專利名稱：彩色濾光片基板和液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色濾光片基板和液晶顯示裝置。更詳細(xì)地說，涉及 適合于由噴墨法進(jìn)行色層形成的彩色濾光片基板和具備該彩色濾光片 基板的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
彩色濾光片基板在液晶顯示裝置等中使用， 一般由用于在玻璃基
板上對彩色圖案之間的間隙進(jìn)行遮光的黑矩陣(BM)、和與各像素相 對應(yīng)的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)的色層構(gòu)成。作為彩色濾光片基板 的制造方法，可以舉出顏料分散法、染色法、電沉積法、印刷法、噴 墨法等。其中，噴墨法是一邊使噴墨頭移動一邊在由堤岸(bank)劃
分出的區(qū)域中噴出紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)的色材，直接形成色層 的圖案的方法，根據(jù)該方法，不需要曝光、顯影工序，因此能夠降低 色層材料使用量，能夠通過工藝的簡化來降低成本。
這樣的彩色濾光片基板通常設(shè)置為用于進(jìn)行像素的驅(qū)動控制的有 源矩陣基板以外的基板，但是，近年來，已提出在有源矩陣基板上形 成彩色濾光片的彩色濾光片在陣列上(COA: Color-filter On Array)的 構(gòu)造。根據(jù)COA構(gòu)造，即使不進(jìn)行有源矩陣基板與彩色濾光片基板的 像素的位置對準(zhǔn)，也能夠進(jìn)一步減小堤岸的圖案寬度，因此能夠?qū)崿F(xiàn) 高開口率。另外，還進(jìn)行了將噴墨法與COA技術(shù)組合、廉價(jià)地制造能 得到高開口率的彩色濾光片的嘗試(例如，參照專利文獻(xiàn)O。
然而，在圖13所示的、在基板1上形成有絕緣膜44、在該絕緣膜 44上使用以往的噴墨法形成有堤岸3和形成于由堤岸3包圍的區(qū)域中 的色層42的構(gòu)造的情況下，色層42在中央部表面形成為隆起的山形， 彩色濾光片基板的表面作為整體具有凹凸。因此，在色層42與堤岸3 的邊界附近，產(chǎn)生液晶層中的液晶分子的取向方向成為與通常的方向 相反方向的反向傾斜區(qū)域(疇)，這有時(shí)成為引起漏光的原因、對顯示品質(zhì)產(chǎn)生影響，因此有改善的余地。
對此，公開了為了改善平坦性，在色層或BM上進(jìn)一步設(shè)置平坦 化層(透明保護(hù)層)的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)l、 2)。然而，根據(jù)
這樣的方法，在形成上述的COA構(gòu)造時(shí)，需要在平坦化層中重新形成
用于取得像素電極與薄膜晶體管的電極的連接的接觸孔的工序，不能 充分利用能夠簡化工藝和降低成本的噴墨法的優(yōu)點(diǎn)，因此尚有改善的 余地。
專利文獻(xiàn)l:特開2002 — 131735號公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:特開2002—341128號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)狀而做出，其目的是提供不在色層上設(shè)置平坦 化層、在色層與堤岸(bank)的邊界附近能夠抑制在液晶層中產(chǎn)生反 向傾斜疇的彩色濾光片基板和液晶顯示裝置。
本發(fā)明人對于在色層與堤岸的邊界附近能夠抑制在液晶層中產(chǎn)生 反向傾斜疇的彩色濾光片基板進(jìn)行了各種研究，發(fā)現(xiàn)因?yàn)槌蔀樾纬缮?層的區(qū)域的基底的基板或者絕緣膜的表面是平坦的，所以彩色濾光片 基板的表面作為整體成為凹凸構(gòu)造。另外，發(fā)現(xiàn)在形成色層的區(qū)域 下形成絕緣膜，并且對每1個(gè)形成色層的區(qū)域形成為使其基底絕緣膜 的中央部凹陷的形狀、即使與形成色層的區(qū)域的中央部重疊的區(qū)域的 膜厚比與形成色層的區(qū)域的端部重疊的區(qū)域的膜厚薄，由此，能夠平 坦地形成彩色濾光片基板的表面，即使不在色層上設(shè)置平坦化層，也 能夠充分地抑制在色層與堤岸的邊界附近的液晶層中產(chǎn)生反向傾斜 疇，想到能夠很好地解決上述課題，從而達(dá)到了本發(fā)明。另外，在上 述的專利文獻(xiàn)1的彩色濾光片中，雖然也使用絕緣膜和電極在與基板 面之間設(shè)置有臺階，但在該情況下，開口率會降低與形成電極相應(yīng)的 量。另外，因?yàn)樵谏珜由显O(shè)置有平坦化層，所以并沒有暗示僅由色層 的形狀產(chǎn)生的彩色濾光片的平坦化。
艮口，本發(fā)明是一種彩色濾光片基板，其在基板上具備透明的絕緣 膜，在該絕緣膜上具備堤岸和由上述堤岸包圍的色層，其特征在于 上述絕緣膜的與色層中央部重疊的區(qū)域的膜厚比上述絕緣膜的與色層端部重疊的區(qū)域的膜厚薄。 以下詳細(xì)說明本發(fā)明。
本發(fā)明的彩色濾光片基板，在基板上具備透明的絕緣膜，在上述 絕緣膜上具備堤岸和由上述堤岸包圍的色層。作為絕緣膜，使用透明 的絕緣膜。另外，在本說明書中，所謂透明的絕緣膜并不限定于完全 (100%)透過光的絕緣膜，例如，能夠使用具有80%以上的光透過率 的絕緣膜。另外，在絕緣膜上，與色層的形狀相一致地設(shè)置堤岸，在 由該堤岸包圍的區(qū)域中形成色層。通過設(shè)置色層，能夠起到彩色顯示 功能。另外，在本發(fā)明中，所謂堤岸(堤壩)是指劃分色層形成區(qū)域 的構(gòu)造物(凸起)，只要是這樣的構(gòu)造物，材料、形狀等就沒有特別限 定。
上述絕緣膜的與色層中央部重疊的區(qū)域的膜厚比上述絕緣膜的與 色層端部重疊的區(qū)域的膜厚薄。在本說明書中，所謂端部是指與堤岸 鄰接的區(qū)域，所謂中央部是指由堤岸包圍的區(qū)域的中心附近的區(qū)域。 在以往的彩色濾光片基板中，在通過噴墨法等涂敷法形成色層的情況 下，色層的表面作為整體被形成為山狀，因此，有可能發(fā)生由于在色 層與堤岸的邊界部形成間隙或臺階而引起的液晶層內(nèi)的反向傾斜疇所 導(dǎo)致的漏光。然而，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造，相反地，色層下的絕緣膜的 中央凹陷，因此，作為整體能夠平坦地形成彩色濾光片基板的表面。 即，根據(jù)本發(fā)明的彩色濾光片基板，與以往的彩色濾光片基板的情況 相比，能夠使在色層與堤岸的邊界部形成的間隙或臺階減小，因此能 夠抑制在色層與堤岸的邊界部產(chǎn)生反向傾斜疇，從而能夠使漏光減少， 提高顯示品質(zhì)。另外，作為上述絕緣膜的結(jié)構(gòu)，既可以是單層也可以 是多層。在上述絕緣膜由多層構(gòu)成的情況下，只要作為整體成為本發(fā) 明的方式，則與色層直接接觸的層的膜厚在與色層中央部疊層的區(qū)域 中和與色層端部重疊的區(qū)域中可以是均勻的。另外，上述絕緣膜只要 在與至少一個(gè)色層重疊的區(qū)域中成為本發(fā)明的方式即可，優(yōu)選實(shí)質(zhì)上 在與各色層重疊的全部區(qū)域中成為本發(fā)明的方式的情況。
