液晶顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發明的目的是提供一種能夠抑制開口率的下降的液晶顯示裝置。具備：薄膜晶體管基板，具有薄膜晶體管；液晶層，設在薄膜晶體管基板上；對置基板，設在薄膜晶體管基板上；薄膜晶體管基板具有第1透光性電極、濾色器(26)、設在濾色器(26)上并與第1透光性電極電連接的金屬布線(68)、設在金屬布線(68)上的光吸收層(78)和設在光吸收層(78)上的光干擾層(77)；光干擾層(77)包括第1透光性電極。
【專利說明】
液晶顯示裝置
技術領域
[0001]本發明涉及顯示圖像的液晶顯示裝置。
【背景技術】
[0002]以下的專利文獻I中，記載有在具備薄膜晶體管的薄膜晶體管基板側配置有濾色器、像素電極及共通電極的所謂C0A(Color Filter On Array)構造的液晶顯示裝置。此外，以下的專利文獻2中，作為液晶顯示裝置(LCD:Liquid Crystal Display)的驅動方式，記載有由像素電極和共通電極將包括與基板面內方向平行的方向的電場在內的電場向液晶層施加的、IPS(In Plane Switching)或FFS(Fringe Field Switching)等方式。
[0003]專利文獻1:特開2014 — 41268號公報
[0004]專利文獻2:特開2012 —185232號公報
[0005]專利文獻3:特開2010 —134249號公報
[0006]已知有這樣的結構:為了保持夾著液晶層的薄膜晶體管基板與對置基板的間隔，在薄膜晶體管基板和對置基板的兩者上設置間隔件(spacer)，并使薄膜晶體管基板側的間隔件與對置基板側的間隔件抵接(參照專利文獻3)。在此情況下，在對置基板側的間隔件附近，容易發生液晶層的向錯(disclinat1n)。因此，在與對置基板側的間隔件重疊的位置設置遮光層，抑制觀察者辨識到顯示圖像的紊亂。此外，在配置像素電極及共通電極的薄膜晶體管基板側設置包括鋁等金屬材料的金屬布線的情況下，在對置基板側設置遮光層，抑制辨識到來自金屬布線的反射光。遮光層的面積需要考慮薄膜晶體管基板和對置基板的貼合精度而大到間隔件的面積及金屬布線的面積以上。因此，開口率(aperture rat1)下降，有可能難以應對顯不圖像的尚精細化。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種能夠抑制開口率的下降的液晶顯示裝置。
[0008]本發明的一技術方案的液晶顯示裝置具備:薄膜晶體管基板，具有薄膜晶體管;液晶層，設在上述薄膜晶體管基板上;對置基板，設在上述薄膜晶體管基板上。上述薄膜晶體管基板具有:第I透光性電極;濾色器;金屬布線，設在上述濾色器上，與上述第I透光性電極電連接;光吸收層，設在上述金屬布線上;光干擾層，設在上述光吸收層上。上述光干擾層包括上述第I透光性電極。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示第I實施方式的液晶顯示裝置的概略截面構造的剖視圖。
[0010]圖2是本實施方式的像素電極的平面圖。
[0011]圖3是沿著圖2的III一III'線切斷并從箭頭方向觀察時的液晶顯示裝置的示意剖視圖。
[0012]圖4是表示第I實施方式的液晶顯示裝置的變形例的示意剖視圖。
[0013]圖5是第2實施方式的液晶顯示裝置的像素電極的平面圖。
[0014]圖6是沿著圖5的VI— VI'線切斷并從箭頭方向觀察時的液晶顯示裝置的示意剖視圖。
[0015]圖7是第3實施方式的液晶顯示裝置的像素電極的平面圖。
[0016]圖8是沿著圖7的VIII— VIII'線切斷并從箭頭方向觀察時的液晶顯示裝置的示意剖視圖。
[0017]圖9是第4實施方式的液晶顯示裝置的像素電極的平面圖。
[0018]圖10是沿著圖9的IX— IX'線切斷并從箭頭方向觀察時的液晶顯示裝置的示意剖視圖。
[0019]圖11是將第4實施方式的金屬布線及防反射構造體放大表示的部分放大剖視圖。
[0020]圖12是第5實施方式的液晶顯示裝置的像素電極的平面圖。
[0021]圖13是沿著圖12的XIII— XIlV線從箭頭方向觀察時的液晶顯示裝置的示意剖視圖。
[0022]圖14是表示第I實施例的來自設有防反射構造體的金屬布線的反射光的亮度Y與絕緣層膜厚的關系的曲線圖。
[0023]圖15是表示防反射構造體的最優膜厚的一例的表。
[0024]圖16是表示使絕緣層的厚度變化時的色度分布的曲線圖。
[0025]圖17是表示改變了絕緣層膜厚及光吸收層膜厚時的亮度Y的值的表。
[0026]圖18是表示改變了絕緣層膜厚及光吸收層膜厚時的色度(x，y)的值的表。
[0027]圖19是第6實施方式的液晶顯示裝置的示意剖視圖。
[0028]圖20是將第6實施方式的金屬布線及防反射構造體放大表示的部分放大剖視圖。
[0029]圖21是表示第2實施例的改變了共通電極膜厚及光吸收層膜厚時的亮度Y的值的表。
[0030]圖22是表示第2實施例的改變了共通電極膜厚及光吸收層膜厚時的色度(x，y)的值的表。
[0031]圖23是第7實施方式的液晶顯示裝置的示意剖視圖。
[0032]圖24是將第7實施方式的金屬布線及防反射構造體放大表示的部分放大剖視圖。
[0033]圖25是第8實施方式的液晶顯示裝置的將金屬布線及防反射構造體放大表示的部分放大剖視圖。
