JPH08328037A - Active matrix type liquid crystal display device and its driving method - Google Patents

Active matrix type liquid crystal display device and its driving method

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JPH08328037A
JPH08328037A JP15117195A JP15117195A JPH08328037A JP H08328037 A JPH08328037 A JP H08328037A JP 15117195 A JP15117195 A JP 15117195A JP 15117195 A JP15117195 A JP 15117195A JP H08328037 A JPH08328037 A JP H08328037A
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electrode
film transistor
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pixel electrode
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典司 加藤
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Abstract

PURPOSE: To lessen the decrease in on-currents as far as possible and to decrease leak currents when polycrystalline silicon thin-film transistors are used as the switching elements of an active matrix liquid crystal display device. CONSTITUTION: This active matrix liquid crystal display device has display parts which are formed by holding liquid crystal layers by pixel electrodes 1 and counter electrodes 2 and two-dimensionally arranging these electrodes, signal lines 4 which are connected to the pixel electrodes 1 of the display parts by each column and apply image signals and the polycrystalline silicon thin-film transistors 30 of which the source electrodes are connected to the signal lines 4 and the drain electrodes are connected to the pixel electrodes 1 for selectively applying the image signals to the pixel electrodes 1. The liquid crystal display device described above is provided with a counter electrode driving circuit (voltage impressing means) 9 for controlling the fluctuation in the reference potential of the counter electrodes 2. The polycrystalline silicon TFTs 30 form the low-concn. impurity regions adjacent only to the drain electrode side thereof.

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、多結晶シリコン薄膜ト
ランジスタを画素部に有するアクティブマトリクス型液
晶表示装置に関し、特に、表示のコントラストの低下や
画素間のクロストークの発生を防ぐための構造及び駆動
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display device having a polycrystalline silicon thin film transistor in a pixel portion, and more particularly to a structure and driving for preventing lowering of display contrast and occurrence of crosstalk between pixels. Regarding the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】チャネル領域を多結晶シリコンで形成し
た多結晶シリコン薄膜トランジスタは、アモルファスシ
リコン薄膜トランジスタと比べて高速動作が可能なた
め、高性能なアクティブマトリクス型液晶表示装置に適
用することが提案されている(例えば、特開平5−26
5042号公報参照)。電荷転送用のスイッチとして多
結晶シリコン薄膜トランジスタを備えたアクティブマト
リクス型液晶表示装置について、図7に示した等価回路
を参照しながら説明する。
2. Description of the Related Art A polycrystalline silicon thin film transistor having a channel region formed of polycrystalline silicon can be operated at a higher speed than an amorphous silicon thin film transistor, and therefore it has been proposed to be applied to a high performance active matrix type liquid crystal display device. (For example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-26
5042 publication). An active matrix type liquid crystal display device provided with a polycrystalline silicon thin film transistor as a charge transfer switch will be described with reference to the equivalent circuit shown in FIG.

【0003】図7のアクティブマトリクス型液晶表示装
置は、画素電極1と対向電極2とにより液晶層を挟んで
画素を形成し、これを2次元状に配置して表示部を構成
している。各画素電極1には、N型多結晶シリコン薄膜
トランジスタ3が接続され、この薄膜トランジスタ3の
他方側は、画像信号を与えるための信号線4に接続され
ている。ここで、前記薄膜トランジスタ3の閾値電圧は
例えば1Vに設定されている。対向電極2は、例えば0
Vの基準電位に固定されている。信号線4は各列ごとに
形成され、同じ列の薄膜トランジスタ3はすべて共通の
信号線4に接続されている。また薄膜トランジスタ3の
ゲート電極は、行ごとに共通のゲート線5に接続され
る。薄膜トランジスタ3のゲート電極は、同じく多結晶
シリコン薄膜トランジスタによって画素部の薄膜トラン
ジスタと3同一基板上に形成されたゲート線駆動回路6
に接続され、このゲート線駆動回路6により画素部の各
薄膜トランジスタ3のオン・オフ制御が行われる。ま
た、各信号線4へは、信号線駆動回路7から画像信号が
与えられるように構成されている。
In the active matrix type liquid crystal display device shown in FIG. 7, a pixel is formed with a liquid crystal layer sandwiched between a pixel electrode 1 and a counter electrode 2, and the pixels are arranged two-dimensionally to form a display section. An N-type polycrystalline silicon thin film transistor 3 is connected to each pixel electrode 1, and the other side of the thin film transistor 3 is connected to a signal line 4 for supplying an image signal. Here, the threshold voltage of the thin film transistor 3 is set to, for example, 1V. The counter electrode 2 is, for example, 0
It is fixed to the reference potential of V. The signal line 4 is formed for each column, and the thin film transistors 3 in the same column are all connected to the common signal line 4. The gate electrode of the thin film transistor 3 is connected to the common gate line 5 for each row. The gate electrode of the thin film transistor 3 is formed of the same polycrystalline silicon thin film transistor as the thin film transistor of the pixel portion 3 on the same substrate as the gate line driving circuit 6
The gate line drive circuit 6 controls ON / OFF of each thin film transistor 3 in the pixel portion. Further, an image signal is applied from the signal line drive circuit 7 to each signal line 4.

【0004】上記アクティブマトリクス型液晶表示装置
の駆動方法について、図8を参照しながら説明する。図
8には、薄膜トランジスタ3のゲート電極に印加される
ゲート駆動パルス10と、信号線4の電位(図6の等価
回路におけるA点の電位)及び画素電極1の電位(図7
の等価回路におけるC点の電位)が示されている。信号
線4には、あるフレームでは例えば−5Vから0Vまで
の負の電位が与えられ、次のフレームでは例えば0Vか
ら5Vまでの正の電位が与えられ、所定の周期において
極性が反転するようになっている。各画素で表示する濃
度の階調は、前記電位(−5V〜0V又は0V〜5V)
の絶対値により調整されている。
A driving method of the active matrix type liquid crystal display device will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows the gate drive pulse 10 applied to the gate electrode of the thin film transistor 3, the potential of the signal line 4 (potential at point A in the equivalent circuit of FIG. 6) and the potential of the pixel electrode 1 (FIG. 7).
Potential of point C in the equivalent circuit of FIG. The signal line 4 is given a negative potential of, for example, −5V to 0V in a certain frame, and is given a positive potential of, for example, 0V to 5V in the next frame so that the polarity is inverted in a predetermined cycle. Has become. The gradation of the density displayed in each pixel is the potential (-5V to 0V or 0V to 5V).
It is adjusted by the absolute value of.

【0005】薄膜トランジスタ3のゲート電極に印加さ
れるゲート駆動パルス10は、例えば−6V(Lレベ
ル)と9V(Hレベル)の矩形パルスから構成されてい
る。すなわち、ゲート電極に−6Vが印加されている間
は薄膜トランジスタ3はオフ状態となり、画素電極1と
信号線4との間は開放され、画素電極1の電位が保持さ
れる(図8のロ期間)。
The gate drive pulse 10 applied to the gate electrode of the thin film transistor 3 is composed of, for example, rectangular pulses of -6V (L level) and 9V (H level). That is, while −6 V is applied to the gate electrode, the thin film transistor 3 is turned off, the pixel electrode 1 and the signal line 4 are opened, and the potential of the pixel electrode 1 is held (period B in FIG. 8). ).

