CN102654593B - 彩色滤光片、显示装置及彩色滤光片的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，提供了一种彩色滤光片、显示装置及彩色滤光片的制备方法。该彩色滤光片包括：基板、以及设置在所述基板上的黑矩阵层和彩色单元层，所述彩色单元层间隔地设置于所述黑矩阵层内，其特征在于，在所述彩色单元层上设置有开口。该彩色滤光片结构简单，在彩色单元层上形成了一定的开口，使得更多的入射光可以透射过彩色滤光片，因而既可以满足彩色滤光片对于颜色的需求，又可以大大的提高彩色滤光片的光透过率。同时本发明中对现有制备工艺的改进不大，仅仅通过特殊的掩膜版设计即可得到具有特定形状开口的彩色滤光片，无需对现有生产线做任何改动即可实施，在不增加设备成本的情况下即可获得性能更好的彩色滤光片。

Description

彩色滤光片、显示装置及彩色滤光片的制备方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种彩色滤光片、显示装置及彩色滤光片的制备方法。
背景技术
LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示)装置具有重量轻、厚度薄、功耗低和辐射小等优点，已被广泛用于信息技术、多媒体技术等领域，并逐渐成为各种显示装置的主流。随着显示技术的发展，高透过率、大尺寸、低功耗、低成本的液晶显示器成为未来发展的方向。
要想使液晶面板实现彩色显示，彩色滤光片(CF，Color Filter)是重要的部件之一，其性能对液晶显示的效果有着重要的影响。由于彩色滤光片决定了显示器的彩色显示质量和亮度，因而分光透射率和色调等色彩显示性能对彩色滤光片来说非常重要。
图1是现有技术中彩色滤光片常见的一个像素单元的平面结构示意图，在黑矩阵(BM，Black Matrix)围成的一个像素单元中形成有红(R)、绿(G)、蓝(B)三个彩色子像素单元，此外，在黑矩阵某区域上还形成有用于支撑的隔垫物(PS，Photo Spacer)，隔垫物通常为柱状。
在现有工艺中，彩色滤光片的制造一般包括依次形成黑矩阵、RGB彩色单元、保护层(OC，OverCoat，又称覆盖层)、隔垫物的制备流程。由此得到的彩色滤光片一种常见的层次结构如图2所示，图2为沿图1中A-A方向获得的截面示意图，该常见的层次结构主要由玻璃基板1、黑矩阵2、彩色单元层(具体为红色膜层3、蓝色膜层4和绿色膜层5)、保护层6和隔垫物7依次构成。
在现有技术的彩色滤光片中，背光源发射的入射光在经过彩色单元层时，其他颜色的光被过滤掉，仅有与彩色单元同色的光可形成透射从而使屏幕的像素点呈现相应的颜色。这种彩色滤光片由于在光线透射时会造成一定量的光线损失，因而会影响面板的透过率，影响液晶面板的亮度和显示效果。而如果要克服此缺陷就需要增加背光源数目提高背光的亮度，这又会造成功耗的消耗，浪费成本。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对上述缺点，本发明为了解决现有技术中彩色滤光片透过率低的问题，提出了一种彩色滤光片、显示装置及彩色滤光片的制备方法，通过简单的结构和工艺在彩色单元层的图形上形成一定图案的开口区域，使得光线在透射过彩色单元区域时减少了损失，提高了彩色滤光片的透过率。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明具体采用如下方案：
首先，本发明提供一种彩色滤光片，所述彩色滤光片包括：基板、以及设置在所述基板上的黑矩阵层和彩色单元层，所述彩色单元层间隔地设置于所述黑矩阵层内，其特征在于，在所述彩色单元层上设置有开口。
优选地，所述开口为点状开口，所述点状开口在所述彩色单元层上均匀排列。
优选地，所述开口为狭缝开口，所述狭缝开口包含有至少一组相互平行的狭缝开口。
优选地，所述狭缝开口包含有两组相互平行的狭缝开口，所述两组相互平行的狭缝开口在所述彩色单元层上相对x轴或y轴成轴对称分布，所述x轴或y轴与所述黑矩阵中的边界相平行或垂直。
另一方面，本发明还提供一种显示装置，所述显示装置中包含如上所述的彩色滤光片。
最后，本发明还同时提供一种彩色滤光片的制备方法，所述方法包括如下步骤：
在基板上形成黑矩阵层、彩色单元层，所述彩色单元层间隔地设置于所述黑矩阵层内；
通过构图工艺在所述彩色单元层上形成开口。
优选地，所述开口为点状开口，所述点状开口在所述彩色单元层上均匀排列。
优选地，所述开口为狭缝开口，所述狭缝开口包含有至少一组相互平行的狭缝开口。
优选地，所述狭缝开口包含有两组相互平行的狭缝开口，所述两组相互平行的狭缝开口在所述彩色单元层上相对x轴或y轴成轴对称分布，所述x轴或y轴与所述黑矩阵中的边界相平行或垂直。
优选地，所述构图工艺中，使用带有开口形状的掩膜版进行掩膜曝光。
(三)有益效果
本发明中通过掩膜版的设计在曝光显影后使得彩色单元层在特定区域形成了一定的开口，这些开口使得更多的入射光可以透射过彩色滤光片，因而既可以满足彩色滤光片对于颜色的需求，又可以大大的提高彩色滤光片的光透过率。
附图说明
图1为彩色滤光片常见的一个像素单元的平面结构示意图；
图2为现有技术中的彩色滤光片常见的层次结构示意图；
图3为本发明中实施例1的彩色滤光片的一个像素单元的平面结构示意图；
图4为本发明另一实施例中的彩色滤光片的一个像素单元的平面结构示意图；
图5为本发明另一实施例中的彩色滤光片的一个像素单元的平面结构示意图；
图6为本发明另一实施例中的彩色滤光片的一个像素单元的平面结构示意图；
图7为本发明另一实施例中的彩色滤光片的一个像素单元的平面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中，通过掩膜版的设计，在曝光显影后使得彩色单元层在特定区域形成了一定的开口，这些开口使得更多的入射光可以透射过彩色滤光片，因而既可以满足彩色滤光片对于颜色的需求，又可以大大的提高彩色滤光片的光透过率。下面将结合各附图对本发明的各个优选实施方式作进一步详细描述。
实施例1
在本发明的实施例1中，彩色滤光片的一个像素单元的平面结构图如图3所示，彩色滤光片主要由基板(图中未示出，如玻璃、石英或有机物等制成)、黑矩阵2(不透光的膜层，如树脂膜层等)、各彩色单元(红色单元3、蓝色单元4和绿色单元5，由彩色膜层构成，如RGB各色树脂膜层等)间隔地设置于黑矩阵2内、保护层(图中未示出)和隔垫物7构成；其中，各彩色单元上设置有开口。
实施例1中的上述彩色滤光片的制备方法包括步骤：
在基板上形成黑矩阵层、彩色单元层，所述彩色单元层间隔地设置于所述黑矩阵层内；
通过构图工艺在所述彩色单元层上形成开口。
更具体地，黑矩阵层的制备过程同传统工艺；随后在黑矩阵中涂布各彩色单元层的树脂，利用具有开口形状的掩膜版对各彩色单元层进行曝光、显影等构图工艺的处理，在彩色单元层上形成与掩膜形状相同的开口；最后，完成彩色单元层的开口后按传统工艺完成保护膜层和隔垫物的制备。
实施例2
参见图4-7，在本发明的实施例2中，实际涵盖了多种实施方式，其与实施例1的区别主要在于：
1、彩色单元层上开口的形状、大小、尺寸、数量等情况可以依据实际需求而具体设置。
具体地，图4给出了开口为竖直方向上平行的狭缝的实施方式；图5给出了开口为斜向上平行的狭缝的实施方式；图6给出了两组相互平行的狭缝开口的实施方式，所述两组相互平行的狭缝开口在所述彩色单元层上相对x轴或y轴成轴对称分布，所述x轴或y轴与所述黑矩阵中的边界2′相平行或垂直(该方式相对于图4、5而言开口面积增大，因而可进一步增大光透过率)；图7给出了多个点状开口的实施方式。这些开口的大小、数量、位置都可以根据彩色滤光片具体的透过率或颜色需求而进行变动，除图4-7所示的情形外，各个方向上的狭缝开口以任意形式组合或者狭缝与点状开口的组合等也同样适用于本发明。
2、与开口形状相对的，在制备时使用的掩膜版也可以根据实际需求而具体设计，即掩膜版上开口的形状也可以采用竖直方向或斜向的狭缝、或者为点状开口，使得经构图工艺处理后的彩色单元层中开口形状如图4-7所示。
本发明更进一步地提供一种显示装置，包括如上所述的彩色滤光片。所述显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
本发明中获得的彩色滤光片结构简单，仅仅通过特殊的掩膜版设计即可得到具有特定形状开口的彩色滤光片，这些开口使得更多的入射光可以透射过彩色滤光片，因而既可以满足彩色滤光片对于颜色的需求，又可以大大的提高彩色滤光片的光透过率。同时本发明中对现有制备工艺的改进不大，无需对现有生产线做任何改动即可实施，在不增加设备成本的情况下即可获得性能更好的彩色滤光片。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的实际保护范围应由权利要求限定。

Claims (4)

1.一种彩色滤光片，包括：基板、以及设置在所述基板上的黑矩阵层和彩色单元，各彩色单元间隔地设置于所述黑矩阵层内，其特征在于， 
在每个彩色单元上设置有多个开口； 
所述开口为狭缝开口，每个开口的各条边都位于所在彩色单元中； 
每个彩色单元的所述狭缝开口包含有两组相互平行的狭缝开口，所述两组相互平行的狭缝开口在所述彩色单元上相对x轴或y轴成轴对称分布，所述x轴或y轴与所述黑矩阵中的边界相平行或垂直。 
2.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置中包含如权利要求1 所述的彩色滤光片。 
3.一种彩色滤光片的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： 
在基板上形成黑矩阵层、彩色单元，所述彩色单元间隔地设置于所述黑矩阵层内； 
通过构图工艺在每个彩色单元层上形成多个开口； 
所述开口为狭缝开口，每个开口的各条边都位于所在彩色单元中； 
每个彩色单元的所述狭缝开口包含有两组相互平行的狭缝开口，所述两组相互平行的狭缝开口在所述彩色单元上相对x轴或y轴成轴对称分布，所述x轴或y轴与所述黑矩阵中的边界相平行或垂直。 
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述构图工艺中，使用带有开口形状的掩膜版进行掩膜曝光。 
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