JP3366613B2 - Active matrix display - Google Patents
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- JP3366613B2 JP3366613B2 JP2000050233A JP2000050233A JP3366613B2 JP 3366613 B2 JP3366613 B2 JP 3366613B2 JP 2000050233 A JP2000050233 A JP 2000050233A JP 2000050233 A JP2000050233 A JP 2000050233A JP 3366613 B2 JP3366613 B2 JP 3366613B2
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- Thin Film Transistor (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の利用分野】本発明は、アクティブ型電気光学装
置、特にアクティブ型液晶電気光学装置の画像表示方法
に関するものである。本発明はアクティブ素子の1つの
入力端子に時間とともに大きさの変化する電圧(アナロ
グ信号)を加え、別の入力端子には任意のタイミングで
制御用の信号電圧(デジタル信号)を加えることによっ
て、出力端子から任意の電圧を発生させることにより、
電気光学装置において、明確な階調レベルを設定でき
る、アナログ/デジタル方式の階調画像表示方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active electro-optical device, and more particularly to an image display method for an active liquid crystal electro-optical device. According to the present invention, a voltage (analog signal) whose magnitude changes with time is applied to one input terminal of an active element, and a control signal voltage (digital signal) is applied to another input terminal at an arbitrary timing. By generating an arbitrary voltage from the output terminal,
The present invention relates to an analog / digital gradation image display method capable of setting a clear gradation level in an electro-optical device.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶組成物はその物質特性から、分子軸
に対して水平方向と垂直方向の誘電率が異なるため、外
部の電界に対して水平方向に配列したり、垂直方向に配
列したりさせることが容易にできる。液晶電気光学装置
はこの誘電率の異方性を利用して、光の透過光量または
分散量を制御することで、ON/OFFの表示をおこな
っている。2. Description of the Related Art Liquid crystal compositions have different dielectric constants in the horizontal and vertical directions with respect to the molecular axis because of their material properties. Therefore, liquid crystal compositions may be aligned horizontally or vertically with respect to an external electric field. It can be done easily. The liquid crystal electro-optical device utilizes this anisotropy of the dielectric constant to control the amount of transmitted light or the amount of dispersion of light, thereby performing ON / OFF display.
【0003】図3には、典型的な液晶材料であるネマテ
ィック液晶の電気光学特性を示す。印加電圧が小さいV
a(A点)では、透過光量はほぼ0%、Vb(B点)で
は約20%、Vc(C点)では約70%、Vd(D点)
では100%というように、電圧とともに透過光量が変
化する。つまり、A、D点のみを利用すれば、白黒の2
階調表示が、B、C点のように電気光学特性の立ち上が
り部分を利用すれば中間階調表示が可能となる。FIG. 3 shows electro-optical characteristics of a nematic liquid crystal which is a typical liquid crystal material. Small applied voltage V
At a (point A), the transmitted light amount is almost 0%, at Vb (point B) is about 20%, at Vc (point C) is about 70%, and at Vd (point D).
Then, the transmitted light amount changes with the voltage, such as 100%. In other words, if only points A and D are used, black and white 2
If the gradation display uses the rising portion of the electro-optical characteristics such as points B and C, intermediate gradation display can be performed.
【0004】従来、TFTを利用した液晶電気光学装置
の階調表示の場合、アクティブマトリクス型の液晶電気
光学装置では、アクティブ素子として薄膜トランジスタ
(TFT)を用い、TFTのゲイト印加電圧もしくはソ
ース、ドレイン間の印加電圧を変化させてアナログ的に
液晶にかかる電圧を調整し、階調表示をおこなってい
た。Conventionally, in the case of gradation display of a liquid crystal electro-optical device using a TFT, in an active matrix type liquid crystal electro-optical device, a thin film transistor (TFT) is used as an active element, and a gate applied voltage of the TFT or between a source and a drain is used. The voltage applied to the liquid crystal was changed in an analog manner to adjust the voltage applied to the liquid crystal, and gradation display was performed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
このような液晶電気光学装置を製造してみると、TFT
の特性のばらつきが著しく大きく、従来の階調表示方法
では16階調が限界であった。そこで全く新しい階調方
式が求められていた。However, when actually manufacturing such a liquid crystal electro-optical device, a TFT is formed.
In the conventional gradation display method, 16 gradations are the limit. Therefore, a completely new gradation method was required.
【0006】[0006]
【問題を解決するための手段】そこで、本発明では、液
晶印加電圧レベルを明確にするために、従来のような不
確定なアナログ値をゲイトあるいはソース・ドレイン間
に印加するのではなく、一定の周期で繰り返される時間
とともに変化する普遍的な電圧を、ソース・ドレイン間
に印加し、画像情報信号は、デジタル・パルスに変形
し、適切なタイミングでゲイトに印加することによっ
て、液晶に目的の電圧をかかるようにするという全く革
新的な画像表示方法を利用することを特徴としている。Therefore, in the present invention, in order to clarify the liquid crystal applied voltage level, an uncertain analog value as in the prior art is not applied to the gate or the source / drain, but is kept constant. A universal voltage that changes with time is repeated between the source and drain, and the image information signal is transformed into a digital pulse and applied to the gate at an appropriate timing to apply the desired voltage to the liquid crystal. It is characterized by utilizing a completely innovative image display method of applying a voltage.
【0007】図2には本発明を実施するために必要な液
晶表示装置のアクティブマトリクスの回路の例を示す。
本発明では、アクティブ素子は100nsec以下の短
時間で応答することが要求されるので、高速動作する回
路を組む必要がある。そのためには従来のようなNチャ
ネル型薄膜トランジスタ(NTFT)あるいはP型薄膜
トランジスタ(PTFT)だけでスイッチングをおこな
うのではなく、図2に示されるようにNTFTとPTF
Tを相補型に動作するように構成した、変形トランスフ
ァー・ゲイト型の回路構成を用いる必要がある。FIG. 2 shows an example of an active matrix circuit of a liquid crystal display device necessary for implementing the present invention.
In the present invention, the active element is required to respond in a short time of 100 nsec or less, so that it is necessary to build a circuit that operates at high speed. For that purpose, switching is not performed only by the conventional N-channel type thin film transistor (NTFT) or P-type thin film transistor (PTFT), but as shown in FIG.
It is necessary to use a modified transfer gate type circuit configuration in which T is configured to operate in a complementary manner.
【0008】この例では、N行M列のマトリクスが構成
されているのであるが、煩雑さをさけるために図2で
は、マトリクスのうちのn行m列の要素の近傍のみを示
してあるが、これと同じものを上下左右に展開すれば完
全なものが得られる。In this example, a matrix of N rows and M columns is formed, but in order to avoid complexity, FIG. 2 shows only the vicinity of the elements of n rows and m columns of the matrix. , If you expand the same thing up, down, left and right, you can get the perfect one.
【0009】図に示されるように、4つの変形トランス
ファーゲイトが描かれているが、各変形トランスファー
・ゲイトのソースはYm あるいはYm+1 (以下、Y線と
総称する)に接続され、また、変形トランスファー・ゲ
イトのゲイトはXn あるいはXn+1 (以下、X線と総称
する)に接続されている。また、変形トランスファー・
ゲイトのドレインは液晶画素Zn,m 、Zn,m+1 、Z
n+1,m 、Zn+1,m+1 に接続されている。変形トンスファ
ー・ゲイトにおいて、NTFTとPTFTは対称なの
で、その位置は入れ替わってもよい。As shown in the figure, four modified transfer gates are drawn, but the source of each modified transfer gate is connected to Y m or Y m + 1 (hereinafter, collectively referred to as Y line), Further, the gate of the modified transfer gate is connected to X n or X n + 1 (hereinafter collectively referred to as X-ray). Also, transformation transfer
The drain of the gate is a liquid crystal pixel Z n, m , Z n, m + 1 , Z
It is connected to n + 1, m and Z n + 1, m + 1 . In the modified Tonsfer Gate, NTFT and PTFT are symmetrical, so their positions may be interchanged.
【0010】次に、このような回路を用いた場合の回路
の動作例を図1を用いて説明する。以下、VYm、VXnと
は、それぞれ、Ym 、Xn に加えられる電位を意味し、
また、VZn,mとは、図2中に示される液晶画素Zn,m の
TFT側の電位を意味する。簡単のために、液晶画素の
対向電極の電位を0Vとすれば、VZn,mは、すなわち、
液晶画素に印加される電圧を意味する。Next, an operation example of the circuit using such a circuit will be described with reference to FIG. Hereinafter, V Ym and V Xn mean potentials applied to Y m and X n , respectively,
Further, V Zn, m means the potential of the liquid crystal pixel Z n, m shown in FIG. 2 on the TFT side. For simplicity, if the potential of the counter electrode of the liquid crystal pixel is 0 V, V Zn, m is
It means a voltage applied to a liquid crystal pixel.
【0011】まず、Y1 線に、図1に示されるような正
弦波の半波を印加する。そして、この正弦波が続いてい
るあいだに、それぞれのX線には、図に示すように、極
性の反転するパルス信号(以下、バイポーラ・パルスと
いう)が、意図的に任意のタイミングで印加される。First, a half wave of a sine wave as shown in FIG. 1 is applied to the Y 1 line. Then, while the sine wave continues, a pulse signal (hereinafter referred to as a bipolar pulse) whose polarity is inverted is intentionally applied to each X-ray at arbitrary timing, as shown in the figure. It
【0012】このとき、液晶画素Zn,m 、Zn,m+1 、Z
n+1,m 、Zn+1,m+1 に注目してみると、いずれの画素に
も電圧は印加されないことがわかる。これは、Ym にも
Ym+ 1 にも電圧が供給されていないからである。この段
階で、なんらかの電圧が印加される可能性のある画素
は、第1列の画素、すなわち、Z11、Z21、..ZN1であ
る。ついで、Y2 に同様な半波が印加され、それぞれの
X線には、また、バイポーラ・パルスが印加される。こ
のときには第2列の画素に電圧が印加され、第2列の画
像が得られる。At this time, the liquid crystal pixels Z n, m , Z n, m + 1 , Z
Focusing on n + 1, m and Z n + 1, m + 1 , it can be seen that no voltage is applied to any pixel. This voltage also Y m + 1 to Y m is because not supplied. At this stage, the pixels to which some voltage may be applied are the pixels in the first column, namely Z 11 , Z 21 , .. Z N1 . Then, a similar half-wave is applied to Y 2 , and a bipolar pulse is applied to each X-ray. At this time, a voltage is applied to the pixels in the second column, and an image in the second column is obtained.
【0013】このようにして、順々に電圧が印加され、
やがて、Ym に電圧が印加される。そして、やはりX線
にはバイポーラ・パルスが印加される。このとき、それ
ぞれのX線に印加されるパルスのタイミング(開始時
間)は同じではない。例えば、Xn+1 にはXn より早く
パルスが印加される。パルスが印加されたときのY線の
電圧がすなわち、変形トランスファー・ゲイトの出力電
圧となり、その電圧で液晶画素のキャパシターは充電さ
れる。その結果として、画素Zn+1,m の電圧は、画素Z
n.m のものより小さい。ここでは、液晶画素のキャパシ
ターの充電に要する時間を無視しているが、実際に、T
FTとキャパシターの時定数はせいぜい、数nsecで
あり、これに対し、バイポーラ・パルスの幅は数100
nsecであるので、十分に無視できる。In this way, the voltages are sequentially applied,
Eventually, a voltage is applied to Y m . Then, again, the bipolar pulse is applied to the X-ray. At this time, the timing (starting time) of the pulse applied to each X-ray is not the same. For example, a pulse is applied to X n + 1 earlier than X n . The voltage of the Y line when the pulse is applied is the output voltage of the modified transfer gate, which charges the capacitor of the liquid crystal pixel. As a result, the voltage of pixel Z n + 1, m is
smaller than that of nm . Here, the time required to charge the capacitor of the liquid crystal pixel is neglected.
The time constant of the FT and the capacitor is at most several nsec, while the width of the bipolar pulse is several hundreds.
Since it is nsec, it can be sufficiently ignored.
【0014】次にYm+1 に正弦波電圧が印加される。そ
して、やはりX線にはバイポーラ・パルスが印加され
る。このとき、画素Zn.m およびZn+1,m に注目すれ
ば、そこに蓄積されていた電荷は放電されてしまう。な
ぜならば、Ym にはなんら電圧が印加されていないの
に、ゲイトに電圧がかかるため、かかった瞬間に電荷が
液晶画素からYm と通じて漏れ出てしまうのである。一
方、そのときには、Ym+1 には電圧が印加されているの
で図に示すように画素Zn,m+1 とZn+1,m+1 に電荷が蓄
積される。Next, a sine wave voltage is applied to Y m + 1 . Then, again, the bipolar pulse is applied to the X-ray. At this time, if attention is paid to the pixels Z nm and Z n + 1, m , the charges accumulated therein are discharged. This is because no voltage is applied to Y m , but a voltage is applied to the gate, and at the moment when the voltage is applied, the charge leaks from the liquid crystal pixel through Y m . On the other hand, in the case, Y m + 1 pixel Z n as shown in FIG. Since the voltage is applied to, m + 1 and the charge on Z n + 1, m + 1 are accumulated.
