知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024046379
(43)【公開日】2024-04-03
(54)【発明の名称】アクティブマトリクス基板および液晶表示装置
(51)【国際特許分類】
G09F 9/30 20060101AFI20240327BHJP
G02F 1/1368 20060101ALI20240327BHJP
H01L 29/786 20060101ALI20240327BHJP
H01L 21/336 20060101ALI20240327BHJP
G02B 27/02 20060101ALI20240327BHJP
【ＦＩ】
G09F9/30 338
G02F1/1368
H01L29/78 618B
H01L29/78 613Z
H01L29/78 612Z
G09F9/30 348A
G09F9/30 349C
G02B27/02 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022151728
(22)【出願日】2022-09-22
(71)【出願人】
【識別番号】520487808
【氏名又は名称】シャープディスプレイテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120662
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 桂子
(74)【代理人】
【識別番号】100216770
【弁理士】
【氏名又は名称】三品 明生
(74)【代理人】
【識別番号】100217364
【弁理士】
【氏名又は名称】田端 豊
(74)【代理人】
【識別番号】100180529
【弁理士】
【氏名又は名称】梶谷 美道
(72)【発明者】
【氏名】岡田 訓明
(72)【発明者】
【氏名】東田 晋平
【テーマコード（参考）】
2H192
2H199
5C094
5F110
【Ｆターム（参考）】
2H192BC33
2H192BC42
2H192CB05
2H192CB37
2H192CB81
2H192CC42
2H192JB01
2H199AB13
2H199AB52
2H199CA23
2H199CA63
2H199CA86
5C094AA06
5C094BA03
5C094BA43
5C094CA19
5C094DA15
5C094DB01
5C094EA04
5C094EA05
5C094ED14
5C094ED15
5C094FA01
5C094FA02
5C094FB02
5C094FB14
5C094FB15
5C094JA08
5C094JA09
5C094JA13
5F110AA06
5F110BB01
5F110BB11
5F110DD13
5F110DD14
5F110EE07
5F110FF02
5F110FF03
5F110FF09
5F110GG01
5F110GG02
5F110HK07
5F110HM18
5F110NN71
(57)【要約】
【課題】より高いコントラストの表示を行うことが可能なアクティブマトリクス基板および液晶表示装置を提供する。
【解決手段】アクティブマトリクス基板は、基板と、基板上に位置する複数の画素を備える。各画素は、酸化物半導体層と、酸化物半導体層を覆う第１絶縁体と、第１絶縁体に位置する第１コンタクトホールと、第１絶縁体上および第１コンタクトホール内に位置し、酸化物半導体層と接続された第１引き出し電極と、第１引き出し電極を覆う第２絶縁体と、第２絶縁体に位置する第２コンタクトホールと、第２絶縁体上および第２コンタクトホール内に位置し、第１引き出し電極と接続された第２引き出し電極と、第２引き出し電極と接続された画素電極とを備える。第１および第２引き出し電極は透光性を有し、第１および第２コンタクトホールの少なくとも一方の側面の一部は、第１および第２引き出し電極で覆われていない。
【選択図】図５
【解決手段】アクティブマトリクス基板は、基板と、基板上に位置する複数の画素を備える。各画素は、酸化物半導体層と、酸化物半導体層を覆う第１絶縁体と、第１絶縁体に位置する第１コンタクトホールと、第１絶縁体上および第１コンタクトホール内に位置し、酸化物半導体層と接続された第１引き出し電極と、第１引き出し電極を覆う第２絶縁体と、第２絶縁体に位置する第２コンタクトホールと、第２絶縁体上および第２コンタクトホール内に位置し、第１引き出し電極と接続された第２引き出し電極と、第２引き出し電極と接続された画素電極とを備える。第１および第２引き出し電極は透光性を有し、第１および第２コンタクトホールの少なくとも一方の側面の一部は、第１および第２引き出し電極で覆われていない。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示領域を有する基板と、
前記表示領域において、第１方向に延びる複数のソースバスラインと、
前記第１方向と交差する第２方向に延びる複数のゲートバスラインと、
前記基板の表示領域上に位置する複数の画素であって、各画素が前記複数のソースバスラインの１つおよび前記複数のゲートバスラインの１つと電気的に接続された、複数の画素と、
を備えたアクティブマトリクス基板であって、
前記各画素は、
前記基板上に位置し、平面視において、前記複数のゲートバスラインの１つと部分的に重なる酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層を覆う第１絶縁体と、
前記第１絶縁体に位置しており、前記酸化物半導体層の一部を露出させる第１コンタクトホールと、
前記第１絶縁体上および前記第１コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記酸化物半導体層と接続された第１引き出し電極と、
前記第１引き出し電極を覆う第２絶縁体と、
前記第２絶縁体に位置しており、前記第１引き出し電極の一部を露出させる第２コンタクトホールと、
前記第２絶縁体上および前記第２コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記第１引き出し電極と接続された第２引き出し電極と、
前記第２絶縁体上に位置し、前記第２引き出し電極と接続された画素電極と
を備え、
前記第１引き出し電極および前記第２引き出し電極は透光性を有し、
前記第１コンタクトホールおよび前記第２コンタクトホールの少なくとも一方の側面の一部は、前記第１引き出し電極および前記第２引き出し電極で覆われていない、アクティブマトリクス基板。
前記表示領域において、第１方向に延びる複数のソースバスラインと、
前記第１方向と交差する第２方向に延びる複数のゲートバスラインと、
前記基板の表示領域上に位置する複数の画素であって、各画素が前記複数のソースバスラインの１つおよび前記複数のゲートバスラインの１つと電気的に接続された、複数の画素と、
を備えたアクティブマトリクス基板であって、
前記各画素は、
前記基板上に位置し、平面視において、前記複数のゲートバスラインの１つと部分的に重なる酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層を覆う第１絶縁体と、
前記第１絶縁体に位置しており、前記酸化物半導体層の一部を露出させる第１コンタクトホールと、
前記第１絶縁体上および前記第１コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記酸化物半導体層と接続された第１引き出し電極と、
前記第１引き出し電極を覆う第２絶縁体と、
前記第２絶縁体に位置しており、前記第１引き出し電極の一部を露出させる第２コンタクトホールと、
前記第２絶縁体上および前記第２コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記第１引き出し電極と接続された第２引き出し電極と、
前記第２絶縁体上に位置し、前記第２引き出し電極と接続された画素電極と
を備え、
前記第１引き出し電極および前記第２引き出し電極は透光性を有し、
前記第１コンタクトホールおよび前記第２コンタクトホールの少なくとも一方の側面の一部は、前記第１引き出し電極および前記第２引き出し電極で覆われていない、アクティブマトリクス基板。
【請求項2】
前記各画素は、前記基板上に位置し、平面視において、前記複数のゲートバスラインの１つと重なる遮光層をさらに備え、
前記第２引き出し電極は、前記第２コンタクトホールの側面の一部のみを覆っており、
平面視において、前記第２引き出し電極のうち前記側面を覆う部分は、前記複数のゲートバスラインの１つと重なっており、かつ、前記第２コンタクトホールの前記側面のうち、前記第２引き出し電極で覆われていない部分は、前記遮光層と重なっていない、請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
前記第２引き出し電極は、前記第２コンタクトホールの側面の一部のみを覆っており、
平面視において、前記第２引き出し電極のうち前記側面を覆う部分は、前記複数のゲートバスラインの１つと重なっており、かつ、前記第２コンタクトホールの前記側面のうち、前記第２引き出し電極で覆われていない部分は、前記遮光層と重なっていない、請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項3】
前記各画素は、前記基板上に位置し、平面視において、少なくとも前記複数のゲートバスラインの１つと重なる遮光層をさらに備え、
前記第１引き出し電極は、前記第１コンタクトホールの側面の一部のみを覆っており、
平面視において、前記遮光層は、前記第１引き出し電極のうち前記側面を覆う部分と重なっており、かつ、前記第１コンタクトホールの前記側面のうち、前記第１引き出し電極で覆われていない部分は、前記遮光層と重なっていない、請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
前記第１引き出し電極は、前記第１コンタクトホールの側面の一部のみを覆っており、
平面視において、前記遮光層は、前記第１引き出し電極のうち前記側面を覆う部分と重なっており、かつ、前記第１コンタクトホールの前記側面のうち、前記第１引き出し電極で覆われていない部分は、前記遮光層と重なっていない、請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項4】
表示領域を有する基板と、
前記表示領域において、第１方向に延びる複数のソースバスラインと、
前記第１方向と交差する第２方向に延びる複数のゲートバスラインと、
前記基板の表示領域上に位置する複数の画素であって、各画素が前記複数のソースバスラインの１つおよび前記複数のゲートバスラインの１つと電気的に接続された、複数の画素と、
を備えたアクティブマトリクス基板であって、
前記各画素は、
前記基板上に位置し、平面視において、前記複数のゲートバスラインの１つと部分的に重なる酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層を覆う第１絶縁体と、
前記第１絶縁体に位置しており、前記酸化物半導体層の一部を露出させる第１コンタクトホールと、
