[发明专利]滤色片及其制造方法以及液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种构成液晶显示装置的滤色片及其制造方法、液晶显示装置。

背景技术

近年来，为了提高显示图像的对比度，黑矩阵已经需要在4.0以上的高光学浓度。另一方面，如果黑矩阵的厚度较厚，会破坏滤色片的表面平滑性，所以需要构成为薄膜。

以往，在具有高遮光性的显示装置用的黑矩阵的制作中，使用金属薄膜。这是利用通过在用蒸镀法或溅射法形成的铬等金属薄膜上涂敷光致抗蚀剂，接着使用具有显示装置用遮光膜用图案的光掩模，对光致抗蚀剂进行曝光·显影，然后蚀刻露出的金属薄膜，最后剥离除去金属薄膜上残存的光致抗蚀剂来形成的方法的情况(例如参照非专利文献1：“彩色TFT液晶显示器”p.218～p.220，共立出版(株)发行(1997年4月10日))。

该方法由于使用金属薄膜，所以即使膜厚较小也可以得到高遮光效果，相反，变得需要蒸镀法或溅射法之类的真空成膜工序或蚀刻工序，存在成本变高的问题。另外，由于是金属膜，所以反射率极高，在强外光下，还存在显示对比度变低的问题。与此对应，还公开有使用低反射铬膜(由金属铬和氧化铬的2层构成的膜等)的方法，但不能否认成本会变得更高。那么，为了在蚀刻工序中进一步排出含有金属离子的废液，还具有环境负荷大的缺点。特别是最经常使用的铬是有害的，环境负荷非常大。

另一方面，得到环境负荷小的黑矩阵的技术之一，包括使用炭黑的技术(例如参照特开昭62-9301号公报)。这是在基板上涂敷含有炭黑的感光性树脂组合物并使其干燥后，进行曝光、显影，成为黑矩阵的技术。

但是，炭黑由于每单位涂敷量的光学浓度低，为了确保高遮光性、光学浓度，必然膜厚会变大，例如为了确保上述的金属薄膜同等的光学浓度4.0，膜厚成为1.2～1.5μm。所以，黑矩阵形成之后，如果形成红、蓝、绿的像素，像素边缘部的台阶等会使滤色片的表面变得不平滑，显示质量降低。另外，如果提高颜料的浓度，则会产生表面的粗糙和黑矩阵上产生的针孔状的缺陷。

除了上述以外，作为得到环境负荷小、在薄膜的光学浓度高的黑矩阵的方法，已知有代替炭黑使用金属微粒的方法(例如参照特开2004-240039号公报及特开2005-17322号公报。)。利用该方法，可以得到环境负荷小、在薄膜的光学浓度高的黑矩阵。

另一方面，滤色片的形成方法可以举出颜料分散法、电极沉积法等，其中，颜料分散法可以作为通常的方法举出。

颜料分散法有涂敷法、转印法，用转印方法涂敷形成黑矩阵、用狭缝涂敷机涂敷形成RGB像素，从像素形成的容易度及黑矩阵的制造精密度、成本的点来看，是有利的，作为滤色片的通常制造方法普及。

显示装置中近年来成为主流的液晶显示装置被广泛用作显示高图像质量的显示装置。液晶显示装置通常在一对基板间配置可以利用规定的取向进行图像显示的液晶层。

在液晶显示装置中，TFT基板与滤色片的间隔即液晶层的厚度(单元间距(cell gap))，换言之，表示向显示区域的液晶施加电场的2张电极之间的距离，其均一度对图像质量的好坏有很大影响。通常，为了保持单元间距稳定，间隔材、黑矩阵以及着色层(红色、绿色、蓝色层)等的厚度·高度均一性是必需的。

为了保持上述单元间距稳定，在上述中，间隔材(spacer)的高度(厚度)均一性尤其重要。

在间隔材中，当初使用氧化硅等无机颗粒(例如参照特开平5-181144号公报。)。但是，该方法中，微粒存在于像素内，会损坏滤色片的图像质量，近年来等开始使用感光性树脂，用光刻法形成柱状的形成物(以后也称为“柱状间隔材”。)(例如参照特开2000-056122号公报)。

但是，滤色片中的间隔材、黑矩阵及着色层等的厚度及高度均一性不充分，作为液晶显示装置使用时，存在显示不均的问题，需要为此进行改善。

发明内容

鉴于上述实际情况，本发明人等进行了潜心研究，发现可以解决上述课题，完成了本发明。

即，本发明利用下述方案实现。

利用本发明的第一方式，可以提供一种滤色片的制造方法，其是在基板上具有黑矩阵、和在由该黑矩阵分离的区域形成的具有R、G、B中的至少一色的着色像素的滤色片的制造方法，其特征在于，包括：使用在临时支撑体上具有遮蔽用转印层的转印材料，该遮蔽用转印层含有树脂及其前体的至少一种和金属颗粒或含金属的颗粒，将转印材料转印到基板上，形成黑矩阵的工序；涂敷而形成具有R、G、B中的至少一色的着色像素的工序；使用光间隔材用光固化性树脂组合物，在该黑矩阵上形成光间隔材的工序。