JPH0627484A - 液晶電気光学装置 - Google Patents
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Abstract
良が発生した場合の補償機能を持つ液晶電気光学装置を
提案する。 【構成】 それぞれの画素電極にPチャネル型薄膜トラ
ンジスタとNチャネル型薄膜トランジスタとを相補型に
構成した相補型薄膜トランジスタを複数組設け、該複数
の相補型薄膜トランジスタの入出力端を直列に接続し、
この入出力端の一方を前記画素電極へ、他の一方を第1
の信号線へ接続し、かつ前記複数の相補型薄膜トランジ
スタの全てのゲイト電極を第2の信号線へ接続したこと
を特徴とする液晶電気光学装置である。
Description
として薄膜トランジスタ(以下TFTという)を使用し
た液晶電気光学装置に関するものである。
クス型の液晶電気光学装置が知られている。この場合、
TFTにはアモルファスまたは多結晶型の半導体を用
い、1つの画素にP型またはN型のいずれか一方のみの
タイプのTFTを用いたものである。即ち、一般にはN
チャネル型TFT(NTFTという)を画素に直列に連
結している。その代表例を図2に示す。
的に示したものであり、22は一つの画素の液晶部分を
示している。それに直列に連結してNTFT21が設け
られている。このような画素をマトリックス配列せしめ
たものである。一般には640×480 または1260×960 と
非常に多くの画素を有するが、この図面ではそれと同意
味で単純に2×2のマトリックス配列を描いている。こ
のそれぞれの画素に対し周辺回路26、27より信号を
加え、所定の画素を選択的にオンとし、他の画素をオフ
とするとこのTFTのオン、オフ特性が一般には良好な
場合、時分割駆動により、高デューティーの場合でもコ
ントラストの大きい液晶電気光学装置を実現することが
できる。
このような液晶電気光学装置を製造してみると、TFT
の出力、すなわち液晶にとっての入力の電圧VLC20
(液晶電位という) は、しばしば“1”(High)と
するべき時に“1”(High) にならない、逆に
“0”(Low)となるべき時に“0”(Low)にな
らない場合がある。これは、画素に信号を加えるスイッ
チング素子であるTFTがON、OFFの状態におい
て、非対称な状態におかれることが原因である。
縁性であり、また、TFTがオフの時に液晶電位(VLC)
は浮いた状態になる。そしてこの液晶22は等価回路的
にキャパシタであるため、そこに蓄積された電荷により
VLCが決められる。この電荷は液晶の抵抗RLC24が比
較的小さい抵抗であったり、ゴミ、イオン性不純物が液
晶中に存在することによりリ−クする。
ールによりゲイト電極とTFTの入出力端間にRGS25
が生じた場合にはそこから電荷がもれ、VLC20は中途
半端な状態になってしまう。
万個の画素を有する液晶表示装置においては、TFTも
同様に存在するため、前述のような問題が発生し、高い
歩留まりを成就することができない。特に液晶22は一
般にはTN(ツイステッドネマティック) 液晶が用いら
れる。その液晶の配向のためにはそれぞれの電極上にラ
ビングした配向膜を設ける。このラビング処理のため発
生する静電気によりTFTに弱い絶縁破壊が起こり、隣
の画素との間または隣の導線との間でリ−クしたり、ま
たゲイト絶縁膜が弱く、リ−クをしたりしてしまう。ア
クティブマトリクス型の液晶電気光学装置においては、
液晶電位を1フレ−ムの間はたえず初期値と同じ値とし
て所定のレベルを保つことがきわめて重要である。しか
し実際は不良が多く、必ずしも成就しないのが実情であ
る。
入電流を大きくする必要がある。このためにはTFTの
素子寸法を大きくして電流マ−ジンを大きくとらなけれ
ばならないという欠点がある。
素子のON、OFF時における状態の非対称性に起因す
る問題、すなわち表示部分の電位が”1”、”0”に十
分安定して固定されず、1フレーム中にそのレベルがド
リフトするという問題を解決することを発明の目的とす
る。
在するTFTの動作不良(主として、ソース、ドレイン
間のショートやリークによる不良)が発生した場合の補
償機能を持つ液晶電気光学装置を提案するものである。
リックス構成を有する複数の画素が設けられた液晶電気
光学装置であって、それぞれの画素電極にPチャネル型
