KR102034073B1 - 표시 장치용 기판, 표시 장치용 기판의 제조 방법 및 표시 장치 - Google Patents

표시 장치용 기판, 표시 장치용 기판의 제조 방법 및 표시 장치 Download PDF

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KR102034073B1
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Abstract

본 발명의 표시 장치용 기판은, 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 반사율 저감층과 차광성 색재의 주재로서 카본을 포함하는 차광층을 이 순서대로 적층하여 형성되는 블랙 매트릭스를 구비하고, 상기 반사율 저감층의 막 두께는 대략 0.1㎛ 이상 0.7㎛ 이하의 범위에 있으며, 상기 반사율 저감층에 대하여 막 두께와 단위 막 두께당 광학 농도를 곱하여 얻어지는 실효적인 광학 농도가 대략 0 이상 0.4 이하의 범위에 있고, 상기 투명 기판을 통하여 측정된 상기 블랙 매트릭스의 반사율은, 알루미늄막의 반사율을 기준으로 하여 대략 0.05％ 이상 0.3％ 이하의 범위에 있다.

Description

표시 장치용 기판, 표시 장치용 기판의 제조 방법 및 표시 장치 {SUBSTRATE FOR DISPLAY DEVICES, METHOD FOR PRODUCING SUBSTRATE FOR DISPLAY DEVICES, AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치용 기판, 표시 장치용 기판의 제조 방법 및 표시 장치에 관한 것이다.
본 출원은 2013년 4월 30일에 출원된 일본 특허 출원 제2013-095722호에 기초하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 본 명세서에 원용한다.
최근 들어, 다양한 분야에 액정 표시 장치가 응용되고 있다. 컬러 필터는 컬러 표시를 실현하는 액정 표시 장치에 필요 불가결한 부품이다. 컬러 필터는, 예를 들어 유리 등과 같은 투명 기판 상에, 예를 들어 적색 필터, 녹색 필터, 청색 필터 등의 착색 화소를 구비하고 있다. 각 착색 화소 사이에는, 일반적으로 콘트라스트를 향상시키기 위하여, 또는 액정 표시 장치에 있어서 대향 기판 상에 설치되는 TFT(박막 트랜지스터) 소자의 광에 의한 오동작을 방지하기 위하여, 블랙 매트릭스(차광부)가 구비된다.
블랙 매트릭스의 형성 방법으로서, 예를 들어 금속 크롬 박막을 에칭하는 방법이 사용된다. 그러나 비용 및 환경 부하의 문제로부터, 차광재를 함유한 흑색 감광성 수지 조성물을 사용하는 포토리소그래피법이 적용되는 경우도 있다.
흑색 감광성 수지 조성물을 사용하는 포토리소그래피법에 의한 블랙 매트릭스의 형성은 이하와 같이 행한다.
처음에, 예를 들어 스핀 코트 또는 슬릿 코트법 등에 의하여 투명 기판 상에 흑색 감광성 수지 조성물의 도막이 형성된다. 형성 대상 기판은 필요에 따라 건조, 가열된다. 그 후, 형성 대상 기판에 대하여, 소정의 패턴을 갖는 포토마스크를 통하여 노광 처리가 행해진다. 계속해서, 현상 처리에 의하여 형성 대상 기판의 미노광부가 제거되고, 가열 경막 처리에 의하여 투명 기판 상에 블랙 매트릭스가 형성된다.
블랙 매트릭스에 요구되는 특성은, 예를 들어 차광성, 해상성, 절연성 등을 포함한다.
컬러 필터를 구비하는 액정 표시 장치를 투명 기판측에서 보았을 경우에, 투명 기판과 블랙 매트릭스의 계면에 있어서 외광이 반사되는 경우가 있다. 이 경우, 액정 표시 장치의 화면에 물체가 투영되어 색조가 변화되거나 또는 표시 품위가 악화되는 경우가 있다. 이 때문에 최근 들어, 반사율의 저감 및 반사광의 색상(반사 색도)을 제어할 것이 요망되고 있다.
액정 표시 장치를 사용한 제품에 있어서는 의장성이 점점 중요해지고 있으며, 비점등 시의 색감도 중시된다. 비점등 시의 색감은, 액정 표시 장치를 구성하는 TFT 소자, 액정 분자, 편광판, 컬러 필터 등의 각 부재의 반사 색도에 영향받는다. 이들 각 부재 중에서도 컬러 필터의 블랙 매트릭스는, 비교적 반사율이 높고 또한 표시 화면 내에서 차지하는 면적 비율이 높기 때문에, 반사 색도에 끼치는 영향은 크다. 그 때문에, 블랙 매트릭스의 반사율이 높고 또한 블랙 매트릭스의 반사색이 뉴트럴 블랙이 아닌 경우, 특히 모바일 기기에 블랙 매트릭스가 내장되면, 베젤이라고 불리는 외측 프레임부와 블랙 매트릭스의 일체감이 손상되는 것이 문제로 된다.
TFT 소자 자체, 편광판, 또는 컬러 필터의 착색 화소의 반사 색도를 조정함으로써, 액정 표시 장치의 비점등 시에 있어서의 색감을 개선하는 것이 가능하다. 그러나 이러한 경우, 점등 시의 투과 색도가 변화되는 경우가 있다. 이에 비하여 컬러 필터의 블랙 매트릭스는 광을 투과시키지 않기 때문에, 점등 시의 투과 색도에 영향을 끼치지 않고 비점등 시의 반사 색도만을 조정하는 것이 가능하다. 따라서 블랙 매트릭스는, 블랙 매트릭스의 종래 특성을 손상시키지 않고 저반사율이며 또한 반사색이 뉴트럴 블랙일 것, 즉, 블랙 매트릭스의 반사 분광에 있어서 가시광 영역에서 편평한 특성이 얻어질 것이 요망된다.
그러나 감광성 수지 조성물에 흑색 안료를 분산시킨 흑색 감광성 수지를 사용하여 형성된 종래의 블랙 매트릭스의 반사율은, 차광성을 결정하는 안료 농도에 강하게 의존된다. 반사율을 낮게 하기 위해서는 안료 농도를 낮게 할 필요가 있다. 안료 농도를 낮게 하는 경우에는, 차광성을 유지하기 위하여 블랙 매트릭스의 막 두께를 두껍게 할 필요가 있다. 블랙 매트릭스의 막 두께가 두꺼워지면, 컬러 필터의 평탄성이 손상되어 액정 분자의 배향 불량이 발생하기 쉬워진다. 반대로 박막의 블랙 매트릭스로 충분한 차광성을 얻기 위해서는 안료 농도를 높게 할 필요가 있다. 안료 농도를 높게 하는 경우, 블랙 매트릭스의 반사율이 높아진다. 즉, 차광성과 저반사가 상반된 관계로 된다는 문제가 있다.
차광성과 반사 방지성의 상반성을 해결하기 위한 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 1(일본 특허 공개 제2006-154849호 공보)이 있다. 특허문헌 1은, 카본 블랙과 유기 안료를 동시에 균일 분산시킨 안료 분산액을 사용한 흑색 감광성 수지 조성물 및 금속막을 병용함으로써 차광성과 저반사율을 양립시키는 것을 개시한다.
그러나 카본 블랙과 유기 안료의 양쪽을 균일 분산시키는 것이 가능한 분산제의 선정은 매우 곤란하다. 또한 광학 농도를 높이기 위하여 금속막을 적층하는 공정이 필요하며, 공정 증가에 수반하여 생산성이 저하되는 경우가 있다. 또한 금속막을 사용함으로써 비용이 높아지는 경우가 있다.
금속막을 사용하지 않고 차광성과 반사 방지성의 상반성을 해결하기 위한 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 2(국제 공개 제WO2010/070929호 팸플릿)가 있다. 특허문헌 2는, 저광학 농도층과 고광학 농도층을 적층한 구성의 블랙 매트릭스를 개시한다. 저광학 농도층은, 예를 들어 안료를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물을 사용하여 형성되며, 예를 들어 두께 2㎛이다. 고광학 농도층은 카본 블랙(이하 카본이라 약칭함) 또는 티타늄 블랙을 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물을 사용하여 형성된다. 특허문헌 2의 [0100] 단락 및 [0102] 단락에는, 저광학 농도층의 재료가 안료와 수지를 포함하는 것이 바람직하다고 기재되어 있다. 특허문헌 2의 [0103] 내지 [0105] 단락에는 안료종이 예시되어 있다. 저광학 농도층이 안료를 포함하는 경우, 반사광은 이 저광학 농도층에 함유되는 유기 안료에 의하여 색감을 띠기 때문에, 특허문헌 2에서는 반사광이 뉴트럴 블랙으로 되는 블랙 매트릭스를 형성하는 것이 어렵다. 특허문헌 2는, 광의 파장이 430㎚, 540㎚, 620㎚인 각각의 반사율이 0.05 내지 0.3％의 범위 내에 있는 뉴트럴, 또한 저반사의 블랙 매트릭스를 개시하고 있지 않다. 특허문헌 2의 청구항 2에 있어서의 광학 농도가 0.5 이상인 저광학 농도층에서는 반사율이 높아지는 경우가 있다. 특허문헌 2에는, 카본 저함유율의 차광층을 사용하는 저광학 농도층의 구체적인 기술이 개시되어 있지 않다. 특허문헌 2에는, 뉴트럴, 또한 저반사율을 얻기 위한 저광학 농도층의 최적 막 두께도 개시되어 있지 않다. 특허문헌 2에는, 예를 들어 청색 영역의 파장이 430㎚, 녹색 영역의 파장 540㎚, 적색 영역의 파장 620㎚ 등, 광의 파장마다의 광학 상수나 반사율이 개시되어 있지 않으며, 또한 가시 영역의 파장 영역에서 어떠한 반사색이 발생하는지가 개시되어 있지 않다.
