头戴式显示器用的液晶显示装置和头戴式显示器的制作方法

本发明涉及液晶显示装置，特别涉及具备包含氧化物半导体层作为活性层的薄膜晶体管(氧化物半导体tft)的液晶显示装置。另外，本发明还涉及在显示部包含这种液晶显示装置的头戴式显示器。

背景技术：

液晶显示装置等所使用的有源矩阵基板按每个像素具备薄膜晶体管(thinfilmtransistor；以下“tft”)等开关元件。作为这种开关元件，已知将氧化物半导体层用作活性层的tft(以下，称为“氧化物半导体tft”)。在专利文献1中公开了将ingazno(包括铟、镓、锌的氧化物)用于tft的活性层的液晶显示装置。

氧化物半导体tft与非晶硅tft相比能更高速地进行动作。另外，氧化物半导体膜由比多晶硅膜简便的工艺形成，因而还能够应用于需要大面积的装置。因此，氧化物半导体tft作为在抑制制造工序数、制造成本的同时能够制作的高性能的有源元件而受到期待。

另外，由于氧化物半导体的迁移率高，因而即使相比于现有的非晶硅tft使尺寸小型化，仍能得到同等以上的性能。因此，如果使用氧化物半导体tft来制作液晶显示装置的有源矩阵基板，则能够使像素内的tft的占有面积率下降，能够提高像素开口率。从而，即使抑制了背光源的光量也能进行明亮的显示，能够实现低功耗。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2012-134475号公报

专利文献2：特开2011-66375号公报

专利文献3：特开2006-126855号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

如上所述，通过使用氧化物半导体tft，与使用非晶硅tft的情况相比，能够实现开口率的提高，但最近，液晶显示装置的高清晰化进一步发展，期望开口率得到进一步提高。

然而，具备氧化物半导体tft的液晶显示装置中的开口率的进一步提高由于以下原因而是困难的。

氧化物半导体tft的tft特性会由于光的照射而劣化(参照专利文献2)。具体而言，阈值电压会负偏移。因此，在具备氧化物半导体tft的液晶显示装置中，设置于相对基板(以与有源矩阵基板相对的方式设置)侧的黑矩阵(遮光层)包含与氧化物半导体tft重叠的区域，氧化物半导体tft由该区域(tft遮光部)遮光。该tft遮光部成为开口率的进一步提高的阻碍。

另外，在液晶显示装置中，为了规定液晶层的厚度(单元间隙)，在有源矩阵基板与相对基板之间设置多个柱状间隔物。在各柱状间隔物的附近，液晶分子的取向会紊乱，因此，黑矩阵包含用于对柱状间隔物及其附近进行遮光的部分(间隔物遮光部)。该间隔物遮光部也成为开口率进一步提高的阻碍。如果为了确保耐按压性而增加柱状间隔物的数量，则间隔物遮光部的数量也随之变多，因此，由间隔物遮光部导致的开口率的下降变得显著。

在专利文献3中公开了能防止由于有源矩阵基板与相对基板的位置对准精度低而导致的(也就是说贴合错位而导致的)开口率的下降的构成。在专利文献3所公开的构成中，彩色滤光片不是设置于相对基板侧而是设置于有源矩阵基板侧(被称为阵列上彩色滤光片(colorfilteronarray)结构)。另外，各像素的tft由红色彩色滤光片遮光，省略了黑矩阵。在专利文献3的构成中，针对绿色像素和蓝色像素，需要在1个像素内分别制作不同颜色的彩色滤光片(在绿色像素内分别制作绿色彩色滤光片和红色彩色滤光片，在蓝色像素内分别制作蓝色彩色滤光片和红色彩色滤光片)。然而，在显示清晰度非常高的情况下(也就是说像素尺寸非常小的情况下)，难以对彩色滤光片进行这样的微细加工。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提高具备氧化物半导体tft的液晶显示装置的开口率。

用于解决问题的方案

本发明的实施方式的头戴式显示器用的液晶显示装置具备：第1基板；第2基板，其与上述第1基板相对；液晶层，其设置在上述第1基板和上述第2基板之间；以及多个柱状间隔物，其设置在上述第1基板和上述第2基板之间，规定上述液晶层的厚度，上述液晶显示装置具有以包含多个行和多个列的矩阵状排列的多个像素，其中，上述多个像素包含多个红色像素、多个绿色像素以及多个蓝色像素，上述第1基板具有：薄膜晶体管，其设置于上述多个像素中的每一个像素；多个栅极总线，其沿着行方向和列方向中的一个方向延伸；以及多个源极总线，其沿着行方向和列方向中的另一个方向延伸，上述薄膜晶体管包含氧化物半导体层，上述多个柱状间隔物中的每一个柱状间隔物是与上述第1基板和上述第2基板这两方接触的，上述多个柱状间隔物不包含仅与上述第1基板和上述第2基板中的一方接触的柱状间隔物，上述第2基板具有遮光层，上述遮光层包含：第1遮光部，其与上述多个栅极总线中的每一个栅极总线重叠或者与上述多个源极总线中的每一个源极总线重叠；以及第2遮光部，其与上述多个柱状间隔物中的每一个柱状间隔物重叠，上述多个柱状间隔物中的每一个柱状间隔物配置于上述多个蓝色像素中的任意一个蓝色像素，上述遮光层的上述第2遮光部配置为使得存在上述第2遮光部的蓝色像素中的、由上述第2遮光部导致的开口率的下降为30％以下。

