JPH04278925A - 電気光学装置およびその駆動方法 - Google Patents
電気光学装置およびその駆動方法Info
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- JPH04278925A JPH04278925A JP2418868A JP41886890A JPH04278925A JP H04278925 A JPH04278925 A JP H04278925A JP 2418868 A JP2418868 A JP 2418868A JP 41886890 A JP41886890 A JP 41886890A JP H04278925 A JPH04278925 A JP H04278925A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロコンピュータ
ー、ワードプロセッサー等の表示画面として特に携帯用
途に用いるために、消費電力を低く押さえなければなら
ない液晶表示装置を提案するにある。
ー、ワードプロセッサー等の表示画面として特に携帯用
途に用いるために、消費電力を低く押さえなければなら
ない液晶表示装置を提案するにある。
【０００２】
【従来の技術】従来マイクロコンピューター、ワードプ
ロセッサー等の表示画面として使用されてきた液晶電気
光学装置は、ＳＴＮ（スーパーツイストネマチック液晶
）または、薄膜トランジスタとＴＮ（ツイストネマチッ
ク液晶）を組み合わせた液晶パネルが多く用いられてい
た。
ロセッサー等の表示画面として使用されてきた液晶電気
光学装置は、ＳＴＮ（スーパーツイストネマチック液晶
）または、薄膜トランジスタとＴＮ（ツイストネマチッ
ク液晶）を組み合わせた液晶パネルが多く用いられてい
た。
【０００３】これらのパネル自体の消費電力は、６４０
×４８０クラスのもので約２５０ｍＷ程度である。その
理由として、ネマチック系の液晶は電界が加わった時に
のみ動作をするため、表示をさせると言うことは常に電
界を加え続けると言うこと意味していた。そのために、
パネル駆動のための消費電力を押さえて、乾電池のよう
な低充電電池だけで５０〜８０時間程の動作を確保する
ことは困難であった。
×４８０クラスのもので約２５０ｍＷ程度である。その
理由として、ネマチック系の液晶は電界が加わった時に
のみ動作をするため、表示をさせると言うことは常に電
界を加え続けると言うこと意味していた。そのために、
パネル駆動のための消費電力を押さえて、乾電池のよう
な低充電電池だけで５０〜８０時間程の動作を確保する
ことは困難であった。
【０００４】しかしながら、近年世の中の要求は軽薄短
小化の方向にあり、動作時間確保のための重たい充電池
を搭載することは懸念されていた。従って、通常の乾電
池でも十分長時間動作できる液晶パネルがもとめられて
いた。
小化の方向にあり、動作時間確保のための重たい充電池
を搭載することは懸念されていた。従って、通常の乾電
池でも十分長時間動作できる液晶パネルがもとめられて
いた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで提案されたもの
が、強誘電性液晶をもちいたディスプレイであった。強
誘電性液晶は自発分極を有するために、螺旋がほどける
まで液晶層の厚みを小さくした場合、界面安定状態（Ｓ
ＳＦＬＣ）が出来、一度電界を加えたあとは、その電界
を取り去っても透過または非透過の状態が継続するメモ
リー効果を得ることが出来た。
が、強誘電性液晶をもちいたディスプレイであった。強
誘電性液晶は自発分極を有するために、螺旋がほどける
まで液晶層の厚みを小さくした場合、界面安定状態（Ｓ
ＳＦＬＣ）が出来、一度電界を加えたあとは、その電界
を取り去っても透過または非透過の状態が継続するメモ
リー効果を得ることが出来た。
【０００６】このメモリー状態を利用することによって
、構成画面の中で書き換えたい部分にのみ、信号電界を
加えて表示を更新することで、従来のネマチック系の液
晶に比べて格段に消費電力を低減することが出来ると提
案されている。
、構成画面の中で書き換えたい部分にのみ、信号電界を
加えて表示を更新することで、従来のネマチック系の液
晶に比べて格段に消費電力を低減することが出来ると提
案されている。
【０００７】しかしながらこのメモリー性を強調した場
合、現実的には『焼け』と呼ばれる現象が起き、表示不
良をひきおこしている。『焼け』は一度透過なり非透過
なりの状態をメモリーさせて長時間放置した場合、次に
その逆の状態を表示使用としても完全な非透過または透
過の状態が得られず、コントラストの低下を引き起こし
ていた。
合、現実的には『焼け』と呼ばれる現象が起き、表示不
良をひきおこしている。『焼け』は一度透過なり非透過
なりの状態をメモリーさせて長時間放置した場合、次に
その逆の状態を表示使用としても完全な非透過または透
過の状態が得られず、コントラストの低下を引き起こし
ていた。
【０００８】これを解決する手段として、メモリー性を
極力押さえた液晶材料を用いて、表示を行なうことが有
効であることが判った。強誘電性液晶において、全くメ
モリー性の無いまたは自発分極を持たない組成物は存在
しえないが、『焼け』を解消するためにそれらを極力押
さえた場合、数画面分のメモリー性はあるものの、構成
画面の中で書き換えたい部分にのみ、信号電界を加えて
表示を更新するような方法を該強誘電性液晶組成物に適
用することは出来なかった。
極力押さえた液晶材料を用いて、表示を行なうことが有
効であることが判った。強誘電性液晶において、全くメ
モリー性の無いまたは自発分極を持たない組成物は存在
しえないが、『焼け』を解消するためにそれらを極力押
さえた場合、数画面分のメモリー性はあるものの、構成
画面の中で書き換えたい部分にのみ、信号電界を加えて
表示を更新するような方法を該強誘電性液晶組成物に適
用することは出来なかった。
【０００９】しかし、強誘電性液晶の持つ高速応答性に
ついては捨てがたく、この特徴を生かしたまま『焼け』
現象が解決されるような方法がもとめられていた。
ついては捨てがたく、この特徴を生かしたまま『焼け』
現象が解決されるような方法がもとめられていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】アモルファスシリコン等