이에 비하여 특허문헌 3(일본 특허 제2861391호)은, 차광제와 수지 외에, 보색 안료로서 청색, 자색 등의 안료가 첨가된 블랙 매트릭스를 사용함으로써 뉴트럴 블랙을 얻는 것을 개시한다.
또한 특허문헌 4(일본 특허 공개 제2005-75965호 공보)는, 카본 블랙과 티타늄산 질화물을 병용함으로써 뉴트럴 블랙을 얻는 것을 개시한다.
또한 특허문헌 5(일본 특허 공개 제2011-227467호 공보)는, 티타늄 질화물과, C.I. 피그먼트 레드 254, C.I. 피그먼트 레드 177, C.I. 피그먼트 레드 179로부터 선택되는 적어도 1종의 적색 안료를 병용함으로써 뉴트럴 블랙을 얻는 것을 개시한다.
그러나 이들 특허문헌 3 내지 5는, 블랙 매트릭스 단체에서의 반사 색도를 뉴트럴 블랙에 근접시키는 데 유효하지만 반사율 저감 효과는 없으며, 어느 방법이어도 투명 기판을 통하여 측정되는 블랙 매트릭스의 반사율은 1.0％ 이상으로 된다.
특허문헌 6(일본 특허 공개 제2011-197521호 공보) 및 특허문헌 7(일본 특허 공개 평10-301499호 공보)은, 크롬 등의 금속 산질화물, 금속막의 다층 구성이고 반사율이 낮은 블랙 매트릭스를 형성하는 기술을 개시하고 있다. 그러나 특허문헌 6, 7에 개시된 기술은, 예를 들어 특허문헌 6의 단락 [0004]나 특허문헌 7의 도 8 또는 도 9에 개시되어 있는 바와 같이, 반사율이 5％ 전후로 높아 바람직하지 않다. 광학 간섭막으로서, 예를 들어 2층 이상의 다층막을 형성하고 막 두께를 조정함으로써 특정 파장 영역에서 저반사를 실현할 수 있지만, 이 경우에는 반대로 가시 영역 전체에서 저반사를 실현하는 것은 어려워진다. 또한 단층이나 2층의 금속 산화물, 금속 산질화물, 금속막은, 진공 성막 등의 비용이 높은 것, 게다가 에칭에 의한 패턴 형성 공정에서 크롬 이온 등의 금속 이온에 의한 환경 오염이 문제로 된다.
일본 특허 공개 제2006-154849호 공보 국제 공개 제2010/070929호 팸플릿 일본 특허 제2861391호 공보 일본 특허 공개 제2005-75965호 공보 일본 특허 공개 제2011-227467호 공보 일본 특허 공개 제2011-197521호 공보 일본 특허 공개 평10-301499호 공보
본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 화면에의 투영을 해소하고, 또한 착색이 없는 뉴트럴한 표시를 가능하게 하는 표시 장치용 기판, 표시 장치용 기판의 제조 방법 및 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 형태에 따른 표시 장치용 기판은, 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에, 대략 0.1㎛ 이상 0.7㎛ 이하의 범위의 막 두께를 갖는 반사율 저감층과, 차광성 색재의 주재로서 카본을 포함하는 차광층이 이 순서대로 적층되어 형성된 블랙 매트릭스를 구비한다. 상기 막 두께와 단위 막 두께당 광학 농도를 곱하여 얻어지는 상기 반사율 저감층의 실효적인 광학 농도는 대략 0 이상 0.4 이하의 범위에 있다. 상기 투명 기판을 통하여 측정된 상기 블랙 매트릭스의 반사율은, 알루미늄막의 반사율을 기준으로 하여 대략 0.05％ 이상 0.3％ 이하의 범위에 있다.
본 발명의 제1 형태에 따른 표시 장치용 기판에 있어서는, 상기 투명 기판을 통하여 측정된 상기 블랙 매트릭스의 반사율은, 광의 파장의 각각이 대략 430㎚, 540㎚, 620㎚인 경우에 대략 0.05％ 이상 0.3％ 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 형태에 따른 표시 장치용 기판에 있어서는, 상기 반사율 저감층은 투명 수지층인 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 형태에 따른 표시 장치용 기판에 있어서는, 상기 반사율 저감층은, 적어도 카본을 포함하는 반투명 수지층인 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 형태에 따른 표시 장치용 기판에 있어서는, 상기 반사율 저감층은, 적어도 감법혼색의 관계에 있는 2종 이상의 유기 안료를 포함하는 반투명 수지층인 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 형태에 따른 표시 장치용 기판에 있어서는, 상기 블랙 매트릭스는 복수의 화소 개구부를 갖고, 상기 화소 개구부의 각각에 청색 필터, 녹색 필터, 적색 필터의 화소 패턴이 배치되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 형태에 따른 표시 장치용 기판의 제조 방법은, 투명 기판 상에 반사율 저감층으로 되는 제1 층을 도포하고, 상기 제1 층을 반경화시키고, 상기 제1 층 상에 차광층으로 되는 제2 층을 도포하고, 하나의 포토마스크를 사용하여 상기 제1 층 및 상기 제2 층을 일괄하여 노광하며, 1회의 현상에 의하여, 상기 투명 기판 상에 형성된 상기 제1 층 및 상기 제2 층으로부터, 상기 반사율 저감층 상에 상기 차광층이 적층된 블랙 매트릭스를 형성한다.
본 발명의 제2 형태에 따른 표시 장치용 기판의 제조 방법에 있어서는, 상기 반사율 저감층은 상기 투명 수지층 또는 상기 반투명 수지층인 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 형태에 따른 표시 장치용 기판의 제조 방법에 있어서는, 상기 반투명 수지층은 카본을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 형태에 따른 표시 장치용 기판의 제조 방법에 있어서는, 상기 반사율 저감층은, 적어도 감법혼색의 관계에 있는 2종 이상의 유기 안료를 포함하는 반투명 수지층인 것이 바람직하다.
본 발명의 제3 형태에 따른 표시 장치는 상기 제1 형태의 표시 장치용 기판을 구비한다.
본 발명의 형태에 있어서는, 화면에의 투영을 해소하고, 또한 착색이 없는 뉴트럴한 표시를 가능하게 하는 표시 장치용 기판, 표시 장치용 기판의 제조 방법 및 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 표시 장치용 기판의 제1 예를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 실시 형태에 따른 표시 장치용 기판의 제2 예를 도시하는 단면도이다.
도 3은 블랙 매트릭스의 화소 개구부에 형성된 적색 필터, 녹색 필터, 청색 필터에 의하여 형성되는 화소 패턴의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 4는 본 실시 형태에 따른 표시 장치용 기판을 구비하는 액정 표시 장치의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 실시 형태에 따른 블랙 매트릭스의 제조 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 6은 블랙 매트릭스 표면에 발생한 외관 불량의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 실시예 1, 실시예 3, 실시예 5에 있어서의 도포 조건에서의 예비 노광량과, 블랙 매트릭스의 반사율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 컬러 필터를 구성하는 청색 필터 BF, 녹색 필터 GF 및 적색 필터 RF의 소쇠 계수의 데이터를 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 사용하는 각 도면에서는, 각 부재를 인식 가능한 크기로 하기 위하여 각 부재의 축척을 적절히 변경하였다. 또한 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 기능 및 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하거나, 또는 필요한 경우에만 설명을 행한다.
본 실시 형태에 있어서는, 특징적인 부분에 대해서만 설명하고, 통상의 표시 장치의 구성 요소와 차이가 없는 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
본 실시 형태는 액정 표시 장치를 예로 들어 설명하지만, 유기 EL 표시 장치와 같은 다른 표시 장치에 대해서도 마찬가지로 본 발명을 적용 가능하다.
본 실시 형태에 있어서는, 반사율 저감층과 차광층의 2층을 포함하는 블랙 매트릭스를 구비한 표시 장치용 기판에 대하여 설명한다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 표시 장치용 기판의 제1 예를 도시하는 단면도이다.
표시 장치용 기판(1)은, 투명 기판(2), 블랙 매트릭스 BM, 오버코트층(투명 수지층)(3)을 구비한다.
투명 기판(2)으로서는, 예를 들어 유리가 사용된다.