如果色層的表面平坦，則不需要在色層上重新設(shè)置平坦化層，而 可以不設(shè)置平坦化層這一點(diǎn)在做成COA構(gòu)造時(shí)特別有效。作為色層的
形成，優(yōu)選使用直接涂敷色層材料的噴墨法，而在色層上在COA構(gòu)造中設(shè)置有平坦化層的情況下，在平坦化層中需要另外通過曝光、顯影 等工序形成用于連接像素電極與薄膜晶體管的接觸孔。然而，根據(jù)本 發(fā)明，不需要該形成工序，因此能夠充分地有效利用能夠不使用曝光、
顯影工序而形成RGB圖案這樣的工藝簡化等噴墨法的優(yōu)點(diǎn)。因此，本
發(fā)明的彩色濾光片基板的色層優(yōu)選由噴墨法形成。另外，本發(fā)明的彩 色濾光片基板優(yōu)選具備有源元件。在本說明書中，所謂有源元件是指
TFT、 MIM等用于進(jìn)行像素的驅(qū)動控制的元件。根據(jù)COA構(gòu)造，能夠 實(shí)現(xiàn)高開口率化。
以下，詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選方式。作為將本發(fā)明的彩色濾光片 基板具備的絕緣膜設(shè)定成與色層中央部重疊的區(qū)域的膜厚比與色層端 部重疊的區(qū)域的膜厚薄的方式，可舉出(i)在絕緣膜中設(shè)置臺階的方 式、和(ii)將絕緣膜設(shè)定成越接近色層中央部越凹陷的方式。
優(yōu)選上述絕緣膜在表面設(shè)置有使上述絕緣膜的與色層端部重疊的 區(qū)域比上述絕緣膜的與色層中央部重疊的區(qū)域高的臺階。通過在與色 層重疊的絕緣膜的中央部與端部之間設(shè)置臺階，絕緣膜形成為凹狀， 當(dāng)在其上形成凸?fàn)畹纳珜訒r(shí)，色層的表面會變得平坦。在本方式中， 僅是在絕緣膜的一部分中設(shè)置臺階，因此能夠容易地進(jìn)行圖案化。另 外，此時(shí)所設(shè)置的臺階的數(shù)量沒有限定。
優(yōu)選上述絕緣膜由多層構(gòu)成、并且上述絕緣膜的與色層端部重疊 的區(qū)域的層數(shù)比上述絕緣膜的與色層中央部重疊的區(qū)域的層數(shù)多。艮口， 本方式是用不同的絕緣膜形成在上述絕緣膜的中央部與端部之間設(shè)置 的臺階的方式。通過這樣，能夠在絕緣膜表面容易地設(shè)置在與色層重 疊的絕緣膜的中央部與端部之間設(shè)置的臺階。
優(yōu)選上述絕緣膜具有越接近色層中央部越凹陷的表面形狀。即， 也可以換句話說，本方式的絕緣膜的表面形狀為研缽狀或者截面觀看 為U字型。根據(jù)該構(gòu)造，能夠使絕緣膜的膜厚以均衡良好地向色層中 央部變薄的方式變化，成為與形成色層的山狀對稱的形狀，因此，色 層表面的平坦性進(jìn)一步增加，能夠更有效地防止產(chǎn)生反向傾斜疇。
另外，本發(fā)明還提供具有上述彩色濾光片基板的液晶顯示裝置。 本發(fā)明的液晶顯示裝置具有上述彩色濾光片基板，因此，不在色層上 重新設(shè)置平坦化層、能夠抑制由在色層與堤岸的邊界附近產(chǎn)生的反向傾斜疇引起的漏光的發(fā)生。 發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的彩色濾光片基板，不在色層上重新設(shè)置平坦化層、 能夠抑制由在色層與堤岸的邊界附近產(chǎn)生的反向傾斜疇引起的漏光的 發(fā)生。另外，本發(fā)明的彩色濾光片基板能夠使用噴墨法適當(dāng)?shù)刂谱骶?有COA構(gòu)造的彩色濾光片基板的色層。
具體實(shí)施例方式
以下，舉出實(shí)施方式，參照附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明 并不僅限定于這些實(shí)施方式。 (實(shí)施方式1)
圖l一l是實(shí)施方式1的彩色濾光片基板的1個(gè)色層單位的截面示
意圖。如圖l一l所示，在基板1上設(shè)置有基底絕緣膜4，在該基底絕 緣膜4上設(shè)置有堤岸(bank) 3，在由該堤岸3包圍的各區(qū)域中分別設(shè) 置有色層2。在本實(shí)施方式中，堤岸3由含有黑色顏料的感光性樹脂構(gòu) 成，同時(shí)起到黑矩陣(BM)的作用。作為堤岸3的材料，也可以使用 其它的感光性樹脂。作為基板1，例如能夠使用玻璃基板、塑料基板等。 作為色層2的顏色的種類，例如能夠使用作為光的三原色的紅(R)、 綠(G)、藍(lán)(B)這3種顏色，也可以由黃色、青色、品紅這3種顏 色構(gòu)成，也可以由4種以上的顏色構(gòu)成。作為基底絕緣膜4的材料， 例如能夠使用氧化硅膜、氮化硅膜等透明無機(jī)膜或透明有機(jī)樹脂膜。 通過使用透明的絕緣膜材料，例如，與由遮光性的電極設(shè)置臺階的情 況相比，能夠確保開口率。另外，在形成為具備有源元件的COA構(gòu)造 的情況下，在基板1上設(shè)置有源極總線、柵極總線、保持電容(Cs) 線等配線和進(jìn)行像素的開關(guān)的TFT等。
另外，如圖l一l所示，基底絕緣膜4設(shè)置有臺階，基底絕緣膜4 成為對于1個(gè)色層2，中央部比端部凹陷的構(gòu)造。S卩，基底絕緣膜4 與色層2端部重疊的區(qū)域的膜厚b比基底絕緣膜4與色層2中央部重 疊的區(qū)域的膜厚a大。因此，色層2的表面沒有成為呈山狀隆起的形 狀，彩色濾光片基板的表面，作為整體被平坦化。另外，在本方式中，僅在絕緣膜的一部分設(shè)置有臺階，因此能夠容易地進(jìn)行圖案化。
本實(shí)施方式的基底絕緣膜4，例如在色層2的膜厚成為1.0 3.0pm 的情況下，通過使與色層2的端部重疊的區(qū)域的膜厚b比與色層2的 中央部重疊的區(qū)域的膜厚a厚0.5 1.0pm左右，在形成1個(gè)色層的區(qū) 域內(nèi)，能夠?qū)⒒捉^緣膜4和色層2的總膜厚的最厚部分與最薄部分 的膜厚差抑制為0.5pm以下，能夠抑制由在色層2的端部在與堤岸3 的邊界附近產(chǎn)生的反向傾斜疇引起的漏光。另一方面，當(dāng)最厚部分與 最薄部分的膜厚差大于1.0pm時(shí)，發(fā)生漏光，有可能導(dǎo)致顯示品質(zhì)的 下降。
另外，在色層2的膜厚比3.0pm還大的情況下，在形成1個(gè)色層 的區(qū)域內(nèi)的基底絕緣膜4與色層2的總膜厚的最厚部分與最薄部分的 膜厚差進(jìn)一步增大，因此，基底絕緣膜4的各膜厚a、 b的差也需要適 當(dāng)增大。
另外，在本實(shí)施方式中形成的堤岸3并不限于圖l一l所示的在基 底絕緣膜4上疊層形成的方式，也可以是如圖1一2所示，形成至基底 絕緣膜4的臺階的深度的方式，還可以是如圖1一3所示，更深地形成 至基底絕緣膜4的底面的深度的方式。
本實(shí)施方式的彩色濾光片基板能夠用作為COA構(gòu)造的彩色濾光片 基板，也能夠用作為一般的彩色濾光片基板。在用作為COA構(gòu)造的彩 色濾光片基板的情況下，需要在堤岸中設(shè)置接觸孔，以使像素電極與 有源元件具備的電極導(dǎo)通，而在用作為一般的彩色濾光片基板的情況 下，在彩色濾光片基板的形成時(shí)不需要設(shè)置接觸孔。因此，根據(jù)各自 的用途，彩色濾光片基板的制造方法不同。以下，分為各自的情況， 詳細(xì)說明本實(shí)施方式的彩色濾光片基板的制造方法。
