JPH06258618A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH06258618A JPH06258618A JP3077321A JP7732191A JPH06258618A JP H06258618 A JPH06258618 A JP H06258618A JP 3077321 A JP3077321 A JP 3077321A JP 7732191 A JP7732191 A JP 7732191A JP H06258618 A JPH06258618 A JP H06258618A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- display device
- time
- display
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 新規な構成を持つアクティブ型表示装置を提
案する。 【構成】 バッファ型のＣＴＦＴアクティブマトリクス
型液晶表示装置において、任意の画素に書き込む単位時
間ｔと１画面を書き込む時間Ｆで関係される表示タイミ
ングを有する表示駆動方式を用いた表示装置の階調表示
を、前記時間Ｆを変更すること無しに前記時間ｔの書込
み時間中の信号を時分割とし、分割の割合に応じた階調
を表示可能にしたことを特徴としている。
案する。 【構成】 バッファ型のＣＴＦＴアクティブマトリクス
型液晶表示装置において、任意の画素に書き込む単位時
間ｔと１画面を書き込む時間Ｆで関係される表示タイミ
ングを有する表示駆動方式を用いた表示装置の階調表示
を、前記時間Ｆを変更すること無しに前記時間ｔの書込
み時間中の信号を時分割とし、分割の割合に応じた階調
を表示可能にしたことを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブ型表示装
置、特にアクティブ型液晶表示装置に関するもので、明
確な階調のレベルを設定できるようにしたものである。
置、特にアクティブ型液晶表示装置に関するもので、明
確な階調のレベルを設定できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶組成物はその物質特性から、分子軸
に対して水平方向と垂直方向の誘電率が異なるため、外
部の電界に対して水平方向に配列したり、垂直方向に配
列したりさせることが容易にできる。液晶電気光学装置
はこの誘電率の異方性を利用して、光の透過光量または
分散量を制御することで、ＯＮ／ＯＦＦの表示を行って
いる。
に対して水平方向と垂直方向の誘電率が異なるため、外
部の電界に対して水平方向に配列したり、垂直方向に配
列したりさせることが容易にできる。液晶電気光学装置
はこの誘電率の異方性を利用して、光の透過光量または
分散量を制御することで、ＯＮ／ＯＦＦの表示を行って
いる。
【０００３】図２にネマチック液晶の電気光学特性を示
す。印加電圧が小さいＶａ（Ａ点２０１）のときには、
透過光量がほぼ０％、Ｖｂ（Ｂ点２０２）の場合には２
０％ほど、Ｖｃ（Ｃ点２０２）の場合には７０％ほど、
Ｖｄ（Ｄ点２０２）の場合には１００％ほどになる。つ
まり、Ａ、Ｄ点のみを利用すれば、白黒の２階調表示
が、Ｂ、Ｃ点のように電気光学特性の立ち上がりの部分
を利用すれば、中間階調表示が可能となる。
す。印加電圧が小さいＶａ（Ａ点２０１）のときには、
透過光量がほぼ０％、Ｖｂ（Ｂ点２０２）の場合には２
０％ほど、Ｖｃ（Ｃ点２０２）の場合には７０％ほど、
Ｖｄ（Ｄ点２０２）の場合には１００％ほどになる。つ
まり、Ａ、Ｄ点のみを利用すれば、白黒の２階調表示
が、Ｂ、Ｃ点のように電気光学特性の立ち上がりの部分
を利用すれば、中間階調表示が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、ＴＦＴを利用し
た液晶電気光学装置の階調表示の場合、ＴＦＴのゲート
印加電圧もしくはソース・ドレイン間の印加電圧を変化
させてアナログ的に電圧を調整し、階調表示をおこなっ
ていた。
た液晶電気光学装置の階調表示の場合、ＴＦＴのゲート
印加電圧もしくはソース・ドレイン間の印加電圧を変化
させてアナログ的に電圧を調整し、階調表示をおこなっ
ていた。
【０００５】しかしながら、マトリクス構成をなす多数
のＴＦＴ素子の全てが均一な電気特性を有するように作
成するのには困難を有し、ばらつきが大きいため特にア
ナログ階調表示に必要な中間の電圧の微調整は非常な困
難を要していた。
のＴＦＴ素子の全てが均一な電気特性を有するように作
成するのには困難を有し、ばらつきが大きいため特にア
ナログ階調表示に必要な中間の電圧の微調整は非常な困
難を要していた。
【０００６】また、階調表示を行う別の方法として、複
数の書込み（表示フレーム）を用いて、例えば１６フレ
ームを利用して、そのＯＮ／ＯＦＦの割合に応じたデジ
タル的階調表示を行う方法が提案されていた。これは、
１６フレームの内、８フレームをＯＮ、残り８フレーム
をＯＦＦとした場合、その平均的な透過率である５０％
の透過として、階調表示がなされる。また、１６フレー
ムの内、４フレームがＯＮ、残り１２フレームがＯＦＦ
の場合、その平均的な透過率である２５％の透過とし
て、階調表示がなされる。しかし、この方法を用いた場
合、人間の目が確認不可能なフレームである３０フレー
ムにあたる確認最低フレーム数を割り込む可能性が大き
く表示品質を落とす要因となっていた。
数の書込み（表示フレーム）を用いて、例えば１６フレ
ームを利用して、そのＯＮ／ＯＦＦの割合に応じたデジ
タル的階調表示を行う方法が提案されていた。これは、
１６フレームの内、８フレームをＯＮ、残り８フレーム
をＯＦＦとした場合、その平均的な透過率である５０％
の透過として、階調表示がなされる。また、１６フレー
ムの内、４フレームがＯＮ、残り１２フレームがＯＦＦ
の場合、その平均的な透過率である２５％の透過とし
て、階調表示がなされる。しかし、この方法を用いた場
合、人間の目が確認不可能なフレームである３０フレー
ムにあたる確認最低フレーム数を割り込む可能性が大き
く表示品質を落とす要因となっていた。
【０００７】
【問題を解決するための手段】そこで本発明では、従来
のアナログ的階調表示ではなく、デジタル的階調表示を
行うことで、明確な階調表示レベルを液晶に供給する手
段を提案するものである。本発明では、ドライバーＩＣ
の駆動周波数を上げて、階調表示を行う本発明による方
式では、前記駆動方法にあるような実質的なフレーム周
波数を落とすことなく階調表示が可能になるために、視
覚確認周波数を割り込むことなく、表示品質の低下をお
こすことが無い、良質な画面を提供することができる。
のアナログ的階調表示ではなく、デジタル的階調表示を
行うことで、明確な階調表示レベルを液晶に供給する手
段を提案するものである。本発明では、ドライバーＩＣ
の駆動周波数を上げて、階調表示を行う本発明による方
式では、前記駆動方法にあるような実質的なフレーム周
波数を落とすことなく階調表示が可能になるために、視
覚確認周波数を割り込むことなく、表示品質の低下をお
こすことが無い、良質な画面を提供することができる。
【０００８】本発明では、アクティブマトリクス型液晶
表示装置において、任意の画素に書き込む単位時間ｔと
１画面を書き込む時間Ｆで関係される表示タイミングを
有する表示駆動方式を用いた表示装置の階調表示を、前
記時間Ｆを変更すること無しに前記時間ｔの書込み時間
中の信号を時分割とし、分割の割合に応じた階調を表示
可能にしたことを特徴としている。
表示装置において、任意の画素に書き込む単位時間ｔと
１画面を書き込む時間Ｆで関係される表示タイミングを
有する表示駆動方式を用いた表示装置の階調表示を、前
記時間Ｆを変更すること無しに前記時間ｔの書込み時間
中の信号を時分割とし、分割の割合に応じた階調を表示
可能にしたことを特徴としている。
【０００９】説明のために図３に示す様な２×２のマト
リクスを用いる。従来の表示装置の場合図４に示す様
に、複数フレームを使って、例えば１６フレームを使用
して画素をＯＮ・ＯＦＦすることで、１６フレームの平
均電圧として、画素電極にかかる電界が決まり、それに
よって液晶の透過率が決定される。
リクスを用いる。従来の表示装置の場合図４に示す様
に、複数フレームを使って、例えば１６フレームを使用
して画素をＯＮ・ＯＦＦすることで、１６フレームの平
均電圧として、画素電極にかかる電界が決まり、それに
よって液晶の透過率が決定される。
【００１０】本発明では、このようなアナログ的な階調
