JP2010002675A - Display and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特には微細にパターニングされた薄膜の半導体層を備えた表示装置とその製造方法に関する。 The present invention particularly relates to a display device including a thinly patterned semiconductor layer and a manufacturing method thereof.
薄膜トランジスタ(thin film transistor)は、電子回路、特にはアクティブマトリックス駆動のフラット型表示装置における画素トランジスタとして広く用いられている。近年、このような薄型の半導体装置に用いる半導体層として、有機材料を用いることが注目されている。有機材料を半導体層に用いた半導体装置は、無機材料を半導体層に用いた構成と比較して、半導体層を低温で成膜することが可能である。このため、大面積化に有利であると共に、プラスチック等の耐熱性のないフレキシブルな基板上への形成も可能であり、多機能化と共に低コスト化も期待されている。 A thin film transistor is widely used as a pixel transistor in an electronic circuit, particularly in an active matrix driving flat display device. In recent years, attention has been paid to using an organic material as a semiconductor layer used in such a thin semiconductor device. A semiconductor device in which an organic material is used for a semiconductor layer can form a semiconductor layer at a lower temperature than a structure in which an inorganic material is used for a semiconductor layer. For this reason, it is advantageous for increasing the area, and can be formed on a flexible substrate having no heat resistance such as plastic, and it is expected to reduce the cost as well as increase the number of functions.
有機材料からなる半導体層をパターン形成するには、例えば印刷法やメタルマスクを用いた蒸着法が行われる。またこの他にも、レジストパターン上から有機材料層を形成した後にレジストパターンと共にその上部の有機半導体層部分を選択的にリフトオフ除去する方法、レジストパターンをマスクに用いて半導体層をパターンエッチングする方法などが行われる。 In order to pattern the semiconductor layer made of an organic material, for example, a printing method or a vapor deposition method using a metal mask is performed. In addition to this, after forming an organic material layer on the resist pattern, a method of selectively lift-off removing the organic semiconductor layer portion on the resist pattern together with the resist pattern, and a method of pattern etching the semiconductor layer using the resist pattern as a mask Etc. are performed.
しかしながら、印刷法やメタルマスクを用いた蒸着方法では、パターンの精細度に限界があった。また特にメタルマスクを用いた蒸着法では、大面積の基板上に位置精度良好にパターン形成を行うことも困難であった。さらに、レジストパターンを用いる方法では、レジストパターンの除去に用いるレジスト剥離液が、有機半導体層にもダメージを与えるため、有機半導体層中のリーク電流の増加や移動度の低下や閾値のシフトが生じてしまう問題があった。 However, the printing method and the vapor deposition method using a metal mask have a limit in pattern definition. In particular, in the vapor deposition method using a metal mask, it is difficult to form a pattern with good positional accuracy on a large-area substrate. Furthermore, in the method using a resist pattern, the resist stripping solution used for removing the resist pattern also damages the organic semiconductor layer, resulting in an increase in leakage current in the organic semiconductor layer, a decrease in mobility, and a threshold shift. There was a problem.
そこで、半導体層を形成する基板上に段差の大きな隔壁(パターン化絶縁層)を形成し、この隔壁上から半導体層を成膜することにより、隔壁の下部と上部とで分断されたパターン形状の半導体層を形成する方法が提案されている。この場合、例えばゲート電極を覆うゲート絶縁膜上にソース/ドレインをパターン形成し、この上部に隔壁を形成する。そしてこの隔壁上からの半導体層の成膜により、隔壁の上部の半導体層に対して分断された状態で、下部におけるソース/ドレイン間にチャネル部となる半導体層を形成する(下記特許文献1および非特許文献1参照)。
Therefore, a partition wall (patterned insulating layer) having a large level difference is formed on the substrate on which the semiconductor layer is formed, and a semiconductor layer is formed on the partition wall so that the pattern shape is divided between the lower part and the upper part of the partition wall. A method for forming a semiconductor layer has been proposed. In this case, for example, a source / drain pattern is formed on a gate insulating film covering the gate electrode, and a partition is formed thereon. Then, a semiconductor layer serving as a channel portion is formed between the source / drain in the lower part in a state where the semiconductor layer is separated from the semiconductor layer on the upper part of the partition by forming the semiconductor layer on the partition (see
また上記半導体層を備えた薄膜トランジスタを画素トランジスタとした液晶表示装置においては、ゲート絶縁膜上に、ソース/ドレインに接続させた状態で、ソース/ドレインと同一層または別の層で画素電極を設けておく。その後上述したと同様に、これらのソース/ドレインおよび画素電極上に隔壁を形成し、この隔壁上からの半導体層の成膜により、ソース/ドレイン間にチャネル部となる半導体層を形成する。そして、これらを覆う状態で絶縁性の保護膜を介して配向膜を形成し、対向側の基板との間に液晶層を狭持させる(同様に下記特許文献1参照)。
In a liquid crystal display device in which a thin film transistor including the semiconductor layer is a pixel transistor, a pixel electrode is provided on the gate insulating film in the same layer as the source / drain or in a different layer in a state of being connected to the source / drain. Keep it. Thereafter, as described above, partition walls are formed on the source / drain and the pixel electrode, and a semiconductor layer serving as a channel portion is formed between the source / drain by forming a semiconductor layer on the partition walls. Then, an alignment film is formed through an insulating protective film so as to cover them, and a liquid crystal layer is sandwiched between the opposing substrate (similarly, see
ところが、以上のように特許文献1に開示された構成の液晶表示装置においては、画素電極に対して隔壁および半導体層が重ねられた状態となる。このため、表示光は、半導体層および隔壁を透過して表示されことになり、半導体層および隔壁の存在により透過光が着色し、画質の色合いに影響を及ぼす。
However, in the liquid crystal display device having the configuration disclosed in
また、薄膜トランジスタに接続された画素電極を保護膜上に引き出した場合であっても、保護膜下の全面に半導体層が設けられているため、透過光の半導体層による着色が避けられない。 Even when the pixel electrode connected to the thin film transistor is drawn out on the protective film, since the semiconductor layer is provided on the entire surface under the protective film, coloring of the transmitted light by the semiconductor layer is inevitable.
そこで本発明は、隔壁上からの成膜によって分断されパターニングされたことで微細化された半導体層を備えながらも、半導体層による透過光の着色を避け、これにより画質の良好な表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention avoids coloring of transmitted light by a semiconductor layer while having a semiconductor layer that is divided and patterned by film formation from above a partition wall, thereby improving the display quality and its display device. An object is to provide a manufacturing method.
このような目的を達成するための本発明の表示装置は、薄膜トランジスタと当該薄膜トランジスタに接続された画素電極とを基板上に配列形成してなる表示装置において、薄膜トランジスタのソース/ドレインが形成された基板上に、絶縁性の隔壁層が設けられている。隔壁層には、薄膜トランジスタのチャネル部に対応する位置に第1開口が設けられると共に、画素電極の形成領域に対応する位置に第2開口が設けられている。第1開口底部には、前記薄膜トランジスタの活性層を構成するチャネル部半導体層が設けられている一方、前記第2開口底部の半導体層は除去されている。そして、隔壁層および半導体層が形成された基板上を覆う絶縁膜上に、第2開口に重ねて画素電極が設けられていることを特徴とする。 In order to achieve such an object, a display device according to the present invention is a display device in which thin film transistors and pixel electrodes connected to the thin film transistors are arranged on a substrate, and the substrate on which the source / drain of the thin film transistor is formed. An insulating partition layer is provided thereon. In the partition layer, a first opening is provided at a position corresponding to the channel portion of the thin film transistor, and a second opening is provided at a position corresponding to the pixel electrode formation region. A channel portion semiconductor layer constituting an active layer of the thin film transistor is provided at the bottom of the first opening, while the semiconductor layer at the bottom of the second opening is removed. A pixel electrode is provided on the insulating film covering the substrate on which the partition wall layer and the semiconductor layer are formed so as to overlap the second opening.
