WO2018030298A1 - アクティブマトリクス基板および表示装置 - Google Patents
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- G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
- G09G2300/0421—Structural details of the set of electrodes
- G09G2300/0426—Layout of electrodes and connections
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
- G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
- G09G2300/0439—Pixel structures
Definitions
- the present invention relates to an active matrix substrate, and more particularly to an active matrix substrate having a structure in which an inorganic insulating layer and an organic insulating layer are laminated.
- the present invention also relates to a display device including such an active matrix substrate.
- An active matrix substrate used in a liquid crystal display device or the like includes a switching element such as a thin film transistor (hereinafter referred to as “TFT”) for each pixel.
- a switching element such as a thin film transistor (hereinafter referred to as “TFT”) for each pixel.
- TFT thin film transistor
- amorphous silicon TFT a TFT having an amorphous silicon film as an active layer
- polycrystalline silicon TFT a TFT having a polycrystalline silicon film as an active layer
- Patent Document 1 discloses an active matrix substrate using an In—Ga—Zn—O-based semiconductor film as an active layer of a TFT.
- oxide semiconductor has higher mobility than amorphous silicon. For this reason, the oxide semiconductor TFT can operate at a higher speed than the amorphous silicon TFT. In addition, since the oxide semiconductor film is formed by a simpler process than the polycrystalline silicon film, the oxide semiconductor film can be applied to a device that requires a large area.
- the active matrix substrate generally has a display area and a non-display area.
- the display area includes a plurality of pixels (pixel areas) arranged in a matrix and is also called an active area.
- the non-display area is located around the display area and is also called a frame area or a peripheral area.
- a TFT formed for each pixel, and a gate wiring, a source wiring, and a pixel electrode that are electrically connected to the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode of the TFT, respectively, are provided.
- the TFT is covered with an interlayer insulating layer, and a pixel electrode is formed on the interlayer insulating layer.
- an interlayer insulating layer a structure in which an inorganic insulating layer (protective film) formed from an inorganic insulating material and an organic insulating layer (flattened film) formed from an organic insulating material (resin material) are stacked is known. Yes.
- a driving circuit for driving the gate wiring and the source wiring is arranged.
- a gate driver for supplying a scanning signal (gate signal) to the gate wiring and a source driver for supplying a display signal (source signal) to the source wiring are arranged.
- Driving circuits such as a gate driver and a source driver may be mounted as a semiconductor chip (COG (Chip On Glass) mounting) or may be monolithically (integrally) formed on an active matrix substrate.
- a drive circuit formed monolithically is referred to as a “driver monolithic circuit”.
- a driver monolithic circuit is usually configured using TFTs. Recently, a technique for manufacturing a driver monolithic circuit using an oxide semiconductor TFT has been used. As a result, the frame area can be narrowed and the cost can be reduced by simplifying the mounting process.
- an inspection circuit for performing a pseudo dynamic lighting inspection which is a defect detection method of the liquid crystal display device (liquid crystal display panel).
- a pseudo dynamic lighting inspection which is a defect detection method of the liquid crystal display device (liquid crystal display panel).
- a conductive layer formed of the same conductive film (gate metal film) as the gate wiring and a conductive layer formed of the same conductive film (source metal film) as the source wiring are connected to the non-display region. May be provided (hereinafter referred to as “source-gate connection”).
- microcracks fine cracks
- the organic insulating layer easily contains moisture
- moisture from the organic insulating layer penetrates into the lower side of the inorganic insulating layer through the microcracks, and the source wiring layer and the gate wiring layer causess corrosion.
- the oxide semiconductor TFT there is a possibility that leakage occurs in the oxide semiconductor TFT.
- the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an active matrix substrate in which a decrease in reliability due to intrusion of moisture from microcracks generated in an inorganic insulating layer is suppressed. It is in.
- An active matrix substrate is an active matrix substrate having a display region including a plurality of pixel regions and a non-display region located around the display region, and the substrate and the substrate are supported by the active matrix substrate.
- a plurality of first TFTs arranged in the display region; a plurality of gate wirings for supplying scanning signals to the plurality of first TFTs; and a display signal for supplying the plurality of first TFTs.
- the at least one second TFT of the plurality of second TFTs is covered with the organic insulating layer, and the source-gate connection portion is covered with the organic insulating layer. Absent.
- Another active matrix substrate is an active matrix substrate having a display region including a plurality of pixel regions, and a non-display region located around the display region, the substrate and the substrate A plurality of supported first TFTs, a plurality of first TFTs disposed in the display region, a plurality of gate wirings for supplying a scanning signal to the plurality of first TFTs, and a display signal for the plurality of first TFTs
- the active matrix substrate further comprises a gate driver monolithic circuit formed on the substrate in the non-display region, and the source-gate connection portion not covered by the organic insulating layer is the gate. Located in the driver monolithic circuit.
- the gate driver monolithic circuit includes a plurality of circuit TFTs, and the source-gate connection portion not covered by the organic insulating layer is a circuit TFT of the plurality of circuit TFTs. Located in the vicinity of
- the active matrix substrate further includes a gate driver monolithic circuit formed on the substrate in the non-display region, and the non-display region has a plurality of wirings for supplying signals to the gate driver monolithic circuit
- the source-gate connection portion including the GDM wiring region formed with and not covered with the organic insulating layer is located in the GDM wiring region.
- the plurality of wirings formed in the GDM wiring region include a plurality of backbone wirings extending in a predetermined direction, and the active matrix substrate extends in a direction intersecting the predetermined direction, A plurality of branch wirings connecting the plurality of backbone wirings to the gate monolithic circuit, wherein the source-gate connection portion not covered by the organic insulating layer is a backbone wiring of the plurality of backbone wirings; And a portion of the plurality of branch wirings.
- the active matrix substrate further comprises a gate driver monolithic circuit formed on the substrate in the non-display region, and the source-gate connection portion not covered by the organic insulating layer is the gate. Located between the driver monolithic circuit and the display area.
- the source / gate connection portion that is not covered by the organic insulating layer is a portion that connects the gate driver monolithic circuit and a gate wiring of the plurality of gate wirings.
- the active matrix substrate further includes an inspection circuit formed on the substrate in the non-display area, and the inspection circuit sends signals to the plurality of inspection TFTs and the plurality of inspection TFTs.
- the source-gate connection portion including a plurality of inspection wirings to be supplied and not covered with the organic insulating layer is located in the inspection circuit.
- the source-gate connection portion that is not covered with the organic insulating layer includes an inspection TFT of the plurality of inspection TFTs and an inspection wiring of the plurality of inspection wirings. This is the part that connects
- each of the plurality of second TFTs is a crystalline silicon TFT including a crystalline silicon semiconductor layer.
- Still another active matrix substrate is an active matrix substrate having a display region including a plurality of pixel regions, and a non-display region located around the display region, the substrate and the substrate A plurality of pixel TFTs supported by the plurality of pixel TFTs arranged in the display region, a plurality of gate wirings for supplying a scanning signal to the plurality of first TFTs, and a display on the plurality of first TFTs A plurality of source wirings for supplying a signal, an inorganic insulating layer covering the plurality of first TFTs, an organic insulating layer provided on the inorganic insulating layer, and the same conductive film as the plurality of gate wirings A source-gate connection portion for connecting a first conductive layer and a second conductive layer formed of the same conductive film as the plurality of source wirings, wherein the source-gate connection portion is located in the non-display region; A gate driver monolithic circuit formed on the substrate and including a plurality of circuit T
- the second conductive layer in the source-gate connection includes an edge separated by 1.0 ⁇ m or more from the edge of the organic insulating layer when viewed from the normal direction of the substrate.
- the oxide semiconductor TFT is an etch stop type TFT.
- the oxide semiconductor TFT is a channel etch type TFT.
- the oxide semiconductor layer includes an In—Ga—Zn—O-based semiconductor.
- the In—Ga—Zn—O-based semiconductor includes a crystalline portion.
- the oxide semiconductor TFT includes an oxide semiconductor layer having a stacked structure.
- a display device includes an active matrix substrate having any one of the above-described configurations, a counter substrate disposed to face the active matrix substrate, and the active matrix substrate and the counter substrate between the active matrix substrate and the counter substrate.
- a display medium layer provided.
- an active matrix substrate in which a decrease in reliability due to moisture intrusion from microcracks generated in the inorganic insulating layer is suppressed.
- FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an active matrix substrate 100 according to an embodiment of the present invention.
- 2 is a plan view schematically showing one pixel region of an active matrix substrate 100.
- FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3A-3A ′ in FIG. 2.
- 2 is a cross-sectional view schematically showing the periphery of a source / gate connection portion 20 of an active matrix substrate 100.
- FIG. (A) is sectional drawing which shows the periphery of the source gate connection part 20 of the active matrix substrate 900 of a comparative example
- (b) is the periphery of the source gate connection part 20 of the active matrix substrate 100 by embodiment of this invention.
- FIG. 1 is a plan view schematically showing an active matrix substrate 100A according to an embodiment of the present invention, and shows a periphery of a circuit TFT 10Q among a plurality of circuit TFTs 10Q included in a GDM circuit 40.
- FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line 7A-7A ′ in FIG. 6.
- (A) is sectional drawing which shows the periphery of the source gate connection part 20 of the active matrix substrate 900A of a comparative example
- (b) is the periphery of the source gate connection part 20 of the active matrix substrate 100A according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a plan view schematically showing an active matrix substrate 100B according to an embodiment of the present invention, and shows the periphery of a GDM wiring region 50.
- FIG. 1 is a plan view schematically showing an active matrix substrate 100B according to an embodiment of the present invention, and shows the periphery of a GDM wiring region 50.
- FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line 13A-13A 'in FIG.
- FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line 13A-13A ′ in FIG. 12, showing a state in which microcracks mc are generated in the inorganic insulating layer 7 of the active matrix substrate 100B.
- FIG. 6 is a plan view schematically showing an active matrix substrate 100C according to an embodiment of the present invention, and among circuit TFTs 10Q of the GDM circuit 40, a circuit TFT 10Q that finally outputs a scanning signal to the gate wiring GL. The surroundings are shown.
- FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line 16A-16A ′ in FIG. 15.
- FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line 16A-16A ′ in FIG. 15.
- FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line 16A-16A ′ in FIG. 15 and shows a state in which microcracks mc are generated in the inorganic insulating layer 7 of the active matrix substrate 100C.
- 1 is a plan view schematically showing an active matrix substrate 100D according to an embodiment of the present invention, and shows the periphery of an inspection circuit 60.
- FIG. FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line 19A-19A ′ in FIG.
- FIG. 19 is a cross-sectional view taken along a line 19A-19A ′ in FIG. 18 and shows a state in which microcracks mc are generated in the inorganic insulating layer 7 of the active matrix substrate 100D.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an active matrix substrate 200 according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a plan view schematically showing an active matrix substrate 200A according to an embodiment of the present invention, and shows a periphery of a circuit TFT 10Q among a plurality of circuit TFTs 10Q included in a GDM circuit 40.
- FIG. 23 is a cross-sectional view taken along line 23A-23A ′ in FIG.
- FIG. 23 is a cross-sectional view taken along a line 23A-23A ′ in FIG. 22 and shows a state in which microcracks mc are generated in the inorganic insulating layer 7 of the active matrix substrate 200A.
- FIG. 3 is a plan view schematically showing an active matrix substrate 200B according to an embodiment of the present invention, and shows the periphery of a GDM wiring region 50.
- FIG. 26 is a sectional view taken along line 26A-26A ′ in FIG. 25.
- FIG. 26 is a cross-sectional view taken along line 26A-26A ′ in FIG. 25, showing a state in which microcracks mc are generated in the inorganic insulating layer 7 of the active matrix substrate 200B.
- FIG. 6 is a plan view schematically showing an active matrix substrate 200C according to an embodiment of the present invention, and among circuit TFTs 10Q of the GDM circuit 40, a circuit TFT 10Q that finally outputs a scanning signal to the gate wiring GL. The surroundings are shown.
- FIG. 29 is a cross-sectional view taken along line 29A-29A 'in FIG.
- FIG. 29 is a cross-sectional view taken along line 29A-29A ′ in FIG. 28 and shows a state in which microcracks mc are generated in the inorganic insulating layer 7 of the active matrix substrate 200C. It is a top view which shows typically active matrix substrate 200D by embodiment of this invention, and has shown the test circuit 60 periphery.
- FIG. 32 is a cross-sectional view taken along line 32A-32A ′ in FIG. 31.
- FIG. 32 is a cross-sectional view taken along line 32A-32A ′ in FIG.
- FIG. 31 shows a state in which microcracks mc are generated in the inorganic insulating layer 7 of the active matrix substrate 200D.
- 1 is a plan view schematically showing an active matrix substrate 100B according to an embodiment of the present invention, and shows the periphery of a GDM wiring region 50.
- FIG. FIG. 35 is a sectional view taken along the line 35A-35A 'in FIG. It is sectional drawing which shows typically the liquid crystal display device 1000 by embodiment of this invention. It is a top view which shows typically the liquid crystal display device 1000 by embodiment of this invention.
- FIG. 38 is a cross-sectional view showing the periphery of a groove 8d formed in the organic insulating layer 8 of the active matrix substrate 100 (200), showing a cross section taken along the line 38A-38A ′ in FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an active matrix substrate 100 (200) in which a shield layer 21 is provided in a non-display area 90.
- FIG. 1 is a plan view schematically showing an active matrix substrate 300 according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a plan view schematically showing an active matrix substrate 300, and is a plan view schematically showing the periphery of a circuit TFT 10Q located in a display region 80 among a plurality of circuit TFTs 10Q included in a GDM circuit 40. is there.
- FIG. 42 is a cross-sectional view taken along line 42A-42A ′ in FIG. 41.
- FIG. 42 is a cross-sectional view taken along line 42A-42A ′ in FIG. 41 and shows a state in which microcracks mc are generated in the inorganic insulating layer 7 of the active matrix substrate 300.
- It is a top view which shows typically the active matrix substrate 200E by embodiment of this invention, and has shown the periphery of SDM wiring area
- FIG. FIG. 45 is a cross-sectional view taken along line 45A-45A ′ in FIG. 44.
- FIG. 45 is a cross-sectional view taken along the line 45A-45A ′ in FIG. 44, showing a state in which microcracks mc are generated in the inorganic insulating layer 7 of the active matrix substrate 200E.
- an active matrix substrate according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
- the active matrix substrate according to the embodiment of the present invention is widely used in various display devices, electronic devices, and the like.
- this invention is not limited to the following embodiment.
- FIG. 1 is a diagram schematically showing an active matrix substrate 100.
- the active matrix substrate 100 has a display area 80 and a non-display area 90 as shown in FIG.
- the display area 80 includes a plurality of pixel areas.
- the “pixel region” is a region corresponding to a pixel in the display device, and may be simply referred to as “pixel” in the present specification.
- the non-display area 90 is located around the display area 80 (that is, an area other than the display area 80).
- a plurality of first TFTs 10P are arranged.
- the first TFT 10P is provided for each pixel.
- the first TFT 10P is also referred to as a “pixel TFT”.
- a plurality of gate lines GL and a plurality of source lines SL are arranged.
- the plurality of gate wirings GL extend in the row direction.
- the plurality of source lines SL extend in the column direction.
- Each pixel TFT 10P is supplied with a scanning signal (gate signal) from the corresponding gate line GL and supplied with a display signal (source signal) from the corresponding source line SL.
- a gate driver monolithic (GDM: Gate Monolithic) circuit 40 is arranged in the non-display area 90.
- the GDM circuit 40 is a gate driver (gate wiring drive circuit) formed monolithically (integrally) on the active matrix substrate 100.
- the GDM circuit 40 includes a plurality of circuit TFTs.
- the non-display area 90 includes a GDM wiring area 50.
- the GDM wiring area 50 is an area where a plurality of wirings for supplying signals to the GDM circuit 40 are formed. A plurality of wirings in the GDM wiring area 50 are connected to terminals of the GDM terminal area 58.
- the inspection circuit 60 is arranged in the non-display area 90.
- the inspection circuit 60 includes a plurality of inspection TFTs and a plurality of inspection wirings.
- the plurality of inspection wirings are connected to the terminals of the inspection terminal region 68.
- the inspection circuit 60 is provided, for example, in a region where a semiconductor chip constituting a source driver is mounted.
- the source driver of the semiconductor chip is connected to the source line SL via the terminal of the source driver terminal region 69.
- a plurality of second TFTs are arranged.
- the plurality of second TFTs include, for example, the plurality of circuit TFTs and / or the plurality of inspection TFTs described above.
- FIGS. 2 and 3 are plan views schematically showing one pixel region of the active matrix substrate 100
- FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3A-3A ′ in FIG. 2 and 3 illustrate an active matrix substrate 100 used in a display device in FFS (Fringe Field Switching) mode.
- the FFS mode is a horizontal electric field type display mode in which a pair of electrodes is provided on one substrate and an electric field is applied to liquid crystal molecules in a direction parallel to the substrate surface (lateral direction).
- Each pixel region has a pixel TFT 10P as shown in FIGS.
- the pixel TFT 10P is supported on the substrate 1.
- the substrate 1 is, for example, a glass substrate.
- the second TFT disposed in the non-display area 90 is also supported by the substrate 1.
- the pixel TFT 10P has a bottom gate structure.
- the pixel TFT 10P includes a gate electrode 2P provided on the substrate 1, a gate insulating layer 3 covering the gate electrode 2P, an oxide semiconductor layer 4P disposed on the gate insulating layer 3, a source electrode 5P and a drain electrode 6P. And have. That is, the pixel TFT 10P is an oxide semiconductor TFT.
- the oxide semiconductor layer 4P is disposed so as to at least partially overlap the gate electrode 2P when viewed from the normal direction of the substrate 1.
- the source electrode 5P and the drain electrode 6P are electrically connected to the oxide semiconductor layer 4P.
- a region in contact with the source electrode 5P is referred to as a source contact region
- a region in contact with the drain electrode 6P is referred to as a drain contact region.
- a channel is formed in a region located between the source contact region and the drain contact region and overlapping the gate electrode 2P with the gate insulating layer 3 interposed therebetween.
- a region including a portion serving as a channel is referred to as a “channel region” for convenience.
- channel length The length of the channel region in the channel length direction is called “channel length”, and the length of the channel region in the direction orthogonal to the channel length direction is called “channel width”. Note that in an actual TFT, the entire channel region may not function as a channel due to diffusion of an impurity element into the channel region or the like.
- the gate electrode 2P and the source electrode 5P of the pixel TFT 10P are electrically connected to the gate wiring GL and the source wiring SL, respectively.
- the gate electrode 2P is a part branched from the gate line GL
- the source electrode 5P is a part branched from the source line SL.
- An inorganic insulating layer (protective film) 7 is provided so as to cover the pixel TFT 10 ⁇ / b> P, and an organic insulating layer (planarizing film) 8 is provided on the inorganic insulating layer 7.
- the inorganic insulating layer 7 and the organic insulating layer 8 are collectively referred to as an interlayer insulating layer 9.
- the inorganic insulating layer 7 is, for example, a SiNx layer or a SiOx layer.
- the inorganic insulating layer 7 may have a configuration in which a SiNx layer and a SiOx layer are stacked.
- the thickness of the inorganic insulating layer 7 is, for example, not less than 100 nm and not more than 500 nm.
- the organic insulating layer 8 is a resin layer formed from, for example, a photosensitive resin material.
- the organic insulating layer 8 is thicker than the inorganic insulating layer 7, and the thickness thereof is, for example, 1 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
- the organic insulating layer 8 is provided in order to flatten the surface of the upper layer of the pixel TFT 10P or to reduce the capacitance formed between a pixel electrode PE and a source line SL, which will be described later.
- a lower transparent electrode 11 is provided on the interlayer insulating layer 9, and a dielectric layer 12 is provided so as to cover the lower transparent electrode 11.
- An upper transparent electrode 13 is provided on the dielectric layer 12.
- the upper transparent electrode 13 has a slit or a notch.
- the lower transparent electrode 11 is a common electrode CE
- the upper transparent electrode 13 is a pixel electrode PE.
- Such an electrode structure is disclosed, for example, in International Publication No. 2012/086513.
- the lower transparent electrode 11 may be the pixel electrode PE
- the upper transparent electrode 13 may be the common electrode CE.
- Such electrode structures are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2008-032899 and 2010-008758.
- all of the disclosures of International Publication No. 2012/086513, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-032899, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-008758 are incorporated herein by reference.
- the pixel electrode PE (here, the upper transparent electrode 13) is separated for each pixel.
- the drain electrode 6P of the pixel TFT 10P is electrically connected to the pixel electrode PE.
- a contact hole (pixel contact hole) CH1 reaching the drain electrode 6P is formed in the interlayer insulating layer 9 and the dielectric layer 12, and the pixel contact hole is formed on the interlayer insulating layer 9 and in the pixel contact hole CH1.
- An upper transparent electrode 13 is provided so as to be in direct contact with the drain electrode 6P in CH1.
- the common electrode CE (here, the lower transparent electrode 11) may not be separated for each pixel.
