JP4152797B2

JP4152797B2 - アクティブマトリクス型表示装置

Info

Publication number: JP4152797B2
Application number: JP2003108629A
Authority: JP
Inventors: 和彦宮田; 潤小山; 博之三宅; 圭高橋
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd; Sharp Corp
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd; Sharp Corp
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2023-04-14
Also published as: CN100483190C; CN1542509A; TWI335772B; US7769190B2; TW200503576A; DE602004003417T2; EP1469490B1; DE602004003417D1; JP2004319611A; EP1469490A1; KR101047288B1; KR20040089585A; US20040201056A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声信号処理回路に関し、特に薄膜半導体素子で構成された音声信号処理回路に関する。また、音声信号処理回路を含んだ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信技術の進歩に伴って、携帯電話が普及している。今後は更に動画の伝送やより多くの情報伝達が予想される。一方、パーソナルコンピュータもその軽量化によって、モバイル対応の製品が生産されている。電子手帳に始まったＰＤＡと呼ばれる情報端末も多数生産され普及しつつある。また、表示装置の発展により、それらの携帯情報機器のほとんどにはフラットパネルディスプレイが装備されている。
【０００３】
また、アクティブマトリクス型の表示装置の中でも、近年、低温ポリシリコン薄膜トランジスタ（以下薄膜トランジスタをＴＦＴと表記する）を用いた表示装置の製品化が進められている。低温ポリシリコンＴＦＴでは画素だけでなく、画素部の周囲に信号線駆動回路を一体形成することが可能であるため、表示装置の小型化や、高精細化が可能であり、今後はさらに普及が見込まれる。
【０００４】
一方、情報携帯機器には視覚的表示機能だけでなく、その他の出力機能も求められ、特に音声出力機能も求められている。映像表示をおこなうときに、音声が得られているとより効果的に、その映像を見ることができ、より映像を楽しむことなどが可能になる。
【０００５】
ところが、通常の音声出力装置は電気信号をコーンスピーカーなどで音声に変えて出力している。これらのコーンスピーカーは携帯情報機器の中で多くの面積を必要とし、携帯情報機器の小型軽量化の妨げとなっていた。
図２（Ａ）は従来の音声出力機能を備えた携帯情報機器の表示装置周辺の上面図である。図２（Ｂ）は同様の断面図である。基板２０９上に画素部２０４、ソース信号線駆動回路２０２、ゲート信号線駆動回路２０３を一体形成した表示装置に、コーンスピーカー２０７、ＦＰＣ２０５、対向基板２０８、プリント基板２０６上に実装した音声信号処理回路２１０、カップリングコンデンサ２１１をあわせて、装着している。
【０００６】
コーンスピーカー２０７は外形が大きく、携帯上機器の小型軽量化には向いていなかった。このため、図３に示すような平面スピーカーが開発されつつある。図３（Ａ）は平面スピーカーを備えた携帯情報機器３０１の表示装置周辺の上面図である。図３（Ｂ）は同様の断面図である。基板３０９上に画素部３０４、ソース信号線駆動回路３０２、ゲート信号線駆動回路３０３を一体形成した表示装置に、平面スピーカー３０６、ＦＰＣ３０５、３０８、対向基板３１０、プリント基板３１１上に実装した音声信号処理回路３０７、カップリングコンデンサ３１２をあわせて、装着している。
【０００７】
このスピーカーは電気信号を振動に変化させ、音声を出力するのは従来のスピーカーと同じであるが、振動させるのはコーンではなく、表示装置などのガラス基板、プラスチック基板、タッチパネルなどである。このような平面スピーカーを用いることによって、従来のコーンスピーカーを用いた携帯情報機器より、小型軽量化を実現することが可能である。
【０００８】
一方、コンデンサを積層セラミックのチップコンデンサとし、ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）上に実装するもの（例えば特許文献１）、または表示装置の基板上に実装するもの（たとえば特許文献２）がある。このようなチップコンデンサは２〜３ｍｍ程度の大きさであり、体積縮小に大きな優位性がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−３２６９３７号公報
【特許文献２】
特開平７−２６１１９１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような、平面スピーカーは携帯情報機器の小型軽量化には非常に有効な手段であるが、以下のような課題が残っていた。
図３に示すように、平面スピーカー３０６を用いて、スピーカーの駆動をおこなう音声信号処理回路３０７は、従来と同様に、表示装置の外部にプリント基板３１１を配置し、その上にＬＳＩを実装配置していた。そのため、携帯情報機器の小型軽量化を図るためには、まだ不完全なものであった。
また、音声信号は周波数が低いため、音声信号を容量でカップリングするためには大きな容量値（例えば１０μＦ〜１００μＦ）のカップリングコンデンサ３１２を必要としていた。このようなコンデンサは体積の大きな電解コンデンサ（通常直径５ｍｍ〜１０ｍｍ程度、高さ７ｍｍ〜１０ｍｍの円柱形）を使わざるを得ず、回路の体積を大きくしていた。
【００１１】
また、特許文献１および特許文献２に記載されているような積層セラミックのチップコンデンサは電解コンデンサに比べ体積が小さい反面、容量値は０．１μＦ程度までしかできないという問題がある。従って、このようなチップコンデンサを用いて、音声信号処理回路のカップリングを構成するためには、抵抗を大きなものにする必要がある。音声信号の下限を２０Ｈｚとし、容量を０．１μＦとした場合、必要な抵抗値は約８０ＫΩ以上となる。
【００１２】
このような抵抗を同様にチップ部品として使用した場合、音声信号回路処理回路の周波数特性を低下させることになる。これは、回路をプリント基板もしくは、ＦＰＣに引き出す場合、端子部分に寄生容量が発生し、この寄生容量とチップ抵抗の間で、ロウパスフィルタ（低域通過フィルタ）ができてしまい周波数特性が低下するものである。例えば、図４に示すような回路構成で１０倍の増幅回路を作る場合を考える。音声信号処理回路４０１の内部にオペアンプ４０２があり、オペアンプ４０２と外部抵抗４０３、４０４、４０５と外部容量４０６、４０７、信号源４０８、バイアス電源４１４で増幅回路を構成する。
【００１３】
外部抵抗４０４、４０５の抵抗値をそれぞれＲ４０４、Ｒ４０５とすると、このような回路の場合、増幅器の利得は（１＋Ｒ４０５／Ｒ４０４）となる。一方、前述したように、チップコンデンサに０．１μＦのコンデンサを用いて、２０Ｈｚまでの低域の周波数を確保するためには、外付け抵抗４０３、４０４は８０ｋΩ以上にする必要がある。ここでそれらの抵抗はマージンをもって１００ｋΩとすると、１０倍の利得を得るためには、外付け抵抗４０５は９００ｋΩとする必要がある。
【００１４】
ところが図４のようにオペアンプ４０２の入出力端子を外に出すことによって４０９〜４１３に示すような寄生容量が発生する。特に寄生容量４１０は９００ｋΩの抵抗４０５と並列に入るため、抵抗４０５との間でロウパスフィルタが構成される。寄生容量４１０の値が１０ｐＦになると、１７ＫＨｚのロウパスフィルタが構成される。この寄生ロウパスフィルタによって、増幅器の広域側が制限され、周波数特性を低下させるという問題が発生する。図６に示すように寄生ロウパスフィルタがある場合６０１と寄生ロウパスフィルタが無い場合６０２では周波数特性に顕著な差が発生する。
【００１５】
また、抵抗を一般の単結晶ＩＣの中に内蔵し、音声信号処理回路を構成した場合でも、同様なことが生じる。図５を用いてその例を説明する。単結晶ＩＣでは、シリコン基板５０１上にＭＯＳトランジスタと抵抗を構成している。図５において、５０２、５０３はＭＯＳトランジスタソース領域、ドレイン領域、５０４はチャネル領域、５０５はＬＯＣＯＳ酸化膜、５０６はゲート絶縁膜、５０７はゲート電極、５０８は層間膜、５０９はソース電極。５１０はドレイン電極、抵抗５１１はＬＯＣＯＳ酸化膜５０５上に形成され、抵抗５１１の一方の端子がドレイン電極５１０に他方の端子が電極５１２に接続されている。ＬＯＣＯＳ酸化膜の厚さは２００ｎｍ〜５０００ｎｍ程度であるため、抵抗はシリコン基板５０１との間に寄生容量５１３を持ち、１ＭΩ程度の抵抗では数ｐＦの容量となる。シリコン基板は導体であり、通常ＧＮＤなどに接続される。よって、前記と同様な問題が発生し、周波数特性を低下させていた。
【００１６】
以上のような問題を鑑み本発明では縮小された音声信号処理回路、音声信号処理回路を内蔵した表示装置、および小型かつ軽量な電子機器を提供する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、絶縁基板上の薄膜素子及び薄膜抵抗で構成する音声信号処理回路である。また、抵抗を絶縁基板上の薄膜抵抗で構成する音声信号処理回路を内蔵する表示装置である。
このような構成では端子寄生容量は問題にならない。また、絶縁基板上の薄膜抵抗では、ＩＣのように基板との寄生容量の問題は発生しないという長所がある。
【００１８】
以下に本発明の構成を示す。
【００１９】
本発明は絶縁基板上に形成された薄膜素子を有する音声信号処理回路において、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板上に実装されたチップコンデンサによって、入力回路が構成されることを特徴としている。
【００２０】
本発明は絶縁基板上に形成された薄膜素子を有する音声信号処理回路において、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板と接続されたフレキシブル基板上に実装されたチップコンデンサによって、入力回路が構成されることを特徴としている。
【００２１】
本発明は絶縁基板上に形成された薄膜素子を有する音声信号処理回路において、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板と電気的に接続されたプリント基板上に実装されたチップコンデンサによって、入力回路が構成されることを特徴としている。
【００２２】
本発明は絶縁基板上に形成された薄膜素子を有する音声信号処理回路において、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板上に実装されたチップコンデンサによって、帰還回路が構成されることを特徴としている。
【００２３】
本発明は絶縁基板上に形成された薄膜素子を有する音声信号処理回路において、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板と接続されたフレキシブル基板上に実装されたチップコンデンサによって、帰還回路が構成されることを特徴としている。
【００２４】
本発明は絶縁基板上に形成された薄膜素子を有する音声信号処理回路において、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板と電気的に接続されたプリント基板上に実装されたチップコンデンサによって、帰還回路が構成されることを特徴としている。
【００２５】
本発明は絶縁基板上に形成された薄膜素子を有する音声信号処理回路において、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板上に実装されたチップコンデンサによって、平滑回路が構成されることを特徴としている。
【００２６】
本発明は絶縁基板上に形成された薄膜素子を有する音声信号処理回路において、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板と接続されたフレキシブル基板上に実装されたチップコンデンサとによって、平滑回路が構成されることを特徴としている。
【００２７】
本発明は絶縁基板上に形成された薄膜素子を有する音声信号処理回路において、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板と電気的に接続されたプリント基板上に実装されたチップコンデンサとによって、平滑回路が構成されることを特徴としている。
【００２８】
本発明は前記音声信号処理回路において、前記薄膜抵抗はＰ型不純物が添加されていることを特徴としている。
【００２９】
本発明は前記音声信号処理回路において、前記薄膜抵抗は抵抗値が８０ｋΩ以上であることを特徴としている。
【００３０】
本発明は音声信号処理回路を有する表示装置において、絶縁基板上に形成された薄膜素子と、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板上に実装されたチップコンデンサによって、前記音声信号処理回路の入力回路が構成されることを特徴としている。
【００３１】
本発明は音声信号処理回路を有する表示装置において、絶縁基板上に形成された薄膜素子と、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板と接続されたフレキシブル基板上に実装されたチップコンデンサによって、前記音声信号処理回路の入力回路が構成されることを特徴としている。
【００３２】
本発明は音声信号処理回路を有する表示装置において、絶縁基板上に形成された薄膜素子と、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板と電気的に接続されたプリント基板上に実装されたチップコンデンサによって、前記音声信号処理回路の入力回路が構成されることを特徴としている。
【００３３】
本発明は音声信号処理回路を有する表示装置において、絶縁基板上に形成された薄膜素子と、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板上に実装されたチップコンデンサによって、前記音声信号処理回路の帰還回路が構成されることを特徴としている。
【００３４】
本発明は音声信号処理回路を有する表示装置において、絶縁基板上に形成された薄膜素子と、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板と接続されたフレキシブル基板上に実装されたチップコンデンサによって、前記音声信号処理回路の帰還回路が構成されることを特徴としている。
【００３５】
本発明は音声信号処理回路を有する表示装置において、絶縁基板上に形成された薄膜素子と、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板と電気的に接続されたプリント基板上に実装されたチップコンデンサによって、前記音声信号処理回路の帰還回路が構成されたことを特徴としている。
【００３６】
本発明は音声信号処理回路を有する表示装置において、絶縁基板上に形成された薄膜素子と、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板上に実装されたチップコンデンサによって、前記音声信号処理回路の平滑回路が構成されたことを特徴としている。
【００３７】
本発明は音声信号処理回路を有する表示装置において、絶縁基板上に形成された薄膜素子と、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板と接続されたフレキシブル基板上に実装されたチップコンデンサとによって、前記音声信号処理回路の平滑回路が構成されたことを特徴としている。
【００３８】
本発明は音声信号処理回路を有する表示装置において、絶縁基板上に形成された薄膜素子と、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板と電気的に接続されたプリント基板上に実装されたチップコンデンサとによって、前記音声信号処理回路の平滑回路が構成されたことを特徴としている。
【００３９】
本発明は前記表示装置において、前記薄膜抵抗はＰ型不純物が添加されていることを特徴としている。
【００４０】
本発明は前記表示装置において、前記薄膜抵抗は抵抗値が８０ｋΩ以上であることを特徴としている。
【００４１】
本発明は、上記の表示装置を使用した携帯情報機器である。
【００４２】
以上によって、コンデンサの縮小が実現でき、音声信号処理回路の表示装置への内蔵化が達成でき、小型かつ軽量で、音声が出力可能な電子機器、代表的には携帯情報機器を実現することができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。図１は絶縁基板上に構成した音声信号処理回路１０１の増幅回路部分の実施形態を示したものである。この増幅回路は薄膜トランジスタ等の薄膜素子で構成したオペアンプ１０４、薄膜抵抗１０５、１０６、１０７、電源１１１、ＦＰＣ１０２、ＦＰＣ上のチップコンデンサ１０８、１０９によって構成されている。また、薄膜抵抗１０５とチップコンデンサ１０９は入力回路１１６を構成し、薄膜抵抗１０６、１０７とチップコンデンサ１０８は帰還回路１１７を構成している。
【００４４】
このように入力回路１１６を薄膜抵抗１０５で構成することによって、入力回路１１６に発生する寄生容量の大部分はＦＰＣ部分の寄生容量１１４となり
周波数特性の向上が図れる。また帰還回路を薄膜抵抗１０６、１０７で構成することによって、帰還回路１１７に発生する寄生容量の大部分は寄生容量１１３となり、特に薄膜抵抗１０６には寄生容量が従来例に比べて大幅に減少することから、周波数特性の向上が図れる。
【００４５】
次に、本実施形態の動作について説明する。プリント基板１０３上の信号源１１０より出力された信号は、チップコンデンサ１０９を介して絶縁基板上のオペアンプ１０４、薄膜抵抗１０５に入力される。信号源１１０の直流電位は通常０Ｖであり、薄膜抵抗１０５およびオペアンプの入力の直流電位は電源１１１によって与えられるので、一致しない。よって、コンデンサ１０９で直流電位を分断している。薄膜抵抗１０５とチップコンデンサ１０９は入力回路１１６を構成している。オペアンプに入力された信号は、増幅されたのち端子１１２に出力される。ここで、薄膜抵抗１０６、１０７およびチップコンデンサ１０８は帰還回路１１７を構成し、オペアンプ１０４の利得は薄膜抵抗１０６、１０７の比のよって決定される。
【００４６】
従来例で述べたように、利得を１０倍とし、チップコンデンサ１０８の容量値を０．１μＦとし、低域の周波数特性を２０Ｈｚまで確保しようとすると、薄膜抵抗１０７は１００ｋΩ、薄膜抵抗１０６は９００ｋΩとする必要がある。
本実施形態では薄膜抵抗のニ端のうち、外部に出るのは一端だけであり、寄生容量１１３〜１１５によって、寄生ロウパスフィルタが発生することはない。したがって、従来例のように高域の周波数特性が低下することもない。
【００４７】
また、本発明の薄膜抵抗１０５〜１０７は基板が絶縁体であるため、シリコン基板を用いたＩＣのように、抵抗と基板との間の容量でロウパスフィルタが形成されることもない。よって、帰還回路だけでなく、前述した入力回路においても効果を見出すことができる。このように本発明では、高域の周波数特性を悪化させずに８０ＫΩ以上の高抵抗が形成できるため、コンデンサに少容量のチップコンデンサを使用することができる。それによって、外付けを含めた回路容積の縮小ができ、装置の軽薄短小化を図ることができる。以上はチップコンデンサをＦＰＣ上に実装した例を述べたが、実装場所はＦＰＣ上に限定されず、絶縁基板上、絶縁基板と電気的に接続されたプリント基板上であっても良い。
【００４８】
【実施例】
（実施例１）
図１１に本発明の実施例を示す。本実施例は絶縁基板１１０１上の半波整流回路を示したものである。整流回路は信号のレベル検出などに使用される。本実施例の半波整流回路は薄膜トランジスタ等の薄膜素子で構成されたオペアンプ１１０４、薄膜抵抗１１０５、１１０６、１１０７、１１１４、薄膜ダイオード１１１２、１１１３、電源１１１１、ＦＰＣ１１０２、ＦＰＣ上のチップコンデンサ１１０８、１１０９によって構成されている。以下にその動作を説明する。
【００４９】
プリント基板１１０３上の信号源１１１０より出力された信号はチップコンデンサ１１０９を介して薄膜抵抗１１０７に入力される。薄膜抵抗１１０７とチップコンデンサ１１０９は入力回路１１１８を構成している。薄膜抵抗１１０７は一端がチップコンデンサ１１０９に接続され、他端がオペアンプ１１０４の反転入力端子に接続される。入力信号が下側に振れた場合、オペアンプ１１０４の出力は上側に振れ、オペアンプ１１０４の出力から薄膜ダイオード１１１３に電流が流れ、薄膜抵抗１１０７を通して信号源に電流が流れる。このとき接続点１１１７の電位はオペアンプ１１０４の反転入力端子の電位と等しくなる。
【００５０】
オペアンプ１１０４の反転入力端子の電位は電源１１１１の電位と概ね等しいので、信号が下側に振れた場合には固定電位（電源１１１１の電位）が接続点１１１７に出力される。また、信号源の信号が上側に振れた場合、電流は信号源１１１０よりコンデンサ１１０９、薄膜抵抗１１０７を介して、薄膜抵抗１１０６、薄膜ダイオード１１１２に流れ、オペアンプ１１０４の出力に吸収される。このとき接続点１１１７には入力信号の逆相の信号が発生する。このようにして半波整流が行われる。
【００５１】
接続点１１１７には薄膜抵抗１１１４が接続され、チップコンデンサ１１０８によって平滑が行われる。薄膜抵抗１１１４とチップコンデンサ１１０８は平滑回路１１１９を構成している。本実施例では抵抗１１０７、１１０６、１１１４を内蔵することにより、端子の寄生容量を低減でき、その周波数特性の低下を防止することができる。以上はチップコンデンサをＦＰＣ上に実装した例を述べたが、実装場所はＦＰＣ上に限定されず、絶縁基板上、絶縁基板と電気的に接続されたプリント基板上であっても良い。
【００５２】
（実施例２）
図８に本発明の表示装置の実施例を示す。本実施例は音声信号処理回路用のチップコンデンサをＦＰＣ上に設置した例である。以下、図８について説明をおこなう。８０１は音声信号処理回路を内蔵した表示装置である。絶縁基板上に薄膜トランジスタを形成し、薄膜トランジスタによるアクティブマトリクスを画素部８０２に構成している。また、画素だけでなくソース信号線駆動回路８０３、ゲート信号線駆動回路８０４も薄膜トランジスタで構成している。さらに、音声信号処理回路８０５も薄膜トランジスタで構成している。絶縁基板上のこれらの回路に信号を送るためのＦＰＣ８０６、およびＦＰＣ８０６上に実装されたチップコンデンサ８０７〜８１０、プリント基板８１１が表示装置８０１に装着されている。
【００５３】
音声信号処理回路は音声処理を行うためのアナログ増幅回路を含むがこれには限定されない。本実施例の音声信号処理回路に、実施の形態に示したものを用いることができる。すなわち、音声信号処理回路８０５は本発明の薄膜抵抗及びチップコンデンサを有し、これらによって入力回路、帰還回路、平滑回路などを構成し、周波数特性の低下を防止している。
【００５４】
（実施例３）
図９に本発明の表示装置の実施例を示す。本実施例は音声信号処理回路用のチップコンデンサを絶縁基板上に設置した例である。以下、図９について説明をおこなう。９０１は音声信号処理回路を内蔵した表示装置である。絶縁基板上に薄膜トランジスタを形成し、薄膜トランジスタによるアクティブマトリクスを画素部９０２に構成している。また、画素だけでなくソース信号線駆動回路９０３、ゲート信号線駆動回路９０４も薄膜トランジスタで構成している。さらに、音声信号処理回路９０５も薄膜トランジスタで構成している。絶縁基板上のこれらの回路に信号を送るためのＦＰＣ９０６、および絶縁基板上に実装されたチップコンデンサ９０７〜９１０、プリント基板９１１が表示装置９０１に装着されている。
【００５５】
音声信号処理回路は音声処理を行うためのアナログ増幅回路を含むがこれには限定されない。本実施例の音声信号処理回路に、実施の形態に示したものを用いることができる。すなわち、音声信号処理回路９０５は本発明の薄膜抵抗とチップコンデンサとを有し、これらによって入力回路、帰還回路、平滑回路などを構成し、周波数特性の低下を防止している。
【００５６】
（実施例４）
図１３に本発明の表示装置の実施例を示す。本実施例は音声信号処理回路用のチップコンデンサをプリント基板上に設置した例である。以下、図１３について説明をおこなう。１４０１は音声信号処理回路を内蔵した表示装置である。絶縁基板上に薄膜トランジスタを形成し、薄膜トランジスタによるアクティブマトリクスを画素部１４０２に構成している。また、画素だけでなくソース信号線駆動回路１４０３、ゲート信号線駆動回路１４０４も薄膜トランジスタで構成している。さらに、音声信号処理回路１４０５も薄膜トランジスタで構成している。絶縁基板上のこれらの回路に信号を送るためのＦＰＣ１４０６、絶縁基板と電気的に接続されたプリント基板１４１１、およびプリント基板上に実装されたチップコンデンサ１４０７〜１４１０が表示装置１４０１に装着されている。
【００５７】
本実施例の音声信号処理回路に、実施の形態に示したものを用いることができる。音声信号処理回路は音声処理を行うためのアナログ増幅回路を含むがこれには限定されない。音声信号処理回路１４０５は本発明の薄膜抵抗を含み、チップコンデンサと入力回路、帰還回路、平滑回路などを構成し、周波数特性の低下を防止している。
【００５８】
（実施例５）
図７に本発明の薄膜抵抗の製造方法を説明する。絶縁基板７０１上に下地膜７０２を成膜する。この下地膜は窒化膜または窒化膜と酸化膜を積層したものが望ましい。次にアモルファスシリコン膜を成膜し、それを熱またはレーザー照射によって結晶化をおこない、ポリシリコン膜を形成する。続いて、そのポリシリコン膜をパターニングして、任意の形状のシリコン領域７０３〜７０６を形成する。以上を図７（Ａ）に示す。
【００５９】
さらに、ゲート絶縁膜７０７を成膜し、ゲート電極材料を成膜する、そしてゲート電極材料をパターニングし、ゲート電極７０８、７０９を形成したあとにＮ型用レジストマスク７１０を用いてＮ型不純物をドープする。ここで、上にゲート電極の残っているシリコン領域はゲート電極直下の領域がドープされずチャネル領域となり、Ｎ型ＴＦＴ７１１が形成される。一方、ゲート電極が残っておらず全体がドープされたシリコン領域は、Ｎ型薄膜抵抗７１２となる。以上を図７（Ｂ）に示す。次に、レジストマスク７１０を剥離し、Ｐ型用レジストマスクを形成し、Ｐ型不純物をドープする。ここで、上にゲート電極の残っているシリコン領域はゲート電極直下の領域がドープされずチャネル領域となり、Ｐ型ＴＦＴ７１４が形成される。一方、ゲート電極が残っておらず全体がドープされたシリコン領域は、Ｐ型薄膜抵抗７１５となる。以上を図７（Ｃ）に示す。
【００６０】
その後、層間膜７１６を成膜し、コンタクトホール７２１〜７２４をあけ、配線メタルを成膜、パターニングすることによって、電極７１７〜７２０を形成し、Ｎ型ＴＦＴ１５１１、Ｐ型ＴＦＴ１５１４、Ｎ型薄膜抵抗１５１２、Ｐ型薄膜抵抗１５１５を形成する。これらによって、回路が完成する。以上を図７（Ｄ）に示す。また、その上面図を図１４に示す。同じ部分は同じ符号を用いて示す。図１４はＮ型ＴＦＴ１５１１、Ｐ型ＴＦＴ１５１４、Ｎ型薄膜抵抗１５１２、Ｐ型薄膜抵抗１５１５の上面図を示している。
このように本実施例では、薄膜トランジスタの形成工程に何も追加することなく薄膜抵抗を構成することが可能である。尚、本実施例において、抵抗を形成するのにドープする不純物はＰ型、Ｎ型いずれも可能であるが、Ｐ型の方が抵抗のばらつきがすくなく、薄膜抵抗として用いるのには望ましい。
【００６１】
（実施例６）
図１０はＴＦＴを用いて、オペアンプ回路を作成した場合の等価回路図である。このオペアンプは、ＴＦＴ１００１、ＴＦＴ１００２で構成される差動回路、ＴＦＴ１００３、ＴＦＴ１００４で構成されるカレントミラー回路、ＴＦＴ１００５、ＴＦＴ１００９で構成される定電流源、ＴＦＴ１００６で構成されるソース接地回路、ＴＦＴ１００７、ＴＦＴ１００８で構成されるアイドリング回路、ＴＦＴ１０１０、ＴＦＴ１０１１で構成されるソースフォロワ回路、位相補償コンデンサ１０１２より成り立っている。
【００６２】
以下に、図１０のオペアンプ回路の動作を説明する。非反転端子に＋信号が入力されると、差動回路を構成するＴＦＴ１００１、１００２のソースにはＴＦＴ１００５で構成される定電流源が接続されているため、ＴＦＴ１００１のドレイン電流がＴＦＴ１００２のドレイン電流より大きくなり、ＴＦＴ１００３のドレイン電流は、ＴＦＴ１００４とＴＦＴ１００３がカレントミラー回路を構成するため、ＴＦＴ０２のドレイン電流と同じになり、ＴＦＴ１００３のドレイン電流とＴＦＴ１００１のドレイン電流の差電流によって、ＴＦＴ１００６のゲート電位は低下する方向に変化する。ＴＦＴ１００６はＰ型ＴＦＴであるので、ＴＦＴ１００６のゲート電位が下がると、ＴＦＴ１００６はよりオンする方向に動作し、ドレイン電流が増加する。よって、ＴＦＴ１０１０のゲート電位は上昇し、それに伴い、ＴＦＴ１０１０のソース電位すなわち、出力端子も上昇する。
【００６３】
また、非反転入力端子に−信号が入力されると、ＴＦＴ１００１のドレイン電流がＴＦＴ１００２のドレイン電流より小さくなり、ＴＦＴ１００３のドレイン電流は、ＴＦＴ１００２のドレイン電流と同じであるため、ＴＦＴ１００３のドレイ電流とＴＦＴ１００１の差電流によって、ＴＦＴ１００６のゲート電位は上昇する方向に変化する。ＴＦＴ１００６はＰ型ＴＦＴであるので、ＴＦＴ１００６のゲート電位が上がると、ＴＦＴ１００６はオフする方向に動作し、ドレイン電流が減少する。よって、ＴＦＴ１０１０のゲート電位は低下し、それに伴い、ＴＦＴ１０１０のソース電位すなわち、出力端子も低下する。このように非反転入力端子の信号と同相の信号が、出力端子より出力される。
【００６４】
反転入力端子に＋信号が入力されると、ＴＦＴ１００１のドレイン電流がＴＦＴ１００２のドレイン電流より小さくなり、ＴＦＴ１００３のドレイン電流は、ＴＦＴ１００２のドレイン電流と同じであるため、ＴＦＴ１００３のドレイン電流とＴＦＴ１００１の差電流によって、ＴＦＴ１００６のゲート電位は上昇する方向に変化する。ＴＦＴ１００６はＰ型ＴＦＴであるので、ＴＦＴ１００６のゲート電位が上がると、ＴＦＴ１００６はオフする方向に動作し、ドレイン電流が減少する。よって、ＴＦＴ１０１０のゲート電位は低下し、それに伴い、ＴＦＴ１０１０のソース電位すなわち、出力端子も低下する。
【００６５】
また、反転入力端子に−信号が入力されると、ＴＦＴ１００１のドレイン電流がＴＦＴ１００２のドレイン電流より大きくなり、ＴＦＴ１００３のドレイン電流は、ＴＦＴ１００２のドレイン電流と同じであるため、ＴＦＴ１００３のドレイン電流とＴＦＴ１００１のドレイン電流の差電流によって、ＴＦＴ１００６のゲート電位は低下する方向に変化する。ＴＦＴ１００６はＰ型ＴＦＴであるので、ＴＦＴ１００６のゲート電位が下がると、ＴＦＴ１００６はよりオンする方向に動作し、ドレイン電流が増加する。よって、ＴＦＴ１０１０のゲート電位は上昇し、それに伴い、ＴＦＴ１０１０のソース電位すなわち、出力端子も上昇する。このようにして、反転入力端子の信号と逆相の信号が出力端子より出力される。
【００６６】
この例では、差動回路をＮｃｈＴＦＴ、カレントミラー回路をＰｃｈＴＦＴで作成しているが、本発明では、それには限定されず逆であっても良い。また、回路形式もこのような回路接続には限定されることはなく、オペアンプ回路としての機能を満たすものであれば使用可能である。
【００６７】
（実施例７）
以上のようにして作製される表示装置は各種電子機器の表示部として用いることができる。以下に、本発明を用いて形成された表示装置を表示媒体として組み込んだ電子機器について説明する。
【００６８】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、ゲーム機、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙げられる。それらの一例を図１２に示す。
【００６９】
図１２（Ａ）はデジタルカメラであり、本体３１０１、表示部３１０２、受像部３１０３、操作キー３１０４、外部接続ポート３１０５、シャッター３１０６等を含む。本発明の表示装置をカメラの表示部３１０２に用いることで、小型で便利なデジタルカメラが得られる。
【００７０】
図１２（Ｂ）はノートパソコンであり、本体３２０１、筐体３２０２、表示部３２０３、キーボード３２０４、外部接続ポート３２０５、ポインティングマウス３２０６等を含む。本発明の表示装置を表示部３２０３に使用することで、小型で便利なノートパソコンが得られる。
【００７１】
図１２（Ｃ）は携帯情報端末であり、本体３３０１、表示部３３０２、スイッチ３３０３、操作キー３３０４、赤外線ポート３３０５等を含む。本発明の表示装置を表示部３３０２に使用することで、小型で便利な携帯情報端末が得られる。
【００７２】
図１２（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体３４０１、筐体３４０２、記録媒体（ＣＤ、ＬＤまたはＤＶＤ等）読込部３４０５、操作スイッチ３４０６、表示部（ａ）３４０３、表示部（ｂ）３４０４等を含む。表示部Ａは主として画像情報を表示し、表示部Ｂは主として文字情報を表示するが、本発明の表示装置を記録媒体を備えた画像再生装置の表示部（ａ）、（ｂ）に用いることで、小型で便利な画像再生装置が得られる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置としては、ＣＤ再生装置、ゲーム機器などに本発明を用いることができる。
【００７３】
【００７４】
図１２（Ｆ）は腕時計であり、ベルト３６０１、表示部３６０２、操作スイッチ３６０３等を含む。本発明の表示装置を表示部３６０２に使用することで、音声を出力する機能を有する腕時計が得られる。
【００７５】
図１２（Ｇ）は携帯電話であり、本体３７０１は、筐体３７０２、表示部３７０３、音声入力部３７０４、アンテナ３７０５、操作キー３７０６、外部接続ポート３７０７などを含む。本発明の表示装置を表示部３７０３に用いることで、小型で便利な携帯電話が得られる。
【００７６】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。また、本実施例の電子機器は実施例１〜６のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。
【００７７】
【発明の効果】
従来の音声出力機能を有する携帯情報機器では、音声処理回路に電解コンデンサを用いており、サイズの縮小が困難であり、携帯情報機器の大きさを小さくすることができていなかった。
【００７８】
本発明は、音声信号処理回路を薄膜素子によって構成し、特に抵抗を薄膜抵抗によって構成し、且つ容量の小さなコンデンサを使用することによって、体積の小さな音声信号処理回路、およびそれを内蔵した表示装置を実現することができる。本発明によって、音声出力機能を有する携帯情報機器の小型軽量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の音声信号処理回路を示す図。
【図２】（Ａ）従来の表示装置の上面図。（Ｂ）同様の断面図。
【図３】（Ａ）従来の表示装置の上面図。（Ｂ）同様の断面図。
【図４】従来の音声信号処理回路を示した図。
【図５】従来の音声信号処理ＩＣの断面図。
【図６】従来の音声信号処理回路の周波数特性を示した図。
【図７】本発明の工程断面図。
【図８】本発明の表示装置の実施例を示した図。
【図９】本発明の表示装置の実施例を示した図。
【図１０】本発明のオペアンプ回路の等価回路図。
【図１１】本発明を整流回路に用いた実施例を示す図。
【図１２】本発明の表示装置を用いた電子機器の図。
【図１３】本発明の表示装置の実施例を示した図。
【図１４】本発明の薄膜素子の上面図。

Claims

画素部と、音声信号処理回路と、を有し、
前記画素部と前記音声信号処理回路は、絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタを有し、
前記音声信号処理回路は、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板上に実装されたチップコンデンサと、によって構成される回路を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
画素部と、音声信号処理回路と、を有し、
前記画素部と前記音声信号処理回路は、絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタを有し、
前記音声信号処理回路は、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板上に実装されたチップコンデンサによって構成される入力回路を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