このような構成の表示装置は、隔壁層に設けた第1開口底部にチャネル部半導体層が設けられているため、このチャネル部半導体層は、隔壁層上からの半導体層の成膜によって微細に分断されてパターニングされたものとなる。しかも、この隔壁層には、第1開口と共に画素電極に重なる位置に第2開口が設けられ、第2開口内の半導体層が除去されているため、画素電極を透過する光が、半導体層や隔壁層に影響されることなく取り出される。 In the display device having such a structure, since the channel portion semiconductor layer is provided at the bottom of the first opening provided in the partition wall layer, the channel portion semiconductor layer is finely formed by forming a semiconductor layer on the partition wall layer. It is divided and patterned. In addition, the partition layer is provided with a second opening at a position overlapping the pixel electrode together with the first opening, and the semiconductor layer in the second opening is removed. It is taken out without being affected by the partition layer.
また本発明は、上述した表示装置の製造方法でもあり、先ず、基板上に薄膜トランジスタのソース/ドレインを形成する。次に、ソース/ドレインの端部間を露出する第1開口と前記ソース/ドレインと重ならない位置に第2開口を備えた絶縁性の隔壁層を、前記基板上に形成する。その後、前記第1開口の底部に当該半導体層からなるチャネル部半導体層をパターン形成する。次いで、チャネル部半導体層のパターン形成工程において前記第2開口の底部に成膜された半導体層を除去する。その後、隔壁層および半導体層を覆う状態で前記基板の上方に絶縁膜を形成し、この絶縁膜上に画素電極を形成する。 The present invention is also a method for manufacturing the display device described above. First, a source / drain of a thin film transistor is formed on a substrate. Next, an insulating partition layer having a first opening that exposes between the end portions of the source / drain and a second opening at a position that does not overlap the source / drain is formed on the substrate. After that, a channel semiconductor layer made of the semiconductor layer is patterned at the bottom of the first opening. Next, the semiconductor layer formed at the bottom of the second opening is removed in the channel portion semiconductor layer pattern forming step. Thereafter, an insulating film is formed over the substrate so as to cover the partition layer and the semiconductor layer, and a pixel electrode is formed on the insulating film.
以上説明したように本発明によれば、隔壁層上からの成膜により微細に分断されてパターニングされたチャネル部半導体層を備えながらも、隔壁層やこの上部に残される半導体層に影響されることのない画素電極を得ることができ、これにより画素電極を有する表示装置の画質の向上を図ることが可能になる。 As described above, according to the present invention, the channel layer semiconductor layer finely divided and patterned by the film formation from the partition wall layer is provided, but is affected by the partition wall layer and the semiconductor layer remaining on the channel layer semiconductor layer. Thus, it is possible to obtain a pixel electrode without any problem, and thereby improve the image quality of a display device having the pixel electrode.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、本発明をアクティブマトリックス方式の液晶表示装置に適用した各実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, each embodiment in which the present invention is applied to an active matrix type liquid crystal display device will be described.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態の表示装置1-1における駆動側基板の1画素分の概略平面図であり、画素駆動用の薄膜トランジスタTrとしてボトムゲート型の薄膜トランジスタを用いたものである。また図2は、図1に示す表示装置1-1の概略断面図であり、図1におけるA−A’断面に対応する。以下、これらの図面に基づいて第1実施形態の表示装置1-1の構成を説明する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic plan view of one pixel of a driving side substrate in the display device 1-1 of the first embodiment, in which a bottom gate type thin film transistor is used as a thin film transistor Tr for driving a pixel. 2 is a schematic cross-sectional view of the display device 1-1 shown in FIG. 1, and corresponds to the AA ′ cross-section in FIG. Hereinafter, the configuration of the display device 1-1 of the first embodiment will be described based on these drawings.
第1実施形態の表示装置1-1は、可視光に対する透過性(以下、光透過性と記す)を有する基板3上の第1層目に、走査線5と共通配線7と(平面図のみに図示)が水平方向に配線されている。各走査線5からは薄膜トランジスタTrのゲート電極5gが共通配線7側に向かって垂直方向に延設されている。また、各共通配線7の中間部は、容量素子Csの下部電極7cとしてパターニングされている。
The display device 1-1 according to the first embodiment includes a
以上のような走査線5および共通配線7を覆う状態で、光透過性のゲート絶縁膜9(断面図のみに図示)が設けられている。
A light transmissive gate insulating film 9 (shown only in a cross-sectional view) is provided in a state of covering the
このゲート絶縁膜9上の第2層目には、複数の信号線13(平面図のみに図示)が、走査線5および共通配線7に対して垂直に配置されている。
In the second layer on the
各信号線13からは、薄膜トランジスタTrの一方のソース/ドレイン13sdが、ゲート電極5g側に向かって水平方向に延設されている。ゲート電極5gを挟んで配置されるもう一方のソース/ドレイン13sdは、容量素子Csの上部電極を兼ねており、ゲート絶縁膜9を介して下部電極7c上に重なるように延設して配置され、これらの積層部分が容量素子Csとして構成されている。
From each
そして、信号線13、およびソース/ドレイン13sdが形成された基板3の上部には、絶縁性の隔壁層15が設けられている。この隔壁層15は、薄膜トランジスタTrのチャネル部に対応する位置、すなわちソース/ドレイン13sd−13sd間であってゲート電極5g上に対応する位置に、第1開口15aを有している。また隔壁層15には、この第1開口15aと共に、基板3上を広く開口する第2開口15bと、さらに容量素子Csを構成するソース/ドレイン13sdに達する第3開口15cとが設けられている。これらの第2開口15bおよび第3開口15cは、第1開口15aと分離できていれば良い。
An
また、この隔壁層15は、次に説明する半導体層17が、隔壁層15の上部と下部とで分断されるように構成されていることが重要である。このような隔壁層15は、半導体層17よりも充分に厚い膜厚を備えており、かつ第1開口15a、第2開口15b、および第3開口15cの側壁が、垂直か、より好ましくは開口上部に向かって開口径が狭くなるように傾斜した逆テーパ形状であることとする。
In addition, it is important that the