【0006】次に、薄膜トランジスタ3のゲート電極に
9V(ゲート駆動パルス10のHレベル)が印加される
と薄膜トランジスタ3はオン状態となり、画素電極1が
信号線4と同電位になるように電流が信号線4を流れ、
信号駆動回路7からの画像信号が画素に書き込まれる
(図8のイ期間)。しかしながら、薄膜トランジスタ3
がオフの時、信号線4又は画素電極1は最大5Vの電位
が与えられ、この時、薄膜トランジスタ3のゲート電極
には−6Vが印加されているので、薄膜トランジスタ3
のゲート電極がドレイン電極に対して最大で−11Vに
なる場合がある。
Next, when 9V (H level of the gate drive pulse 10) is applied to the gate electrode of the thin film transistor 3, the thin film transistor 3 is turned on, and a current is applied so that the pixel electrode 1 has the same potential as the signal line 4. Flow through the signal line 4,
The image signal from the signal drive circuit 7 is written in the pixel (period A in FIG. 8). However, the thin film transistor 3
Is off, the signal line 4 or the pixel electrode 1 is supplied with a potential of up to 5 V. At this time, since −6 V is applied to the gate electrode of the thin film transistor 3, the thin film transistor 3
There is a case where the maximum gate electrode of -11V becomes -11V with respect to the drain electrode.

【0007】薄膜トランジスタ3の電流−電圧特性は、
図9の実線で示すように、ゲート電圧が十分低くなった
り、ドレイン電圧が大きくなったりすると、オフ状態で
も大きなリーク電流が流れてしまう。リーク電流の大き
さは、ほぼゲート/ドレイン間の電位差によって決ま
る。すなわち、ゲート/ドレイン間の電位差が大きくな
るとドレイン近傍に強い電界がかかり、それにより熱電
子放出が増大して大きなリーク電流が流れるといった多
結晶シリコン薄膜トランジスタ特有の現象が生じ、その
結果、画素電極1の電位が十分保持できないといった問
題点があった。したがって、多結晶シリコン薄膜トラン
ジスタ3をアクティブマトリクス型液晶表示装置のスイ
ッチング素子として用いた場合、表示部の画素における
コントラストの低下や、画素間のクロストークを生じる
といった問題点があった。
The current-voltage characteristic of the thin film transistor 3 is
As shown by the solid line in FIG. 9, if the gate voltage becomes sufficiently low or the drain voltage becomes large, a large leak current will flow even in the off state. The magnitude of the leak current is almost determined by the potential difference between the gate and the drain. That is, when the potential difference between the gate and the drain becomes large, a strong electric field is applied to the vicinity of the drain, which increases thermionic emission and causes a large leak current, which is a phenomenon peculiar to the polycrystalline silicon thin film transistor. As a result, the pixel electrode 1 There was a problem that the potential of could not be held sufficiently. Therefore, when the polycrystalline silicon thin film transistor 3 is used as a switching element of an active matrix type liquid crystal display device, there are problems that the contrast in the pixels of the display portion is lowered and crosstalk between the pixels occurs.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】多結晶シリコン薄膜ト
ランジスタのリ−ク電流を低下させる技術としては、例
えば特公平3−38755に開示されるように、ソ−ス
・ドレイン領域に隣接して低濃度不純物領域を設けるL
DD構造が提案されている。この構造の薄膜トランジス
タは、図10に示すように、絶縁基板31上に、半導体
活性層32、ゲート絶縁層33、ゲート電極34、上部
絶縁層35を順次形成し、そして、半導体活性層32に
おいて、不純物を高濃度に導入したソース領域32a・
ドレイン領域32bに隣接して低濃度不純物領域32c
を設けたものである。ソース領域32a・ドレイン領域
32bは、ソース電極36a及びドレイン電極36bに
それぞれ接続されている。
As a technique for reducing the leak current of a polycrystalline silicon thin film transistor, as disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 3-38755, a low concentration is provided adjacent to a source / drain region. L to provide an impurity region
The DD structure has been proposed. As shown in FIG. 10, the thin film transistor having this structure has a semiconductor active layer 32, a gate insulating layer 33, a gate electrode 34, and an upper insulating layer 35 sequentially formed on an insulating substrate 31, and in the semiconductor active layer 32, The source region 32a in which impurities are introduced at a high concentration
Adjacent to the drain region 32b, the low concentration impurity region 32c
Is provided. The source region 32a and the drain region 32b are connected to the source electrode 36a and the drain electrode 36b, respectively.

【0009】この構造によると、薄膜トランジスタのオ
フ状態においてドレイン領域32bもしくはソース領域
32a近傍にかかる電界は、低濃度不純物領域32cに
分散されるため、その大きさは緩和され、その結果リー
ク電流が低減される。この場合の電流−電圧特性は、図
9の点線で示されるように、オフ状態でドレイン電圧が
大きくなってもリ−ク電流は増加しない。
According to this structure, the electric field applied to the vicinity of the drain region 32b or the source region 32a in the off state of the thin film transistor is dispersed in the low concentration impurity region 32c, so that the magnitude thereof is relaxed, and as a result, the leak current is reduced. To be done. In the current-voltage characteristics in this case, as indicated by the dotted line in FIG. 9, the leak current does not increase even if the drain voltage increases in the off state.

【0010】LDD構造の薄膜トランジスタをアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置に用いた場合、ソース電極
36a側及びドレイン電極36b側の両方に低濃度不純
物領域32cを設ける必要がある。これは薄膜トランジ
スタがN型の場合、ソース電極36a及びドレイン電極
36bのうち、電位が高い方の近傍に強い電界がかかる
が、アクティブマトリクス型液晶表示装置の動作時に
は、図8に示したようにソース電極36aが接続された
信号線4とドレイン電極36bが接続された画素電極1
の電位の大小関係は絶えず変化するからである。
When the thin film transistor having the LDD structure is used in the active matrix type liquid crystal display device, it is necessary to provide the low concentration impurity regions 32c on both the source electrode 36a side and the drain electrode 36b side. When the thin film transistor is an N-type, a strong electric field is applied to the source electrode 36a and the drain electrode 36b in the vicinity of the higher potential, but when the active matrix type liquid crystal display device is in operation, as shown in FIG. The signal line 4 to which the electrode 36a is connected and the pixel electrode 1 to which the drain electrode 36b is connected
This is because the magnitude relationship of the electric potentials of the is constantly changing.

【0011】ところが、低濃度不純物領域がソース電極
36aとドレイン電極36bのうち低い方に存在する
と、薄膜トランジスタのオン状態において低濃度不純物
領域32cによって形成されるポテンシャルバリアのた
めチャネルへのキャリアの注入が妨げられるため、図9
のようにオン状態におけるドレイン電流の値が大きく減
少する。その結果、画素数が多くした場合や高速表示が
必要な場合に、アクティブマトリクス型液晶表示装置の
駆動ができなくなるといった問題点があった。この現象
は、P型多結晶シリコンをチャネル領域とする薄膜トラ
ンジスタについても同様に生じる。
However, when the low-concentration impurity region exists in the lower one of the source electrode 36a and the drain electrode 36b, carriers are injected into the channel due to the potential barrier formed by the low-concentration impurity region 32c in the ON state of the thin film transistor. Figure 9
As described above, the value of the drain current in the ON state is greatly reduced. As a result, there is a problem that the active matrix liquid crystal display device cannot be driven when the number of pixels is increased or when high-speed display is required. This phenomenon similarly occurs in a thin film transistor having P-type polycrystalline silicon as a channel region.

【0012】また、画素電極に複数の薄膜トランジスタ
を直列に接続し、互いのゲ−トを接続したアクティブマ
トリクスパネルが示されている(特公平5−44195
号公報参照)。この構造によれば、LDD領域形成とい
った特別な工程を必要とせず、また、ソ−ス・ドレイン
間の電圧の分割によるリ−ク電流低減という効果はある
が、リ−ク電流の主要因であるゲ−トとドレイン間の電
位差は変化しないため、リ−ク電流低減の効果は大きく
ないという問題点があった。
Further, there is shown an active matrix panel in which a plurality of thin film transistors are connected in series to a pixel electrode and the gates of the thin film transistors are connected to each other (Japanese Patent Publication No. 5-44195).
(See the official gazette). This structure does not require a special process such as forming an LDD region, and has the effect of reducing the leak current by dividing the voltage between the source and drain, but it is the main factor of the leak current. Since the potential difference between a gate and a drain does not change, there is a problem that the effect of reducing the leak current is not great.

【0013】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、多結晶シリコン薄膜トランジスタをアクティブマト
リクス型液晶表示装置のスイッチング素子として用いた
場合、オン電流の減少を極力小さくし、リーク電流の低
減化を図ることができるアクティブマトリクス型液晶表
示装置の構造及び駆動方法を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when a polycrystalline silicon thin film transistor is used as a switching element of an active matrix type liquid crystal display device, the reduction of the on-current is minimized and the leakage current is reduced. An object is to provide a structure and a driving method of an active matrix type liquid crystal display device which can be realized.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1は、画素電極と対向電極とにより液晶層を挟み
これを2次元状に配置した表示部と、列毎の表示部の前
記画素電極に接続し画像信号を与える信号線と、前記画
像信号を選択的に画素電極に与えるため前記信号線にソ
ース電極が接続され前記画素電極にドレイン電極が接続
された多結晶シリコン薄膜トランジスタと、を有するア
クティブマトリクス型液晶表示装置であって、次の構成
を含む。前記対向電極の基準電位を変動制御する電圧印
加手段を設ける。前記多結晶シリコン薄膜トランジスタ
は、そのドレイン電極側にのみ隣接する低濃度不純物領
域を形成する。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to provide a display section in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pixel electrode and a counter electrode and which is two-dimensionally arranged, and a display section for each column. A signal line connected to the pixel electrode and supplying an image signal, and a polycrystalline silicon thin film transistor having a source electrode connected to the signal line and a drain electrode connected to the pixel electrode for selectively supplying the image signal to the pixel electrode, An active matrix type liquid crystal display device having the following structure. A voltage applying unit is provided to control the reference potential of the counter electrode. The polycrystalline silicon thin film transistor has a low-concentration impurity region adjacent to only the drain electrode side thereof.

【0015】請求項2は、画素電極と対向電極とにより
液晶層を挟みこれを2次元状に配置した表示部と、列毎
の表示部の前記画素電極に接続し画像信号を与える信号
線と、前記画像信号を選択的に画素電極に与えるため前
記信号線にソース電極が接続され前記画素電極にドレイ
ン電極が接続されたN型多結晶シリコン薄膜トランジス
タと、を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置の
駆動方法であって、前記対向電極の基準電位を前記薄膜
トランジスタのオン・オフ状態に対応して変化させるこ
とを特徴とする。すなわち、薄膜トランジスタがオフ状
態である期間の基準電位を、薄膜トランジスタがオン状
態である期間の基準電位に比べて、画像信号の最大振幅
以上高い電圧に設定するものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a display section in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pixel electrode and a counter electrode and which is two-dimensionally arranged, and a signal line which is connected to the pixel electrode of the display section for each column and gives an image signal. And an N-type polycrystalline silicon thin film transistor having a source electrode connected to the signal line and a drain electrode connected to the pixel electrode for selectively applying the image signal to the pixel electrode. The method is characterized in that the reference potential of the counter electrode is changed according to the on / off state of the thin film transistor. That is, the reference potential during the period when the thin film transistor is in the off state is set to a voltage that is higher than the maximum potential of the image signal by more than the reference potential during the period when the thin film transistor is in the on state.

【0016】請求項3は、アクティブマトリクス型液晶
表示装置の駆動方法であり、P型多結晶シリコン薄膜ト
ランジスタを用いた点が請求項2と相違する。すなわ
ち、対向電極の基準電位を薄膜トランジスタのオン・オ
フ状態に対応して変化させることは請求項2と同様であ
るが、薄膜トランジスタがオフ状態である期間の基準電
位を、薄膜トランジスタがオン状態である期間の基準電
位に比べて、画像信号の最大振幅以上低い電圧に設定す
ることを特徴としている。
A third aspect of the present invention is a method of driving an active matrix type liquid crystal display device, which differs from the second aspect in that a P-type polycrystalline silicon thin film transistor is used. That is, the reference potential of the counter electrode is changed in accordance with the on / off state of the thin film transistor, which is the same as in claim 2, but the reference potential during the period when the thin film transistor is in the off state is changed to the period during which the thin film transistor is in the on state. It is characterized in that the voltage is set to be lower than the maximum potential of the image signal as compared with the reference potential.

【0017】[0017]

【作用】請求項1によれば、対向電極の基準電位を制御
する電圧印加手段を設けることにより、薄膜トランジス
タがオフ状態では、信号線の電位より画素電極の電位が
常に高くすることができ、ドレイン電極(画素電極)側
のみに低濃度不純物領域を設けた多結晶シリコン薄膜ト
ランジスタを使用することができ、オン電流を大きく低
下させることなく、リーク電流を低減できる。
According to the first aspect of the present invention, by providing the voltage applying means for controlling the reference potential of the counter electrode, the potential of the pixel electrode can be always higher than the potential of the signal line when the thin film transistor is in the OFF state, and the drain is drained. A polycrystalline silicon thin film transistor having a low-concentration impurity region provided only on the electrode (pixel electrode) side can be used, and the leak current can be reduced without greatly reducing the on-current.

【0018】請求項2によれば、N型多結晶シリコン薄
膜トランジスタがオフ状態では、信号線の電位より画素
電極の電位が常に高くなるため、画素電極側のみに低濃
度不純物領域を設ければよく、オン電流を大きく低下さ
せることなく、リーク電流を低減できる。
According to the second aspect, since the potential of the pixel electrode is always higher than the potential of the signal line when the N-type polycrystalline silicon thin film transistor is in the off state, the low concentration impurity region may be provided only on the pixel electrode side. The leak current can be reduced without significantly reducing the on-current.

【0019】請求項3によれば、P型多結晶シリコン薄
膜トランジスタがオフ状態では、信号線の電位より画素
電極の電位が常に低くなるため、画素電極側のみに低濃
度不純物領域を設ければよく、オン電流を大きく低下さ
せることなく、リーク電流を低減できる。
According to the third aspect, since the potential of the pixel electrode is always lower than the potential of the signal line when the P-type polycrystalline silicon thin film transistor is in the off state, the low concentration impurity region may be provided only on the pixel electrode side. The leak current can be reduced without significantly reducing the on-current.

【0020】[0020]

【実施例】本発明の一実施例について、図面を参照しな
がら説明する。図1は、実施例に係るアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の等価回路図である。アクティブマ
トリクス型液晶表示装置は、マトリクス基板上に設けた
画素電極1と、対向基板上に設けた対向電極2とにより
液晶層を挟んで画素部を形成し、この画素部を2次元状
に配置して表示部を構成している。前記画素電極1は、
画素領域を規定する透明電極で形成されている。各画素
電極1には、チャネル領域をN型多結晶シリコンで構成
した薄膜トランジスタ30のドレイン電極側が接続され
ている。薄膜トランジスタ30のソース電極側は、画像
信号を与えるための信号線4に接続されている。したが
って、各画素電極1と対向電極2の間に挟まれた液晶層
によって形成される静電容量に、信号線4からの信号電
荷が保持されるようになっている。ここで、薄膜トラン
ジスタ30の閾値電圧は、例えば1Vに設定されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of an active matrix type liquid crystal display device according to an example. In an active matrix type liquid crystal display device, a pixel portion is formed by sandwiching a liquid crystal layer between a pixel electrode 1 provided on a matrix substrate and a counter electrode 2 provided on a counter substrate, and the pixel portion is arranged two-dimensionally. And constitutes the display section. The pixel electrode 1 is
It is formed of a transparent electrode that defines a pixel region. A drain electrode side of a thin film transistor 30 having a channel region made of N-type polycrystalline silicon is connected to each pixel electrode 1. The source electrode side of the thin film transistor 30 is connected to the signal line 4 for giving an image signal. Therefore, the signal charge from the signal line 4 is held in the capacitance formed by the liquid crystal layer sandwiched between each pixel electrode 1 and the counter electrode 2. Here, the threshold voltage of the thin film transistor 30 is set to, for example, 1V.

【0021】信号線4は各列ごとに形成され、同じ列の
薄膜トランジスタ30はすべて共通の信号線4に接続さ
れている。また、薄膜トランジスタ30ゲート電極は、
行ごとに共通のゲート線5にそれぞれ接続されている。
ゲート線5は、同じく多結晶シリコン薄膜トランジスタ
によって各薄膜トランジスタ30と同一のマトリクス基
板上に形成されたゲート線駆動回路6に接続され、薄膜
トランジスタ30のオン・オフ制御が行われる。また、
各行の対向電極2同士は対向電極線8に接続され、各対
向電極線8は対向電極2を2種類の電位に設定する対向
電極駆動回路(電圧印加手段)9に接続されている。
The signal line 4 is formed for each column, and the thin film transistors 30 in the same column are all connected to the common signal line 4. In addition, the gate electrode of the thin film transistor 30 is
Each row is connected to a common gate line 5.
The gate line 5 is also connected to the gate line drive circuit 6 formed on the same matrix substrate as each thin film transistor 30 by a polycrystalline silicon thin film transistor, and ON / OFF control of the thin film transistor 30 is performed. Also,
The counter electrodes 2 in each row are connected to a counter electrode line 8, and each counter electrode line 8 is connected to a counter electrode drive circuit (voltage applying means) 9 that sets the counter electrode 2 to two kinds of potentials.

【0022】信号電荷を保持する容量部の値を大きくす
るため、図2に示すように、液晶層による静電容量と並
列に電荷保持容量20を接続してもよい。この場合、同
一行にある電荷保持容量20の画素電極1と接続されて
いない一方の電極21(以下、電荷保持容量電極21と
いう)同士は、対向電極線8とは別の対向電極線8′に
接続され、前記対向電極2と同様に対向電極駆動回路9
によって駆動される。
In order to increase the value of the capacitance portion that holds the signal charge, as shown in FIG. 2, the charge holding capacitor 20 may be connected in parallel with the capacitance of the liquid crystal layer. In this case, one electrode 21 (hereinafter referred to as the charge storage capacitor electrode 21) that is not connected to the pixel electrode 1 of the charge storage capacitor 20 in the same row (hereinafter, referred to as the charge storage capacitor electrode 21) has a counter electrode line 8 ′ different from the counter electrode line 8. And the counter electrode drive circuit 9 similar to the counter electrode 2.
Driven by.

【0023】次に、薄膜トランジスタ30の具体的な構
造について、図3を参照しながら説明する。薄膜トラン
ジスタ30は、絶縁基板31上に、半導体活性層32、
ゲート絶縁層33、ゲート電極34、上部絶縁層35を
順次形成して構成されている。半導体活性層32は、高
濃度不純物が注入されたソース領域32a/ドレイン領
域32bと、ゲート電極24の直下にチャネル領域32
dが形成されている。そして、ドレイン領域32bとチ
ャネル領域32dとの間にのみ、低濃度不純物領域32
cが形成されている。ソース領域32a/ドレイン領域
32bは、ゲート絶縁層33及び上部絶縁層34に形成
されたコンタクト孔37を介して、信号線4に接続され
るソース電極36a及び画素電極1に接続されるドレイ
ン電極36bにそれぞれ接続されている。上記構造の薄
膜トランジスタとすることにより、ドレイン電極にソー
ス電極より高い電圧を与えた時の薄膜トランジスタの電
流−電圧特性は図4の実線に示すようになり、点線で示
した両側に低濃度不純物領域を形成した薄膜トランジス
タ(図10の構造)と比べて、オン電流を大きくするこ
とができる。
Next, the specific structure of the thin film transistor 30 will be described with reference to FIG. The thin film transistor 30 includes an insulating substrate 31, a semiconductor active layer 32,
The gate insulating layer 33, the gate electrode 34, and the upper insulating layer 35 are sequentially formed. The semiconductor active layer 32 includes a source region 32 a / drain region 32 b in which high-concentration impurities are implanted, and a channel region 32 immediately below the gate electrode 24.
d is formed. Then, the low-concentration impurity region 32 is provided only between the drain region 32b and the channel region 32d.
c is formed. The source region 32a / drain region 32b has a source electrode 36a connected to the signal line 4 and a drain electrode 36b connected to the pixel electrode 1 via a contact hole 37 formed in the gate insulating layer 33 and the upper insulating layer 34. Respectively connected to. By using the thin film transistor having the above structure, the current-voltage characteristics of the thin film transistor when a voltage higher than that of the source electrode is applied to the drain electrode are as shown by the solid line in FIG. 4, and the low concentration impurity regions are provided on both sides shown by the dotted line. The on-current can be increased as compared with the formed thin film transistor (structure of FIG. 10).

【0024】次に、上記したアクティブマトリクス型液
晶表示装置の駆動方法の一実施例について、図5を参照
しながら説明する。図5には、薄膜トランジスタ30の
ゲート電極に印加されるゲート駆動パルス10と、信号
線4の電位(図1の等価回路におけるA点の電位)、画
素電極1の電位(図1の等価回路におけるC点の電位)
及び対向電極2(電荷保持容量電極21)の電位(対向
電極駆動パルス11)が示されている。
Next, an embodiment of a method of driving the above-mentioned active matrix type liquid crystal display device will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the gate drive pulse 10 applied to the gate electrode of the thin film transistor 30, the potential of the signal line 4 (potential at point A in the equivalent circuit of FIG. 1), and the potential of the pixel electrode 1 (in the equivalent circuit of FIG. 1). (Potential at point C)
And the potential of the counter electrode 2 (charge holding capacitor electrode 21) (counter electrode drive pulse 11).

【0025】信号線4には、あるフレーム(図5のI、
V、VIの期間)では例えば−5Vから0Vまでの負の電
位が画像信号として与えられ、次のフレーム(図5のI
I、III、IVの期間)では例えば0Vから5Vまでの正の
電位が画像信号として与えられる。従って、画像信号の
最大振幅は10Vとなっている。また、画像濃度の階調
は、画像信号の絶対値(正の電位又は負の電位の大き
さ)で設定されている。フレーム毎に信号線4の電位の
極性を反転させるのは、画素電極1と対向電極2とで挟
まれる液晶層の特性の変動を避けるためである。薄膜ト
ランジスタ30のゲート電極には、−6V(Lレベル)
および9V(Hレベル)の2種類の電位の矩形パルスか
らなる駆動パルス10がゲート線駆動回路6から印加さ
れるようになっている。
A certain frame (I in FIG. 5,
In the period of V and VI), for example, a negative potential from −5V to 0V is given as an image signal, and the next frame (I in FIG. 5) is supplied.
In the period (I, III, IV), a positive potential of 0V to 5V is applied as an image signal. Therefore, the maximum amplitude of the image signal is 10V. The gradation of the image density is set by the absolute value of the image signal (the magnitude of the positive potential or the negative potential). The polarity of the potential of the signal line 4 is inverted for each frame in order to avoid fluctuation in the characteristics of the liquid crystal layer sandwiched between the pixel electrode 1 and the counter electrode 2. -6V (L level) is applied to the gate electrode of the thin film transistor 30.
And a drive pulse 10 consisting of a rectangular pulse of two potentials of 9 V (H level) is applied from the gate line drive circuit 6.

【0026】画素に信号線4の画像信号を書き込む場合
は、薄膜トランジスタ30のゲート電極に9Vが印加さ
れ、薄膜トランジスタ30はオン状態となり、画素電極
1が信号線4と同電位になるように電流が流れ、画像信
号が書き込まれる。この時、同時に、対向電極駆動回路
9により対向電極2(電荷保持容量電極)の電位が0V
に設定される。従って、画素電極1と対向電極2とで挟
まれる液晶層には、信号線4から供給される画像信号の
信号電圧と対向電極2(電荷保持容量電極)の電位の差
が印加されることになる(図5のIIIおよびVIの期
間)。
When writing the image signal of the signal line 4 to the pixel, 9V is applied to the gate electrode of the thin film transistor 30, the thin film transistor 30 is turned on, and a current is applied so that the pixel electrode 1 has the same potential as the signal line 4. The image signal is written. At this time, at the same time, the potential of the counter electrode 2 (charge holding capacitor electrode) is set to 0 V by the counter electrode drive circuit 9.
Is set to Therefore, the difference between the signal voltage of the image signal supplied from the signal line 4 and the potential of the counter electrode 2 (charge storage capacitor electrode) is applied to the liquid crystal layer sandwiched between the pixel electrode 1 and the counter electrode 2. (Periods III and VI in FIG. 5).

【0027】次に、画像信号の書き込みが終了したの
ち、信号電位を保持するために、薄膜トランジスタ30
のゲート電極には−6Vが印加され、薄膜トランジスタ
30はオフ状態となる(図5のI、II、IVおよびVの期
間)。この時、同時に、対向電極駆動回路9により対向
電極2(電荷保持容量電極)の電位が画像信号の最大振
幅(10V)以上である電位(本実施例では10V)に
設定される。すると、画素電極1の電位は、対向電極2
(電荷保持容量電極21)の電位につれて10Vだけ上
昇する。これは、薄膜トランジスタ30がオフ状態のた
め、画素電極1がフローティング状態となっているから
である。薄膜トランジスタ30のソース電極は信号線4
に接続されているため、−5Vから5Vの間の電位であ
るから、画素電極1に接続されたドレイン電極は常に信
号線4側のソース電極より高い電位にあるため、薄膜ト
ランジスタ30のドレイン側にのみ低濃度不純物領域3
2cを設けただけで、リーク電流を低く保つことができ
る。また、薄膜トランジスタ30がオフ状態の時に対向
電極2の電位を変動させても、画素電極1と対向電極2
(電荷保持容量電極21)の間の電位は変化しないた
め、液晶層に印加される電圧には変わりがない。
Next, after the writing of the image signal is completed, the thin film transistor 30 is held in order to hold the signal potential.
-6V is applied to the gate electrode of the thin film transistor 30, and the thin film transistor 30 is turned off (the period of I, II, IV and V in FIG. 5). At this time, at the same time, the counter electrode drive circuit 9 sets the potential of the counter electrode 2 (charge holding capacitor electrode) to a potential (10 V in this embodiment) that is equal to or larger than the maximum amplitude (10 V) of the image signal. Then, the potential of the pixel electrode 1 is
It rises by 10 V with the potential of the (charge storage capacitor electrode 21). This is because the pixel electrode 1 is in the floating state because the thin film transistor 30 is in the off state. The source electrode of the thin film transistor 30 is the signal line 4
Since the drain electrode connected to the pixel electrode 1 is always at a higher potential than the source electrode on the signal line 4 side, the drain side of the thin film transistor 30 is connected to the drain side of the thin film transistor 30. Only low-concentration impurity region 3
Leakage current can be kept low only by providing 2c. Further, even if the potential of the counter electrode 2 is changed when the thin film transistor 30 is in the off state, the pixel electrode 1 and the counter electrode 2 may be changed.
Since the potential between the (charge storage capacitor electrode 21) does not change, the voltage applied to the liquid crystal layer does not change.

【0028】上記実施例によると、N型多結晶シリコン
で形成された薄膜トランジスタ30がオフ状態の際に、
信号線4の電位(A点の電位)より画素電極1の電位
(C点の電位)が常に高くなるため、薄膜トランジスタ
30において画素電極1(ドレイン電極36b)側にの
みに低濃度不純物領域32cを設ければよく、オン電流
を大きく低下させることなく、リーク電流を低減でき
る。従って、画素数が多い場合や高速表示する場合にお
いても、アクティブマトリクス型液晶表示装置のコント
ラストを向上させることができ、画素間のクロストーク
も低減できる。
According to the above embodiment, when the thin film transistor 30 made of N-type polycrystalline silicon is in the off state,
Since the potential of the pixel electrode 1 (potential of C point) is always higher than the potential of the signal line 4 (potential of A point), the low-concentration impurity region 32c is formed only on the pixel electrode 1 (drain electrode 36b) side in the thin film transistor 30. The leak current can be reduced without significantly reducing the on-current. Therefore, even when the number of pixels is large or when high-speed display is performed, the contrast of the active matrix type liquid crystal display device can be improved and crosstalk between pixels can be reduced.

