[發明專利]顯示裝置及其制造方法、和具有該顯示裝置的電子設備

無效

• 申請號: 201210075788.3
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102694005A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 師岡光雄;廣升泰信
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L27/32
• 分類號: H01L27/32;H01L29/786;H01L21/77
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 王安武

技術領域

本發明涉及具有由氧化物半導體制成的薄膜晶體管的顯示裝置、該顯示裝置的制造方法、和具有該顯示裝置的電子設備。

背景技術

近年來，用于驅動平板顯示器(例如，液晶和有機EL(電致發光)顯示裝置)的TFT(薄膜晶體管)已經進入商業化。通常通過在襯底上使用半導體材料(例如，非晶硅或多晶硅)來制造這些TFT。但是，使用非晶硅在易于轉變成大平板尺寸的同時導致低的電子場效應遷移率。另一方面，使用多晶硅在提供高的電子場效應遷移率的同時很難轉變成更大的平板尺寸。

相反，已知由鋅、銦、鎵和錫及它們的混合物制成的氧化物(氧化物半導體)可以在低溫下形成薄膜并提供優異的半導體特性。更具體地，氧化物半導體TFT具有比非晶硅TFT高十倍或更高的電子遷移率，并且還提供優異的關斷特性。

因此，近年來，進行了各種研究和開發，以將這樣的氧化物半導體應用于有源矩陣顯示裝置(例如，日本專利早期公開No.2004-192876和日本專利早期公開No.2009-271527)。日本專利早期公開No.2004-192876提出了通過對用作有機EL顯示裝置的電極的所謂頂柵TFT的源極進行圖案化來簡化制造方法的方法。另一方面，日本專利早期公開No.2009-271527提出了使用氧化物半導體作為有機EL顯示裝置的電極的結構。

發明內容

此外，為了制造驅動襯底，在有機EL顯示裝置的制造步驟中，首先在襯底上形成TFT和電容，然后涂覆平坦化膜，之后在平坦化膜上形成像素，每個像素包括有機EL元件。這時，需要通過使用所謂的光掩模進行光刻來對每個層進行圖案化。因此，對于每層的圖案化需要不同的光掩模。此外，消耗更多的光阻劑和其他材料。形成的層經過涂覆、曝光、顯影、后烘烤和其他步驟，因此產生更多的膜形成步驟和更高的成本。因此，期望提供數量更少的步驟來實現更低的制造成本和提高的產量。

如果與日本專利早期公開No.2004-192876中所述的方法一樣、在頂柵結構中將TFT的源極用作有機EL顯示裝置的電極，則與分開形成有機EL顯示裝置的電極的情況相比，可以減少步驟的數量。但是，即使在這種情況下，需要至少五個光掩模(需要五個光刻步驟)。因此，期望實現進一步減少步驟的數量和更低的成本。

有鑒于上述問題而實現本發明，期望提供可以通過低成本的簡單過程制造的顯示裝置、該顯示裝置的制造方法、和具有該顯示裝置的電子設備。

根據本發明的實施例的顯示裝置包括：半導體層，其設置在襯底上并且由氧化物半導體制成；柵極，其設置在半導體層的選擇性第一區域上方，柵極絕緣膜夾在柵極和半導體層之間；源/漏極層，其適于用作源極或漏極，并且源/漏極層電連接到半導體層的第二區域，第二區域在半導體層的第一區域附近；和有機電場發光元件，其設置在半導體層的第三區域上方，第三區域不同于半導體層的第一區域和第二區域，有機電場發光元件具有用于第三區域的被驅動作為像素電極的區域。

根據本發明的實施例的顯示裝置的制造方法包括：在襯底上形成由氧化物半導體制成的半導體層；在半導體層的選擇第一區域上方形成柵極，柵極絕緣膜夾在柵極和半導體層之間；以將源/漏極層電連接到半導體層的第二區域的方式形成源/漏極層，源/漏極層適于用作源極或漏極，第二區域在半導體層的第一區域附近；并且在半導體層的第三區域上方形成有機電場發光元件，第三區域不同于半導體層的第一區域和第二區域，有機電場發光元件具有用于第三區域的被驅動作為像素電極的區域。

在根據本發明的實施例的顯示裝置和該顯示裝置的制造方法中，柵極設置在由氧化物半導體制成的半導體層的選擇第一區域上方，柵極絕緣膜夾在柵極和半導體層之間。源/漏極層在半導體層的第二區域中電連接到半導體層，該第二區域在半導體層的第一區域附近。有機電場發光元件形成于半導體層的第三區域上方，該第三區域不同于半導體層的第一區域和第二區域。有機電場發光元件具有用于第三區域的被驅動作為像素電極的區域。即，通過使用適于形成晶體管通道的半導體層作為有機電場發光元件的電極，可以在制造步驟中減少基于光刻的圖案化步驟的數量。這有助于減小光掩模、光阻劑和其他所需材料的消耗。