JPS6065573A - 薄膜トランジスタ - Google Patents
薄膜トランジスタInfo
- Publication number
- JPS6065573A JPS6065573A JP58173147A JP17314783A JPS6065573A JP S6065573 A JPS6065573 A JP S6065573A JP 58173147 A JP58173147 A JP 58173147A JP 17314783 A JP17314783 A JP 17314783A JP S6065573 A JPS6065573 A JP S6065573A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- thin film
- film transistor
- picture element
- semiconductor layer
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
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】
技術分野
本発明は薄膜トランジスタに関し、より詳細には、液晶
ディスプレイパネルやELディスプレイパネル等のスイ
ッチング素子として適用可能な、通常マトリクス状に複
数個配設される薄膜トランジスタに関するものである。
ディスプレイパネルやELディスプレイパネル等のスイ
ッチング素子として適用可能な、通常マトリクス状に複
数個配設される薄膜トランジスタに関するものである。
従来技術
薄膜トランジスタをドツトマトリクス方式の液晶ディプ
レイパネルやElディスプレイパネル等のスイッチング
素子に適用する場合、第1図に示す如く、XY方向にマ
トリクス状に形成される各画素部3について1個ずつの
薄膜1−ランジスタ2が設けられる。従来技術では、第
2図に示す如く、薄膜トランジスタ4はゲート電極5a
と不図示の絶縁層と半導体層7とソース電極6bとドレ
イン電極6aとからなり、X方向配線5とY方向配線6
の交差部分かられずかにずらした位置に設けられるのが
一般的である。第1図の様なディスプレイパネル1に於
いて、解像度を上げるには1画素部3の面積を小さくし
て画素密度を高くする必要があるが、その場合、薄膜ト
ランジスタ2の占有面積の為に画素部3の間口率が低下
するという問題がある。従って、薄膜トランジスタ2も
できるだけ小面積化する事が望ましい。しかし、第2図
に示す如き従来の形状の薄膜トランジスタ4では、製造
上の制限及び所定のオン電流値の確保という点から、小
面積化に限界があった。又、画素部8と薄膜トランジス
タ4は別々に形成されるため、製造工程が比較的複雑で
あった。
レイパネルやElディスプレイパネル等のスイッチング
素子に適用する場合、第1図に示す如く、XY方向にマ
トリクス状に形成される各画素部3について1個ずつの
薄膜1−ランジスタ2が設けられる。従来技術では、第
2図に示す如く、薄膜トランジスタ4はゲート電極5a
と不図示の絶縁層と半導体層7とソース電極6bとドレ
イン電極6aとからなり、X方向配線5とY方向配線6
の交差部分かられずかにずらした位置に設けられるのが
一般的である。第1図の様なディスプレイパネル1に於
いて、解像度を上げるには1画素部3の面積を小さくし
て画素密度を高くする必要があるが、その場合、薄膜ト
ランジスタ2の占有面積の為に画素部3の間口率が低下
するという問題がある。従って、薄膜トランジスタ2も
できるだけ小面積化する事が望ましい。しかし、第2図
に示す如き従来の形状の薄膜トランジスタ4では、製造
上の制限及び所定のオン電流値の確保という点から、小
面積化に限界があった。又、画素部8と薄膜トランジス
タ4は別々に形成されるため、製造工程が比較的複雑で
あった。
目 的
本発明は、液晶ディスプレイパネル等のスイッチング素
子として使用される薄膜l・ランジスタに於いて、ディ
スプレイパネルの画素の開口率を増加させ解像度を高く
する事の可能な小面積のN膜トランジスタを提供する事
を目的とする。又、所定のオン電流値を確保しながら画
素の開口率を増加させる事の可能な薄膜トランジスタを
提供することを目的とする。更に、製造方法の簡単な画
素スイッチング用薄膜トランジスタを提供する事を目的
とする。
子として使用される薄膜l・ランジスタに於いて、ディ
スプレイパネルの画素の開口率を増加させ解像度を高く
する事の可能な小面積のN膜トランジスタを提供する事
を目的とする。又、所定のオン電流値を確保しながら画
素の開口率を増加させる事の可能な薄膜トランジスタを
提供することを目的とする。更に、製造方法の簡単な画