制御または複数フレーム階調表示を行うのでは無く、図
１に示す様に、任意の画素に書き込む単位時間ｔ２２５
の書込み時間中の信号を時分割とし、分割数分の階調を
表示可能にしている。
制御または複数フレーム階調表示を行うのでは無く、図
１に示す様に、任意の画素に書き込む単位時間ｔ２２５
の書込み時間中の信号を時分割とし、分割数分の階調を
表示可能にしている。
【００１１】その際、書き込み時間における電界変化２
２７、２２９が図１のように変化した場合、印加電圧の
平均値で液晶が動作することになり、明解な階調表示が
可能となる。以下に実施例をもってさらに詳細な説明を
加える。
２７、２２９が図１のように変化した場合、印加電圧の
平均値で液晶が動作することになり、明解な階調表示が
可能となる。以下に実施例をもってさらに詳細な説明を
加える。
【００１２】
『実施例１』 本実施例では図３に示すような回路構成
を用いた液晶表示装置を用いて、液晶表示装置の説明を
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５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１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。
を用いた液晶表示装置を用いて、液晶表示装置の説明を
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５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１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。
【００１３】まず、本実施例で使用する液晶表示装置用
基板の作製方法を図６を使用して説明する。図６（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０．５Ｐ
ａ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。
基板の作製方法を図６を使用して説明する。図６（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０．５Ｐ
ａ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。
【００１４】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。
ＰＴＦＴとＮＴＦＴ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。
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。
ＰＴＦＴとＮＴＦＴ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。
【００１５】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。
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。
【００１６】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。
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。
【００１７】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４×1019〜４×1021
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。
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４×1019〜４×1021
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。
【００１８】上記方法によって、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、４５０〜７００℃の温度にて１２〜７０時間
非酸化物雰囲気にて中温の加熱処理、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。
素膜を５００〜５０００Å、例えば１５００Åの厚さに
作製の後、４５０〜７００℃の温度にて１２〜７０時間
非酸化物雰囲気にて中温の加熱処理、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。
【００１９】アニ−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−ザラ
マン分光により測定すると単結晶の珪素のピ−ク５２２
cm-1より低周波側にシフトしたピ−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。
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−ザラ
マン分光により測定すると単結晶の珪素のピ−ク５２２
cm-1より低周波側にシフトしたピ−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。
【００２０】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。
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。
【００２１】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。
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。
【００２２】図６(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、ＮＴＦＴ用の領
域１３（チャネル巾２０μm)を図面の左側に、ＰＴＦＴ
用の領域２２を右側に作製した。
マスクにてフォトエッチングを施し、ＮＴＦＴ用の領
域１３（チャネル巾２０μm)を図面の左側に、ＰＴＦＴ
用の領域２２を右側に作製した。
【００２３】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。
【００２４】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６(B) を得た。ＮＴＦＴ用の
ゲイト電極９、ＰＴＦＴ用のゲイト電極２１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０．３
μｍの厚さに形成した。 図６（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、ＰＴＦ
Ｔ用のソ−ス１８ドレイン２０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６（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１
０、ドレイン１２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。
-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６(B) を得た。ＮＴＦＴ用の
ゲイト電極９、ＰＴＦＴ用のゲイト電極２１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０．３
μｍの厚さに形成した。 図６（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、ＰＴＦ
Ｔ用のソ−ス１８ドレイン２０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６（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１
０、ドレイン１２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。
【００２５】また、ゲート電極材料としてアルミニウム
（Al）を用いた場合、これを第２のフォトマスクにて
パタ−ニング後、その表面を陽極酸化することで、セル