前記第１絶縁体上および前記第１コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記酸化物半導体層と接続された第１引き出し電極と、
前記第１引き出し電極を覆い、前記第１コンタクトホール内および前記第１絶縁体上に位置する第２絶縁体と、
前記第２絶縁体に位置しており、前記第１引き出し電極の一部を露出させる第２コンタクトホールと、
前記第２絶縁体上および前記第２コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記第１引き出し電極と接続された第２引き出し電極と、
前記第２コンタクトホール内位置する第３絶縁体と、
前記第２絶縁体上に位置し、前記第２引き出し電極と接続された画素電極と
を備え、
前記第１引き出し電極および前記第２引き出し電極は透光性を有し、
前記第１絶縁体、前記第２絶縁体および前記第３絶縁体の屈折率は、それぞれｎ１、ｎ２およびｎ３とし、 前記第１コンタクトホールの側面および前記第２コンタクトホールの側面と前記基板の主面とのなす角度をそれぞれθ１およびθ２としたとき、
下記不等式（１）および（２）の少なくとも一方を満たしている、
ｎ１×ｓｉｎθ１＞ｎ２ （１）
ｎ２×ｓｉｎθ２＞ｎ３ （２）
アクティブマトリクス基板。
前記表示領域において、第１方向に延びる複数のソースバスラインと、
前記第１方向と交差する第２方向に延びる複数のゲートバスラインと、
前記基板の表示領域上に位置する複数の画素であって、各画素が前記複数のソースバスラインの１つおよび前記複数のゲートバスラインの１つと電気的に接続された、複数の画素と、
を備えたアクティブマトリクス基板であって、
前記各画素は、
前記基板上に位置し、平面視において、前記複数のゲートバスラインの１つと部分的に重なる酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層を覆う第１絶縁体と、
前記第１絶縁体に位置しており、前記酸化物半導体層の一部を露出させる第１コンタクトホールと、
前記第１絶縁体上および前記第１コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記酸化物半導体層と接続された第１引き出し電極と、
前記第１引き出し電極を覆い、前記第１コンタクトホール内および前記第１絶縁体上に位置する第２絶縁体と、
前記第２絶縁体に位置しており、前記第１引き出し電極の一部を露出させる第２コンタクトホールと、
前記第２絶縁体上および前記第２コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記第１引き出し電極と接続された第２引き出し電極と、
前記第２コンタクトホール内位置する第３絶縁体と、
前記第２絶縁体上に位置し、前記第２引き出し電極と接続された画素電極と
を備え、
前記第１引き出し電極および前記第２引き出し電極は透光性を有し、
前記第１絶縁体、前記第２絶縁体および前記第３絶縁体の屈折率は、それぞれｎ１、ｎ２およびｎ３とし、 前記第１コンタクトホールの側面および前記第２コンタクトホールの側面と前記基板の主面とのなす角度をそれぞれθ１およびθ２としたとき、
下記不等式（１）および（２）の少なくとも一方を満たしている、
ｎ１×ｓｉｎθ１＞ｎ２ （１）
ｎ２×ｓｉｎθ２＞ｎ３ （２）
アクティブマトリクス基板。
【請求項5】
前記不等式（１）の関係を満たしており、
前記第１絶縁体は、第１無機絶縁層および第２無機絶縁層を含み、
前記第１無機絶縁層の屈折率は、前記第２無機絶縁層の屈折率よりも大きく、前記第１前記無機絶縁層は前記ｎ１の屈折率を有しており、前記第１無機絶縁層の厚さは前記第２無機絶縁層の厚さよりも大きい、請求項４に記載のアクティブマトリクス基板。
前記第１絶縁体は、第１無機絶縁層および第２無機絶縁層を含み、
前記第１無機絶縁層の屈折率は、前記第２無機絶縁層の屈折率よりも大きく、前記第１前記無機絶縁層は前記ｎ１の屈折率を有しており、前記第１無機絶縁層の厚さは前記第２無機絶縁層の厚さよりも大きい、請求項４に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項6】
表示領域を有する基板と、
前記表示領域において、第１方向に延びる複数のソースバスラインと、
前記第１方向と直交する第２方向に延びる複数のゲートバスラインと、
前記基板の表示領域上に位置する複数の画素であって、各画素が前記複数のソースバスラインの１つおよび前記複数のゲートバスラインの１つと電気的に接続された、複数の画素と、
を備えたアクティブマトリクス基板であって、
前記各画素は、
前記基板上に位置し、平面視において、前記複数のゲートバスラインの１つと部分的に重なる酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層を覆う第１絶縁体と、
前記第１絶縁体に位置しており、前記酸化物半導体層の一部を露出させる第１コンタクトホールと、
前記第１絶縁体上および前記第１コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記酸化物半導体層と接続された第１引き出し電極と、
前記第１引き出し電極を覆う第２絶縁体と、
前記第２絶縁体に位置しており、前記第１引き出し電極の一部を露出させる第２コンタクトホールと、
前記第２絶縁体上および前記第２コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記第１引き出し電極と接続された第２引き出し電極と、
前記第２絶縁体上に位置し、前記第２引き出し電極と接続された画素電極と
を備え、
前記第１引き出し電極および前記第２引き出し電極は透光性を有し、
前記第２コンタクトホールは、前記第２方向と平行に伸び、隣接する画素の前記第２コンタクトホールと連続している溝形状を有する、アクティブマトリクス基板。
前記表示領域において、第１方向に延びる複数のソースバスラインと、
前記第１方向と直交する第２方向に延びる複数のゲートバスラインと、
前記基板の表示領域上に位置する複数の画素であって、各画素が前記複数のソースバスラインの１つおよび前記複数のゲートバスラインの１つと電気的に接続された、複数の画素と、
を備えたアクティブマトリクス基板であって、
前記各画素は、
前記基板上に位置し、平面視において、前記複数のゲートバスラインの１つと部分的に重なる酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層を覆う第１絶縁体と、
前記第１絶縁体に位置しており、前記酸化物半導体層の一部を露出させる第１コンタクトホールと、
前記第１絶縁体上および前記第１コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記酸化物半導体層と接続された第１引き出し電極と、
前記第１引き出し電極を覆う第２絶縁体と、
前記第２絶縁体に位置しており、前記第１引き出し電極の一部を露出させる第２コンタクトホールと、
前記第２絶縁体上および前記第２コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記第１引き出し電極と接続された第２引き出し電極と、
前記第２絶縁体上に位置し、前記第２引き出し電極と接続された画素電極と
を備え、
前記第１引き出し電極および前記第２引き出し電極は透光性を有し、
前記第２コンタクトホールは、前記第２方向と平行に伸び、隣接する画素の前記第２コンタクトホールと連続している溝形状を有する、アクティブマトリクス基板。
【請求項7】
表示領域を有する基板と、
前記表示領域において、第１方向に延びる複数のソースバスラインと、
前記第１方向と直交する第２方向に延びる複数のゲートバスラインと、
前記基板の表示領域上に位置する複数の画素であって、各画素が前記複数のソースバスラインの１つおよび前記複数のゲートバスラインの１つと電気的に接続された、複数の画素と、
を備えたアクティブマトリクス基板であって、
前記各画素は、
前記基板上に位置し、平面視において、前記複数のゲートバスラインの１つと部分的に重なる酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層を覆う第１絶縁体と、
前記第１絶縁体に位置しており、前記酸化物半導体層の一部を露出させる第１コンタクトホールと、
前記第１絶縁体上および前記第１コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記酸化物半導体層と接続された第１引き出し電極と、
前記第１引き出し電極を覆う第２絶縁体と、
前記第２絶縁体に位置しており、前記第１引き出し電極の一部を露出させる第２コンタクトホールと、
前記第２絶縁体上および前記第２コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記第１引き出し電極と接続された第２引き出し電極と、
前記第２絶縁体上に位置し、前記第２引き出し電極と接続された画素電極と
を備え、
前記第１引き出し電極および前記第２引き出し電極は透光性を有し、
前記第１引き出し電極の第１コンタクトホールの側面における厚さｄ１、および、前記第２引き出し電極の第２コンタクトホールの側面における厚さｄ２の少なくとも一方は、１７５ｎｍ以上、２１５ｎｍ以下である、アクティブマトリクス基板。
前記表示領域において、第１方向に延びる複数のソースバスラインと、
前記第１方向と直交する第２方向に延びる複数のゲートバスラインと、
前記基板の表示領域上に位置する複数の画素であって、各画素が前記複数のソースバスラインの１つおよび前記複数のゲートバスラインの１つと電気的に接続された、複数の画素と、
を備えたアクティブマトリクス基板であって、
前記各画素は、
前記基板上に位置し、平面視において、前記複数のゲートバスラインの１つと部分的に重なる酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層を覆う第１絶縁体と、
前記第１絶縁体に位置しており、前記酸化物半導体層の一部を露出させる第１コンタクトホールと、
前記第１絶縁体上および前記第１コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記酸化物半導体層と接続された第１引き出し電極と、
前記第１引き出し電極を覆う第２絶縁体と、
前記第２絶縁体に位置しており、前記第１引き出し電極の一部を露出させる第２コンタクトホールと、
前記第２絶縁体上および前記第２コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記第１引き出し電極と接続された第２引き出し電極と、
前記第２絶縁体上に位置し、前記第２引き出し電極と接続された画素電極と
を備え、
前記第１引き出し電極および前記第２引き出し電極は透光性を有し、
前記第１引き出し電極の第１コンタクトホールの側面における厚さｄ１、および、前記第２引き出し電極の第２コンタクトホールの側面における厚さｄ２の少なくとも一方は、１７５ｎｍ以上、２１５ｎｍ以下である、アクティブマトリクス基板。
【請求項8】
前記第２コンタクトホールの底部の形状は円形である、請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項9】
前記複数の画素を駆動する駆動回路をさらに備え、
前記駆動回路は、前記基板の前記表示領域の周囲に位置する非表示領域に配置されており、
前記駆動回路は、多結晶シリコン半導体層をそれぞれ含む複数のＴＦＴを含む、請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
前記駆動回路は、前記基板の前記表示領域の周囲に位置する非表示領域に配置されており、
前記駆動回路は、多結晶シリコン半導体層をそれぞれ含む複数のＴＦＴを含む、請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項10】
請求項１から９のいずれか１項に記載のアクティブマトリクス基板と、
前記アクティブマトリクス基板と対向して位置する対向基板と、
前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に位置する液晶層と、
少なくとも前記液晶層を介して互いに対向する一対の偏光板と
を備え、
前記一対の偏光板は、クロスニコルに配置されており、
前記一対の偏光板の偏光軸は前記第１方向と平行または垂直である、液晶表示装置。
前記アクティブマトリクス基板と対向して位置する対向基板と、
前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に位置する液晶層と、
少なくとも前記液晶層を介して互いに対向する一対の偏光板と
を備え、
前記一対の偏光板は、クロスニコルに配置されており、
前記一対の偏光板の偏光軸は前記第１方向と平行または垂直である、液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、アクティブマトリクス基板および液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置などの表示装置は種々の画像表示装置に用いられており、例えば、ヘッドマウントディスプレイにも用いられている。ヘッドマウントディスプレイは、一般的には、眼鏡のように目の直前に配置されるため、表示装置と目との間の距離が短く、表示装置には非常に高い解像度（例えば、１０００ｐｐｉ以上）が求められる。
【0003】
ヘッドマウントディスプレイは頭部に装着されるものであるため、内部電源で駆動されることが好ましい。このため、画素を駆動するＴＦＴには、低リーク性能に優れる酸化物半導体層を有するＴＦＴを用いることが好ましい。例えば特許文献１はこのような液晶表示装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１７－１６７５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ヘッドマウントディスプレイでは、さらなる表示品位の向上が求められる。具体的には、よりコントラストの高い表示が求められる。本開示は、より高いコントラストの表示を行うことが可能なアクティブマトリクス基板および液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一実施形態に係るアクティブマトリクス基板は、表示領域を有する基板と、前記表示領域において、第１方向に延びる複数のソースバスラインと、前記第１方向と交差する第２方向に延びる複数のゲートバスラインと、前記基板の表示領域上に位置する複数の画素であって、各画素が前記複数のソースバスラインの１つおよび前記複数のゲートバスラインの１つと電気的に接続された、複数の画素と、を備えたアクティブマトリクス基板であって、前記各画素は、前記基板上に位置し、平面視において、前記複数のゲートバスラインの１つと部分的に重なる酸化物半導体層と、前記酸化物半導体層を覆う第１絶縁体と、前記第１絶縁体に位置しており、前記酸化物半導体層の一部を露出させる第１コンタクトホールと、前記第１絶縁体上および前記第１コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記酸化物半導体層と接続された第１引き出し電極と、前記第１引き出し電極を覆う第２絶縁体と、前記第２絶縁体に位置しており、前記第１引き出し電極の一部を露出させる第２コンタクトホールと、前記第２絶縁体上および前記第２コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、前記第１引き出し電極と接続された第２引き出し電極と、前記第２絶縁体上に位置し、前記第２引き出し電極と接続された画素電極とを備え、前記第１引き出し電極および前記第２引き出し電極は透光性を有し、前記第１コンタクトホールおよび前記第２コンタクトホールの少なくとも一方の側面の一部は、前記第１引き出し電極および前記第２引き出し電極で覆われていない。
【発明の効果】
【0007】
本開示の一実施形態によれば、より高いコントラストの表示を行うことが可能なアクティブマトリクス基板および液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
例えば１０００ｐｐｉ以上の超高解像度の液晶表示装置を実現する場合、各画素のサイズが小さくなるため、開口率を大きくして白表示の輝度を高めることが好ましい。例えば、酸化物半導体が透明であることを利用して、画素電極と酸化物半導体層とをコンタクトホールを介して透明な引き出し電極で接続することが考えられる。
【0010】
しかしながら、本願発明者がこのような構造を備えた液晶表示装置の表示品位を検討したところ、黒表示の際にコンタクトホールにおいて光漏れが生じ、黒輝度が十分に低くならないことが分かった。以下において詳述するように、液晶表示装置における黒表示は、液晶層を透過した偏光が観察者側に位置する偏光板の透過軸（偏光軸）によって遮断されることにより、実現する。しかし、コンタクトホールに偏光を透過させる構造の液晶表示装置では、コンタクトホールの形状に起因して、透過する偏光の偏光方位が回転してしまうと考えられる。
【0011】
このような課題に鑑み、本願発明者は新規な構造を有するアクティブマトリクス基板を想到した。以下本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本開示の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。また、以下の説明において、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異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、実施形態及び変形例に記載された各構成は、本開示の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。直交および平行とは、辺あるいは面が、厳密に９０°または１８０°の関係で配置されている場合に限らず、許容される誤差（例えば±３°程度）の範囲、つまり、例えば、８７°～９３°、および１７７°～１８３°の範囲で２つの辺や２つの面あるいは、辺と面とが配置されている場合を含む。
【0012】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態のアクティブマトリクス基板２０１の平面構造の一例を示す模式図である。アクティブマトリクス基板２０１は、主面に表示領域ＤＲと表示領域以外の非表示領域ＦＲとを含む基板１０を備えている。表示領域ＤＲは、例えば、ｘ方向（第２方向）、および、ｘ方向に直交するｙ方向（第１方向）のマトリクス状に配列された複数の画素ＰＸを含む。非表示領域ＦＲは、表示領域の周縁に位置し、表示に寄与しない領域である。
図１は、本実施形態のアクティブマトリクス基板２０１の平面構造の一例を示す模式図である。アクティブマトリクス基板２０１は、主面に表示領域ＤＲと表示領域以外の非表示領域ＦＲとを含む基板１０を備えている。表示領域ＤＲは、例えば、ｘ方向（第２方向）、および、ｘ方向に直交するｙ方向（第１方向）のマトリクス状に配列された複数の画素ＰＸを含む。非表示領域ＦＲは、表示領域の周縁に位置し、表示に寄与しない領域である。
【0013】
アクティブマトリクス基板２０１は、表示領域ＤＲに、複数のソースバスラインＳＬと、複数のゲートバスラインＧＬとを備えている。例えば、複数のソースバスラインＳＬは、ｙ方向に延びており、複数のゲートバスラインＧＬは、ｘ方向に延びている。
【0014】
各画素ＰＸは、画素ＴＦＴ１０１と画素電極ＰＥとを含む。図２は、アクティブマトリクス基板２０１の画素ＰＸの平面構造を拡大して示す模式図である。図２に示すように、各画素ＰＸは、複数のゲートバスラインＧＬの１つおよび複数のソースバスラインＳＬの１つと接続されている。より具体的には、画素ＴＦＴ１０１のゲートＧがゲートバスラインＧＬと接続され、ソースＳがソースバスラインＳＬと接続されている。また、ドレインＤは画素電極ＰＥに電気的に接続されている。
【0015】
図１に示すように、アクティブマトリクス基板２０１は、基板１０の非表示領域ＦＲに位置し、ゲートドライバＧＤおよびソースドライバＳＤを含む駆動回路をさらに備える。
【0016】
上述したように、アクティブマトリクス基板２０１が、例えば、ヘッドマウントディスプレイ用の表示装置に用いられる場合、画素を駆動するＴＦＴには、低リーク性能に優れる酸化物半導体層を有することが好ましい。一方、駆動回路は、駆動電流が大きいＴＦＴによって構成されていることが好ましい。例えば、駆動回路は、低温ポリシリコン（多結晶シリコン）半導体層を有する複数のＴＦＴを含むことが好ましい。
【0017】
図３は、本実施形態の液晶表示装置３０１の構成例を示す模式的断面図である。液晶表示装置３０１は、アクティブマトリクス基板２０１と対向基板２１０と、液晶層２２０と、偏光板２３０および偏光板２４０とを備える。
【0018】
対向基板２１０は、スペーサ２５０によってアクティブマトリクス基板２０１の主面と所定の間隙を隔てて配置され、液晶層２２０はアクティブマトリクス基板２０１と対向基板２１０とに挟まれて位置する。偏光板２３０および偏光板２４０は、少なくとも液晶層２２０を介して互いに対向している。より具体的には、偏光板２３０および偏光板２４０は、対向基板２１０、液晶層２２０およびアクティブマトリクス基板２０１を挟むように位置している。
【0019】
一対の偏光板２３０、２４０は、クロスニコルに配置されている。例えば、偏光板２３０の透過軸（偏光軸）はｙ方向に平行であり、偏光板２４０の透過軸（偏光軸）はｘ方向に平行である。偏光板２３０の透過軸はｘ方向に平行であり、偏光板２４０の透過軸はｙ方向に平行であってもよい。したがって、アクティブマトリクス基板２０１には、偏光板２３０を透過した直線偏光が入射する。
【0020】
図４は、アクティブマトリクス基板２０１の画素ＰＸの主要な構成要素を示す平面図であり、図５は、図４のＡ－Ａ線断面におけるアクティブマトリクス基板２０１の構造を示す。図４において、構成要素の重なりを分かりやすく示すため、一部の構成要素は、その下の構造が見えるように示している。また、図４において後述するコモン電極および種々の絶縁層は示していない。
【0021】
アクティブマトリクス基板２０１の画素ＰＸは、前述した画素ＴＦＴ１０１および画素電極ＰＥに加えて、遮光層１１と、下地層２５と、第１絶縁体２１と、第２絶縁体２２と、第３絶縁体２３と、誘電体２４と、第１引き出し電極３１と、第２引き出し電極３２とコモン電極３３とを含む。また、画素ＴＦＴ１０１は、酸化物半導体層３０と、ゲートバスラインＧＬの一部であるゲート電極とを含む。
【0022】
基板１０は、例えば、透光性を有するガラス基板である。本願明細書において透光性とは、少なくとも可視光の波長帯域の光を透過する。
【0023】
遮光層１１は、平面視において、少なくともゲートバスラインＧＬと重なるように基板１０上に配置されている。本願明細書において、平面視とは、基板１０に対して垂直な方向から見ることをいう。
【0024】
下地層２５は、遮光層１１を覆って基板１０上に配置されている。下地層２５は、絶縁性を有しており、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素などの無機材料によって構成されている。
【0025】
図４に示すように、平面視において、ゲートバスラインＧＬと交差するように酸化物半導体層３０が配置されている。酸化物半導体層３０は、チャネル領域３０Ｃと、ソース領域３０Ｓと、ドレイン領域３０Ｄとを含む。チャネル領域３０Ｃは遮光層１１に位置している。一方、ソース領域３０Ｓおよびドレイン領域３０Ｄはチャネル領域３０Ｃにそれぞれ隣接している。
【0026】
酸化物半導体層３０は、アモルファス酸化物半導体であってもよいし、結晶質部分を有する結晶質酸化物半導体であってもよい。結晶質酸化物半導体としては、多結晶酸化物半導体、微結晶酸化物半導体、ｃ軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質酸化物半導体などが挙げられる。
【0027】
酸化物半導体層３０は、単層であってもよいし、２層以上の積層構造を有していてもよい。酸化物半導体層３０が積層構造を有する場合には、酸化物半導体層は、アモルファス酸化物半導体層と結晶質酸化物半導体層とを含んでいてもよい。あるいは、結晶構造の異なる複数の結晶質酸化物半導体層を含んでいてもよい。また、複数の非晶質酸化物半導体層を含んでいてもよい。酸化物半導体層が上層と下層とを含む２層構造を有する場合、上層に含まれる酸化物半導体のエネルギーギャップは、下層に含まれる酸化物半導体のエネルギーギャップよりも大きいことが好ましい。ただし、これらの層のエネルギーギャップの差が比較的小さい場合には、下層の酸化物半導体のエネルギーギャップが上層の酸化物半導体のエネルギーギャップよりも大きくてもよい。酸化物半導体層は、例えば特開２０１４－００７３９９号公報に詳述されている。
【0028】
酸化物半導体層は、例えば、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎのうち少なくとも１種の金属元素を含んでもよい。本実施形態では、酸化物半導体層は、例えば、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体（例えば酸化インジウムガリウム亜鉛）を含む。ここで、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体は、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎの三元系酸化物であって、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎの組成比は特に限定されず、例えばＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：２等であってもよい。このような酸化物半導体層は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体を含む酸化物半導体膜から形成され得る。
【0029】
酸化物半導体層は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体の代わりに、他の酸化物半導体を含んでいてもよい。例えばＩｎ－Ｓｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体（例えばＩｎ２Ｏ３－ＳｎＯ２－ＺｎＯ；ＩｎＳｎＺｎＯ）を含んでもよい。Ｉｎ－Ｓｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体は、Ｉｎ（インジウム）、ＳｎおよびＺｎの三元系酸化物である。あるいは、酸化物半導体層は、Ｉｎ－Ａｌ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｉｎ－Ａｌ－Ｓｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｚｎ－Ｔｉ－Ｏ系半導体、Ｃｄ－Ｇｅ－Ｏ系半導体、Ｃｄ－Ｐｂ－Ｏ系半導体、ＣｄＯ（酸化カドミウム）、Ｍｇ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｉｎ－Ｇａ－Ｓｎ－Ｏ系半導体、Ｉｎ－Ｇａ－Ｏ系半導体、Ｚｒ－Ｉｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｈｆ－Ｉｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ａｌ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体などを含んでいてもよい。
【0030】
ソース領域３０Ｓおよびドレイン領域３０Ｄは、導電性を有する。ソース領域３０Ｓおよびドレイン領域３０Ｄは、例えば、ゲートバスラインＧＬまたは遮光層１１をマスクとして用い、レーザ光を酸化物半導体層３０に照射し、酸化物半導体を低抵抗化することによって形成してもよい。あるいは、酸化物半導体層３０にアルゴンプラズマ処理を施してソース領域３０Ｓおよびドレイン領域３０Ｄを形成してもよいし、酸化物半導体層３０にＡｌ膜を形成し、反応させることによって、ソース領域３０Ｓおよびドレイン領域３０Ｄを形成してもよい。
【0031】
酸化物半導体層３０を覆って下地層２５上に膜状の第１絶縁体２１が配置されている。本実施形態では、第１絶縁体２１は、ゲート絶縁層２１Ａと、第１無機絶縁層２１Ｂと、第２無機絶縁層２１Ｃとを含む。ゲート絶縁層２１Ａは、酸化物半導体層３０の一部を覆って下地層２５上であって、ゲートバスラインＧＬの下に配置されている。ゲート絶縁層２１Ａは例えば酸化ケイ素によって構成されており、例えばゲートバスラインＧＬをマスクとしてドライエッチングにより形成される。
【0032】
ゲート絶縁層２１Ａ上にゲートバスラインＧＬが位置している。また、ゲートバスラインＧＬを覆ってゲート絶縁層２７上に第１無機絶縁層２１Ｂが配置されている。第１無機絶縁層２１Ｂは、例えば、窒化ケイ素膜から構成されている。
【0033】
第１無機絶縁層２１Ｂ上にはソースバスラインＳＬが位置している。ソースバスラインＳＬは、平面視において酸化物半導体層３０と重なっており、第１無機絶縁層２１Ｂに設けられたコンタクトホール４３によってソースバスラインＳＬと、酸化物半導体層３０のソース領域３０Ｓとが接続されている。
【0034】
第２無機絶縁層２１Ｃは、ソースバスラインＳＬを覆って第１無機絶縁層２１Ｂ上に位置している。第２無機絶縁層２１Ｃは、例えば酸化ケイ素によって構成されている。
【0035】
第１絶縁体２１には、第１絶縁体２１を厚さ方向に貫通する第１コンタクトホール４１が設けられている。第１コンタクトホール４１は、底部４１ｂにおいて酸化物半導体層３０の一部を露出させている。第１コンタクトホール４１は、具体的には、底部４１ｂが開口４１ａよりも小さい逆テーパー形状を有している。本実施形態では、開口４１ａおよび底部４１ｂは、概ね円形状を有している。
【0036】
第１引き出し電極３１は、第１絶縁体２１上および第１コンタクトホール４１内の少なくとも一部に位置している。第１コンタクトホール４１内において、第１引き出し電極３１は、酸化物半導体層３０と接続されている。本実施形態では、第１引き出し電極３１は、第１コンタクトホール４１の側面４１ｓ全体および底部４１ｂ全体に位置している。第１引き出し電極３１は、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明な導電体によって構成されている。
【0037】
第２絶縁体２２は、第１引き出し電極３１を覆って第１絶縁体２１上に位置している。第２絶縁体２２は、さらに、第１コンタクトホール４１内にも配置されている。第２絶縁体２２は、第１絶縁体２１の表面の凹凸を平坦化する平坦化膜であり、第２絶縁体２２の上面は概ね平坦である。第２絶縁体２２は、例えば、感光性アクリル樹脂などの有機絶縁体によって構成されている。
【0038】
第２絶縁体２２には、第２絶縁体２２を厚さ方向に貫通する第２コンタクトホール４２が設けられている。第２コンタクトホール４２は、底部４２ｂにおいて第１引き出し電極３１の一部を露出させている。第２コンタクトホール４２は、具体的には、底部４２ｂが開口４２ａよりも小さい逆テーパー形状を有している。本実施形態では、開口４２ａおよび底部４２ｂは、概ね円形状を有している。
【0039】
第２コンタクトホール４２は、平面視において、一部がゲートバスラインＧＬおよび遮光層１１と重なっており、残りの部分はゲートバスラインＧＬおよび遮光層１１と重なっていない。また、第２コンタクトホール４２は、平面視において、全体が第１引き出し電極３１と重なっている。
【0040】
第２引き出し電極３２は、第２絶縁体２２上および第２コンタクトホール４２内の少なくとも一部に位置しており、第２コンタクトホール４２内において、第２引き出し電極３２は、第１引き出し電極３１と接続されている。本実施形態では、第２引き出し電極３２は、第２コンタクトホール４２の側面４２ｓの一部のみを覆っており、側面４２ｓの残りの部分を覆っていない。より具体的には、第２コンタクトホール４２の側面４２ｓのうち、平面視においてゲートバスラインＧＬおよび遮光層１１と重なる部分に第２引き出し電極３２は位置しており、ゲートバスラインＧＬおよび遮光層１１と重ならない部分には、第２引き出し電極３２は位置していない。このため、側面４２ｓのうち、ゲートバスラインＧＬおよび遮光層１１と重ならない部分には、第２絶縁体２２が露出している。
【0041】
図５に示す形態では、第２コンタクトホール４２の底部４２ｂも同様に、第２コンタクトホール４２の底部４２ｂのうち、平面視においてゲートバスラインＧＬおよび遮光層１１と重なる部分に第２引き出し電極３２は位置しており、ゲートバスラインＧＬおよび遮光層１１と重ならない部分には、第２引き出し電極３２は位置していない。しかし、第２引き出し電極３２は、底部４２ｂの全体を覆っていてもよい。第２引き出し電極３２も、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明な導電体によって構成されている。第１引き出し電極３１と第２引き出し電極３２を同じ材料で構成した場合、第２引き出し電極３２のエッチングの際に第１引き出し電極３１の一部も欠損するケースが生じる。それを防ぐために、第１引き出し電極３１と第２引き出し電極３２の材料を変え、それぞれのエッチング液を変えてもよい。第２引き出し電極３２の形成の際に、第１引き出し電極３１が侵されない組合せを選ぶ。
【0042】
第３絶縁体２３は、第２コンタクトホール４２内に位置している。より具体的には、第３絶縁体２３は、第２コンタクトホール４２内に配置された第２引き出し電極３２を覆って第２コンタクトホール４２の窪みを平坦化している。第３絶縁体２３の上面と、第２絶縁体２２の上面とは同じ高さに位置している。
【0043】
上述したように、第２コンタクトホール４２の側面４２ｓおよび底部４２ｂは、部分的に第２引き出し電極３２で覆われているため、第３絶縁体２３は、第２コンタクトホール４２内において、第２引き出し電極３２と接している部分と、第１絶縁体２１または第１引き出し電極３１と接する部分とを有する。
【0044】
具体的には、第３絶縁体２３のうち、平面視において、ゲートバスラインＧＬおよび遮光層１１と重なる部分は、第２引き出し電極３２と接している。また、第３絶縁体２３のうち、平面視において、ゲートバスラインＧＬおよび遮光層１１と重ならない部分は、側面４２ｓでは、第２絶縁体２２と接し、底部４２ｂでは、第２引き出し電極３２と接している。
【0045】
第３絶縁体２３は、例えば、感光性アクリル樹脂などの有機絶縁体によって構成されている。第２絶縁体２２を構成する材料と第３絶縁体２３を構成する材料は、同程度の屈折率を有していることが好ましく同じ値の屈折率を有することがより好ましい。例えば、第３絶縁体２３は、第２絶縁体を構成する材料と同じ材料によって構成されている。
【0046】
画素電極ＰＥは、少なくとも第２絶縁体２２上に位置し、第２引き出し電極３２と接続されている。本実施形態では、画素電極ＰＥは、第２コンタクトホール４２内の第３絶縁体２３上にも位置している。また、第２絶縁体２２上に位置する第２引き出し電極３２の一部上に位置することによって、画素電極ＰＥと第２引き出し電極３２とが接続されている。画素電極ＰＥは、ＩＴＯなどの透明な導電体によって構成されている。
【0047】
図４および図５に示すように、画素電極ＰＥは、一対のソースバスラインＳＬおよび一対のゲートバスラインＧＬによって囲まれる領域に配置されている。図５において右側に示される画素電極ＰＥは、隣接する画素ＰＸの画素電極である。本実施形態では、ＴＦＴ１０１の酸化物半導体層３０は、平面視において、ゲートバスラインＧＬと交差している。このため、ＴＦＴ１０１の一部は、隣接する画素に位置している。特に本実施形態では、画素電極ＰＥと第２引き出し電極３２とが接続される領域と、第１コンタクトホール４１とは、ゲートバスラインＧＬを挟んで互いに反対側に位置している。このため、第１コンタクトホール４１は、隣接する画素の領域に位置している。また、第２コンタクトホールの一部をゲートバスラインＧＬのうちのＴＦＴ１０１のゲートとして機能する部分上に配置しているため、画素電極ＰＥの一部もゲートバスラインＧＬ上に位置している。
【0048】
誘電体２４は、画素電極ＰＥを覆って第２絶縁体２２および第３絶縁体２３上に位置している。誘電体２４は絶縁性を有し、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素などの無機材料によって構成されている。
【0049】
コモン電極３３は、誘電体２４上に位置し、アクティブマトリクス基板２０１の表示領域ＤＲ全体を覆っている。コモン電極３３は、ＩＴＯなどの透明な導電体によって構成されている。
【0050】
本実施形態のアクティブマトリクス基板２０１によれば、第２コンタクトホール４２の側面４２ｓの一部が第２引き出し電極３２で覆われていないことによって、黒表示の際にコンタクトホールにおいて光漏れが生じることが抑制される。この理由を詳細に説明する。
【0051】
上述したように、画素ＴＦＴの酸化物半導体層にも光を透過させて液晶表示装置の開口率を高める場合、画素電極と酸化物半導体層とをコンタクトホールを介して透明な引き出し電極で接続する構造を採用することが考えられる。図６Ａは、コンタクトホール４０１の側面全体に透明な引き出し電極４０２配置されている状態において、バックライトから光Ｌが入射する様子を説明するための模式図である。バックライトからの光Ｌは、コンタクトホールの側面において、低い（小さい）入射角度θｉで第２引き出し電極３２に入射し、一部が側面で全反射して反射光Ｌｒとなり、残りの光がコンタクトホール内へ進む入射光Ｌｉとなる。
【0052】
この時、引き出し電極４０２の側面における透過率および反射率は、光ＬがＳ偏光であるかＰ偏光であるかによって異なる。図６Ｂに示すように、紙面に対して垂直な境界面に対し、境界面と平行な方向に電場を有する光はＳ偏光である。図６Ｃに示すように、入射光および反射光を含む平面に対して平行な方向に電場を有する光はＰ偏光である。
【0053】
図７は、コンタクトホールのテーパー角度θに対するＳ偏光およびＰ偏光の透過率を示す。テーパー角度θは図６Ａに示されるように水平方向に対して側面がなす角度で定義され、θ+θｉ＝９０°の関係を満たす。コンタクトホールの外部の媒体の屈折率を１．４５とし、引き出し電極が厚さ７０ｎｍ、屈折率２．００の媒体で構成されていると仮定してフレネルの式に基づき計算を行い、図７に示す結果を得た。図７に示されるように、テーパー角度θが０°ではＳ偏光およびＰ偏光の透過率はいずれも９０％程度であり、透過率の値も等しい。Ｐ偏光の透過率は、テーパー角度θが５８°程度までは増大し、ほぼ１００％に達する。その後、５８°を超えると透過率は低下する。テーパー角度θが９０°では透過率は０％である。一方、Ｓ偏光の透過率は、テーパー角度θが１５°程度まではほぼ一定であり、１５°を超えると透過率が低下する。テーパー角が９０では透過率は０％である。
【0054】
図８は、コンタクトホールの開口および底部が円形状を有している場合において、側面に形成された第２引き出し電極３２による入射境界面ＰＬと入射する光の偏光軸との関係を示している。入射境界面ＰＬは、コンタクトホールの側面における任意の母線を含む平面である。入射境界面ＰＬの位置を特定するために、平面視においてコンタクトホールの底部（開口）の中心を原点として、x軸およびｙ軸をとる。正方向に向かうx軸から半時計周りの角度φで入射境界面ＰＬの位置を特定する。
【0055】
入射する光は、例えば、ｙ軸と平行な透過軸を有する偏光板を透過することによって、図８に示すように、ｙ軸と平行な偏光軸Ａを有している。図８において、φ＝０°のＰ１の位置において、第２コンタクトホール４２の第２の引き出し電極に光が入射する場合、入射境界面ＰＬは、光の偏光軸に平行である。このため、入射光はＳ偏光成分のみを含み、Ｐ偏光成分を含まない。その結果、図７に示すようなＳ偏光とＰ偏光との間に透過率差があっても、この影響を受けない。つまり第２引き出し電極を透過した光はＳ偏光成分のみを含み、Ｐ偏光成分を含まない。φ＝１８０°に位置する入射境界面ＰＬにおける入射光および透過光の偏光成分についても同様である。
【0056】
また、φ＝９０°のＰ２の位置において、第２コンタクトホール４２の第２引き出し電極３２に光が入射する場合、入射境界面は、光の偏光軸Ａに垂直である。このため、入射光はＰ偏光成分のみを含み、Ｓ偏光成分を含まない。また、引き出し電極を透過した光はＰ偏光成分のみを含み、Ｓ偏光成分を含まない。φ＝２７０°に位置する入射境界面ＰＬにおける入射光および透過光の偏光成分についても同様である。
【0057】
一方、φ＝４５°のＰ３の位置おいて、コンタクトホール側面の第２引き出し電極３２に光が入射する場合、入射境界面は、光の偏光軸Ａに対して４５°の角度をなしている。
【0058】
図９は、位置Ｐ３において、コンタクトホールに入射する光および透過した光の偏光軸を説明する模式図である。図９に示すように、入射光は、同じ大きさのＰ偏光成分とＳ偏光成分を含む。しかし、図９に示すように、入射境界面では、例えばテーパー角が７０°程度である場合、Ｐ偏光成分の透過率のほうがＳ偏光成分の透過率よりも約２５％大きい。このため、透過光中のＰ偏光成分はＳ偏光成分よりも２５％程度大きくなる。
【0059】
したがって、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とを合成した透過光の偏光軸は、入射光の偏光軸から回転することになる。表示装置の手前にある偏光板は、入射光の偏光軸と直交する方向に透過軸を有しているため、図９に示すように、透過光は、透過軸を通過するＬｌｅａｋの成分を有する。これが黒表示時に光漏れとなる。図７は、テーパー角度θと偏光軸の回転角度との関係を示す。
【0060】
Ｐ偏光成分とＳ偏光成分との透過率差の影響は、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の大きさが等しくなるφ＝４５°の位置において最も大きくなる。φ＝１３５°、φ＝２２５°およびφ＝３１５°に位置する入射境界面ＰＬにおける入射光および透過光の偏光成分についても同様である。
【0061】
図１０は、第２コンタクトホール４２の側面全体に第２引き出し電極３２が設けられている場合において、第２コンタクトホール４２における入射光と透過光の偏光軸の方位の分布をまとめて示す。上述したように、φ＝４５°、１３５°、２２５°および３１５°の位置において透過光の偏光軸の方位が回転し、液晶表示装置の黒表示時に光漏れが生じる。
【0062】
第２コンタクトホール４２の底部４２ｂに入射する光はテーパー角度θ＝０°であるため、図６に示すように、Ｐ偏光とＳ偏光とで、透過率の値に差異が生じない。このため、底部では透過する光の偏光方位は回転しない。
【0063】
本実施形態のアクティブマトリクス基板２０１では、これらの位置における光漏れを抑制するために、第２コンタクトホール４２の側面４２ｓの一部が第２引き出し電極３２で覆われないように構成している。
【0064】
図１１は、本実施形態の第２コンタクトホール４２の側面４２ｓに設けられた第２引き出し電極３２の配置と、第２コンタクトホール４２における入射光と透過光の偏光軸の方位の分布をまとめて示す。図４を参照して説明したように、第２引き出し電極３２は、第２コンタクトホール４２の側面４２ｓのうち平面視において、ゲートバスラインＧＬと重ならない領域には位置していない。この領域では、第２コンタクトホール４２の側面４２ｓは、第１絶縁体２１と第２絶縁体２２とが接している。
【0065】
Ｐ偏光とＳ偏光の透過率差は、光が屈折することによって生じる。第２コンタクトホール４２においては、第２コンタクトホール４２が形成されている第２絶縁体２２および第２引き出し電極３２を構成している材料の屈折率差が大きいことによって生じる。したがって、第２コンタクトホール４２において、第２引き出し電極３２を設けないことによって上述した光漏れが抑制できる。
【0066】