<COA構(gòu)造的彩色濾光片基板〉
圖2 — 1是將實(shí)施方式1的彩色濾光片基板用作為COA構(gòu)造時(shí)的1 個(gè)像素單位的平面示意圖。(a)表示形成彩色濾光片基板之前，(b) 表示形成有彩色濾光片基板之后，(c)詳細(xì)地表示在彩色濾光片基板 上形成的臺階的位置。
如圖2 — 1 (a)所示，在基板1上，源極總線5和柵極總線6以正 交的方式配置有多條，在其正交的地點(diǎn)，設(shè)置有用于進(jìn)行像素的驅(qū)動控制的薄膜晶體管(TFT) 8。另外，Cs線7與柵極總線6平行地設(shè)置 在各柵極總線6之間。
如圖2 — 1 (b)所示，在本實(shí)施方式的彩色濾光片基板上，設(shè)置有 色層2和包圍該色層2的堤岸3，在其上，以與該色層2重疊的方式形 成有像素電極20。另外，在堤岸3中設(shè)置有接觸孔9，使像素電極20 與薄膜晶體管(TFT) 8具備的電極導(dǎo)通。在形成有該色層2的基底絕 緣膜4的端部、即與堤岸3鄰接的區(qū)域的基底絕緣膜4的表面上設(shè)置 有臺階10，基底絕緣膜4的膜厚在與色層2的中央部重疊的區(qū)域比在 與色層2的端部重疊的區(qū)域薄。根據(jù)該構(gòu)造，色層2沒有成為以往那 樣的色層表面隨著接近中央而隆起的形狀，彩色濾光片基板的表面作 為整體被平坦化。
如圖2 — 1 (c)所示，在基底絕緣膜4上形成的臺階10，當(dāng)設(shè)1 個(gè)像素的橫向長度為c、縱向長度為d時(shí)，設(shè)置在距堤岸3的距離是這 些長度的5 10%左右的位置。這樣做是因?yàn)樵谟脟娔ㄔ谝酝牟?色濾光片基板上形成有色層2的情況下，在距堤岸3的距離為色層2 的縱橫各自的長度的5%左右的位置，形成有色層2的膜厚變薄的區(qū)域 30。 g卩，在縱方向上在距堤岸3的距離為Ac二cX0.05的位置、在橫 方向上在距堤岸3的距離為Ad二dX0.05的位置，形成有色層2的膜 厚變薄的區(qū)域30。從而，通過像本實(shí)施方式這樣，將基底絕緣膜4的 臺階10設(shè)置在與堤岸3相距這些長度c、 d的5 10。/。左右的位置，在 以往色層2的膜厚變薄的區(qū)域30中也能夠形成充分厚度的層，從而能 夠使色層2的端部與中央部的膜厚差減少，使表面平坦化。
圖2—2是表示本實(shí)施方式的另一個(gè)例子的平面示意圖。與圖2_1 同樣，(a)表示形成彩色濾光片基板之前，(b)表示形成有彩色濾光 片基板之后。在本例子中，與圖2—1的方式不同，在與Cs線7重疊 的區(qū)域中也設(shè)置有堤岸3，并設(shè)置有用于通過該堤岸3取出Cs線7的 接觸孔9。因此，成為每1個(gè)像素形成有2個(gè)色層的構(gòu)造，從而，像素 電極20設(shè)置成與2個(gè)色層重疊。另外，與此相一致，對每個(gè)色層設(shè)置 有臺階IO。
實(shí)施方式1的彩色濾光片基板具備的色層，適合用噴墨法制作。 噴墨法是能夠不使用曝光、顯影工序而形成RGB的圖案的方法。在具有COA構(gòu)造的以往的彩色濾光片基板的情況下，通常在色層上具有平
坦化層，通過該平坦化層取得像素電極與TFT的電極的連接，因此，
需要重新在平坦化層中利用曝光、顯影工序?qū)嵤﹫D案化以進(jìn)行接觸孔 的形成，不能充分利用工藝簡化等噴墨法的優(yōu)點(diǎn)。但是，根據(jù)本實(shí)施 方式，不需要重新設(shè)置平坦化層，因此，能夠有效地利用噴墨法的優(yōu) 點(diǎn)。
圖3 —1和圖3—2是表示圖2 — 1所示的彩色濾光片基板的制造流 程的示意圖。圖3 — 1是使用非感光性材料制作絕緣膜的情況，圖3—2 是使用感光性材料制作絕緣膜的情況。另外，圖3_1中所示的(a) (h)和圖3—2中所示的(a) (d)是各制造階段的彩色濾光片基板 的截面示意圖。以下，按照所使用的每種材料分情況詳細(xì)說明本實(shí)施 方式的彩色濾光片基板的制造方法。另外，圖3 — 1、圖3—2中的A、 B表示是圖2 — l (b)中所示的點(diǎn)劃線A—B的截面示意圖。
(1)使用非感光性材料的情況
(絕緣膜形成)
首先，如圖3 — 1 (a)所示，在基板1上涂敷絕緣膜4。作為基板 1，例如能夠使用玻璃基板、塑料基板等。另外，基板l具備源極總線、 柵極總線、Cs線和TFT。作為絕緣膜4，例如能夠使用Si02、 SiHc等 無機(jī)透明膜。作為絕緣膜4的形成方法，例如能夠使用CVD法、濺射 法、旋轉(zhuǎn)涂敷法等。
(曝光)
接著，如圖3 — 1 (b)所示，通過旋轉(zhuǎn)涂敷法等在絕緣膜4上涂敷 抗蝕劑11，使用具有半色調(diào)部13c的掩模13，在抗蝕劑11上曝光紫外 光(UV) 15。在本工序中使用的掩模13被構(gòu)成為透光部13a配置 在形成接觸孔的區(qū)域中，半色調(diào)部13c配置在所形成的臺階中成為下 段一側(cè)的區(qū)域中，遮光部13b配置在其它區(qū)域中。另外，在半色調(diào)部 13c，進(jìn)行了調(diào)整掩模的厚度或者設(shè)置微細(xì)的開口部等處理，與通常的 掩模相比更能夠限制透光量。
(顯影)
接著，如圖3_1 (c)所示，進(jìn)行顯影，將抗蝕劑11的一部分除 去，形成具有膜厚不同的多個(gè)區(qū)域的抗蝕劑ll。(第一次蝕刻)
接著，如圖3 — 1 (d)所示，進(jìn)行蝕刻處理，將沒有形成抗蝕劑 11的區(qū)域下的絕緣膜4除去。通過這樣，形成接觸孔9。 (抗蝕劑灰化)
接著，如圖3 — 1 (e)所示，進(jìn)行抗蝕劑11的灰化，將在形成色
層的區(qū)域中殘留的抗蝕劑11除去。 (第二次蝕刻)
接著，如圖3 —1 (f)所示，進(jìn)行第二次蝕刻處理，在絕緣膜4上 形成臺階。此時(shí)，如果蝕刻時(shí)間過長，則絕緣膜4會消失，因此，調(diào) 整蝕刻時(shí)間，使得絕緣膜4的臺階成為0.5 1.0pm左右。
(抗蝕劑剝離)
接著，如圖3 — 1 (g)所示，進(jìn)行抗蝕劑剝離處理，將殘留的抗蝕 劑ll全部除去。通過這樣，形成本發(fā)明的絕緣膜4。 (堤岸形成)
接著，如圖3 — 1 (h)所示，在絕緣膜4的上段一側(cè)的形成色層的 區(qū)域的周圍，將具有黑色顏料的感光性樹脂進(jìn)行圖案化，形成堤岸 (BM) 3。然后，在由堤岸3包圍的區(qū)域中形成色層，本實(shí)施方式的彩 色濾光片基板完成。
(2)使用感光性材料的情況
(絕緣膜形成)
首先，如圖3—2 (a)所示，在基板1上涂敷絕緣膜4。作為基板 1，例如能夠使用玻璃基板、塑料基板等。另外，基板l具備源極總線、 柵極總線、Cs線和TFT。作為絕緣膜4，例如能夠使用透明有機(jī)樹脂 膜等。作為絕緣膜4的形成方法，例如能夠使用CVD法、濺射法、旋 轉(zhuǎn)涂敷法等。另外，作為感光性材料的透明有機(jī)樹脂膜既可以使用正 型材料也可以使用負(fù)型材料。圖3—2用正型材料進(jìn)行了圖示，在負(fù)型 材料的情況下，將以下使用的掩模的透光部與遮光部相反配置。
(曝光)
