JPH10240164A - Driving circuit integrated type display device - Google Patents

Driving circuit integrated type display device

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JPH10240164A
JPH10240164A JP4790297A JP4790297A JPH10240164A JP H10240164 A JPH10240164 A JP H10240164A JP 4790297 A JP4790297 A JP 4790297A JP 4790297 A JP4790297 A JP 4790297A JP H10240164 A JPH10240164 A JP H10240164A
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JP
Japan
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circuit
thin film
film transistor
buffer circuit
buffer
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Application number
JP4790297A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoko Kitazawa
倫子 北沢
Yasuyuki Hanazawa
康行 花澤
Kohei Nagayama
耕平 永山
Yoshiaki Aoki
良朗 青木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a voltage per unit length in a channel area and improve a dielectric withstand voltage by making a channel length of a thin film transistor composing a buffer circuit included in a scanning drive circuit longer than that of a thin film transistor composing a buffer circuit included in a signal line drive circuit. SOLUTION: In the periphery of a display area, a signal line drive circuit 1 and a scanning line drive circuit 2 are arranged, and the signal line drive circuit 1 is constituted of a timing generation circuit 10, etc., comprising a buffer circuit, and the scanning line drive circuit 2 is constituted of a buffer circuit 3. A CMOS circuit included in the scanning line drive circuit 2 and a CMOS circuit included in the signal line drive circuit 1 are formed on a glass substrate through a same process. If a channel length of a TFT in the buffer of the scanning line drive circuit 2 is formed two times longer than that of the buffer of the signal drive circuit 1, a voltage per unit length applied across the source and drain of TFT is reduced, and it possible to improve a dielectric withstand voltage of the drain.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶表示装置な
どの平面型表示装置に係り、特に多結晶シリコン薄膜ト
ランジスタを用いて画素スイッチング素子及び駆動回路
を同一基板上に形成したアクティブマトリクス型液晶表
示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat display device such as a liquid crystal display device, and more particularly to an active matrix liquid crystal display device in which a pixel switching element and a driving circuit are formed on the same substrate using a polycrystalline silicon thin film transistor. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、アクティブマトリクス型液晶表示
装置は有効表示面積を増やし、低価格化を図るため、画
素電極が形成されるアクティブマトリクス基板上に駆動
回路を内蔵する技術の開発が進められている。画素電極
のスイッチング素子のみならず駆動回路までを同時に形
成するには、高性能なスイッチング素子が求められ、例
えば高い移動度が得られる多結晶シリコンをチャネル層
に用いた薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、
以下、TFTと呼ぶ)が使用されている。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to increase the effective display area and reduce the cost of an active matrix type liquid crystal display device, a technology for incorporating a drive circuit on an active matrix substrate on which pixel electrodes are formed has been developed. I have. In order to simultaneously form not only the switching element of the pixel electrode but also the driving circuit, a high-performance switching element is required. For example, a thin film transistor (Thin Film Transistor,
(Hereinafter referred to as TFT).

【0003】一般的に従来の駆動回路一体型液晶表示装
置においては、走査線を駆動する走査線駆動回路はシフ
トレジスタからなる直並列変換回路及びその出力を増幅
して走査線に出力するバッファ回路から構成され、一方
信号線を駆動する信号線駆動回路は、シフトレジスタ及
びサンプリング回路からなる直並列変換回路及びその出
力を増幅して信号線に出力するバッファ回路から構成さ
れる。
Generally, in a conventional liquid crystal display device integrated with a driving circuit, a scanning line driving circuit for driving a scanning line is a serial / parallel conversion circuit comprising a shift register and a buffer circuit for amplifying the output of the circuit and outputting it to the scanning line. The signal line driving circuit for driving one signal line includes a serial-parallel conversion circuit including a shift register and a sampling circuit, and a buffer circuit for amplifying the output of the circuit and outputting the amplified signal to the signal line.

【0004】ところで、信号線には液晶に階調を与える
例えば5V振幅の映像信号が印加され、一方走査線には
TFTのゲートを制御する例えば20V振幅の走査信号
が印加される。従って走査線駆動回路は、信号線駆動回
路よりも大きな振幅の信号を発生させる。
By the way, a video signal having an amplitude of, for example, 5 V which gives a gradation to liquid crystal is applied to a signal line, and a scanning signal having an amplitude of, for example, 20 V which controls a gate of a TFT is applied to a scanning line. Therefore, the scanning line driving circuit generates a signal having a larger amplitude than the signal line driving circuit.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが従来の駆動回
路一体型表示装置においては、走査線駆動回路に含まれ
るバッファ回路を構成するTFTのドレイン耐圧が充分
でなく、動作中にTFTが破損してしまい必要な走査信
号が得られず、映像信号が表示できないという不良を引
き起こしていた。
However, in the conventional driving circuit integrated type display device, the drain withstand voltage of the TFT constituting the buffer circuit included in the scanning line driving circuit is not sufficient, and the TFT is damaged during operation. As a result, a required scanning signal cannot be obtained, and a defect that a video signal cannot be displayed is caused.

【0006】さらに、走査線駆動回路は水平走査周期で
動作する一方、信号線駆動回路は一水平走査期間中に外
部から入力される映像信号を直並列変換するため、相当
のスピードで動作させる必要がある。
Further, while the scanning line driving circuit operates in a horizontal scanning cycle, the signal line driving circuit needs to operate at a considerable speed since the video signal input from the outside is serial-parallel converted during one horizontal scanning period. There is.