- the common electrode CE may be formed over substantially the entire display area 80 except for the area located on the pixel TFT 10P.
- the common electrode CE has an opening 11a that overlaps the pixel TFT 10P and a contact hole CH1 for connecting the pixel TFT 10P and the pixel electrode PE when viewed from the normal direction of the substrate 1. ing.
- a conductive layer (referred to as “first conductive layer”) formed from the same conductive film as the plurality of gate lines GL and a conductive film formed from the same conductive film as the plurality of source lines SL are formed.
- FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the periphery of the source / gate connection portion 20. As shown in FIG. 4, the first conductive layer 14 and the second conductive layer 15 are connected in the source / gate connection portion 20.
- the first conductive layer 14 is provided on the substrate 1.
- the first conductive layer 14 is formed of the same conductive film (gate metal film) as the plurality of gate lines GL.
- the first conductive layer 14 is covered with the gate insulating layer 3.
- An opening 3 a is formed in the gate insulating layer 3 so as to overlap a part of the first conductive layer 14 (that is, a part of the first conductive layer 14 is exposed).
- the second conductive layer 15 is formed of the same conductive film (source metal film) as the plurality of source lines SL.
- the second conductive layer 15 is formed on the gate insulating layer 3 and in the opening 3a, and is in direct contact with the first conductive layer 14 in the opening 3a. Thereby, the first conductive layer 14 and the second conductive layer 15 are electrically connected to each other.
- the second conductive layer 15 is covered with the inorganic insulating layer 7.
- An opening 8 a is formed in a region of the organic insulating layer 8 corresponding to the source / gate connection portion 20. That is, the source / gate connection portion 20 is not covered with the organic insulating layer 8. The effect obtained by such a configuration will be described with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b).
- FIG. 5A is a cross-sectional view showing the periphery of the source / gate connection portion 20 of the active matrix substrate 900 of the comparative example.
- the active matrix substrate 900 of the comparative example as shown in FIG. 5A, no opening is formed in the region of the organic insulating layer 8 corresponding to the source / gate connection portion 20. That is, the source / gate connection portion 20 is covered with the organic insulating layer 8.
- microcracks mc are likely to occur in the inorganic insulating layer 7 due to film stress and thermal contraction of the laminated first conductive layer 14 and second conductive layer 15. Since the organic insulating layer 8 easily contains moisture, when the microcrack mc occurs in the inorganic insulating layer 7, the moisture from the organic insulating layer 8 enters the lower side of the inorganic insulating layer 7 through the microcrack mc, and the first This causes corrosion of the conductive layer 14 and the second conductive layer 15. Further, when corrosion progresses and reaches the oxide semiconductor TFT, there is a possibility that leakage occurs in the oxide semiconductor TFT.
- the source / gate connection portion 20 is not covered with the organic insulating layer 8 as shown in FIG. Therefore, even if a microcrack mc occurs in the inorganic insulating layer 7 as shown in FIG. 5 (b), the organic insulating layer 8 does not exist on the inorganic insulating layer 7, so that intrusion of moisture from the microcrack mc is prevented. Therefore, a decrease in the reliability of the active matrix substrate 100 is suppressed.
- Embodiments 1A to 1D an example of a place where the source / gate connection portion 20 that is not covered with the organic insulating layer 8 in the non-display region 90 is provided will be described.
- FIG. 6 is a plan view schematically showing the periphery of a certain circuit TFT 10Q among the plurality of circuit TFTs 10Q included in the GDM circuit 40.
- FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line 7A-7A ′ in FIG.
- the circuit TFT 10Q is an oxide semiconductor TFT.
- the oxide semiconductor layer 4Q of the circuit TFT 10Q may be formed of the same oxide semiconductor film as the oxide semiconductor layer 4P of the pixel TFT 10P.
- the source / gate connecting portion 20 is located in the vicinity of the circuit TFT 10Q.
- the first conductive layer 14 extends from the gate electrode 2Q of the circuit TFT 10Q and is electrically connected to the gate electrode 2Q.
- the second conductive layer 15 extends from the drain electrode 6Q of the circuit TFT 10Q and is electrically connected to the drain electrode 6Q. Therefore, in the circuit TFT 10Q, the gate electrode 2Q and the drain electrode 6Q are short-circuited (electrically connected). That is, the circuit TFT 10Q is a diode-connected TFT.
- the diode-connected circuit TFT 10Q is used as a TFT that receives an output from the previous stage in a shift register circuit in the GDM circuit 40, for example.
- An opening 8 a is formed in a region of the organic insulating layer 8 corresponding to the source / gate connection portion 20. That is, the source / gate connection portion 20 is not covered with the organic insulating layer 8.
- the second conductive layer 15 includes an edge separated from the edge of the organic insulating layer 8 by a predetermined distance d when viewed from the normal direction of the substrate 1.
- the circuit TFT 10 ⁇ / b> Q itself is covered with the organic insulating layer 8. The effect obtained by such a configuration will be described with reference to FIGS. 8 (a) and 8 (b).
- FIG. 8A is a cross-sectional view showing the periphery of the source / gate connection portion 20 of the active matrix substrate 900A of the comparative example.
- the active matrix substrate 900A of the comparative example as shown in FIG. 8A, no opening is formed in the region of the organic insulating layer 8 corresponding to the source / gate connection portion 20. That is, the source / gate connection portion 20 is covered with the organic insulating layer 8. Therefore, when a microcrack mc occurs in the inorganic insulating layer 7, moisture from the organic insulating layer 8 penetrates below the inorganic insulating layer 7 through the microcrack mc, and the first conductive layer 14 and the second conductive layer 15 Causes corrosion. Further, when corrosion progresses and reaches the circuit TFT 10Q, the oxide semiconductor layer 4Q is reduced by moisture, and the off-leak current of the circuit TFT 10Q increases.
- the source / gate connection portion 20 is not covered with the organic insulating layer 8 as shown in FIGS. Therefore, even if a microcrack mc occurs in the inorganic insulating layer 7 as shown in FIG. 8B, the organic insulating layer 8 does not exist on the inorganic insulating layer 7, so that the first conductive layer 14 and the second conductive layer are formed from the microcrack mc. Intrusion of moisture into the layer 15 is prevented. Accordingly, a decrease in reliability of the active matrix substrate 100A is suppressed.
- the distance from the source / gate connection portion 20 to the oxide semiconductor layer 4Q of the circuit TFT 10Q is relatively small. Intrusions tend to cause leaks. Therefore, it can be said that the significance of adopting the configuration of the embodiment of the present invention is great.
- FIGS. 9A to 9D, FIGS. 10A to 10D, and FIGS. 11A to 11D are process sectional views showing the manufacturing process of the active matrix substrate 100A, and are not shown on the left side.
- An area 90 (more specifically, an area shown in FIG. 7) is shown, and a display area 80 (more specifically, an area shown in FIG. 3) is shown on the right side.
- the pixel TFT 10P, the circuit TFT 10Q, the gate wiring GL, the source wiring SL, and the like are formed on the substrate 1 by a known method.
- a gate wiring layer including the gate wiring GL, the gate electrodes 2P and 2Q, and the first conductive layer 14 is formed on the substrate 1.
- the substrate 1 for example, a glass substrate can be used.
- the gate wiring layer is obtained by forming a gate conductive film (thickness: for example, 50 nm or more and 500 nm or less) on the substrate 1 by sputtering or the like, and patterning the conductive film using a photolithography process.
- a metal such as aluminum (Al), tungsten (W), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), chromium (Cr), titanium (Ti), copper (Cu), or an alloy thereof, or a metal thereof
- Al aluminum
- Mo molybdenum
- Ta tantalum
- Cr chromium
- Ti titanium
- Cu copper
- a metal thereof A film containing nitride can be used as appropriate.
- a laminated film in which these plural films are laminated may be used.
- a laminated film in which a Cu film and a Ti film are formed in this order is used as the conductive film for the gate.
- a gate insulating layer (thickness: for example, 200 nm to 500 nm) 3 is formed by CVD or the like so as to cover the gate wiring layer.
- a silicon oxide (SiOx) layer, a silicon nitride (SiNx) layer, a silicon oxynitride (SiOxNy; x> y) layer, a silicon nitride oxide (SiNxOy; x> y) layer, or the like is appropriately used. it can.
- the gate insulating layer 3 may have a stacked structure.
- a laminated film having a SiNx layer as a lower layer and an SiOx layer as an upper layer is formed.
- an oxide semiconductor film is formed on the gate insulating layer 3, and this oxide semiconductor film (thickness: for example, 10 nm or more and 200 nm or less) is patterned using a photolithography process.
- this oxide semiconductor film thickness: for example, 10 nm or more and 200 nm or less
- the oxide semiconductor film may have a stacked structure.
- an opening 3a for exposing a part of the first conductive layer 14 is formed in the gate insulating layer 3 by using a photolithography process.
- a source conductive film (thickness: for example, 50 nm to 500 nm) is formed on the substrate 1, and the source conductive film is patterned using a photolithography process.
- the source wiring SL, the source electrodes 5P and 5Q and the drain electrodes 6P and 6Q in contact with the oxide semiconductor layers 4P and 4Q are formed.
- the pixel TFT 10P and the circuit TFT 10Q are obtained.
- the second conductive layer 15 is also formed. Since the second conductive layer 15 is formed on the gate insulating layer 3 and in the opening 3 a of the gate insulating layer 3, the source / gate connecting portion 20 in which the first conductive layer 14 and the second conductive layer 15 are connected.
- a source conductive film a metal such as aluminum (Al), tungsten (W), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), chromium (Cr), titanium (Ti), copper (Cu), or an alloy thereof, or a metal thereof
- a film containing nitride can be used as appropriate.
- a laminated film in which these plural films are laminated may be used.
- a laminated film in which a Cu film and a Ti film are formed in this order is used as the source conductive film.
- the inorganic insulating layer 7 (thickness: for example, 100 nm to 500 nm, preferably 150 nm to 500 nm) is formed by CVD, for example, so as to cover the pixel TFT 10P and the circuit TFT 10Q.
- the inorganic insulating layer 7 include inorganic insulating films (silicon oxide (SiOx) film, silicon nitride (SiNx) film, silicon oxynitride (SiOxNy; x> y) film, silicon nitride oxide (SiNxOy; x> y) film). Passivation film) can be used.
- the inorganic insulating layer 7 may have a laminated structure.
- an organic insulating layer 8 (thickness: for example, 1 ⁇ m to 3 ⁇ m, preferably 2 ⁇ m to 3 ⁇ m) is formed on the inorganic insulating layer 7.
- a material of the organic insulating layer 8 for example, a photosensitive resin material can be used.
- the opening 8a located on the source / gate connection 20 and the drain of the pixel TFT 10P in the inorganic insulating layer 7 are formed.
- An opening 8b that exposes a portion located on the electrode 6P is formed.
- a photosensitive resin material is used as the material of the organic insulating layer 8, such patterning can be performed by performing exposure / development through a mask.
- a first transparent conductive film (thickness: for example, 50 nm or more and 200 nm or less) is formed on the organic insulating layer 8, and the first transparent conductive film is formed by photolithography.
- the lower transparent electrode 11 (common electrode CE) is formed by patterning using a process.
- the first transparent conductive film for example, an ITO (indium / tin oxide) film, an In—Zn—O-based oxide (indium / zinc oxide) film, a ZnO film (zinc oxide film), or the like can be used.
- an ITO film is formed as the transparent conductive film.
- a dielectric layer 12 (thickness: 70 nm or more and 300 nm or less) covering the lower transparent electrode 11 is formed.
- a silicon nitride (SiNx) film, a silicon oxide (SiOx) film, a silicon oxynitride (SiOxNy; x> y) film, a silicon nitride oxide (SiNxOy; x> y) film, or the like can be used as appropriate.
- a SiNx film is formed as the dielectric layer layer 12.
- a resist layer (not shown) is formed, and the dielectric layer 12 and the inorganic insulating layer 7 are etched using the resist layer and the organic insulating layer 8 as an etching mask.
- a pixel contact hole CH1 is formed.
- a second transparent conductive film is formed on the dielectric layer 12 and in the pixel contact hole CH1, and this second transparent conductive film is patterned by using a photolithography process.
- the upper transparent electrode 13 pixel electrode PE
- a suitable material and thickness of the second transparent conductive film may be the same as those of the first transparent conductive film.
- an ITO film is formed as the transparent conductive film.
- the active matrix substrate 100A can be manufactured.
- the distance d (see FIG. 7) from the edge of the second conductive layer 15 to the edge of the organic insulating layer 8 is preferably set in consideration of process accuracy in the manufacturing process of the active matrix substrate 100A. Specifically, the distance d is preferably 1.0 ⁇ m or more when the substrate size is relatively small, and is preferably 3.0 ⁇ m or more when the substrate size is relatively large. Hereinafter, the reason will be described.
- the photo-alignment accuracy is about ⁇ 0.5 ⁇ m
- the line width variation of the source wiring layer and the organic insulating layer 8 is about ⁇ 0.25 ⁇ m. . Therefore, by setting the distance d to 1.0 ⁇ m or more, the edge of the second conductive layer 15 can be prevented from being covered with the organic insulating layer 8.
- the photo alignment accuracy is about ⁇ 1.0 ⁇ m
- the line width variations of the source wiring layer and the organic insulating layer 8 are about ⁇ 1.0 ⁇ m, respectively. It is. Therefore, the edge of the second conductive layer 15 can be prevented from being covered with the organic insulating layer 8 by setting the distance d to 3.0 ⁇ m or more.
- FIG. 12 is a plan view schematically showing the periphery of the GDM wiring region 50.
- 13 is a cross-sectional view taken along line 13A-13A ′ in FIG.
- a plurality of basic wirings 51 extending in a predetermined direction are formed in the GDM wiring region 50.
- a plurality of branch wirings 52 extending in a direction intersecting (for example, orthogonal to) the direction in which the plurality of main wirings 51 extend are formed.
- the plurality of branch lines 52 connect the plurality of main lines 51 and the GDM circuit 40.
- the source / gate connection portion 20 is a portion for connecting the main wiring 51 and the branch wiring 52 corresponding thereto.
- the plurality of main lines 51 are formed from the same conductive film as the plurality of gate lines GL
- the plurality of branch lines 52 are formed from the same conductive film as the plurality of source lines SL.
- a part of the main wiring 51 is the first conductive layer 14, and a part of the branch wiring 52 is the second conductive layer 15.
- An opening 8 a is formed in a region of the organic insulating layer 8 corresponding to the source / gate connection portion 20. That is, the source / gate connection portion 20 is not covered with the organic insulating layer 8. Therefore, as shown in FIG. 14, even if the microcrack mc occurs in the inorganic insulating layer 7, the organic insulating layer 8 does not exist on the microcrack mc, so that the first conductive layer 14 and the second conductive layer 15 start from the microcrack mc. Intrusion of moisture into the water is prevented. Therefore, a decrease in the reliability of the active matrix substrate 100B is suppressed.
- the main wiring 51 is formed from the same conductive film as the gate wiring GL
- the branch wiring 52 is formed from the same conductive film as the source wiring SL.
- the main wiring 51 may be formed of the same conductive film as the source wiring SL
- the branch wiring 52 may be formed of the same conductive film as the gate wiring GL.
- FIG. 15 is a plan view schematically showing the periphery of the circuit TFT 10Q that finally outputs the scanning signal to the gate wiring GL among the plurality of circuit TFTs 10Q of the GDM circuit 40.
- FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line 16A-16A ′ in FIG.
- the circuit TFT 10Q is an oxide semiconductor TFT.
- the oxide semiconductor layer 4Q of the circuit TFT 10Q is formed of the same oxide semiconductor film as the oxide semiconductor layer 4P of the pixel TFT 10P.
- the source / gate connection unit 20 connects the GDM circuit 40 and a gate line GL among the plurality of gate lines GL between the GDM circuit 40 and the display region 80. It is a part to do.
- the first conductive layer 14 constituting the source / gate connection 20 is one end of the gate wiring GL.
- the second conductive layer 15 extends from the drain electrode 6Q of the circuit TFT 10Q and is electrically connected to the drain electrode 6Q. Since the second conductive layer 15 is connected to the first conductive layer 14 in the source / gate connection portion 20, a scanning signal can be output from the GDM circuit 40 to the gate wiring GL.
- An opening 8 a is formed in a region of the organic insulating layer 8 corresponding to the source / gate connection portion 20. That is, the source / gate connection portion 20 is not covered with the organic insulating layer 8. Therefore, as shown in FIG. 17, even if a microcrack mc occurs in the inorganic insulating layer 7, the organic insulating layer 8 does not exist on the microcrack mc, so that the first conductive layer 14 and the second conductive layer 15 start from the microcrack mc. Intrusion of moisture into the water is prevented. Accordingly, a decrease in the reliability of the active matrix substrate 100C is suppressed.
- FIG. 18 is a plan view schematically showing the periphery of the inspection circuit 60.
- FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line 19A-19A ′ in FIG.
- the inspection circuit 60 includes a plurality of inspection TFTs 10R and a plurality of inspection wirings 61 that supply signals to the plurality of inspection TFTs 10R.
- Each of the plurality of inspection TFTs 10R includes a gate electrode 2R, an oxide semiconductor layer 4R, a source electrode 5R, and a drain electrode 6R. That is, the inspection TFT 10R is an oxide semiconductor TFT.
- the oxide semiconductor layer 4R of the inspection TFT 10R may be formed of the same oxide semiconductor film as the oxide semiconductor layer 4P of the pixel TFT 10P.
- the plurality of inspection wirings 61 include an inspection gate wiring 61G and an inspection source wiring 61S.
- the inspection gate wiring 61G is connected to the inspection gate terminal TG in the inspection terminal region 68.
- the inspection source wiring 61 ⁇ / b> S is connected to the inspection source terminal TS in the inspection terminal region 68.
- the plurality of inspection wirings 61 including the inspection gate wiring 61G and the inspection source wiring 61S are formed of the same conductive film as the plurality of gate wirings GL.
- the gate electrode 2R of the inspection TFT 10R is electrically connected to the inspection gate wiring 61G.
- the source electrode 5R of the inspection TFT 10R is electrically connected to the inspection source wiring 61S.
- the drain electrode 6R of the inspection TFT 10R is electrically connected to any of the plurality of source lines SL.
- all inspection TFTs 10R are turned on by a signal supplied from the inspection gate terminal TG to the gate electrode 2R of the inspection TFT 10R via the inspection gate wiring 61G.
- a signal is supplied from the inspection source terminal TS to each source wiring SL via the inspection source wiring 61S and the on-state inspection TFT 10R, and a lighting inspection can be performed.
- the gate voltage of the inspection TFT 10R is controlled so that the inspection TFT 10R is turned off.
- the source / gate connection portion 20 is a portion that connects the inspection TFT 10R and the corresponding inspection wiring 61 (in this case, the inspection source wiring 61S).
- a part of the inspection source wiring 61S is the first conductive layer 14, and a part extending from the source electrode 5R of the inspection TFT 10R is the second conductive layer 15.
- An opening 8 a is formed in a region of the organic insulating layer 8 corresponding to the source / gate connection portion 20. That is, the source / gate connection portion 20 is not covered with the organic insulating layer 8. Therefore, as shown in FIG. 20, even if a microcrack mc occurs in the inorganic insulating layer 7, the organic insulating layer 8 does not exist thereon, so that the first conductive layer 14 and the second conductive layer 15 start from the microcrack mc. Intrusion of moisture into the water is prevented. Therefore, a decrease in the reliability of the active matrix substrate 100D is suppressed.
- one inspection TFT 10R may be provided for two or more source lines SL.
- a semiconductor chip constituting the gate driver may be mounted on the active matrix substrate.
- the configuration of the inspection circuit in that case is the same as the configuration shown in FIG. However, the drain electrode 6R of the inspection TFT 10R is connected to the corresponding gate wiring GL. A signal supplied from the inspection source wiring 61S is input to each gate wiring GL via the inspection TFT 10R.
- the structure of the pixel TFT 10P, the circuit TFT 10Q, and the inspection TFT 10R is not limited to the above-described example.
- the pixel TFT 10P, circuit TFT 10Q, and inspection TFT 10R may have a top contact structure in which the source electrode and the drain electrode are in contact with the upper surface of the semiconductor layer, or a bottom contact in which the source electrode and the drain electrode are in contact with the lower surface of the semiconductor layer. You may have a structure.
- the pixel TFT 10P, the circuit TFT 10Q, and the inspection TFT 10R may have a channel etch structure or an etch stop structure.
- an etch stop layer is formed on the channel region.
- the lower surfaces of the end portions on the channel side of the source electrode and the drain electrode are located on the etch stop layer, for example.
- an etch stop type TFT is formed by forming an etch stop layer that covers a channel region of an oxide semiconductor layer, and then forming a conductive film for a source / drain electrode on the oxide semiconductor layer and the etch stop layer. However, it is formed by performing source / drain separation.
- the etch stop layer is not formed on the channel region, and the lower surfaces of the end portions on the channel side of the source electrode and the drain electrode are in contact with the upper surface of the oxide semiconductor layer. Is arranged.
- a channel etch type TFT is formed, for example, by forming a conductive film for a source / drain electrode on an oxide semiconductor layer and performing source / drain separation. In the source / drain separation step, the surface portion of the channel region may be etched.
- the oxide semiconductor included in the oxide semiconductor layers 4P, 4Q, and 4R may be an amorphous oxide semiconductor or a crystalline oxide semiconductor having a crystalline portion.
- Examples of the crystalline oxide semiconductor include a polycrystalline oxide semiconductor, a microcrystalline oxide semiconductor, and a crystalline oxide semiconductor in which the c-axis is oriented substantially perpendicular to the layer surface.
- the oxide semiconductor layers 4P, 4Q, and 4R may have a stacked structure of two or more layers.
- the oxide semiconductor layers 4P, 4Q, and 4R may include an amorphous oxide semiconductor layer and a crystalline oxide semiconductor layer. .
- a plurality of crystalline oxide semiconductor layers having different crystal structures may be included.
- a plurality of amorphous oxide semiconductor layers may be included.
- the energy gap of the oxide semiconductor included in the upper layer may be larger than the energy gap of the oxide semiconductor included in the lower layer. preferable. However, when the difference in energy gap between these layers is relatively small, the energy gap of the lower oxide semiconductor may be larger than the energy gap of the upper oxide semiconductor.
- the oxide semiconductor layers 4P, 4Q, and 4R may include, for example, at least one metal element of In, Ga, and Zn.
- the oxide semiconductor layers 5P and 5Q include, for example, an In—Ga—Zn—O-based semiconductor (eg, indium gallium zinc oxide).
- Such oxide semiconductor layers 5P and 5Q can be formed of an oxide semiconductor film containing an In—Ga—Zn—O-based semiconductor.
- the In—Ga—Zn—O-based semiconductor may be amorphous or crystalline (including a crystalline portion).
- a crystalline In—Ga—Zn—O-based semiconductor in which the c-axis is oriented substantially perpendicular to the layer surface is preferable.
- a TFT having an In—Ga—Zn—O-based semiconductor layer has high mobility (more than 20 times that of an a-Si TFT) and low leakage current (less than one hundredth of that of an a-Si TFT).
- the TFT is suitably used as a driving TFT (for example, a TFT included in a driving circuit provided on the same substrate as the display area around a display area including a plurality of pixels) and a pixel TFT (a TFT provided in the pixel).
- a driving TFT for example, a TFT included in a driving circuit provided on the same substrate as the display area around a display area including a plurality of pixels
- a pixel TFT a TFT provided in the pixel
- the oxide semiconductor layers 4P, 4Q, and 4R may include other oxide semiconductors instead of the In—Ga—Zn—O-based semiconductor.
- an In—Sn—Zn—O-based semiconductor eg, In 2 O 3 —SnO 2 —ZnO; InSnZnO
- the In—Sn—Zn—O-based semiconductor is a ternary oxide of In (indium), Sn (tin), and Zn (zinc).
- the oxide semiconductor layers 4P, 4Q, and 4R include an In—Al—Zn—O based semiconductor, an In—Al—Sn—Zn—O based semiconductor, a Zn—O based semiconductor, an In—Zn—O based semiconductor, a Zn— -Ti-O based semiconductor, Cd-Ge-O based semiconductor, Cd-Pb-O based semiconductor, CdO (cadmium oxide), Mg-Zn-O based semiconductor, In-Ga-Sn-O based semiconductor, In-Ga A —O based semiconductor, a Zr—In—Zn—O based semiconductor, an Hf—In—Zn—O based semiconductor, an Al—Ga—Zn—O based semiconductor, a Ga—Zn—O based semiconductor, or the like may be included.
- the active matrix substrate in this embodiment includes an oxide semiconductor TFT and a crystalline silicon TFT formed on the same substrate.
- an oxide semiconductor TFT having an In—Ga—Zn—O-based semiconductor film as an active layer is used as the pixel TFT.
- the pixel TFT 10P described with reference to FIGS. 2 and 3 can be used as the pixel TFT.
- a part of a peripheral drive circuit (for example, a gate driver) is integrally (monolithically) formed on the same substrate as the pixel TFT.
- the remaining part of the peripheral drive circuit (for example, a source driver) is mounted on the substrate by, for example, COG mounting.
- the peripheral drive circuit is provided in a non-display area (frame area).
- TFT circuit TFT
- a crystalline silicon TFT having a polycrystalline silicon film as an active layer is used.
- an oxide semiconductor TFT is used as the pixel TFT and a crystalline silicon TFT is used as the circuit TFT
- power consumption can be reduced in the display region, and further, the frame region can be reduced.
- a crystalline silicon TFT can be used as the inspection TFT provided in the non-display area.
- the active matrix substrate of this embodiment includes the oxide semiconductor TFT including the oxide semiconductor layer as the first TFT (pixel TFT) provided in the display region, and the second TFT (in the non-display region) ( As the circuit TFT or the inspection TFT), a crystalline silicon TFT including a crystalline silicon semiconductor layer is provided.
- FIG. 21 is a cross-sectional view illustrating the first TFT (pixel TFT 10P) and the second TFT (circuit TFT 10Q or inspection TFT 10R) in the active matrix substrate 200 of the present embodiment.
- the pixel TFT 10P is an oxide semiconductor TFT having a bottom gate structure
- the circuit TFT 10Q and the inspection TFT 10R are crystalline silicon TFTs having a top gate structure.
- planar structure of the active matrix substrate 200 is the same as that described with reference to FIG.
- a pixel TFT 10P is formed in each pixel of the display region 80, and a circuit TFT 10Q and an inspection TFT 10R are formed in the non-display region 90.
- the active matrix substrate 200 includes a substrate 1, a base film 16 formed on the surface of the substrate 1, a pixel TFT 10P formed on the base film 16, a circuit TFT 10Q and an inspection TFT 10R formed on the base film 16. And.
- the circuit TFT 10Q and the inspection TFT 10R are crystalline silicon TFTs having an active region mainly containing crystalline silicon.
- the pixel TFT 10P is an oxide semiconductor TFT having an active region mainly including an oxide semiconductor.
- the circuit TFT 10Q, the inspection TFT 10R, and the pixel TFT 10P are integrally formed on the substrate 1.
- the “active region” refers to a region where a channel is formed in a semiconductor layer serving as an active layer of a TFT, and is also referred to as a “channel region”.
- the circuit TFT 10Q and the inspection TFT 10R include a crystalline silicon semiconductor layer (for example, a low temperature polysilicon layer) 17 formed on the base film 16, a lower insulating layer 18 covering the crystalline silicon semiconductor layer 17, and a lower insulating layer 18 It has gate electrodes 2Q and 2R provided on the top. A portion of the lower insulating layer 18 located between the crystalline silicon semiconductor layer 17 and the gate electrodes 2Q and 2R functions as a gate insulating film for the circuit TFT 10Q and the inspection TFT 10R.
- the crystalline silicon semiconductor layer 17 has a region (active region) 17c where a channel is formed, and a source region 17s and a drain region 17d located on both sides of the active region, respectively.
- the portion of the crystalline silicon semiconductor layer 17 that overlaps with the gate electrodes 2Q and 2R via the lower insulating layer 18 becomes the active region 17c.
- the circuit TFT 10Q and the inspection TFT 10R also have source electrodes 5Q and 5R and drain electrodes 6Q and 6R connected to the source region 17s and the drain region 17d, respectively.
- the source electrodes 5Q and 5R and the drain electrodes 6Q and 6R are provided on an interlayer insulating film (here, the gate insulating layer 3) that covers the gate electrodes 2Q and 2R and the crystalline silicon semiconductor layer 17, and are formed in the interlayer insulating film.
- the contact hole may be connected to the crystalline silicon semiconductor layer 17.
- the pixel TFT 10 ⁇ / b> P includes a gate electrode 2 ⁇ / b> P provided on the base film 16, a gate insulating layer 3 covering the gate electrode 2 ⁇ / b> P, and an oxide semiconductor layer 4 ⁇ / b> P disposed on the gate insulating layer 3.
- the lower insulating layer 18 that is a gate insulating film of the circuit TFT 10Q and the inspection TFT 10R may be extended to a region where the pixel TFT 10P is formed.
- a portion of the gate insulating layer 3 located between the gate electrode 2P and the oxide semiconductor layer 4P functions as a gate insulating film of the pixel TFT 10P.
- the oxide semiconductor layer 4P includes a region (active region) 4c where a channel is formed, and a source contact region 4s and a drain contact region 4d located on both sides of the active region, respectively.
- a portion of the oxide semiconductor layer 4P that overlaps with the gate electrode 2P through the gate insulating layer 3 becomes the active region 4c.
- the pixel TFT 10P further includes a source electrode 5P and a drain electrode 6P connected to the source contact region 4s and the drain contact region 4d, respectively.
- a configuration in which the base film 16 is not provided on the substrate 1 is also possible.
- the circuit TFT 10Q, the inspection TFT 10R, and the pixel TFT 10P are covered with an inorganic insulating layer (passivation film) 7 and an organic insulating layer (flattening film) 8.
- the gate electrode 2P, the source electrode 5P, and the drain electrode 6P of the pixel TFT 10P are connected to a gate wiring (not shown), a source wiring (not shown), and a pixel electrode PE (upper transparent electrode 13), respectively.
- the drain electrode 6 ⁇ / b> P is connected to the corresponding pixel electrode PE in the opening formed in the inorganic insulating layer 7 and the organic insulating layer 8.
- a display signal is supplied to the source electrode 5P via the source line, and necessary charges are written to the pixel electrode PE based on the scanning signal from the gate line.
- a lower transparent electrode 11 is formed as a common electrode CE on the organic insulating layer 8, and a dielectric layer 12 is formed between the lower transparent electrode 11 (common electrode CE) and the pixel electrode PE.
- the pixel electrode PE may be provided with a slit-shaped opening.
- Such an active matrix substrate 200 can be applied to an FFS mode liquid crystal display device, for example.
- an electric field expressed by electric lines of force that exit from the pixel electrode PE pass through a liquid crystal layer (not shown), and further pass through the slit-like opening of the pixel electrode PE to the common electrode CE is generated.
- This electric field has a component transverse to the liquid crystal layer.
- a horizontal electric field can be applied to the liquid crystal layer.
- the horizontal electric field method has an advantage that a wider viewing angle can be realized than the vertical electric field method because liquid crystal molecules do not rise from the substrate.
- the circuit TFT 10Q and the inspection TFT 10R have a top gate structure in which a crystalline silicon semiconductor layer 17 is disposed between the gate electrodes 2Q and 2R and the substrate 1 (the base film 16).
- the pixel TFT 10P has a bottom gate structure in which the gate electrode 2P is disposed between the oxide semiconductor layer 4P and the substrate 1 (base film 16).
- the TFT structure of the circuit TFT 10Q, the inspection TFT 10R, and the pixel TFT 10P is not limited to the above.
- the circuit TFT 10Q, the inspection TFT 10R, and the pixel TFT 10P may have the same TFT structure.
- the circuit TFT 10Q and the inspection TFT 10R may have a bottom gate structure
- the pixel TFT 10P may have a top gate structure.
- a channel etch type or an etch stop type may be used.
- the gate insulating layer 3 which is a gate insulating film of the pixel TFT 10P is extended to a region where the circuit TFT 10Q and the inspection TFT 10R are formed, and the gate electrodes 2Q and 2R of the circuit TFT 10Q and the inspection TFT 10R and the crystalline silicon semiconductor layer. 17 may function as an interlayer insulating film covering 17.
- the gate insulating layer 3 has a laminated structure. It may be.
- the gate insulating layer 3 includes a hydrogen donating layer (for example, a silicon nitride layer) capable of supplying hydrogen, and an oxygen donating layer (for example, an oxidation layer) disposed on the hydrogen donating layer. (A silicon layer).
- a hydrogen donating layer for example, a silicon nitride layer
- an oxygen donating layer for example, an oxidation layer
- the gate electrodes 2Q and 2R of the circuit TFT 10Q and the inspection TFT 10R and the gate electrode 2P of the pixel TFT 10P may be formed in the same layer.
- the source electrode 5Q and the drain electrode 6Q of the circuit TFT 10Q, the source electrode 5R and the drain electrode 6R of the inspection TFT 10R, and the source electrode 5P and the drain electrode 6P of the pixel TFT 10P are formed in the same layer. Also good. “Formed in the same layer” means formed using the same film (conductive film). Thereby, the increase in the number of manufacturing processes and manufacturing cost can be suppressed.
- the source / gate connection portion in the non-display area 90 is not covered with the organic insulating layer 8, so that an effect of improving reliability can be obtained.
- an example will be specifically described as Embodiments 2A to 2E.
- FIG. 22 is a plan view schematically showing the periphery of a certain circuit TFT 10Q among a plurality of circuit TFTs 10Q included in the GDM circuit 40.
- FIG. 23 is a cross-sectional view taken along line 23A-23A ′ in FIG.
- the circuit TFT 10Q shown in FIGS. 22 and 23 includes a gate electrode 2Q, a crystalline silicon semiconductor layer 17, a source electrode 5Q, and a drain electrode 6Q. That is, the circuit TFT 10Q is a crystalline silicon TFT.
- the source / gate connection portion 20 is located in the vicinity of the circuit TFT 10Q.
- the first conductive layer 14 extends from the gate electrode 2Q of the circuit TFT 10Q and is electrically connected to the gate electrode 2Q.
- the first conductive layer 14 and the second conductive layer 15 are connected.
- An opening 8 a is formed in a region of the organic insulating layer 8 corresponding to the source / gate connection portion 20. That is, the source / gate connection portion 20 is not covered with the organic insulating layer 8. Therefore, as shown in FIG. 24, even if the microcrack mc occurs in the inorganic insulating layer 7, the organic insulating layer 8 does not exist thereon, so the first conductive layer 14 and the second conductive layer 15 start from the microcrack mc. Intrusion of moisture into the water is prevented. Therefore, a decrease in the reliability of the active matrix substrate 200A is suppressed.
- a step of forming a low temperature polysilicon layer) 17 and a step of forming a lower insulating layer 18 covering the crystalline silicon semiconductor layer 17 are added.
- a silicon oxide (SiOx) film, a silicon nitride (SiNx) film, a silicon oxynitride (SiOxNy; x> y) film, a silicon nitride oxide (SiNxOy; x> y) film, or the like can be used.
- the base film 16 may have a laminated structure.
- the crystalline silicon semiconductor layer 17 is formed by first forming an amorphous silicon (a-Si) film on the base film 16, and then crystallizing the a-Si film and then patterning it. Can do.
- a-Si amorphous silicon
- the a-Si film can be crystallized using various known methods, for example, laser annealing.
- a silicon oxide (SiOx) film, a silicon nitride (SiNx) film, a silicon oxynitride (SiOxNy; x> y) film, a silicon nitride oxide (SiNxOy; x> y) film, or the like can be used.
- the lower insulating layer 18 may have a laminated structure.
- a SiOx film is formed as the inorganic insulating layer 7.
- FIG. 25 is a plan view schematically showing the periphery of the GDM wiring region 50.
- FIG. 26 is a cross-sectional view taken along line 26A-26A ′ in FIG.
- a plurality of basic wirings 51 extending in a predetermined direction are formed in the GDM wiring region 50.
- a plurality of branch wirings 52 extending in a direction intersecting (for example, orthogonal to) the direction in which the plurality of main wirings 51 extend are formed in the GDM wiring region 50.
- the plurality of branch lines 52 connect the plurality of main lines 51 and the GDM circuit 40.
- the source / gate connection portion 20 is a portion for connecting the main wiring 51 and the branch wiring 52 corresponding thereto.
- the plurality of main lines 51 are formed from the same conductive film as the plurality of gate lines GL
- the plurality of branch lines 52 are formed from the same conductive film as the plurality of source lines SL.
- a part of the main wiring 51 is the first conductive layer 14, and a part of the branch wiring 52 is the second conductive layer 15.
- An opening 8 a is formed in a region of the organic insulating layer 8 corresponding to the source / gate connection portion 20. That is, the source / gate connection portion 20 is not covered with the organic insulating layer 8. Therefore, as shown in FIG. 27, even if the microcrack mc occurs in the inorganic insulating layer 7, the organic insulating layer 8 does not exist thereon, so that the first conductive layer 14 and the second conductive layer 15 start from the microcrack mc. Intrusion of moisture into the water is prevented. Therefore, a decrease in the reliability of the active matrix substrate 200B is suppressed.
- the main wiring 51 is formed from the same conductive film as the gate wiring GL and the branch wiring 52 is formed from the same conductive film as the source wiring SL.
- the main wiring 51 may be formed of the same conductive film as the source wiring SL
- the branch wiring 52 may be formed of the same conductive film as the gate wiring GL.
- FIG. 28 is a plan view schematically showing the periphery of the circuit TFT 10Q that finally outputs the scanning signal to the gate wiring GL among the plurality of circuit TFTs 10Q of the GDM circuit 40.
- FIG. 29 is a sectional view taken along line 29A-29A ′ in FIG.
- the circuit TFT 10Q shown in FIGS. 28 and 29 has a gate electrode 2Q, a crystalline silicon semiconductor layer 17, a source electrode 5Q, and a drain electrode 6Q. That is, the circuit TFT 10Q is a crystalline silicon TFT.
- the source / gate connection unit 20 connects the GDM circuit 40 and a gate wiring GL among the plurality of gate wirings GL between the GDM circuit 40 and the display region 80. It is a part to do.
- the first conductive layer 14 constituting the source / gate connection 20 is one end of the gate wiring GL.
- the second conductive layer 15 extends from the drain electrode 6Q of the circuit TFT 10Q and is electrically connected to the drain electrode 6Q. Since the second conductive layer 15 is connected to the first conductive layer 14 in the source / gate connection portion 20, a scanning signal can be output from the GDM circuit 40 to the gate wiring GL.
- An opening 8 a is formed in a region of the organic insulating layer 8 corresponding to the source / gate connection portion 20. That is, the source / gate connection portion 20 is not covered with the organic insulating layer 8. Therefore, as shown in FIG. 30, even if a microcrack mc occurs in the inorganic insulating layer 7, the organic insulating layer 8 does not exist on the microcrack mc, so that the first conductive layer 14 and the second conductive layer 15 start from the microcrack mc. Intrusion of moisture into the water is prevented. Accordingly, a decrease in the reliability of the active matrix substrate 200C is suppressed.
- FIG. 31 is a plan view schematically showing the periphery of the inspection circuit 60.
- 32 is a cross-sectional view taken along line 32A-32A ′ of FIG.
- the inspection circuit 60 includes a plurality of inspection TFTs 10R and a plurality of inspection wirings 61 for supplying signals to the plurality of inspection TFTs 10R.
- Each of the plurality of inspection TFTs 10R includes a gate electrode 2R, a crystalline silicon semiconductor layer 17, a source electrode 5R, and a drain electrode 6R. That is, the inspection TFT 10R is a crystalline silicon TFT.
- the plurality of inspection wirings 61 include an inspection gate wiring 61G and an inspection source wiring 61S.
- the inspection gate wiring 61G is connected to the inspection gate terminal TG in the inspection terminal region 68.
- the inspection source wiring 61 ⁇ / b> S is connected to the inspection source terminal TS in the inspection terminal region 68.
- the plurality of inspection wirings 61 including the inspection gate wiring 61G and the inspection source wiring 61S are formed of the same conductive film as the plurality of gate wirings GL.
- the gate electrode 2R of the inspection TFT 10R is electrically connected to the inspection gate wiring 61G.
- the source electrode 5R of the inspection TFT 10R is electrically connected to the inspection source wiring 61S.
- the drain electrode 6R of the inspection TFT 10R is electrically connected to any of the plurality of source lines SL.
- all inspection TFTs 10R are turned on by a signal supplied from the inspection gate terminal TG to the gate electrode 2R of the inspection TFT 10R via the inspection gate wiring 61G.
- a signal is supplied from the inspection source terminal TS to each source wiring SL via the inspection source wiring 61S and the on-state inspection TFT 10R, and a lighting inspection can be performed.
- the gate voltage of the inspection TFT 10R is controlled so that the inspection TFT 10R is turned off.
- the source / gate connection portion 20 is a portion that connects the inspection TFT 10R and the corresponding inspection wiring 61 (in this case, the inspection source wiring 61S).
- a part of the inspection source wiring 61S is the first conductive layer 14, and a part extending from the source electrode 5R of the inspection TFT 10R is the second conductive layer 15.
- An opening 8 a is formed in a region of the organic insulating layer 8 corresponding to the source / gate connection portion 20. That is, the source / gate connection portion 20 is not covered with the organic insulating layer 8. Therefore, as shown in FIG. 33, even if the microcrack mc occurs in the inorganic insulating layer 7, the organic insulating layer 8 does not exist thereon, so that the first conductive layer 14 and the second conductive layer 15 are formed from the microcrack mc. Intrusion of moisture into the water is prevented. Therefore, a decrease in the reliability of the active matrix substrate 200D is suppressed.
- one inspection TFT 10R may be provided for two or more source lines SL.
- a semiconductor chip constituting the gate driver may be mounted on the active matrix substrate.
