CN104076549A - 彩色滤光片、显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种彩色滤光片、显示面板及显示装置，该彩色滤光片包括滤光片基板，所述滤光片基板上形成有多个像素区域，每个像素区域内设置有彩膜和黑矩阵，所述黑矩阵的表面设置有反射层，该反射层用于反射射入所述彩膜的环境光。与现有技术相比，本发明能够提高环境光的利用率，改善显示效果。

Description

彩色滤光片、显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种彩色滤光片和包括该彩色滤光片的显示面板及显示装置。

背景技术

目前，液晶显示器以其优异的性能与成熟的技术成为市场上的主流产品。液晶显示器的显示面板包括彩色滤光片和阵列基板，彩色滤光片包括设置在基板1上的不同颜色的彩膜2和黑矩阵3(如图1所示)，不同颜色的彩膜能够对光线进行过滤，产生不同的颜色，从而进行显示。

液晶显示器根据其显示方式可以分为透射式液晶显示器、反射式液晶显示器和半反半透式液晶显示器。其中，透射式液晶显示器以背光源作为光源，光线直接照明彩色滤光片，其对比度高、亮度好，色纯度高，但在强环境光下可视性差，功耗大。反射式液晶显示器以环境光作为光源，通过反射面将光线反射而对彩色滤光片进行照射，所以其节能，功耗低，在强光线环境下可视性好，但对比度低、色饱和度差，在夜晚或微光下可视性差；半反半透式液晶显示器的彩色滤光片上分为透射区和反射区，透射区以背光源作为光源，反射区以环境光作为光源。但是利用环境光时，只在像素部分设置反射面，因此对环境光的利用率较低，显示效果有待改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种彩色滤光片和包括该彩色滤光片的显示面板及显示装置，从而提高对环境光的利用率，改善显示面板的显示效果。

为了实现上述目的，作为本发明的一方面，提供一种彩色滤光片，该彩色滤光片包括滤光片基板，所述滤光片基板上形成有多个像素区域，每个像素区域内设置有彩膜和黑矩阵，所述黑矩阵的表面设置有反射层，该反射层用于反射射入所述彩膜的环境光。

优选地，所述黑矩阵包括顶面、底面和连接在所述顶面和所述底面之间的侧面，所述黑矩阵的底面设置在所述滤光片基板上，所述黑矩阵的顶面的面积小于所述黑矩阵底面的面积，所述反射层设置在所述黑矩阵的顶面和/或所述黑矩阵的侧面上。

优选地，所述黑矩阵的侧面为内凹的弧形面，该弧形面的圆心角不大于90°，所述反射层设置在所述弧形面上。

优选地，所述黑矩阵的侧面为平面，且所述黑矩阵的侧面与所述黑矩阵的底面之间的夹角在[45°，90°)范围内，所述反射层设置在所述黑矩阵的侧面上。

优选地，所述黑矩阵的侧面包括连接面和反射面，所述连接面和所述反射面邻接，所述连接面与所述黑矩阵的顶面相连，且所述连接面与所述黑矩阵的顶面相互垂直；所述反射面与所述黑矩阵的底面相连，且所述反射面与所述黑矩阵的底面之间的夹角在45°～90°之间，所述反射层设置在所述反射面上。

优选地，所述反射层由金属材料制成。

作为本发明的另一方面，提供一种显示面板，该显示面板包括阵列基板和彩色滤光片，其中，所述彩色滤光片为本发明所提供的上述彩色滤光片。

优选地，所述彩色滤光片的每个像素区域包括反射区和透射区，所述阵列基板上设置有与所述反射区相对应的反射结构和与所述透射区相对应的透射结构。

优选地，所述显示面板还包括设置在所述彩色滤光片上的保护层，所述彩膜和所述黑矩阵位于所述保护层和所述滤光片基板之间。

作为本发明的再一方面，提供一种显示装置，该显示装置包括上述任一提供的显示面板。

可以看出，在所述彩色滤光片应用于反射模式的情况下，当外界的环境光射入彩膜时，一部分光线可以经过与反射区对应的反射结构的反射穿过彩膜以射出显示面板，另一部分受到黑矩阵遮挡的光线经过反射层的反射后，同样可以穿过彩膜射出。与现有技术相比，可以增加穿过彩膜的光线量，从而提高环境光的利用率，进而改善显示质量，同时减少显示时所耗费的能量。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1所示的是现有的彩色滤光片的结构示意图；

图2所示的是本发明的第一种实施方式中彩色滤光片的结构示意图；

图3所示的是本发明的第二种实施方式中彩色滤光片的结构示意图；

图4所示的是本发明的第三种实施方式中彩色滤光片的结构示意图。

附图标记说明

1：滤光片基板；2；彩膜；3：黑矩阵；4：反射层；5：保护层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的一方面，提供一种彩色滤光片，如图2至图4所示，该彩色滤光片包括滤光片基板1，滤光片基板1上形成有多个像素区域，每个像素区域内设置有彩膜2和黑矩阵3，黑矩阵3的表面设置有反射层4，该反射层4用于反射射入彩膜2的环境光。

本发明尤其适用于半反半透显示器，即，在每个像素区域可以分为反射区和透射区，使用该彩色滤光片的显示面板中设置有与反射区对应的反射结构和与透射区对应的透射结构。当外界的环境光的亮度较高时，显示器工作于反射模式，环境光穿过彩膜2射入显示面板后，经过所述反射结构的反射穿过彩膜2射出显示面板；当外界的环境光的亮度较低时，显示器工作于透射模式，显示器的背光源的光线经过所述透射结构透射后，穿过彩膜2射出显示面板。

在本发明中，黑矩阵3的表面设置有反射层4，外界环境光射入彩膜2，其中部分光线可以经过所述反射结构的反射穿过彩膜2射出显示面板，另外，受到黑矩阵3遮挡的部分光线经过反射层4的反射后，同样可以穿过彩膜2射出，与现有技术相比，可以增加穿过彩膜2的光线量，从而提高环境光的利用率，进而改善显示质量，同时减少显示时所耗费的能量。

为了使得反射层4可以将射向黑矩阵3的环境光线朝向彩膜2进行反射，更进一步地，黑矩阵3包括顶面、底面和连接在所述顶面和所述底面之间的侧面，黑矩阵3的底面设置在基板1上，黑矩阵3的顶面的面积小于黑矩阵3底面的面积，反射层4设置在黑矩阵3的顶面和/或黑矩阵3的侧面上，从而使得穿过彩膜2射向反射层4的光线再次穿过彩膜2后射出显示面板。

应当理解的是，黑矩阵3的底面是指黑矩阵3与基板1的表面相接触的一面，黑矩阵3的顶面是指与所述底面相对的一面。黑矩阵3是在现有的黑矩阵3的基础上进行的形状变化，即黑矩阵3的底面不变，减小黑矩阵3的顶面面积，从而防止像素的开口率受到影响。

需要说明的是，可以在黑矩阵3的顶面上设置反射层4，或者在黑矩阵3的侧面上设置反射层4，也可以在黑矩阵3的顶面和侧面上同时设置反射层4，具体设置位置可以根据实际的应用确定。例如，当显示器多应用于环境光较弱的情况时，可以在黑矩阵3的顶面和侧面上同时设置反射层4，从而提高显示亮度；当显示器多应用于环境光较强的情况时，可以只在黑矩阵3的侧面上设置反射层4，从而在提高显示亮度的同时防止对比度受到影响。

本发明对黑矩阵3的形状不作限制，只要可以使得设置在黑矩阵3上的反射层4将光线朝向彩膜2反射即可。

作为本发明的第一种具体实施方式，如图2所示，黑矩阵3的侧面为内凹的弧形面，该弧形面的圆心角不大于90°，反射层4设置在所述弧形面上。将反射层4设置在所述弧形面上的好处在于，弧形的反射层4可以将环境光线朝向彩膜2反射，并且可以对反射光线起到汇聚的作用，进一步提高显示亮度。

作为本发明的第二种具体实施方式，如图3所示，黑矩阵3的侧面为平面，且黑矩阵3的侧面与黑矩阵3的底面之间的夹角在[45°，90°)范围内，反射层4设置在黑矩阵3的侧面上。黑矩阵3的侧面与底面之间的夹角可以根据实际应用确定，当环境光较弱时，可以将黑矩阵3的侧面与底面之间的夹角设置为较小值，以增加反射面积；相反，当环境光较强时，可以将黑矩阵3的侧面与底面之间的夹角设置为较大值。与第一种实施方式相比，将黑矩阵3的侧面设置为平面更便于反射层4的设置。

作为本发明的第三种具体实施方式，如图4所示，黑矩阵3的侧面包括连接面和反射面，连接面和反射面邻接，连接面与黑矩阵3的顶面相连，且连接面与黑矩阵3的顶面相互垂直；反射面与黑矩阵3的底面相连，且反射面与黑矩阵3的底面之间的夹角在45°～80°之间，反射层4设置在反射面上。需要说明的是，所述“垂直”并不是指严格的90°夹角，而是可以有一定的波动范围，例如连接面与顶面之间的角度可以在90°±5°范围内。可以理解的是，当第三种实施方式中和第二种实施方式中的黑矩阵3的顶面大小相同时，第二种实施方式中发射层与底面之间的夹角较小，第三种实施方式中反射层4与底面之间的夹角较大；当第三种实施方式中的反射层4和底面之间的夹角相同时，第二种实施方式中黑矩阵3的顶面较小，第三种实施方式中黑矩阵3的顶面较大，从而使得黑矩阵3的设置更加稳定。

更进一步地，反射层4由金属材料制成，如铝、银等，以提高反射效果。

上述为对本发明所提供的彩色滤光片的描述，可以看出，在所述彩色滤光片应用于反射模式的情况下，当外界的环境光射入彩膜2时，一部分光线可以经过与反射区对应的反射结构的反射穿过彩膜2以射出显示面板，另一部分受到黑矩阵3遮挡的光线经过反射层4的反射后，同样可以穿过彩膜2射出。与现有技术相比，可以增加穿过彩膜2的光线量，从而提高环境光的利用率，进而改善显示质量，同时减少显示时所耗费的能量。

作为本发明的另一方面，提供一种显示面板，该显示面板包括阵列基板和彩色滤光片，所述彩色滤光片为本发明所提供的上述彩色滤光片。

更进一步地，所述彩色滤光片的每个像素区域包括反射区和透射区，所述阵列基板上设置有与所述反射区相对应的反射结构和与所述透射区相对应的透射结构。

更进一步地，如图2至图4所示，所述显示面板还包括保护层5，彩膜2和黑矩阵3位于所述保护层和滤光片基板1之间。

此外，本发明还提供了一种显示装置，其包括上述任意一种显示面板。所述显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件，从而在反射模式时提高环境光的利用率，改善所述显示装置的显示效果。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种彩色滤光片，该彩色滤光片包括滤光片基板，所述滤光片基板上形成有多个像素区域，每个像素区域内设置有彩膜和黑矩阵，其特征在于，所述黑矩阵的表面设置有反射层，该反射层用于反射射入所述彩膜的环境光。

2.根据权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述黑矩阵包括顶面、底面和连接在所述顶面和所述底面之间的侧面，所述黑矩阵的底面设置在所述滤光片基板上，所述黑矩阵的顶面的面积小于所述黑矩阵底面的面积，所述反射层设置在所述黑矩阵的顶面和/或所述黑矩阵的侧面上。

3.根据权利要求2所述的彩色滤光片，其特征在于，所述黑矩阵的侧面为内凹的弧形面，该弧形面的圆心角不大于90°，所述反射层设置在所述弧形面上。

4.根据权利要求2所述的彩色滤光片，其特征在于，所述黑矩阵的侧面为平面，且所述黑矩阵的侧面与所述黑矩阵的底面之间的夹角在[45°，90°)范围内，所述反射层设置在所述黑矩阵的侧面上。

5.根据权利要求2所述的彩色滤光片，其特征在于，所述黑矩阵的侧面包括连接面和反射面，所述连接面和所述反射面邻接，所述连接面与所述黑矩阵的顶面相连，且所述连接面与所述黑矩阵的顶面相互垂直；所述反射面与所述黑矩阵的底面相连，且所述反射面与所述黑矩阵的底面之间的夹角在45°～90°之间，所述反射层设置在所述反射面上。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的彩色滤光片，其特征在于，所述反射层由金属材料制成。

7.一种显示面板，该显示面板包括阵列基板和彩色滤光片，其特征在于，所述彩色滤光片为权利要求1至6中任意一项所述的彩色滤光片。

8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述彩色滤光片的每个像素区域包括反射区和透射区，所述阵列基板上设置有与所述反射区相对应的反射结构和与所述透射区相对应的透射结构。

9.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括设置在所述彩色滤光片上的保护层，所述彩膜和所述黑矩阵位于所述保护层和所述滤光片基板之间。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求7至9中任意一项所述的显示面板。