JP2018010107A - Display device and fabrication method of display device - Google Patents

Display device and fabrication method of display device Download PDF

Info

Publication number
JP2018010107A
JP2018010107A JP2016138182A JP2016138182A JP2018010107A JP 2018010107 A JP2018010107 A JP 2018010107A JP 2016138182 A JP2016138182 A JP 2016138182A JP 2016138182 A JP2016138182 A JP 2016138182A JP 2018010107 A JP2018010107 A JP 2018010107A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
film
display device
transistor
liquid crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016138182A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
宏充 勝井
Hiromitsu Katsui
宏充 勝井
松本 貴博
Takahiro Matsumoto
貴博 松本
大吾 一戸
Daigo Ichinohe
大吾 一戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Priority to JP2016138182A priority Critical patent/JP2018010107A/en
Publication of JP2018010107A publication Critical patent/JP2018010107A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal element that can control alignment of liquid crystal molecules in a high level and has high display quality, a display device having the liquid crystal element, and fabrication methods of the liquid crystal element and the display device.SOLUTION: The display device includes: a transistor 130 having a gate electrode 132, a semiconductor film 134, and a gate insulation film 140 sandwiched by the gate electrode 132 and the semiconductor film 134; an insulation film on the transistor 130; and an oxide film 150 on the insulation film. The oxide film 150 has a first region 152 electrically connected to the transistor 130 and a second region 154 in contact with the first region 152. The conductivity of the first region 152 is higher than the conductivity of the second region 154; and an upper surface of the first region 152 and an upper surface of the second region 154 are continuous.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、液晶表示装置などの表示装置、およびその作製方法に関する。   The present invention relates to a display device such as a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.

表示装置の代表例として液晶表示装置が知られている。液晶表示装置は複数の液晶素子を有しており、液晶素子は、一対の電極(画素電極、対向電極)と、これらに挟まれる液晶性を有する化合物(液晶分子)の層(液晶層)を基本構成として有している。液晶素子を挟むように配置される一対の偏光板の一方を通して液晶層に入射される偏光は、液晶層によってその偏光面が回転され、もう一方の偏光板を通して出射される。偏光面の回転は液晶層内の液晶分子の配向によって決まる。一対の電極を用いて液晶層に電場を形成することにより、液晶分子は初期における配向状態から、電場によって決まる配向状態へ変化する。この配向状態の変化に伴って液晶素子の光透過率が変化し、諧調表示が実現される。   A liquid crystal display device is known as a representative example of the display device. The liquid crystal display device includes a plurality of liquid crystal elements. The liquid crystal element includes a pair of electrodes (pixel electrode and counter electrode) and a liquid crystal compound (liquid crystal molecule) layer (liquid crystal layer) sandwiched between the electrodes. It has as a basic configuration. The polarized light incident on the liquid crystal layer through one of the pair of polarizing plates arranged so as to sandwich the liquid crystal element is emitted through the other polarizing plate with its polarization plane rotated by the liquid crystal layer. The rotation of the polarization plane is determined by the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer. By forming an electric field in the liquid crystal layer using a pair of electrodes, the liquid crystal molecules change from an initial alignment state to an alignment state determined by the electric field. With the change in the alignment state, the light transmittance of the liquid crystal element changes, and a gradation display is realized.

液晶層の初期配向は、液晶層に接するように設けられる配向膜や、一対の電極の形状、あるいは液晶層中に設けられる構造体などによって制御される。あるいは、液晶性を有するモノマーを液晶層中に添加し、液晶層に電場を形成しながらモノマーを重合させてポリマーマトリックスを形成し、これによって液晶分子のプレチルト角を含む初期の配向を制御することも可能である。この手法を用いて作製される液晶素子はPSA(Polymer Sustained Alignment)液晶素子と呼ばれ、視野角の大きい液晶表示装置を与えることができる(特許文献1、2参照)。   The initial alignment of the liquid crystal layer is controlled by an alignment film provided in contact with the liquid crystal layer, the shape of a pair of electrodes, or a structure provided in the liquid crystal layer. Alternatively, a monomer having liquid crystallinity is added to the liquid crystal layer, and the monomer is polymerized while forming an electric field in the liquid crystal layer to form a polymer matrix, thereby controlling the initial alignment including the pretilt angle of the liquid crystal molecules. Is also possible. A liquid crystal element manufactured using this method is called a PSA (Polymer Sustained Alignment) liquid crystal element, and can provide a liquid crystal display device with a wide viewing angle (see Patent Documents 1 and 2).

特開2002−357830号公報JP 2002-357830 A 国際公開第2010/122800号International Publication No. 2010/122800

本出願は、液晶分子の配向を高度に制御することができ、高い表示品質を有する液晶素子、および液晶素子を有する表示装置、ならびにこれらの作製方法を提供することを課題の一つとする。   An object of the present application is to provide a liquid crystal element that can highly control the alignment of liquid crystal molecules, a high display quality, a display device including the liquid crystal element, and a manufacturing method thereof.

本発明の実施形態の一つは、ゲート電極、半導体膜、ゲート電極と半導体膜に挟まれたゲート絶縁膜を有するトランジスタと、トランジスタ上の絶縁膜と、絶縁膜上の酸化物膜を有する表示装置である。酸化物膜は、トランジスタと電気的に接続される第1の領域と、第1の領域と接する第2の領域を有する。第1の領域の導電性は第2の領域の導電性よりも高く、第1の領域の上面と第2の領域の上面は連続する。   One embodiment of the present invention includes a gate electrode, a semiconductor film, a transistor having a gate insulating film sandwiched between the gate electrode and the semiconductor film, an insulating film on the transistor, and a display having an oxide film on the insulating film Device. The oxide film has a first region electrically connected to the transistor and a second region in contact with the first region. The conductivity of the first region is higher than the conductivity of the second region, and the upper surface of the first region and the upper surface of the second region are continuous.

本発明の実施形態の一つは、ゲート電極、半導体膜、ゲート電極と半導体膜に挟まれたゲート絶縁膜を有するトランジスタと、トランジスタ上の絶縁膜と、絶縁膜上の酸化物膜を有する表示装置である。酸化物膜は、トランジスタと電気的に接続される第1の領域と、第1の領域から電気的に独立し、一定電圧が印加されるように構成される第3の領域、ならびに第1の領域と第3の領域と接し、第1の領域と第3の領域に挟まれる第2の領域を有する。第1の領域と第3の領域の導電性は第2の領域の導電性よりも高く、第1の領域の上面、第2の領域の上面、および第3の領域の上面は連続する。   One embodiment of the present invention includes a gate electrode, a semiconductor film, a transistor having a gate insulating film sandwiched between the gate electrode and the semiconductor film, an insulating film on the transistor, and a display having an oxide film on the insulating film Device. The oxide film includes a first region electrically connected to the transistor, a third region electrically independent from the first region and configured to be applied with a constant voltage, and the first region The second region is in contact with the region and the third region and is sandwiched between the first region and the third region. The conductivity of the first region and the third region is higher than the conductivity of the second region, and the upper surface of the first region, the upper surface of the second region, and the upper surface of the third region are continuous.

本発明の実施形態の一つは、表示装置の作製方法である。作製方法は、ゲート電極、半導体膜、ゲート電極と半導体膜に挟まれたゲート絶縁膜を有するトランジスタを形成すること、トランジスタ上に絶縁膜を形成すること、絶縁膜に開口部を形成すること、開口部を覆うように絶縁膜上に酸化物膜を形成すること、および酸化物膜内に第1の領域と第2の領域を形成することを含む。第1の領域と第2の領域の形成は、第1の領域が第2の領域よりも高い導電性を有し、第1の領域がトランジスタと電気的に接続されるように行う。   One embodiment of the present invention is a method for manufacturing a display device. A manufacturing method includes forming a gate electrode, a semiconductor film, a transistor having a gate insulating film sandwiched between the gate electrode and the semiconductor film, forming an insulating film over the transistor, forming an opening in the insulating film, Forming an oxide film over the insulating film so as to cover the opening, and forming a first region and a second region in the oxide film. The first region and the second region are formed so that the first region has higher conductivity than the second region and the first region is electrically connected to the transistor.

本発明の一実施形態の表示装置の上面模式図。1 is a schematic top view of a display device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の表示装置の画素の上面模式図。1 is a schematic top view of a pixel of a display device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の表示装置の画素の上面模式図。1 is a schematic top view of a pixel of a display device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の表示装置の画素の断面模式図。1 is a schematic cross-sectional view of a pixel of a display device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の表示装置の作製方法を説明する断面模式図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a display device of one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の表示装置の作製方法を説明する断面模式図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a display device of one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の表示装置の作製方法を説明する断面模式図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a display device of one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の表示装置の作製方法を説明する断面模式図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a display device of one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の表示装置の作製方法を説明する断面模式図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a display device of one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の表示装置の画素の上面模式図。1 is a schematic top view of a pixel of a display device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の表示装置の画素の断面模式図。1 is a schematic cross-sectional view of a pixel of a display device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の表示装置の画素の上面模式図。1 is a schematic top view of a pixel of a display device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の表示装置の画素の断面模式図。1 is a schematic cross-sectional view of a pixel of a display device according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の各実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in various modes without departing from the gist thereof, and is not construed as being limited to the description of the embodiments exemplified below.

図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。   In order to make the explanation clearer, the drawings may be schematically represented with respect to the width, thickness, shape, and the like of each part as compared to the actual embodiment, but are merely examples and limit the interpretation of the present invention. Not what you want. In this specification and each drawing, elements having the same functions as those described with reference to the previous drawings may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.

本明細書および特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。   In the present specification and claims, in expressing a mode of disposing another structure on a certain structure, when simply describing “on top”, unless otherwise specified, It includes both the case where another structure is disposed immediately above and a case where another structure is disposed via another structure above a certain structure.

ある一つの膜を加工して複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来し、同一の層構造、同一の材料を有する。したがって本明細書および請求項においては、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。   When a plurality of films are formed by processing one film, the plurality of films may have different functions and roles. However, the plurality of films are derived from films formed as the same layer in the same process, and have the same layer structure and the same material. Therefore, in the present specification and claims, these plural films are defined as existing in the same layer.

(第1実施形態)
本実施形態では、本発明の実施形態の一つである表示装置100の構造に関し、図1乃至図3を用いて説明する。
(First embodiment)
In this embodiment, a structure of a display device 100 which is one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

[1.全体構成]
表示装置100は、基板102上に画素領域104を有しており、画素領域104には複数の画素106が設けられる。画素106には表示素子として液晶素子が備えられる。例えば隣接する画素106が赤色、緑色、あるいは青色を与えるように液晶素子やその周辺構造を構築することで、フルカラー表示を行うことができる。画素106の配列に制限はなく、ストライプ配列やデルタ配列などを採用することができる。
[1. overall structure]
The display device 100 includes a pixel region 104 over a substrate 102, and a plurality of pixels 106 are provided in the pixel region 104. The pixel 106 is provided with a liquid crystal element as a display element. For example, a full color display can be performed by constructing a liquid crystal element and its peripheral structure so that the adjacent pixels 106 give red, green, or blue. The arrangement of the pixels 106 is not limited, and a stripe arrangement, a delta arrangement, or the like can be adopted.

表示装置100はさらに、画素106に種々の信号を与えるための駆動回路を有しており、例えば図1に示すように、ゲート側駆動回路108、110、ソース側駆動回路112などを基板102上に有することができる。図1では二つのゲート側駆動回路108、110が画素領域104の両側に設けられる例が示されているが、ゲート側駆動回路は一つでもよい。これらの駆動回路108、110、112の一部、あるいはすべてを基板102上に設置する必要はなく、例えば半導体基板上に形成された集積回路(IC)で構成される駆動回路を基板102上、あるいはコネクタ114上に設置してもよい。図1では、駆動回路の一部としてIC116がコネクタ114上に設けられる例が示されている。   The display device 100 further includes a driving circuit for supplying various signals to the pixel 106. For example, as shown in FIG. 1, the gate side driving circuits 108 and 110, the source side driving circuit 112, and the like are provided on the substrate 102. Can have. Although FIG. 1 shows an example in which two gate side driving circuits 108 and 110 are provided on both sides of the pixel region 104, one gate side driving circuit may be provided. It is not necessary to install some or all of these drive circuits 108, 110, and 112 on the substrate 102. For example, a drive circuit formed of an integrated circuit (IC) formed on a semiconductor substrate is provided on the substrate 102. Alternatively, it may be installed on the connector 114. FIG. 1 shows an example in which an IC 116 is provided on a connector 114 as a part of the driving circuit.

コネクタ114は図示しない外部回路から電源や信号を駆動回路108、110、112へ供給する機能を有する。コネクタ114として、フレキシブルプリント回路基板(FPC)などを用いることができる。外部回路からの信号が駆動回路108、110、112を経由して各画素106へ供給され、映像が画素領域104上に再現される。   The connector 114 has a function of supplying power and signals from an external circuit (not shown) to the drive circuits 108, 110, and 112. As the connector 114, a flexible printed circuit board (FPC) or the like can be used. A signal from an external circuit is supplied to each pixel 106 via the drive circuits 108, 110, and 112, and an image is reproduced on the pixel region 104.

[2.画素]
図2に、画素106の模式図を示す。表示装置100は複数の画素106と電気的に接続される複数の走査線120、複数の信号線122を有している。複数の走査線120は、図1に示すゲート側駆動回路108、110へ接続され、複数の信号線122はソース側駆動回路112、および/あるいはIC116と接続される。一つの走査線120は、走査線120が伸びる方向に配置される複数の画素106と接続され、一方、一つの信号線122は、信号線122が伸びる方向に配置される複数の画素106と接続される。
[2. Pixel]
FIG. 2 shows a schematic diagram of the pixel 106. The display device 100 includes a plurality of scanning lines 120 and a plurality of signal lines 122 that are electrically connected to the plurality of pixels 106. The plurality of scanning lines 120 are connected to the gate side driving circuits 108 and 110 shown in FIG. 1, and the plurality of signal lines 122 are connected to the source side driving circuit 112 and / or the IC 116. One scanning line 120 is connected to a plurality of pixels 106 arranged in a direction in which the scanning line 120 extends, while one signal line 122 is connected to a plurality of pixels 106 arranged in a direction in which the signal line 122 extends. Is done.

各画素106には少なくとも一つのトランジスタ130を設けることができる(図2)。トランジスタ130は、走査線120の一部(図中、下側に突き出た部分)、信号線122の一部(図中、右側に突き出た部分)、半導体膜134、ソース電極136などから構成される。走査線120の一部は後述するゲート電極132として、信号線122の一部はソース電極136と対を形成してドレイン電極138として機能する。図示しないが、各画素106はトランジスタ130以外に他のトランジスタや容量などの半導体素子を有してもよい。なお、本明細書と請求項において、ソース電極136とドレイン電極138は、電流の向きなどによって互いに入れ替わることがある。このような場合、ソース電極は138となり、136がドレイン電極として働く。   Each pixel 106 can be provided with at least one transistor 130 (FIG. 2). The transistor 130 includes a part of the scanning line 120 (a part protruding downward in the figure), a part of the signal line 122 (a part protruding rightward in the figure), a semiconductor film 134, a source electrode 136, and the like. The A part of the scanning line 120 functions as a gate electrode 132 to be described later, and a part of the signal line 122 functions as a drain electrode 138 by forming a pair with the source electrode 136. Although not illustrated, each pixel 106 may include a semiconductor element such as another transistor or a capacitor in addition to the transistor 130. Note that in this specification and the claims, the source electrode 136 and the drain electrode 138 may be interchanged depending on the direction of current and the like. In such a case, the source electrode becomes 138, and 136 serves as the drain electrode.

画素106はさらに酸化物膜150を有している。酸化物膜150はインジウムやガリウムなどの13族元素、亜鉛などの12族元素、あるいはゲルマニウムやスズなどの14族元素などの酸化物を含有することができる。さらに酸化物膜150は、可視光に対して透明性を有することができる。酸化物膜150は第1の領域152と第2の領域154を有する。第1の領域152と第2の領域154は互いに接する。第1の領域152は第2の領域154よりも導電性が高く、トランジスタ130と電気的に接続される。第1の領域152は導電体として振る舞うことができ、画素106において画素電極として機能する。一方、第2の領域154は電気的に絶縁体でもよく、半導体でもよい。第1の領域152の酸素の組成は、第2の領域154のそれよりも小さくてもよい。あるいは、第1の領域152における13族非金属元素、あるいは15族元素の組成は、第2の領域154のそれよりも高くてもよい。   The pixel 106 further includes an oxide film 150. The oxide film 150 can contain an oxide such as a group 13 element such as indium or gallium, a group 12 element such as zinc, or a group 14 element such as germanium or tin. Further, the oxide film 150 can be transparent to visible light. The oxide film 150 includes a first region 152 and a second region 154. The first region 152 and the second region 154 are in contact with each other. The first region 152 has higher conductivity than the second region 154 and is electrically connected to the transistor 130. The first region 152 can behave as a conductor and functions as a pixel electrode in the pixel 106. On the other hand, the second region 154 may be an electrical insulator or a semiconductor. The composition of oxygen in the first region 152 may be smaller than that in the second region 154. Alternatively, the composition of the group 13 nonmetallic element or the group 15 element in the first region 152 may be higher than that of the second region 154.

図2に示すように、第1の領域152は櫛歯の形状を持つことができる。このため、第2の領域154の少なくとも一部は、一対の櫛歯の間に挟まれる。あるいは図3に示すように、第1の領域152は、走査線120や信号線122に対して平行な方向、垂直な方向、および斜めの方向に伸びる複数のストライプを有するパターンを有していてもよい。このようなパターンは、フィッシュボーン構造とも呼ばれる。   As shown in FIG. 2, the first region 152 may have a comb-teeth shape. For this reason, at least a part of the second region 154 is sandwiched between the pair of comb teeth. Alternatively, as shown in FIG. 3, the first region 152 has a pattern having a plurality of stripes extending in a direction parallel to the scanning line 120 and the signal line 122, a direction perpendicular to the signal line 122, and an oblique direction. Also good. Such a pattern is also called a fishbone structure.

図3の鎖線A−A’に沿った断面模式図を図4(A)に示す。図4(A)に示すように、各画素106において、基板102上にトランジスタ130が設けられる。図4(A)で示すトランジスタ130はボトムゲート型のトランジスタであるが、トランジスタ130の構造に制限はなく、トップゲート型でもよく、半導体膜134の上下にゲート電極を備える構造を有してもよい。また、半導体膜134とソース電極136、ドレイン電極138の上下関係にも制約はない。   A schematic cross-sectional view along the chain line A-A ′ in FIG. 3 is shown in FIG. As shown in FIG. 4A, a transistor 130 is provided over the substrate 102 in each pixel 106. The transistor 130 illustrated in FIG. 4A is a bottom-gate transistor; however, the structure of the transistor 130 is not limited and may be a top-gate transistor or may have a structure in which gate electrodes are provided above and below the semiconductor film 134. Good. In addition, there is no restriction on the vertical relationship between the semiconductor film 134, the source electrode 136, and the drain electrode 138.

トランジスタ130は、ゲート電極132、ゲート電極132上のゲート絶縁膜140、ゲート絶縁膜140上の半導体膜134、半導体膜134の上に位置し、半導体膜134と電気的に接続されるドレイン電極138、ソース電極136などを有する。トランジスタ130はさらに、任意の構成として、半導体膜134内に形成されるチャネル領域を保護するためのチャネル保護膜142を有してもよい。図示していないが、表示装置100は、基板102とトランジスタ130の間に、基板102内の不純物からトランジスタ130を保護するためのベースフィルムを有してもよい。   The transistor 130 is located over the gate electrode 132, the gate insulating film 140 over the gate electrode 132, the semiconductor film 134 over the gate insulating film 140, the semiconductor film 134, and the drain electrode 138 electrically connected to the semiconductor film 134. Source electrode 136 and the like. The transistor 130 may further include a channel protective film 142 for protecting a channel region formed in the semiconductor film 134 as an arbitrary configuration. Although not illustrated, the display device 100 may include a base film for protecting the transistor 130 from impurities in the substrate 102 between the substrate 102 and the transistor 130.

トランジスタ130の上には、任意の構成として層間膜144を設けることができる。層間膜144はトランジスタ130の保護膜として機能する。トランジスタ130の上には、トランジスタ130やその他の半導体素子に起因する凹凸を吸収し、平坦な面を与えるための平坦化膜146が設けられる。平坦化膜146には、開口部が設けられる。平坦化膜146上に酸化物膜150が設けられ、開口部を介して酸化物膜150の第1の領域152がソース電極136と電気的に接続される。   An interlayer film 144 can be provided as an arbitrary structure over the transistor 130. The interlayer film 144 functions as a protective film for the transistor 130. Over the transistor 130, a planarization film 146 for absorbing unevenness due to the transistor 130 and other semiconductor elements and providing a flat surface is provided. The planarization film 146 is provided with an opening. An oxide film 150 is provided over the planarization film 146, and the first region 152 of the oxide film 150 is electrically connected to the source electrode 136 through the opening.

図4(B)に、ソース電極136と第1の領域152が接触する部分の拡大図を示す。本実施形態で例示する表示装置100の画素106では、図4(B)に示すように、開口部の底面における第1の領域152の厚さは、平坦化膜174の上の第1の領域152の厚さと同じ、あるいは実質的に同じであり、このため、ソース電極135と重なる第1の領域152の形状に開口部の形状が反映される。この場合、酸化物膜150を覆う第1の配向膜160(後述)の一部は開口部内に存在する(図4(B)中、楕円で囲った領域参照)。第2実施形態で述べるように、第1の領域152は酸化物膜150の導電化処理によって形成されるが、酸化物膜150の厚さが大きい場合には酸化物膜150の底面まで導電化が進行せず、第1の領域152とソース電極135との電気的接続が不十分になることがある。したがって、図4(A)、あるいは4(B)に示すように、開口部の底面における第1の領域152の厚さを平坦化膜174の上の第1の領域152の厚さと同じ、あるいは実質的に同じになるよう、酸化物膜150を形成することが好ましい。   FIG. 4B shows an enlarged view of a portion where the source electrode 136 and the first region 152 are in contact with each other. In the pixel 106 of the display device 100 exemplified in this embodiment, as illustrated in FIG. 4B, the thickness of the first region 152 on the bottom surface of the opening is the first region on the planarization film 174. Therefore, the shape of the opening is reflected in the shape of the first region 152 that overlaps the source electrode 135. In this case, part of the first alignment film 160 (described later) covering the oxide film 150 exists in the opening (see a region surrounded by an ellipse in FIG. 4B). As described in the second embodiment, the first region 152 is formed by the conductive treatment of the oxide film 150. If the thickness of the oxide film 150 is large, the first region 152 is conductive to the bottom surface of the oxide film 150. May not proceed and electrical connection between the first region 152 and the source electrode 135 may be insufficient. Therefore, as shown in FIG. 4A or 4B, the thickness of the first region 152 on the bottom surface of the opening is the same as the thickness of the first region 152 on the planarization film 174, or The oxide film 150 is preferably formed so as to be substantially the same.

あるいは、図4(C)に示すように、ソース電極136と第1の配向膜160が直接接するように開口部内の第1の領域152の一部を除去してもよい。この場合には、ソース電極136と第1の配向膜160が接する領域は、第1の領域152によって挟まれる、あるいは取り囲まれる。   Alternatively, as illustrated in FIG. 4C, part of the first region 152 in the opening may be removed so that the source electrode 136 and the first alignment film 160 are in direct contact with each other. In this case, a region where the source electrode 136 and the first alignment film 160 are in contact with each other is sandwiched or surrounded by the first region 152.

一方、第1の領域152の底面まで十分に導電化ができる場合には、開口部を埋めるように酸化物膜150を形成してもよい(図4(D))。あるいは、酸化物150の形成前に、金属などの高い導電性を有する材料で開口部を埋めるようにソース電極136と接する接続電極148を形成し、その後、接続電極148を覆うように酸化物膜150を形成してもよい(図4(E))。   On the other hand, in the case where the bottom surface of the first region 152 can be sufficiently conductive, the oxide film 150 may be formed so as to fill the opening (FIG. 4D). Alternatively, before the oxide 150 is formed, the connection electrode 148 in contact with the source electrode 136 is formed so as to fill the opening with a material having high conductivity such as metal, and then the oxide film is formed so as to cover the connection electrode 148. 150 may be formed (FIG. 4E).

詳細は第2実施形態で述べるが、酸化物膜150の第1の領域152の上面と第2の領域154は、同一層内に存在することができる。このため、これらの領域の厚さには差が存在しない、あるいは大きな差が存在しない。したがって、これらの領域の上面は同一の、あるいは実質的に同一の平面内に存在することができる、第1の領域152の上面と第2の領域154の上面で、平坦な、あるいは実質的に平坦な一つの平面を与える。なお、本明細書および請求項において実質的に同一平面内とは、隣接する二つの膜の上面が完全に同一平面であること、および、隣接する二つの膜の上面の高さの差が、厚い方の膜の厚さの10%以内であることを含む。   Although details will be described in the second embodiment, the upper surface of the first region 152 and the second region 154 of the oxide film 150 may exist in the same layer. For this reason, there is no difference in the thickness of these regions, or there is no significant difference. Therefore, the top surfaces of these regions can be in the same or substantially the same plane, and the top surface of the first region 152 and the top surface of the second region 154 are flat or substantially. Gives one flat plane. In the present specification and claims, substantially in the same plane means that the upper surfaces of two adjacent films are completely in the same plane, and the difference in height between the upper surfaces of the two adjacent films is: It is within 10% of the thickness of the thicker film.

酸化物膜150の上には、酸化物膜150を覆う第1の配向膜160を設けることができる。第1の配向膜160は酸化物膜150と接することができる。第1の領域152の上面と第2の領域154の上面が実質的に平坦な一つの平面を与えるため、酸化物膜150の上では、第1の配向膜160も平坦な面を形成することができる。   A first alignment film 160 that covers the oxide film 150 can be provided over the oxide film 150. The first alignment film 160 can be in contact with the oxide film 150. Since the upper surface of the first region 152 and the upper surface of the second region 154 provide a substantially flat plane, the first alignment film 160 also forms a flat surface on the oxide film 150. Can do.

表示装置100はさらに、第1の配向膜160上に液晶層162、および液晶層162上に第2の配向膜164を有する。第2の配向膜164上には、対向電極166、遮光膜168、カラーフィルタ170が設けられ、これらの上に対向基板180が設けられる。基板102の下、および対向基板180の上には偏光板182、184が設けられ、これらは互いにクロスニコルの関係となるように設置される。任意の構成として、遮光膜168やカラーフィルタ170を保護する保護膜を設けてもよい。   The display device 100 further includes a liquid crystal layer 162 on the first alignment film 160 and a second alignment film 164 on the liquid crystal layer 162. On the second alignment film 164, a counter electrode 166, a light shielding film 168, and a color filter 170 are provided, and a counter substrate 180 is provided thereon. Polarizing plates 182 and 184 are provided below the substrate 102 and above the counter substrate 180, and these are installed so as to have a crossed Nicols relationship. As an arbitrary configuration, a protective film for protecting the light shielding film 168 and the color filter 170 may be provided.

遮光膜168は、酸化物膜150と重なる開口部を有しており、開口部と重なるようにカラーフィルタ170が備えられる。バックライトや外光によって表示装置100に照射される光は、一部は遮光膜168によって遮られ、一部はカラーフィルタ170を透過し、後者が映像を形成する。遮光膜168はトランジスタ130、ならびに酸化物膜150の周辺を覆うように形成される。したがって各画素106において、遮光膜168の開口部が表示領域190であり、遮光膜168が形成される領域が遮光領域192である。   The light-shielding film 168 has an opening that overlaps with the oxide film 150, and the color filter 170 is provided so as to overlap with the opening. A part of the light emitted to the display device 100 by the backlight or external light is blocked by the light shielding film 168, and part of the light is transmitted through the color filter 170, and the latter forms an image. The light shielding film 168 is formed so as to cover the periphery of the transistor 130 and the oxide film 150. Therefore, in each pixel 106, the opening of the light shielding film 168 is the display area 190, and the area where the light shielding film 168 is formed is the light shielding area 192.

第1の領域152は画素電極として機能し、トランジスタ130を介して映像信号に対応する電位が与えられる。一方、対向電極166には一定電位が与えられる。第1の領域152と対向電極166の電位差、あるいは電位を与える時間を制御することで液晶層162中の液晶分子の配向が制御され、これにより、各画素の透過率を制御することができ、諧調表示が可能となる。   The first region 152 functions as a pixel electrode, and a potential corresponding to the video signal is applied through the transistor 130. On the other hand, a constant potential is applied to the counter electrode 166. By controlling the potential difference between the first region 152 and the counter electrode 166 or the time for applying the potential, the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 162 is controlled, whereby the transmittance of each pixel can be controlled. Gradation display is possible.

一般的なPSA液晶表示装置では櫛歯状の画素電極が用いられ、モノマー重合時に液晶層に与えられる電場によって液晶分子の初期配向が制御される。しかしながら重合が終了して電場が取り去られると、櫛歯状の画素電極は液晶層に凹凸を与える構造体となるため、画素電極近傍の液晶分子の配向を乱す原因となる。このような配向乱れは、液晶層に入射される偏光の回転に悪影響を与え、光漏れなどの表示不良を引き起こす。   In a general PSA liquid crystal display device, comb-like pixel electrodes are used, and the initial alignment of liquid crystal molecules is controlled by an electric field applied to the liquid crystal layer during monomer polymerization. However, when the electric field is removed after the polymerization is completed, the comb-like pixel electrode becomes a structure that gives unevenness to the liquid crystal layer, which causes disturbance of the alignment of liquid crystal molecules in the vicinity of the pixel electrode. Such disturbance in alignment adversely affects the rotation of polarized light incident on the liquid crystal layer and causes display defects such as light leakage.

しかしながら、表示装置100では、画素電極として働く第1の領域152の上面は、それに接する第2の領域154の上面と同一平面内に存在する。このため、第1の領域152は液晶層162に対し、表示領域190において凹凸を形成しない。したがって、酸化物膜150の第1の領域152は櫛歯状の画素電極であるにもかかわらず、液晶分子の配向乱れを引き起こさない。その結果、光漏れが起こらず、表示装置100は高いコントラストを有する高品質の画像を提供することができる。   However, in the display device 100, the upper surface of the first region 152 serving as a pixel electrode is in the same plane as the upper surface of the second region 154 in contact therewith. Therefore, the first region 152 does not form unevenness in the display region 190 with respect to the liquid crystal layer 162. Therefore, although the first region 152 of the oxide film 150 is a comb-like pixel electrode, the alignment disorder of liquid crystal molecules is not caused. As a result, light leakage does not occur, and the display device 100 can provide a high-quality image having high contrast.

(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態の表示装置100の作製方法を、図5乃至図9を用いて説明する。図5乃至図9は、図3の鎖線A−A’に沿った断面図に相当する。第1実施形態と同一の構成に関しては、説明を割愛することがある。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, a method for manufacturing the display device 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 9 correspond to cross-sectional views along the chain line AA ′ in FIG. Description of the same configuration as that of the first embodiment may be omitted.

[1.トランジスタ]
まず、基板上102上に、一部がゲート電極132として機能する走査線120を形成する(図5(A))。基板102は、トランジスタ130や液晶層162、あるいはゲート側駆動回路108、110、ソース側駆動回路112に含まれる半導体素子などを支持する機能を有する。したがって基板102には、この上に形成される各種素子のプロセスの温度に対する耐熱性とプロセスで使用される薬品に対する化学的安定性を有する材料を使用すればよい。具体的には、基板102はガラスや石英、プラスチックなどを含むことができる。
[1. Transistor]
First, the scan line 120 that partially functions as the gate electrode 132 is formed over the substrate 102 (FIG. 5A). The substrate 102 has a function of supporting the transistor 130, the liquid crystal layer 162, the semiconductor elements included in the gate side driver circuits 108 and 110, and the source side driver circuit 112. Therefore, the substrate 102 may be made of a material having heat resistance to the process temperature of various elements formed thereon and chemical stability to chemicals used in the process. Specifically, the substrate 102 can include glass, quartz, plastic, or the like.

