特許ウォッチ

公開番号2024124828
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-13
出願番号2023032765
出願日2023-03-03
発明の名称アクティブマトリクス基板、その製造方法及び液晶表示装置
出願人シャープディスプレイテクノロジー株式会社
代理人弁理士法人WisePlus
主分類G02F 1/1368 20060101AFI20240906BHJP(光学)
要約【課題】COA構造を備え、画素開口率が高く、かつ表示の色味変化が充分に抑制されたアクティブマトリクス基板等を提供する。
【解決手段】支持基板と、支持基板上に位置する複数の画素と、を備え、複数の画素はそれぞれ、薄膜トランジスタと、第一のカラーフィルタ層と、第一のカラーフィルタ層に設けられたコンタクトホールと、コンタクトホールを介して薄膜トランジスタに電気的に接続された画素電極と、を備え、かつコンタクトホール内に第二のカラーフィルタ層を有し、複数の画素は、第一の画素を含み、第一の画素において、第一のカラーフィルタ層は、第一の波長帯域の光を透過させ、第二のカラーフィルタ層は、第一の波長帯域の光を透過させるか、又は、コンタクトホールの周辺に他の光を透過させる層を有する場合は、第一の波長帯域の光若しくは他の光のいずれかを透過させる、アクティブマトリクス基板。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
支持基板と、前記支持基板上に位置する複数の画素と、を備えるアクティブマトリクス基板であって、
前記複数の画素はそれぞれ、
薄膜トランジスタと、
第一のカラーフィルタ層と、
前記第一のカラーフィルタ層に設けられたコンタクトホールと、
前記コンタクトホールを介して前記薄膜トランジスタに電気的に接続された画素電極と、
を備え、かつ前記コンタクトホール内に第二のカラーフィルタ層を有し、
前記複数の画素は、第一の画素を含み、
前記第一の画素において、前記第一のカラーフィルタ層は、第一の波長帯域の光を透過させ、前記第二のカラーフィルタ層は、前記第一の波長帯域の光を透過させるか、又は、前記コンタクトホールの周辺に他の光を透過させる層を有する場合は、前記第一の波長帯域の光若しくは前記他の光のいずれかを透過させる
ことを特徴とするアクティブマトリクス基板。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記複数の画素は、更に、前記第一の画素以外の第二の画素を含み、
前記第二の画素は、更に、平面視で前記コンタクトホールと重畳する位置に配置された遮光層を備え、
前記第二の画素において、前記第一のカラーフィルタ層は、前記第一の波長帯域と異なる第二の波長帯域の光を透過させ、前記第二のカラーフィルタ層は、前記第一の画素が有する第二のカラーフィルタ層と同じ波長帯域の光を透過させる
ことを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項３】
前記複数の画素は、更に、前記第一の画素以外の第三の画素を含み、
前記第三の画素は、更に、平面視で前記コンタクトホールと重畳する位置に、前記コンタクトホールを間にして、柱状スペーサと、遮光層とを備え、
前記第三の画素において、前記第一のカラーフィルタ層は、前記第一の波長帯域と異なる第三の波長帯域の光を透過させ、前記第二のカラーフィルタ層は、前記第一の画素が有する第二のカラーフィルタ層と同じ波長帯域の光を透過させる
ことを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項４】
前記第一の画素は、平面視での長径が３μｍ以上である柱状スペーサを有さない
ことを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項５】
前記第一の画素は、平面視で前記コンタクトホールと重畳する位置に、平面視での長径が５μｍ以上である遮光層を有さない
ことを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項６】
前記複数の画素はそれぞれ、更に、前記第一のカラーフィルタ層と前記画素電極との間に平坦化層を備え、
前記コンタクトホールは、前記第一のカラーフィルタ層及び前記平坦化層を貫通している
ことを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項７】
前記画素電極は、前記第一のカラーフィルタ層の上方に位置する
ことを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項８】
前記コンタクトホールの側面は、前記支持基板の主面に対して４５°以下の角度で傾斜している
ことを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項９】
前記複数の画素はそれぞれ、更に、前記薄膜トランジスタから外側に引き出され、かつ前記薄膜トランジスタと前記画素電極とを電気的に接続する引き出し電極を備え、
前記薄膜トランジスタ及び前記引き出し電極は、前記第一のカラーフィルタ層で覆われており、前記コンタクトホールは、前記引き出し電極の上方に位置する
ことを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項１０】
前記コンタクトホールは、前記薄膜トランジスタの上方に位置する
ことを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
以下の開示は、アクティブマトリクス基板、その製造方法及び液晶表示装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に代表されるアクティブ素子を用いたアクティブマトリクス基板は、液晶表示装置等の各種用途に広く使用されている。このような液晶表示装置としては例えば、アクティブマトリクス基板と、カラーフィルタを備える対向基板との間に液晶層が挟持されてなる構造を有するものが知られている。
【０００３】
液晶表示装置には近年、より一層の高解像度化（即ち高精細化）が要求されている。だが、高精細の液晶表示装置では、低精細の液晶表示装置に比べて画素一つあたりの面積が小さいため、対向基板に配置されるカラーフィルタとアクティブマトリクス基板上の画素との位置を高い精度で合わせる必要があり、この点に課題を有していた。この位置ずれを抑制する手法の一つとしては例えば、アクティブマトリクス基板にカラーフィルタを配置したＣＯＡ（Color filter On Array）構造の液晶表示装置が提案されている。例えば特許文献１、２には、ＣＯＡ構造の液晶表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－０８４１４６号公報
特開２００３－２１５６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の液晶表示装置では、スイッチング素子等を覆う有機絶縁層に、スイッチング素子と画素電極とを接続するコンタクトホールが設けられており、そのコンタクトホール内部に金属配線と充填部材とが配置され、更にコンタクトホールと重なる位置に樹脂層が配置されている。これら金属配線や樹脂層は、コンタクトホールを遮光する遮光層としての役割を有する。この液晶表示装置においては、遮光層によってコンタクトホールを通過する斜め光が遮光されるため、斜め方向の画素開口率が低下してしまうという課題を有する。特に高精細の液晶表示装置では上述の通り画素が小さいが、画素が小さくなれば画素開口率も低下するため、画素開口率の課題が顕著になる。また、製造時に金属配線を配置するプロセスを要するため、製造効率の観点でも改善が望まれる。
【０００６】
特許文献２（例えば図４及び図５等参照）には、ＴＦＴを覆う保護層及びオーバーコート層に、ＴＦＴと反射電極とを電気的に接続するコンタクトホールが設けられ、反射電極上にカラーフィルタ層が形成された構成の液晶表示装置が開示されている。この装置では、カラーフィルタ材料からなるオーバーコート層と、反射電極上のカラーフィルタ層とが積層した構造となっており、該カラーフィルタ層は透過部にも配置されている。それゆえ、透明電極を該カラーフィルタ層の最上部に配置するために、カラーフィルタ層に孔を形成し、この孔を介して透明電極を反射電極に接続する必要がある。だが、この孔があることで、光の色味が変化してしまい、色度がずれると考えられる。
【０００７】
特許文献２（例えば図６等参照）にはまた、ＴＦＴを覆う保護層にＴＦＴと透明電極とを電気的に接続するコンタクトホールが設けられ、保護層上に、そのコンタクトホールを露出するための空所を有するカラーフィルタ層が形成された構成の液晶表示装置も開示されている。だが、この空所を通過する光の色味が変化してしまい、表示の色味が変わってしまうと考えられる。
【０００８】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、ＣＯＡ構造を備え、画素開口率が高く、かつ表示の色味変化が充分に抑制されたアクティブマトリクス基板及びその製造方法を提供することを目的とする。本発明はまた、このようなアクティブマトリクス基板を備える液晶表示装置及びヘッドマウントディスプレイデバイスを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の一実施形態は、支持基板と、上記支持基板上に位置する複数の画素と、を備えるアクティブマトリクス基板であって、上記複数の画素はそれぞれ、薄膜トランジスタと、第一のカラーフィルタ層と、上記第一のカラーフィルタ層に設けられたコンタクトホールと、上記コンタクトホールを介して上記薄膜トランジスタに電気的に接続された画素電極と、を備え、かつ上記コンタクトホール内に第二のカラーフィルタ層を有し、上記複数の画素は、第一の画素を含み、上記第一の画素において、上記第一のカラーフィルタ層は、第一の波長帯域の光を透過させ、上記第二のカラーフィルタ層は、上記第一の波長帯域の光を透過させるか、又は、上記コンタクトホールの周辺に他の光を透過させる層を有する場合は、上記第一の波長帯域の光若しくは上記他の光のいずれかを透過させる、アクティブマトリクス基板。
【００１０】
（２）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、上記複数の画素は、更に、上記第一の画素以外の第二の画素を含み、上記第二の画素は、更に、平面視で上記コンタクトホールと重畳する位置に配置された遮光層を備え、上記第二の画素において、上記第一のカラーフィルタ層は、上記第一の波長帯域と異なる第二の波長帯域の光を透過させ、上記第二のカラーフィルタ層は、上記第一の画素が有する第二のカラーフィルタ層と同じ波長帯域の光を透過させる、アクティブマトリクス基板。
（【００１１】以降は省略されています）

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