투명 기판(2)의 제1 평면 상에는 블랙 매트릭스 BM이 형성된다. 블랙 매트릭스 BM은, 평면에서 보아 매트릭스형으로 배열된 복수의 화소 개구부를 형성한다.
블랙 매트릭스 BM이 형성된 투명 기판(2) 상에는 오버코트층(3)이 형성된다.
블랙 매트릭스 BM은 반사율 저감층(4)과 차광층(5)을 포함한다. 블랙 매트릭스 BM은, 투명 기판(2) 상에 반사율 저감층(4), 차광층(5)의 순으로 형성된다.
이 도 1의 표시 장치용 기판(1)이 표시 장치에 구비되는 경우에는, 투명 기판(2)의 제2 평면(제1 평면과 반대측의 면)이 관찰자를 향하고, 오버코트층(3)이 액정층을 향한다.
따라서 표시 장치에 표시 장치용 기판(1)이 구비된 상태에 있어서, 블랙 매트릭스 BM은, 액정층측(액정층에 가까운 위치)에 차광층(5)이 배치되고, 관찰자측(관찰자에게 가까운 위치)에 반사율 저감층(4)이 배치된다.
본 실시 형태에 있어서, 차광층(5)은, 예를 들어 차광성 색재의 주재(주체, 주제, 또는 주성분)가 카본인 것으로 한다. 여기서 차광성 색재의 주재란, 질량 비율에 있어서, 차광성 색재의 전체 재료의 질량에 대하여 50％를 초과하는 질량을 갖는 재료이다.
반사율 저감층(4)의 막 두께는, 예를 들어 대략 0.1㎛ 이상 0.7㎛ 이하의 범위로 하고, 또한 반사율 저감층(4)의 광학 농도는 대략 0 이상 0.4 이하의 범위로 한다.
반사율 저감층(4)의 재료로서, 차광성 색재로서 감법혼색의 관계에 있는 2종 이상의 유기 안료를 포함하는 반투명 수지를 채용할 수 있다. 이러한 감법혼색의 관계에 있는 2종 이상의 유기 안료는, 혼색에 의하여 거무스름한 색을 발생시키는 유기 안료를 의미한다. 또한 본 발명에 있어서의 감법혼색의 관계에 있는 2종 이상의 유기 안료란, 2종 이상의 안료를 혼합함으로써 가시 영역에 있어서 광범위하게 광의 투과율을 낮출 수 있는 유기 안료이다. 예를 들어 청색 안료와 적색 안료를 혼합함으로써 감법혼색을 발생시키는 것이 가능하다. 또한 자색 안료와 황색 안료를 혼합함으로써 감법혼색을 발생시키는 것도 가능하다. 그 외에도 공지된 안료의 조합을 들 수 있다. 반사율 저감층(4)의 색을 흑색이나 회색에 근접시키기 위하여 상기 안료에 반사색 조정용 유기 안료를 더 첨가할 수 있다. 본 발명에 적용할 수 있는 유기 안료는 후술한다. 2종 이상의 유기 안료에 차광성 색재의 주재로서 카본을 더 첨가해도 된다.
또한 반사율 저감층은 투명 수지층이어도 된다.
또한 반사율 저감층은, 적어도 카본을 포함하는 반투명 수지로 구성되어도 된다. 반사율 저감층을 구성하는 반투명 수지는 농도 0.4 이하의 반투명성을 갖는 수지여도 된다.
또한 본 실시 형태에 따른 반사율 저감층(4)의 광학 농도는, 통상 표기의 단위 막 두께(1㎛)당 광학 농도가 아니다. 본 실시 형태에 따른 반사율 저감층(4)은 대략 0.1㎛ 이상 0.7㎛ 이하의 범위 내의 막 두께로 형성된다. 본 실시 형태에 따른 반사율 저감층(4)의 광학 농도는, 막 두께와 단위 막 두께당 광학 농도를 곱하여 얻어지는 실효적인 광학 농도로 한다.
투명 기판(2)을 통하여 측정된 블랙 매트릭스 BM의 반사율은, 예를 들어 알루미늄막의 반사율을 기준으로 하여 대략 0.05 이상 0.3％ 이하의 범위로 한다. 예를 들어 블랙 매트릭스 BM의 반사율은, C 광원 및 현미 분광 광도계(예를 들어 오쓰카 덴시사 제조의 LCF-1100)를 사용하여, 알루미늄의 증착막(이하, 알루미늄막)을 측정의 기준 100％로 하여 측정된다. 여기서, 투명 기판(2)을 통하여 블랙 매트릭스 BM의 반사율을 측정한다는 것은, 블랙 매트릭스 BM이 형성되지 않은 투명 기판(2)의 면에 광을 입사시키고, 투명 기판(2)을 투과한 광을 블랙 매트릭스 BM에 조사하여, 블랙 매트릭스 BM으로부터 반사된 광을 측정함으로써 행해진다.
투명 기판(2)을 통하여 측정되는 블랙 매트릭스 BM의 반사율에 대해서는, 예를 들어 대략 광의 파장이 430㎚, 540㎚, 620㎚인 각각인 경우, 블랙 매트릭스 BM의 반사율은 작아 대략 0.05％ 이상 0.3％ 이하의 범위 내에 포함되는 것으로 한다. 예를 들어 측정 파장은, 대략 광의 파장 550㎚를 대표값으로 해도 되고, 430㎚, 540㎚, 620㎚의 측정 파장에 따라 반사율로 측정되어도 된다. 반사율(％)의 측정 정밀도는, 예를 들어 대략 ±0.04포인트로 한다.
광학 농도 OD는 광학 농도계(예를 들어 그레택 맥베스사 제조의 D200-II)를 측정에 사용한다.
차광성의 주재로서 카본을 사용하는 것은, 구체적으로는 투명 수지의 모재에, 색재로서, 고형비로 50질량％ 이상의 카본을 함유하는 것을 의미한다.
도 2는 본 실시 형태에 따른 표시 장치용 기판의 제2 예를 도시하는 단면도이고, 이 표시 장치용 기판(6)은 컬러 필터 기판이다.
블랙 매트릭스 BM이 형성된 투명 기판(2) 상에 컬러 필터 CF가 형성된다. 컬러 필터 CF 상에 오버코트층(3)이 형성된다.
도 3은, 블랙 매트릭스 BM이 복수의 화소 개구부를 갖고, 이 화소 개구부에 형성된 적색 필터 RF, 녹색 필터 GF, 청색 필터 BF에 의하여 구성되는 화소 패턴의 일례를 도시하는 평면도이다.
표시 장치용 기판(6)에 있어서는, 화소마다, 적색 필터 RF, 녹색 필터 GF, 청색 필터 BF 중 어느 하나가 배치된다.
화소 개구부의 형상은 도 3과 같은 직사각형에 한정되지 않으며, 예를 들어 평행사변형, V자형(doglegged shape)이 일 방향으로 연결되어 있는 형상 등, 적어도 마주 보는 2변이 평행인 다각형이면 된다.
복수 색의 화소 패턴을 구비하는 표시 장치용 기판(6)은, 백색 발광의 액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치에 적용 가능하다.
상기 도 2 및 도 3의 표시 장치용 기판(6)의 오버코트층(3) 상에는, 투명 도전막(ITO) 등과 같은 투명한 도전성 산화물의 층 또는 패턴이 형성되어도 된다.
도 4는 본 실시 형태에 따른 표시 장치용 기판(6)을 구비하는 액정 표시 장치의 일례를 도시하는 단면도이다.
액정 표시 장치(7)는 액정 패널(8)을 구비한다. 액정 패널(8)은, 어레이 기판(9)과, 액정층(10)과, 표시 장치용 기판(6)을 구비한다. 어레이 기판(9)과 표시 장치용 기판(6)은 액정층(10)을 개재하여 마주 보고 있다.
이 도 4에 있어서, 표시 장치용 기판(6)의 오버코트층(3) 상에는 배향막(11)이 형성되어 있다. 관찰자는, 투명 기판(6)을 개재하여 액정 표시 장치(7)에 표시되는 화상을 관찰한다. 배향막(11)은, 배향막(11) 및 배향막(17)(후술)에 의하여 액정층(10)을 사이에 끼우듯이 액정층(10)에 접하여 배치되어 있다.
어레이 기판(9)은, 투명 기판(12)과, 절연층(투명 수지)(13a 내지 13c)과, 금속 배선(14)과, 공통 전극(15)과, 화소 전극(16)과, 배향막(17)을 구비한다.
투명 기판(12)으로서는, 예를 들어 유리판이 사용된다.
투명 기판(12)의 제1 평면 상에는 절연층(13a)이 형성된다. 절연층(13a) 상에는 금속 배선(14)이 형성된다.
금속 배선(14)은 평면에서 보아, 즉, 수직 방향에 있어서, 블랙 매트릭스 BM과 중첩되는 위치에 형성된다. 바꾸어 말하면, 관찰자측이 투명 기판(12)의 표시면(블랙 매트릭스 BM이 형성되어 있지 않은 면)을 보았을 경우에, 금속 배선(14)은 블랙 매트릭스 BM 아래에 위치한다.