[0034]圖26是表示第3實施例的來自設有防反射構造體的金屬布線的反射光的亮度Y與絕緣層膜厚的關系的曲線圖。
[0035]圖27是表示使絕緣層的厚度變化時的色度分布的曲線圖。
[0036]圖28是表示亮度Y的第I極小值的附近的、改變了絕緣層膜厚及光吸收層膜厚時的亮度Y的值的表。
[0037]圖29是表示亮度Y的第I極小值的附近的、改變了絕緣層膜厚及光吸收層膜厚時的色度(x，y)的值的表。
[0038]圖30是表示亮度Y的第2極小值的附近的、改變了絕緣層膜厚及光吸收層膜厚時的亮度Y的值的表。
[0039]圖31是表示亮度Y的第2極小值的附近的、改變了絕緣層膜厚及光吸收層膜厚時的色度(x，y)的值的表。
[0040]標號說明
[0041 ]I?8液晶顯示裝置
[0042]20薄膜晶體管基板
[0043]22像素電極
[0044]22a、22b電極分支
[0045]22c連結部
[0046]22d、22e彎曲部
[0047]23共通電極
[0048]23a重疊部分
[0049]24絕緣層
[0050]24a重疊部分[0051 ]24b加高層
[0052]25外覆層
[0053]26、26R、26G、26B 濾色器
[0054]28第I取向膜
[0055]30對置基板
[0056]31第2基板
[0057]35偏振片
[0058]37平坦化層
[0059]38第2取向膜
[0060]40液晶層[0061 ]41密封部
[0062]45、46間隔件
[0063]45a上端
[0064]47接觸孔
[0065]48遮蔽層
[0066]50第I基板
[0067]52源極電極
[0068]53漏極電極
[0069]55薄膜晶體管
[0070]57a、57b、58a、58b 絕緣層
[0071]61副像素
[0072]65掃描線
[0073]66信號線
[0074]68金屬布線
[0075]71,72,73防反射構造體
[0076]77光干擾層
[0077]78、79光吸收層
【具體實施方式】
[0078]參照附圖對用來實施本發明的形態(實施方式)詳細地說明。本發明并不被以下的實施方式中記載的內容限定。此外，在以下所記載的構成要素中，包括本領域技術人員能夠容易想到的要素、實質上相同的要素。另外，公開只不過是一例，關于本領域技術人員能夠容易地想到的不脫離發明主旨的適當變更，當然包含在本發明的范圍中。此外，附圖為了使說明更明確而存在與實際的形態相比對各部的寬度、厚度、形狀等示意地表示的情況，但不過是一例，并不限定本發明的解釋。此外，在本說明書和各圖中，存在對與圍繞已有的圖描述過的要素同樣的要素賦予相同的標號而適當省略詳細的說明的情況。
[0079](第丨實施方式)
[0080]圖1是表示第I實施方式的液晶顯示裝置的概略截面構造的剖視圖。如圖1所示，液晶顯示裝置I具有薄膜晶體管基板20、與薄膜晶體管基板20對置配置的對置基板30、以及配置在薄膜晶體管基板20與對置基板30之間的液晶層40。
[0081]薄膜晶體管基板20具有設在第I基板50的上方的濾色器26、設在濾色器26的上方的作為第I透光性電極的共通電極23、與共通電極23接觸而設置在其上的絕緣層24、設在絕緣層24的上方的作為第2透光性電極的像素電極22、以及設在薄膜晶體管基板20的最上表面側的第I取向膜28。另外，在本說明書中，將從薄膜晶體管基板20朝向對置基板30的方向設為上方。
[0082]對置基板30包括第2基板31、設在第2基板31的下表面的第2取向膜38、以及設在上表面的偏振片35。
[0083]薄膜晶體管基板20和對置基板30通過密封部41粘接，在由薄膜晶體管基板20、對置基板30及密封部41包圍的空間中封閉著液晶層40 ο對于液晶層40而言，液晶分子的取向方向對應于電場而變化從而控制光的透過量。本實施方式的液晶顯示裝置I是IPS或FFS等橫電場模式的液晶顯示裝置，在液晶層40中使用的液晶也是適合于該液晶顯示裝置的液晶O
[0084]本實施方式的液晶顯示裝置I，在像素電極22與共通電極23之間產生包括與薄膜晶體管基板20的面內方向平行的方向的電場在內的電場，向液晶層40施加。液晶層40的液晶分子的方向通過被施加的電場而變化，切換向液晶層40入射的光的透過和遮蔽。
[0085]圖2是本實施方式的像素電極的平面圖。圖3是沿著圖2的III一III'線切斷并從箭頭方向觀察時的液晶顯示裝置的示意剖視圖。如圖3所示，在本實施方式的液晶顯示裝置I中，薄膜晶體管基板20具備薄膜晶體管55、多個像素電極22、共通電極23及濾色器26。進而，薄膜晶體管基板20具有向上方突出并與對置基板30抵接的間隔件45、以及設在間隔件45的至少一部分上并被進行了光取向處理的第I取向膜28。此外，對置基板30具有與薄膜晶體管基板20對置的第2取向膜38。第2取向膜38隔著平坦化層37設在第2基板31上。
[0086]在本實施方式中，第I取向膜28是光取向膜，第2取向膜38被進行了摩擦取向(rubbing orientat1n)處理。通過第I取向膜28和第2取向膜38的各向異性，液晶層40的液晶分子被取向為規定的方向。
