JPS61198198A - 電子制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、行列装置制御に使用される薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）で形成される電子回路に関する。

特に、本発明は、行列装置の行又は列、特に液晶表示装
置（能動行列を備える平坦面スクリーン、計器盤用スク
リーン等）、薄膜トランジスタを使った感光性［網膜Ｊ
及びホトダイオードやセンサの行を有する光学センサ又
は遠隔複写用再生ヘッド等の行又は列を逐次制御するの
に使用されるシフトレジスタ型の電子回路に関する。

〔従来の技術〕

能動行列型スクリーンにおいては、スクリーンの全表面
にわたって分布された多くの記憶点から形成される電子
記憶装置が像の持続時間中その映像信号を記憶する。電
気光学的変換器、特に液晶が各記憶点と接触して、像の
持続時間中励起される。各記憶点は行と列とを接続する
交さ点に配置されかつ絶縁支持体上に作成された薄膜ト
ランジスタとコンデンサによって構成され、これらのコ
ンデンサの被覆は変換器が液晶である場合は液晶ヒルの
電極によって形成され、また絶縁支持体はこのセルの二
つの壁の一つを形成する。

（発明が解決しようとする問題点） このような能動行列を制御するために考えられているシ
フトレジスタ型の電子回路は、薄膜トランジスタ技術に
おいて研究されてきたが、しかしこれらはきわめて複雑
であるのでこれらを大規模に製造するのは不可能なこと
が判った。

したがって、シフトレジスタを薄膜トランジスタで作成
することは、特にこれが非常に大きな数の段（平坦面ス
クリーンの行又は列の数に応じて３００から５００又は
これを越えることもある）を持たなければならないとぎ
は、きわめて困難であり、またこれに何らかの故障があ
るとスクリーンは機能しなくな”る。

シフトレジスタの各段は、一般に、二つの要素否定回路
と映像情報記憶用の一つのコンアンサを有づる。さらに
、各否定回路は、従属接続された少くとも二つの薄膜ト
ランジスタで形成される。

能動行列の薄膜トランジスタは、一般に、無定形シリコ
ンで作成され、これらは低相互コンダクタンスと高入力
容量を有し、したがって否定回路に対する比較的低動作
限界周波数が得られこれはきわめて複雑な平坦面スクリ
ーン（３００から５００行）の膜様の走査周波数より、
通常、低い。

さらに、このようなシフトレジスタの動作は、薄膜トラ
ンジスタの特性の一様性に＾く依存するので効率はさほ
ど高くない。

なおまた、パケット・ブリケート・デバイス（ＢＢＤ）
、又は電荷結合デバイス（ＣＣ［））として知られた電
荷転送型のシフトレジスタを作成することが考えられて
おり、これらはその必要とするｉｎトランジスタが比較
的少くて済むが、しかし無形質シリコン内でのその欠陥
密度が電荷転送の効率低下を招いている。

現存の能動行列平坦面スクリーンにおいては、これらス
クリーンの周辺制御回路がこれと一体化されないで、ス
クリーンの制御がスクリーン外部に配置された標準集積
回路によって保証されているのは、このような理由のた
めである。具合が悪いことに、このような５Ａｕにおい
ては、平坦面スクリーンに接続された印刷回路上にきわ
めて多数の箱を並べる必要があり、これが複雑、困難な
接続の問題を生じ、またはこれに代えて、対応する集積
回路又はチップをガラス支持体上に置かなければならず
、したがってぎわめで多数の溶接を行わなければならな
い。

大部分の外部制御平ｕ４面スクリーンにおいては、その
価格は、制御回路の価格及び平坦面スクリーンと対応す
る制御回路との間に設けるべき接続の数、又はガラス支
持体上に施される溶接の数のために、高くなる。周辺集
積回路、すなわち、平坦面スクリーンの全部の行と列に
対する制御回路は、このスクリーンの全価格の半分又は
これ以上にも達することが、一般に、容認されている。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は、行列装置を制御するのに使用される薄膜トラ
ンジスタで形成される電子回路、特に前掲の欠点を回避
することのできる能動行列平坦面スクリーンを目的とし
ている。特に、本発明は、周辺集積回路と能動行列との
接続を簡単化する一方、このような周辺集積回路の数を
減少させることによってこれらの回路の価格、したがっ
て、平坦面スクリーンの全価格を低下させることを可能
ならしめる。

