有源矩阵基板、显示装置以及制造方法与流程

文档序号:14650488发布日期:2018-06-08 21:41阅读:126来源:国知局
有源矩阵基板、显示装置以及制造方法与流程

本发明涉及一种配置有薄膜晶体管的有源矩阵基板以及使用该有源矩阵基板的显示装置。



背景技术:

存在有显示装置中具备在基板上配置为矩阵状的薄膜晶体管的装置。近年来,作为薄膜晶体管,使用具备具有高迁移率并且漏电电流低的特征的氧化物半导体。具备由氧化物半导体构成的薄膜晶体管的有源矩阵基板利用范围广泛。例如,用于需要高清晰的液晶显示器、因电流驱动而使薄膜晶体管的负荷大的有机EL显示器以及需要以高速使快门进行工作的MEMS显示器(Micro Electro Mechanical System Display)等中。

例如,下述专利文献1公开了一种透射式的MEMS显示器。在该MEMS显示器中,在具备薄膜晶体管的第一基板,由MEMS构成的多个快门分别与多个像素对应地排列为矩阵状。在层压于第二基板的第一基板侧的遮光膜与像素对应地设置有排列为矩阵状的多个开口部。通过快门移动,从而开闭开口部,使光从背光源单元向显示面透射或将光隔断。

现有技术文献

专利文件

专利文献1:日本特开2013-50720号公报



技术实现要素:

本发明所需解决的技术问题

作为有源矩阵基板的构成,本申请发明人对在绝缘基板上形成绝缘性的透光膜,并在其上层压与各像素对应的薄膜晶体管的构成进行了研究。本申请发明人发现:在该构成中,在对透光膜进行图案化的工序中,在被蚀刻的透光膜的端部附近,在透光膜以及基板的表面能够生成多个针状的突起物(剑山状的突起物)。这样的突起物会对层压在透光膜上的部件产生影响。例如,当在突起物上层压有配线时,存在有产生配线的高电阻化、断线等的担忧。

另外,为了稳定利用了氧化物半导体的薄膜晶体管特性,也可以在氧化物半导体层的沉积后以400℃以上的温度,例如以一个小时左右进行高温退火处理(以下,将400℃以上的退火处理称为高温退火处理)。在将非晶硅用作薄膜晶体管的情况下,有源矩阵基板的形成过程中的最高温度最高不过300℃~330℃(沉积氮化硅、非晶硅时的温度),但在使用了氧化物半导体的有源矩阵基板的形成过程中,该高温退火的温度成为最高温度。并且,例如以一个小时左右的长时间进行高温退火处理,因此容易产生以往的有源矩阵基板的形成时未出现过的问题。例如,当在产生了上述的针状的突起物的状态下,进行高温退火时,容易产生透光膜的剥离、裂缝。因此,上述的问题在使用由氧化物半导体构成的薄膜晶体管的情况下,显着出现。

这样的课题例如能够产在液晶显示器或者有机EL显示器等具有在形成于基板上的绝缘层上配置薄膜晶体管的构成的显示装置中。

因此,本申请公开能够抑制在设置于基板与薄膜晶体管之间的绝缘层或者基板的表面生成突起物的显示装置。

解决问题的手段

本发明的一实施方式所涉及的有源矩阵基板具备:绝缘基板;表面覆盖膜,其覆盖上述绝缘基板的表面的至少一部分;绝缘性透光膜,其设置在包括上述表面覆盖膜的上述绝缘基板上;栅极线,其设置于上述绝缘性透光膜上;栅极绝缘膜,其设置于上述栅极线上;数据线,其在上述栅极绝缘膜上以与上述栅极线交叉的方式设置;薄膜晶体管,其设置于与上述栅极线以及上述数据线的各交点对应的位置;以及引出配线,其与上述栅极线或者上述数据线电连接。上述表面覆盖膜设置于上述绝缘基板与上述绝缘性透光膜之间。在上述绝缘基板的周缘部形成有未设置有上述绝缘性透光膜的区域。上述引出配线被设为,在从与上述绝缘基板垂直的方向观察时,同上述绝缘性透光膜的外周端部交叉。上述表面覆盖膜也设置于未设置有上述绝缘性透光膜的上述区域中与上述绝缘性透光膜的外周端部接触的部分。

发明效果

根据本申请公开的显示装置,能够抑制在设置于基板与薄膜晶体管之间的绝缘层或者基板的表面生成突起物。

附图说明

[图1]图1是表示显示装置的简要构成的立体图。

[图2]图2是显示装置的等效电路图。

[图3]图3是快门部的立体图。

[图4]图4是对快门部的工作进行说明的俯视图。

[图5]图5是图4的V-V线的截面图。

[图6]图6是对快门部的工作进行说明的俯视图。

[图7]图7是图6的VII-VII线的截面图。

[图8]图8是第一基板的截面图。

[图9]图9是表示遮光膜的俯视图。

[图10]图10是表示透光膜的周缘部的截面图。

[图11A]图11A是表示从与基板垂直的方向观察时的情况下的透光膜的形成区域的一个例子的图。

[图11B]图11B是从与基板垂直的方向观察图10的遮光层的端部附近的俯视图。

[图12]图12是表示第一基板的制造方法的说明图。

[图13]图13是表示第一基板的制造方法的说明图。

[图14]图14是表示第一基板的制造方法的说明图。

[图15]图15是表示第一基板的制造方法的说明图。

[图16]图16是表示第一基板的制造方法的说明图。

[图17]图17是表示第一基板的制造方法的说明图。

[图18]图18是表示第一基板的制造方法的说明图。

[图19]图19是表示第一基板的制造方法的说明图。

[图20]图20是表示图12~图19所示的制造方法的流程的概要的图。

[图21]图21是表示第二实施方式的显示装置的构成例的截面图。

[图22]图22是表示图21所示的透光膜的端部附近的构成例的截面图。

[图23]图23是图23是表示图21以及图22所示的显示装置的构成例的图。

[图24]图24是表示第三实施方式的显示装置的构成例的截面图。

[图25]图25是表示图24所示的透光膜的端部附近的构成例的截面图。

具体实施方式

本发明的一实施方式所涉及的有源矩阵基板具备:绝缘基板;表面覆盖膜,其覆盖上述绝缘基板的表面的至少一部分;绝缘性透光膜,其设置在包括上述表面覆盖膜的上述绝缘基板上;栅极线,其设置于上述绝缘性透光膜上;栅极绝缘膜,其设置于上述栅极线上;数据线,其在上述栅极绝缘膜上以与上述栅极线交叉的方式设置;薄膜晶体管,其设置于与上述栅极线以及上述数据线的各交点对应的位置;以及引出配线,其与上述栅极线或者上述数据线电连接。上述表面覆盖膜设置于上述绝缘基板与上述绝缘性透光膜之间。在上述绝缘基板的周缘部形成有未设置有上述绝缘性透光膜的区域。上述引出配线被设为,在从与上述绝缘基板垂直的方向观察时,同上述绝缘性透光膜的外周端部交叉。上述表面覆盖膜也设置于未设置有上述绝缘性透光膜的上述区域中与上述绝缘性透光膜的外周端部接触的部分。

根据上述构成,在绝缘基板上,在未设置有绝缘性透光膜的区域,于与绝缘性透光膜的端部接触的部分设置有表面覆盖膜。即,在绝缘基板上绝缘性透光膜被去除的区域中,在与绝缘性透光膜的端部接触的部分残留有表面覆盖膜。在去除绝缘性透光膜的工序中,假设在与绝缘性透光膜的端部接触的部分没有表面覆盖膜且因过蚀刻等而基板表面被切削掉的情况下,容易在基板或者绝缘性透光膜的表面生成突起物。于是,如上述构成那样,通过在与绝缘性透光膜的端部接触的区域残留表面覆盖膜,从而可抑制这样的突起物的生成。以跨越该表面覆盖膜所接触的部分的绝缘性透光膜的端部的方式设置引出配线。因此,难以产生在绝缘性透光膜的端部上穿过而朝外侧被引出的引出配线因突起物而高电阻化或者断线的情况。其结果,能够抑制层压在绝缘性透光膜上的元件组的工作不良的产生。

