WO2021220734A1 - ブラックマトリクス基板及びこれを備えた表示装置 - Google Patents

ブラックマトリクス基板及びこれを備えた表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2021220734A1
WO2021220734A1 PCT/JP2021/014633 JP2021014633W WO2021220734A1 WO 2021220734 A1 WO2021220734 A1 WO 2021220734A1 JP 2021014633 W JP2021014633 W JP 2021014633W WO 2021220734 A1 WO2021220734 A1 WO 2021220734A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
line width
black matrix
layer
transparent
light
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/014633
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
京慧 川田
健蔵 福吉
Original Assignee
凸版印刷株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 凸版印刷株式会社 filed Critical 凸版印刷株式会社
Priority to KR1020227041014A priority Critical patent/KR20230002995A/ko
Priority to EP21797239.7A priority patent/EP4145544A4/en
Priority to CN202180030582.6A priority patent/CN115443422A/zh
Publication of WO2021220734A1 publication Critical patent/WO2021220734A1/ja
Priority to US17/975,763 priority patent/US20230047411A1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0019—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors)
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/856—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/86—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
    • H10K50/865—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. light-blocking layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/875—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K59/878—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/8791—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
    • H10K59/8792—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. black layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0058—Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0091—Scattering means in or on the semiconductor body or semiconductor body package
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]

