彩色滤光片及其制造方法以及液晶显示装置的制作方法

专利名称：彩色滤光片及其制造方法以及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及彩色滤光片，以及更具体地涉及这样的彩色滤光片，其光屏蔽部分通过交迭两个不同的彩色层而不使用黑矩阵(blackmatrix)来形成，还涉及制造彩色滤光片的方法以及一种使用所述彩色滤光片的液晶显示(LCD)装置。
本发明不仅可以应用到多种类型的LCD装置，还可以应用到使用彩色滤光片的任何其他装置，例如场致发射类型的显示装置、真空荧光显示装置、等离子显示装置以及图像拾取装置。
背景技术：
传统地，用于LCD装置的彩色滤光片包括布置在像素的各个开口中以具有预定布局(例如镶嵌图案、条纹或三角形布局)的红(R)、蓝(B)和绿(G)的有色材料，以及包括在除了这些开口的光屏蔽部分中形成的图案化黑矩阵(其由黑色树脂或金属氧化物形成)。使用黑矩阵的主要原因是增加对比度，以防止在红、蓝和绿有色材料之间的混合以及屏蔽传向TFT(薄膜晶体管)的半导体膜的光。
对于用于蜂窝电话的LCD装置和小尺寸LCD装置来说，必需的(essential)对比度没有这么高。因此，没有使用黑矩阵；替代地，通过部分交迭位于邻近开口中的有色材料来形成光屏蔽部分，以实现类似于黑矩阵的光屏蔽功能。这是因为具有这样的优点，也就是由于没有使用黑矩阵，减少了材料、加工布骤和制造成本。
另一方面，对于用于个人计算机或电视(TV)的监视器的LCD装置来说，高对比度是必需的。因此，为了省略黑矩阵，需要具有与黑矩阵等效的光屏蔽功能的结构。然而，如果通过交迭位于典型彩色滤光片中的邻近开口中的有色材料来获得与黑矩阵等效的光屏蔽功能，该典型彩色滤光片包括三种基本颜色(也就是红、蓝和绿)的有色材料，则红和绿有色材料的交迭部分(重叠部分)的光屏蔽性能低于其他有色材料的交迭部分。这意味着背光不能被充分地屏蔽。为此，提出和公布了多个想法来解决该问题。
例如，日本未审专利公开No.2000-29014公开了一种彩色滤光片基板，其不使用黑矩阵实现在有效显示区域周围的框架区域(framearea)中的光屏蔽功能。利用这样的彩色滤光片基板，在有效显示区域中形成红、绿和蓝的三个彩色层，以及同时，红、绿和蓝彩色层的两个或三个交迭以形成在框架区域中的光屏蔽层。在No.2000-29014公开中，据说红和蓝彩色层优选地交迭来实现光屏蔽功能。这是因为当红和蓝色层彼此交迭时，其光的透射率相对于其中绿和蓝色层交迭或红和绿色层交迭的区域来说更低。此外，在No.2000-29014公开中，据说在有效显示区域中的光的像素间(inter-pixel)屏蔽通过交迭红和绿色层、绿和蓝色层或蓝和红色层来执行(见权利要求1到2以及图1)。
因此，对于No.2000-29014公开中的彩色滤光片基板来说，在有效显示区域中的像素间光屏蔽部分具有红、蓝和绿色层的两个邻近层的双层结构。另一方面，在框架区域中的光屏蔽部分具有红、蓝和绿色层的三层结构或这些层的两个邻近层的双层结构。
日本未审实用新型公开No.62-181927公开了一种彩色LCD装置，其中彩色图像利用三个基本色(也就是红、绿和蓝)来显示，同时使得背景区域为黑色。本装置的特征如下提供三个彩色滤光片来实现在基板和偏光板的不同表面上的三个基本色。这些彩色滤光片的一个形成在整个表面上用于显示颜色，以及剩余的两个彩色滤光片单独形成在背景区域中。利用交迭的三个彩色滤光片的三层结构使得背景区域为黑(见权利要求1和图1)。
对于No.62-181927公开中的LCD装置来说，由于要使之为黑的背景区域通过三个基本色的彩色滤光片的三层结构来构成，像素间光屏蔽部分具有所述彩色滤光片的三层结构。
日本专利No.2590858(其对应于日本未审专利公开No.63-187277)公开了一种彩色滤光片，其包括红、绿和蓝的彩色图案以及黑图案，所有这些都布置在透明支撑体上。黑图案，其布置在屏幕的外围区域，通过交迭红、绿和蓝的三个彩色层或通过交迭这些彩色层的两个彩色层来形成。此彩色滤光片的特征如下在红、绿和蓝的各个彩色图案的边界和邻近区域中，黑图案通过交迭红、绿和蓝的三个彩色层来形成。另一方面，在屏幕的外围区域中，通过交迭红和蓝的两个彩色层来形成黑图案(见权利要求1以及图1-4)。
因此，对于专利No.2590858的彩色滤光片来说，在显示区域中的像素间光屏蔽部分具有红、蓝和绿色层的三层结构，以及框架区域由红和蓝色层的双层结构来形成。
日本未审专利公开No.08-095021公开了一种制造彩色滤光片的方法，其中黑矩阵层通过在形成各个彩色层期间交迭透明彩色层来形成，以获得具有良好平坦性的彩色滤光片。本方法的特征如下在形成红、绿和蓝的三个彩色层的同时，通过使用具有对应于光屏蔽部分的半色调掩模区域的光掩模来形成三层结构的黑矩阵层(见权利要求1以及图1到2)。
对于利用No.08-095021公开中的方法制造的彩色滤光片来说，在显示区域中的像素间光屏蔽部分以及在框架区域中的光屏蔽部分都具有红、蓝和绿色层的三层结构。
日本未审专利公开No.2003-014917公开了如下的三个彩色滤光片(见权利要求1到3以及图1到2)。
(i)这些彩色滤光片的第一个包括利用彩色层在透明基板上形成和布置的像素，其中位于显示区域周围的框架区域通过利用彩色层的至少两个来形成。该彩色滤光片的特征为红色层在460到570nm的波长范围内具有1％或更少的平均透射率。
(ii)这些彩色滤光片的第二个包括利用彩色层在透明基板上形成和布置的像素，其中框架区域利用彩色层的至少两个来形成。该彩色滤光片的特征为蓝色层在560到750nm的波长范围内具有1％或更少的平均透射率。
(iii)这些彩色滤光片的第三个包括利用彩色层在透明基板上形成和布置的像素，其中框架区域利用彩色层的至少两个来形成。该彩色滤光片的特征为红和蓝色层的每一个在555到575nm的波长范围内具有2.5％或更少的平均透射率。
在No.2003-014917公开中，据说可以仅通过在框架区域中和与TFT相对的光屏蔽部分中的彩色层的层叠或交迭结构来获得高OD(光密度)值。对于这些彩色滤光片来说，框架区域、像素间光屏蔽部分以及与TFT相对的光屏蔽部分，通过红、蓝和绿色层的三层结构或这些彩色层的双层结构来形成。
日本未审专利公开No.2002-082630公开了两个如下的电光装置(见权利要求1到2以及图1到2)(i)电光装置的第一个包括TFT以及通过交迭第一彩色层和第二彩色层而形成的光屏蔽部分，其中该光屏蔽部分与TFT的至少沟道形成区域交迭。
(ii)电光装置的第二个包括像素电极以及通过交迭第一彩色层和第二彩色层而形成的光屏蔽部分，其中该光屏蔽部分与像素电极之一和与之邻近的另一像素电极之间的中间区域交迭。
在No.2002-082630公开中，据说第一彩色层优选地是蓝色的，以及第二彩色层优选地是红色的。利用这两个电光装置，对应于TFT的沟道形成区域的光屏蔽部分或像素间光屏蔽部分具有由红、蓝和绿色层形成的双层结构。
如前所述，至今已经提出和公布了多个想法来实现不使用黑矩阵的对于背光的充分屏蔽性能。
顺便说一下，根据sRGB(标准RGB)或EBU(欧洲广播联盟)标准，用于个人计算机的监视器和TV的LCD装置所需要的彩色再现性是NTSC(全国电视系统委员会)标准的72％或更高。因此，在使用利用通行的颜料分散(pigment dispersion)方法形成的光敏性彩色光阻(photosensitive color resist)和使用冷阴极荧光灯(CCFL)的背光单元的组合的情况下，红、绿和蓝色层的每一个具有1.8到2.0μm的厚度。为此，如果整个黑矩阵被取代为通过交迭红、绿和蓝色层来形成的三层光屏蔽部分，在框架区域的附近的最大值处的水平面差将为3.6到4.0μm。这里，水平面差意味着在像素(由红、绿和蓝色层的一个形成)的厚度和光屏蔽部分(其由红、绿和蓝色层的三个形成)的厚度之间的差异。
近年来，对于加速LCD装置的响应特性的需要正在增加，为了响应这种需求，必须使得LCD面板的单元间隙(也就是液晶层的厚度)等于4.0μm或更低，优选地在大约3.0μm。如果单元间隙被减小到这样的值，则厚度差(在最大值处为3.6到4.0μm)，也就是在像素和光屏蔽部分之间的水平面差，将比单元间隙(3.0μm或更小)更大。因此，对于必需具有高速响应特性的用于个人计算机的监视器和用于TV的LCD装置的彩色滤光片来说，光屏蔽部分不能利用三个彩色层的层叠结构来形成。这意味着光屏蔽部分需要利用两个彩色层的层叠结构来形成。
图1A、1B和1C显示了用于此种类型的LCD装置的现有技术彩色滤光片的例子，其中光屏蔽部分通过交迭的两种不同色层来形成。图1A是显示用在此种彩色滤光片中的红色层的图案的说明性部分平面图，图1B是显示其蓝色层的图案的说明性部分平面图，以及图1C是显示其绿色层的图案的说明性部分平面图。图2是由图1A、1B和1C的红、蓝和绿色层构成的现有技术彩色滤光片的说明性部分平面图。
用于该现有技术彩色滤光片的红色层101形成在透明玻璃板(未显示)的表面(X-Y平面)上。层101包括条形红色像素形成部分101R和连接部分101L，如在图1A中所示的。
条形红色像素形成部分101R沿着Y方向(在图1A中的垂直方向)延伸，以及以预定间隔沿着X方向(在图1A中的水平方向)布置。部分101R用于形成以预定间隔布置在Y方向上的矩形红色像素。因此，可以说部分101R的每个由红色像素和相互连接相邻红色像素的红色像素间部分来形成。
连接部分101L相互连接邻近的红色像素形成部分101R。此外，连接部分101L限定以预定间隔沿着Y方向布置的矩形蓝色像素窗101B，以及以预定间隔沿着Y方向布置的矩形绿色像素窗101G。蓝色像素窗101B的每个位于要形成蓝色像素的位置处。绿色像素窗101G的每个位于要形成绿色像素的位置处。
因此，红色像素以预定间隔沿着Y方向排列。绿色像素以与红色像素邻近的方式来以与红色像素相同的间隔沿着Y方向排列。蓝色像素以与绿色像素邻近的方式来以与红色像素相同的间隔沿着Y方向排列。由此排列的红、绿和蓝色像素的这种布局或布置沿着X方向重复地排列。
用于图1A到图1C的现有技术彩色滤光片的蓝色层102形成在将与红色层101交迭的玻璃板的表面上。层102包括条形蓝色像素形成部分102B和连接部分102L，如图1B中所示。
条形蓝色像素形成部分102B沿着Y方向延伸以及以预定间隔沿着X方向布置。部分102B，其被定位在这样的位置处以重叠在红色层101的对应蓝色像素窗101B上，用于形成以预定间隔布置在Y方向上的矩形蓝色像素。因此，可以说部分102B的每个由蓝色像素和相互连接邻近蓝色像素的像素间部分来形成。
连接部分102L相互连接邻近的蓝色像素形成部分102B。此外，连接部分102L限定以预定间隔沿着Y方向布置的矩形红色像素窗102R和以预定间隔沿着Y方向布置的矩形绿色像素窗102G。红色像素窗102R的每个位于将形成红色像素的位置处。绿色像素窗102G的每个位于将形成绿色像素的位置处。
因此，红色像素窗102R位于这样的位置处以重叠在红色层101的对应红色像素形成部分101R上。绿色像素窗102G位于这样的位置处以重叠在红色层101的对应绿色像素窗101G上。
用于图1A到1C的现有技术彩色滤光片的绿色层103形成在玻璃板的表面上，该玻璃板将与红色层101和蓝色层102交迭。层103包括条形绿色像素形成部分103G，如图1C中所示的。与红色层101和蓝色层102不同，绿色层103不具有类似连接部分101L和102L的连接部分。
条形绿色像素形成部分103G沿着Y方向延伸以及以预定间隔沿着X方向布置。部分103G，其位于这样的位置以重叠在红色层101的对应绿色像素窗101G以及蓝色层102的对应绿色像素窗102G上，用于形成以预定间隔布置在Y方向上的矩形绿色像素。因此，可以说部分103G的每个由绿色像素和相互连接邻近的绿色像素的绿色像素间部分制成。
图1A到1C的以上所述的现有技术彩色滤光片，其通过以这样的顺序交迭具有以上所述图案的红、蓝和绿色层101、102和103来制造，具有如图2所示的结构。
如从图2看到的，红色层101的条形红色像素形成部分101R与蓝色层102的对应红色像素窗102R交迭，从而限定红色像素。这意味着从对应的红色像素窗102R曝露的红色像素形成部分101R的部分形成红色像素。
类似的，蓝色层102的条形蓝色像素形成部分102B与红色层101的对应蓝色像素窗口102B交迭，从而限定蓝色像素。这意味着位于对应的蓝色像素窗102中的蓝色像素形成部分102B的部分形成蓝色像素。
绿色层103的条形绿色像素形成部分103G与红色层101的对应绿色像素窗101G以及蓝色层102的对应绿色像素窗102G交迭，从而限定绿色像素。这意味着位于交迭的对应绿色像素窗101G和102G中的绿色像素形成部分103G的部分形成蓝色像素。
红色层101的条形红色像素形成部分101R的红色像素间部分与蓝色层102的对应连接部分102L或其条形蓝色像素形成部分102B的对应蓝色像素间部分交迭，从而形成双层结构的光屏蔽部分。这些光屏蔽部分，其具有通过交迭红色层101和蓝色层102形成的双层结构，具有与黑矩阵相同的图案。然而，绿色层103的绿色像素间部分与红色层101的对应连接部分101L和蓝色层102的对应连接部分102L交迭。因此，位于这些位置处的光屏蔽部分具有红、蓝和绿色层101、102和103的三层结构。
沿着图2的IIIA-IIIA线的截面结构(也就是包括绿色像素形成部分103G的部分的截面结构)显示在图3A中。如在图3A中所示，红、蓝和绿色层101、102和103以这样的顺序交迭在玻璃板109的表面上。覆盖层123形成在绿色层103上。在位于三层光屏蔽部分133上的位置处(其正好布置在绿色层103的对应绿色像素间部分上)，在覆盖层123上形成光间隔器(photo spacer)120。这些光间隔器120通过在已知光刻胶(光敏树脂)膜上形成图案来形成。
如从图3A清楚看到的，光屏蔽部分133具有通过交迭红、蓝和绿色层101、102和103而形成的三层结构。光间隔器120形成在覆盖彩色层101、102和103的覆盖层123上。因此，在由绿色层103(也就是绿色像素形成部分103G)形成的绿色像素和邻近其的光屏蔽部分133之间具有水平面差“h”，其中该水平面差“h”大约等于红色层101和蓝色层102的厚度的和。
蓝色层102的蓝色像素间部分及其连接部分102L的宽度稍微大于红色层101的红色像素间部分及其连接部分101L的宽度。因此，如图3A中所示，布置在红色层101的红色像素间部分或其连接部分101L上的蓝色层102的蓝色像素间部分及其连接部分102L的两边与玻璃板109的表面接触。
TFT基板126与具有图3A的结构的彩色滤光片连接的状态显示在图3B中。在该状态下，如从图3A可以清楚看到的，单元间隙c等于水平面差“h”和光间隔器120的高度的和。
图4A显示了其中光间隔器120的位置被改变到那些位于图2的以上所述现有技术彩色滤光片中的蓝色层102上的位置的状态。沿着图4A的VA-VA线的截面结构(也就是包括层102的蓝色像素形成部分102B的部分的截面结构)显示在图5A中。
在图5A中所示的位置处，光屏蔽部分133a具有包括红色层101和蓝色层102的双层结构。因此，在蓝色像素和邻近其的光屏蔽部分133a之间的水平面差“i”大约等于红色层101的厚度。水平面差“i”比绿色像素和邻近其的光屏蔽部分133之间的水平面差“h”(见图3A和3B)小了绿色层103的厚度。