上述绝缘性透光膜也可以在一部分包括遮光区域。上述遮光区域能够至少设置于在从与上述绝缘基板垂直的方向观察时,同上述栅极线以及上述数据线重叠的区域。由此,能够在绝缘基板与薄膜晶体管之间形成选择性地隔断透射绝缘基板的光的遮光层。

上述遮光区域通过设置于上述表面覆盖膜与上述绝缘性透光膜之间的遮光膜而形成。该情况下,能够构成为:上述遮光膜具有多个开口部。根据该构成,能够通过绝缘性透光膜来缓和因遮光膜而产生的阶梯差。因此,容易使覆盖遮光膜的膜的表面平坦化。另外,容易通过绝缘性透光膜,来确保层压在绝缘性透光膜上的部件与遮光膜的距离。

上述绝缘性透光膜的端面也可以形成随着远离配置有上述像素的区域而距上述绝缘基板的表面的高度变低的斜面。由此,能够使绝缘性透光膜的端部的阶梯差变缓。其结果,能够缓和相对于层压在绝缘性透光膜上的部件的阶梯差的影响。

上述绝缘性透光膜的端面与上述绝缘基板之间所成的角例如能够设为3~10度。由此,能够有效地抑制从基板的表面跃至绝缘性透光膜上的配线等的断线。

上述表面覆盖膜能够由相对于上述绝缘性透光膜的图案化时进行的蚀刻而被蚀刻的程度低于上述绝缘性透光膜的材料形成。由此,在绝缘性透光膜的图案化时,能够更确实地残留表面覆盖膜。上述表面覆盖膜例如能够由SiO2构成。

上述绝缘性透光膜能够由SOG膜构成。由此,容易使绝缘性透光膜的表面平坦化。另外,SOG膜的材料是在形成于基板上的情况下容易产生突起物的材料,但由于设置有表面覆盖膜,所以即使在由SOG膜形成绝缘性透光膜的情况下,也能够有效地抑制突起物的产生。

上述薄膜晶体管能够构成为包括氧化物半导体。为了使利用了氧化物半导体的薄膜晶体管特性稳定,而存在有在氧化物半导体层的沉积后以400℃以上的温度,例如以一个小时左右实施高温退火(以下,将400℃以上的退火处理称为高温退火)的情况。当在生成了上述的突起物的状态下进行高温退火时,容易产生透光膜的剥离、裂缝。在上述构成中,突起物的生成得到抑制,因此在层压于绝缘性透光膜上的氧化物半导体的高温退火工序中,难以在绝缘性透光膜产生裂缝或者剥离。

具备上述有源矩阵基板的显示装置也包括于本发明的实施方式。例如能够在MEMS显示器、液晶显示器或者有机电致发光显示器等中使用上述有源矩阵基板。

上述显示装置能够进一步具备:遮光膜,其设置于上述表面覆盖膜与上述绝缘性透光膜之间且具有多个开口部;快门机构,其形成于比上述薄膜晶体管更上层的位置;以及背光源,其以隔着上述快门机构而与上述基板对向的方式配置。上述快门机构能够具有快门体,所述快门体对透射设置于上述遮光膜的上述开口部的背光源的光的光量进行控制。由此,能够构成控制机械式快门的工作从而控制所显示的光的MEMS显示器。通过在绝缘基板与绝缘性透光膜之间设置遮光膜,从而能够提高显示特性。另外,能够抑制层压在绝缘性透光膜上的配线的断线或者高电阻化的产生。

上述显示装置也可以还具备:对向基板,其与上述有源矩阵基板对向;和液晶层,其设置于上述有源矩阵基板与上述对向基板之间。由此,能够构成液晶显示装置。

上述显示装置也可以还具备与上述薄膜晶体管连接的有机EL元件。由此,能够构成有机电致发光显示器。

具有配置为矩阵状的薄膜晶体管的有源矩阵基板的制造方法也是本发明的一个实施方式。上述制造方法具有:形成覆盖绝缘基板的表面的至少一部分的表面覆盖膜的工序;在包括上述表面覆盖膜的上述基板上形成绝缘性透光膜层的工序;在上述绝缘性透光膜上形成上述薄膜晶体管的工序;在上述绝缘性透光膜上形成与上述薄膜晶体管电连接的配线的工序;以及形成与上述配线电连接并在上述绝缘基板的周缘部从与上述基板垂直的方向观察与上述绝缘性透光膜的端部交叉的引出配线的工序。在形成上述绝缘性透光膜的工序中,在上述绝缘性透光膜的图案化过程中进行蚀刻处理。在上述蚀刻处理中,在上述有源矩阵基板的周缘部形成有上述绝缘性透光膜被去除的第一区域和残留有上述绝缘性透光膜的第二区域。另外,在上述蚀刻处理中,对上述表面覆盖膜进行蚀刻,以使所述表面覆盖膜至少残留在上述第一区域中形成上述第二区域的上述绝缘性透光膜的外周端部的附近。在上述引出配线的形成工序中,以与上述绝缘性透光膜的外周端部交叉的方式形成上述引出配线。

上述绝缘性透光膜的遮光区域能够设置于在从与上述绝缘基板垂直的方向观察时与上述薄膜晶体管重叠的位置。

在上述构成中,穿过绝缘基板而入射的外光被遮光区域隔断,从而到达薄膜晶体管的情况得到抑制。因此,能够抑制由于外光而使薄膜晶体管的阈值特性等劣化。

上述遮光区域能够配置于在从与上述绝缘基板垂直的方向观察时配置有上述多个像素的区域中去除了上述透光区域的区域。

由此,能够更高效地从隔断从绝缘基板侧入射的光。另外,可抑制从绝缘基板进入有源矩阵基板的外光在有源矩阵基板的配线或者薄膜晶体管等金属膜反射而向显示视认侧反射。因此,能够抑制由外光的反射引起的对比度的降低。

上述快门机构例如能够具备:能够根据施加的电压而移动的快门体;与上述快门体电连接并根据施加的电压而弹性变形从而使该快门体能够移动的快门梁(shutter beam);与上述快门梁电连接并支承上述快门梁的快门梁锚固件(shutter beam anchor);与上述快门梁对向的驱动梁(drive beam);以及与上述驱动梁电连接并支承上述驱动梁的驱动梁锚固件。上述薄膜晶体管例如能够与上述驱动梁锚固件电连接。

在上述绝缘基板的周缘部,上述绝缘基板的表面与上述绝缘性透光膜的端面所成的角度能够小于20度。

上述显示装置也可以还具有:与上述绝缘基板对向配置的对向基板和将上述绝缘基板以及上述对向基板的周缘部粘合的环状的密封材料。该情况下,在上述绝缘基板的周缘部,上述密封材料能够配置为不与上述绝缘性透光膜的端部重叠。

如上述那样,上述薄膜晶体管也可以包括氧化物半导体。包括氧化物半导体的薄膜晶体管容易产生由于光而使阈值特性产生偏差等由光引起的劣化。然而,如上述构成那样,通过至少在与薄膜晶体管重叠的区域形成遮光区域,从而可抑制光从基板侧照射至薄膜晶体管。因此,上述构成适用于薄膜晶体管由氧化物半导体膜形成的情况。

以下,参照附图,对本发明的优选的实施方式详细地进行说明。为了方便说明,以下的说明中参照的各图简化地示出本发明的实施方式的构成部件中仅为了对本发明进行说明而所需的主要部件。因此,本发明能够具备以下的各图未示出的任意的构成部件。另外,以下的各图中的部件的尺寸并没有忠实地表达实际的尺寸以及各部件的尺寸比例等。

[第一实施方式]

图1是表示本实施方式的显示装置的构成例的立体图。另外,图2是显示装置10的等效电路图。图1所示的显示装置10是透射式的MEMS显示器。显示装置10具有将第一基板11、第二基板21以及背光源31依次层压的构成。第一基板11是有源矩阵基板的一个例子。

第一基板11具有:配置有用于显示图像的像素P的显示区域13以及供给对各像素P的光的透射进行控制的信号的源极驱动器12和栅极驱动器14。第二基板21以覆盖背光源31的背光源面的方式设置。

背光源31为了对各像素P照射背光源光而例如具有红色(R)光源、绿色(G)光源以及蓝色(B)光源。背光源31基于输入的背光源用控制信号而使已定的光源发光。

如图2所示,在第一基板11设置有多个数据线15和与数据线15交叉地延伸的多个栅极线16。由数据线15和栅极线16形成像素P。在同数据线15与栅极线16的各交点对向的位置设置有像素P。在各像素P设置有用于对快门部S以及快门部S进行控制的TFT17。TFT17连接于数据线15以及栅极线16。快门部S是快门机构的一个例子。