薄膜トランジスタとNチャネル型薄膜トランジスタとを
相補型に構成した相補型薄膜トランジスタを複数組設
け、該複数の相補型薄膜トランジスタの入出力端を直列
に接続し、この入出力端の一方を前記画素電極へ、他の
一方を第1の信号線へ接続し、かつ前記複数の相補型薄
膜トランジスタの全てのゲイト電極を第2の信号線へ接
続したことを特徴とする液晶電気光学装置である。
チャネル型薄膜トランジスタ(以下NTFTという)の
入出力部分の一方とPチャネル型薄膜トランジスタ(以
下PTFTという) の入出力部分の一方とがそれぞれ接
続されており、かつ前記PおよびNチャネル型薄膜トラ
ンジスタのゲート電極は互いに接続されており、これら
接続された部分が入出力であるソース, ドレイン及びゲ
ート電極となる相補型薄膜トランジスタ (以下C/TF
Tという)である。
複数の画素が設けられた液晶電気光学装置であって、そ
れぞれの画素電極に複数のPチャネル型薄膜トランジス
タと複数のNチャネル型薄膜トランジスタとを有し、前
記複数のPチャネル型薄膜トランジスタのソース、ドレ
イン領域の入出力端を直列に接続し、この入出力端の一
方を前記画素電極へ、他の一方を第1の信号線へ接続
し、前記複数のNチャネル型薄膜トランジスタのソー
ス、ドレイン領域の入出力端を直列に接続し、この入出
力端の一方を前記画素電極へ、他の一方を同じ第1の信
号線へ接続し、かつ前記薄膜トランジスタの全てのゲイ
ト電極を同一の第2の信号線へ接続したことを特徴とす
る液晶電気光学装置である。
図1に示される周辺回路1、2によって駆動される2×
2のアクティブマトリックス型の液晶電気光学装置の例
を示している。同図において、1つの画素部分3に対応
して、2つのPTFTFと2つのNTFTとが相補型構
成として接続されている。4つのTFTのうちPTFT
とNTFTとはソース、ドレイン領域が電気的に接続さ
れており、一組のC/TFTを構成している。この2つ
のC/TFTは画素電極に対して直列に入出力部が電気
的に接続されており、一方の入出力部4はマトリクス配
列された信号線VDD1 に接続され他方の入出力部5は液
晶の画素電極6に接続されている。
一の信号線VGG1 に接続されて、1つの画素部分に2組
のC/TFTが設けられた構成となっている。
マトリクス配列させて、アクティブマトリクス型液晶電
気光学装置を構成している。
FTとNTFTとからなるC/TFTのON、OFF時
における画素部分3の電位を”1”,”0”に十分安定
して固定させ、1フレーム中にそのレベルがドリフトし
てしまうことがない表示装置を得ることができる。
を複数直列に設けて、4つのTFTのうちの一部が動作
不良(具体的にはソース、ドレイン間のショートやリー
ク)を起こしても、その他のTFTがその動作を補償す
ることができるものであります。すなわち、画素に対し
て、このC/TFTを直列に設けているので、一部が常
に導通状態であっても、残りのTFTで画素のON、O
FFの制御ができるためであります。
状態の微小な電流のリークが、通常のTFTの2倍の抵
抗のために発生する程度が少なく、より画素部分3の電
位を”1”,”0”に十分安定して固定させることが可
能となった。
図3においても図1と同様に説明のために2×2のマト
リクス配列された例を示している。
て、2つのPTFTFと2つのNTFTとが相補型構成
として接続されている。すなわち、4つのTFTのうち
2つのPTFTのソース、ドレイン領域を直列に接続
し、さらに2つのNTFTのソース、ドレイン領域をも
直列に接続している。このようなPTFT群とNTFT
群のソース、ドレイン領域が電気的に接続されており、
一組のC/TFTを構成している。このC/TFTは画
素電極に対して直列に入出力部が電気的に接続されてお
り、一方の入出力部30はマトリクス配列された信号線
VDD1 に接続され他方の入出力部31は液晶の画素電極
6に接続されている。
一の信号線VGG1 に接続されて、1つの画素部分に4つ
のTFTからなる1組のC/TFTが設けられた構成と
なっている。
に対して直列に複数個のTFTを設けて、個々あるいは
全体でC/TFTとして機能させることにより、TFT
の動作不良に対する補償の機能を実現したことを特徴と
するものであり、上記の例のみに限定されることはな
