專利名稱：彩色濾光片及彩色濾光片的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于液晶顯示裝置、有機(jī)EL顯示器的彩色濾光片以及彩色濾光片的制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置等的顯示裝置中廣泛地使用彩色濾光片來實現(xiàn)彩色圖像的顯示、反射率的降低、對比度的調(diào)整、光譜特征(Spectral characteristics)的控制等目的。彩色濾光片是通過在基板上將著色像素排列成行列狀而形成的。例如，作為將這些著色像素形成在基板上的方法，已知有印刷法或光刻法。圖6為表示彩色濾光片的像素的放大圖，圖7為圖6所示的彩色濾光片像素的沿 X-X線的剖面圖。圖6及圖7所示的彩色濾光片具備基板50、形成在基板50上的格子狀黑色矩陣 21、著色像素22及透明導(dǎo)電膜23。黑色矩陣21具有遮光性，并規(guī)定著色像素22在基板50 上的位置，并且使著色像素22的尺寸均勻一致。此外，黑色矩陣21具有如此功能當(dāng)將彩色濾光片使用于顯示裝置時，將不需要的光遮蔽，并實現(xiàn)高對比且沒有不均現(xiàn)象的均勻畫質(zhì)。著色像素22發(fā)揮再現(xiàn)各顏色的濾光片(filter)的作用。要形成彩色濾光片，首先，將黑色光阻劑涂布在基板50上，通過光掩膜曝光后進(jìn)行顯影，形成黑色矩陣21。接著，將彩色光阻劑涂布在基板50上，通過光掩膜曝光后進(jìn)行顯影，形成著色像素22。重復(fù)進(jìn)行該著色像素22的形成處理直到在基板上形成所有顏色的著色像素 22 為止。進(jìn)一步地，利用濺鍍法(Sputtering Method) ^ ITO(Indium Tin Oxide 氧化銦錫)在基板50整面形成膜以覆蓋黑色矩陣21及著色像素22，從而形成透明導(dǎo)電膜 23。在大量生產(chǎn)上述彩色濾光片的情況下，一般是在1片大的基板上排列形成多片彩色濾光片。例如，在尺寸為650mmX850mm左右的玻璃基板上能夠形成4片對角為17英寸的彩色濾光片。為了如上所述在1片基板上形成多片彩色濾光片，廣泛使用光掩膜來進(jìn)行曝光， 該光掩膜的尺寸與基板尺寸大致相同，并形成有與所有彩色濾光片相對應(yīng)的多個掩膜圖案 (例如在上述例子中是形成有與對角為17英寸的彩色濾光片相對應(yīng)的4面掩膜圖案的光掩膜)。根據(jù)該方法，通過一次曝光就能夠在基板上同時形成與光掩膜上的所有掩膜圖案對應(yīng)的圖案(即，所謂的一次曝光法)。但是，隨著彩色濾光片尺寸變大，光掩膜尺寸也大型化。因此，光掩膜的制造成本變高，并且，會發(fā)生曝光時光掩膜因本身重量而造成撓曲的問題。因此，為了解決因光掩膜大型化所產(chǎn)生的高成本及撓曲的問題，采用的方法是，使用能將幾個彩色濾光片同時曝光的1個光掩膜，一邊改變光掩膜相對于基板的對向位置， 一邊進(jìn)行多次曝光。例如，當(dāng)基板尺寸為730mmX 920mm左右(第4代)時，采用的是一邊使基板相對于光掩膜在一個方向上階段性移動，一邊重復(fù)進(jìn)行曝光的1軸分步(one-axisstep)曝光方式。此外，當(dāng)玻璃基板尺寸為IOOOmmX 1200mm左右(第5代)時，采用的是一邊使基板相對于光掩膜在兩個方向上階段性移動，一邊重復(fù)進(jìn)行曝光的XY(兩軸)分步曝 ^tTj (step_and_repeat 力$，) ο圖8是說明利用XY分步曝光方式來制造彩色濾光片的一例的平面圖。在基板50上設(shè)有2行X 3排的合計6片彩色濾光片被曝光的第一 第六曝光區(qū)域IEx 6Εχ?；?0被放置在曝光座60上，并能在XY方向上自由地移動。