Definitions

  • the present invention relates to a black matrix substrate and a display device provided with the black matrix substrate.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2020-079289 filed in Japan on April 28, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Patent Document 1 discloses a backlight unit including a wavelength conversion sheet for converting the wavelength of light emitted from a blue light emitting element, a blue light emitting element, and a light reflecting partition wall.
  • a backlight unit including a wavelength conversion sheet for converting the wavelength of light emitted from a blue light emitting element, a blue light emitting element, and a light reflecting partition wall.
  • the reflective material used for the reflective bulkhead there is no description of the reflective material used for the reflective bulkhead, and the structure of the reflective bulkhead has not been clarified. Therefore, the method of forming the reflective partition wall becomes unclear, and it is difficult for a third party to reproduce the technique described in Patent Document 1.
  • Patent Document 2 discloses a technique such as a partition wall portion having a through hole penetrating in the thickness direction of a translucent substrate, and a color conversion portion provided inside the through hole and containing a light color conversion substance. ing.
  • the color filter 10 disclosed in FIG. 2 and the like discloses the configurations of the red coloring unit 131R, the green coloring unit 131G, the blue coloring unit 131B, and the color conversion unit 132.
  • the light-shielding portion 122 has a thickness of T2 including the heights of the red coloring portion 121R and the color conversion portion 132, and is described in paragraph 0017 as about 10 ⁇ m.
  • the specific method for forming the thick light-shielding portion 122 containing a light-shielding black pigment such as carbon black is not clear.
  • the optical density of the light-shielding portion 122 is unknown, it is well known including the exposure / development step in forming a thickness of 10 ⁇ m with a normal black matrix having an optical density of around 4 when suppressing the incident light from being incident on adjacent pixels.
  • Patent Document 2 does not disclose a technique for forming a light-reflecting film.
  • Patent Document 3 discloses a technique of a phosphor substrate having a phosphor layer and a reflective partition wall surrounding the phosphor layer, and suppressing the excitation light from being incident on adjacent pixels at a place where it should originally be incident.
  • Paragraphs 0010 to 0013 disclose a partition structure in which a light scattering layer and a light absorbing layer formed of a material containing a resin and light scattering particles are laminated.
  • the film thickness of the light scattering layer described in FIG. 1 is described in paragraph 0077 as being about 1 ⁇ m to 100 ⁇ m, and it is described that the photolithography method is desirable in the manufacturing method described in paragraph 0080.
  • Patent Document 4 discloses an ultraviolet light emitting element, a phosphor substrate that converts the wavelength of light emitted from a blue light emitting element, a blue light emitting element, and a backlight unit including a light reflecting partition wall.
  • Paragraphs 0018, 0021, and 0022 disclose aluminum, aluminum alloys, and the like as metal films, although it is unknown whether they are light absorption or reflection.
  • Paragraph 0021 discloses laser ablation for patterning metal films (removal of the bottom of the opening), but is expected to affect, for example, wiring boards and LEDs due to the effects of high heat from laser irradiation and contamination from aluminum scattering. No damage is listed.
  • Paragraph 0022 discloses a method for removing lift-off of a metal film, but does not describe technical details such as resist coating, exposure, and development for lift-off in consideration of the height (unevenness) of the partition wall.
  • the present invention provides a bright display device for LED displays such as micro LEDs and mini LEDs, and further organic EL displays, which alleviates a decrease in contrast and a decrease in color purity due to light emitted from a light emitting element entering adjacent pixels as stray light. It relates to a black matrix substrate that can be formed and a display device using the black matrix substrate.
  • a first aspect of the present invention is a black matrix substrate, wherein a transparent substrate and one surface of the transparent substrate have a line width Ax in the first direction and a line width Ay in the second direction in a plan view.
  • the black matrix formed in a lattice pattern, the first transparent resin layer covering the black matrix, and the first transparent resin layer on the first transparent resin layer in a plan view in a direction toward one surface of the transparent substrate.
  • a line width Dx smaller than the line width Ax in one direction at the same central axis as the line width Ax, and a line width Dy smaller than the line width Ay in the second direction at the same central axis as the line width Ay.
  • the line width Cx larger than the line width Dx in the first direction is the same center as the line width Ax.
  • the light reflection layer provided with a light reflecting layer laminated so as to cover the resin wall on the axis and on the same central axis as the line width Ay with a line width Cy larger than the line width Dy in the second direction.
  • the layer is provided with a brim (brim) having a width Ex along the first direction, inside the line width Ax, and symmetrically with respect to the central axis of the line width Ax, and along the second direction.
  • a brim is provided inside the line width Ay and symmetrically from the central axis of the line width Ay with a width Ey, and in a plan view in a direction toward one surface of the transparent substrate, the first direction.
  • the light reflection is a line width Bx including the two brims having the line width Cx and the width Ex, and a line width By including the two brims having the line width Cy and the width Ey in the second direction.
  • a transparent protective layer laminated so as to cover the layer is provided.
  • the line width Bx is smaller or equal to the line width Ax, and the line width By is smaller or equal to the line width Ay. May be good.
  • a color filter including a red filter, a green filter, and a blue filter is arranged between the transparent substrate and the black matrix in a cross-sectional view. You may.
  • a fourth aspect of the present invention is a color filter including a red filter, a green filter, and a blue filter between the black matrix and the first transparent resin layer in a cross-sectional view of the black matrix substrate of the first aspect. May be arranged.
  • the height of the resin wall in the direction away from one surface of the transparent substrate may be 2 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the aspect ratio and the width of the partition wall greatly vary depending on the pixel pitch and the thickness of the wavelength conversion layer.
  • the black matrix substrate of the first aspect may be provided with a wavelength conversion layer of light in each region surrounded by the resin walls having the line width Bx and the line width By. good.
  • a light scattering layer may be provided in each region surrounded by the resin wall having the line width Bx and the line width By. ..
  • the light reflecting layer in the black matrix substrate of the first aspect, may be a light reflecting layer formed of aluminum or an aluminum alloy. In the ninth aspect of the present invention, in the black matrix substrate of the first aspect, the light reflecting layer may sandwich silver or a silver alloy between the first conductive oxide and the second conductive oxide. In the tenth aspect of the present invention, in the black matrix substrate of the ninth aspect, the first conductive oxide and the second conductive oxide may contain at least indium oxide and zinc oxide. In the eleventh aspect of the present invention, the film thicknesses of the first conductive oxide and the second conductive oxide may be different in the black matrix substrate of the ninth aspect. In the twelfth aspect of the present invention, in the black matrix substrate of the ninth aspect, the first conductive oxide and the second conductive oxide contain at least indium oxide, and the content of indium oxide is different from each other. You may.
  • the first transparent resin layer may contain at least one of a yellow pigment, an ultraviolet absorber, and transparent fine particles.
  • a fourteenth aspect of the present invention is a display device, which includes a black matrix substrate according to any one of the first to twelfth aspects.
  • a fifteenth aspect of the present invention is a method for manufacturing a black matrix substrate used in a display device, which includes at least the following steps (1) to (7).
  • (1) Step of forming a black matrix on one surface of a transparent substrate (2) Step of forming a first transparent resin layer on the black matrix (3) Forming a resin wall on the first transparent resin layer (4) A step of forming a metal thin film so as to cover the resin wall and the first transparent resin layer.
  • Step of forming a photosensitive protective film so as to cover the metal thin film (6) The photosensitive protective film is exposed, developed, and hardened, and transparently protected so as to expose a part of the metal thin film.
  • a sixteenth aspect of the present invention is the method for producing a black matrix substrate according to the fifteenth aspect, which may further include a step of forming a red filter, a green filter, and a blue filter layer.
  • the present invention alleviates the decrease in contrast and color purity caused by the light emitting element entering adjacent pixels as stray light in LED displays such as micro LEDs and mini LEDs, and further in organic EL displays, and improves visibility and light utilization efficiency. It is possible to provide an improved and bright display device.
  • the matrix arrangement of light emitting elements refers to an arrangement in which light emitting units containing one or more light emitting elements are arranged in a matrix at a constant pitch in a plan view.
  • a matrix of light emitting elements may be referred to as an optical module.
  • the light emitting unit is surrounded by a black matrix having a grid-like (first grid-like) pattern in a plan view when used as a display device.
  • each light emitting unit surrounded by a black matrix contains one or more light emitting elements which are light emitting diodes.
  • the drive on / off and the brightness of light emission can be adjusted by a unit of a light emitting unit including, for example, one or more light emitting elements, or by a plurality of light emitting units.
  • the number of light emitting elements and the number of pixels included in the light emitting unit can be larger than the number of pixels in a plan view. In other words, it can be said that the efficient drive of the display device due to the small number of light emitting elements relative to the number of pixels is an advantage of local dimming.
  • plan view means "plan view” seen from one surface of the transparent substrate and the normal direction from the two surfaces of the transparent substrate (the surface opposite to the one surface above). It may be the “planar view” seen in. The former "plan view” may be described as “plan view seen from the observer direction”.
  • the black matrix, the resin wall, the light reflecting layer, and the transparent protective layer according to the present invention overlap each other with the same center line having line symmetry in the line width direction. This center line is called the "central axis". In the figure, the alternate long and short dash line indicates the central axis.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the black matrix substrate 100 according to the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view of FIG. 2 as viewed from one surface of the transparent substrate 110 (in the D direction when the light-reflecting partition wall 6 is viewed).
  • the first direction according to claim 1 is the X direction
  • the second direction is the Y direction.
  • the Z direction can be rephrased as the height (thickness) direction of the light reflecting partition wall 6.
  • the black matrix substrate 100 has a transparent substrate 110, a black matrix 1 formed on the transparent substrate 110, a first transparent resin layer 2, and a light reflectivity on the first transparent resin layer 2. It is configured to include a partition wall 6.
  • the light-reflecting partition wall 6 is composed of a resin wall 3, a light-reflecting layer 4, and a transparent protective layer 5. Further, the resin wall 3 has a line width Dx in the first direction (in the figure, the X direction) and a line width Dy in the second direction (in the figure, the Y direction).
  • the light reflecting layer 4 is formed on the resin wall 3, and has a line width Cx in the first direction (X direction in the drawing) and a line width in the second direction (Y direction) including the line width Dx of the resin wall 3.
  • the transparent protective layer 5 is formed so as to cover the light reflecting layer 4, and has a line width Bx in the first direction (X direction) and a line in the second direction (Y direction) so as to include the line width Cx of the light reflecting layer 4.
  • the black matrix 1 has a line width Ax in the first direction (X direction) and a line width Ay in the second direction (Y direction).
  • the line width Bx can be less than or equal to the line width Ax.
  • the line width By can be less than or equal to the line width Ay.
  • the black matrix 1, the transparent protective layer 5, the light reflecting layer 4, and the resin wall 3 all share the central axis 12 as shown in the drawing, and the respective grid patterns are formed in a plan view as shown in FIG. Overlap.
  • the black matrix 1 has the largest line width
  • the black matrix 1, the transparent protective layer 5, the light reflecting layer 4, and the resin wall 3 have the smallest line widths in this order.
  • the light reflecting layer 4 has a line width Ex of brim 4a on both sides symmetrical from the central axis 16 in the first direction, and a line width Ey of brim 4a on both sides symmetrical from the central axis in the second direction.
  • the above-mentioned line width relationships can be summarized as follows.
  • Bx Cx + 2Ex ... (2)
  • By Cy + 2Ey ... (4)
  • FIGS. 11 to 19 are partial cross-sectional views showing intermediate configurations of the black matrix substrate of the present invention in each step.
  • FIG. 11 shows a black film 7 formed by applying a black photosensitive resist (for example, an alkali-soluble negative resist) on the transparent substrate 110.
  • a black photosensitive resist for example, an alkali-soluble negative resist
  • the black film 7 is exposed, developed, and hardened using a well-known photolithography technique, and is formed as the black matrix 1 shown in FIG.
  • the optical density of the black matrix 1 is sufficient if it is in the range of 1 to 3.
  • the optical density may be 1 or less. This is because, as shown in a later step, the light reflecting layer 4 is formed of aluminum, silver, or an alloy containing other elements having high light-shielding properties in the film thickness direction, so that the black matrix 1 is formed at a low optical density. Can be formed.
  • the film thickness of the black matrix 1 is, for example, 0.3 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less, or 1. It can be a thin film of less than 5 ⁇ m.
  • the first transparent resin layer 2 formed in the next step has uneven film thickness, which causes variations in the height and shape of the light-reflecting partition wall 6, which is preferable. No. If it is less than 0.3 ⁇ m, the reflected light (reflected light of the externally incident light) from the light reflecting layer which is the base of the black matrix 1 leaks out, and the display quality tends to be deteriorated.
  • the step of forming the black film 7 from the coating of the black photosensitive resist and forming it as the black matrix 1 using a well-known photolithography technique is referred to as a "black matrix forming step".
  • FIG. 13 shows a configuration in which the first transparent resin layer 2 is laminated so as to cover the black matrix 1.
  • FIG. 14 shows a configuration in which a photosensitive resin film 8 is further laminated on the first transparent resin layer 2.
  • the photosensitive resin film 8 is exposed, developed, and hardened using a well-known photolithography technique to obtain the resin wall 3 shown in FIG.
  • a transparent negative resist or positive resist that does not contain a coloring pigment such as a white pigment or a black pigment can be applied to the photosensitive resin film 8.
  • the height (film thickness) of the resin wall 3 can be, for example, 2 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the height of the resin wall 3 can be 2 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less as the height of the light-reflecting partition wall 6.
  • the height of the light-reflecting partition 6 may be made larger than 200 ⁇ m by adding the height of a light emitting element such as an LED chip.
  • the height of the light-reflecting partition wall 6 will be described in detail later in the embodiment of the display device.
  • the step of forming the resin wall 3 by laminating the photosensitive resin film 8 and using a well-known photolithography technique, which is shown in FIGS. 14 to 15, is referred to as a "step of forming the resin wall 3". do.
  • a light-reflecting metal thin film 9 covering the resin wall 3 and the first transparent resin layer 2 is formed by a vacuum film deposition method such as vacuum deposition or sputtering.
  • a light-reflecting thin film such as aluminum, aluminum alloy, silver, or silver alloy can be applied to the metal thin film 9.
  • the metal thin film 9 is patterned as the light reflecting layer 4 in the subsequent steps.
  • the thickness of the thin film of aluminum, aluminum alloy, silver, or silver alloy can be, for example, 0.1 ⁇ m to 0.3 ⁇ m. If the film thickness is 0.1 ⁇ m or more, sufficient visible light reflection and light-shielding property with an optical density of 4 or more can be obtained.
  • the film thickness of the metal thin film 9 applied to the side surface of the resin wall 3 tends to be thinner than the film thickness applied to the top of the resin wall 3 in the illustration.
  • the film thickness of the metal thin film 9 to be formed on the side surface of the resin wall 3 is preferably at least 0.1 ⁇ m or more.
  • the photosensitive protective film 10 covering the metal thin film 9 and the resin wall 3 is applied and laminated.
  • the photosensitive protective film 10 is exposed, developed, and hardened by using a well-known photolithography technique, and is formed as the transparent protective layer 5 shown in FIG.
  • a transparent negative resist or positive resist that does not contain a coloring pigment such as a white pigment or a black pigment can be applied to the photosensitive protective film 10.
  • FIG. 17 shows the photosensitive protective film 10 to be developed and removed as a developing and removing unit Dv. In the developing and removing section Dv, the underlying metal thin film 9 is exposed and becomes an exposed section Et (see FIG. 18).
  • the metal thin film 9 was wet-etched to remove the exposed portion Et of the metal thin film by etching to obtain the light reflecting layer 4 shown in FIG.
