[发明专利]滤色器及其制造方法以及液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及滤色器(color filter)及其制造方法以及液晶显示装置。

背景技术

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(blackmatrix)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1m×1m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。

发明内容

鉴于上述情况，本发明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-3.0μm～+3.0μm范围的位置；和

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1.0μm～12μm。

<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0.2μm～2.2μm。

<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20℃～35℃，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20℃～30℃，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。