本發(fā)明涉及顯示裝置，涉及使用混合式(hybrid)結(jié)構(gòu)(其利用使用poly-si(多晶硅)的tft和使用氧化物半導體的tft這兩者)的顯示裝置。

背景技術(shù)：

對于液晶顯示裝置而言，其構(gòu)成為：具有tft基板、與tft基板相對地配置的對置基板，并在tft基板與對置基板之間夾持液晶，所述tft基板中具有像素電極及薄膜晶體管(tft)等的像素以矩陣狀形成。并且，按每個像素來控制基于液晶分子的光的透過率，從而形成圖像。

由于ltps(lowtemperaturepoly-si：低溫多晶硅)遷移率高，因此適合作為驅(qū)動電路用tft。另一方面，氧化物半導體的off電阻高，若將其用于tft，則能夠減小off電流。

為了將利用ltps的tft和利用氧化物半導體的tft形成于同一基板上，存在各種需要克服的問題。專利文獻1中記載了用于將利用ltps的tft和使用了氧化物半導體的tft形成于同一基板上的構(gòu)成。專利文獻1中，記載了將摻雜了的ltps用作氧化物半導體的柵極的構(gòu)成。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：wo2015/194419

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

關(guān)于作為像素的開關(guān)而使用的tft，需要漏電流小。利用透明氧化物半導體的tft能夠減小漏電流。以下，將透明氧化物半導體稱為taos(transparentamorphousoxidesemiconductor，透明無定形氧化物半導體)。taos包括igzo(indiumgalliumzincoxide：氧化銦鎵鋅)、itzo(indiumtinzincoxide：氧化銦錫鋅)、znon(zincoxidenitride：氮氧化鋅)、izo(indiumzincoxide：氧化銦鋅)、igo(indiumgalliumoxide：氧化銦鎵)、zno(zincoxide：氧化鋅)等。但是，taos的載流子的遷移率小，因此有時難以用使用了taos的tft來形成內(nèi)置于顯示裝置內(nèi)的驅(qū)動電路。以下，taos也用于指使用了taos的tft的意思。

另一方面，由ltps形成的tft的遷移率大，因此能夠通過使用了ltps的tft來形成驅(qū)動電路。以下，ltps也用于指使用了ltps的tft的意思。但是，在將ltps用作像素中的開關(guān)tft的情況下，ltps的漏電流大，因此，通常將2個ltps串聯(lián)使用。

因此，若作為顯示區(qū)域中的像素的開關(guān)元件而使用taos、而在周邊驅(qū)動電路的tft中使用ltps，則是合理的。但是，對于ltps和taos而言，由于材料的性質(zhì)不同，因此對于將其形成于同一基板上而言，存在問題。即，在ltps上形成源電極和漏電極時，為了除去表面氧化物，需要用氫氟酸(hf)清洗ltps，但由于taos因氫氟酸(hf)而溶解，因此不能使用同一工序。

本發(fā)明通過解決如上所述的問題，從而能夠?qū)崿F(xiàn)將利用ltps的tft與利用taos的tft形成于同一基板上。

用于解決問題的手段

本發(fā)明克服上述問題，具體手段如下所述。

(1)一種顯示裝置，其包含具有形成有像素的顯示區(qū)域的基板，所述顯示裝置的特征在于，所述像素包含使用了氧化物半導體的第一tft，在所述第一tft的漏極上形成有第一多晶硅，在所述第一tft的源極上形成有第二多晶硅，所述第一多晶硅經(jīng)由在覆蓋所述第一tft的絕緣膜中形成的第一通孔而與第一電極連接，所述第二多晶硅經(jīng)由在覆蓋所述第一tft的絕緣膜中形成的第二通孔而與第二電極連接。

(2)(1)所述的顯示裝置，其特征在于，所述基板在所述顯示區(qū)域的外側(cè)包含驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路包含利用多晶硅的第二tft。