- the configuration of the inspection circuit in that case is the same as the configuration shown in FIG. However, the drain electrode 6R of the inspection TFT 10R is connected to the corresponding gate wiring GL. A signal supplied from the inspection source wiring 61S is input to each gate wiring GL via the inspection TFT 10R.
- a source driver (source wiring drive circuit) may be formed monolithically on the active matrix substrate 200 (on the substrate 1).
- a source driver is referred to as a source driver monolithic (SDM) circuit. Since the source / gate connection portion 20 located in the source driver monolithic circuit is not covered with the organic insulating layer 8, it is possible to prevent moisture from entering from the microcracks mc generated in the inorganic insulating layer 7.
- the active matrix substrate 200 may be provided with a source switching (Source-Shared Driving: SSD) circuit.
- the SSD circuit distributes video data from one video signal line from each terminal of the source driver to a plurality of source lines SL. A similar effect can be obtained by not covering the source / gate connection portion 20 located in the SSD circuit with the organic insulating layer 8.
- FIG. 44 is a plan view schematically showing the periphery of the SDM wiring region 70.
- 45 is a cross-sectional view taken along the line 45A-45A 'in FIG.
- a plurality of basic wirings 71 extending in a predetermined direction are formed in the SDM wiring region 70.
- a plurality of branch wirings 72 extending in a direction intersecting (for example, orthogonal to) the direction in which the plurality of main wirings 71 extend are formed.
- the plurality of branch lines 72 connect the plurality of main lines 71 and the SDM circuit 78.
- the source / gate connection portion 20 is a portion for connecting the main wiring 71 and the branch wiring 72 corresponding thereto.
- the plurality of main lines 71 are formed from the same conductive film as the plurality of gate lines GL
- the plurality of branch lines 72 are formed from the same conductive film as the plurality of source lines SL.
- a part of the main wiring 71 is the first conductive layer 14, and a part of the branch wiring 72 is the second conductive layer 15.
- An opening 8 a is formed in a region of the organic insulating layer 8 corresponding to the source / gate connection portion 20. That is, the source / gate connection portion 20 is not covered with the organic insulating layer 8. Therefore, as shown in FIG. 46, even if a microcrack mc occurs in the inorganic insulating layer 7, the organic insulating layer 8 does not exist on the inorganic insulating layer 7, so that the first conductive layer 14 and the second conductive layer 15 are formed from the microcrack mc. Intrusion of moisture into the water is prevented. Therefore, a decrease in the reliability of the active matrix substrate 200E is suppressed.
- the main wiring 71 is formed of the same conductive film as the gate wiring GL and the branch wiring 72 is formed of the same conductive film as the source wiring SL.
- the main wiring 71 may be formed of the same conductive film as the source wiring SL
- the branch wiring 72 may be formed of the same conductive film as the gate wiring GL.
- the source / gate connection portion 20 in the non-display region 90 is covered with the organic insulating layer 8.
- the organic insulating layer 8 does not necessarily exist throughout the non-display area 90. That is, the non-display region 90 includes both a region where the organic insulating layer 8 is not formed and a region where the organic insulating layer 8 is formed.
- a region where the organic insulating layer 8 is preferably not formed and a region where the organic insulating layer 8 is preferably formed will be specifically described.
- the region where the organic insulating layer 8 is preferably not formed is, for example, the following regions (1), (2), and (3).
- the area (1) is the source-gate connection 20 (shown in FIG. 4 and the like) already described. Since the organic insulating layer 8 is not formed on the source / gate connection portion 20, it is possible to suppress a decrease in reliability due to the microcrack mc generated in the inorganic insulating layer 7.
- the conductive layer (wiring or electrode) formed from the same conductive film as the gate wiring GL is insulated from the conductive layer (wiring or electrode) formed from the same conductive film as the source wiring GL.
- metal ions move under the influence of the electric field, so-called ion migration may occur, Causes a short circuit.
- the organic insulating layer 8 that easily contains moisture at the intersection between the gate wiring layer and the source wiring layer, the occurrence of such ion migration can be suppressed.
- the organic insulating layer 8 has an opening 8c corresponding to such a region, that is, the organic insulating layer 8 is not formed in such a region. The occurrence of the above-described ion migration and the accompanying short circuit can be suppressed.
- the liquid crystal display device 1000 includes an active matrix substrate 100 (200), a counter substrate 400 arranged to face the active matrix substrate 100 (200), the active matrix substrate 100 (200), and And a liquid crystal layer (display medium layer) 30 provided between the counter substrates 400.
- the non-display area 90 includes a seal area SR surrounding the display area 80.
- An annular sealing material 31 is formed in the sealing region SR, and the active matrix substrate 100 (200) and the counter substrate 400 are bonded to each other by the sealing material 31.
- a groove 8d that substantially surrounds the display region 80 is formed in the organic insulating layer 8 of the active matrix substrate 100 (200). Is formed.
- FIG. 38 is a cross-sectional view showing the periphery of the groove 8d of the active matrix substrate 100 (200), and shows a cross section taken along the line 38A-38A 'in FIG.
- the organic insulating layer 8 includes a portion that is located in the non-display region 90 and that has a groove 8 d that substantially surrounds the display region 80.
- FIG. 38 shows the alignment film 19 provided on the outermost surface of the active matrix substrate 100 (200).
- the alignment film 19 can be formed by applying (applying) an alignment film material to the substrate surface, followed by baking or the like.
- an inkjet method is often used for providing an alignment film material.
- the ink-jet method has advantages such as direct drawing, low contamination due to a non-contact process, and shortening of working time.
- the alignment film material is applied in a relatively low viscosity state, so that the alignment film material may spread to the outside of a desired region. Since the alignment film 19 has low adhesion to the seal material 31, if the alignment film material reaches the seal region SR, it causes a seal failure.
- the organic insulating layer 8 has a groove 8d that substantially surrounds the display region 80, the alignment film material can be prevented from flowing out to the seal region SR.
- a groove 8d formed in the organic insulating layer 8 is disclosed in, for example, International Publication No. 2011/088664, International Publication No. 2011/129065 and International Publication No. 2011/155133.
- International Publication No. 2011/088664, International Publication No. 2011/129065 and International Publication No. 2011/155133 are incorporated herein by reference.
- the organic insulating layer 8 is not formed in the regions (1), (2), and (3). Subsequently, a region where the organic insulating layer 8 is preferably formed in the non-display region 90 will be described.
- the area where the organic insulating layer 8 is preferably formed is, for example, the following areas (4) and (5).
- FIG. 39 is a diagram showing a configuration in which the shield layer 21 is provided in the non-display area 90.
- the shield layer 21 is disposed so as to overlap at least a part of the GDM circuit 40.
- the potential of the shield layer 21 is set to a common potential, for example.
- the shield layer 21 is formed of the same transparent conductive film as the pixel electrode PE (upper transparent electrode 13).
- the shield layer 21 is electrically connected to a common wiring (COM wiring) 23 at a COM contact portion 22 provided in the COM wiring region 91.
- the COM wiring 23 is formed of the same conductive film as the source wiring SL.
- the common electrode CE (lower transparent electrode 11) is electrically connected to the COM wiring 23 via the shield layer 21.
- the dielectric layer 12 has an opening 12a that exposes the common electrode CE
- the dielectric layer 12 and the interlayer insulating layer 9 have a COM contact hole CH2 that exposes the COM wiring 23. Is formed.
- the shield layer 21 is formed on the dielectric layer 12, in the opening 12a and in the COM contact hole CH2, contacts the common electrode CE in the opening 12a, and is connected to the COM wiring 23 in the COM contact hole CH2. It touches.
- FIG. 39 shows the gate wiring layer GLL and the source wiring layer SLL.
- the gate wiring layer GLL and the source wiring layer SLL are wirings and electrodes, respectively.
- the shield layer 21 By providing the shield layer 21, it is possible to prevent an electric field caused by a signal potential applied to the gate wiring layer GLL and the source wiring layer SLL from leaking to the liquid crystal layer side.
- the gate wiring is caused by an electrostatic capacitance (parasitic capacitance: indicated by a dotted line in the drawing) formed between the gate wiring layer GLL and the source wiring layer SLL and the shield layer 21.
- the signal waveforms of the layer GLL and the source wiring layer SLL may be distorted.
- the organic insulating layer 8 is formed on the gate wiring layer GLL and the source wiring layer SLL (that is, the gate wiring layer GLL and the source wiring layer SLL are covered with the organic insulating layer 8). ), The parasitic capacitance formed between the gate wiring layer GLL and the source wiring layer SLL and the shield layer 21 is reduced, so that the rounding of the signal waveform due to the parasitic capacitance can be suppressed.
- the organic insulating layer 8 is also formed on the TFT disposed in the non-display area 90.
- some of the TFTs arranged in the non-display region 90 may have a back gate electrode.
- the back gate electrode is an additional gate electrode arranged to face the main gate electrode (original gate electrode) with the semiconductor layer interposed therebetween.
- the threshold voltage can be controlled. If the relatively thick organic insulating layer 8 is interposed between the semiconductor layer and the back gate electrode, the threshold voltage may not be appropriately controlled by the back gate electrode. For this reason, a configuration in which the TFT having the back gate electrode is not covered with the organic insulating layer 8 may be employed.
- FIG. 40 is a plan view schematically showing the active matrix substrate 300.
- the active matrix substrate 300 At least a part of the GDM circuit 40 including a plurality of circuit TFTs is arranged in the display area 80.
- the non-display area 90 can be further reduced (further narrowing of the frame).
- a configuration in which at least a part of the GDM circuit 40 is arranged in the display area 80 is disclosed in, for example, International Publication No. 2014/0669529.
- International Publication No. 2014/0669529 is incorporated herein by reference.
- FIG. 41 is a plan view schematically showing the periphery of the circuit TFT 10Q positioned in the display region 80 among the plurality of circuit TFTs 10Q included in the GDM circuit 40.
- FIG. 42 is a cross-sectional view taken along line 42A-42A 'in FIG.
- the circuit TFT 10Q is an oxide semiconductor TFT.
- the oxide semiconductor layer 4Q of the circuit TFT 10Q may be formed of the same oxide semiconductor film as the oxide semiconductor layer 4P of the pixel TFT 10P.
- first GDM wiring and second GDM wiring are formed of the same conductive film as the gate wiring GL.
- the gate electrode 2Q of the circuit TFT 10Q is electrically connected to the first GDM wiring GDML1.
- the drain electrode 6Q of the circuit TFT 10Q is electrically connected to the second GDM wiring GDML2.
- the source / gate connection portion 20 is a portion that electrically connects the drain electrode 6Q of the circuit TFT 10Q and the second GDM wiring GDML2.
- the first conductive layer 14 is a part of the second GDM wiring GDML2.
- the second conductive layer 15 is a portion extending from the drain electrode 6Q of the circuit TFT 10Q.
- An opening 8 a is formed in a region of the organic insulating layer 8 corresponding to the source / gate connection portion 20. That is, the source / gate connection portion 20 is not covered with the organic insulating layer 8. Therefore, as shown in FIG. 43, even if a microcrack mc occurs in the inorganic insulating layer 7, the organic insulating layer 8 does not exist on the inorganic insulating layer 7, so that the first conductive layer 14 and the second conductive layer 15 are formed from the microcrack mc. Intrusion of moisture into the water is prevented. Therefore, a decrease in the reliability of the active matrix substrate 300 is suppressed.
- the source / gate connection portion 20 is not covered with the organic insulating layer 8, so that the reliability is improved.
- the active matrix substrate of the liquid crystal display device that performs display in the horizontal electric field mode such as the FFS mode has been described as an example.
- the present invention can also be applied to an active matrix substrate of a liquid crystal display device that performs display in a TN mode or a vertical alignment mode.
- the active matrix substrate according to the embodiment of the present invention is also suitably used for a display device other than a liquid crystal display device (a display device including a display medium layer other than a liquid crystal layer).
- the embodiment of the present invention it is possible to provide an active matrix substrate in which a decrease in reliability due to moisture intrusion from microcracks generated in the inorganic insulating layer is suppressed.
- the active matrix substrate according to the embodiment of the present invention is suitably used for various display devices including a liquid crystal display device.
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Abstract
本発明の実施形態によるアクティブマトリクス基板は、表示領域内に配置された複数の第1TFTと、複数の第1TFTを覆う無機絶縁層と、無機絶縁層上に設けられた有機絶縁層と、非表示領域内に配置された複数の第2TFTと、ゲート配線と同一の導電膜から形成された第1導電層とソース配線と同一の導電膜から形成された第2導電層とが接続されるソース・ゲート接続部であって、非表示領域内に位置するソース・ゲート接続部とを備える。複数の第1TFTのそれぞれは、酸化物半導体TFTである。複数の第2TFTのうちの少なくとも1つの第2TFTは、有機絶縁層によって覆われている。ソース・ゲート接続部は、有機絶縁層によって覆われていない。
Description
本発明は、アクティブマトリクス基板に関し、特に、無機絶縁層および有機絶縁層が積層された構成を有するアクティブマトリクス基板に関する。また、本発明は、そのようなアクティブマトリクス基板を備えた表示装置にも関する。
液晶表示装置等に用いられるアクティブマトリクス基板は、画素ごとに薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下、「TFT」)などのスイッチング素子を備えている。このようなスイッチング素子としては、アモルファスシリコン膜を活性層とするTFT(以下、「アモルファスシリコンTFT」)や、多結晶シリコン膜を活性層とするTFT(以下、「多結晶シリコンTFT」)が広く用いられている。
近年、TFTの活性層の材料として、アモルファスシリコンや多結晶シリコンに代わって、酸化物半導体を用いることが提案されている。酸化物半導体膜を活性層として有するTFTを、「酸化物半導体TFT」と称する。特許文献1には、In―Ga―Zn-O系の半導体膜をTFTの活性層に用いたアクティブマトリクス基板が開示されている。
酸化物半導体は、アモルファスシリコンよりも高い移動度を有している。このため、酸化物半導体TFTは、アモルファスシリコンTFTよりも高速で動作することが可能である。また、酸化物半導体膜は、多結晶シリコン膜よりも簡便なプロセスで形成されるので、大面積が必要とされる装置にも適用できる。
アクティブマトリクス基板は、一般に、表示領域と、非表示領域とを有している。表示領域は、マトリクス状に配列された複数の画素(画素領域)を含んでおり、アクティブ領域とも呼ばれる。非表示領域は、表示領域の周辺に位置しており、額縁領域または周辺領域とも呼ばれる。
表示領域には、画素ごとに形成されたTFTと、TFTのゲート電極、ソース電極およびドレイン電極にそれぞれ電気的に接続されたゲート配線、ソース配線および画素電極とが設けられている。TFTは、層間絶縁層によって覆われており、層間絶縁層上に画素電極が形成されている。層間絶縁層として、無機絶縁材料から形成された無機絶縁層(保護膜)と、有機絶縁材料(樹脂材料)から形成された有機絶縁層(平坦化膜)とが積層された構成が知られている。
非表示領域には、ゲート配線およびソース配線を駆動するための駆動回路が配置される。具体的には、ゲート配線に走査信号(ゲート信号)を供給するゲートドライバや、ソース配線に表示信号(ソース信号)を供給するためのソースドライバが配置される。ゲートドライバ、ソースドライバなどの駆動回路は、半導体チップとして搭載される(COG(Chip On Glass)実装)こともあるし、アクティブマトリクス基板にモノリシック(一体的)に形成されることもある。モノリシックに形成された駆動回路を「ドライバモノリシック回路」と呼ぶ。ドライバモノリシック回路は、通常、TFTを用いて構成される。最近では、酸化物半導体TFTを用いてドライバモノリシック回路を作製する技術が利用されている。これによって、額縁領域の狭小化や、実装工程簡略化によるコストダウンが実現される。
近年、スマートフォン、10型未満の小型タブレット等の狭額縁化への要求の高いデバイスでは、非表示領域において、ゲートドライバがモノリシックに形成され(ゲートドライバモノリシック回路)、ソースドライバがCOG方式で実装されていることが多い。
非表示領域には、さらに、液晶表示装置(液晶表示パネル)の不良検出方法である擬似ダイナミック点灯検査を行うための検査回路が設けられることもある。これにより、アクティブマトリクス基板上の配線の断線・短絡などの不良を検出することが可能になる。このような検査回路は、例えば特許文献2に開示されている。
また、非表示領域には、ゲート配線と同一の導電膜(ゲートメタル膜)から形成された導電層と、ソース配線と同一の導電膜(ソースメタル膜)から形成された導電層とが接続される部分(以下では「ソース・ゲート接続部」と呼ぶ)が設けられることがある。
本願発明者の検討によれば、ソース・ゲート接続部において無機絶縁層に微細なクラック(マイクロクラック)が発生しやすいことがわかった。有機絶縁層は、水分を含みやすいので、無機絶縁層にマイクロクラックが発生すると、有機絶縁層からの水分がマイクロクラックを介して無機絶縁層の下方に侵入し、ソース配線層およびゲート配線層の腐食の原因となる。また、腐食が進んで酸化物半導体TFTにまで到達すると、酸化物半導体TFTにリークが発生するおそれがある。このように、ソース・ゲート接続部において無機絶縁層にマイクロクラックが発生すると、アクティブマトリクス基板の(つまり表示装置の)信頼性が低下してしまう。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、無機絶縁層に発生したマイクロクラックからの水分の侵入に起因した信頼性の低下が抑制されるアクティブマトリクス基板を提供することにある。
本発明の実施形態によるアクティブマトリクス基板は、複数の画素領域を含む表示領域と、前記表示領域の周辺に位置する非表示領域とを有するアクティブマトリクス基板であって、基板と、前記基板に支持された複数の第1TFTであって、前記表示領域内に配置された複数の第1TFTと、前記複数の第1TFTに走査信号を供給する複数のゲート配線と、前記複数の第1TFTに表示信号を供給する複数のソース配線と、前記複数の第1TFTを覆う無機絶縁層と、前記無機絶縁層上に設けられた有機絶縁層と、前記基板に支持された複数の第2TFTであって、前記非表示領域内に配置された複数の第2TFTと、前記複数のゲート配線と同一の導電膜から形成された第1導電層と前記複数のソース配線と同一の導電膜から形成された第2導電層とが接続されるソース・ゲート接続部であって、前記非表示領域内に位置するソース・ゲート接続部と、を備え、前記複数の第1TFTのそれぞれは、酸化物半導体層を含む酸化物半導体TFTであり、前記複数の第2TFTのうちの少なくとも1つの第2TFTは、前記有機絶縁層によって覆われており、前記ソース・ゲート接続部は、前記有機絶縁層によって覆われていない。
本発明の実施形態による他のアクティブマトリクス基板は、複数の画素領域を含む表示領域と、前記表示領域の周辺に位置する非表示領域とを有するアクティブマトリクス基板であって、基板と、前記基板に支持された複数の第1TFTであって、前記表示領域内に配置された複数の第1TFTと、前記複数の第1TFTに走査信号を供給する複数のゲート配線と、前記複数の第1TFTに表示信号を供給する複数のソース配線と、前記複数の第1TFTを覆う無機絶縁層と、前記無機絶縁層上に設けられた有機絶縁層と、前記基板に支持された複数の第2TFTであって、前記非表示領域内に配置された複数の第2TFTと、前記複数のゲート配線と同一の導電膜から形成された第1導電層と前記複数のソース配線と同一の導電膜から形成された第2導電層とが接続されるソース・ゲート接続部であって、前記非表示領域内に位置するソース・ゲート接続部と、を備え、前記複数の第1TFTのそれぞれは、酸化物半導体層を含む酸化物半導体TFTであり、前記有機絶縁層は、前記非表示領域内に位置する部分であって、前記表示領域を実質的に囲む溝が形成された部分を含み、前記ソース・ゲート接続部は、前記有機絶縁層によって覆われていない。
ある実施形態において、前記アクティブマトリクス基板は、前記非表示領域において前記基板上に形成されたゲートドライバモノリシック回路をさらに備え、前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記ゲートドライバモノリシック回路内に位置する。
ある実施形態において、前記ゲートドライバモノリシック回路は、複数の回路用TFTを含み、前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記複数の回路用TFTのうちのある回路用TFTの近傍に位置する。
ある実施形態において、前記アクティブマトリクス基板は、前記非表示領域において前記基板上に形成されたゲートドライバモノリシック回路をさらに備え、前記非表示領域は、前記ゲートドライバモノリシック回路に信号を供給する複数の配線が形成されたGDM配線領域を含み、前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記GDM配線領域内に位置する。
ある実施形態において、前記GDM配線領域内に形成されている前記複数の配線は、所定の方向に延びる複数の基幹配線を含み、前記アクティブマトリクス基板は、前記所定の方向に交差する方向に延び、前記複数の基幹配線と前記ゲートモノリシック回路とを接続する複数の枝配線をさらに備え、前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記複数の基幹配線のうちのある基幹配線と、前記複数の枝配線のうちのある枝配線とを接続する部分である。
ある実施形態において、前記アクティブマトリクス基板は、前記非表示領域において前記基板上に形成されたゲートドライバモノリシック回路をさらに備え、前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記ゲートドライバモノリシック回路と前記表示領域との間に位置する。
ある実施形態において、前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記ゲートドライバモノリシック回路と、前記複数のゲート配線のうちのあるゲート配線とを接続する部分である。
ある実施形態において、前記アクティブマトリクス基板は、前記非表示領域において前記基板上に形成された検査回路をさらに備え、前記検査回路は、複数の検査用TFTと、前記複数の検査用TFTに信号を供給する複数の検査用配線とを含み、前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記検査回路内に位置する。
ある実施形態において、前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記複数の検査用TFTのうちのある検査用TFTと、前記複数の検査用配線のうちのある検査用配線とを接続する部分である。
ある実施形態において、前記複数の第2TFTのそれぞれは、結晶質シリコン半導体層を含む結晶質シリコンTFTである。
本発明の実施形態によるさらに他のアクティブマトリクス基板は、複数の画素領域を含む表示領域と、前記表示領域の周辺に位置する非表示領域とを有するアクティブマトリクス基板であって、基板と、前記基板に支持された複数の画素TFTであって、前記表示領域内に配置された複数の画素TFTと、前記複数の第1TFTに走査信号を供給する複数のゲート配線と、前記複数の第1TFTに表示信号を供給する複数のソース配線と、前記複数の第1TFTを覆う無機絶縁層と、前記無機絶縁層上に設けられた有機絶縁層と、前記複数のゲート配線と同一の導電膜から形成された第1導電層と前記複数のソース配線と同一の導電膜から形成された第2導電層とが接続されるソース・ゲート接続部であって、前記非表示領域に位置するソース・ゲート接続部と、前記基板上に形成され、複数の回路用TFTを含むゲートドライバモノリシック回路と、を備え、前記複数の画素TFTのそれぞれは、酸化物半導体層を含む酸化物半導体TFTであり、前記ゲートドライバモノリシック回路は、少なくとも一部が前記表示領域内に配置されており、前記ソース・ゲート接続部は、前記ゲートドライバモノリシック回路の前記表示領域内に位置する部分内に位置しており、かつ、前記有機絶縁層によって覆われていない。
ある実施形態において、前記ソース・ゲート接続部における前記第2導電層は、前記基板の法線方向から見たときに前記有機絶縁層のエッジから1.0μm以上離れたエッジを含む。
ある実施形態において、前記酸化物半導体TFTは、エッチストップ型TFTである。
ある実施形態において、前記酸化物半導体TFTは、チャネルエッチ型TFTである。
ある実施形態において、前記酸化物半導体層は、In-Ga-Zn-O系半導体を含む。
ある実施形態において、前記In-Ga-Zn-O系半導体は結晶質部分を含む。
ある実施形態において、前記酸化物半導体TFTは、積層構造を有する酸化物半導体層を含む。
本発明の実施形態による表示装置は、上述したいずれかの構成を有するアクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板に対向するように配置された対向基板と、前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板の間に設けられた表示媒体層と、を備える。
本発明の実施形態によると、無機絶縁層に発生したマイクロクラックからの水分の侵入に起因した信頼性の低下が抑制されるアクティブマトリクス基板を提供することができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態によるアクティブマトリクス基板を説明する。本発明の実施形態によるアクティブマトリクス基板は、各種表示装置、電子機器などに広く用いられる。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
(実施形態1)
[アクティブマトリクス基板の概略構成]
図1を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板100の概略構成を説明する。図1は、アクティブマトリクス基板100を模式的に示す図である。
[アクティブマトリクス基板の概略構成]
図1を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板100の概略構成を説明する。図1は、アクティブマトリクス基板100を模式的に示す図である。
アクティブマトリクス基板100は、図1に示すように、表示領域80と、非表示領域90とを有する。表示領域80は、複数の画素領域を含む。「画素領域」は、表示装置における画素に対応する領域であり、本願明細書では、単に「画素」と呼ぶこともある。非表示領域90は、表示領域80の周辺に位置する(つまり表示領域80以外の領域である)。
表示領域80内には、複数の第1TFT10Pが配置されている。第1TFT10Pは、画素ごとに設けられている。以下では、第1TFT10Pを「画素TFT」とも呼ぶ。また、表示領域80内には、複数のゲート配線GLと、複数のソース配線SLとが配置されている。複数のゲート配線GLは、行方向に延びている。これに対し、複数のソース配線SLは、列方向に延びている。各画素TFT10Pは、対応するゲート配線GLから走査信号(ゲート信号)を供給され、対応するソース配線SLから表示信号(ソース信号)を供給される。
非表示領域90には、ゲートドライバモノリシック(GDM:Gate Driver Monolithic)回路40が配置されている。GDM回路40は、アクティブマトリクス基板100にモノリシックに(一体的に)形成されたゲートドライバ(ゲート配線駆動回路)である。GDM回路40は、複数の回路用TFTを含む。
非表示領域90は、GDM配線領域50を含む。GDM配線領域50は、GDM回路40に信号を供給する複数の配線が形成された領域である。GDM配線領域50の複数の配線は、GDM用端子領域58の端子に接続されている。
また、非表示領域90には、検査回路60が配置されている。検査回路60は、複数の検査用TFTおよび複数の検査用配線を含む。複数の検査用配線は、検査用端子領域68の端子に接続されている。
検査回路60は、例えば、ソースドライバを構成する半導体チップが搭載される領域に設けられる。半導体チップのソースドライバは、ソースドライバ用の端子領域69の端子を介して、ソース配線SLに接続される。
非表示領域90内には、複数の第2TFTが配置されている。複数の第2TFTは、例えば、上述した複数の回路用TFTおよび/または複数の検査用TFTを含む。
[各画素領域の構成]
図2および図3を参照しながら、各画素領域の構成の例を説明する。図2は、アクティブマトリクス基板100の1つの画素領域を模式的に示す平面図であり、図3は、図2中の3A―3A’線に沿った断面図である。図2および図3には、FFS(Fringe Field Switching)モードの表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板100を例示している。FFSモードは、一方の基板に一対の電極を設けて、液晶分子に、基板面に平行な方向(横方向)に電界を印加する横電界方式の表示モードである。
図2および図3を参照しながら、各画素領域の構成の例を説明する。図2は、アクティブマトリクス基板100の1つの画素領域を模式的に示す平面図であり、図3は、図2中の3A―3A’線に沿った断面図である。図2および図3には、FFS(Fringe Field Switching)モードの表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板100を例示している。FFSモードは、一方の基板に一対の電極を設けて、液晶分子に、基板面に平行な方向(横方向)に電界を印加する横電界方式の表示モードである。
画素領域のそれぞれは、図2および図3に示すように、画素TFT10Pを有する。画素TFT10Pは、基板1に支持されている。基板1は、例えばガラス基板である。なお、非表示領域90に配置された第2TFTも、基板1によって支持されている。図2および図3に示す例では、画素TFT10Pは、ボトムゲート構造を有している。
画素TFT10Pは、基板1上に設けられたゲート電極2Pと、ゲート電極2Pを覆うゲート絶縁層3と、ゲート絶縁層3上に配置された酸化物半導体層4Pと、ソース電極5Pおよびドレイン電極6Pとを有する。つまり、画素TFT10Pは、酸化物半導体TFTである。
酸化物半導体層4Pは、基板1の法線方向から見たとき、ゲート電極2Pと少なくとも部分的に重なるように配置されている。ソース電極5Pおよびドレイン電極6Pは、酸化物半導体層4Pに電気的に接続されている。酸化物半導体層4Pのうちのソース電極5Pと接する領域をソースコンタクト領域と呼び、ドレイン電極6Pと接する領域をドレインコンタクト領域と呼ぶ。酸化物半導体層4Pのうち、ソースコンタクト領域およびドレインコンタクト領域の間に位置し、かつ、ゲート絶縁層3を介してゲート電極2Pと重なる領域内にチャネルが形成される。本明細書では、チャネルとなる部分を含む領域を、便宜上、「チャネル領域」と呼ぶ。チャネル領域のチャネル長方向の長さを「チャネル長」、チャネル領域のチャネル長方向に直交する方向の長さを「チャネル幅」と呼ぶ。なお、実際のTFTでは、チャネル領域への不純物元素の拡散等でチャネル領域全体がチャネルとして機能しない場合がある。
画素TFT10Pのゲート電極2Pおよびソース電極5Pは、それぞれゲート配線GLおよびソース配線SLに電気的に接続されている。図2に示す例では、ゲート電極2Pは、ゲート配線GLから分岐した部分であり、ソース電極5Pは、ソース配線SLから分岐した部分である。
画素TFT10Pを覆うように、無機絶縁層(保護膜)7が設けられており、無機絶縁層7上に有機絶縁層(平坦化膜)8が設けられている。以下では、無機絶縁層7と有機絶縁層8とをまとめて層間絶縁層9とも呼ぶ。無機絶縁層7は、例えば、SiNx層またはSiOx層である。また、無機絶縁層7は、SiNx層およびSiOx層が積層された構成を有していてもよい。無機絶縁層7の厚さは、例えば100nm以上500nm以下である。有機絶縁層8は、例えば感光性樹脂材料から形成された樹脂層である。有機絶縁層8は、無機絶縁層7よりも厚く、その厚さは、例えば1μm以上3μm以下である。有機絶縁層8は、画素TFT10Pの上層の表面を平坦化したり、後述する画素電極PEとソース配線SLなどとの間で形成される静電容量を低減したりするために設けられる。
層間絶縁層9上に下部透明電極11が設けられており、下部透明電極11を覆うように誘電体層12が設けられている。誘電体層12上に、上部透明電極13が設けられている。図示していないが、上部透明電極13は、スリットまたは切り欠き部を有する。この例では、下部透明電極11は、共通電極CEであり、上部透明電極13は、画素電極PEである。このような電極構造は、例えば国際公開第2012/086513号に開示されている。なお、下部透明電極11が画素電極PEであり、上部透明電極13が共通電極CEであってもよい。このような電極構造は、例えば特開2008-032899号公報、特開2010-008758号公報に開示されている。参考のため、国際公開第2012/086513号、特開2008-032899号公報および特開2010-008758号公報の開示内容の全てを本願明細書に援用する。
画素電極PE(ここでは上部透明電極13)は、画素ごとに分離されている。画素TFT10Pのドレイン電極6Pは、画素電極PEに電気的に接続されている。この例では、層間絶縁層9および誘電体層12に、ドレイン電極6Pに達するコンタクトホール(画素コンタクトホール)CH1が形成されており、層間絶縁層9上および画素コンタクトホールCH1内に、画素コンタクトホールCH1内でドレイン電極6Pと直接接するように上部透明電極13が設けられている。
共通電極CE(ここでは下部透明電極11)は、画素ごとに分離されていなくてもよい。共通電極CEは、画素TFT10P上に位置する領域を除いて、表示領域80の略全体に亘って形成されていてもよい。この例では、共通電極CEは、基板1の法線方向から見たとき、画素TFT10P、および、画素TFT10Pと画素電極PEとを接続するためのコンタクトホールCH1に重なるような開口部11aを有している。
[ソース・ゲート接続部の構成]
非表示領域90内には、複数のゲート配線GLと同一の導電膜から形成された導電層(「第1導電層」と呼ぶ)と、複数のソース配線SLと同一の導電膜から形成された導電層(「第2導電層」と呼ぶ)とが接続されるソース・ゲート接続部が設けられている。
非表示領域90内には、複数のゲート配線GLと同一の導電膜から形成された導電層(「第1導電層」と呼ぶ)と、複数のソース配線SLと同一の導電膜から形成された導電層(「第2導電層」と呼ぶ)とが接続されるソース・ゲート接続部が設けられている。
図4を参照しながら、ソース・ゲート接続部20の構造を説明する。図4は、ソース・ゲート接続部20周辺を模式的に示す断面図である。図4に示すように、ソース・ゲート接続部20において、第1導電層14と、第2導電層15とが接続されている。
