專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有利用薄膜晶體管(下文稱(chēng)為T(mén)FT)形成的電路的半導(dǎo)體器件及其 制造方法。例如，本發(fā)明涉及其上安裝了以液晶顯示面板為代表的電光器件作為部件的電 子器件。 在本說(shuō)明書(shū)中，半導(dǎo)體器件指的是通過(guò)利用半導(dǎo)體特性起作用的所有類(lèi)型的器 件。電光器件、半導(dǎo)體電路以及電子器件都包含在半導(dǎo)體器件的類(lèi)別中。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，一種利用在具有絕緣表面的襯底上形成的半導(dǎo)體薄膜(厚度約為數(shù)納米 到數(shù)百納米)來(lái)制造薄膜晶體管(TFT)的技術(shù)已經(jīng)引起注意。薄膜晶體管被廣泛應(yīng)用于諸 如IC和電光器件之類(lèi)的電子器件，而且尤其被迅速開(kāi)發(fā)為圖像顯示器件的開(kāi)關(guān)元件。
如通常在液晶顯示器件中所見(jiàn)到的那樣，在諸如玻璃襯底之類(lèi)的平板上形成的薄 膜晶體管是使用非晶硅或多晶硅制造的。 此外，已經(jīng)注意到使用氧化物半導(dǎo)體制造薄膜晶體管的技術(shù)，而且這樣的晶體 管被應(yīng)用于電子器件或光學(xué)器件。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1和專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了使用氧化鋅或 In-Ga-Zn-0基氧化物半導(dǎo)體作為氧化物半導(dǎo)體膜來(lái)制造薄膜晶體管的技術(shù)，而且用這樣的 晶體管作為圖像顯示器件的開(kāi)關(guān)元件等。 此外，液晶顯示器件中的呈現(xiàn)藍(lán)相的液晶已經(jīng)引起注意。Kikuchi等人公開(kāi)了通過(guò) 聚合物穩(wěn)定化處理展寬了藍(lán)相的溫度范圍(參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)3)，這引領(lǐng)了實(shí)際應(yīng)用呈現(xiàn)藍(lán)相 的液晶的方式。
[參考文獻(xiàn)][專(zhuān)利文獻(xiàn)1]日本公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 2007-123861
[專(zhuān)利文獻(xiàn)2]日本公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 2007-096055
[參考文獻(xiàn)3] PCT國(guó)際公開(kāi)No. W02005/090520

發(fā)明內(nèi)容
在將呈現(xiàn)藍(lán)相的液晶材料用于液晶層的情況下，在通過(guò)施加電壓將顯示器從未施
加電壓狀態(tài)下的黑色顯示設(shè)置成通過(guò)施加電壓的白色顯示之后，當(dāng)再次停止施加電壓時(shí)，
顯示器可能不會(huì)完全返回黑色，而且會(huì)產(chǎn)生漏光；因此，會(huì)引起圖像質(zhì)量和對(duì)比度降低的問(wèn) 題。 一個(gè)目的是提供漏光減少的液晶顯示器件。 為了在液晶顯示器件中的運(yùn)動(dòng)圖像顯示的情況下提高子幀頻率，優(yōu)選用于讀取和 擦除數(shù)據(jù)的薄膜晶體管的開(kāi)關(guān)速度更高。 此外，在使用冷陰極熒光燈作為背光的液晶顯示器件中，即使在整個(gè)屏幕上執(zhí)行 黑色顯示，也使冷陰極熒光燈處于發(fā)光狀態(tài)；因此，難以實(shí)現(xiàn)低功耗。此外，因?yàn)槔潢帢O熒光 燈的背光具有恒定的光量，所以峰值亮度不會(huì)改變，從而難以在運(yùn)動(dòng)圖像顯示中實(shí)現(xiàn)高圖 像質(zhì)量。此外，在使用冷陰極熒光燈作為背光的情況下，從背光發(fā)出的光為白色；因此，設(shè)置了用于全彩顯示的濾色器。 一個(gè)像素被分成三個(gè)子像素用于紅色的子像素、用于藍(lán)色的子 像素以及用于綠色的子像素；因此，實(shí)現(xiàn)了全彩顯示。液晶顯示器件的這種方法稱(chēng)為空間混 色，其中藉由改變通過(guò)用于紅色的子像素、用于藍(lán)色的子像素以及用于綠色的子像素的光 的強(qiáng)度并混合這些光來(lái)獲得期望色彩的光。 鑒于上述情況， 一個(gè)目的是提供能利用多個(gè)發(fā)光二極管(以下稱(chēng)為L(zhǎng)ED)作為背光 通過(guò)采用分時(shí)顯示系統(tǒng)(也稱(chēng)為場(chǎng)序制系統(tǒng))顯示具有高圖像質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)圖像的液晶顯示 器。此外， 一個(gè)目的是提供其中通過(guò)調(diào)節(jié)峰值亮度實(shí)現(xiàn)高圖像質(zhì)量、全彩顯示或低功耗的液 晶顯示器件。 呈現(xiàn)出藍(lán)相的液晶材料具有從未施加電壓的狀態(tài)到施加電壓的狀態(tài)的1毫秒或 更短的響應(yīng)時(shí)間，從而短時(shí)間響應(yīng)成為可能。然而，當(dāng)液晶從施加電壓的狀態(tài)返回未施加電 壓的狀態(tài)時(shí)，液晶的取向變得部分未完成。 這種現(xiàn)象稱(chēng)為剩余雙折射。通過(guò)施加電壓，使液晶分子沿電壓施加方向取向并引 起光學(xué)雙折射，而當(dāng)停止施加電壓時(shí)，液晶的一部分的取向未完全返回施加電壓之前的狀 態(tài)的取向；因此，雙折射剩余。 剩余雙折射的原因之一在于一對(duì)襯底之間的液晶層中包括的聚合物的不均勻分 布。 鑒于上述原因，在將液晶層密封在一對(duì)襯底之間之后，利用從該對(duì)襯底上方和下 方同時(shí)的UV照射執(zhí)行聚合物穩(wěn)定化處理，藉此使夾在該對(duì)襯底之間的液晶層中包括的聚 合物均勻分布。注意，聚合物穩(wěn)定化處理是其中執(zhí)行利用紫外光的照射、而且通過(guò)紫外光的 能量促進(jìn)液晶層中包括的未反應(yīng)組分(低分子量組分或自由基)的反應(yīng)的處理，或其中在 加熱下執(zhí)行利用紫外光的照射、而且通過(guò)紫外光的能量和熱能促進(jìn)液晶層中所包括的未反 應(yīng)組分(低分子量組分或自由基)的反應(yīng)的處理。 因?yàn)橥瑫r(shí)從該對(duì)襯底的上方和下方執(zhí)行UV照射，所以?xún)?yōu)選未在該對(duì)襯底之間設(shè) 置濾色器，而且將透射紫外光的材料用于層間絕緣膜和這些襯底。 注意，用于該UV照射的紫外光的波長(zhǎng)是450nm或更短，而且在通過(guò)濺射法形成的 In-Ga-Zn-O基非單晶膜具有光敏性的波長(zhǎng)范圍內(nèi)；然而，因?yàn)樵O(shè)置了擋光層，所以薄膜晶 體管的電特性不會(huì)受影響。因此，根據(jù)該工藝，通過(guò)將成為薄膜晶體管的溝道形成區(qū)的氧化 物半導(dǎo)體層夾在柵電極與擋光層之間從而保護(hù)薄膜晶體管的氧化物半導(dǎo)體層免受光照的 結(jié)構(gòu)是有效的。 此外，雖然用于UV照射的紫外光在非晶硅具有光敏性的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，但因?yàn)樵O(shè)置 了擋光層，所以薄膜晶體管的電特性不受影響。 在本說(shuō)明書(shū)中，將在400nm到450nm的波長(zhǎng)下透射率至少少于約50%、優(yōu)選小于 20%的材料用于該擋光層。例如，可將鉻金屬膜或氮化鈦或黑色樹(shù)脂用作擋光層的材料。在 將黑色樹(shù)脂用于擋光的情況下，隨著光強(qiáng)越高，黑色樹(shù)脂的膜需要越厚。因此，在黑色樹(shù)脂 膜需要較薄的情況下，優(yōu)選使用具有高擋光性質(zhì)、能經(jīng)受精細(xì)蝕刻工藝且能被減薄的金屬 膜。 以此方式，能實(shí)現(xiàn)包括呈現(xiàn)藍(lán)相的液晶層和適用于場(chǎng)序制系統(tǒng)的液晶顯示器件。
本說(shuō)明書(shū)中所公開(kāi)的本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體器件的制造方法，該方法包 括以下步驟在第一透光襯底上形成柵電極、擋光層以及薄膜晶體管，該薄膜晶體管包括在
5柵電極與擋光層之間的氧化物半導(dǎo)體層；形成包括電連接至薄膜晶體管的像素電極的像素 部分；將第一透光襯底與第二透光襯底彼此固定，并在它們之間插入包括光可固化樹(shù)脂和 光聚合引發(fā)劑的液晶層；用紫外光從第一透光襯底和第二透光襯底的上方和下方照射液晶 層；在用紫外光照射液晶層之后將第一偏振板固定至第一透光襯底，并將第二偏振板固定 至第二透光襯底；以及固定包括多種類(lèi)型的發(fā)光二極管的背光部分，以使其與第一透光襯 底的像素部分交迭。 除上述結(jié)構(gòu)之外，可在與薄膜晶體管交迭的位置為第二透光襯底設(shè)置第二擋光 層。該第二擋光層優(yōu)選與氧化物半導(dǎo)體層交迭，而且具有比氧化物半導(dǎo)體層更大的上表面 形狀。 通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，可解決上述問(wèn)題中的至少一個(gè)。 此外，也可為第二透光襯底設(shè)置擋光層，該擋光層用于阻擋諸如外部光或制造工 藝中用于照射的紫外光之類(lèi)的光，以使光不會(huì)進(jìn)入設(shè)置在第一透光襯底上的氧化物半導(dǎo)體 層。本發(fā)明的實(shí)施例的另一結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體器件的制造方法，該方法包括以下步驟在第一透 光襯底上形成柵電極和薄膜晶體管，該薄膜晶體管包括與柵電極交迭的氧化物半導(dǎo)體層； 形成包括電連接至薄膜晶體管的像素電極的像素部分；將設(shè)置有擋光層的第二透光襯底與 第一透光襯底彼此固定，并在它們之間插入包括光可固化樹(shù)脂和光聚合引發(fā)劑的液晶層； 用紫外光從第一透光襯底和第二透光襯底的上方和下方照射液晶層；在用紫外光照射液晶 層之后將第一偏振板固定至第一透光襯底，并將第二偏振板固定至第二透光襯底；以及固 定包括多種類(lèi)型的發(fā)光二極管的背光部分，以使其與第一透光襯底的像素部分交迭。
在上述結(jié)構(gòu)中，擋光層優(yōu)選與氧化物半導(dǎo)體層交迭、至少覆蓋氧化物半導(dǎo)體層、且 具有比氧化物半導(dǎo)體層更大的上表面形狀。除上述結(jié)構(gòu)之外，可在與薄膜晶體管交迭的位 置為第一透光襯底設(shè)置第二擋光層。為第一透光襯底設(shè)置的該第二擋光層優(yōu)選與氧化物半 導(dǎo)體層交迭，而且具有比氧化物半導(dǎo)體層更大的上表面形狀。
通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，可解決上述問(wèn)題中的至少一個(gè)。 在采用其中未使用濾色器的場(chǎng)序制系統(tǒng)的情況下，將紅色LED、綠色LED、藍(lán)色LED 等用作背光，而且必須采用高速驅(qū)動(dòng)(至少三倍速驅(qū)動(dòng))。 因?yàn)樽訋l率在運(yùn)動(dòng)圖像顯示中被提高，所以?xún)?yōu)選將呈現(xiàn)藍(lán)相的液晶材料用作用 于液晶層的材料。如果使用了呈現(xiàn)藍(lán)相的液晶材料，則能在1/180秒或更短時(shí)間內(nèi)，即約 5. 6毫秒或更短時(shí)間內(nèi)執(zhí)行色彩切換以每個(gè)場(chǎng)顯示一種顏色。呈現(xiàn)藍(lán)相的液晶材料具有1 毫秒或更短的響應(yīng)時(shí)間，從而能實(shí)現(xiàn)高速響應(yīng)，藉此液晶顯示裝置能表現(xiàn)出更高性能。呈現(xiàn) 藍(lán)相的液晶材料包括液晶和手性劑。采用手性劑以使液晶以螺旋結(jié)構(gòu)取向，從而使液晶呈 現(xiàn)藍(lán)相。例如，可將其中混合了 5%重量百分比或更多手性劑的液晶材料用于該液晶層。作 為液晶，使用了熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、鐵電液晶、反鐵電液晶等。
