JPH0827466B2 - Display device - Google Patents
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- JPH0827466B2 JPH0827466B2 JP5637290A JP5637290A JPH0827466B2 JP H0827466 B2 JPH0827466 B2 JP H0827466B2 JP 5637290 A JP5637290 A JP 5637290A JP 5637290 A JP5637290 A JP 5637290A JP H0827466 B2 JPH0827466 B2 JP H0827466B2
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- Japan
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- tft
- display device
- peripheral circuit
- pixel
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- Thin Film Transistor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は表示装置に係り、特に液晶表示用として好適
な表示装置に関する。The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device suitable for liquid crystal display.
液晶表示装置用のTFTパネルにおいて、各画素毎のTFT
素子とそれらを駆動する周辺回路を同一基板上に形成し
た周辺回路内蔵型アクテイブマトリツクスパネルが知ら
れている。これらに関するものには例えば、特開昭64−
2088号,特開昭60−26932号等が挙げられる。TFT for each pixel in a liquid crystal display TFT panel
There is known an active matrix panel with built-in peripheral circuits in which elements and peripheral circuits for driving them are formed on the same substrate. For example, Japanese Patent Laid-Open No.
2088, JP-A-60-26932 and the like.
更に、TFTパネルに冗長性を付与し大画面パネルの歩
留り向上のため一つの画素に複数のTFT素子を配置する
構成が知られている。これらに関するものには特開昭63
−186216号,特開昭61−121034号等が挙げられる。Further, a configuration is known in which a plurality of TFT elements are arranged in one pixel in order to give redundancy to the TFT panel and improve the yield of a large screen panel. Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 63
-186216, JP-A-61-21034 and the like can be mentioned.
また、大画面TFTパネルの製造方法としての分割露光
法としては、特開昭61−180275号等がある。Further, as a division exposure method as a method for manufacturing a large-screen TFT panel, there is JP-A-61-180275.
上記従来技術においては、各画素用のTFTと周辺回路
用のTFTの構造については特別の配慮がなされておら
ず、このため両者のTFTとも特性を最良のものにするの
は困難であるという問題がある。In the above-mentioned conventional technology, no special consideration is given to the structure of the TFT for each pixel and the TFT for the peripheral circuit, and therefore it is difficult for both TFTs to have the best characteristics. There is.
本発明の目的は、優れた特性を有する表示装置を提供
することにある。An object of the present invention is to provide a display device having excellent characteristics.
本発明の他の目的は、各画素用TFT及び周辺回路用TFT
を簡単な方法でそれぞれ最適な構造を形成し、優れた特
性を示すパネルを提供することにある。Another object of the present invention is to provide a TFT for each pixel and a TFT for peripheral circuits.
In order to provide a panel exhibiting excellent properties, the optimum structure is formed by a simple method.
上記目的を達成するための本発明の特徴は、 表示領域とこの表示領域を駆動するための周辺回路領
域とが同一基板上に形成され、表示領域はマトリクス状
に配置された複数の第1の半導体素子を有し、周辺回路
領域は複数の第2の半導体素子を有し、第1の半導体素
子の最小加工寸法が第2の半導体素子の最小加工寸法よ
り小さい点にある。また、第1の半導体素子の耐圧は第
2の半導体素子の耐圧より小さい点にある。更に、第1
の半導体素子のリーク電流は第2の半導体素子のリーク
電流より小さい点にある。A feature of the present invention for achieving the above object is that a display region and a peripheral circuit region for driving the display region are formed on the same substrate, and the display region is composed of a plurality of first regions arranged in a matrix. It has a semiconductor element, and the peripheral circuit region has a plurality of second semiconductor elements, and the minimum processing dimension of the first semiconductor element is smaller than the minimum processing dimension of the second semiconductor element. The withstand voltage of the first semiconductor element is smaller than that of the second semiconductor element. Furthermore, the first
The leak current of the semiconductor element is smaller than that of the second semiconductor element.
上記した本発明の目的/特徴及び上記以外の本発明の
目的/特徴については、以下の記載よりさらに明らかに
される。The above-mentioned objects / features of the present invention and objects / features of the present invention other than the above will be more apparent from the following description.
上記目的を達成するために、画素部分のTFTの微細加
工ルールを周辺回路部分のTFTの、微細加工ルールより
小さく形成することにしたものである。ここで微細加工
ルールとは、TFTを形成するための最小加工寸法(Siの
島の大きさ,ゲートの幅や長さ,コンタクトホール,配
線層の幅)及びこれらのマスク合わせのための予裕寸法
を意味する。In order to achieve the above object, the fine processing rule of the TFT of the pixel portion is formed to be smaller than the fine processing rule of the TFT of the peripheral circuit portion. Here, the fine processing rule is the minimum processing dimension (size of Si island, width and length of gate, contact hole, width of wiring layer) for forming a TFT and a margin for mask alignment of these. Means dimensions.
更に、そのため製造プロセス中のホトリソグラフイ工
程において、加工ルールの大きい周辺回路部分は一括露
光,加工ルールの小さい画素部分は分割露光により微細
加工することにしたものである。Further, therefore, in the photolithography process in the manufacturing process, the peripheral circuit portion having a large processing rule is subjected to the batch exposure, and the pixel portion having the small processing rule is subjected to the fine processing by the divided exposure.
液晶表示装置用の周辺回路内蔵アクテイブマトリツク
スパネルにおいては、画素部分及び周辺回路部分の特徴
は次の点がある。In an active matrix panel with a built-in peripheral circuit for a liquid crystal display device, the features of the pixel portion and the peripheral circuit portion are as follows.
(1)画素部分のTFTの寸法を小さくすると、開口率が
大きくでき鮮明な画像が得られる。高精細用の表示装置
ではこの傾向は益々強く望まれる。一方、周辺回路部分
はTFTの加工寸法の制約は少く、比較的大きな素子を用
いることができる。(1) If the TFT size of the pixel portion is reduced, the aperture ratio can be increased and a clear image can be obtained. In high-definition display devices, this tendency is strongly desired. On the other hand, the peripheral circuit portion has few restrictions on the processing size of the TFT, and a relatively large element can be used.
(2)後で述べた第1図(b)(c)に示すように画素
部分は同一パターンの二次元的繰返しであり、ホトリソ
グラフイの工程を一枚の基板につき複数回に分割してア
ライメントと露光をくり返すことにより微細加工ができ
る。一方、周辺回路部分では、引出し配線部等同一パタ
ーンの繰返しでない場合が多く、分割露光のたびにホト
マスクの変更が必要となり作業性が悪い。このため、基
板上の1パネル分の周辺回路領域は1回のアライメント
と露光による一括露光方式が望ましい。(2) As shown in FIGS. 1 (b) and (c) described later, the pixel portion is a two-dimensional repetition of the same pattern, and the photolithography process is divided into a plurality of times for one substrate. Fine processing is possible by repeating alignment and exposure. On the other hand, in the peripheral circuit portion, the same pattern is often not repeated, such as the lead-out wiring portion, and the photomask needs to be changed each time the divided exposure is performed, resulting in poor workability. For this reason, it is desirable that the peripheral circuit region for one panel on the substrate be subjected to a single exposure and a batch exposure method.
(3)TFTの特性上では、画素部分はTFTの寸法を小さく
することによりリーク電流(オフ電流)を低減でき鮮明
な画像が得られる。周辺回路部分はTFTの寸法を大きく
してソース・ドレイン間を高耐圧化し、駆動能力を大き
くすることができる。(3) In terms of TFT characteristics, the leak current (off-current) can be reduced in the pixel portion by reducing the TFT size, and a clear image can be obtained. In the peripheral circuit part, the size of the TFT can be increased to increase the breakdown voltage between the source and drain and increase the drive capability.
(4)TFTパネル用の基板は一般に歪点約550〜650℃の
ガラス基板が用いられる。このガラス基板は製造工程中
の熱処理により変形する。特に湾曲と収縮の問題が大き
く、ガラス基板周辺部は寸法シフトが大きくなる。画素
部分はガラス基板の中央部に配置するため微細加工しや
すくTFTの寸法も小さくできるが、周辺回路部分はガラ
ス基板の周辺部に配置されるため、パターン合せ等のた
めにはTFTの加工寸法を大きくした方が容易に作成でき
る。(4) As the substrate for the TFT panel, a glass substrate having a strain point of about 550 to 650 ° C. is generally used. This glass substrate is deformed by heat treatment during the manufacturing process. In particular, the problems of bending and shrinkage are large, and the dimensional shift is large in the peripheral portion of the glass substrate. Since the pixel part is located in the center of the glass substrate, microfabrication is easy and the TFT size can be reduced, but the peripheral circuit part is located in the peripheral part of the glass substrate. It can be easily created by increasing.
