黑矩阵基板及其制作方法以及具有黑矩阵基板的显示装置与流程

1.本发明的实施方式之一涉及具备遮光膜的基板及其制作方法、以及具备该基板的显示装置及其制作方法。


背景技术：

2.当前，在最大范围内被利用的显示装置之一是液晶显示装置。液晶显示装置具有背光源和背光源上的液晶模块，液晶模块具备基板、设置在基板上的多个液晶元件、以及液晶元件上的对置基板作为基本构成。从背光源照射的光的灰度级通过液晶元件被控制，通过设置于对置基板的彩色滤光片被提供颜色信息。为了提高所显示的图像的对比度，遮光膜(也被称为黑矩阵。)被设置在相邻的彩色滤光片之间(例如参照专利文献1。)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2011-197521号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的技术问题
7.本发明的实施方式之一是以提供具有新的结构的带遮光膜的基板及其制作方法作为一个课题。或者，本发明的实施方式之一是以提供在超高清晰的显示装置中也能应用的带遮光膜的基板及其制作方法作为一个课题。或者，本发明的实施方式之一是以提供包含该带遮光膜的基板的显示装置作为一个课题。
8.用于解决技术问题的方案
9.本发明的实施方式之一是带遮光膜的基板。该带遮光膜的基板具备基板、位于基板上并具备多个开口的遮光膜、以及配置于多个开口的多个彩色滤光片。遮光膜包含基板上的基膜、基膜上的金属膜、以及位于基膜与金属膜之间并与金属膜相比光反射率较低的低反射膜。
10.本发明的实施方式之一是显示装置。该显示装置具备具有多个像素的阵列基板、以及阵列基板上的带遮光膜的基板。带遮光膜的基板具备对置基板、位于对置基板下并具备多个开口的遮光膜、以及配置于多个开口的多个彩色滤光片。遮光膜包含基板下的基膜、基膜下的金属膜、以及位于基膜与金属膜之间并与金属膜相比光反射率较低的低反射膜。
11.本发明的实施方式之一是制作带遮光膜的基板的方法。该方法包含：通过在基板上依次形成基膜、低反射膜以及金属膜，从而在基板上形成遮光膜；在遮光膜上形成具有多个贯通孔的抗蚀剂掩模；通过在抗蚀剂掩模的多个贯通孔中将低反射膜和金属膜一并蚀刻，从而形成使基膜露出的多个开口；通过蚀刻将所述抗蚀剂掩模去除，同时将与多个开口重叠的基膜去除；以及在多个开口分别形成彩色滤光片。
12.本发明的实施方式之一是制作显示装置的方法。该方法包含：在第一基板上形成多个像素；通过在第二基板上依次形成基膜、低反射膜以及金属膜，从而在第二基板上形成
遮光膜；在遮光膜上形成具有多个贯通孔的抗蚀剂掩模；通过在抗蚀剂掩模的多个贯通孔中将低反射膜和金属膜一并蚀刻，从而形成使基膜露出的多个开口；通过蚀刻基膜，从而将与多个开口重叠的基膜去除；在多个开口分别形成彩色滤光片；以及以像素和彩色滤光片被第一基板和第二基板夹着的方式将第一基板与第二基板相互固定。
附图说明
13.图1是本发明的实施方式所涉及的显示装置的示意性顶视图。
14.图2是本发明的实施方式所涉及的显示装置的像素的示意性顶视图。
15.图3是本发明的实施方式所涉及的显示装置的示意性端面图。
16.图4是本发明的实施方式所涉及的显示装置的像素的示意性顶视图。
17.图5a是本发明的实施方式所涉及的bm基板的示意性端面图。
18.图5b是本发明的实施方式所涉及的bm基板的示意性端面图。
19.图5c是本发明的实施方式所涉及的bm基板的示意性端面图。
20.图6a是本发明的实施方式所涉及的bm基板的示意性端面图。
21.图6b是本发明的实施方式所涉及的bm基板的示意性端面图。
22.图6c是本发明的实施方式所涉及的bm基板的示意性端面图。
23.图7a是本发明的实施方式所涉及的bm基板的示意性端面图。
24.图7b是本发明的实施方式所涉及的bm基板的示意性端面图。
25.图8a是现有的bm基板的示意性端面图。
26.图8b是现有的bm基板的示意性端面图。
27.图9是本发明的实施方式所涉及的bm基板的示意性端面图。
28.图10a是现有的bm基板所涉及的bm基板的示意性端面图。
29.图10b是本发明的实施方式所涉及的bm基板的示意性端面图。
30.图11a是示出本发明的实施方式所涉及的bm基板的制作方法的示意性端面图。
31.图11b是示出本发明的实施方式所涉及的bm基板的制作方法的示意性端面图。
32.图12是示出本发明的实施方式所涉及的bm基板的制作方法的示意性端面图。
33.图13a是示出本发明的实施方式所涉及的bm基板的制作方法的示意性端面图。
34.图13b是示出本发明的实施方式所涉及的bm基板的制作方法的示意性端面图。
35.图14a是示出本发明的实施方式所涉及的bm基板的制作方法的示意性端面图。
36.图14b是示出现有的bm基板的制作方法的示意性端面图。
37.图15是示出本发明的实施方式所涉及的bm基板的制作方法的示意性端面图。