【0015】このようにして、YM まで電圧が順々に印
加されてゆき、1画面(フレームともいう)が形成され
る。このとき注意しなければならないことは、各列ごと
に画像が順々に現れ、そして、次の列の画像が現れると
消えてゆくといういわゆるダイナミック・モードで画像
が表示されることである。しかしながら、例えばトラン
スファー・ゲイトにダイオードを直列に接続することに
よって、電荷の喪失を防ぎ、結果として、通常のアクテ
ィブマトリクスのごとき、スタティック・モードとする
ことは可能である。また、例えば、液晶画素に並列に、
強誘電体でできたキャパシタを接続し、強誘電体の静電
特性のヒステリシスを利用することによって液晶画素の
電荷を保持することも可能である。In this way, the voltage is sequentially applied to Y M , and one screen (also called a frame) is formed. At this time, it should be noted that the images are displayed in a so-called dynamic mode in which the image appears in each column in sequence and then disappears when the image in the next column appears. However, it is possible to prevent the loss of charge, for example by connecting a diode in series with the transfer gate, and consequently into a static mode, such as a normal active matrix. Also, for example, in parallel with the liquid crystal pixel,
It is also possible to hold a charge of the liquid crystal pixel by connecting a capacitor made of a ferroelectric substance and utilizing the hysteresis of the electrostatic characteristic of the ferroelectric substance.
【0016】以上の例で明らかになったように、階調表
示をおこなうことができるが、階調の精度は、Y線に印
加される信号電圧の時間幅をバイポーラパルスの幅でわ
ったものと同程度であると考えられる。もちろん、厳密
には図3に示したように液晶の電気特性の非線型性を考
慮に入れなければならない。1画面の形成に要する時間
は、通常30msec程度である。図1の例では、の時
間とはY1 に電圧が印加されてから、YM に電圧が印加
され、再び、Y1 に電圧が印加されるまでの時間であ
る。1画面の時間を30msecとし、M=480、す
なわち、480列の線を有するディスプレー装置の場合
で、256階調を達成するには、バイポーラ・パルスは
250nsecでなければならない。このとき、液晶に
は数10μsecにわたって、電圧が継続する。As has been clarified in the above example, gradation display can be performed, but the accuracy of gradation is obtained by dividing the time width of the signal voltage applied to the Y line by the width of the bipolar pulse. It is considered to be about the same. Of course, strictly speaking, the non-linearity of the electric characteristics of the liquid crystal must be taken into consideration as shown in FIG. The time required to form one screen is usually about 30 msec. In the example of FIG. 1, the time is the time from the application of the voltage to Y 1 to the application of the voltage to Y M and the application of the voltage to Y 1 again. In the case of a display device having a screen time of 30 msec and M = 480, that is, a display device having 480 lines, the bipolar pulse must be 250 nsec to achieve 256 gray levels. At this time, the voltage continues to the liquid crystal for several tens of seconds.
【0017】[0017]
【実施例】『実施例1』 本実施例では図2に示すよう
な回路構成を用いた液晶表示装置を用いて、壁掛けテレ
ビを作製したので、その説明を行う。またその際のTF
Tは、レーザーアニールを用いた多結晶シリコンとし
た。[Embodiment 1] In this embodiment, a wall-mounted television is manufactured by using a liquid crystal display device having a circuit configuration as shown in FIG. Also TF at that time
T is polycrystalline silicon using laser annealing.
【0018】この回路構成に対応する実際の電極等の配
置構成を1つの画素について、図4に示している。ま
ず、本実施例で使用する液晶パネルの作製方法を図5を
使用して説明する。図5(A)において、石英ガラス等
の高価でない700℃以下、例えば約600℃の熱処理
に耐え得るガラス50上にマグネトロンRF(高周波)
スパッタ法を用いてブロッキング層51としての酸化珪
素膜を1000〜3000Åの厚さに作製する。プロセ
ス条件は酸素100%雰囲気、成膜温度15℃、出力4
00〜800W、圧力0.5Paとした。タ−ゲットに
石英または単結晶シリコンを用いた成膜速度は30〜1
00Å/分であった。FIG. 4 shows the actual arrangement of electrodes and the like corresponding to this circuit structure for one pixel. First, a method for manufacturing a liquid crystal panel used in this example will be described with reference to FIGS. In FIG. 5A, a magnetron RF (high frequency) is formed on a glass 50 such as quartz glass which can withstand a heat treatment at 700 ° C. or less, for example, about 600 ° C., which is not expensive.
A silicon oxide film as the blocking layer 51 is formed to a thickness of 1000 to 3000 Å by using the sputtering method. Process conditions are 100% oxygen atmosphere, film formation temperature 15 ° C., output 4
The pressure was set to 00 to 800 W and the pressure was set to 0.5 Pa. The deposition rate using quartz or single crystal silicon for the target is 30 to 1
It was 00Å / min.
【0019】この上にシリコン膜をプラズマCVD法に
より珪素膜52を作製した。成膜温度は250℃〜35
0℃で行い本実施例では320℃とし、モノシラン(SiH
4)を用いた。モノシラン(SiH4)に限らず、ジシラン(Si2
H6) またトリシラン(Si3H8)を用いてもよい。これらを
PCVD装置内に3Paの圧力で導入し、13.56M
Hzの高周波電力を加えて成膜した。この際、高周波電
力は0.02〜0.10W/cm2 が適当であり、本実
施例では0.055W/cm2 を用いた。また、モノシ
ラン(SiH4)の流量は20SCCMとし、その時の成膜速
度は約120Å/ 分であった。PTFTとNTFTとの
スレッシュホ−ルド電圧(Vth)に概略同一に制御する
ため、ホウ素をジボランを用いて1×1015〜1×1018cm
-3の濃度として成膜中に添加してもよい。またTFTの
チャネル領域となるシリコン層の成膜にはこのプラズマ
CVDだけでなく、スパッタ法、減圧CVD法を用いて
も良く、以下にその方法を簡単に述べる。A silicon film 52 was formed on this by a plasma CVD method. The film forming temperature is 250 ° C. to 35
The temperature is set to 0 ° C., and in this embodiment, the temperature is set to 320 ° C. and monosilane (SiH
4 ) was used. Not only monosilane (SiH 4 ) but also disilane (Si 2
H 6 ) Alternatively, trisilane (Si 3 H 8 ) may be used. These were introduced into the PCVD device at a pressure of 3 Pa, and 13.56M
A high frequency power of Hz was applied to form a film. At this time, the high frequency power is suitably 0.02 to 0.10 W / cm 2 , and in this example, 0.055 W / cm 2 was used. The flow rate of monosilane (SiH 4 ) was 20 SCCM, and the film formation rate at that time was about 120 Å / min. In order to control the threshold voltage (Vth) of the PTFT and the NTFT to be approximately the same, boron is used in an amount of 1 × 10 15 to 1 × 10 18 cm by using diborane.
-3 may be added during film formation. Further, not only the plasma CVD but also the sputtering method or the low pressure CVD method may be used for forming the silicon layer to be the channel region of the TFT. The method will be briefly described below.
【0020】スパッタ法で行う場合、スパッタ前の背圧
を1×10-5Pa以下とし、単結晶シリコンをタ−ゲット
として、アルゴンに水素を20〜80%混入した雰囲気
で行った。例えばアルゴン20%、水素80%とした。
成膜温度は150℃、周波数は13.56MHz、スパ
ッタ出力は400〜800W、圧力は0.5Paであっ
た。In the case of the sputtering method, the back pressure before sputtering was set to 1 × 10 -5 Pa or less, the single crystal silicon was used as the target, and the atmosphere was mixed with hydrogen of 20 to 80% in argon. For example, argon is 20% and hydrogen is 80%.
The film forming temperature was 150 ° C., the frequency was 13.56 MHz, the sputter output was 400 to 800 W, and the pressure was 0.5 Pa.
【0021】減圧気相法で形成する場合、結晶化温度よ
りも100〜200℃低い450〜550℃、例えば5
30℃でジシラン(Si2H6) またはトリシラン(Si3H8) を
CVD装置に供給して成膜した。反応炉内圧力は30〜
300Paとした。成膜速度は50〜250Å/ 分であ
った。PTFTとNTFTとのスレッシュホ−ルド電圧
(Vth)を概略同一に制御するため、ホウ素をジボラン
を用いて1×1015〜1×1018cm-3の濃度として成膜中に
添加してもよい。When formed by a reduced pressure vapor phase method, the temperature is 450 to 550 ° C., which is 100 to 200 ° C. lower than the crystallization temperature, for example, 5
Disilane (Si 2 H 6 ) or trisilane (Si 3 H 8 ) was supplied to a CVD apparatus at 30 ° C. to form a film. The reactor pressure is 30 ~
It was set to 300 Pa. The film forming rate was 50 to 250 Å / min. In order to control the threshold voltage (Vth) of the PTFT and that of the NTFT to be approximately the same, boron may be added during film formation using diborane at a concentration of 1 × 10 15 to 1 × 10 18 cm -3. .
【0022】これらの方法によって形成された被膜は、
酸素が5×1021cm-3以下であることが好ましい。結晶化
を助長させるためには、酸素濃度を7×1019cm-3以下、
好ましくは1×1019cm-3以下とすることが望ましいが、
少なすぎると、バックライトによりオフ状態のリ−ク電
流が増加してしまうため、この濃度を選択した。この酸
素濃度が高いと、結晶化させにくく、レーザーアニ−ル
温度を高くまたはレーザーアニ−ル時間を長くしなけれ
ばならない。水素は4×1020cm-3であり、珪素4×1022
cm-3として比較すると1原子%であった。The coating formed by these methods is
It is preferable that oxygen is 5 × 10 21 cm −3 or less. In order to promote crystallization, the oxygen concentration is 7 × 10 19 cm -3 or less,
It is preferable that the size is 1 × 10 19 cm -3 or less,
If the amount is too small, the leak current in the off state increases due to the backlight, so this concentration was selected. If the oxygen concentration is high, it is difficult to crystallize, and the laser annealing temperature must be high or the laser annealing time must be long. Hydrogen is 4 × 10 20 cm -3 and silicon is 4 × 10 22
It was 1 atom% when compared as cm -3 .
【0023】また、ソ−ス、ドレインに対してより結晶
化を助長させるため、酸素濃度を7×1019cm-3以下、好
ましくは1×1019cm-3以下とし、ピクセル構成するTF
Tのチャネル形成領域のみに酸素をイオン注入法により
5×1020〜5×1021cm-3となるように添加してもよい。In order to further promote crystallization of the source and drain, the oxygen concentration is set to 7 × 10 19 cm -3 or less, preferably 1 × 10 19 cm -3 or less, and the TF for forming a pixel is set.
Oxygen may be added only to the channel forming region of T by the ion implantation method so as to have a concentration of 5 × 10 20 to 5 × 10 21 cm −3 .
【0024】上記方法によって、アモルファス状態の珪
素膜を500〜5000Å、本実施例では1000Åの
厚さに成膜した。By the above method, a silicon film in an amorphous state was formed to a thickness of 500 to 5000 Å, 1000 Å in this embodiment.
【0025】その後、図5(B)に示すように、フォト
レジスト53をマスクP1を用いてソース・ドレイン領
域のみ開孔したパターンを形成した。その上に、プラズ
マCVD法によりn型の活性層となる珪素膜54を作製
した。成膜温度は250℃〜350℃で行い本実施例で
は320℃とし、モノシラン(SiH4)とモノシランベース
のフォスフィン(PH3) 3%濃度のものを用いた。これら
をPCVD装置内5Paの圧力でに導入し、13.56
MHzの高周波電力を加えて成膜した。この際、高周波
電力は0.05〜0.20W/cm2 が適当であり、本
実施例では0.120W/cm2 を用いた。Then, as shown in FIG. 5B, a pattern was formed in the photoresist 53 by using the mask P1 to open only the source / drain regions. A silicon film 54, which will be an n-type active layer, was formed thereon by a plasma CVD method. The film formation temperature is 250 ° C. to 350 ° C., and in this embodiment, it is 320 ° C., and monosilane (SiH 4 ) and monosilane-based phosphine (PH 3 ) having a concentration of 3% were used. These are introduced into the PCVD apparatus at a pressure of 5 Pa, and 13.56
A high frequency power of MHz was applied to form a film. At this time, the high-frequency power is suitably 0.05~0.20W / cm 2, in this embodiment using 0.120W / cm 2.