該液晶材料不限于呈現(xiàn)藍(lán)相的液晶材料，只要短時(shí)間響應(yīng)是可能的，而且能采用 場(chǎng)序制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)既可。例如，可采用其中液晶以彎曲狀態(tài)取向的光學(xué)補(bǔ)償彎曲(0CB)模式。
作為用于實(shí)現(xiàn)廣視角的技術(shù)，使用了通過(guò)產(chǎn)生與襯底平行或基本平行(即沿橫 向)的電場(chǎng)以使液晶分子在平行于襯底的平面中移動(dòng)來(lái)控制灰度的方法。在這樣的方法 中，可采用用于共面切換(IPS)模式的電極結(jié)構(gòu)或用于邊緣場(chǎng)切換(FFS)模式的電極結(jié)構(gòu)。
當(dāng)子幀頻率在運(yùn)動(dòng)圖像顯示中被提高時(shí)，通過(guò)在某個(gè)幀或子幀周期中使所有LED處于不發(fā)光狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)整個(gè)屏幕上的黑色顯示(所謂的黑色插入)，能減少由于運(yùn)動(dòng)圖像 中的運(yùn)動(dòng)模糊引起的圖像質(zhì)量降低。 —個(gè)場(chǎng)由在所選周期中向相應(yīng)像素寫(xiě)入圖像信號(hào)的周期和在未選周期中儲(chǔ)存寫(xiě) 入圖像信號(hào)的周期組成。在每個(gè)像素中安排有具有完成所選周期內(nèi)的寫(xiě)入所必需的導(dǎo)通電 流的TFT。此外，為了在一個(gè)場(chǎng)周期中保持顯示狀態(tài)，優(yōu)選未選周期或儲(chǔ)存周期中的漏電流 盡可能小。作為滿(mǎn)足這些要求的TFT，優(yōu)選使用利用以In-Ga-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體為代表 的氧化物半導(dǎo)體作為包括溝道形成區(qū)的半導(dǎo)體層。 此外，設(shè)置在薄膜晶體管上的擋光層(也稱(chēng)為黑色基質(zhì))具有防止薄膜晶體管的 電特性因?yàn)檠趸锇雽?dǎo)體的光敏性而變化從而使該電特性穩(wěn)定的效果。例如，通過(guò)濺射法 利用靶(按照摩爾比InA : Ga203 : Zn0=l : 1 : 1)形成的In-Ga-Zn-O基非單晶膜對(duì) 450nm或更短波長(zhǎng)的光敏性；因此，設(shè)置阻擋波長(zhǎng)為450nm或更短的光的擋光層是有效的。 此外，擋光層能防止光向毗鄰像素的泄漏，這樣能實(shí)現(xiàn)更高對(duì)比度和更高清晰度的顯示。因 此，通過(guò)設(shè)置擋光層，能實(shí)現(xiàn)液晶顯示器件的更高清晰度和更高可靠性。
此外，LED不限于紅色LED、綠色LED以及藍(lán)色LED，而且可使用青色LED、品紅色 LED、黃色LED或白色LED。注意LED具有數(shù)十納秒到數(shù)百納秒的短響應(yīng)時(shí)間，該響應(yīng)時(shí)間比 液晶材料的響應(yīng)時(shí)間短。 而且，背光不限于LED，而且如果它是點(diǎn)光源，則可使用無(wú)機(jī)EL元件或有機(jī)EL元 件。 當(dāng)將多種類(lèi)型的發(fā)光二極管用作背光時(shí)，能調(diào)節(jié)相應(yīng)LED的發(fā)光時(shí)間或亮度。作 為對(duì)LED的發(fā)光時(shí)間或亮度的調(diào)節(jié)，設(shè)置了用于LED的驅(qū)動(dòng)器電路。 此外，優(yōu)選在液晶顯示器件的顯示區(qū)所劃分成的多個(gè)區(qū)域的每一個(gè)中設(shè)置至少一 個(gè)LED，而且設(shè)置根據(jù)相應(yīng)視頻信號(hào)按區(qū)域驅(qū)動(dòng)的LED的LED控制電路。通過(guò)按區(qū)域驅(qū)動(dòng) LED，能局部調(diào)節(jié)顯示區(qū)域中的亮度。例如，按照使需要LED發(fā)光的第一區(qū)域處于發(fā)光狀態(tài) 而不需要LED發(fā)光的第二區(qū)域處于不發(fā)光狀態(tài)的方式，有可能實(shí)現(xiàn)LED的選擇性發(fā)光。因 此，雖然取決于顯示圖像，但也能實(shí)現(xiàn)液晶顯示器件的較低功耗。 通過(guò)按發(fā)光顏色單獨(dú)地控制的LED，可根據(jù)外部照明環(huán)境調(diào)節(jié)顯示屏的色溫；因 此，可提供具有高可視性的液晶顯示器件。此外，如果為液晶顯示器件設(shè)置了檢測(cè)外部光的 光傳感器，則能根據(jù)外部照明環(huán)境自動(dòng)調(diào)節(jié)相應(yīng)顏色的LED的亮度。 此外，為使用場(chǎng)序制系統(tǒng)的液晶顯示器件設(shè)置普通黑模式。工作于普通黑模式的
液晶顯示器件在未對(duì)液晶層施加電壓的狀態(tài)下在其屏幕上顯示黑色。當(dāng)對(duì)液晶層施加電壓
時(shí)，來(lái)自背光的光(從LED發(fā)出的光)透過(guò)，而且屏幕上顯示所發(fā)出光的顏色。 此外，可在背光與其間夾有液晶層的該對(duì)襯底之間設(shè)置諸如棱鏡或光漫射板之類(lèi)
的光學(xué)薄板。 在本說(shuō)明書(shū)中，透光襯底指的是具有80%到100%的可見(jiàn)光透射率的襯底。 本說(shuō)明書(shū)中指示諸如"在......之上"、"在......上方"、"在......之下"、
"在......下方"、"側(cè)面"、"水平"、或"垂直"之類(lèi)的方向的術(shù)語(yǔ)是基于器件設(shè)置在襯底表
面之上的假定。 能提供能顯示更高圖像質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)圖像的場(chǎng)序制液晶顯示器件。


在附圖中 圖1A到1C是示出液晶顯示器件的制造工藝的示例的截面圖； 圖2是示出液晶顯示模塊的示例的分解立體圖； 圖3A和3B分別是示出像素的示例的俯視圖和截面圖； 圖4A和4B分別是示出像素的示例的俯視圖和截面圖； 圖5A1、5A2以及5B示出液晶顯示器件； 圖6示出液晶顯示模塊； 圖7是示出電視機(jī)的示例的外部視圖； 圖8A和8B是示出游戲機(jī)的示例的外部視圖； 圖9A和9B是示出移動(dòng)電話(huà)的示例的外部視圖。
具體實(shí)施例方式
以下描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[實(shí)施例1] 這里，以下將參照?qǐng)D1A到1C描述使用場(chǎng)序制系統(tǒng)的液晶顯示器件的制造示例。
首先，在第一透光襯底441上形成作為開(kāi)關(guān)元件的薄膜晶體管(TFT) 420。將玻璃 襯底用作第一透光襯底441。注意，可在第一透光襯底441上設(shè)置作為阻擋膜的基絕緣膜。 此外，這里將描述在薄膜晶體管420中使用半導(dǎo)體層403用于形成溝道形成區(qū)的示例。
在第一透光襯底441上形成柵電極層401，形成覆蓋柵電極層401的柵絕緣層 402，然后在柵絕緣膜402上形成與柵電極交迭的半導(dǎo)體層403。柵電極層401的材料不受 限制，只要它能形成擋光導(dǎo)電膜，而且可以是從鋁(Al)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉬 (Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)以及鈧(Sc)中選擇的元素或包括上述元素的合金。柵電極層401不 限于包含上述元素的單層，而且可具有兩層或多層。作為柵絕緣層402的材料，可使用透光 無(wú)機(jī)材料(氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅等)，而且柵絕緣層402可具有包括這些材 料的任一種的單層結(jié)構(gòu)或?qū)盈B結(jié)構(gòu)?？赏ㄟ^(guò)濺射法或諸如等離子體CVD法或熱CVD法之類(lèi) 的汽相沉積法形成柵電極和柵絕緣膜。 通過(guò)將由InM03(Zn0)m(m> O，m不是自然數(shù))表示的薄膜形成圖案可形成半導(dǎo)體 層403。注意M代表從Ga、Fe、Ni、Mn以及Co中選擇的一種或多種金屬元素。除其中僅包 含Ga作為M的情況之外，存在包含Ga和除Ga之外的任一種上述金屬元素作為M的情況， 例如Ga和Ni或Ga和Fe。而且，在該氧化物半導(dǎo)體中，在某些情況下，除包含金屬元素作為 M之外，還包含諸如Fe或Ni之類(lèi)的過(guò)渡金屬元素或過(guò)渡金屬的氧化物作為雜質(zhì)元素。在本 說(shuō)明書(shū)中，此薄膜也稱(chēng)為In-Ga-Zn-O基非單晶膜。如下地形成氧化物半導(dǎo)體層使用包括 In、 Ga以及ZnanA : Ga203 : ZnO = 1 : 1 : 1)的氧化物半導(dǎo)體靶，在襯底與靶之間的 距離為170mm、壓力為0. 4Pa以及直流(DC)電源為0. 5kW、包含氧氣的氬氣氣氛下的條件下 進(jìn)行膜沉積，并形成抗蝕劑掩模，而且所沉積的膜被選擇性蝕刻以去除其不必要的部分。注 意，優(yōu)選使用脈沖直流(DC)電源，這樣可減少灰塵并使厚度分布均勻。該氧化物半導(dǎo)體膜 的厚度被設(shè)置為5nm到200nm。在本實(shí)施例中，氧化物半導(dǎo)體膜的厚度為100nm。
接著，在形成覆蓋該氧化物半導(dǎo)體層的導(dǎo)電膜之后，將該導(dǎo)電膜形成圖案以形成源電極層和漏電極層。作為導(dǎo)電膜的材料，可以是從Al、Cr、Ta、Ti、Mo以及W中選擇的元
素、包含上述元素中的任一種作為其組分的合金、包含上述元素中的任一種的組合的合金
等。如果稍后執(zhí)行20(TC到60(TC下的熱處理，則優(yōu)選該導(dǎo)電膜包括鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、
鉬(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)、鈧(Sc)等，以使其具有承受熱處理的耐熱性。 在蝕刻以形成源電極層和漏電極層時(shí)，可根據(jù)導(dǎo)電膜的材料部分蝕刻氧化物半導(dǎo)
體膜的暴露區(qū)域；在這樣的情況下，該氧化物半導(dǎo)體膜中不與源電極層或漏電極層交迭的
區(qū)域比與源電極層或漏電極層交迭的區(qū)域更薄。 然后，優(yōu)選在20(TC至60(TC下、通常在30(TC至50(TC下執(zhí)行熱處理。在這種情況 下，在爐中在35(TC下在空氣氣氛中執(zhí)行熱處理一小時(shí)。通過(guò)此熱處理，在In-Ga-Zn-O基 非單晶膜中發(fā)生原子級(jí)重排。因?yàn)樵摕崽幚頊p少了中斷載流子轉(zhuǎn)移的畸變，所以該熱處理 (包括光退火)是重要的。注意，對(duì)熱處理的定時(shí)不存在特殊限制，只要在In-Ga-Zn-O基非 單晶膜形成之后進(jìn)行即可，而且例如，可在像素電極形成之后執(zhí)行熱處理。
接著，形成層間絕緣膜413。作為層間絕緣膜413的材料，可使用透光無(wú)機(jī)材料(氧 化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅等)或透光樹(shù)脂材料(聚酰亞胺、丙烯酸、苯并環(huán)丁烯、聚 酰胺、環(huán)氧樹(shù)脂、硅氧烷基樹(shù)脂等)，而且層間絕緣膜413可具有包括這些材料的任一種的 單層結(jié)構(gòu)或?qū)盈B結(jié)構(gòu)。注意，硅氧烷基樹(shù)脂是使用硅氧烷基材料作為起始材料形成且具有 Si-O-Si鍵的樹(shù)脂。硅氧烷基樹(shù)脂可包括有機(jī)基(例如烷基或芳香基)或氟基作為取代基。 該有機(jī)基可包括氟基。 接著，在層間絕緣膜413中形成達(dá)到源電極層或漏電極層的接觸孔，然后在層間 絕緣膜413上形成第一電極層447和第二電極層446分別作為像素電極層和公共電極層。 優(yōu)選利用透明導(dǎo)電膜形成第一電極層447和第二電極層446。第二電極層446也稱(chēng)為公共 電極，而且被固定于諸如例如GND或OV之類(lèi)的預(yù)定電位。這里，以IPS模式液晶顯示器件為 例。利用薄膜晶體管驅(qū)動(dòng)排列成矩陣的像素電極，從而在屏幕上形成顯示圖案。具體而言， 當(dāng)在選定的像素電極與對(duì)應(yīng)于該選定像素電極的公共電極之間施加電壓時(shí)，執(zhí)行對(duì)設(shè)置在 像素電極與公共電極之間的液晶層的光調(diào)制，而且此光調(diào)制被觀(guān)看者識(shí)別為顯示圖案。