このような隔壁層15の側壁形状(断面形状)は、図示したように傾斜角度が略均一に保たれた逆テーパ形状であっても良い。また、積層膜で構成された隔壁層15において、下層膜ほど開口幅を広くした構成であっても良い。さらに、次に説明する半導体層17が隔壁層15の上部と下部とで分断されるのであれば、その形状は限定されないものとする。
The side wall shape (cross-sectional shape) of the
このような隔壁層15の第1開口15a底部には、薄膜トランジスタTrの活性層を構成するチャネル部半導体層17chが設けられている。そして、ゲート電極5gと、ゲート絶縁膜9を介してゲート電極5gの両脇上に配置されたソース/ドレイン13sdと、これらのソース/ドレイン13sdに接してゲート電極5g上に積層されたチャネル部半導体層17chとで薄膜トランジスTrが構成されている。
At the bottom of the
このチャネル部半導体層17chは、隔壁層15の上部から成膜された半導体層17(断面図のみに図示)からなり、隔壁層15上における半導体層17とは分断された状態で第1開口15aの底部に設けられている。また第2開口15b底部の半導体層17は、広い範囲で除去されていることとする。
The channel portion semiconductor layer 17ch is composed of a semiconductor layer 17 (shown only in a cross-sectional view) formed from above the
そして以上のようなチャネル部半導体層17chおよび隔壁層15が設けられた基板3上には、断面図のみに図示した第1絶縁膜19が設けられている。第1絶縁膜19は、チャネル部半導体層17chの保護膜となるものである。この第1絶縁膜19には、第3開口15c内において、容量素子Csの上部電極を構成するソース/ドレイン13sdに達する第1接続孔19aが設けられていることとする。尚、第1接続孔19a底部の半導体層17も除去されていることとする。
On the
さらに第1絶縁膜19には、隔壁層15の第2開口15bに重なる部分が広い範囲で除去された開口窓19bが設けられていても良い。
Further, the first insulating
このような第1絶縁膜19が設けられた基板3上には、基板3上の全面を覆う状態で第2絶縁膜21が設けられている。この第2絶縁膜21は、光透過性材料からなることが重要であり、例えば平坦化絶縁膜として設けられていても良い。このような第2絶縁膜21には、第1絶縁膜19に設けた第1接続孔19a内においてソース/ドレイン13sdに達する第2接続孔21aが形成されている。この第2接続孔21aは、隔壁15上の半導体層17に対して絶縁性を保って設けられることとする。
On the
そして、この第2絶縁膜21上に、第2接続孔21aを介してソース/ドレイン13sdに接続された透明画素電極23が設けられている。この透明画素電極23は、透明導電性材料からなる光透過性を有し、走査線5および信号線13の各交差部に設定された各画素内の広い範囲に設けられ、第2開口15b上を覆う状態でパターン形成されていることとする。
On the second insulating
そして、このような透明画素電極23を覆う状態で、基板3の上方に配向膜25が設けられ、駆動側の基板3の上部が構成されている。
An
尚、上述した構成において、透明画素電極23に積層形成される層、および基板3は、可能な限り可視光透過率が良好であるものが用いられていることとする。
In the configuration described above, it is assumed that the layer formed on the
一方、以上のような駆動側の基板3における透明画素電極23の形成面側には、断面図のみに図示した対向基板31が設けられている。この対向基板31は、光透過性材料からなり透明画素電極23に向かう面上には、全画素に共通の透明導電性材料からなる光透過性の共通電極33が設けられ、この共通電極33を覆う状態で配向膜35が設けられている。そして、二つの基板の配向膜25−35間に、スペーサ(図示省略)と共に液晶層LCが挟持されている。
On the other hand, the
そして、ここでの図示を省略した偏向板を、基板3の外側と対向基板31の外側に配置することにより、表示装置1-1が構成されている。
And the display apparatus 1-1 is comprised by arrange | positioning the deflection | deviation plate which abbreviate | omitted here here on the outer side of the board |
このような表示装置1-1では、偏向板を通過して基板3側から入射した光は、透明画素電極23を透過して液晶層LCに達する。そして、透明画素電極23および共通電極33への電圧の印加状態によって所定に配向した液晶層LCを通過することで所定の偏向状態となった光のみが、対向基板31側の偏向板を通過して表示光として取り出される。
In such a display device 1-1, the light incident from the
次にこのような表示装置1-1の製造方法を図3の断面工程図に基づいて説明する。 Next, a manufacturing method of such a display device 1-1 will be described based on the sectional process diagram of FIG.
先ず、図3(1)に示すように、光透過性の基板3を用意する。この基板3は、プラスチック、ガラス等、材質が限定されることはなく、ガラス基板またはプラスチック基板上に絶縁性の保護膜などが形成されているものであっても良い。ただし、可視光透過率が良好(80%以上)であるものが好ましい。また、ここで作製する表示装置がフレキシブル・ディスプレイである場合には、プラスチック基板を用いることが好ましい。
First, as shown in FIG. 3A, a light-transmitting
この基板3上に、第1層目のゲート電極5gおよび下部電極7cと共に、ここでの図示を省略した走査線および共通配線を配線形成する。これらの電極および配線の形成は、公知の技術および材料を適用することができ、これらが限定されることはない。例えば、より微細な電極および配線を形成するには、リソグラフィー法を適用することが好ましい。この場合、例えば成膜した電極材料層をリソグラフィー法によって形成したレジストパターンをマスクに用いてパターンエッチングする。電極材料層としては、例えばアルミニウム(Al)、金(Au)、金(Au)とクロム(Cr)との積層膜、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、さらにはこれらの積層膜などが用いられるが、これらに限定されることはない。
On the
次に、ゲート電極5gおよび下部電極7cなどを覆う状態で、基板3上に光透過性のゲート絶縁膜9を成膜する。ゲート絶縁膜9の形成は、公知の技術および材料を適用することができ、酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料膜、さらにはポリビニルフェノールやポリメタクリル酸メチル(PMMA)などの有機材料膜が用いられるが、これらが限定されることはない。
Next, a light transmissive
次いで、ゲート絶縁膜9上の第2層目に、ソース/ドレイン13sdおよび信号線を配線形成する。これらの電極および配線の形成は、公知の技術および材料を適用することができ、例えば第1層目のゲート電極5gおよび下部電極7cと同様に形成される。これにより、下部電極7cと一方のソース/ドレイン13sd間にゲート絶縁膜9を狭持してなる容量素子Csを得る。
Next, the source /
次に、ソース/ドレイン13sdが形成されたゲート絶縁膜9上に、側壁逆テーパ形状の第1開口15a、第2開口15b、および第3開口15cを備えた隔壁層15を形成する。尚、各開口15a,15b,15cの形成位置は、図1,2を用いて説明した通りであり、ゲート電極5g上に第1開口15aを形成し、基板3上を広く開口する形状で第2開口15bを形成し、容量素子Csを構成するソース/ドレイン13sdに達する形状で第3開口15cを形成する。
Next, the
このような隔壁層15の作製方法としては、例えば感光性樹脂を用い光パターニングによって作製する方法や、絶縁性薄膜の形成とエッチングとを併用して作製する方法などが挙げられる。絶縁性薄膜としては、例えばPMMAなどの樹脂、窒化シリコン(SiNx)や酸化シリコン(SiOx)などの無機絶縁膜が用いられるが、これらに限定されることはなく公知の材料を広く用いることができる。
Examples of a method for producing such a
そして、例えば開口15a,15b,15cの側壁の傾斜角度が略均一に保たれた逆テーパ形状の隔壁層15であれば、感光性樹脂を用いて露光条件を調整したリソグラフィーを行う。これにより、側壁を逆テーパ形状とした開口15a,15b,15cを有する隔壁層15が形成される。また、多層構造を持つ隔壁層15も同様の方法で作製できる。例えば、光感光性樹脂を用いてこれを実現する場合には、第1層目の下層膜とその上層の第2層目の膜とに感光性の違いを持たせれば良い。また、第2層目に光感光性樹脂を用い、第1層目には第2層目の感光性樹脂に対して選択的にパターニングできる材料を用いても良い。さらに、絶縁性薄膜の形成とエッチングを併用する場合には、第1層目と第2層目にエッチング選択性を持たせれば良い。
For example, in the case of the inversely tapered
以上のような隔壁層15を形成した後には、図3(2)に示すように、隔壁層15の上方から半導体層17を成膜することにより、隔壁層15上とは分断された状態で第1開口15aの底部に半導体層17からなるチャネル部半導体層17chを形成する。ここでは例えば、真空蒸着法により、基板3上の全面に半導体層17を成膜する。尚これにより、第2開口15bおよび第3開口15cの底部にも、隔壁層15上の半導体層17とは分断された形状の半導体層17が設けられることになる。
After the
この半導体層17は、例えばペンタセン、ゼキシチオフェンなどのチオフェンオリゴマー、ポリチオフェンなどの有機半導体からなる。尚、インクジェット法などパターニングと成膜が同時に可能な方法を用いる場合には、隔壁層15における第1開口15aの底面のみに選択的に半導体層17を形成し、これをチャネル部半導体層17chとしても良い。
The