【0029】上述した実施例においては、薄膜トランジ
スタ30をN型多結晶シリコンで形成したアクティブマ
トリクス型液晶表示装置について示したが、薄膜トラン
ジスタ30をP型多結晶シリコンで形成した場合につい
ても有効である。この場合、P型多結晶シリコン薄膜ト
ランジスタ30のオン時には、ゲート電極に−9V、対
向電極2(電荷保持容量電極21)に0Vを与え、薄膜
トランジスタ30のオフ時には、ゲート電極に6V、対
向電極に画像信号の最大振幅(10V)以上低い電圧
(−10V)を与えるようにして駆動する。従って、P
型多結晶シリコンで形成された薄膜トランジスタ30が
オフ状態では、信号線4の電位(A点の電位)より画素
電極1の電位(C点の電位)が常に低くなるため、薄膜
トランジスタ30において画素電極1(ドレイン電極3
6b)側にのみに低濃度不純物領域32cを設ければよ
く、オン電流を大きく低下させることなく、リーク電流
を低減できる。
In the above-mentioned embodiments, the active matrix type liquid crystal display device in which the thin film transistor 30 is made of N-type polycrystalline silicon is shown, but it is also effective when the thin film transistor 30 is made of P-type polycrystalline silicon. In this case, when the P-type polycrystalline silicon thin film transistor 30 is turned on, −9V is applied to the gate electrode and 0V is applied to the counter electrode 2 (charge holding capacitance electrode 21), and when the thin film transistor 30 is turned off, 6V is applied to the gate electrode and the counter electrode is imaged. Driving is performed so as to give a voltage (-10 V) lower than the maximum amplitude (10 V) of the signal. Therefore, P
Since the potential of the pixel electrode 1 (potential at point C) is always lower than the potential of the signal line 4 (potential at point A) when the thin film transistor 30 made of polycrystalline silicon is in the off state, in the thin film transistor 30, the pixel electrode 1 (Drain electrode 3
The low-concentration impurity region 32c may be provided only on the 6b) side, and the leak current can be reduced without significantly reducing the on-current.

【0030】次に、アクティブマトリクス型液晶表示装
置の駆動方法の他の実施例について、図6を参照しなが
ら説明する。図6には、薄膜トランジスタ30のゲート
電極に印加される駆動パルス10と、信号線4の電位
(図1の等価回路におけるA点の電位)、画素電極1の
電位(図1の等価回路におけるC点の電位)及び対向電
極2(電荷保持容量電極21)の電位が示されている。
薄膜トランジスタ30のチャネル領域は、N型多結晶シ
リコンで構成されている。対向電極2の電位は、対向電
極駆動回路(電圧印加手段)9により、0V,5V,1
0Vの3種類に設定できるようになっている。
Next, another embodiment of the driving method of the active matrix type liquid crystal display device will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the drive pulse 10 applied to the gate electrode of the thin film transistor 30, the potential of the signal line 4 (potential at point A in the equivalent circuit of FIG. 1), the potential of the pixel electrode 1 (C in the equivalent circuit of FIG. 1). The potential of the point) and the potential of the counter electrode 2 (charge holding capacitor electrode 21) are shown.
The channel region of the thin film transistor 30 is made of N-type polycrystalline silicon. The potential of the counter electrode 2 is 0V, 5V, 1 by a counter electrode drive circuit (voltage applying means) 9.
It can be set to three types of 0V.

【0031】信号線4には、フレームによらず0Vから
5Vまでの正の電位が与えられる。薄膜トランジスタ3
0のゲート電極には、それぞれ−1V(Lレベル)およ
び9V(Hレベル)の矩形パルスからなる駆動パルス1
0が印加される。画像信号の最大振幅は5Vとなってい
る。画像濃度の階調は、画像信号の電位の大きさで設定
されている。
A positive potential of 0 V to 5 V is applied to the signal line 4 regardless of the frame. Thin film transistor 3
A drive pulse 1 composed of a rectangular pulse of -1 V (L level) and 9 V (H level) is applied to the gate electrode of 0, respectively.
0 is applied. The maximum amplitude of the image signal is 5V. The gradation of the image density is set by the magnitude of the potential of the image signal.

【0032】画素に信号線4の画像信号を書き込む場
合、薄膜トランジスタ30のゲート電極に9Vが印加さ
れ、薄膜トランジスタ30はオン状態となり、画素電極
1が信号線4と同電位になるように電流が流れ、画像信
号が書き込まれる。この時、図6のIIIの期間において
は、同時に、対向電極駆動回路9により対向電極2(電
荷保持容量電極21)の電位を0Vにする。従って、画
素電極1と対向電極2とで挟まれる液晶層には、信号線
4から供給される画像信号の信号電圧と対向電極2(電
荷保持容量電極21)の電位の差である正の電位が印加
されることになる。
When writing the image signal of the signal line 4 to the pixel, 9V is applied to the gate electrode of the thin film transistor 30, the thin film transistor 30 is turned on, and a current flows so that the pixel electrode 1 has the same potential as the signal line 4. , The image signal is written. At this time, in the period III of FIG. 6, the potential of the counter electrode 2 (charge holding capacitance electrode 21) is simultaneously set to 0 V by the counter electrode drive circuit 9. Therefore, in the liquid crystal layer sandwiched between the pixel electrode 1 and the counter electrode 2, a positive potential which is the difference between the signal voltage of the image signal supplied from the signal line 4 and the potential of the counter electrode 2 (charge holding capacitance electrode 21). Will be applied.

【0033】一方、図6のVIの期間においては、ゲート
電極に9Vを印加すると同時に対向電極駆動回路9によ
り対向電極2(電荷保持容量電極21)の電位を5Vに
する。すると液晶層には、信号電圧と対向電極2(電荷
保持容量電極)の電位の差である負の電圧が印加される
ことになる。このように、フレームごとに対向電極2
(電荷保持容量電極21)の電位を変えることによっ
て、画素電極1と対向電極2とで挟まれる液晶層にかか
る電圧の極性を反転させ、液晶の特性の変動を避けるこ
とができる。
On the other hand, in the period VI of FIG. 6, 9V is applied to the gate electrode, and at the same time, the potential of the counter electrode 2 (charge holding capacitance electrode 21) is set to 5V by the counter electrode drive circuit 9. Then, a negative voltage, which is the difference between the signal voltage and the potential of the counter electrode 2 (charge holding capacitor electrode), is applied to the liquid crystal layer. In this way, the counter electrode 2 is provided for each frame.
By changing the potential of the (charge storage capacitor electrode 21), it is possible to invert the polarity of the voltage applied to the liquid crystal layer sandwiched between the pixel electrode 1 and the counter electrode 2, and to avoid fluctuations in the characteristics of the liquid crystal.

