顯示裝置及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的發(fā)明名稱是顯示裝置及其制造方法。本發(fā)明提供一種適用于設(shè)置在顯示面板中的共同連接部的結(jié)構(gòu)。設(shè)置在像素部的外側(cè)區(qū)域的共同連接部具有使用與柵極絕緣層相同的層形成的絕緣層、使用與第二氧化物半導(dǎo)體層相同的層形成的氧化物半導(dǎo)體層、以及使用與導(dǎo)電層相同的層形成的導(dǎo)電層(也稱為共同電位線)的層疊結(jié)構(gòu)，其中，通過設(shè)置在第一氧化物半導(dǎo)體層上的層間絕緣層中的開口，導(dǎo)電層(也稱為共同電位線)連接到共同電極，并且與像素電極相對(duì)的電極通過導(dǎo)電粒子電連接到共同電極。
【專利說明】顯示裝置及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用氧化物半導(dǎo)體的顯示裝置及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]如通常在液晶顯示裝置中所見到的，形成在如玻璃襯底之類的平板上的薄膜晶體管使用非晶硅或多晶硅制造。雖然非晶硅薄膜晶體管的場(chǎng)效應(yīng)遷移率低，但是它可以在大玻璃襯底上形成。另一方面，多晶硅薄膜晶體管的場(chǎng)效應(yīng)遷移率高，但是由于如激光退火之類的晶化工序，它無法總是在大玻璃襯底上形成。
[0003]制造使用氧化物半導(dǎo)體的薄膜晶體管，并將其應(yīng)用于電子裝置或光裝置的技術(shù)受到注目。引用文獻(xiàn)I及引用文獻(xiàn)2公開了這些技術(shù)的例子，其中，把氧化鋅或基于In-Ga-Zn-O的氧化物半導(dǎo)體用于氧化物半導(dǎo)體膜來制造薄膜晶體管，并將其用作圖像顯示裝置的開關(guān)元件等。
[0004][引用文獻(xiàn)]
[0005][專利文獻(xiàn)]
[0006]引用文獻(xiàn)1:日本公開特許公報(bào)N0.2007-123861
[0007]引用文獻(xiàn)2:日本公開特許公報(bào)N0.2007-096055


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在溝道形成區(qū)中使用氧化物半導(dǎo)體的薄膜晶體管的場(chǎng)效應(yīng)遷移率比非晶硅薄膜晶體管的場(chǎng)效應(yīng)遷移率更高。氧化物半導(dǎo)體膜可以利用濺射法等在300°C以下的溫度下形成。制造工序比多晶硅薄膜晶體管的制造工序簡(jiǎn)單。
[0009]可以期待使用這種氧化物半導(dǎo)體在玻璃襯底、塑料襯底等上形成薄膜晶體管，并將其應(yīng)用于液晶顯示裝置、電致發(fā)光顯示裝置、電子紙等。
[0010]氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管具有優(yōu)良的工作特性，并且可以在低溫下制造。為了有效利用這些特征，不僅需要對(duì)元件的結(jié)構(gòu)和制造條件進(jìn)行最優(yōu)化，還需要考慮到信號(hào)的輸入和輸出所必要的布線的結(jié)構(gòu)和布線的連接結(jié)構(gòu)。盡管實(shí)際上氧化物半導(dǎo)體膜可以在低溫下形成，但是如果用于布線或電極的金屬等的薄膜、或者如層間絕緣膜之類的絕緣膜剝離，也會(huì)造成產(chǎn)品缺陷。另外，如果設(shè)置在顯示面板的元件襯底一側(cè)上的共同連接部中的電極的連接電阻高，則有顯示屏幕上出現(xiàn)斑點(diǎn)且因而亮度降低的問題。
[0011]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的一個(gè)目的在于:提供一種適用于設(shè)置在顯示面板上的共同連接部的結(jié)構(gòu)。
[0012]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的另一目的在于:在采用氧化物半導(dǎo)體、絕緣膜及導(dǎo)電膜的層疊的層而制造的各種類型的顯示裝置中，防止薄膜的剝離造成的缺陷。
[0013]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是顯示裝置，包括:具有以矩陣形式排列的像素電極的像素部，其中掃描線與信號(hào)線相互交叉，并且其中薄膜晶體管對(duì)應(yīng)于該像素電極而設(shè)置，并且由氧含量不同的至少兩種氧化物半導(dǎo)體層堆疊而構(gòu)成。在這個(gè)顯示裝置中，在像素部的外側(cè)區(qū)域中，設(shè)置共同連接部。共同連接部包括:構(gòu)成掃描線、信號(hào)線或共同電位線的導(dǎo)電層；使用與包括在薄膜晶體管中的氧化物半導(dǎo)體層相同的材料形成的半導(dǎo)體層；以及共同電極，該共同電極電連接到與像素電極相對(duì)的電極。
[0014]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的一個(gè)例子是顯示裝置，包括:包括連接到像素電極的薄膜晶體管的像素部；以及其中共同電極和與像素電極相對(duì)的電極電連接的共同連接部，并且具有以下結(jié)構(gòu)。
[0015]在像素部中，掃描線和信號(hào)線相互交叉，像素電極以矩陣形式排列。
[0016]對(duì)應(yīng)于像素電極而設(shè)置的薄膜晶體管包括:用作溝道形成區(qū)的第一氧化物半導(dǎo)體層；連接到掃描線的柵電極；覆蓋該柵電極的柵極絕緣層；連接到信號(hào)線并接觸第一氧化物半導(dǎo)體層，并且通過層疊第二氧化物半導(dǎo)體層(也稱為源區(qū))和導(dǎo)電層(也稱為源電極層)而形成的第一布線層；以及連接到像素電極并接觸第一氧化物半導(dǎo)體層，并且具有與第一布線層相同的層疊結(jié)構(gòu)的第二布線層。
[0017]設(shè)置在像素部的外側(cè)區(qū)域中的共同連接部包括:在使用與柵極絕緣層相同的層形成的絕緣層上層疊的、使用與第二氧化物半導(dǎo)體層相同的層形成的氧化物半導(dǎo)體層和使用與像素部中的導(dǎo)電層相同的層形成的導(dǎo)電層(也稱為共同電位線)。導(dǎo)電層(也稱為共同電位線)通過設(shè)置在第一氧化物半導(dǎo)體層上的層間絕緣層中的開口連接到共同電極，并且與像素電極相對(duì)的電極通過導(dǎo)電粒子(例如鍍金的塑料粒子)電連接到共同電極。
[0018]注意，術(shù)語(yǔ)“與像素電極相對(duì)的電極”是指設(shè)置在對(duì)置襯底上的對(duì)置電極。
[0019]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的一個(gè)例子中，設(shè)置在像素部的外側(cè)區(qū)域中的共同連接部具有另一結(jié)構(gòu)，其中:層疊有在與柵極絕緣層相同的絕緣層上，使用與柵電極相同的層形成的第一導(dǎo)電層；使用與第二氧化物半導(dǎo)體層相同的層形成的氧化物半導(dǎo)體層；以及使用與上述像素部中的導(dǎo)電層相同的層形成的第二導(dǎo)電層(也稱為共同電位線)。第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層通過設(shè)置在第一氧化物半導(dǎo)體層上的層間絕緣層中的多個(gè)開口電連接到共同電極，并且共同電極通過安排在與第一導(dǎo)電層重疊的區(qū)域中的導(dǎo)電粒子電連接到與像素電極相對(duì)的電極。
[0020]在此，第一氧化物半導(dǎo)體層中的氧濃度高于第二氧化物半導(dǎo)體層中的氧濃度。就是說，第一氧化物半導(dǎo)體層是氧過剩型，第二氧化物半導(dǎo)體層是氧缺乏型。第二氧化物半導(dǎo)體層具有η型導(dǎo)電型，第一氧化物半導(dǎo)體層的電導(dǎo)率低于第二氧化物半導(dǎo)體層的電導(dǎo)率。第二氧化物半導(dǎo)體層可以用作薄膜晶體管的源區(qū)和漏區(qū)。第一氧化物半導(dǎo)體層具有非晶結(jié)構(gòu)，而第二氧化物半導(dǎo)體層可在非晶結(jié)構(gòu)中包括晶粒(納米晶)。注意，第二氧化物半導(dǎo)體層是非單晶半導(dǎo)體層，并且至少含有非晶成分。
[0021]注意，在本說明書中為方便起見使用諸如“第一”和“第二”之類的序數(shù)詞。因此，它們不表示指定發(fā)明的步驟的順序、層的層疊順序以及特定名稱。
[0022]在表面上包括像素電極及與該像素電極電連接的薄膜晶體管的襯底使用被稱為密封材料的粘結(jié)材料固定到對(duì)置襯底。
[0023]在液晶顯示裝置中，使用密封材料把液晶材料密封在兩個(gè)襯底之間。
[0024]把密封材料與多個(gè)導(dǎo)電粒子(例如，鍍金的塑料粒子)混合；因此，設(shè)置在對(duì)置襯底上的對(duì)置電極(也稱為共同電極)與設(shè)置在另一襯底上的共同電極或共同電位線被電連接。
[0025]可以通過與薄膜晶體管相同的制造工序在同一襯底上形成共同電位線。
[0026]另外，可將共同電位線與密封材料中的導(dǎo)電粒子重疊的部分稱為共同連接部。也可將共同電位線與導(dǎo)電粒子重疊的部分稱為共同電極。
[0027]在與薄膜晶體管同一襯底上形成的共同電位線也可認(rèn)為是當(dāng)交流驅(qū)動(dòng)液晶時(shí)供給要用作基準(zhǔn)的參考電壓的線。
[0028]除了連接到對(duì)置電極的共同電位線之外，連接到存儲(chǔ)電容器的一個(gè)電極的電容器布線也可視為共同電位線的一種變體，同樣地也可以形成在與薄膜晶體管同一襯底上。
[0029]使用電泳顯示元件的也被稱為電子紙的顯示裝置具有以下結(jié)構(gòu):在一對(duì)襯底之間容納具有相反極性的白色粒子和黑色粒子以及使它們分散的分散介質(zhì)(氣體或液體)。設(shè)置在該對(duì)襯底中的一個(gè)襯底上的電極是共同電極。在另一個(gè)襯底上面對(duì)該共同電極地設(shè)置像素電極。在該襯底上還安排了多個(gè)電連接到像素電極的薄膜晶體管。例如，在使用電泳顯示元件的顯示裝置的操作中，為了使白色顯示變成黑色顯示，把相對(duì)于施加到共同電極的共同電位為正的電壓施加到像素電極；而為了使黑色顯示變成白色顯示，把相對(duì)于施加到共同電極的共同電位為負(fù)的電壓施加到像素電極；或者，為了不改變顯示，將像素電極設(shè)定在與共同電位相同的電位。
[0030]在與薄膜晶體管同一襯底上形成的共同電位線也可以認(rèn)為是當(dāng)操作電泳顯示元件時(shí)供給要用作基準(zhǔn)的參考電壓的線。
[0031]注意，使用電泳顯示元件的顯示裝置包括由一對(duì)襯底及在這對(duì)襯底之間設(shè)置的分隔壁形成的統(tǒng)一尺寸的多個(gè)分隔空間。分隔空間用作像素單元，顯示圖像的一部分。分隔空間容納具有相反極性的多個(gè)白色粒子和黑色粒子以及使它們分散的分散介質(zhì)(氣體或液體)。
[0032]在使用電泳顯示元件的顯示裝置中，帶有不同極性的多個(gè)有色粒子以及使它們分散的分散介質(zhì)也用密封材料密封在兩個(gè)襯底之間。另外，在使用電泳顯示元件的顯示裝置中，設(shè)置在一個(gè)襯底上的共同電極與形成在另一個(gè)襯底上的共同電位線通過共同連接部中的導(dǎo)電粒子進(jìn)行電連接。
[0033]塑料膜可用作要用在液晶顯示裝置中或使用電泳顯示元件的顯示裝置中的一對(duì)襯底的材料，取決于制造工藝的溫度。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，通過在設(shè)置在像素部的外側(cè)區(qū)域中的共同連接部中層疊氧化物半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層，可以防止由于薄膜的剝離造成的缺陷。
[0035]另外，通過層疊氧化物半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層，共同連接部變厚；因此，可減小電阻，而且結(jié)構(gòu)可以是牢固的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1A和IB分別表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的截面圖及俯視圖；
[0037]圖2A和2B分別表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的截面圖及俯視圖；
[0038]圖3A和3B分別表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的截面圖及俯視圖；
[0039]圖4A至4C是各表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置在其制造工序中的截面圖；
[0040]圖5A至5C是各表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置在其制造工序中的截面圖；
[0041]圖6表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的俯視圖；
[0042]圖7表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的俯視圖；
[0043]圖8表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的俯視圖；
[0044]圖9表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的俯視圖；
[0045]圖10A1、10A2、10B1和10B2分別表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的端部的俯視圖及截面圖；
[0046]圖11表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的像素的俯視圖；
[0047]圖12A至12C是各表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的截面圖；
[0048]圖13A至13C是各表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置在其制造工序中的截面圖；
[0049]圖14A至14C是各表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置在其制造工序中的截面圖；
[0050]圖15A至15C是各表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的截面圖；
[0051]圖16A至16C是各表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的截面圖；
[0052]圖17表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子紙的截面圖；
[0053]圖18A和18B是各說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的框圖；
[0054]圖19說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)；
[0055]圖20是說明信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的工作的時(shí)序圖；
[0056]圖21是說明信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的工作的時(shí)序圖；
[0057]圖22說明移位寄存器的結(jié)構(gòu)；
[0058]圖23說明圖22中的觸發(fā)器的連接結(jié)構(gòu)；
[0059]圖24A1、24A2和24B分別表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖；
[0060]圖25表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的截面圖；
[0061]圖26表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的像素的等效電路圖；
[0062]圖27A至27C各表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置；
[0063]圖28A和28B分別表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖；
[0064]圖29A和29B各表不根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子紙的應(yīng)用的一個(gè)例子；
[0065]圖30表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子書閱讀器的外觀圖；
[0066]圖31A和31B分別表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電視機(jī)及數(shù)碼相框的外觀圖；
[0067]圖32A和32B是各表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的游戲機(jī)的外觀圖；
[0068]圖33表不根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的移動(dòng)電話手機(jī)的外觀圖。

【具體實(shí)施方式】
[0069]對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式，下面進(jìn)行說明。
[0070]實(shí)施方式I
[0071]這個(gè)實(shí)施方式示出液晶顯示裝置的一個(gè)例子，其中在第一襯底和第二襯底之間封入液晶層，將用于電連接到設(shè)置在第二襯底上的對(duì)置電極的共同連接部形成在第一襯底上。注意，在第一襯底上形成有用作開關(guān)元件的薄膜晶體管，并且通過與像素部中的開關(guān)元件相同的制造工序來形成共同連接部，使得工序不復(fù)雜。
[0072]共同連接部配置于與用于粘接第一襯底和第二襯底的密封材料重疊的位置，并通過密封材料中的導(dǎo)電粒子與對(duì)置電極電連接?；蛘?，在不與密封材料重疊的位置(除了像素部)設(shè)置共同連接部，以與共同連接部重疊的方式將含有導(dǎo)電粒子的膏劑與密封材料分開設(shè)置，使得共同連接部可與對(duì)置電極電連接。