素スイッチング用薄膜トランジスタを提供する事を目的
とする。
構成
本発明の構成について、以下、具体的な実茄例tこ基づ
いて説明する。第3図は本発明を適用した薄膜トランジ
スタ16をスイッチング素子とする液晶ディスプレイパ
ネル9の部分平面図、第4図は1画素分の拡大斜視図、
第5図は第3図のI−■線に沿った断面図である。第3
図に示す如く、絶縁性基板13上にはX方向配線10及
び1画素毎に1個ずつ点線で示す様な四角形のリング状
を成すゲート電極10aが夫々形成され、その上は全面
的に絶縁層14(第5図参照)に覆われている。第5図
に於いて、絶縁層14上には、第4図に2点鎖線で示す
様な形状の半導体層15が形成され、更にその上に第3
図に示す如きY方向配線11及び前記各ゲート電極10
aの上方に四角形のリング状を成すドレイン電極11a
が夫々形成されると共に、各ドレインl[11aのリン
グの内側にソース電−4?1A12aを1部とする画素
部電極層12が夫々形成されている。第4図に示される
様に、リング状のゲート電極ioa、絶縁層14(第5
図参照)、半導体層15.リング状のドレインN極11
a、ソース電極12aからなる薄膜トーランジスタ16
は画素部N極12の周囲をリング状に囲んでいる。尚、
対向共通電極及び液晶の一封入等に関しては公知であり
、本発明と関係のない部分であるので説明を省略する。
いて説明する。第3図は本発明を適用した薄膜トランジ
スタ16をスイッチング素子とする液晶ディスプレイパ
ネル9の部分平面図、第4図は1画素分の拡大斜視図、
第5図は第3図のI−■線に沿った断面図である。第3
図に示す如く、絶縁性基板13上にはX方向配線10及
び1画素毎に1個ずつ点線で示す様な四角形のリング状
を成すゲート電極10aが夫々形成され、その上は全面
的に絶縁層14(第5図参照)に覆われている。第5図
に於いて、絶縁層14上には、第4図に2点鎖線で示す
様な形状の半導体層15が形成され、更にその上に第3
図に示す如きY方向配線11及び前記各ゲート電極10
aの上方に四角形のリング状を成すドレイン電極11a
が夫々形成されると共に、各ドレインl[11aのリン
グの内側にソース電−4?1A12aを1部とする画素
部電極層12が夫々形成されている。第4図に示される
様に、リング状のゲート電極ioa、絶縁層14(第5
図参照)、半導体層15.リング状のドレインN極11
a、ソース電極12aからなる薄膜トーランジスタ16
は画素部N極12の周囲をリング状に囲んでいる。尚、
対向共通電極及び液晶の一封入等に関しては公知であり
、本発明と関係のない部分であるので説明を省略する。
次に、液晶ディスプレイパネル9に於ける薄膜、1〜ラ
ンジスタ16の製造方法の1例について、第6図〜第9
図の断面図を参考に説明する。先ず、第6図に示す様に
、石英板、セラミック板、−コーニング7059等の絶
縁性基板13上にモリブデン。
ンジスタ16の製造方法の1例について、第6図〜第9
図の断面図を参考に説明する。先ず、第6図に示す様に
、石英板、セラミック板、−コーニング7059等の絶
縁性基板13上にモリブデン。
ニクロム、アルミニウム等の金属をスパッタリングや真
空N廿法により成膜し、フォトリソ工程によりX方向配
置10(第3図参照)、ゲート電極10aの形状にバタ
ン形成する。この膜厚は5,000人程以下すると良い
。次に、第7図に示す如り、−8102又はS!3N4
等の絶縁層14を減圧CVD法やグロー放電CVD法に
より成膜する。絶縁層14の膜厚は5 、000人程以
下すると良い。その後、第8図に示す様に、非晶質シリ
コン、多結晶シリコン、結晶シリコン、 T、e 、
Qd Se等を、半導体層15としてグロー放電CVD
法、減圧CVD法、真空蒸着法等により成膜し、フォト
リソ工程にて所定の形状にバタン形成する。半導体層1
5の成膜条件として、例えば非晶質シリコンをグロー放
電CVD法を用いて形成する場合は、使用カスSf H
4: H2= 10 : 90.流1 ioo3CCM
、RFパワー5W、基(反温度〜300℃とし、多結晶
シリコンを減圧CVD法を用いて形成する場合は、使用
ガスSi H410096,流量1oos cCM、基
板温度〜700℃とすると良い。又、フォトリソ工程に
於けるエツチング液は、非晶質シリコン又は多結晶シリ
コンの場合、HF:HNO3:CH3C00H=1 :
3 : 5として用いるのが好適である。半導体層1
5の膜厚は約5 、000人程以下すると良い。次に、
H9図に示す如く、モリブデン、ニクロム、アルミニウ
ム等の金属をスパッタリングや真空蒸着法により成膜し
、フォトリソ工程によりY方向配線11(第3図参照)
、ドレイン電極11a2画素部電極12(ソース電極1
2aを含む)の形状にバタン形成する。この膜厚は約i
pmとすると良い。又、フォトリソ工程に於けるエツ
チング液は、ニクロムを用いた場合は硝酸第2セリウム
アンモニウム:過塩素酸:H20=1 :1 :5とし
、アルミニウムを用いた場合はH3PO4: HNO3
: C1−+3 C0OH: H20=16:’1:2
:1とするとよい。
空N廿法により成膜し、フォトリソ工程によりX方向配
置10(第3図参照)、ゲート電極10aの形状にバタ
ン形成する。この膜厚は5,000人程以下すると良い
。次に、第7図に示す如り、−8102又はS!3N4
等の絶縁層14を減圧CVD法やグロー放電CVD法に
より成膜する。絶縁層14の膜厚は5 、000人程以
下すると良い。その後、第8図に示す様に、非晶質シリ
コン、多結晶シリコン、結晶シリコン、 T、e 、
Qd Se等を、半導体層15としてグロー放電CVD
法、減圧CVD法、真空蒸着法等により成膜し、フォト
リソ工程にて所定の形状にバタン形成する。半導体層1
5の成膜条件として、例えば非晶質シリコンをグロー放
電CVD法を用いて形成する場合は、使用カスSf H
4: H2= 10 : 90.流1 ioo3CCM
、RFパワー5W、基(反温度〜300℃とし、多結晶
シリコンを減圧CVD法を用いて形成する場合は、使用
ガスSi H410096,流量1oos cCM、基
板温度〜700℃とすると良い。又、フォトリソ工程に
於けるエツチング液は、非晶質シリコン又は多結晶シリ
コンの場合、HF:HNO3:CH3C00H=1 :
3 : 5として用いるのが好適である。半導体層1
5の膜厚は約5 、000人程以下すると良い。次に、
H9図に示す如く、モリブデン、ニクロム、アルミニウ
ム等の金属をスパッタリングや真空蒸着法により成膜し
、フォトリソ工程によりY方向配線11(第3図参照)
、ドレイン電極11a2画素部電極12(ソース電極1
2aを含む)の形状にバタン形成する。この膜厚は約i
pmとすると良い。又、フォトリソ工程に於けるエツ
チング液は、ニクロムを用いた場合は硝酸第2セリウム
アンモニウム:過塩素酸:H20=1 :1 :5とし
、アルミニウムを用いた場合はH3PO4: HNO3
: C1−+3 C0OH: H20=16:’1:2
:1とするとよい。
次に、もう1つの実施例として液晶ディスプレイパネル
17の断面図を第10図に示し簡単に説明する。第10
図に於いては、第5図に於ける薄膜トランジスタ16の
各層の順序が逆になっている。即ち、絶縁基板13上に
、先ずドレイン電極11a9画素部電極12(ソース電
極12aを含む)を形成し、その上に半導体H15を所
定の形状に形成し、次に絶縁層14を全面的に形成し、
最後にゲート電極10aを形成している。これは第5図
に比べて、ソース電極12a、ドレイン電極11aの部
分での段差がなく断切れが生じにくいという効果がある
。
17の断面図を第10図に示し簡単に説明する。第10
図に於いては、第5図に於ける薄膜トランジスタ16の
各層の順序が逆になっている。即ち、絶縁基板13上に
、先ずドレイン電極11a9画素部電極12(ソース電
極12aを含む)を形成し、その上に半導体H15を所
定の形状に形成し、次に絶縁層14を全面的に形成し、
最後にゲート電極10aを形成している。これは第5図
に比べて、ソース電極12a、ドレイン電極11aの部
分での段差がなく断切れが生じにくいという効果がある
。
更に別の実施例として液晶ディスプレイパネル18の断
面図を第11図に示ず。第5図では、ソース電極12a
が画素部電極12と一体化されていたが、第11図の場
合は、ソース電極12bと画素部電極12Cは別個に設
けられている。画素部電極12Cは透明導電膜からなり
、特に画素部に透過度を持たせるという効果がある。
面図を第11図に示ず。第5図では、ソース電極12a
が画素部電極12と一体化されていたが、第11図の場
合は、ソース電極12bと画素部電極12Cは別個に設
けられている。画素部電極12Cは透明導電膜からなり
、特に画素部に透過度を持たせるという効果がある。
更に別の実施例として液晶ティスプレィパネル19の断
面図を第12図に示す。第12図に於いては、画素部電
極12の下方にゲート電極10aと一体化して対向11
M10bを形成している。その結果コンデンサを設けた
事になり1.薄膜トランジスタ20のオフ時の電荷の流
出を遅らせるという効果がある。
面図を第12図に示す。第12図に於いては、画素部電
極12の下方にゲート電極10aと一体化して対向11
M10bを形成している。その結果コンデンサを設けた
事になり1.薄膜トランジスタ20のオフ時の電荷の流
出を遅らせるという効果がある。
効 果
以上の如く、本発明により、ソースN極を画素部電極と
一体化した上、画素部電極を取り囲む様に作り込まれた
薄膜トランジスタが実現されるから、画素の開口率が上
りディスプレイパネルの解像度を高くする事が可能にな
る。又、第13図のグラフに示す様に薄膜トランジスタ
のドレイン電流値は で決定されるが、本発明によりチャネル幅Wを大きく取
ることができるため、従来に比べてIdを大きくする事
が可能となる。これは、薄膜1−ランジスタを小面積化
した場合にも所定のオン電流値を確保する事ができると
いう効果がある。但し、Idニドレイン電流、W:チャ
ネル幅、L:チャネル長、μ:電界効果移動度、Ci
:MO8容聞。
一体化した上、画素部電極を取り囲む様に作り込まれた
薄膜トランジスタが実現されるから、画素の開口率が上
りディスプレイパネルの解像度を高くする事が可能にな
る。又、第13図のグラフに示す様に薄膜トランジスタ
のドレイン電流値は で決定されるが、本発明によりチャネル幅Wを大きく取
ることができるため、従来に比べてIdを大きくする事
が可能となる。これは、薄膜1−ランジスタを小面積化
した場合にも所定のオン電流値を確保する事ができると
いう効果がある。但し、Idニドレイン電流、W:チャ
ネル幅、L:チャネル長、μ:電界効果移動度、Ci
:MO8容聞。
Vc、 : ’j −トN圧、 VT h : シキイ
値電圧、 Vco :供給電圧である。更に、半導体層
を画素部の下部全面に作成するとフォトリソ工程による
ソース・ドレイン電極部の断切れが生じにくくなるとい
う効果がある。又、半導体層がX方向配線、Y方向配線
にオーバーラツプしている為フォトリソ工程に於ける精
度が従来に比べて低くてすみ、位置合せ等がしやすくな
るという効果がある。
値電圧、 Vco :供給電圧である。更に、半導体層
を画素部の下部全面に作成するとフォトリソ工程による
ソース・ドレイン電極部の断切れが生じにくくなるとい
う効果がある。又、半導体層がX方向配線、Y方向配線
にオーバーラツプしている為フォトリソ工程に於ける精
度が従来に比べて低くてすみ、位置合せ等がしやすくな
るという効果がある。
尚、本発明は上述の実施例に限定される事なく種々の変
形、応用が可能である事は勿論であって、液晶ディスプ
レイパネルのみならず、マトリクス状に配列した複数個
の電極を選択的にオンオフ動作させる事により画面上で
選択的に発光乃至は光吸収を起こさせて画働のディスプ
レイを行なう任意のドツトマトリクス型ディスプレイ装
置に適用する事が可能である。
形、応用が可能である事は勿論であって、液晶ディスプ
レイパネルのみならず、マトリクス状に配列した複数個
の電極を選択的にオンオフ動作させる事により画面上で
選択的に発光乃至は光吸収を起こさせて画働のディスプ
レイを行なう任意のドツトマトリクス型ディスプレイ装
置に適用する事が可能である。
第1図は、液晶ディスプレイパネルの概略図、第2図は
液晶ディスプレイパネルのスイッチング素子として従来
使用されている薄膜トランジスタの形状を示す1画素分
の平面図、第3図は本発明を適用した液晶ディスプレイ
パネルの部分平面図、第4図は第3図に於ける1画素分
の斜視図、第5図は第3図のI−I線に沿った断面図、
第6図乃苗筒9図は第3図の液晶ディスプレイパネルの
製造方法の1例を示す断面図、第10図はもう1つの実
施例を示す断面図、第11図は更に別の実施例を示す断
面図、第12図は更に別の実施例を示す断面図、第13
図はドレイン電流とゲート電圧の関係を示すグラフ図で
ある。 (符号の説明) 1.9,17,18,19 : 液晶ディスプレイパネ
ル10: X方向配線 10a: ゲート電極 10b二 対向電極 11: Y方向配線 11a : ドレイン電極 12.12c: 画素部電極 12a、12b : ’)−スミ極 13: 絶縁基板 14: 絶縁層 15: 半導体層 第1図 ス 多132図 第3図 第4図 第5図 第6図 \ 旦 第7図 \ 旦 第8図
液晶ディスプレイパネルのスイッチング素子として従来
使用されている薄膜トランジスタの形状を示す1画素分
の平面図、第3図は本発明を適用した液晶ディスプレイ
パネルの部分平面図、第4図は第3図に於ける1画素分
の斜視図、第5図は第3図のI−I線に沿った断面図、
第6図乃苗筒9図は第3図の液晶ディスプレイパネルの
製造方法の1例を示す断面図、第10図はもう1つの実
施例を示す断面図、第11図は更に別の実施例を示す断
面図、第12図は更に別の実施例を示す断面図、第13
図はドレイン電流とゲート電圧の関係を示すグラフ図で
ある。 (符号の説明) 1.9,17,18,19 : 液晶ディスプレイパネ
