JPH0356941A - 液晶デイスプレイ - Google Patents
液晶デイスプレイInfo
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- JPH0356941A JPH0356941A JP1191471A JP19147189A JPH0356941A JP H0356941 A JPH0356941 A JP H0356941A JP 1191471 A JP1191471 A JP 1191471A JP 19147189 A JP19147189 A JP 19147189A JP H0356941 A JPH0356941 A JP H0356941A
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- Japan
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- semiconductor
- liquid crystal
- crystal display
- single crystal
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2202/00—Materials and properties
- G02F2202/10—Materials and properties semiconductor
- G02F2202/105—Materials and properties semiconductor single crystal Si
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、透明ガラス基板上にＴＰＴ （薄膜トランジ
スタ）を形威し、更にＴＰＴの駆動回路をガラス基板上
の周囲に配置した液晶駈動用基板に関する。
スタ）を形威し、更にＴＰＴの駆動回路をガラス基板上
の周囲に配置した液晶駈動用基板に関する。
透光性絶Ｒ基板上に単結晶シリコン素子をマトリクス状
に配置した公知の例は、特開昭６１−２６０８０号公報
に記載のように、電気的特性を有するための加工を完了
した半導体チップを透光性絶縁基板上に搭載する構威と
なっていた。
に配置した公知の例は、特開昭６１−２６０８０号公報
に記載のように、電気的特性を有するための加工を完了
した半導体チップを透光性絶縁基板上に搭載する構威と
なっていた。
特開昭６１− ２６０８０号は、アクティブマトリクス
方式のＬＣＤ （液晶ディスプレイ）基板の各画素のス
イッチとして半導体チップを用いているか、半導体チッ
プは画素当たり最低１ヶは必要となるため数万個以上の
画素を有するＬＣＤでは極めて実現性が乏しい。したが
って．ＬＣＤの画素の半導体スイッチはガラス基板上で
加工し形成するのが妥当である。
方式のＬＣＤ （液晶ディスプレイ）基板の各画素のス
イッチとして半導体チップを用いているか、半導体チッ
プは画素当たり最低１ヶは必要となるため数万個以上の
画素を有するＬＣＤでは極めて実現性が乏しい。したが
って．ＬＣＤの画素の半導体スイッチはガラス基板上で
加工し形成するのが妥当である。
特開昭６１− ２６０８０号に記載の半導体チップは、
画素の半導体スイッチを駆動するためのチップを透光性
絶縁基板上に配置することも可能なため、画素の半導体
スイッチはガラス基板上で加工形成したのち、駆動用の
チップを搭載する方法が考えられる。
画素の半導体スイッチを駆動するためのチップを透光性
絶縁基板上に配置することも可能なため、画素の半導体
スイッチはガラス基板上で加工形成したのち、駆動用の
チップを搭載する方法が考えられる。
しかし、この場合、駆動用の半尋体チップは画素の半導
体スイッチとは別の工程で製作しなければならず、効率
が悪いという問題があった。
体スイッチとは別の工程で製作しなければならず、効率
が悪いという問題があった。
ガラスなどの絶縁基板上にＴＰＴ （薄膜トランジスタ
）をマトリクス状に形成し、これにより液晶を駆動し画
像表示を行なう装置であるＬＣＤの開発になっている。
）をマトリクス状に形成し、これにより液晶を駆動し画
像表示を行なう装置であるＬＣＤの開発になっている。
従来技術のＬＣＤの構成を第２図に示す。１００μｍ口
程度の画素にＭＯＳトランジスタが配匿され、＆ Ｅ’
＋用の信ゆ回路及び走査回路からの電圧によりＭＯＳト
ランジスタがオンし、液晶ＬＣに電圧が印加され液晶が
配向することにより光の透過性を制御できる。第３図に
は，従来技術の光透過型のＴＰＴ基板の断面構造を示す
。透明ガラス基板ｒ上に半導体スイッチとして画素部Ｔ
ＦＴ３及び駆動回路部ＴＰＴ４が、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ（多
結晶シリコン）を能動層として形成され絶縁膜２，配線
金属５により配線が形成される。
程度の画素にＭＯＳトランジスタが配匿され、＆ Ｅ’
＋用の信ゆ回路及び走査回路からの電圧によりＭＯＳト
ランジスタがオンし、液晶ＬＣに電圧が印加され液晶が
配向することにより光の透過性を制御できる。第３図に
は，従来技術の光透過型のＴＰＴ基板の断面構造を示す
。透明ガラス基板ｒ上に半導体スイッチとして画素部Ｔ
ＦＴ３及び駆動回路部ＴＰＴ４が、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ（多
結晶シリコン）を能動層として形成され絶縁膜２，配線
金属５により配線が形成される。
透明電極６は、液晶に電圧を与える。
上記従来技術は、周辺駈動回路のＴＰＴで能動領域７が
Ｐｏｌｙ − Ｓ ｉであり、結晶性、特に結晶粒界の
影響によりＴＰＴ特性が劣る。例えば、移動度が小さい
ために周辺駆動回路の動作速度が遅い、しきい電圧が大
きいために消費電力が大きく放熱が困難である。オフ電
流が大きいために設計マージンが小さい等が挙げられる
。これらの問題は、基板工枚当たりの画素の数が増すに
したがい、つまり高精細化又は大型化に什ない将来の重
大な問題となる。
Ｐｏｌｙ − Ｓ ｉであり、結晶性、特に結晶粒界の
影響によりＴＰＴ特性が劣る。例えば、移動度が小さい
ために周辺駆動回路の動作速度が遅い、しきい電圧が大
きいために消費電力が大きく放熱が困難である。オフ電
流が大きいために設計マージンが小さい等が挙げられる
。これらの問題は、基板工枚当たりの画素の数が増すに
したがい、つまり高精細化又は大型化に什ない将来の重
大な問題となる。
本発明の目的は、周辺凍動回路部のＴＰＴの性能を向上
し上記問題を解決することである。
し上記問題を解決することである。
上記目的を達戊するための構造を第ｌ図に示す。
透明ガラス基板１の周囲に単結晶シリコン材８を配置し
、駆動回路部ＴＦＴ４のＴＦＴ能動領域７を単結晶シリ
コンで作製することにより、上記目的が達或される。
、駆動回路部ＴＦＴ４のＴＦＴ能動領域７を単結晶シリ
コンで作製することにより、上記目的が達或される。
画素部のＴＦＴ３，透明電極６は透明ガラス基板上に形
威されているので，画素部は光を透過させることができ
本構造は光透過型のＬＣＤで適用できる。
威されているので，画素部は光を透過させることができ
本構造は光透過型のＬＣＤで適用できる。
邸動回路部”Ｉ” Ｆ Ｔ ４のＴＦＴ能動領域７は、
単結晶Ｓｉであるため、従来例に比べ結晶性が優れてい
る。
単結晶Ｓｉであるため、従来例に比べ結晶性が優れてい
る。
これにより、ＴＦＴ４は移動度，しきい電圧，オフ電流
の特性が優れる。ＴＰＴ基板全体の特性としては、移動
度の増大により駆動回路の動作速度の向上，しきい電圧
の低下により消費電力の低下，オフ電流の低下により設
計マージンの向上等が得られるので、ＴＰＴ基板の高精
細化，大型化が可能となる。
の特性が優れる。ＴＰＴ基板全体の特性としては、移動
度の増大により駆動回路の動作速度の向上，しきい電圧
の低下により消費電力の低下，オフ電流の低下により設
計マージンの向上等が得られるので、ＴＰＴ基板の高精
細化，大型化が可能となる。
以下、第１図で示した本発明の一実施例を第４図で説明
する。ａ）図において、厚さ１ｍの透明ガラス基板１の
周辺部にボトリングラフイにより深さ０．２ｎｎ＋の溝
を形成したのち、厚さ０ ． ４． ｒｔｒｎ ，比抵
抗０．１Ω・■の単結晶シリコン材８を静電圧着法等の
張り合わせ技術により透明ガラス基板１に接着する。そ
の後、接着部のすき間を埋めるためにＶ部にガラス粉末
を供給する。ｂ）図において，研削，研摩により単結晶
シリコン材８と透明ガラス基板１の表面を平坦な鏡面に
仕上げる。
する。ａ）図において、厚さ１ｍの透明ガラス基板１の
周辺部にボトリングラフイにより深さ０．２ｎｎ＋の溝
を形成したのち、厚さ０ ． ４． ｒｔｒｎ ，比抵
抗０．１Ω・■の単結晶シリコン材８を静電圧着法等の
張り合わせ技術により透明ガラス基板１に接着する。そ
の後、接着部のすき間を埋めるためにＶ部にガラス粉末
を供給する。ｂ）図において，研削，研摩により単結晶
シリコン材８と透明ガラス基板１の表面を平坦な鏡面に
仕上げる。
接着部のすき間〆を埋めるには、上記方法のほかに、Ｓ
Ｏ Ｇ （ｓｐｉｎ ｏｎ ｇｌａｓｓ）を堆積する
方法でも有効である。Ｃ）図において、画素部ＴＰＴの
ソース・ドレイン，チャネル層となる島Ｐｏｌｙ −
Ｓ ｉ層９をＬＰ−ＣＶＤ法により８００大の厚さで堆
積後ホトリソグラフイにより形成し、画素部及び邸動回
路部のゲートＳｉＯｚ層土Ｑ ， Ｐ０１ｙ − Ｓ
ｉゲート１１をそれぞれＡＰ−ＣＶＤ法，ＬＰ−ＣＶＤ
法により１０００人，１５００入の淳さで堆積後ホトリ
ソグラフイにより形戊する。その後、ホトレジスト１２
をパターンニングする。ｄ）図において、Ｐ（リン）を
加速電圧２ ０ Ｋ ｅ Ｖ ， ドーズ量５ Ｘ Ｉ
Ｑ １５ａｎ−２でイオン注入する。Ｃ）図に示すホ
トレジスト１２は、この時，リンイオンのマスク材とし
て働く。ホトレジストを除去しｄ）図の構造となる。注
入不純物であるＰの活性化アニール処理を行ない画素部
及び駆動回路部ＴＰＴのソース・ドレイン層１ ３，
Ｐｏｌｙ−Ｓ ｉゲート１１が形成される。その後、配
線金属，透明電極等を形成し第ｌ図に示す構造が得られ
る。
Ｏ Ｇ （ｓｐｉｎ ｏｎ ｇｌａｓｓ）を堆積する
方法でも有効である。Ｃ）図において、画素部ＴＰＴの
ソース・ドレイン，チャネル層となる島Ｐｏｌｙ −
Ｓ ｉ層９をＬＰ−ＣＶＤ法により８００大の厚さで堆
積後ホトリソグラフイにより形成し、画素部及び邸動回
路部のゲートＳｉＯｚ層土Ｑ ， Ｐ０１ｙ − Ｓ
ｉゲート１１をそれぞれＡＰ−ＣＶＤ法，ＬＰ−ＣＶＤ
法により１０００人，１５００入の淳さで堆積後ホトリ
ソグラフイにより形戊する。その後、ホトレジスト１２
をパターンニングする。ｄ）図において、Ｐ（リン）を
加速電圧２ ０ Ｋ ｅ Ｖ ， ドーズ量５ Ｘ Ｉ
Ｑ １５ａｎ−２でイオン注入する。Ｃ）図に示すホ
トレジスト１２は、この時，リンイオンのマスク材とし
て働く。ホトレジストを除去しｄ）図の構造となる。注
入不純物であるＰの活性化アニール処理を行ない画素部
及び駆動回路部ＴＰＴのソース・ドレイン層１ ３，
Ｐｏｌｙ−Ｓ ｉゲート１１が形成される。その後、配
線金属，透明電極等を形成し第ｌ図に示す構造が得られ
る。
別の実施例を第５図で示す。ビデオカメラのビューファ
インダー等の１インチ程度の画面サイズのＬＣＤでは、
ＬＳＩプロセス等で使用している単結晶シリコンウエハ
を基板として使用することも可能である。シリコンウエ
ハ１４に光が透過する特性が必要な画素領域にホ１〜リ
ングラフイにより貫通穴を空ける。この画素部貫通穴１
５に粉末ガラスを埋め込んだのち焼成し、研摩により平
坦な鏡面に仕上げる。その後、第４図で示したプロセス
により画素部貢通穴１５，駆動回路領域１６、’Ｉ”
Ｆ Ｔを形成することができる。本実施例によれば、シ
リコンウエハを単位としたプロセスでＬＣＤを作製でき
るため．ＬＳＩプロセスの製造装置が使用できる。
インダー等の１インチ程度の画面サイズのＬＣＤでは、
ＬＳＩプロセス等で使用している単結晶シリコンウエハ
を基板として使用することも可能である。シリコンウエ
ハ１４に光が透過する特性が必要な画素領域にホ１〜リ
ングラフイにより貫通穴を空ける。この画素部貫通穴１
５に粉末ガラスを埋め込んだのち焼成し、研摩により平
坦な鏡面に仕上げる。その後、第４図で示したプロセス
により画素部貢通穴１５，駆動回路領域１６、’Ｉ”
Ｆ Ｔを形成することができる。本実施例によれば、シ
リコンウエハを単位としたプロセスでＬＣＤを作製でき
るため．ＬＳＩプロセスの製造装置が使用できる。
本発明によれば、ＬＣＤの大型化，高精細化が可能にな
る以外にも次の効果がある。まず、第ｌに、通常、Ｐｏ
ｌｙ − Ｓ ｉを能動領域とした凍動回路をガラス基
板内に内蔵しても低消費電力，高い動作速度を必要とす
る回路素子等はＬＣＤ基板に外付するのが一般的である
。本発明によればこれらの回路素子の多くを内蔵するこ
とができ、ＬＣＤの省スペース化，低コスト化になる。
る以外にも次の効果がある。まず、第ｌに、通常、Ｐｏ
ｌｙ − Ｓ ｉを能動領域とした凍動回路をガラス基
板内に内蔵しても低消費電力，高い動作速度を必要とす
る回路素子等はＬＣＤ基板に外付するのが一般的である
。本発明によればこれらの回路素子の多くを内蔵するこ
とができ、ＬＣＤの省スペース化，低コスト化になる。
第２に、ＬＣＤは、装置構成上強い光照射下での使用が
避けられないためガラス基板裏面の駆動回路部に相当す
る部分に遮光膜を設ける工夫がなされる。本発明では、
駆動回路部に不透光性であるシリコン基板を使用してい
るため遮光性に優れている。第３に、駆動回路部のシリ
コン基板はガラス基板に比べ熱伝導性に優れているため
熱抵抗の小さな構造となっている。
避けられないためガラス基板裏面の駆動回路部に相当す
る部分に遮光膜を設ける工夫がなされる。本発明では、
駆動回路部に不透光性であるシリコン基板を使用してい
るため遮光性に優れている。第３に、駆動回路部のシリ
コン基板はガラス基板に比べ熱伝導性に優れているため
熱抵抗の小さな構造となっている。
第↓図は本発明の一実施例を示す図、第２図は従来例の
ＬＣＤの構或図、第３図は従来例のＴＰＴ基板の断面図
、第４図は本発明の一実施例の工程毎の説明図、第５図
（Ａ）は本発明の一実施例を示す図，第５図（Ｂ）はＡ
−Ａｌ？ｉ面図である。 １・・・透明ガラス基板、２・・・絶縁膜、３・・・画
素部ＴＰＴ、４・・・駆動回路部ＴＰＴ、５・・・配線
金属、６・・・透明電極、７・・・ＴＰＴ能動領域、８
・・・単結晶シリコン材、９・・・島Ｐｏｌｙ − Ｓ
ｉ ＷＪ、１０・・・ゲートＳｉ○２Ｍ、１１・・・
Ｐｏｌｙ − Ｓ ｉゲート、ｔ２・・・ホトレジスト
，１３・・・ソース・ドレイン層、工４・・シリコンウ
エハ、１５・・・画素部貰通穴、１６・・・駆第 １ 図 第 ３ 図
ＬＣＤの構或図、第３図は従来例のＴＰＴ基板の断面図
、第４図は本発明の一実施例の工程毎の説明図、第５図
（Ａ）は本発明の一実施例を示す図，第５図（Ｂ）はＡ
−Ａｌ？ｉ面図である。 １・・・透明ガラス基板、２・・・絶縁膜、３・・・画
素部ＴＰＴ、４・・・駆動回路部ＴＰＴ、５・・・配線
金属、６・・・透明電極、７・・・ＴＰＴ能動領域、８
・・・単結晶シリコン材、９・・・島Ｐｏｌｙ − Ｓ
ｉ ＷＪ、１０・・・ゲートＳｉ○２Ｍ、１１・・・
Ｐｏｌｙ − Ｓ ｉゲート、ｔ２・・・ホトレジスト
，１３・・・ソース・ドレイン層、工４・・シリコンウ