したがって、本発明は、行列装置の行又は列を制御しま
た一方でシフトレジスタの機能を保証するために行列装
置外部の標準集積回路を使用し、他方で多重化機能を保
証するためにＳ膜トランジスタを使用する電子回路に関
する。

特に、本発明は、行列装置のＮＸｎ個の行又は列を制御
するのに使用されるＮＸｎ個の出力を有する電子制御回
路、特に次のような行列表示装置に関する、すなわち、
この行列表示装置は、ｎ個の順次続り薄膜トランジスタ
のＮ個の群から形成される多重化回路、Ｎ個の出力を持
つ第１シフトレジスタ、及びｎ個の出力を持つ第２シフ
トレジスタとを含み、この行列装置において同じ群のｎ
個の薄膜トランジスタのゲートは第１シフトレジスタの
同じ出力に接続され、それゆえこの第１シフトレジスタ
の個別の出力はそれぞれ個々の群に対応し、各トランジ
スタのソースは個別の行又は列に接続され、各群のｉ番
目のトランジスタのドレインは第２シフトレジスタのｉ
番目の出力に接続され、ここに、ｉは整数であって１≦
ｉ≦ｎである。

用語、行列装置は、構成要素の単一の行又は列のみを有
する装置を意味するものと理解されたい。

これらの電子制御回路は二つの外部集積回路を有するの
みであり、これらの集積回路は上述の二つのシフトレジ
スタであり、これらは多重化回路を経由して行列装置の
、特に能動行列平坦スクリーンのＮ×ｎ個の行又は列へ
の供給を可能にづる。

したがって、外部回路と平坦面スクリーンとの間に設け
られる接続の数を減少させること、並びにこのようなス
クリーンの価格を低下させることを可能にする。

本発明による電子回路が同一の絶縁支持体上に形成され
たｓｇｉ＋−ランジスタを有する行列装置のＮＸｎ個の
行又は列を制御することを可能ならしめるとき、本発明
による制御回路の多重化回路の薄膜トランジスタを便利
上同じ支持体上にまた行列装置のトランジスタと同時に
実現することができる。

本発明の特徴と利点は、次の非限定的な説明から明らか
にされる。明確上の理由から、この説明は能動行列平坦
面スクリーンの行の制御を引用するが、しかし、本発明
は、前に述べたように、全体的にもつと広い範囲の応用
を有する。この説明は、付図を参照して行われる。

〔実施例〕

第１図は、能動行列２を備える平坦面スクリーンのＮ×
ｎ個の行を制御することを可能にする本発明による電子
制御回路を示す。この能動行列２は、従来の仕方で、数
個の導電列４とＮ×ｎ個の導電行Ｌ・から形成される、
ここに、ｊは１からＮＸｎまでの値をとる整数である。

列４と行１−　ｊの各文さ点に、薄膜トランジスター０
とこれに直列に接続されたコンデンサー２で形成された
、能動行列２の記憶点８が配置される。

この能動行列２は、また、ＮＸｎ個のコンデンサ１４を
含み、各コンデンサの被覆の一つは接地され、他の被覆
は行列２の導電行Ｌｊの一つに接続される。

本発明によれば、行列２のＮ×ｎ個の導電行Ｌ・の制御
回路は、一方で各群Ｇ、がｎ個の順次続く薄膜トランジ
スタを有する薄膜トランジスタのＮ個の群Ｇ１、・・・
・・・Ｔｏから形成された多重化回路１６を、また他方
でＮ個の出力を持つ第１シフトレジスター８とｎ個の出
力を持つ第２シフトレジスタ２０を含む。

多重化回路１６は、導電行Ｌ・当り１個の薄膜トランジ
スタを有づる、すなわち、全体でＮＸｎ個の薄膜トラン
ジスタの場合は、たとえば、３２０個の行を協える平坦
面スクリーンにとって、Ｎは＝４０までを、ｎは＝８ま
でをとることかできる。

このようなｉ、ＩＪ　ｍ回路は、その制御回路と能動行
列の間に設けられるべき接続の数を著しく減少させるこ
とを可能にする、すなわち、接続は、先行技術による行
列装置にとってのＮＸｎ個の接続に変えて、Ｎ＋ｎ個の
接続に減少させられる。

本発明によれば、能動行列２の各導電行Ｌ５は単一の薄
膜トランジスタのソースによって供給される、たとえば
、群Ｇ１の第１トランジスタＴ１のソースは行し　に接
続され、群Ｇ１の第２トラレジスタＴ　のソースは行Ｌ
２に接続され、順次同じようにして、群ＧＮの最終トラ
ンジスタＴ。