【0034】次に、画像信号の書き込みが終了したの
ち、信号電位を保持するために、薄膜トランジスタ30
のゲート電極には−6Vが印加され、薄膜トランジスタ
30はオフ状態となる(図6のI、II、IVおよびVの期
間)。この時、同時に、対向電極2(電荷保持容量電極
21)の電位を画像信号の最大振幅(5V)だけ上昇さ
せるようにする。すなわち、図6のI、IIの期間では、
対向電極駆動回路9により対向電極2(電荷保持容量電
極)の電位を10Vに、図5のIV、Vの期間では5Vに
する。すると、画素電極1の電位も対向電極2(電荷保
持容量電極)の電位につれて5Vだけ上昇する。これ
は、薄膜トランジスタ30がオフ状態のため、画素電極
1がフローティング状態になっているからである。
Next, after the writing of the image signal is completed, the thin film transistor 30 is held in order to hold the signal potential.
-6V is applied to the gate electrode of the thin film transistor 30, and the thin film transistor 30 is turned off (the period of I, II, IV and V in FIG. 6). At this time, at the same time, the potential of the counter electrode 2 (charge holding capacitor electrode 21) is increased by the maximum amplitude (5 V) of the image signal. That is, in the periods I and II of FIG.
The counter electrode drive circuit 9 sets the potential of the counter electrode 2 (charge holding capacitor electrode) to 10V and 5V during the periods IV and V in FIG. Then, the potential of the pixel electrode 1 also rises by 5 V in accordance with the potential of the counter electrode 2 (charge holding capacitance electrode). This is because the pixel electrode 1 is in a floating state because the thin film transistor 30 is off.

【0035】薄膜トランジスタ30のソース電極は信号
線4に接続されているため、0Vから5Vの間の電位で
あるから、画素電極1に接続されたドレイン電極は常に
ソース電極より高い電位にあるため、薄膜トランジスタ
30において画素電極1(ドレイン電極36b)側にの
み低濃度不純物領域32cを設けただけで、リーク電流
を低く保つことができる。また、薄膜トランジスタ30
がオフ状態の時に、対向電極2(電荷保持容量電極2
1)の電位を変動させても、画素電極1と対向電極2
(電荷保持容量電極21)の間の電位は変化しないた
め、液晶層に印加される電圧には変わりがない。
Since the source electrode of the thin film transistor 30 is connected to the signal line 4 and has a potential between 0V and 5V, the drain electrode connected to the pixel electrode 1 is always at a higher potential than the source electrode. The leak current can be kept low only by providing the low-concentration impurity region 32c only on the pixel electrode 1 (drain electrode 36b) side in the thin film transistor 30. In addition, the thin film transistor 30
Is in the off state, the counter electrode 2 (charge holding capacitance electrode 2
Even if the potential of 1) is changed, the pixel electrode 1 and the counter electrode 2
Since the potential between the (charge storage capacitor electrode 21) does not change, the voltage applied to the liquid crystal layer does not change.

【0036】また、この駆動方法においても、P型多結
晶シリコンでチャネル領域を構成した薄膜トランジスタ
30にも有効である。この場合、信号線4には、フレー
ムによらず0Vから−5Vまでの負の電位が与えられ
る。対向電極2の電位は、対向電極駆動回路(電圧印加
手段)9により、0V,−5V,−10Vの3種類に設
定できるようになっている。信号線4の画像信号が負の
電位で薄膜P型多結晶シリコン薄膜トランジスタ30の
オン時には、ゲート電極に−9V、対向電極(電荷保持
容量電極)に0Vを印加し、信号線4の画像信号が0で
薄膜P型多結晶シリコン薄膜トランジスタ30のオン時
には、ゲート電極に−9V、対向電極(電荷保持容量電
極)に−5Vを印加する。
This driving method is also effective for the thin film transistor 30 having the channel region made of P-type polycrystalline silicon. In this case, the signal line 4 is supplied with a negative potential from 0 V to −5 V regardless of the frame. The potential of the counter electrode 2 can be set to three types of 0 V, −5 V, and −10 V by the counter electrode drive circuit (voltage applying means) 9. When the thin film P-type polycrystalline silicon thin film transistor 30 is turned on when the image signal of the signal line 4 has a negative potential, −9 V is applied to the gate electrode and 0 V is applied to the counter electrode (charge holding capacitor electrode), and the image signal of the signal line 4 is changed. At 0, when the thin film P-type polycrystalline silicon thin film transistor 30 is turned on, −9 V is applied to the gate electrode and −5 V is applied to the counter electrode (charge holding capacitor electrode).

【0037】また、画像信号の書き込み後に信号電位を
保持する場合に、対向電極2(電荷保持容量電極)の電
位を画像信号の最大振幅(5V)だけ低く(−5V)な
るように駆動する。従って、P型多結晶シリコンで形成
された薄膜トランジスタ30がオフ状態では、信号線4
の電位(A点の電位)より画素電極1の電位(C点の電
位)が常に低くなるため、薄膜トランジスタ30におい
て画素電極1(ドレイン電極36b)側にのみに低濃度
不純物領域32cを設ければよく、オン電流を大きく低
下させることなく、リーク電流を低減できる。
When the signal potential is held after writing the image signal, the potential of the counter electrode 2 (charge holding capacitor electrode) is driven so as to be lowered (-5V) by the maximum amplitude (5V) of the image signal. Therefore, when the thin film transistor 30 formed of P-type polycrystalline silicon is in the off state, the signal line 4
Since the potential of the pixel electrode 1 (potential of point C) is always lower than the potential of (the potential of point A), if the low-concentration impurity region 32c is provided only on the pixel electrode 1 (drain electrode 36b) side of the thin film transistor 30. Well, the leak current can be reduced without significantly reducing the on-current.

【0038】上述した各駆動方法においては、対向電極
2と電荷保持容量電極21の両方の電位を変化させた
が、電荷保持容量20が画素電極1と対向電極2間の静
電容量に比べて数倍以上大きい場合には、対向電極線
8′を介して電荷保持容量電極21のみの電位を変動さ
せればよい。これは薄膜トランジスタ30がオフ状態で
の画素電極1の電位は、電荷保持容量電極21と対向電
極2と画素電極1間の静電容量の容量分割で決まるため
である。
In each of the driving methods described above, the potentials of both the counter electrode 2 and the charge storage capacitor electrode 21 are changed, but the charge storage capacitor 20 has a larger capacitance than the capacitance between the pixel electrode 1 and the counter electrode 2. If it is several times or more larger, the potential of only the charge storage capacitor electrode 21 may be changed via the counter electrode line 8 '. This is because the potential of the pixel electrode 1 when the thin film transistor 30 is in the off state is determined by the capacitance division of the electrostatic capacitance between the charge storage capacitor electrode 21, the counter electrode 2 and the pixel electrode 1.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、多結晶シリコン薄膜ト
ランジスタをスイッチング素子として使用したアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置において、薄膜トランジス
タの画素電極側のみに低濃度不純物領域を設ける構造及
び駆動方法とすることにより、オン電流を大きく低下さ
せることなく、リーク電流を低減できる。その結果、ア
クティブマトリクス型液晶表示装置において画素数が大
きな場合や、高速表示が必要となる場合でも、コントラ
ストが大きく画素間のクロストークを小さくすることが
でき、画像品質を向上させることができる。
According to the present invention, in an active matrix type liquid crystal display device using a polycrystalline silicon thin film transistor as a switching element, a structure and a driving method are provided in which a low concentration impurity region is provided only on the pixel electrode side of the thin film transistor. The leak current can be reduced without significantly reducing the on-current. As a result, even if the active matrix type liquid crystal display device has a large number of pixels or high-speed display is required, the contrast is large and the crosstalk between the pixels can be reduced, and the image quality can be improved.

