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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6329345
(24)【登録日】2018年4月27日
(45)【発行日】2018年5月23日
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/336 20060101AFI20180514BHJP
H01L 29/786 20060101ALI20180514BHJP
H01L 21/768 20060101ALI20180514BHJP
H01L 23/532 20060101ALI20180514BHJP
H05B 33/08 20060101ALI20180514BHJP
H01L 51/50 20060101ALI20180514BHJP
H05B 33/04 20060101ALI20180514BHJP
H05B 33/12 20060101ALI20180514BHJP
【ＦＩ】
H01L29/78 619A
H01L29/78 618B
H01L29/78 626C
H01L21/90 K
H05B33/08
H05B33/14 A
H05B33/04
H05B33/12 A
【請求項の数】20
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2013-142799(P2013-142799)
(22)【出願日】2013年7月8日
(65)【公開番号】特開2014-103379(P2014-103379A)
(43)【公開日】2014年6月5日
【審査請求日】2016年7月6日
(31)【優先権主張番号】10-2012-0131868
(32)【優先日】2012年11月20日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】512187343
【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ
(74)【代理人】
【識別番号】100070024
【弁理士】
【氏名又は名称】松永 宣行
(74)【代理人】
【識別番号】100159042
【弁理士】
【氏名又は名称】辻 徹二
(72)【発明者】
【氏名】金 正 ▲完▼
(72)【発明者】
【氏名】金 庚 ▲憲▼
(72)【発明者】
【氏名】尹 柱 善
【審査官】
脇水 佳弘
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００９−２７７７０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−０８６９２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−１１４４１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−１４１００２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−０８５９２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１４−０８６７１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−１６９６０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−０７９３９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−１６６１２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−０８５８２２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０１Ｌ ２１／３３６
Ｈ０１Ｌ ２１／７６８
Ｈ０１Ｌ ２３／５３２
Ｈ０１Ｌ ２９／７８６
Ｈ０１Ｌ ５１／５０
Ｈ０５Ｂ ３３／０４
Ｈ０５Ｂ ３３／０８
Ｈ０５Ｂ ３３／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、
前記基板上に形成され、酸化物半導体で形成された活性層を備えた薄膜トランジスタ
と、
前記薄膜トランジスタ上に形成されたパッシベーション層と、
前記活性層と前記パッシベーション層との間に位置し、アルミニウム−ネオジム（Ａｌ
Ｎｄ）酸化物、アルミニウム−ニッケル−ランタン（ＡｌＮｉＬａ）酸化物、アルミニウ
ム−ニッケル−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＮｉＧｅＬａ）酸化物、およびアルミニウ
ム−コバルト−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＣｏＧｅＬａ）酸化物からなる群より選択
されたいずれか１つを含む水素遮断膜とを含むことを特徴とする表示装置。
前記基板上に形成され、酸化物半導体で形成された活性層を備えた薄膜トランジスタ
と、
前記薄膜トランジスタ上に形成されたパッシベーション層と、
前記活性層と前記パッシベーション層との間に位置し、アルミニウム−ネオジム（Ａｌ
Ｎｄ）酸化物、アルミニウム−ニッケル−ランタン（ＡｌＮｉＬａ）酸化物、アルミニウ
ム−ニッケル−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＮｉＧｅＬａ）酸化物、およびアルミニウ
ム−コバルト−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＣｏＧｅＬａ）酸化物からなる群より選択
されたいずれか１つを含む水素遮断膜とを含むことを特徴とする表示装置。
【請求項2】
前記活性層は、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミ
ニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム
（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）、またはインジウム（Ｉｎ）を含む酸化物と、これらの複合酸化物
のうちのいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
ニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム
（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）、またはインジウム（Ｉｎ）を含む酸化物と、これらの複合酸化物
のうちのいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項3】
前記水素遮断膜は、４０Å〜５００Åの厚さを有することを特徴とする請求項２記載の
表示装置。
表示装置。
【請求項4】
前記薄膜トランジスタは、ゲート電極と、ゲート絶縁膜を挟んで前記ゲート電極上に位
置するソース／ドレイン電極とを含み、
前記活性層は、前記ゲート絶縁膜上で前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に位置
することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表示装置。
置するソース／ドレイン電極とを含み、
前記活性層は、前記ゲート絶縁膜上で前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に位置
することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項5】
前記活性層および前記ソース／ドレイン電極の上にエッチング停止膜が位置し、
前記パッシベーション層は、前記エッチング停止膜上に位置することを特徴とする請求
項４記載の表示装置。
前記パッシベーション層は、前記エッチング停止膜上に位置することを特徴とする請求
項４記載の表示装置。
【請求項6】
前記水素遮断膜は、前記エッチング停止膜と前記パッシベーション層との間に位置する
ことを特徴とする請求項５記載の表示装置。
ことを特徴とする請求項５記載の表示装置。
【請求項7】
前記水素遮断膜は、前記活性層および前記ソース／ドレイン電極の真上に位置すること
を特徴とする請求項５記載の表示装置。
を特徴とする請求項５記載の表示装置。
【請求項8】
前記水素遮断膜は、
前記エッチング停止膜と前記パッシベーション層との間に位置する第１水素遮断膜と、
前記活性層および前記ソース／ドレイン電極の真上に位置する第２水素遮断膜とを含む
ことを特徴とする請求項５記載の表示装置。
前記エッチング停止膜と前記パッシベーション層との間に位置する第１水素遮断膜と、
前記活性層および前記ソース／ドレイン電極の真上に位置する第２水素遮断膜とを含む
ことを特徴とする請求項５記載の表示装置。
【請求項9】
前記エッチング停止膜は、シリコン酸化物を含み、
前記パッシベーション層は、シリコン窒化物を含むことを特徴とする請求項５乃至８の
いずれか一項に記載の表示装置。
前記パッシベーション層は、シリコン窒化物を含むことを特徴とする請求項５乃至８の
いずれか一項に記載の表示装置。
【請求項10】
前記薄膜トランジスタに接続された画素電極と、
前記基板に対向配置される第２基板と、
前記基板を向く前記第２基板の一面に形成された共通電極と、
前記画素電極と前記共通電極との間に位置する液晶層とをさらに含むことを特徴とする
請求項４ないし９のいずれか１項記載の表示装置。
前記基板に対向配置される第２基板と、
前記基板を向く前記第２基板の一面に形成された共通電極と、
前記画素電極と前記共通電極との間に位置する液晶層とをさらに含むことを特徴とする
請求項４ないし９のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項11】
前記薄膜トランジスタは、ゲート電極とソース／ドレイン電極とを含み、
前記活性層は、前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜上に位置し、
前記活性層上にエッチング停止膜が位置し、
前記ソース／ドレイン電極は、前記エッチング停止膜上に位置し、前記エッチング停止
膜に形成されたビアホールを介して前記活性層に接続されることを特徴とする請求項１記
載の表示装置。
前記活性層は、前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜上に位置し、
前記活性層上にエッチング停止膜が位置し、
前記ソース／ドレイン電極は、前記エッチング停止膜上に位置し、前記エッチング停止
膜に形成されたビアホールを介して前記活性層に接続されることを特徴とする請求項１記
載の表示装置。
【請求項12】
前記パッシベーション層は、前記ソース／ドレイン電極上に位置することを特徴とする
請求項１１記載の表示装置。
請求項１１記載の表示装置。
【請求項13】
前記水素遮断膜は、前記ソース／ドレイン電極と前記パッシベーション層との間に位置
することを特徴とする請求項１２記載の表示装置。
することを特徴とする請求項１２記載の表示装置。
【請求項14】
前記水素遮断膜は、
前記ソース／ドレイン電極と前記パッシベーション層との間に位置する第１水素遮断膜
と、
前記エッチング停止膜と前記ソース／ドレイン電極との間に位置し、前記エッチング停
止膜と共にビアホールを形成する第２水素遮断膜とを含むことを特徴とする請求項１２記
載の表示装置。
前記ソース／ドレイン電極と前記パッシベーション層との間に位置する第１水素遮断膜
と、
前記エッチング停止膜と前記ソース／ドレイン電極との間に位置し、前記エッチング停
止膜と共にビアホールを形成する第２水素遮断膜とを含むことを特徴とする請求項１２記
載の表示装置。
【請求項15】
前記水素遮断膜は、前記活性層と前記エッチング停止膜との間に位置し、前記エッチン
グ停止膜と共にビアホールを形成することを特徴とする請求項１２記載の表示装置。
グ停止膜と共にビアホールを形成することを特徴とする請求項１２記載の表示装置。
【請求項16】
前記水素遮断膜は、
前記ソース／ドレイン電極と前記パッシベーション層との間に位置する第１水素遮断膜
と、
前記活性層と前記エッチング停止膜との間に位置し、前記エッチング停止膜と共にビア
ホールを形成する第２水素遮断膜とを含むことを特徴とする請求項１２記載の表示装置。
前記ソース／ドレイン電極と前記パッシベーション層との間に位置する第１水素遮断膜
と、
前記活性層と前記エッチング停止膜との間に位置し、前記エッチング停止膜と共にビア
ホールを形成する第２水素遮断膜とを含むことを特徴とする請求項１２記載の表示装置。
【請求項17】
前記エッチング停止膜と前記パッシベーション層は、シリコン酸化物を含むことを特徴
とする請求項１２記載の表示装置。
とする請求項１２記載の表示装置。
【請求項18】
前記薄膜トランジスタに接続された画素電極と、前記画素電極上に形成された有機発光
層と、前記有機発光層上に形成された共通電極とを備えた有機発光ダイオードと、
前記有機発光ダイオードを密封させる封止部材とをさらに含むことを特徴とする請求項
１１ないし１７のいずれか１項記載の表示装置。
層と、前記有機発光層上に形成された共通電極とを備えた有機発光ダイオードと、
前記有機発光ダイオードを密封させる封止部材とをさらに含むことを特徴とする請求項
１１ないし１７のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項19】
前記基板と前記封止部材は、撓む性質を有することを特徴とする請求項１８記載の表示
装置。
装置。
【請求項20】
前記有機発光層は、赤色有機発光層、緑色有機発光層および青色有機発光層をすべて含
むか、白色有機発光層を含むことを特徴とする請求項１８記載の表示装置。
むか、白色有機発光層を含むことを特徴とする請求項１８記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示装置に関するものであって、より詳細には、酸化物半導体を活性層として用いる薄膜トランジスタを備えた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
