彩色滤光片及彩色滤光片的制造方法技术

本发明专利技术是彩色滤光片及彩色滤光片的制造方法，通过使用了小型光掩膜的连续曝光方式提供一种显示质量良好的彩色滤光片。彩色滤光片具备：基板、黑色矩阵、条纹图案、配置在显示区域内的多个柱状间隔物、以及多个伪柱状间隔物。黑色矩阵形成于基板上并划分排列有多个像素的矩形的显示区域和包围该显示区域的非显示区域。条纹图案由在一方向上延伸的多个着色层构成。着色层分别与显示区域的一对边交叉，该一对边的方向与着色层延伸的方向正交。配置在非显示区域上的着色层的两端部分的厚度不一定。此外，多个伪柱状间隔物配置在非显示区域中、未形成着色层的部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于液晶显示装置、有机EL显示器的彩色滤光片以及彩色滤光片的制造方法。
技术介绍
液晶显示装置等的显示装置中广泛地使用彩色滤光片来实现彩色图像的显示、反射率的降低、对比度的调整、光谱特征(Spectral characteristics)的控制等目的。彩色滤光片是通过在基板上将着色像素排列成行列状而形成的。例如，作为将这些着色像素形成在基板上的方法，已知有印刷法或光刻法。图6为表示彩色滤光片的像素的放大图，图7为图6所示的彩色滤光片像素的沿 X-X线的剖面图。图6及图7所示的彩色滤光片具备基板50、形成在基板50上的格子状黑色矩阵 21、着色像素22及透明导电膜23。黑色矩阵21具有遮光性，并规定着色像素22在基板50 上的位置，并且使着色像素22的尺寸均勻一致。此外，黑色矩阵21具有如此功能当将彩色滤光片使用于显示装置时，将不需要的光遮蔽，并实现高对比且没有不均现象的均勻画质。着色像素22发挥再现各颜色的滤光片(filter)的作用。要形成彩色滤光片，首先，将黑色光阻剂涂布在基板50上，通过光掩膜曝光后进行显影，形成黑色矩阵21。接着，将彩色光阻剂涂布在基板50上，通过光掩膜曝光后进行显影，形成着色像素22。重复进行该着色像素22的形成处理直到在基板上形成所有颜色的着色像素 22 为止。进一步地，利用溅镀法(Sputtering Method) ^ ITO(Indium Tin Oxide 氧化铟锡)在基板50整面形成膜以覆盖黑色矩阵21及着色像素22，从而形成透明导电膜 23。在大量生产上述彩色滤光片的情况下，一般是在1片大的基板上排列形成多片彩色滤光片。例如，在尺寸为650mmX850mm左右的玻璃基板上能够形成4片对角为17英寸的彩色滤光片。为了如上所述在1片基板上形成多片彩色滤光片，广泛使用光掩膜来进行曝光， 该光掩膜的尺寸与基板尺寸大致相同，并形成有与所有彩色滤光片相对应的多个掩膜图案 (例如在上述例子中是形成有与对角为17英寸的彩色滤光片相对应的4面掩膜图案的光掩膜)。根据该方法，通过一次曝光就能够在基板上同时形成与光掩膜上的所有掩膜图案对应的图案(即，所谓的一次曝光法)。但是，随着彩色滤光片尺寸变大，光掩膜尺寸也大型化。因此，光掩膜的制造成本变高，并且，会发生曝光时光掩膜因本身重量而造成挠曲的问题。因此，为了解决因光掩膜大型化所产生的高成本及挠曲的问题，采用的方法是，使用能将几个彩色滤光片同时曝光的1个光掩膜，一边改变光掩膜相对于基板的对向位置， 一边进行多次曝光。例如，当基板尺寸为730mmX 920mm左右(第4代)时，采用的是一边使基板相对于光掩膜在一个方向上阶段性移动，一边重复进行曝光的1轴分步(one-axisstep)曝光方式。此外，当玻璃基板尺寸为IOOOmmX 1200mm左右(第5代)时，采用的是一边使基板相对于光掩膜在两个方向上阶段性移动，一边重复进行曝光的XY(两轴)分步曝 ^tTj (step_and_repeat 力$，) ο图8是说明利用XY分步曝光方式来制造彩色滤光片的一例的平面图。在基板50上设有2行X 3排的合计6片彩色滤光片被曝光的第一 第六曝光区域IEx 6Εχ。基板50被放置在曝光座60上，并能在XY方向上自由地移动。首先，在使光掩膜PM与第一曝光区域IEx重合的状态下进行曝光，在第一曝光区域IEx形成光掩膜PM的掩膜图案。之后，使基板50在图的Y轴正方向上移动距离Py，使光掩膜PM与第二曝光区域2Εχ重合，在第二曝光区域2Εχ形成光掩膜PM的图案。接着，使基板50在X轴正方向上移动距离Ρχ，使光掩膜PM与第三曝光区域3Εχ重合，在第三曝光区域3Εχ形成光掩膜PM的图案。