JP6433169B2

JP6433169B2 - 薄膜半導体装置

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Inventors: 多田　正浩; 正浩多田; 卓中村
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Filing date: 2014-06-23
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Description

本発明の実施形態は、画像を表示する画素電極を信号線に印加された信号電圧に応じて駆動する薄膜半導体装置に関する。

近年、携帯電話、スマートフォンあるいはタブレットＰＣなどの各種携帯端末、テレビジョン受像機あるいはパーソナルコンピュータなどにおいて、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を活かして平面表示装置(ＦＰＤ)である液晶表示装置(ＬＣＤ)が多用されている。液晶表示装置は、対をなす基板間に液晶層が介在され、この液晶層を駆動するスイッチング素子として低温ポリシリコン半導体層を用いる薄膜トランジスタ(ＬＴＰＳ−ＴＦＴ)がマトリクス状に形成されている。

このような液晶表示装置を特に携帯端末に用いる場合、バッテリの消費をより確実に抑制するために、例えば静止画を表示する際に薄膜トランジスタを低周波で間欠駆動することでより一層の低消費電力化を図る技術が求められている。このように薄膜トランジスタを間欠駆動する場合、薄膜トランジスタのオフ時のリーク電流が問題となる。すなわち、画像品質を維持するためには画素電極の電位を保持する必要があるのに対して、リーク電流が大きいと、画素電極から信号線へと電荷が移動し、画素電極の電位が変化して(画素電極の電圧変動が生じて)、フリッカとして視認される場合がある。

特開平１１−１２６９０４号公報

本発明が解決しようとする課題は、リーク電流を抑制して表示装置の表示品位を確保できる薄膜半導体装置を提供することである。

実施形態の薄膜半導体装置は、画像を表示する画素電極を信号線に印加された信号電圧に応じて駆動する表示装置用の薄膜半導体装置である。この薄膜半導体装置は、半導体層と、ゲート電極と、遮光電極とを備える。半導体層は、チャネル領域、及び、このチャネル領域を挟んで配置された対をなすコンタクト領域を備える。対をなすコンタクト領域は、チャネル領域よりも相対的に高濃度で不純物がドープされて一方が信号線に電気的に接続され他方が画素電極に電気的に接続されている。ゲート電極は、半導体層のチャネル領域に対向する位置に配置される。遮光電極は、チャネル領域に入射する光を遮る。この遮光電極は、第１の遮光電極と、第２の遮光電極とからなる。第１の遮光電極は、半導体層に対してゲート電極と反対側に配置され、チャネル領域と対向してこのチャネル領域に入射する光を遮る。第２の遮光電極は、ゲート電極に対して半導体層と反対側に配置され、チャネル領域に入射する光を遮るとともに、信号線と画素電極とのいずれかと電気的に接続されている。ゲート電極は、対をなして形成されて互いに電気的に接続される。チャネル領域、及び、第２の遮光電極は、対をなすゲート電極に対応して対をなしてそれぞれ形成される。対をなす第２の遮光電極は、信号線から遠い一方が信号線と電気的に接続され、信号線から近い他方が画素電極と電気的に接続されている。

一関連技術の薄膜半導体装置を示し、(a)はその平面図、(b)は(a)のＩ−Ｉ断面図である。同上薄膜半導体装置を備えた表示装置の一部の回路を模式的に示す説明図である。一実施形態の薄膜半導体装置を示し、(a)はその平面図、(b)は(a)のII−II断面図である。第１の参考技術の薄膜半導体装置を示し、(a)はその平面図、(b)は(a)のIII−III断面図である。第２の参考技術の薄膜半導体装置を示し、(a)はその平面図、(b)は(a)のIV−IV断面図である。第３の参考技術の薄膜半導体装置を示し、(a)はその平面図、(b)は(a)のＶ−Ｖ断面図である。第４の参考技術の薄膜半導体装置を示し、(a)はその平面図、(b)は(a)のVI−VI断面図である。

以下、一関連技術の構成を図１及び図２を参照して説明する。

図１において、11は基板装置としてのアレイ基板を示し、このアレイ基板11は、図示しない対向基板と対向配置されて、例えばカラー表示が可能なアクティブマトリクス型の表示装置としての液晶表示装置13(図２)の表示装置本体である液晶表示装置本体(ＬＣＤパネル)に用いられるものである。

そして、アレイ基板11は、例えば透光性を有する基板(絶縁基板)としての第１基板本体であるガラス基板15を有し、このガラス基板15の対向基板側の主面上には、金属部材などの導電体により薄膜状に形成された複数の配線である走査線(ゲート配線)16と信号線(ソース配線)17とが互いに絶縁された状態で立体的に交差するように形成されているとともに走査線16と平行に図示しない補助容量線が形成され、走査線16と信号線17とのそれぞれの交差位置に、スイッチング素子である画素駆動用の薄膜半導体装置としての薄膜トランジスタ19及びこれら薄膜トランジスタ19により駆動されて画像を表示する画素電極20が設けられ、これらを覆って図示しない配向膜が設けられている。なお、以下、上下方向については、図１を基準として説明する。

走査線16及び信号線17は、図示しないが、アレイ基板11と電気的に接続されたフレキシブルプリント基板などに実装された駆動回路とそれぞれ電気的に接続されている。そして、駆動回路は、図示しない外部の信号源や電圧源と電気的に接続されている。

薄膜トランジスタ19は、例えばトップゲート型のｎチャネル型のものであり、本関連技術では、対をなす一方及び他方のゲート電極23，24を備えたダブルゲート(マルチゲート)構造のものである。そして、この薄膜トランジスタ19は、ガラス基板15上にゲート電極23，24と対応して形成された遮光電極である対をなす一方及び他方の第１の遮光電極26，27と、これら第１の遮光電極26，27を覆ってガラス基板15上に形成されたアンダコート(ＵＣ)絶縁膜28と、このアンダコート絶縁膜28上に形成された半導体層29と、この半導体層29を覆ってアンダコート絶縁膜28上に形成されたゲート絶縁膜30と、このゲート絶縁膜30上に形成された上記ゲート電極23，24と、これらゲート電極23，24を覆ってゲート絶縁膜30上に形成された第１の層間絶縁膜31と、この第１の層間絶縁膜31上に形成された信号線17と一体の(一方の)コンタクト電極であるソース電極32、画素電極20と電気的に接続される(他方の)コンタクト電極であるドレイン電極33、及び、遮光電極である対をなす一方及び他方の第２の遮光電極34，35とを備えている。また、これら電極32，33，34，35を覆って第１の層間絶縁膜31上に第２の層間絶縁膜36が形成され、この第２の層間絶縁膜36上に上記画素電極20が形成されている。そして、薄膜トランジスタ19は、駆動回路からの信号が走査線16を介してゲート電極23，24に印加されることでスイッチング制御され、駆動回路から信号線17を介して印加された信号電圧に応じて画素電極20を駆動することで、画素(副画素)をそれぞれ独立して点灯／消灯させることが可能となっている。

ゲート電極23，24は、例えばモリブデンタングステン(ＭｏＷ)合金などの導電部材により走査線16と一体形成され、この走査線16に対して交差(直交)する方向、すなわち信号線17と平行な方向に沿って互いに平行に突設されている。換言すれば、これらゲート電極23，24は、走査線16を形成する際のパターニングによってこの走査線16と同工程で同材料により形成される。したがって、これらゲート電極23，24は、互いに電気的に接続(導通)されてそれぞれ走査線16と同電位に設定されている。そして、このようにダブルゲート構造とすることで、ゲート電極23，24の長さを確保してドレイン電界を緩和し、熱リーク電流を低減している。

第１の遮光電極26，27は、導電性を有する金属などの、光を透過しない部材(光を遮断(反射)する部材)により形成されており、それぞれゲート電極23，24の直下にて半導体層29の下方に位置している。これら第１の遮光電極26，27は、ゲート電極23，24よりも幅広に形成され、互いに離間された四角形島状となっている。

半導体層29は、低温ポリシリコン(ＬＴＰＳ)により走査線16と略平行な方向、すなわち信号線17と交差(直交)する方向に沿って長手状の島状に形成されており、対をなす一方及び他方のチャネル領域41，42と、これら一方及び他方のチャネル領域41，42を挟んで形成される対をなす一方及び他方のコンタクト領域43，44と、これらチャネル領域41，42とコンタクト領域43，44との間、及び一方のチャネル領域41と他方のチャネル領域42との間に形成される(第１ないし第３の)中間領域46，47，48とを一体に備えている。

チャネル領域41，42は、ゲート電極23，24のそれぞれの下方にゲート絶縁膜30を介して対向して位置している。すなわち、これらチャネル領域41，42は、ゲート電極23，24とそれぞれ自己整合されており、互いに離間されているとともに、これらゲート電極23，24と略等しい幅寸法を有している。したがって、これらチャネル領域41，42は、第１の遮光電極26，27よりも幅が小さく(第１の遮光電極26，27がチャネル領域41，42よりも幅が大きく)、これら第１の遮光電極26，27によって、下方(背面側)からのバックライトなどによる直接光や間接光が入射しないように遮られている。

コンタクト領域43，44は、例えばリン(Ｐ)などの不純物(ｎ型不純物)がチャネル領域41，42よりも相対的に高濃度でドープされた領域であり、ソース電極32及びドレイン電極33と電気的に接続されて、ソース領域及びドレイン領域として作用する部分である。

中間領域46，47，48は、コンタクト領域43，44よりも不純物(ｎ型不純物)が相対的に低濃度でドープされた、いわゆるＬＤＤ(Lightly Dope Drain)領域であり、ゲート電極23，24に対して対向しない(オフセットした)位置に配置され、ドレイン電界を緩和して薄膜トランジスタ19の熱リーク電流を低減している。

ソース電極32及びドレイン電極33は、信号線17を形成する際のパターニングによってこの信号線17と同工程で同材料により形成され、ソース電極32が信号線17と一体であり、ドレイン電極33がソース電極32に対して電気的に絶縁されている。そして、これらソース電極32及びドレイン電極33は、第１の層間絶縁膜31及びゲート絶縁膜30に亘って形成された(一方及び他方の)コンタクトホール51，52に嵌合する(一方及び他方の)コンタクト部32a，33aが下方すなわち半導体層29に向けてそれぞれ突設され、これらコンタクト部32a，33aを介して、それぞれコンタクト領域43，44と電気的に接続されている。

第２の遮光電極34，35は、チャネル領域41，42の上方を覆ってこれらチャネル領域41，42に対して例えば上方(表示側)からの直接光や反射光(間接光)などが入射しないようにこれらの光を遮るものである。これら第２の遮光電極34，35は、導電性を有する金属などの、光を透過しない部材(光を遮断(反射)する部材)により形成されており、それぞれゲート電極23，24の直上に位置して互いに離間されている。すなわち、これら第２の遮光電極34，35は、ゲート電極23，24に対して半導体層29と反対側に形成されている。さらに、これら第２の遮光電極34，35は、ゲート電極23，24、第１の遮光電極26，27及びチャネル領域41，42よりも幅広に形成され、互いに離間された島状となっている。そして、第２の遮光電極34，35は、本関連技術では、一方の第２の遮光電極34が信号線17と一体に形成されているとともに、他方の第２の遮光電極35がドレイン電極33と一体に形成されて画素電極20と電気的に接続されている。したがって、一方の第２の遮光電極34は、信号線17を形成する際のパターニングによってこの信号線17と同工程で同材料により形成され、他方の第２の遮光電極35は、ドレイン電極33と同時にパターニングされることでこのドレイン電極33と同工程で同材料により一体に形成される。このため、一方の第２の遮光電極34は、信号線17と同電位に設定され、他方の第２の遮光電極35は、ドレイン電極33及び画素電極20と同電位に設定されている。

画素電極20は、例えばＩＴＯ、あるいはＩＺＯなどの、透明導電部材により島状に形成されている。この画素電極20は、略四角形状となっており、信号線17(ソース電極32)に対して側方に離間された位置にて、走査線16の一部、補助容量線の一部、ゲート電極23，24、半導体層29のコンタクト領域43を除く部分、第１の遮光電極26，27、一方の第２の遮光電極34の一部、他方の第２の遮光電極35及びドレイン電極33のそれぞれの上方を覆って配置されている。そして、この画素電極20は、第２の層間絶縁膜36に形成されたコンタクトホール54に嵌合するコンタクト部20aが下方すなわちドレイン電極33に向けて突設され、このコンタクト部20aを介して、ドレイン電極33と電気的に接続されて、このドレイン電極33及び他方の第２の遮光電極35と同電位に設定されている。また、例えばこの画素電極20(ドレイン電極33)と補助容量線との間に、電位を再配分して画素電極20に印加される電圧を決定するための保持容量56(図２)が形成されている。

また、対向基板は、透光性を有する第２基板本体であるガラス基板上に、カラーフィルタ層、全画素共通の共通電極(コモン電極)である対向電極および配向膜などが順次積層されている。対向電極は、全ての画素電極20と対向し、これら画素電極20との間で電界を形成するもので、液晶層のモードによってはアレイ基板11に形成されていてもよい。また、カラーフィルタ層は、アレイ基板11に形成されていてもよい。

そして、図２に示す液晶表示装置13は、アレイ基板11に対して図示しない対向基板が、所定の隙間(セルギャップ)を介して対向配置され、これらアレイ基板11と対向基板との間に、保持容量56と電気的に並列な容量を有する光変調層である液晶層58、及び、間隙を保持する図示しないスペーサが介在されてこれらアレイ基板11と対向基板とが互いにシール部を介して貼り合わせられ、かつ、アレイ基板11と対向基板とにそれぞれ偏光板が取り付けられて構成され、薄膜トランジスタ19によって駆動される複数の画素がマトリクス状に配置されて画像を表示可能なアクティブエリアすなわち表示領域が四角形状に形成されている。

液晶層58は、各画素電極20と対向電極との間に形成された縦電界、横電界あるいは斜め電界によりスイッチング駆動される液晶分子を有している。

そして、図１及び図２に示すように、上記の薄膜トランジスタ19は、第１の遮光電極26，27によって、例えば透過型や半透過型、あるいは反射透過兼用型などの液晶表示装置13の場合には、バックライトからの光、反射型の液晶表示装置13の場合には下方(背面側)から直接光や間接光などの半導体層29のチャネル領域41，42への入射を遮るとともに、第２の遮光電極34，35によって、上方(表示側)からの直接光やバックライトからの光の反射光(間接光)の半導体層29のチャネル領域41，42への入射を遮り、チャネル領域41，42が光を吸収することで光電変換により大きくなる薄膜トランジスタ19のドレイン電流、特に薄膜トランジスタ19がオフのときのドレイン電流であるリーク電流(光リーク電流)を抑制する。

また、第２の遮光電極34，35は、信号線17及び画素電極20と電気的に接続されているため、ゲート電極23，24の端部での電界を緩和し、熱リーク電流を抑制する。

このように、チャネル領域41，42の下方及び上方を覆って形成した第１の遮光電極26，27及び第２の遮光電極34，35によって、チャネル領域41，42への光の入射を遮ることで、チャネル領域41，42への光の入射に起因する光リーク電流を抑制できるとともに、一方の第２の遮光電極34を信号線17と電気的に接続し、他方の第２の遮光電極35を画素電極20と電気的に接続することで、第１の遮光電極26，27と第２の遮光電極34，35とにより上下が囲まれるゲート電極23，24の端部での電界を緩和し、熱リーク電流を抑制できる。したがって、薄膜トランジスタ19のリーク電流Ｉ_Lを抑制できる。

次に、一実施形態を図３を参照して説明する。なお、上記一関連技術と同様の構成及び作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この一実施形態は、上記一関連技術の一方の第２の遮光電極34が画素電極20と電気的に接続され、他方の第２の遮光電極35が信号線17と電気的に接続されているものである。

一方の第２の遮光電極34は、例えば走査線16上に沿って形成された(一方の)接続部61により、ドレイン電極33と電気的に接続され、このドレイン電極33を介して画素電極20と電気的に接続されている。すなわち、一方の第２の遮光電極34は、ドレイン電極33と同時にパターニングされることでこのドレイン電極33(及び接続部61)と同工程で同材料により一体に形成される。したがって、一方の第２の遮光電極34は、ドレイン電極33及び画素電極20と同電位に設定されている。

また、他方の第２の遮光電極35は、例えば走査線16と略平行に形成された(他方の)接続部63により、信号線17と電気的に接続されている。すなわち、他方の第２の遮光電極35は、信号線17を形成する際のパターニングによってこの信号線17と同工程で同材料により一体に形成される。したがって、この他方の第２の遮光電極35は、信号線17と同電位に設定されている。

そして、チャネル領域41，42の下方及び上方を覆って形成した第１の遮光電極26，27及び第２の遮光電極34，35によって、チャネル領域41，42への光の入射を遮ることで、チャネル領域41，42への光の入射に起因する光リーク電流を抑制できるとともに、一方の第２の遮光電極34を画素電極20と電気的に接続し、他方の第２の遮光電極35を信号線17と電気的に接続することで、画素電極20の電位が信号線17の電位よりも高い場合に、画素電極20側の中間領域47の電位が低下し、第１の遮光電極26，27と第２の遮光電極34，35とにより上下が囲まれるゲート電極23，24の端部での電界を緩和して、熱リーク電流を抑制できる。したがって、薄膜トランジスタ19のリーク電流Ｉ_Lを抑制できる。

次に、第１の参考技術を図４を参照して説明する。なお、上記一関連技術及び一実施形態と同様の構成及び作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第１の参考技術は、上記一関連技術及び一実施形態の第２の遮光電極34，35に代えて、第２の遮光電極65が両方のゲート電極23，24に対向して１つ形成されているものである。

この第２の遮光電極65は、本参考技術では信号線17と一体に形成されてこの信号線17と電気的に接続されている。すなわち、この第２の遮光電極65は、信号線17を形成する際のパターニングによってこの信号線17と同工程で同材料により一体に形成される。したがって、この第２の遮光電極65は、信号線17と同電位に設定されているとともに、チャネル領域41，42の上方を覆い、これらチャネル領域41，42への光の入射を遮るようになっている。

そして、チャネル領域41，42の下方及び上方を覆って形成した第１の遮光電極26，27及び第２の遮光電極65によって、チャネル領域41，42への光の入射を遮ることで、チャネル領域41，42への光の入射に起因する光リーク電流を抑制できるとともに、２つのチャネル領域41，42(ゲート電極23，24)に跨るように形成した第２の遮光電極65を信号線17と電気的に接続することで、第１の遮光電極26，27と第２の遮光電極65とにより上下が囲まれるゲート電極23，24の端部での電界を緩和し、熱リーク電流を抑制できる。したがって、薄膜トランジスタ19のリーク電流Ｉ_Lを抑制できる。

次に、第２の参考技術を図５を参照して説明する。なお、上記一関連技術、一実施形態及び第１の参考技術と同様の構成及び作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第２の参考技術は、上記第１の参考技術のように両方のゲート電極23，24に対向して１つ形成された第２の遮光電極65がドレイン電極33を介して画素電極20と電気的に接続されているものである。

すなわち、この第２の遮光電極65は、ドレイン電極33と同時にパターニングされることでこのドレイン電極33(及び接続部61)と同工程で同材料により一体に形成される。したがって、一方の第２の遮光電極34は、ドレイン電極33及び画素電極20と同電位に設定されている。

そして、チャネル領域41，42の下方及び上方を覆って形成した第１の遮光電極26，27及び第２の遮光電極65によって、チャネル領域41，42への光の入射を遮ることで、チャネル領域41，42への光の入射に起因する光リーク電流を抑制できるとともに、２つのチャネル領域41，42(ゲート電極23，24)に跨るように形成した第２の遮光電極65を画素電極20と電気的に接続することで、第１の遮光電極26，27と第２の遮光電極65とにより上下が囲まれるゲート電極23，24の端部での電界を緩和し、熱リーク電流を抑制できる。したがって、薄膜トランジスタ19のリーク電流Ｉ_Lを抑制できる。

次に、第３の参考技術を図６を参照して説明する。なお、上記一関連技術、一実施形態及び各参考技術と同様の構成及び作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第３の参考技術は、上記一関連技術の一方及び他方の第１の遮光電極26，27がそれぞれ一方及び他方のコンタクト領域43，44に対向する位置まで延びているものである。

すなわち、一方の第１の遮光電極26は、中間領域48から一方のチャネル領域41、中間領域46及び一方のコンタクト領域43に亘って長手状に形成されており、この一方のコンタクト領域43とアンダコート絶縁膜28を介して略平行に対向して、これら一方の第１の遮光電極26と一方のコンタクト領域43とが容量結合されている。

同様に、他方の第１の遮光電極27は、中間領域48から他方のチャネル領域42、中間領域47及び他方のコンタクト領域44に亘って長手状に形成されており、この他方のコンタクト領域44とアンダコート絶縁膜28を介して略平行に対向して、これら他方の第１の遮光電極27と他方のコンタクト領域44とが容量結合されている。

したがって、第１の遮光電極26，27の電位変動が小さくなり、ゲート電極23，24の端部での電界をより確実に緩和でき、熱リーク電流を抑制できるので、薄膜トランジスタ19のリーク電流Ｉ_Lを抑制できる。

次に、第４の参考技術を図７を参照して説明する。なお、上記一関連技術、一実施形態及び各参考技術と同様の構成及び作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第４の参考技術は、上記第３の参考技術の一方及び他方の第１の遮光電極26，27に代えて、第１の遮光電極67が両方のゲート電極23，24に対向して１つ形成され、コンタクト領域43，44の両方に対向する位置まで延びているものである。

すなわち、この第１の遮光電極67は、導電性を有する金属などの、光を透過しない部材(光を遮断(反射)する部材)により形成されており、ゲート電極23，24の直下にて半導体層29の下方に位置している。この第１の遮光電極67は、ゲート電極23，24よりも幅広に形成され、走査線16に対して略平行な長手状に四角形島状となっている。すなわち、この第１の遮光電極67は、一方のコンタクト領域43から、中間領域46、一方のチャネル領域41、中間領域48、他方のチャネル領域42、中間領域47及び他方のコンタクト領域44に亘って長手状に形成されており、コンタクト領域43，44とアンダコート絶縁膜28を介して略平行に対向して、これら第１の遮光電極67と各コンタクト領域43，44とが容量結合されている。

したがって、第１の遮光電極67が信号線17の電位と画素電極20の電位との中間電位に設定され、第１の遮光電極67の電位変動が小さくなるため、ゲート電極23，24の端部での電界をより確実に緩和でき、熱リーク電流を抑制できるので、薄膜トランジスタ19のリーク電流Ｉ_Lを抑制できる。

しかも、第１の遮光電極67は、一方のチャネル領域41に対向する部分と他方のチャネル領域42とに対向する部分とに分割されずに一体に形成されているので、チャネル領域41，42への光の入射をより確実に遮ることができ、チャネル領域41，42への光の入射に起因する光リーク電流をより確実に抑制できる。

なお、上記第３及び第４の参考技術に対して、上記一実施形態の構成を適用してもよい。

以上説明した実施形態によれば、第１の遮光電極26，27(または第１の遮光電極67)と第２の遮光電極34，35(または第２の遮光電極65)により、チャネル領域41，42への光の入射を遮ることで、これらチャネル領域41，42への光の入射に起因する各薄膜トランジスタ19での光リーク電流を低減できる。

また、第２の遮光電極34，35(または第２の遮光電極65)を信号線17あるいは画素電極20と電気的に接続することで、ゲート電極23，24の端部の電界を緩和し、熱リーク電流を低減できる。

したがって、薄膜トランジスタ19のリーク電流Ｉ_Lを抑制できる。

特に近年、バックライトは高輝度化しているため、光リーク電流が流れやすくなっているので、第１の遮光電極26，27及び第２の遮光電極34，35により、チャネル領域41，42への光の入射を確実に遮り、光リーク電流を抑制できる。

また、対をなすゲート電極23，24を設けることで、ゲート電極の長さを確保して、熱リーク電流をより効果的に抑制できる。

同様に、チャネル領域41，42に隣接してＬＤＤ領域である中間領域46，47，48を設けることで、ドレイン電界を緩和して、熱リーク電流をより効果的に抑制できる。

この結果、例えば液晶表示装置13において、より低消費電力化を図るために、静止画を表示する際に各薄膜トランジスタ19を低周波で間欠駆動した際でも、オフ時のリーク電流Ｉ_Lを抑制できるので、このリーク電流Ｉ_Lに起因する画素電極20の電位の低下がフリッカとなって視認されることを抑制でき、液晶表示装置13の良好な表示品位を確保できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

13 表示装置としての液晶表示装置
17 信号線
19 薄膜半導体装置としての薄膜トランジスタ
20 画素電極
23，24 ゲート電極
26，27，67 遮光電極である第１の遮光電極
29 半導体層
34，35，65 遮光電極である第２の遮光電極
41，42 チャネル領域
43，44 コンタクト領域
46，47，48 中間領域

Claims

画像を表示する画素電極を信号線に印加された信号電圧に応じて駆動する表示装置用の薄膜半導体装置であって、
チャネル領域、及び、このチャネル領域を挟んで配置され、このチャネル領域よりも相対的に高濃度で不純物がドープされて一方が前記信号線に電気的に接続され他方が前記画素電極に電気的に接続された対をなすコンタクト領域を備えた半導体層と、
この半導体層のチャネル領域に対向する位置に配置されたゲート電極と、
前記チャネル領域に入射する光を遮る遮光電極とを具備し、
前記遮光電極は、
前記半導体層に対して前記ゲート電極と反対側に配置され、前記チャネル領域と対向してこのチャネル領域に入射する光を遮る第１の遮光電極と、
前記ゲート電極に対して前記半導体層と反対側に配置され、前記チャネル領域に入射する光を遮るとともに、前記信号線と前記画素電極とのいずれかと電気的に接続された第２の遮光電極とからなり、
前記ゲート電極は、対をなして形成されて互いに電気的に接続され、
前記チャネル領域、及び、前記第２の遮光電極は、対をなす前記ゲート電極に対応して対をなしてそれぞれ形成され、
対をなす前記第２の遮光電極は、前記信号線から遠い一方が前記信号線と電気的に接続され、前記信号線から近い他方が前記画素電極と電気的に接続されている
ことを特徴とする薄膜半導体装置。
前記第１の遮光電極は、対をなす前記ゲート電極に対応して対をなして形成され、対をなす前記コンタクト領域のそれぞれと対向する位置まで延びている
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜半導体装置。
前記第１の遮光電極は、対をなす前記ゲート電極の両方に対向して形成され、対をなす前記コンタクト領域のそれぞれと対向する位置まで延びている
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜半導体装置。
前記ゲート電極は、対をなして形成されて互いに電気的に接続され、
前記チャネル領域、及び、前記第１の遮光電極は、対をなす前記ゲート電極に対応して対をなしてそれぞれ形成され、
前記第２の遮光電極は、対をなす前記チャネル領域の両方に対向して形成され、前記信号線から遠い一方が前記信号線と電気的に接続され、前記信号線から近い他方が前記画素電極と電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜半導体装置。
前記チャネル領域と前記コンタクト用域との間に位置する中間領域を具備した
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の薄膜半導体装置。