[0073]圖1A示出在同一襯底上制造薄膜晶體管和共同連接部的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。注意，圖1A所示的薄膜晶體管包括在柵極絕緣層102上隔著源區(qū)106a及漏區(qū)106b設(shè)置的源電極層105a及漏電極層105b。此例子中的薄膜晶體管還包括在源電極層105a及漏電極層105b上的IGZO半導(dǎo)體層103。IGZO半導(dǎo)體層103是包含In、Ga、Zn及O的非單晶半導(dǎo)體層，至少含有非晶成分。源區(qū)106a及漏區(qū)106b是包含工η、Ga、Zn及O的氧化物層。在與IGZO半導(dǎo)體層103不同的條件下形成，氧化物層的氧濃度和電阻低于IGZO半導(dǎo)體層103。源區(qū)106a及漏區(qū)106b具有η型導(dǎo)電型，其活化能(Λ Ε)為0.0leV以上且0.1eV以下，也可稱為η+區(qū)。注意，源區(qū)106a及漏區(qū)106b是非單晶半導(dǎo)體層，至少含有非晶成分。
[0074]圖1B示出共同連接部的俯視圖的一個(gè)例子，圖1B中的虛線D1-D2對(duì)應(yīng)于圖1A中的共同連接部的截面。注意，在圖1B中與圖1A中類似的部分使用相同的參考標(biāo)號(hào)來標(biāo)明。
[0075]氧化物半導(dǎo)體層186設(shè)置在柵極絕緣層102上，并使用與源區(qū)106a及漏區(qū)106b相同的材料及通過相同的工序制造。
[0076]共同電位線185設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層186上，并使用與源電極層105a及漏電極層105b相同的材料及通過相同的工序制造。
[0077]共同電位線185由保護(hù)絕緣膜107覆蓋，保護(hù)絕緣膜107在與共同電位線185重疊的位置中具有多個(gè)開口。該開口通過與連接漏電極層105b和像素電極110的接觸孔相同的工序而形成。
[0078]注意，由于尺寸差異很大，所以區(qū)分描述像素部中的接觸孔和共同連接部中的開口。在圖1A中，像素部和共同連接部不是使用相同的比例尺來圖示的。例如，共同連接部中的虛線D1-D2的長(zhǎng)度為500 μ m左右，而薄膜晶體管的寬度小于50 μ m,因此，共同連接部的面積是薄膜晶體管的面積的10倍以上。但是，為了簡(jiǎn)化，在圖1A中改變了像素部和共同連接部的比例尺。
[0079]共同電極190設(shè)置在保護(hù)絕緣膜107上，并使用與像素部中的像素電極110相同的材料和通過相同的工序而形成。
[0080]如此，通過與像素部中的開關(guān)元件相同的工序來制造共同連接部。
[0081]使用密封材料固定設(shè)置有像素部和共同連接部的第一襯底和具有對(duì)置電極的第二襯底。
[0082]當(dāng)密封材料中包含導(dǎo)電粒子時(shí)，固定一對(duì)襯底，使得密封材料和共同連接部相互重疊。例如，在小型的液晶面板中，兩個(gè)共同連接部在像素部的對(duì)角等處與密封材料重疊。在大型的液晶面板中，四個(gè)以上的共同連接部與密封材料重疊。
[0083]注意，共同電極190與密封材料中的導(dǎo)電粒子接觸，并且因此與第二襯底上的對(duì)置電極電連接。
[0084]當(dāng)使用液晶注入法時(shí)，在使用密封材料固定一對(duì)襯底之后，將液晶注入到一對(duì)襯底之間。當(dāng)使用液晶滴落法時(shí)，在第二襯底或第一襯底上涂畫密封材料并且使液晶滴落在其上之后，在減壓下將一對(duì)襯底相互接合。
[0085]本實(shí)施方式示出共同連接部與對(duì)置電極電連接的例子，但是，本發(fā)明不局限于此。本發(fā)明還可以用于連接部與其他布線連接的情況、連接部與外部連接端子連接的情況、等坐寸ο
[0086]例如，當(dāng)制造發(fā)光顯示裝置時(shí)，與液晶顯示裝置不同，沒有要與對(duì)置電極連接的連接部。但是，發(fā)光顯示裝置具有將發(fā)光元件的陰極(負(fù)電極)與共同布線連接的部分。該部分的結(jié)構(gòu)可以與圖1A所示的連接結(jié)構(gòu)相同。發(fā)光元件的陰極可在每個(gè)像素中設(shè)置有連接部，或者，可在像素部和驅(qū)動(dòng)電路部之間設(shè)置連接部。
[0087]實(shí)施方式2
[0088]在這個(gè)實(shí)施方式中，圖2A和2B示出制造共同連接部的例子，其中，使用與柵極布線相同的材料以及通過相同的工序形成的布線被用作共同電位線。
[0089]圖2B示出共同連接部的俯視圖的一個(gè)例子，圖2B中的虛線E1-E2對(duì)應(yīng)于圖2A的共同連接部的截面。
[0090]注意，如圖2A所示，像素部中的薄膜晶體管具有與實(shí)施方式I中的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，所以與圖1A中類似的部分使用相同的參考標(biāo)號(hào)來標(biāo)明，而在這里省略其詳細(xì)說明。
[0091]共同電位線181設(shè)置在襯底100上，并使用與柵電極101相同的材料以及通過相同的工序來形成。
[0092]另外，共同電位線181由柵極絕緣層102和保護(hù)絕緣膜107覆蓋。柵極絕緣層102和保護(hù)絕緣膜107在與共同電位線181重疊的位置具有多個(gè)開口。這些開口與實(shí)施方式I中不同，具有對(duì)應(yīng)于兩個(gè)絕緣層的厚度的大深度。注意，通過與連接漏電極層105b和像素電極110的接觸孔相同的工序進(jìn)行蝕刻之后，進(jìn)一步對(duì)柵極絕緣層進(jìn)行選擇性蝕刻而形成這些開口。
[0093]共同電極190設(shè)置在保護(hù)絕緣膜107上，并使用與像素部中的像素電極110相同的材料以及通過相同的工序來形成。
[0094]如此，通過與像素部中的開關(guān)元件相同的工序制造共同連接部。
[0095]然后，使用密封材料把設(shè)置有像素部和共同連接部的第一襯底100固定到設(shè)置有對(duì)置電極的第二襯底。
[0096]當(dāng)密封材料包含導(dǎo)電粒子時(shí)，對(duì)該對(duì)襯底進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)以使密封材料和共同連接部重疊。
[0097]注意，共同電極190是與包含在密封材料中的導(dǎo)電粒子接觸的電極，與第二襯底的對(duì)置電極電連接。
[0098]當(dāng)使用液晶注入法時(shí)，在使用密封材料固定該對(duì)襯底之后，將液晶注入到該對(duì)襯底之間。當(dāng)使用液晶滴落法時(shí)，在第二襯底或第一襯底上涂畫密封材料并且使液晶滴落在其上之后，在減壓下將該對(duì)襯底相互接合。
[0099]本實(shí)施方式示出共同連接部與對(duì)置電極電連接的例子，但是本發(fā)明不局限于此。本發(fā)明還可以用于連接部與其他的布線連接的情況、連接部與外部連接端子連接的情況、
坐坐寸寸ο
[0100]實(shí)施方式3
[0101]在此實(shí)施方式中，在圖3A和3B中示出制造共同連接部的例子，其中，形成使用與柵極布線相同的材料及通過相同的工序而形成的電極，使用與源電極層相同的材料及通過相同的工序形成的布線被作為共同電位線設(shè)置在電極上。
[0102]圖3B示出共同連接部的俯視圖的一個(gè)例子，圖3B中的虛線F1-F2對(duì)應(yīng)于圖3A的共同連接部的截面。
[0103]注意，如圖3A所示，像素部中的薄膜晶體管具有與實(shí)施方式I中的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，所以與圖1A中類似的部分使用相同的參考標(biāo)號(hào)來標(biāo)明，而在這里省略其詳細(xì)說明。
[0104]連接電極191設(shè)置在襯底100上，并使用與柵電極101相同的材料以及通過相同的工序而形成。
[0105]另外，連接電極191由柵極絕緣層102和保護(hù)絕緣膜107覆蓋，柵極絕緣層102和保護(hù)絕緣膜107在與共同電極190重疊的位置具有開口。該開口與實(shí)施方式I中不同，具有對(duì)應(yīng)于兩個(gè)絕緣層的厚度的大深度。注意，通過與連接漏電極層105b和像素電極110的接觸孔相同的工序進(jìn)行蝕刻之后，進(jìn)一步對(duì)柵極絕緣層進(jìn)行選擇性蝕刻而制造該開口。
[0106]氧化物半導(dǎo)體層186設(shè)置在柵極絕緣層102上，并使用與源區(qū)106a及漏區(qū)106b相同的材料以及通過相同的工序來形成。
[0107]共同電位線185設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層186上，并使用與源電極層105a及漏電極層105b相同的材料及通過相同的工序來形成。
[0108]共同電位線185由保護(hù)絕緣膜107覆蓋，保護(hù)絕緣膜107在與共同電位線185重疊的位置具有多個(gè)開口。這些開口通過與連接漏電極層105b和像素電極110的接觸孔相同的工序而形成。
[0109]共同電極190設(shè)置在保護(hù)絕緣膜107上方，并使用與像素部中的像素電極110相同的材料及通過相同的工序而形成。
[0110]如此，通過與像素部中的開關(guān)元件相同的工序制造共同連接部。
[0111]然后，使用密封材料把設(shè)置有像素部和共同連接部的第一襯底100固定到設(shè)置有對(duì)置電極的第二襯底。
[0112]注意，在本實(shí)施方式中，在柵極絕緣層的開口中選擇性地設(shè)置多個(gè)導(dǎo)電粒子。gp，在共同電極190與連接電極191相互接觸的區(qū)域中設(shè)置多個(gè)導(dǎo)電粒子。與連接電極191和共同電位線185雙方接觸的共同電極190是與導(dǎo)電粒子接觸的電極，并與第二襯底的對(duì)置電極電連接。
[0113]當(dāng)使用液晶注入法時(shí)，在使用密封材料固定一對(duì)襯底之后，將液晶注入到一對(duì)襯底之間。當(dāng)使用液晶滴落法時(shí)，在第二襯底或第一襯底上涂畫密封材料并且使液晶滴落在其上之后，在減壓下將一對(duì)襯底相互接合。
[0114]本實(shí)施方式示出共同連接部與對(duì)置電極電連接的例子，但是本發(fā)明不局限于此。本發(fā)明還可以用于連接部與其他的布線連接的情況、連接部與外部連接端子連接的情況、
坐坐寸寸O
[0115]實(shí)施方式4
[0116]本實(shí)施方式說明圖1A、圖2A及圖3A示出的薄膜晶體管170、連接部、端子部，并且參照?qǐng)D4A至4C、圖5A至5C、圖6至9以及圖1OA和1B說明它們的制造工序。
[0117]在圖4A中，作為透光性襯底100，可以使用以康寧公司制造的#7059玻璃或#1737玻璃等為代表的鋇硼硅酸鹽玻璃或鋁硼硅酸鹽玻璃等制造的玻璃襯底。
[0118]在襯底100的整個(gè)表面上形成導(dǎo)電層之后,通過第一光刻工序形成抗蝕劑掩模。然后，通過蝕刻去除不需要的部分來形成布線及電極(包括柵電極101的柵極布線、電容布線108及第一端子121)。此時(shí)，進(jìn)行蝕刻，使得至少柵電極101的端部形成錐形。圖4A示出這個(gè)階段的截面圖。注意，圖6表示在這個(gè)階段的俯視圖。
[0119]包括柵電極101的柵極布線、電容布線108及端子部的第一端子121優(yōu)選使用諸如鋁(Al)或銅(Cu)之類的低電阻導(dǎo)電材料形成，但是，單獨(dú)的鋁具有耐熱性低并且容易腐蝕等缺點(diǎn)，所以，它與具有耐熱性的導(dǎo)電材料組合使用。作為具有耐熱性的導(dǎo)電材料，有可能使用選自鈦(Ti)、鉭(Ta)、鶴(W)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)、鈧(Sc)中的元素、包含上述元素中任一種作為其成分的合金、包含上述元素中任一種的組合的合金、或包含上述元素中任一種作為其成分的氮化物。
[0120]接著，在柵電極101的整個(gè)表面上形成柵極絕緣層102。通過濺射法等，形成50nm至250nm厚的柵極絕緣層102。
[0121]例如，通過濺射法形成10nm厚的氧化硅膜，作為柵極絕緣層102。當(dāng)然，柵極絕緣層102不局限于這種氧化硅膜，可使用諸如氧氮化硅膜、氮化硅膜、氧化鋁膜或氧化鉭膜等的其他絕緣膜來形成單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。
[0122]接著，通過濺射法在柵極絕緣層102上沉積第一 IGZO膜。在此，使用In2O3: Ga2O3: ZnO = I: I: I的靶，在如下條件下進(jìn)行濺射沉積:壓力為0.4Pa ;功率為500W;溫度為室溫；氬氣體流速為40sccm。雖然有意地使用In2O3: Ga2O3: ZnO = I: I: I的靶，但有時(shí)剛沉積之后形成包括尺寸為Inm至1nm的晶粒的IGZO膜。據(jù)說，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整諸如靶的成分比、沉積壓力(0.1Pa至2.0Pa)、功率(250W至3000W:8英寸Φ)或溫度(室溫至100°C )之類的反應(yīng)性濺射的沉積條件，可以控制晶粒的有無、密度和直徑。晶粒的直徑被控制在Inm至1nm的范圍內(nèi)。第一 IGZO膜的厚度為5nm至20nm。當(dāng)然，如果膜中包括晶粒，則晶粒的直徑不超過膜厚度。在本實(shí)施方式中，第一 IGZO膜的厚度為5nm。
[0123]接著，通過濺射法、真空蒸鍍法在第一 IGZO膜上形成由金屬材料構(gòu)成的導(dǎo)電膜。作為導(dǎo)電膜的材料，有選自Al、Cr、Ta、T1、Mo、W中的元素、包括上述元素中任一種作為其成分的合金、包含上述元素中任何的組合的合金等。如果進(jìn)行200°C至600°C的熱處理，導(dǎo)電膜優(yōu)選具有足以承受該熱處理的耐熱性。由于單獨(dú)的鋁具有耐熱性低、容易腐蝕等缺點(diǎn)，所以它與具有耐熱性的導(dǎo)電材料組合使用。作為與鋁組合的具有耐熱性的導(dǎo)電材料，有可能使用選自鈦(Ti)、鉭(Ta)、鶴(W)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)、鈧(Sc)中的元素、包含上述元素中任一種作為其成分的合金、包含上述元素中任何的組合的合金、或者包含上述元素中任一種作為其成分的氮化物。在此，作為導(dǎo)電膜采用三層結(jié)構(gòu)，其中依次層疊了 Ti膜、包含釹的鋁膜(Al-Nd膜)和Ti膜?；蛘撸瑢?dǎo)電膜可具有兩層結(jié)構(gòu)，其中在鋁膜上層疊鈦膜。又或者，導(dǎo)電膜可具有包含硅的鋁膜的單層結(jié)構(gòu)或者鈦膜的單層結(jié)構(gòu)。
[0124]通過濺射法并且適當(dāng)?shù)馗淖円胧抑械臍怏w或設(shè)置在其中的靶，可以以不接觸大氣的方式連續(xù)形成柵極絕緣層、第一 IGZO膜及導(dǎo)電膜。以不接觸大氣的方式的這種連續(xù)形成防止雜質(zhì)的混入。在這種情況下，優(yōu)選使用多室系統(tǒng)制造裝置。
[0125]接著，通過第二光刻工序形成抗蝕劑掩模，通過蝕刻去除不需要的部分來形成源電極層105a及漏電極層105b。在此蝕刻工序中采用濕蝕刻或干蝕刻。在此，采用SiCl4、Cl2和BCl3的混合氣體作為反應(yīng)氣體進(jìn)行干蝕刻，從而按如下順序蝕刻層疊的Ti膜、Al膜和Ti膜的導(dǎo)電膜來形成源電極層105a及漏電極層105b。
[0126]在第二光刻工序中，將使用與源電極層105a及漏電極層105b相同的材料形成的第二端子122留在端子部。注意，第二端子122與源極布線(包括源電極層105a的源極布線)電連接。
[0127]接著，用源電極層105a及漏電極層105b作為掩模以自對(duì)準(zhǔn)的方式蝕刻第一 IGZO膜。在此，使用IT007N(由關(guān)東化學(xué)公司制造)執(zhí)行濕蝕刻，去除不需要的部分來形成源區(qū)106a及漏區(qū)106b。在此的蝕刻不局限于濕蝕刻，而還可以采用干蝕刻。圖4B示出這個(gè)階段的截面圖。注意，圖7示出這個(gè)階段的俯視圖。
[0128]在電容部中，與電容器布線108重疊的第一 IGZO膜被去除。在端子部，存在于第二端子122的下方并與第二端子122重疊的第一 IGZO膜130的一部分殘留。
[0129]在去除抗蝕劑掩模之后進(jìn)行等離子體處理。圖4C示出這個(gè)階段的截面圖。在此，進(jìn)行反濺射，其中引入氬氣并產(chǎn)生等離子體來去除附著于表面的碎屑。如此，去除附著于表面的碎屑，比如蝕刻劑掩模的蝕刻殘?jiān)５入x子體處理不局限于僅使用氬氣，而是還可以使用N2O氣體或氧氣?；蛘?，可以在包含氧的氮?dú)夥罩小醯暮夥罩?、包含氧的Ar氣氛中進(jìn)行等離子體處理。在包含氧的Ar氣氛中的等離子體處理中，通過引入氬氣和氧氣并產(chǎn)生等離子體來進(jìn)行薄膜表面的改性。其中施加電場(chǎng)并產(chǎn)生放電等離子體的反應(yīng)空間中的Ar原子(Ar)被放電等離子體中的電子(e)激發(fā)或電離而轉(zhuǎn)變成為氬自由基(Ar*)、気離子(Ar+)或電子(e)。氬自由基(Ar*)處于能量高的準(zhǔn)穩(wěn)定狀態(tài)，并且通過與其周圍的同種或異種原子起反應(yīng)并使該原子激發(fā)或電離，趨向于回到穩(wěn)定狀態(tài)；因此，如雪崩那樣發(fā)生反應(yīng)。此時(shí)，若在其周圍存在著氧，則使氧原子(O)激發(fā)或電離而成為氧自由基(Cf)、氧離子(O+)或氧(O)。氧自由基(Cf)與作為處理對(duì)象的薄膜的表面上的材料進(jìn)行反應(yīng)。在這個(gè)等離子體處理中，以如下方式對(duì)表面進(jìn)行改性:氧自由基與表面上的有機(jī)物起反應(yīng)并去除有機(jī)物。注意，與反應(yīng)氣體的自由基相比，惰性氣體(比如氦或氬)的自由基的特點(diǎn)是在長(zhǎng)時(shí)間段維持準(zhǔn)穩(wěn)定狀態(tài)；因此，通常使用惰性氣體以產(chǎn)生等離子體。對(duì)柵極絕緣層的表面進(jìn)行氧自由基處理而在其表面上形成氧過剩區(qū)域是有用的，因?yàn)樵跒榱颂岣呖煽啃缘暮竺婀ば蛑械臒崽幚?200°C至600°C )中，它可用作用于使IGZO半導(dǎo)體層界面改性的氧供給源?；蛘?，可利用包含氧的氣體由等離子體產(chǎn)生裝置供給氧自由基，或者由臭氧產(chǎn)生裝置供給氧自由基。當(dāng)使薄膜表面暴露于所供給的氧自由基或氧時(shí)，能夠?qū)υ摫∧け砻孢M(jìn)行改性。
[0130]在等離子體處理之后，以不暴露于大氣的方式形成第二 IGZO膜。由于塵屑或水分不附著到柵極絕緣層和半導(dǎo)體膜之間的界面，所以在等離子體處理之后以不暴露于大氣的方式形成第二 IGZO膜是有用的。在此，使用直徑為8英寸的包含In、Ga及Zn的氧化物半導(dǎo)體靶(In2O3: Ga2O3: ZnO = I: I: I)，以如下條件形成第二 IGZO膜:襯底和靶之間的距離為170mm，壓強(qiáng)為0.4Pa，直流(DC)電源為0.5kff,并且在氬或氧氣氛中。使用脈沖直流(DC)電源是優(yōu)選的，因?yàn)榭梢詼p少塵屑且膜厚度能均勻。第二 IGZO膜的厚度為5nm至200nm。在本實(shí)施方式中，形成的第二 IGZO膜的厚度為lOOnm。