【0026】この方法によって出来上がったn型シリコ
ン層の比導電率は2×10-1〔Ωcm-1〕程度となっ
た。膜厚は50Åとした。その後リフトオフ法を用い
て、レジスト53を除去し、ソース・ドレイン領域5
5、56を形成した。The specific conductivity of the n-type silicon layer produced by this method was about 2 × 10 -1 [Ωcm -1 ]. The film thickness was 50Å. After that, the lift-off method is used to remove the resist 53, and the source / drain regions 5 are removed.
5, 56 were formed.
【0027】同様のプロセスを用いて、p型の活性層を
形成した。その際の導入ガスは、モノシラン(SiH4)とモ
ノシランベースのジボラン(B2H6)5%濃度のものを用い
た。これらをPCVD装置内に4Paの圧力でに導入
し、13.56MHzの高周波電力を加えて成膜した。
この際、高周波電力は0.05〜0.20W/cm2 が
適当であり、本実施例では0.120W/cm2 を用い
た。この方法によって出来上がったp型シリコン層の比
導電率は5×10-2〔Ωcm-1〕程度となった。膜厚は
50Åとした。その後N型領域と同様にリフトオフ法を
用いて、ソース・ドレイン領域59、60を形成した。
その後、マスクP3を用いて珪素膜52をエッチング除
去し、Nチャネル型薄膜トランジスタ用アイランド領域
63とPチャネル型薄膜トランジスタ用アイランド領域
64を形成した。A p-type active layer was formed using the same process. The gas introduced at this time was a monosilane (SiH 4 ) and monosilane-based diborane (B 2 H 6 ) concentration of 5%. These were introduced into a PCVD device at a pressure of 4 Pa, and high frequency power of 13.56 MHz was applied to form a film.
At this time, the high-frequency power is suitably 0.05~0.20W / cm 2, in this embodiment using 0.120W / cm 2. The specific conductivity of the p-type silicon layer produced by this method was about 5 × 10 -2 [Ωcm -1 ]. The film thickness was 50Å. After that, the source / drain regions 59 and 60 were formed by using the lift-off method similarly to the N-type region.
Then, the silicon film 52 was removed by etching using the mask P3 to form an N-channel type thin film transistor island region 63 and a P-channel type thin film transistor island region 64.
【0028】その後XeClエキシマレーザーを用い
て、ソース・ドレイン・チャネル領域をレーザーアニー
ルすると同時に、活性層にレーザードーピングを行なっ
た。この時のレーザーエネルギーは、閾値エネルギーが
130mJ/cm2 で、膜厚全体が溶融するには220
mJ/cm2 が必要となる。しかし、最初から220m
J/cm2 以上のエネルギーを照射すると、膜中に含ま
れる水素が急激に放出されるために、膜の破壊が起き
る。そのために低エネルギーで最初に水素を追い出した
後に溶融させる必要がある。本実施例では最初150m
J/cm2 で水素の追い出しを行なった後、230mJ
/cm2 で結晶化をおこなった。After that, the source / drain / channel regions were laser-annealed using a XeCl excimer laser, and at the same time, laser doping was performed on the active layer. The laser energy at this time has a threshold energy of 130 mJ / cm 2 , and 220 for melting the entire film thickness.
mJ / cm 2 is required. However, 220m from the beginning
When the energy of J / cm 2 or more is applied, hydrogen contained in the film is rapidly released, so that the film is broken. Therefore, it is necessary to first drive out hydrogen with low energy and then melt it. In this embodiment, first 150 m
After ejecting hydrogen at J / cm 2 , 230mJ
Crystallization was performed at / cm 2 .
【0029】アニ−ルにより、珪素膜はアモルファス構
造から秩序性の高い状態に移り、一部は結晶状態を呈す
る。特にシリコンの成膜後の状態で比較的秩序性の高い
領域は特に結晶化をして結晶状態となろうとする。しか
しこれらの領域間に存在する珪素により互いの結合がな
されるため、珪素同志は互いにひっぱりあう。レ−ザラ
マン分光により測定すると単結晶の珪素のピ−ク522
cm-1より低周波側にシフトしたピ−クが観察される。そ
れの見掛け上の粒径は半値巾から計算すると、50〜5
00Åとなっているが、実際はこの結晶性の高い領域は
多数あってクラスタ構造を有し、各クラスタ間は互いに
珪素同志で結合(アンカリング) がされた構造の被膜を
形成させることができた。The annealing causes the silicon film to shift from an amorphous structure to a highly ordered state, and a part thereof exhibits a crystalline state. In particular, a region having a relatively high degree of ordering after the film formation of silicon tends to be crystallized and become a crystalline state. However, since silicon existing between these regions is bonded to each other, the silicon members pull each other. Peak 522 of single crystal silicon as measured by laser Raman spectroscopy
Peaks shifted to lower frequencies than cm -1 are observed. The apparent particle size is 50 to 5 when calculated from the full width at half maximum.
Although it is 00 Å, in reality there are many regions with high crystallinity and they have a cluster structure, and it was possible to form a film with a structure in which the clusters are mutually anchored (anchoring) between silicon clusters. .
【0030】結果として、被膜は実質的にグレインバウ
ンダリ(以下GBという)がないといってもよい状態を
呈する。キャリアは各クラスタ間をアンカリングされた
個所を通じ互いに容易に移動し得るため、いわゆるGBの
明確に存在する多結晶珪素よりも高いキャリア移動度と
なる。即ちホ−ル移動度(μh)=10〜200cm2/
VSec、電子移動度(μe )=15〜300cm2 /V
Secが得られる。As a result, the film exhibits a state in which it can be said that it is substantially free of grain boundaries (hereinafter referred to as GB). Since the carriers can easily move between the clusters through the anchored portions, the carrier mobility is higher than that of polycrystalline silicon in which so-called GB is clearly present. That is, hole mobility (μh) = 10 to 200 cm 2 /
VSec, electron mobility (μe) = 15 to 300 cm 2 / V
Sec is obtained.
【0031】この上に酸化珪素膜をゲイト絶縁膜として
500〜2000Å例えば1000Åの厚さに形成し
た。これはブロッキング層としての酸化珪素膜の作製と
同一条件とした。この成膜中に弗素を少量添加し、ナト
リウムイオンの固定化をさせてもよい。A silicon oxide film was formed thereon as a gate insulating film to a thickness of 500 to 2000Å, for example, 1000Å. This was performed under the same conditions as the production of the silicon oxide film as the blocking layer. During this film formation, a small amount of fluorine may be added to immobilize sodium ions.
【0032】この後、この上側にリンが1〜5×1021cm
-3の濃度に入ったシリコン膜またはこのシリコン膜とそ
の上にモリブデン(Mo)、タングステン(W),MoSi2 または
WSi2との多層膜を形成した。これを第4のフォトマスク
P4にてパタ−ニングして図7(E) を得た。NTFT用
のゲイト電極66、PTFT用のゲイト電極67を形成
した。例えばチャネル長7μm、ゲイト電極としてリン
ド−プ珪素を0.2μm、その上にモリブデンを0.3
μmの厚さに形成した。After this, 1-5 × 10 21 cm of phosphorus is placed on the upper side.
-3 concentration silicon film or this silicon film with molybdenum (Mo), tungsten (W), MoSi 2 or
A multilayer film with WSi 2 was formed. This was patterned with a fourth photomask P4 to obtain FIG. 7 (E). A gate electrode 66 for NTFT and a gate electrode 67 for PTFT were formed. For example, the channel length is 7 μm, the gate electrode is 0.2 μm of phosphorus-doped silicon, and 0.3 molybdenum is formed thereon.
It was formed to a thickness of μm.
【0033】また、ゲート電極材料としてアルミニウム
(Al)を用いた場合、これを第4のフォトマスク69に
てパタ−ニング後、その表面を陽極酸化することで、セ
ルファライン工法が適用可能なため、ソース・ドレイン
のコンタクトホールをよりゲートに近い位置に形成する
ことが出来るため、移動度、スレッシュホールド電圧の
低減からさらにTFTの特性を上げることができる。When aluminum (Al) is used as the gate electrode material, the self-alignment method can be applied by patterning this with the fourth photomask 69 and then anodizing the surface. Since the source / drain contact holes can be formed at positions closer to the gate, the characteristics of the TFT can be further improved by reducing the mobility and the threshold voltage.
【0034】かくすると、400℃以上にすべての工程
で温度を加えることがなくC/TFTを作ることができ
る。そのため、基板材料として、石英等の高価な基板を
用いなくてもよく、本発明の大画面の液晶表示装置にき
わめて適したプロセスであるといえる。In this way, a C / TFT can be manufactured without applying a temperature above 400 ° C. in all steps. Therefore, an expensive substrate such as quartz does not have to be used as the substrate material, and it can be said that the process is extremely suitable for the large-screen liquid crystal display device of the present invention.
【0035】図5(F)において、層間絶縁物68を前
記したスパッタ法により酸化珪素膜の形成として行っ
た。この酸化珪素膜の形成はLPCVD法、光CVD
法、常圧CVD法を用いてもよい。例えば0.2〜0.
6μmの厚さに形成し、その後、第5のフォトマスクP
5を用いて電極用の窓79を形成した。その後、さら
に、これら全体にアルミニウムを0.3μmの厚みにス
パッタ法により形成し第6のフォトマスクP6を用いて
リ−ド74およびコンタクト73、75を作製した後、
表面を平坦化用有機樹脂77例えば透光性ポリイミド樹
脂を塗布形成し、再度の電極穴あけを第7のフォトマス
クP7にて行った。さらに、これら全体にITO(イン
ジウム酸化錫)を0.1μmの厚みにスパッタ法により
形成し第8のフォトマスクP8を用いて画素電極71を
形成した。このITOは室温〜150℃で成膜し、20
0〜400℃の酸素または大気中のアニ−ルにより成就
した。In FIG. 5F, the inter-layer insulator 68 was formed as a silicon oxide film by the above-mentioned sputtering method. This silicon oxide film is formed by LPCVD method, photo CVD method.
Method, atmospheric pressure CVD method may be used. For example, 0.2-0.
Formed to a thickness of 6 μm, and then a fifth photomask P
5 was used to form the window 79 for the electrode. After that, aluminum is further formed on the entire surface to a thickness of 0.3 μm by a sputtering method, and a lead 74 and contacts 73 and 75 are formed using a sixth photomask P6.
An organic resin 77 for flattening the surface, for example, a translucent polyimide resin was applied and formed, and the electrode hole was formed again using the seventh photomask P7. Further, ITO (Indium Tin Oxide) was formed on the whole of these by a sputtering method to a thickness of 0.1 μm, and the pixel electrode 71 was formed using the eighth photomask P8. This ITO film is formed at room temperature to 150 ° C.
Fulfilled by oxygen at 0-400 ° C or anneal in air.
【0036】得られたTFTの電気的な特性はPTFT
で移動度は40(cm2/Vs)、Vthは−5.9(V)で、
NTFTで移動度は80(cm2/Vs)、Vthは5.0
(V)であった。The electrical characteristics of the obtained TFT are PTFT.
The mobility is 40 (cm 2 / Vs), Vth is -5.9 (V),
Mobility is 80 (cm 2 / Vs) and Vth is 5.0 with NTFT
(V).
【0037】上記の様な方法に従って作製された液晶電
気光学装置用の一方の基板を得ることが出来た。It was possible to obtain one substrate for a liquid crystal electro-optical device manufactured according to the method as described above.
【0038】この液晶表示装置の電極等の配置の様子を
図4に示している。Nチャネル型薄膜トランジスタとP
チャネル型薄膜トランジスタとを第1の信号線3と第2
の信号線4のとの交差部に設けられている。このような
C/TFTを用いたマトリクス構成を有せしめた。NT
FTは、ドレイン10の入力端のコンタクトを介し第2
の信号線4に連結され、ゲイト9は第1の信号線3に連
結されている。ソ−ス12の出力端はコンタクトを介し
て画素の電極17に連結している。The arrangement of the electrodes and the like of this liquid crystal display device is shown in FIG. N-channel thin film transistor and P
The channel type thin film transistor is connected to the first signal line 3 and the second signal line 3.
Are provided at the intersections of the signal lines 4 and. A matrix structure using such C / TFT is provided. NT
The FT is connected to the second end via the contact at the input end of the drain 10.