ファライン工法が適用可能なため、ソース・ドレインの
コンタクトホールをよりゲートに近い位置に形成するこ
とが出来るため、移動度、スレッシュホールド電圧の低
減からさらにＴＦＴの特性を上げることができる。
（Al）を用いた場合、これを第２のフォトマスクにて
パタ−ニング後、その表面を陽極酸化することで、セル
ファライン工法が適用可能なため、ソース・ドレインの
コンタクトホールをよりゲートに近い位置に形成するこ
とが出来るため、移動度、スレッシュホールド電圧の低
減からさらにＴＦＴの特性を上げることができる。
【００２６】これらはゲイト絶縁膜５４を通じて行っ
た。しかし図６（Ｂ）において、ゲイト電極２１、９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。
た。しかし図６（Ｂ）において、ゲイト電極２１、９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。
【００２７】次に、６００℃にて１０〜５０時間再び加
熱アニ−ルを行った。ＮＴＦＴのソ−ス１０、ドレイン
１２、ＰＴＦＴのソ−ス１８、ドレイン２０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
２１、９下にはチャネル形成領域１９、１１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−ルを行った。ＮＴＦＴのソ−ス１０、ドレイン
１２、ＰＴＦＴのソ−ス１８、ドレイン２０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
２１、９下にはチャネル形成領域１９、１１がセミアモ
ルファス半導体として形成されている。
【００２８】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。
【００２９】本実施例では熱アニ−ルは図６（Ａ）、
（Ｄ）で２回行った。しかし図６（Ａ）のアニ−ルは求
める特性により省略し、双方を図６（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６（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。
（Ｄ）で２回行った。しかし図６（Ａ）のアニ−ルは求
める特性により省略し、双方を図６（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６（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。
【００３０】図６（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１
７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ＮＴＦＴ１３とＰＴＦ
Ｔ２２と透明導電膜の電極１７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。
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１
７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ＮＴＦＴ１３とＰＴＦ
Ｔ２２と透明導電膜の電極１７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。
【００３１】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ＴＮの液晶材料を注入した。この液晶表示装置
の電極等の配置の様子を図５に示している。ＮＴＦＴ１
３を第１の信号線５と第３の信号線３との交差部に設
け、第１の信号線５と第３の信号線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ＰＴ
ＦＴは第２の信号線８と第３の信号線３との交差部に設
けられている。また、隣接した他の第１の信号線６と第
３の信号線３との交差部には、他の画素用のＮＴＦＴが
設けられており、同様に第１の信号線６と第３の信号線
４との交差部にはＮＴＦＴがもうけられている。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の信号線５に連結され、ゲイト９は多層配線形
成がなされた信号線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１７に連結して
いる。
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ＴＮの液晶材料を注入した。この液晶表示装置
の電極等の配置の様子を図５に示している。ＮＴＦＴ１
３を第１の信号線５と第３の信号線３との交差部に設
け、第１の信号線５と第３の信号線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ＰＴ
ＦＴは第２の信号線８と第３の信号線３との交差部に設
けられている。また、隣接した他の第１の信号線６と第
３の信号線３との交差部には、他の画素用のＮＴＦＴが
設けられており、同様に第１の信号線６と第３の信号線
４との交差部にはＮＴＦＴがもうけられている。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の信号線５に連結され、ゲイト９は多層配線形
成がなされた信号線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１７に連結して
いる。
【００３２】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の信号線８に連結され、ゲ
イト２１は信号線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。また、同じ第３の信号線に接続され、かつとなりに
設けられた他のＣ／ＴＦＴはＰＴＦＴ２２が第２の信号
線７にＮＴＦＴ１３が第１の信号線６に接続されてい
る。かくして一対の信号線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。
端がコンタクトを介して第２の信号線８に連結され、ゲ
イト２１は信号線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。また、同じ第３の信号線に接続され、かつとなりに
設けられた他のＣ／ＴＦＴはＰＴＦＴ２２が第２の信号
線７にＮＴＦＴ１３が第１の信号線６に接続されてい
る。かくして一対の信号線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。
【００３３】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。
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。
【００３４】また、ＰＴＦＴがとなりあい、それに接続
される信号線間に加わる電位差は最大ＶSSでありリーク
が少ない。
される信号線間に加わる電位差は最大ＶSSでありリーク
が少ない。
【００３５】次に第二の基板として、青板ガラス上にス
パッタ法を用いて、酸化珪素膜を２０００Å積層した基
板上に、やはり スパッタ法によりＩＴＯ（インジュ−
ム・スズ酸化膜）を形成した。このＩＴＯは室温〜１５
０℃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。
パッタ法を用いて、酸化珪素膜を２０００Å積層した基
板上に、やはり スパッタ法によりＩＴＯ（インジュ−
ム・スズ酸化膜）を形成した。このＩＴＯは室温〜１５
０℃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。
【００３６】前記基板上に、オフセット法を用いて、ポ
リイミド前駆体を印刷し、非酸化性雰囲気たとえば窒素
中にて３５０℃１時間焼成を行った。その後、公知のラ
ビング法を用いて、ポリイミド表面を改質し、少なくと
も初期において、液晶分子を一定方向に配向させる手段
を設けて第二の基板とした。
リイミド前駆体を印刷し、非酸化性雰囲気たとえば窒素
中にて３５０℃１時間焼成を行った。その後、公知のラ
ビング法を用いて、ポリイミド表面を改質し、少なくと
も初期において、液晶分子を一定方向に配向させる手段
を設けて第二の基板とした。
【００３７】その後、前記第一の基板と第二の基板によ
って、強誘電性を示す液晶組成物を挟持し、周囲をエポ
キシ性接着剤にて固定した。基板上のリードにＴＡＢ形
状の駆動ＩＣを接続し、外側に偏光板を貼り、透過型の
液晶表示装置を得た。
って、強誘電性を示す液晶組成物を挟持し、周囲をエポ
キシ性接着剤にて固定した。基板上のリードにＴＡＢ形
状の駆動ＩＣを接続し、外側に偏光板を貼り、透過型の
液晶表示装置を得た。
【００３８】図１に示す駆動波形を加えた時の画素Ａ、
Ｆ、Ｉの表示の様子を図７に示す。明解な階調表示がえ
られることが分かった。
Ｆ、Ｉの表示の様子を図７に示す。明解な階調表示がえ
られることが分かった。
【００３９】『実施例２』 本実施例では前実施例１と
同様の工程によって、第一の基板と第二の基板を得た。
ただし、第二の基板上にはポリイミドの配向膜は形成し
なかった。また用途としてビデオカメラのビューファイ
ンダー用途としたため、画素ピッチは６０μｍとし、縦
２００×横３００ドットのマトリクス構成とした。
同様の工程によって、第一の基板と第二の基板を得た。
ただし、第二の基板上にはポリイミドの配向膜は形成し
なかった。また用途としてビデオカメラのビューファイ
ンダー用途としたため、画素ピッチは６０μｍとし、縦
２００×横３００ドットのマトリクス構成とした。
【００４０】本実施例では、液晶組成物としてアクリル
有機樹脂中にネマチック液晶組成物を分散させた分散型
液晶表示装置とした。紫外線硬化性を有するエポキシ変
成アクリル樹脂中に６２重量％のネマチック液晶を分散
させ、第一の基板と第二の基板にて挟持した後に、１０
００ｍＷの出力を有するＵＶ光源を２０秒照射によって
硬化させた。
有機樹脂中にネマチック液晶組成物を分散させた分散型
液晶表示装置とした。紫外線硬化性を有するエポキシ変
成アクリル樹脂中に６２重量％のネマチック液晶を分散
させ、第一の基板と第二の基板にて挟持した後に、１０
００ｍＷの出力を有するＵＶ光源を２０秒照射によって
硬化させた。
【００４１】階調表示のための時分割数を１６として、
各色１６諧調、合計４０９６色の表示が可能な液晶表示
装置となった。そのときの駆動刃系を図８に示す。
各色１６諧調、合計４０９６色の表示が可能な液晶表示
装置となった。そのときの駆動刃系を図８に示す。
【００４２】従来、階調表示を行う方法として、複数の
書込み（表示フレーム）を用いて、例えば１６フレーム
を利用して、そのＯＮ／ＯＦＦの割合に応じた階調表示
を行う方法が提案されていた。これは、１６フレームの
内、８フレームをＯＮ、残り８フレームをＯＦＦとした
場合、その平均的な透過率である５０％の透過として、
階調表示がなされる。また、１６フレームの内、４フレ
ームがＯＮ、残り１２フレームがＯＦＦの場合、その平
均的な透過率である２５％の透過として、階調表示がな
される。しかし、この方法を用いた場合、人間の目が確
認不可能なフレームである３０フレームにあたる確認最
低フレーム数を割り込む可能性が多きく表示品質を落と
す要因となっていた。
書込み（表示フレーム）を用いて、例えば１６フレーム
を利用して、そのＯＮ／ＯＦＦの割合に応じた階調表示
を行う方法が提案されていた。これは、１６フレームの
内、８フレームをＯＮ、残り８フレームをＯＦＦとした
場合、その平均的な透過率である５０％の透過として、
階調表示がなされる。また、１６フレームの内、４フレ
ームがＯＮ、残り１２フレームがＯＦＦの場合、その平
均的な透過率である２５％の透過として、階調表示がな
される。しかし、この方法を用いた場合、人間の目が確
認不可能なフレームである３０フレームにあたる確認最
低フレーム数を割り込む可能性が多きく表示品質を落と
す要因となっていた。
【００４３】しかしながら、本発明では、ドライバーの
駆動周波数を上げて、階調表示を行う本発明による方式
では、実質的なフレーム周波数を落とすことなく階調表
示が可能になるために、視覚確認周波数を割り込むこと
なく、表示品質の低下をおこすことが無い、良質な画面
を提供することができた。
駆動周波数を上げて、階調表示を行う本発明による方式
では、実質的なフレーム周波数を落とすことなく階調表
示が可能になるために、視覚確認周波数を割り込むこと
なく、表示品質の低下をおこすことが無い、良質な画面
を提供することができた。
【００４４】同様の工程、駆動方法をもちいることによ
って、ワードプロセッサーの画面、コンピュータの画
面、またプロジェクション式の映像表示装置等が作成可
能である。
って、ワードプロセッサーの画面、コンピュータの画
面、またプロジェクション式の映像表示装置等が作成可
能である。
【００４５】
【発明の効果】任意の画素に書き込む単位時間ｔと１画
面を書き込む時間Ｆで関係される表示タイミングを有す
る表示駆動方式を用いた表示装置の階調表示を、前記時
間Ｆを変更すること無しに前記時間ｔの書込み時間中の
信号を時分割としたことで、デジタル制御された明解な
階調表示をえることができ、前記時間Ｆで定義されるフ
レーム周波数の低下による画質劣化の無い、分割の割合
に応じた階調が表示可能になった。
面を書き込む時間Ｆで関係される表示タイミングを有す
る表示駆動方式を用いた表示装置の階調表示を、前記時
間Ｆを変更すること無しに前記時間ｔの書込み時間中の
信号を時分割としたことで、デジタル制御された明解な
階調表示をえることができ、前記時間Ｆで定義されるフ
レーム周波数の低下による画質劣化の無い、分割の割合
に応じた階調が表示可能になった。
【図１】本発明例による駆動波形
【図２】ネマチック液晶の電気光学特性を示す。
【図３】バッファ型ＣＴＦＴマトリクス回路図
【図４】従来例の駆動波形
【図５】本実施例によるデバイス平面図
【図６】本実施例による工程
【図７】本実施例による表示例
【図８】本実施例による駆動波形
【手続補正書】
【提出日】平成３年１０月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 液晶表示装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブ型表示装
置、特にアクティブ型液晶表示装置に関するもので、明
確な階調のレベルを設定できるようにしたものである。
置、特にアクティブ型液晶表示装置に関するもので、明
確な階調のレベルを設定できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶組成物はその物質特性から、分子軸
に対して水平方向と垂直方向の誘電率が異なるため、外
部の電界に対して水平方向に配列したり、垂直方向に配
列したりさせることが容易にできる。液晶電気光学装置
はこの誘電率の異方性を利用して、光の透過光量または
分散量を制御することで、ＯＮ／ＯＦＦの表示を行って
いる。
に対して水平方向と垂直方向の誘電率が異なるため、外
部の電界に対して水平方向に配列したり、垂直方向に配
列したりさせることが容易にできる。液晶電気光学装置
はこの誘電率の異方性を利用して、光の透過光量または
分散量を制御することで、ＯＮ／ＯＦＦの表示を行って
いる。
【０００３】図２にネマチック液晶の電気光学特性を示
す。印加電圧が小さいＶａ（Ａ点２０１）のときには、
透過光量がほぼ０％、Ｖｂ（Ｂ点２０２）の場合には２
０％ほど、Ｖｃ（Ｃ点２０３）の場合には７０％ほど、
Ｖｄ（Ｄ点２０４）の場合には１００％ほどになる。つ
まり、Ａ、Ｄ点のみを利用すれば、白黒の２階調表示
が、Ｂ、Ｃ点のように電気光学特性の立ち上がりの部分
を利用すれば、中間階調表示が可能となる。
す。印加電圧が小さいＶａ（Ａ点２０１）のときには、
透過光量がほぼ０％、Ｖｂ（Ｂ点２０２）の場合には２
０％ほど、Ｖｃ（Ｃ点２０３）の場合には７０％ほど、
Ｖｄ（Ｄ点２０４）の場合には１００％ほどになる。つ
まり、Ａ、Ｄ点のみを利用すれば、白黒の２階調表示
が、Ｂ、Ｃ点のように電気光学特性の立ち上がりの部分
を利用すれば、中間階調表示が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、ＴＦＴを利用し
た液晶電気光学装置の階調表示の場合、ＴＦＴのゲート
印加電圧もしくはソース・ドレイン間の印加電圧を変化
させてアナログ的に電圧を調整し、階調表示をおこなっ
ていた。
た液晶電気光学装置の階調表示の場合、ＴＦＴのゲート
印加電圧もしくはソース・ドレイン間の印加電圧を変化
させてアナログ的に電圧を調整し、階調表示をおこなっ
ていた。
【０００５】しかしながら、マトリクス構成をなす多数
のＴＦＴ素子の全てが均一な電気特性を有するように作
