CN101762913B - 液晶显示器件 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供使用呈现蓝相的液晶材料的能实现更高对比度的液晶显示器件。在包括呈现蓝相的液晶层的液晶显示器件中，呈现蓝相的液晶层被***在具有开口图案的像素电极层与具有开口图案(狭缝)的公共电极层之间。在具有开口图案且被设置成之间***有液晶的像素电极层与公共电极层之间施加了电场，藉此对液晶施加了倾斜(相对于衬底而言倾斜)的电场。因此，可通过该电场控制液晶分子。

Description

液晶显示器件
技术领域
本发明涉及液晶显示器件和用于制造该液晶显示器件的方法。
背景技术
作为薄和轻的显示器件(所谓的平板显示器)，已经有竞争力地开发了包括液晶元件的液晶显示器件、包括自发光元件的发光器件、场发射显示器(FED)等。
在液晶显示器件中，需要提高液晶分子的响应速度。在多种类型的液晶显示模式中，可给出铁电液晶(FLC)模式、光学补偿双折射(OCB)模式以及使用呈现蓝相的液晶的模式作为可能有高速响应的液晶模式。
具体而言，使用呈现蓝相的液晶的模式不需要取向膜，而且能展宽视角；因此，已经对该模式进行了进一步研究以便实际使用(例如参照专利文献1)。专利文献1是对液晶执行聚合物稳定处理以展宽蓝相出现的温度范围的报告。
[参考文献]
[参考文献1]PCT国际公开No.05/090520
为实现液晶显示器件的高对比度，白色透射率(白色显示的透光率)需要为高。
因此，本发明的目的是提供一种适于使用呈现蓝相的液晶的液晶显示模式以获得较高对比度的液晶显示器件。
发明内容
在包括呈现蓝相的液晶层的液晶显示器件中，在具有开口图案的像素电极层与具有开口图案(狭缝)的公共电极层之间***了呈现蓝相的液晶层。
在第一衬底(也称为元件衬底)上形成的像素电极层和在第二衬底(也称为对衬底)上形成的公共电极层通过密封剂牢固地彼此附连，在这两个电极层之间***了该液晶层。像素电极层和公共电极层没有平坦形状但具有多种开口图案，而且分别具有包括弯曲部的形状或分支梳状(branching-comb shape)。
在具有开口图案且设置成之间***有液晶的像素电极层与公共电极层之间施加了电场，藉此对液晶施加了倾斜(相对于衬底而言倾斜)的电场。因此，可通过该电场控制液晶分子。当对液晶层施加倾斜电场时，能使包括液晶分子的整个液晶层中的液晶分子在厚度方向上作出响应，从而提高白色透射率。因此，还能提高对比度，即白色透射率与黑色透射率(黑色显示的透光率)之比。
在本说明书中，像素电极层和公共电极层的开口图案(狭缝)包括部分开口的图案，诸如梳状以及在封闭空间中开口的图案。
在本说明书中，其上形成了薄膜晶体管、像素电极层以及层间膜的衬底称为元件衬底(第一衬底)，而设置有公共电极层(也称为对电极层)并正对元件衬底、且与元件衬底之间***有液晶层的衬底称为对衬底(第二衬底)。
呈现蓝相的液晶材料用于该液晶层。呈现蓝相的液晶材料具有1毫秒或更短的响应时间，从而能实现高速响应，藉此液晶显示器件能具有更高性能。
呈现蓝相的液晶材料包括液晶和手性剂。采用手性剂使液晶以螺旋结构取向，从而使液晶呈现蓝相。例如，其中混合了5％重量百分比或更多手性剂的液晶材料可用于该液晶层。
作为液晶，使用了热致液晶、低分子液晶、高分子液晶、铁电液晶、反铁电液晶等。
作为手性剂，使用了具有与液晶的高相容性和强扭转力的材料。使用了两种对映体R和S中的任一种，而且未使用其中R和S以50∶50混合的外消旋混合物。
上述液晶材料根据条件呈现胆甾相、胆甾蓝相、近晶相、近晶蓝相、立方相、手向列相、各向同性相等。
作为蓝相的胆甾蓝相和近晶蓝相在具有胆甾相或近晶相且具有小于或等于500nm的相对短螺旋间距的液晶材料中出现。液晶材料的取向具有双扭转结构。由于具有小于或等于光波长的量级，所以液晶材料是透明的，而且通过施加电压改变取向次序可产生光调制动作。蓝相是光学各向同性的，因此没有视角依赖性。因此，没有必要形成取向膜；从而能提高显示图像质量并降低成本。
因为蓝相仅呈现于窄温度范围中，所以优选对液晶材料添加光可固化树脂和光聚合引发剂，并执行聚合物稳定化处理以展宽温度范围。以这样的方式进行聚合物稳定化处理：用具有能与光可固化树脂和光聚合引发剂反应的波长的光照射包含液晶、手性剂、光可固化树脂以及光聚合引发剂的液晶材料。可通过用光照射呈现各向同性相的液晶材料、或在温度控制下用光照射呈现蓝相的液晶材料来执行该聚合物稳定化处理。例如，按照以下方式执行聚合物稳定化处理：控制液晶层的温度并使其处于呈现蓝相的状态，用光照射液晶层。然而，聚合物稳定化处理不限于这种方式，而且可按照这样的方式进行：用光照射在蓝相与各向同性相之间的相变温度的+10℃内、优选在+5℃内处于呈现各向同性相的液晶层。蓝相与各向同性相之间的相变温度是当温度升高时相从蓝相变成各向同性相的温度，或当温度降低时相从各向同性相变成蓝相的温度。作为聚合物稳定化处理的示例，可采用以下方法：在加热液晶层以使其呈现各向同性相之后，逐渐降低该液晶层的温度以使相变成蓝相，然后用光进行照射，同时保持呈现蓝相的温度。或者，在通过逐渐加热液晶层使相变成各向同性相之后，在蓝相与各向同性相之间的相变温度的+10℃内、优选+5℃内的温度下用光照射液晶层(在呈现各向同性相的状态下)。在使用紫外可固化树脂(UV可固化树脂)作为液晶材料中包括的光可固化树脂的情况下，可用紫外射线照射该液晶层。即使在未呈现蓝相的情况下，如果通过在蓝相与各向同性相之间的相变温度的+10℃内、优选+5℃内的温度下用光照射液晶层来执行聚合物稳定化处理(在呈现各向同性相的状态下)，也能使响应时间短至1毫秒或更短，而且高速响应是可能的。
本说明书中所公开的本发明的结构的一个实施例包括：第一衬底和第二衬底，在第一衬底和第二衬底之间***有包括呈现蓝相的液晶材料的液晶层；设置在第一衬底与液晶层之间的具有开口图案的像素电极层；以及设置在第二衬底与液晶层之间的具有开口图案的公共电极层。
本说明书中所公开的本发明的结构的另一实施例包括：第一衬底和第二衬底，在第一衬底和第二衬底之间***有包括呈现蓝相的液晶材料的液晶层；设置在第一衬底与液晶层之间的具有开口图案的像素电极层；以及与像素电极层部分交迭且设置在第二衬底与液晶层之间的具有开口图案的公共电极层。
因为使用了呈现蓝相的液晶层，所以不需要形成取向膜；因此，像素电极层与液晶层接触，而且公共电极层也与液晶层接触。
在上述结构中，在第一衬底与像素电极层之间设置了薄膜晶体管，而且像素电极层电连接至该薄膜晶体管。
氧化物半导体层可用作薄膜晶体管的半导体层；例如，可给出包含铟、锌以及镓中的至少一种的氧化物半导体层。
当使用了蓝相液晶材料时，不需要对取向膜进行摩擦处理；因此，能防止摩擦处理引起的静电放电损伤，而且能减少制造过程中液晶显示器件的缺陷和损伤。因此，能提高液晶显示器件的生产率。使用氧化物半导体层的薄膜晶体管尤其可能出现薄膜晶体管的电特性受静电影响而显著波动从而偏离设计范围的情况。因此，将蓝相液晶材料用于包括使用氧化物半导体层的薄膜晶体管的液晶显示器件是更有效的。
注意，本说明书中所使用的诸如“第一”和“第二”之类的序数是为了方便，而不表示步骤顺序或层堆叠顺序。此外，本说明书中的序数不表示详细说明本发明的特定名称。
在本说明书中，半导体器件指的是通过利用半导体特性起作用的所有类型的器件。电光器件、半导体电路以及电子器件都是半导体器件。
在使用呈现蓝相的液晶层的液晶显示器件中，能提高对比率。
附图说明
在附图中：
图1A和1B是示出液晶显示器件的电场模式的视图；
图2A和2B是示出液晶显示器件的视图；
图3A和3B是示出液晶显示器件的视图；
图4A和4B是示出液晶显示器件的视图；
图5A和5B是示出液晶显示器件的视图；
图6A和6B是示出液晶显示器件的视图；
图7A到7D是示出用于制造液晶显示器件的方法的视图；
图8A到8D分别是示出液晶显示器件的电极层的示图；
图9A和9B是示出液晶显示器件的视图；
图10A和10B是示出液晶显示器件的视图；
图11A和11B是示出液晶显示器件的视图；
图12A1、12A2以及12B是示出液晶显示器件的视图；
图13A和13B是分别示出电视机和数码相框的示例的外部视图；
图14A和14B是示出娱乐机的示例的外部视图；
图15A和15B是示出蜂窝电话的示例的外部视图；
图16是示出液晶显示模块的示图；
图17A到17D是示出用于制造液晶显示器件的方法的视图；
图18A和18B是示出液晶显示器件的电场模式的计算结果的曲线图；以及
图19是示出液晶显示器件的电场模式的计算结果的曲线图。
具体实施方式
将参照附图详细描述多个实施例。注意，本发明不限于以下描述，而且本领域技术人员容易理解，可不同地改变模式和细节，而不背离本发明的精神和范围。因此，本发明不应被解释为受限于以下实施例中的描述。注意在以下描述的结构中，将对不同附图中的相同部分和具有相似功能的部分共同使用相同的附图标记，而且将省略重复的说明。
(实施例1)
将参照图1A和1B、图18A和18B以及图19描述液晶显示器件。
图1A和1B是示出液晶显示器件的截面图。
图1A示出液晶显示器件，其中第一衬底200和第二衬底201被排列成彼此正对，而且在它们之间***了包括呈现蓝相的液晶材料的液晶层208。在第一衬底200与液晶层208之间设置了像素电极层230a和230b。在第二衬底201与液晶层208之间形成了公共电极层231a、231b以及231c。
像素电极层230a和230b以及公共电极层231a、231b以及231c不具有平坦形状，但具有带有开口图案的形状；因此，在截面图中将像素电极层230a和230b以及公共电极层231a、231b以及231c示出多个分开的电极层。
图1A以截面图示出其中将像素电极层230a和230b以及公共电极层231a、231b以及231c交替地设置以使它们彼此不交迭、而且它们之间***有液晶层208的示例。
可将像素电极层与公共电极层设置成彼此交迭且它们之间***有液晶层，而且可在像素区中具有彼此相似的形状。图1B示出其中将像素电极层230a和230b以及像素电极层230c设置成分别与公共电极层231a、231b以及231c交迭的示例。
在图1A和1B的液晶显示器件的每一个中，像素电极层和公共电极层具有开口图案，而且在像素电极层与公共电极层之间***有液晶层208；因此，当施加电场时，对液晶层208施加了倾斜(对衬底而言倾斜)的电场。这样的倾斜电场可用于控制液晶分子。
例如，在图1A中，在像素电极层230a与公共电极层231a之间施加了如箭头202a所示的倾斜电场，而在像素电极层230a与公共电极层231b之间施加了如箭头202b所示的倾斜电场。在图1B中，在像素电极层230b与公共电极层231a之间施加了如箭头212a所示的倾斜电场，而在像素电极层230b与公共电极层231c之间施加了如箭头212b所示的倾斜电场。
图18A和18B以及图19示出了液晶显示器件中的电场施加状态的计算结果。使用了SHINTECH公司制造的LCD专家2s平台(LCD Master，2sBench)进行计算。像素电极层和公共电极层的截面宽度分别为2μm、厚度分别为0.1μm，像素电极层之间的距离为12μm，公共电极层之间的距离为12μm，以及液晶层的厚度为10μm。在图18A中，像素电极层与公共电极层之间在平行于衬底方向的偏移距离是5μm。注意，在附图中，设置在上衬底上的公共电极层被设置为0V，而设置在下衬底上的像素电极层被设置为10V。
图18A和18B分别示出图1A和1B的计算结果。此外，图19示出比较示例的计算结果，在比较示例中，下侧上的像素电极层具有带有开口图案的形状，而上侧上的公共电极层至少在像素区中具有平坦形状。在图18A、18B以及图19中，实线示出等势线，而像素电极层或公共电极层设置在等势线的圆形图案的中心处。
因为电场看起来垂直于该等势线，所以在像素电极层与公共电极层之间能观测到施加了倾斜电场，如图18A和18B所示。
另一方面，根据图19，即使用具有平坦形状的公共电极层的情况，能观测到以下状态：因为等势线更接近上公共电极层，所以等势线可能平行于衬底的表面；即，未出现倾斜电场。因此，利用之间***有液晶层且具有开口图案的像素电极层和公共电极层，可对整个液晶层施加倾斜的电场；因此，可使所有液晶分子作出响应。
在液晶显示器件中，白色透射率由液晶层的厚度与施加电压时产生的液晶的双折射率的乘积确定；所以，即使液晶层的厚度大，也能使整个液晶层中的液晶分子作出响应。
因此，当对液晶层施加倾斜电场时，能使包括液晶分子的整个液晶层中的液晶分子在厚度方向上作出响应，从而提高白色透射率。因此，还能提高对比度，即白色透射率与黑色透射率(黑色显示的透光率)之比。
作为形成液晶层208的方法，可在使第一衬底200与第二衬底201彼此结合之后使用分配器法(滴落法)或利用毛细现象注入液晶的注入法。
呈现蓝相的液晶材料用于该液晶层208。呈现蓝相的液晶材料具有1毫秒或更短的响应时间，且能实现高速响应。因此，该液晶显示器件可具有更高性能。
呈现蓝相的液晶材料包括液晶和手性剂。采用手性剂以使液晶以螺旋结构取向，从而使液晶呈现蓝相。例如，其中混合了5％重量百分比或更多手性剂的液晶材料可用于该液晶层。
作为液晶，使用了热致液晶、低分子液晶、高分子液晶、铁电液晶、反铁电液晶等。
作为手性剂，使用了具有与液晶的高相容性和强扭转力的材料。使用了两种对映体R和S中的任一种，而且未使用其中R和S以50∶50混合的外消旋混合物。
上述液晶材料根据条件呈现出胆甾相、胆甾蓝相、近晶相、近晶蓝相、立方相、手向列相、各向同性相等。
作为蓝相的胆甾蓝相和近晶蓝相在具有胆甾相或近晶相且具有小于或等于500nm的相对短螺旋间距的液晶材料中出现。液晶材料的取向具有双扭转结构。由于具有小于或等于光波长的量级，所以液晶材料是透明的，而且通过施加电压改变取向次序可产生光调制动作。
因为蓝相仅呈现于窄温度范围中，所以优选对液晶材料添加光可固化树脂和光聚合引发剂，并执行聚合物稳定化处理以展宽温度范围。以这样的方式进行聚合物稳定化处理：用具有能与光可固化树脂和光聚合引发剂反应的波长的光照射包含液晶、手性剂、光可固化树脂以及光聚合引发剂的液晶材料。可通过用光照射呈现出各向同性相的液晶材料、或在温度控制下用光照射呈现蓝相的液晶材料来执行该聚合物稳定化处理。例如，按照以下方式执行聚合物稳定化处理：控制液晶层的温度并使其处于呈现于蓝相的状态，用光照射液晶层。然而，聚合物稳定化处理不限于这种方式，而且可按照这样的方式进行：用光照射在蓝相与各向同性相之间的相变温度的+10℃内、优选在+5℃内处于呈现出各向同性相的液晶层。蓝相与各向同性相之间的相变温度是当温度升高时相从蓝相变成各向同性相的温度，或当温度降低时相从各向同性相变成蓝相的温度。作为聚合物稳定化处理的示例，可采用以下方法：在加热液晶层以使其呈现各向同性相之后，逐渐降低该液晶层的温度以使相变成蓝相，然后用光进行照射，同时保持呈现蓝相的温度。或者，在通过逐渐加热液晶层使相变成各向同性相之后，在蓝相与各向同性相之间的相变温度的+10℃内、优选+5℃内的温度下用光照射液晶层(在呈现各向同性相的状态下)。在使用紫外可固化树脂(UV可固化树脂)作为液晶材料中包括的光可固化树脂的情况下，可用紫外射线照射该液晶层。即使在未呈现蓝相的情况下，如果通过在蓝相与各向同性相之间的相变温度的10℃内、优选+5℃内的温度下用光照射液晶层来执行聚合物稳定化处理(在呈现各向同性相的状态下)，也能使响应时间短至1毫秒或更短，而且高速响应是可能的。
光可固化树脂可以是：诸如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之类的单官能单体；诸如二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯之类的多官能单体；以及它们的混合物。此外，该光可固化树脂可具有液态结晶性、非液态结晶性，或这两种结晶性兼而有之。用具有与光聚合引发剂起反应的波长的光可固化的树脂可被选择作为该光可固化树脂，而且通常可使用紫外可固化树脂。
作为光聚合引发剂，可使用通过光照产生自由基的自由基聚合引发剂、通过光照产生酸的酸生成剂、或通过光照产生碱的碱生成剂。
具体而言，可将JC-1041XX(Chisso公司生产)和4-氰基-4′-戊基联苯的混合物用作该液晶材料。可将ZLI-4572(日本Merck有限公司生产)用作手性剂。作为光可固化树脂，可使用丙烯酸2-乙基己酯、RM257(日本Merck有限公司生产)或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。作为光聚合引发剂，可使用2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。
虽然未在图1A和1B中示出，但可适当地设置诸如偏振板、阻滞板或抗反射膜等等之类的光学膜。例如，可采用使用偏振板和阻滞板的圆偏振化。此外，可将背光、侧光等用作光源。
在本说明书中，当液晶显示器件是通过从光源透射光而实现显示的透射型液晶显示器件(或半透射型液晶显示器件)时，至少需要在像素区中透射光。因此，光通过的第一衬底、第二衬底以及诸如绝缘膜或导电膜之类的像素区中存在的薄膜相对于可见波长范围中的光均具有透光性质。
像素电极层和公共电极层优选具有透光性质；然而，因为像素电极层和公共电极层具有开口图案，所以还能使用诸如金属膜之类的不透光材料。
可使用以下物质中的一种或多种来形成像素电极层和公共电极层：氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)混入氧化铟的氧化铟锌(IZO)、氧化硅(SiO2)混入氧化铟的导电材料、有机铟、有机锡、含氧化钨的氧化铟、含氧化钨的氧化铟锌、含氧化钛的氧化铟、或含氧化钛的氧化铟锡；诸如钨(W)、钼(Mo)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、铬(Cr)、钴(Co)、镍(Ni)、钛(Ti)、铂(Pt)、铝(Al)、铜(Cu)或银(Ag)、以上金属的合金、或以上金属的氮化物。
作为第一衬底200和第二衬底201，可使用钡硼硅玻璃、铝硼硅玻璃等、石英衬底、塑料衬底等。
以上述方式，在使用呈现蓝相的液晶层的液晶显示器件中，能提高对比度。
(实施例2)
本说明书中公开的本发明可应用于无源矩阵液晶显示器件和有源矩阵液晶显示器件。将参照图2A和2B描述有源矩阵液晶显示器件的示例。
图2A是液晶显示器件的平面图，并示出了一个像素。图2B是沿图2A的线X1-X2所取的截面图。
在图2A中，设置了相互平行(在附图中沿垂直方向延伸)而且分开的多个源极引线层。设置了沿大致垂直于源极引线层(在附图中沿水平方向)的方向延伸而且相互分开的多个栅极引线层(包括栅电极层401)。毗邻多个栅极引线层设置了电容器引线层408，电容器引线层408沿大致平行于栅极引线层的方向延伸，即沿大致垂直于源极引线层的方向(沿附图中的水平方向)延伸。源极引线层、电容器引线层408以及栅极引线层包围了大致矩形的空间。在该空间中，排列有液晶显示器件的像素电极层和公共电极层，它们之间***有液晶层444。在附图的左上角设置了用于驱动像素电极层的薄膜晶体管420。多个像素电极层和薄膜晶体管排列成矩阵。
在图2A和2B的液晶显示器件中，电连接至薄膜晶体管420的第一电极层447起像素电极层的作用，而第二电极层446起公共电极层的作用。注意，电容器由第一电极层447和电容器引线层408形成。虽然公共电极层能工作于浮置状态(电绝缘状态)，但可将公共电极层的电位设置成固定电位，优选设置成处于不产生闪烁的电平的公共电位附近的电位(作为数据传输的图像信号的中间电位)。
作为在第一衬底441(也称为元件衬底)上形成的像素电极层的第一电极层447和作为在第二衬底442(也称为对衬底)上形成的公共电极层的第二电极层442通过密封剂牢固地附连到一起，而且在这两个电极层之间***有液晶层444。第一电极层447和第二电极层446没有平坦形状但具有多种开口图案，而且分别具有包括弯曲部的形状或分支梳状。
在具有开口图案且之间***有液晶层444的第一电极层447与第二电极层446之间施加了电场，藉此对液晶施加了倾斜(相对于衬底而言倾斜)的电场。因此，可通过该电场控制液晶分子。当对液晶层444施加倾斜电场时，能使包括液晶分子的整个液晶层444中的液晶分子在厚度方向上作出响应，从而提高白色透射率。因此，还能提高对比度，即白色透射率与黑色透射率(黑色显示的透光率)之比。
图8A到8D示出了第一电极层447和第二电极层446的其它示例。虽然在附图中忽略了液晶层444，但液晶层444被***在第一电极层447与第二电极层446之间。如图8A到8D的俯视图所示，交替地设置第一电极层447a到447d和第二电极层446a到446d。
在图8A中，第一电极层447a和第二电极层446a具有带有弯曲的波浪形状。在图8B中，第一电极层447b和第二电极层446b具有带有同心圆形开口的形状。在图8C中，第一电极层447c和第二电极层446c具有梳状而且相互部分交迭。在图8D中，第一电极层447d和第二电极层446d具有电极层相互咬合的梳状。
薄膜晶体管420是倒交错薄膜晶体管，且包括在具有绝缘表面的衬底441上的栅电极层401、栅绝缘层402、半导体层403、分别作为源区或漏区的n+层404a和404b以及作为源电极层或漏电极层的引线层405a和405b。n+层404a和404b是具有比半导体层403电阻更低的半导体层。
绝缘膜407被设置成与半导体层403直接接触，以覆盖薄膜晶体管420。在绝缘膜407上设置了层间膜413，在层间膜413上形成了第一电极层447，以及形成了第二电极层446同时将液晶层444***这些电极层之间。
液晶显示器件可设置有作为滤色层的着色层。可将该滤色层设置在第一衬底441和第二衬底442的外侧(与液晶层444相反的一侧)，或设置在第一衬底441和第二衬底442的内侧。
当在液晶显示器件中执行全彩显示时，滤色器可由呈现红(R)、绿(G)以及蓝(B)的材料组成。当执行单色显示时，该着色层可被省略或由呈现至少一种颜色的材料组成。注意，在背光单元中设置了RGB等发光二极管(LED)而且采用了通过分时实现彩色显示的连续加色混合方法(场序法)的情况下，不一定设置滤色器。
图2A和2B中的液晶显示器件是将起滤色层作用的透光彩色树脂层417用作层间膜413的示例。
在对衬底侧上设置滤色层的情况下，像素区与其上形成了薄膜晶体管的元件衬底的精确取向是困难的，因此图像质量有可能降低。这里，因为在元件衬底侧上直接形成了层间膜作为滤色层，所以能更精确地控制形成区，而且能将此结构调节成具有精细图案的像素。此外，一层绝缘层既可作为层间膜又可作为滤色层，藉此能简化工艺，而且能以低成本制造液晶显示器件。
作为透光彩色树脂，可使用光敏或非光敏有机树脂。因为能减少抗蚀剂掩模的数量从而简化工艺，所以优选使用光敏有机树脂层。此外，在层间膜中形成的接触孔具有弯曲形状，藉此能提高在接触孔中形成的诸如电极层之类的膜的覆盖率。
彩色是除诸如黑、灰以及白之类的非彩色之外的颜色。着色层由仅透射该材料被着色的彩色的光的材料组成，以起滤色器的作用。作为彩色，可使用红色、绿色、蓝色等。或者，还可使用青色、品红色、黄色等。“仅透射该材料被着色的彩色的光”意味着透过该着色层的光在该彩色光的波长处具有峰。
为了使透光彩色树脂层417起着色层(滤色器)的作用，在考虑所包含的着色材料的浓度和透光率的情况下，优选将该树脂层417的厚度适当调节为最适合的厚度。在通过堆叠多层薄膜形成层间膜413的情况下，层间膜413的至少一层需要是透光彩色树脂层，以便层间膜413能起滤色器的作用。
在透光彩色树脂层的厚度根据彩色而变化的情况下，或由于挡光层或薄膜晶体管而存在表面粗糙度的情况下，可堆叠能透射可见波长范围的光的绝缘层(所谓的无色透明绝缘层)以使层间膜的表面平坦化。当提高了层间膜的平坦度时，将在层间膜上形成的像素电极层或公共电极层的覆盖是良好的，而且液晶层的间隙(厚度)可以是均匀的；因此，能进一步提高液晶显示器件的可视性，并获得更高的图像质量。
对用于形成层间膜413(透光彩色树脂层417)的方法不存在特殊限制，而且根据材料可采用下列方法：旋涂法、浸涂法、喷涂法、液滴排出法(例如喷墨法、丝网印刷法或胶版印刷法)、刮片法、辊涂法、幕涂法、刀涂法等。
在第一电极层447上设置了液晶层444，并将液晶层444与其上形成了第二电极层446的对衬底即第二衬底442密封到一起。
第一衬底441和第二衬底442是透光衬底，而且在这些衬底的外侧(与液晶层444相反的侧)上分别设置了偏振板443a和偏振板443b。
参照图7A到7D描述了图2A和2B中所示的液晶显示器件的制造步骤。图7A到7D是示出液晶显示器件的制造步骤的截面图。
在图7A中，在作为元件衬底的第一衬底441上形成了元件层451，而在元件层451上形成了层间膜413。
层间膜413包括透光彩色树脂层454a、454b以及454c和挡光层455a、455b、455c以及455d。交替设置挡光层455a、455b、455c以及455d和透光彩色树脂层454a、454b以及454c，以将透光彩色树脂层***挡光层之间。注意在图7A到7D中省略了像素电极层和公共电极层。
如图7B所示，第一衬底441和作为对衬底的第二衬底442通过密封剂456a和456b牢固地相互附连，且在这两个衬底之间***了液晶层458。在使第一衬底441与第二衬底442相互接合之后，可通过分配器法(滴落法)、或利用毛细现象注入液晶的注入法形成液晶层458。
呈现蓝相的液晶材料可用于该液晶层458。使用包括液晶、手性剂、光可固化树脂以及光聚合引发剂的液晶材料形成液晶层458。
作为密封剂456a和456b，通常优选使用可见光可固化树脂、紫外可固化树脂或热固树脂。通常，可使用丙烯酸树脂、环氧树脂、胺类树脂等。此外，密封剂456a和456b中还可包括光聚合引发剂(通常是紫外聚合引发剂)、热固剂、填充物、或偶联剂。
如图7C所示，通过用光457照射液晶层458进行聚合物稳定化处理以形成液晶层444。光457是具有能与液晶层中包括的光可固化树脂和光聚合引发剂反应的波长的光。通过这种利用光照的聚合物稳定化处理，能展宽液晶层444呈现蓝相的温度范围。
例如，在将诸如紫外可固化树脂之类的光可固化树脂用于密封剂并通过滴落法形成液晶层的情况下，可通过聚合物稳定化处理的光照步骤固化该密封剂。
如图7A到7D所示，当液晶显示器件具有滤色层和挡光层在元件衬底上形成的结构时，从对衬底侧发出的光未被滤色层和挡光层吸收或阻挡。因此，能用光均匀地照射整个液晶层。因此，能防止由于光聚合不均匀引起的液晶取向无序、由于液晶取向无序引起的显示不均匀等。此外，挡光层还能为薄膜晶体管屏蔽光，藉此能防止由于光照引起的电特性中的缺陷。
如图7D所示，在第一衬底441的外侧(与液晶层444相反的一侧)上设置了偏振板443a，而在第二衬底442的外侧(与液晶层444相反的一侧)上设置了偏振板443b。除偏振板之外，还可设置诸如阻滞板或抗反射膜之类的光学膜等。例如，可采用使用偏振板和阻滞板的圆偏振化。通过上述步骤，能完成该液晶显示器件。
在使用大尺寸衬底制造多个液晶显示器件的情况下(所谓的多面板法)，可在聚合物稳定化处理之前或提供偏振板之前执行分割步骤。考虑到分割步骤对液晶层的影响(诸如由分割步骤中施加的力的引起的取向无序)，优选在第一衬底与第二衬底结合之后和聚合物稳定化处理之前执行分割步骤。
虽然未示出，但可将背光、侧光等用作光源。来自光源的光从作为元件衬底的第一衬底441的一侧出射，以通过观看侧上的第二衬底442。
可使用诸如包含氧化钨的氧化铟、包含氧化钨的氧化锌铟、包含氧化钛的氧化铟、包含氧化钛的氧化锡铟、氧化锡铟(ITO)、氧化锌铟或添加了氧化硅的氧化锡铟之类的透光导电材料形成第一电极层447和第二电极层446。
可使用从诸如诸如钨(W)、钼(Mo)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、铬(Cr)、钴(Co)、镍(Ni)、钛(Ti)、铂(Pt)、铝(Al)、铜(Cu)或银(Ag)之类的金属、以上金属的合金以及氮化物中选择的一种或多种类型的物质形成第一电极层447和第二电极层446。
可使用包含导电高分子的导电组合物(也称为导电聚合物)来形成第一电极层447和第二电极层446。使用该导电组合物形成的像素电极优选地具有10000欧姆/口或更低的薄膜电阻和在550nm波长下的70％或更高的透射率。此外，该导电组合物中包含的导电高分子的电阻率优选为0.1Ω·cm或更低。
作为该导电高分子，可使用所谓的π电子共轭导电高分子。例如，可给出聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、以及这些材料中的两种或多种的共聚物。
可在第一衬底441与栅电极层401之间设置用作基膜的绝缘膜。基膜用于防止杂质元素从第一衬底441扩散，而且可使用从氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜以及氧氮化硅膜中选择的一层膜或层叠膜形成该基膜。可使用诸如钼、钛、铬、钽、钨、铝、铜、钕、或钪之类的金属材料或包括这些材料中的任一种作为其主要组分的任何合金材料来形成具有单层或层叠结构的栅电极层401。通过使用挡光导电膜作为栅电极层401，能防止来自背光(通过第一衬底441发射的光)的光进入半导体层403。
例如，作为栅电极层401的两层结构，以下结构是优选的：铝层和堆叠在铝层之上的钼层的两层结构、铜层和堆叠在铜层之上的钼层的两层结构、铜层和堆叠在铜层之上的氮化钛层或氮化钽层的两层结构、以及氮化钛层和钼层的两层结构。作为三层结构，优选钨层或氮化钨层的堆叠结构、铝和硅的合金层或铝和钛的合金层、以及氮化钛层或钛层。
可通过等离子体CVD法、溅射法等使用氧化硅层、氮化硅层、氧氮化硅层、或氮氧化硅层来形成具有单层结构或叠层结构的栅绝缘层402。或者，可通过CVD法使用有机硅烷气体用氧化硅形成栅绝缘层402。作为该有机硅烷气体，可使用诸如四乙氧基硅烷(TEOS：分子式Si(OC2H5)4)、四甲基硅烷(TMS：化学分子式Si(CH3)4)、四甲基环四硅氧烷(TMCTS)、八甲基环四硅氧烷(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)之类的含硅化合物。
在半导体层、n+层以及引线层的制造步骤中，使用了蚀刻步骤以将薄膜加工成期望形状。可将干法蚀刻或湿法蚀刻用于该蚀刻步骤。
作为用于干法蚀刻的蚀刻器件，可使用利用反应离子蚀刻(RIE)的蚀刻器件、利用诸如电子回旋共振(ECR)源或感应耦合等离子体(ICP)源之类的高密度等离子体源的干法蚀刻器件。作为相比于ICP蚀刻器件容易在更大面积上获得均匀放电的干法蚀刻器件，存在增强电容性耦合等离子体(ECCP)模式蚀刻器件，在该器件中，上电极接地、13.56MHz的高频功率源连接至下电极、而且3.2MHz的低频功率源连接至下电极。例如，如果使用了该ECCP模式蚀刻器件，则即使使用具有超过第十代的3米的尺寸的衬底作为衬底，也能应用该ECCP蚀刻器件。
为实现蚀刻成期望的加工形状，适当地调节蚀刻条件(诸如施加给环形电极的功率量、施加给衬底侧上的电极的功率量、或衬底侧上的电极温度)。
为实现蚀刻成期望的加工形状，根据材料适当地调节蚀刻条件(诸如蚀刻溶液、蚀刻时间或温度)。
作为引线层405a和405b的材料，可以给出从Al、Cr、Ta、Ti、Mo以及W中选择的元素、包含以上元素中的任一种的合金、包含以上元素中的任一种的组合的合金膜等。此外，在执行热处理的情况下，优选导电膜具有对热处理的耐热性。因为单独使用Al带来了诸如耐热性低和容易被腐蚀之类的缺点，所以与具有耐热性的导电材料组合使用铝。作为与Al组合使用的具有耐热性的导电材料，可使用以下材料中的任一种：从钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钕(Nd)以及钪(Sc)中选择的元素、包含以上元素中的任一种的合金、包含以上元素中的任一种的组合的合金、以及包括这些元素中的任一种的氮化物。
可在不暴露给空气的情况下连续形成栅绝缘层402、半导体层403、n+层404a和404b以及引线层405a和405b。通过在不暴露给空气的情况下连续形成这些层，可以在不受空气中包含的大气组分或污染杂质污染的情况下形成叠层之间的各个界面；因此，能减少薄膜晶体管的特性变化。
注意，半导体层403被部分蚀刻且具有沟槽(凹陷部分)。
可使用通过湿法或干法形成的无机绝缘膜或有机绝缘膜形成覆盖薄膜晶体管420的绝缘膜407。例如，可通过CVD法、溅射法等使用氮化硅膜、氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜、氧化钽膜等形成绝缘膜407。替代地，可使用诸如聚酰亚胺、丙烯酸、苯并环丁烯、聚酰胺、或环氧树脂之类的有机材料。除这些有机材料之外，还有可能使用低介电常数材料(低k材料)、硅氧烷基树脂、PSG(磷硅玻璃)、BPSG(硼磷硅玻璃)等。
注意，硅氧烷基树脂是使用硅氧烷基材料作为起始材料形成且具有Si-O-Si键的树脂。硅氧烷基树脂可包括有机基(例如烷基或芳香基)或氟基作为取代基。该有机基可包括氟基。通过涂敷法涂敷硅氧烷基树脂并烘焙；因此，能形成绝缘膜407。
或者，通过堆叠使用这些材料中的任一种形成的多层绝缘膜形成绝缘膜407。例如，绝缘膜407可具有有机树脂膜堆叠在无机绝缘膜上的结构。
此外，通过使用利用多色调掩模形成从而具有多种厚度(通常两种不同厚度)的区域的抗蚀剂掩模，能减少抗蚀剂掩模的数量，从而导致工艺简化和成本更低。
以上述方式，在使用呈现蓝相的液晶层的液晶显示器件中，能提高对比度。
(实施例3)
图4A和4B示出在实施例2中的其间***了液晶层的衬底外部设置滤色器的示例。注意，可使用相似的材料和制造方法形成与实施例1和实施例2中共同的部件，而且将省略相同部分和具有相似功能的部分的详细描述。
图4A是液晶显示器件的平面图，并示出了一个像素。图4B是沿图4A的线X1-X2所取的截面图。
在图4A的平面图中，按照与实施例2相似的方式设置了相互平行(在附图中沿垂直方向延伸)而且分开的多个源极引线层(包括引线层405a)。设置了沿大致垂直于源极引线层(在附图中沿水平方向)的方向延伸而且相互分开的多个栅极引线层(包括栅电极层401)。毗邻多个栅极引线层设置了电容器引线层408，电容器引线层408沿大致平行于栅极引线层的方向延伸，即沿大致垂直于源极引线层的方向(沿附图中的水平方向)延伸。源极引线层、电容器引线层408以及栅极引线层包围了大致矩形的空间。在该空间中，排列有液晶显示器件的像素电极层和公共电极层，它们之间***有液晶层444。在附图的左上角设置了用于驱动像素电极层的薄膜晶体管420。多个像素电极层和薄膜晶体管排列成矩阵。
在图4A和4B的液晶显示器件中，在第二衬底442与偏振板443b之间设置了滤色器450。因此滤色器450被设置在第一衬底441和第二衬底442的外侧上，在这两个衬底之间***有液晶层444。
图17A到17D示出了图4A和4B中的液晶显示器件的制造步骤。
注意在图17A到17D中省略了像素电极层和公共电极层。例如，可将实施例1和实施例2的结构用于像素电极层和公共电极层，而且可应用倾斜电场模式。
