TW201037406A - Liquid crystal display device - Google Patents

Description

201037406 六、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種使用氧化物半導體的液晶顯示裝置 及其製造方法。 【先前技術】 以液晶顯示裝置爲代表的形成在玻璃基板等的平板之 0 上的薄膜電晶體使用非晶矽、多晶矽來予以製造。使用非 晶矽的薄膜電晶體具有如下特性：雖然其場效應遷移率 低，但是可以對應於玻璃基板的大面積化。另一方面，使 用結晶矽的薄膜電晶體具有如下特性：雖然其場效應遷移 ' 率高，但是需要進行雷射退火等的結晶化製程，因此其不 * 一定適合於玻璃基板的大面積化。 另一方面，使用氧化物半導體來製造薄膜電晶體，並 將其應用於電子裝置和光裝置的技術受到注目。例如，專 〇 利文獻1及專利文獻2揭示作爲氧化物半導體膜使用氧化 鋅、In-Ga-Zn-Ο類氧化物半導體來製造薄膜電晶體，並 將其用於影像顯示裝置的切換元件等的技術。 在氧化物半導體中設置有通道形成區的薄膜電晶體可 以實現比使用非晶矽的薄膜電晶體更高的場效應遷移率。 ' 可以利用濺射法等在3 00度以下的溫度下形成氧化物半導 ' 體膜，其製造製程比使用多晶矽的薄膜電晶體的製造製程 簡單。 由於氧化物半導體爲透射可見光區的波長的光的透明 -5- 201037406 半導體，所以藉由將其用於顯示裝置的像素可以實現高開 口率（aperture ratio) ° 可以期待使用這種氧化物半導體在玻璃基板、塑膠基 板等上形成薄膜電晶體，並將其應用於顯示裝置。 [專利文獻1]日本專利申請公開2007-123861號公報 [專利文獻2 ]日本專利申請公開2 0 0 7 - 9 6 0 5 5號公報 【發明內容】 因此，本發明的目的在於提供一種適合於應用有氧化 物半導體的薄膜電晶體的液晶顯示裝置。 在具有包括氧化物半導體層的薄膜電晶體的液晶顯示 裝置中，至少對覆蓋該氧化物半導體層的層間膜使用能夠 減弱透射過的可見光的光強度的膜。能夠減弱透射過的可 見光的光強度的膜比氧化物半導體層的可見光的透光率 低。作爲能夠減弱透射過的可見光的光強度的膜，可以使 用著色層，較佳使用彩色的透光樹脂層。另外，採用包括 彩色透光樹脂層和遮光層的層間膜，並且作爲能夠減弱透 射過的可見光的光強度的膜也可以使用遮光層。 當將彩色透光樹脂層的著色層用作設置在薄膜電晶體 之上的層間膜時，可以在不降低像素的開口率（aperture ratio)的情況下，減弱入射到薄膜電晶體的半導體層的光 的強度，從而可以起到防止由於氧化物半導體的感光度而 引起的薄膜電晶體的電特性的變動而使其穩定的作用。另 外，彩色透光樹脂層還可以用作彩色濾光層。當在對置基 -6- 201037406 板側設置彩色濾光（color filter)層時，雖然存在難以與形 成有薄膜電晶體的元件基板進行準確的像素區的對準而導 致影像品質下降的憂慮，但藉由將層間膜作爲彩色濾光層 • 直接形成在元件基板側可以更精確地控制形成區，並能夠 對應微細的圖案的像素。此外，由於使用同一絕緣層兼作 層間膜和彩色濾光層，所以製程簡化而可以以更低的成本 來製造液晶顯示裝置。 0 彩色是指除了黑色、灰色、白色等的無彩色之外的顏 色，因爲將彩色的透光樹脂層用作彩色濾光片，所以使用 只透射被著色的彩色的光的材料來予以形成。至於彩色， 可以使用紅色、綠色、藍色等。另外，還可以使用藍綠 ' 色、紫紅色、黃色等。只透射被著色的彩色的光意味著： • 在彩色透光樹脂層中透射過的光在其彩色光的波長中具有 峰値。 作爲彩色透光樹脂層，因爲將其用作彩色濾光層，所 〇 以可以考慮所包含的著色材料的濃度與光的透射率的關係 以適當地控制最適合的厚度。當使用多個薄膜的疊層作爲 層間膜時，只要至少有一個層爲彩色的透光樹脂層，就可 以用作爲彩色濾光片。 當根據彩色的顏色而厚度不同或考具有起因於薄膜電 • 晶體的表面凹凸不平時，可以層疊能夠透射可見光區的波 ， 長的光的（亦即，所謂的無色透明）絕緣層，而使層間膜 表面平坦化。藉由提高層間膜的平坦性，在其上形成的像 素電極層、共同電極層的覆蓋性提高，並可以使液晶層的 201037406 間隙（厚度）均勻’藉此’可以進一步地提高液晶顯示裝 置的可見度而實現高影像品質化。 當將遮光層（黑色矩陣）用作設置在薄膜電晶體之上 的層間膜時，遮光層可以遮斷向薄膜電晶體的半導體層的 光的入射，因此具有可以防止由於氧化物半導體的感光度 而引起的薄膜電晶體的電特性的變動而使其穩定的作用。 另外，由於遮光層還可以防止向相鄰的像素的漏光（Hght leakage)，所以可以進行更高對比度以及高清晰的顯示。 因此，可以實現液晶顯示裝置的高清晰度及高可靠性。 在本說明書中，將其上形成有薄膜電晶體、像素電極 層、共同電極層以及層間膜的基板稱作元件基板（第一基 板），並將隔著液晶層與該元件基板相對的基板稱作對置 基板（第二基板）。 遮光層可以形成在液晶顯示裝置的對置基板側或元件 基板側。可以進一步地提高對比度或提高薄膜電晶體的穩 定性的作用。藉由將遮光層形成在對應於薄膜電晶體的區 域（至少與薄膜電晶體的半導體層重疊的區域）上，可以 防止由從對置基板入射的光引起的薄膜電晶體的電特性的 變動。當將遮光層形成在對置基板側時，可以將其形成在 隔著液晶層對應於薄膜電晶體的區域（至少與薄膜電晶體 的半導體層重疊的區域）上。當將遮光層形成在元件基板 側時’可以將其直接形成在薄膜電晶體上（至少覆蓋薄膜 電晶體的半導體層的區域）’或者隔著絕緣層而被形成。 當在對置基板側也設置遮光層時，有時薄膜電晶體的 -8 - 201037406 半導體層藉由遮光性的佈線層或電極層等可以遮斷來自元 件基板的光和來自對置基板的光，所以不需要一定覆蓋薄 膜電晶體地形成遮光層。 * 本說明書中所揭示的發明的結構的一實施例，包括： 將與閘極電極層重疊的氧化物半導體層用作通道形成區的 薄膜電晶體；電連接到薄膜電晶體的像素電極層；設置在 薄膜電晶體與像素電極層之間的層間膜；以及，設置在薄 〇 膜電晶體、像素電極層以及層間膜之上的液晶層，其中， 層間膜是透光率比氧化物半導體層低的彩色透光樹脂層， 並且，彩色透光樹脂層在與像素電極層重疊的同時係以覆 蓋氧化物半導體層的方式而被設置。 本說明書中所揭示的發明的結構的另一實施例，包 ' 括：將與閘極電極層重疊的氧化物半導體層用作通道形成 區的薄膜電晶體；電連接到薄膜電晶體的像素電極層；設 置在薄膜電晶體與像素電極層之間的層間膜；以及，設置 Ο 在薄膜電晶體、像素電極層以及層間膜之上的液晶層，其 中，層間膜包括透光率比氧化物半導體層低的彩色透光樹 脂層以及遮光層，並且，遮光層係以覆蓋氧化物半導體層 的方式而被設置，而彩色透光樹脂層係以與像素電極層重 疊的方式而被設置。 ' 另外，在本說明書中爲方便起見附加第一、第二等序 ' 數詞。因此，它們不表示發明的製程順序或層疊順序。另 外，其在本說明書中不表示特定發明的事項的固有名稱。 另外，在本說明書中半導體裝置是指能夠藉由利用半 -9 - 201037406 導體特性而操作的所有裝置’因此電光裝置、半導體電路 以及電子裝置都是半導體裝置。 在具有將氧化物半導體層用作通道的薄膜電晶體的液 晶顯示裝置中，藉由至少對覆蓋該氧化物半導體層的層間 膜使用能夠減弱透射過的可見光的光強度的材料形成’可 以在不影響開口率的情況下使該薄膜電晶體的操作特性穩 定。 【實施方式】 參照附圖對實施例模式進行詳細說明。但是，本發明 並不局限於以下說明，所屬技術領域的普通技術人員可以 很容易地理解一個事實就是其模式和詳細內容可以在不脫 離本發明的宗旨及其範圍的情況下被變換爲各種形式。因 此，不應該被解釋爲僅限於以下所示的實施例模式的記載 內容。注意，在以下說明的結構中，在不同的附圖中對於 相同部分或具有相同功能的部分使用相同的附圖標記表 示，而省略重複說明。 實施例模式1 參照圖1、圖2以及圖i 7 A和丨7B對液晶顯示裝置以 及液晶顯示裝置的製造方法進行說明。 圖1、圖2以及圖1 7a和1 7B是液晶顯示裝置的剖面 圖。 在圖1和圖2中’在元件基板的第一基板200之上形 -10- 201037406 成有元件層203 (參照圖17A和17B)，在元件層203之 上形成有層間膜209，在層間膜209之上設置有像素電極 層23 0。像素電極層230與形成在對置基板的第二基板 ' 201上的對置電極層231以夾著液晶層208的方式而被密 封。 在圖1的液晶顯示裝置的模式中，多個像素以矩陣狀 被設置，在像素中包括：包括氧化物半導體層的薄膜電晶 0 體；薄膜電晶體之上的層間膜；層間膜之上的像素電極 層；以及像素電極層之上的液晶層，其中，層間膜爲彩色 透光樹脂層。 元件層203 (參照圖17A和17B )係設置有多個設置 爲矩陣狀的像素’並且在該像素中具有包括氧化物半導體 • 層的薄膜電晶體22〇。薄膜電晶體22〇是反交錯型 (inverted staggered)薄膜電晶體，在具有絕緣表面的基板 的第一基板200之上包括：閘極電極層221、閘極絕緣層 ❹ 222、半導體層223、用作源極區或汲極區的n +層224a、 224b以及用作源極電極層或汲極電極層的佈線層225a、 225b。另外，薄膜電晶體220被絕緣膜227所覆蓋。 在圖1的液晶顯示裝置中，作爲層間膜2 0 9，使用能 夠減弱透射過的可見光的光強度的膜的彩色透光樹脂層 * 204。彩色透光樹脂層2〇4的可見光的透光率低於氧化物 、 半導體層的半導體層223的可見光的透光率。 當將彩色透光樹脂層的著色層用作設置在薄膜電晶體 2 20之上的層間膜209時，可以在不降低像素的開口率的 -11 - 201037406 情況下，減弱入射到薄膜電晶體220的半導體層22 3的光 的強度，從而可以起到防止由於氧化物半導體的感光度而 引起的薄膜電晶體220的電特性的變動而使其穩定的作 用。另外，彩色透光樹脂層還可以用作彩色濾光層。當在 對置基板側設置彩色濾光層時，雖然存在難以與形成有薄 膜電晶體的元件基板進行準確的像素區的對準而導致影像 品質下降的憂慮，但藉由將層間膜作爲彩色濾光層直接形 成在元件基板側可以更精確地控制形成區，並能夠對應微 細的圖案的像素。此外，由於使用同一絕緣層兼作層間膜 和彩色濾光層，所以製程簡化而可以以更低的成本製造液 晶顯示裝置。 彩色是指除了黑色、灰色、白色等的無彩色之外的顔 色，因爲將著色層用作彩色濾光片，所以使用只透射被著 色的彩色的光的材料來予以形成。至於彩色，可以使用紅 色、綠色、藍色等。另外，還可以使用藍綠色、紫紅色、 黃色等。只透射被著色的彩色的光意味著：在著色層中透 射過的光在其彩色光的波長中具有峰値。 作爲彩色透光樹脂層204，因爲將其用作著色層（彩 色濾光片），所以可以考慮所包含的著色材料的濃度與光 的透射率的關係以適當地控制最適合的厚度。當使用多個 薄膜的疊層作爲層間膜209時，只要至少有一個層爲彩色 的透光樹脂層，就可以用作爲彩色濾光片。 當根據彩色的顏色而彩色透光樹脂層的厚度不同或者 具有起因於遮光層、薄膜電晶體的表面凹凸不平時，可以 -12- 201037406 層疊能夠透射可見光區的波長的光的（亦即，所謂的無色 透明）絕緣層’而使層間膜表面平坦化。藉由提高層間膜 的平坦性，在其上形成的像素電極層、共同電極層的覆蓋 性提高’並可以使液晶層的間隙（厚度）均勻，由此可以 進一步地提高液晶顯示裝置的可見度而實現高影像品質 化。 作爲能夠減弱透射過的可見光的光強度的膜，可以使 〇 用用作遮光層的著色層。在圖2的液晶顯示裝置中，在層 間膜209中包含彩色透光樹脂層204和遮光層205，並且 作爲設置在半導體層223上的能夠減弱透射過的可見光的 光強度的膜使用遮光層205。遮光層205的可見光的透光 率低於氧化物半導體層的半導體層223的可見光的透光 . 率。 在圖2的液晶顯示裝置的模式中，多個像素以矩陣狀 被設置，在像素中包括：包括氧化物半導體層的薄膜電晶 〇 體；包括遮光層和彩色透光樹脂層的層間膜；像素電極 層；以及像素電極層之上的液晶層，其中，在層間膜中， 在薄膜電晶體之上設置遮光層，並在彩色透光樹脂層之上 設置像素電極層。 