成するのには困難を有し、ばらつきが大きいため特にア
ナログ階調表示に必要な中間の電圧の微調整は非常な困
難を要していた。
のＴＦＴ素子の全てが均一な電気特性を有するように作
成するのには困難を有し、ばらつきが大きいため特にア
ナログ階調表示に必要な中間の電圧の微調整は非常な困
難を要していた。
【０００６】また、階調表示を行う別の方法として、複
数の書込み（表示フレーム）を用いて、例えば１６フレ
ームを利用して、そのＯＮ／ＯＦＦの割合に応じたデジ
タル的階調表示を行う方法が提案されていた。これは、
１６フレームの内、８フレームをＯＮ、残り８フレーム
をＯＦＦとした場合、その平均的な透過率である５０％
の透過として、階調表示がなされる。また、１６フレー
ムの内、４フレームがＯＮ、残り１２フレームがＯＦＦ
の場合、その平均的な透過率である２５％の透過とし
て、階調表示がなされる。しかし、この方法を用いた場
合、人間の目が確認不可能なフレームである３０フレー
ムにあたる確認最低フレーム数を割り込む可能性が大き
く表示品質を落とす要因となっていた。
数の書込み（表示フレーム）を用いて、例えば１６フレ
ームを利用して、そのＯＮ／ＯＦＦの割合に応じたデジ
タル的階調表示を行う方法が提案されていた。これは、
１６フレームの内、８フレームをＯＮ、残り８フレーム
をＯＦＦとした場合、その平均的な透過率である５０％
の透過として、階調表示がなされる。また、１６フレー
ムの内、４フレームがＯＮ、残り１２フレームがＯＦＦ
の場合、その平均的な透過率である２５％の透過とし
て、階調表示がなされる。しかし、この方法を用いた場
合、人間の目が確認不可能なフレームである３０フレー
ムにあたる確認最低フレーム数を割り込む可能性が大き
く表示品質を落とす要因となっていた。
【０００７】
【問題を解決するための手段】そこで本発明では、従来
のアナログ的階調表示ではなく、デジタル的階調表示を
行うことで、明確な階調表示レベルを液晶に供給する手
段を提案するものである。本発明では、ドライバーＩＣ
の駆動周波数を上げて、階調表示を行う本発明による方
式では、前記駆動方法にあるような実質的なフレーム周
波数を落とすことなく階調表示が可能になるために、視
覚確認周波数を割り込むことなく、表示品質の低下をお
こすことが無い、良質な画面を提供することができる。
のアナログ的階調表示ではなく、デジタル的階調表示を
行うことで、明確な階調表示レベルを液晶に供給する手
段を提案するものである。本発明では、ドライバーＩＣ
の駆動周波数を上げて、階調表示を行う本発明による方
式では、前記駆動方法にあるような実質的なフレーム周
波数を落とすことなく階調表示が可能になるために、視
覚確認周波数を割り込むことなく、表示品質の低下をお
こすことが無い、良質な画面を提供することができる。
【０００８】本発明では、アクティブマトリクス型液晶
表示装置において、任意の画素に書き込む単位時間ｔと
１画面を書き込む時間Ｆで関係される表示タイミングを
有する表示駆動方式を用いた表示装置の階調表示を、前
記時間Ｆを変更すること無しに前記時間ｔの書込み時間
中の信号を時分割とし、分割の割合に応じた階調を表示
可能にしたことを特徴としている。
表示装置において、任意の画素に書き込む単位時間ｔと
１画面を書き込む時間Ｆで関係される表示タイミングを
有する表示駆動方式を用いた表示装置の階調表示を、前
記時間Ｆを変更すること無しに前記時間ｔの書込み時間
中の信号を時分割とし、分割の割合に応じた階調を表示
可能にしたことを特徴としている。
【０００９】説明のために図３に示す様な２×２のマト
リクスを用いる。従来の表示装置の場合図４に示す様
に、複数フレームを使って、例えば１６フレームを使用
して画素をＯＮ・ＯＦＦすることで、１６フレームの平
均電圧として、画素電極にかかる電界が決まり、それに
よって液晶の透過率が決定される。
リクスを用いる。従来の表示装置の場合図４に示す様
に、複数フレームを使って、例えば１６フレームを使用
して画素をＯＮ・ＯＦＦすることで、１６フレームの平
均電圧として、画素電極にかかる電界が決まり、それに
よって液晶の透過率が決定される。
【００１０】本発明では、従来のアナログ的な階調制御
または複数フレーム階調表示を行うのでは無く、図１に
示す様に、任意の画素に書き込む単位時間ｔ２２５の書
込み時間中の信号を時分割とし、分割数分の階調を表示
可能にしている。
または複数フレーム階調表示を行うのでは無く、図１に
示す様に、任意の画素に書き込む単位時間ｔ２２５の書
込み時間中の信号を時分割とし、分割数分の階調を表示
可能にしている。
【００１１】その際、書き込み時間における電界変化２
２７、２２９が図１のように変化した場合、印加電圧の
平均値で液晶が動作することになり、明解な階調表示が
可能となる。以下に実施例をもってさらに詳細な説明を
加える。
２７、２２９が図１のように変化した場合、印加電圧の
平均値で液晶が動作することになり、明解な階調表示が
可能となる。以下に実施例をもってさらに詳細な説明を
加える。
【００１２】
【実施例】 『実施例１』 本実施例では図３に示すような回路構成
を用いた液晶表示装置を用いて、液晶表示装置の説明を
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５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１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。
を用いた液晶表示装置を用いて、液晶表示装置の説明を
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５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１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。
【００１３】まず、本実施例で使用する液晶表示装置用
基板の作製方法を図６を使用して説明する。図６（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１５０℃、出力４００〜８００Ｗ、圧力０．５
Ｐａ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。
基板の作製方法を図６を使用して説明する。図６（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１５０℃、出力４００〜８００Ｗ、圧力０．５
Ｐａ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。
【００１４】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。
ＰＴＦＴとＮＴＦＴ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。
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。
ＰＴＦＴとＮＴＦＴ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。
【００１５】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。
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。
【００１６】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。
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。
【００１７】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４×1019〜４×1021
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。
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４×1019〜４×1021
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。
【００１８】上記方法によって、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、４５０〜７００℃の温度にて１２〜７０時間