接著，如圖3—2 (b)所示，使用具有半色調(diào)部13c的掩模13， 在絕緣膜4上曝光紫外光(UV) 15。在本工序中使用的掩模13被構(gòu) 成為透光部13a配置在形成接觸孔的區(qū)域中，半色調(diào)部13c配置在所形成的臺階中成為下段一側(cè)的區(qū)域中，遮光部13b配置在其它區(qū)域 中。此時(shí)，如果曝光量過多，則光照射的部位的絕緣膜4會消失，因
此，調(diào)整光量使得絕緣膜4的臺階成為0.5 1.0pm左右。
(顯影)
接著，如圖3—2 (c)所示，進(jìn)行顯影，形成具有接觸孔9的絕緣 膜4。
(堤岸形成)
接著，如圖3—2 (d)所示，在絕緣膜4的上段一側(cè)的形成色層的 區(qū)域的周圍，將具有黑色顏料的感光性樹脂進(jìn)行圖案化，形成堤岸 (BM) 3。然后，在由堤岸3包圍的區(qū)域中形成色層，本實(shí)施方式的彩 色濾光片基板完成。
<一般的彩色濾光片基板〉
圖4是將實(shí)施方式1的彩色濾光片基板作為一般的彩色濾光片基 板使用時(shí)的1個(gè)像素單位的平面示意圖。在此，所謂一般的彩色濾光 片基板，是指不是像COA構(gòu)造那樣具備有源元件的基板，而是在那樣 的基板以外另外設(shè)置的基板，通常，在基板上不具有絕緣膜，與具備 有源元件的基板隔著液晶層設(shè)置在相反一側(cè)。但是，本實(shí)施方式的彩 色濾光片基板在基板上具有絕緣膜，在該絕緣膜上，如圖4所示，具 有色層2和堤岸3，在形成色層2的區(qū)域的內(nèi)側(cè)具備臺階10。另外， 臺階10與上述同樣，設(shè)置在與堤岸3相距1個(gè)色層的縱和橫的各長度 的5 10%左右的位置。
圖5_1和圖5—2是表示圖4中所示的彩色濾光片基板的制造流 程的示意圖。圖5 — 1是使用非感光性材料制作絕緣膜的情況，圖5—2 是使用感光性材料制作絕緣膜的情況。另外，圖5 — 1中所示的(a) (f)和圖5—2中所示的(a) (d)是各制造階段的彩色濾光片基板 的截面示意圖。以下，按照所使用的每種材料分情況詳細(xì)說明本實(shí)施 方式的彩色濾光片基板的制造方法。另外，圖5_1、圖5—2中的C、 D表示是圖4中所示的點(diǎn)劃線C—D的截面示意圖。
(1)使用非感光性材料的情況
(絕緣膜形成)
首先，如圖5 — 1 (a)所示，在基板1上涂敷絕緣膜4。作為基板1，例如能夠使用玻璃基板、塑料基板等。另外，作為絕緣膜4，例如 能夠使用Si02、 SiNx等無機(jī)透明膜。另外，作為絕緣膜4的形成方法，
例如能夠使用CVD法、濺射法、旋轉(zhuǎn)涂敷法等。
(曝光)
接著，如圖5 — 1 (b)所示，通過旋轉(zhuǎn)涂敷法等在絕緣膜4上涂敷 抗蝕劑ll，使用掩模23，在抗蝕劑ll上曝光紫外光(UV) 15。在本 工序中使用的掩模23被構(gòu)成為透光部23a配置在所形成的臺階中成 為下段一側(cè)的區(qū)域中，遮光部23b配置在所形成的臺階中成為上段一 側(cè)的區(qū)域中。
(顯影)
接著，如圖5 — 1 (c)所示，進(jìn)行顯影，將成為下段一側(cè)的區(qū)域的 抗蝕劑ll除去，保留成為上段一側(cè)的區(qū)域的抗蝕劑ll。 (蝕刻)
接著，如圖5 — 1 (d)所示，進(jìn)行蝕刻處理，將沒有形成抗蝕劑 11的區(qū)域下的絕緣膜4除去。此時(shí)，如果蝕刻時(shí)間過長，則絕緣膜4 會消失，因此，調(diào)整蝕刻時(shí)間，使得絕緣膜4的臺階成為0.5 1.0pm 左右。通過這樣，在絕緣膜4上形成臺階。
(抗蝕劑剝離)
接著，如圖5 — 1 (e)所示，進(jìn)行抗蝕劑剝離處理，將殘留的抗蝕 劑ll全部除去。通過這樣，形成本實(shí)施方式的彩色濾光片基板具備的 絕緣膜4。
(堤岸形成)
接著，如圖5 — 1 (f)所示，在絕緣膜4的上段一側(cè)的形成色層的 區(qū)域的周圍，將具有黑色顏料的感光性樹脂進(jìn)行圖案化，形成堤岸 (BM) 3。然后，在由堤岸3包圍的區(qū)域中形成色層，本實(shí)施方式的彩 色濾光片基板完成。
(2)使用感光性材料的情況
(絕緣膜形成)
首先，如圖5—2 (a)所示，在基板1上涂敷絕緣膜4。作為基板 1，例如能夠使用玻璃基板、塑料基板等。另外，作為絕緣膜4，例如 能夠使用透明有機(jī)樹脂膜等。另外，作為絕緣膜4的形成方法，例如能夠使用CVD法、濺射法、旋轉(zhuǎn)涂敷法等。另外，作為感光性材料的 透明有機(jī)樹脂膜既可以使用正型材料也可以使用負(fù)型材料。圖5_2用 正型材料進(jìn)行了圖示，在負(fù)型材料的情況下，將以下使用的掩模的透 光部與遮光部相反配置。 (曝光)
接著，如圖5—2 (b)所示，使用掩模23，在絕緣膜4上曝光紫 外光(UV) 15。在本工序中使用的掩模23被構(gòu)成為透光部23a配 置在所形成的臺階中成為下段一側(cè)的區(qū)域中，遮光部23b配置在所形 成的臺階中成為上段一側(cè)的區(qū)域中。此時(shí)，如果曝光量過多，則光照 射的部位的絕緣膜4會消失，因此，調(diào)整光量，使得絕緣膜4的臺階 成為0.5 1.0pm左右。
(顯影)
接著，如圖5—2 (c)所示，進(jìn)行顯影，形成本實(shí)施方式的彩色濾 光片基板具備的絕緣膜4。 (堤岸形成)
接著，如圖5—2 (d)所示，在絕緣膜4的上段一側(cè)的形成色層的 區(qū)域的周圍，將具有黑色顏料的感光性樹脂進(jìn)行圖案化，形成堤岸 (BM) 3。然后，在由堤岸3包圍的區(qū)域中形成色層，本實(shí)施方式的彩 色濾光片基板完成。
在實(shí)施方式1中，作為R、 G和B的墨水的組成沒有特別限定， 例如，能夠使用以下組成的墨水。
(R墨水的組成)
顏料(C.I.顏料紅254): 5重量份
高分子分散劑(AVECIA公司制造，Solsperse 24000): 2重量份
粘合劑(甲基丙烯酸芐基酯一甲基丙烯酸共聚物)3重量份
單體l (雙季戊四醇五丙烯酸酯)2重量份 單體2 (三丙二醇二丙烯酸酯)5重量份
引發(fā)劑(2—甲基一l一 [4—(甲硫基)苯基]一2 —嗎啉代丙垸)
一l一酮)2重量份
溶劑(二乙二醇單丁醚乙酸酯、29.9dyn/cm): 81重量份 (G墨水的組成)代替C.I.顏料紅254，等量包括C丄顏料綠36作為顏料，除此以外， 與R墨水組成相同。 (B墨水的組成)
代替C.I.顏料紅254，等量包括CI.顏料藍(lán)15: 6作為顏料，除此 以外，與R墨水組成相同。 (實(shí)施方式2)
圖6是實(shí)施方式2的彩色濾光片基板的1個(gè)色層單位的截面示意 圖。本實(shí)施方式的彩色濾光片基板，除了基底絕緣膜14的表面形狀不 同這一點(diǎn)以外，與實(shí)施方式1的彩色濾光片基板相同。本實(shí)施方式的 彩色濾光片基板具有的基底絕緣膜14，如圖6所示，具有越接近色層 12的中央部越凹陷的表面形狀。換句話說，也能夠說基底絕緣膜14 的表面為研缽狀或者截面觀看為U字型。本實(shí)施方式的基底絕緣膜14 形成為隨著接近色層12的中央部，表面逐漸地均衡良好地凹陷的形狀， 是與形成色層的山狀對稱的形狀，因此，色層表面的平坦性進(jìn)一步增 加，能夠更有效地防止產(chǎn)生反向傾斜疇。另外，本實(shí)施方式的彩色濾 光片基板也能用作為COA構(gòu)造的彩色濾光片基板和一般的彩色濾光片 基板中的任一個(gè)。另夕卜，在是COA構(gòu)造的情況下，基板l具備源極總 線、柵極總線、Cs線等配線和進(jìn)行像素的開關(guān)的TFT等。
