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公開番号2025167276
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024071746
出願日2024-04-25
発明の名称アクティブマトリクス基板、アクティブマトリクス基板の製造方法、および液晶表示装置
出願人シャープディスプレイテクノロジー株式会社,シャープ株式会社
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類G02F 1/1368 20060101AFI20251030BHJP(光学)
要約【課題】装置負荷を抑制しつつ、明所コントラストを改善し得るアクティブマトリクス基板、アクティブマトリクス基板の製造方法、および液晶表示装置を実現する。
【解決手段】アクティブマトリクス基板(100)は、TFT(10)における層間膜(14)は、窒化シリコンから形成された窒化シリコン膜(14A)と、酸化シリコンから形成された酸化シリコン膜(14B)と、を有し、光透過部において、窒化シリコン層を含まない層間膜除去領域(RM1)を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
マトリクス状に配列された複数の画素領域を有し、
基板と、
前記基板上に支持され、前記複数の画素領域のそれぞれに対応して設けられたＴＦＴであって、半導体層、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極およびドレイン電極、層間膜を有するＴＦＴと、
行方向に延び、前記ゲート電極の同じ導電膜から形成された複数のゲート配線と、
列方向に延び、前記ソース電極および前記ドレイン電極と同じ導電膜から形成された複数のソース配線と、を備え、
前記ＴＦＴ、前記ゲート配線および前記ソース配線が配置されていない部分に光透過部を有し、
前記層間膜は、
窒化シリコンから形成された窒化シリコン層と、酸化シリコンから形成された酸化シリコン層と、を有し、かつ、前記光透過部において、前記窒化シリコン層を含まない第１部分を有する、アクティブマトリクス基板。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記層間膜は、前記半導体層に近い下層側に前記窒化シリコン層が位置し、
前記第１部分は、前記酸化シリコン層を含まない、請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項３】
前記層間膜は、前記半導体層に近い下層側に前記酸化シリコン層が位置し、
前記第１部分は、前記酸化シリコン層を含む、請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項４】
前記第１部分は、前記ゲート配線と前記ＴＦＴが位置する部分を含まない第１領域に形成され、前記第１部分の上に、前記ソース配線が位置する請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項５】
前記第１部分は、前記ソース電極および前記ドレイン電極、および前記ソース配線の下側を除いて全面的に形成されている、請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項６】
前記ＴＦＴを覆う平坦化膜と、
前記平坦化膜上に設けられ、前記ＴＦＴに電気的に接続された画素電極部を、を備え、前記画素電極部は、
第１画素電極と、
第２画素電極と、
前記第１画素電極および前記第２画素電極の間に設けられ、窒化シリコンから形成された上部絶縁膜と、
前記第１画素電極と前記第２画素電極とで画素容量を形成しない領域において、前記上部絶縁膜が設けられていない第２部分と、を有する、請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項７】
請求項１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と前記対向基板との間に設けられた液晶層と、
を備えた液晶表示装置。
【請求項８】
基板と、前記基板上に、マトリクス状に配列された複数の画素領域のそれぞれに対応して設けられたＴＦＴであって、半導体層、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極およびドレイン電極、層間膜を有するＴＦＴと、を備え、前記ＴＦＴ、ゲート配線およびソース配線が配置されていない部分に光透過部を有するアクティブマトリクス基板の製造方法であって、
前記ゲート電極および前記ゲート配線を覆うように、窒化シリコンから形成された窒化シリコン層と酸化シリコンから形成された酸化シリコン層とを含む層間膜を形成する層間膜形成工程と、
前記窒化シリコン層から供給される水素を用いて前記半導体層の欠陥終端を修復する水素化工程と、
前記水素化工程後に、前記光透過部に位置する前記層間膜の少なくとも一部において、前記窒化シリコン層を除去して、膜厚方向に前記窒化シリコン層が存在しない除去領域を形成する無機膜除去工程と、を含むアクティブマトリクス基板の製造方法。
【請求項９】
前記水素化工程後に、前記層間膜の上に、前記ソース電極および前記ドレイン電極と、前記ソース電極と電気的に接続されたソース配線とを第２メタル層より形成するソース電極形成工程を含み、
前記層間膜形成工程において、前記窒化シリコン層から成膜し、前記窒化シリコン層の上に前記酸化シリコン層を成膜し、
前記無機膜除去工程において、前記ソース電極形成後に、前記光透過部に位置する前記層間膜の少なくとも一部を除去して、膜厚方向に前記層間膜が存在しない除去領域を形成する、請求項８に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
【請求項１０】
前記水素化工程後に、前記層間膜の上に、前記ソース電極および前記ドレイン電極と、前記ソース電極と電気的に接続されたソース配線とを第２メタル層より形成するソース電極形成工程を含み、
前記層間膜形成工程において、前記酸化シリコン層から成膜し、前記酸化シリコン層の上に前記窒化シリコン層を成膜し、
前記無機膜除去工程において、前記ソース電極形成後に、前記光透過部に位置する前記窒化シリコン層の少なくとも一部を除去して、膜厚方向に前記窒化シリコン層が存在しない除去領域を形成する、請求項８に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、アクティブマトリクス基板、アクティブマトリクス基板の製造方法、および液晶表示装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス基板を備えた液晶表示装置が種々の用途に広く用いられている。アクティブマトリクス基板は、画素領域ごとにスイッチング素子である薄膜トランジスタ（thin film transistor、以下、ＴＦＴとも称する）を有する。薄膜トランジスタは、ガラス等の透明な基板に支持されており、基板には、薄膜トランジスタにゲート信号を供給するゲート配線、薄膜トランジスタにソース信号を供給するソース配線、画素電極などが形成されている。薄膜トランジスタのゲート電極、ソース電極およびドレイン電極は、それぞれゲート配線、ソース配線および画素電極に電気的に接続されている。
【０００３】
薄膜トランジスタの半導体層とゲート電極との間にはゲート絶縁膜が設けられ、薄膜トランジスタのゲート電極のメタル層とソース電極およびドレイン電極のメタル層との間には層間膜が設けられている。層間膜上には、表面を平坦化するための平坦化膜が形成され、画素電極は平坦化膜に形成されたコンタクトホール内で、薄膜トランジスタのドレイン電極に接続されている。
【０００４】
液晶表示装置等のディスプレイにおいては、視認性を向上させるために暗所コントラストが重要視されてきたが、近年、明所コントラストにも着目されつつある。明所コントラストの改善を図るには、バックライトの輝度を上げる等の手法があるが、消費電力の増大を招く。そのため、内部反射率の低減と透過率の向上が急務となっている。
【０００５】
特許文献１には、透過率を向上させるために、薄膜トランジスタが含まれる積層膜における、透過領域に延長された回路部分以外の領域に透過開口部を設ける構成が開示されている。特許文献１において、積層膜は基板の表面が露出するまで完全に削除されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－０７１７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
積層膜を除去するにあたり、有機膜については感光性材料を使うことで容易に除去することができる。しかしながら、無機膜は、エッチングによる除去しかできないため、完全に積層膜を除去するとなると分布や残渣等の影響が懸念され、透過率に影響を与える恐れがある。また、無機膜を除去するためには処理時間が長くかかり、装置負荷が非常に大きいといった問題もある。
【０００８】
本開示の一態様は、かかる点に鑑みてなされたものであり、装置負荷を抑制しつつ、明所コントラストを改善し得るアクティブマトリクス基板、アクティブマトリクス基板の製造方法、および液晶表示装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係るアクティブマトリクス基板は、マトリクス状に配列された複数の画素領域を有し、基板と、前記基板上に支持され、前記複数の画素領域のそれぞれに対応して設けられたＴＦＴであって、半導体層、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極およびドレイン電極、層間膜を有するＴＦＴと、行方向に延び、前記ゲート電極の同じ導電膜から形成された複数のゲート配線と、列方向に延び、前記ソース電極および前記ドレイン電極と同じ導電膜から形成された複数のソース配線と、を備え、前記ＴＦＴ、前記ゲート配線および前記ソース配線が配置されていない部分に光透過部を有し、前記層間膜は、窒化シリコンから形成された窒化シリコン層と、酸化シリコンから形成された酸化シリコン層と、を有し、かつ、前記光透過部において、前記窒化シリコン層を含まない第１部分を有する。
【００１０】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る液晶表示装置は、本開示の一態様に係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と前記対向基板との間に設けられた液晶層と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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