液晶显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明的目的是提供一种能够抑制开口率的下降的液晶显示装置。具备：薄膜晶体管基板，具有薄膜晶体管；液晶层，设在薄膜晶体管基板上；对置基板，设在薄膜晶体管基板上；薄膜晶体管基板具有第1透光性电极、滤色器(26)、设在滤色器(26)上并与第1透光性电极电连接的金属布线(68)、设在金属布线(68)上的光吸收层(78)和设在光吸收层(78)上的光干扰层(77)；光干扰层(77)包括第1透光性电极。
【专利说明】
液晶显示装置
技术领域
[0001]本发明涉及显示图像的液晶显示装置。
【背景技术】
[0002]以下的专利文献I中，记载有在具备薄膜晶体管的薄膜晶体管基板侧配置有滤色器、像素电极及共通电极的所谓C0A(Color Filter On Array)构造的液晶显示装置。此外，以下的专利文献2中，作为液晶显示装置(LCD:Liquid Crystal Display)的驱动方式，记载有由像素电极和共通电极将包括与基板面内方向平行的方向的电场在内的电场向液晶层施加的、IPS(In Plane Switching)或FFS(Fringe Field Switching)等方式。
[0003]专利文献1:特开2014 — 41268号公报
[0004]专利文献2:特开2012 —185232号公报
[0005]专利文献3:特开2010 —134249号公报
[0006]已知有这样的结构:为了保持夹着液晶层的薄膜晶体管基板与对置基板的间隔，在薄膜晶体管基板和对置基板的两者上设置间隔件(spacer)，并使薄膜晶体管基板侧的间隔件与对置基板侧的间隔件抵接(参照专利文献3)。在此情况下，在对置基板侧的间隔件附近，容易发生液晶层的向错(disclinat1n)。因此，在与对置基板侧的间隔件重叠的位置设置遮光层，抑制观察者辨识到显示图像的紊乱。此外，在配置像素电极及共通电极的薄膜晶体管基板侧设置包括铝等金属材料的金属布线的情况下，在对置基板侧设置遮光层，抑制辨识到来自金属布线的反射光。遮光层的面积需要考虑薄膜晶体管基板和对置基板的贴合精度而大到间隔件的面积及金属布线的面积以上。因此，开口率(aperture rat1)下降，有可能难以应对显不图像的尚精细化。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种能够抑制开口率的下降的液晶显示装置。
[0008]本发明的一技术方案的液晶显示装置具备:薄膜晶体管基板，具有薄膜晶体管;液晶层，设在上述薄膜晶体管基板上;对置基板，设在上述薄膜晶体管基板上。上述薄膜晶体管基板具有:第I透光性电极;滤色器;金属布线，设在上述滤色器上，与上述第I透光性电极电连接;光吸收层，设在上述金属布线上;光干扰层，设在上述光吸收层上。上述光干扰层包括上述第I透光性电极。
【附图说明】
[0009]图1是表示第I实施方式的液晶显示装置的概略截面构造的剖视图。
[0010]图2是本实施方式的像素电极的平面图。
[0011]图3是沿着图2的III一III'线切断并从箭头方向观察时的液晶显示装置的示意剖视图。
[0012]图4是表示第I实施方式的液晶显示装置的变形例的示意剖视图。
[0013]图5是第2实施方式的液晶显示装置的像素电极的平面图。
[0014]图6是沿着图5的VI— VI'线切断并从箭头方向观察时的液晶显示装置的示意剖视图。
[0015]图7是第3实施方式的液晶显示装置的像素电极的平面图。
[0016]图8是沿着图7的VIII— VIII'线切断并从箭头方向观察时的液晶显示装置的示意剖视图。
[0017]图9是第4实施方式的液晶显示装置的像素电极的平面图。
[0018]图10是沿着图9的IX— IX'线切断并从箭头方向观察时的液晶显示装置的示意剖视图。
[0019]图11是将第4实施方式的金属布线及防反射构造体放大表示的部分放大剖视图。
[0020]图12是第5实施方式的液晶显示装置的像素电极的平面图。
[0021]图13是沿着图12的XIII— XIlV线从箭头方向观察时的液晶显示装置的示意剖视图。
[0022]图14是表示第I实施例的来自设有防反射构造体的金属布线的反射光的亮度Y与绝缘层膜厚的关系的曲线图。
[0023]图15是表示防反射构造体的最优膜厚的一例的表。
[0024]图16是表示使绝缘层的厚度变化时的色度分布的曲线图。
[0025]图17是表示改变了绝缘层膜厚及光吸收层膜厚时的亮度Y的值的表。
[0026]图18是表示改变了绝缘层膜厚及光吸收层膜厚时的色度(x，y)的值的表。
[0027]图19是第6实施方式的液晶显示装置的示意剖视图。
[0028]图20是将第6实施方式的金属布线及防反射构造体放大表示的部分放大剖视图。
[0029]图21是表示第2实施例的改变了共通电极膜厚及光吸收层膜厚时的亮度Y的值的表。
[0030]图22是表示第2实施例的改变了共通电极膜厚及光吸收层膜厚时的色度(x，y)的值的表。
[0031]图23是第7实施方式的液晶显示装置的示意剖视图。
[0032]图24是将第7实施方式的金属布线及防反射构造体放大表示的部分放大剖视图。
[0033]图25是第8实施方式的液晶显示装置的将金属布线及防反射构造体放大表示的部分放大剖视图。
[0034]图26是表示第3实施例的来自设有防反射构造体的金属布线的反射光的亮度Y与绝缘层膜厚的关系的曲线图。
[0035]图27是表示使绝缘层的厚度变化时的色度分布的曲线图。
[0036]图28是表示亮度Y的第I极小值的附近的、改变了绝缘层膜厚及光吸收层膜厚时的亮度Y的值的表。
[0037]图29是表示亮度Y的第I极小值的附近的、改变了绝缘层膜厚及光吸收层膜厚时的色度(x，y)的值的表。
[0038]图30是表示亮度Y的第2极小值的附近的、改变了绝缘层膜厚及光吸收层膜厚时的亮度Y的值的表。
[0039]图31是表示亮度Y的第2极小值的附近的、改变了绝缘层膜厚及光吸收层膜厚时的色度(x，y)的值的表。
[0040]标号说明
[0041 ]I?8液晶显示装置
[0042]20薄膜晶体管基板
[0043]22像素电极
[0044]22a、22b电极分支
[0045]22c连结部
[0046]22d、22e弯曲部
[0047]23共通电极
[0048]23a重叠部分
[0049]24绝缘层
[0050]24a重叠部分[0051 ]24b加高层
[0052]25外覆层
[0053]26、26R、26G、26B 滤色器
[0054]28第I取向膜
[0055]30对置基板
[0056]31第2基板
[0057]35偏振片
[0058]37平坦化层
[0059]38第2取向膜
[0060]40液晶层[0061 ]41密封部
[0062]45、46间隔件
[0063]45a上端
[0064]47接触孔
[0065]48遮蔽层
[0066]50第I基板
[0067]52源极电极
[0068]53漏极电极
[0069]55薄膜晶体管
[0070]57a、57b、58a、58b 绝缘层
[0071]61副像素
[0072]65扫描线
[0073]66信号线
[0074]68金属布线
[0075]71,72,73防反射构造体
[0076]77光干扰层
[0077]78、79光吸收层
【具体实施方式】
[0078]参照附图对用来实施本发明的形态(实施方式)详细地说明。本发明并不被以下的实施方式中记载的内容限定。此外，在以下所记载的构成要素中，包括本领域技术人员能够容易想到的要素、实质上相同的要素。另外，公开只不过是一例，关于本领域技术人员能够容易地想到的不脱离发明主旨的适当变更，当然包含在本发明的范围中。此外，附图为了使说明更明确而存在与实际的形态相比对各部的宽度、厚度、形状等示意地表示的情况，但不过是一例，并不限定本发明的解释。此外，在本说明书和各图中，存在对与围绕已有的图描述过的要素同样的要素赋予相同的标号而适当省略详细的说明的情况。
[0079](第丨实施方式)
[0080]图1是表示第I实施方式的液晶显示装置的概略截面构造的剖视图。如图1所示，液晶显示装置I具有薄膜晶体管基板20、与薄膜晶体管基板20对置配置的对置基板30、以及配置在薄膜晶体管基板20与对置基板30之间的液晶层40。
[0081]薄膜晶体管基板20具有设在第I基板50的上方的滤色器26、设在滤色器26的上方的作为第I透光性电极的共通电极23、与共通电极23接触而设置在其上的绝缘层24、设在绝缘层24的上方的作为第2透光性电极的像素电极22、以及设在薄膜晶体管基板20的最上表面侧的第I取向膜28。另外，在本说明书中，将从薄膜晶体管基板20朝向对置基板30的方向设为上方。
[0082]对置基板30包括第2基板31、设在第2基板31的下表面的第2取向膜38、以及设在上表面的偏振片35。
[0083]薄膜晶体管基板20和对置基板30通过密封部41粘接，在由薄膜晶体管基板20、对置基板30及密封部41包围的空间中封闭着液晶层40 ο对于液晶层40而言，液晶分子的取向方向对应于电场而变化从而控制光的透过量。本实施方式的液晶显示装置I是IPS或FFS等横电场模式的液晶显示装置，在液晶层40中使用的液晶也是适合于该液晶显示装置的液晶O
[0084]本实施方式的液晶显示装置I，在像素电极22与共通电极23之间产生包括与薄膜晶体管基板20的面内方向平行的方向的电场在内的电场，向液晶层40施加。液晶层40的液晶分子的方向通过被施加的电场而变化，切换向液晶层40入射的光的透过和遮蔽。
[0085]图2是本实施方式的像素电极的平面图。图3是沿着图2的III一III'线切断并从箭头方向观察时的液晶显示装置的示意剖视图。如图3所示，在本实施方式的液晶显示装置I中，薄膜晶体管基板20具备薄膜晶体管55、多个像素电极22、共通电极23及滤色器26。进而，薄膜晶体管基板20具有向上方突出并与对置基板30抵接的间隔件45、以及设在间隔件45的至少一部分上并被进行了光取向处理的第I取向膜28。此外，对置基板30具有与薄膜晶体管基板20对置的第2取向膜38。第2取向膜38隔着平坦化层37设在第2基板31上。
[0086]在本实施方式中，第I取向膜28是光取向膜，第2取向膜38被进行了摩擦取向(rubbing orientat1n)处理。通过第I取向膜28和第2取向膜38的各向异性，液晶层40的液晶分子被取向为规定的方向。