以上のようにして、ゲート電極5gを覆うゲート絶縁膜9上に、ソース/ドレイン13sdが設けられ、これらのソース/ドレイン13sd上からゲート電極5gの上方に重ねてチャネル部半導体層17chが設けられたボトムゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタTrを得る。この薄膜トランジスタTrは、一方のソース/ドレイン13sdが、容量素子Csの上部電極として用いられたものとなる。
As described above, the source / drain 13sd is provided on the
次に、図3(3)に示すように、隔壁層15および半導体層17を覆う状態で、第1絶縁膜19を形成する。この第1絶縁膜19は、図示したように隔壁層15による段差を埋め込むことなく形成されても良いし、表面平坦な平坦化膜として形成されても良い。尚、第1絶縁膜19の表面が凹凸表面である場合には、隔壁層15における開口15a,15b,15cの側壁の逆テーパ形状を順テーパ形状に変換した側壁で構成されていることが好ましい。またこの第1絶縁膜19は、単層構造であっても積層構造であっても良い。
Next, as shown in FIG. 3 (3), a first insulating
このような第1絶縁膜19は、例えば窒化シリコン、酸化シリコン、ポリパラキシリレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、PMMAなどのアクリル系樹脂などで構成されるが、これらに限定されることはなく公知の材料を広く用いることができる。
Such a first insulating
次に、隔壁層15の第3開口15c内側において第1絶縁膜19をパターン除去して第1接続孔19aを形成すると共に、第2開口15b内側において第1絶縁膜19をパターン除去して開口窓19bを形成し、これらの部分に半導体層17を露出させる。
Next, the first insulating
尚ここでは、印刷法などにより、第1接続孔19aおよび開口窓19bを備えた形状で第1絶縁膜19を形成しても良い。
Here, the first insulating
次に、第1絶縁膜19のパターン除去に用いたレジストパターンまたは、第1絶縁膜19自体をマスクに用いたエッチングにより、第1接続孔19aの底部および開口窓19bの底部の半導体層17を除去する。この際、半導体層に引き続き、半導体層下のゲート絶縁膜を連続してエッチング除去してもよい。これは例えば、ゲート絶縁膜により可視光透過率の低下が生じる場合に有効で、この場合ゲート絶縁膜の除去により可視光透過率を向上させることができる。
Next, the
次に、図3(4)に示すように、第1絶縁膜19を覆う状態で、第2絶縁膜21を形成する。この第2絶縁膜21は、図示したように表面平坦な平坦化膜として形成されることが好ましい。
Next, as shown in FIG. 3 (4), the second insulating
このような第2絶縁膜19は、例えば窒化シリコン、酸化シリコン、ポリパラキシリレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、PMMAなどのアクリル系樹脂などで構成されるが、これらに限定されることはなく公知の材料を広く用いることができる。また、第2絶縁膜19は、単層構造であっても積層構造であっても良い。
Such a second insulating
次に、第1絶縁膜19に設けられた第1接続孔19a内において、第2絶縁膜21をパターン形成し、容量素子Csの上部電極を構成するソース/ドレイン13sdに達する第2接続孔21aを形成する。この際、第2接続孔21aが、隔壁層15上の半導体層17に対して絶縁された状態に保たれることが重要である。
Next, in the
尚ここでは、印刷法などにより、第2接続孔21aを備えた形状で第2絶縁膜21を形成しても良い。
Here, the second insulating
その後、図3(5)に示すように、第2接続孔21aを介してソース/ドレイン13sdに接続された透明画素電極23を、第2絶縁膜21上に形成する。次に、透明画素電極23を覆う状態で基板3の上方に配向膜25を形成することにより、駆動側の基板3(すなわち表示装置のバックプレーン)を完成させる。
Thereafter, as shown in FIG. 3 (5), the
その後は、図2に示したように、透明材料からなる対向基板31上に、透明導電性材料からなる共通電極33および配向膜35を順次形成する。そして、配向膜25,35を向かい合わせる状態で基板3と対向基板31とを対向配置し、これらの基板3−31間にスペーサ(図示省略)を挟持させて液晶層LCを注入封止することにより、透過型の液晶表示装置1-1を完成させる。
Thereafter, as shown in FIG. 2, a
以上説明した第1実施形態では、隔壁層15上からの成膜によって、隔壁層15上とは分断された状態で第1開口15a底部にチャネル部半導体層17chを設けた構成である。このため、チャネル部半導体層17chを微細に分断されてパターニングしたものとすることができる。しかも、この隔壁層15には、第1開口15aと共に、透明画素電極23に重なる位置に第2開口15bが設けられ、第2開口15bの底部に形成された半導体層17が除去されているため、透明画素電極23を透過する光を、半導体層17や隔壁層15に影響されることなく取り出すことができる。
In the first embodiment described above, the channel semiconductor layer 17ch is provided at the bottom of the
この結果、隔壁層15上からの成膜により微細に分断されてパターニングされたチャネル部半導体層17chを備えながらも、隔壁層15やこの上部に残される半導体層17に影響されることなく表示光を得ることができ、これにより透明画素電極23を有する表示装置1-1の画質の向上を図ることが可能になる。
As a result, the display light is not affected by the
<第2実施形態>
図4は、第2実施形態の表示装置1-2の概略断面図であり、図1におけるA−A’断面に対応する。この図に示す表示装置1-2が、図2を用いて説明した第1実施形態の表示装置と異なるところは、透明画素電極23と共に反射画素電極27を設けて半透過半反射型表示としたところにあり、他の構成は同様であることとする。
Second Embodiment
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the display device 1-2 of the second embodiment, and corresponds to the AA ′ cross section in FIG. The display device 1-2 shown in this figure is different from the display device of the first embodiment described with reference to FIG. 2 in that a
すなわち、反射画素電極27は、透明画素電極23と同一層において、透明画素電極23に接続された状態で設けられている。ここでは、例えば第2接続孔21aを介して反射画素電極23をソース/ドレイン13sdに接続させる構成としても良い。
That is, the
以上説明した第2実施形態であっても、隔壁層15に形成した第1開口15a底部にチャネル部半導体層17chを設けた構成であり、また隔壁層15の透明画素電極23と重なる位置に第2開口15bが設けられていて当該第2開口15bの底部に形成された半導体層17が除去されているため、第1実施形態と同様に、微細なチャネル部半導体層17chを備えながらも、半導体層17に影響されることなく表示光を得ることができる。
Even in the second embodiment described above, the channel portion semiconductor layer 17ch is provided at the bottom of the
また、透明画素電極23と共に反射画素電極27も設けた半透過半反射型表示としたことにより、下層に構造体が形成された部分も反射表示を行う画素部分として用いることができる。
Further, since the transflective display in which the
<第3実施形態>
図5は、第3実施形態の表示装置1-3の概略断面図である。この図に示す表示装置1-3が、図4を用いて説明した第2実施形態の表示装置と異なるところは、チャネル部半導体層17chと反射画素電極27との間にシールド層29が配置されているところにあり、他の構成は同様であることとする。
<Third Embodiment>
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a display device 1-3 according to the third embodiment. The display device 1-3 shown in this figure is different from the display device of the second embodiment described with reference to FIG. 4 in that a
すなわちシールド層29は、導電性材料からなり、チャネル部半導体層17chに積層される位置において、第1絶縁膜19と第2絶縁膜21との間に挟まれた状態で設けられている。
That is, the
このようなシールド層29を備えた表示装置の製造方法は、第1絶縁膜19を成膜した後で、かつ第2絶縁膜21を成膜する前に、第1絶縁膜19上にシールド層29を形成するための工程を行う。シールド層29の形成方法が特に限定されることはなく、例えばゲート電極5gや下部電極7cの形成と同様に行われる。
A manufacturing method of a display device including such a
このような構成の第3実施形態の表示装置1-3では、第2実施形態の効果に加え、反射画素電極27とチャネル部半導体層17chとの間にシールド層29を設けたことにより、反射画素電極27の電位がチャネル部半導体層17chに影響を及ぼす、いわゆるバックチャネル効果を抑制することが可能になる。これにより、薄膜トランジスタTrの動作電圧低減などの効果が得られる。
In the display device 1-3 of the third embodiment having such a configuration, in addition to the effects of the second embodiment, the
