JP6232769B2 - 表示装置用基板の製造方法及び表示装置用基板、表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置用基板の製造方法およびこの製造方法による表示装置用基板に関わる。特に、表示装置に好適な低反射で、かつ、透過光の遮光性に優れた表示装置用基板に関わり、あわせて本発明に関わる表示装置用基板を具備する表示装置に関わる。

近年、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置には、明るい表示や低消費電力化のため、高い開口率が求められている。これらの表示装置では、画素を区分して表示のコントラストを向上させるために、通常、ブラックマトリクスが用いられる。

（ブラックマトリクスの細線化）
携帯電話など小型モバイル機器用の表示装置では、２００ｐｐｉ以上、さらには３００ｐｐｉ以上の高精細化に伴い、ブラックマトリクスの細線化が要求されている。ブラックマトリクスを高精細化することで、画素幅は３０μｍ以下と狭くなることから、ブラックマトリクスの膜厚に起因したカラーフィルタの平坦性の悪化が露呈してきている。３００ｐｐｉ以上の高精細な表示装置のブラックマトリクスは、４μｍ以下の細線である必要がある。

なお、例えばブラックマトリクスの遮光性を上げるために、４μｍ以下細線のブラックマトリクスをフォトリソグラフィの２回工程、つまり２層で形成することは、アライメントの観点できわめて難しい。ブラックマトリクスの２回工程での形成は、アライメントの誤差のために線幅の変化や表示ムラの発生につながりやすい。

（ブラックマトリクスの遮光性）
表示のコントラストを確保する目的で画素を囲う形で配設されるブラックマトリクスは、遮光性を得るため、通常、ガラスなど透明基板上に、カーボンなどの色材を樹脂に分散させた黒色樹脂で１μｍ以上の厚い膜厚に形成される。特に、複数画素をマトリクス状に配した表示部の周囲の４辺にある額縁部、つまり額縁状のブラックマトリクスには、透過測定での光学濃度にて、５以上、あるいは６以上の高い遮光性が要求される。額縁部からはバックライトユニットの光が漏れやすく、額縁部には、表示部に形成されたブラックマトリクスよりも高い光学濃度が要求される。

ブラックマトリクスの膜厚は、１μｍ以下であることが望ましい。図９に示すような透明基板１０上に形成される周知のブラックマトリクスＢＭは、高い光学濃度を要求されるため、およそ１〜２μｍの膜厚で形成されることが多い。このようにブラックマトリクスＢＭが１〜２μｍと厚く形成されると、透明基板１０上に形成される赤画素Ｒ、緑画素Ｇおよび青画素Ｂのうち、ブラックマトリクスＢＭに重畳する部分に、高さが１μｍ前後の突起６３が形成される。突起６３は、この図９に示すようなカラーフィルタを液晶表示装置に適用するときに、液晶の配向不良の原因となり、表示品位を大きく低下させる。２００ｐｐｉ以上、あるいは３００ｐｐｉ以上の高精細の画素では、突起６３の影響が画素内まで及び、突起６３によって画素内に凹みが形成され、光漏れや意図しない着色などの表示品位の低下が著しくなる。

この高い遮光性に加えて、ブラックマトリクスには、高画質化や意匠性向上のための低反射率が求められている。しかしながらカーボンなどの色材を樹脂に分散させた黒色樹脂では、カーボン含有量を増やすに付随して高い反射率となる。
ゆえ、高い遮光性（高い光学濃度）と低反射率、かつ、薄い膜厚のブラックマトリクスを両立させることは困難であった。

（先行技術）
以上のようなブラックマトリクスに関わる技術が、例えば下記特許文献１〜４に開示されている。

特許文献１には、ブラックマトリクスの構成に関わる技術として、表示領域の周辺部（上記、額縁部に相当）を２層で形成し、表示部は１層で形成する技術が開示されている。この文献の段落０００９には、Ｃｒ膜によるブラックマトリクスを形成する技術が開示されている。この文献の段落００３０には、表示領域の周辺部の２層ブラックマトリクスは、合計の膜厚１．２μｍにて形成されている。この文献の段落００２６には、１層目と２層目のブラックマトリクスが同一の材料からなることが開示されている。なおこの文献には、ブラックマトリクスの組成は記載されておらず、さらに、高精細化での課題やそのための技術向上策も開示されていない。

