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公開番号2025063174
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-15
出願番号2025004764,2023096339
出願日2025-01-14,2009-09-10
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H10D 86/40 20250101AFI20250408BHJP()
要約【課題】画素部と、画素部の外側に保護回路を備え、保護回路の機能を高め動作の安定化を図ることができる表示装置を提供する。
【解決手段】保護回路は、第1～第4のトランジスタを有し、第1のトランジスタ740aのゲート及びの第1端子は第2の配線650と、第1のトランジスタの第2端子は第1の配線651と、電気的に接続され、第2のトランジスタ740cのゲート及び第2端子は第1の配線651と、第2のトランジスタの第1端子は第2の配線と、電気的に接続され、第3のトランジスタ740dのゲートと第2端子は第1の配線と、第3のトランジスタの第1端子は第2の配線と、電気的に接続され、第4のトランジスタ740bのゲートと第1端子は、第2の配線と、第4のトランジスタの第2端子は第1の配線と、電気的に接続されている。
【選択図】図28
特許請求の範囲【請求項１】
画素部と、前記画素部の外側の保護回路と、を有し、
前記保護回路は、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有する表示装置であって、
前記第１のトランジスタのソース電極またはドレイン電極の一方として機能する領域を有する第１の導電層は、前記第２のトランジスタのソース電極またはドレイン電極の他方として機能する領域を有し、
前記第１のトランジスタのソース電極またはドレイン電極の他方として機能する領域を有する第２の導電層は、前記第２のトランジスタのソース電極またはドレイン電極の一方として機能する領域を有し、
前記第１のトランジスタのゲート電極として機能する領域を有する第３の導電層を有し、
前記第２のトランジスタのゲート電極として機能する領域を有する第４の導電層を有し、
前記第１の導電層は、第１のコンタクト開口部を介して、前記第３の導電層と電気的に接続され、
前記第２の導電層は、第２のコンタクト開口部を介して、前記第４の導電層と電気的に接続され、
平面視において、前記第１の導電層は、前記第４の導電層と交差する領域を有し、
平面視において、前記第１の導電層は、前記第２の導電層と交差する領域を有さず、
平面視において、前記第１の導電層は、前記第３の導電層と交差する領域を有さず、
平面視において、前記第１の導電層は、第１の方向に延伸する領域を有し、
平面視において、前記第４の導電層は、前記第１の方向と交差する第２の方向に延伸する領域を有し、
平面視における前記第１の方向において、前記第１のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第１のコンタクト開口部と、前記第２のトランジスタのチャネル形成領域との間に位置する部分を有し、
平面視における前記第１の方向において、前記第２のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第４の導電層が前記第２の方向に延伸する領域と、前記第１のトランジスタのチャネル形成領域との間に位置する部分を有する表示装置。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
画素部と、前記画素部の外側の保護回路と、を有し、
前記保護回路は、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有する表示装置であって、
前記第１のトランジスタのソース電極またはドレイン電極の一方として機能する領域を有する第１の導電層は、前記第２のトランジスタのソース電極またはドレイン電極の他方として機能する領域を有し、
前記第１のトランジスタのソース電極またはドレイン電極の他方として機能する領域を有する第２の導電層は、前記第２のトランジスタのソース電極またはドレイン電極の一方として機能する領域を有し、
前記第１のトランジスタのゲート電極として機能する領域を有する第３の導電層を有し、
前記第２のトランジスタのゲート電極として機能する領域を有する第４の導電層を有し、
前記第１の導電層は、第１のコンタクト開口部を介して、前記第３の導電層と電気的に接続され、
前記第２の導電層は、第２のコンタクト開口部を介して、前記第４の導電層と電気的に接続され、
平面視において、前記第１の導電層は、前記第４の導電層と交差する領域を有し、
平面視において、前記第１の導電層は、前記第２の導電層と交差する領域を有さず、
平面視において、前記第１の導電層は、前記第３の導電層と交差する領域を有さず、
平面視において、前記第１の導電層は、第１の方向に延伸する領域を有し、
平面視において、前記第４の導電層は、前記第１の方向と交差する第２の方向に延伸する領域を有し、
平面視における前記第１の方向において、前記第１のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第１のコンタクト開口部と、前記第２のトランジスタのチャネル形成領域との間に位置する部分を有し、
平面視における前記第１の方向において、前記第２のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第４の導電層が前記第２の方向に延伸する領域と、前記第１のトランジスタのチャネル形成領域との間に位置する部分を有し、
前記第１のトランジスタのチャネル形成領域は、第１の酸化物半導体を有し、
前記第１のトランジスタのチャネル形成領域は、第２の酸化物半導体を有する表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化物半導体を用いる表示装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に代表されるように、ガラス基板等の平板に形成される薄膜トランジスタは
、アモルファスシリコン、多結晶シリコンによって作製されている。アモルファスシリコ
ンを用いた薄膜トランジスタは、電界効果移動度が低いもののガラス基板の大面積化に対
応することができ、一方、多結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタは電界効果移動度は
高いものの、レーザアニール等の結晶化工程が必要であり、ガラス基板の大面積化には必
ずしも適応しないといった特性を有している。
【０００３】
これに対し、酸化物半導体を用いて薄膜トランジスタを作製し、電子デバイスや光デバイ
スに応用する技術が注目されている。例えば、酸化物半導体膜として酸化亜鉛（ＺｎＯ）
や、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体を用いて薄膜トランジスタを作製し、画像表示
装置のスイッチング素子などに用いる技術が特許文献１及び特許文献２で開示されている
。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
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】
【０００５】
酸化物半導体をチャネル形成領域とする薄膜トランジスタは、アモルファスシリコンを用
いた薄膜トランジスタよりも動作速度が速く、多結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタ
よりも製造工程が簡単であるといった特性を有している。すなわち、酸化物半導体を用い
ることによって、３００℃以下の低温であっても、電界効果移動度が高い薄膜トランジス
タを作製することが可能である。
【０００６】
動作特性に優れ低温で製造可能な酸化物半導体を用いた表示装置の特性を活かすには、適
切な構成を備えた保護回路等が必要となる。また、酸化物半導体を用いた表示装置の信頼
性を保証することが重要となってくる。
【０００７】
本発明の一態様は、保護回路として適した構造を提供することを目的の一とする。
【０００８】
本発明の一態様は、酸化物半導体の他、絶縁膜及び導電膜を積層して作製される各種用途
の表示装置において、保護回路の機能を高め動作の安定化を図ることを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、酸化物半導体を用いて構成される非線形素子で保護回路が形成された
表示装置である。この非線形素子は酸素の含有量が異なる酸化物半導体を組み合わせて構
成されている。
【００１０】
本発明の例示的な一態様は、絶縁表面を有する基板上に走査線と信号線が交差して設けら
れ、画素電極がマトリクス状に配列する画素部と、該画素部の外側領域に酸化物半導体で
形成された非線形素子を有する表示装置である。画素部は、第１酸化物半導体層にチャネ
ル形成領域が形成される薄膜トランジスタを有する。画素部の薄膜トランジスタは、走査
線と接続するゲート電極と、信号線と接続し第１酸化物半導体層に接する第１配線層と、
画素電極と接続し第１酸化物半導体層に接する第２配線層とを有する。また、基板の周辺
部に配設される信号入力端子と画素部の間には非線形素子が設けられている。非線形素子
は、ゲート電極及び該ゲート電極を被覆するゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上においてゲ
ート電極と端部が重畳し、導電層と第２酸化物半導体層が積層された一対の第１配線層及
び第２配線層と、少なくともゲート電極と重畳しゲート絶縁層と該第１配線層及び該第２
配線層における導電層の側面部と第２酸化物半導体層の側面部及び上面部と接する第１酸
化物半導体層とを有している。非線形素子のゲート電極は走査線又は信号線と接続され、
非線形素子の第１配線層又は第２配線層が、ゲート電極の電位が第１配線層又は第２配線
層に印加されるように第３配線層によってゲート電極に接続されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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