JPH05241201A - Vertical driving circuit - Google Patents

Vertical driving circuit

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JPH05241201A
JPH05241201A JP8045092A JP8045092A JPH05241201A JP H05241201 A JPH05241201 A JP H05241201A JP 8045092 A JP8045092 A JP 8045092A JP 8045092 A JP8045092 A JP 8045092A JP H05241201 A JPH05241201 A JP H05241201A
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JP
Japan
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transistor
region
liquid crystal
drive circuit
vertical drive
Prior art date
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Pending
Application number
JP8045092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisao Hayashi
久雄 林
Yuji Hayashi
祐司 林
Akeshi Kawamura
明士 河村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP8045092A priority Critical patent/JPH05241201A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent the malfunction of the vertical driving circuit to be built into an active matrix type liquid crystal display device, etc. CONSTITUTION:The vertical driving circuit to be built into the active matrix type liquid crystal display device includes a shift register 1 and successively generates vertical driving pulses. At least a part of the plural transistors constituting the shift register 1, for example, a switching transistor 8, is made into an LDD structure, by which the voltage resistance of sources/drains is improved and leak currents are suppressed. This LDD structure has regions LS, LD which are adjacent to at least one region of the source region S and drain region D, are of the same conduction type as the conduction type of the source region S or drain region D and is low in impurity concn.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアクティブマトリクス型
液晶表示装置等に組み込まれる垂直駆動回路に関する。
より詳しくは、垂直駆動回路のシフトレジスタ等を構成
するトランジスタのソース/ドレイン耐圧構造に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vertical drive circuit incorporated in an active matrix type liquid crystal display device or the like.
More specifically, it relates to a source / drain breakdown voltage structure of a transistor that constitutes a shift register or the like of a vertical drive circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明の背景を明らかにする為に、図5
を参照してアクティブマトリクス型液晶表示装置の一般
的な構成を簡潔に説明する。この型の表示装置はX軸方
向に平行に配列された複数の走査電極X1,X2,…
と、Y軸方向に平行に配列された複数の信号電極Y1,
Y2,…とを備えている。走査電極と信号電極との各交
点には多結晶シリコン薄膜等から構成される画素トラン
ジスタT11,T12,T21,T22,…が形成され
ている。又、各画素トランジスタに対応して液晶素子L
11,L12,L21,L22,…が設けられている。
液晶素子は互いに対向配置された画素電極と共通電極C
OMとの間に挟持された液晶層から構成されている。各
画素トランジスタのドレインは対応する液晶素子の画素
電極に接続されており、ソースは対応する信号電極に接
続されており、ゲートは対応する走査電極に接続されて
いる。複数の走査電極X1,X2,…は垂直駆動回路1
01に接続されている。又、複数の信号電極Y1,Y
2,…は対応するゲートトランジスタS1,S2,…を
介して共通の映像信号線SIGに接続にされている。各
ゲートトランジスタS1,S2,…のゲートは水平駆動
回路102に接続されている。
2. Description of the Related Art To clarify the background of the present invention, FIG.
The general configuration of the active matrix type liquid crystal display device will be briefly described with reference to FIG. This type of display device has a plurality of scan electrodes X1, X2, ... Arranged in parallel with the X-axis direction.
And a plurality of signal electrodes Y1, which are arranged parallel to the Y-axis direction.
Y2, ... And. Pixel transistors T11, T12, T21, T22, ... Composed of polycrystalline silicon thin films or the like are formed at the intersections of the scanning electrodes and the signal electrodes. In addition, a liquid crystal element L corresponding to each pixel transistor
11, L12, L21, L22, ... Are provided.
The liquid crystal element includes a pixel electrode and a common electrode C which are arranged to face each other.
It is composed of a liquid crystal layer sandwiched between the OM and the OM. The drain of each pixel transistor is connected to the pixel electrode of the corresponding liquid crystal element, the source is connected to the corresponding signal electrode, and the gate is connected to the corresponding scan electrode. The plurality of scan electrodes X1, X2, ...
01 is connected. Also, a plurality of signal electrodes Y1, Y
2 are connected to the common video signal line SIG via the corresponding gate transistors S1, S2 ,. The gates of the gate transistors S1, S2, ... Are connected to the horizontal drive circuit 102.

【0003】垂直駆動回路101は順次垂直駆動パルス
を走査電極群に供給し、行毎に画素トランジスタを選択
駆動する。この垂直駆動回路の動作周波数は例えば16
kHz程度である。一方、水平駆動回路102は水平駆動
パルスを順次ゲートトランジスタS1,S2,…に供給
し信号線SIGから映像信号を取り出して信号電極群に
分配する。選択された行に位置する画素トランジスタは
対応する信号電極から順次映像信号をサンプリングし液
晶素子を駆動する。選択期間が経過すると画素トランジ
スタは非導通状態となりサンプリングした映像信号をホ
ールドする。この様にして、映像信号に基くリアルタイ
ムの画像表示が行なわれる。なお水平駆動回路の動作周
波数は垂直駆動回路に比べて高速であり3MHz 程度であ
る。
The vertical drive circuit 101 sequentially supplies vertical drive pulses to the scan electrode group to selectively drive the pixel transistors for each row. The operating frequency of this vertical drive circuit is, for example, 16
It is about kHz. On the other hand, the horizontal drive circuit 102 sequentially supplies horizontal drive pulses to the gate transistors S1, S2, ... To extract the video signal from the signal line SIG and distribute it to the signal electrode group. The pixel transistors located in the selected row drive the liquid crystal element by sequentially sampling the video signal from the corresponding signal electrode. When the selection period has elapsed, the pixel transistor becomes non-conductive and holds the sampled video signal. In this way, real-time image display based on the video signal is performed. The operating frequency of the horizontal drive circuit is higher than that of the vertical drive circuit, which is about 3 MHz.