首先，在使光掩膜PM與第一曝光區(qū)域IEx重合的狀態(tài)下進(jìn)行曝光，在第一曝光區(qū)域IEx形成光掩膜PM的掩膜圖案。之后，使基板50在圖的Y軸正方向上移動距離Py，使光掩膜PM與第二曝光區(qū)域2Εχ重合，在第二曝光區(qū)域2Εχ形成光掩膜PM的圖案。接著，使基板50在X軸正方向上移動距離Ρχ，使光掩膜PM與第三曝光區(qū)域3Εχ重合，在第三曝光區(qū)域3Εχ形成光掩膜PM的圖案。以后同樣地，一邊使基板50在X方向或Y方向上移動一邊重復(fù)進(jìn)行曝光，從而在第四曝光區(qū)域4Εχ 第六曝光區(qū)域6Εχ形成圖案。通過使用這種XY兩軸分步曝光方式，能解決光掩膜尺寸大型化所造成的制造成本的提高、及光掩膜的本身重量所造成的撓曲問題。然而，當(dāng)基板尺寸進(jìn)一步增大(例如， 1500mm X 1800mm左右(第6代)或2100mm X MOOmm左右(第8代))，則形成在基板上的彩色濾光片本身也會大型化，必然使得光掩膜尺寸變大。其結(jié)果，再次產(chǎn)生光掩膜的成本提高及撓曲問題。因此，正在嘗試使用比1片彩色濾光片小的光掩膜、一邊搬運基板一邊連續(xù)地進(jìn)行曝光的方式。圖9為說明狹縫曝光方式的平面圖，圖10為沿圖9所示的X-X線的剖面圖。圖11 為圖9所示的光掩膜的掩膜圖案的部分放大圖，圖12為通過狹縫曝光方式曝光的條紋圖案 (stripe pattern)的部分放大圖。此外，圖10(a)是表示第一曝光區(qū)域的曝光開始的狀態(tài)的圖，(b)是表示第一曝光區(qū)域的曝光結(jié)束的狀態(tài)的圖。如圖9及圖10所示，狹縫曝光方式中，將尺寸比放置在曝光座60上的基板50的第一曝光區(qū)域IEx小的光掩膜PM2配置在基板50與光源(未圖示)之間。曝光座60能在圖的左右方向上以等速移動，并能沿著Y軸(在圖的上下方向上)逐步移動。如圖11所示， 光掩膜PM2設(shè)有狹縫S，該狹縫S用于將形成在第一曝光區(qū)域IEx中的圖案的一部分曝光。 在狹縫S的長邊方向Ls上，多個開口部51以規(guī)定間隔排列。各開口部51的寬度及長度分別是Wi及Li。在將第一曝光區(qū)域IEx曝光的情況下，如圖9及圖10(a)所示，將光掩膜PM2配置在第一曝光區(qū)域IEx的左端。然后，一邊將來自光源的光照射光掩膜PM2，一邊沿著X軸在圖6的左方向上連續(xù)地搬運基板50，直到成為圖10(b)的狀態(tài)為止。其結(jié)果，如圖12所示，寬度Wi及間隔(Pi-Wi)的條紋圖案在基板50上形成為在基板搬運方向(圖9的左右方向)上延伸。將第一曝光區(qū)域曝光后，使曝光座60在圖9的Y軸正方向上移動距離Py，使光掩膜PM2對上第二曝光區(qū)域的曝光開始位置。然后，通過與第一曝光區(qū)域同樣的連續(xù)曝光，將條紋圖案形成在第二曝光區(qū)域中。如此，采用狹縫曝光方式不僅能使光掩膜小型化，而且能夠?qū)崿F(xiàn)大面積的曝光。圖13為通過狹縫曝光方式制造的彩色濾光片的部分放大圖。
圖13所示的彩色濾光片中，通過在形成有格子狀黑色矩陣21的玻璃基板上形成沿X方向延伸的條紋狀著色圖案，來形成紅色的著色像素22R、綠色的著色像素22G、藍(lán)色的著色像素22B。在Y軸方向上，紅色、綠色、藍(lán)色的著色像素行列的組以間隔Pi重復(fù)形成。利用狹縫曝光方式而制造彩色濾光片的情形下，為了實現(xiàn)大量生產(chǎn)，一般也在同一基板上形成多片彩色濾光片。圖14是說明通過狹縫曝光方式制造彩色濾光片的一例的平面圖，圖15是表示圖 14所示的基板的沿X-X線的區(qū)域的形成方法的剖面圖。其中，圖14中的顯示區(qū)域的兩側(cè)的斜線部表示條紋狀的著色圖案的尖端部及末端部所在的區(qū)域。另外，圖15的光掩膜是圖 11所示的光掩膜，具備包括多個開口部及遮蔽部的狹縫。在基板50上形成有2行X 3排共計6個的區(qū)域54A、以及包圍區(qū)域54A的區(qū)域MB。 區(qū)域54A是形成有著色層的條紋圖案的區(qū)域。而區(qū)域54B是沒有形成著色層的條紋圖案的區(qū)域。基板50被放置在曝光座60上，并在XY方向上被自由地搬運。光掩膜PM2被固定在基板50的上方、且光源的光E所照射的位置上。并且，在光掩膜與光源(未圖示)之間設(shè)置有在圖15的X軸方向上自由移動的遮光板BS。遮光板BS用于對來自光源的光進(jìn)行遮光。遮光板BS包括上遮蔽板及下遮蔽板。 上遮蔽板及下遮蔽板通過未圖示的移動機(jī)構(gòu)分別能夠獨立地在圖15的X軸方向上自由地移動。在對區(qū)域54A進(jìn)行曝光時，在圖15的左右方向上開啟遮光板BS的上遮蔽板及下遮蔽板的狀態(tài)下，一邊在空白箭頭所示的方向上連續(xù)搬運基板50，一邊將來自光源的光E 照射光掩膜PM2的狹縫(未圖示)。由此，在區(qū)域54A形成條紋狀的圖案。在將區(qū)域54A曝光之后，關(guān)閉遮光板BS的上遮蔽板及下遮蔽板，對光掩膜PM2進(jìn)行遮光。由此形成無條紋圖案的區(qū)域MB。之后，一邊在空白箭頭所示的方向上連續(xù)搬運基板50，一邊通過開關(guān)遮光板BS， 來重復(fù)進(jìn)行曝光及遮光，從而在圖14的X軸方向上并排的3個區(qū)域54A形成條紋圖案。在此，在通過遮光板BS進(jìn)行遮光時，如圖15所示，光E因遮光板BS的邊緣c及d 而衍射。從而光對圖15的G所示的區(qū)域上的光阻劑進(jìn)行照射的照射量變得不充分。圖16是條紋圖案的尖端部的剖面圖。其中，圖16的條紋圖案是通過對圖14及圖 15中所說明的、通過狹縫曝光方式而曝光了的基板進(jìn)行顯影而獲得的。圖16所示的條紋圖案22形成為膜厚度(Hl)。但由于上述的照射量不充分，圖中 G所示的區(qū)域的條紋圖案22’(與圖15左側(cè)的G所示的區(qū)域相對應(yīng))的膜厚度相對變薄。條紋圖案22’的膜厚度向尖端g逐漸變薄。具體而言，條紋圖案22’的膜厚度從圖16的左方向圖16的右方，按照(HI)、(Η1-ΔΗ3)、(Η1-ΔΗ2)的順序逐漸變薄(ΔΗ2 > ΔΗ3)。區(qū)域G的長度(圖16的左右方向上的距離)最大為500μπι，在300 500μπι的
范圍內(nèi)產(chǎn)生偏差。膜厚度減少的主要原因例如有，光阻劑的種類、接近式曝光時的光掩膜與基板之間的間隔(間隙量)、基板的移動速度。此外，若上述膜厚度減少的部分位于顯示區(qū)域內(nèi)，則會產(chǎn)生顯示質(zhì)量降低的問題。在此，彩色濾光片中除了上述著色層之外，還形成有柱狀間隔物。以下，用圖17 19來對柱狀間隔物進(jìn)行說明。
圖17是表示設(shè)置有柱狀間隔物的彩色濾光片的一例的圖，圖18是圖17所示的彩色濾光片的沿X-X線的剖面圖。圖17及圖18所示的彩色濾光片中，柱狀間隔物Cs形成在基板50上所設(shè)置的黑色矩陣21上方的透明電極23上。一般而言，柱狀間隔物Cs也設(shè)置于顯示部以外的區(qū)域(以下，將設(shè)置于顯示部以外的柱狀間隔物稱為“偽柱狀間隔物(dummy columnar spacer)”)。 通過設(shè)置偽柱狀間隔物來使顯示部以外的基板與相對基板之間的間隔保持為一定，從而能夠使基板與相對基板之間的間隔在顯示區(qū)域中保持均勻。圖19是表示形成有多片彩色濾光片的一例的圖。如上所述，在1片基板50上形成2行X3排、共計6片彩色濾光片的情況下，在基板50上劃分有形成有彩色濾光片的著色像素的顯示部A、顯示部A周圍的框部B、顯示部 A之間的面間區(qū)域F、以及基板50的外緣部D。其中，虛線C (框部B與外緣部D的邊界)所包圍的區(qū)域相當(dāng)于1片彩色濾光片的成品尺寸。柱狀間隔物形成在顯示部A上，偽柱狀間隔物形成在框部B、面間區(qū)域F及外緣部D上。圖20是通過分步曝光方式制作的彩色濾光片的部分剖面圖。在顯示部A中，在基板50上層疊有黑色矩陣21、著色像素22和ITO薄膜23。另外， 在ITO薄膜23上形成有多個柱狀間隔物Cs。另一方面，多個偽柱狀間隔物D-Cs以(Pi-2) 的間隔形成在框部B、面間區(qū)域F及外緣部D上。包含右端邊緣部分f的著色像素22整體形成為一定的厚度。并且，如虛線H所示， 所形成的柱狀間隔物Cs及偽柱狀間隔物D-Cs的高度均等。圖21是使用狹縫曝光方式而形成的彩色濾光片的部分剖面圖。圖21所示的彩色濾光片中，在顯示部A上形成有，膜厚度因受到上述衍射的影響而相對變薄的條紋圖案22’ (G所示的區(qū)域內(nèi)的部分)。在將該彩色濾光片組裝于顯示裝置中而使用的情況下，會發(fā)生顯示質(zhì)量降低的問題。因此，為了避免該問題，已有圖22所示的調(diào)整條紋圖案的端部位置的技術(shù)。圖22是表示使用狹縫曝光方式而形成的彩色濾光片的其它一例的剖面圖。在圖22所示的彩色濾光片中，膜厚度相對變薄的條紋圖案22’(G所示的區(qū)域內(nèi)的部分)形成在框部B上。該結(jié)構(gòu)能夠使顯示部A內(nèi)的條紋圖案22的膜厚度(Hl)為一定， 從而能夠避免顯示質(zhì)量的降低。圖22所示的彩色濾光片中，條紋圖案22’形成在框部B上。如上所述，由于框部B 上設(shè)置有多個偽柱狀間隔物(未圖示)，所以當(dāng)一部分的偽柱狀間隔物配置于條紋圖案22’ 上時，偽柱狀間隔物的高度偏差就會變大。偽柱狀間隔物的高度偏差大的情況下，產(chǎn)生的新問題是不能使基板與相對基板之間的間隔保持均勻。專利文獻(xiàn)1日本特開2006-292955號公報專利文獻(xiàn)2日本特開2006-17895號公報專利文獻(xiàn)3日本特開2002-3336 號公報

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種通過使用了小型光掩膜的連續(xù)曝光方式來制造顯示質(zhì)量高的彩色濾光片的方法及該彩色濾光片。
本發(fā)明的彩色濾光片在第一方向上、以及與該第一方向正交的第二方向上排列有多個像素，并具備基板、遮光層、條紋圖案、多個柱狀間隔物以及多個偽柱狀間隔物，遮光層形成于基板上，并劃分排列有多個像素的矩形的顯示區(qū)域、和包圍該顯示區(qū)域的非顯示區(qū)域；條紋圖案是由在第一方向上延伸的多個著色層構(gòu)成的條紋圖案，該著色層分別在第一方向上直線延伸，并與顯示區(qū)域的第二方向上的一對邊交叉，配置在非顯示區(qū)域上的著色層的兩端部分的厚度不一定；多個柱狀間隔物配置在顯示區(qū)域內(nèi)；多個偽柱狀間隔物配置在非顯示區(qū)域中、未形成有著色層的部分。本發(fā)明的液晶顯示裝置在第一方向上、以及與該第一方向正交的第二方向上排列有多個像素，并具備彩色濾光片、與彩色濾光片相對的相對基板以及被裝入彩色濾光片與相對基板之間的液晶，彩色濾光片具備基板、遮光層、條紋圖案、多個柱狀間隔物以及多個偽柱狀間隔物，遮光層形成于基板上，并劃分排列有多個像素的矩形的顯示區(qū)域、和包圍該顯示區(qū)域的非顯示區(qū)域；條紋圖案是由在第一方向上延伸的多個著色層構(gòu)成的條紋圖案， 該著色層分別在第一方向上直線延伸，并與顯示區(qū)域的第二方向上的一對邊交叉，配置在非顯示區(qū)域上的著色層的兩端部分的厚度不一定；多個柱狀間隔物配置在顯示區(qū)域內(nèi)；多個偽柱狀間隔物配置在非顯示區(qū)域中、未形成有著色層的部分。本發(fā)明的彩色濾光片的制造方法用于在1片基板上，在第一方向上排列形成多片彩色濾光片，該彩色濾光片在第一方向上以及與該第一方向正交的第二方向上排列有多個像素。該彩色濾光片的制造方法包括在基板上形成遮光層，該遮光層劃分排列有多個像素的矩形的顯示區(qū)域和包圍該顯示區(qū)域的非顯示區(qū)域；多次重復(fù)進(jìn)行以下兩種處理，來形成多個著色層，該兩種處理是，一邊在第一方向上搬運涂布有光阻劑的基板，一邊連續(xù)曝光的處理，以及使用比第一方向上相鄰顯示區(qū)域之間的間隔窄的遮光板，來對第一方向上相鄰的顯示區(qū)域之間進(jìn)行遮光的處理，該多個著色層在第一方向上直線延伸，并與顯示區(qū)域的上述第二方向上的一對邊交叉；對應(yīng)于構(gòu)成彩色濾光片的著色像素的顏色數(shù)量相應(yīng)地，重復(fù)進(jìn)行多個著色層的形成，形成由多種顏色的著色層構(gòu)成的條紋圖案；在像素區(qū)域內(nèi)形成多個柱狀間隔物，并且在非顯示區(qū)域中、未形成有著色層的部分形成多個偽柱狀間隔物。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，能夠通過使用了小型光掩膜的連續(xù)曝光方式制作顯示質(zhì)量高的彩色濾光片。


圖1是表示在基板上形成有第一實施方式的彩色濾光片的一例的平面圖。圖2是圖1所示的基板的沿X-X線的剖面圖。圖3是圖1所示的基板的沿X2-X2線的剖面圖。圖4是表示圖1所示的沿X3-X3線的部分的形成方法的圖。圖5是第二實施方式的彩色濾光片的部分剖面圖。圖6是表示彩色濾光片的像素的放大圖。圖7是圖6所示的彩色濾光片的像素的沿X-X線的剖面圖。圖8是說明通過XY分步曝光方式來制造彩色濾光片的一例的平面圖。圖9是說明狹縫曝光方式的平面圖。
圖10是沿圖9所示的X-X線的剖面圖。圖11是圖9所示的光掩膜的掩膜圖案的部分放大圖。圖12是通過狹縫曝光方式曝光的條紋圖案的部分放大圖。圖13是通過狹縫曝光方式制造的彩色濾光片的部分放大圖。圖14是說明通過狹縫曝光方式制造彩色濾光片的一例的平面圖。圖15是表示圖11所示的基板的沿X-X線的區(qū)域的形成方法的剖面圖。圖16是條紋圖案的尖端部的剖面圖。圖17是表示設(shè)置有柱狀間隔物的彩色濾光片的一例的圖。圖18是圖17所示的彩色濾光片的沿X-X線的剖面圖。圖19是表示基板上形成有多片彩色濾光片的一例的圖。圖20是使用分步曝光方式制作的彩色濾光片的部分剖面圖。圖21是使用狹縫曝光方式形成的彩色濾光片的部分剖面圖。圖22是表示使用狹縫曝光方式形成的彩色濾光片的其它一例的剖面圖。
具體實施例方式(第一實施方式)圖1是表示在基板上形成有本發(fā)明的第一實施方式的彩色濾光片的一例的平面圖，圖2是圖1所示的基板的沿X-X線的剖面圖，圖3是圖1所示的基板的沿X2-X2線的剖面圖。此外，以下的說明中，將制造時搬運基板的方向作為X軸方向。圖1所示的基板50上形成有6片(2行X 3排)的彩色濾光片1。在彩色濾光片 1中，形成有在X軸方向及Y軸方向上排列的多個像素。彩色濾光片1具備基板50、黑色矩陣21、條紋圖案22、多個柱狀間隔物Cs、和多個偽柱狀間隔物D-Cs。黑色矩陣21是劃分矩形的顯示部A (相當(dāng)于顯示區(qū)域)、和框部B/面間區(qū)域F/外緣部D(這些相當(dāng)于非顯示區(qū)域)的遮光層。條紋圖案22由多種顏色及多條線狀的著色層構(gòu)成。構(gòu)成條紋圖案22的多個著色層按一定的順序(例如，紅、藍(lán)、綠的順序)重復(fù)排列。各個著色層在X軸方向上直線延伸， 跨越顯示部A和該顯示部A的周圍的非顯示區(qū)域而形成。更詳細(xì)地說，構(gòu)成條紋圖案22的各著色層與平行于Y軸的顯示部A的一對邊分別交叉(以下，將形成于框部B上的條紋圖案22的一部分稱為“條紋圖案22’ ”)。