第1導電層14は、基板1上に設けられている。第1導電層14は、複数のゲート配線GLと同一の導電膜(ゲートメタル膜)から形成されている。第1導電層14は、ゲート絶縁層3によって覆われている。ゲート絶縁層3には、第1導電層14の一部に重なる(つまり第1導電層14の一部を露出させる)ように開口部3aが形成されている。第2導電層15は、複数のソース配線SLと同一の導電膜(ソースメタル膜)から形成されている。第2導電層15は、ゲート絶縁層3上および開口部3a内に形成されており、開口部3a内で第1導電層14に直接接している。これにより、第1導電層14と第2導電層15とが互いに電気的に接続されている。
第2導電層15は、無機絶縁層7によって覆われている。有機絶縁層8の、ソース・ゲート接続部20に対応する領域には、開口部8aが形成されている。つまり、ソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われていない。このような構成により得られる効果を、図5(a)および(b)を参照しながら説明する。
図5(a)は、比較例のアクティブマトリクス基板900のソース・ゲート接続部20周辺を示す断面図である。比較例のアクティブマトリクス基板900では、図5(a)に示すように、有機絶縁層8の、ソース・ゲート接続部20に対応する領域には、開口部が形成されていない。つまり、ソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われている。
ソース・ゲート接続部20では、積層された第1導電層14および第2導電層15の膜応力および熱収縮により、無機絶縁層7にマイクロクラックmcが発生しやすい。有機絶縁層8は、水分を含みやすいので、無機絶縁層7にマイクロクラックmcが発生すると、有機絶縁層8からの水分がマイクロクラックmcを介して無機絶縁層7の下方に侵入し、第1導電層14や第2導電層15の腐食の原因となる。また、腐食が進んで酸化物半導体TFTにまで到達すると、酸化物半導体TFTにリークが発生するおそれがある。
これに対し、本実施形態のアクティブマトリクス基板100では、図4に示したように、ソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われていない。そのため、図5(b)に示すように無機絶縁層7にマイクロクラックmcが発生したとしても、その上に有機絶縁層8が存在しないので、マイクロクラックmcからの水分の侵入が防止される。従って、アクティブマトリクス基板100の信頼性の低下が抑制される。
以下、実施形態1A~1Dとして、非表示領域90内で有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20が設けられる場所の例を説明する。
[実施形態1A]
図6および図7を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板100Aを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、非表示領域90において基板1上に形成されたGDM回路40内に位置している。図6は、GDM回路40に含まれる複数の回路用TFT10Qのうちのある回路用TFT10Q周辺を模式的に示す平面図である。図7は、図6中の7A-7A’線に沿った断面図である。
図6および図7を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板100Aを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、非表示領域90において基板1上に形成されたGDM回路40内に位置している。図6は、GDM回路40に含まれる複数の回路用TFT10Qのうちのある回路用TFT10Q周辺を模式的に示す平面図である。図7は、図6中の7A-7A’線に沿った断面図である。
図6および図7に示す回路用TFT10Qは、ゲート電極2Q、酸化物半導体層4Q、ソース電極5Qおよびドレイン電極6Qを有する。つまり、回路用TFT10Qは、酸化物半導体TFTである。回路用TFT10Qの酸化物半導体層4Qは、画素TFT10Pの酸化物半導体層4Pと同一の酸化物半導体膜から形成されていてよい。
図6および図7に示す例では、ソース・ゲート接続部20は、回路用TFT10Qの近傍に位置する。第1導電層14は、回路用TFT10Qのゲート電極2Qから延設されており、ゲート電極2Qに電気的に接続されている。第2導電層15は、回路用TFT10Qのドレイン電極6Qから延設されており、ドレイン電極6Qに電気的に接続されている。従って、回路用TFT10Qは、そのゲート電極2Qとドレイン電極6Qとが短絡している(電気的に接続されている)。つまり、回路用TFT10Qは、ダイオード接続されたTFTである。ダイオード接続された回路用TFT10Qは、例えば、GDM回路40内のシフトレジスタ回路において、前段からの出力を受けるTFTとして用いられる。
有機絶縁層8の、ソース・ゲート接続部20に対応する領域には、開口部8aが形成されている。つまり、ソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われていない。図7に示すように、第2導電層15は、基板1の法線方向から見たときに有機絶縁層8のエッジから所定の距離d離れたエッジを含んでいる。なお、図7に示すように、回路用TFT10Q自体は、有機絶縁層8によって覆われている。このような構成により得られる効果を、図8(a)および(b)を参照しながら説明する。
図8(a)は、比較例のアクティブマトリクス基板900Aのソース・ゲート接続部20周辺を示す断面図である。比較例のアクティブマトリクス基板900Aでは、図8(a)に示すように、有機絶縁層8の、ソース・ゲート接続部20に対応する領域には、開口部が形成されていない。つまり、ソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われている。そのため、無機絶縁層7にマイクロクラックmcが発生すると、有機絶縁層8からの水分がマイクロクラックmcを介して無機絶縁層7の下方に侵入し、第1導電層14や第2導電層15の腐食の原因となる。また、腐食が進んで回路用TFT10Qにまで到達すると、水分によって酸化物半導体層4Qが還元され、回路用TFT10Qのオフリーク電流が大きくなる。
これに対し、本実施形態のアクティブマトリクス基板100Aでは、図6および図7に示したように、ソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われていない。そのため、図8(b)に示すように無機絶縁層7にマイクロクラックmcが発生したとしても、その上に有機絶縁層8が存在しないので、マイクロクラックmcから第1導電層14や第2導電層15への水分の侵入が防止される。従って、アクティブマトリクス基板100Aの信頼性の低下が抑制される。
図6および図7に例示したような、ダイオード接続された回路用TFT10Qでは、ソース・ゲート接続部20から回路用TFT10Qの酸化物半導体層4Qまでの距離が比較的小さいので、マイクロクラックmcから水分が侵入すると、リークが発生しやすい。そのため、本発明の実施形態の構成を採用する意義が大きいと言える。
図9、図10および図11を参照しながら、アクティブマトリクス基板100Aを製造する方法の一例を説明する。図9(a)~(d)、図10(a)~(d)および図11(a)~(d)は、アクティブマトリクス基板100Aの製造工程を示す工程断面図であり、左側に非表示領域90(より具体的には図7に示す領域)を示し、右側に表示領域80(より具体的には図3に示す領域)を示している。
まず、公知の方法により、基板1上に、画素TFT10P、回路用TFT10Q、ゲート配線GL、ソース配線SLなどを形成する。
具体的には、まず、図9(a)に示すように、基板1上に、ゲート配線GL、ゲート電極2P、2Qおよび第1導電層14を含むゲート配線層を形成する。基板1としては、例えばガラス基板を用いることができる。ゲート配線層は、スパッタ法などによって基板1上にゲート用導電膜(厚さ:例えば50nm以上500nm以下)を形成し、これをフォトリソグラフィプロセスを用いてパターニングすることによって得られる。ゲート用導電膜として、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、銅(Cu)等の金属又はその合金、若しくはその金属窒化物を含む膜を適宜用いることができる。また、これら複数の膜を積層した積層膜を用いてもよい。ここでは、ゲート用導電膜として、Cu膜およびTi膜をこの順で形成した積層膜を用いる。
次に、図9(b)に示すように、ゲート配線層を覆うように、CVD法等によってゲート絶縁層(厚さ:例えば200nm以上500nm以下)3を形成する。ゲート絶縁層3としては、酸化珪素(SiOx)層、窒化珪素(SiNx)層、酸化窒化珪素(SiOxNy;x>y)層、窒化酸化珪素(SiNxOy;x>y)層等を適宜用いることができる。ゲート絶縁層3は、積層構造を有していてもよい。ここでは、ゲート絶縁層3として、SiNx層を下層、SiOx層を上層とする積層膜を形成する。
続いて、図9(c)に示すように、ゲート絶縁層3上に酸化物半導体膜を形成し、この酸化物半導体膜(厚さ:例えば10nm以上200nm以下)をフォトリソグラフィプロセスを用いてパターニングすることにより、画素TFT10Pの活性層となる酸化物半導体層4Pおよび回路用TFT10Qの活性層となる酸化物半導体層4Qを形成する。酸化物半導体膜は、積層構造を有していてもよい。
その後、図9(d)に示すように、ゲート絶縁層3に、フォトリソグラフィプロセスを用いて、第1導電層14の一部を露出させる開口部3aを形成する。
次に、図10(a)に示すように、基板1上にソース用導電膜(厚さ:例えば50nm以上500nm以下)を形成し、このソース用導電膜をフォトリソグラフィプロセスを用いてパターニングすることによって、ソース配線SLと、酸化物半導体層4P、4Qに接するソース電極5P、5Qおよびドレイン電極6P、6Qを形成する。これにより、画素TFT10Pおよび回路用TFT10Qが得られる。このとき、第2導電層15も形成される。第2導電層15は、ゲート絶縁層3上およびゲート絶縁層3の開口部3a内に形成されるので、第1導電層14と第2導電層15とが接続されたソース・ゲート接続部20が形成される。ソース用導電膜として、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、銅(Cu)等の金属又はその合金、若しくはその金属窒化物を含む膜を適宜用いることができる。また、これら複数の膜を積層した積層膜を用いてもよい。ここでは、ソース用導電膜として、Cu膜およびTi膜をこの順で形成した積層膜を用いる。
続いて、図10(b)に示すように、画素TFT10Pおよび回路用TFT10Qを覆うように、例えばCVD法により、無機絶縁層7(厚さ:例えば100nm以上500nm以下、好ましくは150nm以上500nm以下)を形成する。無機絶縁層7としては、酸化珪素(SiOx)膜、窒化珪素(SiNx)膜、酸化窒化珪素(SiOxNy;x>y)膜、窒化酸化珪素(SiNxOy;x>y)膜等の無機絶縁膜(パッシベーション膜)を用いることができる。無機絶縁層7は、積層構造を有していてもよい。ここでは、無機絶縁層7として、SiNx層を上層、SiOx層を下層とする積層膜を形成する。
その後、図10(c)に示すように、無機絶縁層7上に、有機絶縁層8(厚さ:例えば1μm以上3μm以下、好ましくは2μm以上3μm以下)を形成する。有機絶縁層8の材料として、例えば感光性樹脂材料を用いることができる。
次に、図10(d)に示すように、有機絶縁層8のパターニングを行うことによって、ソース・ゲート接続部20上に位置する開口部8aと、無機絶縁層7のうちの画素TFT10Pのドレイン電極6P上に位置する部分を露出させる開口部8bとを形成する。有機絶縁層8の材料として感光性樹脂材料を用いる場合、マスクを介した露光・現像を行うことにより、このようなパターニングを行うことができる。
続いて、図11(a)に示すように、有機絶縁層8上に、第1の透明導電膜(厚さ:例えば50nm以上200nm以下)を形成し、この第1の透明導電膜をフォトリソグラフィプロセスを用いてパターニングすることにより、下部透明電極11(共通電極CE)を形成する。第1の透明導電膜として、例えばITO(インジウム・錫酸化物)膜、In-Zn-O系酸化物(インジウム・亜鉛酸化物)膜、ZnO膜(酸化亜鉛膜)などを用いることができる。ここでは、透明導電膜としてITO膜を形成する。
その後、図11(b)に示すように、下部透明電極11を覆う誘電体層12(厚さ:例えば70nm以上300nm以下)を形成する。誘電体層12として、窒化珪素(SiNx)膜、酸化珪素(SiOx)膜、酸化窒化珪素(SiOxNy;x>y)膜、窒化酸化珪素(SiNxOy;x>y)膜等を適宜用いることができる。ここでは、誘電層体層12として、SiNx膜を形成する。
次に、図11(c)に示すように、不図示のレジスト層を形成し、レジスト層および有機絶縁層8をエッチングマスクとして用いて誘電体層12および無機絶縁層7のエッチングを行うことによって、画素コンタクトホールCH1を形成する。
その後、図11(d)に示すように、誘電体層12上および画素コンタクトホールCH1内に第2の透明導電膜を形成し、この第2の透明導電膜をフォトリソグラフィプロセスを用いてパターニングすることにより、上部透明電極13(画素電極PE)を形成する。第2の透明導電膜の好適な材料および厚さは、第1の透明導電膜と同じであってよい。ここでは、透明導電膜としてITO膜を形成する。
このようにして、アクティブマトリクス基板100Aを製造することができる。
なお、第2導電層15のエッジから有機絶縁層8のエッジまでの距離d(図7参照)は、アクティブマトリクス基板100Aの製造工程におけるプロセス精度を考慮して設定されていることが好ましい。具体的には、距離dは、基板サイズが比較的小さい場合には1.0μm以上であることが好ましく、基板サイズが比較的大きい場合には3.0μm以上であることが好ましい。以下、この理由を説明する。
基板サイズが比較的小さい(例えば730×920mm以下である)場合、フォトアライメント精度は±0.5μm程度であり、ソース配線層および有機絶縁層8の線幅ばらつきはそれぞれ±0.25μm程度である。そのため、距離dを1.0μm以上とすることにより、第2導電層15のエッジが有機絶縁層8に覆われないようにすることができる。
また、基板サイズが比較的大きい(例えば2160×2460mm以上である)場合、フォトアライメント精度は±1.0μm程度であり、ソース配線層および有機絶縁層8の線幅ばらつきはそれぞれ±1.0μm程度である。そのため、距離dを3.0μm以上とすることにより、第2導電層15のエッジが有機絶縁層8に覆われないようにすることができる。
[実施形態1B]
図12および図13を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板100Bを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、GDM配線領域50内に位置している。図12は、GDM配線領域50周辺を模式的に示す平面図である。図13は、図12中の13A-13A’線に沿った断面図である。
図12および図13を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板100Bを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、GDM配線領域50内に位置している。図12は、GDM配線領域50周辺を模式的に示す平面図である。図13は、図12中の13A-13A’線に沿った断面図である。
図12および図13に示すように、GDM配線領域50内には、所定の方向に延びる複数の基幹配線51が形成されている。また、複数の基幹配線51が延びる方向に交差する(例えば直交する)方向に延びる複数の枝配線52が形成されている。複数の枝配線52は、複数の基幹配線51とGDM回路40とを接続する。
ソース・ゲート接続部20は、基幹配線51と、それに対応する枝配線52とを接続する部分である。ここでは、複数の基幹配線51は、複数のゲート配線GLと同一の導電膜から形成されており、複数の枝配線52は、複数のソース配線SLと同一の導電膜から形成されている。基幹配線51の一部が第1導電層14であり、枝配線52の一部が第2導電層15である。
有機絶縁層8の、ソース・ゲート接続部20に対応する領域には、開口部8aが形成されている。つまり、ソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われていない。そのため、図14に示すように、無機絶縁層7にマイクロクラックmcが発生したとしても、その上に有機絶縁層8が存在しないので、マイクロクラックmcから第1導電層14や第2導電層15への水分の侵入が防止される。従って、アクティブマトリクス基板100Bの信頼性の低下が抑制される。
なお、図12および図13には、基幹配線51がゲート配線GLと同一の導電膜から形成されており、枝配線52がソース配線SLと同一の導電膜から形成されている構成を例示したが、これとは逆に、基幹配線51がソース配線SLと同一の導電膜から形成されており、枝配線52がゲート配線GLと同一の導電膜から形成されていてもよい。
[実施形態1C]
図15および図16を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板100Cを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、GDM回路40と表示領域80との間に位置している。図15は、GDM回路40の複数の回路用TFT10Qのうちの、ゲート配線GLへの走査信号の出力を最終的に行う回路用TFT10Qの周辺を模式的に示す平面図である。図16は、図15中の16A-16A’線に沿った断面図である。
図15および図16を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板100Cを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、GDM回路40と表示領域80との間に位置している。図15は、GDM回路40の複数の回路用TFT10Qのうちの、ゲート配線GLへの走査信号の出力を最終的に行う回路用TFT10Qの周辺を模式的に示す平面図である。図16は、図15中の16A-16A’線に沿った断面図である。
図15および図16に示す回路用TFT10Qは、ゲート電極2Q、酸化物半導体層4Q、ソース電極5Qおよびドレイン電極6Qを有する。つまり、回路用TFT10Qは、酸化物半導体TFTである。回路用TFT10Qの酸化物半導体層4Qは、画素TFT10Pの酸化物半導体層4Pと同一の酸化物半導体膜から形成されている。
図15および図16に示す例では、ソース・ゲート接続部20は、GDM回路40と表示領域80との間において、GDM回路40と、複数のゲート配線GLのうちのあるゲート配線GLとを接続する部分である。
ソース・ゲート接続部20を構成する第1導電層14は、ゲート配線GLの一端部である。また、第2導電層15は、回路用TFT10Qのドレイン電極6Qから延設されており、ドレイン電極6Qに電気的に接続されている。ソース・ゲート接続部20において第2導電層15が第1導電層14に接続されていることにより、GDM回路40からゲート配線GLへの走査信号の出力が可能となっている。
有機絶縁層8の、ソース・ゲート接続部20に対応する領域には、開口部8aが形成されている。つまり、ソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われていない。そのため、図17に示すように、無機絶縁層7にマイクロクラックmcが発生したとしても、その上に有機絶縁層8が存在しないので、マイクロクラックmcから第1導電層14や第2導電層15への水分の侵入が防止される。従って、アクティブマトリクス基板100Cの信頼性の低下が抑制される。
[実施形態1D]
図18および図19を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板100Dを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、非表示領域90において基板1上に形成された検査回路60内に位置している。図18は、検査回路60周辺を模式的に示す平面図である。図19は、図18中の19A-19A’線に沿った断面図である。
図18および図19を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板100Dを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、非表示領域90において基板1上に形成された検査回路60内に位置している。図18は、検査回路60周辺を模式的に示す平面図である。図19は、図18中の19A-19A’線に沿った断面図である。
検査回路60は、図18および図19に示すように、複数の検査用TFT10Rと、複数の検査用TFT10Rに信号を供給する複数の検査用配線61とを含む。
複数の検査用TFT10Rのそれぞれは、ゲート電極2R、酸化物半導体層4R、ソース電極5Rおよびドレイン電極6Rを有する。つまり検査用TFT10Rは、酸化物半導体TFTである。検査用TFT10Rの酸化物半導体層4Rは、画素TFT10Pの酸化物半導体層4Pと同一の酸化物半導体膜から形成されていてよい。
複数の検査用配線61は、検査用ゲート配線61Gと、検査用ソース配線61Sとを含む。検査用ゲート配線61Gは、検査用端子領域68の検査用ゲート端子TGに接続されている。検査用ソース配線61Sは、検査用端子領域68の検査用ソース端子TSに接続されている。検査用ゲート配線61Gおよび検査用ソース配線61Sを含む複数の検査用配線61は、複数のゲート配線GLと同一の導電膜から形成されている。
検査用TFT10Rのゲート電極2Rは、検査用ゲート配線61Gに電気的に接続されている。検査用TFT10Rのソース電極5Rは、検査用ソース配線61Sに電気的に接続されている。検査用TFT10Rのドレイン電極6Rは、複数のソース配線SLのいずれかに電気的に接続されている。
検査回路60では、点灯検査時には、検査用ゲート端子TGから検査用ゲート配線61Gを介して検査用TFT10Rのゲート電極2Rに供給される信号によって、全ての検査用TFT10Rがオン状態になる。この結果、検査用ソース端子TSから検査用ソース配線61Sおよびオン状態の検査用TFT10Rを介して各ソース配線SLに信号が供給され、点灯検査を行うことができる。点灯検査後、通常の動作を行うときには、検査用TFT10Rがオフ状態になるように、検査用TFT10Rのゲート電圧が制御される。
図18および図19に示す例では、ソース・ゲート接続部20は、検査用TFT10Rと、それに対応する検査用配線61(ここでは検査用ソース配線61S)とを接続する部分である。検査用ソース配線61Sの一部が第1導電層14であり、検査用TFT10Rのソース電極5Rから延設された部分が第2導電層15である。
有機絶縁層8の、ソース・ゲート接続部20に対応する領域には、開口部8aが形成されている。つまり、ソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われていない。そのため、図20に示すように、無機絶縁層7にマイクロクラックmcが発生したとしても、その上に有機絶縁層8が存在しないので、マイクロクラックmcから第1導電層14や第2導電層15への水分の侵入が防止される。従って、アクティブマトリクス基板100Dの信頼性の低下が抑制される。
なお、ここでは、1つのソース配線SLに対して1つの検査用TFT10Rを配置する例を示したが、2つ以上のソース配線SLに対して1つの検査用TFT10Rを設けてもよい。
さらに、ソースドライバを構成する半導体チップの代わりに、ゲートドライバを構成する半導体チップがアクティブマトリクス基板に実装されてもよい。その場合の検査回路の構成は、図18などに示す構成と同様である。ただし、検査用TFT10Rのドレイン電極6Rは、対応するゲート配線GLに接続される。検査用ソース配線61Sから供給される信号は、検査用TFT10Rを介して各ゲート配線GLに入力される。
[TFT構造について]
画素TFT10P、回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rの構造は、上述した例に限定されない。画素TFT10P、回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rは、ソース電極およびドレイン電極が半導体層の上面と接するトップコンタクト構造を有していてもよいし、ソース電極およびドレイン電極が半導体層の下面と接するボトムコンタクト構造を有していてもよい。また、画素TFT10P、回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rは、チャネルエッチ構造を有してもよいし、エッチストップ構造を有していてもよい。
画素TFT10P、回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rの構造は、上述した例に限定されない。画素TFT10P、回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rは、ソース電極およびドレイン電極が半導体層の上面と接するトップコンタクト構造を有していてもよいし、ソース電極およびドレイン電極が半導体層の下面と接するボトムコンタクト構造を有していてもよい。また、画素TFT10P、回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rは、チャネルエッチ構造を有してもよいし、エッチストップ構造を有していてもよい。
エッチストップ型のTFTでは、チャネル領域上にエッチストップ層が形成されている。ソース電極およびドレイン電極のチャネル側の端部下面は、例えばエッチストップ層上に位置する。エッチストップ型のTFTは、例えば酸化物半導体層のうちのチャネル領域となる部分を覆うエッチストップ層を形成した後、酸化物半導体層およびエッチストップ層上にソース・ドレイン電極用の導電膜を形成し、ソース・ドレイン分離を行うことによって形成される。
チャネルエッチ型のTFTでは図3に示すように、チャネル領域上にエッチストップ層が形成されておらず、ソース電極およびドレイン電極のチャネル側の端部下面は、酸化物半導体層の上面と接するように配置されている。チャネルエッチ型のTFTは、例えば酸化物半導体層上にソース・ドレイン電極用の導電膜を形成し、ソース・ドレイン分離を行うことによって形成される。ソース・ドレイン分離工程において、チャネル領域の表面部分がエッチングされる場合がある。
[酸化物半導体について]
酸化物半導体層4P、4Qおよび4Rに含まれる酸化物半導体は、アモルファス酸化物半導体であってもよいし、結晶質部分を有する結晶質酸化物半導体であってもよい。結晶質酸化物半導体としては、多結晶酸化物半導体、微結晶酸化物半導体、c軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質酸化物半導体などが挙げられる。
酸化物半導体層4P、4Qおよび4Rに含まれる酸化物半導体は、アモルファス酸化物半導体であってもよいし、結晶質部分を有する結晶質酸化物半導体であってもよい。結晶質酸化物半導体としては、多結晶酸化物半導体、微結晶酸化物半導体、c軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質酸化物半導体などが挙げられる。
酸化物半導体層4P、4Qおよび4Rは、2層以上の積層構造を有していてもよい。酸化物半導体層4P、4Qおよび4Rが積層構造を有する場合には、酸化物半導体層4P、4Qおよび4Rは、非晶質酸化物半導体層と結晶質酸化物半導体層とを含んでいてもよい。あるいは、結晶構造の異なる複数の結晶質酸化物半導体層を含んでいてもよい。また、複数の非晶質酸化物半導体層を含んでいてもよい。酸化物半導体層4P、4Qおよび4Rが上層と下層とを含む2層構造を有する場合、上層に含まれる酸化物半導体のエネルギーギャップは、下層に含まれる酸化物半導体のエネルギーギャップよりも大きいことが好ましい。ただし、これらの層のエネルギーギャップの差が比較的小さい場合には、下層の酸化物半導体のエネルギーギャップが上層の酸化物半導体のエネルギーギャップよりも大きくてもよい。