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
実施例1 第1図(a),(b),(c)及び(d)は本発明の
一実施例の周辺回路を内蔵した液晶表示用TFT基板の平
面模式図一部分解斜視図、その平面パターン及びカラー
液晶表示装置の斜視断面図を示す。符号10はガラス基板
で、その品位は歪点645℃、大きさは60□×1.1tであ
る。符号11は各画素のスイツチ用のTFTをマトリツクス
状に配置した表示領域たる画素領域で横48mm,縦36mmで
あり、50μm□の個々の画素が横960ドツト,縦720ドツ
ト,合計69万個配置されている。この画素の中には最小
寸法3μmの多結晶シリコンTFTが設置されている。TFT
はMOS構造でその加工寸法はゲート長10μm,ゲート幅3
μmである。12及び13は画素用TFTを駆動するための表
示領域以外の領域である周辺回路領域で、約2万個の最
小寸法は6μmの多結晶シリコンTFTが配置されてい
る。12は垂直シフトレジスタから成る走査線駆動回路、
13はサンプリングトランジスタ、分割マトリツクス及び
水平シフトレジスタから成る信号線駆動回路が構成され
ている。代表的TFTの加工寸法は負荷MOSのゲート長30μ
m,ゲート幅10μm,ドライバMOSのゲート長6μm,ゲート
幅50μmである。Embodiment 1 FIGS. 1 (a), (b), (c) and (d) are schematic plan views of a TFT substrate for liquid crystal display having a built-in peripheral circuit according to an embodiment of the present invention, which is a partial exploded perspective view and its plan view. FIG. 3 is a perspective sectional view of a pattern and a color liquid crystal display device. Reference numeral 10 is a glass substrate having a strain point of 645 ° C. and a size of 60 □ × 1.1t. Reference numeral 11 is a pixel area which is a display area in which TFTs for switching of each pixel are arranged in a matrix, and is 48 mm in width and 36 mm in height. Each pixel of 50 μm □ is 960 dots in width, 720 dots in height, and a total of 690,000 are arranged. Has been done. A polycrystalline silicon TFT with a minimum size of 3 μm is installed in this pixel. TFT
Is a MOS structure and its processing dimensions are gate length 10 μm and gate width 3
μm. Reference numerals 12 and 13 denote peripheral circuit regions which are regions other than the display region for driving the pixel TFT, and about 20,000 polycrystalline silicon TFTs having a minimum dimension of 6 μm are arranged. 12 is a scanning line driving circuit including a vertical shift register,
A signal line drive circuit 13 is composed of a sampling transistor, a division matrix and a horizontal shift register. Typical TFT processing size is load MOS gate length 30μ
m, gate width 10 μm, driver MOS gate length 6 μm, gate width 50 μm.
なお、本実施例で形成されたアクテイブマトリクス基
板は第1図(d)に示すようにカラー液晶表示装置とし
て用いられる。ガラス基板501上に、形成された信号電
極504と走査電極503とがマトリクス状に形成されたその
交差点近傍に薄膜トランジスタ502が形成され、透明電
極よりなる画素電極501を駆動する。電気光学材である
液晶層506を挟んで対向するガラス基板508上には透明電
極よりなる対向電極506およびカラーフイルタ507が形成
され、一対のガラス基板501,508を挟むように、偏光板5
05が設けられる。これによつて表示体となる画素が形成
される。光源からの光の透過を画素電極501部分で調節
することにより薄膜トランジスタ(TFT)駆動型のカラ
ー液晶表示装置が構成される。The active matrix substrate formed in this embodiment is used as a color liquid crystal display device as shown in FIG. 1 (d). A thin film transistor 502 is formed in the vicinity of an intersection of the signal electrode 504 and the scanning electrode 503 formed in a matrix on the glass substrate 501, and drives the pixel electrode 501 made of a transparent electrode. A counter electrode 506 made of a transparent electrode and a color filter 507 are formed on a glass substrate 508 facing each other with a liquid crystal layer 506 being an electro-optical material interposed therebetween, and a polarizing plate 5 is provided so as to sandwich the pair of glass substrates 501, 508.
05 is provided. As a result, a pixel serving as a display body is formed. By adjusting the transmission of light from the light source at the pixel electrode 501, a color liquid crystal display device driven by a thin film transistor (TFT) is formed.
第2図は上記TFTの断面模式図を示す。画素用TFT及び
周辺回路用TFTも平面寸法(パターン)が異なるのみで
全く同じプロセスで作成される。FIG. 2 shows a schematic sectional view of the TFT. Pixel TFTs and peripheral circuit TFTs are also manufactured in exactly the same process except for the plane dimensions (patterns).
ガラス基板20の表面に、膜厚60nmの多結晶シリコン膜
21を基板温度550℃の減圧CVD方で形成し、更に600℃,20
時間窒素雰囲気中でアニークした後、ホトリソグラフイ
によりパターニングした。このパターニングサイズは前
述の様に画素用TFTと周辺回路用TFTでは異なる。次に膜
厚120nmのゲート絶縁膜としてのシリコン酸化膜22及び
膜厚200nmのゲート電極としての多結晶シリコン膜23を
堆積させ、ホトリソグラフイによりパターニングした。
このパターンサイズは前述の寸法で、画素用TFT部は周
辺回路用TFT部に比べて最小加工寸法が小さい。その
後、今日広く用いられているセルフアライン法によるリ
ンのイオン打込み・アニールにより、ソース領域24,ド
レイン領域25を形成した。その後、ITOの透明電極及び
アルミニウム配線層を形成した。A 60 nm thick polycrystalline silicon film is formed on the surface of the glass substrate 20.
21 is formed by a low pressure CVD method with a substrate temperature of 550 ° C, and further 600 ° C, 20
After annealed in a nitrogen atmosphere for a period of time, patterning was performed by photolithography. This patterning size differs between the pixel TFT and the peripheral circuit TFT as described above. Next, a silicon oxide film 22 having a film thickness of 120 nm as a gate insulating film and a polycrystalline silicon film 23 having a film thickness of 200 nm as a gate electrode were deposited and patterned by photolithography.
The pattern size is the above-mentioned dimension, and the minimum processing dimension of the pixel TFT section is smaller than that of the peripheral circuit TFT section. After that, the source region 24 and the drain region 25 were formed by ion implantation / annealing of phosphorus by the self-aligning method which is widely used today. Then, a transparent ITO electrode and an aluminum wiring layer were formed.
表1は上記方法により形成したTFTの特性を示す。1
基板内5点,3基板の測定の平均値を示す。画素部のTFT
の特徴は、オフ電流が小さいことであり、これはTFTの
微細加工によるものである。一方、周辺回路部のTFTの
特徴は、ソース・ドレイン間の耐圧が高く、またキヤリ
ア移動度が大きいことであり、これはTFTの寸法が大き
くて多結晶シリコン膜の局所的なブレークダウンやパン
チスルーが防止できるため及び多結晶シリコン層表面で
のキヤリア移動度のロスが低減されるためである。耐圧
としては、画素部用TFTは約10〜20V、周辺駆動回路TFT
は約30V以上が望ましい。Table 1 shows the characteristics of the TFT formed by the above method. 1
The average value of 5 points on the board and the measurement of 3 boards is shown. Pixel part TFT
The feature is that the off current is small, which is due to the fine processing of the TFT. On the other hand, the characteristics of the TFT in the peripheral circuit part are that the breakdown voltage between the source and drain is high, and the carrier mobility is high. This is because the TFT size is large and local breakdown and punching of the polycrystalline silicon film are caused. This is because the through can be prevented and the loss of carrier mobility on the surface of the polycrystalline silicon layer is reduced. As for the breakdown voltage, the TFT for the pixel section is about 10 to 20V, and the peripheral drive circuit TFT
About 30V or more is desirable.
実施例2 次に画面サイズ14″(通称サイズ、正確には268.8mm
×187.2mm,対角12.9″)の大画面液晶表示装置に適用し
た例を第3図を用いて説明する。Example 2 Next, the screen size is 14 ″ (commonly known as the size, 268.8 mm to be exact).
An example applied to a large screen liquid crystal display device having a size of × 187.2 mm and a diagonal of 12.9 ″ will be described with reference to FIG.
大きさ300×235mm2のガラス基板30を用いて、実施例
1と同様に周辺回路内蔵TFTパネルを形成した。ただ
し、一画素の大きさは240 ×80μm2,画素数は1120×780であり、画素部31のTFTの
寸法はゲート長50μm,ゲート幅8μm,周辺回路部32のTF
Tの寸法はゲート長50μm,ゲート幅50μmであり、最小
配線幅は両者とも10μmであり、画素の開口率は60.5%
である。Using the glass substrate 30 having a size of 300 × 235 mm 2, a TFT panel with a built-in peripheral circuit was formed in the same manner as in Example 1. However, the size of one pixel is 240 × 80 μm 2 , the number of pixels is 1120 × 780, and the TFT size of the pixel part 31 is 50 μm in gate length, 8 μm in gate width, and TF in the peripheral circuit part 32.
The size of T is 50 μm in gate length and 50 μm in gate width, the minimum wiring width is 10 μm in both, and the aperture ratio of the pixel is 60.5%.
Is.
製造プロセスは上記実施例1と同様であるが、ホトリ
ソグラフイにおいては第3図に示す様に、周辺回路部32
(走査線駆動回路と信号線駆動回路)は一括露光,画素
部31は12回の分割露光とした。即ち、まず一括露光で走
査線駆動回路と信号線駆動回路を露光し、次に5″ホト
マスクを用いて画素部31を点線で示した12区画に分けて
分割露光した。この時、分割露光領域の境界での走査線
及び信号線の断線を防止するため第4図に示す様に次の
方法による。まず、ホトレジストはネガタイプを用い、
分割露光のエリアを配線幅Wと同じ10μm(第4図中
(a))以上重複して露光した。この結果、第1の分割
露光における紫外線照射部分(ハツチング部b)及び第
2の分割露光における紫外線照射部分(ハツチング部
c)の少くとも一回紫外線照射された部分はホトレジス
トを残存させることができ、配線の断線を防止できる。
なお、二重に紫外線照射を受けた部分は、通常の一回紫
外線照射を受けた部分によつてほぼ囲まれており、パタ
ーン精度に悪影響を及ぼすことはない。これにより、分
割露光領域の境界における接続パターンの形状に特別な
配慮をすることなく良好な配線接続が可能となつた。The manufacturing process is the same as that of the first embodiment, but in the photolithography, as shown in FIG.
The (scanning line drive circuit and the signal line drive circuit) were collectively exposed, and the pixel portion 31 was divided into 12 times. That is, first, the scanning line drive circuit and the signal line drive circuit are exposed by collective exposure, and then the pixel portion 31 is divided into 12 sections indicated by dotted lines using a 5 ″ photomask. In order to prevent the disconnection of the scanning line and the signal line at the boundary of, the following method is used as shown in Fig. 4. First, the photoresist is a negative type,
The area of divided exposure was exposed by overlapping by 10 μm or more ((a) in FIG. 4) which is the same as the wiring width W. As a result, it is possible to leave the photoresist in the ultraviolet irradiation portion (hatched portion b) in the first divided exposure and the ultraviolet irradiation portion (hatched portion c) in the second divided exposure at least once. It is possible to prevent wiring breakage.
The double-irradiated portion of the ultraviolet light is almost surrounded by the normal single-irradiated portion of the ultraviolet light, which does not adversely affect the pattern accuracy. As a result, good wiring connection can be achieved without special consideration for the shape of the connection pattern at the boundary of the divided exposure areas.
本方式により大画面基板にも高精度のパターン形成が
可能となつた。This method enables highly precise pattern formation on large screen substrates.
実施例2において、TFTパネルの歩留り向上法として
画素分割を試みた。また更にTFT特性の向上、特にオフ
電流低減のためゲート分割構造(マルチゲート構造)の
TFTを採用した。In Example 2, the pixel division was tried as a method for improving the yield of the TFT panel. In addition, to improve the TFT characteristics, especially to reduce the off current, the gate division structure (multi-gate structure)
TFT is adopted.
第5図は画素分割の平面パターンを示す。製法は実施
例2と同様であるが、1画素50を走査線51で上下2つの
領域に分け、それぞれの領域に1つずつ計2つのTFT52
a,52bを設置した。これにより、1つのTFTが破損しても
1画素の1/2の面積はON/OFF動作し、欠陥を目立ち難く
したものである。また、TFT52a,52bの構造もゲート電極
53a,53bを8μピツチで3分割した。なお、54は両TFT52
a,52bに共通の信号線、55aと55bはTFTのソース領域に接
続された透明電極(ITO)を示す。この構造では、1画
素50の開口率は49.7%が得られており、実用的には充分
な輝度が得られる。またゲート分割構造(マルチデータ
電極構造)により、オフ電流は半減させることができ、
液晶表示装置としての画面内の輝度の変化が小さく高品
位の画像が得られる。FIG. 5 shows a plane pattern of pixel division. The manufacturing method is the same as that of the second embodiment, but one pixel 50 is divided into two upper and lower regions by the scanning line 51, and two TFTs 52 are provided, one in each region.
Installed a and 52b. As a result, even if one TFT is damaged, half the area of one pixel is turned on and off, making the defect less noticeable. The structure of the TFTs 52a and 52b is also the gate electrode.
53a and 53b were divided into 3 by 8 μ pitch. In addition, 54 is both TFT52
Signal lines 55a and 55b common to a and 52b are transparent electrodes (ITO) connected to the source region of the TFT. With this structure, the aperture ratio of one pixel 50 is 49.7%, and practically sufficient brightness can be obtained. The gate division structure (multi-data electrode structure) can reduce the off current by half,
A high-quality image can be obtained with a small change in brightness on the screen as a liquid crystal display device.
本発明は、液晶表示装置における画素部と周辺回路の
TFTのみならず、駆動回路内蔵の各種センサ、例えば、
イメージセンサ,シリコン単結晶のピエゾ抵抗効果を利
用した圧力センサ,感熱記録用ヘツド等にも適用でき
る。The present invention relates to a pixel portion and a peripheral circuit in a liquid crystal display device.
Not only TFT, but also various sensors with built-in drive circuit, for example,
It can also be applied to image sensors, pressure sensors that utilize the piezoresistive effect of silicon single crystals, and thermal recording heads.
また、第6図及び第7図はTFT−LCDの画素部及び周辺
回路部のパターンサイズの異なりを示すホトマスク平面
パターン図である。Further, FIGS. 6 and 7 are photomask plane pattern diagrams showing different pattern sizes of the pixel portion and the peripheral circuit portion of the TFT-LCD.
Si島の大きさ及びAl配線の幅が画素部と周辺回路部で
異なることが明確になつていることが判る。It is clear that the size of the Si island and the width of the Al wiring are different between the pixel portion and the peripheral circuit portion.
すなわち、第6図は、第1図(c)に示す領域Aのパ
ターンを示し、第7図は、第1図(c)に示す領域Bの
パターンを示す。That is, FIG. 6 shows the pattern of the area A shown in FIG. 1 (c), and FIG. 7 shows the pattern of the area B shown in FIG. 1 (c).
本発明の特徴のいくつかを列挙すると、 1.液晶表示装置用の周辺駆動回路を同一基板上に内蔵し
たアクテイブマトリツクスパネルにおいて、画素部分の
トランジスタの加工寸法を周辺駆動回路部分のそれより
小さくしたこと。Some of the features of the present invention are listed as follows: 1. In an active matrix panel in which a peripheral drive circuit for a liquid crystal display device is built on the same substrate, the processing size of the transistor in the pixel portion is smaller than that in the peripheral drive circuit portion. What I did.
2.液晶表示装置用の周辺駆動回路を同一基板上に内蔵し
たアクテイブマトリツクスパネルにおいて、周辺駆動回
路部分のトランジスタの耐圧を画素部分のそれより大き
くしたこと。2. In an active matrix panel in which a peripheral drive circuit for a liquid crystal display device is built in on the same substrate, the breakdown voltage of the transistor in the peripheral drive circuit section must be higher than that of the pixel section.
3.液晶表示装置用の周辺駆動回路を同一基板上に内蔵し
たアクテイブマトリツクスパネルにおいて、画素部分の
トランジスタのリーク電流を周辺駆動回路部分のそれよ
り小さくした。3. In an active matrix panel in which a peripheral drive circuit for a liquid crystal display device is built in on the same substrate, the leak current of the transistor in the pixel part is smaller than that in the peripheral drive circuit part.
4.薄膜トランジスタは多結晶シリコンを主体とするこ
と。4. The thin film transistor should consist mainly of polycrystalline silicon.
5.薄膜トランジスタパネルの製造方法において、周辺駆
動回路部分は一括露光方式,画素部分は分割露光方式と
すること。5. In the manufacturing method of the thin film transistor panel, the peripheral drive circuit section should be a batch exposure method and the pixel section should be a divided exposure method.
6.分割露光の境界附近の配線の連結は、ネガ型ホトレジ
ストを用い配線幅以上の寸法を重ねて露光すること。6. To connect the wirings near the boundary of the divided exposure, use a negative photoresist and expose by overlapping the dimension of the wiring width or more.
7.薄膜トランジスタパネルを用いて液晶表示装置を形成
すること。7. Form a liquid crystal display device using a thin film transistor panel.
本発明によれば、液晶表示用TFTアクテイブマトリツ
クスパネルの周辺回路部と画素部をそれぞれ適切な構成
に製造プロセスの工程数を増やすことなく形成できる。
このため、高精細パネルの形成,大画面パネルの高精度
形成、冗長システムの適用による歩留り向上が達成でき
る。According to the present invention, it is possible to form the peripheral circuit section and the pixel section of the TFT active matrix panel for liquid crystal display into appropriate configurations without increasing the number of steps in the manufacturing process.
Therefore, it is possible to form a high-definition panel, form a large-screen panel with high precision, and improve yield by applying a redundant system.
すなわち、LCD用TFTでは一枚の基板に1つの欠陥があ
ると原則としては不合格となる。In other words, in principle, one defect of one substrate in LCD TFTs is rejected.
LSIではSiウエハを小さくペレタイズするため1ウエ
ハ内に欠陥があつてもそのペレツトのみ不良となり他の
ペレツトは良品とすることができる。In LSI, since a Si wafer is pelletized into small pieces, even if there is a defect in one wafer, only that pellet becomes defective and the other pellets can be made good.
このため 1)欠陥を防止する方法 2)欠陥があつても動作する方法,冗長方式が検討され
ている。Therefore, 1) methods to prevent defects, 2) methods to operate even if there are defects, and redundancy methods are being studied.
冗長方式(システム)の例としては a)1画素に複数個のTFTを作成し、1つが欠陥でも他
が動作して正常な画像を示す。Examples of the redundancy system (system) are as follows: a) A plurality of TFTs are created for one pixel, and even if one is defective, the other operates to show a normal image.
b)配線の断線が生じても二重配線することにより正常
動作させる。b) Even if the wiring is broken, double wiring ensures normal operation.
c)ゲート電極とドレイン電極がシヨートすると十文字
の欠陥(縦,横1列の画素が全てだめになる)が発生す
るが、ゲートラインとゲート電極の間に適切な抵抗値を
挿入することにより点欠陥(1画素のみ)にできる。c) When the gate electrode and the drain electrode are short-circuited, cross-shaped defects (pixels in one row and one row in the vertical direction are all destroyed) occur. However, by inserting an appropriate resistance value between the gate line and the gate electrode, It can be a defect (only one pixel).
などがある。and so on.
本発明では特に新規な冗長アイデアはないが、パター
ン精度を区別することで上記の冗長アイデアが取り入れ
やすくなる。In the present invention, there is no particular new redundant idea, but the above redundant idea can be easily incorporated by distinguishing the pattern accuracy.
明細書中の用語について、補足説明すると、 加工寸法とは、TFT用のSi島の大きさ(ゲート幅,ゲ
ート長さ),配線層の幅などの微細加工の大きさ第2図
24の幅,第4図b,cの幅。A supplementary explanation of the terms used in this specification is the processing size, which is the size of fine processing such as the size of the Si island for TFT (gate width and gate length) and the width of the wiring layer.
Width of 24, width of Figure 4, b, c.
耐圧とは、MOS構造のTFTのソース・ドレイン間の耐圧
(耐圧を決める要因は、Si島の大きさ(ゲート長),厚
み,不純物濃度等である)である。The breakdown voltage is the breakdown voltage between the source and drain of a TFT having a MOS structure (the factors that determine the breakdown voltage are the size of the Si island (gate length), the thickness, the impurity concentration, etc.).
同一基板とは、TFT工程の最初のスタート材料である
ガラス基板LSI工程のSiウエハに相当する。The same substrate corresponds to the Si wafer in the glass substrate LSI process, which is the first starting material in the TFT process.
別の基板を隣接したり、貼合せる場合は、個々の基板
に別々のプロセスでTFTを作成することが可能である。When adjoining or adhering another substrate, it is possible to make a TFT on each substrate by a separate process.
リーク電流とは、TFTのオフ電流(ゲート電圧(nチ
ヤンネルでは負バイアス)印加時のソース・ドレイン間
電流)を言う。Leakage current is the off-state current of TFT (source-drain current when gate voltage (negative bias in n-channel) is applied).
一括露光,分割露光とは、元来は一枚の基板全面を一
枚のホトマスクを用いて一回のアライメントと露光で実
施する方法が一括露光方式であり、基板全面を複数回の
アライメント露光に分けて実施する方法が分割露光であ
る。Originally, the batch exposure and the divided exposure are the method of performing the alignment and the exposure on the entire surface of one substrate by using one photomask at one time. Divided exposure is a method that is performed separately.
ここでは、周辺回路領域は一回のアライメントと露光
で、画素領域は複数回のアライメントと露光に分けて実
施する方法をいう。Here, it means a method in which the peripheral circuit region is divided into a single alignment and exposure, and the pixel region is divided into a plurality of alignment and exposure.
配線幅とは、走査用バスライン及び信号用バスライン
をいう。The wiring width refers to a scanning bus line and a signal bus line.