非酸化物雰囲気にて中温の加熱処理、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。
素膜を５００〜５０００Å、例えば１５００Åの厚さに
作製の後、４５０〜７００℃の温度にて１２〜７０時間
非酸化物雰囲気にて中温の加熱処理、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。
【００１９】アニ−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−ザラ
マン分光により測定すると単結晶の珪素のピ−ク５２２
cm-1より低周波側にシフトしたピ−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。
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−ザラ
マン分光により測定すると単結晶の珪素のピ−ク５２２
cm-1より低周波側にシフトしたピ−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。
【００２０】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。
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。
【００２１】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が、その
他の半導体材料でも高移動度を持ち結晶性を持つ半導体
材料であれば十分使用可能である。
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が、その
他の半導体材料でも高移動度を持ち結晶性を持つ半導体
材料であれば十分使用可能である。
【００２２】図６(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、ＮＴＦＴ用の領
域１３（チャネル巾２０μm)を図面の左側に、ＰＴＦＴ
用の領域２２を右側に作製した。
マスクにてフォトエッチングを施し、ＮＴＦＴ用の領
域１３（チャネル巾２０μm)を図面の左側に、ＰＴＦＴ
用の領域２２を右側に作製した。
【００２３】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。
【００２４】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６(B) を得た。ＮＴＦＴ用の
ゲイト電極９、ＰＴＦＴ用のゲイト電極２１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０．３
μｍの厚さに形成した。 図６（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、ＰＴＦ
Ｔ用のソ−ス１８ドレイン２０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６（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１
０、ドレイン１２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。
-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６(B) を得た。ＮＴＦＴ用の
ゲイト電極９、ＰＴＦＴ用のゲイト電極２１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０．３
μｍの厚さに形成した。 図６（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、ＰＴＦ
Ｔ用のソ−ス１８ドレイン２０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６（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１
０、ドレイン１２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。
【００２５】また、ゲート電極材料としてアルミニウム
（Al）を用いた場合、これを第２のフォトマスクにて
パタ−ニング後、その表面を陽極酸化することで、セル
ファライン工法が適用可能なため、ソース・ドレインの
コンタクトホールをよりゲートに近い位置に形成するこ
とが出来るため、移動度、スレッシュホールド電圧の低
減からさらにＴＦＴの特性を上げることができる。
（Al）を用いた場合、これを第２のフォトマスクにて
パタ−ニング後、その表面を陽極酸化することで、セル
ファライン工法が適用可能なため、ソース・ドレインの
コンタクトホールをよりゲートに近い位置に形成するこ
とが出来るため、移動度、スレッシュホールド電圧の低
減からさらにＴＦＴの特性を上げることができる。
【００２６】これらはゲイト絶縁膜５４を通じて行っ
た。しかし図６（Ｂ）において、ゲイト電極２１、９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。
た。しかし図６（Ｂ）において、ゲイト電極２１、９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。
【００２７】次に、６００℃にて１０〜５０時間再び加
熱アニ−ルを行った。ＮＴＦＴのソ−ス１０、ドレイン
１２、ＰＴＦＴのソ−ス１８、ドレイン２０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
２１、９下にはチャネル形成領域１９、１１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−ルを行った。ＮＴＦＴのソ−ス１０、ドレイン
１２、ＰＴＦＴのソ−ス１８、ドレイン２０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
２１、９下にはチャネル形成領域１９、１１がセミアモ
ルファス半導体として形成されている。
【００２８】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。
【００２９】本実施例では熱アニ−ルは図６（Ａ）、
（Ｄ）で２回行った。しかし図６（Ａ）のアニ−ルは求
める特性により省略し、双方を図６（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６（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。
（Ｄ）で２回行った。しかし図６（Ａ）のアニ−ルは求
める特性により省略し、双方を図６（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６（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。
【００３０】図６（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１
７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ＮＴＦＴ１３とＰＴＦ
Ｔ２２と透明導電膜の電極１７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。
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１
７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ＮＴＦＴ１３とＰＴＦ
Ｔ２２と透明導電膜の電極１７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。
【００３１】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ＴＮの液晶材料を注入した。この液晶表示装置
の電極等の配置の様子を図５に示している。ＮＴＦＴ１
３を第１の信号線５と第３の信号線３との交差部に設
け、第１の信号線５と第３の信号線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ＰＴ
ＦＴは第２の信号線８と第３の信号線３との交差部に設
けられている。また、隣接した他の第１の信号線６と第
３の信号線３との交差部には、他の画素用のＮＴＦＴが
設けられており、同様に第１の信号線６と第３の信号線
４との交差部にはＮＴＦＴがもうけられている。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の信号線５に連結され、ゲイト９は多層配線形
成がなされた信号線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１７に連結して
いる。
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ＴＮの液晶材料を注入した。この液晶表示装置
の電極等の配置の様子を図５に示している。ＮＴＦＴ１
３を第１の信号線５と第３の信号線３との交差部に設
け、第１の信号線５と第３の信号線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ＰＴ
ＦＴは第２の信号線８と第３の信号線３との交差部に設
けられている。また、隣接した他の第１の信号線６と第
３の信号線３との交差部には、他の画素用のＮＴＦＴが
設けられており、同様に第１の信号線６と第３の信号線
４との交差部にはＮＴＦＴがもうけられている。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の信号線５に連結され、ゲイト９は多層配線形
成がなされた信号線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１７に連結して
いる。
【００３２】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の信号線８に連結され、ゲ
イト２１は信号線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。また、同じ第３の信号線に接続され、かつとなりに
設けられた他のＣ／ＴＦＴはＰＴＦＴ２２が第２の信号
線７にＮＴＦＴ１３が第１の信号線６に接続されてい
る。かくして一対の信号線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。
端がコンタクトを介して第２の信号線８に連結され、ゲ
イト２１は信号線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。また、同じ第３の信号線に接続され、かつとなりに
設けられた他のＣ／ＴＦＴはＰＴＦＴ２２が第２の信号
線７にＮＴＦＴ１３が第１の信号線６に接続されてい
る。かくして一対の信号線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。
【００３３】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。
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。
【００３４】また、ＰＴＦＴがとなりあい、それに接続
される信号線間に加わる電位差は最大ＶSSでありリーク
が少ない。
される信号線間に加わる電位差は最大ＶSSでありリーク
が少ない。
【００３５】次に第二の基板として、青板ガラス上にス
パッタ法を用いて、酸化珪素膜を２０００Å積層した基
板上に、やはり スパッタ法によりＩＴＯ（インジュ−
ム・スズ酸化膜）を形成した。このＩＴＯは室温〜１５
０℃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。
パッタ法を用いて、酸化珪素膜を２０００Å積層した基
板上に、やはり スパッタ法によりＩＴＯ（インジュ−
ム・スズ酸化膜）を形成した。このＩＴＯは室温〜１５
０℃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。
【００３６】前記基板上に、オフセット法を用いて、ポ
リイミド前駆体を印刷し、非酸化性雰囲気たとえば窒素
中にて３５０℃１時間焼成を行った。その後、公知のラ
ビング法を用いて、ポリイミド表面を改質し、少なくと
も初期において、液晶分子を一定方向に配向させる手段
を設けて第二の基板とした。
リイミド前駆体を印刷し、非酸化性雰囲気たとえば窒素
中にて３５０℃１時間焼成を行った。その後、公知のラ
ビング法を用いて、ポリイミド表面を改質し、少なくと
も初期において、液晶分子を一定方向に配向させる手段
を設けて第二の基板とした。
【００３７】その後、前記第一の基板と第二の基板によ
って、強誘電性を示す液晶組成物を挟持し、周囲をエポ
キシ性接着剤にて固定した。基板上のリードにＴＡＢ形
状の駆動ＩＣを接続し、外側に偏光板を貼り、透過型の
液晶表示装置を得た。
って、強誘電性を示す液晶組成物を挟持し、周囲をエポ
キシ性接着剤にて固定した。基板上のリードにＴＡＢ形
状の駆動ＩＣを接続し、外側に偏光板を貼り、透過型の
液晶表示装置を得た。
【００３８】図１に示す駆動波形を加えた時の画素Ａ、
Ｅ、Ｃの表示の様子を図７に示す。この図において、ド
ット数が多いほど画面が暗くなることに対応しており、
十分明解な階調表示がえられることが分かった。
Ｅ、Ｃの表示の様子を図７に示す。この図において、ド
ット数が多いほど画面が暗くなることに対応しており、
十分明解な階調表示がえられることが分かった。
【００３９】『実施例２』 本実施例では前実施例１と
同様の工程によって、第一の基板と第二の基板を得た。
ただし、第二の基板上にはポリイミドの配向膜は形成し
なかった。また用途としてビデオカメラのビューファイ
ンダー用途としたため、画素ピッチは６０μｍとし、縦
２００×横３００ドットのマトリクス構成とした。
同様の工程によって、第一の基板と第二の基板を得た。
ただし、第二の基板上にはポリイミドの配向膜は形成し
なかった。また用途としてビデオカメラのビューファイ
ンダー用途としたため、画素ピッチは６０μｍとし、縦
２００×横３００ドットのマトリクス構成とした。
【００４０】本実施例では、液晶組成物としてアクリル
有機樹脂中にネマチック液晶組成物を分散させた分散型
液晶表示装置とした。紫外線硬化性を有するエポキシ変
成アクリル樹脂中に６２重量％のネマチック液晶を分散
させ、第一の基板と第二の基板にて挟持した後に、１０
００ｍＷの出力を有するＵＶ光源を２０秒照射によって
硬化させた。
有機樹脂中にネマチック液晶組成物を分散させた分散型
液晶表示装置とした。紫外線硬化性を有するエポキシ変
成アクリル樹脂中に６２重量％のネマチック液晶を分散
させ、第一の基板と第二の基板にて挟持した後に、１０
００ｍＷの出力を有するＵＶ光源を２０秒照射によって
硬化させた。
【００４１】階調表示のための時分割数を１６として、
各色１６諧調、合計４０９６色の表示が可能な液晶表示
装置となった。そのときの駆動刃系を図８に示す。
各色１６諧調、合計４０９６色の表示が可能な液晶表示
装置となった。そのときの駆動刃系を図８に示す。
【００４２】従来、階調表示を行う方法として、複数の
書込み（表示フレーム）を用いて、例えば１６フレーム
を利用して、そのＯＮ／ＯＦＦの割合に応じた階調表示
を行う方法が提案されていた。これは、１６フレームの
内、８フレームをＯＮ、残り８フレームをＯＦＦとした
場合、その平均的な透過率である５０％の透過として、
階調表示がなされる。また、１６フレームの内、４フレ
ームがＯＮ、残り１２フレームがＯＦＦの場合、その平
均的な透過率である２５％の透過として、階調表示がな
される。しかし、この方法を用いた場合、人間の目が確
認不可能なフレームである３０フレームにあたる確認最
低フレーム数を割り込む可能性が多きく表示品質を落と
す要因となっていた。
書込み（表示フレーム）を用いて、例えば１６フレーム
を利用して、そのＯＮ／ＯＦＦの割合に応じた階調表示
を行う方法が提案されていた。これは、１６フレームの
内、８フレームをＯＮ、残り８フレームをＯＦＦとした
場合、その平均的な透過率である５０％の透過として、
階調表示がなされる。また、１６フレームの内、４フレ
ームがＯＮ、残り１２フレームがＯＦＦの場合、その平
均的な透過率である２５％の透過として、階調表示がな
される。しかし、この方法を用いた場合、人間の目が確
認不可能なフレームである３０フレームにあたる確認最
低フレーム数を割り込む可能性が多きく表示品質を落と
す要因となっていた。
【００４３】しかしながら、本発明では、ドライバーの
駆動周波数を上げて、階調表示を行う本発明による方式
では、実質的なフレーム周波数を落とすことなく階調表
