CN113495387A - 半导体基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

半导体基板在第1基材上具备第1绝缘层、扫描线、第2绝缘层、至少设于第2绝缘层的第1凹状槽部、和具有与第1凹状槽部重叠的第1区域及不重叠的第2区域的信号线，信号线是具有第1层及第2层的层叠体，第1区域的第1层的第1端部在与第1基材的平面平行的方向上从第2层的侧面突出，第1区域的第1层在第2层的侧面与第1端部之间具有第1部分，第1部分与第1凹状槽部的侧面相接，第2层的侧面在第1凹状槽部中被第1部分覆盖。

Description

半导体基板及显示装置
本申请基于2020年3月18日提出的日本专利申请第2020－048059号主张优先权，这里引用其全部内容。
技术领域
本发明涉及半导体基板及显示装置。
背景技术
作为显示装置，例如有在本实施方式中说明的液晶显示装置、电泳装置、OLED显示装置、微LED显示装置等。
作为半导体基板，例如有上述的显示装置的具有半导体的基板、光学传感器基板等使用了半导体的基板等。
关于半导体基板及显示装置，已知具备薄膜晶体管的有源矩阵方式的结构。
发明内容
本发明的目的在于，提供能够提高显示品质的半导体基板及显示装置。
一技术方案的半导体基板具备：第1基材；第1绝缘层，设在上述第1基材上；扫描线，设在上述第1绝缘层上；第2绝缘层，设在上述第1绝缘层及上述扫描线上；第1凹状槽部，至少设于上述第2绝缘层；以及信号线，具有与上述第1凹状槽部重叠的第1区域及不与上述第1凹状槽部重叠的第2区域；上述信号线的上述第2区域设在上述第2绝缘层上；上述信号线是具有第1层及层叠于上述第1层的第2层的层叠体；上述第1区域的上述第1层的第1端部在与上述第1基材的平面平行的方向上从上述第2层的侧面突出；上述第1区域的上述第1层在上述第2层的上述侧面与上述第1端部之间具有第1部分；上述第1部分与上述第1凹状槽部的侧面相接，上述第2层的上述侧面在上述第1凹状槽部中被上述第1部分覆盖。
此外，一技术方案的半导体基板具备：第1基材；第1绝缘层，设在上述第1基材上；扫描线，设在上述第1绝缘层上；第2绝缘层，设在上述第1绝缘层及上述扫描线上；第1凹状槽部，至少设于上述第2绝缘层；信号线，具有与上述第1凹状槽部重叠的第1区域及不与上述第1凹状槽部重叠的第2区域；以及有机绝缘层，将上述信号线覆盖；上述信号线的上述第2区域设在上述第2绝缘层上；上述信号线是具有第2层及层叠于上述第2层的第3层的层叠体；上述第1区域的上述第3层具有在与上述第1基材的平面平行的方向上从上述第2层的侧面突出的第2端部；上述第1区域的上述第3层在上述第2层的上述侧面与上述第2端部之间具有第2部分；在上述第1区域的上述第2层的上述侧面及上述第1凹状槽部的侧面之间、以及上述第1基材及上述第2部分之间，填充有上述有机绝缘层。
此外，一技术方案的半导体基板具备：第1基材；第1绝缘层，设在上述第1基材上；扫描线，设在上述第1绝缘层上；第2绝缘层，设在上述第1绝缘层及上述扫描线上；第1凹状槽部，至少设于上述第2绝缘层；以及信号线，具有与上述第1凹状槽部重叠的第1区域及不与上述第1凹状槽部重叠的第2区域；上述信号线的上述第2区域设在上述第2绝缘层上；上述信号线是具有第1层及层叠于上述第1层的第2层的层叠体；上述第1区域的上述第1层的第1端部在与上述第1基材的平面平行的方向上从上述第2层的侧面突出；上述第1区域的上述第1层在上述第2层的上述侧面与上述第1端部之间具有第1部分，上述第1端部位于比上述第1凹状槽部的侧面靠内侧。
通过本实施方式，能够提供能提高显示品质的半导体基板及显示装置。
附图说明
图1A是表示本实施方式的显示装置DSP的电路图。
图1B是表示本实施方式的显示装置DSP的电路图。
图2是示意地表示像素PX的结构的平面图。
图3是沿着图2的线A－A的第1基板SUB1的剖视图。
图4是沿着图2的线B－B的第1基板SUB1的放大剖视图。
图5是表示实施方式1的半导体基板的其他结构例的剖视图。
图6A是本实施方式的显示装置的电路图。
图6B是本实施方式的显示装置的电路图。
图7是表示显示装置DSP的剖视图。
图8是表示显示装置DSP的第1基板SUB1的一部分的放大平面图。
图9是表示沿着图8的线C－C的第1基板SUB1的放大剖视图。
图10是沿着图8的线D－D的第1基板SUB1的放大剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。另外，公开内容只不过是一例，关于本领域技术人员对于保持着发明的主旨的适当变更而能够容易地想到方案，当然包含在本发明的范围中。此外，附图为了使说明更明确而有与实际形态相比关于各部的宽度、厚度、形状等示意地表示的情况，但只不过是一例，并不限定本发明的解释。此外，在本说明书和各图中，对于与关于已给出的图而描述过的要素同样的要素赋予相同的标号，有将重复的详细说明适当省略的情况。
以下，参照附图对一实施方式的半导体基板及显示装置详细地说明。
在本实施方式中，第1方向X、第2方向Y及第3方向Z相互正交，但也可以以90度以外的角度交叉。将第3方向Z的朝向箭头顶端的方向定义为上或上方，将第3方向Z的与朝向箭头顶端的方向相反侧的方向定义为下或下方。
