JP2018132770A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性を有する基板を用い、なおかつ、バックプレーンが結晶性酸化物半導体膜で作製された高信頼性の液晶表示装置を提供する。【解決手段】トランジスタと、トランジスタ上の有機樹脂膜と、有機樹脂膜上において絶縁膜を挟んで重なる領域を有して形成された画素電極及び共通電極と、画素電極及び共通電極上の配向膜とを含む層が設けられた、可撓性を有する第１の基板と、第１の基板に対向し、可撓性を有する第２の基板と、封止部材によって、第１の基板及び第２の基板の間に封入された液晶層と、を有し、トランジスタは、チャネルが形成される半導体層が結晶部を有する酸化物半導体膜で形成されており、層には、第１及び第２の基板の間に液晶層を封入する前に乾燥処理がされており、乾燥処理から液晶層を封入するまでの工程は大気開放せずに行われたことを特徴とする液晶表示装置。【選択図】図１

Description

本発明は、酸化物半導体膜を用いたトランジスタを有する液晶表示装置と、上記液晶表示
装置を用いたタッチパネルに関する。

液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置において、その多くに用いられているトランジスタは
、アモルファスシリコンや多結晶シリコンなどのシリコン半導体膜によって作製されてい
る。

そのシリコン半導体膜に代わって、酸化物半導体膜をトランジスタに用いる技術が注目
されている。

例えば、酸化物半導体膜として、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物膜で作製されたトランジスタを
画素のスイッチング素子などに用いる技術が開示されている（特許文献１、２参照）。

また、我々は、ガラス基板上に新しい結晶構造を有する酸化物半導体膜を作製する技術を
開発している（非特許文献１参照）。

特開２００６−１６５５２８号公報 特開２００７−０９６０５５号公報

Ｙａｍａｚａｋｉら、「Ｒｅｓｅａｒｃｈ， Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ」、ＳＩＤ ２０１２ ＤＩＧＥＳＴ、ｐ．１８３−１８６

酸化物半導体はシリコンよりもバンドギャップが広く、かつ真性キャリア密度をシリコン
よりも低くすることができる半導体材料である。そのため酸化物半導体膜を用いたトラン
ジスタ（以下、酸化物半導体トランジスタと呼ぶ。）は、アモルファスシリコン膜および
多結晶シリコン膜を用いたものよりも著しくオフ電流を低くすることが可能である。従っ
て、酸化物半導体トランジスタで液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置のバックプレーン（回
路基板）を作製することで、表示装置の低消費電力化が可能になる。

さらに、結晶性を有する酸化物半導体膜を用いたトランジスタにより、画素の密度を向上
させることが可能であり、表示装置の高精細化が実現される（上記、非特許文献１参照）
。

化石燃料の枯渇、環境問題等により、あらゆる電子機器の電力消費の削減が求められてお
り、液晶表示装置もその例外ではない。液晶表示装置の消費電力は、液晶層に電界を印加
する方法（表示モード）で異なることが知られている。ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａ
ｔｉｃ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードなどの縦電界モ
ードよりも横電界方式の方が、液晶材料の配向を変化させる（画素を書換える）ための消
費電力が低い。

また、横電界方式の液晶表示装置は、縦電界方式よりも広い視野角を得ることができるた
め、近年、テレビジョン装置、モバイル機器等の表示装置として、様々な画面サイズの液
晶表示装置に採用されている。

横電界方式の液晶表示装置は、液晶層を挟んで配置される一対の基板のうちのトランジス
タが作製される基板側に、画素電極と共通電極が共に設けられており、概ね横方向の電界
が液晶分子に印加される。横電界方式としては、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃ
ｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが
代表的である。

従って、横電界方式の表示モードと結晶性酸化物半導体膜でなるトランジスタの組み合わ
せにより、液晶表示装置の高精細化、低消費電力化の実現が可能であり、また高性能のタ
ッチパネルの実現も可能になる。

一方で、バックプレーンに酸化物半導体トランジスタを使った液晶表示装置の量産化に向
けての大きな課題として、信頼性の向上がある。

また、可撓性を有する基板は、ガラス基板と比較して振動、衝撃に対する機械的強度に優
れ、厚さを抑えやすく、形状の自由度が高いというメリットを有している。そのため、該
可撓性を有する基板を用いた半導体装置には、様々なアプリケーションが期待されている
。

そこで、本発明の一態様では、可撓性を有する基板を用い、なおかつ、バックプレーンが
結晶性酸化物半導体膜で作製された高信頼性の液晶表示装置を提供することを課題の１つ
とする。

我々の研究において、酸化物半導体トランジスタの電気的特性の変動の大きな原因の１つ
が、酸化物半導体膜への水の侵入であることが明らかになっている。酸化物半導体膜に水
が侵入することでキャリア密度が増加し、トランジスタの電気的特性が変動するのである
。

そのため、可能な限り水を含まない材料で、かつ可能な限り水を侵入させない構造及び作
製方法で、液晶表示装置を作製することが信頼性の低下の解決につながる。

しかしながら、材料の制約は液晶表示装置の表示品位を低下させる、液晶表示装置の製造
工場の既存の設備が使用できなくなるという新たな問題を生み、酸化物半導体を用いた液
晶表示装置の早期実用化を阻むことになる。

例えば、液晶分子の配向不良を抑えるために画素電極の下地膜として、平坦化膜を形成す
ることが望ましい。平坦化膜は、トランジスタの凹凸を無くすように厚く形成する必要が
あるため、有機樹脂膜が平坦化膜として一般的に用いられている。しかしながら、有機樹
脂膜は無機絶縁膜と比較して吸湿性が高いため、酸化物半導体トランジスタとの組み合わ
せに問題がある。

そこで、本発明の一形態に係る液晶表示装置は、耐熱性を有する基板上に、酸化物半導体
トランジスタと、酸化物半導体トランジスタ上の有機樹脂膜と、有機樹脂膜上の画素電極
及び共通電極と、画素電極及び共通電極上の配向膜とを含む素子層が形成された後、可撓
性を有する第１基板上に上記素子層を転置して、上記第１基板と可撓性を有する第２基板
との間に液晶層を封入する前に、乾燥処理が行われており、乾燥処理から液晶層を封入す
るまでの工程は大気開放せずに行われているものとする。

また、本発明の他の形態は、上記形態に係る液晶表示装置を表示部に備えたタッチパネル
にある。

本明細書に開示された技術により、可撓性を有する基板を用い、なおかつ、酸化物半導体
トランジスタでバックプレーンを作製した実用化レベルを満たす程度に高い信頼性の液晶
表示装置を提供することが可能になる。

液晶パネルの構成例を示す平面図。 液晶パネルの構成例を示す断面図であり、図１のＢ１−Ｂ２による断面図。 画素の構成例を示す平面図。 図３の切断線Ａ１−Ａ２による画素の断面図。 図３の切断線Ａ３−Ａ４による画素の断面図。 共通電極と端子部の接続構造の一例を示す断面図。 液晶パネルの配線（電極）の接続構造の一例を示す断面図。 Ａ−Ｄ：トランジスタの作製方法の一例を示す断面図。 Ａ−Ｃ：図８Ｄに続く工程の一例を示す断面図。 図１の液晶パネルを備えたタッチパネルの構成例を示す断面図。 図１０のタッチパネルのタッチセンサの構成例を示す平面図。 図１１の切断線Ｃ１−Ｃ２によるタッチパネルの断面図と、図１１の領域２４０における平面図。 図１の液晶パネルを備えた液晶表示装置の構成例を示すブロック図。 画素の構成例を示す回路図。 図１３の液晶表示装置の駆動方法の一例を説明するタイミングチャート。 電子機器の図。 ＴＤＳにより、液晶パネルの回路基板（有機樹脂膜を含む）から分離された質量電荷比（ｍ／ｚ）が１８である気体分子の強度を示すグラフ。 ＴＤＳにより、液晶パネルの回路基板（有機樹脂膜を含まない）から分離された、質量電荷比（ｍ／ｚ）が１８である気体分子の強度を示すグラフ。 走査線駆動回路（加熱処理あり）の動作時間に対する動作マージン幅の変化を示すグラフ。 走査線駆動回路（加熱処理なし）の動作時間に対する動作マージン幅の変化を示すグラフ。 液晶表示装置の作製工程を示す断面図。 液晶表示装置の作製工程を示す断面図。 液晶パネルを備えた液晶表示装置の構成例を示すブロック図。 タッチセンサの斜視図。 タッチセンサの平面図。 タッチセンサの断面図。 タッチセンサの回路図。 タッチセンサのマスク図面。 液晶パネルの仕様の一例を示す図。 電子機器の図。 電子機器の図。

以下に、図面を用いて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。ただし、本発明は
以下の説明に限定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態お
よび詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。したがって、本
発明は、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

また、発明の実施の形態の説明に用いられる図面において、同一部分または同様な機能を
有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略することがある。

なお、本明細書において液晶表示装置とは、液晶素子が各画素に形成された液晶パネルと
、駆動回路またはコントローラを含むＩＣ等、さらにはバックライトやフロントライトな
どの光源を、当該液晶パネルに実装した状態にあるモジュールとを、その範疇に含む。

（実施の形態１）
＜液晶パネルの構成＞
図２３及び図１４、並びに図１−図５を用いて、本実施の形態の液晶パネルを説明する
。図１は、液晶パネル１０の構成の一例を示す平面図である。図２は、液晶パネル１０の
構成例の一例を示す断面図であり、図１のＢ１−Ｂ２による断面図に対応する。

図２３は、液晶パネル１０の構成の一例を示すブロック図である。液晶パネル１０は、
表示部３０、走査線駆動回路４１、走査線駆動回路４２、データ線駆動回路４３を有する
。表示部３０は、走査線１１０及びデータ線１１１に接続された複数の画素３１を有する
。図１４は、画素３１の構成例を示す回路図である。

画素３１は、トランジスタ３５、液晶素子３６を有する。トランジスタ３５は、液晶素
子３６とデータ線１１１との電気的接続を制御するスイッチング素子であり、走査線１１
０を介して、そのゲートから入力される走査信号によりオン、オフが制御される。

図３は、画素３１の構成例を示す平面図である。図４は、画素３１の構成の一例を示す断
面図であり、図３の切断線Ａ１−Ａ２による断面図である。図５は、画素３１の構成の一
例を示す断面図であり、図３の切断線Ａ３−Ａ４による断面図である。ここでは、液晶パ
ネル１０にＦＦＳモードの画素３１を適用しているが、ＩＰＳモードの画素３１が適用さ
れていても良い。

表示部３０、走査線駆動回路４１、走査線駆動回路４２、データ線駆動回路４３は、それ
ぞれ、酸化物半導体を用いたトランジスタが用いられている。図２には、データ線駆動回
路４３のトランジスタ４５を示し、図４には、画素３１のトランジスタ３５を示している
。表示部３０、走査線駆動回路４１、走査線駆動回路４２、データ線駆動回路４３には、
同じ構造のトランジスタが形成される。ここでは、表示部３０、走査線駆動回路４１、走
査線駆動回路４２、データ線駆動回路４３のトランジスタとして、ボトムゲート型であり
、かつ半導体層が酸化物半導体膜で構成されているトランジスタが用いられる。

走査線駆動回路４１、走査線駆動回路４２の一方には奇数行の走査線１１０が接続され、
他方には偶数行の走査線１１０が接続されている。データ線駆動回路４３にはデータ線１
１１が接続されている。画素３１のトランジスタ３５は、走査線１１０及びデータ線１１
１に接続されている。

液晶パネル１０では、基板１００と基板２００の間に、封止部材２１５により封止された
液晶層１４０が存在している。液晶パネル１０のセルギャップは、基板２００に形成され
たスペーサ１４１により維持されている（図５参照）。図３及び図５に示すように、スペ
ーサ１４１は、走査線１１０およびデータ線１１１が重なる領域に形成されている。この
ような領域は、液晶材料の配向が乱れる領域であり表示に寄与しない。このような領域に
スペーサ１４１を形成することで、画素３１の開口率の高くすることができ、その開口率
を５０％以上とすることが可能である。

基板１００には、封止部材２１５の外側に、ＦＰＣ６１に接続される端子部６０が形成さ
れている。端子部６０の上層には共通電極１１５と同じ透明導電膜から形成された電極１
６２が形成されており、異方性導電膜によりＦＰＣ６１と電極１６２が電気的に接続され
る。電極１６２は、表示部３０、走査線駆動回路４１、走査線駆動回路４２、データ線駆
動回路４３に電気的に接続されており、データ線１１１を構成する導電膜から形成される
。なお、電極１６２と、表示部３０、走査線駆動回路４１、走査線駆動回路４２、データ
線駆動回路４３を接続する配線１６１は、走査線１１０と同じ導電膜で形成することがで
きる。

基板１００及び基板２００は可撓性を有しており、プラスチック等の樹脂を有する基板を
用いることができる。プラスチック基板として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
に代表されるポリエステル、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレー
ト（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド系合成繊維、ポリエーテルエーテ
ルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリ
アリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリイミド、アクリロ
ニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、
アクリル樹脂などが挙げられる。

また、基板１００または基板２００は、一対の平面の一方または両方が、絶縁性を有し、
なおかつ可視光に対する透光性を有するセラミック層で被覆されていても良い。樹脂を有
する基板は、ガラス基板等に比べて、傷を生じさせるような物理的な衝撃に対する耐性が
低い傾向にあるが、上記特性を有するセラミック層で被覆された基板１００または基板２
００は、可視光に対する透光性を維持したまま、表面に傷がつきにくくすることができる
。セラミック層は、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属砒化物、金属硫化物、シ
リコン酸化物、またはシリコン炭化物であって、可視光に対して透光性を有し、絶縁性を
有する材料を用いることが望ましい。具体的には、セラミック層に、酸化チタン、酸化ア
ルミニウム、酸化クロム、酸化マグネシウム、酸化ニッケル、酸化ジルコニウム、窒化珪
素、窒化アルミニウム、酸化窒化チタン、炭化珪素、酸化窒化シリコンなどを用いること
ができる。

セラミック層は、ゾルゲル法、蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング法などを用いて形成す
ることができる。また、耐熱性の高い基板上に上記いずれかの方法を用いてセラミック層
を形成した後、セラミック層を耐熱性の高い基板から剥離し、基板１００または基板２０
０に転置することで、セラミック層を基板上に形成しても良い。或いは、セラミックの粒
子を気体と共に高速で基板に吹き付けることで、セラミック層を基板上に形成することも
できる。