Of the signal line 4 and the gate 9 is connected to the first signal line 3. The output end of the source 12 is connected to the pixel electrode 17 via a contact.
【0039】他方、PTFTはドレイン20の入力端が
コンタクトを介して第2の信号線4に連結され、ゲイト
21は信号線3に、ソ−ス18の出力端はコンタクトを
介してNTFTと同様に画素電極17に連結している。
かかる構造を左右、上下に繰り返すことにより、640
×480、1280×960といった大画素の液晶表示
装置とすることができる。本実施例では1920×40
0とした。この様にして第1の基板を得た。On the other hand, in the PTFT, the input end of the drain 20 is connected to the second signal line 4 via the contact, the gate 21 is connected to the signal line 3, and the output end of the source 18 is connected via the contact in the same manner as the NTFT. Is connected to the pixel electrode 17.
By repeating this structure horizontally and vertically, 640
A liquid crystal display device having a large pixel size of x480 or 1280x960 can be obtained. In this embodiment, 1920 × 40
It was set to 0. Thus, the first substrate was obtained.
【0040】他方の基板の作製方法を図6に示す。ガラ
ス基板上にポリイミドに黒色顔料を混合したポリイミド
樹脂をスピンコート法を用いて1μmの厚みに成膜し、
第9のフォトマスクP9を用いてブラックストライプ8
1を作製した。その後、赤色顔料を混合したポリイミド
樹脂をスピンコート法を用いて1μmの厚みに成膜し、
第10のフォトマスクP10を用いて赤色フィルター8
3を作製した。同様にしてマスクP11、P12を使用
し、緑色フィルター85および青色フィルター86を作
製した。これらの作製中各フィルターは350℃にて窒
素中で60分の焼成を行なった。その後、やはりスピン
コート法を用いて、レベリング層89を透明ポリイミド
を用いて制作した。A method for manufacturing the other substrate is shown in FIG. A polyimide resin in which a black pigment is mixed with polyimide is formed on a glass substrate to a thickness of 1 μm by a spin coating method,
Black stripe 8 using the ninth photomask P9
1 was produced. Then, a polyimide resin mixed with a red pigment is formed into a film having a thickness of 1 μm by a spin coating method,
Red filter 8 using the tenth photomask P10
3 was produced. Similarly, using the masks P11 and P12, a green filter 85 and a blue filter 86 were produced. During manufacture of these filters, each filter was baked at 350 ° C. in nitrogen for 60 minutes. After that, the leveling layer 89 was made of transparent polyimide by using the spin coating method.
【0041】その後、これら全体にITO(インジュー
ム酸化錫)を0.1μmの厚みにスパッタ法により形成
し第5のフォトマスク91を用いて共通電極90を形成
した。このITOは室温〜150℃で成膜し、200〜
300℃の酸素または大気中のアニ−ルにより成就し、
第2の基板を得た。After that, ITO (Indium Tin Oxide) was formed on the whole of the above to a thickness of 0.1 μm by the sputtering method, and the common electrode 90 was formed using the fifth photomask 91. This ITO film is formed at room temperature to 150 ° C.
Achieved by oxygen at 300 ° C or annealing in the atmosphere,
A second substrate was obtained.
【0042】前記基板上に、オフセット法を用いて、ポ
リイミド前駆体を印刷し、非酸化性雰囲気たとえば窒素
中にて350℃1時間焼成を行った。その後、公知のラ
ビング法を用いて、ポリイミド表面を改質し、少なくと
も初期において、液晶分子を一定方向に配向させる手段
を設けた。A polyimide precursor was printed on the substrate by the offset method, and baked at 350 ° C. for 1 hour in a non-oxidizing atmosphere such as nitrogen. Then, a known rubbing method was used to modify the surface of the polyimide, and a means for orienting liquid crystal molecules in a certain direction was provided at least in the initial stage.
【0043】その後、前記第一の基板と第二の基板によ
って、ネマチック液晶組成物を挟持し、周囲をエポキシ
性接着剤にて固定した。基板上のリードにTAB形状の
駆動ICと共通信号、電位配線を有するPCBを接続
し、外側に偏光板を貼り、透過型の液晶電気光学装置を
得た。これと冷陰極管を3本配置した後部照明装置、テ
レビ電波を受信するチューナーを接続し、壁掛けテレビ
として完成させた。従来のCRT方式のテレビと比べ
て、平面形状の装置となったために、壁等に設置するこ
とも出来るようになった。この液晶テレビの動作は図1
に示したものと、実質的に同等な信号を液晶画素に印加
することにより確認された。Thereafter, the nematic liquid crystal composition was sandwiched between the first substrate and the second substrate, and the periphery was fixed with an epoxy adhesive. A TAB-shaped drive IC, a PCB having a common signal and a potential wiring were connected to the leads on the substrate, and a polarizing plate was attached to the outside to obtain a transmissive liquid crystal electro-optical device. This was connected to a rear lighting device in which three cold cathode tubes were arranged, and a tuner for receiving TV radio waves, to complete a wall-mounted TV. Compared with the conventional CRT type TV, the device has a planar shape, so that it can be installed on a wall or the like. The operation of this LCD TV is shown in Fig. 1.
It was confirmed by applying to the liquid crystal pixel a signal substantially equivalent to that shown in FIG.
【0044】『実施例2』本実施例では、対角1インチ
を有する液晶電気光学装置を用いた、ビデオカメラ用ビ
ューファインダーを作製し、本発明を実施したので説明
を加える。[Embodiment 2] In this embodiment, a viewfinder for a video camera using a liquid crystal electro-optical device having a diagonal of 1 inch was manufactured and the present invention was carried out.
【0045】本実施例では、画素数が387×128の
構成にして、低温プロセスによる高移動度TFTを用い
た素子を形成し、ビューファインダーを構成した。本実
施例で使用する液晶表示装置の基板上のアクティブ素子
の配置の様子を図4に示し図4のA−A’断面およびB
−B’断面を示す作製プロセスを図7に描く。In this embodiment, a viewfinder is constructed by forming a device having a high mobility TFT by a low temperature process with a structure of 387 × 128 pixels. FIG. 4 shows the arrangement of the active elements on the substrate of the liquid crystal display device used in this embodiment.
The fabrication process showing the -B 'cross section is depicted in FIG.
【0046】図7(A)において、安価な、700℃以
下、例えば約600℃の熱処理に耐え得るガラス50上
にマグネトロンRF(高周波) スパッタ法を用いてブロ
ッキング層51としての酸化珪素膜を1000〜300
0Åの厚さに作製する。プロセス条件は酸素100%雰
囲気、成膜温度15℃、出力400〜800W、圧力
0.5Paとした。タ−ゲットに石英または単結晶シリ
コンを用いた成膜速度は30〜100Å/分であった。In FIG. 7A, a silicon oxide film as a blocking layer 51 is formed on a glass 50, which is resistant to a heat treatment at 700 ° C. or lower, for example, about 600 ° C., by a magnetron RF (radio frequency) sputtering method as a blocking layer 51. ~ 300
It is made to a thickness of 0Å. The process conditions were an atmosphere of 100% oxygen, a film forming temperature of 15 ° C., an output of 400 to 800 W, and a pressure of 0.5 Pa. The film formation rate using quartz or single crystal silicon for the target was 30 to 100 Å / min.
【0047】この上にシリコン膜をLPCVD(減圧気
相)法、スパッタ法またはプラズマCVD法により形成
した。減圧気相法で形成する場合、結晶化温度よりも1
00〜200℃低い450〜550℃、例えば530℃
でジシラン(Si2H6) またはトリシラン(Si3H8) をCVD
装置に供給して成膜した。反応炉内圧力は30〜300
Paとした。成膜速度は50〜250Å/ 分であった。
PTFTとNTFTとのスレッシュホ−ルド電圧(Vt
h)に概略同一に制御するため、ホウ素をジボランを用
いて1×1015〜1×1018cm-3の濃度として成膜中に添加
してもよい。A silicon film was formed thereon by LPCVD (Low Pressure Vapor Phase) method, sputtering method or plasma CVD method. When forming by the reduced pressure vapor phase method, it is 1
450-550 ° C, which is low by 00-200 ° C, for example, 530 ° C
CVD of disilane (Si 2 H 6 ) or trisilane (Si 3 H 8 )
The film was supplied to the apparatus to form a film. The reactor pressure is 30-300
It was Pa. The film forming rate was 50 to 250 Å / min.
Threshold voltage (Vt) between PTFT and NTFT
In order to control the concentration to be substantially the same as that of h), boron may be added during the film formation with diborane at a concentration of 1 × 10 15 to 1 × 10 18 cm −3 .
【0048】スパッタ法で行う場合、スパッタ前の背圧
を1×10-5Pa以下とし、単結晶シリコンをタ−ゲット
として、アルゴンに水素を20〜80%混入した雰囲気
で行った。例えばアルゴン20%、水素80%とした。
成膜温度は150℃、周波数は13.56MHz、スパ
ッタ出力は400〜800W、圧力は0.5Paであっ
た。When the sputtering method is used, the back pressure before the sputtering is set to 1 × 10 -5 Pa or less, the single crystal silicon is used as the target, and the atmosphere is mixed with 20 to 80% of hydrogen in argon. For example, argon is 20% and hydrogen is 80%.
The film forming temperature was 150 ° C., the frequency was 13.56 MHz, the sputter output was 400 to 800 W, and the pressure was 0.5 Pa.
【0049】プラズマCVD法により珪素膜を作製する
場合、温度は例えば300℃とし、モノシラン(SiH4)ま
たはジシラン(Si2H6) を用いた。これらをPCVD装置
内に導入し、13.56MHzの高周波電力を加えて成
膜した。When a silicon film is formed by the plasma CVD method, the temperature is, for example, 300 ° C., and monosilane (SiH 4 ) or disilane (Si 2 H 6 ) is used. These were introduced into a PCVD apparatus, and high-frequency power of 13.56 MHz was applied to form a film.
【0050】これらの方法によって形成された被膜は、
酸素が5×1021cm-3以下であることが好ましい。この酸
素濃度が高いと、結晶化させにくく、熱アニ−ル温度を
高くまたは熱アニ−ル時間を長くしなければならない。
また少なすぎると、バックライトによりオフ状態のリ−
ク電流が増加してしまう。そのため4×1019〜4×10 21
cm-3の範囲とした。水素は4×1020cm-3であり、珪素4
×1022cm-3として比較すると1原子%であった。The film formed by these methods is
5 × 10 oxygentwenty onecm-3The following is preferable. This acid
When the elemental concentration is high, it is difficult to crystallize and the thermal annealing temperature is
Higher or longer thermal anneal times must be provided.
If it is too small, the backlight will turn off the light.
The current will increase. Therefore 4 × 1019~ 4 x 10 twenty one
cm-3And the range. 4 × 10 for hydrogen20cm-3And silicon 4
× 10twenty twocm-3Was 1 atom%.
【0051】上記方法によって、アモルファス状態の珪
素膜を500〜5000Å、例えば1500Åの厚さに
作製の後、450〜700℃の温度にて12〜70時間
非酸化物雰囲気にて中温の加熱処理、例えば水素雰囲気
下にて600℃の温度で保持した。珪素膜の下の基板表
面にアモルファス構造の酸化珪素膜が形成されているた
め、この熱処理で特定の核が存在せず、全体が均一に加
熱アニ−ルされる。即ち、成膜時はアモルファス構造を
有し、また水素は単に混入しているのみである。By the above method, an amorphous silicon film having a thickness of 500 to 5000 Å, for example 1500 Å, is formed, and then heat treatment at a temperature of 450 to 700 ° C. for 12 to 70 hours in a non-oxide atmosphere at a medium temperature, For example, it was held at a temperature of 600 ° C. in a hydrogen atmosphere. Since the amorphous silicon oxide film is formed on the surface of the substrate below the silicon film, no specific nuclei are present in this heat treatment, and the whole is uniformly annealed. That is, it has an amorphous structure at the time of film formation, and hydrogen is simply mixed therein.
【0052】アニ−ルにより、珪素膜はアモルファス構
造から秩序性の高い状態に移り、一部は結晶状態を呈す
る。特にシリコンの成膜後の状態で比較的秩序性の高い
領域は特に結晶化をして結晶状態となろうとする。しか
しこれらの領域間に存在する珪素により互いの結合がな
されるため、珪素同志は互いにひっぱりあう。レ−ザラ
マン分光により測定すると単結晶の珪素のピ−ク522
cm-1より低周波側にシフトしたピ−クが観察される。そ
れの見掛け上の粒径は半値巾から計算すると、50〜5
00Åとマイクロクリスタルのようになっているが、実
際はこの結晶性の高い領域は多数あってクラスタ構造を
有し、各クラスタ間は互いに珪素同志で結合(アンカリ
ング) がされたセミアモルファス構造の被膜を形成させ
ることができた。The annealing causes the silicon film to shift from an amorphous structure to a highly ordered state, and a part thereof assumes a crystalline state. In particular, a region having a relatively high degree of ordering after the film formation of silicon tends to be crystallized and become a crystalline state. However, since silicon existing between these regions is bonded to each other, the silicon members pull each other. Peak 522 of single crystal silicon as measured by laser Raman spectroscopy
Peaks shifted to lower frequencies than cm -1 are observed. The apparent particle size is 50 to 5 when calculated from the full width at half maximum.
Although it is a microcrystal like 00Å, in reality there are many highly crystalline regions with a cluster structure, and each cluster has a semi-amorphous structure in which silicon is bonded (anchoring) with each other. Could be formed.
【0053】結果として、被膜は実質的にグレインバウ
ンダリ(以下GBという)がないといってもよい状態を
呈する。キャリアは各クラスタ間をアンカリングされた
個所を通じ互いに容易に移動し得るため、いわゆるGBの
明確に存在する多結晶珪素よりも高いキャリア移動度と
なる。即ちホ−ル移動度(μh)=10〜200cm2/
VSec、電子移動度(μe )=15〜300cm2 /V
Secが得られる。As a result, the coating film is in a state in which it can be said that there is substantially no grain boundary (hereinafter referred to as GB). Since the carriers can easily move between the clusters through the anchored portions, the carrier mobility is higher than that of polycrystalline silicon in which so-called GB is clearly present. That is, hole mobility (μh) = 10 to 200 cm 2 /
VSec, electron mobility (μe) = 15 to 300 cm 2 / V
Sec is obtained.
【0054】他方、上記の如き中温でのアニ−ルではな
く、900〜1200℃の高温アニ−ルにより被膜を多
結晶化すると、核からの固相成長により被膜中の不純物
の偏析がおきて、GBには酸素、炭素、窒素等の不純物
が多くなり、結晶中の移動度は大きいが、GBでのバリ
ア(障壁)を作ってそこでのキャリアの移動を阻害して
しまう。結果として10cm2/Vsec以上の移動度がなかな
か得られないのが実情である。即ち、本実施例ではかく
の如き理由により、セミアモルファスまたはセミクリス
タル構造を有するシリコン半導体を用いている。On the other hand, when the film is polycrystallized by a high temperature anneal of 900 to 1200 ° C. instead of the anneal at a medium temperature as described above, segregation of impurities in the film occurs due to solid phase growth from nuclei. , GB have a large amount of impurities such as oxygen, carbon, and nitrogen, and have a large mobility in the crystal, but they form a barrier in GB and hinder the movement of carriers there. As a result, it is difficult to obtain a mobility of 10 cm 2 / Vsec or more. That is, in this embodiment, the silicon semiconductor having the semi-amorphous or semi-crystal structure is used for the reason as described above.
【0055】図7(A) において、珪素膜を第1のフォト
マスクにてフォトエッチングを施し、NTFT用の領
域13(チャネル巾20μm)を図面のA−A’断面側
に、PTFT用の領域22をB−B’断面側に作製し
た。In FIG. 7 (A), the silicon film is photoetched by using a first photomask, and an NTFT region 13 (channel width 20 μm) is formed on the AA ′ cross section side of the drawing, and a PTFT region. 22 was produced on the BB ′ cross section side.
【0056】この上に酸化珪素膜をゲイト絶縁膜として
500〜2000Å例えば1000Åの厚さに形成し
た。これはブロッキング層としての酸化珪素膜の作製と
同一条件とした。この成膜中に弗素を少量添加し、ナト
リウムイオンの固定化をさせてもよい。On this, a silicon oxide film was formed as a gate insulating film to a thickness of 500 to 2000Å, for example, 1000Å. This was performed under the same conditions as the production of the silicon oxide film as the blocking layer. During this film formation, a small amount of fluorine may be added to immobilize sodium ions.
【0057】この後、この上側にリンが1〜5×1021cm
-3の濃度に入ったシリコン膜またはこのシリコン膜とそ
の上にモリブデン(Mo)、タングステン(W),MoSi2 または
WSi2との多層膜を形成した。これを第2のフォトマスク
にてパタ−ニングして図7(B) を得た。NTFT用の
ゲイト電極9、PTFT用のゲイト電極21を形成し
た。本実施例にでは、NTFT用チャネル長は10μ
m、PTFT用チャネル長は7μm、ゲイト電極として
リンド−プ珪素を0.2μm、その上にモリブデンを
0.3μmの厚さに形成した。After this, 1-5 × 10 21 cm of phosphorus is placed on the upper side.
-3 concentration silicon film or this silicon film with molybdenum (Mo), tungsten (W), MoSi 2 or
A multilayer film with WSi 2 was formed. This was patterned with a second photomask to obtain FIG. 7 (B). A gate electrode 9 for NTFT and a gate electrode 21 for PTFT were formed. In this embodiment, the NTFT channel length is 10 μm.
m, the channel length for the PTFT is 7 μm, the gate electrode is made of 0.2 μm of phosphorus-doped silicon, and molybdenum is formed thereon to a thickness of 0.3 μm.
【0058】図7(C)において、PTFT用のソ−ス
18ドレイン20に対し、ホウ素を1〜5×1015cm-2
のド−ズ量でイオン注入法により添加した。In FIG. 7C, 1 to 5 × 10 15 cm -2 of boron is added to the source 18 drain 20 for PTFT.
Was added by the ion implantation method.
【0059】次に図7(D)の如く、フォトレジスト6
1をフォトマスクを用いて形成した。NTFT用のソ
−ス10、ドレイン12としてリンを1〜5×1015cm
-2のドーズ量でイオン注入法により添加した。Next, as shown in FIG. 7D, the photoresist 6 is used.
1 was formed using a photomask. Source 10 for NTFT and phosphorus 1 to 5 × 10 15 cm as drain 12
It was added by the ion implantation method at a dose amount of -2 .
【0060】また、ゲート電極材料としてアルミニウム
(Al)を用いた場合、これを第2のフォトマスクにて
パタ−ニング後、その表面を陽極酸化することで、セル
ファライン工法が適用可能なため、ソース・ドレインの
コンタクトホールをよりゲートに近い位置に形成するこ
とが出来るため、移動度、スレッシュホールド電圧の低
減からさらにTFTの特性を上げることができる。When aluminum (Al) is used as the gate electrode material, the self-alignment method can be applied by patterning this with a second photomask and then anodizing its surface. Since the source / drain contact hole can be formed at a position closer to the gate, the characteristics of the TFT can be further improved by reducing the mobility and the threshold voltage.
【0061】次に、600℃にて10〜50時間再び加
熱アニ−ルを行った。NTFTのソ−ス10、ドレイン
12、PTFTのソ−ス18、ドレイン20を不純物を
活性化してP+ 、N+ として作製した。またゲイト電極
21、9下にはチャネル形成領域19、11がセミアモ
ルファス半導体として形成されている。Next, heating anneal was performed again at 600 ° C. for 10 to 50 hours. The source 10 and the drain 12 of the NTFT, the source 18 and the drain 20 of the PTFT were produced as P + and N + by activating impurities. Channel forming regions 19 and 11 are formed as semi-amorphous semiconductors below the gate electrodes 21 and 9.
【0062】かくすると、セルフアライン方式でありな
がらも、700℃以上にすべての工程で温度を加えるこ
とがなくC/TFTを作ることができる。そのため、基
板材料として、石英等の高価な基板を用いなくてもよ
く、本発明の大画素の液晶表示装置にきわめて適したプ
ロセスである。By doing so, it is possible to fabricate a C / TFT without applying a temperature above 700 ° C. in all steps even though it is a self-aligned method. Therefore, it is not necessary to use an expensive substrate such as quartz as the substrate material, and the process is very suitable for the large-pixel liquid crystal display device of the present invention.
【0063】本実施例では熱アニ−ルは図7(A)、
(D)で2回行った。しかし図7(A)のアニ−ルは求
める特性により省略し、双方を図7(D)のアニ−ルに
より兼ね製造時間の短縮を図ってもよい。図7(E)に
おいて、層間絶縁物65を前記したスパッタ法により酸
化珪素膜の形成として行った。この酸化珪素膜の形成は
LPCVD法、光CVD法、常圧CVD法を用いてもよ
い。例えば0.2〜0.6μmの厚さに形成し、その
後、フォトマスクを用いて電極用の窓66を形成し
た。さらに、図7(F)に示す如くこれら全体にアルミ
ニウムをスパッタ法により形成し、リ−ド71、および
コンタクト72をフォトマスクを用いて作製した後、
表面を平坦化用有機樹脂69例えば透光性ポリイミド樹
脂を塗布形成し、再度の電極穴あけをフォトマスクに
て行った。In this embodiment, the thermal anneal is as shown in FIG.
Done twice in (D). However, the anneal shown in FIG. 7A may be omitted depending on the desired characteristics, and both may be combined with the anneal shown in FIG. 7D to reduce the manufacturing time. In FIG. 7E, an interlayer insulator 65 was formed as a silicon oxide film by the above-described sputtering method. The silicon oxide film may be formed by using the LPCVD method, the photo CVD method, or the atmospheric pressure CVD method. For example, it is formed to have a thickness of 0.2 to 0.6 μm, and then a window 66 for an electrode is formed using a photomask. Further, as shown in FIG. 7 (F), aluminum is formed on all of them by a sputtering method, and a lead 71 and a contact 72 are formed using a photomask, and then,
An organic resin 69 for flattening the surface, for example, a translucent polyimide resin was applied and formed, and another electrode hole was formed using a photomask.
【0064】2つのTFTを相補型構成とし、かつその
出力端を液晶装置の一方の画素の電極を透明電極として
それに連結するため、スパッタ法によりITO(インジ
ュ−ム・スズ酸化膜)を形成した。それをフォトマスク
によりエッチングし、電極17を構成させた。このI
TOは室温〜150℃で成膜し、200〜400℃の酸
素または大気中のアニ−ルにより成就した。かくの如く
にしてNTFT13とPTFT22と透明導電膜の電極
17とを同一ガラス基板50上に作製した。得られたT
FTの電気的な特性はPTFTで移動度は20(cm2/V
s)、Vthは−5.9(V)で、NTFTで移動度は4
0(cm2/Vs)、Vthは5.0(V)であった。ITO (indium tin oxide film) was formed by the sputtering method in order to connect two TFTs with a complementary structure and to connect the output end thereof to the transparent electrode of one pixel of the liquid crystal device. . It was etched with a photomask to form the electrode 17. This I
The TO film was formed at room temperature to 150 ° C. and was accomplished by oxygen at 200 to 400 ° C. or anneal in the atmosphere. In this way, the NTFT 13, the PTFT 22, and the transparent conductive film electrode 17 were formed on the same glass substrate 50. Obtained T
The electrical characteristics of FT are PTFT and the mobility is 20 (cm 2 / V
s), Vth is -5.9 (V), and the mobility is 4 with NTFT.
It was 0 (cm 2 / Vs) and Vth was 5.0 (V).
【0065】上記の様な方法に従って液晶装置用の一方
の基板を作製した。この液晶表示装置の電極等の配置の
様子を図4に示している。このようなC/TFTを用い
たマトリクス構成を有せしめた。One substrate for a liquid crystal device was manufactured according to the method as described above. FIG. 4 shows the arrangement of electrodes and the like of this liquid crystal display device. A matrix structure using such C / TFT is provided.
【0066】次に第二の基板として、青板ガラス上にス
パッタ法を用いて、酸化珪素膜を2000Å積層した基
板上に、やはり スパッタ法によりITO(インジュ−
ム・スズ酸化膜)を形成した。このITOは室温〜15
0℃で成膜し、200〜400℃の酸素または大気中の
アニ−ルにより成就した。また、この基板上に『実施例
1』と同様の手法を用いたカラーフィルターを形成し
て、第二の基板とした。Next, as a second substrate, an ITO (indium) film was also formed by sputtering on a substrate in which 2,000 liters of silicon oxide film was laminated on soda-lime glass by sputtering.
A tin oxide film) was formed. This ITO is room temperature ~ 15
The film was formed at 0 ° C. and was accomplished by oxygen at 200 to 400 ° C. or annealing in the atmosphere. A color filter was formed on this substrate using the same method as in "Example 1" to obtain a second substrate.