[0087]薄膜晶体管基板20中，在第I基板50之上设有薄膜晶体管55。薄膜晶体管55具有半导体层54、扫描线(栅极电极)65、源极电极52、漏极电极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上隔着绝缘层57a、57b设有半导体层54。半导体层54使用例如硅或氧化物半导体、化合物半导体等半导体材料。源极电极52及漏极电极53穿过绝缘层58a、58b的接触孔而与半导体层54连接，并与绝缘层58a上的信号线66连接。扫描线65设在绝缘层58a、58b的层间，与半导体层54绝缘。扫描线65、源极电极52、漏极电极53使用铝或钼等金属材料。此外，绝缘层57a、57b、58a、58b使用TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate)膜或等离子氮化硅(PSiN)膜等。在本实施方式中，薄膜晶体管55例如是η沟道的M0S(Metal OxideSemiconductor)型的薄膜晶体管元件。
[0088]如图3所示，滤色器26设在薄膜晶体管55之上。本实施方式的液晶显示装置I是在薄膜晶体管基板20侧设有滤色器26的所谓COA构造的液晶显示装置。滤色器26使用被着色的树脂材料，周期性地排列分别被着色为例如红(R)、绿(G)、蓝(B)3色的过滤器。作为形成彩色图像的单位的I个像素例如包括多个副像素(子像素)。1个像素包括显示红(R)的副像素(R)、显示蓝(B)的副像素(B)和显示绿(G)的副像素(G)。与这些副像素(R)、副像素(G)、副像素(B)分别对应而将滤色器26着色。
[0089]在滤色器26之上，设有例如透光性树脂等外覆层25。在外覆层25上，依次设有共通电极23、绝缘层24、像素电极22。共通电极23连续设在外覆层25之上，像素电极22隔着绝缘层24而在与共通电极23不同的层中设有多个。如图3所示，外覆层25及滤色器26具有将上下表面贯通的接触孔47 ο此外，像素电极22突出到接触孔47内，与设在该接触孔47的底部的漏极电极53电连接。
[0090]如图2所示，像素电极22被扫描线65、65和信号线66、66包围，被扫描线65、65和信号线66、66包围的区域是副像素61。在本实施方式中，副像素61与副像素(R)、副像素(G)、副像素(B)的某I个相对应。像素电极22在平面视图下以矩阵状排列，沿着扫描线65的延伸方向及信号线66的延伸方向排列有多个。
[0091 ]像素电极22具有在沿着信号线66的方向上延伸的多个电极分支(electrodebranch)22a、22b，在电极分支22a、22b的端部，具有分别从电极分支22a、22b的延伸方向弯曲的弯曲部22d、22e ο弯曲部22d的端部和弯曲部22e的端部通过连结部22c连接。
[0092]如图2所示，延伸有向薄膜晶体管55传递驱动信号的扫描线65。通过经由扫描线65传递的驱动电压，能够切换图3所示的薄膜晶体管55的导通(on)、截止(off)动作。向像素电极22传递图像信号的信号线66在与扫描线65交叉的方向上延伸。信号线66整体上在平面视图下在与扫描线65垂直的方向上延伸，但也可以按每I个像素而倾斜。信号线66连接在图3所示的源极电极52上，当薄膜晶体管55为导通的状态时，图像信号被向像素电极22传递。
[0093]如图3所示，从绝缘层24之上朝向对置基板30突出有间隔件45。间隔件45在剖视下是梯形状，侧面倾斜，上端45a的面积比下端侧的面积小。间隔件45如图2所示，在平面视图下沿着信号线66配置。间隔件45使用丙烯酸树脂等透光性树脂，例如通过光刻法形成。另夕卜，间隔件45的形状并不限于上述形状。间隔件45例如也可以在平面视图下呈圆状，并沿着信号线66在两条扫描线65间连续地配置多个。
[0094]第I取向膜28设在像素电极22及绝缘层24的上方，并且设在间隔件45的上端45a及侧面。在本实施方式中，第I取向膜28是光分解型的光取向膜，使用具有光反应性的材料。第I取向膜28由例如在特开2005 — 351924号公报或特开2009 — 75569号公报中例示的聚酰胺酸酯(polyamic-acid-ester)类的树脂材料制成。第I取向膜28通过被进行在规定的方向上被照射紫外线的光取向处理，聚酰亚胺主链中的与偏光方向一致的环丁烷骨架(cyclobutane skeleton)被光分解，聚酰亚胺链被切断。
[0095]如图3所示，第2基板31具有与薄膜晶体管基板20对置的平坦面，在第2基板31的平坦面上隔着平坦化层37设有第2取向膜38。第2基板31可以使用玻璃基板、或使用透光性树脂材料的片状基材。第2取向膜38遍及像素内的整面而具有与薄膜晶体管基板20对置的平坦面。因此，在本实施方式中，第2取向膜38能够容易地进行使用辊(roller)等赋予各向异性的摩擦取向处理。
[0096]如图3所示，在间隔件45的上端45a设置的第I取向膜28与对置基板30的第2取向膜38的平坦面抵接。由此，薄膜晶体管基板20与对置基板30的间隔被间隔件45保持。
[0097]本实施方式的液晶显示装置I具有薄膜晶体管基板20和对置基板30，薄膜晶体管基板20具备薄膜晶体管55、多个像素电极22、共通电极23及滤色器26，对置基板30夹着液晶层40而与薄膜晶体管基板20对置配置。薄膜晶体管基板20具有间隔件45和第I取向膜28，间隔件45向上方突出而保持薄膜晶体管基板20与对置基板30的间隔，第I取向膜28设在像素电极22或共通电极23之上，并且设在间隔件45的至少一部分上。对置基板30具有第2取向膜38，第2取向膜38设在第2基板31的与薄膜晶体管基板20对置的面上，被进行了摩擦取向处理。