平板表示装置の画素スイッチング素子として薄膜トランジスタが用いられている。薄膜トランジスタの活性層は、主に、非晶質シリコンまたは多結晶シリコンで形成される。非晶質シリコン活性層は、大面積蒸着が容易で、低温工程が可能であるが、電荷移動度が低いという欠点がある。多結晶シリコン活性層は、電荷移動度が高く、電気的特性に優れているのに対し、高温工程が要求され、均一度の確保に困難がある。
【0003】
酸化物半導体（例えば、亜鉛酸化物またはガリウム−インジウム−亜鉛酸化物など）を活性層として備えた薄膜トランジスタは、低温工程が可能な非晶質シリコンの利点と、電荷移動度が高い多結晶シリコンの利点を兼ね備えている。しかし、酸化物半導体活性層は、後続のパッシベーション工程で使用される水素含有ガスによって素子特性が劣化することがある。
【0004】
具体的には、薄膜トランジスタ上に、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜で形成されたパッシベーション層が位置する。パッシベーション層は、主に、化学気相蒸着（ＣＶＤ）またはプラズマ強化化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）で形成されるが、この過程で、ＳｉＨ４、ＮＨ３のような水素含有量の高いガスが使用される。このガスに含まれている水素が活性層に流入し、薄膜トランジスタの初期特性および長期信頼性を低下させることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本記載は、パッシベーション層蒸着過程で活性層に水素を流入させないことにより、薄膜トランジスタの電気的特性の劣化を抑制することができる表示装置を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本記載の一実施形態にかかる表示装置は、基板と、薄膜トランジスタと、パッシベーション層と、水素遮断膜とを含む。薄膜トランジスタは、基板上に形成され、酸化物半導体で形成された活性層を備える。パッシベーション層は、薄膜トランジスタ上に形成される。水素遮断膜は、活性層とパッシベーション層との間に位置し、アルミニウム−ネオジム（ＡｌＮｄ）酸化物、アルミニウム−ニッケル−ランタン（ＡｌＮｉＬａ）酸化物、アルミニウム−ニッケル−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＮｉＧｅＬａ）酸化物、およびアルミニウム−コバルト−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＣｏＧｅＬａ）酸化物からなる群より選択されたいずれか１つを含む。
【0007】
活性層は、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）、またはインジウム（Ｉｎ）を含む酸化物と、これらの複合酸化物のうちのいずれか１つを含むことができる。活性層は、４０Å〜５００Åの厚さを有することができる。
【0008】
薄膜トランジスタは、ゲート電極と、ゲート絶縁膜を挟んでゲート電極上に位置するソース／ドレイン電極とを含み、活性層は、ゲート絶縁膜上でソース電極とドレイン電極との間に位置することができる。活性層およびソース／ドレイン電極の上にエッチング停止膜が位置し、パッシベーション層は、エッチング停止膜上に位置することができる。
【0009】
水素遮断膜は、エッチング停止膜とパッシベーション層との間に位置することができる。他方で、水素遮断膜は、活性層およびソース／ドレイン電極の真上に位置することができる。他方で、水素遮断膜は、エッチング停止膜とパッシベーション層との間に位置する第１水素遮断膜と、活性層およびソース／ドレイン電極の真上に位置する第２水素遮断膜とを含むことができる。エッチング停止膜は、シリコン酸化物を含み、パッシベーション層は、シリコン窒化物を含むことができる。
【0010】
表示装置は、薄膜トランジスタに接続された画素電極と、基板に対向配置される第２基板と、基板を向く第２基板の一面に形成された共通電極と、画素電極と共通電極との間に位置する液晶層とをさらに含むことができる。
【0011】
他方で、薄膜トランジスタは、ゲート電極とソース／ドレイン電極とを含み、活性層は、ゲート電極を覆うゲート絶縁膜上に位置し、活性層上にエッチング停止膜が位置することができる。ソース／ドレイン電極は、エッチング停止膜上に位置し、エッチング停止膜に形成されたビアホールを介して活性層に接続できる。パッシベーション層は、ソース／ドレイン電極上に位置することができる。
【0012】
水素遮断膜は、ソース／ドレイン電極とパッシベーション層との間に位置することができる。他方で、水素遮断膜は、ソース／ドレイン電極とパッシベーション層との間に位置する第１水素遮断膜と、エッチング停止膜とソース／ドレイン電極との間に位置し、エッチング停止膜と共にビアホールを形成する第２水素遮断膜とを含むことができる。
【0013】
他方で、水素遮断膜は、活性層とエッチング停止膜との間に位置し、エッチング停止膜と共にビアホールを形成することができる。他方で、水素遮断膜は、ソース／ドレイン電極とパッシベーション層との間に位置する第１水素遮断膜と、活性層とエッチング停止膜との間に位置し、エッチング停止膜と共にビアホールを形成する第２水素遮断膜とを含むことができる。エッチング停止膜とパッシベーション層は、シリコン酸化物を含むことができる。
【0014】
表示装置は、有機発光ダイオードと、有機発光ダイオードを密封させる封止部材とをさらに含むことができる。有機発光ダイオードは、薄膜トランジスタに接続された画素電極と、画素電極上に形成された有機発光層と、有機発光層上に形成された共通電極とを含むことができる。
【0015】
基板と封止部材は、撓む性質を有することができる。有機発光層は、赤色有機発光層、緑色有機発光層および青色有機発光層をすべて含むか、白色有機発光層を含むことができる。
【発明の効果】
【0016】
水素遮断膜がパッシベーション層から拡散する水素を遮断するため、活性層の特性劣化を抑制することができる。したがって、活性層の水素流入による薄膜トランジスタの初期特性過発現現象を抑制することができ、薄膜トランジスタの製造後、初期しきい電圧（Ｖｔｈ）の変化量を低減することができる。また、活性層の電荷濃度が変化するのを抑制し、薄膜トランジスタの電気的特性を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の第１実施形態にかかる表示装置の断面図である。
【図2】本発明の第２実施形態にかかる表示装置の断面図である。
【図3】本発明の第３実施形態にかかる表示装置の断面図である。
【図4】本発明の第４実施形態にかかる表示装置の断面図である。
【図5】本発明の第５実施形態にかかる表示装置の断面図である。
【図6】本発明の第６実施形態にかかる表示装置の断面図である。
【図7】本発明の第７実施形態にかかる表示装置の断面図である。
【図8】第１実施形態の表示装置において、薄膜トランジスタのドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。
【図9】水素遮断膜を備えない第１比較例の表示装置において、薄膜トランジスタのドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。
【図10】第４実施形態の表示装置において、薄膜トランジスタのドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。
【図11】水素遮断膜を備えない第２比較例の表示装置において、薄膜トランジスタのドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。
【図12A】同じ蒸着設備を用いて製作された３つの第１実施形態にかかる表示装置において、同一地点のドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。
【図12B】同じ蒸着設備を用いて製作された３つの第１実施形態にかかる表示装置において、同一地点のドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。
【図13A】第１実施形態と同じ蒸着設備を用いて製作された３つの第１比較例による表示装置において、同一地点のドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。
【図13B】第１実施形態と同じ蒸着設備を用いて製作された３つの第１比較例による表示装置において、同一地点のドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。
【図14A】同じ蒸着設備を用いて製作された３つの第４実施形態にかかる表示装置において、同一地点のドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。
【図14B】同じ蒸着設備を用いて製作された３つの第４実施形態にかかる表示装置において、同一地点のドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。
【図15A】第４実施形態と同じ蒸着設備を用いて製作された３つの第２比較例による表示装置において、同一地点のドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。
【図15B】第４実施形態と同じ蒸着設備を用いて製作された３つの第２比較例による表示装置において、同一地点のドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、添付した図面を参考にして、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は、種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施形態に限定されない。
【0019】
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。また、明細書全体において、層、膜、領域、板などの部分が他の部分「上に」または「の上に」あるとする時、これは、他の部分の「真上に」ある場合だけでなく、その中間にさらに他の部分がある場合も含む。また、「上に」または「の上に」とは、対象部分の上または下に位置することを意味し、必ずしも重力方向を基準として上側に位置することを意味しない。
【0020】
図１は、本発明の第１実施形態にかかる表示装置の断面図である。
【0021】
図１を参照すれば、第１実施形態の表示装置１００は、第１基板ＳＵＢ１と、薄膜トランジスタＴＦＴと、水素遮断膜１２０ａと、パッシベーション層１３０とを含む。第１実施形態の表示装置１００は液晶表示装置であり、画素電極１５１と、液晶層１６０と、共通電極１５２と、第２基板ＳＵＢ２とをさらに含む。図１では１つの画素領域を示した。
【0022】
第１基板ＳＵＢ１は、ガラスまたはプラスチックのような絶縁性基板からなる。薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート電極１１と、ソース電極１２およびドレイン電極１３と、ソース／ドレイン電極１２、１３に接続された活性層１４とを含む。ゲート電極１１とソース／ドレイン電極１２、１３との間にゲート絶縁膜ＧＩが位置し、ソース／ドレイン電極１２、１３および活性層１４の上にエッチング停止膜１１０とパッシベーション層１３０とが位置する。
【0023】
ゲート電極１１は、第１基板ＳＵＢ１上に位置し、ゲート電極１１を覆うように第１基板ＳＵＢ１上にゲート絶縁膜ＧＩが位置する。ソース電極１２とドレイン電極１３は、ゲート絶縁膜ＧＩ上で互いに距離をおいて位置し、活性層１４がソース電極１２およびドレイン電極１３と接しながら、両電極１２、１３の間に位置する。
【0024】
ゲート電極１１は、薄膜トランジスタＴＦＴに印加されるゲート電圧によって活性層１４中の電子密度を制御する機能を果たす。ゲート電極１１は、モリブデン（Ｍｏ）とアルミニウム（Ａｌ）の二重層、またはモリブデン（Ｍｏ）とアルミニウム（Ａｌ）合金の二重層に形成できる。ソース／ドレイン電極１２、１３は、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ネオジム（Ｎｄ）、タングステン（Ｗ）、またはチタン（Ｔｉ）のうちのいずれか１つを含むか、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）のような透明な導電性物質を含むことができる。
【0025】
ゲート絶縁膜ＧＩ上でソース／ドレイン電極１２、１３が活性層１４より先に形成されるか、活性層１４がソース／ドレイン電極１２、１３より先に形成され得る。図１では前者の場合を例として示した。
【0026】
活性層１４は、酸化物半導体を含む。酸化物半導体は、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）、またはインジウム（Ｉｎ）をベースとする酸化物と、これらの複合酸化物であるインジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ）、インジウム−亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ）、亜鉛−錫酸化物（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ）、インジウム−ガリウム酸化物（Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ）、インジウム−錫酸化物（Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏ）、インジウム−ジルコニウム酸化物（Ｉｎ−Ｚｒ−Ｏ）、インジウム−ジルコニウム−亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｚｒ−Ｚｎ−Ｏ）、インジウム−ジルコニウム−錫酸化物（Ｉｎ−Ｚｒ−Ｓｎ−Ｏ）、インジウム−ジルコニウム−ガリウム酸化物（Ｉｎ−Ｚｒ−Ｇａ−Ｏ）、インジウム−アルミニウム酸化物（Ｉｎ−Ａｌ−Ｏ）、インジウム−亜鉛−アルミニウム酸化物（Ｉｎ−Ｚｎ−Ａｌ−Ｏ）、インジウム−錫−アルミニウム酸化物（Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−Ｏ）、インジウム−アルミニウム−ガリウム酸化物（Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｏ）、インジウム−タンタル酸化物（Ｉｎ−Ｔａ−Ｏ）、インジウム−タンタル−亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｔａ−Ｚｎ−Ｏ）、インジウム−タンタル−錫酸化物（Ｉｎ−Ｔａ−Ｓｎ−Ｏ）、インジウム−タンタル−ガリウム酸化物（Ｉｎ−Ｔａ−Ｇａ−Ｏ）、インジウム−ゲルマニウム酸化物（Ｉｎ−Ｇｅ−Ｏ）、インジウム−ゲルマニウム−亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｇｅ−Ｚｎ−Ｏ）、インジウム−ゲルマニウム−錫酸化物（Ｉｎ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ｏ）、インジウム−ゲルマニウム−ガリウム酸化物（Ｉｎ−Ｇｅ−Ｇａ−Ｏ）、チタン−インジウム−亜鉛酸化物（Ｔｉ−Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ）、またはハフニウム−インジウム−亜鉛酸化物（Ｈｆ−Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ）のうちのいずれか１つを含むことができる。
【0027】
活性層１４は、有機金属化学気相蒸着（ＭＯＣＶＤ）、化学気相蒸着（ＣＶＤ）、スパッタ蒸着、Ｅ−ビーム蒸着などの方法で形成できる。このうち、有機金属化学気相蒸着（ＭＯＣＶＤ）の場合、蒸着温度を３００℃以下に維持することができ、蒸着時、第１基板ＳＵＢ１に加えられる熱的ストレスを低減することができる。
【0028】
酸化物半導体で形成された活性層１４は、優れた半導体特性を示すが、外部環境に脆弱である。したがって、活性層１４上にエッチング停止膜１１０、水素遮断膜１２０ａおよびパッシベーション層１３０が順次に位置し、水分と酸素を含む外部環境から活性層１４を保護する。エッチング停止膜１１０は、シリコン酸化物を含み、パッシベーション層１３０は、シリコン窒化物を含むことができる。
【0029】
水素遮断膜１２０ａは、アルミニウム−ネオジム（ＡｌＮｄ）酸化物、アルミニウム−ニッケル−ランタン（ＡｌＮｉＬａ）酸化物、アルミニウム−ニッケル−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＮｉＧｅＬａ）酸化物、およびアルミニウム−コバルト−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＣｏＧｅＬａ）酸化物のうちのいずれか１つを含む。
【0030】
水素遮断膜１２０ａは、活性層１４とパッシベーション層１３０との間に位置し、具体的には、エッチング停止膜１１０とパッシベーション層１３０との間に位置する。水素遮断膜１２０ａは、パッシベーション層１３０の形成物質を蒸着する過程で使用されるガスに含まれている水素が活性層１４に流入するのを遮断する。水素は活性層１４と反応し、活性層１４の電気的特性を低下させる。
【0031】
水素遮断膜１２０ａは、１．６〜１．７程度の屈折率を有し、エッチング停止膜１１０に比べて高い膜密度を示す。したがって、水素遮断膜１２０ａは、パッシベーション層１３０から拡散する水素を効果的に遮断し、活性層１４の特性劣化を抑制する。
【0032】
その結果、第１実施形態の表示装置１００は、活性層１４の水素流入による薄膜トランジスタＴＦＴの初期特性過発現現象を抑制することができる。また、薄膜トランジスタＴＦＴの製造後、初期しきい電圧（Ｖｔｈ）の変化量を低減することができ、薄膜トランジスタＴＦＴの長期信頼性を向上させることができる。
【0033】
また、水素遮断膜１２０ａは、高いガスバリア特性を有するため、活性層１４から酸素などが脱離するのを抑制し、活性層１４の電荷濃度が変化するのを抑制することができる。したがって、薄膜トランジスタＴＦＴの電気的特性を安定化させることができる。
【0034】
水素遮断膜１２０ａは、蒸着過程で水素を発生させない。水素遮断膜１２０ａは、ＤＣスパッタリング、化学気相蒸着（ＣＶＤ）、プラズマ強化化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）、有機金属化学気相蒸着（ＭＯＣＶＤ）、または原子層蒸着（ＡＬＤ）などの方法で形成できる。
【0035】
水素遮断膜１２０ａは、４０Å〜５００Åの厚さに形成できる。水素遮断膜１２０ａの厚さが４０Å未満であれば、水素遮断膜１２０ａが物理的な厚さを十分に確保できなくなり、水素遮断能力が低下する。水素遮断膜１２０ａの厚さが大きくなるほど、水素遮断効果は高まるが、蒸着時間が長くなってしまう。水素遮断膜１２０ａの厚さが５００Åを超えると、過度の蒸着時間により工程が遅れ、大量生産に不利になる。
【0036】
パッシベーション層１３０上に有機保護膜１４０が位置し、画素電極１５１が有機保護膜１４０上に位置する。画素電極１５１は、有機保護膜１４０、パッシベーション層１３０、水素遮断膜１２０ａ、およびエッチング停止膜１１０に形成されたビアホールを介してドレイン電極１３と接触する。画素電極１５１は、画素ごとに１つずつ備えられ、画素電極１５１および有機保護膜１４０の上に下部配向膜１７１が位置する。
【0037】
第１基板ＳＵＢ１を向く第２基板ＳＵＢ２の一面に遮光層１８０とカラーフィルタ１８５とが位置する。カラーフィルタ１８５は、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタおよび青色カラーフィルタから構成され、遮光層１８０は、それぞれのカラーフィルタ１８５の間に対応して位置する。カラーフィルタ１８５上に共通電極１５２が位置し、共通電極１５２上に上部配向膜１７２が位置する。液晶層１６０は、上部配向膜１７２と下部配向膜１７１との間に注入され、上部配向膜１７２と下部配向膜１７１によって特定の配列状態を維持する。
【0038】
図示しないが、第１基板ＳＵＢ１上に複数のゲートラインと複数のデータラインとが互いに交差するように形成される。ゲートラインは、ゲート信号を伝達し、薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極１１に接続される。データラインは、データ信号を伝達し、薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極１２に接続される。そして、水素遮断膜１２０ａは、複数の画素が配列された表示領域（図示せず）全体に形成され、複数の薄膜トランジスタＴＦＴの活性層１４に対して同一の水素遮断機能を実現する。
【0039】
図２は、本発明の第２実施形態にかかる表示装置の断面図である。
【0040】
図２を参照すれば、第２実施形態の表示装置２００は、水素遮断膜１２０ｂが活性層１４とエッチング停止膜１１０との間に位置することを除き、前述した第１実施形態の表示装置と同一の構成からなる。第１実施形態と同一の部材については同一の図面符号を用い、以下では、主に第１実施形態と異なる構成について説明する。
【0041】
水素遮断膜１２０ｂは、活性層１４およびソース／ドレイン電極１２、１３の真上に形成され、エッチング停止膜１１０と接触する。エッチング停止膜１１０は、水素遮断膜１２０ｂおよびパッシベーション層１３０と共に活性層１４を保護する役割を果たすが、エッチング停止膜１１０を形成する時の工程条件によっても活性層１４へ水素が拡散し得る。