在某实施方式中，上述多个柱状间隔物配置于上述多个蓝色像素中的一部分蓝色像素。

在某实施方式中，上述多个柱状间隔物以与上述一部分蓝色像素的上述薄膜晶体管重叠的方式配置。

在某实施方式中，上述遮光层还包含第3遮光部，上述第3遮光部具有与上述第2遮光部实质上相同的形状，且不与上述多个柱状间隔物重叠。

在某实施方式中，上述遮光层的上述第2遮光部和上述第3遮光部配置为使得上述多个蓝色像素的开口率实质上相同。

在某实施方式中，上述多个栅极总线沿着行方向延伸，上述多个源极总线沿着列方向延伸，上述第1遮光部与上述多个源极总线中的每一个源极总线重叠，上述多个像素以规定有沿着列方向延伸的多个红色像素列、沿着列方向延伸的多个绿色像素列、以及沿着列方向延伸的多个蓝色像素列的方式排列，上述第2遮光部和上述第3遮光部分别是跨沿着列方向相互相邻的2个蓝色像素而形成的，在上述多个蓝色像素中的每一个蓝色像素的、列方向上的一端部或另一端部，存在上述第2遮光部和上述第3遮光部中的任意一个遮光部。

在某实施方式中，上述多个柱状间隔物的配置密度为12个/mm²以下。

在某实施方式中，上述多个柱状间隔物的配置密度超过12个/mm²且为120个/mm²以下。

在某实施方式中，上述第1基板还具有像素电极，上述像素电极设置于上述多个像素中的每一个像素，电连接到上述薄膜晶体管的漏极电极，上述漏极电极是透明漏极电极，其与上述像素电极由同一透明导电膜形成，从上述像素电极延伸设置。

在某实施方式中，上述第1基板具有至少覆盖上述薄膜晶体管的上述氧化物半导体层的无机绝缘层，上述第1基板在上述无机绝缘层与上述像素电极之间不具有有机绝缘层。

在某实施方式中，上述氧化物半导体层包含in-ga-zn-o系的半导体。

在某实施方式中，上述in-ga-zn-o系的半导体包含结晶质部分。

本发明的实施方式的头戴式显示器具备以佩戴时位于使用者的双眼之前的方式配置的显示部，上述显示部包含具有上述构成中的任意一个构成的液晶显示装置。

发明效果

根据本发明的实施方式，能够提高具备氧化物半导体tft的液晶显示装置的开口率。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的实施方式的液晶显示装置100的俯视图。

图2是示意性地示出本发明的实施方式的液晶显示装置100的截面图，示出沿着图1中的2a-2a’线的截面。

图3是示出比较例的液晶显示装置900的俯视图。

图4是示出评价配置有柱状间隔物40的像素(蓝色像素b)的视觉识别性的实验的结果的坐标图。

图5的(a)～(e)是示出tft基板10的制作工序的工序截面图，示出与图2对应的截面。

图6的(a)～(c)是示出tft基板10的制作工序的工序截面图，示出与图2对应的截面。

图7的(a)～(c)是示出相对基板20的制作工序的工序截面图，示出与图2对应的截面。

图8的(a)是示意性地示出液晶显示装置100的俯视图，(b)是示意性地示出本发明的实施方式的另一液晶显示装置200的俯视图。

图9是示意性地示出本发明的实施方式的又一个液晶显示装置300的俯视图。

图10是示出横条纹排列的液晶显示装置中的像素排列的图。

图11是示意性地示出本发明的实施方式的液晶显示装置所使用的另一tft基板10a的俯视图。

图12是tft基板10a中的结晶质硅tft710a和氧化物半导体tft710b的截面图。

图13的(a)是示出头戴式显示器500的概略构成的图，(b)是示出使用者u佩戴有头戴式显示器500的状态的图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。此外，本发明不限于以下的实施方式。

(实施方式1)

参照图1和图2来说明本实施方式中的液晶显示装置100。液晶显示装置100是头戴式显示器用的液晶显示装置。也就是说，液晶显示装置100适合用作头戴式显示器的显示部。图1是示意性地示出液晶显示装置100的俯视图。图2是示意性地示出液晶显示装置100的截面图，示出了沿着图1中的2a-2a’线的截面。在此，例示了ffs(fringefieldswitching；边缘场开关)模式的液晶显示装置100，但显示模式不限于ffs模式。作为显示模式，能够使用tn(twistednematic；扭曲向列)模式、va(verticalalignment；垂直取向)模式等公知的各种显示模式。

如图2所示，液晶显示装置100具备：有源矩阵基板(以下称为“tft基板”)10；与tft基板10相对的相对基板(也称为“彩色滤光片基板”)20；以及设置于tft基板10和相对基板20之间的液晶层30。液晶显示装置100还具备设置在tft基板10和相对基板20之间的多个柱状间隔物40。多个柱状间隔物40规定液晶层30的厚度(单元间隙)。

另外，如图1所示，液晶显示装置100具有以包含多个行和多个列的矩阵状排列的多个像素。多个像素包含多个红色像素r、多个绿色像素g以及多个蓝色像素b。在图1所示的例子中，多个像素以规定有沿着列方向延伸的多个红色像素列、沿着列方向延伸的多个绿色像素列以及沿着列方向延伸的多个蓝色像素列的方式排列(所谓的“条纹排列”)。

tft基板10具有：设置于各像素的薄膜晶体管(tft)11和像素电极12；沿着行方向延伸的多个栅极总线(扫描配线)13；以及沿着列方向延伸的多个源极总线(信号配线)14。

tft11包含氧化物半导体层15作为活性层。也就是说，tft11是氧化物半导体tft。

tft11还包含栅极电极11g、源极电极11s以及漏极电极11d。栅极电极11g电连接到栅极总线13，从栅极总线13被供应栅极信号(扫描信号)。在图示的例子中，栅极总线13的一部分(与氧化物半导体层15重叠的区域)作为栅极电极11g发挥功能。源极电极11s电连接到源极总线14，从源极总线14被供应源极信号(显示信号)。在图示的例子中，源极电极11s以从源极总线14分支的方式延伸设置。漏极电极11d电连接到像素电极12。

氧化物半导体层15中的、与源极电极11s接触的区域称为“源极区域”，与漏极电极11d接触的区域称为“漏极区域”。另外，氧化物半导体层15中的、与栅极电极11g交叠且位于源极区域与漏极区域之间的区域称为“沟道区域”。

tft11由透明的绝缘性基板(例如玻璃基板)10a支撑。在绝缘性基板10a的液晶层30侧的表面上设置有栅极电极11g和栅极总线13，以覆盖栅极电极11g和栅极总线13的方式设置有栅极绝缘层16。

在栅极绝缘层16上设置有氧化物半导体层15、源极电极11s以及源极总线14。源极电极11s以与氧化物半导体层15的源极区域的上表面接触的方式形成。

以覆盖氧化物半导体层15、源极电极11s以及源极总线14的方式设置有无机绝缘层17。在无机绝缘层17上设置有像素电极12。在无机绝缘层17与像素电极12之间没有设置有机绝缘层。在本实施方式中，与像素电极12由同一透明导电膜形成且从像素电极12延伸设置的部分作为漏极电极11d发挥功能。也就是说，漏极电极11d是透明的。在本申请说明书中，将这种漏极电极11d也称为“透明漏极电极”，将包含透明漏极电极11d的接触结构称为“透明接触结构”。漏极电极11d在形成于无机绝缘层17的接触孔17a内与氧化物半导体层15的漏极区域的上表面接触。

以覆盖像素电极12的方式设置有电介质层18。在电介质层18上设置有共用电极19。共用电极19在与各像素对应的区域内具有至少1个(在图1所示的例子中为1个)狭缝19a。由像素电极12及共用电极19与位于它们之间的电介质层18来构成辅助电容。

相对基板20具有彩色滤光片层21和遮光层(黑矩阵)22。彩色滤光片层21包含红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片以及蓝色彩色滤光片(在图2中示出了蓝色彩色滤光片21b)。彩色滤光片层21和遮光层22由透明的绝缘性基板(例如玻璃基板)20a支撑。

红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片以及蓝色彩色滤光片沿着列方向延伸。红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片以及蓝色彩色滤光片分别与红色像素列、绿色像素列以及蓝色像素列对应地形成。

如图1所示，遮光层22包含与各源极总线14重叠的第1遮光部22a、以及与各柱状间隔物40重叠的第2遮光部22b。

液晶层30是水平取向型的。在tft基板10和相对基板20的液晶层30侧的表面分别设置有水平取向膜(在此未图示)。水平取向膜具有使液晶层30中的液晶分子大致平行于其表面取向的取向限制力。

多个柱状间隔物40设置在彩色滤光片层21上。多个柱状间隔物40例如由感光性树脂材料形成。

如图2所示，多个柱状间隔物40中的每一个柱状间隔物40是与tft基板10和相对基板20这两方接触的。也就是说，多个柱状间隔物40不包含仅与tft基板10和相对基板20中的一方(仅与相对基板20)接触的柱状间隔物。

在一般的液晶显示装置(液晶面板)中，有时设置高度相互不同的2种柱状间隔物。相对高的柱状间隔物被称为“主间隔物”，相对低的柱状间隔物被称为“副间隔物”。主间隔物与tft基板和相对基板这两方接触，而副间隔物仅与其中一方基板(相对基板)接触。但是，当液晶面板被按压时，副间隔物也与两方基板接触。因此，通过增加副间隔物的数量，能够提高耐按压性。在本实施方式的液晶显示装置100中，没有设置相当于“副间隔物”的柱状间隔物，仅设置有相当于“主间隔物”的柱状间隔物40。

另外，在本实施方式中，多个柱状间隔物40中的每一个柱状间隔物40配置于多个蓝色像素b中的任意一个蓝色像素b。也就是说，多个柱状间隔物40不包含配置于红色像素r、绿色像素g的柱状间隔物。在图1所例示的构成中，多个柱状间隔物40配置于多个蓝色像素b中的一部分蓝色像素b，以与一部分蓝色像素b的tft11重叠的方式配置。也就是说，显示区域内的蓝色像素b包含配置有柱状间隔物40的蓝色像素b、以及没有配置柱状间隔物40的蓝色像素b。

而且，在本实施方式中，遮光层22的第2遮光部22b配置为(也就是说，其尺寸形成为)使得存在第2遮光部22b的蓝色像素b中的、由第2遮光部22b导致的开口率的下降(也就是说，与不存在第2遮光部22b的蓝色像素b相比的相对开口率的下降)为30％以下。

本实施方式的液晶显示装置100由于具有上述的构成，从而能提高开口率。下面，还参照图3来说明其原因。图3是示出比较例的液晶显示装置900的俯视图。在图3中，对与液晶显示装置100的构成要素实质上相同的构成要素标注相同的附图标记。

如图3所示，比较例的液晶显示装置900在具备高度相互不同的2种柱状间隔物41和42这一点上与液晶显示装置100不同。2种柱状间隔物41和42中的高的柱状间隔物(主间隔物)41与tft基板和相对基板这两方接触。相对于此，低的柱状间隔物(副间隔物)42仅与相对基板接触(也就是说不与tft基板接触)。副间隔物42的个数多于主间隔物41的个数。主间隔物41和副间隔物42以与显示区域内的多个像素中的一部分像素的tft11重叠的方式配置。

另外，如图3所示，比较例的液晶显示装置900的遮光层22’包含沿着列方向延伸的源极遮光部22s、以及沿着行方向延伸的栅极遮光部22g。源极遮光部22s与源极总线14重叠。栅极遮光部22g对主间隔物41及其附近的区域、副间隔物42及其附近的区域、以及tft11进行遮光。

在一般的液晶显示装置中，可设想到要求高的耐按压性的用途(例如触摸面板)。如比较例的液晶显示装置900那样，通过设置高度相互不同的2种柱状间隔物41和42，增加副间隔物42的数量，从而能够实现足够高的耐按压性。但是，如已经说明的那样，由于需要对柱状间隔物41和42及它们附近的区域进行遮光，因此，如果使副间隔物42配置得多，则需要相应地使遮光层22’的面积变大，这会导致开口率下降。

另外，如果外部光照射到tft11，则tft特性会劣化，因此，需要对不与柱状间隔物41和42重叠的tft11也进行遮光，这也成为使开口率下降的原因。

本实施方式的液晶显示装置100是头戴式显示器用的，在头戴式显示器中，可以不用设想如按压液晶面板这样的使用法。因此，耐按压性可以较低，因而多个柱状间隔物40不包含副间隔物。因此，遮光层22无需包含用于对副间隔物及其附近进行遮光的部分(也就是说，能够大幅减小遮光层22的面积)，因此，能够相应地提高开口率。

另外，在头戴式显示器中，在使用过程中外部光几乎不会入射到液晶面板，因此，无需对tft进行遮光。因此，液晶显示装置100的遮光层22无需包含用于对没有设置柱状间隔物40的像素的tft11进行遮光的部分，因此，能够相应地进一步提高开口率。

在下表1中示出在设想了头戴式显示器的高清晰的液晶面板中采用比较例的液晶显示装置900的构成的情况下、以及采用本实施方式的液晶显示装置100的构成的情况下的开口率(在整个显示区域的开口率)。

[表1]

如表1所示，采用了比较例的构成的情况下的开口率为26％，相对于此，采用了本实施方式的构成的情况下的开口率为37％。因此，根据本实施方式的构成，与比较例的构成相比，能够使开口率提高42％。

此外，在本实施方式中，通过遮光层22的第2遮光部22b对一部分像素的设置有柱状间隔物40的区域进行遮光。因此，担心存在第2遮光部22b的像素与不存在第2遮光部22b的像素相比开口率下降而变暗，被视觉识别为暗的像素。然而，如果像本实施方式这样，使柱状间隔物40仅配置于蓝色像素b，则由于蓝色像素不易被人的眼睛察觉，因此，存在第2遮光部22b的像素不易被视觉识别为暗的像素。另外，通过将存在第2遮光部22b的蓝色像素b中的、由第2遮光部22b导致的开口率的下降设为30％以下，能够进一步使存在第2遮光部22b的像素不易被视觉识别。

在图4中示出评价配置有柱状间隔物40的像素(蓝色像素b)的视觉识别性的实验的结果。图4是取配置有柱状间隔物40的像素会被视觉识别为暗的开口率下降程度为横轴，取人数为纵轴的坐标图。

从图4中可知，当开口率下降程度超过30％时(特别是当超过35％时)，将配置有柱状间隔物40的像素视觉识别为暗的人的数量增多。因此可知，通过将开口率下降程度，也就是说将由第2遮光部22b导致的开口率的下降设为30％以下，从而存在第2遮光部22b的蓝色像素b不易被视觉识别为暗的像素。

如上所述，根据本发明的实施方式，能够提高具备氧化物半导体tft的液晶显示装置的开口率。另外，本实施方式的液晶显示装置100与专利文献3中公开的构成不同，无需在1个像素内分别制作不同颜色的彩色滤光片，因此，即使在超高清晰的像素内，彩色滤光片层21的形成也是容易的。

此外，如已经说明的那样，氧化物半导体tft相比于非晶硅tft，能够使尺寸变小，因此，在高开口率化、高清晰化方面是有利的。而且，氧化物半导体tft即使与低温多晶硅tft相比，在高开口率化、高清晰化方面也是有利的。这是由于，氧化物半导体tft相比于低温多晶硅tft，漏电流少，无需设置用于抑制漏电流的结构(例如双栅极结构)。因此可以说，通过将氧化物半导体tft用作tft，并且采用本实施方式的构成，能够进一步实现高清晰化、高开口率化。

如已经说明的那样，在头戴式显示器中，可以不用设想如按压液晶面板这样的使用法，因此，多个柱状间隔物40的配置密度可以是与现有的一般的液晶显示装置中的主间隔物的配置密度为相同程度，例如，可以是12个/mm²以下。

此外，作为氧化物半导体tft的tft11的具体的结构不限于在此处所例示的结构。tft11可以是所例示的这样的底栅型，也可以是顶栅型。

如果如本实施方式这样，将透明漏极电极用作漏极电极11d(也就是说如果采用透明接触结构)，则能够进一步实现开口率的提高。另外，在本实施方式中，由于在无机绝缘层17上没有设置有机绝缘层，因此，为了将像素电极12与tft11电连接，只要仅在无机绝缘层17形成接触孔17a即可。因此，能够使接触部的尺寸(面积)变小。此外，漏极电极11d可以不是透明漏极电极(例如可以与源极电极11s由相同导电膜形成)，也可以在无机绝缘层17上(在无机绝缘层17与像素电极12之间)形成有机绝缘层。

另外，在图1中示出了从显示面法线方向观察时的柱状间隔物40的形状为大致正方形(大致菱形)的例子，但柱状间隔物40的形状不限于此，可以是各种形状(例如大致圆形、大致六边形等)。

[制造方法]

说明液晶显示装置100的制造方法的例子。

首先，参照图5和图6来说明tft基板10的制作方法。图5的(a)～(e)以及图6的(a)～(c)是示出tft基板10的制作工序的工序截面图，示出了与图2对应的截面。

首先，如图5的(a)所示，在绝缘性基板(例如玻璃基板)10a上沉积导电膜，使用光刻工艺将该导电膜图案化，从而形成栅极电极11g和栅极总线13。栅极电极11g和栅极总线13例如具有厚度为30nm的tan层和厚度为300nm的w层按该顺序层叠而成的层叠结构。

接着，如图5的(b)所示，以覆盖栅极电极11g和栅极总线13的方式形成栅极绝缘层16。栅极绝缘层16例如具有厚度为325nm的sinx层和厚度为50nm的sio2层按该顺序层叠而成的层叠结构。

接下来，如图5的(c)所示，在栅极绝缘层16上沉积氧化物半导体膜，使用光刻工艺将该氧化物半导体膜图案化，从而形成氧化物半导体层15。氧化物半导体层15例如是厚度为50nm的in-ga-zn-o系的半导体层。

之后，如图5的(d)所示，沉积导电膜，使用光刻工艺将该导电膜图案化，从而形成源极电极11s和源极总线14。源极电极11s和源极总线14例如具有厚度为30nm的ti层、厚度为200nm的al层以及厚度为100nm的ti层按该顺序层叠而成的层叠结构。

接着，如图5的(e)所示，以覆盖氧化物半导体层15、源极电极11s等的方式形成无机绝缘层17。无机绝缘层17例如具有厚度为300nm的sio2层和厚度为100nm的sinx层按该顺序层叠而成的层叠结构。在无机绝缘层17，以使氧化物半导体层15的漏极区域露出的方式，使用光刻工艺形成有接触孔17a。

接下来，如图6的(a)所示，在无机绝缘层17上沉积透明导电膜，使用光刻工艺将该透明导电膜图案化，从而形成像素电极12和漏极电极11d。像素电极12和漏极电极11d例如是厚度为100nm的izo层。

接着，如图6的(b)所示，以覆盖像素电极12和漏极电极11d的方式形成电介质层18。电介质层18例如是厚度为100nm的sinx层。

接下来，如图6的(c)所示，在电介质层18上沉积透明导电膜，使用光刻工艺将该透明导电膜图案化，从而形成具有狭缝19a的共用电极19。共用电极19例如是厚度为100nm的izo层。之后，以覆盖共用电极19的方式，在整个面上形成取向膜，从而得到tft基板10。

接着，参照图7来说明相对基板20的制作方法。图7的(a)～(c)是示出相对基板20的制作工序的工序截面图，示出了与图2对应的截面。

首先，如图7的(a)所示，在透明基板(例如玻璃基板)20a上沉积遮光膜，使用光刻工艺将该遮光膜图案化，从而形成包含第1遮光部22a和第2遮光部22b的遮光层22。遮光层22例如是厚度为1000nm的遮光性树脂层。此外，遮光层21的材料不限于树脂材料，也可以是反射率低的金属材料。

接着，如图7的(b)所示，在与红色像素r、绿色像素g以及蓝色像素b对应的区域依次形成红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片以及蓝色彩色滤光片，从而形成彩色滤光片层21。作为红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片以及蓝色彩色滤光片的材料，例如能够使用被着色了的感光性树脂材料。

接下来，如图7的(c)所示，以与第2遮光部22b重叠的方式形成多个柱状间隔物40。多个柱状间隔物40例如由感光性树脂材料形成。之后，通过在整个面上形成取向膜，从而得到相对基板20。

将如上述这样制作的tft基板10与相对基板20相互贴合，在两者的间隙注入液晶材料，从而形成液晶层30。之后，通过将所得到的结构体截断成各个面板，从而完成液晶显示装置100。

(实施方式2)

参照图8的(a)和(b)，将本实施方式中的液晶显示装置200与实施方式1的液晶显示装置100进行比较来说明。图8的(a)和(b)分别是示意性地示出液晶显示装置100和200的俯视图。

本实施方式的液晶显示装置200的像素结构与实施方式1的液晶显示装置100的像素结构实质上相同，因此，在此省略其说明。在本实施方式的液晶显示装置200中，多个柱状间隔物40也是仅配置于一部分蓝色像素b。但是，从图8的(a)与(b)的比较可知，在本实施方式中，多个柱状间隔物40的个数比实施方式1的液晶显示装置100中的多个柱状间隔物40的个数多。也就是说，在本实施方式中，柱状间隔物40的配置密度高于实施方式1。

如已经说明的那样，在头戴式显示器中，可以不用设想按压液晶面板的使用法，但如果耐按压性极低，则存在会成为制造工序中的不良的原因的担忧。如本实施方式这样，通过稍微增加多个柱状间隔物40的数量(使柱状间隔物40的配置密度高于现有的一般的液晶显示装置的主间隔物的配置密度)，能够抑制由于耐按压性低而导致的不良的发生。

此外，如果使柱状间隔物40的配置密度过高，则开口率必然大大下降。柱状间隔物40的配置密度优选是现有的主间隔物的配置密度的10倍以下，具体而言，例如，超过12个/mm²且为120个/mm²以下。

(实施方式3)

参照图9来说明本实施方式中的液晶显示装置300。图9是示意性地示出液晶显示装置300的俯视图。本实施方式的液晶显示装置300的像素结构与实施方式1和2的液晶显示装置100和200的像素结构实质上相同，因此，在此省略其说明。

如图9所示，液晶显示装置300的遮光层22除了包含第1遮光部22a和第2遮光部22b之外还包含第3遮光部22c。第3遮光部22c具有与第2遮光部22b实质上相同的形状。但是，第3遮光部22c与多个柱状间隔物40不重叠。

在本实施方式中，如以下说明的那样，遮光层22的第2遮光部22b和第3遮光部22c配置为使得多个蓝色像素b(显示区域内的所有的蓝色像素b)的开口率实质上相同。

如图9所示，第2遮光部22b是跨沿着列方向相互相邻的2个蓝色像素b而形成的。同样地，第3遮光部22c也是跨沿着列方向相互相邻的2个蓝色像素b而形成的。在各蓝色像素b的上端部和下端部(列方向上的一端部或者另一端部)，存在第2遮光部22b和第3遮光部22c中的任意一个遮光部。

在本实施方式的液晶显示装置300中，根据上述的构成，能够更可靠地防止配置有柱状间隔物40的蓝色像素b被视觉识别为比其它蓝色像素b暗。如参照图4所说明的那样，通过将由第2遮光部22b导致的开口率的下降设为30％以下，能够抑制配置有柱状间隔物40的蓝色像素b被视觉识别为暗，但这并非是完全没有人视觉识别为暗(在图4所示的例子中，即使开口率的下降为25％，也有1个人视觉识别为暗)。

对此，在本实施方式中，通过使遮光部22包含第3遮光部22c，从而由于所有的蓝色像素b的开口率实质上相同，因此，配置有柱状间隔物40的蓝色像素b不会被视觉识别为比其它蓝色像素b暗。

此外，在本实施方式的液晶显示装置300中，蓝色像素b的开口率比红色像素r、绿色像素g的开口率低。因此，如果直接使用以红色像素r、绿色像素g以及蓝色像素b的开口率都相同为前提所设计的彩色滤光片层21，则存在显示色带有黄色(色感向黄色方向偏移)的担忧。因此，优选使用考虑到使蓝色像素b的开口率低于红色像素r、绿色像素g的开口率而设计出来的彩色滤光片层21。

[横条纹排列]

图1等例示了规定有红色像素列、绿色像素列以及蓝色像素列的所谓的“纵条纹排列”，但本发明的实施方式也可以是所谓的“横条纹排列”的液晶显示装置。

在图10中示出横条纹排列的液晶显示装置中的像素排列。如图10所示，多个像素以规定有在行方向上延伸的多个红色像素行、在行方向上延伸的多个绿色像素行以及在行方向上延伸的多个蓝色像素行的方式排列。

在横条纹排列中，栅极总线13位于不同颜色的像素之间。因此，当在横条纹排列中使用本实施方式的构成的情况下，遮光层22的第1遮光部22a以不是与源极总线14重叠而是与栅极总线13重叠的方式配置。

[关于氧化物半导体]

氧化物半导体层15所包含的氧化物半导体可以是非晶质氧化物半导体，也可以是具有结晶质部分的结晶质氧化物半导体。作为结晶质氧化物半导体，可列举多晶氧化物半导体、微晶氧化物半导体、c轴大体垂直于层面取向的结晶质氧化物半导体等。

氧化物半导体层15也可以具有2层以上的层叠结构。在氧化物半导体层15具有层叠结构的情况下，氧化物半导体层15可以包含非晶质氧化物半导体层和结晶质氧化物半导体层，也可以包含结晶结构不同的多个结晶质氧化物半导体层，另外，还可以包含多个非晶质氧化物半导体层。在氧化物半导体层15具有包含上层和下层的2层结构的情况下，优选上层所包含的氧化物半导体的能隙大于下层所包含的氧化物半导体的能隙。但是，在这些层的能隙之差比较小的情况下，下层的氧化物半导体的能隙也可以大于上层的氧化物半导体的能隙。

非晶质氧化物半导体和上述的各结晶质氧化物半导体的材料、结构、成膜方法以及具有层叠结构的氧化物半导体层的构成等例如已经记载于特开2014-007399号公报中。为了参考，将特开2014-007399号公报的所有公开内容援引至本说明书。

氧化物半导体层15例如也可以包含in、ga以及zn中的至少1种金属元素。在本发明的实施方式中，氧化物半导体层15例如包含in-ga-zn-o系的半导体(例如氧化铟镓锌)。在此，in-ga-zn-o系的半导体是in(铟)、ga(镓)、zn(锌)的三元系氧化物，in、ga以及zn的比例(组成比)没有特别限定，例如包含in：ga：zn＝2：2：1、in：ga：zn＝1：1：1、in：ga：zn＝1：1：2等。这种氧化物半导体层2a能由包含in-ga-zn-o系的半导体的氧化物半导体膜形成。

in-ga-zn-o系的半导体可以是非晶质的，也可以是结晶质的。作为结晶质in-ga-zn-o系的半导体，优选c轴大体垂直于层面取向的结晶质in-ga-zn-o系的半导体。

此外，结晶质in-ga-zn-o系的半导体的结晶结构例如已经公开于上述的特开2014-007399号公报、特开2012-134475号公报以及特开2014-209727号公报等中。为了参考，将特开2012-134475号公报、以及特开2014-209727号公报的所有公开内容援引至本说明书。具有in-ga-zn-o系半导体层的tft由于具有高的迁移率(与a-sitft相比超过20倍)和低的漏电流(与a-sitft相比不到百分之一)，因此，适合用作驱动tft(例如，在包含多个像素的显示区域的周边，设置在与显示区域相同的基板上的驱动电路所包含的tft)和像素tft(设置于像素的tft)。

氧化物半导体层15也可以包含其它氧化物半导体来代替in-ga-zn-o系半导体。例如可以包含in-sn-zn-o系半导体(例如in2o3-sno2-zno；insnzno)。in-sn-zn-o系半导体是in(铟)、sn(锡)以及zn(锌)的三元系氧化物。或者，氧化物半导体层2a也可以包含in-al-zn-o系半导体、in-al-sn-zn-o系半导体、zn-o系半导体、in-zn-o系半导体、zn-ti-o系半导体、cd-ge-o系半导体、cd-pb-o系半导体、cdo(氧化镉)、mg-zn-o系半导体、in-ga-sn-o系半导体、in-ga-o系半导体、zr-in-zn-o系半导体、hf-in-zn-o系半导体等。

此外，作为氧化物半导体tft的tft2可以是“沟道蚀刻型的tft”，也可以是“蚀刻阻挡型的tft”。

在“沟道蚀刻型的tft”中，在沟道区域上没有形成蚀刻阻挡层，源极和漏极电极的沟道侧的端部下表面以与氧化物半导体层的上表面接触的方式配置。沟道蚀刻型的tft例如是通过在氧化物半导体层上形成源极、漏极电极用的导电膜，并进行源极、漏极分离而形成。在源极、漏极分离工序中，沟道区域的表面部分有时会被蚀刻。

另一方面，在沟道区域上形成有蚀刻阻挡层的tft(蚀刻阻挡型tft)中，源极和漏极电极的沟道侧的端部下表面例如位于蚀刻阻挡层上。蚀刻阻挡型的tft例如是通过在形成覆盖氧化物半导体层中的成为沟道区域的部分的蚀刻阻挡层之后，在氧化物半导体层和蚀刻阻挡层上形成源极、漏极电极用的导电膜，并进行源极、漏极分离而形成。

[tft基板的其它构成]

下面参照附图来说明本发明的实施方式的液晶显示装置所使用的其它tft基板。在此说明的tft基板是具备形成在同一基板上的氧化物半导体tft和结晶质硅tft的有源矩阵基板。

有源矩阵基板按每个像素具备tft(像素用tft)。作为像素用tft，例如使用将in-ga-zn-o系的半导体膜作为活性层的氧化物半导体tft。

有时也将周边驱动电路的一部分或者整体一体地形成在与像素用tft相同的基板上。这种有源矩阵基板被称为驱动器单片的有源矩阵基板。在驱动器单片的有源矩阵基板中，周边驱动电路设置于包含多个像素的区域(显示区域)以外的区域(非显示区域或者边框区域)。构成周边驱动电路的tft(电路用tft)例如使用将多晶硅膜作为活性层的结晶质硅tft。如果像这样将氧化物半导体tft用作像素用tft，将结晶质硅tft用作电路用tft，则在显示区域中能降低功耗，而且能缩小边框区域。

接着，使用附图来说明具备氧化物半导体tft和结晶质硅tft的有源矩阵基板的更具体的构成。

图11是示出tft基板10a的平面结构的一个例子的示意性俯视图，图12是示出tft基板10a中的结晶质硅tft(以下称为“第1薄膜晶体管”。)710a和氧化物半导体tft(以下称为“第2薄膜晶体管”。)710b的截面结构的截面图。

如图11所示，tft基板10a具有包含多个像素的显示区域702、以及显示区域702以外的区域(非显示区域)。非显示区域包含设置驱动电路的驱动电路形成区域701。在驱动电路形成区域701中，例如设置有栅极驱动器电路740、检查电路770等。在显示区域702中，形成有在行方向上延伸的多个栅极总线(未图示)、以及在列方向上延伸的多个源极总线s。虽然未图示，但各像素例如由栅极总线和源极总线s规定。栅极总线分别连接到栅极驱动器电路的各端子。源极总线s分别连接到安装于有源矩阵基板700的驱动器ic750的各端子。

如图12所示，在tft基板10a中，在显示区域702的各像素中形成有第2薄膜晶体管710b作为像素用tft，在驱动电路形成区域701中形成有第1薄膜晶体管710a作为电路用tft。

tft基板10a具备：基板711；形成在基板711的表面的基底膜712；形成在基底膜712上的第1薄膜晶体管710a；以及形成在基底膜712上的第2薄膜晶体管710b。第1薄膜晶体管710a是具有主要包含结晶质硅的活性区域的结晶质硅tft。第2薄膜晶体管710b是具有主要包含氧化物半导体的活性区域的氧化物半导体tft。第1薄膜晶体管710a和第2薄膜晶体管710b一体地制作于基板711。此处所说的“活性区域”设为是指成为tft的活性层的半导体层中的形成沟道的区域。

第1薄膜晶体管710a具有：形成在基底膜712上的结晶质硅半导体层(例如低温多晶硅层)713；覆盖结晶质硅半导体层713的第1绝缘层714；以及设置在第1绝缘层714上的栅极电极715a。第1绝缘层714中的位于结晶质硅半导体层713与栅极电极715a之间的部分作为第1薄膜晶体管710a的栅极绝缘膜发挥功能。结晶质硅半导体层713具有形成沟道的区域(活性区域)713c、以及分别位于活性区域的两侧的源极区域713s和漏极区域713d。在该例中，结晶质硅半导体层713中的、隔着第1绝缘层714而与栅极电极715a重叠的部分成为活性区域713c。第1薄膜晶体管710a还具有分别连接到源极区域713s和漏极区域713d的源极电极718sa和漏极电极718da。也可以是，源极和漏极电极718sa、718da设置在覆盖栅极电极715a和结晶质硅半导体层713的层间绝缘膜(在此，为第2绝缘层716)上，在形成于层间绝缘膜的接触孔内与结晶质硅半导体层713连接。

第2薄膜晶体管710b具有：设置在基底膜712上的栅极电极715b；覆盖栅极电极715b的第2绝缘层716；以及配置在第2绝缘层716上的氧化物半导体层717。如图所示，作为第1薄膜晶体管710a的栅极绝缘膜的第1绝缘层714也可以延伸设置到要形成第2薄膜晶体管710b的区域。在这种情况下，氧化物半导体层717也可以形成在第1绝缘层714上。第2绝缘层716中的位于栅极电极715b与氧化物半导体层717之间的部分作为第2薄膜晶体管710b的栅极绝缘膜发挥功能。氧化物半导体层717具有形成沟道的区域(活性区域)717c、以及分别位于活性区域的两侧的源极接触区域717s和漏极接触区域717d。在该例中，氧化物半导体层717中的、隔着第2绝缘层716而与栅极电极715b重叠的部分成为活性区域717c。另外，第2薄膜晶体管710b还具有分别连接到源极接触区域717s和漏极接触区域717d的源极电极718sb和漏极电极718db。此外，也能是在基板711上不设置基底膜712的构成。

薄膜晶体管710a、710b由钝化膜719和平坦化膜720覆盖。在作为像素用tft发挥功能的第2薄膜晶体管710b中，栅极电极715b连接到栅极总线(未图示)，源极电极718sb连接到源极总线(未图示)，漏极电极718db连接到像素电极723。在该例中，漏极电极718db在形成于钝化膜719和平坦化膜720的开口部内与对应的像素电极723连接。视频信号通过源极总线供应到源极电极718sb，基于来自栅极总线的栅极信号向像素电极723写入所需要的电荷。

此外，也可以如图所示，在平坦化膜720上形成有透明导电层721作为公共电极，在透明导电层(公共电极)721与像素电极723之间形成有第3绝缘层722。在这种情况下，也可以在像素电极723设置有狭缝状的开口。这种tft基板10a能应用到例如ffs模式的显示装置。ffs模式是在其中一个基板设置一对电极，在与基板面平行的方向(横向)对液晶分子施加电场的横向电场方式的模式。在该例中，生成由从像素电极723出发并穿过液晶层(未图示)，然后穿过像素电极723的狭缝状的开口而穿出到共用电极721的电力线表示的电场。该电场相对于液晶层具有横向的成分。其结果是，能够将横向电场施加到液晶层。在横向电场方式中，液晶分子不会从基板立起，因此具有能够实现比纵向电场方式更宽广的视角这样的优点。

另外，也可以将作为氧化物半导体tft的薄膜晶体管710b用作构成图11所示的检查电路770的tft(检查用tft)。

此外，虽然未图示，但检查tft和检查电路例如也可以形成在安装有图11所示的驱动器ic750的区域。在这种情况下，检查用tft配置在驱动器ic750与基板711之间。

在图示的例子中，第1薄膜晶体管710a具有在栅极电极715a与基板711(基底膜712)之间配置有结晶质硅半导体层713的顶栅结构。另一方面，第2薄膜晶体管710b具有在氧化物半导体层717与基板711(基底膜712)之间配置有栅极电极715b的底栅结构。通过采用这种结构，从而当将2种薄膜晶体管710a、710b一体地形成在同一基板711上时，能更有效地抑制制造工序数、制造成本的增加。

第1薄膜晶体管710a和第2薄膜晶体管710b的tft结构不限于上述。例如，这些薄膜晶体管710a、710b也可以具有相同的tft结构。或者也可以是，第1薄膜晶体管710a具有底栅结构，第2薄膜晶体管710b具有顶栅结构。另外，在底栅结构的情况下，可以是如薄膜晶体管710b这样的沟道蚀刻型，也可以是蚀刻阻挡型。另外，还可以是源极电极和漏极电极位于半导体层的下方的底部接触(bottomcontact)型。

也可以是，作为第2薄膜晶体管710b的栅极绝缘膜的第2绝缘层716延伸设置到形成有第1薄膜晶体管710a的区域，作为覆盖第1薄膜晶体管710a的栅极电极715a和结晶质硅半导体层713的层间绝缘膜发挥功能。在第1薄膜晶体管710a的层间绝缘膜和第2薄膜晶体管710b的栅极绝缘膜像这样形成在同一层(第2绝缘层)716内的情况下，第2绝缘层716也可以具有层叠结构。例如，第2绝缘层716可以具有包含能供应氢的供氢性层(例如氮化硅层)、以及配置在供氢性层上的能供应氧的供氧性层(例如氧化硅层)的层叠结构。

第1薄膜晶体管710a的栅极电极715a与第2薄膜晶体管710b的栅极电极715b也可以形成在同一层内。另外，第1薄膜晶体管710a的源极和漏极电极718sa、718da与第2薄膜晶体管710b的源极和漏极电极718sb、718db也可以形成在同一层内。“形成在同一层内”是指使用同一膜(导电膜)形成。从而，能够抑制制造工序数和制造成本的增加。

[头戴式显示器]

本发明的实施方式的液晶显示装置100、200以及300适用于头戴式显示器(hmd)。在图13的(a)和(b)中示出hmd的一个例子。图13的(a)是示出hmd500的概略构成的图，图13的(b)是示出使用者u佩戴有hmd500的状态的图。

如图13的(a)和(b)所示，hmd500具有外壳501、带502、显示部503以及光学系统504。外壳501在其内部收纳有显示部503和光学系统504。带502装配在外壳501的左右两端。通过带502使包含外壳501的hmd500固定(佩戴)到使用者u的头部。

显示部503以佩戴hmd500时位于使用者u的双眼ue之前的方式配置。显示部503包含显示图像的液晶显示装置。光学系统504位于显示部503与使用者u的双眼ue之间。使用者u通过光学系统504来观察显示于显示部503的液晶显示装置的图像。

作为显示部503所包含的液晶显示装置，能够适合使用本发明的实施方式的液晶显示装置100、200或者300。此外，使用本发明的实施方式的液晶显示装置的hmd的构成不限于图13的(a)和(b)所例示的那样。

工业上的可利用性

根据本发明的实施方式，能够提高具备氧化物半导体tft的液晶显示装置的开口率。本发明的实施方式的液晶显示装置由于能具有高的开口率，因此适用于头戴式显示器。

附图标记说明

10、10a有源矩阵基板(tft基板)

10a绝缘性基板

11薄膜晶体管(tft)

11g栅极电极

11s源极电极

11d漏极电极

12像素电极

13栅极总线(扫描配线)

14源极总线(信号配线)

15氧化物半导体层

16栅极绝缘层

17无机绝缘层

17a接触孔

18电介质层

19共用电极

19a狭缝

20相对基板(彩色滤光片基板)

20a绝缘性基板

21彩色滤光片层

21b蓝色彩色滤光片

22遮光层(黑矩阵)

22a第1遮光部

22b第2遮光部

22c第3遮光部

30液晶层

40柱状间隔物

100、200、300液晶显示装置

500头戴式显示器

501外壳

502带

503显示部

504光学系统

r红色像素

g绿色像素

b蓝色像素。