特許ウォッチ

公開番号2025096370
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2025061539,2023182989
出願日2025-04-03,2009-11-26
発明の名称半導体装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類G02F 1/1368 20060101AFI20250619BHJP(光学)
要約【課題】酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタに適した液晶表示装置を提供することを
目的とする。
【解決手段】酸化物半導体層を含む薄膜トランジスタを有する液晶表示装置において、少
なくとも該酸化物半導体層を覆う層間膜に、透過する可視光の光強度を減衰させる機能を
有する膜を用いる。透過する可視光の光強度を減衰させる機能を有する膜としては、着色
層を用いることができ、有彩色の透光性樹脂層を用いるとよい。また、有彩色の透光性樹
脂層及び遮光層を含む層間膜とし、透過する可視光の光強度を減衰させる機能を有する膜
として遮光層を用いてもよい。画素電極層及び共通電極層は上方に形成される方を開口パ
ターンを有する形状とし、下方に形成される方を平板状とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ゲート電極層と重畳する酸化物半導体層をチャネル形成領域とする薄膜トランジスタと
、
平板状の第１の電極層と、
開口パターンを有する第２の電極層と、
前記薄膜トランジスタ及び前記第２の電極層の間に設けられた層間膜と、
前記層間膜、前記第１の電極層及び前記第２の電極層上に液晶層と、を有し、
前記第１の電極層及び前記第２の電極層のどちらか一方は、前記薄膜トランジスタと電
気的に接続する画素電極層であり、他方は共通電極層であり、
前記層間膜は、前記酸化物半導体層よりも光透過率が低い有彩色の透光性樹脂層であり
、
前記有彩色の透光性樹脂層は、前記画素電極層と重畳すると共に前記酸化物半導体層を
被覆するように設けられている、液晶表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
酸化物半導体を用いる液晶表示装置及びその作製方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に代表されるように、ガラス基板等の平板に形成される薄膜トランジスタは
、アモルファスシリコン、多結晶シリコンによって作製されている。アモルファスシリコ
ンを用いた薄膜トランジスタは、電界効果移動度が低いもののガラス基板の大面積化に対
応することができ、一方、多結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタは電界効果移動度が
高いものの、レーザアニール等の結晶化工程が必要であり、ガラス基板の大面積化には必
ずしも適応しないといった特性を有している。
【０００３】
これに対し、酸化物半導体を用いて薄膜トランジスタを作製し、電子デバイスや光デバイ
スに応用する技術が注目されている。例えば、酸化物半導体膜として酸化亜鉛、Ｉｎ－Ｇ
ａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体を用いて薄膜トランジスタを作製し、画像表示装置のスイッ
チング素子などに用いる技術が特許文献１及び特許文献２で開示されている。
【０００４】
酸化物半導体にチャネル形成領域を設ける薄膜トランジスタは、アモルファスシリコンを
用いた薄膜トランジスタよりも高い電界効果移動度が得られている。酸化物半導体膜はス
パッタリング法などによって３００℃以下の温度で膜形成が可能であり、多結晶シリコン
を用いた薄膜トランジスタよりも製造工程が簡単である。
【０００５】
酸化物半導体は、可視光領域の波長の光を透過する透明半導体のため、表示装置の画素に
用いることによって、高開口化が可能と言われている。
【０００６】
このような酸化物半導体を用いてガラス基板、プラスチック基板等に薄膜トランジスタを
形成し、表示装置への応用が期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００７－１２３８６１号公報
特開２００７－９６０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタに適した液晶表示装置を提供することを
目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
酸化物半導体層を含む薄膜トランジスタを有する液晶表示装置において、少なくとも該酸
化物半導体層を覆う層間膜に、透過する可視光の光強度を減衰させる機能を有する膜を用
いる。透過する可視光の光強度を減衰させる機能を有する膜は、酸化物半導体層よりも可
視光の光透過率が低い膜である。透過する可視光の光強度を減衰させる機能を有する膜と
しては、着色層を用いることができ、有彩色の透光性樹脂層を用いるとよい。また、有彩
色の透光性樹脂層及び遮光層を含む層間膜とし、透過する可視光の光強度を減衰させる機
能を有する膜として遮光層を用いてもよい。
【００１０】
薄膜トランジスタ上に設ける層間膜として、有彩色の透光性樹脂層の着色層を用いると、
画素の開口率を低下させることなく薄膜トランジスタの半導体層へ入射する光の強度を減
衰させることができ、酸化物半導体の光感度による薄膜トランジスタの電気特性の変動を
防止し安定化する効果を得られる。また、有彩色の透光性樹脂層は、カラーフィルタ層と
して機能させることができる。カラーフィルタ層を対向基板側に設ける場合、薄膜トラン
ジスタが形成される素子基板との、正確な画素領域の位置合わせが難しく画質を損なう恐
れがあるが、層間膜をカラーフィルタ層として直接素子基板側に形成するのでより精密な
形成領域の制御ができ、微細なパターンの画素にも対応することができる。また、層間膜
とカラーフィルタ層を同一の絶縁層で兼ねるので、工程が簡略化しより低コストで液晶表
示装置を作製可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許