各数据线15连接于源极驱动器12,各栅极线16连接于栅极驱动器14。栅极驱动器14通过对各栅极线16依次输入将栅极线16切换为选择或者非选择的状态的栅极信号,从而对栅极线16进行扫描。源极驱动器12与栅极线16的扫描同步地对各数据线15输入数据信号。由此,对与选择的栅极线16连接的各像素P的快门部S施加所需的信号电压。

图3是表示一个像素P的快门部S的详细的构成例的立体图。快门部S具备快门体3、第一电极部4a、第二电极部4b以及快门梁5。

快门体3具有板状的形状。此外,为了方便图示,图3示出快门体3具有平面形状。实际上,如后述的图5的截面图所示,快门体3能够成为在长度方向上具有折痕的形状。与快门体3的长度方向(长边方向)垂直的方向即宽度方向(短边方向)是快门体3的驱动方向(移动方向)。快门体3具有沿长度方向延伸的开口3a。开口3a形成为在快门体3的长度方向上具有长边的矩形。

如图4所示,第一电极部4a以及第二电极部4b配置于快门体3的驱动方向两侧。第一电极部4a以及第二电极部4b分别包括两根驱动梁6和驱动梁锚固件7。两根驱动梁6与快门梁5对向配置。驱动梁锚固件7与两根驱动梁6电连接。另外,驱动梁锚固件7支承两根驱动梁6。如后述那样对第一电极部4a以及第二电极部4b施加已定的电压。

快门体3连接于快门梁5的一端。快门梁5的另一端与固定于第一基板11的快门梁锚固件8连接。快门梁5分别与快门体3的驱动方向上的两端部连接。快门梁5从与快门体3连接的连接位置向外侧延伸,进一步沿着快门体3的驱动方向的端部延伸并与快门梁锚固件8连接。快门梁5具有可挠性。通过相对于第一基板11而固定的快门梁锚固件8和连接快门梁锚固件8以及快门体3之间的具有可挠性的快门梁5,从而快门体3被支承为相对于第一基板11可动的状态。另外,快门体3经由快门梁锚固件8以及快门梁5而与设置于第一基板11的配线电连接。

如图3所示,第一基板11具有透光区域A。透光区域A例如具有与快门体3的开口3a对应的矩形形状。透光区域A例如相对于一个快门体3而设置有两个。两个透光区域A配置为沿快门体3的宽度方向排列。在快门体3与第一电极部4a之间以及快门体3与第二电极部4b之间没有电力工作的情况下,成为快门体3的开口3a未与透光区域A重叠的状态。

在本实施方式中,控制快门部S的驱动电路伴随着时间经过而对第一电极部4a和第二电极部4b供给极性不同的电位。该情况下,驱动电路能够被控制,以使第一电极部4a的电位的极性与第二电极部4b的电位的极性总是不同。另外,控制快门部S的驱动电路相对于快门体3而供给正的极性或者负的极性的固定电位。

将对快门体3供给H(High)电平的电位的情况作为例子进行说明,在第一电极部4a的驱动梁6的电位为H电平,第二电极部4b的驱动梁6的电位为L(Low)电平时,通过静电力,使快门体3向L电平的第二电极部4b侧移动。其结果,如图4以及图5所示,快门体3的开口3a与透光区域A重叠,成为背光源31的光透射于第一基板11侧的打开状态。

在第一电极部4a的电位为L电平且第二电极部4b的电位为H电平时,快门体3向第一电极部4a侧移动。而且,如图6以及图7所示,快门体3的开口3a以外的部分与第一基板11的透光区域A重叠。该情况下,成为背光源31的光未透射于第一基板11侧的关闭状态。因此,在本实施方式的快门部S中,通过对快门体3、第一电极部4a以及第二电极部4b的电位进行控制,从而能够使快门体3移动,进行透光区域A的打开状态与关闭状态的切换。此外,在对快门体3供给L电平的电位的情况下,快门体3进行与上述相反的工作。

(第一基板的构成例)

图8是表示第一基板11的构成例的截面图。

第一基板11具有在透光性基板100(绝缘基板的一个例子)上形成有表面覆盖膜110、遮光层200、TFT300以及快门部S的构成。此外,图8中示出一个TFT,但实际上单一的像素P也可以包括多个TFT。遮光层200包括:遮光膜201、第一透明绝缘膜Cap1、第二透明绝缘膜Cap2、透光膜204以及第三透明绝缘膜Cap3。TFT300包括栅极电极301、半导体膜302、蚀刻阻挡层303、源极电极304以及漏极电极305。

透光性基板100例如能够由玻璃或者树脂形成。从耐热性的观点考虑优选使用玻璃。在使透光性基板100为玻璃基板的情况下,作为基板的材料,例如能够使用无碱玻璃、或者碱玻璃等。透光性基板100是绝缘基板的一个例子。

透光性基板100的表面被表面覆盖膜110覆盖。表面覆盖膜110能够以覆盖透光性基板100的整个面的方式设置。表面覆盖膜110由透明的绝缘膜形成。例如能够通过SiO2或者SiNx等无机绝缘膜来形成表面覆盖膜110。在使透光性基板100为玻璃基板的情况下,从折射率的观点考虑,优选使表面覆盖膜110为SiO2膜。

遮光层200设置在包括表面覆盖膜110的透光性基板100上。即,在快门部S以及透光性基板100之间的层配置有遮光层200。另外,遮光层200配置于配置有TFT300的层与透光性基板100之间的层。在遮光层200中,遮光膜201的部分成为遮光区域。

遮光膜201设置在表面覆盖膜110上。图9是表示从与透光性基板100垂直的方向观察的情况下的遮光膜201的配置例的图。在图9所示的例子中,遮光膜201形成为覆盖显示区域13中的透光区域A以外。由此,能够抑制从显示视认侧进入显示装置10的外光进入比遮光膜201更靠第二基板21侧。此外,遮光膜201的遮光区域并不限定于图9所示的例子。例如,至少能够使从与透光性基板100垂直的方向观察时与栅极线G以及数据线D重叠的区域成为遮光区域。

遮光膜201能够由难以反射光的材料形成。由此,能够抑制从显示视认侧进入显示装置10的外光被遮光膜201反射而返回显示视认侧。另外,遮光膜201能够由高电阻的材料形成。由此,能够抑制在遮光膜201与构成TFT300等的导电膜之间形成寄生电容。另外,遮光膜201在TFT制造工序更之前形成,因此作为遮光膜201的材料,优选选择在后面工序的TFT制造工序处理中不会对TFT特性产生影响且可承受TFT制造工序处理的材料。作为满足这样的条件的遮光膜201的材料,例如,可举出:被着色为暗色的高熔点树脂膜(聚酰亚胺等)、SOG(Spinon Glass)膜等。另外,遮光膜201例如能够通过含有炭黑而着色为暗色。

透光膜204是在透光性基板100与快门部S之间以覆盖遮光膜201的方式设置的绝缘膜。另外,透光膜204与遮光膜201相同,设置于透光性基板100与配置有TFT300的层之间的层。透光膜204通过在从与透光性基板100垂直的方向观察时,填充于未设置有遮光膜201的区域,从而消除因遮光膜201而产生的阶梯差。并且,透光膜204通过覆盖包含遮光膜201的显示区域13的整体,从而使覆盖遮光膜201的膜的表面平坦化。透光膜204是绝缘性透光膜的一个例子。

透光膜204例如能够由涂覆型材料形成。涂覆型材料是在液体的状态下能够涂覆的材料。涂覆型材料在包含于涂覆液的状态下,在应该形成膜的面涂开,利用热处理等变硬从而成膜。例如,将在溶剂中溶解了涂覆型材料的溶液滴下至应该形成的面,使该面旋转,从而能够将涂覆型材料涂覆于面。该情况下,涂覆有涂覆型材料,以使面的凹凸缓和。当利用热处理等使涂覆的溶液的溶剂蒸发时,形成表面平坦的膜。