此外，假设对显示装置DSP进行观察的观察位置处于第3方向Z的箭头顶端侧，将从该观察位置朝向由第1方向X及第2方向Y规定的X－Y平面进行观察称作平面观察。将对由第1方向X及第3方向Z规定的X－Z平面、或者由第2方向Y及第3方向Z规定的Y－Z平面中的显示装置DSP的剖面进行观察称作剖视。此外，X－Y平面是与后述的第1基材BA1的平面平行的面，第1方向X是与第1基材BA1的平面平行的方向，第2方向Y也是与第1基材BA1的平面平行的方向。
此外，在设为“第1部件的上方的第2部件”及“第1部件的下方的第2部件”的情况下，第2部件既可以与第1部件相接，也可以从第1部件离开。在后者的情况下，也可以在第1部件与第2部件之间夹着第3部件。另一方面，在设为“第1部件之上的第2部件”及“第1部件之下的第2部件”的情况下，第2部件与第1部件相接。
<实施方式1>
图1A及图1B是表示本实施方式的显示装置DSP的电路图。图1A是本实施方式的显示装置DSP的整体电路图，图1B是图1A的局部放大图。显示装置DSP具备对图像进行显示的显示区域DA和显示区域DA以外的非显示区域NDA。在本实施方式中，非显示区域NDA形成为边框状。
如图1A及图1B所示，显示装置DSP具备第1基材BA1、在显示区域DA中以矩阵状排列在第1基材BA1的上方的多个像素PX、多个扫描线G和多个信号线S。此外，显示装置DSP具有在第3方向Z上与第1基材BA1对置的第2基材BA2(未图示)、夹持在第1基材BA1及第2基材BA2之间的显示功能层例如液晶层LC。
在第2方向Y上排列的多条扫描线G与扫描线驱动电路GD连接。在第1方向X上排列的多条信号线S与信号线驱动电路SD连接。另外，扫描线G及信号线S可以并不一定以直线延伸，它们的一部分可以弯曲。例如，信号线S即使一部分弯曲，也在第2方向Y上延伸。
各像素PX具备开关元件SW、像素电极PE、共通电极CE、液晶层LC等。开关元件SW由薄膜晶体管(TFT)构成，与扫描线G及信号线S电连接。扫描线G与在第1方向X上排列的像素PX的各自的开关元件SW的栅极电极GE电连接。信号线S与在第2方向Y上排列的像素PX的各自的开关元件SW的源极电极SE电连接。像素电极PE与开关元件SW的漏极电极DE电连接。保持电容CS例如形成在与共通电极CE同电位的电极、以及与像素电极PE同电位的电极之间。
像素电极PE分别与共通电极CE对置，通过在像素电极PE与共通电极CE之间产生的电场来驱动液晶层LC。液晶层LC对来自在显示装置DSP的下侧设置的照明装置(未图示)的照明光进行调制。由此，显示装置DSP进行图像显示。
图1A及图1B所示的显示装置DSP示出了横电场型的液晶显示装置，但并不限于该形态，也可以是纵电场型的液晶显示装置。该情况下，共通电极CE设置于在第3方向Z上与第1基材BA1对置的第2基材。在纵电场型的显示装置中，通过在像素电极PE与共通电极CE之间产生的所谓纵电场，将液晶层LC驱动。
另外，本实施方式并不限定于液晶表装置，能够应用于其他显示装置。作为其他显示装置，例如可以举出电泳显示装置。
图2是示意地表示像素PX的结构的平面图。另外，在图2中表示1个像素PX的结构。此外，在图2中，为了使附图容易观察，关于共通电极CE及一部分像素，将像素电极PE省略而表示。
如图2所示，作为开关元件SW的薄膜晶体管设置在与扫描线G、信号线S的交叉部附近。开关元件SW具有扫描线G(栅极电极)、半导体层SC、信号线S(源极电极)、漏极电极DE、像素电极PE。
该薄膜晶体管(以下记作晶体管Tr)的半导体层SC经由接触孔CH1而与信号线S电连接。半导体层SC经由接触孔CH2而与漏极电极DE电连接。
像素电极PE具有多个带状电极BR和多个狭缝SLT。像素电极PE经由接触孔CH3而与漏极电极DE电连接。
图2所示的信号线S具有与凹状槽部CSL重叠的第1区域SLA和不与凹状槽部CSL重叠的第2区域SLB。此外，信号线S由在第3方向Z上层叠了第1层SL1、第2层SL2及第3层SL3的层叠体形成，详细情况后述。即，第2层SL2层叠于第1层SL1，第3层SL3层叠于第2层SL2。另外，信号线S也可以至少是第1层SL1及第2层SL2的层叠体。或者，也可以是4个以上的导电层的层叠体。关于凹状槽部CSL、第1区域SLA、第2区域SLB、第1层SL1、第2层SL2及第3层SL3的详细情况在后面叙述。
图3是沿着图2的线A－A的第1基板SUB1的剖视图。如图3所示，扫描线G、半导体层SC、信号线S依次设置在第1基材BA1上。具体而言，将第1基材BA1覆盖而设置基底层UC。扫描线G设置在基底层UC上。在扫描线G及基底层UC上，将扫描线G覆盖而设置栅极绝缘层GI。
半导体层SC隔着栅极绝缘层GI而设在扫描线G上。与半导体层SC的源极区域及漏极区域重叠而分别设有信号线S及漏极电极DE。将半导体层SC、信号线S、漏极电极DE覆盖而设有层间绝缘层ILI。信号线S经由设于层间绝缘层ILI的接触孔CH1而与晶体管Tr的半导体层SC电连接。漏极电极ED经由设于层间绝缘层ILI的接触孔CH2而与晶体管Tr的半导体层SC电连接。
另外，本实施方式的晶体管Tr是所谓的底栅型晶体管，但并不限定于此。晶体管Tr也可以是顶栅型晶体管。顶栅型晶体管在基底层UC上设有半导体层SC，在半导体层SC上经由栅极绝缘层GI设有扫描线G(栅极电极)，在扫描线G及栅极绝缘层GI上设有层间绝缘层ILI，具有与半导体层SC电连接并设在层间绝缘层ILI上的信号线S(源极电极)及漏极电极DE。
将层间绝缘层ILI覆盖而设有平坦化绝缘层HRC。像素电极PE设在平坦化绝缘层HRC上。像素电极PE经由设于平坦化绝缘层HRC的接触孔CH3而与漏极电极DE电连接。
基底层UC、栅极绝缘层GI、层间绝缘层ILI是使用氧化硅(SiO2)等氧化物、氮化硅(SiN)等氮化物的无机绝缘层。基底层UC、栅极绝缘层GI、层间绝缘层ILI分别并不限定于单层，也可以层叠多个有绝缘层。例如，也可以在基底层UC中使用氧化硅和氮化硅的层叠膜，在栅极绝缘层GI中使用氧化硅膜，在层间绝缘层ILI中使用氧化硅和氮化硅的层叠膜。
此外，平坦化绝缘层HRC是有机绝缘层，具体而言可以使用丙烯酸、聚酰亚胺等有机树脂材料。
另外，在本说明书中，将基底层UC、栅极绝缘层GI、层间绝缘层ILI也简称作绝缘层或无机绝缘层，将平坦化绝缘层HRC也简称作绝缘层或有机绝缘层。进而，也可以表述为第1绝缘层、第2绝缘层、第3绝缘层、第4绝缘层等带有号码的绝缘层而作为不同的绝缘层加以区别。
扫描线G由Al(铝)、Ti(钛)、Ag(银)、Mo(钼)、W(钨)、Cu(铜)、Cr(铬)等金属材料、或将这些金属材料组合的合金等形成。扫描线G可以是这些金属材料及合金的单层构造，也可以是多层构造。
半导体层SC所使用的材料例如是低温多晶硅或氧化物半导体。
像素电极PE及共通电极CE由铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)等透明导电材料形成。
信号线S及漏极电极DE如上述那样由第1层SL1至第3层SL3这3层的导电材料形成。在以下说明详细情况。
图4是沿着图2的线B－B的第1基板SUB1的放大剖视图。
在基底层UC、栅极绝缘层GI及层间绝缘层ILI，形成有凹状槽部CSL。图2所示的信号线S的第1区域SLA设于凹状槽部CSL，信号线S的第2区域SLB设在层间绝缘层ILI上。另外，图3中，在基底层UC也形成有凹状槽部CSL，但并不限定于此。凹状槽部CSL至少形成于栅极绝缘层GI及层间绝缘层ILI即可，凹状槽部CSL也可以不达到基底层UC。
凹状槽部CSL将基底层UC、栅极绝缘层GI及层间绝缘层ILI光刻及蚀刻而形成。在形成凹状槽部CSL后，将凹状槽部CSL及层间绝缘层ILI覆盖，将成为信号线S的第1层SL1、第2层SL2、第3层SL3的导电层分别对于第3方向Z以该顺序成膜。接着，对成膜后的层叠体进行光刻及蚀刻。由此，形成信号线S的第1层SL1、第2层SL2、第3层SL3。另外，在信号线S是第1层SL1及第2层SL2的层叠体、或者4层以上的层叠体的情况下，也只要在将成为材料的导电层层叠后进行蚀刻而形成各个层即可。
在本实施方式中，第1层SL1及第3层SL3由相同的材料构成，第2层SL2由反射率与第1层SL1及第3层SL3不同的材料构成。更具体地讲，第1层SL1及第3层SL3由钛构成，第2层SL2由铝构成。作为一例，各反射率是，铝95％，钛50％。
如上述那样，第2层SL2的铝与第1层SL1及第3层SL3的钛相比反射率高。因此，来自照明装置的照明光会在第2层SL2的侧面进行反射，反射光向上方的显示面侧射出。由此，有显示图像的黑亮度下降、对比度变差的担忧。
此外，当由第2层SL2反射了照明光时，有发生偏转状态变化的退偏的情况。若发生退偏，则在图像显示时本来应看不到的信号线S(第2层SL2)的侧面作为线状的不均被看到。由此，显示图像的品质有可能变差。
在本实施方式中，通过在设于栅极绝缘层GI及层间绝缘层ILI的凹状槽部CSL设置信号线S，抑制信号线S的第2层SL2的反射。
如图4所示，第1层SL1的第1部分SL1s沿着凹状槽部CSL的侧面CSLs配置。第2层SL2的侧面SL2s从凹状槽部CSL的侧面CSLs离开而形成。换言之，第2层SL2的侧面SL2s比第1层SL1的第1部分SL1s远离凹状槽部CSL的侧面CSLs。
这是因为，第1层SL1(及第3层SL3)的钛的蚀刻速率比第2层SL2的铝低。即，由于铝比钛快地被蚀刻，所以第2层SL2与第1层SL1相比更多被挖掉。由此，第2层SL2的侧面SL2s从凹状槽部CSL的侧面CSLs离开。
从第2层SL2的侧面SL2s突出的第1层SL1的第1部分SL1s沿着凹状槽部CSL的侧面CSLs形成，与凹状槽部CSL的侧面CSLs相接。另一方面，第2层SL2的侧面SL2s不与凹状槽部CSL的侧面CSLs相接，而是如上述那样离开。可以说，第2层SL2的侧面SL2s被沿着凹状槽部CSL的侧面CSLs形成的第1层SL1的面即第1部分SL1s覆盖。由此，即使在来自下方的照射光入射到信号线S的情况下，照射光也不是被第2层SL2而是被反射率低的第1层SL1反射。由此，抑制了显示图像的黑亮度的下降。
此外，由于在凹状槽部CSL的侧面CSLs配置有反射率低的第1层SL1，所以退偏被抑制，能够防止发生线状的不均。
此外，第3层SL3也与第1层SL1同样由钛构成。如上述那样，钛的蚀刻速率比第2层SL2的铝低。起因于蚀刻速率的差，第3层SL3的第2部分SL3s比第2层SL2的侧面SL2s更接近凹状槽部CSL的侧面CSLs。换言之，第2层SL2的侧面SL2s从第3层SL3的第2部分SL3s更远离。
但是，第3层SL3的第2部分SL3s不与凹状槽部CSL的侧面CSLs相接，而是从凹状槽部CSL的侧面CSLs离开。第3层SL3的第2部分SL3s和第1层SL1的第1部分SL1s在剖视中不平行，在交叉的方向上延伸。这是因为，由于蚀刻速率高的第2层SL2比作为上层的第3层SL3先被蚀刻，所以第3层SL3的形状变形。