TFT基板126与图4A的彩色滤光片结合的情况显示在图5B中。在这样的状态下，如从图5B清楚见到的，单元间隙“c”等于水平面差“i”和光间隔器120的高度的和。然而，水平面差“i”小于水平面差“h”。因此，光间隔器120的高度可以通过在差“h”和“i”之间的间隙来增加。
沿着图4A的VIA-VIA线的截面结构(也就是包括绿色像素形成部分103G的截面结构)显示在图6A中。该结构与图3A的相同，除了不存在光间隔器120。因此，图6A的水平面差“j”与图3A的水平面差“h”相同。TFT基板126连接到图6A的结构的状态显示在图6B中。在这样的情况下，如果单元间隙“c”设置为与图5B的相等，则在光屏蔽部分133之上的间隙“e”等于从单元间隙“c”中减去水平面差“j”的结果。因此，间隙“e”比在光屏蔽部分133a之上的间隙(其等于光间隔器120的高度)小的多。
以这样的方式，当光间隔器120布置在绿色像素形成部分103G(见图2)上时，水平面差“h”将较大。因此，为了获得单元间隙“c”的期望值，则需要减小光间隔器120的高度。因为在光屏蔽部分133上面的间隙“e”等于光间隔器120的高度，间隙“e”通过光间隔器120的减小的高度来减小。另一方面，当光间隔器120布置在蓝色像素形成部分102B上(见图4A)时，在蓝色像素和光屏蔽部分133a之间的水平面差“i”小于在滤色像素和光屏蔽部分133之间的水平面差“h”(也就是i＜h)。因此，在光屏蔽部分133之上的间隙“e”可以通过增加光间隔器120的高度来增加。
此外，光间隔器120可以形成在红色像素形成部分101R之上的位置处，如图4B中所示。在这样的情况下，截面结构与其中光间隔器120位于蓝色像素形成部分120B上的情况下的结构相同(见图5A)。因此，在这里省略了关于其的说明。
作为TFT基板126，例如可以使用具有图7的结构的IPS(面内切换(in-plane swicthing))类型的TFT基板。该结构与日本未审专利公开No.2005-241923的图6中说明的结构大致相同。图7显示了在像素区域的一个中的结构。
如在图7中所示，TFT基板126包括由金属制成的共用电极线143、用于共用电极的接触孔145、透明共用电极146、透明像素电极147、用于像素电极147的接触孔148、扫描线149、数据线150、TFT 151、TFT 151的源电极152、TFT 151的漏电极153、用于形成TFT 151的活性层(active layer)的岛状非晶硅(a-Si)膜154以及像素辅助电极156。
像素电极147具有三个之字形的梳状齿(comb teeth)。共用电极146具有四个之字形的梳状齿。像素电极147和共用电极146以这样的方式布置，使得其在由邻近的扫描线149和邻近的数据线150包围的区域中彼此交替地啮合。共用电极146在其每侧处的两个齿分别与对应的数据线150交迭。像素辅助电极156具有重叠在像素电极147的中心齿上的一个梳状齿。
数据线150的每个电连接到TFT 151中的对应一个的漏电极153。扫描线149的每个电连接到TFT 151中的对应一个的栅电极(未显示)。像素电极147的每个利用接触孔148的对应一个电连接到TFT 151中的对应一个源电极152。共用电极146的每个利用接触孔145的对应一个电连接到共用电极线143的对应一个。
在图1到图6中所示的以上所述现有技术彩色滤光片具有以下说明的三个问题。
第一个问题是在绿色像素和邻近其的三层光屏蔽部分133之间的水平面差“h”(见图3A和3B)太大，以至于可能损害设计单元间隙“c”的自由度。
特别地，在绿色像素和光屏蔽部分133之间的水平面差“h”，其根据所述部分133的宽度而变化，可能太高。在将红色层101和绿色层103的交迭部分的厚度设置为红色像素形成部分101R的厚度和绿色像素形成部分103G的厚度的70％到90％(这些值考虑到由于在对每种颜色的光阻剂的涂覆过程期间的流动的厚度平均来确定)的情况下，假设红色像素形成部分101R厚度为2.0μm，蓝色像素形成部分102B厚度为2.0μm，绿色像素形成部分103G厚度为2.0μm，以及覆盖层123的厚度为1.0μm，光屏蔽部分133的全部厚度将是大约5μm到大约6μm，同时各个像素形成部分的全部厚度将为3.0μm(此时，覆盖层123将相当薄，虽然其取决于粘性)。这意味着水平面差“h”将为大约2.0μm到大约3.0μm，其相当大。例如，如果水平面差“h”为3.0μm，则在绿色像素上的单元间隙“c”难以被设置为3.0μm或更少，其意味着设计单元间隙“c”的自由度将被大大损害。
为了减少水平面差“h”，形成三层光屏蔽部分133的绿色层103的部分(也就是绿色像素形成部分103G的绿色像素间部分)可以选择性地利用抛光来去除。然而，绿色层103的绿色像素形成部分103G布置在对应光屏蔽部分133的几乎全部表面上，以及要抛光并去除的绿色层103的全部面积很大。因此，即使使用抛光机来抛光所述彩色滤光片的全部表面，所述部分也难以去除。此外，由于这样的抛光操作必需较长时间，生产节拍时间(tact time)大大增加，以及大批量生产性能被损坏。
第二个问题是局部间隙缺陷可能由于光间隔器120的塑性变形或断裂而发生，以及彩色层难以被加厚来提高彩色再现性。
特别地，当单元间隙“c”是常数时，光间隔器120的高度利用在绿色像素和三层光屏蔽部分133之间的水平面高度“h”来确定。水平面差“h”大约与红色层101和蓝色层102的厚度的总和相等。因此，加厚红色层101和蓝色层102来提高彩色再现性导致了水平面差“h”的增加以及光间隔器120的高度减小。因此，难以通过加厚红色层101和蓝色层102(以及绿色层103)来提高彩色再现性。
此外，光间隔器120的可能弹性变形的量随着它们的高度减小而减小。因此，由于差“h”的增加引起的间隔器120的高度减小得越多，则间隔器120抵抗从LCD面板外部施加到显示表面的局部压应力的形变余量越少。结果，局部间隙缺陷可能由于光间隔器120的塑性变形或断裂而发生。
第三个问题是，在有效显示区域中的双层光屏蔽部分133a没有有效地使用在IPS或VA(垂直排列)类型的LCD装置的正常黑色模式中的操作特性，以及没有利用在TFT基板126上的金属线有效地使用对于背光的光屏蔽效果。
特别地，利用图1A到6B的以上所述的现有技术彩色滤光片，包括红色层101和蓝色层102的双层光屏蔽部分133(其中所述OD值取最大值)不仅被布置在需要高OD值的区域中，还布置在OD值可能较低的区域中。因此，包括红色层101、蓝色层102和绿色层103的三层光屏蔽部分133形成在邻近绿色像素的位置处。结果，单元间隙“c”需要根据在绿色像素和光屏蔽部分133之间的大水平面差“h”来确定。为此，如果单元间隙“c”被设置为特定值，则在三层光屏蔽部分133和TFT基板126之间的间隙“e”(见图6B)可以能当窄。这意味着发生这样的问题，外物可能被捕捉到变窄的间隙“e”中。这是因为如果外物被捕捉到变窄的间隙“e”中，在光屏蔽部分133中将产生间隙缺陷，其给显示质量带来不良影响。

发明内容
考虑到在图1A到6B中显示的现有技术彩色滤光片中的上述第一到第三个问题而创建本发明。
本发明的目的是提供一种彩色滤光片，其通过容易方法减少在包括两个不同彩色层的双层光屏蔽部分和形成各个颜色的像素的有色材料之间的水平面差，以及制造该彩色滤光片的方法和使用该彩色滤光片的LCD装置。
本发明的另一目的是提供一种彩色滤光片，其通过抛光容易地去除在包括两个不同彩色层的双层光屏蔽部分上存在的由其他彩色层形成的部分，以及制造该彩色滤光片的方法和使用该彩色滤光片的LCD装置。
本发明的又一目的是提供这样的一种彩色滤光片，其各个彩色层可以容易地形成图案以使用包括两个不同彩色层的双层光屏蔽部分来获得期望的光屏蔽性能，提供用于制造该彩色滤光片的方法以及使用该彩色滤光片的LCD装置。
本发明的另一目的是提供不需要黑矩阵而具有高对比度、良好彩色再现性和高速响应特性的LCD装置。
以上目标连同没有特别提到的目标从以下描述对于本领域技术人员来说变得清楚。
根据本发明的第一方面，提供了一种彩色滤光片，其包括
透明支撑体；形成在所述支撑体上的第一彩色层；所述第一彩色层具有条形第一像素形成部分、第二彩色像素窗以及第三彩色像素窗，它们分别以预定间隔进行布置；第二彩色层，其形成为与所述第一彩色层交迭；所述第二彩色层具有条形第二彩色像素形成部分、第一彩色像素窗以及第三彩色像素窗，它们分别以预定间隔进行布置；以及第三彩色层，其具有彼此间隔开的岛状第三彩色像素形成部分；其中所述第一彩色层的第一彩色像素形成部分与第二彩色层的第一彩色像素窗交迭，从而限定第一彩色像素；以及所述第二彩色层的第二彩色像素形成部分与所述第一彩色层的第二彩色像素窗交迭，从而限定第二彩色像素；其中所述第三彩色层的第三彩色像素形成部分布置在第一彩色层的第三彩色像素窗和第二彩色层的第三彩色像素窗中，该第一彩色层的第三彩色像素窗与第二彩色层的第三彩色像素窗交迭，从而限定第三彩色像素；以及其中第一彩色层和第二彩色层的交迭部分起到光屏蔽部分的作用。
对于根据本发明的第一方面的彩色滤波器来说，各个具有上述结构的第一彩色层和第二彩色层形成在支撑体上。第一彩色层和第二彩色层的交迭部分起到光屏蔽部分的作用。因此，用于形成光屏蔽部分的黑矩阵不是必需的。
第三彩色层的第三彩色像素形成部分是岛状的，并且布置在彼此交迭的第一彩色层的第三彩色像素窗和第二彩色层的第三彩色像素窗中。因此，通过合适地调节第三彩色像素形成部分的尺寸，第三彩色像素形成部分可以被极少地布置在具有光屏蔽部分的功能的第一彩色层和第二彩色层的交迭部分上。这意味着在光屏蔽部分和第一、第二或第三彩色层(也就是形成各个彩色的有色材料)之间的水平面差可以被减少。此外，可以利用简单的方法来实现水平面差的减少。这是因为在光屏蔽部分和第一、第二或第三彩色层之间的水平面差的减少可以通过使得第三彩色层的第三彩色像素形成部分成为岛状以彼此分隔开来获得。
此外，第三彩色像素形成部分可以以这样的方式布置在支撑体上，使得第三彩色像素形成部分的周围极少地布置在提供光屏蔽功能的第一和第二彩色层的交迭部分上。因此，布置在光屏蔽部分上的第三彩色层(也就是第三彩色像素形成部分)的量被限制为较小的值。结果，布置在光屏蔽部分上的第三彩色像素形成部分可以利用抛光容易地去除掉。
进一步地，使本发明形成第一彩色层以具有条形第一彩色像素形成部分、第二彩色窗和第三彩色窗，以及形成第二彩色层以具有条形第二彩色像素形成部分、第一彩色窗和第三彩色窗，以及形成第三彩色层以具有岛状像素形成部分，是充分的。因此，用于获得期望光屏蔽性能的各个彩色层(也就是第一、第二和第三彩色层)的形成图案过程可以容易地执行。
在根据本发明的第一方面的彩色滤光片的优选实施例中，第一彩色层的第一彩色像素形成部分以预定间隔沿着第一方向布置，以及沿着垂直于第一方向的第二方向延伸，而第一彩色层的第二和第三彩色像素窗利用连接彼此邻近的第一彩色像素形成部分的连接部分来限定。此外，第二彩色层的第二彩色像素形成部分以预定间隔沿着第一方向布置以及沿着第二方向延伸，而第二彩色层的第一和第三彩色像素窗利用连接彼此邻近的第二彩色像素形成部分的连接部分来限定。
在根据本发明的第一方面的彩色滤光片的另一优选实施例中，第三彩色像素形成部分的周边与光屏蔽部分交迭，以具有5.0μm或更少(优选地是3.0μm或更少)的交迭宽度。在本实施例中，第三彩色像素形成部分的周边布置在光屏蔽部分上；然而，交迭的周边的影响很小，以及由此其可以抑制到不产生问题的程度。因此，还有另一个优点，即，去除第三彩色像素形成部分的交迭周边的处理步骤不是必需的。
在第三彩色像素形成部分的周边与光屏蔽部分交迭的实施例中，优选另外布置间隔器来埋藏或填充第三彩色像素形成部分与光屏蔽部分交迭的周边。这是因为，如果这样，可以减少交迭周边的影响。
在根据本发明的第一方面的彩色滤光片的另一优选实施例中，第三彩色像素形成部分的周边不与光屏蔽部分交迭。在这样的实施例中，由于在光屏蔽部分上不存在第三彩色像素形成部分，光屏蔽部分完全具有双层结构。因此，具有另外的优点，也就是在光屏蔽部分和第一、第二或第三彩色像素之间的水平面差可以进一步减少。
在第三彩色像素形成部分的周边不与光屏蔽部分交迭的彩色滤光片的实施例中，优选具有布置在光屏蔽部分上的间隔器。在该实施例中，具有另外的优点，也就是间隔器可以布置在光屏蔽部分上的任何位置处，因为第三彩色像素形成部分不放置在光屏蔽部分上。
在根据本发明的第一方面的彩色滤光片的又一优选实施例中，第一彩色层是红色层和蓝色层之一，第二彩色层是另一彩色层。在该实施例中，具有另外的优点，也就是在包括红色层、蓝色层和绿色层中的两层的双层结构中使光屏蔽率最大化。
在根据本发明的第一方面的彩色滤光片的又一优选实施例中，第一彩色层或第二彩色层是红色层。在该实施例中，具有另外的优点，也就是具有显著影响TFT的电流泄漏的波长的光被有效屏蔽。
根据本发明的第二方面，提供了一种制造根据本发明的第一方面的彩色滤光片的方法。该方法包括以下步骤在透明支撑体上形成第一彩色层；该第一彩色层具有条形第一彩色像素形成部分、第二彩色像素窗以及第三彩色像素窗，它们分别以预定间隔布置；形成第二彩色层与第一彩色层交迭；该第二彩色层具有条形第二彩色像素形成部分、第一彩色像素窗和第三彩色像素窗，它们分别以预定间隔布置；以及形成第三彩色层，其具有彼此隔离开的岛状第三彩色像素形成部分；其中在形成第二彩色层的步骤中，第一彩色层的第一彩色像素形成部分与第二彩色层的第一彩色像素窗交迭，从而限定第一彩色像素；以及第二彩色层的第二彩色像素形成部分与第一彩色层的第二彩色像素窗交迭，从而限定第二彩色像素；其中在形成第三彩色层的步骤中，第三彩色层的第三彩色像素形成部分与第一彩色层的第三彩色像素窗以及第二彩色层的第三彩色像素窗交迭，第一彩色层的第三彩色像素窗与第二彩色层的第三彩色像素窗交迭，从而限定第三彩色像素；以及其中第一彩色层和第二彩色层的交迭部分起到光屏蔽部分的作用。
对于根据本发明的第二方面的制造彩色滤光片的方法，如前所述，第一彩色层、第二彩色层以及第三彩色层，每个都具有以上所述的结构，并依次形成在支撑体上，从而形成第一彩色层和第二彩色层的交迭部分，该交迭部分起到光屏蔽部分的作用。因此，用于形成光屏蔽部分的黑矩阵不是必需的。
第三彩色层的第三彩色像素形成部分是岛状的，并布置在彼此交迭的第一彩色层的第三彩色像素窗和第二彩色层的第三彩色像素窗中。因此，通过适当地调节第三彩色像素形成部分的尺寸，第三彩色像素形成部分可以极少地布置在具有光屏蔽部分的功能的第一彩色层和第二彩色层的交迭部分上。这意味着在光屏蔽部分和第一、第二或第三彩色层(也就是形成各个彩色的像素的有色材料)之间的水平面差可以被减少。此外，可以通过简单的方法来实现该水平面差的减少。这是因为在光屏蔽部分和第一、第二或第三彩色层之间的水平面差的减少可以通过使得第三彩色层的第三彩色像素形成部分成为岛状以彼此分隔来获得。
此外，第三彩色像素形成部分以这样的方式布置在支撑体上，使得第三彩色像素形成部分的周边极少地布置在提供光屏蔽功能的一个和第二彩色层的交迭部分上。因此，布置在光屏蔽部分的第三彩色层(也就是第三彩色像素形成部分)的量被限制为较小值。结果，布置在光屏蔽部分上的第三彩色像素形成部分可以通过抛光容易地去除。
此外，使本发明形成第一彩色层以具有条形第一彩色像素形成部分、第二彩色窗以及第三彩色窗，以及形成第二彩色层以具有条形第二彩色像素形成部分、第一彩色窗和第三彩色窗，以及形成第三彩色层以具有岛状像素形成部分，是充分的。因此，可以容易地执行各个彩色层(也就是第一、第二和第三彩色层)的形成图案过程以获得需要的光屏蔽性能。
