JP2010182819A - 薄膜トランジスタおよび表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ゲート絶縁膜22上において、酸化物半導体層23の上面および側面が、ソース・ドレイン電極25およびチャネル保護膜24によって覆われているようにする。これにより、酸化物半導体層23への水分等の混入が抑えられ、酸化物半導体層23での水分の吸着を抑制することができる。なお、ゲート絶縁膜221,222としては、水分等に対してバリア性の高い酸化アルミニウム膜やシリコン窒化膜層を用いるようにするのが好ましい。
【選択図】図4
Description
1.実施の形態(酸化物半導体層の上面および側面が、ソース・ドレイン電極および保護膜によって覆われている例)
2.変形例(チャネル保護膜に加えて保護膜(パッシベーション膜)を設けた場合の例)
3.モジュールおよび適用例
[表示装置の構成例]
図1は、本発明の一実施の形態に係る表示装置の構成を表すものである。この表示装置は、極薄型の有機発光カラーディスプレイ装置などとして用いられるものである。この表示装置では、例えば、TFT基板1に、表示素子として後述する複数の有機発光素子10R,10G,10Bよりなる画素PXLCがマトリクス状に配置されてなる表示領域110が形成されている。また、この表示領域110の周辺には、信号部である水平セレクタ(HSEL)121と、スキャナ部であるライトスキャナ(WSCN)131および電源スキャナ(DSCN)132とが形成されている。
図3は、TFT基板1の画素回路140の一部(図2のサンプリング用トランジスタ3Aに相当する部分)の平面構成を表したものである。TFT基板1は、例えば、ガラス等の基板10上に、上述したサンプリング用トランジスタ3Aを構成するTFT20等を形成したものである。なお、図3では省略したが、図2の駆動用トランジスタ3Bも、TFT20と同様に構成されている。
図7は、図1に示した表示領域110の断面構成を表したものである。表示領域110には、赤色の光を発生する有機発光素子10Rと、緑色の光を発生する有機発光素子10Gと、青色の光を発生する有機発光素子10Bとが、順に全体としてマトリクス状に形成されている。なお、有機発光素子10R,10G,10Bは短冊形の平面形状を有し、隣り合う有機発光素子10R,10G,10Bの組み合わせが一つの画素(ピクセル)を構成している。
この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。
図8および図9は、TFT20を有するTFT基板1を形成する工程の一例を断面図で表すものである。
まず、TFT基板1の全面に感光性樹脂を塗布し、露光および現像することにより、平坦化絶縁膜51および接続孔51Aを形成し、焼成する。次いで、例えば直流スパッタリングにより、上述した材料よりなるアノード52を成膜し、例えばリソグラフィ技術を用いて選択的にエッチングし、所定の形状にパターニングする。続いて、例えばCVD法により上述した厚みおよび材料よりなる電極間絶縁膜54を形成し、例えばリソグラフィ技術を用いて開口部を形成する。そののち、例えば蒸着法により、上述した材料よりなる有機層53およびカソード55を順次成膜し、有機発光素子10R,10G,10Bを形成する。続いて、有機発光素子10R,10G,10Bを、上述した材料よりなる保護膜56で覆う。
次に、本実施の形態の表示装置の作用および効果について、比較例と比較しつつ説明する。
そこで、図11に断面構造を示した比較例に係るTFT820では、ゲート絶縁膜22上において、酸化物半導体層23の上面が、ソース・ドレイン電極25およびチャネル保護膜24によって覆われている。ただし、このTFT820では、本実施の形態のTFT20とは異なり、酸化物半導体層23の側面が覆われておらず、外気に露出した構造となっている(図中の符号P801,P802の領域参照)。したがって、このTFT820では、外気中の水分等が酸化物半導体層23中に供給されることにより、TFT820の電気特性が不安定となる。
これに対して、本実施の形態では、ゲート絶縁膜22上において、酸化物半導体層23の上面および側面が、ソース・ドレイン電極25およびチャネル保護膜24によって覆われている。これにより、比較例とは異なり、酸化物半導体層23が外気に対して遮断された構造となり、酸化物半導体層23への水分等の混入が抑えられる。したがって、本実施の形態のTFT20では、比較例のTFT820と比べ、電気的特性が安定化する。
図13は、本発明の変形例に係るTFT20Aの断面構造を表すものである。なお、この図において、上記実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
以下、上記実施の形態および変形例で説明した表示装置の適用例について説明する。上記実施の形態等の表示装置は、テレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、上記実施の形態等の表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
上記実施の形態等の表示装置は、例えば、図15に示したようなモジュールとして、後述する適用例1〜5などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板11の一辺に、封止用基板71および接着層60から露出した領域210を設け、この露出した領域210に、信号線駆動回路120および走査線駆動回路130の配線を延長して外部接続端子(図示せず)を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)220が設けられていてもよい。
図16は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有しており、この映像表示画面部300は、上記各実施の形態等に係る表示装置により構成されている。
図17は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部410、表示部420、メニュースイッチ430およびシャッターボタン440を有しており、その表示部420は、上記各実施の形態等に係る表示装置により構成されている。
図18は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体510,文字等の入力操作のためのキーボード520および画像を表示する表示部530を有しており、その表示部530は、上記各実施の形態等に係る表示装置により構成されている。
図19は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部610,この本体部610の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ620,撮影時のスタート/ストップスイッチ630および表示部640を有している。そして、その表示部640は、上記各実施の形態等に係る表示装置により構成されている。
図20は、上記実施の形態等の表示装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そのディスプレイ740またはサブディスプレイ750は、上記各実施の形態等に係る表示装置により構成されている。
Claims (9)
- ゲート電極と、
前記ゲート電極上に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上において、前記ゲート電極に対応してチャネル領域を形成する酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層上において、少なくとも前記チャネル領域に対応する領域に形成されたチャネル保護膜と、
ソース・ドレイン電極と
を備え、
前記ゲート絶縁膜上において、前記酸化物半導体層の上面および側面が、前記ソース・ドレイン電極および前記チャネル保護膜によって覆われている
薄膜トランジスタ。 - 前記チャネル保護膜が、酸化アルミニウムを含んで構成されている
請求項1に記載の薄膜トランジスタ。 - 前記チャネル保護膜が、酸化アルミニウム膜とシリコン酸化膜とを含む積層膜である
請求項2に記載の薄膜トランジスタ。 - 前記ゲート絶縁膜が、酸化アルミニウムまたはシリコン窒化物を含んで構成されている
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタ。 - 前記ゲート絶縁膜が、酸化アルミニウム膜とシリコン窒化膜とを含む積層膜である
請求項4に記載の薄膜トランジスタ。 - 前記ソース・ドレイン電極が、複数の金属層を積層して構成されており、
前記複数の金属層のうちの前記酸化物半導体層と接する金属層が、酸素を含む金属材料により構成されている
請求項1に記載の薄膜トランジスタ。 - 前記ソース・ドレイン電極が、複数の金属層を積層して構成されており、
前記複数の金属層のうちの前記酸化物半導体層と接する金属層が、モリブデン(Mo)により構成されている
請求項1に記載の薄膜トランジスタ。 - 表示素子と、この表示素子を駆動するための薄膜トランジスタとを備え、
前記薄膜トランジスタは、
ゲート電極と、
前記ゲート電極上に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上において、前記ゲート電極に対応してチャネル領域を形成する酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層上において、少なくとも前記チャネル領域に対応する領域に形成されたチャネル保護膜と、
ソース・ドレイン電極と
を有し、
前記ゲート絶縁膜上において、前記酸化物半導体層の上面および側面が、前記ソース・ドレイン電極および前記チャネル保護膜によって覆われている
表示装置。 - 前記表示素子は、アノードと、発光層を含む有機層と、カソードとを有する有機発光素子である
請求項8に記載の表示装置。
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