のソースが行’　Ｎ−ｎに接続される。

同じ群Ｇ・のＮ個の順次続くトランジスタＴ１゜・・・
・・・Ｔｏのゲートは第１シフトレジスター８の同じ出
力Ｐ、に接続され、この場合、第１シフトレ「 ジスタの個別の出力Ｐ、は個別の群に対応する。

云い換えれば、トランジスタの第１群Ｇ１のトランジス
タＴ１．・・・・・・Ｔ、のゲートは全て第１シフトレ
ジスター８の出力Ｐ１に接続されかつトランジスタの群
Ｇ　のトランジスタＴ１．・・・・・・Ｔ、のゲートは
全て第１シフトレジスター８の出力Ｐ１１に接続される
。

Ｎ×ｎ個の薄膜トランジスタのドレインに関しでは、こ
れらは次のような仕方で供給される、すなわち各群Ｇ、
のｉ番目のトランジスタＴ、のド■ レインは第２シフトレジスタ２０のｉ番目の出力Ｓ・に
接続される、ここに、ｉは整数で１≦ｉ≦ｎである。云
い換えれば、トランジスタの各群Ｇ　、・・・・・・Ｇ
Ｈの第１トランジスタＴ１は全て第２シフトレジスタ２
０の第１出力Ｓ１に接続され、トランジスタの各群Ｇ　
、・・・・・・ＧＨの第２トランジスタＴ２は全て第２
シフトレジスタ２０の出力Ｓ２に接続され、順次同じよ
うにしてトランジスタの各群Ｇ　、・・・・・・ＧＭの
最終のトラレジスタＴｎは全て第２シフ］−レジスタの
最終出力Ｓ。に接続される。

第２図は、第１図の１１１１１１１回路の各部分の入力
信号及び出力信号を示す。信号Ｒ（ｎ）はシフトレジス
タ２０の出力信号に相当し、信号Ｒ（Ｎ）はシフトレジ
スタ１８の出力信号に相当し、また信号Ｌ１は能動行列
２第１導電行の入力信号に相当する。レジスタ２０によ
って供給される持続時間τの各パルスはこの行列の導電
行のアクセス時間に相当し、τは６４μｓに近く、また
レジスタ１８によって供給されるパルスτ′はｎ×τに
等しい。

平坦面スクリーンの行の走査周波数で機能するシフトレ
ジスタ１８によって供給される電圧パルスは、群Ｇ、内
でこのスクリーンの行にのみ伝送され、この行はシフト
レジスタ１８によって供給されるパルスによって導通状
態にさせられる。簿膜トランジスタが不導通状態にある
とき、平坦面スクリーンのこれに相当する行は、行コン
デンサ１４がそのスクリーン上の像または画の持続時間
を通して充電すなわち負荷をかけられた状態を保つ結果
、低電圧レベルに保たれる。

本発明によれば、能動行列２のトランジスタ１０がガラ
ス、特に平坦面スクリーンの二つの壁の間に液晶が配置
されその壁の一つを構成するガラスなどの、絶縁支持体
の上に形成されたＩ膜トランジスタである場合は、多重
化回路１６の薄膜トランジスタをうまくこの支持体の上
にまたこのスクリーンの能動行列２のトランジスタ１０
と同時に作成することができる。しかしながら、二つの
シフトレジスタ１８と２０は、能動行列２から独立に作
成された標準集積回路である。

多重化回路１６のＮ膜トランジスタを能動行列２のａＩ
ＩＩトランジスタと同時に作成するのに使用することの
できる工程の１つが、本出願人の名で１９８２年９月１
４日付出願された発明の名称［薄膜トランジスタとコン
デンサに基づく電子回路の製造用工程」なる仏国特許出
願 第８２　１５４９９号に記載されている。そこに開示さ
れているように、この工程はまた行列コンデンサ１２及
び１４も同時に作成することができる。

簡単化された仕方の下に、この製造工程は、平坦面スク
リーンの壁の一つを形成するガラスなどの絶縁支持体上
に、透明′４電被覆、特に酸化スズとインジウの被覆、
次いで不純物添加ｎ　無形質シリコン被覆を堆積させる
ことを含む。これらの被覆は、次いで、第１マスクを使
用して写真腐刻を施される結果、多重化回路と行列それ
ぞれの簿膜トランジスタのソースとドレイン、コンデン
サ１２及び１４それぞれの被覆の一つ、行列の導電列４
、並びに多重化回路１６のドレイン母船を形成する。

