CN101000914A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于减低因背光源或外光而造成像素的TFT的泄漏电流，且提高液晶显示装置的显示画质。其技术方案是在第1衬底(100)上具备多个像素，而各像素具备：经由栅极绝缘膜(11)而与半导体层(10)交叉的栅极线(20)；经由第1接触孔(C1)连接在漏极区域(10d)，用于覆盖从交叉部延伸的半导体层(10)的上方的漏极线(17)；以及经由第2接触孔(C2)而连接在源极区域(10s)，用于覆盖从交叉部延伸的半导体层(10)的上方而形成的源极电极(18)。而且，具备经由缓冲膜(13)形成在半导体层(10)的下方，用于遮住入射至半导体层(10)的光的遮光层(12)。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及一种具备薄膜晶体管的显示装置。
背景技术
以往的液晶显示装置(以下，称为LCD)，如图14所示，具备配置成n行m列矩阵的多个像素，而各像素包含像素选择用薄膜晶体管10(以下，称为TFT 110)、液晶LC及保持电容Csc。图14为了图示简单起见，只显示2行2列的像素。
在TFT 110的栅极，连接有向行方向延伸的栅极线120，且在其漏极线，连接有向列方向延伸的漏极线121。在各行的栅极线120从垂直驱动电路(V驱动电路)130依序供给有栅极扫描信号，且依此而选择TFT 110。在漏极线121上按照来自水平驱动电路(H驱动电路)140的水平扫描信号，而供给有视频信号，且通过TFT 110而施加在液晶LC上。由此使液晶分子的排列状态产生变化就可进行显示。保持电容Csc用于保持通过TFT 110而供给的视频信号。
此外，TFT 110、栅极线120、漏极线121、垂直驱动电路(V驱动电路)130、水平驱动电路(H驱动电路)140形成在TFT衬底上，且在该TFT衬底与相对衬底之间封入液晶LC。
然后，从TFT衬底侧对LCD入射背光源的光。
(专利文献1)日本专利特开2004-165241号公报
发明内容
(发明所欲解决的问题)
近年来，随着LCD的高画质化、高演色化，所使用的背光源的亮度一直在上升。在直视型的LCD方面由于其一般从TFT衬底侧入射背光源的光，而使受背光源的光照射的TFT 110的泄漏电流增加，所以保持在保持电容Csc内的电荷会泄漏，招来对比的恶化、闪烁、串扰的发生等，且有显示画质恶化的问题。此外，在如液晶投影机、车用头灯显示器入射光强度极高的情况，或有需要估计来自液晶面板的双面的光入射的情况，则由于不仅入射光，就连TFT衬底(玻璃衬底)的表面的反射光页会入射至TFT 110，所以TFT 110的泄漏电流会增加，且同样有显示画质恶化的问题。
(解决问题的手段)
因此，按照本发明第一方面的液晶显示装置，其特征在于第1衬底上具备像素，而上述像素具备：半导体层，弯曲成U字形；栅极线，经由栅极绝缘膜而与上述半导体层在第1及第2交叉部交叉；漏极线，经由第1接触孔连接在上述半导体层的漏极区域，而覆盖从上述第1交叉部延伸的半导体层的上方而形成；源极电极，经由第2接触孔而连接在上述半导体层的源极区域，而覆盖从上述第2交叉部延伸的半导体层的上方而形成；遮光层，经由缓冲膜形成在上述第1及第2交叉部的半导体层的下方，而遮住入射至上述半导体层的光；电容线，经由上述栅极绝缘膜形成在上述半导体层上；及像素电极，连接在上述源极电极。
按照本发明第二方面的液晶显示装置，其特征在于第1衬底上具备像素，而上述像素具备：半导体层；栅极线，经由栅极绝缘膜而与上述半导体层在第1及第2交叉部交叉；漏极线，经由第1接触孔连接在上述半导体层的漏极区域，而覆盖从上述第1及第2交叉部延伸的半导体层的上方而形成；源极电极，经由第2接触孔而连接在上述半导体层的源极区域；遮光层，经由缓冲膜而形成在上述第1及第2交叉部的半导体层的下方，而遮住入射至上述半导体层的光；电容线，经由上述栅极绝缘膜而形成在上述半导体层上；及像素电极，连接在上述源极电极。