特許文献２には、黒色顔料と感光性樹脂とを主成分とする第一遮光層と、黒鉛を主成分とする第二遮光層と、からなる２層構成の遮光層が開示されている。この文献の段落００１２には、黒色顔料は、カーボンブラック、酸化チタン、鉄黒、アニリンブラック等と開示されている。なお特許文献２には、例えば、２５０ｐｐｉ以上の高精細画素となったときの課題は開示されておらず、必要とされる額縁部の光学濃度（例えば４以上）を得る手段も開示されていない。

特許文献３には、低光学濃度層と高光学濃度層の２層のブラックマトリクスが開示されている。この文献の請求項１１〜１３および実施例では、低光学濃度層は、青色あるいは赤色の膜厚２μｍで形成されている。高光学濃度層は、実施例１〜３ではいずれも１μｍで、高光学濃度層の合計膜厚は３μｍの構成となっており、図９に示すような周知のブラックマトリクスＢＭと同様に、カラーフィルタとしての平坦性を得にくい。なお特許文献３に開示の青色や赤色の低光学濃度層では、反射色が着色し、そもそもブラックマトリクスとしてニュートラル表示を得にくい。

特許文献４には、請求項１の（５）、（６）に開示されるように、カラーフィルタ上にドライエッチング耐性を有する感光性レジストを用いて、カラーフィルタ層上の中間層や無機膜をドライエッチングする工程が開示されている。なお特許文献４には、ドライエッチング技術を用いて２層構成のブラックマトリクスを形成する技術は開示されていない。

特開平１１−５２３５１号公報 特開平９−２９７２０９号公報 国際公開第２０１０／０７０９２９号 特開２０１３−１５７０３号公報

前記したように、より高い表示品質や高いコントラストの要求から、ブラックマトリクスには、４以上、あるいは、５以上の高い光学濃度が要求されている。そのため、カーボンなど遮光性色材（黒色色材）を樹脂に分散させた周知のブラックマトリクスでは、膜厚を１〜２μｍと厚くせざるを得ず、図９に示すような突起が形成されて表示装置の画質を損なうという問題がある。また、光学濃度４以上としたカーボン色材でのブラックマトリクスの光の反射率は、透明基板との界面において２％程度と比較的高いという問題もある。

なお、例えば特許文献１記載の発明のような、クロムをブラックマトリクスに用いる技術は、薄膜化が可能であるものの、クロムでのパターン形成における有害なクロムイオン発生が環境問題となり、実際の生産への適用は難しい。また、クロムを含む金属薄膜の反射率は高く、クロムをブラックマトリクスに用いた場合、表示装置の観察者側から見たときの外光反射により表示品位を大きく損ない易い。例えば、透明基板上に酸化クロムおよび金属クロムを積層させた構成では、ブラックマトリクスの光の反射率は、透明基板との界面において７％程度とかなり高く、表示装置のブラックマトリクスとして実用的とは言い難い。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、低い反射率で高い光学濃度を有し、かつ膜厚が薄いブラックマトリクスを具備する表示装置用基板を製造することができる表示装置用基板の製造方法を提供するものである。

本発明に関わる第１の態様は、透明基板上に、少なくとも黒色色材を樹脂に分散させた材料を用いて黒色膜を形成する工程と、前記黒色膜上に金属膜を形成する工程と、前記金属膜上に感光性樹脂のパターンを形成する工程と、前記金属膜をウエットエッチングでパターン加工する工程と、前記黒色膜を、平面視で前記金属膜と同一形状にドライエッチングの手法でパターン加工し、複数の画素開口部を具備するブラックマトリクスを形成する工程と、前記ブラックマトリクス上に透明樹脂層を形成する工程と、をこの順で含み、
前記金属膜は、マグネシウム、カルシウム、チタン、モリブデン、インジウム、錫、亜鉛、ネオジウム、ニッケル、およびアルミニウムからなる群から選択される１以上の金属元素が銅に添加された、銅合金であることを特徴とする表示装置用基板の製造方法である。

本発明に関わる第２の態様は、透明基板上に、少なくとも黒色色材を樹脂に分散させた材料を用いて黒色膜を形成する工程と、前記黒色膜上に金属膜を形成する工程と、前記金属膜上に感光性樹脂のパターンを形成する工程と、前記金属膜と前記黒色膜とを、平面視で互いに同一形状にドライエッチングの手法でパターン加工し、複数の画素開口部を具備するブラックマトリクスを形成する工程と、前記ブラックマトリクス上に透明樹脂層を形成する工程と、をこの順で含み、前記金属膜は、マグネシウム、カルシウム、チタン、モリブデン、インジウム、錫、亜鉛、ネオジウム、ニッケル、およびアルミニウムからなる群から選択される１以上の金属元素が銅に添加された、銅合金であることを特徴とする表示装置用基板の製造方法である。

本発明に関わる第３の態様は、上記表示装置用基板の製造方法により製造された表示装置用基板である。

本発明に関わる第４の態様は、上記表示装置用基板を具備する表示装置である。

ここで、上記表示装置用基板の製造方法では、前記感光性樹脂が、黒色色材を分散させた感光性樹脂であってもよい。

また、上記表示装置用基板の製造方法では、前記黒色膜の透過測定による光学濃度が、０．４〜１．８の範囲内であり、前記黒色膜の膜厚が０．１μｍから０．７μｍの範囲内にあってもよい。

また、上記表示装置用基板の製造方法では、前記透明樹脂層を形成する工程の前に、前記画素開口部に赤画素、緑画素および青画素を互いに隣接するよう配設する工程を具備していてもよい。

また、上記表示装置用基板の製造方法では、前記透明樹脂層上に、第２のブラックマトリクスと第２の透明樹脂層とをこの順で形成する工程を具備していてもよい。

本発明は、ブラックマトリクスを、光の反射率が低く、透過での光学濃度が高く、かつ、カラーフィルタの平坦性を改善する薄膜で形成できるなど多くの効果を持つ。

本発明の第１実施形態に関わる表示装置用基板の断面図である。 本発明の第１実施形態に関わる表示装置用基板の平面図である。 本発明の第１実施形態に関わる表示装置用基板の製造方法のフロー図である。 本発明の第２実施形態に関わる表示装置の断面図である。 本発明の第２実施形態に関わる表示装置の作用を説明する断面図である。 本発明の第３実施形態に関わる表示装置用基板の断面図である。 本発明の第３実施形態に関わる表示装置用基板の平面図である。 本発明の第３実施形態に関わる表示装置用基板の製造方法のフロー図である。 従来の表示装置用基板の断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は実質的に同一の機能および構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略するか又は必要な場合のみ説明を行う。

各実施形態においては、特徴的な部分について説明し、例えば通常の表示装置の構成要素と差異のない部分などについては説明を省略する。
また各実施形態は、液晶表示装置を主たる例として説明するが、各実施形態でも部分的に記載していることがあるように、有機ＥＬ表示装置のような他の表示装置についても同様に適用可能である。

（第１実施形態）
本実施形態においては、黒色色材を含む黒色膜のパターンと、金属膜のパターンと、さらに、黒色色材を含む感光性樹脂のパターンとの３層を含む表示装置用基板について説明する。

図１は、当実施形態に関わる表示装置用基板の第１の例を示す断面図である。当実施形態の表示装置用基板は、例えば有機ＥＬ表示装置であれば、赤色発光の有機ＥＬ素子、緑色発光の有機ＥＬ素子、および青色発光の有機ＥＬ素子の３色の発光素子を含む有機ＥＬ表示装置を前提としている。例えば液晶表示装置であれば、赤色発光のＬＥＤ素子、緑色発光のＬＥＤ素子、および青色発光のＬＥＤ素子の３色の発光素子を含むバックライトユニットを備え、各色ＬＥＤ素子と各画素に位置する液晶とをフィールドシーケンシャルで駆動する液晶表示装置を前提としている。

（表示装置用基板の概略構成）
表示装置用基板１２は、透明基板１０と、ブラックマトリクス４と、第１の透明樹脂層５と、を具備する。
透明基板１０としては、例えばガラス基板が用いられる。

ブラックマトリクス４は、第１の黒色膜１と、金属膜２と、第２の黒色膜（感光性樹脂）３と、が積層された構成である。第１の黒色膜１、金属膜２および第２の黒色膜３それぞれのパターンは、平面視で同一の形状で形成されている。なお第２の黒色膜３は、黒色色材を分散させない単なる感光性樹脂であっても良い。