【0004】垂直駆動回路101から順次垂直駆動パル
ス信号を出力する為に、一般にシフトレジスタが用いら
れている。図6を参照してシフトレジスタの一般的な構
成を簡潔に説明する。このシフトレジスタ103はD型
フリップフロップ104を多段接続した構造を有してお
り、図では1段目と2段目のみが示されている。各フリ
ップフロップ104は出力端子が互いに結線された一対
のインバータ105,106を有している。各インバー
タはPチャネル型のスイッチングトランジスタ107を
介して電源ライン側に接続されているとともに、Nチャ
ネル型のスイッチングトランジスタ108を介して接地
ライン側に接続されている。各スイッチングトランジス
タはクロックパルスφ1,φ2及びこれらの反転クロッ
クパルスに応答してスイッチング動作を行なう。一対の
インバータ105,106の共通結線された出力端子に
は第3のインバータ109の入力端子が接続されてい
る。この第3のインバータ109の出力端子は当該段の
シフトパルスを出力するとともに、次段のD型フリップ
フロップに入力として与えられる。各段から順次出力さ
れたシフトパルスP1,P2,…は所望の論理処理を施
された後垂直駆動パルスとして走査電極群に供給され
る。
A shift register is generally used to sequentially output vertical drive pulse signals from the vertical drive circuit 101. A general configuration of the shift register will be briefly described with reference to FIG. The shift register 103 has a structure in which D-type flip-flops 104 are connected in multiple stages, and only the first stage and the second stage are shown in the figure. Each flip-flop 104 has a pair of inverters 105 and 106 whose output terminals are connected to each other. Each inverter is connected to the power supply line side via a P-channel type switching transistor 107 and connected to the ground line side via an N-channel type switching transistor 108. Each switching transistor performs a switching operation in response to clock pulses φ1, φ2 and their inverted clock pulses. The input terminal of the third inverter 109 is connected to the commonly connected output terminals of the pair of inverters 105 and 106. The output terminal of the third inverter 109 outputs the shift pulse of the relevant stage and is also given as an input to the D-type flip-flop of the next stage. The shift pulses P1, P2, ... Sequentially output from each stage are subjected to desired logical processing and then supplied to the scan electrode group as vertical drive pulses.

【0005】続いて、図7を参照して図6に示すシフト
レジスタの動作を簡潔に説明する。シフトレジスタの先
頭段には所定の幅を有するスタートパルスP0が供給さ
れる。又、一対のインバータに連結された各スイッチン
グトランジスタには所定の周期を有するクロックパルス
φ1,φ2及びこれらの反転パルスが供給される。クロ
ックパルスφ1とφ2は位相が互いに半周期分ずれてお
り且つ両パルスの間に所定のスペース期間Fが設けられ
ている。水平駆動回路に比べて垂直駆動回路は動作周波
数が低いのでこの期間Fは比較的長くなる。
The operation of the shift register shown in FIG. 6 will be briefly described with reference to FIG. A start pulse P0 having a predetermined width is supplied to the head stage of the shift register. Further, clock pulses φ1 and φ2 having a predetermined cycle and their inversion pulses are supplied to each switching transistor connected to the pair of inverters. The clock pulses φ1 and φ2 are out of phase with each other by a half cycle, and a predetermined space period F is provided between the two pulses. Since the vertical drive circuit has a lower operating frequency than the horizontal drive circuit, the period F is relatively long.

