JPS62148929A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPS62148929A
JPS62148929A JP61255019A JP25501986A JPS62148929A JP S62148929 A JPS62148929 A JP S62148929A JP 61255019 A JP61255019 A JP 61255019A JP 25501986 A JP25501986 A JP 25501986A JP S62148929 A JPS62148929 A JP S62148929A
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JP
Japan
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liquid crystal
silicon
electrode
gate
layer
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Application number
JP61255019A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Morozumi
両角 伸治
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To hold surely a picture signal inputted to a picture element electrode by forming an electric charge holding capacity with the picture element electrode and a conductive layer which are provided on a transparent insulating substrate. CONSTITUTION:An Si thin film 18 of the first layer which forms the source, the drain, and the channel of a transistor Tr, a wiring layer 26 of the second layer which forms a gate line to be the gate of the Tr, a GND line 27, a data line 25, a liquid crystal driving electrode 31, etc., are formed on a transparent insulating substrate 33. An electric charge holding capacitor is formed in the part where the line 27 and the electrode 31 overlap. Thus, the picture signal inputted to the picture element electrode is held surely, and a video signal is held independently of the change of the time constant of a liquid crystal even if the resistance of the liquid crystal is changed by the change of liquid crystal materials to change the time constant of the liquid crystal.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はMIS(金属−絶縁物一半導体)トランジスタ
アレイを用いたディスプレイのためのアクティブマトリ
ックス基板に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an active matrix substrate for displays using MIS (metal-insulator-semiconductor) transistor arrays.

従来アクティブマトリックスを用いたディスグレイ・く
ネルはダイナミック方式に比しそのマトリックスサイズ
を非常に犬きぐでき、大型かつドツト数の大きなパネル
を実現可能な方式として注目を浴びている。特に液晶の
ような受光型素子ではダイナミック方式での駆動デユー
ティは限界がありテレビ表示等にはアクティブマトリッ
クスの応用が考えられている。第1図は従来のアクティ
ブマl−IJラックス1セルを示している。アドレス線
Xがトランジスタ2のゲートに大刀されており、トラン
ジスタをONさせてデータ線Yの信号を保持用コンデン
サ5に電荷として蓄積させる。再びデータを書き込むま
で、このコンデンサ3により保持され、同時に液晶4を
駆動する。ここでVaは共通電極信号である。液晶のリ
ークは非常に少ないので、短時間の電荷の保持Kd十分
である。
Disgray tunneling, which uses a conventional active matrix, is attracting attention as a method that allows for a much smaller matrix size than the dynamic method, and is capable of producing large panels with a large number of dots. Particularly in light-receiving devices such as liquid crystals, there is a limit to the driving duty of the dynamic method, and active matrix applications are being considered for television displays and the like. FIG. 1 shows a conventional active multi-IJ rack 1 cell. The address line X is connected to the gate of the transistor 2, and the transistor is turned on to cause the signal on the data line Y to be stored as a charge in the holding capacitor 5. This capacitor 3 holds the data until data is written again, and at the same time drives the liquid crystal 4. Here Va is a common electrode signal. Since the leakage of the liquid crystal is very small, the charge retention Kd for a short time is sufficient.

ここのトランジスタとコンデンサ1の製造は通常の工C
のプロセスと全く同じである。第2図は第1図のセルを
シリコンゲートプロセスにより作成した例である。単結
晶シリコンウェハ上にトランジスタ10とコンデンサ1
1が構成される。アドレス線又とコンデンサの上電極1
1に多結晶シリコン(ポリシリコン)で、又データ線Y
と液晶駆動電極13i1j:Ap、でできており、コン
タクトホール7.8.9により、基板とAIl、ポリシ
リコンとMが夫々接続される。
The manufacturing of the transistor and capacitor 1 here is a normal process C.
The process is exactly the same. FIG. 2 is an example in which the cell shown in FIG. 1 is produced by a silicon gate process. 10 transistors and 1 capacitor on a single crystal silicon wafer
1 is configured. Address line and capacitor upper electrode 1
1 with polycrystalline silicon (polysilicon), and data line Y
and liquid crystal drive electrode 13i1j:Ap, and the substrate and AIL and the polysilicon and M are connected through contact holes 7.8.9, respectively.

この種の通常のICプロセスに従ったマトリックス基板
は次の大きな欠点をもつ。
Matrix substrates according to this type of conventional IC process have the following major drawbacks.

1つはマトリックス基板の製造プロセスがICと同一の
ため、プロセスが複雑であり工程コストが高いと同時に
基板シリコンとの接合リークによる歩留低下が発生し、
総コストが高い。特にシリコン基板とソース・ドレイン
となる拡散層との接合部には、単結晶中の結晶欠陥にが
なり左右され通常のセルではこのリーク菫1流を10O
PAは下にしなければならず、この構造で数万個のセル
全てのリークを押えることはむずかしい。ここでた生す
る接合リークはコンテンザ乙に蓄積された箱1荷ヲ放電
し、コントラストl低下させる。
One is that the manufacturing process for matrix substrates is the same as that for ICs, so the process is complicated and process costs are high, and at the same time, yield decreases due to junction leakage with the substrate silicon.
Total cost is high. In particular, the junction between the silicon substrate and the diffusion layer that becomes the source/drain is affected by crystal defects in the single crystal.
The PA must be placed at the bottom, and it is difficult to suppress leakage from all tens of thousands of cells with this structure. The junction leak generated here discharges the box 1 load accumulated in the condenser 2, reducing the contrast 1.

2つにはM、電極のすき才からシリコン基板に入射した
光は、電子−正孔対を生成し拡散して光′電流を生じて
コンデンサ3の電荷を放電してしまいコントラストが低
下する。
Second, light incident on the silicon substrate through the gap between the electrodes generates electron-hole pairs and is diffused to generate a photocurrent, which discharges the charge in the capacitor 3, resulting in a decrease in contrast.

本発明の目的はこの欠点を改善する方式を提供するもの
であシ、本発明の構成はガラス、石英、又はシリコンウ
ェハ上にシリコン薄膜ヲチャネルとする薄膜トランジス
タを構成するものであって以下具体例にそって説明する
The purpose of the present invention is to provide a method for improving this drawback.The structure of the present invention is to construct a thin film transistor using a silicon thin film as a channel on a glass, quartz, or silicon wafer. I'll explain that.

第3図は本発明に用いるマトリックスセルを示すもので
あり、第1図の従来とは、容量18のG ’N D配線
を新たに設けること、又は後述の如く電荷保持用の容量
18とGND配線を省略したことにあり、基本的なデー
タの書込、保持は同じである。この場合のGND電位は
一定のバイアス電圧を意味しバイアスレベル、又は信号
レベルは問わない。又表示データの入力をデータ線Yが
サンプル−ホールドする容量として、データ線YとGN
Dラインの間の容量21、又はアドレス線Xとの間の容
量22を利用する。
FIG. 3 shows a matrix cell used in the present invention, and the conventional method shown in FIG. 1 is different from the conventional one shown in FIG. The reason is that the wiring is omitted, and the basic data writing and holding are the same. The GND potential in this case means a constant bias voltage, and the bias level or signal level does not matter. In addition, data line Y and GN are used as capacitors for data line Y to sample and hold display data input.
The capacitance 21 between the D lines or the capacitance 22 between the address lines X is used.

第4図(A)のセルの平面図、(B)のA−Bでの断面
図をもとにセルの構造例を示す。透明基板33上にトラ
ンジスタのソース・ドレイン・チャネル分形成する第1
層目のシリコン薄膜28とトランジスタのゲートとなる
ゲート線をなす第2層目のシリコン薄膜もしく1l−1
:それと同等の配線層26とGNDライン27、更に透
明低抵抗材料、例えばS n O2の如くのネサ膜、厚
さ数+ooXly下の金属等よりなるデータ線25と液
晶駆動電極31、及び層間の導通をとるコンタクトホー
ル29が形成されている。又G、 N Dライン27と
液晶、暁動電1極の重なった部分が電荷保持用コンデン
サ(第6図−18)となる。トランジスタのソース・ド
レイン34.35にはN+拡散(Pチャネルならp+ 
)がなされゲート電極38に下にはチャネル3oがゲー
ト絶縁膜36を介して存在し、又ゲート電極周囲には更
に酸化膜等の絶R膜37が形成されている。
An example of the cell structure is shown based on the plan view of the cell in FIG. 4(A) and the sectional view taken along AB in FIG. 4(B). A first layer is formed on the transparent substrate 33 for the source, drain, and channel of the transistor.
The silicon thin film 28 of the first layer and the second silicon thin film or 1l-1 forming the gate line which becomes the gate of the transistor.
: A wiring layer 26 equivalent to that, a GND line 27, a data line 25 made of a transparent low-resistance material, such as a Nesa film such as SnO2, a metal with a thickness of several + ooXly, a liquid crystal drive electrode 31, and an interlayer A contact hole 29 is formed to provide electrical conduction. Also, the overlapping portion of the G and ND lines 27, the liquid crystal, and the single pole of the hyostatic electrode becomes a charge holding capacitor (Fig. 6-18). N+ diffusion (for P channel, p+
), and a channel 3o exists below the gate electrode 38 via a gate insulating film 36, and an insulated film 37 such as an oxide film is further formed around the gate electrode.

第5図に第4図に示すアクティブマトリクスセルの製造
プロセスを示す。製造プロセスは基本的には低温プロセ
スと高温プロセスの二種類あり、夫々に特徴がある。低
温プロセスでは透明基板としてガラスもしくはパイロッ
クスやコーニングのような高融点ガラスを用い、600
℃以下の処理工程であって、基板自体が安価であること
が特徴である。低温プロセスではまず基板33上にシリ
コン薄膜をプラズマOVD法や減圧cvD法等のOVA
法、スパッタ法等により形成し、必要な形状にフォトエ
ツチングによりする。その後O,プラズマ雰囲気中で表
面酸化する。実際にはcvD法で同等の絶縁嘆ヲデポジ
ットしてもよい。その結果シリコン薄膜40上にゲート
絶縁膜となる酸化膜41が形成される。(第5図(a)
)その後第2層目のシリコン薄膜を第1層目のシリコン
薄膜と同様の方法でデポジットしフォトエツチング後、
更に第2層目のシリコン薄膜45ftマスクにして酸化
膜41−をエツチングして、ゲート絶縁膜41を形成す
ると同時に拡散の窓開けを行ない、イオン打込みによシ
拡散を行なうとソース、ドレイン42.43が形成され
る。(第5図(b)〕更にこの後に再度0.雰囲気でプ
ラズマ処理し、表面にプラズマ酸化膜46を形成し、4
00℃〜6oo℃でアニールを行なう。(第5図(C)
 )このプロセスの特徴はシリコン薄膜をプラズマ処理
により直接酸化を行なうことにあり、CVD法の酸化口
0に対して、トランジスタのゲートe縁’lA(、コン
デンサ用の誘電体膜としては、移8tJJ問が改善され
又信頼性が向上する。
FIG. 5 shows a manufacturing process of the active matrix cell shown in FIG. 4. There are basically two types of manufacturing processes: low-temperature processes and high-temperature processes, each with its own characteristics. In low temperature processes, glass or high melting point glass such as Pyrox or Corning is used as a transparent substrate, and
It is a processing process that takes place at temperatures below 0.degree. C., and is characterized by the fact that the substrate itself is inexpensive. In the low-temperature process, a silicon thin film is first deposited on the substrate 33 using an OVA method such as a plasma OVD method or a low pressure CVD method.
It is formed by a method such as a method, sputtering method, etc., and then photoetched into a desired shape. After that, the surface is oxidized in an O, plasma atmosphere. In fact, equivalent insulation may be deposited using the CVD method. As a result, an oxide film 41 which becomes a gate insulating film is formed on the silicon thin film 40. (Figure 5(a)
) After that, a second layer of silicon thin film was deposited in the same manner as the first layer of silicon thin film, and after photo-etching,
Furthermore, the oxide film 41- is etched using the second silicon thin film 45ft mask to form the gate insulating film 41, and at the same time, a diffusion window is opened, and diffusion is performed by ion implantation to form the source, drain 42. 43 is formed. (FIG. 5(b)) After this, plasma treatment is performed again in a zero atmosphere to form a plasma oxide film 46 on the surface.
Annealing is performed at 00°C to 60°C. (Figure 5 (C)
) The feature of this process is that the silicon thin film is directly oxidized by plasma treatment. problems and reliability is improved.

高温プロセスは石英等の60口℃以上の融点を有する透
明基板を用い、製造プロセスは600℃を越える工程が
あり、このプロセスの特徴は高温アニール等の処理がで
きるので、トランジスタの移動度や信頼性の改善ができ
る。トランジスタの構造は低温プロセスと同じになるの
で町び第5図を用いて説明する。(a) iず透明基板
53上に減圧もしくに常圧CVD法等により第1層目の
シリコン薄l莫を形成し、パターニングして高部40を
形成後、900℃〜1100℃の間で熱酸化して酸化膜
41を形成する。(′b)その後第21曽目のシリコン
ン専l換を第11曽目と同様にデポ′ジットして、ゲー
ト電極45をパターニングして、更にこれ分マスクに絶
縁膜41をエツチングして、N+又はP″−不純物をグ
レデポズション又は絶縁11Q41i!ツチングしない
で不純物をイオン打込を行ない、ソース・ドレイン42
.43e形成する。(C)その後保持用コンデンサの誘
電体膜となる熱酸化膜46を、ゲート絶縁膜と同様の方
法で形成する。
The high-temperature process uses a transparent substrate such as quartz that has a melting point of 60 degrees Celsius or higher, and the manufacturing process involves steps exceeding 600 degrees Celsius.The feature of this process is that it can perform treatments such as high-temperature annealing, which improves the mobility and reliability of the transistor. Can improve sex. Since the structure of the transistor is the same as that of the low-temperature process, it will be explained using FIG. (a) After forming a first layer of thin silicon on the transparent substrate 53 by low pressure or normal pressure CVD method, and patterning it to form the high part 40, the temperature is between 900°C and 1100°C. An oxide film 41 is formed by thermal oxidation. ('b) After that, the 21st silicon layer was deposited in the same manner as the 11th layer, the gate electrode 45 was patterned, and the insulating film 41 was further etched by this amount as a mask. The source/drain 42 is ion-implanted with N+ or P″- impurities without grade deposition or insulation 11Q41i!
.. Form 43e. (C) After that, a thermal oxide film 46, which will become the dielectric film of the holding capacitor, is formed in the same manner as the gate insulating film.

