液晶显示装置的制作方法

本发明涉及液晶显示装置。更具体地，涉及将氧化物半导体应用于薄膜晶体管基板的液晶显示装置。

背景技术：

液晶显示装置是为了显示而利用液晶组成物的显示装置，其代表性的显示方式为，针对在一对基板间封入液晶组成物的液晶面板，使光射入，通过对液晶组成物施加电压使液晶分子的配向改变，从而控制透射液晶面板的光的量。这样的液晶显示装置因为具有薄型、轻量以及低耗电等优点，在很多领域中被使用。

现有技术中，作为构成被设置于液晶显示装置之每个像素的薄膜晶体管(tft)的通道层的材料，多晶硅、非晶硅等硅系材料被使用。与此相对的，近年来，通过将氧化物半导体用于通道层，可实现tft的性能的提高，使用了含有铟、镓、锌以及氧的氧化物半导体(in-ga-zn-o系氧化物半导体)的tft已经量产化。

并且，近年，液晶显示装置的高精细化在发展，像素的面积变小。因此，要求将用于像素驱动的tft变小来提高像素的开口率。作为有利于tft的小型化的结构，已知通道蚀刻(ce)结构。

一般，电压没有被施加的状态下的液晶分子的配向由已被配向处理的配向膜控制。现有技术中，作为配向处理的方法，摩擦法一直被广泛使用，但近年来，在非接触下可以实施配向处理的光配向法相关的研究开发正在进行(例如，参照专利文献1)

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2012/050177号

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

使用包含环丁烷结构的光分解型配向膜进行光配向处理的情况下，tft的阈值电压(vth)有降低(负漂移)的情形。在液晶显示装置的制造工序中，在诸如使用和搬运静电卡盘时，有产生静电的情况，该静电通过负漂移的像素晶体管，被非意图地写入各个像素。其结果是，由于被施加于液晶的直流(dc)电位，在液晶中产生残留dc，引起显示不均(dc充电不均)。

本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于提供通过防止由光配向处理造成的tft特性的劣化，来抑制显示不均的液晶显示装置。

用于解决技术问题的手段

本发明的发明者们在针对由光配向处理造成的tft特性的劣化进行研究时，着眼于：tft特性的劣化，是由于tft具有通道蚀刻(ce)结构，且in-ga-zn-o系氧化物半导体被使用于通道层的情况下产生的。并且，针对tft特性的劣化的原因进行探讨时，发现：在通道层由in-ga-zn-o系氧化物半导体层构成的情况下，形成ce结构的工序中，in-ga-zn-o系氧化物半导体受到损坏，光被照射于受到损坏的in-ga-zn-o系氧化物半导体时，电子-空穴对产生。由于该电子-空穴对的产生，tft的电流电压特性(i-v特性)向负的一侧漂移，引起显示不均。

此处，本发明的发明者们进一步地反复探讨的结果，发现了相较于in-ga-zn-o系氧化物半导体，在形成ce结构的工序中受到的损坏较小、且光被照射时电子-空穴对难以产生的氧化物半导体。即，如果将含有铟、锡、锌以及氧的氧化物半导体(in-sn-zn-o系氧化物半导体)用于通道层，能够取得与将in-ga-zn-o系氧化物半导体用于通道层同等以上的tft特性的同时，针对由光配向处理造成的tft特性的劣化也可以防止。如此，本发明的发明者们想到可以出色地解决上述课题并得到本发明。

即，本发明的一方式为具有薄膜晶体管基板和液晶层的液晶显示装置，也可以是这样的液晶显示装置：所述薄膜晶体管基板具有通道蚀刻结构的薄膜晶体管和配向膜；所述薄膜晶体管按顺序具有栅极、栅极绝缘膜、包含氧化物半导体的通道层、一对的源极和漏极；所述氧化物半导体含有铟、锡、锌以及氧；所述配向膜具有光官能团。

发明效果

根据本发明的液晶显示装置，由于通道层由含有铟、锡、锌以及氧的氧化物半导体(in-sn-zn-o系氧化物半导体)构成，可以防止在通道蚀刻时通道层受到损坏。从而，可以防止由于光配向处理，tft的电流电压(i-v)特性劣化。由此，可以防止起因于tft特性的dc充电不均，可以实现显示品质优异的液晶显示装置。

附图说明

[图1]是示意地表示实施例一的液晶显示装置的构成的剖面图。

[图2]是示意地表示实施例一的薄膜晶体管基板的剖面的图。

[图3]是示意地表示实施例一的薄膜晶体管基板的像素的俯视图。

[图4]是表示实施例一中的配向处理的照射光谱的图。

[图5]是表示在用于配向处理的曝光前后测量的实施例一的tft的电流电压特性的图表。

[图6]是表示比较例一中的配向处理的照射光谱的图。

[图7]是表示在用于配向处理的曝光前后测量的比较例一的tft的电流电压特性的图表。

[图8]是表示实施例二中的配向处理的照射光谱的图。

[图9]是表示实施例三中的配向处理的照射光谱的图。

[图10]是示意地表示实施例四的薄膜晶体管基板的剖面的图。

[图11]是示意地表示实施例四的薄膜晶体管基板的像素的俯视图。

[图12]是表示实施例四中的配向处理的照射光谱的图。

[图13]是表示实施例五中的配向处理的照射光谱的图。

具体实施方式

以下，针对本发明的实施方式进行说明。本发明并不局限于以下的实施方式中所记载的内容，在补充本发明的构成的范围内，可以进行适当设计变更。

本实施方式的液晶显示装置是具有薄膜晶体管基板和液晶层的液晶显示装置，其特征在于：所述薄膜晶体管基板具有通道蚀刻结构的薄膜晶体管和配向膜；所述薄膜晶体管按顺序具有栅极、栅极绝缘膜、包含氧化物半导体的通道层、一对的源极和漏极；所述氧化物半导体含有铟、锡、锌以及氧；所述配向膜具有光官能团。