【0006】スタートパルスP0は先頭のインバータ1
05に接続されたスイッチングトランジスタ108,1
07がクロックパルスφ1及びその反転パルスに応じて
導通した時ラッチされる。この為、一対のインバータ1
05,106の共通出力端子に現われる電位A1はロー
レベルに切り換わる。次のクロックパルスφ1及びその
反転パルスに応じて再びスイッチングトランジスタ10
8,107が動作するまでこのローレベル電位は保持さ
れる。次のクロックパルスφ1及びその反転パルスが供
給されると再び先頭のインバータ105が活性化する。
この時、スタートパルスP0は既に立ち下がっているの
でローレベルにあり、電位A1はハイレベルに切り換わ
る。電位A1の変化は第3のインバータ109を介して
取り出され第1段目のシフトパルスP1が出力される。
又、この第1の出力パルスP1の入力を受けた次段のD
型フリップフロップも同様の動作を行ない当該段のシフ
トパルスP2を出力する。なお、第2段目のフリップフ
ロップの動作は半周期分だけシフトしたクロックパルス
φ2及びその反転パルスによって制御される。従って、
半周期分だけ位相のずれたシフトパルスP1,P2,…
が順次出力される事となる。
The start pulse P0 is the first inverter 1
Switching transistors 108, 1 connected to 05
It is latched when 07 becomes conductive in response to the clock pulse φ1 and its inverted pulse. Therefore, the pair of inverters 1
The potential A1 appearing at the common output terminals of 05 and 106 is switched to the low level. The switching transistor 10 is again activated according to the next clock pulse φ1 and its inverted pulse.
This low level potential is held until 8 and 107 operate. When the next clock pulse φ1 and its inverted pulse are supplied, the leading inverter 105 is activated again.
At this time, since the start pulse P0 has already fallen, it is at the low level, and the potential A1 switches to the high level. The change in the potential A1 is taken out through the third inverter 109, and the first-stage shift pulse P1 is output.
Further, the D of the next stage which receives the input of the first output pulse P1
The type flip-flop also performs the same operation and outputs the shift pulse P2 of the relevant stage. The operation of the second-stage flip-flop is controlled by the clock pulse φ2 shifted by a half cycle and its inverted pulse. Therefore,
Shift pulses P1, P2, ...
Will be output sequentially.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前述した様に、クロッ
クパルスφ1とφ2との間には所定のスペース期間Fが
介在している。この期間中全てのスイッチングトランジ
スタが非導通状態になるので、インバータ対はフローテ
ィングになる。この時、D型フリップフロップを構成す
る各トランジスタ素子のソース/ドレイン耐圧が十分で
なくリーク電流が大きい為インバータ対の共通出力端子
に保持された電位が変動するという問題点がある。この
電位変動によりシフトレジスタは動作を停止してしまう
惧れがある。特に、水平駆動回路と異なり垂直駆動回路
の動作周波数が低くフローティングの期間が長くなる為
この欠点が顕著になる。
As described above, the predetermined space period F is interposed between the clock pulses φ1 and φ2. During this period, all the switching transistors are in a non-conducting state, so that the inverter pair becomes floating. At this time, there is a problem that the source / drain withstand voltage of each transistor element forming the D-type flip-flop is not sufficient and the leak current is large, so that the potential held at the common output terminal of the inverter pair fluctuates. This potential fluctuation may cause the shift register to stop operating. Particularly, unlike the horizontal drive circuit, the operating frequency of the vertical drive circuit is low and the floating period is long, so that this defect becomes remarkable.

【0008】一般にアクティブマトリクス型液晶表示装
置等において、画素トランジスタを多結晶シリコン薄膜
で構成した場合には、垂直駆動回路などの周辺回路に含
まれるトランジスタ素子も同一基板上で多結晶シリコン
薄膜を用いて構成される。この場合、多結晶シリコン薄
膜中の結晶粒界に多くのトラップ準位が局在している
為、このトラップを介してかなり多くのリーク電流が流
れてしまうのである。
Generally, in an active matrix type liquid crystal display device or the like, when a pixel transistor is formed of a polycrystalline silicon thin film, a transistor element included in a peripheral circuit such as a vertical drive circuit also uses the polycrystalline silicon thin film on the same substrate. Consists of In this case, since many trap levels are localized at the crystal grain boundaries in the polycrystalline silicon thin film, a considerably large amount of leak current will flow through this trap.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の問
題点あるいは課題に鑑み、本発明はアクティブマトリク
ス型液晶表示装置等に一体的に組み込まれる垂直駆動回
路を構成するシフトレジスタに含まれるトランジスタ素
子のソース/ドレイン耐圧を改善しリーク電流を抑制し
て誤動作を防止する事を目的とする。かかる目的を達成
する為に、垂直駆動パルス信号を順次発生する為のシフ
トレジスタを構成する複数のトランジスタの少なくとも
一部を所謂LDD構造にするという手段を講じた。この
LDD構造は、トランジスタのソース領域及びドレイン
領域の少なくとも一方の領域に隣接して、前記ソース領
域又はドレイン領域と同一導電型で不純物濃度が低い領
域を有するものである。
In view of the above-mentioned problems or problems of the prior art, the present invention provides a transistor included in a shift register which constitutes a vertical drive circuit integrally incorporated in an active matrix type liquid crystal display device or the like. The purpose is to improve the source / drain breakdown voltage of the device and suppress the leakage current to prevent malfunction. In order to achieve such an object, a means has been taken in which at least a part of a plurality of transistors forming a shift register for sequentially generating vertical drive pulse signals has a so-called LDD structure. This LDD structure has a region adjacent to at least one of a source region and a drain region of a transistor and having the same conductivity type as the source region or the drain region and a low impurity concentration.

【0010】かかる構造は例えばアクティブマトリクス
型液晶表示装置に適用可能である。この液晶表示装置は
X軸方向に平行に配列された複数の走査電極と、Y軸方
向に平行に配列された複数の信号電極と、前記走査電極
に接続された垂直駆動回路と、前記信号電極に接続され
た水平駆動回路と、前記走査電極及び信号電極の交差部
分に配置された画素トランジスタと、この画素トランジ
スタにより駆動される液晶素子とから構成されている。
かかる液晶表示装置において、垂直駆動回路を構成する
周辺トランジスタ及び液晶素子を駆動する画素トランジ
スタは夫々多結晶半導体薄膜から構成されている。周辺
トランジスタの少なくとも一部はLDD構造を有し、ソ
ース/ドレイン領域の少なくとも一方に隣接して前記ソ
ース/ドレイン領域と同一導電型の低濃度領域を有して
いる。又、画素トランジスタもLDD構造を有しており
ソース/ドレイン領域の少なくとも一方に隣接して前記
ソース/ドレイン領域と同一導電型の低濃度領域を有し
ている。
Such a structure is applicable to, for example, an active matrix type liquid crystal display device. This liquid crystal display device includes a plurality of scanning electrodes arranged in parallel in the X-axis direction, a plurality of signal electrodes arranged in parallel in the Y-axis direction, a vertical drive circuit connected to the scanning electrodes, and the signal electrodes. And a horizontal driving circuit connected to the pixel electrode, a pixel transistor arranged at the intersection of the scanning electrode and the signal electrode, and a liquid crystal element driven by the pixel transistor.
In such a liquid crystal display device, the peripheral transistors that form the vertical drive circuit and the pixel transistors that drive the liquid crystal elements are each formed of a polycrystalline semiconductor thin film. At least a part of the peripheral transistor has an LDD structure and has a low concentration region adjacent to at least one of the source / drain regions and having the same conductivity type as the source / drain regions. The pixel transistor also has an LDD structure and has a low concentration region of the same conductivity type as the source / drain region adjacent to at least one of the source / drain regions.

【0011】[0011]

【作用】多結晶シリコン薄膜トランジスタのLDD構造
においては、ソース/ドレインの高濃度不純物領域とチ
ャネル領域との間に低濃度不純物領域が介在する事にな
る。この領域が介在すると多結晶シリコン薄膜中のPN
接合のエネルギー障壁の幅が広くなる。この為PN接合
部に加えられる電界強度が弱められリーク電流が効果的
に抑制できる。従って、フローティング状態におけるフ
リップフロップの誤動作を有効に防止できる。
In the LDD structure of the polycrystalline silicon thin film transistor, the low concentration impurity region is interposed between the source / drain high concentration impurity region and the channel region. When this region is interposed, PN in the polycrystalline silicon thin film
The width of the energy barrier of the junction is widened. Therefore, the strength of the electric field applied to the PN junction is weakened, and the leak current can be effectively suppressed. Therefore, the malfunction of the flip-flop in the floating state can be effectively prevented.

【0012】特に、周辺回路も含めてモノリシック化さ
れたアクティブマトリクス型液晶表示装置に本発明が効
果的に適用できる。アクティブマトリクス型液晶表示装
置では画素の点欠陥を改善し表示品質を高める為に画素
トランジスタをLDD構造にする。この時、併せて共通
のプロセスにより垂直駆動回路に含まれる周辺薄膜トラ
ンジスタをLDD構造にする事ができる。
In particular, the present invention can be effectively applied to a monolithic active matrix type liquid crystal display device including peripheral circuits. In the active matrix type liquid crystal display device, the pixel transistor has an LDD structure in order to improve the point defect of the pixel and enhance the display quality. At this time, the peripheral thin film transistor included in the vertical driving circuit can also have an LDD structure by a common process.

【0013】[0013]

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図1はモノリシック化されたアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置に組み込まれる垂直駆動回
路を構成するシフトレジスタを模式的に示したものであ
る。この垂直駆動用シフトレジスタ1はD型フリップフ
ロップ2を多段接続した構成を有する。図面を見易くす
る為に1段のD型フリップフロップのみを示している。
このフリップフロップは出力端子が共通結線された一対
のインバータ3,4を有している。各インバータはNチ
ャネル型トランジスタ5とPチャネル型トランジスタ6
の直列接続されたものからなる。各インバータの一端は
Pチャネル型のスイッチングトランジスタ7を介して電
源ラインに接続されているとともに、他端はNチャネル
型のスイッチングトランジスタ8を介して接地ライン側
に接続されている。又、インバータ対3,4の共通出力
端子は第3のインバータ9を介して当該段の出力端子O
UTに接続されている。かかるD型フリップフロップ2
は典型的な回路構造を有するのでその動作は容易に理解
されるであろう。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a shift register that constitutes a vertical drive circuit incorporated in a monolithic active matrix type liquid crystal display device. The vertical drive shift register 1 has a configuration in which D-type flip-flops 2 are connected in multiple stages. Only one stage of D-type flip-flop is shown for the sake of clarity.
This flip-flop has a pair of inverters 3 and 4 whose output terminals are commonly connected. Each inverter has an N-channel type transistor 5 and a P-channel type transistor 6.
It consists of a series connection of. One end of each inverter is connected to the power supply line via the P-channel type switching transistor 7, and the other end is connected to the ground line side via the N-channel type switching transistor 8. The common output terminal of the inverter pair 3 and 4 is connected to the output terminal O of the stage via the third inverter 9.
It is connected to the UT. Such D-type flip-flop 2
Since it has a typical circuit structure, its operation will be easily understood.