通過(guò)上述工藝，將第一電極層447和第二電極層446排列成矩陣以對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的 像素，從而形成像素部分。因此，能獲得用于制造有源矩陣顯示器件的襯底之一。為簡(jiǎn)便起 見(jiàn)，在本說(shuō)明書(shū)中將這樣的襯底稱(chēng)為有源矩陣襯底。 接著，制備用于制造有源矩陣顯示器件的另一襯底，即作為對(duì)襯底的第二透光襯 底442。作為第二透光襯底442，使用了玻璃襯底。在第二透光襯底442上設(shè)置了用作黑色 基質(zhì)的擋光層414。將第一透光襯底441和第二透光襯底442固定成這樣的狀態(tài)設(shè)置有擋 光層414的第二透光襯底442的表面與設(shè)置有薄膜晶體管420的第一透光襯底441的表面 彼此正對(duì)，而且在這兩個(gè)襯底之間設(shè)置了第一液晶層450。此狀態(tài)下的截面圖對(duì)應(yīng)于圖1A。
通過(guò)使用用于固定襯底的密封劑中包括的填充物或距離保持工具(例如柱狀隔 離件或球狀隔離件)，優(yōu)選將第一透光襯底441與第二透光襯底442之間的距離保持恒定。 通過(guò)注入法或分配器法(滴落法)在這兩個(gè)襯底之間設(shè)置第一液晶層450，在注入法中，通 過(guò)第一透光襯底441與第二透光襯底442之間的附連之后的毛細(xì)現(xiàn)象注入液晶。
第一液晶層450是包括介電常數(shù)各向異性為正的液晶、手性劑、光可固化樹(shù)脂 以及聚合引發(fā)劑的混合物。在本實(shí)施例中，可將JC-1041XX(Chisso公司生產(chǎn))和4-氰基-4'-戊基聯(lián)苯的混合物用作該液晶材料?？蓪LI-4572 (Merck有限公司生產(chǎn))用作 手性劑。作為光可固化樹(shù)脂，使用了丙烯酸2-乙基己酯、RM257(日本Merck有限公司生 產(chǎn))。作為光聚合引發(fā)劑，使用了 2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。 采用手性劑以使液晶以螺旋結(jié)構(gòu)取向，從而使液晶呈現(xiàn)藍(lán)相。作為手性劑，使用了 具有與液晶的高相容性和強(qiáng)扭轉(zhuǎn)力的材料。使用了兩種對(duì)映體R和S中的任一種，而且未 使用其中R和S以50 : 50混合的外消旋混合物。例如，可將其中混合了 5%重量百分比或 更多手性劑的液晶材料用于該液晶層。 作為介電常數(shù)各向異性為正的液晶，使用了熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、 鐵電液晶、反鐵電液晶等。這些液晶材料根據(jù)條件呈現(xiàn)出膽甾相、膽甾藍(lán)相、近晶相、近晶藍(lán) 相、立方相、手向列相、各向同性相等。 作為藍(lán)相的膽甾藍(lán)相和近晶藍(lán)相在具有膽甾相或近晶相且具有小于或等于500nm 的相對(duì)短螺旋間距的液晶材料中出現(xiàn)。液晶材料的取向具有雙扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。由于具有小于或 等于光波長(zhǎng)的量級(jí)，所以液晶材料是透明的，而且通過(guò)施加電壓改變?nèi)∠虼涡蚩僧a(chǎn)生光調(diào) 制動(dòng)作。藍(lán)相是光學(xué)各向同性的，因此沒(méi)有視角依賴(lài)性。因此，沒(méi)有必要形成取向膜；從而 能提高顯示圖像質(zhì)量并降低成本。此外，因?yàn)椴恍枰獙?duì)取向膜進(jìn)行摩擦處理，所以能防止摩 擦處理引起的靜電放電損傷，而且能減少制造過(guò)程中液晶顯示器件的缺陷和損傷。因此，能 提高液晶顯示器件的生產(chǎn)率。使用氧化物半導(dǎo)體層的薄膜晶體管尤其可能出現(xiàn)薄膜晶體管 的電特性受靜電影響而顯著波動(dòng)從而偏離設(shè)計(jì)范圍的情況。因此，將藍(lán)相液晶材料用于包 括使用氧化物半導(dǎo)體層的薄膜晶體管的液晶顯示器件是更有效的。 藍(lán)相僅呈現(xiàn)于窄溫度范圍中；因此，對(duì)液晶材料添加光可固化樹(shù)脂和光聚合引發(fā) 劑，并執(zhí)行聚合物穩(wěn)定化處理以展寬該溫度范圍。光可固化樹(shù)脂可以是諸如丙烯酸酯或甲 基丙烯酸酯之類(lèi)的單官能單體；諸如二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯或三甲基丙 烯酸酯之類(lèi)的多官能單體；以及它們的混合物。例如，可給出丙烯酸2-乙基己酯、RM257 (日 本Merck有限公司生產(chǎn))或三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。此外，該光可固化樹(shù)脂可具有液態(tài) 結(jié)晶性、非液態(tài)結(jié)晶性，或這兩種結(jié)晶性兼而有之?？蛇x擇用具有與光聚合引發(fā)劑起反應(yīng) 的波長(zhǎng)的光可固化的樹(shù)脂作為該光可固化樹(shù)脂，而且在本實(shí)施例中使用了紫外可固化樹(shù)脂 (UV可固化樹(shù)脂)。 作為光聚合引發(fā)劑，可使用通過(guò)光照產(chǎn)生自由基的自由基聚合引發(fā)劑、通過(guò)光照 產(chǎn)生酸的酸生成劑、或通過(guò)光照產(chǎn)生堿的堿生成劑。 以這樣的方式進(jìn)行聚合物穩(wěn)定化處理用具有能與光可固化樹(shù)脂和光聚合引發(fā)劑 反應(yīng)的波長(zhǎng)的光照射包含液晶、手性劑、光可固化樹(shù)脂以及光聚合引發(fā)劑的液晶材料?？赏?過(guò)用光照射呈現(xiàn)出各向同性相的液晶材料、或在溫度控制下用光照射呈現(xiàn)藍(lán)相的液晶材料 來(lái)執(zhí)行該聚合物穩(wěn)定化處理。 這里，在將第一液晶層450加熱成各向同性相之后，降低液晶層450的溫度以使該 相變成藍(lán)相，從而當(dāng)將溫度保持與呈現(xiàn)藍(lán)相的溫度時(shí)，如圖1B所示，從該對(duì)襯底的上方和 下方同時(shí)執(zhí)行UV照射以減少剩余雙折射的產(chǎn)生。如果僅從一個(gè)襯底側(cè)執(zhí)行UV照射，則聚 合物會(huì)不均勻地分布到UV照射方向附近的區(qū)域，而且可能引起剩余雙折射。優(yōu)選通過(guò)第一 透光襯底441的第一紫外光451的量和通過(guò)第二透光襯底442的第二紫外光452的量幾乎 相同。通過(guò)第一透光襯底441的第一紫外光451被其中形成了薄膜晶體管420的區(qū)域阻擋，而通過(guò)第二透光襯底442的第二紫外光452被其中形成了擋光層414的區(qū)域阻擋。因 此，能使在像素部分中與像素開(kāi)口部分交迭的對(duì)顯示有貢獻(xiàn)的第二液晶層444暴露給來(lái)自 上方和下方幾乎相同量的紫外光。為了使液晶層444暴露給來(lái)自上方和下方幾乎相同量的 紫外光，第一透光襯底441中的第一透光區(qū)(除設(shè)置了金屬引線(xiàn)和金屬電極的區(qū)域之外的 區(qū)域)和第二透光襯底442中的第二透光區(qū)(除設(shè)置了擋光層414的區(qū)域之外的區(qū)域)幾 乎相同是有效的。 因?yàn)樵O(shè)置了柵絕緣層402和層間絕緣膜413的第一透光襯底441與第二透光襯底 442不同，所以根據(jù)柵絕緣層402和層間絕緣膜413的材料——即使這些材料具有透光性 質(zhì)，紫外光量的差別可能因?yàn)楣馕?、膜界面處的折射、膜界面處的反射等而存在差別。因 此，在光量可能出現(xiàn)差別的情況下，可調(diào)節(jié)來(lái)自第一紫外光451的光源和第二紫外光452的 光源的光量，或第二透光襯底442可設(shè)置有與柵絕緣層402和層間絕緣膜413等價(jià)的膜以 調(diào)節(jié)光量。 通過(guò)如上所述的其中從該對(duì)襯底的上方和下方同時(shí)執(zhí)行UV照射的聚合物穩(wěn)定化 處理，能使加載該對(duì)襯底之間的第二液晶層444中包括的聚合物均勻地分布。通過(guò)該聚合 物穩(wěn)定化處理，在施加電壓之后未引起剩余雙折射；因此，能獲得與施加電壓之前相同的黑 色顯示，而且能減少光泄漏。因此，能制造具有高質(zhì)量的聚合物穩(wěn)定的藍(lán)相顯示元件。
此外，因?yàn)闁烹姌O層401阻擋第一紫外光451而擋光層414阻擋第二紫外光452， 所以半導(dǎo)體層403未暴露給UV照射，而且能防止薄膜晶體管的電特性的差別。
接著，在第一透光襯底(設(shè)置有像素電極的襯底)的外表面?zhèn)壬显O(shè)置不與液晶層 毗鄰的第一偏振板443a。在第二透光襯底(對(duì)襯底)的外表面?zhèn)壬显O(shè)置不與液晶層毗鄰的 第二偏振板443b。此狀態(tài)下的截面圖對(duì)應(yīng)于圖1C。包括設(shè)置有兩個(gè)偏振板的一對(duì)襯底的 處于圖1C中所示狀態(tài)的物體稱(chēng)為液晶面板。 在使用大尺寸襯底制造多個(gè)液晶顯示器件的情況下(所謂的多面板法)，可在聚 合物穩(wěn)定化處理之前或提供偏振板之前執(zhí)行分割步驟?？紤]到分割步驟對(duì)液晶層的影響 (諸如由分割步驟中施加的力的引起的取向無(wú)序)，優(yōu)選在第一襯底與第二襯底結(jié)合之后 和聚合物穩(wěn)定化處理之前執(zhí)行分割步驟。
最后，將背光部分固定至該液晶面板。 圖2是其中在背光部分中使用了 LED的液晶模塊的分解立體圖。在液晶面板302 中，在元件襯底上設(shè)置了多個(gè)驅(qū)動(dòng)器IC 305，而且還設(shè)置了電連接至元件襯底上設(shè)置的端 子的FPC 307。 在液晶面板302下設(shè)置了背光部分303。 設(shè)置第一外殼301和第二外殼304以將液晶面板302和背光部分303夾在第一外 殼301和第二外殼304之間，而且在外殼的周邊部分處使它們結(jié)合到一起。這里，第一外殼 301的窗口將成為液晶模塊的顯示表面。 在背光部分303中使用了多種類(lèi)型的LED(發(fā)光二極管)，而且利用LED控制電路 308可調(diào)節(jié)各個(gè)LED的亮度。通過(guò)連接線(xiàn)306提供電流。通過(guò)LED控制電路308使LED單 獨(dú)地發(fā)光；因此，能實(shí)現(xiàn)場(chǎng)序制液晶顯示器件。 此外，在液晶顯示器件的顯示區(qū)域所分成的多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)中設(shè)置了至少一 個(gè)LED，而且LED控制電路根據(jù)相應(yīng)的視頻信號(hào)按區(qū)域驅(qū)動(dòng)LED。通過(guò)按區(qū)域驅(qū)動(dòng)LED,能局部調(diào)節(jié)顯示區(qū)域中的亮度。例如，按照使需要LED發(fā)光的第一區(qū)域處于發(fā)光狀態(tài)而不需要
LED發(fā)光的第二區(qū)域處于不發(fā)光狀態(tài)的方式，可能實(shí)現(xiàn)LED的選擇性發(fā)光。因此，雖然取決
