显示装置的制造方法_3

文档序号:8501175阅读:来源:国知局
此,在实现高精细化和低消費电力化等方面优选。具有这样的由氧化物半导体膜36构成的第一沟道部17d的显示部用TFT17中,第一栅极电极部17a配置在最下层,在其上层侧隔着栅极绝缘膜35层叠有第一沟道部17d,成为底栅型,成为与一般的具有非晶硅薄膜的TFT相同的层叠结构。
[0063]像素电极部18由第二透明电极膜24构成,在被栅极配线19和源极配线20围成的区域作为整体在俯视时形成纵长的方形(矩形),并且通过设置未图示的纵长的多个狭缝而形成大致梳齿形。如图8所示,像素电极部18在第二层间绝缘膜41上形成,在与后述的共用电极部22之间设置有第二层间绝缘膜41。配置在像素电极部18的第一层间绝缘膜39、有机绝缘膜40和第二层间绝缘膜41中,在与第一漏极电极部17c在俯视时重叠的位置,以在上下貫通的方式形成有接触孔CH,像素电极部18通过该接触孔CH与第一漏极电极部17c连接。由此,当将显示部用TFT17的第一栅极电极部17a通电时,电流经由第一沟道部17d在第一源极电极部17b与第一漏极电极部17c之间流动,并且对像素电极部18施加规定的电位。该接触孔CH配置在相对于第一栅极电极部17a和由氧化物半导体层36构成的第一沟道部17d的双方在俯视时不重叠的位置。另外,接触孔CH通过在形成第二层间绝缘膜41时使用掩模在第二层间绝缘膜41图案形成开口部,将形成有该开口部的第二层间绝缘膜41用作抗蚀剂,对下层侧的第一层间绝缘膜39和有机绝缘膜40进行蚀刻,从而在第一层间绝缘膜39和有机绝缘膜40分别形成与第二层间绝缘膜41的开口部连通的开口部。
[0064]共用电极部22由第一透明电极膜23构成,为遍及阵列基板Ilb的显示部AA的几乎整个面的、所谓的整面状的图案。如图8所示,共用电极部22以被夹在有机绝缘膜40与第二层间绝缘膜41之间的方式配置。在共用电极部22,从未图示的共通配线被施加共通电位(基准电位),因此,通过如上述那样通过显示部用TFT17控制施加至像素电极部18的电位,能够使两电极部18、22间产生规定的电位差。当在两电极部18、22间产生电位差时,在液晶层11c,被施加包含由于像素电极部18的狭缝18a而沿着阵列基板Ilb的板面的成分、和相对于阵列基板Ilb的板面的法线方向的成分的边缘电场(斜电场),因此,能够对液晶层Ilc所含的液晶分子中的存在于狭缝18a的液晶分子和存在于像素电极部18上的液晶分子的配向状态进行开关。由此,液晶面板11的开口率变高,能够获得充分的透射光量,并且能够获得高的视野角性能。另外,在阵列基板Ilb还能够设置电容配线(未图示),该电容配线与栅极配线19平行,并且将像素电极部18横穿且隔着栅极绝缘膜35、保护膜37、第一层间绝缘膜39、有机绝缘膜40和第二层间绝缘膜41重叠。
[0065]接着,对CF基板Ila的显示部AA内存在的结构进行详细说明。在CF基板11a,如图4所示,设置有以与阵列基板Ilb侧的各像素电极部18在俯视时重叠的方式呈矩阵状排列配置有多个R(红色)、G(绿色)、B (蓝色)等各着色部而构成的彩色滤光片llh。在构成彩色滤光片Ilh的各着色部间,形成有用于防止混色的大致栅格状的遮光层(黑矩阵)lli。遮光层Ili与上述的栅极配线19和源极配线20在俯视时重叠地配置。在彩色滤光片Ilh和遮光层Ili的表面设置有取向膜lid。另外,在该液晶面板11,由R(红色)、G(绿色)、B (蓝色)这三种颜色的着色部和与它们相对的三个像素电极部18的组构成作为显示单位的一个显示像素。显示像素由具有R着色部的红色像素、具有G着色部的绿色像素和具有B着色部的蓝色像素构成。该各种颜色显示像素在液晶面板11的板面沿行方向(X轴方向)重复排列配置,由此构成像素组,该像素组沿列方向(Y轴方向)大量排列配置(图4和图5)。
[0066]接着,对阵列基板Ilb的非显示部NAA内存在的结构进行详细说明。阵列基板Ilb的非显示部NAA中,在与显示部AA的短边部相邻的位置,如图5所示那样设置有列控制电路部27,与此相对,在与显不部AA的长边部相邻的位置设置有行控制电路部28。列控制电路部27和行控制电路部28能够进行用于将来自驱动器21的出力信号供给至显示部用TFT17的控制。列控制电路部27和行控制电路部28以与显示部用TFT17相同的氧化物半导体膜36为基体在阵列基板Ilb上单片地形成,由此具有用于控制输向显示部用TFT17的出力信号的供给的控制电路。该列控制电路部27和行控制电路部28如图5和图6所示那样,配置在非显示部NAA的比密封部11 j更靠中央侧即显示部AA侧的位置,换言之,配置在比在显示部AA配置的显示部用TFT17更靠近密封部Ilj的位置。另外,在图5以二点划线表示密封部llj,在图6以实线表示密封部llj。此外,列控制电路部27和行控制电路部28在阵列基板Ilb的制造工序中在对显示部用TFT17等进行图案形成时,利用已知的光刻法同时被图案形成于阵列基板Ilb上。
[0067]其中,如图5所示,列控制电路部27配置在显示部AA的、与图5所示的下侧的短边部相邻的位置,换言之,在Y轴方向上配置在成为显示部AA与驱动器21之间的位置,在沿X轴方向延伸的横长的大致方形的范围形成。该列控制电路部27具有与配置在显示部AA的源极配线20连接并且将来自驱动器21的出力信号中所含的图像信号分配至各源极配线20的开关电路(RGB开关电路),具体而言,源极配线20在阵列基板Ilb的显示部AA沿X轴方向排列配置有多个,并且与构成R(红色)、G (绿色)、B (蓝色)各种颜色的显示像素的各显示部用TFT17分别连接,列控制电路部27通过开关电路将来自驱动器21的图像信号分配供给至R、G、B的各源极配线20。此外,列控制电路部27还能够包括电平转移电路和ESD保护电路等附属电路。
[0068]与此相对,行控制电路部28如图5所示那样配置在显示部AA的、与图5所示的左侧的长边部相邻的位置,在沿Y轴方向延伸的纵长的大致方形的范围形成。行控制电路部28具有扫描电路,该扫描电路与配置在显示部AA的栅极配线19连接,并且将来自驱动器21的出力信号中所含的扫描信号按规定的时序供给至各栅极配线19,对各栅极配线19依次进行扫描。具体而言,栅极配线19在阵列基板Ilb的显示部AA沿Y轴方向排列配置有多个,行控制电路部28通过扫描电路将来自驱动器21的控制信号(扫描信号)从显示部AA中图5所示的上端位置的栅极配线19至下端位置的栅极配线19依次进行供给,由此进行栅极配线19的扫描。此外,在行控制电路部28还能够包括电平转移电路和ESD保护电路等附属电路。另外,列控制电路部27和行控制电路部28通过在阵列基板Ilb上形成的未图示的连接配线与驱动器21连接。
[0069]在设置于该行控制电路部28的扫描电路中,如图5所示,包括与栅极配线19连接并且将扫描信号放大并输出至栅极配线19的缓冲电路部26。而且,在该缓冲电路部26设置有非显示部用TFT (非显示部NAA用晶体管)29。该非显示部用TFT29在阵列基板Ilb的板面中配置在非显示部NAA,并且在阵列基板Ilb的制造工序中与显示部用TFT17同时形成。非显示部用TFT29用于在扫描电路进行的信号处理的最终阶段输出扫描信号,因此处理的电流量比显示部用TFT17处理的电流量大。
[0070]对非显示部用TFT29的层叠结构进行说明。如图9所示,非显示部用TFT29具有:由第一金属膜34构成的第二栅极电极部(栅极电极部)29a ;由氧化物半导体膜36构成,与第二栅极电极部29a在俯视时重叠的第二沟道部29d ;由保护膜37构成,在与第二沟道部29d在俯视时重叠的位置贯通形成有两个第二开口部29el、29e2的第二保护部29e ;由第二金属膜38构成,通过两个第二开口部29el、29e2中的一个第二开口部29el与第二沟道部29d连接的第二源极电极部(源极电极部)29b ;和由第二金属膜38构成,通过两个第二开口部29el、29e2中的另一个第二开口部29e2与第二沟道部29d连接的第二漏极电极部(漏极电极部)29c。其中,第二沟道部29d沿X轴方向延伸并且将第二源极电极部29b与第二漏极电极部29c桥接,使电荷能够在两电极部29b,29c间移动。第二源极电极部29b和第二漏极电极部29c在第二沟道部29d的延伸方向(X轴方向)上空出规定的间隔地配置成相对状。
[0071]该非显示部用TFT29的第二栅极电极部29a、第二源极电极部29b、第二漏极电极部29c、第二沟道部29d和第二保护部29e的平面配置与上述的显示部用TFT17的各构成部位相同,如图7所示。第二栅极电极部29a如图7所示那样,与显示部用TFT17的第一栅极电极部17a同样为从栅极配线19分支的结构,其形成范围以相对于第二源极电极部29b与其几乎整个区域在俯视时重叠,但是相对于第二漏极电极部29c仅与其一部分(与第二沟道部29d的连接部分附近)在俯视时重叠的方式设定。