顯示裝置用基板、顯示裝置用基板的制造方法及顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及顯示裝置用基板、顯示裝置用基板的制造方法及顯示裝置。
[0002] 本申請享受2013年4月30日提交的日本專利申請2013-095722號的優先權，其 內容援引于此。
【背景技術】
[0003] 近年來，在各種領域中應用了液晶顯示裝置。對于實現彩色顯示的液晶顯示裝置 來說，彩色濾光片（也稱作濾色片或濾色器）是必不可少的部件。彩色濾光片在例如玻璃 等透明基板上具備例如紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片等的著色像素。一般來說，為 了提高對比度或者防止在液晶顯示裝置中設置于對置基板上的TFT(薄膜晶體管）元件的 光所導致的誤動作，在各著色像素之間具備黑矩陣（遮光部）。
[0004] 作為黑矩陣的形成方法，例如使用對金屬鉻薄膜進行蝕刻的方法。但是，考慮到成 本及環境負擔的問題，有時也應用光刻法，該光刻法使用含有遮光材料的黑色感光性樹脂 組成物。
[0005] 如下那樣，通過使用黑色感光性樹脂組成物的光刻法來形成黑矩陣。
[0006] 首先，通過例如旋涂法或狹縫涂覆法等，在透明基板上形成黑色感光性樹脂組成 物的涂膜。形成對象基板根據需要而進行干燥、加熱。然后，對形成對象基板，隔著具有規 定圖案的光掩膜進行曝光處理。接著，通過顯像處理將形成對象基板的未曝光部除去，通過 加熱固膜處理在透明基板上形成黑矩陣。
[0007] 黑矩陣所要求的特性例如包括遮光性、析像性、絕緣性等。
[0008] 從透明基板側觀察具備彩色濾光片的液晶顯示裝置的情況下，有時會在透明基板 和黑矩陣的界面處反射外部光。這種情況下，在液晶顯示裝置的畫面上映照出物體，可能 會導致色調變化或顯示品質變差。因此，近年來希望能夠降低反射率及控制反射光的色相 (反射色度）。
[0009] 在使用液晶顯示裝置的產品中，外觀設計性越來越重要，非點亮時的色感也得到 了重視。非點亮時的色感受到構成液晶顯示裝置的TFT元件、液晶分子、偏振板、彩色濾光 片等各部件的反射色度的影響。在這些各部件中，彩色濾光片的黑矩陣由于相對來說反射 率高、并且在顯示畫面內所占的面積比率高，所以給反射色度帶來的影響較大。因此，在黑 矩陣的反射率高、并且黑矩陣的反射色不是中性黑（neutral black)的情況下，特別是在移 動設備中裝入黑矩陣時，存在被稱為邊框的外框部與黑矩陣的一體感被破壞的問題。
[0010] 通過調整TFT元件自身、偏振板或彩色濾光片的著色像素的反射色度，能夠改善 液晶顯示裝置的非點亮時的色感。但是，這種情況下，點亮時的透射色度有時會變化。與此 相對，彩色濾光片的黑矩陣不透射光，所以能夠不給點亮時的透射色度帶來影響而僅調整 非點亮時的反射色度。于是，希望黑矩陣不損失黑矩陣的本來的特性而為低反射率、并且反 射色為中性黑，也就是說，希望在黑矩陣的反射分光中在可見光區域得到平緩的特性。
[0011] 但是，使用在感光性樹脂組成物中分散黑色顏料而得到的黑色感光性樹脂來形成 的以往的黑矩陣的反射率，很大程度上依賴于決定遮光性的顏料濃度。為了降低反射率，需 要降低顏料濃度。降低顏料濃度的情況下，為了保證遮光性而需要加厚黑矩陣的膜厚。如果 黑矩陣的膜厚變厚，則損失了彩色濾光片的平坦性，容易發生液晶分子的取向不良。相反， 為了通過薄膜的黑矩陣得到充分的遮光性，需要提高顏料濃度。提高顏料濃度的情況下，黑 矩陣的反射率變高。即，存在遮光性與低反射處于權衡關系（也稱為背反關系）這一問題。
[0012] 作為解決遮光性和反射防止性的權衡關系的方法，例如有專利文獻1(日本特開 2006-154849號公報）。專利文獻1公開了：通過并用金屬膜、以及使用了將碳黑（carbon black)和有機顏料同時均勻地分散的顏料分散液的黑色感光性樹脂組成物，能夠兼顧遮光 性和低反射率。
[0013] 但是，能夠使碳黑和有機顏料的雙方均勻地分散的分散劑的選擇是非常困難的。 此外，為了提高光學濃度，需要將金屬膜層積的工序，伴隨著工序增加，生產性可能會下降。 進而，由于使用金屬膜，成本可能會變高。
[0014] 作為不使用金屬膜而解決遮光性和反射防止性的權衡關系的方法，例如有專利文 獻2 (國際公開W02010/070929號小冊子）。專利文獻2公開了將低光學濃度層和高光學濃 度層層積的構造的黑矩陣。低光學濃度層例如使用含有顏料的著色感光性樹脂組成物來形 成，例如厚度為2 μ m。高光學濃度層使用含有碳黑（以下簡稱為碳）或鈦黑的黑色感光性 樹脂組成物來形成。在專利文獻2的[0100]段落及[0102]段落中，記載了優選為低光學 濃度層的材料包含顏料和樹脂。在專利文獻2的[0103]~[0105]段落中，示例了顏料種 類。低光學濃度層包含顏料的情況下，反射光由于該低光學濃度層所含有的有機顏料而包 含色感，所以在專利文獻2中，難以形成反射光為中性黑的黑矩陣。專利文獻2沒有公開光 的波長為430nm、540nm、620nm各自的反射率處于0· 05~0· 3%的范圍內的中性且低反射的 黑矩陣。在專利文獻2的權利要求2中的光學濃度為0. 5以上的低光學濃度層中，反射率 有時會很高。在專利文獻2中，沒有公開使用低含碳率的遮光層的低光學濃度層的具體技 術。在專利文獻2中也沒有公開用于得到中性且低反射率的低光學濃度層的最佳膜厚。在 專利文獻2中沒有公開例如藍色區域的波長為430nm、綠色區域的波長為540nm、紅色區域 的波長為620nm等、每個光的波長的光學常數和反射率，也沒有公開在可視域的波長域產 生怎樣的反射色。
[0015] 與此相對，專利文獻3 (日本專利第2861391號）公開了通過使用除了遮光劑和樹 脂之外還作為補色顏料而添加了藍色和紫色等顏料的黑矩陣來得到中性黑。
[0016] 此外，專利文獻4(日本特開2005-75965號公報）公開了通過并用碳黑和鈦氮氧 化物來得到中性黑。
[0017] 進而，專利文獻5 (日本特開2011-227467號公報）公開了通過并用鈦氮化物和從 C. I.顏料紅254、C. I.顏料紅177、C. I.顏料紅179中選擇的至少1種紅色顏料來得到中 性黑。
[0018] 但是，雖然這些專利文獻3~5在使黑矩陣單體的反射色度接近中性黑這一方面 是有效的，但是沒有反射率降低效果，在任一方法中，經由透明基板而測定到的黑矩陣的反 射率均為1.0%以上。
[0019] 專利文獻6 (日本特開2011-197521號公報）及專利文獻7 (日本特開平10-301499 號公報）公開了通過鉻等的金屬氮氧化物、金屬膜的多層構造來形成反射率低的黑矩陣的 技術。但是，專利文獻6、7所公開的技術，例如如專利文獻6的段落[0004]、專利文獻7的 圖8或圖9所公開的那樣，反射率高達5%左右，并不合適。作為光學干涉膜，例如通過形 成2層以上的多層膜并調整膜厚，能夠在特定波長域實現低反射，但是這種情況下，反而難 以在可視域整體實現低反射。此外，單層或2層的金屬氧化物、金屬氮氧化物、金屬膜的真 空成膜等的成本較高，并且在基于蝕刻的圖案形成工序中存在鉻離子等金屬離子引起的環 境污染問題。
[0020] 現有技術文獻
[0021] 專利文獻
[0022] 專利文獻1 :日本特開2006-154849號公報
[0023] 專利文獻2 :國際公開2010/070929號小冊子
[0024] 專利文獻3 :日本專利第2861391號公報
[0025] 專利文獻4 :日本特開2005-75965號公報
[0026] 專利文獻5 :日本特開2011-227467號公報
[0027] 專利文獻6 :日本特開2011-197521號公報
[0028] 專利文獻7 :日本特開平10-301499號公報
【發明內容】
[0029] 發明所要解決的課題
[0030] 本發明是鑒于上述情況而做出的，其目的在于，提供一種能夠消除向畫面的映照 且能夠進行無著色的中性顯示的顯示裝置用基板、顯示裝置用基板的制造方法及顯示裝 置。
[0031] 解決課題所采用的技術手段
[0032] 本發明的第1方式的顯示裝置用基板中，具備透明基板和黑矩陣，該黑矩陣是在 所述透明基板之上依次層積具有約〇. 1 μπι以上0. 7 μπι以下的范圍的膜厚的反射率降低 層、以及作為遮光性色材的主材而含有碳的遮光層而形成的。將所述膜厚和每單位膜厚 的光學濃度相乘而得到的所述反射率降低層的有效光學濃度處于約〇以上〇. 4以下的范 圍。經由所述透明基板而測定到的所述黑矩陣的反射率，以鋁膜的反射率為基準而處于約 0. 05%以上0. 3%以下的范圍。
[0033] 在本發明的第1方式的顯示裝置用基板中，優選為，在光的波長分別為約430nm、 540nm、620nm的情況下，經由所述透明基板而測定到的所述黑矩陣的反射率處于約0. 05% 以上0.3%以下的范圍。
[0034] 在本發明的第1方式的顯示裝置用基板中，優選為，所述反射率降低層是透明樹 脂層。
[0035] 在本發明的第1方式的顯示裝置用基板中，優選為，所述反射率降低層是至少含 有碳的半透明樹脂層。
[0036] 在本發明的第1方式的顯示裝置用基板中，優選為，所述反射率降低層是至少含 有處于減法混色的關系的2種以上有機顏料的半透明樹脂層。
[0037] 在本發明的第1方式的顯示裝置用基板中，優選為，所述黑矩陣具有多個像素開 口部，在所述像素開口部分別配設有藍色濾光片、綠色濾光片、紅色濾光片的像素圖案。
[0038] 本發明的第2方式的顯示裝置用基板的制造方法中，在透明基板上涂覆成為反射 率降低層的第一層，使所述第一層半固化，在所述第一層上涂覆成為遮光層的第二層，使用 一個光掩膜將所述第一層及所述第二層一并曝光，通過1次顯像，從形成于所述透明基板 上的所述第一層及所述第二層，形成在所述反射率降低層上層積了所述遮光層的黑矩陣。
[0039] 在本發明的第2方式的顯示裝置用基板的制造方法中，優選為，所述反射率降低 層是所述透明樹脂層或所述半透明樹脂層。
[0040] 在本發明的第2方式的顯示裝置用基板的制造方法中，優選為，所述半透明樹脂 層含有碳。
[0041] 在本發明的第2方式的顯示裝置用基板的制造方法中，優選為，所述反射率降低 層是至少含有處于減法混色的關系的2種以上有機顏料的半透明樹脂層。
[0042] 本發明的第3方式的顯示裝置具備上述第1方式的顯示裝置用基板。
[0043] 發明效果
[0044] 本發明能夠提供一種能夠消除向畫面的映照、并且進行沒有著色的中性顯示的顯 示裝置用基板、顯示裝置用基板的制造方法及顯示裝置。
【附圖說明】
[0045] 圖1是表示本實施方式的顯示裝置用基板的第1例的截面圖。
[0046] 圖2是表示本實施方式的顯示裝置用基板的第2例的截面圖。
[0047]