【0007】これに対し従来の駆動回路一体型表示装置
においては、走査線駆動回路と信号線駆動回路の構成上
の最適化がなされていなかった。この発明は上記の技術
的背景に鑑み、走査線駆動回路の耐圧を向上させかつ信
号線駆動回路の所望の動作スピードが得られる駆動回路
一体型表示装置を提供することを目的とする。
On the other hand, in the conventional driving circuit integrated type display device, the configuration of the scanning line driving circuit and the signal line driving circuit has not been optimized. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above technical background, it is an object of the present invention to provide a drive circuit integrated type display device in which the withstand voltage of a scan line drive circuit is improved and a desired operation speed of a signal line drive circuit can be obtained.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明の第一発明は、
走査線駆動回路に含まれるバッファ回路を構成する薄膜
トランジスタのチャネル長を、信号線駆動回路に含まれ
るバッファ回路を構成する薄膜トランジスタのチャネル
長よりも長くすることを特徴とする。
Means for Solving the Problems The first invention of the present invention is:
The channel length of a thin film transistor included in a buffer circuit included in a scan line driver circuit is longer than the channel length of a thin film transistor included in a buffer circuit included in a signal line driver circuit.

【0009】この構成を採用することにより、信号線駆
動回路側では所望の動作スピードが得られるように薄膜
トランジスタのチャネル長を決定し、一方走査線駆動回
路側ではソースとドレインの間の距離を大きくすること
により、チャネル領域の単位長さ辺りにかかる電圧を軽
減し、耐圧を向上させることが可能となる。
By employing this configuration, the channel length of the thin film transistor is determined on the signal line drive circuit side so as to obtain a desired operation speed, while the distance between the source and the drain is increased on the scan line drive circuit side. By doing so, it is possible to reduce the voltage applied per unit length of the channel region and improve the breakdown voltage.

【0010】またこの発明の第二発明は、走査線駆動回
路に含まれるバッファ回路を構成する単位スイッチ素子
を、複数の直列接続された薄膜トランジスタで構成し、
一方信号線駆動回路に含まれるバッファ回路を構成する
単位スイッチ素子を、走査線駆動回路のスイッチ素子よ
りも少ない個数の薄膜トランジスタで構成することを特
徴とする。
According to a second aspect of the present invention, a unit switch element constituting a buffer circuit included in a scanning line drive circuit is constituted by a plurality of thin film transistors connected in series,
On the other hand, a unit switch element included in a buffer circuit included in a signal line driver circuit is formed using a smaller number of thin film transistors than switch elements of a scan line driver circuit.

【0011】即ち、信号線駆動回路のバッファ回路を所
定の薄膜トランジスタで構成する一方で、走査線駆動回
路においては、信号線駆動回路側の単個の薄膜トランジ
スタに相当する部分を複数の薄膜トランジスタの直列接
続により構成する。この構成を採用することにより、信
号線駆動回路側では所望の動作スピードが得られるよう
に薄膜トランジスタのチャネル長を決定し、一方走査線
駆動回路においては実質的なソース・ドレインの間の距
離を大きくすることができ、チャネル領域の単位長さ辺
りにかかる電圧を軽減し、耐圧を向上させることが可能
となる。
That is, while the buffer circuit of the signal line driving circuit is formed of a predetermined thin film transistor, in the scanning line driving circuit, a portion corresponding to a single thin film transistor on the signal line driving circuit side is connected in series with a plurality of thin film transistors. It consists of. By employing this configuration, the channel length of the thin film transistor is determined so that a desired operation speed is obtained on the signal line driving circuit side, while the substantial distance between the source and the drain is increased in the scanning line driving circuit. Voltage can be reduced per unit length of the channel region, and the withstand voltage can be improved.

【0012】またこの発明の第三発明は、走査線駆動回
路に含まれるバッファ回路を構成する薄膜トランジスタ
をそのチャネル領域がドレイン領域と該ドレイン領域よ
りも低不純物濃度の領域を介して接続されるように構成
し、一方信号線駆動回路に含まれるバッファ回路内の薄
膜トランジスタをチャネル領域とドレイン領域が直接接
続されるように構成することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, a thin film transistor constituting a buffer circuit included in a scanning line driving circuit is connected so that its channel region is connected to a drain region via a region having a lower impurity concentration than the drain region. And a thin film transistor in a buffer circuit included in the one signal line driving circuit is configured such that a channel region and a drain region are directly connected.

【0013】この構成を採用することにより、信号線駆
動回路側では所望の動作スピードが得られるように薄膜
トランジスタのチャネル長を決定し、一方走査線駆動回
路側においてはソース・ドレイン間電圧がこの低能度不
純物領域で降下するため、チャネル領域における単位長
さ辺りにかかる電圧を軽減し、耐圧を向上させることが
可能となる。
By adopting this configuration, the channel length of the thin film transistor is determined on the signal line driving circuit side so as to obtain a desired operation speed, while the source-drain voltage is reduced on the scanning line driving circuit side by this low efficiency. Therefore, the voltage applied to the channel region per unit length can be reduced, and the breakdown voltage can be improved.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施例1)以下に、本発明の実施の形態を図面を用い
て説明する。図1に、本実施例における駆動回路一体型
アクティブマトリクス型液晶表示装置のアレイ基板の回
路ブロック図を示す。
(Embodiment 1) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit block diagram of an array substrate of a drive circuit integrated type active matrix type liquid crystal display device in this embodiment.

