CN104880848A - 彩色滤光片及其制作方法、液晶显示面板 - Google Patents

彩色滤光片及其制作方法、液晶显示面板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了彩色滤光片及其制作方法、液晶显示面板,其中,彩色滤光片包括:色阻层、平坦层和第一黑矩阵,其中,平坦层涂覆在色阻层上,第一黑矩阵位于平坦层中。本发明所提供的彩色滤光片能够有效增大产生色偏的临界角,从而使得液晶显示面板的大视角色偏现象得以改善。

Description

彩色滤光片及其制作方法、液晶显示面板

技术领域

[0001] 本发明设及液晶显示技术领域,具体地说,设及彩色滤光片及其制作方法、液晶显 示面板。

背景技术

[0002] 液晶显示器具有低福射、体积小W及低能耗等优点,其已经逐渐取代传统的阴极 射线管显示器而广泛地应用在平板电视、个人电脑W及移动显示面板等产品上。

[0003] 随着液晶显示器分辨率的提高,单颗亚像素的尺寸也就越来越小。如图1所示,当 由背光源发出的光线W-个较大的倾斜角度入射到亚像素B时,光线会先经过显示区域的 亚像素B,然而有一部分光线经过液晶分子层后错误地进入到了与亚像素B相邻的亚像素A 的色阻层。而该也就导致了液晶显示器显示的颜色发生了混色,从而使得液晶显示器在大 视角观看时颜色存在较大偏差,即液晶显示器存在大视角色偏。

[0004] 现有的液晶显示器中在降低大视角色偏时,为了保持显示面板的其他光学特性不 发生变化,往往会通过增大黑矩阵的宽幅的方式来控制大视角色偏。而该样则减小了显示 面板的开口率,降低了显示面板的穿透率。

发明内容

[0005]本发明所要解决的技术问题是为了改善现有的液晶显示面板所存在的大视角色 偏现象。为解决上述问题,本发明的一个实施例首先提供了一种彩色滤光片,所述彩色滤光 片包括;色阻层、平坦层和第一黑矩阵,其中,所述平坦层涂覆在所述色阻层上,所述第一黑 矩阵位于所述平坦层中。

[0006]根据本发明的一个实施例,所述第一黑矩阵是通过印刷或光刻的方式形成在所述 色阻层上的。

[0007]根据本发明的一个实施例,所述第一黑矩阵是通过将数据线所对应的所述平坦层 碳化形成的。

[000引根据本发明的一个实施例,所述彩色滤光片还包括第二黑矩阵,所述第二黑矩阵 形成在玻璃基板上,所述色阻层涂覆在所述第二黑矩阵和玻璃基板上。

[0009]根据本发明的一个实施例,所述彩色滤光片还包括公共电极层,所述公共电极层 形成在所述平坦层上。

[0010] 本发明还提供额一种液晶显示面板,所述液晶显示面板包括如上任一项所述的彩 色滤光片。

[0011] 本发明还提供了一种彩色滤光片的制作方法,所述方法包括:

[0012] 形成色阻层后,在所述色阻层上形成第一黑矩阵;

[0013]在所述第一黑矩阵W及色阻层上形成平坦层。

[0014]本发明还提供了一种彩色滤光片的制作方法,所述方法包括:

[0015]形成色阻层后,在所述色阻层上形成平坦层;

[0016] 对所述平坦层中与数据线相对应的位置进行碳化,从而在所述平坦层中形成第一 黑矩阵。

[0017] 根据本发明的一个实施例,利用激光照射的方式对所述平坦层的相应位置进行碳 化。

[0018] 根据本发明的一个实施例,在形成所述色阻层之前,还在玻璃基板上形成第二黑 矩阵。

[0019] 本发明所提供的彩色滤光片能够有效增大产生色偏的临界角,从而使得液晶显示 面板的大视角色偏现象得W改善。同时,本发明所提供的彩色滤光片不需要改变彩色滤光 片中各层的厚度W及黑矩阵的宽幅,因此液晶显示面板的其他光学特征并不会产生变化。 由于黑矩阵宽幅没有增大,因此液晶显示面板的开口率也就不会减小,同时液晶显示面板 的穿透率也不会降低。

[0020] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变 得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利 要求书W及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要的附图做简单的介绍:

[0022] 图1是现有的液晶显示面板中亚像素B中X点倾斜入射光线发生混色的临界角的 示意图;

[0023] 图2是现有的液晶显示面板中相邻亚像素交界点倾斜入射光线发生混色的临界 角的示意图;

[0024] 图3是根据本发明一个实施例的液晶显示面板的结构示意图;

[0025] 图4是根据本发明一个实施例的液晶显示面板的混色示意图W及在不同倾角下 暗态亚像素的漏光示意图;

[0026] 图5是现有的浓晶显不面板的结构不意图;

[0027] 图6是现有的液晶显示面板的混色示意图W及在不同倾角下暗态亚像素的漏光 示意图;

[002引图7~图10分别示出了在20度倾角、40度倾角、60度倾角和80度倾角下,现有 的彩色滤光片W及本发明一个实施例所提供的彩色滤光片中暗态亚像素的各个位置处的 漏光不意图;

[0029] 图11和图12分别示出了根据本发明一个实施例的彩色滤光片化及现有的彩色滤 光片的色品坐标Rx和Ry在不同倾角下的变化趋势图;

[0030] 图13是根据本发明一个实施例的彩色滤光片的结构示意图;

[0031] 图14是根据本发明一个实施例的液晶显示面板的结构示意图;

[0032] 图15是现有的浓晶显不面板的结构不意图;

[0033] 图16和图17分别示出了不同彩色滤光片的色品坐标Rx和Ry在不同倾角下的变 化趋势图。

具体实施方式

[0034]W下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用 技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据W实施。需要说明 的是,只要不构成冲突,本发明中的各个实施例W及各实施例中的各个特征可W相互结合, 所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

[0035] 同时,在W下说明中,出于解释的目的而阐述了许多具体细节,W提供对本发明实 施例的彻底理解。然而,对本领域的技术人员来说显而易见的是,本发明可W不用该里的具 体细节或者所描述的特定方式来实施。

[0036] 图1示意地示出了现有的液晶显示面板中两个相邻的亚像素的结构。该液晶显示 面板包括液晶盒101、平坦层102、色阻层103、玻璃基板104W及形成在玻璃基板104上的 黑矩阵105。亚像素A和亚像素B是相邻的两个亚像素。其中,亚像素A中所覆盖的色阻层 103的颜色为红色,而亚像素B中所覆盖的色阻层103的颜色为绿色。玻璃基板104、色阻 层103、黑矩阵105W及平坦层102共同构成了液晶显示面板中的彩色滤光片。

[0037] 在TFT-LCD中,a-SiTFT器件中有源层a-Si是一种光敏感材料,在底栅结构器件 中沟道位于TFT器件的顶部。因此在TFT-LCD的使用过程中,外界光线容易直接照射到沟 道的a-Si材料上,从而引起TFT器件状态特性的恶化,影响TFT的保持特性。而黑矩阵则 能够将上述沟道遮挡起来,从而避免了外界光线直接照射到沟道的a-Si材料上。

[003引此外,两个亚像素之间的间隙属于非加电控制的区域,如果漏光的话就会使得显 示图像的对比度严重下降。而设置在两个亚像素之间的黑矩阵则能够改善上述漏光现象。

[0039] 对于亚像素B上的某一点X,由该点射入的光线恰好越过黑矩阵105而倾斜射入到 亚像素A上的临界角0,可W根据如下表达式计算得到:

[0040]

Figure CN104880848AD00051

(1)

[004U其中,P,表示X点距离亚像素A的边界的距离,TW表示色阻层的厚度,T。。表示平 坦层的厚度,d表示液晶盒的厚度,TeM表示黑矩阵的厚度。

[0042]而为了避免发生混色现象,就需要使得临界角0y越大越好,因此对于彩色滤光片 中隔层的膜厚控制非常重要。一般地,为了达到较大的临界角0y,需要使得黑矩阵的厚度 Ibm越大越好,同时需要使得色阻层、平坦层W及液晶盒的厚度尽可能地小。然而改变彩色 滤光片各层的厚度将会使得显示面板的光学特性发生改变。

[0043] 如图2所示,在两个亚像素的交界处,发生混色的临界角0。可W根据如下表达式 计算得到:

[0044]

Figure CN104880848AD00052

(2)

[0045] 其中,Lbm表示黑矩阵的宽幅。

[0046] 为了降低大视角色偏,并同时保持液晶显示面板的其他光学特征不发生变化,现 有的方法是增大黑矩阵的宽幅。而该种方式不仅会牺牲显示面板的开口率,还会降低显示 面板的穿透率。

[0047] 针对现有彩色滤光片的上述缺陷,本发明提供了一种新的彩色滤光片W及包含该 彩色滤光片的液晶显示面板。本发明提供的彩色滤光片包括色阻层、平坦层和第一黑矩阵, 其中,平坦层涂覆在色阻层上,第一黑矩阵不再像现有的彩色滤光片那样形成在玻璃基板 上,而是形成在平坦层中。该样也就可W达到在黑矩阵厚度不变的情况下提高黑矩阵的相 对高度的效果,从而减小倾斜入射光线的漏光程度,进而改善液晶显示面板的大视角色偏。

[0048] W下通过不同实施例来进一步阐述本发明所提供的彩色滤光片的原理、结构W及 优点。

[0049] 要施例一;

[0化0] 图3示出了本实施例所提供的液晶显示面板的结构示意图。

[0化1] 如图3所示,本实施例所提供的液晶显示面板包括第一玻璃基板301、第一黑矩阵 302、色阻层303、平坦层304、液晶盒305W及第二玻璃基板306。其中,第一玻璃基板301、 第一黑矩阵302、色阻层303和平坦层304共同构成了彩色滤光片。

[0化2] 在制作该彩色滤光片的过程中,本实施例中,首先在第一玻璃基板301上形成色 阻层303,随后在色阻层303上形成第一黑矩阵302,最后在色阻层303和第一黑矩阵302 上形成平坦层304。本实施例中,第一黑矩阵302是通过印刷的方式形成在色阻层303上 的。需要说明的是,在本发明的其他实施例中,第一黑矩阵302还可W通过其他合理方式形 成在色阻层303上,例如光刻等,本发明不限于此。

[0化3]由于平坦层304是在第一黑矩阵302形成后涂覆的,因此第一黑矩阵302并不会 影响相邻的两个亚像素间的带角,亚像素间的差断也不会因此而增大。由此可知,第一黑矩 阵302形成在色阻层303上并不会影响液晶分子的平坦排列。

[0化4]本实施例所提供的液晶显示面板中,色阻层303的厚度为2ym,第一黑矩阵的厚 度为1. 2ym,平坦层(即OC层)的厚度为2ym,液晶盒的厚度为3. 2ym,亚像素的宽度为 21ym。通过模拟,可W得到如图4所示的混色示意图W及在不同倾角下暗态亚像素的漏光 示意图。

[0055]图5示出了现有的液晶显示面板的结构示意图。对比图3和图5可W看出,现有 的显示面板中,黑矩阵302是形成在第一玻璃基板301上的。在制造的过程中,现有的液晶 显示面板是在第一玻璃基板301上形成第一黑矩阵302后,再在第一玻璃基板301和第一 黑矩阵302上形成色阻层303,最后在色阻层303上形成平坦层304。

[0化6] 本实施例中,为了更加清楚地体现本实施例所提供的彩色滤光片W及液晶显示面 板的优点图5所示的液晶显示面板中各层的厚度与图3所示的液晶显示面板中的对应层的 厚度相同。在分析的过程中,图3和图5所示的结构所包含的两个亚像素中,左侧的亚像素 为被点亮的亚像素,而右侧的亚像素则为暗态亚像素。

[0057]图6示出了利用现有的液晶显示面板而得到的混色示意图W及在不同倾角下暗 态亚像素的漏光示意图。结合图4和图6可知,本实施例中,在横坐标[24ym,30ym]的位 置处,暗态亚像素会出现漏光,而在40度倾角时暗态亚像素的漏光最大。但是,相较于现有 的液晶显示面板,本实施例所提供的液晶显示面板中,不同倾角下暗态亚像素的漏光程度 均更小。

[005引为了更加清楚地说明本实施例所提供的彩色滤光片W及液晶显示面板的优点,W下分别W上述两种彩色滤光片在相同倾角下暗态亚像素各个位置处的漏光示意图为例来 进行进一步说明。

[0化9] 图7~图10分别示出了在20度倾角、40度倾角、60度倾角和80度倾角下,现有的 彩色滤光片w及本实施例所提供的彩色滤光片的暗态亚像素的各个位置处的漏光示意图。 从图7~图10中可W明显看出,本实施例所提供的彩色滤光片在不同倾角下的暗态亚像素 漏光程度都要比现有的彩色滤光片中暗态亚像素的漏光程度低。

[0060] 图11和图12分别示出了现有的彩色滤光片W及本实施例所提供的彩色滤光片的 色品坐标Rx和Ry在不同倾角下的变化趋势。从图11和图12中可W看出,相较于现有的 彩色滤光片,本实施例所提供的彩色滤光片的色品坐标Rx和Ry具有明显变缓的趋势,该也 就表明本实施例所提供的彩色滤光片所产生的色偏更小。

[0061] 连施例二:

[0062] 图13示出了本实施例所提供的彩色滤光片的结构示意图。

[0063] 如图13所示,本实施例所提供的彩色滤光片包括:玻璃基板401、色阻层402、平坦 层403和第一黑矩阵404。其中,在制备该彩色滤光片的过程中,先在玻璃基板401上形成 色阻层402,随后在色阻层402上形成平坦层403,再在平坦层403中形成第一黑矩阵404。

[0064] 本实施例中,通过对平坦层403中与数据线相对应的位置进行碳化,来在平坦层 403中形成第一黑矩阵404。具体地,本实施例中,采用激光扫描照射数据线所对应的平坦 层403的方式来形成第一黑矩阵404。激光能够将照射到的平坦层403中的H元素和0元 素去除从而只留下C元素,从而将照射位置变换为黑色而形成第一黑矩阵404。

[00化]需要说明的是,在本发明的其他实施例中,还可W像现有的彩色滤光片那样,先在 玻璃基板401上形成第二黑矩阵405,再在玻璃基板401和第二黑矩阵405上形成色阻层 402,随后再在色阻层402上形成平坦层403W及在平坦层403中形成第一黑矩阵404,本发 明不限于此。该样,在形成第一黑矩阵404前,彩色滤光片的所有工艺制程与现有的彩色滤 光片的工艺制程并不会存在差异,因此也就减小了因制程改变而引发的制造成本的增加。

[0066] 本实施例还提供了一种新的液晶显示面板,其结构示意图如图14所示,该液晶显 示面板包含包本实施例所提供的彩色滤光片W及液晶盒406。图15示出了现有的彩色滤光 片的结构示意图。

[0067] 结合图14和图15可W看出,当液晶显示面板中各层的厚度相同时,对于经过左侧 的亚像素中某一点Y的光线恰好越过黑矩阵倾斜入射到右侧的亚像素上的临界角来说,相 较于现有的液晶显示面板,本实施例所提供的液晶显示面板中该临界角更大。类似地,对于 两个相邻的亚像素交界点出发生混色的临界角,相较于现有的液晶显示面板,本实施例所 提供的液晶显示面板中该临界角也同样更大。该样,本实施例所提供的彩色滤光片W及液 晶显示显示面板中大视角色偏现象也就得W改善。

[0068] 图16和图17分别示出了现有的彩色滤光片、实施例一所提供的彩色滤光片W及 本实施例所提供的彩色滤光片的色品坐标Rx和Ry在不同倾角下的变化趋势。从图16和 图17中可W看出,相较于现有的彩色滤光片和实施例一所提供的彩色滤光片,本实施例所 提供的彩色滤光片的色品坐标Rx和Ry具有明显变缓的趋势,该也就表明本实施例所提供 的彩色滤光片所产生的色偏更小,该也就使得液晶显示面板的大视角色偏现象得W改善。

[0069] 需要指出的是,上述描述中彩色滤光片W及液晶显示面板主要是IPS型液晶显示 面板,其液晶层上方(即彩色滤光片中)并没有包含相应的ITO层(例如公共电极层)。然 而,该并不是说本发明所提供的技术方案仅适用于IPS液晶显示面板,根据实际需要,本发 明所提供的技术方案还可W应用于其他类型的显示面板中,本发明不限于此。例如,在本发 明的一个实施例中,液晶显示面板还可W为TN型面板,该面板中的彩色滤光片还包括公共 电极层,其中,公共电极层形成在平坦上。

[0070] 从上述描述中可W看出,本发明所提供的彩色滤光片在有效增大产生色偏的临界 角的前提下同时,并不需要改变彩色滤光片中各层的厚度W及黑矩阵的宽幅,因此液晶显 示面板的其他光学特征并不会产生变化。由于黑矩阵宽幅没有增大,因此液晶显示面板的 开口率也就不会减小,同时液晶显示面板的穿透率也不会降低。

[0071] 应该理解的是,本发明所公开的实施例不限于该里所公开的特定结构、处理步骤 或材料,而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的该些特征的等同替代。还应当理 解的是,在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,而并不意味着限制。

[0072] 说明书中提到的"一个实施例"或"实施例"意指结合实施例描述的特定特征、结 构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此,说明书通篇各个地方出现的短语"一个 实施例"或"实施例"并不一定均指同一个实施例。

[0073] 为了方便,在此使用的多个项目、结构单元和/或组成单元可出现在共同列表中。 然而,该些列表应解释为该列表中的每个元素分别识别为单独唯一的成员。因此,在没有反 面说明的情况下,该列表中没有一个成员可仅基于它们出现在共同列表中便被解释为相同 列表的任何其它成员的实际等同物。另外,在此还可W连同针对各元件的替代一起来参照 本发明的各种实施例和示例。应当理解的是,该些实施例、示例和替代并不解释为彼此的等 同物,而被认为是本发明的单独自主的代表。

[0074] 此外,所描述的特征、结构或特性可W任何其他合适的方式结合到一个或多个实 施例中。在上面的描述中,提供一些具体的细节,例如长度、宽度、厚度等,W提供对本发明 的实施例的全面理解。然而,相关领域的技术人员将明白,本发明无需上述一个或多个具体 的细节便可实现,或者也可采用其它方法、组件、材料等实现。在其它示例中,周知的结构、 材料或操作并未详细示出或描述W免模糊本发明的各个方面。

[0075] 虽然上述示例用于说明本发明在一个或多个应用中的原理,但对于本领域的技术 人员来说,在不背离本发明的原理和思想的情况下,明显可W在形式上、用法及实施的细节 上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此,本发明由所附的权利要求书来限定。

Claims (10)

1. 一种彩色滤光片,其特征在于,所述彩色滤光片包括:色阻层、平坦层和第一黑矩 阵,其中,所述平坦层涂覆在所述色阻层上,所述第一黑矩阵位于所述平坦层中。
2. 如权利要求1所述的彩色滤光片,其特征在于,所述第一黑矩阵是通过印刷或光刻 的方式形成在所述色阻层上的。
3. 如权利要求1所述的彩色滤光片,其特征在于,所述第一黑矩阵是通过将数据线所 对应的所述平坦层碳化形成的。
4. 如权利要求1所述的彩色滤光片,其特征在于,所述彩色滤光片还包括第二黑矩阵, 所述第二黑矩阵形成在玻璃基板上,所述色阻层涂覆在所述第二黑矩阵和玻璃基板上。
5. 如权利要求1~4中任一项所述的彩色滤光片,其特征在于,所述彩色滤光片还包括 公共电极层,所述公共电极层形成在所述平坦层上。
6. -种液晶显示面板,其特征在于,所述液晶显示面板包括如权利要求1~5中任一项 所述的彩色滤光片。
7. -种彩色滤光片的制作方法,其特征在于,所述方法包括: 形成色阻层后,在所述色阻层上形成第一黑矩阵; 在所述第一黑矩阵以及色阻层上形成平坦层。
8. -种彩色滤光片的制作方法,其特征在于,所述方法包括: 形成色阻层后,在所述色阻层上形成平坦层; 对所述平坦层中与数据线相对应的位置进行碳化,从而在所述平坦层中形成第一黑矩 阵。
9. 如权利要求8所述的方法,其特征在于,利用激光照射的方式对所述平坦层的相应 位置进行碳化。
10. 如权利要求8或9所述的方法,其特征在于,在形成所述色阻层之前,还在玻璃基板 上形成第二黑矩阵。
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