  • the exposed portion Et can be removed by a simple method of wet etching and a method without thermal damage, and the pixel opening 11 (see FIG. 4) can be secured, and the light reflectivity according to the present invention can be secured.
  • the black matrix substrate 100 is provided with a partition wall.
  • Etchants used for wet etching include nitric acid-acetic acid-based etching solutions, etching solutions containing ferric chloride, and etching solutions containing oxidizing agents such as cerium ammonium nitrate, ammonium fluoride, and organic sulfonic acid. Or an alkaline etching solution such as sodium hydroxide or potassium hydroxide can be used.
  • a color according to FIG. 6, which will be described later includes a red filter, a green filter, and a blue filter between the step of forming the black matrix and the step of forming the first transparent resin layer on the black matrix.
  • It can be a method for manufacturing a black matrix substrate provided with a light-reflecting partition wall, to which a step of forming a filter 50 is added.
  • a step of forming the color filter 50 shown in FIG. 7 described later which includes a red filter, a green filter, and a blue filter, is added on the transparent substrate. It can be a method for manufacturing a black matrix substrate comprising the above.
  • FIG. 6 is a partial cross section of a black matrix substrate 100A in which a color filter 50 including a red filter R, a green filter G, and a blue filter B is inserted between a black matrix 1 and a first transparent resin layer 2 according to the present invention. It is a figure.
  • the order in which the red filter R, the green filter G, and the blue filter B are entered is not limited.
  • a wavelength conversion layer or a light scattering layer, and a mixed layer of the wavelength conversion material and the light scattering material can be arranged in the region Bw surrounded by the light-reflecting partition wall.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a black matrix substrate 100B in which a color filter 50 including a red filter R, a green filter G, and a blue filter B is inserted between a transparent substrate 110 and a black matrix 1 according to the present invention. ..
  • the order in which the red filter R, the green filter G, and the blue filter B are entered is not limited.
  • the color filter is formed on a flat transparent substrate without the uneven black matrix, so that the flatness of the color filter of the second modification is improved.
  • a wavelength conversion layer or a light scattering layer, and a mixed layer of the wavelength conversion material and the light scattering material can be arranged in the region Bw surrounded by the light-reflecting partition wall.
  • the red filter R, the green filter G, and the blue filter B are provided between the black matrix 1 and the first transparent resin layer 2 or between the transparent substrate 110 and the black matrix 1. You can insert a color filter that includes it.
  • Coloring materials applicable to the black matrix include organic pigments and inorganic pigments, and examples of organic pigments include carbon black, graphite, aniline black, and cyanine black.
  • examples of the inorganic pigment include titanium oxide, titanium nitride, iron oxide and the like.
  • the desired light-shielding property can be obtained by using these pigments alone or in admixture of a plurality of pigments as appropriate.
  • carbon black is particularly suitable as a light-shielding material.
  • red organic pigment applicable to the red filter R examples include C.I. I. Pigment Red 7, 14, 41, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: 4, 146, 168, 177, 178, 179, 184, 185, Red pigments such as 187, 200, 202, 208, 210, 246, 254, 255, 264, 270, 272, 279 can be used.
  • a yellow pigment or an orange pigment can also be used in combination with the red filter R.
  • the yellow organic pigments applicable to the present invention are C.I. I.
  • green pigment applicable to the green filter G examples include C.I. I. Green pigments such as Pigment Green 7, 10, 36, and 37 can be used, and yellow pigments can also be used in combination. Zinc halogenated phthalocyanine green pigment and aluminum halogenated aluminum phthalocyanine green pigment can be preferably used.
  • blue pigment applicable to the blue filter B examples include C.I. I. Blue pigments such as Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64 can be used, and purple pigments can also be used in combination.
  • purple pigment C.I. I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50 and the like.
  • the transparent resin is preferably a transparent resin having a visible transmittance of 90% or more, and is preferably an alkali-soluble photosensitive resin containing a resin precursor.
  • the pigment can be contained in the range of 15% by mass to 65% by mass with respect to the resin.
  • the photosensitive resin a (meth) acrylic having a reactive substituent such as an isocyanate group, an aldehyde group, an epoxy group or a silanol group on a linear polymer having a reactive substituent such as a hydroxyl group, a carboxyl group or an amino group.
  • a photocrosslinkable group such as a (meth) acryloyl group or a styryl group is introduced into the linear polymer by reacting a compound or silicic acid.
  • examples thereof include siloxane resin and benzoxazine resin.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the black matrix substrate 100C according to the present invention.
  • FIG. 5 is a partially enlarged view of part C of FIG.
  • Silver has a light reflectance of about 10% higher than that of aluminum in the light wavelength range of 420 nm to 700 nm. Therefore, when silver or a silver alloy is used as the light reflecting layer, the light emitted from a light emitting element such as an LED, which will be described later, can be used more effectively. However, silver has low adhesion to a resin or a glass substrate, and from this point of view, it is difficult to provide a practical level light reflecting layer.
  • FIG. 5 shows a light reflecting layer 4 in which silver or a silver alloy is sandwiched between the first conductive oxide 41A and the second conductive oxide 41B.
  • Indium oxide, zinc oxide, tin oxide, or a composite oxide containing these can be conductive and can strengthen the adhesion between silver (or a silver alloy) and a resin or a glass substrate.
  • the etching rate of silver (or silver alloy) can be adjusted by adjusting the amount of indium oxide and zinc oxide added, and the light-reflecting layer 4 sandwiching silver or silver alloy between conductive oxides 41A and 41B is wet-etched. It is possible to form a pattern with.
  • the visible transmittance of indium oxide, zinc oxide, tin oxide, or a composite oxide containing these is high.
  • the third modification proposes the use of silver (or silver alloy) having a high light reflectance.
  • the light reflecting layer 4 in the third modification has a structure in which silver or a silver alloy is sandwiched between conductive oxides.
  • the film thickness of silver or the silver alloy can be, for example, 0.1 ⁇ m or more and 0.3 ⁇ m or less at the film thickness t2 of the metal thin film deposited on the side surface of the resin wall.
  • the film thickness t1 of the metal thin film deposited on the top of the resin wall tends to be thicker than the film thickness t2 of the metal thin film deposited on the side surface.
  • the film thicknesses t3 and t4 of the first conductive oxide 41A and the second conductive oxide 41B can be, for example, 0.01 ⁇ m to 0.05 ⁇ m.
  • a wavelength conversion layer or a light scattering layer can be arranged in the region Bw surrounded by the light-reflecting partition wall.
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view of the display device 200 to which the black matrix substrate 100 of the first embodiment is applied, which is related to the display device of the present invention.
  • the light scattering layer 30 is arranged in the region Bw surrounded by the light-reflecting partition wall between the light-reflecting partition walls 6.
  • the optical module 20a shown in FIG. 8 includes a light emitting element which is an LED on the optical module substrate 120, and each light emitting element is driven by a thin film transistor (not shown).
  • a light emitting element which is an LED on the optical module substrate 120
  • each light emitting element is driven by a thin film transistor (not shown).
  • the red light emitting element 21, the green light emitting element 22, and the blue light emitting element 23 can be arranged in the openings of the light emitting elements, respectively.
  • these light emitting elements may be white light emitting elements.
  • a transparent substrate such as a glass substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, or a plastic substrate can be used. It is desirable that the coefficient of thermal expansion of the substrate materials constituting the transparent substrate 110 and the optical module substrate 120 is the same.
  • the array substrate refers to a substrate in which thin film transistors that drive display function layers such as a light emitting element and a liquid crystal layer are arranged in a matrix.
  • one or more thin film transistors are arranged in one pixel, which is the minimum unit of display.
  • the liquid crystal layer is usually driven by one per pixel, and in a light emitting element such as an organic EL, seven may be arranged per pixel.
  • the height H1 of the light-reflecting partition wall 6 includes the thickness H30 of the light scattering layer and the height H2 of the light emitting elements 21, 22 and 23.
  • the height H2 may be added to make the height H1 of the light reflecting partition wall 6 larger than the height H2 of the light emitting elements 21, 22 and 23.
  • the height can be, for example, in the range of 2 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the semiconductor layer including the light emitting layer of the light emitting element can be composed of any semiconductor such as GaN, AlGaN, InGaN, InAlN, AlInGaN, ZnSe, GaP, AlGaP, AlGaAs, AlInGaP, or a stack thereof.
  • the height H1 of the light-reflecting partition wall is required to be the same as or thicker than the thickness of the wavelength conversion layer when the wavelength conversion layer is filled in the light-reflecting partition wall, for example, from 2 ⁇ m. It can be within the range of 200 ⁇ m.
  • the height H1 of the light-absorbing partition wall may be 200 ⁇ m or more, but when a general coating device such as a curtain coater or a slit coater is used, it is formed with a thick coating film with a film thickness after drying. Since it is difficult, it is appropriate to set the upper limit to 200 ⁇ m.
  • the "display function layer" included in the display device includes a plurality of light emitting diode elements called LEDs (Light Emitting Diodes) and a plurality of organic ELs also called OLEDs (Organic Light Emitting Diodes). Either a (organic electroluminescence) element or a liquid crystal layer can be used.
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • OLEDs Organic Light Emitting Diodes
  • Either a (organic electroluminescence) element or a liquid crystal layer can be used.
  • the LED chip which is a light emitting element a vertical LED chip in which electrodes (n-side electrode and p-side electrode) are vertically divided in the thickness direction thereof is preferable for high-definition applications. In a large-sized display device such as a TV, a horizontal LED chip may be used to mount wire bonding.
  • LEDs are generally manufactured by epitaxially growing them on a sapphire substrate or a silicon substrate via a buffer layer by a method such as MOCVD. The LED can be peeled off from the above-mentioned sapphire substrate or silicon substrate by laser ablation and used as an LED chip.
  • optically isotropic transparent fine particles and metal oxide particles can be used.
  • the light scattering layer for example, it is preferable to use light scattering particles having an average particle size of 0.03 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less in the micron unit size. Particles having an average particle size of 0.03 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less can be applied to the light scattering layer described later.
  • Optically isotropic of optically isotropic transparent fine particles means that the transparent fine particles applied to the embodiment of the present invention have a crystal structure in which the a-axis, b-axis, and c-axis are equal to each other.
  • silica fine particles have an amorphous structure (amorphous).
  • fine particles of resin such as resin beads, fine particles having various properties including a refractive index are known, and these fine particles can be used together.
  • Fine particles of resin such as acrylic, styrene, urethane, nylon, melamine, and benzoguanamine may be used in combination.
  • Metal oxides include Li, Be, B, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Rb, Sr, Y, Mo. , Cs, Ba, La, Hf, W, Tl, Pb, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Ti, Sb, Sn, Zr, Nb , Ce, Ta, In, and an oxide containing one metal selected from the group consisting of combinations thereof.
  • Al 2 O 3 , SiO 2 , ZnO, ZrO 2 , BaTIO 3 , TiO 2 , Ta 2 O 5 , Ti 3 O 5 , ITO, IZO, ATO, ZnO-Al, Nb 2 O 3 , SnO. , MgO and one selected from the group consisting of combinations thereof is possible.
  • materials surface-treated with compounds having unsaturated bonds, such as acrylates can also be used.
  • These phosphors, quantum dots, and light scattering particles are used by being dispersed in a transparent resin together with an organic solvent and a dispersant.
  • the transparent resin is preferably a transparent resin having a visible transmittance of 90% or more, and is preferably an alkali-soluble photosensitive resin containing a resin precursor.
  • the phosphor, quantum dots, and light scattering particles can be contained in the resin in the range of 15% by mass to 65% by mass.
  • the photosensitive resin a (meth) acrylic having a reactive substituent such as an isocyanate group, an aldehyde group, an epoxy group or a silanol group on a linear polymer having a reactive substituent such as a hydroxyl group, a carboxyl group or an amino group.
  • a photocrosslinkable group such as a (meth) acryloyl group or a styryl group is introduced into the linear polymer by reacting a compound or silicic acid.
  • examples thereof include siloxane resin and benzoxazine resin.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a display device 300 related to the display device of the present invention and to which the black matrix substrate 100A of the first embodiment and the first modification is applied.
  • Wavelength conversion layers 31, 32, and 33 are arranged in the region Bw surrounded by the light-reflecting partition wall between the light-reflecting partition walls 6.
  • a red inorganic phosphor 31r can be used for the wavelength conversion layer 31
  • a green inorganic phosphor 32g can be used for the wavelength conversion layer 32
  • a blue inorganic phosphor 33b can be used for the wavelength conversion layer 33.
  • the optical module 20b includes a light emitting element 24 which is an LED on the optical module substrate 120, and each light emitting element is driven by a thin film transistor (not shown).
  • the light emitting element 24 is a near-ultraviolet light emitting element that emits light having a wavelength in the range of, for example, 300 nm to 400 nm, and is arranged at each opening.
  • the height H3 of the light-reflecting partition wall 6 includes the thickness H4 of the wavelength conversion layer and the height H5 of the light emitting element 24, and is equal to or higher than the height obtained by adding H4 and H5.
  • the height H3 of the light-reflecting partition wall 6 can be, for example, in the range of 2 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • Quantum dots and organic fluorescent dyes can be used for the wavelength conversion layers 31, 32, and 33, but they are inorganic with high heat resistance and light resistance because they are significantly decomposed by the excitation light or heat emitted by the LED and the emission characteristics are deteriorated. It is preferable to use a phosphor. Further, when the grain shape of the inorganic phosphor particles applied to the wavelength conversion layer is within the range of 1.0 ⁇ m or more and 10.0 ⁇ m or less, the wavelength conversion efficiency and the dispersibility in the coating film are good.
  • a quantum dot material may be used for the wavelength conversion layer, or may be used in combination.
  • the thickness of the wavelength conversion layer is required to be sufficiently absorbed and converted by the inorganic phosphor or the quantum dot material from the excitation light emitted from the light source, and the thickness can be in the range of, for example, 2 ⁇ m to 200 ⁇ m. ..
  • Y 2 O 2 S Eu 3+ , YAlO 3 : Eu 3+ , Ca 2 Y 2 (SiO 4 ) 6 : Eu 3+ , LiY 9 (SiO 4 ) 6 O 2 : Eu 3+ , YVO 4 : Eu 3+ , CaS: Eu 3+ , Gd 2 O 3 : Eu 3+ , Gd 2 O 2 S: Eu 3+ , Y (P, V) O 4 : Eu 3+ , Mg 4 GeO 5.5 F: Mn 4+ , Mg 4 GeO 6 : Mn 4+ , K 5 Eu 2.5 (WO 4 ) 6.25 , Na 5 Eu 2.5 (WO 4 ) 6.25 , K 5 Eu 2.5 (MoO 4 ) 6.25 , Na 5 Eu 2.5 (MoO4) 6.25 and the like.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a display device 400 related to the display device of the present invention and to which the black matrix substrate 100A of the first embodiment and the first modification is applied.
  • the wavelength conversion layers 31 and 32 and the light scattering layer 30 are arranged in the region Bw surrounded by the light-reflecting partition wall between the light-reflecting partition walls 6.
  • a red inorganic phosphor 31r can be used for the wavelength conversion layer 31
  • a green inorganic phosphor 32g can be used for the wavelength conversion layer 32
  • light scattering particles 30a can be used for the light scattering layer 30.
  • the optical module 20c includes a light emitting element 23 which is an LED on the optical module substrate 120, and each light emitting element is driven by a thin film transistor (not shown).
  • the light emitting element 23 is, for example, a blue light emitting element that emits light having a wavelength in the range of 400 nm to 500 nm, and is arranged at each opening.
  • the height H6 of the light-reflecting partition 6 includes the thickness H7 of the wavelength conversion layers 31 and 32 and the light scattering layer 30, and the height H8 of the light emitting element 23, and is equal to or higher than the height obtained by adding H7 and H8. It is desirable to make it higher.
  • the height H3 of the light-reflecting partition wall 6 can be, for example, in the range of 2 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the display device provided with the black matrix substrate according to the above-described embodiment can be applied in various ways.
  • Electronic devices to which the display device according to the above embodiment can be applied include mobile phones, portable game devices, mobile information terminals, personal computers, electronic books, video cameras, digital still cameras, head mount displays, navigation systems, and acoustics.
  • Electronic devices such as playback devices (car audio, digital audio players, etc.), copiers, facsimiles, printers, printer multifunction devices, vending machines, automatic cash deposit / payment machines (ATMs), personal authentication devices, optical communication devices, IC cards, etc. And so on.
  • Each of the above embodiments can be used in any combination. It is desirable that the electronic device equipped with the display device according to the embodiment of the present invention is further equipped with an antenna to perform communication and non-contact power receiving and power supply.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