금속 배선(14)이 형성된 절연층(13a) 상에는 절연층(13b)이 형성된다. 절연층(13b) 상에는 판형 공통 전극(15)이 형성된다. 공통 전극(15)이 형성된 절연층(13b) 상에는 절연층(13c)이 형성된다. 절연층(13c) 상에는 화소 전극(16)이 형성된다.
화소 전극(16)은, 예를 들어 평면에서 보아 빗살형으로 형성된다. 또한 화소 전극(16)은, 도 4의 단면에 대하여 수직인 길이 방향을 갖는 스트라이프 패턴이어도 된다.
화소 전극(16)이 형성된 절연층(13c) 상에는 배향막(17)이 형성된다.
도 4의 어레이 기판(9)에 대해서는, 예를 들어 박막 트랜지스터(TFT) 등의 능동 소자도 구비된다.
어레이 기판(9)의 배향막(17)은, 배향막(11) 및 배향막(17)에 의하여 액정층(10)을 사이에 두도록 액정층(10)에 접하여 배치되어 있다. 어레이 기판(9)의 투명 기판(12)의 제2 평면은 액정 표시 장치(7)의 내부측에 위치한다.
액정층(10)은, 마이너스 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함한다고 해도 되고, 플러스 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 것으로 해도 된다.
도 4에서는, 액정 표시 장치(7)의 편광 필름, 위상차 필름 및 백라이트 유닛 등이 생략되어 있다.
액정 표시 장치(7)는, IPS(In-Plane-Switching) 또는 FFS(Fringe Field Switching)라 호칭되는 액정 구동 방식을 채용하는데, 예를 들어 VA(Virtical Alig㎚ent), ECB(Electrically Controlled Birefringence), OCB(Optically Compensated Bend) 또는 TN(Twisted Nematic) 등의 각종 방식 및 배향 모드를 적용할 수 있다.
표시 장치용 기판(6) 및 어레이 기판(9)의 전극 구조도 적절히 변경할 수 있다.
여기서, 표시 장치에 상기 표시 장치용 기판(6) 대신 표시 장치용 기판(1)을 구비하는 경우에 대하여 설명한다.
필드 시퀀셜 구동의 액정 표시 장치는, 예를 들어 능동 소자의 배열을 구비하는 어레이 기판과 표시 장치용 기판(1)을 액정층(10)을 개재하여 접합한 액정 패널을 구비한다. 또한 필드 시퀀셜 구동의 액정 표시 장치는, 청색 발광, 녹색 발광, 적색 발광의 LED 소자를 사용하는 백라이트 유닛을 구비한다. 이것에 의하여, 액정 표시 장치가 표시 장치용 기판(1)을 구비하는 경우에도 컬러 표시 가능하다.
표시 장치용 기판(1)을 구비하는 유기 EL 표시 장치는, 예를 들어 능동 소자의 배열과 청색 발광, 녹색 발광, 적색 발광의 유기 EL 소자를 구비하는 어레이 기판과, 표시 장치용 기판(1)을 구비함으로써, 컬러 표시 가능하다.
이하에, 블랙 매트릭스 BM의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 실시 형태에 따른 블랙 매트릭스 BM의 제조 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다. 본 실시 형태에 따른 블랙 매트릭스 BM의 제조 방법에 포함되는 노광 공정은, 블랙 매트릭스 BM의 네가티브 패턴(블랙 매트릭스가 형성되는 부분이 투명)을 갖는 포토마스크 1매를 사용하여 노광된다. 본 실시 형태에 따른 블랙 매트릭스 BM의 제조 방법은 노광 공정 전에, 도 5에 도시된 바와 같이 적어도 반사율 저감층을 예비 노광 또는 예비 가열 등에 의하여 반경화로 하는 공정을 포함한다.
본 실시 형태에 따른 블랙 매트릭스 BM의 제조 방법은, 구체적으로는 반사율 저감층(4)(제1 층)을 도포하는 공정(스텝 ST1), 반사율 저감층(4)을 반경화로 하는 공정(스텝 ST2), 차광층(5)(제2 층)을 도포하는 공정(스텝 ST3), 반사율 저감층(4)과 차광층(5)을 건조하는 공정(스텝 ST4), 1매의 포토마스크를 사용하여 반사율 저감층(4)과 차광층(5)을 노광하는 공정(스텝 ST5), 반사율 저감층(4)과 차광층(5)을 일괄하여 현상하여, 반사율 저감층(4) 상에 차광층(5)이 적층된 블랙 매트릭스 BM의 패턴을 형성하는 공정(스텝 ST6), 반사율 저감층(4)과 차광층(5)을 경막하여 블랙 매트릭스 BM을 형성하는 공정(스텝 ST7)을 포함한다.
또한 「반사율 저감층(4)을 반경화시킨다」는 것은, 스텝 ST6의 현상 공정에서 반사율 저감층(4)과 차광층(5)을 일괄하여 현상할 수 있는 것, 및 현상 후에 형상 불량 및 잔사가 발생하지 않을 정도로 열선 또는 광을 반사 저감층(4)에 조사하는 것을 의미한다. 예를 들어 예비 노광을 실시하지 않는 경우, 투명 기판(2)과 차광층(5)의 계면에 도포 형성된 반사율 저감층(4)은, 이 차광층(5)의 도포 공정에서 차광층(5)의 레이어에 용해 흡수되는 경우가 있다. 이와 같이 반사율 저감층(4)이 소실되면, 결과적으로 블랙 매트릭스 BM 표면에서의 반사율이 증대된다. 그러나 반사율 저감층(4)을 차광층(5)의 도포 전에 「반경화」하면, 블랙 매트릭스 BM을 저반사율화하는 기능이 소실되지 않는다. 반사율 저감층(4)을 「반경화」로 하는 것은, 열선, 자외선, 전자파, 또는 열전도 등에 의한 열을 도포 후의 반사율 저감층(4)에 부여하는 기술을 적용함으로써 실현 가능하다. 열선, 자외선, 전자파, 또는 열을 과잉으로 가하면, 나중의 현상 공정에서 잔사를 발생시키거나 또는 패턴 형상 불량을 발생시키는 경우가 있다. 반대로 반경화 처리가 부족하면, 상술한 바와 같이 반사율 저감층(4)이 차광층(5) 도포 시에 차광층(5)에 용해 흡수되어, 블랙 매트릭스 BM의 반사율이 높아진다.
예를 들어 반사율 저감층(4)의 막 두께가 대략 0.9㎛ 이상으로 되면, 차광층(5)의 현상 공정에서 잔사를 발생시키기 쉬워진다. 게다가 반사율 저감층(4)이 두꺼운 경우, 도 6에 도시한 바와 같이 블랙 매트릭스 BM 표면에 바람직하지 않은 주름 등과 같은 외관 불량이 발생하기 쉽다.
도 6은, 블랙 매트릭스 BM의 제조 공정에서 반사율 저감층(4)의 막 두께가 대략 0.9㎛인 블랙 매트릭스 BM의 표면에 있어서의 주름 발생 상태를 광학 현미경으로 촬영한 사진의 일례이다.
이상 설명한 본 실시 형태에 따른 표시 장치용 기판(1, 6)을 사용함으로써, 박막이고 차광성이 우수하고, 투명 기판(2)을 통하여 측정된 반사율을 낮게 할 수 있으며, 또한 투명 기판(2)을 통하여 측정된 블랙 매트릭스 BM의 반사색을 뉴트럴 블랙으로 할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 표시 장치용 기판(1, 6)을 구비한 표시 장치는, 화면에의 투영을 적게 할 수 있어, 일체감이 있는 베젤과 블랙 매트릭스 BM을 형성할 수 있고, 착색이 없는 뉴트럴한 표시를 실현할 수 있어, 우수한 표시 특성 및 의장성을 얻을 수 있다.
본 실시 형태에 따른 블랙 매트릭스 BM은 대략 막 두께 1.5㎛ 이하의 박막이면서, 대략 4.0 이상의 높은 광학 농도와 대략 0.3％ 이하의 낮은 반사율을 양립시킬 수 있다.
또한 유리와 반사율 저감층의 계면에 있어서의 반사율 저감층의 카본 농도가 낮고 반사율 저감층의 막 두께도 얇기 때문에, 다음과 같은 효과도 얻어진다.
(1) 투명 기판 상에 있어서의 카본 등의 색재의 잔사를 감소시킬 수 있다.
(2) 보다 자세한 패턴을 갖는 블랙 매트릭스의 형성의 재현성을 향상시킬 수 있다.
(3) 원하는 블랙 매트릭스의 패턴 형상이 얻어지고, 박리를 억제할 수 있다.
실시예
이하의 설명에 있어서, 반사율 저감층(4)의 실효 광학 농도는, 예를 들어 OD 0(=실효 광학 농도 제로), ODa 0.35(=실효 광학 농도 0.35) 등으로 표기한다. 단위 막 두께당 광학 농도 OD는 [/㎛]와 같은 단위를 부기한다(1㎛당 광학 농도). 또한 실효 광학 농도는, 단위 막 두께당 광학 농도에 반사율 저감층(4)의 막 두께를 곱함으로써 산출 가능하다. 차광층(5)의 실효 광학 농도는 ODb라고 표기한다.
[반사율 저감 부재 A의 조정](투명 수지, OD 0/㎛)
대략 20.35g의 비스페놀플루오렌형 에폭시 수지(신닛테쓰 스미킨 가가쿠사 제조의 「V259-ME」 고형분 56.1％)에 대하여, 대략 0.24g의 디펜타에리트리톨펜타/헥사아크릴레이트 혼합물(닛폰 가야쿠사 제조의 「KAYARAD DPHA」), 대략 0.24g의 광중합 개시제(ADEKA사 제조의 「NCI-831」), 대략 77.07g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 77.07g을 첨가하고 잘 교반하여, 대략 100g의 반사율 저감 부재 A(고형분 대략 14.0％, 광학 농도 대략 0.0/㎛)가 제작된다.
[반사율 저감 부재 B의 조정](OD 0.5/㎛)
대략 18.42g의 비스페놀플루오렌형 에폭시 수지(신닛테쓰 스미킨 가가쿠사 제조의 「V259-ME」 고형분 56.1％)에 대하여, 대략 2.18g의 디펜타에리트리톨펜타/헥사아크릴레이트 혼합물(닛폰 가야쿠사 제조의 「KAYARAD DPHA」), 대략 0.23g의 광중합 개시제(ADEKA사 제조의 「NCI-831」), 대략 4.85g의 카본 블랙의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 분산액(고형분 대략 26.0％, 고형분 중의 안료 농도 대략 75.0질량％), 대략 74.33g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 74.33g을 첨가하고 잘 교반하여, 대략 100g의 반사율 저감 부재 B(고형분 대략 14.0％, 카본 블랙 안료 농도 대략 6.75질량％, 광학 농도 대략 0.5/㎛)가 제작된다.
[반사율 저감 부재 C의 조정](OD 1.0/㎛)
대략 16.48g의 비스페놀플루오렌형 에폭시 수지(신닛테쓰 스미킨 가가쿠사 제조의 「V259-ME」 고형분 대략 56.1％)에 대하여, 대략 2.02g의 디펜타에리트리톨펜타/헥사아크릴레이트 혼합물(닛폰 가야쿠사 제조의 「KAYARAD DPHA」), 대략 0.21g의 광중합 개시제(ADEKA사 제조의 「NCI-831」), 대략 9.69g의 카본 블랙의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 분산액(고형분 대략 26.0％, 고형분 중의 안료 농도 대략 75.0질량％), 대략 71.59g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하고 잘 교반하여, 대략 100g의 반사율 저감 부재 C(고형분 대략 14.0％, 카본 블랙 안료 농도 대략 13.5질량％, 광학 농도 대략 1.0/㎛)가 제작된다.
[반사율 저감 부재 D의 조정](OD 1.7/㎛)
대략 11.55g의 비스페놀플루오렌형 에폭시 수지(신닛테쓰 스미킨 가가쿠사 제조의 「V259-ME」 고형분 56.1％)에 대하여, 대략 2.38g의 디펜타에리트리톨펜타/헥사아크릴레이트 혼합물(닛폰 가야쿠사 제조의 「KAYARAD DPHA」), 대략 0.84g의 광중합 개시제(ADEKA사 제조의 「NCI-831」), 대략 16.51g의 카본 블랙의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 분산액(고형분 대략 26.0％, 고형분 중의 안료 농도 대략 75.0질량％), 대략 68.71g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하고 잘 교반하여, 대략 100g의 반사율 저감 부재 D(고형분 대략 14.0％, 카본 블랙 안료 농도 대략 23질량％, 광학 농도 대략 1.7/㎛)가 제작된다.
[반사율 저감 부재 H의 조정](OD 1.0/㎛)
대략 14.49g의 아크릴 수지의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 용액(고형분 20.0％)에 대하여, 대략 3.48g의 디펜타에리트리톨펜타/헥사아크릴레이트 혼합물(도아 고세이사 제조의 「M402」), 대략 1.74g의 광중합 개시제(BASF 저팬사 제조의 「IRGACURE 379」), 대략 21.61g의 C.I. 피그먼트 레드 254의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 분산액(고형분 대략 20.0％, 고형분 중의 안료 농도 대략 70.0중량％), 대략 21.61g의 C.I. 피그먼트 블루 15:6의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 분산액(고형분 대략 20.0％, 고형분 중의 안료 농도 대략 70.0중량％) 및 대략 37.07g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가한다. 이 혼합물을 잘 교반하여, 대략 100g의 반사율 저감 부재 H(고형분 대략 22.0％, 레드 안료 농도 대략 13.75질량％, 블루 안료 농도 대략 13.75질량％, 광학 농도 대략 1.0/㎛)이 제작된다.
[차광 부재 E의 조정](OD 3.8/㎛)
대략 4.07g의 비스페놀플루오렌형 에폭시 수지(신닛테쓰 스미킨 가가쿠사 제조의 「V259-ME」 고형분 대략 56.1％)에 대하여, 대략 1.49g의 디펜타에리트리톨펜타/헥사아크릴레이트 혼합물(닛폰 가야쿠사 제조의 「KAYARAD DPHA」), 대략 0.53g의 광중합 개시제(ADEKA사 제조의 「NCI-831」), 대략 37.33g의 카본 블랙의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 분산액(고형분 대략 26.0％, 고형분 중의 안료 농도 대략 75.0질량％), 대략 56.59g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하고 잘 교반하여, 대략 100g의 차광 부재 E(고형분 대략 14.0％, 카본 블랙 안료 농도 대략 52질량％, 광학 농도 대략 3.8/㎛)가 제작된다.
[차광 부재 F의 조정](OD 4.0/㎛)
대략 3.55g의 비스페놀플루오렌형 에폭시 수지(신닛테쓰 스미킨 가가쿠사 제조의 「V259-ME」 고형분 대략 56.1％)에 대하여, 대략 1.42g의 디펜타에리트리톨펜타/헥사아크릴레이트 혼합물(닛폰 가야쿠사 제조의 「KAYARAD DPHA」), 대략 0.50g의 광중합 개시제(ADEKA사 제조의 「NCI-831」), 대략 38.77g의 카본 블랙의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 분산액(고형분 대략 26.0％, 고형분 중의 안료 농도 대략 75.0질량％), 대략 56.59g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하고 잘 교반하여, 대략 100g의 차광 부재 F(고형분 대략 14.0％, 카본 블랙 안료 농도 대략 54질량％, 광학 농도 대략 4.0/㎛)가 제작된다.
[차광 부재 G의 조정](OD4.2/㎛)
대략 2.90g의 비스페놀플루오렌형 에폭시 수지(신닛테쓰 스미킨 가가쿠사 제조의 「V259-ME」 고형분 대략 56.1％)에 대하여, 대략 1.35g의 디펜타에리트리톨펜타/헥사아크릴레이트 혼합물(닛폰 가야쿠사 제조의 「KAYARAD DPHA」), 대략 0.48g의 광중합 개시제(ADEKA사 제조의 「NCI-831」), 대략 40.56g의 카본 블랙의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 분산액(고형분 대략 26.0％, 고형분 중의 안료 농도 대략 75.0질량％), 대략 54.71g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하고 잘 교반하여, 대략 100g의 차광 부재 G(고형분 대략 14.0％, 카본 블랙 안료 농도 대략 56.5질량％, 광학 농도 대략 4.2/㎛)가 제작된다.
[실시예 1]
유리 기판(코닝사 제조의 「EAGLE XG」) 상에 스핀 코트법에 의하여 반사율 저감 부재 B가 도포 형성된다. 건조 후, 제작 대상 기판은 대략 90℃의 핫 플레이트에서 대략 1분간 프리베이크된다. 이때, 반사율 저감 부재 B의 프리베이크 후의 막 두께가 대략 0.5㎛로 되도록 코트 시의 회전 수가 조정된다. 다음으로, 초고압 수은 램프(조도 26㎽/㎠)를 사용하여, 반사율 저감층(4)의 도막 전체에 자외광이 대략 40mJ/㎠로 조사되어 예비 노광된다. 예비 노광은 반사율 저감층(4)을 「반경화」로 하는 기술에 상당한다. 계속해서, 반사율 저감층(4) 상에 스핀 코트법에 의하여 차광 부재 E의 도막이 형성된다. 이때, 경막 후에 얻어지는 블랙 매트릭스 BM의 광학 농도가 대략 4.5로 되도록 막 두께가 조정된다. 제작 대상 기판은 대략 90℃의 핫 플레이트에서 30초간 더 프리베이크된다. 다음으로, 블랙 매트릭스의 패턴을 갖는 포토마스크를 통하여 초고압 수은 램프(조도 대략 26㎽/㎠)를 사용하여, 반사율 저감층(4)과 차광층(5)을 포함하는 2층의 막에 자외광이 대략 100mJ/㎠로 조사된다. 계속해서, 제작 대상 기판은 대략 2.5질량％의 탄산나트륨 수용액으로 현상되고, 대략 230℃의 클린 오븐에서 20분간 베이킹함으로써 경막되어, 반사율 저감층(4)과 차광층(5)의 막 두께가 대략 1.1㎛인 블랙 매트릭스 BM이 형성된다.