所述薄膜晶体管基板是具有通道蚀刻结构的薄膜晶体管(tft)的薄膜晶体管基板。通道蚀刻结构是在不设置保护通道层的层(蚀刻阻挡物)，根据经由通道蚀刻来分割被直接层叠于通道层上的导电膜的方法来形成源极和漏极的情况下，tft所具有的结构。即，在通道蚀刻结构中，通道层上不存在蚀刻阻挡物，源极和漏极相较于通道层位于较靠近配向膜的位置。在这样的通道蚀刻结构的tft中，在通道层由in-sn-zn-o系氧化物半导体构成的情况下，因为通道蚀刻导致通道层受到损坏，因此在通道层容易产生光漏电流。

另一方面，通道蚀刻结构是有利于缩短通道长度的结构。即，相对于在通道蚀刻结构中，与源极和漏极的间隔就此变成通道长度，在蚀刻阻挡物(es)结构中，源极以及漏极与通道层相接的部分的距离变为通道长度，因此，在使用相同解像界限的光刻装置的情况下，通道蚀刻结构必然的可以缩短通道长度。当可以缩短通道长度时，因为可以提高tft的驱动力，也可以缩小通道宽度。

此外，所述tft是按顺序具有栅极、栅极绝缘膜、含有氧化物半导体的通道层、一对的源极和漏极的tft。即，所述tft具有底栅结构。在底栅结构中，由于栅极比通道层先形成，通道层的表面没有被栅极覆盖。因此，在光配向处理时，没有被栅极遮光，光就会射入通道层的表面。

如上，构成tft基板的各部件根据它们的形成顺序，按照(1)栅极、(2)栅极绝缘膜、(3)通道层、(4)源极以及漏极的顺序被层叠，(4)源极以及漏极的一侧更靠近配向膜。

作为所述栅极的材质，可举出钨、钼、钽、钛等高熔点金属、高熔点金属的氮化物等。所述栅极可以为单层，也可以为两层以上的层叠结构。

作为所述栅极绝缘膜的材质，可举出二氧化硅(sio2)、氮化硅(sinx)、氧化钽、氧化铝等绝缘性材料。

被用于所述通道层的氧化物半导体含有铟、锡、锌以及氧，在本说明书中，也被标记为“in-sn-zn-o系氧化物半导体”。认为：in-sn-zn-o系氧化物半导体，对在通道蚀刻的工序中被用于去除导电膜的蚀刻液或蚀刻气体的耐性，比in-ga-zn-o系氧化物半导体优异，因此在形成ce结构的工序中受到的损坏小，在光被照射时难以产生电子-空穴对。此外，作为所述蚀刻液，可举出，例如pan(磷酸-醋酸-硝酸)系蚀刻液。

相对于in-ga-zn-o系氧化物半导体可溶于pan系蚀刻液，in-sn-zn-o系氧化物半导体不溶于pan系蚀刻液，因此，在源极以及漏极由例如，厚度为300nm的al膜和厚度为50nm的mo膜的层叠体(al/mo)构成的情况下，通过使用了pan系蚀刻液的湿蚀刻来进行通道蚀刻是可能的。

另一方面，在源极以及漏极由例如，ti膜、al膜及ti膜的层叠体(ti/al/ti)构成的情况下，进行干蚀刻。作为所述蚀刻气体，使用例如cl2、bcl3等的氯系气体。

相对于在干蚀刻中受到由等离子体造成的损坏，在湿蚀刻中，由于在通道蚀刻的工序中不会受到损坏，因此更适宜。

而且，in-sn-zn-o系氧化物半导体具有优异的电子迁移率的同时，也可以实现漏电流小的薄膜晶体管。

作为in-sn-zn-o系氧化物半导体的组成，在表示铟的原子数为[in]、锡的原子数为[sn]、锌的原子数为[zn]时，优选地，例如，满足下述的比例。

0.2＜[in]/([in]+[sn]+[zn])＜0.4

0.1＜[sn]/([in]+[sn]+[zn])＜0.4

0.2＜[zn]/([in]+[sn]+[zn])＜0.7

作为所述源极以及漏极的材质，可举出例如，钛、铬、铝、钼等金属、这些的合金。所述源极及漏极可以为单层，也可以为两层以上的层叠结构。所述源极以及漏极，例如，可以通过根据光刻法蚀刻(通道蚀刻)导电膜而形成。具体的，按照涂敷抗蚀剂、预烘烤(临时烧制)、曝光、显影、后烘烤(正式烧制)、干蚀刻、抗蚀剂剥离的顺序实施处理，所述导电膜被图案化。