圖2及圖3所示的條紋圖案22’的膜厚度向尖端逐漸變薄。另一方面，形成于顯示部A上的條紋圖案22的厚度是一定的。顯示部A上設(shè)置有多個柱狀間隔物Cs。在框部B、面間區(qū)域F及外緣部D上設(shè)置有多個偽柱狀間隔物D-Cs。該偽柱狀間隔物D-Cs用于使基板與相對基板(未圖示)之間的間隔保持為一定。另外，設(shè)置在框部B上的偽柱狀間隔物D-Cs形成于框部B中未形成著色層(條紋圖案22’)的部分。因而，如圖2及圖3的虛線H所示，柱狀間隔物Cs及偽柱狀間隔物D-Cs 的高度均等。如上所述，顯示部A的著色層厚度一定，并且，柱狀間隔物Cs及偽柱狀間隔物D-Cs 的高度相同。由此，將彩色濾光片1與相對基板貼合來構(gòu)成液晶顯示裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量顯不。
以下用圖1及圖4來說明彩色濾光片1的制造方法。圖4是沿圖1所示的X3-X3線的部分的形成方法的圖。此外，圖4的光掩膜PM2 與圖11所示的光掩膜相同，具備包括多個開口部及遮蔽部的狹縫S?；?0在XY方向上被搬運裝置60搬運。光掩膜PM2固定在基板50上方、且光源光E的照射范圍內(nèi)。并且，在光掩膜PM2與光源(未圖示)之間設(shè)置有在圖4的左右方向上自由移動的遮光板BS。遮光板BS具備上遮蔽板及下遮蔽板，該上遮蔽板及下遮蔽板通過未圖示的移動機(jī)構(gòu)能夠在圖4的左右方向上自由移動。首先，在基板50上形成黑色矩陣21來作為劃分顯示區(qū)域和非顯示區(qū)域的遮光層。 黑色矩陣21在顯示區(qū)域內(nèi)形成為格子狀，并規(guī)定各著色像素的位置。遮光層并不局限于黑色矩陣，也可以是金屬電極。另外，遮光層的形成方法并不受限制，能夠采用各種方法。接著，一邊在X軸方向上搬運涂布有第一種顏色的彩色光阻劑M的基板，一邊對遮光板BS進(jìn)行開關(guān)，從而形成跨越顯示部A及其周圍的非顯示區(qū)域的條紋圖案22。更詳細(xì)地說，在開啟遮光板BS的上遮蔽板與下遮蔽板的狀態(tài)下，一邊在X軸方向上連續(xù)搬運基板 50，一邊使光源光E照射顯示部A上的彩色光阻劑M。由此，在顯示部A上連續(xù)曝光紅色著色層的圖案。另外，如圖4所示，在關(guān)閉遮光板BS的上遮蔽板與下遮蔽板的狀態(tài)下，對在X 軸方向上相鄰的顯示部A之間的部分進(jìn)行遮光。遮光時，調(diào)整上遮蔽板與下遮蔽板的重疊量，使X軸方向上的遮光板'BS的寬度比基板搬運方向(圖的左右方向)上相鄰顯示部A 之間的間隔窄。重復(fù)多次進(jìn)行該連續(xù)曝光處理和遮光處理，從而在X軸方向上排列的多個顯示部A分別形成上述的著色層。 此外，將彩色光阻劑曝光后，進(jìn)行顯影、清洗等規(guī)定工序。形成第一種顏色的著色層后，同樣地形成第二種顏色以后的著色層。對應(yīng)于構(gòu)成彩色濾光片的著色像素的顏色數(shù)量，相應(yīng)地重復(fù)進(jìn)行上述著色層形成處理，形成由多種顏色的多條著色層構(gòu)成的條紋圖案22。接著，在形成有條紋圖案22的基板50上，涂布用于形成柱狀間隔物及偽柱狀間隔物的光阻劑。使用光掩膜，來對基板50的整面進(jìn)行一并曝光，其中，該光掩膜上設(shè)置有與形成在顯示區(qū)域的柱狀間隔物及形成在非顯示區(qū)域的偽柱狀間隔物相對應(yīng)的圖案。此時，在膜厚度不一定的條紋圖案22’以外的位置形成偽柱狀間隔物。通過光掩膜上的開口圖案的位置，能夠控制偽柱狀間隔物的形成位置。如圖15及圖16中所述，在用遮光板BS進(jìn)行遮光時，光E因遮光板BS的邊緣c及 d而衍射。從而，光E對G所示的區(qū)域的照射量變得不充分。