專利名稱：彩色濾光片基板的制造方法、液晶顯示裝置的制造方法、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的制造方法、液晶顯示裝置的制造方 法、彩色濾光片基板、和液晶顯示裝置。更詳細(xì)而言，涉及適于在 彩色濾光片基板上形成層疊間隔物的彩色濾光片基板及具備該彩色濾 光片基板的液晶顯示裝置的制造方法，以及利用該制造方法適當(dāng)?shù)刂?作的彩色濾光片基板及具備該彩色濾光片基板的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
彩色濾光片基板是具有紅色(R)、藍(lán)色(B)、綠色(G)等的著 色層，在液晶顯示裝置等顯示裝置中實(shí)現(xiàn)彩色顯示的部件。液晶顯示 裝置通過利用填充在液晶顯示面板內(nèi)的液晶層，控制來自光源的出射 光的光學(xué)特性而進(jìn)行顯示， 一般具有有源矩陣基板、彩色濾光片基板、 和被夾持在它們之間的液晶層，利用配置在基板間的間隔物保持液晶 層的厚度(單元間隙)。
作為間隔物，已知有由塑料或無機(jī)材料等構(gòu)成的球狀間隔物、由 樹脂材料等構(gòu)成的柱狀間隔物。其中，柱狀間隔物能夠利用感光性樹 脂通過光刻法在基板上直接形成，優(yōu)越之處在于能夠進(jìn)行高精度的配 置。另外，該柱狀間隔物也存在由黑矩陣層形成的情況(例如，參照 專利文獻(xiàn)l)。另外，作為柱狀間隔物，除了這種樹脂層外，還有以著 色層材料為構(gòu)成要素的所謂層疊間隔物的方式(例如，參照專利文獻(xiàn) 2)。
作為彩色濾光片基板的制造方法，已知一般為以下順序。首先， 在透明基板上，在之后形成著色層的區(qū)域間形成由黑矩陣形成的遮光 層。接著，將紅色(R)、藍(lán)色(B)、綠色(G)等的著色層依次形成 到規(guī)定的位置。然后，在整個面上形成用于向液晶層施加電壓的透明 電極(共用電極)。最后，部分地在共用電極上形成數(shù)根柱狀(層疊)間隔物。
但是，近年來液晶顯示裝置得到迅速發(fā)展，特別是對于層疊間隔 物的形成方法、具有層疊間隔物的彩色濾光片基板的制造方法需要進(jìn) 一步的改善。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-228085號公報 專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-23733號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)狀而完成的，目的在于提供能夠高效地制 造具有層疊間隔物的彩色濾光片基板的彩色濾光片基板的制造方法及 具備該彩色濾光片基板的液晶顯示裝置的制造方法，以及利用該制造 方法適當(dāng)?shù)刂圃斓牟噬珵V光片基板及具備該彩色濾光片基板的液晶顯 示裝置。
本發(fā)明者們，對提高彩色濾光片基板的制造效率的方法進(jìn)行了各 種各樣的研究后，著眼于彩色濾光片基板的制造工序的順序。發(fā)現(xiàn)在 使用同一材料同時形成著色層和構(gòu)成層疊間隔物的基底部分的層之 后，通過使用同一材料同時形成遮光層和構(gòu)成層疊間隔物的頂部的層， 能夠減少現(xiàn)有技術(shù)的制造工序，想到能夠完美地實(shí)現(xiàn)上述目的的方法， 至此實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
艮口，本發(fā)明提供一種彩色濾光片基板的制造方法，該彩色濾光片 基板在基板上設(shè)置有著色層、電極、遮光層和層疊間隔物，上述制造 方法進(jìn)行如下工序形成著色層和層疊間隔物的基底著色層的工序； 形成電極的工序；以及形成遮光層和層疊間隔物的頂部層的工序。
下面對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明的彩色濾光片基板的制造方法是在基板上設(shè)置有著色層、 電極、遮光層和層疊間隔物的彩色濾光片基板的制造方法。根據(jù)本發(fā) 明的制造方法，能夠使保持單元間隙的柱狀間隔物為疊層形成著色層 材料等的所謂的層疊間隔物的方式，因此，能夠在同一工序內(nèi)進(jìn)行彩 色顯示用的著色層的形成和層疊間隔物的基底著色層的形成，提高制 造工序的效率。另外，在本說明書中，"在同一工序內(nèi)進(jìn)行"包括同時 進(jìn)行各個處理的情況、在一個工序中連續(xù)進(jìn)行各個處理的情況。作為一個工序中連續(xù)進(jìn)行各個處理的例子，例如能夠列舉在形成用于彩色 顯示的著色層的處理中包括形成層疊間隔物的基底著色層的處理的方 式。更具體而言，能夠列舉以下方式按順序制作用于彩色顯示的著 色層的綠色和層疊間隔物的基底著色層的綠色，接著，按順序制作用 于彩色顯示的著色層的藍(lán)色和層疊間隔物的基底著色層的藍(lán)色。這樣， 通過在同一工序內(nèi)進(jìn)行各個處理，例如能夠使用同一裝置形成用于彩 色顯示的著色層和層疊間隔物的基底著色層，提高制造工序的效率。
本發(fā)明的彩色濾光片基板的制造方法，進(jìn)行.，形成著色層和層疊 間隔物的基底著色層的工序、形成電極的工序、以及形成遮光層和層 疊間隔物的頂部層的工序。
根據(jù)本發(fā)明的制造方法，能夠在同一工序內(nèi)進(jìn)行著色層的形成和 層疊間隔物的基底著色層的形成。利用本發(fā)明的制造方法形成的層疊 間隔物，具有在基底著色層上形成有頂部層的構(gòu)造，但并不限于這些 構(gòu)成要素，例如在基底著色層與頂部層之間也可以具有電極等。另外， 基底著色層不限定為單層，可以為多個層，這些層的顏色也可以不同。
根據(jù)本發(fā)明的制造方法，能夠在同一工序中進(jìn)行遮光層的形成與 層疊間隔物的頂部層的形成。因?yàn)閷盈B間隔物的頂部層能夠由感光性 樹脂等形成，所以，例如通過使構(gòu)成遮光層的感光性樹脂和構(gòu)成層疊 間隔物的頂部層的感光性樹脂為同一材料，能夠在同一工序內(nèi)形成遮 光層和層疊間隔物的頂部層。即，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，能夠用構(gòu) 成遮光層的材料形成頂部層。
根據(jù)本發(fā)明的制造方法，因?yàn)榘凑枕樞蛞来芜M(jìn)行形成著色層和層 疊間隔物的基底著色層的工序、形成電極的工序、以及形成遮光層和 層疊間隔物的頂部層的工序，所以，制造的彩色濾光片基板與現(xiàn)有的 不同，在電極上形成有頂部層(遮光層)。另外，本發(fā)明的制造方法不 可缺少地包括這些工序，也可以有或沒有其它工序。
通過利用本發(fā)明的制造方法形成彩色濾光片基板的各個構(gòu)成部 件，能夠以比現(xiàn)有技術(shù)少的制造工序形成彩色濾光片基板和液晶顯示
裝置，由此，能夠減少制造所需的時間(交付周期leadtime)，減少 使用的光掩模，提高成品率，降低制造成本。
本發(fā)明也提供一種液晶顯示裝置的制造方法，其在按照上述制造方法制造的彩色濾光片基板與有源矩陣基板之間設(shè)置液晶層。本發(fā)明 的液晶顯示裝置的制造方法因?yàn)榘ㄉ鲜霾噬珵V光片基板的制造方 法，所以具有優(yōu)良的制造效率。作為將液晶層設(shè)置在彩色濾光片基板 與有源矩陣基板之間的方法，能夠列舉在向一個基板滴下液晶層材 料后貼上另一個基板的方法，將一對基板貼合后向這些基板間注入液 晶層材料的方法等。
本發(fā)明提供一種彩色濾光片基板，其在基板上設(shè)置有著色層、電 極、遮光層和層疊間隔物，其中，上述層疊間隔物具有在基底著色層 上形成有頂部層的結(jié)構(gòu)，上述頂部層由構(gòu)成遮光層的材料構(gòu)成。本發(fā) 明的彩色濾光片基板因?yàn)楦鶕?jù)上述制造方法適當(dāng)?shù)刂圃欤跃哂袃?yōu) 良的生產(chǎn)能力。本發(fā)明的彩色濾光片基板所具有的層疊間隔物具有在 基底著色層上形成有頂部層的結(jié)構(gòu)，但并不限定于這些構(gòu)成要素，例 如，在基底著色層與頂部層之間也可以具有電極等。另外，基底著色 層并不限定為單層，也可以是多個層，這些層的顏色也可以不同。
本發(fā)明還提供一種液晶顯示裝置，其包括上述彩色濾光片基板、 有源矩陣基板、以及設(shè)置在它們之間的液晶層。本發(fā)明的液晶顯示裝 置包括上述本發(fā)明的彩色濾光片基板，利用上述制造方法適當(dāng)?shù)刂圃?液晶顯示裝置，因此具有優(yōu)良的生產(chǎn)能力。
下面對本發(fā)明的優(yōu)選方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法中，優(yōu)選上述層疊間隔物以 與有源矩陣基板的薄膜晶體管重疊的方式被形成。而且，在本發(fā)明的 液晶顯示裝置中，優(yōu)選上述層疊間隔物與有源矩陣基板的薄膜晶體管
