JP2015220387A - 表示用パネル基板、表示パネル、表示装置、および表示用パネル基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】酸化物半導体層91は、チャネル領域91cと、チャネル領域91cに隣り合う第1の隣接領域91sと、チャネル領域91cに隣り合いチャネル領域91cによって第1の隣接領域91sから隔てられた第2の隣接領域91pとを有する。絶縁層94はチャネル領域91cおよび2の隣接領域91pの上に設けられている。金属電極62は、酸化物半導体層91の第1の隣接領域91sに接しており、第2の隣接領域91pから離れている。第2の隣接領域91pは、チャネル領域91cが有する導電性よりも高い導電性を有する。
【選択図】図9
Description
下記において、まず図1〜図3を参照してLCDおよびそれに含まれる部材について、主に一般的内容について説明する。その後、図4以降の図面を参照して、本実施の形態におけるTFT基板(表示用パネル基板)の具体的構成について詳しく説明する。
図1を参照して、本実施の形態のLCD1(表示装置)は液晶パネル10(表示パネル)およびバックライトユニット20を有する。液晶パネル10は、画素がマトリックス状に配列されている表示領域11と、表示領域11の外側に位置し表示領域11を取り囲む額縁領域(「周辺領域」とも呼ばれる)12とに大別される。バックライトユニット20は、液晶パネル10の液晶層35(変調層)に光を供給するために液晶パネル10の背面に設けられた面状光源装置である。
液晶パネル10は、TFT基板30(表示用パネル基板)と、液晶層35と、対向基板40とを有する。TFT基板30および対向基板40は、一定の間隙(「セルギャップ」とも呼ばれる)を介して互いに貼り合わされている。両者の間には、液晶が閉じ込められることで液晶層35が設けられている。対向基板40は、たとえば、カラーフィルタ、ブラックマトリックス、配向膜などを有するカラーフィルタ基板である。またTFT基板30および対向基板40の各々の外面上には、偏光板、位相差板などが配置されている。
図2を参照して、TFT基板30は透明基板50(支持基板)を有する。透明基板50の一方の主面(すなわち液晶層に向く主面)上に各種の要素が配置されている。透明基板50はガラスなどの透明かつ絶縁性の材料で構成されている。
接続基板57,58を介して走査信号駆動回路55および表示信号駆動回路56に外部からの各種信号が供給される。走査信号駆動回路55は、外部から入力される制御信号に基づいてゲート信号(「走査信号」とも呼ばれる)をゲート配線51に供給する。このゲート信号によってゲート配線51が順次選択される。表示信号駆動回路56は、外部から入力される、制御信号、表示データなどに基づいて、表示信号をソース配線52に供給する。これにより、表示データに応じた表示電圧が各画素PXに供給される。
図4は、TFT基板30の構成を、配向膜98(図9)の図示を省略して示した概略部分平面図である。図5は、図4の共通電極74の図示を省略したものである。図6は、図5の保護膜92の図示を省略したものである。図7は、図6のソース配線52およびソース電極62の図示を省略したものである。図8は、図5〜図7の酸化物半導体層91の各々を構成する複数の領域の配置を、図4〜図7の各々と同様の視野で概略的に示す部分平面図である。図9は、図4〜図8の線IX−IXに沿う概略部分断面図である。
図12〜図20は、TFT基板30の製造方法を工程順に、図9と同じ視野で概略的に示す部分断面図である。
本実施の形態のTFT60によれば、高い導電性を有する高導電性隣接領域91pをTFT60のドレイン電極および画素電極として利用することができる。よって酸化物半導体層91を用いて、チャネル領域だけでなく、ドレイン電極および画素電極を構成することができる。また本実施の形態のTFT基板30によれば、各画素PXに上述したTFT60が用いられることにより、ドレイン電極としての機能を有する部分を、ソース電極62の材料のような金属層ではなく、透光性を確保しやすい材料である酸化物半導体層91からなる高導電性隣接領域91pによって構成することができる。これによりTFT基板30の開口率を高めることができる。また本実施の形態の液晶パネル10(図1)によれば、開口率の高いTFT基板30を用いることで、液晶層35のうち実際に表示に寄与することができる面積を高めることができる。また本実施の形態のLCD1(図1)によれば、開口率の高いTFT基板30を用いることで、バックライトユニット20の光をより効率的に用いることができる。よって消費電力を削減することができる。
上述した本実施の形態によれば、高導電性隣接領域91pを形成するための酸化物半導体層91の部分的な還元が、層間絶縁膜93が含有する水素を用いて行なわれる(図19および図20参照)。しかしながら、酸化物半導体層91を部分的に還元する方法は、この方法に限定されるものではない。たとえば、図17に示す構成が得られた時点で、つまり層間絶縁膜93が形成される前に、酸化物半導体層91の上面S2のうち露出された領域を還元する処理が行なわれてもよい。具体的には、保護膜92およびソース電極62をマスクとして用いて、酸化物半導体層91の上面S2に対して還元処理が行なわれてもよい。還元処理としては、たとえば、250℃、ガス圧2Pa、RF(Radio Frequency)出力100W程度で、水素プラズマ処理が行なわれ得る。この場合、層間絶縁膜93が水素を含んでいる必要はない。
上記実施の形態1においては、ソース電極62のパターニングのためのエッチング工程(図15)において、チャネル領域91cがエッチングによる影響を受ける。つまり実施の形態1のTFT基板30は、バックチャネルエッチ型のTFTを有する。本実施の形態においては、バックチャネルエッチ型ではなくエッチングストッパ型のTFTを有するTFT基板について説明する。
LCDは直視型(図1:LCD1)に限定されるものではなく投写型であってもよい。またLCDは、透過型または半透過型のものに限定されるものではなく、たとえば、バックライトユニット20(図1)を有しない反射型のものであってもよい。液晶パネルは、平坦なもの(図1:LCD1)に限定されるものではなく、湾曲したものであってもよい。
Claims (12)
- 支持基板と、
前記支持基板に支持された薄膜トランジスタとを備え、前記薄膜トランジスタは、
チャネル領域と、前記チャネル領域に隣り合う第1の隣接領域と、前記チャネル領域に隣り合い前記チャネル領域によって前記第1の隣接領域から隔てられた第2の隣接領域とを有する酸化物半導体層と、
前記チャネル領域および前記2の隣接領域の上に設けられた絶縁層と、
前記酸化物半導体層の前記第1の隣接領域に接し前記第2の隣接領域から離れた金属電極とを含み、
前記第2の隣接領域は、前記チャネル領域が有する導電性よりも高い導電性を有する、
表示用パネル基板。 - 前記第2の隣接領域の酸素欠陥濃度は前記チャネル領域の酸素欠陥濃度よりも高い、請求項1に記載の表示用パネル基板。
- 前記第2の隣接領域の水素原子濃度は前記チャネル領域の水素原子濃度よりも高い、請求項2に記載の表示用パネル基板。
- 前記酸化物半導体層は第1の面と前記第1の面と反対の第2の面とを有し、前記第2の面は前記絶縁層に面しており、
前記第2の隣接領域の酸素欠陥濃度は前記第1の面上に比して前記第2の面上においてより高い、請求項2または3に記載の表示用パネル基板。 - 前記絶縁層は、前記チャネル領域を覆い第2の隣接領域を露出する保護膜を含む、請求項2から4のいずれか1項に記載の表示用パネル基板。
- 前記金属電極は、前記保護膜上に位置する縁を有する、請求項5に記載の表示用パネル基板。
- 前記絶縁層は、前記第2の面上において前記第2の隣接領域を覆う層間絶縁膜を含み、
前記層間絶縁膜の水素原子濃度は前記保護膜の水素原子濃度よりも高い、請求項5または6に記載の表示用パネル基板。 - 前記表示用パネル基板には複数の画素が設けられており、
前記薄膜トランジスタは前記複数の画素の各々に設けられている、請求項1から7のいずれか1項に記載の表示用パネル基板。 - 前記第2の隣接領域は画素電極として機能することを特徴とする、請求項1から8のいずれか1項に記載の表示用パネル基板。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の表示用パネル基板と、
前記表示用パネル基板からの制御により光を変調する変調層とを備える、
表示パネル。 - 請求項10に記載の表示パネルと、
前記変調層に光を供給する光源とを備える、
表示装置。 - 支持基板と、前記支持基板に支持された薄膜トランジスタとを有する表示用パネルの製造方法であって、
チャネル領域と、前記チャネル領域に隣り合う第1の隣接領域と、前記チャネル領域に隣り合い前記チャネル領域によって前記第1の隣接領域から隔てられた第2の隣接領域とを有する酸化物半導体層を前記支持基板上に形成する工程と、
前記酸化物半導体層の前記第1の隣接領域に接し、かつ前記酸化物半導体層の前記第2の隣接領域から離れた金属電極を形成する工程と、
前記酸化物半導体層の前記チャネル領域を覆い、かつ前記酸化物半導体層の前記第2の隣接領域を露出する保護膜を形成する工程と、
前記酸化物半導体層を還元する工程とを備え、前記酸化物半導体層を還元する工程において前記酸化物半導体層の前記チャネル領域は前記保護膜によって覆われている、
表示用パネル基板の製造方法。
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