[发明专利]颜色滤光片基板和利用该颜色滤光片基板的LCD装置

说明书

参考引用

本申请基于2007年9月13日提交的日本专利申请No.2007-238378 并要求其优先权的利益，其公开的内容完全结合于此供参考。

技术领域

本发明涉及颜色滤光片基板和利用该颜色滤光片基板的液晶显示 器(LCD)装置，具体地，涉及没有涂覆层的颜色滤光片基板和具有该颜 色滤光片基板的LCD装置。

背景技术

近年来，诸如LCD装置的平板显示器装置由于其厚度薄、重量轻 和低功率消耗的特性而被广泛地利用。传统上，这种平板显示器装置 主要用作台式计算机和膝上型计算机的监控显示器。现在，平板显示 器装置用于TV，因此需要更加色彩鲜明的显示器，也就是，非常需要 具有高颜色再现性的显示器。为了实现颜色显示器，许多平板显示器 装置通常装备有颜色滤光片，其中颜色层图案被布置以便对应于像素。 通过调节平板显示器装置的光源的光谱和颜色滤光片的光谱能够提高 上面提到的颜色再现性。在LCD装置中，对诸如三波长型冷阴极荧光 灯(CCFL)背光源和发光二极管(LED)背光源的光源进行光谱调节，并且 对用于LCD面板的颜色滤光片基板的颜色层进行光谱调节。

对于颜色滤光片基板的生产，一般而言，利用印刷法、光刻胶法 或蚀刻法。然而，在这些方法中，当考虑到光谱属性的高分辨可控制 性和还原性时，光刻胶法是最理想的。光刻胶法是通过重复颜色形成 步骤制作颜色滤光片的方法，其中颜色层形成步骤通过在透明基板上 涂覆着色组成物膜之后进行图案曝光和显影形成每种颜色层。着色组 成物通过将颜料与具有光引发剂和聚合单体的合适的溶剂一起分散到 透明树脂内而产生。为了质量评估，通过检查在涂覆时的膜厚度不均 匀性、由于颜色光刻胶的聚集引起的不规则颜色以及图案的缺陷来检 查颜色滤光片。

在电视应用中还努力降低平板的成本。因此，考虑到构成平板的 各个部件的成本降低，重新考虑其基本结构。在LCD装置中，例如， 正如在专利文献1(日本专利申请特许公开No.1994-337308)中所公开 的，通过重新考虑颜色滤光片基板的结构，减少工艺数目并降低材料 成本。专利文献2(日本专利申请特许公开No.1997-211441)公开了一种 用黑树脂材料代替传统的铬金属作为黑矩阵(在下文中，称为BM)层的 材料。

在这里，将参考附图描述颜色滤光片基板的传统结构和制造方法。 图15示出用涂覆层涂覆的一般的颜色滤光片基板(下文中称为涂覆的 颜色滤光片基板)的例子。图16和图17每个分别示出沿着图15的I- I线和II-II线的剖视图。图18示出利用树脂材料的BM层而没有涂覆 层的颜色滤光片基板(下文中称为无涂覆的颜色滤光片基板)的例子。图 19和图20每个分别示出沿着图18的I-I线和II-II线的剖视图。图 21是示出专利文献2中公开的颜色滤光片基板的剖视图。

下面将描述图18至图20所示的利用树脂BM层的无涂覆的颜色 滤光片基板11的制造工艺。首先，树脂BM光刻胶施加在玻璃基板12 上，然后被曝光、显影以及烘干，在显示区域150中的第一BM图案(用 于定义像素的诸如网状图案或格栅图案的树脂BM图案13)被形成，并 且第二BM图案(树脂BM框架14)被形成以便位于显示区域的周边区 域上。其次，颜色光刻胶被施加、曝光、显影并烘干，并且形成颜色 层图案(红色层151、绿色层152和蓝色层153)。此后，如果需要的话， 进行表面抛光，并且形成配向膜17，然后提供圆柱形间隔器以形成晶 胞间隔，以便填充液晶。

在利用图15至图17所示的树脂BM层的涂覆的颜色滤光片基板 的情况下，诸如用于IPS(在平面转换中)模式的颜色滤光片基板，例如， 包括如以下公开的附加工艺。在上面提到的涂覆的颜色滤光片基板的 制造方法中，在颜色层图案形成工艺之后，涂覆层形成工艺是不可避 免的，其中丙烯酸树脂或环氧树脂涂覆在BM图案和颜色层图案上， 并进行烘干加工。

然后在颜色滤光片基板11和诸如薄膜晶体管(TFT)基板的相对的 基板进行配向加工，薄膜晶体管基板被提供有用矩阵图案排列的TFT 的转换元件等。此后，通过液晶滴下法(liquid crystal dropping method) 或液晶注入法形成液晶(LC)面板。此后，一对极化板被提供在LCD面 板上。上面提到的圆柱形间隔器将被球形间隔器替换，以形成LC面板 的晶胞间隔。