[发明专利]显示装置

说明书

本发明申请是本发明申请人于2009年9月1日提交的、申请号为200980137843.3、发明名称为“显示装置”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种使用氧化物半导体的显示装置及其制造方法。

背景技术

在液晶显示装置中典型看到的形成在例如玻璃衬底的平板上的薄膜晶体管使用非晶硅或多晶硅制造。使用非晶硅的薄膜晶体管具有低场效应迁移率，但是可以在大玻璃衬底上形成。另一方面，使用结晶硅的薄膜晶体管具有高场效应迁移率，但是由于需要进行例如激光退火的晶化工序，因此其并不总是能在大玻璃衬底上形成。

根据前述，使用氧化物半导体制造薄膜晶体管并将其应用于电子装置或光学装置的技术受到注目。专利文献1及专利文献2中公开这些技术的例子，其中采用用于氧化物半导体膜的氧化锌或基于In-Ga-Zn-O的氧化物半导体来制造薄膜晶体管，并将其用于图像显示装置的开关元件等。

[引用文献]

[专利文献1]日本专利申请公开2007-123861号公报

[专利文献2]日本专利申请公开2007-96055号公报

在沟道形成区中使用氧化物半导体的薄膜晶体管的场效应迁移率比使用非晶硅的薄膜晶体管更高。氧化物半导体膜可以利用溅射法等在300℃或以下的温度下形成，其制造工序比使用多晶硅的薄膜晶体管简单。

此类氧化物半导体预计用于在玻璃衬底、塑料衬底等上形成薄膜晶体管，并应用于液晶显示装置、电致发光显示装置、电子纸等。

氧化物半导体薄膜晶体管具有优良工作特性且可以在低温下制造。然而，为了有效利用这些特征，需要对元件的结构和制造条件进行最优化，还需要顾虑到输入和输出信号所需的布线结构和布线的连接结构。虽然氧化物半导体膜可以在低温下形成，但是如果用于布线或电极的金属等的薄膜或者例如层间绝缘膜的绝缘膜分离，则产品可能有缺陷。另外，如果设置在显示面板的元件衬底侧的共同连接部中的电极的连接电阻高，则存在显示屏幕上出现斑点且因而亮度降低的问题。

发明内容

本发明实施方式的一个目的在于提供一种适用于设置在显示面板中的共同连接部的结构。

本发明实施方式的另一目的在于：在使用氧化物半导体、绝缘膜及导电膜的叠层制造的各种显示装置中，防止由于薄膜的分离所引起的缺陷。

根据本发明实施方式，显示装置包括像素部，其中扫描线与信号线交叉且像素电极层按矩阵排列，对应于该像素电极层设置具有不同含氧量的至少两种氧化物半导体层的组合的反交错型薄膜晶体管。在该显示装置中的像素部的周边，设置焊盘部，其通过由与扫描线和信号线相同的材料制成的导电层电连接到面对像素电极层的共同电极层。

根据本发明的示例方式，显示装置包括具有连接到像素电极的薄膜晶体管的像素部和与面对像素电极的共同电极电连接的焊盘部，并且显示装置包括以下结构。

在像素部中，扫描线和信号线彼此交叉，并且像素电极层按矩阵排列。对应于像素电极层设置薄膜晶体管，其包括：与扫描线连接的栅电极层，覆盖栅电极层的栅极绝缘层，成为沟道形成区的第一氧化物半导体层，第一氧化物半导体层上的成为源区和漏区的第二氧化物半导体层，以及第一氧化物半导体层和第二氧化物半导体层上的源电极层和漏电极层。

焊盘部设置在像素部的周边，并且包括使用与栅极绝缘层相同的层形成的绝缘层、绝缘层上使用与源电极层和漏电极层相同的层形成的导电层以及在导电层上的层间绝缘层。焊盘部通过层间绝缘层中的开口电连接到面对像素电极层的共同电极层。

根据本发明的示例方式，设置在像素部的周边的焊盘部可具有另一结构：使用与栅电极层相同的层形成的第一导电层、使用与栅极绝缘层相同的层形成的绝缘层以及使用与源电极层和漏电极层相同的层形成的第二导电层按此顺序层叠。焊盘部可以通过设置在第二导电层上的层间绝缘层中的开口电连接到面对像素电极层的共同电极层。

在上述结构中，焊盘部可以具有其中在使用与栅极绝缘层相同的层形成的绝缘层和该导电层(或第二导电层)之间设置使用与第二氧化物半导体层相同的层形成的氧化物半导体层的结构。

用作半导体层的沟道形成区的氧化物半导体层(第一氧化物半导体层)具有比用作源区和漏区的氧化物半导体层(第二氧化物半导体层)高的氧浓度。可以认为，第一氧化物半导体层为氧过剩氧化物半导体层，而第二氧化物半导体层为氧缺欠氧化物半导体层。