第4図に示した構成例の特徴は、トランジスタのゲート
絶縁膜は第1層目のシリコン薄膜を酸化又はシリコン薄
膜上に形成することにより、ゲートセルファラインにな
り、単結晶のバルクシリコン素子に対して移動度が低下
とスピードが劣化する分を寄生容量をセルファライン化
して低減することによりスピードの劣化を防止すること
ができる。もう1つは電荷保持用の容量(第6図−18
)、データ線のサンプル−ホールド用の容量(第3図−
21,22)を形成する容量の誘電体膜として第2層目
のシリコン薄膜の酸fヒ膜又は、薄膜上の絶縁膜を用い
ることにある。従来のバルクシリコンタイプ(第2図)
ではトランジスタのゲート絶縁膜及び電荷保持用の容量
は、全てバルクシリコンの熱酸化模全用いていたが、不
純物のドーピングが第5図(1′))に示すゲートセル
アライン方式の場合は容量の一電極となす第2層目のシ
リコン薄膜の下は、高濃度不純物が入らないので、この
丑までは容重として不安定となり使用がむずかしく使お
うとするとバルクシリコンの如く、容量の下電極のみに
高濃度不純物をドープする余分な工程が必要になる。従
って第4図の如く、保持用の容量を形成する誘電体膜を
第2層目のシリコン薄膜上に形成することにより、本発
明の目的である工程の簡略化及び、容量の安定化が可能
となる。
The feature of the configuration example shown in Fig. 4 is that the gate insulating film of the transistor becomes a gate self-line by oxidizing the first silicon thin film or forming it on the silicon thin film, and it becomes a single-crystal bulk silicon element. On the other hand, the deterioration in speed can be prevented by reducing the parasitic capacitance by forming a self-aligned line to compensate for the decrease in mobility and deterioration in speed. The other is a capacitor for charge retention (Figure 6-18).
), data line sample-hold capacitance (Figure 3)
21, 22), an oxide film of a second silicon thin film or an insulating film on the thin film is used as the dielectric film of the capacitor forming the capacitors 21, 22). Conventional bulk silicon type (Figure 2)
In the above, thermal oxidation of bulk silicon was used for the gate insulating film and charge retention capacitor of the transistor, but when doping with impurities is the gate cell alignment method shown in Figure 5 (1')), the capacitance is Since high-concentration impurities do not enter under the second layer of silicon thin film that forms one electrode, it becomes unstable in terms of volume and weight and is difficult to use. An extra step of doping with concentrated impurities is required. Therefore, as shown in FIG. 4, by forming a dielectric film that forms a holding capacitor on the second silicon thin film, it is possible to simplify the process and stabilize the capacitance, which is the purpose of the present invention. becomes.

第5図(c)以降の工程は低温でも高温プロセスでもほ
ぼ共通である。配線部と第1層目、第2層目とのコンタ
クトをとるためのコンタクトホールを開けて配線と透明
駆@電極を兼ねた材料、ネサ1叫、厚さ数100Xμ下
の金属環?スパッタ又は蒸有によりつけて、フォトエツ
チングする。又ネサ膜等シリコン薄膜に直接コンタクト
がむすがしい場合はAu、Ni−Cr等のコンタクト専
用の材料をコンタクト部にイ」加する。
The steps from FIG. 5(c) onward are almost the same for both low-temperature and high-temperature processes. A contact hole is opened to connect the wiring part with the first and second layers, and a metal ring with a thickness of several 100×μ is made of a material that doubles as the wiring and transparent electrode. Apply by sputtering or evaporation and photoetch. If it is difficult to make direct contact with a silicon thin film such as a Nesa film, a contact material such as Au or Ni-Cr is added to the contact portion.

本発明の方式により形成されるトランジスタはバルクシ
リコン上に形成されたトランジスタに対し、移動度が低
下し、又OF F +1−りも多いので使用上支障がな
いような工夫を要する。
The transistor formed by the method of the present invention has lower mobility than a transistor formed on bulk silicon, and also has a higher OF F +1-, so it is necessary to take measures to ensure that there are no problems in use.

第6図(A)は第1層目のシリコン薄膜を、デポジショ
ン温度を変えて減圧OVD装置で形成し高温プロセスに
て形成したトランジスタの10Vにおける移動度を表わ
している。デポジション温度が600℃以下になると移
動度が急激に改善されることを実験により見出した。従
って移動度を改善し応答を確実にするためには減圧OV
D装置により600℃以下で第1層目のシリコン薄膜を
形成するとよい、 第7図はトランジスタの10VにおけるOFFリーク亀
流電流分第1鳩目のシリコン薄膜の膜厚を変えてプロッ
トしたものである。発明者は実験により、3700λ以
下の膜厚で、使用に問題ないリーク電流5’00PA以
下になることがわかった。
FIG. 6(A) shows the mobility at 10 V of a transistor formed by a high-temperature process in which the first silicon thin film was formed using a low-pressure OVD apparatus while changing the deposition temperature. It has been experimentally found that the mobility is rapidly improved when the deposition temperature is lower than 600°C. Therefore, in order to improve mobility and ensure response, reduced pressure OV
It is best to form the first layer of silicon thin film at 600°C or lower using D equipment. Figure 7 is a plot of the OFF leakage current at 10V of the transistor by varying the thickness of the silicon thin film in the first eyelet. . Through experiments, the inventor found that with a film thickness of 3700λ or less, the leakage current is 5'00 PA or less, which is acceptable for use.