<第4実施形態>
図6は、第4実施形態の表示装置1-4の概略断面図である。この図に示す表示装置1-4が、図5を用いて説明した第3実施形態の表示装置と異なるところは、反射画素電極を設けずに透明画素電極23のみを設けた構成において、チャネル部半導体層17chと透明画素電極27との間にシールド層29を配置したところにあり、他の構成は第3実施形態と同様であることとする。
<Fourth embodiment>
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a display device 1-4 according to the fourth embodiment. The display device 1-4 shown in this figure is different from the display device of the third embodiment described with reference to FIG. 5 in that a channel portion is provided in a configuration in which only a
このような構成であっても、透明画素電極23とチャネル部半導体層17chとの間にシールド層29を設けたことにより、透明画素電極23の電位がチャネル部半導体層17chに影響を及ぼす、いわゆるバックチャネル効果を抑制することが可能になる。これにより、薄膜トランジスタTrの動作電圧低減などの効果が得られる。また、シールド材料が反射材料で構成されている場合、シールド電極上部の領域では反射表示が可能になり、半透過半反射型表示を得ることができる。この場合、第3の実施形態よりも工程を一つ削減しているにも関わらず、第3の実施形態と同様の表示が得られることが利点となる。
Even in such a configuration, the
<第5実施形態>
図7は、本発明を適用した第5実施形態の表示装置1-5における駆動側基板の1画素分の概略平面図であり、画素駆動用の薄膜トランジスタとしてトップゲート型の薄膜トランジスタTr’を用いたものである。また図8は、図7におけるA−A’断面に対応する。以下、これらの図面に基づいて第5実施形態の表示装置1-5の構成を説明する。尚、先の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を行う。
<Fifth Embodiment>
FIG. 7 is a schematic plan view for one pixel of the driving side substrate in the display device 1-5 of the fifth embodiment to which the present invention is applied. A top gate type thin film transistor Tr ′ is used as a thin film transistor for driving a pixel. Is. 8 corresponds to the AA ′ cross section in FIG. The configuration of the display device 1-5 of the fifth embodiment will be described below based on these drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same component as previous embodiment.
これらの図に示す表示装置1-5は、駆動側の基板3上の第1層目に、複数の信号線13が垂直方向に配線されている。各信号線13からは、薄膜トランジスタTr’の一方のソース/ドレイン13sdが、水平方向に向かって延設されている。また、第1層目には、信号線13から延設させたソース/ドレイン13sdに対向させて、容量素子Csの下部電極を兼ねたもう一方のソース/ドレイン13sdが設けられている。
In the display device 1-5 shown in these drawings, a plurality of
以上のような信号線13およびソース/ドレイン13sdが形成された基板3の上部には、第1実施形態と同様の隔壁層15が設けられている。この隔壁層15には、第1実施形態と同様の第1開口15a、第2開口15b、および第3開口15c(平面図のみに図示)と共に、容量素子Csを構成するソース/ドレイン13c上を開口する第4開口15dが設けられている。
A
すなわち、第1開口15aは、薄膜トランジスタTr’のチャネル部に対応する位置、すなわちソース/ドレイン13sd−13sd間に対応する位置に設けられている。第2開口15bは、基板3上を広く開口するように設けられている。第3開口15cおよび第4開口15dは、薄膜トランジスタTr’のソース/ドレイン13sdのうち、容量素子Csの下部電極を構成する側のソース/ドレイン13sdに達する位置に設けられている。これらの第3開口15cと第4開口15dとは、独立して設けられていることが重要である。
That is, the
さらに、この隔壁層15は、第1実施形態と同様に、次に説明する半導体層17が隔壁層15の上部と下部とで分断されるような膜厚を備えていること、さらには開口15a,15b,15c,15dの側壁が、垂直か、より好ましくは開口上部に向かって開口径が狭くなるように傾斜した逆テーパ形状であることとする。
Further, as in the first embodiment, the
このような隔壁層15の第1開口15a底部には、薄膜トランジスタTr’の活性層を構成するチャネル部半導体層17chが設けられている。このチャネル部半導体層17chは、隔壁層15の上部から成膜された半導体層17(断面図のみに図示)からなり、隔壁層15上における半導体層17とは分断された状態で第1開口15aの底部に設けられている。また第2開口15b底部における半導体層17は広い範囲で除去されていることとする。一方、第4開口15d底部におけるソース/ドレイン13sd上には、半導体層17が設けられていることとする。
At the bottom of the
そして、以上のようなチャネル部半導体層17chおよび第4開口15dの半導体層17上を覆う状態で、ゲート絶縁膜9(断面図のみに図示)が設けられている。このゲート絶縁膜9は、第2開口15bの底部においては広い範囲で除去されていることとする。
The gate insulating film 9 (shown only in the cross-sectional view) is provided so as to cover the channel portion semiconductor layer 17ch and the
このようなゲート絶縁膜9上には、平面図のみに図示した走査線5および共通配線7が、信号線13に対して垂直となる方向(水平方向)に配線されている。
On the
各走査線5からは、薄膜トランジスタTr’のゲート電極5gが、ソース/ドレイン13sd間のチャネル部半導体層17chに重なる位置に延設されている。そして、一対のソース/ドレイン13sdと、これらのソース/ドレイン13sd間にわたって設けられたチャネル部半導体層17chと、ゲート絶縁膜9を介してチャネル部半導体層17ch上に設けられたゲート電極5gとで、トップゲート型の薄膜トランジスTr’が構成されている。
From each
また、各共通配線7の中間部は、容量素子Csの上部電極7c’としてパターニングされている。この上部電極7c’は、第4開口15dに重ねて配置されている。そして、第4開口15dの底部において、下部電極を兼ねたソース/ドレイン13sdと上部電極7c’との間に、ゲート絶縁膜9と半導体層17とを狭持してなる容量素子Csが構成されている。
Further, the intermediate portion of each common wiring 7 is patterned as the
以上のようなチャネル部半導体層17chおよび隔壁層15が設けられた基板3上に、断面図のみに図示した絶縁膜19が設けられている。この絶縁膜19には、第3開口15c内において、容量素子Csの下部電極を構成するソース/ドレイン13sdに達する接続孔19a(平面図参照)が設けられていることとする。尚、接続孔19a底部の半導体層17も除去されていることとする。
On the
このような絶縁膜19上に、接続孔19aを介してソース/ドレイン13sdに接続された透明画素電極23が設けられている。この透明画素電極23は、透明導電性材料からなる光透過性を有し、走査線5および信号線13の各交差部に設定された各画素内の広い範囲に設けられ、第2開口15b上を覆う状態でパターン形成されていることとする。
On such an insulating
そして、このような透明画素電極23を覆う状態で、基板3の上方に配向膜25が設けられ、駆動側の基板3の上部が構成されている。
An
尚、上述した構成において、透明画素電極23に積層形成される層、および基板3は、可能な限り可視光透過率が良好であるものが用いられていることとする。
In the configuration described above, it is assumed that the layer formed on the
一方、以上のような駆動側の基板3における透明画素電極23の形成面側には、第1実施形態と同様の対向基板31(断面図のみに図示)が設けられている。すなわち、対向基板31は透明材料からなり、透明画素電極23に向かう面上には、全画素に共通の透明導電性材料からなる共通電極33が設けられ、この共通電極33を覆う状態で配向膜35が設けられている。そして、二つの基板の配向膜25−35間に、スペーサ(図示省略)と共に液晶層LCが挟持されている。
On the other hand, a counter substrate 31 (shown only in a cross-sectional view) similar to that of the first embodiment is provided on the formation side of the
以上により、表示装置1-5が構成されている。この表示装置1-5においては、第1実施形態と同様の透過表示が行われる。 The display device 1-5 is configured as described above. In the display device 1-5, the same transmissive display as in the first embodiment is performed.