ブラックマトリクス基板は、透明基板と、透明基板の一の面に、平面視において、第１方向に線幅Ａｘで第１格子状パターンに形成されたブラックマトリクスと、ブラックマトリクスを覆う第１透明樹脂層と、第１透明樹脂層上に、第１方向に前記線幅Ａｘより小さい線幅Ｄｘで線幅Ａｘと同じ中心軸にて、第２格子状パターンに積層された樹脂壁と、第１方向に線幅Ｄｘより大きい線幅Ｃｘで線幅Ａｘと同じ中心軸にて、樹脂壁を覆うように積層された光反射層とを備える。光反射層は、第１方向に沿い、線幅Ａｘの内側かつ線幅Ａｘの中心軸から対称につばをそれぞれ幅Ｅｘで具備し、第１方向に線幅Ｃｘと幅Ｅｘを持つ２つのつばを含む線幅Ｂｘで、光反射層を覆うように積層された透明保護層を具備する。

Description

ブラックマトリクス基板及びこれを備えた表示装置
　本発明は、ブラックマトリクス基板、およびこのブラックマトリクス基板を備えた表示装置に関する。
　本願は、２０２０年４月２８日に日本に出願された特願２０２０－０７９２８９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　特許文献１は、青色発光素子から発せられた光の波長を変換する波長変換シートと、青色発光素子と、光の反射隔壁を備えるバックライトユニットを開示している。
　しかしながら、反射隔壁に用いる反射材料の記載がなく、また、反射隔壁の構造を明らかにしていない。そのため、反射隔壁の形成方法が不明瞭となり、第三者による特許文献１に記載された技術の再現が困難である。
　特許文献２には、透光性の基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を有する隔壁部と、貫通孔の内側に設けられた光の色変換物質を含む色変換部などの技術が開示されている。
　図２などに開示されているカラーフィルタ１０には、赤色着色部１３１Ｒ、緑色着色部１３１Ｇ、青色着色部１３１Ｂと色変換部１３２の構成が開示されている。図から分かるように、遮光部１２２では、赤色着色部１２１Ｒと色変換部１３２の高さを含む厚さがＴ２であり、段落００１７に１０μｍ程度と記載されている。カーボンブラックなど遮光性の黒色色素を含む厚みのある遮光部１２２の、具体的な形成方法は明確でない。遮光部１２２の光学濃度は不明であるが、入射光が隣接画素へ入射することを抑制する際に通常の光学濃度４前後のブラックマトリクスでの１０μｍの厚み形成において、露光・現像工程を含む周知のフォトリソグラフィの手法では、厚み方向に露光光が透過しにくい。そのため、厚みのあるブラックマトリクスの形成は難しい。特許文献２には、光反射膜形成の技術は開示されていない。
　特許文献３には、蛍光体層と蛍光体層を囲む反射性の隔壁とを有し、励起光が本来入射すべき箇所の隣接画素へ入射することを抑制する蛍光体基板の技術が開示されている。
　段落００１０から００１３には樹脂と光散乱性粒子とを含む材料で形成される光散乱層と光吸収層を積層した隔壁構造について開示されている。図１に記載されている光散乱層の膜厚は、段落００７７に１μｍから１００μm程度と記載されており、段落００８０に記載の製造方法ではフォトリソグラフィ法が望ましいと記載されている。特許文献２同様に光学濃度は不明であるが、通常求められる光学濃度４前後の感光性の光散乱材料で１０μｍ以上の厚みの光散乱層および隔壁の形成において、露光・現像工程を含む周知のフォトリソグラフィの手法では、厚み方向に露光光が透過しにくい。さらに、散乱性粒子によって露光光は拡散されフォトマスクの開口寸法よりも大きなパターンとなるため、高解像のパターンを形成することは難しい。
　特許文献４には紫外発光素子、青色発光素子から発せられた光の波長を変換する蛍光体基板と、青色発光素子と、光の反射隔壁を備えるバックライトユニットが開示されている。
　段落００１８、００２１、００２２には、光の吸収であるか反射であるか不明だがアルミニウムやアルミニウム合金等が金属膜として開示されている。段落００２１では、金属膜のパターン形成（開口底部の除去）にレーザーアブレーションが開示されているが、レーザー照射による高熱の影響やアルミニウム飛散による汚染などの、例えば、配線基板やＬＥＤへの予想されるダメージは記載されていない。段落００２２には、金属膜のリフトオフ除去の方法が開示されているが、隔壁の高さ（凹凸）を考慮したリフトオフのためのレジスト塗布や露光、現像などその技術詳細は記載されていない。
国際公開公報第２０１７／１９１７１４号明細書 日本国特開２０１８－１８９９２０号公報 日本国特開２０１５―０６４３９１号公報 国際公開公報第２０１９／０２６８２６号明細書
　本発明は、マイクロＬＥＤやミニＬＥＤなどのＬＥＤディスプレイ、さらには有機ＥＬディスプレイでの、発光素子からの発光が迷光として隣接画素に入ることによるコントラスト低下や色純度低下を緩和した明るい表示装置を提供できるブラックマトリクス基板及びこれを用いた表示装置に関わる。
　本発明の第１態様は、ブラックマトリクス基板であって、透明基板と、前記透明基板の一の面に、平面視において、第１方向に線幅Ａｘ、第２方向に線幅Ａｙとで第１格子状パターンに形成されたブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスを覆う第１透明樹脂層と、前記透明基板の一の面に向かう方向の平面視において、前記第１透明樹脂層上に、前記第１方向に前記線幅Ａｘより小さい線幅Ｄｘで前記線幅Ａｘと同じ中心軸にて、かつ、前記第２方向に線幅Ａｙより小さい線幅Ｄｙで前記線幅Ａｙと同じ中心軸にて、第２格子状パターンに積層された樹脂壁と、前記透明基板の一の面に向かう方向の平面視において、前記第１方向に線幅Ｄｘより大きい線幅Ｃｘで前記線幅Ａｘと同じ中心軸にて、かつ前記第２方向に線幅Ｄｙより大きい線幅Ｃｙで前記線幅Ａｙと同じ中心軸にて、前記樹脂壁を覆うように積層された光反射層とを備え、前記光反射層は、前記第１方向に沿い、前記線幅Ａｘの内側に、かつ、前記線幅Ａｘの中心軸から対称につば（ｂｒｉｍ）をそれぞれ幅Ｅｘで具備し、前記第２方向に沿い、前記線幅Ａｙの内側に、かつ、前記線幅Ａｙの中心軸から対称につば（ｂｒｉｍ）をそれぞれ幅Ｅｙで具備し、前記透明基板の一の面に向かう方向の平面視において、前記第１方向に線幅Ｃｘと前記幅Ｅｘを持つ２つの前記つばを含む線幅Ｂｘで、かつ前記第２方向に線幅Ｃｙと前記幅Ｅｙを持つ２つの前記つばを含む線幅Ｂｙで、前記光反射層を覆うように積層された透明保護層を具備する。
　本発明の第２態様は、上記第１態様のブラックマトリクス基板において、前記線幅Ｂｘは、前記線幅Ａｘより小さいか等しく、かつ、前記線幅Ｂｙは、前記線幅Ａｙより小さいか等しくてもよい。
　本発明の第３態様は、上記第１態様のブラックマトリクス基板において、断面視にて、前記透明基板と前記ブラックマトリクスの間に、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタを含むカラーフィルタを配設してもよい。
　本発明の第４態様は、上記第１態様のブラックマトリクス基板において、断面視にて、前記ブラックマトリクスと前記第１透明樹脂層との間に、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタを含むカラーフィルタを配設してもよい。
　本発明の第５態様は、上記第１態様のブラックマトリクス基板において、前記透明基板の一の面から離れる方向の前記樹脂壁の高さを、２μｍ以上２００μｍ以下としてもよい。
　ここで、アスペクト比や隔壁の幅は、画素ピッチや波長変換層の厚みで大きく変動する。
　本発明の第６態様は、上記第１態様のブラックマトリクス基板において、前記線幅Ｂｘと前記線幅Ｂｙの前記樹脂壁で囲まれた、それぞれの領域に光の波長変換層を具備してもよい。
　本発明の第７態様は、上記第１態様のブラックマトリクス基板において、前記線幅Ｂｘと前記線幅Ｂｙの前記樹脂壁で囲まれた、それぞれの領域に光の散乱層を具備してもよい。
　本発明の第８態様は、上記第１態様のブラックマトリクス基板において、前記光反射層が、アルミニウムあるいはアルミニウム合金で形成された光反射層であってもよい。
　本発明の第９態様は、上記第１態様のブラックマトリクス基板において、前記光反射層は、銀あるいは銀合金を、第１導電性酸化物と第２導電性酸化物で挟持してもよい。
　本発明の第１０態様は、上記第９態様のブラックマトリクス基板において、前記第１導電性酸化物と前記第２導電性酸化物が、少なくとも酸化インジウムと酸化亜鉛を含有してもよい。
　本発明の第１１態様は、上記第９態様のブラックマトリクス基板において、前記第１導電性酸化物と前記第２導電性酸化物のそれぞれの膜厚が異なっていてもよい。
　本発明の第１２態様は、上記第９態様のブラックマトリクス基板において、前記第１導電性酸化物と前記第２導電性酸化物は、少なくとも酸化インジウムを含み、それぞれ酸化インジウムの含有量が異なっていてもよい。
　本発明の第１３態様は、上記第１態様のブラックマトリクス基板において、前記第１の透明樹脂層は、イエロー顔料、紫外線吸収剤、透明微粒子のいずれかを少なくとも含んでもよい。
　本発明の第１４態様は、表示装置であって、上記第１から第１２態様のいずれか一態様のブラックマトリクス基板を備える。
　本発明の第１５態様は、表示装置に用いるブラックマトリクス基板の製造方法であって、少なくとも以下の（１）から（７）の工程が含まれる。
（１）透明基板の一の面上に、ブラックマトリクスを形成する工程
（２）前記ブラックマトリクス上に第１透明樹脂層を形成する工程
（３）前記第１透明樹脂層上に樹脂壁を形成する工程
（４）前記樹脂壁と前記第１透明樹脂層を覆うように金属薄膜を形成する工程。
（５）前記金属薄膜を覆うように感光性保護膜を形成する工程
（６）前記感光性保護膜を露光・現像・硬膜し、かつ、前記金属薄膜の一部を露出させるように透明保護層を形成する工程、及び
（７）前記透明保護層をマスクとして、ウェットエッチングにて前記金属薄膜の一部を除去して光反射層を形成し、前記樹脂壁と前記光反射層と前記透明保護層からなる光反射性隔壁を形成する工程。
　本発明の第１６態様は、上記第１５態様のブラックマトリクス基板の製造方法であって、さらに赤フィルタ、緑フィルタ、及び青フィルタ層を形成する工程を含んでもよい。
　本発明は、マイクロＬＥＤやミニＬＥＤなどのＬＥＤディスプレイ、さらには有機ＥＬディスプレイでの、発光素子が迷光として隣接画素に入ることによるコントラスト低下や色純度低下を緩和し、視認性と光利用効率とを改善した、明るい表示装置を提供できる。
本発明の第１実施形態に関わるブラックマトリクス基板の部分断面図である。 図１に示すＡ部の拡大図であり、図３のＢ-Ｂ‘線に沿う断面図である。 本発明の第１実施形態に関わるブラックマトリクス基板の部分平面図であり、図２のＤ方向（基板１００の一の面）から見た平面図である。 本発明の第１実施形態の変形例３に関わるブラックマトリクス基板の部分断面図である。 図４に示すＣ部の部分拡大図である。 本発明の第１実施形態の変形例１に関わるブラックマトリクス基板の部分断面図である。 本発明の第１実施形態の変形例２に関わるブラックマトリクス基板の部分断面図である。 本発明の第２実施形態に関わる表示装置の部分断面図である。 本発明の第２実施形態の変形例１に関わる表示装置の部分断面図である。 本発明の第２実施形態の変形例２に関わる表示装置の部分断面図である。 本発明のブラックマトリクス基板の最初の工程での形態を示し、１の面の全面に黒色膜を形成した透明基板の断面図である。 本発明のブラックマトリクス基板の一工程での形態を示し、上記黒色膜をパターン形成して形成したブラックマトリクスの断面図である。 本発明のブラックマトリクス基板の一工程での形態を示し、ブラックマトリクス上に第１透明樹脂層を形成後のブラックマトリクスの断面図である。 本発明のブラックマトリクス基板の一工程での形態を示し、第１透明樹脂層上に感光性の樹脂膜を形成したブラックマトリクスの部分断面図である。 本発明のブラックマトリクス基板の一工程での形態を示し、上記感光性の樹脂膜をパターン形成した樹脂壁の部分断面図である。 本発明のブラックマトリクス基板の一工程での形態を示し、第１透明樹脂層と樹脂壁を覆うように金属薄膜を形成した構成を示す部分断面図である。 本発明のブラックマトリクス基板の一工程での形態を示し、光反射層上に感光性保護膜を形成した構成を示す部分断面図である。 本発明のブラックマトリクス基板の一工程での形態を示し、感光性保護膜を透明保護層としてパターン形成した構成を示す部分断面図である。 本発明のブラックマトリクス基板の最終工程での形態を示し、透明保護層のパターン間にある金属薄膜を除去して、光反射層としてのパターンを形成したブラックマトリクス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。
　以下の説明において、同一又は実質的に同一の機能及び構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化し、或いは、必要な場合のみ説明を行う。また、必要に応じて、図示が難しい要素、例えば、薄膜トランジスタなどの構成、また、導電層を構成する複数層の構造、回路部への配線接続やスイッチング素子（トランジスタ）等の図示や一部の図示が省略されている。
　以下に述べる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、通常の表示装置に用いられている構成要素と本実施形態に係る表示装置との差異がない部分については説明を省略する。
　第１基板や第２基板、第１透明樹脂層、第２透明樹脂層、第３透明樹脂層など「第１」や「第２」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付しており、数量を限定しない。また、発光素子のマトリクス配置とは、発光素子を１個以上含む発光ユニットが平面視において、一定のピッチでマトリクス状に並ぶ配置を指す。発光素子をマトリクス配置したものを以下の記載において、光モジュールと呼ぶことがある。発光ユニットは、表示装置としたときの平面視において、格子状（第１格子状）パターンのブラックマトリクスで囲まれる。平面視において、ブラックマトリクスで囲まれる発光ユニットは、発光ダイオードである発光素子をそれぞれ１個以上含む。後述するローカルディミング技術を用いる表示装置では、発光素子を例えば１個以上含む発光ユニットの単位、あるいは複数の発光ユニットにて駆動のオンオフ、発光の明るさを調整できる。なお、ローカルディミング技術では、平面視において、発光ユニットに含まれる発光素子数と画素数は、画素数の方を多くすることができる。換言すれば、画素数に対し、発光素子数が少ないことによる効率的な表示装置駆動がローカルディミングのメリットとも言える。
　なお、明細書記載の文言「平面視」とは、透明基板の一の面から見た「平面視」と、透明基板の二の面（上記一の面と反対側の面）から法線方向に見た「平面視」である場合がある。前者の「平面視」は、「観察者方向から見た平面視」と記載することがある。
　また、本発明に関わるブラックマトリクス、樹脂壁、光反射層、透明保護層は、それぞれ線幅方向に線対称となる同じ中心線で重なる。この中心線のことを「中心軸」と呼称している。図示上、一点鎖線で中心軸を示す。
（第１実施形態）
　以下、図１から図３を用いて、本発明に関わるブラックマトリクス基板の説明を行う。
