JPS61278883A - Thin film diode for display unit - Google Patents
Thin film diode for display unitInfo
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- JPS61278883A JPS61278883A JP60121130A JP12113085A JPS61278883A JP S61278883 A JPS61278883 A JP S61278883A JP 60121130 A JP60121130 A JP 60121130A JP 12113085 A JP12113085 A JP 12113085A JP S61278883 A JPS61278883 A JP S61278883A
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- film diode
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液晶表示装置の表示品質を向上させ液晶の利
用分野を広げる表示装置用薄膜ダイオードに関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a thin film diode for a display device that improves the display quality of a liquid crystal display device and expands the field of use of liquid crystals.
液晶、EL、EC,FDP、蛍光表示等の各種表示装置
はいずれも実用化段階に達し、現在の目標は高密度のマ
トリクス型表示にあるといえる。Various display devices such as liquid crystal, EL, EC, FDP, and fluorescent displays have all reached the stage of practical use, and it can be said that the current goal is high-density matrix type displays.
マトリクス駆動に問題のある表示方式では能動付加素子
を用いた所謂「アクティブ・マトリクス法」が有効であ
る。For display systems that have problems with matrix driving, the so-called "active matrix method" using active additive elements is effective.
表示装置に薄膜非線形抵抗素子を用いる事により、高密
度、高画質の表示が可能となる。液晶表示装置に薄膜非
線形抵抗素子を利用した例は、すでにいくつかある。例
えば、活性層に整流性を有する半導体層を利用した薄膜
ダイオードがある。By using a thin-film nonlinear resistance element in a display device, high-density, high-quality display becomes possible. There are already several examples of using thin film nonlinear resistance elements in liquid crystal display devices. For example, there is a thin film diode that uses a semiconductor layer with rectifying properties as an active layer.
低温で均一にかつ安定に半導体層が形成でき、不細物イ
オンによる制御が可能な材料として、アモルファスシリ
コン(a−8i )が注目されている。Amorphous silicon (a-8i) is attracting attention as a material that can form a semiconductor layer uniformly and stably at low temperatures and that can be controlled by impurity ions.
第一2図に活性層に、アモルファスシリコンのPIN接
合を利用した従来の薄膜ダイオードの構造を示す。第2
図において、11はガラス基板、12は透明電極(IT
O)、16はアモルファス、71) :I7 (a −
S i )、14は層間絶縁膜S I 02.15は相
互接続用電極Crである。従来の薄膜ダイオードを液晶
表示用能動素子(アクティブ素子)として利用する場合
、見映えを良好にする目的からダイオードを複数個直列
接続する方法があり、第3図にその例を示した。第3図
は、薄膜ダイオードを直列接続した場合の構造図と等価
回路である。第3回国は、従来の薄膜ダイオードを相互
配線電極Crにより、直列接続した構造の素子であり、
第3図の)は、従来の素子構造を利用し、半導体層にP
INPINとPIN接合を縦方向に2段重ねにした構造
の素子である。第3図において、21はガラス基板、2
2は透明電極(ITO)、26.23及び27.28は
PIN半導体層、24は5IO2,25は相互配線用電
極Crである。FIG. 12 shows the structure of a conventional thin film diode using an amorphous silicon PIN junction in the active layer. Second
In the figure, 11 is a glass substrate, 12 is a transparent electrode (IT
O), 16 is amorphous, 71): I7 (a −
S i ), 14 is an interlayer insulating film S I 02.15 is an interconnection electrode Cr. When using a conventional thin film diode as an active element for a liquid crystal display, there is a method of connecting a plurality of diodes in series for the purpose of improving the appearance, an example of which is shown in FIG. FIG. 3 is a structural diagram and an equivalent circuit when thin film diodes are connected in series. The third country is an element with a structure in which conventional thin film diodes are connected in series with interconnection electrodes Cr.
) in Figure 3 utilizes a conventional device structure and uses P in the semiconductor layer.
This element has a structure in which INPIN and PIN junctions are vertically stacked in two stages. In FIG. 3, 21 is a glass substrate;
2 is a transparent electrode (ITO), 26, 23 and 27, 28 are PIN semiconductor layers, 24 is 5IO2, and 25 is an interconnection electrode Cr.
しかしながら、第3回国及び(Blの素子は層間絶縁膜
を有するため、層間絶縁膜の膜質及び膜厚の均−性等、
層間絶縁膜に対する要求が厳しかった。However, since the third country and (Bl) elements have an interlayer insulating film, the film quality and thickness uniformity of the interlayer insulating film, etc.
There were strict requirements for interlayer insulation films.