図２は、当実施形態の平面図である。ブラックマトリクス４は複数の画素開口部１１を具備する。Ｙ方向には、例えば、４８０個の画素開口部１１が並んでいる。Ｘ方向には、例えば、１９２０個の画素開口部１１が並んでいる。

第１の黒色膜１は、この表示装置用基板１２を液晶表示装置に適用したときに、観察者側の面での光の反射を防止する。第２の黒色膜３は、例えば液晶セル内や有機ＥＬセル内での反射を小さくし、液晶や有機ＥＬの発光素子を駆動するアクティブ素子（ＴＦＴ）の誤動作を緩和する。

第１の黒色膜１および第２の黒色膜３は、例えば、光吸収性の色材としてカーボンを用いることができる。黒色膜１、３には、色調整のため複数種の有機顔料をさらに加えても良い。黒色膜１、３の透過測定での光学濃度は、例えば２未満とすることができる。例えば、黒色膜１、３の透過測定による光学濃度が、１μｍの単位膜厚あたり０．４から１．８の範囲にあり、かつ、黒色膜１、３の膜厚が０．１μｍから０．７μｍの範囲にあることが好ましい。

なお、例えばカーボンのみを色材とする黒色膜１、３の場合、光学濃度が２、あるいは３以上になると透明基板１０と黒色膜１、３との界面で生じる光の反射率が２％を超えてくることがある。黒色膜１、３の光学濃度は、カーボンなどの黒色色材、あるいは、カーボンに複数の有機顔料を樹脂に加える量で調整できる。

黒色膜１、３のパターンは、例えば、感光性の黒色塗布液を、透明基板１０に塗布して所望のパターンに露光、現像し、さらに熱処理などで硬膜して得ることができる。黒色塗布液は、例えば、有機溶剤と光架橋可能なアクリル樹脂と開始剤とを混合したものにカーボンを分散して作製される。

第１の黒色膜１には熱硬化タイプの樹脂を用い、第２の黒色膜３にはアルカリ現像可能な感光性樹脂を用いることができる。アクリル樹脂などの樹脂の固形分が例えば１４質量％であるとき、黒色塗布液でのカーボン量をおよそ６質量％から２５質量％の範囲内とすると、黒色膜１、３の光学濃度を、１μｍの単位膜厚あたり０．４から１．８とすることができる。この場合であって黒色膜１、３の膜厚が、０．３μｍであるとき、実効の光学濃度は０．１３から０．６程度となる。

金属膜２は、銅、銀、金、チタン、モリブデン、アルミニウム、あるいはこれらの合金が適用できる。ニッケルは強磁性体であるため、成膜レートが落ちるものの、スパッタリングなどの真空成膜で形成することができる。クロムは前記したように、環境汚染の問題や抵抗値が大きいというマイナス面を抱えるものの、本実施形態に関わる金属膜２として用いることができる。

金属膜２を形成する金属は、ガラス基板や樹脂との密着を得るため、銅あるいはアルミニウムに、マグネシウム、カルシウム、チタン、モリブデン、インジウム、錫、亜鉛、ネオジウム、ニッケル、アルミニウムから選択される１以上の金属元素を添加した合金とすることが好ましい。

金属元素を添加する量は、３ａｔ％以下であれば、銅合金やアルミニウムの抵抗値を大きく下げることがないので好ましい。当実施形態での構成では、金属膜２を形成する金属は、マグネシウム１ａｔ％の銅合金とした。抵抗値は、銅単体の場合と大きく変わらない。銅合金の成膜は、例えばスパッタリングでの真空成膜によって実施することができる。

銅合金薄膜やアルミニウム合金薄膜の場合、膜厚を１００ｎｍ以上、あるいは１５０ｎｍ以上とすると、可視光をほとんど透過しなくなる。したがって、本実施形態に関わる金属膜２は、例えば１００ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚で十分な遮光性を得ることができる。

ブラックマトリクス４では、例えば、第１の黒色膜１を膜厚３００ｎｍとし、金属膜２を膜厚１５０ｎｍとし、第２の黒色膜を３００ｎｍとすることができ、このときのブラックマトリクス４の全体膜厚は７５０ｎｍ（０．７５μｍ）となる。