38.图16是示出本发明的实施方式所涉及的显示装置的制作方法的示意性端面图。
39.图17是本发明的实施方式所涉及的显示装置的示意性端面图。
40.图18是本发明的实施方式所涉及的显示装置的示意性端面图。
41.图19是本发明的实施方式所涉及的bm基板的示意性端面图。
42.附图标记说明
43.100：显示装置，102：阵列基板，104：像素，106：显示区域，108：栅极线驱动电路，110：信号线驱动电路，112：端子，114：连接器，116：bm基板，118：对置基板，120：栅极线，122：信号线，124：辅助配线，126：tft，128：像素电极，128a：狭缝，130：共用电极，140：偏振
板，140-1：偏振板，140-2：偏振板，142：底涂层，144：tft，146：栅极绝缘膜，148：层间绝缘膜，149：平坦化膜，150：电极间绝缘膜，152-1：取向膜，152-2：取向膜，154：液晶层，156：间隔物，158：彩色滤光片，158-1：彩色滤光片，158-2：彩色滤光片，158-3：彩色滤光片，160：遮光膜，160a：开口，162：基膜，164：低反射膜，164a：檐，166：金属膜，166a：上表面，168：密封材料，170：保护层，172：遮光膜，172a：开口，172b：檐，174：低反射膜，176：金属膜，180：抗蚀剂掩模，180a：贯通孔，182：蚀刻残渣，190：有效区域，192：边框区域，200：显示装置，202：层间绝缘膜，204：像素电极，206：分隔壁，208：el层，208a：空穴注入/输送层，208b：发光层，208c：电子注入/输送层，210：对置电极，212：密封膜。
具体实施方式
44.以下，边参照附图等，边对本发明的各实施方式进行说明。不过，本发明能够在不脱离其主旨的范围内通过各种方案来实施，并非限定于以下例示的实施方式的记载内容来进行解释。
45.为了使说明更明确，与实际的方案相比，附图有时示意性地表示各部的宽度、厚度、形状等，但终究是一个例子，并非限定本发明的解释。在本说明书和各图中，针对具备与关于已出现的附图而说明的同样功能的要素，标注相同的附图标记，有时省略重复说明。当整体表示相同或者类似的多个结构时，使用该附图标记，当分别表示它们时，会在附图标记的后面追加连字符和自然数。另外，当示出一个结构的一部分时，有时在附图标记之后附加小写字母。
46.在本说明书和权利要求书中设为，每当表述在某结构体之上配置其它结构体的方案时，在仅标记为“上”的情况下，只要没有特别限定，就包含以与某结构体接触的方式在正上方配置其它结构体的情况、以及在某结构体的上方进一步隔着别的结构体配置其它结构体的情况这双方。
47.在本说明书和权利要求书中，两个结构体“正交”这一表述不仅包含两个结构体垂直(90
°
)地交叉的状态，还包含以90
°±
10
°
的角度交叉的状态。
48.在本说明书和权利要求书中，“某结构体从其它结构体露出”这一表述意味着某结构体的一部分未被其它结构体覆盖的方案，该未被其它结构体覆盖的部分也包含被别的结构体进一步覆盖的方案。另外，用该表述表示的方案也包含某结构体不与其它结构体接触的方案。
49.＜第一实施方式＞
50.在本实施方式中，关于作为本发明的实施方式之一的包含带遮光膜的基板(以下，标记为bm基板。)和bm基板的显示装置100进行说明。在本实施方式中，关于显示装置100为液晶显示装置的方案进行说明。在以下的说明中，虽然示出显示装置100为ffs(fringe field switching：边缘场开关)液晶显示装置的例子，但是显示装置100也可以是ips(in-plane switching：面内开关)液晶显示装置或tn(twisted nematic：扭曲向列)液晶显示装置、va(vertical alignment：垂直取向)液晶显示装置。
51.1.显示装置的整体结构
52.在图1中示出显示装置100的示意性顶视图。如图1所示，显示装置100具备阵列基板102，还具有阵列基板102上的bm基板、以及阵列基板102与bm基板之间的液晶层(后述)。
显示装置100可以还具备对显示装置100照射光的背光源(未图示)。在图1中，考虑到易于观察而并未图示出bm基板和液晶层。
53.2.阵列基板
54.阵列基板102是包含玻璃或石英、或者聚酰亚胺或聚酰胺等树脂的透光性基板。树脂既可以是热固化性树脂，也可以是热塑性树脂(以下，同样。)。阵列基板102可以具有挠性。在阵列基板102上适当地配置进行图案化而得到的各种绝缘膜、导电膜、半导体膜，通过这些膜形成多个像素104或对像素104进行驱动的驱动电路(栅极线驱动电路108、信号线驱动电路110)、端子112、连接这些要素的各种配线(未图示)。包围多个像素104的单一的区域是显示区域106，将该显示区域106以外的区域称为周边区域。端子112电连接柔性印刷电路(fpc)基板等连接器114，从外部电路(未图示)经由连接器114供给视频信号或电源。基于视频信号并通过栅极线驱动电路108和信号线驱动电路110来控制像素104，在显示区域106上显示视频。也可以代替信号线驱动电路110，或者与信号线驱动电路110一起将包含形成在半导体基板上的集成电路的驱动ic搭载于阵列基板102或连接器114上。