【0015】ガラス基板3の表示領域14には、複数の
信号線6及び走査線8が互いに直交して配置され、その
各々の交点部分にはTFT4を介して画素電極17が接
続される。この画素電極17は、液晶を介して対向電極
18と容量結合し、液晶容量Clcを形成している。
In the display area 14 of the glass substrate 3, a plurality of signal lines 6 and scanning lines 8 are arranged orthogonally to each other, and a pixel electrode 17 is connected to each intersection via a TFT 4. The pixel electrode 17 is capacitively coupled to the opposing electrode 18 via the liquid crystal to form a liquid crystal capacitance Clc.

【0016】またこの表示領域14の周辺には、信号線
6を駆動する信号線駆動回路1及び走査線を駆動する走
査線駆動回路2が配置されている。信号線駆動回路1
は、シフトレジスタ及びこのシフトレジスタに接続され
るバッファ回路からなるタイミング信号発生回路10及
び、このタイミング信号発生回路10の出力により制御
され、外部から入力される映像信号を直並列変換するア
ナログスイッチ11から構成される。一方走査線駆動回
路2は、シフトレジスタからなる直並列変換回路12及
びこのシフトレジスタに接続されるバッファ回路13か
ら構成される。
Around the display area 14, a signal line driving circuit 1 for driving the signal lines 6 and a scanning line driving circuit 2 for driving the scanning lines are arranged. Signal line drive circuit 1
Is a timing signal generating circuit 10 comprising a shift register and a buffer circuit connected to the shift register; and an analog switch 11 controlled by the output of the timing signal generating circuit 10 for serial-parallel conversion of an externally input video signal. Consists of On the other hand, the scanning line drive circuit 2 includes a serial-parallel conversion circuit 12 including a shift register and a buffer circuit 13 connected to the shift register.

【0017】信号線駆動回路1の直並列変換回路10に
含まれるシフトレジスタは、外部から入力されるクロッ
クXCK、スタートパルスXSTに基づいてタイミング
信号を生成し、サンプルホールド回路はこのタイミング
信号に基づいて外部から入力される映像信号VIDEO
をサンプリングする。
A shift register included in the serial-parallel conversion circuit 10 of the signal line driving circuit 1 generates a timing signal based on a clock XCK and a start pulse XST input from the outside, and a sample-hold circuit generates a timing signal based on the timing signal. Video signal VIDEO input from outside
Is sampled.

【0018】一方走査線駆動回路2のシフトレジスタに
は、外部から入力されるクロックYCK及びスタートパ
ルスYSTをレベルシフト回路15、16を介して所定
振幅となるように変換した信号が入力される。このとき
スタートパルスは、走査線8を駆動するために必要な2
0V振幅に調整され、シフトレジスタはクロックのタイ
ミングに基づいて順次このスタートパルスを次段に転送
し、走査線8を駆動する。
On the other hand, a signal obtained by converting a clock YCK and a start pulse YST input from the outside so as to have a predetermined amplitude via level shift circuits 15 and 16 is input to the shift register of the scanning line drive circuit 2. At this time, the start pulse is set to 2 necessary to drive the scanning line 8.
The amplitude is adjusted to 0 V, and the shift register sequentially transfers the start pulse to the next stage based on the clock timing, and drives the scanning line 8.

【0019】図2は、バッファ回路の一例を示す。バッ
ファ回路は公知のCMOS回路即ちn−chTFT10
2及びp−chTFT101により構成される。このバ
ッファ回路の入力INは直並列変換回路10、12の出
力に接続され、一方バッファ回路の出力OUTは個々の
信号線6または走査線12に接続される。
FIG. 2 shows an example of the buffer circuit. The buffer circuit is a known CMOS circuit, that is, an n-ch TFT 10.
2 and a p-ch TFT 101. The input IN of this buffer circuit is connected to the outputs of the serial-parallel conversion circuits 10 and 12, while the output OUT of the buffer circuit is connected to the individual signal lines 6 or scanning lines 12.