重疊。作為配置層疊間隔物的區(qū)域，優(yōu)選與薄膜晶體管(TFT: Thin Film Transistor)重疊的區(qū)域。TFT是作為有源矩陣基板的開關(guān)元件被使用 的半導(dǎo)體元件。在有源矩陣型的液晶顯示裝置中，為了防止外部光照 射到TFT的半導(dǎo)體部，因光激勵而引起TFT的劣化，優(yōu)選在彩色濾光 片基板中的與TFT重疊的區(qū)域設(shè)置寬度為TFT的寬度以上的遮光層 使得整個該TFT被遮光。這里，在本發(fā)明中，因?yàn)閷盈B間隔物的頂部 層具有遮光性，所以通過以準(zhǔn)確地覆蓋TFT的半導(dǎo)體部的方式配置該 頂部層，即使減少遮光層的面積，也能夠充分地抑制由光激勵引起的 TFT的劣化。而且，通過將本發(fā)明的層疊間隔物配置在與TFT重疊的區(qū)域，能夠?qū)崿F(xiàn)幵口率的提高。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法中，優(yōu)選上述層疊間隔物以 與有源矩陣基板的遮光部重疊的方式被形成。此外，在本發(fā)明的液晶 顯示裝置中，優(yōu)選上述層疊間隔物與有源矩陣基板的遮光部重疊。根 據(jù)本發(fā)明的制造方法制造的液晶顯示裝置和在本發(fā)明的液晶顯示裝置 中形成的層疊間隔物包含具有遮光性的材料。因此，為了使像素的開 口率不降低，優(yōu)選在形成有源矩陣基板的遮光部的區(qū)域形成層疊間隔 物。另外，因?yàn)楸景l(fā)明的一個特征在于，在同一工序內(nèi)形成彩色濾光 片基板所具有的遮光層和層疊間隔物的頂部層，所以優(yōu)選與有源矩陣 基板的遮光部重疊而不是與重疊于彩色濾光片基板的遮光層的區(qū)域重 疊。
上述遮光部優(yōu)選為保持電容配線。遮光部中作為與層疊間隔物重
疊的區(qū)域合適的是保持電容(Cs)配線上。Cs配線配置在有源矩陣基 板側(cè)，與隔著絕緣膜設(shè)置在與Cs配線相對的一側(cè)的電極或配線之間形 成保持電容，即使顯示區(qū)域內(nèi)的電位變化也能夠輔助地保持電位，一 般由具有遮光性的材料構(gòu)成。因此，通過使層疊間隔物與Cs配線重疊， 能夠避免開口率降低。另外，形成Cs配線的區(qū)域一般不是與彩色濾光 片基板的遮光層重疊的區(qū)域，就這點(diǎn)而言，也適合于本發(fā)明。
上述遮光部優(yōu)選為柵極配線。遮光部中作為與層疊間隔物重疊的 區(qū)域合適的是柵極配線上。柵極配線配置在有源矩陣基板上，用于對 半導(dǎo)體元件施加?xùn)艠O電壓， 一般由具有遮光性的材料構(gòu)成。因此，通 過使層疊間隔物與柵極配線重疊，能夠避免開口率的降低。另外，形 成柵極配線的區(qū)域，例如在相鄰的著色層為相同顏色的情況下被圖像 形成(patterning)為條結(jié)構(gòu)時，不是與彩色濾光片基板的遮光層重疊 的區(qū)域，就這點(diǎn)而言，也適合于本發(fā)明。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的彩色濾光片基板的制造方法，因?yàn)槟軌蛟谕还ば?中形成著色層和構(gòu)成層疊間隔物的基底部分的層，并且能夠在同一工 序中形成遮光層和構(gòu)成層疊間隔物的頂部的部分的層，所以，與現(xiàn)有 技術(shù)相比，能夠減少制造工序地制造彩色濾光片基板，由此，能夠減 少制造所需的時間(交付周期leadtime)，減少使用的光掩模，提高成品率，降低制造成本。


圖1是在實(shí)施例1中制作的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基 板的截面示意圖。
圖2是在實(shí)施例1中制作的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基 板的平面示意圖。
圖3是更詳細(xì)地表示實(shí)施例1的彩色濾光片基板的頂部層與有源 矩陣基板的TFT被重疊配置的方式的截面示意圖。(a)表示現(xiàn)有技術(shù) 的方式，(b)表示實(shí)施例1的方式。
圖4-1是表示實(shí)施例1的彩色濾光片基板的制造流程的示意圖，表 示形成至著色層和基底著色層的階段。
圖4-2是表示實(shí)施例1的彩色濾光片基板的制造流程的示意圖，表 示形成至共用電極的階段。
圖4-3是表示實(shí)施例1的彩色濾光片基板的制造流程的示意圖，表 示形成至遮光層和頂部層的階段。
圖5是在實(shí)施例2中制作的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基 板的截面示意圖。
圖6是在實(shí)施例3中制作的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基 板的平面示意圖。