（表示装置用基板の製造方法）
図３に、本発明の製造方法の一例として、第１の実施形態の表示装置用基板の製造工程を図示した。
第１の黒色膜１の塗布形成では、上記黒色塗布液を用い、第１の黒色膜１の膜厚を、０．３μｍとしている。第２の黒色膜３の塗布形成では、後工程のドライエッチングでの膜減りを考慮して、第２の黒色膜３の膜厚を、０．６μｍとしている。

前記したように、第２の黒色膜３には感光性でアルカリ現像可能な黒色塗布液を用い、第２の黒色膜３のパターン形成では最終的なブラックマトリクス４のパターン形状で、露光、現像、硬膜する。図３の工程フローに示すように、第２の黒色膜３のパターン形成後、銅合金である金属膜２を、黒色膜３をマスクとしてエッチングし、金属膜２も黒色膜３と同一のパターンとする。

金属膜２のエッチングは、ウエットエッチングの手法でも、あるいはドライエッチングの手法でも可能である。ウエットエッチングでは、例えば、酸化性のアルカリエッチャントを用いることができる。ドライエッチングの場合、塩素ガスなどハロゲンガスを用いたドライエッチング、あるいは、酸素ガスと有機酸蒸気を交互に用いるドライエッチングなどが可能である。

次に、酸素ガス、アルゴンガス、フロンガスなどを用いてドライエッチングの手法で、第２の黒色膜３および金属膜２をマスクとして、銅合金である金属膜２のパターン外の第１の黒色膜１の厚み０．３μｍを除去して、ブラックマトリクス４としてパターンを形成する。このときのドライエッチングは、第１の黒色膜１を対象とするアッシングといえる。第２の黒色膜３は、０．３μｍ膜減りして差し引き０．３μｍの第２の黒色膜３となる。金属膜２の膜厚は０．１５μｍ（１５０ｎｍ）としたので、ブラックマトリクス４の全体膜厚は合計０．７５μｍとなる。

以上によりブラックマトリクス４が形成される。なお、ドライエッチングやアッシングのあとは、次工程までに対象の基板をよく洗浄し乾燥させることが望ましい。また、銅合金表面に生じる酸化銅は、例えば、有機酸蒸気を用いたドライエッチングで除去できる。

（反射率の測定例）
当実施形態のブラックマトリクス４の透明基板１０との界面での反射率は、０．８％であった。反射率は、アルミニウム蒸着膜の反射率を１００％としている。測定では、顕微分光光度計（例えば、大塚電子社製 ＬＣＦ−１１００）を用いた。

（第２の実施形態）
当、第２の実施形態の液晶表示装置の部分断面図を図４に示した。図４は、当実施形態での表示装置用基板を、ＦＦＳあるいはＩＰＳと呼称される液晶駆動方式の液晶表示装置に適用した事例である。第２の実施形態に関わる表示装置Ａでは、第１の実施形態で製造した表示装置用基板１２に、さらに第２のブラックマトリクス８および第２の透明樹脂層７を積層している。

第２のブラックマトリクス８は、ブラックマトリクス４、つまり少なくとも第１の黒色膜１と金属膜２との２層構成（図示の例では、さらに第２の黒色膜３を具備する３層構成）のパターン上にさらに積層する黒色膜であり、平面視でブラックマトリクス４と同一パターンに形成されている。第２のブラックマトリクス８は、感光性でアルカリ現像可能な黒色塗布液を用い、周知のフォトリソグラフィの手法で形成している。

表示装置Ａでは、図示を省略したアクティブ素子（ＴＦＴ）を備えたアレイ基板２３を、液晶層２４を介して表示装置用基板１２と向かい合うように、表示装置用基板１２に貼り合わせている。アクティブ素子は、酸化物半導体を透明チャネルに用いるトランジスタであっても良い。アレイ基板側の金属配線は銅配線であっても良い。

アレイ基板２３には、透明基板２０上に画素電極２５と共通電極２６とが絶縁膜２８を介して具備されている。液晶層２４の液晶分子は、アレイ基板２３と表示装置用基板１２のそれぞれの面に平行に配向されている。液晶分子は、画素電極２５と共通電極２６との間に駆動電圧が印加されることで、アレイ基板２３上で回転し、表示のオン、オフを行う。