另外，實(shí)施方式2的彩色濾光片基板還與實(shí)施方式1的彩色濾光 片基板同樣，例如在色層12的膜厚成為1.0 3.0pm的情況下，使基底 絕緣膜14與色層12的端部重疊的區(qū)域的膜厚b比與色層12的中央部 重疊的區(qū)域的膜厚a厚0.5 1.0(im左右，由此，在形成1個(gè)色層的區(qū) 域內(nèi)，能夠?qū)⒒捉^緣膜14和色層12的總膜厚的最厚部分與最薄部 分的膜厚差抑制為0.5拜以下，從而能夠抑制由在色層12與堤岸3的 邊界附近產(chǎn)生的反向傾斜疇引起的漏光。另一方面，如果最厚部分與 最薄部分的膜厚差大于l.Opm，則會發(fā)生漏光，因此帶來顯示品質(zhì)的降 低。
圖7_1和圖7_2是實(shí)施方式2的彩色濾光片基板的1個(gè)像素單 位的平面示意圖。圖7—1表示作為COA構(gòu)造的彩色濾光片基板使用 的情況，圖7—2表示作為一般的彩色濾光片基板使用的情況。
如圖7_1和圖7_2所示，在本實(shí)施方式的彩色濾光片基板中，與實(shí)施方式1同樣，設(shè)置有色層2和包圍該色層2的堤岸3。在將本實(shí) 施方式的彩色濾光片基板用作為COA構(gòu)造的情況下，如圖7_1所示， 在基板上，源極總線5和柵極總線6以正交的方式配置有多條，在其 正交的地點(diǎn)，設(shè)置有用于進(jìn)行像素的驅(qū)動控制的TFT8。另外，Cs線7 與柵極總線6平行地設(shè)置在各柵極總線6之間，另外，在堤岸3中設(shè) 置有接觸孔9，像素電極與有源元件具備的電極導(dǎo)通。像素電極20設(shè) 置在色層2和堤岸3上。另外，本實(shí)施方式的基底絕緣膜14與實(shí)施方 式1不同，具有越接近中央部越凹陷的表面形狀，因此，在表面上沒 有設(shè)置臺階。
圖8 — 1和圖8—2是表示本實(shí)施方式的彩色濾光片基板的制造流 程的示意圖。圖8 — 1是制作成COA構(gòu)造的彩色濾光片基板的情況， 圖8—2是制作成一般的彩色濾光片基板的情況。另外，圖8 — 1中所 示的(a)、 (b)和圖8—2中所示的(a)、 (b)是各制造階段的彩色濾 光片基板的截面示意圖。另夕卜，圖8 — 1中的E、 F表示是圖7—l中所 示的點(diǎn)劃線E—F的截面示意圖，圖8—2中的G、 H表示是圖7—2中 所示的點(diǎn)劃線G—H的截面示意圖。
本實(shí)施方式的彩色濾光片基板的制造方法，與實(shí)施方式1中說明 的在圖3_1、圖3_2、圖5 — 1和圖5—2中所示的制造流程幾乎同樣， 僅在形成臺階的時(shí)刻、即圖3 — 1 (g)、圖3_2 (c)、圖5 —1 (e)、圖 5—2 (c)以后的工序不同。在本實(shí)施方式中，從在絕緣膜上形成有臺 階的階段開始，例如，用加熱板或烤箱進(jìn)行加熱，使絕緣膜4的一部 分熔融以除去臺階，由此能夠形成如圖8 — 1 (a)、圖8_2 (a)所示 的截面觀看具有U字型凹陷的絕緣膜14。接著，如圖8 — 1 (b)、圖8 一2 (b)所示，以將形成有凹陷的區(qū)域的周圍包圍的方式將具有黑色 顏料的感光性樹脂進(jìn)行圖案化，形成堤岸(BM) 3。然后，在由堤岸3 包圍的區(qū)域中形成色層2，本實(shí)施方式的彩色濾光片基板完成。
另外，本實(shí)施方式中，與實(shí)施方式1不同，作為絕緣膜14的材料， 使用熱變形性的透明樹脂等。作為熱變形性的透明樹脂，例如作為非 感光性樹脂，適合使用微透鏡用有機(jī)材料等。另外，作為感光性樹脂， 適合使用微透鏡用正型感光性有機(jī)材料等。
(實(shí)施方式3)圖9_1是實(shí)施方式3的彩色濾光片基板的1個(gè)色層單位的截面示 意圖。本實(shí)施方式的彩色濾光片基板，除了基底絕緣膜24的層構(gòu)造不 同這一點(diǎn)以外，與實(shí)施方式1的彩色濾光片基板同樣。本實(shí)施方式的
彩色光片基板具備的基底絕緣膜24，在表面上設(shè)置有臺階這一點(diǎn)上與 實(shí)施方式l同樣，但是在該臺階由不同的兩個(gè)絕緣膜24a、 24b形成這 一點(diǎn)上與實(shí)施方式l不同。即，本實(shí)施方式的基底絕緣膜24由多層構(gòu) 成，并且，在色層22的端部的層數(shù)比在色層22的中央部的層數(shù)多。 通過形成為這樣的構(gòu)造，能夠容易地在絕緣膜表面設(shè)置在與色層重疊 的絕緣膜的中央部與端部之間所設(shè)置的臺階。
另外，本實(shí)施方式中形成的堤岸3并不限于如圖9一1所示，疊層 形成在基底絕緣膜24中位于上部的絕緣膜24b上的方式，也可以是如 圖9一2所示，形成至基底絕緣膜24中位于下部的絕緣膜24b的表面 的深度的方式，還可以是如圖9一3所示，更深地形成至位于下部的絕 緣膜24a的底部的方式。
另外，實(shí)施方式3的彩色濾光片基板僅在由不同的層來設(shè)置臺階 這一點(diǎn)上與實(shí)施方式1不同，作為臺階是同樣的，因此，在俯視時(shí)， 與圖2 — 1、圖2—2和圖4同樣。
另外，實(shí)施方式3的彩色濾光片基板也與實(shí)施方式1的彩色濾光 片基板同樣，例如在色層22的膜厚成為1.0 3.0^im的情況下，使基底 絕緣膜24與色層22的端部重疊的區(qū)域的膜厚b比與色層22的中央部 重疊的區(qū)域的膜厚a厚0.5 1.0pm左右，由此，在形成1個(gè)色層的區(qū) 域內(nèi)，能夠?qū)⒒捉^緣膜24和色層22的總膜厚的最厚部分與最薄部 分的膜厚差抑制為0.5,以下，從而能夠抑制由在色層22與堤岸3的 邊界附近產(chǎn)生的反向傾斜疇引起的漏光。另外，基底絕緣膜24的臺階 的位置也可設(shè)置在與堤岸3相距1個(gè)色層的橫和縱的各長度的5 10% 左右的位置。
圖10—1、圖10—2、圖ll一l和圖11一2是表示本實(shí)施方式的彩 色濾光片基板的制造流程的示意圖。圖IO—I和圖10—2是制作成COA 構(gòu)造的彩色濾光片基板的情況，圖10_1表示作為上層絕緣膜材料使 用非感光性樹脂的情況，圖10—2表示使用感光性樹脂的情況。另外， 圖ll一l和圖11一2是制作成一般的彩色濾光片基板的情況，圖11_1表示作為上層絕緣膜材料使用非感光性樹脂的情況，圖11—2表示使 用感光性樹脂的情況。以下，分情況詳細(xì)說明彩色濾光片基板的制造
方法。另外，圖10_1和圖10—2中的A、 B表示是圖2 — 1 (b)中所 示的點(diǎn)劃線A—B的截面示意圖，圖ll一l和圖11一2中的C一D表示 是圖4中所示的點(diǎn)劃線C一D的截面示意圖。
<COA構(gòu)造的彩色濾光片基板〉
(1)使用非感光性材料的情況
(下層絕緣膜的形成)
首先，如圖10 — 1 (a)所示，在基板1上形成下層絕緣膜24a。 作為基板l，例如能夠使用玻璃基板、塑料基板等。另外，基板l具備 源極總線、柵極總線、Cs線和TFT。作為下層絕緣膜24a，例如能夠 使用Si02、 SiNx等無機(jī)透明膜。另外，作為下層絕緣膜24a的形成方 法，例如能夠使用CVD法、濺射法、旋轉(zhuǎn)涂敷法等。
(上層絕緣膜的形成)
接著，如圖10 — 1 (b)所示，在下層絕緣膜24a上形成上層絕緣 膜24b。此時(shí)，上層絕緣膜24b優(yōu)選形成為膜厚約0.5 lpm。作為上 層絕緣膜24b的材料，與下層絕緣膜24a同樣，例如能夠使用Si02、 SiNx等無機(jī)透明膜，優(yōu)選使用與在下層絕緣膜24a中使用的材料不同 的材料。即，在使用Si02的無機(jī)透明膜作為下層絕緣膜24a的情況下， 優(yōu)選使用SiNx的無機(jī)透明膜作為上層絕緣膜24b，反之，在使用SiNx 的無機(jī)透明膜作為下層絕緣膜24a的情況下，優(yōu)選使用Si02的無機(jī)透 明膜作為上層絕緣膜24b。另外，作為上層絕緣膜24b的形成方法，與 下層絕緣膜24a同樣，例如能夠使用CVD法、濺射法、旋轉(zhuǎn)涂敷法等。
(第一次曝光)
接著，如圖10—1 (c)所示，通過旋轉(zhuǎn)涂敷法等在上層絕緣膜24b 上涂敷抗蝕劑11，使用掩模33，在抗蝕劑11上曝光紫外光(UV) 15。 本工序中使用的掩模33被構(gòu)成為透光部33a配置在形成接觸孔的區(qū) 域和所形成的臺階中成為下段一側(cè)的區(qū)域中，遮光部33b配置在其它 區(qū)域中。
(第一次顯影)
接著，如圖10-1 (d)所示，進(jìn)行顯影，將抗蝕劑11的一部分除去。
(第一次蝕刻、抗蝕劑灰化)
接著，如圖10 — 1 (e)所示，進(jìn)行蝕刻處理，將沒有形成抗蝕劑 11的區(qū)域下的上層絕緣膜24b除去。另外，在本實(shí)施方式中，在下層 絕緣膜24a和上層絕緣膜24b中能夠使用不同的材料，在該情況下， 不需要與所設(shè)定的膜厚相一致地嚴(yán)格地調(diào)整蝕刻處理的時(shí)間，能夠圖 案化為適當(dāng)?shù)暮穸取＝又?，進(jìn)行抗蝕劑11的灰化，將在形成色層的區(qū) 域中殘留的抗蝕劑ll除去。
(第二次曝光)
接著，如圖10—1 (f)所示，通過旋轉(zhuǎn)涂敷法等在上層絕緣膜24b 和下層絕緣膜24a上涂敷抗蝕劑11，使用掩模43，在抗蝕劑11上曝光 紫外光(UV) 15。本工序中使用的掩模43被構(gòu)成為透光部43a配 置在形成接觸孔的區(qū)域中，遮光部43b配置在其它的區(qū)域中。
(第二次顯影)
接著，如圖10_1 (g)所示，進(jìn)行顯影，將抗蝕劑ll的一部分除去。
(第二次蝕刻、抗蝕劑剝離)
接著，如圖10_1 (h)所示，進(jìn)行蝕刻處理，形成接觸孔9，接 著，進(jìn)行抗蝕劑剝離處理，將殘留的抗蝕劑ll全部除去。通過這樣， 形成本發(fā)明的絕緣膜24。
(堤岸(BM)的形成)
接著，如圖10—1 (i)所示，在上層絕緣膜24b上的形成色層的 區(qū)域周圍，將具有黑色顏料的感光性樹脂進(jìn)行圖案化，形成堤岸(BM) 3。然后，在由堤岸3包圍的區(qū)域中形成色層，本實(shí)施方式的彩色濾光 片基板完成。
(2)使用感光性材料的情況
(下層絕緣膜的形成)
首先，如圖10—2 (a)所示，在基板1上涂敷下層絕緣膜24a。 作為基板l，例如能夠使用玻璃基板、塑料基板等。另外，基板l具備 源極總線、柵極總線、Cs線和TFT。作為下層絕緣膜24a，例如能夠 使用Si02、 SiNx等無機(jī)透明膜。另外，作為下層絕緣膜24a的形成方法，例如能夠使用CVD法、濺射法、旋轉(zhuǎn)涂敷法等。 (上層絕緣膜的形成)
接著，如圖10—2 (b)所示，在下層絕緣膜24a上形成上層絕緣 膜24b。此時(shí)，上層絕緣膜24b優(yōu)選形成為膜厚約0.5 lpm。作為上 層絕緣膜24a的材料，使用感光性的透明有機(jī)樹脂膜。此時(shí)，作為感 光性材料的透明有機(jī)樹脂膜，既能夠使用正型材料也能夠使用負(fù)型材 料。圖10_2用正型材料進(jìn)行了圖示，在負(fù)型材料的情況下，將以下 使用的掩模的透光部與遮光部相反配置。另外，作為上層絕緣膜24b 的形成方法，與下層絕緣膜24a同樣，例如能夠使用CVD法、濺射法、 旋轉(zhuǎn)涂敷法等。 一
(第一次曝光)
接著，如圖10—2 (c)所示，使用掩模33，在上層絕緣膜24b上 曝光紫外光(UV) 15。本工序中使用的掩模33被構(gòu)成為透光部33a 配置在形成接觸孔的區(qū)域和所形成的臺階中成為下段一側(cè)的區(qū)域中， 遮光部33b配置在其它區(qū)域中。另外，在本實(shí)施方式中，在下層絕緣 膜24a和上層絕緣膜24b中能夠使用不同的材料，在該情況下，不需 要與所設(shè)定的膜厚相一致地嚴(yán)格地調(diào)整曝光時(shí)間，能夠圖案化為適當(dāng) 的厚度。
(第一次顯影)
接著，如圖10—2 (d)所示，進(jìn)行顯影，將上層絕緣膜24b的一 部分除去。
(第二次曝光)
接著，如圖10_2 (e)所示，通過旋轉(zhuǎn)涂敷法等在下層絕緣膜24a 和上層絕緣膜24b上涂敷抗蝕劑11，使用掩模43，在抗蝕劑ll上曝 光紫外光(UV) 15。本工序中使用的掩模43被構(gòu)成為透光部43a 配置在形成接觸孔的區(qū)域中，遮光部43b配置在其它的區(qū)域中。
(第二次顯影)
接著，如圖10—2 (f)所示，進(jìn)行顯影，將抗蝕劑ll的一部分除去。
(第二次蝕刻、抗蝕劑剝離)
接著，如圖10_2 (g)所示，進(jìn)行蝕刻處理，形成接觸孔9，接著，進(jìn)行抗蝕劑剝離處理，將殘留的抗蝕劑ll全部除去。通過這樣， 形成本發(fā)明的絕緣膜24。
(堤岸(BM)的形成)
接著，如圖10_2 (h)所示，在上層絕緣膜24b上的形成色層的 區(qū)域周圍，將具有黑色顏料的感光性樹脂進(jìn)行圖案化，形成堤岸(BM) 3。然后，在由堤岸3包圍的區(qū)域中形成色層，本實(shí)施方式的彩色濾光 片基板完成。
<一般的彩色濾光片基板〉
(1)使用非感光性材料的情況
(下層絕緣膜的形成) —
首先，如圖ll一l (a)所示，在基板1上形成下層絕緣膜24a。作 為基板l，例如能夠使用玻璃基板、塑料基板等。另外，作為下層絕緣 膜24a，例如能夠使用Si02、 SiNx等無機(jī)透明膜。另外，作為下層絕緣 膜24a的形成方法，例如能夠使用CVD法、濺射法、旋轉(zhuǎn)涂敷法等。
(上層絕緣膜的形成)
接著，如圖ll一l (b)所示，在下層絕緣膜24a上形成上層絕緣 膜24b。此時(shí)，上層絕緣膜24b優(yōu)選形成為膜厚約0.5 lnm。作為上 層絕緣膜24b的材料，與下層絕緣膜24a同樣，例如能夠使用Si02、 SiHc等無機(jī)透明膜，優(yōu)選使用與在下層絕緣膜24a中使用的材料不同 的材料。即，在使用Si02的無機(jī)透明膜作為下層絕緣膜24a的情況下， 優(yōu)選使用SiNx的無機(jī)透明膜作為上層絕緣膜24b，反之，在使用SiNx 的無機(jī)透明膜作為下層絕緣膜24a的情況下，優(yōu)選使用SiCb的無機(jī)透 明膜作為上層絕緣膜24b。另外，作為上層絕緣膜24b的形成方法，與 下層絕緣膜24a同樣，例如能夠使用CVD法、濺射法、旋轉(zhuǎn)涂敷法等。
(曝光)
接著，如圖ll一l (c)所示，通過旋轉(zhuǎn)涂敷法等在上層絕緣膜24b 上涂敷抗蝕劑11，使用掩模53，在抗蝕劑11上曝光紫外光(UV) 15。 本工序中使用的掩模53被構(gòu)成為透光部53a配置在所形成的臺階中 成為下段一側(cè)的區(qū)域中，遮光部53b配置在其它區(qū)域中。