以后同样地，一边使基板50在X方向或Y方向上移动一边重复进行曝光，从而在第四曝光区域4Εχ 第六曝光区域6Εχ形成图案。通过使用这种XY两轴分步曝光方式，能解决光掩膜尺寸大型化所造成的制造成本的提高、及光掩膜的本身重量所造成的挠曲问题。然而，当基板尺寸进一步增大(例如， 1500mm X 1800mm左右(第6代)或2100mm X MOOmm左右(第8代))，则形成在基板上的彩色滤光片本身也会大型化，必然使得光掩膜尺寸变大。其结果，再次产生光掩膜的成本提高及挠曲问题。因此，正在尝试使用比1片彩色滤光片小的光掩膜、一边搬运基板一边连续地进行曝光的方式。图9为说明狭缝曝光方式的平面图，图10为沿图9所示的X-X线的剖面图。图11 为图9所示的光掩膜的掩膜图案的部分放大图，图12为通过狭缝曝光方式曝光的条纹图案 (stripe pattern)的部分放大图。此外，图10(a)是表示第一曝光区域的曝光开始的状态的图，(b)是表示第一曝光区域的曝光结束的状态的图。如图9及图10所示，狭缝曝光方式中，将尺寸比放置在曝光座60上的基板50的第一曝光区域IEx小的光掩膜PM2配置在基板50与光源(未图示)之间。曝光座60能在图的左右方向上以等速移动，并能沿着Y轴(在图的上下方向上)逐步移动。如图11所示， 光掩膜PM2设有狭缝S，该狭缝S用于将形成在第一曝光区域IEx中的图案的一部分曝光。 在狭缝S的长边方向Ls上，多个开口部51以规定间隔排列。各开口部51的宽度及长度分别是Wi及Li。在将第一曝光区域IEx曝光的情况下，如图9及图10(a)所示，将光掩膜PM2配置在第一曝光区域IEx的左端。然后，一边将来自光源的光照射光掩膜PM2，一边沿着X轴在图6的左方向上连续地搬运基板50，直到成为图10(b)的状态为止。其结果，如图12所示，宽度Wi及间隔(Pi-Wi)的条纹图案在基板50上形成为在基板搬运方向(图9的左右方向)上延伸。将第一曝光区域曝光后，使曝光座60在图9的Y轴正方向上移动距离Py，使光掩膜PM2对上第二曝光区域的曝光开始位置。然后，通过与第一曝光区域同样的连续曝光，将条纹图案形成在第二曝光区域中。如此，采用狭缝曝光方式不仅能使光掩膜小型化，而且能够实现大面积的曝光。图13为通过狭缝曝光方式制造的彩色滤光片的部分放大图。图13所示的彩色滤光片中，通过在形成有格子状黑色矩阵21的玻璃基板上形成沿X方向延伸的条纹状着色图案，来形成红色的着色像素22R、绿色的着色像素22G、蓝色的着色像素22B。在Y轴方向上，红色、绿色、蓝色的着色像素行列的组以间隔Pi重复形成。利用狭缝曝光方式而制造彩色滤光片的情形下，为了实现大量生产，一般也在同一基板上形成多片彩色滤光片。图14是说明通过狭缝曝光方式制造彩色滤光片的一例的平面图，图15是表示图 14所示的基板的沿X-X线的区域的形成方法的剖面图。其中，图14中的显示区域的两侧的斜线部表示条纹状的着色图案的尖端部及末端部所在的区域。另外，图15的光掩膜是图 11所示的光掩膜，具备包括多个开口部及遮蔽部的狭缝。在基板50上形成有2行X 3排共计6个的区域54A、以及包围区域54A的区域MB。 区域54A是形成有着色层的条纹图案的区域。而区域54B是没有形成着色层的条纹图案的区域。基板50被放置在曝光座60上，并在XY方向上被自由地搬运。光掩膜PM2被固定在基板50的上方、且光源的光E所照射的位置上。并且，在光掩膜与光源本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种彩色滤光片，其特征在于：该彩色滤光片在第一方向上、以及与该第一方向正交的第二方向上排列有多个像素，并具备：基板；遮光层，形成于上述基板上，并划分排列有上述多个像素的矩形的显示区域、和包围该显示区域的非显示区域；条纹图案，是由在上述第一方向上延伸的多个着色层构成的条纹图案，上述着色层分别在上述第一方向上直线延伸，并与上述显示区域的上述第二方向上的一对边交叉，配置在上述非显示区域上的上述着色层的两端部分的厚度不一定；多个柱状间隔物，配置在上述显示区域内；以及多个伪柱状间隔物，配置在上述非显示区域中、未形成上述着色层的部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松井浩平，
申请(专利权)人：凸版印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP