JP2015227982A - Display device - Google Patents

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昭 横川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device excellent in display quality.SOLUTION: The display device comprises: an insulation substrate; gate wiring; source wiring intersecting with the gate wiring; a semiconductor layer formed of polysilicon, and including a first impurity region that includes a first high concentration region and a first low concentration region having lower impurity concentration than that of the first high concentration region, and that is electrically connected to the source wiring, a second impurity region, and a channel region positioned between the first impurity region and the second impurity region, facing the gate wiring, formed in an L-shape, and having inner edge and outer edge channel lengths equal to each other; and a pixel electrode electrically connected to the second impurity region. A boundary between the first high concentration region and the first low concentration region includes a curve part having the edge length of the first low concentration region along the inner edge of the channel region as curvature radius.

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a display device.

近年、薄膜トランジスタを備えた表示装置が実用化されている。表示装置の一例として、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置等が挙げられる。表示装置に適用される薄膜トランジスタの一例として、ダブルゲート電極構造の薄膜トランジスタであって、接合面への光照射を防止する遮光膜を備えた技術が知られている。   In recent years, display devices including thin film transistors have been put into practical use. Examples of the display device include a liquid crystal display device and an organic electroluminescence (EL) display device. As an example of a thin film transistor applied to a display device, a technique is known which is a thin film transistor having a double gate electrode structure and includes a light shielding film for preventing light irradiation to a bonding surface.

最近の携帯端末機用途の表示装置では、小型化及び高精細化の要望が高まっており、画素サイズが縮小する傾向にある。画素内に比較的大きな設置面積を必要とする薄膜トランジスタを設ける場合、薄膜トランジスタを設置した分だけ、一画素あたり表示に寄与する面積が低減してしまう。このため、十分な輝度あるいは透過率を得るために、各画素の表示に寄与する面積を拡大することが求められている。   In recent display devices for portable terminals, there is an increasing demand for miniaturization and high definition, and the pixel size tends to be reduced. When a thin film transistor that requires a relatively large installation area is provided in a pixel, the area contributing to display per pixel is reduced by the amount of the thin film transistor installed. For this reason, in order to obtain sufficient luminance or transmittance, it is required to expand the area contributing to the display of each pixel.

一方で、半導体層に向かう光を遮光する遮光膜を設ける場合、遮光膜と半導体層との間に寄生容量が発生するが、半導体層と対向する遮光膜の面積が大きくなるほど、寄生容量は大きくなる。ゲート配線とソース配線との交差部近傍に配置された薄膜トランジスタにおいて、半導体層の少なくとも一部がソース配線と重なるレイアウトでは、ソース配線と電気的に接続された側の半導体層の電位は、ソース配線に供給される映像信号に応じて変化する。このため、半導体層と容量結合している遮光膜の電位は、映像信号に応じて変化する。また、この遮光膜は、画素電極と電気的に接続された側の半導体層とも対向している。このため、画素電極に書き込まれ保持された画素電位は、遮光膜の電位変化によって不安定となる。したがって、同一のソース配線に電気的に接続された各画素では、ソース配線に供給される映像信号に応じて、保持している画素電位が乱れ、表示品位の劣化を招く虞がある。   On the other hand, when a light-shielding film that shields light toward the semiconductor layer is provided, a parasitic capacitance is generated between the light-shielding film and the semiconductor layer. However, as the area of the light-shielding film facing the semiconductor layer increases, the parasitic capacitance increases. Become. In a thin film transistor arranged in the vicinity of an intersection between a gate wiring and a source wiring, in a layout in which at least a part of the semiconductor layer overlaps with the source wiring, the potential of the semiconductor layer on the side electrically connected to the source wiring is It changes according to the video signal supplied to. For this reason, the potential of the light shielding film capacitively coupled to the semiconductor layer changes according to the video signal. The light shielding film also faces the semiconductor layer on the side electrically connected to the pixel electrode. For this reason, the pixel potential written and held in the pixel electrode becomes unstable due to the potential change of the light shielding film. Therefore, in each pixel electrically connected to the same source wiring, the pixel potential held is disturbed in accordance with the video signal supplied to the source wiring, which may cause deterioration in display quality.

特開2001−284594号公報JP 2001-284594 A

本実施形態の目的は、表示品位の良好な表示装置を提供することにある。   An object of the present embodiment is to provide a display device with good display quality.

本実施形態によれば、
絶縁基板と、ゲート配線と、前記ゲート配線と交差するソース配線と、ポリシリコンによって形成された半導体層であって、第1高濃度領域及び前記第1高濃度領域よりも低い不純物濃度を有する第1低濃度領域を含み前記ソース配線に電気的に接続された第1不純物領域と、第2不純物領域と、前記第1不純物領域と前記第2不純物領域との間に位置し前記ゲート配線と対向しL字状に形成されるとともにその内縁のチャネル長とその外縁のチャネル長とが同等であるチャネル領域と、を有する半導体層と、前記第2不純物領域に電気的に接続された画素電極と、を備え、前記第1低濃度領域と前記第1高濃度領域との境界は、前記チャネル領域の前記内縁に沿った前記第1低濃度領域のエッジ長を曲率半径とする曲線部を含む、表示装置が提供される。
According to this embodiment,
A semiconductor layer formed of an insulating substrate, a gate wiring, a source wiring crossing the gate wiring, and polysilicon, and having a lower impurity concentration than the first high concentration region and the first high concentration region. A first impurity region including a low-concentration region and electrically connected to the source wiring; a second impurity region; and the gate electrode positioned between the first impurity region and the second impurity region. A semiconductor layer having a channel region formed in an L shape and having an inner channel length equal to an outer channel length, and a pixel electrode electrically connected to the second impurity region; The boundary between the first low concentration region and the first high concentration region includes a curved portion having an edge length of the first low concentration region along the inner edge of the channel region as a radius of curvature. Display device It is provided.

本実施形態によれば、
絶縁基板と、直線状に延出したゲート配線と、前記ゲート配線と交差する第1ソース配線及び第2ソース配線と、ポリシリコンによって形成された半導体層であって、前記第1ソース配線と平行に延出するとともに前記第1ソース配線と対向し前記第1ソース配線に電気的に接続された第1不純物領域と、前記第1ソース配線と前記第2ソース配線との間に位置し前記第1不純物領域と平行に延出した第2不純物領域と、前記第1不純物領域と前記第2不純物領域との間に位置し前記ゲート配線と対向するチャネル領域と、を有する半導体層と、前記第2不純物領域に電気的に接続された画素電極と、を備えた表示装置が提供される。
According to this embodiment,
A semiconductor layer formed of an insulating substrate, a linearly extending gate wiring, a first source wiring and a second source wiring intersecting with the gate wiring, and polysilicon, and parallel to the first source wiring A first impurity region extending opposite to the first source line and electrically connected to the first source line, and located between the first source line and the second source line. A semiconductor layer comprising: a second impurity region extending in parallel with one impurity region; and a channel region located between the first impurity region and the second impurity region and facing the gate wiring; A display device including a pixel electrode electrically connected to two impurity regions is provided.

図1は、本実施形態の表示装置を構成する表示パネルPNLの構成及び等価回路を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration and an equivalent circuit of a display panel PNL constituting the display device of the present embodiment. 図2は、図1に示した画素PXを含む表示パネルPNLの構成を概略的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the display panel PNL including the pixel PX shown in FIG. 図3は、図1に示したスイッチング素子SWの等価回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit of the switching element SW shown in FIG. 図4は、本実施形態の表示装置に適用可能なスイッチング素子SWの一構成例を概略的に示す平面図である。FIG. 4 is a plan view schematically showing a configuration example of the switching element SW applicable to the display device of the present embodiment. 図5は、図4に示したスイッチング素子のうちの半導体層SCを拡大した平面図である。FIG. 5 is an enlarged plan view of the semiconductor layer SC in the switching element shown in FIG. 図6は、図4に示したスイッチング素子SWをA−B線で切断した構造を概略的に示す断面図である。6 is a cross-sectional view schematically showing a structure in which the switching element SW shown in FIG. 4 is cut along the line AB. 図7は、本実施形態の表示装置に適用可能なスイッチング素子SWの他の構成例を概略的に示す平面図である。FIG. 7 is a plan view schematically showing another configuration example of the switching element SW applicable to the display device of the present embodiment. 図8は、本実施形態の表示装置に適用可能なスイッチング素子SWの他の構成例を概略的に示す平面図である。FIG. 8 is a plan view schematically showing another configuration example of the switching element SW applicable to the display device of the present embodiment.

以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals are given to components that exhibit the same or similar functions, and duplicate descriptions are omitted.

図1は、本実施形態の表示装置を構成する表示パネルPNLの構成及び等価回路を概略的に示す図である。なお、ここでは、表示装置の一例として、液晶表示装置を例に説明する。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration and an equivalent circuit of a display panel PNL constituting the display device of the present embodiment. Here, a liquid crystal display device will be described as an example of a display device.

