作電圧は±10〜±15Vと
し、セル間隔は1〜20μm程度とした。
In the present invention, no polarizing plate is required, the operating voltage is ± 10 to ± 15 V and the cell interval is about 1 to 20 μm in order to increase the switching speed of the liquid crystal.

【0055】特に分散型液晶を用いる本発明は、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−ルドがないため、本発明のように、明確なスレ
ッシュホ−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−ク(隣の画
素との悪干渉)を除くことができた。
In particular, in the present invention using the dispersion type liquid crystal, since the polarizing plate is not necessary, the light quantity can be increased both as the reflection type and the transmission type. Since the liquid crystal does not have a threshold, a C / TFT type in which a clear threshold voltage is defined as in the present invention provides a large contrast and crosstalk (bad interference with adjacent pixels). ) Could be excluded.

【0056】また、本実施例で使用したTFTの半導体
は本実施例で使用した材料以外をも使用できる。
Further, as the semiconductor of the TFT used in this embodiment, materials other than those used in this embodiment can be used.

【0057】「実施例2」この実施例は図3および図7
に対応した液晶表示装置の構成を有するものを使用し
て、本実施例を行った。この図面より明らかな如く、Y
線の走査線3を中央に配設し、一対のデータ線の第1の
データ線5と第2のデータ線8に挟まれた部分を1つの
ピクセル23としている。1つのピクセルは1つの透明
導電膜の画素17および2つのNTFT13、24と、
2つのPTFT22、25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走査線3に連結さ
れ、2つのNTFTは第1のデータ線3に、また2つの
PTFTは第2のデータ線8に連結されている。これら
2つのC/TFTの一方が、ゲイト電極とチャネル形成
領域との間にリ−クがあり不良であった場合でも、ピク
セルとしての動作をさせることができる。
Example 2 This example is shown in FIGS.
This example was carried out by using a liquid crystal display device having a structure corresponding to. As is clear from this drawing, Y
The scanning line 3 of the lines is arranged in the center, and the portion sandwiched between the first data line 5 and the second data line 8 of the pair of data lines is one pixel 23. One pixel includes one transparent conductive film pixel 17 and two NTFTs 13 and 24,
The two PTFTs 22 and 25 are connected to two C / TFTs. All the gate electrodes are connected to the scanning line 3, two NTFTs are connected to the first data line 3, and two PTFTs are connected to the second data line 8. Even if one of these two C / TFTs is defective due to a leak between the gate electrode and the channel formation region, it can operate as a pixel.

【0058】ここでの特長は1つの画素に2つのC/T
FTが設けられていることにより、画素電極17は3つ
の値の液晶電位VLCに固定されることである。 その動
作を図9および図11を用いて説明する。図9において
は、4×4マトリクス構成の液晶表示を行う際の本発明
の回路図を示し、図11は駆動信号波形のタイミングチ
ャートを示している。
The feature here is that two C / Ts are provided for one pixel.
Since the FT is provided, the pixel electrode 17 is fixed to the liquid crystal potential V LC of three values. The operation will be described with reference to FIGS. 9 and 11. FIG. 9 shows a circuit diagram of the present invention when performing liquid crystal display with a 4 × 4 matrix structure, and FIG. 11 shows a timing chart of drive signal waveforms.

【0059】本実施例の場合、X1a1b、X2a2b、X
3a3b、X4a4bは各々一対のデータ線として機能す
る。また、Y1 、Y2 、Y3 、Y4 は走査線として機能
している。また、図9中のAA、AB・・・DDは対応
する位置の画素のアドレスを意味している。
In the case of this embodiment, X 1a X 1b , X 2a X 2b , X
3a X 3b and X 4a X 4b each function as a pair of data lines. Further, Y 1 , Y 2 , Y 3 , and Y 4 function as scanning lines. Further, AA, AB, ..., DD in FIG. 9 mean addresses of pixels at corresponding positions.