作为透光膜204所使用的涂覆型材料,例如能够使用透明的高熔点树脂膜(聚酰亚胺等)、SOG膜。SOG膜例如能够为由在有机溶剂中溶解了硅化合物的溶液形成的以二氧化硅作为主成分的膜。作为SOG膜的材料,例如能够使用以硅烷醇:Si(OH)4为主成分的无机SOG、以包含烷基的硅烷醇:RxSi(OH)4-x(R:烷基)为主成分的有机SOG,或者使用了硅、金属的醇化物的溶胶凝胶材料。作为无机SOG的例子,可举出氢倍半硅氧烷(HSQ)系的材料。作为有机SOG的例子,可举出甲基倍半硅氧烷(MSQ)系的材料。作为溶胶凝胶材料的例子,可举出包括TEOS(氮氧化硅膜)的材料。通过涂覆这样的材料并进行烧成,从而能够形成SOG膜。SOG膜的材料并不限定于上述例子。作为基于涂覆的成膜的方法,例如可举出:旋涂法、狭缝涂层法等。

通过利用涂覆型材料形成透光膜204,从而容易使因遮光膜201的图案而产生的凹凸变平坦。因此,例如在TFT300的制造工序中的图案化时,不会有抗蚀剂等液体残留,能够得到优异的图案化精度。这样,透光膜204能够成为平坦化膜。

另外,通过利用涂覆型材料形成透光膜204,从而容易确保透光膜204的厚度(形成有遮光膜201的部分的厚度)。例如,能够使透光膜204的厚度变厚至1.0μm~3μm左右。例如,在遮光膜201使用了电阻低的材料的情况下,能够通过透光膜204来充分确保遮光膜201与构成TFT300的导电膜(例如,栅极电极301以及配线111等)的间隔。由此,能够抑制产生于遮光膜201与TFT300的电极或者配线之间的寄生电容。

这样,在本实施方式中,在透光性基板100与快门部S之间配置有遮光层200。遮光层200包括:遮光膜201和覆盖遮光膜201的透光膜204。在透光膜204上形成有用于控制快门部S的TFT300以及配线。通过利用涂覆材料形成透光膜204,从而能够抑制由于因遮光膜201而产生的阶梯差、寄生电容等而使TFT300的特性劣化的情况。

在图8所示的例子中,在遮光膜201的上表面设置有第一透明绝缘膜Cap1。以覆盖遮光膜201以及第一透明绝缘膜Cap1的方式设置有第二透明绝缘膜Cap2。在第二透明绝缘膜Cap2上设置有透光膜204。即,在遮光膜201与透光膜204之间设置有第一透明绝缘膜Cap1以及第二透明绝缘膜Cap2。由于设置有第一透明绝缘膜Cap1,因此能够提高对遮光膜201进行图案化时的与抗蚀剂材料的润湿性以及密接性。另外,以覆盖遮光膜201的上表面以及侧面的方式设置有第二透明绝缘膜Cap2,因此能够防止炭黑等暗色材料由于高温退火被氧化而透明化。

在显示区域13,以覆盖透光膜204的方式设置有第三透明绝缘膜Cap3。通过第三透明绝缘膜Cap3,能够提高对透光膜204进行图案化时的与抗蚀剂材料的润湿性以及密接性。

在第三透明绝缘膜Cap3上形成有栅极电极301以及配线111。栅极电极301以及配线111由第一导电膜M1形成。另外,也能够通过第一导电膜M1来形成栅极线16(参照图2)。第一导电膜M1形成于在与透光性基板100垂直的方向上与遮光膜201重叠的区域。以覆盖栅极电极301以及配线111的方式形成栅极绝缘膜101。通过设置第三透明绝缘膜Cap3,从而能够提高透光膜204与第一导电膜M1或者栅极绝缘膜101的固定性。

第一至第三透明绝缘膜Cap1~Cap3的材料并不特别限定,但例如能够为无机绝缘膜。另外,第一至第三透明绝缘膜Cap1~Cap3能够使用利用CVD而能够成膜的材料。

在隔着栅极绝缘膜101而与栅极电极301对向的位置形成有半导体膜302。半导体膜302能够由氧化物半导体形成。半导体膜302例如也可以包含In、Ga以及Zn中的至少1种金属元素。在本实施方式中,半导体膜302例如包含In-Ga-Zn-O系的半导体。此处,In-Ga-Zn-O系的半导体是In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)的三元系氧化物,且In、Ga以及Zn的比例(组成比)并不特别限定,包括例如In:Ga:Zn=2:2:1、In:Ga:Zn=1:1:1、In:Ga:Zn=1:1:2等。这样的氧化物半导体膜302可由包含In-Ga-Zn-O系的半导体的氧化物半导体膜形成。此外,有时将具有包含In-Ga-Zn-O系的半导体的活性层的沟道蚀刻型的TFT称为“CE-InGaZnO-TFT”。In-Ga-Zn-O系的半导体可以是非晶体,也可以是晶体。作为晶体In-Ga-Zn-O系的半导体,优选c轴与层面大体垂直地定向的晶体In-Ga-Zn-O系的半导体。

另外,半导体层302也可以取代In-Ga-Zn-O系的半导体而包含其他的氧化物半导体。具体而言,半导体层302例如也可以包含:Zn-O系的半导体(ZnO)、In-Zn-O系的半导体(IZO(注册商标))、Zn-Ti(钛)-O系的半导体(ZTO)、Cd(镉)-Ge(锗)-O系的半导体、Cd-Pb(铅)-O系的半导体、CdO(氧化镉)-Mg(镁)-Zn-O系的半导体、In-Sn(锡)-Zn-O系的半导体(例如In2O3-SnO2-ZnO)、In-Ga(镓)-Sn-O系的半导体等。

以覆盖半导体膜302的方式设置有蚀刻阻挡层303。在蚀刻阻挡层303的与半导体膜302重叠的区域的一部分设置有两个接触孔CH2。在半导体膜302上的与接触孔CH2对应的位置设置有源极电极304以及漏极电极305。源极电极304以及漏极电极305分别经由两个接触孔CH2而与半导体膜302连接。即,在半导体膜302上,以在与层压方向垂直的方向上相互对向的方式配置有源极电极304以及漏极电极305。

源极电极304与漏极电极305由第二导电膜M2形成。另外,第二导电膜M2除了TFT300的源极电极304和漏极电极305之外,也构成配线112等。另外,也能够通过第二导电膜M2而形成数据线15(图2)。

源极电极304和漏极电极305被钝化膜102覆盖。钝化膜102进一步被平坦化膜103以及钝化膜104覆盖。

在钝化膜102、平坦化膜103以及钝化膜104形成有到达漏极电极305的接触孔CH3。在钝化膜104上形成有配线113。配线113的一部分113a覆盖接触孔CH3的表面而设置,并与漏极电极305电连接。配线113由第三导电膜M3形成。配线113与快门部S的第一电极部4a、第二电极部4b、快门体3等连接。此外,配线113的一部分113a也可以与设置于钝化膜104的表面的透明导电膜114电连接。配线113被钝化膜105覆盖。

在钝化膜105上设置有快门部S。快门部S的构成如上述那样。此外,快门体3具有透光性基板100侧的快门主体3b与金属膜3c层压的构成。

(透光膜的端部附近的构成例)

图10是表示透光膜204的端部附近的构成例的截面图。在图10所示的例子中,第一基板11与第二基板21在显示区域13的周缘部通过密封材料SL而粘合。两基板11、21之间所构成的空间被密封材料SL密封。密封材料SL以不与透光膜204的端面204b接触的方式配置于比透光膜204靠外周侧,。即,透光膜204的端面204b位于比密封材料SL靠内侧(显示区域13侧)。由此,密封材料SL配置为不与遮光层200的端部重叠。当从与透光性基板100垂直的方向观察时,密封材料SL配置为包围遮光层200的环状。

在图10所示的例子中,表面覆盖膜110设置于透光性基板100的整个面,因此在从与透光性基板100垂直的方向观察时表面覆盖膜110与密封材料SL重叠。与此相对,也能够将表面覆盖膜110配置于比密封材料SL靠内侧。

