JPS62299065A - アクテイブマトリクス基板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体基板上に多数の駆動電極と各駆動１を極
に信号を書き込み、または消去する為の走査回路及び制
御回路を集積化したアクティブマトリクス基板に関する
。

〔発明の概要〕

本発明はアクティブマトリクス基板において、書込み素
子の集積化される領域と他の素子群の集積化される領域
を少なくとも２つ以上の領域に分離し、また第１書込み
素子の接続される第１書込み接地線と第３書込み素子の
接続される第２書込み接地線を設け、また書込み動作時
の全書込み電流を一定にする為の第１、第２制御素子を
設けた事により、アクティブマトリクス基板の書込み特
性を改善し、表示品質低下の原因となる信号ＮＫのばら
つきを低減するものである。

〔従来の技術〕

従来例を第３図に示す、従来は同一基板上に、複数の垂
直スイッチ２、複数の駆動電極１、複数の水平スイッチ
５、水平走査回路２０、垂直走査回路２１、制御素子６
．７が集積化され、信号は制御回路（書込み素子、消去
素子）により制御され、水平スイッチ５、垂直スイッチ
２により選択され駆動電極１に伝達される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第３図に従来例を示すが、書込み素子７をドレイン電流
の飽和領域で使用する場合、すなわち書込み素子７を定
を流源として動作させる時理想的にはドレイン電流は書
込み素子７のドレイン電圧によらず一定でなければなら
ないが、実際にはチャンネル下の空乏層が拡がりドレイ
ン電流はドレイン電圧の増加にともない増加する。ドレ
イン電流の増加は信号電流のばらつきにつながり表示品
質低下の原因となる。書込み素子７のみに着目すれば、
チャンネル下の基板の不純物濃度を高める事によりこの
傾向は低減される。しかし他の素子群たとえば水門走査
回路の能力は基板の不純物濃度を高める事により低下す
る。また、書込み素子７をドレイン電流の定電流領域で
動作させる場合、すなわら定電流源として使用する時、
基板上の各書込み素子は全て同一１ｉ２ｉｔ値で書込み
動作がなされなければならない。

原理的には各素子のサイズを同一にする事により同一電
流値で書込みが出来るはずであるが、実際には各書込み
素子の接続される書込み接地線が共通で、ある有限な上
杭値をもつ為、書込み電流値は電流の取り出し側から遠
くなるに従い小さい値となる。この現象は次の様に説明
される。

ある書込み素子により書込み電流を取り出した時書込み
接地線の上杭により書込み接地線に電圧降下を生じ、書
込み素子のソース電位が上昇し、書込み素子のゲートル
ソース間電圧が減少する。

これにより書込み素子のドレイン電流が減少し、また、
四込み電流の取り出し側から遠ければ遠い程電圧降下が
増加し電流値は減少する。本発明の目的は上記信号電流
のばらつきを低減し、表示品質の向上を計り動作特性の
良好なアクティブマトリクス基板を提供することにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のアクティブマトリクス基板は、ａ）書込み素子
の集積化される領域と上記各素子群を少なくとも２つ以
上の領域に集積化し、上記書込み素子と各素子群の素子
特性を変える手段として、基板と異なる不純物層を設け
、該不純物層領域の中に各素子群を集積化し各素子群の
素子特性をそれぞれに変えられるよう構成する、ｂ）異
なる不純物層領域に集積化される素子の特性を変える手
段として、基板主表面に設ける上記具なる不純物層領域
の不純物濃度を基板の不純物。

濃度より高め、かつそれぞれの領域ごとに不純物濃度を
異ならしめ、必要な素子特性に従い各素子群を異なる不
純物濃度の領域に集積化する、Ｃ）上記書込み素子の集
積化される不純物層領域の不純物濃度を他の素子群の集
積化される不純物層領域の不純物濃度よりも高くならし
めた、ｄ）書込み素子は第１、第２、第３、第４、第５
書込み素子からなり、第１と第２書込み素子のソースは
第１書込み接地線に接続され、第３と第４書込み素子の
ソースは第２書込み接地線に接続され、第１書込み素子
と第３書込み素子のドレインは第５書込み素子のソース
に接続され、第２書込み素子と第４書込み素子のドレイ
ンは書込み制御線に接続され、第５書込み素子のドレイ
ンは水平スイッチのソースに接続され、第１、第３、第
５書込み素子のゲートは書込みゲート制御線に接続され
る、 ｅ）第１制御素子のソースは接地線に接続され、第１制
御素子のドレインは第２制御素子のソースと第２書込み
素子と第４書込み素子のゲートに接続され、第２制御素
子のドレインは書込みゲート制御線に接続され、第１制
御素子のゲートは反転素子の入力に接続され、第２制御
素子のゲートは反転素子の出力に接続され、反転素子の
入力は水平走査回路の出力に接続される、 ｆ）第１書込み素子と第３書込み素子はドレイン電流の
飽和領域かまたは非飽和領域の飽和領域との遷移領域近
傍を動作点としてならしめ、第５書込み素子はドレイン
電流の飽和領域を動作点としてならしめるような構成と
したことを特徴とする。

〔作用〕

本発明の作用を述べれば、書込み素子の集積化される不
純物層の不純物濃度を他の素子の集積化される不純物層
の不純物濃度より高めることと、第１、第３、第５書込
み素子による構成により、書込み電流の定電流特性が改
善され、第２、第４書込み素子と第１、第２制御素子に
より、書込み時に第１、第２書込み接地線に流れる全書
込み電流を一定にする事で、書込み素子の位置による書
込み電流の変動をより効果的に補償することが出来る。

〔実施例〕 第１〜２図に本発明の実施例を示す。

駆動電極１、垂直スイッチ２、水平スイッチ５、消去素
子６、書込み素子７０．７１．７５はアレイ状に複数個
配置され、書込み信号は駆動電極ｌから垂直走査回路２
１により選択される垂直スイッチ２を通り垂直信号線４
に伝達される。

さらに水平走査回路２０により選択される水平スイッチ
５を通った信号は第５書込み素子７５、第１書込み素子
７０、第３書込み素子７１を通り、それぞれ第１書込み
接地線と第２書込み接地線に伝達される。

書込み動作時、負荷の変動により第５書込み素子７５の
ドレイン電圧が上昇すると、第５書込み素子７５は飽和
領域で動作するが、ドレイン電流はわずかに増加する。

このとき第１と第３書込み素子のドレイン電圧も上昇す
るが、第１と第３書込み素子のドレイン電圧の上昇は第
５書込み素子７５のゲートとソース間の電圧を減少させ
、第５゜書込み素子７５のドレイン電流を減少させる働
きをする。この作用を利用し第１、第３、第５書込′み
素子の動作点を適当に設定する事により非常に安定した
ドレイン電流の飽和特性を得る事ができ、また書込み素
子の集積化される不純物層７００の不純物濃度を他の素
子群の集積化される不純物層１００の不純物濃度より、
も高める事により他の素子群の動作特性を劣化させる事
な（、非常に優れた定電流特性を得る事ができる。

また、書込み電流は書込み素子７０と書込み素子７１を
通り、第１書込み接地線８と第２書込み接地＆？１８１
にとり出され、このとき書込み接地線には書込み電流と
書込み接地線の抵抗に比例した電圧降下を生じる。この
電圧降下は各書込み素子の基板上の位置と全書込み電流
の値により異なるが、制御素子９３と制御素子９４によ
り第１、第２書込み接地線に流れる電流を全書込み数に
よらず一定にする事と、第１書込み接地線８と第２書込
み接地線８１に流れる書込み電流を互いに反対方向から
取り出し合成する事により、書込み素子の位置による書
込み電流の変動をより精度よく補傷することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、書込み素子の集積化される不純物層領
域の不純物濃度を他の素子群の集積化される不純物層の
不純物濃度よりも高め、かつ書込み素子を従来よりも定
電流特性の良い方式で構成したことにより、従来よりも
信号電流のばらつきを大幅に低減でき、動作特性の優れ
たアクティブマトリクス基板を容易に提供できる効果が
ある。

また、第１、第３書込み素子のソースを互いに異なる第
１、第２書込み接地線に接続し、第１、第２制御素子に
より書込み動作時の全書込み電流の値を一定にし、それ
ぞれの書込み電流を互いに反対方向から取り出し合成す
る事により各書込み素子の基板上の位置による書込み電
流値の依存性を効果的に８ｉ償する事ができ、従来より
も書込み’ｔ２ｉｔのばらつきが大幅に低減される。

また本発明によれば、従来の様に書込み接地線の抵抗値
を減少させる為に書込み接地線の幅を大。

幅に拡げる必要が少なくなり、設計上の余裕度が大きく
なり、チップサイズの減少が計れ、コストダウンにも大
きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例を示す回路図。 第３図は従来例を示す回路図。 １・・・駆動電極、２・・・垂直スイッチ、３・・・垂
直スイッチ選択線、４・・・垂直信号線、５・・・水平
スイッチ、６・・・消去素子、７０・・・第１書込み素
子、７１・・・第３書込み素子、７５・・・第５書込み
素子、９１・・・第２書込み素子、９２・・・第４書込
み素子、９３・・・第１制御素子、９４・・・第２制御
素子、９５・・・反転素子、８・・・第１書込み接地線
、８１・・・第２書込み接地線、９・・・書込みゲート
制御線、１０・・・消去信号線、１１・・・消去ゲート
制′４′Ｂ線、１２・・・書込み制御線、１３・・・接
地線、２０・・・水平走査回路、２１・・・垂直走査回
路、１００・７００・・・基板と異なる不純物層領域 以　　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　最　上　　務　他１名第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 二次元状に配列した複数個の駆動電極と上記駆動電極の
   選択を行なう複数個の垂直スイッチと上記垂直スイッチ
   を接続する複数の垂直信号線と上記垂直信号線を任意に
   選択するための水平スイッチと上記垂直信号線の信号を
   制御するための複数の制御素子と上記垂直スイッチの開
   閉を行なう垂直走査回路及び上記水平スイッチの開閉を
   行なう水平走査回路を備えたアクティブマトリクス基板
   において、 ａ）書込み素子の集積化される領域と上記各素子群を少
   なくとも２つ以上の領域に集積化し、上記書込み素子と
   各素子群の素子特性を変える手段として、基板と異なる
   不純物層を設け、該不純物層領域の中に各素子群を集積
   化し各素子群の素子特性をそれぞれに変えられるよう構
   成されており、 ｂ）異なる不純物層領域に集積化される素子の特性を変
   える手段として、基板主表面に設ける上記異なる不純物
   層領域の不純物濃度を基板の不純物濃度より高め、かつ
   それぞれの領域ごとに不純物濃度を異ならしめ、必要な
   素子特性に従い各素子群を異なる不純物濃度の領域に集
   積化しており、 ｃ）上記書込み素子の集積化される不純物層領域の不純
   物濃度を他の素子群の集積化される不純物層領域の不純
   物濃度よりも高くならしめており、 ｄ）書込み素子は第１、第２、第３、第４書、第５書込
   み素子からなり、第１と第２書込み素子のソースは第１
   書込み接地線に接続されており、第３と第４書込み素子
   のソースは第２書込み接地線に接続されており、第１書
   込み素子と第３書込み素子のドレインは第５書込み素子
   のソースに接続されており、第２書込み素子と第４書込
   み素子のドレインは書込み制御線に接続されており、第
   ５書込み素子のドレインは水平スイッチのソースに接続
   されており、第１、第３、第５書込み素子のゲートは書
   込みゲート制御線に接続されており、 ｅ）第１制御素子のソースは接地線に接続されており、
   第１制御素子のドレインは第２制御素子のソースと第２
   書込み素子と第４書込み素子のゲートに接続されており
   、第２制御素子のドレインは書込みゲート制御線に接続
   されており、第１制御素子のゲートは反転素子の入力に
   接続されており、第２制御素子のゲートは反転素子の出
   力に接続されており、反転素子の入力は水平走査回路の
   出力に接続されており、 ｆ）第１書込み素子と第３書込み素子はドレイン電流の
   飽和領域かまたは非飽和領域の飽和領域との遷移領域近
   傍を動作点としてならしめ、第５書込み素子はドレイン
   電流の飽和領域を動作点としてならしめることを特徴と
   するアクティブマトリクス基板。