　図１は、本発明に関わるブラックマトリクス基板１００の部分断面図であり、図２は図１のＡ部拡大図である。図３は、図２を透明基板１１０の一の面（光反射性隔壁６を見るＤ方向）から見た平面図である。なお、図１から図３において、請求項１に記載の第１方向はＸ方向、第２方向はＹ方向となる。Ｚ方向は、光反射隔壁６の高さ（厚み）方向と言い換えることができる。
　ブラックマトリクス基板１００は、図１に示すように、透明基板１１０と、透明基板１１０上に形成されたブラックマトリクス１と、第１透明樹脂層２と、第１透明樹脂層２上に光反射性隔壁６を具備する構成である。
　光反射性隔壁６は、図２、図３に示されるように、樹脂壁３と、光反射層４と、透明保護層５で構成される。また、樹脂壁３は第１方向（図示上、Ｘ方向）に線幅Ｄｘを持ち、第２方向（図示上、Ｙ方向）に線幅Ｄｙを持つ。
　光反射層４は樹脂壁３上に形成され、樹脂壁３の線幅Ｄｘを含む形で第１方向（図示上、Ｘ方向）に線幅Ｃｘを、第２方向（Ｙ方向）に線幅Ｃｙを持つ。
　透明保護層５は光反射層４を覆うように形成され、光反射層４の線幅Ｃｘを含む形で第１方向（Ｘ方向）に線幅Ｂｘを、第２方向（Ｙ方向）に線幅Ｂｙを持つ。
　ブラックマトリクス１は、同様、第１方向（Ｘ方向）に線幅Ａｘを、第２方向（Ｙ方向）に線幅Ａｙを持つ。線幅Ｂｘは線幅Ａｘより小さいか等しくすることができる。線幅Ｂｙは線幅Ａｙより小さいか等しくすることができる。
　ブラックマトリクス１、透明保護層５、光反射層４、樹脂壁３は、ともに図示されるように中心軸１２を共有し、それぞれの格子状パターンは、図３に示すように、平面視において、重なる。図示にて理解できるように、それぞれ線幅は、ブラックマトリクス１が最も大きく、ブラックマトリクス１、透明保護層５、光反射層４、樹脂壁３の順で小さくなる。
　光反射層４は、第１方向に中心軸１６から対称の両側につば（ｂｒｉｍ）４ａを線幅Ｅｘにて、第２方向に中心軸から対称の両側につば（ｂｒｉｍ）４ａを線幅Ｅｙにて具備する。
　上記した線幅の関係をまとめれば、下記の関係になる。
　Ａｘ≧Ｂｘ＞Ｃｘ＞Ｄｘ　　・・・（１）
　Ｂｘ＝Ｃｘ＋２Ｅｘ　　　　・・・（２）
　ｙ≧Ｂｙ＞Ｃｙ＞Ｄｙ　　　・・・（３）
　Ｂｙ＝Ｃｙ＋２Ｅｙ　　　　・・・（４）
（本発明に関わるブラック基板の製造方法）
　ブラックマトリクス１、透明保護層５、光反射層４、及び樹脂壁３の形成方法について、以下、図１１から図１９を用いて説明する。図１１から図１９は、本発明のブラックマトリクス基板のそれぞれ工程での中間構成を示す部分断面図である。
　図１１は、透明基板１１０上に黒色感光性レジスト（例えば、アルカリ可溶性のネガ型レジスト）を用いて塗布、形成された黒色膜７を示している。
　黒色膜７は周知のフォトリソグラフィの技術をもちいて露光・現像・硬膜され、図１２に示されるブラックマトリクス１として形成される。このとき、ブラックマトリクス１の光学濃度は、１から３の範囲にあれば十分となる。光学濃度１以下であっても良い。なぜなら、後の工程で示されるように、光反射層４はその膜厚方向に遮光性の高いアルミニウム、銀、あるいは他元素を含むこれらの合金で形成するため、ブラックマトリクス１を低い光学濃度で形成できる。換言すれば、平面視において、ブラックマトリクスの下部に配設される光反射層４の遮光性を活用してブッラクマトリクス１の膜厚は、例えば、０．３μｍ以上１.０μｍ以下、あるいは１．５μｍ未満と言った薄膜とすることができる。ブラックマトリクス１の膜厚は、１．５μｍ以上となると、次工程で形成する第１透明樹脂層２に膜厚の凹凸ができ、光反射性隔壁６の高さや形状のばらつきを生じる原因となり好ましくない。０．３μｍ未満となれば、ブラックマトリクス１の下地である光反射層からの反射光（外部入射光の反射光）が漏れ出てくることになり、表示品質を低下しやすい。
　なお、上記、黒色感光性レジストの塗布から黒色膜７を形成し、周知のフォトリソグラフィの技術を用いてブラックマトリクス１として形成する工程を、「ブラックマトリクスを形成する工程」と呼称する。
　図１３は、ブラックマトリクス１を覆うように第１透明樹脂層２を積層した構成を示す。
　図１４は、第１透明樹脂層２上にさらに感光性の樹脂膜８を積層した構成を示す。感光性の樹脂膜８は、周知のフォトリソグラフィの技術を用いて露光・現像・硬膜することで、図１５に示される樹脂壁３が得られる。
　上記感光性の樹脂膜８には、白色顔料や黒色顔料等の着色顔料を含まない透明なネガ型レジスト又はポジ型レジストを適用できる。
　樹脂壁３の高さ（膜厚）は、たとえば、２μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。なお、樹脂壁３の高さは、光反射性隔壁６の高さとして、２μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。なお、本発明に関わるブラックマトリクス基板１００を表示装置として適用する場合に、ＬＥＤチップ等の発光素子の高さを加えて光反射性隔壁６の高さを２００μｍより大きくしても良い。光反射性隔壁６の高さについて、後の表示装置の実施形態にて詳述する。なお、図１４から図１５に示される、感光性の樹脂膜８を積層から、周知のフォトリソグラフィの技術をもちいて樹脂壁３を形成する工程を、「樹脂壁３を形成する工程」と呼称する。
　次に図１６に示すように、樹脂壁３と第１透明樹脂層２を覆う光反射性の金属薄膜９を、真空蒸着やスパッタリング等の真空成膜の手法で形成する。金属薄膜９には、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金などの光反射性の薄膜を適用できる。金属薄膜９は、以降の工程で光反射層４としてパターン形成する。アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金の薄膜の膜厚は、例えば、０．１μｍから０.３μｍとすることができる。０．１μｍ以上の膜厚があれば十分な可視光の反射が及び光学濃度4以上の遮光性が得られる。光の反射率観点では、０．１μｍ以上の膜厚としても反射率の向上は得にくい。樹脂壁３の側面に着膜される金属薄膜９の膜厚は、図示上樹脂壁３のトップに着膜される膜厚より薄く着膜される傾向にある。樹脂壁３の側面に着膜される金属薄膜９の膜厚を少なくとも０．１μｍ以上とすることが好ましい。
　図１７に示すように、金属薄膜９及び樹脂壁３を覆う感光性保護膜１０を塗布、積層する。感光性保護膜１０は、周知のフォトリソグラフィの技術をもちいて露光・現像・硬膜され図１８に示す透明保護層５として形成する。上記感光性保護膜１０には、白色顔料や黒色顔料等の着色顔料を含まない透明なネガ型レジスト又はポジ型レジストを適用できる。図１７に、現像し取り除かれる感光性保護膜１０を、現像除去部Ｄｖとして示す。現像除去部Ｄｖでは、下地の金属薄膜９が表出され露出部Ｅｔ（図１８参照）となる。
　次に、透明保護層５をウェットエッチング時のマスクとしてそのまま残すことで、金属薄膜９をウェットエッチングして、金属薄膜の露出部Ｅｔをエッチング除去し、図１９に示す光反射層４とした。図１９に示す工程では、ウェットエッチングの簡便な方法、かつ、熱的ダメージのない手法で露出部Ｅｔを除去し、画素開口部１１（図４参照）が確保でき、本発明に関わる光反射性隔壁を備えるブラックマトリクス基板１００となる。
　ウェットエッチングに用いるエッチャントには、硝酸―酢酸系のエッチング液、塩化第２鉄を含むエッチング液、さらには、これらに硝酸セリウムアンモニウムやフッ化アンモニウム、有機スルホン酸等の酸化剤を加えたエッチング液や水酸化ナトリウムや水酸化カリウムといったアルカリ性のエッチング液を用いることができる。
　以上の製造方法において、ブラックマトリクスを形成する工程と、ブラックマトリクス上に第１透明樹脂層を形成する工程との間に、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタを含む後述する図６に記載のカラーフィルタ５０を形成する工程を加えた、光反射性隔壁を備えるブラックマトリクス基板の製造方法とすることができる。
　あるいは、ブラックマトリクスを形成する工程の前に、上記透明基板上に、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタを含む後述する図７に記載のカラーフィルタ５０を形成する工程を加えた、光反射性隔壁を備えるブラックマトリクス基板の製造方法とすることができる。
（第１実施形態の変形例１）
　図６は、本発明に関わり、ブラックマトリクス１と第１透明樹脂層２との間に、赤フィルタＲ、緑フィルタＧ、青フィルタＢを含むカラーフィルタ５０を挿入したブラックマトリクス基板１００Ａの部分断面図である。赤フィルタＲ、緑フィルタＧ、青フィルタＢの入色順は、限定するものでない。
　後述するように、光反射性隔壁で囲まれた領域Ｂｗには、波長変換層あるいは光散乱層、さらには波長変換材料と光散乱材料との混合層を配設できる。
（第１実施形態の変形例２）
　図７は、本発明に関わり、透明基板１１０とブラックマトリクス１との間に、赤フィルタＲ、緑フィルタＧ、青フィルタＢを含むカラーフィルタ５０を挿入したブラックマトリクス基板１００Ｂの部分断面図である。赤フィルタＲ、緑フィルタＧ、青フィルタＢの入色順は、限定するものでない。赤フィルタＲ、緑フィルタＧ、青フィルタＢの形成前に、凹凸のあるブラックマトリクスがなく、平坦な透明基板上にカラーフィルタを形成するので、変形例２のカラーフィルタの平坦性が向上する。
　後述するように、光反射性隔壁で囲まれた領域Ｂｗには、波長変換層あるいは光散乱層、さらには波長変換材料と光散乱材料との混合層を配設できる。
　本発明は、上記したように、ブラックマトリクス１と第１透明樹脂層２との間に、あるいは、透明基板１１０とブラックマトリクス１との間に、赤フィルタＲ、緑フィルタＧ、青フィルタＢを含むカラーフィルタを挿入できる。
　ブラックマトリックスに適用可能な着色材料としては、有機顔料と無機顔料があり、有機顔料としてはカーボンブラック、黒鉛、アニリンブラックおよびシアニンブラックなどが挙げられる。一方、無機顔料としては酸化チタン、窒化チタン、酸化鉄などが挙げられる。これらの顔料は単独、または複数を適宜に混合して使用することで所望の遮光性が得られる。その中で遮光性材料として特に好適なものはカーボンブラックである。
　赤フィルタＲに適用できる赤色の有機顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、１４、４１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができる。赤フィルタＲには黄色顔料や橙色顔料を併用することもできる。
　本発明に適用できる黄色の有機顔料は、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ　１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１４７、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、１９８、２１３、２１４等が挙げられる。
　緑フィルタＧに適用できる緑色顔料には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用することもできる。ハロゲン化亜鉛フタロシアニン緑色顔料やハロゲン化アルミニウムフタロシアニン緑色顔料を好適に用いることができる。
　青フィルタＢに適用できる青色の顔料には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を用いることができ、紫色顔料を併用することもできる。紫色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等が挙げられる。
　これら顔料は、有機溶剤や分散剤とともに透明樹脂に分散して用いる。透明樹脂は、可視域の透過率が９０％以上の透明樹脂であることが望ましく、樹脂の前駆体を含むアルカリ可溶性の感光性樹脂であることが望ましい。上記顔料は、樹脂に対し、１５質量％から６５質量％の範囲内で含有させることができる。
　感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基、シラノール基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入したポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、オキセタン樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等が挙げられる。光の波長３６５ｎｍなどの紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤等がさらに添加される。
（第１実施形態の変形例３）
　図４及び図５を用いて、本発明に関わるブラックマトリクス基板の変形例３を説明する。
　図４は、本発明に関わるブラックマトリクス基板１００Ｃの部分断面図である。図５は、図４のＣ部の部分拡大図である。
　銀は、光の波長４２０ｎｍから７００ｎｍの範囲内でアルミニウムより１０％ほど光の反射率が高い。ゆえ、光反射層として銀あるいは銀合金を用いる方が、後述するＬＥＤなど発光素子からの発光をより有効に活用できる。
　しかしながら、銀は樹脂やガラス基板に対する密着性が低く、この観点から実用レベルの光反射層を提供しづらい。
　図５は、銀あるいは銀合金を第一導電性酸化物４１Ａおよび第二導電性酸化物４１Ｂで挟持する光反射層４を示している。酸化インジウムや酸化亜鉛、酸化錫、あるいはこれらを含む複合酸化物は導電性であるとともに、銀（あるいは銀合金）と、樹脂やガラス基板に対する密着性を強固にできる。酸化インジウムと酸化亜鉛の添加量を調整することで銀（あるいは銀合金）とのエッチングレートを調整でき、銀あるいは銀合金を導電性酸化物４１Ａおよび４１Ｂで挟持する光反射層４の、ウェットエッチングでのパターン形成は可能である。酸化インジウムや酸化亜鉛、酸化錫、あるいはこれらを含む複合酸化物の可視域透過率は高い。
　当変形例３は、光反射率の高い銀（あるいは銀合金）の活用を提案する。
　当変形例３での光反射層４は、上記したように、銀あるいは銀合金を導電酸化物で挟持する構成である。銀あるいは銀合金の膜厚は樹脂壁の側面に着膜される金属薄膜の膜厚ｔ２にて、たとえば、０．１μｍ以上０．３μｍ以下とすることができる。樹脂壁のトップに着膜される金属薄膜の膜厚ｔ１は、側面に着膜される金属薄膜の膜厚ｔ２より厚くなる傾向にある。第一導電性酸化物４１Ａおよび第二導電性酸化物４１Ｂの膜厚ｔ３、ｔ４は、例えば、０．０１μｍ～０．０５μｍとすることができる。
　後述するように、光反射性隔壁で囲まれた領域Ｂｗには、波長変換層あるいは光散乱層を配設できる。
（第２実施形態、表示装置Ａ）
　図８は、本発明の表示装置に関わり、第１実施形態のブラックマトリクス基板１００を適用した表示装置２００の部分断面図である。なお、光反射性隔壁６の間、光反射性隔壁で囲まれた領域Ｂｗには、光散乱層３０が配設されている。
　図８に示される光モジュール２０ａは、光モジュール基板１２０上にＬＥＤである発光素子を備え、それぞれ発光素子は、図示を省略した薄膜トランジスタでそれぞれ駆動される。図８に示した表示装置２００の構成では、発光素子には、赤色発光素子２１、緑色発光素子２２、青色発光素子２３、をそれぞれ開口部に配設できる。なお、これら発光素子は、白色発光素子であってもよい。