此外，优选地，所述tft为位于显示区域的像素tft。位于显示区域外的边框区域等的驱动tft，存在因为在光配向处理时遮光，因此可以抑制光漏电流的产生的情况。另一方面，因为显示区域在光配向处理时不能遮光，因此被要求通过使用in-sn-zn-o系氧化物半导体，预先减少通道层的损坏，以使在光配向处理时不产生光漏电流。

所述配向膜是被配置于tft基板的液晶层一侧的表面、并具有控制液晶层中的液晶分子的配向功能的配向膜。在向液晶层的施加电压未达到阈值电压(包括电压没有施加)时，主要通过配向膜的功能使液晶层中的液晶分子的配向被控制。

所述配向膜具有光官能团。光官能团是通过紫外光、可见光等的光(电磁波)被照射从而产生结构变化的官能团。所述配向膜是由于具有光官能团而展示出光配向性的所谓光配向膜。所谓展示出光配向性是指：通过光被照射，而体现出控制其附近存在的液晶分子的配向性质(配向控制力)的材料，或者指配向控制力的大小以及/或者朝向会变化的全部材料。

所述光官能团的种类没有被特别限定，然而优选地，包含从由肉桂酸酯结构、查耳酮(chalcone)结构、环丁烷(cyclobutane)结构、偶氮苯(azobenzene)结构、茋(stilbene)结构、香豆素(coumarin)结构以及酚酯(phenylesters)结构构成的群组中选择的至少一个。这些结构是利用光可以实施配向处理的结构。此外，肉桂酸酯结构、查耳酮结构、环丁烷结构、偶氮苯结构、茋结构、香豆素结构以及酚酯结构，在构成配向膜的聚合物中，可以被包含于主链，也可以被包含于侧链。

肉桂酸酯结构、查耳酮结构、香豆素结构、茋结构是通过光照射产生二聚化(形成二聚体)以及异构化的光官能团，或者该光官能团二聚化或异构化后的结构。环丁烷结构是通过光照射而开环并被分解的光官能团。偶氮苯结构是通过光照射，产生异构化的光官能团或者该光官能团异构化后的结构。酚酯结构是通过光照射而发生光弗莱斯重排的光官能团，或者该光官能团光弗莱斯重排后的结构。

此外，所述配向膜可以为单层，也可以为两层以上的层叠结构。

所述配向膜，例如，可以通过按照包含展示了光配向性的材料的配向剂的涂敷、临时烧制、用于配向处理的曝光、正式烧制的顺序，或者按照包含展示了光配向性的材料的配向剂的涂敷、临时烧制、正式烧制、用于配向处理的曝光的顺序实施处理而形成。

在所述配向膜的液晶层一侧的表面上，也可以通过高分子支持配向(psa：polymersustainedalignment)方式形成聚合物层。在psa方式中，在液晶面板中，封入含有光聚合性单体(前驱体)以及液晶分子的液晶材料之后，对液晶材料照射光，使光聚合性单体光聚合。通过光聚合产生的聚合物，由于向液晶材料的溶解度较光聚合性单体降低，因此可以在配向膜上使聚合物层成膜。因为利用光可以有效地自由基聚合，作为光聚合性单体，适宜使用例如，丙烯酸酯单体(acrylatemonomer)、甲基丙烯酸酯单体(methacrylatemonomer)。通过丙烯酸酯单体及/或甲基丙烯酸酯单体的聚合形成的聚合物层，成为包含丙烯酸酯结构及/或甲基丙烯酸酯结构的聚合物层。

作为丙烯酸酯单体及甲基丙烯酸酯单体，可举出下述式(c)中所示的单体。

a1-(r1)n-y-(r2)m-a2(c)

(式中，y表示包括至少一个苯环以及/或缩聚苯环的结构，所述苯环以及缩聚苯环中的氢原子也可以被置换为卤原子，a1及a2的至少一方表示丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯，a1及a2通过r1和r2结合于所述苯环或所述缩聚苯环。r1及r2表示间隔键，具体的，是碳数为10以下的烷基(alkyl)链，该烷基链中的亚甲基(methylenegroup)也可以被置换为从酯(ester)基、醚(ether)基、胺(amide)基以及酮(ketone)基中选择的官能团，氢原子也可以被置换为卤原子。n以及m分别是0或者1，n、m＝0的情况下，没有间隔键。)

优选地，所述式(c)中的骨架y为在下述式(c-1)、(c-2)或者(c-3)所示的结构。此外，下述式(c-1)、(c-2)、(c-3)中的氢原子分别独立，也可以被置换为卤原子、甲基(methylgroup)、乙基(ethylgroup)。

【化学式1】

作为所述式(c)中所示的单体的具体示例，可举出，例如下述式(c-1-1)、(c-1-2)、(c-3-1).