＜画素について＞
画素３１において、有機樹脂膜１３５上に、共通電極１１５および画素電極１１６が絶縁
膜１３６を挟んで対向している。共通電極１１５は、表示部３０において１つの電極とし
て構成されており、各画素３１において、画素電極１１６とトランジスタ３５との接続部
に開口が形成されている。画素電極１１６は、画素３１毎に分割して形成されており、各
画素３１が有する画素電極１１６は、ストライプ状の領域を有している。図３では、画素
電極１１６にスリット状の開口部を設けている場合を例示している。画素３１の液晶素子
３６（図１４参照）は、共通電極１１５、画素電極１１６及び液晶層１４０で構成される
。共通電極１１５と画素電極１１６が形成する電界の作用により液晶層１４０の液晶材料
の配向が変化される。

なお、共通電極１１５において、画素電極１１６と重なる部分にスリット状の開口を形
成することもできる。

また、画素電極１１６と共通電極１１５が絶縁膜１３６を介して重なる領域は、容量Ｃ１
を構成する（図１４参照）。そのため、画素３１に補助容量線と呼ばれる配線を別途作製
することで形成される容量Ｃ２が、不要である。つまり、液晶素子３６の保持容量として
は、画素電極１１６、共通電極１１５及び絶縁膜１３６でなる容量Ｃ１（＞０ｆＦ）が設
けられ、補助容量線を電極とする容量Ｃ２が設けられていない。つまり、容量値は、容量
Ｃ１は０［ｆＦ］を超え、数百［ｆＦ］程度とすることができ、他方、容量Ｃ２は０［ｆ
Ｆ］である。

よって、画素３１に開口率を低下させる補助容量線を形成することがなく、液晶素子３
６に並列に容量Ｃ１が付加されているため、開口率を高くすることができる。そのため、
開口率を５０％以上にすることが可能であり、さらに６０％以上にすることも可能である
。

基板２００には、ブラックマトリクス２１０、カラーフィルタ２１１、オーバーコート２
１２、配向膜２１３が形成されている。カラーフィルタ２１１は画素電極１１６と重なる
領域に形成され、ブラックマトリクス２１０は、走査線１１０及びデータ線１１１等が形
成された、表示に寄与しない領域を隠すように設けられている。

図６に示すように、共通電極１１５は、絶縁膜１３１上の配線１１７に電気的に接続され
ている。配線１１７は、表示部３０の外側に形成されており、配線１１７は、図２の配線
１６１と同様に、端子部６０の電極１６２に電気的に接続されている。このような構造に
より、共通電極１１５に液晶パネル１０の外部から電位を印加することができる。

ＦＦＳモードの液晶パネルは、ＩＰＳモードの液晶パネルよりも広い視野角、高いコント
ラストが得られ、また、ＩＰＳモードのものよりも低電圧駆動が可能であるため、酸化物
半導体でなるトランジスタを適用することにより、モバイル型電子機器の高精細表示装置
として非常に好適である。また、ＦＦＳモードの液晶パネルは、画素電極と共通電極が重
なることにより、保持容量配線を設けることなく、画素に保持容量を付加することができ
るため、開口率の向上が図れる。

＜トランジスタの作製方法＞
以下、図１に示す液晶パネル１０の回路基板の作製方法を示す。

まず、図８Ａ乃至図９Ｃを用いて、表示部３０、走査線駆動回路４１、走査線駆動回路４
２、データ線駆動回路４３のトランジスタの作製方法を説明する。図８Ａ乃至図９Ｃは、
表示部３０のトランジスタ３５の作製方法の一例を示す断面図であるが、走査線駆動回路
４１、走査線駆動回路４２、データ線駆動回路４３のトランジスタも同様の構成で同時に
基板１８０上に作製される。

図８Ａに示すように、基板１８０上に、剥離層１７４と、剥離層１７４上の絶縁膜１７５
と、絶縁膜１７５上の第１層目の配線及び電極を構成する導電膜３０１を形成する。

基板１８０としては、後の作製工程において耐えうる程度の耐熱性を有する基板が望まし
く、例えば、ガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板等が用いられる。

剥離層１７４は、金属膜、金属酸化膜、金属膜と金属酸化膜とを積層して形成される膜を
用いることができる。金属膜と金属酸化膜は、単層であっても良いし、複数の層が積層さ
れた積層構造を有していても良い。また、金属膜や金属酸化膜の他に、金属窒化物や金属
酸化窒化物を用いてもよい。剥離層１７４は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種Ｃ
ＶＤ法等を用いて形成することができる。

剥離層１７４に用いられる金属としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チ
タン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ
）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パ
ラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）またはイリジウム（Ｉｒ）等が挙げられる。剥離
層１７４は、上記金属で形成された膜の他に、上記金属を主成分とする合金で形成された
膜、或いは上記金属を含む化合物を用いて形成された膜を用いても良い。

金属膜と金属酸化膜とが積層された剥離層１７４は、元となる金属膜を形成した後、該金
属膜の表面を酸化または窒化させることで形成することができる。具体的には、酸素雰囲
気中またはＮ_２Ｏ雰囲気中で元となる金属膜にプラズマ処理を行う、或いは、酸素雰囲気
中またはＮ_２Ｏ雰囲気中で元となる金属膜に加熱処理を行えばよい。また元となる金属膜
上に接するように、酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜を形成することでも、金属膜の酸化
を行うことができる。また元となる金属膜上に接するように、酸化窒化珪素膜、窒化珪素
膜を形成することで、窒化を行うことができる。

金属膜の酸化または窒化を行うプラズマ処理として、プラズマ密度が１×１０^１１ｃｍ^−
３以上、好ましくは１×１０^１１ｃｍ^−３から９×１０^１５ｃｍ^−３以下であり、マイク
ロ波（例えば周波数２．４５ＧＨｚ）などの高周波を用いた高密度プラズマ処理を行って
も良い。

なお元となる金属膜の表面を酸化することで、金属膜と金属酸化膜とが積層した剥離層１
７４を形成するようにしても良いが、金属膜を形成した後に金属酸化膜を別途形成するよ
うにしても良い。例えば金属としてタングステンを用いる場合、スパッタ法やＣＶＤ法等
により元となる金属膜としてタングステン膜を形成した後、該タングステン膜にプラズマ
処理を行う。これにより、金属膜に相当するタングステン膜と、該金属膜に接し、なおか
つタングステンの酸化物で形成された金属酸化膜とを、形成することができる。

絶縁膜１７５は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒
化珪素、窒化酸化珪素等の絶縁性を有する材料を用いて形成する。

絶縁膜１７５は、基板１８０中に含まれるＮａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が
、後に形成される半導体層１２０中に拡散し、トランジスタなどの半導体素子の特性に悪
影響を及ぼすのを防ぐために設ける。また、絶縁膜１７５は、剥離層１７４に含まれる不
純物元素が半導体層１２０中に拡散するのを防ぎ、なおかつ後の素子層１７０を剥離する
工程において、素子層１７０を保護する役目も有している。さらに絶縁膜１７５により、
剥離層１７４における剥離が容易となり、または後の剥離工程において半導体素子や配線
に亀裂やダメージが入るのを防ぐことができる。

絶縁膜１７５は、単数の絶縁膜を用いたものであっても、複数の絶縁膜を積層して用いた
ものであっても良い。本実施の形態では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜、膜厚５０ｎ
ｍの窒化酸化珪素膜、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜を順に積層して絶縁膜１７５を形
成するが、各膜の材質、膜厚、積層数は、これに限定されるものではない。

なお、本実施の形態では、基板１８０上に剥離層１７４を直接形成する場合を例示してい
るが、基板１８０と剥離層１７４の密着性を高めるために、基板１８０と剥離層１７４の
間に、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等を含む絶縁膜を形成しても良
い。

導電膜３０１としては、アルミニウム、チタン、クロム、コバルト、ニッケル、銅、イッ
トリウム、ジルコニウム、モリブデン、ルテニウム、銀、タンタル及びタングステンを一
種以上含む導電性材料でなる膜を１層または２層以上形成するとよい。例えば、導電膜３
０１として、窒化タングステン膜上に銅膜を積層した膜や、タングステン単層膜を形成す
ることができる。

次に、フォトリソグラフィー工程とエッチング工程により、トランジスタのゲート電極と
しても機能する走査線１１０を形成する。第１のフォトマスクを用いて、レジストからな
るマスク（以下、レジストマスクと呼ぶ。）を導電膜３０１上に形成する。導電膜３０１
をエッチングして、走査線１１０を形成する。そして、レジストマスクを除去する（図８
Ｂ）。

また、図７に示すように、電極１７１も走査線１１０と共に形成される。図７は、表示部
３０の外部に形成される配線（電極）の接続構造の一例を示す断面図であり、第１層目の
電極１７１と、第２層目の電極１７２とが、電極１７３を介して接続されている構造を示
している。このような接続の構造は、走査線駆動回路４１、走査線駆動回路４２、データ
線駆動回路４３や、引き回し配線などに適用される。

走査線１１０（第１層目の配線、電極）を覆って、絶縁膜１３１を形成し、絶縁膜１３１
上に、３層構造の酸化物半導体膜３１１乃至酸化物半導体膜３１３を形成する（図８（Ｃ
））。

絶縁膜１３１は、トランジスタ３５のゲート絶縁膜を構成する。絶縁膜１３１としては、
酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリ
コン、窒化シリコン、酸化ガリウム、酸化ゲルマニウム、酸化イットリウム、酸化ジルコ
ニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化ハフニウム及び酸化タンタルを一種以上含む
絶縁膜を、単層で、または積層で用いればよい。

例えば、２層構造の絶縁膜１３１とする場合、１層目を窒化シリコン膜とし、２層目を酸
化シリコン膜とした多層膜とすればよい。２層目の酸化シリコン膜は酸化窒化シリコン膜
にすることができる。また、１層目の窒化シリコン膜を窒化酸化シリコン膜とすることが
できる。

酸化シリコン膜は、欠陥密度の小さい酸化シリコン膜を用いると好ましい。具体的には、
電子スピン共鳴（ＥＳＲ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｉｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）にてｇ値
が２．００１の信号に由来するスピンのスピン密度が３×１０^１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ^３以
下、好ましくは５×１０^１６ｓｐｉｎｓ／ｃｍ^３以下である酸化シリコン膜を用いる。酸
化シリコン膜は、過剰酸素を有する酸化シリコン膜を用いると好ましい。窒化シリコン膜
は水素及びアンモニアの放出量が少ない窒化シリコン膜を用いる。水素、アンモニアの放
出量は、ＴＤＳ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：
昇温脱離ガス分光法）分析にて測定すればよい。

なお、窒化酸化シリコンとは、窒素の含有量が酸素より大きい絶縁材料であり、他方、酸
化窒化シリコンとは、酸素の含有量が窒素より大きな絶縁材料のことをいう。

３層構造の酸化物半導体膜３１１乃至酸化物半導体膜３１３は、トランジスタの半導体層
１２０を構成する膜である。ここでは、３層構造の酸化物半導体膜（３１１〜３１３）を
形成したが、単層構造でもよく、またその他の積層構造でもよい（図８Ｃ）。

次に、フォトリソグラフィー工程とエッチング工程により、トランジスタの半導体層１２
０を形成する。第２のフォトマスクを用いて、レジストマスクを酸化物半導体膜３１１上
に形成し、酸化物半導体膜３１１乃至酸化物半導体膜３１３をエッチングして、半導体層
１２０を形成する。そして、レジストマスクを除去する（図８Ｄ）。

トランジスタの半導体層１２０として用いられる酸化物半導体としては、例えば、酸化イ
ンジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、Ｉｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｚｎ
系酸化物、Ｚｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｓｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｉｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｉｎ−Ｇａ
系酸化物、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物（ＩＧＺＯとも表記する）、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸
化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化
物、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｚｒ−Ｚｎ系酸化物
、Ｉｎ−Ｔｉ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｃ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉ
ｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ
−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−
Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈ
ｏ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙｂ
−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−
Ｈｆ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ
系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物等がある
。

例えば、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝３：１：２、あるいはＩｎ
：Ｇａ：Ｚｎ＝２：１：３の原子数比のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物やその組成の近傍の酸
化物を用いるとよい。

半導体層１２０を構成する酸化物半導体膜に水素が多量に含まれると、酸化物半導体と結
合することによって、水素の一部がドナーとなり、キャリアである電子を生じてしまう。
これにより、トランジスタのしきい値電圧がマイナス方向にシフトしてしまう。そのため
、酸化物半導体膜の形成後において、脱水化処理（脱水素化処理）を行い酸化物半導体膜
から、水素、又は水分を除去して不純物が極力含まれないように高純度化することが好ま
しい。

なお、酸化物半導体膜への脱水化処理（脱水素化処理）によって、酸化物半導体膜から酸
素が減少してしまうことがある。よって、酸化物半導体膜への脱水化処理（脱水素化処理
）によって増加した酸素欠損を補填するため酸素を酸化物半導体膜に加える処理を行うこ
とが好ましい。本明細書等において、酸化物半導体膜に酸素を供給する場合を、加酸素化
処理と記す場合がある、または酸化物半導体膜に含まれる酸素を化学量論的組成よりも多
くする場合を過酸素化処理と記す場合がある。

このように、酸化物半導体膜は、脱水化処理（脱水素化処理）により、水素または水分が
除去され、加酸素化処理により酸素欠損を補填することによって、ｉ型（真性）化または
ｉ型に限りなく近く実質的にｉ型（真性）である酸化物半導体膜とすることができる。な
お、実質的に真性とは、酸化物半導体膜中にドナーに由来するキャリアが極めて少なく（
ゼロに近く）、キャリア密度が１×１０^１７／ｃｍ^３以下、１×１０^１６／ｃｍ^３以下、
１×１０^１５／ｃｍ^３以下、１×１０^１４／ｃｍ^３以下、１×１０^１３／ｃｍ^３以下であ
ることをいう。

