[发明专利]有源矩阵基板和显示装置

说明书

有源矩阵基板具有多个像素区域，其包括基板、与各像素区域对应设置的像素TFT以及与像素TFT电连接的像素电极。像素TFT为具有氧化物半导体层、设置在氧化物半导体层之上的栅极绝缘层和以隔着栅极绝缘层与氧化物半导体层相对的方式配置的栅极的顶栅结构TFT。栅极绝缘层由氧化硅形成。栅极绝缘层包括与氧化物半导体层接触的下层和位于下层之上的上层。下层所含的氢相对于氮的原子数比即下层H/N比为1.5以上且5.0以下。上层所含的氢相对于氮的原子数比即上层H/N比为0.9以上且2.0以下。下层H/N比大于上层H/N比。

技术领域

本发明涉及一种有源矩阵基板和显示装置。

背景技术

当前，具备按每个像素设置开关元件的有源矩阵基板的显示装置得到广泛应用。作为开关元件具备薄膜晶体管(Thin Film Transistor：以下称为“TFT”)的有源矩阵基板被称为TFT基板。另外，在本说明书中，将与显示装置的像素对应的TFT基板的区域称为像素区域。此外，有时将在有源矩阵基板的各像素区域中作为开关元件设置的TFT称为“像素TFT”。

近年来，作为TFT的活性层的材料，提出了使用氧化物半导体来代替非晶硅、多晶硅。将具有氧化物半导体膜作为活性层的TFT称为“氧化物半导体TFT”。在专利文献1中公开了将In-Ga-Zn-O系的半导体膜用于TFT的活性层的有源矩阵基板。

氧化物半导体具有比非晶硅高的迁移率。因此，氧化物半导体TFT与非晶硅TFT相比能够以更高速动作。此外，氧化物半导体膜与多晶硅膜相比能够以更简便的工艺形成，因此也能够应用于需要大面积的装置。

TFT的结构大致分为底栅结构和顶栅结构。当前，在氧化物半导体TFT中多采用底栅结构，但也提出了使用顶栅结构(例如专利文献2)。在顶栅结构中，能使栅极绝缘层薄，因此能获得较高的电流供给性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-134475号公报

专利文献2：日本特开2012-204077号公报

专利文献3：日本特许第5613745号公报

发明内容

本发明所要解决的技术问题

在具备顶栅结构的氧化物半导体TFT的有源矩阵基板、显示装置中，期望减小TFT特性的偏差或减小阈值电压的偏移量(ΔVth)来改善可靠性。

专利文献3中提出了用于改善顶栅结构的氧化物半导体TFT的可靠性的构成。在专利文献3所提出的构成中，位于氧化物半导体层与栅极之间的栅极绝缘层包含与氧化物半导体层接触的第一栅极绝缘膜和设置在第一栅极绝缘膜上的第二栅极绝缘膜。第一栅极绝缘膜包括含氟的氧化硅膜。第二栅极绝缘膜是与第一栅极绝缘膜相比氢浓度高的氧化硅膜。在该构成中，通过第一栅极绝缘膜致密且其氢浓度相对较低来降低TFT特性的偏差。此外，通过第二栅极绝缘膜不包含氟，能够防止在形成第二栅极绝缘膜时源极和漏极的表面被粗糙。

但是，根据本申请发明人的研究可知，即使采用专利文献3所公开的构成，也无法充分地减小TFT特性的偏差，无法充分地改善可靠性。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提高具备顶栅结构的氧化物半导体TFT的有源矩阵基板和显示装置的可靠性。

用于解决技术问题的技术方案

根据本发明的实施方式，提供以下项目所记载的有源矩阵基板和显示装置。

[项目1]

一种有源矩阵基板，其具有呈矩阵状排列的多个像素区域，其包括：

基板；