【0060】この様な4×4構成の表示において、今ア
ドレスAA、AB、BA、BBの4つの画素に対応す
る、信号波形と液晶電位と実際に液晶に印加される電位
差のタイミングチャートを図11に示します。図11に
おいて、横軸は時間を示している。1フレームを時間T
1からT2の間としてこの間を4つに分割して、走査線
1 、Y2 、Y3 、Y4 線には順次走査して走査信号を
印加している。また、X 1 、X2 、X3 、X4 線には図
11のようなデータ信号が印加されている。図では
1a、X2a、X3a、X4aのみを記載しているが実際には
1b、X2b、X3b、X 4bにはX1a、X2a、X3a、X4a
極性の異なる同じ波形が印加されており、時間T1から
T2の間はAAの画素のみ選択されてオンまたはオフさ
れる。すなわちT1 からt1 の間に一対のデータ線X1
に対してデータ信号を印加して、この時間内にAAの画
素の液晶にはしきい値をこえる電圧が印加されることに
なり液晶が駆動される。この時、液晶表示装置の対抗電
極にオフセット電圧が印加されている。図11では次の
時間T2からT3にも全く同じ信号波形を印加し、AA
の表示を行っている。
In the display of such a 4 × 4 structure,
It corresponds to four pixels of dresses AA, AB, BA and BB.
Signal potential, liquid crystal potential, and potential actually applied to the liquid crystal
The timing chart of the difference is shown in Fig. 11. In Figure 11
The horizontal axis represents time. One frame is time T
The interval between 1 and T2 is divided into four, and the scan line
Y1, Y2, Y3, YFourScan the lines sequentially to scan signals
It is applying. Also, X 1, X2, X3, XFourFigure on line
A data signal such as 11 is applied. In the figure
X1a, X2a, X3a, X4aOnly listed, but actually
X1b, X2b, X3b, X 4bX1a, X2a, X3a, X4aWhen
The same waveforms with different polarities are applied, and from time T1
During T2, only AA pixels are selected and turned on or off.
Be done. Ie T1To t1A pair of data lines X between1
A data signal is applied to the AA image within this time.
A voltage exceeding the threshold is applied to the elementary liquid crystal.
Then the liquid crystal is driven. At this time, the counter voltage of the liquid crystal display device
Offset voltage is applied to the poles. In Figure 11
Apply exactly the same signal waveform from time T2 to T3, and
Is displayed.

【0061】次に時間T3からT4及びT4からT5で
は4つの画素を全く選択しない信号が印加されている。
さらに時間T5からT6では再びAAの画素を選択して
いる信号が印加されている。
Next, at times T3 to T4 and T4 to T5, signals for selecting no four pixels are applied.
Further, from time T5 to T6, the signal for selecting the pixel AA is applied again.

【0062】次に時間T6からT8は一対のデータ線に
印加する信号の論理を反転させた信号が印加され、また
対抗電極には時間T1からT6の間に印加されていた信
号とは極性の異なるオフセット電圧が印加されて、交流
化信号が液晶に加えられている。この交流化信号によ
り、時間T1からT6の間に正に偏っていた電荷をキャ
ンセルすることができる。実際には、時間T2からT4
に加えられていた信号のうち、一対のX1 、X2
3 、X4 線の論理を反転し、つまり選択信号と非選択
信号を入れ換え、対抗電極のオフセット電圧の正負を入
れ換えることにより、前半のフレームではAAの画素を
選択し、後半のフレームでは4つの画素を選択しない交
流化信号を印加でき液晶を駆動することが可能となっ
た。
Next, from time T6 to T8, a signal obtained by inverting the logic of the signal applied to the pair of data lines is applied, and the polarity of the signal applied during the time T1 to T6 is applied to the counter electrode. Different offset voltages are applied and an alternating signal is applied to the liquid crystal. By this alternating signal, it is possible to cancel the charges that are positively biased between the times T1 and T6. Actually, from time T2 to T4
Of the signals applied to the pair of X 1 , X 2 ,
X 3, inverts the logic of X 4-wire, i.e. interchanged selection signal and a non-selection signal, by replacing the positive and negative offset voltage of the counter electrode, in the first half of the frame to select the pixels of AA, 4 in the second half of the frame It is possible to apply an alternating signal that does not select one pixel and drive the liquid crystal.

【0063】このように、本発明の駆動によると非常に
簡単な、パルス信号をデータ線および一対の走査線に加
えるだけで、液晶表示を行える。また実施例1と同様に
走査線側の信号電圧を変化させて階調表示を行うことが
できる。
As described above, according to the driving method of the present invention, the liquid crystal display can be performed by simply applying the pulse signal to the data line and the pair of scanning lines. Further, similarly to the first embodiment, it is possible to perform gradation display by changing the signal voltage on the scanning line side.