　透明基板１１０や光モジュール基板１２０に適用できる基板の材料としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、プラスチック基板など透明な基板を用いることができる。透明基板１１０と光モジュール基板１２０を構成する基板材料の熱膨張率とが同じであることが望ましい。異なる基板材料を光モジュール基板（アレイ基板）１２０と透明基板１１０に用いる場合、熱膨張率の観点から、基板の反りや剥がれなど不具合が生じる恐れがある。なお、アレイ基板とは、発光素子や液晶層など表示機能層を駆動する薄膜トランジスタがマトリクス状に配設された基板を指す。この場合、表示の最小単位である一画素に１個以上の薄膜トランジスタが配設される。液晶層の駆動には通常一画素に１個、有機ＥＬのような発光素子では一画素に７個配設されることがある。
　光反射性隔壁６の高さＨ１は、光散乱層の厚みＨ３０と発光素子２１、２２、２３の高さＨ２を含む。発光素子２１、２２、２３の高さＨ２が高くなる場合は、高さＨ２を加算して光反射性隔壁６の高さＨ１を発光素子２１、２２、２３の高さＨ２より大きくすることが望ましく、その高さは例えば２μｍから２００μｍの範囲内とすることができる。図示上、発光素子の構成の詳細を省いているが、例えば、上部電極、ｎ型半導体層、発光層、ｐ型半導体層、下部電極、フリップチップ実装のための低融点合金層、反射電極などを含む。発光素子の発光層を含む半導体層は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ，ＩｎＧａＮ，ＩｎＡｌＮ、ＡｌＩｎＧａＮ、ＺｎＳｅ、ＧａＰ、ＡｌＧａＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどのいずれかの半導体あるいはこれらの積層で構成できる。
　光反射性隔壁の高さＨ１は、光反射性隔壁内に波長変換層を充填する場合には波長変換層の厚みと同じかもしくは波長変換層の厚みよりも厚いことが求められ、例えば２μｍから２００μｍの範囲内とすることができる。
　なお、光吸収性隔壁の高さＨ１は、２００μｍ以上の高さとしても良いが、カーテンコーターやスリットコーターなど一般的な塗布装置を用いる場合、乾燥後の膜厚で厚みのある塗膜で形成はむずかしいので、２００μｍを上限とすることが適切である。
　本発明の実施形態において、表示装置が備える「表示機能層」には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）と呼称される複数の発光ダイオード素子、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）とも呼称される複数の有機ＥＬ（有機エレクトロルミネセンス）素子、或いは液晶層のいずれかを用いることができる。
　発光素子であるＬＥＤチップは、その厚み方向に電極（ｎ側電極及びｐ側電極）が上下に分かれている垂直型のＬＥＤチップが高精細用途に好ましい。ＴＶなど大型サイズの表示装置では、水平型のＬＥＤチップを用いてワイヤーボンディングの実装を用いても良い。また、上記した発光素子のフリップチップ実装は、異方性導電膜を用いた実装に置き換えても良い。
　ＬＥＤは、一般にサファイア基板やシリコン基板上にバッファ層を介してＭＯＣＶＤなどの手法でエピタキシャル成長させて製造される。ＬＥＤはレーザーアブレーションにて、上記のサファイア基板あるいはシリコン基板などから剥離し、ＬＥＤチップとして用いることができる。
　光散乱粒子３０ａには、光学的に等方な透明微粒子と金属酸化物粒子を用いることができる。光散乱層には、例えば、平均粒径が０.０３μｍ以上５．０μｍ以下のミクロン単位の大きさの光散乱粒子を用いることが好ましい。後述の光散乱層に、これら平均粒径が０.０３μｍ以上５．０μｍ以下のミクロン単位の大きさの粒子を適用できる。
　光学的に等方な透明微粒子の「光学的に等方」とは、本発明の実施形態に適用される透明微粒子が、ａ軸、ｂ軸、及びｃ軸が各々等しい結晶構造を有するか、もしくは、アモルファスであって、光の伝播が結晶軸あるいは結晶構造に影響を受けず等方であることを意味する。シリカ微粒子は、非晶質構造（アモルファス）を有する。樹脂ビーズ等の樹脂の微粒子として、屈折率を含めて様々な性質を有する微粒子が知られておりこれらの微粒子を合わせ用いることができる。アクリル、スチレン、ウレタン、ナイロン、メラミン、ベンゾグアナミンなどの樹脂の微粒子を併用してもよい。
　金属酸化物にはＬｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｍｏ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｗ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｔｉ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｅ、Ｔａ、Ｉｎ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１種の金属を含む酸化物である。具体的には、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＢａＴｉＯ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｔｉ３Ｏ５、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＴＯ、ＺｎＯ－Ａｌ、Ｎｂ２Ｏ３、ＳｎＯ、ＭｇＯおよびこれらの組み合わせからなる群より選択された１種が可能である。必要な場合、アクリレートなどの不飽和結合を有する化合物で表面処理された材質も使用可能である。
　これら蛍光体や量子ドットや光散乱粒子は、有機溶剤や分散剤とともに透明樹脂に分散して用いる。透明樹脂は、可視域の透過率が９０％以上の透明樹脂であることが望ましく、樹脂の前駆体を含むアルカリ可溶性の感光性樹脂であることが望ましい。上記蛍光体や量子ドットや光散乱粒子は、樹脂に対し、１５質量％から６５質量％の範囲内で含有させることができる。
　感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基、シラノール基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入したポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、オキセタン樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等が挙げられる。光の波長３６５ｎｍなどの紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤等がさらに添加される。
（第２実施形態、表示装置Ｂ）
　図９は、本発明の表示装置に関わり、第１実施形態、変形例１のブラックマトリクス基板１００Ａを適用した表示装置３００の部分断面図である。光反射性隔壁６の間、光反射性隔壁で囲まれた領域Ｂｗには、波長変換層３１、３２、３３が配設されている。波長変換層３１には赤色無機蛍光体３１ｒ、波長変換層３２には緑色無機蛍光体３２ｇ、波長変換層３３には青色無機蛍光体３３ｂを用いることができる。
　光モジュール２０ｂは、光モジュール基板１２０上にＬＥＤである発光素子２４を備え、それぞれの発光素子は、図示を省略した薄膜トランジスタで駆動される。発光素子２４は、例えば３００ｎｍから４００ｎｍの範囲内の波長の光を発する近紫外光発光素子であり、それぞれの開口部に配置されている。
　光反射性隔壁６の高さＨ３は、波長変換層の厚みＨ４と発光素子２４の高さＨ５を含み、Ｈ４とＨ５を加算した高さと同じかその高さよりも高くすることが望ましい。光反射性隔壁６の高さＨ３は、例えば２μｍから２００μｍの範囲内とすることができる。
　波長変換層３１、３２、３３には、量子ドットや有機蛍光色素を用いることもできるが、ＬＥＤが発する励起光や熱による分解及び発光特性の劣化がいちじるしく、高い耐熱性と耐光性を有する無機蛍光体を用いることが好ましい。また、波長変換層に適用する無機蛍光体粒子の粒形は、１．０μｍ以上１０．０μｍ以下の範囲内であると波長変換効率や塗膜中の分散性が良い。波長変換層には量子ドット材料を用いても、あるいは併用してもよい。波長変換層の厚さは無機蛍光体や量子ドット材料が光源から発せられる励起光を十分に吸収し、変換することが求められ、その厚さは例えば２μｍから２００μｍの範囲内とすることができる。
　赤色無機蛍光体３１ｒとして、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＹＡｌＯ３：Ｅｕ３＋、Ｃａ２Ｙ２（ＳｉＯ４）６：Ｅｕ３＋、ＬｉＹ９（ＳｉＯ４）６Ｏ２：Ｅｕ３＋、ＹＶＯ４：Ｅｕ３＋、ＣａＳ：Ｅｕ３＋、Ｇｄ２Ｏ３：Ｅｕ３＋、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ３＋、Ｍｇ４ＧｅＯ５．５Ｆ：Ｍｎ４＋、Ｍｇ４ＧｅＯ６：Ｍｎ４＋、Ｋ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５、Ｎａ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５、Ｋ５Ｅｕ２．５（ＭｏＯ４）６．２５、Ｎａ５Ｅｕ２．５（ＭｏＯ4）６．２５等が挙げられる。
　緑色無機蛍光体３２ｇとして、（ＢａＭｇ）Ａｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋、（ＳｒＢａ）Ａｌ１２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、（ＢａＭｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ３＋、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７－Ｓｒ２Ｂ２Ｏ５：Ｅｕ３＋、（ＢａＣａＭｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２Ｓｉ３Ｏ８－２ＳｒＣｌ２：Ｅｕ２＋、Ｚｒ２ＳｉＯ４、ＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（ＢａＳｒ）ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
　青色無機蛍光体３３ｂとして、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｓｎ４＋、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｃｅ３＋、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｃｅ３＋、（Ｂａ、Ｓｒ）（Ｍｇ、Ｍｎ）Ａｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ２、Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、ＢａＡｌ２ＳｉＯ８：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋、（Ｂａ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、Ｂａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、Ｓｒ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
（第２実施形態、表示装置Ｃ）
　図１０は、本発明の表示装置に関わり、第１実施形態、変形例１のブラックマトリクス基板１００Ａを適用した表示装置４００の部分断面図である。光反射性隔壁６の間、光反射性隔壁で囲まれた領域Ｂｗには、波長変換層３１、３２及び光散乱層３０が配設されている。波長変換層３１には赤色無機蛍光体３１ｒ、波長変換層３２には緑色無機蛍光体３２ｇ、光散乱層３０には光散乱粒子３０aを用いることができる。
　光モジュール２０ｃは、光モジュール基板１２０上にＬＥＤである発光素子２３を備え、それぞれの発光素子は、図示を省略した薄膜トランジスタで駆動される。発光素子２３は、例えば４００ｎｍから５００ｎｍの範囲内の波長の光を発する青色発光素子であり、それぞれ開口部に配置されている。
　光反射性隔壁６の高さＨ６は、波長変換層３１、３２及び光散乱層３０の厚みＨ７と発光素子２３の高さＨ８を含み、Ｈ７とＨ８を加算した高さと同じかその高さよりも高くすることが望ましい。光反射性隔壁６の高さＨ３は例えば２μｍから２００μｍの範囲内とすることができる。
　上述の実施形態に係るブラックマトリクス基板を具備した表示装置は、種々の応用が可能である。上述の実施形態に係る表示装置が適用可能な電子機器としては、携帯電話、携帯型ゲーム機器、携帯情報端末、パーソナルコンピュータ、電子書籍、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤ等）、複写機、ファクシミリ、プリンター、プリンター複合機、自動販売機、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、個人認証機器、光通信機器、ＩＣカードなどの電子デバイス等が挙げられる。上記の各実施形態は、自由に組み合わせて用いることができる。本発明の実施形態に係る表示装置が搭載された電子デバイスには、さらにアンテナを搭載して通信や非接触での受電給電を行うことが望ましい。
　本発明の好ましい実施形態を説明し、上記で説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、請求の範囲によって規定されている。
１　ブラックマトリクス
２　第１透明樹脂層
３　樹脂壁　　
４　光反射層
４ａ　つば（ｂｒｉｍ）
５　透明保護層
６　光反射性隔壁
７　黒色膜
８　感光性の樹脂膜
９　金属薄膜
１０　感光性保護膜
１１　画素開口部
１２　中心軸
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ　光モジュール
２１、２２、２３、２４　発光素子
３０　光散乱層
３０a　光散乱粒子
３１、３２、３３　波長変換層
３１ｒ　赤色無機蛍光体
３２ｇ　緑色無機蛍光体
３３ｂ　青色無機蛍光体
４１Ａ　第一導電性酸化物
４1Ｂ　第二導電性酸化物
５０　カラーフィルタ層
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ　ブラックマトリクス基板
１１０　透明基板
１２０　光モジュール基板
２００、３００、４００　表示装置
Ａｘ、Ａｙ　ブラックマトリクスの線幅
Ｂｘ、Ｂｙ　透明保護層の線幅
Ｃｘ、Ｃｙ　光反射層の線幅
Ｄｘ、Ｄｙ　樹脂壁の線幅
Ｅｘ、Ｅｙ　つば（ｂｒｉｍ）の幅
Ｒ　赤フィルタ
Ｇ　緑フィルタ
Ｂ　青フィルタ
Ｂｗ　光反射性隔壁で囲まれた領域
ｔ１、ｔ２　光反射層の厚み
ｔ３、ｔ４　導電性酸化物の厚み
Ｈ１、Ｈ３、Ｈ６　光反射隔壁の高さ
Ｈ２、Ｈ５、Ｈ８　発光層の高さ
Ｈ４　波長変換層の高さ
Ｈ７　波長変換層及び光散乱層の高さ
Ｈ３０　光散乱層の高さ