また、このように、ｉ型又は実質的にｉ型である酸化物半導体膜を備えるトランジスタは
、極めて優れたオフ電流特性を実現できる。例えば、酸化物半導体膜を用いたトランジス
タがオフ状態のときのドレイン電流を、室温（２５℃程度）にて１×１０^−１８Ａ以下、
好ましくは１×１０^−２１Ａ以下、さらに好ましくは１×１０^−２４Ａ以下、または８５
℃にて１×１０^−１５Ａ以下、好ましくは１×１０^−１８Ａ以下、さらに好ましくは１×
１０^−２１Ａ以下とすることができる。なお、トランジスタがオフ状態とは、ｎチャネル
型のトランジスタの場合、ゲート電圧がしきい値電圧よりも十分小さい状態をいう。具体
的には、ゲート電圧がしきい値電圧よりも１Ｖ以上、２Ｖ以上または３Ｖ以上小さければ
、トランジスタはオフ状態となる。

なお、ＦＦＳモードの液晶表示装置の場合、図１４に示した容量Ｃ１は、画素電極１１６
と共通電極１１５が絶縁膜１３６を介して重なる領域に形成される。そのため、絶縁膜１
３６の膜厚や比誘電率が変わらないのであれば、容量Ｃ１は、上記領域の面積が大きくな
るほど、その容量値が大きくなり、上記領域の面積が小さくなるほどその容量値が小さく
なる。そして、本発明の一態様に係る液晶表示装置では、トランジスタ３５のオフ電流を
著しく小さくすることができるため、シリコンを用いたトランジスタを画素のスイッチン
グ素子に適用した液晶表示装置に比べて、容量Ｃ１からリークする電荷量を少なく抑える
ことができる。そのため、本発明の一態様に係る液晶表示装置では、シリコンを用いたト
ランジスタを画素のスイッチング素子に適用した液晶表示装置の場合に比べて、容量Ｃ１
の容量値を小さく抑えることができ、画素電極１１６と共通電極１１５が絶縁膜１３６を
介して重なる領域の面積も、小さく抑えることができる。よって、本発明の一態様に係る
液晶表示装置では、画素３１の透過率を高めることができ、液晶パネルの内部における光
の損失を抑えて、液晶表示装置の消費電力を低減させることができる。

ここでは、トランジスタのチャネルが、半導体層１２０のうち、主として酸化物半導体膜
３１２に形成されるように、酸化物半導体膜３１１乃至酸化物半導体膜３１３を設けてい
る。酸化物半導体膜３１１乃至酸化物半導体膜３１３の詳細な作製方法については、後述
する。

図９Ａに示すように、基板１８０全体に、第２層目の配線及び電極を構成する導電膜３０
２を形成する。導電膜３０２は、導電膜３０１と同様に形成することができる。ここでは
、導電膜３０２を３層構造とする。１層目、３層目をチタン膜で形成し、２層目をアルミ
ニウム膜で形成する。チタン膜、アルミニウム膜はスパッタリング法で形成する。

次に、第３のフォトマスクを用いてレジストマスクを導電膜３０２及び絶縁膜１３１上に
形成する。このレジストマスクを用いて、導電膜３０２をエッチングして、半導体層１２
０に接続されるデータ線１１１、及び電極１１２を形成する（図９Ｂ）。データ線１１１
、電極１１２は、トランジスタのソース電極、ドレイン電極として機能する。

また、導電膜３０２からは２層目の図２に示す配線１６１、図６に示す配線１１７、及び
図７に示す電極１７２等も形成される。図６の配線１１７は、共通電極１１５を端子部６
０に接続するための引き回し配線である。

次に、基板１８０全体を覆って、無機絶縁膜を形成する。ここでは、３層の無機材料でな
る絶縁膜１３２乃至絶縁膜１３４を形成する（図９Ｃ）。特に、絶縁膜１３２及び絶縁膜
１３３は酸化物膜とし、絶縁膜１３４は窒化物絶縁膜とすることが好ましい。絶縁膜１３
４を窒化物絶縁膜とすることで外部から水素や水等の不純物がトランジスタの半導体層に
入ることを抑制できる。なお、絶縁膜１３２は設けない構造であってもよい。

また、絶縁膜１３２及び絶縁膜１３３の一方または双方を酸化物膜とした場合、化学量論
的組成よりも多くの酸素を含むことが好ましい。このようにすることで、酸化物半導体膜
３１１乃至酸化物半導体膜３１３からの酸素の脱離を防止するとともに、酸素過剰領域に
含まれる該酸素を酸化物半導体膜に移動させ、酸素欠損を補填することが可能となる。

例えば、昇温脱離ガス分析（以下、ＴＤＳ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓ
ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）による分析とする。）によって測定される酸素分子の放出量が
、１．０×１０^１８分子／ｃｍ^３以上ある酸化絶縁膜を用いることで、該酸化物半導体膜
に含まれる酸素欠損を補填することができる。なお、絶縁膜１３２及び絶縁膜１３３の一
方または双方において、化学量論的組成よりも過剰に酸素を含む領域（酸素過剰領域）が
部分的に存在していてもよく、少なくとも酸化物半導体膜３１１乃至酸化物半導体膜３１
３でなる半導体層１２０と重畳する領域に酸素過剰領域が存在することで、酸化物半導体
膜３１１乃至酸化物半導体膜３１３からの酸素の脱離を防止するとともに、酸素過剰領域
に含まれる酸素を酸化物半導体膜３１１乃至酸化物半導体膜３１３に移動させ、酸素欠損
を補填することが可能となる。

絶縁膜１３３が化学量論的組成よりも多くの酸素を含む酸化物膜である場合、絶縁膜１３
２は、酸素を透過する酸化物膜であることが好ましい。なお、絶縁膜１３２において、外
部から絶縁膜１３２に入った酸素の一部は膜中にとどまる。また、予め絶縁膜１３２に含
まれている酸素が外部へ拡散する場合もある。そのため、絶縁膜１３２は酸素の拡散係数
が大きい酸化絶縁膜であることが好ましい。

絶縁膜１３２の厚さは、５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上５０ｎｍ以下
、好ましくは１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下とすることができる。絶縁膜１３１の厚さは、３
０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、好ましくは１５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とすることができ
る。

絶縁膜１３４を窒化物絶縁膜とする場合、絶縁膜１３２及び絶縁膜１３３の一方または双
方が窒素に対するバリア性を有する絶縁膜であることが好ましい。例えば、緻密な酸化物
絶縁膜とすることで窒素に対するバリア性を有することができ、具体的には、２５℃にお
いて０．５重量％のフッ酸を用いた場合のエッチング速度が１０ｎｍ／分以下である酸化
絶縁膜とすることが好ましい。

なお、絶縁膜１３２及び絶縁膜１３３の一方または双方を、酸化窒化シリコンまたは窒化
酸化シリコン等、窒素を含む酸化絶縁膜とする場合、ＳＩＭＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉ
ｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）より得られる窒素濃度は、ＳＩＭＳ検出下
限以上３×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３未満、好ましくは１×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ
^３以上１×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下とすることが好ましい。このようにすること
で、トランジスタ３５に含まれる酸化物半導体でなる半導体層１２０への窒素の移動量を
少なくすることができる。また、このようにすることで、窒素を含む酸化絶縁膜自体の欠
陥量を少なくすることができる。

絶縁膜１３２は次の条件にて形成することができる。ＰＥ−ＣＶＤ装置の真空排気された
処理室内に載置された基板を１８０℃以上４００℃以下、さらに好ましくは２００℃以上
３７０℃以下に保持し、処理室に原料ガスのシリコンを含む堆積性気体及び酸化性気体を
導入して処理室内における圧力を２０Ｐａ以上２５０Ｐａ以下、さらに好ましくは４０Ｐ
ａ以上２００Ｐａ以下とし、処理室内に設けられた電極に高周波電力を供給する条件であ
る。

シリコンを含む堆積性気体の代表例としては、シラン、ジシラン、トリシラン、フッ化シ
ラン等がある。酸化性気体としては、酸素、オゾン、一酸化二窒素、二酸化窒素等がある
。

絶縁膜１３４として、水素含有量が少ない窒化物絶縁膜を設けてもよい。該窒化物絶縁膜
としては、例えば、ＴＤＳ分析によって測定される水素分子の放出量が、５．０×１０^２
１ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ／ｃｍ^３未満であり、好ましくは３．０×１０^２１ｍｏｌｅｃｕｌ
ｅｓ／ｃｍ^３未満であり、さらに好ましくは１．０×１０^２１ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ／ｃｍ
^３未満である窒化物絶縁膜である。

絶縁膜１３４は、外部から水素や水等の不純物がトランジスタに侵入することを抑制する
機能を奏する厚さとする。例えば、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とすればよい。また、そ
の厚さは、好ましくは５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは５０ｎｍ以
上１００ｎｍ以下である。

絶縁膜１３２乃至絶縁膜１３４は、ＰＥ−ＣＶＤ法またはスパッタリング法等の各種成膜
方法を用いて形成することができる。また絶縁膜１３２乃至絶縁膜１３４は真空中で連続
して形成することが好ましい。このようにすることで、絶縁膜１３２、絶縁膜１３３、及
び絶縁膜１３４のそれぞれの界面に不純物が混入することを抑制することができる。絶縁
膜１３２と絶縁膜１３３に用いる材料が同種の組成である場合、絶縁膜１３２と絶縁膜１
３３の界面が明確に分からない場合がある。

例えば、絶縁膜１３２として、ＰＥ−ＣＶＤ法で酸化シリコン膜または酸化窒化シリコン
膜を形成する場合は、以下の成膜条件で成膜することができる。基板を１８０℃以上４０
０℃以下、さらに好ましくは２００℃以上３７０℃以下に保持し、処理室に原料ガスのシ
リコンを含む堆積性気体及び酸化性気体を導入して処理室内における圧力を２０Ｐａ以上
２５０Ｐａ以下、さらに好ましくは４０Ｐａ以上２００Ｐａ以下とし、処理室内に設けら
れた電極に高周波電力を供給する条件である。

シリコンを含む堆積性気体の代表例としては、シラン、ジシラン、トリシラン、フッ化シ
ラン等がある。酸化性気体としては、酸素、オゾン、一酸化二窒素、二酸化窒素等がある
。

なお、シリコンを含む堆積性気体に対する酸化性気体量を１００倍以上とすることで、絶
縁膜１３２に含まれる水素含有量を低減することが可能であると共に、絶縁膜１３２に含
まれるダングリングボンドを低減することができる。絶縁膜１３３から移動する酸素は、
絶縁膜１３２に含まれるダングリングボンドによって捕獲される場合があるため、絶縁膜
１３２に含まれるダングリングボンドが低減されていると、絶縁膜１３３に含まれる酸素
を効率よく半導体層１２０へ移動させ、半導体層１２０の酸素欠損を補填することが可能
である。この結果、半導体層１２０に混入する水素量を低減できると共に酸化物半導体膜
に含まれる酸素欠損を低減させることが可能である。

絶縁膜１３３として、ＰＥ−ＣＶＤ装置で酸化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜を形
成する場合、以下の形成条件とすることで、絶縁膜１３３の酸素濃度を高くすることがで
きる。絶縁膜１３３と絶縁膜１３１の原料ガスは、絶縁膜１３２と同様である。

基板を１８０℃以上２６０℃以下、さらに好ましくは１８０℃以上２３０℃以下に保持し
、処理室に原料ガスを導入して処理室内における圧力を１００Ｐａ以上２５０Ｐａ以下、
さらに好ましくは１００Ｐａ以上２００Ｐａ以下とし、処理室内に設けられた電極に０．
１７Ｗ／ｃｍ^２以上０．５Ｗ／ｃｍ^２以下、さらに好ましくは０．２５Ｗ／ｃｍ^２以上０
．３５Ｗ／ｃｍ^２以下の高周波電力を供給する。

絶縁膜１３３の成膜時に、上記のようなパワー密度の高周波電力を供給することで、プラ
ズマ中で原料ガスの分解効率が高まり、酸素ラジカルが増加し、原料ガスの酸化が進むた
め、絶縁膜１３３中における酸素含有量が化学量論的組成よりも多くなる。しかしながら
、基板温度が、上記温度であると、シリコンと酸素の結合力が弱いため、加熱により酸素
の一部が脱離する。この結果、化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含み、加
熱により酸素の一部が脱離する酸化絶縁膜を形成することができる。また、半導体層１２
０上に絶縁膜１３２が設けられている。このため、絶縁膜１３３の形成工程において、絶
縁膜１３２が半導体層１２０の保護膜となる。この結果、パワー密度の高い高周波電力を
用いて絶縁膜１３３を形成しても、半導体層１２０へのダメージを抑制できる。

また、絶縁膜１３３は膜厚を厚くすることで加熱によって脱離する酸素の量を多くするこ
とができることから、絶縁膜１３３は絶縁膜１３２より厚く設けることが好ましい。絶縁
膜１３２を設けることで絶縁膜１３３を厚く設ける場合でも被覆性を良好にすることがで
きる。

例えば、絶縁膜１３４として、水素含有量が少ない窒化シリコン膜をＰＥ−ＣＶＤ装置で
形成する場合、次の条件で成膜することができる。基板を８０℃以上４００℃以下、さら
に好ましくは２００℃以上３７０℃以下に保持し、処理室に原料ガスを導入して処理室内
における圧力を１００Ｐａ以上２５０Ｐａ以下とし、好ましくは１００Ｐａ以上２００Ｐ
ａ以下とし、処理室内に設けられた電極に高周波電力を供給する、ことである。

絶縁膜１３４の原料ガスとしては、シリコンを含む堆積性気体、窒素、及びアンモニアを
用いることが好ましい。シリコンを含む堆積性気体の代表例としては、シラン、ジシラン
、トリシラン、フッ化シラン等がある。また、窒素の流量は、アンモニアの流量に対して
５倍以上５０倍以下、好ましくは１０倍以上５０倍以下とすることが好ましい。なお、原
料ガスとしてアンモニアを用いることで、シリコンを含む堆積性気体及び窒素の分解を促
すことができる。これは、アンモニアがプラズマエネルギーや熱エネルギーによって解離
し、解離することで生じるエネルギーが、シリコンを含む堆積性気体分子の結合及び窒素
分子の結合の分解に寄与するためである。このようにすることで、水素含有量が少なく、
外部から水素や水等の不純物が入ることを抑制することが可能な窒化シリコン膜を形成す
ることができる。

少なくとも絶縁膜１３３を形成した後に加熱処理を行い、絶縁膜１３２または絶縁膜１３
３に含まれる過剰酸素を半導体層１２０に移動させ、半導体層１２０の酸素欠損を補填す
ることが好ましい。なお、該加熱処理は、半導体層１２０の脱水素化または脱水化を行う
加熱処理として行えばよい。