すなわち、液晶表示装置は、アクティブマトリクスタイプの透過型の表示パネルPNLを備えている。表示パネルPNLは、アレイ基板ARと、アレイ基板ARに対向して配置された対向基板CTと、アレイ基板ARと対向基板CTとの間のセルギャップに保持された液晶層LQと、を備えている。アレイ基板AR及び対向基板CTは、シール材によって貼り合わせられている。このような表示パネルPNLは、シール材によって囲まれた内側に、画像を表示するアクティブエリアACTを備えている。このアクティブエリアACTは、マトリクス状に配置された複数の画素PXによって構成されている。   That is, the liquid crystal display device includes an active matrix type transmissive display panel PNL. The display panel PNL includes an array substrate AR, a counter substrate CT arranged to face the array substrate AR, and a liquid crystal layer LQ held in a cell gap between the array substrate AR and the counter substrate CT. Yes. The array substrate AR and the counter substrate CT are bonded together with a sealing material. Such a display panel PNL is provided with an active area ACT for displaying an image inside surrounded by a sealing material. The active area ACT is composed of a plurality of pixels PX arranged in a matrix.

アレイ基板ARは、アクティブエリアACTにおいて、ゲート配線G(G1〜Gn)、ソース配線S(S1〜Sm)などを備えている。各ゲート配線Gは、アクティブエリアACTの外側に引き出され、ゲートドライバGDに接続されている。各ソース配線Sは、アクティブエリアACTの外側に引き出され、ソースドライバSDに接続されている。   The array substrate AR includes gate lines G (G1 to Gn), source lines S (S1 to Sm), and the like in the active area ACT. Each gate line G is drawn outside the active area ACT and connected to the gate driver GD. Each source line S is drawn outside the active area ACT and connected to the source driver SD.

各画素PXは、スイッチング素子SW、画素電極PE、共通電極CEなどを備えている。スイッチング素子SWは、薄膜トランジスタ(TFT)によって構成され、ゲート配線G及びソース配線Sに電気的に接続されている。画素電極PEは、各画素PXにおいてスイッチング素子SWに電気的に接続されている。共通電極CEは、給電部VSに接続されている。共通電極CEは、アクティブエリアACTにおいて、複数の画素PXに亘って共通に形成され、各画素電極PEと向かい合っている。ゲート配線Gには、スイッチング素子SWをオンオフ制御するための制御信号が供給される。ソース配線Sには、映像信号が供給される。スイッチング素子SWは、ゲート配線Gに供給された制御信号に基づいてオンした際に、ソース配線Sに供給された映像信号に応じた画素電位を画素電極PEに書き込む。コモン電位の共通電極CEと画素電位の画素電極PEとの間の電位差により、液晶層LQに電圧が印加され、液晶層LQに含まれる液晶分子の配向が制御される。   Each pixel PX includes a switching element SW, a pixel electrode PE, a common electrode CE, and the like. The switching element SW is formed of a thin film transistor (TFT) and is electrically connected to the gate line G and the source line S. The pixel electrode PE is electrically connected to the switching element SW in each pixel PX. The common electrode CE is connected to the power supply unit VS. The common electrode CE is formed in common over the plurality of pixels PX in the active area ACT and faces each pixel electrode PE. A control signal for on / off control of the switching element SW is supplied to the gate line G. A video signal is supplied to the source wiring S. When the switching element SW is turned on based on a control signal supplied to the gate line G, the switching element SW writes a pixel potential corresponding to the video signal supplied to the source line S to the pixel electrode PE. A voltage is applied to the liquid crystal layer LQ by the potential difference between the common electrode CE having the common potential and the pixel electrode PE having the pixel potential, and the alignment of the liquid crystal molecules included in the liquid crystal layer LQ is controlled.

蓄積容量CSは、液晶層LQに印加される電圧を一定期間保持するものであって、絶縁膜を介して対向する一対の電極で構成されている。例えば、蓄積容量CSは、画素電極PEと同電位の第1電極と、共通電極CEと同電位の第2電極と、第1電極と第2電極との間に介在する絶縁膜と、で構成されている。   The storage capacitor CS holds a voltage applied to the liquid crystal layer LQ for a certain period, and is composed of a pair of electrodes opposed via an insulating film. For example, the storage capacitor CS includes a first electrode having the same potential as the pixel electrode PE, a second electrode having the same potential as the common electrode CE, and an insulating film interposed between the first electrode and the second electrode. Has been.

なお、表示パネルPNLの詳細な構成についてはここでは説明を省略するが、TN(Twisted Nematic)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、VA(Vertical Aligned)モードなどの主として縦電界を利用するモードでは、画素電極PEがアレイ基板ARに備えられる一方で、共通電極CEが対向基板CTに備えられる。また、IPS(In−Plane Switching)モード、FFS(Fringe Field Switching)モードなどの主として横電界を利用するモードでは、画素電極PE及び共通電極CEの双方がアレイ基板ARに備えられる。   The detailed configuration of the display panel PNL is omitted here, but in a mode that mainly uses a vertical electric field such as a TN (Twisted Nematic) mode, an OCB (Optically Compensated Bend) mode, and a VA (Vertical Aligned) mode. The pixel electrode PE is provided on the array substrate AR, while the common electrode CE is provided on the counter substrate CT. Further, in a mode that mainly uses a lateral electric field such as an IPS (In-Plane Switching) mode and an FFS (Fringe Field Switching) mode, both the pixel electrode PE and the common electrode CE are provided on the array substrate AR.

図2は、図1に示した画素PXを含む表示パネルPNLの構成を概略的に示す断面図である。なお、ここでは、表示モードの一例として、横電界モードを適用した表示パネルPNLの画素構造について説明する。図中では、説明に必要な主要部のみを図示している。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the display panel PNL including the pixel PX shown in FIG. Here, as an example of the display mode, a pixel structure of the display panel PNL to which the horizontal electric field mode is applied will be described. In the figure, only the main parts necessary for the explanation are shown.

アレイ基板ARは、ガラス基板や樹脂基板などの透明な第1絶縁基板10を用いて形成されている。アレイ基板ARは、第1絶縁基板10の対向基板CTと対向する側に、共通電極CE、画素電極PE、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、第3絶縁膜13、第4絶縁膜14、第5絶縁膜15、第1配向膜AL1などを備えている。   The array substrate AR is formed using a transparent first insulating substrate 10 such as a glass substrate or a resin substrate. The array substrate AR has a common electrode CE, a pixel electrode PE, a first insulating film 11, a second insulating film 12, a third insulating film 13, and a fourth insulating film on the side of the first insulating substrate 10 facing the counter substrate CT. 14, a fifth insulating film 15, a first alignment film AL1, and the like.

第1絶縁膜11は、第1絶縁基板10の内面に配置されている。第2絶縁膜12は、第1絶縁膜11の上に配置されている。第3絶縁膜13は、第2絶縁膜12の上に配置されている。第4絶縁膜14は、第3絶縁膜13の上に配置されている。第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、及び、第3絶縁膜13は、例えばシリコン窒化物やシリコン酸化物などの無機系材料を用いて形成されている。第4絶縁膜14は、例えばアクリル樹脂などの有機系材料を用いて形成されている。   The first insulating film 11 is disposed on the inner surface of the first insulating substrate 10. The second insulating film 12 is disposed on the first insulating film 11. The third insulating film 13 is disposed on the second insulating film 12. The fourth insulating film 14 is disposed on the third insulating film 13. The first insulating film 11, the second insulating film 12, and the third insulating film 13 are formed using an inorganic material such as silicon nitride or silicon oxide, for example. The fourth insulating film 14 is formed using an organic material such as an acrylic resin.

共通電極CEは、第4絶縁膜14の上に配置されている。共通電極CEは、例えば、インジウム・ティン・オキサイド(ITO)やインジウム・ジンク・オキサイド(IZO)などの透明な導電材料によって形成されている。共通電極CEは、第5絶縁膜15によって覆われている。第5絶縁膜15は、シリコン窒化物などの無機系材料を用いて形成されている。   The common electrode CE is disposed on the fourth insulating film 14. The common electrode CE is formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). The common electrode CE is covered with the fifth insulating film 15. The fifth insulating film 15 is formed using an inorganic material such as silicon nitride.

画素電極PEの各々は、第5絶縁膜15の上に配置され、共通電極CEと対向している。画素電極PEには、共通電極CEと対向するスリットSLが形成されている。画素電極PEは、例えば、ITOやIZOなどの透明な導電材料によって形成されている。画素電極PEは、第1配向膜AL1によって覆われている。第1配向膜AL1は、第5絶縁膜15も覆っている。第1配向膜AL1は、水平配向性を示す材料によって形成され、アレイ基板ARの液晶層LQに接する面に配置されている。   Each of the pixel electrodes PE is disposed on the fifth insulating film 15 and faces the common electrode CE. A slit SL facing the common electrode CE is formed in the pixel electrode PE. The pixel electrode PE is made of, for example, a transparent conductive material such as ITO or IZO. The pixel electrode PE is covered with the first alignment film AL1. The first alignment film AL1 also covers the fifth insulating film 15. The first alignment film AL1 is formed of a material exhibiting horizontal alignment and is disposed on the surface in contact with the liquid crystal layer LQ of the array substrate AR.

一方、対向基板CTは、ガラス基板や樹脂基板などの透明な第2絶縁基板20を用いて形成されている。対向基板CTは、第2絶縁基板20のアレイ基板ARと対向する側に、ブラックマトリクス(遮光部材)BM、カラーフィルタCF1乃至CF3、オーバーコート層OC、第2配向膜AL2などを備えている。   On the other hand, the counter substrate CT is formed using a transparent second insulating substrate 20 such as a glass substrate or a resin substrate. The counter substrate CT includes a black matrix (light shielding member) BM, color filters CF1 to CF3, an overcoat layer OC, a second alignment film AL2, and the like on the side of the second insulating substrate 20 facing the array substrate AR.

ブラックマトリクスBMは、第2絶縁基板20の内面に配置されている。ブラックマトリクスBMは、画素の境界に沿って形成されており、ゲート配線、ソース配線、スイッチング素子などの配線部の直上に位置している。ブラックマトリクスBMは、黒色の樹脂材料や遮光性の金属材料によって形成されている。   The black matrix BM is disposed on the inner surface of the second insulating substrate 20. The black matrix BM is formed along the boundary of the pixels and is located immediately above the wiring portion such as the gate wiring, the source wiring, and the switching element. The black matrix BM is formed of a black resin material or a light shielding metal material.

カラーフィルタCF1乃至CF3のそれぞれは、第2絶縁基板20の内面に配置されている。一例として、カラーフィルタCF1は、緑色に着色された樹脂材料によって形成されている。カラーフィルタCF2は、青色に着色された樹脂材料によって形成されている。カラーフィルタCF3は、赤色に着色された樹脂材料によって形成されている。カラーフィルタCF1乃至CF3の端部は、ブラックマトリクスBMに重なっている。   Each of the color filters CF1 to CF3 is disposed on the inner surface of the second insulating substrate 20. As an example, the color filter CF1 is formed of a resin material colored in green. The color filter CF2 is formed of a resin material colored in blue. The color filter CF3 is formed of a resin material colored in red. The end portions of the color filters CF1 to CF3 overlap the black matrix BM.

オーバーコート層OCは、カラーフィルタCF1乃至CF3を覆っている。オーバーコート層OCは、透明な樹脂材料によって形成されている。オーバーコート層OCは、第2配向膜AL2によって覆われている。第2配向膜AL2は、水平配向性を示す材料によって形成され、対向基板CTの液晶層LQに接する面に配置されている。   The overcoat layer OC covers the color filters CF1 to CF3. The overcoat layer OC is formed of a transparent resin material. The overcoat layer OC is covered with the second alignment film AL2. The second alignment film AL2 is formed of a material exhibiting horizontal alignment, and is disposed on the surface in contact with the liquid crystal layer LQ of the counter substrate CT.

上述したようなアレイ基板ARと対向基板CTとは、第1配向膜AL1及び第2配向膜AL2が向かい合うように配置されている。このとき、アレイ基板ARと対向基板CTの間には、所定のセルギャップが形成される。液晶層LQは、アレイ基板ARの第1配向膜AL1と対向基板CTの第2配向膜AL2との間に封入された液晶分子を含む液晶組成物によって構成されている。   The array substrate AR and the counter substrate CT as described above are arranged so that the first alignment film AL1 and the second alignment film AL2 face each other. At this time, a predetermined cell gap is formed between the array substrate AR and the counter substrate CT. The liquid crystal layer LQ is composed of a liquid crystal composition including liquid crystal molecules sealed between the first alignment film AL1 of the array substrate AR and the second alignment film AL2 of the counter substrate CT.

このような構成の表示パネルPNLに対して、その背面側には、バックライトBLが配置されている。バックライトBLは、表示パネルPNLに向けて光を照射する。   A backlight BL is disposed on the back side of the display panel PNL having such a configuration. The backlight BL irradiates light toward the display panel PNL.

第1絶縁基板10の外面には、第1偏光板PL1を含む第1光学素子OD1が配置されている。第2絶縁基板20の外面には、第2偏光板PL2を含む第2光学素子OD2が配置されている。第1偏光板PL1の第1吸収軸及び第2偏光板PL2の第2吸収軸は、例えば互いに直交している。   A first optical element OD1 including a first polarizing plate PL1 is disposed on the outer surface of the first insulating substrate 10. On the outer surface of the second insulating substrate 20, the second optical element OD2 including the second polarizing plate PL2 is disposed. The first absorption axis of the first polarizing plate PL1 and the second absorption axis of the second polarizing plate PL2 are, for example, orthogonal to each other.

図3は、図1に示したスイッチング素子SWの等価回路を示す図である。図示した例のスイッチング素子SWはシングルゲート構造であるが、スイッチング素子SWの構造は図示した例に限定されるものではない。   FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit of the switching element SW shown in FIG. Although the switching element SW in the illustrated example has a single gate structure, the structure of the switching element SW is not limited to the illustrated example.

図示した例では、スイッチング素子SWにおいて、ソース配線Sと接続される一端側端子の電位をVsとし、画素電極PEと接続される他端側端子の電位をVdとしたとき、Vd>Vsの関係にある状態は、画素電極PEにプラスフィールドの電荷が保持されている場合に相当し、Vd<Vsの関係にある状態は、画素電極PEにマイナスフィールドの電荷が保持されている場合に相当する。   In the illustrated example, in the switching element SW, when the potential of the one end side terminal connected to the source line S is Vs and the potential of the other end side terminal connected to the pixel electrode PE is Vd, the relationship of Vd> Vs is satisfied. The state in FIG. 6 corresponds to the case where the positive electrode charge is held in the pixel electrode PE, and the state in the relationship of Vd <Vs corresponds to the case where the negative electrode charge is held in the pixel electrode PE. .

スイッチング素子SWは、半導体層SCを備えている。半導体層SCは、例えばポリシリコンによって形成されている。半導体層SCは、第1不純物領域R1、第2不純物領域R2、及び、チャネル領域CNを有している。チャネル領域CNは、第1不純物領域R1と第2不純物領域R2との間に位置している。ゲート電極WGは、チャネル領域CNと対向している。   The switching element SW includes a semiconductor layer SC. The semiconductor layer SC is made of, for example, polysilicon. The semiconductor layer SC has a first impurity region R1, a second impurity region R2, and a channel region CN. The channel region CN is located between the first impurity region R1 and the second impurity region R2. The gate electrode WG is opposed to the channel region CN.

第1不純物領域R1及び第2不純物領域R2は、いずれも半導体層SCに不純物が注入された領域に相当する。第1不純物領域R1は、スイッチング素子SWの一端側(ソース配線側)に位置している。この第1不純物領域R1は、第1高濃度領域RH1及び第1低濃度領域RL1を有している。第1低濃度領域RL1は、第1高濃度領域RH1よりも低い不純物濃度を有する。第1低濃度領域RL1は、チャネル領域CNと第1高濃度領域RH1との間に位置している。第2不純物領域R2は、スイッチング素子SWの他端側(画素電極側)に位置している。この第2不純物領域R2は、第2高濃度領域RH2及び第2低濃度領域RL2を有している。第2低濃度領域RL2は、第2高濃度領域RH2よりも低い不純物濃度を有する。第2低濃度領域RL2は、チャネル領域CNと第2高濃度領域RH2との間に位置している。   Both the first impurity region R1 and the second impurity region R2 correspond to regions where impurities are implanted into the semiconductor layer SC. The first impurity region R1 is located on one end side (source wiring side) of the switching element SW. The first impurity region R1 has a first high concentration region RH1 and a first low concentration region RL1. The first low concentration region RL1 has a lower impurity concentration than the first high concentration region RH1. The first low concentration region RL1 is located between the channel region CN and the first high concentration region RH1. The second impurity region R2 is located on the other end side (pixel electrode side) of the switching element SW. The second impurity region R2 has a second high concentration region RH2 and a second low concentration region RL2. The second low concentration region RL2 has a lower impurity concentration than the second high concentration region RH2. The second low concentration region RL2 is located between the channel region CN and the second high concentration region RH2.

画素電極PEにプラスフィールドの電荷が保持される場合には、ソース配線側の第1不純物領域R1がソース領域となり、画素電極側の第2不純物領域R2はドレイン領域となる。画素電極PEにマイナスフィールドの電荷が保持される場合には、ソース配線側の第1不純物領域R1がドレイン領域となり、画素電極側の第2不純物領域R2がソース領域となる。   When positive field charge is held in the pixel electrode PE, the first impurity region R1 on the source wiring side becomes a source region, and the second impurity region R2 on the pixel electrode side becomes a drain region. When a negative field charge is held in the pixel electrode PE, the first impurity region R1 on the source wiring side becomes a drain region, and the second impurity region R2 on the pixel electrode side becomes a source region.

次に、本実施形態に係るスイッチング素子SWの構成例について説明する。   Next, a configuration example of the switching element SW according to the present embodiment will be described.

図4は、本実施形態の表示装置に適用可能なスイッチング素子SWの一構成例を概略的に示す平面図である。   FIG. 4 is a plan view schematically showing a configuration example of the switching element SW applicable to the display device of the present embodiment.

ゲート配線G1は、第1方向Xに沿って延出している。ソース配線S1及びソース配線S2は、第2方向Yに沿ってそれぞれ延出し、ゲート配線G1と交差している。スイッチング素子SWは、ゲート配線G1とソース配線S1との交差部付近に位置し、ゲート配線G1及びソース配線S1と電気的に接続されている。図示した例のスイッチング素子SWは、1個のゲート電極WGを有するシングルゲート構造の薄膜トランジスタである。   The gate line G1 extends along the first direction X. The source line S1 and the source line S2 respectively extend along the second direction Y and intersect the gate line G1. The switching element SW is located near the intersection of the gate line G1 and the source line S1, and is electrically connected to the gate line G1 and the source line S1. The switching element SW in the illustrated example is a single-gate thin film transistor having one gate electrode WG.

スイッチング素子SWの半導体層SCは、略L字状に形成されている。第1不純物領域R1、チャネル領域CN、及び、第2不純物領域R2は、この順に並んでいる。第1不純物領域R1は、ソース配線S1と平行に延出しており、図示した例では、第2方向Yに沿って直線状に延出している。第2不純物領域R2は、第1不純物領域R1とは異なる方向に延出しており、図示した例では、第1方向Xに沿って直線状に延出している。チャネル領域CNは、約90度に屈曲したL字状に形成されている。つまり、チャネル領域CNは、第1不純物領域R1と繋がり且つ第2方向Yに沿って延出した部分、及び、第2不純物領域R2と繋がり且つ第1方向Xに沿って延出した部分を有している。チャネル領域CNにおいて、第1不純物領域R1との境界から第2不純物領域R2との境界までの距離をチャネル長としたとき、チャネル領域CNの内縁CNIのチャネル長L1は、チャネル領域CNの外縁CNOのチャネル長L2と同等である。   The semiconductor layer SC of the switching element SW is formed in a substantially L shape. The first impurity region R1, the channel region CN, and the second impurity region R2 are arranged in this order. The first impurity region R1 extends in parallel with the source line S1, and extends linearly along the second direction Y in the illustrated example. The second impurity region R2 extends in a direction different from the first impurity region R1, and in the illustrated example, extends in a straight line along the first direction X. The channel region CN is formed in an L shape bent at about 90 degrees. That is, the channel region CN has a portion that is connected to the first impurity region R1 and extends along the second direction Y, and a portion that is connected to the second impurity region R2 and extends along the first direction X. doing. In the channel region CN, when the channel length is the distance from the boundary with the first impurity region R1 to the boundary with the second impurity region R2, the channel length L1 of the inner edge CNI of the channel region CN is equal to the outer edge CNO of the channel region CN. Is equivalent to the channel length L2.

X−Y平面において、半導体層SCのうち、第2方向Yに延出した部分、つまり、第1不純物領域R1及びチャネル領域CNの一部は、その略全体がソース配線S1と重なっている。また、半導体層SCのうち、第1方向Xに延出した部分、つまり、第2不純物領域R2及びチャネル領域CNの他の部分は、ソース配線S1とは重ならない。換言すると、ソース配線S1は、半導体層SCの第2方向Yに延出した部分と対向している。また、ソース配線S1は、半導体層SCの第1方向Xに延出した部分と対向する位置からずれた位置に配置されている。   In the XY plane, a part of the semiconductor layer SC extending in the second direction Y, that is, a part of the first impurity region R1 and the channel region CN substantially overlaps with the source line S1. Further, a portion of the semiconductor layer SC extending in the first direction X, that is, the other portion of the second impurity region R2 and the channel region CN does not overlap with the source line S1. In other words, the source line S1 is opposed to a portion extending in the second direction Y of the semiconductor layer SC. Further, the source line S1 is disposed at a position shifted from a position facing the portion extending in the first direction X of the semiconductor layer SC.

ゲート電極WGは、チャネル領域CNと対向している。ゲート電極WGは、例えば、ゲート配線G1の一部である。図示した例では、ゲート電極WGは、第1方向Xに直線状に延出したゲート配線G1の一方の縁部に繋がっている。   The gate electrode WG is opposed to the channel region CN. The gate electrode WG is, for example, a part of the gate wiring G1. In the illustrated example, the gate electrode WG is connected to one edge portion of the gate wiring G1 extending linearly in the first direction X.

ソース配線S1は、コンタクトホールCH1を介して半導体層SCの一端側、つまり第1不純物領域R1と電気的に接続されている。図示した例では、ソース配線S1は、ゲート電極WGの少なくとも一部と対向している。つまり、ゲート電極WGの一部は、半導体層SCとソース配線S1との間に位置している。   The source line S1 is electrically connected to one end side of the semiconductor layer SC, that is, the first impurity region R1 through the contact hole CH1. In the illustrated example, the source line S1 is opposed to at least a part of the gate electrode WG. That is, a part of the gate electrode WG is located between the semiconductor layer SC and the source wiring S1.

中継電極REは、第2不純物領域R2と対向している。図示した例では、中継電極REは、さらに、ゲート配線G1とも対向している。このような中継電極REは、コンタクトホールCH2を介して半導体層SCの他端側、つまり第2不純物領域R2と電気的に接続されている。   The relay electrode RE is opposed to the second impurity region R2. In the illustrated example, the relay electrode RE further faces the gate line G1. Such a relay electrode RE is electrically connected to the other end side of the semiconductor layer SC, that is, the second impurity region R2 through the contact hole CH2.

図中に一点鎖線で示した画素電極PEは、ソース配線S1とソース配線S2との間に位置している。また、画素電極PEは、中継電極REと対向している。つまり、中継電極REは、半導体層SCと画素電極PEとの間に位置している。このような画素電極PEは、コンタクトホールCH3を介して中継電極REと電気的に接続されている。   The pixel electrode PE indicated by a one-dot chain line in the drawing is located between the source line S1 and the source line S2. Further, the pixel electrode PE is opposed to the relay electrode RE. That is, the relay electrode RE is located between the semiconductor layer SC and the pixel electrode PE. Such a pixel electrode PE is electrically connected to the relay electrode RE through the contact hole CH3.

図示した例では、半導体層SCのうち、主に光リークが顕著に発生する領域は、遮光膜LSによって遮光されている。すなわち、遮光膜LSは、半導体層SCのうちの光リークが顕著に発生する領域、すなわち、チャネル領域CNと第2不純物領域R2との境界を含む領域に対向するように配置されている。図示した例では、遮光膜LSは、チャネル領域CN及び第2不純物領域R2に跨って延在しており、チャネル領域CNと対向する一端部LSAと、第2不純物領域R2と対向する他端部LSBと、を有している。つまり、遮光膜LSは、半導体層SCのうち、チャネル領域CNの画素電極側の領域、及び、第2不純物領域R2のチャネル領域CNと隣接する側の領域とそれぞれ対向している。その一方で、遮光膜LSは、第1不純物領域R1とは対向していない。また、遮光膜LSは、島状に形成され、ソース配線S1と対向する位置からずれた位置に配置されている。このため、遮光膜LSは、ソース配線S1との間、あるいは、半導体層SCのソース配線側の領域との間で不所望な寄生容量を形成することはない。さらには、遮光膜LSは、ゲート配線G1の第1方向Xに延出した部分と対向する位置からずれた位置に配置されている。このため、遮光膜LSは、ゲート配線G1との間でも不所望な寄生容量を形成することはない。   In the example shown in the figure, a region where light leakage is prominently generated in the semiconductor layer SC is shielded by the light shielding film LS. In other words, the light shielding film LS is disposed so as to face a region of the semiconductor layer SC where light leakage occurs remarkably, that is, a region including the boundary between the channel region CN and the second impurity region R2. In the illustrated example, the light shielding film LS extends across the channel region CN and the second impurity region R2, and includes one end LSA facing the channel region CN and the other end facing the second impurity region R2. LSB. That is, the light shielding film LS is opposed to the region on the pixel electrode side of the channel region CN and the region adjacent to the channel region CN of the second impurity region R2 in the semiconductor layer SC. On the other hand, the light shielding film LS does not face the first impurity region R1. Further, the light shielding film LS is formed in an island shape, and is disposed at a position shifted from a position facing the source line S1. For this reason, the light shielding film LS does not form an undesired parasitic capacitance with the source line S1 or with the region on the source line side of the semiconductor layer SC. Further, the light shielding film LS is arranged at a position shifted from a position facing the portion extending in the first direction X of the gate wiring G1. For this reason, the light shielding film LS does not form an undesired parasitic capacitance with the gate wiring G1.

図5は、図4に示したスイッチング素子のうちの半導体層SCを拡大した平面図である。   FIG. 5 is an enlarged plan view of the semiconductor layer SC in the switching element shown in FIG.

コンタクトホールCH1は、第1高濃度領域RH1と重なる位置に形成されている。コンタクトホールCH2は、第2高濃度領域RH2と重なる位置に形成されている。   The contact hole CH1 is formed at a position overlapping the first high concentration region RH1. The contact hole CH2 is formed at a position overlapping the second high concentration region RH2.

半導体層SCにおいて、チャネル領域CNと第1低濃度領域RL1との境界BC1は、例えば、ゲート電極WGの一端側のエッジと重なる位置にある。また、チャネル領域CNと第2低濃度領域RL2との境界BC2は、例えば、ゲート電極WGの他端側のエッジと重なる位置にある。図示した例では、境界BC1は、半導体層SCの第2方向Yに延出した部分において、第1方向X及び第2方向Yと交差する方向に延出している。また、境界BC2は、半導体層SCの第1方向Xに延出した部分において、第2方向Yと平行に延出している。   In the semiconductor layer SC, a boundary BC1 between the channel region CN and the first low-concentration region RL1 is, for example, at a position overlapping with an edge on one end side of the gate electrode WG. In addition, the boundary BC2 between the channel region CN and the second low concentration region RL2 is, for example, at a position overlapping the edge on the other end side of the gate electrode WG. In the illustrated example, the boundary BC1 extends in a direction intersecting the first direction X and the second direction Y in a portion extending in the second direction Y of the semiconductor layer SC. Further, the boundary BC2 extends in parallel with the second direction Y in the portion extending in the first direction X of the semiconductor layer SC.

第1不純物領域R1において、第1高濃度領域RH1と第1低濃度領域RL1との境界BR1は、境界BC1と平行な直線部LNと、直線部LNに繋がる曲線部CVとを有している。曲線部CVの曲率半径は、チャネル領域CNの内縁CNIに沿った第1低濃度領域RL1のエッジ長L11に相当する。つまり、曲線部CVは、境界BC1と内縁CNIとの交点を中心とし、エッジ長L11を半径とする円周の一部(円弧)である。直線部LNと境界BC1との最短距離、つまり、境界BC1の法線方向に沿った境界BC1から直線部LNまでの距離L12は、エッジ長L11と同等である。要するに、境界BC1と境界BR1との距離は略一定である。   In the first impurity region R1, the boundary BR1 between the first high concentration region RH1 and the first low concentration region RL1 has a straight line portion LN parallel to the boundary BC1 and a curved line portion CV connected to the straight line portion LN. . The radius of curvature of the curved portion CV corresponds to the edge length L11 of the first low concentration region RL1 along the inner edge CNI of the channel region CN. That is, the curved part CV is a part (arc) of a circumference centered on the intersection of the boundary BC1 and the inner edge CNI and having the edge length L11 as a radius. The shortest distance between the straight line portion LN and the boundary BC1, that is, the distance L12 from the boundary BC1 to the straight line portion LN along the normal direction of the boundary BC1 is equal to the edge length L11. In short, the distance between the boundary BC1 and the boundary BR1 is substantially constant.

第2不純物領域R2において、第2高濃度領域RH2と第2低濃度領域RL2との境界BR2は、第2方向Yと平行に延出しており、境界BC2と平行である。つまり、境界BC2と境界BR2との距離は一定である。   In the second impurity region R2, a boundary BR2 between the second high concentration region RH2 and the second low concentration region RL2 extends in parallel with the second direction Y and is parallel to the boundary BC2. That is, the distance between the boundary BC2 and the boundary BR2 is constant.

図6は、図4に示したスイッチング素子SWをA−B線で切断した構造を概略的に示す断面図である。なお、ここでは、画素電極の図示を省略している。   6 is a cross-sectional view schematically showing a structure in which the switching element SW shown in FIG. 4 is cut along the line AB. Here, illustration of the pixel electrode is omitted.

遮光膜LSは、第1絶縁基板10と半導体層SCとの間に位置している。図示した例では、遮光膜LSは、第1絶縁基板10の内面に配置され、第1絶縁膜11によって覆われている。このような遮光膜LSは、例えば、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、銀(Ag)など金属材料を用いて形成されている。   The light shielding film LS is located between the first insulating substrate 10 and the semiconductor layer SC. In the illustrated example, the light shielding film LS is disposed on the inner surface of the first insulating substrate 10 and is covered with the first insulating film 11. Such a light shielding film LS is formed using a metal material such as molybdenum (Mo), tungsten (W), aluminum (Al), titanium (Ti), silver (Ag), for example.

半導体層SCは、第1絶縁膜11の上に配置され、第2絶縁膜12によって覆われている。第2絶縁膜12は、半導体層SCを覆う第1層間絶縁膜に相当する。半導体層SCにおいて、その一端側から他端側に向かって、第1不純物領域R1の第1高濃度領域RH1及び第1低濃度領域RL1、チャネル領域CN、第2不純物領域R2の第2高濃度領域RH2及び第2低濃度領域RL2がこの順に並んでいる。チャネル領域CNは、遮光膜LSの一端部LSAの直上に位置している。第2不純物領域R2は、遮光膜LSの他端部LSBの直上に位置している。図示した例では、他端部LSBの直上には、第2低濃度領域RL2が位置している。   The semiconductor layer SC is disposed on the first insulating film 11 and is covered with the second insulating film 12. The second insulating film 12 corresponds to a first interlayer insulating film that covers the semiconductor layer SC. In the semiconductor layer SC, from one end side to the other end side, the first high concentration region RH1 and the first low concentration region RL1, the channel region CN, and the second high concentration region of the second impurity region R2 in the first impurity region R1. The region RH2 and the second low concentration region RL2 are arranged in this order. The channel region CN is located immediately above the one end portion LSA of the light shielding film LS. The second impurity region R2 is located immediately above the other end portion LSB of the light shielding film LS. In the illustrated example, the second low concentration region RL2 is located immediately above the other end LSB.

ゲート配線G1の一部であるゲート電極WGは、第2絶縁膜12の上に配置され、第3絶縁膜13によって覆われている。ゲート電極WGは、チャネル領域CNの直上に位置している。第3絶縁膜13は、ゲート電極WGを覆う第2層間絶縁膜に相当する。   The gate electrode WG that is a part of the gate wiring G <b> 1 is disposed on the second insulating film 12 and covered with the third insulating film 13. The gate electrode WG is located immediately above the channel region CN. The third insulating film 13 corresponds to a second interlayer insulating film that covers the gate electrode WG.

ソース配線S1及び中継電極REは、第3絶縁膜13の上に配置され、第4絶縁膜14によって覆われている。これらのソース配線S1及び中継電極REは、同一材料を用いて一括して形成可能である。ソース配線S1は、第2絶縁膜12及び第3絶縁膜13を貫通するコンタクトホールCH1を介して第1不純物領域R1に電気的に接続されている。中継電極REは、第2絶縁膜12及び第3絶縁膜13を貫通するコンタクトホールCH2を介して第2不純物領域R2に電気的に接続されている。図示した例では、ソース配線S1は第1高濃度領域RH1にコンタクトしており、中継電極REは第2高濃度領域RH2にコンタクトしている。   The source line S1 and the relay electrode RE are disposed on the third insulating film 13 and covered with the fourth insulating film 14. The source line S1 and the relay electrode RE can be collectively formed using the same material. The source line S1 is electrically connected to the first impurity region R1 through a contact hole CH1 that penetrates the second insulating film 12 and the third insulating film 13. The relay electrode RE is electrically connected to the second impurity region R2 through a contact hole CH2 penetrating the second insulating film 12 and the third insulating film 13. In the illustrated example, the source line S1 is in contact with the first high concentration region RH1, and the relay electrode RE is in contact with the second high concentration region RH2.

なお、画素電極は、第4絶縁膜14を貫通するコンタクトホールを介して中継電極REにコンタクトしている。   The pixel electrode is in contact with the relay electrode RE through a contact hole that penetrates the fourth insulating film 14.

ゲート電極WGを含むゲート配線G1、ソース配線S1、及び、中継電極REは、例えば、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、銀(Ag)など金属材料を用いて形成されている。   The gate wiring G1 including the gate electrode WG, the source wiring S1, and the relay electrode RE are made of a metal material such as molybdenum (Mo), tungsten (W), aluminum (Al), titanium (Ti), silver (Ag), for example. It is formed using.

本実施形態によれば、各画素PXに配置されるスイッチング素子SWは、シングルゲート構造の薄膜トランジスタによって構成されている。また、半導体層SCにおいて、チャネル領域CNは、L字状に形成されるとともにその内縁CNIのチャネル長L1とその外縁CNOのチャネル長L2とが同等である。このため、半導体層SCにおけるチャネル領域CNの内部での局所的な電流の集中を緩和することが可能となる。   According to the present embodiment, the switching element SW disposed in each pixel PX is configured by a thin film transistor having a single gate structure. In the semiconductor layer SC, the channel region CN is formed in an L shape, and the channel length L1 of the inner edge CNI is equal to the channel length L2 of the outer edge CNO. For this reason, it is possible to alleviate local current concentration inside the channel region CN in the semiconductor layer SC.

上記の屈曲したチャネル領域CNにおいてその内縁CNI及び外縁CNOのチャネル長を同等とするために、半導体層SCは、ソース配線側に位置する第1不純物領域R1とチャネル領域CNとの間に第1不純物領域R1の延出方向(上記の例では第2方向Y)とは異なる方向に延出した境界BC1を有している。このような半導体層SCにおいて、第1不純物領域R1は、第1低濃度領域RL1及び第1高濃度領域RH1を有しており、第1低濃度領域RL1と第1高濃度領域RH1との境界BR1がチャネル領域CNの内縁CNIに沿った第1低濃度領域RL1のエッジ長を曲率半径とする曲線部CVを含んでいる。つまり、第1低濃度領域RL1においては、チャネル領域CNと第1低濃度領域RL1との境界BC1から、第1低濃度領域RL1と第1高濃度領域RH1との境界BR1までの距離は略一定である。このため、半導体層SCにおける第1低濃度領域RL1の内部でも局所的な電流の集中を緩和することが可能となる。これにより、高精細化等に伴ってスイッチング素子SWが小型化しても、スイッチング素子SWの電気的特性の劣化を抑制することが可能となる。   In order to make the channel lengths of the inner edge CNI and the outer edge CNO equal in the bent channel region CN, the semiconductor layer SC is formed between the first impurity region R1 located on the source wiring side and the channel region CN. The boundary BC1 extends in a direction different from the extending direction of the impurity region R1 (the second direction Y in the above example). In such a semiconductor layer SC, the first impurity region R1 has a first low concentration region RL1 and a first high concentration region RH1, and a boundary between the first low concentration region RL1 and the first high concentration region RH1. BR1 includes a curved portion CV having an edge length of the first low concentration region RL1 along the inner edge CNI of the channel region CN as a curvature radius. That is, in the first low concentration region RL1, the distance from the boundary BC1 between the channel region CN and the first low concentration region RL1 to the boundary BR1 between the first low concentration region RL1 and the first high concentration region RH1 is substantially constant. It is. For this reason, it is possible to alleviate local current concentration even in the first low-concentration region RL1 in the semiconductor layer SC. As a result, even if the switching element SW is downsized due to high definition and the like, it is possible to suppress deterioration of the electrical characteristics of the switching element SW.

また、本実施形態によれば、スイッチング素子SWの半導体層SCの一部は、ソース配線Sと対向している。つまり、スイッチング素子SWの一部が表示に寄与しない配線と重なる領域に位置しているため、高精細化等に伴って画素サイズが縮小したとしても、スイッチング素子SWの設置による一画素PXあたりの表示に寄与する面積の低減が抑制される。このため、各画素PXにおいて、十分な輝度あるいは透過率を得ることが可能となる。   Further, according to the present embodiment, a part of the semiconductor layer SC of the switching element SW is opposed to the source line S. That is, since a part of the switching element SW is located in a region overlapping with a wiring that does not contribute to display, even if the pixel size is reduced due to high definition or the like, Reduction of the area contributing to display is suppressed. Therefore, sufficient luminance or transmittance can be obtained in each pixel PX.

また、スイッチング素子SWの画素電極PEと接続される他端側は、ソース配線Sとは対向していない。特に、半導体層SCの第2不純物領域R2は、ソース配線Sと対向する位置からずれた位置に配置されている。このため、画素電極側の半導体層SCとソース配線Sとの間の容量結合が防止され、ソース配線Sに供給される映像信号にかかわらず、スイッチング素子SWの画素電極側の電位を安定化することが可能となる。このため、画素電極PEに保持される画素電位の乱れを抑制することが可能となる。したがって、良好な表示品位を得ることが可能となる。   Further, the other end connected to the pixel electrode PE of the switching element SW does not face the source line S. In particular, the second impurity region R2 of the semiconductor layer SC is disposed at a position shifted from a position facing the source line S. Therefore, capacitive coupling between the semiconductor layer SC on the pixel electrode side and the source wiring S is prevented, and the potential on the pixel electrode side of the switching element SW is stabilized regardless of the video signal supplied to the source wiring S. It becomes possible. For this reason, it is possible to suppress the disturbance of the pixel potential held in the pixel electrode PE. Therefore, it is possible to obtain a good display quality.

また、本実施形態によれば、スイッチング素子SWの半導体層SCは、その裏面側(つまりバックライトが配置される側)に配置された遮光膜LSと対向している。遮光膜LSは、半導体層SCのうち、光リークが顕著に発生する領域、特に、画素電極側に位置するチャネル領域と不純物領域(上記の例では第2不純物領域)との境界を含む領域と対向するように配置されている。このため、半導体層SCにおいて光リークが発生しやすい領域に向かうバックライト光を遮光することが可能となる。したがって、スイッチング素子SWにおける光リークを抑制することが可能となる。これにより、光リークに起因したスイッチング素子SWの誤動作、及び、画素電極PEが保持している画素電位の変動を抑制することが可能となる。   In addition, according to the present embodiment, the semiconductor layer SC of the switching element SW is opposed to the light shielding film LS disposed on the back surface side (that is, the side on which the backlight is disposed). The light-shielding film LS includes a region in the semiconductor layer SC where light leakage occurs significantly, particularly a region including a boundary between a channel region located on the pixel electrode side and an impurity region (second impurity region in the above example). It arrange | positions so that it may oppose. For this reason, it becomes possible to block the backlight light toward the region where light leakage is likely to occur in the semiconductor layer SC. Therefore, light leakage in the switching element SW can be suppressed. As a result, it is possible to suppress malfunction of the switching element SW due to light leakage and fluctuation of the pixel potential held by the pixel electrode PE.

次に、スイッチング素子SWの他の構成例について説明する。   Next, another configuration example of the switching element SW will be described.

図7は、本実施形態の表示装置に適用可能なスイッチング素子SWの他の構成例を概略的に示す平面図である。   FIG. 7 is a plan view schematically showing another configuration example of the switching element SW applicable to the display device of the present embodiment.

図示した構成例は、図4に示した構成例と比較して、ゲート電極WGを含むゲート配線G1が直線状に延出し、半導体層SCがクランク状に形成された点で相違している。なお、スイッチング素子SWは、上記の例と同様に、シングルゲート構造の薄膜トランジスタによって構成されている。   The illustrated configuration example is different from the configuration example illustrated in FIG. 4 in that the gate wiring G1 including the gate electrode WG extends linearly and the semiconductor layer SC is formed in a crank shape. Note that the switching element SW is formed of a single-gate thin film transistor, as in the above example.

図示した例では、ゲート配線G1は第1方向Xに延出し、ソース配線S1及びソース配線S2はそれぞれ第2方向Yに延出している。なお、ソース配線S1及びソース配線S2は、必ずしも直線状に延出していなくてもよく、第2方向Yに対して斜めに交差するように屈曲していても良い。   In the illustrated example, the gate line G1 extends in the first direction X, and the source line S1 and the source line S2 each extend in the second direction Y. Note that the source wiring S1 and the source wiring S2 do not necessarily extend linearly, and may be bent so as to cross obliquely with respect to the second direction Y.

ソース配線S1とソース配線S2との間に位置するスイッチング素子SWに着目すると、半導体層SCは、第1不純物領域R1、チャネル領域CN、及び、第2不純物領域R2を有している。なお、第1不純物領域R1は、上記の例と同様に、第1高濃度領域及び第1低濃度領域を有していても良い。同様に、第2不純物領域R2は、上記の例と同様に、第2高濃度領域及び第2低濃度領域を有していても良い。   Focusing on the switching element SW located between the source wiring S1 and the source wiring S2, the semiconductor layer SC has a first impurity region R1, a channel region CN, and a second impurity region R2. The first impurity region R1 may have a first high concentration region and a first low concentration region, as in the above example. Similarly, the second impurity region R2 may have a second high concentration region and a second low concentration region, as in the above example.

第1不純物領域R1は、ソース配線S1と平行に延出するとともに、ソース配線S1と対向している。つまり、第1不純物領域R1は、第2方向Yに延出し、X−Y平面において、その全体がソース配線S1と重なっている。このような第1不純物領域R1は、コンタクトホールCH1を介してソース配線S1と電気的に接続されている。   The first impurity region R1 extends in parallel with the source line S1 and faces the source line S1. That is, the first impurity region R1 extends in the second direction Y, and the whole of the first impurity region R1 overlaps the source line S1 in the XY plane. Such a first impurity region R1 is electrically connected to the source line S1 through the contact hole CH1.

第2不純物領域R2は、ソース配線S1とソース配線S2との間に位置し、第1不純物領域R1と略平行に延出している。つまり、第2不純物領域R2は、X−Y平面において、その全体がソース配線S1及びソース配線S2と重ならない位置に配置されている。また、第2不純物領域R2は、ゲート配線G1を挟んで、第1不純物領域R1とは反対側に位置し、しかも、第1不純物領域R1が延出する同一直線上からずれた位置に配置されている。このような第2不純物領域R2は、コンタクトホールCH2を介して中継電極REと電気的に接続されている。図示した例では、中継電極REは、ゲート配線G1、ソース配線S1及びソース配線S2のいずれとも対向していない。   The second impurity region R2 is located between the source line S1 and the source line S2, and extends substantially parallel to the first impurity region R1. That is, the second impurity region R2 is disposed at a position where the entirety of the second impurity region R2 does not overlap with the source line S1 and the source line S2 in the XY plane. Further, the second impurity region R2 is located on the opposite side of the first impurity region R1 with the gate wiring G1 interposed therebetween, and is further displaced from the same straight line where the first impurity region R1 extends. ing. Such a second impurity region R2 is electrically connected to the relay electrode RE through the contact hole CH2. In the illustrated example, the relay electrode RE does not face any of the gate line G1, the source line S1, and the source line S2.

チャネル領域CNは、その一端側(ソース配線S1側)で第1不純物領域R1と繋がり、その他端側(ソース配線S2側)で第2不純物領域R2と繋がっている。チャネル領域CNは、第1不純物領域R1及び第2不純物領域R2に対してそれぞれ約90度に屈曲し、第1方向Xに延出している。このようなチャネル領域CNは、ゲート配線G1の一部であるゲート電極WGと対向している。ゲート配線G1のうち、少なくともゲート電極WGは、チャネル領域CNの第2方向Yに沿った幅よりも幅広に形成されることが望ましい。これにより、半導体層SCを形成した後にゲート配線G1を形成する際の半導体層SCとの合わせずれに対するマージンを確保することが可能となる。なお、図示した例では、ゲート配線G1は、一定の幅を有するように形成されている。   The channel region CN is connected to the first impurity region R1 on one end side (source wiring S1 side) and is connected to the second impurity region R2 on the other end side (source wiring S2 side). The channel region CN is bent at about 90 degrees with respect to the first impurity region R1 and the second impurity region R2, and extends in the first direction X. Such a channel region CN is opposed to the gate electrode WG which is a part of the gate wiring G1. Of the gate wiring G1, at least the gate electrode WG is desirably formed wider than the width along the second direction Y of the channel region CN. Accordingly, it is possible to secure a margin for misalignment with the semiconductor layer SC when forming the gate wiring G1 after forming the semiconductor layer SC. In the illustrated example, the gate line G1 is formed to have a certain width.

このようなチャネル領域CNにおいては、その一方の縁CNAのチャネル長L21は、その他方の縁CNBのチャネル長L22と同等である。   In such a channel region CN, the channel length L21 of one edge CNA is equal to the channel length L22 of the other edge CNB.

遮光膜LSは、チャネル領域CNと第2不純物領域R2との境界を含む領域に対向するように配置されている。図示した例では、遮光膜LSは、半導体層SCのうち、チャネル領域CNの中継電極側の領域、及び、第2不純物領域R2のチャネル領域CNと隣接する側の領域とそれぞれ対向している。その一方で、遮光膜LSは、第1不純物領域R1とは対向していない。また、遮光膜LSは、島状に形成され、ソース配線S1及びソース配線S2と対向する位置からずれた位置に配置されている。   The light shielding film LS is disposed so as to face the region including the boundary between the channel region CN and the second impurity region R2. In the illustrated example, the light shielding film LS faces the region on the relay electrode side of the channel region CN and the region adjacent to the channel region CN of the second impurity region R2 in the semiconductor layer SC. On the other hand, the light shielding film LS does not face the first impurity region R1. Further, the light shielding film LS is formed in an island shape, and is disposed at a position shifted from a position facing the source wiring S1 and the source wiring S2.

このような構成例によれば、各画素PXに配置されるスイッチング素子SWは、シングルゲート構造の薄膜トランジスタによって構成され、しかも、半導体層SCのうち、チャネル領域CNは直線状に延出したゲート配線G1と対向し、第1不純物領域R1はソース配線S1と平行に延出するとともにソース配線S1と対向している。つまり、スイッチング素子SWの多くの部分が表示に寄与しない配線と重なる領域に位置しているため、高精細化等に伴って画素サイズが縮小したとしても、スイッチング素子SWの設置による一画素PXあたりの表示に寄与する面積の低減が抑制される。このため、各画素PXにおいて、十分な輝度あるいは透過率を得ることが可能となる。   According to such a configuration example, the switching element SW disposed in each pixel PX is configured by a single-gate thin film transistor, and the channel region CN of the semiconductor layer SC has a gate wiring extending linearly. Opposing to G1, the first impurity region R1 extends in parallel with the source wiring S1 and opposes the source wiring S1. That is, since many portions of the switching element SW are located in a region overlapping with wiring that does not contribute to display, even if the pixel size is reduced due to high definition or the like, The reduction of the area contributing to the display is suppressed. Therefore, sufficient luminance or transmittance can be obtained in each pixel PX.

また、ゲート電極WGを含むゲート配線G1は直線状に延出した形状であり、容易に加工することが可能となる。加えて、ゲート配線G1のうち、少なくともゲート電極WGは、チャネル領域CNの第2方向Yに沿った幅よりも幅広に形成されているため、ゲート配線G1を形成する際の半導体層SCとの合わせずれに対するマージンを確保することが可能となる。   Further, the gate wiring G1 including the gate electrode WG has a linearly extending shape, and can be easily processed. In addition, since at least the gate electrode WG of the gate wiring G1 is formed wider than the width along the second direction Y of the channel region CN, the semiconductor layer SC when the gate wiring G1 is formed is formed. A margin for misalignment can be secured.

また、半導体層SCはクランク状に形成され、チャネル領域CNにおいて、その一方の縁CNAのチャネル長L21とその他方の縁CNBのチャネル長L22とが同等である。このため、半導体層SCにおけるチャネル領域CNの内部での局所的な電流の集中を緩和することが可能となる。これにより、高精細化等に伴ってスイッチング素子SWが小型化しても、スイッチング素子SWの電気的特性の劣化を抑制することが可能となる。   The semiconductor layer SC is formed in a crank shape, and in the channel region CN, the channel length L21 of one edge CNA thereof is equal to the channel length L22 of the other edge CNB. For this reason, it is possible to alleviate local current concentration inside the channel region CN in the semiconductor layer SC. As a result, even if the switching element SW is downsized due to high definition and the like, it is possible to suppress deterioration of the electrical characteristics of the switching element SW.

また、スイッチング素子SWの画素電極PEと接続される他端側は、ソース配線S1及びソース配線S2とは対向していない。特に、半導体層SCの第2不純物領域R2は、ソース配線S1及びソース配線S2と対向する位置からずれた位置に配置されている。このため、上記の構成例と同様に、画素電極PEに保持される画素電位の乱れを抑制することが可能となる。したがって、良好な表示品位を得ることが可能となる。   Further, the other end connected to the pixel electrode PE of the switching element SW does not face the source line S1 and the source line S2. In particular, the second impurity region R2 of the semiconductor layer SC is disposed at a position shifted from the position facing the source line S1 and the source line S2. For this reason, as in the above configuration example, it is possible to suppress the disturbance of the pixel potential held in the pixel electrode PE. Therefore, it is possible to obtain a good display quality.

また、遮光膜LSは、画素電極側に位置するチャネル領域と不純物領域との境界を含む領域と対向するように配置されている。このため、上記の構成例と同様に、スイッチング素子SWにおける光リークを抑制することが可能となる。これにより、光リークに起因したスイッチング素子SWの誤動作、及び、画素電極PEが保持している画素電位の変動を抑制することが可能となる。   Further, the light shielding film LS is disposed so as to face a region including a boundary between the channel region and the impurity region located on the pixel electrode side. For this reason, similarly to the above configuration example, it is possible to suppress light leakage in the switching element SW. As a result, it is possible to suppress malfunction of the switching element SW due to light leakage and fluctuation of the pixel potential held by the pixel electrode PE.

図8は、本実施形態の表示装置に適用可能なスイッチング素子SWの他の構成例を概略的に示す平面図である。   FIG. 8 is a plan view schematically showing another configuration example of the switching element SW applicable to the display device of the present embodiment.

図示した構成例は、図7に示した構成例と比較して、半導体層SCがU字状に形成された点で相違している。   The illustrated configuration example is different from the configuration example illustrated in FIG. 7 in that the semiconductor layer SC is formed in a U shape.

第1不純物領域R1は、ソース配線S1と平行に延出するとともに、ソース配線S1と対向している。つまり、第1不純物領域R1は、第2方向Yに延出し、X−Y平面において、その全体がソース配線S1と重なっている。   The first impurity region R1 extends in parallel with the source line S1 and faces the source line S1. That is, the first impurity region R1 extends in the second direction Y, and the whole of the first impurity region R1 overlaps the source line S1 in the XY plane.

第2不純物領域R2は、ソース配線S1とソース配線S2との間に位置し、第1不純物領域R1と略平行に延出している。つまり、第2不純物領域R2は、X−Y平面において、その全体がソース配線S1及びソース配線S2と重ならない位置に配置されている。また、第2不純物領域R2は、ゲート配線G1に対して、第1不純物領域R1と同じ側に位置し、しかも、第1不純物領域R1と並列に配置されている。   The second impurity region R2 is located between the source line S1 and the source line S2, and extends substantially parallel to the first impurity region R1. That is, the second impurity region R2 is disposed at a position where the entirety of the second impurity region R2 does not overlap with the source line S1 and the source line S2 in the XY plane. The second impurity region R2 is located on the same side as the first impurity region R1 with respect to the gate wiring G1, and is disposed in parallel with the first impurity region R1.

チャネル領域CNは、その一端側(ソース配線S1側)で第1不純物領域R1と繋がり、その他端側(ソース配線S2側)で第2不純物領域R2と繋がっている。チャネル領域CNは、第1不純物領域R1及び第2不純物領域R2に対してそれぞれ約90度に屈曲し、第1方向Xに延出している。このようなチャネル領域CNは、ゲート配線G1の一部であるゲート電極WGと対向している。   The channel region CN is connected to the first impurity region R1 on one end side (source wiring S1 side) and is connected to the second impurity region R2 on the other end side (source wiring S2 side). The channel region CN is bent at about 90 degrees with respect to the first impurity region R1 and the second impurity region R2, and extends in the first direction X. Such a channel region CN is opposed to the gate electrode WG which is a part of the gate wiring G1.

遮光膜LSは、チャネル領域CNと第2不純物領域R2との境界を含む領域に対向するように配置されている。   The light shielding film LS is disposed so as to face the region including the boundary between the channel region CN and the second impurity region R2.

このような構成例においても、図6に示した構成例と同様の効果が得られる。なお、図示した例では、半導体層SCはU字状に形成され、チャネル領域CNにおいて、その一方の縁CNAのチャネル長がその他方の縁CNBのチャネル長より長いが、チャネル領域CNの角を除去して丸みをつけることにより、縁CNAのチャネル長を短縮することができ、縁CNBのチャネル長との差を低減することが可能である。   In such a configuration example, the same effect as the configuration example shown in FIG. 6 can be obtained. In the illustrated example, the semiconductor layer SC is formed in a U shape, and in the channel region CN, the channel length of one edge CNA is longer than the channel length of the other edge CNB, but the angle of the channel region CN is By removing and rounding, the channel length of the edge CNA can be shortened, and the difference from the channel length of the edge CNB can be reduced.

上記実施形態では、表示装置として、液晶表示装置を例に説明したが、有機EL表示装置などの他の表示装置についても本実施形態は適用可能である。   Although the liquid crystal display device has been described as an example of the display device in the above embodiment, the present embodiment can be applied to other display devices such as an organic EL display device.

以上説明したように、本実施形態によれば、表示品位の良好な表示装置を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a display device with good display quality.

なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment itself, In the stage of implementation, it can change and implement a component within the range which does not deviate from the summary. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

PNL…表示パネル AR…アレイ基板 CT…対向基板 LQ…液晶層
SW…スイッチング素子 WG…ゲート電極
SC…半導体層 CN…チャネル領域 R1…第1不純物領域 R2…第2不純物領域
LS…遮光膜
PNL ... display panel AR ... array substrate CT ... counter substrate LQ ... liquid crystal layer SW ... switching element WG ... gate electrode SC ... semiconductor layer CN ... channel region R1 ... first impurity region R2 ... second impurity region LS ... light shielding film

Claims (6)

絶縁基板と、
ゲート配線と、
前記ゲート配線と交差するソース配線と、
ポリシリコンによって形成された半導体層であって、第1高濃度領域及び前記第1高濃度領域よりも低い不純物濃度を有する第1低濃度領域を含み前記ソース配線に電気的に接続された第1不純物領域と、第2不純物領域と、前記第1不純物領域と前記第2不純物領域との間に位置し前記ゲート配線と対向しL字状に形成されるとともにその内縁のチャネル長とその外縁のチャネル長とが同等であるチャネル領域と、を有する半導体層と、
前記第2不純物領域に電気的に接続された画素電極と、を備え、
前記第1低濃度領域と前記第1高濃度領域との境界は、前記チャネル領域の前記内縁に沿った前記第1低濃度領域のエッジ長を曲率半径とする曲線部を含む、表示装置。
An insulating substrate;
Gate wiring,
A source wiring crossing the gate wiring;
A first semiconductor layer formed of polysilicon and including a first high concentration region and a first low concentration region having an impurity concentration lower than that of the first high concentration region and electrically connected to the source line. An impurity region, a second impurity region, and a channel length of an inner edge and an outer edge of the outer edge are formed between the first impurity region and the second impurity region, and are formed in an L shape facing the gate wiring. A channel region having a channel length equivalent to the channel length;
A pixel electrode electrically connected to the second impurity region,
The boundary between the first low-concentration region and the first high-concentration region includes a curved portion having a curvature radius that is an edge length of the first low-concentration region along the inner edge of the channel region.
前記ソース配線は、前記第1不純物領域と対向し、且つ、前記第2不純物領域と対向する位置からずれた位置に配置された、請求項1に記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the source wiring is disposed at a position facing the first impurity region and shifted from a position facing the second impurity region. 絶縁基板と、
直線状に延出したゲート配線と、
前記ゲート配線と交差する第1ソース配線及び第2ソース配線と、
ポリシリコンによって形成された半導体層であって、前記第1ソース配線と平行に延出するとともに前記第1ソース配線と対向し前記第1ソース配線に電気的に接続された第1不純物領域と、前記第1ソース配線と前記第2ソース配線との間に位置し前記第1不純物領域と平行に延出した第2不純物領域と、前記第1不純物領域と前記第2不純物領域との間に位置し前記ゲート配線と対向するチャネル領域と、を有する半導体層と、
前記第2不純物領域に電気的に接続された画素電極と、
を備えた表示装置。
An insulating substrate;
A gate line extending in a straight line;
A first source line and a second source line intersecting the gate line;
A semiconductor layer formed of polysilicon, extending in parallel with the first source line and facing the first source line and electrically connected to the first source line; A second impurity region located between the first source line and the second source line and extending in parallel with the first impurity region; and located between the first impurity region and the second impurity region. A semiconductor layer having a channel region facing the gate wiring;
A pixel electrode electrically connected to the second impurity region;
A display device comprising:
前記半導体層は、クランク状またはU字状に形成された、請求項3に記載の表示装置。   The display device according to claim 3, wherein the semiconductor layer is formed in a crank shape or a U shape. 前記チャネル領域において、その一方の縁のチャネル長と他方の縁のチャネル長とが同等である、請求項4に記載の表示装置。   The display device according to claim 4, wherein in the channel region, the channel length of one edge thereof is equal to the channel length of the other edge. さらに、前記絶縁基板と前記半導体層との間に位置し、前記チャネル領域と前記第2不純物領域との境界を含む領域に対向する遮光膜を備えた請求項1乃至5のいずれか1項に記載の表示装置。   6. The light-shielding film according to claim 1, further comprising a light shielding film located between the insulating substrate and the semiconductor layer and facing a region including a boundary between the channel region and the second impurity region. The display device described.
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