【0067】前記基板上に、オフセット法を用いて、ポ
リイミド前駆体を印刷し、非酸化性雰囲気たとえば窒素
中にて350℃1時間焼成を行った。その後、公知のラ
ビング法を用いて、ポリイミド表面を改質し、少なくと
も初期において、液晶分子を一定方向に配向させる手段
を設けて第一および第二の基板とした。A polyimide precursor was printed on the substrate by the offset method, and baked at 350 ° C. for 1 hour in a non-oxidizing atmosphere such as nitrogen. After that, a known rubbing method was used to modify the surface of the polyimide, and at least in the initial stage, a means for orienting liquid crystal molecules in a certain direction was provided to obtain first and second substrates.
【0068】その後、前記第一の基板と第二の基板によ
って、ネマチック液晶組成物を挟持し、周囲をエポキシ
性接着剤にて固定した。基板上のリードはそのピッチが
46μmと微細なため、COG法を用いて接続をおこな
った。本実施例ではICチップ上に設けた金バンプをエ
ポキシ系の銀パラジウム樹脂で接続し、ICチップと基
板間を固着と封止を目的としたエポキシ変成アクリル樹
脂にて埋めて固定する方法を用いた。その後、外側に偏
光板を貼り、透過型の液晶表示装置を得た。Thereafter, the nematic liquid crystal composition was sandwiched between the first substrate and the second substrate, and the periphery was fixed with an epoxy adhesive. Since the pitch of the leads on the substrate was as fine as 46 μm, the COG method was used for connection. In this embodiment, the gold bumps provided on the IC chip are connected by an epoxy-based silver-palladium resin, and the IC chip and the substrate are embedded and fixed by epoxy modified acrylic resin for the purpose of fixing and sealing. I was there. After that, a polarizing plate was attached to the outside to obtain a transmissive liquid crystal display device.
【0069】図8に本実施例で用いた駆動波形を示す。
実施例1に用いた正弦波に代わりランプ波形を用いた。
ランプ波は構成が簡単なうえ、階調データーからΔtへ
の変換が容易な点に長所を有する。その動作については
本文において図1で説明したものとほとんど同じである
ので詳細は省略する。図8では、図1と同様に、画素に
かかるアナログ電圧をデジタル的に得ることができる
が、例えば、画素Aでは低い電圧ながら、画素に電圧が
かかっている時間は長く、逆に画素Bでは高い電圧がか
かるものの、その時間は画素Aに比べて短い。このた
め、視覚的には画素Aと画素Bの濃淡の差が予定したも
のより小さくなる場合がある。その困難を克服するため
には図9に示すようにY線のいずれにも電圧のかからな
い時間を電圧のかかる時間に比して大きくとればよい。
例えば、その時間を電圧のかかる時間と同じだけにすれ
ば、理論的には各画素に電圧がかかる最長時間は最短時
間の3倍であり、実際には2倍程度である。さらに、図
9のように、Y線のいずれにも電圧のかからない時間を
電圧のかかる時間の2倍とすれば、例えば、画素Zm,n
は画素Zn,m+1 に比べて40%だけ長く電圧がかかって
いるにすぎない。よって、画素の電圧とは別に、画素に
かかっている電圧による視覚的な濃淡のエラーは大きく
改善されうる。FIG. 8 shows drive waveforms used in this embodiment.
Instead of the sine wave used in Example 1, a ramp waveform was used.
The ramp wave has an advantage in that the structure is simple and that the gradation data can be easily converted into Δt. The operation is almost the same as that described with reference to FIG. In FIG. 8, as in FIG. 1, the analog voltage applied to the pixel can be digitally obtained. For example, in the pixel A, although the voltage is low, the voltage is applied to the pixel for a long time. Although a high voltage is applied, the time is shorter than that of the pixel A. Therefore, visually, the difference in shade between the pixel A and the pixel B may be smaller than expected. In order to overcome the difficulty, the time when no voltage is applied to any of the Y lines may be set longer than the time when a voltage is applied, as shown in FIG.
For example, if the time is set to be the same as the voltage application time, theoretically the maximum time when the voltage is applied to each pixel is three times the minimum time and actually about two times. Further, as shown in FIG. 9, if the time in which no voltage is applied to any of the Y lines is twice the time in which voltage is applied, for example, the pixel Z m, n
Is only 40% longer than the pixel Z n, m + 1 . Therefore, in addition to the pixel voltage, the visual shading error due to the voltage applied to the pixel can be greatly improved.
【0070】例えば384×128ドットの49,15
2組のTFTを50mm角(300mm角基板から36
枚の多面取り)に作成した液晶電気光学装置に対し通常
のアナログ的な階調表示を行った場合、TFTの特性ば
らつきが約±10%存在するために、16階調表示が限
界であった。しかしながら、本発明によるデジタル階調
表示をおこなった場合、TFT素子の特性ばらつきの影
響を受けにくいために、128階調表示まで可能になり
カラー表示では2,097,152色の多彩であり微妙
な色彩の表示が実現できている。For example, 49,15 of 384 × 128 dots
Two sets of TFT are 50mm square (36mm from 300mm square substrate)
When a normal analog gradation display is performed on a liquid crystal electro-optical device formed in a multi-layered manner, 16 gradation display is the limit because there is about ± 10% variation in TFT characteristics. . However, when the digital gray scale display according to the present invention is performed, it is possible to display up to 128 gray scales because it is not easily affected by the characteristic variation of the TFT element, and in the color display, 2,097,152 colors are various and delicate. Color display is realized.
【0071】テレビ映像の様なソフトを映す場合、例え
ば同一色からなる『岩』でもその微細な窪み等にあたる
光の加減から微妙に色合いが異なる。自然の色彩に近い
表示を行おうとした場合、16階調では困難を要し、こ
れらの微妙な窪みの表現には向かない。本発明による階
調表示によって、これらの微細な色調の変化を付けるこ
とが可能になった。In the case of displaying software such as a television image, for example, even "rock" of the same color has a slightly different shade due to the adjustment of the light hitting the minute depressions. If an attempt is made to display a color that is close to the natural color, 16 gradations are difficult and it is not suitable for expressing these subtle depressions. The gradation display according to the present invention makes it possible to impart these minute color tone changes.
【0072】本実施例では、従来の純然たるアナログ方
式の階調表示に対し、デジタル方式の階調表示を行うこ
とを特徴としている。その効果として、例えば640×
400ドットの画素数を有する液晶電気光学装置を想定
したばあい、合計256,000個のTFTすべての特
性をばらつき無く作製することは、非常に困難を有し、
現実的には量産性、歩留りを考慮すると、16階調表示
が限界と考えられているのに対し印加電圧レベルを明確
にするために、アナログ値では無く、基準電圧値を信号
としてコントローラー側から入力し、その基準信号をT
FTに接続するタイミングをデジタル値で制御すること
によって、TFTに印加される電圧を制御することで、
TFTの特性ばらつきをカバーする方法を本発明ではと
っている事を特徴としていることから、明快なデジタル
階調表示が可能になっていることにある。The present embodiment is characterized in that digital gradation display is performed in contrast to the conventional pure analog gradation display. The effect is, for example, 640 ×
Assuming a liquid crystal electro-optical device having a number of pixels of 400 dots, it is extremely difficult to manufacture all 256,000 TFTs in total without variation.
Considering mass productivity and yield, in reality, 16-gradation display is considered to be the limit, whereas in order to clarify the applied voltage level, the reference voltage value, not the analog value, is used as a signal from the controller side. Input the reference signal
By controlling the voltage applied to the TFT by controlling the timing for connecting to the FT with a digital value,
Since the present invention is characterized in that the method of covering the characteristic variation of the TFT is adopted, a clear digital gradation display is possible.
【0073】『実施例3』 本実施例では図2に示すよ
うな回路構成を用いた液晶表示装置を用いて、壁掛けテ
レビを作製したので、その説明を行う。またその際のT
FTは、レーザーアニールを用いた多結晶シリコンとし
た。[Embodiment 3] In this embodiment, a wall-mounted television is manufactured by using a liquid crystal display device having a circuit configuration as shown in FIG. Also T at that time
FT was polycrystalline silicon using laser annealing.
【0074】以下では、TFT部分の作製方法について
図10にしたがって記述する。図10(A)において、
石英ガラス等の高価でない700℃以下、例えば約60
0℃の熱処理に耐え得るガラス100上にマグネトロン
RF(高周波) スパッタ法を用いてブロッキング層10
1としての酸化珪素膜を1000〜3000Åの厚さに
作製する。プロセス条件は酸素100%雰囲気、成膜温
度15℃、出力400〜800W、圧力0.5Paとし
た。タ−ゲットに石英または単結晶シリコンを用いた成
膜速度は30〜100Å/分であった。In the following, a method of manufacturing the TFT portion will be described with reference to FIG. In FIG. 10 (A),
Not expensive, such as quartz glass 700 ° C or less, eg about 60
The blocking layer 10 is formed on the glass 100 that can withstand heat treatment at 0 ° C. by using a magnetron RF (radio frequency) sputtering method.
A silicon oxide film as No. 1 is formed to a thickness of 1000 to 3000Å. The process conditions were an atmosphere of 100% oxygen, a film forming temperature of 15 ° C., an output of 400 to 800 W, and a pressure of 0.5 Pa. The film formation rate using quartz or single crystal silicon for the target was 30 to 100 Å / min.
【0075】この上にシリコン膜をプラズマCVD法に
より珪素膜102を作製した。成膜温度は250℃〜3
50℃で行い本実施例では320℃とし、モノシラン(S
iH4)を用いた。モノシラン(SiH4)に限らず、ジシラン(S
i2H6) またトリシラン(Si3H8) を用いてもよい。これら
をPCVD装置内に3Paの圧力で導入し、13.56
MHzの高周波電力を加えて成膜した。この際、高周波
電力は0.02〜0.10W/cm2 が適当であり、本
実施例では0.055W/cm2 を用いた。また、モノ
シラン(SiH4)の流量は20SCCMとし、その時の成膜
速度は約120Å/ 分であった。PTFTとNTFTと
のスレッシュホ−ルド電圧(Vth)を概略同一に制御す
るため、ホウ素をジボランを用いて1×1015〜1×1018
cm-3の濃度として成膜中に添加してもよい。またTFT
のチャネル領域となるシリコン層の成膜にはこのプラズ
マCVDだけでなく、スパッタ法、減圧CVD法を用い
ても良く、以下にその方法を簡単に述べる。A silicon film 102 was formed on this by a plasma CVD method. Film formation temperature is 250 ° C to 3
It is carried out at 50 ° C., and in this embodiment 320 ° C., and monosilane (S
iH 4 ) was used. Not only monosilane (SiH 4 ) but also disilane (S
i 2 H 6 ) or trisilane (Si 3 H 8 ) may be used. These were introduced into the PCVD device at a pressure of 3 Pa, and 13.56
A high frequency power of MHz was applied to form a film. At this time, the high frequency power is suitably 0.02 to 0.10 W / cm 2 , and in this example, 0.055 W / cm 2 was used. The flow rate of monosilane (SiH 4 ) was 20 SCCM, and the film formation rate at that time was about 120 Å / min. In order to control the threshold voltage (Vth) of the PTFT and the NTFT to be approximately the same, boron is used in an amount of 1 × 10 15 to 1 × 10 18 by using diborane.
It may be added as a concentration of cm −3 during film formation. Also TFT
In addition to the plasma CVD, a sputtering method or a low pressure CVD method may be used for forming the silicon layer to be the channel region of the above. The method will be briefly described below.
【0076】スパッタ法で行う場合、スパッタ前の背圧
を1×10-5Pa以下とし、単結晶シリコンをタ−ゲット
として、アルゴンに水素を20〜80%混入した雰囲気
で行った。例えばアルゴン20%、水素80%とした。
成膜温度は150℃、周波数は13.56MHz、スパ
ッタ出力は400〜800W、圧力は0.5Paであっ
た。When the sputtering method is used, the back pressure before the sputtering is set to 1 × 10 -5 Pa or less, the single crystal silicon is used as the target, and the atmosphere is mixed with 20% to 80% of hydrogen in argon. For example, argon is 20% and hydrogen is 80%.
The film forming temperature was 150 ° C., the frequency was 13.56 MHz, the sputter output was 400 to 800 W, and the pressure was 0.5 Pa.
【0077】減圧気相法で形成する場合、結晶化温度よ
りも100〜200℃低い450〜550℃、例えば5
30℃でジシラン(Si2H6) またはトリシラン(Si3H8) を
CVD装置に供給して成膜した。反応炉内圧力は30〜
300Paとした。成膜速度は50〜250Å/ 分であ
った。PTFTとNTFTとのスレッシュホ−ルド電圧
(Vth)を概略同一に制御するため、ホウ素をジボラン
を用いて1×1015〜1×1018cm-3の濃度として成膜中に
添加してもよい。In the case of forming by the reduced pressure vapor phase method, it is 450 to 550 ° C., which is 100 to 200 ° C. lower than the crystallization temperature, for example, 5
Disilane (Si 2 H 6 ) or trisilane (Si 3 H 8 ) was supplied to a CVD apparatus at 30 ° C. to form a film. The reactor pressure is 30 ~
It was set to 300 Pa. The film forming rate was 50 to 250 Å / min. In order to control the threshold voltage (Vth) of the PTFT and that of the NTFT to be approximately the same, boron may be added during film formation using diborane at a concentration of 1 × 10 15 to 1 × 10 18 cm -3. .
【0078】これらの方法によって形成された被膜は、
酸素が5×1021cm-3以下であることが好ましい。結晶化
を助長させるためには、酸素濃度を7×1019cm-3以下、
好ましくは1×1019cm-3以下とすることが望ましいが、
少なすぎると、バックライトによりオフ状態のリ−ク電
流が増加してしまうため、この濃度を選択した。この酸
素濃度が高いと、結晶化させにくく、レーザーアニ−ル
温度を高くまたはレーザーアニ−ル時間を長くしなけれ
ばならない。水素は4×1020cm-3であり、珪素4×1022
cm-3として比較すると1原子%であった。The coatings formed by these methods are
It is preferable that oxygen is 5 × 10 21 cm −3 or less. In order to promote crystallization, the oxygen concentration is 7 × 10 19 cm -3 or less,
It is preferable that the size is 1 × 10 19 cm -3 or less,
If the amount is too small, the leak current in the off state increases due to the backlight, so this concentration was selected. If the oxygen concentration is high, it is difficult to crystallize, and the laser annealing temperature must be high or the laser annealing time must be long. Hydrogen is 4 × 10 20 cm -3 and silicon is 4 × 10 22
It was 1 atom% when compared as cm -3 .
【0079】また、ソ−ス、ドレインに対してより結晶
化を助長させるため、酸素濃度を7×1019cm-3以下、好
ましくは1×1019cm-3以下とし、ピクセル構成するTF
Tのチャネル形成領域のみに酸素をイオン注入法により
5×1020〜5×1021cm-3となるように添加してもよい。
上記方法によって、アモルファス状態の珪素膜を500
〜5000Å、本実施例では1000Åの厚さに成膜し
た。In order to further promote crystallization of the source and drain, the oxygen concentration is set to 7 × 10 19 cm -3 or less, preferably 1 × 10 19 cm -3 or less, and the TF for forming a pixel is set.
Oxygen may be added only to the channel forming region of T by the ion implantation method so as to have a concentration of 5 × 10 20 to 5 × 10 21 cm −3 .
By the above method, an amorphous silicon film is formed into 500
The film was formed to a thickness of ˜5000 Å, 1000 Å in this example.
【0080】その後、フォトレジスト103をマスクP
1を用いてNTFTのソース・ドレイン領域となるべき
領域のみ開孔したパターンを形成した。そして、レジス
ト103をマスクとして、リンイオンをイオン注入法に
より、2×1014〜5×10 16cm-2、好ましくは2×
1016cm-2だけ、注入し、n型不純物領域104を形
成した。その後、レジスト103は除去された。After that, the photoresist 103 is used as a mask P.
1 should be used as the source / drain region of NTFT
A pattern was formed in which only the area was opened. And Regis
Ion implantation of phosphorus ions using mask 103 as mask
From 2 x 1014~ 5 x 10 16cm-2, Preferably 2x
1016cm-2Just implant and form the n-type impurity region 104.
I made it. After that, the resist 103 was removed.
【0081】同様に、レジスト105を塗布し、マスク
P3を用いて、PTFTのソース・ドレイン領域となる
べき領域のみ開孔したパターンを形成した。そして、レ
ジスト105をマスクとして、p型の不純物領域を形成
した。不純物としては、ホウソを用い、やはりイオン注
入法を用いて、2×1014〜5×1016cm-2、好まし
くは2×1016cm-2だけ、不純物を導入した。このよ
うにして。図10(B)を得た。Similarly, a resist 105 was applied, and a mask P3 was used to form a pattern in which only the regions to be the source / drain regions of the PTFT were opened. Then, using the resist 105 as a mask, a p-type impurity region was formed. As the impurity, boroso was used, and the ion implantation method was also used to introduce the impurity in an amount of 2 × 10 14 to 5 × 10 16 cm −2 , preferably 2 × 10 16 cm −2 . In this way. FIG. 10B was obtained.
【0082】その後、珪素膜102上に、厚さ50〜3
00nm、例えば、100nmの酸化珪素被膜107
を、上記のRFスパッタ法によって形成した。そして、
XeClエキシマレーザーを用いて、ソース・ドレイン
・チャネル領域をレーザーアニールによって、結晶化・
活性化した。この時のレーザーエネルギーは、閾値エネ
ルギーが130mJ/cm2 で、膜厚全体が溶融するに
は220mJ/cm2 が必要となる。しかし、最初から
220mJ/cm2 以上のエネルギーを照射すると、膜
中に含まれる水素が急激に放出されるために、膜の破壊
が起きる。そのために低エネルギーで最初に水素を追い
出した後に溶融させる必要がある。本実施例では最初1
50mJ/cm2 で水素の追い出しを行なった後、23
0mJ/cm2 で結晶化をおこなった。さらに、レーザ
ーアニール終了後は酸化珪素膜107は取り去った。After that, a thickness of 50 to 3 is formed on the silicon film 102.
00 nm, for example, 100 nm of silicon oxide film 107
Was formed by the RF sputtering method described above. And
Source / drain / channel regions are crystallized by laser annealing using a XeCl excimer laser.
Activated. The laser energy at this time has a threshold energy of 130 mJ / cm 2 , and 220 mJ / cm 2 is required for melting the entire film thickness. However, when the energy of 220 mJ / cm 2 or more is applied from the beginning, the hydrogen contained in the film is rapidly released, so that the film is broken. Therefore, it is necessary to first drive out hydrogen with low energy and then melt it. In this embodiment, first 1
After expulsion of hydrogen at 50 mJ / cm 2 , 23
Crystallization was performed at 0 mJ / cm 2 . Further, the silicon oxide film 107 was removed after the laser annealing was completed.
【0083】その後、フォトマスクP3によって、アイ
ランド状のNTFT領域111とPTFT領域112を
形成した。この上に酸化珪素膜108をゲイト絶縁膜と
して500〜2000Å例えば1000Åの厚さに形成
した。これはブロッキング層としての酸化珪素膜の作製
と同一条件とした。この成膜中に弗素を少量添加し、ナ
トリウムイオンの固定化をさせてもよい。After that, the island-shaped NTFT region 111 and the PTFT region 112 were formed by the photomask P3. A silicon oxide film 108 is formed thereon as a gate insulating film with a thickness of 500 to 2000Å, for example, 1000Å. This was performed under the same conditions as the production of the silicon oxide film as the blocking layer. During this film formation, a small amount of fluorine may be added to immobilize sodium ions.
【0084】この後、この上側にリンが1〜5×1021cm
-3の濃度に入ったシリコン膜またはこのシリコン膜とそ
の上にモリブデン(Mo)、タングステン(W),MoSi2 または
WSi2との多層膜を形成した。これを第4のフォトマスク
P4にてパタ−ニングして図10(D) を得た。NTFT
用のゲイト電極109、PTFT用のゲイト電極110
を形成した。例えばチャネル長7μm、ゲイト電極とし
てリンド−プ珪素を0.2μm、その上にモリブデンを
0.3μmの厚さに形成した。Then, phosphorus is added to the upper side in an amount of 1 to 5 × 10 21 cm.
-3 concentration silicon film or this silicon film with molybdenum (Mo), tungsten (W), MoSi 2 or
A multilayer film with WSi 2 was formed. This was patterned with a fourth photomask P4 to obtain FIG. 10 (D). NTFT
Gate electrode 109 for PTFT and gate electrode 110 for PTFT
Was formed. For example, the channel length is 7 μm, the gate electrode is 0.2 μm of phosphorus-doped silicon, and molybdenum is 0.3 μm thick thereon.
【0085】また、ゲート電極材料としてアルミニウム
(Al)を用いた場合、これを第4のフォトマスクP4に
てパタ−ニング後、その表面を陽極酸化することで、セ
ルファライン工法が適用可能なため、ソース・ドレイン
のコンタクトホールをよりゲートに近い位置に形成する
ことが出来るため、移動度、スレッシュホールド電圧の
低減からさらにTFTの特性を上げることができる。When aluminum (Al) is used as the gate electrode material, the self-alignment method can be applied by patterning this with the fourth photomask P4 and then anodizing the surface. Since the source / drain contact holes can be formed at positions closer to the gate, the characteristics of the TFT can be further improved by reducing the mobility and the threshold voltage.
【0086】かくすると、400℃以上にすべての工程
で温度を加えることがなくC/TFTを作ることができ
る。そのため、基板材料として、石英等の高価な基板を
用いなくてもよく、本発明の大画面の液晶表示装置にき
わめて適したプロセスであるといえる。In this way, a C / TFT can be manufactured without applying a temperature above 400 ° C. in all steps. Therefore, an expensive substrate such as quartz does not have to be used as the substrate material, and it can be said that the process is extremely suitable for the large-screen liquid crystal display device of the present invention.
【0087】図10(E)において、層間絶縁物113
を前記したスパッタ法により酸化珪素膜の形成として行
った。この酸化珪素膜の形成はLPCVD法、光CVD
法、常圧CVD法を用いてもよい。例えば0.2〜0.
6μmの厚さに形成し、その後、第5のフォトマスクP
5を用いて電極用の窓117を形成した。その後、さら
に、これら全体にアルミニウムを0.3μmの厚みにス
パッタ法により形成し第6のフォトマスクP6を用いて
リ−ド116およびコンタクト114、115を作製し
た後、表面を平坦化用有機樹脂119、例えば透光性ポ
リイミド樹脂を塗布形成し、再度の電極穴あけを第7の
フォトマスクP7にて行った。さらに、これら全体にI
TO(インジウム酸化錫)を0.1μmの厚みにスパッ
タ法により形成し第8のフォトマスクP8を用いて画素
電極118を形成した。このITOは室温〜150℃で
成膜し、200〜400℃の酸素または大気中のアニ−
ルにより成就した。In FIG. 10E, the interlayer insulator 113
Was formed as a silicon oxide film by the above-mentioned sputtering method. This silicon oxide film is formed by LPCVD method, photo CVD method.
Method, atmospheric pressure CVD method may be used. For example, 0.2-0.
Formed to a thickness of 6 μm, and then a fifth photomask P
5 was used to form the window 117 for the electrode. After that, aluminum is further formed on the entire surface to a thickness of 0.3 μm by a sputtering method to form a lead 116 and contacts 114 and 115 using a sixth photomask P6, and then the surface is flattened with an organic resin. 119, for example, a translucent polyimide resin was applied and formed, and the electrode hole was formed again using the seventh photomask P7. In addition, I
TO (indium tin oxide) was formed to a thickness of 0.1 μm by a sputtering method, and the pixel electrode 118 was formed using the eighth photomask P8. This ITO film is formed at room temperature to 150 ° C., and oxygen at 200 to 400 ° C. or an atmosphere in the atmosphere is used.
Fulfilled by Le.
【0088】得られたTFTの電気的な特性はPTFT
で移動度は35(cm2/Vs)、Vthは−5.9(V)で、
NTFTで移動度は90(cm2/Vs)、Vthは4.8
(V)であった。The electrical characteristics of the obtained TFT are PTFT.
The mobility is 35 (cm 2 / Vs), Vth is -5.9 (V),
Mobility is 90 (cm 2 / Vs) and Vth is 4.8 with NTFT
(V).
【0089】上記の様な方法に従って作製された液晶電
気光学装置用の一方の基板を得ることが出来た。他方の
基板の作製方法は実施例1と同じであるので省略する。
その後、前記第一の基板と第二の基板によって、ネマチ
ック液晶組成物を挟持し、周囲をエポキシ性接着剤にて
固定した。基板上のリードにTAB形状の駆動ICと共
通信号、電位配線を有するPCBを接続し、外側に偏光
板を貼り、透過型の液晶電気光学装置を得た。これと冷
陰極管を3本配置した後部照明装置、テレビ電波を受信
するチューナーを接続し、壁掛けテレビとして完成させ
た。従来のCRT方式のテレビと比べて、平面形状の装
置となったために、壁等に設置することも出来るように
なった。この液晶テレビの動作は図1に示したものと、
実質的に同等な信号を液晶画素に印加することにより確
認された。It was possible to obtain one substrate for a liquid crystal electro-optical device manufactured by the above method. Since the method for manufacturing the other substrate is the same as that in the first embodiment, it will be omitted.
