液晶表示パネル
【課題】バックライトを使用する液晶表示パネルにおいて、対向基板のブラックマトリク
スないしカラーフィルタからの反射光に起因するＴＦＴの光リーク電流を減少させてフリ
ッカを抑制するとともに良好なコントラストが得られる液晶表示パネルを提供すること。
【解決手段】マトリクス状に配列した走査線と信号線とで囲まれる各画素領域に画素電極
１６及び薄膜トランジスタＴＦＴを配置したアレイＡＲ基板と、ブラックマトリクスＢＭ
及びカラーフィルタ２６を備えたカラーフィルタ基板ＣＦとを有する液晶表示パネル１０
Ａにおいて、前記薄膜トランジスタＴＦＴの表面に絶縁膜２０を介して光吸収層３０を形
成したことを特徴とする。この光吸収層３０としては、各画素領域の画素電極が対向する
カラーフィルタの色とは異なる色のカラーフィルタ層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂ又はアモル
ファスシリコン層とすることができる。
スないしカラーフィルタからの反射光に起因するＴＦＴの光リーク電流を減少させてフリ
ッカを抑制するとともに良好なコントラストが得られる液晶表示パネルを提供すること。
【解決手段】マトリクス状に配列した走査線と信号線とで囲まれる各画素領域に画素電極
１６及び薄膜トランジスタＴＦＴを配置したアレイＡＲ基板と、ブラックマトリクスＢＭ
及びカラーフィルタ２６を備えたカラーフィルタ基板ＣＦとを有する液晶表示パネル１０
Ａにおいて、前記薄膜トランジスタＴＦＴの表面に絶縁膜２０を介して光吸収層３０を形
成したことを特徴とする。この光吸収層３０としては、各画素領域の画素電極が対向する
カラーフィルタの色とは異なる色のカラーフィルタ層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂ又はアモル
ファスシリコン層とすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルに関し、特にブラックマトリクスないしカラーフィルタから
の反射光に起因する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）の光リーク電流
を減少させてフリッカを抑制するとともに良好なコントラストが得られる液晶表示パネル
に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信機器のみならず一般の電子機器においても液晶表示パネルの適用が急速
に普及している。この液晶表示パネルは自ら発光することがないので、基板の裏面側にバ
ックライトを設けた透過型の液晶表示パネルが多く用いられている。
【０００３】
以下では、従来から用いられている一般的な透過型液晶表示パネルについて図４及び図
５を参照して説明する。なお、図４は従来の液晶表示パネル１０Ｃにおけるアレイ基板の
１サブ画素分部分を拡大して表した概略平面図、図５は図４のＡ−Ａ線で切断した断面図
である。
【０００４】
この液晶表示パネル１０Ｃは、アレイ基板ＡＲと、このアレイ基板ＡＲに対向配置され
たカラーフィルタ基板ＣＦと、両基板間に封入された液晶ＬＣとから構成されている。こ
のうち、アレイ基板ＡＲは、ガラス基板等の透明基板１１の表面にマトリクス状に形成さ
れた複数本の走査線１２及び信号線１３と、これらの複数本の走査線１２間に設けられた
走査線１２と平行な複数本の補助容量線１４及び補助容量電極１４ａと、ソース電極Ｓ、
ゲート電極Ｇ、ドレイン電極Ｄ、及び半導体層１５とからなるＴＦＴと、走査線１２と信
号線１３とで囲まれた領域を覆う画素電極１６と、が設けられている。
【０００５】
そして、走査線１２、ゲート電極Ｇ、補助容量線１４及び露出している透明基板１１の
表面は第１層目の絶縁膜１８及び第１の絶縁膜１８よりも薄い第２の絶縁膜１９によって
被覆され、補助容量電極１４ａは第２の絶縁膜１９によってのみ被覆されている。このよ
うな構成を採用すると、補助容量電極１４ａとドレイン電極Ｄとの間で補助容量が形成さ
れるが、この補助容量は薄い第２層目の絶縁膜１９のみが誘電体として機能するため、補
助容量が極めて大きくなる。
【０００６】
第２の絶縁膜１９の表面には、半導体層１５、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄからな
るＴＦＴが形成されているとともに、信号線１３も形成されており、更にこれらの表面全
体が保護絶縁膜２０によって被覆されている。この保護絶縁膜２０の表面には層間膜（平
坦化膜ともいわれる）２１が形成され、補助容量電極１４ａ上に位置する保護絶縁膜２０
及び平坦化膜２１の表面にはコンタクトホール２２が形成され、このコンタクトホール２
２を介して平坦化膜２１上に形成されたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Z
inc Oxide）等の透明電極からなる画素電極１６がドレイン電極Ｄと電気的に接続されて
いる。
【０００７】
一方、カラーフィルタ基板ＣＦは、ガラス等の透明基板２５上に形成されたブラックマ
トリクスＢＭと、カラーフィルタ２６と共通電極２７とを備えている。このうち、ブラッ
クマトリクスＢＭは、各画素の境界に沿って設けられ、例えば透明基板２５側に低反射性
クロム層により形成されている。
【０００８】
このような構成の液晶表示パネル１０Ｃは、別途図示しないバックライトと組み合わさ
れ、バックライトからの光の透過を画素電極１６によって制御することによって所定の画
像を表示するようになっている。
【０００９】
このバックライトとしては、近年は液晶表示パネルにおいても明るい表示が求められる
ようになってきていることから、高輝度（例えば１００００ｃｄ）のものが使用されるよ
うになってきている。しかしながら、このような高輝度のバックライトを使用すると、そ
れに伴ってＴＦＴがカラーフィルタ基板側のブラックマトリクスやカラーフィルタからの
反射光を受けて光リーク電流が流れることが見出されている。
【００１０】
このような光リーク電流は、特に明るい光源を使用する液晶プロジェクタの場合に顕著
に見られ、例えば、下記特許文献１及び２に開示されている液晶プロジェクタ用の液晶表
示パネルにおいてもこのような光リーク電流に対処するための構成が開示されている。
【００１１】
このうち、下記特許文献１に開示されている発明においては、液晶表示パネルの駆動用
のＴＦＴを光から保護するための遮光膜として、クロム金属と反射率増加用の誘電体の薄
膜により構成されているものを使用した例が示されている。このうち、クロム金属は、光
の吸収性が良好であるが、高強度の光で照射されると温度が上昇して周囲の部材に悪影響
を与えるため、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２等の高屈折率の誘電体とＭｇＦ２、ＳｉＯ２等の低屈
折率の誘電体を組み合わせて使用することにより干渉作用によってクロム金属に入射する
光の大部分を光源側に反射させるようにしている。
【００１２】
また、下記特許文献２には、図６に示したように、第１基板５１と第２基板５２との間
に液晶層５３が設けられた液晶プロジェクタ用の液晶表示パネル５０において、照明光学
系から入射した光ｈによる光リーク電流を抑制するようになした液晶表示パネル５０が示
されている。なお、図６は下記特許文献２に開示されている液晶表示パネル５０の要部断
面図である。この液晶表示パネル５０の第１基板５１は、ガラスや石英などの光透過性を
有する透明基板５４の一主面上に、下層側から順に、第１遮光膜５５、第１層間膜５６、
ＴＦＴ５７及び容量素子５８、第２層間膜５９、データ線６０、第３層間膜６１、第２遮
光膜６２、第４層間膜６４が設けられている。
【００１３】
このうち、第１遮光膜５５は、光照射による発熱を防止するためＷＳｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、
Ｃｒ、又はこれら金属材料の合金等の光反射性を有する材料を用いて構成されており、Ｔ
ＦＴ５７を透明基板５４側から覆っている。また、第１遮光膜５５上の第１層間膜５６は
、膜厚６００〜８００ｎｍの酸化シリコンからなり、第１遮光膜５５を覆う状態で透明基
板５４上に成膜されている。
【００１４】
そして、この第１層間膜５６上に形成されたＴＦＴ５７は、第１層間膜５６上にパター
ン形成された第１ポリシリコン層６５中のソース／ドレイン６６、この上部のゲート酸化
膜６７、及び第２ポリシリコンをパターニングしてなるゲート電極６８からなり、第１遮
光膜５５によって完全に覆われる位置に配置されている。一方、容量素子５８は、第１ポ
リシリコン層６５を下部電極とし、第２ポリシリコンをパターニングして上部電極６９と
し、第１遮光膜５５及び第２遮光膜６２の外側となる位置に設けられている。なお、これ
らのＴＦＴ５７及び容量素子５８を覆う第２層間膜５９は、膜厚５００ｎｍの酸化シリコ
ン等の絶縁性材料からなる。
【００１５】
また、この第２層間膜５９上に形成されたＡｌのような導電性材料からなるデータ線６
０は、ＴＦＴ５７に対しての遮光膜を兼ねるように形成されている。そして、このデータ
線６０を覆う第３層間膜６１は第２層間膜５９上に成膜された例えば酸化シリコン等の絶
縁性材料膜からなる。このような第３層間膜６１上に形成された第２遮光膜６２は、光照
射による発熱を防止するためにＴｉ、Ｗ、Ｃｒ、Ａｌ又はこれら金属材料の合金等の光反
射性を有する材料を用いて構成される。この第２遮光膜６２は、ＴＦＴ５７を第２基板５
２側から覆い、その端縁が、第１遮光膜５５の端縁よりも画素開口領域ａ側に延設された
形状にパターン形成されている。また、この第２遮光膜６２を覆う第４層間膜６４は、例
えば酸化シリコンのような絶縁性材料膜からなる。
【００１６】
そして、以上のような各構成要素で構成された第１基板５１におけるＴＦＴ５７形成面
側に、第２基板５２を対向配置し、両基板間に液晶層５３を充填保持させて、液晶表示パ
ネル５０が構成されている。このような構成の液晶表示パネル５０は、液晶プロジェクタ
装置の液晶ライトバルブとして用いられるものである。
【００１７】
上述した構成の液晶表示パネル５０を有する液晶プロジェクタ装置では、ＴＦＴ５７に
対して透明基板５４側に設けられた第１遮光膜５５よりもＴＦＴ５７に対して第２基板５
２側に設けられた第２遮光膜６２の端縁が画素開口領域ａ側に張り出した構成となってい
るため、第２基板５２側から入射した光ｈが、第１遮光膜５５に照射され難くなり、また
、遮光膜を兼ねるデータ線６０も第１遮光膜５５の端縁と第２遮光膜６２の端縁とを結ぶ
線よりも内側に配置されているため、第２基板５２側から画素開口領域に入射した光ｈは
データ線６０に対しても照射され難くなる。
【００１８】
このため、光ｈが、第１遮光膜５５と第２遮光膜６２との間において乱反射することが
防止され、この乱反射による光ｈがこれらの遮光膜５５，６２間に配置されたＴＦＴ５７
に達することを防止でき、ＴＦＴ５７に光が照射されることによって生じる光リーク電流
を防止することが可能になり、フリッカやコントラストの低下などのない高画質な液晶表
示パネル及び液晶プロジェクタ装置を得ることが可能になるというものである。
【特許文献１】特開平 ６−３０１０２３号公報（特許請求の範囲、段落［００１０］〜［００１１］、図２）
【特許文献２】特開２００４−０４５７８３号公報（特許請求の範囲、段落［００１２］〜［００３５］、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上述のように上記特許文献１及び２には、液晶表示パネルにおけるＴＦＴの光リーク電
流を減少させるための構成が示されている。しかしながら、上記特許文献１及び２に開示
されている液晶表示パネルは、何れも液晶プロジェクタ用の液晶表示パネルであって、Ｔ
ＦＴが形成されているアレイ基板側とは反対側の対向基板側から入射する光に基づくＴＦ
Ｔの光リーク電流を抑制する技術に関するものであって、一般的なバックライトを使用す
る液晶表示パネルとは光の入射方向が反対側となっていることから、遮光部材は何れもＴ
ＦＴ側に入射する光を光源側に反射する機能を有するものが使用されている。
【００２０】
そのため、上記特許文献１及び２には、これらの特許文献に示されている液晶プロジェ
クタ用の液晶表示パネルにカラーフィルタが存在していないこともあり、一般的なバック
ライトを使用する液晶表示パネルにおける対向基板側のブラックマトリクスやカラーフィ
ルタからの反射光に起因するＴＦＴの光リーク電流について示唆する記載はない。しかし
ながら、上記特許文献１ないし２に示されている液晶プロジェクタ用の液晶表示パネルで
採用されているＴＦＴの光リーク電流抑制技術を、一般的なバックライトを使用する液晶
表示パネルのブラックマトリクスやカラーフィルタからの反射光に起因するＴＦＴの光リ
ーク電流抑制技術として採用することも考えられる。しかし、これはＴＦＴの光リーク電
流の発生原因が両者間で相違していること、及び、遮光部材として反射部材を用いると外
部からの入射光を観察者側に反射することとなるために表示画質に悪影響を与えるので、
直ちには採用し難い。
【００２１】
また、従来の液晶表示パネルは、対向基板側からの反射光が直接ＴＦＴに当たり、光リ
ークが生じていた。例えば、画素電極が対向するカラーフィルタの色が緑の場合、このカ
ラーフィルタからの反射光は緑色領域の光が多くなる。特に、人間の視感度が最も高い緑
領域の光は、僅かな発色でも人間の目に感じられる色である。そのため、ＴＦＴが光リー
クを起こすと、視感度の高い緑色領域の光が顕著に現れので、黒表示の際に緑がかった黒
の表示になり、表示不良等の原因となる。
【００２２】
また、白表示の場合Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色のカラーフィルタを使用した液晶表示パネルに
おいては、白表示をさせた際に緑の発色が相対的に少なくなるため、人の目には青と赤が
顕著になり紫色がかった白色の表示不良として現れる。
【００２３】
本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、一般的
なバックライトを使用する液晶表示パネルにおいて、対向基板のブラックマトリクスない
しカラーフィルタからの反射光に起因するＴＦＴの光リーク電流を減少させてフリッカを
抑制するとともに良好なコントラストが得られる液晶表示パネル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】
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明の液晶表示パネルは、マトリクス状に配列した走査線
と信号線とで囲まれる各画素領域に画素電極及び薄膜トランジスタを配置したアレイ基板
と、ブラックマトリクス及びカラーフィルタを備えたカラーフィルタ基板とを有する液晶
表示パネルにおいて、前記薄膜トランジスタの表面に絶縁膜を介して光吸収層を形成した
ことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記光吸収層は反射光を吸収する層で
あることを特徴とする
【００２６】
また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記光吸収層は前記各画素領域の画素
電極が対向するカラーフィルタの色とは異なる色のカラーフィルタ層からなることを特徴
とする。
【００２７】
また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記光吸収層はアモルファスシリコン
層からなることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記光吸収層の表面には平坦化膜を介
して前記画素電極が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は上記の構成を備えることにより、以下に述べるような優れた効果を奏する。す
なわち、本発明の液晶表示パネルによれば、ＴＦＴの表面が絶縁膜を介して少なくとも光
吸収層を形成したため、バックライトから入射した光がブラックマトリクスやカラーフィ
ルタによって反射することがあっても、この反射光はＴＦＴの表面に設けられた光吸収層
によって吸収されるので、反射光によるＴＦＴの光リーク電流は低下する。したがって、
ブラックマトリクスやカラーフィルタからの反射光に起因する発色が少なくなり、フリッ
カが少なく、コントラストが良好で、高表示画質の液晶表示パネルが得られる。
【００３０】
また、本発明の液晶表示パネルの課題に挙げた、黒表示の際に緑がかった黒を表示する
表示不良の対策として、光吸収層を配置することにより、反射光に起因する緑色の発色が
少なくなる。
【００３１】
したがって、本発明によれば、反射光がＴＦＴの表面に設けられた光を吸収する層によ
って吸収されるため、光リーク電流に起因する緑色の画素領域の発光が少なくなり、より
フリッカが少なくなるとともに、コントラストが高く、色の純度が高い良好な表示画質の
液晶表示パネルが得られる。
【００３２】
また、本発明によれば、各画素領域の画素電極が対向するカラーフィルタの色とは異な
る色のカラーフィルタ層をＴＦＴの表面に設けるという簡単な構成で、上記本発明の効果
を奏する液晶表示パネルが得られる。すなわち、例えば、ＲＧＢの３原色のカラーフィル
タを使用した液晶表示パネルでは、Ｒのフィルタは赤色領域の光を透過させるが緑色領域
及び青色領域の光は吸収する。また、Ｇのフィルタは緑色領域の光を透過させるが赤色領
域及び青色領域の光は吸収する。同じく、Ｂのフィルタは青色領域の光を透過させるが赤
色領域及び緑色領域の光は吸収する。
【００３３】
このように、ＴＦＴの表面に設ける光吸収層を各画素領域の画素電極が対向するカラー
フィルタの色とは異なる色のカラーフィルタ層で形成すれば、各画素領域の画素電極が対
向するカラーフィルタからの反射光は、光吸収層に効率的に吸収されるため、ＴＦＴの表
面には達しなくなるので、光リーク電流に起因する各画素領域の発光が少なくなる。なお
、本発明は、上述のように３原色のカラーフィルタを使用した液晶表示パネルの場合だけ
でなく、４色ないしはそれ以上のカラーフィルタを使用した液晶表示パネルの場合にも適
用できる。
【００３４】
また、本発明によれば、アモルファスシリコン層をＴＦＴの表面に設けるという簡単な
構成で上記本発明の効果を奏する液晶表示パネルが得られる。すなわちアモルファスシリ
コンは、青色領域及び緑色領域の光を選択的に吸収するから、光の吸収性に関しては実質
的に赤のカラーフィルタと類似の挙動をするため、ＴＦＴの表に赤のカラーフィルタ層を
設けた場合と同様の効果が得られる。
【００３５】
また、本発明によれば、光吸収層の表面には平坦化膜を介して前記画素電極を形成した
ので、セルギャップが均一となるため、表示画質が良好な液晶表示パネルが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を実施するための最良の形態をＲＧＢの３原色のカラーフィルタを使用し
た透過型の液晶表示パネルの場合を例にとって図面を参照しながら詳細に説明する。また
、以下に述べる各実施形態は本発明をここに記載したものに限定することを意図するもの
ではなく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行
ったものにも均しく適用し得るものである。なお、以下の各実施例の液晶表示パネルにお
ける１サブ画素分部分を拡大して表した概略平面図は実質的に図４に示した従来例のもの
と同様であるので、適宜図４を援用して説明することとする。また、図４及び図５に示さ
れた従来例の液晶表示パネル１０Ｃと同一の構成部分には同一の参照符号を付与して説明
する。
【実施例１】
【００３７】
実施例１の液晶表示パネルを図１及び図２を用いて説明する。なお、図１は実施例１に
係る液晶表示パネル１０Ａの図４のＡ−Ａ線に対応する部分で切断した断面図であり、図
２は図４のＡ−Ａ線に対応する部分で切断した１画素（３サブ画素）分の模式断面図であ
る。
【００３８】
この実施例１の液晶表示パネル１０Ａが上述した従来例の液晶表示パネル１０Ｃと構成
が相違する点は、ＴＦＴの表面に設けられている保護絶縁膜２０と層間膜２１との間に特
定の光吸収層３０が設けられている点である。
【００３９】
すなわち、実施例１の液晶表示パネル１０Ａは、従来例の液晶表示パネル１０Ｃの場合
と同様に、アレイ基板ＡＲと、このアレイ基板ＡＲに対向配置されたカラーフィルタ基板
ＣＦと、両基板間に封入された液晶ＬＣとから構成されている。このうち、アレイ基板Ａ
Ｒは、ガラス基板等の透明基板１１の表面にマトリクス状に形成された複数本の走査線１
２及び信号線１３と、これらの複数本の走査線１２間に設けられた走査線１２と平行な複
数本の補助容量線１４及び補助容量電極１４ａと、ソース電極Ｓ、ゲート電極Ｇ、ドレイ
ン電極Ｄ、及び半導体層１５とからなるＴＦＴと、走査線１２と信号線１３とで囲まれた
領域を覆う画素電極１６と、が設けられている。
【００４０】
そして、走査線１２、ゲート電極Ｇ、補助容量線１４及び露出している透明基板１１の
表面は第１層目の絶縁膜１８及び第１の絶縁膜１８よりも薄い第２の絶縁膜１９によって
被覆され、補助容量電極１４ａは第２の絶縁膜１９によってのみ被覆されている。そして
、第２の絶縁膜１９の表面には、半導体層１５、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄからな
るＴＦＴが形成されているとともに、信号線１３も形成されており、更にこれらの表面全
体が保護絶縁膜２０によって被覆されている。
【００４１】
そして、この保護絶縁膜２０の表面には、ＴＦＴ部分を被覆するように特定のカラーフ
ィルタ層からなる光吸収層３０が形成されており、この光吸収層３０の表面及び露出して
いる保護絶縁膜２０の表面には層間膜２１が形成され、補助容量電極１４ａ上に位置する
保護絶縁膜２０及び平坦化膜２１の表面にはコンタクトホール２２が形成され、このコン
タクトホール２２を介して平坦化膜２１上に形成されたＩＴＯやＩＺＯ等の透明電極から
なる画素電極１６がドレイン電極Ｄと電気的に接続されている。なお、実施例１の液晶表
示パネル１０Ａにおける特定の色のカラーフィルタ層からなる光吸収層３０の詳細につい
ては後述する。
【００４２】
この実施例１の液晶表示パネル１０Ａのアレイ基板ＡＲは、以下のようにして作製され
る。先ず、透明基板１１上に所定厚のアルミニウムあるいはこれらの合金等からなる導電
物質層を成膜した後、パターニングして横方向に伸びる複数本の走査線１２と、これら複
数本の走査線１２の間の補助容量線１４と、走査線１２から伸びるゲート電極Ｇと、補助
容量線１４の一部を幅広とすることにより補助容量電極１４ａとを形成する。
【００４３】
次に、走査線１２と補助容量線１４が形成された透明基板１１上を覆うように所定厚さ
の窒化硅素等からなる第１層目の絶縁膜１８を成膜し、次いで、この第１層目の絶縁膜１
８の補助容量電極１４ａ上に位置する部分のみエッチングにより除去する。その後、透明
基板１１上を覆うように窒化硅素ないし酸化硅素から形成される第１層目の絶縁膜１８よ
り薄肉な第２層目の絶縁膜１９を成膜する。そうすると、走査線１２及びゲート電極Ｇは
第１層目の絶縁膜１８と第２層目の絶縁膜１９の両方によって被覆され、この２層の絶縁
膜はゲート絶縁膜を構成する。また、補助容量電極１４ａ上は第２層目の絶縁膜１９によ
ってのみ被覆される。
【００４４】
次に、この第２層目の絶縁膜１９上に例えばａ−Ｓｉを成膜した後、ゲート電極Ｇを覆
う部分のａ−Ｓｉ層を残してＴＦＴの一部となる半導体層１５を形成する。次いで、透明
基板１１上にアルミニウムあるいはこれらの合金等からなる導電物質層を成膜した後、走
査線１２に直交する方向に延びる複数本の信号線１３、この信号線１３から延設され半導
体層１５に接続されるソース電極Ｓ、及び、補助容量電極１４ａ上を覆うとともに一端が
半導体層１５に接続されるドレイン電極Ｄをパターニングする。これにより、透明基板１
１の走査線１２と信号線１３との交差部近傍にはスイッチング素子となるＴＦＴが形成さ
れる。そして補助容量電極１４ａとドレイン電極Ｄとの間で補助容量が形成されるが、こ
の補助容量は薄い第２層目の絶縁膜１９のみが誘電体として機能するため、補助容量が極
めて大きくなる。
【００４５】
更にまた、これらの各種配線を覆うように透明基板１１上に表面の安定化のための窒化
硅素等からなる保護絶縁膜２０を成膜する。次いで、それぞれのＴＦＴの表面を被覆する
ように特定の色のカラーフィルタ層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂからなる光吸収層３０を形成
する。この特定の色のカラーフィルタ層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂはカラーフィルタ基板Ｃ
Ｆのカラーフィルタ２６の形成方法と同様の形成方法を採用して形成し得る。
【００４６】
実施例１の液晶表示パネル１０Ａにおいては、この特定の色のカラーフィルタ層３０
Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂを各画素領域の画素電極１６に対向する位置のカラーフィルタ基板Ｃ
Ｆに設けられているカラーフィルタ２６の色とは異なっているものとすることが必須であ
る。すなわち、図２に示した例では、各画素領域の画素電極１６に対向する位置のカラー
フィルタ基板ＣＦに設けられているカラーフィルタ２６の色は左側から右側に向かって赤
Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの順に並んでいるが、特定の色のカラーフィルタ層３０Ｒ、３０Ｇ、３０
Ｂとしては例えば左側から右側に向かって青Ｂ、赤Ｒ、緑Ｇの順に並ぶようにする。ある
いは、逆に左側から右側に向かって緑Ｇ、赤Ｒ、青Ｂの順に並ぶようにしてもよい。
【００４７】
前述している構成により、それぞれの色のカラーフィルタ層は、対応する色の領域の
光を透過させるが、対応する色とは異なる色の光は吸収する性質を有している。そのため
、各画素電極に対向する位置のカラーフィルタ基板に設けられているカラーフィルタから
の反射光は、そのカラーフィルタに対応する色の領域の光が主成分であって、この対応す
る色とは異なる色の光は少なくなっている。したがって、この反射光がＴＦＴに達しない
ようにするためには、各画素電極に対向する位置のカラーフィルタ基板に設けられている
カラーフィルタに対応する色とは異なる色のカラーフィルタ層をＴＦＴの表面に設けて、
反射光を吸収すればよいことになる。
【００４８】
次いで、アレイ基板ＡＲの表面を平坦化するための有機絶縁材料からなる層間膜２１を
成膜する。そして、この層間膜２１の補助容量電極１４ａ上に位置する部分に画素電極１
６とドレイン電極Ｄとを電気的に接続するためのコンタクトホール２２を形成するととも
に、露出している保護絶縁膜２０を取り除く。次いで、表面全体にＩＴＯやＩＺＯからな
る透明導電性膜を形成した後に走査線１２及び信号線１３によって囲まれた１画素領域ご
とに画素電極１６を形成する。以上の工程によりアレイ基板ＡＲが製造される。
【００４９】
一方、カラーフィルタ基板ＣＦは、ガラス等の透明基板２５上に形成されたブラックマ
トリクスＢＭと、カラーフィルタ２６と共通電極２７とを備えている。このうち、ブラッ
クマトリクスＢＭは、各画素の境界に沿って透明基板２５側に設けられるが、ＢＭにおけ
る反射率を少なくするためには樹脂ブラックマトリクスとした方がよい。
【００５０】
このような構成の液晶表示パネル１０Ａは別途図示しないバックライトと組み合わされ
、バックライトからの光の透過を画素電極１６によって制御することによって所定の画像
が表示される。しかし、この液晶表示パネル１０Ａは、各ＴＦＴの表面に設けられている
光吸収層３０としてのカラーフィルタ層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂが、各画素領域の画素電
極１６に対向する位置のカラーフィルタ基板ＣＦに設けられているカラーフィルタの色と
は異なっている。そのため、各画素電極１６に対向する位置のカラーフィルタ基板ＣＦに
設けられているカラーフィルタ２６からの反射光は、ＴＦＴの表面に設けられているカラ
ーフィルタ層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂによって吸収される。
【００５１】
したがって、各画素領域のＴＦＴはカラーフィルタ基板ＣＦのブラックマトリクスＢＭ
ないしカラーフィルタ２６からの反射光に起因する光リーク電流が減少する。そのため、
この反射光によってＴＦＴが駆動されることが少なくなるので、フリッカの発生が少なく
なるとともにコントラストが良好で、表示画質が優れた液晶表示パネル１０Ａが得られる
。
【実施例２】
【００５２】
実施例１の液晶表示パネル１０Ａでは、各画素領域のＴＦＴの表面に設ける光吸収層３
０として特定の色のカラーフィルタ層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂを設けた例を示したが、他
の光吸収性物質も使用し得る。そこで、実施例２の液晶表示パネル１０Ｂとしては、光吸
収層３０としてアモルファスシリコン層３０ａを形成した。この実施例２の液晶表示パネ
ル１０Ｂの１画素（３サブ画素）分の図２に対応する断面図を図３として示す。なお、実
施例２の液晶表示パネル１０Ｂが実施例１の液晶表示パネル１０Ａと構成が相違する部分
は光吸収層３０の構成材料のみであって他の構成は同一であるため、実施例１の液晶表示
パネル１０Ａと同一の構成部分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する
。
【００５３】
この実施例２で使用した光吸収層３０としてのアモルファスシリコン層３０ａは、ＴＦ
Ｔを構成する半導体層１５と同じ材料を用いて作製できるため、別途新たな材料を用意す
る必要はない。また、このアモルファスシリコン層３０ａは、半導体層１５に悪影響を与
える波長を未然に吸収するため、光リークを抑制できる効果を持っている。
【００５４】
この液晶表示パネル１０Ｂは、各ＴＦＴの表面に設けられている光吸収層３０としての
アモルファスシリコン層３０ａが各画素領域の画素電極１６に対向する位置のカラーフィ
ルタ基板ＣＦに設けられているカラーフィルタからの反射光を良好に吸収できる。そのた
め、実施例１の液晶表示パネル１０Ａと実質的に同等の作用・効果を奏する。
【００５５】
なお、実施例１及び２では、カラーフィルタ基板ＣＦに設けるカラーフィルタとしてＲ
、Ｇ、Ｂの３原色からなるものを用いた例を示したが、これに限らずシアンＣ、マゼンタ
Ｍの少なくとも１色を加えた４色ないし６色からなるものも使用でき、更に多色からなる
ものとすることもできる。また、バックライトの輝度を上げる際、使用される色の全領域
をカバーできるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施例１に係る液晶表示パネルの図４のＡ−Ａ線に対応する部分で切断した断面図である。
【図２】実施例１に係る液晶表示パネルの図４のＡ−Ａ線に対応する部分で切断した３サブ画素分の模式断面図である。
【図３】図２に対応する実施例２の液晶表示パネルの３サブ画素分の断面図である。
【図４】従来の液晶表示パネルにおけるアレイ基板の１サブ画素分部分を拡大して表した概略平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図６】別の従来例の液晶表示パネルの要部断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０Ａ〜１０Ｃ 液晶表示パネル
１１、２５ 透明基板
１２ 走査線
１３ 信号線
１４ 補助用稜線
１４ａ 補助容量電極
１５ 半導体層
１６ 画素電極
１８、１９、２０ 絶縁膜
２１ 層間膜（平坦化膜）
２２ コンタクトホール
２６ カラーフィルタ
２７ 共通電極
３０ 光吸収層
３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂ カラーフィルタ層
３０ａ アモルファスシリコン層
ＣＦ カラーフィルタ基板
ＡＲ アレイ基板
ＬＣ 液晶
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルに関し、特にブラックマトリクスないしカラーフィルタから
の反射光に起因する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）の光リーク電流
を減少させてフリッカを抑制するとともに良好なコントラストが得られる液晶表示パネル
に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信機器のみならず一般の電子機器においても液晶表示パネルの適用が急速
に普及している。この液晶表示パネルは自ら発光することがないので、基板の裏面側にバ
ックライトを設けた透過型の液晶表示パネルが多く用いられている。
【０００３】
以下では、従来から用いられている一般的な透過型液晶表示パネルについて図４及び図
５を参照して説明する。なお、図４は従来の液晶表示パネル１０Ｃにおけるアレイ基板の
１サブ画素分部分を拡大して表した概略平面図、図５は図４のＡ−Ａ線で切断した断面図
である。
【０００４】
この液晶表示パネル１０Ｃは、アレイ基板ＡＲと、このアレイ基板ＡＲに対向配置され
たカラーフィルタ基板ＣＦと、両基板間に封入された液晶ＬＣとから構成されている。こ
のうち、アレイ基板ＡＲは、ガラス基板等の透明基板１１の表面にマトリクス状に形成さ
れた複数本の走査線１２及び信号線１３と、これらの複数本の走査線１２間に設けられた
走査線１２と平行な複数本の補助容量線１４及び補助容量電極１４ａと、ソース電極Ｓ、
ゲート電極Ｇ、ドレイン電極Ｄ、及び半導体層１５とからなるＴＦＴと、走査線１２と信
号線１３とで囲まれた領域を覆う画素電極１６と、が設けられている。
【０００５】
そして、走査線１２、ゲート電極Ｇ、補助容量線１４及び露出している透明基板１１の
表面は第１層目の絶縁膜１８及び第１の絶縁膜１８よりも薄い第２の絶縁膜１９によって
被覆され、補助容量電極１４ａは第２の絶縁膜１９によってのみ被覆されている。このよ
うな構成を採用すると、補助容量電極１４ａとドレイン電極Ｄとの間で補助容量が形成さ
れるが、この補助容量は薄い第２層目の絶縁膜１９のみが誘電体として機能するため、補
助容量が極めて大きくなる。
【０００６】
第２の絶縁膜１９の表面には、半導体層１５、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄからな
るＴＦＴが形成されているとともに、信号線１３も形成されており、更にこれらの表面全
体が保護絶縁膜２０によって被覆されている。この保護絶縁膜２０の表面には層間膜（平
坦化膜ともいわれる）２１が形成され、補助容量電極１４ａ上に位置する保護絶縁膜２０
及び平坦化膜２１の表面にはコンタクトホール２２が形成され、このコンタクトホール２
２を介して平坦化膜２１上に形成されたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Z
inc Oxide）等の透明電極からなる画素電極１６がドレイン電極Ｄと電気的に接続されて
いる。
【０００７】
一方、カラーフィルタ基板ＣＦは、ガラス等の透明基板２５上に形成されたブラックマ
トリクスＢＭと、カラーフィルタ２６と共通電極２７とを備えている。このうち、ブラッ
クマトリクスＢＭは、各画素の境界に沿って設けられ、例えば透明基板２５側に低反射性
クロム層により形成されている。
【０００８】
このような構成の液晶表示パネル１０Ｃは、別途図示しないバックライトと組み合わさ
れ、バックライトからの光の透過を画素電極１６によって制御することによって所定の画
像を表示するようになっている。
【０００９】
このバックライトとしては、近年は液晶表示パネルにおいても明るい表示が求められる
ようになってきていることから、高輝度（例えば１００００ｃｄ）のものが使用されるよ
うになってきている。しかしながら、このような高輝度のバックライトを使用すると、そ
れに伴ってＴＦＴがカラーフィルタ基板側のブラックマトリクスやカラーフィルタからの
反射光を受けて光リーク電流が流れることが見出されている。
【００１０】
このような光リーク電流は、特に明るい光源を使用する液晶プロジェクタの場合に顕著
に見られ、例えば、下記特許文献１及び２に開示されている液晶プロジェクタ用の液晶表
示パネルにおいてもこのような光リーク電流に対処するための構成が開示されている。
【００１１】
このうち、下記特許文献１に開示されている発明においては、液晶表示パネルの駆動用
のＴＦＴを光から保護するための遮光膜として、クロム金属と反射率増加用の誘電体の薄
膜により構成されているものを使用した例が示されている。このうち、クロム金属は、光
の吸収性が良好であるが、高強度の光で照射されると温度が上昇して周囲の部材に悪影響
を与えるため、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２等の高屈折率の誘電体とＭｇＦ２、ＳｉＯ２等の低屈
折率の誘電体を組み合わせて使用することにより干渉作用によってクロム金属に入射する
光の大部分を光源側に反射させるようにしている。
【００１２】
また、下記特許文献２には、図６に示したように、第１基板５１と第２基板５２との間
に液晶層５３が設けられた液晶プロジェクタ用の液晶表示パネル５０において、照明光学
系から入射した光ｈによる光リーク電流を抑制するようになした液晶表示パネル５０が示
されている。なお、図６は下記特許文献２に開示されている液晶表示パネル５０の要部断
面図である。この液晶表示パネル５０の第１基板５１は、ガラスや石英などの光透過性を
有する透明基板５４の一主面上に、下層側から順に、第１遮光膜５５、第１層間膜５６、
ＴＦＴ５７及び容量素子５８、第２層間膜５９、データ線６０、第３層間膜６１、第２遮
光膜６２、第４層間膜６４が設けられている。
【００１３】
このうち、第１遮光膜５５は、光照射による発熱を防止するためＷＳｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、
Ｃｒ、又はこれら金属材料の合金等の光反射性を有する材料を用いて構成されており、Ｔ
ＦＴ５７を透明基板５４側から覆っている。また、第１遮光膜５５上の第１層間膜５６は
、膜厚６００〜８００ｎｍの酸化シリコンからなり、第１遮光膜５５を覆う状態で透明基
板５４上に成膜されている。
【００１４】
そして、この第１層間膜５６上に形成されたＴＦＴ５７は、第１層間膜５６上にパター
ン形成された第１ポリシリコン層６５中のソース／ドレイン６６、この上部のゲート酸化
膜６７、及び第２ポリシリコンをパターニングしてなるゲート電極６８からなり、第１遮
光膜５５によって完全に覆われる位置に配置されている。一方、容量素子５８は、第１ポ
リシリコン層６５を下部電極とし、第２ポリシリコンをパターニングして上部電極６９と
し、第１遮光膜５５及び第２遮光膜６２の外側となる位置に設けられている。なお、これ
らのＴＦＴ５７及び容量素子５８を覆う第２層間膜５９は、膜厚５００ｎｍの酸化シリコ
ン等の絶縁性材料からなる。
【００１５】
また、この第２層間膜５９上に形成されたＡｌのような導電性材料からなるデータ線６
０は、ＴＦＴ５７に対しての遮光膜を兼ねるように形成されている。そして、このデータ
線６０を覆う第３層間膜６１は第２層間膜５９上に成膜された例えば酸化シリコン等の絶
縁性材料膜からなる。このような第３層間膜６１上に形成された第２遮光膜６２は、光照
射による発熱を防止するためにＴｉ、Ｗ、Ｃｒ、Ａｌ又はこれら金属材料の合金等の光反
射性を有する材料を用いて構成される。この第２遮光膜６２は、ＴＦＴ５７を第２基板５
２側から覆い、その端縁が、第１遮光膜５５の端縁よりも画素開口領域ａ側に延設された
形状にパターン形成されている。また、この第２遮光膜６２を覆う第４層間膜６４は、例
えば酸化シリコンのような絶縁性材料膜からなる。
【００１６】
そして、以上のような各構成要素で構成された第１基板５１におけるＴＦＴ５７形成面
側に、第２基板５２を対向配置し、両基板間に液晶層５３を充填保持させて、液晶表示パ
ネル５０が構成されている。このような構成の液晶表示パネル５０は、液晶プロジェクタ
装置の液晶ライトバルブとして用いられるものである。
【００１７】
上述した構成の液晶表示パネル５０を有する液晶プロジェクタ装置では、ＴＦＴ５７に
対して透明基板５４側に設けられた第１遮光膜５５よりもＴＦＴ５７に対して第２基板５
２側に設けられた第２遮光膜６２の端縁が画素開口領域ａ側に張り出した構成となってい
るため、第２基板５２側から入射した光ｈが、第１遮光膜５５に照射され難くなり、また
、遮光膜を兼ねるデータ線６０も第１遮光膜５５の端縁と第２遮光膜６２の端縁とを結ぶ
線よりも内側に配置されているため、第２基板５２側から画素開口領域に入射した光ｈは
データ線６０に対しても照射され難くなる。
【００１８】
このため、光ｈが、第１遮光膜５５と第２遮光膜６２との間において乱反射することが
防止され、この乱反射による光ｈがこれらの遮光膜５５，６２間に配置されたＴＦＴ５７
に達することを防止でき、ＴＦＴ５７に光が照射されることによって生じる光リーク電流
を防止することが可能になり、フリッカやコントラストの低下などのない高画質な液晶表
示パネル及び液晶プロジェクタ装置を得ることが可能になるというものである。
【特許文献１】特開平 ６−３０１０２３号公報（特許請求の範囲、段落［００１０］〜［００１１］、図２）
【特許文献２】特開２００４−０４５７８３号公報（特許請求の範囲、段落［００１２］〜［００３５］、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上述のように上記特許文献１及び２には、液晶表示パネルにおけるＴＦＴの光リーク電
流を減少させるための構成が示されている。しかしながら、上記特許文献１及び２に開示
されている液晶表示パネルは、何れも液晶プロジェクタ用の液晶表示パネルであって、Ｔ
ＦＴが形成されているアレイ基板側とは反対側の対向基板側から入射する光に基づくＴＦ
Ｔの光リーク電流を抑制する技術に関するものであって、一般的なバックライトを使用す
る液晶表示パネルとは光の入射方向が反対側となっていることから、遮光部材は何れもＴ
ＦＴ側に入射する光を光源側に反射する機能を有するものが使用されている。
【００２０】
そのため、上記特許文献１及び２には、これらの特許文献に示されている液晶プロジェ
クタ用の液晶表示パネルにカラーフィルタが存在していないこともあり、一般的なバック
ライトを使用する液晶表示パネルにおける対向基板側のブラックマトリクスやカラーフィ
ルタからの反射光に起因するＴＦＴの光リーク電流について示唆する記載はない。しかし
ながら、上記特許文献１ないし２に示されている液晶プロジェクタ用の液晶表示パネルで
採用されているＴＦＴの光リーク電流抑制技術を、一般的なバックライトを使用する液晶
表示パネルのブラックマトリクスやカラーフィルタからの反射光に起因するＴＦＴの光リ
ーク電流抑制技術として採用することも考えられる。しかし、これはＴＦＴの光リーク電
流の発生原因が両者間で相違していること、及び、遮光部材として反射部材を用いると外
部からの入射光を観察者側に反射することとなるために表示画質に悪影響を与えるので、
直ちには採用し難い。
【００２１】
また、従来の液晶表示パネルは、対向基板側からの反射光が直接ＴＦＴに当たり、光リ
ークが生じていた。例えば、画素電極が対向するカラーフィルタの色が緑の場合、このカ
ラーフィルタからの反射光は緑色領域の光が多くなる。特に、人間の視感度が最も高い緑
領域の光は、僅かな発色でも人間の目に感じられる色である。そのため、ＴＦＴが光リー
クを起こすと、視感度の高い緑色領域の光が顕著に現れので、黒表示の際に緑がかった黒
の表示になり、表示不良等の原因となる。
【００２２】
また、白表示の場合Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色のカラーフィルタを使用した液晶表示パネルに
おいては、白表示をさせた際に緑の発色が相対的に少なくなるため、人の目には青と赤が
顕著になり紫色がかった白色の表示不良として現れる。
【００２３】
本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、一般的
なバックライトを使用する液晶表示パネルにおいて、対向基板のブラックマトリクスない
しカラーフィルタからの反射光に起因するＴＦＴの光リーク電流を減少させてフリッカを
抑制するとともに良好なコントラストが得られる液晶表示パネル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】
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明の液晶表示パネルは、マトリクス状に配列した走査線
と信号線とで囲まれる各画素領域に画素電極及び薄膜トランジスタを配置したアレイ基板
と、ブラックマトリクス及びカラーフィルタを備えたカラーフィルタ基板とを有する液晶
表示パネルにおいて、前記薄膜トランジスタの表面に絶縁膜を介して光吸収層を形成した
ことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記光吸収層は反射光を吸収する層で
あることを特徴とする
【００２６】
また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記光吸収層は前記各画素領域の画素
電極が対向するカラーフィルタの色とは異なる色のカラーフィルタ層からなることを特徴
とする。
【００２７】
また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記光吸収層はアモルファスシリコン
層からなることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記光吸収層の表面には平坦化膜を介
して前記画素電極が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は上記の構成を備えることにより、以下に述べるような優れた効果を奏する。す
なわち、本発明の液晶表示パネルによれば、ＴＦＴの表面が絶縁膜を介して少なくとも光
吸収層を形成したため、バックライトから入射した光がブラックマトリクスやカラーフィ
ルタによって反射することがあっても、この反射光はＴＦＴの表面に設けられた光吸収層
によって吸収されるので、反射光によるＴＦＴの光リーク電流は低下する。したがって、
ブラックマトリクスやカラーフィルタからの反射光に起因する発色が少なくなり、フリッ
カが少なく、コントラストが良好で、高表示画質の液晶表示パネルが得られる。
【００３０】
また、本発明の液晶表示パネルの課題に挙げた、黒表示の際に緑がかった黒を表示する
表示不良の対策として、光吸収層を配置することにより、反射光に起因する緑色の発色が
少なくなる。
【００３１】
したがって、本発明によれば、反射光がＴＦＴの表面に設けられた光を吸収する層によ
って吸収されるため、光リーク電流に起因する緑色の画素領域の発光が少なくなり、より
フリッカが少なくなるとともに、コントラストが高く、色の純度が高い良好な表示画質の
液晶表示パネルが得られる。
【００３２】
また、本発明によれば、各画素領域の画素電極が対向するカラーフィルタの色とは異な
る色のカラーフィルタ層をＴＦＴの表面に設けるという簡単な構成で、上記本発明の効果
を奏する液晶表示パネルが得られる。すなわち、例えば、ＲＧＢの３原色のカラーフィル
タを使用した液晶表示パネルでは、Ｒのフィルタは赤色領域の光を透過させるが緑色領域
及び青色領域の光は吸収する。また、Ｇのフィルタは緑色領域の光を透過させるが赤色領
域及び青色領域の光は吸収する。同じく、Ｂのフィルタは青色領域の光を透過させるが赤
色領域及び緑色領域の光は吸収する。
【００３３】
このように、ＴＦＴの表面に設ける光吸収層を各画素領域の画素電極が対向するカラー
フィルタの色とは異なる色のカラーフィルタ層で形成すれば、各画素領域の画素電極が対
向するカラーフィルタからの反射光は、光吸収層に効率的に吸収されるため、ＴＦＴの表
面には達しなくなるので、光リーク電流に起因する各画素領域の発光が少なくなる。なお
、本発明は、上述のように３原色のカラーフィルタを使用した液晶表示パネルの場合だけ
でなく、４色ないしはそれ以上のカラーフィルタを使用した液晶表示パネルの場合にも適
用できる。
【００３４】
また、本発明によれば、アモルファスシリコン層をＴＦＴの表面に設けるという簡単な
構成で上記本発明の効果を奏する液晶表示パネルが得られる。すなわちアモルファスシリ
コンは、青色領域及び緑色領域の光を選択的に吸収するから、光の吸収性に関しては実質
的に赤のカラーフィルタと類似の挙動をするため、ＴＦＴの表に赤のカラーフィルタ層を
設けた場合と同様の効果が得られる。
【００３５】
また、本発明によれば、光吸収層の表面には平坦化膜を介して前記画素電極を形成した
ので、セルギャップが均一となるため、表示画質が良好な液晶表示パネルが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を実施するための最良の形態をＲＧＢの３原色のカラーフィルタを使用し
た透過型の液晶表示パネルの場合を例にとって図面を参照しながら詳細に説明する。また
、以下に述べる各実施形態は本発明をここに記載したものに限定することを意図するもの
ではなく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行
ったものにも均しく適用し得るものである。なお、以下の各実施例の液晶表示パネルにお
ける１サブ画素分部分を拡大して表した概略平面図は実質的に図４に示した従来例のもの
と同様であるので、適宜図４を援用して説明することとする。また、図４及び図５に示さ
れた従来例の液晶表示パネル１０Ｃと同一の構成部分には同一の参照符号を付与して説明
する。
【実施例１】
【００３７】
実施例１の液晶表示パネルを図１及び図２を用いて説明する。なお、図１は実施例１に
係る液晶表示パネル１０Ａの図４のＡ−Ａ線に対応する部分で切断した断面図であり、図
２は図４のＡ−Ａ線に対応する部分で切断した１画素（３サブ画素）分の模式断面図であ
る。
【００３８】
この実施例１の液晶表示パネル１０Ａが上述した従来例の液晶表示パネル１０Ｃと構成
が相違する点は、ＴＦＴの表面に設けられている保護絶縁膜２０と層間膜２１との間に特
定の光吸収層３０が設けられている点である。
【００３９】
すなわち、実施例１の液晶表示パネル１０Ａは、従来例の液晶表示パネル１０Ｃの場合
と同様に、アレイ基板ＡＲと、このアレイ基板ＡＲに対向配置されたカラーフィルタ基板
ＣＦと、両基板間に封入された液晶ＬＣとから構成されている。このうち、アレイ基板Ａ
Ｒは、ガラス基板等の透明基板１１の表面にマトリクス状に形成された複数本の走査線１
２及び信号線１３と、これらの複数本の走査線１２間に設けられた走査線１２と平行な複
数本の補助容量線１４及び補助容量電極１４ａと、ソース電極Ｓ、ゲート電極Ｇ、ドレイ
ン電極Ｄ、及び半導体層１５とからなるＴＦＴと、走査線１２と信号線１３とで囲まれた
領域を覆う画素電極１６と、が設けられている。
【００４０】
そして、走査線１２、ゲート電極Ｇ、補助容量線１４及び露出している透明基板１１の
表面は第１層目の絶縁膜１８及び第１の絶縁膜１８よりも薄い第２の絶縁膜１９によって
被覆され、補助容量電極１４ａは第２の絶縁膜１９によってのみ被覆されている。そして
、第２の絶縁膜１９の表面には、半導体層１５、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄからな
るＴＦＴが形成されているとともに、信号線１３も形成されており、更にこれらの表面全
体が保護絶縁膜２０によって被覆されている。
【００４１】
そして、この保護絶縁膜２０の表面には、ＴＦＴ部分を被覆するように特定のカラーフ
ィルタ層からなる光吸収層３０が形成されており、この光吸収層３０の表面及び露出して
いる保護絶縁膜２０の表面には層間膜２１が形成され、補助容量電極１４ａ上に位置する
保護絶縁膜２０及び平坦化膜２１の表面にはコンタクトホール２２が形成され、このコン
タクトホール２２を介して平坦化膜２１上に形成されたＩＴＯやＩＺＯ等の透明電極から
なる画素電極１６がドレイン電極Ｄと電気的に接続されている。なお、実施例１の液晶表
示パネル１０Ａにおける特定の色のカラーフィルタ層からなる光吸収層３０の詳細につい
ては後述する。
【００４２】
この実施例１の液晶表示パネル１０Ａのアレイ基板ＡＲは、以下のようにして作製され
る。先ず、透明基板１１上に所定厚のアルミニウムあるいはこれらの合金等からなる導電
物質層を成膜した後、パターニングして横方向に伸びる複数本の走査線１２と、これら複
数本の走査線１２の間の補助容量線１４と、走査線１２から伸びるゲート電極Ｇと、補助
容量線１４の一部を幅広とすることにより補助容量電極１４ａとを形成する。
【００４３】
次に、走査線１２と補助容量線１４が形成された透明基板１１上を覆うように所定厚さ
の窒化硅素等からなる第１層目の絶縁膜１８を成膜し、次いで、この第１層目の絶縁膜１
８の補助容量電極１４ａ上に位置する部分のみエッチングにより除去する。その後、透明
基板１１上を覆うように窒化硅素ないし酸化硅素から形成される第１層目の絶縁膜１８よ
り薄肉な第２層目の絶縁膜１９を成膜する。そうすると、走査線１２及びゲート電極Ｇは
第１層目の絶縁膜１８と第２層目の絶縁膜１９の両方によって被覆され、この２層の絶縁
膜はゲート絶縁膜を構成する。また、補助容量電極１４ａ上は第２層目の絶縁膜１９によ
ってのみ被覆される。
【００４４】
次に、この第２層目の絶縁膜１９上に例えばａ−Ｓｉを成膜した後、ゲート電極Ｇを覆
う部分のａ−Ｓｉ層を残してＴＦＴの一部となる半導体層１５を形成する。次いで、透明
基板１１上にアルミニウムあるいはこれらの合金等からなる導電物質層を成膜した後、走
査線１２に直交する方向に延びる複数本の信号線１３、この信号線１３から延設され半導
体層１５に接続されるソース電極Ｓ、及び、補助容量電極１４ａ上を覆うとともに一端が
半導体層１５に接続されるドレイン電極Ｄをパターニングする。これにより、透明基板１
１の走査線１２と信号線１３との交差部近傍にはスイッチング素子となるＴＦＴが形成さ
れる。そして補助容量電極１４ａとドレイン電極Ｄとの間で補助容量が形成されるが、こ
の補助容量は薄い第２層目の絶縁膜１９のみが誘電体として機能するため、補助容量が極
めて大きくなる。
【００４５】
更にまた、これらの各種配線を覆うように透明基板１１上に表面の安定化のための窒化
硅素等からなる保護絶縁膜２０を成膜する。次いで、それぞれのＴＦＴの表面を被覆する
ように特定の色のカラーフィルタ層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂからなる光吸収層３０を形成
する。この特定の色のカラーフィルタ層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂはカラーフィルタ基板Ｃ
Ｆのカラーフィルタ２６の形成方法と同様の形成方法を採用して形成し得る。
【００４６】
実施例１の液晶表示パネル１０Ａにおいては、この特定の色のカラーフィルタ層３０
Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂを各画素領域の画素電極１６に対向する位置のカラーフィルタ基板Ｃ
Ｆに設けられているカラーフィルタ２６の色とは異なっているものとすることが必須であ
る。すなわち、図２に示した例では、各画素領域の画素電極１６に対向する位置のカラー
フィルタ基板ＣＦに設けられているカラーフィルタ２６の色は左側から右側に向かって赤
Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの順に並んでいるが、特定の色のカラーフィルタ層３０Ｒ、３０Ｇ、３０
Ｂとしては例えば左側から右側に向かって青Ｂ、赤Ｒ、緑Ｇの順に並ぶようにする。ある
いは、逆に左側から右側に向かって緑Ｇ、赤Ｒ、青Ｂの順に並ぶようにしてもよい。
【００４７】
前述している構成により、それぞれの色のカラーフィルタ層は、対応する色の領域の
光を透過させるが、対応する色とは異なる色の光は吸収する性質を有している。そのため
、各画素電極に対向する位置のカラーフィルタ基板に設けられているカラーフィルタから
の反射光は、そのカラーフィルタに対応する色の領域の光が主成分であって、この対応す
る色とは異なる色の光は少なくなっている。したがって、この反射光がＴＦＴに達しない
ようにするためには、各画素電極に対向する位置のカラーフィルタ基板に設けられている
カラーフィルタに対応する色とは異なる色のカラーフィルタ層をＴＦＴの表面に設けて、
反射光を吸収すればよいことになる。
【００４８】
次いで、アレイ基板ＡＲの表面を平坦化するための有機絶縁材料からなる層間膜２１を
成膜する。そして、この層間膜２１の補助容量電極１４ａ上に位置する部分に画素電極１
６とドレイン電極Ｄとを電気的に接続するためのコンタクトホール２２を形成するととも
に、露出している保護絶縁膜２０を取り除く。次いで、表面全体にＩＴＯやＩＺＯからな
る透明導電性膜を形成した後に走査線１２及び信号線１３によって囲まれた１画素領域ご
とに画素電極１６を形成する。以上の工程によりアレイ基板ＡＲが製造される。
【００４９】
一方、カラーフィルタ基板ＣＦは、ガラス等の透明基板２５上に形成されたブラックマ
トリクスＢＭと、カラーフィルタ２６と共通電極２７とを備えている。このうち、ブラッ
クマトリクスＢＭは、各画素の境界に沿って透明基板２５側に設けられるが、ＢＭにおけ
る反射率を少なくするためには樹脂ブラックマトリクスとした方がよい。
【００５０】
このような構成の液晶表示パネル１０Ａは別途図示しないバックライトと組み合わされ
、バックライトからの光の透過を画素電極１６によって制御することによって所定の画像
が表示される。しかし、この液晶表示パネル１０Ａは、各ＴＦＴの表面に設けられている
光吸収層３０としてのカラーフィルタ層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂが、各画素領域の画素電
極１６に対向する位置のカラーフィルタ基板ＣＦに設けられているカラーフィルタの色と
は異なっている。そのため、各画素電極１６に対向する位置のカラーフィルタ基板ＣＦに
設けられているカラーフィルタ２６からの反射光は、ＴＦＴの表面に設けられているカラ
ーフィルタ層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂによって吸収される。
【００５１】
したがって、各画素領域のＴＦＴはカラーフィルタ基板ＣＦのブラックマトリクスＢＭ
ないしカラーフィルタ２６からの反射光に起因する光リーク電流が減少する。そのため、
この反射光によってＴＦＴが駆動されることが少なくなるので、フリッカの発生が少なく
なるとともにコントラストが良好で、表示画質が優れた液晶表示パネル１０Ａが得られる
。
【実施例２】
【００５２】
実施例１の液晶表示パネル１０Ａでは、各画素領域のＴＦＴの表面に設ける光吸収層３
０として特定の色のカラーフィルタ層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂを設けた例を示したが、他
の光吸収性物質も使用し得る。そこで、実施例２の液晶表示パネル１０Ｂとしては、光吸
収層３０としてアモルファスシリコン層３０ａを形成した。この実施例２の液晶表示パネ
ル１０Ｂの１画素（３サブ画素）分の図２に対応する断面図を図３として示す。なお、実
施例２の液晶表示パネル１０Ｂが実施例１の液晶表示パネル１０Ａと構成が相違する部分
は光吸収層３０の構成材料のみであって他の構成は同一であるため、実施例１の液晶表示
パネル１０Ａと同一の構成部分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する
。
【００５３】
この実施例２で使用した光吸収層３０としてのアモルファスシリコン層３０ａは、ＴＦ
Ｔを構成する半導体層１５と同じ材料を用いて作製できるため、別途新たな材料を用意す
る必要はない。また、このアモルファスシリコン層３０ａは、半導体層１５に悪影響を与
える波長を未然に吸収するため、光リークを抑制できる効果を持っている。
【００５４】
この液晶表示パネル１０Ｂは、各ＴＦＴの表面に設けられている光吸収層３０としての
アモルファスシリコン層３０ａが各画素領域の画素電極１６に対向する位置のカラーフィ
ルタ基板ＣＦに設けられているカラーフィルタからの反射光を良好に吸収できる。そのた
め、実施例１の液晶表示パネル１０Ａと実質的に同等の作用・効果を奏する。
【００５５】
なお、実施例１及び２では、カラーフィルタ基板ＣＦに設けるカラーフィルタとしてＲ
、Ｇ、Ｂの３原色からなるものを用いた例を示したが、これに限らずシアンＣ、マゼンタ
Ｍの少なくとも１色を加えた４色ないし６色からなるものも使用でき、更に多色からなる
ものとすることもできる。また、バックライトの輝度を上げる際、使用される色の全領域
をカバーできるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施例１に係る液晶表示パネルの図４のＡ−Ａ線に対応する部分で切断した断面図である。
【図２】実施例１に係る液晶表示パネルの図４のＡ−Ａ線に対応する部分で切断した３サブ画素分の模式断面図である。
【図３】図２に対応する実施例２の液晶表示パネルの３サブ画素分の断面図である。
【図４】従来の液晶表示パネルにおけるアレイ基板の１サブ画素分部分を拡大して表した概略平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図６】別の従来例の液晶表示パネルの要部断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０Ａ〜１０Ｃ 液晶表示パネル
１１、２５ 透明基板
１２ 走査線
１３ 信号線
１４ 補助用稜線
１４ａ 補助容量電極
１５ 半導体層
１６ 画素電極
１８、１９、２０ 絶縁膜
２１ 層間膜（平坦化膜）
２２ コンタクトホール
２６ カラーフィルタ
２７ 共通電極
３０ 光吸収層
３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂ カラーフィルタ層
３０ａ アモルファスシリコン層
ＣＦ カラーフィルタ基板
ＡＲ アレイ基板
ＬＣ 液晶
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配列した走査線と信号線とで囲まれる各画素領域に画素電極及び薄膜ト
ランジスタを配置したアレイ基板と、ブラックマトリクス及びカラーフィルタを備えたカ
ラーフィルタ基板とを有する液晶表示パネルにおいて、前記薄膜トランジスタの表面に絶
縁膜を介して光吸収層を形成したことを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
前記光吸収層は反射光を吸収する層であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示
パネル。
【請求項３】
前記光吸収層は前記各画素領域の画素電極が対向するカラーフィルタの色とは異なる色
のカラーフィルタ層からなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記光吸収層はアモルファスシリコン層からなることを特徴とする請求項１に記載の液
晶表示パネル。
【請求項５】
前記光吸収層の表面には平坦化膜を介して前記画素電極が形成されていることを特徴と
する請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項１】
マトリクス状に配列した走査線と信号線とで囲まれる各画素領域に画素電極及び薄膜ト
ランジスタを配置したアレイ基板と、ブラックマトリクス及びカラーフィルタを備えたカ
ラーフィルタ基板とを有する液晶表示パネルにおいて、前記薄膜トランジスタの表面に絶
縁膜を介して光吸収層を形成したことを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
前記光吸収層は反射光を吸収する層であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示
パネル。
【請求項３】
前記光吸収層は前記各画素領域の画素電極が対向するカラーフィルタの色とは異なる色
のカラーフィルタ層からなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記光吸収層はアモルファスシリコン層からなることを特徴とする請求項１に記載の液
晶表示パネル。
【請求項５】
前記光吸収層の表面には平坦化膜を介して前記画素電極が形成されていることを特徴と
する請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−８９８６７（Ｐ２００８−８９８６７Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６９５５６（Ｐ２００６−２６９５５６）
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（３０４０５３８５４）エプソンイメージングデバイス株式会社 (2,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（３０４０５３８５４）エプソンイメージングデバイス株式会社 (2,386)
【Ｆターム（参考）】
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