TWI284298B - Image display device - Google Patents

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TWI284298B
TWI284298B TW092132936A TW92132936A TWI284298B TW I284298 B TWI284298 B TW I284298B TW 092132936 A TW092132936 A TW 092132936A TW 92132936 A TW92132936 A TW 92132936A TW I284298 B TWI284298 B TW I284298B
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TW
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memory
display device
image display
film
tft
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TW092132936A
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TW200500977A (en
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Takeo Shiba
Motoyasu Terao
Hideyuki Matsuoka
Original Assignee
Hitachi Displays Ltd
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Publication date
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Description

1284298 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於容易達成高畫質化之影像顯示裝置，尤 其是，和以TFT構成影像顯示用記憶體之可實現低電力 化之影像顯示裝置相關。 【先前技術】 第 1傳統技術係利用薄膜電晶體（T h i n F i 1 m Transistor :以下簡稱爲 TFT。）之主動矩陣型顯示裝置 時，在同一基板上內建著以同一製造步驟之TFT所構成 之非揮發性記憶體的顯示裝置，如專利文獻1、專利文獻 2所示。第16圖係這些顯示裝置之構成。顯示部1〇〇配 置著矩陣狀之圖素1〇4(爲了簡化圖面，只記載1個圖素 1 04)。任一公知實例上，非揮發性半導體記憶體係採用具 有電荷蓄積層、及浮閘之EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)，其構成上，係在 顯示部100之周邊配置著信號系電路101、掃描系電路 102、以及由TFT-EEPROM所構成之非揮發性半導體記憶 體103。如此，可在不使用LSI之情形下，在顯示裝置上 內建非揮發性記憶機能。 又，第2傳統技術則使以同一製造步驟之τ F T所構 成之半導體記憶體內建於同一基板上，並將其應用於框記 憶體之液晶顯示裝置，例如專利文獻3等有詳細記載。第 1 7圖係此顯示裝置之構成。顯示區域1 I 0上配置著矩陣 -5- 1284298 (2) 狀圖素1 1 5，圖素1 1 5係經由閘極線1 1 7、信號線1 1 6、 以及閘極線1 1 7連結於D A轉換電路1 1 3及掃描系電路 1 1 4，DA轉換電路1 1 3上則連結著框記憶體1 1 2及信號系 電路1 1 1。此框記憶體Π 2係記憶胞由1電晶體及1電容 所構成之 DRAM(Dynamic Random Access Memory)，因爲 儲存著1框之顯示資訊，即使停止從外部寫入顯示資料， 仍可繼續顯示。 其他之第3傳統技術係使以同一製造步驟之TFT所 構成之半導體記憶體內建於同一基板上，並將其應用於1 位元圖素記憶體之液晶顯示裝置，例如專利文獻4等有詳 細記載。第1 8圖係此顯示裝置之構成。顯示部1 20上配 置著矩陣狀圖素123，圖素123係經由閘極線126及交流 驅動信號線1 2 7連結於掃描系電路1 22、以及經由正信號 線124及負信號線125連結於信號系電路121。圖素123 上酉己設著 1 位兀之 SRAM(Static Random Access Memory)。因此，本液晶顯示面板即使在停止對顯示部實 施資料輸出，仍會實施1位元之影像顯示。 又，這些傳統技術之記憶電路係由Si半導體-TFT所 構成。如以上所示之傳統技術時，可利用Si半導體TFT 內建各種記億機能，故可實現顯示裝置之高機能化及降低 消耗電力。 [專利文獻1]曰本特開2 000-2523 73號公報 [專利文獻2]日本特開2 00卜3 262 8 9號公報 [專利文獻3 ]日本特開平〗1- 8 5 0 6 5號公報 1284298 (3) [專利文獻4 ]日本特開平8 · 2 8 6 I 7 0號公報 【發明內容】 今後’在同一基板上內建顯示機能及顯示系統 顯示裝置的方向性上，會以LSI及TFT電路分擔內 機能及系統，並以TFT來構成圖素記憶體及框記憶 影像顯示用記憶體。又，因爲此顯示裝置之特徴，會 素數之增加而需要高精細化、縮小顯示區域以外之周 域之面積、以及低消耗電力化，因而需要增加記憶體 並減少記憶體之面積及降低消耗電力。其次，其製造 之課題方面，係必須在遠低於L S I之處理溫度下製造 裝置。然而，上述傳統技術之應用上，很難同時滿足 課題，且無法兼顧記憶影像資料之多位元化。 亦即，採用應用電荷蓄積之Si半導體EEPRO Μ 1傳統例時，因處理溫度較低，故絕緣膜及多晶 Si 較多之電荷陷獲能階，而以此爲基礎之記憶資訊的誤 較大，又，TFT特性之誤差亦會大於LSI，故有難以 記憶體之高容量化及低電壓化之問題。 又，利用Si半導體DRAM之第2傳統例時，增 素數時記憶胞數亦會增加，因信號電壓之變化量爲極 而必須以高性能電路放大更低S/N之信號電壓。然而 爲TFT之處理溫度低於LSI且加工尺寸亦較大，故 電路之性能會較低，因此難以良好精度放大低S/N之 電壓。又，會導致電路之複雜化及增加消耗電力，而 .平面 建之 體等 因圖 邊區 容量 處理 顯示 這些 的第 中有 差會 實現 加圖 小， ，因 TFT 信號 有記 1284298 (4) 憶胞數受到限制進而圖素數之增加亦有其限度的問題。 