[0131]在不同于第一 IGZO膜的形成條件的條件下形成，第二 IGZO膜具有高于第一 IGZO膜的氧濃度。例如，與第一 IGZO膜的形成中的氧的流速比率相比，在第二 IGZO膜的形成中氧的氣體流速比率更高。具體而言，第一 IGZO膜在稀有氣體(比如氬或氦)的氣氛中(或者，在包含10%以下的氧氣和90%以上的氬氣的氣氛中)形成，而第二 IGZO膜在氧氣氛中(或者，在氬氣的流速等于或小于氧氣流速的氣氛中)形成。由于第二 IGZO膜中氧的量大，所以第二 IGZO膜具有低于第一 IGZO膜的電導(dǎo)率。此外，第二 IGZO膜中大量的氧可以減小截止電流，從而可以得到具有高開/關(guān)比的薄膜晶體管。
[0132]第二 IGZO膜可使用與先前用于反濺射的室相同的室來形成。或者，只要能夠以不暴露于大氣的方式來形成第二 IGZO膜，就可以使用與用于反濺射的室不同的室形成第二IGZO 膜。
[0133]接著，優(yōu)選地以200°C至600°C，典型地以300°C至500°C進(jìn)行熱處理。在此，在爐中，在氮?dú)夥罩幸?50°C進(jìn)行一個(gè)小時(shí)的熱處理。通過該熱處理，進(jìn)行IGZO膜的原子級(jí)的重新排列。由于熱處理釋放阻礙載流子遷移的應(yīng)變能，所以熱處理(包括光退火)是重要的。注意，熱處理的時(shí)序只要它在形成第二 IGZO膜之后執(zhí)行，就沒有限制。例如，可以在形成像素電極之后進(jìn)行熱處理。
[0134]接著，通過第三光刻工序形成抗蝕劑掩模，并通過蝕刻去除不需要的部分,來形成IGZO半導(dǎo)體層103。然后，去除蝕刻劑掩模。通過上述工序，形成以IGZO半導(dǎo)體層103作為溝道形成區(qū)的薄膜晶體管170。圖5A示出這個(gè)階段的截面圖。注意，圖8示出這個(gè)階段的俯視圖。在此，使用IT007N(由關(guān)東化學(xué)公司制造)執(zhí)行濕蝕刻，以去除第二 IGZO膜并形成IGZO半導(dǎo)體層103。由于對(duì)第一 IGZO膜的蝕刻和第二 IGZO膜的蝕刻使用相同的蝕刻齊U，因此通過此蝕刻還去除第一 IGZO膜。因此，如圖5A所示，第二 IGZO膜覆蓋的第一 IGZO膜的一側(cè)被保護(hù)，而其另一側(cè)被露出，并且其形狀通過蝕刻工序而稍微變化。IGZO半導(dǎo)體層103的蝕刻不局限于濕蝕刻，而還可以采用干蝕刻。
[0135]在去除抗蝕劑掩模之后，形成覆蓋IGZO半導(dǎo)體層103的保護(hù)絕緣膜107。保護(hù)絕緣膜107可以使用通過濺射法等得到的氮化硅膜、氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化鋁膜、氧化鉭膜等來形成。另外，優(yōu)選在形成保護(hù)絕緣膜107之前對(duì)IGZO半導(dǎo)體層103表面進(jìn)行氧自由基處理。作為IGZO半導(dǎo)體層103表面的氧自由基處理，可進(jìn)行等離子體處理，例如反濺射。反濺射是一種方法，其中在氧氣氛或者包含氧及氬的氣氛中，通過對(duì)襯底一側(cè)而不是對(duì)靶一側(cè)施加電壓而產(chǎn)生的等離子體，對(duì)襯底上的薄膜表面進(jìn)行改性。通過在IGZO半導(dǎo)體層103表面上的氧自由基處理，薄膜晶體管170的閾值電壓為正，并且可獲得所謂的常斷(normally off)開關(guān)元件。對(duì)顯示裝置來說，期望形成的溝道的閾值電壓是正值并且盡量接近于0V。如果薄膜晶體管的閾值電壓為負(fù)，它往往是常通的(normally on)，換言之，SP使在柵電壓為OV時(shí)，也在源電極和漏電極之間有電流流過。
[0136]然后，通過第四光刻工序形成抗蝕劑掩模，并且對(duì)保護(hù)絕緣膜107進(jìn)行蝕刻來形成到達(dá)漏電極層105b的接觸孔125。此外，通過相同的蝕刻工序，還形成到達(dá)第二端子122的接觸孔127。為了縮減掩模數(shù)，優(yōu)選使用相同的抗蝕劑掩模蝕刻?hào)艠O絕緣層，以形成到達(dá)柵電極的接觸孔126。圖5B示出這個(gè)階段的截面圖。
[0137]接著，在去除抗蝕劑掩模之后，形成透明導(dǎo)電膜。通過濺射法或真空蒸鍍法等使用氧化銦(In2O3)或氧化銦氧化錫合金(In2O3-SnO2、縮寫為ΙΤ0)等形成透明導(dǎo)電膜。使用基于鹽酸的溶液對(duì)這種材料進(jìn)行蝕刻。然而，由于對(duì)ITO的蝕刻特別容易產(chǎn)生殘?jiān)?，因此可以使用氧化銦氧化鋅合金(In2O3-ZnO)，以便改善蝕刻加工性。
[0138]接著，通過第五光刻工序形成抗蝕劑掩模，并通過蝕刻去除透明導(dǎo)電膜的不需要的部分，來形成像素電極110。
[0139]在第五光刻工序中，通過使用電容器部中的柵極絕緣層102及保護(hù)絕緣膜107作為電介質(zhì)，在電容器布線108和像素電極110之間形成存儲(chǔ)電容器。
[0140]另外，在該第五光刻工序中，使用抗蝕劑掩模覆蓋第一端子及第二端子，使得在端子部的透明導(dǎo)電膜128、129殘留。透明導(dǎo)電膜128、129用作與FPC連接的電極或布線。形成在第二端子122上的透明導(dǎo)電膜129是用作源極布線的輸入端子的連接端子電極。
[0141]接著，去除抗蝕劑掩模。圖5C示出這個(gè)階段的截面圖。注意，圖9示出這個(gè)階段的俯視圖。
[0142]圖1OAl和圖10A2分別是這個(gè)階段的柵極布線端子部的截面圖及俯視圖。圖1OAl是沿著圖10A2中的C1-C2線所取的截面圖。在圖1OAl中，形成在保護(hù)絕緣膜154上的透明導(dǎo)電膜155是用作輸入端子的連接端子電極。另外，在圖1OAl的端子部中，使用與柵極布線相同的材料形成的第一端子151和使用與源極布線相同的材料形成的連接電極153隔著柵極絕緣層152相互重疊，并通過透明導(dǎo)電膜155相互電連接。注意，圖5C中透明導(dǎo)電膜128和第一端子121接觸的部分對(duì)應(yīng)于圖1OAl中透明導(dǎo)電膜155和第一端子151接觸的部分。另外，在柵極絕緣層152和連接電極153之間設(shè)置有第一 IGZO膜157。
[0143]圖1OBl及圖10B2分別是與圖5C所示的源極布線端子部不同的源極布線端子部的截面圖及俯視圖。圖1OBl是沿著圖10B2中的G1-G2線所取的截面圖。在圖1OBl中，形成在保護(hù)絕緣膜154上的透明導(dǎo)電膜155是用作輸入端子的連接端子電極。另外，在圖1OBl的端子部中，使用與柵極布線相同的材料形成的電極156形成于與源極布線電連接的第二端子150的下面，并隔著柵極絕緣層152與第二端子150重疊。電極156不與第二端子150電連接，如果將電極156的電位設(shè)定為與第二端子150不同的電位，諸如浮動(dòng)狀態(tài)、GND或0V，則可以形成防止噪聲或靜電的電容器。第二端子150隔著保護(hù)絕緣膜154與透明導(dǎo)電膜155電連接。另外，在柵極絕緣層152和第二端子150之間設(shè)置有第一 IGZO膜158。
[0144]根據(jù)像素密度設(shè)置多個(gè)柵極布線、源極布線及電容器布線。此外，在端子部，配置多個(gè)具有與柵極布線相同的電位的第一端子、多個(gè)具有與源極布線相同的電位的第二端子、多個(gè)具有與電容器布線相同的電位的第三端子等。對(duì)各端子的數(shù)量沒有特別的限制，實(shí)施者可適當(dāng)?shù)貨Q定端子的數(shù)量。
[0145]通過這五個(gè)光刻工序，使用五個(gè)光掩模，可以完成包括作為底柵型η溝道薄膜晶體管的薄膜晶體管170的像素薄膜晶體管部、以及存儲(chǔ)電容器。當(dāng)對(duì)應(yīng)于相應(yīng)像素將這些像素薄膜晶體管部和存儲(chǔ)電容器排列為矩陣形式時(shí)，可形成像素部，并且可得到用來制造有源矩陣型顯示裝置的襯底之一。在本說明書中，為方便起見將這種襯底稱為有源矩陣襯
。
[0146]當(dāng)制造有源矩陣型液晶顯示裝置時(shí)，在有源矩陣襯底和設(shè)置有對(duì)置電極的對(duì)置襯底之間設(shè)置液晶層，并且將有源矩陣襯底和對(duì)置襯底相互接合。注意，在有源矩陣襯底上設(shè)置與設(shè)置在對(duì)置襯底上的對(duì)置電極電連接的共同電極，在端子部中設(shè)置與共同電極電連接的第四端子。第四端子是用來將共同電極固定到預(yù)定電位，諸如GND或0V。
[0147]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式不局限于圖9的像素結(jié)構(gòu)。圖11示出與圖9不同的俯視圖的例子。圖11示出一個(gè)例子，其中不設(shè)置電容器布線，并隔著保護(hù)絕緣膜及柵極絕緣層重疊像素電極和相鄰像素的柵極布線來形成存儲(chǔ)電容器。在此情況下，可以省略電容器布線及與電容器布線連接的第三端子。注意，在圖11中，使用相同的參考標(biāo)號(hào)標(biāo)明與圖9中的那些部分類似的部分。
[0148]在有源矩陣型液晶顯示裝置中，驅(qū)動(dòng)配置為矩陣狀的像素電極以在屏幕上形成顯示圖案。詳細(xì)地說，在被選擇的像素電極和對(duì)應(yīng)于該像素電極的對(duì)置電極之間施加電壓，使得配置在像素電極和對(duì)置電極之間的液晶層被光學(xué)調(diào)制，該光學(xué)調(diào)制被觀察者識(shí)別為顯示圖案。
[0149]液晶顯示裝置當(dāng)顯示動(dòng)態(tài)圖像時(shí)，由于液晶分子本身的響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),所以有產(chǎn)生余象或動(dòng)態(tài)圖像的模糊的問題。為了改善液晶顯示裝置的動(dòng)態(tài)圖像特性，采用一種所謂黑插入的驅(qū)動(dòng)方法，其中，每隔一幀期在整個(gè)屏幕上顯示黑。
[0150]或者，可采用所謂雙倍幀速驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方法，其中將垂直周期設(shè)定為常規(guī)垂直周期的1.5倍以上(優(yōu)選為2倍以上)，以改善動(dòng)態(tài)圖像特性。
[0151]又或者，為了改善液晶顯示裝置的動(dòng)態(tài)圖像特性，還可采用如下驅(qū)動(dòng)方法:作為背光，使用多個(gè)LED (發(fā)光二極管)或多個(gè)EL光源以構(gòu)成面光源，并且面光源的各光源被獨(dú)立地在一個(gè)幀期內(nèi)以脈沖方式驅(qū)動(dòng)。作為面光源，可以使用三種以上的LED，并且可使用發(fā)白光的LED。由于可以獨(dú)立地控制多個(gè)LED,因此也可以使LED的發(fā)光時(shí)序與液晶層的光學(xué)調(diào)制的時(shí)序同步。按照這種驅(qū)動(dòng)方法，可以部分地關(guān)斷LED，所以特別在顯示大部分顯示黑色的圖像的情況下，可以得到減少功耗的效果。
[0152]通過組合這些驅(qū)動(dòng)方法，如動(dòng)態(tài)圖像特性之類的液晶顯示裝置的顯示特性與傳統(tǒng)液晶顯示裝置的那些特性相比可得到改善。
[0153]本實(shí)施方式的η溝道型晶體管將IGZO半導(dǎo)體層包含于溝道形成區(qū)中，并具有良好的動(dòng)態(tài)特性，因此，可以把這些驅(qū)動(dòng)方法組合運(yùn)用到本實(shí)施方式的η溝道型晶體管。
[0154]在制造發(fā)光顯示裝置的情況下，將有機(jī)發(fā)光元件的一方電極(也稱為陰極)設(shè)定為低電源電位，例如GND或0V，所以在端子部設(shè)置用來將陰極設(shè)定為低電源電位，例如GND或OV的第四端子。此外，在制造發(fā)光顯示裝置的情況下，除了源極布線及柵極布線之外，還設(shè)置電源線。因此，在端予部設(shè)置與電源線電連接的第五端子。
[0155]本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1、實(shí)施方式2、或?qū)嵤┓绞?組合。
[0156]實(shí)施方式5
[0157]本實(shí)施方式在圖12Α至12C、圖13Α至13C以及圖14Α至14C示出一個(gè)例子，其中，在與薄膜晶體管171相同的襯底上形成共同連接部，薄膜晶體管171的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I至3中的薄膜晶體管170的結(jié)構(gòu)不同。
[0158]圖12Α示出在與薄膜晶體管同一襯底上形成實(shí)施方式I中所述的共同連接部的例子。由于與實(shí)施方式I的不同之處在于薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)，所以與圖1A和IB中那些部分類似的部分使用相同的參考標(biāo)號(hào)來標(biāo)明。
[0159]圖12B示出在與薄膜晶體管同一襯底上形成實(shí)施方式2中所述的共同連接部的例子。由于與實(shí)施方式2的不同之處僅在于薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)，所以與圖2A和2B中那些部分類似的部分使用相同的參考標(biāo)號(hào)來標(biāo)明。
[0160]圖12C示出在與薄膜晶體管同一襯底上形成實(shí)施方式3中所述的共同連接部的例子。由于與實(shí)施方式3的不同之處僅在于薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)，所以與圖3A和3B中那些部分相同的部分使用相同的參考標(biāo)號(hào)來標(biāo)明。
[0161]在設(shè)計(jì)共同連接部的情況下，在上述三種共同連接部中選擇一種。
[0162]下面描述在與共同連接部同一襯底上形成的薄膜晶體管171的制造工序。
[0163]實(shí)施方式I至3示出在源電極層和漏電極層的下方形成源區(qū)和漏區(qū)的例子，但是本實(shí)施方式示出在源電極層和漏電極層的上方和下方形成源區(qū)和漏區(qū)的例子。
[0164]由于本實(shí)施方式與實(shí)施方式4之間僅有一些部分不同，所以與圖4A至4C、圖5A至5C、圖6至9、圖1OA和1B以及圖11中那些部分類似的部分使用相同的參考標(biāo)號(hào)來標(biāo)明，省略相同工序的描述。
[0165]首先,與實(shí)施方式4同樣,在襯底100上形成導(dǎo)電層之后,通過第一光刻工序形成蝕刻劑掩模，通過蝕刻去除不需要的部分來形成布線及電極(包含柵電極101的柵極布線、電容器布線108以及第一端子121)。圖13A示出這個(gè)階段的截面圖，圖13A與圖4A相同。因此，圖6的俯視圖對(duì)應(yīng)于圖13A。
[0166]接著，與實(shí)施方式4同樣，在柵電極101的整個(gè)表面上形成柵極絕緣層102。通過濺射法等，形成50nm至250nm厚的柵極絕緣層102。例如，通過濺射法并使用氧化硅膜來形成10nm厚的柵極絕緣層102。
[0167]接著，與實(shí)施方式4同樣，通過濺射法在柵極絕緣層102上形成第一 IGZO膜。
[0168]與實(shí)施方式4同樣，通過濺射法或真空蒸鍍法在第一 IGZO膜上形成包含金屬材料的導(dǎo)電膜。在此，形成Ti膜、包含Nd的鋁膜、Ti膜的三層導(dǎo)電膜。
[0169]接著，通過濺射法在導(dǎo)電膜上形成第二 IGZO膜。該第二 IGZO膜可以在與第一 IGZO膜相同的條件下形成。在本實(shí)施方式中，第二 IGZO膜的厚度為5nm。
[0170]通過第二光刻工序形成抗蝕劑掩模，通過蝕刻去除不需要的部分來形成源電極層105a及漏電極層105b。作為此時(shí)的蝕刻方法，采用濕蝕刻或干蝕刻。在此實(shí)施方式中，作為Ti膜的蝕刻劑，使用氨過氧化氫混合物(過氧化氫:氨:水=5: 2: 2)，并且對(duì)于包含Nd的鋁膜的蝕刻，使用磷酸、醋酸及硝酸的混合溶液。在該濕蝕刻中，蝕刻按順序?qū)盈BTi膜、Al-Nd膜和Ti膜而成的導(dǎo)電膜來形成源電極層105a及漏電極層105b。注意，通過使用氨過氧化氫混合物的濕蝕刻也可以對(duì)第一 IGZO膜及第二 IGZO膜進(jìn)行蝕刻，而形成第一源區(qū)106a及第一漏區(qū)106b、都作為第二 IGZO膜的IGZO層111a、111b。圖13B示出執(zhí)行上述工序時(shí)的截面圖。
[0171]在電容器部中，與電容器布線108重疊的第一 IGZO膜及第二 IGZO膜被去除。
[0172]在端子部中，在第二端子122上殘留有作為第二 IGZO膜的工GZO層123。存在于第二端子122的下方并與第二端子122重疊的IGZO膜130的一部分殘留。
[0173]在去除抗蝕劑掩模之后進(jìn)行等離子體處理。圖13C示出執(zhí)行這個(gè)處理時(shí)的截面圖。在此實(shí)施方式中，執(zhí)行反濺射，其中通過引入氧氣和氬氣來產(chǎn)生等離子體，露出的柵極絕緣層被暴露于氧自由基或氧。
[0174]在源電極層105a及漏電極層105b上分別形成并且都作為第二 IGZO膜的IGZO層IllaUllb減少等離子體損壞。
[0175]在等離子體處理之后，以不暴露于大氣的方式形成第三IGZO膜。由于塵屑及水分不會(huì)附著到柵極絕緣層和半導(dǎo)體膜之間的界面，所以在等離子體處理之后以不暴露于大氣的方式形成第三IGZO膜是有用的。第三IGZO膜的厚度為5nm至200nm。在本實(shí)施方式中，第三IGZO膜的厚度為lOOnm。
[0176]由于第三IGZO膜在不同于第一及第二 IGZO膜的條件下形成，第三IGZO膜具有高于第一及第二 IGZO膜的氧濃度。例如，與第一及第二 IGZO膜的形成中的氧與氬的流速比率相比，第三IGZO膜的形成中的氧與氬的氣體流速比率更高。
[0177]具體而言，第一及第二 IGZO膜在稀有氣體(比如氬或氦)的氣氛中(或者，在包含10%以下的氧氣和90%以上的氬氣的氣氛中)形成。第三IGZO膜在氧氣氛中(或者，在氬氣的流速等于或小于氧氣的流速的氣氛中)形成。
[0178]第三IGZO膜可以使用與先前用于反濺射的室相同的室來形成?；蛘?，只要能夠以不暴露于大氣的方式形成，就可以使用與用于反濺射的室不同的室來形成第三IGZO膜。
[0179]接著，優(yōu)選的是，以200°C至600°C，典型地以300°C至500°C進(jìn)行熱處理。在此，在爐中，在氮?dú)夥罩幸?50°C進(jìn)行一個(gè)小時(shí)的熱處理。通過該熱處理，對(duì)IGZO膜的原子級(jí)進(jìn)行重新排列。由于熱處理改進(jìn)阻礙載流子遷移的歪曲，所以熱處理(包括光退火)是重要的。注意，熱處理的時(shí)序只要在形成第三IGZO膜之后執(zhí)行，就沒有限制。例如，可以在形成像素電極之后進(jìn)行熱處理。
[0180]通過第三光刻工序形成抗蝕劑掩模，并通過蝕刻去除不需要的部分，來形成IGZO半導(dǎo)體層103。通過上述工序，形成其中IGZO半導(dǎo)體層103用作溝道形成區(qū)的薄膜晶體管171。圖14A示出這個(gè)階段的截面圖。注意，圖8示出這個(gè)階段的俯視圖。由于通過蝕刻工序，第一 IGZO膜、第二 IGZO膜及第三IGZO膜選擇性地被去除，因此去除第一 IGZO膜及第二 IGZO膜的一部分。被第三IGZO膜覆蓋的第二 IGZO膜的殘留部分用作第二源區(qū)104a及第二漏區(qū)104b。另外，如圖14A所示，保護(hù)被第三IGZO膜覆蓋的第一 IGZO膜的一側(cè)，其另一側(cè)露出，并且其形狀通過蝕刻工序而稍微變化。