以上の工程で、液晶パネルの画素３１および走査線駆動回路４１、走査線駆動回路４２、
データ線駆動回路４３のトランジスタを作製することができる。

＜画素電極、共通電極の作製＞
次に、図３乃至図６の素子層１７０を参照して、画素３１に、画素電極１１６及び共通電
極１１５を作製する工程を説明する。

トランジスタを覆って有機樹脂膜１３５を形成する。有機樹脂膜１３５は、共通電極１１
５および画素電極１１６の下地膜であり、トランジスタ、配線等による凹凸を低減するた
めの平坦化膜として形成される。有機樹脂膜１３５には、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂
等を用いることができる。

第４のフォトマスクを用いて、有機樹脂膜１３５上にレジストマスクを形成する。このレ
ジストマスクを用いたエッチング工程により、無機材料でなる絶縁膜１３１乃至１３４及
び有機樹脂膜１３５を貫通するコンタクトホールを形成する。ここで形成されるコンタク
トホールは、絶縁膜１３１上の第２層目の配線または電極と、有機樹脂膜１３５上に形成
される電極とを接続するためのものである。例えば、共通電極１１５と絶縁膜１３１上の
配線１１７とを接続するためのコンタクトホール等も形成される（図６参照）。

なお、フォトマスクが１つ増えることになるが、有機樹脂膜１３５にコンタクトホールを
形成するためのフォトマスクと、絶縁膜１３１乃至１３４にコンタクトホールを形成する
ためのフォトマスクを別にすることもできる。

次に、有機樹脂膜１３５上に透明導電膜を形成する。第５のフォトマスクを用いて、この
透明導電膜上にレジストマスクを形成する。このレジストマスクを用いて、透明導電膜を
エッチングして、共通電極１１５を形成する。更に、透明導電膜からは、図２に示す端子
部６０の電極１６２、図７の電極１７３等も形成される。

図７に示すように、第３層目の電極１７３により、第１層目の電極１７１と第２層目の電
極１７２とが接続される。

図７のように第３層目の電極１７３により、電極１７１と電極１７２とを接続するように
することで、電極１７１と電極１７２とが直接接する接続部を作製する場合よりも、フォ
トマスクを１枚少なくすることができる。それは、電極１７１と電極１７２とが直接接す
るような接続部とするには、導電膜３０２を形成する前に、絶縁膜１３１にコンタクトホ
ールを形成するためのフォトマスクが必要であるが、図７の接続部の作製には、そのフォ
トマスクが不要であるからである。

共通電極１１５を覆って、基板１８０全体に絶縁膜１３６を形成する。この絶縁膜１３６
は、外部から水等の不純物の侵入を防ぐためのパッシベーション膜として形成される。ま
た、絶縁膜１３６は、共通電極１１５と画素電極１１６が重なった領域に形成される容量
の誘電体を構成する。絶縁膜１３６は、絶縁膜１３４と同様に、窒化物または窒化酸化物
でなる絶縁膜が好ましく、例えば、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜を形成すればよ
い。

第６のフォトマスクを用いて、絶縁膜１３６上にレジストマスクを形成する。このレジス
トマスクを用いたエッチングにより、絶縁膜１３６をエッチングして、電極１１２に達す
るコンタクトホールを少なくとも形成する。

絶縁膜１３６上に透明導電膜を形成する。第７のフォトマスクを用いて、透明導電膜上に
レジストマスクを形成する。このレジストマスクを用いて透明導電膜をエッチングして、
画素電極１１６を形成する。画素電極１１６は電極１１２に接続されている。

なお、共通電極１１５及び画素電極１１６を構成する透明導電膜としては、酸化タングス
テンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタ
ンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物
、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物等でなる膜を用いる
ことができる。

＜カラーフィルタ、ブラックマトリクスの作製＞
ここでは、基板２００に、ブラックマトリクス２１０、カラーフィルタ２１１、オーバー
コート２１２、スペーサ１４１を作製する。ブラックマトリクス２１０、カラーフィルタ
２１１を基板１８０に形成することもできる。スペーサ１４１は、例えば、オーバーコー
ト２１２上に、感光性硬化樹脂剤を塗布し、第８のフォトマスクを介して樹脂剤を露光し
、現像処理して形成すれば良い。なお、スペーサ１４１は、基板１８０側に設けても良い
。

＜セル工程＞
以下、セル工程について説明する。表示部３０、走査線駆動回路４１、走査線駆動回路４
２、データ線駆動回路４３及び端子部６０が形成された素子層１７０を基板１００に転置
し（以下、回路基板１００と呼ぶ。）、回路基板１００と、カラーフィルタ２１１等が形
成された基板２００（以下、カラーフィルタ基板２００と呼ぶ。）とを液晶材料を封入し
た状態で、貼り合わせて、液晶パネル１０を作製する。

水の侵入により、酸化物半導体を用いたトランジスタは、しきい値電圧が変動する等、信
頼性が低下する。そこで、上述したように、回路基板１００の作製工程において、連続成
膜や、脱水素化のための加熱処理等酸化物半導体の不純物の除去（高純度化処理）を行う
ことが好ましい。そこで、セル工程においても、液晶パネル内部に不純物、特に水分を取
り込まないようにすることが好ましい。液晶パネルは液晶材料の存在により、有機ＥＬパ
ネルのように、乾燥剤等を内部に配置することは困難であるため、セル工程で液晶パネル
内部に水分を取り込ませないことが好ましい。また、有機樹脂膜は無機絶縁膜と比較して
吸湿性が高いため、有機樹脂膜１３５の形成からセル工程までの間に、水の濃度が上昇し
やすい。回路基板１００やカラーフィルタ基板２００が水分を多く含む状態で、セル工程
を行うと、液晶パネルの信頼性を低下させる原因となる。

そこで、セル工程において、素子層１７０が形成された基板１８０やカラーフィルタ基板
２００から水分除去する乾燥処理を行い、水分が再付着しない環境下で液晶パネルを作製
する。例えば、セル工程は、気密性のある処理室で行う。また、回路基板１００及びカラ
ーフィルタ基板２００から水分を除去する１００℃以上の加熱処理を行うようにする。以
下、セル工程の詳細を説明する。

＜配向膜の形成＞
基板１８０及びカラーフィルタ基板２００に、それぞれ、配向膜１３７及び配向膜２１３
を作製する。基板１８０を洗浄した後、配向膜１３７を形成するためにポリイミド樹脂を
印刷法等により、基板１８０表面に塗布し、焼成して配向膜１３７を形成する。配向膜１
３７にラビングや光照射により配向処理をする。カラーフィルタ基板２００にも同様に配
向膜２１３を形成する。以上の工程は、大気雰囲気下で行うことができるが、これ以降の
工程は、気密性を有する処理室内で大気開放せずに行われる。各処理室の露点温度を−６
０℃以下、好ましくは−７５℃以下とする。例えば、−６０℃乃至−８０℃程度にする。

つまり、基板１８０および基板２００の内側に全ての構造物を形成した後は、セル工程完
了まで、基板１８０及びカラーフィルタ基板２００は、常に、露点温度が−６０℃という
水分が極少ない雰囲気下に置かれる。なお、基板の搬送時など処理室内を減圧状態にしな
い場合などは、雰囲気を窒素やアルゴン等の不活性雰囲気とする。

＜乾燥処理＞
基板１８０及びカラーフィルタ基板２００に乾燥処理を行う。乾燥処理として減圧下での
熱処理を行う。加熱温度は１００℃以上とし、１５０℃以上が好ましい。また、減圧状態
としては１Ｐａ以下が好ましく、１０^−４Ｐａ以下がより好ましい。例えば、処理室の圧
力を１×１０^−５Ｐａとする。

なお、上記乾燥処理における加熱処理では、加熱温度の上限は、基板１８０に使用される
材料の耐熱性と、減圧状態における気圧とを考慮して、実施者が適宜定めることができる
。例えば、基板１８０にアクリル系の有機樹脂を用いる場合、加熱温度の上限を１８０℃
乃至２５０℃程度とするのが好ましい。また、例えば、基板１８０にポリイミド系の有機
樹脂を用いる場合、加熱温度の上限を２５０℃乃至３００℃程度とするのが好ましい。

＜素子層の転置＞
次いで、基板１８０上に形成された素子層１７０を、可撓性を有する基板１００上に転置
する工程について、図２１及び図２２を用いて述べる。なお、本実施の形態では、素子層
１７０の転置は、耐熱性を有する基板１８０と素子層１７０の間に、金属酸化膜を含む剥
離層１７４を設け、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化して素子層１７０を剥離する方
法を用いる場合について述べる。ただし、素子層１７０の転置は上記方法の他、基板１８
０と素子層１７０の間に水素を含む非晶質珪素膜を設け、レーザ光の照射またはエッチン
グにより該非晶質珪素膜を除去することで素子層１７０を剥離する方法、基板１８０を機
械的に削除することで素子層１７０を基板１８０から切り離す方法等、様々な方法を用い
ることができる。

まず、図２１（Ａ）に示すように、素子層１７０の基板１８０とは反対の側に、接着剤１
８５を用いて支持基板１８１を接着させる。支持基板１８１としては、ガラス基板、石英
基板、サファイア基板、セラミック基板、金属基板などを用いることができる。また、接
着剤１８５としては、後の工程において素子層１７０から剥離させることが可能な材料を
用いる。例えば、接着剤１８５として、紫外線などの照射により剥離が可能な接着剤を用
いればよい。

次に、図２１（Ｂ）に示すように、素子層１７０及び支持基板１８１を、基板１８０から
剥離する。本実施の形態では、物理的な力を用いて基板１８０から素子層１７０及び支持
基板１８１を剥離する。剥離層１７４は、全て除去せず一部が素子層１７０側に残存した
状態であっても良い。上記剥離は、例えば人間の手や把治具で引き剥がす処理や、ローラ
ーを回転させながら分離する処理で行うことが可能である。

次いで、図２１（Ｃ）に示すように、素子層１７０の上記剥離により露出した面側に、接
着剤１８３を用いて基板１００を接着させる。

基板１００は、上述したとおり可撓性を有しており、プラスチック等の樹脂を有する基板
を、基板１００として用いることができる。

接着剤１８３は、基板１００と素子層１７０とを貼り合わせることができる材料を用いる
。接着剤１８３として、例えば、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着
剤等の光硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。

次いで、支持基板１８１及び接着剤１８５を除去する（図２２）。

＜シール材塗布、液晶滴下＞
次に、液晶材料を封止するためカラーフィルタ基板２００に、シール材を塗布する。ここ
では、液晶滴下法（ＯＤＦ）用の紫外線硬化シール材を塗布する。次に、カラーフィルタ
基板２００のシール材で囲われた領域に液晶材料を滴下する。この工程は、窒素雰囲気で
行われる。

＜貼り合わせ工程＞
次に、貼り合わせ用の処理室に、回路基板１００及びカラーフィルタ基板２００を搬送す
る。処理室内の雰囲気を、０．１Ｐａ以上２０ｋＰａ以下、好ましくは１Ｐａ以上１００
Ｐａ以下の減圧状態とし、回路基板１００とカラーフィルタ基板２００を貼り合わせる。
そして、貼り合わされた回路基板１００及びカラーフィルタ基板２００を別の処理室に移
動し、そこで紫外線を照射してシール材を硬化させて、封止部材２１５を完成させる。こ
の工程は、窒素雰囲気で行われる。

以上のセル工程を経て、回路基板１００及びカラーフィルタ基板２００の間に液晶層１４
０が封止された液晶パネルが作製できる。このようにセル工程において、回路基板１００
及びカラーフィルタ基板２００の乾燥処理（加熱処理）の実施と、これら基板の乾燥状態
を維持するための雰囲気制御を行うことにより、水分が原因とされる液晶パネルの劣化を
抑制することができる。この点については、実施例１にて説明する。

よって、本実施の形態により、バックプレーン（回路基板１００）に酸化物半導体が使用
された液晶表示装置の水分による劣化を低減することができる。高信頼の酸化物半導体を
用いた液晶表示装置を提供することが可能になる。

また、ＦＦＳモードの画素構造と結晶性酸化物半導体膜でなるトランジスタの組み合わせ
により、高信頼、高精細化、低消費電力の液晶表示装置の実現が可能である。

よって、画素の開口率５０％以上（好ましくは６０％以上）、解像度３００ｄｐｉ以上の
ＦＦＳモードの液晶表示装置を提供することが可能である。例えば、図２９に酸化物半導
体トランジスタで作製した液晶パネルの仕様の一例を示す。

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。

（実施の形態２）
次いで、半導体層１２０を構成する酸化物半導体膜について、詳しく述べる。

半導体層１２０を構成する酸化物半導体膜は、単結晶酸化物半導体膜と非単結晶酸化物半
導体膜とに大別される。非単結晶酸化物半導体膜とは、非晶質酸化物半導体膜、微結晶酸
化物半導体膜、多結晶酸化物半導体膜、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ
Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜などをいう。

非晶質酸化物半導体膜は、膜中における原子配列が不規則であり、結晶成分を有さない酸
化物半導体膜である。微小領域においても結晶部を有さず、膜全体が完全な非晶質構造の
酸化物半導体膜が典型である。

微結晶酸化物半導体膜は、例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ未満の大きさの微結晶（ナノ結晶
ともいう。）を含む。従って、微結晶酸化物半導体膜は、非晶質酸化物半導体膜よりも原
子配列の規則性が高い。そのため、微結晶酸化物半導体膜は、非晶質酸化物半導体膜より
も欠陥準位密度が低いという特徴がある。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、複数の結晶部を有する酸化物半導体膜の一つであり、ほとんどの結
晶部は、一辺が１００ｎｍ未満の立方体内に収まる大きさである。従って、ＣＡＡＣ−Ｏ
Ｓ膜に含まれる結晶部は、一辺が１０ｎｍ未満、５ｎｍ未満または３ｎｍ未満の立方体内
に収まる大きさの場合も含まれる。ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、微結晶酸化物半導体膜よりも欠
陥準位密度が低いという特徴がある。以下、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜について詳細な説明を行う
。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によって観察すると、結晶部同士の明確な境界、即ち結
晶粒界（グレインバウンダリーともいう。）を確認することができない。そのため、ＣＡ
ＡＣ−ＯＳ膜は、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を、試料面と概略平行な方向からＴＥＭによって観察（断面ＴＥＭ観察
）すると、結晶部において、金属原子が層状に配列していることを確認できる。金属原子
の各層は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の膜を形成する面（被形成面ともいう。）または上面の凹凸
を反映した形状であり、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面または上面と平行に配列する。

本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で配置さ
れている状態をいう。従って、−５°以上５°以下の場合も含まれる。また、「垂直」と
は、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されている状態をいう。従って、
８５°以上９５°以下の場合も含まれる。

一方、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を、試料面と概略垂直な方向からＴＥＭによって観察（平面ＴＥ
Ｍ観察）すると、結晶部において、金属原子が三角形状または六角形状に配列しているこ
とを確認できる。しかしながら、異なる結晶部間で、金属原子の配列に規則性は見られな
い。

断面ＴＥＭ観察および平面ＴＥＭ観察より、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶部は配向性を有して
いることがわかる。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に対し、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−Ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）装
置を用いて構造解析を行うと、例えばＩｎＧａＺｎＯ_４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳ膜
のｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による解析では、回折角（２θ）が３１°近傍にピークが
現れる場合がある。このピークは、ＩｎＧａＺｎＯ_４の結晶の（００９）面に帰属される
ことから、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶がｃ軸配向性を有し、ｃ軸が被形成面または上面に概
略垂直な方向を向いていることが確認できる。

一方、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に対し、ｃ軸に概略垂直な方向からＸ線を入射させるｉｎ−ｐｌ
ａｎｅ法による解析では、２θが５６°近傍にピークが現れる場合がある。このピークは
、ＩｎＧａＺｎＯ_４の結晶の（１１０）面に帰属される。ＩｎＧａＺｎＯ_４の単結晶酸化
物半導体膜であれば、２θを５６°近傍に固定し、試料面の法線ベクトルを軸（φ軸）と
して試料を回転させながら分析（φスキャン）を行うと、（１１０）面と等価な結晶面に
帰属されるピークが６本観察される。これに対し、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の場合は、２θを５
６°近傍に固定してφスキャンした場合でも、明瞭なピークが現れない。

以上のことから、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜では、異なる結晶部間ではａ軸およびｂ軸の配向は不
規則であるが、ｃ軸配向性を有し、かつｃ軸が被形成面または上面の法線ベクトルに平行
な方向を向いていることがわかる。従って、前述の断面ＴＥＭ観察で確認された層状に配
列した金属原子の各層は、結晶のａｂ面に平行な面である。

なお、結晶部は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜した際、または加熱処理などの結晶化処理を行
った際に形成される。上述したように、結晶のｃ軸は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面また
は上面の法線ベクトルに平行な方向に配向する。従って、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の形
状をエッチングなどによって変化させた場合、結晶のｃ軸がＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面
または上面の法線ベクトルと平行にならないこともある。

また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜中の結晶化度が均一でなくてもよい。例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜
の結晶部が、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の上面近傍からの結晶成長によって形成される場合、上面
近傍の領域は、被形成面近傍の領域よりも結晶化度が高くなることがある。また、ＣＡＡ
Ｃ−ＯＳ膜に不純物を添加する場合、不純物が添加された領域の結晶化度が変化し、部分
的に結晶化度の異なる領域が形成されることもある。

なお、ＩｎＧａＺｎＯ_４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳ膜のｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法
による解析では、２θが３１°近傍のピークの他に、２θが３６°近傍にもピークが現れ
る場合がある。２θが３６°近傍のピークは、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜中の一部に、ｃ軸配向性
を有さない結晶が含まれることを示している。ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、２θが３１°近傍に
ピークを示し、２θが３６°近傍にピークを示さないことが好ましい。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を用いたトランジスタは、可視光や紫外光の照射による電気的特性の変
動が小さい。よって、当該トランジスタは、信頼性が高い。

なお、酸化物半導体膜は、例えば、非晶質酸化物半導体膜、微結晶酸化物半導体膜、ＣＡ
ＡＣ−ＯＳ膜のうち、二種以上を有する積層膜であってもよい。

また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜するために、以下の条件を適用することが好ましい。

成膜時の基板温度を高めることで、基板に到達した平板状のスパッタ粒子のマイグレーシ
ョンが起こり、スパッタ粒子の平らな面が基板に付着する。このとき、スパッタリング粒
子が正に帯電することで、スパッタ粒子同士が反発しながら基板に付着するため、スパッ
タ粒子が偏って不均一に重なることがなく、厚さの均一なＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜するこ
とができる。具体的には、基板温度を１００℃以上７４０℃以下、好ましくは２００℃以
上５００℃以下として成膜することが好ましい。

また、成膜時の不純物混入を低減することで、不純物によって結晶状態が崩れることを抑
制できる。例えば、成膜室内に存在する不純物濃度（水素、水、二酸化炭素及び窒素等）
を低減すればよい。また、成膜ガス中の不純物濃度を低減すればよい。具体的には、露点
が−８０℃以下、好ましくは−１００℃以下である成膜ガスを用いる。

また、成膜ガス中の酸素割合を高め、電力を最適化することで成膜時のプラズマダメージ
を軽減すると好ましい。成膜ガス中の酸素割合は、３０体積％以上、好ましくは１００体
積％とする。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜した後、加熱処理を行ってもよい。加熱処理の温度は、１００℃
以上７４０℃以下、好ましくは２００℃以上５００℃以下とする。また、加熱処理の時間
は１分以上２４時間以下、好ましくは６分以上４時間以下とする。また、加熱処理は、不
活性雰囲気又は酸化性雰囲気で行えばよい。好ましくは、不活性雰囲気で加熱処理を行っ
た後、酸化性雰囲気で加熱処理を行う。不活性雰囲気での加熱処理により、ＣＡＡＣ−Ｏ
Ｓ膜の不純物濃度を短時間で低減することができる。一方、不活性雰囲気での加熱処理に
よりＣＡＡＣ−ＯＳ膜に酸素欠損が生成されることがある。その場合、酸化性雰囲気での
加熱処理によって該酸素欠損を低減することができる。また、加熱処理を行うことで、Ｃ
ＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶性をさらに高めることができる。なお、加熱処理は、１０００Ｐａ
以下、１００Ｐａ以下、１０Ｐａ以下又は１Ｐａ以下の減圧下で行ってもよい。減圧下で
は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の不純物濃度をさらに短時間で低減することができる。

また、酸化物半導体膜３１１は、酸化物半導体膜３１２を構成する元素一種以上から構成
され、伝導帯下端のエネルギーが酸化物半導体膜３１２よりも０．０５ｅＶ以上、０．０
７ｅＶ以上、０．１ｅＶ以上または０．１５ｅＶ以上、かつ２ｅＶ以下、１ｅＶ以下、０
．５ｅＶ以下または０．４ｅＶ以下真空準位に近い酸化物膜である。なお、酸化物半導体
膜３１２は少なくともインジウムを含むと、キャリア移動度が高くなるため好ましい。こ
のとき、トランジスタのゲート電極（走査線１１０）に電界を印加すると、半導体層１２
０のうち、伝導帯下端のエネルギーが小さい酸化物半導体膜３１２にチャネルが形成され
る。即ち、酸化物半導体膜３１２とゲート絶縁膜（絶縁膜１３１）との間に酸化物半導体
膜３１１を有することによって、トランジスタのチャネルを絶縁膜１３１と接しない酸化
物半導体膜３１２に形成することができる。また、酸化物半導体膜３１２を構成する元素
一種以上から酸化物半導体膜３１１が構成されるため、酸化物半導体膜３１２と酸化物半
導体膜３１１との界面において、界面散乱が起こりにくい。従って、該界面においてはキ
ャリアの動きが阻害されないため、トランジスタの電界効果移動度が高くなる。

酸化物半導体膜３１１は、例えば、アルミニウム、シリコン、チタン、ガリウム、ゲルマ
ニウム、イットリウム、ジルコニウム、スズ、ランタン、セリウムまたはハフニウムを酸
化物半導体膜３１２よりも高い原子数比で含む酸化物膜とすればよい。具体的には、酸化
物半導体膜３１１として、酸化物半導体膜３１２よりも前述の元素を１．５倍以上、好ま
しくは２倍以上、さらに好ましくは３倍以上高い原子数比で含む酸化物膜を用いる。前述
の元素は酸素と強く結合するため、酸素欠損が酸化物膜に生じることを抑制する機能を有
する。即ち、酸化物半導体膜３１１は酸化物半導体膜３１２よりも酸素欠損が生じにくい
酸化物膜である。

または、酸化物半導体膜３１２がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物であり、酸化物半導体膜３１１も
Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物であるとき、酸化物半導体膜３１１をＩｎ：Ｍ：Ｚｎ＝ｘ_１：ｙ_１
：ｚ_１［原子数比］、酸化物半導体膜３１２をＩｎ：Ｍ：Ｚｎ＝ｘ_２：ｙ_２：ｚ_２［原子
数比］とすると、ｙ_１／ｘ_１がｙ_２／ｘ_２よりも大きくなる酸化物半導体膜３１１及び酸
化物半導体膜３１２を選択する。なお、元素ＭはＩｎよりも酸素との結合力が強い金属元
素であり、例えばＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、ＮｄまたはＨｆ等が
挙げられる。好ましくは、ｙ_１／ｘ_１がｙ_２／ｘ_２よりも１．５倍以上大きくなる酸化物
半導体膜３１１及び酸化物半導体膜３１２を選択する。さらに好ましくは、ｙ_１／ｘ_１が
ｙ_２／ｘ_２よりも２倍以上大きくなる酸化物半導体膜３１１及び酸化物半導体膜３１２を
選択する。より好ましくは、ｙ_１／ｘ_１がｙ_２／ｘ_２よりも３倍以上大きくなる酸化物半
導体膜３１１及び酸化物半導体膜３１２を選択する。

酸化物半導体膜３１１の厚さは、３ｎｍ以上１００ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以上５０
ｎｍ以下とする。また、酸化物半導体膜３１２の厚さは、３ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好
ましくは３ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３ｎｍ以上５０ｎｍ以下で
ある。

また、酸化物半導体膜３１３は、酸化物半導体膜３１２を構成する元素一種以上から構成
され、伝導帯下端のエネルギーが酸化物半導体膜３１２よりも０．０５ｅＶ以上、０．０
７ｅＶ以上、０．１ｅＶ以上または０．１５ｅＶ以上、かつ２ｅＶ以下、１ｅＶ以下、０
．５ｅＶ以下または０．４ｅＶ以下真空準位に近い酸化物膜である。酸化物半導体膜３１
２を構成する元素一種以上から酸化物半導体膜３１３が構成されるため、酸化物半導体膜
３１２と酸化物半導体膜３１３との界面に界面準位を形成しにくい。該界面が界面準位を
有すると、該界面をチャネルとしたしきい値電圧の異なる第２のトランジスタが形成され
、トランジスタの見かけ上のしきい値電圧が変動することがある。従って、酸化物半導体
膜３１３を設けることにより、トランジスタのしきい値電圧等の電気的特性のばらつきを
低減することができる。

例えば、酸化物半導体膜３１３は、アルミニウム、シリコン、チタン、ガリウム、ゲルマ
ニウム、イットリウム、ジルコニウム、スズ、ランタン、セリウムまたはハフニウムを酸
化物半導体膜３１２よりも高い原子数比で含む酸化物膜とすればよい。具体的には、酸化
物半導体膜３１３として、酸化物半導体膜３１２よりも前述の元素を１．５倍以上、好ま
しくは２倍以上、さらに好ましくは３倍以上高い原子数比で含む酸化物膜を用いる。前述
の元素は酸素と強く結合するため、酸素欠損が酸化物膜に生じることを抑制する機能を有
する。即ち、酸化物半導体膜３１３は酸化物半導体膜３１２よりも酸素欠損が生じにくい
酸化物膜である。

または、酸化物半導体膜３１２がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物であり、酸化物半導体膜３１３も
Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物であるとき、酸化物半導体膜３１２をＩｎ：Ｍ：Ｚｎ＝ｘ_２：ｙ_２
：ｚ_２［原子数比］、酸化物半導体膜３１３をＩｎ：Ｍ：Ｚｎ＝ｘ_３：ｙ_３：ｚ_３［原子
数比］とすると、ｙ_３／ｘ_３がｙ_２／ｘ_２よりも大きくなる酸化物半導体膜３１２及び酸
化物半導体膜３１３を選択する。なお、元素ＭはＩｎよりも酸素との結合力が強い金属元
素であり、例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、ＮｄまたはＨｆ等
が挙げられる。好ましくは、ｙ_３／ｘ_３がｙ_２／ｘ_２よりも１．５倍以上大きくなる酸化
物半導体膜３１２及び酸化物半導体膜３１３を選択する。さらに好ましくは、ｙ_３／ｘ_３
がｙ_２／ｘ_２よりも２倍以上大きくなる酸化物半導体膜３１２及び酸化物半導体膜３１３
を選択する。より好ましくは、ｙ_３／ｘ_３がｙ_２／ｘ_２よりも３倍以上大きくなる酸化物
半導体膜３１２及び酸化物半導体膜３１３を選択する。なお、酸化物半導体膜３１２にお
いて、ｙ_２がｘ_２以上であるとトランジスタに安定した電気的特性を付与できるため好ま
しい。ただし、ｙ_２がｘ_２の３倍以上になると、トランジスタの電界効果移動度が低下し
てしまうため、ｙ_２はｘ_２以上、ｘ_２の３倍未満であると好ましい。

酸化物半導体膜３１３の厚さは、３ｎｍ以上１００ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以上５０
ｎｍ以下とする。

３層構造の半導体層１２０において、酸化物半導体膜３１１、酸化物半導体膜３１２及び
酸化物半導体膜３１３は、ＴＥＭによって明確な結晶部が確認できない構造、または結晶
質とする。好ましくは、酸化物半導体膜３１１はＴＥＭによって明確な結晶部が確認でき
ない構造とし、酸化物半導体膜３１２は結晶質とし、酸化物半導体膜３１３はＴＥＭによ
って明確な結晶部が確認できない構造、または結晶質とする。チャネルが形成される酸化
物半導体膜３１２が結晶質であることにより、トランジスタに安定した電気的特性を付与
することができる。

なお、チャネル形成領域とは、トランジスタの半導体層において、ゲート電極と重なり、
かつソース電極とドレイン電極とに挟まれる領域をいう。また、チャネルとは、チャネル
形成領域において、電流が主として流れる領域をいう。

ここでは、酸化物半導体膜３１１乃至酸化物半導体膜３１３として、スパッタリング法に
よりＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物膜を形成する。

酸化物半導体膜３１１、及び酸化物半導体膜３１３の成膜には、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物
（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：２［原子数比］）であるスパッタリング用ターゲットを用
いることができる。成膜条件は、例えば、成膜ガスとしてアルゴンガスを３０ｓｃｃｍ、
酸素ガスを１５ｓｃｃｍ用い、圧力０．４Ｐａとし、基板温度を２００℃とし、ＤＣ電力
０．５ｋＷとすればよい。

また、酸化物半導体膜３１２をＣＡＡＣ−ＯＳ膜として形成する。そのため、成膜には、
Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１［原子数比］）であり、多結晶
Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を含むスパッタリング用ターゲットを用いることが好ましい。成
膜条件は、例えば、成膜ガスとしてアルゴンガスを３０ｓｃｃｍ、酸素ガスを１５ｓｃｃ
ｍ用い、圧力を０．４Ｐａとし、基板の温度３００℃とし、ＤＣ電力０．５ｋＷとするこ
とができる。

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。

（実施の形態３）
図１の液晶パネル１０にタッチセンサ（接触検出装置）を設けることで、タッチパネルと
して機能させることができる。

本実施の形態では、図１０乃至図１２を用いて、タッチパネルについて説明する。

図１０は、液晶パネル１０が用いられたタッチパネル４００の構成例を示す断面図である
。タッチパネル４００は、タッチセンサとして静電容量式のセンサを備えている。基板１
００の外側に偏光板４１１が取り付けられ、基板２００の内側に偏光板４１２が取り付け
られている。なお、偏光板４１２は、基板２００の外側に設けられていても良い。

基板１００の共通電極４２１は、画素の共通電極およびタッチセンサの容量素子の電極を
構成する。電極４２２は、基板２００の外側に設けられている。偏光板４１２が基板２０
０の外側に設けられている場合、基板２００と、偏光板４１２の間に、電極４２２を設け
るようにすれば良い。電極４２２はタッチセンサの容量素子の電極を構成する。また、液
晶パネル１０はＦＦＳモードの画素構造のために、基板２００側に導電膜が形成されてい
ないので、基板２００の帯電防止用の導電体として電極４２２が機能する。

図１１及び図１２を用いて、タッチパネル４００のタッチセンサについて説明する。図１
１は、タッチパネル４００の共通電極４２１、及び電極４２２の構成例を示す平面図であ
り、図１２（Ａ）は、図１１の切断線Ｃ１−Ｃ２による断面図であり、図１２（Ｂ）は、
図１１の領域２４０における平面図である。

共通電極４２１及び電極４２２はストライプ状の形状を有し、共通電極４２１と電極４２
２は平面において直交するように配置されている。そして、共通電極４２１と電極４２２
が交差している領域２４０には、複数の画素３１が設けられている。画素電極１１６は、
共通電極４２１と電極４２２の間に設けられているが、画素電極１１６と電極４２２の間
に共通電極４２１が設けられていても良い。各共通電極４２１は、引き回し配線４３１に
より、ＦＰＣ４６１に接続され、各電極４２２は、引き回し配線４３２により基板２００
に取り付けられたＦＰＣ４６２に接続されている。

共通電極４２１と電極４２２が交差している領域にタッチセンサの静電容量が形成される
。共通電極４２１と電極４２２を一対の電極とする容量素子において、共通電極４２１は
この容量素子に電位を供給するための電極である。他方、電極４２２は、容量素子を流れ
る電流を取り出すための電極である。

タッチパネル４００の動作は、画素３１に画像信号を入力する表示動作と、接触を検出す
るセンシング動作に大別できる。表示動作時は、共通電極４２１の電位はローレベルに固
定されている。センシング期間には、各共通電極４２１にパルス信号が順次印加され、そ
の電位がハイレベルとされる。このとき、指がタッチパネル４００に接触していると、指
による容量がタッチセンサの容量素子に付加されるため、容量素子を流れる電流が変化し
、電極４２２の電位が変化する。電極４２２を順次走査して、電極４２２の電位の変化を
検出することで、指の接触位置が検出される。

上述したように、液晶パネル１０を用いてタッチパネルを構成することで、タッチパネル
４００の静電容量を構成する電極の一方に、ＦＦＳモードの液晶パネル１０に元々設けら
れていた画素の共通電極を用いることができるため、軽量、薄型で、かつ高表示品位のタ
ッチパネルを提供することが可能である。

なお、図１０乃至図１２では、液晶パネル１０の共通電極４２１が、タッチセンサの電極
の１つとして機能する、所謂インセルタイプのタッチパネル４００について例示したが、
タッチセンサの電極を共通電極４２１とは別に設けるオンセルタイプのタッチパネルも、
本発明の一態様に含まれる。

図２４及び図２５に、オンセルタイプのタッチパネルに含まれる、タッチセンサの構成を
例示する。図２４は、複数の電極４５１と、複数の電極４５２の斜視図に相当し、図２５
は、複数の電極４５１と、複数の電極４５２の平面図に相当する。図２４及び図２５に示
すタッチセンサは、Ｘ軸方向に配列された複数の電極４５１と、Ｘ軸方向と交差するＹ軸
方向に配列された複数の電極４５２とを有する。

複数の電極４５１と、複数の電極４５２とは、矩形状の導電膜が複数接続された形状を有
している。そして、タッチセンサ４５０では、複数の電極４５１と、複数の電極４５２と
が、導電膜の矩形状を有する部分の位置が互いにずれるように、配置されている。そして
、電極４５１と電極４５２の交差する部分には、電極４５１と電極４５２が接触しないよ
うに間に絶縁膜が設けられている。

図２６に、電極４５１と電極４５２とが交差する部分における、タッチセンサ４５０の断
面図を一例として示す。図２６では、電極４５１が導電膜４５１ａ乃至導電膜４５１ｄを
含んでいる。また、導電膜４５１ａ、導電膜４５１ｃ、導電膜４５１ｄ、及び電極４５２
は、同一の絶縁表面上に形成されており、導電膜４５１ａ、導電膜４５１ｃ、導電膜４５
１ｄ、及び電極４５２上には絶縁膜４５３が設けられている。導電膜４５１ｂは、電極４
５２を跨ぐように絶縁膜４５３上に設けられており、なおかつ、導電膜４５１ｂは絶縁膜
４５３に設けられた開口部において、導電膜４５１ａ及び導電膜４５１ｃに接続されてい
る。上記構成により、電極４５２に接触することなく、導電膜４５１ａ乃至導電膜４５１
ｄを含む電極４５１と、電極４５２とを交差させることができる。

電極４５１と電極４５２は、可視光に対して透光性を有する導電材料、例えば、酸化珪素
を含む酸化インジウムスズ（ＩＴＳＯ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）、酸化インジウム亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）などで、形成する
ことができる。ただし、導電膜４５１ｄが引き回しのための配線である場合、導電膜４５
１ｄは必ずしも可視光に対して透光性を有する導電材料で形成する必要はない。

図２７に、電極４５１と電極４５２とが交差する部分の回路図を示す。図２７に示すよう
に、電極４５１と電極４５２の交差する部分には、容量素子４５４が形成される。

図２８に、実際に設計したタッチセンサのマスク図面を示す。

上述したような構成を有するタッチセンサ４５０を液晶パネルに付加することで、タッチ
パネルを形成することができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、液晶表示装置の消費電力低減のための駆動方法について説明する。本
実施の形態の駆動方法により、画素に酸化物半導体トランジスタを適用した液晶表示装置
の更なる低消費電力化を図ることができる。以下、図１３乃至図１５を用いて、液晶表示
装置の低消費電力化について説明する。

図１３は、本実施の形態の液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。図１３に示す
ように、液晶表示装置５００は、液晶パネル５０１、および制御回路５１０を有する。液
晶パネル５０１は、図１の液晶パネル１０に対応する。

液晶表示装置５００には、デジタルデータである画像信号（Ｖｉｄｅｏ）、および液晶パ
ネル５０１の画面の書き換えを制御するための同期信号（ＳＹＮＣ）が入力される。同期
信号としては、例えば水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、およ
び基準クロック信号（ＣＬＫ）等がある。

液晶パネル５０１は、表示部５３０、走査線駆動回路５４０、およびデータ線駆動回路５
５０を有する。表示部５３０は、複数の画素５３１を有する。同じ行の画素５３１は、共
通の走査線５４１により走査線駆動回路５４０に接続され、同じ列の画素５３１は共通の
データ線５５１によりデータ線駆動回路５５０に接続されている。

液晶パネル５０１には、コモン電圧（Ｖｃｏｍ）、並びに電源電圧として高電源電圧（Ｖ
ＤＤ）および低電源電圧（ＶＳＳ）が供給される。コモン電圧（以下、Ｖｃｏｍと呼ぶ。
）は、表示部５３０の各画素５３１に供給される。

データ線駆動回路５５０は、入力された画像信号を処理し、データ信号を生成し、データ
線５５１にデータ信号を出力する。走査線駆動回路５４０は、データ信号が書き込まれる
画素５３１を選択する走査信号を走査線５４１に出力する。

画素５３１は、走査信号により、データ線５５１との電気的接続が制御されるスイッチン
グ素子を有する。スイッチング素子がオンとなると、データ線５５１から画素５３１にデ
ータ信号が書き込まれる。

制御回路５１０は、液晶表示装置５００全体を制御する回路であり、液晶表示装置５００
を構成する回路の制御信号を生成する回路を備える。

制御回路５１０は、同期信号（ＳＹＮＣ）から、走査線駆動回路５４０およびデータ線駆
動回路５５０の制御信号を生成する制御信号生成回路を有する。走査線駆動回路５４０の
制御信号として、スタートパルス（ＧＳＰ）、クロック信号（ＧＣＬＫ）等があり、デー
タ線駆動回路５５０の制御信号として、スタートパルス（ＳＳＰ）、クロック信号（ＳＣ
ＬＫ）等がある。例えば、制御回路５１０は、クロック信号（ＧＣＬＫ、ＳＣＬＫ）とし
て、周期が同じで位相がシフトされた複数のクロック信号を生成する。

また、制御回路５１０は、液晶表示装置５００外部から入力される画像信号（Ｖｉｄｅｏ
）のデータ線駆動回路５５０への出力を制御する。

データ線駆動回路５５０は、デジタル／アナログ変換回路５５２（以下、Ｄ−Ａ変換回路
５５２と呼ぶ。）を有する。Ｄ−Ａ変換回路５５２は、画像信号をアナログ変換し、デー
タ信号を生成する。

なお、液晶表示装置５００に入力される画像信号がアナログ信号である場合は、制御回路
５１０でデジタル信号に変換し、液晶パネル５０１へ出力する。

画像信号は、フレーム毎の画像データでなる。制御回路５１０は、画像信号を画像処理し
、その処理で得られた情報を元に、データ線駆動回路５５０への画像信号の出力を制御す
る機能を有する。そのため、制御回路５１０は、画像信号を画像処理して、フレーム毎の
画像データから動きを検出する動き検出部５１１を備える。動き検出部５１１おいて、動
きが無いと判定されると、制御回路５１０はデータ線駆動回路５５０への画像信号の出力
を停止し、また動きが有ると判定すると画像信号の出力を再開する。

動き検出部５１１で行う動き検出のための画像処理としては、特段の制約は無い。例えば
、動き検出方法としては、例えば、連続する２つのフレーム間の画像データから差分デー
タを得る方法がある。得られた差分データから動きの有無を判断することができる。また
、動きベクトルを検出する方法等もある。

また、液晶表示装置５００は、入力された画像信号を補正する画像信号補正回路を設ける
ことができる。例えば、画像信号の階調に対応する電圧よりも高い電圧が画素５３１に書
き込まれるように、画像信号を補正する。このような補正を行うことで液晶素子５３６の
応答時間を短くすることができる。このように画像信号を補正処理して制御回路５１０を
駆動する方法は、オーバードライブ駆動と呼ばれている。また、画像信号のフレーム周波
数の整数倍で液晶表示装置５００を駆動する倍速駆動を行う場合には、制御回路５１０で
２つのフレーム間を補間する画像データを作成する、或いは２つのフレーム間で黒表示を
行うための画像データを生成すればよい。

以下、図１５に示すタイミングチャートを用いて、動画像のように動きのある画像と、静
止画のように動きの無い画像を表示するための液晶表示装置５００の動作を説明する。図
１５には、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、およびデータ線駆動回路５５０からデータ線５
５１に出力されるデータ信号（Ｖｄａｔａ）の信号波形を示す。

図１５は、３ｍフレーム期間の液晶表示装置５００のタイミングチャートである。ここで
は、始めのｋフレーム期間および終わりのｊフレーム期間の画像データには動きがあり、
その他のフレーム期間の画像データには動きが無いとする。なお、ｋ、ｊはそれぞれ１以
上ｍ−２以下の整数である。

最初のｋフレーム期間は、動き検出部５１１において、各フレームの画像データに動きが
あると判定される。制御回路５１０では、動き検出部５１１の判定結果に基づき、データ
信号（Ｖｄａｔａ）をデータ線５５１に出力する。

そして、動き検出部５１１では、動き検出のための画像処理を行い、第ｋ＋１フレームの
画像データに動きが無いと判定すると、制御回路５１０では、動き検出部５１１の判定結
果に基づき、第ｋ＋１フレーム期間に、データ線駆動回路５５０への画像信号（Ｖｉｄｅ
ｏ）の出力を停止する。よって、データ線駆動回路５５０からデータ線５５１へのデータ
信号（Ｖｄａｔａ）の出力が停止される。さらに、表示部５３０の書換えを停止するため
、走査線駆動回路５４０およびデータ線駆動回路５５０への制御信号（スタートパルス信
号、クロック信号等）の出力を停止する。そして、制御回路５１０では、動き検出部５１
１で、画像データに動きがあるとの判定結果が得られるまで、データ線駆動回路５５０へ
の画像信号の出力、走査線駆動回路５４０およびデータ線駆動回路５５０への制御信号の
出力を停止し、表示部５３０の書換えを停止する。

なお、本明細書において、「信号の出力を停止する」とは、当該信号を供給する配線へ回
路を動作させるための所定の電圧とは異なる電圧を印加すること、又は当該配線を電気的
に浮遊状態にすることを指すこととする。

表示部５３０の書換えを停止すると、液晶素子５３６に同じ方向の電界が印加され続ける
ことになり、液晶素子５３６の液晶が劣化するおそれがある。このような問題を避けるた
めには、動き検出部５１１の判定結果に関わらず、所定のタイミングで、制御回路５１０
から走査線駆動回路５４０およびデータ線駆動回路５５０へ信号を供給し、極性を反転さ
せたデータ信号をデータ線５５１に書き込み、液晶素子５３６に印加される電界の向きを
反転させるとよい。

なお、データ線５５１に入力されるデータ信号の極性はＶｃｏｍを基準に決定される。そ
の極性は、データ信号の電圧がＶｃｏｍより高い場合は正の極性であり、低い場合は負の
極性である。

具体的には、図１５に示すように、第ｍ＋１フレーム期間になると、制御回路５１０は、
走査線駆動回路５４０およびデータ線駆動回路５５０へ制御信号を出力し、データ線駆動
回路５５０へ画像信号（Ｖｉｄｅｏ）を出力する。データ線駆動回路５５０は、第ｋフレ
ーム期間においてデータ線５５１に出力されたデータ信号（Ｖｄａｔａ）に対して極性が
反転したデータ信号（Ｖｄａｔａ）をデータ線５５１に出力する。よって、画像データに
動きが検出されない期間である第ｍ＋１フレーム期間、および第２ｍ＋１フレーム期間に
、極性が反転されたデータ信号（Ｖｄａｔａ）がデータ線５５１に書き込まれる。画像デ
ータに変化が無い期間は、表示部５３０の書換えが間欠的に行われるため、書換えによる
電力消費を削減しつつ、液晶素子５３６の劣化を防止することができる。

そして、動き検出部５１１において、第２ｍ＋１フレーム以降の画像データに動きがある
と判定すると、制御回路５１０は、走査線駆動回路５４０およびデータ線駆動回路５５０
を制御し、表示部５３０の書換えを行う。

以上述べたように、図１５の駆動方法によると、画像データ（Ｖｉｄｅｏ）の動きの有無
に関わらず、データ信号（Ｖｄａｔａ）は、ｍフレーム期間毎に極性が反転される。他方
、表示部５３０の書換えについては、動きを含む画像の表示期間は、１フレーム毎に表示
部５３０が書き換えられ、動きがない画像の表示期間は、ｍフレーム毎に表示部５３０が
書き換えられることになる。その結果、表示部の書換えに伴う電力消費を削減することが
できる。よって、駆動周波数および画素数の増加による電力消費の増加の抑えることがで
きる。

上述したように、液晶表示装置５００では、動画を表示するモードと、静止画を表示する
モードで、液晶表示装置の駆動方法を異ならせることで、液晶の劣化を抑制して表示品位
を維持しつつ、省電力な液晶表示装置を提供することが可能になる。

なお、液晶の劣化を防ぐため、データ信号の極性反転の間隔（ここでは、ｍフレーム期間
）は２秒以下とし、好ましくは１秒以下とするとよい。

また、画像データの動き検出を制御回路５１０の動き検出部５１１で行ったが、動き検出
は動き検出部５１１のみで行う必要は無い。動きの有無のデータを液晶表示装置５００の
外部から制御回路５１０へ入力するようにしてもよい。

また、画像データに動きが無いと判定する条件は連続する２つのフレーム間の画像データ
によるものではなく、判定に必要なフレーム数は、液晶表示装置５００の使用形態により
、適宜決定することができる。例えば、連続するｍフレームの画像データに動きが無い場
合に、表示部５３０の書換えを停止させてもよい。

また、同一の画像を複数回書き換えて静止画を表示する場合、画像の切り替わりが視認で
きると、人間は目に疲労を感じる。本実施の形態の液晶表示装置は、画像データの書き換
え頻度が削減されるため、目の疲労を減らすといった効果もある。

（実施の形態５）
本発明の一態様に係る液晶表示装置は、消費電力を小さく抑えることができる。よって、
携帯情報端末や携帯型ゲーム機などの、電力の供給を常時受けることが困難な携帯用電子
機器の場合、本発明の一態様に係る液晶表示装置を用いることで、連続使用時間を長く確
保することができるので好ましい。

本発明の一態様に係る液晶表示装置は、表示機器、パーソナルコンピュータ、記録媒体を
備えた画像再生装置（代表的にはＤＶＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓ
ｃ等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを有する装置）に用いるこ
とができる。その他に、本発明の一態様に係る液晶表示装置を用いることができる電子機
器として、携帯電話、携帯型を含むゲーム機、携帯情報端末、電子書籍、ビデオカメラ、
デジタルスチルカメラなどのカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプ
レイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、デジタルオーディオ
プレイヤー等）、複写機、ファクシミリ、プリンター、プリンター複合機、現金自動預け
入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機などが挙げられる。これら電子機器の具体例を図１６
に示す。

図１６（Ａ）は携帯型ゲーム機であり、筐体５００１、筐体５００２、表示部５００３、
表示部５００４、マイクロホン５００５、スピーカー５００６、操作キー５００７、スタ
イラス５００８等を有する。表示部５００３または表示部５００４に、本発明の一態様に
係る液晶表示装置を用いることができる。なお、図１６（Ａ）に示した携帯型ゲーム機は
、２つの表示部５００３と表示部５００４とを有しているが、携帯型ゲーム機が有する表
示部の数は、これに限定されない。

図１６（Ｂ）は表示機器であり、筐体５２０１、表示部５２０２、支持台５２０３等を有
する。表示部５２０２に本発明の一態様に係る液晶表示装置を用いることができる。なお
、表示機器には、パーソナルコンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての
情報表示用表示機器が含まれる。

図１６（Ｃ）はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体５４０１、表示部５４０２
、キーボード５４０３、ポインティングデバイス５４０４等を有する。表示部５４０２に
本発明の一態様に係る液晶表示装置を用いることができる。

図１６（Ｄ）は携帯情報端末であり、第１筐体５６０１、第２筐体５６０２、第１表示部
５６０３、第２表示部５６０４、接続部５６０５、操作キー５６０６等を有する。第１表
示部５６０３は第１筐体５６０１に設けられており、第２表示部５６０４は第２筐体５６
０２に設けられている。そして、第１筐体５６０１と第２筐体５６０２とは、接続部５６
０５により接続されており、第１筐体５６０１と第２筐体５６０２の間の角度は、接続部
５６０５により変更が可能となっている。第１表示部５６０３における映像を、接続部５
６０５における第１筐体５６０１と第２筐体５６０２との間の角度に従って、切り替える
構成としても良い。また、第１表示部５６０３及び第２表示部５６０４の少なくとも一方
に、位置入力装置としての機能が付加された液晶表示装置を用いるようにしても良い。な
お、位置入力装置としての機能は、液晶表示装置にタッチパネルを設けることで付加する
ことができる。或いは、位置入力装置としての機能は、フォトセンサとも呼ばれる光電変
換素子を液晶表示装置の画素部に設けることでも、付加することができる。第１表示部５
６０３または第２表示部５６０４に本発明の一態様に係る液晶表示装置を用いることがで
きる。

図１６（Ｅ）はビデオカメラであり、第１筐体５８０１、第２筐体５８０２、表示部５８
０３、操作キー５８０４、レンズ５８０５、接続部５８０６等を有する。操作キー５８０
４及びレンズ５８０５は第１筐体５８０１に設けられており、表示部５８０３は第２筐体
５８０２に設けられている。そして、第１筐体５８０１と第２筐体５８０２とは、接続部
５８０６により接続されており、第１筐体５８０１と第２筐体５８０２の間の角度は、接
続部５８０６により変更が可能となっている。表示部５８０３における映像の切り替えを
、接続部５８０６における第１筐体５８０１と第２筐体５８０２との間の角度に従って行
う構成としても良い。表示部５８０３に本発明の一態様に係る液晶表示装置を用いること
できる。

図３０は携帯電話であり、筐体６５０１に、表示部６５０２、マイク６５０３、スピーカ
ー６５０６、カメラ６５０７、外部接続部６５０４、操作用のボタン６５０５ａ及びボタ
ン６５０５ｂが設けられている。本発明の一態様に係る液晶表示装置またはタッチパネル
は、表示部６５０２に用いることができる。本発明の一態様に係る液晶表示装置またはタ
ッチパネルは、可撓性を有する基板に設けられているため、図３０に示すような曲面を有
する表示部６５０２にも適用することが可能である。

また、図３１は携帯電話であり、筐体６００１に、表示部６００２、マイク６００７、ス
ピーカー６００４、カメラ６００３、外部接続部６００６、操作用のボタン６００５が設
けられている。本発明の一態様に係る液晶表示装置またはタッチパネルは、表示部６００
２に用いることができる。本発明の一態様に係る液晶表示装置またはタッチパネルは、可
撓性を有する基板に設けられているため、図３１に示すような曲面を有する表示部６００
２にも適用することが可能である。

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。

実施の形態１で述べたように、セル工程における乾燥処理と雰囲気制御の効果について説
明する。この効果を確かめるため、液晶パネルに用いられる回路基板からの水分の放出量
を、昇温脱離ガス分光法（ＴＤＳ：Ｔｈｅｒｍａｌ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｔ
ｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて調べたので、その結果について述べる。

まず、ＴＤＳに用いた７つの回路基板Ａ乃至Ｇについて説明する。

回路基板Ａ乃至Ｄは、配向膜を形成するまで、全て同じ工程で作製された回路基板である
。そして、回路基板Ａ乃至Ｄには、トランジスタと画素電極の間に、アクリル樹脂を含む
厚さ３μｍの有機樹脂膜が形成されている。そして、回路基板Ａには、配向膜が形成され
た後、加熱処理が行われなかった。回路基板Ｂは、配向膜が形成された後、約１０^−４Ｐ
ａの真空雰囲気下で１６０℃、１時間の加熱処理が行われた。回路基板Ｃには、配向膜が
形成された後、大気雰囲気下で１５０℃、６時間の加熱処理が行われた。回路基板Ｄには
、配向膜が形成された後、約１０^−４Ｐａの真空雰囲気下で１６０℃、１時間の加熱処理
を行い、次いで大気雰囲気下に１０分間さらす処理が行われた。

また、回路基板Ｅ乃至Ｇは、配向膜を形成するまで、全て同じ工程で作製された回路基板
である。そして、回路基板Ｅ乃至Ｇには、トランジスタと画素電極の間にはアクリル樹脂
を含む有機樹脂膜を設けておらず、トランジスタを覆う無機絶縁膜上に、画素電極が設け
られた構成を有している。そして、回路基板Ｅには、配向膜が形成された後、加熱処理が
行われなかった。回路基板Ｆには、配向膜が形成された後、約１０^−４Ｐａの真空雰囲気
下で１６０℃、１時間の加熱処理が行われた。回路基板Ｇには、配向膜が形成された後、
大気雰囲気下で１５０℃、６時間の加熱処理が行われた。

ＴＤＳでは、６０℃から２３０℃まで、一分間に２０℃の速さで基板の温度を上昇させて
、質量電荷比（ｍ／ｚ）が１８である気体分子の脱離量の測定を行った。なお、質量電荷
比（ｍ／ｚ）が１８である気体分子は、大部分が水で構成されていると予想される。また
、回路基板が載置された測定室における、測定開始時の気圧は、１．２×１０^−７Ｐａと
した。

図１７に、ＴＤＳにより得られた、回路基板Ａ乃至Ｄから分離された、質量電荷比（ｍ／
ｚ）が１８である気体分子の強度を示す。

加熱処理を行わなかった回路基板Ａでは、基板温度が９０℃の付近で、水の分離を示す大
きなピークが見られた。一方、真空雰囲気下で加熱処理を行った回路基板Ｂでは、回路基
板Ａと異なり、基板温度が９０℃の付近に、水の分離を示すピークは見られなかった。

また、真空雰囲気下で加熱処理を行った回路基板Ｂと、大気雰囲気下で加熱処理を行った
回路基板Ｃとを比較すると、基板温度が１６０℃以下の範囲では、回路基板Ｂの方が、水
の分離を示す強度が高かった。よって、真空雰囲気下で加熱処理を行った回路基板Ｂの方
が、大気雰囲気下で加熱処理を行った回路基板Ｃよりも、回路基板が有する各膜に含まれ
る水の量が、少ないことが推察された。

また、真空雰囲気下で加熱処理を行った後に大気雰囲気下にさらした回路基板Ｄは、基板
温度が８０℃の付近に水の分離を示すピークが見られた。よって、真空雰囲気下で加熱処
理を行った回路基板Ｂと、真空雰囲気下で加熱処理を行った後に大気雰囲気下にさらした
回路基板Ｄとを比較すると、回路基板Ｄの方が、回路基板が有する各膜に含まれる水の量
が多いことが推察された。

また、図１８に、ＴＤＳにより得られた、回路基板Ｅ乃至Ｇから分離された、質量電荷比
（ｍ／ｚ）が１８である気体分子の強度を示す。

図１７に示した、有機樹脂膜を有する回路基板Ａの強度と、図１８に示した、有機樹脂膜
を有さない回路基板Ｅの強度とを比較すると、全ての温度範囲において回路基板Ａの強度
が高いことが分かった。よって、配向膜が形成された後、加熱処理が行われなかった回路
基板Ａ及び回路基板Ｅでは、有機樹脂膜を有する回路基板Ａの方が水の脱離量が多く、そ
の水の脱離量の差分は、有機樹脂膜に含まれていた水によってもたらされたと考えられる
。

また、図１７に示した、有機樹脂膜を有する回路基板Ｃの強度と、図１８に示した、有機
樹脂膜を有さない回路基板Ｇの強度とを比較すると、全ての温度範囲において回路基板Ｃ
の強度が高いことが分かった。よって、配向膜が形成された後、大気雰囲気下で加熱処理
が行われた回路基板Ｃ及び回路基板Ｇでは、有機樹脂膜を有する回路基板Ｃの方が水の脱
離量が多く、その水の脱離量の差分は、有機樹脂膜に含まれていた水によってもたらされ
たと考えられる。

また、図１７に示した、有機樹脂膜を有する回路基板Ｂの強度と、図１８に示した、有機
樹脂膜を有さない回路基板Ｆの強度とを比較すると、１００℃以下の温度範囲においては
強度に有意な差が見られず、１００℃を超えると回路基板Ｂの強度が高くなったことが分
かった。よって、配向膜が形成された後、真空雰囲気下で加熱処理が行われた回路基板Ｂ
及び回路基板Ｆでは、有機樹脂膜を有する回路基板Ｂの方が水の脱離量が多く、その水の
脱離量の差分は、有機樹脂膜に含まれていた水によってもたらされたと考えられる。ただ
し、真空雰囲気下で加熱処理が行われた回路基板Ｂ及び回路基板Ｆでは、その水の脱離量
の差が、回路基板Ａ及び回路基板Ｅの場合や、回路基板Ｃ及び回路基板Ｇの場合に比べて
小さかった。よって、有機樹脂膜に含まれていた水は、加熱処理を行わなかった場合や、
大気雰囲気下で加熱処理が行われた場合に比べて、真空雰囲気下での加熱処理により、よ
り効率的に脱離されたと考えられる。

上述したＴＤＳの結果から、真空雰囲気下にて１６０℃で加熱処理した後、大気開放せず
に（例えば、雰囲気を窒素雰囲気にして）液晶層を基板間に封止することで得られる、本
発明の一態様に係る液晶パネルは、有機樹脂膜中に含まれる水の量が少ないことが分かっ
た。

次いで、液晶パネルが有する走査線駆動回路の、動作マージン幅の時間変化について述べ
る。動作マージン幅の時間変化について調べた液晶パネルＨ及びＩは、ＴＤＳに用いた回
路基板Ａ乃至Ｄと同様に、配向膜を形成するまで、全て同じ工程で作製された液晶パネル
である。そして、液晶パネルＨ及びＩは、走査線駆動回路が画素と同じ基板に形成されて
おり、走査線駆動回路が有するトランジスタ上には、アクリル樹脂を含む厚さ３μｍの有
機樹脂膜が形成されている。

そして、液晶パネルＨでは、配向膜が形成された後、約１０^−４Ｐａの真空雰囲気下で１
６０℃、１時間の加熱処理が行われた。その後、窒素雰囲気下でシール材を基板上に描画
し、液晶材料をシール材に囲まれた領域に滴下し、次いで、真空雰囲気下で基板どうしを
貼り合わせることで、液晶層が基板間に封止された液晶パネルＨが作製された。

また、液晶パネルＩでは、配向膜が形成された後、大気雰囲気下で１５０℃、６時間の加
熱処理が行われた。その後、大気雰囲気下でシール材を基板上に描画し、液晶材料をシー
ル材に囲まれた領域に滴下し、次いで、真空雰囲気下で基板どうしを貼り合わせることで
、液晶層が基板間に封止された液晶パネルＩが作製された。

上記液晶パネルＨ及びＩがそれぞれ有する走査線駆動回路の動作マージン幅（Ｖ）は、走
査線駆動回路のシフトレジスタが有する９５９段の順序回路に、スタートパルス信号及び
クロック信号を入力し、それにより最終段の順序回路から出力された信号の波形を、オシ
ロスコープで観察することで調べた。

スタートパルス信号は、６０Ｈｚの周波数にて、６８．３μｓｅｃ幅のパルスが連続して
出現する信号を用いた。また、クロック信号とスタートパルス信号は、その低電圧ＧＶＳ
Ｓを−１４Ｖとした。そして、クロック信号とスタートパルス信号の高電圧ＧＶＤＤを＋
１４Ｖから徐々に低くしていったときに、最終段の順序回路から出力される信号の波形に
乱れが生じた高電圧ＧＶＤＤの値を動作不良電圧とし、最も高い高電圧ＧＶＤＤである＋
１４Ｖと、動作不良電圧との差を、動作マージン幅と定義した。

液晶パネルＨが有する走査線駆動回路の、動作時間（ｈｏｕｒ）に対する動作マージン幅
（Ｖ）の変化を、図１９に示す。また、液晶パネルＩが有する走査線駆動回路の、動作時
間（ｈｏｕｒ）に対する動作マージン幅（Ｖ）の変化を、図２０に示す。

図１９と図２０から、動作開始時には液晶パネルＨ及びＩは動作マージン幅が約２２Ｖで
同じであったが、２２０時間後では液晶パネルＨの動作マージン幅が約１７Ｖ、液晶パネ
ルＩの動作マージン幅が約７Ｖとなったことが分かった。よって、液晶パネルＩの方が液
晶パネルＨよりも動作マージン幅が短時間で小さくなっており、このことから、液晶パネ
ルＨの方が、走査線駆動回路が有するトランジスタの閾値電圧のシフト量が小さい事が推
察された。

１０ 液晶パネル
３０ 表示部
３１ 画素
３５ トランジスタ
３６ 液晶素子
４１ 走査線駆動回路
４２ 走査線駆動回路
４３ データ線駆動回路
４５ トランジスタ
６０ 端子部
６１ ＦＰＣ
１００ 基板
１１０ 走査線
１１１ データ線
１１２ 電極
１１５ 共通電極
１１６ 画素電極
１１７ 配線
１２０ 半導体層
１３１ 絶縁膜
１３２ 絶縁膜
１３３ 絶縁膜
１３４ 絶縁膜
１３５ 有機樹脂膜
１３６ 絶縁膜
１３７ 配向膜
１４０ 液晶層
１４１ スペーサ
１６１ 配線
１６２ 電極
１７０ 素子層
１７１ 電極
１７２ 電極
１７３ 電極
１７４ 剥離層
１７５ 絶縁膜
１８０ 基板
１８１ 支持基板
１８３ 接着剤
１８５ 接着剤
２００ 基板
２１０ ブラックマトリクス
２１１ カラーフィルタ
２１２ オーバーコート
２１３ 配向膜
２１５ 封止部材
３０１ 導電膜
３０２ 導電膜
３１１ 酸化物半導体膜
３１２ 酸化物半導体膜
３１３ 酸化物半導体膜
４００ タッチパネル
４１１ 偏光板
４１２ 偏光板
４２１ 共通電極
４２２ 電極
４３１ 配線
４３２ 配線
４５０ タッチセンサ
４５１ 電極
４５１ａ 導電膜
４５１ｂ 導電膜
４５１ｃ 導電膜
４５１ｄ 導電膜
４５２ 電極
４５３ 絶縁膜
４５４ 容量素子
４６１ ＦＰＣ
４６２ ＦＰＣ
５００ 液晶表示装置
５０１ 液晶パネル
５１０ 制御回路
５１１ 検出部
５３０ 表示部
５３１ 画素
５４０ 走査線駆動回路
５４１ 走査線
５５０ データ線駆動回路
５５１ データ線
５５２ Ｄ−Ａ変換回路
５００１ 筐体
５００２ 筐体
５００３ 表示部
５００４ 表示部
５００５ マイクロホン
５００６ スピーカー
５００７ 操作キー
５００８ スタイラス
５２０１ 筐体
５２０２ 表示部
５２０３ 支持台
５４０１ 筐体
５４０２ 表示部
５４０３ キーボード
５４０４ ポインティングデバイス
５６０１ 筐体
５６０２ 筐体
５６０３ 表示部
５６０４ 表示部
５６０５ 接続部
５６０６ 操作キー
５８０１ 筐体
５８０２ 筐体
５８０３ 表示部
５８０４ 操作キー
５８０５ レンズ
５８０６ 接続部
６００１ 筐体
６００２ 表示部
６００３ カメラ
６００４ スピーカー
６００５ ボタン
６００６ 外部接続部
６００７ マイク
６５０１ 筐体
６５０２ 表示部
６５０３ マイク
６５０４ 外部接続部
６５０５ａ ボタン
６５０５ｂ ボタン
６５０６ スピーカー
６５０７ カメラ

Claims (4)

1. 第１の基板と、前記第１の基板上の画素部と、前記画素部上の第２の基板と、前記第２の基板上の複数の電極と、を有し、
   前記画素部は、第１の画素と、第２の画素と、を有し、
   前記第１の画素は、第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタ上の有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上の第１の共通電極と、前記第１の共通電極上の絶縁膜と、前記絶縁膜上の第１の画素電極と、前記第１の画素電極上の液晶層と、を有し、
   前記第２の画素は、第２のトランジスタと、前記第２のトランジスタ上の前記有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上の第２の共通電極と、前記第２の共通電極上の前記絶縁膜と、前記絶縁膜上の第２の画素電極と、前記第２の画素電極上の前記液晶層と、を有し、
   前記第１の共通電極は、前記複数の電極と交差する領域を有し、
   前記第２の共通電極は、前記複数の電極と交差する領域を有し、
   前記第１の画素電極は、前記第１の共通電極の開口部を介して、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方と電気的に接続されており、
   前記第２の画素電極は、前記第２の共通電極の開口部を介して、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方と電気的に接続されており、
   前記第１の共通電極の開口部は、前記第１のトランジスタのチャネル形成領域と重なっており、
   前記第１のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第１の共通電極と重なっておらず、
   前記第２の共通電極の開口部は、前記第２のトランジスタのチャネル形成領域と重なっており、
   前記第２のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第２の共通電極と重なっていない液晶表示装置であって、
   前記複数の電極と、前記第１の共通電極または前記第２の共通電極と、を用いて接触された位置の検出を行う機能を有する液晶表示装置。
2. 第１の基板と、前記第１の基板上の画素部と、前記画素部上の第２の基板と、前記第２の基板上の複数の電極と、を有し、
   前記画素部は、第１の画素と、第２の画素と、を有し、
   前記第１の画素は、第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタ上の有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上の第１の共通電極と、前記第１の共通電極上の絶縁膜と、前記絶縁膜上の第１の画素電極と、前記第１の画素電極上の液晶層と、を有し、
   前記第２の画素は、第２のトランジスタと、前記第２のトランジスタ上の前記有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上の第２の共通電極と、前記第２の共通電極上の前記絶縁膜と、前記絶縁膜上の第２の画素電極と、前記第２の画素電極上の前記液晶層と、を有し、
   前記第１の共通電極は、前記複数の電極と交差する領域を有し、
   前記第２の共通電極は、前記複数の電極と交差する領域を有し、
   前記第１の画素電極は、前記第１の共通電極の開口部を介して、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方と電気的に接続されており、
   前記第２の画素電極は、前記第２の共通電極の開口部を介して、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方と電気的に接続されており、
   前記第１の共通電極の開口部は、前記第１のトランジスタのチャネル形成領域と重なっており、
   前記第１のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第１の共通電極と重なっておらず、
   前記第２の共通電極の開口部は、前記第２のトランジスタのチャネル形成領域と重なっており、
   前記第２のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第２の共通電極と重なっておらず、
   前記第１の共通電極は、前記第１のトランジスタのチャネル長方向と交差する方向に沿って配置されており、
   前記複数の電極の一は、前記第１のトランジスタのチャネル長方向に沿って配置されており、
   データ線は、前記第１のトランジスタのチャネル長方向と交差する方向に沿って配置されており、
   走査線は、前記第１のトランジスタのチャネル長方向に沿って配置されている液晶表示装置であって、
   前記複数の電極と、前記第１の共通電極または前記第２の共通電極と、を用いて接触された位置の検出を行う機能を有する液晶表示装置。
3. 第１の基板と、前記第１の基板上の画素部と、前記画素部上の第２の基板と、前記第２の基板上の複数の電極と、を有し、
   前記第１の基板及び前記第２の基板は、可撓性を有し、
   前記画素部は、第１の画素と、第２の画素と、を有し、
   前記第１の画素は、第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタ上の有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上の第１の共通電極と、前記第１の共通電極上の絶縁膜と、前記絶縁膜上の第１の画素電極と、前記第１の画素電極上の液晶層と、を有し、
   前記第２の画素は、第２のトランジスタと、前記第２のトランジスタ上の前記有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上の第２の共通電極と、前記第２の共通電極上の前記絶縁膜と、前記絶縁膜上の第２の画素電極と、前記第２の画素電極上の前記液晶層と、を有し、
   前記第１の共通電極は、前記複数の電極と交差する領域を有し、
   前記第２の共通電極は、前記複数の電極と交差する領域を有し、
   前記第１の画素電極は、前記第１の共通電極の開口部を介して、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方と電気的に接続されており、
   前記第２の画素電極は、前記第２の共通電極の開口部を介して、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方と電気的に接続されており、
   前記第１の共通電極の開口部は、前記第１のトランジスタのチャネル形成領域と重なっており、
   前記第１のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第１の共通電極と重なっておらず、
   前記第２の共通電極の開口部は、前記第２のトランジスタのチャネル形成領域と重なっており、
   前記第２のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第２の共通電極と重なっていない液晶表示装置であって、
   前記複数の電極と、前記第１の共通電極または前記第２の共通電極と、を用いて接触された位置の検出を行う機能を有する液晶表示装置。
4. 第１の基板と、前記第１の基板上の画素部と、前記画素部上の第２の基板と、前記第２の基板上の複数の電極と、を有し、
   前記第１の基板及び前記第２の基板は、可撓性を有し、
   前記画素部は、第１の画素と、第２の画素と、を有し、
   前記第１の画素は、第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタ上の有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上の第１の共通電極と、前記第１の共通電極上の絶縁膜と、前記絶縁膜上の第１の画素電極と、前記第１の画素電極上の液晶層と、を有し、
   前記第２の画素は、第２のトランジスタと、前記第２のトランジスタ上の前記有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上の第２の共通電極と、前記第２の共通電極上の前記絶縁膜と、前記絶縁膜上の第２の画素電極と、前記第２の画素電極上の前記液晶層と、を有し、
   前記第１の共通電極は、前記複数の電極と交差する領域を有し、
   前記第２の共通電極は、前記複数の電極と交差する領域を有し、
   前記第１の画素電極は、前記第１の共通電極の開口部を介して、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方と電気的に接続されており、
   前記第２の画素電極は、前記第２の共通電極の開口部を介して、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方と電気的に接続されており、
   前記第１の共通電極の開口部は、前記第１のトランジスタのチャネル形成領域と重なっており、
   前記第１のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第１の共通電極と重なっておらず、
   前記第２の共通電極の開口部は、前記第２のトランジスタのチャネル形成領域と重なっており、
   前記第２のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第２の共通電極と重なっておらず、
   前記第１の共通電極は、前記第１のトランジスタのチャネル長方向と交差する方向に沿って配置されており、
   前記複数の電極の一は、前記第１のトランジスタのチャネル長方向に沿って配置されており、
   データ線は、前記第１のトランジスタのチャネル長方向と交差する方向に沿って配置されており、
   走査線は、前記第１のトランジスタのチャネル長方向に沿って配置されている液晶表示装置であって、
   前記複数の電極と、前記第１の共通電極または前記第２の共通電極と、を用いて接触された位置の検出を行う機能を有する液晶表示装置。