又’在圖素內配設SRAM之第3傳統例時，因爲 S R A Μ之電晶體數較多，而有圖素構造必然會較複雜之問 題。圖素構造若複雜化，會因爲圖素之數値孔徑降低而導 致亮度降低，液晶顯示裝置時，將無法兼顧反射模式下使 用時之低消耗電力化、及透射模式下使用時之高亮度化。 此外，尙有難以實現以面積級配等方法實施多位元圖素資 料顯示、及高精細化之問題。 上述課題可以下述手段解決。亦即，依據第1及第2 實施形態’具有以矩陣狀配置著具有可保持影像資料之記 憶體之圖素的顯示部、用以對圖素輸入顯示信號的信號系 電路、以及用以掃描圖素之掃描系電路之影像顯示裝置 時，各圖素記憶體之數位影像資料保存手段係利用以電阻 形式實施特定時間以上之儲存爲目的而以1個以上之開關 及記憶元件所構成之可實施1位元之資料保存之記憶電路 來執行。此記憶元件可以低溫製造方法形成。如此，可實 現以低溫處理形成記憶電路、及縮小記憶機能部份之面 積，而解決上述課題。 又，利用第3及第4實施形態，具有配置著矩陣狀圖 素之顯示部、用以對圖素輸入顯示信號之信號系電路、用 以保存影像資料之框記憶體、DA轉換電路、以及用以掃 描圖素之掃描系電路的影像顯示裝置時，框記憶體之數位 影像資料保存手段係利用以電阻形式實施特定時間以上之 儲存爲目的而由1個以上之開關及記憶元件所構成之可實 -8- 1284298 (5) 施1位元之資料保存的複數記憶胞來執行。此記憶元件可 以低溫製造方法形成。如此，可實現以低溫處理形成記憶 胞、及縮小記憶胞之面積，而解決上述課題。 此外，顯示多位元之影像資料之上述課題，利用以下 之手段可有效解決。亦即，在保存上述數位影像資料之記 憶胞或各圖素內，以電阻形式儲存特定時間以上之η位元 之顯示信號爲目的，配置可以多値之電阻形式實施儲存之 1個記憶元件。此記憶元件，可以低溫製造方法形成。如 此，可實現以低溫處理形成記憶電路或記憶胞、及縮小記 憶電路或記憶胞之面積，而解決上述課題。 【實施方式】 (第1實施例） 參照第1圖〜第5圖，針對本發明之第1實施例進行 說明。 首先，針對本實施例之整體構成進行說明。第！圖係 多晶S i - T F Τ顯示面板之構成圖，具有由利用硫硒碲材料 之非揮發性相變化記憶體所構成之圖素記憶體。本實施例 係以兼具利用背光之透射模式顯示、及利用外光之反射模 式顯示之雙方機能的部份透射型液晶顯示裝置爲例，對透 身寸型 '液晶顯示裝置或反射型液晶顯示裝置實施本發明時， 只要配合需要變更反射區域之配置即可。又，對例如有機 EL顯示裝置之其他TFT顯示裝置實施本發明時，只要將 第】圖之液晶顯示元件1 0變更成有機發光二極體即可， -9 - 1284298 (6) TFT及記憶電路之製造方法及配置，皆和本實施例相同。 第1圖中，具有記憶體T F T 8、記憶元件9、以及等 效電容1 0之液晶顯示部的圖素2，係以矩陣狀配置於顯 不部（爲了簡化圖面’弟1圖中只標不9個圖素2 )，記憶 元件9之另一端則連結於信號線SL，圖素2係經由閘極 線GL及圖素線PL連結於掃描系電路5、以及經由信號線 SL及寫入電路7連結於信號系電路4。利用由記憶體 TFT8及記憶元件9所構成之非揮發性記憶體，各圖素可 保存1位元之影像資料。本實施例中，用以顯示紅、綠、 藍之圖素係分別由面積各不相同之3圖素所構成，而爲以 合計9圖素來顯示各色之灰階標度的面積級配方式之液晶 顯示裝置。 第2圖係第1圖之圖素2之平面構造的平面圖，係2 個圖素之一部份。記憶體TFT8係由多晶Si層PS、閘極 GE、以及接觸窗CN所構成，汲極係利用局部配線LC連 結於用以對記憶元件9及液晶施加電壓之透明圖素電極 PE上。此局部配線LC可配合必要而擴大面積，兼具反射 板之機能。通孔VC係用以連結局部配線LC及圖素電極 PE之開口部。記憶體TFT8之另一方的源極’係經由局部 配線LC連結於圖素線PL。閘極GE係連結於以同一金屬 層形成之閘極線GL上。 記憶元件9係含有Te、S e、S當中之至少1元素之膜 厚爲lOOnm前後之硫硒碲膜CH所構成之可變電阻，一方 之電極係經由局部配線LC連結於記憶體TFT8 ’而另一 -10- 1284298 (7) 方之電極則連結於信號線S L。此記憶元件可利用施加脈 衝電壓實施硫硒碲膜之晶化及非晶化，通常，會以高電壓 短脈衝（例如20ns)使其處於高電阻之非晶狀態，而會以低 電壓之長（例如50ns)脈衝使其處於低電阻之結晶狀態，脈 衝寬度或電壓亦可以爲相同。第2圖之平面圖中，因爲圖 面限制，而只標示著一部份記憶元件9，實際上，係沿著 圖素區域之橫邊配置著記憶元件9。本實施例時，記億元 件9之長度大約爲20 μ m前後，記憶元件9之電阻値在 結晶狀態大致爲 1 OOkQ前後，在非晶狀態則大致爲 1 0 Ο Μ Ω前後。 以下，說明本實施例之動作槪要。掃描系電路5會經 由閘極線GL實施特定圖素行之記億體TFT的開關，而將 信號系電路4對信號線SL輸出之影像資料輸入至每1位 元由記憶體TFT8及記憶元件9所構成之記憶體，再以寫 入電路7以電阻形式寫入。依據寫入此記憶元件之影像資 料控制施加於液晶1 〇之電壓，實施影像之顯示，亦即， 可控制光之透射或未透射。此時，利用面積不同之3個圖 素之顯示組合，可對應各色顯示之灰階標度來實施全彩顯 示。 其次，參照第3圖之製造步驟剖面圖，說明第2圖中 之AA’及1點虛線表示之部份之記憶體TFT及記憶元件 之製造方法及剖面構造。 首先，如第 3圖（a)所示，以電漿 CVD(ChemUal Vapor Deposition)法在玻璃基板20上堆積由Si氮化膜或 -11 - 22 > 1284298 (8) p摻雜Si氧化膜所構成之第1鈍化膜2丨、Si氧化膜 以及非晶Si膜，以雷射退火法或固相成長法實施此 Si膜之晶化’形成多晶Si膜PS。此處，形成多晶 P S之其他方法’例如，亦可以低溫CVD法直接在 化膜22上堆積多晶Si膜。其後，再對多晶Si膜PS 選擇性蝕刻，使TFT形成區域殘留島狀之多晶Si膜 再以電漿CVD法堆積閘極Si氧化膜23，例如，堆 Mo爲主成分之閘極膜，實施選擇性蝕刻，形成閘程 及閘極線GL。 其次’如第3圖（b)所示，實施以離子植入法或 摻雜法等導入雜質離子、及以活化爲目的之熱處理， 成源極擴散層24及汲極擴散層25後，以CVD法堆 有Si氮化膜或p摻雜Si氧化膜等之第2鈍化膜26。 此處因爲圖面之限制，只標示η型通道記憶體TFT 面圖’而實際上，會視需要而在周邊電路上形成p型 TFT 或 LDD(Lightly Doped Drain)構造之 TFT。