[0098]S卩，本实施方式的液晶显示装置I是在薄膜晶体管基板20侧配置有滤色器26的COA构造，间隔件45仅设在薄膜晶体管基板20侧。对置基板30没有设置间隔件，第2基板31的与薄膜晶体管基板20对置的面是平坦的。第2取向膜38遍及像素内的整面而具有与薄膜晶体管基板20对置的平坦面。由此，第2取向膜38的摩擦取向处理变得容易。在对取向膜进行了光取向处理的情况下，通过光分解反应，聚酰亚胺链被切断而强度下降。因而，第2取向膜38通过使用进行了摩擦取向处理的膜来保持强度，所以在与间隔件45的上端45a抵接的情况下也能抑制剥离。
[0099]此外，在间隔件45的上端45a设置的第I取向膜28、和第2取向膜38相抵接的部位的附近的液晶层40，其取向被进行了摩擦取向处理后的第2取向膜38控制，对置基板30侧的液晶层40的向错的发生得以抑制。此外，在间隔件45的至少侧面设有第I取向膜28，薄膜晶体管基板20侧的液晶层40的向错的发生也得以抑制。
[0100]间隔件45由于沿着信号线66配置，所以能够维持相邻排列的多个副像素的间隔而设置间隔件45，能够应对精细度高的液晶显示装置。
[0101]图4是表示第I实施方式的液晶显示装置的第I变形例的示意剖视图。图4所示的变形例的液晶显示装置I的不同点在于，在对置基板30中，在第2基板31与第2取向膜38之间没有夹着平坦化层，第2取向膜38与第2基板31接触。这样，通过第2取向膜38与第2基板31接触的结构，对置基板30的制造工序被简略化，制造成本降低。此外，通过削减液晶显示装置I的显示面侧的部件，光的透过率提高。
[0102](第2实施方式)
[0103]图5是第2实施方式的液晶显示装置的像素电极的平面图。图6是沿着图5的VI—W线切断并从箭头方向观察时的液晶显示装置的示意剖视图。如图5所示，本实施方式的像素电极22、扫描线65、信号线66等与第I实施方式是同样的，但具备多个间隔件45、间隔件46这一点不同。间隔件45在平面视图下沿着信号线66配置，在信号线66的延伸方向上延伸。间隔件46在平面视图下沿着扫描线65配置，在扫描线65的延伸方向上延伸。
[0104]间隔件45及间隔件46都设在薄膜晶体管基板20侧，从将像素电极22和共通电极23的层间绝缘的绝缘层24向上方突出，与第2取向膜38抵接。在本实施方式中，第2取向膜38也被摩擦取向处理，与被光取向处理的取向膜相比机械强度较强。因此，在设有多个间隔件45、间隔件46的情况下，也能防止第2取向膜38的剥离等的发生。
[0105]此外，在本实施方式的液晶显示装置2中，对置基板30在接触孔47的附近的区域具有遮蔽层48 ο如图6所示，遮蔽层48设在第2基板31之下，在遮蔽层48之下设有平坦化层37及第2取向膜38。如图5所示，遮蔽层48在平面视图下与接触孔47、间隔件45、间隔件46重叠而配置。遮蔽层48在扫描线65的延伸方向上延伸，在信号线66的延伸方向上具有间隔件45的长度以上的宽度。
[0106](第3实施方式)
[0107]图7是第3实施方式的液晶显示装置的像素电极的平面图。图8是沿着图7的VIII—VIII'线切断并从箭头方向观察时的液晶显示装置的示意剖视图。如图7所示，间隔件45在平面视图下沿着信号线66配置，位于夹着像素电极22的两个扫描线65与扫描线65之间。
[0108]如图8所示，滤色器26具有对应于副像素(R)的滤色器26R、对应于副像素(B)的滤色器26B、对应于副像素(G)的滤色器26G。滤色器26R、26G、26B周期性地反复排列。本实施方式的副像素61例如对应于I个副像素(G)。信号线66配置在与滤色器26R、26G、26B的边界重叠的位置，间隔件45配置在与滤色器26R和滤色器26G的边界重叠的位置。
[0109]本实施方式的液晶显示装置3，在共通电极23之上设有金属布线68(在图7中省略表示)。金属布线68配置在与信号线66重叠的位置，具有与信号线66相等的宽度、或者比信号线66稍宽的宽度，与信号线66在相同的方向上延伸。金属布线68沿着滤色器26R、26G、26B的边界设置，在多个副像素中连续设置。此外，间隔件45配置在金属布线68的上方。金属布线68是铝、铜、镍等金属材料制成的，或是它们的合金材料制成的，具有比共通电极23高的电导率。通过将金属布线68设在共通电极23之上，与仅共通电极23的电阻值相比，共通电极23和金属布线68的合计的电阻值降低。由此，防止信号的延迟及串扰等的发生。
[0110](第4实施方式)
[0111]图9是第4实施方式的液晶显示装置的像素电极的平面图。图10是沿着图9的IX— 线切断并从箭头方向观察时的液晶显示装置的示意剖视图。图11是将金属布线及防反射构造体放大表示的部分放大剖视图。本实施方式的液晶显示装置4具有金属布线68和防反射构造体71，金属布线68设在比薄膜晶体管55靠上方，并与共通电极23接触，防反射构造体71设在金属布线68之上。
[0112]金属布线68设在外覆层25之上，金属布线68及防反射构造体71配置在信号线66的上方。金属布线68及防反射构造体71沿着信号线66、66在相同的方向上延伸，并沿着滤色器26R、26G、26B的边界设置。
[0113]如图11所示，防反射构造体71包括用来抑制金属布线68的反射光的光吸收层78、和设在光吸收层78之上的光干扰(optical interference)层77。光吸收层78具有将入射的光吸收的功能。来自上方的入射光及来自金属布线68的反射光在穿过光吸收层78时衰减。由此，抑制来自金属布线68的反射光被观察者辨识到。光吸收层78例如是Al—X—N(X = Cu，Mo，Ni，Cr等)。另外，光吸收层78中使用的材料并不限定于此。将光吸收层78的复折射率N用N=η — i k表示时的吸收系数k在可视光区域(380nm以上，780nm以下)中具有k ^ 2的值的材料是优选的。吸收系数k越大，入射到光吸收层78中的光越衰减。此外，由于吸收系数k依存于光的波长而变化，所以也可以根据入射的光的波长而使光吸收层78的组成、膜厚不同。在本实施方式中，光吸收层78的厚度例如是30nm以上、60nm以下。
[0114]在本实施方式中，光干扰层77具有共通电极23和设在共通电极23之上的绝缘层24。光干扰层77使来自金属布线68的上表面的反射光的相位和来自光干扰层77的上表面的反射光的相位相互相反，使得两个反射光彼此相抵消。由此，抑制来自金属布线68的反射光被观察者辨识到。
[0115]在本实施方式中，共通电极23在外覆层25的上表面、金属布线68的侧面、光吸收层78的侧面及上表面上连续设置，与金属布线68重叠的重叠部分23a包含在防反射构造体71中。由此，当设置防反射构造体71时，能够减少光学功能层的层叠数，抑制制造成本的增大。
[0116]此外，在金属布线68及光吸收层78上，共通电极23下表面向上侧突出而呈凹状。由此，即使外覆层25的上表面是平坦的，也能够在金属布线68及光吸收层78上容易地设置共通电极23。除此以外，在金属布线68及光吸收层78上，共通电极23上表面向上侧突出而是凸状。由此，共通电极23能够使与金属布线68重叠的重叠部分23a的厚度与其他部分的厚度相等。另外，对于重叠部分23a而言，也可以使厚度与重叠部分23a以外的共通电极23的厚度不同。
[0117]共通电极23例如使用IT0(Indium Tin Oxide)或ZnO等透光性导电材料。ITO或ZnO等透光性导电材料在可视光区域中具有折射率n = l.7以上且2.0以下、吸收系数k = 0的值，共通电极23具有作为光的干扰层的功能。
[0118]在本实施方式中，用来抑制共通电极23的电阻值的增大并适当地透光的共通电极
23的膜厚例如是20nm以上150nm以下。此外，在上述膜厚的范围中，能够将可视光的反射有效地干扰而防止反射。
[0119]如图10及图11所示，用来将像素电极22和共通电极23的层间绝缘的绝缘层24设在共通电极23的上表面，在平面视图下与金属布线68重叠的重叠部分24a包含在防反射构造体71中。
[0120]绝缘层24使用SiN(氮化硅)等绝缘材料。SiN在可视光区域中具有折射率n= 2.0以上且2.1以下、吸收系数k = 0的值。在本实施方式中，用来适当地确保像素电极22和共通电极23的层间绝缘并适当地透光的绝缘层24的膜厚例如是40nm以上、250nm以下。
[0121 ]在本实施方式的液晶显示装置4中，如图11所示，金属布线68的侧面与共通电极23接触。由此，金属布线68与共通电极23导通，共通电极23的电阻值降低。
[0122]另外，金属布线68及光吸收层78的侧面相对于外覆层25的上表面垂直，但也可以使金属布线68或光吸收层78的侧面倾斜而做成锥形状。
[0123](第5实施方式)
[0124]图12是第5实施方式的液晶显示装置的像素电极的平面图。图13是沿着图12的XIII — XIII'线从箭头方向观察时的液晶显示装置的示意剖视图。如图12所示，沿着扫描线65设有金属布线68及防反射构造体71。如图13所示，由光干扰层77及光吸收层78构成的防反射构造体71设在扫描线65及金属布线68的上方。本实施方式的防反射构造体71是与第4实施方式所示的防反射构造体71同样的结构。由此，液晶显示装置5能够适当地防止设在扫描线65上的金属布线68的反射。此外，金属布线68及防反射构造体71也可以设在扫描线65及信号线66的上方。
[0125]如图13所示，在漏极电极53之上设有光吸收层79。光吸收层79是Al — X—N(X = Cu，Mo，Ni，Cr等)。在接触孔47的内部，光吸收层79的一部分开口，漏极电极53从光吸收层79露出。露出的漏极电极53与像素电极22连接。通过在漏极电极53之上设置光吸收层79，抑制来自接触孔47内的漏极电极53的反射光被观察者辨识到。如图13所示，由光干扰层77及光吸收层78构成的防反射构造体71设在扫描线65上。
[0126](第I实施例)
[0127]图14是表示第I实施例的来自具有防反射构造体的金属布线的反射光的亮度Y与绝缘层膜厚的关系的曲线图。图15是表示第I实施例的防反射构造体的最优膜厚的一例的表。图16是表示使绝缘层的厚度变化时的色度分布的曲线图。图17是表示改变了绝缘层膜厚及光吸收层膜厚时的亮度Y的值的表。图18是表示改变了绝缘层膜厚及光吸收层膜厚时的色度(x，y)的值的表。
[0128]本实施例的液晶显示装置是与图11所示的第4实施方式的液晶显示装置4同样的结构。在本实施例中，光吸收层78是Al — Cu — N，共通电极23是ΙΤ0。评价当使光吸收层78、共通电极23、绝缘层24的膜厚不同时的反射光的亮度Y和色度，实现了防反射构造体71的各层的膜厚最优化。另外，在光源中使用作为标准光源之一的D65光源。在本测量中，从一定的距离照射一定的强度的D65光源。在将D65光源向在上层既没有设置光干扰层77也没有设置光吸收层78的金属布线68进行了照射的情况下，金属布线68发生约5cd/m2左右的亮度的反射。