55.在图2中示出一个像素104的示意性顶视图。如图2所示，在阵列基板102上分别从栅极线驱动电路108和信号线驱动电路110延伸的栅极线120与信号线122以相互正交的方式配置。在各像素104设置连接到栅极线120和信号线122的像素电路。在图2所示的例子中，像素电路包含薄膜晶体管(tft：thin film transistor)126、像素电极128、共用电极130。tft126分别包含栅极线120的一部分和信号线122的一部分作为栅极电极、漏极(或源极)电极，根据分别施加到栅极线120和信号线122的电压而被控制。像素电极128连接到tft126，经由tft126从信号线122输入视频信号。对共用电极130施加固定电位。在像素电极128和共用电极130上设置未图示的液晶层，通过像素电极128与共用电极130之间的电位差来控制液晶层所包含的液晶分子的取向。作为任意的构成，可以在阵列基板102上配置与共用电极130电连接的辅助配线124。通过设置辅助配线124，能够在整个显示区域106中对共用电极130提供均匀的电位。
56.像素电路的构成不限于上述的例子，例如像素电路可以具有多个tft，也可以包含一个或多个电容元件等其它元件。另外，虽然在图2所示的例子中共用电极130与栅极线120平行地延伸并设置在多个像素104，但是也可以将共用电极130与信号线122平行地配置，也可以独立于各像素104设置。而且，像素电极128可以具有一个或多个狭缝128a，或者可以使用未设置狭缝128a的像素电极。或者，像素电极128可以具有梳齿形状。
57.在图3中示出多个像素104和周边区域的示意性端面图。如图3所示，在设置于周边区域的栅极线驱动电路108设置tft144等各种元件或配线，这些元件、配线以及像素电路直接或者经由底涂层142设置在阵列基板102上。在阵列基板102上设置还作为tft126的一部分发挥功能的栅极绝缘膜146或层间绝缘膜148等，还在其之上形成信号线122。
58.在阵列基板102上以将设置于周边区域的元件或配线、设置于各像素电路的tft126等覆盖的方式进一步配置平坦化膜149，在平坦化膜149上形成平坦的面。在平坦化膜149上进一步形成共用电极130，进一步在其之上隔着电极间绝缘膜150配置像素电极128。通过电极间绝缘膜150，像素电极128与共用电极130被绝缘。像素电极128经由电极间绝缘膜150或平坦化膜149、设置于层间绝缘膜148的开口(未图示)与tft126电连接。在设置辅助配线124的情况下，辅助配线124以与共用电极130接触的方式配置在共用电极130之上
或之下。在像素电极128上进一步设置用于控制液晶分子取向的取向膜152-1。
59.3.bm基板
60.bm基板116具备包含玻璃或石英、或者聚酰亚胺或聚酰胺等树脂的透光性的对置基板118，在其上(图3中对置基板118之下。以下同样。)直接或者经由未图示的底涂层设置遮光膜160和多个彩色滤光片158。对置基板118也可以与阵列基板102同样具有挠性。
61.3-1.遮光膜
62.遮光膜160是具有与多个像素104重叠的多个开口、并具有遮挡通过液晶层154的光的一部分的功能的膜。遮光膜160设置成相邻的像素104之间的区域与周边区域重叠。因而，如图4的示意性顶视图所示，遮光膜160呈格子状的形状，一个开口160a与一个像素104重叠。由此，多个开口160a配置成矩阵状。遮光膜160能够设置成与栅极线120或信号线122、tft126、辅助配线124等重叠，像素电极128中的至少一部分与开口160a重叠。
63.在图5a中示意性地示出bm基板116的一部分端面。如根据图5a可理解的，遮光膜160具有三层结构，从对置基板118起依次层叠基膜162、低反射膜164、金属膜166。基膜162、低反射膜164、金属膜166分别也具有相互重叠的多个开口，由这些开口形成开口160a。
64.基膜162含有树脂和无机化合物中的至少一者。作为树脂，例示丙烯酸树脂、环氧树脂、聚硅氧烷树脂、聚酰亚胺树脂以及聚酰胺树脂等，但也可以使用这些树脂以外的树脂。作为无机化合物，例示含硅无机化合物。作为含硅无机化合物，可举出氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅等。基膜162可以具有透光性。
65.低反射膜164是相对于可见光的反射率比较低的膜。通过设置低反射膜164，得以抑制从对置基板118侧入射的外部光的反射，其结果是，得以抑制显示区域106的反射。由此，得以有效地防止显示区域106中的映入或闪烁。低反射膜164构成为针对可见光的反射率为50％以下、30％以下、或者10％以下。