Then, the nematic liquid crystal composition was sandwiched between the first substrate and the second substrate, and the periphery was fixed with an epoxy adhesive. A TAB-shaped drive IC, a PCB having a common signal and a potential wiring were connected to the leads on the substrate, and a polarizing plate was attached to the outside to obtain a transmissive liquid crystal electro-optical device. This was connected to a rear lighting device in which three cold cathode tubes were arranged, and a tuner for receiving TV radio waves, to complete a wall-mounted TV. Compared with the conventional CRT type TV, the device has a planar shape, so that it can be installed on a wall or the like. The operation of this LCD TV is the same as that shown in FIG.
It was confirmed by applying a substantially equivalent signal to the liquid crystal pixel.
【0090】[0090]
【発明の効果】本発明では、従来の純然たるアナログ方
式の階調表示に対し、デジタル方式の階調表示を行うこ
とを特徴としている。その効果として、例えば640×
400ドットの画素数を有する液晶電気光学装置を想定
したばあい、合計256,000個のTFTすべての特
性をばらつき無く作製することは、非常に困難を有し、
現実的には量産性、歩留りを考慮すると、16階調表示
が限界と考えられているのに対し、本発明のように、全
くアナログ的な信号を加えることなく純粋にデジタル制
御のみで階調表示することにより、256階調表示以上
の階調表示が可能となった。完全なデジタル表示である
ので、TFTの特性ばらつきによる階調の曖昧さは全く
なくなり、したがって、TFTのばらつきが少々あって
も、極めて均質な階調表示が可能であった。したがっ
て、従来はばらつきの少ないTFTを得るために極めて
歩留りが悪かったのに対し、本発明によって、TFTの
歩留りがさほど問題とされなくなったため、液晶装置の
歩留りは向上し、作製コストも著しく抑えることができ
た。The present invention is characterized in that the gradation display of the digital method is performed in contrast to the gradation display of the conventional pure analog method. The effect is, for example, 640 ×
Assuming a liquid crystal electro-optical device having a number of pixels of 400 dots, it is extremely difficult to manufacture all 256,000 TFTs in total without variation.
In reality, considering the mass productivity and the yield, it is considered that 16 gradation display is the limit, but unlike the present invention, the gradation is purely digitally controlled without adding any analog signal. By displaying, gradation display of 256 gradations or more became possible. Since it is a completely digital display, gradation ambiguity due to variations in TFT characteristics is completely eliminated. Therefore, even if there are slight variations in TFT, extremely uniform gradation display was possible. Therefore, in the past, the yield was extremely poor in order to obtain a TFT with little variation, but the yield of the TFT was not so much a problem according to the present invention, so that the yield of the liquid crystal device was improved and the manufacturing cost was significantly suppressed. I was able to.
【0091】例えば640×400ドットの256,0
00組のTFTを300mm角に作成した液晶電気光学
装置に対し通常のアナログ的な階調表示を行った場合、
TFTの特性ばらつきが約±10%存在するために、1
6階調表示が限界であった。しかしながら、本発明によ
るデジタル階調表示をおこなった場合、TFT素子の特
性ばらつきの影響を受けにくいために、256階調表示
まで可能になりカラー表示ではなんと16,777,2
16色の多彩であり微妙な色彩の表示が実現できてい
る。テレビ映像の様なソフトを映す場合、例えば同一色
からなる『岩』でもその微細な窪み等から微妙に色合い
が異なる。自然の色彩に近い表示を行おうとした場合、
16階調では困難を要する。本発明による階調表示によ
って、これらの微細な色調の変化を付けることが可能に
なった。For example, 256,0 of 640 × 400 dots
When normal analog gradation display is performed on a liquid crystal electro-optical device in which 00 sets of TFTs are formed in a 300 mm square,
Since there is about ± 10% variation in TFT characteristics, 1
6 gradation display was the limit. However, when the digital gray scale display according to the present invention is performed, it is possible to display up to 256 gray scales because it is hardly affected by the characteristic variation of the TFT element, and the color display is 16,777,2.
A wide variety of 16 colors and subtle colors can be displayed. When displaying software such as a television image, for example, even "rocks" of the same color have slightly different shades due to their fine depressions. If you try to display something close to the natural color,
16 gradations are difficult. The gradation display according to the present invention makes it possible to impart these minute color tone changes.
【0092】本発明の実施例では、シリコンを用いたT
FTを中心に説明を加えたが、ゲルマニウムを用いたT
FTも同様に使用できる。とくに、単結晶ゲルマニウム
の電子移動度は3600cm2 /Vs、ホール移動度は
1800cm2 /Vsと、単結晶シリコンの値(電子移
動度で1350cm2 /Vs、ホール移動度で480c
m2 /Vs)の特性を上回っているため、高速動作が要
求される本発明を実行する上で極めて優れた材料であ
る。また、ゲルマニウムは非晶質状態から結晶状態へ遷
移する温度がシリコンに比べて低く、低温プロセスに向
いている。また、結晶成長の際の核発生率が小さく、し
たがって、一般に、多結晶成長させた場合には大きな結
晶が得られる。このようにゲルマニウムはシリコンと比
べても遜色のない特性を有している。In the embodiment of the present invention, T using silicon is used.
I explained mainly about FT, but T using germanium
FT can be used as well. In particular, single crystal germanium has an electron mobility of 3600 cm 2 / Vs and a hole mobility of 1800 cm 2 / Vs, which is the value of single crystal silicon (electron mobility is 1350 cm 2 / Vs, hole mobility is 480 c).
Since it exceeds the characteristic of m 2 / Vs), it is an extremely excellent material for carrying out the present invention which requires high-speed operation. Further, germanium has a lower transition temperature from an amorphous state to a crystalline state than silicon, and is suitable for a low temperature process. Further, the nucleus generation rate during crystal growth is small, and therefore, generally, large crystals are obtained when polycrystal growth is performed. Thus, germanium has characteristics comparable to those of silicon.
【0093】本発明の技術思想を説明するために、主と
して液晶を用いた電気光学装置、特に表示装置を例とし
て説明を加えたが、本発明の思想を適用するには、なに
も表示装置である必要はなく、いわゆるプロジェクショ
ン型テレビやその他の光スイッチ、光シャッターであっ
てもよい。さらに、電気光学材料も液晶に限らず、電
界、電圧等の電気的な影響を受けて光学的な特性の変わ
るものであれば、本発明を適用できることは明らかであ
ろう。In order to explain the technical idea of the present invention, an electro-optical device mainly using liquid crystal, particularly a display device has been described as an example. However, to apply the idea of the present invention, any display device is used. However, it may be a so-called projection type television, other optical switch, or optical shutter. Further, the electro-optical material is not limited to liquid crystal, and it will be apparent that the present invention can be applied as long as the optical characteristics change due to electrical influences such as electric field and voltage.
【図1】 本発明による駆動波形を示す。FIG. 1 shows a driving waveform according to the present invention.
【図2】 本発明によるマトリクス構成の例を示す。FIG. 2 shows an example of a matrix configuration according to the present invention.
【図3】 ネマチック液晶の電気光学特性を示す。FIG. 3 shows electro-optical characteristics of nematic liquid crystal.
【図4】 実施例による素子の平面構造を示す。FIG. 4 shows a planar structure of a device according to an example.
【図5】 実施例によるTFTのプロセスを示す。FIG. 5 shows a process of a TFT according to an example.
【図6】 実施例によるカラーフィルターの工程を示
す。FIG. 6 shows a process of a color filter according to an example.
【図7】 実施例によるTFTのプロセスを示す。FIG. 7 shows a process of a TFT according to an example.
【図8】 本発明による他の駆動波形の例を示す。FIG. 8 shows an example of another drive waveform according to the present invention.
【図9】 本発明による他の駆動波形の例を示す。FIG. 9 shows an example of another drive waveform according to the present invention.
【図10】実施例の作製行程を示す。FIG. 10 shows a manufacturing process of an example.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−43434(JP,A) 特開 平2−234134(JP,A) 特開 平3−34434(JP,A) 特開 昭63−283068(JP,A) 特開 平1−289917(JP,A) 特開 平3−50528(JP,A) 特開 昭62−143524(JP,A) 特開 平1−92797(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/133 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-6-43434 (JP, A) JP-A-2-234134 (JP, A) JP-A-3-34434 (JP, A) JP-A-63- 283068 (JP, A) JP 1-289917 (JP, A) JP 3-50528 (JP, A) JP 62-143524 (JP, A) JP 1-92797 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/133
Claims (4)
型薄膜トランジスタと、 一定の周期で繰り返される正弦波の半波の電圧信号を発
生する回路と、を有するアクティブマトリクス型表示装
置であって、 当該P型薄膜トランジスタ及びN型薄膜トランジスタ
は、チャネル形成領域及び不純物領域を有する半導体膜
と、当該半導体膜上に形成されたゲート絶縁膜と、当該
ゲート絶縁膜を介して設けられたゲート電極とを有し、 当該不純物領域は、当該ゲート絶縁膜を介して当該ゲー
ト電極と重なっており、 当該電圧信号を、当該P型薄膜トランジスタ及びN型薄
膜トランジスタのソース・ドレイン間に印加しつつ、極
性の反転するパルス信号を当該P型薄膜トランジスタ及
びN型薄膜トランジスタのゲートに印加することで、当
該電圧信号をデジタル階調表示信号に変換し、当該デジ
タル階調表示信号を当該画素電極に印加することを特徴
とするアクティブマトリクス型表示装置。1. A pixel electrode, and a P-type thin film transistor and N connected to the pixel electrode.
A thin film transistor and a circuit for generating a half-wave voltage signal of a sinusoidal wave which is repeated at a constant cycle, wherein the P type thin film transistor and the N type thin film transistor have a channel forming region and impurities. A semiconductor film having a region, a gate insulating film formed over the semiconductor film, and a gate electrode provided through the gate insulating film, and the impurity region is formed through the gate insulating film. While overlapping the gate electrode and applying the voltage signal between the source and drain of the P-type thin film transistor and the N-type thin film transistor, a pulse signal whose polarity is inverted is applied to the gates of the P-type thin film transistor and the N-type thin film transistor. By converting the voltage signal into a digital gradation display signal, An active matrix type display device characterized by applying an indicating signal to the pixel electrode.
型薄膜トランジスタと、 一定の周期で繰り返されるランプ波の電圧信号を発生す
る回路と、を有するアクティブマトリクス型表示装置で
あって、 当該P型薄膜トランジスタ及びN型薄膜トランジスタ
は、チャネル形成領域及び不純物領域を有する半導体膜
と、当該半導体膜上に形成されたゲート絶縁膜と、当該
ゲート絶縁膜を介して設けられたゲート電極とを有し、 当該不純物領域は、当該ゲート絶縁膜を介して当該ゲー
ト電極と重なっており、 当該電圧信号を、当該P型薄膜トランジスタ及びN型薄
膜トランジスタのソース・ドレイン間に印加しつつ、極
性の反転するパルス信号を当該P型薄膜トランジスタ及
びN型薄膜トランジスタのゲートに印加することで、当
該電圧信号をデジタル階調表示信号に変換し、当該デジ
タル階調表示信号を当該画素電極に印加することを特徴
とするアクティブマトリクス型表示装置。2. A pixel electrode, a P-type thin film transistor and an N connected to the pixel electrode.
An active matrix type display device having a P type thin film transistor and a circuit for generating a voltage signal of a ramp wave repeated at a constant cycle, wherein the P type thin film transistor and the N type thin film transistor have a channel forming region and an impurity region. A semiconductor film, a gate insulating film formed over the semiconductor film, and a gate electrode provided through the gate insulating film, and the impurity region is formed through the gate insulating film and the gate electrode. By applying the voltage signal between the source and drain of the P-type thin film transistor and the N-type thin film transistor while applying the pulse signal whose polarity is inverted to the gates of the P-type thin film transistor and the N-type thin film transistor, The voltage signal is converted into a digital gradation display signal, and the digital gradation display signal is converted. Signal is applied to the pixel electrode.
1×1018cm-3であることを特徴とするアクティブマ
トリクス型表示装置。3. The channel forming region according to claim 1 or 2, wherein the concentration of boron is 1 × 10 15 to 10.
An active matrix type display device having a size of 1 × 10 18 cm −3 .
化されたシリコンであることを特徴とするアクティブマ
トリクス型表示装置。4. The active matrix display device according to claim 1, wherein the semiconductor film is silicon that is melted and crystallized by irradiation with laser light.
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