く、複数のTFTを設けても実現することができる。
TFTとの相対的な位置関係を変えても、全く同じ機能
を実現することができ、液晶電気光学装置のレイアウト
に自由度を与えることができる。
る液晶電気光学装置であり、1つの画素に対して、2つ
のPTFTと2つのNTFTを設けたものである。
本実施例で使用するTFTの作製工程図を示している。
これらの図においては説明を行う為に描かれたものであ
り、実際の装置の寸法とは異なっており、また説明の為
細部は省略している。
程を図5を用いて説明する。PTFTもNTFTも基本
的な作製方法は導入する不純物の種類以外は同じなの
で、図5を使用して説明を行う。
約600 ℃の熱処理に耐え得るガラス基板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
としての酸化珪素膜51を1000〜3000Åの厚さに作製し
た。プロセス条件は酸素100%雰囲気、成膜温度150 ℃、
出力400 〜800W、圧力0.5 Pa とした。タ−ゲットに石
英または単結晶シリコンを用い、成膜速度は30〜100 Å
/分であった。さらにこの上にシリコン膜52をLPC
VD(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、公知のフォトリソ等のパターニング工
程を経て(A) の形状を得た。
合、結晶化温度よりも100 〜200 ℃低い450 〜550 ℃、
例えば530 ℃でジシラン(Si2H6) またはトリシラン(Si3
H8)をCVD装置に供給して成膜した。反応炉内圧力は3
0〜300 Pa とした。成膜速度50〜250 Å/分であっ
た。NTFTとPTFTとのスレッシュホ−ルド電圧(V
th) を概略同一に制御するため、ホウ素をジボランを用
いて1×1014〜1×1017cm-3の濃度として成膜中に添加
してもよい。
得る場合、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、アルゴンに水素を20
〜80%に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13.5
6MHz、スパッタ出力400 〜800Wとした。圧力は0.5 Pa
であった。
膜を得る場合、その成膜温度は例えば300 ℃とし、反応
気体としてモノシラン(SiH4)またはジシラン(Si2H6) を
使用できる。このような反応性気体をPCVD装置内に
導入し、13.56MHzの高周波電力を加えて成膜した。
酸素が7×1020cm-3以下であることが好ましい。この酸
素濃度が高いと、半導体層を結晶化させにくく、そのた
め熱アニ−ル温度を高くするかまたは熱アニ−ル時間を
長くしなければならない。また少なすぎると、液晶電気
光学装置に使用するバックライトにより半導体層が光照
射された際にオフ状態のリ−ク電流が増加してしまう。
そのため4×1019〜4×1021cm-3の範囲であれば、中温
(600℃以下)の熱アニールで容易に結晶化可能であ
る。例えば本実施例で使用する被膜をSIMS(二次イオン
質量分析) 法によって不純物を測定した。その結果、酸
素量が8×1018cm-3、炭素3×1016cm-3を得た。また水
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。
結晶化を助長させるため、酸素濃度を7×1020cm-3以
下、好ましくは7×1019cm-3以下とし、ピクセル構成す
るTFTのチャネル形成領域の一部のみに酸素、炭素又
は窒素をイオン注入法により5×1019〜5×1021cm-3と
なるように添加して光に対する敏感性を弱くすることも
有効である。このようにした場合、特に周辺回路を構成
するTFTには、この酸素の混入をより少なくし、より
大きいキャリア移動度を有せしめることができ、高周波
動作を容易にさせることができ、画素周辺のスイッチン
グのTFTはオフ状態でリーク電流を減らすことが可能
となった。
は、酸素が7×1019cm-3以下、好ましくは1×1019cm-3
以下の存在濃度であることが好ましい。なぜなら、その
代表的な結晶化条件下で結晶化をさせる場合、結晶化の
程度を助長させ得るからである。
0 〜3000Å、例えば1500Åの厚さに作製の後、450 〜70