这样，由于第3层SL3的第2部分SL3s变形，第1层SL1的第1部分SL1s的端部SL1e和第3层SL3的第2部分SL3s的端部SL3e在第3方向Z上大致一致。第2层SL2的侧面SL2s的端部SL2e位于端部SL1e及端部SL3e之间。由此，在信号线S的第1层SL1、第2层SL2、第3层SL3由于制造误差而不位于凹状槽部CSL的情况下，也由于侧面SL2s被第1部分SL1s及第2部分SL3s夹持，所以能够防止不需要的反射。
另外，在本实施方式中，作为第1层SL1及第3层SL3、以及第2层SL2的材料，对钛及铝进行了说明，但并不限定于此。作为第1层SL1及第3层SL3、以及第2层SL2的材料，只要是第1层及第3层的反射率比第2层低、第1层及第3层的蚀刻速率比第2层小的材料就可以。在作为扫描线G的材料而举出的材料中，只要是反射率和蚀刻速率满足上述条件的材料，就能够用作信号线S的第1层SL1至第3层SL3的材料。具体而言，作为第1层SL1及第3层SL3、以及第2层SL2的材料，也可以使用钼及铝。
此外，第1层SL1的端部SL1e是在与第1基材BA1的平面平行的方向(在图4中是第1方向X)上位于从第2层SL2的侧面SL2s或第2层SL2的端部SL2e突出的位置的第1端部SL1e。第1层的第1部分SL1s是第2层SL2的侧面SL2s或端部SL2e与第1层SL1的端部SL2e之间的部分SL1s。
此外，第3层SL3的端部SL3e是在与第1基材BA1的平面平行的方向(在图4中是第1方向X)上位于从第2层SL2的侧面SL2s或端部SL2e突出的位置的第2端部SL3e。第3层SL3的第2部分SL3s是第2层SL2的侧面SL2s或端部SL2e与第3层SL3的端部SL3e之间的部分SL3s。
在图4的凹状槽部CSL中，角度θ是定义侧面CSLs的主要的层间绝缘层ILI的侧面、与基底层UC和第1层SL1在平面上相接的面之间的角度。角度θ是45度以上80度以下，优选的是形成为55度以上75度以下。
此外，在图4的凹状槽部CSL中，深度Idp是凹状槽部CSL的深度，作为一例，深度Idp是0.6至0.8μm。
此外，在图4的凹状槽部CSL中，膜厚Sdp是从第1层SL1到第3层SL3的信号线S的膜厚，作为一例是0.70μm。此外，信号线S并不限于上述的3层的层叠构造，也可以是第1层SL1和第2层SL2的2层层叠构造、或第2层SL2和第3层SL3的2层层叠构造，还可以是对3层层叠构造又追加了1层的4层的层叠构造。
另外，如图4所示，在凹状槽部CSL的内部，没有形成第1层SL1、第2层SL2、第3层SL3的部分被平坦化绝缘层HRC填充。在第1层SL1的第1部分SL1s、第3层SL3的第2部分SL3s、第2层SL2的侧面SL2s、凹状槽部CSL的侧面CSLs，填充有平坦化绝缘层HRC。通过该构造，相对于凹状槽部CSL的内表面成为凹凸而产生锚定(anchor)效应。由此，能够抑制平坦化绝缘层HRC从层间绝缘层ILI或信号线S剥离。
通过本实施方式，能够得到抑制显示图像的黑亮度的下降、对比度提高的显示装置。此外，通过本实施方式，能够得到抑制线状的不均的发生、显示图像的品质提高的显示装置。
<结构例1>
图5是表示实施方式1的半导体基板的其他结构例的剖视图。在图5所示的结构例1中，与图4所示的结构例相比不同点在于，信号线S的第1区域SLA位于比凹状槽部CSL的侧面CSLs靠内侧。另外，在图5中，关于与图4共通的地方省略说明。
更具体地讲，信号线S的第1层SL1的第1端部SL1e不与凹状槽部CSL的侧面CSLs接触，位于侧面CSLs的内侧。换言之，信号线S的第1层SL1的第1端部SL1e从凹状槽部CSL的侧面CSLs离开。即，第1方向X上的凹状槽部CSL的宽度比信号线S的宽度宽。在图5中，在第1端部SL1e与侧面CSLs之间填充有平坦化绝缘层HRC。
在本结构例中，也能够得到与实施方式1同样的效果。
<实施方式2>
图6A及图6B是本实施方式的显示装置的电路图。本实施方式与实施方式1相比不同点在于是电泳装置以及将扫描线的一部分用信号线层替换。图6A是本实施方式的显示装置DSP的整体电路图，图6B是图6A的局部放大图。
如图6A及图6B所示，显示装置DSP具备第1基材BA1、在显示区域DA中以矩阵状排列在第1基材BA1的上方的多个像素PX、多条扫描线G、多条信号线S和多条电容布线CW。
在本实施方式中，设扫描线G的数量为N，分别设为扫描线G_1至G_N。但是，在扫描线不需要单独区别的情况下，简称扫描线G。此外，设信号线S的数量为M，分别设为信号线S_1至S_M。但是，在信号线不需要单独区别的情况下，简称信号线S。即，显示装置DSP具有N行M列的像素PX。
显示装置DSP具备扫描线驱动电路GD1及GD2、以及信号线驱动电路SD。扫描线驱动电路GD1及GD2构成为将后述的扫描线进行驱动，扫描线驱动电路GD1、扫描线驱动电路GD2配置在非显示区域NDA。信号线驱动电路SD构成为将后述的信号线进行驱动，配置在非显示区域NDA。
扫描线G与扫描线驱动电路GD连接，在第1方向X上延伸，在第2方向Y上排列配置。扫描线G与在第1方向X上排列的多个像素PX电连接。信号线S与信号线驱动电路SD连接，在第2方向Y上延伸，在第1方向X上排列配置。信号线S与在第2方向Y上排列的多个像素PX电连接。电容布线CW在第1方向X或第2方向Y上延伸。在本实施方式中，电容布线CW在第2方向Y上延伸，与在第2方向Y上排列的多个像素PX电连接。多条电容布线CW在非显示区域NDA中成束，与IC芯片I1连接。
扫描线驱动电路GD构成为，向扫描线G提供控制信号SG，将扫描线G驱动。信号线驱动电路SD构成为，向信号线S提供图像信号(例如，影像信号)Vsig，将信号线S驱动。IC芯片I1向电容布线CW提供固定电压Vpc，电容布线CW被固定为固定电位。此外，IC芯片I1向共通电极CE提供公共电压Vcom，共通电极CE被固定为固定电位(公共电位)。在本实施方式中，共通电极CE由于被全部的像素PX共用，所以可以被称作共通电极。在本实施方式中，电容布线CW被设定为与共通电极CE相同的电位，但也可以被设定为与共通电极CE不同的电位。扫描线驱动电路GD、信号线驱动电路SD及IC芯片I1构成用来驱动多个像素PX的驱动部。
各个像素PX具备第1晶体管Tr1、第2晶体管Tr2、第1电容C1和第2电容C2。第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2由相同导电型例如N沟道型的薄膜晶体管(TFT)构成。第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2各自的半导体层由氧化物半导体形成。另外，上述半导体层也可以利用低温多晶硅等多晶硅、非晶硅等氧化物半导体以外的半导体。并且，也可以是，第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2分别由P沟道型的TFT构成。此外，在以后的说明中，以使用氧化物半导体的晶体管Tr进行说明。
第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2分别具有第1端子t1、第2端子t2及控制端子t3。在本实施方式中，控制端子t3作为栅极电极发挥功能，第1端子t1及第2端子t2的一方作为源极电极发挥功能，第1端子t1及第2端子t2的另一方作为漏极电极发挥功能。第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2并联地电连接在信号线S与像素电极PE之间。
在第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2的各自中，第1端子t1与信号线S连接，第2端子t2与像素电极PE连接，控制端子t3与扫描线G连接。由此，第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2分别根据向扫描线G提供的控制信号SG而被切换为导通状态或非导通状态。图像信号Vsig经由信号线S及导通状态的第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2而被施加于像素电极PE。
第1电容C1及第2电容C2是电容器。第1电容C1连接在像素电极PE与电容布线CW之间。第2电容C2连接在像素电极PE与共通电极CE之间。
图7是表示显示装置DSP的剖视图。这里着眼于1个像素PX。
如图7所示，第1基板SUB1具备第1基材BA1、设在第1基材BA1之上的基底层UC和设在基底层UC之上的像素电极PE。第2基板SUB2具备与像素电极PE对置的第2基材BA2、以及位于第2基材BA2与像素电极PE之间并与像素电极PE对置的共通电极CE。共通电极CE由铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)等透明导电材料形成。
在本实施方式中，第1基板SUB1是半导体基板，第2基板SUB2是对置基板。第1基材BA1及第2基材BA2由树脂、玻璃等绝缘性的材料形成。在本实施方式中，第2基材BA2位于画面侧(观察侧)，具有透光性。第1基材BA1由于位于画面的相反侧，所以既可以是不透明的也可以是透明的。
显示装置DSP的显示功能层DL位于像素电极PE与共通电极CE之间。在显示功能层DL，作用有施加在像素电极PE与共通电极CE之间的电压。在本实施方式中，显示装置DSP是电泳显示装置，显示功能层DL是电泳层。显示功能层DL由在X－Y平面内几乎无间隙地排列的多个微囊30形成。
显示装置DSP的粘着层AL位于像素电极PE与显示功能层DL之间。
微囊30例如是具有20μm～70μm左右的粒径的球状体。在图示的例子中，在尺度(scale)的关系上，在1个像素电极PE与共通电极CE之间配置有许多微囊30，而在1边的长度为一百～几百μm左右的矩形、或多边形的像素PX中，配置有1个～10个左右的微囊30。
微囊30具备分散介质31、多个黑色粒子32和多个白色粒子33。黑色粒子32及白色粒子33也有被称作电泳粒子的情况。微囊30的外壳部(壁膜)34例如使用丙烯酸树脂等透明树脂形成。分散介质31是在微囊30内使黑色粒子32和白色粒子33分散的液体。黑色粒子32例如是由苯胺黑等黑色颜料构成的粒子(高分子或胶体)，例如带正电。白色粒子33例如是由二氧化钛等白色颜料构成的粒子(高分子或胶体)，例如带负电。在这些颜料中，能够根据需要而添加各种添加剂。此外，也可以代替黑色粒子32及白色粒子33而使用例如红色、绿色、蓝色、黄色、青色、品红色等的颜料。
