一种滤色器的制造方法，其具有黑矩阵形成工序和着色图案形成工序，在所述黑矩阵形成工序中，通过使用感光性黑色组合物在基板上形成感光性黑色组合物层、将上述感光性黑色组合物层曝光以及将曝光后的上述感光性黑色组合物层显影，来形成相对于上述感光性黑色组合物层内的上部端使下部端位于－３．０μｍ～＋３．０μｍ范围的位置的黑矩阵图案，然后将形成的黑矩阵图案烘烤；在所述着色图案形成工序中，通过在烘烤后的形成了黑矩阵的上述基板上，使用感光性着色组合物形成感光性着色组合物层，将上述感光性着色组合物层曝光，将曝光后的上述感光性着色组合物层显影，将显影后的上述感光性着色组合物层烘烤，形成着色图案，这里，该烘烤后的该着色图案与上述黑矩阵重叠的重叠部在黑矩阵宽度方向上的长度为１．０μｍ～１２μｍ。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及滤色器(color filter)及其制造方法以及液晶显示装置。
技术介绍
滤色器是液晶显示器(Liquid Crystal Display: LCD)和固体摄像元件 中不可缺少的构成部件。例如，液晶显示器逐渐用于电视机，液晶显示器用滤色器与目前的笔 记本电脑(laptop computer)用或监视器(monitor)用滤色器相比，要求 具有更高品质的画质。另外，为了生产大型TV，基板尺寸扩大，对合格 率提高及成本削减的需求变大。关于上述画质的提高，在滤色器制造时存在以下问题在黑矩阵(black matrix)与着色像素的边界部分着色图案凸起，因滤色器不平坦而导致画 质下降(例如参照日本专利特开平9-113721号公报)。上述边界部分的凸 起有时会引起对比度(contrast)下降、颜色不均等。因此，以往在像素制作后对滤色器的表面进行研磨或在像素上形成保 护(overcoat)层(以下有时也称为"OC层")来应对。但是，若进行研磨或 形成OC层，则滤色器的制造工序增加，成本提高。此外，在研磨时，有 时会产生滤色器受损等弊端，谋求能省略研磨工序和/或OC层形成工序的 方法。针对于此，尝试了通过减少黑矩阵的锥角(taper angle)来解决上述 边界部分的凸起问题(例如参照日本专利特开平9-113721号公报和日本专 利特开2003-161826号公报)。在日本专利特开2003-161826号公报中，还通过喷墨(inkjet)法仅在黑矩阵框内赋予着色组合物。但是，若采用日本专利特开平9-113721号公报中所述的方法，则需要大量工序以得到具有上述锥角的黑矩阵。具体而言，将黑矩阵形成用感光性黑色组合物在基板上涂布干燥后，再涂布正型抗蚀剂(positive resist),调节该感光性黑色组合物与正型抗蚀剂的显影速度，是费时费力的方法。 而且，仅调节锥角时，抑制着色图案凸起的效果不充分。此外，该技术并非针对lmxlm以上的大型基板。另一方面，在日本专利特开2003-161826号公报中，由于通过喷墨法 在基板上赋予着色组合物来形成着色图案，因此不适于抑制在通过着色组 合物的涂布和/或转印等来形成着色图案时产生的黑矩阵与着色图案重叠 的重叠部分的着色图案的凸起。在黑矩阵与着色像素的边界部分，黑矩阵 高于着色像素而产生高度差，滤色器不平坦，有时同样会产生的画质下降 的问题。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术的目的在于提供无需追加研磨或设置保护层等 工序、用成本低且简易的方法即可抑制在黑矩阵与着色像素的边界部分着 色图案的凸起而得到高品质图像的滤色器及其制造方法以及液晶显示装 置。<1>一种滤色器的制造方法，其具有黑矩阵形成工序，通过使用感光性黑色组合物在基板上形成感光性黑 色组合物层，并将所述感光性黑色组合物层曝光以及将曝光后的所述感光 性黑色组合物层显影，来形成下述黑矩阵图案，然后将形成的黑矩阵图案 烘烤，所述黑矩阵图案位于从所述感光性黑色组合物层内的上部端向所述 基板的法线方向延伸的线与所述感光性黑色组合物层内的下部端之间在 黑矩阵宽度方向上的距离为-3.0iam +3.(Vm范围的位置；禾口着色图案形成工序，通过在烘烤后的形成有黑矩阵的所述基板上，使 用感光性着色组合物形成感光性着色组合物层，将所述感光性着色组合物 层曝光，将曝光后的所述感光性着色组合物层显影，将显影后的所述感光 性着色组合物层烘烤，来形成着色图案，其中，该烘烤后的、该着色图案 与所述黑矩阵相重叠的重叠部在黑矩阵宽度方向上的长度为1.(Him 12jam。