圖7是在實(shí)施例4中制作的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基 板的平面示意圖。(a)表示在與TFT重疊的區(qū)域配置有層疊間隔物的 方式。(b)表示在與Cs配線重疊的區(qū)域配置有層疊間隔物的方式。(c) 表示在與柵極配線重疊的區(qū)域配置有層疊間隔物的方式。
圖8是在實(shí)施例5中制作的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基 板的平面示意圖。
圖9是在比較例1中制作的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基 板的截面示意圖。
圖10-1是表示比較例1的彩色濾光片基板的制造流程的示意圖， 表示制造至遮光層的階段。
圖10-2是表示比較例1的彩色濾光片基板的制造流程的示意圖，表示形成至著色層和基底著色層的階段。
圖10-3是表示比較例1的彩色濾光片基板的制造流程的示意圖，表示形成至共用電極的階段。
圖10-4是表示比較例1的彩色濾光片基板的制造流程的示意圖，表示形成至頂部層的階段。
符號說明
1、 11、 21、 101、 111、 121:基板
2、 12、 102:共用電極
3、 13、 23、 33、 43、 103、 113:遮光層(BM)
4、 14、 24、 34、 44、 104:紅色著色層
5、 15、 25、 35、 45、 105:綠色著色層
6、 16、 26、 36、 46、 106:藍(lán)色著色層14a:紅色著色層(層疊間隔物)
5a、 15a、 105a:綠色著色層(層疊間隔物)6a、 16a、 106a:藍(lán)色著色層(層疊間隔物)
7、 17、 27、 37、 47:頂部層(BM)107:頂部層(透明樹脂)
8、 18、 108:有源矩陣基板
9、 19、 29、 39、 49、 109:層疊間隔物
10、 20、 110:液晶層50、 150、 250: TFT50a:溝道部
60、 160:保持電容(Cs)配線(遮光部)170:柵極配線(遮光部)80、 180:外部光
具體實(shí)施例方式
參照附圖，舉以下實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不只限定于這些實(shí)施例。(實(shí)施例1)
圖1是在實(shí)施例1中制作的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基板的截面示意圖，也是圖2所示的A—B線的截面示意圖。如圖1所 示，實(shí)施例1中制作的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基板在透明 基板1上配置有紅色(R)、藍(lán)色(B)和綠色(G) 3種顏色的著色層 4、 5、 6。另外，在透明基板l上，在著色層4、 5、 6之間以及著色層 4、 5、 6上分別配置有共用電極2。在設(shè)置在該著色層4、 5、 6之間的 共用電極2上配置有防止著色層4、 5、 6間的漏光的遮光層(黑矩陣 BM) 3，紅色(R)、藍(lán)色(B)和綠色(G)這3種顏色的著色層4、 5、 6通過遮光層(BM) 3分別被隔離。另外，在本實(shí)施例中，著色層也 可以使用紅色(R)、藍(lán)色(B)和綠色(G)以外的具有黃色、白色、 青綠色(cyan)、品紅色等顏色的著色層，著色層的顏色數(shù)目也并不限 定為3種。
在本實(shí)施例中，使用層疊間隔物9作為保持單元間隙的機(jī)構(gòu)。如 圖l所示，本實(shí)施例中制作的彩色濾光片基板在與藍(lán)色(B)著色層6 鄰接的區(qū)域具有按照順序?qū)盈B成為基底著色層的綠色(G)著色層5a 和藍(lán)色(B)著色層6a、共用電極2以及頂部層7而成的結(jié)構(gòu)。頂部層 7由構(gòu)成遮光層3的材料BM構(gòu)成。另外，構(gòu)成層疊間隔物9的著色層 不限于綠色(G)和藍(lán)色(B)，也可采用紅色(R)和藍(lán)色(B)，或紅 色(R)和綠色(G)。
在本實(shí)施例中，有源矩陣基板8與彩色濾光片基板相對設(shè)置，并 且在彩色濾光片基板與有源矩陣基板8之間設(shè)有液晶層10。在有源矩 陣基板8上配置有用于進(jìn)行液晶層10的驅(qū)動控制等的柵極配線、數(shù)據(jù) 配線、Cs配線、作為開關(guān)元件的TFT、像素電極等。柵極配線和數(shù)據(jù) 配線分別設(shè)有多根，且各自互相交差形成矩陣結(jié)構(gòu)。另外，CS配線在 各柵極配線間沿與柵極配線的延伸方向相同的方向延伸地配置。在由 柵極配線和數(shù)據(jù)配線包圍的區(qū)域，隔著層間絕緣膜配置有像素電極。 在柵極配線與數(shù)據(jù)配線的交差點(diǎn)設(shè)置有TFT，利用從柵極配線傳送來 的信號控制從數(shù)據(jù)配線傳送來的信號。TFT與像素電極通過設(shè)置在層 間絕緣膜中的接觸孔電連接。通過向有源矩陣基板8的像素電極和彩 色濾光片基板的共用電極2這兩電極間施加電壓，液晶層IO中產(chǎn)生電 場，液晶分子發(fā)生取向，透過液晶層10的光的折射率發(fā)生變化。在彩 色濾光片基板和有源矩陣基板8的與液晶層相反的一側(cè)的面上分別設(shè)有偏光板，利用偏光板的功能和上述的光的折射率的變化，控制液晶
顯示裝置的開(on)與關(guān)(off)。
圖2是在實(shí)施例1中制作的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基板的平面示意圖。如圖2所示，在彩色濾光片基板的表面配置有紅色(R)、藍(lán)色(B)、綠色(G) 3種顏色的著色層4、 5、 6以及包圍這些著色層4、 5、 6的周圍的遮光層(BM) 3。這些著色層4、 5、 6以與相對的有源矩陣基板8的各個像素電極一致的方式配置。在形成TFT50的區(qū)域中，伸出形成有用于防止TFT50劣化的遮光層3。
在本實(shí)施例中，在與TFT50重疊的區(qū)域配置有層疊間隔物9。因?yàn)樵诒緦?shí)施例中層疊間隔物9的頂部層7由BM形成，所以能夠以較少的面積充分地對TFT50的溝道部進(jìn)行遮光，由此能夠?qū)崿F(xiàn)開口率的提高。具體而言，如以下的圖3 (a)及(b)所示。圖3是詳細(xì)表示本實(shí)施例的彩色濾光片基板的頂部層與有源矩陣基板的TFT重疊配置的方式的截面示意圖。(a)表示現(xiàn)有技術(shù)的方式，(b)表示實(shí)施例1的方式。如圖3 (a)所示，在彩色濾光片基板的透明基板111上形成有遮光層113，有源矩陣基板的透明基板121上形成有TFT250的情況下，為了防止外部光180照射到TFT250的半導(dǎo)體部，因光激勵而引起TFT250的劣化，現(xiàn)有技術(shù)是在與TFT250重疊的整個區(qū)域設(shè)置寬度Tl的遮光層113 (BM)。另一方面，如本實(shí)施例所示，在有源矩陣基板的透明基板21上形成有TFT50，形成在著色層5a、6a上的頂部層7(BM)具有遮光性的情況下，如圖3 (b)所示，能夠以覆蓋TFT的溝道區(qū)域50a的方式配置該頂部層7，因此，即使不令遮光層(頂部層)的寬度(面積)在TFT的寬度以上，也能夠充分地抑制由外部光80的光激勵引起的TFT50的劣化。因此，根據(jù)本實(shí)施例，能夠?qū)⒄诠鈱拥膶挾葟腡l縮小到T2，得到與現(xiàn)有技術(shù)相比提高開口率的方式。
在本實(shí)施例中，層疊間隔物9與藍(lán)色(B)著色層6鄰接而形成，但也可以在形成在與紅色(R)著色層4鄰接的區(qū)域或與綠色(G)著色層5鄰接的區(qū)域，只要能夠保持彩色濾光片基板整體的單元間隙，也可以不必一定在成為一組的3種顏色中的任一個上形成。
下面對實(shí)施例1的彩色濾光片基板和液晶顯示裝置的制造方法進(jìn)行詳細(xì)說明。圖4-l 圖4-3是表示本實(shí)施例的彩色濾光片基板的制造流程的示意圖，各圖是彩色濾光片基板的各制造階段的截面示意圖。
首先，如圖4-1所示，在透明基板1上的規(guī)定位置按順序形成有紅 色(R)著色層4、綠色(G)著色層5、和藍(lán)色(B)著色層6。這時， 在之后成為層疊間隔物9的與藍(lán)色(B)著色層6鄰接的區(qū)域，層疊形 成作為基底著色層的綠色(G)著色層5a和藍(lán)色(B)著色層6a這兩 層。層疊間隔物9配置在與有源矩陣基板8的TFT50重疊的區(qū)域。作 為透明基板l，能夠使用例如由玻璃、塑料等形成的基板。著色層4、 5、 6、 5a、 6a能夠使用含有各顏色的顏料的感光性樹脂(彩色抗蝕劑 (colorresist))等。作為著色層4、 5、 6、 5a、 6a的形成方法，優(yōu)選使 用彩色抗蝕劑的光刻法。
接著，如圖4-2所示，在整個面形成共用電極2。作為共用電極2， 例如能夠使用ITO (銦錫氧化物)、IZO (銦鋅氧化物)等具有透明性 的金屬氧化物。共用電極2能夠使用濺射法等形成。
接著，如圖4-3所示，形成遮光層3和頂部層7。作為它們的材料， 能夠使用包含黑色顏料的感光性樹脂(BM)。遮光層3和頂部層7優(yōu) 選使用能夠配置在準(zhǔn)確的位置的光刻法形成。此外，由此，遮光層3 和頂部層7能夠在一個工序中形成。在本實(shí)施例中，遮光層3設(shè)置在 各著色層4、 5、 6之間。另外，頂部層7設(shè)置在綠色(B)色著色層5、 藍(lán)色(B)著色層6和共用電極2重疊的區(qū)域上。
根據(jù)本實(shí)施例，因?yàn)槟軌蛟谝粋€工序中形成遮光層3和頂部層7， 所以與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠減少制造工序，由此能夠減少制造所需的 時間(交付周期lead time),減少使用的光掩模，提高成品率，降低 制造成本等。
接著，制造有源矩陣基板8。作為有源矩陣基板8的制造方法，能 夠列舉如下方法:對柵極配線、數(shù)據(jù)配線、Cs配線、作為開關(guān)單元的 TFT分別使用光刻法等進(jìn)行圖像形成(patterning),在以層間絕緣膜覆 蓋這些配線等之后，在層間絕緣膜設(shè)置一部分接觸孔，進(jìn)一步在其上 設(shè)置像素電極，使TFT與像素電極連接。柵極配線、數(shù)據(jù)配線和Cs 配線例如能夠使用鋁(Al)、銀(Ag)、氮化鉭(TaN)、氮化鈦(TiN)、 氮化鉬(MoN)等具有遮光性的材料容易地制造。
另外，從液晶分子的取向控制這點(diǎn)而言，優(yōu)選這些彩色濾光片基板和有源矩陣基板8各自在與液晶層IO相接的一側(cè)的表面設(shè)置由使液 晶分子取向的聚酰亞胺構(gòu)成的取向膜。
接著，在彩色濾光片基板與有源矩陣基板8之間注入液晶材料， 將其密封而形成液晶層，進(jìn)一步在彩色濾光片基板和有源矩陣基板8 各自的與液晶層10相反一側(cè)的面上設(shè)置偏光板。然后，設(shè)置驅(qū)動用集 成電路(驅(qū)動器)，另外如果是透過型或反射透過兩用型則進(jìn)一步設(shè)置 背光源，完成液晶顯示裝置。 (實(shí)施例2)
圖5是在實(shí)施例2中制作的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基 板的截面示意圖。如圖5所示，在實(shí)施例2中制作的液晶顯示裝置所 具有的彩色濾光片基板在透明基板11上配置有紅色(R)、藍(lán)色(B) 和綠色(G) 3種顏色的著色層14、 15、 16。另外，在透明基板ll上， 在著色層14、 15、 16之間以及著色層14、 15、 16上分別配置有共用 電極12。在設(shè)置在該著色層14、 15、 16之間的共用電極12上配置有 防止著色層14、 15、 16間的漏光的遮光層(BM) 13。
但是，在實(shí)施例2中，與實(shí)施例1的不同之處在于，作為構(gòu)成用 作保持單元間隙的機(jī)構(gòu)的層疊間隔物19的部件，不僅包括綠色(G) 著色層15a和藍(lán)色(B)著色層16a，還包括紅色(G)著色層14a，層 疊間隔物19成為按照以下順序?qū)盈B有紅色(G)著色層14a、綠色(G) 著色層15a、藍(lán)色(B)著色層16a、共用電極12和頂部層(BM) 17 的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例是適用于如下情況的優(yōu)選的方法，即，考慮到頂部 層17的厚度和液晶層20的厚度，在實(shí)施例1的層疊間隔物的方式下， 因透過的光的相位差等關(guān)系而使得單元間隙不成為最優(yōu)的條件的情 況。另外，也能夠通過改變電極的形成、構(gòu)成層疊間隔物的各部件的 厚度等其他方法來進(jìn)行單元間隙的優(yōu)化。
實(shí)施例2中制作的彩色濾光片基板和液晶顯示裝置除在上述層疊 間隔物19中包括紅色(G)著色層14a之外，與實(shí)施例1相同。 (實(shí)施例3)
圖6是在實(shí)施例3中制作的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基 板的平面示意圖。如圖6所示，在彩色濾光片基板的表面配置有紅色 (R)、藍(lán)色(B)和綠色(G) 3種顏色的著色層24、 25、 26和包圍這些著色層24、 25、 26的周圍的遮光層(BM) 23。這些著色層24、 25、 26與相對的有源矩陣基板的各像素電極一致地配置。
其中，在實(shí)施例3中，與實(shí)施例1的不同之處在于，包括頂部層 27的層疊間隔物29未設(shè)置在形成TFT的區(qū)域，而設(shè)置在由圖6的虛 線表示的與有源矩陣基板的保持電容(Cs)配線60重疊的區(qū)域。
另外，實(shí)施例3中制作的彩色濾光片基板和液晶顯示裝置除層疊 間隔物29設(shè)置在與Cs配線60重疊而不是與TFT重疊的區(qū)域之外，與 實(shí)施例l相同。 (實(shí)施例4)
圖7是在實(shí)施例4中制作的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基 板的平面示意圖。如圖7所示，遮光層(BM)33的圖案不是實(shí)施例l 3那樣的所謂的矩陣圖案，而成為條(stripe)圖案。g卩，在夾著柵極 配線相鄰的像素中配置相同顏色的著色層(紅色著色層34、綠色著色 層35或藍(lán)色著色層36)的情況下，在該柵極配線上不形成遮光層(BM) 33，在相鄰的像素上無界限地成為一列。通過采用這種方式，能夠提 高開口率。
這樣，在遮光層(BM) 33成為條圖案的情況下，作為層疊間隔物 的配置位置，能夠列舉以下三種方式。圖7 (a) (c)是表示令遮光 層(BM)為條圖案時的層疊間隔物的配置位置的彩色濾光片基板的平 面示意圖。圖7 (a)表示在與TFT150重疊的區(qū)域配置有包括頂部層 37的層疊間隔物39的方式。圖7 (b)表示在與Cs配線160重疊的區(qū) 域配置有包括頂部層37的層疊間隔物39的方式。圖7 (c)表示在與 柵極配線170重疊的區(qū)域配置有包括頂部層37的層疊間隔物39的方 式。
這些任一個方式均在有源矩陣基板上在使用了具有遮光性的材料 的區(qū)域配置有包括頂部層37的層疊間隔物39，因此能夠不降低開口率 地制作彩色濾光片基板。 (實(shí)施例5)
圖8是在實(shí)施例5中制作的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基 板的平面示意圖。如圖8所示，本實(shí)施例的彩色濾光片基板具有被遮 光層43隔開的紅色著色層44、綠色著色層45和藍(lán)色著色層46，并且在與TFT重疊的任何區(qū)域均形成有包括頂部層47的層疊間隔物49。 本實(shí)施例的層疊間隔物49通過與TFT重疊而能夠?qū)崿F(xiàn)開口率的提高， 因此通過像這樣增加與TFT重疊的個數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的開口率。另 外，雖然在圖8中遮光層(BM) 43的圖案表示為條圖案的方式，但并 不特別限定，也可以是實(shí)施例1 3所示的矩陣圖案。
以上對實(shí)施例1 5進(jìn)行了說明，這些實(shí)施例能夠適當(dāng)?shù)亟M合，通 過按照需要將它們組合，能夠得到最優(yōu)的效果。 (比較例1)
圖9是在比較例1中制作的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基 板的截面示意圖，是現(xiàn)有的液晶顯示裝置所具有的彩色濾光片基板的 截面示意圖。如圖9所示，比較例1制作的液晶顯示裝置所具有的彩 色濾光片基板在透明基板101上配置有防止著色層104、 105、 106間 的漏光的遮光層103，在被遮光層103包圍的區(qū)域配置有紅色(R)、 藍(lán)色(B)、綠色(G) 3種顏色的著色層104、 105、 106。另外，在遮 光層103上和著色層104、 105、 106上分別配置有共用電極102。
在本比較例中，作為保持單元間隙的機(jī)構(gòu)使用層疊間隔物109。如 圖9所示，本比較例中制作的彩色濾光片基板在與藍(lán)色(B)著色層 106鄰接的區(qū)域設(shè)置有層疊間隔物109。層疊間隔物109具有按照以下 順序?qū)盈B有遮光層103、綠色(G)著色層105a、藍(lán)色(B)著色層106a、 共用電極102和頂部層107的結(jié)構(gòu)。共用電極102由ITO構(gòu)成，頂部 層107由透明的感光性樹脂構(gòu)成。另外，與彩色濾光片基板相對地設(shè) 置有有源矩陣基板108，并且在彩色濾光片基板與有源矩陣基板108 之間設(shè)有液晶層110。
以下，對比較例1的彩色濾光片基板和液晶顯示裝置的制造方法 進(jìn)行詳細(xì)說明。圖10-1 10-4是表示本比較例的彩色濾光片基板的制 造流程的示意圖，各圖是彩色濾光片基板的各制造階段的截面示意圖。
首先，如圖10-1所示，在透明基板101上使用干膜法形成防止著 色層104、 105、 106間的漏光的遮光層(BM) 103。接著，如圖10-2 所示，在BM103間按順序形成紅色(R)著色層104、綠色(G)著色 層105、和藍(lán)色(B)著色層106。這時，在之后成為層疊間隔物109 的與藍(lán)色(B)著色層106鄰接的區(qū)域，層疊形成綠色(G)著色層105a和藍(lán)色(B)著色層106a。接著，如圖10-3所示，使用濺射法在整個 面上形成共用電極102。接著，如圖10-4所示，使用干膜法在構(gòu)成層 疊間隔物109的藍(lán)色(B)著色層106a上形成頂部層107。
將實(shí)施例1所示的制造方法與比較例1所示的制造方法進(jìn)行比較 可知，比較例1的制造方法比實(shí)施例1的制造方法的制造工序多。因 此，根據(jù)實(shí)施例1 5,與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠減少制造所需的時間(交 付周期lead time),減少使用的光掩模，提高成品率，降低制造成本， 進(jìn)一步，能夠?qū)崿F(xiàn)開口率的提高，得到亮度更高的液晶顯示裝置。
另外，本申請以2007年6月11日提出的日本國專利申請 2007-154125號為基礎(chǔ)，根據(jù)巴黎條約或進(jìn)入國家階段的該國的法規(guī)主 張優(yōu)先權(quán)。作為參照，引入該申請的全部內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種彩色濾光片基板的制造方法，該彩色濾光片基板在基板上設(shè)置有著色層、電極、遮光層和層疊間隔物，該彩色濾光片基板的制造方法的特征在于該制造方法進(jìn)行如下工序形成著色層和層疊間隔物的基底著色層的工序；形成電極的工序；以及形成遮光層和層疊間隔物的頂部層的工序。
2. —種液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于在利用權(quán)利要求1所述的制造方法制造的彩色濾光片基板與有源矩陣基板間設(shè)置液晶層。
3. 如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于所述層疊間隔物以與有源矩陣基板的薄膜晶體管重疊的方式形成。
4. 如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于所述層疊間隔物以與有源矩陣基板的遮光部重疊的方式形成。
5. 如權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于-所述遮光部為保持電容配線。
6. 如權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于所述遮光部為柵極配線。
7. —種彩色濾光片基板，其在基板上設(shè)置有著色層、電極、遮光層和層疊間隔物，該彩色濾光片基板的特征在于該層疊間隔物具有在基底著色層上形成有頂部層的結(jié)構(gòu)，該頂部層由構(gòu)成遮光層的材料構(gòu)成。
8. —種液晶顯示裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求7所述的彩色濾光片基板；有源矩陣基板；和設(shè)置在它們之間的液晶層。
9. 如權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述層疊間隔物與有源矩陣基板的薄膜晶體管重疊。
10. 如權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述層疊間隔物與有源矩陣基板的遮光部重疊。
11. 如權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于:所述遮光部為保持電容配線。
12. 如權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于:所述遮光部為柵極配線。
全文摘要
本發(fā)明提供彩色濾光片基板的制造方法、液晶顯示裝置的制造方法、彩色濾光片基板、和液晶顯示裝置。該彩色濾光片基板制造方法能夠高效地制造具有層疊間隔物的彩色濾光片基板。本發(fā)明的彩色濾光片基板的制造方法是在基板上設(shè)置有著色層、電極、遮光層和層疊間隔物的彩色濾光片基板的制造方法，上述制造方法進(jìn)行如下工序形成著色層和層疊間隔物的基底著色層的工序；形成電極的工序；以及形成遮光層和層疊間隔物的頂部層的工序。
文檔編號G02F1/1335GK101675377SQ20088001456
公開日2010年3月17日 申請日期2008年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日
發(fā)明者坂田徹, 小原安弘, 秋友雅溫 申請人:夏普株式會社