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公開番号2025016558
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-04
出願番号2024187205,2023169610
出願日2024-10-24,2013-12-20
発明の名称表示装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H10K 59/131 20230101AFI20250128BHJP()
要約【課題】開口率を低減させず、電荷容量を大きくした容量素子を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】容量素子105を構成する一対の電極と誘電体膜を、透光性を有する材料により形成する。一対の電極のうち一方を、透光性を有する半導体膜111に不純物を含ませて電極として機能させる。また、当該容量素子を構成する一対の電極のうち他方を、画素電極121bなどの透光性を有する導電膜を用いて形成し、電極として機能させる。さらに、走査線107と、該走査線107と平行方向に延伸し、走査線107と同一表面上に設けられた容量線115とが設けられている。容量線115上、および、トランジスタ103のソース電極629またはドレイン電極639を形成する際に形成することができる導電膜上の絶縁膜131に、容量線115および該導電膜に達する開口123bをそれぞれ同時に形成する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
トランジスタと、
前記トランジスタと電気的に接続される容量素子と、
前記トランジスタと電気的に接続される表示素子と、を有する画素を有する表示装置であって、
第１の導電膜と、
前記第１の導電膜上の第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上の第１の酸化物半導体膜及び第２の酸化物半導体膜と、
前記第１の酸化物半導体膜の上面に接する領域を有する第２の導電膜と、
前記第１の酸化物半導体膜の上面に接する領域を有する第３の導電膜と、
前記第３の導電膜の上面に接する領域を有する第４の導電膜と、
前記第２の酸化物半導体膜の上面に接する領域を有する第５の導電膜と、を有し、
前記第１の酸化物半導体膜及び前記第２の酸化物半導体膜は、それぞれ前記第１の絶縁膜の上面に接する領域を有し、
前記第１の酸化物半導体膜は、前記第１の導電膜と重なる領域を有し、
前記第２の導電膜は、前記第４の導電膜と重なる領域を有し、
前記第５の導電膜は、前記第２の酸化物半導体膜の上面に接する第１の領域を有し、
前記第１の領域は、前記第４の導電膜と重なる領域を有し、
前記第１の酸化物半導体膜は、前記トランジスタのチャネル形成領域を有し、
前記第２の導電膜は、前記トランジスタのソース電極又はドレイン電極の一方としての機能を有し、
前記第３の導電膜は、前記トランジスタのソース電極又はドレイン電極の他方としての機能を有し、
前記第４の導電膜は、前記表示素子の画素電極として機能する領域を有し、
前記第４の導電膜は、前記容量素子の一方の電極として機能する領域を有し、
前記第２の酸化物半導体膜は、前記容量素子の他方の電極として機能する領域を有し、
前記第２の酸化物半導体膜の面積は、前記第１の酸化物半導体膜の面積よりも大きく、
前記第１の酸化物半導体膜は、ＩｎとＧａとＺｎとを有し、
前記第２の酸化物半導体膜は、ＩｎとＧａとＺｎとを有する表示装置。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
請求項１乃において、
前記第２の酸化物半導体膜は、前記第１の酸化物半導体膜のチャネル形成領域よりも導電率が高い領域を有する表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記表示素子は、有機ＥＬを有する表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
第２の絶縁膜を有し、
前記第２の絶縁膜は、前記第２の導電膜の上方に位置する領域と、前記第３の導電膜の上方に位置する領域と、前記第５の導電膜の上方に位置する領域と、を有し、
前記第２の絶縁膜は、前記第４の導電膜の下方に位置する領域を有する表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、物（プロダクト。機械（マシン）、製品（マニュファクチャ）、組成物（コ
ンポジション・オブ・マター）を含む。）、および方法（プロセス。単純方法および生産
方法を含む。）に関する。特に、本発明の一形態は、半導体装置、表示装置、発光装置、
蓄電装置、それらの駆動方法、またはそれらの製造方法に関する。特に、本発明の一形態
は、酸化物半導体を有する半導体装置、表示装置、または発光装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのフラットパネルディスプレイが広く普及して
きている。フラットパネルディスプレイなどの表示装置において、行方向および列方向に
配設された画素内には、たとえば、スイッチング素子であるトランジスタと、当該トラン
ジスタと電気的に接続された液晶素子と、当該液晶素子と並列に接続された容量素子とが
設けられている。
【０００３】
当該トランジスタの半導体膜を構成する半導体材料としては、アモルファス（非晶質）
シリコンまたはポリ（多結晶）シリコンなどのシリコン半導体が汎用されている。
【０００４】
また、半導体特性を示す金属酸化物（以下、酸化物半導体と記す）は、トランジスタの
半導体膜に適用できる半導体材料である。例えば、酸化亜鉛またはＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ系酸
化物半導体を用いて、トランジスタを作製する技術が開示されている（特許文献１および
特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００７－１２３８６１号公報
特開２００７－９６０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
容量素子は一対の電極の間に誘電体膜が設けられており、一対の電極のうち、少なくと
も一方の電極は、トランジスタを構成するゲート電極、ソース電極またはドレイン電極な
ど遮光性を有する導電膜で形成されていることが多い。
【０００７】
また、容量素子の容量値を大きくするほど、電界を加えた状況において、液晶素子の液
晶分子の配向を一定に保つことができる期間を長くすることができる。静止画を表示させ
る表示装置において、当該期間を長くできることは、画像データを書き換える回数を低減
することができ、消費電力の低減が望める。
【０００８】
容量素子の電荷容量を大きくするためには、容量素子の占有面積を大きくする、具体的
には一対の電極が重畳している面積を大きくするという手段がある。しかしながら、上記
表示装置において、一対の電極が重畳している面積を大きくするために遮光性を有する導
電膜の面積を大きくすると、画素の開口率が低減し、画像の表示品位が低下する。
【０００９】
そこで、上記課題に鑑みて、本発明の一態様は、開口率が高く、かつ電荷容量を増大さ
せることが可能な容量素子を有する半導体装置などを提供することを課題の一とする。
【００１０】
または、本発明の一態様は、作製工程時に用いるマスクの枚数を減らし、製造コストを
低減した半導体装置などを提供することを課題の一とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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