顯示裝置用基板以及使用該顯示裝置用基板的顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在例如液晶顯示裝置或者有機EL顯示裝置等中使用的顯示裝置用基板以及使用了該顯示裝置用基板的顯示裝置。
[0002]本申請基于2013年6月17日在日本申請的特愿2013 — 126842號而主張優(yōu)先權(quán)，在此援引其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]—般的液晶顯示裝置中配設(shè)的液晶面板具有由2個基板夾著液晶層的結(jié)構(gòu)。2個基板分別包括例如玻璃等那樣的透明基板。在液晶面板的表側(cè)以及背側(cè)配設(shè)有偏振板、或者偏振板及相位差板。
[0004]有機電致發(fā)光顯示裝置(以下稱作有機EL顯示裝置)代替液晶而具備白色發(fā)光的有機EL。白色發(fā)光的有機EL顯示裝置具備包含紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片的彩色濾光片，由此能夠進行彩色顯示。有機EL顯示裝置被用作高精密顯示器。
[0005]這樣的顯示裝置特別是在移動通信用途中進展到了 300ppi (pixel per inch)、400pp1、500ppi以上的高精密化。
[0006]專利文獻1 (特開平11 - 52351號公報)中公開了如下技術(shù):將顯示區(qū)域與密封材之間的周邊部的黑矩陣的膜厚和顯示區(qū)域的彩色濾光片(也稱作濾色片)膜厚設(shè)為幾乎相同。此外，專利文獻1的權(quán)利要求3中公開了如下技術(shù):將顯示區(qū)域的黑矩陣形成為1層，將周邊部的黑矩陣形成為2層。
[0007]專利文獻1的
[0030]段落中公開了第1層和第2層的黑矩陣的膜厚，并且，
[0026]段落公開了第1層與第2層的黑矩陣用相同的材料來形成。然而，并沒有公開作為其實施例的黑矩陣的組成物。專利文獻1的
[0015]段落中公開了黑色顏料為與炭類似的顏料或者石墨等其他顏料。除此之外，專利文獻1中并沒有公開在第1層與第2層的黑矩陣中使用了相同的材料時的、包含曝光的光刻中的對準方法，也沒有公開遮光率高的黑矩陣的形成方法。而且，在專利文獻1中，沒有公開例如成為300ppi以上的高精密像素時的課題，僅公開了第1層與第2層的黑矩陣的厚度方向上重疊的結(jié)構(gòu)。
[0008]專利文獻2 (特開平9 - 297209號公報)中公開了遮光層由以黑色顏料和感光性樹脂為主成分的第1遮光層和以石墨為主成分的第2遮光層構(gòu)成的2層結(jié)構(gòu)的遮光層。專利文獻2的
[0012]段落中，作為黑色顏料，公開了炭黑、氧化鈦、鐵黑、苯胺黑等。專利文獻2的制造方法如
[0028]段落至
[0035]段落所公開的那樣為如下方式:對第1遮光層進行曝光之后，涂覆薄的膜厚(0.2μπι)的第2遮光層，與作為襯底的第1遮光層一起進行顯影。專利文獻2中并沒有公開成為例如300ppi以上的高精密像素時的課題，僅公開了第1層與第2層的黑矩陣在厚度方向上接觸的結(jié)構(gòu)。也沒有公開用于得到最近被需要的邊框部的光學濃度(例如光學濃度4以上)的手段。
[0009]專利文獻1以及專利文獻2中沒有公開2層遮光層例如為不同圖案時的或者2層遮光層在其邊界面不接觸的結(jié)構(gòu)中的對準(制造工序中的對位)。
[0010]先行技術(shù)文獻
[0011]專利文獻
[0012]專利文獻1:日本國特開平11 - 52351號公報
[0013]專利文獻2:日本國特開平9 - 297209號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明要解決的課題
[0015]顯示裝置的配設(shè)在彩色濾光片附近的黑矩陣防止從相鄰的像素之間的區(qū)域附近產(chǎn)生的漏光，具有提高對比度的作用。然而，被高精密化為300ppi以上的液晶顯示裝置或者有機EL顯示裝置中，像素寬度接近于顯示裝置的厚度方向上的進行顯示的功能部分的厚度，容易產(chǎn)生傾斜方向的漏光。在此，所謂進行顯示的功能部分的厚度是指，在液晶的情況下相當于液晶層的厚度，在有機EL的情況下相當于包含電極的發(fā)光部分的厚度。
[0016]本發(fā)明鑒于上述實際情況而做出，其目的在于提供一種能夠抑制傾斜方向的泄漏光的顯示裝置用基板以及顯示裝置。
[0017]解決課題的手段
[0018]本發(fā)明的第1方式的顯示裝置用基板具備透明基板、邊框部、第1透明樹脂層、黑矩陣、第2透明樹脂層。邊框部設(shè)置于所述透明基板之上，形成于包圍顯示區(qū)域的邊框區(qū)域，具有作為主色材而含有碳的遮光性。第1透明樹脂層形成于形成有所述邊框部的所述透明基板之上。黑矩陣形成于所述第1透明樹脂層之上，將所述顯示區(qū)域劃分成多個矩陣狀開口部，作為主色材而含有有機顏料。第2透明樹脂層形成于形成有所述黑矩陣的所述第1透明樹脂層之上。
[0019]本發(fā)明的第1方式的顯示裝置用基板中，優(yōu)選為，在所述透明基板與所述第1透明樹脂層之間，還具備包含紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片的彩色濾光片。
[0020]本發(fā)明的第2方式的顯示裝置具備上述第1方式的顯示裝置用基板。
[0021]本發(fā)明的第2方式的顯示裝置還具備具有多個金屬布線和多個有源元件的陣列基板。所述顯示裝置用基板與所述陣列基板夾著液晶層而對置，所述多個有源元件包含液晶驅(qū)動元件和受光元件。所述多個金屬布線的表層的金屬相對于所述受光元件的靈敏度區(qū)的波長的光具有高的反射率。優(yōu)選還具有背光燈單元，該背光燈單元設(shè)置在所述陣列基板的與所述液晶層相反側(cè)的背面附近，且發(fā)出可見光和所述受光元件的靈敏度區(qū)的波長的光。
[0022]本發(fā)明的第2方式的顯示裝置中，優(yōu)選為，所述受光元件設(shè)置于所述背光燈單元的附近，包含在表層具備相對于所述受光元件的靈敏度區(qū)的波長的光具有高的反射率的金屬的金屬布線。
[0023]本發(fā)明的第3方式的顯示裝置具備顯示裝置用基板、以及具有多個金屬布線和多個有源元件的陣列基板。所述顯示裝置用基板具備:透明基板；彩色濾光片，形成于所述透明基板之上，包含紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片；第1透明樹脂層，形成于所述彩色濾光片之上；黑矩陣，形成于所述第1透明樹脂層之上，將所述顯示區(qū)域劃分成多個矩陣狀開口部，作為主色材而含有有機顏料；以及第2透明樹脂層，形成于形成有所述黑矩陣的所述第1透明樹脂層之上。所述顯示裝置用基板與所述陣列基板夾著液晶層而對置，所述多個有源元件包含液晶驅(qū)動元件和受光元件。所述多個金屬布線的表層的金屬相對于所述受光元件的靈敏度區(qū)中包含的波長的光具有高的反射率。還具有背光燈單元，該背光燈單元設(shè)置于所述陣列基板的與所述液晶層相反側(cè)的背面的附近，發(fā)出可見光和所述受光元件的靈敏度區(qū)中包含的波長的光。
[0024]本發(fā)明的第3方式的顯示裝置中，優(yōu)選為，所述多個金屬布線的表層的金屬為銅、含有低于3 %的異種金屬或者雜質(zhì)的銅、或者含有低于3 %的異種金屬或者雜質(zhì)的鋁。
[0025]發(fā)明效果
[0026]本發(fā)明的方式中，能夠抑制傾斜方向的泄漏光。
【附圖說明】
[0027]圖1為局部地表示第1實施方式所涉及的顯示裝置用基板的一個例子的截面圖。
[0028]圖2為表示第1實施方式所涉及的顯示裝置用基板的一個例子的俯視圖。
[0029]圖3為表示第1實施方式所涉及的顯示裝置用基板的邊框部與黑矩陣的層疊關(guān)系的一個例子的俯視圖。
[0030]圖4為局部地表示具備第1實施方式所涉及的顯示裝置用基板的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0031]圖5為局部地表示以往的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0032]圖6為表示邊框部的透射率特性BLK0、代表性的黑矩陣的透射率特性BLK1、BLK2的例子的圖表。
[0033]圖7為局部地表示第2實施方式所涉及的顯示裝置用基板的一個例子的截面圖。