【0042】
第２実施形態において、水素遮断膜１２０ｂは、活性層１４およびソース／ドレイン電極１２、１３の真上に形成され、活性層１４がエッチング停止膜１１０と接触しないようにする。水素遮断膜１２０ｂは、パッシベーション層１３０から拡散する水素だけでなく、エッチング停止膜１１０から拡散する水素も効果的に遮断し、活性層１４の特性劣化を抑制する。
【0043】
図３は、本発明の第３実施形態にかかる表示装置の断面図である。
【0044】
図３を参照すれば、第３実施形態の表示装置３００は、水素遮断膜１２０ｃが活性層１４とエッチング停止膜１１０との間に追加的に形成されたことを除き、前述した第１実施形態の表示装置と同一の構成からなる。第１実施形態と同一の部材については同一の図面符号を用い、以下では、主に第１実施形態と異なる構成について説明する。
【0045】
水素遮断膜１２０ｃは、エッチング停止膜１１０とパッシベーション層１３０との間に位置する第１水素遮断膜１２１と、活性層１４とソース／ドレイン電極１２、１３およびエッチング停止膜１１０との間に位置する第２水素遮断膜１２２とを含む。前述のように、エッチング停止膜１１０の工程条件によってエッチング停止膜１１０から活性層１４に向かって水素が拡散し得るため、第２水素遮断膜１２２がエッチング停止膜１１０から活性層１４へ拡散する水素を遮断する。
【0046】
第１水素遮断膜１２１と第２水素遮断膜１２２は、アルミニウム−ネオジム（ＡｌＮｄ）酸化物、アルミニウム−ニッケル−ランタン（ＡｌＮｉＬａ）酸化物、アルミニウム−ニッケル−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＮｉＧｅＬａ）酸化物、およびアルミニウム−コバルト−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＣｏＧｅＬａ）酸化物のうちのいずれか１つを含む。
【0047】
第３実施形態の表示装置３００では、第１水素遮断膜１２１と第２水素遮断膜１２２の二重構造によってエッチング停止膜１１０から拡散する水素を遮断すると共に、パッシベーション層１３０から拡散する水素を２回遮断できるため、活性層１４の特性劣化をより効果的に抑制することができる。
【0048】
図４は、本発明の第４実施形態にかかる表示装置の断面図である。
【0049】
図４を参照すれば、第４実施形態の表示装置４００は、基板ＳＵＢと、薄膜トランジスタＴＦＴと、水素遮断膜１２０ｄと、パッシベーション層１３０とを含む。第４実施形態の表示装置４００は有機発光表示装置であり、有機発光ダイオード１９０と封止部材ＥＮとをさらに含む。図４では１つの画素領域を示した。
【0050】
基板ＳＵＢは、ガラスまたは高分子フィルムのような絶縁性基板で形成される。基板ＳＵＢが高分子フイルムで形成された場合、撓む特性を有することができる。薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート電極１１と、ソース／ドレイン電極１２、１３と、ソース／ドレイン電極１２、１３に接続された活性層１４とを含む。ゲート電極１１が基板ＳＵＢ上に形成され、ゲート絶縁膜ＧＩがゲート電極１１を覆うように基板ＳＵＢ全体に形成される。
【0051】
ゲート絶縁膜ＧＩ上に活性層１４が位置し、活性層１４上にエッチング停止膜１１０が位置する。ソース／ドレイン電極１２、１３は、エッチング停止膜１１０上で互いに距離をおいて位置する。ソース／ドレイン電極１２、１３は、エッチング停止膜１１０に形成されたビアホールを介して活性層１４にそれぞれ接続される。活性層１４は、酸化物半導体を含み、パッシベーション層１３０は、ソース／ドレイン電極１２、１３上に位置する。
【0052】
第４実施形態の薄膜トランジスタＴＦＴは、エッチング停止膜１１０が活性層１４とソース／ドレイン電極１２、１３との間に位置し、ソース／ドレイン電極１２、１３が活性層１４の上部に位置することを除き、前述した第１実施形態の薄膜トランジスタと類似の構成からなる。エッチング停止膜１１０は、シリコン酸化物を含むことができ、パッシベーション層１３０は、シリコン窒化物またはシリコン酸化物を含むことができる。
【0053】
第４実施形態の表示装置において、水素遮断膜１２０ｄは、活性層１４とパッシベーション層１３０との間、具体的には、ソース／ドレイン電極１２、１３とパッシベーション層１３０との間に位置する。
【0054】
水素遮断膜１２０ｄは、アルミニウム−ネオジム（ＡｌＮｄ）酸化物、アルミニウム−ニッケル−ランタン（ＡｌＮｉＬａ）酸化物、アルミニウム−ニッケル−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＮｉＧｅＬａ）酸化物、およびアルミニウム−コバルト−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＣｏＧｅＬａ）酸化物のうちのいずれか１つを含み、パッシベーション層１３０を蒸着する過程で活性層へ拡散する水素を遮断し、活性層１４の特性劣化を抑制する。水素遮断膜１２０ｄの物理的な特性とこれによる作用は前述した第１実施形態と同一であるので、詳細な説明は省略する。
【0055】
パッシベーション層１３０上に画素電極１９１が位置し、画素電極１９１およびパッシベーション層１３０の上に画素定義膜１４５が位置する。画素電極１９１は、画素ごとに１つずつ備えられ、パッシベーション層１３０に形成されたビアホールを介して薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極１３に接続される。画素定義膜１４５は開口部を形成し、画素電極１９１の一部を露出させる。
【0056】
画素電極１９１上に有機発光層１９２が位置し、複数の画素電極１９１上に共通電極１９３が形成される。画素電極１９１、有機発光層１９２および共通電極１９３が有機発光ダイオード１９０を構成する。画素電極１９１が有機発光層１９２に正孔を注入するアノードであり得、共通電極１９３が有機発光層１９２に電子を注入するカソードであり得る。
【0057】
画素電極１９１と共通電極１９３から有機発光層１９２に電子と正孔が注入されると、正孔と電子が結合した励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）が励起状態から基底状態に落ちる際に発光が行われる。画素電極１９１および共通電極１９３のうちのいずれか１つは反射型電極であり、他の１つは透過型電極からなる。有機発光層１９２から放出された光は、透過型電極を透過して外部に放出される。
【0058】
有機発光層１９２は、赤色有機発光層、緑色有機発光層、および青色有機発光層を含むことができ、赤色有機発光層、緑色有機発光層および青色有機発光層はそれぞれ、赤色画素、緑色画素、および青色画素に形成されてカラー画像を実現することができる。
【0059】
他方で、有機発光層１９２は、赤色画素、緑色画素、および青色画素のすべてに赤色有機発光層、緑色有機発光層および青色有機発光層をすべて積層し、各画素ごとに赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、および青色カラーフィルタを配置してカラー画像を実現することができる。
【0060】
他方で、白色を発光する白色有機発光層を赤色画素、緑色画素、および青色画素のすべてに形成し、各画素ごとに赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、および青色カラーフィルタを配置してカラー画像を実現することができる。この場合、赤色有機発光層、緑色有機発光層および青色有機発光層をそれぞれ形成するための蒸着マスクを用いなくてもよいため、解像度の向上に有利である。
【0061】
白色有機発光層は、１つの有機発光層に形成されるか、複数の有機発光層が積層されて白色を発光する構成を含むことができる。例えば、白色有機発光層は、少なくとも１つのイエロー有機発光層と少なくとも１つの青色有機発光層とが組み合わされた構成、または少なくとも１つのシアン有機発光層と少なくとも１つの赤色有機発光層とが組み合わされた構成を含むことができる。また、白色有機発光層は、少なくとも１つのマゼンタ有機発光層と少なくとも１つの緑色有機発光層とが組み合わされた構成を含むことができる。封止部材ＥＮは、ガラス、高分子フィルム、または金属などで形成されるか、複数の有機膜と複数の無機膜とが１回以上交互に繰り返し積層された薄膜封止層から構成できる。封止部材ＥＮは、複数の有機発光ダイオードを密封し、大気中に含まれている水分と酸素の浸透を遮断する。基板ＳＵＢと封止部材ＥＮが撓む素材で形成される場合、表示装置４００全体が撓む特性を有することができる。
【0062】
図示しないが、第４実施形態の表示装置４００は、スキャン信号を伝達するゲート配線と、データラインと駆動電源ラインを含むデータ配線とをさらに含む。また、第４実施形態の表示装置４００において、画素は、ゲート配線とデータ配線との交差領域に位置し、少なくとも２つの薄膜トランジスタ（スイッチングトランジスタおよび駆動トランジスタ）と、キャパシタと、前述した有機発光ダイオード１９０とを含む。
【0063】
図４に示した薄膜トランジスタＴＦＴは駆動トランジスタであり、スイッチングトランジスタについても、水素遮断膜１２０ｄの形成物質と位置および機能は駆動トランジスタと同一である。
【0064】
図５は、本発明の第５実施形態にかかる表示装置の断面図である。
【0065】
図５を参照すれば、第５実施形態の表示装置５００は、水素遮断膜１２０ｅがエッチング停止膜１１０の真上に追加的に形成されたことを除き、前述した第４実施形態の表示装置と同一の構成からなる。第４実施形態と同一の部材については同一の図面符号を用い、以下では、主に第４実施形態と異なる構成について説明する。
【0066】
水素遮断膜１２０ｅは、ソース／ドレイン電極１２、１３とパッシベーション層１３０との間に位置する第１水素遮断膜１２３と、エッチング停止膜１１０とソース／ドレイン電極１２、１３との間に位置する第２水素遮断膜１２４とを含む。第２水素遮断膜１２４は、ソース／ドレイン電極１２、１３の形成前にエッチング停止膜１１０上に形成され、エッチング停止膜１１０と共にビアホールを形成し、ソース／ドレイン電極１２、１３が活性層１４と接触するようにする。
【0067】
第１水素遮断膜１２３と第２水素遮断膜１２４は、アルミニウム−ネオジム（ＡｌＮｄ）酸化物、アルミニウム−ニッケル−ランタン（ＡｌＮｉＬａ）酸化物、アルミニウム−ニッケル−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＮｉＧｅＬａ）酸化物、およびアルミニウム−コバルト−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＣｏＧｅＬａ）酸化物のうちのいずれか１つを含む。
【0068】
第５実施形態では、活性層１４とパッシベーション層１３０との間に２つの水素遮断膜１２３、１２４が重なって位置するため、パッシベーション層１３０を蒸着する過程で活性層１４へ拡散する水素を２回遮断することができ、活性層１４の特性劣化をより効果的に抑制することができる。
【0069】
図６は、本発明の第６実施形態にかかる表示装置の断面図である。
【0070】
図６を参照すれば、第６実施形態の表示装置６００は、水素遮断膜１２０ｆが活性層１４とエッチング停止膜１１０との間に位置することを除き、前述した第４実施形態の表示装置と同一の構成からなる。第４実施形態と同一の部材については同一の図面符号を用い、以下では、主に第４実施形態と異なる構成について説明する。
【0071】
水素遮断膜１２０ｆは、活性層１４の真上に形成され、エッチング停止膜１１０の下のゲート絶縁膜ＧＩ上にも形成可能である。エッチング停止膜１１０にビアホールを形成する時、水素遮断膜１２０ｆにもビアホールが形成され、ソース／ドレイン電極１２、１３が活性層１４と接触するようにする。
【0072】
エッチング停止膜１１０を形成する時、工程条件によって活性層１４へ水素が拡散し得る。水素遮断膜１２０ｆがエッチング停止膜１１０の下に位置するため、パッシベーション層１３０から活性層１４へ拡散する水素だけでなく、エッチング停止膜１１０から活性層１４へ拡散する水素も効果的に遮断することができる。
【0073】
図７は、本発明の第７実施形態にかかる表示装置の断面図である。
【0074】
図７を参照すれば、第７実施形態の表示装置７００は、水素遮断膜１２０ｇが活性層１４とエッチング停止膜１１０との間にも追加的に形成されたことを除き、前述した第４実施形態の表示装置と同一の構成からなる。第４実施形態と同一の部材については同一の図面符号を用い、以下では、主に第４実施形態と異なる構成について説明する。
【0075】
水素遮断膜１２０ｇは、ソース／ドレイン電極１２、１３とパッシベーション層１３０との間に位置する第１水素遮断膜１２５と、活性層１４とエッチング停止膜１１０との間に位置する第２水素遮断膜１２６とを含む。
【0076】
第２水素遮断膜１２６は、活性層１４の真上に形成され、エッチング停止膜１１０の下のゲート絶縁膜ＧＩ上にも形成可能である。エッチング停止膜１１０にビアホールを形成する時、第２水素遮断膜１２６にもビアホールが形成され、ソース／ドレイン電極１２、１３が活性層１４と接触するようにする。
【0077】
第１水素遮断膜１２５と第２水素遮断膜１２６は、アルミニウム−ネオジム（ＡｌＮｄ）酸化物、アルミニウム−ニッケル−ランタン（ＡｌＮｉＬａ）酸化物、アルミニウム−ニッケル−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＮｉＧｅＬａ）酸化物、およびアルミニウム−コバルト−ゲルマニウム−ランタン（ＡｌＣｏＧｅＬａ）酸化物のうちのいずれか１つを含む。
【0078】
第１水素遮断膜１２５がパッシベーション層１３０から拡散する水素を遮断し、第２水素遮断膜１２６がパッシベーション層１３０およびエッチング停止膜１１０から拡散する水素を遮断する。第７実施形態では、活性層１４とパッシベーション層１３０との間に２つの水素遮断膜１２５、１２６が重なって位置するため、活性層１４に向かった水素の拡散を効果的に抑制することができる。
【0079】