[0087]薄膜晶體管基板20中，在第I基板50之上設有薄膜晶體管55。薄膜晶體管55具有半導體層54、掃描線(柵極電極)65、源極電極52、漏極電極53。第I基板50是玻璃基板或硅基板等支承基板。在第I基板50上隔著絕緣層57a、57b設有半導體層54。半導體層54使用例如硅或氧化物半導體、化合物半導體等半導體材料。源極電極52及漏極電極53穿過絕緣層58a、58b的接觸孔而與半導體層54連接，并與絕緣層58a上的信號線66連接。掃描線65設在絕緣層58a、58b的層間，與半導體層54絕緣。掃描線65、源極電極52、漏極電極53使用鋁或鉬等金屬材料。此外，絕緣層57a、57b、58a、58b使用TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate)膜或等離子氮化硅(PSiN)膜等。在本實施方式中，薄膜晶體管55例如是η溝道的M0S(Metal OxideSemiconductor)型的薄膜晶體管元件。
[0088]如圖3所示，濾色器26設在薄膜晶體管55之上。本實施方式的液晶顯示裝置I是在薄膜晶體管基板20側設有濾色器26的所謂COA構造的液晶顯示裝置。濾色器26使用被著色的樹脂材料，周期性地排列分別被著色為例如紅(R)、綠(G)、藍(B)3色的過濾器。作為形成彩色圖像的單位的I個像素例如包括多個副像素(子像素)。1個像素包括顯示紅(R)的副像素(R)、顯示藍(B)的副像素(B)和顯示綠(G)的副像素(G)。與這些副像素(R)、副像素(G)、副像素(B)分別對應而將濾色器26著色。
[0089]在濾色器26之上，設有例如透光性樹脂等外覆層25。在外覆層25上，依次設有共通電極23、絕緣層24、像素電極22。共通電極23連續設在外覆層25之上，像素電極22隔著絕緣層24而在與共通電極23不同的層中設有多個。如圖3所示，外覆層25及濾色器26具有將上下表面貫通的接觸孔47 ο此外，像素電極22突出到接觸孔47內，與設在該接觸孔47的底部的漏極電極53電連接。
[0090]如圖2所示，像素電極22被掃描線65、65和信號線66、66包圍，被掃描線65、65和信號線66、66包圍的區域是副像素61。在本實施方式中，副像素61與副像素(R)、副像素(G)、副像素(B)的某I個相對應。像素電極22在平面視圖下以矩陣狀排列，沿著掃描線65的延伸方向及信號線66的延伸方向排列有多個。
[0091 ]像素電極22具有在沿著信號線66的方向上延伸的多個電極分支(electrodebranch)22a、22b，在電極分支22a、22b的端部，具有分別從電極分支22a、22b的延伸方向彎曲的彎曲部22d、22e ο彎曲部22d的端部和彎曲部22e的端部通過連結部22c連接。
[0092]如圖2所示，延伸有向薄膜晶體管55傳遞驅動信號的掃描線65。通過經由掃描線65傳遞的驅動電壓，能夠切換圖3所示的薄膜晶體管55的導通(on)、截止(off)動作。向像素電極22傳遞圖像信號的信號線66在與掃描線65交叉的方向上延伸。信號線66整體上在平面視圖下在與掃描線65垂直的方向上延伸，但也可以按每I個像素而傾斜。信號線66連接在圖3所示的源極電極52上，當薄膜晶體管55為導通的狀態時，圖像信號被向像素電極22傳遞。
[0093]如圖3所示，從絕緣層24之上朝向對置基板30突出有間隔件45。間隔件45在剖視下是梯形狀，側面傾斜，上端45a的面積比下端側的面積小。間隔件45如圖2所示，在平面視圖下沿著信號線66配置。間隔件45使用丙烯酸樹脂等透光性樹脂，例如通過光刻法形成。另夕卜，間隔件45的形狀并不限于上述形狀。間隔件45例如也可以在平面視圖下呈圓狀，并沿著信號線66在兩條掃描線65間連續地配置多個。
[0094]第I取向膜28設在像素電極22及絕緣層24的上方，并且設在間隔件45的上端45a及側面。在本實施方式中，第I取向膜28是光分解型的光取向膜，使用具有光反應性的材料。第I取向膜28由例如在特開2005 — 351924號公報或特開2009 — 75569號公報中例示的聚酰胺酸酯(polyamic-acid-ester)類的樹脂材料制成。第I取向膜28通過被進行在規定的方向上被照射紫外線的光取向處理，聚酰亞胺主鏈中的與偏光方向一致的環丁烷骨架(cyclobutane skeleton)被光分解，聚酰亞胺鏈被切斷。
[0095]如圖3所示，第2基板31具有與薄膜晶體管基板20對置的平坦面，在第2基板31的平坦面上隔著平坦化層37設有第2取向膜38。第2基板31可以使用玻璃基板、或使用透光性樹脂材料的片狀基材。第2取向膜38遍及像素內的整面而具有與薄膜晶體管基板20對置的平坦面。因此，在本實施方式中，第2取向膜38能夠容易地進行使用輥(roller)等賦予各向異性的摩擦取向處理。
[0096]如圖3所示，在間隔件45的上端45a設置的第I取向膜28與對置基板30的第2取向膜38的平坦面抵接。由此，薄膜晶體管基板20與對置基板30的間隔被間隔件45保持。
[0097]本實施方式的液晶顯示裝置I具有薄膜晶體管基板20和對置基板30，薄膜晶體管基板20具備薄膜晶體管55、多個像素電極22、共通電極23及濾色器26，對置基板30夾著液晶層40而與薄膜晶體管基板20對置配置。薄膜晶體管基板20具有間隔件45和第I取向膜28，間隔件45向上方突出而保持薄膜晶體管基板20與對置基板30的間隔，第I取向膜28設在像素電極22或共通電極23之上，并且設在間隔件45的至少一部分上。對置基板30具有第2取向膜38，第2取向膜38設在第2基板31的與薄膜晶體管基板20對置的面上，被進行了摩擦取向處理。
