CN1306287C

CN1306287C - 滤色器、显示装置及其制造方法

Info

Publication number: CN1306287C
Application number: CNB2004100333415A
Authority: CN
Inventors: 松冈康司; 竹场光弘; 滝井健司; 德田刚
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2004-04-02
Publication date: 2007-03-21
Anticipated expiration: 2024-04-02
Also published as: US7212260B2; KR100632831B1; TW200521498A; JP2004318079A; CN1534316A; JP4342342B2; US20040207780A1; TWI243919B; KR20040086210A

Abstract

本发明公开一种滤色器、显示装置及其制造方法。当通过使用干膜压合方法生产滤色器时，如果使用了事先设置的树脂质黑矩阵，在附连形成有色层所需的干膜的过程中，由于树脂质黑矩阵中明显的高度差，当干膜跨过树脂黑矩阵不同高度位置时，会在靠近树脂质黑矩阵和衬底的有色层之间生成泡沫，并因而易于在有色层中产生退色。为防止这种现象发生，通过事先设置树脂质黑矩阵边缘部分的高度低于其他部分，将空气引入树脂质黑矩阵边缘部分的上部分中，从而最终防止在有色层和衬底之间生成泡沫。

Description

滤色器、显示装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种可用于例如液晶显示器的显示装置的滤色器、使用该滤色器的显示装置以及制造该滤色器和显示装置的方法。

背景技术

近些年来，由于其重量轻、结构薄、低能耗、低电压可驱动性以及对人体的最低物理影响方面的优越特性，液晶显示器(下文仅将其称为LCD)的实际应用范围得到了快速的扩展。尤其是，彩色LCD的可应用领域急剧扩展，以至于成为最能和用于个人计算机以及与时下流行的多媒体兼容的各种复杂装置的最新显示器兼容的一种。

在可以在工业领域中实际用于各种用途的彩色LCD显示装置的各种领域中，根据显示模式和驱动方法划分，一种属于应用扭曲向列模式(TN)的“有源矩阵”类型(下文仅将其成为AM)，另一种属于应用“超扭曲向列(STN)”模式的“多元”(multiplex)类型，这两种类型的显示装置都分别占据主流。此外，还提出了各种LCD驱动方法，从而基于各种显示模式和驱动方法提高彩色LCD显示装置在相关产业中的生产。

上述LCD模式“TN”和“STN”在彩色显示领域采用共同的原理。具体地，根据三种原色将各像素分成大量的点。接下来，通过适当地控制施加给每个分离点中的LCD层的电压，可以依不同的点控制光透射性。结果，从三种不同原色合成所得并具有受控光透射性的某种色彩就变成了一种具体的色彩，并将显示在对应像素中。通常，三原色是红(R)，绿(G)和蓝(B)。即使在使用其他驱动方法的情况下，彼此之间的彩色显示原理也保持相同，换言之，在上述TN和STN模式中是相同的。

为了使三原色中对应于某单个点的一种颜色可选择地穿透该点，需要应用滤色器(CF)。该虑色器设置在对着两个衬底中的一个的液晶层的表面上，所述衬底由玻璃制成并构成LCD。在有源矩阵(AM)类型LCD中，通常将滤色器设置在没有设置薄膜晶体管(TFT)或二极管(MIM)的相对衬底的表面上。在基于上述“超扭曲向列(STN)”的LCD中，滤色器设置在一对条形衬底的任意一个上。

下面描述LCD的构成。

滤色器的构成：

在滤色器CF上形成带有三种原色中的一种的一定数量的彩色层。然后，为了屏蔽掉光线，在各彩色层之间的缝隙上形成黑矩阵BM，也将和黑矩阵形成在那些需要防止光泄漏的部分上以及显示区域的边缘上。

有一种的常规方法通过先在玻璃衬底上形成黑矩阵然后再在黑矩阵上形成彩色层来形成彩色层和黑矩阵BM。而另一种方法先在玻璃衬上形成彩色层，然后形成黑矩阵以埋覆彩色层之间的缝隙。