如图17A所示，第一衬底441和作为对衬底的第二衬底442通过密封剂456a和456b牢固地相互附连，且在这两个衬底之间***了液晶层458。在使第一衬底441与第二衬底442相互接合之后，可通过分配器法(滴落法)、或利用毛细现象注入液晶的注入法形成液晶层458。
呈现蓝相的液晶材料用于该液晶层458。使用包括液晶、手性剂、光可固化树脂以及光聚合引发剂的液晶材料形成液晶层458。
如图17B所示，通过用光457照射液晶层458进行聚合物稳定化处理以形成液晶层444。光457是具有能与液晶层458中包括的光可固化树脂和光聚合引发剂反应的波长的光。通过这种利用光照的聚合物稳定化处理，能展宽液晶层458呈现蓝相的温度范围。
例如，在将诸如紫外可固化树脂之类的光可固化树脂用于密封剂并通过滴落法形成液晶层的情况下，可通过聚合物稳定化处理的光照步骤固化该密封剂。
接着，如图17C所示，在第二衬底442侧即观看侧上设置滤色器450。滤色器450包括在一对衬底459a和459b之间的起滤色层作用的透光彩色树脂层454a、454b以及454c和起黑色基质层作用的挡光层455a、455b、455c以及455d。交替设置挡光层455a、455b、455c以及455d和透光彩色树脂层454a、454b以及454c，以将透光彩色树脂层***挡光层之间。
如图17D所示，在第一衬底441的外侧(与液晶层444相反的一侧)上设置了偏振板443a，而在滤色器450的外侧(与液晶层444相反的一侧)上设置了偏振板443b。除偏振板之外，还可设置诸如阻滞板或抗反射膜之类的光学膜等。例如，可采用使用偏振板和阻滞板的圆偏振化。通过上述步骤，能完成该液晶显示器件。
在使用大尺寸衬底制造多个液晶显示器件的情况下(所谓的多面板法)，可在聚合物稳定化处理之前或提供偏振板之前执行分割步骤。考虑到分割步骤对液晶层的影响(诸如由分割步骤中施加的力的引起的取向无序)，优选在第一衬底与第二衬底结合之后和聚合物稳定化处理之前执行分割步骤。
虽然未示出，但可将背光、侧光等用作光源。来自光源的光从作为元件衬底的第一衬底441的一侧出射，以通过观看侧上的第二衬底442。
以上述方式，在使用呈现蓝相的液晶层的液晶显示器件中，能提高对比度。
(实施例4)
将参照图5A和5B描述包括挡光层(黑色基质)的液晶显示器件。
图5A和5B中示出的液晶显示器件是在实施例2的图2A和2B中示出的液晶显示器件中的对衬底——即第二衬底442的一侧上进一步形成挡光层414的示例。因此，可使用相似的材料和制造方法形成与实施例2中共同的部件，而且将省略对相同部分和具有相似功能的部分的详细描述。
图5A是该液晶显示器件的平面图，而图5B是沿图5A中的线X1-X2所取的截面图。注意图5A的平面图仅示出元件衬底侧，而未示出对衬底侧。
在第二衬底442的液晶层444侧上形成了挡光层414，而且形成了绝缘层415作为平坦化膜。优选在对应于薄膜晶体管420的区域(与薄膜晶体管的半导体层交迭的区域)中形成挡光层414，而且在挡光层414与该区域之间***液晶层444。将第一衬底441和第二衬底442牢固地相互附连，且在它们之间***液晶层444，从而将挡光层414设置成至少覆盖薄膜晶体管420的半导体层403。
将反射或吸收光的挡光材料用于该挡光层414。例如，可使用通过将色素材料、炭黑、钛黑等黑色树脂混入诸如光敏或非光敏聚酰亚胺之类的树脂材料中形成的黑色有机树脂。或者，可使用挡光金属膜；例如，可使用铬、钼、镍、钛、钴、铜、钨、铝等。
对用于形成挡光层414的方法并无特殊限制，而且根据材料可采用以下方法：诸如蒸镀法、溅射法或CVD法之类的干法；或诸如旋涂、浸涂、喷涂或液体排出(诸如喷墨、丝网印刷或胶版印刷)之类的湿法。如果需要，可执行蚀刻(干法蚀刻或湿法蚀刻)以形成期望图案。
还可通过诸如旋涂法之类的涂敷法或多种印刷法使用诸如丙烯酸或聚酰亚胺之类的有机树脂等形成绝缘层415。
当按照这种方式在对衬底侧上进一步设置挡光层414时，能进一步提高对比度，并能使薄膜晶体管进一步稳定化。挡光层414能阻挡入射到薄膜晶体管420的半导体层403上的光；因此，能防止薄膜晶体管420的电特性因为半导体的光敏性而变化，从而使其进一步稳定。此外，挡光层414能防止光向毗邻像素的泄漏，这样能实现更高对比度和更高的分辨率显示。因此，能实现液晶显示器件的更高分辨率和更高可靠性。
在具有开口图案且之间***有液晶的像素电极层与公共电极层之间施加了电场，藉此对液晶施加了倾斜(相对于衬底而言倾斜)的电场。因此，可通过该电场控制液晶分子。当对液晶层施加倾斜电场时，能使包括液晶分子的整个液晶层中的厚度方向的液晶分子作出响应，从而提高白色透射率。因此，还能提高对比度，即白色透射率与黑色透射率(黑色显示的透光率)之比。
以上述方式，在使用呈现蓝相的液晶层的液晶显示器件中，能提高对比度。
可与其它实施例中描述的任一结构适当地组合而实现本实施例。
(实施例5)
将参照图6A和6B描述包括挡光层(黑色基质)的液晶显示器件。
图6A和6B中示出的液晶显示器件是在实施例2的图2A和2B中示出的液晶显示器件中的对衬底——即第一衬底441的一侧上形成作为层间膜413的一部分的挡光层414的示例。因此，可使用相似的材料和制造方法形成与实施例2中共同的部件，而且将省略对相同部分和具有相似功能的部分的详细描述。
图6A是该液晶显示器件的平面图，而图6B是沿图6A中的线X1-X2所取的截面图。注意图6A的平面图仅示出元件衬底侧，而未示出对衬底侧。
层间膜413包括挡光层414和透光彩色树脂层417。在作为元件衬底的第一衬底441的一侧上设置了挡光层414。在薄膜晶体管420上(至少在覆盖薄膜晶体管的半导体层的区域中)形成了挡光层414，而且在薄膜晶体管420与挡光层414之间***了绝缘膜407，该挡光层414作为该半导体层的挡光层。反之，形成透光彩色树脂层417以与第一电极层447和第二电极层446交迭，该透光彩色树脂层417起滤色层的作用。在图6A的液晶显示器件中，在挡光层414上形成了第二电极层446的一部分，而在第二电极层446的该部分上形成了液晶层444。
因为挡光层414被用作层间膜，所以优选使用黑色有机树脂形成该挡光层414。例如，可将色素材料、炭黑、钛黑等的黑色树脂混入诸如光敏或非光敏的聚酰亚胺之类的树脂材料中。作为挡光层414的形成方法，根据材料可使用以下湿法中的任一种：旋涂法、浸涂法、喷涂法、液滴排出法(例如喷墨法、丝网印刷法或胶版印刷法)。如果需要，可执行蚀刻(干法蚀刻或湿法蚀刻)以形成期望图案。
因此设置了挡光层414，藉此挡光层414能在不减小像素的孔径比的情况下阻挡入射到薄膜晶体管420的半导体层403上的光，因此能防止薄膜晶体管420的电特性变化并使其稳定。此外，挡光层414能防止光向毗邻像素的泄漏，这样能实现更高对比度和更高的分辨率显示。因此，能实现液晶显示器件的更高分辨率和更高可靠性。
此外，透光彩色树脂层417能起滤色层的作用。在对衬底侧上设置滤色层的情况下，难以将像素区与其上形成了薄膜晶体管的元件衬底精确取向，从而图像质量有可能降低。这里，因为在元件衬底侧上直接形成了层间膜中包括的透光彩色树脂层417作为滤色层，所以能更精确地控制形成区，而且能将此结构调节成具有精细图案的像素。此外，一层绝缘层既可作为层间膜又可作为滤色层，藉此能简化工艺，而且能以低成本制造液晶显示器件。
在具有开口图案且之间***有液晶的像素电极层与公共电极层之间施加了电场，藉此对液晶施加了倾斜(相对于衬底而言倾斜)的电场。因此，可通过该电场控制液晶分子。当对液晶层施加倾斜电场时，能使包括液晶分子的整个液晶层中的厚度方向的液晶分子作出响应，从而提高白色透射率。因此，还能提高对比度，即白色透射率与黑色透射率(黑色显示的透光率)之比。
以上述方式，在使用呈现蓝相的液晶层的液晶显示器件中，能提高对比度。
可与其它实施例中描述的任一结构适当地组合而实现本实施例。
(实施例6)
将描述能应用于实施例1到5的液晶显示器件的薄膜晶体管的另一示例。注意，可使用相似的材料和制造方法形成与实施例2到实施例5中共同的部件，而且将省略对相同部分和具有相似功能的部分的详细描述。
图10A和10B示出包括薄膜晶体管的液晶显示器件的示例，其中该薄膜晶体管具有源电极层和漏电极层与半导体层接触、且它们之间未***n+层的结构。
图10A是液晶显示器件的平面图，并示出了一个像素。图10B是沿图10A的线V1-V2所取的截面图。
在图10A的平面图中，按照与实施例2相似的方式设置了相互平行(在附图中沿垂直方向延伸)而且分开的多个源极引线层(包括引线层405a)。设置了沿大致垂直于源极引线层(在附图中沿水平方向)的方向延伸而且相互分开的多个栅极引线层(包括栅电极层401)。毗邻多个栅极引线层设置了电容器引线层408，电容器引线层408沿大致平行于栅极引线层的方向延伸，即沿大致垂直于源极引线层的方向(沿附图中的水平方向)延伸。源极引线层、电容器引线层408以及栅极引线层包围了大致矩形的空间。在该空间中，排列有液晶显示器件的像素电极层和公共电极层。在附图的左上角设置了用于驱动像素电极层的薄膜晶体管422。多个像素电极层和薄膜晶体管排列成矩阵。
设置有薄膜晶体管422的第一衬底441、作为透光彩色树脂层的层间膜413、以及设置有第二电极层446的第一电极层447和第二衬底442牢固地彼此附连，而且在这些衬底之间***了液晶层444。
薄膜晶体管422具有其中作为源电极层和漏电极层的引线层405a和405b与半导体层403接触、且未在它们之间***n+层的结构。
在第一衬底上形成的像素电极层和在第二衬底上形成的公共电极层通过密封剂牢固地彼此附连，而且在这些电极层之间***有液晶层。像素电极层和公共电极层没有平坦形状但具有多种开口图案，而且分别具有包括弯曲部的形状或分支梳状。
在具有开口图案且之间***有液晶的像素电极层与公共电极层之间施加了电场，藉此对液晶施加了倾斜(相对于衬底而言倾斜)的电场。因此，可通过该电场控制液晶分子。当对液晶层施加倾斜电场时，能使包括液晶分子的整个液晶层中的厚度方向的液晶分子作出响应，从而提高白色透射率。因此，还能提高对比度，即白色透射率与黑色透射率(黑色显示的透光率)之比。
以上述方式，在使用呈现蓝相的液晶层的液晶显示器件中，能提高对比度。
可与其它实施例中描述的任一结构适当地组合而实现本实施例。
(实施例7)
将参照图9A和9B描述能应用于实施例1到5的液晶显示器件的薄膜晶体管的另一示例。
图9A是液晶显示器件的平面图，并示出了一个像素。图9B是沿图9A的线Z1-Z2所取的截面图。
在图9A的平面图中，按照与实施例2相似的方式设置了相互平行(在附图中沿垂直方向延伸)而且分开的多个源极引线层(包括引线层405a)。设置了沿大致垂直于源极引线层(在附图中沿水平方向)的方向延伸而且相互分开的多个栅极引线层(包括栅电极层401)。毗邻多个栅极引线层设置了电容器引线层408，电容器引线层408沿大致平行于栅极引线层的方向延伸，即沿大致垂直于源极引线层的方向(沿附图中的水平方向)延伸。源极引线层、电容器引线层408以及栅极引线层包围了大致矩形的空间。在该空间中，排列有液晶显示器件的像素电极层和公共电极层。在附图的左上角设置了用于驱动像素电极层的薄膜晶体管421。多个像素电极层和薄膜晶体管排列成矩阵。
设置有薄膜晶体管421的第一衬底441、作为透光彩色树脂层的层间膜413、以及设置有第二电极层446的第一电极层447和第二衬底442牢固地彼此附连，而且在这些衬底之间***了液晶层444。
薄膜晶体管421是底栅型薄膜晶体管，且包括在具有绝缘表面的第一衬底441上的栅电极层401、栅绝缘层402、作为源电极层或漏电极层的引线层405a和405b、作为源区或漏区的n+层404a和404b以及半导体层403。此外，绝缘膜407被设置成与半导体层403接触，以覆盖薄膜晶体管421。
注意，可在栅绝缘层402与引线层405a和405b之间设置n+层404a和404b。或者，可在栅绝缘层与引线层之间以及引线层与半导体层之间设置n+层。
在薄膜晶体管421中，栅绝缘层402存在于包括薄膜晶体管421的整个区域中，而栅电极层401被设置在栅绝缘层402与作为具有绝缘表面的衬底的第一衬底441之间。在栅绝缘层402上设置了引线层405a和405b以及n+层404a和404b。在栅绝缘层402、引线层405a和405b以及n+层404a和404b上设置了半导体层403。虽然未示出，但在栅绝缘层402上设置了除引线层405a和405b之外的一引线层，而且该引线层延伸越过半导体层403的周界至外部。
在具有开口图案且之间***有液晶的像素电极层与公共电极层之间施加了电场，藉此对液晶施加了倾斜(相对于衬底而言倾斜)的电场。因此，可通过该电场控制液晶分子。当对液晶层施加倾斜电场时，能使包括液晶分子的整个液晶层中的厚度方向的液晶分子作出响应，从而提高白色透射率。因此，还能提高对比度，即白色透射率与黑色透射率(黑色显示的透光率)之比。
以上述方式，在使用呈现蓝相的液晶层的液晶显示器件中，能提高对比度。
可与其它实施例中描述的任一结构适当地组合而实现本实施例。
(实施例8)
将描述能应用于实施例2到5的液晶显示器件的薄膜晶体管的另一示例。注意，可使用相似的材料和制造方法形成与实施例2到实施例5中共同的部件，而且将省略对相同部分和具有相似功能的部分的详细描述。
图11A和11B示出包括薄膜晶体管的液晶显示器件的示例，其中该薄膜晶体管具有源电极层和漏电极层与半导体层接触、且它们之间未***n+层的结构。
图11A是液晶显示器件的平面图，并示出了一个像素。图11B是沿图11A中的线Y1-Y2所取的截面图。
在图11A的平面图中，按照与实施例2相似的方式设置了相互平行(在附图中沿垂直方向延伸)而且分开的多个源极引线层(包括引线层405a)。设置了沿大致垂直于源极引线层(在附图中沿水平方向)的方向延伸而且相互分开的多个栅极引线层(包括栅电极层401)。毗邻多个栅极引线层设置了电容器引线层408，电容器引线层408沿大致平行于栅极引线层的方向延伸，即沿大致垂直于源极引线层的方向(沿附图中的水平方向)延伸。源极引线层、电容器引线层408以及栅极引线层包围了大致矩形的空间。在该空间中，排列有液晶显示器件的像素电极层和公共电极层。在附图的左上角设置了用于驱动像素电极层的薄膜晶体管423。多个像素电极层和薄膜晶体管排列成矩阵。
设置有薄膜晶体管423的第一衬底441、作为透光彩色树脂层的层间膜413、以及设置有第二电极层446的第一电极层447和第二衬底442牢固地彼此附连，而且在这些衬底之间***有液晶层444。
在薄膜晶体管423中，栅绝缘层402存在于包括薄膜晶体管423的整个区域中，而栅电极层401被设置在栅绝缘层402与作为具有绝缘表面的衬底的第一衬底441之间。在栅绝缘层402上设置了引线层405a和405b。在栅绝缘层402和引线层405a和405b上设置了半导体层403。虽然未示出，但在栅绝缘层402上设置了除引线层405a和405b之外的一引线层，而且该引线层延伸越过半导体层403的周界至外部。
在具有开口图案且之间***有液晶的像素电极层与公共电极层之间施加了电场，藉此对液晶施加了倾斜(相对于衬底而言倾斜)的电场。因此，可通过该电场控制液晶分子。当对液晶层施加倾斜电场时，能使包括液晶分子的整个液晶层中的厚度方向的液晶分子作出响应，从而提高白色透射率。因此，还能提高对比度，即白色透射率与黑色透射率(黑色显示的透光率)之比。
以上述方式，在使用呈现蓝相的液晶层的液晶显示器件中，能提高对比度。
可与其它实施例中描述的任一结构适当地组合而实现本实施例。
(实施例9)
将描述可用于实施例1到8的薄膜晶体管的任一半导体层的材料的示例。对用于本说明书中公开的液晶显示器件中包括的薄膜晶体管的半导体层的半导体材料无特殊限制。
可使用以下材料中的任一种形成半导体元件中包括的半导体层：通过使用以硅烷或锗烷为代表的半导体材料气体的汽相沉积法或通过溅射法形成的非晶半导体(以下也称为“AS”)；通过利用光能或热能使非晶半导体结晶而形成的多晶半导体；微晶(也称为半晶或微晶)半导体(以下也称为“SAS”)等等。可通过溅射法、LPCVD法、等离子体CVD法等形成该半导体层。
当考虑吉布斯自由能时，微晶半导体膜属于非晶与单晶之间的亚稳定状态。换言之，微晶半导体膜是具有第三态的半导体，它在自由能方面是稳定的，而且具有短程有序和晶格畸变。柱状或针状晶体沿与衬底表面正交的方向生长。作为微晶半导体的典型示例的微晶硅的拉曼光谱移至比代表单晶硅的520cm-1更低的波数侧。即，微晶硅的拉曼光谱的峰存在于代表单晶硅的520cm-1与代表非晶硅的480cm-1之间。该半导体包括至少1％原子百分比或更多的氢或卤素以端接悬挂键。而且，可包括诸如氦气、氩气、氪气或氖气之类的稀有气体元素以进一步促进晶格畸变，从而增强稳定性并可获得良好的微晶半导体膜。
可通过利用数十MHz到数百MHz频率的高频等离子CVD法或具有1GHz或更高频率的微波等离子CVD器件形成该微晶半导体膜。通常可使用诸如SiH4、Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或SiF4之类的硅氢化合物与氢气的稀释物形成该微晶半导体膜。利用具有从氦气、氩气、氪气以及氖气中选择的一种或多种稀有气体以及硅氢化合物和氢气的稀释物，能形成该微晶半导体膜。在该情况下，氢气与硅氢化合物的流速比被设置为5∶1到200∶1、优选为50∶1 to 150∶1、更优选为100∶1。
作为典型的非晶半导体，可给出氢化非晶硅。作为典型的晶体半导体，可给出多晶硅等。多晶硅(多晶硅)包括使用多晶硅作为主材料并在高于或等于800℃的处理温度下形成的所谓的高温多晶硅、使用多晶硅作为主材料并在低于或等于600℃的处理温度下形成的所谓的低温多晶硅、通过使用促进结晶等的元素使非晶硅结晶而获得的多晶硅等等。不言而喻，如上所述，还能使用微晶半导体或包括部分为半导体层的晶相的半导体。
作为该半导体的材料，可使用诸如硅(Si)或锗(Ge)之类的元素、诸如GaAs、InP、SiC、ZnSe、GaN或SiGe之类的化合物半导体。
在将晶体半导体膜用于半导体层的情况下，可通过多种方法(诸如激光结晶法、热结晶法或使用诸如镍之类的促进结晶的元素的热结晶法)形成该晶体半导体膜。或者，通过激光照射能使作为SAS的微晶半导体结晶，以提高结晶度。当未引入促进结晶的元素时，在用激光照射该非晶硅膜之前，将该非晶硅膜在氮气氛围中在500℃下加热一小时，以释放其中包含的氢，以使氢的浓度为1×1020原子/cm3或更低。这是因为含大量氢的非晶硅膜在受激光照射时被破坏。
对用于将金属元素引入非晶半导体层的方法无特殊限制，只要该方法能使该金属元素存在于非晶半导体膜的表面或内部。例如，可采用溅射法、CVD法、等离子处理法(包括等离子体CVD法)、吸附法、或涂敷金属盐溶液的方法。在这些方法中，使用溶液的方法是方便的，而且具有容易控制金属元素的浓度的优点。此时，需要通过氧气氛围中的UV光照射、热氧化法、用含羟基或过氧化氢的双氧水的处理等来形成氧化物膜，以提高非晶半导体膜的表面的润湿性，从而使水性溶液散布在非晶半导体膜的整个表面上。
在使非晶半导体膜结晶以形成晶体半导体膜的结晶步骤中，可向该非晶半导体膜添加促进结晶的元素(也称为催化剂元素或金属元素)，并可通过热处理(在550℃到750℃下3分钟到24小时)实现结晶。作为促进(加速)结晶的元素，可使用从铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)以及金(Au)中选择的一种或多种元素。
为了从晶体半导体膜中去除或减少促进结晶的元素，形成与该晶体半导体膜接触的含杂质元素的半导体膜，以起吸杂宿(gettering sink)的作用。该杂质元素可以是赋予n型导电性的杂质元素、赋予p型导电性的杂质元素、稀有气体元素等。例如，可使用从磷(P)、氮(N)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、硼(B)、氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)以及氙(Xe)中选择的一种或多种元素。在含有促进结晶的元素的晶体半导体膜上形成含稀有气体元素的半导体膜，并执行热处理(在550℃到750℃下3分钟到24小时)。该晶体半导体膜中包含的促进结晶的元素移动到含稀有气体元素的半导体膜中，从而去除或减少该晶体半导体膜中包含的促进结晶的元素。在该步骤之后，去除作为吸杂宿的含有稀有气体元素的半导体膜。
可通过热处理和激光照射的组合使非晶半导体膜结晶，或可将热处理和激光照射中的一种执行数次。
此外，可通过等离子法在衬底上直接形成晶体半导体膜。或者，可通过等离子法在衬底上选择性地形成晶体半导体膜。
可将氧化物半导体用于该半导体层。例如，可使用氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)等。在将ZnO用于该半导体层的情况下，可将Y2O3，Al2O3，TiO2或它们的叠层等用于栅绝缘层，而将ITO、Au、Ti等用于栅电极层、源电极层以及漏电极层。此外，可将In、Ga等添加至ZnO。
作为氧化半导体，可使用通过InMO3(ZnO)m(m＞0)表示的薄膜。注意，M表示从镓(Ga)、铁(Fe)、镍(Ni)、锰(Mn)以及钴(Co)中选择的一种或多种金属元素。除其中仅包含Ga作为M的情况之外，还存在包含Ga和除Ga之外的上述金属元素(例如Ga和Ni或Ga和Fe)作为M的情况。而且，在上述氧化物半导体中，在某些情况下，除包含金属元素作为M之外，还包含诸如Fe或Ni之类的过渡金属元素或过渡金属的氧化物作为杂质元素。例如，作为该氧化物半导体层，可使用In-Ga-Zn-O基非单晶膜。
作为该氧化物半导体层(InMO3(ZnO)m(m＞0)膜)，可使用其中M为另一种金属元素的InMO3(ZnO)m(m＞0)膜代替In-Ga-Zn-O基非单晶膜。
当使用了蓝相液晶材料时，不需要对取向膜进行摩擦处理；因此，能防止摩擦处理引起的静电放电损伤，而且能减少制造过程中液晶显示器件的缺陷和损伤。因此，能提高液晶显示器件的生产率。使用氧化物半导体层的薄膜晶体管尤其可能出现薄膜晶体管的电特性受静电影响而显著波动从而偏离设计范围的情况。因此，将蓝相液晶材料用于包括使用氧化物半导体层的薄膜晶体管的液晶显示器件是更有效的。
可与其它实施例中描述的任一结构适当地组合而实现本实施例。
(实施例10)
本说明书中公开的本发明可应用于无源矩阵液晶显示器件和有源矩阵液晶显示器件。将参照图3A和3B描述有源矩阵液晶显示器件的示例。图3A是该液晶显示器件的俯视图，而图3B是沿图3A中的线A-B所取的截面图。虽然被省略且未在图3A中示出，但如图3B所示，设置了液晶层1703、作为对衬底的衬底1710、偏振板1714a、偏振板1714b等。
在图3A和3B中，设置有沿第一方向延伸的像素电极层1701a、1701b以及1701c的衬底1700正对设置有沿垂直于第一方向的第二方向延伸的公共电极层1705a、1705b以及1705c的衬底1710，而且在这些衬底之间***有偏振板1714b和呈现蓝相的液晶层1703(参见图3A和3B)。
像素电极层1701a、1701b以及1701c和公共电极层1705a、1705b以及1705c具有带有开口图案的形状，而且具有在液晶元件1713的像素区中的矩形开口(狭缝)。
在具有开口图案且之间***有液晶的像素电极层1701a、1701b以及1701c与公共电极层1705a、1705b以及1705c之间施加了电场，藉此对液晶施加了倾斜(相对于衬底而言倾斜)的电场。因此，可通过该电场控制液晶分子。当对液晶层1703施加倾斜电场时，能使包括液晶分子的整个液晶层中的液晶分子在厚度方向上作出响应，从而提高白色透射率。因此，还能提高对比度，即白色透射率与黑色透射率(黑色显示的透光率)之比。
可设置作为滤色器的着色层。可将该滤色器设置在衬底1700和衬底1710的液晶层1703侧；或者，可将该滤色器设置在衬底1710与偏振板1714b之间或衬底1700与偏振板1714a之间。
当在液晶显示器件中执行全彩显示时，滤色器可由呈现红(R)、绿(G)以及蓝(B)的材料组成。当执行单色显示时，该着色层可被省略或由呈现至少一种颜色的材料组成。注意，在背光单元中设置了RGB等发光二极管(LED)而且采用了通过分时实现彩色显示的连续加色混合方法(场序法)的情况下，不一定设置滤色器。
可使用从氧化铟锡(ITO)、通过将氧化锌(ZnO)混入氧化铟而获得的氧化铟锌(IZO)、氧化硅(SiO2)混入氧化铟的导电材料、有机铟、有机锡、含氧化钨的氧化铟、含氧化钨的氧化铟锌、含氧化钛的氧化铟、或含氧化钛的氧化铟锡、诸如钨(W)、钼(Mo)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、铬(Cr)、钴(Co)、镍(Ni)、钛(Ti)、铂(Pt)、铝(Al)、铜(Cu)或银(Ag)之类的金属、以上金属的合金、或以上金属的氮化物中选择的一种或多种材料形成像素电极层1701a、1701b以及1701c和公共电极层1705a、1705b以及1705c。
以上述方式，在使用呈现蓝相的液晶层的无源矩阵液晶显示器件中，能提高对比度。
可与其它实施例中描述的任一结构适当地组合而实现本实施例。
(实施例11)
当制造了薄膜晶体管并将其用于像素部分并进一步用于驱动器电路时，可制造具有显示功能的液晶显示器件。此外，当使用薄膜晶体管在与像素部分相同的衬底上形成驱动器电路的一部分或全部时，可获得板上***。
液晶显示器件包括作为显示元件的液晶元件(也称为液晶显示元件)。
此外，该液晶显示器件包括封装有显示元件的面板和安装在面板上的包括控制器的IC等模块。作为对应于在液晶显示器件的制造工艺中完成显示元件之前的模式的元件衬底，该元件衬底设置有用于向多个像素中的每一个中的显示元件提供电流的器件。具体而言，该元件衬底可以处于仅形成显示元件的一个像素电极之后的状态、在形成作为像素电极的导电膜之后的状态、在该导电膜被蚀刻以形成像素电极之前的状态或任何其它状态。
注意，本说明书中的显示器件表示图像显示器件、显示器件或光源(包括发光器件)。此外，该显示器件在其种类中还可包括以下模块：附连有诸如FPC(柔性印刷电路)、TAB(带式自动接合)带或TCP(带式载体封装)之类的连接器的模块；具有在其末梢设置有印刷线路板的TAB带或TCP的模块；以及IC(集成电路)通过COG(玻璃上的芯片)方法直接安装在显示元件上的模块。
将参照图12A1、12A2以及12B描述对应于液晶显示器件的一个模式的液晶显示面板的外观和截面。图12A1和12A2分别是面板的俯视图，其中在第一衬底4001上形成了薄膜晶体管4010和4011，而且液晶元件4013被密封剂4005密封在第一衬底4001与第二衬底4006之间。图12B是沿图12A1和图12A2的线M-N所取的截面图。
设置了密封剂4005以包围像素部分4002和设置在第一衬底4001上的扫描线驱动器电路4004。在像素部分4002和扫描线驱动器电路4004之上设置第二衬底4006。因此，通过第一衬底4001、密封剂4005以及第二衬底4006将像素部分4002和扫描线驱动器电路4004以及液晶层4008密封到一起。
在图12A1中，将使用单晶半导体膜或多晶半导体膜在单独制备的衬底上形成的信号线驱动器电路4003安装在第一衬底4001上与被密封剂4005包围的区域不同的区域中。注意，图12A2示出了其中使用设置在第一衬底4001上的薄膜晶体管形成信号线驱动器电路的一部分的示例。在第一衬底4001上形成了信号线驱动器电路4003b，而将使用单晶半导体膜或多晶半导体膜形成的信号线驱动器电路4003a安装在单独制备的衬底上。
注意，对于单独形成的驱动器电路的连接方法无特殊限制，而且可使用COG方法、引线接合方法、TAB方法等。图12A1示出通过COG方法安装信号线驱动器电路4003的示例，而图12A2示出通过TAB方法安装信号线驱动器电路4003a的示例。
在第一衬底4001上设置的像素部分4002和扫描线驱动器电路4004各包括多个薄膜晶体管。图12B示出像素部分4002中包括的薄膜晶体管4010和扫描线驱动器电路4004中包括的薄膜晶体管4011。在薄膜晶体管4010和4011上设置了绝缘层4020和层间膜4021。
实施例2到9中描述的任一种薄膜晶体管可应用于薄膜晶体管4010和4011。薄膜晶体管4010和4011是n沟道薄膜晶体管。
在第一衬底4001上设置了像素电极层4030，而像素电极层4030电连接至薄膜晶体管4010。液晶元件4013包括像素电极层4030、公共电极层4031以及液晶层4008。注意，分别在第一衬底4001和第二衬底4006的外侧上设置了偏振板4032和偏振板4033。在第二衬底4006侧上设置了公共电极层4031，而将像素电极层4030和公共电极层4031堆叠到一起，且在它们之间***了液晶层4008。
注意，可使用具有透光性质的玻璃、塑料等形成第一衬底4001和第二衬底4006。作为塑料，可使用FRP(玻璃纤维增强塑料)板、PVF(聚氟乙烯)膜、聚酯膜、或丙烯酸类树脂膜。或者，可使用有铝箔夹在PVF膜或聚酯膜之间的结构的薄板。
通过对绝缘膜选择性蚀刻获得附图标记4035表示的柱状隔离件，而且设置该柱状隔离件用于控制液晶层4008的厚度(单元间隙)。或者，可使用球形隔离件。注意，在使用液晶层4008的液晶显示器件中，优选液晶层4008的厚度(单元间隙)约为5μm到20μm。
图12A1、12A2以及12B示出透射型液晶显示器件的示例；然而，还可将本实施例应用于半透射型液晶显示器件。
图12A1、12A2以及12B示出了在衬底的外侧(观看侧)上设置偏振板的液晶显示器件的示例；然而，也可在衬底的内侧上设置该偏振板。可根据极化板的材料和制造步骤的条件适当确定偏振板的位置。此外，可设置起黑色基质作用的挡光层。
层间膜4021是透光彩色树脂层，而且起滤色层的作用。此外，层间膜4021的一部分可作为挡光层。在图12A1、12A2以及12B中，在第二衬底4006侧上设置了挡光层4034以覆盖薄膜晶体管4010和4011。通过提供挡光层4034，能进一步提高对比度，并使薄膜晶体管进一步稳定。
薄膜晶体管可被起保护膜作用的绝缘层4020覆盖；然而，本发明不特定限于此。
注意，设置该保护膜用于防止漂浮在空气中的诸如有机物质、金属物质或水汽之类的杂质进入，而且优选地该保护膜是致密膜。可通过溅射法将该保护膜形成为氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜、氮化铝膜、氧氮化铝膜或氮氧化铝膜的单层膜或层叠膜。
在形成保护膜之后，可使该半导体层经受退火(在300℃到400℃下)。
在进一步形成透光绝缘层作为平坦化绝缘膜的情况下，可使用诸如聚酰亚胺、丙烯酸、苯并环丁烯、聚酰胺或环氧树脂之类的具有耐热性的有机材料。除这些有机材料之外，还有可能使用低介电常数材料(低k材料)、硅氧烷基树脂、PSG(磷硅玻璃)、BPSG(硼磷硅玻璃)等。注意，可通过堆叠使用这些材料形成的多层绝缘膜来形成该绝缘层。
对于用于形成该绝缘层的方法没有特殊限制，而且根据材料，可通过溅射法、SOG法、旋涂法、浸涂法、喷涂法、液滴排出法(诸如喷墨法、丝网印刷或胶版印刷)、刮片法、辊涂法、幕涂法、刀涂法等形成该绝缘层。在使用材料溶液形成该绝缘层的情况下，可在烘焙步骤同时对该半导体层退火(在200℃到400℃下)。该绝缘层的烘焙步骤也用作半导体层的退火步骤，藉此可高效地制造液晶显示器件。
像素电极层4030和公共电极层4031可由诸如包含氧化钨的氧化铟、包含氧化钨的氧化锌铟、包含氧化钛的氧化铟、包含氧化钛的氧化锡铟、氧化锡铟(ITO)、氧化锌铟或添加了氧化硅的氧化锡铟之类的透光导电材料组成。
可使用从诸如诸如钨(W)、钼(Mo)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、铬(Cr)、钴(Co)、镍(Ni)、钛(Ti)、铂(Pt)、铝(Al)、铜(Cu)或银(Ag)之类的金属、以上金属的合金以及氮化物中选择的一种或多种类型的物质形成像素电极层4030和公共电极层4031。
可将包含导电高分子(也称为导电聚合物)的导电组合物用于像素电极层4030和公共电极层4031。
此外，从FPC 4018对单独形成的信号线驱动器电路4003以及扫描线驱动器电路4004或像素部分4002提供多个信号和电压。
此外，因为薄膜晶体管容易被静电等损坏，所以优选在与栅线或源线相同的衬底上设置用于保护驱动器电路的保护电路。优选使用非线性元件形成该保护电路。
在图12A1、12A2以及12B中，连接端子电极4015由与像素电极层4030相同的导电膜形成，而端子电极4016由与薄膜晶体管4010和4011的源电极层和漏电极层相同的导电膜形成。
连接端子电极4015通过各向异性导电膜4019电连接至FPC 4018中包括的端子。
注意，在图12A1、12A2以及12B中示出了单独形成信号线驱动器电路4003并将它安装在第一衬底4001上的示例；然而，本实施例不限于这种结构。可单独形成然后安装扫描线驱动器电路，或仅单独形成信号线驱动器电路的一部分或扫描线驱动器电路的一部分然后安装它们。
图16示出形成作为本说明书中公开的液晶显示器件的液晶显示模块的示例。
图16示出该液晶显示模块的示例，其中元件衬底2600和对衬底2601通过密封剂2602彼此牢固地附连，而在这些衬底之间设置了包括TFT等的元件层2603、包括液晶层的显示元件2604、以及包括起滤色器作用的透光彩色树脂层的层间膜2605以形成显示区。包括透光彩色树脂层的层间膜2605是实现彩色显示所必需的。在RGB***的情况下，为相应的像素设置了对应于红色、绿色以及蓝色的相应的透光彩色树脂层。在元件衬底2600和对衬底2601外设置了偏振板2606、偏振板2607以及漫射板2613。光源包括冷阴极管2610和反射板2611。电路板2612通过柔性引线板2609连接至元件衬底2600的引线电路部分2608，且包括诸如控制电路或电源电路之类的外部电路。或者，可将发白光的二极管用作光源。可堆叠极化板和液晶层，而且在它们之间***阻滞板。
通过上述步骤，能制造作为液晶显示器件的高可靠的液晶显示面板。
可与其它实施例中描述的任一结构适当地组合而实现本实施例。
(实施例12)
本说明书中公开的液晶显示器件可应用于多种电子设备(包括娱乐机)。电子设备的示例有：电视机(也称为电视或电视接收机)、计算机的监视器等、数码相机、数码摄像机、数码相框、蜂窝电话(也称为移动电话或移动电话机)、便携式游戏控制台、便携式信息终端、音频回放设备、诸如弹球盘机之类的大尺寸游戏机等。
图13A示出电视机9600的示例。在电视机9600中，显示部分9603被包括在外壳9601中。可在显示部分9603上显示图像。这里，外壳9601由支架9605支承。
可利用外壳9601的操作开关或独立的遥控器9610操作电视机9600。可利用遥控器9610的操作键9609控制频道和音量，从而控制显示部分9603上显示的图像。此外，远程控制器9610可设置有用于显示从遥控器9610输入的数据的显示部分9607。
注意，电视机9600设置有接收器、调制解调器等。利用该接收器，可接收一般的电视广播。此外，当电视机9600经由调制解调器通过有线或无线连接连接至通信网络时，可实现单向(从发射器到接收器)或双向(发射器与接收器之间、接收器之间等)数据通信。
图13B示出数码相框9700的示例。例如，在数码相框9700中，显示部分9703被包括在外壳9701中。可在显示部分9703上显示多幅图像。例如，显示部分9703可显示数码相机等拍摄的图像数据而起普通相框的作用。
注意，数码相框9700设置有操作部分、外部连接端子(诸如USB端子、可连接至诸如USB电缆之类的多种电缆的端子等)、记录介质***部分等。虽然可将它们设置在与显示部分相同的表面上，但优选地，为了数码相框9700的设计而将它们设置在侧面或后面。例如，将存储由数码相机拍摄的图像数据的存储器***数码相框的记录介质***部分中，藉此可下载图像数据并将它们显示在显示部分9703上。
数码相框9700可具有能无线发送和接收数据的结构。通过无线通信，可下载期望的图像数据以供显示。
图14A示出包括两个外壳的便携式娱乐机：外壳9881和外壳9891。外壳9881和9891与连接部分9893连接以便打开和关闭。显示部分9882和显示部分9883分别被包括在外壳9881和外壳9891中。此外，图14A中所示的便携式娱乐机包括扬声器部分9884、记录介质***部分9886、LED灯9890、输入装置(操作键9885、连接端子9887、传感器9888(具有测量力、位移、位置、速度、加速度、角速度、旋转频率、距离、光、液体、磁性、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电功率、辐射、流速、湿度、梯度、振动、气味或红外线功能的传感器))或话筒9889)等。不言而喻，该便携式娱乐机的结构不限于上述结构，而且可采用设置有此说明书中公开的至少一个半导体器件的其它结构。该便携式娱乐机可适当地包括其它附加设备。图14A中所示的便携式娱乐机具有读取存储在记录介质中的程序或数据以显示在显示部分上的功能，以及通过无线通信与另一便携式娱乐机共享信息的功能。图14A中所示的便携式娱乐机可具有不限于上述功能的多种功能。
图14B示出作为大尺寸娱乐机的自动售货机9900的示例。在自动售货机9900中，显示部分9903包括在外壳9901中。此外，自动售货机9900包括诸如起始杆或停止开关之类的操作装置、硬币槽、扬声器等。不言而喻，该自动售货机9900的结构不限于上述结构，而且可采用设置有本说明书中公开的至少一个液晶显示器件的其它结构。该自动售货机9900可适当包括其它附加设备。
图15A示出蜂窝电话1000的示例。蜂窝电话1000设置有包括在外壳1001中的显示部分1002、操作按钮1003、外部连接端口1004、扬声器1005、话筒1006等。
当用手指等触摸图15A中所示的蜂窝电话1000的显示部分1002时，可将数据输入蜂窝电话1000。此外，可通过手指等触摸显示部分1002来执行诸如打电话和编辑邮件之类的操作。
显示部分1002主要有三种屏幕模式。第一种模式是主要用于显示图像的显示模式。第二种模式是主要用于输入诸如文字之类的数据的输入模式。第三种模式是组合显示模式和输入模式这两种模式的显示-输入模式。
例如，在打电话或编辑邮件的情况下，为显示部分1002选择主要用于输入文字的文字输入模式，从而可输入显示在屏幕上的文字。在该情况下，优选地在显示部分1002的屏幕的几乎全部区域上显示键盘或数字按钮。
当诸如陀螺仪或加速度传感器之类的包括用于检测倾斜的传感器的检测设备设置在蜂窝电话1000内部时，可通过确定蜂窝电话1000的方向(无论蜂窝电话1000被放置成水平还是垂直以用于景色模式或肖像模式)自动切换显示部分1002的屏幕上的显示内容。
通过触摸显示部分1002或操作外壳1001的操作按钮1003可切换屏幕模式。或者，可根据显示部分1002上显示的图像类型切换屏幕模式。例如，当显示在显示部分上的图像信号是移动图像数据时，屏幕模式被切换成显示模式。当该信号是文字数据时，屏幕模式被切换成输入模式。
此外，在输入模式中，当未进行通过触摸显示部分1002的输入达一定时间，同时显示部分1002中的光传感器检测到信号时，可控制屏幕模式从输入模式切换至显示模式。
显示部分1002可起图像传感器的作用。例如，通过用手掌或手指触摸显示部分1002采集掌纹、指纹等图像，藉此执行个人认证。此外，通过为显示部分提供背光或发射近红外光的感测光源，也能采集指纹、掌纹等图像。
图15B示出蜂窝电话的另一示例。图15B中的蜂窝电话具有：外壳9411中的显示器件9410，其包括显示部分9412和操作按钮9413；以及外壳9401中的通信装置9400，其包括操作按钮9402、外部输入端子9403、话筒9404、扬声器9405以及在接收到电话时发光的发光部分9406。具有显示功能的显示器件9410可通过按照箭头表示的两个方向移动而从具有电话功能的通信装置9400脱离或附连至该通信装置9400。因此，显示器件9410和通信装置9400可沿它们的短边或长边彼此附连。此外，当仅需要显示功能时，显示器件9410可从通信装置9400脱离并单独使用。可通过无线或有线通信在分别具有充电电池的通信装置9400和显示器件9410之间发送或接收图像或输入信息。
本申请基于2008年12月25向日本专利局提交的日本专利申请S/N.2008-329656，该申请的全部内容通过引用结合于此。

Claims (14)

1.一种液晶显示器件，包括：
第一衬底和第二衬底，在所述第一衬底与所述第二衬底之间***有包括呈现蓝相的液晶材料的液晶层；
设置在所述第一衬底与所述液晶层之间的具有开口图案的像素电极层；
设置在所述第二衬底与所述液晶层之间的具有开口图案的公共电极层；
在所述第一衬底和所述像素电极层之间包括半导体层的薄膜晶体管；
在所述第二衬底和所述液晶层之间的挡光层；
在所述第二衬底和所述液晶层之间的平坦化膜；以及
在所述薄膜晶体管与所述像素电极层之间的透光彩色树脂层，
其中，所述半导体层、所述透光彩色树脂层、所述挡光层和所述公共电极层互相交迭，
其中，所述公共电极层具有不透光性质，
其中，将所述挡光层设置在所述薄膜晶体管上以覆盖所述半导体层，且
其中，所述半导体层是氧化物半导体层。
2.如权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述像素电极层与所述液晶层接触，而且所述公共电极层与所述液晶层接触。
3.如权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述像素电极层和所述公共电极层分别具有梳状。
4.如权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述液晶层包括手性剂。
5.如权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述液晶层包括光可固化树脂和光聚合引发剂。
6.如权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述氧化物半导体层包含铟、锌以及镓中的至少一种。
7.如权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述液晶显示器件被结合到从由电视机、数码相框、便携式娱乐机、自动售货机以及蜂窝电话组成的组中选择的一个中。
8.一种液晶显示器件，包括：
第一衬底和第二衬底，在所述第一衬底与所述第二衬底之间***有包括呈现蓝相的液晶材料的液晶层；
设置在所述第一衬底与所述液晶层之间的具有开口图案的像素电极层；
与所述像素电极层部分交迭且设置在所述第二衬底与所述液晶层之间的具有开口图案的公共电极层；
在所述第一衬底和所述像素电极层之间包括半导体层的薄膜晶体管；
在所述第二衬底和所述液晶层之间的挡光层；
在所述第二衬底和所述液晶层之间的平坦化膜；以及
在所述薄膜晶体管与所述像素电极层之间的透光彩色树脂层，
其中，所述半导体层、所述透光彩色树脂层、所述挡光层和所述公共电极层互相交迭，
其中，所述公共电极层具有不透光性质，
其中，将所述挡光层设置在所述薄膜晶体管上以覆盖所述半导体层，且
其中，所述半导体层是氧化物半导体层。
9.如权利要求8所述的液晶显示器件，其特征在于，所述像素电极层与所述液晶层接触，而且所述公共电极层与所述液晶层接触。
10.如权利要求8所述的液晶显示器件，其特征在于，所述像素电极层和所述公共电极层分别具有梳状。
11.如权利要求8所述的液晶显示器件，其特征在于，所述液晶层包括手性剂。
12.如权利要求8所述的液晶显示器件，其特征在于，所述液晶层包括光可固化树脂和光聚合引发剂。
13.如权利要求8所述的液晶显示器件，其特征在于，所述氧化物半导体层包含铟、锌以及镓中的至少一种。
14.如权利要求8所述的液晶显示器件，其特征在于，所述液晶显示器件被结合到从由电视机、数码相框、便携式娱乐机、自动售货机以及蜂窝电话组成的组中选择的一个中。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7733448B2 (en) * 2004-10-29 2010-06-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
US8395740B2 (en) 2009-01-30 2013-03-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device having blue phase liquid crystal and particular electrode arrangement
TWI414846B (zh) * 2009-10-30 2013-11-11 Au Optronics Corp 可切換二維顯示模式與三維顯示模式之顯示裝置及其液晶透鏡
US8355109B2 (en) * 2009-11-24 2013-01-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device comprising a liquid crystal material exhibiting a blue phase and a structure body projecting into the liquid crystal layer
CN102640041A (zh) 2009-11-27 2012-08-15 株式会社半导体能源研究所 液晶显示装置
CN102782622B (zh) * 2010-03-12 2016-11-02 株式会社半导体能源研究所 显示装置的驱动方法
US8854583B2 (en) 2010-04-12 2014-10-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and liquid crystal display device
JP5744366B2 (ja) * 2010-04-12 2015-07-08 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
US8928846B2 (en) 2010-05-21 2015-01-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device having dielectric film over and in contact with wall-like structures
JP2012064709A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Sony Corp 固体撮像装置及び電子機器
EP2466426A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-20 Innovation & Infinity Global Corp. Diffusion barrier structure, transparent conductive structure and method for making the same
TWI418905B (zh) * 2010-12-29 2013-12-11 Au Optronics Corp 藍相液晶顯示面板及其驅動方法
US9494829B2 (en) 2011-01-28 2016-11-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and liquid crystal display device containing the same
JP5555663B2 (ja) * 2011-05-19 2014-07-23 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
CN102707511A (zh) * 2011-05-20 2012-10-03 京东方科技集团股份有限公司 蓝相液晶显示装置及其制造方法
US20130128206A1 (en) * 2011-11-22 2013-05-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
US9116397B2 (en) 2011-11-23 2015-08-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
CN103959158B (zh) 2011-11-28 2017-08-01 株式会社半导体能源研究所 液晶显示装置
KR20140141696A (ko) * 2012-03-30 2014-12-10 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 터치스크린, 터치스크린의 구동 방법 및 터치스크린 모듈
JP5926608B2 (ja) * 2012-05-08 2016-05-25 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置及びその製造方法
CN103529602B (zh) * 2012-07-02 2016-05-04 群康科技(深圳)有限公司 影像显示***
TWI512376B (zh) * 2012-07-02 2015-12-11 Innolux Corp 影像顯示系統
CN103268176B (zh) * 2012-12-11 2016-03-02 上海天马微电子有限公司 一种互感式电容触摸屏
CN103116234B (zh) * 2013-02-21 2015-04-08 合肥京东方光电科技有限公司 彩膜基板及显示装置
KR101845370B1 (ko) * 2013-04-30 2018-04-04 고려대학교 세종산학협력단 전계 구동 표시 장치
CN103413784B (zh) 2013-08-12 2015-07-01 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制备方法及显示装置
CN104076424A (zh) * 2014-07-28 2014-10-01 上海交通大学 全息聚合物分散液晶光栅及其制备方法
CN104714344A (zh) 2015-03-31 2015-06-17 合肥京东方光电科技有限公司 蓝相液晶显示装置及其制作方法
CN105068351B (zh) * 2015-08-28 2018-01-09 武汉华星光电技术有限公司 蓝相液晶显示模组、蓝相液晶显示器及其制作方法
CN105204243A (zh) * 2015-10-16 2015-12-30 武汉华星光电技术有限公司 高速响应液晶显示面板
CN106009015B (zh) * 2016-07-15 2019-04-02 深圳市华星光电技术有限公司 导电聚合物薄膜及其制作方法与液晶显示面板
CN106773191A (zh) * 2016-11-21 2017-05-31 上海天马微电子有限公司 显示面板及其驱动电路、显示装置
CN107179641A (zh) * 2017-06-05 2017-09-19 深圳市华星光电技术有限公司 一种阵列基板及其制作方法、液晶显示面板
CN107240589A (zh) * 2017-06-05 2017-10-10 深圳市华星光电技术有限公司 一种阵列基板及其制作方法、液晶显示面板
WO2020133268A1 (zh) * 2018-12-28 2020-07-02 友达光电（昆山）有限公司 一种显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1573490A (zh) * 2003-05-31 2005-02-02 三星电子株式会社 液晶显示器
JP2007171938A (ja) * 2005-11-24 2007-07-05 Seiko Epson Corp 液晶装置、電子機器
JP2008112022A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Seiko Epson Corp 液晶装置及び電子機器

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2955161B2 (ja) * 1993-08-31 1999-10-04 シャープ株式会社 液晶表示装置
JPH09105953A (ja) * 1995-10-12 1997-04-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置
JP3708620B2 (ja) * 1996-03-01 2005-10-19 株式会社半導体エネルギー研究所 アクティブマトリクス型液晶電気光学装置
JPH11258624A (ja) * 1998-03-11 1999-09-24 Toshiba Corp 液晶表示装置
KR100916603B1 (ko) * 2002-12-09 2009-09-14 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이기판 제조방법
JP4381782B2 (ja) * 2003-11-18 2009-12-09 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
ATE445860T1 (de) * 2003-11-27 2009-10-15 Asahi Glass Co Ltd Optisches element mit einem flüssigkristall mit optischer isotropie
TWI252341B (en) * 2004-01-15 2006-04-01 Sharp Kk Display element, display device, and manufacturing method of display element
JP4027941B2 (ja) * 2004-01-16 2007-12-26 シャープ株式会社 表示素子および表示装置
US7576829B2 (en) * 2004-03-19 2009-08-18 Japan Science And Technology Agency Liquid crystal display device
KR100614332B1 (ko) * 2004-03-30 2006-08-18 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
US7211825B2 (en) * 2004-06-14 2007-05-01 Yi-Chi Shih Indium oxide-based thin film transistors and circuits
JP5053537B2 (ja) * 2004-11-10 2012-10-17 キヤノン株式会社 非晶質酸化物を利用した半導体デバイス
GB2421833B (en) * 2004-12-31 2007-04-04 Lg Philips Lcd Co Ltd Liquid crystal display device and method for fabricating the same
JP4476137B2 (ja) * 2005-02-28 2010-06-09 セイコーエプソン株式会社 液晶装置および電子機器
JP2006344849A (ja) * 2005-06-10 2006-12-21 Casio Comput Co Ltd 薄膜トランジスタ
EP2270583B1 (en) * 2005-12-05 2017-05-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Transflective Liquid Crystal Display with a Horizontal Electric Field Configuration
JP5082385B2 (ja) * 2006-11-01 2012-11-28 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置の製造方法
JP5286826B2 (ja) * 2007-03-28 2013-09-11 凸版印刷株式会社 薄膜トランジスタアレイ、薄膜トランジスタアレイの製造方法、およびアクティブマトリスクディスプレイ
KR20090063761A (ko) * 2007-12-14 2009-06-18 삼성전자주식회사 표시 장치
US8395740B2 (en) * 2009-01-30 2013-03-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device having blue phase liquid crystal and particular electrode arrangement
KR101662998B1 (ko) * 2009-03-26 2016-10-06 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 제작 방법
US8355109B2 (en) * 2009-11-24 2013-01-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device comprising a liquid crystal material exhibiting a blue phase and a structure body projecting into the liquid crystal layer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1573490A (zh) * 2003-05-31 2005-02-02 三星电子株式会社 液晶显示器
JP2007171938A (ja) * 2005-11-24 2007-07-05 Seiko Epson Corp 液晶装置、電子機器
JP2008112022A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Seiko Epson Corp 液晶装置及び電子機器

Also Published As

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