高温プロセスのみでなく、特に低温プロセスでは移動度
の低下が激しい。このためのもう1つの一1〇− 改善手段はレーザや電子ビームにより基板に影響を与え
ないように局部的に第1層目のシリコン薄膜を高温アニ
ールすることが考えられる。第6図(B)は前述のよう
な(A)と同様に形成したシリコン薄膜に更にパルス当
すo、 12 m J、 z:ルス幅5OnseCのq
、スイッチによるレーザビームを照明して得られてトラ
ンジスタの移動度であり、更に改善きれていることがわ
かる。又500℃〜540℃で高融点ガラス上にデポジ
ションし、でた後に同様の条件でレーザアニールして得
られた低温プロセスによるトランジスタの移動度は、第
6図(B)の刀−ブとほぼ一致した。このことから、レ
ーザビーム、電子ビーム等による局部アニールは、低温
プロセスでも高温プロセスでも有効であることがわかる
Mobility decreases significantly not only in high-temperature processes, but especially in low-temperature processes. Another improvement measure for this purpose is to locally anneal the first silicon thin film at a high temperature so that the substrate is not affected by laser or electron beams. FIG. 6(B) shows an additional pulse applied to the silicon thin film formed in the same manner as in (A) as described above.
, which is the mobility of the transistor obtained by illuminating the switch with a laser beam, and it can be seen that it has been further improved. Furthermore, the mobility of a transistor obtained by a low-temperature process obtained by depositing on high-melting point glass at 500°C to 540°C and then laser annealing under the same conditions is as shown in Figure 6 (B). It was almost a match. This shows that local annealing using a laser beam, electron beam, etc. is effective in both low-temperature and high-temperature processes.

第8図にセルの他の構造例を示す。(A)ll″It乎
而図であ面てアドレス線50はデータ線51、駆動電極
及びコンデンサの%@: 52 kソース・ドレインと
するトランジスタのチャネル54のゲートになっている
。又GNDライン56はアドレス線50と同時に構成さ
れ電極52との間に容量を構成している。
FIG. 8 shows another example of cell structure. (A) In the diagram, the address line 50 is the data line 51, the drive electrode, and the gate of the channel 54 of the transistor which serves as the drive electrode and the capacitor's source and drain.Also, the GND line 56 is formed simultaneously with the address line 50 and forms a capacitor between it and the electrode 52.

第8図(B)は(A)のAB線での断面を示すものであ
り、製造プロセスの一例をあげて高温プロセスとして説
明すると、石英等の高融点ガラス基板57にシリコン薄
膜としてポリシリコンを約3000X成長させる。但し
場合によっては密着性をよ(するため、うすい5iO2
(zあらかじめ形成することもある。更にフォトエッチ
によりゲート50とコンデンサ電極53を形成した後に
熱酸化により約1sooXの5102膜55をゲート絶
縁膜及びコンデンサの誘電体膜として成長させる。その
後2層自のポリシリコンをつけてフォトエッチによりパ
ターンを形成後レジストマスクによりチャネル部54以
外にPイオンを打ち込んでソースドレイン電極及びデー
タ線の配線部、コンデンサの電極を兼ねた液晶の駆動電
極を形成する。このままでトランジスタの性能(シキイ
値、コンダクタンス)が不十分であるので、特にチャネ
ル部54に局部的、又は基板全体を均一に、V−ザーを
照射しポリシリコンを短時間のうちに溶接、凝固させて
グレイン’elffl長することによって、性能の改良
を行なう。これはいわゆるレーザアニールと言われてい
るものである。
FIG. 8(B) shows a cross section taken along line AB in FIG. 8(A), and to explain it as a high-temperature process as an example of the manufacturing process, polysilicon is deposited as a silicon thin film on a high melting point glass substrate 57 such as quartz. Grow about 3000X. However, in some cases, a thin 5iO2
(Z may be formed in advance.Furthermore, after forming the gate 50 and capacitor electrode 53 by photoetching, a 5102 film 55 of about 1 soo After applying polysilicon and forming a pattern by photoetching, P ions are implanted into areas other than the channel portion 54 using a resist mask to form a source/drain electrode, a data line wiring portion, and a liquid crystal drive electrode that also serves as a capacitor electrode. Since the performance of the transistor (strain value, conductance) is insufficient as it is, V-zer is irradiated locally on the channel part 54 or uniformly on the entire substrate to weld and solidify the polysilicon in a short time. The performance is improved by increasing the grain length by increasing the grain length.This is called laser annealing.

第9図は本発明の他の例として通常のガラス基板上にセ
ルを構成した低温プロセルによる断面を示す。ガラス基
板70上にスパッタ又はプラズマOVD法等の低温での
膜生成法によりシリコン膜を作成し、全面にPイオン又
はBイオンを打込む。
FIG. 9 shows a cross section of a low-temperature process cell constructed on a normal glass substrate as another example of the present invention. A silicon film is formed on the glass substrate 70 by a low-temperature film formation method such as sputtering or plasma OVD, and P ions or B ions are implanted into the entire surface.

次にフォトエツチングによりゲート73とコンデンサ電
極721fr、形成する。更に絶縁膜74を形成する。
Next, a gate 73 and a capacitor electrode 721fr are formed by photoetching. Furthermore, an insulating film 74 is formed.

これもやはり低温成長による5102等を用いる。史に
トランジスタのソースドレイン、コンデンサと駆動電極
を兼ねるための2層目のシリコン膜をやはり低温で形成
する。このポリシリコンは全くドープしないか、又にシ
キイ値をエンノ・ンスメントにするだけに十分な量のB
イオンを打込む。その後レーザビームを局部的又は全体
に照射シアニールラスる。レーザビームは一部は1層目
のシリコンに吸収されるが、ガラス基板70は透過する
。従って1層目のシリコン中のイオン打込みされた不純
物の活性化、2層目のポリシリコンのグレインの成長(
特にチャネル部78)が行なわれるべく適当なビームの
エネルギー適当な時間(パルスレーザでアレハハルス間
隔、CWレーザでは走査スピードに依存)で処理すると
、ガラス基板には影響が殆んどない範囲でアニールが可
能である。この方式の特徴はレーザアニールにより、従
来の熱アニールに対しガラス基板に与える影響を非常に
少なくできるのでコストの安いガラスを用いることがで
きること、レーザのアニールは不純物の活性化と共に、
チャネル部のシリコン膜のグレインを成長させて、トラ
ンジスタの特性(特に移動度)を改良することが同時に
できることにある。
This also uses a material such as 5102 grown at low temperature. Historically, the second layer of silicon film, which also serves as the transistor source/drain, capacitor, and drive electrode, is formed at low temperatures. This polysilicon is either completely undoped or has a sufficient amount of B to ensure the threshold value.
Inject ions. Thereafter, a laser beam is applied locally or to the entire area for irradiation with cyanyl lasing. A portion of the laser beam is absorbed by the first silicon layer, but is transmitted through the glass substrate 70. Therefore, the ion-implanted impurities in the first layer of silicon are activated, and the grains of the second layer of polysilicon grow (
In particular, if the channel portion 78) is treated with an appropriate beam energy and an appropriate time (depending on the Arechhals spacing for pulsed lasers, and scanning speed for CW lasers), the glass substrate will be annealed within a range with almost no effect. It is possible. The feature of this method is that the laser annealing has a much smaller effect on the glass substrate than conventional thermal annealing, allowing the use of inexpensive glass.The laser annealing activates impurities and
It is possible to grow the grains of the silicon film in the channel region and improve the characteristics (particularly the mobility) of the transistor at the same time.