66.具体而言，低反射膜164例如是折射率相互不同的电介质的层叠膜。更具体而言，低反射膜164能够具有将包含氧化钛或氧化铌、氧化钽、氧化锆等折射率为2.0以上且3.5以下的高折射率电介质的膜、以及包含氧化硅或氟化镁等折射率为1.3以上且2.0以下的低折射率电介质的膜层叠而得到的结构。包含高折射率电介质的膜的数量和包含低折射率电介质的膜的数量只要分别是1以上即可。
67.或者，低反射膜164可以包含一个或多个针对可见光的反射率比较低的钨或钼、钛、钒等金属的膜、或者含有选自这些金属的金属的合金的膜。
68.或者，低反射膜164可以包含一个或多个可见光的吸收率比较高的铌、铬、铁、锗、镍、锰等金属的膜、或者含有选自这些金属的金属的合金的膜。或者，也可以包含可见光的吸收率比较高的碳。例如，碳既可以具有如石墨这样的层叠结构，或者也可以以无定形状态存在。
69.金属膜166是包含一个或多个铝或钛、银、钼、钨、铜、铬等金属的膜、或者含有选自这些金属的金属的合金的膜。金属膜166和低反射膜164以后者的针对可见光的反射率比前者的针对可见光的反射率低的方式来选择材料或结构。
70.遮光膜160能够构成为基膜162的厚度比低反射膜164的厚度和金属膜166的厚度中的任意一者都大。另外，基膜162能够构成为其厚度比低反射膜164的厚度与金属膜166的厚度的总计都大。另一方面，金属膜166的厚度可以比低反射膜164的厚度大。例如基膜162
的厚度只要从500nm以上且2000nm以下的范围选择即可。低反射膜164的厚度只要从5nm以上且100nm以下的范围选择即可。金属膜166的厚度只要从50nm以上且200nm以下的范围选择即可。
71.遮光膜160可以形成为其宽度w在对置基板118的主面的法线方向上为恒定。或者如图5b所示，也可以以具有锥形结构的方式形成遮光膜160。具体而言，可以以在法线方向上随着离对置基板118的距离增大而宽度w减少的方式构成遮光膜160。或者如图5c所示，也可以以在法线方向上随着离对置基板118的距离增大而宽度w增大的方式构成。在任何情况下，都是基膜162的侧面与低反射膜164的侧面可以连续，低反射膜164的侧面与金属膜166的侧面也可以连续。或者，也可以如图6a或图6b所示，基膜162的侧面与低反射膜164的侧面之间和/或低反射膜164的侧面与金属膜166的侧面之间不连续，基膜162与低反射膜164之间和/或低反射膜164与金属膜166之间存在台阶。而且，基膜162、低反射膜164以及金属膜166的侧面中的一个或多个可以如图6c所示弯曲。在此，遮光膜160的宽度w是指在相邻的像素104之间相对于遮光膜160延伸的方向垂直、并且与对置基板118的主面平行的方向上的遮光膜160的长度。换言之，遮光膜160的宽度w是相邻的开口160a之间的最短距离。
72.3-2.彩色滤光片
73.多个彩色滤光片158分别是对光提供颜色信息的膜，如图7a所示，以与基膜162、低反射膜164以及金属膜166中的至少一个接触的方式设置在遮光膜160的开口160a。多个彩色滤光片158可以与对置基板118接触。由于进行全彩色显示，因此多个彩色滤光片158由使红色的光选择性地透射过的多个彩色滤光片158-1、使绿色的光选择性地透射过的多个彩色滤光片158-2、使蓝色的光选择性地透射过的多个彩色滤光片158-3构成，并配置成相邻的彩色滤光片158的光学特性相互不同。具体而言，彩色滤光片158-1、彩色滤光片158-2、彩色滤光片158-3的颜色或吸收波长、吸光系数等相互不同。另外，基膜162的颜色或吸收波长、吸光系数等光学特性也与彩色滤光片158-1、158-2、彩色滤光片158-3中的任意一者的光学特性都不同。例如彩色滤光片158具有各种颜色，而基膜162也能设为透明。因此，例如相邻的两个彩色滤光片158的光学特性与被这些相邻的两个彩色滤光片158夹着的基膜162的光学特性不同。需要说明的是，彩色滤光片158也可以是与上述红蓝绿不同的颜色例如黄色或白色或者无色。
74.如图7a所示，各彩色滤光片158能够设置成收纳于一个开口160a内。换言之，各彩色滤光片158的高度(对置基板118的法线方向上的长度。以下相同。)能够比遮光膜160的高度小。在这种情况下，金属膜166的上表面166a(相对于低反射膜164侧的面为相反侧的面)未被彩色滤光片158覆盖，而从彩色滤光片158露出。不过，彩色滤光片158的高度可以比遮光膜160的高度大。在这种情况下，彩色滤光片158中的至少一个彩色滤光片158覆盖金属膜166的上表面166a。相邻的彩色滤光片158的一部分可以在遮光膜160上重叠(图7b)。
75.3-3.其它构成
76.bm基板116还可以包含与遮光膜160或彩色滤光片158接触并与它们重叠的保护层(