在根据本发明的第二方面的方法的优选实施例中，在形成第一彩色层的步骤中，第一彩色层的第一彩色像素形成部分以预定间隔沿着第一方向布置以及沿着垂直于该第一方向的第二方向延伸；第一彩色层的第二彩色像素窗和第三彩色像素窗利用连接其彼此邻近的第一彩色像素形成部分的连接部分来限定；以及其中在形成第二彩色层的步骤中，第二彩色层的第二彩色像素形成部分以预定间隔沿着第一方向布置以及沿着第二方向延伸；以及第二彩色层的第一彩色像素窗和第三彩色像素窗利用连接其彼此邻近的第二彩色像素形成部分的连接部分来限定。
在根据本发明的第二方面的方法的另一优选实施例中，在形成第三彩色层的步骤中，第三彩色像素形成部分的周边与光屏蔽部分交迭以具有5.0μm或更少(优选为3.0μm或更少)的交迭宽度。在该实施例中，第三彩色像素形成部分的周边布置在光屏蔽部分上；然而，交迭周边的影响很小，以及因此，该影响可以被抑制到不产生问题的程度。因此，还有一个优点，即，去除第三彩色像素形成部分的交迭周边的过程步骤不是必需的。
在形成第三彩色层的步骤中第三彩色像素形成部分的周边与光屏蔽部分交迭的实施例中，优选另外执行以如下这样的方式形成间隔器的步骤，埋藏或填充第三彩色像素形成部分与光屏蔽部分交迭的周边。这是因为，如果这样，可以减少交迭周边的影响。
在根据本发明的第二方面的方法的另一优选实施例中，在完成了形成第三彩色层的步骤之后，执行抛光第三彩色层的步骤，以去除布置在光屏蔽部分上的第三彩色像素形成部分的周边。在该实施例中，存在于光屏蔽部分上的第三彩色像素形成部分(的周边)可以确实地去除。因此，具有另外的优点，也就是在光屏蔽部分和第一、第二或第三彩色像素之间的水平面差可以进一步减少。
在根据本发明的第二方面的方法的又一优选实施例中，第一彩色层是红色层和蓝色层之一，以及第二彩色层是另一彩色层。在该实施例中，具有另外的优点，也就是使得包括红色层、蓝色层和绿色层的两个的双层结构之间的光屏蔽率最大。
在根据本发明的第二方面的方法的又一优选实施例中，第一彩色层或第二彩色层是红色层。在该实施例中，具有另外的优点，也就是具有显著影响TFT的电流泄漏的波长的光被有效地屏蔽。
根据本发明的第三方面，提供了另一彩色滤光片，其包括透明支撑体；形成在该支撑体上的第一彩色层；第一彩色层具有条形第一彩色像素形成部分以及第二和第二彩色像素窗，它们分别地沿着第一方向以预定间隔布置；第二彩色层，其形成为与所述第一彩色层交迭；该第二彩色层具有条形第二彩色像素形成部分以及第一和第三彩色像素窗，它们分别地沿着第一方向以预定间隔布置；第三彩色层，其具有彼此分隔开的岛状第三彩色像素形成部分；其中该第二彩色层的第二彩色像素形成部分与第一彩色层的第二和第三彩色像素窗的第二彩色像素子窗交迭；以及所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗分别地与第一彩色层的第一彩色像素形成部分及其第二和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗交迭；其中所述第三彩色层的第三彩色像素形成部分分别地布置在所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗中以及所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗中，所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗与所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗交迭；其中所述第一彩色层的第一彩色像素形成部分，其与所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗以及所述第三彩色层的第三彩色像素形成部分交迭，限定第一彩色像素；第二彩色层的第二彩色像素形成部分，其与所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗以及所述第三彩色层的第三彩色像素形成部分交迭，限定第二彩色像素；第三彩色层的第三彩色像素形成部分，其与所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗以及所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗交迭，限定第三彩色像素；以及其中沿着第一方向延伸的所述第一光屏蔽部分利用所述第一彩色层和第二彩色层的交迭部分来形成；以及沿着垂直于第一方向的第二方向延伸的第二光屏蔽部分利用所述第一彩色层和第二彩色层的交迭部分、所述第二彩色层和第三彩色层的交迭部分以及所述第三彩色层和第一彩色层的交迭部分来形成。
这里，可以说第一彩色层的第二和第三彩色像素窗的每一个包括被第二彩色层覆盖的第二彩色像素子窗以及未被第二彩色层覆盖的第三彩色像素子窗。类似地，可以说第二彩色层的第一和第三彩色像素窗的每一个包括被第三彩色层覆盖的第三彩色像素子窗以及未被第三彩色层覆盖的第一彩色像素子窗。
对于根据本发明的第三方面的彩色滤光片，每个具有以上所述结构的第一彩色层和第二彩色层在支撑体上形成。沿着第一方向延伸的第一光屏蔽部分利用所述第一彩色层和第二彩色层的交迭部分来形成。沿着第二方向延伸的第二光屏蔽部分利用所述第一和第二彩色层的交迭部分、第二和第三彩色层的交迭部分以及第三和第一彩色层的交迭部分(也就是彼此邻近的两个彩色层)来形成。因此，用于形成光屏蔽部分的黑矩阵不是必需的。
第三彩色层的第三彩色像素形成部分，其通过与第一彩色层的第二和第三彩色像素窗以及第二彩色层的第一和第三彩色像素窗的交迭来限定第三彩色像素，是彼此间隔开的岛状。因此，通过适当地调节第三彩色像素形成部分的尺寸，第三彩色像素形成部分可以极少地布置在具有沿着第一方向的第一光屏蔽部分的功能的第一和第二彩色层的交迭部分上。这意味着在第一光屏蔽部分和第一、第二或第三彩色层(也就是形成各个彩色的像素的有色材料)之间的水平面差可以被减少。此外，可以利用简单的方法来实现这种水平面差的减少。这是因为在第一光屏蔽部分和第一、第二或第三层之间的水平面差的减少可以通过使得第三彩色层的第三彩色像素形成部分成为岛状以彼此间隔开来获得。
此外，通过适当地调节第三彩色层的第三彩色像素形成部分的尺寸，第三彩色像素形成部分可以以这样的方式布置在支撑体上，使得第三彩色像素形成部分的周边极少地布置在提供第一光屏蔽功能的第一和第二彩色层的交迭部分上。因此，布置在第一光屏蔽部分上的第三彩色层的量(也就是第三彩色像素形成部分)被限制到较小的值。结果，布置在第一光屏蔽部分上的第三彩色像素形成部分可以通过抛光容易地去除。
此外，使本发明形成第一彩色层以具有条形第一彩色像素形成部分以及第二和第三彩色像素窗，形成第二彩色层以具有条形第二彩色像素形成部分以及第一和第三彩色像素窗，以及形成第三彩色层以具有条形像素形成部分，是充分的。因此，可以容易地执行各个彩色层(也就是第一、第二和第三彩色层)的形成图案过程以获得需要的光屏蔽性能。
在根据本发明的第三方面的彩色滤光片的优选实施例中，第一彩色层的第二和第三彩色像素窗利用连接其此邻近的第一彩色像素形成部分的连接部分来限定，以及第二彩色层的第一和第三彩色像素窗利用连接彼此邻近的第二彩色像素形成部分的连接部分来限定。
在根据本发明的第三方面的彩色滤光片的另一优选实施例中，第三彩色像素形成部分的周边与第一光屏蔽部分交迭以具有5.0μm或更少(优选为3.0μm或更少)的交迭宽度。在该实施例中，第三彩色像素形成部分的周边布置在第一光屏蔽部分上；然而，交迭周边的影响很小，以及因此，其可以被抑制为不产生问题的程度。因此，具有另外的优点，也就是去除第三彩色像素形成部分的交迭周边的过程步骤不是必需的。
在第三彩色像素形成部分的周边与第一光屏蔽部分交迭的实施例中，优选另外布置间隔器，以埋藏或填充第三彩色像素形成部分与第一光屏蔽部分交迭的周边。这是因为，这样可以减小交迭周边的影响。
在根据本发明的第三方面的彩色滤光片的另一优选实施例中，第三彩色像素形成部分的周边不与第一光屏蔽部分交迭。在该实施例中，由于在第一光屏蔽部分上不存在第三彩色像素形成部分，第一光屏蔽部分完全具有双层结构。因此，具有另外的优点，也就是在第一光屏蔽部分和第一、第二或第三彩色像素之间的水平面差可以进一步减少。
在第三彩色像素形成部分的周边不与第一光屏蔽部分交迭的彩色滤光片的实施例中，优选具有布置在第一光屏蔽部分上的间隔器。在该实施例中，具有另外的优点，也就是间隔器可以布置在第一光屏蔽部分上的任何位置处，因为第三彩色像素形成部分没有布置在第一光屏蔽部分上。
在根据本发明的第三方面的彩色滤光片的又一优选实施例中，第一彩色层是红色层和蓝色层之一，以及第二彩色层是另一彩色层。在该实施例中，具有另外的优点，也就是使得在包括红色层、蓝色层和绿色层的两个的双层结构之间的光屏蔽率最大。
在根据本发明的第三方面的彩色滤光片的又一优选实施例中，第一彩色层或第二彩色层是红色层。在该实施例中，具有另外的优点，也就是具有显著影响TFT的电流泄漏的波长的光可以被有效地屏蔽。
根据本发明的第四方面，提供了制造根据本发明的第三方面的彩色滤光片的方法。该方法包括以下步骤在透明支撑体上形成第一彩色层；该第一彩色层具有条形第一彩色像素形成部分以及第二和第三彩色像素窗，它们分别地沿着第一方向以预定间隔布置；形成第二彩色层以与第一彩色层交迭；该第二彩色层具有条形第二彩色像素形成部分以及第一和第三彩色像素窗，它们分别地沿着第一方向以预定间隔布置；以及形成具有彼此间隔开的岛状的第三彩色像素形成部分的第三彩色层；其中在形成第二彩色层的步骤中，第二彩色层的第二彩色像素形成部分与第一彩色层的第二和第三彩色像素窗的第二彩色像素子窗交迭；以及第二彩色层的第一和第三彩色像素窗分别地与第一彩色层的第一彩色像素形成部分以及其第二和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗交迭；其中在形成第三彩色层的步骤中，第三彩色层的第三彩色像素形成部分布置在第一彩色层的第二和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗中以及第二彩色层的第一和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗中，第二和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗与交迭的第一和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗交迭；其中第一彩色层的第一彩色像素形成部分，其与第二彩色层的第一和第三彩色像素窗以及第三彩色层的第三彩色像素形成部分交迭，限定第一彩色像素；第二彩色层的第二彩色像素形成部分，其与第一彩色层的第二和第三彩色像素窗以及第三彩色层的第三彩色像素形成部分交迭，限定第二彩色像素；第三彩色层的第三彩色像素形成部分，其与第一彩色层的第二和第三彩色像素窗以及第二彩色层的第一和第三彩色像素窗交迭，限定第三彩色像素；以及其中沿着第一方向延伸的第一光屏蔽部分利用第一彩色层和第二彩色层的交迭部分来形成；以及沿着垂直于第一方向的第二方向延伸的第二光屏蔽部分利用第一彩色层和第二彩色层的交迭部分、第二彩色层和第三彩色层的交迭部分以及第三彩色层和第一彩色层的交迭部分来形成。
对于根据本发明的第四方面的制造彩色滤光片的方法，如前解释的，每个具有以上所述结构的第一彩色层、第二彩色层和第三彩色层依次形成在支撑体上。因此，沿着第一方向延伸的第一光屏蔽部分利用第一彩色层和第二彩色层的交迭部分来形成。同时，沿着第二方向延伸的光屏蔽部分利用第一彩色层和第二彩色层的交迭部分、第二彩色层和第三彩色层的交迭部分以及第三彩色层和第一彩色层的交迭部分来形成。因此，用于形成第一和第二光屏蔽部分的黑矩阵不是必需的。
第三彩色层的第三彩色像素形成部分，其通过将它们与第一彩色层的第二和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗以及第二彩色层的第一和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗交迭来限定第三彩色像素，是彼此隔离开的岛状。因此，通过适当调节第三彩色像素形成部分的尺寸，可以使得第三彩色像素形成部分极少地布置在具有第一光屏蔽部分的功能的第一彩色层和第二彩色层的交迭部分上。这意味着在第一光屏蔽部分和第一、第二或第三彩色层(也就是形成各个彩色的像素的有色材料)之间的水平面差可以减少。此外，这种水平面差的减少可以利用简单的方法来实现。这是因为在第一光屏蔽部分和第一、第二或第三彩色层之间的水平面差的减少可以通过使得第三彩色层的第三彩色像素形成部分成岛状以彼此间隔开来获得。
此外，第三彩色像素形成部分可以以这样的方式布置在支撑体上，使得第三彩色像素形成部分的周边极少地布置在提供第一光屏蔽功能的第一和第二彩色层的交迭部分上。因此，布置在第一光屏蔽部分上的第三彩色层(也就是第三彩色像素形成部分)的量被限制为较小值。结果，布置在第一光屏蔽部分上的第三彩色像素形成部分可以通过抛光容易地去除。
此外，使本发明形成第一和第二彩色层以具有条形的像素形成部分和连接它们的连接部分，以及形成第三彩色层以具有岛状的像素形成部分，是充分的。因此，可以容易地执行各个彩色层(也就是第一、第二和第三彩色层)的形成图案过程以获得需要的光屏蔽性能。
在根据本发明的第四方面的方法的优选实施例中，第一彩色层的第二和第三彩色像素窗利用连接彼此邻近的第一彩色像素形成部分的连接部分来限定。第二彩色层的第一和第三彩色像素窗利用连接彼此邻近的第二彩色像素形成部分的连接部分来限定。
在根据本发明的第四方面的方法的另一优选实施例中，在形成第三彩色层的步骤中，第三彩色像素形成部分的周边与第一光屏蔽部分交迭以具有5.0μm或更少(优选地为3.0μm或更少)的交迭宽度。在该实施例中，第三彩色像素形成部分的周边布置在第一光屏蔽部分上；然而，交迭的周边的影响很小，因此其可以被抑制到不产生问题的程度。因此，具有另外的优点，也就是去除第三彩色像素形成部分的交迭周边的过程步骤不是必需的。
在在形成第三彩色层的步骤中第三彩色像素形成部分的周边与光屏蔽部分交迭的实施例中，优选另外执行以如下这样的方式形成间隔器的步骤，埋藏或填充第三彩色像素形成部分与第一光屏蔽部分交迭的周边。这是因为，如果这样，可以减小交迭周边的影响。
在根据本发明的第四方面的方法的另一优选实施例中，在完成形成第三彩色层的步骤之后，执行抛光第三彩色层的步骤，以去除布置在第一光屏蔽部分上的第三彩色像素形成部分的周边。在该实施例中，由于在第一光屏蔽部分上不存在第三彩色像素形成部分(的周边)，第一光屏蔽部分完全具有双层结构。因此，具有另外的优点，也就是在第一光屏蔽部分与第一、第二或第三彩色像素之间的水平面差可以进一步减小。
在根据本发明的第四方面的方法的又一优选实施例中，第一彩色层是红色层和蓝色层之一，以及第二彩色层是另一彩色层。在该实施例中，具有另外的优点，也就是使得在包括红色层、蓝色层以及绿色层的两个的双层结构之间的光屏蔽率最大。
在根据本发明的第四方面的方法的又一优选实施例中，第一彩色层或第二彩色层是红色层。在该实施例中，具有另外的优点，也就是具有显著影响TFT的电流泄漏的波长的光可以被有效地屏蔽。