Claims (16)

  1. 　透明基板と、
    　前記透明基板の一の面に、平面視において、第１方向に線幅Ａｘ、第２方向に線幅Ａｙとで第１格子状パターンに形成されたブラックマトリクスと、
    　前記ブラックマトリクスを覆う第１透明樹脂層と、
    　前記透明基板の一の面に向かう方向の平面視において、前記第１透明樹脂層上に、前記第１方向に前記線幅Ａｘより小さい線幅Ｄｘで前記線幅Ａｘと同じ中心軸にて、かつ、前記第２方向に線幅Ａｙより小さい線幅Ｄｙで前記線幅Ａｙと同じ中心軸にて、第２格子状パターンに積層された樹脂壁と、
    　前記透明基板の一の面に向かう方向の平面視において、前記第１方向に線幅Ｄｘより大きい線幅Ｃｘで前記線幅Ａｘと同じ中心軸にて、かつ前記第２方向に線幅Ｄｙより大きい線幅Ｃｙで前記線幅Ａｙと同じ中心軸にて、前記樹脂壁を覆うように積層された光反射層と、
    　を備え、
    　前記光反射層は、
    　　前記第１方向に沿い、前記線幅Ａｘの内側に、かつ、前記線幅Ａｘの中心軸から対称につば（ｂｒｉｍ）をそれぞれ幅Ｅｘで具備し、
    　　前記第２方向に沿い、前記線幅Ａｙの内側に、かつ、前記線幅Ａｙの中心軸から対称につば（ｂｒｉｍ）をそれぞれ幅Ｅｙで具備し、
    　前記透明基板の一の面に向かう方向の平面視において、前記第１方向に線幅Ｃｘと前記幅Ｅｘを持つ２つの前記つばを含む線幅Ｂｘで、かつ前記第２方向に線幅Ｃｙと前記幅Ｅｙを持つ２つの前記つばを含む線幅Ｂｙで、前記光反射層を覆うように積層された透明保護層を具備する、
    　ブラックマトリクス基板。
  2. 　前記線幅Ｂｘは、前記線幅Ａｘより小さいか等しく、かつ、前記線幅Ｂｙは、前記線幅Ａｙより小さいか等しい、
    　請求項１に記載のブラックマトリクス基板。
  3. 　断面視にて、前記透明基板と前記ブラックマトリクスの間に、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタを含むカラーフィルタを配設した、
    　請求項１に記載のブラックマトリクス基板。
  4. 　断面視にて、前記ブラックマトリクスと前記第１透明樹脂層との間に、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタを含むカラーフィルタを配設した、
    　請求項１に記載のブラックマトリクス基板。
  5. 　前記透明基板の一の面から離れる方向の前記樹脂壁の高さが、２μｍ以上２００μｍ以下である、
    　請求項１に記載のブラックマトリクス基板。
  6. 　前記線幅Ｂｘと前記線幅Ｂｙの前記樹脂壁で囲まれた、それぞれの領域に光の波長変換層を具備した、
    　請求項１に記載のブラックマトリクス基板。
  7. 　前記線幅Ｂｘと前記線幅Ｂｙの前記樹脂壁で囲まれた、それぞれの領域に光の散乱層を具備した、
    　請求項１に記載のブラックマトリクス基板。
  8. 　前記光反射層が、アルミニウムあるいはアルミニウム合金で形成された光反射層である、
    　請求項１に記載のブラックマトリクス基板。
  9. 　前記光反射層が、銀あるいは銀合金を、第１導電性酸化物と第２導電性酸化物で挟持する、
    　請求項１に記載のブラックマトリクス基板。
  10. 　前記第１導電性酸化物と前記第２導電性酸化物が、少なくとも酸化インジウムと酸化亜鉛を含有する、
    　請求項９に記載のブラックマトリクス基板。
  11. 　前記第１導電性酸化物と前記第２導電性酸化物のそれぞれの膜厚が異なる、
    　請求項９に記載のブラックマトリクス基板。
  12. 　前記第１導電性酸化物と前記第２導電性酸化物は、少なくとも酸化インジウムを含み、それぞれ酸化インジウムの含有量が異なる、
    　請求項９に記載のブラックマトリクス基板。
  13. 　前記第１の透明樹脂層が、イエロー顔料、紫外線吸収剤、透明微粒子のいずれかを少なくとも含む、請求項１に記載のブラックマトリクス基板。
  14. 　請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のブラックマトリクス基板を備えた、表示装置。
  15. 　表示装置に用いるブラックマトリクス基板の製造方法であって、少なくとも以下の（１）から（７）の工程が含まれる、ブラックマトリクス基板の製造方法。
    （１）透明基板の一の面上に、ブラックマトリクスを形成する工程
    （２）前記ブラックマトリクス上に第１透明樹脂層を形成する工程
    （３）前記第１透明樹脂層上に樹脂壁を形成する工程
    （４）前記樹脂壁と前記第１透明樹脂層を覆うように金属薄膜を形成する工程。
    （５）前記金属薄膜を覆うように感光性保護膜を形成する工程
    （６）前記感光性保護膜を露光・現像・硬膜し、かつ、前記金属薄膜の一部を露出させるように透明保護層を形成する工程、及び
    （７）前記透明保護層をマスクとして、ウェットエッチングにて前記金属薄膜の一部を除去して光反射層を形成し、前記樹脂壁と前記光反射層と前記透明保護層からなる光反射性隔壁を形成する工程。
  16. 　さらに赤フィルタ、緑フィルタ、及び青フィルタ層を形成する工程を含む、請求項１５に記載のブラックマトリクス基板の製造方法。
PCT/JP2021/014633 2020-04-28 2021-04-06 ブラックマトリクス基板及びこれを備えた表示装置 WO2021220734A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020227041014A KR20230002995A (ko) 2020-04-28 2021-04-06 블랙 매트릭스 기판 및 이것을 구비한 표시 장치
EP21797239.7A EP4145544A4 (en) 2020-04-28 2021-04-06 BLACK MATRIX SUBSTRATE AND DISPLAY DEVICE THEREOF
CN202180030582.6A CN115443422A (zh) 2020-04-28 2021-04-06 黑色矩阵基板及具备该黑色矩阵基板的显示装置
US17/975,763 US20230047411A1 (en) 2020-04-28 2022-10-28 Black matrix substrate assembly and display including the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-079289 2020-04-28
JP2020079289A JP7369338B2 (ja) 2020-04-28 2020-04-28 ブラックマトリクス基板及びこれを備えた表示装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/975,763 Continuation US20230047411A1 (en) 2020-04-28 2022-10-28 Black matrix substrate assembly and display including the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021220734A1 true WO2021220734A1 (ja) 2021-11-04