非晶質酸化物半導体および上記の各結晶質酸化物半導体の材料、構造、成膜方法、積層構造を有する酸化物半導体層の構成などは、例えば特開2014-007399号公報に記載されている。参考のために、特開2014-007399号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。
酸化物半導体層4P、4Qおよび4Rは、例えば、In、GaおよびZnのうち少なくとも1種の金属元素を含んでもよい。本実施形態では、酸化物半導体層5P、5Qは、例えば、In-Ga-Zn-O系の半導体(例えば酸化インジウムガリウム亜鉛)を含む。ここで、In-Ga-Zn-O系の半導体は、In(インジウム)、Ga(ガリウム)、Zn(亜鉛)の三元系酸化物であって、In、GaおよびZnの割合(組成比)は特に限定されず、例えばIn:Ga:Zn=2:2:1、In:Ga:Zn=1:1:1、In:Ga:Zn=1:1:2等を含む。このような酸化物半導体層5P、5Qは、In-Ga-Zn-O系の半導体を含む酸化物半導体膜から形成され得る。
In-Ga-Zn-O系の半導体は、アモルファスでもよいし、結晶質でも(結晶質部分を含んでも)よい。結晶質In-Ga-Zn-O系の半導体としては、c軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質In-Ga-Zn-O系の半導体が好ましい。
なお、結晶質In-Ga-Zn-O系の半導体の結晶構造は、例えば、上述した特開2014-007399号公報、特開2012-134475号公報、特開2014-209727号公報などに開示されている。参考のために、特開2012-134475号公報および特開2014-209727号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。In-Ga-Zn-O系半導体層を有するTFTは、高い移動度(a-SiTFTに比べ20倍超)および低いリーク電流(a-SiTFTに比べ100分の1未満)を有しているので、駆動TFT(例えば、複数の画素を含む表示領域の周辺に、表示領域と同じ基板上に設けられる駆動回路に含まれるTFT)および画素TFT(画素に設けられるTFT)として好適に用いられる。
酸化物半導体層4P、4Qおよび4Rは、In-Ga-Zn-O系半導体の代わりに、他の酸化物半導体を含んでいてもよい。例えばIn-Sn-Zn-O系半導体(例えばIn2O3-SnO2-ZnO;InSnZnO)を含んでもよい。In-Sn-Zn-O系半導体は、In(インジウム)、Sn(スズ)およびZn(亜鉛)の三元系酸化物である。あるいは、酸化物半導体層4P、4Qおよび4Rは、In-Al-Zn-O系半導体、In-Al-Sn-Zn-O系半導体、Zn-O系半導体、In-Zn-O系半導体、Zn-Ti-O系半導体、Cd-Ge-O系半導体、Cd-Pb-O系半導体、CdO(酸化カドミウム)、Mg-Zn-O系半導体、In-Ga-Sn-O系半導体、In-Ga-O系半導体、Zr-In-Zn-O系半導体、Hf-In-Zn-O系半導体、Al-Ga-Zn-O系半導体、Ga-Zn-O系半導体などを含んでいてもよい。
(実施形態2)
本実施形態におけるアクティブマトリクス基板は、同一基板上に形成された酸化物半導体TFTと結晶質シリコンTFTとを備える。
本実施形態におけるアクティブマトリクス基板は、同一基板上に形成された酸化物半導体TFTと結晶質シリコンTFTとを備える。
本実施形態では、画素TFTとして、例えばIn-Ga-Zn-O系の半導体膜を活性層とする酸化物半導体TFTが用いられる。画素TFTとして、図2および図3を参照しながら説明した画素TFT10Pを用いることが可能である。
画素TFTと同一基板上には、周辺駆動回路の一部(例えばゲートドライバ)が一体的(モノリシック)に形成されている。周辺駆動回路の残りの一部(例えばソースドライバ)は、例えばCOG実装によって基板に搭載されている。
周辺駆動回路は、非表示領域(額縁領域)に設けられる。周辺駆動回路を構成するTFT(回路用TFT)として、例えば、多結晶シリコン膜を活性層とした結晶質シリコンTFTが用いられる。このように、画素TFTとして酸化物半導体TFTを用い、回路用TFTとして結晶質シリコンTFTを用いると、表示領域では消費電力を低くすることが可能となり、さらに、額縁領域を小さくすることが可能となる。また、非表示領域に設けられる検査用TFTとして、結晶質シリコンTFTを用いることができる。
このように、本実施形態のアクティブマトリクス基板は、表示領域に設けられる第1TFT(画素TFT)として、酸化物半導体層を含む酸化物半導体TFTを備えており、非表示領域に設けられる第2TFT(回路用TFTまたは検査用TFT)として、結晶質シリコン半導体層を含む結晶質シリコンTFTを備えている。
図21は、本実施形態のアクティブマトリクス基板200における第1TFT(画素TFT10P)および第2TFT(回路用TFT10Qまたは検査用TFT10R)を例示する断面図である。
この例では、画素TFT10Pは、ボトムゲート構造を有する酸化物半導体TFTであり、回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rは、トップゲート構造を有する結晶質シリコンTFTである。
アクティブマトリクス基板200の平面構造は、図1を参照しながら説明した構造と同様であるので、説明を省略する。
アクティブマトリクス基板200において、表示領域80の各画素には、画素TFT10Pが形成されており、非表示領域90には、回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rが形成されている。
アクティブマトリクス基板200は、基板1と、基板1の表面に形成された下地膜16と、下地膜16上に形成された画素TFT10Pと、下地膜16上に形成された回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rとを備えている。回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rは、結晶質シリコンを主として含む活性領域を有する結晶質シリコンTFTである。画素TFT10Pは、酸化物半導体を主として含む活性領域を有する酸化物半導体TFTである。回路用TFT10Q、検査用TFT10Rおよび画素TFT10Pは、基板1に一体的に作り込まれている。ここでいう「活性領域」とは、TFTの活性層となる半導体層のうちチャネルが形成される領域を指し、「チャネル領域」ともいう。
回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rは、下地膜16上に形成された結晶質シリコン半導体層(例えば低温ポリシリコン層)17と、結晶質シリコン半導体層17を覆う下部絶縁層18と、下部絶縁層18上に設けられたゲート電極2Q、2Rとを有している。下部絶縁層18のうち結晶質シリコン半導体層17とゲート電極2Q、2Rとの間に位置する部分は、回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rのゲート絶縁膜として機能する。結晶質シリコン半導体層17は、チャネルが形成される領域(活性領域)17cと、活性領域の両側にそれぞれ位置するソース領域17sおよびドレイン領域17dとを有している。この例では、結晶質シリコン半導体層17のうち、下部絶縁層18を介してゲート電極2Q、2Rと重なる部分が活性領域17cとなる。回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rは、また、ソース領域17sおよびドレイン領域17dにそれぞれ接続されたソース電極5Q、5Rおよびドレイン電極6Q、6Rを有している。ソース電極5Q、5Rおよびドレイン電極6Q、6Rは、ゲート電極2Q、2Rおよび結晶質シリコン半導体層17を覆う層間絶縁膜(ここでは、ゲート絶縁層3)上に設けられ、層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール内で結晶質シリコン半導体層17と接続されていてもよい。
画素TFT10Pは、下地膜16上に設けられたゲート電極2Pと、ゲート電極2Pを覆うゲート絶縁層3と、ゲート絶縁層3上に配置された酸化物半導体層4Pとを有している。図示するように、回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rのゲート絶縁膜である下部絶縁層18が、画素TFT10Pが形成される領域まで延設されていてもよい。ゲート絶縁層3のうちゲート電極2Pと酸化物半導体層4Pとの間に位置する部分は、画素TFT10Pのゲート絶縁膜として機能する。酸化物半導体層4Pは、チャネルが形成される領域(活性領域)4cと、活性領域の両側にそれぞれ位置するソースコンタクト領域4sおよびドレインコンタクト領域4dとを有している。この例では、酸化物半導体層4Pのうち、ゲート絶縁層3を介してゲート電極2Pと重なる部分が活性領域4cとなる。また、画素TFT10Pは、ソースコンタクト領域4sおよびドレインコンタクト領域4dにそれぞれ接続されたソース電極5Pおよびドレイン電極6Pをさらに有している。なお、基板1上に下地膜16を設けない構成も可能である。
回路用TFT10Q、検査用TFT10Rおよび画素TFT10Pは、無機絶縁層(パッシベーション膜)7および有機絶縁層(平坦化膜)8で覆われている。画素TFT10Pのゲート電極2P、ソース電極5Pおよびドレイン電極6Pは、それぞれゲート配線(不図示)、ソース配線(不図示)および画素電極PE(上部透明電極13)にそれぞれ接続されている。この例では、ドレイン電極6Pは、無機絶縁層7および有機絶縁層8に形成された開口部内で、対応する画素電極PEと接続されている。ソース電極5Pにはソース配線を介して表示信号が供給され、ゲート配線からの走査信号に基づいて画素電極PEに必要な電荷が書き込まれる。
なお、図示するように、有機絶縁層8上にコモン電極CEとして下部透明電極11が形成され、下部透明電極11(コモン電極CE)と画素電極PEとの間に誘電体層12が形成されていてもよい。この場合、画素電極PEにスリット状の開口が設けられていてもよい。このようなアクティブマトリクス基板200は、例えばFFSモードの液晶表示装置に適用され得る。この例では、画素電極PEから出て液晶層(図示せず)を通り、さらに画素電極PEのスリット状の開口を通ってコモン電極CEに出る電気力線で表される電界が生成される。この電界は、液晶層に対して横方向の成分を有している。その結果、横方向の電界を液晶層に印加することができる。横方向電界方式では、基板から液晶分子が立ち上がらないため、縦方向電界方式よりも広視野角を実現できるという利点がある。
図示する例では、回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rは、ゲート電極2Q、2Rと基板1(下地膜16)との間に結晶質シリコン半導体層17が配置されたトップゲート構造を有している。一方、画素TFT10Pは、酸化物半導体層4Pと基板1(下地膜16)との間にゲート電極2Pが配置されたボトムゲート構造を有している。このような構造を採用することにより、同一基板1上に、複数種類の薄膜トランジスタ(回路用TFT10Q、検査用TFT10Rおよび画素TFT10P)を一体的に形成する際に、製造工程数や製造コストの増加をより効果的に抑えることが可能である。
回路用TFT10Q、検査用TFT10Rおよび画素TFT10PのTFT構造は上記に限定されない。例えば、回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rと、画素TFT10Pとは同じTFT構造を有していてもよい。あるいは、回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rがボトムゲート構造を有し、画素TFT10Pがトップゲート構造を有していてもよい。また、ボトムゲート構造の場合、チャネルエッチ型でもよいし、エッチストップ型でもよい。
画素TFT10Pのゲート絶縁膜であるゲート絶縁層3は、回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rが形成される領域まで延設され、回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rのゲート電極2Q、2Rおよび結晶質シリコン半導体層17を覆う層間絶縁膜として機能してもよい。このように回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rの層間絶縁膜と画素TFT10Pのゲート絶縁膜とが同一の層(ゲート絶縁層3)内に形成されている場合、ゲート絶縁層3は積層構造を有していてもよい。例えば、ゲート絶縁層3は、水素を供給可能な水素供与性の層(例えば窒化珪素層)と、水素供与性の層上に配置された、酸素を供給可能な酸素供与性の層(例えば酸化珪素層)とを含む積層構造を有していてもよい。
回路用TFT10Qおよび検査用TFT10Rのゲート電極2Q、2Rと、画素TFT10Pのゲート電極2Pとは、同一層内に形成されていてもよい。また、回路用TFT10Qのソース電極5Qおよびドレイン電極6Qと、検査用TFT10Rのソース電極5Rおよびドレイン電極6Rと、画素TFT10Pのソース電極5Pおよびドレイン電極6Pとは、同一の層内に形成されていてもよい。「同一層内に形成されている」とは、同一の膜(導電膜)を用いて形成されていることをいう。これにより、製造工程数および製造コストの増加を抑制できる。
本実施形態のアクティブマトリクス基板200においても、非表示領域90内のソース・ゲート接続部を有機絶縁層8では覆わないことにより、信頼性を向上する効果が得られる。以下、そのような例を実施形態2A~2Eとして具体的に説明する。
[実施形態2A]
図22および図23を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板200Aを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、非表示領域90において基板1上に形成されたGDM回路40内に位置している。図22は、GDM回路40に含まれる複数の回路用TFT10Qのうちのある回路用TFT10Q周辺を模式的に示す平面図である。図23は、図22中の23A-23A’線に沿った断面図である。
図22および図23を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板200Aを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、非表示領域90において基板1上に形成されたGDM回路40内に位置している。図22は、GDM回路40に含まれる複数の回路用TFT10Qのうちのある回路用TFT10Q周辺を模式的に示す平面図である。図23は、図22中の23A-23A’線に沿った断面図である。
図22および図23に示す回路用TFT10Qは、ゲート電極2Q、結晶質シリコン半導体層17、ソース電極5Qおよびドレイン電極6Qを有する。つまり、回路用TFT10Qは、結晶質シリコンTFTである。
図22および図23に示す例では、ソース・ゲート接続部20は、回路用TFT10Qの近傍に位置する。第1導電層14は、回路用TFT10Qのゲート電極2Qから延設されており、ゲート電極2Qに電気的に接続されている。ソース・ゲート接続部20において、第1導電層14と第2導電層15とが接続されている。
有機絶縁層8の、ソース・ゲート接続部20に対応する領域には、開口部8aが形成されている。つまり、ソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われていない。そのため、図24に示すように、無機絶縁層7にマイクロクラックmcが発生したとしても、その上に有機絶縁層8が存在しないので、マイクロクラックmcから第1導電層14や第2導電層15への水分の侵入が防止される。従って、アクティブマトリクス基板200Aの信頼性の低下が抑制される。
アクティブマトリクス基板200Aを製造する際には、図9~図11を参照しながら説明した製造方法に、基板1上に下地膜16を形成する工程、下地膜16上に結晶質シリコン半導体層(例えば低温ポリシリコン層)17を形成する工程、および、結晶質シリコン半導体層17を覆う下部絶縁層18を形成する工程が追加される。
下地膜16としては、酸化珪素(SiOx)膜、窒化珪素(SiNx)膜、酸化窒化珪素(SiOxNy;x>y)膜、窒化酸化珪素(SiNxOy;x>y)膜等を用いることができる。下地膜16は、積層構造を有していてもよい。
結晶質シリコン半導体層17の形成は、まず、下地膜16上に非晶質シリコン(a-Si)膜を形成し、続いて、a-Si膜を結晶化させ、その後パターニングすることにより行うことができる。a-Si膜の結晶化は、公知の種々の方法を用いて行うことができ、例えばレーザーアニールにより行うことができる。
下部絶縁層18としては、酸化珪素(SiOx)膜、窒化珪素(SiNx)膜、酸化窒化珪素(SiOxNy;x>y)膜、窒化酸化珪素(SiNxOy;x>y)膜等を用いることができる。下部絶縁層18は、積層構造を有していてもよい。ここでは、無機絶縁層7として、SiOx膜を形成する。
[実施形態2B]
図25および図26を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板200Bを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、GDM配線領域50内に位置している。図25は、GDM配線領域50周辺を模式的に示す平面図である。図26は、図25中の26A-26A’線に沿った断面図である。
図25および図26を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板200Bを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、GDM配線領域50内に位置している。図25は、GDM配線領域50周辺を模式的に示す平面図である。図26は、図25中の26A-26A’線に沿った断面図である。
図25および図26に示すように、GDM配線領域50内には、所定の方向に延びる複数の基幹配線51が形成されている。また、複数の基幹配線51が延びる方向に交差する(例えば直交する)方向に延びる複数の枝配線52が形成されている。複数の枝配線52は、複数の基幹配線51とGDM回路40とを接続する。
ソース・ゲート接続部20は、基幹配線51と、それに対応する枝配線52とを接続する部分である。ここでは、複数の基幹配線51は、複数のゲート配線GLと同一の導電膜から形成されており、複数の枝配線52は、複数のソース配線SLと同一の導電膜から形成されている。基幹配線51の一部が第1導電層14であり、枝配線52の一部が第2導電層15である。
有機絶縁層8の、ソース・ゲート接続部20に対応する領域には、開口部8aが形成されている。つまり、ソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われていない。そのため、図27に示すように、無機絶縁層7にマイクロクラックmcが発生したとしても、その上に有機絶縁層8が存在しないので、マイクロクラックmcから第1導電層14や第2導電層15への水分の侵入が防止される。従って、アクティブマトリクス基板200Bの信頼性の低下が抑制される。
なお、図25および図26には、基幹配線51がゲート配線GLと同一の導電膜から形成されており、枝配線52がソース配線SLと同一の導電膜から形成されている構成を例示したが、これとは逆に、基幹配線51がソース配線SLと同一の導電膜から形成されており、枝配線52がゲート配線GLと同一の導電膜から形成されていてもよい。
[実施形態2C]
図28および図29を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板200Cを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、GDM回路40と表示領域80との間に位置している。図28は、GDM回路40の複数の回路用TFT10Qのうちの、ゲート配線GLへの走査信号の出力を最終的に行う回路用TFT10Qの周辺を模式的に示す平面図である。図29は、図28中の29A-29A’線に沿った断面図である。
図28および図29を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板200Cを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、GDM回路40と表示領域80との間に位置している。図28は、GDM回路40の複数の回路用TFT10Qのうちの、ゲート配線GLへの走査信号の出力を最終的に行う回路用TFT10Qの周辺を模式的に示す平面図である。図29は、図28中の29A-29A’線に沿った断面図である。
図28および図29に示す回路用TFT10Qは、ゲート電極2Q、結晶質シリコン半導体層17、ソース電極5Qおよびドレイン電極6Qを有する。つまり、回路用TFT10Qは、結晶質シリコンTFTである。
図28および図29に示す例では、ソース・ゲート接続部20は、GDM回路40と表示領域80との間において、GDM回路40と、複数のゲート配線GLのうちのあるゲート配線GLとを接続する部分である。
ソース・ゲート接続部20を構成する第1導電層14は、ゲート配線GLの一端部である。また、第2導電層15は、回路用TFT10Qのドレイン電極6Qから延設されており、ドレイン電極6Qに電気的に接続されている。ソース・ゲート接続部20において第2導電層15が第1導電層14に接続されていることにより、GDM回路40からゲート配線GLへの走査信号の出力が可能となっている。
有機絶縁層8の、ソース・ゲート接続部20に対応する領域には、開口部8aが形成されている。つまり、ソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われていない。そのため、図30に示すように、無機絶縁層7にマイクロクラックmcが発生したとしても、その上に有機絶縁層8が存在しないので、マイクロクラックmcから第1導電層14や第2導電層15への水分の侵入が防止される。従って、アクティブマトリクス基板200Cの信頼性の低下が抑制される。
[実施形態2D]
図31および図32を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板200Dを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、非表示領域90において基板1上に形成された検査回路60内に位置している。図31は、検査回路60周辺を模式的に示す平面図である。図32は、図31中の32A-32A’線に沿った断面図である。
図31および図32を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板200Dを説明する。本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、非表示領域90において基板1上に形成された検査回路60内に位置している。図31は、検査回路60周辺を模式的に示す平面図である。図32は、図31中の32A-32A’線に沿った断面図である。
検査回路60は、図31および図32に示すように、複数の検査用TFT10Rと、複数の検査用TFT10Rに信号を供給する複数の検査用配線61とを含む。
複数の検査用TFT10Rのそれぞれは、ゲート電極2R、結晶質シリコン半導体層17、ソース電極5Rおよびドレイン電極6Rを有する。つまり検査用TFT10Rは、結晶質シリコンTFTである。
複数の検査用配線61は、検査用ゲート配線61Gと、検査用ソース配線61Sとを含む。検査用ゲート配線61Gは、検査用端子領域68の検査用ゲート端子TGに接続されている。検査用ソース配線61Sは、検査用端子領域68の検査用ソース端子TSに接続されている。検査用ゲート配線61Gおよび検査用ソース配線61Sを含む複数の検査用配線61は、複数のゲート配線GLと同一の導電膜から形成されている。
検査用TFT10Rのゲート電極2Rは、検査用ゲート配線61Gに電気的に接続されている。検査用TFT10Rのソース電極5Rは、検査用ソース配線61Sに電気的に接続されている。検査用TFT10Rのドレイン電極6Rは、複数のソース配線SLのいずれかに電気的に接続されている。
検査回路60では、点灯検査時には、検査用ゲート端子TGから検査用ゲート配線61Gを介して検査用TFT10Rのゲート電極2Rに供給される信号によって、全ての検査用TFT10Rがオン状態になる。この結果、検査用ソース端子TSから検査用ソース配線61Sおよびオン状態の検査用TFT10Rを介して各ソース配線SLに信号が供給され、点灯検査を行うことができる。点灯検査後、通常の動作を行うときには、検査用TFT10Rがオフ状態になるように、検査用TFT10Rのゲート電圧が制御される。
図31および図32に示す例では、ソース・ゲート接続部20は、検査用TFT10Rと、それに対応する検査用配線61(ここでは検査用ソース配線61S)とを接続する部分である。検査用ソース配線61Sの一部が第1導電層14であり、検査用TFT10Rのソース電極5Rから延設された部分が第2導電層15である。
有機絶縁層8の、ソース・ゲート接続部20に対応する領域には、開口部8aが形成されている。つまり、ソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われていない。そのため、図33に示すように、無機絶縁層7にマイクロクラックmcが発生したとしても、その上に有機絶縁層8が存在しないので、マイクロクラックmcから第1導電層14や第2導電層15への水分の侵入が防止される。従って、アクティブマトリクス基板200Dの信頼性の低下が抑制される。
なお、ここでは、1つのソース配線SLに対して1つの検査用TFT10Rを配置する例を示したが、2つ以上のソース配線SLに対して1つの検査用TFT10Rを設けてもよい。
さらに、ソースドライバを構成する半導体チップの代わりに、ゲートドライバを構成する半導体チップがアクティブマトリクス基板に実装されてもよい。その場合の検査回路の構成は、図31などに示す構成と同様である。ただし、検査用TFT10Rのドレイン電極6Rは、対応するゲート配線GLに接続される。検査用ソース配線61Sから供給される信号は、検査用TFT10Rを介して各ゲート配線GLに入力される。
[実施形態2E]
アクティブマトリクス基板200に(基板1上に)、ソースドライバ(ソース配線駆動回路)がモノリシックに形成されていてもよい。以下では、このようなソースドライバをソースドライバモノリシック(SDM)回路と呼ぶ。ソースドライバモノリシック回路内に位置するソース・ゲート接続部20が有機絶縁層8で覆われていないことにより、無機絶縁層7に発生したマイクロクラックmcからの水分の侵入を防止することができる。
アクティブマトリクス基板200に(基板1上に)、ソースドライバ(ソース配線駆動回路)がモノリシックに形成されていてもよい。以下では、このようなソースドライバをソースドライバモノリシック(SDM)回路と呼ぶ。ソースドライバモノリシック回路内に位置するソース・ゲート接続部20が有機絶縁層8で覆われていないことにより、無機絶縁層7に発生したマイクロクラックmcからの水分の侵入を防止することができる。
また、アクティブマトリクス基板200に、ソース切替(Source Shared Driving:SSD)回路が設けられることがある。SSD回路は、ソースドライバの各端子からのビデオ信号線1本から、複数本のソース配線SLへビデオデータを振り分ける。SSD回路内に位置するソース・ゲート接続部20が有機絶縁層8で覆われていないことにより、同様の効果を得ることができる。