【0014】インバータを構成するトランジスタ及びス
イッチングトランジスタの少なくとも一部はLDD構造
を有する。これらのトランジスタは電源ラインと接地ラ
インとの間で直列に接続されているので、少なくとも一
部のトランジスタをLDD構造にすればリーク電流を有
効に抑える事ができる。勿論、全てのトランジスタをL
DD構造としても良い。図示では、Nチャネル型スイッ
チングトランジスタ8を取り出してそのLDD構造を模
式的に表わしている。このスイッチングトランジスタ8
は絶縁基板10の上に集積的に形成されている。この絶
縁基板10はアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆
動用基板として用いられるものである。このトランジス
タ8は積層構造を有しており所定の形状にパタニングさ
れた多結晶シリコン薄膜11を用いて形成されている。
多結晶シリコン薄膜11の上には二酸化シリコン等から
なるゲート絶縁膜12を介してゲート電極Gが形成され
ている。このゲート電極Gを含めてトランジスタ8はP
SG等からなる層間絶縁膜13により被覆されている。
層間絶縁膜13にはコンタクトホールが形成されており
金属膜等からなる配線14との接続がとられる。
At least a part of the transistors and the switching transistors forming the inverter has an LDD structure. Since these transistors are connected in series between the power supply line and the ground line, if at least some of the transistors have the LDD structure, the leak current can be effectively suppressed. Of course, all transistors are L
It may be a DD structure. In the figure, the N-channel switching transistor 8 is taken out and its LDD structure is schematically shown. This switching transistor 8
Are integrally formed on the insulating substrate 10. This insulating substrate 10 is used as a driving substrate for an active matrix type liquid crystal display device. The transistor 8 has a laminated structure and is formed by using a polycrystalline silicon thin film 11 which is patterned in a predetermined shape.
A gate electrode G is formed on the polycrystalline silicon thin film 11 via a gate insulating film 12 made of silicon dioxide or the like. The transistor 8 including the gate electrode G is P
It is covered with an interlayer insulating film 13 made of SG or the like.
Contact holes are formed in the interlayer insulating film 13 and are connected to the wiring 14 made of a metal film or the like.

【0015】多結晶シリコン薄膜11にはソース領域S
及びドレイン領域Dと両領域の間に介在するチャネル領
域Cとが形成されている。Nチャネル型薄膜トランジス
タの場合、燐等の不純物を高濃度にイオン注入してソー
ス領域S及びドレイン領域Dを形成する。加えて、本発
明によれば高濃度不純物領域Sとチャネル領域Cとの間
に低濃度不純物領域LSが設けられており、高濃度不純
物領域Dとチャネル領域Cとの間にも低濃度不純物領域
LDが設けられている。これらの領域LS,LDは同様
に燐等の不純物を比較的低濃度でイオン注入する事によ
り得られる。
In the polycrystalline silicon thin film 11, the source region S
Also, a drain region D and a channel region C interposed between both regions are formed. In the case of an N-channel thin film transistor, impurities such as phosphorus are ion-implanted at a high concentration to form the source region S and the drain region D. In addition, according to the present invention, the low-concentration impurity region LS is provided between the high-concentration impurity region S and the channel region C, and the low-concentration impurity region is also provided between the high-concentration impurity region D and the channel region C. LD is provided. These regions LS and LD are similarly obtained by ion-implanting impurities such as phosphorus at a relatively low concentration.

【0016】かかる低濃度不純物領域LS,LDを設け
ると多結晶シリコン薄膜11中におけるPN接合のエネ
ルギー障壁の幅が広くなる。この為PN接合部に加えら
れる電界強度が弱められリーク電流が抑制できる。等価
的に見ると、低濃度不純物領域は所定の電気抵抗(以下
LDD抵抗という)を有している事となり、ソース/ド
レイン間のリーク電流を減少できる。加えて、ソース/
ドレイン間の電圧はLDD抵抗により見掛け上分圧され
るので実効的な耐圧を上げる事ができる。この為、従来
垂直駆動回路の誤動作を引き起していた原因を除去でき
るので、動作マージンを確保できるとともに信頼性が向
上する。
The provision of such low-concentration impurity regions LS and LD widens the energy barrier width of the PN junction in the polycrystalline silicon thin film 11. Therefore, the electric field strength applied to the PN junction is weakened, and the leak current can be suppressed. Equivalently, the low-concentration impurity region has a predetermined electric resistance (hereinafter referred to as LDD resistance), and the leak current between the source / drain can be reduced. In addition, the source /
Since the voltage between the drains is apparently divided by the LDD resistance, the effective breakdown voltage can be increased. Therefore, it is possible to eliminate the cause that has conventionally caused a malfunction of the vertical drive circuit, so that an operation margin can be secured and reliability is improved.

