半导体显示装置制造方法及图纸

一种半导体显示装置包括像素部分和信号线驱动器电路，该信号线驱动器电路包括：第一电路；第二电路，该第二电路被配置成控制被第一电路采样的串行视频信号的定时；以及第三电路，该第三电路被配置成对并行视频信号执行信号处理，其中第二电路包括在第一基板上形成的第一半导体元件，该第一半导体元件包括第一半导体层，其中第三电路包括在第二基板上形成的第二半导体元件，该第二半导体元件包括第二半导体层，其中像素部分包括在第二基板上形成的第三半导体元件，该第三半导体元件包括第三半导体层，其中第一半导体层包含硅或锗，并且其中第二半导体层和第三半导体层均具有比第一半导体层宽的带隙。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含驱动器电路的半导体显示装置。
技术介绍
在像素部分中设置有包含非晶硅的晶体管的半导体显示装置具有高生产率和低成本的优点，因为该半导体显示装置可应用于第五代(1200mm长X 1300mm宽)或更高代的玻璃基板。此外，在该半导体显示装置中，需要诸如用于选择像素的扫描线驱动器电路或用于将视频信号提供到所选像素的信号线驱动器电路的驱动器电路以进行高速操作。此外，该驱动器电路是使用诸如单晶硅的晶体硅形成的，该晶体硅具有比非晶硅高的迁移率。通常，使用单晶硅晶片等形成的包含驱动器电路的IC芯片被安装在通过带式自动接合(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围中。下文中引用的专利文献I公开了一种技术，通过该技术，使用硅以IC芯片的形式形成的驱动器电路被安装在面板上。专利文献2公开了一种技术，其中，在玻璃基板上形成的驱动器电路被分成薄的矩形形状并安装在设置有像素部分的基板上。[参考][专利文献][专利文献I]日本公开专利申请No.2007-286119[专利文献2]日本公开专利申请Νο·Η7-014880
技术实现思路
要求诸如信号线驱动器电路或扫描线驱动器电路的驱动器电路不仅具有高的操作速度而且具有高的耐受电压。特别地，在诸如液晶显示装置的对像素施加AC电压的半导体显示装置的情况下，信号线驱动器电路的输出侧上的电路需要具有至少近似大于十几伏特的耐受电压。因此，在信号线驱动器电路中包含的诸如晶体管或电容器的半导体元件的结构需要被设计成使得例如通过增加栅极绝缘膜和置于其电极之间的绝缘膜的厚度来获得以上电平的耐受电压。然而，并不要求在信号线驱动器电路中包含的所有半导体元件都具有以上电平的耐受电压。例如，诸如移位寄存器的远离信号线驱动器电路的输出侧的电路仅需要耐受至多约3V的电压。对于在移位寄存器中使用的半导体元件，为了确保半导体显示装置的显示图像的高质量，高速操作比高耐受电压更重要。为了实现高速操作，优选的是，使半导体元件小型化，并且减少其绝缘膜的厚度。然而，使用相同的工艺来制造需要具有高耐受电压的半导体元件和需要高速地操作的半导体元件。为了通过相同的工艺来制造具有不同结构的半导体元件，需要利用复杂的工艺，从而导致产量降低和成本增加。因此，在实践中，需要高速地操作的半导体元件的结构必须根据需要具有高耐受电压的半导体元件的结构来设计。从而，阻碍了由驱动器电路占用的区域的减少，并且，难以确保高操作速度和抑制功耗。鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种包括驱动器电路的半导体显示装置，在没有使制造工艺复杂的情况下确保了该驱动器电路的高速操作和高耐受电压。本专利技术的另一个目的在于提供一种包括驱动器电路的半导体显示装置，在没有使制造工艺复杂的情况下确保了该驱动器电路的高耐受电压并抑制其功耗。本专利技术的另一个目的在于提供一种包括驱动器电路的半导体显示装置，在没有使制造工艺复杂的情况下确保了该驱动器电路的高耐受电压并减少其占用区域。为了实现上述目的，在本专利技术的实施例中，使用具有比硅或锗宽的带隙且比硅或锗低的本征载流子密度的半导体来形成需要具有高耐受电压的电路。作为这样的半导体的例子，可以提供其带隙近似为硅的带隙的两倍多宽的氧化物半导体。此外，使用包含硅、锗等的结晶半导体来形成不需要具有这样的高耐受电压的电路。通过连接上述两个电路来制造半导体显示装置。作为具有比硅或锗更宽的带隙和更低的本征载流子密度的半导体，可以提供氧化物半导体、碳化硅、氮化镓等。氧化物半导体的带隙、碳化硅的带隙和氮化镓的带隙分别是3. IeV至3. 5eV、3. 26eV和3. 39eV，其近似为硅的带隙的三倍宽。在提高诸如晶体管的半导 体元件的耐受电压、减低功率损耗等方面，这些半导体的宽带隙是有利的。根据本专利技术的实施例，在需要具有高耐受电压的电路中使用具有宽带隙的上述半导体，能够制造对中间电压具有抵抗性(即，具有中间耐受电压)的半导体元件。根据本专利技术的实施例，能够使用与需要具有高耐受电压的电路的半导体和工艺不同的半导体和工艺来形成不需要具有这样的高耐受电压的电路。因此，在不需要具有这样的高耐受电压的电路中，半导体元件能够被制造为对低电压具有抵抗性(即，具有低耐受电压)、高速地操作并被小型化，其中，该半导体元件的绝缘膜的厚度被减小。也就是说，根据本专利技术的实施例，具有最适合于电路所需特性的结构的半导体元件能够被单独制造，而不使工艺复杂。在本说明书中，低电压是指小于或等于5V的电压，优选地是指小于或等于3V的电压，更优选地是指小于或等于I. 8V的电压，低耐受电压是指对低电压的抵抗性。中间电压是指高于5V且近似低于或等于20V的电压；中间耐受电压是指对中间电压的抵抗性。具体地说，在信号线驱动器电路中，诸如移位寄存器的控制对串行输入视频信号进行采样的定时的电路需要具有高操作速度而不是高耐受电压。另一方面，对转换为并行信号的视频信号执行信号处理的电路(例如，电平移位器、缓冲器或者DA转换器(DAC))需要具有高耐受电压而不是高操作速度。因此，在本专利技术的实施例的信号线驱动器电路中，控制对视频信号进行采样的定时的电路具有低耐受电压，并且，对转换为并行信号的视频信号执行信号处理的电路具有中间耐受电压。信号线驱动器电路是通过连接具有低耐受电压的电路和具有中间耐受电压的电路来形成的。对于采样和临时保持视频信号以便把串行输入视频信号转换为并行信号的电路，例如，存储器电路或采样电路，根据视频信号是模拟信号还是数字信号来适当地确定该电路所需的耐受电压的电平。在数字视频信号的情况下，上述电路的耐受电压不必很高，因为由于比特数的增加该电路需要高速地操作。相反，在往往具有比数字视频信号高的电压的模拟视频信号的情况下，上述电路优选地具有中间耐受电压。氧化物半导体是具有半导体特性的金属氧化物，并且，具有近似与微晶硅或多晶硅一样高的迁移率和作为非晶硅的特性的均匀元件特性。作为氧化物半导体，可以使用四组分金属氧化物，例如，基于In-Sn-Ga-Zn-O的氧化物半导体；三组分金属氧化物，例如，基于In-Ga-Zn-O的氧化物半导体,基于In-Sn-Zn-O的氧化物半导体,基于In-Al-Zn-O的氧化物半导体，基于Sn-Ga-Zn-O的氧化物半导体，基于Al-Ga-Zn-O的氧化物半导体，或者，基于Sn-Al-Zn-O的氧化物半导体；二组分金属氧化物，例如，基于In-Zn-O的氧化物半导体，基于Sn-Zn-O的氧化物半导体，基于Al-Zn-O的氧化物半导体，基于Zn-Mg-O的氧化物半导体，基于Sn-Mg-O的氧化物半导体，基于In-Mg-O的氧化物半导体，或者，基于In-Ga-O的氧化物半导体，基于In-O的氧化物半导体，基于Sn-O的氧化物半导体，或者基于Zn-O的氧化物半导体等。在本说明书中，例如，基于In-Sn-Ga-Zn-O的氧化物半导体是指包含铟(In)、锡(Sn)、镓(Ga)和锌(Zn)的金属氧化物，并且，对于理想配比成分比没有特别的限制。另外，上述氧化物半导体可以包含硅。此外，氧化物半导体可以用化学式InMO3(ZnO)ni (m>0，m不必是自然数)来表示。这里，M表不从Ga、Al、Mn和Co中选择的一种或多种金属兀素。 采用上述结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.31 JP 2010-0806611.一种半导体显示装置，包括 像素部分；以及 信号线驱动器电路，该信号线驱动器电路包括第一电路、第二电路和第三电路， 其中，第一电路被配置成对串行视频信号进行采样并把串行视频信号转换为并行视频信号， 其中，第二电路被配置成控制被第一电路采样的串行视频信号的定时， 其中，第三电路被配置成对并行视频信号执行信号处理， 其中，第二电路包括在第一基板上形成的第一半导体元件，该第一半导体元件包括第一半导体层， 其中，第三电路包括在第二基板上形成的第二半导体元件，该第二半导体元件包括第二半导体层， 其中，像素部分包括在第二基板上形成的第三半导体元件，该第三半导体元件包括第三半导体层， 其中，第一半导体层包含硅或锗，并且 其中，第二半导体层和第三半导体层均具有比第一半导体层宽的带隙。2.根据权利要求I所述的半导体显示装置， 其中，第一电路包括在第一基板上形成的第四半导体元件，并且 其中，该第四半导体元件包含硅或锗。3.根据权利要求I所述的半导体显示装置， 其中，第一电路包括在第二基板上形成的第五半导体元件，并且 其中，该第五半导体元件包含半导体。4.根据权利要求I所述的半导体显示装置， 其中，第二半导体元件的耐受电压比第一半导体元件的耐受电压高大于IOV。5.根据权利要求I所述的半导体显示装置， 其中，第二半导体元件的耐受电压高于5V且近似小于或等于20V。6.根据权利要求I所述的半导体显示装置， 其中，第一半导体元件至第三半导体元件均是晶体管。7.根据权利要求I所述的半导体显示装置， 其中，半导体是氧化物半导体。8.根据权利要求7所述的半导体显示装置， 其中，氧化物半导体是基于In-Ga-Zn-O的氧化物半导体。9.一种半导体显示装置，包括 像素部分； 扫描线驱动器电路；以及 信号线驱动器电路，该信号线驱动器电路包括第一电路、第二电路和第三电路， 其中，第一电路被配置成对串行视频信号进行采样并把串行视频信号转换为并行视频信号， 其中，第二电路被配置成控制被第一电路采样的串行视频信号的定时， 其中，第三电路被配置成对并行视频信号执行信号处理，其中，第二电路包括在第一基板上形成的第一半导体元件，该第一半导体元件包括第一半导体层， 其中，第三电路包括在第二基板上形成的第二半导体元件，该第二半导体元件包括第二半导体层， 其中，像素部分包括在第二基板上形成的第三半导体元件，该第三半导体元件包括第三半导体层， 其中，第一半导体层包含硅或锗，并且 其中，第二半导体层和第三半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，小山润，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：
国别省市：