エハ、１５・・・画素部貰通穴、１６・・・駆第 １ 図 第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、透明絶縁基板上に薄膜半導体素子を形成する構造に
おいて、一部の半導体素子は、その能動領域の部材が単
結晶半導体であることを特徴とする液晶ディスプレイ。 ２、請求項第１項において、能動領域を単結晶とする半
導体素子と他の半導体素子は、一平面上の基板内で加工
した構造を有することを特徴とする液晶ディスプレイ。 ３、請求項第１項において、能動領域を単結晶とする半
導体素子の母材が透明絶縁基板に接着していることを特
徴とする液晶ディスプレイ。 ４、請求項第１項において、単結晶半導体はシリコンを
素材とすることを特徴とする液晶ディスプレイ。 ５、請求項第１項において、薄膜半導体素子は、薄膜ト
ランジスタであることを特徴とする液晶ディスプレイ。 ６、半導体基板に透明絶縁体を貫通して配置し、半導体
基板及び透明絶縁体上に半導体素子を形成したことを特
徴とする液晶ディスプレイ。 ７、請求項第６項において、半導体基板は単結晶から成
ることを特徴とする液晶ディスプレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1191471A JPH0356941A (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 液晶デイスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1191471A JPH0356941A (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 液晶デイスプレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356941A true JPH0356941A (ja) | 1991-03-12 |
Family
ID=16275207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1191471A Pending JPH0356941A (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 液晶デイスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0356941A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100522960B1 (ko) * | 1990-11-26 | 2005-10-24 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시장치 제작방법 |
| CN112602196A (zh) * | 2018-09-14 | 2021-04-02 | 三星电子株式会社 | 显示面板和包括该显示面板的显示装置 |
-
1989
- 1989-07-26 JP JP1191471A patent/JPH0356941A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100522960B1 (ko) * | 1990-11-26 | 2005-10-24 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시장치 제작방법 |
| CN112602196A (zh) * | 2018-09-14 | 2021-04-02 | 三星电子株式会社 | 显示面板和包括该显示面板的显示装置 |
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