顏色濾光片基板和利用該顏色濾光片基板的lcd裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及顏色濾光片基板和利用該顏色濾光片基板的液晶顯示器(LCD)裝置，具體地，涉及沒(méi)有涂覆層的顏色濾光片基板和具有該顏色濾光片基板的LCD裝置。在沒(méi)有涂覆層的顏色濾光片基板中，平面化圖案層還設(shè)置成以便至少覆蓋框架形狀的樹(shù)脂黑矩陣的外側(cè)臺(tái)階部分。
【專(zhuān)利說(shuō)明】顏色濾光片基板和利用該顏色濾光片基板的LCD裝置
[0001]分案說(shuō)明
[0002]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2008年9月12日、發(fā)明名稱(chēng)為“顏色濾光片基板和利用該顏色濾光片基板的IXD裝置”、申請(qǐng)?zhí)枮?200810215958.7的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0003]參考引用
[0004]本申請(qǐng)基于2007年9月13日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)N0.2007-238378并要求其優(yōu)先權(quán)的利益，其公開(kāi)的內(nèi)容完全結(jié)合于此供參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0005]本發(fā)明涉及顏色濾光片基板和利用該顏色濾光片基板的液晶顯示器(LCD)裝置，具體地，涉及沒(méi)有涂覆層的顏色濾光片基板和具有該顏色濾光片基板的LCD裝置。
【背景技術(shù)】
[0006]近年來(lái)，諸如IXD裝置的平板顯示器裝置由于其厚度薄、重量輕和低功率消耗的特性而被廣泛地利用。傳統(tǒng)上，這種平板顯示器裝置主要用作臺(tái)式計(jì)算機(jī)和膝上型計(jì)算機(jī)的監(jiān)控顯示器?，F(xiàn)在，平板顯示器裝置用于TV，因此需要更加色彩鮮明的顯示器，也就是，非常需要具有高顏色再現(xiàn)性的顯示器。為了實(shí)現(xiàn)顏色顯示器，許多平板顯示器裝置通常裝備有顏色濾光片，其中顏色層圖案被布置以便對(duì)應(yīng)于像素。通過(guò)調(diào)節(jié)平板顯示器裝置的光源的光譜和顏色濾光片的光譜能夠提高上面提到的顏色再現(xiàn)性。在LCD裝置中，對(duì)諸如三波長(zhǎng)型冷陰極熒光燈(CCFL)背光源和發(fā)光二極管(LED)背光源的光源進(jìn)行光譜調(diào)節(jié)，并且對(duì)用于LCD面板的顏色濾光片基板的顏色層進(jìn)行光譜調(diào)節(jié)。
[0007]對(duì)于顏色濾光片基板的生產(chǎn)，一般而言，利用印刷法、光刻膠法或蝕刻法。然而，在這些方法中，當(dāng)考慮到光譜屬性的高分辨可控制性和還原性時(shí)，光刻膠法是最理想的。光刻膠法是通過(guò)重復(fù)顏色形成步驟制作顏色濾光片的方法，其中顏色層形成步驟通過(guò)在透明基板上涂覆著色組成物膜之后進(jìn)行圖案曝光和顯影形成每種顏色層。著色組成物通過(guò)將顏料與具有光引發(fā)劑和聚合單體的合適的溶劑一起分散到透明樹(shù)脂內(nèi)而產(chǎn)生。為了質(zhì)量評(píng)估，通過(guò)檢查在涂覆時(shí)的膜厚度不均勻性、由于顏色光刻膠的聚集引起的不規(guī)則顏色以及圖案的缺陷來(lái)檢查顏色濾光片。
[0008]在電視應(yīng)用中還努力降低平板的成本。因此，考慮到構(gòu)成平板的各個(gè)部件的成本降低，重新考慮其基本結(jié)構(gòu)。在LCD裝置中，例如，正如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1(日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)卦S公開(kāi)N0.1994-337308)中所公開(kāi)的，通過(guò)重新考慮顏色濾光片基板的結(jié)構(gòu)，減少工藝數(shù)目并降低材料成本。專(zhuān)利文獻(xiàn)2(日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)卦S公開(kāi)N0.1997-211441)公開(kāi)了一種用黑樹(shù)脂材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉻金屬作為黑矩陣(在下文中，稱(chēng)為BM)層的材料。
[0009]在這里，將參考附圖描述顏色濾光片基板的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和制造方法。圖15示出用涂覆層涂覆的一般的顏色濾光片基板(下文中稱(chēng)為涂覆的顏色濾光片基板)的例子。圖16和圖17每個(gè)分別示出沿著圖15的1-1線和I1-1I線的剖視圖。圖18示出利用樹(shù)脂材料的BM層而沒(méi)有涂覆層的顏色濾光片基板(下文中稱(chēng)為無(wú)涂覆的顏色濾光片基板)的例子。圖19和圖20每個(gè)分別示出沿著圖18的1-1線和I1-1I線的剖視圖。圖21是示出專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)的顏色濾光片基板的剖視圖。
[0010]下面將描述圖18至圖20所示的利用樹(shù)脂BM層的無(wú)涂覆的顏色濾光片基板11的制造工藝。首先，樹(shù)脂BM光刻膠施加在玻璃基板12上，然后被曝光、顯影以及烘干，在顯示區(qū)域150中的第一 BM圖案(用于定義像素的諸如網(wǎng)狀圖案或格柵圖案的樹(shù)脂BM圖案13)被形成，并且第二 BM圖案(樹(shù)脂BM框架14)被形成以便位于顯示區(qū)域的周邊區(qū)域上。其次，顏色光刻膠被施加、曝光、顯影并烘干，并且形成顏色層圖案(紅色層151、綠色層152和藍(lán)色層153)。此后，如果需要的話，進(jìn)行表面拋光，并且形成配向膜17，然后提供圓柱形間隔器以形成晶胞間隔，以便填充液晶。
[0011]在利用圖15至圖17所示的樹(shù)脂BM層的涂覆的顏色濾光片基板的情況下，諸如用于IPS(在平面轉(zhuǎn)換中)模式的顏色濾光片基板，例如，包括如以下公開(kāi)的附加工藝。在上面提到的涂覆的顏色濾光片基板的制造方法中，在顏色層圖案形成工藝之后，涂覆層形成工藝是不可避免的，其中丙烯酸樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂涂覆在BM圖案和顏色層圖案上，并進(jìn)行烘干加工。
[0012]然后在顏色濾光片基板11和諸如薄膜晶體管(TFT)基板的相對(duì)的基板進(jìn)行配向加工，薄膜晶體管基板被提供有用矩陣圖案排列的TFT的轉(zhuǎn)換元件等。此后，通過(guò)液晶滴下法(liquid crystal dropping method)或液晶注入法形成液晶(LC)面板。此后，一對(duì)極化板被提供在LCD面板上。上面提到的圓柱形間隔器將被球形間隔器替換，以形成LC面板的晶胞間隔。
[0013]在不用涂覆層實(shí)現(xiàn)降低成本的顏色濾光片基板中，由于基板表面的平面度不足往往產(chǎn)生各種顯示缺陷。具體說(shuō)，因?yàn)橥扛矊影ㄖ饕乐箒?lái)自顏色層的雜質(zhì)溶解于液晶的功能和減少顏色濾光片基板的表面的臺(tái)階(step)的功能，所以當(dāng)取消涂覆層之后，產(chǎn)生與平面度變差相關(guān)的缺陷。例如，往往發(fā)生由于不均勻的摩擦過(guò)程引起的半調(diào)色顯示模糊或由于在黑色顯示(black display)期間光泄露引起的對(duì)比度下降。當(dāng)樹(shù)脂材料用作BM層時(shí)，在樹(shù)脂BM層的臺(tái)階部分觀察到從配向膜產(chǎn)生的那些碎屑，例如，在摩擦該配向膜時(shí)該配向膜的剝落部分以及該配向膜的固定的(fixed)廢屑。在振動(dòng)試驗(yàn)中這些碎屑在顯示區(qū)域中移動(dòng)，產(chǎn)生叫做“振動(dòng)斑點(diǎn)”的缺陷，并且降低顯示質(zhì)量。
[0014]為了使基板表面平整，還提出一種逐漸減小顏色層圖案的方法。但是，當(dāng)圍繞樹(shù)脂BM框架14的外周邊部分114沒(méi)有形成涂覆層時(shí)，由于顏色層圖案通常不提供在樹(shù)脂BM框架14上，或者虛擬圖案僅僅設(shè)置在若干個(gè)像素線上，樹(shù)脂BM框架14的陡峭的臺(tái)階將被露出。雖然在顯示區(qū)域具有冗余顏色層圖案和BM圖案的局部凸出能夠通過(guò)顏色濾光片基板的表面拋光而變平，但是在樹(shù)脂BM框架14的外周邊部分114的陡峭的臺(tái)階不能被形成為逐漸減小的斜面。因此，只要利用諸如使顏色層圖案部分逐漸減小的傳統(tǒng)方法和拋光顏色濾光片基板的表面的方法，基板表面的平面化的效果僅僅被限制在顯示區(qū)域。因此，關(guān)于從樹(shù)脂BM框架14的附近產(chǎn)生的振動(dòng)斑點(diǎn)，上面所述的傳統(tǒng)方法不足以提供有效的改進(jìn)。
[0015]在上面提到的專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，為了避免由樹(shù)脂BM框架14的外周邊部分114的陡峭的臺(tái)階引起的問(wèn)題，如在圖21中所示，通過(guò)在其表面上層壓銦錫氧化物(ITO)膜21，使臺(tái)階部分逐漸減小。但是，例如，在用于IPS模式的顏色濾光片基板的情況下，當(dāng)ITO膜21被提供在顏色濾光片基板的表面上時(shí)，為了進(jìn)行IPS驅(qū)動(dòng)模式干擾水平電場(chǎng)的豎直電場(chǎng)被產(chǎn)生在顏色濾光片基板和TFT基板之間。因此，不能使用具有這種導(dǎo)電性的ITO膜21。在這種結(jié)構(gòu)中，由于ITO膜21新近形成，增加了 ITO材料的成本，因此，存在一個(gè)問(wèn)題，即，無(wú)涂覆的顏色濾光片基板的降低成本的優(yōu)點(diǎn)沒(méi)有了。
[0016]在上面提到的專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，還提出用與配向膜17相同的材料覆蓋BM圖案。然而，當(dāng)使用配向膜的材料時(shí)，必要的是增加配向膜的厚度以在該臺(tái)階部分形成斜度，即，幾十納米(nm)厚的通常的膜需要被形成幾微米(ym)的厚度。因此，通常在具有配向膜的LC面板中占有的材料成本進(jìn)一步增加，其中每單位重量的所述配向膜具有高單價(jià)。由于涂覆的不均勻性和殘余圖像將影響顯示質(zhì)量，所以即便涂覆層被省去，降低成本的優(yōu)點(diǎn)也沒(méi)有了。
[0017]還提出一種不增加新工藝或材料，用于減小樹(shù)脂BM層的陡峭臺(tái)階的方法。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3 (日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)卦S公開(kāi)N0.2003-161826)中公開(kāi)，將樹(shù)脂BM層和透明基板之間的角度設(shè)置成20-55度。公開(kāi)了一種顏色濾光片基板，其中將樹(shù)脂BM層和顏色層之間的角度設(shè)置為10-25度。但是，當(dāng)樹(shù)脂BM框架通過(guò)選擇材料或控制調(diào)節(jié)條件而逐漸減小時(shí)，在顯示區(qū)域的BM圖案也同時(shí)逐漸減小。因此,如圖10所示，當(dāng)樹(shù)脂BM層40逐漸減小時(shí)，具有寬度為Wl的樹(shù)脂BM層40的圖案兩端的區(qū)域410的膜厚度變小，并且由于缺乏光密度(OD)值和在顯影過(guò)程中的修正，其線性度下降。因此，為了滿足用于高分辨顯示器的最新要求，如圖10的右側(cè)所示，樹(shù)脂BM層的寬度進(jìn)一步減小到W2，并且區(qū)域420的膜厚度占據(jù)樹(shù)脂BM層的大部分，并且難以實(shí)現(xiàn)具有顏色層圖案的高清晰度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明示例性的目的是提供一種不用涂覆層而能夠改善顯示質(zhì)量的顏色濾光片基板。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的顏色濾光片基板包括形成在透明基板上的遮光層的黑矩陣圖案，其中所述黑矩陣圖案包括設(shè)置在顯示區(qū)域的第一圖案和設(shè)置在顯示區(qū)域的周邊上以便形成黑矩陣圖案的框架圖案的第二圖案。該顏色濾光片基板還包括形成在透明基板上的樹(shù)脂材料的顏色層圖案，以及形成在該基板上以便至少覆蓋框架圖案的外臺(tái)階部分的平面化圖案層，其中黑矩陣圖案和顏色層圖案至少其中之一不用涂覆層覆蓋。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]結(jié)合附圖從下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的示例性特征和優(yōu)點(diǎn)將變得很清楚，其中:
[0021]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的顏色濾光片基板的示例性結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0022]圖2是沿著圖1的1-1線的剖視圖。
[0023]圖3是沿著圖1到I1-1I線的剖視圖。
[0024]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的無(wú)涂覆的顏色濾光片基板的示例性結(jié)構(gòu)的剖視圖，并且表示對(duì)應(yīng)于沿著圖1的1-1線的截面的部分。
[0025]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的無(wú)涂覆的顏色濾光片基板的示例性結(jié)構(gòu)的剖視圖，并且表示對(duì)應(yīng)于沿著圖1的I1-1I線的截面的部分。
[0026]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的無(wú)涂覆的顏色濾光片基板的示例性結(jié)構(gòu)的剖視圖，并且表示對(duì)應(yīng)于沿著圖1的1-1線的截面的部分。
[0027]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的無(wú)涂覆的顏色濾光片基板的示例性結(jié)構(gòu)的剖視圖，并且表示對(duì)應(yīng)于沿著圖1的I1-1I線的截面的部分。
[0028]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實(shí)施例的無(wú)涂覆的顏色濾光片基板的示例性結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0029]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第五示例性實(shí)施例的無(wú)涂覆的顏色濾光片基板的示例性結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0030]圖10是示出當(dāng)黑矩陣(BM)線寬度減小時(shí)的問(wèn)題的示意圖。
[0031]圖11是示出錐角a和切角0的定義的說(shuō)明圖。
[0032]圖12是示出在密封圖案(sealing pattern)和平面化圖案不重疊的情況下平面化圖案層的錐角a (PL)和切角0 (PL)的定義的說(shuō)明圖。
[0033]圖13是示出在密封圖案和平面化圖案重疊的情況下平面化圖案層的錐角a (PL)和切角e (PD的定義的說(shuō)明圖。
[0034]圖14是示出樹(shù)脂BM層的錐角a (BM)和樹(shù)脂BM層的切角0 (BM)的定義的說(shuō)明圖。
[0035]圖15是典型地示出傳統(tǒng)的涂覆的顏色濾光片基板的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0036]圖16是示意地示出傳統(tǒng)的涂覆的顏色濾光片基板的結(jié)構(gòu)的剖視圖，并且表示對(duì)應(yīng)于沿著圖15的1-1線的截面的部分。
[0037]圖17是示意地示出傳統(tǒng)的涂覆的顏色濾光片基板的結(jié)構(gòu)的剖視圖，并且表示對(duì)應(yīng)于沿著圖15的I1-1I線的截面的部分。
[0038]圖18是示意地示出傳統(tǒng)的無(wú)涂覆的顏色濾光片基板的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0039]圖19是示意地示出傳統(tǒng)的無(wú)涂覆的顏色濾光片基板的結(jié)構(gòu)的剖視圖，并且表示對(duì)應(yīng)于沿著圖18的1-1線的截面的部分。
[0040]圖20是示意地示出傳統(tǒng)的無(wú)涂覆的顏色濾光片基板的結(jié)構(gòu)的剖視圖，并且表示對(duì)應(yīng)于沿著圖18的I1-1I線的截面的部分。
[0041]圖21是示意地示出傳統(tǒng)的顏色濾光片基板的結(jié)構(gòu)的剖視圖(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
[0042]具體實(shí)施例方式
[0043]下面將根據(jù)附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
[0044]雖然為了表面平面化需要涂覆層，但是利用樹(shù)脂BM層的傳統(tǒng)的顏色濾光片基板通過(guò)省去涂覆層能夠減少顏色濾光片基板的生產(chǎn)步驟和涂覆層材料成本。但是，在沒(méi)有涂覆層的顏色濾光片基板中，由于在顏色濾光片基板的表面上的陡峭的臺(tái)階產(chǎn)生各種顯示缺陷。
[0045]為了減少在顯示區(qū)域的陡峭的臺(tái)階，作為使顏色濾光片基板的表面平坦的方法，有一種方法，調(diào)節(jié)顏色光刻膠材料，并且使顏色層圖案邊緣的錐角變小。但是，由于顏色層的圖案通常不形成樹(shù)脂BM框架的外周邊部分上，這部分陡峭的臺(tái)階不能減小。盡管考慮到使樹(shù)脂BM圖案逐漸減小的方法，但是，當(dāng)樹(shù)脂BM框架逐漸減小時(shí)，在顯示區(qū)域的BM圖案同時(shí)也逐漸減小。因此，BM圖案的線性度變差，并且難以使BM圖案變薄，并且再也不能實(shí)現(xiàn)高清晰度顏色濾光片基板。
[0046]具體說(shuō)，例如，在用于IPS模式的顏色濾光片基板中，與OCB (光學(xué)補(bǔ)償彎曲)模式、TN(扭轉(zhuǎn)向列)模式和VA(垂直對(duì)準(zhǔn))模式的其它LCD板相比，作為顯示質(zhì)量，晶胞間隔均勻性是很重要的，并且難以減少透明樹(shù)脂的涂覆層，其中涂敷層的目的消除顏色濾光片基板的表面的不平整性。
[0047]因此，在本發(fā)明中，在無(wú)涂覆的顏色濾光片基板中，為了使顏色濾光片基板的表面平面化和在樹(shù)脂BM框架的外周邊部分處的陡峭臺(tái)階變緩和，特別是能與樹(shù)脂BM層的高清晰度相一致，平面化圖案層布置成以便它可以用不同于形成在顏色濾光片基板上的樹(shù)脂BM的材料覆蓋，例如，顏色層、柱狀物間隔器材料以及為了表示白色顯示所用的透明樹(shù)脂。結(jié)果，顏色濾光片基板的表面能夠被平坦到這樣的程度，即，例如，在用于IPS模式的顏色濾光片基板上不用添加新工藝和新材料而不影響顯示質(zhì)量。
[0048]作為由沒(méi)有涂覆層的顏色濾光片基板表面的陡峭的臺(tái)階產(chǎn)生的各種顯示缺陷的例子，提到由摩擦過(guò)程缺陷引起的表示(indication)缺陷。當(dāng)在摩擦配向過(guò)程的情況下，在顏色濾光片基板的表面存在陡峭臺(tái)階時(shí)，摩擦布的毛端不能足夠地接觸顏色濾光片基板的表面的區(qū)域出現(xiàn)了，并且引起液晶分子配向狀態(tài)的無(wú)序。由摩擦過(guò)程引起的配向處理的均勻性通過(guò)由上面提到的平面化圖案層平坦化無(wú)涂覆的顏色濾光片基板的表面而改善，并且減少在黑色顯示期間由于摩擦過(guò)程引起的光泄露和中間色調(diào)的不均勻顯示，并且能夠改進(jìn)對(duì)比度的顯示質(zhì)量和顯示均勻性。
[0049]在無(wú)涂覆的顏色濾光片基板中，在樹(shù)脂BM框架的外周邊處的陡峭的臺(tái)階處能夠觀察到配向膜剝落部分的或者由對(duì)配向膜的摩擦過(guò)程引起的固定的碎屑。這些固定的碎屑在顏色濾光片基板摩擦之后的清潔步驟中難以除去，并且當(dāng)這些碎屑在用于LC面板的振動(dòng)試驗(yàn)中脫離時(shí)，在顯示區(qū)域的液晶中浮動(dòng)并移動(dòng)，并且產(chǎn)生“振動(dòng)斑點(diǎn)缺陷”。因?yàn)橥ㄟ^(guò)用上面提到的平面化圖案層平坦化無(wú)涂覆的顏色濾光片基板的表面層，樹(shù)脂BM框架的外側(cè)臺(tái)階變平緩并且這些碎屑變得難以固定，因此能夠減少振動(dòng)斑點(diǎn)的產(chǎn)生。
[0050]雖然也可能使樹(shù)脂BM圖案逐漸減小而不需要提供平面化圖案層，但是，因?yàn)槿缟厦嫠岬降脑陲@示區(qū)域的樹(shù)脂BM圖案同時(shí)也逐漸減小，不可避免使線性度變差并且難以獲得精細(xì)的圖案。由于BM線的側(cè)邊緣變細(xì)，在顯影期間變得容易破壞，并且不能得到所需要的OD值。如圖10所示，BM線的寬度越窄，問(wèn)題變得越明顯。通過(guò)利用平面化圖案層通過(guò)使樹(shù)脂BM框架的最外周邊臺(tái)階部分逐漸減小，該樹(shù)脂BM本身不需要被逐漸減小，因此滿足減小樹(shù)脂BM框架的陡峭的臺(tái)階和樹(shù)脂BM圖案的高清晰度。
[0051]在形成上面提到的平面化圖案層期間，BM層的錐角和平面化圖案層的錐角之間的關(guān)系是很重要的，因此進(jìn)行下面的討論。討論內(nèi)容將參考圖11至圖14進(jìn)行描述。
[0052]圖11是定義形成在玻璃基板2上的樹(shù)脂層100的錐形表面的角度(下文中稱(chēng)為錐角)并且還定義切線103的角度(下文中稱(chēng)為切角)的圖。圖12是當(dāng)平面化圖案層8與密封件10不重疊時(shí)在玻璃基板2和平面化圖案層8的接觸位置定義該平面化圖案層8的錐角以及切角的圖。圖13是當(dāng)平面化圖案層8與密封件10重疊時(shí)在平面化圖案層8與密封層10接觸位置定義平面化圖案層8的錐角和在密封件10的接觸位置106定義切角的圖。圖14是在與玻璃基板2的接觸位置定義樹(shù)脂BM框架4的錐角和BM圖案(例如，樹(shù)脂BM框架4)的切角的圖。在這些情況下，平面化圖案層8的錐角在與樹(shù)脂BM框架部分不重疊的區(qū)域被定義。
[0053]如圖11所示，當(dāng)樹(shù)脂層100的膜厚度設(shè)置為h時(shí)(h定義為位于BM框架4的外側(cè)的樹(shù)脂層的膜厚度)，錐角a定義為兩條線之間的角度，其中一條線是平行于諸如玻璃基板2的基礎(chǔ)件的表面的線，而另一條是在樹(shù)脂層外邊緣處該樹(shù)脂層與該基礎(chǔ)件的接觸位置104和位于其膜厚度的90%(0.9h)處的樹(shù)脂層表面的斜面上的點(diǎn)102之間的直線(在圖11中，錐角a被形成在點(diǎn)線105和基礎(chǔ)件表面之間)。另一方面，樹(shù)脂層100的切角0是形成在該基礎(chǔ)件表面和切線103之間的角度，所述切線103位于該樹(shù)脂層100在其外側(cè)邊緣與基礎(chǔ)件2的接觸點(diǎn)104處。
[0054]首先，將針對(duì)當(dāng)平面化圖案層8形成為以便與密封件10不接觸時(shí)的情形，描述平面化圖案層8和樹(shù)脂BM框架4各自的錐角a和切角0，(參考圖12和圖14)。在這里，平面化圖案層8和樹(shù)脂BM框架4的錐角分別表示為a (PL)和a (BM)，而在與各自的玻璃基板2的接觸位置中的切線的角度分別表示為0 (PL)和0 (BM)。由于對(duì)于平面化圖案層8和樹(shù)脂BM框架4兩者，反向的錐形都是不希望的，因此上面所提到的角度設(shè)置為不大于90度。在圖12中用附圖標(biāo)記108表的箭頭表旲厚度h從樹(shù)脂BM框架4的末端開(kāi)始測(cè)量。
[0055]樹(shù)脂BM和顏色層的接觸角或切角的每一個(gè)通過(guò)根據(jù)截面掃描電子顯微鏡(SEM)攝影觀測(cè)的切線法得到。當(dāng)樹(shù)脂BM的膜厚度h為1.25 ii m時(shí)，它的錐角a (BM)為45.0度，而它的切角9 (BM)為55.4度。在藍(lán)色的顏色層(藍(lán)色顏色層53)用作平面化圖案層8的情況下，并且當(dāng)平面化圖案層8 (即，藍(lán)色顏色層53)的膜厚度為2.0 y m時(shí)，它的錐角a (PL)為20.0度，而它的切角0 (PL)為28.7度。這些角度的優(yōu)選范圍可以通過(guò)下面提到的相關(guān)方面來(lái)考慮。在使這些角度變小的情況下，這些角度取決于各個(gè)材料特性，因?yàn)樨?fù)型光刻膠用于樹(shù)脂BM層和顏色層兩者。另一方面，在使這些角度接近90度的情況下，這些角度可以通過(guò)調(diào)節(jié)其曝光和顯影的條件來(lái)控制。更特別優(yōu)選的范圍可以規(guī)定如下。
[0056][當(dāng)密封圖案與平面化圖案層不重疊時(shí)]
[0057]分別考慮樹(shù)脂BM框架和平面化圖案層的錐角a (BM)和a (PL)，錐角a (BM)的范圍為從45度到90度，而錐角a (PL)的范圍為從0度到不大于45度，可以用下面的不等式描述:
[0058]45 度< a (BM) < 90 度；并且
[0059]0 度≤ a (PL)〈45 度。
[0060]分別考慮樹(shù)脂BM框架和平面化圖案層的切角0 (BM)和0 (PL)，切角0 (BM)的范圍為從55度到90度，而切角0 (PL)的范圍為從28度到不大于55度，可以用下面的不等式描述:
[0061]55度≤0 (BM)≤90度；并且
[0062]28 度≤ 9 (PL)〈55 度。
[0063]當(dāng)密封件10和平面化圖案層8彼此重疊時(shí)(參考圖13和圖14)，根據(jù)其接觸點(diǎn)106，能夠?qū)㈠F角a在其橫截面中定義為形成在玻璃基板2的主表面的平行線和平面化圖案層8的逐漸減小的表面之間。錐角a可以以下面的形式規(guī)定。當(dāng)平面化圖案層8延伸到顏色濾光片基板I的端面時(shí)，得到錐角a的最小值。
[0064][當(dāng)密封圖案與平面化圖案層重疊時(shí)]
[0065]分別考慮樹(shù)脂BM框架和平面化圖案層的錐角a (BM)和a (PL)，錐角a (BM)的范圍為從45度到90度，而錐角a (PL)的范圍為從0度到不大于45度，可以用下面的不等式描述:
[0066]45度≤a (BM)≤90度；并且
[0067]0 度≤a (PL)〈45 度。
[0068]作為一個(gè)例子，雖然錐角a取決于密封件10和樹(shù)脂BM框架4之間的設(shè)計(jì)距離，但是當(dāng)將平面化圖案層8延伸到顏色濾光片基板I的端面時(shí)，錐角a的最小值非常小，例如小于1.0度，當(dāng)上面提到的距離為3-4mm并且圍繞樹(shù)脂BM框架4的平面化圖案層8由顏色層構(gòu)成時(shí)，由于樹(shù)脂BM的膜厚度為1.3 U m并且顏色層的膜厚度為2.0 y m，因此重疊部分的膜厚度為3.3 ii m。
[0069]諸如配向標(biāo)記的各種標(biāo)記設(shè)置在樹(shù)脂BM框架4和玻璃基板2的邊緣之間的周邊區(qū)域上。在顏色濾光片基板I的這種周邊區(qū)域中，平面化圖案層8不能被涂覆在樹(shù)脂BM框架4的周邊區(qū)域的整個(gè)區(qū)域上以避免與這些標(biāo)記干擾。在這種情況下，通過(guò)按如下設(shè)置平面化圖案層8能夠減少的振動(dòng)斑點(diǎn)的缺陷，即，該平面化圖案層8僅僅設(shè)置在圍繞樹(shù)脂BM框架4部分的有限區(qū)域，使得平面化圖案膜僅僅形成在框架圖案上，通過(guò)該框架圖案，配向膜的摩擦方向和圍繞該BM框架圖案以直角穿過(guò)的方向之間的P角以便滿足下面的不等式:
[0070]0度≤P≤45度
[0071]但是，與當(dāng)平面化圖案層8設(shè)置在樹(shù)脂BM框架4的整個(gè)周邊區(qū)域上的情況相比，本發(fā)明的改進(jìn)效果下降。
[0072]在下文中，將參考附圖描述 顏色濾光片基板的更具體的結(jié)構(gòu)和具有上面提到的顏色濾光片基板的LCD裝置及其制造方法。
[0073][示例性實(shí)施例1]
[0074]首先將參考圖1至圖3描述根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的顏色濾光片基板和LCD裝置。圖1是示出根據(jù)這個(gè)示例性實(shí)施例的無(wú)涂覆的顏色濾光片基板的示例性結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖2和圖3是剖視圖。
[0075]如圖1至圖3所示，在用于IPS模式的顏色濾光片基板的表面上沒(méi)有透明的電極，并且這個(gè)示例性實(shí)施例的顏色濾光片基板I省去涂覆層以提供無(wú)涂覆的結(jié)構(gòu)。在這種無(wú)涂覆的顏色濾光片基板I中，BM圖案被提供在玻璃基板2等的透明基板上。例如，樹(shù)脂BM光刻膠施加在玻璃基板2上，然后曝光、顯影并烘干，以形成包括設(shè)置在顯示區(qū)域上的樹(shù)脂BM圖案3和設(shè)置在該顯示區(qū)域的周邊區(qū)域上的樹(shù)脂BM框架4的BM圖案。一般而言，樹(shù)脂BM圖案3具有網(wǎng)狀圖案或柵格圖案的形狀，但是在附圖中僅僅示出這種圖案的一部分。
[0076]玻璃基板2還具有紅色、綠色和藍(lán)色的顏色層(紅色層51、綠色層52和藍(lán)色層53)。每個(gè)顏色層形成為以便每個(gè)顏色光刻膠施加在該基板上，然后曝光、顯影并烘干，以形成用于顏色顯示的每個(gè)像素的每個(gè)顏色層。而且，平面化圖案層8形成為以便覆蓋該樹(shù)脂BM框架4的外側(cè)臺(tái)階部分，并且配向膜7至少形成在顯示區(qū)域上。
[0077]一般而言，顏色層圖案往往設(shè)置為圍繞樹(shù)脂BM框架4的虛擬像素。但是，在這個(gè)示例性的實(shí)施例中，平面化圖案層8用不同于形成在顏色濾光片基板I上的樹(shù)脂BM的材料形成，以便使樹(shù)脂BM框架4的外側(cè)臺(tái)階或其截面是平緩的，即，錐角變小。作為其材料的例子，能夠用顏色層、柱形間隔器材料以及用于顯示白色的透明樹(shù)脂，代替在半透射反射型LCD裝置中的某種顏色層。在這個(gè)示例性的實(shí)施例中，其特征在于平面化圖案層8設(shè)置成以便至少覆蓋設(shè)置在顯示區(qū)域外側(cè)的樹(shù)脂BM圖案。當(dāng)存在樹(shù)脂BM框架4和虛擬像素時(shí)，平面化圖案層8設(shè)置成以便覆蓋它們兩者。
[0078]這個(gè)平面化圖案層8可以是單一層或者可以由多種材料制造成層疊結(jié)構(gòu)。在這個(gè)示例性實(shí)施例中，逐漸減小工藝通過(guò)用顏色層(紅色層51、綠色層52和藍(lán)色層53至少其中之一)覆蓋在樹(shù)脂BM框架4的外周邊部分48處的臺(tái)階來(lái)進(jìn)行。因此，為了同時(shí)在顯示區(qū)域形成顏色層圖案和平面化圖案層8，既不需要新的附加步驟也不需要新的附加材料。
[0079]為了使它成為與涂覆的結(jié)構(gòu)的情況類(lèi)似的布局，最好將平面化圖案層8朝著顏色濾光片基板I的邊緣部分延伸。但是，當(dāng)平面化圖案層8的樹(shù)脂層設(shè)置在密封件和玻璃基板之間時(shí)，與在其之間沒(méi)有平面化圖案層的情況相比，密封層的粘接將有可能下降。因此，這個(gè)示例性實(shí)施例的平面化圖案層8形成為以便不到達(dá)用于密封液晶的密封圖案，如圖12所示。平面化圖案層8和密封件10之間的設(shè)置關(guān)系，以及平面化圖案層8的錐角的定義示于圖12中。
[0080]作為用于本發(fā)明的顏色濾光片基板的BM層的樹(shù)脂的例子，可以用環(huán)氧基樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、尿烷基樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚酰亞胺系樹(shù)脂和聚烯烴系樹(shù)脂的或者光敏材料或者非光敏材料。在這個(gè)示例性實(shí)施例中，利用光敏丙烯酸樹(shù)脂。作為BM層的遮光材料的例子，可以用各種材料，例如炭黑、諸如氧化鈦和鐵的四氧化物的金屬氧化物、金屬硫化物和金屬。
此外，紅、藍(lán)和綠顏料的混合物也可以用作BM層的遮光材料?？紤]到遮光功能，優(yōu)選利用炭
m
O
[0081]作為顏色層樹(shù)脂的例子，可以用環(huán)氧基樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、尿烷基樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚酰亞胺系樹(shù)脂和聚烯烴系樹(shù)脂的光敏材料或者非光敏材料。在這個(gè)示例性實(shí)施例中，利用光敏丙烯酸樹(shù)脂。作為有機(jī)顏料、無(wú)機(jī)顏料和染料等的例子可以用作顏色層的顏料。
[0082]至于紅色顏料，主要可以用蒽醌原顏料C.1.顏料N0.R-177，吡咯并吡咯二酮顏料C.1.顏料N0.R-254，喹吖啶酮原顏料C.1.顏料N0.R-207，以及二萘嵌苯原顏料C.1.顏料N0.R-224，并且異吲哚啉顏料C.1.顏料N0.Y-139等可以用作補(bǔ)充顏色顏料。
[0083]至于綠色顏料，主要可以用鹵化銅酞菁顏料C.1.顏料N0.G-36，C.1.顏料N0.G_7，并且鎳偶氮復(fù)合顏料C.1.顏料N0.Y-150和喹喏酞酮顏料C.1.顏料N0.Y-138可以用作補(bǔ)充顏色顏料。
[0084]至于藍(lán)色顏料，主要可以用酞菁顏料C.1.顏料N0.B-15:6，并且可以用二惡嗪系顏料C.1.顏料N0.V-23作為補(bǔ)充顏色顏料。
[0085]作為分散劑的例子，可以用表面活化劑或者顏料和染料的中間物。也可以添加聚合引發(fā)劑的添加劑和紫外吸收劑。在這個(gè)示例性實(shí)施例中負(fù)型光刻膠用作紅色、綠色和藍(lán)色的顏色光刻膠。
[0086]如果需要，在顏色濾光片基板上設(shè)置間隔器以形成用于LC面板的晶胞間隔。在這個(gè)示例性實(shí)施例中，間隔器設(shè)置在開(kāi)口部分的外側(cè)，并且優(yōu)選固定在BM層上。即，每個(gè)間隔器設(shè)置成以支撐在BM層上的液晶晶胞間隔，并且不進(jìn)入像素的開(kāi)口部分中。更優(yōu)選使用柱形間隔器。作為這種間隔器材料的例子，利用具有光敏丙烯酸樹(shù)脂的負(fù)型光刻膠。
[0087]在顏色濾光片基板I和IPS型TFT基板兩者上進(jìn)行配向工藝，此后通過(guò)利用或者液晶滴下法或者液晶注入法形成LC面板。其后，將一對(duì)極化板設(shè)置在LC面板上，并且可以通過(guò)將驅(qū)動(dòng)電路基板連接于與背面光模塊結(jié)合的LC面板制成LCD裝置。[0088]以這種方式，通過(guò)利用除形成在顏色濾光片基板I上的BM層之外的材料設(shè)置平面化圖案層8以至少覆蓋樹(shù)脂BM框架4的外側(cè)，而不添加新步驟和額外的時(shí)間，基板表面能夠被有效地平坦化而不妨礙BM圖案和顏色層的高清晰度。而且，由于配向膜的碎屑不附著在樹(shù)脂BM框架4的臺(tái)階部分，因此能夠改進(jìn)顯示質(zhì)量。
[0089][示例性實(shí)施例2]
[0090]下面，將參考圖4和圖5描述根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的顏色濾光片基板和LCD裝置，圖4和圖5是示出這個(gè)示例性實(shí)施例的顏色濾光片基板的示例性結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0091]如圖4和圖5所示，如在用于IPS模式的情況中一樣，在顏色濾光片基板的表面上沒(méi)有透明的電極，并且這個(gè)示例性實(shí)施例的顏色濾光片基板I是無(wú)涂覆的結(jié)構(gòu)。與第一示例性實(shí)施例的不同點(diǎn)之一是平面化圖案層8與樹(shù)脂BM框架4上顏色層(虛擬像素)不接觸。另一個(gè)不同點(diǎn)是配向膜7不形成在平面化圖案層8上。在這樣的結(jié)構(gòu)中，能夠抑制由臺(tái)階引起的顯示質(zhì)量下降，這是因?yàn)闃?shù)脂BM框架4的外側(cè)臺(tái)階用不同于形成在顏色濾光片基板I上的BM層的材料形成的平面化圖案層8覆蓋。
[0092]平面化圖案層8可以像第一示例性實(shí)施例一樣，用不同于BM層的一種材料做成單層結(jié)構(gòu)，但是具有多種材料的層壓結(jié)構(gòu)也是可用的。優(yōu)選的是，將平面化圖案層8設(shè)置成以便不延伸到用于密封液晶的密封圖案，如在圖12中所示，圖12示出在這個(gè)示例性實(shí)施例中的平面化圖案層8和密封件10之間的設(shè)置關(guān)系以及錐角a (PL)的定義。
[0093][示例性實(shí)施例3]
[0094]下面，將參考圖6和圖7描述根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的顏色濾光片基板和LCD裝置，圖6和圖7是示出這個(gè)示例性實(shí)施例的顏色濾光片基板的示例性結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0095]如圖6和圖7所示，如在用于IPS模式的情況中一樣，在顏色濾光片基板的表面上沒(méi)有透明的電極，并且這個(gè)示例性實(shí)施例的顏色濾光片基板I是無(wú)涂覆的結(jié)構(gòu)。與第一示例性實(shí)施例的不同在于平面化圖案層8從樹(shù)脂BM框架4上延伸到顏色濾光片基板I的邊緣。即，為了使它像涂覆的結(jié)構(gòu)一樣，平面化圖案層8延伸到顏色濾光片基板I的邊緣。在這種結(jié)構(gòu)中，密封圖案設(shè)置在平面化圖案層8上。在這樣的結(jié)構(gòu)中，能夠抑制由臺(tái)階引起的顯示質(zhì)量的下降，這是因?yàn)闃?shù)脂BM框架4的外側(cè)臺(tái)階用平面化圖案層8覆蓋，該平面化圖案層8由不同于形成在顏色濾光片基板I上的BM層的材料形成。
[0096]平面化圖案層8可以像第一示例性實(shí)施例一樣，用不同于BM層的一種材料做成單層結(jié)構(gòu)，但是具有多種材料的層壓結(jié)構(gòu)也是可用的。平面化圖案層8可以形成為以便剛好位于用于密封液晶的密封圖案的下面，如在圖13所示，圖13示出在這個(gè)示例性實(shí)施例中的平面化圖案層8和密封件10之間的設(shè)置關(guān)系以及錐角a (PL)的定義。
[0097][示例性實(shí)施例4]
[0098]下面，將參考圖8描述根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實(shí)施例的顏色濾光片基板和LCD裝置，圖8是示出這個(gè)示例性實(shí)施例的顏色濾光片基板的示例性結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0099]如圖8所示，如在用于AV(垂直配向)模式、TN(扭轉(zhuǎn)向列)模式和FFS (邊緣場(chǎng)切換)模式的情況中一樣，在顏色濾光片基板的表面上有透明的電極，并且這個(gè)不例性實(shí)施例的顏色濾光片基板I是無(wú)涂覆的結(jié)構(gòu)。此外，諸如ITO電極的透明電極9設(shè)置在顏色層圖案和配向膜7之間。平面化圖案層8的材料結(jié)構(gòu)和設(shè)置與第一至第三示例性實(shí)施例是相同的。在這樣的結(jié)構(gòu)中，能夠抑制由臺(tái)階引起的顯示質(zhì)量的下降，這是因?yàn)闃?shù)脂BM框架4的外側(cè)臺(tái)階用平面化圖案層8覆蓋，該平面化圖案層8由不同于形成在顏色濾光片基板I上的BM層的材料形成。
[0100][示例性實(shí)施例5]
[0101]下面，將參考圖9描述根據(jù)本發(fā)明的第五示例性實(shí)施例的顏色濾光片基板和LCD裝置，圖9是示出這個(gè)示例性實(shí)施例的顏色濾光片基板的示例性結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0102]如圖9所示，如在用于IPS模式的情況中一樣，在顏色濾光片基板的表面上沒(méi)有透明的電極，并且這個(gè)示例性實(shí)施例的顏色濾光片基板I是無(wú)涂覆的結(jié)構(gòu)。與第一至第四示例性實(shí)施例的不同在于平面化圖案層8只設(shè)置在樹(shù)脂BM框架4外周部分的一部分上。例如，平面化圖案層8沿著滿足這樣條件的側(cè)面區(qū)域設(shè)置，該條件是形成在如粗箭頭所示的配向膜的摩擦方向和樹(shù)脂BM框架的寬度方向之間的角度β在O度< β <45度的范圍內(nèi)。
[0103]當(dāng)由傳統(tǒng)樹(shù)脂BM層形成的配向標(biāo)記設(shè)置在基板上時(shí)，平面化圖案層8可以設(shè)置為以便與配向標(biāo)記不重疊。當(dāng)平面化圖案層8形成在顏色層外側(cè)時(shí)，該標(biāo)記可以形成在顏色層外側(cè)。平面化圖案層8的材料結(jié)構(gòu)和設(shè)置與第一至第四示例性實(shí)施例是相同的。在這樣的結(jié)構(gòu)中，能夠在一定程度上抑制由臺(tái)階引起的顯示質(zhì)量的下降，這是因?yàn)闃?shù)脂BM框架4的外側(cè)臺(tái)階被平面化圖案層8覆蓋，該平面化圖案層8由不同于形成在顏色濾光片基板I上的BM層的材料形成。
[0104]在上面提到的每個(gè)示例性實(shí)施例中，雖然平面化圖案層8設(shè)置成以便覆蓋樹(shù)脂BM框架4的臺(tái)階，但是本發(fā)明不限于上面提到的示例性實(shí)施例，并且能夠同樣地應(yīng)用于當(dāng)任意的臺(tái)階被形成在顏色濾光片基板上時(shí)的情形。雖然本發(fā)明的顏色濾光片基板應(yīng)用于LCD裝置，但是它能夠應(yīng)用于使用需要被平坦化的顏色濾光片基板的任意的裝置。
[0105]作為本發(fā)明應(yīng)用的例子的顏色濾光片，通過(guò)它多色圖案設(shè)置在同一表面上，該顏色濾光片適用于像用于LCD裝置的顏色濾光片、用于平板顯示器面板的顏色濾光片和用于CCD (電荷耦合裝置)的顏色濾光片這一類(lèi)的顏色濾光片。除了用于LCD裝置的顏色濾光片之外，本發(fā)明還適用于利用顏色濾光片的其它裝置，例如場(chǎng)致發(fā)射型顯示裝置、熒光顯示器裝置、等離子體顯示器裝置以及圖像拾取裝置。
[0106]在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，平面化圖案層可以由單層來(lái)制造，所述單層由包括用于形成每種顏色的顏色層圖案的顏料的樹(shù)脂材料、用于形成間隔器的樹(shù)脂材料以及用于顯示白色的透明樹(shù)脂材料中任何一種樹(shù)脂材料做成的。平面化圖案層也可以用層壓膜來(lái)制造，所述層壓膜層壓選自上面提到的那些材料的多種材料。
[0107]在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，平面化圖案層可以同時(shí)形成在顏色層圖案、間隔器和白色圖案其中任何一種的相同的層級(jí)(layer level)上。
[0108]在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，顏色層圖案延伸到位于黑矩陣的框架圖案上的區(qū)域，而平面化圖案層設(shè)置成以便與該框架圖案上的顏色層圖案接觸。而且，配向膜設(shè)置成以便覆蓋該平面化圖案層部分和顏色層圖案部分。
[0109]根據(jù)本發(fā)明的顏色濾光片基板，其中顏色層圖案延伸到位于黑矩陣的框架圖案上的區(qū)域，而平面化圖案層形成在該框架圖案上，使得該平面化圖案層位于顏色層圖案的外偵U。在這種情況下，配向膜形成為以便在與該平面化圖案層不重疊的情況下覆蓋顏色層圖案。根據(jù)本發(fā)明，透明電極膜能夠形成在該配向膜下面。
[0110]在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，密封件還形成在黑矩陣的框架圖案的外側(cè)，并且平面化圖案層形成為以便不到達(dá)密封件，其中黑矩陣圖案的切角e (BM)滿足下面的不等式:
[0111]55 度≤ 0 (BM)≤ 90 度；
[0112]平面化圖案層的切角e (PD滿足下面的不等式:
[0113]28 度< e (PL)〈55 度;
[0114]黑矩陣圖案的錐角a (BM)滿足下面的不等式:
[0115]45度≤a (BM)≤90度；并且
[0116]平面化圖案層的錐角a (PL)滿足下面的不等式:
[0117]0 度≤ a (PL)〈45 度，
[0118]其中切角0 (BM)定義為黑矩陣圖案的切線相對(duì)于透明基板的角度；
[0119]切角0 (PL)定義為平面化圖案層的切線相對(duì)于透明基板的角度；
[0120]錐角a (BM)定義為形成在兩條線之間的角度，其中一條線是平行于透明基板的線，而另一條是在黑矩陣的框架圖案與透明基板在該框架圖案外邊緣處的接觸點(diǎn)和位于其膜厚度的90%處的框架圖案的斜面上的點(diǎn)之間的直線；以及
[0121]錐角a (PL)定義為形成在兩條線之間的角度，其中一條線是平行于透明基板的線，而另一條是平面化圖案層與透明基板在該平面化圖案層外邊緣的接觸點(diǎn)和位于其膜厚度的90%處的平面化圖案層的斜面上的點(diǎn)之間的直線。
[0122]在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，密封件還形成在框架圖案的外側(cè)，而平面化圖案層形成為以便到達(dá)在密封件下面的區(qū)域，其中黑矩陣的框架圖案的錐角a (BM)滿足下面的不等式:
[0123]45 度≤ a (BM)≤ 90 度；
[0124]同時(shí)平面化圖案層的錐角a (PL)滿足下面的不等式:
[0125]0 度≤ a (PL)〈45 度，
[0126]其中錐角a (BM)定義為兩條線之間的角度，其中一條線是平行于透明基板的線，而另一條是在黑矩陣圖案與透明基板在該黑矩陣圖案外邊緣處的接觸點(diǎn)和位于其膜厚度的90%處的框架圖案的斜面上的點(diǎn)之間的直線；而錐角a (PL)定義為形成在兩條線之間的角度，其中一條線是平行于透明基板的線，而另一條是平面化圖案層與透明基板在該平面化圖案層外邊緣的接觸點(diǎn)和位于其膜厚度的90%處的平面化圖案層的斜面上的點(diǎn)之間的直線。
[0127]在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，平面化圖案層通過(guò)從形成在透明基板上除了黑矩陣圖案之外的部件選擇的部件形成，以致選定的部件與黑矩陣的框架圖案相比趨向于形成平緩的斜面。
[0128]在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，標(biāo)記通過(guò)黑矩陣圖案形成，而平面化圖案層形成為以便不覆蓋該標(biāo)記。
[0129]在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，平面化圖案膜僅僅形成在框架圖案上，通過(guò)該框架圖案，配向膜的摩擦方向和圍繞該BM框架圖案以直角穿過(guò)的方向之間的P角指定滿足下面的不等式:
[0130]0 度≤ P <45 度[0131]根據(jù)本發(fā)明，液晶顯示器裝置、場(chǎng)致發(fā)射顯示器裝置、熒光顯示器裝置、等離子體顯示器裝置以及圖像拾取裝置都裝備有上面描述的顏色濾光片基板。
[0132]本發(fā)明包括水平電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或IPS模式的液晶顯示器裝置，其特征在于具有顏色濾光片基板。
[0133]根據(jù)本發(fā)明的示例性?xún)?yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)利用除了形成在顏色濾光片基板上的BM之外的材料設(shè)置平面化圖案層以至少覆蓋樹(shù)脂BM框架的外側(cè)臺(tái)階，而不添加新步驟和額外的時(shí)間，基板表面被有效地平坦化而不妨礙BM圖案和顏色層圖案的高清晰度。
[0134]通過(guò)平坦化基板表面，在樹(shù)脂BM的外側(cè)部分看不到由配向膜產(chǎn)生的碎屑，例如看不到在摩擦配向膜時(shí)的配向膜的剝落部分和配向膜的固定廢屑。因此在振動(dòng)試驗(yàn)期間由碎屑在顯示區(qū)域的移動(dòng)引起的稱(chēng)作“振動(dòng)斑點(diǎn)”的這種缺陷沒(méi)有發(fā)生并且不降低顯示質(zhì)量。
[0135]在沒(méi)有覆蓋層的顏色濾光片基板中，通過(guò)圍繞樹(shù)脂BM框架的外周部分設(shè)置平面化圖案層，顏色濾光片基板的表面能夠被平坦化到這樣的程度，即在不添加新工藝和新材料的情況下不影響顯示。
[0136]當(dāng)在用于配向膜的摩擦過(guò)程中陡峭的臺(tái)階存在于顏色濾光片基板的表面上時(shí)，產(chǎn)生了摩擦布沒(méi)有接觸的區(qū)域，即，摩擦布的毛端不能足夠地接觸顏色濾光片基板的表面的區(qū)域出現(xiàn)了，并且引起液晶分子配向無(wú)序的狀態(tài)。但是，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)用上面提到的平面化圖案層平坦化無(wú)涂覆的顏色濾光片基板的表面，由摩擦過(guò)程引起的配向處理的均勻性被改善，并且減少在黑色顯示期間由于摩擦過(guò)程引起的光泄露和中間色調(diào)的不均勻顯示，并且能夠改進(jìn)對(duì)比度的顯示質(zhì)量和顯示均勻性。
[0137]在無(wú)涂覆層的顏色濾光片基板中，配向膜的剝落部分的碎屑或由對(duì)配向膜的摩擦過(guò)程引起的固定的碎屑在樹(shù)脂BM框架的最外側(cè)周邊中的陡峭的臺(tái)階處觀察到。這些固定的碎屑在顏色濾光片基板摩擦之后的清潔步驟中難以除去，并且當(dāng)這些碎屑在用于面板的振動(dòng)試驗(yàn)中脫離時(shí)，在顯示區(qū)域的液晶中浮動(dòng)和移動(dòng)并且產(chǎn)生“振動(dòng)斑點(diǎn)缺陷”。因?yàn)橥ㄟ^(guò)用上面提到的平面化圖案層平坦化無(wú)涂覆的顏色濾光片基板的表面，樹(shù)脂BM框架的最外側(cè)周邊的臺(tái)階變緩和并且這些碎屑變得難以固定，因此能夠減少“振動(dòng)斑點(diǎn)”的缺陷。
[0138]通過(guò)利用平面化圖案層使樹(shù)脂BM框架的最外側(cè)周邊臺(tái)階部分逐漸減小，該樹(shù)脂BM本身不需要被逐漸減小，因此滿足減少樹(shù)脂BM框架的陡峭的臺(tái)階和樹(shù)脂BM圖案的高清晰度兩者。
[0139]雖然參考其示例性實(shí)施例具體示出并描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，在形式上和細(xì)節(jié)上可以進(jìn)行各種變化。
[0140]此外，即便在審查期間權(quán)利要求被修改時(shí)，保留主張本發(fā)明的等同物是本發(fā)明人的意向。
【權(quán)利要求】
1.一種顏色濾光片基板，包括: 遮光層的黑矩陣圖案，形成在透明基板上，所述黑矩陣圖案包括設(shè)置在顯示區(qū)域的第一圖案和設(shè)置在所述顯示區(qū)域的周邊上以便形成所述黑矩陣圖案的框架圖案的第二圖案； 樹(shù)脂材料的顏色層圖案，形成在所述透明基板上；以及 平面化圖案層，形成在所述基板上以便至少覆蓋所述框架圖案的外側(cè)臺(tái)階部分； 其中所述黑矩陣圖案和/或所述顏色層圖案不用涂覆層覆蓋， 所述顏色層圖案延伸到位于所述框架圖案上的區(qū)域；以及 所述平面化圖案層設(shè)置成以便與所述框架圖案上的所述顏色層圖案接觸； 配向膜，所述配向膜形成為以便覆蓋所述平面化圖案層的一部分和所述顏色層圖案；以及 密封件，形成在所述框架圖案的外側(cè)，其中所述平面化圖案層形成為以便到達(dá)所述透明基板的邊緣部分或在所述密封件下面的區(qū)域。
2.一種顏色濾光片基板，包括: 遮光層的黑矩陣圖案，形成在透明基板上，所述黑矩陣圖案包括設(shè)置在顯示區(qū)域的第一圖案和設(shè)置在所述顯示區(qū)域的周邊上以便形成所述黑矩陣圖案的框架圖案的第二圖案； 樹(shù)脂材料的顏色層圖案，形成在所述透明基板上；以及 平面化圖案層，形成在所述基板上以便至少覆蓋所述框架圖案的外側(cè)臺(tái)階部分； 其中所述黑矩陣圖案和所述顏色層圖案至少其中之一不用涂覆層覆蓋； 所述平面化圖案層是由包括用于形成每種顏色的所述顏色層圖案的顏料的樹(shù)脂材料制造的單層、或用于顯示白色的透明樹(shù)脂材料層； 所述顏色層圖案被設(shè)置成抵靠所述黑矩陣圖案的條紋形式，所述顏色層圖案還被設(shè)置成所述顯示區(qū)域的甚至外側(cè)的所述框架圖案上的條紋形式作為虛擬像素；以及 所述框架圖案上的用于不同顏色的三個(gè)所述顏色層圖案的兩個(gè)或者用于不同顏色的三個(gè)所述顏色層圖案的一個(gè)與所述平面化圖案在所述框架圖案上被連接，連接圖案的一部分的剖面具有的結(jié)構(gòu)為:所述顏色層圖案的邊緣或所述平面化圖案的邊緣具有正向錐形，而另一連接圖案具有反向錐形，并且所述連接圖案的所述部分沿著所述平面化圖案在所述框架圖案上被平行地設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的顏色濾光片基板，其中所述黑矩陣圖案是包含遮光材料的樹(shù)脂材料的單層膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的顏色濾光片基板，其中所述平面化圖案層是單層和層壓層之一，所述單層用包括用于形成每種顏色的所述顏色層圖案的顏料的樹(shù)脂材料、用于形成間隔器的樹(shù)脂材料以及用于顯示白色的透明樹(shù)脂材料其中任何一種樹(shù)脂材料制造，而所述層壓層通過(guò)層壓多種材料制造，所述多種材料選自包括用于形成每種顏色的所述顏色層圖案的所述顏料的所述樹(shù)脂材料、用于形成所述間隔器的所述樹(shù)脂材料以及用于顯示白色的所述透明樹(shù)脂材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顏色濾光片基板，其中所述平面化圖案層形成在所述顏色層圖案、所述間隔器或所述白色圖案其中任何一個(gè)的相同層級(jí)上，并且所述平面化圖案層是由與所述顏色層圖案、所述間隔器以及所述白色圖案相同的材料形成的單層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的顏色濾光片基板，還包括形成在所述配向膜下面的透明電極膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的顏色濾光片基板，其中所述平面化圖案層通過(guò)從形成在所述透明基板上除了所述黑矩陣圖案之外的那些部件選擇的部件而形成，以致所述選擇的部件的側(cè)表面與所述黑矩陣圖案的側(cè)表面相比具有緩和的斜面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的顏色濾光片基板，其中所述黑矩陣圖案的切角0 (BM)滿足下面的不等式: 55 度< 0 (BM) < 90 度； 而所述平面化圖案層的 切角e (PD滿足下面的不等式: 28 度≤ 0 (PL)〈55 度； 其中所述切角e (BM)定義為所述黑矩陣圖案的切線相對(duì)于所述透明基板的角度，而所述切角e (PL)定義為所述平面化圖案層的切線相對(duì)于所述透明基板的角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的顏色濾光片基板，其中所述框架圖案的錐角a (BM)滿足下面的不等式: ，45 度 < a (BM) < 90 度； 而所述平面化圖案層的錐角a (PD滿足下面的不等式: ， 0 度≤ a (PL)〈45 度， 其中所述錐角a (BM)定義為兩條線之間的角度，其中一條線是平行于所述透明基板的線，而另一條是在所述框架圖案與所述透明基板在該框架圖案外邊緣處的接觸點(diǎn)和位于其膜厚度的90%處的所述框架圖案的斜面上的點(diǎn)之間的直線；而所述錐角a (PL)定義為形成在兩條線之間的角度，其中一條線是平行于所述透明基板的線，而另一條是在所述平面化圖案層與所述透明基板在該平面化圖案層外邊緣處的接觸點(diǎn)和位于其膜厚度的90%處的所述平面化圖案層的斜面上的點(diǎn)之間的直線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的顏色濾光片基板，其中所述黑矩陣圖案的切角0 (BM)滿足下面的不等式: ，55 度 < 0 (BM) < 90 度； 所述平面化圖案層的切角e (PL)滿足下面的不等式: ，28 度≤ 0 (PL)〈55 度； 所述框架圖案的錐角a (BM)滿足下面的不等式: ，45度≤a (BM) ( 90度；并且 所述平面化圖案層的錐角a (PD滿足下面的不等式: ，0 度≤ a (PL)〈45 度， 其中所述切角9 (BM)定義為所述框架圖案的切線相對(duì)于所述透明基板的角度； 所述切角e (PL)定義為所述平面化圖案層的切線相對(duì)于所述透明基板的角度； 所述錐角a (BM)定義為形成在兩條線之間的角度，其中一條線是平行于所述透明基板的線，而另一條是在所述框架圖案與所述透明基板在該框架圖案外邊緣處的接觸點(diǎn)和位于其膜厚度的90%處的所述框架圖案的斜面上的點(diǎn)之間的直線； 所述錐角a (PD定義為形成在兩條線之間的角度，其中一條線是平行于所述透明基板的線，而另一條是在所述平面化圖案層與所述透明基板在該平面化圖案層外邊緣處的接觸點(diǎn)和位于其膜厚度的90%處的所述平面化圖案層的斜面上的點(diǎn)之間的直線。
11.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的顏色濾光片基板，其中所述平面化圖案層通過(guò)從形成在所述透明基板上除了所述黑矩陣圖案之外的那些部件選擇的部件而形成，以致所述選擇的部件的側(cè)表面與所述框架圖案的側(cè)表面相比具有緩和的斜面。
12.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的顏色濾光片基板，其中所述框架圖案的錐角a (BM)滿足下面的不等式:
45 度 < a (BM) < 90 度； 而所述平面化圖案層的錐角a (PL)滿足下面的不等式: O度 a (PL)〈45 度， 其中所述錐角a (BM)定義為形成在兩條線之間的角度，其中一條線是平行于所述透明基板的線，而另一條是在所述框架圖案與所述透明基板在該框架圖案外邊緣處的接觸點(diǎn)和位于其膜厚度的90%處的所述框架圖案的斜面上的點(diǎn)之間的直線；而所述錐角a (PL)定義為形成在兩條線之間的角度，其中一條線是平行于所述透明基板的線，而另一條是在所述平面化圖案層與所述透明基板在該平面化圖案層外邊緣的接觸點(diǎn)和位于其膜厚度的90%處的所述平面化圖案層的斜面上的點(diǎn)之間的直線。
13.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的顏色濾光片基板，還包括由所述黑矩陣圖案形成的標(biāo)記，并且所述平面化圖案層形成為以便不覆蓋所述標(biāo)記。
14.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的顏色濾光片基板，其中所述平面化圖案層僅僅形成在滿足下述不等式的所述框架圖案的有限區(qū)域上: 0度< β < 45度 其中所述β是形成在所述配向膜的摩擦方向和圍繞所述框架圖案以直角穿過(guò)的方向之間的角度。
15.一種裝置，其特征在于具有根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的顏色濾光片基板，其中所述裝置選自下述組，所述組包括:液晶顯示器裝置、場(chǎng)致發(fā)射型顯示器裝置，熒光顯示器裝置、等離子體顯示器裝置以及圖像拾取裝置。
16.一種水平電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的液晶顯示器裝置，其特征在于具有根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的顏色濾光片基板。
【文檔編號(hào)】G02F1/1335GK103487981SQ201310341917
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2007年9月13日
【發(fā)明者】高橋聰之助, 坂口嘉一 申請(qǐng)人:Nlt科技股份有限公司