但是，遮光板BS的寬度被設(shè)定成比相鄰顯示部A之間的間隔窄，從而G所示的區(qū)域能夠位于框部B。具體而言，G所示的區(qū)域的長度(圖4的X軸方向)的最大值約為500 μ m，實際上所形成的長度在300 500 μ m的范圍內(nèi)產(chǎn)生偏差。因此，優(yōu)選調(diào)整遮光板BS的寬度，使從顯示部A與框部B的邊界起到條紋圖案的尖端為止的距離為700 μ m以上。這樣就能夠切實地在框部上形成條紋圖案的兩端部(膜厚度相對變薄的部分)。如上所述，本實施方式的制造方法中，使構(gòu)成條紋圖案22的線狀著色層中、膜厚度不一定的部分形成在非顯示區(qū)域上，并使非顯示區(qū)域上的偽柱狀間隔物D-Cs只形成在沒有著色層的部分。由此，即使在采用狹縫曝光方式的情況下，也能夠使偽柱狀間隔物D-Cs 只配置在膜厚度均勻的部分。因而，能夠使偽柱狀間隔物D-Cs的高度一定，從而使彩色濾光片與相對基板之間的間隙保持為一定。(第二實施方式)圖5是第二實施方式的彩色濾光片的部分剖面圖。此外，圖5示出了相當(dāng)于圖1 所示的基板的沿X-X線的剖面的部分。由于本實施方式的彩色濾光片的制造方法與第一實施方式的制造方法相同，所以省略重復(fù)說明。如上所述，形成在框部B上的條紋圖案22的長度(X軸方向)存在有偏差。形成在框部B上的條紋圖案22的長度越大，基板50與相對基板貼合時施加于偽柱狀間隔物D-Cs 的外力越大。因而優(yōu)選的是，根據(jù)形成在框部B上的條紋圖案22的長度，來改變偽柱狀間隔物的配置密度(單位面積內(nèi)所形成的偽柱狀間隔物的數(shù)目)。形成在圖5所示的框部B上的條紋圖案22的長度G2比圖2及圖3所示的條紋圖案22’的長度G大。此情況下，將偽柱狀間隔物D-Cs的配置密度設(shè)定為較大。例如，將圖5 所示的偽柱狀間隔物D-Cs的間隔Pi-4設(shè)定得比圖2及圖3所示的偽柱狀間隔物D-Cs的間隔Pi-3小。由此能夠減小每1個偽柱狀間隔物D-Cs從相對基板受到的外力，從而基板 50與相對基板之間實現(xiàn)良好的貼合。此外，在上述第一及第二實施方式中，偽柱狀間隔物形成在框部、面間區(qū)域及外緣部的所有部分，但是本發(fā)明并不局限于此，多個偽柱狀間隔物只要被設(shè)置在框部上所形成的著色層以外的非顯示區(qū)域，其形成位置是任意的。另外，上述第一及第二實施方式中使用黑色矩陣(來)作為遮光層，但是本發(fā)明并不局限于此。只要遮光層能夠劃分顯示區(qū)域和非顯示區(qū)域即可，例如也可以是形成在基板上的由金屬薄膜構(gòu)成的電極層。此外，上述第一及第二實施方式中，使用包括一對遮蔽板的遮光板來對照射光進(jìn)行遮光，但是本發(fā)明并不局限于此。例如，也可以使用1塊寬度比相鄰顯示區(qū)域之間的間隔窄的遮蔽板。采用了上述第一及第二實施方式的彩色濾光片的液晶顯示裝置是可通過將彩色濾光片和與該彩色濾光片相對的對向基板貼合，并在該兩個基板之間裝入液晶而制作。另外，本發(fā)明的彩色濾光片也可以應(yīng)用于液晶顯示裝置以外的顯示裝置(有機(jī)EL顯示器等)。(工業(yè)上的可利用性)
本發(fā)明能夠應(yīng)用于制造液
(附圖標(biāo)記說明)
1彩色濾光片
21黑色矩陣
22,22'條紋圖案
23透明電極
50基板
51狹縫的開口部
52狹縫的遮光部
54光阻劑
54A.54B區(qū)域
60曝光座
A顯示部
B框部
BS遮光板
Cs柱狀間隔物
D-Cs偽柱狀間隔物
F面間區(qū)域
PM、PM2光掩膜
S狹縫
權(quán)利要求
1.一種彩色濾光片，其特征在于該彩色濾光片在第一方向上、以及與該第一方向正交的第二方向上排列有多個像素， 并具備 基板；遮光層，形成于上述基板上，并劃分排列有上述多個像素的矩形的顯示區(qū)域、和包圍該顯示區(qū)域的非顯示區(qū)域；條紋圖案，是由在上述第一方向上延伸的多個著色層構(gòu)成的條紋圖案，上述著色層分別在上述第一方向上直線延伸，并與上述顯示區(qū)域的上述第二方向上的一對邊交叉，配置在上述非顯示區(qū)域上的上述著色層的兩端部分的厚度不一定； 多個柱狀間隔物，配置在上述顯示區(qū)域內(nèi)；以及多個偽柱狀間隔物，配置在上述非顯示區(qū)域中、未形成上述著色層的部分。
2.一種液晶顯示裝置，其特征在于該液晶顯示裝置在第一方向上、以及與該第一方向正交的第二方向上排列有多個像素，并具備彩色濾光片；相對基板，與上述彩色濾光片相對；以及液晶，被裝入上述彩色濾光片與上述相對基板之間， 上述彩色濾光片具備 基板；遮光層，形成于上述基板上，并劃分排列有上述多個像素的矩形的顯示區(qū)域、和包圍該顯示區(qū)域的非顯示區(qū)域；條紋圖案，是由在上述第一方向上延伸的多個著色層構(gòu)成的條紋圖案，上述著色層分別在上述第一方向上直線延伸，并與上述顯示區(qū)域的上述第二方向上的一對邊交叉，配置在上述非顯示區(qū)域上的上述著色層的兩端部分的厚度不一定； 多個柱狀間隔物，配置在上述顯示區(qū)域內(nèi)；以及多個偽柱狀間隔物，配置在上述非顯示區(qū)域中、未形成上述著色層的部分。
3.一種彩色濾光片的制造方法，其特征在于該彩色濾光片的制造方法是在1片基板上，在第一方向上排列形成多片彩色濾光片， 該彩色濾光片在上述第一方向上以及與該第一方向正交的第二方向上排列有多個像素，該彩色濾光片的制造方法包括在上述基板上形成遮光層，該遮光層劃分排列有上述多個像素的矩形的顯示區(qū)域和包圍該顯示區(qū)域的非顯示區(qū)域；多次重復(fù)進(jìn)行以下兩種處理，來形成多個著色層，該兩種處理是，一邊在上述第一方向上搬運涂布有光阻劑的上述基板，一邊連續(xù)曝光的處理，以及使用比上述第一方向上相鄰顯示區(qū)域之間的間隔窄的遮光板，來對在上述第一方向上相鄰的顯示區(qū)域之間進(jìn)行遮光的處理，該多個著色層在上述第一方向上直線延伸，并與上述顯示區(qū)域的上述第二方向上的一對邊交叉；對應(yīng)于構(gòu)成彩色濾光片的著色像素的顏色數(shù)量，相應(yīng)地重復(fù)進(jìn)行上述多個著色層的形成，形成由多個著色層構(gòu)成的條紋圖案；以及在上述像素區(qū)域內(nèi)形成多個柱狀間隔物，并且在上述非顯示區(qū)域中、未形成上述著色層的部分形成多個偽柱狀間隔物。
4.如權(quán)利要求3所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于根據(jù)上述著色層與上述非顯示區(qū)域的重疊來調(diào)整所形成的偽柱狀間隔物的密度。
全文摘要
本發(fā)明是彩色濾光片及彩色濾光片的制造方法，通過使用了小型光掩膜的連續(xù)曝光方式提供一種顯示質(zhì)量良好的彩色濾光片。彩色濾光片具備基板、黑色矩陣、條紋圖案、配置在顯示區(qū)域內(nèi)的多個柱狀間隔物、以及多個偽柱狀間隔物。黑色矩陣形成于基板上并劃分排列有多個像素的矩形的顯示區(qū)域和包圍該顯示區(qū)域的非顯示區(qū)域。條紋圖案由在一方向上延伸的多個著色層構(gòu)成。著色層分別與顯示區(qū)域的一對邊交叉，該一對邊的方向與著色層延伸的方向正交。配置在非顯示區(qū)域上的著色層的兩端部分的厚度不一定。此外，多個偽柱狀間隔物配置在非顯示區(qū)域中、未形成著色層的部分。
文檔編號G02F1/1335GK102334048SQ20108000908
公開日2012年1月25日 申請日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月26日
發(fā)明者八田薰, 安井亮輔, 松井浩平 申請人:凸版印刷株式會社