図８は、第１実施形態の表示装置において、薄膜トランジスタのドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフであり、図９は、水素遮断膜を備えない第１比較例の表示装置において、薄膜トランジスタのドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。表示装置内の６つの地点を選択して薄膜トランジスタのドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）特性を測定して示した。
【0080】
第１比較例の表示装置は、水素遮断膜が省略されたことを除き、第１実施形態の表示装置と同一の構造および同一の素材からなる。実験に用いられた第１実施形態の表示装置において、活性層は、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ）を含み、水素遮断膜は、アルミニウム−ネオジム（ＡｌＮｄ）酸化物を含む。エッチング停止膜は、シリコン酸化膜で形成され、パッシベーション層は、シリコン窒化膜で形成される。
【0081】
第１実施形態の表示装置において、初期しきい電圧は３〜４Ｖで、ゲート電圧が０Ｖの時、リーク電流（Ｉｏｆｆ ｃｕｒｒｅｎｔ）は１０−９Ａ水準である。第１比較例の表示装置において、初期しきい電圧は７〜８Ｖで、ゲート電圧が０Ｖの時、リーク電流は１０−６〜１０−１０Ａ水準である。薄膜トランジスタのリーク電流が少ないほど、オン／オフ特性がよくなり、表示装置の表示品質が向上する。
【0082】
第１実施形態の表示装置は、測定地点による薄膜トランジスタの特性偏差が少なく、正確なオン／オフ特性を示す。反面、第１比較例の表示装置は、測定地点による薄膜トランジスタの特性偏差が大きく、一部の薄膜トランジスタの場合、半導体特性を失い不良が発生した結果を示している。
【0083】
図１０は、第４実施形態の表示装置において、薄膜トランジスタのドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフであり、図１１は、水素遮断膜を備えない第２比較例の表示装置において、薄膜トランジスタのドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。表示装置内の６つの地点を選択し、薄膜トランジスタのドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示した。
【0084】
第２比較例の表示装置は、水素遮断膜が省略されたことを除き、第４実施形態の表示装置と同一の構成からなる。実験に用いられた第４実施形態の表示装置において、活性層は、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ）を含み、水素遮断膜は、アルミニウム−ネオジム（ＡｌＮｄ）酸化物を含む。エッチング停止膜とパッシベーション層は、シリコン窒化膜で形成される。
【0085】
第４実施形態の表示装置において、初期しきい電圧は３〜４Ｖで、ゲート電圧が０Ｖの時、リーク電流（Ｉｏｆｆ ｃｕｒｒｅｎｔ）は１０−１０Ａ水準である。第２比較例の表示装置において、初期しきい電圧は−１０〜２Ｖで、ゲート電圧が０Ｖの時、リーク電流は１０−３〜１０−１３Ａ水準である。
【0086】
第４実施形態の表示装置は、測定地点による薄膜トランジスタの特性偏差が少なく、正確なオン／オフ特性を示す。反面、第２比較例の表示装置は、測定地点による薄膜トランジスタの特性偏差が大きく、少なくとも４つの薄膜トランジスタが半導体特性を失い不良が発生した結果を示している。
【0087】
図８に示した第１実施形態の測定結果と図１０に示した第４実施形態の測定結果は、第１実施形態および第４実施形態の表示装置が表示領域全体に水素遮断膜を備えることにより、複数の薄膜トランジスタの活性層に対して均一な水素遮断機能を発揮したことに起因する。
【0088】
図１２Ａと図１２Ｂは、同じ蒸着設備を用いて製作された３つの第１実施形態にかかる表示装置において、同一地点のドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。図１２Ａは、表示領域の中央に位置する一地点の薄膜トランジスタの特性結果を示し、図１２Ｂは、表示領域の周縁に位置する一地点の薄膜トランジスタの特性結果を示す。
【0089】
図１３Ａと図１３Ｂは、第１実施形態と同じ蒸着設備を用いて製作された３つの第１比較例による表示装置において、同一地点のドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。図１３Ａは、表示領域の中央に位置する一地点の薄膜トランジスタの特性結果を示し、図１３Ｂは、表示領域の周縁に位置する一地点の薄膜トランジスタの特性結果を示す。
【0090】
図１２Ａと図１２Ｂを参照すれば、第１実施形態の表示装置は、製造工程による薄膜トランジスタの特性偏差がほとんどなく、正確なオン／オフ特性を示す。この結果は、同じ蒸着設備を用いて製作された複数の表示装置において、水素遮断膜が複数の活性層に及ぼす水素の影響を均一に遮断したことに起因する。
【0091】
反面、図１３Ａと図１３Ｂを参照すれば、第１比較例の表示装置は、同じ蒸着設備を用いて製作された複数の表示装置に対して再現性が非常に低いだけでなく、一部の薄膜トランジスタが半導体特性を失い不良が発生した結果を示している。この結果は、パッシベーション層蒸着過程で活性層に水素が流入すると共に、微細な条件の変化にも複数の活性層に及ぼす水素の影響が変化することに起因する。
【0092】
図１４Ａと図１４Ｂは、同じ蒸着設備を用いて製作された３つの第４実施形態にかかる表示装置において、同一地点のドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。図１４Ａは、表示領域の中央に位置する一地点の薄膜トランジスタの特性結果を示し、図１４Ｂは、表示領域の周縁に位置する一地点の薄膜トランジスタの特性結果を示す。
【0093】
図１５Ａと図１５Ｂは、第４実施形態と同じ蒸着設備を用いて製作された３つの第２比較例による表示装置において、同一地点のドレイン電流（Ｉｄｓ）対ゲート電圧（Ｖｇ）を測定して示すグラフである。図１５Ａは、表示領域の中央に位置する一地点の薄膜トランジスタの特性結果を示し、図１５Ｂは、表示領域の周縁に位置する一地点の薄膜トランジスタの特性結果を示す。
【0094】
図１４Ａと図１４Ｂを参照すれば、第４実施形態の表示装置は、製造工程による薄膜トランジスタの特性偏差がほとんどなく、正確なオン／オフ特性を示す。反面、図１５Ａと図１５Ｂを参照すれば、第２比較例の表示装置は、測定されたすべての薄膜トランジスタが半導体特性を失い不良が発生した結果を示している。
【0095】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付した図面の範囲内で多様に変形して実施可能であり、これも本発明の範囲に属することは当然である。
【符号の説明】
【0096】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００：表示装置１１：ゲート電極
１２：ソース電極
１３：ドレイン電極
１４：活性層
ＧＩ：ゲート絶縁膜
１１０：エッチング停止膜
１２０ａ〜１２０ｇ：水素遮断膜
１３０：パッシベーション層
１４０：有機保護膜
１４５：画素定義膜
１５１：画素電極
１５２：共通電極
１６０：液晶層
１９０：有機発光ダイオード
１９１：画素電極
１９２：有機発光層
１９３：共通電極