(顯影) -
接著，如圖ll一l (d)所示，進(jìn)行顯影，將抗蝕劑ll的一部分除去。
(蝕刻、抗蝕劑灰化)
接著，如圖ll一l (e)所示，進(jìn)行蝕刻處理，將沒有形成抗蝕劑 11的區(qū)域下的上層絕緣膜24b除去。另外，在本實(shí)施方式中，在下層 絕緣膜24a和上層絕緣膜24b中能夠使用不同的材料，在該情況下， 不需要與所設(shè)定的膜厚相一致地嚴(yán)格地調(diào)整蝕刻處理的時(shí)間，能夠圖 案化為適當(dāng)?shù)暮穸?。接著，進(jìn)行抗蝕劑ll的灰化，將在形成色層的區(qū) 域中殘留的抗蝕劑ll除去。
(堤岸(BM)的形成)
接著，如圖ll一l (f)所示，在上層絕緣膜24b上的形成色層的 區(qū)域的周圍，將具有黑色顏料的感光性樹脂進(jìn)行圖案化，形成堤岸 (BM) 3。然后，在由堤岸3包圍的區(qū)域中形成色層，本實(shí)施方式的彩 色濾光片基板完成。
(2)使用感光性材料的情況
(下層絕緣膜的形成)
首先，如圖11一2 (a)所示，在基板1上涂敷下層絕緣膜24a。作 為基板l，例如能夠使用玻璃基板、塑料基板等。另外，基板l具備源 極總線、柵極總線、Cs線和TFT。作為下層絕緣膜24a，例如能夠使 用Si02、 SiNx等無機(jī)透明膜。另外，作為下層絕緣膜24a的形成方法， 例如能夠使用CVD法、濺射法、旋轉(zhuǎn)涂敷法等。
(上層絕緣膜的形成)
接著，如圖11—2 (b)所示，在下層絕緣膜24a上形成上層絕緣 膜24b。此時(shí)，上層絕緣膜24b優(yōu)選形成為膜厚約0.5 1,。作為上 層絕緣膜24b的材料，使用感光性的透明有機(jī)樹脂膜。此時(shí)，作為感 光性材料的透明有機(jī)樹脂膜，既能夠使用正型材料也能夠使用負(fù)型材 料。圖11_2用正型材料進(jìn)行了圖示，在負(fù)型材料的情況下，將以下 使用的掩模的透光部與遮光部相反配置。另外，作為上層絕緣膜24b 的形成方法，與下層絕緣膜24a同樣，例如能夠使用CVD法、濺射法、 旋轉(zhuǎn)涂敷法等。
(曝光)
接著，如圖11—2 (c)所示，使用掩模53，在上層絕緣膜24b上曝光紫外光(UV) 15。本工序中使用的掩模53被構(gòu)成為透光部53a 配置在所形成的臺階中成為下段一側(cè)的區(qū)域中，遮光部53b配置在其 它區(qū)域中。另外，在本實(shí)施方式中，在下層絕緣膜24a和上層絕緣膜 24b中能夠使用不同的材料，在該情況下，不需要與所設(shè)定的膜厚相一 致地嚴(yán)格地調(diào)整曝光時(shí)間，能夠圖案化為適當(dāng)?shù)暮穸取?(顯影)
接著，如圖11一2 (d)所示，進(jìn)行顯影，將上層絕緣膜24b的一 部分除去。通過這樣，形成本發(fā)明的絕緣膜24。. (堤岸(BM)的形成)
接著，如圖11一2 (e)所示，在上層絕緣膜24b上的形成色層的 區(qū)域的周圍，將具有黑色顏料的感光性樹脂進(jìn)行圖案化，形成堤岸 (BM) 3。然后，在由堤岸3包圍的區(qū)域中形成色層，本實(shí)施方式的彩 色濾光片基板完成。
(實(shí)施方式4)
圖12—1是實(shí)施方式4的彩色濾光片基板的1個(gè)色層單位的截面 示意圖。本實(shí)施方式的彩色濾光片基板，除了基底絕緣膜34的層構(gòu)造 不同這一點(diǎn)以外，與實(shí)施方式l、實(shí)施方式3的彩色濾光片基板同樣。 本實(shí)施方式的彩色濾光片基板具備的基底絕緣膜34在表面上設(shè)置有臺 階這一點(diǎn)上與實(shí)施方式1同樣，在其臺階由不同的2個(gè)絕緣膜34a、34b 形成這一點(diǎn)上與實(shí)施方式3同樣，與色層32接觸的絕緣膜在實(shí)施方式 3中是下層絕緣膜、而在實(shí)施方式4中是上層絕緣膜，在這一點(diǎn)上與上 述的實(shí)施方式不同。即，也能夠說本實(shí)施方式的彩色濾光片基板具備 的絕緣膜，與色層32直接接觸的層34b的膜厚在與色層中央部重疊的 區(qū)域和與色層端部重疊的區(qū)域中是均勻的。即使是這樣的構(gòu)造，也能 夠在絕緣膜表面容易地設(shè)置在與色層重疊的絕緣膜的中央部與端部之 間所設(shè)置的臺階。
另外，本實(shí)施方式中形成的堤岸3并不限于如圖12 — 1所示，疊 層形成在基底絕緣膜34中位于上部的絕緣膜34b上的方式，也可以是 如圖12—2所示，形成至基底絕緣膜34中位于下部的絕緣膜34a的表 面的深度的方式，也可以是如圖12—3所示，更深地形成至位于下部 的絕緣膜34a的底部的方式。另外，實(shí)施方式4的彩色濾光片基板，與實(shí)施方式3的彩色濾光 片基板同樣，僅在由不同的層設(shè)置臺階這一點(diǎn)上與實(shí)施方式1不同，
作為臺階是同樣的，因此，在俯視時(shí)，與圖2 — 1、圖2_2和圖4同樣。 另外，實(shí)施方式4的彩色濾光片基板也與實(shí)施方式1的彩色濾光 片基板同樣，例如在色層32的膜厚成為1.0 3.0pm的情況下，使基底 絕緣膜34與色層32的端部重疊的區(qū)域的膜厚b比與色層32的中央部 重疊的區(qū)域的膜厚a厚0.5 1.0pm左右，由此，在形成1個(gè)色層的區(qū) 域內(nèi)，能夠?qū)⒒捉^緣膜34和色層32的總膜厚的最厚部分與最薄部 分的膜厚差抑制為0.5pm以下，從而能夠抑制由在色層32與堤岸3的 邊界附近產(chǎn)生的反向傾斜疇引起的漏光。另外，基底絕緣膜34的臺階 的位置也設(shè)置在與堤岸3相距1個(gè)色層的橫和縱的各長度的5 10%左 右的位置。
本實(shí)施方式的彩色濾光片基板制造方法與實(shí)施方式3的彩色濾光 片基板的制造方法幾乎同樣，但以下這點(diǎn)不同。實(shí)施方式3的彩色濾 光片基板，通過首先在基板1上形成下層絕緣膜24a，在其上進(jìn)一步形 成上層絕緣膜24b之后，對上層絕緣膜24b進(jìn)行蝕刻等圖案化而制作。 另一方面，實(shí)施方式4的彩色濾光片基板，能夠通過首先在基板上形 成下層絕緣膜34a之后，按照與對實(shí)施方式3的上層絕緣膜24b所進(jìn) 行的工序同樣的工序?qū)ο聦咏^緣膜34a進(jìn)行蝕刻等圖案化，最后在一 面上形成上層絕緣膜34b而制作。
另外，與實(shí)施方式1同樣，也能夠通過噴墨法適當(dāng)?shù)刂圃鞂?shí)施方 式2 4的彩色濾光片基板中的色層，在實(shí)施方式2 4的彩色濾光片 基板的制作中使用的墨水的組成也能夠使用與實(shí)施方式1同樣的組成。
另夕卜，本申請以2006年10月19日申請的日本國專利申請2006 —285115號作為基礎(chǔ)，主張基于巴黎公約或者要進(jìn)入的國家的法規(guī)的 優(yōu)先權(quán)。該申請的全部內(nèi)容被納入本申請中作為參照。
另外，本申請說明書中的"以上"和"以下"包括該數(shù)值(邊界值)。