走査線120は、チタンやアルミニウム、銅、モリブデン、タングステン、タンタルなどの金属やその合金などを用い、単層、あるいは積層構造を有するように形成する。例えばチタンやタングステン、モリブデンなどの比較的高い融点を有する金属でアルミニウムや銅などの導電性の高い金属を挟持する構造を採用することができる。走査線120はスパッタリング法や化学気相堆積(CVD)法などを用いて形成することができる。   The scan line 120 is formed using a metal such as titanium, aluminum, copper, molybdenum, tungsten, or tantalum or an alloy thereof so as to have a single layer or a stacked structure. For example, a structure in which a metal having a relatively high melting point such as titanium, tungsten, or molybdenum and a metal having high conductivity such as aluminum or copper is sandwiched can be employed. The scan line 120 can be formed by a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or the like.

図示していないが、基板102と走査線120の間に、下地膜を任意の構成として形成してもよい。下地膜は基板102からアルカリ金属などの不純物がトランジスタ130などへ拡散することを防ぐ機能を有する膜であり、窒化ケイ素や酸化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などの無機絶縁体を含むことができる。下地膜はCVD法やスパッタリング法などを適用して単層、あるいは積層構造を有するように形成することができる。   Although not illustrated, a base film may be formed between the substrate 102 and the scanning line 120 as an arbitrary configuration. The base film has a function of preventing impurities such as alkali metal from diffusing from the substrate 102 to the transistor 130 and the like, and includes an inorganic insulator such as silicon nitride, silicon oxide, silicon nitride oxide, and silicon oxynitride. it can. The base film can be formed to have a single layer or a stacked structure by applying a CVD method, a sputtering method, or the like.

次にゲート電極132を覆うようにゲート絶縁膜140を形成する(図5(A))。ゲート絶縁膜140は窒化ケイ素や酸化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などの無機絶縁体を含むことができる。ゲート絶縁膜140は単層構造、積層構造のいずれの構造を有していてもよく、CVD法やスパッタリング法などによって形成することができる。   Next, a gate insulating film 140 is formed so as to cover the gate electrode 132 (FIG. 5A). The gate insulating film 140 may include an inorganic insulator such as silicon nitride, silicon oxide, silicon nitride oxide, or silicon oxynitride. The gate insulating film 140 may have either a single layer structure or a stacked structure, and can be formed by a CVD method, a sputtering method, or the like.

引き続き、ゲート絶縁膜140上に、ゲート電極132と重なるように半導体膜134を形成する(図5(B))。半導体膜134は例えばケイ素などの14族元素を含むことができる。あるいは半導体膜134は酸化物半導体を含んでもよい。酸化物半導体としては、インジウムやガリウムなどの第13族元素を含むことができ、例えばインジウムとガリウムの混合酸化物(IGO)が挙げられる。酸化物半導体を用いる場合、半導体膜134はさらに12族元素を含んでもよく、一例としてインジウム、ガリウム、および亜鉛を含む混合酸化物(IGZO)が挙げられる。半導体膜134の結晶性に限定はなく、単結晶、多結晶、微結晶、あるいはアモルファスでもよい。   Subsequently, a semiconductor film 134 is formed over the gate insulating film 140 so as to overlap with the gate electrode 132 (FIG. 5B). The semiconductor film 134 can include a group 14 element such as silicon. Alternatively, the semiconductor film 134 may include an oxide semiconductor. As the oxide semiconductor, a Group 13 element such as indium or gallium can be included. For example, a mixed oxide (IGO) of indium and gallium can be given. In the case of using an oxide semiconductor, the semiconductor film 134 may further include a group 12 element, and an example thereof is a mixed oxide (IGZO) containing indium, gallium, and zinc. The crystallinity of the semiconductor film 134 is not limited, and may be single crystal, polycrystal, microcrystal, or amorphous.

半導体膜134がケイ素を含む場合、半導体膜134は、シランガスなどを原料として用い、CVD法によって形成すればよい。得られるアモルファスシリコンに対して加熱処理、あるいはレーザなどの光を照射することで結晶化を行ってもよい。半導体膜134が酸化物半導体を含む場合、スパッタリング法などを利用して形成することができる。   In the case where the semiconductor film 134 includes silicon, the semiconductor film 134 may be formed by a CVD method using silane gas or the like as a raw material. The resulting amorphous silicon may be crystallized by heat treatment or irradiation with light such as a laser. In the case where the semiconductor film 134 includes an oxide semiconductor, the semiconductor film 134 can be formed by a sputtering method or the like.

半導体膜134の上には、任意の構成として、チャネル保護膜142を形成してもよい。チャネル保護膜142は、ゲート絶縁膜140と同様の材料や構造を含むことができ、同様の方法で形成することができる。チャネル保護膜142を形成することにより、ソース電極136やドレイン電極138の形成時に半導体膜134を保護することができる。   A channel protective film 142 may be formed over the semiconductor film 134 as an arbitrary structure. The channel protective film 142 can include a material and a structure similar to those of the gate insulating film 140 and can be formed by a similar method. By forming the channel protective film 142, the semiconductor film 134 can be protected when the source electrode 136 and the drain electrode 138 are formed.

次に、ゲート絶縁膜140と半導体膜134を覆うように金属膜を形成し、エッチングを行って金属膜を加工することで、ソース電極136、ドレイン電極138を形成する(図5(C))。ソース電極136、ドレイン電極138は半導体層134と電気的に接続される。金属膜は、上述したゲート電極132が取りうる構造から選択される構造を有することができ、ゲート電極132と同様の手法を用いて形成することができる。チャネル保護膜142を形成する場合、ソース電極136とドレイン電極138のそれぞれの一部は、チャネル保護膜142と重なる。以上の工程により、トランジスタ130が形成される。   Next, a metal film is formed so as to cover the gate insulating film 140 and the semiconductor film 134, and the metal film is processed by etching, so that the source electrode 136 and the drain electrode 138 are formed (FIG. 5C). . The source electrode 136 and the drain electrode 138 are electrically connected to the semiconductor layer 134. The metal film can have a structure selected from the structures that the gate electrode 132 can take, and can be formed using a method similar to that for the gate electrode 132. In the case where the channel protective film 142 is formed, a part of each of the source electrode 136 and the drain electrode 138 overlaps with the channel protective film 142. Through the above process, the transistor 130 is formed.

[2.酸化物膜]
引き続き、ソース電極136、ドレイン電極138上に層間膜144を形成する。層間膜144は、ゲート絶縁膜140と同様の構造をとることができ、同様の方法で形成することができる。
[2. Oxide film]
Subsequently, an interlayer film 144 is formed over the source electrode 136 and the drain electrode 138. The interlayer film 144 can have a structure similar to that of the gate insulating film 140 and can be formed by a similar method.

次に平坦化膜146を、層間膜144上に形成する(図5(D))。平坦化膜146は、トランジスタ130などに起因する凹凸や傾斜を吸収し、平坦な面を与える機能を有する。平坦化膜146は、アクリル系樹脂、シロキサン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂などから選ばれる樹脂を含む硬化性樹脂組成物から形成される。このような硬化性樹脂組成物としては、特許3241399号公報、特許4207604号公報、特許4784283号公報、特許4784283号公報、特許4637209号公報、特許4637221号公報等に記載の硬化性樹脂組成物を適用することができる。平坦化膜146は、スピンコーティング法やディップコーティング法、インクジェット法などの湿式成膜法によって形成することができる。平坦化膜146の上、あるいは下には、さらに無機絶縁体を含む層が備えられてもよい。この場合、無機絶縁体としては酸化ケイ素や窒化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などのシリコンを含有する無機絶縁体が挙げられ、これらを含む膜はスパッタリング法やCVD法によって形成することができる。   Next, a planarization film 146 is formed over the interlayer film 144 (FIG. 5D). The planarization film 146 has a function of absorbing unevenness and inclination caused by the transistor 130 and the like and providing a flat surface. The planarizing film 146 is formed from a curable resin composition containing a resin selected from an acrylic resin, a siloxane resin, a polyimide resin, a polyether resin, and the like. Examples of such a curable resin composition include the curable resin compositions described in Japanese Patent No. 3241399, Japanese Patent No. 4207604, Japanese Patent No. 4784283, Japanese Patent No. 4784283, Japanese Patent No. 4737209, Japanese Patent No. 4637221, and the like. Can be applied. The planarization film 146 can be formed by a wet film formation method such as a spin coating method, a dip coating method, or an ink jet method. A layer containing an inorganic insulator may be further provided above or below the planarization film 146. In this case, examples of the inorganic insulator include silicon-containing inorganic insulators such as silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride oxide, and silicon oxynitride, and a film containing these can be formed by a sputtering method or a CVD method. .

その後、層間膜144、平坦化膜146に対してエッチングを行い、ソース電極136に達する開口部を形成する(図5(D))。引き続き、開口部を埋めるように、平坦化膜146上に酸化物膜150を形成する(図6(A))。酸化物膜150は可視光を透過する材料を含むことが好ましい。例えば酸化物膜150は第1実施形態で述べた元素の酸化物を含むことができ、具体的には、IGOやIGZOなどの混合酸化物を含むことができる。酸化物膜150は、スパッタリング法、CVD法、原子堆積(ALD)法などを用いて形成することができる。形成条件にも依存するが、形成直後の酸化物膜150は電気的には半導体、あるいは絶縁体であってもよい。酸化物膜150をスパッタリング法で形成する場合、酸素ガスを含む雰囲気、例えばアルゴンと酸素ガスの混合雰囲気中で行うことができる。この時、アルゴンの分圧を酸素ガスの分圧より小さくしてもよい。これにより、結晶欠陥の少ない酸化物膜150が得られる。   After that, the interlayer film 144 and the planarization film 146 are etched to form an opening reaching the source electrode 136 (FIG. 5D). Subsequently, an oxide film 150 is formed over the planarization film 146 so as to fill the opening (FIG. 6A). The oxide film 150 preferably includes a material that transmits visible light. For example, the oxide film 150 can include oxides of the elements described in the first embodiment, and specifically, can include mixed oxides such as IGO and IGZO. The oxide film 150 can be formed by a sputtering method, a CVD method, an atomic deposition (ALD) method, or the like. Although depending on the formation conditions, the oxide film 150 immediately after formation may be electrically a semiconductor or an insulator. In the case where the oxide film 150 is formed by a sputtering method, it can be performed in an atmosphere containing oxygen gas, for example, a mixed atmosphere of argon and oxygen gas. At this time, the partial pressure of argon may be smaller than the partial pressure of oxygen gas. Thereby, the oxide film 150 with few crystal defects is obtained.