オーバーコート
)170(图3)。保护层170既可以包含含硅无机化合物，或者也可以包含丙烯酸树脂或环氧树脂等树脂。通过形成保护层170，得以防止彩色滤光片158或遮光膜160所包含的杂质进入到液晶层154，另外，能够吸收由彩色滤光片158或遮光膜160造成的凹凸而形成平坦的面。
77.在bm基板116中，进一步在遮光膜160或彩色滤光片158上直接或者隔着保护层170而设置取向膜152-2。取向膜152-1与152-2配合，从而得以有效地控制液晶层154所包含的液晶分子的取向方向。
78.作为任意的构成，bm基板116可以还具有间隔物156。间隔物156以与遮光膜160的一部分重叠的方式在遮光膜160上直接或者隔着保护层170设置。通过设置间隔物156，能够对阵列基板102与bm基板116之间的距离、即液晶层154的厚度进行控制。需要说明的是，也可以不将间隔物156设置于bm基板116而设置于阵列基板102。或者，也可以不设置间隔物156而使颗粒状的间隔物分散于液晶层154。
79.4.其它构成
80.在显示装置100中，进一步设置用于将阵列基板102与bm基板116相互固定的密封材料168。密封材料168设置成至少包围显示区域106，液晶层154被密封在由密封材料168、阵列基板102以及bm基板116形成的空间内。显示装置100还具备将阵列基板102和bm基板116夹持的一对偏振板140-1、140-2。来自未图示的背光源的光通过偏振板140-1转换为直线偏振光，偏振板140-2作为通过液晶层154进行了旋光的光的快门发挥功能。
81.如后所述，显示装置100是通过在阵列基板102上形成像素或驱动电路、配线等并将与阵列基板102独立制作的bm基板116相互用密封材料168固定从而制作的。此时，进行阵列基板102与bm基板116的对位(对准)，使得像素104与遮光膜160的开口160a重叠，遮光膜160(即，开口160a以外的部分。)与相邻的像素104之间的区域或周边区域重叠。此时，在像素节距极小(例如，5μm到10μm)的超高清晰的(例如806dpi以上)显示装置中，对准偏差的允许范围极小，会由于轻微的对准偏差而产生缺陷。
82.将设置有具有现有结构的遮光膜172、即设置有不包含基膜162并具有低反射膜174和金属膜176的遮光膜172的bm基板116相对于阵列基板102适当地对准的情况下的示意性端面图在图8a中示出。在图8a中，省略了底涂层142或栅极绝缘膜146等的构成。例如在从设置彩色滤光片158-2的像素104-1选择性地射出光的情况下，一边对共用电极130提供固定电位，一边对像素104-1的像素电极128供给基于视频信号的电位。由此，在像素104-1中，在共用电极130与像素电极128之间产生电位差。其结果是，通过由于该电位差而产生的横向电场(图中的曲线箭头)，液晶分子的取向发生变化。取向的变化取决于横向电场的强度，因此如用图中的虚线示意性地示出的，取向的程度在远离像素104的中心的区域内变小。但是，由于在与遮光膜172的开口172a重叠的区域中比较稳定地形成横向电场，因此，背光源的光当通过像素104-1时会按照液晶分子的取向进行旋光，之后经过彩色滤光片158-2并通过偏振板140-2(在图中参照实线的空心箭头。)。另一方面，由于不会对与该像素104-1相邻的像素104-2带来横向电场的影响，因此光不进行旋光，其结果是，被偏振板140-2遮挡。因此，仅从像素104-1选择性地得到均匀强度的光。
83.另外，来自背光源的光不仅包含相对于阵列基板102或对置基板118的主面垂直的成分，还包含倾斜的成分(在图8a中，参照虚线的空心箭头。)。该光虽然也是当受到横向电场的影响时进行旋光并能通过偏振板140-2，但是如果对准合适，则会被遮光膜172遮挡，不会从显示装置100漏出。其结果是，能够不从相邻的像素104泄漏倾斜成分的光地维持显示质量。
84.但是，当产生对准偏差时，如图8b所示，横向电场也产生于与相邻的彩色滤光片
(例如，彩色滤光片158-3)重叠的液晶层154。因此，来自背光源的倾斜成分的光的一部分进行旋光。由于现有的遮光膜172不包含基膜162，因此高度小。其结果是，如图8b所示，进行了旋光的倾斜成分的光的一部分不被遮光膜172遮挡，在通过了相邻的彩色滤光片158-3后，通过偏振板140-2并被取出。因此，意料外的颜色的光与来自作为目标的像素104-1的光一起从相邻的像素104-2漏出，显示质量下降。
85.但是，如上所述，本发明的实施方式之一所涉及的bm基板116的遮光膜160由于还具备厚度比较大的基膜162，因此，整体高度大。因此，即使由对准偏差造成来自背光源的倾斜成分的光的一部分进行了旋光，该光也被遮光膜160遮挡。由此，能够有效地防止来自与作为目标的像素104-1相邻的像素104-2的漏光(图9)。其结果是，能不会导致由对准偏差造成的显示质量的下降地进行高质量的显示。
