[发明专利]显示装置用基板、显示装置用基板的制造方法及显示装置

说明书

技术领域

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。

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

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)。

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。

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。

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。

黑矩阵所要求的特性例如包括遮光性、析像性、绝缘性等。

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)。

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。

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。

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。

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。

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。