彩色滤光器基板及其制造方法、和显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供包括具有平坦的上面的彩色滤光器层的彩色滤光器基板及其制造方法。本发明专利技术的彩色滤光器基板４０包括：透明基板；彩色滤光器层５０，设置在上述透明基板上，具有配置成相互间存在间隙的多个彩色滤光器；透光性树脂层６０，具有多个透光性树脂部５８，该透光性树脂部分别有选择地配置在上述多个彩色滤光器的间隙中；和遮光层５４，具有多个第一遮光部５２，该第一遮光部分别形成在上述多个透光性树脂部之上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在液晶显示装置、EL(电致发光)显示装置和等离子显示装置等显示装置中使用的彩色滤光器基板及其制造方法等。
技术介绍
液晶显示装置由于具有小、薄、耗电少和重量轻的特征，现在在各种电子机器中得到广泛应用。特别是，具有开关元件的有源矩阵型液晶显示装置，在个人计算机等OA机器、电视等AV机器和移动电话等中被广泛采用。近年来，液晶显示装置的品质急速提高，表现在大型化、高精细化、像素有效面积比率提高(高开口率化)、或色纯度提高等。参照图8，对一般有源矩阵型液晶显示装置的结构进行说明。图8为液晶显示装置的截面图。如图8所示，液晶显示装置30包括相互相对配置的有源矩阵基板2和彩色滤光器基板4，和配置在这些基板之间的液晶层6。另外，液晶显示装置30在基板表面内分为显示区域(有效显示区域)，和设在显示区域周围的画框区域(非有效显示区域)。有源矩阵基板2包括玻璃等透明绝缘性的基板8；基板8上形成的扫描信号线用的控制极总线(gate bus line)(图中未表示)；数据信号线用的源极总线(source bus line)10；薄膜晶体管(TFT)等的有源元件(图中未表示)和透明像素电极12。多个透明像素电极12在显示区域中配置成矩阵形状。彩色滤光器基板4包含玻璃等的绝缘性透明基板14；在基板14上形成的彩色滤光层22，含有红色滤光器16、绿色滤光器18和蓝色滤光器20；含多个遮光部24的遮光层26；和反电极(counter electrode)(图中未表示)。红色滤光器16、绿色滤光器18和蓝色滤光器20设置成分别与设在有源矩阵基板12上的多个透明像素电极12相对应。遮光部24配置在各个彩色滤光器的间隙和画框区域中。反电极一般设在遮光层26和彩色滤光器层22的液晶层6侧的表面上。下面，说明现有的彩色滤光器基板4的制造方法的一个例子。作为彩色滤光器基板的制造方法，近年开始使用干膜法。干膜法与目前使用的旋转涂层法比较，有材料的成品率高，制造成本低的优点，还有就是，可以形成膜厚更为均匀的层。以下，参照图9(a)～(f)，说明使用干膜法的现有的彩色滤光器基板的制造方法。干膜是由感光性树脂膜的两个主面用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜等的薄膜支撑体夹持构成的。在感光性树脂膜上使用分散着-红、蓝、绿、黑四种颜料的干膜。另外，感光性树脂膜典型的是阴型的。首先，通过将例如红色的干膜压紧、贴合在玻璃基板14上，剥离薄膜支撑体，如图9(a)所示，将红色的感光性树脂膜16R转印在基板14上。这个工序一般要边加热干膜边进行，是所谓的热转印工序。接着，通过掩膜32使转印的红色感光性树脂膜16R曝光后显像，如图9(b)所示，形成红色滤光器16。接着，例如使用绿色的干膜，进行与上述同样的工序，形成如图9(c)所示的绿色滤光器18。再使用蓝色的干膜，进行与上述同样的工序，形成如图9(d)所示的蓝色滤光器20。通过以上，形成含有红、绿和蓝滤光器16，18，20的滤光器层22。在形成彩色滤光层22后，使用与形成彩色滤光器层22的方法相同的方法，将黑色干膜压紧、贴合在玻璃基板14上，如图9(e)所示，将黑色的感光性树脂膜26R转印在基板14上。接着，从玻璃基板14的背面曝光(背面曝光)。通过这种背面曝光，将红、绿和蓝色滤光器16，18和20作为掩膜，使黑色的感光性树脂膜26R曝光(自己整合地曝光)。曝光后，通过进行显像，形成相邻的彩色滤光器之间的间隙、以及画框区域上配置了遮光部24的遮光层26。通过以上，彩色滤光器基板就制成了。在上述的制造方法中，由于以各个彩色滤光器作为掩膜，自己整合地形成遮光层26(图9(e)和(f))，所以在彩色滤光器和遮光部之间不产生间隙，具有可提高成品率的优点。然而，由于在遮光层26上采用阴型感光树脂膜26R，为使彩色滤光器16，18和20上形成的黑色感光性树脂膜26R不硬化，就要对进行背面曝光的曝光量加以限制，因此，遮光部24的膜厚比彩色滤光器16，18，20的膜厚薄，彩色滤光器16，18，20和遮光部24之间产生段差(图9(f)的X)。特别是，为了提高显示色纯度，在增大各个彩色滤光器16、18、20的膜厚的情况下，由于上述的制造方法中，各个彩色滤光层16、18、20和遮光部24之间的膜厚差增大，彩色滤光器16、18、20和遮光部24之间的段差就十分显著。当在基板的液晶侧表面上存在段差时，在段差部分液晶分子的取向紊乱，因而会出现显示质量显著恶化的问题。在彩色滤光器和遮光部之间产生的段差问题(即，彩色薄膜层的上面不平坦的问题)，不仅限于干膜法，也是旋转涂层法和狭缝涂层法(从矩形狭缝中吐出膜形成材料，保持与狭缝基板表面的规定间隙，使狭缝在基板上相对移动的成膜方法，有时又称为槽涂层法或模具涂层法)，和其他的成膜方法共同的问题。因此为了解决这个问题，进行了各种尝试。例如，专利文献1说明了通过进行两次显像工序，减小彩色滤光器和遮光部的段差的方法。具体是在专利文献1的制造方法中，在形成遮光膜(黑色感光性树脂膜)，以覆盖彩色滤光器层后，通过光掩膜，从基板的上面使遮光膜曝光而进行显像，由此形成遮光部。这时，遮光部的内部几乎是未硬化状态。另外，为了校准余量(alignmentmargin)(偏移)，遮光部形成为与彩色滤光器的端部重合。接着，进行背面曝光，使基板的遮光部硬化，之后通过进行第二次显像，除去在遮光部中的彩色滤光器上形成的部分(突起)。这种方法说明了利用第二次显像，除去上述的突起部分，可使彩色滤光器层的上表面平坦。另外，在专利文献1中，干膜法被用来形成遮光层。例如，专利文献2说明了将遮光部和透明树脂部(必需透过可视光)组合，在基板上形成表面平坦的衬底层，通过在该衬底层上形成彩色滤光器层，使彩色滤光器层的上面平坦的方法。具体是在专利文献2的制造方法中，在形成与像素周围对应的遮光部后，在没形成遮光部的区域中，形成膜厚与遮光部相同的透明树脂部。在基板上形成用遮光部和透明树脂部构成的衬底层，在该衬底层上，形成彩色滤光器层。这种方法说明了，由于在平坦的衬底层上形成彩色滤光器层，因此，彩色滤光器层的上面平坦。在专利文献2中，旋转涂层法被用来形成遮光部。<专利文献1>特开平7-120613号公报<专利文献2>特开平8-248409号公报然而，也存在以下问题，即，利用上述专利文献1和2的方法，还不能使彩色滤光器层的上面十分平坦。专利文献1的方法中，由于使用光掩膜使遮光膜曝光，曝光机的精度使遮光部的图形产生偏差，不能形成所希望形状的遮光部。在这种情况下，根据遮光层的位置，在彩色滤光器和遮光部之间产生间隙，或者在彩色滤光器的端部，以所希望的校准余量以上的宽度，形成遮光部，即使进行第二次显像，在彩色滤光器层的上面，仍形成突起或凹部。专利文献2的方法中，在平坦的衬底层上形成彩色滤光器层，但当各个彩色滤光器的图形上产生偏差时，在各个彩色滤光器之间就会形成间隙，产生凹部，或者，彩色滤光器彼此重叠，产生凸部。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而提出的，其目的是要提供可使彩色滤光器层的上面平坦的彩色滤光器基板和制造方法，及其显示装置。本专利技术的彩色滤光器基板的特征为具有透明基板；彩色滤光器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色滤光器基板，其特征在于，具有：透明基板；彩色滤光器层，设置在所述透明基板上，具有配置成相互间存在间隙的多个彩色滤光器；透光性树脂层，具有多个透光性树脂部，该透光性树脂部分别有选择地配置在所述多个彩色滤光器的间隙中；和遮光层，具有多个第一遮光部，该第一遮光部分别形成在所述多个透光性树脂部之上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：津幡俊英，德田刚，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]