86.另外，在本实施方式的bm基板116中，能够将彩色滤光片158精度良好地形成在作为目标的位置。如后所述，彩色滤光片158能够用旋涂法或喷墨法等湿式成膜法形成，在这种情况下，在具有现有的遮光膜172的bm基板中，遮光膜172的高度小，因此如图10a所示，被涂敷或者被喷出的原料(油墨)的一部分从开口172a溢出，有时也形成在相邻的像素104之上。当油墨以与作为目标的像素104所相邻的像素104重叠的程度泄漏时，该相邻的像素104的彩色滤光片158的光学特性发生变化。该现象也成为显示质量下降的重要因素。
87.另一方面，本发明的实施方式之一所涉及的bm基板116的遮光膜160具有比较大的厚度，因此能够防止上述的油墨泄漏，能够针对作为目标的开口160a选择性地配置作为目标的彩色滤光片158(图10b)。这也意味着本发明的实施方式之一所涉及的bm基板116能够适合用于超高清晰的显示装置。
88.而且，如图3所示，遮光膜160能够设置成与间隔物156重叠。因此，即使从阵列基板102或对置基板118的法线方向对显示装置100施加冲击，基膜162也能够作为吸收冲击的缓冲材料发挥功能。其结果是，能够防止间隔物156的破坏，并且得以抑制间隔物156的变形，能够抑制由冲击导致的液晶层154中的气泡的产生或液晶层154的厚度的变化所伴有的漏光等缺陷。特别是通过将基膜162构成为包含树脂，能够使该效果增大。
89.另外，如图7a或图7b所示，遮光膜160可以在其顶端部具有由低反射膜174或金属膜176形成的遮光部分，另一方面，构成从低反射膜174到对置基板118表面之间的部分的基膜162具有透光性。在基膜162也具有遮光性的情况下，规定各像素区域的遮光部分不仅包含作为薄膜层的低反射膜174和金属膜176，还包含由包含树脂的有机膜形成的基膜162。关于该点，在如本实施方式这样的超高清晰的显示装置100的情况下，虽然需要以极高精度形成遮光部分，但是由有机膜形成的基膜162与低反射膜174或金属层176相比蚀刻精度较差。因此，当对基膜162赋予遮光性时，有可能使像素区域产生差别(开口率差别)。相对于此，在本实施方式中，基膜162能够具有透光性，因此，像素区域被低反射膜174和金属膜176以极高精度规定，其结果是，上述的开口率差别得到抑制。另外，由于像素区域进而遮光部分所形成的区域被低反射膜174和金属膜176规定，因此即使将遮光部分之下的基膜162设置成锥形形状作为用于使低反射膜174和金属膜176靠近基板102侧的提升件，也得以抑制由基膜162的存在导致的开口率的下降。
90.＜第二实施方式＞
91.在本实施方式中，使用与图3对应的示意性端面图来说明bm基板116以及包含bm基
板116的显示装置100的制作方法的一个例子。针对与在第一实施方式中描述的构成相同或者类似的构成，有时省略说明。
92.1.bm基板的制作
93.首先，在对置基板118上依次形成基膜162、低反射膜164、金属膜166(图11a)。基膜162、低反射膜164、金属膜166形成为覆盖对置基板118的整体或者大致整体。在基膜162包含树脂的情况下，只要利用旋涂法或喷墨法、浸涂法等湿式成膜法来形成基膜162即可。在基膜162包含无机化合物的情况下，利用溅射法、化学气相沉积(cvd)法、蒸镀法等来形成基膜162。低反射膜164和金属膜166的形成也能够利用溅射法、cvd法、蒸镀法等来进行。
94.接着，将具有多个贯通孔180a的抗蚀剂掩模180形成在金属膜166上(图11b)。贯通孔180a设置在与像素104对应的位置。抗蚀剂掩模180能够设置为应用湿式成膜法将光致抗蚀剂覆盖金属膜166的整体或者大致整体，之后经由光掩模对光致抗蚀剂进行曝光并显影从而形成。作为光致抗蚀剂，可以将抗蚀剂膜贴附到金属膜166，之后进行曝光并显影。曝光只要使用步进器(缩小投影型曝光装置)或直接绘图装置等公知的装置来进行即可。在前者的情况下，透射过光掩模的来自光源的光通过投影透镜被聚光，被聚光后的光照射到光致抗蚀剂。在后者的情况下，不使用光掩模而对光致抗蚀剂直接照射激光。
95.在此，作为抗蚀剂掩模180所包含的材料，可以使用基膜162所包含的材料。即，可以以具有与基膜162相同的组成的方式形成抗蚀剂掩模180。例如，可以使用丙烯酸树脂或环氧树脂、聚酰亚胺树脂等树脂来形成基膜162，并以具有与基膜162相同的组成的方式使用选自上述树脂的树脂来形成抗蚀剂掩模180。
96.之后，在贯通孔180a中对金属膜166和低反射膜164一并并且选择性地进行蚀刻，将从抗蚀剂掩模180露出的部分去除(图12)。蚀刻既可以是干式蚀刻，也可以是湿式蚀刻，但优选应用蚀刻各向异性高的干式蚀刻。在对遮光膜160赋予锥形结构的情况下，优选以金属膜166的底面(与对置基板118平行且离对置基板118更近的面)与侧面所形成的角度θ2比低反射膜164的底面(与基膜162接触的面)与侧面所形成的角度θ1大的方式来调整蚀刻条件(参照图12的放大图。)。具体而言，对基膜162的膜厚及其蚀刻时间以及低反射膜164、金属膜166的成膜条件进行调整来调整蚀刻率。