[0181]另外，在端子部中，作為在第二端子122上形成的第二 IGZO膜的IGZO層123通過蝕刻被去除。
[0182]與實(shí)施方式4同樣，形成覆蓋IGZO半導(dǎo)體層103的保護(hù)絕緣膜107。由于之后的工序與實(shí)施方式4相同，所以在此僅簡(jiǎn)單地說明。
[0183]在形成保護(hù)絕緣膜107之后，通過第四光刻工序形成抗蝕劑掩模，并對(duì)保護(hù)絕緣膜107的一些部分蝕刻來形成接觸孔125、126及127。圖14B示出這個(gè)階段的截面圖。
[0184]在去除抗蝕劑掩模之后，形成透明導(dǎo)電膜。通過第五光刻工序形成抗蝕劑掩模，并通過蝕刻去除不需要的部分，來形成像素電極110，在端子部的透明導(dǎo)電膜128、129保留。接著，去除抗蝕劑掩模。圖14C示出這個(gè)階段的截面圖。注意，圖9示出這個(gè)階段的俯視圖。
[0185]通過這五個(gè)光刻工序，使用五個(gè)光掩模，可以完成包括底柵型的η溝道薄膜晶體管171的像素薄膜晶體管部和存儲(chǔ)電容器。
[0186]本實(shí)施方式中的η溝道薄膜晶體管171包括多個(gè)源區(qū)和漏區(qū)，因此，與實(shí)施方式4中相比，可以增大導(dǎo)通電流。
[0187]注意，本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式4自由地組合。
[0188]實(shí)施方式6
[0189]參照?qǐng)D15A、15B及15C，本實(shí)施方式示出一個(gè)例子，其中，在與薄膜晶體管172同一襯底上形成共同連接部，薄膜晶體管172的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I至5中所示的薄膜晶體管中的任一個(gè)不同。
[0190]注意，薄膜晶體管172是在源電極層105a及漏電極層105b上隔著源區(qū)104a及漏區(qū)104b設(shè)置有IGZO半導(dǎo)體層103的薄膜晶體管的例子。
[0191]圖15A示出在與薄膜晶體管同一襯底上形成實(shí)施方式I中所述的共同連接部的例子。由于與實(shí)施方式I的不同之處在于:薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)；在共同連接部中不存在氧化物半導(dǎo)體層185，因此，與圖1A和IB中那些部分類似的部分使用相同的參考標(biāo)號(hào)來標(biāo)明。
[0192]圖15B示出在與薄膜晶體管同一襯底上形成實(shí)施方式2中所述的共同連接部的例子。由于與實(shí)施方式2的不同之處在于:薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)；在共同連接部中不存在氧化物半導(dǎo)體層185，因此，與圖2A和2B中那些部分類似的部分使用相同的參考標(biāo)號(hào)來標(biāo)明。
[0193]圖15C示出在與薄膜晶體管同一襯底上形成實(shí)施方式3中所述的共同連接部的例子。由于與實(shí)施方式3的不同之處在于:薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)；在共同連接部中不存在氧化物半導(dǎo)體層185，因此，與圖3A和3B中那些部分類似的部分使用相同的參考標(biāo)號(hào)來標(biāo)明。
[0194]實(shí)施方式7
[0195]參照?qǐng)D16A、16B及16C,本實(shí)施方式不出一個(gè)例子,其中在與薄膜晶體管173同一襯底上形成共同連接部，薄膜晶體管173的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I至6所示的薄膜晶體管中的任一個(gè)不同。
[0196]圖16A、16B及16C所示的薄膜晶體管173是與源電極層105a及漏電極層105b直接接觸地形成IGZO半導(dǎo)體層103的薄膜晶體管的例子。在圖16A、16B及16C所示的薄膜晶體管173的情況中，也期望在形成IGZO半導(dǎo)體層103之前進(jìn)行等離子體處理。在此實(shí)施方式中，通過在氬氣氛中對(duì)襯底一側(cè)施加電壓而產(chǎn)生的等離子體，來對(duì)襯底上的薄膜表面進(jìn)行改性。這個(gè)工序可以去除附著于露出的柵極絕緣層102、源電極層105a及漏電極層105b上的碎屑。在圖16A、16B及16C所示的薄膜晶體管173的情況中，也優(yōu)選在形成保護(hù)絕緣膜之前對(duì)IGZO半導(dǎo)體層103表面進(jìn)行氧自由基處理。作為IGZO半導(dǎo)體層103表面上的氧自由基處理，可進(jìn)行等離子體處理，例如反濺射。反濺射是一種方法，其中在氧氣氛或包含氧及氬的氣氛中，通過對(duì)襯底一側(cè)而不是靶一側(cè)施加電壓而產(chǎn)生的等離子體對(duì)襯底上的薄膜表面進(jìn)行改性。通過對(duì)IGZO半導(dǎo)體層103表面進(jìn)行氧自由基處理，使薄膜晶體管173的閾值電壓為正，并且可得到所謂常斷型的開關(guān)元件。對(duì)顯示裝置來說，期望以盡量接近于OV的為正值的閾值電壓形成溝道。如果薄膜晶體管的閾值電壓為負(fù)，它往往是常通型，就是即使柵電壓為0V，也在源電極和漏電極之間有電流流過。
[0197]圖16A示出在與薄膜晶體管同一襯底上形成實(shí)施方式I中所述的共同連接部的例子。由于與實(shí)施方式I的不同之處在于:薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)；在共同連接部中不存在氧化物半導(dǎo)體層185，因此，與圖1A和IB中那些部分類似的部分使用相同的參考標(biāo)號(hào)來標(biāo)明。
[0198]圖16B示出在與薄膜晶體管同一襯底上形成實(shí)施方式2中所述的共同連接部的例子。由于與實(shí)施方式2的不同之處在于:薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)；在共同連接部中不存在氧化物半導(dǎo)體層185，因此，與圖2A和2B中那些部分類似的部分使用相同的參考標(biāo)號(hào)來標(biāo)明。
[0199]圖16C示出在與薄膜晶體管同一襯底上形成實(shí)施方式3中所述的共同連接部的例子。由于與實(shí)施方式3的不同之處在于:薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)；在共同連接部中不存在氧化物半導(dǎo)體層185，因此，與圖3A和3B中那些部分類似的部分使用相同的參考標(biāo)號(hào)來標(biāo)明。
[0200]實(shí)施方式8
[0201]本實(shí)施方式，作為按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置，示出電子紙的例子。
[0202]圖17示出有源矩陣型電子紙，作為應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的例子?？梢耘c實(shí)施方式4所示的薄膜晶體管170類似的方式來制造用于半導(dǎo)體裝置的薄膜晶體管581，并且它是一種電特性高的薄膜晶體管，其包括柵極絕緣層、分別形成在源區(qū)及漏區(qū)上的源電極層及漏電極層、以及在柵極絕緣層、源電極層及漏電極層上方的IGZO半導(dǎo)體層。
[0203]圖17中的電子紙是采用扭轉(zhuǎn)球顯示系統(tǒng)的顯示裝置的例子。扭轉(zhuǎn)球顯示系統(tǒng)是指一種方法，其中把一個(gè)半球表面為黑色而另一半球表面為白色的球形粒子配置在作為用于顯示元件的電極層的第一電極層與第二電極層之間，并在第一電極層與第二電極層之間產(chǎn)生電位差來控制球形粒子的方向，以進(jìn)行顯示。
[0204]密封在襯底580和襯底596之間的薄膜晶體管581是底柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，并且在形成在絕緣層585中的開口處，源電極層或漏電極層與第一電極層587接觸，并且因此薄膜晶體管581電連接到第一電極層587。在第一電極層587和第二電極層588之間，設(shè)置有球形粒子589，各球形粒子589具有黑色區(qū)590a、白色區(qū)590b以及這些區(qū)域周圍的填充了液體的空腔594。球形粒子589周圍的空間填充了如樹脂之類的填料595(參照?qǐng)D17)。在本實(shí)施方式中，第一電極層587對(duì)應(yīng)于像素電極,第二電極層588對(duì)應(yīng)于共同電極。第二電極層588電連接到設(shè)置在與薄膜晶體管581同一襯底上的共同電位線。通過使用按照實(shí)施方式I至3中任一個(gè)的共同連接部，并通過配置在一對(duì)襯底之間的導(dǎo)電粒子，第二電極層588與共同電位線電連接。
[0205]此外，還可以使用電泳元件來代替扭轉(zhuǎn)球。使用直徑為10 μ m至200 μ m左右的微囊，該微囊中封入有透明液體、帶正電的白色微粒和帶負(fù)電的黑色微粒。在設(shè)置在第一電極層和第二電極層之間的微囊中，當(dāng)由第一電極層和第二電極層施加電場(chǎng)時(shí)，白色微粒和黑色微粒移動(dòng)到相反側(cè)，從而可以顯示白色或黑色。應(yīng)用這種原理的顯示元件就是電泳顯示元件，一般地被稱為電子紙。電泳顯示元件具有比液晶顯示元件高的反射率，因而不需要輔助光。功耗低，并且在昏暗的地方也能夠辨別顯示部。另外，即使不向顯示部供電，也能夠保持顯示過一次的圖像。因此，即使使具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置(可簡(jiǎn)單地稱為顯示裝置，或稱為具備顯示裝置的半導(dǎo)體裝置)遠(yuǎn)離電波源，也能夠儲(chǔ)存顯示過的圖像。
[0206]通過上述工序，可以制造可靠性高的電子紙作為半導(dǎo)體裝置。
[0207]本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式I至3中的任一個(gè)中所記載的共同連接部適當(dāng)?shù)亟M八口 ο
[0208]實(shí)施方式9
[0209]下面，作為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的例子，本實(shí)施方式說明顯示裝置中在同一襯底上方形成驅(qū)動(dòng)電路的至少一部分和配置在像素部的薄膜晶體管的例子。
[0210]根據(jù)實(shí)施方式4形成要配置在像素部的薄膜晶體管。此外，實(shí)施方式4所示的薄膜晶體管170是η溝道TFT，因此將驅(qū)動(dòng)電路中的可以包括η溝道TFT的驅(qū)動(dòng)電路部分形成在與像素部的薄膜晶體管同一襯底上。
[0211]圖18Α示出作為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)例子的有源矩陣型液晶顯示裝置的框圖的一個(gè)例子。圖18Α所示的顯示裝置在襯底5300上包括:具有多個(gè)均具備顯示元件的像素的像素部5301 ;選擇像素的掃描線驅(qū)動(dòng)電路5302 ;以及控制對(duì)被選擇的像素的視頻信號(hào)輸入的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路5303。
[0212]實(shí)施方式4中的薄膜晶體管170是η溝道TFT。參照?qǐng)D19說明包括η溝道TFT的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路。
[0213]圖19所示的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括:驅(qū)動(dòng)器IC5601 ;開關(guān)群5602_1至5602_Μ ?’第一布線5611 ;第二布線5612 ;第三布線5613 ;以及布線5621_1至5621_Μ。開關(guān)群5602_1至5602_Μ中的每一個(gè)包括第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管5603b以及第三薄膜晶體管5603c。
[0214]像素部5301通過從信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路5303在列方向上延伸的多個(gè)信號(hào)線Sl-Sm(未圖示)與信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路5303連接，并且通過從掃描線驅(qū)動(dòng)電路5302在行方向上延伸的多個(gè)掃描線Gl-Gn(未圖示)與掃描線驅(qū)動(dòng)電路5302連接。像素部5301包括對(duì)應(yīng)于信號(hào)線Sl-Sm以及掃描線Gl-Gn配置為矩陣形式的多個(gè)像素(未圖示)。各個(gè)像素與信號(hào)線Sj (信號(hào)線Sl-Sm其中之一)、掃描線Gj (掃描線Gl-Gn其中之一)連接。
[0215]驅(qū)動(dòng)器IC5601連接到第一布線5611、第二布線5612、第三布線5613及布線5621_1至5621_M。開關(guān)群5602_1至5602_M中的每一個(gè)連接到第一布線5611、第二布線5612、第三布線5613，并且布線5621_1至5621_M分別連接到開關(guān)群5602_1至5602_M。布線5621_1至5621_M中的每一個(gè)通過第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管5603b及第三薄膜晶體管5603c連接到三個(gè)信號(hào)線。例如，第J列的布線5621_J (布線5621_1至5621_M其中之一)通過開關(guān)群5602_J中包括的第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管5603b及第三薄膜晶體管5603c連接到信號(hào)線Sj-1、信號(hào)線Sj、信號(hào)線Sj+1。
[0216]對(duì)第一布線5611、第二布線5612、第三布線5613中的每一個(gè)輸入信號(hào)。
[0217]注意，驅(qū)動(dòng)器IC5601優(yōu)選形成在單晶襯底上。開關(guān)群5602_1至5602_M優(yōu)選形成在與像素部同一襯底上。因此，優(yōu)選通過FPC等連接驅(qū)動(dòng)器IC5601和開關(guān)群5602_1至5602_M。
[0218]接著，參照?qǐng)D20的時(shí)序圖說明圖19所示的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的工作。圖20的時(shí)序圖示出選擇第i行掃描線Gi時(shí)的情況。第i行掃描線Gi的選擇期被分割為第一子選擇期Tl、第二子選擇期T2及第三子選擇期T3。而且，圖19的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路甚至在另一行的掃描線被選擇時(shí)也進(jìn)行與圖20類似的工作。
[0219]注意，圖20的時(shí)序圖示出第J列布線5621_J通過第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管5603b及第三薄膜晶體管5603c連接到信號(hào)線Sj-1、信號(hào)線Sj、信號(hào)線Sj+Ι的情況。
[0220]圖20的時(shí)序圖示出第i行掃描線Gi被選擇的時(shí)序、第一薄膜晶體管5603a的導(dǎo)通/截止的時(shí)序5703a、第二薄膜晶體管5603b的導(dǎo)通/截止的時(shí)序5703b、第三薄膜晶體管5603c的導(dǎo)通/截止的時(shí)序5703c及輸入到第J列布線5621_J的信號(hào)5721_J。
[0221]在第一子選擇期Tl、第二子選擇期T2及第三子選擇期T3中，對(duì)布線5621_1至布線5621_M分別輸入不同的視頻信號(hào)。例如，在第一子選擇期Tl中輸入到布線5621_J的視頻信號(hào)被輸入到信號(hào)線Sj-Ι，在第二子選擇期T2中輸入到布線5621J的視頻信號(hào)被輸入到信號(hào)線Sj，在第三子選擇期T3中輸入到布線5621J的視頻信號(hào)被輸入到信號(hào)線Sj+1。此外，在第一子選擇期Tl、第二子選擇期T2及第三子選擇期T3中輸入到布線5621_J的視頻信號(hào)分別標(biāo)為 Data_j-1、Data_j、Data_j+1。
[0222]如圖20所示，在第一子選擇期Tl中，第一薄膜晶體管5603a導(dǎo)通，第二薄膜晶體管5603b及第三薄膜晶體管5603c截止。此時(shí)，輸入到布線5621_J的DataJ-1通過第一薄膜晶體管5603a輸入到信號(hào)線Sj-1。在第二子選擇期T2中，第二薄膜晶體管5603b導(dǎo)通，第一薄膜晶體管5603a及第三薄膜晶體管5603c截止。此時(shí)，輸入到布線5621_J的Data_j通過第二薄膜晶體管5603b輸入到信號(hào)線Sj。在第三子選擇期T3中，第三薄膜晶體管5603c導(dǎo)通，第一薄膜晶體管5603a及第二薄膜晶體管5603b截止。此時(shí)，輸入到布線5621_J的Data_j+1通過第三薄膜晶體管5603c輸入到信號(hào)線Sj+1。
[0223]據(jù)此，在圖19的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路中，通過將一個(gè)柵極選擇期分割為三個(gè)，可以在一個(gè)柵極選擇期中將視頻信號(hào)從一個(gè)布線5621輸入到三個(gè)信號(hào)線。因此，在圖19的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路中，設(shè)置有驅(qū)動(dòng)器IC5601的襯底和設(shè)置有像素部的襯底之間的連接數(shù)可以為信號(hào)線數(shù)的大約1/3。因此，可以提高圖19中的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的可靠性、成品率等。
[0224]注意，只要能夠如圖19所示，將一個(gè)柵極選擇期分割為多個(gè)子選擇期，并在多個(gè)子選擇期的每一個(gè)中從一個(gè)布線將視頻信號(hào)輸入到多個(gè)信號(hào)線，就對(duì)薄膜晶體管的配置、數(shù)量及驅(qū)動(dòng)方法等沒有特別的限制。
[0225]例如，當(dāng)在三個(gè)以上的子選擇期的每一個(gè)中從一個(gè)布線將視頻信號(hào)輸入到三個(gè)以上的信號(hào)線時(shí)，只需添加薄膜晶體管及用來控制薄膜晶體管的布線。注意，當(dāng)將一個(gè)柵極選擇期分割為四個(gè)以上的子選擇期時(shí)，一個(gè)子選擇期變短。因此，優(yōu)選將一個(gè)柵極選擇期分割為兩個(gè)或三個(gè)子選擇期。
[0226]作為另一個(gè)例子，也可以如圖21的時(shí)序圖所示，將一個(gè)柵極選擇期分割為預(yù)充電期Tp、第一子選擇期Tl、第二子選擇期Τ2、第三子選擇期Τ3。圖21的時(shí)序圖示出選擇第i行掃描線Gi的時(shí)序、第一薄膜晶體管5603a的導(dǎo)通/截止的時(shí)序5803a、第二薄膜晶體管5603b的導(dǎo)通/截止的時(shí)序5803b、第三薄膜晶體管5603c的導(dǎo)通/截止的時(shí)序5803c以及輸入到第J列布線5621_J的信號(hào)5821J。如圖21所示，在預(yù)充電期Tp中，第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管5603b及第三薄膜晶體管5603c導(dǎo)通。此時(shí)，輸入到布線5621_J的預(yù)充電電壓Vp通過第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管5603b及第三薄膜晶體管5603c分別輸入到信號(hào)線Sj-Ι、信號(hào)線Sj、信號(hào)線Sj+Ι。在第一子選擇期Tl中，第一薄膜晶體管5603a導(dǎo)通，第二薄膜晶體管5603b及第三薄膜晶體管5603c截止。此時(shí)，輸入到布線5621_J的DataJ-1通過第一薄膜晶體管5603a輸入到信號(hào)線Sj-1。在第二子選擇期T2中，第二薄膜晶體管5603b導(dǎo)通、第一薄膜晶體管5603a及第三薄膜晶體管5603c截止。此時(shí)，輸入到布線5621」的DataJ通過第二薄膜晶體管5603b輸入到信號(hào)線Sj。在第三子選擇期T3中，第三薄膜晶體管5603c導(dǎo)通，第一薄膜晶體管5603a及第二薄膜晶體管5603b截止。此時(shí)，輸入到布線5621_J的Data_j+1通過第三薄膜晶體管5603c輸入到信號(hào)線Sj+1。
[0227]如上所述，在應(yīng)用圖21的時(shí)序圖的圖19的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路中，因?yàn)橥ㄟ^在子選擇期之前設(shè)置預(yù)充電期可以對(duì)信號(hào)線進(jìn)行預(yù)充電，所以可以高速地對(duì)像素寫入視頻信號(hào)。注意，在圖21中，使用相同的參考標(biāo)號(hào)來表示與圖20中類似的部分，而省略對(duì)于相同部分和具有類似功能的部分的詳細(xì)說明。
[0228]此外，說明掃描線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。掃描線驅(qū)動(dòng)電路包括移位寄存器、緩沖器。此夕卜，在一些情況中，掃描線驅(qū)動(dòng)電路可以包括電平轉(zhuǎn)移器。在掃描線驅(qū)動(dòng)電路中，當(dāng)對(duì)移位寄存器輸入時(shí)鐘信號(hào)(CLK)及起始脈沖信號(hào)(SP)時(shí),生成選擇信號(hào)。所生成的選擇信號(hào)被緩沖器緩沖和放大，并且所得到的信號(hào)被供給到對(duì)應(yīng)的掃描線。掃描線連接到一條線的像素中的晶體管的柵電極。而且，由于需要將一條線的像素中的晶體管同時(shí)導(dǎo)通，因此使用能夠產(chǎn)生大量電流的緩沖器。
[0229]參照?qǐng)D22和圖23說明用于掃描線驅(qū)動(dòng)電路的一部分的移位寄存器的一個(gè)實(shí)施方式。
[0230]圖22示出移位寄存器的電路配置。圖22所示的移位寄存器包括多個(gè)觸發(fā)器(觸發(fā)器W01j至5701_n)。輸入第一時(shí)鐘信號(hào)、第二時(shí)鐘信號(hào)、起始脈沖信號(hào)和/或復(fù)位信號(hào)來操作移位寄存器。
[0231]說明圖22中的移位寄存器中的連接關(guān)系。在圖22的移位寄存器中的第i級(jí)觸發(fā)器5701_i (觸發(fā)器5701_1至5701_n中任一個(gè))中，圖23所示的第一布線5501連接到第七布線5717」-1，圖23所示的第二布線5502連接到第七布線5717」+1，圖23所示的第三布線5503連接到第七布線5717」，并且圖23所示的第六布線5506連接到第五布線5715。
[0232]此外，圖23所示的第四布線5504在奇數(shù)級(jí)的觸發(fā)器中連接到第二布線5712，在偶數(shù)級(jí)的觸發(fā)器中連接到第三布線5713。圖23所示的第五布線5505連接到第四布線5714。
[0233]注意，第一級(jí)觸發(fā)器5701_1的圖23所示的第一布線5501連接到第一布線5711，而第η級(jí)觸發(fā)器5701_η的圖23所示的第二布線5502連接到第六布線5716。
[0234]注意，第一布線5711、第二布線5712、第三布線5713、第六布線5716也可以分別稱為第一信號(hào)線、第二信號(hào)線、第三信號(hào)線、第四信號(hào)線。第四布線5714、第五布線5715可以分別稱為第一電源線、第二電源線。
[0235]接著，圖23示出圖22所示的觸發(fā)器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖23所示的觸發(fā)器包括第一薄膜晶體管5571、第二薄膜晶體管5572、第三薄膜晶體管5573、第四薄膜晶體管5574、第五薄膜晶體管5575、第六薄膜晶體管5576、第七薄膜晶體管5577以及第八薄膜晶體管5578。第一薄膜晶體管5571、第二薄膜晶體管5572、第三薄膜晶體管5573、第四薄膜晶體管5574、第五薄膜晶體管5575、第六薄膜晶體管5576、第七薄膜晶體管5577以及第八薄膜晶體管5578均是η溝道晶體管，并且當(dāng)柵極.源極之間的電壓(Vgs)超過閾值電壓(Vth)時(shí)導(dǎo)通。
[0236]接著，下面描述圖23所示的觸發(fā)器的連接。
[0237]第一薄膜晶體管5571的第一電極(源電極及漏電極其中之一)連接到第四布線5504。第一薄膜晶體管5571的第二電極(源電極及漏電極其中另一個(gè))連接到第三布線5503。
[0238]第二薄膜晶體管5572的第一電極連接到第六布線5506。第二薄膜晶體管5572的第二電極連接到第三布線5503。
[0239]第三薄膜晶體管5573的第一電極連接到第五布線5505。第三薄膜晶體管5573的第二電極連接到第二薄膜晶體管5572的柵電極。第三薄膜晶體管5573的柵電極連接到第五布線5505。
[0240]第四薄膜晶體管5574的第一電極連接到第六布線5506。第四薄膜晶體管5574的第二電極連接到第二薄膜晶體管5572的柵電極。第四薄膜晶體管5574的柵電極連接到第一薄膜晶體管5571的柵電極。
[0241]第五薄膜晶體管5575的第一電極連接到第五布線5505。第五薄膜晶體管5575的第二電極連接到第一薄膜晶體管5571的柵電極。第五薄膜晶體管5575的柵電極連接到第一布線5501。
[0242]第六薄膜晶體管5576的第一電極連接到第六布線5506。第六薄膜晶體管5576的第二電極連接到第一薄膜晶體管5571的柵電極。第六薄膜晶體管5576的柵電極連接到第二薄膜晶體管5572的柵電極。
[0243]第七薄膜晶體管5577的第一電極連接到第六布線5506。第七薄膜晶體管5577的第二電極連接到第一薄膜晶體管5571的柵電極。第七薄膜晶體管5577的柵電極連接到第二布線5502。第八薄膜晶體管5578的第一電極連接到第六布線5506。第八薄膜晶體管5578的第二電極連接到第二薄膜晶體管5572的柵電極。第八薄膜晶體管5578的柵電極連接到第一布線5501。
[0244]注意，將第一薄膜晶體管5571的柵電極、第四薄膜晶體管5574的柵電極、第五薄膜晶體管5575的第二電極、第六薄膜晶體管5576的第二電極以及第七薄膜晶體管5577的第二電極的連接點(diǎn)均稱為節(jié)點(diǎn)5543。將第二薄膜晶體管5572的柵電極、第三薄膜晶體管5573的第二電極、第四薄膜晶體管5574的第二電極、第六薄膜晶體管5576的柵電極以及第八薄膜晶體管5578的第二電極的連接點(diǎn)均稱為節(jié)點(diǎn)5544。
[0245]注意，第一布線5501、第二布線5502、第三布線5503以及第四布線5504可以分別稱為第一信號(hào)線、第二信號(hào)線、第三信號(hào)線、第四信號(hào)線。第五布線5505、第六布線5506可以分別稱為第一電源線、第二電源線。
[0246]此外，可以僅使用實(shí)施方式4所示的η溝道TFT形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路及掃描線驅(qū)動(dòng)電路。實(shí)施方式4所不的η溝道TFT具有聞遷移率，所以可以提聞驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)頻率。另外，通過包含銦、鎵及鋅的氧缺乏型的氧化物半導(dǎo)體層的源區(qū)或漏區(qū)來減少寄生電容，因此實(shí)施方式4中所述的η溝道TFT的頻率特性(稱為f特性)高。例如，使用實(shí)施方式4所示的η溝道TFT的掃描線驅(qū)動(dòng)電路可以高速工作，因此可以提高幀頻率以及可以實(shí)現(xiàn)黑圖像插入。
[0247]再者，當(dāng)增大掃描線驅(qū)動(dòng)電路中的晶體管的溝道寬度或配置多個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，例如，可以實(shí)現(xiàn)更高的幀頻率。在配置多個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)電路的情況下，將用來驅(qū)動(dòng)偶數(shù)行的掃描線的掃描線驅(qū)動(dòng)電路配置在一側(cè)，并將用來驅(qū)動(dòng)奇數(shù)行的掃描線的掃描線驅(qū)動(dòng)電路配置在相反一側(cè)，因此，可以提高幀頻率。
[0248]此外，在制造作為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)例子的有源矩陣型發(fā)光顯示裝置的情況下，在至少一個(gè)像素中配置多個(gè)薄膜晶體管，因此優(yōu)選配置多個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)電路。圖18Β是示出有源矩陣型發(fā)光顯示裝置的一個(gè)例子的框圖。
[0249]圖18Β所示的發(fā)光顯示裝置在襯底5400上包括:具有多個(gè)均具備顯示元件的像素的像素部5401 ;選擇像素的第一掃描線驅(qū)動(dòng)電路5402及第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路5404 ；以及控制對(duì)被選擇的像素的視頻信號(hào)的輸入的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路5403。
[0250]當(dāng)輸入到圖18B所示的發(fā)光顯示裝置的像素的視頻信號(hào)為數(shù)字信號(hào)時(shí)，通過晶體管的導(dǎo)通/截止的切換，像素變成發(fā)光狀態(tài)或非發(fā)光狀態(tài)。因此，可以采用面積比灰度法或時(shí)間比灰度法進(jìn)行灰度顯示。面積比灰度法是一種驅(qū)動(dòng)法，其中，將一個(gè)像素分割為多個(gè)子像素并根據(jù)視頻信號(hào)獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)各子像素來進(jìn)行灰度顯示。時(shí)間比灰度法是一種驅(qū)動(dòng)法，其中，控制像素處于發(fā)光狀態(tài)的周期來進(jìn)行灰度顯示。
[0251]由于發(fā)光元件的響應(yīng)速度比液晶元件等高，所以與液晶顯示元件相比，發(fā)光元件更適合時(shí)間比灰度法。具體地說，在采用時(shí)間比灰度法進(jìn)行顯示的情況下，將一個(gè)幀期分割為多個(gè)子幀期。然后，根據(jù)視頻信號(hào)，在各子幀期中使像素中的發(fā)光元件處于發(fā)光狀態(tài)或非發(fā)光狀態(tài)。通過將一幀分割為多個(gè)子幀，可以利用視頻信號(hào)控制像素在一個(gè)幀期中實(shí)際上發(fā)光的時(shí)間的總長(zhǎng)度以顯示灰度。
[0252]在圖18B所示的發(fā)光顯示裝置中，當(dāng)在一個(gè)像素中配置開關(guān)TFT和電流控制TFT時(shí)，第一掃描線驅(qū)動(dòng)電路5402生成輸入到用作開關(guān)TFT的柵極布線的第一掃描線的信號(hào)，并且第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路5404生成輸入到用作電流控制TFT的柵極布線的第二掃描線的信號(hào)；但是，一個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)電路可以生成輸入到第一掃描線的信號(hào)和輸入到第二掃描線的信號(hào)。此外，例如，根據(jù)開關(guān)元件中包含的晶體管的數(shù)量，可能會(huì)在各像素中設(shè)置多個(gè)用來控制開關(guān)元件的工作的第一掃描線。在此情況下，一個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)電路可以生成輸入到多個(gè)第一掃描線的所有信號(hào)，或者多個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)電路可生成輸入到多個(gè)第一掃描線的信號(hào)。
[0253]此外，在發(fā)光顯示裝置中，也可以將驅(qū)動(dòng)電路中的能夠包括η溝道TFT的驅(qū)動(dòng)電路的一部分形成在與像素部的薄膜晶體管同一襯底上。或者，也可以僅使用實(shí)施方式4所示的η溝道TFT形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路及掃描線驅(qū)動(dòng)電路。
[0254]此外，上述驅(qū)動(dòng)電路不限于應(yīng)用于液晶顯示裝置或發(fā)光顯示裝置，還可以用于利用與開關(guān)元件電連接的元件來驅(qū)動(dòng)電子墨水的電子紙。電子紙也被稱為電泳顯示裝置(電泳顯示器)，并具有如下優(yōu)點(diǎn):它具有與普通紙相同的易讀性、其功耗比其他的顯示裝置小、可被制成薄且輕的。
[0255]電泳顯示器可具有各種方式。電泳顯示器包含在溶劑或溶質(zhì)中分散的多個(gè)微囊，各微囊包含具有正電荷的第一粒子和具有負(fù)電荷的第二粒子。通過對(duì)微囊施加電場(chǎng)，使微囊中的粒子向相反的方向移動(dòng)，并且僅顯示集中在一側(cè)的粒子的顏色。注意，第一粒子和第二粒子各包含色素，且在沒有電場(chǎng)時(shí)不移動(dòng)。此外，第一粒子和第二粒子的顏色相互不同(包含無色或非彩色)。
[0256]這樣，電泳顯示裝置利用所謂的介電電泳效應(yīng)，通過該介電電泳效應(yīng)，介電常數(shù)高的物質(zhì)移動(dòng)到高電場(chǎng)區(qū)。不象液晶顯示裝置，電泳顯示器不需要具有偏振片和對(duì)置襯底，從而可以使電泳顯示裝置的厚度和重量都為液晶顯示裝置的厚度和重量的一半。
[0257]將在溶劑中分散有上述微囊的溶液稱作電子墨水。該電子墨水可以印刷到玻璃、塑料、布、紙等的表面上。另外，還可以通過使用彩色濾光片或具有色素的粒子來進(jìn)行彩色顯不O
[0258]此外，如果在有源矩陣襯底上適當(dāng)?shù)嘏渲枚鄠€(gè)上述微囊，使得微囊夾在兩個(gè)電極之間，則可完成有源矩陣型顯示裝置，通過對(duì)微囊施加電場(chǎng)可以進(jìn)行顯示。例如，可以使用以實(shí)施方式4所示的薄膜晶體管而獲得的有源矩陣襯底。
[0259]注意，微囊中的第一粒子及第二粒子均可采用選自導(dǎo)電材料、絕緣材料、半導(dǎo)體材料、磁性材料、液晶材料、鐵電材料、電致發(fā)光材料、電致變色材料、磁泳材料中的單個(gè)材料或這些材料中任一個(gè)的復(fù)合材料來形成。
[0260]通過上述工序，可以制造作為半導(dǎo)體裝置的可靠性高的顯示裝置。
[0261]本實(shí)施方式可以與根據(jù)其他實(shí)施方式的任何結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合。
[0262]實(shí)施方式10
[0263]制造本說明書中公開的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的薄膜晶體管，并且將該薄膜晶體管用于像素部及驅(qū)動(dòng)電路，可以制造具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置(也稱為顯示裝置)。此夕卜，使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的薄膜晶體管將驅(qū)動(dòng)電路的一部分或整體形成在與像素部同一襯底上來獲得系統(tǒng)型面板(system-on-panel)。
[0264]顯示裝置包括顯示元件。作為顯示元件,可以使用液晶元件(也稱為液晶顯示元件)或發(fā)光元件(也稱為發(fā)光顯示元件)。這里，發(fā)光元件包括由電流或電壓控制亮度的元件，具體而言，包括無機(jī)電致發(fā)光(EL)元件、有機(jī)EL元件等。此外，也可以應(yīng)用如電子墨水等的對(duì)比度因電作用而變化的顯示媒體。
[0265]此外，顯示裝置包括密封有顯示元件的面板和在該面板中安裝有包括控制器的IC等的模塊。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及一種元件襯底在制造該顯示裝置的過程中完成顯示元件之前的一個(gè)實(shí)施方式，并且在多個(gè)像素中的每個(gè)像素中，元件襯底具備用來將電流供給到顯示元件的單元。具體而言，元件襯底可以是只形成有顯示元件的像素電極的狀態(tài)，或者在形成成為像素電極的導(dǎo)電膜之后且在蝕刻導(dǎo)電膜以形成像素電極之前的狀態(tài)，或其他任何狀態(tài)。
[0266]注意，本說明書中的顯示裝置是指圖像顯示裝置、顯示裝置、或光源(包括照明裝置)。另外，顯示裝置包括以下:安裝有連接器諸如FPC(Flexible Printed Circuit ；柔性印刷電路)、TAB (Tape Automated Bonding ;載帶自動(dòng)鍵合)帶或 TCP (Tape CarrierPackage ;載帶封裝)的模塊；將印刷線路板設(shè)置于TAB帶或TCP端部的模塊；通過C0G(ChipOn Glass ;玻璃上芯片)方式將IC(集成電路)直接安裝到顯示元件上的模塊。