在上述结构的显示功能层DL中，在使像素PX黑显示的情况下，与共通电极CE相比，像素电极PE被保持在相对高电位。即，当以共通电极CE的电位为基准电位时，像素电极PE被保持为正极性。由此，带正电的黑色粒子32被共通电极CE吸引，另一方面，带负电的白色粒子33被像素电极PE吸引。结果，若从共通电极CE侧观察该像素PX则辨识为黑色。另一方面，在使像素PX白显示的情况下，当以共通电极CE的电位为基准电位时，像素电极PE被保持为负极性。由此，带负电的白色粒子33被向共通电极CE侧吸引，另一方面，带正电的黑色粒子32被像素电极PE吸引。结果，若观察该像素PX，则辨识为白色。
另外，在本实施方式中，像素电极PE与粘着层AL相接。但是，也可以是，在像素电极PE与粘着层AL之间夹着绝缘性的保护层，由保护层保护像素电极PE。
图8是表示显示装置DSP的第1基板SUB1的一部分的放大平面图。
如图8所示，扫描线G在第1方向X上延伸。信号线S在第2方向Y上延伸，与扫描线G交叉。像素电极PE具有相互电连接的第1像素电极PE1及第2像素电极PE2。扫描线G及信号线S与第1像素电极PE1交叉。第2像素电极PE2在第2方向Y上与扫描线G隔开间隔。
第1晶体管Tr1的第1半导体层SC1及第2晶体管Tr2的第2半导体层SC2整体与同一扫描线G重叠。
第1连接电极EL1与扫描线G重叠，在第1方向X上与信号线S隔开间隔。
第2连接电极EL2在第2方向Y上延伸。第2连接电极EL2的一端部在与扫描线G重叠的区域中位于信号线S与第1连接电极EL1之间，与各个半导体层SC重叠。第2连接电极EL2的另一端部与第2像素电极PE2重叠。
电容电极OE与半导体层SC、信号线S、第1连接电极EL1及第2连接电极EL2隔开间隔，与第1像素电极PE1及第2像素电极PE2分别重叠。在本实施方式中，电容电极OE的整体在平面视图中位于第1像素电极PE1的内侧，并且位于第2像素电极PE2的内侧。
连接辅助布线TMW在第2方向Y上延伸，将隔着扫描线G而在第2方向Y上相邻的两个连接布线NW连接。
连接布线NW在第2方向Y上延伸，不与信号线S交叉。连接布线NW经由连接辅助布线TMW，将隔着扫描线G而在第2方向Y上相邻的两个电容电极OE连接。多个连接布线NW及多个电容电极OE一体形成。
在本实施方式中，在第2方向Y上排列的多个连接布线NW、多个连接辅助布线TMW、以及多个电容电极OE形成电容布线CW。
辅助栅极电极AE与各个半导体层SC及第1连接电极EL1重叠。在平面视图中，辅助栅极电极AE至少与第1半导体层SC1及第2半导体层SC2双方的沟道区域重叠即可。在本实施方式中，辅助栅极电极AE与第1半导体层SC1的整体及第2半导体层SC2的整体重叠。
第3连接电极EL3与辅助栅极电极AE隔开间隔，与第2连接电极EL2及第1像素电极PE1重叠。
扫描线G及第2像素电极PE2由相同的材料形成。信号线S、第1连接电极EL1、第2连接电极EL2、电容电极OE、连接布线NW由相同的材料形成。连接辅助布线TMW、辅助栅极电极AE及第3连接电极EL3由相同的材料形成。扫描线G、第2像素电极PE2、连接布线NW、辅助栅极电极AE及第3连接电极EL3由Al(铝)、Ti(钛)、Ag(银)、Mo(钼)、W(钨)、Cu(铜)、Cr(铬)等金属材料或将这些金属材料组合的合金等形成，可以是单层构造也可以是多层构造。
信号线S与实施方式1同样，是3层的导电材料的层叠体。即，相对于第3方向Z是第1层、第2层、第3层的层叠体。第1层至第3层是第1层及第3层的反射率比第2层低、第1层及第3层的蚀刻速率比第2层小的材料即可。例如，作为第1层及第3层的材料而使用钛，作为第2层的材料而使用铝即可。但是，如上述那样，信号线S也可以是第1层及第2层的层叠体。
本实施方式的信号线S与实施方式1同样，其一部分设置于在绝缘层的层叠体中设置的凹状槽部。在下述中对包括信号线S的截面构造进行说明。
图9是表示沿着图8的线C－C的第1基板SUB1的放大剖视图。
如图9所示，在第1基材BA1之上形成有基底层UC。在基底层UC之上形成有扫描线G。在基底层UC及扫描线G之上形成有栅极绝缘层GI。
第1半导体层SC1等半导体层SC设在栅极绝缘层GI之上。信号线S、第1连接电极EL1、第2连接电极EL2设在栅极绝缘层GI之上。信号线S与第1半导体层SC1等半导体层SC的一部分重叠。第2连接电极EL2与第1半导体层SC1等半导体层SC的另一部分重叠。第1连接电极EL1经由形成于栅极绝缘层GI的接触孔而与扫描线G连接。
在栅极绝缘层GI、半导体层SC、信号线S、第1连接电极EL1、第2连接电极EL2上，形成有层间绝缘层ILI。辅助栅极电极AE设在层间绝缘层ILI之上，经由形成于层间绝缘层ILI的接触孔而与第1连接电极EL1连接。即，辅助栅极电极AE经由第1连接电极EL1而与扫描线G电连接。
辅助栅极电极AE至少与半导体层SC的沟道区域对置。辅助栅极电极AE与扫描线G一起夹着第1半导体层SC1及第2半导体层SC2。例如，在第1晶体管Tr1中，扫描线G及辅助栅极电极AE分别作为栅极电极发挥功能。第1晶体管Tr1是双栅极构造的薄膜晶体管。扫描线G的一部分、第1半导体层SC1、辅助栅极电极AE等构成第1晶体管Tr1。另外，第2晶体管Tr2具有与第1晶体管Tr1同样的截面构造。扫描线G、信号线S及辅助栅极电极AE位于第1基材BA1的上方。第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2也位于第1基材BA1的上方。
