头戴式显示器用的液晶显示装置和头戴式显示器制造方法及图纸

一种头戴式显示器用的液晶显示装置，具备第1基板、第2基板、液晶层以及多个柱状间隔物。第1基板具有设置于各像素的TFT、多个栅极总线以及多个源极总线。TFT包含氧化物半导体层。各柱状间隔物是与第1基板和第2基板这两方接触的。第2基板具有遮光层，上述遮光层包含与栅极总线或源极总线重叠的第1遮光部、以及与各柱状间隔物重叠的第2遮光部。各柱状间隔物配置于多个蓝色像素中的任意一个蓝色像素。遮光层的第2遮光部配置为使得存在第2遮光部的蓝色像素中的、由第2遮光部导致的开口率的下降为30％以下。

LCD Device and Head-mounted Display for Head-mounted Display

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】头戴式显示器用的液晶显示装置和头戴式显示器
本专利技术涉及液晶显示装置，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，本专利技术还涉及在显示部包含这种液晶显示装置的头戴式显示器。
技术介绍
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
技术实现思路
专利技术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。本专利技术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专利技术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。本专利技术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。专利技术效果根据本专利技术的实施方式，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是示意性地示出本专利技术的实施方式的液晶显示装置100的俯视图。图2是示意性地示出本专利技术的实施方式的液晶显示装置100的截面图，示出沿着图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种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，上述液晶显示装置的特征在于，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。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.15 JP 2017-0259501.一种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，上述液晶显示装置的特征在于，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。2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，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。3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，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。4.根据权利要求2或3所述的液晶显示装置，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。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田诚一，冈田训明，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP