CN102645691B - 一种彩色滤光片及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩色滤光片及其制造方法，该彩色滤光片的基板上设置有白色矩阵，在所述白色矩阵所划分出的框格中设置有彩色膜层。本发明的彩色滤光片有提高光透过率，提高液晶显示器的亮度和提高了背光源的光利用效率的效果。

Description

一种彩色滤光片及其制造方法

技术领域

本发明涉及滤光片技术，具体涉及一种彩色滤光片及其制造方法。

背景技术

随着显示技术的发展，具有高亮度、低消耗功率、高品质等优越性能的薄膜晶体管液晶显示器已经成为市场的主流。

目前，液晶显示器朝着全彩化、大尺寸、高亮度以及低成本的方向发展，而液晶显示器必须借助彩色滤光片才能实现彩色显示的效果。传统的彩色滤光片的基本结构是由玻璃基板、黑色矩阵、彩色膜层以及透明平坦层和透明导电层组成，如图1所示。其制造方法是：首先制备黑色矩阵，黑色矩阵定义出多个格点，如图2所示；然后在格点处制备彩色膜层，如图3所示；之后，在彩色膜层上制备透明平坦层和透明导电层，得到图1所示的彩色滤光片。由于黑色矩阵作为遮光层吸收大量光线，使得彩色滤光片的透过率大大降低，导致液晶显示器的亮度不够。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种彩色滤光片及其制造方法，以增加光透过率，从而提高液晶显示器的亮度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种彩色滤光片，该彩色滤光片的基板上设置有白色矩阵，在所述白色矩阵所划分出的框格中设置有彩色膜层。

所述白色矩阵为用于阻隔膜层的阻隔型白色矩阵，阻隔型白色矩阵包括多个横向和多个纵向的阻隔壁，阻隔壁横断面为三角形结构或梯形结构。

所述阻隔壁横断面为三角形结构时，所述阻隔型白色矩阵的高度高于所述彩色膜层的高度；

所述阻隔壁横断面为梯形结构时，所述阻隔型白色矩阵的高度与所述彩色膜层的高度齐平或高于所述彩色膜层的高度。

所述彩色膜层包括：红色膜层、绿色膜层、蓝色膜层。

所述彩色膜层上还设置有透明平坦层和透明导电层，在所述彩色滤光片与TFT阵列相对部分的玻璃基板下表面贴有高效反射膜。

一种彩色滤光片制造方法，该方法包括：

在彩色滤光片的基板上制备用于阻隔膜层的阻隔型白色矩阵，在所述阻隔型白色矩阵所划分出的框格中制备彩色膜层。

所述彩色膜层包括：红色膜层、绿色膜层、蓝色膜层；

阻隔壁横断面为三角形结构或梯形结构。

所述阻隔壁横断面为三角形结构时，所述阻隔型白色矩阵的高度高于所述彩色膜层的高度；

所述阻隔壁横断面为梯形结构时，所述阻隔型白色矩阵的高度与所述彩色膜层的高度齐平或高于所述彩色膜层的高度。

制备所述阻隔型白色矩阵时，首先将颜料分散型光阻均匀地涂布于基板上，烘干成膜，再经光刻做出图形。

制备所述彩色膜层的方法为：喷墨法或颜料分散法。

本发明的彩色滤光片及其制造方法，阻隔型白色矩阵可避免不同颜色的膜层产生混色现象。本发明中所述的彩色滤光片中的白色矩阵取代传统的彩色滤光片中吸收大量光线的黑色矩阵，从而使光透过率得到增加，与现有技术相比，本发明提高了液晶显示器的亮度，提高了背光源的光利用效率。

附图说明

图1为传统彩色滤光片的结构示意图；

图2为传统彩色滤光片的黑色矩阵布局示意图；

图3为传统彩色滤光片制作的彩色膜层示意图；

图4为本发明第一实施例的阻隔型白色矩阵布局示意图；

图5为本发明第一实施例的制作的彩色膜层示意图；

图6为本发明第一实施例的彩色滤光片结构示意图；

图7为本发明第二实施例的阻隔型白色矩阵布局示意图；

图8为本发明实施第二实施例的制作的彩色膜层示意图；

图9为本发明第二实施例的彩色滤光片结构示意图；

图10为本发明实施例的彩色滤光片制造流程简图；

其中，1为透明基板；2为阻隔型白色矩阵；3为黑色矩阵；4为彩色膜层，5为框格，6为透明平坦层，7为透明导电层。

具体实施方式

在实际应用中，首先在基板上制备阻隔型白色矩阵，阻隔型白色矩阵包括多个横向和多个纵向的阻隔壁，白色矩阵定义出多个沟渠状或格点的像素区，阻隔型白色矩阵起增加光透过率和阻隔不同膜层的作用，避免不同颜色的膜层产生混色现象。所述沟渠和格点可以统称为框格。并且，利用喷墨法或颜料分散法在阻隔型白色矩阵所划分出的多个框格中制备彩色膜层，如红色、绿色、蓝色等膜层。相对应地，由于白色矩阵取代传统的彩色滤光片中吸收大量光线的黑色矩阵，从而使光透过率得到增加，解决了现有技术中光透过率较低、液晶显示器亮度低的问题。

具体而言，可以利用无色透明的负性或正性光刻材料作为白色矩阵的材料，用颜料分散法等方法制备阻隔型白色矩阵，该阻隔型白色矩阵的宽度和传统黑色矩阵的宽度相当；且在所述的彩色滤光片与TFT阵列相对部分的玻璃基板下表面贴有高效反射膜，防止环境光影响TFT的有源层，干扰TFT的电学性能。并且，利用喷墨法或颜料分散法在白色矩阵所划分出的框格中制备红色、绿色、蓝色等彩色膜层。其中，阻隔壁横断面为三角形结构的阻隔型白色矩阵高度略高于彩色膜层的高度，阻隔壁横断面为等腰梯形的阻隔型白色矩阵高度则与彩色膜层的高度齐平或略高于彩色膜层的高度。

第一实施例

白色矩阵的制作优选颜料分散法，彩色膜层的制作优选喷墨法。颜料分散法的做法是：首先将颜料分散型光阻均匀地涂布于基板上，烘干成膜，再经光刻做出图形。其制造流程为：涂布(coating)→软烤(pre-baker)→曝光对准(Aligned)→显影(developing)→硬烤(post-baker)。喷墨法的做法是：首先制作白色矩阵形成多个框格，再将彩色光刻胶喷印在液晶显示器的透明基板上，固化形成图形。其制造流程可以为：制作白色矩阵→喷印着色→预烤→光硬化。

如图4所示，首先在基板上用颜料分散法制备阻隔壁横断面为三角形的阻隔型白色矩阵，其宽度和传统的黑色矩阵宽度一致，该阻隔型白色矩阵之间形成多个框格，同时该白色矩阵具有阻隔壁的作用，所以不用另外制作阻隔壁；如图5所示用喷墨法将红色、绿色、蓝色等彩色光刻胶注入到白色矩阵所形成的框格中，并固化成为多个彩色膜层。控制彩色膜层的高度略低于阻隔型白色矩阵的高度，彩色膜层的宽度和传统的彩色膜层宽度一致。

之后，在彩色膜层上制备透明平坦层和透明导电层，得到图6所示的彩色滤光片；并且，在彩色滤光片和TFT阵列相对部分的玻璃基板下表面贴高效反射膜(图中未示出)。这样，阻隔型白色矩阵能起到提高光透过率的作用，同时具有阻隔不同膜层，避免不同颜色的膜层产生混色现象的作用。由于白色矩阵取代传统的彩色滤光片中吸收大量光线的黑色矩阵，使得本发明所述的彩色滤光片中没有黑色矩阵，从而使光透过率得到增加，达到提高液晶显示器亮度的作用。

第二实施例

白色矩阵和彩色膜层的制作优选颜料分散法。

如图7所示，首先在基板上用颜料分散法制备阻隔壁横断面为等腰梯形的阻隔型白色矩阵，其宽度和传统的黑色矩阵宽度一致，该阻隔型白色矩阵之间形成多个框格，同时该白色矩阵具有阻隔壁的作用，所以不用另外制作阻隔壁；如图8所示，在白色矩阵所形成的框格中用颜料分散法制作多个彩色膜层。控制彩色膜层的高度略低于或齐平于阻隔型白色矩阵的高度，彩色膜层的宽度和传统的彩色膜层宽度一致。

之后，彩色膜层上制备透明平坦层和透明导电层，得到图9所示的彩色滤光片；并且，在彩色滤光片和TFT阵列相对部分的玻璃基板下表面贴高效反射膜(图中未示出)。这样，阻隔型白色矩阵能起到提高光透过率的作用，同时具有阻隔不同膜层，避免不同颜色的膜层产生混色现象的作用。由于白色矩阵取代传统的彩色滤光片中吸收大量光线的黑色矩阵，使得本发明所述的彩色滤光片中没有黑色矩阵，从而使光透过率得到增加，达到提高液晶显示器亮度的作用。

通过上述描述可知，由于在基板上制备了阻隔壁横断面为三角形、或等腰梯形阻隔型白色矩阵，使得到的白色矩阵有提高光透过率的作用；同时，使用喷墨法或颜料分散法制备红色、绿色、蓝色等彩色膜层。由于白色矩阵取代传统的彩色滤光片中吸收大量光线的黑色矩阵，使得本发明所述的彩色滤光片中没有黑色矩阵，从而使光透过率得到增加，与现有技术相比，本发明提高了液晶显示器的亮度，提高了背光源的光利用效率。

需要说明的是，阻隔型白色矩阵的阻隔壁横断面形状不限于三角形和梯形，也可以是矩形、圆柱形等；并且，阻隔型白色矩阵可以只包含阻隔壁横断面为三角形或梯形等单一形状，也可以混合包含阻隔壁横断面为三角形和梯形等不同形状；另外，阻隔壁横断面为三角形的阻隔型白色矩阵的横断面形状可以为等边、等腰三角形等，阻隔壁横断面为梯形阻隔型白色矩阵的形状可以为等边、等腰梯形等。再有，制作阻隔型白色矩阵的方法优选颜料分散法，但不局限于颜料分散法，印刷法和电著法等其它制作彩色滤光片的制程方法都可以使用。还有，制作彩色膜层的方法优选喷墨法和颜料分散法，但不局限于喷墨法和颜料分散法，印刷法和电著法等其它制作彩色滤光片的制程方法都可以使用。

结合上述描述可知，在制造本发明所述的彩色滤光片时，可以应用如图10所示的流程，该流程包括以下步骤：

步骤1001：制备阻隔型白色矩阵。

步骤1002：在阻隔型白色矩阵所划分出的框格中制备彩色膜层。

之后，还可以在彩色膜层表面制作透明平坦层和透明导电层。

综上所述可见，本发明的彩色滤光片及其制造方法，能够有效提高光透过率，进而能提高液晶显示器的亮度，提高背光源的光利用效率。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种彩色滤光片，其特征在于，该彩色滤光片的基板上设置有白色矩阵，在所述白色矩阵所划分出的框格中设置有彩色膜层；

其中，所述白色矩阵为用于阻隔膜层的阻隔型白色矩阵，阻隔型白色矩阵包括多个横向和多个纵向的阻隔壁，阻隔壁横断面为三角形结构或梯形结构；

所述阻隔壁横断面为三角形结构时，所述阻隔型白色矩阵的高度高于所述彩色膜层的高度；

所述阻隔壁横断面为梯形结构时，所述阻隔型白色矩阵的高度与所述彩色膜层的高度齐平或高于所述彩色膜层的高度。

2.根据权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述彩色膜层包括：红色膜层、绿色膜层、蓝色膜层。

3.根据权利要求1或2所述的彩色滤光片，其特征在于，所述彩色膜层上还设置有透明平坦层和透明导电层，在所述彩色滤光片与TFT阵列相对部分的玻璃基板下表面贴有高效反射膜。

4.一种彩色滤光片制造方法，其特征在于，该方法包括：

在彩色滤光片的基板上制备用于阻隔膜层的阻隔型白色矩阵，在所述阻隔型白色矩阵所划分出的框格中制备彩色膜层；

其中，所述阻隔型白色矩阵包括多个横向和多个纵向的阻隔壁，所述阻隔壁横断面为三角形结构或梯形结构；

所述阻隔壁横断面为三角形结构时，所述阻隔型白色矩阵的高度高于所述彩色膜层的高度；

所述阻隔壁横断面为梯形结构时，所述阻隔型白色矩阵的高度与所述彩色膜层的高度齐平或高于所述彩色膜层的高度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述彩色膜层包括：红色膜层、绿色膜层、蓝色膜层。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

制备所述阻隔型白色矩阵时，首先将颜料分散型光阻均匀地涂布于基板上，烘干成膜，再经光刻做出图形。

7.根据权利要求4至6任一项所述的方法，其特征在于，制备所述彩色膜层的方法为：喷墨法或颜料分散法。