其後 如’以室溫或接近室溫之低溫濺鍍法堆積由含有 S e、S當中之至少1元素之硫硒碲材料所構成而膜 10Onm前後之硫硒碲膜CH。本實施例中，硫硒碲材 採用例如以Zn及Te爲主成分之材料。其後，在硫硒 CH上堆積Si氧化膜27。此時，亦可以防止非晶化 硫硒碲膜的蒸發或變形爲目的，而在Si氧化膜27上 鍍法堆積膜厚爲50nm以上之Cr203膜、其他介電質 或介電質及金屬之積層膜。又，必要時，亦可以例如 >非晶 Si膜 Si氧 實施 PS， 積以 I GE 離子 在形 積含 又， 之剖 通道 ，例 Te ' 厚爲 料係 碲膜 時之 以濺 層、 雷射 -12- 1284298 (9) 退火或R T A (R a p i d T h e r m a 1 A li n e a 1 i n g)實施硫硒碲膜 之晶化。其次，這些熱處理亦可兼用爲以上述雜質離子 活化爲目的之熱處理。 其次，如第3圖（c)所示，利用平版印刷法，在形 記憶元件之區域選擇性的殘留抗飩層膜28，再將此抗 層膜28當做遮罩，以乾蝕刻法選擇性的除去硫硒硫 CH，接著，再將同一抗蝕層膜2 8當做遮罩，以濕蝕刻 選擇性的除去S i氧化膜2 7。此時，S i氧化膜2 7會因 旁側蝕刻而使其較抗蝕層膜28更爲後退。 其次，如第3圖（d)所示，除去抗蝕層膜，堆積和 極材料相同之例如以Μ 〇爲主成分之隔離金屬膜B Μ、 當做局部配線L C或信號線S L或反射板使用之Α1膜或 例如Α1及Ti之積層膜之Α1膜爲主材料之金屬積層膜 此隔離金屬膜BM亦可以爲例如 W或TiN等之其他 料。其後，以例如乾蝕刻法或濕蝕刻法選擇性的除去當 配線及反射板使用之區域以外之金屬積層膜及隔離金屬 BM。此時，亦同時對未覆蓋硫硒碲膜CH之Si氧化 27、及配線LC之其中任一之區域29進行蝕刻。以第 圖之記憶元件之平面圖說明此S i氧化膜2 7及配線，S i 化膜殘存部係以波線表示之區域1 1，配線則係以波線 示之區域LC及SL。因此，因爲以斜線表示之區域12 硫硒碲膜會同時被除去，而形成犬骨形狀之記憶元件。 爲採用此種製造方法，電阻之長度或寬度不會受平版印 之定位誤差之影響，而以自我整合方式決定電阻値。 CH 之 成 蝕 膜 法 爲 閘 及 以 〇 材 做 膜 膜 2 氧 表 之 因 刷 -13- 1284298 (10) 其次，如第3圖（e)所示，在經過配合需要而以和金 屬積層膜LC爲同一膜之膜形成反射板之反射板形成步騾 後，堆積由S i氮化膜或p摻雜S i氧化膜所構成之第3鈍 化膜3 0、及例如由有機材料所構成之低介電常數之第4 鈍化膜3 1。其後，以氫退火或電漿處理實施氫化處理。 最後，形成第2圖所示之通孔VC(第3圖未標示）， 堆積透明電極膜，形成期望形狀之透明電極PE(第3圖未 標示），用以連結配線層LC及透明電極PE。其後，進入 液晶步驟，完成兼具透射模式顯示及反射模式顯示之雙方 機能的液晶顯示裝置。 以上之製造步驟中，因爲基板係採用耐熱性較低之玻 璃基板，製造中之溫度係全部爲基板之耐熱溫度以下（例 如6 00 °C以下），即使溫度高於前述溫度，亦會以不會對 製造造成任何問題之極短時間來進行處理。又，因係採用 自我整合處理，只需追加1次平版印刷步驟，即可將相變 化圖素記憶體附加至顯示裝置，又，可在不受平版印刷步 驟之定位誤差之影響下，決定記憶元件9之電阻値。又， 因硫硒碲膜CH在隔離金屬膜BM或Si氧化膜27之覆蓋 下而爲不會接觸A1之構造，故硫硒碲材料不會受到A1材 料之影響。又，因爲具有硫硒碲膜CH上下夾著由如Si 氮化膜或P摻雜Si氧化膜之可排除可動離子之影響之膜 所構成之第1鈍化膜21、第2鈍化膜26、以及第3鈍化 膜3 0之構造，故可形成不會受到可動離子之影響而具有 安定電阻値之記憶元件。結果，相對於記憶體TFT之導 -14- 1284298 (11) 通電阻爲〜5 00k之前後，記憶元件之相變化可變電阻在 非晶狀態大致爲10 0ΜΩ前後之高電阻’而可實現安定之 記憶動作。 因爲採用如上所示之構成及動作，即使停止周邊電路 之動作而中止影像資料之輸出入，仍可依據保存於各圖素 之記憶體之影像資料來繼續執行顯示。又，因爲此記憶體 係非揮發性記憶體，無需實施被稱爲再新之資訊定期再寫 入動作。其次，因爲本方式會依據保存資料持續對液晶施 加電壓，故無需以保存液晶顯示爲目的之附加容量。又， 以1個記憶體TFT8及1個記憶元件9保存資料，而其記 憶元件9係形成於被稱爲黑矩陣之光阻隔區域、或閘極線 GL之區域上，因此，可以縮小以附加記憶體爲目的之必 要面積。因此，縮小圖素之面積且擴大各圖素之數値孔 徑，而可減少透射模式顯示上必要之背光的消耗電力。這 些發明效果，不但可以各色之灰階標度實施全彩之高精細 顯示，在反射模式顯示及透射模式顯示亦可大幅降低消耗 電力。 以上所述之本實施例，只要在無損本發明之主旨的範 圍內可實施各種變更。例如，形成相變化可變電阻記憶元 件9之材料，並未限定爲本實施例之以Zn及Te爲主成分 之材料，只要爲含有Te、Se、S當中之至少1元素之硫硒 碲材料即可。例如，亦可以爲具有Ge5Sb2Te8之組成的材 料。又，在由這些材料所構成之硫硒碲膜CH之至少一部 份，形成用以橫切過電極間一亦即橫切並阻隔導電通路之 -15- 1284298 (12) 由氧化物' 氮化物、硫化物、及碳化物等之介電質、以及 硫硒碲材料所構成之混合膜，因此，設定成最初之低電阻 狀態時’該區域之介電質中會形成硫硒碲之絲狀區域而成 爲導電通路，因爲只有該處會有電流流過，故可獲得高電 阻値。較佳之介電質材料係氧化鍺、氮化鍺、氧化矽、氮 化矽、氧化鉬、氧化鉬、碳化矽、以及硫化鋅。其代表實 例係硫硒碲：T a2 0 5之混合比爲3 : 7之物，電阻可上昇 約1 〇倍。此時之混合比應爲1 : 9〜6 : 4之範圍。硫硒碲 若多於此範圍，電阻提升效果會低於2倍，若硫硒碲太 少’則難以形成絲’電阻變化爲1 /1 0以下而過小。此混 合膜區域之配設上，應連結於某一電極上，然而，即使未 連結於兩電極之狀態亦可得到高電阻値。以連結於某一電 極之方式配設時，因正離子會形成絲，因此，以記憶動作 之安定性之觀點而言，連結於負電極爲佳。此時，在第3 圖（e)之硫硒碲膜CH、及隔離金屬膜BM之連結部份配設 上述混合膜區域即可實現。 又，本實施例之TFT基板係採用玻璃基板20，亦可 將其變更成石英基板或透明塑膠基板等之透明絕緣基板， 又，亦可特化成只爲透射型液晶顯示或只爲反射型液晶顯 示。又，將顯示部份變更成有機發光二極體，亦可將本發 明應用於有機EL顯示裝置。或者，TFT方面，本實施例 之記憶體TFT係採用η通道型TFT，亦可將其變更成p 通道型TFT，若記憶元件之電阻値更大時，記憶體TFT 亦可採用非晶Si-TFT。又，TFT之構造並未受限於本實 •16- 1284298 (13) 施例，例如，閘極G E位於多晶S i區域p s之下之構造的 TFT，亦可獲得本發明之效果。 (第2實施例） 以下，參照第4圖及第5圖，針對本發明之第2實施 例進行說明。 本實施例係具有和第1實施例相同之相變化圖素記億 體的面積級配方式之部份透射型液晶顯示裝置時，以變更 記憶元件9之平面構造或剖面構造來增大記億元件之電阻 的實施例。第4圖及第5圖係記億元件9之部份放大的平 面圖。實際之圖素記憶電路並不會受限於第1實施例而可 能爲各種電路，例如，亦可能爲由複數可變電阻記憶元件 及複數TFT所構成之記憶電路。此處之目的，係在說明 記憶元件9之構造，故第4圖及第5圖較爲簡化而只標示 部份電路。第4圖之實例中，由硫硒碲膜C Η所構成之記 憶元件9會跨越閘極線GL及圖素線PL之上，且以回折 方式配置。因此，和第1實施例相比，可使其電阻長度成 爲3倍前後。又，第5圖之實例中，記憶體TFT之平面 構造亦和第1實施例相同，由硫硒碲膜CH所構成之記億 元件9係沿著圖素之周邊配置。因此，和第1實施例相 比，可使其電阻長度成爲3〜4倍前後。這些相變化電阻 皆形成於被稱爲黑矩陣之光阻隔區域、或閘極線G L及圖 素線PL之區域上。這些實例之TFT及記憶元件9之製造 方法係和第1實施例大致相同，然而，硫硒碲膜C Η之膜 -17- 1284298 (14) 厚爲5〇nm前後之薄膜化，又，電阻之寬度較細而爲一半 程度。因爲上述理由，不必因爲附加記憶體而擴大必要面 積，卻可將非晶狀態之電阻値提高到1 0Ω以上，故可進 一步降低依據圖素記憶體之保存資料實施顯示時之消耗電 力。 這些實施例中，係以變更平面構造或剖面構造來增加 電阻値，然而，例如進一步採用非晶狀態之電阻率較高之 硫硒碲材料，亦可將非晶狀態之電阻値提高至1 0 GQ以 上。又，在硫硒碲膜CH之至少一部份，形成用以橫切電 極間一亦即橫切並阻隔導電通路之由氧化物、氮化物、硫 化物、及碳化物等之介電質、以及硫硒碲材料所構成之混 合膜’亦可得到高電阻値。此混合膜區域之配設上，應連 結於某一電極，然而，即使未連結於兩電極之狀態亦可得 到高電阻値。以連結於某一電極之方式配設時，以記憶動 作之安定性之觀點而言，連結於負電極爲佳。此時，在第 4圖及第5圖之硫硒碲膜CH、及連結著局部配線LC之區 域（實際上係隔離金屬膜BM連結於硫硒碲膜CH)配設上 述混合膜區域即可實現。又，由硫硒碲膜所構成之資料保 存用電阻係本實施例以上之高電阻，而用以改變結晶狀態 之焦耳熱發生用電阻元件係以不同於硫硒碲之其他材料形 成低電阻’再以薄膜絕緣膜使資料保存用高電阻元件及焦 耳熱發生用低電阻元件形成電性絕緣的情形下實施積層， 可進一步降低資料保存狀態之消耗電力，且可以低電壓實 施有效率之寫入動作。 -18· (15) 1284298 (第3實施例） 以下，參照第6圖〜第1 0圖，針對本發明 施例進行說明。 首先，針對本實施例之整體構成進行說明。 本實施例之多晶Si-TFT顯示裝置之構成圖，具 硫硒碲材料之相變化記憶體所構成之框記憶體。 係以6位元灰階標度之有機EL顯示元件爲例。 爲了簡化圖面，只標示著2個圖素，然而，實際 著對應精細度之複數圖素。各圖素4 1係由有機 體50、有機發光二極體驅動TFT51、以及圖素 構成，依據寫入至有機發光二極體驅動TFT51 容之信號電壓實施控制之驅動電流，可驅動有機 體5 0。因此，本實施例實現可以自發光之顯示 爲無需背光，故可比液晶顯示裝置更爲薄型化。 所使用之有機發光二極體爲一般所知之構造，其 參考公開專利公告/日本特開2001-159878等。 施例中，圖素之每1列具有相對應之DA轉換霄 框記憶體44。顯示區域42上配置著矩陣狀圖素 TFT52之閘極經由閘極線GL連結於掃描系電路 圖素TFT52之一端則經由信號線SL連結於DA 45。DA轉換電路45上，經由資料線DL連結著 44，資料線DL之另一端則連結於信號系電路43 第7圖係框記憶體44之構成圖。記憶胞陣 之第3實 第6圖係 有由利用 本實施例 又，此處 上係配設 發光二極 TFT52 所 之閘極電 發光二極 裝置，因 又，此處 構造等可 又，本實 路45及 41，圖素 4 6，又， 轉換電路 框記憶體 〇 列區域配 -19- 1284298 (16) 置著矩陣狀之記憶胞MC。爲了簡化第7圖之圖面，只標 示一部份，然而，實際上，框記憶體44上配設著對應圖 素行數之數份、以及對應於圖素列數及灰階標度位元數之 數份之記憶胞MC。記憶胞MC係由以硫硒碲材料構成之 相變化可變電阻記憶元件56、及以記憶胞TFT55構成之 1電晶體+ 1記憶元件所構成相變化記憶體。同一行之記憶 胞M C會經由字元線WL連結於字元線掃描電路。記憶元 件5 6之一端連結於資料線DL，記憶胞TFT5 5之源極則 連結於共用線 C Μ。上述記憶胞T F Τ 5 5、D Α轉換電路 45、信號系電路43、掃描系電路46、以及顯示控制電路 47係利用多晶Si-TFT配設於玻璃基板40上。 其次，說明本實施例之動作。選取之字元線WL上之 TFT55會導通，從資料線DL輸入之顯示資料，會利用寫 入電路WC以電阻形式寫入至選取之特定行之記憶胞MC 之記憶元件5 6。此時，記憶元件5 6上會有來自寫入電路 WC之脈衝狀電流流過，實施硫硒碲膜之晶化或非晶化。 通常，會利用高電壓短脈衝（例如2 0ns)使其成爲高電阻之 非晶狀態，而以低電壓長脈衝（例如5 0ns)使其成爲低電阻 之結晶狀態，用以寫入1位元之顯示資料。此處，脈衝寬 度或電壓亦可以爲相同。以上，係對框記億體44之寫入 動作。 其次，隨著框記憶體44內之字元線掃描電路經由字 元線WL實施記憶胞MC之掃描，選取之記憶胞MC內會 形成電流路徑。此時’記億元件56之電阻値會因爲保存 -20- 1284298 (17) 資訊而出現差異，輸出至資料線DL之電壓會因爲保存資 訊而出現差異。以讀取電路RC判別此差異，可讀取保存 之顯示資料，並依序輸出至資料線DL。此時，顯示資料 DA會被輸入至轉換電路45，DA轉換電路45會將對應顯 示資料之顯示電壓信號輸出至信號線S L。此處，掃描系 電路4 6會和字元線掃描電路同步而經由閘極線GL實施 圖素 41之掃描。因此，可實施選取之圖素 41之圖素 TFT52之開關，而使選取之有機發光二極體50以對應於 顯示電壓信號之灰階標度實施發光。因爲此記憶體係即使 未供應電源亦可保存資訊之非揮發性記憶體，在顯示資料 無變化之期間，不必實施被稱爲再新之再寫入動作。因 此，本有機E L顯示裝置即使在外部已停止寫入顯示資料 亦可繼續顯示。 其次，參照第8圖及第9圖，針對第3實施例之框記 憶體44之構造進行詳細說明。第8圖係框記憶體之部份 胞陣列之平面構造圖。第9圖係第8圖中之A A ’及1點虛 線表示之部份之記憶體TFT及記憶元件之剖面構造圖。 記憶體TFT係由多晶Si層PS、連結於字元線WL之閘極 GE、以及接觸窗CN所構成，汲極係利用局部配線LC連 結於形成記憶元件之硫硒碲膜CH上，另一方之源極則和 相鄰之記憶胞之TFT爲共用’連結於共用線CM。記憶元 件配置於字元線WL上’ 一方之電極係連結於資料線DL 上。形成可變電阻記憶元件之硫硒碲膜CH係由含有Te、 Se、S當中之至少1元素之硫硒碲材料所構成之膜厚爲 -21 - 1284298 (18) 1 OOnm前後之膜。本實施例之硫硒碲材料係Ge5Sb2Te8之 組成。又，執行記憶元件5 6之電阻動作部份之長度爲2 μ m前後，電阻値在結晶狀態爲1 okQ前後，非晶狀態爲 1 Μ Ω前後。 因爲TFT及記憶元件之製造方法和第1實施例大致 相同，故剖面構造亦相同，而可得到和第1實施例相同之 效果。亦即，因係採用自我整合處理’故可在不受平版印 刷步驟之定位誤差之影響下，決定記憶元件之電阻値。 又，因採用以隔離金屬膜BM或Si氧化膜27覆蓋硫硒碲 膜CH之構造，故爲不會受到A1材料之影響之構造。 又，因爲具有硫硒碲膜CH上下夾著由如Si氮化膜或p 摻雜S i氧化膜之可排除可動離子之影響之膜所構成之第 1鈍化膜2、第2鈍化膜26、以及第3鈍化膜30之構 造，故可形成不會受到可動離子之影響而具有安定電阻値 之記憶元件。結果，相對於1 〇〇ΚΩ前後之記憶胞TFT之 導通電阻，記憶元件之非晶狀態爲1 ΜΩ以上之電阻，而 實現安定之記憶動作。 因爲採用如以上所示之構成及動作，即使停止周邊電 路之動作而中止影像資料之輸出入，亦會依據保存於框言己 憶體之影像資料持續實施顯示。又，因爲此記憶體係非揮 發性記憶體，故無需實施被稱爲再新之資訊之定期再寫入 動作。其次，本方式會以1個記憶胞TFT及1個記憶元 件保存資料，且其記憶元件形成於字元線WL之區域上’ 故可縮小記憶胞陣列之面積。這些發明之效果，不但可以 -22- 1284298 (19) 各色之灰階標度實施全彩之高精細顯示，尙可降低消耗電 力、及縮小周邊電路之面積，而實現狹小框緣之顯示裝 置。 以上所述之本實施例，只要在無損本發明之主旨的範 圍內可實施各種變更。例如，第10圖之平面圖係不同於 第8圖之平面構造的平面構造。此實例中，係將相變化可 變電阻記憶元件配置於記憶胞TFT之多晶Si區域PS 上。此種配置亦可縮小記億胞陣列面積，而獲得相同之效 果。 又，形成相變化可變電阻記憶元件5 6之材料，並未 限定爲本實施例之G e 5 S b 2 T e 8之組成的材料，只要爲含有 Te、S e、S當中之至少1元素之硫硒碲材料即可。亦可以 爲G e T e及S b 2 T e之混合組成之其中任一組成或和其相近 之組成。其他實例上，亦可以爲以Zn及Te爲主成分之材 料。以Zn及Te爲主成分之材料時，採用含有Ge或Sb、 40原子百分率以上之Te、以及從20原子百分率以上、50 原子百分率以下之2b族、lb族、3a至7a族、及8族元 素當中選取至少1元素者，可獲得更好之特性。尤其是， 以Ζ η爲佳，然而，C d亦可獲得相近之效果。此處，含有 40原子百分率以上之Te且含有從20原子百分率以上、 50原子百分率以下之2b族、lb族、3a〜7a族、及8族 元素當中選取至少1元素者之理由，係爲了保有高晶化溫 度及高電阻率。2b族、lb族' 3a〜7a族、及8族元素之 代表係以Zn爲例來進行說明，G e或S b之代表則係以G e -23- 1284298 (20) 爲例來進行說明。含有較多之Zn之組成時，係結合力較 強之Zn-Te之非晶網路含有Ge-Te之形式，因爲安定之結 晶系會互相不同，故整體應可保有高晶化溫度。此處，利 用添加Ge，以離子性較強之ZnTe來增加共價而使非晶網 路（網目構造）不易變形，另一方面，一旦開始晶化，則應 會出現骨牌式高速晶化。針對Zn-Te而以保有Zn及Te之 比率而添加之Ge或Sb之添加量若爲5原子百分率以 上、40原子百分率以下，添加量愈多融點及晶化溫度會 愈低’然而，40原子百分率以下時，非晶狀態會較 Ge5Sb2Te8更爲安定。5原子百分率以上之添加可獲得提 升耐氧化性之效果。若添加量爲25原子百分率以上、3 5 原子百分率以下，則可具有更高之耐氧化性。此外，第4 構成兀素亦可以含有10原子百分率以下之Au、Ag、及 Cii當中之至少其中之一、或週期表之3族以上之元素。 又，在由這些材料所構成之硫硒碲膜CH之至少一部 份’以橫切電極間一亦即橫切並阻隔導電通路之方式，以 氧化物、氮化物、硫化物、及碳化物等之介電質、以及硫 硒碲材料所構成之混合膜，亦可得到高電阻値。此混合膜 區域之配設上可連結任一方之電極，然而，即使未連結兩 電極之狀態亦可得到高電阻値。以連結於某一電極之方式 配設時’以記憶動作之安定性之觀點而言，連結於負電極 爲佳。此時’在第9圖之硫硒碲膜CH、及隔離金屬膜 B Μ之連結部份配設上述混合膜區域即可實現。 又’第9圖係採用玻璃基板2 0，然而，亦可將其變 -24- 1284298 (21)
更成石英基板或透明塑膠基板等之透明絕緣基板，此外， 將第6圖之顯示部42變更成液晶顯示方式，亦可將本發 明應用於液晶顯示裝置上。或者，TFT方面，本實施例之 記憶胞TFT係採用η通道型TFT，然而，亦可將其變更 成P通道型TFT，此外，若記憶元件之電阻値更大時，則 記憶體TFT亦可採用非晶Si-TFT。又，TFT之構造並未 受限於本實施例，例如，閘極GE位於多晶Si區域PS之 下之構造的TFT，亦可獲得本發明之效果。其次，本實施 例之各電路係由多晶Si-TFT電路所構成，然而，以單晶 LSI(Large Scale Integration)電路構成這些周邊電路之一 部份並安裝亦爲本發明之範圍內。