次に、酸化物膜150をエッチングによって加工する。このとき、多諧調マスクを用いることで、マスク数を減らし、かつ、工程を短縮することができる。具体的には、酸化物膜150上にレジスト210を湿式成膜法、あるいはラミネート法などを用いて形成する。次に多諧調マスクとして、例えば図6(B)に示すようなハーフトーンマスク200をレジスト210上に設置し、露光を行う。ハーフトーンマスク200は、ガラスや石英を含む基板202に、透過部204、遮光部208、および半透過部206が設けられたフォトマスクである。   Next, the oxide film 150 is processed by etching. At this time, by using a multi-tone mask, the number of masks can be reduced and the process can be shortened. Specifically, the resist 210 is formed over the oxide film 150 by a wet film formation method, a lamination method, or the like. Next, as a multi-tone mask, for example, a halftone mask 200 as shown in FIG. 6B is placed on the resist 210 and exposed. The halftone mask 200 is a photomask in which a transmissive portion 204, a light shielding portion 208, and a semi-transmissive portion 206 are provided on a substrate 202 containing glass or quartz.

レジスト210がネガ型の場合、透過部204の下に位置するレジストは、露光により溶解性が向上し、引き続く現像によって取り除くことができる。これに対し、遮光部208の下に位置するレジスト210では実質的に光反応が進行しないため、現像後もレジスト210が酸化物膜150上に残存する。半透過部206の下に位置するレジスト210では、光反応が一部進行するため、光照射後の溶解性は十分に向上せず、一部のレジスト210が残存する。その結果、厚さの異なる領域を複数有するレジストマスク212を形成することができる(図6(C))。本実施形態では、第1の領域152を形成する領域に半透過部206が位置し、第2の領域154が形成される領域に遮光部208が位置するよう、ハーフトーンマスク200を設計、配置する。   In the case where the resist 210 is a negative type, the resist located under the transmission portion 204 is improved in solubility by exposure and can be removed by subsequent development. On the other hand, since the photoreaction does not substantially proceed in the resist 210 positioned under the light shielding portion 208, the resist 210 remains on the oxide film 150 even after development. In the resist 210 located under the semi-transmissive portion 206, the photoreaction proceeds partially, so that the solubility after light irradiation is not sufficiently improved, and a part of the resist 210 remains. As a result, a resist mask 212 having a plurality of regions with different thicknesses can be formed (FIG. 6C). In the present embodiment, the halftone mask 200 is designed and arranged so that the semi-transmissive portion 206 is located in the region where the first region 152 is formed and the light-shielding portion 208 is located in the region where the second region 154 is formed. To do.

レジストマスク212の形成後、酸化物膜150のレジストマスク212から露出した部分に対してエッチングを行い、酸化物膜150をパターニングする(図7(A))。これにより、隣接する画素106間で酸化物膜150が分離される。   After the resist mask 212 is formed, the oxide film 150 is patterned by etching the exposed portion of the oxide film 150 from the resist mask 212 (FIG. 7A). As a result, the oxide film 150 is separated between adjacent pixels 106.

その後レジストマスク212に対してアッシングを行い、レジストマスク212の厚さを減少させる。アッシングは、例えば酸素存在下、プラズマでレジストマスク212を処理することで行うことができる(図7(A))。この時、レジストマスク212のうち、厚さが小さい部分が消失するようにアッシングを行う(図7(B))。これにより、レジストマスク212のうち、厚さの大きい領域を選択的に残存させることができる。すなわち、酸化物膜150のうち、第1の領域152を形成する部分を露出させ、第2の領域154を形成する部分をレジストマスク212によって覆うことができる。   Thereafter, ashing is performed on the resist mask 212 to reduce the thickness of the resist mask 212. Ashing can be performed, for example, by treating the resist mask 212 with plasma in the presence of oxygen (FIG. 7A). At this time, ashing is performed so that a portion of the resist mask 212 with a small thickness disappears (FIG. 7B). As a result, a thick region of the resist mask 212 can be selectively left. That is, a portion of the oxide film 150 where the first region 152 is formed can be exposed and a portion where the second region 154 can be formed can be covered with the resist mask 212.

この状態で酸化物膜150に対して、導電化処理を行い、レジストマスク212から露出した部分の導電性を増大させ、第1の領域152を形成するとともに、第2の領域154を形成する。導電化処理は、例えば酸化物膜150をアルゴンや窒素(N2)、酸化窒素(N2O)などのプラズマで処理することで行うことができる。あるいは、ホウ素などの13族非金属元素やリン、ヒ素などの15族元素のイオンを注入してもよい。プラズマ処理やイオン注入により、酸化物膜150中に酸素欠陥の生成を誘発してドナー準位を形成することで導電性を大幅に増大させることができる。これに対し、レジストマスク212で覆われた部分(すなわち、第2の領域154)はプラズマやイオンに晒されないため、成膜時の導電性が維持され、実質的に絶縁体、あるいは半導体として振る舞うことができる(図7(B)、(C))。 In this state, the conductive treatment is performed on the oxide film 150 to increase the conductivity of the portion exposed from the resist mask 212, thereby forming the first region 152 and the second region 154. The conductive treatment can be performed, for example, by treating the oxide film 150 with plasma such as argon, nitrogen (N 2 ), or nitrogen oxide (N 2 O). Alternatively, ions of a group 13 nonmetallic element such as boron or a group 15 element such as phosphorus or arsenic may be implanted. Conductivity can be significantly increased by inducing generation of oxygen defects in the oxide film 150 and forming donor levels by plasma treatment or ion implantation. On the other hand, the portion covered with the resist mask 212 (that is, the second region 154) is not exposed to plasma or ions, so that the conductivity at the time of film formation is maintained, and substantially acts as an insulator or a semiconductor. (FIGS. 7B and 7C).

なお、レジストマスク212を形成せず、エキシマ―レーザなど、紫外領域に波長を有するレーザを酸化物膜150に対して部分的に照射し、導電化処理を行って第1の領域152を形成してもよい。   Note that without forming the resist mask 212, the oxide film 150 is partially irradiated with a laser having a wavelength in the ultraviolet region, such as an excimer laser, and the first region 152 is formed by conducting a conductive treatment. May be.

上述した導電化処理によって酸化物膜150から第1の領域152と第2の領域154が形成される。このため、これらの領域は同一の層内に存在する。また、導電化処理が酸化物膜150の厚さに対して影響を与えない、あるいは実質的に影響を与えない場合、第1の領域152と第2の領域154の上面は同一の、あるいは実質的に同一の平面上に存在し、その結果、高い導電性を有する領域と絶縁体、あるいは半導体として振る舞う領域を有し、かつ平坦な上面を有する酸化物膜150を与えることができる。導電化処理によって第1の領域152と第2の領域154の膜厚に差が生じる場合でも、主成分の組成は劇的には変化しないため、その差は小さい。したがって、第1の領域152と第2の領域154の上面は連続し、比較的平坦性の高い上面を有する酸化物膜150を得ることができる。   By the above-described conductive treatment, the first region 152 and the second region 154 are formed from the oxide film 150. For this reason, these regions exist in the same layer. In the case where the conductive treatment does not affect or does not substantially affect the thickness of the oxide film 150, the upper surfaces of the first region 152 and the second region 154 are the same or substantially the same. As a result, the oxide film 150 having a flat upper surface and a region having high conductivity and a region that acts as an insulator or a semiconductor can be provided. Even when there is a difference in film thickness between the first region 152 and the second region 154 due to the conductive treatment, the composition of the main component does not change dramatically, so the difference is small. Accordingly, the top surfaces of the first region 152 and the second region 154 are continuous, and the oxide film 150 having a relatively flat top surface can be obtained.

ここで、ソース電極136と第1の配向膜160が直接接するように開口部内の第1の領域152の一部を除去してもよい。これにより、図4(C)に示すように、ソース電極136と第1の配向膜160が接する領域が、第1の領域152によって挟まれる、あるいは取り囲まれる構造が得られる。   Here, a part of the first region 152 in the opening may be removed so that the source electrode 136 and the first alignment film 160 are in direct contact with each other. As a result, as shown in FIG. 4C, a structure in which the region where the source electrode 136 and the first alignment film 160 are in contact is sandwiched or surrounded by the first region 152 is obtained.

導電化処理後、レジストマスク212を取り除き(図8(A))、その後平坦化膜146、および酸化物膜150上に第1の配向膜160を形成する(図8(B))。第1の配向膜160はポリイミドやその前駆体、ポリアミド、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステルなどの高分子を含むことができ、湿式法、あるいはラミネート法を用いて形成することができる。第1の配向膜160に対し、ラビング処理を行ってもよく、光配向技術で処理をしてもよい。このような光配向技術は、光を用いたラビングレスの配向処理技術であり、例えば、紫外領域の偏光された光を所定方向から配向膜に照射する。そして、配向膜中で光反応を生じさせ、その配向膜表面に異方性を導入して液晶配向制御能を付与する技術である。光配向技術による配向膜を、特に光配向膜と称することがある。   After the conductive treatment, the resist mask 212 is removed (FIG. 8A), and then the first alignment film 160 is formed over the planarization film 146 and the oxide film 150 (FIG. 8B). The first alignment film 160 can include a polymer such as polyimide, a precursor thereof, polyamide, polyester, polysiloxane, polyacrylic acid ester, or polymethacrylic acid ester, and is formed using a wet method or a lamination method. be able to. The first alignment film 160 may be rubbed or may be processed by a photo-alignment technique. Such a photo-alignment technique is a rubbing-less alignment process technique using light. For example, the alignment film is irradiated with polarized light in the ultraviolet region from a predetermined direction. Then, a photoreaction is caused in the alignment film, and anisotropy is introduced into the surface of the alignment film to impart the liquid crystal alignment control ability. An alignment film obtained by the photo-alignment technique may be particularly referred to as a photo-alignment film.

光配向処理の方法としては、光架橋型や光分解型の光配向技術が知られている(例えば、非特許文献1を参照。)。光架橋型では、例えば、ポリビニルシンナメート誘導体からなる配向膜に偏光紫外線を照射し、光二量化による架橋反応を生じさせて配向膜に異方性を導入する。   As a method of photo-alignment treatment, a photo-crosslinking type or photo-decomposition type photo-alignment technique is known (for example, see Non-Patent Document 1). In the photocrosslinking type, for example, an alignment film made of a polyvinyl cinnamate derivative is irradiated with polarized ultraviolet rays to cause a crosslinking reaction by photodimerization, thereby introducing anisotropy into the alignment film.

光分解型では、例えば、ポリイミドからなる配向膜に偏光紫外線を照射し、配向膜中で異方的に光分解反応を生じさせて配向膜に異方性を導入する。この光分解型の光配向技術は、化学的に安定で高い耐熱性を有し、従来から用いられてきたポリイミド配向膜を使用することができるため、より好ましい光配向技術である。光配向材料としては、特許3893659号報記載の光配向材料を用いることができる。   In the photolysis type, for example, polarized ultraviolet rays are irradiated on an alignment film made of polyimide, and anisotropy is introduced into the alignment film by causing an anisotropic photodecomposition reaction in the alignment film. This photodecomposition type photo-alignment technique is a more preferable photo-alignment technique because it is chemically stable and has high heat resistance, and a conventionally used polyimide alignment film can be used. As the photo-alignment material, the photo-alignment material described in Japanese Patent No. 3893659 can be used.

後述するように、本実施形態で述べる作製方法では、液晶層162内で液晶性を有するモノマーを重合させて配向処理を行うことができる。この場合、第1の配向膜160としては、特許3893659号報記載の光配向材料や特開2015−099344号報に記載の配向材料などを用いることが好ましい。   As will be described later, in the manufacturing method described in this embodiment, an alignment process can be performed by polymerizing a monomer having liquid crystallinity in the liquid crystal layer 162. In this case, as the first alignment film 160, it is preferable to use a photo-alignment material described in Japanese Patent No. 3893659 or an alignment material described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-099344.

[3.対向基板]
対向基板180上に、遮光膜168を形成する(図9(A))。遮光膜168は、クロムやモリブデンなど比較的反射率の低い金属、あるいは黒色又はそれに近い色の顔料を含有する樹脂材料を用い、蒸着法やスパッタリング法、CVD法、あるいは湿式成膜法を用いて形成することができる。
[3. Counter substrate]
A light-shielding film 168 is formed over the counter substrate 180 (FIG. 9A). The light-shielding film 168 is formed using a metal material having a relatively low reflectance such as chromium or molybdenum, or a resin material containing a pigment having a black color or a color close thereto, using an evaporation method, a sputtering method, a CVD method, or a wet film formation method. Can be formed.

次に、カラーフィルタ170を、遮光膜168の開口部に形成する(図9(A))。カラーフィルタ170は、遮光膜168の一部を覆うように形成してもよい。カラーフィルタ170の光学特性は隣接する画素106ごとに変え、例えば画素ごとに赤色、緑色、青色の発光を取り出すように形成することができる。なお、遮光膜168とカラーフィルタ170は下地膜を介して対向基板180に設けても良いし、遮光膜とカラーフィルタを覆うように保護膜をさらに設けても良い。あるいは、カラーフィルタ170を対向基板180上に形成したのちに遮光膜168を形成してもよい。   Next, the color filter 170 is formed in the opening of the light shielding film 168 (FIG. 9A). The color filter 170 may be formed so as to cover a part of the light shielding film 168. The optical characteristics of the color filter 170 are changed for each adjacent pixel 106, and for example, the color filter 170 can be formed so as to extract red, green, and blue light emission for each pixel. Note that the light shielding film 168 and the color filter 170 may be provided on the counter substrate 180 with a base film interposed therebetween, or a protective film may be further provided so as to cover the light shielding film and the color filter. Alternatively, the light shielding film 168 may be formed after the color filter 170 is formed on the counter substrate 180.

次に、カラーフィルタ170と遮光膜168を覆うように、対向電極166を形成する(図9(B))。対向電極166は可視光を透過でき、かつ、導電性を有する材料で形成することができる。例えばインジウム―スズ酸化物(ITO)やインジウム―亜鉛酸化物(IZO)などの透明導電酸化物を用いることができる。これらの材料を含むターゲットを用い、スパッタリング法を適用することで、対向電極166を形成することができる。   Next, a counter electrode 166 is formed so as to cover the color filter 170 and the light-shielding film 168 (FIG. 9B). The counter electrode 166 can be formed using a conductive material that transmits visible light. For example, a transparent conductive oxide such as indium-tin oxide (ITO) or indium-zinc oxide (IZO) can be used. The counter electrode 166 can be formed by applying a sputtering method using a target including any of these materials.

対向電極166上には第2の配向膜164を形成してもよい。第2の配向膜164は、第1の配向膜160と同様の材料を含むことができ、同様の方法で形成することができる。第2の配向膜164に対してラビング処理を行ってもよい。   A second alignment film 164 may be formed over the counter electrode 166. The second alignment film 164 can include a material similar to that of the first alignment film 160 and can be formed by a similar method. A rubbing treatment may be performed on the second alignment film 164.

[4.セル組工程]
その後、酸化物膜150と対向電極166を、基板102と対向基板180で挟むように基板102と対向基板180を接着剤を用いて張り合わせる。引き続き、基板102と対向基板180の間に液晶分子を注入し、液晶層162を形成する。あるいは、基板102と対向基板180のいずれかの上に液晶分子を滴下し、その上に他方を設置し、基板102と対向基板180の間の空間に液晶分子が広がるように基板102と対向基板180を貼り合わせてもよい(図9(C))。液晶層162には、酸化物膜150と対向電極166間の距離を維持するためのスペーサーを添加してもよい。スペーサーの添加の替わりに、基板102、あるいは対向基板180上に、絶縁体を含むスペーサーを設けてもよい。以上の工程により、表示装置100が作製される。
[4. Cell assembly process]
After that, the substrate 102 and the counter substrate 180 are attached to each other with an adhesive so that the oxide film 150 and the counter electrode 166 are sandwiched between the substrate 102 and the counter substrate 180. Subsequently, liquid crystal molecules are injected between the substrate 102 and the counter substrate 180 to form a liquid crystal layer 162. Alternatively, the liquid crystal molecules are dropped on one of the substrate 102 and the counter substrate 180, the other is placed thereon, and the liquid crystal molecules spread in the space between the substrate 102 and the counter substrate 180. 180 may be attached (FIG. 9C). A spacer for maintaining the distance between the oxide film 150 and the counter electrode 166 may be added to the liquid crystal layer 162. Instead of adding a spacer, a spacer including an insulator may be provided over the substrate 102 or the counter substrate 180. Through the above steps, the display device 100 is manufactured.

[5.配向処理]
PSA液晶装置を作製する場合、以下の工程によって液晶層162中の液晶分子を配向させることができる。上述したセル組工程の際、液晶性を有するモノマー、並びに光重合開始剤を液晶分子と混合し、これらを基板102と対向基板180の間の空間に充填する。モノマー中の重合性置換基としては、例えばスチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などが挙げられる。その後酸化物膜150の第1の領域152と対向電極166の間に電位差を設け、液晶層162に電場を印加する。この状態で液晶層に光を照射し、重合を開始する(図9(C)参照)。モノマーの重合によりポリマーのマトリックスが形成される。このマトリックスにより、液晶分子が電場によって配向された状態が維持され、これが初期の配向状態として液晶層に記憶させることができる。初期の配向状態は、電場の強さや電場の分布により制御することができる。
[5. Orientation treatment]
When a PSA liquid crystal device is manufactured, liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 162 can be aligned by the following steps. In the cell assembly process described above, a liquid crystal monomer and a photopolymerization initiator are mixed with liquid crystal molecules, and these are filled in a space between the substrate 102 and the counter substrate 180. Examples of the polymerizable substituent in the monomer include a styryl group, an acryloyl group, and a methacryloyl group. After that, a potential difference is provided between the first region 152 of the oxide film 150 and the counter electrode 166, and an electric field is applied to the liquid crystal layer 162. In this state, the liquid crystal layer is irradiated with light to start polymerization (see FIG. 9C). Polymerization of the monomer forms a polymer matrix. This matrix maintains the state in which the liquid crystal molecules are aligned by the electric field, which can be stored in the liquid crystal layer as the initial alignment state. The initial alignment state can be controlled by the electric field strength and the electric field distribution.

レジストマスク212の形状をハーフトーンマスク200を用いて適宜設計することで、櫛歯形状やフィッシュボーン形状などの形状を有する画素電極を形成することができる。さらに、このような形状を画素電極に付与しても、画素電極は液晶層に対して凹凸を与えない。したがって、少なくとも表示領域190においては、画素電極付近の液晶層の配向の乱れを抑制することができ、高い表示品質を有する液晶表示装置を提供することができる。   By appropriately designing the shape of the resist mask 212 using the halftone mask 200, a pixel electrode having a shape such as a comb shape or a fishbone shape can be formed. Further, even when such a shape is applied to the pixel electrode, the pixel electrode does not give unevenness to the liquid crystal layer. Therefore, at least in the display region 190, disorder of the alignment of the liquid crystal layer in the vicinity of the pixel electrode can be suppressed, and a liquid crystal display device having high display quality can be provided.

(第3実施形態)
本実施形態では、第1、第2実施形態の表示装置100とは構造の異なる表示装置220に関し、図10、11を用いて説明する。図10は表示装置220の画素106の上面模式図であり、図11は図10の鎖線B−B’に沿った断面図に相当する。第1、第2実施形態と同様の内容に関しては説明を割愛することがある。
(Third embodiment)
In the present embodiment, a display device 220 having a structure different from that of the display device 100 of the first and second embodiments will be described with reference to FIGS. 10 is a schematic top view of the pixel 106 of the display device 220, and FIG. 11 corresponds to a cross-sectional view taken along the chain line BB ′ of FIG. Descriptions similar to those in the first and second embodiments may be omitted.

表示装置220の画素106は、酸化物膜150が第1の領域152、第2の領域154以外に第3の領域156を有する点が、表示装置100の画素106と異なる点の一つである。   The pixel 106 of the display device 220 is one of the differences from the pixel 106 of the display device 100 in that the oxide film 150 includes a third region 156 in addition to the first region 152 and the second region 154. .

第1の領域152は第2の領域154よりも導電性が高く、図10に示すように、櫛歯の形状を有してもよい。櫛歯は屈曲していてもよい。第1の領域152はトランジスタ130と電気的に接続され、トランジスタ130を介して信号線122から映像信号が供給される。すなわち、第1の領域152は画素電極として機能する。   The first region 152 has higher conductivity than the second region 154, and may have a comb-teeth shape as shown in FIG. The comb teeth may be bent. The first region 152 is electrically connected to the transistor 130, and a video signal is supplied from the signal line 122 through the transistor 130. That is, the first region 152 functions as a pixel electrode.

第3の領域156は、第2の領域154よりも導電性が高い。第3の領域156は第1の領域から電気的に独立されており、一定の電圧が印加されることができる。すなわち、第3の領域156は対向電極として機能することができる。第3の領域156は、コンタクトホール(図中、点線の丸)を介して電源線158と電気的に接続され、第3の領域156に与えられる電圧は電源線158から供給される。図10では電源線158は走査線120と平行な方向に伸びるように設置されているが、電源線158は走査線120に対して垂直な方向に伸びてもよい。表示装置220を反転駆動によって駆動する場合、第1の領域152と第3の領域156に印加される電圧の極性をフレームごとに互いに入れ替えてもよい。   The third region 156 has higher conductivity than the second region 154. The third region 156 is electrically independent from the first region, and a constant voltage can be applied. That is, the third region 156 can function as a counter electrode. Third region 156 is electrically connected to power supply line 158 through a contact hole (dotted circle in the drawing), and a voltage applied to third region 156 is supplied from power supply line 158. In FIG. 10, the power supply line 158 is installed so as to extend in a direction parallel to the scanning line 120, but the power supply line 158 may extend in a direction perpendicular to the scanning line 120. When the display device 220 is driven by inversion driving, the polarities of voltages applied to the first region 152 and the third region 156 may be interchanged for each frame.

第3の領域156は、第1の領域152と同様、櫛歯の形状を有することができる。この場合、第1の領域152の櫛歯と第3の領域156の櫛歯が互いに噛合うよう、第1の領域152と第3の領域156を設けてもよい。   The third region 156 can have a comb-like shape like the first region 152. In this case, the first region 152 and the third region 156 may be provided so that the comb teeth of the first region 152 and the comb teeth of the third region 156 are engaged with each other.

第1の領域152、第2の領域154、第3の領域156は、第2実施形態で述べた方法と同様の方法を用いて形成することができる。すなわち、厚さの異なる領域を少なくとも二つ有するレジストマスク212を酸化物膜150上に形成し、酸化物膜150に対してエッチングを行う。その後、レジストマスク212に対してアッシングを行って厚さの小さい領域を取り除き、第1の領域152と第3の領域156を形成する部分を露出させる。その後露出した部分に対してプラズマ処理、あるいはイオン注入を行って導電化処理を行い、第1の領域152と第3の領域156を形成する。プラズマ処理やイオン注入されない領域が第2の領域154となる。   The first region 152, the second region 154, and the third region 156 can be formed using a method similar to the method described in the second embodiment. That is, a resist mask 212 having at least two regions having different thicknesses is formed over the oxide film 150, and the oxide film 150 is etched. Thereafter, ashing is performed on the resist mask 212 to remove a region having a small thickness, and a portion where the first region 152 and the third region 156 are formed is exposed. After that, plasma treatment or ion implantation is performed on the exposed portion to conduct conductivity treatment, so that the first region 152 and the third region 156 are formed. A region where plasma treatment or ion implantation is not performed becomes the second region 154.

上述した作製方法から理解されるように、また、図11に示すように、第1の領域152と第3の領域156は同一層内に存在する。このため、液晶層162に対し、主に基板102の上面に平行な方向に電場を印加することができ、表示装置220は、IPS(In−Plane Switching)液晶表示装置として機能することができる。したがって、液晶層162上に対向電極166を設けなくてもよい。   As can be understood from the manufacturing method described above, and as illustrated in FIG. 11, the first region 152 and the third region 156 exist in the same layer. Therefore, an electric field can be applied to the liquid crystal layer 162 mainly in a direction parallel to the upper surface of the substrate 102, and the display device 220 can function as an IPS (In-Plane Switching) liquid crystal display device. Therefore, the counter electrode 166 is not necessarily provided over the liquid crystal layer 162.

表示装置100と同様に、第1の領域152の上面、第2の領域154の上面、および第3の領域156の上面は同一平面内に存在する。したがって、画素電極である第1の領域152や対向電極である第3の領域156は、液晶層162に対して凹凸を与えない。このため、画素電極付近の液晶層162の配向の乱れを抑制することができ、高い表示品質を有する液晶表示装置を提供することができる。   Similar to the display device 100, the upper surface of the first region 152, the upper surface of the second region 154, and the upper surface of the third region 156 exist in the same plane. Therefore, the first region 152 which is a pixel electrode and the third region 156 which is a counter electrode do not give unevenness to the liquid crystal layer 162. For this reason, disorder of the alignment of the liquid crystal layer 162 in the vicinity of the pixel electrode can be suppressed, and a liquid crystal display device having high display quality can be provided.

(第4実施形態)
本実施形態では、第1乃至第3実施形態で述べた表示装置100、220とは構造の異なる表示装置230に関し、図12、13を用いて説明する。図12は表示装置230の画素106の上面模式図であり、図13は図12の鎖線C−C’に沿った断面図に相当する。第1乃至第3実施形態と同様の内容に関しては説明を割愛することがある。
(Fourth embodiment)
In this embodiment, a display device 230 having a structure different from that of the display devices 100 and 220 described in the first to third embodiments will be described with reference to FIGS. 12 is a schematic top view of the pixel 106 of the display device 230, and FIG. 13 corresponds to a cross-sectional view taken along the chain line CC ′ of FIG. Descriptions similar to those in the first to third embodiments may be omitted.

表示装置230の画素106は、酸化物膜150の下に、ゲート絶縁膜140などを介して対向電極166が設けられている点が、表示装置100や220のそれと異なる点の一つである(図13(C)参照)。   The pixel 106 of the display device 230 is one of the differences from the display devices 100 and 220 in that a counter electrode 166 is provided below the oxide film 150 via a gate insulating film 140 or the like ( (See FIG. 13C).

具体的には、表示装置100と同様に、酸化物膜150は第1の領域152と第2の領域154を有する。第1の領域152は第2の領域154よりも導電性が高く、櫛歯の形状を有してもよい。櫛歯は屈曲していてもよい。第2の領域154の少なくとも一部は、一対の櫛歯の間に挟まれる。第1の領域152はトランジスタ130と電気的に接続され、トランジスタ130を介して信号線122から映像信号が供給される。すなわち、第1の領域152は画素電極として機能する。   Specifically, as in the display device 100, the oxide film 150 includes a first region 152 and a second region 154. The first region 152 has higher conductivity than the second region 154, and may have a comb shape. The comb teeth may be bent. At least a part of the second region 154 is sandwiched between a pair of comb teeth. The first region 152 is electrically connected to the transistor 130, and a video signal is supplied from the signal line 122 through the transistor 130. That is, the first region 152 functions as a pixel electrode.

図13に示すように、表示装置230の画素106では、基板102と酸化物膜150との間に、対向電極166を有する。対向電極166は酸化物膜150と重なる。図13では、対向電極166はゲート絶縁膜140の下に位置しているが、ゲート絶縁膜140と層間膜144の間に設けられてもよい。対向電極166は、ゲート電極132と同一の層内に存在してもよく、別の層内に存在してもよい。   As illustrated in FIG. 13, the pixel 106 of the display device 230 includes a counter electrode 166 between the substrate 102 and the oxide film 150. The counter electrode 166 overlaps with the oxide film 150. In FIG. 13, the counter electrode 166 is located under the gate insulating film 140, but may be provided between the gate insulating film 140 and the interlayer film 144. The counter electrode 166 may exist in the same layer as the gate electrode 132 or may exist in a different layer.

図13に示すように、画素電極として機能する第1の領域152と対向電極166はいずれも液晶層162の下に位置している。また、第1の領域152と対向電極166は異なる層内に存在する。このため、液晶層162に対し、主に基板102の上面に平行な方向に電場を印加することができ、表示装置220は、FFS(Fringe Field Switching)液晶表示装置として機能することができる。したがって、液晶層162上に対向電極166を設けなくてもよい。   As shown in FIG. 13, the first region 152 functioning as a pixel electrode and the counter electrode 166 are both located below the liquid crystal layer 162. Further, the first region 152 and the counter electrode 166 exist in different layers. Therefore, an electric field can be applied to the liquid crystal layer 162 mainly in a direction parallel to the upper surface of the substrate 102, and the display device 220 can function as an FFS (Fringe Field Switching) liquid crystal display device. Therefore, the counter electrode 166 is not necessarily provided over the liquid crystal layer 162.

表示装置100、220と同様に、第1の領域152の上面と第2の領域154の上面は同一平面内に存在する。したがって、画素電極として機能する第1の領域152は液晶層に対して凹凸を与えない。このため、画素電極付近の液晶層162の配向の乱れを抑制することができ、高い表示品質を有する液晶表示装置を提供することができる。   Similar to the display devices 100 and 220, the upper surface of the first region 152 and the upper surface of the second region 154 exist in the same plane. Therefore, the first region 152 functioning as a pixel electrode does not give unevenness to the liquid crystal layer. For this reason, disorder of the alignment of the liquid crystal layer 162 in the vicinity of the pixel electrode can be suppressed, and a liquid crystal display device having high display quality can be provided.

本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。   The embodiments described above as the embodiments of the present invention can be implemented in appropriate combination as long as they do not contradict each other. Based on each embodiment, those in which those skilled in the art appropriately added, deleted, or changed the design of components are also included in the scope of the present invention as long as they have the gist of the present invention.

上述した各実施形態によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと理解される。   Of course, other operational effects that are different from the operational effects provided by the above-described embodiments, which are apparent from the description of the present specification or can be easily predicted by those skilled in the art, are naturally included in the present invention. It is understood that

100:表示装置、102:基板、104:画素領域、106:画素、108:ゲート側駆動回路、110:ゲート側駆動回路、112:ソース側駆動回路、114:コネクタ、120:走査線、122:信号線、122:複数の信号線、130:トランジスタ、132:ゲート電極、134:半導体層、136:ソース電極、138:ドレイン電極、140:ゲート絶縁膜、142:チャネル保護膜、144:層間膜、146:平坦化膜、150:酸化物膜、152:第1の領域、154:第2の領域、156:第3の領域、158:電源線、160:配向膜、162:液晶層、164:第2の配向膜、166:対向電極、168:遮光膜、170:カラーフィルタ、172:保護膜、180:対向基板、182:偏光板、184:偏光板、190:表示領域、192:遮光領域、200:ハーフトーンマスク、202:基板、204:透過部、206:半透過部、208:遮光部、210:レジスト、212:レジストマスク、220:表示装置、230:表示装置   100: Display device, 102: Substrate, 104: Pixel region, 106: Pixel, 108: Gate side driver circuit, 110: Gate side driver circuit, 112: Source side driver circuit, 114: Connector, 120: Scan line, 122: Signal lines, 122: plural signal lines, 130: transistors, 132: gate electrodes, 134: semiconductor layers, 136: source electrodes, 138: drain electrodes, 140: gate insulating films, 142: channel protective films, 144: interlayer films 146: planarization film, 150: oxide film, 152: first region, 154: second region, 156: third region, 158: power line, 160: alignment film, 162: liquid crystal layer, 164 : Second alignment film, 166: counter electrode, 168: light shielding film, 170: color filter, 172: protective film, 180: counter substrate, 182: polarizing plate, 184: polarizing plate 190: display area, 192: light shielding area, 200: halftone mask, 202: substrate, 204: transmission part, 206: semi-transmission part, 208: light shielding part, 210: resist, 212: resist mask, 220: display device, 230: Display device

Claims (20)