【0020】尚、直並列変換回路10、12に含まれる
シフトレジスタも、基本的にこのCMOS回路を応用し
たクロックド・インバータにより構成される。図3は、
アレイ基板の主要部の断面図を示す。尚説明のため、走
査線駆動回路領域と信号線駆動回路領域を並列して図示
してある。図に示すように、表示領域における画素駆動
用TFT25、走査線駆動回路2に含まれるCMOS回
路を構成するn−chTFT23及びp−chTFT2
4、信号線駆動回路1に含まれるCMOS回路を構成す
るn−chTFT203及びp−chTFT204が同
一工程でガラス基板22上に形成される。各TFTのチ
ャネル領域28、ソース領域32、ドレイン領域33は
多結晶シリコン薄膜により形成される。ここで、信号線
駆動回路のシフトレジスタを構成するTFTのチャネル
幅(W)/チャネル長(L)は10μm/5μmであ
り、走査線駆動回路のシフトレジスタを構成するTFT
のW/Lは10μm/10μmである。同様に走査線駆
動回路のバッファにおけるTFTのチャネル長も、信号
線駆動回路のバッファと比べて2倍長く設定した。
The shift registers included in the serial / parallel conversion circuits 10 and 12 are also basically constituted by clocked inverters using this CMOS circuit. FIG.
FIG. 2 shows a cross-sectional view of a main part of an array substrate. For the sake of explanation, the scanning line driving circuit region and the signal line driving circuit region are illustrated in parallel. As shown in the figure, the pixel driving TFT 25 in the display area, the n-ch TFT 23 and the p-ch TFT 2 forming the CMOS circuit included in the scanning line driving circuit 2
4. The n-ch TFT 203 and the p-ch TFT 204 constituting the CMOS circuit included in the signal line driving circuit 1 are formed on the glass substrate 22 in the same step. The channel region 28, source region 32, and drain region 33 of each TFT are formed of a polycrystalline silicon thin film. Here, the channel width (W) / channel length (L) of the TFT forming the shift register of the signal line driving circuit is 10 μm / 5 μm, and the TFT forming the shift register of the scanning line driving circuit.
Is 10 μm / 10 μm. Similarly, the channel length of the TFT in the buffer of the scanning line driving circuit was set to be twice as long as that of the buffer of the signal line driving circuit.

【0021】次に上記実施の形態の液晶表示装置の製造
方法を説明する。透明絶縁性基板26の一主面上にプラ
ズマCVD装置により非晶質シリコン薄膜27を50n
m形成した後、XeClエキシマレーザアニール装置を
用いて非晶質シリコン薄膜27の多結晶化を行う。次に
多結晶シリコン膜27をフォトリソグラフィ法を用いて
パターンニングし、TFTの活性層28を形成する。シ
リコン酸化膜または窒化シリコン膜からなるゲート絶縁
膜29をプラズマCVD法で形成した後、モリブデン・
タングステン合金膜(MoW)をスパッタ法で製膜し、
パターニングすることでゲート電極30を形成する。こ
の時、ゲート電極30と同時に蓄積容量電極31、並び
に図示していないが走査線と蓄積容量線も形成する。そ
の後、ゲート電極30をマスクにイオンドーピング法で
不純物を打ち込み、TFTのソース領域32とドレイン
領域33を形成する。不純物として、n型TFTについ
ては例えば面密度5x1015/cm2のリンを、p型T
FTについてはボロンを用いた。次にゲート電極上30
にプラズマCVD法でシリコン酸化膜による層間絶縁膜
34を形成し、さらにその上にITO膜を形成し、パタ
ーニングすることで画素電極35を形成する。この画素
電極35の一部は蓄積容量電極31と層間絶縁膜34を
介して対向することで蓄積容量を形成する。またゲート
電極を2層のMoW膜で形成し、イオンドーピンング前
の第1層のMoW膜を蓄積容量を形成する位置に形成せ
ず、下の多結晶シリコン膜も不純物をドーピングしてn
型とし、第2層のMoW膜のみで形成される蓄積容量電
極との間で蓄積容量を形成しても良い。次に層間絶縁膜
34とゲート絶縁膜29にコンタクトホールを形成後、
スパッタ法でAl膜を形成し、パターニングすることで
ソース電極36とドレイン電極37を、図示してない信
号線と同時に形成する。続いて全面にわたり窒化シリコ
ン膜の絶縁保護膜38を形成し、所定のパターンにパタ
ーニングすることでアクティブマトリクス基板22を形
成する。
Next, a method of manufacturing the liquid crystal display device of the above embodiment will be described. On one main surface of the transparent insulating substrate 26, an amorphous silicon thin film 27 is
After the formation of m, the amorphous silicon thin film 27 is polycrystallized using a XeCl excimer laser annealing apparatus. Next, the polycrystalline silicon film 27 is patterned using a photolithography method to form an active layer 28 of the TFT. After a gate insulating film 29 made of a silicon oxide film or a silicon nitride film is formed by a plasma CVD method, a molybdenum
A tungsten alloy film (MoW) is formed by a sputtering method,
The gate electrode 30 is formed by patterning. At this time, a storage capacitor electrode 31 and a scanning line and a storage capacitor line (not shown) are formed simultaneously with the gate electrode 30. Thereafter, impurities are implanted by ion doping using the gate electrode 30 as a mask to form a source region 32 and a drain region 33 of the TFT. As an impurity, for example, phosphorus having an area density of 5 × 10 15 / cm 2 is used for an n-type TFT and p-type
Boron was used for FT. Next, on the gate electrode 30
Then, an interlayer insulating film 34 of a silicon oxide film is formed by a plasma CVD method, and an ITO film is further formed thereon and patterned to form a pixel electrode 35. A part of the pixel electrode 35 is opposed to the storage capacitor electrode 31 via the interlayer insulating film 34 to form a storage capacitor. Further, the gate electrode is formed of two layers of MoW film, the first layer of MoW film before ion doping is not formed at the position where the storage capacitor is formed, and the underlying polycrystalline silicon film is doped with impurities to form n.
Alternatively, a storage capacitor may be formed with a storage capacitor electrode formed only of the second layer MoW film. Next, after forming contact holes in the interlayer insulating film 34 and the gate insulating film 29,
A source electrode 36 and a drain electrode 37 are formed simultaneously with a signal line (not shown) by forming and patterning an Al film by a sputtering method. Subsequently, an insulating protection film 38 of a silicon nitride film is formed over the entire surface, and is patterned into a predetermined pattern to form the active matrix substrate 22.