随着第二栅极电极部29a的形成范围被上述那样设定,第二沟道部29d如图7和图9所示那样具有第二延伸部(延伸部)29dl,该第二延伸部29dl从连接第二漏极电极部29c的位置沿X轴方向向与第二源极电极部29b侧相反的一侧(图9所示的右侧)延伸,并且其前端部(一部分)与第二栅极电极部29a在俯视时不重叠。此外,构成该第二沟道部29d的氧化物半导体膜36与显示部用TFT17的第一沟道部17d相同,具有高的电子迀移率。此外,非显示部用TFT29与显示部用TFT17相同,第二栅极电极部29a配置在最下层,在其上层侧,隔着栅极绝缘膜35层叠有第二沟道部29d,成为底栅型。通过采用这样使非显示部用TFT29的各构成部位与显示部用TFT17的各构成部位相同的配置结构,在实现成品率的提高等方面优选。
[0072]但是,配置在非显示部NAA的非显示部用TFT29如图4和图5所示那样,与配置在显示部AA的显示部用TFT17相比,配置在阵列基板Ilb的外周侧并且配置在密封部Ilj的附近,因此,在存在于外部的水分透过密封部Ilj等进入内部的情况下,容易受到该水分的影响。假设在由构成非显示部用TFT29的氧化物半导体膜36构成的第二沟道部29d被侵入外部的水分而产生劣化时,存在其电特性发生变化、非显示部用TFT29不正常地动作的问题。而且,非显示部用TFT29构成行控制电路部28中所含的缓冲电路部26,处理的电流值比显示部用TFT17大,因此,由于在第二沟道部29d产生劣化、其电特性发生变化的情况下产生的非显示部用TFT29的动作不良,在液晶面板11产生显示不良的可能性高。进一步,如图7和图9所示,构成非显示部用TFT29的第二沟道部29d如上述那样具有一部分与第二栅极电极部29a不重叠的第二延伸部(延伸部)29dl,该第二延伸部29dl不易被第二栅极电极部29a遮挡从背光源装置14向液晶面板11照射的光,因此容易受到光的照射。构成第二沟道部29d的氧化物半导体膜36具有在接受到光的能量时在电荷的移动的容易程度方面容易受到影响的性质,存在在使非显示部用TFT29动作时电荷容易滞留在第二延伸部29dl的问题。因此,具有以下状况:与随着氧化物半导体膜36被侵入水分等而氧化物半导体膜36产生劣化的问题相互作用,因非显示部用TFT29而容易产生动作不良。
[0073]因此,在本实施方式中的阵列基板11b,以从上层侧覆盖非显示部用TFT29中的第二源极电极部2%、第二漏极电极部29c和第二沟道部29d的方式配置的第一层间绝缘膜39,采用相对地配置在下层侧且至少含有硅和氧的下层侧第一层间绝缘膜39a与相对地配置在上层侧且至少含有硅和氮的上层侧第一层间绝缘膜39b的层叠结构。通过这样的结构,能够获得以下的作用和效果。首先,第一层间绝缘膜39中相对地配置在上层侧的上层侧第一层间绝缘膜39b为至少含有硅和氮的结构,由此,即使在由于非显示部用TFT29配置在密封部Ilj的附近而外部的水分侵入的情况下,该外部的水分也难以透过上层侧第一层间绝缘膜39b,水分难以到达由氧化物半导体膜36构成的第二沟道部29d。该上层侧第一层间绝缘膜39b含有硅和氮,在成膜工序中,例如在使硅烷(SiH4)与氨(NH3)反应而进行成膜时,会在该工序产生氢。因此,上层侧第一层间绝缘膜39b存在在成膜时在内部侵入氢的情况,由此存在在成膜后由于热环境而氢脱离的情况。在这种情况下,也通过采用第一层间绝缘膜39中相对地配置在下层侧的下层侧第一层间绝缘膜39a至少含有硅和氧的结构,使得从上层侧第一层间绝缘膜39b脱离的氢难以透过下层侧第一层间绝缘膜39a,脱离氢难以到达由氧化物半导体膜36构成的第二沟道部29d。由此,由氧化物半导体膜36构成的第二沟道部29d不易产生起因于水分和/或氢的侵入的劣化,并且电特性不易发生变化,由此不易在非显示部用TFT29产生动作不良。
[0074]而且,构成本实施方式中的第一层间绝缘膜39的上层侧第一层间绝缘膜39b的膜厚为35nm?75nm的范围,由此,来自上层侧第一层间绝缘膜39b的氢的脱离量少,并且上层侧第一层间绝缘膜39b的防湿性得到充分确保。由此,由氧化物半导体膜36构成的第二沟道部29d的电特性不易发生变化,由此,不易由于非显示部用TFT29而产生动作不良。通过这样使得在非显示部用TFT29不易产生动作不良,能够担保缓冲电路部26的正常的动作,并且液晶面板11不易发生显示不良,动作信頼性高。而且,非显示部用TFT29虽然是由于第二沟道部29d具有容易受到光的照射的第二延伸部29dl而容易产生动作不良的结
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