ゲート電極、半導体膜、前記ゲート電極と前記半導体膜に挟まれたゲート絶縁膜を有するトランジスタと、
前記トランジスタ上の絶縁膜と、
前記絶縁膜上の酸化物膜を有し、
前記酸化物膜は、
前記トランジスタと電気的に接続される第1の領域と、
前記第1の領域と接する第2の領域を有し、
前記第1の領域の導電性は前記第2の領域の導電性よりも高く、
前記第1の領域の上面と前記第2の領域の上面は連続する表示装置。
A transistor having a gate electrode, a semiconductor film, and a gate insulating film sandwiched between the gate electrode and the semiconductor film;
An insulating film on the transistor;
An oxide film on the insulating film;
The oxide film is
A first region electrically connected to the transistor;
A second region in contact with the first region;
The conductivity of the first region is higher than the conductivity of the second region,
A display device in which an upper surface of the first region and an upper surface of the second region are continuous.
前記第1の領域は櫛歯の形状を有し、
前記第2の領域の少なくとも一部は、一対の前記櫛歯に挟まれる、請求項1に記載の表示装置。
The first region has a comb-teeth shape;
The display device according to claim 1, wherein at least a part of the second region is sandwiched between the pair of comb teeth.
前記第1の領域と前記第2の領域に接する配向膜と、
前記配向膜上の液晶層と、
前記液晶層上の共通電極をさらに有する、請求項1に記載の表示装置。
An alignment film in contact with the first region and the second region;
A liquid crystal layer on the alignment film;
The display device according to claim 1, further comprising a common electrode on the liquid crystal layer.
前記絶縁膜の下に、前記第1の領域と重なる共通電極をさらに有する、請求項1に記載の表示装置。   The display device according to claim 1, further comprising a common electrode overlapping the first region under the insulating film. ゲート電極、半導体膜、前記ゲート電極と前記半導体膜に挟まれたゲート絶縁膜を有するトランジスタと、
前記トランジスタ上の絶縁膜と、
前記絶縁膜上の酸化物膜を有し、
前記酸化物膜は、
前記トランジスタと電気的に接続される第1の領域と、
前記第1の領域から電気的に独立し、一定電圧が印加されるように構成される第3の領域と、
前記第1の領域と前記第3の領域と接し、前記第1の領域と前記第3の領域に挟まれる第2の領域を有し、
前記第1の領域と前記第3の領域の導電性は前記第2の領域の導電性よりも高く、
前記第1の領域の上面、前記第2の領域の上面、および前記第3の領域の上面は連続する表示装置。
A transistor having a gate electrode, a semiconductor film, and a gate insulating film sandwiched between the gate electrode and the semiconductor film;
An insulating film on the transistor;
An oxide film on the insulating film;
The oxide film is
A first region electrically connected to the transistor;
A third region configured to be electrically independent from the first region and to be applied with a constant voltage;
A second region in contact with the first region and the third region and sandwiched between the first region and the third region;
The conductivity of the first region and the third region is higher than the conductivity of the second region,
The upper surface of the first region, the upper surface of the second region, and the upper surface of the third region are continuous display devices.
前記第2の領域は、電気的に絶縁体あるいは半導体である、請求項1または5に記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the second region is electrically an insulator or a semiconductor. 前記酸化物膜は、インジウム、ガリウム、亜鉛の少なくとも一つの酸化物を含む、請求項1または5に記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the oxide film includes at least one oxide of indium, gallium, and zinc. 前記トランジスタはソース電極とドレイン電極を有し、
前記第1の領域は、前記絶縁膜中の開口部において前記ソース電極と前記ドレイン電極のいずれかと電気的に接続し、
前記絶縁膜は前記開口部において、前記ソース電極と前記ドレイン電極の前記いずれかと接する、請求項1または5に記載の表示装置。
The transistor has a source electrode and a drain electrode,
The first region is electrically connected to either the source electrode or the drain electrode at an opening in the insulating film;
The display device according to claim 1, wherein the insulating film is in contact with any one of the source electrode and the drain electrode in the opening.
前記第1の領域と前記第3の領域は櫛歯の形状を有し、
前記第1の領域の前記櫛歯と前記第3の領域の前記櫛歯は互いに噛合う、請求項5に記載の表示装置。
The first region and the third region have a comb-teeth shape,
The display device according to claim 5, wherein the comb teeth in the first region and the comb teeth in the third region mesh with each other.
前記第1の領域、前記第2の領域、および前記第3の領域に接する配向膜と、
前記配向膜上の液晶層をさらに有する、請求項5に記載の表示装置。
An alignment film in contact with the first region, the second region, and the third region;
The display device according to claim 5, further comprising a liquid crystal layer on the alignment film.
ゲート電極、半導体膜、前記ゲート電極と前記半導体膜に挟まれたゲート絶縁膜を有するトランジスタを形成し、
前記トランジスタ上に絶縁膜を形成し、
前記前記絶縁膜に開口部を形成し、
前記開口部を覆うように前記絶縁膜上に酸化物膜を形成し、
前記酸化物膜内に第1の領域と第2の領域を形成することを含み、
前記第1の領域と前記第2の領域の形成は、前記第1の領域が前記第2の領域よりも高い導電性を有し、前記第1の領域が前記開口部において前記トランジスタに接続されるように行う、表示装置の作製方法。
Forming a transistor having a gate electrode, a semiconductor film, and a gate insulating film sandwiched between the gate electrode and the semiconductor film;
Forming an insulating film on the transistor;
Forming an opening in the insulating film;
Forming an oxide film on the insulating film so as to cover the opening;
Forming a first region and a second region in the oxide film;
In the formation of the first region and the second region, the first region has higher conductivity than the second region, and the first region is connected to the transistor in the opening. A method for manufacturing a display device is performed as described above.
前記開口部は、前記トランジスタのソース電極とドレイン電極のいずれかを露出するように形成し、
前記開口部内の前記第1の領域の一部を除去して前記ソース電極と前記ドレイン電極の前記いずれかの一部を露出することをさらに含む、請求項11に記載の作製方法。
The opening is formed so as to expose either the source electrode or the drain electrode of the transistor,
The manufacturing method according to claim 11, further comprising removing a part of the first region in the opening to expose the one of the source electrode and the drain electrode.
前記第1の領域と前記第2の領域の形成は、前記第1の領域が導電性を有し、前記第2の領域が絶縁性を有するように行う、請求項11に記載の作製方法。   The manufacturing method according to claim 11, wherein the first region and the second region are formed so that the first region has conductivity and the second region has insulation. 前記第1の領域の形成は、前記酸化物膜を部分的にプラズマ処理することによって行う、請求項11に記載の作製方法。   The manufacturing method according to claim 11, wherein the formation of the first region is performed by partially plasma-treating the oxide film. 前記第1の領域と前記第2の領域の形成は、前記第1の領域が櫛歯の形状を有し、前記第2の領域の少なくとも一部が一対の前記櫛歯に挟まれるように行う、請求項11に記載の作製方法。   The first region and the second region are formed so that the first region has a comb shape and at least a part of the second region is sandwiched between the pair of comb teeth. The production method according to claim 11. 前記酸化物膜は、インジウム、ガリウム、亜鉛の少なくとも一つの酸化物を含む、請求項11に記載の作製方法。   The manufacturing method according to claim 11, wherein the oxide film includes at least one oxide of indium, gallium, and zinc. 前記第1の領域と前記第2の領域上に、前記第1の領域と前記第2の領域と接する配向膜を形成し、
対向基板上に共通電極を形成し、
前記配向膜と前記共通電極の間に液晶層を配置することをさらに含む、請求項11に記載の作製方法。
Forming an alignment film in contact with the first region and the second region on the first region and the second region;
Forming a common electrode on the counter substrate;
The manufacturing method according to claim 11, further comprising disposing a liquid crystal layer between the alignment film and the common electrode.
前記絶縁膜の下に、前記第1の領域と重なる共通電極を形成することをさらに含む、請求項11に記載の作製方法。   The manufacturing method according to claim 11, further comprising forming a common electrode overlapping the first region under the insulating film. 前記酸化物膜中に第3の領域を形成することをさらに含み、
前記第3の領域の形成は、前記第3の領域が前記第2の領域よりも導電性が高く、前記第2の領域が前記第1の領域と前記第3の領域に挟まれるように行う、請求項11に記載の作製方法。
Further comprising forming a third region in the oxide film;
The third region is formed so that the third region has higher conductivity than the second region, and the second region is sandwiched between the first region and the third region. The production method according to claim 11.
前記第3の領域は、前記酸化物膜を部分的にプラズマ処理することによって行う、請求項19に記載の作製方法。   The manufacturing method according to claim 19, wherein the third region is performed by partially plasma-treating the oxide film.
JP2016138182A 2016-07-13 2016-07-13 Display device and fabrication method of display device Pending JP2018010107A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016138182A JP2018010107A (en) 2016-07-13 2016-07-13 Display device and fabrication method of display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016138182A JP2018010107A (en) 2016-07-13 2016-07-13 Display device and fabrication method of display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018010107A true JP2018010107A (en) 2018-01-18

Family

ID=60995511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016138182A Pending JP2018010107A (en) 2016-07-13 2016-07-13 Display device and fabrication method of display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018010107A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7791680B2 (en) Display apparatus having an impurity adsorption electrode disposed in a display area
JP3723336B2 (en) Liquid crystal display device
JP5993548B2 (en) Mother board having liquid crystal display device and cutting region, and manufacturing method thereof
US10310339B2 (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
WO2014046025A1 (en) Liquid crystal display
JP4307582B2 (en) Liquid crystal display
JP2006106658A (en) Mask and method for manufacturing display plate for liquid crystal display apparatus using the same
US9564459B2 (en) Liquid crystal display panel and method for manufacturing liquid crystal display panel
KR101358328B1 (en) Liquid crystal display and method of fabricating the same
CN107112367B (en) Thin film transistor substrate, method for manufacturing thin film transistor substrate, and liquid crystal display device
JP4290976B2 (en) Image display panel, image display device, and method of manufacturing image display panel
US9835921B2 (en) Array substrate, manufacturing method thereof and display device
US9921441B2 (en) Array substrate, liquid crystal display device having the same and method for manufacturing the same thereof
JP2016015404A (en) Liquid crystal display device
KR20150074379A (en) Liquid Crystal Display Device and Method of manufacturing the same
CN110703504A (en) Display device, substrate for display device, and method for manufacturing substrate for display device
JP4916522B2 (en) Liquid crystal display
KR101988006B1 (en) Thin Film Transistor Substrate Having Oxide Semiconductor and Manufacturing Method Thereof
US9029072B2 (en) Liquid crystal display manufacturing method
WO2010079706A1 (en) Array substrate for liquid crystal panel, and liquid crystal display device comprising the substrate
US8530291B2 (en) Method for manufacturing display device
JP2018010107A (en) Display device and fabrication method of display device
US20090066900A1 (en) Liquid crystal display
JP5507738B2 (en) Liquid crystal display
CN108020965B (en) Liquid crystal display device having a plurality of pixel electrodes