その後Anつけてフォトエツチングしてソースドレイン
電極76.77e形成する。Mとシリコンはこのままで
はコンタクトがとれにくいのでこの後多少熱処理をする
か、弱いンーザービーム全照射すればよい。
Thereafter, An is applied and photoetched to form source and drain electrodes 76 and 77e. Since it is difficult to make contact between M and silicon in this state, it may be necessary to perform some heat treatment or to irradiate the whole with a weak laser beam.

第8図に示した構造は、勿論低温プロセスでも実現可能
である。この構造の特徴は沖、4図とは逆にトランジス
タのゲート’i 即: 1層目のシリコン薄嘆、チャネ
ルを第2層目のシリコン薄膜を用いていることにあり、
この結果両方のシリコン薄1摸に任意に高濃度拡散かり
能となり、第1層目のシリコン薄嘆を酸化して得られる
ゲート酸化膜又は第1層目のシリコン膜上のゲート絶縁
膜を、電荷保持用の容量を形成する誘電体膜が使用でき
、酸化膜を形成する工程が一工程で良いことである。も
う一つの特徴は第4図の如くに配線材料′(i7新たに
設けなくても、第1層目のシリコン膜上00℃ス線とG
NDライン、第2層目のシリコン膜がデータ線配線とな
り、第4図の構成例に対し配線材料をデポジションし、
フォトエツチングする工程が省略でき、更に工程が簡単
になる。又この方式は液晶の透明駆動箱1極としてシリ
コン@を用いるもので、シリコン膜も300DX以下に
なると十分透明に近いことから、効果が大きい。
The structure shown in FIG. 8 can of course be realized by a low temperature process. The feature of this structure is that, contrary to Figure 4, the gate of the transistor is a thin film of silicon in the first layer, and the channel is a thin film of silicon in the second layer.
As a result, both silicon thin layers can be arbitrarily diffused at a high concentration to form a gate oxide film obtained by oxidizing the first silicon layer or a gate insulating film on the first silicon layer. A dielectric film that forms a capacitor for charge retention can be used, and the process of forming an oxide film can be performed in one step. Another feature is that as shown in Fig. 4, the wiring material' (i7) can be easily connected to the 00° C.
The ND line and the second layer silicon film become the data line wiring, and the wiring material is deposited for the configuration example shown in Figure 4.
The photo-etching process can be omitted, further simplifying the process. In addition, this method uses silicon @ as one pole of the transparent drive box of the liquid crystal, and the silicon film is sufficiently transparent when it becomes 300 DX or less, so it is highly effective.

第10図は本光明のマド1ノツクス基板を用いた液晶デ
ィスプレイ装置の簡単な断面を示す。透明駆動電極67
をのせた透明基板65とネサ嘆よりなる共通電極69を
のせたガラス66に液晶体68をはさむ。更に偏光板6
2.65でサンドインチした後下側に反射板64をつけ
る。こうすると上から入射した光は電極67をほとんど
経過し、反射板64で反射し、人体の目に感知される。
FIG. 10 shows a simple cross section of a liquid crystal display device using the MAD1NOX substrate of the present invention. Transparent drive electrode 67
A liquid crystal element 68 is sandwiched between a transparent substrate 65 on which a transparent substrate 65 is placed and a glass 66 on which a common electrode 69 made of glass is placed. Furthermore, polarizing plate 6
2. After sanding with 65, attach a reflector 64 to the lower side. In this case, most of the light incident from above passes through the electrode 67, is reflected by the reflection plate 64, and is sensed by the human eye.

この方式は通常のFEツイスト・ネマティック(TN)
方式タイプの液晶が使えるので、コントラストが高く、
同時に視角も広い。第4図、第8図9、第9図で示した
具体例は透明基板上に透明な液晶駆動電極を用いるが、
これは第2図に示す従来のバルクシリコンタイプでは基
板の不透明性により液晶の中でも最もコントラストの高
いFEタイプ(TN方式)の液晶が使えない重大な欠点
があったが、本定明の具体例の方式によればバルクシリ
コンタイプよシコントラストが飛躍的に向上するという
大きな利点がある。もつとも本発明の構造例において、
不透明基板又は不透明駆動電極ヲ用いても、従来のバル
クシリコンでやられているG−Hタイ’:f、T)8M
タイプの液晶を使えばコントラストの向上は余りないが
、工程の簡略fヒ、工程歩留りの向上、光入射によるリ
ークに起因する表示像の消滅を防ぐという目的は果たせ
る。
This method is a normal FE twisted nematic (TN)
Because it can use a method type liquid crystal, the contrast is high,
At the same time, the viewing angle is wide. The specific examples shown in FIGS. 4, 8, 9, and 9 use transparent liquid crystal drive electrodes on a transparent substrate,
This is because the conventional bulk silicon type shown in Figure 2 had a serious drawback in that the FE type (TN type) liquid crystal, which has the highest contrast among liquid crystals, could not be used due to the opacity of the substrate. This method has the great advantage of dramatically improving the contrast compared to the bulk silicon type. However, in the structural example of the present invention,
Even if an opaque substrate or opaque drive electrode is used, the G-H tie': f, T) 8M, which is achieved with conventional bulk silicon.
If a type of liquid crystal is used, the contrast will not be improved much, but the purpose of simplifying the process, improving the process yield, and preventing the disappearance of the displayed image due to leakage due to incident light can be achieved.

本発明の如(ガラスや石英等の基板を用いると従来のバ
ルクシリコンを液晶の片側電極としていたパネルの構造
に対し、パネルの組立てが容易になる。従来は第10図
において透明基板65の代りにシリコンウェハである。
According to the present invention (using a substrate made of glass, quartz, etc.), it becomes easier to assemble the panel compared to the conventional panel structure in which bulk silicon was used as one side electrode of the liquid crystal. This is a silicon wafer.

シリコンウェハは単結晶であるので、組立て時の圧力に
対してへき開面にそって簡単に割れてしまう。又シリコ
ンウェハは熱工程ゲ通すとソリが犬@(なり、液晶体6
8の厚みが5μm〜1511mに対し、ソリハ10μ市
以上になることが多く、液晶体の厚み全一定にするのは
組立てかむずかしくなる。
Since silicon wafers are single crystals, they easily crack along the cleavage planes due to the pressure during assembly. Also, when a silicon wafer goes through a thermal process, it becomes warped and the liquid crystal 6
8 is 5 .mu.m to 1,511 m, the thickness of the liquid crystal is often 10 .mu.m or more, and it is difficult to assemble the liquid crystal to make the thickness constant throughout.

又液晶体ゲシールする際高温がかかるが、上のガラス6
6と熱膨張率が異なるので、シールが完全にいかない。
Also, high temperatures are applied when sealing the liquid crystal, but the upper glass 6
Since the coefficient of thermal expansion is different from 6, the seal will not be completely sealed.