Family

ID=78281706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/014633 WO2021220734A1 (ja) 2020-04-28 2021-04-06 ブラックマトリクス基板及びこれを備えた表示装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230047411A1 (ja)
EP (1) EP4145544A4 (ja)
JP (1) JP7369338B2 (ja)
KR (1) KR20230002995A (ja)
CN (1) CN115443422A (ja)
TW (1) TW202201050A (ja)
WO (1) WO2021220734A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024048312A1 (ja) * 2022-08-31 2024-03-07 Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 表示装置
WO2024053451A1 (ja) * 2022-09-05 2024-03-14 Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 波長変換基板及び表示装置
WO2024059434A1 (en) * 2022-09-15 2024-03-21 Applied Materials, Inc. Pixel isolation structures and methods of making them

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023169580A (ja) * 2022-05-17 2023-11-30 Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 ブラックマトリクス基板及び表示装置
JP7476928B2 (ja) * 2022-08-31 2024-05-01 Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 表示装置
KR20240040493A (ko) * 2022-09-21 2024-03-28 삼성전자주식회사 자발광 소자 상에 형성된 색 변환 층을 포함하는 디스플레이 모듈 및 그 제조 방법
WO2024072134A1 (ko) * 2022-09-27 2024-04-04 삼성전자 주식회사 마이크로 엘이디 디스플레이 및 이의 제조 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013254093A (ja) * 2012-06-07 2013-12-19 Sharp Corp 蛍光体基板、表示装置および照明装置
WO2016204166A1 (ja) * 2015-06-15 2016-12-22 シャープ株式会社 波長変換方式発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器
JP2017187549A (ja) * 2016-04-01 2017-10-12 シャープ株式会社 波長変換基板、波長変換基板の製造方法および表示装置
JP2020079289A (ja) 2020-02-07 2020-05-28 モアハウス スクール オブ メディスンＭｏｒｅｈｏｕｓｅ Ｓｃｈｏｏｌ Ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ 神経系損傷を減少させるための組成物及びその製造方法及び使用

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015064391A (ja) 2012-01-23 2015-04-09 シャープ株式会社 蛍光体基板、表示装置および電子機器
US10466534B2 (en) 2016-05-06 2019-11-05 Sharp Kabushiki Kaisha Backlight device, and display apparatus including same
JP2018189920A (ja) 2017-05-11 2018-11-29 東レエンジニアリング株式会社 カラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法
JP2019028380A (ja) 2017-08-03 2019-02-21 株式会社ブイ・テクノロジー フルカラーｌｅｄ表示パネル
KR102572718B1 (ko) * 2018-09-14 2023-08-31 삼성디스플레이 주식회사 컬러 필터 및 이를 포함하는 표시 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013254093A (ja) * 2012-06-07 2013-12-19 Sharp Corp 蛍光体基板、表示装置および照明装置
WO2016204166A1 (ja) * 2015-06-15 2016-12-22 シャープ株式会社 波長変換方式発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器
JP2017187549A (ja) * 2016-04-01 2017-10-12 シャープ株式会社 波長変換基板、波長変換基板の製造方法および表示装置
JP2020079289A (ja) 2020-02-07 2020-05-28 モアハウス スクール オブ メディスンＭｏｒｅｈｏｕｓｅ Ｓｃｈｏｏｌ Ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ 神経系損傷を減少させるための組成物及びその製造方法及び使用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4145544A4

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024048312A1 (ja) * 2022-08-31 2024-03-07 Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 表示装置
JP7452592B1 (ja) 2022-08-31 2024-03-19 Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 表示装置
WO2024053451A1 (ja) * 2022-09-05 2024-03-14 Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 波長変換基板及び表示装置
WO2024059434A1 (en) * 2022-09-15 2024-03-21 Applied Materials, Inc. Pixel isolation structures and methods of making them

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230002995A (ko) 2023-01-05
EP4145544A4 (en) 2023-11-01
JP7369338B2 (ja) 2023-10-26
JP2021173926A (ja) 2021-11-01
TW202201050A (zh) 2022-01-01
US20230047411A1 (en) 2023-02-16
EP4145544A1 (en) 2023-03-08
CN115443422A (zh) 2022-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021220734A1 (ja) ブラックマトリクス基板及びこれを備えた表示装置
JP7081688B2 (ja) ブラックマトリクス基板、及びブラックマトリクス基板を備えた表示装置
TWI582498B (zh) 光學構件及包含其之顯示裝置
WO2022163811A1 (ja) 表示装置及び波長変換基板
CN116314244A (zh) 像素阵列封装结构
TWI591405B (zh) 光致發光顯示裝置及其製造方法
KR20200006049A (ko) 컬러 액정 디스플레이 및 디스플레이 백라이트
JP2021140077A (ja) ブラックマトリクス基板及び表示装置、ブラックマトリクス基板の製造方法
JP7413791B2 (ja) カラーフィルタ基板及び表示装置
CN112542537B (zh) 一种量子点膜层、背光模组及其制备方法
WO2024082488A1 (zh) 封装发光单元、显示装置和封装发光单元的制作方法
CN113113448A (zh) 显示面板
JP7439530B2 (ja) 光モジュール及び表示装置
JP2021179525A (ja) 表示装置
JP7476696B2 (ja) ブラックマトリクス基板及びこれを備えたｌｅｄディスプレイ、液晶表示装置
WO2023119759A1 (ja) 色変換基板および表示装置
TWI787412B (zh) 黑色矩陣基板及具備黑色矩陣基板的顯示裝置
WO2024065615A1 (zh) 显示面板及其制备方法、显示装置及其驱动方法
JP2021140028A (ja) カラーフィルタ基板及び表示装置
KR101654325B1 (ko) 컬러필터기판
JP2022082964A (ja) 表示装置
JP2023054570A (ja) 表示装置
JP2023054571A (ja) 液晶表示装置
JP2023006356A (ja) カラーフィルタ基板、及びこれを備えた表示装置
JP2022190359A (ja) ブラックマトリクス基板、及びブラックマトリクス基板を備えた表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21797239

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20227041014

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021797239

Country of ref document: EP

Effective date: 20221128