97.之后，将抗蚀剂掩模180去除(图13a)。此时，同时对基膜162进行蚀刻。更详细而言，当通过对抗蚀剂掩模180进行蚀刻而将其去除时，将金属膜166和低反射膜164用作基膜162的蚀刻掩模，将基膜162中的与贯通孔180a重叠的部分(即，从金属膜166和低反射膜164露出的部分)去除。蚀刻既可以是干式蚀刻也可以是湿式蚀刻，优选应用蚀刻各向同性高的湿式蚀刻。在抗蚀剂掩模180和基膜162用相同材料形成的情况下，针对抗蚀剂掩模180和基膜162能得到相同蚀刻速度，因此，能够更容易地进行基膜162和抗蚀剂掩模180的一并蚀刻。
98.此时，通过适当地调整蚀刻条件并以从低反射膜164的金属膜166露出的部分164a(图12的放大图中用虚线椭圆包围的部分。以下，也标记为檐。)残存的方式进行蚀刻，从而如图6b所示能够在低反射膜164与基膜162之间形成台阶。具体而言，能够通过调整金属膜164的成膜条件并增大针对抗蚀剂掩模180和基膜162的蚀刻剂的蚀刻率来实现台阶形成。另一方面，通过以该台阶在基膜162的蚀刻时能够去除的方式来调整蚀刻条件，从而如图5a至图5c和图13a所示，能够形成低反射膜164的侧面与基膜162的侧面连续的遮光膜160。具
体而言，能够在蚀刻后的基板清洗工序中使用高压喷射单元等将低反射膜164的檐164a去除。通过以上工序，形成具有开口160a的遮光膜160。
99.这样，在蚀刻基膜162的工序中，以不同的工序进行蚀刻金属膜166的工序和蚀刻低反射膜164的工序(去除抗蚀剂掩模180的工序)，从而能够极有效地去除在金属膜166和低反射膜164的蚀刻时产生的蚀刻残渣。更具体而言，如图14a所示，在蚀刻金属膜166和低反射膜164时，产生蚀刻残渣182，即使在蚀刻后进行清洗，有时也会残存于基膜162上。特别是在制作用于像素104的尺寸小的超高清晰的显示装置的bm基板116的情况下，开口160a的面积也小。因此，当在开口160a内残存蚀刻残渣182时，光被蚀刻残渣182遮挡，因此在像素104上产生黑点，显示质量下降。但是，在本制作方法中，在金属膜166和低反射膜164的蚀刻完成后基膜162被蚀刻，因此残存于基膜162上的蚀刻残渣182与基膜162一起被去除。其结果是，能够防止起因于蚀刻残渣182的显示质量下降。
100.另外，在现有的遮光膜172形成时，根据蚀刻条件的不同，起因于低反射膜164的檐172b向开口172a超过需要地较大地突出，有时檐172b会被视觉识别为斑点(图14b)。这种斑点的产生也成为显示质量下降的重要因素。但是，在本发明的实施方式之一所涉及的制造方法中，在低反射膜164和金属膜166的蚀刻后进一步进行基膜162的蚀刻，因此即使檐164a意料外地较大地残存，也能在基膜162的蚀刻时去除或者减小，因此能够抑制斑点的产生。
101.之后，将彩色滤光片158形成于开口160a(图13b)。彩色滤光片158能够利用旋涂法或喷墨法等来形成。例如，将任意的彩色滤光片158(例如彩色滤光片158-1)的油墨使用旋涂法涂敷到全部开口160a，之后进行经由光掩模的曝光、显影，在作为目标的多个开口160a形成多个彩色滤光片158-1。关于其它彩色滤光片158-2和158-3依次进行同样的操作，从而形成彩色滤光片158。
102.接着，形成保护层170(图13b)。在保护层170包含无机化合物的情况下，只要利用cvd法或溅射法、或者蒸镀法等来形成保护层170即可。另一方面，在保护层170包含树脂的情况下，只要应用湿式成膜法即可。之后，将间隔物156形成在保护层170上，进一步形成取向膜152-2(图15)。间隔物156或取向膜152-2能应用公知的材料或方法来制作，因此省略说明。
103.2.单元组
104.在阵列基板102层叠通过光刻进行了图案化的各种绝缘膜、导电膜、半导体膜，形成像素104或驱动电路、端子112、配线等。这些部件能够通过应用公知的材料、方法来形成，因此省略说明。
105.在阵列基板102上形成像素104或驱动电路、端子112、配线等后，形成密封材料168(图16)。密封材料168是光固化性树脂，以包围显示区域106的方式使用分配器等进行涂敷。在密封材料168完全固化前将成为液晶层154的液晶滴落到阵列基板102上，之后以像素104或彩色滤光片158等被阵列基板102和对置基板118夹着的方式将bm基板116配置在阵列基板102上(图16)。而且，可以在bm基板116与密封材料168接触的状态下将密封材料168固化，并将bm基板116与阵列基板102相互固定。需要说明的是，也可以将密封材料168涂敷到bm基板116上，将液晶滴落到bm基板116上。或者，也可以在将阵列基板102与bm基板116使用密封材料168进行了固定后，将液晶注入到由阵列基板102、bm基板116以及密封材料168形成的空间。