于顯示圖像，但也能實(shí)現(xiàn)液晶顯示器件的較低功耗。 此外，可將無(wú)機(jī)材料或有機(jī)材料用作LED的發(fā)光材料。 在場(chǎng)序制液晶顯示器件中，高速驅(qū)動(dòng)(至少三倍速度驅(qū)動(dòng))是必需的。在本實(shí)施 方式中，通過(guò)使用響應(yīng)時(shí)間充分短的呈現(xiàn)藍(lán)相的液晶層和使用In-Ga-Zn-O基氧化物半導(dǎo) 體的薄膜晶體管作為開(kāi)關(guān)元件，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)圖像顯示的高圖像質(zhì)量。 [OO92][實(shí)施例2] 將參照?qǐng)D3A和3B描述液晶顯示器件。 圖3A是示出一個(gè)像素的液晶顯示器件的平面圖。圖3B是沿圖3A的線(xiàn)X1_X2所 取的截面圖。 在圖3A中，將多個(gè)源極引線(xiàn)層(包括引線(xiàn)層405a)設(shè)置成相互平行(按照附圖中 的垂直方向延伸)且彼此分開(kāi)。設(shè)置了沿大致垂直于源極引線(xiàn)層(附圖中的水平方向)的 方向延伸而且相互分開(kāi)的多個(gè)柵極引線(xiàn)層(包括柵電極層401)。毗鄰多個(gè)柵極引線(xiàn)層設(shè)置 了沿大致平行于柵極引線(xiàn)層的方向延伸，即沿大致垂直于源極引線(xiàn)層的方向(附圖中的水 平方向)延伸的公共引線(xiàn)層408。源極引線(xiàn)層、公共引線(xiàn)層408以及柵極引線(xiàn)層包圍了大致 矩形的空間，而且在這些空間中設(shè)置了液晶顯示器件的像素電極層和公共引線(xiàn)層。在附圖 的左上角設(shè)置了用于驅(qū)動(dòng)像素電極層的薄膜晶體管420。按照矩陣設(shè)置了多個(gè)像素電極層 和薄膜晶體管。 在圖3A和3B的液晶顯示器件中，電連接至薄膜晶體管420的第一電極層447作 為像素電極層，而電連接至公共引線(xiàn)層408的第二電極層446作為公共電極層。注意，電容 器由第一電極層和公共引線(xiàn)層形成。 可使用通過(guò)產(chǎn)生大致平行于襯底(即沿橫向方向)的電場(chǎng)以使面板中的液晶分子 平行于襯底移動(dòng)從而控制灰度的方法。對(duì)于這樣的方法，可采用如圖3A和3B所示的用于 IPS模式的電極結(jié)構(gòu)。 在諸如IPS模式之類(lèi)的橫向電場(chǎng)中，具有開(kāi)口圖案的第一電極層(例如像素電極 層，其每個(gè)像素的電壓均受控制)和第二電極層(例如公共電極層，其中對(duì)所有像素施加公 共電壓)位于液晶層下方。因此，在第一透光襯底441上形成了第一電極層447和第二電 極層446，其中之一為像素電極層而另一個(gè)為公共電極層，而且在層間膜上形成第一電極層 和第二電極層中的至少一個(gè)。第一電極層447和第二電極層446不具有平面形狀，而是包 括彎曲部分或分支梳狀部分的多種開(kāi)口圖案。第一電極層447和第二電極層446被設(shè)置成 不具有相同形狀，而且彼此交迭以在它們之間產(chǎn)生電場(chǎng)。 第一電極層447和第二電極層446的上表面形狀不限于圖3A和3B中所示的結(jié)構(gòu)， 而且可以是帶有彎曲的波浪形、具有同心圓形開(kāi)口的形狀、或其中電極相互咬合的梳狀。
通過(guò)在像素電極層與公共電極層之間施加電場(chǎng)，可控制液晶。對(duì)液晶施加橫向方 向的電場(chǎng)，從而可利用該電場(chǎng)控制液晶分子。即，能沿平行于襯底的方向控制平行于襯底取 向的液晶分子；因此，能展寬視角。 第二電極層446的一部分在層間絕緣膜413上形成，而且作為與薄膜晶體管420 至少部分交迭的擋光層417。與薄膜晶體管420交迭的擋光層417可具有與第二電極層446相同的電位，或可以處于不與第二電極層446電連接的浮置狀態(tài)。 薄膜晶體管420是倒交錯(cuò)薄膜晶體管，且包括在具有絕緣表面的襯底441上的柵 電極層401、柵絕緣層402、半導(dǎo)體層403、分別作為源區(qū)或漏區(qū)的n+層404a和404b以及作 為源電極層或漏電極層的引線(xiàn)層405a和405b。 絕緣膜407被設(shè)置成與半導(dǎo)體層403接觸，以覆蓋薄膜晶體管420。在絕緣膜407
上設(shè)置了層間絕緣膜413，而且在層間絕緣膜413上形成了第二電極層446。 在圖3A和3B的液晶顯示器件的層間絕緣膜413中，透光樹(shù)脂層被用作透射可見(jiàn)
光的絕緣膜。 層間絕緣膜413 (透光樹(shù)脂層)的形成方法不是特別受限的，而且可根據(jù)材料采用 以下方法旋涂法、浸涂法、噴涂法、液滴排出法(例如噴墨法、絲網(wǎng)印刷法或膠版印刷法)、 刮片法、輥涂法、幕涂法、刀涂法等。 液晶層444被設(shè)置在第一電極層447和第二電極層446上，并被作為對(duì)襯底的第 二透光襯底442密封。 在第二透光襯底442側(cè)上還設(shè)置了擋光層414。 在第二透光襯底442的液晶層444側(cè)上形成了擋光層414，而且形成了絕緣層415 作為平坦化膜。優(yōu)選在對(duì)應(yīng)于薄膜晶體管420的區(qū)域(與薄膜晶體管的半導(dǎo)體層交迭的區(qū) 域)中形成擋光層414，而且在該擋光層414與該區(qū)域之間插入液晶層444。將第一透光襯 底441和第二透光襯底442牢固地相互附連，且在它們之間插入了液晶層444，從而將擋光 層414定位成至少覆蓋薄膜晶體管420的半導(dǎo)體層403。 使用反射或吸收光的擋光材料形成擋光層414。例如，可使用通過(guò)將色素材料、炭 黑、鈦黑等黑色樹(shù)脂混入諸如光敏或非光敏聚酰亞胺之類(lèi)的樹(shù)脂材料中形成的黑色有機(jī)樹(shù) 脂。在使用黑色樹(shù)脂的情況下，擋光層414的厚度被設(shè)置為0.5i!m到2iim。或者，可使用 例如使用鉻、鉬、鎳、鈦、鈷、銅、鎢、鋁等形成的擋光金屬膜。擋光層414的形成方法不受特別限制，而且可根據(jù)材料使用諸如汽相沉積、濺射、 CVD等等之類(lèi)的干法或諸如旋涂、浸涂、噴涂、液滴排出(例如噴墨、絲網(wǎng)印刷或膠版印刷) 等等之類(lèi)的濕法。如果需要，可采用蝕刻法(干法蝕刻或濕法蝕刻)形成期望圖案。
還可通過(guò)諸如旋涂法之類(lèi)的涂敷法或多種印刷法使用諸如丙烯酸或聚酰亞胺之 類(lèi)的有機(jī)樹(shù)脂等形成絕緣層415。 當(dāng)按照這種方式在對(duì)襯底側(cè)上進(jìn)一步設(shè)置擋光層414時(shí)，能進(jìn)一步提高對(duì)比度， 并能使薄膜晶體管進(jìn)一步穩(wěn)定化。擋光層414能阻擋入射到薄膜晶體管420的半導(dǎo)體層 403上的光；因此，能防止薄膜晶體管420的電特性因?yàn)榘雽?dǎo)體的光敏性而變化，從而使其 更穩(wěn)定。此外，擋光層414能防止光向毗鄰像素的泄漏，這樣能實(shí)現(xiàn)更高對(duì)比度和更高的清 晰度顯示。因此，能實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的高清晰度和高可靠性。 第一透光襯底441和第二透光襯底442是透光襯底，而且在它們的外側(cè)(與液晶 層444相反的側(cè))分別設(shè)置有偏振板443a和偏振板443b。 可使用諸如包含氧化鴇的氧化銦、包含氧化鴇的氧化鋅銦、包含氧化鈦的氧化銦、 包含氧化鈦的氧化錫銦、氧化錫銦(下文稱(chēng)為ITO)、氧化鋅銦或添加了氧化硅的氧化錫銦 之類(lèi)的透光導(dǎo)電材料形成第一電極層447和第二電極層446。 可使用包含導(dǎo)電高分子的導(dǎo)電組合物(也稱(chēng)為導(dǎo)電聚合物)來(lái)形成第一電極層447和第二電極層446。使用該導(dǎo)電組合物形成的像素電極優(yōu)選地具有10000歐姆每方塊 或更低的薄膜電阻和在550nm波長(zhǎng)下的70%或更高的透射率。此外，導(dǎo)電組合物中包含的 導(dǎo)電高分子的電阻率優(yōu)選地為0. 1 Q cm或更低。 作為該導(dǎo)電高分子，可使用所謂的Ji電子共軛導(dǎo)電聚合物。例如，有可能使用聚 苯胺及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、或它們中的兩種或多種的共聚 物。 可在第一透光襯底441與柵電極層401之間設(shè)置用作基膜的絕緣膜?；び糜诜?止雜質(zhì)元素從第一透光襯底441擴(kuò)散，而且可使用從氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜以及 氧氮化硅膜中選擇的一層膜或?qū)盈B膜形成該基膜?？墒褂弥T如鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹、 或鈧之類(lèi)的金屬材料或包括這些材料中的任一種作為其主要組分的任何合金材料來(lái)形成 具有單層或?qū)盈B結(jié)構(gòu)的柵電極層401 。通過(guò)將擋光導(dǎo)電膜用作柵電極層401 ，能防止來(lái)自背 光的發(fā)光二極管的光(從第一透光襯底441側(cè)進(jìn)入而且通過(guò)第二透光襯底442出射的光) 進(jìn)入半導(dǎo)體層403。 例如，作為柵電極層401的兩層結(jié)構(gòu)，以下結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的鋁層和層疊在鋁層之上 的鉬層的兩層結(jié)構(gòu)、銅層和層疊在銅層之上的鉬層的兩層結(jié)構(gòu)、銅層和層疊在銅層之上的 氮化鈦層或氮化鉭層的兩層結(jié)構(gòu)、以及氮化鈦層和鉬層的兩層結(jié)構(gòu)。作為三層結(jié)構(gòu)，優(yōu)選鎢 層或氮化鴇層的疊層、鋁和硅的合金層或鋁和鈦的合金層、以及氮化鈦層或鈦層。
可通過(guò)等離子體CVD法、濺射法等使用氧化硅層、氮化硅層、氧氮化硅層、或氮氧 化硅層來(lái)形成具有單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)的柵絕緣層402。或者，可通過(guò)CVD法使用有機(jī)硅烷 氣體用氧化硅層形成柵絕緣層402。作為有機(jī)硅烷氣體，可使用諸如四乙氧基硅烷(TEOS: 分子式Si(OCA)》、四甲基硅烷(TMS:化學(xué)分子式Si(CH山)、四甲基環(huán)四硅氧烷(TMCTS)、 八甲基環(huán)四硅氧烷(OMCTS)、六甲基二硅氮烷(HMDS)、三乙氧基硅烷(SiH(OC2H5)3)或三二 甲基氨基硅烷(SiH(N(CH3)2)3)之類(lèi)的含硅化合物。 在形成作為半導(dǎo)體層403的氧化物半導(dǎo)體膜之前，優(yōu)選執(zhí)行其中引入了氬氣以產(chǎn) 生等離子體的反濺射，以去除附連至柵絕緣層的表面的灰塵。注意可使用氮?dú)鈿夥?、氦氣?氛等代替氬氣氣氛?；蛘撸墒褂闷渲刑砑恿搜鯕?、^0等的氬氣氣氛。再或者，可使用其中 添加了Cl2、C^等的氬氣氣氛。 可使用In-Ga-Zn-0基非單晶膜形成半導(dǎo)體層403和作為源區(qū)和漏區(qū)的n+層404a 和404b。 n+層404a和404b是具有比半導(dǎo)體層403更低電阻的氧化物半導(dǎo)體層。例如，n+ 層404a和404b具有n型導(dǎo)電性和O.OleV到O. leV (含0. OleV和0. leV)的激活能(AE)。 n+層404a和404b是In-Ga-Zn-0基非單晶膜，而且包括至少非晶組分。n+層404a和404b 在非晶結(jié)構(gòu)中可包括晶粒(納米晶體)。n+層404a和404b中的這些晶粒(納米晶體)分 別具有l(wèi)nm到10nm的直徑，通常為約2nm到4nm的直徑。 通過(guò)設(shè)置n+層404a和404b，作為金屬層的引線(xiàn)層405a和405b可具有與作為氧
化物半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體層403的良好的結(jié)，因此根據(jù)與肖特基結(jié)相比的熱方面，能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)
定工作。此外，主動(dòng)設(shè)置n+層在向溝道提供載流子(在源側(cè))、穩(wěn)定地吸收來(lái)自溝道的載流
子(在漏側(cè))、或防止在與引線(xiàn)層與半導(dǎo)體層的界面處形成電阻分量方面是有效的。而且，
因?yàn)闇p小了電阻，所以即使在高漏電壓的情況下也能確保良好的遷移率。 在與用作n+層404a和404b的第二 In-Ga-Zn-O基非單晶膜的沉積條件不同的沉