【0017】図2はアクティブマトリクス型液晶表示装
置の構成を示す模式的な平面図である。この表示装置は
モノリシック化されており同一基板上に表示部15と垂
直駆動回路16と水平駆動回路17とが集積的に形成さ
れている。なお、この垂直駆動回路16の内部には図1
で説明したシフトレジスタ1が含まれている。表示部1
5はマトリクス状に配列された複数の画素からなる。図
を見易くする為に1個の画素部分のみを示している。X
方向に延設された走査電極18とY方向に延設された信
号電極19との交点に画素トランジスタ20が設けられ
ている。このトランジスタ20のドレイン領域Dにはコ
ンタクトホールHを介して画素電極21が接続されてい
る。この画素電極21と対向配置された共通電極(図示
せず)とにより液晶素子が構成される。画素トランジス
タ20のソース領域SにはコンタクトホールHを介して
信号電極19が接続している。又ゲート電極Gは走査電
極18と一体的に形成されている。ゲート電極G直下の
チャネル領域とドレイン領域Dとの間には低濃度不純物
領域LDが設けられている。同様に、チャネル領域とソ
ース領域Sとの間にも低濃度不純物領域LSが設けられ
ている。
FIG. 2 is a schematic plan view showing the structure of an active matrix type liquid crystal display device. This display device is monolithic, and a display unit 15, a vertical drive circuit 16, and a horizontal drive circuit 17 are integrally formed on the same substrate. The vertical drive circuit 16 has an internal structure shown in FIG.
The shift register 1 described in 1. is included. Display 1
Reference numeral 5 is composed of a plurality of pixels arranged in a matrix. Only one pixel portion is shown for the sake of clarity. X
The pixel transistor 20 is provided at the intersection of the scanning electrode 18 extending in the Y direction and the signal electrode 19 extending in the Y direction. A pixel electrode 21 is connected to the drain region D of the transistor 20 via a contact hole H. A liquid crystal element is constituted by the pixel electrode 21 and a common electrode (not shown) arranged so as to face it. A signal electrode 19 is connected to the source region S of the pixel transistor 20 via a contact hole H. The gate electrode G is formed integrally with the scan electrode 18. A low-concentration impurity region LD is provided between the channel region directly below the gate electrode G and the drain region D. Similarly, a low-concentration impurity region LS is provided between the channel region and the source region S as well.

【0018】画素トランジスタ20は多結晶シリコンか
らなる薄膜トランジスタである。又大きな駆動電流を得
る為にNチャネル型を採用している。LDD構造とする
事により、リーク電流を抑制でき画素電極21に対する
映像信号電荷保持特性が改善する。
The pixel transistor 20 is a thin film transistor made of polycrystalline silicon. Also, in order to obtain a large drive current, an N channel type is adopted. By adopting the LDD structure, the leak current can be suppressed and the video signal charge retention characteristic for the pixel electrode 21 is improved.

【0019】水平駆動回路17は表示部15の各信号電
極19に接続されており、順次映像信号を分配する。一
方、垂直駆動回路16は表示部15の各走査電極18に
接続されており、垂直駆動パルスを順次供給して行毎に
画素トランジスタ20を選択駆動する。かかる動作は典
型的なものであり容易に理解されるであろう。垂直駆動
回路16は図1に示したシフトレジスタ1等を含んでお
り多数の周辺トランジスタから構成されている。理解を
容易にする為、周辺トランジスタとして図1に示したN
チャネル型のスイッチングトランジスタ8を例示する。
この周辺トランジスタも同様にLDD構造となってお
り、ソース領域Sとゲート電極G直下のチャネル領域と
の間に低濃度不純物領域LSが設けられ、ドレイン領域
Dとチャネル領域との間にも低濃度不純物領域LDが設
けられている。この例では、画素トランジスタ20と周
辺トランジスタ8は同じNチャネル型であり、低濃度不
純物領域も同一の導電型を有する。従って、特にプロセ
スの増加をもたらす事なく画素トランジスタ20及び周
辺トランジスタ8をLDD構造化できる。なお、Pチャ
ネル型の周辺トランジスタ例えばPチャネル型のスイッ
チングトランジスタについてもLDD構造とする事は可
能である。図1から明らかな様に、Pチャネル型のスイ
ッチングトランジスタ7をLDD構造とする事により電
源ライン側からのリークも抑制できるのでさらに信頼性
を向上できる。
The horizontal drive circuit 17 is connected to each signal electrode 19 of the display section 15 and sequentially distributes video signals. On the other hand, the vertical drive circuit 16 is connected to each scan electrode 18 of the display unit 15, and sequentially supplies a vertical drive pulse to selectively drive the pixel transistors 20 for each row. Such operation is typical and will be readily understood. The vertical drive circuit 16 includes the shift register 1 shown in FIG. 1 and the like, and is composed of a large number of peripheral transistors. To facilitate understanding, the peripheral transistor N shown in FIG. 1 is used.
A channel type switching transistor 8 is exemplified.
This peripheral transistor also has an LDD structure, a low-concentration impurity region LS is provided between the source region S and the channel region immediately below the gate electrode G, and a low-concentration impurity region is also provided between the drain region D and the channel region. An impurity region LD is provided. In this example, the pixel transistor 20 and the peripheral transistor 8 have the same N-channel type, and the low-concentration impurity regions also have the same conductivity type. Therefore, the pixel transistor 20 and the peripheral transistor 8 can be formed into the LDD structure without particularly increasing the number of processes. The LDD structure can also be applied to the P-channel peripheral transistor, for example, the P-channel switching transistor. As is clear from FIG. 1, by forming the P-channel type switching transistor 7 in the LDD structure, the leakage from the power supply line side can be suppressed, so that the reliability can be further improved.

【0020】ところで、ソース側とドレイン側の両方に
低濃度不純物領域を設けるとLDD抵抗が二重に挿入さ
れるのでトランジスタ駆動電流あるいはオン電流が減少
する。通常、垂直駆動回路は動作速度が遅い為LDD抵
抗によるオン電流の減少は然程影響を与えない。しかし
ながら、トランジスタの経時劣化によるオン電流の低下
並びに動作不能を未然に防止する為に非対称LDD構造
としても良い。この例を図3に示す。ここではNチャネ
ル型スイッチングトランジスタ8のドレイン側にのみ低
濃度不純物領域LDを設けている。このスイッチングト
ランジスタ8をD型フリップフロップ2として結線した
場合、電源ライン側に低濃度不純物領域LDが配置され
る事となる。フリップフロップ内では動作特性上スイッ
チングトランジスタ8の電源ライン側において電界集中
が発生するのでリーク電流抑制対策上有利である。な
お、上述した非対称構造を明示する為、等価回路的にL
DD抵抗Rを示している。
By providing the low-concentration impurity regions on both the source side and the drain side, the LDD resistance is doubly inserted, so that the transistor drive current or the on-current is reduced. Normally, the vertical drive circuit has a slow operation speed, and therefore the reduction of the on-current due to the LDD resistance does not have much influence. However, an asymmetric LDD structure may be used in order to prevent a decrease in on-current and inoperability due to deterioration of the transistor over time. An example of this is shown in FIG. Here, the low-concentration impurity region LD is provided only on the drain side of the N-channel switching transistor 8. When the switching transistor 8 is connected as the D-type flip-flop 2, the low concentration impurity region LD is arranged on the power supply line side. In the flip-flop, electric field concentration occurs on the power supply line side of the switching transistor 8 in terms of operating characteristics, which is advantageous in terms of leakage current suppression measures. In addition, in order to clearly show the above-mentioned asymmetric structure, the equivalent circuit is L
The DD resistor R is shown.

【0021】最後に、図4を参照して非対称LDD構造
を有するスイッチングトランジスタを組み込んだフリッ
プフロップ2を示す。この例ではNチャネル型スイッチ
ングトランジスタ8とインバータを構成するNチャネル
型トランジスタ5に非対称LDD構造を採用している。
しかしながら、本発明はこれに限られるものではなくP
チャネル型スイッチングトランジスタ7及びPチャネル
型のインバータ用トランジスタ6に非対称LDD構造を
採用しても良い。あるいは、全てのトランジスタに採用
しても良い。
Finally, referring to FIG. 4, a flip-flop 2 incorporating a switching transistor having an asymmetric LDD structure is shown. In this example, the asymmetric LDD structure is adopted for the N-channel type switching transistor 8 and the N-channel type transistor 5 forming the inverter.
However, the present invention is not limited to this, and P
An asymmetric LDD structure may be adopted for the channel type switching transistor 7 and the P channel type inverter transistor 6. Alternatively, it may be adopted for all transistors.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によればアク
ティブマトリクス型液晶表示装置においてその垂直駆動
回路のシフトレジスタあるいは転送部を構成するトラン
ジスタをLDD構造とする事により、ソース/ドレイン
耐圧を改善し且つリーク電流を抑制する事により動作マ
ージン並びに信頼性を向上させる事ができるという効果
がある。又、画素トランジスタに併せてNチャネル型の
周辺トランジスタにのみLDD構造を採用すれば、半導
体プロセスの増加を避ける事ができるという効果があ
る。又、表示部のみならず周辺回路部のリーク電流量を
抑える事ができるので消費電力の低減化が図れるという
効果がある。又、ソース/ドレイン耐圧が改善されるの
で電源電圧を従来に比し高めに設定できる為表示コント
ラスト等画像品質の向上が図れるという効果がある。加
えて、垂直駆動回路の信頼性が向上するという効果があ
る。
As described above, according to the present invention, in the active matrix type liquid crystal display device, the transistor constituting the shift register or the transfer part of the vertical drive circuit has the LDD structure, so that the source / drain breakdown voltage can be improved. By improving and suppressing the leak current, the operation margin and the reliability can be improved. Further, if the LDD structure is adopted only for the N-channel peripheral transistor in addition to the pixel transistor, there is an effect that an increase in the number of semiconductor processes can be avoided. In addition, it is possible to suppress the amount of leak current not only in the display section but also in the peripheral circuit section, so that there is an effect that power consumption can be reduced. Further, since the source / drain breakdown voltage is improved, the power supply voltage can be set higher than in the conventional case, so that the image quality such as display contrast can be improved. In addition, there is an effect that the reliability of the vertical drive circuit is improved.