【化学式2】

此外，由psa方式形成的聚合物层，可以为覆盖配向膜的整个面的膜，也可以为离散地形成于配向膜上的聚合物层。

由所述配向膜(或者所述配向膜及所述聚合物层)所赋予的液晶分子的预倾角(液晶分子的长轴相对于配向膜的表面形成的角度)的大小没有被特别限定，所述配向膜可以为水平配向膜，也可以为垂直配向膜。在用于ips模式、ffs模式等的横向电场模式的水平配向膜的情况下，优选地，预倾角实质为0°(例如，不到10°)，更优选地，为0°。而且，在用于tn模式、stn模式等的垂直电场模式的水平配向膜的情况下，优选地，预倾角为0.5°以上不到25°，更优选地，为1°以上不到10°。

作为所述液晶层，可以使用在由配向膜控制液晶的初始配向的方式的液晶显示装置中通常使用的液晶层。液晶层所包含的液晶分子可以是用下述式(p)定义的介电常数各向异性(δε)具有负值的液晶分子，也可以是δε具有正值的液晶分子。即，液晶分子可以是具有负介电常数各向异性的液晶分子，也可以是具有正介电常数各向异性的液晶分子。作为具有负介电常数各向异性的液晶分子，可以使用例如：(δε)为-1～-20的液晶分子。作为具有正介电常数各向异性的液晶分子，可以使用例如：(δε)为1～20的液晶分子。

δε＝(长轴方向的介电常数)-(短轴方向的介电常数)(p)

本实施方式的液晶显示装置的显示模式没有被特别限定，可以使用例如：边缘场转换(ffs:fringefieldswitching)模式、平面转换(ips:in-planeswitching)模式等的水平配向模式；垂直配向扭曲向列(vatn:verticalalignmenttwistednematic)模式、多域垂直配向(mva:multidomainverticalalignment)模式、图案化垂直配向(pva:patternedverticalalignment)模式等的垂直配向模式；扭曲向列(twistednematic)模式。

在水平配向模式中，所述薄膜晶体管基板上设置有对所述液晶层施加电场的一对电极。在ffs模式中，薄膜晶体管基板上设有包含面状电极、狭缝电极、被配置于面状电极与狭缝电极之间的绝缘膜的结构(ffs电极结构)，邻近薄膜晶体管基板的液晶层中形成有倾斜电场(边缘电场)。通常，从液晶层一侧依次配置有狭缝电极、绝缘膜、面状电极。作为狭缝电极，可以使用例如，具有作为狭缝的线状的开口部的狭缝电极，开口部的整周被电极包围；或者，具备多个梳齿部，且被配置于梳齿部间的线状的切口构成狭缝的梳型形状的狭缝电极。

在ips模式中，薄膜晶体管基板上设有一对梳形电极，在邻近薄膜晶体管基板的液晶层中形成有横向电场。作为一对梳形电极，可以使用例如，分别具有多个的梳齿部、且被配置为梳齿部相互齿合的电极对。

在vatn模式的液晶显示装置中，由于针对各个像素在多个方向上实施了配向处理，适宜使用由光进行的配向处理。在这样的vatn模式的液晶显示装置中，根据本发明，也可以取得防止tft特性的劣化的效果。

本实施方式的液晶显示装置，也可以为除了所述薄膜晶体管基板、所述液晶层之外，还具有彩色滤光片基板，偏光板，背光源，相位差膜、视角扩大膜、亮度提高膜等的光学膜，tcp(带载封装)、pcb(印刷电路板)等的外部电路，边框(框架)等部件的液晶显示装置。针对这些部件没有特别限定，但可以使用在液晶显示装置的领域中通常使用的部件，因此省略说明。

以上，针对本发明的实施方式进行了说明，已说明的各个事项均对整个本发明适用。

以下列举实施例以及比较例，关于本发明参照附图更详细地说明，但本发明并不只局限于这些实施例。

[实施例一]

实施例一涉及是水平配向模式的一种的边缘场转换(ffs)模式的液晶显示装置。图1是示意地表示实施例一的液晶显示装置的构成的剖面图。图2是示意地表示实施例一的薄膜晶体管基板的剖面图。图3是示意地表示实施例一的薄膜晶体管基板的像素的俯视图。

如图1所示，实施例一的液晶显示装置具有从背面一侧向观察者一侧，依次配置有背光源10、薄膜晶体管(tft)基板20、配向膜50、液晶层60、配向膜50、彩色滤光片(cf)基板40的构成。此外，图1中的空白箭头示意地表示背光源10发出的光的行进方向。

如图2所示，tft基板20具有底栅型的通道蚀刻(ce)结构。具体而言，在基板21上，以规定的图案设置了栅极22g，所述栅极22g是厚度为300nm的钨膜和厚度为20nm的氮化钽膜的层叠体(w/tan)。如图3所示，栅极22g为从栅极布线22分叉的部分。

在栅极22g上，设置了覆盖基板的整面的栅极绝缘膜23，所述栅极绝缘膜23是厚度为50nm的氧化硅膜和厚度为300nm的氮化硅膜的层叠体(sio2/sinx)。

在栅极绝缘膜23上，设置了由厚度为50nm的氧化物半导体构成的通道层24。作为氧化物半导体，使用了含有铟、锡、锌以及氧的氧化物半导体(in-sn-zn-o系氧化物半导体)。作为通道层24的形成方法，使用了通过溅射法将氧化物半导体成膜后，通过包含湿蚀刻工序以及抗蚀剂剥离工序的光刻法将形成后的膜图案化为所需的形状的方法。

在通道层24上，以规定的图案设置了源极25s以及漏极25d，所述源极25s以及漏极25d是厚度为100nm的钛膜、厚度为300nm的铝膜、以及厚度为30nm的钛膜的层叠体(ti/al/ti)。如图3所示，源极25s为从源极布线25分叉的部分，漏极25d被配置为夹着通道层24与源极25s相对。作为源极25s以及漏极25d的形成方法，使用了通过溅射法在基板21的整面上形成了层叠体后，使用包含干蚀刻工序(通道蚀刻)以及抗蚀剂剥离工序的光刻法将该层叠膜图案化的方法。通过所述干蚀刻工序，形成于通道层24上的层叠体的一部分被去除以使其具有规定的通道长度(l＝4μm)以及通道宽度(w＝4μm)。

在源极25s以及漏极25d上，设置了覆盖基板的整面且是厚度为300nm的氧化硅膜(sio2)的无机绝缘膜26。进一步的，在基板的整面设置了厚度为2.0μm的丙烯酸(acrylic)树脂膜27。

本实施例的液晶显示装置为ffs模式，因此在丙烯酸树脂膜27上，以规定的图案设置了是厚度为100nm的铟-锌-氧膜(izo)的辅助电容电极28。进一步的，形成贯通无机绝缘膜26和丙烯酸树脂膜27的开口，使漏极25d的一部分暴露。

接下来，除了漏极25d的一部分已暴露的区域之外，设置了是厚度为100nm的氮化硅膜(sinx)的辅助电容绝缘膜29。进一步的，以规定的图案设置是厚度为100nm的铟-锌-氧膜(izo)的像素电极30。如以上这样做，制造了具有图2及图3所示的结构的tft基板。

虽然在图2中没有图示，但在像素电极30上设置了配向膜50。而且，配向膜50也形成于cf基板40的与液晶层60邻近的一侧的表面。

配向膜50按以下的步骤制造。首先，将含有作为固体成分的聚酰亚胺聚合物的配向剂涂敷于tft基板20上，聚酰亚胺聚合物在主链上含有环丁烷结构。配向剂的组成为n-甲基-2-吡咯烷酮(n-methyl-2-pyrrolidone,nmp):丁基溶纤剂(butylcellosolve,bc)：固体成分＝66:30:4的重量比。在cf基板40上也涂敷同样的配向剂。

进行将涂敷了配向剂的tft基板20及cf基板40在70℃下加热两分钟的临时烧制。临时烧制后形成的配向膜50的膜厚为100nm。临时烧制后，作为正式烧制，将配向膜50在230℃下加热30分钟。在正式烧制之后，作为用于配向处理的曝光，从基板法线方向照射偏光紫外线。图4是表示实施例一中的配向处理的照射光谱的图。在偏光紫外线的光源中，使用高亮度点光源(牛尾电机公司制造、产品名“deepuv灯”)，没有使用带通滤波器。被照射于配向膜50的偏光紫外线的强度，在用紫外线积算光量计(牛尾电机公司制造，产品名“uit-250”，光接收器形式“uvd-s365”)测量时，为0.6j/cm²。在用于配向处理的曝光之后，作为后段烧制，将配向膜50在230℃下加热30分钟。

接下来，以规定的图案在cf基板40上描画密封剂(协立化学产业公司制造，商品名“worldrock”)。之后，以液晶滴下(odf)方式在tft基板20上滴下液晶。在液晶中，使用merck公司制造的mlc6610(δε＝-3.1)。并且，贴合cf基板40和tft基板20，使配向处理时照射的偏光紫外线的偏光轴一致，在tft基板20和cf基板40之间封入液晶。之后，进行130℃40分钟的热处理。形成的液晶层60的d·δn(厚度d和折射率各向异性的积)为330nm。并且，将一对偏光板贴附于tft基板20的背面一侧以及cf基板40的观察面一侧，使偏光轴变为正交尼科尔的关系。进一步的，将具有发光二极管(led)的背光源10装设于tft基板20的背面一侧，则实施例一的ffs模式的液晶显示装置完成。

<实施例一的特性评价>

1)tft的电流电压(i-v)特性

针对实施例一的tft，使用了agilenttechnology公司制造的半导体参数分析器(analyzer)4156c，在用于配向处理的曝光的前后测量i-v特性。在测量中，将源极25s-漏极25d间的电压设定为10v(vds＝10v)，测量在使栅极22g的电压(vg)改变时流经通道层24的电流量(id)。图5是表示在用于配向处理的曝光的前后测量到的实施例一的tft的电流电压特性的图表。如图5所示，i-v特性在用于配向处理的曝光的前后基本不变。具体而言，tft的阈值电压在曝光后下降了0.43v(δvth＝-0.43v)。

2)31灰度下的显示不均

目视观察31灰度下发亮的画面，进行显示不均的评价。31灰度相当于电压透射率曲线(v-t线)的升起部分，是对于电压变化，透射率表示了急剧的变化的灰度，因此显示不均容易变得明显。观察的结果，实施例一的液晶显示装置，通过使光20％透射的减光滤光器(nd20滤光器)没有观察到显示不均，为良好的显示品质。此外，虽然在不隔着nd20滤光器而观察的情况下，仅目视确认了一点显示不均，但因为是通过nd20滤光器观察的话，就不会被目视确认到的程度的轻微显示不均，判断是在也利用31灰度之外来进行显示的实际使用状况中难以目视确认的显示不均，在产品上没有问题。

[比较例一]