在遮光层200的端部中的透光膜204的端面204b上形成有引出配线115。引出配线115是与形成于显示区域13的TFT300连接的配线的一部分。例如,TFT300的栅极电极301或者配线111与引出配线115连接。具体而言,多个数据线15或者栅极线16(图2)与引出配线115连接。这样,显示区域13中的与TFT300连接的配线中的至少一部分通过在遮光层200的端部上穿过的引出配线115而向显示区域13以及密封材料SL的外侧被引出。此外,引出配线115能够与第一导电膜M1、第二导电膜M2或者第三导电膜M3中的至少一个连接。

透光膜204在显示区域13的外周缘部,随着远离显示区域13而膜厚逐渐变薄。显示区域13的外周缘部的透光膜204的表面即端面204b相对于透光性基板100而构成斜面。透光膜204的端面204b以随着远离配置有像素的显示区域13而距透光性基板100的高度变小的方式,相对于透光性基板100的表面倾斜。

优选透光膜204的端面204b与透光性基板100所成的角θ小于20度。例如,角θ能够为3~10度、即3度以上10度以下。

透光膜204的厚度例如为1.0μm以上,因此在透光膜204的图案的外周缘部,由于透光膜204而形成的阶梯差变大。此处,在透光膜204的外周缘部,能够使透光膜204的端面204b形成为相对于透光性基板100的斜面,能够使该斜面与透光性基板100所成的角θ小于20度。由此,从透光性基板100的表面跃至透光膜204上的配线等(图10中为引出配线115)难以断线。

另外,在透光性基板100的表面设置有表面覆盖膜110。由此,在遮光层200的形成工序中,难以在遮光层200的端部形成突起物。另外,也能够提高遮光膜204的涂覆性。假设在未设置表面覆盖膜的情况下,在基板上的遮光层的图案化工序中,去除了遮光层的区域的基板的表面由于过蚀刻被削减的可能较高。该情况下,有时在剩下的遮光层的端部附近,在遮光层以及基板的表面产生多个针状的突起物。特别是在使基板为玻璃基板,遮光层包含SOG等涂覆型材料的情况下,容易产生突起物。

因此,如本实施方式那样,通过利用表面覆盖膜110覆盖透光性基板100的表面,从而在透光膜204的蚀刻时,能够设为在透光膜204的端部,透光性基板100不露出。由此,能够抑制突起物的产生。

表面覆盖膜110能够由相对于形成透光膜204的端部的图案化时进行的蚀刻而被蚀刻程度低于透光膜204的端部的材料的材料形成。由此,在透光膜204的蚀刻时,容易在与透光膜204的外周端部接触的区域残留表面覆盖膜110。

图11A是表示从与透光性基板100垂直的方向(即与显示画面垂直的方向)观察的情况下的透光膜204的形成区域的一个例子的图。图11B是从与透光性基板100垂直的方向观察图10的遮光层200的端部附近的俯视图。在图11A所示的例子中,在从与透光性基板100垂直的方向观察(以下,称为俯视)时,在透光性基板100的周缘部(图11A中以斜线剖面线示出的区域)中,设置有未形成有透光膜204的区域(第一区域的一个例子)。透光性基板100的周缘部是在俯视中与透光性基板100的外周端部100G接触的区域(图11A中由斜线剖面线表示的区域)。透光膜204的外周端部204G位于俯视时透光性基板100的外周端部100G的内侧。即,在俯视时,形成有透光膜204的区域(第二区域的一个例子)配置于比透射性基板100的外周端部100G靠内侧。图11A中,设置有透光膜204的区域以点状阴影示出。

此外,也可以在透光性基板100的周缘部的一部分(例如,配线被引出的区域),透光膜204的外周端部204G配置于比透光性基板100的外周端部100G靠内侧。即,也可为透光性基板100的外周端部100G的一部分与透光膜204的外周端部204G的一部分在俯视时重叠。

表面覆盖膜110形成于未形成有透光膜204的区域(第一区域)以及形成有透光膜204的区域(第二区域)两者。即,表面覆盖膜110形成为,从透光膜204与光透光性基板100之间延伸至未形成有透光膜204的区域。表面覆盖膜110是跨越俯视时透光膜204的外周端部204G即第一区域与第二区域的边界而形成。

如图11B所示,表面覆盖膜110设置于俯视时未形成有透光膜204的区域中同与引出配线115交叉的透光膜204的外周端部接触的部分。这样,在透光性基板100上去除了透光膜204的区域中,在与透光膜204的外周端部接触的部分残留有表面覆盖膜110。以在表面覆盖膜110接触的透光膜204的外周端部上穿过的方式配置有引出配线115。换言之,表面覆盖膜110至少形成于包括与引出配线115交叉的透光膜204的外周端部的区域。

(制造方法)

图12~图19是表示第一基板11的制造工序的一个例子的图。首先,如图12所示,准备透光性基板100。在透光性基板100上,使用PECVD法而使构成表面覆盖膜110的SiO2膜成膜。成膜时的温度例如能够设为200℃~350℃。

在形成有表面覆盖膜110的透光性基板100上,使用旋涂法而将用于形成遮光膜201的SOG膜成膜。除了旋涂法之外,也可以使用狭缝涂层法而使SOG膜成膜。在200℃~350℃的环境下对SOG膜进行一个小时左右的烧成。用于该遮光膜201的SOG膜的厚度例如能够设为0.5μm~1.5μm。

接着,以覆盖遮光膜201的方式在透光性基板100上使用PECVD法而使SiO2膜成膜。成膜时的温度例如能够设为200℃~350℃。SiO2膜的厚度例如能够设为50nm~200nm。

在氮气环境下,对SOG膜以及SiO2膜进行退火处理。进行退火处理的温度例如能够设为400℃~500℃。退火时间例如为一个小时左右。此外,除了在氮气环境下进行退火之外,例如也可以在大气中(CDA)进行退火。此处,优选以与后面的工序中的TFT的氧化物半导体的退火温度相同或者比其高的温度进行退火。通过对用于形成遮光膜201的SOG膜预先进行退火处理,可抑制在后面的TFT制造的高温退火的工序中在遮光膜201产生裂缝、剥离。SOG膜被SiO2膜覆盖,因此能够防止炭黑等暗色材料由于退火被氧化而透明化。

通过光刻,将SOG膜以及SiO2膜图案化。由此,形成遮光膜201和遮光膜201的上表面的第一透明绝缘膜Cap1。具体而言,能够使用CF4气体以及O2气体进行干式蚀刻而形成遮光膜201以及第一透明绝缘膜Cap1。

接下来,以覆盖第一透明绝缘膜Cap1以及遮光膜201的方式在透光性基板100上使用PECVD法而使SiO2膜成膜,形成第二透明绝缘膜Cap2。成膜时的温度例如能够设为200℃~350℃。SiO2膜的厚度例如能够设为50nm~200nm。

接下来,使用旋涂法,将用于形成透光膜204的SOG膜204S在第二透明绝缘膜Cap2上成膜。此外,除了旋涂法之外,也可以使用狭缝涂层法而使SOG膜204S成膜。SOG膜204S的膜厚例如能够设为1.0μm~3μm左右。此处,例如与作为下层的SOG膜的遮光膜201的膜厚相比,能够使SOG膜204S的膜厚至少增厚0.5μm、即0.5μm以上。而且,在200℃~350℃的环境下进行约一个小时左右的烧成。通过对SOG膜204S进行图案化,从而将SOG膜204S的外周的周缘部分去除,形成透光膜204。

在该图案化过程中,实施干式蚀刻。形成透光膜204的SOG膜204S的膜厚成为表面覆盖膜110的膜厚和第二透明绝缘膜Cap2的膜厚之和的两倍以上。因此,在表面覆盖膜110(以下,略称为Cap0)和第二透明绝缘膜(以下,略称Cap2)的膜厚与SOG膜204S的膜厚相比极薄的情况下,由于通过干式蚀刻而透光性基板100的表面被削减,因此突起物产生的可能性高。因此,能够以不会因SOG膜204S的图案化时的干式蚀刻而透光性基板100的表面被削减的程度来设定Cap0与Cap2的膜厚。例如,能够使Cap0与Cap2的膜厚的合计膜厚以成为用于形成透光膜204的SOG膜204S的膜厚的10%~20%的方式进行成膜。作为一例,在SOG膜204S的膜厚为2000nm的情况下,能够使Cap0以100nm的膜厚成膜,使Cap2以150nm的膜厚成膜。例如,对SOG膜204S的蚀刻速率为12nm~15nm/秒,SOG膜204S的膜厚为2000nm的情况进行说明。当过蚀刻20%时,过蚀刻为约27~33秒。当使Cap0和Cap2为SiO2膜时,SiO2膜的蚀刻速率为3nm~5nm/秒。该情况下,Cap0和Cap2以合计膜厚最大167nm左右被削减。当使Cap0和Cap2的蚀刻前的膜厚分别为100nm、150nm时,在蚀刻后Cap2将消失,但Cap0至少以83nm左右的膜厚残留。这样,如果使Cap0和Cap2的合计膜厚为SOG膜的膜厚的10%~20%,则能够成为SiO2残留于透光性基板,而不会产生突起物的构成。

利用该干式蚀刻,而使透光性基板100上的SOG膜204S通过蚀刻被去除的区域中,在与残留的SOG膜204S的端部、即遮光层200的端部接触的区域残留有表面覆盖膜110。即,SOG膜204S的图案化是以通过在透光性基板100上残留有表面覆盖膜110那样的蚀刻方式进行。

在SOG膜204S的图案化中,通过进行使用了灰色调掩模的图案化、未使用掩模的图案化,从而能够在透光膜204的端部形成图10以及图13所示那样的锥形形状。这样,使透光膜204的端面204b相对于透光性基板100而形成为具有角度的斜面。端面204b相对于透光性基板100的角度例如能够设为3度以上10度以下。通过形成这样的锥形形状,从而能够抑制在高温退火时透光膜204中的裂缝的产生。

接下来,以覆盖透光膜204的方式使用PECVD法而使SiO2膜成膜。成膜时的温度例如能够设为200℃~350℃。SiO2膜的厚度例如能够设为50nm~200nm。利用光刻对SiO2膜进行图案化,以使SiO2膜在显示区域13中成为与透光膜204相同的图案。由此,在透光膜204的上表面形成有第三透明绝缘膜Cap3(参照图13)。具体而言,能够使用CF4气体以及O2气体进行干式蚀刻而形成第三透明绝缘膜Cap3。

相对于第三透明绝缘膜Cap3,在氮气环境下进行高温退火处理。进行退火处理的温度能够成为后面的工序中的TFT的氧化物半导体的退火温度以上的温度(例如,400℃~500℃)。退火时间例如为一个小时左右。此外,除了在氮气环境下进行退火之外,例如也可以在大气中(CDA)进行退火。通过预先进行退火处理,从而可抑制在后面的TFT制造的高温退火的工序中在透光膜204产生裂缝、剥离。

上述例子中,在对SOG膜进行图案化而形成了透光膜204后,通过使SiO2膜成膜并进行图案化从而形成第三透明绝缘膜Cap3。与此相对,例如也能够在层压了SOG膜以及SiO2膜后,对这双层进行图案化而形成透光膜204以及第三透明绝缘膜Cap3。

接下来,参照图14,在第三透明绝缘膜Cap3上通过溅射法将用于形成第一导电膜M1的金属膜成膜。金属膜例如能够成为包含铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)或者它们中的至少两个的合金的任一个的单层膜或者层压膜。对金属膜进行图案化而形成第一导电膜M1。对于第一导电膜而言,第一导电膜M1的厚度例如能够设为50nm~500nm左右。

如图14所示,第一导电膜M1构成在栅极电极301、配线111以及在遮光层200上穿过而朝显示区域外被引出的引出配线115等。在引出配线115的形成工序中,以从与透光性基板100垂直的方向观察时与表面覆膜110所接触的遮光层200的端部交叉的方式形成引出配线115。在图14所示的例子中,引出配线115形成为,从遮光层200的上表面穿过透光膜204的端面204b而延伸至表面覆膜110上。

如图15所示,以覆盖第一导电膜M1以及第三透明绝缘膜Cap3的方式形成栅极绝缘膜101。栅极绝缘膜101例如能够通过使用PECVD法使SiNx膜成膜来形成。另外,栅极绝缘膜101也可以是包含氧的硅系无机膜(SiO2膜等)、SiO2膜以及SiNx膜的层压膜。栅极绝缘膜101的厚度例如能够设为100nm~500nm。

在栅极绝缘膜101上使用溅射法将用于形成半导体膜302的氧化物半导体膜成膜。对氧化物半导体膜进行图案化而在与TFT300对应的区域、即与栅极电极301对向的区域形成半导体膜302。

为了使晶体管特性稳定,在氮气环境下相对于半导体膜302进行高温退火处理。进行退火处理的温度例如为400℃~500℃。退火时间例如为一个小时左右。此外,除了在氮气环境下进行退火之外,例如也可以在大气中(CDA)进行退火。

如图16所示,以覆盖栅极绝缘膜101以及半导体膜302的方式使用PECVD法而使SiO2膜成膜,形成蚀刻阻挡层303。蚀刻阻挡层303的厚度例如为100nm~500nm。在蚀刻阻挡层303形成有两个接触孔CH2。如图16所示,通过这些接触孔CH2,源极电极304以及漏极电极305达到半导体膜302。

源极电极304以及漏极电极305通过设置于蚀刻阻挡层303上的第二导电膜M2而形成。第二导电膜M2例如能够成为由铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)或者它们中的至少两个的合金的任一个构成的单层膜或者层压膜。利用光刻对通过溅射法而成膜的金属膜进行图案化而形成第二导电膜M2。能够通过第二导电膜M2例如形成源极电极304、漏极电极305、配线112、信号线(未图示)等。第二导电膜M2的厚度例如能够成为50nm~500nm。

通过以覆盖第二导电膜M2以及蚀刻阻挡层303的方式使用PECVD法而使SiO2膜成膜,从而形成钝化膜102。钝化膜102的厚度例如能够设为100nm~500nm。

如图17所示,以覆盖钝化膜102的方式使用旋转法使感光性树脂膜成膜,形成平坦化膜103。平坦化膜103的厚度例如能够设为1.0μm~3μm。

以覆盖平坦化膜103的方式使用PECVD法而使SiNx膜成膜,形成钝化膜104。钝化膜104的厚度例如为100nm~500nm。对钝化膜104、平坦化膜103以及钝化膜102进行蚀刻而形成从钝化膜104的表面到达漏极电极305的接触孔CH3。

例如,使用溅射法而在钝化膜104的表面且接触孔CH3的附近形成透明导电膜114。

另外,在钝化膜104上形成用于配线113a、113的第三导电膜M3。第三导电膜M3例如能够通过包含铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)或者它们中的至少两个的合金的任一个的单层膜或者层压膜而形成。利用溅射法形成金属膜,并利用光刻进行图案化,从而形成第三导电膜M3。第三导电膜M3形成不与透光区域A重叠的区域的配线113、113a。

如图17所示,以覆盖配线113以及透明导电膜114等的方式在钝化膜104上使用PECVD法而使SiNx膜成膜,形成钝化膜105。钝化膜105的厚度例如为100nm~500nm。而且,对钝化膜105进行蚀刻而形成从钝化膜105的表面达到透明导电膜114的接触孔CH4。

接下来,如图18所示,例如使用旋涂法而至少在包含透光区域A的区域涂覆抗蚀剂R。

接下来,使用PECVD法而以覆盖抗蚀剂R的方式使非晶硅(a-Si)层成膜。此时,以覆盖抗蚀剂R的表面和侧面双方的方式成膜。成膜的a-Si层的厚度例如为200nm~500nm。而且,通过使用光刻而对a-Si层进行图案化,从而形成第一电极部4a、第二电极部4b、快门梁5(图18中未图示)以及快门主体3b。此外,第一电极部4a以及第二电极部4b由形成于抗蚀剂R的侧面的部分构成。

接着,在快门主体3b的上层设置金属膜3c。由此,形成快门体3。金属膜3c例如能够通过包含铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)或者它们中的至少两个的合金的任一个的金属膜而形成。金属膜3c通过溅射法而成膜。

如图19所示,使用旋转法将抗蚀剂R剥离。由此,快门体3以从钝化膜105隔开间隔而浮起的状态配置。此外,快门体3经由快门梁5(未图示)而被快门梁锚固件8(未图示)支承。

通过以上的工序,制成第一基板11。图20是表示上述的制造方法的流程的概要的图。在图20所示的例子中,在透光性基板100使表面覆盖膜110成膜(S1),涂覆构成遮光层200的材料(S2)。本例子中,在S2中,涂覆用于构成透光膜204的SOG膜204S的涂覆液。对所涂覆的涂覆液进行退火(S3)并进行图案化(S4)。

在S4的图案化过程中,例如使用干式蚀刻。在通过该干式蚀刻而将SOG膜204S去除的区域中,能够以使表面覆盖膜110残留的方式设定蚀刻速率以及表面覆盖膜110的膜厚。由此,可抑制在遮光层200的端部附近,在透光性基板100以及遮光层200的表面生成多个针状的突起物。

在遮光层200上的层使导电体膜成膜,将金属配线图案化(S5)。形成越过遮光层200的端部的配线。对于越过用上述的制造方法而形成的遮光层200的端部的配线而言,难以产生断线、高电阻化。其结果,线缺陷的产生减少。进而,成品率提高,生产成本减少。

(变形例)

在上述实施方式中,遮光膜201以覆盖显示区域13中的透光区域A以外的方式形成。遮光膜201也可以至少设置于形成有TFT300的区域。由此,能够抑制TFT300被从显示装置10的视认侧进入的外光曝光。

在上述实施方式中,设置有覆盖遮光膜201的透光膜204。与此相对,透光膜204也可以设置于与遮光膜201相同的层。

在上述实施方式中,在透光性基板100的表面的整个面形成有表面覆盖膜110。表面覆盖膜110能够形成于透光性基板100的表面中的至少包括遮光层200的端部的区域。由此,能够抑制遮光层200的端部附近的突起物的产生。

在上述实施方式中,能够省略第一透明绝缘膜Cap1、第二透明绝缘膜Cap2以及第三透明绝缘膜Cap3中的至少一个。通过省略这些膜的至少一个,从而能够使制造工序变简单。由此,能够减少制造成本。

在本实施方式中,第一透明绝缘膜Cap1、第二透明绝缘膜Cap2以及第三透明绝缘膜Cap3分别可以是包含氧的硅系无机膜(SiO2膜),可以是包含氮的氮化硅膜(SiNx膜),也可以是它们的层压膜。另外,针对第一透明绝缘膜Cap1、第二透明绝缘膜Cap2以及第三透明绝缘膜Cap3的各自的形成方法,使用PECVD法进行了说明,但也可以使用溅射法来形成。

[第二实施方式]

图21是表示第二实施方式的显示装置的构成例的截面图。图21所示的显示装置10a是液晶显示装置。显示装置10a具备:配置有TFT300的有源矩阵基板40、与有源矩阵基板40对向的对向基板51以及被封入有源矩阵基板40与对向基板51之间的液晶层50。在有源矩阵基板40的与液晶层50相反的一侧配置有背光源(未图示)。

有源矩阵基板40具备基板41(绝缘基板的一个例子)。在基板41上设置有覆盖基板41的表面的表面覆盖膜42。在表面覆盖膜42上层压有遮光膜201、第一透明绝缘膜Cap1、第二透明绝缘膜Cap2、透光膜204以及第三透明绝缘膜Cap3。这些层能够与上述第一实施方式同样形成。

在透光膜204上隔着第三透明绝缘膜Cap3而配置有TFT300以及配线112。TFT300由栅极电极301、栅极绝缘膜101、半导体膜302、蚀刻阻挡层303、源极电极304以及漏极电极305构成。TFT300能够与第一实施方式同样地构成。

包括源极电极304和漏极电极305的TFT300被钝化膜102覆盖。钝化膜102进一步被平坦化膜103覆盖。在钝化膜102以及平坦化膜103形成有达到漏极电极305的接触孔CH3。在钝化膜104上形成有像素电极19。像素电极19的一部分以覆盖接触孔CH3的表面的方式设置,并与漏极电极305电连接。像素电极19通过第三导电膜M3而形成。此外,在有源矩阵基板40除了图21所示的部件之外,例如也可以设置有以与液晶层50接触的方式设置的定向膜、偏振光膜等其他的部件。

对向基板51具有基板53。在基板53上配置有彩色滤光片52、对向电极(共用电极)20以及黑矩阵56。在对向基板51中,在隔着液晶层50而与像素电极19对向的位置设置有对向电极20。另外,在与各像素对向的位置配置有彩色滤光片层52。在包围各像素的位置配置有黑矩阵56。即,在邻接的像素间的边界的部分所对应的位置设置有黑矩阵56。具体而言,在从与基板41垂直的方向观察时与数据线D以及栅极线G重叠的区域设置有黑矩阵56。另外,黑矩阵56也可以设置于与TFT400重叠的区域。此外,在对向基板51中,除了图21所示的部件之外,例如也可以设置有以与液晶层50接触的方式设置的定向膜、偏振光膜等其他的部件。

在有源矩阵基板40中,遮光膜201能够设置于从与基板垂直的方向观察时与对向基板51的黑矩阵56重叠的区域。例如,能够将遮光膜201设置于与数据线D以及栅极线G重叠的区域。另外,也能够将遮光膜201设置于与TFT300重叠的区域。由此,能够防止通过基板41而入射的光在TFT300或者配线的金属反射。其结果,显示质量提高。

在图21所示的例子中,通过利用涂覆材料形成透光膜204,从而容易使透光膜204的膜厚变厚。因此,例如在以电阻低的材料形成遮光膜201的情况下,能够抑制遮光膜201、与透光膜204上的TFT300或者配线111、112的导电体之间产生寄生电容。另外,通过利用涂覆材料形成透光膜204,从而缓和因遮光膜201而产生的阶梯差,容易使覆盖遮光膜201的膜的表面平坦化。

图22是表示透光膜204的端部附近的构成例的截面图。在图22所示的例子中,有源矩阵基板40与对向基板51在基板41、53的周缘部通过密封材料SL而粘合。填充于两基板41、53之间的液晶被密封材料SL密封。即,液晶层50被设置于有源矩阵基板41与对向基板51之间的密封材料SL密封。

透光膜204的端部能够与第一实施方式的透光膜204的端部同样地构成。在透光膜204的端部的端面204b上形成有引出配线115。引出配线115是与TFT300连接的配线的一部分。例如,与TFT300的源极电极46连接的数据线D或者其他的配线同引出配线115连接。这样,与TFT300连接的配线中的至少一部分由于在透光膜204的端部上穿过的引出配线115而向密封材料SL的外侧被引出。

透光膜204在外周缘部随着远离显示区域而膜厚逐渐变薄。即,透光膜204的端面204b以随着远离配置有像素的显示区域而距基板41的高度变小的方式相对于基板41的表面倾斜。优选透光膜204的端面204b与基板41所成的角θ小于20度。另外,更优选角θ为3度以上、10度以下。由此,从基板41的表面跃至透光膜204上的配线等(图22中,引出配线115)难以断线。

另外,在本实施方式中,与第一实施方式相同,通过由表面覆盖膜42覆盖基板41的表面,从而在透光膜204的蚀刻时,能够在透光膜204的端部不使基板41露出。由此,能够抑制突起物的产生。

表面覆盖膜42能够由相对于形成透光膜204的端部的图案化时进行的蚀刻而被蚀刻的程度低于透光膜204的材料的材料形成。由此,在透光膜204的蚀刻时,容易在与透光膜204的端部接触的区域残留表面覆盖膜42。

透光膜204例如能够由涂覆材料形成。涂覆材料能够使用与第一实施方式的涂覆材料相同的材料。

图23是表示图21以及图22所示的显示装置10a的构成例的图。在图23所示的例子中,显示装置10a设置有多个栅极线(扫描线)G和以与栅极线G交叉的方式排列的多个数据线(源极线)D。栅极线G与栅极驱动器55连接,数据线D与数据驱动器54连接。栅极线G例如能够通过与图21所示的栅极电极301相同的层的第一导电膜M1而形成。数据线D例如能够通过与图21所示的源极电极304以及漏极电极305相同的层的第二导电膜M2而形成。

在上述的数据线D与栅极线G的各交点设置有像素P。各像素P包括TFT300和与TFT300连接的像素电极19。在TFT300的栅极连接有栅极线G,在TFT300的源极连接有数据线D,在TFT300的漏极连接有像素电极19。这样,在显示装置10a中,在通过数据线D和栅极线G而以矩阵状被划分的各区域形成有多个各像素P的区域。在显示装置10a中,形成有像素P的区域成为显示区域。

本实施方式的显示装置10a例如能够应用于在能够穿过液晶显示器而看见处于液晶显示器的背侧的物体的透视型的液晶显示器中。因为在透视型的液晶显示器中,为了防止从显示视认侧侵入显示装置内的外光在栅极电极等导电膜反射,而在导电膜的显示视认侧形成遮光层是有效的。能够通过上述的实施方式的遮光膜201以及透光膜204而形成该遮光层。

此外,在上述构成中,能够成为未设置遮光膜201的构成。另外,在透视型以外的液晶显示器中也能够应用本发明。

[第三实施方式]

图24是表示第三实施方式的显示装置的构成例的截面图。图24所示的显示装置10b是底部发射型的有机电致发光显示器(有机EL显示器)。显示装置10b具备有源矩阵基板70。有源矩阵基板70包括:基板71(绝缘基板的一个例子)、在基板71上配置为矩阵状的TFT300以及与TFT300连接的有机EL元件60。另外,虽未图示,但隔着覆盖有机EL元件60的粘合层而以与基板71对向的方式设置有密封基板。由此,有机EL元件60被封入基板71以及密封基板之间。

有源矩阵基板70具有表面覆盖膜72、遮光层200、TFT300以及有机EL元件60依次层压在基板71上的构成。遮光层200包括遮光膜201、第一透明绝缘膜Cap1、第二透明绝缘膜Cap2、透光膜204以及第三透明绝缘膜Cap3。TFT300包括栅极电极301、半导体膜302、蚀刻阻挡层303、源极电极304以及漏极电极305。遮光层200以及TFT300能够与上述第一实施方式或者第二实施方式同样地构成。另外,在透光膜204的上层设置有配线111、112。

虽未图示,但在透光膜204的上层形成有多个栅极线和与栅极线交叉的多个数据线。在栅极线连接有驱动栅极线的栅极线驱动电路,在数据线连接有驱动数据线的信号线驱动电路。在栅极线与数据线的各交点所对应的位置配置有像素。在各像素配置有与栅极线以及数据线连接的TFT300。像素配置为矩阵状。像素包括发出红(R)光的像素、发出蓝(B)光的像素以及发出绿(G)光的像素。

在钝化膜102以及平坦化膜103形成有达到漏极电极305的接触孔CH3。在平坦化膜103上形成有机EL元件60的第一电极61。第一电极61的一部分覆盖接触孔CH3的表面而设置,并与漏极电极305电连接。第一电极61例如能够由第三导电膜M3形成。

边缘盖73在平坦化膜103上以覆盖第一电极61的端部的方式形成。边缘盖73是用于防止由于在第一电极61的端部有机EL层67变薄或产生电场集中而使第一电极61与第二电极66短路的绝缘层。

在边缘盖73按每个像素而设置有开口73A。该边缘盖73的开口73A成为各像素的发光区域。换言之,各像素被具有绝缘性的边缘盖73分隔。边缘盖73也作为元件分离膜发挥功能。

有机EL元件20是能够进行基于低电压直流驱动的高亮度发光的发光元件,并依次具备第一电极61、有机EL层67、第二电极66。第一电极61是具有在有机EL层67注入(供给)空穴的功能的层。

有机EL层67在第一电极61与第二电极66之间,从第一电极61侧起依次具备空穴注入层兼空穴输送层62、发光层63、电子输送层64、电子注入层65。在本实施方式中,使第一电极61成为阳极,使第二电极66成为阴极,但也可以使第一电极61成为阴极,使第二电极66成为阳极。

空穴注入层兼空穴输送层62兼具作为空穴注入层的功能和作为空穴输送层的功能。空穴注入层兼空穴输送层62以覆盖第一电极61以及边缘盖73的方式均匀地形成于有源矩阵基板70的显示区域的整个面。在本实施方式中,设置有将空穴注入层与空穴输送层一体化的空穴注入层兼空穴输送层62,但本发明并不局限于此,空穴注入层与空穴输送层也可以作为相互独立的层而形成。

在空穴注入层兼空穴输送层62上,发光层63以覆盖边缘盖73的开口73A的方式与各像素对应而形成。发光层63是具有使从第一电极61侧注入的孔(空穴)和从第二电极66侧注入的电子再结合而射出光的功能的层。发光层63包含低分子荧光色素、金属络合物等发光效率高的材料。

电子输送层64是具有提高从第二电极66向发光层63B的电子输送效率的功能的层。电子注入层65是具有提高从第二电极66向发光层63的电子注入效率的功能的层。第二电极66是具有在有机EL层67注入电子的功能的层。电子输送层64、电子注入层65以及第二电极66以遍及有源矩阵基板70的显示区域的整个面的方式均匀地形成。

在本实施方式中,电子输送层64与电子注入层65作为相互独立的层而设置,但本发明并不局限于此,也可以作为两者一体化的单一的层(即,电子输送层兼电子注入层)而设置。此外,发光层63以外的有机层也可以根据需要而适当地省略。另外,有机EL层67也可以根据需要而进一步具有载子阻挡层这样的其他的层。

在图24所示的例子中,遮光膜201配置于从与基板71垂直的方向观察时与边缘盖73重叠的位置。即,在各像素的发光区域以外的区域设置有遮光膜201。例如,能够将遮光膜201设置于与数据线或者栅极线等配线重叠的区域。另外,也能够将遮光膜201设置于与TFT300重叠的区域。由此,能够防止通过基板71而入射的光在TFT300以及配线的金属反射。其结果,显示质量提高。

在图24所示的例子中,与第一实施方式或者第二实施方式相同,能够通过涂覆材料来形成透光膜204。

图25是表示透光膜204的端部附近的构成例的截面图。在图25所示的例子中,有源矩阵基板70与密封基板75隔着粘合层76而相互对向配置。即,有源矩阵基板70与密封基板75通过覆盖有机EL元件60的粘合层76粘合。

透光膜204的端部能够与第一实施方式或者第二实施方式的透光膜204的端部同样地构成。在透光膜204的端部的端面204b上形成有引出配线115。

透光膜204的端面204b以随着远离配置有像素的显示区域而距基板71的高度变小的方式相对于基板71的表面倾斜。优选透光膜204的端面204b与基板71所成的角θ小于20度。优选角θ为3度以上且10度以下。由此,从基板71的表面跃至透光膜204上的配线等(图25中,引出配线115)难以断线。

另外,在本实施方式中,与第一实施方式或者第二实施方式相同,通过利用表面覆盖膜72来覆盖基板71的表面,从而在透光膜204的蚀刻时,能够在透光膜204的端部不使基板71露出。由此,能够抑制突起物的产生。表面覆盖膜42以及透光膜204的材料能够与上述第一实施方式或者第二实施方式相同。

如本实施方式那样,对于底部发射型的有机EL显示器而言,为了防止从显示视认侧侵入显示装置内的外光在栅极电极等导电膜反射,而在导电膜的显示视认侧形成遮光层较为有效。能够通过上述的遮光膜201以及透光膜204来形成该遮光层。

此外,在上述构成中,也能够成为不设置遮光膜201的构成。另外,在顶部发射型的有机EL显示器也能够应用本发明。

在上述第一实施方式~第三实施方式中,对TFT300的半导体膜302由包含铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)以及氧(O)的化合物(In-Ga-Zn-O)形成进行了说明,但本发明并不限定于此。TFT300的半导体层也可以通过包含铟(In)、锡(Tin)、锌(Zn)以及氧(O)的化合物(In-Tin-Zn-O)、或者包含铟(In)、铝(Al)、锌(Zn)以及氧(O)的化合物(In-Al-Zn-O)等形成。

以上,上述的实施方式只不过是用于实施本发明的例示。因此,本发明并不限定于上述的实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够将上述的实施方式适当地变形而实施。

工业上的利用可能性

本发明例如针对显示装置能够利用。

符号说明

A 透光区域

P 像素

S 快门部

41 基板

42、72、110 表面覆盖膜

100 透光性基板(绝缘基板的一个例子)

200 遮光层

201 遮光膜

204 透光膜

300 薄膜晶体管(TFT)

302 半导体膜

Cap1 第一透明绝缘膜

Cap2 第二透明绝缘膜

Cap3 第三透明绝缘膜

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