[0267]本實(shí)施方式參照?qǐng)D24A1、24A2和24B說明作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的液晶顯示面板的外觀及截面。圖24A1和24A2示出一種面板的俯視圖，其中利用密封材料4005將薄膜晶體管4010、4011以及液晶元件4013密封在第一襯底4001和第二襯底4006之間，該薄膜晶體管4010、4011中的每一個(gè)包括形成在第一襯底4001上的柵極絕緣層、分別形成在源區(qū)及漏區(qū)上的源電極層及漏電極層、以及在該柵極絕緣層、該源電極層及該漏電極層上的IGZO半導(dǎo)體層，并且電特性高。圖24B示出沿著圖24A1和24A2的M-N線所取的截面圖。
[0268]以圍繞設(shè)置在第一襯底4001上的像素部4002和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004的方式設(shè)置有密封材料4005。在像素部4002和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004上設(shè)置有第二襯底4006。因此，像素部4002和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004與液晶層4008 —起用密封材料4005密封在第一襯底4001和第二襯底4006之間。在與第一襯底4001上的由密封材料4005圍繞的區(qū)域不同的區(qū)域中安裝有信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003，該信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003使用單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜形成在另外準(zhǔn)備的襯底上。
[0269]注意，用于另外形成的驅(qū)動(dòng)電路的連接的方法包括但不限于，COG方法、引線鍵合方法、TAB方法等。圖24A1示出通過COG方法安裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003的例子，而圖24A2示出通過TAB方法安裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003的例子。
[0270]設(shè)置在第一襯底4001上的像素部4002和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004包括多個(gè)薄膜晶體管。圖24B示出像素部4002所包括的薄膜晶體管4010和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004所包括的薄膜晶體管4011。在薄膜晶體管4010、4011上設(shè)置有絕緣層4020、4021。
[0271]薄膜晶體管4010、4011中每一個(gè)對(duì)應(yīng)于包括柵極絕緣層、分別形成在源區(qū)及漏區(qū)上的源電極層及漏電極層、以及在該柵極絕緣層、該源電極層及該漏電極層上的IGZO半導(dǎo)體層的電特性高的薄膜晶體管，并且可以應(yīng)用實(shí)施方式4所示的薄膜晶體管170作為薄膜晶體管4010、4011。在本實(shí)施方式中，薄膜晶體管4010、4011是η溝道薄膜晶體管。
[0272]液晶元件4013所具有的像素電極層4030與薄膜晶體管4010電連接。液晶元件4013的對(duì)置電極層4031形成在第二襯底4006上。像素電極層4030、對(duì)置電極層4031和液晶層4008彼此重疊的部分對(duì)應(yīng)于液晶元件4013。注意，像素電極層4030、對(duì)置電極層4031分別設(shè)置有各用作取向膜的絕緣層4032、4033，且在像素電極層4030和對(duì)置電極層4031之間隔著絕緣層4032、4033夾有液晶層4008。
[0273]注意，第一襯底4001、第二襯底4006可以使用玻璃、金屬(典型的是不銹鋼)、陶瓷或塑料來形成。作為塑料，可以使用FRP(玻璃纖維增強(qiáng)塑料)板、PVF(聚氟乙烯)膜、聚酯膜或丙烯酸樹脂膜。此外，還可以使用具有將鋁箔夾在PVF膜或聚酯膜之間的結(jié)構(gòu)的片。
[0274]參考標(biāo)號(hào)4035表示通過對(duì)絕緣膜選擇性地進(jìn)行蝕刻而獲得的柱狀間隔物，并且它是為控制像素電極層4030和對(duì)置電極層4031之間的距離(單元間隙)而設(shè)置的。另外，還可以使用球狀間隔物。對(duì)置電極層4031電連接到設(shè)置在與薄膜晶體管4010同一襯底上的共同電位線。利用實(shí)施方式I至實(shí)施方式3所示的任一個(gè)共同連接部，通過配置在一對(duì)襯底之間的導(dǎo)電粒子，對(duì)置電極層4031和共同電位線電連接。注意，導(dǎo)電粒子包含在密封材料4005中。
[0275]作為選擇，還可以使用不需要取向膜的顯示藍(lán)相(blue phase)的液晶。藍(lán)相是液晶相的一種，是指當(dāng)使膽留相液晶的溫度上升時(shí)即將從膽留相轉(zhuǎn)變到均質(zhì)相之前出現(xiàn)的相。由于藍(lán)相只出現(xiàn)在窄的溫度范圍內(nèi)，所以為了擴(kuò)大溫度范圍而將包含重量占5%以上的手性試劑的液晶組成物用于液晶層4008。包含顯不為監(jiān)相的液晶和手性試劑的液晶組成物具有響應(yīng)時(shí)間短，為10μ s至100μ s的特性，并且由于液晶組合物具有光學(xué)各向同性并且視角依賴小，所以不需要取向處理。
[0276]雖然在本實(shí)施方式中示出透射型液晶顯示裝置的例子，但是可以將本發(fā)明應(yīng)用于反射型液晶顯示裝置或半透型液晶顯示裝置。
[0277]本實(shí)施方式中的液晶顯示裝置的一個(gè)例子在襯底的外側(cè)(可見一側(cè))設(shè)置偏振片，在襯底的內(nèi)側(cè)設(shè)置按順序?qū)盈B的著色層和電極層，但是也可以將偏振片設(shè)置在襯底的內(nèi)側(cè)。偏振片和著色層的疊層結(jié)構(gòu)不局限于本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，而可以根據(jù)偏振片及著色層的材料或制造工序條件適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。此外，還可以設(shè)置用作黑矩陣的遮光膜。
[0278]在本實(shí)施方式中，使用用作保護(hù)膜或平坦化絕緣膜的絕緣層(絕緣層4020、絕緣層4021)覆蓋實(shí)施方式4中得到的薄膜晶體管，以降低薄膜晶體管的表面粗糙度并提高薄膜晶體管的可靠性。注意，保護(hù)膜用來防止懸浮在空氣中的諸如有機(jī)物、金屬或水蒸氣等的污染雜質(zhì)的侵入，優(yōu)選采用致密的膜?？墒褂脼R射法等，利用氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜和/或氮氧化鋁膜的單層或疊層而形成保護(hù)膜。本實(shí)施方式中示出通過濺射法形成保護(hù)膜的例子，但是，并沒有限制用于形成膜的方法，而是可采用各種方法。
[0279]形成具有疊層結(jié)構(gòu)的絕緣層4020作為保護(hù)膜。這里，作為絕緣層4020的第一層，通過濺射法形成氧化硅膜。使用氧化硅膜作為保護(hù)膜具有防止在用作源電極層及漏電極層的鋁膜中產(chǎn)生小丘的效果。
[0280]形成另一絕緣層作為保護(hù)膜的第二層。在此，作為絕緣層4020的第二層，形成氮化硅膜。作為保護(hù)膜的氮化硅膜的使用可以防止鈉等的移動(dòng)離子侵入到半導(dǎo)體區(qū)中，使得可以抑制TFT的電特性的改變。
[0281]在形成保護(hù)膜之后，可以進(jìn)行IGZO半導(dǎo)體層的退火(300°C至400°C )。
[0282]另外，形成絕緣層4021作為平坦化絕緣膜。作為絕緣層4021，可以使用具有耐熱性的有機(jī)材料，諸如聚酰亞胺、丙烯酸、苯并環(huán)丁烯、聚酰胺或環(huán)氧樹脂等。除了上述有機(jī)材料之外，還可以使用低介電常數(shù)材料(低k材料)、硅氧烷類樹脂、PSG(磷硅玻璃)、BPSG(硼磷硅玻璃)等。硅氧烷類樹脂除了氫之外還可以具有氟、烷基和芳香烴中的至少一種作為取代基。注意，也可以通過層疊多個(gè)由這些材料形成的絕緣膜，來形成絕緣層4021。
[0283]注意，硅氧烷類樹脂是以硅氧烷材料為起始材料而形成的包含S1-O-Si鍵的樹月旨。硅氧烷類樹脂除了氫以外，還可以具有氟、烷基和芳香烴中的至少一種作為取代基。
[0284]對(duì)于絕緣膜4021的形成方法沒有特別的限制，而可以根據(jù)其材料采用以下方法:濺射法、SOG法、旋涂法、浸潰法、噴涂法、液滴噴射法(例如，噴墨法、絲網(wǎng)印刷、膠版印刷等)、刮片、輥涂機(jī)、幕涂機(jī)、刮刀涂布機(jī)等。在使用材料液形成絕緣層4021的情況下，也可以與焙燒工序同時(shí)進(jìn)行IGZO半導(dǎo)體層的退火(300°C至400°C )。絕緣層4021的焙燒工序還用作IGZO半導(dǎo)體層的退火，使得可以高效地制造半導(dǎo)體裝置。
[0285]像素電極層4030和對(duì)置電極層4031可以使用具有透光性的導(dǎo)電材料來形成，諸如包含氧化鶴的氧化銦、包含氧化鶴的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫、氧化銦錫(下面表示為ΙΤ0)、氧化銦鋅、添加有氧化硅的氧化銦錫等。
[0286]還可以使用包含導(dǎo)電高分子(也稱為導(dǎo)電聚合物)的導(dǎo)電組成物形成像素電極層4030、對(duì)置電極層4031。使用導(dǎo)電組成物形成的像素電極的薄層電阻優(yōu)選為10000Ω/□以下，并且其波長(zhǎng)為550nm時(shí)的透光率優(yōu)選為70%以上。另外，導(dǎo)電組成物所包含的導(dǎo)電高分子的電阻率優(yōu)選為0.1 Ω.cm以下。
[0287]作為導(dǎo)電高分子，可以使用所謂的π電子共軛導(dǎo)電聚合物。例如，可以舉出聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、或者上述材料中的兩種以上的共聚物等。
[0288]輸入到另外形成的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003、掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004或像素部4002的各信號(hào)及電位是由FPC4018供給的。
[0289]在本實(shí)施方式中，連接端子電極4015使用與液晶元件4013所具有的像素電極層4030相同的導(dǎo)電膜形成，端子電極4016使用與薄膜晶體管4010、4011的源電極層及漏電極層相同的導(dǎo)電膜形成。
[0290]連接端子電極4015通過各向異性導(dǎo)電膜4019電連接到FPC4018所具有的端子。
[0291]圖24A和24B示出另外形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003并將其安裝在第一襯底4001上的例子，但是本實(shí)施方式不局限于該結(jié)構(gòu)。還可以另外形成掃描線驅(qū)動(dòng)電路并安裝，或者可以另外僅形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的一部分或掃描線驅(qū)動(dòng)電路的一部分并安裝。
[0292]圖25示出作為使用應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的TFT襯底2600的半導(dǎo)體裝置的液晶顯示模塊的一個(gè)例子。
[0293]圖25示出液晶顯示模塊的一個(gè)例子，其中，利用密封材料2602把TFT襯底2600固定到對(duì)置襯底2601，并在TFT襯底2600和對(duì)置襯底2601之間設(shè)置包括TFT等的像素部2603、包括液晶層的顯示元件2604和著色層2605來形成顯示區(qū)。在進(jìn)行彩色顯示時(shí)需要著色層2605。在RGB系統(tǒng)的情況下，對(duì)于相應(yīng)像素設(shè)置有分別對(duì)應(yīng)于紅色、綠色、藍(lán)色的相應(yīng)著色層。在對(duì)置襯底2601的外側(cè)配置有偏振片2606，在TFT襯底2600的外側(cè)配置有偏振片2607和漫射片2613。光源包括冷陰極管2610和反射板2611，電路襯底2612通過柔性布線板2609與TFT襯底2600的布線電路部2608連接，并且包括諸如控制電路及電源電路等的外部電路。偏振片和液晶層可以在兩者之間具有延遲片的狀態(tài)下進(jìn)行層置。
[0294]液晶顯示模塊可以采用TN(扭曲向列)模式、IPS (平面內(nèi)轉(zhuǎn)換)模式、FFS (邊緣場(chǎng)轉(zhuǎn)換)模式、MVA (多疇垂直取向)模式、PVA (垂直取向構(gòu)型)模式、ASM (軸對(duì)稱排列微胞)模式、OCB (光學(xué)補(bǔ)償雙折射)模式、FLC(鐵電液晶)模式、AFLC (反鐵電液晶)模式坐寸ο
[0295]通過上述工序，可以制造可靠性高的液晶顯示面板作為半導(dǎo)體裝置。
[0296]本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式中任一個(gè)適當(dāng)?shù)亟M合。
[0297]實(shí)施方式11
[0298]在本實(shí)施方式中，示出發(fā)光顯示裝置的例子作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。在此，描述利用電致發(fā)光的發(fā)光元件作為顯示裝置所具有的顯示元件。對(duì)利用電致發(fā)光的發(fā)光元件根據(jù)其發(fā)光材料是有機(jī)化合物還是無機(jī)化合物來進(jìn)行分類，一般來說，前者被稱為有機(jī)EL元件，而后者被稱為無機(jī)EL元件。
[0299]在有機(jī)EL元件中，通過對(duì)發(fā)光元件施加電壓，電子和空穴從一對(duì)電極分別注入到包含發(fā)光有機(jī)化合物的層，以產(chǎn)生電流。由于這些載流子(電子和空穴)重新結(jié)合，發(fā)光有機(jī)化合物達(dá)到激發(fā)態(tài)。當(dāng)發(fā)光有機(jī)化合物從激發(fā)態(tài)恢復(fù)到基態(tài)時(shí)發(fā)光。由于這種機(jī)理，該發(fā)光元件被稱為電流激發(fā)型發(fā)光元件。
[0300]根據(jù)其元件結(jié)構(gòu)，將無機(jī)EL元件分類為分散型無機(jī)EL元件和薄膜型無機(jī)EL元件。分散型無機(jī)EL元件包括在粘合劑中分散有發(fā)光材料的粒子的發(fā)光層，且其發(fā)光機(jī)理是利用供體能級(jí)和受體能級(jí)的供體-受體重新結(jié)合型發(fā)光。薄膜型無機(jī)EL元件具有由電介質(zhì)層夾住發(fā)光層并還利用電極夾住該發(fā)光層的結(jié)構(gòu)，且其發(fā)光機(jī)理是利用金屬離子的內(nèi)層電子躍遷的定域型發(fā)光。注意，在以下描述中，使用有機(jī)EL元件作為發(fā)光元件。
[0301]圖26示出可通過數(shù)字時(shí)間灰度方法驅(qū)動(dòng)的像素結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子，作為應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的例子。
[0302]以下說明可通過數(shù)字時(shí)間灰度方法驅(qū)動(dòng)的像素的結(jié)構(gòu)及像素的工作。在此，示出在一個(gè)像素中使用兩個(gè)將IGZO半導(dǎo)體層用于溝道形成區(qū)的η溝道晶體管的例子。
[0303]像素6400包括開關(guān)晶體管6401、驅(qū)動(dòng)晶體管6402、發(fā)光元件6404及電容器6403。開關(guān)晶體管6401的柵極連接到掃描線6406。開關(guān)晶體管6401的第一電極(源電極及漏電極其中之一)連接到信號(hào)線6405，開關(guān)晶體管6401的第二電極(源電極及漏電極其中另一個(gè))連接到驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極。驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極通過電容器6403連接到電源線6407，驅(qū)動(dòng)晶體管6402的第一電極連接到電源線6407，驅(qū)動(dòng)晶體管6402的第二電極連接到發(fā)光兀件6404的第一電極(像素電極)。發(fā)光兀件6404的第二電極對(duì)應(yīng)于共同電極6408。共同電極6408電連接到形成在同一襯底上的共同電位線。共同電極6408連接到共同電位線的部分可以是共同連接部，以獲得圖1A、圖2A或圖3A所示的結(jié)構(gòu)。
[0304]注意，將發(fā)光元件6404的第二電極(共同電極6408)設(shè)定為低電源電位。低電源電位低于設(shè)定于電源線6407的高電源電位。作為低電源電位，例如可以設(shè)定GND或0V。由于將高電源電位和低電源電位之間的電位差施加到發(fā)光元件6404以使得發(fā)光元件6404中產(chǎn)生電流而發(fā)光，所以各電位需要經(jīng)過調(diào)節(jié)，使得該高電源電位和低電源電位之間的電位差高于或等于發(fā)光元件6404的正向閾值電壓。
[0305]注意，可以由驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極電容來代替而省略電容器6403。驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極電容可以在溝道形成區(qū)和柵電極之間形成。
[0306]在采用電壓輸入電壓驅(qū)動(dòng)方法的情況下，對(duì)驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極輸入使驅(qū)動(dòng)晶體管6402充分導(dǎo)通或截止的視頻信號(hào)。也就是，使驅(qū)動(dòng)晶體管6402在線性區(qū)工作，并且因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極施加比電源線6407的電壓高的電壓。注意，對(duì)信號(hào)線6405施加(電源線電壓+驅(qū)動(dòng)晶體管6402的Vth)以上的電壓。
[0307]在采用模擬灰度方法代替數(shù)字時(shí)間灰度方法的情況下，通過以不同方式輸入信號(hào)，可以使用與圖26中相同的像素結(jié)構(gòu)。
[0308]在使用模擬灰度方法的情況下，對(duì)驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極施加(發(fā)光元件6404的正向電壓+驅(qū)動(dòng)晶體管6402的Vth)以上的電壓。發(fā)光元件6404的正向電壓是指獲得所希望的亮度時(shí)的電壓，至少包括正向閾值電壓。通過輸入使驅(qū)動(dòng)晶體管6402可以在飽和區(qū)中工作的視頻信號(hào)，可以在發(fā)光元件6404中產(chǎn)生電流。為了使驅(qū)動(dòng)晶體管6402可以在飽和區(qū)工作，電源線6407的電位高于驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極電位。由于視頻信號(hào)為模擬信號(hào)，在發(fā)光元件6404中產(chǎn)生根據(jù)視頻信號(hào)的電流，并且可以執(zhí)行模擬灰度方法。
[0309]注意，像素結(jié)構(gòu)不局限于圖26所示的一種結(jié)構(gòu)。例如，在圖26所示的像素中可進(jìn)一步包括開關(guān)、電阻器、電容器、晶體管或邏輯電路等。
[0310]接著，參照?qǐng)D27A至27C說明發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。說明例如在使用η溝道驅(qū)動(dòng)TFT的情況中的像素的截面結(jié)構(gòu)。可以與實(shí)施方式4所示的薄膜晶體管類似的方式制造用于圖27Α至27C中所示的半導(dǎo)體裝置的驅(qū)動(dòng)TFT7001、7011、7021，并且這些TFT是可靠性高的薄膜晶體管，每一個(gè)TFT包括:柵極絕緣層；源電極層；漏電極層；該柵極絕緣層、該源電極層及該漏電極層上的氧過剩型氧化物半導(dǎo)體層；以及用作源區(qū)及漏區(qū)的氧缺乏型氧化物半導(dǎo)體層。
[0311]為了取出發(fā)光元件發(fā)出的光，至少陽(yáng)極或陰極需要透光。在襯底上形成薄膜晶體管及發(fā)光元件。發(fā)光元件可具有通過與襯底相對(duì)的面取出發(fā)光的頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)、通過襯底一側(cè)的面取出發(fā)光的底部發(fā)射結(jié)構(gòu)、或者通過襯底一側(cè)的面及與襯底相對(duì)的面取出發(fā)光的雙面發(fā)射結(jié)構(gòu)。本說明書中公開的本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于具有這些發(fā)射結(jié)構(gòu)中任一種的發(fā)光兀件。
[0312]參照?qǐng)D27A說明具有頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。
[0313]圖27A示出當(dāng)驅(qū)動(dòng)TFT7001為η溝道TFT并且從發(fā)光元件7002發(fā)光到共同電極(陽(yáng)極7005) —側(cè)時(shí)的像素的截面圖。在圖27Α中，發(fā)光元件7002的像素電極(陰極7003)和驅(qū)動(dòng)TFT7001電連接，在陰極7003上按順序?qū)盈B有發(fā)光層7004、陽(yáng)極7005。陰極7003可以使用各種導(dǎo)電材料來形成，只要它們的功函數(shù)小且反射光。例如，優(yōu)選采用Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等。發(fā)光層7004可以米用單層或多層的置層來形成。在發(fā)光層7004米用多層來形成時(shí)，通過在陰極7003上按順序?qū)盈B電子注入層、電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層來形成發(fā)光層7004。不需要形成所有這些層。使用透光的導(dǎo)電膜形成陽(yáng)極7005,例如:包含氧化鶴的氧化銦、包含氧化鶴的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫、氧化銦錫(也稱為ΙΤ0)、氧化銦鋅、或添加有氧化硅的氧化銦錫的膜。
[0314]由陰極7003及陽(yáng)極7005夾有發(fā)光層7004的區(qū)域?qū)?yīng)于發(fā)光元件7002。在圖27A所示的像素的情況中，從發(fā)光元件7002發(fā)光如箭頭所示那樣到陽(yáng)極7005 —側(cè)。
[0315]接著，參照?qǐng)D27B說明具有底部發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。圖27B示出在驅(qū)動(dòng)TFT7011是η溝道晶體管并且從發(fā)光元件7012發(fā)光到像素電極(陰極7013) —側(cè)的情況下的像素的截面圖。在圖27Β中，在與驅(qū)動(dòng)TFT7011電連接的透光的導(dǎo)電膜7017上形成有發(fā)光元件7012的陰極7013，在陰極7013上按順序?qū)盈B有發(fā)光層7014、共同電極(陽(yáng)極7015)。在陽(yáng)極7015具有透光性的情況下，也可以覆蓋陽(yáng)極7015地形成用來反射光或遮光的遮光膜7016。與圖27Α的情況同樣，對(duì)于陰極7013，可以使用各種材料，只要它們是功函數(shù)小的導(dǎo)電材料。形成的陰極7013具有可透過光的厚度(優(yōu)選為5nm至30nm左右)。例如，可以將厚度為20nm的鋁膜用作陰極7013。與圖27A的情況類似，發(fā)光層7014可以由單層或多個(gè)層的疊層構(gòu)成。陽(yáng)極7015不需要透過光，但是可以與圖27A的情況同樣地使用透光的導(dǎo)電材料形成。作為遮光膜7016，例如可以使用反射光的金屬等，但是它不局限于金屬膜。例如，也可以使用添加有黑色素的樹脂等。
[0316]由陰極7013及陽(yáng)極7015夾有發(fā)光層7014的區(qū)域?qū)?yīng)于發(fā)光元件7012。在圖27B所示的像素的情況中，從發(fā)光元件7012發(fā)光如箭頭所示那樣到陰極7013 —側(cè)。
[0317]接著，參照?qǐng)D27C說明具有雙面發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。在圖27C中，在與驅(qū)動(dòng)TFT7021電連接的透光的導(dǎo)電膜7027上形成發(fā)光元件7022的像素電極(陰極7023)，在陰極7023上按順序?qū)盈B有發(fā)光層7024、共同電極(陽(yáng)極7025)。與圖27A的情況同樣，陰極7023可以使用各種導(dǎo)電材料來形成，只要它們的功函數(shù)小。所形成的陰極7023具有能透過光的厚度。例如，可以將厚度為20nm的Al膜用作陰極7023。與圖27A同樣，發(fā)光層7024可以用單層或多個(gè)層的疊層構(gòu)成。陽(yáng)極7025可以與圖27A的情況同樣地使用透光的導(dǎo)電材料形成。
[0318]陰極7023、發(fā)光層7024和陽(yáng)極7025彼此重疊的區(qū)域?qū)?yīng)于發(fā)光元件7022。在圖27C所示的像素的情況中，從發(fā)光元件7022發(fā)光，如箭頭所示那樣，到達(dá)陽(yáng)極7025 —側(cè)和陰極7023 —側(cè)。
[0319]注意，雖然在此描述了有機(jī)EL元件作為發(fā)光元件，但是也可以設(shè)置無機(jī)EL元件作為發(fā)光元件。
[0320]在本實(shí)施方式中，示出了控制發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)的薄膜晶體管(驅(qū)動(dòng)TFT)和發(fā)光元件電連接的例子，但是，也可以采用在驅(qū)動(dòng)TFT和發(fā)光元件之間連接用于電流控制的TFT的結(jié)構(gòu)。
[0321]本實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置不局限于圖27A至27C所示的結(jié)構(gòu)，而可以基于根據(jù)本說明書中公開的發(fā)明的技術(shù)思想以各種方式來修改。
[0322]接著，參照?qǐng)D28A和28B說明作為本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光顯示面板(也稱為發(fā)光面板)的外觀及截面。圖28A示出一種面板的俯視圖，其中利用密封材料將電特性高的薄膜晶體管密封在第一襯底與第二襯底之間，該薄膜晶體管包括形成在第一襯底上的柵極絕緣層、分別形成在源區(qū)及漏區(qū)上的源電極層和漏電極層、以及在該柵極絕緣層、該源電極層和該漏電極層上的IGZO半導(dǎo)體層。圖28B示出沿著圖28A的H-1線所取的截面圖。
[0323]以圍繞設(shè)置在第一襯底4501上的像素部4502、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4503a、4503b及掃描線驅(qū)動(dòng)電路4504a、4504b的方式設(shè)置密封材料4505。此外，在像素部4502、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4503a、4503b及掃描線驅(qū)動(dòng)電路4504a、4504b上設(shè)置有第二襯底4506。因此，像素部4502、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4503a、4503b以及掃描線驅(qū)動(dòng)電路4504a、4504b與填料4507—起用密封材料4505密封在第一襯底4501和第二襯底4506之間。這樣，優(yōu)選使用氣密性高且脫氣少的保護(hù)膜(諸如貼合膜或紫外線固化樹脂膜)或覆蓋材料封裝(封入)像素部4502、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4503a、4503b以及掃描線驅(qū)動(dòng)電路4504a、4504b，以免暴露于外部空氣。
[0324]在第一襯底4501上形成的像素部4502、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4503a、4503b及掃描線驅(qū)動(dòng)電路4504a、4504b各包括多個(gè)薄膜晶體管，并且在圖28B中，作為例子示出包括在像素部4502中的薄膜晶體管4510和包括在信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4503a中的薄膜晶體管4509。
[0325]薄膜晶體管4509、4510中的每一個(gè)是包括柵極絕緣層、分別形成在源區(qū)及漏區(qū)上的源電極層及漏電極層、以及在該柵極絕緣層、該源電極層及該漏電極層上的IGZO半導(dǎo)體層的電特性高的薄膜晶體管，并且可以采用實(shí)施方式4所示的薄膜晶體管170作為薄膜晶體管4509、4510。在本實(shí)施方式中，薄膜晶體管4509、4510是η溝道薄膜晶體管。
[0326]此外,參考標(biāo)號(hào)4511標(biāo)明發(fā)光兀件。發(fā)光兀件4511所具有的作為像素電極的第一電極層4517與薄膜晶體管4510的源電極層或漏電極層電連接。注意，發(fā)光元件4511的結(jié)構(gòu)不局限于本實(shí)施方式所不的結(jié)構(gòu)，本實(shí)施方式不出第一電極層4517、電致發(fā)光層4512、第二電極層4513的疊層結(jié)構(gòu)?？梢愿鶕?jù)從發(fā)光元件4511取出光的方向等適當(dāng)?shù)馗淖儼l(fā)光元件4511的結(jié)構(gòu)。
[0327]使用有機(jī)樹脂膜、無機(jī)絕緣膜或有機(jī)聚硅氧烷形成分隔壁4520。特別優(yōu)選的是，使用感光材料形成分隔壁4520，在第一電極層4517上具有開口，并且將開口部的側(cè)壁形成為具有連續(xù)曲率的傾斜面。
[0328]電致發(fā)光層4512可以用單層或多個(gè)層的疊層構(gòu)成。
[0329]可以在第二電極層4513及分隔壁4520上形成保護(hù)膜，以防止氧、氫、水分、二氧化碳等侵入到發(fā)光元件4511中。作為保護(hù)層，可以形成氮化硅膜、氮氧化硅膜、類金剛石的碳(DLC)膜等。
[0330]另外，從FPC4518a、4518b向信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4503a、4503b、掃描線驅(qū)動(dòng)電路4504a、4504b、或像素部4502提供各種信號(hào)及電位。
[0331]在本實(shí)施方式中，連接端子電極4515使用與發(fā)光兀件4511所具有的第一電極層4517相同的導(dǎo)電膜形成，端子電極4516使用與薄膜晶體管4509、4510所具有的源電極層及漏電極層相同的導(dǎo)電膜形成。
[0332]連接端子電極4515通過各向異性導(dǎo)電膜4519電連接到FPC4518a所具有的端子。
[0333]位于從發(fā)光元件4511取出光的方向上的第二襯底需要具有透光性。在此情況下，使用諸如玻璃板、塑料板、聚酯膜或丙烯酸膜等的透光材料。
[0334]作為填料4507，除了諸如氮或氬之類的惰性氣體之外，還可以使用紫外線固化樹脂或熱固化樹脂。例如，可以使用PVC(聚氯乙烯)、丙烯酸、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)、或EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)。在本實(shí)施方式中，作為填料4507使用氮。
[0335]另外，若有需要，也可以在發(fā)光元件的發(fā)光面上適當(dāng)?shù)卦O(shè)置諸如偏振片、圓偏振片(包括橢圓偏振片)、延遲片(四分之一波長(zhǎng)片或二分之一波長(zhǎng)片)或?yàn)V色片等的光學(xué)膜。另外，也可以在偏振片或圓偏振片上設(shè)置抗反射膜。例如，可以進(jìn)行抗眩光處理，以便通過表面上的凹凸來擴(kuò)散反射光并降低眩光。
[0336]信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4503a、4503b及掃描線驅(qū)動(dòng)電路4504a、4504b可以與在另行準(zhǔn)備的襯底上采用單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜形成的驅(qū)動(dòng)電路一起安裝。此外，也可以另外僅形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路或其一部分、或者掃描線驅(qū)動(dòng)電路或其一部分并安裝。本實(shí)施方式不局限于圖28A和28B所示的結(jié)構(gòu)。
[0337]通過上述工序，可以制造作為半導(dǎo)體裝置的可靠性高的顯示裝置(顯示面板)。
[0338]本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式中的任一個(gè)適當(dāng)?shù)亟M合。
[0339]實(shí)施方式12
[0340]本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)實(shí)施方式可以應(yīng)用于電子紙。電子紙可以用于各種領(lǐng)域的電子設(shè)備，只要它們能夠顯示數(shù)據(jù)。例如，可以將電子紙應(yīng)用于電子書籍(電子書)閱讀器、招貼、列車等的交通工具中的廣告、如信用卡等的各種卡的顯示等。圖29A和29B以及圖30示出電子設(shè)備的例子。
[0341]圖29A示出使用電子紙制造的招貼2631。在廣告媒體是紙的印刷物的情況下，用人力來替換廣告，但是，通過使用應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子紙，則可以在短時(shí)間內(nèi)改變廣告的顯示。此外，可以穩(wěn)定地顯示圖像而不會(huì)失真。注意，招貼可以配置成以無線方式收發(fā)數(shù)據(jù)。
[0342]圖29B示出如列車等的交通工具中的廣告2632。在廣告媒體是紙的印刷物的情況下，用人力來替換廣告，但是，通過使用應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子紙，則可在短時(shí)間內(nèi)不需要許多人力地改變廣告顯示。此外，可以穩(wěn)定地顯示圖像而不會(huì)失真。注意，交通工具中的廣告可以配置成以無線方式收發(fā)數(shù)據(jù)。
[0343]圖30示出電子書籍閱讀器2700的一個(gè)例子。例如，電子書籍閱讀器2700包括兩個(gè)殼體，即殼體2701及殼體2703。殼體2701及殼體2703用鉸鏈2711組合在一起，使得可以以該鉸鏈2711為軸來開閉電子書籍閱讀器2700。采用這種結(jié)構(gòu)，可以如紙質(zhì)書籍那樣來操作電子書籍閱讀器2700。
[0344]殼體2701中組裝有顯示部2705，而殼體2703組裝有顯示部2707。顯示部2705及顯示部2707可以配置成顯示一個(gè)圖像或不同圖像。在顯示部2705及顯示部2707顯示不同圖像的情況下，例如，在右邊的顯示部(圖30中的顯示部2705)可以顯示文本，而在左邊的顯示部(圖30中的顯示部2707)可以顯示圖形。
[0345]圖30示出殼體2701具備操作部等的例子。例如，殼體2701具備電源開關(guān)2721、操作鍵2723、揚(yáng)聲器2725等。利用操作鍵2723可以翻頁(yè)。注意，也可以在設(shè)置了顯示部的殼體的面上設(shè)置鍵盤、定位裝置等。另外，可以在殼體的背面或側(cè)面上設(shè)置外部連接端子(耳機(jī)端子、USB端子、可與諸如AC適配器及USB電纜之類的各種電纜連接的端子、等等)、記錄媒體插入部等。再者，電子書籍閱讀器2700也可以具有電子詞典的功能。
[0346]電子書籍閱讀器2700可以配置成以無線方式收發(fā)數(shù)據(jù)。還可以采用以無線的方式從電子書籍服務(wù)器購(gòu)買和下載所希望的書籍?dāng)?shù)據(jù)等的結(jié)構(gòu)。
[0347]實(shí)施方式13
[0348]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置可以應(yīng)用于各種電子設(shè)備(包括游戲機(jī))。電子設(shè)備的例子包括電視裝置(也稱為電視或電視接收機(jī))、計(jì)算機(jī)等的監(jiān)視器、如數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝像機(jī)之類的相機(jī)、數(shù)碼相框、移動(dòng)電話手機(jī)(也稱為移動(dòng)電話或移動(dòng)電話裝置)、便攜式游戲操縱臺(tái)、便攜式信息終端、音頻再現(xiàn)裝置、如彈珠機(jī)等的大型游戲機(jī)坐寸ο