圖l一l是實(shí)施方式1的彩色濾光片基板的1個(gè)色層單位的截面示200780034598.4說明書第23/25頁意圖。圖1_2是表示實(shí)施方式1的彩色濾光片基板的另一個(gè)例子的1個(gè) 色層單位的截面示意圖。圖l一3是表示實(shí)施方式1的彩色濾光片基板的另一個(gè)例子的1個(gè) 色層單位的截面示意圖。圖2_1是將實(shí)施方式1的彩色濾光片基板用作為COA構(gòu)造時(shí)的1 個(gè)像素單位的平面示意圖。(a)表示形成彩色濾光片基板之前，(b) 表示形成有彩色濾光片基板之后，(c)詳細(xì)地表示在彩色濾光片基板 上形成的臺階的位置。圖2_2表示將實(shí)施方式1的彩色濾光片基板用作為COA構(gòu)造時(shí) 的另一個(gè)例子的1個(gè)像素單位的平面示意圖。(a)表示形成彩色濾光 片基板之前，(b)表示形成有彩色濾光片基板之后。圖3 — 1是表示將實(shí)施方式1的彩色濾光片基板制作成COA構(gòu)造 時(shí)的制造流程的示意圖，表示使用非感光性材料制作絕緣膜的情況。 另外，(a) (h)是各制造階段的彩色濾光片基板的截面示意圖。圖3—2是表示將實(shí)施方式1的彩色濾光片基板制作成COA構(gòu)造 時(shí)的制造流程的示意圖，表示使用感光性材料制作絕緣膜的情況。另 外，(a) (d)是各制造階段的彩色濾光片基板的截面示意圖。圖4是將實(shí)施方式1的彩色濾光片基板作為一般的彩色濾光片基 板使用時(shí)的1個(gè)像素單位的平面示意圖。圖5 — 1是表示將實(shí)施方式1的彩濾光片基板制作成一般構(gòu)造時(shí)的 制造流程的示意圖，表示使用非感光性材料制作絕緣膜的情況。另外， (a) (f)是各制造階段的彩色濾光片基板的截面示意圖。圖5_2是表示將實(shí)施方式1的彩色濾光片基板制作成一般構(gòu)造時(shí) 的制造流程的示意圖，表示使用感光性材料制作絕緣膜的情況。另外， (a) (d)是各制造階段的彩色濾光片基板的截面示意圖。圖6是實(shí)施方式2的彩色濾光片基板的1個(gè)色層單位的截面示意圖。圖7 — 1是將實(shí)施方式2的彩色濾光片基板用作為COA構(gòu)造時(shí)的1 個(gè)像素單位的平面示意圖。圖7—2是將實(shí)施方式2的彩色濾光片基板用作為一般的彩色濾光片基板時(shí)的1個(gè)像素單位的平面示意圖。圖8—1表示將實(shí)施方式1的彩色濾光片基板制作成COA構(gòu)造時(shí)的制造流程的示意圖，(a)、 (b)是各制造階段的彩色濾光片基板的截 面示意圖。圖8—2是表示將實(shí)施方式1的彩色濾光片基板制作成一般構(gòu)造時(shí) 的制造流程的示意圖，(a)、 (b)是各制造階段的彩色濾光片基板的截 面示意圖。圖9一1是實(shí)施方式3的彩色濾光片基板的1個(gè)色層單位的截面示 意圖。圖9_2是表示實(shí)施方式3的彩色濾光片基板的另一個(gè)例子的1個(gè) 色層單位的截面示意圖。圖9一3是表示實(shí)施方式3的彩色濾光片基板的另一個(gè)例子的1個(gè) 色層單位的截面示意圖。圖10 — 1是表示將實(shí)施方式3的彩色濾光片基板制作成COA構(gòu)造 時(shí)的制造流程的示意圖，表示使用非感光性材料制作絕緣膜的情況。 另外，(a) (i)是各制造階段的彩色濾光片基板的截面示意圖。圖10—2是表示將實(shí)施方式3的彩色濾光片基板制作成COA構(gòu)造 時(shí)的制造流程的示意圖，表示使用感光性材料制作絕緣膜的情況。另 外，(a) (h)是各制造階段的彩色濾光片基板的截面示意圖。圖ll一l是表示將實(shí)施方式3的彩濾光片基板制作成一般構(gòu)造時(shí) 的制造流程的示意圖，表示使用非感光性材料制作絕緣膜的情況。另 外，(a) (f)是各制造階段的彩色濾光片基板的截面示意圖。圖11一2是表示將實(shí)施方式3的彩色濾光片基板制作成一般構(gòu)造 時(shí)的制造流程的示意圖，表示使用感光性材料制作絕緣膜的情況。另 外，(a) (e)是各制造階段的彩色濾光片基板的截面示意圖。圖12—1是實(shí)施方式4的彩色濾光片基板的1個(gè)色層單位的截面 示意圖。圖12—2是表示實(shí)施方式4的彩色濾光片基板的另一個(gè)例子的1 個(gè)色層單位的截面示意圖。圖12—3是表示實(shí)施方式4的彩色濾光片基板的另一個(gè)例子的1 個(gè)色層單位的截面示意圖。圖13是以往的彩色濾光片基板的1個(gè)色層單位的截面示意圖。符號說明1:基板2、 12、 22、 32、 42:色層3:堤岸4、 14、 24、 34、 44:基底絕緣膜5:源極總線6:柵極總線7:保持電容(Cs)線8:薄膜晶體管(TFT)9:接觸孔10:臺階11:抗蝕劑13、 23、 33、 43、 53:掩模13a、 23a、 33a、 43a、 53a:透光部13b、 23b、 33b、 43b、 53b:遮光部13c、 23c:半色調(diào)部15:紫外光(UV)20:像素電極24a、 34a:下層絕緣膜24b、 34b:上層絕緣膜30:色層膜厚變薄的區(qū)域
權(quán)利要求
1.一種彩色濾光片基板，其在基板上具備透明的絕緣膜，在該絕緣膜上具備堤岸和由該堤岸包圍的色層，其特征在于該絕緣膜的與色層中央部重疊的區(qū)域的膜厚比該絕緣膜的與色層端部重疊的區(qū)域的膜厚薄。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色濾光片基板，其特征在于 所述絕緣膜在表面設(shè)置有使該絕緣膜的與色層端部重疊的區(qū)域比該絕緣膜的與色層中央部重疊的區(qū)域高的臺階。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩色濾光片基板，其特征在于 所述絕緣膜由多層構(gòu)成，并且，該絕緣膜的與色層端部重疊的區(qū)域的層數(shù)比該絕緣膜的與色層中央部重疊的區(qū)域的層數(shù)多。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色濾光片基板，其特征在于 所述絕緣膜具有越接近色層中央部越凹陷的表面形狀。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色濾光片基板，其特征在于 所述彩色濾光片基板的色層由噴墨法形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色濾光片基板，其特征在于 所述彩色濾光片基板包括有源元件。
7. —種液晶顯示裝置，其特征在于 包括權(quán)利要求1所述的彩色濾光片基板。
全文摘要
本發(fā)明提供不在色層上設(shè)置平坦化層、在色層與堤岸的邊界附近能夠抑制在液晶層中產(chǎn)生反向傾斜疇的彩色濾光片基板和液晶顯示裝置。本發(fā)明的彩色濾光片基板在基板上具備透明的絕緣膜，在上述絕緣膜上具備堤岸和由上述堤岸包圍的多個(gè)色層，其中，上述絕緣膜的與色層中央部重疊的區(qū)域的膜厚比上述絕緣膜的與色層端部重疊的區(qū)域的膜厚薄。
文檔編號G02F1/1368GK101517439SQ200780034598
公開日2009年8月26日 申請日期2007年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月19日
發(fā)明者千葉大, 早野貴之, 片岡義晴 申請人:夏普株式會社