作爲彩色透光樹脂層204，可以使用透光有機樹脂、 ' 彩色顏料、染料，還可以將顏料或染料等混合在有機樹脂 ' 中而使用。做爲透光有機樹脂，可以使用感光性或非感光 性的樹脂。 對於彩色透光樹脂層204的形成方法沒有特別的限 -13- 201037406 制’可以根據其材料使用如旋轉塗敷、浸漬'噴塗'液滴 噴射法（噴墨法、絲網印刷、膠版印刷等）等的濕式法， 並根據需要藉由蝕刻法（乾式蝕刻或濕式蝕刻）加工成所 想要的形狀。 當使用遮光層205 (黑色矩陣）作爲設置在薄膜電晶 體220之上的層間膜209時，遮光層205可以遮斷向薄膜 電晶體220的半導體層223的光的入射，因此具有防止由 於氧化物半導體的感光度而引起的薄膜電晶體220的電特 性的變動而使其穩定的作用。另外，由於遮光層2 05還可 以防止向相鄰的像素的漏光，所以可以進行更高對比度以 及高清晰度的顯示。因此，可以實現液晶顯示裝置的高清 晰度及高可靠性。 還可以在液晶顯示裝置的對置基板側也形成遮光層。 可以進一步地提高對比度或提高薄膜電晶體的穩定性的作 用。當將遮光層形成在對置基板側時，藉由隔著液晶層地 形成在對應於薄膜電晶體的區域（至少與薄膜電晶體的半 導體層重疊的區域）上，可以進一步防止由從對置基板入 射的光引起的薄膜電晶體的電特性的變動。 當在對置基板側形成遮光層的情況下，有時薄膜電晶 體的半導體層藉由遮光性的佈線層或電極層等可以遮斷來 自元件基板的光和來自對置基板的光’所以不需要一定覆 蓋薄膜電晶體地形成遮光層。 遮光層205使用對光進行反射或吸收而具有遮光性的 材料。例如，可以使用黑色的有機樹脂，將顏料類的黑色 -14- 201037406 樹脂、碳黑、欽黑等混合到感光性或非感光性的聚醯亞胺 等的樹脂材料中形成即可。另外，還可以使用遮光性的金 屬膜’例如可以使用如鉻、鉬、鎳、鈦、鈷、銅、鎢或鋁 ' 等。 對於遮光層2 0 5的形成方法沒有特別的限制，可以根 據其材料使用如蒸鍍法、濺射法、CVD法等的乾式法， 或如旋轉塗敷、浸漬、噴塗、液滴噴射法（噴墨法、絲網 〇 印刷、膠版印刷等）等的濕式法，並根據需要藉由触刻法 (乾式蝕刻或濕式蝕刻）加工成所想要的形狀。 在本說明書中作爲氧化物半導體較佳使用以 InM03(Zn0)m ( m>0 )表示的薄膜。在薄膜電晶體220 中’形成以InM03(Zn0)m ( m>0 )表示的薄膜作爲半導體 ' 層 223。另外，Μ表示選自鎵（Ga )、鐵（Fe )、鎳 (Ni )、錳（Μη )、鋁（Α1 )及鈷（Co )中的一種金屬 兀素或多種金屬元素。例如，除了有作爲Μ而包含Ga的 〇 情況以外，還有作爲Μ而包含Ga和Ni或Ga和Fe等包 含Ga以外的上述金屬元素的情況。另外，在上述氧化物 半導體中，除了包含作爲Μ的金屬元素之外，有時還包 含作爲雜質元素的Fe、Ni以及其他過渡金屬或該過渡金 屬的氧化物。例如，可以使用In-Ga-Zn-Ο類非單晶膜作 ^ 爲氧化物半導體層。但是，半導體層223不局限於以 ' InM03(Zn0)ra ( m>0 )表示的結構的氧化物半導體層，只 要其包含銦、鎵、鋅和錫中的至少一種即可。例如，可以 使用由氧化鋅（ZnO)、氧化錫（SnO)、氧化銦鋅 -15- 201037406 (IZO )、氧化銦錫（ITO )、包含氧化矽的氧化銦錫 (ITSO )、包含氧化矽的氧化銦鋅、添加有鎵的氧化鋅 (GZO)等構成的氧化物半導體層。 在InM03(Zn0)m ( m>0)膜（層）中，當 Μ爲鎵 (Ga )時，在本說明書中將該薄膜也稱爲In-Ga-Zn-O類 非單晶膜。作爲In-Ga_Zn-0類非單晶膜的結晶結構，即 使在利用濺射法進行膜形成後’以2〇〇度至500度，典型 的是300度至400度進行10分至100分的加熱處理’在 XRD ( X射線繞射）的分析中也觀察到非晶結構。另外， 可以製造具有如下電特性的薄膜電晶體：閘極電壓爲±20 V，導通截止比（〇n/off ratio)爲109以上’且遷移率爲1〇 以上。此外，使用In203:Ga203:Zn0=l:l:l的靶材藉由濺 射法形成的In-Ga-Zn-O類非單晶膜對波長爲45〇 nm以下 的光具有感光度。 另外，對於形成在液晶顯示裝置中的薄膜電晶體的結 構沒有特別的限制。薄膜電晶體可以使用形成有一個通道 形成區域的單閘極結構、形成有兩個通道形成區域的雙閘 極結構或形成有三個通道形成區域的三閘極結構。另外’ 週邊驅動電路區域中的電晶體也可爲單閘極結構、雙閘極 結構或三閘極結構。 薄膜電晶體可以應用於頂閘型（例如正交錯型 '共面 型）、底閘型（例如’反交錯型、反共面型）、具有夾著閘 極絕緣膜而被配置在通道區域上下的兩個閘極電極層的雙 閘型或其他結構。 -16- 201037406 另外，雖然在圖1和圖2中未圖示出，但是 置配向膜、偏光板、相位差板、抗反射膜等的 等。例如，也可以使用利用偏光板以及相位差板 ' 振。此外，也可以使用背光燈或側光燈等作爲光 另外，可以在彩色透光樹脂層的上面或下面 層。圖17A和17B示出遮光層與彩色透光樹脂 結構。在圖17A和17B中，在元件基板的第一 0 之上形成有元件層203，並且在元件層203之上 間膜209。層間膜209包括彩色透光樹脂層204a 204c 以及遮光層 205a、 205b、 205c、 205d，其 色透光樹脂層204a、204b、204c之間分別形成 ' 205a、205b、205c 以及 205d。另外，在圖 17A2 • 省略所包括的像素電極層和共同電極層。 彩色可以使用多種顏色，例如在圖1 7 Α和 晶顯示裝置中，將彩色透光樹脂層204a設定爲 Q 彩色透光樹脂層2〇4b設定爲綠色，將彩色透: 2 04 c設定爲藍色的著色層，使用多種顏色的彩 脂層。 在圖17A和17B中，使用比彩色透光樹脂 薄的薄膜作爲遮光層，並且在彩色透光樹脂層的 ' 方層疊遮光層。作爲這種遮光層，較佳使用遮光 * 的薄膜（例如，金屬膜）。 在圖HA中，元件層2〇3之上形成有薄膜 205a、 205b、 205c、 205d，並且在遮光層 205a 適當地設 光學薄膜 的圓形偏 源。 層疊遮光 層的疊層 基板200 形成有層 、204b 、 中，在彩 有遮光層 Ώ 17B 中 17Β的液 紅色，將 光樹脂層 色透光樹 層的厚度 上方或下 性無機膜 的遮光層 、205b ' -17- 201037406 205c、205d之上層疊有彩色透光樹脂層204a、204b、 2 04c。另外’在圖17B中，在元件層2〇3之上形成有彩色 透光樹脂層 204a、204b、204c，在彩色透光樹脂層 204a、204b ' 204c之上層疊有薄膜的遮光層 205a、 205b、205c ' 205d > 並且在遮光層 205 a、205b、205c、 205d之上形成有用作外敷膜（overcoat film)的絕緣膜 2 1 1。作爲其結構，既可以如圖1 7B所示地將元件層、遮 光層、彩色透光樹脂層直接層疊，也可以分別在這些層的 上面、下面或它們之間分別設置絕緣膜。 作爲液晶層208的液晶材料，可以使用各種液晶，而 適當地選擇溶致液晶、熱致液晶、低分子液晶、高分子液 晶、盤狀液晶、鐵電性液晶、反鐵電性液晶等來使用即 可。 作爲密封材料202a、202b，通常較佳使用可見光固 化樹脂、紫外線固化樹脂或者熱固性樹脂。典型上，可以 使用丙稀酸樹脂、環氧樹脂或氣基樹脂（amine resin) 等。另外’還可以含有光（典型的是紫外線）聚合引發劑 (photopolymerization initiator)、熱固性劑、塡充物、 耦合劑。 在本說明書中’當液晶顯示裝置爲藉由透射光源的光 來進行顯示的透射型的液晶顯示裝置（或半透射型的液晶 顯示裝置）時’至少需要在像素區中使光透射。因此，存 在於光透射的像素區中的第一基板、第二基板以及元件層 所包括的像素電極層 '共同電極層、其他絕緣膜 '導電膜 -18- 201037406 等的薄膜全部對可見光的波長區的光具有透光性。 可以使用如硼矽酸鋇玻璃或硼矽酸鋁玻璃等的 板、或石英基板、塑膠基板等作爲第一基板200以 ' 基板20 1。在具有將氧化物半導體層用作通道的薄 體的液晶顯示裝置中，藉由至少對覆蓋該氧化物半 的層間膜使用能夠減弱透射過的可見光的光強度的 成，可以在不影響開口率的情況下使該薄膜電晶體 0 特性穩定。因此，可以提高具有該薄膜電晶體的液 裝置的可靠性。 實施例模式2 ' 參照圖1 8 A和1 8B對液晶顯示裝置進行說明。 圖18A不出液晶顯不裝置的平面圖*其表不 素。圖1 8 B是沿著圖1 8 A的線X 1 -X2的剖面圖。 在圖1 8 A中，多個源極佈線層（包括佈線層 〇 係以互相平行（在圖中，在垂直方向上延伸）且互 的狀態來予以配置。多個閘極佈線層（包括閘極 401)在與源極電極佈線層大致正交的方向（圖中 方向）上延伸且彼此分離地配置。共同佈線層408 與多個閘極佈線層的每一個相鄰的位置，並在大致 ' 閘極佈線層的方向，即，與源極電極佈線層大致正 • 向（圖中，水平方向）上延伸。由源極電極佈線層 佈線層408及閘極佈線層圍繞爲大致矩形的空間， 該空間中配置有液晶顯示裝置的像素電極層以及共 玻璃基 及第二 膜電晶 導體層 材料形 的操作 晶顯不 一個像 405a ) 相分離 電極層 ，水平 配置在 平行於 交的方 、共同 並且在 同佈線 -19- 201037406 層。驅動像素電極層的薄膜電晶體420 上角。多個像素電極層及薄膜電晶體係 在圖18A和18B的液晶顯示裝置 電晶體42〇的第一電極層447用作像素 共同佈線層408的第二電極層446用 外，由第一電極層和共同佈線層形成電 極層可以以浮置狀態（電隔離的狀態） 其設定爲固定電位，較佳爲共同電位（ 頻信號的中間電位）附近的不發生閃 準。 可以採用藉由產生大致平行於基] 向）的電場來在平行於基板的面內移動 度的方法。作爲這種方法，可以應用圖 的使用IPS模式的電極結構。 作爲如示出的IPS模式等的橫向電 的下方配置具有開口圖案的第一電極層 每個像素被控制的像素電極層）以及第 共同電壓被提供給所有像素的共同電極 一基板44 1之上形成其中一者爲像素電 同電極層的第一電極層447以及第二電 少第一電極層和第二電極層的其中之_ 上。第一電極層447及第二電極層44 6 具有各種開口圖案，包括彎曲部分或分 第一電極層447以及第二電極層446在 係配置在圖中的左 配置爲矩陣狀。 中，電連接到薄膜 電極層，電連接到 作共同電極層。另 容器。雖然共同電 操作，但也可以將 作爲資料發送的視 爍（flicker)的水 胺（亦即，橫向方 液晶分子以控制灰 1 8 A和 1 8 B所示 場模式，在液晶層 (例如，電壓根據 二電極層（例如， 層）。因此，在第 極層而另一者爲共 極層446，並且至 一係形成在層間膜 不是平面形狀，而 叉的梳齒狀。由於 其電極層間產生電 -20- 201037406 場，所以將它們配置爲相同形狀且不互相重疊。 藉由對像素電極層與共同電極層之間施加電場來控制 液晶。由於對液晶施加橫向方向的電場，因此可以使用該 ' 電場控制液晶分子。也就是說，由於可以在平行於基板的 方向上控制被配向爲與基板平行的液晶分子，因此能夠擴 大視角。 圖8A至8D示出第一電極層447以及第二電極層446 0 的其他例子。如圖8 A至8 D的俯視圖所示，第一電極層 447a至447d以及第二電極層446a至446d係交替地形 成，在圖8A中第一電極層447a及第二電極層446a爲具 有起伏的波浪形狀，在圖8B中第一電極層447b以及第二 ' 電極層446b爲具有同心圓狀的開口部的形狀，在圖8C中 • 第一電極層447c以及第二電極層446c爲梳齒狀且一部分 爲彼此層疊的形狀，在圖8D中第一電極層447d及第二 電極層446d爲梳齒狀且電極爲彼此嚙合的形狀。另外， 0 如圖8A至8C所示，當第一電極層447a、447b、447c與 第二電極層446a、446b、446c重疊時，在第一電極層 447與第二電極層446之間形成絕緣膜，並在不同的膜之 上形成第一電極層447以及第二電極層446。 薄膜電晶體42〇爲反交錯型薄膜電晶體，並且在具有 ' 絕緣表面的基板的第一基板441之上包括：閘極電極層 - 401、閘極絕緣層402、半導體層403、用作源極區或汲極 區的η層404a、404b以及用作源極電極層或汲極電極層 的佈線層405a、405b。 -21 - 201037406 覆蓋薄膜電晶體420地設置有與半導體層4〇3接 絕緣膜407。在絕緣膜407之上設置有層間膜413, 在層間膜413之上形成有第一電極層447以及第二電 446 ° 在圖18A和18B的液晶顯示裝置中，使用能夠 透射過的可見光的光強度的膜的彩色透光樹脂層417 層間膜4 1 3。 當將彩色透光樹脂層417的著色層用作設置在 晶體42 0之上的層間膜413時，可以在不降低像素 率的情況下，減弱入射到薄膜電晶體420的半導體 的光的強度，從而可以起到防止由於氧化物半導體 度而引起的薄膜電晶體420的電特性的變動而使其 作用。另外，彩色透光樹脂層41 7還可以用作彩 層。當在對置基板側設置彩色濾光層時，雖然存在 形成有薄膜電晶體的元件基板進行準確的像素區的 導致影像品質下降的憂慮，但藉由將層間膜作爲彩 層直接形成在元件基板側可以更精確地控制形成區 夠對應微細的圖案的像素。此外，由於使用同一絕 作層間膜和彩色濾光層，所以製程簡化而可以以更 本來製造液晶顯示裝置。 薄 的 的 穩 色 難 對 緣 低 作爲彩色透光樹脂，可以使用感光性或非感光 樹脂。當使用感光性有機樹脂層時’可以縮減抗蝕 的數目，從而簡化製程，所以是較佳的。另外’由 在層間膜中的接觸孔也成爲具有曲率的開口形狀’ 觸的 並且 極層 減弱 作爲 膜電 開α 403 感光 定的 濾光 以與 準而 濃光 並能 層兼 的成 有機 遮罩 形成 以也 -22- 201037406 可以提高形成在接觸孔中的電極層等的膜的覆蓋性。 對層間膜4 1 3 (彩色透光樹脂層4 1 7 )的形成法沒有 特別的限制，可以根據其材料使用旋轉塗敷、浸漬、噴 ^ 塗、液滴噴射法（噴墨法、絲網印刷、膠版印刷等）、刮 刀、輥塗機、幕塗機、刮刀塗布機等來形成。 在第一電極層44 7以及第二電極層44 6之上設置有液 晶層444，且該液晶層444由對置基板的第二基板442來 0 予以密封。 第一基板441以及第二基板442是透光基板，並且在 它們的外側（與液晶層444相反的側邊）分別設置有偏光 板 443a 、 443b ° 、 作爲第一電極層447以及第二電極層446，可以使用 • 具有透光性的導電材料諸如包含氧化鎢的氧化銦、包含氧 化鎢的氧化銦鋅、包含氧化欽的氧化銦、包含氧化欽的氧 化銦錫、氧化銦錫（下面表示爲ITO)、氧化銦鋅、添加 〇 有氧化矽的氧化銦錫等。 此外，可以使用包含導電高分子（也稱爲導電聚合 物）的導電組成物形成第一電極層447以及第二電極層 4 46。使用導電組成物形成的像素電極的薄片電阻較佳爲 1 0000 Ω /□以下，並且其波長爲5 5 0 nm時的透光率較佳 ' 爲70%以上。另外，導電組成物所包含的導電高分子的電 • 阻率較佳爲0.1 Ω .cm以下。 作爲導電高分子，可以使用所謂的7Γ電子共軛類導電 高分子。例如，可以舉出聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其 -23- 201037406 衍生物、聚噻吩或其衍生物、或者上述材料中的兩種以上 的共聚物等。 還可以將成爲基底膜的絕緣膜設置在第一基& 441胃 閘極電極層401之間。基底膜具有防止從第—基板441的 雜質的擴散的作用，可以由選自氮化矽膜、氧化砂膜、氮 氧化砂膜、或氧氮化砂膜中的其中一種或多種膜的疊層，結 構來形成。閘極電極層401可以藉由使用鉬、駄、絡、 鉬、鎢、銘、銅、銳、統等的金屬材料或以這些爲主要成 分的合金材料的單層或疊層來形成。當將具有遮光性的導 電膜用作閘極電極層401時，可以防止來自背光燈的光 (從第一基板441入射的光）入射到半導體層403。 例如，作爲閘極電極層4 0 1的兩層疊層結構，較佳採 用：在鋁層上層疊有鉬層的兩層疊層結構；在銅層之上層 疊鉬層的兩層疊層結構；在銅層之上層疊有氮化鈦層或氮 化鉬層的兩層疊層結構；或者層疊有氮化鈦層和鉬層的兩 層疊層結構。作爲三層疊層結構，較佳採用以下疊層：鎢 層或氮化鎢層、鋁和矽的合金或鋁和鈦的合金、以及氮化 鈦層或鈦層。 可以藉由利用CVD法或濺射法等並使用氧化矽層、 氮化矽層 '氧氮化矽層或氮氧化矽層的單層或疊層’來形 成閘極絕緣層402。另外，作爲閘極絕緣層402 ’還可以 藉由使用有機矽烷氣體的CVD法來形成氧化砂層。作爲 有機矽烷氣體，可以使用含有矽的化合物’如四乙氧基石夕 烷（TEOS :化學式爲Si ( 〇C2H5 ) 4 )、四甲基矽烷 -24- 201037406 (TMS :化學式爲 Si(CH3)4 )、四甲基環四矽氧烷 (TMCTS )、八甲基環四矽氧烷（OMCTS )、六甲基二 矽氮烷（HMDS )、三乙氧基矽烷（SiH ( OC2H5 ) 3 )、 ' 三（二甲氨基）矽烷（SiH(N(CH3) 2) 3)等。 較佳的是，在形成用作半導體層4〇3的氧化物半導體 膜之前進行引入氬氣體產生電漿的反向濺射（reverse sputtering )，來去除附著在閘極絕緣層的表面上的塵 0 屑。另外，還可以使用氮、氦等來代替氬氣氛圍。此外， 還可以在氬氣氛圍中添加了氧、氫、N2〇等的氛圍下進 行。另外，還可以在氬氣氛圍中添加C12、CF4等的氛圍 下進行。 ' 作爲用作半導體層403以及源極區或汲極區的n +層 • 404a、404b，可以使用 In-Ga-Zn-Ο類非單晶膜。n +層 404a、404b是電阻比半導體層 403低的氧化物半導體 層。例如，n +層404a、404b具有η型導電性，且活化能 Q ( ΔΕ)爲 0.01 eV 以上且 0.1 eV 以下。η +層 404a、404b 爲In-Ga-Zn-O類非單晶膜，其至少含有非晶成分。n +層 404a、404b有時在非晶結構中含有晶粒（奈米晶體）。 該n +層404a、404b中的晶粒（奈米晶體）的直徑爲1 nm 至10nm，典型上爲約2nm至4nm。 ' 藉由設置 n+層404a、404b，使金屬層的佈線層 • 405a、405b與氧化物半導體層的半導體層403之間良好 地接合，與宵特基接面相比在熱方面上也可以具有穩定操 作。另外，爲了供應通道的載流子（在源極電極側），穩 -25- 201037406 定地吸收通道的載流子（在汲極電極側），或者不在與佈 線層之間的介面產生電阻成分，積極地設置n+層是有效 的。另外，藉由低電阻化，即使在高汲極電極電壓下也可 以保持良好的遷移率。 用作半導體層403的第一 In-Ga-Ζη-Ο類非單晶膜的 沉積條件與用作n+層404a、404b的第二In-Ga-Zn-O類非 單晶膜的沉積條件不同。例如，採用以下條件：與第二 In-Ga-Zn-Ο類非單晶膜的沉積條件中的氧氣體流量和氬 氣體流量的比相比，第一In-Ga-Zn-O類非單晶膜的沉積 條件中的氧氣體流量所占的比率更多。具體地說，將第二 In-Ga-Zn-O類非單晶膜的沉積條件設定爲稀有氣體（氫 或氦等）氛圍下（或氧氣體爲10%以下、氬氣體爲90%以 上），並且將第一 In-Ga-Zn-O類非單晶膜的沉積條件設 定爲氧氣氛圍下（或氧氣體流量與氬氣體流量相等或大於 氬氣體流量）。 例如，用作半導體層403的第一 In-Ga-Zn-O類非單 晶膜藉由使用直徑爲8英尺的包含In、Ga及Zn的氧化物 半導體靶材（ln203 : Ga203 : ZnO=l : 1 : 1 ) ’並將基板 與靶材之間的距離設定爲170 mm、壓力〇.4Pa、直流 (DC)電源0.5 kW、並在氬或氧氣氛圍下形成。另外， 藉由使用脈衝直流（D C )電源可以減少塵屑而使膜的厚 度分佈均勻，所以是較佳的。將第一 In-Ga-Zn_0類非單 晶膜的厚度設定爲5 nm至200 nm。 另一方面，用作n +層4(Ma、4〇4b的第二氧化物半導 -26- 201037406 體膜藉由使用In203:Ga203:Zn0=l:l:l的靶材，並在如下 沉積條件下利用濺射法形成：壓力0.4 Pa ;電力爲500 W ;沉積溫度爲室溫；所引入的氬氣體流量爲40 SCCm。 ' 有時在剛膜形成之後形成有包含尺寸爲1 nm至10 nm的 晶粒的In-Ga-Zn-O類非單晶膜。另外，可以藉由適當地 調整靶材的成分比、沉積壓力（0.1 Pa至2.0 Pa)、電力 (250 W至 3000 W: 8英寸φ)、溫度（室溫至1〇〇 0 度）、反應性濺射的沉積條件等，可以調整晶粒的有無及 晶粒的密度，並且還可以將晶粒的直徑尺寸調整爲1 nm 至lOnm的範圍內。第二In-Ga-Zn-O類非單晶膜的厚度 爲5 nm至20 nm。當然，當在膜中包括晶粒時，所包括 • 的晶粒的尺寸不超過膜的厚度。將第二In-Ga-Zn-O類非 - 單晶膜的厚度設定爲5 nm。 濺射法包括作爲濺射電源使用高頻電源的RF濺射 法、DC濺射法以及以脈衝方式施加偏壓的脈衝DC濺射 〇 法。RF濺射法主要用於形成絕緣膜，而DC濺射法主要 用於形成金屬膜。 另外，也有可以設置材料不同的多個靶材的多源濺射 裝置。多源濺射裝置既可以在同一反應室中層疊形成不同 的材料膜，又可以在同一反應室中同時對多種材料進行放 * 電而進行膜形成。 - 另外，也有使用磁控管濺射法的濺射裝置和使用ECR 濺射法的濺射裝置。在使用磁控管濺射法的濺射裝置中， 在反應室內部具備磁鐵機構，而在使用ECR濺射法的濺 -27- 201037406 射裝置中’不使用輝光放電而利用使用微波產生的電漿。 另外’作爲使用濺射法的沉積方法，還有反應性濺射 法、偏壓濺射法。在反應性濺射法中，當進行沉積時使靶 材物質和濺射氣體成分起化學反應而形成這些化合物的薄 膜，而在偏壓濺射法中，當進行膜形成時也對基板施加電 壓。 在半導體層、n+層、佈線層的製造製程中，採用蝕刻 製程以將薄膜加工成所想要的形狀。作爲蝕刻製程，可以 使用乾式蝕刻或濕式蝕刻。 作爲乾式蝕刻所使用的蝕刻氣體，較佳採用含有氯的 氣體（氯類氣體，例如氯（Cl2 )、氯化硼（BC13 )、氯 化矽（SiCl4)、四氯化碳（CC14)等）。 另外，還可以使用含有氟的氣體（氟類氣體，例如四 氟化碳（CF4 )、六氟化硫（SF6)、三氟化氮（NF3 )、三 氟甲烷（CHF3 )等）、溴化氫（HBr )、氧（〇2 )、或對 上述氣體添加了氦（He)或氬（Ar)等的稀有氣體的氣 體等。 作爲用於乾式蝕刻的蝕刻設備，可以採用使用反應性 離子刻蝕法（RIE法）的鈾刻設備、使用ECR (電子迴旋 加速共振）或ICP (感應耦合電漿）等高密度電漿源的乾 式蝕刻設備。另外，作爲與ICP鈾刻設備相比，容易獲得 在較廣的面積上的均勻的放電的乾式蝕刻裝置，可以舉出 ECCP (增強型電容耦合電漿）模式的蝕刻設備，在該蝕 刻設備中，使上部電極接地，將1 3.5 6 Μ Η z的高頻電源連 -28 - 201037406 接到下部電極，並將3.2 MHz的低頻電源連接到下部電 極。若是採用該ECCP模式的蝕刻設備，就可以對應例如 使用第十代的超過3 m的尺寸的基板作爲基板的情況。 適當地控制蝕刻條件（施加到線圈型電極的電力量、 施加到基板側的電極的電力量、基板側的電極溫度等）， 以蝕刻成所想要的加工形狀。 作爲濕式蝕刻所使用的蝕刻液，可以使用混合有磷 0 酸、醋酸以及硝酸的溶液、過氧化氫氨水（過氧化氫：氨： 水= 5:2:2)等。另外，還可以使用ITO-07N (由日本關東 化學株式會社所製造）。 另外，進行完濕式蝕刻後的蝕刻液與被蝕刻的材料一 起藉由清洗而被去除。還可以對包含有被去除的材料的蝕 • 刻液的廢液進行純化而對包含的材料進行再利用。藉由從 該蝕刻後的廢液中回收氧化物半導體層所包含的銦等的材 料而進行再利用，可以對資源進行有效活用而實現低成本 〇 化。 根據材料而適當地控制蝕刻條件（蝕刻液、蝕刻時 間、溫度等），以蝕刻成所想要的加工形狀。 作爲佈線層4〇5a、4〇5b的材料，可以舉出選自A1、 Cr ' Ta ' Ti ' Mo > W中的元素、以上述元素爲成分的合 金、組合上述元素的合金膜等。另外，在進行200度至 - 6 00度的熱處理的情況下’較佳使導電膜具有承受該熱處 理的耐熱性。當僅採用A1單質時耐熱性很低並有容易腐 蝕等問題’所以將A1與耐熱導電材料組合來形成。