其次，本次之顯示信號係6位元，然而，例如亦可以 增加框記憶體容量來對應更多灰階標度之顯示裝置。記憶 胞上，記憶元件之材料之晶化方向上亦可具有多數値之電 阻値，亦可使其對應顯示之灰階標度位元數。此時，亦可 以更小之電壓刻度來變動晶化脈衝之電壓，獲得相對應之 電阻値。 (第4實施例） 以下，參照第1 1圖〜第1 3圖，針對本發明之第4實 施例進行說明。 本實施例係和第3實施例相同，係針對具有框記憶體 之有機EL顯示裝置變更其記憶胞之平面構造、剖面構 造 '以及製造方法之實施例。第6圖之顯示裝置構成及第 -25- 1284298 (22) 7圖之框記憶體構成等記憶胞以外之構造係和第3實施 相同。第1 1圖係記憶胞陣列之部份平面構造之平面圖 第1 2圖係用以說明第1 1圖中之A A ’及1點虛線表示之 份之記憶胞TFT及記憶元件之製造方法及剖面構造之 造步驟剖面圖。第4實施例中，因爲由硫硒碲膜CH所 成之記憶元件形成於接觸開口部CC中，故1位元之記 胞面積和1個記億胞TFT之面積相同，可進一步縮小 憶胞陣列之面積。 本實施例之製造方法如下述說明所示。首先，如 12圖（a)所示，以電漿CVD法在玻璃基板20上堆積由 氮化膜或P摻雜Si氧化膜所構成之第1鈍化膜21、Si 化膜22、以及非晶Si膜，利用對連續振盪固體雷射實 脈衝調變之雷射退火法，實施此非晶Si膜之晶化，形 結晶性良好之多晶S i膜P S。此處，形成多晶S i膜P S 其他方法方面，例如，以固相成長法實施非晶Si膜之 化，或者，以低溫CVD法直接在Si氧化膜22上堆積 晶Si膜。其後，選擇性的對此多晶Si膜PS實施蝕刻 使TFT形成區域上殘留島狀之多晶Si膜PS，再以電 CVD法堆積閘極Si氧化膜23，例如，堆積以Mo爲主 料之閘極膜並實施圖案化，形成閘極GE及字元線WL。 其次，如第12圖（b)所示，實施以離子植入法或離 摻雜法等導入雜質離子、及以活化爲目的之熱處理，在 成源極擴散層24及汲極擴散層25後，以CVD法堆積 有S i氮化膜或p摻雜S i氧化膜等之第2鈍化膜2 6。又 例 5 部 製 構 憶 記 第 Si 氧 施 成 之 晶 多 漿 材 子 形 含 -26- 1284298 (23) 此處因爲圖面之限制，只標示η型通道記憶體TFT之剖 面圖，而實際上，會視需要而在其他周邊電路上形成p型 通道TFT或LDD構造之TFT。其後，以平版印刷法形成 用以形成記憶元件之區域C C，例如，以室溫或接近室溫 之低溫濺鍍法直接將由以Zn及Te爲主成分之硫硒碲材料 所構成之膜厚爲200nm前後之硫硒碲膜CH堆積於開口部 CC之多晶Si上，而未隔著隔離金屬。如此，因爲未隔著 隔離金屬，而未以和硫硒碲膜並列之方式附加由隔離金屬 所構成之寄生低電阻，可以在有效控制記憶元件之電阻値 的情形下形成。此處，必要時亦可利用例如雷射退火或 RTA來實施硫硒碲膜CH之晶化。其次，這些熱處理亦可 兼用爲以上述雜質離子之活化爲目的之熱處理。 其次，如第1 2圖（〇所示，以平版印刷法對硫硒碲膜 CH實施選擇性蝕刻，使形成記憶元件之區域上殘留硫硒 碲膜CH，接著，以平版印刷法形成TFT用接觸窗CN。 其次，如第12圖（d)所示，堆積例如以Mo爲主成分 之隔離金屬膜BM、以及以當做資料線DL或共用線CM 使用之A1膜或以例如A1及Ti之積層膜之A1膜爲主成分 之金屬積層膜並實施圖案化。此隔離金屬膜BM亦可以爲 例如 W或TiN等之其他材料。因爲採用以上之製造方 法，故記億元件之電阻長度及剖面積可由硫硒碲膜厚及記 億元件用接觸開口部CC之開口面積來決定，故可不受平 版印刷之定位誤差之影響，而以自我整合方式決定電阻 値。此處，亦可以防止非晶化時之硫硒碲膜的蒸發或變形 -27- 1284298 (24) 爲目的，以濺鍍法堆積膜厚爲50nm以上之Cr2 03膜、或 其他介電質膜。 其次，如第12圖（e)所示，堆積由Si氮化膜或p摻雜 Si氧化膜所構成之第3鈍化膜30、及以例如有機材料所 構成之低介電常數之第4鈍化膜3 1。其後，以氫退火或 電漿處理實施氫化處理。 最後，在顯示區域形成通孔（第1 2圖未標示），並堆 積透明電極膜形成期望形狀之透明電極（第1 2圖未標 示），連結配線層及透明電極。其後，進入有機發光二極 體形成步驟，完成有機EL顯示裝置。 利用以上之製造方法，可在不受平版印刷步驟之定位 誤差之影響的情形下，可以自我整合方式決定良好控制性 之記億元件之電阻値。又’因爲以隔離金屬膜B M覆蓋硫 硒碲膜CH，故可實現不受A1材料之影響的構造。又’因 爲具有硫硒碲膜CH上下左右圍繞著由Si氮化膜或p摻 雜Si氧化膜之可排除可動離子之影響之膜所構成之第1 鈍化膜21、第2鈍化膜26、以及第3鈍化膜3G之構造’ 故可形成不會受到可動離子之影響而具有安定電阻値之記 億元件。結果，記憶元件之非晶狀態可形成1 ΜΩ以上之 電阻。另一方面，本實施例係利用結晶性良好之多晶Si 膜PS來形成記憶胞TFT，可將記憶胞TFT之導通電阻降 低至2 0 k Ω前後。如此’因可擴大記憶元件之電阻及記憶 胞TFT之導通電阻之差並保持安定’故可實現更安定之 記憶動作。 -28- 1284298 (25) 因爲採用如以上所示之構成及動作，即使停止周邊電 路之動作而中止影像資料之輸出入，亦會依據保存於框記 憶體之影像資料來持續實施顯示。又，因爲此記憶體係非 揮發性記憶體’故無需實施被稱爲再新之資訊定期再寫入 動作。其次’本方式係以1個記憶胞TFT及1個記憶元 件實施資料保存，因其面積和1個TFT之面積相同，故 可縮小記憶胞陣列之面積。這些發明之效果，不但可以各 色之灰階標度實施全彩之高精細顯示，尙可減少消耗電 力、縮小周邊電路之面積，而實現狹小框緣之顯示裝置。 以上所述之本實施例，只要在無損本發明之主旨的範 圍內可實施各種變更。例如，第1 3圖之平面圖係不且於 第1 1圖之平面構造的平面構造。此實例中，係以同一金 屬膜形成字元線WL及閘極GE，而利用以A1爲主成分之 配線層形成資料線DL及共用線CM。此種配置亦可縮小 記憶胞陣列面積，而獲得相同之效果。 又’形成相變化可變電阻記憶元件5 6之材料，並未 限定爲本實施例之以Zn及Te爲主成分之材料，只要爲含 有T e、S e、S當中之至少1元素之硫硒碲材料即可。例 如，亦可以爲具有GesSb^Tes之組成的材料。又，在由這 些材料所構成之硫硒碲膜CH之至少一部份，以橫切電極 間一亦即橫切並阻隔導電通路之方式，以氧化物、氮化 物、硫化物、及碳化物等之介電質、以及硫硒碲材料所構 成之混合膜，亦可得到高電阻値。此混合膜區域之配設上 可連結任一方之電極，然而，即使未連結兩電極之狀態亦 -29- 1284298 (26) 可得到高電阻値。以連結於某一電極之方式配設時，以記 億動作之安定性之觀點而言，連結於負電極爲佳。此時， 在第1 2圖（e)之硫硒碲膜C Η、及隔離金屬膜B Μ之連結 部份配設上述混合膜區域即可實現。