一方、下電極の基板として本発明の如くガラス、もしぐ
はガラスに近いものであるとこれらの問題はことごとく
解消し、通常の液晶パネルと同様、組立てはスムーズに
歩留りよぐ製造できる。
On the other hand, if the substrate of the lower electrode is made of glass, or something close to glass, as in the present invention, all of these problems will be solved, and the assembly can be carried out smoothly and at a high yield, just like a normal liquid crystal panel.

本発明におけるデータ保持容量はある一定の期間そのセ
ル部分の表示データを保持するのに用いられ、例えばチ
ンピ画像の場合約16笥冠である。
The data storage capacity in the present invention is used to hold the display data of the cell portion for a certain period of time, and is approximately 16 times in the case of a chimp image, for example.

もLシリコン薄膜トランジスタのリーク電流がiQVで
100PA以下ならば、この保持用コンデンサの容量j
d O,5P F〜IP’F必要となる。もし液晶体の
比誘電率の高いもの特に10以上のもので、液晶体の厚
みi10μm以下にすると、液晶体を誘電体とする容量
が05PFμ上となり、電荷保持用コンデンサがいらな
くなる。すると第3図の上ではGNDラインと容量18
を省略でき、実効的な液晶駆動面積が増加し、コントラ
ストが改善できると共に、余分な素子がなくなり歩留向
上につながる。この時データ線Yのザンプルホールド容
量にデータ線とアドレス線の交叉する部分の寄生容量2
2が主となる。
If the leakage current of the L silicon thin film transistor is less than 100 PA at iQV, then the capacitance of this holding capacitor j
d O,5P F to IP'F are required. If the liquid crystal has a high dielectric constant, especially one with a dielectric constant of 10 or more, and the thickness of the liquid crystal is set to 10 μm or less, the capacitance using the liquid crystal as a dielectric becomes more than 0.5 PFμ, and a charge holding capacitor is not required. Then, in Figure 3, the GND line and capacitance 18
can be omitted, the effective liquid crystal driving area can be increased, contrast can be improved, and redundant elements can be eliminated, leading to improved yield. At this time, the sample hold capacitance of the data line Y has a parasitic capacitance of 2 at the intersection of the data line and the address line.
2 is the main one.

本発明によシ構成されるトランジスタは、アクティブマ
トリックス用の外部駆動回路、即ちシフトレジスタやサ
ンプルホールド回路全同一基板内に作り込むことを可能
にする。
Transistors constructed in accordance with the present invention enable external drive circuits for the active matrix, ie shift registers and sample and hold circuits, to all be fabricated on the same substrate.

第11図は本発明で用いるゲート線側の駆動回路の一例
である。シフトレジスタセル8 oldaつのトランジ
スタ81〜84と1つのブートストラップ容量85より
構成される。クロック汀φ、とφ2の2相でありスター
トパルスSP入力により′1”電位が順次クロックに同
期して転送してゆく。各シフトレジスタの出力り、〜T
Jmがゲート線に入力されて、この結果第12図に示す
如く、順次釜ゲート線を選択してゆく。シフトレジスタ
入力には入カドランスファゲートトランジスタ81を用
いて、TI〜TNに一旦蓄えてからブートストラップ容
量により、D、〜Dmに“1”を書き込む。もしこのト
ランスフアゲ−トラ用いないと、病とT2゜D2とT3
・・・・・・と短絡され、プートストラップ容量をゲー
ト線容量OGiよりずつと太きくする必要があり、パタ
ーンが犬きくなって、歩留り全低下させる。又り、〜T
Jf+1の”1″に書き込まれた後“0”に放電するた
めにはトランジスタ84にTsを接続するのみでよいが
、このシフトレジスタが低周波で動作する場合、わずか
のリークに対しても動作不良となるので、歩留りを向上
させ、動作を安定化させるために電位固定トランジスタ
83を追加して、クロックの半周期毎に“0”ルベルに
リフレッシュしてやる。
FIG. 11 shows an example of a drive circuit on the gate line side used in the present invention. Shift register cell 8 consists of transistors 81 to 84 and one bootstrap capacitor 85. There are two phases of clocks φ and φ2, and the '1' potential is sequentially transferred in synchronization with the clock by inputting the start pulse SP.The output of each shift register is ~T.
Jm is input to the gate line, and as a result, the hook gate lines are sequentially selected as shown in FIG. An input quadrature transfer gate transistor 81 is used for the shift register input, and after the data is temporarily stored in TI to TN, "1" is written to D and to Dm using the bootstrap capacitor. If this transfer gater is not used, the disease and T2゜D2 and T3
. . . short-circuited, it is necessary to make the Pootstrap capacitance gradually thicker than the gate line capacitance OGi, the pattern becomes sharper, and the yield is completely reduced. Matari,~T
In order to discharge Jf+1 to "0" after being written to "1", it is only necessary to connect Ts to the transistor 84, but if this shift register operates at a low frequency, it will operate even with a slight leakage. Therefore, in order to improve the yield and stabilize the operation, a potential fixing transistor 83 is added and refreshed to "0" level every half cycle of the clock.

第13図は本発明によるデータ線側の駆動回路の一例で
ある。シフトレジスタセル86はプートストラップ容量
88と動作に必要なトランジスタ89.91と後述する
シフトレジスタ選択のためのリセットトランジスタ90
により構成され、初段へは入力ゲート87を介してスタ
ートパルスsp6印加する。又各シフトレジスタ出力S
、〜E1mはサンプルホールドトランジスタH,−Hm
に入力され、走査信号に同期してビデオ人力V、El。
FIG. 13 is an example of a data line side drive circuit according to the present invention. The shift register cell 86 includes a Pootstrap capacitor 88, transistors 89 and 91 necessary for operation, and a reset transistor 90 for shift register selection, which will be described later.
A start pulse sp6 is applied to the first stage via an input gate 87. Also, each shift register output S
, ~E1m are sample and hold transistors H, -Hm
The video input signal V, El is inputted to the video input terminal V, El in synchronization with the scanning signal.

(映像信号又はデータ書き込み信号)をデータ線に寄生
する容量CD、〜CDmにサンプルホールドさせる。デ
ータ線側駆動回路は一走査線内で全ての処理を行うため
高速であシ、リーク電流の考慮は余りしなくてよいが、
逆に高速動作を確保することと、高速のために増大する
消費電力を押えることを考慮する必要がある。
(Video signal or data write signal) is sampled and held in capacitors CD, ~CDm parasitic on the data line. The data line side drive circuit performs all processing within one scanning line, so it is fast and there is no need to take leakage current into consideration.
On the other hand, it is necessary to consider ensuring high-speed operation and suppressing power consumption, which increases due to high speed.

このシフトレジスタはmピット中1ビットしか1”にな
っていないのでクロック以外での゛電力消費は少ない。
In this shift register, only 1 bit out of m pits is set to 1, so power consumption other than the clock is low.

又サンプル・ホールドトランジスタH1〜Hmにかなり
の高速スイッチングが要求されるが、そのゲート入力に
はプートストラップ容量により、第14図に示す如くク
ロック信号の2倍近い振幅で印加されるので、非常に高
速でスイッチングできるという利点がある。
In addition, the sample-and-hold transistors H1 to Hm are required to have fairly high-speed switching, but because their gate inputs are applied with an amplitude nearly twice that of the clock signal due to the Pootstrap capacitance, as shown in Figure 14, the switching speed is extremely high. It has the advantage of high-speed switching.

第15図はこれらを実際にアクティブ・マトリック基板
に配置しf′C,場合を示している。データ側シフトレ
ジスタ90.91と及び最終段の帰還信号を形成するダ
ミーセル94.95とサンプルホールド用トランジスタ
H,〜Hmがあり上下対照に配列される。又ゲート側シ
フトレジスタ92.93とダミー96.97は左右対照
に配列される。本来周辺回路は両側対照でなく、片方の
みでよいが、歩留を考慮してシフトレジスタ列を複数用
意する。
FIG. 15 shows the case where these are actually arranged on an active matrix substrate f'C. There are data-side shift registers 90.91, dummy cells 94.95 for forming a final stage feedback signal, and sample-and-hold transistors H, -Hm, arranged vertically symmetrically. Further, the gate side shift registers 92 and 93 and the dummies 96 and 97 are arranged symmetrically. Originally, the peripheral circuits should not be symmetrical on both sides, but only on one side, but in consideration of yield, multiple shift register arrays are prepared.

当然4列でも、8列でもよいが、ここてに2列の例を示
す。
Of course, it may be 4 columns or 8 columns, but an example of 2 columns is shown here.

第15図に示した駆動回路を本発明の如(シリコン薄膜
を用いたトランジスタで形成することにより次の利点が
ある。まず特にデータ線側はクロック周波数が数MH2
と高いのでシフトレジスタの内部消費電力よりクロック
ラインの寄生容量で消費する分が大きい。特にバルクシ
リコンではクロックラインの配線容量と、基板との接合
容量が100PF以上もありクロックのスピードを低下
させ、10mA以上の電力消費となる。ところが本発明
の如(絶縁性基板上ではこの寄生容量が数P’Fであり
、消費電力を極端に低減化できると共に、スピードも向
上する。次にバルクシリコンでは例えば第11図のトラ
ンジスタ82のソース電位が上がるとバックゲート効果
によりシキイ値が上昇してしまう。この結果必要な信号
電圧を得るためにはトランジスタ82のゲートT、の電
圧を高くする必要があり、結局クロックの信号レベルを
太きくするか、プートストラップ容量850面積をかな
シ大きくする、ところが、本発明の構造ではトランジス
タのサブストレートが70−テイングとなり、従ってバ
ックゲート効果はなく従って、クロック振幅は小さくて
よいので消費電力が下がり又ブートストラップ容量は小
−g<でよく、小面積で実現できる。本発明の周辺駆動
回路におけるフートストラップ容* Vt電荷保持用の
コンデンサと異なり、基本的にはトランジスタを形むV
するケートとチャネル間の絶h−t 瞭を用いる。これ
はブートストラップ容量は上部1極であるケート電圧に
より*極間容量が可変である必要があり、そのため容量
の下車(夕は低礒度、又はノンドープのシリコン映とす
る。
By forming the drive circuit shown in FIG. 15 using transistors using silicon thin films as in the present invention, there are the following advantages.Firstly, especially on the data line side, the clock frequency is several MH2.
Since the power consumption is high, the parasitic capacitance of the clock line consumes more power than the internal power consumption of the shift register. In particular, in bulk silicon, the wiring capacitance of the clock line and the junction capacitance with the substrate are 100 PF or more, which reduces the clock speed and results in power consumption of 10 mA or more. However, according to the present invention (on an insulating substrate, this parasitic capacitance is several P'F, so power consumption can be extremely reduced and speed can be improved. Next, in bulk silicon, for example, the transistor 82 in FIG. When the source potential increases, the threshold value increases due to the back gate effect.As a result, in order to obtain the necessary signal voltage, it is necessary to increase the voltage at the gate T of the transistor 82, and as a result, the clock signal level increases. However, in the structure of the present invention, the substrate of the transistor is 70°, so there is no back gate effect, and the clock amplitude can be small, resulting in lower power consumption. Furthermore, the bootstrap capacitance may be small -g<, and can be realized in a small area.Footstrap capacitance in the peripheral drive circuit of the present invention
Use absolute h-t clarity between the gate and the channel. This is because the bootstrap capacitance requires that the inter-electrode capacitance is variable depending on the gate voltage at the upper pole, so the lower capacitance (the capacitance should be made of low-conductivity or non-doped silicon).

このように絶縁性基板上にシリコン薄11tに分用イて
アクティブマトリックスのセル部と、周辺駆動部を同時
に形成すると結線が楽になり、全体のコストが下けられ
る。又周辺駆動回路は第11図。
In this way, if the active matrix cell part and the peripheral drive part are formed simultaneously on the insulating substrate by dividing the silicon thin film 11t, the wiring connection becomes easier and the overall cost can be reduced. The peripheral drive circuit is shown in Figure 11.

16図の如く非反転型のレインヨレスーシフトレジスタ
で構成したことと、寄生容量がずっと低くなることと等
考属すると、全体の消竹電力の低減化が可能であり、同
時に歩留り向上、コストの低減化が実現できる。
Considering the fact that it is configured with a non-inverting Ray-Yo-Less shift register as shown in Figure 16, and that the parasitic capacitance is much lower, it is possible to reduce the overall consumption power, and at the same time improve yield and reduce costs. It is possible to achieve a reduction in

本発明は以上述べた如く基板上にシリコントランジスタ
とシリコンコンデンサを有するアクティブマトリックス
を提供するものであり、従来に比し次の利点がある。
As described above, the present invention provides an active matrix having silicon transistors and silicon capacitors on a substrate, and has the following advantages over the prior art.

製造プロセスが簡単で、従来のバルクシリコンタイプで
は6回のフォトエツチング工程を必要としたが、本発明
の方式では3回又は4回でよく、工程コストが安いと共
に、バルクシリコンの如くにP−N接合断面積が非常に
少なく従って接合リークがわずかであり歩留の向上が望
める。
The manufacturing process is simple; the conventional bulk silicon type requires 6 photoetching steps, but the method of the present invention requires only 3 or 4 photoetching steps, resulting in low process costs and P-etching process similar to bulk silicon. Since the cross-sectional area of the N junction is very small, there is little junction leakage, and an improvement in yield can be expected.