を用いた薄膜トランジスタを構成画素のスイッチング素
子として、画素１個に対し、１個設けてスタティック駆
動する方法がネマチック系の液晶では多く実用化してい
る。
を用いた薄膜トランジスタを構成画素のスイッチング素
子として、画素１個に対し、１個設けてスタティック駆
動する方法がネマチック系の液晶では多く実用化してい
る。
【００１１】しかしながら、強誘電性液晶にこれら従来
の薄膜トランジスタを用いた場合、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ＶＬＣ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
に信号を加えるスイッチング素子、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（ＶＬ
Ｃ）は浮いた状態になる。この液晶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。
の薄膜トランジスタを用いた場合、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ＶＬＣ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
に信号を加えるスイッチング素子、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（ＶＬ
Ｃ）は浮いた状態になる。この液晶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。
【００１２】また、自発分極からくる誘電率の増大によ
る容量値の増加のために、瞬間的に流れる電流も大きく
、従来のＴＦＴでは限界があった。
る容量値の増加のために、瞬間的に流れる電流も大きく
、従来のＴＦＴでは限界があった。
【００１３】本発明は、画素に対してＮＴＦＴとＰＴＦ
Ｔとを相補構成として有し、前記ＰＴＦＴのソース（ド
レイン）部を一対の信号線のうちの第１の信号線に接続
し、前記ＮＴＦＴ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ＰＴ
ＦＴ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電気回路を第一の基板と
基板上に電極およひリードを設けた第２の基板によって
、強誘電性を示す液晶組成物と前記液晶組成物の少なく
とも、初期における配向を行わせる手段を挟持した液晶
パネルを用いた。
Ｔとを相補構成として有し、前記ＰＴＦＴのソース（ド
レイン）部を一対の信号線のうちの第１の信号線に接続
し、前記ＮＴＦＴ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ＰＴ
ＦＴ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電気回路を第一の基板と
基板上に電極およひリードを設けた第２の基板によって
、強誘電性を示す液晶組成物と前記液晶組成物の少なく
とも、初期における配向を行わせる手段を挟持した液晶
パネルを用いた。
【００１４】また、ＰＴＦＴとＮＴＦＴとのソース（ド
レイン）部を共通の第１の信号線に接続し、前記ＰＴＦ
ＴとＮＴＦＴとのドレイン（ソース）部を画素電極に接
続しさらに、前記ＰＴＦＴとＮＴＦＴとのゲイト電極を
共通の第２の信号線に接続した図５のような回路で示さ
れる液晶パネルにおいても同様に本発明を適用すること
ができる。
レイン）部を共通の第１の信号線に接続し、前記ＰＴＦ
ＴとＮＴＦＴとのドレイン（ソース）部を画素電極に接
続しさらに、前記ＰＴＦＴとＮＴＦＴとのゲイト電極を
共通の第２の信号線に接続した図５のような回路で示さ
れる液晶パネルにおいても同様に本発明を適用すること
ができる。
【００１５】該構成を取ることによって、メモリー性を
極力低減させた強誘電性液晶においても、『焼け』現象
が生じることなく、装置全体としてはメモリー表示が可
能となった。
極力低減させた強誘電性液晶においても、『焼け』現象
が生じることなく、装置全体としてはメモリー表示が可
能となった。
【００１６】そこで、パネルの任意の時間に表示をして
いる内容を記憶している第１の電気的メモリーと、前記
任意時間から単位時間後の表示内容を記憶している第２
の電気的メモリーと、第１、第２の電気的メモリーの内
容を比較する機能を本装置の構成に加えることによって
書換えが必要な部分のみに、電気信号を加えることで表
示が出来、パネルにかかる消費電力を極力低減すること
が出来る。
いる内容を記憶している第１の電気的メモリーと、前記
任意時間から単位時間後の表示内容を記憶している第２
の電気的メモリーと、第１、第２の電気的メモリーの内
容を比較する機能を本装置の構成に加えることによって
書換えが必要な部分のみに、電気信号を加えることで表
示が出来、パネルにかかる消費電力を極力低減すること
が出来る。
【００１７】本発明の表示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／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。
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。
【００１８】
【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２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３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。
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２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３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。
【００１９】まず、本実施例で使用する液晶表示装置の
作製方法を図４を使用して説明する。図４（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５