示が可能になるために、視覚確認周波数を割り込むこと
なく、表示品質の低下をおこすことが無い、良質な画面
を提供することができた。
駆動周波数を上げて、階調表示を行う本発明による方式
では、実質的なフレーム周波数を落とすことなく階調表
示が可能になるために、視覚確認周波数を割り込むこと
なく、表示品質の低下をおこすことが無い、良質な画面
を提供することができた。
【００４４】同様の工程、駆動方法をもちいることによ
って、ワードプロセッサーの画面、コンピュータの画
面、またプロジェクション式の映像表示装置等が作成可
能である。
って、ワードプロセッサーの画面、コンピュータの画
面、またプロジェクション式の映像表示装置等が作成可
能である。
【００４５】
【発明の効果】任意の画素に書き込む単位時間ｔと１画
面を書き込む時間Ｆで関係される表示タイミングを有す
る表示駆動方式を用いた表示装置の階調表示を、前記時
間Ｆを変更すること無しに前記時間ｔの書込み時間中の
信号を時分割としたことで、デジタル制御された明解な
階調表示をえることができ、前記時間Ｆで定義されるフ
レーム周波数の低下による画質劣化の無い、分割の割合
に応じた階調が表示可能になった。
面を書き込む時間Ｆで関係される表示タイミングを有す
る表示駆動方式を用いた表示装置の階調表示を、前記時
間Ｆを変更すること無しに前記時間ｔの書込み時間中の
信号を時分割としたことで、デジタル制御された明解な
階調表示をえることができ、前記時間Ｆで定義されるフ
レーム周波数の低下による画質劣化の無い、分割の割合
に応じた階調が表示可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明例による駆動波形
【図２】ネマチック液晶の電気光学特性を示す。
【図３】バッファ型ＣＴＦＴマトリクス回路図
【図４】従来例の駆動波形
【図５】本実施例によるデバイス平面図
【図６】本実施例による工程
【図７】本実施例による表示例
【図８】本実施例による駆動波形
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１１月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図７】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
Claims (5)
- 【請求項１】基板上にマトリックス構成を有する信号線
とそれぞれの画素電極に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お
よび第２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３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、少なくとも液晶組成物または液晶組成物を含む混
合物を挟持した液晶表示装置において、任意の画素に書
き込む単位時間ｔと１画面を書き込む時間Ｆで関係され
る表示タイミングを有する表示駆動方式を用いた表示装
置の階調表示を、前記時間Ｆを変更すること無しに前記
時間ｔの書込み時間中の信号を時分割とし、分割の割合
に応じた階調を表示可能にしたことを特徴とする液晶表
示装置。 - 【請求項２】請求項１において、液晶組成物は強誘電性
を示すことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項３】請求項１において、液晶組成物はネマチッ
ク液晶を主体とすることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項４】請求項１において、液晶組成物はコレステ
ィック液晶を主体とすることを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項５】請求項１において、液晶組成物を含む混合
物はネマチック液晶を有機樹脂中に分散させたことを特
徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (13)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077321A JPH06258618A (ja) | 1991-02-16 | 1991-02-16 | 液晶表示装置 |
| EP19920102502 EP0499979A3 (en) | 1991-02-16 | 1992-02-14 | Electro-optical device |
| KR1019920002345A KR960004151B1 (ko) | 1991-02-16 | 1992-02-15 | 전기 광학 장치 및 그 구동 방법 |
| US07/837,394 US5200846A (en) | 1991-02-16 | 1992-02-18 | Electro-optical device having a ratio controlling means for providing gradated display levels |
| US08/219,819 US5521107A (en) | 1991-02-16 | 1994-03-29 | Method for forming a field-effect transistor including anodic oxidation of the gate |
| US08/372,899 US7479939B1 (en) | 1991-02-16 | 1995-01-17 | Electro-optical device |
| US08/943,238 US7420628B1 (en) | 1991-02-16 | 1997-10-03 | Method of making an active-type LCD with digitally graded display |
| US08/943,333 US20010017683A1 (en) | 1991-02-16 | 1997-10-03 | Electro-optical device |
| US09/961,055 US7646441B2 (en) | 1991-02-16 | 2001-09-24 | Electro-optical display device having thin film transistors including a gate insulating film containing fluorine |
| US10/836,246 US7701523B2 (en) | 1991-02-16 | 2004-05-03 | Electro-optical device |
| US10/844,347 US20050007329A1 (en) | 1991-02-16 | 2004-05-13 | Electro-optical device |
| US10/844,393 US7671827B2 (en) | 1991-02-16 | 2004-05-13 | Electro-optical device |
| US12/236,033 US7948569B2 (en) | 1991-02-16 | 2008-09-23 | Active matrix type display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077321A JPH06258618A (ja) | 1991-02-16 | 1991-02-16 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06258618A true JPH06258618A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=13630674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3077321A Pending JPH06258618A (ja) | 1991-02-16 | 1991-02-16 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06258618A (ja) |
-
1991
- 1991-02-16 JP JP3077321A patent/JPH06258618A/ja active Pending
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