[0098]S卩，本實施方式的液晶顯示裝置I是在薄膜晶體管基板20側配置有濾色器26的COA構造，間隔件45僅設在薄膜晶體管基板20側。對置基板30沒有設置間隔件，第2基板31的與薄膜晶體管基板20對置的面是平坦的。第2取向膜38遍及像素內的整面而具有與薄膜晶體管基板20對置的平坦面。由此，第2取向膜38的摩擦取向處理變得容易。在對取向膜進行了光取向處理的情況下，通過光分解反應，聚酰亞胺鏈被切斷而強度下降。因而，第2取向膜38通過使用進行了摩擦取向處理的膜來保持強度，所以在與間隔件45的上端45a抵接的情況下也能抑制剝離。
[0099]此外，在間隔件45的上端45a設置的第I取向膜28、和第2取向膜38相抵接的部位的附近的液晶層40，其取向被進行了摩擦取向處理后的第2取向膜38控制，對置基板30側的液晶層40的向錯的發生得以抑制。此外，在間隔件45的至少側面設有第I取向膜28，薄膜晶體管基板20側的液晶層40的向錯的發生也得以抑制。
[0100]間隔件45由于沿著信號線66配置，所以能夠維持相鄰排列的多個副像素的間隔而設置間隔件45，能夠應對精細度高的液晶顯示裝置。
[0101]圖4是表示第I實施方式的液晶顯示裝置的第I變形例的示意剖視圖。圖4所示的變形例的液晶顯示裝置I的不同點在于，在對置基板30中，在第2基板31與第2取向膜38之間沒有夾著平坦化層，第2取向膜38與第2基板31接觸。這樣，通過第2取向膜38與第2基板31接觸的結構，對置基板30的制造工序被簡略化，制造成本降低。此外，通過削減液晶顯示裝置I的顯示面側的部件，光的透過率提高。
[0102](第2實施方式)
[0103]圖5是第2實施方式的液晶顯示裝置的像素電極的平面圖。圖6是沿著圖5的VI—W線切斷并從箭頭方向觀察時的液晶顯示裝置的示意剖視圖。如圖5所示，本實施方式的像素電極22、掃描線65、信號線66等與第I實施方式是同樣的，但具備多個間隔件45、間隔件46這一點不同。間隔件45在平面視圖下沿著信號線66配置，在信號線66的延伸方向上延伸。間隔件46在平面視圖下沿著掃描線65配置，在掃描線65的延伸方向上延伸。
[0104]間隔件45及間隔件46都設在薄膜晶體管基板20側，從將像素電極22和共通電極23的層間絕緣的絕緣層24向上方突出，與第2取向膜38抵接。在本實施方式中，第2取向膜38也被摩擦取向處理，與被光取向處理的取向膜相比機械強度較強。因此，在設有多個間隔件45、間隔件46的情況下，也能防止第2取向膜38的剝離等的發生。
[0105]此外，在本實施方式的液晶顯示裝置2中，對置基板30在接觸孔47的附近的區域具有遮蔽層48 ο如圖6所示，遮蔽層48設在第2基板31之下，在遮蔽層48之下設有平坦化層37及第2取向膜38。如圖5所示，遮蔽層48在平面視圖下與接觸孔47、間隔件45、間隔件46重疊而配置。遮蔽層48在掃描線65的延伸方向上延伸，在信號線66的延伸方向上具有間隔件45的長度以上的寬度。
[0106](第3實施方式)
[0107]圖7是第3實施方式的液晶顯示裝置的像素電極的平面圖。圖8是沿著圖7的VIII—VIII'線切斷并從箭頭方向觀察時的液晶顯示裝置的示意剖視圖。如圖7所示，間隔件45在平面視圖下沿著信號線66配置，位于夾著像素電極22的兩個掃描線65與掃描線65之間。
[0108]如圖8所示，濾色器26具有對應于副像素(R)的濾色器26R、對應于副像素(B)的濾色器26B、對應于副像素(G)的濾色器26G。濾色器26R、26G、26B周期性地反復排列。本實施方式的副像素61例如對應于I個副像素(G)。信號線66配置在與濾色器26R、26G、26B的邊界重疊的位置，間隔件45配置在與濾色器26R和濾色器26G的邊界重疊的位置。
[0109]本實施方式的液晶顯示裝置3，在共通電極23之上設有金屬布線68(在圖7中省略表示)。金屬布線68配置在與信號線66重疊的位置，具有與信號線66相等的寬度、或者比信號線66稍寬的寬度，與信號線66在相同的方向上延伸。金屬布線68沿著濾色器26R、26G、26B的邊界設置，在多個副像素中連續設置。此外，間隔件45配置在金屬布線68的上方。金屬布線68是鋁、銅、鎳等金屬材料制成的，或是它們的合金材料制成的，具有比共通電極23高的電導率。通過將金屬布線68設在共通電極23之上，與僅共通電極23的電阻值相比，共通電極23和金屬布線68的合計的電阻值降低。由此，防止信號的延遲及串擾等的發生。
[0110](第4實施方式)
[0111]圖9是第4實施方式的液晶顯示裝置的像素電極的平面圖。圖10是沿著圖9的IX— 線切斷并從箭頭方向觀察時的液晶顯示裝置的示意剖視圖。圖11是將金屬布線及防反射構造體放大表示的部分放大剖視圖。本實施方式的液晶顯示裝置4具有金屬布線68和防反射構造體71，金屬布線68設在比薄膜晶體管55靠上方，并與共通電極23接觸，防反射構造體71設在金屬布線68之上。
[0112]金屬布線68設在外覆層25之上，金屬布線68及防反射構造體71配置在信號線66的上方。金屬布線68及防反射構造體71沿著信號線66、66在相同的方向上延伸，并沿著濾色器26R、26G、26B的邊界設置。
[0113]如圖11所示，防反射構造體71包括用來抑制金屬布線68的反射光的光吸收層78、和設在光吸收層78之上的光干擾(optical interference)層77。光吸收層78具有將入射的光吸收的功能。來自上方的入射光及來自金屬布線68的反射光在穿過光吸收層78時衰減。由此，抑制來自金屬布線68的反射光被觀察者辨識到。光吸收層78例如是Al—X—N(X = Cu，Mo，Ni，Cr等)。另外，光吸收層78中使用的材料并不限定于此。將光吸收層78的復折射率N用N=η — i k表示時的吸收系數k在可視光區域(380nm以上，780nm以下)中具有k ^ 2的值的材料是優選的。吸收系數k越大，入射到光吸收層78中的光越衰減。此外，由于吸收系數k依存于光的波長而變化，所以也可以根據入射的光的波長而使光吸收層78的組成、膜厚不同。在本實施方式中，光吸收層78的厚度例如是30nm以上、60nm以下。
[0114]在本實施方式中，光干擾層77具有共通電極23和設在共通電極23之上的絕緣層24。光干擾層77使來自金屬布線68的上表面的反射光的相位和來自光干擾層77的上表面的反射光的相位相互相反，使得兩個反射光彼此相抵消。由此，抑制來自金屬布線68的反射光被觀察者辨識到。
[0115]在本實施方式中，共通電極23在外覆層25的上表面、金屬布線68的側面、光吸收層78的側面及上表面上連續設置，與金屬布線68重疊的重疊部分23a包含在防反射構造體71中。由此，當設置防反射構造體71時，能夠減少光學功能層的層疊數，抑制制造成本的增大。
[0116]此外，在金屬布線68及光吸收層78上，共通電極23下表面向上側突出而呈凹狀。由此，即使外覆層25的上表面是平坦的，也能夠在金屬布線68及光吸收層78上容易地設置共通電極23。除此以外，在金屬布線68及光吸收層78上，共通電極23上表面向上側突出而是凸狀。由此，共通電極23能夠使與金屬布線68重疊的重疊部分23a的厚度與其他部分的厚度相等。另外，對于重疊部分23a而言，也可以使厚度與重疊部分23a以外的共通電極23的厚度不同。
[0117]共通電極23例如使用IT0(Indium Tin Oxide)或ZnO等透光性導電材料。ITO或ZnO等透光性導電材料在可視光區域中具有折射率n = l.7以上且2.0以下、吸收系數k = 0的值，共通電極23具有作為光的干擾層的功能。
[0118]在本實施方式中，用來抑制共通電極23的電阻值的增大并適當地透光的共通電極
23的膜厚例如是20nm以上150nm以下。此外，在上述膜厚的范圍中，能夠將可視光的反射有效地干擾而防止反射。
[0119]如圖10及圖11所示，用來將像素電極22和共通電極23的層間絕緣的絕緣層24設在共通電極23的上表面，在平面視圖下與金屬布線68重疊的重疊部分24a包含在防反射構造體71中。
[0120]絕緣層24使用SiN(氮化硅)等絕緣材料。SiN在可視光區域中具有折射率n= 2.0以上且2.1以下、吸收系數k = 0的值。在本實施方式中，用來適當地確保像素電極22和共通電極23的層間絕緣并適當地透光的絕緣層24的膜厚例如是40nm以上、250nm以下。
[0121 ]在本實施方式的液晶顯示裝置4中，如圖11所示，金屬布線68的側面與共通電極23接觸。由此，金屬布線68與共通電極23導通，共通電極23的電阻值降低。
[0122]另外，金屬布線68及光吸收層78的側面相對于外覆層25的上表面垂直，但也可以使金屬布線68或光吸收層78的側面傾斜而做成錐形狀。
[0123](第5實施方式)
[0124]圖12是第5實施方式的液晶顯示裝置的像素電極的平面圖。圖13是沿著圖12的XIII — XIII'線從箭頭方向觀察時的液晶顯示裝置的示意剖視圖。如圖12所示，沿著掃描線65設有金屬布線68及防反射構造體71。如圖13所示，由光干擾層77及光吸收層78構成的防反射構造體71設在掃描線65及金屬布線68的上方。本實施方式的防反射構造體71是與第4實施方式所示的防反射構造體71同樣的結構。由此，液晶顯示裝置5能夠適當地防止設在掃描線65上的金屬布線68的反射。此外，金屬布線68及防反射構造體71也可以設在掃描線65及信號線66的上方。
[0125]如圖13所示，在漏極電極53之上設有光吸收層79。光吸收層79是Al — X—N(X = Cu，Mo，Ni，Cr等)。在接觸孔47的內部，光吸收層79的一部分開口，漏極電極53從光吸收層79露出。露出的漏極電極53與像素電極22連接。通過在漏極電極53之上設置光吸收層79，抑制來自接觸孔47內的漏極電極53的反射光被觀察者辨識到。如圖13所示，由光干擾層77及光吸收層78構成的防反射構造體71設在掃描線65上。
[0126](第I實施例)
[0127]圖14是表示第I實施例的來自具有防反射構造體的金屬布線的反射光的亮度Y與絕緣層膜厚的關系的曲線圖。圖15是表示第I實施例的防反射構造體的最優膜厚的一例的表。圖16是表示使絕緣層的厚度變化時的色度分布的曲線圖。圖17是表示改變了絕緣層膜厚及光吸收層膜厚時的亮度Y的值的表。圖18是表示改變了絕緣層膜厚及光吸收層膜厚時的色度(x，y)的值的表。
[0128]本實施例的液晶顯示裝置是與圖11所示的第4實施方式的液晶顯示裝置4同樣的結構。在本實施例中，光吸收層78是Al — Cu — N，共通電極23是ΙΤ0。評價當使光吸收層78、共通電極23、絕緣層24的膜厚不同時的反射光的亮度Y和色度，實現了防反射構造體71的各層的膜厚最優化。另外，在光源中使用作為標準光源之一的D65光源。在本測量中，從一定的距離照射一定的強度的D65光源。在將D65光源向在上層既沒有設置光干擾層77也沒有設置光吸收層78的金屬布線68進行了照射的情況下，金屬布線68發生約5cd/m2左右的亮度的反射。
[0129]圖14的曲線圖表示當使光吸收層78的膜厚為44nm、使共通電極23的膜厚為10nm時的、絕緣層24的膜厚與亮度Y的關系。在絕緣層24的膜厚為1nm以上、350nm以下的范圍中，亮度Y在絕緣層24的膜厚為60nm附近和200nm附近具有兩個極小值。另外，在考慮到制造誤差的情況下，抑制反射光的亮度Y的防反射構造體71的膜厚如圖15的表I所示，優選為，絕緣層24的膜厚是61nm以上、73nm以下(中心膜厚67nm)。
[0130]接著，表示考慮到色度的制約時的防反射構造體71的各膜厚。圖16是基于CIE—XYZ表色系統的xy色度圖，稱作CIE系統或CIE色度圖。三刺激值X，Y，Z中的Y作為表示亮度的數值使用。xy色度圖是國際照明委員會CIE制作的國際表現法。圖16中的各點表示使光吸收層78的膜厚為44nm、使共通電極23的膜厚為lOOnm、使絕緣層24的厚度在10nm以上400nm以下的范圍中按每1nm變化的情況下的色度。這里，有x = X/(X+Y+Z)，y = Y/(X+Y+Z)的關系。
[0131]這里，使來自金屬布線68的反射光難以被人的眼睛辨識對于使液晶顯示裝置高精細化而言是重要的。為此，首先，優選的是通過防反射構造體71抑制反射光的亮度。此外，已知在同等的亮度的光的情況下，色度(x，y)的X及y的值較小時難以辨識，如果是xS0.3且yS0.3則尤其難以辨識。因而，優選的是通過防反射構造體71控制反射光，以使反射光的色度中的X及y的值變小。
[0132]根據圖16，在光吸收層78的膜厚是44nm、共通電極23的膜厚是10nm的情況下，在絕緣層24為60nm以上115nm以下的范圍、以及193nm以上228nm以下的范圍中，色度滿足xS
0.3 且 yS0.3o
[0133]如圖14及圖15所示，使亮度Y為最小的光干擾層77的膜厚是約167nm。圖17的表2表示將共通電極23的膜厚固定為10nm時的亮度Y的值。如圖17所示，在光吸收層78的膜厚為45nm的情況下，在絕緣層24的膜厚為60nm以上90nm以下的范圍中亮度Y變小。
[0134]圖18的表3表示將共通電極23的膜厚固定為10nm時的色度的值。色度(x，y)滿足X^0.3且y S0.3的范圍是，絕緣層24的膜厚為65nm以上95nm以下，中心膜厚為80nm。因而，考慮到色度(xS0.3，yS0.3)、亮度Y及制造誤差的優選的防反射構造體71的膜厚是，絕緣層24為72nm以上88nm以下(中心膜厚80nm)，共通電極23為90nm以上I 1nm以下(中心膜厚10nm)，光吸收層78為45nm以上55nm以下(中心膜厚50nm)。
[0135](第6實施方式)
[0136]圖19是第6實施方式的液晶顯示裝置的示意剖視圖。圖20是將第6實施方式的金屬布線及防反射構造體放大表示的部分放大剖視圖。本實施方式的液晶顯示裝置6中，像素電極22和共通電極23的層疊的順序不同。如圖19所示，在外覆層25之上設有像素電極22。絕緣層24設在像素電極22及外覆層25之上。金屬布線68設在絕緣層24之上，共通電極23在金屬布線68及絕緣層24之上連續設置。
[0137]如圖20所示，在金屬布線68之上設有防反射構造體72。防反射構造體72包括用來抑制金屬布線68的反射光的光吸收層78、和設在光吸收層78之上的光干擾層77。
[0138]光吸收層78的厚度例如是30nm以上60nm以下。共通電極23的膜厚例如是20nm以上150nm以下。
[0139]如以上這樣，本實施方式的液晶顯示裝置6具有在金屬布線68之上依次設有光吸收層78、光干擾層77的防反射構造體72。與第4實施方式不同，本實施方式中，絕緣層24由于位于金屬布線68的下方，所以不貢獻于金屬布線68上的光的干擾。即使是這樣的形態，也能夠通過防反射構造體72抑制觀察者辨識到來自金屬布線68的反射光。
[0140](第2實施例)
[0141]圖21是表示第2實施例的改變了共通電極膜厚及光吸收層的膜厚時的亮度Y的值的表。圖22是表示第2實施例的改變了共通電極膜厚及光吸收層的膜厚時的色度(x，y)的值的表。第2實施例的液晶顯示裝置是第6實施方式的液晶顯示裝置6。
[0142 ]根據圖21的表4，從亮度Y的觀點看，膜厚范圍優選的是，光吸收層78的膜厚為40nm以上50nm以下(中心膜厚45nm)的范圍，并且，共通電極23的膜厚為30nm以上40nm以下(中心膜厚35nm)的范圍。
[0143]如圖22的表5所示，在考慮到色度(x，y)的情況下，色度(x，y)滿足xS0.3且yS0.3的膜厚范圍是共通電極23的膜厚為45nm以上，如果考慮制造誤差，則共通電極23的膜厚優選的是45nm以上55nm以下(中心膜厚50nm)的范圍。
[0144]根據以上的結果，如圖19及圖20所示，在共通電極23設在金屬布線68之上、絕緣層
24配置在金屬布線68的下方的情況下，也表現出反射光被抑制。由此，不需要在與金屬布線68重疊的位置上在對置基板30側設置遮蔽層，液晶顯示裝置6的開口率提高。
[0145](第7實施方式)
[0146]圖23是第7實施方式的液晶顯示裝置的示意剖視圖。圖24是將金屬布線及防反射構造體放大表示的部分放大剖視圖。本實施方式的液晶顯示裝置7在外覆層25之上依次設有共通電極23、絕緣層24、像素電極22。如圖23及圖24所示，本實施方式的液晶顯示裝置7，在共通電極23之上設有金屬布線68這一點與第4至第6實施方式不同。共通電極23是平板狀，與金屬布線68重疊的位置及不重疊的位置都是平坦的。另一方面，絕緣層24其下表面是凹狀。由此，在金屬布線68上也能夠抑制厚度。此外，能夠使絕緣層24的上表面平坦。
[0147]如圖24所示，在金屬布線68之上設有防反射構造體73。防反射構造體73包括用來抑制金屬布線68的反射光的光吸收層78、和設在光吸收層78之上的光干擾層77。用來將像素電極22和共通電極23的層間絕緣的絕緣層24設在共通電極23的上表面、金屬布線68的側面、光吸收層78的側面及上表面。
[0148]光吸收層78的膜厚例如是30nm以上60nm以下。絕緣層24的膜厚例如是40nm以上250nm以下。
[0149]本實施方式的液晶顯示裝置7，通過在金屬布線68之上設置防反射構造體73，抑制來自金屬布線68的反射光被觀察者辨識到。
[0150](第8實施方式)
[0151]圖25是將第8實施方式的液晶顯示裝置的金屬布線及防反射構造體放大表示的部分放大剖視圖。在第8實施方式的液晶顯示裝置8中，絕緣層24在與金屬布線68重疊的部分朝向上方凸起。絕緣層24和加高層24b既可以是不同的層，也可以是相同的層。在是相同的層的情況下，在制造工序中，一次設置將絕緣層24和加高層24b合計得到的厚度的膜。
[0152]在本實施方式中，在絕緣層24之上設有加高層24b。加高層24b設在絕緣層24突出的部分之上、即金屬布線68的上方。在本實施方式中，加高層24b是與絕緣層24相同的材料，例如使用SiN(氮化硅)。
[0153]如圖25所示，設在金屬布線68之上的防反射構造體73a具有光吸收層78和光干擾層77。光干擾層77包括絕緣層24和設在絕緣層24之上的加高層24b。絕緣層24(重疊部分24a)的厚度^和加高層24b的厚度t3的合計膜厚U^t3)為光干擾層77的厚度。
[0154]根據本實施方式，通過設置加高層24b，能夠調整防反射構造體73a的光干擾層77的厚度。因而，能通過不改變在共通電極23之上設置的絕緣層24的厚度t2而變更加高層24b的厚度t3來調整光干擾層77的厚度。由此，沒有設置金屬布線68的部位的共通電極23通過I層的絕緣層24確保共通電極23和像素電極22的層間絕緣并且得到良好的透光性。此外，在設有金屬布線68的部位，能夠以絕緣層24及加高層24b的合計膜厚做成適合作為光干擾層77的膜厚。
[0155](第3實施例)
[0156]圖26是表示第3實施例的來自具有防反射構造體的金屬布線的反射光的亮度Y與絕緣層膜厚的關系的曲線圖。本實施例的防反射構造體是圖24所示的防反射構造體73。本實施例中，評價當使光吸收層78及絕緣層24的膜厚不同時的、反射光的亮度Y和色度，實現了防反射構造體73的各層的膜厚最優化。
[0157]在圖26的曲線圖中，表示使光吸收層78的膜厚為44nm時的、絕緣層24的膜厚與亮度Y的關系。如圖26所示，在絕緣層24的膜厚為1nm以上400nm以下的范圍中，亮度Y具有3個極小值。如圖26的用虛線包圍所表示的那樣，亮度Y在絕緣層24的膜厚為39nm附近、175nm附近、330nm附近表現出極小值。如上述那樣，絕緣層24的膜厚優選的是例如40nm以上250nm以下的范圍。在該范圍內，亮度Y具有第I極小值(絕緣層24膜厚為39nm附近)和第2極小值(絕緣層24膜厚為175nm附近)這兩個極小值。
[0158]在本實施例中，在考慮到制造誤差的情況下，抑制第I極小值的附近的反射光的亮度Y的防反射構造體73的膜厚優選的是，絕緣層24的膜厚為35nm以上43nm以下(中心膜厚39nm)、光吸收層78的膜厚為39nm以上50nm以下(中心膜厚44nm)。此外，抑制第2極小值的附近的反射光的亮度Y的防反射構造體73的膜厚優選的是，絕緣層24的膜厚為160nm以上190nm以下(中心膜厚175nm)、光吸收層78的膜厚為39nm以上50nm以下(中心膜厚44nm)。
[0159]圖27是使絕緣層的厚度變化時的、基于CIE— XYZ表色系統的xy色度圖。圖28是表示亮度Y的第I極小值的附近的、改變了絕緣層膜厚及光吸收層膜厚時的亮度Y的值的表。圖29是表示亮度Y的第I極小值的附近的、改變了絕緣層膜厚及光吸收層膜厚時的色度(x，y)的值的表。
[0160]圖27中的各點表示使光吸收層78的膜厚為44nm、使共通電極23的膜厚為lOOnm、使絕緣層24的厚度在10nm以上400nm以下的范圍中按每1nm變化的情況下的色度。將防反射構造體73的各膜厚最優化，以使得除了亮度Y的值以外，色度(X，y)滿足X S 0.3且y S 0.3。如圖27所示，隨著絕緣層24的膜厚的變化而色度(x，y)變化，在絕緣層24為32nm以上90nm以下、167nm以上216nm以下、以及300nm以上337nm以下的范圍中，色度滿足xS0.3且y S0.3。在絕緣層24為32nm以上90nm以下的范圍中，包含亮度Y的第I極小值，并且色度滿足xS0.3且yS0.3。在絕緣層24為167nm以上216nm以下的范圍中，包含亮度Y的第2極小值，并且色度滿足 xS0.3 且 yS0.3。
[0161]根據圖29的表7，在光吸收層78的膜厚為40nm以上60nm以下的范圍中，在絕緣層24的膜厚為45nm以上的情況下，色度(x，y)滿足xS0.3且yS0.3。如圖26、圖28所示，在絕緣層24的膜厚為45nm以上70nm以下的范圍中，表現出當絕緣層24的膜厚變大時亮度Y變大的趨勢。因而，在第I極小值的附近，考慮到亮度Y、色度(x，y)及制造誤差的膜厚范圍優選的是，絕緣層24的膜厚為45nm以上55nm以下(中心膜厚50nm)、光吸收層78的膜厚為45nm以上55nm以下(中心膜厚50nm) ο滿足亮度Y及色度(X S0.3，y S0.3)的膜厚范圍包含在作為上述絕緣層24的膜厚范圍的40nm以上250nm以下中。
[0162]圖30是表示亮度Y的第2極小值的附近的、改變了絕緣層膜厚及光吸收層膜厚時的亮度Y的值的表。圖31是表示亮度Y的第2極小值的附近的、改變了絕緣層膜厚及光吸收層膜厚時的色度(x，y)的值的表。
[0163]如圖31的表9所示，在光吸收層78的膜厚為45nm以上55nm以下的范圍中、并且在絕緣層24的膜厚為17511111以上21511111以下的范圍中，滿足色度&$0.3，7$0.3)。由此，在亮度￥的第2極小值的附近，考慮到亮度Y、色度(XS0.3，y S0.3)及制造誤差的膜厚范圍是，絕緣層24的膜厚為175nm以上215nm以下(中心膜厚195nm)、光吸收層78的膜厚為45nm以上55nm以下(中心膜厚50nm)。如圖30的表8所示，在該范圍中亮度Y是0.141cd/m2以上、1.15。(1/1112以下。
[0164]如以上這樣，本實施例的結果表現出，通過防反射構造體73能夠抑制來自金屬布線68的反射光被觀察者辨識到。此外，在絕緣層24的膜厚為40nm以上250nm以下的范圍中，存在兩個亮度Y被抑制并且滿足色度(xS0.3，yS0.3)的膜厚區域。由于能夠防止反射的最優膜厚的選擇范圍存在兩個，所以設計自由度變大，防反射構造體的各膜厚和像素電極、共通電極、濾色器等的各膜厚的兼顧較容易。
[0165]以上，說明了本發明的優選的實施方式，但本發明并不限定于這樣的實施方式。在實施方式中公開的內容只不過是一例，在不脫離本發明的主旨的范圍中能夠進行各種各樣的變更。關于在不脫離本發明的主旨的范圍內進行的適當的變更，也當然屬于本發明的技術范圍。
[0166]例如，本實施方式的液晶顯示裝置包括對置基板具有遮蔽層的結構或不具有遮蔽層的結構兩者。此外，遮蔽層的形狀及位置沒有被特別限定，可以適當變更。例如也可以是，以與上述像素電極22同樣的形狀及配置設置共通電極。在此情況下，像素電極以與上述共通電極23同樣的形狀及配置設置。此外，防反射構造體的光吸收層及光干擾層并不限定于實施例等所示的結構，可以將材料、組成、膜厚、層疊數等變更。
[0167]進而，上述各實施方式可以適當組合。例如，也可以在防反射構造體71、72、73之上設置間隔件45。
【主權項】
1.一種液晶顯示裝置，其特征在于， 具備: 薄膜晶體管基板，具備薄膜晶體管； 液晶層，設在上述薄膜晶體管基板上；以及 對置基板，設在上述薄膜晶體管基板上； 上述薄膜晶體管基板具有: 第I透光性電極； 濾色器； 金屬布線，設在上述濾色器上，與上述第I透光性電極電連接； 光吸收層，設在上述金屬布線上；以及 光干擾層，設在上述光吸收層上； 上述光干擾層包括上述第I透光性電極。2.如權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 上述薄膜晶體管基板具備: 第2透光性電極；以及 絕緣層，設在上述第I透光性電極與上述第2透光性電極之間； 上述光干擾層包括上述絕緣層。3.如權利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 上述絕緣層是氮化娃，厚度是40nm以上250nm以下。4.如權利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 上述絕緣層的厚度是61nm以上73nm以下。5.如權利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 上述絕緣層的厚度是72]11]1以上88111]1以下，上述第1透光性電極的厚度是90111]1以上110111]1以下。6.如權利要求1?5中任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 上述第I透光性電極是氧化銦錫，厚度是20nm以上150nm以下。7.如權利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 上述第I透光性電極的厚度是30nm以上40nm以下。8.如權利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 上述第I透光性電極的厚度是45nm以上55nm以下。9.如權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 上述薄膜晶體管基板具有向上述薄膜晶體管傳遞驅動信號的掃描線以及在與上述掃描線交叉的方向上延伸的信號線； 上述光吸收層設在比上述掃描線或上述信號線靠上方。
【文檔編號】G02F1/1335GK106019685SQ201610188476
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月29日
【發明人】小菅將洋, 石垣利昌, 伊東理
【申請人】株式會社日本顯示器