(3)(1)所述的顯示裝置，其特征在于，所述第一多晶硅與所述氧化物半導體形成pn結(jié)，或所述第二多晶硅與所述氧化物半導體形成pn結(jié)。

附圖說明

圖1：為液晶顯示裝置的俯視圖。

圖2：為圖1的a-a剖面圖。

圖3：為示出根據(jù)本發(fā)明的tft結(jié)構(gòu)的剖面圖。

圖4：為示出在基板上形成了基膜和a-si的狀態(tài)的剖面圖。

圖5：為示出利用激光將a-si轉(zhuǎn)化為poly-si后的狀態(tài)的剖面圖。

圖6：為示出對poly-si層進行構(gòu)圖后的狀態(tài)的剖面圖。

圖7：為示出對p(磷)進行離子注入的狀態(tài)的剖面圖。

圖8：為示出形成taos后的狀態(tài)的剖面圖。

圖9：為示出形成柵極絕緣膜、并在其上形成了柵電極的狀態(tài)的剖面圖。

圖10：為示出對p(磷)進行離子注入的狀態(tài)的剖面圖。

圖11：為示出對b(硼)進行離子注入的狀態(tài)的剖面圖。

圖12：為示出形成了層間絕緣膜的狀態(tài)的剖面圖。

圖13：為根據(jù)本發(fā)明的tft的俯視圖。

圖14：為根據(jù)實施例2的tft的剖面圖。

圖15：為示出對b(硼)進行離子注入的狀態(tài)的剖面圖。

圖16：為示出形成了層間絕緣膜的狀態(tài)的剖面圖。

圖17：為液晶顯示裝置的剖面圖。

圖18：為示出將本發(fā)明應(yīng)用于液晶顯示裝置的其他方案的剖面圖。

圖19：為有機el顯示裝置的俯視圖。

圖20：為圖19的b-b剖面圖。

圖21：為有機el顯示裝置的剖面圖。

1…液晶顯示裝置，2…有機el顯示裝置，10…顯示區(qū)域，20…周邊電路區(qū)域，50…抗蝕劑，100…tft基板，101…基膜，102…ltps半導體層，103…柵極絕緣膜，104…柵電極，105…層間絕緣膜，106…漏電極，107…源電極，108…通孔，109…有機鈍化膜，110…taos層，111…溝道層，112…ltps漏極，113…ltps源極，115…a-si半導體，120…tft陣列層，121…公共電極，122…電容絕緣膜，123…像素電極，124…取向膜，130…下偏振片，140…通孔，150…端子部，160…柔性布線基板，200…對置基板，201…彩色濾光片，202…黑矩陣，203…保護膜，210…顯示元件層，211…反射電極，212…下部電極，213…有機el層，214…上部電極，215…保護層，216…粘接材料，220…防反射用偏振片，230…上偏振片，300…液晶層，301…液晶分子，400…背光源，500…液晶顯示面板，1021…ltps溝道層，1022…ld層

具體實施方式

以下，基于實施例詳細說明本發(fā)明的內(nèi)容。

實施例1

圖1為本發(fā)明所應(yīng)用的液晶顯示裝置的俯視圖。圖2為圖1的a-a剖面圖。圖1及圖2中，tft基板100與對置基板200相對地形成，在tft基板100與對置基板200之間夾持液晶。在tft基板100之下粘貼下偏振片130，在對置基板200的上側(cè)粘貼有上偏振片230。將tft基板100、對置基板200、下偏振片130、上偏振片230的組合稱為液晶顯示面板500。

tft基板100形成得比對置基板200更大，tft基板100的成為單片的部分作為端子部150，且連接用于向液晶顯示裝置供給來自外部的信號、電力的柔性布線基板130。液晶顯示面板500由于自身不發(fā)光，因此在背面上配置背光源400。

關(guān)于液晶顯示裝置，如圖1所示，能夠分為顯示區(qū)域10和周邊區(qū)域20。顯示區(qū)域中，大量的像素形成為矩陣狀，各像素具有開關(guān)tft。周邊區(qū)域中，形成有用于驅(qū)動掃描線、影像信號線等的驅(qū)動電路。

關(guān)于像素中使用的tft，由于需要漏電流小，因此使用taos，由于周邊驅(qū)動電路中使用的tft需要遷移率大，因此使用ltps，這樣做是合理的。在ltps工序中，當將ltps與漏電極或者源電極連接時，需要在覆蓋ltps的絕緣膜中形成通孔，且為了除去通孔中的ltps的表面氧化物，需要進行氫氟酸(hf)清洗。

但是，若將相同的工藝應(yīng)用于使用了taos的tft，則taos溶解于氫氟酸(hf)，不能形成tft。因而，為了在同一基板上形成利用ltps的tft和利用taos的tft，必須解決上述問題。圖3為示出解決上述問題的本發(fā)明的構(gòu)成的圖。圖4至圖12為用于實現(xiàn)圖3的構(gòu)成的工藝。

圖3中，在同一基板100上形成利用ltps的tft和利用taos的tft。利用ltps的tft用于周邊驅(qū)動電路。利用ltps的tft包含p-mos和n-mos。另一方面，利用taos的tft用作顯示區(qū)域的像素的開關(guān)。

本發(fā)明的特征在于利用taos的tft的結(jié)構(gòu)。即，為了連接像素電極或者影像信號線，需要在tft之上形成的層間絕緣膜105內(nèi)形成通孔108。在本發(fā)明中，在由taos110形成的tft中，在上述通孔108中連接的材料不是taos110、而是ltps112或者ltps113。由此，在對通孔進行氫氟酸(hf)清洗時，氫氟酸(hf)也不會與taos接觸，因此利用taos的tft不會被氫氟酸(hf)破壞。

通過圖4至圖12說明用于實現(xiàn)圖3所示的本發(fā)明的構(gòu)成的工藝。在圖4中，在由玻璃形成的tft基板100之上，由sinx(sinx有時為sin)及siox(siox有時為sio2)形成基膜101。基膜101用于防止來自玻璃基板的雜質(zhì)對構(gòu)成tft的半導體層造成污染。sinx例如為50nm，siox例如為300nm?；?01之上形成無定形(非晶)硅：a-si115。sinx、siox、a-si通過cvd而連續(xù)形成。a-si以厚度50nm左右被形成。之后，如圖5所示，通過照射準分子激光，從而將a-si115轉(zhuǎn)化為ltps102。

之后，如圖6所示，通過光刻法形成ltps的島。關(guān)于tft，形成利用ltps的p-mostft(以下，記作p-mosltps)、利用ltps的n-mostft(以下，記作n-mosltps)，利用taos的n-mostft(以下，記作n-mostaos)這3種tft。本發(fā)明由于將ltps用于taostft的漏電極及源電極，因此在ltps的構(gòu)圖中，還同時形成n-mostaos的漏電極、源電極。

之后，在p-mosltps整體和n-mostaos的溝道部中形成抗蝕劑50，通過離子注入而摻雜p(磷)，將由抗蝕劑被覆以外的部分轉(zhuǎn)化為n+。由此，形成n-mosltps及n-mostaos的漏極及源極。

之后，如圖8所示，在n-mostaostft部分形成taos110。taos例如在10nm～100nm的范圍內(nèi)形成。作為taos的材料，可舉出例如igzo、itzo、znon、izo、igo、zno等。之后，如圖9所示，形成柵極絕緣膜103。柵極絕緣膜103是以teos(四乙氧基硅烷)為原料通過cvd而形成的siox(sio2)。在柵極絕緣膜103之上形成柵電極104。

之后，如圖10所示，通過以柵電極104為掩模通過離子注入而摻雜p(磷)。由此，以n-形成p-mosltps的漏極及源極。n-mosltps的漏極及源極轉(zhuǎn)化為n+。另外，在n-mosltps中，由抗蝕劑50覆蓋、但未被柵電極104覆蓋的部分成為n-。該層形成于溝道1021的兩側(cè)。上述層被稱為ldd1022(lightdopeddrain：漏極輕摻雜)，且緩和溝道與源極或者漏極的電場強度，并防止該部分中的絕緣破壞。在圖10的n-mostaos中，未被柵電極104覆蓋的部分的taos通過p(磷)摻雜而成為n-taos，從而被賦予導電性。

之后，如圖11所示，用抗蝕劑50覆蓋n-mosltps及n-mostaos，以柵電極104為掩模通過離子注入而向p-mosltps摻雜b(硼)。由此，將p-mos的漏極及源極轉(zhuǎn)化為p+，從而賦予充分的導電性。

之后，將抗蝕劑50剝離，如圖12所示，覆蓋各tft從而形成層間絕緣膜105。層間絕緣膜105為通過cvd用sinx而形成。

回到圖3，之后，在層間絕緣膜105中形成通孔108。在該通孔中形成漏電極106和源電極107。漏電極106與例如影像信號線連接，源電極107與例如像素電極連接。漏電極106及源電極107由例如ti-al合金-ti的三層形成。ti是用于防止由al合金產(chǎn)生的突丘(hillock)等。有時代替ti而使用mo、或者w的合金。

形成通孔108后，在形成漏電極106及源電極107前，為了除去ltps的表面氧化膜而進行氫氟酸(hf)清洗。這里，由于taos溶解于氫氟酸(hf)，因此以往未能并行形成ltps的tft和taos的tft。與此相對，本發(fā)明中，在taostft的漏極及源極中分別形成ltps112及l(fā)tps113，且使通孔與該部分對應(yīng)，因此漏極及源極不會由于氫氟酸(hf)而溶解。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于能夠在同一基板上并行形成利用ltps的tft和利用taos的tft，因此能夠同時形成適于像素區(qū)域的tft、適于驅(qū)動電路的tft。

圖13為與圖3對應(yīng)的各tft的俯視圖。在圖13中，自左側(cè)起為p-mosltps、n-mosltps、n-mostaos。在n-mostaos中，由于在通孔的部分中形成有l(wèi)tps，因此能夠通過與p-mosltps、n-mosltps相同的工藝來形成通孔。

實施例2

圖14為示出本發(fā)明的實施例2的剖面圖。圖14與圖13不同之處在于，圖14的n-mostaos中的漏電極112的部分。構(gòu)成n-mostaos的漏極的ltps112為p+，與此相對，taos110的部分成為n-。因而，在taos與構(gòu)成漏極的ltps之間，形成利用pn結(jié)的二極管。

通過該二極管，能夠防止漏電流。在液晶顯示裝置的像素區(qū)域中，tft的源極和漏極定期交換。因而，在影像信號為+時與為-時中的任一者中，均能阻止漏電流。也就是說，通過pn結(jié)能夠使漏電流減半。

另一方面，關(guān)于有機el顯示裝置，不存在影像信號的極性交換。因而，在圖14的n-mostaos的漏極或者源極中的任意一者中均形成pn結(jié)，從而能夠大幅降低漏電流。

圖15及圖16為用于實現(xiàn)圖14的結(jié)構(gòu)的工藝的例子。在本實施例中，在玻璃基板100之上形成基膜101和a-si115(圖4)，通過激光退火將a-si轉(zhuǎn)化為poly-si，形成taos，在柵極絕緣膜103之上形成柵電極104、進行離子注入p(磷)，至此與實施例1中的圖4至圖10相同。

圖15為這樣的圖，向n-mosltps和n-mostaos覆蓋抗蝕劑50，向p-mosltps的漏極和源極離子注入b(硼)。圖15與實施例1的圖11所不同的方面在于：構(gòu)成n-mostaos的漏極的ltps112的部分不用抗蝕劑覆蓋，通過離子注入而使ltps漏極112成為p+。由此，在ltps漏極112與taos110之間形成pn結(jié)。

之后，如圖16所示，覆蓋各tft而形成層間絕緣膜105。之后，在層間絕緣膜105中形成通孔108，對通孔108進行氫氟酸(hf)清洗，形成漏電極106和源電極107，這與實施例1相同。本實施例中，形成通孔108的部分中，由于在n-mostaos中也成為ltps，因此在通孔108中，taos110不會溶解。

在以上說明中，在n-mostaos中，在ltps漏極112側(cè)形成了pn結(jié)，但相反，也可在ltps源極113側(cè)形成pn結(jié)。如上所述，根據(jù)本實施例，能夠形成漏電流小、且可靠性高的taostft。

實施例3

圖17為示出將實施例1及2所說明的利用n-mostaos的tft應(yīng)用于顯示區(qū)域的情況下的剖面圖。圖17中，在tft基板100之上形成tft陣列層120。tft陣列層120具有圖3或者圖14中示出的taostft的層結(jié)構(gòu)，在其上形成有有機鈍化膜。

圖17為ips方式的液晶顯示裝置的情況，且tft陣列層120之上以平面狀形成有公共電極121。覆蓋公共電極121而形成電容絕緣膜122，在其上形成有像素電極123。像素電極123為梳齒狀或者條紋狀。覆蓋像素電極123而形成有用于將液晶分子301初期取向的取向膜。

若在像素電極123與公共電極121之間施加影像信號，則如箭頭所示，產(chǎn)生電力線，使液晶分子301旋轉(zhuǎn)從而控制液晶層300的透過率，從而形成圖像。

圖17中，夾持液晶層300而配置對置基板200。在對置基板200上形成彩色濾光片201和黑矩陣202。覆蓋彩色濾光片201和黑矩陣202而形成保護膜(overcoatfilm)20，在其之上形成用于使液晶分子301初期取向的取向膜124。

圖18為圖17的tft陣列層120的其他例子。圖18中，作為像素的開關(guān)tft，使用了ltpstft與taostft串聯(lián)連接而成的tft。圖18中，左側(cè)為ltpstft，右側(cè)為taostft。