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

【図1】 本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装
置の一実施例を示す等価回路図である。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing an embodiment of an active matrix type liquid crystal display device of the present invention.

【図2】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の画素
部分の他の実施例を示す等価回路図である。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing another embodiment of the pixel portion of the active matrix type liquid crystal display device.

【図3】 アクティブマトリクス型液晶表示装置に用い
られる薄膜トランジスタの断面説明図である。
FIG. 3 is a cross-sectional explanatory diagram of a thin film transistor used in an active matrix liquid crystal display device.

【図4】 アクティブマトリクス型液晶表示装置に用い
られる薄膜トランジスタの電流−電圧特性図である。
FIG. 4 is a current-voltage characteristic diagram of a thin film transistor used in an active matrix liquid crystal display device.

【図5】 本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装
置の駆動方法の一実施例を説明するためのタイミングチ
ャート図である。
FIG. 5 is a timing chart diagram for explaining an example of a driving method of an active matrix type liquid crystal display device of the present invention.

【図6】 本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装
置の駆動方法の他の実施例を説明するためのタイミング
チャート図である。
FIG. 6 is a timing chart diagram for explaining another embodiment of the driving method of the active matrix type liquid crystal display device of the present invention.

【図7】 従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置
の等価回路図である。
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a conventional active matrix type liquid crystal display device.

【図8】 従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置
の駆動方法を説明するためのタイミングチャート図であ
る。
FIG. 8 is a timing chart diagram for explaining a driving method of a conventional active matrix type liquid crystal display device.

【図9】 LDD構造の薄膜トランジスタの断面説明図
である。
FIG. 9 is an explanatory cross-sectional view of a thin film transistor having an LDD structure.

【図10】薄膜トランジスタの電流−電圧特性図であ
る。
FIG. 10 is a current-voltage characteristic diagram of a thin film transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…画素電極、 2…対向電極、 4…信号線、 5…
ゲート線、 6…ゲート線駆動回路、 7…信号線駆動
回路、 8,8′…対向電極線、 9…対向電極駆動回
路(電圧印加手段)、 10…ゲート駆動パルス、 1
1…対向電極駆動パルス、 20…電荷保持容量、 2
1…電荷保持容量電極、 30…薄膜トランジスタ、
32…半導体活性層、 32a…ソース領域、 32b
…ドレイン領域、 32c…低濃度不純物領域、 36
a…ソース電極、 36b…ドレイン電極
1 ... Pixel electrode, 2 ... Counter electrode, 4 ... Signal line, 5 ...
Gate line, 6 ... Gate line drive circuit, 7 ... Signal line drive circuit, 8, 8 '... Counter electrode line, 9 ... Counter electrode drive circuit (voltage applying means), 10 ... Gate drive pulse, 1
1 ... Counter electrode drive pulse, 20 ... Charge holding capacity, 2
1 ... Charge holding capacitor electrode, 30 ... Thin film transistor,
32 ... Semiconductor active layer, 32a ... Source region, 32b
... Drain region, 32c ... Low concentration impurity region, 36
a ... Source electrode, 36b ... Drain electrode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】画素電極と対向電極とにより液晶層を挟み
これを2次元状に配置した表示部と、列毎の表示部の前
記画素電極に接続し画像信号を与える信号線と、前記画
像信号を選択的に画素電極に与えるため前記信号線にソ
ース電極が接続され前記画素電極にドレイン電極が接続
された多結晶シリコン薄膜トランジスタと、を有するア
クティブマトリクス型液晶表示装置であって、 前記対向電極の基準電位を変動制御する電圧印加手段を
設け、 前記多結晶シリコン薄膜トランジスタは、そのドレイン
電極側にのみ隣接する低濃度不純物領域を形成したこと
を特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
1. A display section in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pixel electrode and a counter electrode and which is arranged two-dimensionally, a signal line which is connected to the pixel electrode of the display section for each column and gives an image signal, and the image. An active matrix type liquid crystal display device comprising: a polycrystalline silicon thin film transistor in which a source electrode is connected to the signal line and a drain electrode is connected to the pixel electrode in order to selectively apply a signal to the pixel electrode. An active matrix type liquid crystal display device is characterized in that a voltage applying means for controlling fluctuation of the reference potential is provided, and the polycrystalline silicon thin film transistor is formed with a low concentration impurity region adjacent only to its drain electrode side.
【請求項2】画素電極と対向電極とにより液晶層を挟み
これを2次元状に配置した表示部と、列毎の表示部の前
記画素電極に接続し画像信号を与える信号線と、前記画
像信号を選択的に画素電極に与えるため前記信号線にソ
ース電極が接続され前記画素電極にドレイン電極が接続
されたN型多結晶シリコン薄膜トランジスタと、を有す
るアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法であ
って、 前記対向電極の基準電位を前記薄膜トランジスタのオン
・オフ状態に対応して変化させ、薄膜トランジスタがオ
フ状態である期間の基準電位を、薄膜トランジスタがオ
ン状態である期間の基準電位に比べて、画像信号の最大
振幅以上高い電圧に設定することを特徴とするアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
2. A display section in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pixel electrode and a counter electrode and which is two-dimensionally arranged, a signal line which is connected to the pixel electrode of the display section for each column and gives an image signal, and the image. A method for driving an active matrix liquid crystal display device, comprising: an N-type polycrystalline silicon thin film transistor in which a source electrode is connected to the signal line and a drain electrode is connected to the pixel electrode in order to selectively apply a signal to the pixel electrode. The reference potential of the counter electrode is changed corresponding to the on / off state of the thin film transistor, and the reference potential during the period when the thin film transistor is in the off state is compared with the reference potential during the period when the thin film transistor is in the on state. A method for driving an active matrix type liquid crystal display device, characterized in that a voltage higher than the maximum amplitude of a signal is set.
【請求項3】画素電極と対向電極とにより液晶層を挟み
これを2次元状に配置した表示部と、列毎の表示部の前
記画素電極に接続し画像信号を与える信号線と、前記画
像信号を選択的に画素電極に与えるため前記信号線にソ
ース電極が接続され前記画素電極にドレイン電極が接続
されたP型多結晶シリコン薄膜トランジスタと、を有す
るアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法であ
って、 前記対向電極の基準電位を前記薄膜トランジスタのオン
・オフ状態に対応して変化させ、薄膜トランジスタがオ
フ状態である期間の基準電位を、薄膜トランジスタがオ
ン状態である期間の基準電位に比べて、画像信号の最大
振幅以上低い電圧に設定することを特徴とするアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
3. A display section in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pixel electrode and a counter electrode and which is arranged two-dimensionally, a signal line which is connected to the pixel electrode of the display section for each column and gives an image signal, and the image. A method for driving an active matrix liquid crystal display device, comprising: a P-type polycrystalline silicon thin film transistor in which a source electrode is connected to the signal line and a drain electrode is connected to the pixel electrode in order to selectively apply a signal to the pixel electrode. The reference potential of the counter electrode is changed corresponding to the on / off state of the thin film transistor, and the reference potential during the period when the thin film transistor is in the off state is compared with the reference potential during the period when the thin film transistor is in the on state. A method for driving an active matrix type liquid crystal display device, characterized in that a voltage lower than a maximum amplitude of a signal is set.
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