根据本发明的第五方面，提供了一种LCD装置，其包括第一基板，其具有根据以上所述的本发明的第一或第三方面的彩色滤光片；第二基板，其具有用于切换的有源元件。
对于根据本发明的第五方面的LCD装置来说，由于提供了第一基板和第二基板，其中第一基板具有根据本发明的第一或第三方面的以上所述的彩色滤光片，第二基板具有用于切换的有源元件，所以不用黑矩阵就可以获得高对比度、良好的彩色重现性以及高速响应特性。
在根据本发明的第五方面的LCD装置的优选实施例中，该装置被设计为在正常黑模式下工作。形成在第二基板上的共用电极包括用于屏蔽从第二基板泄漏的电场的屏蔽部分。屏蔽部分在第二基板上形成的扫描线的附近执行它们的光屏蔽操作。
在根据本发明的第五方面的LCD装置的优选实施例中，彩色滤光片的第一光屏蔽部分用于在与第二基板上形成的扫描线对应的位置处屏蔽光，以及第二光屏蔽部分用于在与第二基板上形成的数据线对应的位置处屏蔽光。
在根据本发明的第五方面的LCD装置的又一优选实施例中，彩色滤光片的第二光屏蔽部分被指定到背光被第二基板上形成的布线屏蔽的位置，以及彩色滤光片的第一光屏蔽部分被指定到背光没有被第二基板上形成的布线屏蔽的位置。
简而言之，根据本发明的第一和第三方面的彩色滤光片具有以下优点(a)、(b)和(c)(a)在包括两个不同彩色层的双层光屏蔽部分与形成各个彩色的像素的有色材料之间的水平面差可以通过简单的方法来减小。
(b)在包括两个不同彩色层的双层光屏蔽部分上存在这样的部分，在这里该部分由另一彩色层形成，其可以通过抛光容易地去除。
(c)使用包括两个不同彩色层的双层光屏蔽部分，各个彩色层可以容易地形成图案，以获得需要的光屏蔽性能。
根据本发明的第二和第四方面的制造彩色滤光片的方法具有这样的优点根据本发明的第一和第三方面的彩色滤光片可以分别容易地制造。
根据本发明的第五方面的LCD装置具有这样的优点可以不需要黑矩阵就获得高对比度和良好的彩色重现性，以及由于实现了比现有技术的LCD装置更窄的间隙，而可以获得高速响应特性。


为了使本发明可以容易地实现，将参考附图对其进行描述。
图1A到1C显示了现有技术彩色滤光片中使用的彩色层的图案。图1A是红色层的说明性部分平面图，图1B是蓝色层的说明性部分平面图，以及图1C是绿色层的说明性部分平面图。
图2是包括图1A到1C的彩色层的现有技术彩色滤光片的说明性部分平面图，其显示了光间隔器的布局的例子。
图3A是沿着图2中的线IIIA-IIIA的说明性部分截面图，以及图3B是显示其中TFT基板与图3A的结构连接的状态的说明性部分截面图。
图4A和4B是分别显示光间隔器的其他例子的图1A到1C的现有技术彩色滤光片的说明性部分平面图。
图5A是沿着图4A中的线VA-VA的说明性部分截面图，以及图5B是显示其中TFT基板与图5A的结构连接的状态的说明性部分截面图。
图6A是沿着图4A中的线VIA-VIA的说明性部分截面图，以及图6B是显示其中TFT基板与图6A的结构连接的状态的说明性部分截面图。
图7是显示与图2的现有技术彩色滤光片连接的TFT基板的结构的部分平面图。
图8A到8C显示了根据本发明的第一实施例的彩色滤光片的彩色层的图案。图8A是红色层的说明性部分平面图，图8B是蓝色层的说明性部分平面图，以及图8C是绿色层的说明性部分平面图。
图9A到9C显示了制造根据图2的第一实施例的彩色滤光片的方法。图9A是显示其中在透明玻璃板上形成图8A和8B的红色层和蓝色层的状态的滤光片的说明性部分平面图。图9B是显示其中在图9A的结构上形成图8C的绿色层的状态的滤光片的说明性部分平面图。图9C是显示其中通过抛光从图9B的状态去除岛状绿色像素形成部分与光屏蔽部分交迭的部分的状态的滤光片的说明性部分平面图。
图10A是沿着图9B中的线XA-XA的说明性部分截面图，以及图10B是沿着图9C中的线XB-XB的说明性部分截面图。
图11A是沿着图9B中的线XIA-XIA的说明性部分截面图，以及图11B是沿着图9C中的线XIB-XIB的说明性部分截面图。
图12A是根据第一实施例的彩色滤光片的说明性部分平面图，其显示了光间隔器的布局的例子，以及图12B是沿着图12A中的线XIIB-XIIB的说明性部分截面图。
图13A是根据第一实施例的彩色滤光片的说明性部分平面图，其显示了光间隔器的布局的另一例子，以及图13B是沿着图13A中的线XIIIB-XIIIB的说明性部分截面图。
图14是显示其中TFT基板连接到图12A和12B中显示的根据第一实施例的彩色滤光片的状态的说明性部分截面图。
图15是显示其中TFT基板连接到图13A和13B中显示的根据第一实施例的彩色滤光片的状态的说明性部分截面图。
图16是显示与根据本发明的第一实施例连接的TFT基板的结构的部分平面图。
图17是LCD装置的说明性部分截面图，其包括使用根据本发明的第一实施例的彩色滤光片的相对基板、与相对基板连接的图16的TFT基板，其显示了沿着图16中的线XVII-XVII的装置的截面结构。
图18A是沿着图16中的线XVIIIA-XVIIIA的说明性部分截面图，其显示了图16的TFT基板的横截面结构，以及图18B是沿着图16中的XVIIIB-XVIIIB的说明性部分截面图，其显示了图16的TFT基板的横截面结构。
图19A到19C显示了根据本发明的第二实施例的彩色滤光片的彩色层的图案。图19A是红色层的说明性部分平面图，图19B是蓝色层的说明性部分平面图，以及图19C是绿色层的说明性部分平面图。
图20A到20C显示了制造根据图19A到19C的第二实施例的彩色滤光片的方法的过程步骤。图20A是显示其中在透明玻璃板上形成图19A和19B的红色层和蓝色层的状态的说明性部分平面图。图20B是显示其中在图20A的结构上形成图19C的绿色层的状态的说明性部分平面图。图20C是显示其中通过抛光从图20B的状态去除岛状绿色像素形成部分与光屏蔽部分交迭的部分的状态的说明性部分平面图。
图21是沿着图20B中的线XXI-XXI的说明性部分截面图。
图22是显示与根据本发明的第三和第四实施例的彩色滤光片之一连接的TFT基板的结构的部分平面图。
图23A是沿着图22中的线XXIIIA-XXIIIA的TFT基板的说明性部分截面图，以及图23B是沿着图22中的线XXIIIB-XXIIIB的TFT基板的说明性部分截面图。
具体实施例方式
本发明的优选实施例将在参考附图的同时在下面进行详细的描述。
第一实施例的彩色滤光片根据本发明的第一实施例的用于LCD装置的彩色滤光片的结构显示在图9B、10A和11A中。
根据第一实施例的彩色滤光片包括具有图8A的图案的红色层1、具有图8B的图案的蓝色层2以及具有图8C的图案的绿色层3。在透明玻璃板(也就是透明支撑体)9的表面(也就是X-Y平面)上，红、蓝和绿色层1、2和3彼此交迭。该彩色滤光片不包括黑矩阵。黑矩阵的光屏蔽功能通过交迭红色层1和蓝色层2来实现。
红色层1形成在玻璃板9的表面上。层1具有条形红色像素形成部分1R和连接部分1L，如在图8A中所示的。
条形红色像素形成部分1R沿着Y方向(在图8A中的垂直方向)延伸并且以预定间隔沿着X方向(在图8A中的水平方向)布置。部分1R用于形成以预定间隔在Y方向上布置的矩形红色像素。因此，可以说部分1R的每个由红色像素和相互连接邻近的红色像素的红色像素间部分形成。
连接部分1L相互连接邻近的红色像素形成部分1R。此外，连接部分1L限定以预定间隔沿着Y方向布置的矩形蓝色像素窗1B以及以预定间隔沿着Y方向布置的矩形绿色像素窗1G。蓝色像素窗1B的每个位于将形成蓝色像素的位置处。绿色像素窗1G的每个位于将形成绿色像素的位置处。
因此，红色像素以预定间隔沿着Y方向排列。绿色像素以与红色像素相邻的方式以与红色像素相同的间隔沿着Y方向排列。蓝色像素以与绿色像素相邻的方式以与红色像素相同的间隔沿着Y方向排列。由此排列的红色、绿色和蓝色像素的布局或布置沿着X方向重复地排列。
蓝色层2形成在玻璃板9的表面上以与红色层1交迭。层2包括条形蓝色像素形成部分2B和连接部分2L，如在图8B中所示。
条形蓝色像素形成部分2B沿着Y方向延伸并且以预定间隔沿着X方向布置。部分2B，其被布置在这样的位置上以重叠在对应的蓝色像素窗1B上，其用于形成以预定间隔在Y方向上布置的矩形蓝色像素。因此，可以说部分2B的每个由蓝色像素以及相互连接邻近的蓝色像素的蓝色像素间部分形成。
连接部分2L相互连接邻近的蓝色像素形成部分2B。此外，连接部分2L限定以预定间隔沿着Y方向布置的矩形红色像素窗2R以及以预定间隔沿着Y方向布置的矩形绿色像素窗2G。红色像素窗2R的每个位于将形成红色像素的位置处。绿色像素窗2G的每个位于将形成绿色像素的位置处。
因此，红色像素窗2R位于这样的位置处以重叠在对应的红色像素形成部分1R上。绿色像素窗2G位于这样的位置处以重叠在对应的绿色像素窗1G上。
绿色层3形成在玻璃板9的表面上以与红色层1和蓝色层2交迭。层3包括矩形岛状绿色像素形成部分3G，如在图8C中所示。这些绿色像素形成部分3G被形成为彼此间隔开，其不同于现有技术彩色滤光片的彩色层103的条形部分。与红色层1和蓝色层2不同，绿色层3不具有如连接部分1L和2L的连接部分。
矩形岛状绿色像素形成部分3G以预定间隔沿着Y方向并且以预定间隔沿着X方向布置。部分3G，其位于这样的位置上以重叠在红色层1的对应绿色像素窗1G以及蓝色层2的对应绿色像素窗2G上，其用于形成以预定间隔布置在Y方向上的矩形绿色像素。因此，可以说部分3G的每个单独由绿色像素形成，而不包括相互连接邻近的绿色像素的绿色像素间部分。
第一实施例的彩色滤光片通过按顺序交迭具有上述图案的红色层1、蓝色层2和绿色层3来制造。作为所述滤光片的制造方法，印刷方法、光刻(photoresist)方法、蚀刻方法等是已知的。如果红色层1、蓝色层2和绿色层3分别地具有图8A到8C的图案，则可以使用这些方法的任一个。由于考虑到高分辨率、光谱特性的良好可控制性以及良好的重现性，光刻方法是优选的，因此这里将作为例子说明使用光刻方法的制造方法。
利用光刻方法，颜料连同光引发剂、聚合单体和溶剂一起散布在透明树脂中来产生有色复合物。由此产生的有色复合物用作用于各个彩色层的原料。该原料(也就是有色材料)涂覆在玻璃板上以形成有色材料膜。由此形成的该有色材料膜利用掩模曝光和显影，得到具有需要图案的彩色层。对于各个颜色重复地执行这些过程来制造彩色滤光片。
在制造根据第一实施例的彩色滤光片的情况下，首先，在玻璃板9的表面上形成合适的红色复合物(也就是红色材料)的膜以具有预定厚度。红色材料膜选择性地利用形成图案的掩模来曝光以及显影。由此，形成具有图8A的图案的红色层1。
接下来，在玻璃板9的表面上，以与红色层1交迭的方式，形成合适的蓝色复合物(也就是蓝色材料)的膜以具有预定厚度。蓝色材料膜选择性地利用形成图案的掩模曝光以及显影。由此，形成具有图8B的图案的蓝色层2。此时，如在图9A中所示，蓝色层2的蓝色像素形成部分2B与红色层1的对应蓝色像素窗1B交迭。此外，蓝色层2的绿色像素窗2G与红色层1的对应绿色像素窗1G交迭。与蓝色层2的红色像素窗2R交迭的红色层1的红色像素形成部分1R限定红色像素。
随后，在玻璃板9的表面上，以与红色层1和蓝色层2交迭的方式，形成适合的绿色复合物(也就是绿色材料)的膜以具有预定厚度。该绿色材料膜选择性地利用形成图案的掩模曝光以及显影。由此，形成具有图8C的图案的绿色层3。结果获得第一实施例的彩色滤光片。在该阶段处的状态显示在图9B中。此时，如图9B中所示，绿色层3的绿色像素形成部分3G布置在彼此交迭的红色层1的对应绿色像素窗1G和蓝色层2的对应绿色像素窗2G中。
如从图9B看到，与红色层1的蓝色像素窗1B交迭的蓝色层2的蓝色像素形成部分2B限定蓝色像素。与红色层1的绿色像素窗1G以及蓝色层2的绿色像素窗2G交迭的绿色层3的绿色像素形成部分3G限定绿色像素。此外，蓝色层2的连接部分2L和蓝色像素间部分与红色层1的对应的连接部分1L或对应的红色像素间部分交迭。红色层1和蓝色层2的交迭部分形成光屏蔽部分。
对于根据第一实施例的彩色滤光片来说，如上所述，红色层1的红色像素形成部分1R与蓝色层2的红色像素窗2R交迭，限定红色像素。蓝色层2的蓝色像素形成部分2B与红色层1的蓝色像素窗1B交迭，限定蓝色像素。这些要点与如前所述的图1A到1C的现有技术彩色滤光片的要点相同。然而，绿色层3的图案是不同的。特别的，绿色层3单独具有岛状绿色像素形成部分3G。此外，绿色层3的绿色像素形成部分3G与红色层1的绿色像素窗1G和蓝色层2的绿色像素窗2G交迭，其中绿色像素窗1G与2G彼此交迭，限定绿色像素。
此外，红色层1的条形红色像素形成部分1R的对应红色像素间部分及其连接部分1L与蓝色层2的对应连接部分2L或其条形蓝色像素形成部分2B的蓝色像素间部分交迭，形成光屏蔽部分12。光屏蔽部分12，其具有包括交迭的红色层1和蓝色层2的双层结构，具有和黑矩阵相同的图案。绿色层3，其没有用于光屏蔽部分12，形成图案以形成岛状绿色像素形成部分3G。绿色像素形成部分3G布置在交迭的绿色像素窗1G和2G中。
蓝色层2的蓝色像素间部分及其连接部分2L的宽度稍微大于红色层1的红色像素间部分及其连接部分1L的宽度。因此，如在图10A和11A中所示，布置在红色层1的红色像素间部分或其连接部分1L上的蓝色层2的蓝色像素间部分及其连接部分2L的两个边缘与玻璃板9的表面接触。
绿色层3单独包括矩形岛状绿色像素形成部分3G，而不具有如在现有技术彩色滤光片中使用的绿色层103(见图1C)的绿色像素间部分。因此，如在图10A和图11A中所示的，绿色像素形成部分3G适当地装配到对应的绿色像素窗1G和2G中，以及极少与光屏蔽部分12交迭。因此，可以说光屏蔽部分12甚至在其上布置有部分3G地位置处也具有包括红色层1和蓝色层2的双层结构。然而，考虑到形成红色层、蓝色层2和绿色层3的过程期间可能的对准误差，给予层1、2和3的图案适当的余量(margin)。这样，绿色像素形成部分3G的周边由于该余量而稍微交迭在光屏蔽部分12上。由所述交迭导致的部分3G和12的交迭部分10在下文中可以叫做“凸出部分”。这是因为交迭部分10在光屏蔽部分12凸出，并且同时该部分10以沿着各个绿色像素的周边延伸的方式形成矩形环状。
在绿色像素形成部分3G和光屏蔽部分12之间的交迭部分10的交迭量应该被最小化到这样的程度，使得不会由于在彩色层1、2和3之间的对准误差而发生光泄漏。具体地说，优选交迭部分10的交迭量是5.0μm或更少，更优选3.0μm或更少。
由于绿色像素形成部分3G沿着Y方向排列以彼此邻近，邻近的交迭部分(凸出部分)10以这样的方式排列在光屏蔽部分12上，使得对应的色间部分13处于交迭部分10之间，如图10A中所示。另一方面，沿着X方向邻近绿色像素形成部分3G的是红色像素形成部分1R或蓝色像素形成部分2B，以及因此，沿着X方向不存在色间部分13，如在图11A中所示。
包括绿色像素的部分沿着Y方向的截面图显示在图10A中。如从图10A看到的，在绿色像素(绿色像素形成部分3G)和与之邻近的光屏蔽部分12之间具有水平面差“a”。该差“a”大约等于从双层光屏蔽部分12的高度(其等于红色层1和蓝色层2的厚度的和)与交迭部分(凸出部分)10的高度(厚度)的和减去绿色层3的厚度得到的结果。此外，差“a”小于在现有技术彩色滤光片的绿色像素和与之邻近的三层光屏蔽部分133之间的水平面差“h”(见图3A)(也就是a＜h)。这是因为以下的原因。特别地，现有技术滤光片的光屏蔽部分133具有三层结构。另一方面，对于本发明的第一实施例的滤光片来说，交迭部分10仅仅布置在具有双层结构的光屏蔽部分12上，其中该交迭部分10的厚度显著小于绿色层3的厚度。