상술한 도 1에 도시한 바와 같이, 이 블랙 매트릭스 BM의 패턴을 덮도록 열경화성 아크릴 수지가 대략 막 두께 1㎛로 도포되고, 아크릴 수지가 경막되어 오버코트층(3)이 형성되어, 표시 장치용 기판(1)이 제작된다. 유리인 투명 기판(2)을 통하여 측정된 블랙 매트릭스 BM의 반사율은, 현미 분광의 측정 장치를 사용하여 광의 파장 대략 550㎚에서 대략 0.15％로 된다. 오버코트층(3)의 막 두께는 변경 가능하다.
[실시예 2]
실시예 2에서는, 반사율 저감 부재 A를 사용하여 막 두께 대략 0.3㎛로 반사율 저감층(4)이 도포 형성된다. 상기 실시예 1과 마찬가지로, 반사율 저감층(4)의 도막 전체에 자외광이 대략 40mJ/㎠로 조사되어 예비 노광된다. 계속해서, 반사율 저감층(4) 상에 스핀 코트법에 의하여 차광 부재 E가 도막되어 차광층(5)이 형성된다. 이하, 상기 실시예 1과 마찬가지로, 포토마스크를 사용한 노광, 현상, 경막이 행해져 블랙 매트릭스 BM이 형성된다. 블랙 매트릭스 BM의 패턴을 덮도록 열경화성 아크릴 수지가 막 두께 대략 1㎛로 도포되고 경막되어 오버코트층(3)이 형성되어, 표시 장치용 기판(1)이 제작된다.
유리인 투명 기판(2)을 통하여 측정된 블랙 매트릭스 BM의 반사율은, 현미 분광의 측정 장치를 사용하여 광의 파장 대략 550㎚에서 대략 0.22％로 된다.
[실시예 3]
실시예 3에서는, 반사율 저감 부재 B를 사용하여 막 두께 대략 0.3㎛로 반사율 저감층(4)이 도포 형성된다. 상기 실시예 1과 마찬가지로, 반사율 저감층(4)의 도막 전체에 자외광이 대략 40mJ/㎠로 조사되어 예비 노광된다. 계속해서, 반사율 저감층(4) 상에 스핀 코트법에 의하여 차광 부재 E가 도막되어, 경막 후에 막 두께 대략 1.1㎛로 되도록 차광층(5)이 형성된다. 이하, 상기 실시예 1과 마찬가지로, 포토마스크를 사용한 노광, 현상, 경막이 행해져 블랙 매트릭스 BM이 형성된다. 블랙 매트릭스 BM의 패턴을 덮도록 열경화성 아크릴 수지가 막 두께 대략 1㎛로 도포되고 경막되어 오버코트층(3)이 형성되어, 표시 장치용 기판(1)이 제작된다.
유리인 투명 기판(2)을 통하여 측정된 블랙 매트릭스 BM의 반사율은, 현미 분광의 측정 장치를 사용하여 광의 파장 대략 550㎚에서 대략 0.29％로 된다.
[실시예 4 내지 7]
실시예 4 내지 7에서는, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 각각 반사율 저감 부재 A, B, C, H를 사용하여 막 두께 대략 0.7㎛, 또는 막 두께 대략 0.4㎛로 반사율 저감층(4)이 도포 형성된다. 상기 실시예 1과 마찬가지로, 반사율 저감층(4)의 도막 전체에 자외광이 대략 40mJ/㎠로 조사되어 예비 노광된다. 계속해서, 반사율 저감층(4) 상에 스핀 코트법에 의하여 차광 부재 E가 도막되어, 경막 후에 막 두께 대략 1.1㎛로 되도록 차광층(5)이 형성된다. 이하, 상기 실시예 1과 마찬가지로, 포토마스크를 사용한 노광, 현상, 경막이 행해져 블랙 매트릭스 BM이 형성된다. 블랙 매트릭스 BM의 패턴을 덮도록 열경화성 아크릴 수지가 막 두께 대략 1㎛로 도포되고 경막되어 오버코트층(3)이 형성되어, 표시 장치용 기판(1)이 제작된다.
유리인 투명 기판(2)을 통하여 측정된 블랙 매트릭스 BM의 반사율은, 현미 분광 광도계인 측정 장치를 사용하여 광의 파장 대략 550㎚에서, 실시예 4에서는 대략 0.18％, 실시예 5에서는 대략 0.14％, 실시예 6에서는 대략 0.30％로 된다.
[실시예 1 내지 7과 비교예 1 내지 6의 설명]
표 1 및 표 2는, 상기 실시 형태에 따른 표시 장치용 기판(1)의 실시예 1 내지 7과, 다른 표시 장치용 기판인 비교예 1 내지 6의 대비를 나타낸다.
Figure 112015105534558-pct00001
Figure 112015105534558-pct00002
표 3은, 상기 실시예 1 내지 3의 블랙 매트릭스 BM의, 투명 기판(2)을 통하여 측정된 CIE Lab 색 공간 표시계에서의 색도 a*, b*의 값을 나타낸다.
Figure 112015105534558-pct00003
2층의 블랙 매트릭스 BM의 색도는 a*, b*의 값이고, 대략 ±1.0의 작은 범위에 포함되어, 착색이 없는 뉴트럴 색인 것이 실증되어 있다.
표 4는, 실시예 1 내지 실시예 7의 각각에 대하여, 광의 파장 대략 430㎚, 540㎚, 620㎚에서 블랙 매트릭스 BM의 투명 기판(2)을 통하여 측정된 반사율을 나타낸다.
Figure 112015105534558-pct00004
실시예 1 내지 6의 상기 광파장의 측정점에 있어서, 반사율은 대략 0.05 이상 0.3％ 이하의 범위 내에 포함된다. 따라서 표시 장치용 기판(1)의 블랙 매트릭스 BM이 거의 뉴트럴한 반사 특성을 갖는 것을 확인할 수 있다.
이하에, 비교예 1 내지 6의 설명을 행한다.
비교예 1 내지 4에 대해서는, 상기 표 2에 나타난 바와 같이 비교적 카본 농도가 높은 반사율 저감 부재 C 또는 반사율 저감 부재 D가 사용된다. 또한 비교예 1의 차광층은 차광 부재 F를 사용하여 형성된다. 형성 공정은 상기 실시예 1과 마찬가지로, 반사율 저감층의 도포 공정 후, 예비 노광이 실시된다.
이들 비교예 1 내지 4에서는, 반사율 저감층에 함유되는 카본 농도가 높고, 실효 광학 농도 ODa가 어느 것도 대략 0.5 이상으로 높기 때문에, 블랙 매트릭스의 반사율이 높아진다. 상기 표 2에 나타난 바와 같이 비교예 1 내지 4에서는, 블랙 매트릭스의 반사율이 대략 0.4％를 초과하여 표시 장치의 시인성이 저하된다.
[비교예 5]
비교예 5는, 상기 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 4와 반사율 저감층의 경화 조건이 상이하다.
비교예 5에서의 반사율 저감층은 미리 230℃의 경막 처리를 행하여 단층으로 형성된다.
비교예 5에서는, 반사율 저감 부재 C를 사용하여 대략 0.5㎛의 도포 막 두께로 되도록 투명 기판(2) 상에 반사율 저감막이 도포 형성된다. 반사율 저감막의 계산상의 광학 농도 ODa는 대략 0.5이다. 또한 반사율 저감막을 건조한 후, 230℃의 경막 처리를 행하여 반사율 저감층이 형성된다. 이 반사율 저감층 상에, 차광 부재 E를 사용하여 광학 농도 ODb 4.18로 되는 차광층이 적층되고, 건조 및 노광, 현상, 경막 처리를 행하여 블랙 매트릭스의 패턴이 형성된다.
비교예 5의 블랙 매트릭스의 반사율을 투명 기판(2)을 통하여 측정한 바, 광의 파장 540㎚에서 0.58로 높은 반사율로 되었다. 게다가 이 블랙 매트릭스를, 투명 기판(2)의 표시면을 육안 관찰한 바, 간섭색으로 생각되는 현저한 색 불균일이 관찰되어 바람직한 결과가 얻어지지 않았다.
[비교예 6]
비교예 6은, 상기 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 5와 달리, 반사율 저감층의 반경화 처리를 생략하고 반사율 저감층의 도포 후, 건조만을 행하여, 직접 반사율 저감층 상에 차광층을 적층하는 제조 방법을 이용하였다.
비교예 6에서는, 반사율 저감 부재 C가 대략 0.4㎛의 도포 막 두께로 되도록 투명 기판(2) 상에 도포된다. 계산상의 광학 농도 ODa는 대략 0.4이다. 이 반사율 저감층의 도포, 건조 후, 차광 부재 E의 광학 농도 ODb가 대략 4.18로 되도록 차광 부재 E가 도포된다. 또한 건조, 노광, 현상, 경막 처리가 실행되어 블랙 매트릭스가 패턴 형성된다.
이 블랙 매트릭스를 현미 분광 광도계로 반사율 측정하면, 광의 파장 대략 550㎚에서 대략 2.0％의 극히 높은 반사율로 된다. 이 블랙 매트릭스를 투명 기판(2)의 표시면을 통하여 육안 관찰한 바, 비교예 5에서 관찰된 색 불균일은 발생하지 않았다.
비교예 6의 결과는, 반사율 저감층의 반경화 처리를 생략하면, 이 반사율 저감층이 차광층에 용해 흡수되고, 블랙 매트릭스의 반사율은 카본 농도가 높은 차광층에 관한 반사율로 된다.
[반경화 처리의 조건]
반사율 저감층(4)의 반경화 처리는, 상술한 바와 같이 핫 플레이트 또는 적외 건조 장치 등의 열처리로 실현된다. 그러나 자외선 등의 전자파를 사용함으로써 단시간으로의 반경화 처리를 실시할 수 있다. 광원을 사용한 반경화 처리(예비 노광)를 이하에 예시한다.
예를 들어 스프레이 코트, 스핀 코트, 슬릿 코트, 롤 코트 등과 같은 도포 방법을 이용하여, 반사율 저감 부재가 투명 기판(2) 상에 도포되어 반사율 저감층(4)의 도막이 형성된다.
반사율 저감층(4)의 도막은, 예를 들어 감압 건조 또는 프리베이크 처리 등에 의하여 도막 내의 잔류 용제가 제거된 후, 도막 전체면을 균일하게 노광한다. 노광 광원으로서는, 예를 들어 초고압 수은등, 크세논등, 카본 아크등 등과 같은 종래 공지된 광원이 사용된다. 이때의 노광량으로서는, 예를 들어 현상 처리에 의하여 막 감소하지 않게 되는 노광량(이하 「포화 노광량」이라고 함)을 100％로 했을 경우의 대략 15 내지 40％ 정도의 노광량으로 한다.
포화 노광량의 대략 15％ 이하의 노광량으로 노광이 행해졌을 경우에는, 차광 부재의 도포에 의하여, 반사율 저감층의 도막이 차광 부재에 포함되는 용제에 의하여 용출되고 혼합되어, 투명 기판과 계면을 형성하는 부분의 카본 농도가 높아지고, 그 결과, 블랙 매트릭스의 반사율이 높아진다. 포화 노광량의 대략 40％ 이상의 노광량으로 노광이 행해졌을 경우에는, 반사율 저감막의 경화가 너무 진행되어, 현상 처리 시에 반사율 저감막이 충분히 용해되지 않아 투명 기판 상에 남고, 그 결과, 잔사가 발생하는 경우가 있다.
도 7은, 실시예 1, 실시예 3, 실시예 5에 있어서의 도포 조건에서의 예비 노광량과, 블랙 매트릭스 BM의 반사율의 관계를 나타내는 그래프이다.
예비 노광량이 대략 20mJ/㎠ 이하이면 반사율이 높아지는 경향이 있고, 예비 노광량이 대략 80mJ/㎠ 이상이면 잔사를 발생하는 경향이 있어 바람직하지 않다. 그러나 예비 노광량이, 예를 들어 대략 40mJ/㎠ 이상, 60mJ/㎠ 이하 근처에서는 안정되어, 저반사율의 블랙 매트릭스 BM을 형성할 수 있다.
또한 본 발명은 도 7의 반경화 처리 조건 및 노광 방법에 한정되지 않지만, 반경화 처리 조건에 적당한 범위가 존재하는 것을 이해할 수 있다.
도 8은, 컬러 필터를 구성하는 청색 필터 BF, 녹색 필터 GF 및 적색 필터 RF의 소쇠 계수의 데이터를 나타내는 측정 결과이다. 도 8에 있어서의 측정에 있어서는, 분광 엘립소미터를 사용하여 광의 파장마다 필터의 소쇠 계수를 측정하였다. 광의 파장에 따라, 청색 필터 BF, 녹색 필터 GF 및 적색 필터 RF의 각각의 색은 상이한 소쇠 계수의 값을 갖고 있다. 예를 들어 유리와 블랙 매트릭스의 계면에, 청색 필터 BF, 녹색 필터 GF 및 적색 필터 RF 중 어느 하나가 삽입된 구성에 있어서는, 도 8에 나타낸 바와 같이 반사광이 착색되는 것을 이해할 수 있다.
[표시 장치용 기판(1, 6)에 적용 가능한 재료]
(감광성 수지 조성물)
블랙 매트릭스 BM은, 광학 농도가 상이한 2종의 감광성 수지 조성물을 사용하여 형성된다. 상기한 바와 같이 광학 농도가 낮은 감광성 수지 조성물을 「반사율 저감 부재」, 광학 농도가 높은 감광성 수지 조성물을 「차광 부재」라 한다. 반사율 저감 부재 및 차광 부재는 둘 다 적어도 수지, 중합성 단량체, 광중합 개시제, 용제를 함유하는 감광성 수지 조성물이며, 이들 외에 차광 부재에는, 블랙 매트릭스의 막 두께 대략 1㎛이고 광학 농도가 대략 2.5 이상으로 되는 범위에서 흑색 안료가 첨가된다.
(수지)
수지로서는, 아크릴산, 메타크릴산, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트 등의 알킬아크릴레이트 또는 알킬메타크릴레이트, 환상 시클로헥실아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 스티렌 등 중에서 3 내지 5종류 정도의 단량체를 사용하여 합성한, 분자량 5000 내지 100000 정도의 수지가 바람직하게는 사용된다.
또한 아크릴계 수지의 일부에 불포화 2중 결합을 부가시킨 수지로서, 상기 아크릴 수지, 이소시아네이트기와 적어도 1개 이상의 비닐기를 갖는 이소시아네이토에틸아크릴레이트, 메타크릴로일이소시아네이트 등의 화합물을 반응시켜 얻어지는 산가 50 내지 150의 감광성 공중합체를 내열성, 현상성 등의 관점에서 바람직하게 사용할 수 있다.
또한 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 폴리카르복실산글리시딜에스테르, 폴리올폴리글리시딜에스테르, 지방족 또는 지환식 에폭시 수지, 아민에폭시 수지, 트리페놀메탄형 에폭시 수지, 디히드록시벤젠형 에폭시 수지 등의 에폭시 수지와 (메트)아크릴산을 반응시켜 얻어지는에폭시(메트)아크릴레이트 등의 통상의 광중합 가능한 수지 등, 또는 카르도 수지도 사용할 수 있다.
(중합성 단량체)
광중합성 단량체로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 헥산디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 글리세린디(메트)아크릴레이트, 글리세린트리(메트)아크릴레이트, 글리세린테트라(메트)아크릴레이트, 테트라트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등이 사용되며, 이들 성분은 단독 또는 혼합물로서 사용된다. 또한 광중합성 단량체로서, 각종 변성 (메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트 등이 사용되어도 된다. 예를 들어 광중합성 단량체로서, 2중 결합 당량이 작아 고감도화를 달성할 수 있는 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트가 적절히 사용된다.
광중합성 단량체의 함유량으로서는, 감광성 수지 조성물의 고형분 중 대략 5 내지 20중량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 대략 10 내지 15중량％의 범위이다. 광중합성 단량체의 함유량이 이 범위인 경우, 감광성 수지 조성물의 감도, 현상 속도를 생산상 적합한 수준으로 조정할 수 있다. 광중합성 단량체의 함유량이 대략 5중량％ 이하인 경우, 흑색 감광성 수지 조성물의 감도가 부족하다.
(광중합 개시제)
광중합 개시제로서는 종래 공지된 화합물을 적절히 사용할 수 있지만, 광을 투과하지 않는 흑색 감광성 수지 조성물에 사용되었을 경우에 고감도화를 달성 가능한 옥심에스테르 화합물이 사용되는 것이 바람직하다.
옥심에스테르계 화합물의 구체예로서는, 예를 들어 2-(O-벤조일옥심)-1-[4-(페닐티오)페닐]-1,2-옥탄디온, 1-(O-아세틸옥심)-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에타논(둘 다 BASF 저팬사 제조) 등이 사용된다.
광중합 개시제의 함유량은, 감광성 수지 조성물의 고형분 중 0.5 내지 10.0중량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 대략 1.0 내지 5.0중량％의 범위이다. 광중합 개시제의 함유량이 대략 1중량％ 이하인 경우, 감광성 수지 조성물의 감도가 부족하다. 한편, 광중합 개시제의 함유량이 대략 10중량％ 이상인 경우, 블랙 매트릭스의 패턴 선폭이 너무 굵어진다.
본 발명의 실시 형태에 사용되는 감광성 수지 조성물에는, 상기 광중합 개시제와 함께, 다른 광중합 개시제를 병용할 수 있다. 다른 광중합 개시제로서는, 예를 들어 4-페녹시디클로로아세토페논, 4-t-부틸-디클로로아세토페논, 디에톡시아세토페논, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온 등의 아세토페논계 화합물, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤질디메틸케탈 등의 벤조인계 화합물, 벤조페논, 벤조일벤조산, 벤조일벤조산메틸, 4-페닐벤조페논, 히드록시벤조페논, 아크릴화벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술피드, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 등의 벤조페논계 화합물, 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤 등의 티오크산톤계 화합물, 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-톨릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-피페로닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시-나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(피페로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진 등의 트리아진계 화합물, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥시드, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드 등의 포스핀계 화합물, 9,10-페난트렌퀴논, 캄포퀴논, 에틸안트라퀴논 등의 퀴논계 화합물, 보레이트계 화합물, 카르바졸계 화합물, 이미다졸계 화합물, 티타노센계 화합물 등이 사용된다. 이들 광중합 개시제는 1종, 또는 필요에 따라서 임의의 비율로 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 다른 광중합 개시제의 함유량은, 상기 감광성 수지 조성물의 고형분 중 0.1 내지 1중량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2 내지 0.5중량％의 범위이다.
(용제)
용제로서는, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 에틸셀로솔브, 에틸셀로솔브아세테이트, 디글라임, 시클로헥사논, 에틸벤젠, 크실렌, 아세트산이소아밀, 아세트산n아밀, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 트리에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 액체 폴리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 락트산에스테르, 에틸에톡시프로피오네이트 등이 사용된다.
(흑색 색재)
본 발명의 실시 형태에 사용되는 흑색 색재로서는, 예를 들어 카본 블랙(본 발명의 실시 형태에서는 카본이라고도 표기)이 바람직하다. 카본 블랙으로서는, 예를 들어 램프 블랙, 아세틸렌 블랙, 서멀 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙 등이 사용된다.
(유기 안료)
적색 화소의 형성에 사용하는 적색 안료로서는, 예를 들어 C.I. Pigment Red 7, 9, 14, 41, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 81:1, 81:2, 81:3, 97, 122, 123, 146, 149, 168, 177, 178, 179, 180, 184, 185, 187, 192, 200, 202, 208, 210, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 246, 254, 255, 264, 272, 279 등이 사용된다. 또한 적색 화소의 색상을 조정하기 위하여 황색 안료, 주황색 안료를 병용하는 것도 가능하다.
황색 안료로서는, 예를 들어 C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 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, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 144, 146, 147, 148, 150, 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, 185, 187, 188, 193, 194, 199, 213, 214 등이 사용된다.
주황색 안료로서는, 예를 들어 C.I. Pigment Orange 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71, 73 등이 사용된다.
녹색 화소를 형성하기 위한 녹색 안료로서는, 예를 들어 C.I. Pigment Green 7, 10, 36, 37, 58 등이 사용된다. 녹색 화소의 색상을 조정하기 위하여 황색 안료가 병용되어도 된다. 황색 안료로서는, 적색 화소의 색상을 조정하기 위하여 병용 가능한 황색 안료로서 예시된 안료가 적절히 사용되어도 된다.
청색 화소를 형성하기 위한 청색 안료에는, 예를 들어 C.I. 피그먼트 블루 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 60, 64 등이 사용된다. 청색 화소의 색상을 조정하기 위하여 자색 안료가 병용되어도 된다. 자색 안료의 구체예로서는, C.I. 피그먼트 바이올렛 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50 등이 사용된다.
상기 실시 형태 및 각 실시예는 발명의 취지가 변동되지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 적용할 수 있다. 상기 실시 형태 및 각 실시예는 자유로이 조합하여 사용할 수 있다.
1, 6: 표시 장치용 기판
2, 12: 투명 기판
3: 오버코트층
BM: 블랙 매트릭스
4: 반사율 저감층
5: 차광층
CF: 컬러 필터
RF: 적색 필터
GF: 청색 필터
BF: 청색 필터
7: 액정 표시 장치
8: 액정 패널
9: 어레이 기판
10: 액정층
11, 17: 배향막
13a 내지 13c: 절연층
14: 금속 배선
15: 공통 전극
16: 화소 전극

Claims (11)

  1. 투명 기판과,
    상기 투명 기판 상에, 0.1㎛ 이상 0.7㎛ 이하의 범위의 막 두께를 갖는 반사율 저감층과, 차광성 색재의 주재로서 카본을 포함하는 차광층이 이 순서대로 적층되어 형성된 블랙 매트릭스
    를 구비하고,
    상기 반사율 저감층은 상기 막 두께와 단위 막 두께당 광학 농도를 곱하여 얻어지는 실효적인 광학 농도가 0 이상 0.4 이하의 범위에 있는 투명 수지층으로 구성되며,
    상기 차광층은 상기 반사율 저감층을 반경화한 후 상기 반사율 저감층 상에 적층하여 형성되고,
    상기 투명 기판을 통하여 측정된 상기 블랙 매트릭스의 반사율은, 알루미늄막의 반사율을 기준으로 하여, 광의 파장의 각각이 430nm, 540nm, 620nm인 경우에 0.05％ 이상 0.3％ 이하의 범위에 있는 표시 장치용 기판.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 투명 기판과,
    상기 투명 기판 상에, 0.1㎛ 이상 0.7㎛ 이하의 범위의 막 두께를 갖는 반사율 저감층과, 차광성 색재의 주재로서 카본을 포함하는 차광층이 이 순서대로 적층되어 형성된 블랙 매트릭스
    를 구비하고,
    상기 반사율 저감층은 상기 막 두께와 단위 막 두께당 광학 농도를 곱하여 얻어지는 실효적인 광학 농도가 0 이상 0.4 이하의 범위에 있고, 적어도 카본을 포함하는 반투명 수지층으로 구성되며,
    상기 차광층은 상기 반사율 저감층을 반경화한 후 상기 반사율 저감층 상에 적층하여 형성되고,
    상기 투명 기판을 통하여 측정된 상기 블랙 매트릭스의 반사율은, 알루미늄막의 반사율을 기준으로 하여, 광의 파장의 각각이 430nm, 540nm, 620nm인 경우에 0.05％ 이상 0.3％ 이하의 범위에 있는 표시 장치용 기판.
  5. 투명 기판과,
    상기 투명 기판 상에, 0.1㎛ 이상 0.7㎛ 이하의 범위의 막 두께를 갖는 반사율 저감층과, 차광성 색재의 주재로서 카본을 포함하는 차광층이 이 순서대로 적층되어 형성된 블랙 매트릭스
    를 구비하고,
    상기 반사율 저감층은 상기 막 두께와 단위 막 두께당 광학 농도를 곱하여 얻어지는 실효적인 광학 농도가 0 이상 0.4 이하의 범위에 있고, 적어도 감법혼색의 관계에 있는 2종 이상의 유기 안료를 포함하는 반투명 수지층으로 구성되며,
    상기 차광층은 상기 반사율 저감층을 반경화한 후 상기 반사율 저감층 상에 적층하여 형성되고,
    상기 투명 기판을 통하여 측정된 상기 블랙 매트릭스의 반사율은, 알루미늄막의 반사율을 기준으로 하여, 광의 파장의 각각이 430nm, 540nm, 620nm인 경우에 0.05％ 이상 0.3％ 이하의 범위에 있는 표시 장치용 기판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스는 복수의 화소 개구부를 갖고,
    상기 화소 개구부의 각각에 청색 필터, 녹색 필터, 적색 필터의 화소 패턴이 배치되어 있는 표시 장치용 기판.
  7. 투명 기판 상에, 0.1㎛ 이상 0.7㎛ 이하의 범위의 막 두께를 가지며, 상기 막 두께와 단위 막 두께당 광학 농도를 곱하여 얻어지는 실효적인 광학 농도가 0 이상 4 이하의 범위에 있는 투명 수지층 또는 색재가 흑색 색재로 구성되는 반투명 수지층인 반사율 저감층으로 되는 제1 층을 도포하고,
    상기 제1 층을 반경화시키고,
    상기 제1 층 상에 차광성 색재의 주재로서 카본을 포함하는 차광층으로 되는 제2 층을 도포하고,
    하나의 포토마스크를 사용하여 상기 제1 층 및 상기 제2 층을 일괄하여 노광하며,
    1회의 현상에 의하여, 상기 투명 기판 상에 형성된 상기 제1 층 및 상기 제2 층으로부터, 상기 반사율 저감층 상에 상기 차광층이 적층된 블랙 매트릭스를 형성하며,
    상기 투명 기판을 통하여 측정된 상기 블랙 매트릭스의 반사율은, 알루미늄막의 반사율을 기준으로 하여, 광의 파장의 각각이 430nm, 540nm, 620nm인 경우에 0.05％ 이상 0.3％ 이하의 범위에 있는 표시 장치용 기판의 제조 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 반투명 수지층은 카본을 포함하는 표시 장치용 기판의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 반사율 저감층은, 적어도 감법혼색의 관계에 있는 2종 이상의 유기 안료를 포함하는 반투명 수지층인 표시 장치용 기판의 제조 방법.
  11. 제1항에 기재된 표시 장치용 기판을 구비하는 표시 장치.
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