圖18中，覆蓋tft而形成有機鈍化膜109。有機鈍化膜109之上以平面狀形成公共電極121，覆蓋它們而形成有電容絕緣膜122。電容絕緣膜122之上以梳齒狀或者條紋狀形成有像素電極123。

圖18中，像素電極123經(jīng)由在有機鈍化膜109及電容絕緣膜122中形成的通孔140而與從taostft延伸的源電極107連接。根據(jù)本發(fā)明，對于ltpstft和taostft而言，能夠使用共通的工藝，因此根據(jù)目的，如圖18所示，能夠進行l(wèi)tpstft與taostft的各種組合。

液晶顯示裝置中，若向像素電極123寫入影像信號的話，則通過像素電極123和公共電極121與電容絕緣膜122而形成的保持電容，而在1幀之間保持電壓。此時，若tft的漏電流大的話，則像素電極123的電壓發(fā)生變化，發(fā)生閃爍等，從而不能形成良好的圖像。通過使用本發(fā)明的taostft，能夠獲得漏電流小、具有良好的圖像的液晶顯示裝置。

實施例4

實施例1及2中說明的ltpstft與taostft的組合也能夠應(yīng)用于有機el顯示裝置。圖19為有機el顯示裝置2的俯視圖。圖19中，形成有顯示區(qū)域10和周邊電路區(qū)域20。顯示區(qū)域10中形成有有機el驅(qū)動tft、開關(guān)tft。對于開關(guān)tft而言，優(yōu)選為漏電流小的taostft。周邊驅(qū)動電路通過tft形成，但主要使用ltpstft。

圖19中，覆蓋顯示區(qū)域10而粘貼有防反射用偏振片220。有機el顯示裝置中由于形成有反射電極，因此為了抑制外部光反射，而使用偏振片220。在顯示區(qū)域20以外的部分形成端子部150，端子部150連接用于向有機el顯示裝置供給電源、信號的柔性布線基板160。

圖20為圖19的b-b剖面圖。圖20中，tft基板100上形成有包含有機el層的顯示元件層210。顯示元件層210與圖19的顯示區(qū)域10相對應(yīng)地形成。有機el材料由于通過水分而分解，因此為了防止水分從外部侵入，覆蓋顯示元件層210而通過sinx等來形成保護層215。在保護層215之上粘貼有偏振片220。另外，在顯示元件層215以外的部分上形成端子部150，端子部150連接柔性布線基板160。

圖21為有機el顯示裝置的顯示區(qū)域的剖面圖。圖21中，在tft基板100之上形成有tft陣列層120。tft陣列層120包含圖3或者圖14中所示的taostft的層結(jié)構(gòu)，且在其上形成有有機鈍化膜109。

圖21中，在tft陣列層120之上通過al合金等而形成反射電極211，在其上通過ito等而形成下部電極212。在下部電極212之上，形成有有機el層213。有機el層213由例如電子注入層、電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層，空穴注入層等形成。在有機el層213之上形成作為陰極的上部電極214。關(guān)于上部電極214，除了由作為透明導電膜的izo(indiumzincoxide)、ito(indiumtinoxide)等而形成之外，有時也通過銀等金屬的薄膜而形成。覆蓋上部電極213而通過sinx等形成保護膜215，在保護膜215上通過粘接材料216而粘接用于防止反射的偏振片220。

tft陣列層上形成有驅(qū)動tft、開關(guān)tft等各種tft，通過使用本發(fā)明，能夠通過共通的工藝形成ltpstft和taostft，因此能夠使用ltpstft與taostft的各種組合，能夠獲得圖像品質(zhì)優(yōu)異、且能夠減小功耗的有機el顯示裝置。

關(guān)于實施例1及2所說明的本發(fā)明中的利用ltps的tft，以n-mostft與p-mostft的對(pair)的形式進行了說明，但不限定于此，從制品規(guī)格的要求、制造工藝的要求等考慮，可以為n-mos或者p-mos的中的任一者的tft。

另外，在以上說明中，以將taostft用于顯示區(qū)域、將ltpstft用于周邊驅(qū)動電路的形式進行了說明，但根據(jù)制品規(guī)格，也可以向周邊電路添加taostft，向顯示區(qū)域添加ltpstft。

另外，關(guān)于實施例1及2所說明的、本發(fā)明中的利用taos的tft，以n-mos的形式進行了說明，但不限于此，也能夠設(shè)為p-mos的taos。任一種情況下，通過在漏極或者源極中使用ltps，均能夠使taos的tft的制造工藝與ltpstft的情況下的制造工藝共通。