これに続いて、水素添加無形質シリコン被覆、絶縁被覆
特に酸化シリコンの被覆、及び導体被覆、たとえばアル
ミニウムの被覆の堆積が、次々に行ねれる。これらの被
覆の積層は、次いで、第２７スクを使用して写真腐刻を
施される結果、多重化回路１６及び行列２それぞれの薄
膜トランジスタのゲート、並びに同行列の導体行し、を
形成する。

この集合体は、次いで、たとえば酸化シリコン被覆の堆
積を使用して非能動化され、その後、この行列の導電性
の各端、多重化回路１６の薄膜トランジスタのゲート上
、及び同回路のドレイン母線上において、（第３マスク
を使用する写真腐刻によって）この非能動化被覆内に間
口がそれぞれ設けられる。

これに続いて、金属、たとえばアルミニウムの堆積が行
われ、続いてその写真腐刻が第４マスクを使って行われ
る結果、多重化回路１６と能動行列２との間の接続、多
重化回路のＷｉＩＩ！トランジスタのドレイン母線と同
トランジスタのドレインとの間の接続、及び多重化回路
１６の薄膜トランジスタの同じ群Ｇ、中のトランジスタ
Ｔ１．・・・・・・王　のゲートどうしの間の接続を形
成する。

ｖｓ膜トランジスタ及びコンデンサに基づくこのような
電子回路の製造に関するこれ以上の詳細は、前掲の仏国
特許出願を参照されたい。

〔発明の効果〕

本発明による電子回路の、能動行列を備える平坦スクリ
ーンの行の制御への応用は、明らかに、一つの例に過ぎ
ない。特に本発明による回路は、薄膜トランジスタを備
える感光映像網膜の行の制御に有利に使用される。この
ような網膜は、本出願人の名で１９８２年３月１０日付
出願された発明の名称「光導電性水素添加無形質炭化シ
リコン素子及びこの素子を使う映像網膜セル」なる仏国
特許出願第８２　０４００３号に特に記載されている。

さらに、本発明による回路は、遠隔複写に使用されるホ
トダイオードの配列を制御するのに使用され、これらの
ホトダイオードと多重化回路の薄膜トランジスタとは同
じ支持体上に同時に作成される。

より一般的に云うならば、本発明による回路は、集積ダ
イオード又はトランジスタ型の電子部品の任意の行の１
１１１１１に使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、能動行列平坦面スクリーンの行を制御する本
発明による電子制御回路の回路図、第２図は、第１図の
！ＩＩ＠回路の異なる部分の入力と出力信号の波形図、
である。 〔記号の説明〕 ２：能動行列 ４：導電列 ８：記憶点 １０：行列装置の薄膜トランジスタ １２：行列装置のコンデンサ １４：行列装置のコンデンサ １６：多重化回路 １８：第１シフトレジスタ ２０：第２シフトレジスタ し、：（能動行列の）導電性

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）行列装置、特に行列表示装置のＮ×ｎ個の行又は
   列を制御するのに使用されるＮ×ｎ個の出力を有する電
   子制御回路であつて、ｎ個の順次続く薄膜トランジスタ
   のＮ個の群から形成される多重化回路と、Ｎ個の出力を
   有する第１シフトレジスタと、ｎ個の出力を有する第２
   シフトレジスタとを包含し、前記同一の群のｎ個の薄膜
   トランジスタのゲートは前記第１レジスタの同一の出力
   に接続されることと、前記第１シフトレジスタの異なる
   出力は前記各群に対応していることと、前記各薄膜トラ
   ンジスタのソースは異なる行又は列に接続されることと
   、前記各群のｉ番目のトランジスタのドレインは前記第
   ２シフトレジスタのｉ番目の出力に接続されることと、
   ｉは１≦ｉ≦ｎなるような整数であることとを特徴とす
   る前記電子制御回路。
2. （２）同一の絶縁支持体上に作成された薄膜トランジス
   タを内蔵する行列装置のＮ×ｎ個の行又は列の制御に使
   用される特許請求範囲第１項記載の電子制御回路におい
   て、前記多重化回路の前記薄膜トランジスタ（Ｔ＿１・
   ・・・・・Ｔ＿ｎ）は、前記支持体上の前記行列装置の
   前記薄膜トランジスタと同時に作成されることを特徴と
   する前記電子制御回路。