本発明によれば、優れた特性を有する表示装置を提供
することができる。According to the present invention, it is possible to provide a display device having excellent characteristics.
【図面の簡単な説明】 第1図(a)(c)は本発明の一実施例を説明するため
のTFTパネルの平面模式図、第1図(b)(d)は、液
晶表示装置の断面斜視図、第2図は本発明の実施例のTF
T構造を示す断面模式図、第3図及び第4図は本発明の
他の実施例のTFTパネルの平面模式図及びその局所拡大
図、第5図は本発明の他の実施例を示す液晶表示装置の
画素部の平面模式図、第6図及び第7図は、基板上に形
成されたパターン説明するための平面図である。 10,30……基板、11,31……画素領域、32……周辺回路領
域、50……画素。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 (a) and (c) are schematic plan views of a TFT panel for explaining an embodiment of the present invention, and FIGS. 1 (b) and (d) are liquid crystal display devices. FIG. 2 is a sectional perspective view, and FIG. 2 is a TF of an embodiment of the present invention.
Schematic sectional views showing the T structure, FIGS. 3 and 4 are schematic plan views of a TFT panel of another embodiment of the present invention and its local enlarged view, and FIG. 5 is a liquid crystal showing another embodiment of the present invention. 6A and 6B are schematic plan views of the pixel portion of the display device, and FIGS. 6 and 7 are plan views for explaining the pattern formed on the substrate. 10,30 …… Substrate, 11,31 …… Pixel area, 32 …… Peripheral circuit area, 50 …… Pixel.
Claims (7)
駆動するための周辺回路領域とを有する表示装置であっ
て、 上記表示領域はマトリクス状に配置された複数の第1の
半導体素子を有し、 上記周辺回路領域は複数の第2の半導体素子を有し、 上記第1の半導体素子の最小加工寸法は上記第2の半導
体素子の最小加工寸法より小さいことを特徴とする表示
装置。1. A display device having a display region and a peripheral circuit region for driving the display region on the same substrate, the display region comprising a plurality of first semiconductor elements arranged in a matrix. The display device is characterized in that the peripheral circuit region has a plurality of second semiconductor elements, and the minimum processing dimension of the first semiconductor element is smaller than the minimum processing dimension of the second semiconductor element. .
駆動するための周辺回路領域とを有する表示装置であっ
て、 上記表示領域はマトリクス状に配置された複数の第1の
半導体素子を有し、 上記周辺回路領域は複数の第2の半導体素子を有し、 上記第1の半導体素子の耐圧は上記第2の半導体素子の
耐圧より小さいことを特徴とする表示装置。2. A display device having a display region and a peripheral circuit region for driving the display region on the same substrate, wherein the display region is a plurality of first semiconductor elements arranged in a matrix. The peripheral circuit region has a plurality of second semiconductor elements, and the withstand voltage of the first semiconductor element is smaller than the withstand voltage of the second semiconductor element.
駆動するための周辺回路領域とを有する表示装置であっ
て、 上記表示領域はマトリクス状に配置された複数の第1の
半導体素子を有し、 上記周辺回路領域は複数の第2の半導体素子を有し、 上記第1の半導体素子のリーク電流は上記第2の半導体
素子のリーク電流より小さいことを特徴とする表示装
置。3. A display device having a display region and a peripheral circuit region for driving the display region on the same substrate, wherein the display region is a plurality of first semiconductor elements arranged in a matrix. The peripheral circuit region has a plurality of second semiconductor elements, and the leakage current of the first semiconductor element is smaller than the leakage current of the second semiconductor element.
域及び周辺回路領域に形成される上記第1及び第2の半
導体素子は同一平面層に形成されていることを特徴とす
る表示装置。4. The display device according to claim 1, wherein the first and second semiconductor elements formed in the display area and the peripheral circuit area are formed in the same plane layer. .
1及び第2の半導体素子は薄膜トランジスタであること
を特徴とする表示装置。5. A display device according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the first and second semiconductor elements are thin film transistors.
示領域に形成される第2の半導体素子は多結晶シリコン
を能動層とする薄膜トランジスであることを特徴とする
表示装置。6. The display device according to claim 1, wherein the second semiconductor element formed in the display region is a thin film transistor having polycrystalline silicon as an active layer.
て、上記表示領域上には液晶層が形成されていることを
特徴とする表示装置。7. The display device according to claim 1, wherein a liquid crystal layer is formed on the display region.
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1990
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Also Published As
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