另外，关于本实施方式的第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2，信号线S及第2连接电极EL2(漏极电极)与半导体层SC直接重叠，但并不限定于此。也可以与实施方式1同样地，在半导体层SC以及信号线S及第2连接电极EL2(漏极电极)之间设置层间绝缘层。
此外，本实施方式的第1晶体管Tr1及第2晶体管Tr2是底栅型，但并不限定于此，也可以是顶栅型。
在层间绝缘层ILI及辅助栅极电极AE之上，形成有平坦化绝缘层HRC。
基底层UC、栅极绝缘层GI、层间绝缘层ILI、平坦化绝缘层HRC的材料使用与实施方式1同样的材料即可。例如，作为基底层UC、栅极绝缘层GI、层间绝缘层ILI而使用无机绝缘材料，作为平坦化绝缘层HRC而使用有机树脂材料即可。
第1像素电极PE1位于第1基材BA1、扫描线G及信号线S的上方。在本实施方式中，第1像素电极PE1设在平坦化绝缘层HRC之上。第1像素电极PE1由光反射层FL与透明导电层TL的层叠体构成。光反射层FL设在平坦化绝缘层HRC之上。光反射层FL由Al、Ti、Ag、Mo、W、Cu、Cr等金属材料或将这些金属材料组合的合金等形成，可以是单层构造也可以是多层构造。本实施方式的光反射层FL是光反射导电层。
透明导电层TL设在平坦化绝缘层HRC及光反射层FL之上，与光反射层FL相接。在本实施方式中，透明导电层TL的尺寸比光反射层FL的尺寸大，透明导电层TL将光反射层FL的上表面及侧面完全覆盖。透明导电层TL在光反射层FL的外侧与平坦化绝缘层HRC相接。但是，关于光反射层FL及透明导电层TL的尺寸，并不限定于本实施方式，能够进行各种变形。例如也可以是，透明导电层TL的尺寸与光反射层FL的尺寸相同，透明导电层TL与光反射层FL完全重叠而形成。在本实施方式中，上述第2电容C2相当于形成在第1像素电极PE1与共通电极CE之间的电容。
另外，第1像素电极PE1也可以不是透明导电层TL及光反射层FL的层叠体，而是由光反射层FL或透明导电层TL的某个构成。
如图8及图9所示，在基底层UC及栅极绝缘层GI，形成有凹状槽部CSL1及CSL2。另外，凹状槽部CSL1及CSL2也形成于基底层UC，但并不限定于此。凹状槽部CSL1及CSL2至少形成于栅极绝缘层GI即可，凹状槽部CSL1及CSL2也可以不达到基底层UC。
另外，本实施方式1的晶体管Tr1及Tr2与实施方式1同样，在半导体层SC以及信号线S及第2连接电极EL2(漏极电极)之间设有层间绝缘层的情况下，凹状槽部CSL1及CSL2至少设于栅极绝缘层GI及层间绝缘层即可。
信号线S具有与凹状槽部CSL1重叠的第1区域SLA和不与凹状槽部CSL1重叠的第2区域SLB。第1区域SLA位于凹状槽部CSL1的内部，第2区域SLB位于层间绝缘层ILI上。
第1区域SLA的X－Z平面的截面构造是与图4同样的构造。即，第1区域SLA具有第1层SL1、第2层SL2及第3层SL3，第2层SL2的侧面比第1层SL1的第1部分及第3层SL3的第2部分从凹状槽部CSL1的侧面远离。本实施方式的第1区域SLA的说明援用图4及其说明，详细情况省略。
通过将信号线S的第1区域SLA设于凹状槽部CSL，产生与实施方式1同样的效果。此外，通过第3方向Z上的信号线S与第1像素电极PE1的距离的变长，能够减小信号线S的寄生电容。
此外，本实施方式的第1基板SUB1具有将扫描线G的一部分替换为信号线S的材料层的结构。
如图8所示，与扫描线G连接的第1连接电极EL1在第2方向Y上延伸，与在第2方向Y上邻接的像素的扫描线G连接。第1连接电极EL1如上述那样由与信号线S相同的材料形成。向扫描线G输入的信号经由第1连接电极EL1而向邻接的像素的扫描线G传送。由此，第1连接电极EL1可以说是扫描线G的一部分。
图10是沿着图8的线D－D的第1基板SUB1的放大剖视图。如图8所示，第1连接电极EL1具有与凹状槽部CSL2重叠的第1区域EL1A及不与凹状槽部CSL2重叠的第2区域EL1B。凹状槽部CSL2如上述那样设于基底层UC及栅极绝缘层GI。第1区域EL1A设在凹状槽部CSL2的内部，第2区域EL1B设在栅极绝缘层GI上。
如上述那样，第1连接电极EL1可以说是扫描线G的一部分。由此，第1区域EL1A可以说是扫描线G中的与凹状槽部CSL2重叠的区域。
在信号线S及第1连接电极EL1的材料比扫描线G的材料电阻低的情况下，通过将扫描线G的一部分替换为第1连接电极EL1，能够实现扫描线整体的低电阻化。
但是，第1连接电极EL1与信号线S同样地形成在栅极绝缘层GI之上。与信号线S同层的第1连接电极EL1在第3方向Z上比扫描线G距第1像素电极PE1的距离近。因此，若将扫描线G的一部分替换为第1连接电极EL1，则有可能扫描线的寄生电容增大、在驱动上带来负荷。
但是，在本实施方式中，第1连接电极EL1设置在设于绝缘层的凹状槽部的内部。由此，第1连接电极EL1与第1像素电极PE1的距离变远，寄生电容减小。由此，对于扫描线的驱动的负荷也降低。
此外，由于第1连接电极EL1是低电阻，所以能够减小布线宽度。这样，一部分被替换为低电阻的第1连接电极EL1的扫描线的布线宽度变小，能够进一步减小寄生电容。
电泳装置是所谓的反射型的显示装置，不具备背灯，使用外界光及前灯。在该情况下，朝向第1基材BA1进入的光也被第2层SL2的侧面SL2s反射，其反射光有可能损害显示品质。但是，根据本实施方式，能够通过第1层SL1的第1部分SL1s及第3层SL3的第2部分SL3s防止第2层SL2的侧面SL2s的反射，从而不会损害显示品质。
通过本实施方式，能够得到对比度提高、显示图像的品质提高的显示装置。此外，通过本实施方式，能够得到寄生电容减小、对驱动的负荷减小的显示装置。
说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子提示的，并不意欲限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的形态实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种各样的省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利要求所记载的发明及其等价的范围中。

Claims (11)

1.一种半导体基板，其特征在于，
具备：
第1基材；
第1绝缘层，设在上述第1基材上；
扫描线，设在上述第1绝缘层上；
第2绝缘层，设在上述第1绝缘层及上述扫描线上；
第1凹状槽部，至少设于上述第2绝缘层；以及
信号线，具有与上述第1凹状槽部重叠的第1区域以及不与上述第1凹状槽部重叠的第2区域；
上述信号线的上述第2区域设在上述第2绝缘层上；
上述信号线是具有第1层及层叠于上述第1层的第2层的层叠体；
上述第1区域的上述第1层的第1端部在与上述第1基材的平面平行的方向上从上述第2层的侧面突出；
上述第1区域的上述第1层在上述第2层的上述侧面与上述第1端部之间具有第1部分；
上述第1部分与上述第1凹状槽部的侧面相接，上述第2层的上述侧面在上述第1凹状槽部中被上述第1部分覆盖。
2.如权利要求1所述的半导体基板，其特征在于，
上述信号线是还具有层叠于上述第2层的第3层的层叠体；
上述第1区域的上述第3层具有在与上述第1基材的上述平面平行的上述方向上从上述第2层的上述侧面突出的第2端部；
上述第1区域的上述第3层在上述第2层的上述侧面与上述第2端部之间具有第2部分；
上述第1区域的上述第1层的第1部分以及上述第3层的上述第2部分在剖视中不平行。
3.如权利要求2所述的半导体基板，其特征在于，
上述第1层及上述第3层的反射率比上述第2层的反射率低。
4.如权利要求1所述的半导体基板，其特征在于，
在上述信号线的上述第2区域与上述第2绝缘层之间具备第3绝缘层；
上述第1凹状槽部设于上述第2绝缘层及上述第3绝缘层。
5.如权利要求1所述的半导体基板，其特征在于，
还具备：
第2凹状槽部，至少设于上述第2绝缘层；以及
上述扫描线中的与上述第2凹状槽部重叠的区域；
与上述第2凹状槽部重叠的区域和上述信号线同层。
6.如权利要求1所述的半导体基板，其特征在于，
还具备：
第2基材；以及
显示功能层，设在上述第1基材及上述第2基材之间。
7.如权利要求6所述的半导体基板，其特征在于，
上述显示功能层是液晶层。
8.一种半导体基板，其特征在于，
具备：
第1基材；
第1绝缘层，设在上述第1基材上；
扫描线，设在上述第1绝缘层上；
第2绝缘层，设在上述第1绝缘层及上述扫描线上；
第1凹状槽部，至少设于上述第2绝缘层；
信号线，具有与上述第1凹状槽部重叠的第1区域以及不与上述第1凹状槽部重叠的第2区域；以及
有机绝缘层，将上述信号线覆盖；
上述信号线的上述第2区域设在上述第2绝缘层上；
上述信号线是具有第2层及层叠于上述第2层的第3层的层叠体；
上述第1区域的上述第3层具有在与上述第1基材的平面平行的方向上从上述第2层的侧面突出的第2端部；
上述第1区域的上述第3层在上述第2层的上述侧面与上述第2端部之间具有第2部分；
在上述第1区域的上述第2层的上述侧面及上述第1凹状槽部的侧面之间、以及上述第1基材及上述第2部分之间，填充有上述有机绝缘层。
9.如权利要求8所述的半导体基板，其特征在于，
上述信号线是上述第2层与第1层相层叠的层叠体；
上述第2层配置在上述第1层与上述第3层之间；
上述第1区域的上述第1层具有在与上述第1基材的上述平面平行的上述方向上从上述第2层的上述侧面突出的第1端部；
上述第1区域的上述第1层在上述第2层的上述侧面与上述第1端部之间具有第1部分；
上述第1区域的上述第1层的第1部分及上述第3层的上述第2部分在剖视中不平行。
10.如权利要求9所述的半导体基板，其特征在于，
上述第1区域的上述第1层的上述第1部分与上述第1凹状槽部相接；
在上述第1凹状槽部中，在上述第1部分与上述第2部分之间填充有上述有机绝缘层。
11.一种半导体基板，其特征在于，
具备：
第1基材；
第1绝缘层，设在上述第1基材上；
扫描线，设在上述第1绝缘层上；
第2绝缘层，设在上述第1绝缘层及上述扫描线上；
第1凹状槽部，至少设于上述第2绝缘层；以及
信号线，具有与上述第1凹状槽部重叠的第1区域以及不与上述第1凹状槽部重叠的第2区域；
上述信号线的上述第2区域设在上述第2绝缘层上；
上述信号线是具有第1层及层叠于上述第1层的第2层的层叠体；
上述第1区域的上述第1层的第1端部在与上述第1基材的平面平行的方向上从上述第2层的侧面突出；
上述第1区域的上述第1层在上述第2层的上述侧面与上述第1端部之间具有第1部分，上述第1端部位于比上述第1凹状槽部的侧面靠内侧。
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