JP2012208151A5 - - Google Patents

Description

＜実施の形態＞
［構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る表示装置（有機ＥＬ表示装置１）の断面構造を表すものである。有機ＥＬ表示装置１は、例えばアクティブマトリクス駆動方式によって駆動される複数の画素（有機ＥＬ素子１０Ａ）を有している。但し、図１には、１画素（サブピクセル）に対応する領域のみを示している。この有機ＥＬ表示装置１では、駆動側基板１０上に、例えばトランジスタ１０Ｂおよび保持容量素子１０Ｃが配設されており、これらの上層に有機ＥＬ素子１０Ａが形成されている。有機ＥＬ素子１０Ａは、例えば保護層２２によって封止されており、この保護層２２上に図示しない接着層を介して封止用基板２３が貼り合わせられている。この有機ＥＬ表示装置１の発光方式は、いわゆるトップエミッション方式（上面発光方式）であってもよいし、ボトムエミッション方式（下面発光方式）であってもよい。以下、有機ＥＬ素子１０Ａ，トランジスタ１０Ｂおよび保持容量素子１０Ｃの具体的な構成について説明する。

画素分離膜１９は、各画素の発光領域を区画分離するためのものであり、例えばポリイミド樹脂，アクリル樹脂またはノボラック系樹脂などの感光性樹脂により構成されている。

（トランジスタ１０Ｂ）
トランジスタ１０Ｂは、例えば後述の画素駆動回路５０ａにおけるサンプリング用トランジスタＴｒ１または駆動トランジスタＴｒ２に相当するものであり、スタガ構造を有する（いわゆるトップゲート型の）薄膜トランジスタである。このトランジスタ１０Ｂでは、駆動側基板１０上に、半導体層１１が設けられ、この半導体層１１上の選択的な領域にゲート絶縁膜１２Ａを介してゲート電極１３Ａが配設されている。これらの半導体層１１、ゲート絶縁膜１２Ａおよびゲート電極１３Ａを覆って層間絶縁膜１５が設けられている。層間絶縁膜１５には、半導体層１１に対向してコンタクトホールＨ２が設けられており、この層間絶縁膜１５上に、ソース・ドレイン電極層１６がそのコンタクトホールＨ２を埋め込むように配設されている。これにより、ソース・ドレイン電極層１６が、半導体層１１の所定の領域（後述のソース・ドレイン領域１１ＳＤ）に、電気的に接続されて設けられている。

ゲート電極１３Ａは、トランジスタ１０Ｂに印加されるゲート電圧（Ｖｇ）によって半導体層１１中のキャリア密度を制御すると共に、電位を供給する配線としての機能を有するものである。このゲート電極１３Ａは、例えばモリブデン（Ｍｏ），チタン（Ｔｉ），アルミニウム，銀，ネオジウム（Ｎｄ）および銅（Ｃｕ）のうちの１種からなる単体もしくは合金、もしくはこれらのうちの２種以上からなる積層膜である。具体的には、アルミニウムや銀などの低抵抗金属をモリブデンまたはチタンにより挟み込んだ積層構造や、アルミニウムとネオジウムとの合金（ＡｌＮｄ合金）が挙げられる。このゲート電極１３Ａは、あるいはＩＴＯ等の透明導電膜から構成されていてもよい。このゲート電極１３Ａの厚みは、例えば１０ｎｍ〜５００ｎｍである。

絶縁膜１２Ｂは、例えばトランジスタ１０Ｂのゲート絶縁膜１２Ａと同一材料からなり、互いに同一の工程においてそれぞれ形成することができる。導電膜１３Ｂについても同様で、例えばゲート電極１３Ａと同一材料からなり、互いに同一の工程においてそれぞれ形成可能である。本実施の形態では、これらの絶縁膜１２Ｂおよび導電膜１３Ｂに、所定の凹部が設けられている。