[0349]圖31A示出電視裝置9600的一個(gè)例子。在電視裝置9600中，殼體9601組裝有顯示部9603。顯示部9603可以顯示圖像。此外，在此利用支架9605支撐殼體9601。
[0350]可以通過殼體9601的操作開關(guān)或分開的遙控器9610操作電視裝置9600。通過遙控器9610的操作鍵9609可以控制頻道及音量，使得可以控制顯示部9603上顯示的圖像。此外，也可以在遙控器9610中設(shè)置用于顯示從遙控器9610輸出的數(shù)據(jù)的顯示部9607。
[0351]注意，電視裝置9600具備接收機(jī)及調(diào)制解調(diào)器等?？梢酝ㄟ^接收機(jī)接收一般的電視廣播。再者，當(dāng)電視裝置9600經(jīng)由調(diào)制解調(diào)器通過有線或無線連接連接到通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以進(jìn)行單向(從發(fā)送者到接收者)或雙向(在發(fā)送者和接收者之間或在接收者之間)的數(shù)據(jù)通信。
[0352]圖31B示出數(shù)碼相框9700的一個(gè)例子。例如，在數(shù)碼相框9700中，殼體9701中組裝有顯示部9703。顯示部9703可以顯示各種圖像，例如，顯示部9703可顯示使用數(shù)碼相機(jī)等拍攝的圖像數(shù)據(jù)，并且可以發(fā)揮與一般的相框同樣的功能。
[0353]注意，數(shù)碼相框9700具備操作部、外部連接端子(USB端子、可以與USB電纜等的各種電纜連接的端子等)、記錄媒體插入部等。雖然這些組件可以設(shè)置到上面設(shè)置了顯示部的面上，但是對(duì)于數(shù)碼相框9700的設(shè)計(jì)來說，優(yōu)選將它們?cè)O(shè)置在側(cè)面或背面。例如，在數(shù)碼相框的記錄介質(zhì)插入部中插入儲(chǔ)存有使用數(shù)碼相機(jī)拍攝的圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，由此可傳遞圖像數(shù)據(jù)，然后將其顯示于顯示部9703上。
[0354]數(shù)碼相框9700可以配置成以無線的方式收發(fā)數(shù)據(jù)?？梢圆捎靡詿o線的方式傳遞所希望的圖像數(shù)據(jù)以進(jìn)行顯示的結(jié)構(gòu)。
[0355]圖32A不出一種便攜式游戲機(jī),包括殼體9881和殼體9891這兩個(gè)殼體,并且通過連接部9893連接，使得可以開閉便攜式游戲機(jī)。殼體9881安裝有顯示部9882，并且殼體9891安裝有顯示部9883。另外，圖32A所示的便攜式游戲機(jī)還具備揚(yáng)聲器部9884、記錄媒體插入部9886、LED燈9890、輸入單元(操作鍵9885，連接端子9887，具有測(cè)定力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)、距離、光、液、磁、溫度、化學(xué)物質(zhì)、聲音、時(shí)間、硬度、電場(chǎng)、電流、電壓、電力、輻射線、流速、濕度、梯度、振動(dòng)、氣味或紅外線的功能的傳感器9888，以及麥克風(fēng)9889)等。當(dāng)然，便攜式游戲機(jī)的結(jié)構(gòu)不局限于上述結(jié)構(gòu)。便攜式游戲機(jī)可以具有適當(dāng)?shù)卦O(shè)置有其它附屬設(shè)備的結(jié)構(gòu)，只要至少設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。圖32A所示的便攜式游戲機(jī)具有如下功能:讀出儲(chǔ)存在記錄媒體中的程序或數(shù)據(jù)并將其顯示在顯示部上；以及通過無線通信與其他便攜式游戲機(jī)共享信息。注意，圖32A所示的便攜式游戲機(jī)的功能不局限于以上所述那些功能，便攜式游戲機(jī)可以具有各種各樣的功能。
[0356]圖32B示出作為大型游戲機(jī)的自動(dòng)販賣機(jī)9900的一個(gè)例子。在自動(dòng)販賣機(jī)9900中，在殼體9901中安裝有顯示部9903。另外，自動(dòng)販賣機(jī)9900還具備諸如起動(dòng)桿和停止開關(guān)等的操作單元、投幣口、揚(yáng)聲器等。當(dāng)然，自動(dòng)販賣機(jī)9900的結(jié)構(gòu)不局限于上述結(jié)構(gòu)。自動(dòng)販賣機(jī)可以具有適當(dāng)?shù)卦O(shè)置有其它附屬設(shè)備的結(jié)構(gòu)，只要至少設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。
[0357]圖33示出移動(dòng)電話手機(jī)1000的一個(gè)例子。移動(dòng)電話手機(jī)1000具備安裝在殼體1001中的顯示部1002，還具備操作按鈕1003、外部連接端口 1004、揚(yáng)聲器1005、麥克風(fēng)1006 等。
[0358]當(dāng)圖33所示的移動(dòng)電話手機(jī)1000的顯示部1002用手指等觸摸時(shí)，可把數(shù)據(jù)輸入到移動(dòng)電話手機(jī)1000中。此外，可以用手指等觸摸顯示部1002來進(jìn)行諸如打電話和文本輸入等操作。
[0359]顯示部1002主要有三個(gè)屏幕模式。第一模式是主要用于顯示圖像的顯示模式，第二模式是主要用于輸入如文本等的數(shù)據(jù)的輸入模式，第三模式是顯示和輸入模式，這是兩個(gè)模式的組合，即，顯不模式與輸入模式的組合。
[0360]例如，在打電話或文本輸入的情況下，為顯示部1002選擇主要用于輸入文本的文本輸入模式，使得可以輸入在屏幕上顯示的字符。在此情況下，優(yōu)選的是，在顯示部1002的屏幕的幾乎所有區(qū)域中顯示鍵盤或號(hào)碼按鈕。
[0361]當(dāng)在移動(dòng)電話手機(jī)1000的內(nèi)部設(shè)置包括諸如陀螺儀或加速度傳感器等檢測(cè)傾斜度的傳感器的檢測(cè)裝置時(shí)，通過確定移動(dòng)電話手機(jī)1000的方向(移動(dòng)電話1000的長(zhǎng)側(cè)還是短側(cè)是其底部)，可以對(duì)顯示部1002的屏幕上的顯示進(jìn)行自動(dòng)切換。
[0362]通過觸摸顯示部1002或使用殼體1001的操作按鈕1003來切換屏幕模式?；蛘?，可以根據(jù)顯示在顯示部1002上的圖像的種類來切換屏幕模式。例如，當(dāng)要顯示在顯示部上的圖像信號(hào)為動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)時(shí)，將屏幕模式切換成顯示模式。當(dāng)該信號(hào)為文本數(shù)據(jù)時(shí)，將屏幕模式切換成輸入模式。
[0363]另外，在輸入模式中，當(dāng)在檢測(cè)顯示部1002中的光傳感器所檢測(cè)的信號(hào)的同時(shí)，在一定時(shí)期中沒有通過觸摸顯示部1002來進(jìn)行輸入時(shí)，可以控制屏幕模式以便從輸入模式切換成顯示模式。
[0364]還可以將顯示部1002用作圖像傳感器。例如，當(dāng)通過手掌或手指觸摸顯示部1002時(shí)，拍攝掌紋、指紋等的圖像，從而可以進(jìn)行個(gè)人識(shí)別。此外，通過在顯示部中設(shè)置發(fā)射近紅外光的背光或感測(cè)光源，可以拍攝手指靜脈、手掌靜脈等的圖像。
[0365]本申請(qǐng)基于2008年9月19日在日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)序列號(hào)2008-241557，在此引用其全部?jī)?nèi)容作為參考。
參考標(biāo)號(hào)的說明
100:襯底，101:柵電極，102:柵極絕緣層，103:1GZ0半導(dǎo)體層，104a:源區(qū)，104b:漏區(qū)，105a:源電極層，105b:漏電極層，106a:源區(qū)，106b:漏區(qū)，107:保護(hù)絕緣膜，108:電容器布線，110:像素電極，IllaUllb:1GZO層，121:第一端子，122:第二端子，123:1GZO層，125:接觸孔，126:接觸孔，127:接觸孔，128:透明導(dǎo)電膜，129:透明導(dǎo)電膜，130:第一 IGZO膜，150:第二端子，151:第一端子，152:柵極絕緣層，153:連接電極，154:保護(hù)絕緣膜，155:透明導(dǎo)電膜，156:電極，157:第一 IGZO膜，158:第一 IGZO膜，170至173:薄膜晶體管，181:共同電位線，185:共同電位線，186:氧化物半導(dǎo)體層，190:共同電極，191:連接電極，580:襯底，581:薄膜晶體管，585:絕緣層，587:電極層，588:電極層，589:球形粒子，590a:黑色區(qū)，590b:白色區(qū)，594:空腔，595:填料，596:襯底，1000:移動(dòng)電話手機(jī)，1001:殼體，1002:顯示部，1003:操作按鈕，1004:外部連接端口，1005:揚(yáng)聲器，1006:麥克風(fēng)，2600:TFT襯底，2601:對(duì)置襯底，2602:密封材料，2603:像素部，2604:顯示元件，2605:著色層，2606:偏振片，2607:偏振片，2608:布線電路部，2609:柔性布線襯底，2610:冷陰極管，2611:反射板，2612:電路襯底，2613:漫射板，2631:招貼，2632:交通工具中的廣告，2700:電子書籍閱讀器，2701:殼體，2703:殼體，2705:顯示部，2707:顯示部，2711:鉸鏈，2721:電源開關(guān)，2723:操作鍵，2725:揚(yáng)聲器，4001:襯底，4002:像素部，4002:信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路，4004:掃描線驅(qū)動(dòng)電路，4005:密封材料，4006:襯底，4008:液晶層，4010:薄膜晶體管，4011:薄膜晶體管，4013:液晶元件，4015:連接端子，4016:端子電極，4018:FPC,4019:各向異性導(dǎo)電膜，4020:絕緣層，4021:絕緣層，4030:像素電極層，4031:對(duì)置電極層，4032:絕緣層，4033:絕緣層，4501:襯底，4502:像素部，4503a、4503b:信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路，4504a、4504b:掃描線驅(qū)動(dòng)電路，4505:密封材料，4506:襯底，4507:填料，4509:薄膜晶體管，4510:薄膜晶體管，4511:發(fā)光元件，4512:電致發(fā)光層，4513:電極層，4515:連接端子電極，4516:端子電極，4517:電極層，4519:各向異性導(dǎo)電膜，4520:分隔壁，5300:襯底，5301:像素部，5302:掃描線驅(qū)動(dòng)電路，5303:信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路，5400:襯底，5401:像素部，5402:掃描線驅(qū)動(dòng)電路，5403:信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路，5404:掃描線驅(qū)動(dòng)電路，5501:第一布線，5502:第二布線，5503 --第三布線，5504:第四布線，5505:第五布線，5506:第六布線，5543:節(jié)點(diǎn)，5544:節(jié)點(diǎn)，5571:第一薄膜晶體管，5572:第二薄膜晶體管，5573:第三薄膜晶體管，5574:第四薄膜晶體管，5575:第五薄膜晶體管，5576:第六溥膜晶體管，5577:第七薄膜晶體管，5578 ;第八薄膜晶體管，5601:驅(qū)動(dòng)器1C，5602:開關(guān)群，5603a:第一薄膜晶體管，5603b:第二薄膜晶體管，5603c:第三薄膜晶體管，5611:第一布線，5612:第二布線，5613:第三布線，5621_1至5621_M:布線，5701_1至5701_n:觸發(fā)器，5701_1:觸發(fā)器，5703a:第一薄膜晶體管的導(dǎo)通/截止的時(shí)序，5703b:第二薄膜晶體管的導(dǎo)通/截止的時(shí)序，5703c:第三薄膜晶體管的導(dǎo)通/截止的時(shí)序，5803a:第一薄膜晶體管的導(dǎo)通/截止的時(shí)序，5803b:第二薄膜晶體管的導(dǎo)通/截止的時(shí)序，5803c:第三薄膜晶體管的導(dǎo)通/截止的時(shí)序，5711:第一布線，5712:第二布線，5713:第三布線，5714:第四布線，5715:第五布線，5716:第六布線，5717:第七布線，5721:信號(hào)，5821:信號(hào)，6400:像素，6401:開關(guān)晶體管，6402:驅(qū)動(dòng)晶體管，6403:電容器，6404:發(fā)光元件，6405:信號(hào)線，6406:掃描線，6407:電源線，6408:共同電極，7001:驅(qū)2? TFT, 7002:發(fā)光元件，7003:陰極，7004:發(fā)光層，7005:陽(yáng)極，7011:驅(qū)動(dòng)TFT，7012:發(fā)光元件，7013:陰極，7014:發(fā)光層，7015:陽(yáng)極，7016:遮光膜，7017:導(dǎo)電膜，7021:驅(qū)動(dòng)TFT,7022:發(fā)光元件，7023:陰極，7024:發(fā)光層，7025:陽(yáng)極，7027:導(dǎo)電膜，9600:電視裝置，9601:殼體，9603:顯示部，9605:支架，9607:顯示部，9609:操作鍵，9610:遙控器，9700:數(shù)碼相框，9701:殼體，9703:顯示部，9881:殼體，9882:顯示部，9883:顯示部，9884:揚(yáng)聲器部，9885:操作鍵，9886:記錄媒體插入部，9887:連接端子，9888:傳感器，9889:麥克風(fēng)，9890:LED燈，9891:殼體，9893:連接部，9900:自動(dòng)販賣機(jī)，9901:殼體，9903:顯示部。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體裝置，包括: 第一導(dǎo)電層； 在所述第一導(dǎo)電層上的第一絕緣層； 在所述第一絕緣層上的氧化物半導(dǎo)體層； 在所述氧化物半導(dǎo)體層上的第二導(dǎo)電層； 在所述第二導(dǎo)電層上的第二絕緣層； 在所述第二絕緣層上的第三導(dǎo)電層；和 柔性印刷電路， 其中，所述氧化物半導(dǎo)體層覆蓋所述第一導(dǎo)電層， 其中，所述第二導(dǎo)電層覆蓋所述第一導(dǎo)電層， 其中，所述第二導(dǎo)電層通過所述第二絕緣層中的孔電連接到所述第三導(dǎo)電層， 其中，所述第三導(dǎo)電層電連接到所述柔性印刷電路，并且 其中，所述第一導(dǎo)電層的電位處于浮動(dòng)狀態(tài)。
2.—種半導(dǎo)體裝置，包括: 第一導(dǎo)電層； 在所述第一導(dǎo)電層上的第一絕緣層； 在所述第一絕緣層上的氧化物半導(dǎo)體層； 在所述氧化物半導(dǎo)體層上的第二導(dǎo)電層； 在所述第二導(dǎo)電層上的第二絕緣層； 在所述第二絕緣層上的第三導(dǎo)電層；和 柔性印刷電路， 其中，所述氧化物半導(dǎo)體層覆蓋所述第一導(dǎo)電層， 其中，所述第二導(dǎo)電層覆蓋所述第一導(dǎo)電層， 其中，從所述柔性印刷電路提供的信號(hào)通過所述第三導(dǎo)電層被輸入到所述第二導(dǎo)電層，并且 其中，所述第一導(dǎo)電層的電位處于浮動(dòng)狀態(tài)。
3.一種半導(dǎo)體裝置，包括: 第一導(dǎo)電層； 在所述第一導(dǎo)電層上的第一絕緣層； 在所述第一絕緣層上的氧化物半導(dǎo)體層； 在所述氧化物半導(dǎo)體層上的第二導(dǎo)電層； 在所述第二導(dǎo)電層上的第二絕緣層； 在所述第二絕緣層上的第三導(dǎo)電層；和 柔性印刷電路， 其中，所述氧化物半導(dǎo)體層覆蓋所述第一導(dǎo)電層， 其中，所述第二導(dǎo)電層覆蓋所述第一導(dǎo)電層， 其中，從所述柔性印刷電路提供的電位通過所述第三導(dǎo)電層被輸入到所述第二導(dǎo)電層，并且 其中，所述第一導(dǎo)電層的電位處于浮動(dòng)狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1、2和3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述第三導(dǎo)電層包括透明導(dǎo)電膜。
5.如權(quán)利要求1、2和3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述第三導(dǎo)電層用作輸入端子。
6.如權(quán)利要求1、2和3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述第一導(dǎo)電層的電位與所述第二導(dǎo)電層的電位不同。
7.如權(quán)利要求1、2和3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述氧化物半導(dǎo)體層包括銦和鋅。
8.如權(quán)利要求1、2和3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述氧化物半導(dǎo)體層包括銦、鋅和鎵。
9.如權(quán)利要求1、2和3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述氧化物半導(dǎo)體層覆蓋所述第一導(dǎo)電層，其中所述第一絕緣層設(shè)置在其間。
10.如權(quán)利要求1、2和3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述第二導(dǎo)電層覆蓋所述第一導(dǎo)電層，其中所述第一絕緣層和所述氧化物半導(dǎo)體層設(shè)置在其間。
【文檔編號(hào)】G02F1/1368GK104134673SQ201410186936
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2008年9月19日
【發(fā)明者】山崎舜平, 秋元健吾, 小森茂樹, 魚地秀貴, 和田理人, 千葉陽(yáng)子 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所