0 ℃の温度にて12〜70時間非酸化物雰囲気にて中温の加
熱処理した。例えば窒素または水素雰囲気にて600 ℃の
温度で保持した。この珪素膜の下の基板表面にアモルフ
ァス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。このアニ−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、その一部は結晶状態を呈する。特にシリコンの成膜
時に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。結晶としてもレ−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、50〜500 Å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、その各クラスタ
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。
結果として、この被膜は実質的にグレインバウンダリ(G
B 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(μ
e )=15〜300cm2/Vsec が得られる。
く、900 〜1200℃の温度での高温アニ−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。そして結果としては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。
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。またこの上に酸化珪素膜をゲ
イト絶縁膜420として厚さは500 〜2000Å例えば1000
Åに形成した。これはブロッキング層としての酸化珪素
膜51の作製と同一条件とした。この成膜中に弗素を少
量添加させてもよい。さらにこの後、この上側にアルミ
ニウムからなる金属被膜を形成した。これをフォトマス
クにてパタ−ニングし、ゲイト電極413、416を形
成した。例えばチャネル長10μm、厚さ0.3μmの厚
さに形成し図5(B) の形状を得た。 また、このゲイト
電極の延長部分は図4の上面図におけるY方向の電極配
線43、44を同時に構成している。
使用したが、その他の金属材料、例えばモリブデン、ク
ロムやドープされたシリコン被膜等を使用できる。ま
た、本実施例のようにアルミニウムをゲイト電極として
使用した場合には、その周辺を陽極酸化し、その酸化膜
を利用して、セルファライン的にソース、ドレイン領域
の電極のコンタクトホールを形成でき、チャネル領域の
近くに給電点を設けることができ、ソース、ドレイン領
域における抵抗成分の影響を少なくすることが可能とな
る。
をフォトマスクを用いて形成し、NTFT領域上にマス
クを形成し、まずPTFTを作製する。
410、412、415に対し、ホウ素を1×1015cm-3
のド−プ量をイオン注入法によりゲイト電極をマスクと
してセルファラインで形成した。
物として、リンを1×1015cm-3の量、イオン注入法によ
り添加することによりNTFT用のソース、ドレインを
形成することができる。本実施例においては図4に示さ
れるようにPTFT41とNTFT40が平行に並んで
いるので、それぞれのTFTを作製する際には片側のT
FTの領域をフォトレジスト等でマスクをすればよい。
0を通じて行った。しかし図5(B)において、ゲイト電
極413、416をマスクとしてシリコン膜上の酸化珪
素を除去し、その後、ホウ素、リンを直接珪素膜中にイ
オン注入してもよい。
−ルを行った。そして図4のNTFTの不純物領域ドレ
イン400、402、405、PTFTの不純物領域4
10、412、415の不純物を活性化してN+ 、P+
として作製した。また、ゲイト電極413下にはチャネ
ル形成領域411と401がゲイト電極416下にはチ
ャネル形成領域414と404がセミアモルファス半導
体として形成されている。
がらも、700 ℃以上にすべての温度を加えることがなく
図4に示す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電気光学装置にきわめて適し
ているプロセスである。
しかし図5(A) のアニ−ルは求める特性により省略し、
双方を図5(C) のアニ−ルにより兼ねさせて製造時間の
短縮を図ってもよい。
は後において、ゲイト電極413、416の表面を陽極
酸化して、酸化アルミニウム絶縁膜53を形成する。次
に、図5(D) において、層間絶縁物418をその上面に
前記したスパッタ法により酸化珪素膜として形成を行っ
た。この酸化珪素膜の形成はLPCVD法、光CVD法
を用いてもよい。例えば0.2 〜0.4 μmの厚さに形成し
た。その後、フォトマスクを用いて電極用の窓54を形
成した。この窓の作製にはフォトマスクを使用して行う
が、その際に前述の酸化アルミニウム膜53にその端部
をあわせてコンタクトホールを形成し、不純物領域への
給電点とチャネル形成領域との距離を短くすることがで
きる。
タ法により形成し、リ−ド45をフォトマスクを用いて
作製した。さらに図4(A) に示す如く、4つのTFTを
相補型とし、かつその出力端405、415をコンタク
ト31にて液晶装置の一方の画素電極である透明電極6
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
ッチングして、画素電極6を構成させた。このITO は室
温〜150 ℃で成膜し、それを200 〜400 ℃の酸素または
大気中のアニ−ルにより成就した。
つのNTFT40と透明導電膜の電極6とを同一ガラス
基板50上に作製した。かかるTFTの特性を下記の表
1に略記する。
不可能とされていたTFTに大きな移動度を作ることが
できた。そのため、初めて図4に示した液晶電気光学装
置のアクティブ素子として相補型TFTを構成させるこ
とができた。
プレーナ型のTFTを用いて説明を行ったが、特にこの
構造に限定されることはなく、その他の構造のTFTで
も本発明の効果を実現することが可能である。
を有するY軸方向の配線(以下Y線ともいう)43、4
4を形成した。なおX軸方向はVGG1 、VGG2 とX軸方
向の配線(以下X線ともいう)45、46を形成した。
図4(A) は平面図であるが、そのA-A■の縦断面図を図
4(B) に示す。またB-B'の縦断面図を図4(C) に示す。
2つのNTFT40と2つのPTFT41はY線VDD1
とX線VGG1 との交差部に設けられC/TFTを形成し
ている。また他の画素にも図4(A) に示すように同じ構
成を有したC/TFTを用いたマトリックス構成を有せ
しめた。C/TFTを構成するNTFT40、PTFT
41はソース, ドレインである405、415がコンタ
クト31を介して画素電極である透明導電膜6と連結さ
れ、他方のソース、ドレイン領域400、410はコン
タクト30によりマトリックス構成を有する一方の信号
線であるX線の45に連結している。また、NTFT,
PTFTの全部のゲイト電極は一方の信号線であるY線
の43 のアルミニウム配線に連結されている。すなわ
ち、2つのPTFTが画素電極とY線の信号線43の間
に直列に接続され、同様に2つのNTFTも画素電極と
Y線の信号線43の間に直列に接続されこれら4つのT
FTでC/TFTを構成させることができた。
(内側) に透明導電膜6と4つのTFTによって構成さ
れるC/TFTとにより1つのピクセルを構成せしめ
た。かかる構造を左右、上下に繰り返すことにより、2
×2のマトリックスの1つの例またはそれを拡大した64
0 ×480 、1280×960 といった大画素の液晶電気光学装
置を作ることが可能となった。
持する一方の基板の構成を示すものである。図4にその
構成が示される基板上に設けられた液晶駆動素子の透明
導電膜上に配向膜、配向処理を施し、さらにこの基板と
もう一方の画素電極を有する基板との間に一定の間隔を
あけて公知の方法により互いに配設した。そしてその間
に液晶材料を注入して本実施例である液晶電気光学装置
を完成させた。液晶材料にTN液晶を用いるならば、基
板間の間隔を約10μm 程度とし、透明導電膜双方に配向
膜をラビング処理して形成する必要がある。
は、動作電圧を±20Vとし、また、セルの間隔を1.5 〜
3.5 μm 例えば2.3 μm とし、対抗電極上のみに配向膜
を設けてラビング処理を施せばよい。
場合には、配向膜は不要であり、スイッチング速度を大
とするため、動作電圧は±10〜±15Vとし、セル間隔