[0129]图14的曲线图表示当使光吸收层78的膜厚为44nm、使共通电极23的膜厚为10nm时的、绝缘层24的膜厚与亮度Y的关系。在绝缘层24的膜厚为1nm以上、350nm以下的范围中，亮度Y在绝缘层24的膜厚为60nm附近和200nm附近具有两个极小值。另外，在考虑到制造误差的情况下，抑制反射光的亮度Y的防反射构造体71的膜厚如图15的表I所示，优选为，绝缘层24的膜厚是61nm以上、73nm以下(中心膜厚67nm)。
[0130]接着，表示考虑到色度的制约时的防反射构造体71的各膜厚。图16是基于CIE—XYZ表色系统的xy色度图，称作CIE系统或CIE色度图。三刺激值X，Y，Z中的Y作为表示亮度的数值使用。xy色度图是国际照明委员会CIE制作的国际表现法。图16中的各点表示使光吸收层78的膜厚为44nm、使共通电极23的膜厚为lOOnm、使绝缘层24的厚度在10nm以上400nm以下的范围中按每1nm变化的情况下的色度。这里，有x = X/(X+Y+Z)，y = Y/(X+Y+Z)的关系。
[0131]这里，使来自金属布线68的反射光难以被人的眼睛辨识对于使液晶显示装置高精细化而言是重要的。为此，首先，优选的是通过防反射构造体71抑制反射光的亮度。此外，已知在同等的亮度的光的情况下，色度(x，y)的X及y的值较小时难以辨识，如果是xS0.3且yS0.3则尤其难以辨识。因而，优选的是通过防反射构造体71控制反射光，以使反射光的色度中的X及y的值变小。
[0132]根据图16，在光吸收层78的膜厚是44nm、共通电极23的膜厚是10nm的情况下，在绝缘层24为60nm以上115nm以下的范围、以及193nm以上228nm以下的范围中，色度满足xS
0.3 且 yS0.3o
[0133]如图14及图15所示，使亮度Y为最小的光干扰层77的膜厚是约167nm。图17的表2表示将共通电极23的膜厚固定为10nm时的亮度Y的值。如图17所示，在光吸收层78的膜厚为45nm的情况下，在绝缘层24的膜厚为60nm以上90nm以下的范围中亮度Y变小。
[0134]图18的表3表示将共通电极23的膜厚固定为10nm时的色度的值。色度(x，y)满足X^0.3且y S0.3的范围是，绝缘层24的膜厚为65nm以上95nm以下，中心膜厚为80nm。因而，考虑到色度(xS0.3，yS0.3)、亮度Y及制造误差的优选的防反射构造体71的膜厚是，绝缘层24为72nm以上88nm以下(中心膜厚80nm)，共通电极23为90nm以上I 1nm以下(中心膜厚10nm)，光吸收层78为45nm以上55nm以下(中心膜厚50nm)。
[0135](第6实施方式)
[0136]图19是第6实施方式的液晶显示装置的示意剖视图。图20是将第6实施方式的金属布线及防反射构造体放大表示的部分放大剖视图。本实施方式的液晶显示装置6中，像素电极22和共通电极23的层叠的顺序不同。如图19所示，在外覆层25之上设有像素电极22。绝缘层24设在像素电极22及外覆层25之上。金属布线68设在绝缘层24之上，共通电极23在金属布线68及绝缘层24之上连续设置。
[0137]如图20所示，在金属布线68之上设有防反射构造体72。防反射构造体72包括用来抑制金属布线68的反射光的光吸收层78、和设在光吸收层78之上的光干扰层77。
[0138]光吸收层78的厚度例如是30nm以上60nm以下。共通电极23的膜厚例如是20nm以上150nm以下。
[0139]如以上这样，本实施方式的液晶显示装置6具有在金属布线68之上依次设有光吸收层78、光干扰层77的防反射构造体72。与第4实施方式不同，本实施方式中，绝缘层24由于位于金属布线68的下方，所以不贡献于金属布线68上的光的干扰。即使是这样的形态，也能够通过防反射构造体72抑制观察者辨识到来自金属布线68的反射光。
[0140](第2实施例)
[0141]图21是表示第2实施例的改变了共通电极膜厚及光吸收层的膜厚时的亮度Y的值的表。图22是表示第2实施例的改变了共通电极膜厚及光吸收层的膜厚时的色度(x，y)的值的表。第2实施例的液晶显示装置是第6实施方式的液晶显示装置6。
[0142 ]根据图21的表4，从亮度Y的观点看，膜厚范围优选的是，光吸收层78的膜厚为40nm以上50nm以下(中心膜厚45nm)的范围，并且，共通电极23的膜厚为30nm以上40nm以下(中心膜厚35nm)的范围。
[0143]如图22的表5所示，在考虑到色度(x，y)的情况下，色度(x，y)满足xS0.3且yS0.3的膜厚范围是共通电极23的膜厚为45nm以上，如果考虑制造误差，则共通电极23的膜厚优选的是45nm以上55nm以下(中心膜厚50nm)的范围。
[0144]根据以上的结果，如图19及图20所示，在共通电极23设在金属布线68之上、绝缘层
24配置在金属布线68的下方的情况下，也表现出反射光被抑制。由此，不需要在与金属布线68重叠的位置上在对置基板30侧设置遮蔽层，液晶显示装置6的开口率提高。
[0145](第7实施方式)
[0146]图23是第7实施方式的液晶显示装置的示意剖视图。图24是将金属布线及防反射构造体放大表示的部分放大剖视图。本实施方式的液晶显示装置7在外覆层25之上依次设有共通电极23、绝缘层24、像素电极22。如图23及图24所示，本实施方式的液晶显示装置7，在共通电极23之上设有金属布线68这一点与第4至第6实施方式不同。共通电极23是平板状，与金属布线68重叠的位置及不重叠的位置都是平坦的。另一方面，绝缘层24其下表面是凹状。由此，在金属布线68上也能够抑制厚度。此外，能够使绝缘层24的上表面平坦。
[0147]如图24所示，在金属布线68之上设有防反射构造体73。防反射构造体73包括用来抑制金属布线68的反射光的光吸收层78、和设在光吸收层78之上的光干扰层77。用来将像素电极22和共通电极23的层间绝缘的绝缘层24设在共通电极23的上表面、金属布线68的侧面、光吸收层78的侧面及上表面。
[0148]光吸收层78的膜厚例如是30nm以上60nm以下。绝缘层24的膜厚例如是40nm以上250nm以下。
[0149]本实施方式的液晶显示装置7，通过在金属布线68之上设置防反射构造体73，抑制来自金属布线68的反射光被观察者辨识到。
[0150](第8实施方式)
[0151]图25是将第8实施方式的液晶显示装置的金属布线及防反射构造体放大表示的部分放大剖视图。在第8实施方式的液晶显示装置8中，绝缘层24在与金属布线68重叠的部分朝向上方凸起。绝缘层24和加高层24b既可以是不同的层，也可以是相同的层。在是相同的层的情况下，在制造工序中，一次设置将绝缘层24和加高层24b合计得到的厚度的膜。
[0152]在本实施方式中，在绝缘层24之上设有加高层24b。加高层24b设在绝缘层24突出的部分之上、即金属布线68的上方。在本实施方式中，加高层24b是与绝缘层24相同的材料，例如使用SiN(氮化硅)。
[0153]如图25所示，设在金属布线68之上的防反射构造体73a具有光吸收层78和光干扰层77。光干扰层77包括绝缘层24和设在绝缘层24之上的加高层24b。绝缘层24(重叠部分24a)的厚度^和加高层24b的厚度t3的合计膜厚U^t3)为光干扰层77的厚度。
[0154]根据本实施方式，通过设置加高层24b，能够调整防反射构造体73a的光干扰层77的厚度。因而，能通过不改变在共通电极23之上设置的绝缘层24的厚度t2而变更加高层24b的厚度t3来调整光干扰层77的厚度。由此，没有设置金属布线68的部位的共通电极23通过I层的绝缘层24确保共通电极23和像素电极22的层间绝缘并且得到良好的透光性。此外，在设有金属布线68的部位，能够以绝缘层24及加高层24b的合计膜厚做成适合作为光干扰层77的膜厚。
[0155](第3实施例)
[0156]图26是表示第3实施例的来自具有防反射构造体的金属布线的反射光的亮度Y与绝缘层膜厚的关系的曲线图。本实施例的防反射构造体是图24所示的防反射构造体73。本实施例中，评价当使光吸收层78及绝缘层24的膜厚不同时的、反射光的亮度Y和色度，实现了防反射构造体73的各层的膜厚最优化。
[0157]在图26的曲线图中，表示使光吸收层78的膜厚为44nm时的、绝缘层24的膜厚与亮度Y的关系。如图26所示，在绝缘层24的膜厚为1nm以上400nm以下的范围中，亮度Y具有3个极小值。如图26的用虚线包围所表示的那样，亮度Y在绝缘层24的膜厚为39nm附近、175nm附近、330nm附近表现出极小值。如上述那样，绝缘层24的膜厚优选的是例如40nm以上250nm以下的范围。在该范围内，亮度Y具有第I极小值(绝缘层24膜厚为39nm附近)和第2极小值(绝缘层24膜厚为175nm附近)这两个极小值。
[0158]在本实施例中，在考虑到制造误差的情况下，抑制第I极小值的附近的反射光的亮度Y的防反射构造体73的膜厚优选的是，绝缘层24的膜厚为35nm以上43nm以下(中心膜厚39nm)、光吸收层78的膜厚为39nm以上50nm以下(中心膜厚44nm)。此外，抑制第2极小值的附近的反射光的亮度Y的防反射构造体73的膜厚优选的是，绝缘层24的膜厚为160nm以上190nm以下(中心膜厚175nm)、光吸收层78的膜厚为39nm以上50nm以下(中心膜厚44nm)。
[0159]图27是使绝缘层的厚度变化时的、基于CIE— XYZ表色系统的xy色度图。图28是表示亮度Y的第I极小值的附近的、改变了绝缘层膜厚及光吸收层膜厚时的亮度Y的值的表。图29是表示亮度Y的第I极小值的附近的、改变了绝缘层膜厚及光吸收层膜厚时的色度(x，y)的值的表。
[0160]图27中的各点表示使光吸收层78的膜厚为44nm、使共通电极23的膜厚为lOOnm、使绝缘层24的厚度在10nm以上400nm以下的范围中按每1nm变化的情况下的色度。将防反射构造体73的各膜厚最优化，以使得除了亮度Y的值以外，色度(X，y)满足X S 0.3且y S 0.3。如图27所示，随着绝缘层24的膜厚的变化而色度(x，y)变化，在绝缘层24为32nm以上90nm以下、167nm以上216nm以下、以及300nm以上337nm以下的范围中，色度满足xS0.3且y S0.3。在绝缘层24为32nm以上90nm以下的范围中，包含亮度Y的第I极小值，并且色度满足xS0.3且yS0.3。在绝缘层24为167nm以上216nm以下的范围中，包含亮度Y的第2极小值，并且色度满足 xS0.3 且 yS0.3。
[0161]根据图29的表7，在光吸收层78的膜厚为40nm以上60nm以下的范围中，在绝缘层24的膜厚为45nm以上的情况下，色度(x，y)满足xS0.3且yS0.3。如图26、图28所示，在绝缘层24的膜厚为45nm以上70nm以下的范围中，表现出当绝缘层24的膜厚变大时亮度Y变大的趋势。因而，在第I极小值的附近，考虑到亮度Y、色度(x，y)及制造误差的膜厚范围优选的是，绝缘层24的膜厚为45nm以上55nm以下(中心膜厚50nm)、光吸收层78的膜厚为45nm以上55nm以下(中心膜厚50nm) ο满足亮度Y及色度(X S0.3，y S0.3)的膜厚范围包含在作为上述绝缘层24的膜厚范围的40nm以上250nm以下中。
[0162]图30是表示亮度Y的第2极小值的附近的、改变了绝缘层膜厚及光吸收层膜厚时的亮度Y的值的表。图31是表示亮度Y的第2极小值的附近的、改变了绝缘层膜厚及光吸收层膜厚时的色度(x，y)的值的表。
[0163]如图31的表9所示，在光吸收层78的膜厚为45nm以上55nm以下的范围中、并且在绝缘层24的膜厚为17511111以上21511111以下的范围中，满足色度&$0.3，7$0.3)。由此，在亮度￥的第2极小值的附近，考虑到亮度Y、色度(XS0.3，y S0.3)及制造误差的膜厚范围是，绝缘层24的膜厚为175nm以上215nm以下(中心膜厚195nm)、光吸收层78的膜厚为45nm以上55nm以下(中心膜厚50nm)。如图30的表8所示，在该范围中亮度Y是0.141cd/m2以上、1.15。(1/1112以下。
[0164]如以上这样，本实施例的结果表现出，通过防反射构造体73能够抑制来自金属布线68的反射光被观察者辨识到。此外，在绝缘层24的膜厚为40nm以上250nm以下的范围中，存在两个亮度Y被抑制并且满足色度(xS0.3，yS0.3)的膜厚区域。由于能够防止反射的最优膜厚的选择范围存在两个，所以设计自由度变大，防反射构造体的各膜厚和像素电极、共通电极、滤色器等的各膜厚的兼顾较容易。
[0165]以上，说明了本发明的优选的实施方式，但本发明并不限定于这样的实施方式。在实施方式中公开的内容只不过是一例，在不脱离本发明的主旨的范围中能够进行各种各样的变更。关于在不脱离本发明的主旨的范围内进行的适当的变更，也当然属于本发明的技术范围。
[0166]例如，本实施方式的液晶显示装置包括对置基板具有遮蔽层的结构或不具有遮蔽层的结构两者。此外，遮蔽层的形状及位置没有被特别限定，可以适当变更。例如也可以是，以与上述像素电极22同样的形状及配置设置共通电极。在此情况下，像素电极以与上述共通电极23同样的形状及配置设置。此外，防反射构造体的光吸收层及光干扰层并不限定于实施例等所示的结构，可以将材料、组成、膜厚、层叠数等变更。
[0167]进而，上述各实施方式可以适当组合。例如，也可以在防反射构造体71、72、73之上设置间隔件45。
【主权项】
1.一种液晶显示装置，其特征在于， 具备: 薄膜晶体管基板，具备薄膜晶体管； 液晶层，设在上述薄膜晶体管基板上；以及 对置基板，设在上述薄膜晶体管基板上； 上述薄膜晶体管基板具有: 第I透光性电极； 滤色器； 金属布线，设在上述滤色器上，与上述第I透光性电极电连接； 光吸收层，设在上述金属布线上；以及 光干扰层，设在上述光吸收层上； 上述光干扰层包括上述第I透光性电极。2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于， 上述薄膜晶体管基板具备: 第2透光性电极；以及 绝缘层，设在上述第I透光性电极与上述第2透光性电极之间； 上述光干扰层包括上述绝缘层。3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于， 上述绝缘层是氮化娃，厚度是40nm以上250nm以下。4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于， 上述绝缘层的厚度是61nm以上73nm以下。5.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于， 上述绝缘层的厚度是72]11]1以上88111]1以下，上述第1透光性电极的厚度是90111]1以上110111]1以下。6.如权利要求1?5中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于， 上述第I透光性电极是氧化铟锡，厚度是20nm以上150nm以下。7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于， 上述第I透光性电极的厚度是30nm以上40nm以下。8.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于， 上述第I透光性电极的厚度是45nm以上55nm以下。9.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于， 上述薄膜晶体管基板具有向上述薄膜晶体管传递驱动信号的扫描线以及在与上述扫描线交叉的方向上延伸的信号线； 上述光吸收层设在比上述扫描线或上述信号线靠上方。
【文档编号】G02F1/1335GK106019685SQ201610188476
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】小菅将洋, 石垣利昌, 伊东理
【申请人】株式会社日本显示器