[0034]圖8為局部地表示具備第2實施方式所涉及的顯示裝置用基板的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0035]圖9為表示公知的典型的彩色濾光片基板的一個例子的截面圖。
[0036]圖10為局部地表示具備第3實施方式所涉及的顯示裝置用基板的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0037]圖11為表示第4實施方式所涉及的液晶顯示裝置的局部的例子的截面圖。
[0038]圖12為表示銅、鋁、鈦的反射率特性的例子的圖表。
[0039]圖13為表示綠色濾光片的透射率特性GL、將綠色濾光片和黑矩陣重疊后的透射率特性GLBLK的一個例子的圖表。
[0040]圖14為表示紅色濾光片的透射率特性RL、將紅色濾光片與黑矩陣重疊后的透射率特性RLBLK的一個例子的圖表。
[0041]圖15為表示藍色濾光片的透射率特性BL、將藍色濾光片與黑矩陣重疊后的透射率特性BLBLK的一個例子的圖表。
[0042]圖16為表示第5實施方式所涉及的液晶顯示裝置的局部的例子的截面圖。
[0043]圖17為表示位于黑矩陣2下側(cè)的第2光傳感器的結(jié)構(gòu)、以及作為第2光傳感器的控制用開關(guān)元件的2個晶體管的結(jié)構(gòu)的例子的截面圖。
【具體實施方式】
[0044]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。另外，以下的說明中，對于相同或者實質(zhì)相同的功能以及構(gòu)成要素，賦予相同附圖標記并省略說明或者僅在必要時進行說明。
[0045]各實施方式中，僅對特征性部分進行說明，關(guān)于與通常的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)要素無差異的部分，省略說明。
[0046]各實施方式中，說明液晶顯示裝置的顯示單位為1像素(或者畫素)的情況。然而，顯示單位也可以是1子畫素，此外也可以是由多個畫素數(shù)(像素數(shù))構(gòu)成顯示單位，也可以是由任意定義的畫素或像素構(gòu)成顯示單位。像素由黑矩陣進行區(qū)分，為至少具有2個平行邊的多邊形的最小單位。各實施方式中，像素與開口部幾乎為同義。
[0047]俯視時，像素的橫方向與觀察者的右眼和左眼的并列方向平行。
[0048]俯視時，與像素的橫方向垂直的方向為像素的縱向。
[0049]各實施方式中，顯示裝置中配設(shè)的顯示裝置用基板也可以是紅色、綠色、藍色發(fā)光的有機EL，或者，紅色、綠色、藍色發(fā)光的LED發(fā)光元件的時分割發(fā)光驅(qū)動方式。時分割發(fā)光驅(qū)動方式的顯示裝置的情況下，顯示裝置用基板也可以設(shè)為省略后述的彩色濾光片的結(jié)構(gòu)。
[0050]在將白色的有機EL、或者具備紅色、綠色、藍色的峰值發(fā)光的LED背光燈單元用作光源的情況下，顯示裝置用基板也可以具備紅色濾光片(紅色層的圖案)和綠色濾光片(綠色層的圖案)和藍色圖案(藍色層的圖案)作為像素而相鄰的彩色濾光片。
[0051]各實施方式中，也可以使用各種液晶取向方式或者液晶驅(qū)動方式。例如使用如下這樣的液晶取向方式或液晶驅(qū)動方式:IPS(In Plane Switching，使用了水平取向的液晶分子的橫電場方式)、VA(Vertically Alignment:使用了垂直取向的液晶分子的縱電場方式)、HAN (Hybrid — aligned Nematic)，TN (Twisted Nematic)、OCB (OpticallyCompensated Bend)、CPA(Continuous Pinwheel Alignment)、ECB (ElectricallyControlled Birefringence)、TBA (Transverse Bent Alignment)。液晶層可以包含具有正的介電常數(shù)各向異性的液晶分子，或者也可以包含具有負的介電常數(shù)各向異性的液晶分子。
[0052]液晶驅(qū)動電壓施加時的液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向(動作方向)可以是與基板的表面平行