JPS6149674B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液晶パネルを構成する基板上に能動素
子を有する液晶駆動電極を形成した液晶表示装置
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid crystal display device in which liquid crystal drive electrodes having active elements are formed on a substrate constituting a liquid crystal panel.
本発明は能動素子の材料として、アモルフアス
シリコンを用いることにより、低コストでしかも
クロストークのないことを利点とする液晶表示装
置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device that uses amorphous silicon as a material for active elements, thereby having the advantage of being low in cost and free from crosstalk.
本発明の目的はクロストークのないダイナミツ
ク駆動の液晶表示装置を得ることにある。 An object of the present invention is to obtain a dynamically driven liquid crystal display device free from crosstalk.
本発明の他の目的は低コストの液晶表示装置を
得ることにある。 Another object of the present invention is to obtain a low-cost liquid crystal display device.
近年、ブラウン管に比べて低電力で動作する動
画の表示装置として液晶のドツトマトリツクスを
用いた表示装置が注目されている。この表示装置
は低電力で動作するため、ポータブルのテレビの
表示装置としての可能性を有している。 In recent years, display devices using liquid crystal dot matrix have attracted attention as moving image display devices that operate with lower power than cathode ray tubes. Since this display device operates with low power, it has potential as a display device for portable televisions.
第１図は従来から広く用いられているダイナミ
ツク駆動方式の液晶表示体の分解図である。１０
１はガラス基板、１０２は透明電極、１０３はス
ペーサで２枚のガラス基板の間にあつて、両ガラ
ス間の間隔を一定に保つ役割と液晶を密封する役
割を果している。１０５は透明電極１０４のつい
たガラス基板である。液晶はガラス基板１０１と
１０５との間に封入され、電圧は電極１０２と１
０４によつて印加される。 FIG. 1 is an exploded view of a conventionally widely used dynamic drive type liquid crystal display. 10
1 is a glass substrate, 102 is a transparent electrode, and 103 is a spacer, which is located between the two glass substrates and plays the role of keeping the distance between the two glass substrates constant and the role of sealing the liquid crystal. 105 is a glass substrate with a transparent electrode 104 attached thereto. The liquid crystal is sealed between glass substrates 101 and 105, and the voltage is applied between electrodes 102 and 1.
04.
第２図は第１図の等価回路であり、２０１は液
晶を表わしている。x1，x2……は電極１０２を
y1，y2……は電極１０４を表わしている。電極
x1，x2……およびy1，y2……はそれぞれ外部の駆
動回路に接続されており、順次信号電圧が印加さ
れ、各電極の交点の液晶が駆動される。 FIG. 2 is an equivalent circuit of FIG. 1, and 201 represents a liquid crystal. x 1 , x 2 ... are the electrodes 102
y 1 , y 2 . . . represent electrodes 104. electrode
x 1 , x 2 . . . and y 1 , y 2 .
この方式はスタテイツク駆動に比べ駆動が簡単
である反面、次の欠点を有している。 Although this method is easier to drive than static drive, it has the following drawbacks.
分解能を良くするために絵素の数を増すと、
一つの絵素を駆動する時間が短かくなり、レス
ポンスの遅い液晶では追随できない。 When the number of picture elements is increased to improve resolution,
The time it takes to drive each picture element becomes shorter, and a liquid crystal display with slow response cannot keep up with this.
クロストークが生じ画像品質がわるい。たと
えばx2とy1に電圧が印加されたとき、液晶ａに
電圧がかかる。しかし、x2→b1→b2→c2→c1→
d1→d2→y1のループにより、目的としない絵素
ｂ，ｃ，ｄにも電圧が印加されてしまい、目的
とする絵素ａの周囲にハーフトーンを生じてし
まう。 Crosstalk occurs and the image quality is poor. For example, when a voltage is applied to x 2 and y 1 , a voltage is applied to liquid crystal a. However, x 2 →b 1 →b 2 →c 2 →c 1 →
Due to the loop of d 1 →d 2 →y 1 , voltage is also applied to untargeted picture elements b, c, and d, resulting in a halftone around the targeted picture element a.
このような欠点を補う方法として、表示体を構
成している基板にシリコン単結晶あるいはSOS
（Silicon ON Safire）基板を用い、各絵素ごとに
スイツチング素子をつける方法が提案されてい
る。しかし、シリコン単結晶基板やSOS基板を用
いる場合には大きな面積の表示体を作ることが困
難である。さらに、基板の透明度が悪いので多層
パネルにすることは困難である。 As a way to compensate for these shortcomings, silicon single crystal or SOS is used for the substrate that makes up the display.
A method has been proposed that uses a (Silicon ON Safire) substrate and attaches a switching element to each picture element. However, when using a silicon single crystal substrate or an SOS substrate, it is difficult to create a display with a large area. Furthermore, since the transparency of the substrate is poor, it is difficult to form a multilayer panel.
又、スイツチング素子として薄膜トランジスタ
があるが、従来の半導体材料としては、Cds
Cdse等の化合物半導体が用いられてきた。しか
し、これらの化合物半導体は、化合物の組成比を
均一で一様に形成することが困難であるため、大
画面の画像表示を形成できないという問題点があ
つた。又、化合物半導体でMOSトランジスタを
形成する場合、ゲート酸化膜を個別に形成しなく
てはならず、膜厚制御が極めてむずかしく、従つ
て電気特性にばらつきが生じるという欠点があつ
た。 In addition, there are thin film transistors as switching elements, but Cds is the conventional semiconductor material.
Compound semiconductors such as Cdse have been used. However, since it is difficult to form these compound semiconductors with a uniform composition ratio of the compound, there is a problem that a large screen image display cannot be formed. Furthermore, when forming a MOS transistor using a compound semiconductor, a gate oxide film must be formed individually, making it extremely difficult to control the film thickness, resulting in variations in electrical characteristics.
本発明はかかる欠点を除去したものである。第
３図に本発明の原理を等価回路で示す。第３図で
３０１ａ，３０１ｂ……はそれぞれ各絵素ごとに
つけられたスイツチングトランジスタ、３０２
ａ，３０２ｂ……コンデンサ、３０３ａ，３０３
ｂ……は液晶表示体である。いま、y1に走査信
号、x2に駆動入力が入つた場合を考えると、スイ
ツチングトランジスタ３０１ａのみがONして駆
動入力はコンデンサ３０２ａと液晶表示体３０３
ａに印加される。このとき他の絵素に付属するト
ランジスタ３０１ｂ，３０１ｃ…はOFF状態と
なつているのでクロストークの生ずる心配はな
い。さらに信号の印加された絵素には液晶３０３
ａと並列にコンデンサ３０２ａが入つているの
で、走査点が移動してもコンデンサに蓄えられた
電荷によつて次の走査が行なわれるまで表示を保
持し得る。 The present invention eliminates this drawback. FIG. 3 shows the principle of the present invention using an equivalent circuit. In Fig. 3, 301a, 301b... are switching transistors attached to each picture element, respectively, and 302
a, 302b... Capacitor, 303a, 303
b... is a liquid crystal display. Now, if we consider the case where a scanning signal is input to y1 and a drive input is input to x2 , only the switching transistor 301a is turned on and the drive input is connected to the capacitor 302a and the liquid crystal display 303.
applied to a. At this time, the transistors 301b, 301c, . . . attached to other picture elements are in an OFF state, so there is no fear of crosstalk occurring. Furthermore, the picture element to which the signal is applied has a liquid crystal 303.
Since a capacitor 302a is inserted in parallel with a, even if the scanning point moves, the display can be maintained by the charge stored in the capacitor until the next scanning is performed.
第４図ａ，ｂ，ｃは本発明の構造を示したもの
である。第４図ａ，ｂは一絵素の断面構造を示す
ものである。４０１は透明な共通電極４０２のつ
いたガラス基板、４０３は薄膜トランジスタ（以
下TFTと書く）のドレイン、４０４はソース、
４０５はゲート絶縁物、４１２はアモルフオスシ
リコン半導体層、４０６はゲート電極、４０７は
ドレイン電極、４０８はSio、Sio2、Si3H4等の絶
縁物による保護膜である。また、４０９は液晶の
駆動電極であり、透明電極によつてつくられる。
４１０はコンデンサでスパツタ，蒸着等の誘電体
膜あるいは印刷などによる厚膜、または有機樹脂
のフイルムで作られる。このコンデンサはコンデ
ンサとしての本来の役割の他に液晶の流動を防い
だり、隣接した絵素への電気的な作用をも防ぎ、
絵素間の分離を行なつている。また、４１１は絶
縁物基板である。 Figures 4a, b, and c show the structure of the present invention. Figures 4a and 4b show the cross-sectional structure of one picture element. 401 is a glass substrate with a transparent common electrode 402, 403 is a drain of a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT), 404 is a source,
405 is a gate insulator, 412 is an amorphous silicon semiconductor layer, 406 is a gate electrode, 407 is a drain electrode, and 408 is a protective film made of an insulator such as Sio, Sio2 , Si3H4 , etc. Further, 409 is a driving electrode for the liquid crystal, which is made of a transparent electrode.
A capacitor 410 is made of a dielectric film formed by sputtering or vapor deposition, a thick film formed by printing, or an organic resin film. In addition to its original role as a capacitor, this capacitor also prevents liquid crystal flow and electrical effects on adjacent picture elements.
Separation between picture elements is performed. Further, 411 is an insulating substrate.
第４図ｃは第４図ａ，ｂの平面構造を示したも
のであるが共通電極４０２とガラス基板４０１は
省略してある。 FIG. 4c shows the planar structure of FIGS. 4a and 4b, but the common electrode 402 and the glass substrate 401 are omitted.
本発明の液晶表示装置の製造方法について説明
する。 A method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention will be explained.
まず、アルミ又はニツケルの蒸着膜を、石英あ
るいは通常のソーダガラス等の絶縁基板４１１上
につけ、ホトエツチングにより、ドレイン４０３
とソース４０４を形成する。次にプラズマCVD
法によるアモルフアスシリコン層、さらに電子ビ
ーム蒸着でSio2を全面につけたのちホトエツチに
よつて不要部分を除去し、半導体層４１２とゲー
ト絶縁物４０５を形成する。 First, a vapor-deposited film of aluminum or nickel is applied on an insulating substrate 411 made of quartz or ordinary soda glass, and the drain 403 is formed by photo-etching.
and a source 404 is formed. Next, plasma CVD
After applying an amorphous silicon layer by a method and Sio 2 on the entire surface by electron beam evaporation, unnecessary portions are removed by photo-etching to form a semiconductor layer 412 and a gate insulator 405.
半導体層４１２とゲート絶縁物を４０５を形成
したのち再び全面にアルミを蒸着し、ホトエツチ
によつてゲート電極４０６とドレイン電極４０７
を形成する。さらに蒸着又はCVD法と、ホトエ
ツチによりSio，Sio2又はSi3H4等の絶縁物による
保護膜４０８をつける。 After forming a semiconductor layer 412 and a gate insulator 405, aluminum is again deposited on the entire surface, and a gate electrode 406 and a drain electrode 407 are formed by photo-etching.
form. Furthermore, a protective film 408 made of an insulator such as Sio, Sio 2 or Si 3 H 4 is applied by vapor deposition or CVD and photoetching.
次にスパツタとホトエツチ工程でSnO2又は
ITO（インジウム酸化錫）の駆動電極４０９を作
製しTFTと電極が完成する。 Next, SnO 2 or
A drive electrode 409 of ITO (indium tin oxide) is fabricated to complete the TFT and electrode.
第４図では偏光板は省略してあるが、通常の液
晶表示体と同様ガラス基板４０１と絶縁物基板の
外側に偏光板を配置する。 Although the polarizing plate is omitted in FIG. 4, the polarizing plate is arranged on the outside of the glass substrate 401 and the insulating substrate as in a normal liquid crystal display.
本発明ではアモルフアスシリコン膜を用いるこ
とにより、ICの製造工程で確立されてまたホト
エツチング技術がそのまま用いられ、ミクロンオ
ーダーの微細パターンの形成も簡単にできるよう
になつた。 In the present invention, by using an amorphous silicon film, the photoetching technology established in the IC manufacturing process can be used as is, and it has become possible to easily form fine patterns on the micron order.
さらに長期信頼性もよい結果を得ている。 Furthermore, good results have been obtained in terms of long-term reliability.
本発明ではトランジスタがスパツタ，CVD等
の技術によつてつくられるので大型の表示体を作
り得る。また、基板自体に透明な基板を用いられ
るので表示体を重ねて多層パネルにでき、カラー
化などが簡単にできる等の利点を備えている。 In the present invention, since transistors are manufactured using techniques such as sputtering and CVD, large-sized display bodies can be manufactured. Furthermore, since a transparent substrate is used for the substrate itself, it has the advantage that display bodies can be stacked to form a multilayer panel, and colorization can be easily done.
上述の如く本発明は、ソース電極，ドレイン電
極間にアモルフオスシリコンよりなる半導体層を
設けたから、該アモルフオスシリコンを熱酸化す
るなどして容易にゲート絶縁膜が形成することが
でき、このゲート絶縁膜厚の制御が容易であるの
で電気特性の安定したトランジスタを多数形成す
ることができる。従つて、液晶の閾値に対応した
応答特性を有するトランジスタを安定して多数形
成できるので、確実に表示信号を透明電極に供給
することができ、かつクロストークが皆無で、一
定時間表示信号を保持することができる効果を有
する。 As described above, in the present invention, since a semiconductor layer made of amorphous silicon is provided between the source electrode and the drain electrode, a gate insulating film can be easily formed by thermally oxidizing the amorphous silicon. Since the thickness of the insulating film can be easily controlled, a large number of transistors with stable electrical characteristics can be formed. Therefore, it is possible to stably form a large number of transistors with response characteristics corresponding to the threshold value of the liquid crystal, so display signals can be reliably supplied to the transparent electrodes, there is no crosstalk, and display signals can be maintained for a certain period of time. It has the effect of being able to.
第１図ａ，ｂ，ｃは従来の液晶表示体の分解
図、第２図は第１図ａ，ｂ，ｃの表示体の等価回
路、第３図は本発明の表示装置の等価回路、第４
図ａ，ｂ，ｃは本発明の表示体の構造でａは断
面、ｂは平面図。
１０１……ガラス基板、１０２……透明電極、
１０３……スペーサ、１０４……透明電極、１０
５……ガラス基板、２０１……液晶、３０１ａ，
ｂ……スイツチングトランジスタ、３０２ａ，ｂ
……コンデンサ、３０３ａ，ｂ……液晶表示体、
４０１……ガラス基板、４０２……透明な透明電
極、４０３……ドレイン、４０４……ソース、４
０５……ゲート絶縁物、４０６……ゲート電極、
４０７……ドレイン電極、４０８……保護膜、４
０９……駆動電極、４１０……コンデンサ、４１
１……絶縁物基板、４１２……半導体素子。
1a, b, and c are exploded views of conventional liquid crystal display bodies, FIG. 2 is an equivalent circuit of the display bodies of FIGS. 1a, b, and c, and FIG. 3 is an equivalent circuit of the display device of the present invention. Fourth
Figures a, b, and c show the structure of the display body of the present invention, with a being a cross section and b being a plan view. 101...Glass substrate, 102...Transparent electrode,
103...Spacer, 104...Transparent electrode, 10
5...Glass substrate, 201...Liquid crystal, 301a,
b...Switching transistor, 302a, b
... Capacitor, 303a, b ... Liquid crystal display,
401... Glass substrate, 402... Transparent electrode, 403... Drain, 404... Source, 4
05... Gate insulator, 406... Gate electrode,
407...Drain electrode, 408...Protective film, 4
09... Drive electrode, 410... Capacitor, 41
1... Insulator substrate, 412... Semiconductor element.
Claims (1)
該基板の一方に複数の透明電極がマトリクス状に
配列された液晶表示装置において、該一方の基板
上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、
ソース電極、ドレイン電極間に形成されたアモル
フオスシリコンよりなる半導体層と、該半導体層
上に絶縁膜を介して形成されたゲート電極とから
なり、該ドレイン電極は透明電極に接続されてな
ることを特徴とする液晶表示装置。1 Liquid crystal is sealed between transparent upper and lower substrates,
In a liquid crystal display device in which a plurality of transparent electrodes are arranged in a matrix on one of the substrates, a source electrode and a drain electrode formed on the one substrate;
It consists of a semiconductor layer made of amorphous silicon formed between a source electrode and a drain electrode, and a gate electrode formed on the semiconductor layer with an insulating film interposed therebetween, and the drain electrode is connected to a transparent electrode. A liquid crystal display device featuring:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6132978A JPS54152894A (en) | 1978-05-23 | 1978-05-23 | Liquid crystal display unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6132978A JPS54152894A (en) | 1978-05-23 | 1978-05-23 | Liquid crystal display unit |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62158876A Division JPS6326632A (en) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | Liquid crystal display device |
| JP62158877A Division JPH0666017B2 (en) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | Liquid crystal display |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54152894A JPS54152894A (en) | 1979-12-01 |
| JPS6149674B2 true JPS6149674B2 (en) | 1986-10-30 |
Family
ID=13167981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6132978A Granted JPS54152894A (en) | 1978-05-23 | 1978-05-23 | Liquid crystal display unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54152894A (en) |
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-
1978
- 1978-05-23 JP JP6132978A patent/JPS54152894A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54152894A (en) | 1979-12-01 |
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