図44および図45を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板の他の例を説明する。図44および図45に示すアクティブマトリクス基板200Eでは、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、非表示領域90内のSDM配線領域70内に位置している。SDM配線領域70は、SDM回路78に信号を供給する複数の配線が形成された領域である。SDM回路78から出力された信号は、SSD回路79によって複数本のソース配線SLに振り分けられる。図44は、SDM配線領域70周辺を模式的に示す平面図である。図45は、図44中の45A-45A’線に沿った断面図である。
図44および図45に示すように、SDM配線領域70内には、所定の方向に延びる複数の基幹配線71が形成されている。また、複数の基幹配線71が延びる方向に交差する(例えば直交する)方向に延びる複数の枝配線72が形成されている。複数の枝配線72は、複数の基幹配線71とSDM回路78とを接続する。
ソース・ゲート接続部20は、基幹配線71と、それに対応する枝配線72とを接続する部分である。ここでは、複数の基幹配線71は、複数のゲート配線GLと同一の導電膜から形成されており、複数の枝配線72は、複数のソース配線SLと同一の導電膜から形成されている。基幹配線71の一部が第1導電層14であり、枝配線72の一部が第2導電層15である。
有機絶縁層8の、ソース・ゲート接続部20に対応する領域には、開口部8aが形成されている。つまり、ソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われていない。そのため、図46に示すように、無機絶縁層7にマイクロクラックmcが発生したとしても、その上に有機絶縁層8が存在しないので、マイクロクラックmcから第1導電層14や第2導電層15への水分の侵入が防止される。従って、アクティブマトリクス基板200Eの信頼性の低下が抑制される。
なお、図44および図45には、基幹配線71がゲート配線GLと同一の導電膜から形成されており、枝配線72がソース配線SLと同一の導電膜から形成されている構成を例示したが、これとは逆に、基幹配線71がソース配線SLと同一の導電膜から形成されており、枝配線72がゲート配線GLと同一の導電膜から形成されていてもよい。
[非表示領域内における有機絶縁層の配置]
既に説明したように、実施形態1および2のアクティブマトリクス基板100、200(および100A~100D、200A~200E)では、非表示領域90のソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われていない。ただし、非表示領域90の全体にわたって有機絶縁層8が存在していないわけではない。つまり、非表示領域90は、有機絶縁層8が形成されていない領域と、有機絶縁層8が形成されている領域の両方を含んでいる。以下、有機絶縁層8が形成されていないことが好ましい領域と、有機絶縁層8が形成されていることが好ましい領域とを具体的に説明する。
既に説明したように、実施形態1および2のアクティブマトリクス基板100、200(および100A~100D、200A~200E)では、非表示領域90のソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われていない。ただし、非表示領域90の全体にわたって有機絶縁層8が存在していないわけではない。つまり、非表示領域90は、有機絶縁層8が形成されていない領域と、有機絶縁層8が形成されている領域の両方を含んでいる。以下、有機絶縁層8が形成されていないことが好ましい領域と、有機絶縁層8が形成されていることが好ましい領域とを具体的に説明する。
まず、有機絶縁層8が形成されていないことが好ましい領域は、例えば、以下の(1)、(2)、(3)の領域である。
(1):ソース・ゲート接続部
(2):ゲート配線層とソース配線層との交差領域
(3):配向膜材料のシール部への移動を止めるための溝
(1):ソース・ゲート接続部
(2):ゲート配線層とソース配線層との交差領域
(3):配向膜材料のシール部への移動を止めるための溝
(1)の領域は、既に説明した(図4などに示した)ソース・ゲート接続部20である。ソース・ゲート接続部20に有機絶縁層8が形成されていないことにより、無機絶縁層7に発生したマイクロクラックmcに起因する信頼性の低下を抑制することができる。
(2)の領域は、ゲート配線GLと同一の導電膜から形成された導電層(配線や電極)と、ソース配線GLと同一の導電膜から形成された導電層(配線や電極)とが絶縁層を介して重なっている領域である。この領域では、それぞれの導電層に与えられる電位によって電界が生じるので、水分の影響によって金属イオンが生じると、金属イオンが電界の影響を受けて移動する、いわゆるイオンマイグレーションが発生するおそれがあり、短絡の原因となる。ゲート配線層とソース配線層との交差部に、水分を含みやすい有機絶縁層8を形成しないことにより、このようなイオンマイグレーションの発生を抑制することができる。
例えば、図12および図13に示したアクティブマトリクス基板100Bにおいては、基幹配線51と枝配線52とがゲート絶縁層3を介して交差する(重なる)領域が存在する。図34および図35に示すように、有機絶縁層8がこのような領域に対応した開口部8cを有していると、つまり、このような領域には有機絶縁層8が形成されていないと、上述したイオンマイグレーションの発生およびそれに伴う短絡の発生を抑制することができる。
(3)の領域について、図36から図38を参照しながら説明する。
図36および図37は、アクティブマトリクス基板100(あるいは200)を備えた液晶表示装置1000を模式的に示す断面図および平面図である。液晶表示装置1000は、図36に示すように、アクティブマトリクス基板100(200)と、アクティブマトリクス基板100(200)に対向するように配置された対向基板400と、アクティブマトリクス基板100(200)および対向基板400の間に設けられた液晶層(表示媒体層)30とを備える。
図37に示すように、液晶表示装置1000において、非表示領域90は、表示領域80を包囲するシール領域SRを含む。シール領域SRには、環状のシール材31が形成されており、このシール材31によって、アクティブマトリクス基板100(200)と対向基板400とが貼り合わされている。
シール領域SRと表示領域80との間(シール材31と表示領域80との間)において、アクティブマトリクス基板100(200)の有機絶縁層8には、表示領域80を実質的に囲む溝8dが形成されている。
図38は、アクティブマトリクス基板100(200)の、溝8d周辺を示す断面図であり、図37中の38A-38A’線に沿った断面を示している。図38に示すように、有機絶縁層8は、非表示領域90内に位置する部分であって、表示領域80を実質的に囲む溝8dが形成された部分を含んでいる。図38には、アクティブマトリクス基板100(200)の最表面に設けられた配向膜19を図示している。
配向膜19は、配向膜材料を基板表面に付与(塗布)した後、焼成等を行うことにより形成することができる。近年では、配向膜材料の付与にインクジェット法が用いられることが多い。インクジェット法は、直接描画を行うことができる点、非接触プロセスであるので低汚染である点、作業時間が短縮できる点等の利点を有する。
ただし、インクジェット法を用いる場合、配向膜材料を比較的粘度が低い状態で付与することになるので、配向膜材料が所望の領域の外側にまで広がってしまうおそれがある。配向膜19は、シール材31との密着性が低いので、配向膜材料がシール領域SRに達してしまうと、シール不良の原因となる。
図37および図38に示すように、有機絶縁層8に、表示領域80を実質的に囲む溝8dが形成されていると、配向膜材料のシール領域SRへの流出を防止することができる。有機絶縁層8に形成されるこのような溝8dは、例えば、国際公開第2011/086624号、国際公開第2011/129065号および国際公開第2011/155133号に開示されている。参考のため、国際公開第2011/086624号、国際公開第2011/129065号および国際公開第2011/155133号の開示内容の全てを本願明細書に援用する。
上述したように、(1)、(2)、(3)の領域には、有機絶縁層8が形成されていないことが好ましい。続いて、非表示領域90において有機絶縁層8が形成されていることが好ましい領域を説明する。
非表示領域90において、有機絶縁層8が形成されていることが好ましい領域は、例えば、以下の(4)、(5)の領域である。
(4):ゲート配線層およびソース配線層上(ただし上述した(1)、(2)、(3)を除く)
(5):TFT上(ただしバックゲート電極を備えたTFT上を除く)
(4):ゲート配線層およびソース配線層上(ただし上述した(1)、(2)、(3)を除く)
(5):TFT上(ただしバックゲート電極を備えたTFT上を除く)
図39を参照しながら、(4)、(5)の領域に有機絶縁層8が形成されていることが好ましい理由を説明する。図39は、非表示領域90にシールド層21が設けられた構成を示す図である。
シールド層21は、図39に示すように、GDM回路40の少なくとも一部に重なるように配置されている。シールド層21の電位は、例えば共通電位に設定される。図39に示す例では、シールド層21は、画素電極PE(上部透明電極13)と同一の透明導電膜から形成されている。シールド層21は、COM配線領域91に設けられたCOMコンタクト部22において、共通配線(COM配線)23に電気的に接続されている。COM配線23は、例えば、ソース配線SLと同一の導電膜から形成されている。
図39に示す例では、共通電極CE(下部透明電極11)は、シールド層21を介してCOM配線23に電気的に接続されている。具体的には、誘電体層12には、共通電極CEを露出させる開口部12aが形成されており、誘電体層12および層間絶縁層9には、COM配線23を露出させるCOMコンタクトホールCH2が形成されている。シールド層21は、誘電体層12上、開口部12a内およびCOMコンタクトホールCH2内に形成されており、開口部12a内で共通電極CEと接し、かつ、COMコンタクトホールCH2内でCOM配線23と接している。
図39には、ゲート配線層GLLおよびソース配線層SLLを示している。ゲート配線層GLLおよびソース配線層SLLは、それぞれ配線や電極である。シールド層21を設けることにより、ゲート配線層GLLおよびソース配線層SLLに与えられる信号電位に起因する電界が液晶層側に漏れ出すことを防止することができる。ただし、シールド層21を設けると、ゲート配線層GLLおよびソース配線層SLLと、シールド層21との間に形成される静電容量(寄生容量:図中に点線で示している)により、ゲート配線層GLLおよびソース配線層SLLの信号波形がなまるおそれがある。
図39に示しているように、ゲート配線層GLLおよびソース配線層SLL上に有機絶縁層8が形成されていると(つまりゲート配線層GLLおよびソース配線層SLL上が有機絶縁層8で覆われていると)、ゲート配線層GLLおよびソース配線層SLLと、シールド層21との間に形成される寄生容量が小さくなるので、寄生容量に起因した信号波形のなまりを抑制することができる。
同様の理由で、非表示領域90に配置されるTFT上にも、有機絶縁層8が形成されていることが好ましい。なお、非表示領域90に配置されるTFTの一部は、バックゲート電極を有していてもよい。バックゲート電極は、半導体層を間に挟んで主ゲート電極(本来のゲート電極)と対向するように配置された、付加的なゲート電極である。バックゲート電極を設けることにより、閾値電圧を制御することができる。半導体層とバックゲート電極との間に、比較的厚い有機絶縁層8が介在していると、バックゲート電極によって閾値電圧を適切に制御できないおそれがある。そのため、バックゲート電極を有するTFTについては、有機絶縁層8で覆われない構成を採用してもよい。
(実施形態3)
図40を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板300を説明する。図40は、アクティブマトリクス基板300を模式的に示す平面図である。
図40を参照しながら、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板300を説明する。図40は、アクティブマトリクス基板300を模式的に示す平面図である。
アクティブマトリクス基板300では、複数の回路用TFTを含むGDM回路40は、少なくとも一部が表示領域80内に配置されている。このような構成を採用することにより、非表示領域90をいっそう小さくする(いっそうの狭額縁化を図る)ことができる。GDM回路40の少なくとも一部を表示領域80内に配置する構成は、例えば、国際公開第2014/069529号に開示されている。参考のため、国際公開第2014/069529号の開示内容の全てを本願明細書に援用する。
本実施形態では、有機絶縁層8によって覆われていないソース・ゲート接続部20は、GDM回路40の表示領域80内に位置する部分内に位置している。以下、図41および図42を参照しながら、より具体的に説明を行う。図41は、GDM回路40に含まれる複数の回路用TFT10Qのうちの、表示領域80内に位置している回路用TFT10Q周辺を模式的に示す平面図である。図42は、図41中の42A-42A’線に沿った断面図である。
図41に示す回路用TFT10Qは、ゲート電極2Q、酸化物半導体層4Q、ソース電極5Qおよびドレイン電極6Qを有する。つまり、回路用TFT10Qは、酸化物半導体TFTである。回路用TFT10Qの酸化物半導体層4Qは、画素TFT10Pの酸化物半導体層4Pと同一の酸化物半導体膜から形成されていてよい。
図41には、GDM回路40用の配線のうちの2種類の配線(以下では「第1のGDM用配線」、「第2のGDM用配線」と呼ぶ)GDML1およびGDML2が示されている。第1のGDM用配線および第2のGDM用配線は、ゲート配線GLと同一の導電膜から形成されている。回路用TFT10Qのゲート電極2Qは、第1のGDM用配線GDML1に電気的に接続されている。また、回路用TFT10Qのドレイン電極6Qは、第2のGDM用配線GDML2に電気的に接続されている。
図41および図42に示す例では、ソース・ゲート接続部20は、回路用TFT10Qのドレイン電極6Qと、第2のGDM用配線GDML2とを電気的に接続する部分である。第1導電層14は、第2のGDM用配線GDML2の一部である。第2導電層15は、回路用TFT10Qのドレイン電極6Qから延設された部分である。
有機絶縁層8の、ソース・ゲート接続部20に対応する領域には、開口部8aが形成されている。つまり、ソース・ゲート接続部20は、有機絶縁層8によって覆われていない。そのため、図43に示すように、無機絶縁層7にマイクロクラックmcが発生したとしても、その上に有機絶縁層8が存在しないので、マイクロクラックmcから第1導電層14や第2導電層15への水分の侵入が防止される。従って、アクティブマトリクス基板300の信頼性の低下が抑制される。
上述したように、本発明の実施形態によるアクティブマトリクス基板では、ソース・ゲート接続部20が有機絶縁層8で覆われていないことにより、信頼性が向上する。
なお、これまでは、FFSモード等の横電界モードで表示を行う液晶表示装置のアクティブマトリクス基板を例に説明を行ったが、液晶層の厚さ方向に電圧を印加する縦電界モード(例えば、TNモードや垂直配向モード)で表示を行う液晶表示装置のアクティブマトリクス基板にも適用され得る。また、本発明の実施形態によるアクティブマトリクス基板は、液晶表示装置以外の表示装置(液晶層以外の表示媒体層を備える表示装置)にも好適に用いられる。
本発明の実施形態によると、無機絶縁層に発生したマイクロクラックからの水分の侵入に起因した信頼性の低下が抑制されるアクティブマトリクス基板を提供することができる。本発明の実施形態によるアクティブマトリクス基板は、液晶表示装置をはじめとする種々の表示装置に好適に用いられる。
2P、2Q、2R ゲート電極
3 ゲート絶縁層
3a ゲート絶縁層の開口部
4P、4Q、4R 酸化物半導体層
5P、5Q、5R ソース電極
6P、6Q、6R ドレイン電極
7 無機絶縁層(保護膜)
8 有機絶縁層(平坦化膜)
8a 有機絶縁層の開口部
9 層間絶縁層
10P 画素TFT
10Q 回路用TFT
10R 検査用TFT
11 下部透明電極
12 誘電体層
13 上部透明電極
14 第1導電層
15 第2導電層
16 下地膜
17 結晶質シリコン半導体層
18 下部絶縁層
19 配向膜
20 ソース・ゲート接続部
21 シールド層
22 COMコンタクト部
23 共通配線(COM配線)
30 液晶層(表示媒体層)
31 シール材
40 ゲートドライバモノリシック(GDM)回路
50 GDM配線領域
51 基幹配線
52 枝配線
58 GDM用端子領域
60 検査回路
61 検査用配線
61G 検査用ゲート配線
61S 検査用ソース配線
68 検査用端子領域
69 端子領域
70 SDM配線領域
71 基幹配線
72 枝配線
78 ソースドライバモノリシック(SDM)回路
79 ソース切替(SSD)回路
80 表示領域
90 非表示領域
91 COM配線領域
100、100A、100B、100C、100D アクティブマトリクス基板
200、200A、200B、200C、200D アクティブマトリクス基板
200E、300 アクティブマトリクス基板
400 対向基板
1000 液晶表示装置
GL ゲート配線
SL ソース配線
SR シール領域
GDML1 第1のGDM用配線
GDML2 第2のGDM用配線
3 ゲート絶縁層
3a ゲート絶縁層の開口部
4P、4Q、4R 酸化物半導体層
5P、5Q、5R ソース電極
6P、6Q、6R ドレイン電極
7 無機絶縁層(保護膜)
8 有機絶縁層(平坦化膜)
8a 有機絶縁層の開口部
9 層間絶縁層
10P 画素TFT
10Q 回路用TFT
10R 検査用TFT
11 下部透明電極
12 誘電体層
13 上部透明電極
14 第1導電層
15 第2導電層
16 下地膜
17 結晶質シリコン半導体層
18 下部絶縁層
19 配向膜
20 ソース・ゲート接続部
21 シールド層
22 COMコンタクト部
23 共通配線(COM配線)
30 液晶層(表示媒体層)
31 シール材
40 ゲートドライバモノリシック(GDM)回路
50 GDM配線領域
51 基幹配線
52 枝配線
58 GDM用端子領域
60 検査回路
61 検査用配線
61G 検査用ゲート配線
61S 検査用ソース配線
68 検査用端子領域
69 端子領域
70 SDM配線領域
71 基幹配線
72 枝配線
78 ソースドライバモノリシック(SDM)回路
79 ソース切替(SSD)回路
80 表示領域
90 非表示領域
91 COM配線領域
100、100A、100B、100C、100D アクティブマトリクス基板
200、200A、200B、200C、200D アクティブマトリクス基板
200E、300 アクティブマトリクス基板
400 対向基板
1000 液晶表示装置
GL ゲート配線
SL ソース配線
SR シール領域
GDML1 第1のGDM用配線
GDML2 第2のGDM用配線
Claims (19)
- 複数の画素領域を含む表示領域と、前記表示領域の周辺に位置する非表示領域とを有するアクティブマトリクス基板であって、
基板と、
前記基板に支持された複数の第1TFTであって、前記表示領域内に配置された複数の第1TFTと、
前記複数の第1TFTに走査信号を供給する複数のゲート配線と、
前記複数の第1TFTに表示信号を供給する複数のソース配線と、
前記複数の第1TFTを覆う無機絶縁層と、
前記無機絶縁層上に設けられた有機絶縁層と、
前記基板に支持された複数の第2TFTであって、前記非表示領域内に配置された複数の第2TFTと、
前記複数のゲート配線と同一の導電膜から形成された第1導電層と前記複数のソース配線と同一の導電膜から形成された第2導電層とが接続されるソース・ゲート接続部であって、前記非表示領域内に位置するソース・ゲート接続部と、
を備え、
前記複数の第1TFTのそれぞれは、酸化物半導体層を含む酸化物半導体TFTであり、
前記複数の第2TFTのうちの少なくとも1つの第2TFTは、前記有機絶縁層によって覆われており、
前記ソース・ゲート接続部は、前記有機絶縁層によって覆われていない、アクティブマトリクス基板。 - 複数の画素領域を含む表示領域と、前記表示領域の周辺に位置する非表示領域とを有するアクティブマトリクス基板であって、
基板と、
前記基板に支持された複数の第1TFTであって、前記表示領域内に配置された複数の第1TFTと、
前記複数の第1TFTに走査信号を供給する複数のゲート配線と、
前記複数の第1TFTに表示信号を供給する複数のソース配線と、
前記複数の第1TFTを覆う無機絶縁層と、
前記無機絶縁層上に設けられた有機絶縁層と、
前記基板に支持された複数の第2TFTであって、前記非表示領域内に配置された複数の第2TFTと、
前記複数のゲート配線と同一の導電膜から形成された第1導電層と前記複数のソース配線と同一の導電膜から形成された第2導電層とが接続されるソース・ゲート接続部であって、前記非表示領域内に位置するソース・ゲート接続部と、
を備え、
前記複数の第1TFTのそれぞれは、酸化物半導体層を含む酸化物半導体TFTであり、
前記有機絶縁層は、前記非表示領域内に位置する部分であって、前記表示領域を実質的に囲む溝が形成された部分を含み、
前記ソース・ゲート接続部は、前記有機絶縁層によって覆われていない、アクティブマトリクス基板。 - 前記非表示領域において前記基板上に形成されたゲートドライバモノリシック回路をさらに備え、
前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記ゲートドライバモノリシック回路内に位置する請求項1または2に記載のアクティブマトリクス基板。 - 前記ゲートドライバモノリシック回路は、複数の回路用TFTを含み、
前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記複数の回路用TFTのうちのある回路用TFTの近傍に位置する請求項3に記載のアクティブマトリクス基板。 - 前記非表示領域において前記基板上に形成されたゲートドライバモノリシック回路をさらに備え、
前記非表示領域は、前記ゲートドライバモノリシック回路に信号を供給する複数の配線が形成されたGDM配線領域を含み、
前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記GDM配線領域内に位置する請求項1または2に記載のアクティブマトリクス基板。 - 前記GDM配線領域内に形成されている前記複数の配線は、所定の方向に延びる複数の基幹配線を含み、
前記アクティブマトリクス基板は、前記所定の方向に交差する方向に延び、前記複数の基幹配線と前記ゲートモノリシック回路とを接続する複数の枝配線をさらに備え、
前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記複数の基幹配線のうちのある基幹配線と、前記複数の枝配線のうちのある枝配線とを接続する部分である請求項5に記載のアクティブマトリクス基板。 - 前記非表示領域において前記基板上に形成されたゲートドライバモノリシック回路をさらに備え、
前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記ゲートドライバモノリシック回路と前記表示領域との間に位置する請求項1または2に記載のアクティブマトリクス基板。 - 前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記ゲートドライバモノリシック回路と、前記複数のゲート配線のうちのあるゲート配線とを接続する部分である請求項7に記載のアクティブマトリクス基板。
- 前記非表示領域において前記基板上に形成された検査回路をさらに備え、
前記検査回路は、複数の検査用TFTと、前記複数の検査用TFTに信号を供給する複数の検査用配線とを含み、
前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記検査回路内に位置する請求項1または2に記載のアクティブマトリクス基板。 - 前記有機絶縁層によって覆われていない前記ソース・ゲート接続部は、前記複数の検査用TFTのうちのある検査用TFTと、前記複数の検査用配線のうちのある検査用配線とを接続する部分である請求項9に記載のアクティブマトリクス基板。
- 前記複数の第2TFTのそれぞれは、結晶質シリコン半導体層を含む結晶質シリコンTFTである請求項1から10のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板。
- 複数の画素領域を含む表示領域と、前記表示領域の周辺に位置する非表示領域とを有するアクティブマトリクス基板であって、
基板と、
前記基板に支持された複数の画素TFTであって、前記表示領域内に配置された複数の画素TFTと、
前記複数の第1TFTに走査信号を供給する複数のゲート配線と、
前記複数の第1TFTに表示信号を供給する複数のソース配線と、
前記複数の第1TFTを覆う無機絶縁層と、
前記無機絶縁層上に設けられた有機絶縁層と、
前記複数のゲート配線と同一の導電膜から形成された第1導電層と前記複数のソース配線と同一の導電膜から形成された第2導電層とが接続されるソース・ゲート接続部であって、前記非表示領域に位置するソース・ゲート接続部と、
前記基板上に形成され、複数の回路用TFTを含むゲートドライバモノリシック回路と、を備え、
前記複数の画素TFTのそれぞれは、酸化物半導体層を含む酸化物半導体TFTであり、
前記ゲートドライバモノリシック回路は、少なくとも一部が前記表示領域内に配置されており、
前記ソース・ゲート接続部は、前記ゲートドライバモノリシック回路の前記表示領域内に位置する部分内に位置しており、かつ、前記有機絶縁層によって覆われていない、アクティブマトリクス基板。 - 前記ソース・ゲート接続部における前記第2導電層は、前記基板の法線方向から見たときに前記有機絶縁層のエッジから1.0μm以上離れたエッジを含む請求項1から12のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板。
- 前記酸化物半導体TFTは、エッチストップ型TFTである請求項1から13のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板。
- 前記酸化物半導体TFTは、チャネルエッチ型TFTである請求項1から13のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板。
- 前記酸化物半導体層は、In-Ga-Zn-O系半導体を含む、請求項1から15のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板。
- 前記In-Ga-Zn-O系半導体は結晶質部分を含む請求項16に記載のアクティブマトリクス基板。
- 前記酸化物半導体TFTは、積層構造を有する酸化物半導体層を含む請求項1から17のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板。
- 請求項1から18のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板と、
前記アクティブマトリクス基板に対向するように配置された対向基板と、
前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板の間に設けられた表示媒体層と、
を備えた表示装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17839369 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17839369 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |