显示装置用基板、显示装置用基板的制造方法及显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示装置用基板、显示装置用基板的制造方法及显示装置。
[0002] 本申请享受2013年4月30日提交的日本专利申请2013-095722号的优先权，其 内容援引于此。
【背景技术】
[0003] 近年来，在各种领域中应用了液晶显示装置。对于实现彩色显示的液晶显示装置 来说，彩色滤光片（也称作滤色片或滤色器）是必不可少的部件。彩色滤光片在例如玻璃 等透明基板上具备例如红色滤光片、绿色滤光片、蓝色滤光片等的着色像素。一般来说，为 了提高对比度或者防止在液晶显示装置中设置于对置基板上的TFT(薄膜晶体管）元件的 光所导致的误动作，在各着色像素之间具备黑矩阵（遮光部）。
[0004] 作为黑矩阵的形成方法，例如使用对金属铬薄膜进行蚀刻的方法。但是，考虑到成 本及环境负担的问题，有时也应用光刻法，该光刻法使用含有遮光材料的黑色感光性树脂 组成物。
[0005] 如下那样，通过使用黑色感光性树脂组成物的光刻法来形成黑矩阵。
[0006] 首先，通过例如旋涂法或狭缝涂覆法等，在透明基板上形成黑色感光性树脂组成 物的涂膜。形成对象基板根据需要而进行干燥、加热。然后，对形成对象基板，隔着具有规 定图案的光掩膜进行曝光处理。接着，通过显像处理将形成对象基板的未曝光部除去，通过 加热固膜处理在透明基板上形成黑矩阵。
[0007] 黑矩阵所要求的特性例如包括遮光性、析像性、绝缘性等。
[0008] 从透明基板侧观察具备彩色滤光片的液晶显示装置的情况下，有时会在透明基板 和黑矩阵的界面处反射外部光。这种情况下，在液晶显示装置的画面上映照出物体，可能 会导致色调变化或显示品质变差。因此，近年来希望能够降低反射率及控制反射光的色相 (反射色度）。
[0009] 在使用液晶显示装置的产品中，外观设计性越来越重要，非点亮时的色感也得到 了重视。非点亮时的色感受到构成液晶显示装置的TFT元件、液晶分子、偏振板、彩色滤光 片等各部件的反射色度的影响。在这些各部件中，彩色滤光片的黑矩阵由于相对来说反射 率高、并且在显示画面内所占的面积比率高，所以给反射色度带来的影响较大。因此，在黑 矩阵的反射率高、并且黑矩阵的反射色不是中性黑（neutral black)的情况下，特别是在移 动设备中装入黑矩阵时，存在被称为边框的外框部与黑矩阵的一体感被破坏的问题。
[0010] 通过调整TFT元件自身、偏振板或彩色滤光片的着色像素的反射色度，能够改善 液晶显示装置的非点亮时的色感。但是，这种情况下，点亮时的透射色度有时会变化。与此 相对，彩色滤光片的黑矩阵不透射光，所以能够不给点亮时的透射色度带来影响而仅调整 非点亮时的反射色度。于是，希望黑矩阵不损失黑矩阵的本来的特性而为低反射率、并且反 射色为中性黑，也就是说，希望在黑矩阵的反射分光中在可见光区域得到平缓的特性。
[0011] 但是，使用在感光性树脂组成物中分散黑色颜料而得到的黑色感光性树脂来形成 的以往的黑矩阵的反射率，很大程度上依赖于决定遮光性的颜料浓度。为了降低反射率，需 要降低颜料浓度。降低颜料浓度的情况下，为了保证遮光性而需要加厚黑矩阵的膜厚。如果 黑矩阵的膜厚变厚，则损失了彩色滤光片的平坦性，容易发生液晶分子的取向不良。相反， 为了通过薄膜的黑矩阵得到充分的遮光性，需要提高颜料浓度。提高颜料浓度的情况下，黑 矩阵的反射率变高。即，存在遮光性与低反射处于权衡关系（也称为背反关系）这一问题。
[0012] 作为解决遮光性和反射防止性的权衡关系的方法，例如有专利文献1(日本特开 2006-154849号公报）。专利文献1公开了：通过并用金属膜、以及使用了将碳黑（carbon black)和有机颜料同时均匀地分散的颜料分散液的黑色感光性树脂组成物，能够兼顾遮光 性和低反射率。
[0013] 但是，能够使碳黑和有机颜料的双方均匀地分散的分散剂的选择是非常困难的。 此外，为了提高光学浓度，需要将金属膜层积的工序，伴随着工序增加，生产性可能会下降。 进而，由于使用金属膜，成本可能会变高。
[0014] 作为不使用金属膜而解决遮光性和反射防止性的权衡关系的方法，例如有专利文 献2 (国际公开W02010/070929号小册子）。专利文献2公开了将低光学浓度层和高光学浓 度层层积的构造的黑矩阵。低光学浓度层例如使用含有颜料的着色感光性树脂组成物来形 成，例如厚度为2 μ m。高光学浓度层使用含有碳黑（以下简称为碳）或钛黑的黑色感光性 树脂组成物来形成。在专利文献2的[0100]段落及[0102]段落中，记载了优选为低光学 浓度层的材料包含颜料和树脂。在专利文献2的[0103]~[0105]段落中，示例了颜料种 类。低光学浓度层包含颜料的情况下，反射光由于该低光学浓度层所含有的有机颜料而包 含色感，所以在专利文献2中，难以形成反射光为中性黑的黑矩阵。专利文献2没有公开光 的波长为430nm、540nm、620nm各自的反射率处于0· 05~0· 3%的范围内的中性且低反射的 黑矩阵。在专利文献2的权利要求2中的光学浓度为0. 5以上的低光学浓度层中，反射率 有时会很高。在专利文献2中，没有公开使用低含碳率的遮光层的低光学浓度层的具体技 术。在专利文献2中也没有公开用于得到中性且低反射率的低光学浓度层的最佳膜厚。在 专利文献2中没有公开例如蓝色区域的波长为430nm、绿色区域的波长为540nm、红色区域 的波长为620nm等、每个光的波长的光学常数和反射率，也没有公开在可视域的波长域产 生怎样的反射色。
[0015] 与此相对，专利文献3 (日本专利第2861391号）公开了通过使用除了遮光剂和树 脂之外还作为补色颜料而添加了蓝色和紫色等颜料的黑矩阵来得到中性黑。
[0016] 此外，专利文献4(日本特开2005-75965号公报）公开了通过并用碳黑和钛氮氧 化物来得到中性黑。
[0017] 进而，专利文献5 (日本特开2011-227467号公报）公开了通过并用钛氮化物和从 C. I.颜料红254、C. I.颜料红177、C. I.颜料红179中选择的至少1种红色颜料来得到中 性黑。
[0018] 但是，虽然这些专利文献3~5在使黑矩阵单体的反射色度接近中性黑这一方面 是有效的，但是没有反射率降低效果，在任一方法中，经由透明基板而测定到的黑矩阵的反 射率均为1.0%以上。
[0019] 专利文献6 (日本特开2011-197521号公报）及专利文献7 (日本特开平10-301499 号公报）公开了通过铬等的金属氮氧化物、金属膜的多层构造来形成反射率低的黑矩阵的 技术。但是，专利文献6、7所公开的技术，例如如专利文献6的段落[0004]、专利文献7的 图8或图9所公开的那样，反射率高达5%左右，并不合适。作为光学干涉膜，例如通过形 成2层以上的多层膜并调整膜厚，能够在特定波长域实现低反射，但是这种情况下，反而难 以在可视域整体实现低反射。此外，单层或2层的金属氧化物、金属氮氧化物、金属膜的真 空成膜等的成本较高，并且在基于蚀刻的图案形成工序中存在铬离子等金属离子引起的环 境污染问题。
[0020] 现有技术文献
[0021] 专利文献
[0022] 专利文献1 :日本特开2006-154849号公报
[0023] 专利文献2 :国际公开2010/070929号小册子
[0024] 专利文献3 :日本专利第2861391号公报
[0025] 专利文献4 :日本特开2005-75965号公报
[0026] 专利文献5 :日本特开2011-227467号公报
[0027] 专利文献6 :日本特开2011-197521号公报
[0028] 专利文献7 :日本特开平10-301499号公报
【发明内容】
[0029] 发明所要解决的课题
[0030] 本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，提供一种能够消除向画面的映照 且能够进行无着色的中性显示的显示装置用基板、显示装置用基板的制造方法及显示装 置。
[0031] 解决课题所采用的技术手段
[0032] 本发明的第1方式的显示装置用基板中，具备透明基板和黑矩阵，该黑矩阵是在 所述透明基板之上依次层积具有约〇. 1 μπι以上0. 7 μπι以下的范围的膜厚的反射率降低 层、以及作为遮光性色材的主材而含有碳的遮光层而形成的。将所述膜厚和每单位膜厚 的光学浓度相乘而得到的所述反射率降低层的有效光学浓度处于约〇以上〇. 4以下的范 围。经由所述透明基板而测定到的所述黑矩阵的反射率，以铝膜的反射率为基准而处于约 0. 05%以上0. 3%以下的范围。
[0033] 在本发明的第1方式的显示装置用基板中，优选为，在光的波长分别为约430nm、 540nm、620nm的情况下，经由所述透明基板而测定到的所述黑矩阵的反射率处于约0. 05% 以上0.3%以下的范围。
[0034] 在本发明的第1方式的显示装置用基板中，优选为，所述反射率降低层是透明树 脂层。
[0035] 在本发明的第1方式的显示装置用基板中，优选为，所述反射率降低层是至少含 有碳的半透明树脂层。
[0036] 在本发明的第1方式的显示装置用基板中，优选为，所述反射率降低层是至少含 有处于减法混色的关系的2种以上有机颜料的半透明树脂层。
[0037] 在本发明的第1方式的显示装置用基板中，优选为，所述黑矩阵具有多个像素开 口部，在所述像素开口部分别配设有蓝色滤光片、绿色滤光片、红色滤光片的像素图案。
[0038] 本发明的第2方式的显示装置用基板的制造方法中，在透明基板上涂覆成为反射 率降低层的第一层，使所述第一层半固化，在所述第一层上涂覆成为遮光层的第二层，使用 一个光掩膜将所述第一层及所述第二层一并曝光，通过1次显像，从形成于所述透明基板 上的所述第一层及所述第二层，形成在所述反射率降低层上层积了所述遮光层的黑矩阵。
[0039] 在本发明的第2方式的显示装置用基板的制造方法中，优选为，所述反射率降低 层是所述透明树脂层或所述半透明树脂层。
[0040] 在本发明的第2方式的显示装置用基板的制造方法中，优选为，所述半透明树脂 层含有碳。
[0041] 在本发明的第2方式的显示装置用基板的制造方法中，优选为，所述反射率降低 层是至少含有处于减法混色的关系的2种以上有机颜料的半透明树脂层。
[0042] 本发明的第3方式的显示装置具备上述第1方式的显示装置用基板。
[0043] 发明效果
[0044] 本发明能够提供一种能够消除向画面的映照、并且进行没有着色的中性显示的显 示装置用基板、显示装置用基板的制造方法及显示装置。
【附图说明】
[0045] 图1是表示本实施方式的显示装置用基板的第1例的截面图。
[0046] 图2是表示本实施方式的显示装置用基板的第2例的截面图。
[0047]