１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。
作製方法を図４を使用して説明する。図４（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５
１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。
【００２０】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（Ｓｉ３Ｈ
８）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５０〜２５０Å／
分であった。ＮＴＦＴとＰＴＦＴとのスレッシュホール
ド電圧（Ｖｔｈ）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。
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（Ｓｉ３Ｈ
８）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５０〜２５０Å／
分であった。ＮＴＦＴとＰＴＦＴとのスレッシュホール
ド電圧（Ｖｔｈ）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。
【００２１】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、圧力は０．５Ｐａで
あった。
を１×１０−５Ｐａ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、圧力は０．５Ｐａで
あった。
【００２２】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（ＳｉＨ
４）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。
場合、温度は例えば３００℃とし、モノシラン（ＳｉＨ
４）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。
【００２３】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４×１０１
９〜４×１０２１ｃｍ−３の範囲とした。水素は４×１
０２０ｃｍ−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。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。
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４×１０１
９〜４×１０２１ｃｍ−３の範囲とした。水素は４×１
０２０ｃｍ−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。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。
【００２４】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。
〜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。
【００２５】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。
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。
【００２６】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。即ちホール移動度（μｈ）＝１０〜２００ｃｍ
２／ＶＳｅｃ、電子移動度（μｅ）＝１５〜３００ｃｍ
２／ＶＳｅｃが得られる。
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。即ちホール移動度（μｈ）＝１０〜２００ｃｍ
２／ＶＳｅｃ、電子移動度（μｅ）＝１５〜３００ｃｍ
２／ＶＳｅｃが得られる。
【００２７】他方、上記の如き中温でのアニールではな
く、９００〜１２００℃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
。
く、９００〜１２００℃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
。
【００２８】図４（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１３（チャネル巾２０μｍ）を図面の右側に、ＮＴ
ＦＴ用の領域２２を左側に作製した。
トマスク■にてフォトエッチングを施し、ＰＴＦＴ用の
領域１３（チャネル巾２０μｍ）を図面の右側に、ＮＴ
ＦＴ用の領域２２を左側に作製した。
【００２９】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。
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。
【００３０】この後、この上側にリンが１〜５×１０２
１ｃｍ−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図４
（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１０
μｍ、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。
図４（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、ＰＴＦＴ用のソース５９ドレイ
ン５８に対し、ホウ素を１〜５×１０１５ｃｍ−２のド
ーズ量でイオン注入法により添加した。 次に図４（
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用のソース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。
１ｃｍ−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図４
（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１０
μｍ、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。
図４（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、ＰＴＦＴ用のソース５９ドレイ
ン５８に対し、ホウ素を１〜５×１０１５ｃｍ−２のド
ーズ量でイオン注入法により添加した。 次に図４（
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用のソース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。
【００３１】これらはゲイト絶縁膜５４を通じて行った
。しかし図４（Ｂ）において、ゲイト電極５５、５６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
。
。しかし図４（Ｂ）において、ゲイト電極５５、５６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
。
【００３２】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５９ドレイン５
８ＮＴＦＴのソース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５５
、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。
熱アニールを行った。ＰＴＦＴのソース５９ドレイン５
８ＮＴＦＴのソース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５５
、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。
【００３３】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。
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。
【００３４】本実施例では熱アニールは図４（Ａ）、（
Ｄ）で２回行った。しかし図４（Ａ）のアニールは求め
る特性により省略し、双方を図４（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。図４（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Ｌ
ＰＣＶＤ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、リード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。
Ｄ）で２回行った。しかし図４（Ａ）のアニールは求め
る特性により省略し、双方を図４（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。図４（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Ｌ
ＰＣＶＤ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、リード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。
【００３５】図４（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７０
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。かくの如くにしてＰＴＦＴ２２とＮＴＦＴ１
３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の特性はＰＴＦＴで移動度は
２０（ｃｍ２／Ｖｓ）、Ｖｔｈは−５．９（Ｖ）で、Ｎ
ＴＦＴで移動度は４０（ｃｍ２／Ｖｓ）、Ｖｔｈは５．
０（Ｖ）であった。
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７０
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。かくの如くにしてＰＴＦＴ２２とＮＴＦＴ１
３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の特性はＰＴＦＴで移動度は
２０（ｃｍ２／Ｖｓ）、Ｖｔｈは−５．９（Ｖ）で、Ｎ
ＴＦＴで移動度は４０（ｃｍ２／Ｖｓ）、Ｖｔｈは５．
０（Ｖ）であった。
【００３６】上記の様な方法に従って作製された液晶装
置用の一方の基板と他方ガラス基板上に全面に透明電極
を設け、これら基板を張り合わせて液晶セルを形成し、
この中に強誘電性液晶を封入して液晶パネルを得た。
置用の一方の基板と他方ガラス基板上に全面に透明電極
を設け、これら基板を張り合わせて液晶セルを形成し、
この中に強誘電性液晶を封入して液晶パネルを得た。
【００３７】任意の時間に液晶パネルに表示されている
情報内容は、第１の電気的メモリーの中に記憶させてあ
る。本実施例においてはＳＲＡＭを使用した。
情報内容は、第１の電気的メモリーの中に記憶させてあ
る。本実施例においてはＳＲＡＭを使用した。
【００３８】コンピューターまたはワードプロセッサー
等のＣＰＵで制御されている画像情報は一度第２の電気
的メモリーとに記憶させる。本実施例においてはこちら
もＳＲＡＭを使用した。その理由としては、高速動作が
可能なためである。また更に第１、第２の電気的メモリ
ーの内容を比較する機能として、比較の結果第一と第二
のメモリー中の任意の対応番地の情報が異なった場合の
み書換えの信号を送る様にした。
等のＣＰＵで制御されている画像情報は一度第２の電気
的メモリーとに記憶させる。本実施例においてはこちら
もＳＲＡＭを使用した。その理由としては、高速動作が
可能なためである。また更に第１、第２の電気的メモリ
ーの内容を比較する機能として、比較の結果第一と第二
のメモリー中の任意の対応番地の情報が異なった場合の
み書換えの信号を送る様にした。
【００３９】
【実施例２】本実施例では図５に示すような回路構成の
液晶パネルを用いて説明を行う。図５に記載の様に、画
素に設けられたＣ／ＴＦＴ構成のＰＴＦＴとＮＴＦＴと
のソース（ドレイン）部を共通の第１の信号線３１また
は３２に接続し、前記ＰＴＦＴとＮＴＦＴとのドレイン
（ソース）部を画素電極１７に接続し、さらに、前記Ｐ
ＴＦＴとＮＴＦＴとのゲイト電極を共通の第２の信号線
３３に接続した液晶パネルとなっている。
液晶パネルを用いて説明を行う。図５に記載の様に、画
素に設けられたＣ／ＴＦＴ構成のＰＴＦＴとＮＴＦＴと
のソース（ドレイン）部を共通の第１の信号線３１また
は３２に接続し、前記ＰＴＦＴとＮＴＦＴとのドレイン
（ソース）部を画素電極１７に接続し、さらに、前記Ｐ
ＴＦＴとＮＴＦＴとのゲイト電極を共通の第２の信号線
３３に接続した液晶パネルとなっている。
【００４０】また、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７に示す。これも説明を簡
単にする為に２×２のマトリクス構成とした場合の信号
波形で説明を行う。これらの製造プロセスは、実施例の
１と同様である。
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７に示す。これも説明を簡
単にする為に２×２のマトリクス構成とした場合の信号
波形で説明を行う。これらの製造プロセスは、実施例の
１と同様である。
【００４１】また、任意の時間に液晶パネルに表示され
ている情報内容は、第１の電気的メモリーの中に記憶さ
せてある。本実施例においてはＳＲＡＭを使用した。
ている情報内容は、第１の電気的メモリーの中に記憶さ
せてある。本実施例においてはＳＲＡＭを使用した。
【００４２】コンピューターまたはワードプロセッサー
等のＣＰＵで制御されている画像情報は一度第２の電気
的メモリーとに記憶させる。本実施例においてはこちら
もＳＲＡＭを使用した。その理由としては、高速動作が
可能なためである。また更に第１、第２の電気的メモリ
ーの内容を比較する機能として、比較の結果第一と第二
のメモリー中の任意の対応番地の情報が異なった場合の
み書換えの信号を送る様にした。
等のＣＰＵで制御されている画像情報は一度第２の電気
的メモリーとに記憶させる。本実施例においてはこちら
もＳＲＡＭを使用した。その理由としては、高速動作が
可能なためである。また更に第１、第２の電気的メモリ
ーの内容を比較する機能として、比較の結果第一と第二
のメモリー中の任意の対応番地の情報が異なった場合の
み書換えの信号を送る様にした。
【００４３】
【発明の効果】該構成を取ることによって、メモリー性
を極力低減させた強誘電性液晶においても、『焼け』現
象が生じることなく、装置全体としてはメモリー表示が
可能となった。
を極力低減させた強誘電性液晶においても、『焼け』現
象が生じることなく、装置全体としてはメモリー表示が
可能となった。
【００４４】そこで、パネルの任意の時間に表示をして
いる内容を記憶している第１の電気的メモリーと、前記
任意時間から単位時間後の表示内容を記憶している第２
の電気的メモリーと、第１、第２の電気的メモリーの内
容を比較する機能を本装置の構成に加えることによって
書換えが必要な部分のみに、電気信号を加えることで表
示が出来、パネルにかかる消費電力を極力低減すること
が出来る。
いる内容を記憶している第１の電気的メモリーと、前記
任意時間から単位時間後の表示内容を記憶している第２
の電気的メモリーと、第１、第２の電気的メモリーの内
容を比較する機能を本装置の構成に加えることによって
書換えが必要な部分のみに、電気信号を加えることで表
示が出来、パネルにかかる消費電力を極力低減すること
が出来る。
【００４５】通常のワードプロセッサーの動作時の消費
電力をＳＴＮ液晶パネルと比較すると、ＳＴＮ液晶パネ
ルが平均２５０ｍＷであるのに対し、本発明の構成では
、２０〜３０ｍＷ程度になり、ほぼ１／１０になること
が判った。
電力をＳＴＮ液晶パネルと比較すると、ＳＴＮ液晶パネ
ルが平均２５０ｍＷであるのに対し、本発明の構成では
、２０〜３０ｍＷ程度になり、ほぼ１／１０になること
が判った。
【図１】本発明による回路構成を示す。
【図２】本発明による装置の構造を示す。
【図３】本発明による駆動方法を示す。
【図４】本発明によるプロセスフローを示す。
【図５】本発明による回路構成を示す。
【図６】本発明による装置の構造を示す。
【図７】本発明による駆動方法を示す。
Claims (6)
- 【請求項１】基板上にマトリックス構成を有する信号線
を有し、それぞれの画素電極にＰチャンネル型薄膜トラ
ンジスタとＮチャンネル型薄膜トランジスタとを相補型
に構成した相補型薄膜トランジスタを設け、該相補型薄
膜トランジスタの入出力側の一方を前記画素電極へ、他
の一方を前記マトリックス構成を有する一対の信号線の
第１の信号線へ接続し、かつ前記相補型薄膜トランジス
タのゲートを前記マトリックス構成を有する信号線の第
２の信号線へ接続した電気回路を設けた第１の基板と、
基板上に電極およびリードを設けた第２の基板によって
、強誘電性を示す液晶組成物と前記液晶組成物の少なく
とも、初期における配向を行わせる手段を挟持した液晶
パネルと該液晶パネルの任意の時間に表示をしている内
容を記憶している第１の電気的メモリーと、前記任意時
間から単位時間後の表示内容を記憶している第２の電気
的メモリーと、第１、第２の電気的メモリーの内容を比
較する機能を有することを特徴とする液晶電気光学装置
。 - 【請求項２】請求項１に記載の表示装置であって、１つ
の画素に対して２つまたはそれ以上のＮチャネル型薄膜
トランジスタと２つまたはそれ以上のＰチャネル型薄膜
トランジスタとが相補型構成として設けられている基板
を第一の基板としたことを特徴とする液晶電気光学装置
。 - 【請求項３】請求項１に記載の表示装置であって、１つ
の画素に対して２つまたはそれ以上に画素電極が分割さ
れており、それぞれの画素電極に対して２つまたはそれ
以上のＮチャネル型薄膜トランジスタと２つまたはそれ
以上のＰチャネル型薄膜トランジスタとが相補型構成と
して設けられている基板を第一の基板としたことを特徴
とする液晶電気光学装置。 - 【請求項４】基板上の画素に対してＮチャンネル型薄膜
トランジスタと、Ｐチャンネル型薄膜トランジスタとを
相補構成として有し、前記Ｎチャンネル型薄膜トランジ
スタのソース（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Ｐチャンネル型薄膜トランジ
スタのソース（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Ｎチャンネル型薄膜トランジ
スタとＰチャンネル型薄膜トランジスタのゲート電極を
、共通に第３の信号線に接続し、前記Ｎチャンネル型薄
膜トランジスタおよびＰチャンネル型薄膜トランジスタ
のドレイン（ソース）部を、画素電極と接続した電気回
路を有する第１の基板と、基板上に電極およびリードを
有する第２の基板とによって、強誘電性を示す液晶組成
物および前記液晶組成物の少なくとも初期における配向
を行わせる手段を挟持した液晶パネルと該液晶パネルの
任意の時間に表示をしている内容を記憶している第２の
電気的メモリーと、第１、第２の電気的メモリーの内容
を比較する機能を有することを特徴とする液晶電気光学
装置。 - 【請求項５】請求項４に記載の表示装置であって、１つ
の画素に対して２つまたはそれ以上のＮチャネル型薄膜
トランジスタと２つまたはそれ以上のＰチャネル型薄膜
トランジスタとが相補型構成として設けられている基板
を第一の基板としたことを特徴とする液晶電気光学装置
。 - 【請求項６】請求項４に記載の表示装置であって、１つ
の画素に対して２つまたはそれ以上に画素電極が分割さ
れており、それぞれの画素電極に対して２つまたはそれ
以上のＮチャネル型薄膜トランジスタと２つまたはそれ
以上のＰチャネル型薄膜トランジスタとが相補型構成と
して設けられている基板を第一の基板としたことを特徴
とする液晶電気光学装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2418868A JPH04278925A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 電気光学装置およびその駆動方法 |
| KR1019910024322A KR940008180B1 (ko) | 1990-12-27 | 1991-12-26 | 액정 전기 광학 장치 및 그 구동 방법 |
| US08/208,802 US5534884A (en) | 1990-12-27 | 1994-03-11 | Electro-optical device system and method of driving an electro-optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2418868A JPH04278925A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 電気光学装置およびその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04278925A true JPH04278925A (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=18526624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2418868A Pending JPH04278925A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 電気光学装置およびその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04278925A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7097712B1 (en) | 1992-12-04 | 2006-08-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Apparatus for processing a semiconductor |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4977537A (ja) * | 1972-11-27 | 1974-07-26 | ||
| JPH02118723A (ja) * | 1988-10-27 | 1990-05-07 | Toshiba Corp | 媒体処理装置 |
| JPH02120791A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-08 | Canon Inc | 強誘電性液晶表示装置および表示制御装置 |
| JPH02217893A (ja) * | 1989-02-18 | 1990-08-30 | Fujitsu Ltd | 投写型液晶表示装置 |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP2418868A patent/JPH04278925A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4977537A (ja) * | 1972-11-27 | 1974-07-26 | ||
| JPH02118723A (ja) * | 1988-10-27 | 1990-05-07 | Toshiba Corp | 媒体処理装置 |
| JPH02120791A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-08 | Canon Inc | 強誘電性液晶表示装置および表示制御装置 |
| JPH02217893A (ja) * | 1989-02-18 | 1990-08-30 | Fujitsu Ltd | 投写型液晶表示装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7097712B1 (en) | 1992-12-04 | 2006-08-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Apparatus for processing a semiconductor |
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