ＦＦＳ方式の液晶表示装置では、第２の透明樹脂層７上には配向膜のみ形成され、透明導電膜を第２の透明樹脂層７上に形成する必要がない。なお、図６では、配向膜および偏光板、位相差板などの図示を省略している。また、ＶＡ（垂直配向の液晶）など縦電界あるいは斜め電界で駆動する液晶の場合、液晶駆動のための電極として透明導電膜を第２の透明樹脂層７上に全面にまたは部分的に形成できる。

（第２のブラックマトリクスの作用）
図４の第２のブラックマトリクス８の形成位置による作用を、図４および図５を用いて説明する。図５を用いて、ブラックマトリクスＢＭが液晶層２４から離れている従来の表示装置１００での問題を説明する。なお図４、図５では、配向膜、偏光板などの図示を省略した。

例えば、２５０ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌｓ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）、さらには３００ｐｐｉといったより高精細な液晶表示装置１００では、画素サイズが小さいため、画素間にある液晶の配向不良の部分４１、４２から漏れてくる光４３、４４が液晶表示に悪影響を与える。

そこで、図４に示す本実施形態の表示装置Ａのように、第２のブラックマトリクス８を液晶層２４に近い位置にもってくることで、光漏れを抑制できる。しかも、複数種類の有機顔料を黒色色材とする第２のブラックマトリクス８、あるいはカーボン含有量が低い第２のブラックマトリクス８は、周知のブラックマトリクスＢＭよりカーボンが低濃度で済み、第２のブラックマトリクス８の比誘電率が小さいため、液晶層２４に近づけても駆動電圧の等電位線の分布を乱し難い。

（第３の実施形態）
図６は、本実施形態の製造方法で製造した表示装置用基板の第２の例を示す断面図である。具体的には、図６は、当実施形態に係り、赤色と緑色と青色のカラーフィルタを具備する表示装置用基板の一例を示す断面図である。

例えば有機ＥＬ表示装置であれば、少なくとも赤色と緑色と青色の発光成分を含む白色有機ＥＬを用い、赤色と緑色と青色のカラーフィルタをあわせ具備することでカラー表示を行う有機ＥＬ表示装置を前提としている。例えば液晶表示装置であれば、赤色と緑色と青色の発光成分を含む白色ＬＥＤ素子をバックライトに備え、赤色と緑色と青色のカラーフィルタをあわせ具備することでカラー表示を行う液晶表示装置を前提としている。

表示装置用基板２２は、透明基板１０と、ブラックマトリクス４と、青画素Ｂと、赤画素Ｒと、緑画素Ｇと、第1の透明樹脂層５と、第２のブラックマトリクス８と、第２の透明樹脂層７と、で構成される。
ブラックマトリクス４は、当実施形態では、第１の黒色膜１と、金属膜２のパターンと、の２層構成であり、第１の黒色膜１と金属膜２とは、平面視で同一の形状となる。当実施形態のそれぞれ構成要素の材料は、第１の実施形態と同様のものを用いることができる。

図７は、当第３の実施形態に関わる表示装置用基板２２を透明基板１０側から見た平面図である。画素開口部１１には、赤画素Ｒ、緑画素Ｇおよび青画素Ｂのいずれかが隙間なく配設されている。

図８に、当、第３の実施形態に関わる表示装置用基板２２の製造工程を示した。第１および第２の実施形態に示した第２の黒色膜は、ブラックマトリクス４の薄膜化のため、第１の黒色膜１のドライエッチング、あるいはこのドライエッチングの後の剥膜液に除去する。当、第３の実施形態に関わる表示装置用基板２２では、第２のブラックマトリクス８が形成されているため、第２の黒色膜がなくても、セル内での光の再反射や光の散乱などを抑制できる。

当実施形態でのブラックマトリクス４は、第１の黒色膜１の膜厚０．３μｍと金属膜２の膜厚０．１８μｍとの合計０．４８μｍときわめて薄く、積層される青画素Ｂ、赤画素Ｒおよび緑画素Ｇのカラーフィルタの平坦性を向上できる。青画素Ｂ、赤画素Ｒおよび緑画素Ｇは、アクリル樹脂などの透明樹脂にそれぞれ複数の有機顔料を分散して、周知のフォトリソグラフィの手法で形成したものである。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、図２に示すように、金属膜２のパターンがつながった形状で説明した。しかしながら、金属膜は、例えば、図２に示すＸ方向またはＹ方向に電気的に独立した複数のパターンで形成することができる。金属膜は、例えば、６画素、９画素といった隣接する複数の画素を一まとめにした複数のパターンで形成できる。あるいは金属膜を、一画素単位でＹ方向にストライプ状に延びるパターンで形成してもよい。さらに例えば、金属膜を、Ｘ方向に独立したパターンとした上で、第１の透明樹脂層上に、Ｙ方向に延びる透明電極のストライプ状のパターンを、ＩＴＯのような導電性金属酸化物で形成してもよい。この場合、金属膜のパターンと透明電極のパターンとをタッチセンシングの静電容量電極として用いることができる。あるいは、金属膜を電気的に独立したパターンの並びとすることで、単純マトリクスや、斜め電界方式などの液晶駆動電極として用いることができる。
このように、金属膜を複数のパターンで形成する場合には、ブラックマトリクスを複数のパターンで形成することになるため、金属膜が離間する部分には黒色膜が形成されず、光が漏れ易くなる可能性がある。しかしながら、金属膜が離間する部分を、第２のブラックマトリクスで覆うことで、光漏れを抑えることができる。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ ・・・ 第１の黒色膜
２ ・・・ 金属膜
３ ・・・ 第２の黒色膜
４ ・・・ ブラックマトリクス
５ ・・・ 第１の透明樹脂層
７ ・・・ 第２の透明樹脂層
８ ・・・ 第２のブラックマトリクス
Ｒ ・・・ 赤画素
Ｇ ・・・ 緑画素
Ｂ ・・・ 青画素

Claims (8)

1. 透明基板上に、少なくとも黒色色材を樹脂に分散させた材料を用いて黒色膜を形成する工程と、
   前記黒色膜上に金属膜を形成する工程と、
   前記金属膜上に感光性樹脂のパターンを形成する工程と、
   前記金属膜をウエットエッチングでパターン加工する工程と、
   前記黒色膜を、平面視で前記金属膜と同一形状にドライエッチングの手法でパターン加工し、複数の画素開口部を具備するブラックマトリクスを形成する工程と、
   前記ブラックマトリクス上に透明樹脂層を形成する工程と、をこの順で含み、
   前記金属膜は、
   マグネシウム、カルシウム、チタン、モリブデン、インジウム、錫、亜鉛、ネオジウム、ニッケル、およびアルミニウムからなる群から選択される１以上の金属元素が銅に添加された、銅合金である
   ことを特徴とする表示装置用基板の製造方法。
2. 透明基板上に、少なくとも黒色色材を樹脂に分散させた材料を用いて黒色膜を形成する工程と、
   前記黒色膜上に金属膜を形成する工程と、
   前記金属膜上に感光性樹脂のパターンを形成する工程と、
   前記金属膜と前記黒色膜とを、平面視で互いに同一形状にドライエッチングの手法でパターン加工し、複数の画素開口部を具備するブラックマトリクスを形成する工程と、
   前記ブラックマトリクス上に透明樹脂層を形成する工程と、をこの順で含み、
   前記金属膜は、
   マグネシウム、カルシウム、チタン、モリブデン、インジウム、錫、亜鉛、ネオジウム、ニッケル、およびアルミニウムからなる群から選択される１以上の金属元素が銅に添加された、銅合金である
   ことを特徴とする表示装置用基板の製造方法。
3. 前記感光性樹脂が、黒色色材を分散させた感光性樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置用基板の製造方法。
4. 前記黒色膜の透過測定による光学濃度が、０．４〜１．８の範囲内であり、
   前記黒色膜の膜厚が０．１μｍから０．７μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の表示装置用基板の製造方法。
5. 前記透明樹脂層を形成する工程の前に、前記画素開口部に赤画素、緑画素および青画素を互いに隣接するよう配設する工程を具備することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の表示装置用基板の製造方法。
6. 前記透明樹脂層上に、第２のブラックマトリクスと第２の透明樹脂層とをこの順で形成する工程を具備することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の表示装置用基板の製造方法。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の表示装置用基板の製造方法により製造された表示装置用基板。
8. 請求項７に記載の表示装置用基板を具備する表示装置。

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