次いで、図７（Ａ）に示したように、導電膜１３を、例えばフォトリソグラフィおよびエッチングによりパターニングすることにより、半導体層１１上の選択的な領域に、ゲート電極１３Ａおよび導電膜１３Ｂをそれぞれ形成する。この際、導電膜１３Ｂとしては、選択的な領域に開口Ｈ１Ａ（凹部Ｈ１の一部を構成する開口）を形成する。

尚、金属膜１４ａの熱処理としては、例えば３００℃程度の温度でアニールすることが好ましい。その際、酸素等を含む酸化性のガス雰囲気でアニールを行うことで、低抵抗領域の酸素濃度が低くなりすぎるのを抑え、半導体層１１に十分な酸素を供給することが可能となる。よって、後工程で行うアニール工程を削減することが可能となり、工程の簡略化が可能となる。

ここで、図１０に、本実施の形態の比較例（比較例１）に係る保持容量素子１００の積層構造について示す。比較例１では、例えば駆動側基板１０１上に、トランジスタのゲート絶縁膜の一部を利用して絶縁膜１０２が設けられ、この絶縁膜１０２上（トランジスタのゲート電極と同層）に、導電膜１０３が配設されている。導電膜１０３上には、厚みの大きな層間絶縁膜１０４が設けられ、この層間絶縁膜１０４上のソース・ドレイン電極層と同層には、導電膜１０５が形成されている。このように、比較例１では、トランジスタのゲート電極およびソース・ドレイン電極とそれぞれ、同層に設けられた導電膜１０３，１０５間に、層間絶縁膜１０４を挟み込んだ構造となっている。このような積層構造によっても、容量形成が可能である。ところが、このような保持容量素子１００では、層間絶縁膜１０４の厚みが比較的大きい（マイクロオーダーである）ため、容量が小さくなり、寄生容量の影響を受け易くなる。

一方、本実施の形態のように、保持容量素子１０Ｃが半導体層１１の一部を利用して設けられていることにより、半導体層１１および導電膜１３Ｂ間に挟み込まれた絶縁膜１２Ｂとしてゲート絶縁膜を利用することができ、即ち、厚みがゲート絶縁膜１２Ａと同等となる（層間絶縁膜１５よりも小さくなる）。従って、本実施の形態では、上記比較例１に比べ大きな容量を確保することができる。

＜変形例＞
次に、上記実施の形態の変形例に係る表示装置（液晶表示装置２）について説明する。図１５は、液晶表示装置２の断面構造を表すものである。液晶表示装置２は、上記実施の形態の有機ＥＬ表示装置と同様、駆動側基板１０上に、表示素子と、トランジスタ１０Ｂと、保持容量素子１０Ｃとを有するものであるが、表示素子として有機ＥＬ素子ではなく液晶表示素子２０Ａを含んでいる。即ち、液晶表示装置２では、駆動側基板１０上に、トランジスタ１０Ｂおよび保持容量素子１０Ｃが配設されており、これらの上層に液晶表示素子２０Ａを有している。また、駆動側基板１０の下方には、バックライト２７が備えられており、駆動側基板１０のバックライト２７側および封止用基板２３上には、偏光板２８ａ，２８ｂが貼り合わせられている。尚、上記実施の形態と同様の構成要素については、同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。

また、上記実施の形態等では、保持容量素子１０Ｃの絶縁膜１２Ｂが、トランジスタ１０Ｂのゲート絶縁膜１２Ａと分離してパターニングした構成を図示したが、これらのゲート絶縁膜１２Ａおよび絶縁膜１２Ｂは必ずしも分離されていなくともよく、トランジスタ１０Ｂから保持容量素子１０Ｃにわたって連続的に形成されていてもよい。また、半導体層１１についてはトランジスタ１０Ｂから保持容量素子１０Ｃにかけて一体的に（連続して）形成された構成を例示したが、トランジスタ１０Ｂおよび保持容量素子１０Ｃのそれぞれにおいて半導体層１１が分離して設けられていてもよい。

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