液晶显示装置、触摸屏制造方法及图纸

一种液晶显示装置，包括：具有柔性的第一衬底，所述第一衬底上的层，该层包括：晶体管；所述晶体管上的有机树脂膜；所述有机树脂膜上的像素电极、公共电极以及该像素电极与该公共电极之间的第一绝缘膜；以及所述像素电极及所述公共电极上的取向膜；所述层上的具有柔性的第二衬底；以及被密封构件密封在所述第一衬底与所述第二衬底之间的液晶层，其中，所述晶体管的沟道包括具有结晶部的氧化物半导体膜。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本公开涉及液晶显示装置和触摸屏。本专利技术的一个方式提供一种使用具有柔性的衬底且底板由结晶性氧化物半导体膜制造的高可靠性的液晶显示装置。该装置包括具有柔性的第一衬底、与第一衬底对置的具有柔性的第二衬底以及被密封构件密封在衬底之间的液晶层。在第一衬底上设置有层，该层包括晶体管；晶体管上的有机树脂膜；有机树脂膜上的像素电极及公共电极，其中像素电极与公共电极夹着绝缘膜彼此部分地重叠；以及像素电极及公共电极上的取向膜。晶体管包括结晶氧化物半导体膜作为形成有沟道的半导体层。在将液晶层密封在衬底之间之前对所述层进行干燥处理，并且从干燥处理至密封液晶层的工序以不暴露于大气的方式进行。【专利说明】液晶显示装置、触摸屏
本专利技术涉及一种具有使用氧化物半导体膜的晶体管的液晶显示装置及使用上述液晶显示装置的触摸屏。
技术介绍
用于液晶显示装置或有机EL显示装置的晶体管的大部分利用非晶硅或多晶硅等硅半导体膜制造。将氧化物半导体膜用于晶体管代替上述硅半导体膜的技术引人注目。例如，公开了将使用作为氧化物半导体膜的In-Ga-Zn氧化物膜制造的晶体管用于像素的开关元件等的技术(参照专利文献1、2)。此外，本专利技术人研究开发出在玻璃衬底上制造具有新的结晶结构的氧化物半导体膜的技术(参照非专利文献I)。日本专利申请公开2006-165528号公报日本专利申请公开2007-096055号公报Yamazaki 等，“Research, Development, and Application ofCrystalline Oxide Semiconductor”，SID2012DIGEST, p.183-186氧化物半导体是带隙比硅宽，且可以使本征载流子密度比硅低的半导体材料。由此，使用氧化物半导体膜的晶体管(以下称为氧化物半导体晶体管)与使用非晶硅膜及多晶娃膜的晶体管相比可以显著降低关态电流(off-state current)。因此,通过使用氧化物半导体晶体管制造液晶显示装置或有机EL显示装置的底板(电路衬底)，可以实现显示装置的低耗电量化。并且，通过使用具有结晶性的氧化物半导体膜的晶体管可以提高像素的密度，由此可以实现显示装置的高清晰化(参照上述非专利文献I)。因化石燃料的枯竭、环境问题等而需要降低所有电子设备的耗电量，液晶显示装置也不例外。已知液晶显示装置的耗电量根据对液晶层施加电场的方法(显示模式)不同。与TN(Twisted Nematic:扭曲向列)模式、VA(Vertical Alignment:垂直定向)模式等垂直电场模式相比，水平电场方式的改变液晶材料的取向(重写像素)时所需的耗电量更低。此外，水平电场方式的液晶显示装置由于与垂直电场方式相比可以获得广视角，所以近年来作为电视装置、便携式设备等显示装置采用于各种屏幕尺寸的液晶显示装置。水平电场方式的液晶显示装置在夹着液晶层配置的一对衬底中的形成有晶体管的衬底一侧设置有像素电极及公共电极，大致水平方向的电场施加到液晶分子。作为水平电场方式，以IPS (In-Plane-Switching:平面内转换)模式、FFS (Fringe FieldSwitching:边缘电场转换)模式为代表。因此，通过采用水平电场方式的显示模式与由结晶氧化物半导体膜形成的晶体管的组合，可以实现液晶显示装置的高清晰化、低耗电量化，并可以实现高性能的触摸屏。另一方面，作为实现将氧化物半导体晶体管用于底板的液晶显示装置的批量生产的课题，可靠性有待提高。此外，具有柔性的衬底有如下优点:与玻璃衬底相比抗振动、冲击的机械强度优良，可以容易抑制厚度，并且形状的自由度高。由此，使用该具有柔性的衬底的半导体装置被期待应用于各种用途。
技术实现思路
于是，本专利技术的一个方式的课题之一是提供使用具有柔性的衬底，且使用结晶氧化物半导体膜制造底板的可靠性高的液晶显示装置。从本专利技术人的研究可知氧化物半导体晶体管的电特性变动的重要原因之一是水侵入氧化物半导体膜。因水侵入氧化物半导体膜而使载流子密度增加，由此使晶体管的电特性变动。由此，通过尽可能使用不包含水的材料以及尽可能不使水侵入的结构及制造方法制造液晶显示装置可以解决可靠性降低的问题。但是，材料的限制产生如下新的问题:降低液晶显示装置的显示质量；不能使用液晶显示装置的制造工厂的现有的设备，这阻碍使用氧化物半导体的液晶显示装置的早期商业化。例如，为了抑制液晶分子的取向不良，作为像素电极的基底膜优选形成平坦化膜。平坦化膜由于需要形成得厚以消除晶体管的凹凸，所以作为平坦化膜一般使用有机树脂膜。但是，有机树脂膜由于与无机绝缘膜相比吸湿性高，所以其与氧化物半导体晶体管的组合有问题。于是，在根据本专利技术的一个方式的液晶显示装置中，在具有耐热性的衬底上形成元件层，该元件层包括氧化物半导体晶体管；氧化物半导体晶体管上的有机树脂膜；有机树脂膜上的像素电极及公共电极以及像素电极及公共电极上的取向膜，然后将上述元件层转置到具有柔性的第一衬底上，在将液晶层封入在上述第一衬底与具有柔性的第二衬底之间之前进行干燥处理，从干燥处理至封入液晶层的工序以不暴露于大气的方式进行。此外，本专利技术的其他方式是在显示部中具备根据上述方式的液晶显示装置的触摸屏。通过本说明书所公开的技术可以提供使用具有柔性的衬底且使用氧化物半导体晶体管制造底板的具有满足实用化水平程度的高可靠性的液晶显示装置。【专利附图】【附图说明】图1是示出液晶面板的结构例子的平面图；图2是示出液晶面板的结构例子的截面图，是沿着图1的B1-B2的截面图；图3是示出像素的结构例子的平面图；图4是沿着图3的切断线A1-A2的像素的截面图；图5是沿着图3的切断线A3-A4的像素的截面图；图6是示出公共电极与端子部的连接结构的一个例子的截面图；图7是示出液晶面板的布线(电极)的连接结构的一个例子的截面图；图8A至图8D是示出晶体管的制造方法的一个例子的截面图；图9A至图9C是示出图8D之后的工序的一个例子的截面图；图10是示出具备图1的液晶面板的触摸屏的结构例子的截面图；图11是示出图10的触摸屏的触摸传感器的结构例子的平面图；图12A是沿着图11的切断线C1-C2的触摸屏的截面图，图12B是图11的区域240的平面图；图13是示出具备图1的液晶面板的液晶显示装置的结构例子的框图；图14是示出像素的结构例子的电路图；图15是说明图13的液晶显示装置的驱动方法的一个例子的时序图；图16A至图16E是电子设备的图；图17是示出通过TDS从液晶面板的电路衬底(包括有机树脂膜)分离的质量电荷比(m/z)为18的气体分子的强度的图表；图18是示出通过TDS从液晶面板的电路衬底(不包括有机树脂膜)分离的质量电荷比(m/z)为18的气体分子的强度的图表；图19是示出扫描线驱动电路(进行加热处理)的相对于工作时间的工作裕度的变化的图表；图20是示出扫描线驱动电路(不进行加热处理)的相对于工作时间的工作裕度的变化的图表；图21A至图21C是示出液晶显示装置的制造工序的截面图；图22是示出液晶显示装置的制造工序的截面图；图23是示出具备液晶面板的液晶显示装置的结构例子的框图；图24是触摸传感器的透视图；图25是触摸传感器的平面图；图26是触摸传感器的截面图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示装置，包括：具有柔性的第一衬底，所述第一衬底上的层，该层包括：晶体管；所述晶体管上的有机树脂膜；所述有机树脂膜上的像素电极、公共电极以及该像素电极与该公共电极之间的第一绝缘膜；以及所述像素电极及所述公共电极上的取向膜；所述层上的具有柔性的第二衬底；以及被密封构件密封在所述第一衬底与所述第二衬底之间的液晶层，其中，所述晶体管的沟道包括具有结晶部的氧化物半导体膜。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，平形吉晴，久保田大介，山下晃央，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：