按照本发明第三方面的液晶显示装置，其特征在于第1衬底上具备像素，而上述像素具备：半导体层；栅极线，经由栅极绝缘膜而与上述半导体层在一个交叉部交叉；漏极线，经由第1接触孔而连接在上述半导体层的漏极区域，而覆盖从上述交叉部延伸的半导体层的上方而形成；源极电极，经由第2接触孔而连接在上述半导体层的源极区域；遮光层，经由缓冲膜形成在上述交叉部的半导体层的下方，而遮住入射至上述半导体层的光；电容线，经由上述栅极绝缘膜形成在上述半导体层上；及像素电极，连接在上述源极电极。
(发明效果)
依据本发明的液晶显示装置，则由于其以漏极线或源极电极覆盖从半导体层与栅极线的交叉部开始延伸的半导体层的上方，且在交叉部的半导体层的下方，设置用于遮住入射至半导体层的光的遮光层，所以可抑制来自液晶显示装置的上方及下方的入射光、或所述的反射光入射至成为泄漏电流的发生源的半导体层部分。由此，可减低包含半导体层、栅极绝缘膜、栅极线等的像素的TFT的泄漏电流，且可提高液晶显示装置的显示画质。
附图说明
图1是本发明第1实施方式的液晶显示装置的像素的平面图。
图2是沿着图1图1的A-A线的剖面图。
图3(a)及(b)是本发明第1实施方式的液晶显示装置的像素的其他平面图。
图4是本发明第2实施方式的液晶显示装置的像素的平面图。
图5是沿着图4的B-B线的剖面图。
图6是本发明第3实施方式的液晶显示装置的像素的平面图。
图7是沿着图6的C-C线的剖面图。
图8是本发明第4实施方式的液晶显示装置的电路图。
图9是说明液晶显示装置的串音的动作时序图。
图10是本发明第4实施方式的液晶显示装置的像素的平面图。
图11是沿着图10的D-D线的剖面图。
图12是本发明第5实施方式的液晶显示装置的像素的平面图。
图13是沿着图12的E-E线的剖面图。
图14是现有例的液晶显示装置的电路图。
主要元件符号说明
10、10A、10B、60、70         半导体层
10c、10Ac、10Bc、60c、70c    沟道区域
10d、10Ad、10Bd、60d、70d    漏极区域
10s、10As、10Bs、60s、70s  源极区域
11  栅极绝缘膜             12、12A、12B、62、72  遮光层
13  缓冲膜                 14、14A、14B  下部电极层
15、15A、15B  保持电容线
16  层间绝缘膜             17、17A、17B  漏极线
18、18A、18B  源极电极     19  钝化膜
20、20A、20B  栅极线       21  平坦化膜
22  像素电极               50、50A、50B  TFT
61、71  栅极电极           63、73  漏极电极
64、74  源极电极           100  第1衬底
110  薄膜晶体管(TFT)       120  栅极线
121  漏极线                130、130A  垂直驱动电路
140、140A  水平驱动电路    141  移位寄存器
200  第2衬底               210  相对电极
25C、LC  液晶              Csc  保持电容
C1、C1A、C1B  第1接触孔    C2、C2A、C2B  第2接触孔
C3、C3A、C3B  第3接触孔
C4、C5、C6、C7、C8  接触孔
HSW1、HSW2、HSW3  水平开关
SP1、SP2、SP3  水平扫描信号
Vsig  视频信号
具体实施方式
(第1实施方式)
将一面参照附图而一面就本发明的第1实施方式的液晶显示装置加以说明。该液晶显示装置，与图14所示的相同，具备配置成n行m列矩阵的多个像素。然后，通过以漏极线及源极电极遮住各像素的TFT的上方的光，同时自下方设置遮光层以遮光，而抑止来自液晶显示装置的上方及下方的入射光、或所述的反射光入射至成为泄漏电流的发生源的TFT的半导体层的耗尽层内。
图1是该液晶显示装置的像素的平面图；图2是沿着图1的A-A线的剖面图。TFT 50(对应图14的TFT 110)的半导体层10(例如，由多晶硅层所构成)，是在第1衬底100(例如，玻璃衬底)上，具有弯曲成U字形的图案而形成，且与沿着行方向而直线延伸的栅极线20在2个部位交叉。半导体层10在以CVD(化学气相沉积)法沉积于第1衬底100上的非晶硅层上施予激光退火，并使之结晶化而成为多晶硅层，之后通过使该多晶硅层图案化(patterning)而形成。
在所述2个交叉部的半导体层10内，形成有2个沟道区域10c、10c。沟道区域10c、10c虽然通常是以本征半导体层所形成(intrinsitsemiconductor layer)，但是也可利用临限值控制(threshold control)而成为p型半导体层。
在栅极线20与沟道区域10c、10c之间形成有栅极绝缘膜11。即，TFT 50，具有串联连接将栅极成为共同的2个TFT的构造。以下将该种TFT构造称为双栅极(double gate)构造。
在从1个交叉部延伸的半导体层10内，形成有由形成在接近栅极线20的侧的n-型区域(低浓度区域)、及与之邻接而形成的n+区域(高浓度区域)所构成的漏极区域10d，同样地，在漏极区域10d的相反侧，从另一个交叉部延伸出一半导体层10，而在该半导体层10内，形成有由形成在接近栅极线20的侧的n-区域、及与之邻接而形成的n+区域所构成的源极区域10s。在2个沟道区域10c、10c之间也形成有n-区域/n+区域/n-区域。
并且在上述2个交叉部的半导体层10的下方，形成有由铬或钼所构成的遮光层12，而在遮光层12与半导体层10之间形成有由SiO2等所构成的缓冲膜13。缓冲膜13的膜厚，较佳为300nm以上。其理由在于，当缓冲膜13的膜厚变薄时，在上述激光退火时所产生的热会通过缓冲膜13而逃至遮光层12，由此所期望的热量就无法供给至非晶硅层，结果，多晶硅层的结晶粒径会变小，且因载流子迁移率的降低，而使电流驱动能力降低所致。缓冲膜13的膜厚，若为300nm以上，则所期望的热量可供给至非晶硅层，而多晶硅层的结晶粒径可确保较大。
而且，遮光层12用于覆盖沟道区域10c及n-区域的整体，更且，较佳为从n-区域的端缘覆盖n+区域2μm以上，更佳为覆盖3.5μm以上所形成。TFT 50的泄漏电流，因通过n-区域与沟道区域10c的接面部分逆偏压而耗尽化，当光入射至依此而产生的耗尽层时，通过产生空穴、而发生电子对，故而通过以遮光层12覆盖沟道区域10c与n-区域的整体，即可抑止该种泄漏电流的发生。通过遮光层12从n-区域的端缘覆盖n+区域2μm以上，即可在图2的纸面上看到，遮住从斜下方入射至上述耗尽层的光。即，图2中，L1、L2 ＞2μm。
再者，遮光层12，较佳为从半导体层10的端缘扩张2μm以上，更佳为扩张3.5μm以上，且朝TFT 50的沟道宽度的外侧扩张。即，图1中，L3、L4＞2μm。由此，就可遮住从TFT 50的沟道宽度方向(图1的纸面的左右方向)的下方入射至上述耗尽层的光。
如图1及图2所示，在与TFT 50邻接的区域上形成有保持电容Csc。该保持电容Csc是由与源极区域10c相连接的下部电极层14、栅极绝缘膜11、及经由该栅极绝缘膜11而形成于其上方的保持电容线15所形成。另有层间绝缘膜16覆盖栅极线20及保持电容线15而形成。另外，在保持电容Csc的下部电极层14的下层经由缓冲膜13，以与遮光层12的形成相同的步骤，利用与遮光层12相同的材料形成配线层，且在该配线层施加与保持电容线15相同的信号，由此可增加保持电容Csc的值。
在漏极区域10d的n+区域上开出第1接触孔C1，且通过该第1接触孔C1，而使由铝或铝合金所构成的漏极线17连接在漏极区域10d上。该漏极线17向矩阵的列方向，延伸成直线状，且以覆盖从栅极线20与半导体层10的交叉部朝上下方向延伸的半导体层10的部分的方式而形成。此外，在源极区域10s的n+区域上开出第2接触孔C2，且通过该第2接触孔C2，而使由铝或铝合金所构成的源极电极18连接在源极区域10s。
该漏极线17以从第1接触孔C1延伸在层间绝缘膜16上方，并覆盖TFT 50的漏极区域10d，进而横越通过栅极线20上方，从相反侧的n-区域的端缘覆盖n+区域2μm以上为佳。即，图2中，L5＞2μm。由此，即可抑止从上方入射至n-区域的耗尽层的光。其所以要以漏极线17从n-区域的端缘覆盖n+区域2μm以上，为了要抑止从斜上方入射的光。从同样的理由来看，源极电极18，以从第2接触孔C2延伸在层间绝缘膜16上方，并覆盖TFT 50的源极区域10s，进而横切通过栅极线20上方，从相反侧的n-区域的端缘覆盖n+区域2μm以上为佳。图2中，L6＞2μm。
再且，漏极线17及源极电极18，较佳为从半导体层10的端缘扩张2μm以上，且朝TFT 50的沟道宽度的外侧扩张。即，图1中，L7、L8＞2μm。由此，就可遮住从TFT 50的沟道宽度方向(图1的纸面的左右方向)的下方入射至耗尽层的光。
遮光层12以形成在除了第1及第2接触孔C1、C2的下方以外的区域为佳。这是因在遮光层12，形成于第1及第2接触孔C1、C2的下方的情况，依接触孔形成时的过蚀刻，第1及第2接触孔C1、C2会穿通半导体层10及缓冲膜13，而恐有使漏极线17及源极电极18与遮光层12短路之虞所致。
另有例如由氮化硅膜所构成的钝化膜(保护膜)19、及由感光性有机材料所构成的平坦化膜21覆盖漏极线17及源极电极18而形成。在源极电极18上的钝化膜19及平坦化膜21上开设有第3接触孔C3，且通过该第3接触孔C3，而使由ITO(氧化铟锡)等所构成的像素电极22连接在源极电极18。然后，TFT 50与形成有保持电容Csc的第1衬底100相对并在相对面上配置有一形成有由ITO等所构成的相对电极210的第2衬底200。然后，在第1衬底100与第2衬底200之间封入液晶250。另外，虽然形成有分别覆盖像素电极22、相对电极210的配向膜，但是图中省略而未显示。
其次，就漏极线17、源极电极18、遮光层12的图案的相互关系加以说明。如图1所示，在半导体层10与栅极线12的2个交叉部，漏极线17的端缘与遮光层12的端缘为一致(图1中的P1所示的部位)，而源极电极18的端缘与遮光层12的端缘为一致(图1中的P2所示的部位)。从第1衬底100侧朝LCD入射的光较强时(例如，有较强的背光源的光入射的情况)，就如图3(a)所示，以遮光层12的端部比源极电极18及漏极线17的端缘更朝外侧扩张为佳。此为了要防止从第1衬底100侧朝LCD入射的光依源极电极18及漏极线17而反射并入射至半导体层10。
反之，从第2衬底200侧朝LCD入射的光较强时，就如图3(b)所示，以源极电极18及漏极线17的端缘比遮光层12的端部更朝外侧扩张为佳。此为了要防止从第2衬底200侧朝LCD入射的光依遮光层12等而反射并入射至半导体层10。
遮光层12并非为浮动状态，其较佳为以设定在指定的电位而防止TFT 50的特性变动(例如，临限电压的变动)。作为指定的电位以使用栅极线20的电位、保持电容线15的电位较为适当。因此，遮光层12与栅极线20虽有需要以接触方式来连接，但是该种的接触系以配置在除了像素的形成区域以外的第1衬底100上为佳。此为了要防止像素的开口率的降低。从同样的理由来看，即使在经由接触而连接遮光层12与保持电容线15时，该种接触也以配置在除了像素的形成区域以外的第1衬底100上为佳。
(第2实施方式)
接着一面参照附图而一面就本发明第2实施方式的液晶显示装置加以说明。该液晶显示装置，与图14所示的相同，具备被配置成n行列m列矩阵的多个像素，且各像素的TFT具有双栅极构造。与第1实施方式不同之处，在于TFT的有源层并非为U字形而是以L字形的图案所形成之处、及只以漏极线遮住TFT的上方的光之处。其他特征则完全与第1实施方式相同。
图4是该液晶显示装置的像素的平面图；图5是沿着图4的B-B线的剖面图。TFT 50A(对应图14的TFT 110)的半导体层10A(例如，由多晶硅层所构成)，是在第1衬底100(例如，玻璃衬底)上，具有L字形的图案所形成。在列方向延伸成直线的栅极线20A在中途分歧，且与半导体层10A的直线部分在2个部位经由栅极绝缘膜11而交叉。
在所述2个交叉部的半导体层10内，形成有2个沟道区域10Ac、10Ac。在栅极线20与沟道区域10Ac、10Ac之间形成有栅极绝缘膜11。即，TFT 50A，其图案形状虽与第1实施方式的TFT 50不同，但是同样具有双栅极构造。
在从1个交叉部延伸的半导体层10A内，形成有由形成于接近栅极线20A的侧的n-型区域(低浓度区域)、及与之邻接而形成的n+区域(高浓度区域)所构成的漏极区域10Ad，同样地，在漏极区域10Ad的相反侧，从另一个交叉部延伸出一半导体层10，而在该半导体层10A内，形成有由形成于接近栅极线20A的侧的n-区域、及与之邻接而形成的n+区域所构成的源极区域10As。
此外，在上述2个交叉部的半导体层10A的下方，形成有由铬或钼所构成的遮光层12A，而在遮光层12A与半导体层10A之间形成有由SiO2或SiNX所构成的缓冲膜13。遮光层12A，用于覆盖沟道区域10Ac及n-区域的整体，更且，较佳地是从n-区域的端缘覆盖n+区域2μm以上，更佳为覆盖3.5μm以上所形成。通过遮光层12A从n-区域的端缘覆盖n+区域2μm以上，即可在图5的纸面上看到，遮住从斜下方入射至上述耗尽层的光。此外，遮光层12A，较佳地是从半导体层10A的端缘扩张2μm以上，更佳为扩张3.5μm以上，且朝TFT50A的沟道宽度的外侧扩张。
如图4及图5所示，在与TFT 50A邻接的区域上形成有保持电容Csc。该保持电容Csc形成有与源极区域10Ac相连接的下部电极层14A、及经由栅极绝缘膜11而形成在其上方的保持电容线15A。此外，覆盖栅极线20A及保持电容线15A，而形成有层间绝缘膜16。
在漏极区域10Ad的n+区域上开设有第1接触孔C1A，且通过该第1接触孔C1A，而使由铝或铝合金所构成的漏极线17A连接在漏极区域10Ad。
该漏极线17A，在矩阵的行方向上延伸成直线状，且以覆盖从栅极线20A与半导体层10A的方式而形成。此外，在源极区域10As的n+区域上开设有第2接触孔C2A，且通过该第2接触孔C2A，而使由铝或铝合金所构成的源极电极18A连接在源极区域10As。此外，通过第3接触孔C3A，而使由ITO等所构成的像素电极22连接在源极电极18A。有关其他构造，由于与第1实施方式相同，所以省略说明。
(第3实施方式)
接着，一面参照附图而一面就本发明第3实施方式的液晶显示装置加以说明。该液晶显示装置与图14所示的相同，具备被配置成n行m列矩阵的多个像素，且各像素的TFT具有双栅极构造。与第1实施方式不同之处，在于TFT为具有单一栅极的单栅极构造之处、及只以漏极线遮住TFT上方的光之处。其他特征则完全与第1实施方式相同。
图6是该液晶显示装置的像素的平面图；图7是沿着图6的C-C线的剖面图。TFT 50B(对应图14的TFT 110)的半导体层10B(例如，由多晶硅层所构成)，是在第1衬底100(例如，玻璃衬底)上具有L字形的图案而形成。在行方向延伸成直线的栅极线20A与半导体层10B在1个部位经由栅极绝缘膜11而交叉。
在该交叉部的半导体层10B内，形成有沟道区域10Bc。在栅极线20B与沟道区域10Bc之间形成有栅极绝缘膜11。即，TFT 50B，其图案形状虽与第1实施方式的TFT 50不同，但是具有单栅极构造。
并且，在从该交叉部开始延伸的半导体层10B内，形成有由形成于接近栅极线20B的侧的n-型区域(低浓度区域)、及与之邻接而形成的n+区域(高浓度区域)所构成的漏极区域10Bd，同样地，在漏极区域10Bd的相反侧，延伸出一半导体层10B，而在该半导体层10B内，形成有由形成于接近栅极线20B的侧的n-区域、及与之邻接而形成的n+区域所构成的源极区域10Bs。
在交叉部的半导体层10B的下方，形成有由铬或钼所构成的遮光层12B，而在遮光层12B与半导体层10B之间形成有由SiO2或SiNX所构成的缓冲膜13。遮光层12B系用于覆盖沟道区域10Bc及n-区域的整体，而且，较佳为从n-区域的端缘覆盖n+区域2μm以上，更佳为覆盖3.5μm以上所形成。通过遮光层12B从n-区域的端缘覆盖n+区域2μm以上，即可在图7的纸面上看到，遮住从斜下方入射至上述耗尽层的光。遮光层12B较佳为从半导体层10B的端缘扩张2μm以上，更佳为扩张3.5μm以上，且朝TFT 50B的沟道宽度的外侧扩张。
如图6及图7所示，在与TFT 50B邻接的区域上形成有保持电容Csc。该保持电容Csc形成有与源极区域10Bc相连接的下部电极层14B、及经由栅极绝缘膜11而形成于其上方的保持电容线15B。覆盖栅极线20B及保持电容线15B，而形成有层间绝缘膜16。
在漏极区域10Bd的n+区域上开设有第1接触孔C1B，且通过该第1接触孔C1B，而使由铝或铝合金所构成的漏极线17B连接在漏极区域10Bd。
该漏极线17B在矩阵的行方向上延伸成直线状，且以覆盖从栅极线20B与半导体层10B的方式而形成。此外，在源极区域10Bs的n+区域上开设有第2接触孔C2B，且经由该第2接触孔C2B，而使由铝或铝合金所构成的源极电极18B连接在源极区域10Bs。并且，通过第3接触孔C3B，而使由ITO等所构成的像素电极22连接在源极电极18B。有关其他构造，由于与第1实施方式相同，所以省略说明。
(第4实施方式)
在第1、第2、第3实施方式中，虽已就遮住像素的TFT的光的构造加以说明，但是本实施方式，就构成水平驱动电路的水平开关的TFT的遮光构造加以说明。首先，参照图8就像素与水平驱动电路的关系加以说明。
该液晶显示装置具备配置成矩阵的多个像素GS1、GS2、GS3、…。各像素具有在第1、第2、第3实施方式中所示的构造。在各像素连接有沿着行方向延伸的栅极线20、及沿着列方向延伸的漏极线17。在各行的栅极线20上从垂直驱动电路130A依序供给有栅极扫描信号，像素的TFT可依此而导通。并且，对漏极线17从水平驱动电路140A供给有视频信号Vsig，且通过像素的TFT而施加在液晶LC上。
水平驱动电路140A在各漏极线17上连接有漏极，且具备对源极供给有视频信号Vsig的水平开关HSW1、HSW2、HSW3、…，及对水平开关HSW1、HSW2、HSW3、…的栅极分别供给有水平扫描信号SP1、SP2、SP3、…的移位寄存器141。水平开关HSW1、HSW2、HSW3、…是由TFT所构成，当水平扫描信号SP1、SP2、SP3变成高电位时就导通，并将视频信号Vsig输出至所对应的漏极线17。
有关构成该水平开关HSW1、HSW2、HSW3、…的TFT，也当入射背光源等的外光时会发生泄漏电流，并因串扰等而使显示画质恶化。参照图9就该串扰的问题加以说明。
假设就对像素GS1进行灰色的显示，而对与之邻接的GS2进行黑色的显示的情况来考虑。当水平扫描信号SP1变成高电位时，水平开关HSW1就会导通，而灰色电位的视频信号Vsig会写入像素GS1，其次，当水平扫描信号SP2变成高电位时，水平开关HSW2就会导通，而黑色电位的视频信号Vsig会写入像素GS2。然而，当水平开关HSW2导通而在水平开关HSW1上发生泄漏电流时，由于会在像素GS1上泄漏黑色电位，所以像素GS1的显示会变黑。为了防止该种串扰有必要就水平开关HSW1、HSW2、HSW3、…采用遮光构造。
图10是构成水平开关的TFT的平面图；图11是沿着图10的D-D线的剖面图。在第1衬底100(例如，玻璃衬底)上形成有半导体层60(例如，由多晶硅层所构成)，且在半导体层60上经由栅极绝缘膜11而形成有栅极电极61。栅极电极61的下方的半导体层60上，形成有p型的沟道区域60c。在半导体层60上与沟道区域60c相邻接，而形成有由n-型区域(低浓度区域)、及与之邻接而形成的n+区域(高浓度区域)所构成的漏极区域60d，同样地，与漏极区域60d相对，在半导体层60内，形成有n-区域、及与之邻接而形成的n+区域所构成的源极区域60s。
再且，在半导体层60的下方，形成有由铬或钼所构成的遮光层62，而在遮光层62与半导体层60之间形成有由SiO2或SiNX所构成的缓冲膜13。缓冲膜13的膜厚，依前面所述的理由，较佳为300nm以上。该遮光层62系用于覆盖沟道区域60c及n-区域的整体，而且，较佳为从n-区域的端缘覆盖n+区域2μm以上，更佳为覆盖3.5μm以上所形成。亦即，图10中，L10、L11＞2μm。通过遮光层62从n-区域的端缘覆盖n+区域2μm以上，在图10的纸面上来看，即可遮住从斜下方入射至上述耗尽层的光。该遮光层62较佳为从半导体层60的端缘扩张2μm以上，更佳为扩张3.5μm以上，且朝TFT的沟道宽度的外侧扩张。该遮光层62并非为浮动状态，较佳为以设定在指定的电位而防止TFT的特性变动(例如，临限电压的变动)。因此，本实施方式中，可依接触孔C6而与栅极电极61相连接。
在漏极区域60d的n+区域上的栅极绝缘膜11及层间绝缘膜16上开出接触孔C4，且通过该接触孔C4，而使由铝或铝合金所构成的漏极电极63连接在漏极区域60d上。
该漏极电极63延伸在层间绝缘膜16上，并与栅极电极61相重叠。由此，由于漏极区域60d的n-层的上方可依漏极电极63而被覆盖，所以可防止来自上方的光入射至该部分。
同样地，在源极区域60s的n+区域上的栅极绝缘膜11及层间绝缘膜16上开设有接触孔C5，且通过该接触孔C5，而使由铝或铝合金所构成的漏极电极64连接在源极区域60s。该源极电极64延伸在层间绝缘膜16上，并与栅极电极61相重叠。由此，由于源极区域60s的n-层的上方可依源极电极64而被覆盖，所以可防止来自上方的光入射至该部分。覆盖漏极电极63及源极电极64，而形成有例如由氮化硅膜所构成的钝化膜19、及由感光性有机材料所构成的平坦化膜21。
(第5实施方式)
在第4实施方式中，虽已就用于水平驱动电路的水平开关中的TFT的遮光构造加以说明，但是本实施方式，就用于水平驱动电路140A、垂直驱动电路131A的反相器中的TFT的遮光构造加以说明。有关该种的TFT，当背光源等的外光入射时也会发生泄漏电流，且由于会招致反相器的误动作或消耗电流的增加，所以有采用同样的遮光构造的意义。
图12是构成反相器的TFT的平面图；图13是沿着图12的E-E线的剖面图。反相器一般虽将P沟道型TFT与N沟道型TFT串联连接在电源电压VDD与接地电压VSS之间，且互相共同连接栅极而成的电路，但是图12、图13中仅图示1个TFT。
在第1衬底100(例如，玻璃衬底)上形成有半导体层70(例如，由多晶硅层所构成)，且在半导体层70上经由栅极绝缘膜11而形成有栅极电极71。栅极电极71的下方的半导体层70上，形成有沟道区域70c。在半导体层70上与沟道区域70c相邻接，而形成有由n-型区域(低浓度区域)、及与之邻接而形成的n+区域(高浓度区域)所构成的漏极区域70d，同样地，与漏极区域70d相对，在半导体层70内，形成有n-区域、及与之邻接而形成的n+区域所构成的源极区域70s。
在半导体层70的下方，形成有由铬或钼所构成的遮光层72，而在遮光层72与半导体层70之间形成有由SiO2等所构成的缓冲膜13。缓冲膜13的膜厚，依前面所述的理由，较佳为300nm以上。该遮光层72用于覆盖沟道区域70c及n-区域的整体，而且，较佳为从n-区域的端缘覆盖n+区域2μm以上，更佳为覆盖3.5μm以上所形成。即，图13中，L12＞2μm。通过遮光层72从n-区域的端缘覆盖n+区域2μm以上，在图13的纸面上来看，即可遮住从斜下方入射至上述耗尽层的光。遮光层72较佳为从半导体层70的端缘扩张2μm以上，更佳为扩张3.5μm以上，且朝TFT的沟道宽度的外侧扩张。
在漏极区域70d的n+区域上的栅极绝缘膜11及层间绝缘膜16上开设有接触孔C7，且通过该接触孔C7，而使由铝或铝合金所构成的漏极电极73连接在漏极区域70d。
该漏极电极73延伸在层间绝缘膜16上，并与栅极电极61相重叠。由此，由于漏极区域70d的n-层的上方可依漏极电极73而被覆盖，所以可防止来自上方的光入射至该部分。
同样地，在源极区域70s的n+区域上的栅极绝缘膜11及层间绝缘膜16上开设有接触孔C8，且通过该接触孔C8，使由铝或铝合金所构成的源极电极74连接在源极区域70c。该源极电极74延伸在层间绝缘膜16上，并与栅极电极71相重叠。由此，由于源极区域70s的n-层的上方可由源极电极74所覆盖，所以可防止来自上方的光入射至该部分。覆盖漏极电极73及源极电极74，并形成有例如由氮化硅膜所构成的钝化膜19、及由感光性有机材料所构成的平坦化膜21。
遮光层72并非呈浮动状态，其较佳为设定在指定的电位上以防止TFT的特性变动(例如，临限电压的变动)。因此，本实施方式中，遮光层72，可依施加有电源电压VDD或接地电压VSS的源极电极74与接触孔C9而连接。
第1、第2、第3实施方式中，虽已就遮住可适用于液晶显示装置中的像素的TFT的光的构造加以说明，但是此也可适用于液晶显示装置以外的显示装置中。例如，在作为自发光型显示装置的OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极体)显示装置的情况，自像素或相邻的像素所发出的光也会在玻璃衬底的表面或背面反射，并入射至像素选择用TFT内，发生泄漏电流的增加，而使画质恶化。此时，虽然在像素内配置有像素选择用TFT、直接连接在作为发光元件的OLED上的驱动用TFT等的多个TFT，但是所述的多个TFT之中，至少以与第1、第2、第3实施方式同样的构造来遮住像素选择用TFT的光。