ル10: X方向配線 10a: ゲート電極 10b二 対向電極 11: Y方向配線 11a : ドレイン電極 12.12c: 画素部電極 12a、12b : ’)−スミ極 13: 絶縁基板 14: 絶縁層 15: 半導体層 第1図 ス 多132図 第3図 第4図 第5図 第6図 \ 旦 第7図 \ 旦 第8図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、半導体層上に絶縁層を介してゲート電極をリング状
に配置し、前記半導体層に接触すると共に前記リング状
ゲート電極の内側及び外側に互いに薩隔させて1対の電
極を設けた事を特徴とするuprMトランジスタ。 ?、上記第1項に於いて、前記1対の電極の1方が液晶
ディスプレイパネルの画素部電極層と一体化されている
事を特徴とする薄膜トランジスタ。 3、上記第1項に於いて、前記1対の電極の1方がエレ
クトロルミネセンスの画素部電極層と一体化されている
事を特徴とする薄膜トランジスタ。 4、上記第2項又は上記第3項に於いて、前記半導体層
を前記画素部電極層の下部全面に設けた事を特徴とする
薄膜トランジスタ。 5、上記第4項に於いて、前記半導体層の下方に絶縁層
を介して対向電極層を設け、コンデンサを形成した事を
特徴とする薄膜トランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58173147A JPS6065573A (ja) | 1983-09-21 | 1983-09-21 | 薄膜トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58173147A JPS6065573A (ja) | 1983-09-21 | 1983-09-21 | 薄膜トランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6065573A true JPS6065573A (ja) | 1985-04-15 |
Family
ID=15954972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58173147A Pending JPS6065573A (ja) | 1983-09-21 | 1983-09-21 | 薄膜トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6065573A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2601801A1 (fr) * | 1986-07-16 | 1988-01-22 | Morin Francois | Ecran d'affichage a matrice active utilisant du carbure de silicium amorphe hydrogene et procede de fabrication de cet ecran |
| US5414283A (en) * | 1993-11-19 | 1995-05-09 | Ois Optical Imaging Systems, Inc. | TFT with reduced parasitic capacitance |
-
1983
- 1983-09-21 JP JP58173147A patent/JPS6065573A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2601801A1 (fr) * | 1986-07-16 | 1988-01-22 | Morin Francois | Ecran d'affichage a matrice active utilisant du carbure de silicium amorphe hydrogene et procede de fabrication de cet ecran |
| US5414283A (en) * | 1993-11-19 | 1995-05-09 | Ois Optical Imaging Systems, Inc. | TFT with reduced parasitic capacitance |
| US5614427A (en) * | 1993-11-19 | 1997-03-25 | Ois Optical Imaging Systems, Inc. | Method of making an array of TFTs having reduced parasitic capacitance |
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