又，第1 2圖係採用玻璃基板2 0，然而，亦可將其變 更成石英基板或透明塑膠基板等之透明絕緣基板，此外， 將第6圖之顯示部4 2變更成液晶顯示方式，亦可將本發 明應用於液晶顯示裝置上。或者，TFT方面，本實施例之 記憶胞T F T係採用η通道型TF T，然而，亦可將其變更 成Ρ通道型T F Τ，此外，若記憶元件之電阻値更大時，則 記憶體TFT亦可採用非晶Si-TFT。又，TFT之構造並未 受限於本實施例，例如，閘極GE位於多晶Si區域PS之 下之構造的TFT ’亦可獲得本發明之效果。其次，本實施 例之各電路係由多晶Si-TFT電路所構成，然而，以單晶 LSI電路構成這些周邊電路之一部份並安裝亦爲本發明之 範圍內。 其次，本次之顯示信號係6位元，然而，例如亦可以 增加框記憶體容量來對應更多灰階標度之顯示裝置。記憶 胞上，記憶元件之材料之晶化方向上亦可具有多數値之電 阻値’亦可使其對應顯示之灰階標度位元數。此時，亦可 以更小之電壓刻度來變動晶化脈衝之電壓，獲得相對應之 電阻値。 (第5實施例） -30- 1284298 (27) 以下，參照第14圖，針對本發明之第5養 說明。 第5之實施例係將本發明應用於行動電話及 機之實例，第1 4圖係應用於本裝置之顯示裝 圖。此顯示裝置係具有對角長度2〜3英吋前後 爲QVGA(3 20 X 240圖素）前後之顯示部61之各 之面積級配部份透射型液晶顯示裝置，兼具由非 變化記憶體所構成之圖素記憶體。顯示控制電路 影像資料之輸入電路、電源轉換電路、位準移位 時序控制電路等影像顯示上必要之電路機能，由 資料會被傳送至含有移位暫存器電路及緩衝區電 號系電路1 62及掃描系電路63，並實施影像顯示 路係由多晶Si-TFT所構成，因TFT及相變化記 製造於同一玻璃基板60上，故可縮小顯示部 緣，而可提供具優良設計性之顯示裝置。又，這 路之一部份亦可以LSI來構成。 利用網際網路或地面電波數位廣播等傳送之 或使用電視電話等之機能時，主要係以利用背光 式來使用顯示裝置，然而’因爲本顯示裝置具有 孔徑，故可減少背光之消耗電力。又，待機狀態 觀看相同靜止影像時，則顯示裝置之使用會以反 主。此時，即使停止周邊電路之動作而中止影像 出，因仍可依據圖素記憶體之資訊持續實施顯示 電力會大幅降低至2 m W前後、或甚至其以下， 施例進行 數位攝影 置之構成 、精細度 色6位元 揮發性相 64含有 電路、及 此輸出之 路等之信 。這些電 憶元件係 周邊之框 些周邊電 動畫觀賞 之透射模 較大數値 或長時間 射模式爲 資料之輸 ’故消耗 而可可觀 -31 - 1284298 (28) 賞各色6位元灰階標度之全彩影像。 (第6實施例） 以下，參照第1 5圖，針對本發明第6實施例進行說 明。
第6實施例係將本發明應用於移動資訊服務終端機之 實例，第1 5圖係應用於本終端機之顯示裝置之構成圖。 此顯不裝置係具有對角長度爲5〜1 0英吋前後、精細度 SVGA(800 x 600 圖素）〜UXGA(1600 X 1200)前後之各色 6 位元灰階標度之輕量薄型有機EL顯示裝置，信號系電路 72中兼具由非揮發性相變化記憶體所構成之框記憶體。 此外，尙配置無線通信電路RF、介面電路IF、微處理器 MP、泛用記憶體MM、天線AN、外光感測器電路LS、含 有太陽電池等之能量控制電路EC、以及個人認證用感測 器電路FP等，而提供內建高機能之顯示裝置。這些電路 係由多晶 Si-TFT及 LSI所構成，TFT、相變化記憶元 件、天線、各感測器、以及太陽電池係以600 °C以下之低 溫處理製造於同一玻璃基板70上，又，因爲LSI係將晶 片直接安裝於玻璃基板上，可縮小顯示部周邊之框緣，故 可提供具優良設計性之顯示裝置。又，本實施例係以LSI 構成泛用記憶體MM，然而，亦可以例如以使用於框記憶 體之非揮發性相變化記憶體來構成泛用記憶體。如此，在 同一玻璃基板7 0上製造TFT電路、相變化記憶元件、天 線、感測器、以及太陽電池等，而儘量減少配載之LSI -32- 1284298 (29) 數，故可提供輕量薄型、具優良耐衝撃性之顯示裝置。 以下，簡單說明影像資料之顯示方法。無線通信電路 RF含有低雜訊放大電路、高輸出放大電路、電感器、以 及電容等，會從外部對其輸入經過壓縮之影像資料等無線 資料。此影像資料會經由介面電路1 F被傳送至微處理器 MP。在此對此處影像資料實施必要之處理後，會被傳送 至含有電源轉換電路、位準移位電路、及時序控制電路等 影像顯示上必要之電路機能的顯示控制電路7 4、具有框 記憶體之信號系電路72、以及掃描系電路73，並實施影 像顯示。 利用此終端機可觀賞網際網路或傳送服務點等提供之 影像、或利用影像資訊。尤其是，利用相片、新聞、各種 說明、購物資訊、地圖資訊、及區域資訊等之靜止影像及 文字資訊時，即使停止周邊電路、微處理器MP、及無線 通信電路RF等之動作’亦可利用保存於框記憶體之影像 資訊來持續實施顯示，故可在減少消耗電力之情形下，觀 看各色6位元灰階標度之全彩影像。又，以外光感測器電 路LS檢測周圍之亮度，將其控制於最佳顯示亮度，故可 減少以顯示爲目的之消耗電力。其次，可利用個人認證用 感測器電路F P限定使用者，故可利用各種預約、購物、 以及銀行等之服務。又，本終端機之顯示部之至少一部份 具有觸摸面板之機能，可以顯示鍵盤並以筆或手指等實施 觸摸輸入。此時，鍵盤之顯示上，至少爲按鈕配列或鍵盤 之大小，且爲單手輸入用或雙手輸入用之2種類以上，可 -33- 1284298 (30) 依使用者之喜好選用。又，本實施例係以有機E L顯示裝 置爲例，然而，透射型液晶顯示裝置等其他顯示裝置亦可 得到本發明之效果。 本發明之效果如下所示。 依據本發明，可同時實現影像顯示裝置之圖素數增 大、顯示區域以外之周邊區域之面積縮小、以及低消耗電 力化。又，亦可顯示多位元之影像資料。 【圖式簡單說明】 第1圖係第1實施例之顯示裝置之構成圖。 第2圖係第1實施例之顯示裝置之圖素的平面構造 圖。 ; 第3圖係第1實施例之顯示裝置之圖素的製造步驟剖 面圖。 第4圖係第2實施例之顯示裝置之圖素的平面構造 圖。 第5圖係第2實施例之顯示裝置之圖素的平面構造 圖。 第6圖係第3實施例之顯示裝置之構成圖。 第7圖係第3實施例之顯示裝置之記憶裝置的構成 圖。 第8圖係第3實施例之顯示裝置之記憶裝置的平面構 造圖。 第9圖係第3實施例之顯示裝置之記憶裝置的剖面構 -34- 1284298 (31) 造圖。 第1 〇圖係第3實施例之顯示裝置之記憶裝置的平面 構造圖。 第1 1圖係第4實施例之顯示裝置之記憶裝置的平面 構造圖。 第1 2圖係第4實施例之顯示裝置之記憶裝置的製造 步驟剖面圖。 第1 3圖係第4實施例之顯示裝置之記憶裝置的平面 構造圖。 第1 4圖係第5實施例之顯示裝置之構成圖。 第15圖係第6實施例之顯示裝置之構成圖。 第1 6圖係傳統技術之顯示裝置之構成圖。 第1 7圖係傳統技術之顯示裝置之構成圖。 第1 8圖係傳統技術之顯示裝置之構成圖。 [元件符號之說明] 1 ···顯示基板 2 ···圖素 3···顯示部
4···信號系電路 5…掃描系電路 6…顯示控制電路 7 ···寫入電路 8…記憶體TFT -35- 1284298 (32) 9.. .相變化可變電阻 10…液晶 1 1…蓋Si氧化膜殘存區域 12.. .硫硒碲膜區域 20…玻璃基板 21…第1鈍化膜 22.. . Si氧化膜 23…閘極Si氧化膜 24.. .源極擴散層 2 5 ...汲極擴散層 26··.第2鈍化膜 27…蓋Si氧化膜 28…抗蝕層膜 29···硫硒碲膜蝕亥丨J區域 30…第3鈍化膜 3 1 ...第4鈍化膜 40…顯示基板 4 1…圖素 42…顯示部 43…信號系電路 4 4…框記憶體 45…DA轉換電路 46···掃描系電路 47···顯示控制電路 -36- 1284298 (33) 50···有機發光二極體
51…有機發光二極體驅動TFT
52.··圖素 TFT
5 5·..言己憶胞TFT 56···相變化可變電阻 60…顯示基板 61…顯示部 62…信號系電路 63…掃描系電路 64·.·顯示控制電路 70…顯示基板 7 1…顯示部 72···信號系電路 73…掃描系電路 74···顯示控制電路 100…顯示部 101…信號系電路 102…掃描系電路 103…非揮發性半導體記憶體 1 04…圖素 1 0 5…信號線 1 0 6…閘極線 1 1 0…顯不部 1 1 1…信號系電路 -37- 1284298 (34) 112··· 113··· 114·.· 115··· 116"· 117"· 120"· 12 1··· 122··· 123··· 124"· 125··· 126... 127·.· 框記憶體 D A轉換電路 掃描系電路 圖素 信號線 閘極線 顯示部 信號系電路 掃描系電路 圖素 正信號線 負信號線 閘極線 交流驅動信號線。 -38-

Claims (1)

  1. (1) 1284298 拾、申請專利範圍 1 · 一種影像顯示裝置，係具有由複數圖素所構成之 顯示部、及用以控制該顯示部之控制部，其特徵爲： 具有以TFT構成影像顯示用記憶體之非揮發性相變 化記憶裝置。 2.如申請專利範圍第1項之影像顯示裝置，其中 前述各圖素具有保持顯示資料之機能。 3 ·如申請專利範圍第1項之影像顯示裝置，其中 前述顯示部係由液晶所構成。 4.如申請專利範圍第1項之影像顯示裝置，其中 前述顯示部係由有機發光二極體所構成。 5 . —種影像顯示裝置，係具有 由複數圖素所構成之顯示部、及用以控制該顯示部之 控制部，其特徵爲： 具有以TFT構成影像顯示用記憶體之非揮發性相變 化記憶裝置，且該非揮發性相變化記憶裝置係由1個以上 之可變電阻記憶元件、及1個以上之TFT所構成。 6. 如申請專利範圍第5項之影像顯示裝置，其中 前述可變電阻記憶元件係由含有Te、Se、S當中之至 少其中之1元素之硫硒碲材料所構成。 7. 如申請專利範圍第5項之影像顯示裝置，其中 前述可變電阻記憶元件係利用平版印刷法製造，不會 因遮罩定位誤差而產生電阻値變動。 8. 如申請專利範圍第5項之影像顯示裝置，其中 -39- 1284298 (2) 前述可變電阻記憶元件係被A1以外之材料所覆蓋， 和A1材料未直接接觸。 9 ·如申請專利範圍第5項之影像顯示裝置，其中 前述可變電阻記憶元件之上下有可抑制可動離子之影 響的複數保護膜保護。 10·如申請專利範圍第5項之影像顯示裝置，其中 @述各圖素具有保持顯示資料之機能。 Π ·如申請專利範圍第5項之影像顯示裝置，其中 前述非揮發性相變化記憶裝置係控制部含有之用以保 持1框之顯示資料之框記憶體。 12·如申請專利範圍第5項之影像顯示裝置，其中 前述顯示部係由液晶所構成。 1 3 ·如申請專利範圍第5項之影像顯示裝置，其中 前述顯示部係由有機發光二極體所構成。 14·如申請專利範圍第5項之影像顯示裝置，其中 前述TFT導通時之電阻爲10ΚΩ至lOOOkQ之間，前 述可變電阻之高電阻狀態爲1 OOOkQ以上。 15.如申請專利範圍第5項之影像顯不裝置’其中 前述記憶元件係配置於構成電路之配線區域、或阻隔 顯示光之區域。 1 6 · —種影像顯示裝置，係具有由複數圖素所構成之 顯示部、及用以控制該顯示部之控制部，其特徵爲： 具有以TFT構成影像顯示用記憶體之非揮發性相變 化記憶裝置，且該非揮發性相變化記憶裝置係由1個可變 -40- χ284298 (3) 11阻記憶元件、及1個TFT所構成之記憶胞所組合而 $ ’ 1個記憶胞可保持1位元以上之顯示資料。 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項之影像顯示裝置，其中 前述可變電阻記億元件係由含有Te、Se、S當中之至 •其中之1元素之硫硒碲材料所構成。 1 8 ·如申請專利範圍第1 6項之影像顯示裝置，其中 前述可變電阻記憶元件係利用平版印刷法製造，不會 ®遮m定位誤差而產生電阻値變動。 1 9·如申請專利範圍第1 6項之影像顯示裝置，其中 前述可變電阻記憶元件係被A1以外之材料所覆蓋， 和A1材料未直接接觸。 2 〇 ·如申請專利範圍第1 6項之影像顯示裝置，其中 前述可變電阻記憶元件之上下有可抑制可動離子之影 響的複數保護膜保護。 2 1 ·如申請專利範圍第丨6項之影像顯示裝置，其中 前述非揮發性相變化記憶裝置係控制部含有之用以保 持1框之顯示資料之框記憶體。 2 2.如申請專利範圍第16項之影像顯示裝置，其中 前述顯示部係由液晶所構成。 2 3 ·如申請專利範圍第〗6項之影像顯示裝置，其中 前述顯示部係由有機發光二極體所構成。 2 4.如申請專利範圍第〗6項之影像顯示裝置，其中 前述TFT導通時之電阻爲10ΚΩ至lOOOkD之間，前 述可變電阻之高電阻狀態爲100 OkQ以上。 -41 - 1284298 (4) 25.如申請專利範圍第16項之影像顯示裝置，其中 前述記憶元件係配置於構成電路之配線區域、或阻隔 顯示光之區域。 -42-
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