CN103376592A - 一种显示装置、彩色滤光片及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示装置、彩色滤光片及其制作方法。该彩色滤光片包括：基板；黑矩阵，其设置于基板上；彩色像素区域，位于黑矩阵之间，彩色像素区域包括多个子像素区域，每个子像素区域包括至少两种颜色的像素单元和混合色像素单元。本发明提供的显示装置、彩色滤光片及其制作方法，采用三次构图工艺过程即能制作出具有四个彩色像素单元的彩色滤光片，提高了生产效率，最大程度地降低了生产成本；该彩色滤光片可较好地实现四色图像显示，极大地提高和丰富了画面的亮度和色彩，有效提升了图像的显示品质，增强用户的体验感。

Description

一种显示装置、彩色滤光片及其制作方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示装置、彩色滤光片及其制作方法。

背景技术

近年来，随着科技的发展，液晶显示器技术也随之不断完善。TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜场效应晶体管-液晶显示器)以其图像显示品质好、能耗低、环保等优势占据着显示器领域的重要位置。目前TFT-LCD主要由阵列基板和彩色滤光片对盒形成，对盒后的空腔内填充液晶。现有的彩色滤光片基于红绿蓝三原色的彩色滤光片，液晶面板通过驱动IC的电压改变来控制液晶分子的排列状态，而形成开关式选择背光源的光线是否穿透，经三原色比例调合形成不同的色彩，从而使得液晶显示器呈现出亮丽、鲜艳的画面。

如图1所示，为传统彩色滤光片结构示意图，其包括玻璃基板1’、设置在玻璃基板1’上用于遮光的黑矩阵2’和彩色像素层依次位于彩色像素区域上的保护层6’和透明导电层7’。该彩色像素层包括红色像素层3’、绿色像素层4’和蓝色像素层5’。基于三原色的像素层再加上通过控制背光源透过来的光线从而实现图像色彩的显示。但该传统的三原色色彩显示的彩色滤光片已经无法满足人们对液晶显示器的高亮度和色彩饱和度的需求。

为了提高液晶显示器的显示图像品质，目前市场上已出现基于四色显示的彩色滤光片。如图2所示，为第一种现有技术彩色滤光片结构示意图，其包括玻璃基板1’、设置在玻璃基板1’上用于遮光的黑矩阵2和彩色像素区域，依次位于彩色像素区域上的保护层6’和透明导电层7’。该彩色像素层区域具有四个像素区域，具体包括红色像素层3’、绿色像素层4’、蓝色像素层5’和黄色像素层9’。该添加的黄色像素层9’实现彩色滤光片的四色显示，以提高图像显示的彩色饱和度。

如图3所示，为第二种现有技术彩色滤光片结构示意图，其包括玻璃基板1’、设置在玻璃基板1’上用于遮光的黑矩阵2’和彩色像素区域，依次位于彩色像素区域上的保护层6’和透明导电层7’。该彩色像素层区域具有四个像素区域，具体包括红色像素层3’、绿色像素层4’、蓝色像素层5’和白色像素层8’。该添加的白色像素层8’实现彩色滤光片的四色显示，以提高图像显示的亮度。

但上述两种实现四色显示的彩色滤光片，其制作工艺需要独立采用四次构图工艺分别形成四个像素区域，每采用一次构图工艺，将严重加重整个产品的生产成本，并且使得效率低下，也就是说，该现有技术中添加的黄色像素层或白色像素层，与传统的具有三原色显示的彩色滤光片需要额外增加一次独立的构图工艺，导致生产效率低下，并加重了其生产成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种显示装置、彩色滤光片及其制作方法，以克服现有的形成具有四个彩色像素单元的彩色滤光片需要四次构图工艺而导致的工艺复杂繁琐，生产效率低下，加大制作成本等缺陷。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种彩色滤光片，包括：

基板；

黑矩阵，其设置于基板上；

彩色像素区域，位于黑矩阵之间，所述彩色像素区域包括多个子像素区域，每个所述子像素区域包括至少两种颜色的像素单元和混合色像素单元。

进一步地，所述至少两种颜色的像素单元与所述混合色像素单元大小相等、形状相同。

进一步地，所述至少两种颜色的像素单元包括红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元，所述混合色像素单元由红色、绿色、蓝色中的至少两种颜色的子像素单元构成。

进一步地，所述红色像素单元与构成所述混合色像素单元中红色子像素单元通过同一次构图工艺形成；

和/或，所述绿色像素单元与构成所述混合色像素单元中绿色子像素单元通过同一次构图工艺形成；

和/或，所述蓝色像素单元与构成所述混合色像素单元中蓝色子像素单元通过同一次构图工艺形成。

另一方面，本发明还提供一种显示装置，包括上述的彩色滤光片。

再一方面，本发明还提供一种彩色滤光片的制作方法，包括：

步骤S1、在基板上采用构图工艺形成黑矩阵；

步骤S2、采用构图工艺在黑矩阵之间形成彩色像素区域，所述彩色像素区域包括多个子像素区域，每个所述子像素区域包括至少两种颜色的像素单元和混合色像素单元。

进一步地，至少两种颜色的像素单元与所述混合色像素单元大小相等、形状相同。

进一步地，所述至少两种颜色的像素单元包括红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元，所述混合色像素单元由红色、绿色、蓝色中的至少两种颜色的子像素单元构成。

进一步地，所述红色像素单元与构成所述混合色像素单元中红色子像素单元通过同一次构图工艺形成；和/或，所述绿色像素单元与构成所述混合色像素单元中绿色子像素单元通过同一次构图工艺形成；和/或，所述蓝色像素单元与构成所述混合色像素单元中蓝色子像素单元通过同一次构图工艺形成。

(三)有益效果

本发明提供一种显示装置、彩色滤光片及其制作方法，本发明仅采用三次构图工艺过程即能制作出具有四个彩色像素单元的彩色滤光片，提高了生产效率，最大程度地降低了生产成本；同时，该彩色滤光片可较好地实现四色图像显示，极大地提高和丰富了画面的亮度和色彩，有效提升了图像的显示品质，增强用户的体验感。

附图说明

图1是传统彩色滤光片结构示意图；

图2是第一种现有技术彩色滤光片结构示意图；

图3是第二种现有技术彩色滤光片结构示意图；

图4为本发明实施例一彩色滤光片结构示意图；

图5是本发明实施例彩色滤光片制作方法的工艺流程图；

图6是本发明实施例二彩色滤光片结构示意图。

图中：

1、玻璃基板；2、黑矩阵；3、红色像素单元；4、绿色像素单元；5、蓝色像素单元；6、混合色像素单元；7、保护层；8、透明导电层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图4所示，本发明实施例提供一种彩色滤光片，其包括：玻璃基板1、黑矩阵2、彩色像素区域、保护层7和透明导电层8。该黑矩阵2设置在玻璃基板1上，彩色像素区域，位于黑矩阵2之间，彩色像素区域包括多个子像素区域，每个子像素区域包括至少两种颜色的像素单元和混合色像素单元。本实施例中每个子像素区域包括四种颜色的像素单元，分别为红色像素单元3，绿色像素单元4，蓝色像素单元5和混合色像素单元6，该混合色像素单元6由红色和绿色两种颜色的子像素单元构成。该红色像素单元3、绿色像素单元4、蓝色像素单元5和混合色像素单元6的大小相等、形状相同。其中，由红色和绿色两种颜色构成的混合色像素单元6显示黄色。为了使得其显示的黄色更符合黄色基准色，设置混合色像素单元6中的红色子像素单元和绿色子像素单元的区域均等。其中，该混合色像素单元6中的绿色子像素单元与绿色像素单元4通过同一次构图工艺形成，其与绿色像素单元4由相同材质制成。该混合色像素单元6中的红色子像素单元与红色像素单元3通过同一次构图工艺形成，其与红色像素单元3由相同材质制成。保护层7位于彩色像素区域上，用于平整该彩色像素区域和黑矩阵2。在保护层7的表面具有一层透明导电层8，用于形成像素电极。该透明导电层8由ITO材料制成。其中，本发明中采用的构图工艺为现有技术中通常采用的曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺。具体像素单元中包含的颜色，可根据实际需求而定。该混合色像素单元6并不局限于本实施例中的由红色和绿色构成，可根据实际需求而确定该混合色像素单元中所包括的颜色种类。

彩色滤光片中的红色像素单元3，绿色像素单元4，蓝色像素单元5和混合色像素单元6分别由单独的驱动IC元件所控制，该混合色像素单元6中的混合色像素区域也共由一个驱动IC元件所控制，当混合色像素单元6的电压为开通状态即通过改变液晶分子的排列状态而使得该混合色像素单元6有光线通过时，该混合色像素单元6中的红色子像素单元和绿色子像素单元同时透光，则显示由红色子像素单元和绿色子像素单元混合而形成的黄光。当混合色像素单元6无光线通过时，混合色像素单元6中的红色子像素单元和绿色子像素单元均不透光，即显示为黑色遮挡状态。

与现有技术三色显示的彩色滤光片相比，新添加的混合色像素单元6通过红色子像素单元和绿色子像素单元的混合从而形成黄色显示，实现了彩色滤光片的四色显示，提高和丰富了图像的色彩饱和度，实现了对彩色滤光片色彩度的要求，有效提升了图像的显示品质，增强用户的体验感。而且仅采用三次构图工艺过程即能制作出具有四个彩色像素单元的彩色滤光片，提高了生产效率，最大程度地降低了生产成本。

如图5所示，本发明实施例提供一种制作上述彩色滤光片结构的工艺方法，其包括：

步骤S1、在基板上采用构图工艺形成具有黑矩阵图形的黑矩阵层。

具体为：在玻璃基板上涂覆一层黑矩阵所用光阻剂，并通过刻有图形的掩模板进行曝光、显影，得到黑矩阵图形。

步骤S2、采用构图工艺在黑矩阵之间形成彩色像素区域，彩色像素区域包括多个子像素区域，每个子像素区域包括至少两种颜色的像素单元和混合色像素单元。

本实施例中每个子像素区域包括四种颜色的像素单元，分别为红色像素单元，绿色像素单元，蓝色像素单元和混合色像素单元，该混合色像素单元由红色和绿色两种颜色的子像素单元构成。其中，由红色和绿色两种颜色构成的混合色像素单元显示黄色。

具体为：本实施例在步骤S1的玻璃基板上涂覆红色光阻剂，并通过刻画有图形的掩模板进行曝光、显影、刻蚀和剥离在基板的相应位置上同时形成红色像素单元和混合色像素单元中的红色子像素单元；重复上述步骤同时一次形成绿色像素单元和混合色像素单元中的绿色子像素单元，该绿色子像素单元紧贴红色子像素单元，共同形成混合色像素单元，该绿色子像素单元和红色子像素单元混合后形成黄色显示，采用上述工艺步骤形成蓝色像素单元。另外，可以在完成步骤S2的基板上涂覆保护层，用于平整彩色像素区域和黑矩阵。在保护层上溅镀透明导电层，用于形成像素电极。

需要说明的是，本步骤中红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元的形成不分先后顺序。该红色像素单元、绿色像素单元、蓝色像素单元和混合色像素单元的大小相等、形状相同。

彩色滤光片中的红色像素单元、绿色像素单元、蓝色像素单元和混合色像素单元由单独的驱动IC元件所控制，该混合色像素单元也共由一个驱动IC元件所控制，当混合色像素单元的电压为开通状态即通过改变液晶分子的排列状态而使得该混合色像素单元有光线通过时，该混合色像素单元中的红色子像素单元和绿色子像素单元同时透光，则显示由红色子像素单元和绿色子像素单元混合而形成的黄色。当混合色像素单元无光线通过时，混合色像素单元中的红色子像素单元和绿色子像素单元均不透光，即显示为黑色遮挡状态。

本发明制作彩色滤光片的工艺方法仅采用三次构图工艺即可实现彩色滤光片的四色显示，与现有的四色彩色滤光片工艺相比，不仅减少了一次构图工艺过程，提高了生产效率，最大程度地降低生产成本，且能较好的实现四色显示的目的，提升彩色滤光片色彩饱和度，提高其图像的显示品质。

实施例2

如图6所示，本发明实施例提供一种彩色滤光片，其包括：玻璃基板1、黑矩阵2、彩色像素区域、保护层7和透明导电层8。该黑矩阵2设置在玻璃基板1上，彩色像素区域，位于黑矩阵2之间，彩色像素区域包括多个子像素区域，每个子像素区域包括至少两种颜色的像素单元和混合色像素单元。本实施例中每个子像素区域包括四种颜色的像素单元，分别为红色像素单元3，绿色像素单元4，蓝色像素单元5和混合色像素单元6，该混合色像素单元6由红色、绿色和蓝色三种颜色的子像素单元构成。该红色像素单元3、绿色像素单元4、蓝色像素单元5和混合色像素单元6的大小相等、形状相同。其中，由红色、绿色和蓝色三种颜色构成的混合色像素单元6显示白色。为了使得其显示的白色更符合白色基准色，设置混合色像素单元6中的红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元的区域均等。其中，该混合色像素单元6中的红色子像素单元与红色像素单元3通过同一次构图工艺形成，其与红色像素单元3由相同材质制成；该混合色像素单元6中的绿色子像素单元与绿色像素单元4通过同一次构图工艺形成，其与绿色像素单元4由相同材质制成。该混合色像素单元6中的蓝色子像素单元与蓝色像素单元5通过同一次构图工艺形成，其与蓝色像素单元5由相同材质制成。保护层7位于彩色像素区域上，用于平整该彩色像素区域和黑矩阵2。在保护层7的表面具有一层透明导电层8，用于形成像素电极。该透明导电层8由ITO材料制成。其中，本发明中采用的构图工艺为现有技术中通常采用的曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺。具体像素单元中包含的颜色，可根据实际需求而定。

彩色滤光片中的红色像素单元3，绿色像素单元4，蓝色像素单元5和混合色像素单元6分别由单独的驱动IC元件所控制，该混合色像素单元6也共由一个驱动IC元件所控制，当混合色像素单元6的电压为开通状态即通过改变液晶分子的排列状态而使得该混合色像素单元6有光线通过时，该混合色像素单元6的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素同时透光，则显示由红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素混合作用而形成的白光。当混合色像素单元6无光线通过时，混合色像素单元6中的红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色像素单元均不透光，即显示为黑色遮挡状态。

与现有技术三色显示的彩色滤光片相比，新添加的混合色像素单元通过红色子像素、绿色子像素和蓝色像素的混合从而形成白色显示，实现了彩色滤光片的四色显示，提高和丰富了图像的显示亮度，实现了对彩色滤光片的高亮度的要求，有效提升了图像的显示品质，增强用户的体验感。而且仅采用三次构图工艺过程即能制作出具有四个彩色像素单元的彩色滤光片，提高了生产效率，最大程度地降低了生产成本。

继续参考图5，本发明实施例提供一种制作上述彩色滤光片结构的工艺方法，包括：

步骤S1、在基板上采用构图工艺形成具有黑矩阵图形的黑矩阵层。

具体为：在玻璃基板上涂覆一层黑矩阵所用光阻剂，并通过刻有图形的掩模板进行曝光、显影，得到黑矩阵图形。

步骤S2、采用构图工艺在黑矩阵之间形成彩色像素区域，彩色像素区域包括多个子像素区域，每个子像素区域包括至少两种颜色的像素单元和混合色像素单元。

具体为：本实施例中每个子像素区域包括四种颜色的像素单元，分别为红色像素单元，绿色像素单元，蓝色像素单元和混合色像素单元，该混合色像素单元由红色、绿色和蓝色三种颜色的子像素单元构成。其中，由红色、绿色和蓝色三种颜色构成的混合色像素单元显示白色。

本实施例在步骤S1的玻璃基板上涂覆红色光阻剂，并通过刻画有图形的掩模板进行曝光、显影、刻蚀和剥离工艺在基板的相应位置上同时形成红色像素单元和混合色像素单元中的红色子像素单元；重复上述步骤同时一次形成绿色像素单元和混合色像素单元中的绿色子像素单元，该绿色子像素单元紧贴红色子像素单元；重复上述步骤同时一次形成蓝色像素单元和混合色像素单元中的蓝色子像素单元，共同形成混合色像素单元，该蓝色子像素单元紧贴绿色子像素单元。该红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元混合后显示白色。需要说明的是，本步骤中红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元的形成不分先后顺序，进一步地，混合色像素单元中的红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元的顺序也不分前后顺序。另外，可以在完成步骤S2的基板上涂覆保护层，用于平整彩色像素区域和黑矩阵。在保护层上溅镀透明导电层，用于形成像素电极。

彩色滤光片中的红色像素单元、绿色像素单元、蓝色像素单元和混合色像素单元分别由单独的驱动IC元件所控制，该混合色像素单元也共由一个驱动IC元件所控制，当混合色像素单元的电压为开通状态即通过改变液晶分子的排列状态而使得该混合色像素单元有光线通过时，该混合色像素单元中的红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元同时透光，则显示由红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元混合而形成的白光。当混合色像素单元无光线通过时，混合色像素单元中的红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元均不透光，即显示为黑色遮挡状态。另外，可以在完成步骤S2的基板上涂覆保护层，用于平整彩色像素区域和黑矩阵。在保护层上溅镀透明导电层，用于形成像素电极。

本发明制作彩色滤光片的工艺方法仅采用三次构图工艺即可实现彩色滤光片的四色显示，与现有的四色彩色滤光片工艺相比，不仅减少了一次构图工艺过程，提高了生产效率，最大程度地降低生产成本，且能较好的实现四色显示的目的，提升彩色滤光片的亮度，提高其图像的显示品质。

另外，本发明还提供一种显示装置，其包括实施例一或实施例二中的彩色滤光片。该显示装置可以为液晶显示器、液晶面板、液晶电脑或其他显示装置。该显示装置采用实施例一中的彩色滤光片能够提高产品图像显示的亮度，满足客户对高亮度的需求；采用实施例二中的彩色滤光片能够提高产品图像显示的色彩饱和度，满足客户对色彩饱和度的需求。该显示装置可采用最少的工序实现液晶显示器的四色显示，提高了生产效率，最大程度地降低了生产成本；极大地提高和丰富了画面的亮度和色彩，有效提升了图像的显示品质，增强用户的体验感。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种彩色滤光片，其特征在于，包括：

基板；

黑矩阵，其设置于基板上；

彩色像素区域，位于黑矩阵之间，所述彩色像素区域包括多个子像素区域，每个所述子像素区域包括至少两种颜色的像素单元和混合色像素单元。

2.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述至少两种颜色的像素单元与所述混合色像素单元大小相等、形状相同。

3.如权利要求1或2所述的彩色滤光片，其特征在于，所述至少两种颜色的像素单元包括红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元，所述混合色像素单元由红色、绿色、蓝色中的至少两种颜色的子像素单元构成。

4.如权利要求3所述的彩色滤光片，其特征在于，所述红色像素单元与构成所述混合色像素单元中红色子像素单元通过同一次构图工艺形成；

和/或，所述绿色像素单元与构成所述混合色像素单元中绿色子像素单元通过同一次构图工艺形成；

和/或，所述蓝色像素单元与构成所述混合色像素单元中蓝色子像素单元通过同一次构图工艺形成。

5.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的彩色滤光片。

6.一种彩色滤光片的制作方法，其特征在于，包括

步骤S1、在基板上采用构图工艺形成黑矩阵；

步骤S2、采用构图工艺在黑矩阵之间形成彩色像素区域，所述彩色像素区域包括多个子像素区域，每个所述子像素区域包括至少两种颜色的像素单元和混合色像素单元。

7.如权利要求6所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，至少两种颜色的像素单元与所述混合色像素单元大小相等、形状相同。

8.如权利要求6或7所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，所述至少两种颜色的像素单元包括红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元，所述混合色像素单元由红色、绿色、蓝色中的至少两种颜色的子像素单元构成。

9.如权利要求8所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，所述红色像素单元与构成所述混合色像素单元中红色子像素单元通过同一次构图工艺形成；

和/或，所述绿色像素单元与构成所述混合色像素单元中绿色子像素单元通过同一次构图工艺形成；

和/或，所述蓝色像素单元与构成所述混合色像素单元中蓝色子像素单元通过同一次构图工艺形成。

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