又、層間絶縁膜のエツチング制御も厳しく、相互のマス
ク合せ精度も厳しい要求があり、多数の薄膜ダイオード
を歩留りよく形成する事が難しかった。第3図の構造の
素子の場合、第3回国に示す構造は、第3図(B)に示
す構造に比べ、薄膜ダイオードを相互配線電極で目的の
数(2個)接続しただけであるが、数が2倍になり、素
子の占める面積が大きくなり、開口率をおとし表示品質
を悪(する。第3図(Blの構造は、第3回国の構造に
比べ、アモルファスシリコン層が複雑であり、厚いため
、眉間絶縁膜のステップカバレジが問題となる。Furthermore, etching control of the interlayer insulating film is strictly controlled, and there are strict requirements for mutual mask alignment accuracy, making it difficult to form a large number of thin film diodes with a good yield. In the case of the element with the structure shown in Figure 3, the structure shown in the 3rd National Conference is different from the structure shown in Figure 3 (B), in that the desired number of thin film diodes (two) are connected using mutual wiring electrodes. , the number of elements doubles, the area occupied by the elements increases, the aperture ratio decreases, and the display quality deteriorates (see Figure 3). Since it is thick, step coverage of the glabellar insulating film becomes a problem.
そこで本発明は、PIN接合が複数側型なっている構造
から成る半導体層、例えば、PINPINの順に形成さ
れたPIN接合の2段構造の半導体層の内のP型半導体
膜及びN型半導体膜のシート抵抗を大きくする事により
、第1電極と第2電極間のリークを少なくして、眉間絶
縁膜を除去することを可能としたものである。Therefore, the present invention provides a semiconductor layer having a multi-sided PIN junction structure, for example, a P-type semiconductor film and an N-type semiconductor film in a semiconductor layer with a two-stage structure of a PIN junction formed in the order of PINPIN. By increasing the sheet resistance, leakage between the first electrode and the second electrode is reduced, making it possible to remove the glabellar insulating film.
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1図は、
本発明を示す薄膜ダイオードの断面図である。第1図に
おいて、1はガラス基板、2は第1電極(ITO)、3
及び6はP型半導体膜、4であり、6及び6は、PIN
半導体層(a−8i)であり、7は第′2電極(相互配
線用電極:Cr)である。第1図は、層間絶縁膜がな(
、第1電極と第2電極は、半導体層により分離されてい
る。Embodiments of the present invention will be described based on the drawings. Figure 1 shows
FIG. 1 is a cross-sectional view of a thin film diode showing the present invention. In FIG. 1, 1 is a glass substrate, 2 is a first electrode (ITO), and 3 is a glass substrate.
and 6 are P-type semiconductor films, 4, and 6 and 6 are PIN
It is a semiconductor layer (a-8i), and 7 is a '2nd electrode (interconnection electrode: Cr). Figure 1 shows that the interlayer insulating film is
, the first electrode and the second electrode are separated by a semiconductor layer.
工型半導体膜は、P型或は、N型半導体膜に比べ102
〜108倍と抵抗が大きいため、第°1電極と第2電極
間のリークは、P型半導体膜6及び6とN型半導体膜5
のシート抵抗を大きくする事により防止できる。第4図
は本実施例の薄膜ダイ゛オードを表示に利用した場合の
P型及びN型半導体膜のシート抵抗と、表示品質(コン
トラスト:Ton/Toff)を示すグラフである。表
示可能な領域は、コントラストが2程度必要であるため
、P型及びN型半導体膜のシート抵抗は1010以上必
要である。第5図は、本発明の薄膜ダイオードをリング
接続し、液晶表示用素子とした状態を表わす等価回路図
である。第5図において、51はタイミング信号を入力
するためのタイミング電極、52及び53は薄膜ダイオ
ードであり、52及び53は、縦型に2段重ね合せた(
本実施例、第1図)構造を有する2段重ねのダイオード
である。54は、2段ダイオードである。55は液晶、
56はデータ信号を入力するためのデータ電極である。102% compared to P-type or N-type semiconductor films.
Since the resistance is ~108 times as large, leakage between the first and second electrodes is caused by the P-type semiconductor films 6 and 6 and the N-type semiconductor film 5.
This can be prevented by increasing the sheet resistance. FIG. 4 is a graph showing the sheet resistance of P-type and N-type semiconductor films and display quality (contrast: Ton/Toff) when the thin film diode of this example is used for display. Since the displayable area requires a contrast of about 2, the sheet resistance of the P-type and N-type semiconductor films needs to be 1010 or more. FIG. 5 is an equivalent circuit diagram showing a state in which thin film diodes of the present invention are connected in a ring to form a liquid crystal display element. In FIG. 5, 51 is a timing electrode for inputting a timing signal, 52 and 53 are thin film diodes, and 52 and 53 are stacked vertically in two stages (
This embodiment is a two-stage stacked diode having a structure shown in FIG. 54 is a two-stage diode. 55 is a liquid crystal,
56 is a data electrode for inputting a data signal.
以上の実施例は、半導体膜としてa−8iを用いタカ、
アモルファスシリコンオキサイド(a−si:c)或は
、アモルファスシリコンナイトライド(a−8i :N
)或は、アモルファスシリコンオキサイド(a−si:
O)等の半導体膜が利用でき、P→工→Nの順に基板よ
り形成した例を用いたが、N→■→Pの順に形成しても
良好な特性が得られる。In the above embodiments, a-8i was used as the semiconductor film.
Amorphous silicon oxide (a-si:c) or amorphous silicon nitride (a-8i:N
) or amorphous silicon oxide (a-si:
Semiconductor films such as O) can be used, and although an example was used in which the semiconductor films were formed from the substrate in the order of P→process→N, good characteristics can also be obtained by forming in the order of N→■→P.
゛ 以上の説明から明らかなように、本発明は、半導体
層が複数のPIN接合を縦方向に形成した構造を有する
薄膜ダイオードにおいて、第1電極と第2電極を半導体
層により分離する構造にし、かつ、半導体層の内の、P
型及びN型半導体膜のシート抵抗を大きくする事により
、眉間絶縁膜を除(事ができる。本発明により、薄膜ダ
イオードの製造工程が簡単になり、素子の歩留りが向上
する。゛ As is clear from the above description, the present invention provides a thin film diode in which a semiconductor layer has a structure in which a plurality of PIN junctions are vertically formed, in which a first electrode and a second electrode are separated by a semiconductor layer, And P in the semiconductor layer
By increasing the sheet resistance of the type and N-type semiconductor films, it is possible to eliminate the glabellar insulating film.The present invention simplifies the manufacturing process of thin film diodes and improves the yield of devices.
又、本薄膜ダイオードをリング接続し、液晶表示装置に
利用する事により、高密度表示或は、大型表示が可能と
なり、液晶表示装置の発展に本発明が寄与するものと考
えられる。Furthermore, by ring-connecting the present thin film diode and using it in a liquid crystal display device, high-density display or large-sized display becomes possible, and it is believed that the present invention will contribute to the development of liquid crystal display devices.
第1図は、本発明の薄膜ダイオードの構造を示す断面図
である。第2図は従来の薄膜ダイオードの構造を示す断
面図である。第3図は、薄膜ダイオードを2段直列接続
した場合を示す断面図であり、第3回置は、相互配線電
極を利用して接続した場合であり、第3図(Blは、半
導体層に、PINPINとPIN接合を2段形成した場
合である。第4図は、P及びN型半導体膜のシート抵抗
とコントラスト比を表わすグラフであり、第5図は、本
発明の薄膜ダイオードをリング接続′し、液晶表示を行
なった場合の等価回路図である。
1.11.21・・・・・・ガラス基板、2.12.2
2−・−−−−第1電極(ITO)、導体層(a−3i
)、
7.15.25 ・・−−−−第2電極(Cr)。
第1丙
第2図
第5図
542段ダイオード
54.2段り゛イτ−ドFIG. 1 is a sectional view showing the structure of the thin film diode of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a conventional thin film diode. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a case where two stages of thin film diodes are connected in series, and the third arrangement is a case where they are connected using mutual wiring electrodes. , PIN PIN and PIN junction are formed in two stages. Figure 4 is a graph showing the sheet resistance and contrast ratio of P and N type semiconductor films, and Figure 5 is a graph showing the thin film diode of the present invention in a ring connection. 1.11.21...Glass substrate, 2.12.2
2-----First electrode (ITO), conductor layer (a-3i
), 7.15.25 ...---Second electrode (Cr). 542-stage diode 54. 2-stage diode
Claims (3)
電極から成る表示装置用薄膜ダイオードにおいて、前記
半導体層は、前記第1電極より部分的にガラス基板上へ
はり出ており、前記第2電極は、第1電極上の半導体層
及び、ガラス基板上へはり出た半導体層よりなり、基板
側より、PIN或はNIPと形成されたPIN接合を少
なくても2段以上重ねられた構造を有し、かつ、前記半
導体層の内のP型及びN型半導体膜のシート抵抗が10
^1^0Ω以上であることを特徴とする表示装置用薄膜
ダイオード。(1) A first electrode, a semiconductor layer, and a second electrode formed on a substrate.
In a thin film diode for a display device comprising an electrode, the semiconductor layer partially protrudes onto the glass substrate from the first electrode, and the second electrode extends over the semiconductor layer on the first electrode and the glass substrate. It has a structure in which PIN junctions formed with PINs or NIPs are stacked in at least two stages from the substrate side, and P type and N type in the semiconductor layer. The sheet resistance of the type semiconductor film is 10
A thin film diode for display devices characterized by having a resistance of ^1^0Ω or more.
いた、P型及びN型半導体膜のシート抵抗が10^1^
0Ω以上であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の表示装置用薄膜ダイオード。(2) The sheet resistance of the P-type and N-type semiconductor films excluding the topmost P-type or N-type semiconductor layer among the semiconductor layers is 10^1^
The thin film diode for a display device according to claim 1, characterized in that the resistance is 0Ω or more.
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の表示
装置用薄膜ダイオード。(3) The thin film diode for a display device according to claim 1, wherein the thin film diode for a display device is ring-connected.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60121130A JPS61278883A (en) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | Thin film diode for display unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60121130A JPS61278883A (en) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | Thin film diode for display unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61278883A true JPS61278883A (en) | 1986-12-09 |
Family
ID=14803615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60121130A Pending JPS61278883A (en) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | Thin film diode for display unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61278883A (en) |
-
1985
- 1985-06-04 JP JP60121130A patent/JPS61278883A/en active Pending
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