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

【図1】本発明にかかる垂直駆動回路の構成を示す模式
的な説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a configuration of a vertical drive circuit according to the present invention.

【図2】本発明にかかる垂直駆動回路が組み込まれたア
クティブマトリクス型液晶表示装置の一例を示す模式的
な平面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view showing an example of an active matrix type liquid crystal display device incorporating a vertical drive circuit according to the present invention.

【図3】本発明にかかる垂直駆動回路に含まれるトラン
ジスタの一例を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a transistor included in a vertical drive circuit according to the present invention.

【図4】垂直駆動回路に含まれるシフトレジスタの構成
例を示す部分回路図である。
FIG. 4 is a partial circuit diagram showing a configuration example of a shift register included in a vertical drive circuit.

【図5】一般的なアクティブマトリクス型液晶表示装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a general active matrix type liquid crystal display device.

【図6】従来の垂直駆動回路に含まれるシフトレジスタ
の構成を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a shift register included in a conventional vertical drive circuit.

【図7】図6に示すシフトレジスタの動作を説明する為
のタイミングチャートである。
7 is a timing chart for explaining the operation of the shift register shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シフトレジスタ 2 D型フリップフロップ 7 スイチッングトランジスタ 8 スイッチングトランジスタ 10 絶縁基板 11 多結晶シリコン薄膜 15 表示部 16 垂直駆動回路 17 水平駆動回路 18 走査電極 19 信号電極 20 画素トランジスタ 21 画素電極 D ドレイン領域 G ゲート電極 S ソース領域 LD 低濃度不純物領域 LS 低濃度不純物領域 1 shift register 2 D-type flip-flop 7 switching transistor 8 switching transistor 10 insulating substrate 11 polycrystalline silicon thin film 15 display 16 vertical drive circuit 17 horizontal drive circuit 18 scan electrode 19 signal electrode 20 pixel transistor 21 pixel electrode D drain region G gate electrode S source region LD low concentration impurity region LS low concentration impurity region

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G09G 3/36 7319−5G H01L 27/12 A 8728−4M 29/784 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location G09G 3/36 7319-5G H01L 27/12 A 8728-4M 29/784

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 垂直駆動パルス信号を順次発生する為の
シフトレジスタを構成する複数のトランジスタの少なく
とも一部を、前記トランジスタのソース領域及びドレイ
ン領域の少なくとも一方の領域に隣接して、前記ソース
領域又はドレイン領域と同一導電型で不純物濃度が低い
領域を有する構成とした事を特徴とする垂直駆動回路。
1. A source region, wherein at least a part of a plurality of transistors forming a shift register for sequentially generating a vertical drive pulse signal is adjacent to at least one of a source region and a drain region of the transistor. Alternatively, a vertical drive circuit having a structure having the same conductivity type as the drain region and a low impurity concentration.
【請求項2】 X軸方向に平行に配列された複数の走査
電極と、Y軸方向に平行に配列された複数の信号電極
と、前記走査電極に接続された垂直駆動回路と、前記信
号電極に接続された水平駆動回路と、前記走査電極及び
信号電極の交差部分に配置された画素トランジスタと、
この画素トランジスタにより駆動される液晶素子とを備
えた液晶表示装置において、 前記垂直駆動回路を構成する周辺トランジスタ及び前記
液晶素子を駆動する画素トランジスタが夫々多結晶半導
体薄膜からなり、前記周辺トランジスタの一部がソース
/ドレイン領域の少なくとも一方に隣接して、前記ソー
ス/ドレイン領域と同一導電型の低濃度領域を有する構
成であるとともに、前記画素トランジスタがソース/ド
レイン領域の少なくとも一方に隣接して、前記ソース/
ドレイン領域と同一導電型の低濃度領域を有する構成で
ある事を特徴とする液晶表示装置。
2. A plurality of scan electrodes arranged parallel to the X-axis direction, a plurality of signal electrodes arranged parallel to the Y-axis direction, a vertical drive circuit connected to the scan electrodes, and the signal electrode. A horizontal drive circuit connected to the pixel electrode, and a pixel transistor arranged at the intersection of the scan electrode and the signal electrode,
In a liquid crystal display device including a liquid crystal element driven by the pixel transistor, a peripheral transistor that constitutes the vertical drive circuit and a pixel transistor that drives the liquid crystal element are each made of a polycrystalline semiconductor thin film. The portion is adjacent to at least one of the source / drain regions and has a low concentration region of the same conductivity type as the source / drain regions, and the pixel transistor is adjacent to at least one of the source / drain regions, The sauce /
A liquid crystal display device having a low concentration region having the same conductivity type as the drain region.
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