【0022】一方、透明絶縁性基板39の一主面上に、
ブラック・マトリクス40、着色層41、並びにITO
等の透明導電膜から成る対向電極42を形成し、対向基
板43を得た。アクティブマトリクス基板22の画素電
極側と、対向基板43の対向電極側には低温キュア型の
ポリイミド膜からなる配向膜44、45を塗布する。こ
れらの基板を対向して配置した際に配向軸が90度とな
るようにラビング処理を施し、両基板を対向して組み立
てセル化し、その間隙にネマティック液晶46を注入し
て封止する。さらにセルの両面に偏光版を貼り付け、ア
クティブマトリクス型液晶表示装置を制作した。
On the other hand, on one main surface of the transparent insulating substrate 39,
Black matrix 40, colored layer 41, and ITO
An opposing electrode 42 made of a transparent conductive film was formed, and an opposing substrate 43 was obtained. Alignment films 44 and 45 made of a low-temperature curing type polyimide film are applied to the pixel electrode side of the active matrix substrate 22 and the counter electrode side of the counter substrate 43. Rubbing treatment is performed so that the orientation axis becomes 90 degrees when these substrates are arranged facing each other, the two substrates are assembled to face each other to form a cell, and a nematic liquid crystal 46 is injected into the gap therebetween and sealed. Furthermore, polarizing plates were stuck on both sides of the cell to produce an active matrix liquid crystal display.

【0023】このような液晶表示装置を動作させて検査
したところ駆動回路の欠陥に起因する表示不良が無く、
高い歩留まりが得られた。即ち、高い耐圧を必要とする
走査線駆動回路においては、チャネル長を長くすること
によりTFTのソース・ドレイン間に印加される単位長
さ辺りの電圧を軽減し、ドレイン耐圧を高めることがで
き、一方信号線駆動回路においては、走査線駆動回路に
含まれるTFTの半分のチャネル長のTFTで構成する
ため、充分なON電流を得ることができ、従って高速に
動作させることが可能となる。
When such a liquid crystal display device was operated and inspected, there was no display defect due to a defect in the drive circuit.
High yield was obtained. That is, in a scanning line driving circuit requiring a high withstand voltage, a voltage per unit length applied between the source and the drain of the TFT can be reduced by increasing the channel length, and the drain withstand voltage can be increased. On the other hand, the signal line driver circuit is configured by a TFT having a channel length that is half of the TFT included in the scanning line driver circuit, so that a sufficient ON current can be obtained, and therefore, a high-speed operation can be performed.

【0024】(実施例2)図4は、本発明のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置の第二の例におけるアレイ基
板の要部断面図を示す。即ち、走査線駆動回路2におい
ては、p−chTFT23及びn−chTFT24のそ
れぞれを、互いにソース(ドレイン)領域が結合された
薄膜トランジスタTr1、Tr2により構成し、一方信
号線駆動回路においては、CMOS回路を単個のp−c
hTFT203及びn−chTFT204で構成してい
る。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a sectional view showing a main part of an array substrate in a second embodiment of the active matrix type liquid crystal display device of the present invention. That is, in the scanning line driving circuit 2, each of the p-ch TFT 23 and the n-ch TFT 24 is configured by thin film transistors Tr1 and Tr2 whose source (drain) regions are coupled to each other, while in the signal line driving circuit, a CMOS circuit is used. Single pc
It comprises an hTFT 203 and an n-ch TFT 204.

【0025】上記の構成において、Tr1のチャネル長
L1とTr2のチャネル長L2の和に対するドレイン耐
圧特性を調べると、図3の特性50が得られた。通常構
造のTFTの特性51と比較して、本形態ではL1とL
2の和が通常のTFTのLと同等、または短くとも、充
分高い耐圧が得られた。
In the above configuration, when the drain withstand voltage characteristic with respect to the sum of the channel length L1 of Tr1 and the channel length L2 of Tr2 was examined, the characteristic 50 in FIG. 3 was obtained. Compared with the characteristic 51 of the TFT having the normal structure, in this embodiment, L1 and L1
Even if the sum of 2 was equal to or shorter than L of a normal TFT, a sufficiently high breakdown voltage was obtained.

【0026】一方信号線駆動回路においては、単個のT
FTによりCMOS回路を構成するため、充分なON電
流を得ることができる。 (実施例3)図6は、第三の例を示す概略断面図であ
る。第一の例の実施の形態と同様にして、ゲート電極を
マスクにイオンドーピング法で不純物を打ち込み、TF
Tのソース/ドレイン領域を形成した後、さらにゲート
電極を一定量だけ細くなるようにパターニングし、再び
低濃度の不純物を打ち込んだ。このようにチャネル領域
とドレイン領域の間、及びチャネル領域とソース領域の
間に、ドレイン領域またはソース領域の不純物濃度より
低濃度な不純物領域52、53をチャネル方向の長さで
dLだけ持つn型TFT54、55が形成された。他の
構成並びに製造方法は第一の例と共通であるので、同一
部分には同一符号を付けてその説明を省略する。
On the other hand, in the signal line driving circuit, a single T
Since a CMOS circuit is configured by FT, a sufficient ON current can be obtained. (Embodiment 3) FIG. 6 is a schematic sectional view showing a third example. In the same manner as in the embodiment of the first example, impurities are implanted by ion doping using the gate electrode as a mask, and TF
After forming the source / drain regions of T, the gate electrode was further patterned so as to be thinner by a certain amount, and low-concentration impurities were implanted again. As described above, an n type impurity region 52, 53 having a concentration lower than the impurity concentration of the drain region or the source region by dL in the channel direction is provided between the channel region and the drain region and between the channel region and the source region. TFTs 54 and 55 were formed. Since other configurations and manufacturing methods are common to the first example, the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0027】このようなTFT構造を採用することで、
ドレイン電極とソース電極との間の電圧が、低能度不純
物領域により生じる電圧降下により緩和され、実験によ
り得られたドレイン耐圧が図7の特性56に示すように
向上した。また、dLを長くすると効果的であることが
図7より明らかであり、信号線駆動回路側より高い耐圧
が要求される走査線駆動回路側でdLを長くすることで
充分な耐圧が得られた。本実施の形態では、駆動回路の
n型TFTにこの構造を用いた他に、画素部のTFT5
5にも適用し、走査信号がオフ時のリーク電流を一層抑
制した。
By adopting such a TFT structure,
The voltage between the drain electrode and the source electrode was reduced by the voltage drop caused by the low-efficiency impurity region, and the drain withstand voltage obtained by the experiment was improved as shown by the characteristic 56 in FIG. It is clear from FIG. 7 that increasing dL is effective, and sufficient withstand voltage was obtained by increasing dL on the scanning line driving circuit side which requires a higher withstand voltage than the signal line driving circuit side. . In the present embodiment, in addition to using this structure for the n-type TFT of the drive circuit,
5 to further suppress the leak current when the scanning signal is off.

【0028】一方信号線駆動回路においては、低能度不
純物領域を設けないため、TFTがON時の抵抗を低減
でき、より多くの電流を流すことが可能となるため、高
速で動作させることができた。また、走査線駆動回路側
よりも短い低濃度不純物領域を設けても同様の効果を得
ることが可能である。
On the other hand, in the signal line driving circuit, since the low-efficiency impurity region is not provided, the resistance when the TFT is ON can be reduced, and more current can flow, so that the operation can be performed at high speed. Was. The same effect can be obtained by providing a low-concentration impurity region shorter than the scanning line driving circuit side.

【0029】尚、この実施例においては走査線駆動回路
のn−chTFTのみに低濃度不純物領域を設けてい
る。この理由は、p−chTFTはホールをキャリアと
するため、n−chTFTに比較してドレイン耐圧の制
限が緩やかであるためである。必要に応じてp−chT
FTに低濃度不純物領域を設けてもよいことはいうまで
もない。
In this embodiment, a low-concentration impurity region is provided only in the n-ch TFT of the scanning line driving circuit. The reason for this is that the p-ch TFT uses holes as carriers, so that the limitation on the drain withstand voltage is less strict than that of the n-ch TFT. P-chT if necessary
It goes without saying that a low-concentration impurity region may be provided in the FT.

【0030】また、本構造に第一の実施の形態で示した
ようなチャネル長の選択とを組み合わせても効果的であ
った。また、本構造に第二の実施の形態で示した構造を
兼用した場合、図5の特性57に示すようにさらに耐圧
の向上がみられた。
It is also effective to combine this structure with the selection of the channel length as shown in the first embodiment. Further, when the structure shown in the second embodiment is also used in this structure, the withstand voltage is further improved as shown by the characteristic 57 in FIG.

【0031】尚、本発明は上記の例に限定されず、各種
液晶表示装置の駆動電圧から求められる耐圧まで、各実
施の形態を組み合わせて耐圧を向上させて実施すること
ができる。
The present invention is not limited to the above example, but can be implemented by improving the breakdown voltage by combining the respective embodiments up to the breakdown voltage required from the driving voltages of various liquid crystal display devices.

【0032】例えば、上記実施例においては、走査線駆
動回路のシフトレジスタ及びバッファ回路を構成する全
てのTFTに各実施例の方法を適用しているが、図8に
示すように、レベルシフト回路300がシフトレジスタ
の後段に設けられる場合、シフトレジスタには振幅の小
さい(例えば10V振幅の)YST、YCKが入力され
るため、レベルシフト回路により振幅が調整されたバッ
ファ回路以降のTFTのみについて、上記各実施例を適
用しても良い。タイミング信号発生回路として、シフト
レジスタのかわりにデコーダ回路を用いても良い。
For example, in the above embodiment, the method of each embodiment is applied to all the TFTs constituting the shift register and the buffer circuit of the scanning line drive circuit. However, as shown in FIG. When 300 is provided at the subsequent stage of the shift register, since YST and YCK having a small amplitude (for example, 10 V amplitude) are input to the shift register, only TFTs after the buffer circuit whose amplitude is adjusted by the level shift circuit are Each of the above embodiments may be applied. As the timing signal generating circuit, a decoder circuit may be used instead of the shift register.