(液晶を挟持する一対の基板の間隔)を1〜10μm と薄
くした。特に分散型液晶を用いる場合には、偏光板も不
要のため、反射型としても、また透過型としても光量を
大きくすることができる。そしてその液晶はスレッシュ
ホールドがないため、本発明のC/TFTの特徴である
明確なスレッシュホールド電圧が規定される駆動素子
(C/TFT) を用いると大きなコントラスト得ること
ができ、またクロストーク(隣の画素との悪干渉)を除
くことができた。
セミアモルファスまたはセミクリスタルを用いた。しか
し同じ目的であれば他の結晶構造の半導体を用いてもよ
いことはいうまでもない。
置の一例として液晶表示装置を用いているが画素電極に
電圧を印加し、そのことによって何らかの表示作用を行
なおうとする表示装置における画素を駆動する素子に本
発明のC/TFTが使用できることはいうまでもない。
Tが相補構成をして設けられていること、また電極6は
液晶電位VLCを構成するが、それは、PTFTがオンで
ありNTFTがオフか、またはPTFTがオフでありN
TFTがオンか、のいずれのレベルに固定されることで
ある。
の動作原理を説明する。図3に示されている一対の信号
線VDD1 、VDD2、VGG1 、VGG2 とに信号電圧を加え
ることによって、画素部分に電圧を印加し、液晶電気光
学効果を発現させるものである。図6にA点(VDD1 と
VGG1 との交点に位置する画素)に存在する液晶に電圧
を印加するためにこれら4つの信号線および他方の基板
上の対抗電極に加える信号電圧の駆動波形チャートを示
す。図6を見ればわかるように図3に示されているのは
2×2のマトリックスであるので1フレームは2分割さ
れている。またこの場合における液晶3に実際に印加さ
れる電圧をブロックA電圧として示す。図6に示されて
いるのは単にON、OFFの状態のみであるが、階調表
示をするためにはVDD1 またはVDD2に加える信号電圧
のをその強弱に応じた信号電圧波形にすればよい。例え
ば図3の場合において、A点の液晶の透過率を大きくと
りたいのならば、図6のVDD1 の液晶の透過率に応じて
高い電圧の信号電圧を加えればよく、逆に液晶の透過率
を小さくとりたいのならば低い電圧の信号電圧を加えれ
ばよい。(すなわち、VDD1 、VDD2の印加電圧によ
り、階調表示をさせることができる。)
C/TFTのスレッシュホールド電圧Vthよりも大きく
なければならない(VGG≫Vth )。さらに図6に示され
るように印加電圧に対して液晶が反応する電圧であるス
レッシュホールド電圧ともいえるVOFFSET電圧をマイナ
ス電位で対抗電極に印加することは、液晶の透過率と液
晶への印加電圧の関係を利用して階調表示をする場合に
有用である。
はNTFT40を構成する2つのTFTうち1つがショ
ートまたはリーク等により、動作不良となった場合、通
常はVDD1 またはVDD2の印加電圧がVGG1 またはV
GG2 の選択信号にかかわらず、そのまま液晶画素部分に
加えられることになり、常にON状態(またはOFF状
態)となってしまう。本発明のようにVDD1 またはV
DD2と画素電極間に直列に2つのPTFT、NTFTを
設けることにより、一方のTFTのソース、ドレイン間
がショートしても、他方のTFTにて選択、非選択を制
御できるので、TFTの補償を行うことができ、液晶電
気光学装置の歩留り向上に役立った。
FT構成をとっており、従来の問題であった、液晶電位
の不安定性を取り除き、液晶電位を固定でき、安定な液
晶電気光学効果を発現させえるものであった。
平面図を、図7(B) にA−A, の断面図を、図7(C) に
B−B, の断面図を示す構成を有する液晶電気光学装置
である。
ので、4つのTFTでスイッチング素子部分が構成さ
れ、1つのPTFTとNTFTとをC/TFT構成し、
このC/TFTを2組VDD1 、VDD2と画素電極6との
間に直列に設けた構成としている。
素電極である透明導電膜6を作製していたものをまず最
初に透明導電膜6を成膜し、パターニングすることによ
って画素電極6を得るものである。この時同時に1組の
C/TFTともう一方のC/TFTとを接続する電極部
分703も設けた。
ITOをパターニングする際に下部の素子破壊したり、
配線を断線させたりすることのない工程で、本発明の構
成を得ることができる。