106.通过上述的方法，能够制作本发明的实施方式的一个显示装置100。如上所述，通过该方法能够防止在金属膜166和低反射膜164的蚀刻时产生的蚀刻残渣残存。因此，能够防止起因于蚀刻残渣的显示质量或成品率的下降，能够提供高生产性且超高清晰的显示装置。
107.＜第三实施方式＞
108.在本实施方式中，对与在第一实施方式中描述的显示装置100不同的显示装置200进行说明。关于与在第一、第二实施方式中描述的构成相同或者类似的构成，有时会省略说明。
109.显示装置200与显示装置100的不同之处之一是在显示装置200的像素104分别设置有所谓顶部发射型电场发光元件(以下，简称为发光元件。)这一点。在图17中示出显示装置200的示意性端面图。在该图中，示出了多个像素104的端面示意图。如图17所示，在tft144上直接或者隔着层间绝缘膜202在多个像素104上配置平坦化膜149，在其之上设置像素电极204、以及覆盖像素电极204的端部并包含绝缘材料的分隔壁206。以覆盖分隔壁206和像素电极204的方式设置电场发光层(以下，标记为el层。)208，进一步在el层208上设置多个像素104所共用的对置电极210。由像素电极204、el层208以及对置电极210构成发光元件。通过对像素电极204和对置电极210设置阈值以上的电位差，从而电荷被注入到el层208，在el层208内电荷重新结合。通过重新结合而生成el层208中的分子的激励状态，其能经由对置电极210取出在基底状态下放射失活时所得到的光。
110.el层208的构成是任意的，能够通过将电荷注入层、电荷输送层、电荷阻挡层、激子阻挡层、发光层等功能层适当层叠来形成。例如，以从多个像素104分别得到白色的发光的方式构成el层208，通过彩色滤光片158对该光赋予颜色信息，从而能进行全彩色显示。虽然省略详细的说明，但是设置于各像素104的像素电路为了能够驱动发光元件而适当地设置包含tft144的多个tft或电容元件。
111.在发光元件上能够设置用于保护发光元件的密封膜212，bm基板116配置在发光元件上。也可以与显示装置100的bm基板116不同而不设置取向膜152-2。
112.或者，多个像素104也可以由提供红色发光的多个像素104、提供绿色发光的多个像素104、以及提供蓝色发光的多个像素104构成。在这种情况下，为了在相邻的像素104之间得到不同的发光，而在相邻的el层208配置不同的发光材料。例如，如图18所示，只要以将el层208由空穴注入/输送层208a、发光层208b以及电子注入/输送层208c等构成、且在相邻的像素104之间发光层208b所包含的发光材料不同的方式来构成el层208即可。空穴注入/输送层208a、发光层208b以及电子注入/输送层208c分别由一个或多个功能层构成。
113.在图18所示的显示装置200中，颜色信息由发光层208b提供。因而，bm基板116可以不包含彩色滤光片158。因此，保护层170能够以与对置基板118或者未图示的底涂层接触的方式设置。
114.显示装置200也设置与显示装置100的bm基板116同样的bm基板116。因此，通过应用本实施方式，能够起到与在第一、第二实施方式中描述的效果同样的效果。
115.＜第四实施方式＞
116.在本实施方式中，bm基板116被用作液晶元件的一个构成。作为这种液晶元件，可举出与显示装置重叠设置的透镜面板或视角控制面板、或者与照明装置重叠设置的配光控
制面板等。在这种液晶元件中，在透射过的光中有时也无需提供颜色信息，在这种情况下，如图19所示，在遮光膜160的开口不存在彩色滤光片。更具体而言，如图19所示，该bm基板116具有使光透射过的有效区域190和包围该有效区域190的边框区域192，在该有效区域190内，遮光膜160和对置基板118的表面被保护层170覆盖。保护层170不仅与遮光膜160的表面、即基膜162、低反射膜164以及金属膜166的表面还与对置基板118的表面接触。另外，也能采用将共用电极与该保护层170重叠地设置于有效区域或者跨着有效区域和边框区域设置的构成。需要说明的是，本实施方式的bm基板116的上述以外的构成与第一实施例的构成相同，因此省略其说明。
117.作为本发明的实施方式，上述的各实施方式只要不相互矛盾，就能够适当组合后实施。另外，本领域技术人员以各实施方式的显示装置为基础适当进行了构成要素的追加、删除或设计变更、或者进行了工序的追加、省略或条件变更而得到的构成只要具备本发明的主旨，就包含在本发明的范围内。
118.即使是与由上述各实施方式的方案带来的作用效果不同的其它作用效果，也可解释为是根据本说明书的记载而明确的内容，或者关于本领域技术人员能容易预测的内容，当然可解释为是由本发明带来的内容。