次にこのような表示装置1-5の製造方法を、図9の断面工程図に基づいて説明する。 Next, a method of manufacturing such a display device 1-5 will be described based on the sectional process diagram of FIG.
先ず、図9(1)に示すように、光透過性の基板3を用意し、この上部にソース/ドレイン13sdと共に信号線を配線形成する。これらの電極および配線の形成は、第1実施形態と同様であり、公知の技術および材料を適用することができ、これらが限定されることはない。
First, as shown in FIG. 9A, a light-transmitting
次に、ソース/ドレイン13sdが形成された基板3上に、側壁逆テーパ形状の第1開口15a、第2開口15b、第3開口(図示省略)、さらには第4開口15dを備えた隔壁層15を形成する。尚、各開口15a,15b,(15c,)15dの形成位置は、図7,8を用いて説明した通りであり、形成方法は第1実施形態と同様で有って良い。
Next, on the
その後、図9(2)に示すように、隔壁層15の上方から半導体層17を成膜することにより、隔壁層15上とは分断された状態で第1開口15aの底部に半導体層17からなるチャネル部半導体層17chを形成する。半導体層17の成膜方法は、第1実施形態で同様であって良い。
After that, as shown in FIG. 9B, a
次に、図9(3)に示すように、隔壁層15および半導体層17を覆う状態で、ゲート絶縁膜9を形成する。このゲート絶縁膜9は、第1実施形態と同様に形成される。次に、隔壁層15の第2開口15bおよび第3開口15cの底部において、ゲート絶縁膜9を広い範囲でパターン除去する。
Next, as illustrated in FIG. 9C, the
尚ここでは、印刷法などにより、予め第2開口15bの底部を広く開口する形状でゲート絶縁膜9を形成しても良い。
Here, the
次に、ゲート絶縁膜9のパターン除去に用いたレジストパターンまたは、ゲート絶縁膜9自体をマスクに用いたエッチングにより、第2開口15bおよび第3開口15cの底部における半導体層17を広い範囲で除去する。
Next, the
以上の後には、図9(4)に示すように、ゲート絶縁膜9上にゲート電極5gおよび上部電極7c’と共に走査線や共通配線を配線形成する。これらの電極および配線の形成は、公知の技術および材料を適用することができる。尚、ゲート絶縁膜9上にゲート電極5gおよび上部電極7c’を形成した後に、第2開口15bの底部においてゲート絶縁膜9および半導体層17をパターン除去しても良い。
After the above, as shown in FIG. 9 (4), a scanning line and a common wiring are formed on the
以上のようにして、一対のソース/ドレイン13sd間にわたって設けられたチャネル部半導体層17ch上に、ゲート絶縁膜9を介してゲート電極5gを設けてなるトップゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタTr’を得る。また、隔壁層15における第4開口15dの底部において、下部電極を兼ねたソース/ドレイン13sdと上部電極7c’との間に、ゲート絶縁膜9と半導体層17とを狭持してなる容量素子Csを得る。
As described above, the top gate / bottom contact type thin film transistor Tr ′ in which the
その後は、図9(5)に示すように、薄膜トランジスタTr’と容量素子Csとを覆う状態で基板3の上方に絶縁膜19を形成する。この絶縁膜19は、図示したように表面平坦な平坦化膜として形成されても良いし、隔壁層15による段差を埋め込むことなく形成されても良い。尚、絶縁膜19の表面が凹凸表面である場合には、隔壁層15における開口15a,15b,15cの側壁の逆テーパ形状を順テーパ形状に変換した側壁で構成されていることが好ましい。またこの絶縁膜19は、単層構造であっても積層構造であっても良い。
Thereafter, as shown in FIG. 9 (5), an insulating
このような絶縁膜19は、例えば窒化シリコン、酸化シリコン、ポリパラキシリレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、PMMAなどのアクリル系樹脂などで構成されるが、これらに限定されることなく公知の材料を広く用いることができるものとする。
Such an insulating
次に、ここでの図示は省略したが、隔壁層15の第3開口(15c)の底部において第1絶縁膜19をパターン形成して接続孔(19a)を形成する。尚ここでは、印刷法などにより、接続孔(19a)を備えた形状で絶縁膜19を形成しても良い。
Next, although not shown here, the first insulating
なお、接続孔19a形成後に、接続孔底部の絶縁膜19および半導体層17のパターン除去を行ってもよい。
In addition, after the
その後、接続孔(19a)を介してソース/ドレイン13sdに接続された透明画素電極23を、絶縁膜19上に形成する。次に、透明画素電極23を覆う状態で基板3の上方に配向膜25を形成することにより、駆動側の基板3(すなわち表示装置のバックプレーン)を完成させる。
Thereafter, the
その後は、図8に示したように、透明材料からなる対向基板31上に、透明導電性材料からなる共通電極33および配向膜35を順次形成する。そして、配向膜25,35を向かい合わせる状態で基板3と対向基板31とを対向配置し、これらの基板3−31間にスペーサ(図示省略)を挟持させて液晶層LCを注入封止することにより、透過型の液晶表示装置1-5を完成させる。
Thereafter, as shown in FIG. 8, a
以上説明した第5実施形態であっても、隔壁層15に形成した第1開口15a底部にチャネル部半導体層17chを設けた構成であり、また隔壁層15の透明画素電極23に重なる位置に第2開口15bが設けられていて当該第2開口15bの底部に形成された半導体層17が除去されているため、第1実施形態と同様に微細なチャネル部半導体層17chを備えながらも、半導体層17に影響されることなく表示光を得ることができる。
Even in the fifth embodiment described above, the channel portion semiconductor layer 17ch is provided at the bottom of the
<第6実施形態>
図10は、本発明を適用した第6実施形態の表示装置1-6における駆動側基板の1画素分の概略平面図であり、画素駆動用の薄膜トランジスタとしてボトムゲート型の薄膜トランジスタTrを用いたIPS(In-Plane-Switching)モードの液晶表示装置である。また図11は、第6実施形態の表示装置1-6の概略断面図であり、図10におけるA−A’断面に対応する。尚、先の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を行う。
<Sixth Embodiment>
FIG. 10 is a schematic plan view of one pixel of the driving side substrate in the display device 1-6 according to the sixth embodiment to which the present invention is applied, and an IPS using a bottom gate type thin film transistor Tr as a pixel driving thin film transistor. This is a liquid crystal display device in (In-Plane-Switching) mode. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a display device 1-6 according to the sixth embodiment, corresponding to the AA ′ cross-section in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same component as previous embodiment.
これらの図に示す表示装置1-6が、第1実施形態の表示装置1-1と異なるところは、透過表示用電極(例えば透明電極)23と同一層に共通電極33が設けられており、対向基板31側には共通電極33が設けられていないところにあり、他の構成は同様であることとする。尚、基板3上には、この共通電極33に接続される共通配線7aが、容量素子Csの下部電極7cを兼ねた共通配線7と別に設けられていても良く、この場合、例えば共通配線7aは、ゲート電極5および、容量素子Csの下部電極7cを兼ねた共通配線7と同一層で形成されている。
The display device 1-6 shown in these figures differs from the display device 1-1 of the first embodiment in that a
すなわち本第6実施形態においては、薄膜トランジスタTrおよび容量素子Csを覆う第1絶縁膜19と第2絶縁膜21との積層膜上に、透過表示用電極23と共通電極33とが、交互に並列配置されたいわゆる櫛歯状に配線されている。尚、共通電極33は、第2絶縁膜21、第1絶縁膜19、およびゲート絶縁膜9に設けた接続孔9a(平面図のみに図示)を介して、ゲート電極5および、容量素子Csの下部電極7cを兼ねた共通配線7と同一層で形成された共通配線7aに接続されている。
That is, in the sixth embodiment, the
そして、隔壁層15に設けられた第2開口15bは、透過表示用電極23および共通電極33に重なる部分を広く開口する形状で設けられている。
The
このような構成の表示装置では、透過表示用電極23−共通電極33間に印加される横電界によって液晶層LCの配向が所定状態となった場合に、偏向板を介して基板3側から入射して液晶層LCを通過した光が、対向基板31側の偏向板を通過して表示光として取り出される。
In the display device having such a configuration, when the orientation of the liquid crystal layer LC is in a predetermined state due to a lateral electric field applied between the
以上のような構成の表示装置の製造方法は、第1実施形態で図3を用いて説明した手順において、透過表示用電極23を形成する前に、第2絶縁膜21、第1絶縁膜19、およびゲート絶縁膜9に、共通配線7に達する接続孔9aを形成する工程を追加する。また、透過表示用電極23のパターン形成と同一工程で、共通電極33をパターン形成すれば良い。
In the method of manufacturing the display device having the above-described configuration, the second insulating
このようなIPSモードの表示装置1-6であっても、隔壁層15に形成した第1開口15a底部にチャネル部半導体層17chを設けた構成であり、また隔壁層15に透過表示用電極23および共通電極33と重なる第2開口15bが設けられていて当該第2開口15bの底部に形成された半導体層17が除去されているため、第1実施形態と同様に微細なチャネル部半導体層17chを備えながらも、半導体層17に影響されることなく表示光を得ることができる。
Even in such an IPS mode display device 1-6, the channel portion semiconductor layer 17ch is provided at the bottom of the
尚、本第6実施形態は、第2、第3実施形態と組み合わせて半透過半反射型としても良い。さらに本第6実施形態は、第5実施形態と組み合わせ、薄膜トランジスタをトップゲート型としても良い。 The sixth embodiment may be a transflective type in combination with the second and third embodiments. Further, the sixth embodiment may be combined with the fifth embodiment, and the thin film transistor may be a top gate type.
またさらに、第6実施形態の構成において、櫛歯状の透過表示用電極23よりも下層の例えば第2絶縁膜21下に共通電極33を設けることで、FFS(Field Fringe Switching)モードの液晶表示装置を構成することができる。この場合、共通電極33は、第2開口15bに対応する全面に設けて良い。このような構成であっても、同様の効果を得ることができる。
Furthermore, in the configuration of the sixth embodiment, an FFS (Field Fringe Switching) mode liquid crystal display is provided by providing a
1-1,1-2,1-3,1-4,1-5,1-6…表示装置(半導体装置)、3…基板、5g…ゲート電極、9…ゲート絶縁膜、13sd…ソース/ドレイン、15…隔壁層、15a…第1開口、15b…第2開口、15c…第3開口、17…半導体層、17ch…チャネル部半導体層、19…第1絶縁膜(絶縁膜)、19a…第1接続孔(接続孔)、23…透明画素電極、27…反射画素電極、31…対向基板、LC…液晶層、Tr…薄膜トランジスタ(ボトムゲート型)、Tr’…薄膜トランジスタ(トップゲート型) 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6 ... display device (semiconductor device), 3 ... substrate, 5g ... gate electrode, 9 ... gate insulating film, 13sd ... source / Drain, 15 ... partition layer, 15a ... 1st opening, 15b ... 2nd opening, 15c ... 3rd opening, 17 ... semiconductor layer, 17ch ... channel part semiconductor layer, 19 ... 1st insulating film (insulating film), 19a ... 1st connection hole (connection hole), 23 ... Transparent pixel electrode, 27 ... Reflection pixel electrode, 31 ... Opposite substrate, LC ... Liquid crystal layer, Tr ... Thin film transistor (bottom gate type), Tr '... Thin film transistor (top gate type)
Claims (16)
前記薄膜トランジスタのチャネル部に対応する位置に第1開口が設けられると共に、画素電極の形成領域に対応する位置に第2開口が設けられた絶縁性の隔壁層と、
前記第1開口底部に設けられた前記薄膜トランジスタの活性層を構成するチャネル部半導体層と、
前記第1開口および前記第2開口を埋め込むように前記隔壁層上および前記基板上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成された前記画素電極とを有する表示装置。 A thin film transistor provided on a substrate;
An insulating partition layer provided with a first opening at a position corresponding to a channel portion of the thin film transistor and a second opening at a position corresponding to a formation region of the pixel electrode;
A channel part semiconductor layer constituting an active layer of the thin film transistor provided at the bottom of the first opening;
An insulating film formed on the partition layer and on the substrate so as to fill the first opening and the second opening;
A display device comprising the pixel electrode formed on the insulating film.
前記隔壁層には、前記薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極に達する第3開口が設けられ、
前記第3開口の底部において、前記画素電極が前記絶縁膜に設けられた接続孔を介して前記ソース電極または前記ドレイン電極に接続されている表示装置。 The display device according to claim 1,
In the partition layer, a third opening reaching the source electrode or the drain electrode of the thin film transistor is provided,
The display device in which the pixel electrode is connected to the source electrode or the drain electrode through a connection hole provided in the insulating film at a bottom portion of the third opening.
前記隔壁層の上部には前記チャネル部半導体層と同一材料からなる半導体層が設けられている表示装置。 The display device according to claim 1,
A display device, wherein a semiconductor layer made of the same material as that of the channel portion semiconductor layer is provided on the partition wall layer.
前記チャネル部半導体層は有機材料からなる表示装置。 The display device according to claim 1,
The channel part semiconductor layer is a display device made of an organic material.
前記基板に対向するように設けられた対向基板を有し、
前記基板と、当該対向基板との間に液晶層が挟持されている表示装置。 In the display device according to claim 1,
A counter substrate provided to face the substrate;
A display device in which a liquid crystal layer is sandwiched between the substrate and the counter substrate.
前記絶縁膜上には前記画素電極に接続された反射画素電極が設けられている表示装置。 The display device according to claim 1,
A display device, wherein a reflective pixel electrode connected to the pixel electrode is provided on the insulating film.
前記薄膜トランジスタはボトムゲート型であり、
前記基板と前記チャネル部半導体層との間には、当該基板側から順にゲート電極およびゲート絶縁膜が設けられている表示装置。 The display device according to claim 1,
The thin film transistor is a bottom gate type,
A display device in which a gate electrode and a gate insulating film are provided in order from the substrate side between the substrate and the channel portion semiconductor layer.
前記薄膜トランジスタはトップゲート型であり、
前記チャネル部半導体層の上部には、ゲート絶縁膜を介してゲート電極が設けられている表示装置。 The display device according to claim 1,
The thin film transistor is a top gate type,
A display device, wherein a gate electrode is provided above the channel portion semiconductor layer via a gate insulating film.
前記薄膜トランジスタのソース電極およびドレイン電極と同一層からなる電極と該電極上部のゲート電極と同一層に設けられた電極によって容量素子が設けられた
表示装置。 The display device according to claim 8, wherein
A display device in which a capacitor is provided by an electrode formed in the same layer as a source electrode and a drain electrode of the thin film transistor and an electrode provided in the same layer as a gate electrode above the electrode.
前記基板上に前記ソース電極およびドレイン電極を覆うように前記ソース電極の端部と前記ドレイン電極の端部を露出する第1開口と当該第1開口と分離された第2開口を備えた絶縁性の隔壁層を形成する工程と、
前記第1開口の底部に当該半導体層からなるチャネル部半導体層を形成する工程と、
前記基板の上方に前記隔壁層および半導体層を覆うように前記第1開口および前記第2開口を埋め込む状態で絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に画素電極を形成する工程とを行う
表示装置の製造方法。 Forming a source electrode and a drain electrode of a thin film transistor on a substrate;
Insulation having a first opening exposing the end of the source electrode, an end of the drain electrode, and a second opening separated from the first opening so as to cover the source electrode and the drain electrode on the substrate Forming a partition wall layer of
Forming a channel part semiconductor layer made of the semiconductor layer at the bottom of the first opening;
Forming an insulating film in a state of embedding the first opening and the second opening so as to cover the partition layer and the semiconductor layer above the substrate;
And a step of forming a pixel electrode on the insulating film.
前記チャネル部半導体層を形成する工程は、前記隔壁層の上部からの半導体層の成膜により、当該隔壁層の上部とは分断された状態で前記第1開口の底部に当該半導体層からなるチャネル部半導体層を形成する表示装置の製造方法。 In the manufacturing method of the display device according to claim 10,
The step of forming the channel portion semiconductor layer includes forming a semiconductor layer on the bottom of the first opening in a state separated from the upper portion of the partition layer by forming a semiconductor layer from the upper portion of the partition layer. For manufacturing a display device for forming a partial semiconductor layer.
前記チャネル部半導体層を形成する工程は、前記隔壁層の上部からの半導体層の成膜により、当該隔壁層の上部とは分断された状態で前記第1開口の底部に当該半導体層からなるチャネル部半導体層を形成すると供に、第2の開口の底部に前記チャネル部半導体層と同一材料からなる半導体層を形成し、
前記チャネル部半導体層を形成する工程の後に前記第2の開口の底部から前記半導体層を除去する工程を行う表示装置の製造方法。 In the manufacturing method of the display device according to claim 11,
The step of forming the channel portion semiconductor layer includes forming a semiconductor layer on the bottom of the first opening in a state separated from the upper portion of the partition layer by forming a semiconductor layer from the upper portion of the partition layer. Forming a partial semiconductor layer, forming a semiconductor layer made of the same material as the channel semiconductor layer at the bottom of the second opening,
A method for manufacturing a display device, comprising performing a step of removing the semiconductor layer from a bottom of the second opening after the step of forming the channel portion semiconductor layer.
前記チャネル半導体層を形成する工程は、半導体材料が含まれた溶液を第1開口底部のみに選択的に形成する方法により前記第1開口の底部に当該半導体層からなるチャネル部半導体層を形成する表示装置の製造方法。 In the manufacturing method of the display device according to claim 10,
The step of forming the channel semiconductor layer forms a channel semiconductor layer made of the semiconductor layer at the bottom of the first opening by a method of selectively forming a solution containing a semiconductor material only on the bottom of the first opening. Manufacturing method of display device.
前記隔壁層を形成する工程では、前記第1開口および第2開口と共に、前記ソース電極または前記ドレイン電極に達する第3開口を当該隔壁層に形成し、
前記絶縁膜を形成する工程では、前記第3開口をも埋め込む状態で前記絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜を形成する工程の後に、前記第3開口の内側の当該絶縁膜において前記ソース電極または前記ドレイン電極に達する接続孔を形成する工程を行い、
前記画素電極を形成する工程では、前記接続孔を介して前記ソース電極または前記ドレイン電極に接続された状態で当該画素電極を形成する
表示装置の製造方法。 In the manufacturing method of the display device according to claim 10,
In the step of forming the partition layer, a third opening reaching the source electrode or the drain electrode is formed in the partition layer together with the first opening and the second opening,
In the step of forming the insulating film, the insulating film is formed in a state of also embedding the third opening,
After the step of forming the insulating film, a step of forming a connection hole reaching the source electrode or the drain electrode in the insulating film inside the third opening,
In the step of forming the pixel electrode, the pixel electrode is formed in a state of being connected to the source electrode or the drain electrode through the connection hole.
前記隔壁層を形成する工程では、前記第1開口および第2開口と共に、前記ソース電極または前記ドレイン電極に達する第3開口を当該隔壁層に形成し、
前記チャネル部半導体層を形成する工程は、前記隔壁層の上部からの半導体層の成膜により、当該隔壁層の上部とは分断された状態で前記第1開口の底部に当該半導体層からなるチャネル部半導体層を形成し、
前記絶縁膜を形成する工程では、前記第3開口をも埋め込む状態で前記絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜を形成する工程の後に、当該絶縁膜に、前記隔壁上の半導体層に対して絶縁性を保った状態で、当該第3開口の内側において前記ソース電極または前記ドレイン電極に達する接続孔を形成する工程を行い、
前記画素電極を形成する工程では、前記接続孔を介して前記ソース電極または前記ドレイン電極に接続された状態で当該画素電極を形成する
表示装置の製造方法。 In the manufacturing method of the display device according to claim 10,
In the step of forming the partition layer, a third opening reaching the source electrode or the drain electrode is formed in the partition layer together with the first opening and the second opening,
The step of forming the channel portion semiconductor layer includes forming a semiconductor layer on the bottom of the first opening in a state separated from the upper portion of the partition layer by forming a semiconductor layer from the upper portion of the partition layer. Forming a semiconductor layer,
In the step of forming the insulating film, the insulating film is formed in a state of also embedding the third opening,
After the step of forming the insulating film, a connection hole reaching the source electrode or the drain electrode inside the third opening in a state in which the insulating film is insulated from the semiconductor layer on the partition. The process of forming
In the step of forming the pixel electrode, the pixel electrode is formed in a state of being connected to the source electrode or the drain electrode through the connection hole.
前記チャネル部半導体層を形成する工程は、前記隔壁層の上部からの半導体層の成膜により、当該隔壁層の上部とは分断された状態で前記第1開口の底部に当該半導体層からなるチャネル部半導体層を形成すると供に、第2の開口の底部に前記チャネル部半導体層と同一材料からなる半導体層を形成し、
前記チャネル部半導体層を形成する工程の後に前記第2開口の底部から前記半導体層を除去することにより当該絶縁膜上の半導体層に対して絶縁性を保った状態で、当該第3開口の内側において前記ソース電極または前記ドレイン電極に達する接続孔を形成する工程を行う
表示装置の製造方法。 In the manufacturing method of the display device according to claim 15,
The step of forming the channel portion semiconductor layer includes forming a semiconductor layer on the bottom of the first opening in a state separated from the upper portion of the partition layer by forming a semiconductor layer from the upper portion of the partition layer. Forming a partial semiconductor layer, forming a semiconductor layer made of the same material as the channel semiconductor layer at the bottom of the second opening,
After the step of forming the channel portion semiconductor layer, the semiconductor layer is removed from the bottom of the second opening, thereby maintaining the insulation with respect to the semiconductor layer on the insulating film. A method of manufacturing a display device, comprising: forming a connection hole reaching the source electrode or the drain electrode.
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WO2013073084A1 (en) * | 2011-11-16 | 2013-05-23 | パナソニック株式会社 | Method for producing display panels, and display panel |
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WO2013073084A1 (en) * | 2011-11-16 | 2013-05-23 | パナソニック株式会社 | Method for producing display panels, and display panel |
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