又、上方から入射した光は90%μ上通過し、又シ1)
コン薄膜中のキャ1)アの拡散長も短かいので、光電流
は殆んど発生せず、元に対するリーク値は1万ルツクス
の下でも1.0 P A 11下となり、光の入射によ
る表示像の消滅は防ぐことができた。
Also, 90% of the light incident from above passes through μ, and 1)
Since the diffusion length of C1)A in the thin film is also short, almost no photocurrent is generated, and the leakage value with respect to the original is 1.0 P A 11 even under 10,000 lux. It was possible to prevent the display image from disappearing.

更に透明基板に透明液乙部wJを用いると、最もコント
ラストの高いFBタイプの液晶を用いることができ、画
面の明るさも向上し、表示品質を飛躍的に改善できる。
Furthermore, by using the transparent liquid Otsube wJ for the transparent substrate, it is possible to use the FB type liquid crystal with the highest contrast, and the brightness of the screen is also improved, making it possible to dramatically improve the display quality.

同時に基板にガラスやそれに準する材料を用いると・く
ネルの組立が容易となり従来の・シルクシリコンタイプ
に対し、組立て歩留りが向上し、又工程が簡単になる。
At the same time, using glass or a similar material for the substrate makes it easy to assemble the tunnel, which improves the assembly yield and simplifies the process compared to the conventional silk silicon type.

そして、アクティブマトリックスの周辺駆動回路を搭載
した場合は大幅な消費電力の低減化を可能とする。
When an active matrix peripheral drive circuit is installed, power consumption can be significantly reduced.

上述の如く本発明は、一対の基板内に液晶が封入され、
該基板は石英又はガラス基板てあり、該基板上に設けら
れた第1導車層、該第1導電層上に設けられた絶縁膜、
該絶縁膜層上に設けられたシリコン半導体物、該シリコ
ン半導体暎内に設けられたソース及びトンイン拡散領域
、該絶縁層に設けられた該半導体物に電気的に接続され
てなる画素電極を有し、該画素電極と該第1導電層とに
より電荷保持容量全形成してなるから、画素電極に入力
される画像信号を確実に保持することができ、液晶材料
の変化により液晶の抵抗が変化し液晶の時定数が変化し
たとしても、この変rヒとは無関係に映像信号の保持が
可能となる。
As mentioned above, in the present invention, liquid crystal is sealed within a pair of substrates,
The substrate is a quartz or glass substrate, a first conductive layer provided on the substrate, an insulating film provided on the first conductive layer,
A silicon semiconductor material provided on the insulating film layer, a source and a tunnel diffusion region provided in the silicon semiconductor layer, and a pixel electrode electrically connected to the semiconductor material provided in the insulating layer. However, since the pixel electrode and the first conductive layer form the entire charge storage capacitor, it is possible to reliably hold the image signal input to the pixel electrode, and the resistance of the liquid crystal changes as the liquid crystal material changes. Even if the time constant of the liquid crystal changes, the video signal can be maintained regardless of this change.

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

第1図は従来のアクティブマトリックスに用いたセルの
回路図で第2図はバルクシリコンタイプ 4図(A) 、 (B) idその実現例の平面図と断
面図で、第5図(a) (b) (c)はその製造プロ
セスである。第6図。 第7図はシリコン薄膜の特性を示す。第8図(A) (
B)。 第9図は本発明の他の実現例、第10図は、本発明のア
クティブマトリックスパネルに組立てた際の断面図。第
11図、第16図、第15図は本発明に用いる周辺駆動
回路の1例で、第12図、第14図はその動作波形であ
る。 11・・・コンデンサ6のポリンリコンの上部電極10
・・・ボリン1フコンゲート 7.8.9・・・コンタクトホール 13・・・Mによる駆動電極 30.40,51,53,72.73・・・11曽目の
シリコン薄膜 26.45,50,52.75・・・2層目のシリコン
薄膜 26一 3f]、44,54.78・・・チャネル33,57.
70・・・基板 62.63・・・偏光板 64・・・反射板 65.66・・・透明基板 69・・・ネサ膜 67・・・ポリシリコン駆動電極 68・・・液晶体 76.77・・・M 36.41.55.74・・・ゲート絶縁膜37.46
・・・容量用絶縁膜 25.31・・・透明低抵抗体 85.88・・・フートストラップ容量89・・・アク
ティブマトリック 9Q、91,92.93・・・シフトレジスタ以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 第5図 第9図 Δ2 第10図 ′鬼 へ ):m  1−!  5  t’ ?一へ 
哨マ \ 箪  \ l 外 0   、  rqリ cl)
  勢 5 区 す 派
Figure 1 is a circuit diagram of a cell used in a conventional active matrix, Figure 2 is a plan view and cross-sectional view of a bulk silicon type 4 (A), (B) ID implementation example, and Figure 5 (a). (b) (c) is its manufacturing process. Figure 6. FIG. 7 shows the characteristics of a silicon thin film. Figure 8 (A) (
B). FIG. 9 is another implementation example of the present invention, and FIG. 10 is a sectional view when assembled into the active matrix panel of the present invention. FIGS. 11, 16, and 15 show examples of peripheral drive circuits used in the present invention, and FIGS. 12 and 14 show their operating waveforms. 11... Upper electrode 10 of polycondenser of capacitor 6
... Bolin 1 Fucon gate 7.8.9... Contact hole 13... Drive electrode by M 30.40, 51, 53, 72.73... 11th silicon thin film 26.45, 50, 52.75...Second layer silicon thin film 26-3f], 44, 54.78...Channel 33, 57.
70...Substrate 62.63...Polarizing plate 64...Reflecting plate 65.66...Transparent substrate 69...NESA film 67...Polysilicon drive electrode 68...Liquid crystal body 76.77 ...M 36.41.55.74...Gate insulating film 37.46
... Capacitor insulating film 25.31 ... Transparent low resistance material 85.88 ... Footstrap capacitance 89 ... Active matrix 9Q, 91, 92.93 ... Shift register or higher Applicant Seiko Epson stock Company Fig. 5 Fig. 9 Δ2 Fig. 10 'Oni to ): m 1-! 5 t'? to one
Senma \ \ \ l outside 0, rqli cl)
Group 5 Group

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 一対の基板内に液晶が封入され、該基板は石英又はガラ
ス基板であり、該基板上に設けられた第1導電層、該第
1導電層上に設けられた絶縁膜、該絶縁層上に設けられ
たシリコン半導体膜、該シリコン半導体膜内に設けられ
たソース及びドレイン拡散領域、該絶縁層に設けられ該
半導体膜に電気的に接続されてなる画素電極を有し、該
画素電極と該第1導電層とにより電荷保持容量を形成し
てなることを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal is sealed within a pair of substrates, the substrates being quartz or glass substrates, a first conductive layer provided on the substrates, an insulating film provided on the first conductive layer, and an insulating layer provided on the insulating layer. a silicon semiconductor film, a source and drain diffusion region provided in the silicon semiconductor film, and a pixel electrode provided in the insulating layer and electrically connected to the semiconductor film; A liquid crystal display device characterized in that a charge storage capacitor is formed by a first conductive layer.
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