画素部と、音声信号処理回路と、を有し、
前記画素部と前記音声信号処理回路は、絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタを有し、
前記音声信号処理回路は、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板と接続されたフレキシブル基板上に実装されたチップコンデンサによって構成される入力回路を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
画素部と、音声信号処理回路と、を有し、
前記画素部と前記音声信号処理回路は、絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタを有し、
前記音声信号処理回路は、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記薄膜抵抗と電気的に接続されたプリント基板上に実装されたチップコンデンサによって構成される入力回路を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
画素部と、音声信号処理回路と、を有し、
前記画素部と前記音声信号処理回路は、絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタを有し、
前記音声信号処理回路は、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板上に実装されたチップコンデンサによって構成される帰還回路を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
画素部と、音声信号処理回路と、を有し、
前記画素部と前記音声信号処理回路は、絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタを有し、
前記音声信号処理回路は、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板と接続されたフレキシブル基板上に実装されたチップコンデンサによって構成される帰還回路を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
画素部と、音声信号処理回路と、を有し、
前記画素部と前記音声信号処理回路は、絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタを有し、
前記音声信号処理回路は、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記薄膜抵抗と電気的に接続されたプリント基板上に実装されたチップコンデンサによって構成される帰還回路を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
画素部と、音声信号処理回路と、を有し、
前記画素部と前記音声信号処理回路は、絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタを有し、
前記音声信号処理回路は、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板上に実装されたチップコンデンサによって構成される平滑回路を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
画素部と、音声信号処理回路と、を有し、
前記画素部と前記音声信号処理回路は、絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタを有し、
前記音声信号処理回路は、絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記絶縁基板と接続されたフレキシブル基板上に実装されたチップコンデンサとによって構成される平滑回路を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
画素部と、音声信号処理回路と、を有し、
前記画素部と前記音声信号処理回路は、絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタを有し、
前記音声信号処理回路は、前記絶縁基板上に形成された薄膜抵抗と、前記薄膜抵抗と電気的に接続されたプリント基板上に実装されたチップコンデンサとによって構成される平滑回路を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
請求項１乃至請求項１０のいずれか一において、
前記薄膜抵抗はポリシリコンにＰ型不純物が添加されたものであることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
請求項１乃至請求項１０のいずれか一において、
前記薄膜抵抗は抵抗値が８０ｋΩ以上であることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
請求項１乃至請求項１２のいずれか一におけるアクティブマトリクス型表示装置を備える携帯情報機器。