【0064】「実施例3」この実施例は図3および図8
に対応した液晶表示装置の構成を有するものを使用し
て、本実施例を行った。この図面より明らかな如く、Y
線のデータ線3を中央に配設し、一対の走査線の第1の
走査線5と第2の走査線8に挟まれた部分を1つのピク
セル23としている。1つのピクセルは2つの透明導電
膜の画素電極17、26から構成され、画素17はNT
FT13とPTFT22が接続され、画素26にはNT
FT24と、PTFT25がおのおのC/TFT構成と
して連結させている。ゲイト電極はすべてデータ線3に
連結され、2つのNTFTは第1の走査線3に、また2
つのPTFTは第2の走査線8に連結されている。これ
ら2つのC/TFTの一方が、ゲイト電極とチャネル形
成領域との間にリ−クがあり不良であった場合でも、ピ
クセルとしての動作をさせることができる。 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−化をした時、
グレ−スケ−ルの劣化の程度を下げることができた。
[Embodiment 3] This embodiment is shown in FIGS.
This example was carried out by using a liquid crystal display device having a structure corresponding to. As is clear from this drawing, Y
A line data line 3 is arranged in the center, and a portion sandwiched between a first scanning line 5 and a second scanning line 8 of a pair of scanning lines is one pixel 23. One pixel is composed of two transparent conductive film pixel electrodes 17 and 26.
FT13 and PTFT22 are connected, and pixel 26 has NT
The FT 24 and the PTFT 25 are each connected in a C / TFT configuration. The gate electrodes are all connected to the data line 3, and the two NTFTs are connected to the first scan line 3 and 2
One PTFT is connected to the second scan line 8. Even if one of these two C / TFTs is defective due to a leak between the gate electrode and the channel formation region, it can operate as a pixel. Thus, even if one pixel operates only halfway, when the other pixel operates normally and is colored,
It was possible to reduce the degree of deterioration of the gray scale.

【0065】その動作を図9および図12を用いて説明
する。図9においては、4×4マトリクス構成の液晶表
示を行う際の本発明の回路図を示し、図12は駆動信号
波形のタイミングチャートを示している。
The operation will be described with reference to FIGS. 9 and 12. FIG. 9 shows a circuit diagram of the present invention when performing liquid crystal display with a 4 × 4 matrix structure, and FIG. 12 shows a timing chart of drive signal waveforms.

【0066】本実施例の場合、X1a1b、X2a2b、X
3a3b、X4a4bは各々一対の走査信号線として機能す
る。また、Y1 、Y2 、Y3 、Y4 はデータ線として機
能している。また、図9中のAA、AB・・・DDは対
応する位置の画素のアドレスを意味している。
In the case of this embodiment, X 1a X 1b , X 2a X 2b , X
3a X 3b and X 4a X 4b each function as a pair of scanning signal lines. Also, Y 1 , Y 2 , Y 3 , and Y 4 function as data lines. Further, AA, AB, ..., DD in FIG. 9 mean addresses of pixels at corresponding positions.

【0067】この様な4×4構成の表示において、今ア
ドレスAA、AB、BA、BBの4つの画素に対応す
る、信号波形と液晶電位と実際に液晶に印加される電位
差のタイミングチャートを図12に示します。図12に
おいて、横軸は時間を示している。1フレームを時間T
1からT2の間としてこの間を16に分割して、一対の
走査線4対を順次走査して走査信号を印加している。図
ではX1a、X2a、X3a、X4aのみを記載しているが実際
にはX1b、X2b、X3b、X4bにはX1a、X2a、X 3a、X
4aと極性の異なる同じ波形が印加されている。また、Y
1 、Y2 、Y3 、Y4 線には図12のようなデータ信号
が印加されておりそのタイミングは選択する画素のアド
レスにより、1フレーム中の16分割された特定の時間
にデータ線にデータ信号が印加される、時間T1からT
2の間はAAの画素のみ選択されてオンまたはオフされ
ている。即ち、T1 からt1 の間にデータ線Y1 に対し
てデータ信号を印加して、この時間内にAAの画素の液
晶にはしきい値をこえる電圧が印加され液晶が駆動され
る。この時、液晶表示装置の対抗電極にオフセット電圧
が印加されている。 次に時間T2からT3では4つの
画素を全く選択しない信号が印加されている。
In the display of such a 4 × 4 structure,
It corresponds to four pixels of dresses AA, AB, BA and BB.
Signal potential, liquid crystal potential, and potential actually applied to the liquid crystal
The timing chart of the difference is shown in Figure 12. In Figure 12
The horizontal axis represents time. One frame is time T
It is divided into 16 between 1 and T2, and a pair of
Four pairs of scanning lines are sequentially scanned to apply a scanning signal. Figure
Then X1a, X2a, X3a, X4aOnly listed but actually
X1b, X2b, X3b, X4bX1a, X2a, X 3a, X
4aThe same waveform with different polarity is applied. Also, Y
1, Y2, Y3, YFourThe data signal on the line is as shown in Fig. 12.
Is applied and the timing is
Responding to 16 specific times in one frame
The data signal is applied to the data line at time T1 to T
During 2, only the AA pixel is selected and turned on or off.
ing. That is, T1To t1Data line Y between1Against
And apply the data signal, and within this time, the liquid of the pixel of AA
A voltage exceeding the threshold is applied to the crystal and the liquid crystal is driven.
It At this time, an offset voltage is applied to the counter electrode of the liquid crystal display device.
Is being applied. Next, from time T2 to T3, four
A signal is applied that does not select any pixels.

【0068】次に時間T3からT4はデータ線に印加す
る信号の論理を反転させた信号が印加され、また対抗電
極には時間T1からT3の間に印加されていた信号とは
極性の異なるオフセット電圧が印加されて、交流化信号
が液晶に加えられている。この交流化信号により、時間
T1からT3の間に正に偏っていた電荷をキャンセルす
ることができる。すなわち、時間T1からT2に加えら
れていた信号のうち、Y1 、Y2 、Y3 、Y4 線の論理
を反転し、すなわち選択信号と非選択信号を入れ換え、
対抗電極のオフセット電圧の正負を入れ換えることによ
り、前半のフレームではAAの画素を選択し、後半のフ
レームでは4つの画素を選択しない交流化信号を印加で
き液晶を駆動することが可能となった。
Next, from time T3 to T4, a signal obtained by inverting the logic of the signal applied to the data line is applied, and an offset having a polarity different from that of the signal applied from time T1 to T3 is applied to the counter electrode. A voltage is applied and an alternating signal is applied to the liquid crystal. By this alternating signal, it is possible to cancel the charges that are positively biased between the times T1 and T3. That is, among the signals applied from time T1 to T2, the logics of the Y 1 , Y 2 , Y 3 , and Y 4 lines are inverted, that is, the selection signal and the non-selection signal are exchanged,
By switching the positive / negative of the offset voltage of the counter electrode, it is possible to apply an AC signal that selects AA pixels in the first half frame and does not select four pixels in the second half frame, and it is possible to drive the liquid crystal.

【0069】このように、本発明の駆動によると非常に
簡単な、パルス信号をデータ線および一対の走査線に加
えるだけで、液晶表示を行える。本実施例においては、
走査する側をY線として、走査を行ったが特にこの構成
に限定されることはなく、X線側を走査する側とするこ
とも可能である。また、データ信号をランダムに各デー
タ線に印加して、画素をランダムに選択してゆくことも
可能である。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。
As described above, according to the driving of the present invention, the liquid crystal display can be performed by simply applying the pulse signal to the data line and the pair of scanning lines. In this embodiment,
The scanning is performed with the Y-ray as the scanning side, but the configuration is not particularly limited to this configuration, and the X-ray side may be the scanning side. It is also possible to apply a data signal at random to each data line to randomly select pixels. Others that are not described here are the same as those described in Examples 1 and 2.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上説明したように本発明の構成によっ
て、従来閾値ばらつきが大きく、また液晶材料の急峻性
が悪い分散型液晶の場合でも、大面積、大容量素子数の
表示、駆動が出来、その結果従来の分散型液晶電気光学
素子に比べて、表示容量の増加が出来た。
As described above, according to the structure of the present invention, it is possible to display and drive a large area and a large number of large capacity elements even in the case of the dispersion type liquid crystal which has a large threshold variation and the liquid crystal material is not steep. As a result, the display capacity can be increased as compared with the conventional dispersion type liquid crystal electro-optical element.

【0071】また本発明の構成により、液晶電位をフロ
−ティングとしないため、安定した表示を行うことがで
きる。また、アクティブ素子としてのC/TFTの駆動
能力が高いため、動作マ−ジンを拡大でき、さらに周辺
の駆動回路をより簡単にすることが可能で表示装置の小
型化、製造コストの低減に効果がある。また、3本の信
号線と対抗電極に非常に単純な信号で高い駆動能力を発
揮することができる。
Further, according to the structure of the present invention, since the liquid crystal potential is not floated, stable display can be performed. Further, since the driving capability of the C / TFT as an active element is high, the operation margin can be expanded, and the peripheral driving circuit can be further simplified, which is effective in downsizing the display device and reducing the manufacturing cost. There is. Further, it is possible to exhibit high driving ability with a very simple signal on the three signal lines and the counter electrode.

【0072】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。
Even if some defective TFTs are in-phase output, the compensation can be performed to some extent.

【0073】さらに、液晶材料を電気分解させないため
に液晶の駆動としては必須の交流化信号駆動をC/TF
Tのゲイト信号線に加える信号の論理を反転させ、対抗
電極に印加するオフセット電圧の極性を反転するという
簡単なことで達成できた。
Furthermore, in order to prevent the liquid crystal material from being electrolyzed, the AC signal drive which is indispensable for driving the liquid crystal is C / TF.
This could be achieved simply by inverting the logic of the signal applied to the T gate signal line and inverting the polarity of the offset voltage applied to the counter electrode.

【0074】また、第3の信号線の信号の電圧を任意に
可変するとそれに従って液晶に実際に加わる電位差を可
変することができる。これにより階調表示を行うことが
できる。特に液晶駆動のしきい値が明確でないもの、す
なわちスレッショルドがなだらかな分散型液晶等には特
によく適した駆動法で十分な階調表示を行うことができ
る。また、その他の階調方法として、1つの表示画面に
対して、複数フレームの駆動信号を液晶に印加すること
により1画面を表示する場合は特定の画素に加える選択
信号を全フレーム数より減らすことにより、容易に階調
表示を行うことができる。
If the voltage of the signal on the third signal line is arbitrarily changed, the potential difference actually applied to the liquid crystal can be changed accordingly. Thereby, gradation display can be performed. In particular, a gray level display can be performed by a driving method that is particularly well suited for a liquid crystal driving threshold that is not clear, that is, a dispersion type liquid crystal having a gentle threshold. Further, as another gradation method, when one screen is displayed by applying drive signals of a plurality of frames to a liquid crystal for one display screen, the selection signal added to a specific pixel is reduced from the total number of frames. Thus, gradation display can be easily performed.

【0075】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。また使用可能な液晶材料としては、前述のネマテ
ィック液晶、コレステリック液晶またはスメクティック
液晶を用い得る。
The display medium in the present invention may be used as a transmissive liquid crystal display device or a reflective liquid crystal display device. As the liquid crystal material that can be used, the above-mentioned nematic liquid crystal, cholesteric liquid crystal, or smectic liquid crystal can be used.

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

【図1】相補型TFTを用いたアクティブ型表示装置の
回路図を示す。
FIG. 1 shows a circuit diagram of an active display device using complementary TFTs.

【図2】相補型TFTを用いたアクティブ型表示装置の
回路図を示す。
FIG. 2 shows a circuit diagram of an active display device using complementary TFTs.

【図3】相補型TFTを用いたアクティブ型表示装置の
回路図を示す。
FIG. 3 shows a circuit diagram of an active display device using complementary TFTs.

【図4】本発明の駆動波形を示す。FIG. 4 shows drive waveforms of the present invention.

【図5】従来のアクティブ型液晶装置の回路図を示す。FIG. 5 shows a circuit diagram of a conventional active type liquid crystal device.

【図6】図1に対応した液晶表示装置の一方の基板の平
面図を示す。
6 shows a plan view of one substrate of the liquid crystal display device corresponding to FIG.

【図7】図2に対応した液晶表示装置の一方の基板の平
面図を示す。
7 is a plan view of one substrate of the liquid crystal display device corresponding to FIG.

【図8】図3に対応した液晶表示装置の一方の基板の平
面図を示す。
8 is a plan view of one substrate of the liquid crystal display device corresponding to FIG.

【図9】相補型TFTを用いた4×4アクティブ型液晶
装置の回路図を示す。
FIG. 9 shows a circuit diagram of a 4 × 4 active liquid crystal device using complementary TFTs.

【図10】本発明の駆動信号波形とそのタイミングチャ
ートの一例を示す。
FIG. 10 shows an example of a drive signal waveform of the present invention and a timing chart thereof.

【図11】本発明の駆動信号波形とそのタイミングチャ
ートの一例を示す。
FIG. 11 shows an example of a drive signal waveform of the present invention and a timing chart thereof.

【図12】本発明の駆動信号波形とそのタイミングチャ
ートの一例を示す。
FIG. 12 shows an example of a drive signal waveform of the present invention and a timing chart thereof.

【図13】本発明で使用したC/TFTの作製工程図を
示す。
FIG. 13 shows a manufacturing process diagram of a C / TFT used in the present invention.

【図14】従来の分散型液晶の電気光学特性を示す。FIG. 14 shows electro-optical characteristics of a conventional dispersion type liquid crystal.

【図15】従来のTFTを使用した液晶電気光学装置の
縦断面図を示す。
FIG. 15 shows a vertical cross-sectional view of a liquid crystal electro-optical device using a conventional TFT.

【符号の説明】 〜・・・フォトマスクを用いたプロセス 1、2・・・周辺回路 3、4・・・第3の信号線 5、6・・・第1の信号線 7、8・・・第2の信号線 13・・・・NTFT 16・・・・対抗電極 17・・・・画素電極 22・・・・PTFT 23・・・・画素[Explanation of symbols] ~ ... Process using photomask 1, 2 ... Peripheral circuit 3, 4 ... Third signal line 5, 6 ... First signal line 7, 8 ... Second signal line 13 ... NTFT 16 ... Counter electrode 17 ... Pixel electrode 22 ... PTFT 23 ... Pixel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−58336(JP,A) 特開 平1−156725(JP,A) 特開 昭62−159126(JP,A) 特開 昭58−199564(JP,A) 特開 昭62−147759(JP,A) 特開 昭60−154660(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/13 - 1/141 G09F 9/30 H01L 29/786 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-2-58336 (JP, A) JP-A-1-156725 (JP, A) JP-A-62-159126 (JP, A) JP-A-58- 199564 (JP, A) JP 62-147759 (JP, A) JP 60-154660 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/13-1 / 141 G09F 9/30 H01L 29/786

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】絶縁表面上に形成された薄膜トランジスタ
を有するアクティブマトリクス型表示装置であって、 前記薄膜トランジスタ上には平坦化膜が形成されてお
り、 前記平坦化膜上には前記薄膜トランジスタのソース又は
ドレインに接続された画素電極が形成されており、 前記薄膜トランジスタのソース及びドレイン領域の酸素
濃度は7×1019cm-3以下であり、 前記薄膜トランジスタのチャネル形成領域の酸素濃度は
5×10 20 〜5×10 21 cm -3 である ことを特徴とする
アクティブマトリクス型表示装置。
1. An active matrix type display device having a thin film transistor formed on an insulating surface, wherein a flattening film is formed on the thin film transistor, and a source of the thin film transistor is formed on the flattening film. a pixel electrode connected to the drain is formed, the oxygen concentration of the source and drain regions of the thin film transistor Ri der 7 × 10 19 cm -3 or less, the oxygen concentration in the channel formation region of the thin film transistor
5 × 10 20 to 5 active matrix display device which is a × 10 21 cm -3.
【請求項2】絶縁表面上に形成された珪素膜を有する薄
膜トランジスタを有するアクティブマトリクス型表示装
置であって、 前記珪素膜のホウ素濃度は1×1015cm-3〜1×10
18cm-3であり、 前記薄膜トランジスタ上には平坦化膜が形成されてお
り、 前記平坦化膜上には前記薄膜トランジスタのソース又は
ドレインに接続された画素電極が形成されており、 前記薄膜トランジスタのソース及びドレイン領域の酸素
濃度は7×1019cm-3以下であり、前記薄膜トランジスタのチャネル形成領域の酸素濃度は
5×10 20 〜5×10 21 cm -3 である ことを特徴とする
アクティブマトリクス型表示装置。
2. An active matrix type display device having a thin film transistor having a silicon film formed on an insulating surface, wherein the silicon film has a boron concentration of 1 × 10 15 cm −3 to 1 × 10.
18 cm −3 , a flattening film is formed on the thin film transistor, a pixel electrode connected to a source or a drain of the thin film transistor is formed on the flattening film, and a source of the thin film transistor is formed. And the oxygen concentration of the drain region is 7 × 10 19 cm −3 or less, and the oxygen concentration of the channel forming region of the thin film transistor is
5 × 10 20 to 5 active matrix display device which is a × 10 21 cm -3.
【請求項3】絶縁表面上に形成された薄膜トランジスタ
を有するアクティブマトリクス型表示装置であって、 前記薄膜トランジスタ上には平坦化膜が形成されてお
り、 前記平坦化膜上には前記薄膜トランジスタのソース又は
ドレインに接続された画素電極が形成されており、 前記薄膜トランジスタのソース及びドレイン領域の酸素
濃度は7×1019cm-3以下であり、前記薄膜トランジスタのチャネル形成領域の酸素濃度は
5×10 20 〜5×10 21 cm -3 であり、 前記薄膜トランジスタの電子移動度が15〜300cm
2 /Vs、かつホール移動度が10〜200cm2 /V
sであることを特徴とするアクティブマトリクス型表示
装置。
3. An active matrix display device having a thin film transistor formed on an insulating surface, wherein a flattening film is formed on the thin film transistor, and a source of the thin film transistor or a source of the thin film transistor is formed on the flattening film. A pixel electrode connected to the drain is formed, the oxygen concentration of the source and drain regions of the thin film transistor is 7 × 10 19 cm −3 or less, and the oxygen concentration of the channel forming region of the thin film transistor is
5 × 10 20 to 5 × 10 21 cm −3 , and the electron mobility of the thin film transistor is 15 to 300 cm.
2 / Vs and Hall mobility is 10 to 200 cm 2 / V
s is an active matrix type display device.
【請求項4】絶縁表面上に形成された珪素膜を有する薄
膜トランジスタを有するアクティブマトリクス型表示装
置であって、 前記珪素膜のホウ素濃度は1×1015cm-3〜1×10
18cm-3であり、 前記薄膜トランジスタ上には平坦化膜が形成されてお
り、 前記平坦化膜上には前記薄膜トランジスタのソース又は
ドレインに接続された画素電極が形成されており、 前記薄膜トランジスタのソース及びドレイン領域の酸素
濃度は7×1019cm-3以下であり、前記薄膜トランジスタのチャネル形成領域の酸素濃度は
5×10 20 〜5×10 21 cm -3 であり、 前記薄膜トランジスタの電子移動度が15〜300cm
2 /Vs、かつホール移動度が10〜200cm2 /V
sであることを特徴とするアクティブマトリクス型表示
装置。
4. An active matrix display device having a thin film transistor having a silicon film formed on an insulating surface, wherein the silicon film has a boron concentration of 1 × 10 15 cm −3 to 1 × 10.
18 cm −3 , a flattening film is formed on the thin film transistor, a pixel electrode connected to a source or a drain of the thin film transistor is formed on the flattening film, and a source of the thin film transistor is formed. And the oxygen concentration of the drain region is 7 × 10 19 cm −3 or less, and the oxygen concentration of the channel forming region of the thin film transistor is
5 × 10 20 to 5 × 10 21 cm −3 , and the electron mobility of the thin film transistor is 15 to 300 cm.
2 / Vs and Hall mobility is 10 to 200 cm 2 / V
s is an active matrix type display device.
【請求項5】前記平坦化膜は、有機樹脂膜であることを
特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載のアクテ
ィブマトリクス型表示装置。
5. The active matrix type display device according to claim 1, wherein the flattening film is an organic resin film.
【請求項6】前記有機樹脂は、ポリイミドであることを
特徴とする請求項5に記載のアクティブマトリクス型表
示装置。
6. The active matrix type display device according to claim 5, wherein the organic resin is polyimide.
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