半導體顯示裝置制造方法及圖紙

一種半導體顯示裝置包括像素部分和信號線驅動器電路，該信號線驅動器電路包括：第一電路；第二電路，該第二電路被配置成控制被第一電路采樣的串行視頻信號的定時；以及第三電路，該第三電路被配置成對并行視頻信號執行信號處理，其中第二電路包括在第一基板上形成的第一半導體元件，該第一半導體元件包括第一半導體層，其中第三電路包括在第二基板上形成的第二半導體元件，該第二半導體元件包括第二半導體層，其中像素部分包括在第二基板上形成的第三半導體元件，該第三半導體元件包括第三半導體層，其中第一半導體層包含硅或鍺，并且其中第二半導體層和第三半導體層均具有比第一半導體層寬的帶隙。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及包含驅動器電路的半導體顯示裝置。
技術介紹
在像素部分中設置有包含非晶硅的晶體管的半導體顯示裝置具有高生產率和低成本的優點，因為該半導體顯示裝置可應用于第五代(1200mm長X 1300mm寬)或更高代的玻璃基板。此外，在該半導體顯示裝置中，需要諸如用于選擇像素的掃描線驅動器電路或用于將視頻信號提供到所選像素的信號線驅動器電路的驅動器電路以進行高速操作。此外，該驅動器電路是使用諸如單晶硅的晶體硅形成的，該晶體硅具有比非晶硅高的遷移率。通常，使用單晶硅晶片等形成的包含驅動器電路的IC芯片被安裝在通過帶式自動接合(TAB)方法、玻璃上芯片(COG)方法等使用非晶硅形成的像素部分的外圍中。下文中引用的專利文獻I公開了一種技術，通過該技術，使用硅以IC芯片的形式形成的驅動器電路被安裝在面板上。專利文獻2公開了一種技術，其中，在玻璃基板上形成的驅動器電路被分成薄的矩形形狀并安裝在設置有像素部分的基板上。[參考][專利文獻][專利文獻I]日本公開專利申請No.2007-286119[專利文獻2]日本公開專利申請Νο·Η7-014880
技術實現思路
要求諸如信號線驅動器電路或掃描線驅動器電路的驅動器電路不僅具有高的操作速度而且具有高的耐受電壓。特別地，在諸如液晶顯示裝置的對像素施加AC電壓的半導體顯示裝置的情況下，信號線驅動器電路的輸出側上的電路需要具有至少近似大于十幾伏特的耐受電壓。因此，在信號線驅動器電路中包含的諸如晶體管或電容器的半導體元件的結構需要被設計成使得例如通過增加柵極絕緣膜和置于其電極之間的絕緣膜的厚度來獲得以上電平的耐受電壓。然而，并不要求在信號線驅動器電路中包含的所有半導體元件都具有以上電平的耐受電壓。例如，諸如移位寄存器的遠離信號線驅動器電路的輸出側的電路僅需要耐受至多約3V的電壓。對于在移位寄存器中使用的半導體元件，為了確保半導體顯示裝置的顯示圖像的高質量，高速操作比高耐受電壓更重要。為了實現高速操作，優選的是，使半導體元件小型化，并且減少其絕緣膜的厚度。然而，使用相同的工藝來制造需要具有高耐受電壓的半導體元件和需要高速地操作的半導體元件。為了通過相同的工藝來制造具有不同結構的半導體元件，需要利用復雜的工藝，從而導致產量降低和成本增加。因此，在實踐中，需要高速地操作的半導體元件的結構必須根據需要具有高耐受電壓的半導體元件的結構來設計。從而，阻礙了由驅動器電路占用的區域的減少，并且，難以確保高操作速度和抑制功耗。鑒于上述問題，本專利技術的目的在于提供一種包括驅動器電路的半導體顯示裝置，在沒有使制造工藝復雜的情況下確保了該驅動器電路的高速操作和高耐受電壓。本專利技術的另一個目的在于提供一種包括驅動器電路的半導體顯示裝置，在沒有使制造工藝復雜的情況下確保了該驅動器電路的高耐受電壓并抑制其功耗。