具体的には、第２コンタクトホール４２において、第２引き出し電極３２が設けられていない領域では、第２絶縁体２２と第３絶縁体２３とが接している。したがって、第２絶縁体２２が、第２引き出し電極３２と接する場合に比べて屈折率差が小さくなり、光漏れが抑制できる。特に、第２絶縁体２２と第３絶縁体２３とがそれぞれ有機絶縁体である場合、絶縁体の種類によらず、屈折率は、１．４～１．５程度であるため、Ｐ偏光とＳ偏光の透過率差を小さくすることができる。さらに、第２絶縁体２２と第３絶縁体２３とが同じ樹脂材料によって構成されている場合には、第２絶縁体２２と第３絶縁体２３との屈折率差がゼロになるため、第２コンタクトホール４２の側面４２ｓにおける屈折が生じない。このため、光漏れをさらに抑制することができる。
【0067】
特に、第２コンタクトホール４２が設けられる第２絶縁体２２は、平坦化膜として機能し、他の絶縁層に比べて相対的に大きな厚さを有している。このため、第２コンタクトホール４２の側面４２ｓの面積も相対的に大きく、光漏れが生じ得る面積も大きくなる。したがって、上述した構成による光漏れ抑制の効果は大きい。
【0068】
一方、第２コンタクトホール４２において、第２引き出し電極３２が設けられている領域は、平面視において、ゲートバスラインＧＬ（および遮光層１１）と重なっており、基板１０側から第２コンタクトホール４２へ光が入射するのが遮られている。したがって、第２コンタクトホール４２の側面４２ｓでの光漏れも抑制される。この光の遮蔽は、ゲートバスラインＧＬを利用しており、遮光する領域を拡大しなくてもよいので、開口率の低下も抑制することができる。
【0069】
本実施形態のアクティブマトリクス基板２０１は、一般的なアクティブマトリクス基板と同様の方法によって製造することができる。第２引き出し電極３２が上記構造を有するように、ＩＴＯ等からなる透明導電性膜を形成し、透明導電性膜をパターニングすればよい。
【0070】
本実施形態のアクティブマトリクス基板２０１および液晶表示装置３０１によれば、画素ＴＦＴが酸化物半導体層を含み、画素電極と酸化物半導体層とがコンタクトホールを介して透明な引き出し電極で接続されているため、高い開口率を実現することができる。また、第２コンタクトホールの側面の一部を第２引き出し電極で覆わないことによって黒表示の際の光漏れを抑制することができる。
【0071】
［第２の実施形態］
図１２は、本実施形態のアクティブマトリクス基板２０２の画素ＰＸの主要な構成要素を示す平面図であり、図１３は、図１２のＢ－Ｂ線断面におけるアクティブマトリクス基板２０２の構造を示す。第１の実施形態と同様、図１２において、構成要素の重なりを分かりやすく示すため、一部の構成要素は、その下の構造が見えるように示しており、コモン電極および種々の絶縁層は示していない。
図１２は、本実施形態のアクティブマトリクス基板２０２の画素ＰＸの主要な構成要素を示す平面図であり、図１３は、図１２のＢ－Ｂ線断面におけるアクティブマトリクス基板２０２の構造を示す。第１の実施形態と同様、図１２において、構成要素の重なりを分かりやすく示すため、一部の構成要素は、その下の構造が見えるように示しており、コモン電極および種々の絶縁層は示していない。
【0072】
アクティブマトリクス基板２０２およびアクティブマトリクス基板２０２を備えた液晶表示装置の特徴の１つは、第１コンタクトホール４１において、側面４１ｓの一部が、第１引き出し電極３１で覆われていない点にある。
【0073】
第１コンタクトホール４１は本実施形態では、ｙ方向に伸びた長円形状または楕円形状を有している。また、遮光層１１は、ゲートバスラインＧＬよりもｙ方向に大きい幅を有しており、第１コンタクトホール４１側に広がっている。第２コンタクトホール４２の全体は、平面視において遮光層１１と重なっている。図１２に示す形態では、遮光層１１は、y方向の幅はｘ方向の任意の位置で同じであるが、例えば平面視において、第１引き出し電極３１と重ならない部分の幅はゲートバスラインＧＬと同程度であってもよい。
【0074】
第１引き出し電極３１は、第１絶縁体２１上および第１コンタクトホール４１内の少なくとも一部に位置しており、第１コンタクトホール４１内において、酸化物半導体層３０と接続されている。第１引き出し電極３１は、第１コンタクトホール４１の側面４１ｓの一部のみを覆っており、側面４１ｓの残りの部分を覆っていない。より具体的には、第１コンタクトホール４１の側面４１ｓのうち、平面視において遮光層１１と重なる部分に第１引き出し電極３１は位置しており、側面４１ｓのうち遮光層１１と重ならない部分には、第１引き出し電極３１は位置していない。
【0075】
第２引き出し電極３２は、第２絶縁体２２上および第２コンタクトホール４２内の少なくとも一部に位置しており、第２コンタクトホール４２内において、第１引き出し電極３１と接続されている。また、第２引き出し電極３２は、第１コンタクトホール４１側の第２絶縁体２２上に位置している。画素電極ＰＥの一部が第２絶縁体２２上の第２引き出し電極３２と重なっている。このため、本実施形態では、第１コンタクトホールが位置する画素上に画素電極ＰＥが配置されている。また、ＴＦＴ１０１のソースは、隣接する画素に位置している。
【0076】
図１２および図１３に示す形態では、第２引き出し電極３２は、第２コンタクトホール４２の側面４２ｓのうち、隣接する画素側に位置する領域を覆っていない。しかし、第２コンタクトホール４２の側面４２ｓ全体が第２引き出し電極３２で覆われていてもよい。
【0077】
本実施形態のアクティブマトリクス基板２０２および液晶表示装置によれば、第１コンタクトホール４１の側面４１ｓの一部は、第１引き出し電極３１で覆われていない。このため、第１実施形態における第２コンタクトホール４２と同様、黒表示の際の光漏れを抑制することができる。また、第１コンタクトホール４１の側面４１ｓのうち、第１引き出し電極３１で覆われている領域は、平面視において遮光層１１と重なっており、遮光層１１によって基板１０から入射する光は遮光層１１で遮られる。したがって、第１コンタクトホール４１全体において、黒表示の際の光漏れを抑制することができる。また、第２コンタクトホール４２全体は平面視において遮光層１１と重なっており、遮光層１１によって基板１０から入射する光は遮光層１１で遮られる。したがって、第２コンタクトホール４２全体において、黒表示の際の光漏れを抑制することができる。
【0078】
また、第１コンタクトホール４１がｙ方向に伸びた長円形状または楕円形状を有していることによって側面４１ｓのうち、黒表示時の光漏れとなり得るφ＝４５°、１３５°、２２５°、３１５°の位置となる領域を大きく増大させることなく、φ＝９０°、２７０°の位置となる領域を増大させることができる。このため、側面４１ｓにおいて、光漏れを抑制するための、第１引き出し電極３１を設けない領域が大きくなるのを抑制し、第１引き出し電極３１の幅が狭くなり抵抗が増大するのを抑制することができる。また、第１実施形態で説明したように、φ＝９０°、２７０°の位置となる領域では、光漏れが抑制されるため、側面４１ｓのうちこれらの領域は遮光層１１で覆わなくてもよい。その結果、遮光層１１で覆うべき領域が広くなるのを抑制し、遮光層１１の面積が大きくなり開口率が大きく低下するのを抑制することができる。
【0079】
［第３の実施形態］
図１４は、本実施形態のアクティブマトリクス基板２０３の断面構造を示す。本実施形態のアクティブマトリクス基板２０３は、第２コンタクトホール４２の側面４２ｓ全体が第２引き出し電極３２で覆われており、第２絶縁体２２および第３絶縁体２３の屈折率と、第２コンタクトホール４２のテーパー角度が所定の関係を満たしている点で、第１実施形態のアクティブマトリクス基板２０３と異なる。また、画素電極ＰＥはゲートバスラインＧＬに対して第１コンタクトホール４１側で第２引き出し電極３２と重なっている。
図１４は、本実施形態のアクティブマトリクス基板２０３の断面構造を示す。本実施形態のアクティブマトリクス基板２０３は、第２コンタクトホール４２の側面４２ｓ全体が第２引き出し電極３２で覆われており、第２絶縁体２２および第３絶縁体２３の屈折率と、第２コンタクトホール４２のテーパー角度が所定の関係を満たしている点で、第１実施形態のアクティブマトリクス基板２０３と異なる。また、画素電極ＰＥはゲートバスラインＧＬに対して第１コンタクトホール４１側で第２引き出し電極３２と重なっている。
【0080】
図１５に示すように、側面４２ｓに垂直な直線に対して第２絶縁体２２から第２引き出し電極３２に入射する光の入射角度をθ２とし、第２絶縁体２２から第２引き出し電極３２への出射角度をθｄとし、第２引き出し電極３２から第３絶縁体２３への出射角度をθ３とする。また、第２絶縁体２２、第２引き出し電極３２および第３絶縁体２３の屈折率を、それぞれ、ｎ２、ｎｄおよびｎ３とする。スネルの法則から、
ｎ２×ｓｉｎθ２＝ｎ４×ｓｉｎθｄ＝ｎ３×ｓｉｎθ３
が成り立つ。
ｎ２×ｓｉｎθ２＝ｎ４×ｓｉｎθｄ＝ｎ３×ｓｉｎθ３
が成り立つ。
【0081】
第２絶縁体２２と第３絶縁体２３とに着目すると、θ２が臨界角であるとき、光は、第３絶縁体２３には入射せず、第２引き出し電極３２と第３絶縁体２３との界面を進む（θ３＝９０°）。つまり、基板１０側から入射した光が、第２コンタクトホール４２の側面４２ｓにおいて、全反射する条件は下記不等式（１）で示される。
【0082】
ｎ２×ｓｉｎθ２＞ｎ３ （１）
不等式（１）の関係を満たすことによって、側面４２ｓに第２引き出し電極３２が位置していても、第２コンタクトホール４２における光の透過が抑制される。
不等式（１）の関係を満たすことによって、側面４２ｓに第２引き出し電極３２が位置していても、第２コンタクトホール４２における光の透過が抑制される。
【0083】
第２絶縁体２２および第３絶縁体２３の屈折率は、それぞれを構成する材料、例えば透明樹脂材料を選択することによって、調整することができる。第２コンタクトホール４２の側面４２ｓのテーパー角度は、第２コンタクトホール４２を形成する際のエッチング条件を適切に設定することにより制御できる。具体的には、第２コンタクトホール４２が形成される第２絶縁体２２をエッチングする際の深さ方向（厚さ方向）のエッチング速度と横方向のエッチング速度との比（アスペクト比）を制御することによって、テーパー角度θ２を制御できる。より具体的には、第２絶縁体２２の材料、および、エッチングに用いるエッチングガス（ＣＯＦ２、ＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｈ２、Ｏ２、Ａｒなど）の種類および組み合わせ、ガスの混合比や流量比、エッチング時の圧力、放電パワーなどを調整することによって、テーパー角度θ２を制御できる。
【0084】
本実施形態によれば、第２コンタクトホール４２のテーパー角度と、第２絶縁体２２および第３絶縁体２３の屈折率が、不等式（１）の関係を満たすことによって、黒表示の際の光漏れを抑制することができる。
【0085】
［第４の実施形態］
図１６は、本実施形態のアクティブマトリクス基板２０４の断面構造を示す。本実施形態のアクティブマトリクス基板２０４は、第１コンタクトホール４１の側面４１ｓ全体が第１引き出し電極３１で覆われており、第１絶縁体２１および第３絶縁体２３の屈折率と、第２コンタクトホール４２のテーパー角度が所定の関係を満たしている点で、第３実施形態のアクティブマトリクス基板２０３と異なる。
図１６は、本実施形態のアクティブマトリクス基板２０４の断面構造を示す。本実施形態のアクティブマトリクス基板２０４は、第１コンタクトホール４１の側面４１ｓ全体が第１引き出し電極３１で覆われており、第１絶縁体２１および第３絶縁体２３の屈折率と、第２コンタクトホール４２のテーパー角度が所定の関係を満たしている点で、第３実施形態のアクティブマトリクス基板２０３と異なる。
【0086】
第１絶縁体２１に含まれるゲート絶縁層２１Ａ、第１無機絶縁層２１Ｂおよび第２無機絶縁層２１Ｃが、例えば、同じ材料によって構成されていることにより、すべて同じ屈折率ｎ１を有しているとし、第１コンタクトホール４１のテーパー角度をθ１とする。この場合、第３実施形態で説明したように、第２絶縁体２２の屈折率ｎ２との間において下記不等式（２）を満たせば、基板１０側から入射した光が、第１コンタクトホール４１の側面４１ｓにおいて、全反射する。
【0087】
ｎ１×ｓｉｎθ１＞ｎ２ （２）
あるいは、ゲート絶縁層２１Ａ、第１無機絶縁層２１Ｂおよび第２無機絶縁層２１Ｃそれぞれ、ｎ１Ａ、ｎ１Ｂ、ｎ１Ｃの異なる屈折率を有し、それぞれが、
ｎ１Ａ×ｓｉｎθ１＞ｎ２ （２Ａ）
ｎ１Ｂ×ｓｉｎθ１＞ｎ２ （２Ｂ）
ｎ１Ｃ×ｓｉｎθ１＞ｎ２ （２Ｃ）
の関係を満たしていてもよい。
これら（２）または（２Ａ）～（２Ｃ）の関係を満たしていることによって、黒表示の際の光漏れを抑制することができる。
あるいは、ゲート絶縁層２１Ａ、第１無機絶縁層２１Ｂおよび第２無機絶縁層２１Ｃそれぞれ、ｎ１Ａ、ｎ１Ｂ、ｎ１Ｃの異なる屈折率を有し、それぞれが、
ｎ１Ａ×ｓｉｎθ１＞ｎ２ （２Ａ）
ｎ１Ｂ×ｓｉｎθ１＞ｎ２ （２Ｂ）
ｎ１Ｃ×ｓｉｎθ１＞ｎ２ （２Ｃ）
の関係を満たしていてもよい。
これら（２）または（２Ａ）～（２Ｃ）の関係を満たしていることによって、黒表示の際の光漏れを抑制することができる。
【0088】
また、（２Ａ）～（２Ｃ）のうち、少なくとも１つの関係を満たしていれば、その条件を満たす屈折率を有する層において全反射が抑制される。このため、第１コンタクトホール４１の側面４１ｓの少なくとも一部の領域で、黒表示の際の光漏れを抑制することができる。（２Ａ）～（２Ｃ）の条件を満たす層の合計の厚さは、第１絶縁体２１全体の厚さの１／２以上であることが好ましい。これによって、第１コンタクトホール４１の側面４１ｓのうち１／２以上の領域において、黒表示の際の光漏れを抑制することができる。
【0089】
［第５の実施形態］
図１７は、本実施形態のアクティブマトリクス基板２０５の画素ＰＸの主要な構成要素を示す平面図である。
図１７は、本実施形態のアクティブマトリクス基板２０５の画素ＰＸの主要な構成要素を示す平面図である。
【0090】
本実施形態のアクティブマトリクス基板２０５は、第２コンタクトホール４２が平面視において、溝形状を有しており、側面４２ｓを第２引き出し電極３２が覆っている点で、第１の実施形態のアクティブマトリクス基板２０１と異なる。
【0091】
具体的には、本実施形態の第２コンタクトホール４２は、x方向と平行に伸び、隣接する画素の第２コンタクトホール４２と連続している溝形状を有している。第２引き出し電極３２は、平面視におけるｘ方向に沿った幅全体で、溝形状の第２コンタクトホール４２の側面４２ｓおよび底部４２ｂを覆っている。第２引き出し電極３２は、平面視において隣接する画素の第２引き出し電極３２とは離隔しているため、ｘ方向に伸びる溝形状の第２コンタクトホール４２の側面４２ｓおよび底部４２ｂには、第２引き出し電極３２が設けられていない領域がある。
【0092】
溝形状の第２コンタクトホール４２の側面４２ｓの側面はｘ方向と平行である、このため、側面４２ｓは、図８を参照して説明したφ＝０°および１８０°に入射境界面ＰＬが位置している場合に相当し、側面４２ｓを透過した光の偏光軸は回転しない。したがって、本実施形態のアクティブマトリクス基板２０５によれば、黒表示の際の光漏れを抑制することができる。
【0093】
［第６の実施形態］
図１８は、本実施形態のアクティブマトリクス基板２０６の断面構造を示す。本実施形態のアクティブマトリクス基板２０６は、第１引き出し電極３１および第２引き出し電極３２の少なくとも一方が、第２コンタクトホールの側面において、所定の厚さを有している点で第３実施形態のアクティブマトリクス基板２０３と異なる。
図１８は、本実施形態のアクティブマトリクス基板２０６の断面構造を示す。本実施形態のアクティブマトリクス基板２０６は、第１引き出し電極３１および第２引き出し電極３２の少なくとも一方が、第２コンタクトホールの側面において、所定の厚さを有している点で第３実施形態のアクティブマトリクス基板２０３と異なる。
【0094】
アクティブマトリクス基板２０６において基板１０側から第２コンタクトホール４２の側面４２ｓに入射した光は、第２絶縁体２２と第２引き出し電極３２との界面および第２引き出し電極３２と第３絶縁体２３との界面で屈折および反射し得る。第２コンタクトホール４２の側面４２ｓに位置する第２引き出し電極３２の厚さｄが、透過する光の波長λとの間で所定の条件を満たす場合、具体的には位相が半波長ずれる場合、第２引き出し電極３２を透過し、第３絶縁体２３へ向かう光と、第２引き出し電極３２と第３絶縁体２３との界面で反射し第２絶縁体２２側へ戻る光とが、互いに弱めあうことによって、第３絶縁体２３側へ透過する光を減少させることができる。この条件は、下記式（３）、（４）で示される。
【0095】
ｄ＝λ／（２×ｎｄ×ｃｏｓθｄ） （３）
θｄ＝ｓｉｎ－１（ｎ２×ｓｉｎθ２／ｎｄ） （４）
ここで、各記号は図１５に示す通りである。具体的には、ｎ２は第２絶縁体２２の屈折率であり、θ２は、第２絶縁体から第２引き出し電極３２への入射角度である。θ２は第２コンタクトホール４２のテーパー角度でもある。また、ｎｄは、第２引き出し電極３２の屈折率であり、θｄは、第２絶縁体から第２引き出し電極３２への出射角度である。
θｄ＝ｓｉｎ－１（ｎ２×ｓｉｎθ２／ｎｄ） （４）
ここで、各記号は図１５に示す通りである。具体的には、ｎ２は第２絶縁体２２の屈折率であり、θ２は、第２絶縁体から第２引き出し電極３２への入射角度である。θ２は第２コンタクトホール４２のテーパー角度でもある。また、ｎｄは、第２引き出し電極３２の屈折率であり、θｄは、第２絶縁体から第２引き出し電極３２への出射角度である。
【0096】
図１９は、ｎ２＝ｎ３＝１．５、ｎｄ＝２．０、θ２＝７０°であり波長が５５０ｎｍの緑色光を用いた場合において、第２引き出し電極３２の厚さｄと、Ｐ波およびＳ波の透過率との関係、および、透過した光の偏光方位回転角度との関係を示している。図１９に示すように、第２引き出し電極３２の厚さｄが１９４ｎｍ程度であるとき、偏光方位回転角度がほぼゼロになり、透過光の偏光方位はほとんど回転しないことが分かる。式（３）および式（４）にλ＝５５０ｎｍを代入した場合のｄは、１９４ｎｍである。
【0097】
図２０は、波長５５０ｎｍの青色光および波長６５０ｎｍの赤色光を用いた場合の第２引き出し電極３２の厚さｄと、透過した光の偏光方位回転角度との関係を示している。図２０には緑色光の結果も示している。波長が異なることによって、緑光に対して偏光方位回転角度がほぼゼロとなる厚さｄと、青色光および赤色光に対して偏光方位回転角度がほぼゼロとなる厚さｄとは異なる。しかし緑色光に対して偏光方位回転角度がほぼゼロとなる厚さ１９５ｎｍ付近において、青色光および赤色光の偏光方位回転角度も比較的小さく、８°程度である。
【0098】
３原色のうち、緑色の視感度が一番高いことから、緑色光に対して、偏光方位回転角度が小さくなる厚さｄを選択すれば、青色光および赤色光の偏光方位回転角度は同程度に小さくならなくても、光漏れ抑制の効果が十分に認識されると考えられる。例えば、図１９および図２０に示すように、第２引き出し電極３２の厚さｄが、１７５ｎｍ以上、２１５ｎｍ以下程度の範囲であれば、緑色光の偏光方位回転角度は４°程度以下であり、この時、青色光および赤色光の偏光方位回転角度は１２°程度以下である。より好ましくは、第２引き出し電極３２の厚さｄは、１８０ｎｍ以上２１０ｎｍ以下である。
【0099】
また、多くの樹脂材料および無機絶縁体の屈折率は１．５程度である。一方ＩＴＯなどの透明導電体の屈折率は２．０程度である。したがって、本実施形態によれば、第２引き出し電極３２の厚さｄを１７５ｎｍ以上、２１５ｎｍ以下程度の範囲にすることによって、黒表示時の光漏れを抑制することができることが分かる。
【0100】
ここまで第２コンタクトホール４２の第２引き出し電極３２の厚さについて説明したが、第１コンタクトホール４１の第１引き出し電極３１の厚さも、上記範囲に設定することができる。具体的には、第１引き出し電極３１の厚さは、１７５ｎｍ以上、２１５ｎｍ以下であってもよいし、１８０ｎｍ以上２１０ｎｍ以下であってもよい。また、第１引き出し電極３１および第２引き出し電極３２の両方の厚さを１７５ｎｍ以上、２１５ｎｍ以下にしてもよいし、１８０ｎｍ以上２１０ｎｍ以下にしてもよい。これにより、第２コンタクトホール４２と同様、第１コンタクトホール４１においても黒表示時の光漏れを抑制することができる。
【0101】
［他の形態］
上記実施形態は、適宜組み合わせてもよい。例えば、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせてもよい。この場合、遮光層１１は、ゲートバスラインＧＬと第２コンタクトホール４２の一部とを覆う部分と、第１コンタクトホール４１を覆う部分とに分けてもよい。また、第３実施形態と第４実施形態を組み合わせてもよいし、第４実施形態と第５実施形態を組み合わせてもよい。
上記実施形態は、適宜組み合わせてもよい。例えば、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせてもよい。この場合、遮光層１１は、ゲートバスラインＧＬと第２コンタクトホール４２の一部とを覆う部分と、第１コンタクトホール４１を覆う部分とに分けてもよい。また、第３実施形態と第４実施形態を組み合わせてもよいし、第４実施形態と第５実施形態を組み合わせてもよい。
【0102】
また、上記実施形態で説明したアクティブマトリクス基板の構造は、一例であって、本開示のアクティブマトリクス基板の構造はこれらの実施形態で説明した構造に限られない。具体的には、画素ＴＦＴの位置や構造は、ここに開示した実施形態に限られないし、絶縁体などの厚さ、材料などの構成もここに開示した実施形態には限られない。
【0103】
本開示のアクティブマトリクス基板および液晶表示装置は、以下のようにも説明することができる。
【0104】
第１の構成に係るアクティブマトリクス基板は、表示領域を有する基板と、表示領域において、第１方向に延びる複数のソースバスラインと、第１方向と交差する第２方向に延びる複数のゲートバスラインと、基板の表示領域上に位置する複数の画素であって、各画素が複数のソースバスラインの１つおよび複数のゲートバスラインの１つと電気的に接続された、複数の画素と、を備える。各画素は、基板上に位置し、平面視において、複数のゲートバスラインの１つと部分的に重なる酸化物半導体層と、酸化物半導体層を覆う第１絶縁体と、第１絶縁体に位置しており、酸化物半導体層の一部を露出させる第１コンタクトホールと、第１絶縁体上および第１コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、酸化物半導体層と接続された第１引き出し電極と、第１引き出し電極を覆う第２絶縁体と、第２絶縁体に位置しており、第１引き出し電極の一部を露出させる第２コンタクトホールと、第２絶縁体上および第２コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、第１引き出し電極と接続された第２引き出し電極と、第２絶縁体上に位置し、第２引き出し電極と接続された画素電極とを備え、第１引き出し電極および第２引き出し電極は透光性を有し、第１コンタクトホールおよび第２コンタクトホールの少なくとも一方の側面の一部は、第１引き出し電極および第２引き出し電極で覆われていない。
【0105】
第１の構成のアクティブマトリクス基板によれば、第１コンタクトホールおよび第２コンタクトホールの少なくとも一方の側面の一部が第１引き出し電極および第２引き出し電極で覆われていないことにより、コンタクトホールを透過する光の偏光方位の回転が抑制され、黒表示時の光漏れが抑制される。
【0106】
第２の構成は、第１の構成において、各画素が、基板上に位置し、平面視において、複数のゲートバスラインの１つと重なる遮光層をさらに備え、第２引き出し電極は、第２コンタクトホールの側面の一部のみを覆っており、平面視において、第２引き出し電極のうち側面を覆う部分は、複数のゲートバスラインの１つと重なっており、かつ、第２コンタクトホールの側面のうち、第２引き出し電極で覆われていない部分は、遮光層と重なっていなくてもよい。これにより、第２コンタクトホールにおいて、黒表示時の光漏れが抑制される。
【0107】
第３の構成は、第１の構成において、各画素が、基板上に位置し、平面視において、少なくとも複数のゲートバスラインの１つと重なる遮光層をさらに備え、第１引き出し電極は、第１コンタクトホールの側面の一部のみを覆っており、平面視において、遮光層は、第１引き出し電極のうち側面を覆う部分と重なっており、かつ、第１コンタクトホールの側面のうち、第１引き出し電極で覆われていない部分は、遮光層と重なっていなくてもよい。これにより、第１コンタクトホールにおいて、黒表示時の光漏れが抑制される。
【0108】
第４の構成に係るアクティブマトリクス基板は、表示領域を有する基板と、表示領域において、第１方向に延びる複数のソースバスラインと、第１方向と交差する第２方向に延びる複数のゲートバスラインと、基板の表示領域上に位置する複数の画素であって、各画素が複数のソースバスラインの１つおよび複数のゲートバスラインの１つと電気的に接続された、複数の画素と、を備える。各画素は、基板上に位置し、平面視において、複数のゲートバスラインの１つと部分的に重なる酸化物半導体層と、酸化物半導体層を覆う第１絶縁体と、第１絶縁体に位置しており、酸化物半導体層の一部を露出させる第１コンタクトホールと、第１絶縁体上および第１コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、酸化物半導体層と接続された第１引き出し電極と、第１引き出し電極を覆い、第１コンタクトホール内および第１絶縁体上に位置する第２絶縁体と、第２絶縁体に位置しており、第１引き出し電極の一部を露出させる第２コンタクトホールと、第２絶縁体上および第２コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、第１引き出し電極と接続された第２引き出し電極と、第２コンタクトホール内位置する第３絶縁体と、第２絶縁体上に位置し、第２引き出し電極と接続された画素電極とを備え、第１引き出し電極および第２引き出し電極は透光性を有し、第１絶縁体、第２絶縁体および第３絶縁体の屈折率は、それぞれｎ１、ｎ２およびｎ３とし、第１コンタクトホールの側面および第２コンタクトホールの側面と基板の主面とのなす角度をそれぞれθ１およびθ２としたとき、下記不等式（１）および（２）の少なくとも一方を満たしている
ｎ１×ｓｉｎθ１＞ｎ２ （１）
ｎ２×ｓｉｎθ２＞ｎ３ （２）
第１の構成のアクティブマトリクス基板によれば、第１絶縁体、第２絶縁体および第３絶縁体の屈折率が上記条件を満たすことにより、コンタクトホールを透過する光の偏光方位の回転が抑制され、黒表示時の光漏れが抑制される。
ｎ１×ｓｉｎθ１＞ｎ２ （１）
ｎ２×ｓｉｎθ２＞ｎ３ （２）
第１の構成のアクティブマトリクス基板によれば、第１絶縁体、第２絶縁体および第３絶縁体の屈折率が上記条件を満たすことにより、コンタクトホールを透過する光の偏光方位の回転が抑制され、黒表示時の光漏れが抑制される。
【0109】
第５の構成は、第４の構成において、不等式（１）の関係を満たしており、第１絶縁体が、第１無機絶縁層および第２無機絶縁層を含み、第１無機絶縁層の屈折率は、第２無機絶縁層の屈折率よりも大きく、第１無機絶縁層はｎ１の屈折率を有しており、第１無機絶縁層の厚さは第２無機絶縁層の厚さよりも大きくてもよい。これにより、第１コンタクトホールの第１無機絶縁層において、コンタクトホールを透過する光の偏光方位の回転が抑制され、黒表示時の光漏れが抑制される。
【0110】
第６の構成に係るアクティブマトリクス基板は、表示領域を有する基板と、表示領域において、第１方向に延びる複数のソースバスラインと、第１方向と直交する第２方向に延びる複数のゲートバスラインと、基板の表示領域上に位置する複数の画素であって、各画素が複数のソースバスラインの１つおよび複数のゲートバスラインの１つと電気的に接続された、複数の画素と、を備える。各画素は、基板上に位置し、平面視において、複数のゲートバスラインの１つと部分的に重なる酸化物半導体層と、酸化物半導体層を覆う第１絶縁体と、第１絶縁体に位置しており、酸化物半導体層の一部を露出させる第１コンタクトホールと、第１絶縁体上および第１コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、酸化物半導体層と接続された第１引き出し電極と、第１引き出し電極を覆う第２絶縁体と、第２絶縁体に位置しており、第１引き出し電極の一部を露出させる第２コンタクトホールと、第２絶縁体上および第２コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、第１引き出し電極と接続された第２引き出し電極と、第２絶縁体上に位置し、第２引き出し電極と接続された画素電極とを備え、第１引き出し電極および第２引き出し電極は透光性を有し、第２コンタクトホールは、第２方向と平行に伸び、隣接する画素の第２コンタクトホールと連続している溝形状を有する。
【0111】
第６の構成のアクティブマトリクス基板によれば、第２コンタクトホールが上記形状を有することによって、黒表示時の光漏れが抑制される。
【0112】
第７の構成に係るアクティブマトリクス基板は、表示領域を有する基板と、表示領域において、第１方向に延びる複数のソースバスラインと、第１方向と直交する第２方向に延びる複数のゲートバスラインと、基板の表示領域上に位置する複数の画素であって、各画素が複数のソースバスラインの１つおよび複数のゲートバスラインの１つと電気的に接続された、複数の画素と、を備える。各画素は、基板上に位置し、平面視において、複数のゲートバスラインの１つと部分的に重なる酸化物半導体層と、酸化物半導体層を覆う第１絶縁体と、第１絶縁体に位置しており、酸化物半導体層の一部を露出させる第１コンタクトホールと、第１絶縁体上および第１コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、酸化物半導体層と接続された第１引き出し電極と、第１引き出し電極を覆う第２絶縁体と、第２絶縁体に位置しており、第１引き出し電極の一部を露出させる第２コンタクトホールと、第２絶縁体上および第２コンタクトホール内の少なくとも一部に位置し、第１引き出し電極と接続された第２引き出し電極と、第２絶縁体上に位置し、第２引き出し電極と接続された画素電極とを備え、第１引き出し電極および第２引き出し電極は透光性を有し、第１引き出し電極の第１コンタクトホールの側面における厚さｄ１、および、第２引き出し電極の第２コンタクトホールの側面における厚さｄ２の少なくとも一方は、１７５ｎｍ以上、２１５ｎｍ以下である。
【0113】
第７の構成のアクティブマトリクス基板によれば、第１引き出し電極および第２引き出し電極の少なくとも一方が上記厚さを有することによって、黒表示時の光漏れが抑制される。
【0114】
第８の構成は、第１～５および７のいずれかの構成において、第２コンタクトホールの底部の形状が円形であってもよい。
【0115】
第９の構成は、第１～９のいずれかの構成において、複数の画素を駆動する駆動回路をさらに備え、駆動回路は、基板の表示領域の周囲に位置する非表示領域に配置されており、駆動回路は、多結晶シリコン半導体層をそれぞれ含む複数のＴＦＴを含んでいてもよい。
【0116】
第１０の構成に係る液晶表示装置は、第１～９の構成のいずれか１つのアクティブマトリクス基板と、アクティブマトリクス基板と対向して位置する対向基板と、アクティブマトリクス基板と対向基板との間に位置する液晶層と、少なくとも液晶層を介して互いに対向する一対の偏光板とを備え、一対の偏光板は、クロスニコルに配置されており、一対の偏光板の偏光軸は第１方向と平行または垂直である。第１０の構成に係る液晶表示装置によれば、アクティブマトリクス基板が上記構成を備えることによって、黒表示時の光漏れが抑制され、高いコントラストの表示を行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0117】
本開示の実施形態によるアクティブマトリクス基板は、ヘッドマウントディスプレイ、スマートフォン等に使用される液晶表示装置に好適に用いられる。また、液晶表示装置に限定されず、有機ＥＬ表示装置などの種々の表示装置に好適に用いられる。
【符号の説明】
【0118】
１０…基板、１１…遮光層、２１…第１絶縁体、２１Ａ…ゲート絶縁層、２１Ｂ…第１無機絶縁層、２１Ｃ…第２無機絶縁層、２２…第２絶縁体、２３…第３絶縁体、２４…誘電体、２５…下地層、２７…ゲート絶縁層、３０…酸化物半導体層、３０Ｃ…チャネル領域
３０Ｄ…ドレイン領域、３０Ｓ…ソース領域、３１…第１引き出し電極、３２…第２引き出し電極、３３…コモン電極、４１…第１コンタクトホール、４１ａ，４２ａ…開口
４１ｂ，４２ｂ…底部、４１ｓ，４２ｓ…側面、４２…第２コンタクトホール、２０１～２０６…アクティブマトリクス基板、２１０…対向基板、２２０…液晶層、２３０…偏光板、２４０…偏光板、２５０…スペーサ、３０１…液晶表示装置
３０Ｄ…ドレイン領域、３０Ｓ…ソース領域、３１…第１引き出し電極、３２…第２引き出し電極、３３…コモン電極、４１…第１コンタクトホール、４１ａ，４２ａ…開口
４１ｂ，４２ｂ…底部、４１ｓ，４２ｓ…側面、４２…第２コンタクトホール、２０１～２０６…アクティブマトリクス基板、２１０…対向基板、２２０…液晶層、２３０…偏光板、２４０…偏光板、２５０…スペーサ、３０１…液晶表示装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