1、72と2つのNTFT73、74の位置はどの位置
でも電気的に等価であり、実施例1と同様の効果を示す
と同時にTFT作製プロセス上の必要の程度により任意
の位置にTFTに配置することができる。
Tとして、PTFT71、72においては、ゲイト電極
75、76とソース、ドレイン領域700、702、7
04、706がゲイト絶縁膜708、709上に設けら
れている。
CVD法によって作製されたシリコン半導体層を熱アニ
ール処理を施し、結晶化を促進した半導体層を使用し
た。
FTと同様の構造であり、PTFTの横に設けられてい
るが、特にこの位置関係は限定されることなく、任意の
位置関係にPTFTとNTFTとを配置することができ
る。
ので省略する。
ソース、ドレイン間のショート、リークの場合を想定し
ている為に直列に配置しているが、ゲイト絶縁膜の破壊
による不良モードの場合にはその動作保証するために
は、不良のTFTのゲイト電極を信号線から電気的に切
り離す必要がある、その為直列ではゲイト電極を切り離
した場合、そのゲイト電極で動作する全てのTFTが動
作できなくなり対応できない、この場合には複数のC/
TFTを並列に設けることで、動作不良のTFTが発生
した場合、不良のTFTのゲイト電極を信号線から電気
的に切り離すことが容易にできる。
へ独立して、電源ラインを供給する必要が発生し、レイ
アウトパターンを工夫する必要が発生する。
TFTとNTFTとからなるC/TFTのON、OFF
時における画素部分3の電位を”1”,”0”に十分安
定して固定させ、1フレーム中にそのレベルがドリフト
してしまうことがない表示装置を得ることができる。
を複数直列に設けて、4つのTFTのうちの一部が動作
不良(具体的にはソース、ドレイン間のショートやリー
ク)を起こしても、その他のTFTがその動作を補償す
ることができるものであります。すなわち、画素に対し
て、このC/TFTを直列に設けているので、一部が常
に導通状態であっても、残りのTFTで画素のON、O
FFの制御ができるためであります。
状態の微小な電流のリークが、通常のTFTの2倍の抵
抗のために発生する程度が少なく、より画素部分3の電
位を”1”,”0”に十分安定して固定させることが可
能となった。
場合の説明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】基板上にマトリックス構成を有する複数の
画素が設けられた液晶電気光学装置であって、それぞれ
の画素電極にPチャネル型薄膜トランジスタとNチャネ
ル型薄膜トランジスタとを相補型に構成した相補型薄膜
トランジスタを複数設け、該複数の相補型薄膜トランジ
スタの入出力端を直列に接続し、この入出力端の一方を
前記画素電極へ、他の一方を第1の信号線へ接続し、か
つ前記複数の相補型薄膜トランジスタの全てのゲイト電
極を第2の信号線へ接続したことを特徴とする液晶電気
光学装置。 - 【請求項2】基板上にマトリックス構成を有する複数の
画素が設けられた液晶電気光学装置であって、それぞれ
の画素電極に複数のPチャネル型薄膜トランジスタと複
数のNチャネル型薄膜トランジスタとを有し、前記複数
のPチャネル型薄膜トランジスタの入出力端を直列に接
続し、この入出力端の一方を前記画素電極へ、他の一方
を第1の信号線へ接続し、前記複数のNチャネル型薄膜
トランジスタの入出力端を直列に接続し、この入出力端
の一方を前記画素電極へ、他の一方を同じ第1の信号線
へ接続し、前記薄膜トランジスタの全てのゲイト電極を
同一の第2の信号線へ接続したことを特徴とする液晶電
気光学装置。 - 【請求項3】請求項1に記載の複数の相補型薄膜トラン
ジスタの内の少なくとも一組は残りの相補型薄膜トラン
ジスタが動作不良の際に補償する機能を有することを特
徴とする液晶電気光学装置。 - 【請求項4】請求項2に記載の複数のPチャネル型薄膜
トランジスタの内の少なくとも一部は残りの薄膜トラン
ジスタが動作不良の際に補償する機能を有することを特
徴とする液晶電気光学装置。 - 【請求項5】請求項2に記載の複数のNチャネル型薄膜
トランジスタの内の少なくとも一部は残りの薄膜トラン
ジスタが動作不良の際に補償する機能を有することを特
徴とする液晶電気光学装置。
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