本專利技術的另一個目的在于提供一種包括驅動器電路的半導體顯示裝置，在沒有使制造工藝復雜的情況下確保了該驅動器電路的高耐受電壓并減少其占用區域。為了實現上述目的，在本專利技術的實施例中，使用具有比硅或鍺寬的帶隙且比硅或鍺低的本征載流子密度的半導體來形成需要具有高耐受電壓的電路。作為這樣的半導體的例子，可以提供其帶隙近似為硅的帶隙的兩倍多寬的氧化物半導體。此外，使用包含硅、鍺等的結晶半導體來形成不需要具有這樣的高耐受電壓的電路。通過連接上述兩個電路來制造半導體顯示裝置。作為具有比硅或鍺更寬的帶隙和更低的本征載流子密度的半導體，可以提供氧化物半導體、碳化硅、氮化鎵等。氧化物半導體的帶隙、碳化硅的帶隙和氮化鎵的帶隙分別是3. IeV至3. 5eV、3. 26eV和3. 39eV，其近似為硅的帶隙的三倍寬。在提高諸如晶體管的半導 體元件的耐受電壓、減低功率損耗等方面，這些半導體的寬帶隙是有利的。根據本專利技術的實施例，在需要具有高耐受電壓的電路中使用具有寬帶隙的上述半導體，能夠制造對中間電壓具有抵抗性(即，具有中間耐受電壓)的半導體元件。根據本專利技術的實施例，能夠使用與需要具有高耐受電壓的電路的半導體和工藝不同的半導體和工藝來形成不需要具有這樣的高耐受電壓的電路。因此，在不需要具有這樣的高耐受電壓的電路中，半導體元件能夠被制造為對低電壓具有抵抗性(即，具有低耐受電壓)、高速地操作并被小型化，其中，該半導體元件的絕緣膜的厚度被減小。也就是說，根據本專利技術的實施例，具有最適合于電路所需特性的結構的半導體元件能夠被單獨制造，而不使工藝復雜。在本說明書中，低電壓是指小于或等于5V的電壓，優選地是指小于或等于3V的電壓，更優選地是指小于或等于I. 8V的電壓，低耐受電壓是指對低電壓的抵抗性。中間電壓是指高于5V且近似低于或等于20V的電壓；中間耐受電壓是指對中間電壓的抵抗性。具體地說，在信號線驅動器電路中，諸如移位寄存器的控制對串行輸入視頻信號進行采樣的定時的電路需要具有高操作速度而不是高耐受電壓。另一方面，對轉換為并行信號的視頻信號執行信號處理的電路(例如，電平移位器、緩沖器或者DA轉換器(DAC))需要具有高耐受電壓而不是高操作速度。因此，在本專利技術的實施例的信號線驅動器電路中，控制對視頻信號進行采樣的定時的電路具有低耐受電壓，并且，對轉換為并行信號的視頻信號執行信號處理的電路具有中間耐受電壓。信號線驅動器電路是通過連接具有低耐受電壓的電路和具有中間耐受電壓的電路來形成的。對于采樣和臨時保持視頻信號以便把串行輸入視頻信號轉換為并行信號的電路，例如，存儲器電路或采樣電路，根據視頻信號是模擬信號還是數字信號來適當地確定該電路所需的耐受電壓的電平。在數字視頻信號的情況下，上述電路的耐受電壓不必很高，因為由于比特數的增加該電路需要高速地操作。相反，在往往具有比數字視頻信號高的電壓的模擬視頻信號的情況下，上述電路優選地具有中間耐受電壓。氧化物半導體是具有半導體特性的金屬氧化物，并且，具有近似與微晶硅或多晶硅一樣高的遷移率和作為非晶硅的特性的均勻元件特性。作為氧化物半導體，可以使用四組分金屬氧化物，例如，基于In-Sn-Ga-Zn-O的氧化物半導體；三組分金屬氧化物，例如，基于In-Ga-Zn-O的氧化物半導體,基于In-Sn-Zn-O的氧化物半導體,基于In-Al-Zn-O的氧化物半導體，基于Sn-Ga-Zn-O的氧化物半導體，基于Al-Ga-Zn-O的氧化物半導體，或者，基于Sn-Al-Zn-O的氧化物半導體；二組分金屬氧化物，例如，基于In-Zn-O的氧化物半導體，基于Sn-Zn-O的氧化物半導體，基于Al-Zn-O的氧化物半導體，基于Zn-Mg-O的氧化物半導體，基于Sn-Mg-O的氧化物半導體，基于In-Mg-O的氧化物半導體，或者，基于In-Ga-O的氧化物半導體，基于In-O的氧化物半導體，基于Sn-O的氧化物半導體，或者基于Zn-O的氧化物半導體等。在本說明書中，例如，基于In-Sn-Ga-Zn-O的氧化物半導體是指包含銦(In)、錫(Sn)、鎵(Ga)和鋅(Zn)的金屬氧化物，并且，對于理想配比成分比沒有特別的限制。另外，上述氧化物半導體可以包含硅。此外，氧化物半導體可以用化學式InMO3(ZnO)ni (m>0，m不必是自然數)來表示。這里，M表不從Ga、Al、Mn和Co中選擇的一種或多種金屬兀素。 采用上述結構本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.03.31 JP 2010-0806611.一種半導體顯示裝置，包括 像素部分；以及 信號線驅動器電路，該信號線驅動器電路包括第一電路、第二電路和第三電路， 其中，第一電路被配置成對串行視頻信號進行采樣并把串行視頻信號轉換為并行視頻信號， 其中，第二電路被配置成控制被第一電路采樣的串行視頻信號的定時， 其中，第三電路被配置成對并行視頻信號執行信號處理， 其中，第二電路包括在第一基板上形成的第一半導體元件，該第一半導體元件包括第一半導體層， 其中，第三電路包括在第二基板上形成的第二半導體元件，該第二半導體元件包括第二半導體層， 其中，像素部分包括在第二基板上形成的第三半導體元件，該第三半導體元件包括第三半導體層， 其中，第一半導體層包含硅或鍺，并且 其中，第二半導體層和第三半導體層均具有比第一半導體層寬的帶隙。2.根據權利要求I所述的半導體顯示裝置， 其中，第一電路包括在第一基板上形成的第四半導體元件，并且 其中，該第四半導體元件包含硅或鍺。3.根據權利要求I所述的半導體顯示裝置， 其中，第一電路包括在第二基板上形成的第五半導體元件，并且 其中，該第五半導體元件包含半導體。4.根據權利要求I所述的半導體顯示裝置， 其中，第二半導體元件的耐受電壓比第一半導體元件的耐受電壓高大于IOV。5.根據權利要求I所述的半導體顯示裝置， 其中，第二半導體元件的耐受電壓高于5V且近似小于或等于20V。6.根據權利要求I所述的半導體顯示裝置， 其中，第一半導體元件至第三半導體元件均是晶體管。7.根據權利要求I所述的半導體顯示裝置， 其中，半導體是氧化物半導體。8.根據權利要求7所述的半導體顯示裝置， 其中，氧化物半導體是基于In-Ga-Zn-O的氧化物半導體。9.一種半導體顯示裝置，包括 像素部分； 掃描線驅動器電路；以及 信號線驅動器電路，該信號線驅動器電路包括第一電路、第二電路和第三電路， 其中，第一電路被配置成對串行視頻信號進行采樣并把串行視頻信號轉換為并行視頻信號， 其中，第二電路被配置成控制被第一電路采樣的串行視頻信號的定時， 其中，第三電路被配置成對并行視頻信號執行信號處理，其中，第二電路包括在第一基板上形成的第一半導體元件，該第一半導體元件包括第一半導體層， 其中，第三電路包括在第二基板上形成的第二半導體元件，該第二半導體元件包括第二半導體層， 其中，像素部分包括在第二基板上形成的第三半導體元件，該第三半導體元件包括第三半導體層， 其中，第一半導體層包含硅或鍺，并且 其中，第二半導體層和第三半導...

【專利技術屬性】
技術研發人員：山崎舜平，小山潤，
申請(專利權)人：株式會社半導體能源研究所，
類型：
國別省市：