包括绿色像素(绿色像素形成部分3G)的部分的沿着X方向的截面图显示在图11A中。如从图11A看到的，在绿色像素和与之邻近的光屏蔽部分12之间具有水平面差“c”。该差“c”等于差“a”。这是因为交迭部分10的平面形状类似矩形环。
以这种方法，对于根据本发明的第一实施例的彩色滤光片来说，可以使得水平面差“a”(也就是水平面差“c”)小于在整个有效显示区域上的现有技术彩色滤光片的水平面差h。
对于根据本发明的第一实施例的彩色滤光片来说，例如，如在图12A和12B中所示的布置光间隔器20。特别地，如在图12A和12B中所示的，红色层1、蓝色层2和绿色层3按此顺序交迭在玻璃板9的表面上。覆盖层23形成在绿色层3上。覆盖层23在整个有效显示区域上覆盖彩色层1、2和3。在位于光屏蔽部分12上的恰好在绿色像素形成部分3G的对应的色间部分13上，形成间隔器20以具有矩形(带状)平面形状。这意味着以这样的方式形成间隔器20以埋藏或填充全部对应色间部分13。间隔器20的宽度(沿着Y方向的长度)稍微小于光屏蔽部分12的宽度。间隔器20的长度(沿着X方向的长度)大约等于绿色像素形成部分3G的长度。这些间隔器20通过对已知光刻胶(光敏树脂)薄膜形成图案来形成。
通过以上述方式形成光间隔器20，在光屏蔽部分12上的绿色像素形成部分3G的交迭部分(凸出部分)10被嵌入或吸收在对应的间隔器20中。因此，可以消除几乎由交迭部分10引发的所有负面影响。换句话说，光屏蔽部分12由于交迭部分10的存在而具有类似三层结构的结构；然而，交迭部分10的高度(厚度)被包括或吸收在间隔器20的高度中。因此，得到结构将与省略了交迭部分10的结构大致相同。
图14显示了其中TFT基板26与具有图12A和12B的结构的第一实施例的彩色滤光片连接的状态。如从图14清楚看到的，单元间隙“a”等于光间隔器的高度20和水平面差“f”的总和。然而，差“f”小于现有技术滤光片的差“h”(也就是f＜h)。因此，具有这样的优点间隔器20的高度可以通过在“h”和“f”之间的差而增加。
顺便说一下，对于第一实施例的彩色滤光片来说，交迭部分10可以通过抛光来去除以避免部分10的影响。更优选去除交迭部分10。这可以利用已知抛光设备通过抛光玻璃板9的整个表面来容易地实现，因为部分10是矩形环状的，以及部分10的总面积远远小于现有技术彩色滤光片的面积。
去除了交迭部分10的彩色滤光片的截面结构显示在图9C、10B和11B中。在这样的情况下，由于不存在部分10，水平面差“b”和“d”分别地小于水平面差“a”和“c”。因此，这比包括部分10的情况更好。然而，具有这样的缺点添加了用于去除部分10的抛光过程。因此，当小水平面差很重要时，优选通过抛光去除部分10。另一方面，当制造成本很重要时，优选不去除部分10。此外，差“d”等于差“b”。
图13A显示了光间隔器20的布置的例子，其中在光屏蔽部分12上的部分3G的交迭部分10通过抛光去除。在这样的情况下，由于在光屏蔽部分12上不存在部分10，以及绿色像素形成部分3G装配到绿色像素窗1G和2G中，间隔器20的附近具有图13B中所示的截面结构。如从图13B看到的，在绿色像素(绿色像素形成部分3G)和光屏蔽部分12之间的水平面差“g”等于从交迭部分10的厚度减去部分12的高度得到的结果。
在图13A的例子中，由于在光屏蔽部分12上不存在交迭部分10和色间部分13，不需要使得光间隔器20形成为带状以覆盖全部交迭部分(也就是色间部分13)，如在图12A中所示。这意味着间隔器20的布置的自由度很高。因此，例如，间隔器20可以形成为棒状或柱状以仅仅覆盖在部分12附近很窄的区域，如图13A中所示。
图15显示其中TFT基板26与没有交迭部分10的第一实施例的彩色滤光片连接的状态。如从图15清楚看到的，单元间隙“b”等于光间隔器20的高度和水平面差“g”的和。然而，差“g”小于包括部分10的情况下的差“f”(也就是g＜f)。因此，具有这样的优点间隔器20的高度可以通过在“f”和“g”之间的差来增加。
水平面差“f”或“g”需要为不导致任何负面影响的值。水平面差“f”或“g”需要为3.0μm或更小。优选地，水平面差“f”或“g”通过例如调节覆盖层23的厚度进行平整(planarize)而为1.5μm或更小。
对于根据本发明的第一实施例的彩色滤光片来说，如之前详细说明的，将具有图8A的形状或图案的红色层1、具有图8B的形状或图案的蓝色层2和具有图8C的形状或图案的绿色层3形成在玻璃板9上以彼此交迭。红色层1和蓝色层2的交迭部分10起到光屏蔽部分12的作用。因此，用于形成光屏蔽部分12的黑矩阵不是必需的。
绿色层3的绿色像素形成部分3G是彼此间隔开的岛状。此外，部分3G布置在彼此交迭的红色层1的绿色像素窗1G和蓝色层2的绿色像素窗2G中，限定绿色像素。因此，通过适当地调节绿色像素形成部分3G的尺寸，部分3G可以极少地布置在具有光屏蔽部分12的功能的红色层1和蓝色层2的交迭部分上。这意味着在光屏蔽部分12和红色层1、蓝色层2或绿色层3或像素(也就是形成各个颜色的像素的有色材料)之间的水平面差可以被减小。此外，可以利用简单的方法来执行这种水平面差的减小。这是因为在光屏蔽部分12和红色层1、蓝色层2或绿色层3或像素之间的水平面差的减小，可以通过使得绿色层3的绿色像素形成部分3G成岛状以彼此间隔开来获得。
此外，通过适当地调节绿色像素形成部分3G(其没有用于形成光屏蔽部分12)的尺寸，部分3G可以以这样的方式布置在玻璃板9上，使得部分3G的周边极少地布置在提供光屏蔽功能的红色层1和绿色层2的交迭部分上。因此，布置在光屏蔽部分12上的绿色层3的量(也就是部分3G)被限制为较小值。结果，可以通过抛光容易地去除布置在光屏蔽部分12上的部分3G。
此外，分别形成红色层1和蓝色层2以具有条形红色像素形成部分1R和条形蓝色像素形成部分2B以及连接部分1L和2L，以及形成绿色层3以具有岛状像素形成部分3G，是充分的。因此，可以容易地执行各个彩色层(也就是红色层1、蓝色层2和绿色层3)的图案形成过程，以获得需要的光屏蔽性能。
此外，对于根据第一实施例的上述彩色滤光片来说，光屏蔽部分12具有包括红色层1和蓝色层2的双层结构。这是因为该组合最小化光透射率(换句话说，其最大化OD值)。由于部分12可以包括红色层1和蓝色层2，蓝色层2可以交迭在红色层1上，如前所述，或红色层1可以交迭在蓝色层2上。
这里，本发明的上述第一实施例涉及其中光屏蔽部分12是“像素间光屏蔽部分”的情况。然而，光屏蔽部分12可以应用于与TFT相对地布置的“TFT光屏蔽部分”，以及可以应用于布置在有效显示区域外部以及包围有效显示区域的“框架区域”。
第一实施例的LCD装置根据本发明的第一实施例的LCD装置包括具有任意结构的TFT基板26。这里，使用在图16、17、18A和18B中显示的IPS类型的结构。该结构与日本未审专利公开No.2005-241923的图1到3中描述的结构大致相同。该LCD装置被设计为在正常黑模式下工作。
图16是显示与根据第一实施例的彩色滤光片连接的TFT基板26的结构的部分平面图。图17显示沿着图16中的线XVII-XVII的装置的截面结构。图18A显示了沿着图16中的线XVIIIA-XVIIIA的TFT基板的截面结构。图18B显示沿着图16中的线XVIIIB-XVIIIB的TFT基板的截面结构。
如在图16中所示，TFT基板26包括由金属制成的共用电极线43、用于共用电极的接触孔45、梳齿形透明共用电极46、将泄漏电场从TFT51屏蔽的共用电极46的场屏蔽部分46a、梳齿形透明像素电极47、用于该像素电极47的接触孔48、扫描线49、数据线50、TFT 51、TFT 51的源电极52、TFT 51的漏电极53、用于形成TFT 51的活性层的岛状a-Si膜54以及像素辅助电极56。
像素电极47具有三个之字形梳齿。共用电极46具有四个之字形梳齿。像素电极47和共用电极46以这样的方式布置，以在被邻近的扫描线49和邻近的数据线50包围的区域中交替地彼此啮合。共用电极46在其每侧处的两个齿分别地与对应数据线50交迭。像素辅助电极56具有一个布置在像素电极47的中心齿上的梳齿。
数据线50的每个电连接到TFT 51的对应一个的漏电极53。扫描线49的每个电连接到TFT 51的对应一个的栅电极(未显示)。像素电极47的每个通过接触孔48的对应一个电连接到TFT 51的对应一个的源电极，如图18A中所示。共用电极46的每个通过接触孔45的对应一个电连接到共用电极线43的对应一个，如图18B中所示。
如在图17、18A和18B中所示，扫描线49和共用电极线43通过对在透明板61上形成的第一金属膜(例如Cr膜或Al合金膜)形成图案来形成。第一金属膜被涂覆有第一层间绝缘层62，其起到TFT 51的栅绝缘膜的作用。
岛状a-Si膜54形成在第一层间绝缘层62上。像素辅助电极56、数据线50以及源电极52和漏电极53通过对形成在第一层间绝缘层62上的第二金属膜(例如Cr膜或Al合金膜)形成图案来形成。源电极52和漏电极53与a-Si膜54的对应一个的每个端接触。a-Si膜54、像素辅助电极56、数据线50以及源电极52和漏电极53涂覆有第二层间绝缘层(例如有机膜或氮化硅膜)63。
像素电极47和共用电极46通过对形成在第三层间绝缘层64上的透明导电膜(例如ITO膜)形成图案来形成。第三层间绝缘层64形成在第二层间绝缘层63上。像素电极47和共用电极46，其每个具有之字形梳齿，被以这样的方式布置在第三层间绝缘层64上，使得彼此交替啮合以及彼此间隔开。响应于此，邻近对应像素电极47的数据线50的部分被弯成之字形。
提供共用电极46的场屏蔽部分46a以防止来自扫描线49和数据线50的泄漏电场施加到液晶层80(换句话说，屏蔽泄漏的电场)。部分46a以这样的方式形成图案，以凸出或部分覆盖第三层间绝缘层64上的扫描线49和数据线50。通过利用场屏蔽部分46a屏蔽来自TFT基板26的泄漏电场，可以减少红色层1、蓝色层2和绿色层3的带电(electrification)量。因此，液晶分子的不良配向(例如向错)被抑制或避免，结果可以防止例如颜色异常的显示缺陷。
此外，偏光板66连接到TFT基板26的透明板61的外表面上。
根据本发明的第一实施例的LCD装置包括以上所述的TFT基板26、相对基板70以及被基板26和70夹在中间的液晶层80，如在图17中所示的。
相对基板70包括形成在透明板71(即玻璃板9)上的彩色滤光片72、形成在彩色滤光片72上的覆盖层73、形成在覆盖层73上的配向层74、形成在板71的外表面上的导电层75以及形成在导电层75上的偏光板76。第一实施例的彩色滤光片对应于彩色滤光片72。第一实施例的彩色滤光片的玻璃板9和覆盖层23分别地对应于玻璃板71和覆盖层73。
由于TFT基板26的数据线50通过对第二金属膜形成图案来形成，如前所述，向着数据线50辐射的背光被数据线50屏蔽掉。然而，外部光以及被TFT基板26上的金属布线反射的外部光的反射光需要利用在彩色滤光片上的光屏蔽部分来屏蔽。对于第一实施例的彩色滤光片来说，为了满足此需求，光屏蔽功能通过包括红色层1和蓝色层2的双层光屏蔽部分12来完成。
此外，对于TFT基板26来说，如在图16中所示，在扫描线49附近，在共用电极线43和对应扫描线49之间存在狭缝，其中这些线43和49由不透明金属制成。因此，向这些区域辐射的背光不能单单通过共用电极线43和扫描线49被完全地屏蔽。为了屏蔽穿透通过该狭缝的光，形成透明共用电极46的场屏蔽部分46a以覆盖这些狭缝。结果，场屏蔽部分46a与狭缝交迭，以及因此，穿透通过狭缝的光可以被确实地屏蔽。这是因为在对应于场屏蔽部分46a的液晶层80的区域中，泄漏的电场被部分46a屏蔽，以及因此，在液晶层80中的液晶分子不被驱动。从而，在正常黑模式下，来自背光单元的透过狭缝的光可以由偏光板66和67来屏蔽。
然而，对于TFT基板26来说，为了减小部分46a对于TFT 51的影响，共用电极46的场屏蔽部分46a被形成为不与TFT 51交迭。这是由于以下的原因如果部分46a与TFT 51交迭，部分46a的电场屏蔽效果增加。然而，在这样的情况下，由于在制造过程期间发生的误差，如果第二层间绝缘层63和第三层间绝缘层64的厚度向较小侧波动，则很可能部分46a对TFT 51的操作特性施加不良影响。因此，用于屏蔽从扫描线49泄漏的电场的部分46a被形成图案以避免TFT 51，从而拓宽安全余量。
以这样的方式，利用共用电极46的场屏蔽部分46a，防止对扫描线49的附近的液晶分子施加电场，同时通过这些区域的光被屏蔽。此外，外部光以及由在TFT基板26上的金属布线反射的外部光的反射光，通过在彩色滤光片上的双层光屏蔽部分12来屏蔽。
如前所述，根据本发明的第一实施例的LCD装置包括以上所述的第一实施例的彩色滤光片和在图16、17和18A以及18B中所示的TFT基板26，以及因此，不使用黑矩阵就可以实现需要的光屏蔽功能。结果，可以获得高对比度和高彩色重现性，以及同时，可以获得高速响应特性，因为实现了比现有技术LCD装置的间隙更窄的间隙。
第二实施例的彩色滤光片根据本发明的第二实施例的用于LCD装置的彩色滤光片的结构显示在图20B中。图20B是所述彩色滤光片的部分平面图。
根据第二实施例的彩色滤光片包括具有图19A的图案的红色层1a、具有图19B的图案的蓝色层2a和具有图19C的图案的绿色层3a。红色层1a、蓝色层2a和绿色层3a交迭在透明玻璃板(也就是透明支撑体)9的表面(也就是X-Y面)上。该彩色滤光片不包括黑矩阵。这点与以上所述的根据第一实施例的彩色滤光片相同。然而，根据第二实施例的彩色滤光片不同于第一实施例之处在于，(i)在TFT基板上的扫描线的附近的光屏蔽功能通过交迭红色层1a和蓝色层2a来实现，以及(ii)在TFT基板上的数据线的附近的光屏蔽功能通过交迭彼此邻近的两个彩色层(也就是通过交迭红色层1a和蓝色层2a、交迭蓝色层2a和绿色层3a以及交迭绿色层3a和红色层1a)来实现。
红色层1a形成在玻璃板9的表面上。层1a具有条形红色像素形成部分1Ra以及连接部分1La，如在图19A中所示的。
条形红色像素形成部分1Ra沿着Y方向延伸以及以预定间隔沿着X方向布置。部分1Ra用于形成以预定间隔布置在Y方向上的矩形红色像素。因此，可以说部分1Ra的每个利用红色像素和互相连接邻近的红色像素的红色像素间部分来形成。
连接部分1La互相连接邻近的红色像素形成部分1Ra。此外，连接部分1La限定以预定间隔沿着Y方向布置的矩形蓝和绿像素窗1BGa。蓝和绿像素窗1BGa的每个位于将形成蓝色像素和与之邻近的绿色像素的位置处。蓝和绿像素窗1BGa的每个通过矩形蓝色像素子窗1BGa-B以及矩形绿色像素子窗1BGa-G来形成，其中当交迭蓝色层2a时所述矩形蓝色像素子窗1BGa-B被蓝色层2a覆盖，所述矩形绿色像素子窗1BGa-G即使当交迭蓝色层2a时也不被蓝色层2a覆盖。
因此，红色像素以预定间隔沿着Y方向排列。绿色像素以与红色像素邻近的方式以与红色像素相同的间隔沿着Y方向排列。蓝色像素以与绿色像素邻近的方式以与红色像素相同的间隔沿着Y方向排列。如此排列的红色像素、绿色像素和蓝色像素的布局沿着X方向重复地排列。这点与第一实施例相同。
蓝色层2a形成在玻璃板9的表面上以与红色层1a交迭。层2a具有条形蓝色像素形成部分2Ba以及连接部分2La，如在图19B中所示。
条形蓝色像素形成部分2Ba沿着Y方向延伸并且以预定间隔沿着X方向布置。部分2Ba用于形成以预定间隔布置在Y方向上的矩形蓝色像素。部分2Ba的每个位于将与红色层1a对应的蓝和绿像素窗1BGa的蓝色像素子窗1BGa-B交迭的位置处。因此，可以说部分2Ba的每个由蓝色像素和相互连接邻近的蓝色像素的蓝色像素间部分形成。
连接部分2La相互连接邻近的蓝色像素形成部分2Ba。此外，连接部分2La限定以预定间隔沿着Y方向布置的矩形红和绿像素窗2RGa。红和色像素窗2RGa的每个位于将形成一组彼此邻近的红色像素和绿色像素的位置处。红和绿像素窗2RGa的每个通过矩形绿色像素子窗2RGa-G以及矩形红色像素子窗2RGa-R形成，其中当交迭绿色层3a时所述矩形绿色像素子窗2RGa-G被绿色层3a覆盖，所述矩形红色像素子窗2RGa-R即使当交迭绿色层3a时也未被绿色层3a覆盖。
绿色层3a形成在玻璃板9的表面上以与红色层1a和蓝色层2a交迭。层3a具有矩形岛状绿色像素形成部分3Ga，如在图19C中所示。绿色像素形成部分3Ga被形成为彼此分隔开，其不是像现有技术彩色滤光片的条形。此外，与红色层1a和蓝色层2a不同，层3a不包括任何像连接部分1La和2La的连接部分。
矩形岛状绿色像素形成部分3Ga不仅仅以预定间隔沿着Y方向布置，还以预定间隔沿着X方向布置。部分3Ga用于形成以预定间隔布置在X和Y方向上的矩形绿色像素。部分3Ga的每个位于与红色层1a对应的蓝和绿像素窗1BGa的绿色像素子窗1BGa-G交迭以及与蓝色层2a对应的红和绿像素窗2BGa的绿色像素子窗2RGa-G交迭的位置处。因此，可以说部分3Ga的每个单独由绿色像素形成，以及其不包括相互连接邻近的绿色像素的绿色像素间部分。
第二实施例的彩色滤光片通过按顺序交迭具有上述图案的红色层1a、蓝色层2a和绿色层3a来制造。如果红色层1a、蓝色层2a和绿色层3a分别地具有图19A到19C的图案，可以使用印刷、光刻和蚀刻方法中的任一种。这里，下文中解释了使用光刻方法的制造方法。
首先，在玻璃板9的表面上形成适当红色复合物(也就是红色材料)膜以具有预定厚度。由此形成的红色材料膜选择性地利用形成图案的掩模来曝光和显影。由此形成了具有图19A的图案的红色层1a。
然后，在玻璃板9的表面上以与红色层1a交迭的方式形成适当蓝色复合物(也就是蓝色材料)的膜以具有预定厚度。由此形成的蓝色材料膜选择性地利用形成图案的掩模曝光以及显影。由此形成了具有图19B的图案的蓝色层2a。这时，如在图20A中所示，蓝色层2a的蓝色像素形成部分2Ba与红色层1a的蓝和绿像素窗1BGa的对应蓝色像素子窗1BGa-B交迭。蓝色层2a的红和绿像素窗2RGa的红色像素子窗2RGa-R与红色层1a的红色像素形成部分1Ra交迭。蓝色层2a的红和绿像素窗2RGa的绿色像素子窗2RGa-G与红色层1a的蓝和绿像素窗1BGa的绿色像素子窗1BGa-G交迭。
随后，在玻璃板9的表面上以如下方式形成适当绿色复合物(也就是绿色材料)的膜以具有预定厚度，以使之与红色层1a和蓝色层2a交迭。由此形成的绿色材料膜选择性地利用形成图案的掩模来曝光以及显影。由此，形成了具有图19C的图案的绿色层3a。结果，获得了第二实施例的彩色滤光片。在此阶段处的状态显示在图20B中。此时，绿色层3a的岛状绿色像素形成部分3Ga布置在彼此交迭的红色层1a的蓝和绿像素窗1BGa的对应绿色像素子窗1BGa-G以及蓝色层2a的红和绿像素窗2RGa的对应绿色像素子窗2RGa-G中。绿色像素子窗1BGa-G和2RGa-G彼此交迭。
如从图20B看到的，红色像素由红色层1a的红色像素形成部分1Ra、与红色像素形成部分1Ra交迭的蓝色层2a的红和绿像素窗2Rga、以及与红色层1a和蓝色层2a交迭的绿色层3a的绿色像素形成部分3Ga来限定。蓝色像素由蓝色层2a的蓝色像素形成部分2Ba、与蓝色像素形成部分2Ba交迭的红色层1a的蓝和绿像素窗2Ba、以及与红色层1a和蓝色层2a交迭的绿色层3a的绿色像素形成部分3Ga来限定。绿色像素由绿色层3a的绿色像素形成部分3Ga、与蓝色层2a交迭的红色层1a的蓝和绿像素窗1BGa、以及与红色层1a和蓝色层2a交迭的蓝色层2a的红和绿像素窗2RGa来限定。
连接部分2La和蓝色层2a的蓝色像素间部分，两者都沿着X方向延伸，与沿着X方向延伸的连接部分1La或红色层1a的红色像素间部分交迭。红色层1a和蓝色层2a的交迭部分形成类似于第一实施例的光屏蔽部分。这意味着沿着X方向延伸的红色层1a和蓝色层2a的交迭部分形成沿着X方向延伸的光屏蔽部分(也就是X方向光屏蔽部分)。由于这些X方向光屏蔽部分具有包括红色层1a和蓝色层2a的双层结构，其与在第一实施例的彩色滤光片中的光屏蔽部分12的结构相同，相同的参考标号12被赋予以下所述的光屏蔽部分。X方向的光屏蔽部分12用于光屏蔽稍后解释的对应于TFT基板26a(见图22)的扫描线49(其沿X方向延伸)的区域。
红色层1a的红色像素形成部分1Ra和与之邻近的绿色层3a的绿色像素形成部分3Ga沿着Y方向在它们的两侧彼此交迭，从而形成沿着Y方向的光屏蔽部分18(也就是红和绿Y方向光屏蔽部分)，如在图21中所示。换句话说，沿着X方向在邻近的红色像素和绿色像素之间的区域中的光屏蔽操作利用具有红色层1a和绿色层3a的双层结构的红和绿Y方向光屏蔽部分18来执行。
类似的，绿色层3a的绿色像素形成部分3Ga和与之邻近的蓝色层2a的蓝色像素形成部分2Ba沿着Y方向在它们的两侧彼此交迭，从而形成沿着Y方向的光屏蔽部分19(也就是绿和蓝Y方向光屏蔽部分)，如在图21中所示的。换句话说，沿着X方向在邻近的绿色像素和蓝色像素之间的区域中的光屏蔽操作利用具有绿色层3a和蓝色层2a的双层结构的绿和蓝Y方向光屏蔽部分19来执行。
蓝色层2a的蓝色像素形成部分2Ba和与之邻近的红色层1a的红色像素形成部分1Ra沿着Y方向在它们的两侧彼此交迭，从而形成沿着Y方向的光屏蔽部分(也就是蓝和红Y方向光屏蔽部分)。(由于该结构与光屏蔽部分19的结构相同，省略描述)。换句话说，沿着X方向在邻近的蓝色和红色像素之间的区域中的光屏蔽操作利用具有蓝色层2a和红色层1a的双层结构的蓝和红Y方向光屏蔽部分来执行。
红和绿Y方向光屏蔽部分18、绿和蓝Y方向光屏蔽部分19以及蓝和红Y方向光屏蔽部分用于光屏蔽对应于TFT基板26(见图16、17、18A和18B)的数据线50(其沿着Y方向延伸)的区域。
对于根据第二实施例的彩色滤光片来说，如前解释的，用于光屏蔽对应于TFT基板26的扫描线49的区域的X方向光屏蔽部分12具有包括红色层1a和蓝色层2a的双层结构，其与第一实施例中的光屏蔽部分12相同。另一方面，用于光屏蔽对应于TFT基板26的数据线50的区域的红和绿Y方向光屏蔽部分18、绿和蓝Y方向光屏蔽部分19以及蓝和红Y方向光屏蔽部分分别地具有包括红色层1a和绿色层3a、绿色层3a和蓝色层2a以及蓝色层2a和红色层1a的双层结构。这些Y方向光屏蔽部分可以被称为“邻近彩色交迭光屏蔽部分”。这是因为这三个类型的光屏蔽部分的每个通过将用于两个邻近像素的有色材料互相交迭来形成。X方向光屏蔽部分12、红和绿Y方向光屏蔽部分18、绿和蓝Y方向光屏蔽部分19以及蓝和红Y方向光屏蔽部分的组合限定了与黑矩阵相同的图案。因此，它们实现了与黑矩阵相同的光屏蔽功能。
蓝色层2a的蓝色像素间部分及其连接部分2La的宽度稍微大于红色层1a的红色像素间部分及其连接部分1La的宽度。因此，类似于在图11A和12A中所示的第一实施例，蓝色层2a的蓝色像素间部分及其连接部分2La的边都与玻璃板9的表面接触，其中该蓝色层2a的蓝色像素间部分及其连接部分布置在红色层1a的红色像素间部分或其连接部分1La上。
绿色层3a单独包括矩形岛状绿色像素形成部分3Ga。因此，和图11A中所示的第一实施例相同，绿色像素形成部分3Ga大致装配在对应的蓝和绿像素窗1BGa的绿色像素子窗1BGa-G以及对应的红和绿像素窗2RGa的绿色像素子窗2BGa-G中。换句话说，部分3Ga在Y方向上极少地与X方向光屏蔽部分(其对应于图11A中所示的光屏蔽部分12)交迭。因此，可以说甚至在其上布置有部分3Ga的位置处，X方向光屏蔽部分12也具有包括红色层1a和蓝色层2a的双层结构。
然而，考虑到在形成红色层1a、蓝色层2a和绿色层3a的过程期间的可能排列误差，对层1a、2a和3a的图案给出适当的余量。结果，由于余量，绿色像素形成部分3Ga的周边稍微交迭在X方向光屏蔽部分12上。由所述交迭导致的部分3Ga和部分12的交迭部分在X方向光屏蔽部分12上凸出。
此外，所述交迭部分以这样的方式呈线性(带形)，即，使得其沿着沿X方向的各个绿色像素的边缘来延伸，其不是矩形环状。这是因为沿着Y方向的各个绿色像素的边缘布置在红色层1a或蓝色层2a上，而没有布置在包括层1a和2a的双层结构上。
沿着Y方向的包括绿色像素的部分(绿色像素形成部分3Ga)的截面图与图10A中所示的第一实施例相同。在绿色像素和与之邻近的X方向光屏蔽部分12之间具有水平面差“a”。该水平面差“a”小于现有技术彩色滤光片的绿色像素和与之邻近的三层光屏蔽部分133之间的水平面差“h”(见图3A)(也就是a＜h)。
沿着X方向的包括绿色像素的部分(绿色像素形成部分3Ga)显示在图21A中，其与第一实施例不同。原因从图21A显而易见。特别的，左侧光屏蔽部分(也就是Y方向光屏蔽部分)18具有红色层1a和绿色层3a的双层结构，因为红色像素在所述绿色像素的左侧与之邻近。右侧光屏蔽部分(也就是Y方向光屏蔽部分)19具有蓝色层2a和绿色层3a的双层结构，因为蓝色像素在所述绿色像素的右侧与之邻近。此外，在所述绿色像素和与之邻近的Y方向光屏蔽部分18或19之间具有水平面差“e”。该差“e”小于水平面差“a”(e＜a)。这是因为Y方向光屏蔽部分18或19具有其上不存在凸出部分的双层结构。
以这样的方式，对于根据第二实施例的彩色滤光片来说，在全部有效显示区上，可以使得在Y方向截面中的水平面差“a”小于现有技术彩色滤光片的水平面差“h”。此外，可以使得在X方向上的截面中的水平面差“e”小于水平面差“e”。
对于根据本发明的第二实施例的彩色滤光片来说，也可以形成光间隔器20。由于间隔器20的布置与第一实施例相同，在这里省略对其的说明。
为了消除交迭部分(凸出部分)对于绿色像素形成部分3Ga的影响，可以通过抛光去除交迭部分。优选通过抛光去除交迭部分。对于第二实施例的彩色滤光片来说，交迭部分是沿着在X方向上的部分3Ga的边缘的线性的(带形)，以及交迭部分的全部面积小于第一实施例的彩色滤光片。因此，通过利用已知的抛光设备对玻璃板9的整个表面进行抛光，可以更容易地实现交迭部分的去除。
通过抛光去除交迭部分之后的状态显示在图20C中。沿着Y方向的截面结构与用于第一实施例的图10B中所示的相同。沿着X方向的截面结构与图21中所示的相同。
在去除了部分3G的交迭部分的情况下的光间隔器20的布置与第一实施例的相同。
对于根据本发明的第二实施例的彩色滤光片来说，如详细解释的，在玻璃板9上形成具有图19A的形状或图案的红色层1a、具有图19B的形状或图案的蓝色层2a以及具有图19C的形状或图案的绿色层3a用来交迭。此外，用于光屏蔽对应于TFT基板26的扫描线49的区域的X方向光屏蔽部分12具有包括红色层1a和蓝色层2a的双层结构。用于屏蔽对应于TFT基板26的数据线50的区域的红和绿Y方向光屏蔽部分18、绿和蓝Y方向光屏蔽部分19以及蓝和红Y方向光屏蔽部分分别地具有包括红色层1a和绿色层3a、包括绿色层3a和蓝色层2a以及包括蓝色层2a和红色层1a的双层结构。X方向光屏蔽部分12、红和绿Y方向光屏蔽部分18、绿和蓝Y方向光屏蔽部分19以及蓝和红Y方向光屏蔽部分的组合起到黑矩阵的作用。因此，黑矩阵不是必需的。
绿色层3a的绿色像素形成部分3Ga，其通过与红色层1a的蓝和绿像素窗1BGa以及蓝色层2a的红和绿像素窗2RGa交迭来限定绿色像素，是彼此间隔开的岛状。因此，通过适当地调节绿色像素形成部分3Ga的尺寸，部分3Ga可以极少地布置在具有X方向光屏蔽部分12的功能的红色层1a和蓝色层2a的交迭部分上。这意味着可以减小在X方向光屏蔽部分12和红色、蓝色或绿色像素之间的水平面差。此外，这种水平面差的减小可以利用容易的方法来实现。这是因为在X方向光屏蔽部分12和红色、蓝色或绿色像素之间的水平面差的减小可以通过使得绿色层3a的部分3Ga成岛状以彼此间隔开来获得。
此外，通过适当地调节绿色层3a的绿色像素形成部分3Ga的尺寸，可以以这样的方式将部分3Ga布置在玻璃板9上，即，使得部分3Ga的周边极少地布置在提供X方向光屏蔽部分12的功能的红色层1a和蓝色层2a的交迭部分上。因此，布置在X方向光屏蔽部分12上的绿色层3a(也就是绿色像素形成部分3Ga)的量被限制为较小值。结果，布置在X方向光屏蔽部分12上的部分3Ga可以通过抛光容易地去除。
此外，使本发明分别地形成红色层1a和蓝色层2a以具有条形像素形成部分1R和2B以及蓝和绿像素窗1BGa或红和绿像素窗2RGa，以及形成绿色层3a以具有岛状像素形成部分3Ga，是充分的。因此，可以容易地执行各个彩色层1a、2a和3a的图案形成过程，以获得需要的光屏蔽性能。
此外，对于根据第二实施例的彩色滤光片来说，X方向光屏蔽部分12具有包括红色层1a和蓝色层2a的双层结构。这是因为该组合最小化了光学透射率(换句话说，其最大化了OD值)。由于部分12可以包括红色层1a和蓝色层2a，如前所述蓝色层2a可以交迭在红色层1a上，或红色层1a可以交迭在蓝色层2a上。
这里，上述第二实施例涉及其中X方向光屏蔽部分12和Y方向光屏蔽部分18和19的组合起到对应于“像素间光屏蔽部分”的作用的情况。然而，X方向光屏蔽部分12需要用于“框架区域”，该“框架区域”布置在有效显示区域外部以及其包围有效显示区域。
第二实施例的LCD装置根据本发明的第二实施例的LCD装置包括上述第二实施例的彩色滤光片以及用在第一实施例中的TFT基板26(见图16、17、18A和18B)。该LCD装置被设计为在正常黑模式下操作。在该装置中，需要的光屏蔽部分可以使用具有比第一实施例更简单的图案的红色层1a和蓝色层2a来实现，以及可以实现必需和足够的光屏蔽性能。
由于TFT基板26包括屏蔽泄漏电场的共用电极46的场屏蔽部分46a，因此泄漏的电场的量被减小，结果，由于液晶分子的不良配向导致的背光泄漏被抑制或避免。此外，TFT基板26具有如下这样的结构，其通过由不透明金属材料制成数据线50、共用电极线43和扫描线49，使得能够用这些线50、43和49来屏蔽背光。因此，即使利用任何两个邻近的彩色层的交迭部分来形成彩色滤光片的Y方向光屏蔽部分，也可以获得对于外部光的充分光屏蔽性能。
例如，对于包括红色层1a和绿色层3a的Y方向光屏蔽部分来说，OD值被降低。然而，外部光被在TFT基板26上的布线(例如数据线50)反射的光穿透所述Y方向光屏蔽部分两次。因此，即使该光屏蔽部分包括红色层1a和绿色层3a，也会获得充分的光屏蔽效果并且看不到显示质量的退化。因此，为了抑制由光辐射而导致的TFT 51的泄漏电流，必须使得Y方向光屏蔽部分包括彩色层(这里，红色层1a)，其屏蔽对泄漏电流给出较大影响的特定波长的光。
另一方面，由于在扫描线49附近存在不被金属布线屏蔽的未屏蔽区域，高OD值是必需的。因此，对于需要高OD值的用于屏蔽扫描线49的附近区域的X方向光屏蔽部分12来说，需要最小化透射率的红色层1a和蓝色层2a的组合。
对于使用上述第二实施例的彩色滤光片的根据第二实施例的LCD装置来说，最小化光的透射率的红色层1a和蓝色层2a的组合用于X方向光屏蔽部分12。同时，红色层1a、蓝色层2a和绿色层3a的两个邻近层的组合用于不需要这么高的OD值的Y方向光屏蔽部分18和19。因此，与其中红色层1和蓝色层2的组合用于全部有效显示区域的第一实施例相比，可以使得红色层1a和蓝色层2a的图案更简单，同时保持对于LCD装置的必需和充足的光屏蔽性能。
此外，由于使用了第二实施例的彩色滤光片，具有这样的优点可以不需要黑矩阵而获得高对比度和良好的彩色重现性，以及响应特性较快。
第三实施例的LCD装置根据本发明的第三实施例的LCD装置包括上述第一实施例的彩色滤光片以及在图22、23A和23B中显示的TFT基板26a，形成图17中显示的结构。TFT基板26a的结构与在发明背景技术中引用的日本未审专利公开No.2005-241923的图4中所示的结构大致相同。
TFT基板26a的结构与TFT基板26(见图16、17以及18A和18B)相同，除了共用电极46’具有不同的结构。因此，通过将相同参考字符赋予对应的元件，在这里省略关于相同结构的说明，而仅在下文中说明不同点。
对于用在第一实施例中的TFT基板26来说，如从图16见到的，以这样的方式形成共用电极46，使得电极46的场屏蔽部分46a不与对应的TFT 51交迭。另一方面，对于用在第二实施例中的TFT基板26a来说，如从图22和图23A中看到的，共用电极46’以这样的方式形成，使得电极46’的场屏蔽部分46a’与对应的TFT 51交迭。场屏蔽部分46a’防止从扫描线49和数据线50泄漏的电场被施加到液晶层80。部分46a被形成图案以将扫描线49和数据线50悬置(overhang)于第三层间绝缘层64上。通过利用场屏蔽部分46a’来屏蔽来自TFT基板26的泄漏电场，红色层1a、蓝色层2a和绿色层3a的带电量可以被减小。因此，液晶分子的不良配向(例如向错)被抑制或避免，结果，可以防止例如彩色异常等显示缺陷。
对于TFT基板26a来说，由于场屏蔽部分46’悬置TFT 51，场屏蔽效果比在第一实施例中使用的TFT基板26更高。另一方面，如果由于在制造过程期间发生的误差而导致第二层间绝缘层63和第三层间绝缘层64的厚度向着较小侧波动，则很可能部分46’对TFT 51的操作特性赋予不良影响。然而，如果没有发生关于用于LCD装置的操作性能的安全余量的问题，TFT基板26a可以无实际问题地使用。
对于根据第三实施例的LCD装置来说，第一实施例的彩色滤光片和在图22、23A和23B中显示的TFT基板26a结合使用。此外，在TFT基板26和26a之间的差异是由场屏蔽部分46a’的图案差异导致的上述效果。因此，获得与根据第一实施例的LCD装置相同的那些优点。
第四实施例的LCD装置根据本发明的第四实施例的LCD装置包括上述第二实施例的彩色滤光片和用在第三实施例中的TFT基板26a，形成图17中所示的结构。
对于根据第四实施例的LCD装置来说，第二实施例的彩色滤光片和图22、23A和23B中显示的TFT基板26a结合使用。此外，在TFT基板26和26a之间的差异是单独由场屏蔽部分46a’的图案差异所导致的上述效果。因此，明显可获得与根据第二实施例的LCD装置相同的优点。
对于本发明的彩色滤光片和LCD装置的测试根据第一和第二实施例的上述彩色滤光片和根据第一到第四实施例的使用所述滤光片的LCD装置被实际地制造，以及之后，验证了它们的效果和优点。以下例子1到4分别地对应于本发明的第一到第四实施例。
例1
首先，红色复合物(其通过将红色颜料连同光引发剂、聚合单体以及溶剂分散在透明树脂中来产生)利用旋转涂布机涂覆在玻璃板9(玻璃板71)上以具有预定厚度。然后，由此形成的红色复合膜经历减压干燥过程和预烘烤过程。之后，所述膜选择性地使用光掩模来曝光，然后经历显影过程、利用水的清洁过程、后烘烤过程，形成具有图8A的图案的红色层1。
这之后，使用蓝色复合物，以与红色层1相同的方式，形成具有图8B的图案的蓝色层2以与红色层1交迭。
最后，使用绿色复合物，以与红色层1相同的方式，形成具有图8C的图案的绿色层3以与蓝色层2交迭。
以这样的方式，获得具有红色、蓝色和绿色像素以及包括红色层1和蓝色层2的双层光屏蔽部分12的彩色滤光片72。红色层1和蓝色层2的形成顺序可以被颠倒。在此阶段，在图12B中的绿色像素(绿色像素形成部分3G)上的水平面差“f”为2.0到2.5μm。
此外，关于与彩色滤光片同时形成在相对基板70上的多个校准标记，使用单独形成的图案化的蓝色层2和/或双层图案化的蓝色层2和红色层1。这是为了确保频繁用于多个过程的单色相机以及用于大约600nm的波长的激光传感器的可辨识性。
随后，通过抛光玻璃板9的整个表面来去除在光屏蔽部分12上的绿色层3的交迭部分(凸出部分)10。在此阶段，在像素中的红色层1、蓝色层2和绿色层3的厚度分别为2.0μm、2.0μm和2.0μm。各个彩色层1、2和3的色度被调节以满足EBU标准。
此外，使用旋转涂布机在彩色滤光片的整个表面上涂覆透明热固树脂的液体，以形成透明热固树脂膜。膜在炉中硬化以形成覆盖层23(73)。覆盖层23(73)的厚度为大约1.0μm。在此阶段，在绿色像素(绿色像素形成部分3G)上的水平面差“f”(见图12B)为大约1.5μm。
之后，在由此形成的覆盖层23(73)上，利用旋转涂布机来涂覆光敏树脂，以形成光敏树脂膜。然后，该膜经受减压干燥过程和预烘烤过程。随后，该膜选择性地使用光掩模来曝光，以及经受显影过程、水清洗过程和后烘烤过程，形成光间隔器20(81)。在此阶段，通过调节间隔器20(81)的高度，单元间隙被设置为3.0μm。这些间隔器20(81)，其具有在图13A和13B中所示的形状，被定位以与在光屏蔽部分12上的绿色层3交迭。以这样的方式，获得其上安装有第一实施例的彩色滤光片72的相对基板70。
如果需要，可以将光间隔器20的布置改变为与在光屏蔽部分12上的红色层1或蓝色层2交迭。此外，光间隔器20可以被布置在与光屏蔽部分12上的红色层1、蓝色层2和绿色层3中的两个交迭的位置处，或者布置在与所有彩色层1、2和3交迭的位置处。
另一方面，在图16中所示的TFT基板26以以下的方式形成。
首先，在透明板61上淀积金属膜(例如Cr膜或Al合金膜)，然后，该金属膜形成图案以形成扫描线49和共用电极线43。接下来，在由此形成图案的金属膜上，形成氮化硅层作为第一层间绝缘层62，其中第一层间绝缘层62作为栅绝缘膜。由此，扫描线49和共用电极43覆盖有第一层间绝缘层62。
然后，在第一层间绝缘层62上，顺次地淀积a-Si膜和n型a-Si膜并对它们形成图案，形成a-Si膜54。然后在第一层间绝缘层62上形成金属膜(例如Cr膜或Al合金膜)并使之形成图案，以形成像素辅助电极56、数据线50和TFT 51的漏电极53和和源电极52。
之后，对由此形成的结构涂覆有机树脂、无机氮化硅等的绝缘膜来作为第二层间绝缘层63。然后，作为第三层间绝缘层64的有机树脂、无机氮化硅等的绝缘膜形成在第二层间绝缘层63上。
第二和第三层间绝缘层63和64被选择性地蚀刻以形成用于像素电极47的接触孔48，其中该接触孔48触及对应的像素电极47和源电极52。选择性地蚀刻第一、第二和第三层间绝缘层62、63和64以形成用于共用电极46的接触孔45，其中接触孔45触及对应的共用电极46和共用电极线43。
此外，透明导电膜(例如ITO)形成在第三层间绝缘层64上并形成图案，形成像素电极47和共用电极46。在此阶段，像素电极47利用对应的接触孔48电连接到对应的像素电极47和源电极52。共用电极46利用对应的接触孔45电连接到对应的共用电极线43。
以这样的方法，获得具有图16的结构的TFT基板26。
在相对基板70(在其上安装有第一实施例的彩色滤光片)和TFT基板26的内部表面上，通过涂布分别地形成配向层74和65。以如下方式对配向层65施加研磨过程，使得TFT基板26的研磨方向(也就是液晶分子的初始配向方向)符合像素电极47的长轴方向(也就是图16中的箭头的方向)。对配向层74也施加类似的研磨过程。
在密封材料涂覆在基板70和26的周边上之后，基板70与26贴合。液晶被注入到在基板70和26之间的间隙中，随后，利用密封材料密封该间隙。在此阶段，在基板70和26之间形成液晶层80。单元间隙被设置为3.0μm。
如果利用已知滴注法来将液晶注入到间隙中，则在基板70和26的周边上涂覆密封材料之后，液晶被滴在基板70和26的至少一个的内部表面上。随后，基板70和26被贴合以及间隙被密封。
随后，偏光板76和66分别地附着到TFT基板70和26的外表面。为背光模块、提供信号和外部电源的板等执行布线。由此，制造成了LCD装置。
例2首先，利用旋转涂布机将红色复合物(其通过将红色颜料连同光引发剂、聚合单体以及溶剂分散在透明树脂中来产生)涂覆在玻璃板9(玻璃板71)的表面上以具有预定厚度。然后，该红色复合膜经受减压干燥过程和预烘烤过程。之后，该膜选择性地使用光掩模来曝光，以及然后经受显影过程、利用水的清洁过程和后烘烤过程，形成具有图19A的图案的红色层1a。
这之后，使用蓝色复合物，以与红色层1a相同的方式，形成具有图19B的图案的蓝色层2a以与红色层1a交迭。
最终，使用绿色复合物，以与红色层1a相同的方式，形成具有图19C的图案的绿色层3a以与蓝色层2a交迭。
以这样的方式，获得彩色滤光片72，其具有红色、蓝色和绿色像素、X方向光屏蔽部分12、红和绿Y方向光屏蔽部分18、绿和蓝Y方向光屏蔽部分19以及蓝和红Y方向屏蔽部分。X方向光屏蔽部分12用于光屏蔽对应于TFT基板26a上的扫描线49的区域。红和绿、绿和蓝以及蓝和红Y方向光屏蔽部分18和19用于光屏蔽对应于在TFT基板26a上的数据线50的区域。红色层1a和蓝色层2a的形成次序可以颠倒。
X方向光屏蔽部分12具有包括红色层1a和蓝色层2a的双层结构。红和绿Y方向光屏蔽部分18具有包括红色层1a和绿色层3a的双层结构。绿和蓝Y方向光屏蔽部分19具有包括绿色层3a和蓝色层2a的双层结构。蓝和红Y方向光屏蔽部分具有包括蓝色层2a和红色层1a的双层结构。
接着，通过抛光玻璃板9的整个表面来去除在包括红色层1a和蓝色层2a的双层X方向光屏蔽部分12上的绿色层3a的交迭部分(凸出部分)10。在此阶段，在像素中的红色层1a、蓝色层2a和绿色层3a的厚度分别为2.0μm、2.0μm和2.0μm。调节各个彩色层1a、2a和3a的色度以满足EBU标准。
此外，使用旋转涂布机来将透明热固树脂的液体涂覆在彩色滤光片的整个表面上以形成透明热固树脂膜。该膜在炉中被硬化以形成覆盖层23(73)。覆盖层23(73)的厚度为大约1.0μm。在此阶段，在绿色像素(绿色像素形成部分3Ga)上的水平面差“f”(见图13B)为大约1.0μm。
之后，在由此形成的覆盖层23(73)上，利用旋转涂布机来涂覆光敏树脂，以形成光敏树脂膜。接下来，该膜经受减压干燥过程和预烘烤过程。然后，该膜选择性地使用光掩模来曝光，以及经受显影过程、利用水的清洁过程以及后烘烤过程，形成光间隔器20(81)。在此阶段，通过调节间隔器20(81)的高度，单元间隙被设置为3.0μm。
在以上述方式制造的相对基板70(在其上安装有例1的彩色滤光片)以及以与例1相同的方式制造的TFT基板26的内表面上，通过涂覆分别地形成配向层74和65。类似于例1的研磨过程被施加到配向层74和65。
在密封材料涂覆在基板70和26的周边上之后，基板70和26贴合。液晶被注入到基板70和26之间的间隙中，之后利用密封材料密封间隙。单元间隙设置为3.0μm。
然后，偏光板76和66分别地附着到相对基板70和TFT基板26的外表面上。对背光模块、用于提供信号和外部电源的板等执行布线。由此，制造成了LCD装置。
例3以与例1相同的方式制造的相对基板70(其上安装有例1的彩色滤光片)以及以与第三实施例相同的方式制造的TFT基板26a被贴合。液晶被注入到基板70和26a之间的间隙中，之后，该间隙利用密封材料来密封。单元间隙被设置为3.0μm。然后，通过与例1相同的处理步骤来获得LCD装置。
例4以与例2相同的方式制造的相对基板70(其上安装有例2的彩色滤光片)以及以与第三实施例相同的方式制造的TFT基板26a被贴合。液晶被注入到基板70和26a之间的间隙中，之后，该间隙利用密封材料来密封。单元间隙被设置为3.0μm。然后，通过与例2相同的处理步骤来获得LCD装置。
比较例1使用在图1A、1B和1C中显示的红色层101、蓝色层102和绿色层103，通过在发明背景技术中描述的方法来制造图2的现有技术彩色滤光片。
对于该现有技术彩色滤光片而言，光屏蔽部分133具有包括红色层101、蓝色层102和绿色层103的三层结构，以及光屏蔽部分133a具有包括红色层101和蓝色层102的双层结构。在像素中的红色层101、蓝色层102和绿色层103的厚度分别为2.0μm、2.0μm和2.0μm。覆盖层123的厚度为大约1.0μm。在绿色像素(绿色像素形成部分103G)上的水平面差“h”(见图3A)为大约2.5μm。光间隔器120(81)的高度以这样的方式调节，使得单元间隙为3.0μm。光间隔器120(81)布置在光屏蔽部分133上以与绿色层103交迭，如在图2中所示。
使用由此制造的现有技术彩色滤光片来制造相对基板，以及之后，其与在图7中所示的现有技术TFT基板(其中共用电极146不具有用于屏蔽来自TFT 151的泄漏电场的场屏蔽部分)贴合。以这样的方式，制造现有技术LCD装置。
对比例2使用在图1A、1B和1C中显示的红色层101、蓝色层102和绿色层103，通过在发明背景技术中描述的方法来制造图4A的现有技术彩色滤光片。
对于该现有技术彩色滤光片而言，光屏蔽部分133具有包括红色层101、蓝色层102和绿色层103的三层结构，以及光屏蔽部分133a具有包括红色层101和蓝色层102的双层结构。在像素中的红色层101、蓝色层102和绿色层103的厚度分别为2.0μm、2.0μm和2.0μm。覆盖层123的厚度为大约1.0μm。在蓝色像素(蓝色像素形成部分102B)上的水平面差“i”(见图5A)为大约1.0μm。在绿色像素(绿色像素形成部分103G)上的水平面差“j”(见图6A)为大约2.5μm。光间隔器120(81)的高度以这样的方式调节，使得单元间隙为3.0μm。光间隔器120(81)布置在双层光屏蔽部分133a上以与蓝色层102交迭，如在图4A中所示。
使用上述的现有技术彩色滤光片来制造相对基板，以及之后，其与在图7中所示的现有技术TFT基板(其中共用电极146不具有用于屏蔽来自TFT 151的泄漏电场的场屏蔽部分)贴合。以这样的方式，制造现有技术LCD装置。
评估对于上述例1到4以及上述比较例1和2的评估结果显示在以下的表1中。
表1

在表1中的“对比度级别”和“单元间隙与不均匀度”根据从1到5的五级系统来评估，其中级别1是最佳的。在表1中的“判断”根据两级系统来评估，其中“○”意味着显示质量良好，而“×”意味着显示质量不好(较差)。
关于例1到4，对于“对比度级别”和“单元间隙与不均匀度”的评估结果是最佳的或接近最佳的。这意味着显示质量没有发生问题。
对于例2和例4的彩色滤光片来说，不仅仅减小了在绿色像素上的水平面差，还通过表面抛光消除了所述水平面差。
对于例1到例4的LCD装置来说，确认实现了充分的光屏蔽性能而没有损害单元间隙形成。
关于对比例1，在绿色像素上的水平面差“h”(见图3A和3B)非常大。此外，由于光间隔器120布置在三层光屏蔽部分133上，间隔器120的高度由于过大的差“h”而非常小。结果，可能发生局部间隙缺陷。
关于对比例2，在绿色像素上的水平面差“j”(见图6A和6B)为大约2.5μm。由于单元间隙为3.0μm，在光屏蔽部分133上的间隙“e”为大约0.5μm，这意味着相对基板几乎接触TFT基板。此外，由于在光屏蔽部分133上的间隙“e”小到大约0.5μm，外物可能被捕捉到这样的窄隙中。
变型例上述第一到第四实施例是本发明的优选实施例。因此，不用说，本发明不局限于这些实施例。可以对实施例施加任何其他修改。
例如，在本发明的上述实施例中，使用三个基本色的彩色层(也就是红色、蓝色和绿色层)。然而，本发明不局限于此。可以使用四个或更多的彩色层，其中其他彩色层被添加到该三个基本色层。然而，如果光屏蔽部分由最小化光学透射率的彩色层的组合来形成，优选在邻近光屏蔽部分的像素之间的水平面差小于单元间隙。
此外，在上述实施例中，像素是矩形的，并根据条形布局来布置。然而，本发明不局限于此。像素的形状可以被改变为任何其他形状。像素的布置或布局可以是镶嵌图案或三角形等等。
虽然描述了本发明的优选形式，要知道对于本领域技术人员来说，不偏离本发明的精神的修改是显而易见的。因此本发明的范围仅仅由权利要求来确定。
权利要求
1.一种彩色滤光片，其包括透明支撑体；形成在该支撑体上的第一彩色层；该第一彩色层具有条形第一彩色像素形成部分、第二彩色像素窗以及第三彩色像素窗，它们分别地以预定间隔布置；第二彩色层，其形成为与所述第一彩色层交迭；所述第二彩色层具有条形第二彩色像素形成部分、第一彩色像素窗以及第三彩色像素窗，它们分别地以预定间隔布置；以及第三彩色层，其具有彼此间隔开的岛状的第三彩色形成部分；其中所述第一彩色层的第一彩色形成部分与所述第二彩色层的第一彩色像素窗交迭，从而限定第一彩色像素；以及所述第二彩色层的第二彩色像素形成部分与所述第一彩色层的第二彩色像素窗交迭，从而限定第二彩色像素；其中所述第三彩色层的第三彩色像素形成部分布置在所述第一彩色层的第三彩色像素窗和所述第二彩色层的第三彩色像素窗中，从而限定第三彩色像素，所述第一彩色层的第三彩色像素窗与所述第二彩色层的第三彩色像素窗交迭；以及其中所述第一彩色层和第二彩色层的交迭部分作为光屏蔽部分。
2.根据权利要求1所述的彩色滤光片，其中所述第一彩色层的第一彩色像素形成部分以预定间隔沿着第一方向布置以及沿着垂直于所述第一方向的第二方向延伸；以及所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗利用连接部分来限定，所述连接部分连接彼此邻近的所述第一彩色像素形成部分；以及其中所述第二彩色层的第二彩色像素形成部分以预定间隔沿着第一方向布置以及沿着第二方向延伸；以及所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗利用连接部分来限定，所述连接部分连接彼此邻近的所述第二彩色像素形成部分。
3.根据权利要求1所述的彩色滤光片，其中所述第三彩色像素形成部分的周边与所述光屏蔽部分交迭以具有5.0μm或更少的交迭宽度。
4.根据权利要求3所述的彩色滤光片，进一步包括间隔器，所述间隔器被布置以埋藏或填充所述第三彩色像素形成部分与所述光屏蔽部分的交迭周边。
5.根据权利要求1所述的彩色滤光片，其中所述第三彩色像素形成部分的周边不与所述光屏蔽部分交迭。
6.根据权利要求5所述的彩色滤光片，进一步包括间隔器，所述间隔器被布置在所述光屏蔽部分上。
7.根据权利要求1所述的彩色滤光片，其中所述第一彩色层为红色层和蓝色层之一，以及所述第二彩色层为另一彩色层。
8.根据权利要求1所述的彩色滤光片，其中所述第一彩色层或第二彩色层是红色层。
9.一种用于制造彩色滤光片的方法，其包括以下步骤在透明支撑体上形成第一彩色层；所述第一彩色层具有条形第一彩色像素形成部分、第二彩色像素窗以及第三彩色像素窗，它们分别地以预定间隔布置；形成第二彩色层以与所述第一彩色层交迭；所述第二彩色层具有条形第二彩色像素形成部分、第一彩色像素窗以及第三彩色像素窗，它们分别地以预定间隔布置；以及形成第三彩色层，其具有彼此间隔开的岛状第三彩色像素形成部分；其中在形成所述第二彩色层的步骤中，所述第一彩色层的第一彩色像素形成部分与所述第二彩色层的第一彩色像素窗交迭，从而限定第一彩色像素；以及所述第二彩色层的第二彩色像素形成部分与所述第一彩色层的第二彩色像素窗交迭，从而限定第二彩色像素；其中在形成所述第三彩色层的步骤中，所述第三彩色层的第三彩色像素形成部分被布置在所述第一彩色层的第三彩色像素窗和所述第二彩色层的第三彩色像素窗中，所述第一彩色层的第三彩色像素窗与所述第二彩色层的第三彩色像素窗交迭，从而限定第三彩色像素；以及其中所述第一彩色层和第二彩色层的交迭部分作为光屏蔽部分。
10.根据权利要求9所述的方法，其中在形成所述第一彩色层的步骤中，所述第一彩色层的第一彩色像素形成部分以预定间隔沿着第一方向布置并且沿着垂直于所述第一方向的第二方向延伸；所述第一彩色层的第二彩色像素窗和第三彩色像素窗由连接其彼此邻近的第一彩色像素形成部分的连接部分来限定；以及其中在形成所述第二彩色层的步骤中，所述第二彩色层的第二彩色像素形成部分以预定间隔沿着所述第一方向布置并且沿着所述第二方向延伸；以及所述第二彩色层的第一彩色像素窗和第三彩色像素窗由连接其彼此邻近的第二彩色像素形成部分的连接部分来限定。
11.根据权利要求9所述的方法，其中在形成所述第三彩色层的步骤中，所述第三彩色像素形成部分的周边与所述光屏蔽部分交迭以具有5.0μm或更少的交迭宽度。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括以如下方式形成间隔器的步骤，使得埋藏或填充所述第三彩色像素形成部分与所述光屏蔽部分的交迭周边。
13.根据权利要求9所述的方法，其中在完成形成所述第三彩色层的步骤之后，执行抛光所述第三彩色层的步骤，以去除布置在所述光屏蔽部分上的所述第三彩色像素形成部分的周边。
14.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一彩色层是红色层和蓝色层之一，以及所述第二彩色层是另一彩色层。
15.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一彩色层或第二彩色层是红色层。
16.一种彩色滤光片，其包括透明支撑体；形成在所述支撑体上的第一彩色层；所述第一彩色层具有条形第一彩色像素形成部分以及第二和第三彩色像素窗，它们分别地沿着第一方向以预定间隔布置；第二彩色滤光片，其形成为与所述第一彩色层交迭；所述第二彩色层具有条形第二彩色像素形成部分以及第一和第三彩色像素窗，它们分别地沿着第一方向以预定间隔布置；以及第三彩色层，其具有彼此间隔开的岛状的第三彩色像素形成部分；其中所述第二彩色层的第二彩色像素形成部分与所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗口的第二彩色像素子窗交迭；以及所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗分别地与所述第一彩色层的第一彩色像素形成部分以及其第二和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗交迭；其中所述第三彩色层的第三彩色像素形成部分分别地布置在所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗以及所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗中，所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗与所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗交迭；其中所述第一彩色层的第一彩色像素形成部分，其与所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗以及所述第三彩色层的第三彩色像素形成部分交迭，限定第一彩色像素；所述第二彩色层的第二彩色像素形成部分，其与所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗以及所述第三彩色层的第三彩色像素形成部分交迭，限定第二彩色像素；所述第三彩色层的第三彩色像素形成部分，其与所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗以及所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗交迭，限定第三彩色象素；以及其中沿着第一方向延伸的第一光屏蔽部分，由所述第一彩色层和第二彩色层的交迭部分形成；以及沿着垂直于所述第一方向的第二方向延伸的第二光屏蔽部分，由所述第一彩色层和第二彩色层的交迭部分、所述第二彩色层和第三彩色层的交迭部分以及所述第三彩色层和第一彩色层的交迭部分来形成。
17.根据权利要求16所述的彩色滤光片，其中所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗由连接彼此邻近的第一彩色像素形成部分的连接部分来限定；以及其中所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗由连接彼此邻近的第二彩色像素形成部分的连接部分来限定。
18.根据权利要求16所述的彩色滤光片，其中所述第三彩色像素形成部分的周边被与所述第一光屏蔽部分交迭，以具有5.0μm或更少的交迭宽度。
19.根据权利要求18所述的彩色滤光片，进一步包括间隔器，所述间隔器被布置以埋藏或填充所述第三彩色像素形成部分与所述第一光屏蔽部分交迭的周边。
20.根据权利要求16所述的彩色滤光片，其中所述第三彩色像素形成部分的周边不与所述第一光屏蔽部分交迭。
21.根据权利要求20所述的彩色滤光片，进一步包括布置在所述第一光屏蔽部分上的间隔器。
22.根据权利要求16所述的彩色滤光片，其中所述第一彩色层是红色层和蓝色层之一，以及所述第二彩色层是另一彩色层。
23.根据权利要求16所述的彩色滤光片，其中所述第一彩色层或第二彩色层是红色层。
24.一种用于制造彩色滤光片的方法，其包括以下步骤在透明支撑体上形成第一彩色层；所述第一彩色层具有条形第一彩色像素形成部分以及第二和第三彩色像素窗，它们分别地沿着第一方向以预定间隔布置；形成第二彩色层以与第一彩色层交迭；所述第二彩色层具有条形第二彩色像素形成部分以及第一和第三彩色像素窗，它们分别地沿着第一方向以预定间隔布置；以及形成第三彩色层，其具有彼此间隔开的岛状的第三彩色像素形成部分；其中在形成所述第二彩色层的步骤中，所述第二彩色层的第二彩色像素形成部分与所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗的第二彩色像素子窗交迭；以及所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗分别地与所述第一彩色层的第一彩色像素形成部分以及其第二和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗交迭；其中在形成所述第三彩色层的步骤中，所述第三彩色层的第三彩色像素形成部分布置在所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗以及所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗中，所述第二和第三彩色像素窗的第三彩色像素子窗与所述第一和第三彩色像素窗的第三像素彩色子窗交迭；其中所述第一彩色层的第一彩色像素形成部分，其与所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗以及所述第三层的第三彩色像素形成部分交迭，限定第一彩色像素；所述第二彩色层的第二彩色像素形成部分，其与所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗以及所述第三彩色层的第三彩色像素形成部分交迭，限定第二彩色像素；所述第三彩色层的第三彩色像素形成部分，其与所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗以及所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗交迭，限定第三彩色像素；以及其中沿着第一方向延伸的第一光屏蔽部分由所述第一彩色层和第二彩色层的交迭部分形成；以及沿着垂直于所述第一方向的第二方向延伸的第二光屏蔽部分，由所述第一彩色层和第二彩色层的交迭部分、所述第二彩色层和第三彩色层的交迭部分以及所述第三彩色层和第一彩色层的交迭部分来形成。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述第一彩色层的第二和第三彩色像素窗由连接彼此邻近的第一彩色像素形成部分的连接部分来限定；以及所述第二彩色层的第一和第三彩色像素窗由连接彼此邻近的第二彩色像素形成部分的连接部分来限定。
26.根据权利要求24所述的方法，其中在形成所述第三彩色层的步骤中，所述第三彩色像素形成部分的周边与所述第一光屏蔽部分交迭，以具有5.0μm或更小的交迭宽度。
27.根据权利要求26所述的方法，进一步包括形成间隔器的步骤，所述间隔器被布置以埋藏或填充所述第三彩色像素形成部分与所述第一光屏蔽部分的交迭周边。
28.根据权利要求26所述的方法，其中在完成了形成所述第三彩色层的步骤之后，执行抛光所述第三彩色层的步骤，以去除布置在所述第一光屏蔽部分上的第三彩色像素形成部分的周边。
29.根据权利要求24所述的方法，其中所述第一彩色层是红色层和蓝色层之一，以及所述第二彩色层是另一彩色层。
30.根据权利要求24所述的方法，其中所述第一彩色层或第二彩色层是红色层。
31.一种液晶显示装置，其包括第一基板，其具有根据权利要求1到8或权利要求16到23之一的彩色滤光片；和第二基板，其具有用于切换的有源元件。
32.根据权利要求31所述的装置，其中所述装置被设计为在正常黑模式下操作；形成在所述第二基板上的共用电极包括用于屏蔽从所述第二基板泄漏的电场的屏蔽部分；以及所述屏蔽部分在形成在所述第二基板上的扫描线附近执行它们的光屏蔽操作。
33.根据权利要求31所述的装置，其中所述彩色滤光片的第一光屏蔽部分用于在对应于在所述第二基板上形成的扫描线的位置处屏蔽光；以及所述彩色滤光片的第二光屏蔽部分用于在对应于形成在所述第二基板上的数据线的位置处屏蔽光。
34.根据权利要求31所述的装置，其中所述彩色滤光片的第二光屏蔽部分被指定给背光被形成在所述第二基板上的布线屏蔽的位置；以及所述彩色滤光片的所述第一光屏蔽部分被指定给背光未被形成在所述第二基板上的布线屏蔽的位置。
全文摘要
一种彩色滤光片，其具有不设置黑矩阵的双层光屏蔽部分，其利用简单方法减小了来自用于像素的有色材料的水平面差，以及使得可以去除在所述部分上的彩色层。具有条形红色像素形成部分的红色层和具有条形蓝色像素形成部分的蓝色层被交迭以形成双层光屏蔽部分。具有岛状绿色像素形成部分的绿色层与红色层和蓝色层交迭，将绿色像素形成部分布置在所述红色层和蓝色层的交迭的绿色像素窗中。仅将绿色像素形成部分的周边布置在光屏蔽部分上以便于通过抛光来去除该周边。
文档编号G02F1/1335GK101042445SQ200710088149
公开日2007年9月26日 申请日期2007年3月20日 优先权日2006年3月20日
发明者高桥聪之助, 坂口嘉一, 西田真一, 冈本守 申请人:Nec液晶技术株式会社