然后，在完成彩色层和黑矩阵的形成之后，还存在这样一种情况：在彩色层和黑矩阵上形成上覆层OC，从而使滤色器的表面完全平整。但是，设置上覆层的额外步骤迫使涂覆过程引起大的工作量和少的产量，从而致使制造滤色器的过程导致生产成本的显著增加。从滤色器大量生产的观点来看，最好尽量将形成上覆层的过程删除。

在随后的步骤中，为了驱动LCD显示装置，在压制于玻璃衬底上的那些层上形成透明电极。该透明电极由铟锡氧化物(ITO)构成。在形成加入LCD显示装置中的TFT的情况下，将ITO布图形成在LCD装置的整个表面上。在形成加入LCD显示装置或基于“超扭曲向列(STN)”的LCD显示装置的上述二极管的情况下，形成彼此相同的条形布图。

黑矩阵的构成：

为构成黑矩阵，使用例如铬的金属材料或者黑色的树脂质材料。当使用金属材料时，由于铬的毒性，近来主要应用形成为双层的镍和钨。在这种结构中，镍层设置在显示侧，而具有极高反射系数的钨层设置在阵列部分上。考虑到光屏蔽效应，将黑矩阵的材料设置成具有最小大约为3的光密度(OD)。为了确保所需的光密度，在使用金属铬的情况下，需要最小膜厚大约为0.1μm。在使用黑色树脂质材料的情况下，需要最小膜厚大约为1-2μm。

近年来，由于主要用于构成薄膜晶体管和二极管的金属钽元素变得非常难以获得和昂贵的市场趋势，铝由于其低阻抗值、便宜的造价和高反射系数而在实际应用中更加普遍。但是，由于具有极高反射系数的铝和黑矩阵材料会造成多重反射，所以造成了特性不均一。为了处理该问题，迫切需要降低在滤色器部分上的黑矩阵的反射系数，随着而来的，在用于降低反射系数的设置方面有所进展。从适当的特性角度看来，希望用黑色树脂质材料形成黑矩阵，从而满足降低黑矩阵反射系数的要求。和金属铬60％的反射系数相比，黑色树脂质材料的反射系数仅为1％到3％。此外，黑色树脂质材料的反射系数范围更加不依赖于波长，并显示中性的黑色阴影。另一方面，黑色树脂质膜形成为基本1到2μm，因此，作为一个潜在的问题，这种厚度很有可能会不利地影响滤色器的表面平整性。

为了降低反射系数，有另一种形成黑矩阵的方法，其由氧化铬(chromium-oxide)层和金属铬层的压合层组成或者由镍层和钨层的压合层组成。但是，在这种情况下，和由黑色树脂质材料组成的黑矩阵相比，上述任何一种压合层均显示出3-5％的反射系数，高于黑色树脂质材料的反射系数，并且，不同于黑色树脂质材料的中性黑色阴影，上述压合层具有篮紫色的阴影，这是另外一个问题。此外，通常，在形成膜的过程中，通过溅射方法处理金属双层，因此，这一过程导致生产率降低，从而使生产成本升高，这是另一个负面的问题。

形成树脂质黑矩阵的方法：

有多种利用树脂质材料在玻璃衬底上形成黑矩阵的方法。下面描述典型的示例。

方法1

首先，对玻璃衬底表面涂覆负性感光黑色树脂质材料，从而在其上形成薄膜。该过程能够通过使用旋转涂覆机为衬底表面涂覆黑色树脂质材料而实现，或者通过将先前形成为薄膜的一片黑色蚀刻材料粘附在玻璃衬底的表面上而实现，或者通过应用分级涂覆工艺而实现。接下来，透过具有预定黑矩阵布图的光掩膜对玻璃衬底进行紫外线(UV)照射，从而使黑色树脂材料的暴露部分硬化。然后，通过利用显影过程除去黑色树脂质材料的未曝光部分，这样就最终形成了黑矩阵。

方法2

首先，和方法1中的一样，在玻璃衬底的整个表面上分布负性感光无色树脂质材料，以形成薄膜。接下来，和方法2中的一样，对树脂质膜进行曝光和显影，以形成最初黑矩阵的布图。接下来，通过应用例如非电解镀覆方法或染色(dyeing)方法而使形成布图的部分着色而带有黑色阴影。

方法2

首先，和方法1一样，在玻璃衬底的整个表面上分布和显影过程兼容的黑色树脂质材料。接下来，在材料的表面上形成正性光刻胶布图，然后，和方法1中的一样，顺序执行曝光和显影过程。在执行显影过程的过程中，将光刻胶和黑色树脂质材料一起除去。接下来，通过应用热处理，黑色树脂质材料被交联和硬化。最后，将未曝光的光蚀刻元件除去。

形成有色层：

首先，先将有色染料扩散到树脂质材料中。然后，将包含有扩散染料的树脂质材料分布到玻璃衬底的整个表面上，以形成薄膜。在接下来的步骤中，通过应用光蚀刻(photolithographic)方法对薄膜进行构图，使其具有预定形状(在以后的描述中将该方法称作“染料扩散法”)。然后通过具有以下步骤的方法中的任意一种形成有色层：一种方法，其首先在玻璃衬底的整个表面上分布感光树脂质材料以形成薄膜，并将薄膜构图成预定形状，然后对预定形状的薄膜上色；一种方法，其首先使有色染料扩散到树脂质材料中，然后将有色树脂质材料以预定布图印制到玻璃衬底的表面上(该方法在下文描述中被称为“印制方法”)；一种方法，其首先使燃料和树脂质材料结合在一起地扩散到溶液中，然后通过电沉积过程在玻璃衬底上形成预定布图；一种方法，其先将有色抗蚀刻材料形成为薄膜，然后将有色薄膜粘结在玻璃衬底的表面上(这种方法称为“干膜压合(dry film lamination，DFL)”)；以及，一种使用喷墨着色系统的着色方法。由于本发明的目的在于克服DFL方法中存在的问题，下文的描述将仅针对DFL方法。

在通过使用DFL方法形成有色层的过程中，进行如此设置，使得首先对带有预定布图的树脂质黑矩阵材料的玻璃衬底进行热处理，然后热粘附由形成薄膜的有色层构成的涂抹(pasting)材料，该有色层一侧上的覆盖薄膜被剥离。这种处理过程被称为压合过程。图1概要示出该压合过程，其中，附图标记1指代涂抹辊，2指代涂抹材料，3指代玻璃衬底。在压合过程中，如箭头A所示，涂抹辊1在一个方向上移动。接下来，将有色层上的另一侧的覆盖薄膜(未示出)剥离。然后，通过应用集中(collective)曝光掩膜或分节系统(stepper system)使有色层经受曝光处理，然后，通过曝光后处理过程将有机元件除去。最后，对有色层进行烘焙后处理。

即使当通过方法1中的涂抹过程形成黑矩阵树脂材料时，也将图1所示压合过程引入。在这种情况下，形成薄膜时准备的树脂质黑矩阵材料被用以实现涂抹材料2的功能。

通常，当基于上述DFL(干膜压合)方法制造有色过滤器时，在形成树脂质黑矩阵材料之前形成包括红色层、蓝色层和绿色层的有色层。该顺序可以防止在玻璃衬底、树脂质黑矩阵材料和有色层之间的界面处形成泡沫。形成泡沫的原因将在以后说明。当将树脂质黑矩阵材料插入到各个有色层之间的空隙时，使用一种方法，使得树脂质黑矩阵材料的黑色表面曝光以硬化。如前所述的，需要光密度的最小值为3。此外，由于近年来使用者强烈要求提高黑色光的亮度，并且为了使黑矩阵能够适当地屏蔽光，需要进一步提供最小光密度为4的可靠材料。

但是，当使从后侧曝光的树脂质矩阵材料硬化时，除非可获得的材料具有的最小光密度为4，并能够减小不同有色层之间的高度差，否则，在树脂质黑矩阵材料和有色层之间的结合处将会观察到取向无序。图2示出了可观察到的取向无序的原理，其中，附图标记3指代玻璃衬底，4指代安装在TFT中的源极接线，5指代绝缘膜，6指代像素电极，7指代液晶层，8a、8b和8c分别指代着有不同颜色的有色层，12指代具有一定数量的条状开口的树脂质黑矩阵材料，具有条形结构的上述有色层8a、8b和8c分别通过上述开口露出。如图2所示，当使用者的眼睛从垂直于LCD屏幕的方向倾斜时，使用者可以通过有色层8a、8b和8c的侧向表面观察到树脂质黑矩阵材料12下的多个部分。在这些部分9中存在取向无序。

为了补偿这种错误现象，在上述使用“染料扩散方法”的情况下，当在形成树脂质黑色矩阵材料12后形成有色层8时，该有色层8设置在树脂质黑矩阵材料12上，以便使黑矩阵部分得以完全以藏，从而校正了无序的取向。图3示出使用者通过实施上述方法而防止观察到无序取向的原理。由于树脂质黑矩阵材料和有色层8a、8b和8c的边缘交叠，使用者不能再通过有色层8a、8b和8c的侧向表面观察到部分9，从而通过阵列侧上的树脂质黑矩阵材料12和源极接线4使取向无序完全隐藏。

根据日本已公开专利申请No.H09-105809公开的一种在先发明，为了在形成有色层8的过程中通过使用上述“染料扩散方法”防止有色层8的凸起部分失去平整性，做出如此设置，通过为调整有色层外部形状的掩膜设置精细的波纹，有色层8的边缘逐渐上升。

另一方面，当使用上述DFL(干膜压合)方法时，如图1所示，通过操作涂抹辊1将用以构成有色层的涂抹材料沿一个方向粘结，当涂抹材料2和树脂质黑矩阵材料(未示出)壁交叠时，易于在衬底3、树脂质黑矩阵材料和涂抹材料2之间的界面上生成泡沫。有关泡沫生成的方面在图4中示出，其中，在树脂质黑矩阵12沿着涂抹方向A的上游侧的侧面、衬底3的上表面和涂抹材料2的底表面之间的界面生成泡沫11。一旦生成泡沫11，涂抹材料2、即通过曝光和显影而带有布图的有色层8被退色，从而导致生成图像的质量降低。

发明内容

考虑到上述问题作出本发明。本发明的一个主要目的在于提供一种制造滤色器的方法，通过这种方法，尽管使用包含最初形成树脂质黑矩阵材料12的步骤和随后的涂抹有色层8的步骤的简单方法，几乎不会导致有色层8在靠近树脂质黑矩阵材料12的局部部分中退色。本发明的另一个目的在于进一步提供一种滤色器，其几乎不会导致有色层8在靠近树脂质黑矩阵材料12的局部部分中退色。本发明的又一个目的在于提供一种包括通过实施上述方法而制造的滤色器的显示装置。

为实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种通过将有色膜粘结在具有形成在衬底上的黑矩阵的衬底之上而制造滤色器的方法，该方法包括如下步骤：事先在树脂黑矩阵中形成不同的高度，从而使树脂质矩阵相对粘结有色膜的方向位于上游侧的边缘部分低于树脂质黑矩阵的其他部分。

根据该方法，当有色膜和树脂质黑矩阵材料的边缘交叠时，可以从衬底的表面将环境空气引入树脂质黑矩阵材料的边缘的上部分，从而防止在衬底、树脂质黑矩阵材料和有色膜之间的界面产生泡沫现象，或者可以降低泡沫现象的产生。即使有泡沫生成在它们之间的界面，由于树脂质黑矩阵材料的边缘部分的高度低于其他部分的高度，仅能产生可忽略的少量泡沫，此外，退色也仅仅会在非常狭窄的范围内产生。

优选地，通过包括经过形成在掩膜中的开口曝光和随后显影的过程用负性抗蚀剂形成树脂黑矩阵材料，并且，在掩膜对应于树脂黑矩阵边缘部分的部分中形成多个小开口，从而使树脂黑矩阵的边缘部分低于其他部分。引入这种方法使得能够容易地形成满意的边缘部分。

根据本发明的另一方面，在和衬底设置在一起的滤色器中，形成在衬底上的树脂黑矩阵和有色膜设置成贯穿地覆盖位于树脂黑矩阵的开口中的衬底部分和树脂黑矩阵，沿着开口定位并位于有色膜下的树脂黑矩阵边缘部分低于树脂黑矩阵和边缘部分相连的部分。可以通过应用上述方法制造该滤色器。因此，可以防止由泡沫现象的产生而产生的退色。

附图说明

通过参照附图对本发明优选实施例的描述，本发明的上述和其他目的和特征将会更加易于理解，附图中：

图1是基于DFL(干膜压合)方法的压合过程的剖视图；

图2是示出为何当基于DFL方法在形成色层之后形成树脂质黑矩阵时会观察到无序取向的原理的剖视图；

图3是示出为何当基于DFL系统在形成树脂黑色矩阵之后形成有色层时不会观察到无序取向的原理的剖视图；

图4是示出基于DFL方法在形成树脂黑矩阵之后形成有色层的过程中，在衬底、树脂黑矩阵和有色层之间的间隙产生泡沫现象的原理的剖视图；

图5是示出通过本发明抑制在衬底、树脂黑矩阵和有色膜之间的间隙形成泡沫的剖视图；

图6A至6G示出根据本发明的一种实施方式制造滤色器的顺序过程；

图7A至7G示出根据本发明的另一种实施方式制造滤色器的顺序过程；

图8A至8G示出根据本发明的另一种实施方式制造滤色器的顺序过程；

图9A至9G示出根据本发明的另一种实施方式制造滤色器的顺序过程；

图10A和10B分别是示出根据本发明的一种实施方式得到的滤色器的完整形状的俯视图和剖视图；

图11A和11B示出具有根据本发明一种实施方式得到的滤色器的LCD装置的具体结构；

图12A和12B示出具有根据本发明另一种实施方式得到的滤色器的LCD装置的具体结构；

图13A和13B是俯视图和剖视图，分别示出根据本发明一种实施方式得到的滤色器的完整形状，其带有位于周边部分和像素内的树脂质黑矩阵；

图14A和14B示出带有图13A和13B所示滤色器的LCD装置的具体结构；

图15A和15B是俯视图和剖视图，分别示出根据本发明一种实施方式安装的滤色器，其中，高度小于树脂质黑矩阵其他部分的边缘设置在其两侧上；以及

图16A和16B示出带有图15A和15B所示滤色器的LCD装置的具体结构；

具体实施方式

图5概要示出通过本发明防止在事先布置的衬底、树脂黑矩阵和有色膜之间的间隙形成泡沫的原理。通过图4所示传统系统和图5所示本发明系统的比较显然可知，通过降低树脂质黑矩阵12的边缘部分13的高度，使之小于其他部分的高度，和不存在高度差的情况相比，可以理解，当树脂质黑矩阵12中具有高度差时很难产生泡沫。根据图5所示的本发明的系统，可以把将要在衬底3上生成的泡沫11引导到树脂质黑矩阵12的边缘13的正上方。需要指出，引导到树脂质黑矩阵12的边缘部分13上的泡沫11不会对周边部分产生不良的影响。

现在参照附图，说明实施本发明的具体形式。

在图6A至6G、图7A至7G、图8A至8G和图9A至9G中分别示出制造滤色器的顺序过程。其中，图6A至图9A分别指代树脂质黑矩阵121设置有掩膜14的状态。图6B至图9B分别指代对树脂质黑矩阵121进行构图的状态。图6D至图9D分别指代将已经完成构图的树脂质黑矩阵材料121进行烘焙以形成具有高度差的树脂质黑矩阵12。图6F至图9F分别指代粘结有有色层8的俯视图。图6C至图9C、图6E至图9E以及图6G至图9G分别示出了沿图6B至图9B、图6D至图9D和图6F至图9F所示的B-B’线截取的剖视图。

通过使用Fuji Film Cp.，Ltd的产品准备树脂质黑矩阵材料121，称为KU1。在100℃衬底温度和130℃涂抹辊温度的条件下，将该树脂质黑矩阵材料KU1以1.3米/分的粘结速度涂抹到衬底3的表面上。只要不会在粘结强度上出现问题，该树脂质黑矩阵材料12可以经受用于执行热处理的可选温度。此外，可以使用任何树脂质黑矩阵材料。

在完成把树脂质黑矩阵材料121粘结在具有680mm×880mm×0.6mm自身尺寸的玻璃衬底3上之后，通过使用如图6A至9A所述的四种掩膜14的任何一种对树脂质黑矩阵材料121构图。

图6A中，设置掩膜14，用以曝光由负型感光黑树脂质材料组成的未曝光树脂质黑矩阵材料121(用以组成在曝光过程前形成树脂质黑矩阵所需的涂覆膜)，其中，分别设计开口15以便形成多个直径均为4μm的圆形点，并且，以各个点之间4μm的间距对掩膜进行构图。图7A中，每个开口构成直径4μm的圆形点，其中，各个点在掩膜中的间距为2μm和4μm。图8A中，每个开口由方形的点构成，每个点的各边的长度为4μm，每个方形开口在掩膜中的间距为4μm。图9A中，每个开口15由各边长均为4μm的方形点构成，其中，方形开口在掩膜中分别以2μm和4μm的间距设置。

在图6A至9A所示实施例的任何一个中，通过在具有800mm×920mm×10mm尺寸的玻璃衬底上气相沉积铬而使掩膜14和所设计的掩膜开口保持一致。此外，通过在掩膜和玻璃衬底之间设置150μm的间隙，可以利用灯发射GHI射线对树脂质黑矩阵材料(可通过被I射线曝光而被固化)进行曝光。然后，利用100mJ的曝光量以及浸泡到包含有机碱显影溶液PD、CD和SD(Fuji Film Co.，Ltd的产品)的显影溶液中对各布图进行处理，如图6B至9B所示，在已曝光树脂质材料122上靠近即将成为条形开口的部分的位置处形成点布图123。此外，通过烘焙树脂质材料122将点布图123熔融，以便掩埋所有点布图之间的间隙，从而形成高度小于其他部分的边缘部分13，如图6D至图9D所示。

可以通过观察树脂质黑矩阵材料确认最终形成了均匀的薄边缘部分13。确认树脂质黑矩阵材料12除了边缘13之外的其他部分具有1.4μm的高度，同时发现，边缘部分13的高度降低大约一半而到0.8μm，所以最终确保了从衬底测量的高度差。边缘部分13的高度位置低于其他部分的高度位置意味着从树脂质黑矩阵材料12的边缘部分13的基部分到表面的高度实际上小于从树脂质黑矩阵材料12的其他部分的基部分到表面的高度。换言之，树脂质黑矩阵材料的边缘部分13的厚度小于其他部分的厚度。

如图7A和图9A所示，通过改变各个点(开口15)之间的间隙和掩膜14中单位位置的开口点的大小，可以更加容易地形成树脂质黑矩阵材料12的边缘部分13。

接下来，如图6F至图9F所示，基于DFL(干膜压合)方法，分别具有不同颜色的膜形成涂抹材料被粘结到容纳如图6D至图9D所示的树脂质黑矩阵12的衬底上，从而得到满意的高度差。也在相同的条件下将有色膜粘结到衬底上，其方式和将树脂质黑矩阵12粘结到相同的衬底上相同。每个有色膜都包含最终加工膜厚度为1.8μm的有色层。在近距离观察带有有色膜的最终形成的滤色器之后，可以确认没有生成泡沫。图10A和图10B示出滤色器的最终形式。图10A为俯视图，而图10B为沿图10A所示的C-C’线截取的剖视图。附图标记151指代树脂质黑矩阵12的开口。

图11A和11B概要示出了包含上述滤色器的LCD装置的结构。图11A示出使用多个塑料珠18来确保液晶层7的厚度的示例。图11B示出了将多个柱体18a附连至位于对置的透明电极16的一部分上的取向膜17从而确保液晶层7的厚度的示例。需要注意，附图标记15指代绝缘膜，6指代像素电极，10指代栅极接线，以及19指代中间层绝缘膜。

还可以将滤色器设置在阵列侧，即液晶层7和TFT之间。该示例在图12A和12B中示出。

在上述示例中将树脂质黑矩阵12的边缘部分设计为0.8μm。优选地，边缘部分13的高度最小为0.5μm，最大为1μm。通过为边缘部分13设置推荐的高度值，可以有效地防止生成泡沫，并且，还可以防止树脂黑矩阵12的边缘部分12过薄。

此外，优选地，通过将开口15相对掩膜14总面积的分配比例设置在最小25％和最大50％，树脂质黑矩阵12的边缘部分13的宽度相对树脂黑矩阵12的总宽度的分配比例也应最小为25％和最大为50％。这种设置可以防止树脂质黑矩阵12的边缘部分13意外地溶解和其他部分接合的部分。

掩膜中形成的微小开口15不仅可以是上述圆形或者方形的形状，而且可以是椭圆形或除方形之外的多边形，或者任何接近它们的形状。

本发明不仅可以应用于像素周围的部分，还可以用于控制像素内部的颜色重叠(override)现象。例如，如图13A和13B所示，在存在黑矩阵完全被黑矩阵的其他部分包围的离散部分(完全不和其他部分相连)的情况下，类似周边黑矩阵的情况下，当有色膜跨越该黑矩阵的这一部分时，生成泡沫。为了处理这种情况，通过首先降低黑矩阵12的该离散部分的边缘部分13的高度，使其小于其他部分的高度，然后通过应用DFL方法涂抹有色层，可以防止发生泡沫现象。图14A和14B概要示出包含图13A和13B所示滤色器的LCD装置的结构。

在上述实施例中，使得仅有树脂质黑矩阵12的一侧上的边缘部分13低于其他部分。但是，如图15A和15B所示，也允许两侧上的边缘13都低于其他部分。通过这种设置，不仅在箭头A所示的一个方向上、而且在另一个箭头A’所示的反方向上可以涂抹有色层8。随后，即使当在和压制单元相反的方向上设置装有树脂质黑矩阵12时，也可以防止发生泡沫现象，并进一步地，提高生产效率。此外，不再需要在具体的方向上调整衬底3的安装方向，从而可以提高压制过程的效率。图16A和16B概要示出了包含图15A和15B所示滤色器的本发明LCD装置的结构。

本说明书将LCD装置作为本发明的一个应用目标而当作例子示出。但是，通过上述根据本发明的制造方法而确保的滤色器还兼容于其他显示原理不同的显示装置，例如等离子显示器。

通过上述描述显然可知，还可以通过在由权利要求书限定的本发明的范围内加入各种变化和改进，并且，本发明并不限于上述描述的具体内容。

Claims

1、一种通过将有色膜粘结在衬底上而制造滤色器的方法，所述衬底上形成有树脂黑矩阵，包括如下步骤：

事先在树脂黑矩阵中形成高度差，这样，树脂黑矩阵相对粘结有色膜的方向位于上游的边缘部分低于树脂黑矩阵的其他部分。

2、如权利要求1所述的制造滤色器的方法，其中，所述树脂黑矩阵通过经由形成在掩膜中的开口曝光、之后进行显影的过程由负性抗蚀剂形成，并且多个微小的开口形成在掩膜中相当于树脂黑矩阵的所述边缘部分的部分中，从而使树脂黑矩阵的所述边缘部分低于其他部分。

3、如权利要求2所述的制造滤色器的方法，其中，形成在掩膜中的微小开口的形状基本为圆形、椭圆形或多边形。

4、如权利要求2所述的制造滤色器的方法，其中，对于掩膜中形成的微小开口，相邻开口之间的间距和开口大小的比例根据位置的不同而改变。

5、如权利要求1所述的制造滤色器的方法，其中，所述树脂黑矩阵的所述边缘部分的宽度为整个树脂黑矩阵宽度的25％至50％，包括端值。

6、如权利要求1所述的制造滤色器的方法，其中，所述树脂黑矩阵的所述边缘部分的顶表面和衬底顶表面之间的高度差在0.5μm到1μm的范围内，包括端值。

7、一种滤色器，其包括衬底、形成在所述衬底上并具有开口的树脂黑矩阵和有色膜，其中，所述有色膜贯穿地覆盖衬底的、位于树脂黑矩阵中的开口内的部分和树脂黑矩阵，其特征在于，所述树脂黑矩阵中沿着所述开口位于有色膜下的边缘部分的高度低于树脂黑矩阵和该边缘部分相接的部分的高度。

8、如权利要求7所述的滤色器，其中，所述树脂黑矩阵的所述边缘部分的宽度为整个树脂黑矩阵宽度的25％至50％，包括端值。

9、如权利要求7所述的滤色器，其中，所述树脂黑矩阵的所述边缘部分的顶表面和衬底顶表面之间的高度差在0.5μm到1μm的范围内，包括端值。

10、一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求7所述的滤色器。