除了通过in-ga-zn-o系氧化物半导体来形成通道层24，和实施例一同样地，制造ffs模式的液晶显示装置。

图6是表示比较例一中的配向处理的照射光谱的图。在偏光紫外线的光源中，使用高亮度点光源(牛尾电机公司制造、产品名“deepuv灯”)，没有使用带通滤波器。被照射于配向膜的偏光紫外线的强度，在用紫外线积算光量计(牛尾电机公司制造，产品名“uit-250”，光接收器形式“uvd-s254”)测量时，为0.6j/cm²。

<比较例一的特性评价>

1)tft的电流电压(i-v)特性

针对比较例一的tft，与实施例一相同地，在用于配向处理的曝光的前后测量i-v特性。图7是表示在用于配向处理的曝光的前后测量到的比较例一的tft的电流电压特性的图表。如图7所示，i-v特性在用于配向处理的曝光的前后明显改变。具体而言，tft的阈值电压在曝光后下降了0.89v(δvth＝-0.89v)。

2)31灰度下的显示不均

目视观察31灰度下发亮的画面，进行显示不均的评价。观察的结果，比较例一的液晶显示装置，即使通过使光10％透射的减光滤光器(nd10滤光器)也能观察到显示不均，不具有足够的显示品质。考虑该显示不均是起因于tft特性的dc充电不均。

[实施例一以及比较例一的评价结果相关的考察]

比较例一的tft，由于用于配向处理的曝光，阈值电压大幅度降低，其结果是，引起显示不均。在通道蚀刻(ce)结构的tft中，在分离源·漏极的干蚀刻工序中，通道层表面(背通道)暴露，暴露于等离子体放电中。如比较例一那样，在通道层由in-ga-zn-o系氧化物半导体构成的情况下，由于等离子放电，在通道层上生成了缺陷能级，在为了配向处理而照射光的情况下，缺陷能级变为电子-空穴对的产生中心。其结果是，认为tft的i-v特性负漂移。顺便一提的是，被用于配向处理的光的光谱为包含350nm以下的短波长的紫外线的光谱，能够显著地影响构成比较例一的通道层的氧化物半导体(in-ga-zn-o)的特性。另一方面，在实施例一中，因为通道层由in-sn-zn-o系氧化物半导体构成，在通道层表面不会产生由等离子体放电造成的损坏，明显减少了缺陷能级的产生。

[实施例二]

除了配向膜的形成，和实施例一同样地，制造ffs模式的液晶显示装置。

配向膜，按以下的步骤制造。首先，将含有作为固体成分的聚酰亚胺聚合物的配向剂涂敷于tft基板上，聚酰亚胺聚合物在主链含有偶氮苯结构。配向剂的组成为nmp:bc：固体成分＝66:30:4的重量比。在cf基板上也涂敷同样的配向剂。

进行将涂敷了配向剂的tft基板及cf基板在70℃下加热两分钟的临时烧制。临时烧制后形成的配向膜的膜厚为100nm。临时烧制后，作为用于配向处理的曝光，从基板法线方向照射偏光紫外线。图8是表示实施例二中的配向处理的照射光谱的图。在偏光紫外线的光源中，使用高亮度点光源(牛尾电机公司制造、产品名“deepuv灯”)，还使用波长为365nm的带通滤光器。被照射于配向膜的偏光紫外线的强度，在用紫外线积算光量计(牛尾电机公司制造，产品名“uit-250”，光接收器形式“uvd-s365”)测量时，为1j/cm²。在用于配向处理的曝光之后，作为正式烧制，将配向膜在110℃下加热30分钟之后，再在230℃下加热30分钟。

<实施例二的特性评价>

1)tft的电流电压(i-v)特性

针对实施例二的tft，与实施例一相同地，在用于配向处理的曝光的前后测量i-v特性。其结果是，i-v特性在用于配向处理的曝光的前后基本不变。具体而言，tft的阈值电压在曝光后下降了0.02v(δvth＝-0.02v)。

2)31灰度下的显示不均

目视观察31灰度下发亮的画面，进行显示不均的评价。观察的结果，在实施例二的液晶显示装置中，没有显示不均，为良好的显示品质。从而，确认了起因于tft特性的dc充电不均没有产生。

3)评价结果相关的考察

不只是和实施例一同样地在通道层使用in-sn-zn-o系氧化物半导体，在用于配向处理的曝光中，波长为365nm带通滤波器被使用，因此得到比实施例一还良好的tft特性。

[实施例三]

除了配向膜的形成，和实施例一同样地，制造ffs模式的液晶显示装置。

配向膜，按以下的步骤制造。首先，将含有作为固体成分的聚酰亚胺聚合物的配向剂涂敷于tft基板上，聚酰亚胺聚合物在主链含有肉桂酸酯结构。配向剂的组成为nmp:bc：固体成分＝66:30:4的重量比。在cf基板上也涂敷同样的配向剂。

进行将涂敷了配向剂的tft基板及cf基板在70℃下加热两分钟的临时烧制。临时烧制后形成的配向膜的膜厚为100nm。临时烧制后，作为用于配向处理的曝光，从基板法线方向照射偏光紫外线。图9是表示实施例三中的配向处理的照射光谱的图。在偏光紫外线的光源中，使用高亮度点光源(牛尾电机公司制造、产品名“deepuv灯”)，还使用不让波长为270nm以下的光透射的短截滤光器(shortcutfilter)。被照射于配向膜的偏光紫外线的强度，在用紫外线积算光量计(牛尾电机公司制造，产品名“uit-250”，光接收器形式“uvd-s313”)测量时，为1j/cm²。在用于配向处理的曝光之后，作为正式烧制，将配向膜在230℃下加热30分钟。