作爲 -29- 201037406 與 A1組合的耐熱導電材料，使用選自鈦（Ti )、鉬 (Ta )、鎢（W )、鉬（Mo )、鉻（Cr )、钕（Nd )、 銃（Sc)中的元素、以上述元素爲成分的合金、組合上述 元素的合金膜或胃者以上述元素爲成分的氮化物。 可以在不接觸大氣的情況下連續地形成閘極絕緣層 402、半導體層403、n +層404a、404b以及佈線層405a、 4〇5b。藉由不接觸於大氣地連續進行膜形成，可以不被大 氣成分或懸浮在大氣中的污染雜質元素污染地形成各疊層 介面。因此，可以降低薄膜電晶體的特性的變動。 另外，半導體層4 0 3僅被部分性地飽刻，並具有槽部 (凹部）。 對半導體層403、n +層404a、404b，在200度至600 度，典型的是300度至500度的溫度下進行熱處理，即 可。例如，在氮氣氛圍下以3 50度進行一個小時的熱處 理。藉由該熱處理，進行構成半導體層403以及n+層 404a、404b的In-Ga-Zn-Ο類氧化物半導體的原子級的重 新排列。該熱處理（也包括光退火等）在可以將阻礙半導 體層403、n+層404a、404b中的載流子的遷移的應變釋 放這一點上，十分重要。此外，至於進行上述熱處理的時 序’只要是在形成半導體層403以及n +層404a、404b之 後，就沒有特別的限定。 另外，還可以對露出的半導體層403的凹部進行氧自 由基處理。自由基處理較佳在02、N20、包含氧的N2、 包含氧的He、包含氧的Ar等的氛圍下進行。另外，還可 -30- 201037406 以在上述氛圍中添加了 Cl2、CF4的氛圍下進行。另外， 較佳在不對第一基板4 4 1側施加偏壓的情況下進行自由基 處理。 ' 覆蓋薄膜電晶體420的絕緣膜407可以使用利用乾式 法或濕式法形成的無機絕緣膜或有機絕緣膜。例如，可以 使用利用CVD法或濺射法等形成的氮化矽膜、氧化矽 膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜、氧化鉬膜等。另外，可以使 0 用如丙烯酸樹脂、聚醯亞胺、苯並環丁烯、聚醯胺或環氧 樹脂等有機材料。另外，除了上述有機材料之外，還可以 使用低介電常數材料（低-k材料）、矽氧烷類樹脂、PSG (磷矽玻璃）、BPSG (硼磷矽玻璃）等。 另外’矽氧烷類樹脂相當於以矽氧烷類材料爲起始材 • 料而形成的包含Si-0-Si鍵的樹脂。矽氧烷類樹脂還可以 使用有機基（例如烷基或芳基）或氟基作爲取代基。此 外’有機基也可以包括氟基團。利用塗敷法形成矽氧烷類 〇 樹脂的膜’並藉由對其進行焙燒來將其用作絕緣膜407。 另外’還可以藉由層疊多個由這些材料形成的絕緣膜 來形成絕緣膜407。例如’還可以採用在無機絕緣膜之上 層疊有機樹脂膜的結構。 另外’藉由採用使用多色調（multi-tone)遮罩形成的 具有多種（典型的是兩種）厚度的區域的抗蝕劑遮罩，可 " 以縮減抗蝕劑遮罩的數目’而可以謀求製程的簡化以及低 成本化。 藉由改善對比度或視角特性，可以提供影像品質更高 -31 - 201037406 的液晶顯示裝置。此外，可以以更低成本且高 造該液晶顯示裝置。 另外，可以使薄膜電晶體的特性穩定，而 裝置的可靠性提高。 實施例模式3 在實施例模式3中，圖3A和3B、圖4A 圖7A和7B示出像素電極層與共同電極層形 平面上的例子。另外，與實施例模式1以及實 相同的部分可以使用相同的材料以及製造方法 同一部分或具有同樣的功能的部分的詳細說明 圖3A、圖4A、圖7A爲液晶顯示裝置的 示一個像素。圖 3B、圖 4B、圖 7B是沿著 4A、圖7A的線X 1 -X2所取出的剖面圖。 在圖3A、圖4A、圖7A的平面圖中，與 2同樣地，多個源極電極佈線層（包括佈線層 互相平行（在圖中，在垂直方向上延伸）且互相 來予以配置。多個閘極佈線層（包括閘極電極 與源極電極佈線層大致正交的方向（圖中，水 延伸且彼此分離地配置。共同佈線層408係配 閘極佈線層的每一個相鄰的位置，並在大致平 線層的方向，亦即，與源極電極佈線層大致 (圖中，水平方向）上延伸。由源極電極佈線 線層408及閘極佈線層圍繞爲大致矩形的空間

生產率地製 使液晶顯7K 和4B以及 成在不同的 施例模式2 ，而省略對 〇 平面圖並表 圖 3A、圖 實施例模式 405a)係以 離開的狀態 層 401 )在 平方向）上 置在與多個 行於閘極佈 正交的方向 層、共同佈 ，並且在該 -32- 201037406 空間中配置有液晶顯示裝置的像素電極層以及共 層。驅動像素電極層的薄膜電晶體420係配置在圖 上角。多個像素電極層及薄膜電晶體係配置爲矩陣 在圖3A和3B、圖4A和4B以及圖7A和7B 顯示裝置中，如圖3B、圖4B、圖7B的剖面圖所 素電極層的第一電極層447與共同電極層的第二 446分別設置在不同的膜上（不同的層上）。雖 0 3B、圖4B、圖7B中示出像素電極層的第—電極層 著絕緣膜而被形成在共同電極層的第二電極層446 例子’但還可以採用共同電極層的第二電極層446 緣膜而被形成在像素電極層的第一電極層447下 構。 在圖3A、圖4A、圖7A的液晶顯示裝置中， 電晶體420電連接的第一電極層447用作像素電極 且與共同佈線層408電連接的第二電極層446用作 〇 極層。 在圖3A和3B中，在第一基板441之上形成 電極層447，並在第一電極層40之上層疊有閘極 402、佈線層405b、絕緣膜407以及層間膜413， 間膜413之上形成有第二電極層446。另外，在圖 ' 3B中，由與佈線層4〇5a、4〇5b同一製程所形成的 • 4〗0和第一電極層447而形成電容器。 在圖4A和4B中，在絕緣膜407之上形成有 極層447，並在第一電極層447之上層疊有層間膜 同佈線 中的左 狀。 的液晶 示，像 電極層 然在圖 44 7隔 下方的 隔著絕 方的結 與薄膜 層，並 共同電 有第一 絕緣層 且在層 3A和 佈線層 第一電 413， -33- 201037406 且在層間膜413之上形成有第二電極層446。另外，在圖 4A和4B中，由第一電極層和共同佈線層而形成電容器。 在圖7A和7B中，在層間膜4 1 3之上形成有第一電 極層447，並在第一電極層447之上層疊有絕緣膜416， 且在絕緣膜416之上形成有第二電極層446。另外，在圖 7A和7B中，由第一電極層和共同佈線層形成電容器。另 外，在圖7A和7B中第一電極層447以及第二電極層446 爲梳齒狀的形狀，其彎曲部的角度爲90度。如此當第一 電極層44 7以及第二電極層446的彎曲部的角度爲90度 時，可以使偏光板的偏振軸與液晶分子的配向角度的差成 爲45度，而使白色顯示時的透射率最大。 當將彩色透光樹脂層的著色層用作設置在薄膜電晶體 之上的層間膜時，可以在不降低像素的開口率的情況下， 減弱入射到薄膜電晶體的半導體層的光的強度，從而可以 起到防止由於氧化物半導體的感光度而引起的薄膜電晶體 的電特性的變動而使其穩定的作用。另外，彩色透光樹脂 層還可以用作彩色濾光層。當在對置基板側設置彩色濾光 層時，雖然存在難以與形成有薄膜電晶體的元件基板進行 準確的像素區的對準而導致影像品質下降的憂慮，但藉由 將層間膜作爲彩色濾光層直接形成在元件基板側可以更精 確地控制形成區，並能夠對應微細的圖案的像素。此外， 由於使用同一絕緣層兼作層間膜和彩色濾光層，所以製程 簡化而可以以更低的成本來製造液晶顯示裝置。 藉由改善對比度或視角特性，可以提供影像品質更高 -34- 201037406 的液晶顯示裝置。此外，可以以更低成本且高生產 造該液晶顯示裝置。 另外’可以使薄膜電晶體的特性穩定，而使液 裝置的可靠性提高。 實施例模式4 參照圖5A和5B對具有遮光層（黑色矩陣） 0 顯示裝置進行說明。 圖5A和5B所示的液晶顯示裝置是在實施例 的圖18A和18B所示的液晶顯示裝置中，在對置基 第二基板442側還形成遮光層4 1 4的例子。所以，與 例模式2相同的部分可以使用相同的材料以及製造方 ' 而省略對同一部分或具有同樣的功能的部分的詳細說 圖5A是液晶顯示裝置的平面圖，圖5B是沿著[ 的線XI-X2的剖面圖。另外，在圖5A的平面圖中僅 〇 件基板側進行圖示，而省略了對置基板側的記載。 在第二基板442的液晶層444側形成有遮光層4 及作爲平坦化膜的絕緣層415。遮光層414較佳隔著 層444形成在對應於薄膜電晶體420的區域（與薄膜 體的半導體層重疊的區域）上。以夾著液晶層444的 ' 來固定第一基板441以及第二基板442，以便以至少 • 薄膜電晶體420的半導體層403的上方的方式來配置 層 414。 遮光層414使用對光進行反射或吸收而具有遮光 地製 顯示 液晶 :式2 板的 實施 法， 明。 B 5 A 對元 14以 液晶 電晶 方式 覆蓋 遮光 性的 -35- 201037406 材料。例如’可以使用黑色的有機樹脂，將顏料類的黑色 樹脂、碳黑、鈦黑等混合到感光性或非感光性的聚醯亞胺 等的樹脂材料中形成即可。另外，還可以使用遮光性的金 屬膜，例如可以使用如鉻、鉬、鎳、鈦、鈷、銅、鎢或鋁 等。 對遮光層4 1 4的形成方法沒有特別的限制，可以根據 其材料使用如蒸鍍法、濺射法、CVD法等的乾式法，或 如旋轉塗敷、浸漬、噴塗、液滴噴射法（噴墨法、絲網印 刷、膠版印刷等）的濕式法，並根據需要藉由蝕刻法（乾 式蝕刻或濕式蝕刻）加工成所想要的形狀。 絕緣層415也可以藉由使用丙烯酸樹脂或聚醯亞胺等 的有機樹脂等並利用旋塗或各種印刷法等的塗敷法來形 成。 如此，藉由在對置基板側還設置遮光層4 1 4，可以進 一步提高對比度以及提高薄膜電晶體的穩定性。由於遮光 層414可以遮斷向薄膜電晶體420的半導體層403的光的 入射，從而防止由於氧化物半導體的感光度而引起的薄膜 電晶體420的電特性的變動而使其更穩定。另外，由於遮 光層4 1 4還可以防止向相鄰的像素的漏光，所以可以進行 更高對比度以及高清晰度的顯示。因此，可以實現液晶顯 示裝置的高清晰度及高可靠性。 藉由改善對比度或視角特性，可以提供影像品質更高 的液晶顯示裝置。此外，可以以更低成本且高生產率地製 造該液晶顯示裝置。 -36- 201037406 另外’可以使薄膜電晶體的特性穩定，而使液晶 裝置的可靠性提高。 本實施例模式可以與其他實施例模式所記載的結 當地組合而實施。 實施例模式5 參照圖6A和6B對具有遮光層（黑色矩陣）的液 0 顯示裝置進行說明。 圖6A和6 B所示的液晶顯示裝置是在實施例模式 的圖1 8A和1 8B所示的液晶顯示裝置中在元件基板的 一基板44 1側形成遮光層4 1 4作爲層間膜4 1 3的一部分 例子。所以，與實施例模式2相同的部分可以使用相同 ' 材料以及製造方法，而省略對同一部分或具有同樣的功 的部分的詳細說明。 圖6A是液晶顯不裝置的平面圖，圖6B是沿著圖 〇 的線X1 -X2所取出的剖面圖。另外，在圖6A的平面圖 僅對元件基板側進行圖示，而省略了對置基板側的記載 層間膜413包括遮光層414以及彩色透光樹脂 417。遮光層414設置在元件基板的第一基板441側， 以隔著絕緣膜407的方式而被形成在薄膜電晶體420之 (至少覆蓋薄膜電晶體的半導體層的區域），而用作半 ' 體層的遮光層。另一方面’彩色透光樹脂層417係形成 與第一電極層447和第二電極層446重疊的區域中，而 作彩色濾光層。在圖6B的液晶顯示裝置中，第二電極 示 適 晶 2 第 的 的 能 6 A 中 〇 層 並 上 導 在 用 層 -37- 201037406 44 6的一部分係形成在遮光層414之上，並在其之上設置 有液晶層444。 由於遮光層4 1 4用作層間膜，所以較佳使用黑色的有 機樹脂。例如，將顏料類的黑色樹脂、碳黑、鈦黑等混合 到感光性或非感光性的聚醯亞胺等的樹脂材料中形成即 可。至於遮光層414的形成方法，可以根據其材料使用如 旋轉塗敷、浸漬、噴塗、液滴噴射法（噴墨法、絲網印 刷、藤版印刷等）等的濕式法，並根據需要藉由鈾刻法 (乾式蝕刻或濕式蝕刻）加工成所想要的形狀。 如此’藉由設置遮光層414，遮光層414可以在不降 低像素的開口率的情況下遮斷向薄膜電晶體420的半導體 層403的光的入射，從而可以起到防止由於氧化物半導體 的感光度而引起的薄膜電晶體420的電特性的變動而使其 更穩定。另外’由於遮光層414還可以防止向相鄰的像素 的漏光’所以可以進行更高對比度以及高清晰度的顯示。 由此，可以實現液晶顯示裝置的高清晰度及高可靠性。 另外’彩色透光樹脂層4 1 7還可以用作彩色濾光層。 當在對置基板側設置彩色濾光層時，雖然存在難以與形成 有薄膜電晶體的元件基板進行準確的像素區的對準而導致 影像品質下降的憂慮，但藉由將包括在層間膜中的彩色透 光樹脂層4 1 7作爲彩色濾光層而直接形成在元件基板側可 以更精確地控制形成區，並能夠對應微細的圖案的像素。 此外，由於使用同一絕緣層兼作層間膜和彩色濾光層，所 以製程簡化而可以以更低的成本來製造液晶顯示裝置。 -38- 201037406 藉由改善對比度或視角特性，可以提供影像品質更高 的液晶顯示裝置。此外，可以以更低成本且高生產率地製 造該液晶顯示裝置。 ' 另外，可以使薄膜電晶體的特性穩定，而使液晶顯示 裝置的可靠性提高。 本實施例模式可以與其他實施例模式所記載的結構適 當地組合而實施。 0 實施例模式6 示出實施例模式1至實施例模式5中的可以用於液晶 顯示裝置的薄膜電晶體的其他的例子。另外，與實施例模 式2至實施例模式5相同的部分可以使用相同的材料以及 ' 製造方法，而省略對同一部分或具有同樣的功能的部分的 詳細說明。 圖10A和10B示出具有源極電極層以及汲極電極層 ❹ 與半導體層以不隔著n +層的方式接觸的結構的薄膜電晶 體的液晶顯示裝置的例子。 圖10A是液晶顯示裝置的平面圖且表示一個像素。 圖1 0B是沿著圖1 οA的線V 1-V2所取出的剖面圖。 在圖1 0 A的平面圖中，與實施例模式2同樣地，多 個源極電極佈線層（包括佈線層405a )係以互相平行（在 • 圖中，在垂直方向上延伸）且互相分離的狀態來予以配 置。多個閘極佈線層（包括閘極電極層4〇 1 )在與源極電 極佈線層大致正交的方向（圖中，水平方向）上延伸且彼 -39- 201037406 此分離地配置。共同佈線層408配置在與多個閘極 的每一個相鄰的位置，並在大致平行於閘極佈線 向，亦即，與源極電極佈線層大致正交的方向（圖 平方向）上延伸。由源極電極佈線層、共同佈線層 閘極佈線層圍繞爲大致矩形的空間，並且在該空間 有液晶顯示裝置的像素電極層以及共同佈線層。驅 電極層的薄膜電晶體422係配置在圖中的左上角。 素電極層及薄膜電晶體係配置爲矩陣狀。 設置有薄膜電晶體422、彩色透光樹脂層的 413、第一電極層44 7以及第二電極層44 6的第 441與第二基板442係以中間夾著液晶層444的方 以固定。 薄膜電晶體422具有以下結構··用作源極電極 汲極電極層的佈線層405a、405b與半導體層403 n +層地接觸。 當將彩色透光樹脂層的著色層用作設置在薄膜 之上的層間膜時，可以在不降低像素的開口率的情 減弱入射到薄膜電晶體的半導體層的光的強度，從 起到防止由於氧化物半導體的感光度而引起的薄膜 的電特性的變動而使其穩定的作用。另外，彩色透 層還可以用作彩色濾光層。當在對置基板側設置彩 層時’雖然存在難以與形成有薄膜電晶體的元件基 準確的像素區的對準而導致影像品質下降的憂慮， 將層間膜作爲彩色濾光層直接形成在元件基板側可 佈線層 層的方 中，水 408及 中配置 動像素 多個像 層間膜 一基板 式來予 層以及 不隔著 電晶體 況下， 而可以 電晶體 光樹脂 色濾光 板進行 但藉由 以更精 -40- 201037406 確地控制形成區’並能夠對應微細的圖案的像素。此外， 由於使用同一絕緣層兼作層間膜和彩色濾光層，所以製程 簡化而可以以更低的成本來製造液晶顯示裝置。 ' 藉由改善對比度及視角特性而實現高速反應，可以提 供影像品質更高以及高性能的液晶顯示裝置。此外，可以 以更低成本且高生產率地製造該液晶顯示裝置。 另外，可以使薄膜電晶體的特性穩定，而使液晶顯示 Q 裝置的可靠性提高。 本實施例模式可以與其他實施例模式所記載的結構適 當地組合而實施。 實施例模式7 • 參照圖9A和9B對實施例模式1至實施例模式5中 的可以用於液晶顯示裝置的薄膜電晶體的其他的例子進行 說明。 〇 圖9A是液晶顯示裝置的平面圖且表示一個像素。圖 9B是沿著圖9A的線Z 1- Z2的剖面圖。 在圖9A的平面圖中，與實施例模式2同樣地，多個 源極電極佈線層（包括佈線層405a )係以互相平行（在圖 中，在垂直方向上延伸）且互相離開的狀態來予以配置。 ' 多個閘極佈線層（包括閘極電極層4〇 1 )在與源極電極佈 • 線層大致正交的方向（圖中’水平方向）上延伸且彼此分 離地配置。共同佈線層40 8配置在與多個閘極佈線層的每 一個相鄰的位置，並在大致平行於閘極佈線層的方向’亦 -41 - 201037406 即，與源極電極佈線層大致正交的方向（圖中，水平方 向）上延伸。由源極電極佈線層、共同佈線層408及閘極 佈線層圍繞爲大致矩形的空間，並且在該空間中配置有液 晶顯示裝置的像素電極層以及共同佈線層。驅動像素電極 層的薄膜電晶體421係配置在圖中的左上角。多個像素電 極層及薄膜電晶體係配置爲矩陣狀。 設置有薄膜電晶體42 1、彩色透光樹脂層的層間膜 413、第一電極層447以及第二電極層446的第一基板 441與第二基板442係以中間夾著液晶層444的方式來予 以固定。 薄膜電晶體421爲底閘型的薄膜電晶體，並且其在具 有絕緣表面的基板的第一基板441之上包括：閘極電極層 401、閘極絕緣層402、用作源極電極層或汲極電極層的 佈線層405a、405b、用作源極區或汲極區的n +層404a、 404b以及半導體層403。另外，覆蓋薄膜電晶體421地設 置有與半導體層403接觸的絕緣膜407。半導體層403以 及n +層404a、4 04b使用In-Ga-Zn-O類非單晶膜。這種結 構的薄膜電晶體421具有以下特性：遷移率爲20 cm2/Vs 以上，S値爲0.4 V/dec以下。由此，可以進行高速操 作，並可以將移位暫存器等的驅動電路（源極電極驅動器 或閘極驅動器）與像素部形成在同一基板之上。 另外，較佳在利用濺射法形成半導體層403之前，進 行對閘極絕緣層402、佈線層405a、405b引入氬氣體來 產生電漿的反向濺射，以去除附著在表面上的塵屑。 -42- 201037406 對半導體層403以及n +層404a、404b進行200度至 600度，典型的是300度至500度的熱處理即可。例如， 在氮氣氛圍下以3 50度進行一個小時的熱處理。至於該熱 處理的時序，只要在形成用於半導體層403以及n+層 404a、404b的氧化物半導體膜之後，就沒有特別的限 制。 另外，還可以對半導體層403進行氧自由基處理。 0 在薄膜電晶體421中，在包括薄膜電晶體421的所有 區域中都存在閘極絕緣層402，並且在閘極絕緣層402與 具有絕緣表面的基板的第一基板441之間設置有閘極電極 層401。在閘極絕緣層402上設置有佈線層405a、405b 以及 n +層 4 04a、404b。並且，在閘極絕緣層402、佈線 • 層405a、405b以及n +層404a、40 4b之上設置有半導體層 4 03。另外，雖然未圖示，但是在閘極絕緣層402之上， 除了佈線層40 5a、405b之外還具有佈線層，並且該佈線 〇 層延伸到半導體層403的週邊部的外側。 當將彩色透光樹脂層的著色層用作設置在薄膜電晶體 之上的層間膜時，可以在不降低像素的開口率的情況下， 減弱入射到薄膜電晶體的半導體層的光的強度，從而可以 起到防止由於氧化物半導體的感光度而引起的薄膜電晶體 ' 的電特性的變動而使其穩定的作用。另外，彩色透光樹脂 • 層還可以用作彩色濾光層。當在對置基板側設置彩色濾光 層時，雖然存在難以與形成有薄膜電晶體的元件基板進行 準確的像素區的對準而導致影像品質下降的憂慮，但藉由 -43- 201037406 將層間膜作爲彩色濾光層直接形成在元件基板側可以更精 確地控制形成區，並能夠對應微細的圖案的像素。此外， 由於使用同一絕緣層兼作層間膜和彩色濾光層，所以製程 簡化而可以以更低的成本來製造液晶顯示裝置。 藉由改善對比度或視角特性，可以提供影像品質更高 的液晶顯示裝置。此外，可以以更低成本且高生產率地製 造該液晶顯示裝置。 另外，可以使薄膜電晶體的特性穩定，而使液晶顯示 裝置的可靠性提高。 本實施例模式可以與其他實施例模式所記載的結構適 當地組合而實施。 實施例模式8 示出實施例模式〗至實施例模式5中的可以用於液晶 顯示裝置的薄膜電晶體的其他的例子。另外，與實施例模 式2至實施例模式5相同的部分可以使用相同的材料以及 製造方法，而省略對同一部分或具有同樣的功能的部分的 詳細說明。 圖11A和11B示出具有源極電極層以及汲極電極層 與半導體層以不隔著n+層的方式接觸的結構的薄膜電晶 體的液晶顯示裝置的例子。 圖11A是液晶顯示裝置的平面圖且表示一個像素。 圖1 1 B是沿著圖1 1 A的線Y 1 - Y 2所取出的剖面圖。 在圖11A的平面圖中，與實施例模式2同樣地’多 -44 - 201037406 個源極電極佈線層（包括佈線層405a )係以互相平行（在 圖中，在垂直方向上延伸）且互相分離的狀態配置。多個 閘極佈線層（包括閘極電極層40 1 )在與源極電極佈線大 ' 致正交的方向（圖中，水平方向）上延伸且彼此分離地配 置。共同佈線層4 0 8係配置在與多個閘極佈線層的每一個 相鄰的位置，並在大致平行於閘極佈線層的方向，亦即， 與源極電極佈線層大致正交的方向（圖中，水平方向）上 0 延伸。由源極電極佈線層、共同佈線層4 0 8及閘極佈線層 圍繞爲大致矩形的空間，並且在該空間中配置有液晶顯示 裝置的像素電極層以及共同佈線層。驅動像素電極層的薄 膜電晶體423係配置在圖中的左上角。多個像素電極層及 薄膜電晶體係配置爲矩陣狀。 ' 設置有薄膜電晶體423、彩色透光樹脂層的層間膜 413、第一電極層447以及第二電極層44 6的第一基板 441與第二基板442係以中間夾著液晶層444的方式來予 〇 以固定。 在作爲薄膜電晶體423中，在包括薄膜電晶體423的 所有區域中都存在閘極絕緣層402，並且在閘極絕緣層 4〇2與具有絕緣表面的基板的第一基板441之之間設置有 閘極電極層401。在閘極絕緣層402之上設置有佈線層 405a、405b。並且，在閘極絕緣層402、佈線層405a、 • 405b之上設置有半導體層403。另外，雖然未圖示，但是 在閘極絕緣層402之上，除了佈線層405a、405b之外還 具有佈線層，並且該佈線層延伸到半導體層403的週邊部 -45- 201037406 的外側。 當將彩色透光樹脂層的著色層用作設置在薄膜電晶體 之上的層間膜時，可以在不降低像素的開口率的情況下， 減弱入射到薄膜電晶體的半導體層的光的強度，從而可以 起到防止由於氧化物半導體的感光度而引起的薄膜電晶體 的電特性的變動而使其穩定的作用。另外，彩色透光樹脂 層還可以用作彩色濾光層。當在對置基板側設置彩色濾光 層時，雖然存在難以與形成有薄膜電晶體的元件基板進行 準確的像素區的對準而導致影像品質下降的憂慮，但藉由 將層間膜作爲彩色濾光層直接形成在元件基板側可以更精 確地控制形成區，並能夠對應微細的圖案的像素。此外， 由於使用同一絕緣層兼作層間膜和彩色濾光層，所以製程 簡化而可以以更低的成本來製造液晶顯示裝置。 藉由改善對比度或視角特性，可以提供影像品質更高 的液晶顯示裝置。此外，可以以更低成本且高生產率地製 造該液晶顯示裝置。 另外’可以使薄膜電晶體的特性穩定，而使液晶顯示 裝置的可靠性提高。 本實施例模式可以與其他實施例模式所記載的結構適 當地組合而實施。 實施例模式9 在上述實施例模式中，作爲液晶層可以使用呈現藍相 的液晶材料。參照圖1 9A至1 9D對使用呈現藍相的液晶 -46- 201037406 層的液晶顯示裝置進行說明。 圖19A至19D是液晶顯示裝置及其製造製程的剖面 圖。 ' 在圖19A中，在元件基板的第一基板200之上形成 有元件層203’並且元件層203之上形成有層間膜209。 層間膜209包括彩色透光樹脂層204a、204b、204c 以及遮光層205a、205b、205c、205d，其中，在彩色透 0 光樹脂層204a、204b、204c之間分別形成有遮光層 205a、205b、205c 以及 205d。另外，在圖 19A 和 19D 中 省略所包括的像素電極層和共同電極層。例如，像素電極 層以及共同電極層可以採用實施例模式2至實施例模式8 ' 的結構，可以應用橫向電場模式。 • 如圖19B所示，將第一基板200與對置基板的第二基 板201以夾著液晶層2〇6的方式用密封材料2〇2a、202b 來予以固定。作爲形成液晶層206的方法，可以使用分配 〇 器法（滴落法）或在將第一基板200與第二基板201貼合 之後利用毛細現象來注入液晶的注入法。 液晶層206可以使用呈現藍相的液晶材料。由於呈現 監相的液晶材料的反應速度快，爲1 msec以下可以實現 局速反應’因此’可以實現液晶顯不裝置的高性能化。 作爲呈現藍相的液晶材料包括液晶和手性試劑。手性 試劑用於使液晶配向爲螺旋結構以呈現藍相。例如，可以 將混合有5重量。/。以上的手性試劑的液晶材料用作液晶 層。 -47 - 201037406 液晶使用熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、鐵電 性液晶、反鐵電性液晶等。 手性試劑使用與液晶的相溶性良好並且扭曲力 (twisting power )強的材料。另外，較佳使用R體或s 體的其中一者’而不使用R體與S體的比例爲50:50的外 消旋混合物（racemic mixture)。 上述液晶材料根據條件呈現膽甾相、膽甾藍相、近晶 相、近晶藍相、立方相、手性向列相、各向同性相等。 藍相的膽留藍相以及近晶藍相呈現於具有螺距 (helical pitch )爲5 00 nm以下的相對較短的膽甾相或近 晶相的液晶材料中。液晶材料的配向具有雙重扭曲 (double twist )結構。由於具有可見光的波長以下的秩 序’因此液晶材料透明’藉由施加電壓而配向序列 (alignment order )變化而產生光學調變作用。因爲藍相 在光學上具有各向同性’所以沒有視角依賴性，不需要形 成配向膜’因此可以實現顯示影像品質的提高及成本的縮 減。另外’由於不需要對配向膜進行摩擦處理，因此可以 防止由於摩擦處理而引起的靜電放電（electr〇static discharge )’並可以降低製造製程中的液晶顯示裝置的不 良及破損。因而’可以提高液晶顯示裝置的生產率。尤其 是使用氧化物半導體層的薄膜電晶體具有以下憂慮：由於 靜電的影響導致薄膜電晶體的電特性大幅變動而超過設計 範圍。因此，將藍相的液晶材料用於具有使用氧化物半導 體層的薄膜電晶體的液晶顯示裝置中更爲有效。 -48- 201037406 另外’由於藍相僅呈現於較窄的溫度範圍內，爲了使 溫度範圍改善而變得更寬’較佳對液晶材料添加光固化樹 脂以及光聚合引發劑並進行高分子穩定化處理。高分子穩 ' 定化處理藉由對包含液晶、手性試劑、光固化樹脂以及光 聚合引發劑的液晶材料照射光固化樹脂以及光聚合引發劑 能夠發生反應的波長的光來進行。該高分子穩定化處理既 可以藉由對呈現各向同性相的液晶材料照射光而進行，也 0 可以藉由進行溫度控制對呈現藍相的液晶材料照射光而進 行。例如，藉由控制液晶層的溫度，在呈現有藍相的狀態 下對液晶層照射光來進行高分子穩定化處理。但不局限於 此’還可以藉由在藍相與各向同性相間的相轉變溫度的 ' + 1 0度以內，較佳爲+5度以內的呈現各向同性相的狀態 下’藉由對液晶層照射光來進行高分子穩定化處理。藍相 與各向同性相間的相轉變溫度是指當升溫時從藍相轉變到 各向同性相的溫度、或者當降溫時從各向同性相轉變到藍 相的溫度。作爲筒分子穩定化處理的一個例子，可以對液 晶層進行加熱直至其呈現各向同性相，然後逐漸降溫直至 其轉變爲藍相’在保持呈現藍相的溫度的狀態下對其照射 光。此外’ ^可以逐漸封液晶層進行加熱使其轉變爲各向 同性相’然後在藍相與各向同性相間的相轉變溫度的+ i 0 ' 度以內’較佳爲+5度以內的狀態（呈現各向同性相的狀 • 態）下對其照射光。另外，當將紫外線固化樹脂（UV固 化樹脂）用作液晶材料所包含的光固化樹脂時，對液晶層 照射紫外線即可。另外，即使在不呈現藍相的情況下，藉 -49- 201037406 由在藍相與各向同性相間的相轉變溫度的+ 1 0度以內，較 佳爲+5度以內的狀態（呈現各向同性相的狀態）下對其 照射光來進行高分子穩定化處理，可以縮短反應速度而實 現高速反應，亦即，反應速度爲1 msec以下。 光固化樹脂既可以使用如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等 的單官能單體（monofunctional monomer)，又可以使用 如二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、三甲基丙 嫌酸醋等的多官能單體（polyfunctional monomer)，還 可以使用上述物質的混合。另外，光固化樹脂也可以具有 液晶性或非液晶性，或者兩者兼具。光固化樹脂只要選擇 能夠根據使用的光聚合引發劑的反應波長的光進行固化的 樹脂即可，典型上可以使用紫外線固化樹脂。 作爲光聚合引發劑，可以使用根據光的照射產生自由 基的自由基聚合引發劑、產生酸的酸產生劑、產生鹼的鹼 產生劑。 具體地說，作爲液晶材料可以使用JC-1 04 1 XX (日本 智索公司（Chisso Corporati〇I1)製造）與4-氰基-4’-戊基 聯苯的混合物’而作爲手性試劑可以使用Z LI - 4 5 7 2 (日 本默克公司製造），作爲光固化樹脂可以使用丙烯酸- 2-乙基己酯（2-EHA ) ( 2-ethylhexyl acrylate) 、RM257 (默克公司製造）、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，作爲光聚 合引發劑可以使用2,2-二甲氧基-2_苯基苯乙酮。 液晶層206使用包含液晶、手性試劑、光固化樹脂以 及光聚合引發劑的液晶材料形成。 -50- 201037406 如圖19C所示，對液晶層206照射光207來進行高分 子穩定化處理來形成液晶層208。光2〇7採用液晶層206 所包含的光固化樹脂以及光聚合引發劑對其發生反應的波 長的光。藉由利用該光照射進行高分子穩定化處理，可以 改善液晶層208呈現藍相的溫度範圍而使其更寬。 當使用如紫外線固化樹脂等的光固化樹脂作爲密封材 料並利用滴落法來形成液晶層時，還可以藉由高分子穩定 0 化處理的光照射製程進行密封材料的固化。 如圖19A至19D那樣，當液晶顯示裝置採用將彩色 濾光層和遮光層形成在元件基板之上的結構時，由於不存 在因爲彩色濾光層和遮光層而使由對置基板側射入的光被 吸收或被遮斷的問題，所以可以對液晶層的整體進行均勻 ' 的照射。由此，可以防止因爲光聚合的不，均勻而引起的液 晶的配向混亂及因此而引起的顯示不均勻等。此外，由於 薄膜電晶體被遮光層遮光，所以其電特性保持穩定。 Ο 如圖19D所示，將偏光板210a設置在第一基板200 的外側（與液晶層208相反的一側）上，而將偏光板 210b設置在第二基板201的外側（與液晶層208相反的 一側）上。另外，除了偏光板之外還可以設置相位差板、 抗反射膜等的光學薄膜等。例如，可以使用利用偏光板以 及相位差板的圓形偏振。根據上述製程可以完成液晶顯示 • 裝置。 另外，當使用大型的基板製造多個液晶顯示裝置時 (亦即，將一個基板分割成多個面板），可以在進行高分 -51 - 201037406 子穩定化處理之前或者在設置偏光板之前進行分割製程。 考慮到分割製程對液晶層的影響（由於進行分割製程時的 施力等而引起的配向混亂等），較佳在第一基板與第二基 板的貼合後且在進行高分子穩定化處理之前進行分割製 程。 雖然未圖示出，但是可以使用背光燈、側光燈等作爲 光源。光源以從元件基板的第一基板200側向可視側的第 二基板20 1透射的方式進行照射。 藉由改善對比度及視角特性而實現高速反應，可以提 供影像品質更高以及高性能的液晶顯示裝置。此外，可以 以更低成本且高生產率地製造該液晶顯示裝置。 另外，可以使薄膜電晶體的特性穩定，而使液晶顯示 裝置的可靠性提高。 本實施例模式可以與其他實施例模式所記載的結構適 當地組合而實施。 實施例模式1 〇 藉由製造薄膜電晶體並將該薄膜電晶體使用於像素部 及驅動電路，可以製造具有顯示功能的液晶顯示裝置。此 外，可以藉由將薄膜電晶體的驅動電路的一部分或整體一 體形成在與像素部同一基板之上來形成系統型面板 (system-on-panel ) ° 液晶顯示裝置包括作爲顯示元件的液晶元件（也稱爲 液晶顯示元件）。 -52- 201037406 另外’液晶顯示裝置包括密封有顯示元件的面板和在 該面板中安裝有包括控制器的I c等的模組。再者，本發 明進一步有關於一種元件基板，該元件基板相當於製造該 液晶顯示裝置的過程中的顯示元件完成之前的一個模式， 並且它在多個像素的每一個中分別具備用來將電流供應到 顯示元件的手段。具體而言，元件基板既可以是只形成有 顯示元件的像素電極的狀態，又可以是形成成爲像素電極 0 的導電膜之後且藉由蝕刻形成像素電極之前的狀態，可以 採用所有方式。 注意’本說明書中的液晶顯示裝置是指影像顯示裝 置、顯示裝置、或光源（包括照明裝置）。另外，液晶顯 示裝置還包括安裝有連接器諸如FPC (可撓性印刷電 • 路）、TAB (捲帶式自動接合）帶或TCp (帶載封裝）的 模組；將印刷線路板設置於TAB帶或TCP端部的模組； 藉由玻璃上晶片接合（COG )方式而將積體電路（1C)直 〇 接安裝到顯示元件上的模組。 參照圖12A1、12A2和12B說明相當於液晶顯示裝置 的一個實施例的液晶顯示面板的外觀及剖面。圖12A1和 12A2是使用密封材料4005將形成在第一基板4001之上 的包括用作半導體層的氧化物半導體膜的可靠性高的薄膜 ' 電晶體40 1 0、40 1 1、以及液晶元件40 1 3密封在第二基板 • 4006與第一基板400 1之間的面板的俯視圖，圖12B相當 於沿著圖12A1、12A2的線M-N所取出的剖面圖。 以圍繞設置在第一基板4 0 0 1之上的像素部4 0 0 2和掃 -53- 201037406 描線驅動電路4〇〇4的方式而設置有密封材料4〇〇5。此 外，在像素部4002和掃描線驅動電路4004之上設置有·第 一基板4006。因此’像素部4002和掃描線驅動電路4004 與液晶層4008 —起由第一基板4001、密封材料4〇〇5和 第二基板4006來予以密封。 此外，在圖12A1中，在第一基板4001之上的與由 密封材料4〇〇5圍繞的區域不同的區域中安裝有信號線驅 動電路4003，該信號線驅動電路4003使用單晶半導體膜 或多晶半導體膜形成在分開準備的基板之上。另外，匱| 12A2是在第一基板4001之上由使用氧化物半導體的薄膜 電晶體形成信號線驅動電路的一部分的例子，其中在第一 基板4001之上形成有信號線驅動電路4003b，並且在分 開準備的基板之上安裝有由單晶半導體膜或多晶半導體膜 所形成的信號線驅動電路4003a。 另外’對於分開形成的驅動電路的連接方法沒有特別 的限制’而可以採用COG方法、打線接合方法或TAB方 法等。圖12A1是藉由COG方法來安裝信號線驅動電路 4〇〇3的例子’而圖12A2是藉由TAB方法來安裝信號線 驅動電路4 0 0 3的例子。 此外’設置在第一基板4001之上的像素部4002和掃 描線驅動電路4〇〇4包括多個薄膜電晶體。在圖12B中例 示像素部4002所包括的薄膜電晶體4010和掃描線驅動電 路4004所包括的薄膜電晶體4011。在薄膜電晶體4010 及4011之上設置有絕緣層4020以及層間膜4021。 -54- 201037406 薄膜電晶體4010及401 1可以使用作爲半導體層包括 實施例模式1至實施例模式8所示的氧化物半導體膜的可 靠性高的薄膜電晶體。薄膜電晶體4010及4011爲η通道 ' 薄膜電晶體。 另外’在第一基板400 1之上設置有像素電極層403 0 以及共同電極層4031，並且像素電極層4030與薄膜電晶 體4010電連接。液晶元件4013包括像素電極層4030、 0 共同電極層 403 1以及液晶層 4008。另外，第一基板 4〇01、第二基板4006的外側分別設置有偏光板4032、 4033。像素電極層4030以及共同電極層403 1的結構可以 使用實施例模式1的結構，此時，可以採用以下結構，亦 即：將共同電極層4 03 1設置在第二基板4 006側，並隔著 液晶層 4008來層疊像素電極層 403 0和共同電極層 403 1 ° 另外，可以使用具有透光性的玻璃、塑膠等作爲第一 〇 基板400 1、第二基板4006。作爲塑膠，可以使用玻璃纖 維強化塑膠（FRP )板、聚氟乙烯（PVF )薄膜、聚酯薄 膜或丙烯酸樹脂薄膜。另外，也可以採用由PVF薄膜或 聚酯薄膜夾有鋁箔的薄片。 另外，附圖標記403 5是藉由選擇性地對絕緣膜進行 ' 蝕刻而得到的柱狀間隔物，其是爲控制液晶層4008的厚 - 度（單元間隙）而設置的。另外，還可以使用球狀的間隔 物。此外，使用液晶層4 0 0 8的液晶顯示裝置較佳將液晶 層4008的厚度（單元間隔）設定爲約5 μιη以上至20 -55- 201037406 μπχ 〇 另外，雖然圖1 2 A 1、1 2 Α2和1 2Β示出透射型液晶顯 示裝置的例子，但也可以使用半透射型液晶顯示裝置。 另外’在圖12A1' 12A2和12B的液晶顯不裝置中’ 雖然示出在一對的基板的外側（觀視側）設置偏光板的例 子，但也可以將偏光板設置在一對的基板的內側。根據偏 光板的材料及製造製程的條件適當地進行設定即可。另 外，還可以設置用作黑色矩陣的遮光層。 層間膜4021爲彩色透光樹脂層並用作顏色濾光層。 此外，還可以將層間膜402 1的一部分用作遮光層。在圖 12A1、12A2和12B中，遮光層4034以覆蓋薄膜電晶體 4010、4011上方的方式設置在第二基板4006側。藉由設 置遮光層4034可以進一步地提高對比度及提高薄膜電晶 體的穩定性。 當將彩色透光樹脂層的著色層用作設置在薄膜電晶體 之上的層間膜402 1時，可以在不降低像素的開口率的情 況下，減弱入射到薄膜電晶體的半導體層的光的強度，從 而可以起到防止由於氧化物半導體的感光度而引起的薄膜 電晶體的電特性的變動而使其穩定的作用。另外，彩色透 光樹脂層還可以用作彩色濾光層。當在對置基板側設置彩 色濾光層時，雖然存在難以與形成有薄膜電晶體的元件基 板進行準確的像素區的對準而導致影像品質下降的憂慮， 但藉由將層間膜作爲彩色濾光層直接形成在元件基板側可 以更精確地控制形成區，並能夠對應微細的圖案的像素。 -56- 201037406 此外，由於使用同一絕緣層兼作層間膜和彩色濾光層’所 以製程簡化而可以以更低的成本來製造液晶顯示裝置° 此外，還可以採用由用作薄膜電晶體的保護膜的絕緣 層4020覆蓋的結構，但並不限定於此。 另外，因爲保護膜用於防止懸浮在大氣中的有機物' 金屬物、水蒸氣等的污染雜質的侵入，所以較佳採用緻密 的膜。使用濺射法等並利用氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化 0 矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或 氮氧化鋁膜的單層或疊層而形成保護膜，即可。 另外，也可以在形成保護膜之後進行半導體層的退火 (3 00度至400度）。 另外，當形成具有透光性的絕緣層作爲平坦化絕緣膜 ' 時’可以使用具有耐熱性的有機材料如聚醯亞胺、丙烯酸 樹脂、苯並環丁烯、聚醯胺或環氧樹脂等。另外，除了上 述有機材料之外，還可以使用低介電常數材料（低_k材 〇 料）、矽氧烷基樹脂、PSG (磷矽玻璃）、BPSG (硼磷矽 玻璃）等。另外，也可以藉由層疊多個由這些材料所形成 的絕緣膜，來形成絕緣層。 對層疊的絕緣膜的形成方法沒有特別的限制，而可以 根據其材料利用濺射法、S0G法、旋塗、浸漬、噴塗、液 滴噴射法（噴墨法、絲網印刷、膠版印刷等）、刮刀、輕 ， 塗機、簾塗機、刮刀塗布機等。在使用材料液形成絕緣層 的情況下’也可以在進行焙燒的製程中同時進行半導體層 的退火（200度至400度）。藉由兼作絕緣層的焙燒製程 -57- 201037406 和半導體層的退火’可以高效地製造液晶顯示裝置。 作爲像素電極層4030、共同電極層4031，可以使用 具有透光性的導電材料諸如包含氧化鎢的氧化銦、包含氧 化鎢的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧 化銦錫、氧化銦錫（下面表示爲ITO)、氧化銦鋅、添加 有氧化矽的氧化銦錫等。 此外，可以使用包含導電高分子（也稱爲導電聚合 物）的導電組成物形成像素電極層4030及共同電極層 403 1。 另外，供應到分開形成的信號線驅動電路4003、掃 描線驅動電路4004或像素部4002的各種信號及電位是從 F P C 4 0 1 8所供應的。 另外，因爲薄膜電晶體容易由於靜電等發生損壞，所 以較佳將閘極線或源極電極線與驅動電路保護用的保護電 路設置在同一基板之上。保護電路較佳由使用氧化物半導 體的非線性元件構成。 在圖12A1、12A2和12B中，連接端子電極4015係 由與像素電極層4030相同的導電膜來予以形成，且端子 電極4016係由與薄膜電晶體4010及401 1的源極電極層 和汲極電極層相同的導電膜來予以形成。 連接端子電極4015藉由各向異性導電膜4019而被電 連接到FPC 4018所具有的端子。 此外，雖然在圖12A1、12A2以及12B中示出分開形 成信號線驅動電路4003 ·並將其安裝在第一基板400 1的例 -58- 201037406 子，但是不局限於該結構。既可以分開形成掃描線驅動電 路而安裝，又可以分開僅形成信號線驅動電路的一部分或 掃描線驅動電路的一部分而安裝。 圖16示出作爲本說明書所揭不的液晶顯不裝置而構 成液晶顯示模組的一個例子。 圖1 6是液晶顯示模組的一個例子，利用密封材料 2602來固定元件基板2600和對置基板2601 ’並在其間設 0 置包括TFT等的元件層2603、包括液晶層的顯示元件 2604、包括用作彩色濾光層的彩色透光樹脂層的層間膜 2605來形成顯示區。在進行彩色顯示時需要包括彩透光 樹脂層的層間膜2605，並且當採用RGB方式時，對應於 ' 各像素設置有分別對應於紅色、綠色、藍色的彩色透光樹 • 脂層。在元件基板2600和對置基板260 1的外側配置有偏 光板2 606、偏光板2607、擴散板2613。光源由冷陰極管 2610和反射板261 1構成，電路基板2612利用可撓性線 © 路板2609而與元件基板2600的佈線電路部2608連接， 並組裝有控制電路及電源電路等的外部電路。作爲光源還 可以使用白色的二極體。此外，還可以在偏光板和液晶層 之間夾有相位差板的狀態下進行層疊。 另外，根據實施例模式1的液晶顯示模組可以採用 ' MVA (多象限垂直配向）模式、PVA (圖案化垂直配向） ' 模式、A S Μ (軸對稱排列微單元）模式、〇 C b (光學補償 雙折射）模式、FLC (鐵電性液晶）模式、AFLC (反鐵電 性液晶）模式等。 -59- 201037406 藉由上述製程，可以製造可靠性高的液晶顯示面板作 爲液晶顯示裝置。 本實施例模式可以與其他實施例模式所記載的結構適 當地組合而實施。 實施例模式11 本說明書所揭示的液晶顯示裝置可以應用於各種電子 裝置（包括遊戲機）。作爲電子裝置，例如可以舉出電視 裝置（也稱爲電視或電視接收機）、用於電腦等的監視 器、數位相機、數位攝像機、數位相框、移動式電話機 (也稱爲蜂巢式電話或移動式電話裝置）、可攜式遊戲 機、可攜式資訊終端、聲音再生裝置、小鋼珠遊戲機 (pachinko machine)等的大型遊戲機等。 圖13A示出電視裝置9600的一個例子。在電視裝置 9600中，殼體960 1係組裝有顯示部9603。利用顯示部 9603可以顯示影像。此外，在此示出利用支架9605來支 撐殼體960 1的結構。 可以藉由利用殼體960 1所具備的操作開關、另外提 供的遙控器9610來進行電視裝置9600的操作。藉由利用 遙控器96 10所具備的操作鍵9609，可以進行頻道及音量 的操作，並可以對在顯示部9603上顯示的影像進行操 作。此外，也可以採用在遙控器96 1 0中設置顯示從該遙 控器9610輸出的資訊的顯示部9607的結構。 另外，電視裝置9600採用具備接收機及數據機等的 -60- 201037406 結構。可以藉由利用接收機接收一般的電視廣播。再者， 藉由數據機連接到有線或無線方式的通信網路，從而也可 以進行單向（從發送者到接收者）或雙向（在發送者和接 * 收者之間或在接收者之間等）的資訊通信。 圖13B示出數位相框9700的一個例子。例如，在數 位相框9700中，殼體970 1係組裝有顯示部9 703。顯示 部9703可以顯示各種影像，例如藉由顯示使用數位相機 0 等拍攝的影像資料，可以發揮與一般的相框同樣的功能。 另外，數位相框9700採用具備操作部、外部連接用 端子（USB端子、可以與USB電纜等的各種電纜連接的 端子等）、記錄媒體插入部等的結構。這些結構也可以組 裝到與顯示部同一個表面，但是藉由將其設置在側面或背 • 面上來提高設計性，所以是較佳的。例如，可以對數位相 框的記錄媒體插入部插入儲存有使用數位相機拍攝的影像 資料的記憶體並提取影像資料，然後將所提取的影像資料 〇 顯示於顯示部9703上。 此外’數位相框97〇0也可以採用以無線的方式來收 發資訊的結構。還可以採用以無線的方式提取所想要的影 像資料並進行顯示的結構。 圖14A示出一種可攜式遊戲機，其由殼體9881和殼 體9891的兩個殻體構成，並且藉由連接部9893可以開閉 ’ 地連接。殻體9881係安裝有顯示部9882，並且殻體9891 係安裝有顯示部9 8 8 3。另外，圖1 4 A所示的可攜式遊戲 機還具備揚聲器部9884、記錄媒體插入部9886、LED燈 -61 - 201037406 9890、輸入單元（操作鍵9885、連接端子 9 8 8 8 (包括測定如下因素的功能：力量、位 度、加速度、角速度、轉動數、距離、光 度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、 電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動 線）以及麥克風98 89 )等。當然，可攜式 不局限於上述結構，只要採用至少具備本說 液晶顯示裝置的結構即可，且可以採用適當 附屬裝置的結構。圖1 4 A所示的可攜式遊 功能：讀出儲存在記錄媒體中的程式或資料 顯示部上；以及藉由與其他可攜式遊戲機進 實現資訊共用。另外，圖14 A所示的可攜 有的功能不局限於此，而可以具有各種各樣 圖 14B示出大型遊戲機的一種庄 machine)9900的一個例子。在拉霸機9900 E 係安裝有顯示部9903。另外，拉霸機9900 桿或停止開關等的操作手段、投幣口、揚聲 拉霸機9900的結構不局限於此，只要採用 明書所揭示的液晶顯示裝置的結構即可，且 地設置有其他附屬裝置的結構。 圖15A示出移動式電話機1 000的一個 電話機1 000除了安裝在殼體1001的顯示吾 具備操作按鈕1003、外部連接埠1004、揚 克風1 006等。 9 8 8 7、感測器 移、位置、速 、液、磁、溫 電流、電壓、 、氣味或紅外 遊戲機的結構 明書所揭示的 地設置有其他 戲機具有如下 並將其顯示在 行無線通信而 式遊戲機所具 的功能。 3拉霸機（slot 3勺殼體9 9 0 1中 還具備如啓動 器等。當然， 至少具備本說 可以採用適當 丨例子。移動式 形1 002之外還 聲器1005 、麥 -62- 201037406 圖15A所示的移動式電話機1000可以用手指等觸摸 顯示部1 002來輸入資訊。此外，可以用手指等觸摸顯示 部1 002來打電話或製作電子郵件等的操作。 顯示部1 002的畫面主要有三種模式。第—是以影像 的顯示爲主的顯示模式，第二是以文字等的資訊的輸入爲 主的輸入模式，第三是顯示模式和輸入模式的兩種模式混 合的顯示+輸入模式。 0 例如，在打電話或製作電子郵件的情況下，將顯示部 1 0 02設定爲以文字輸入爲主的文字輸入模式，並進行在 畫面上顯示的文字的輸入操作，即可。在此情況下，較佳 的是，在顯示部1002的畫面的大部分中顯示鍵盤或號碼 按鈕。 - 此外，藉由在移動式電話機1 000的內部設置具有陀 螺儀、加速度感測器等偵測傾斜度的感測器的偵測裝置， 來判斷移動式電話機1 〇〇〇的方向（豎向還是橫向），從 〇 而可以對顯示部1〇〇2的畫面顯示進行自動切換。 藉由觸摸顯示部1002或利用殼體1001的操作按鈕 1003進行操作’切換畫面模式。還可以根據顯示在顯示 部1002上的影像種類切換畫面模式。例如，當顯示在顯 示部上的視頻信號爲動態影像的資料時，將畫面模式切換 • 成顯示模式’而當顯示在顯示部上的視頻信號爲文字資料 • 時，將畫面模式切換成輸入模式。 另外，當在輸入模式中藉由偵測出顯示部1 002的光 感測器所偵測的信號得知在—定期間中沒有顯示部1002 -63- 201037406 的觸摸操作輸入時’也可以以將畫面模式從輸入模式切換 成顯示模式的方式來進行控制。 還可以將顯示部1 002用作影像感測器。例如，藉由 用手掌或手指觸摸顯示部1 0 0 2，來拍攝掌紋、指紋等， 而可以進行個人識別。此外，藉由在顯示部中使用發射近 紅外光的背光燈或發射近紅外光的感測光源，也可以拍攝 手指靜脈、手掌靜脈等。 圖15B也是移動式電話機的一個例子。圖15B的移 動式電話機包括：在殻體94 1 1中具有顯示部94 1 2以及操 作按鈕9413的顯示裝置9410，以及在殼體9401中具有 操作按鈕9402、外部輸入端子9403、麥克9404、揚聲器 9405以及來電話時發光的發光部9406的通信裝置9400， 並且具有顯示功能的顯示裝置9410與具有電話功能的通 信裝置9400可以沿著箭頭所指的兩個方向分離。所以’ 可以將顯示裝置9410和通信裝置9400的短軸互相連接， 或將顯示裝置9410和通信裝置9400的長軸互相連接。另 外，當僅需要顯示功能時，也可以將通信裝置9400和顯 示裝置9410分開而單獨使用顯示裝置9410。通信裝置 9400和顯示裝置94 10可以藉由無線通信或有線通信來進 行影像或輸入資訊的收發，並分別具有可進行充電的電 池。 【圖式簡單說明】 在附圖中： -64- 201037406 圖1是說明液晶顯示裝置的圖形； 圖2是說明液晶顯示裝置的圖形： 圖3A和3B是說明液晶顯示裝置的圖形； 圖4A和4B是說明液晶顯示裝置的圖形； 圖5A和5B是說明液晶顯示裝置的圖形； 圖6A和6B是說明液晶顯示裝置的圖形； 圖7A和7B是說明液晶顯示裝置的圖形； 圖8A至8D是說明液晶顯示裝置的電極層的圖形； 圖9A和9B是說明液晶顯示裝置的圖形； 圖1 0A和1 0B是說明液晶顯示裝置的圖形； 圖1 1 A和1 1 B是說明液晶顯示裝置的圖形； 圖12A1、12A2和12B是說明液晶顯示裝置的圖形； 圖1 3 A和1 3 B是示出電視裝置以及數位相框的例子 白勺外觀圖； 圖14A和14B是示出遊戲機的例子的外觀圖； 圖15A和15B是示出移動式電話機的一個例子的外 觀圖； 圖1 6是說明液晶顯示模組的圖形； 圖1 7A和1 7B是說明液晶顯示裝置的圖形； 圖1 8 A和1 8 B是說明液晶顯示裝置的圖形； 圖1 9 A至1 9 D是說明液晶顯示裝置的製造方法的圖 形。 【主要元件符號說明】 -65- 201037406 2 0 0 :第一基板 2 0 1 :第二基板 2 0 2 a :密封材料 202b :密封材料 2 0 3 :元件層 204:透光樹脂層 204a :透光樹脂層 204b :透光樹脂層 204c:透光樹脂層 205 :遮光層 205 a :遮光層 205b :遮光層 205 c :遮光層 205 d ：遮光層 2 0 6 :液晶層 207 ：光 2 0 8 :液晶層 209 :層間膜 2 1 0 a :偏光板 2 1 0 b :偏光板 2 1 1 :絕緣膜 220 :薄膜電晶體 2 2 1 :閘極電極層 2 2 2 :閘極絕緣層 201037406

223 ： 半 導體層 224a ：n +層 224b ·· n ，層 225a :佈線層 225b :佈線層 23 0 : 像 素電極 層 401 ： 閘 極電極 層 402 ： 閘 極絕緣 層 403 ： 半 導體層 404a :η +層 404b • η +層 405 a :佈線層 405b :佈線層 407 ： 絕 緣膜 408 ： 共 同佈線 層 410 ： 佈 線層 4 13： 層 間膜 414 ： 遮 光層 4 15： 絕 緣層 416 ： 絕 緣膜 417 ： 透 光樹脂 層 420 ： 薄 膜電晶 體 421 ： 薄 膜電晶 體 422 ： 薄 膜電晶 體 201037406 42 3 :薄膜電晶體 4 4 1 :第一基板 442 :第二基板 4 4 3 a :偏光板 4 4 3 b :偏光板 444 :液晶層 446 :第二電極層 446a ：第二電極層 446b :第二電極層 446c :第二電極層 446d :第二電極層 447:第一電極層 447a:第一電極層 447b :第一電極層 447c :第一電極層 447d :第一電極層 4 5 5 a :佈線層 4 5 5 b :佈線層 1000:移動式電話機 1001 :殼體 1 0 0 2 :顯示部 1 0 0 3 :操作按鈕 1 0 0 4 :外部連接淖 1 005 :揚聲器 201037406 1 0 0 6·· 麥克風 2600 ： 元件基板 2601 ： 對置基板 ' 2602 ： 密封材料 2603 : 元件層 2604 ： 顯示元件 2605 ： 層間膜 Ο 2606: 偏光板 2607 ： 偏光板 2608 ： 佈線電路部 2609 ： 可撓性線路板 " 2610: 冷陰極管 • 2611： 反射板 26 12 ： 電路基板 2613： 擴散板 〇 4001 ： 第一基板 4002 ： 像素部 4003 ： 信號線驅動電路 4003 a =信號線驅動電路 4003b :信號線驅動電路 ' 4004 ： 掃描線驅動電路 4005 ： 密封材料 40 0 6 ： 第二基板 4008 ： 液晶層 69 - 201037406 4010 :薄膜電晶體 401 1 :薄膜電晶體 4 0 1 3 :液晶兀件 4015 :連接端子電極 4 0 1 6 :端子電極 401 8 :可撓性印刷電路（FPC) 4019:各向異性導電膜 4 0 2 0 :絕緣層 4 0 2 1 :層間膜 403 0 ：像素電極層 4031 :共同電極層 403 2 :偏光板 40 3 4 ：遮光層 9400 :通信裝置 9401 :殼體 9402:操作按鈕 9403 :外部輸入端子 9404 ：麥克 9405 :揚聲器 9406 :發光部 9 4 1 0 :顯示裝置 941 1 :殼體 9412 :顯示部 9 4 1 3 :操作按鈕 -70 201037406 9600 ： :電視裝置 960 1 : 殼體 9603 ： 顯不部 ' 9605 ： 支架 9607 ： 顯示部 9609 ： 操作鍵 9 610: 遙控器 0 9700 ： 數位相框 970 1 ： 殻體 9703 ： 顯示部 9 88 1 ： 殼體 " 98 8 2 ·· 顯示部 - 98 8 3 ： 顯示部 98 84 ： 揚聲器部 98 8 5 ： 操作鍵 〇 9886 ： 記錄媒體插入部 98 8 7 ： 連接端子 98 8 8 ： 感測器 9 8 8 9 ： 麥克風 9 890 ： LED燈 ' 989 1 : 殼體 98 93 ： 連接部 9900 ： 拉霸機 990 1 :殼體 201037406 9903 :顯示部 本說明書根據2008年11月28日在日本專利局受理 的日本專利申請編號2008-3〇4243而製作，所述申請內容 包括在本說明書中。 -72-

Claims (1)

1. 201037406 七、申請專利範圍 1. 一種液晶顯示裝置，包括： 使與閘極電極層重疊的氧化物半導體層用作爲通道形 * 成區的薄膜電晶體； 與該薄膜電晶體電連接的像素電極層； 設置在該薄膜電晶體與該像素電極層之間的層間膜； 以及 0 設置在該薄膜電晶體、該像素電極層以及該層間膜之 上的液晶層， 其中，該層間膜是具有透光率低於該氧化物半導體層 之透光率的彩色透光樹脂層，並且 ' 其中，該彩色透光樹脂層係以與該像素電極層重疊並 覆蓋該氧化物半導體層的方式來予以設置。 2. 如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置， 其中，該彩色透光樹脂層具有多種顏色，並且 〇 各像素包括具有該多種顏色中的其中一種顏色的該彩 色透光樹脂層。 3 .如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置， 其中，在該薄膜電晶體之上隔著該液晶層而設置有遮 光層。 ' 4.如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置， 其中，在該層間膜與該液晶層之間包括共同電極層。 5.如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置， 其中，在該層間膜的下方包括共同電極層。 -73- 201037406 6 ·如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置， 其中，在該層間膜與該液晶層之間包括共同電極層， 並且 _ 其中’該像素電極層和該共同電極層具有開口圖案。 7.如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置， 其中，在該層間膜與該液晶層之間包括共同電極層， 並且 其中，該像素電極層和該共同電極層具有梳齒形狀。 8 ·如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置， 其中，該氧化物半導體層包含銦、鎵及鋅中的至少其 中之一。 9 .如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置， 其中，該液晶層包含呈現藍相的液晶材料。 1 0 .如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置， 其中，該液晶層包含手性試劑。 1 1 ·如申請專利範圍第1項的液晶顯示裝置， 其中，該液晶層包含光固化樹脂和光聚合引發劑。 1 2 . —種液晶顯示裝置，包括： 使與閘極電極層重疊的氧化物半導體層用作爲通道形 成區的薄膜電晶體； 與該薄膜電晶體電連接的像素電極層； 設置在該薄膜電晶體與該像素電極層之間的層間膜； 以及 設置在該薄膜電晶體、該像素電極層以及該層間膜之 -74- 201037406 上的液晶層， 其中，該層間膜包括遮光層以及具有透光率低於該氧 化物半導體層之透光率的彩色透光樹脂層， ' 其中，該遮光層係以覆蓋該氧化物半導體層的方式來 予以設置，並且 其中，該彩色透光樹脂層係以與該像素電極層重疊的 方式來予以設置。 0 1 3 .如申請專利範圍第1 2項的液晶顯示裝置， 其中，該遮光層是黑色樹脂。 1 4 .如申請專利範圍第1 2項的液晶顯示裝置， 其中，該彩色透光樹脂層具有多種顏色，並且 ' 其中，各像素包括具有該多種顏色中的其中一種顏色 • 的該彩色透光樹脂層。 1 5 .如申請專利範圍第1 2項的液晶顯示裝置， 其中，在該薄膜電晶體之上隔著該液晶層而設置有遮 〇 光層。 16.如申請專利範圍第12項的液晶顯示裝置， 其中，在該層間膜與該液晶層之間包括共同電極層。 1 7 .如申請專利範圍第1 2項的液晶顯示裝置， 其中，在該層間膜的下方包括共同電極層。 ' 1 8 .如申請專利範圍第1 2項的液晶顯示裝置， 其中，在該層間膜與該液晶層之間包括共同電極層， 並且 其中，該像素電極層和該共同電極層具有開口圖案。 -75- 201037406 19.如申請專利範圍第12項的液晶顯示裝置， 其中，在該層間膜與該液晶層之間包括共同電極層， 並且 其中，該像素電極層和該共同電極層具有梳齒形狀。 2 0.如申請專利範圍第12項的液晶顯示裝置， 其中，該氧化物半導體層包含銦、鎵及鋅中的至少其 中之一。 2 1 .如申請專利範圍第1 2項的液晶顯示裝置， 其中，該液晶層包含呈現藍相的液晶材料。 2 2.如申請專利範圍第12項的液晶顯示裝置， 其中，該液晶層包含手性試劑。 2 3.如申請專利範圍第12項的液晶顯示裝置， 其中，該液晶層包含光固化樹脂及光聚合引發劑。 -76-