【0033】[0033]

【発明の効果】この発明によれば、走査線駆動回路の耐
圧を向上させかつ信号線駆動回路の所望の動作スピード
が得られる駆動回路一体型表示装置を得ることができ
る。
According to the present invention, it is possible to obtain a driving circuit integrated type display device in which the withstand voltage of the scanning line driving circuit is improved and a desired operation speed of the signal line driving circuit is obtained.

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

【図1】本発明の一実施例における駆動回路一体型液晶
表示装置の回路基板のブロック図を示す。
FIG. 1 is a block diagram of a circuit board of a liquid crystal display device integrated with a driving circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施例におけるバッファ回路の例を示
す。
FIG. 2 shows an example of a buffer circuit in the embodiment of FIG.

【図3】図1の実施例における液晶表示装置の要部断面
図を示す。
FIG. 3 is a sectional view of a main part of the liquid crystal display device in the embodiment of FIG.

【図4】本発明の他の実施例における駆動回路一体型液
晶表示装置の要部断面図を示す。
FIG. 4 is a sectional view showing a main part of a drive circuit integrated type liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.

【図5】図4における駆動回路TFTの特性図を示す。FIG. 5 shows a characteristic diagram of the driving circuit TFT in FIG.

【図6】本発明のさらに他の実施例における駆動回路一
体型液晶表示装置の要部断面図を示す。
FIG. 6 is a sectional view showing a main part of a drive circuit integrated type liquid crystal display device according to still another embodiment of the present invention.

【図7】図6における駆動回路TFTの特性酢を示す。FIG. 7 shows characteristic vinegar of the driving circuit TFT in FIG.

【図8】本発明の他の実施例における駆動回路一体型液
晶表示装置の回路基板のブロック図を示す。
FIG. 8 is a block diagram showing a circuit board of a liquid crystal display device with an integrated drive circuit according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…信号線駆動回路 2…走査線駆動回路 6…信号線 8…走査線 10、12…直並列変換回路 11、13…バッファ回路 23、25・・・ n型TFT 24・・・ p型TFT DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Signal line drive circuit 2 ... Scan line drive circuit 6 ... Signal line 8 ... Scan line 10, 12 ... Serial-parallel conversion circuit 11,13 ... Buffer circuit 23,25 ... N-type TFT 24 ... P-type TFT

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 良朗 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Yoshiro Aoki 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Inside the Toshiba Yokohama office

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一主面上に互いに交差するよう配列され
た複数の走査線及び信号線と、前記走査線及び信号線の
交差部に対応して配置された画素薄膜トランジスタ及び
該画素薄膜トランジスタを介して前記信号線と接続され
る画素電極と、タイミング信号発生回路及びこれに接続
された第1のバッファ回路及び該第1のバッファ回路の
出力に基づき外部から外部から入力される映像信号を直
並列変換するアナログスイッチからなる直並列変換回路
を含む信号線駆動回路と、外部から入力される走査信号
を直並列変換する直並列変換回路及び該直並列変換回路
の出力を前記走査線に供給する第2のバッファ回路を含
む走査線駆動回路とを備えたアクティブマトリクス型基
板と、 前記アクティブマトリクス基板に対向配置され、内面に
対向電極が形成された対向電極を備えた対向基板とを具
備し、 前記第1のバッファ回路及び第2のバッファ回路は前記
画素薄膜トランジスタと同一工程で作成された薄膜トラ
ンジスタを含み、かつ該第1のバッファ回路内の薄膜ト
ランジスタのチャネル長が第2のバッファ回路内の薄膜
トランジスタのチャネル長より長いことを特徴とする駆
動回路一体型表示装置。
A plurality of scanning lines and signal lines arranged on one main surface so as to intersect with each other, a pixel thin film transistor arranged corresponding to an intersection of the scanning line and the signal line, and a pixel thin film transistor A pixel electrode connected to the signal line, a timing signal generation circuit, a first buffer circuit connected to the pixel electrode, and a video signal input from the outside based on the output of the first buffer circuit are serially parallelized. A signal line drive circuit including a serial / parallel conversion circuit including an analog switch for conversion; a serial / parallel conversion circuit for serial / parallel conversion of an externally input scan signal; and a signal line for supplying an output of the serial / parallel conversion circuit to the scan line. An active matrix type substrate including a scanning line driving circuit including two buffer circuits; and a counter electrode disposed on the inner surface of the active matrix type substrate and facing the active matrix substrate. An opposing substrate having an opposing electrode formed therein, wherein the first buffer circuit and the second buffer circuit include a thin film transistor formed in the same process as the pixel thin film transistor, and Wherein the channel length of the thin film transistor is longer than the channel length of the thin film transistor in the second buffer circuit.
【請求項2】 一主面上に互いに交差するよう配列され
た複数の走査線及び信号線と、前記走査線及び信号線の
交差部に対応して配置された画素薄膜トランジスタ及び
該画素薄膜トランジスタを介して前記信号線と接続され
る画素電極と、タイミング信号発生回路及びこれに接続
された第1のバッファ回路及び該第1のバッファ回路の
出力に基づき外部から外部から入力される映像信号を直
並列変換するアナログスイッチからなる直並列変換回路
を含む信号線駆動回路と、外部から入力される走査信号
を直並列変換する直並列変換回路及び該直並列変換回路
の出力を増幅し前記走査線に供給する第2のバッファ回
路を含む走査線駆動回路とを備えたアクティブマトリク
ス型基板と、 前記アクティブマトリクス基板に対向配置され、内面に
対向電極が形成された対向電極を備えた対向基板とを具
備し、 前記第1のバッファ回路及び第2のバッファ回路は前記
画素薄膜トランジスタと同一工程で作成された単位スイ
ッチング素子を含み、かつ該第1のバッファ回路内の単
位スイッチング素子は直列接続された複数の薄膜トラン
ジスタで構成され、第2のバッファ回路内の単位スイッ
チング素子は単個のまたは前記第1のバッファ回路内の
単位スイッチング素子を構成する薄膜トランジスタより
も少ない個数で互いに直列接続された薄膜トランジスタ
で構成されることを特徴とする駆動回路一体型表示装
置。
2. A plurality of scanning lines and signal lines arranged on one main surface so as to intersect with each other, a pixel thin film transistor arranged corresponding to an intersection of the scanning line and the signal line, and a pixel thin film transistor. A pixel electrode connected to the signal line, a timing signal generation circuit, a first buffer circuit connected to the pixel electrode, and a video signal input from the outside based on the output of the first buffer circuit are serially parallelized. A signal line driving circuit including a serial / parallel conversion circuit including an analog switch for conversion; a serial / parallel conversion circuit for serial / parallel conversion of a scanning signal input from the outside; An active matrix substrate provided with a scanning line driving circuit including a second buffer circuit, which is disposed opposite to the active matrix substrate, and facing an inner surface of the active matrix substrate. An opposing substrate having an opposing electrode on which a pole is formed, wherein the first buffer circuit and the second buffer circuit include a unit switching element manufactured in the same process as the pixel thin film transistor, and The unit switching element in the buffer circuit is composed of a plurality of thin film transistors connected in series, and the unit switching element in the second buffer circuit is a single thin film transistor or a unit switching element in the first buffer circuit. A drive circuit integrated display device comprising a smaller number of thin film transistors connected in series to each other.
【請求項3】 一主面上に互いに交差するよう配列され
た複数の走査線及び信号線と、前記走査線及び信号線の
交差部に対応して配置された画素薄膜トランジスタ及び
該画素薄膜トランジスタを介して前記信号線と接続され
る画素電極と、タイミング信号発生回路及びこれに接続
された第1のバッファ回路及び該第1のバッファ回路の
出力に基づき外部から外部から入力される映像信号を直
並列変換するアナログスイッチからなる直並列変換回路
を含む信号線駆動回路と、外部から入力される走査信号
を直並列変換する直並列変換回路及び該直並列変換回路
の出力を増幅し前記走査線に供給する第2のバッファ回
路を含む走査線駆動回路とを備えたアクティブマトリク
ス型基板と、 前記アクティブマトリクス基板に対向配置され、内面に
対向電極が形成された対向電極を備えた対向基板とを具
備し、 前記第1のバッファ回路及び第2のバッファ回路は前記
画素薄膜トランジスタと同一工程で作成された薄膜トラ
ンジスタを含み、かつ該第1のバッファ回路内の薄膜ト
ランジスタはそのチャネル領域がドレイン領域と該ドレ
イン領域よりも低不純物濃度の領域を介して接続され、
第2のバッファ回路内の薄膜トランジスタはチャネル領
域とドレイン領域が直接接続されているかまたは前記第
1のバッファ回路内の薄膜トランジスタよりも短い低濃
度不純物領域を介して接続されていることを特徴とする
駆動回路一体型表示装置。
3. A plurality of scanning lines and signal lines arranged on one main surface so as to intersect with each other, a pixel thin film transistor arranged corresponding to an intersection of the scanning line and the signal line, and a pixel thin film transistor. A pixel electrode connected to the signal line, a timing signal generation circuit, a first buffer circuit connected to the pixel electrode, and a video signal input from the outside based on the output of the first buffer circuit are serially parallelized. A signal line driving circuit including a serial / parallel conversion circuit including an analog switch for conversion; a serial / parallel conversion circuit for serial / parallel conversion of a scanning signal input from the outside; An active matrix substrate provided with a scanning line driving circuit including a second buffer circuit, which is disposed opposite to the active matrix substrate, and facing an inner surface of the active matrix substrate. An opposing substrate having an opposing electrode on which a pole is formed, wherein the first buffer circuit and the second buffer circuit include a thin film transistor formed in the same process as the pixel thin film transistor, and the first buffer The thin film transistor in the circuit has its channel region connected to the drain region via a region with a lower impurity concentration than the drain region,
The thin film transistor in the second buffer circuit has a channel region and a drain region directly connected to each other or connected via a low-concentration impurity region shorter than the thin film transistor in the first buffer circuit. Circuit integrated display device.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000349299A (en) * 1999-03-26 2000-12-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device and its manufacture
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WO2006010294A1 (en) * 2004-07-26 2006-02-02 Quanta Display Inc. Liquid crystal display device
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US9045831B2 (en) 1999-07-22 2015-06-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Wiring and manufacturing method thereof, semiconductor device comprising said wiring, and dry etching method

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