<2>根据<1>所述的滤色器的制造方法，其中，在上述基板上形成的上述感光性黑色组合物层的厚度为0.2pm 2.2^im。<3>根据<1>所述的滤色器的制造方法，其中，在上述黑矩阵形成工序 中的上述显影中，显影温度为2(TC 35X:,显影时间为20秒 120秒。<4>根据<3>所述的滤色器的制造方法，其中，上述显影温度为2(TC 30°C，上述显影时间为30秒 70秒。<5>根据<1>所述的滤色器的制造方法，其中，上述黑矩阵形成工序中 在上述感光性黑色组合物层形成工序后并在上述曝光工序前还含有预烘 烤工序。<6>根据<5〉所述的滤色器的制造方法，其中，所述预烘烤工序中的预 烘烤温度为65。C 12(TC。<7>根据<5>所述的滤色器的制造方法，其中，所述预烘烤中的预烘烤 时间为50秒 300秒。<8>根据<1>所述的滤色器的制造方法，其中，在上述着色图案形成工 序中的上述曝光中，隔着掩模图案进行曝光，曝光图案与黑矩阵的交叠部 分在黑矩阵宽度方向上的长度为3.0pm 8.(Him。<9>根据<8>所述的滤色器的制造方法，其中，在上述着色图案形成工 序中的上述显影中，显影温度为2(TC 35"C，显影时间为20秒 120秒。<10〉根据<8>所述的滤色器的制造方法，其中，在上述着色图案形成 工序中，曝光图案与黑矩阵的交叠部分在黑矩阵宽度方向上的上述长度为 2.(Him 10(im，上述显影温度为2(TC 35t:，上述显影时间为20秒 120 秒。<11>根据<10>所述的滤色器的制造方法，其中，上述长度为3.(Him 8.0nm，上述显影温度为2(TC 3(TC，显影时间为30秒 70秒。<12>根据<1>所述的滤色器的制造方法，其中，上述重叠部距离基板 表面最远的部分与上述重叠部以外的部分之间在基板的法线方向上的距 离为0.5(im以下。<13>根据<1>所述的滤色器的制造方法，其中，感光性着色组合物层 的层厚为0.5jLim 3.0pm。<14>一种滤色器，其是用<1> <13>中任一项所述的滤色器的制造方 法制造的滤色器，具有黑矩阵与着色图案相重叠的重叠部，上述重叠部在黑矩阵宽度方向的长度为1.0^im 12^im。<15>根据<14>所述的滤色器，其中，上述着色图案的表面中上述重叠部距离基板表面最远的部分与上述重叠部以外的部分之间在基板的法线方向上的距离为0.50pm以下。<16>—种液晶显示装置，其具有<14〉所述的滤色器。 <17>—种液晶显示装置，其具有<15〉所述的滤色器。 本专利技术能提供无需追加研磨或设置保护层等工序、用成本低且简易的方法即可抑制在黑矩阵与着色像素的边界部分凸起而得到高品质图像的滤色器及其制造方法以及液晶显示装置。附图说明图1是从上端部到下端部几乎一致的显影后的黑矩阵基板的局部剖面图。图2是产生倒锥形的显影后的黑矩阵基板的局部剖面图。图3是产生锥形的显影后的黑矩阵基板的局部剖面图。图4是后烘烤处理后的黑矩阵基板的局部剖面图。图5是后烘烤处理后的黑矩阵上形成着色层的滤色器基板的局部剖面图。图6是形成了重叠部的滤色器的局部剖面图。图7是在重叠部具有凸起本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种滤色器的制造方法，其具有： 黑矩阵形成工序，通过使用感光性黑色组合物在基板上形成感光性黑色组合物层、将所述感光性黑色组合物层曝光以及将曝光后的所述感光性黑色组合物层显影来形成下述黑矩阵图案，然后将所形成的黑矩阵图案烘烤，其中，所述 黑矩阵图案位于从所述感光性黑色组合物层内的上部端向所述基板的法线方向延伸的线与所述感光性黑色组合物层内的下部端之间在黑矩阵宽度方向上的距离为－３．０μｍ～＋３．０μｍ范围的位置；和 着色图案形成工序，通过使用感光性着色组合物在烘烤后的 形成有黑矩阵的所述基板上形成感光性着色组合物层、将所述感光性着色组合物层曝光、将曝光后的所述感光性着色组合物层显影、将显影后的所述感光性着色组合物层烘烤来形成着色图案，其中，该烘烤后的、该着色图案与所述黑矩阵相重叠的重叠部在黑矩阵宽度方向上的长度为１．０μｍ～１２μｍ。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：山岸庸恭，安藤豪，匹田政宪，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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