14積條件下形成用作半導(dǎo)體層403的第一 In-Ga-Zn-O基非單晶膜。例如，在氧氣流速與氬氣 流速比高于第二 In-Ga-Zn-0基非單晶膜的沉積條件下的氧氣流速與氬氣流速比的條件下 形成第一In-Ga-Zn-O基非單晶膜。具體而言，在稀有氣體(例如氬氣或氦氣)氣氛(或氧 氣少于或等于10%且氬氣多于或等于90%的氣氛)中形成第二 In-Ga-Zn-O基非單晶膜， 而在氧氣氣氛(或氧氣流速等于或大于氬氣流速的氣氛)中形成第一 In-Ga-Zn-0基非單 晶膜。 例如，在氬氣或氧氣氣氛中使用具有8英寸直徑且包含In、 Ga以及Zn(以摩爾比 ln203 : Ga203 : ZnO = 1 : 1 : 1)的氧化物半導(dǎo)體靶、在襯底與靶的距離被設(shè)置成170mm、 0. 4Pa的氣壓下、以及直流(DC)功率源為0. 5kW的情況下形成作為半導(dǎo)體層403的第一 In-Ga-Zn-0基非單晶膜。注意，優(yōu)選使用脈沖直流(DC)電源，這樣可減少灰塵并使厚度分 布均勻。第一 In-Ga-Zn-0基非單晶膜具有5nm到200nm的厚度。 相反，利用靶(111203 : Ga203 : ZnO = 1 : 1 : 1)在壓力為0.4Pa、功率為500W、沉 積溫度為室溫以及引入氬氣的流速為40sccm的沉積條件下通過(guò)濺射法形成作為n+層404a 和404b的第二氧化物半導(dǎo)體膜。在某些情況下，在形成膜之后立刻形成包括尺寸為lnm到 lOnm的晶粒的In-Ga-Zn-0基非單晶膜。注意，可以認(rèn)為通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)諸如靶中的組分比、 膜沉積壓力(0. lPa到2. OPa)、功率(250W到3000W :8英寸)、溫度(室溫到IO(TC )等等 之類(lèi)的反應(yīng)濺射沉積條件，可調(diào)節(jié)晶粒的存在與否或晶粒的密度，并可將其直徑大小調(diào)節(jié) 在lnm到10nm范圍內(nèi)。第二 In-Ga-Zn-O基非單晶膜具有5nm到20nm的厚度。不言而喻， 當(dāng)膜包括晶粒時(shí)，晶粒的大小不會(huì)超過(guò)膜的厚度。第二 In-Ga-Zn-0基非單晶膜具有5nm的 厚度。 濺射法的示例包括其中將高頻功率源用作濺射功率源的RF濺射法、直流濺射法 以及以脈沖方式施加偏置的脈沖直流濺射法。在形成絕緣膜的情況下主要使用射頻濺射方 法，而在形成金屬膜的情況下主要使用直流濺射方法。 此外，還存在可設(shè)置不同材料的多個(gè)靶的多源濺射裝置。利用該多源濺射裝置，可 在同一室中形成層疊的不同材料膜，或可在同一室中通過(guò)放電同時(shí)形成多種材料的膜。
此外，存在室內(nèi)設(shè)置有磁鐵系統(tǒng)且用于磁控管濺射的濺射裝置，且在不使用輝光 放電的情況下使用微波產(chǎn)生等離子體的用于ECR濺射的濺射裝置。 此外，作為通過(guò)濺射的沉積方法，還存在靶物質(zhì)和濺射氣體組分在沉積期間相互 化學(xué)反應(yīng)以形成它們的化合物薄膜的反應(yīng)濺射方法，以及在沉積期間也對(duì)襯底施加電壓的 偏置濺射方法。 在半導(dǎo)體層、n+層以及引線(xiàn)層的制造步驟中，使用了蝕刻步驟以將薄膜加工成期 望形狀?？蓪⒏煞ㄎg刻或濕法蝕刻用于該蝕刻步驟。 作為用于干法蝕刻的蝕刻氣體，含氯的氣體(諸如氯氣(Cl2)、氯化硼(BC13)、氯化 硅(SiCl4)或四氯化碳(CC14)之類(lèi)的氯基氣體)是優(yōu)選的。 或者，可使用含氟氣體(諸如四氟化碳(CF4)、氟化硫(SF6)、氟化氮(NF3)或三氟 甲烷(CHF3)之類(lèi)的氟基氣體)、溴化氫(HBr)、氧氣(02)、添加了諸如氦氣(He)或氬氣(Ar) 之類(lèi)的稀有氣體的這些氣體中的任一種等。 作為用于干法蝕刻的蝕刻裝置，可使用利用反應(yīng)離子蝕刻(RIE)的蝕刻裝置、利 用諸如電子回旋共振(ECR)源或感應(yīng)耦合等離子體(ICP)源之類(lèi)的高密度等離子體源的干法蝕刻裝置。作為相比于ICP蝕刻裝置容易在更大面積上獲得均勻放電的這樣的干法 蝕刻裝置，存在增強(qiáng)電容性耦合等離子體(ECCP)模式蝕刻裝置，在該裝置中，上電極接地， 13. 56MHz的高頻功率源連接至下電極、而且3. 2MHz的低頻功率源連接至下電極。如果使用 了該ECCP模式蝕刻裝置，則即使使用具有超過(guò)第十代的3米的尺寸的襯底作為襯底，也能 應(yīng)用該ECCP蝕刻裝置。 為蝕刻成期望形狀，適當(dāng)?shù)乜刂莆g刻條件(例如施加給環(huán)形電極的電功率量、施 加給襯底側(cè)上的電極的功率量、或襯底側(cè)上的電極溫度)。 作為用于濕法蝕刻的蝕刻劑，可使用磷酸、醋酸以及硝酸的混合溶液、氨雙氧水混
合物(雙氧水氨水=5 : 2 : 2)等。或者，可使用ito-07N(由kanto化學(xué)公司(kanto
CHEMICAL CO. ， INC.)制造)。 通過(guò)清洗去除濕法蝕刻之后的蝕刻劑以及被蝕刻掉的材料。可凈化包括被蝕刻材 料的蝕刻劑的廢液，從而再利用其中包括的材料。如果在蝕刻之后收集來(lái)自廢液的氧化物 半導(dǎo)體層中包括的諸如銦之類(lèi)的材料并且再利用時(shí)，可高效地使用資源且可降低成本。
為執(zhí)行蝕刻成期望形狀，根據(jù)材料適當(dāng)?shù)乜刂莆g刻條件(例如蝕刻劑、蝕刻時(shí)間、
溫度等)。 作為引線(xiàn)層405a和405b的材料，可以給出從Al、 Cr、 Ta、 Ti、 Mo以及W中選擇的 元素、包含這些元素中的任一種作為其組分的合金、包含這些元素中的任一種的組合的合 金膜等。此外，在20(TC到60(TC下執(zhí)行熱處理的情況下，則該導(dǎo)電膜優(yōu)選具有對(duì)抗這樣的 熱處理的耐熱性。因?yàn)閱为?dú)使用Al帶來(lái)了諸如耐熱性低和容易被腐蝕之類(lèi)的缺點(diǎn)，所以與 具有耐熱性的導(dǎo)電材料組合使用鋁。作為與Al組合使用的具有耐熱性的導(dǎo)電材料，可使用 以下材料中的任一種從鈦(Ti)、鉭(Ta)、鴇(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)以及鈧(Sc)中 選擇的元素、包含以上元素中的任一種作為組分的合金、包含以上元素中的任一種的組合 的合金、以及包括以上元素中的任一種作為組分的氮化物。 可在不暴露給空氣的情況下連續(xù)形成柵絕緣層402、半導(dǎo)體層403、 n+層404a和 404b以及引線(xiàn)層405a和405b。通過(guò)在不暴露給空氣的情況下連續(xù)形成這些層，可以在不 受空氣中包含的大氣組分或污染雜質(zhì)污染的情況下形成疊層之間的各個(gè)界面；因此，能減 少薄膜晶體管的特性變化。 注意，半導(dǎo)體層403被部分蝕刻且具有溝槽(凹陷部分)。 優(yōu)選使半導(dǎo)體層403和n+層404a和404b在200。C到600。C下、通常在300。C到 50(TC下經(jīng)受熱處理。例如，在氮?dú)鈿夥障?、?5(TC下執(zhí)行熱處理一小時(shí)。通過(guò)該熱處理， 在形成半導(dǎo)體層403和n+層404a和404b的In-Ga-Zn-0基氧化物半導(dǎo)體中引起原子級(jí)重 排。該熱處理(也包括光退火等)是重要的，因?yàn)槟軠p少使半導(dǎo)體層403和n+層404a和 404b中的載流子轉(zhuǎn)移中斷的畸變。注意，對(duì)何時(shí)執(zhí)行熱處理并無(wú)特殊限制，只要在形成半導(dǎo) 體層403和n+層404a和404b之后執(zhí)行該熱處理即可。 此外，可對(duì)半導(dǎo)體層403的暴露凹陷部分執(zhí)行氧自由基處理。優(yōu)選在02或N20的 氣氛、或包括氧氣的N2、 He、 Ar等氣氛下執(zhí)行自由基處理。或者，可使用通過(guò)向上述氣氛添 加Cl2或CF4而獲得的氣氛。注意，優(yōu)選在不對(duì)第一透光襯底441側(cè)施加偏置電壓的情況下 執(zhí)行自由基處理。 可使用通過(guò)濕法或干法形成的無(wú)機(jī)絕緣膜或有機(jī)絕緣膜形成覆蓋薄膜晶體管420的絕緣膜407 。例如，可通過(guò)CVD法、濺射法等使用氮化硅膜、氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化鋁 膜、氧化鉭膜等形成絕緣膜407?；蛘?，可使用諸如聚酰亞胺、丙烯酸、苯并環(huán)丁烯、聚酰胺、 或環(huán)氧樹(shù)脂之類(lèi)的有機(jī)材料。除這些有機(jī)材料之外，還有可能使用低介電常數(shù)材料(低k 材料)、硅氧烷基樹(shù)脂、PSG (磷硅玻璃)、BPSG (硼磷硅玻璃)等。 或者，通過(guò)層疊使用這些材料中的任一種形成的多層絕緣膜形成絕緣膜407。例 如，絕緣膜407可具有有機(jī)樹(shù)脂膜層疊在無(wú)機(jī)絕緣膜上的結(jié)構(gòu)。 此外，通過(guò)使用利用多色調(diào)掩模形成從而具有多種厚度(通常兩種不同厚度)的
區(qū)域的抗蝕劑掩模，能減少抗蝕劑掩模的數(shù)量，從而導(dǎo)致工藝簡(jiǎn)化和成本更低。 對(duì)比度和視角特性的提高能提供圖像質(zhì)量更高的液晶顯示器件。此外，能以低成
本和高生產(chǎn)率制造這樣的液晶顯示器件。 薄膜晶體管的特性得到穩(wěn)定，而且液晶顯示器件能具有更高的可靠性。 雖然在本實(shí)施例中描述了作為倒交錯(cuò)型結(jié)構(gòu)的溝道蝕刻(channel-etch)型作為
示例，但該薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)不受特殊限制，而且可以是溝道截?cái)?channel-stop)型。或
者，該薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)可以是底接觸結(jié)構(gòu)(也稱(chēng)為倒共面型)。[實(shí)施例3] 在圖4A和4B中示出了液晶顯示器件的另一模式。具體而言，將描述其中在層間
絕緣膜之下形成的具有平坦形狀的第一電極層被用作公共電極層、而在層間絕緣膜上形成
的具有開(kāi)口圖案的第二電極層被用作像素電極層的液晶顯示器件的示例。 圖4A是示出一個(gè)像素的液晶顯示器件的平面圖。圖4B是沿圖4A中的線(xiàn)Y1-Y2
所取的截面圖。 作為示例，在圖4A和4B中所示的液晶顯示器件中，在作為元件襯底的第一透光襯 底541的一側(cè)上形成了擋光層517作為層間絕緣膜513的一部分。電連接至薄膜晶體管 520的第二電極層546作為像素電極層，而電連接至公共引線(xiàn)層的第一電極層547作為公共 電極層。圖4A和4B中所示的電極結(jié)構(gòu)是用于FFS模式的電極結(jié)構(gòu)。 在諸如FFS模式之類(lèi)的橫向電場(chǎng)中，具有開(kāi)口圖案的第二電極層(例如像素電極 層，其每個(gè)像素的電壓均受控制)和具有平坦形狀的第一電極層(例如公共電極層，其中對(duì) 所有像素施加公共電壓)位于該開(kāi)口圖案下方。因此，在第一透光襯底541上形成了第一 電極層和第二電極層，其中之一為像素電極層而另一個(gè)為公共電極層，而且像素電極層和 公共電極層被設(shè)置成層疊，且在它們之間插入了絕緣膜(或?qū)娱g絕緣層)。像素電極層和公 共電極層中的一個(gè)在另一個(gè)下方形成且具有平坦形狀，而另一個(gè)在一個(gè)上形成，且具有包 括彎曲部或分支梳狀部的多種開(kāi)口圖案。第一電極層547和第二電極層546被設(shè)置成不具 有相同形狀而且彼此交迭，以在它們之間產(chǎn)生電場(chǎng)。 注意，電容器由像素電極層和公共電極層形成。雖然公共電極層能工作于浮置狀 態(tài)(電絕緣狀態(tài))，但可將公共電極層的電位設(shè)置成固定電位，優(yōu)選設(shè)置成處于不產(chǎn)生閃爍 的電平的公共電位附近的電位(作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱D像信號(hào)的中間電位)。
層間絕緣膜513包括擋光層517和透光樹(shù)脂層。擋光層517被設(shè)置在第一透光襯 底541 (元件襯底)側(cè)而且在薄膜晶體管520上(至少在覆蓋薄膜晶體管的半導(dǎo)體層的區(qū) 域中)形成，其在擋光層517與絕緣膜507之間插入了絕緣膜507，因此擋光層517作為半 導(dǎo)體層的擋光層。反之，形成透光樹(shù)脂層以與第一電極層547和第二電極層546交迭，且該透光樹(shù)脂層作為顯示區(qū)。 擋光層517的可見(jiàn)光透射率低于作為氧化物半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體層503的可見(jiàn)光透 射率。 因?yàn)樵趯娱g膜中使用了擋光層517，所以?xún)?yōu)選將黑色有機(jī)樹(shù)脂用于該擋光層517。 例如，可將色素材料、炭黑、鈦黑等的黑色樹(shù)脂混入諸如光敏或非光敏的聚酰亞胺之類(lèi)的樹(shù) 脂材料中。作為擋光層517的形成方法，可根據(jù)材料使用諸如旋涂、浸涂、噴涂、液滴排出 (例如噴墨、絲網(wǎng)印刷或膠版印刷)等等之類(lèi)的濕法。如果需要，可采用蝕刻法(干法蝕刻 或濕法蝕刻)形成期望圖案。擋光層517的厚度為0.5iim到2iim。如果注重層間絕緣膜 513的平面度，則擋光層517的厚度優(yōu)選為1 y m或更小，因?yàn)樵O(shè)置了擋光層517的區(qū)域與薄 膜晶體管交迭從而可能厚。 在本實(shí)施例中，還在液晶顯示器件的第二透光襯底542 (對(duì)襯底)側(cè)上形成擋光層 514。因?yàn)榘l(fā)光二極管具有比冷陰極管更高的零度，所以在背光部分使用發(fā)光二極管的情況 下，優(yōu)選將擋光層形成得厚。雖然通過(guò)一次成膜獲得的擋光層的厚度有限，但當(dāng)在每個(gè)襯底 上形成擋光層時(shí)，擋光層的厚度能變成擋光層514和擋光層517的厚度之和，這種做法是優(yōu) 選的。例如，擋光層514的厚度被設(shè)置為1.8ym，而擋光層517的厚度被設(shè)置為liim;在這 種情況下，總厚度為2. 8 ii m。通過(guò)使擋光層的總厚度大，能提高對(duì)比度，且能使薄膜晶體管 更加穩(wěn)定。在對(duì)襯底側(cè)上形成擋光層514的情況下，如果在對(duì)應(yīng)于薄膜晶體管的區(qū)域中形 成擋光層且在它們之間插入了液晶層(至少在與薄膜晶體管的半導(dǎo)體層交迭的區(qū)域中)， 能防止薄膜晶體管的電特性由于來(lái)自對(duì)襯底側(cè)的入射光而變化。 在對(duì)襯底側(cè)上形成擋光層514的情況下，存在從元件襯底側(cè)透射的光和從對(duì)襯底 側(cè)透射至薄膜晶體管的半導(dǎo)體層的光被擋光引線(xiàn)層、電極層等阻擋的情況。因此，不一定需 要形成擋光層514以覆蓋薄膜晶體管。 當(dāng)以此方式設(shè)置擋光層時(shí)，入射到薄膜晶體管的半導(dǎo)體層上的光能被擋光層阻 擋，而不會(huì)減小像素的孔徑比。因此，能防止薄膜晶體管的電特性因?yàn)檠趸锇雽?dǎo)體的光敏 性而變化從而穩(wěn)定。此外，擋光層能防止光向毗鄰像素的泄漏，這樣能實(shí)現(xiàn)更高對(duì)比度和更 高的清晰度顯示。因此，能實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的高清晰度和高可靠性。
薄膜晶體管520是底柵型(也稱(chēng)為倒共面型)薄膜晶體管，且包括在具有絕緣表 面的第一透光襯底541上的柵電極層501、柵絕緣層502、作為源電極層或漏電極層的引線(xiàn) 層505a和503b、作為源區(qū)或漏區(qū)的n+層504a和504b以及半導(dǎo)體層503。此外，設(shè)置了覆 蓋薄膜晶體管520并與半導(dǎo)體層503接觸的絕緣膜507。第一電極層547在第一透光襯底 541上與柵電極層501相同的層上形成，而且是像素中的平坦電極層。 在通過(guò)濺射法形成半導(dǎo)體層503之前，優(yōu)選對(duì)柵絕緣層502和引線(xiàn)層505a和505b
執(zhí)行其中引入氬氣以產(chǎn)生等離子體的反濺射，以去除附連至表面的灰塵。優(yōu)選使半導(dǎo)體層503和n+層504a和504b在200。C到600。C下、通常在300。C到
50(TC下經(jīng)受熱處理。例如，在空氣氣氛或氮?dú)鈿夥障?、?5(TC下執(zhí)行熱處理一小時(shí)。注
意，對(duì)何時(shí)執(zhí)行該熱處理并無(wú)特殊限制，只要在形成用于半導(dǎo)體層503和n+層504a和504b
的氧化物半導(dǎo)體膜之后執(zhí)行該熱處理既可。 將In-Ga-Zn-O基非單晶膜用于半導(dǎo)體層503和n+層504a和504b。具有這樣的 結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管520表現(xiàn)出20cm7Vs或更高的遷移率和0. 4V/dec或更小的亞閾值擺動(dòng)(S值)。因此，該薄膜晶體管能高速地工作，而且能在與像素部分相同的襯底上形成諸如移 位寄存器之類(lèi)的驅(qū)動(dòng)器電路(源驅(qū)動(dòng)器或柵驅(qū)動(dòng)器)。 可與其它實(shí)施例中公開(kāi)的任一結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例。
[實(shí)施例4] 制造了薄膜晶體管，而且在像素部分中并進(jìn)一步在驅(qū)動(dòng)器電路中利用該薄膜晶體 管能制造具有顯示功能的液晶顯示器件。此外，利用薄膜晶體管能在與像素部分相同的襯 底上形成驅(qū)動(dòng)器電路的一部分或全部，藉此獲得板上系統(tǒng)。 該液晶顯示器件包括作為顯示元件的液晶元件(也稱(chēng)為液晶顯示元件)。 此外，液晶顯示器件包括封裝有顯示元件的面板和其中將包括控制器的IC等安
裝至面板的模塊。本發(fā)明還涉及在液晶顯示器件的制造工藝中在完成顯示元件之前的元件
襯底的一種模式，而且該元件襯底設(shè)置有用于向多個(gè)像素中的每一個(gè)中的顯示元件提供電
流的裝置。具體而言，該元件襯底可以處于僅形成顯示元件的一個(gè)像素電極之后的狀態(tài)、在
形成作為像素電極的導(dǎo)電膜之后的狀態(tài)、在該導(dǎo)電膜被蝕刻以形成像素電極之前的狀態(tài)或
任一其它狀態(tài)。 注意，本說(shuō)明書(shū)中的顯示裝置表示圖像顯示裝置、顯示裝置或光源(包括發(fā)光裝 置)。此外，該液晶顯示器件在其類(lèi)別中還可包括以下模塊附連有諸如FPC(柔性印刷電 路)、TAB(帶式自動(dòng)接合)帶或TCP(帶式載體封裝)之類(lèi)的連接器的模塊；具有在其端部 設(shè)置有印刷線(xiàn)路板的TAB帶或TCP的模塊；以及其中集成電路(IC)通過(guò)玻璃上芯片(COG) 方法直接安裝在顯示元件上的模塊。 將參照?qǐng)D5A1、5A2以及5B描述作為液晶顯示器件的一個(gè)實(shí)施例的液晶顯示面板 的外觀(guān)和截面。圖5A1和5A2是其中用密封劑4005在第一襯底4001與第二襯底4006之 間密封了分別包括氧化物半導(dǎo)體膜作為半導(dǎo)體層的高可靠性薄膜晶體管4010和4011和液 晶元件4013的面板的俯視圖。圖5B是沿圖5A1和圖5A2的線(xiàn)M-N所取的截面圖。
密封劑4005被設(shè)置成包圍設(shè)置在第一襯底4001上的像素部分4002和掃描線(xiàn)驅(qū) 動(dòng)器電路4004。在像素部分4002和掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路4004之上設(shè)置了第二襯底4006。因 此，通過(guò)第一襯底4001、密封劑4005以及第二襯底4006將像素部分4002和掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器 電路4004以及液晶層4008密封到一起。 在圖5A1中，將使用單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜在單獨(dú)制備的襯底上形成的信 號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路4003安裝在第一襯底4001上與被密封劑4005包圍的區(qū)域不同的區(qū)域中。 相反，圖5A2示出了其中使用薄膜晶體管在第一襯底4001上形成信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路的一部 分的示例，該薄膜晶體管使用氧化物半導(dǎo)體。在第一襯底4001上形成了信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路 4003b，而將使用單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜形成的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路4003a安裝在單 獨(dú)制備的襯底上。 要注意，對(duì)于單獨(dú)形成的驅(qū)動(dòng)器電路的連接方法無(wú)特殊限制，而且可使用COG方 法、引線(xiàn)接合方法、TAB方法等。圖5A1示出通過(guò)COG方法安裝信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路4003的 示例，而圖5A2示出通過(guò)TAB方法安裝信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路4003的示例。
在第一襯底4001上設(shè)置的像素部分4002和掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路4004包括多個(gè)薄 膜晶體管。圖5B示出像素部分4002中包括的薄膜晶體管4010和掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路4004 中包括的薄膜晶體管4011。在薄膜晶體管4010和4011上設(shè)置了絕緣層4020和層間膜4021。 可將在實(shí)施例1到8中描述的包括氧化物半導(dǎo)體膜作為半導(dǎo)體層的高可靠薄膜晶 體管中的任一個(gè)用作薄膜晶體管4010和4011。薄膜晶體管4010和4011是n溝道薄膜晶 體管。 在第一襯底4001上設(shè)置了像素電極層4030和公共電極層4031，而像素電極層 4030電連接至薄膜晶體管4010。液晶元件4013包括像素電極層4030、公共電極層4031以 及液晶層4008。注意，分別在第一襯底4001和第二襯底4006的外側(cè)上設(shè)置了偏振板4032 和偏振板4033。像素電極層4030和公共電極層4031可具有實(shí)施例2中描述的結(jié)構(gòu)；在這 樣的情況下，可在第二襯底4006側(cè)上設(shè)置公共電極層，而且可層疊像素電極層4030和公共 電極層4031，并在它們之間插入液晶層4008。 作為第一襯底4001和第二襯底4006，能使用具有透光性質(zhì)的玻璃、塑料等。作為 塑料，能使用玻璃纖維增強(qiáng)的塑料(FRP)板、聚氟乙烯(PVF)膜、聚酯膜、或丙烯酸樹(shù)脂膜。 此外，還可使用PVF膜或聚酯膜之間夾有鋁箔的薄板。 通過(guò)對(duì)絕緣膜選擇性蝕刻獲得附圖標(biāo)記4035表示的柱狀隔離件，而且設(shè)置該柱
狀隔離件用于控制液晶層4008的厚度(單元間隙)。注意，可使用球狀隔離件。 圖5A1、5A2以及5B示出了在一對(duì)襯底的外側(cè)(觀(guān)看側(cè))上設(shè)置偏振板的液晶顯
示器件的示例；然而，也可在該對(duì)襯底的內(nèi)側(cè)上設(shè)置該偏振板?？筛鶕?jù)偏振板的材料和制造
工藝的條件適當(dāng)?shù)卮_定在內(nèi)側(cè)還是外側(cè)上設(shè)置偏振板。此外，可設(shè)置作為黑色基質(zhì)的擋光層。 層間膜4021是透光樹(shù)脂層，而且在層間膜4021的部分中形成了擋光層4012。擋 光層4012覆蓋薄膜晶體管4010和4011。在圖5A1、5A2以及5B中，在第二襯底4006側(cè)上 設(shè)置了擋光層4034以覆蓋薄膜晶體管4010和4011。通過(guò)擋光層4012和擋光層4034，能 提高對(duì)比度，而且能使薄膜晶體管更穩(wěn)定。 當(dāng)設(shè)置了擋光層4034時(shí)，能衰減入射到薄膜晶體管的半導(dǎo)體層上的光的強(qiáng)度；因
此，能防止薄膜晶體管的電特性因?yàn)檠趸锇雽?dǎo)體的光敏性而變化，從而使其穩(wěn)定。 可用作為薄膜晶體管的保護(hù)膜的絕緣層4020覆蓋薄膜晶體管；然而，對(duì)這樣的結(jié)
構(gòu)沒(méi)有特殊限制。 注意，設(shè)置該保護(hù)膜用于防止漂浮在空氣中的諸如有機(jī)物質(zhì)、金屬物質(zhì)或水汽之 類(lèi)的雜質(zhì)進(jìn)入，而且優(yōu)選地該保護(hù)膜是致密膜?？赏ㄟ^(guò)濺射法將該保護(hù)膜形成為具有包括 氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜和/或氮 氧化鋁膜的單層結(jié)構(gòu)或?qū)盈B結(jié)構(gòu)。 在形成保護(hù)膜之后，可使半導(dǎo)體層經(jīng)受退火(30(TC到400°C )。 此外，在進(jìn)一步形成透光絕緣層作為平坦化絕緣膜的情況下，可使用諸如聚酰亞
胺、丙烯酸、苯并環(huán)丁烯、聚酰胺或環(huán)氧樹(shù)脂之類(lèi)的具有耐熱性的有機(jī)材料形成該透光絕
緣層。除這些有機(jī)材料之外，還有可能使用低介電常數(shù)材料(低k材料)、硅氧烷基樹(shù)脂、
PSG(磷硅玻璃)、BPSG(硼磷硅玻璃)等?？赏ㄟ^(guò)層疊使用這些材料形成的多層絕緣膜來(lái)
形成該絕緣層。 用于形成絕緣層的方法不受特別限制，而且可根據(jù)材料采用以下方法濺射法、 SOG法、旋涂法、浸涂法、噴涂法、液滴排出法(例如噴墨法、絲網(wǎng)印刷法或膠版印刷法)、刮片法、輥涂法、幕涂法、刀涂法等。在使用材料溶液形成該絕緣層的情況下，可在烘焙步驟同 時(shí)對(duì)半導(dǎo)體層退火(在20(TC到40(TC下)。該絕緣層的烘焙步驟也用作半導(dǎo)體層的退火步 驟，藉此能高效地制造液晶顯示器件。 可使用諸如包含氧化鴇的氧化銦、包含氧化鴇的氧化鋅銦、包含氧化鈦的氧化銦、 包含氧化鈦的氧化錫銦、氧化錫銦(下文稱(chēng)為ITO)、氧化鋅銦或添加了氧化硅的氧化錫銦 之類(lèi)的透光導(dǎo)電材料制成像素電極層4030和公共電極層4031。 可將包含導(dǎo)電高分子(也稱(chēng)為導(dǎo)電聚合物)的導(dǎo)電組合物用于像素電極層4030 和公共電極層4031。 此外，從FPC 4018對(duì)單獨(dú)形成的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路4003以及掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路 4004或像素部分4002提供多個(gè)信號(hào)和電位。 此外，因?yàn)楸∧ぞw管容易被靜電等損壞，所以?xún)?yōu)選在與柵線(xiàn)或源線(xiàn)相同的襯底 上設(shè)置用于保護(hù)驅(qū)動(dòng)器電路的保護(hù)電路。優(yōu)選使用其中使用了氧化物半導(dǎo)體的非線(xiàn)性元件 形成保護(hù)電路。 在圖5A1、5A2以及5B中，使用與像素電極層4030相同的導(dǎo)電膜形成連接端子電 極4015，且使用與薄膜晶體管4010和4011的源電極層和漏電極層相同的導(dǎo)電膜形成端子 電極4016。 連接端子電極4015通過(guò)各向異性導(dǎo)電膜4019電連接至FPC 4018中包括的端子。
雖然圖5A1、5A2以及5B示出了單獨(dú)形成信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路4003且將其安裝在第 一襯底4001上的示例，但本發(fā)明不限于此結(jié)構(gòu)?？蓡为?dú)形成掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路然后安裝， 或僅單獨(dú)形成信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路的一部分或掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器電路的一部分然后安裝。
圖6示出液晶顯示裝置的截面結(jié)構(gòu)的示例，在該液晶顯示裝置中，利用密封劑 2602將元件襯底2600和對(duì)襯底2601附連到一起，而且在這些襯底之間設(shè)置了包括TFT等 的元件層2603和液晶層2604。 在執(zhí)行彩色顯示的情況下，將發(fā)射多色光的發(fā)光二極管設(shè)置在背光部分中。在RGB 模式的情況下，將紅光二極管2910R、綠光二極管2910G以及藍(lán)光二極管2910B設(shè)置在液晶 顯示裝置的顯示區(qū)所分成的相應(yīng)區(qū)域中。 在對(duì)襯底2601的外側(cè)上設(shè)置了偏振板2606，而在元件襯底2600的外側(cè)上設(shè)置了 偏振板2607和光薄板2613。使用紅光二極管2910R、綠光二極管2910G和藍(lán)光二極管2910B 以及反射板2611形成光源。為電路襯底2612而設(shè)置的LED控制電路2912通過(guò)柔性線(xiàn)路 板2609連接至元件襯底2600的引線(xiàn)電路部分2608，且進(jìn)一步包括諸如控制電路或電源電 路之類(lèi)的外部電路。 通過(guò)該LED控制電路2912使LED單獨(dú)地發(fā)光；因此形成了場(chǎng)序制液晶顯示器件。
可與其它實(shí)施例中公開(kāi)的任一結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例。
[實(shí)施例5] 可將本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的液晶顯示器件應(yīng)用于多種電子設(shè)備(包括游戲機(jī))。電子
設(shè)備的示例包括電視機(jī)(也稱(chēng)為電視或電視接收器)、計(jì)算機(jī)顯示器等、諸如數(shù)碼相機(jī)或數(shù)
碼攝像機(jī)之類(lèi)的相機(jī)、數(shù)碼相框、移動(dòng)電話(huà)(也稱(chēng)為蜂窩電話(huà)或移動(dòng)電話(huà)機(jī))、便攜式游戲
控制臺(tái)、便攜式信息終端、音頻再現(xiàn)設(shè)備、諸如彈球盤(pán)機(jī)之類(lèi)的大尺寸游戲機(jī)等。 圖7示出電視機(jī)9600的示例。在電視機(jī)9600中，顯示部分9603被包括在外殼9601中?？稍陲@示部分9603上顯示圖像。這里，外殼9601由支架9605支承。 可利用外殼9601的操作開(kāi)關(guān)或獨(dú)立的遙控器9610操作電視機(jī)9600?？衫眠b控
器9610的操作鍵9609控制頻道和音量，從而控制顯示部分9603上顯示的圖像。此外，遙
控器9610可設(shè)置有用于顯示從遙控器9610輸出的數(shù)據(jù)的顯示部分9607。 注意，電視機(jī)9600設(shè)置有接收器、調(diào)制解調(diào)器等。利用該接收器，可接收一般的電
視廣播。此外，當(dāng)電視機(jī)9600經(jīng)由調(diào)制解調(diào)器通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)連接連接至通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可
執(zhí)行單向(從發(fā)射器到接收器)或雙向(發(fā)射器與接收器之間、接收器之間等)數(shù)據(jù)通信。 圖8A示出包括外殼9881和外殼9891的便攜式游戲機(jī)，其中外殼9881和外殼9891
通過(guò)連接器9893接合到一起以便打開(kāi)和閉合。顯示部分9882和顯示部分9883分別被包
括在外殼9881和外殼9891中。圖8A中所示的便攜式游戲機(jī)還包括揚(yáng)聲器部分9884、存儲(chǔ)
介質(zhì)插入部分9886、 LED燈9890、輸入裝置(操作鍵9885、連接端子9887 、傳感器9888 (具
有測(cè)量力、位移、位置、速度、加速度、角速度、旋轉(zhuǎn)次數(shù)、距離、光、液體、磁性、溫度、化學(xué)物
質(zhì)、聲音、時(shí)間、硬度、電場(chǎng)、電流、電壓、電功率、射線(xiàn)、流速、濕度、傾角、振動(dòng)、氣味或紅外線(xiàn)
的功能的傳感器)話(huà)筒98S9)等。不言而喻，該便攜式游戲機(jī)的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)，而且
可采用設(shè)置有本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的至少一個(gè)液晶顯示器件的其它結(jié)構(gòu)。該便攜式游戲機(jī)可適
當(dāng)?shù)匕ㄆ渌郊釉O(shè)備。圖8A中所示的便攜式游戲機(jī)具有讀出存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)中的程序
或數(shù)據(jù)以將其顯示在顯示部分上的功能，以及通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信與另一便攜式游戲機(jī)共享信息
的功能。圖8A中的便攜式游戲機(jī)可具有不限于上述功能的多種功能。 圖8B示出作為大尺寸游戲機(jī)的自動(dòng)售貨機(jī)9900的示例。在自動(dòng)售貨機(jī)9900中，
顯示部分9903被包括在外殼9901中。此外，自動(dòng)售貨機(jī)9900包括諸如起始桿或停止開(kāi)關(guān)
之類(lèi)的操作裝置、硬幣槽、揚(yáng)聲器等。不言而喻，該自動(dòng)售貨機(jī)9900的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)
構(gòu)，而且可采用設(shè)置有本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的至少一個(gè)液晶顯示器件的其它結(jié)構(gòu)。該自動(dòng)售貨
機(jī)可適當(dāng)包括其它附加設(shè)備。 圖9A示出移動(dòng)電話(huà)1000的示例。移動(dòng)電話(huà)1000設(shè)置有包括在外殼1001中的顯
示部分1002、操作按鈕1003、外部連接端口 1004、揚(yáng)聲器1005、話(huà)筒1006等。 當(dāng)用手指等觸摸圖9A中所示的移動(dòng)電話(huà)1000的顯示部分1002時(shí)，數(shù)據(jù)可被輸入
移動(dòng)電話(huà)1000。此外，可通過(guò)手指等觸摸顯示部分1002來(lái)執(zhí)行諸如打電話(huà)和編輯郵件之類(lèi)
的操作。 顯示部分1002主要有三種屏幕模式。第一種模式是主要用于顯示圖像的顯示模 式。第二種模式是主要用于輸入諸如文字之類(lèi)的信息的輸入模式。第三種模式是其中組合 了顯示模式和輸入模式這兩種模式的顯示_輸入模式。 例如，在打電話(huà)或編輯郵件的情況下，為顯示部分1002選擇主要用于輸入文字的 文字輸入模式，從而可輸入顯示在屏幕上的文字。在該情況下，優(yōu)選在顯示部分1002的屏 幕的幾乎全部區(qū)域上顯示鍵盤(pán)或數(shù)字按鈕。 當(dāng)諸如陀螺儀或加速度傳感器之類(lèi)的包括用于檢測(cè)傾斜的傳感器的檢測(cè)設(shè)備被 設(shè)置在移動(dòng)電話(huà)1000內(nèi)部時(shí)，可通過(guò)確定移動(dòng)電話(huà)1000的方向(無(wú)論移動(dòng)電話(huà)1000被放 置成水平還是垂直以用于景色模式或肖像模式)自動(dòng)切換顯示部分1002的屏幕上的顯示 內(nèi)容。 通過(guò)觸摸顯示部分1002或操作外殼1001的操作按鈕1003可切換屏幕模式?；?br> 22者，可根據(jù)顯示部分1002上顯示的圖像類(lèi)型切換屏幕模式。例如，當(dāng)顯示在顯示部分上的 圖像信號(hào)是移動(dòng)圖像數(shù)據(jù)時(shí)，屏幕模式被切換成顯示模式。當(dāng)該信號(hào)是文字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)，屏幕模 式被切換成輸入模式。 此外，在輸入模式中，當(dāng)未進(jìn)行通過(guò)觸摸顯示部分1002的輸入達(dá)一定時(shí)間，同時(shí) 顯示部分1002中的光傳感器檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，可控制屏幕模式從輸入模式切換至顯示模式。
顯示部分1002還能起圖像傳感器的作用。例如，通過(guò)用手掌或手指觸摸顯示部分 1002采集掌紋、指紋等圖像，藉此執(zhí)行個(gè)人認(rèn)證。此外，通過(guò)為顯示部分提供背光或發(fā)射近 紅外光的感測(cè)光源，也能采集指紋、掌紋等圖像。 圖9B示出移動(dòng)電話(huà)的示例。圖9B中的移動(dòng)電話(huà)包括顯示器件9410，其具有顯 示部分9412和外殼9411中的操作按鈕9413 ;以及通信器件9400，其具有在外殼9401中的 掃描按鈕9402、外部輸入端子9403、話(huà)筒9404、揚(yáng)聲器9405以及在接收到電話(huà)時(shí)發(fā)射光的 發(fā)光部分9406。具有顯示功能的顯示器件9410可按照箭頭表示的兩個(gè)方向脫離或附連至 具有電話(huà)功能的通信器件9400。因此，顯示器件9410和通信器件9400可沿它們的短邊或 長(zhǎng)邊彼此附連。此外，當(dāng)僅需要顯示功能時(shí)，顯示裝置9410可從通信裝置9400脫離并單獨(dú) 使用?？赏ㄟ^(guò)無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)通信在分別具有充電電池的通信裝置9400和顯示裝置9410之間 發(fā)送或接收?qǐng)D像或輸入信息。 將在以下示例中更詳細(xì)地描述包括上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明。
[示例l] 在示例1中，將描述通過(guò)液晶注入方法制造場(chǎng)序制液晶顯示器件的示例。 在第一透光襯底上形成了 TFT，然后形成了黑色基質(zhì)(BM)和保護(hù)膜。在開(kāi)接觸孔
之后，形成像素電極。此外，以相似的方式在第一透光襯底上形成公共電極，從而像素電極
和公共電極形成梳狀。然后，在其中未形成開(kāi)口的像素部分的區(qū)域中設(shè)置柱狀隔離件。 然后，以與第一透光襯底相似的方式在第二透光襯底上形成透明導(dǎo)電膜，并形成
柱狀隔離件。確定隔離件的位置，以使當(dāng)?shù)谝煌腹庖r底和第二透光襯底彼此附連時(shí)，在第一
透光襯底上形成的柱狀隔離件和在第二透光襯底上形成的柱狀隔離件彼此交迭。 這里，未形成用于控制液晶的取向的取向膜，且未對(duì)第一透光襯底和第二透光襯
底執(zhí)行諸如摩擦之類(lèi)的取向處理。在該示例中，設(shè)置了RGB二極管(LED)作為背光而且采
用了場(chǎng)序制系統(tǒng)；因此，未在第一透光襯底和第二透光襯底上設(shè)置濾色器。 接著，在第二透光襯底上涂敷熱可固化密封劑，并使第一透光襯底和第二透光襯
底彼此附連。附連的準(zhǔn)確性在+lym到-lym的范圍內(nèi)。通過(guò)諸如柱狀隔離件或球狀隔離
件之類(lèi)的距離保持工具保持第一透光襯底與第二透光襯底之間的距離。然后，當(dāng)施加壓力
(2. 94N/cm2)時(shí)，將密封劑在烤箱中在16(TC下烘焙3小時(shí)。 接著，利用劃片器分割附連的第一和第二透光襯底，并附連FPC。 用于此示例的液晶混合物是包括介電常數(shù)各向異性為正的液晶、手性劑、光可固
化樹(shù)脂以及聚合引發(fā)劑的混合物。UV可固化樹(shù)脂和聚合引發(fā)劑在UV照射之前可能經(jīng)受自
聚合。因此，首先混合液晶和手性劑以使其相成為膽甾相，然后加熱至各向同性相以使間距
變成400nm或更小。在充分?jǐn)嚢柚螅谑覝叵禄旌蟄V可固化樹(shù)脂和聚合引發(fā)劑。然后，
在比uv可固化樹(shù)脂和聚合引發(fā)劑的熔點(diǎn)高2t:的溫度下執(zhí)行攪拌。 接著，在被加熱的情況下真空注入該液晶混合物。在注入之后，密封注入孔，并執(zhí)行聚合物穩(wěn)定處理。例如，按照以下方式執(zhí)行聚合物穩(wěn)定化處理將之間夾有液晶層的該對(duì)
襯底置于烤箱中，并加熱至各向同性相。然后，使溫度以-o.5t: /分下降，從而使該相變成 藍(lán)相。接著，在溫度下降停止于藍(lán)相而且該溫度被保持于某度的狀態(tài)下，通過(guò)用uv光源(主
波長(zhǎng)為365nm， 2mW/cm2)從該對(duì)襯底的上方和下方照射20分鐘而執(zhí)行聚合物穩(wěn)定化。對(duì)該 步驟采用了烤箱，因?yàn)椴荒茉谧鳛椴煌高^(guò)可見(jiàn)光和紫外光的金屬板的熱板的情況下執(zhí)行該 步驟。此外，因?yàn)榈诙腹庖r底未設(shè)置有BM，所以能用紫外光照射整個(gè)液晶層。另一方面， 因?yàn)榈谝煌腹庖r底設(shè)置有具有擋光性質(zhì)等的BM，所以?xún)H用紫外光照射液晶層與像素開(kāi)口部 分交迭的那部分。然而，因?yàn)椴捎昧瞬恍枰O(shè)置濾色器的場(chǎng)序制系統(tǒng)，所以用幾乎相同量的 紫外光從第一透光襯底和第二透光襯底照射像素開(kāi)口部分。因此，使聚合物均勻分布，而不 會(huì)不均勻地分布到一個(gè)襯底側(cè)，即第一透光襯底側(cè)或第二透光襯底側(cè)。此外，將兩個(gè)偏振板 附連至第一透光襯底和第二透光襯底的外側(cè)，以使這兩個(gè)偏振板被設(shè)置成與梳狀電極形成 45° 。因此，制造了液晶面板。 在本示例中描述了在注入之后密封注入孔然后執(zhí)行聚合物穩(wěn)定化處理的示例。然 而，在使用UV可固化樹(shù)脂用于密封的情況下，優(yōu)選在注入之后執(zhí)行聚合物穩(wěn)定化處理，然 后執(zhí)行密封，因?yàn)橐壕Щ旌衔镏兴ǖ腢V可固化樹(shù)脂可能會(huì)被用于密封的UV照射固化。
按照上述方式，通過(guò)同時(shí)從第一透光襯底和第二透光襯底執(zhí)行聚合物穩(wěn)定化處理 的UV照射步驟，在停止施加電壓之后不會(huì)引起剩余雙折射；因此，能獲得與施加電壓之前 相同的黑色顯示，而且能減少光泄漏。因此，能制造具有高質(zhì)量的聚合物穩(wěn)定的藍(lán)相顯示元 件。 本申請(qǐng)基于2008年12月25向日本專(zhuān)利局提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)S/ N. 2008-330915，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。
2權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體器件的制造方法，所述方法包括以下步驟在第一透光襯底上形成柵電極、擋光層以及薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括在所述柵電極與所述擋光層之間的氧化物半導(dǎo)體層；形成包括電連接至所述薄膜晶體管的像素電極的像素部分；將所述第一透光襯底與第二透光襯底彼此固定，并在所述第一透光襯底與所述第二透光襯底之間插入包括光可固化樹(shù)脂和光聚合引發(fā)劑的液晶層；用紫外光從所述第一透光襯底和所述第二透光襯底的上方和下方照射所述液晶層；在用所述紫外光照射所述液晶層之后將第一偏振板固定至所述第一透光襯底，并將第二偏振板固定至所述第二透光襯底；以及固定包括多種類(lèi)型的發(fā)光二極管的背光部分，以使其與所述第一透光襯底的所述像素部分交迭。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述液晶層包括呈現(xiàn)藍(lán) 相的液晶材料。
3. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述液晶層包括手性劑。
4. 一種半導(dǎo)體器件的制造方法，所述方法包括以下步驟在第一透光襯底上形成柵電極和薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括與所述柵電極交迭 的氧化物半導(dǎo)體層；形成包括電連接至所述薄膜晶體管的像素電極的像素部分；將設(shè)置有擋光層的第二透光襯底固定至所述第一透光襯底，并在所述第二透光襯底與 所述第一透光襯底之間插入包括光可固化樹(shù)脂和光聚合引發(fā)劑的液晶層；用紫外光從所述第一透光襯底和所述第二透光襯底的上方和下方照射所述液晶層；在用所述紫外光照射所述液晶層之后將第一偏振板固定至所述第一透光襯底，并將第 二偏振板固定至所述第二透光襯底；以及固定包括多種類(lèi)型的發(fā)光二極管的背光部分，以使其與所述第一透光襯底的所述像素 部分交迭。
5. 如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述擋光層與所述氧化 物半導(dǎo)體層交迭。
6. 如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述液晶層包括呈現(xiàn)藍(lán) 相的液晶材料。
7. 如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述液晶層包括手性劑。
8. —種半導(dǎo)體器件，包括 背光部分；在所述背光部分上的第一透光襯底；在所述第一透光襯底上設(shè)置的柵電極、擋光層以及薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括 在所述柵電極與所述擋光層之間的氧化物半導(dǎo)體層； 在所述第一透光襯底上固定的第二透光襯底；以及 在所述第一透光襯底與所述第二透光襯底之間的液晶層， 其中所述背光部分包括多種類(lèi)型的發(fā)光二極管，以及其中從所述發(fā)光二極管發(fā)出的光通過(guò)所述第一發(fā)光襯底和所述第二發(fā)光襯底。
9. 如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括發(fā)光二極管控制電路。
10. 如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述液晶層包括呈現(xiàn)藍(lán)相的液晶材料。
11. 如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述液晶層包括手性劑。
12. 如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述液晶層包括光可固化樹(shù)脂和光 聚合引發(fā)劑。
13. —種半導(dǎo)體器件，包括 背光部分；在所述背光部分上的第一透光襯底；在所述第一透光襯底上的包括氧化物半導(dǎo)體層的薄膜晶體管； 在所述第一透光襯底上固定的第二透光襯底；在所述第二透光襯底與所述第一透光襯底之間的與所述氧化物半導(dǎo)體層交迭的擋光 層；以及在所述第一透光襯底與所述第二透光襯底之間的液晶層， 其中所述背光部分包括多種類(lèi)型的發(fā)光二極管，以及其中從所述發(fā)光二極管發(fā)出的光通過(guò)所述第一發(fā)光襯底和所述第二發(fā)光襯底。
14. 如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括發(fā)光二極管控制電路。
15. 如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述液晶層包括呈現(xiàn)藍(lán)相的液晶 材料。
16. 如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述液晶層包括手性劑。
17. 如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述液晶層包括光可固化樹(shù)脂和 光聚合引發(fā)劑。
全文摘要
一個(gè)目的是提供能利用多個(gè)發(fā)光二極管(以下稱(chēng)為L(zhǎng)ED)作為背光通過(guò)采用分時(shí)顯示系統(tǒng)(也稱(chēng)為場(chǎng)序制系統(tǒng))顯示具有高圖像質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)圖像的液晶顯示器。此外，一個(gè)目的是提供其中通過(guò)調(diào)節(jié)峰值亮度實(shí)現(xiàn)高圖像質(zhì)量、全彩顯示或低功耗的液晶顯示器件。在將液晶層密封在一對(duì)襯底之間之后，利用從該對(duì)襯底上方和下方同時(shí)的UV照射執(zhí)行聚合物穩(wěn)定化處理，藉此使夾在該對(duì)襯底之間的液晶層中包括的聚合物均勻分布。因此，制造了液晶顯示器件。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK101794040SQ20091026255
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者久保田大介, 石谷哲二, 西毅 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所