Claims (15)

1.一种显示装置，其特征为：
在第1衬底上具备像素，而上述像素具备：
半导体层，弯曲成U字形；
栅极线，经由栅极绝缘膜而与上述半导体层在第1及第2交叉部交叉；
漏极线，经由第1接触孔连接在上述半导体层的漏极区域，而覆盖从上述第1交叉部延伸的半导体层的上方而形成；
源极电极，经由第2接触孔而连接在上述半导体层的源极区域，而覆盖从上述第2交叉部延伸的半导体层的上方而形成；
遮光层，经由缓冲膜形成在上述第1及第2交叉部的半导体层的下方，而遮住入射至上述半导体层的光；
电容线，经由上述栅极绝缘膜而形成在上述半导体层上；及像素电极，连接在上述源极电极。
2.一种显示装置，其特征为：
在第1衬底上具备像素，而上述像素具备：
半导体层；
栅极线，经由栅极绝缘膜而与上述半导体层在第1及第2交叉部交叉；
漏极线，经由第1接触孔而连接在上述半导体层的漏极区域，而覆盖从上述第1及第2交叉部延伸的半导体层的上方而形成；
源极电极，经由第2接触孔而连接在上述半导体层的源极区域；
遮光层，经由缓冲膜而形成在上述第1及第2交叉部的半导体层的下方，而遮住入射至上述半导体层的光；
电容线，经由上述栅极绝缘膜而形成在上述半导体层上；及像素电极，连接在上述源极电极。
3.一种显示装置，其特征为：
在第1衬底上具备像素，而上述像素具备：
半导体层；
栅极线，经由栅极绝缘膜而与上述半导体层在一个交叉部交叉；
漏极线，经由第1接触孔而连接在上述半导体层的漏极区域，而覆盖从上述交叉部延伸的半导体层的上方而形成；
源极电极，经由第2接触孔而连接在上述半导体层的源极区域上；
遮光层，经由缓冲膜而形成在上述交叉部的半导体层的下方，而遮住入射至上述半导体层的光；
电容线，经由上述栅极绝缘膜而形成在上述半导体层上；及像素电极，连接在上述源极电极。
4.根据权利要求1至3项中任一所述的显示装置，其中还具备与上述第1衬底相对配置的第2衬底、及被封入在上述第1衬底与上述第2衬底之间的液晶。
5.根据权利要求1至4项中任一所述的显示装置，其中，上述遮光层的电位与上述栅极线的电位设定成相同。
6.根据权利要求1至4项中任一所述的显示装置，其中，上述遮光层与上述栅极线在除了上述像素的形成区域以外的上述第1衬底上以接触孔连接。
7.根据权利要求1至4项中任一所述的显示装置，其中，上述遮光层的电位与上述电容线的电位设定成相同。
8.根据权利要求1至4项中任一所述的显示装置，其中上述缓冲膜的膜厚为300nm以上。
9.根据权利要求1至4项中任一所述的显示装置，其中，上述源极电极及漏极线的端缘比上述遮光层的端部更向外侧扩张。
10.根据权利要求1至4项中任一所述的显示装置，其中，上述遮光层的端部比上述源极电极及漏极线的端缘更靠外侧扩张。
11.根据权利要求1至4项中任一所述的显示装置，其中，上述源极区域及漏极区域分别由低浓度区域及高浓度区域所构成，而上述遮光层覆盖上述低浓度区域的全体，进而从上述低浓度区域的端缘覆盖上述高浓度区域2μm以上而形成。
12.根据权利要求10所述的显示装置，其中，上述遮光层从上述半导体层的端缘朝离开2μm以上外侧扩张。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其中，上述源极区域及上述漏极区域分别由低浓度区域及高浓度区域所构成，而上述源极电极及上述漏极线覆盖上述低浓度区域的整体，进而从上述低浓度区域的端缘覆盖上述高浓度区域2μm以上而形成。
14.根据权利要求12所述的显示装置，其中上述源极电极及上述漏极线，从上述半导体层的端缘朝离开2μm以上外侧扩张。
15.根据权利要求1至4项中任一所述的显示装置，其中上述遮光层形成在除了上述第1及上述第2接触孔的下方以外的区域。
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