<实施例三的特性评价>

1)tft的电流电压(i-v)特性

针对实施例三的tft，与实施例一相同地，在用于配向处理的曝光的前后测量i-v特性。其结果是，i-v特性在用于配向处理的曝光的前后稍有改变。具体而言，tft的阈值电压在曝光后下降了0.18v(δvth＝-0.18v)。

2)31灰度下的显示不均

目视观察31灰度下发亮的画面，进行显示不均的评价。观察的结果，实施例三的液晶显示装置中，通过使光50％透射的减光滤光器(nd2滤光器)没有观察到显示不均(起因于tft特性的dc充电不均)，为良好的显示品质。

3)评价结果相关的考察

不只是和实施例一同样地在通道层使用in-sn-zn-o系氧化物半导体，在用于配向处理的曝光中，不让波长为270nm以下的光透射的短截滤光器被使用，因此得到比实施例一还良好的tft特性。因此，知道：使i-v特性漂移的氧化物半导体(in-sn-zn-o)的缺陷能级是由波长不到270nm的光所激发的。

[实施例四]

实施例四涉及是垂直配向模式的一种的垂直配向扭曲向列(vatn)模式的液晶显示装置。图10是示意地表示实施例四的薄膜晶体管基板的剖面的图。图11是示意地表示实施例四的薄膜晶体管基板的像素的俯视图。此外，实施例四的液晶显示装置也具有图1中示出的构成。

实施例四的薄膜晶体管基板(tft基板)20具有图10中示出的通道蚀刻(ce)结构，因为未设置有辅助电容电极28以及辅助电容绝缘膜29这一点，而具有与实施例一的tft基板20不同的剖面结构。

在图10中虽然没有图示，但在像素电极30上设有配向膜50。而且，配向膜50也形成于彩色滤光片基板(cf基板)40的与液晶层60邻近的一侧的表面。

配向膜50按以下的步骤制造。首先，将含有作为固体成分的聚酰亚胺聚合物的配向剂涂敷于tft基板20上，聚酰亚胺聚合物在侧链含有肉桂酸酯结构和氟化烷基链。配向剂的组成为n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp):丁基溶纤剂(bc)：固体成分＝66:30:4的重量比。在cf基板40上也涂敷同样的配向剂。

进行将涂敷了配向剂的tft基板20及cf基板40在70℃下加热两分钟的临时烧制。临时烧制后形成的配向膜50的膜厚为100nm。临时烧制后，作为正式烧制，将配向膜50在200℃下加热30分钟。在正式烧制之后，作为用于配向处理的曝光，从相对于基板的法线倾斜了40°的方向照射p偏光紫外线。图12是表示实施例四中的配向处理的照射光谱的图。在p偏光紫外线的光源中，使用高亮度点光源(牛尾电机公司制造、产品名“deepuv灯”)，还使用了不让波长在270nm以下的光透射的短截滤光器。被照射于配向膜50的p偏光紫外线的强度，在用紫外线积算光量计(牛尾电机公司制造，产品名“uit-250”，光接收器形式“uvd-s313”)测量时，为40mj/cm²。

接下来，以规定的图案在cf基板40上描画密封剂(协立化学产业公司制造，商品名“worldrock”)。之后，以液晶滴下(odf)方式在tft基板20上滴下液晶。液晶，使用merck公司制造的mlc6610。并且，贴合cf基板40和tft基板20，以使液晶的预倾方位正交，在tft基板20和cf基板40之间封入液晶。由此，在各像素内，形成有液晶分子的配向的朝向相互不同的四个域区域。图11中的箭头表示各域区域中的液晶分子的配向的朝向。之后，进行130℃40分钟的热处理。形成的液晶层60的d·δn(厚度d和折射率各向异性δn的积)为340nm。并且，将一对偏光板贴附于tft基板20的背面一侧以及cf基板40的观察面一侧，使偏光轴变为正交尼科尔的关系。进一步的，将具有led的背光源10装设于tft基板20的背面一侧，则实施例四的vatn模式的液晶显示装置完成。

<实施例四的特性评价>

1)tft的电流电压(i-v)特性

针对实施例四的tft，与实施例一相同地，在用于配向处理的曝光的前后测量i-v特性。其结果是，i-v特性在用于配向处理的曝光的前后稍有改变。具体而言，tft的阈值电压在曝光后下降了0.14v(δvth＝-0.14v)。

2)31灰度下的显示不均

目视观察31灰度下发亮的画面，进行显示不均的评价。观察的结果，在实施例四的液晶显示装置中，通过使光50％透射的减光滤光器(nd2滤光器)没有观察到显示不均(起因于tft特性的dc充电不均)，为良好的显示品质。

如以上，液晶的配向模式，不单在如实施例一～三的是水平配向模式(横向电场方式)的情况下，在是vatn模式的情况下，本发明的效果也被确认。

[实施例五]

实施例五涉及是垂直配向模式的一种的多域垂直配向(mva)模式的液晶显示装置，具有特征为：在聚合物支持配向(psa)方式被适用这一点。

实施例五的tft基板是具有图10中示出的结构的、具有与实施例四的tft基板相同的剖面结构的tft基板，但因为在像素电极上形成有电极狭缝这一点，而具有与实施例四的tft基板不同的平面结构。

在实施例五中也是，在tft基板的像素电极3上设有配向膜。而且，配向膜也形成于cf基板的与液晶层邻近的一侧的表面。

配向膜按以下的步骤制造。首先，将含有作为固体成分的聚酰亚胺聚合物的配向剂涂敷于tft基板上，聚酰亚胺聚合物在侧链含有胆甾烷(cholestane)结构以及肉桂酸酯结构。配向剂的组成为nmp:bc：固体成分＝66:30:4的重量比。在cf基板上也涂敷同样的配向剂。

进行将涂敷了配向剂的tft基板及cf基板在70℃下加热两分钟的临时烧制。临时烧制后形成的配向膜的膜厚为100nm。临时烧制后，作为正式烧制，将配向膜在200℃下加热30分钟。

接下来，以规定的图案在cf基板上描画密封剂(协立化学产业公司制造，商品名“worldrock”)。之后，以液晶滴下(odf)方式在tft基板上滴下液晶。液晶，使用merck公司制造的mlc6610，作为甲基丙烯酸酯聚合物层的前驱体，使用了添加了0.3wt％联苯-4，4’-二基双(2-丙烯酸甲酯)的前驱体。并且，贴合cf基板和tft基板，在两基板间封入液晶。之后，进行130℃40分钟的热处理。形成的液晶层的d·δn(厚度d和折射率各向异性δn的积)为340nm。

接着，作为用于配向处理的曝光，在设于tft基板的像素电极和设于cf基板的公共电极之间施加20v的直流(dc)电压的同时，从基板法线方向照射无偏光紫外线。图13是表示实施例五中的配向处理的照射光谱的图。在无偏光紫外线的光源中，使用黑光荧光灯(东芝公司制造、产品名“fhf32blb”)，不使用截止滤光片(cutfilter)。无偏光紫外线的强度，在用紫外线积算光量计(牛尾电机公司制造，产品名“uit-250”，光接收器形式“uvd-s363”)测量时，为5j/cm²。通过无偏光紫外线的照射，液晶中的联苯-4，4’-二基双(2-丙烯酸甲酯)光聚合，在配向膜上甲基丙烯酸酯聚合物层被形成。

之后，将一对偏光板贴附于tft基板的背面一侧以及cf基板的观察面一侧，使偏光轴变为正交尼科尔的关系。进一步的，将led背光源装设于tft基板的背面一侧，则适用了实施例五的psa技术的mva模式的液晶显示装置完成。

<实施例五的特性评价>

1)tft的电流电压(i-v)特性

针对实施例五的tft，与实施例一相同地，在用于配向处理的曝光的前后测量i-v特性。其结果是，i-v特性在用于配向处理的曝光的前后稍有改变。具体而言，tft的阈值电压在曝光后下降了0.20v(δvth＝-0.20v)。

2)31灰度下的显示不均

目视观察31灰度下发亮的画面，进行显示不均的评价。观察的结果，在实施例五的液晶显示装置中，通过使光50％透射的减光滤光器(nd2滤光器)没有观察到显示不均(起因于tft特性的dc充电不均)，为良好的显示品质。

如以上，在一并使用psa方式的情形，本发明的效果也被确认。

此外，也可以将本发明的各实施例中记载的技术特征相互组合形成新的本发明的实施方式。

[附记]

本发明的一方式是具有薄膜晶体管基板以及液晶层的液晶显示装置，也可以为这样的液晶显示装置：所述薄膜晶体管基板具有通道蚀刻结构的薄膜晶体管、配向膜；所述薄膜晶体管按顺序具有栅极、栅极绝缘膜、包含氧化物半导体的通道层、一对的源极和漏极；所述氧化物半导体含有铟、锡、锌以及氧；所述配向膜具有光官能团。根据所述方式，由于通道层由含有铟、锡、锌以及氧的氧化物半导体(in-sn-zn-o系氧化物半导体)构成，可以防止在通道蚀刻时通道层受到损坏。从而，可以防止由于光配向处理，tft的电流电压(i-v)特性劣化。由此，可以防止起因于tft特性的dc充电不均，可以实现显示品质优异的液晶显示装置。

所述光官能团也可以是包含从由肉桂酸酯结构、查耳酮结构、环丁烷结构、偶氮苯结构、茋结构、香豆素结构以及酚酯结构构成的群组中选择的至少一个的光光官能团。这些结构是利用光可以实施配向处理的结构。

在所述配向膜和所述液晶层之间，也可以具有包含所述丙烯酸酯结构及所述甲基丙烯酸酯结构的至少一个的聚合物层。这样的聚合物层可以通过psa方式制造。而且，所述聚合物层，因为可以通过利用光使包含于液晶中的前驱体(单体等)有效地进行自由基聚合而形成，因此是适宜的。

以上所示的本发明的技术特征，在不脱离本发明的主旨的范围内也可以适当组合。

符号说明

10背光源

20薄膜晶体管(tft)基板

21基板

22栅极布线

22g栅极

23栅极绝缘膜

24通道层

25源极布线

25d漏极

25s源极

26无机绝缘膜

27丙烯酸树脂膜

28辅助电容电极

29辅助电容绝缘膜

30像素电极

40彩色滤光片(cf)基板

50配向膜

60液晶层