彩色濾光片、液晶顯示裝置以及彩色濾光片的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種彩色濾光片、液晶顯示裝置以及彩色濾光片的制造方法。
【背景技術】
[0002]液晶顯示裝置例如具有以圖案的方式形成有RGB三原色的著色層的彩色濾光片、液晶驅動用的TFT基板、液晶部、兩張為一組的偏光板以及背光單元等。以下，將紅色、綠色以及藍色的著色層稱為R層、G層以及B層。另外，將不區分R層、G層以及B層的情況下的著色層稱為RGB層。
[0003]彩色濾光片具有:透光的玻璃基板；形成于玻璃基板的一個表面的黑色矩陣(參照專利文獻I)。黑色矩陣(以下，稱為BM)是指設有各矩形狀的多個開口的遮光層。以下，說明開口分別在左右方向以及上下方向上排列設置有多個的情況。
[0004]彩色圖像的I個像素對應左右方向上相鄰的3個開口。在左側的開口配置R層，在左右方向中央部的開口配置G層，在右側的開口配置B層。各RGB層呈堵塞開口且局部與開口的周緣部(即BM)重合的矩形。
[0005]液晶部被封入彩色濾光片與TFT基板之間。在彩色濾光片的前表面側配置有一個偏光板，在TFT基板的后表面側隔著另一個偏光板配置有背光單元。
[0006]液晶顯示裝置的背光單元發出的光依次透過后表面側的偏光板、TFT基板以及液晶部之后，入射至彩色濾光片。入射至彩色濾光片的光透過R層、G層以及B層中的某個層，被著色為RGB三原色中的某個顏色。著色的光從彩色濾光片出射之后，被前表面側的偏光板遮擋或者透過該偏光板。結果，在液晶顯示裝置上顯示彩色圖像。
[0007]當制造彩色濾光片時，首先，在玻璃基板的一個表面上以圖案的方式形成BM。此時，設有多個對準標記。RGB層是例如參照2個對準標記中的任一者來以圖案的方式形成的。
[0008]因形成BM時的對準標記的配置誤差以及形成RGB層時的對準標記的讀取誤差等，導致各個RGB層以相對于開口發生錯位的狀態形成。
[0009]特別地，在左右方向上相鄰的2個開口中，例如，在左側的開口形成B層時和右側的開口形成R層時參照不同的對準標記的情況下，有時左側的開口的B層相對于開口向右側錯位，右側的開口的R層相對于開口向左側錯位。即，B層以及R層被配置得過度(沒有必要)地接近。此時，在B層以及R層中，2個開口之間的BM(以下，稱為縱向BM)的重合部分變大。反之，若B層向左側錯位，R層向右側錯位，則B層以及R層被配置得過度(沒有必要)地遠離。此時，在B層以及R層中，縱向BM的重合部分變小。
[0010]以往提出如下的一種彩色濾光片，該彩色濾光片使RGB層與BM的重合部分在左右方向上的長度(以下，稱為橫向寬度)改變，而且重合部分的橫向寬度的變動程度在整個顯示區域都是一樣的(參照專利文獻2)。
[0011]在具有專利文獻2中記載的彩色濾光片的液晶顯示裝置的情況下，由于因重合部分的橫向寬度的變動而引起的顯示不均勻現象不明顯，所以能夠提高液晶顯示裝置所顯示的彩色圖像的畫質。
[0012]現有技術文獻
[0013]專利文獻
[0014]專利文獻1:JP特開號公報
[0015]專利文獻2:國際公開2010/125825號

【發明內容】

[0016]發明要解決的問題
[0017]若RGB層之間配置得過度(沒有必要)地接近或者遠離，則存在開口的一部分不被RGB層覆蓋的危險。為了不發生這樣的問題，預先將縱向BM的橫向寬度設置得較長。
[0018]因參照不同的對準標記而引起的RGB層之間配置得過度(沒有必要)的接近或者遠離，是發生在彩色濾光片的一部分的現象。但是，在僅增加BM的一部分的縱向BM的橫向寬度的情況下，縱向BM彼此的橫向寬度的差異可能會導致顯示不均勻。因此，不得不增加BM整體的縱向BM的橫向寬度。
[0019]結果，產生在與液晶顯示裝置的顯示區域相對應的范圍內BM的開口率較低的問題。
[0020]在專利文獻1、2中并未記載用于提高BM的開口率的技術內容。
[0021]本發明鑒于上述的事情而提出，其主要的目的在于，提供一種能夠提高BM的開口率的彩色濾光片、液晶顯示裝置以及彩色濾光片的制造方法。
[0022]用于解決問題的手段
[0023]本發明的彩色濾光片具有:透光基板，遮光層，形成于該透光基板的一面，沿一個方向排列設置有多個開口，著色層，配置于各開口中，堵塞該開口，且與所述遮光層局部重合；其特征在于，所述開口中的至少2個開口中分別配置的著色層，在所述一個方向的中央部具有著色凸部。
[0024]本發明的彩色濾光片，其特征在于，所述遮光層在與所述開口的所述一個方向的中央部相對應的位置具有遮光凸部。
[0025]本發明的彩色濾光片，其特征在于，所述開口沿所述一個方向以及與該一個方向相交的另一個方向排列設置，所述一個方向的相鄰開口間的長度比所述另一個方向的相鄰開口間的長度長。
[0026]本發明的彩色濾光片，其特征在于，所述開口沿所述一個方向以及與該一個方向相交的另一個方向排列設置，所述著色凸部形成一直線狀、特定線狀或彎曲線狀，該一直線狀指，位于所述著色層的所述一個方向的中央部且到達所述另一個方向的兩端部的直線狀，該特定線狀指，位于所述著色層的所述一個方向的中央部，且沿著所述開口的周緣部到達所述另一個方向的兩端部的線狀，該彎曲線狀指，位于所述著色層的所述一個方向的中央部，從所述另一個方向的一個端部到達所述另一個方向的中央部再從該中央部到達所述另一個方向的一端部的線狀。
[0027]本發明的液晶顯示裝置具有:液晶部，使用液晶形成，彩色濾光片，將透過該液晶部的光著色；其特征在于，所述彩色濾光片是本發明的彩色濾光片。
[0028]本發明的液晶顯示裝置，其特征在于，該液晶顯示裝置具有阻擋部，該阻擋部對光向所述液晶部的入射或者透過所述液晶部的光的出射進行阻擋，所述彩色濾光片的著色凸部的配置位置與所述阻擋部的配置位置相對應。
[0029]本發明的彩色濾光片的制造方法包括:遮光層形成工序，在透光基板的一面上以圖案的方式形成遮光層，該遮光層設有沿一個方向排列的多個開口和多個對準標記，著色層形成工序，以圖案的方式形成著色層，該著色層配置于各開口，堵塞該開口，且與所述遮光層局部重合；在該著色層形成工序中，通過使用同一對準標記進行曝光，以圖案的方式形成應該分別配置于所述一個方向上相鄰的兩個所述開口中的著色層的所述一個方向上相向的部分，來制造權利要求1?4中任一項所述的彩色濾光片，所述著色層形成工序包括:在所述遮光層以及通過所述開口露出的所述透光基板上層疊應該成為一種顏色的著色層的第一著色材料層的工序，第一曝光工序，使用一個對準標記，對與第一著色層的包括應該配置于第一開口的所述一個方向的一側在內的一部分相當的所述第一著色材料層進行第一曝光，第二曝光工序，使用其他的對準標記，對與所述第一著色層的剩余部分相當的所述第一著色材料層進行第二曝光，并且對位于應該成為所述第一著色層的部分的所述一個方向上的中央部且進行過所述第一曝光的所述第一著色材料層再次進行曝光，在所述第一曝光工序以及第二曝光工序結束后，形成所述第一著色層的工序，在所述遮光層以及通過所述開口露出的所述透光基板上層疊應該成為與所述一種顏色不同的其他顏色的著色層的第二著色材料層的工序，第三曝光工序，使用所述一個對準標記，對與第二著色層的包括應該配置于第二開口的所述一個方向上的另一側在內的一部分相當的所述第二著色材料層進行第三曝光，該第二開口在所述一個方向的一側與所述第一開口相鄰，第四曝光工序，使用所述其他的對準標記，對與所述第二著色層的剩余部分相當的所述第二著色材料層進行第四曝光，并且對位于應該成為所述第二著色層的部分的所述一個方向上的中央部且進行過所述第三曝光的所述第二著色材料層再次進行曝光，在所述第三曝光工序以及第四曝光工序結束后，形成所述第二著色層的工序。
[0030]本發明的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，所述遮光層形成工序包括:在所述透光基板的一面上層疊應該成為所述遮光層的遮光材料層的工序，第五曝光工序，對與所述遮光層的所述一個方向上的一部分相當的所述遮光材料層進行第五曝光，第六曝光工序，對與所述遮光層的在所述一個方向與所述一部分鄰接的其他部分相當的遮光材料層進行第六曝光，并且對進行過所述第五曝光的所述遮光材料層中的特定位置再次進行曝光，該特定位置是與應該成為所述開口的部分在所述一個方向上的中央部相對應的位置，在所述第五曝光工序以及第六曝光工序結束后，形成所述遮光層的工序。
[0031]根據本發明，液晶顯示裝置具有本發明的彩色濾光片。本發明的彩色濾光片例如是通過本發明的彩色濾光片的制造方法制造的。
[0032]通過進行第一曝光工序以及第二曝光工序(或者第三曝光工序以及第四曝光工序)形成的RGB層在左右方向中央部具有著色凸部。這是因為，在以圖案的方式形成過程中，曝光兩次的著色材料層與僅曝光一次的著色材料層相比更難去除。因此，從去除掉的部分觀察，未被去除而剩下的部分呈凸狀的階梯部。這就是著色凸部。由于著色凸部的突出量與RGB層的厚度相比足夠小，所以著色凸部對彩色圖像的顯示產生的不良影響很輕微。
[0033]配置于第一開口的RGB層在第一曝光工序中形成的部分(以下，稱為第一曝光部)與配置于第二開口的RGB層在第三曝光工序中形成的部分(以下，稱為第三曝光部)在左右方向上相向。而且，第一曝光部和第三曝光部都是使用一個對準標記進行曝光來以圖案的方式形成的。即，針對第一曝光部和第三曝光部，不會發生因參照不同的對準標記而引起配置得過度(沒有必要)的接近或者遠離的情況。
[0034]另一方面，配置于第一開口的RGB層在第二曝光工序中形成的第二曝光部與配置于第二開口的RGB層在第四曝光工序中形成的第四曝光部都是通過使用其他的對準標記進行曝光來以圖案的方式形成的。
[0035]應該配置于除了第一以及第二開口以外的開口的RGB層可以與應該配置于第一以及第二開口的RGB層同樣地，通過使用2個對準標記進行兩次曝光來以圖案的方式形成，也可以與以往的RGB層同樣地，通過使用I個對準標記進行一次曝光來以圖案的方式形成。通過適當地使用這些方式，能夠通過使用同一對準標記進行曝光來以圖案的方式形成應該分別配置于在左右方向上相鄰的2個開口中的RGB層的左右方向上相向的部分。因此，不會發生因參照不同的對準標記而引起的RGB層彼此配置得過度(沒有必要)的接近或者遠離的情況。
[0036]結果，不需要增加縱向BM的橫向寬度。因此，提高BM的開口率。
[0037]根據本發明，針對BM，在第五曝光工序以及第六曝光工序中曝光兩次的部分，可以說是BM的左右方向的一部分與其他部分的接縫。該接縫位于與縱向BM無關的部分。
[0038]因此，在遮光材料層中，即使在第六曝光工序中被曝光的部分相對于在第五曝光工序中被曝光的部分在左右方向上產生錯位，不會對縱向BM的橫向寬度產生不良影響。換言之，能夠使縱向BM的橫向寬度恒定。
[0039]根據本發明，例如左右方向上的相鄰開口間的長度與左右方向上相鄰的2個開口之間的BM的左右方向上的長度(即縱向BM的橫向寬度)相同。縱向BM的橫向寬度比上下方向上的相鄰開口間的長度，即，比在上下方向上相鄰的2個開口之間的BM(以下，稱為橫向BM)的左右方向上的長度更長。
[0040]一般地，與進一步地縮短較短的寬度相比，縮短較長的寬度更容易。S卩，通過縮短BM的比較容易縮短的部分，能夠高效地提高開口率。
[0041]根據本發明，著色凸部的形狀可以是一條直線也可以是彎曲線狀，可以與開口的形狀相對應也可以與開口的形狀無關。即，針對在第一曝光工序(或者第三曝光工序)中被曝光的部分的形狀和在第二曝光工序(或者第四曝光工序)中被曝光的部分的形狀的設計的自由度較高。
[0042]根據本發明，著色凸部的配置位置與阻擋部的配置位置相對應。
[0043]RGB層的具有著色凸部的部分與RGB層的不具有著色凸部的部分相比，光略微難以透過。但是，由于阻擋部阻擋光從各個光路向液晶顯示裝置的外部出射，所以即使RGB層的具有著色凸部的部分的透明度較低，也沒有問題。因此，能夠忽略著色凸部對彩色圖像的顯示產生的不良影響。
[0044]發明的效果
[0045]本發明的彩色濾光片，在液晶顯示裝置以及彩色濾光片的制造方法，例如針對隔著縱向BM相鄰的RGB層之間，不會發生因參照不同的對準標記而引起的配置得過度(沒有必要)的接近或者遠離的情況。因此，能夠將縱向BM的橫向寬度縮短得比以往的橫向寬度更短。因此，能夠提尚BM的開口率。
[0046]具有BM的開口率較高的彩色濾光片的液晶顯示裝置能夠提高當顯示彩色圖像時的光的利用效率。
【附圖說明】
[0047]圖1是示意性地示出本發明的實施方式I的液晶顯示裝置的結構的剖視圖。
[0048]圖2是示意性地示出本發明的實施方式I的彩色濾光片的結構的主視圖。
[0049]圖3是示意性地示出彩色濾光片具有的RGB層的配置的主視圖。
[0050]圖4是示意性地示出用于以圖案的方式形成BM的曝光掩膜的結構的主視圖。
[0051]圖5A是用于說明BM的形成順序的示意圖。
[0052]圖5B是用于說明BM的形成順序的示意圖。
[0053]圖5C是用于說明BM的形成順序的示意圖。
[0054]圖6A是用于說明BM的形成順序的示意圖。
[0055]圖6B是用于說明BM的形成順序的示意圖。
[0056]圖7是示意性地示出用于以圖案的方式形成RGB層的曝光掩膜的結構的主視圖。
[0057]圖8是示意性地示出設于用于以圖案的方式形成R層的曝光掩膜的左側掩膜部以及中央掩膜部的掩膜圖案的主視圖。
[0058]圖9是示意性地示出設于用于以圖案的方式形成G層的曝光掩膜的左側掩膜部以及中央掩膜部的掩膜圖案的主視圖。
[0059]圖10是示意性地示出設于用于以圖案的方式形成B層的曝光掩膜的左側掩膜部以及中央掩膜部的掩膜圖案的主視圖。
[0060]圖11是用于說明R層的形成順序的示意的剖視圖。
[0061]圖12是用于說明R層的形成順序的示意的剖視圖。
[0062]圖13是用于說明R層的形成順序的示意的剖視圖。
[0063]圖14是用于說明G層的形成順序的示意的剖視圖。
[0064]圖15是用于說明G層的形成順序的示意的剖視圖。
[0065]圖16是用于說明G層的形成順序的示意的剖視圖。
[0066]圖17是用于說明B層的形成順序的示意的剖視圖。
[0067]圖18是用于說明B層的形成順序的示意的剖視圖。
[0068]圖19是用于說明B層的形成順序的示意的剖視圖。
[0069]圖20是示意性地示出以往的彩色濾光片具有的RGB層的配置的主視圖。
[0070]圖