CN203688941U - 彩色滤光片及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供的彩色滤光片及显示装置，涉及显示技术领域，解决了彩色滤光单元叠层形成遮光区域时，遮光区域光密度偏低的问题。该彩色滤光片包括：基板，设置于所述基板上的阵列的多个像素单元，每个像素单元包括遮光区域以及N个颜色互不相同的彩色滤光单元，所述遮光区域由所述N个颜色互不相同的彩色滤光单元重叠而成，所述N为正整数，以及设置于所述遮光区域上的正型光刻胶。

Description

彩色滤光片及显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及彩色滤光片及显示装置。

背景技术

随着显示技术的不断发展，液晶显示器在各种电子产品中得到了广泛的应用。彩色滤光片是液晶显示器的重要组成部分，其生产成本占液晶显示器面板成本30%以上，是在生产TFT-LCD（Thin FilmTransistor-Liquid Crystal Display，薄膜场效应晶体管液晶显示器）过程中的重要环节。

彩色滤光片的作用是将背光源的白光过滤为红光、绿光和蓝光，最后混合成为彩色影像。一般的彩色滤光片也成做彩膜基板，通常包括基板、彩色滤光层以及BM（Black Matrix，黑矩阵）等具体结构，现有技术中彩色滤光片的制作工艺需要多次Mask（曝光）工艺，为了降低成本、提高生产效率，人们开发了BM制程减少的方法，通过红绿蓝滤光层叠层形成黑矩阵实现遮光的方法，减少了Mask工艺。

然而，该方法形成的BM对红绿蓝三色滤光层的依赖性很大，对于如手机、平板电脑等电子产品，要求液晶面板具有较高的透过率（例如：光谱透过率＞30%），现有技术中，一般将会通过降低红绿蓝三色滤光层膜厚以提高透过率，但是，随着红绿蓝三色滤光层膜厚的降低，红绿蓝叠层形成的黑矩阵的光密度也会随之降低，造成对比度降低的情况，使得红绿蓝叠层形成的黑矩阵常常无法满足液晶面板对比度的设计要求。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供的彩色滤光片及显示装置，解决了彩色滤光单元叠层形成遮光区域时，遮光区域光密度偏低的问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

本实用新型的实施例提供一种彩色滤光片，包括基板，设置于所述基板上的阵列的多个像素单元，每个像素单元包括遮光区域以及N个颜色互不相同的彩色滤光单元，所述遮光区域由所述N个颜色互不相同的彩色滤光单元重叠而成，所述N为正整数，所述彩色滤光片还包括：

设置于所述遮光区域上的正型光刻胶。

所述遮光区域及设置于所述遮光区域上的正型光刻胶构成遮光部分，所述遮光部分的光密度大于4.0。

所述正型光刻胶的厚度大于等于0.5μm。

所述N为3，所述N个颜色互不相同的彩色滤光单元分别为：红色滤光单元，绿色滤光单元，蓝色滤光单元。

所述彩色滤光片还包括:

设置与所述彩色滤光单元及所述正型光刻胶上的平坦层；

设置于所述平坦层上的像素电极层；

设置于所述像素电极层上的隔垫物。

所述彩色滤光片还包括:

设置与所述彩色滤光单元及所述正型光刻胶上的平坦层，以及设置于所述平坦层上的隔垫物。

所述彩色滤光片还包括:

设置于所述基板上的电磁屏蔽层，所述电磁屏蔽层与所述彩色滤光单元设置于所述基板的不同侧。

本实用新型的实施例提供一种显示装置，包括如上任一项所述的彩色滤光片。

本实用新型的实施例提供的彩色滤光片及显示装置，彩色滤光片包括基板，设置于所述基板上的阵列的多个像素单元，每个像素单元包括遮光区域以及N个颜色互不相同的彩色滤光单元，所述遮光区域由所述N个颜色互不相同的彩色滤光单元重叠而成，所述N为正整数，以及设置于所述遮光区域上的正型光刻胶。在该方案中，由于在遮光区域上设置了正型光刻胶，使得在不影响彩色滤光单元透过率的情况下，增大了遮光部分的光密度，提高了对比度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的彩色滤光片平面结构示意图；

图2为本实用新型提供的彩色滤光片沿图1中A-A线剖切的剖面结构示意图；

图3为本实用新型提供的彩色滤光片结构示意图；

图4为本实用新型提供的遮光区域透过率光谱图；

图5为本实用新型提供的粉色正型光刻胶的透过率光谱图；

图6为本实用新型提供的遮光部分的透过率光谱图；

图7为本实用新型提供的彩色滤光片结构示意图；

图8为本实用新型提供的彩色滤光片制作方法流程示意图；

图9为本实用新型提供的彩色滤光片制作过程中的结构示意图一；

图10为本实用新型提供的彩色滤光片制作过程中的结构示意图二；

图11为本实用新型提供的彩色滤光片制作过程中的结构示意图三；

图12为本实用新型提供的彩色滤光片制作过程中的结构示意图四；

图13为本实用新型提供的彩色滤光片制作过程中的结构示意图五。

图中各元件为：1、彩色滤光片；10、基板；11、像素单元；110、遮光区域；111、彩色滤光单元；1110、红色滤光单元；1111、绿色滤光单元；1112、蓝色滤光单元；12、正型光刻胶；13、遮光部分；14、平坦层；15、像素电极层；16、隔垫物；17、电磁屏蔽层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是：本实用新型的“上”“下”只是参考附图对本实用新型进行说明，不作为限定用语。

本实用新型的实施例提供一种彩色滤光片1，如图1、图2所示，包括基板10，设置于所述基板10上的阵列的多个像素单元11，每个像素单元11包括遮光区域110以及N个颜色互不相同的彩色滤光单元111，所述遮光区域110由所述N个颜色互不相同的彩色滤光单元111重叠而成，所述N为正整数，所述彩色滤光片1还包括：

设置于所述遮光区域110上的正型光刻胶12。

可选的，如图3所示，所述N为3，所述N个颜色互不相同的彩色滤光单元111分别为：红色滤光单元1110，绿色滤光单元1111，蓝色滤光单元1112。

具体的，N为彩色滤光单元111的颜色种类，N为正整数，若N为3，彩色滤光单元111可以为红绿蓝（RGB）三色，也可以为其它三种颜色，N也可以为4或其它的数值，本实用新型实施例对此不做限定。

在本实施例中，以N为3，彩色滤光单元111分别为：红色滤光单元1110，绿色滤光单元1111，蓝色滤光单元1112进行说明。

在基板上依次形成红（R）、绿（G）、蓝（B）三色滤光单元，三色滤光单元在需要挡光的位置形成叠层遮光区域，形成的叠层遮光区域透过率光谱如图4所示，图中横坐标为波长（nm），纵坐标为透过率，可见光的范围为：350～770nm之间，从图中可以看出，在可见光范围内透过率在一些区间不为0，例如：480～530nm之间，680～730nm之间，这就说明红绿蓝（RGB）三色滤光单元叠层遮光区域还是会有部分光透过。

为了进一步降低透过率，本实用新型提供的滤光片通过涂覆正型光刻胶，并进行背面曝光-显影，在红绿蓝叠层遮光区域上形成一层正型光刻胶。

优选的，正型光刻胶为粉色光刻胶，该粉色光刻胶透过率光谱如图5所示，图中横坐标为波长（nm），纵坐标为透过率，通过实验测试，粉色正型光刻胶厚度为0.5μm时，遮光部分的光密度为4.14；粉色正型光刻胶厚度为1.0μm时，遮光部分的光密度为4.94，在满足光密度大于4.0的要求时，粉色正型光刻胶的厚度可以为大于等于0.5μm，在进一步节省材料的情况下，优选粉色正型光刻胶的厚度为0.5μm。

具体的，在红绿蓝叠层遮光区域上形成一层粉色正型光刻胶之后，该遮光区域透过率光谱如图6所示，图中横坐标为波长（nm），纵坐标为透过率，从图中可以看出，在可见光范围内透过率基本为0，说明在叠层遮光区域上设置粉色正型光刻胶光的透过率基本为0，降低了光的透过率。

进一步的，如图3所示，所述遮光区域110及设置于所述遮光区域110上的正型光刻胶12构成遮光部分13，所述遮光部分13的光密度大于4.0。

其中，光密度为材料遮光能力的表征，它是入射光与透射光比值的对数，也可以说是光线透过率倒数的对数。通过实验测试，当遮光部分的光密度大于4.0时，才能达到标准的遮光效果。

可选的，如图3所示，所述彩色滤光片1还包括:

设置与所述彩色滤光单元及所述正型光刻胶12上的平坦层14；

设置于所述平坦层14上的像素电极层15；

设置于所述像素电极层15上的隔垫物16。

具体的，根据设计的需求彩色滤光片1还包括平坦层14、像素电极15及隔垫物16，如图3所示，像素电极15上的隔垫物16的位置与规定的遮光部分的位置的对应。

可选的，如图7所示，当电场为水平电场时，即ADS IPS模式时，所述彩色滤光片1还包括：设置与所述彩色滤光单元111及所述正型光刻胶12上的平坦层14，以及设置于所述平坦层14上的隔垫物16。

进一步的，如图7所示，当电场为水平电场时，所述彩色滤光片1还包括：设置在基板10的背面的电磁屏蔽层（ITO），即与基板10上的彩色滤光单元111不同的侧面。

具体的，以红绿蓝（RGB）三色滤光单元为例说明上述彩色滤光片的制作方法，如图8所示，包括：

S101、在基板上形成红色滤光图层，所述红色滤光图层覆盖红色滤光单元及所有遮光区域。

具体的，如图9所示，在基板10上形成红色滤光图层，该红色滤光图层覆盖红色滤光单元1110及所有遮光区域110。

S102、在基板上形成绿色滤光图层，所述绿色滤光图层覆盖绿色滤光单元及所有遮光区域。

具体的，如图10所示，在基板10上形成绿色滤光图层，所述绿色滤光图层覆盖绿色滤光单元1111及所有遮光区域110，在遮光区域110处形成叠层。

S103、在基板上形成蓝色滤光图层，所述蓝色滤光图层覆盖蓝色滤光单元及所有遮光区域。

具体的，如图11所示，在基板10上形成蓝色滤光图层，所述蓝色滤光图层覆盖蓝色滤光单元1112及所有遮光区域110，在遮光区域110处形成叠层。

S104、涂覆正型光刻胶，进行背面曝光-显影，在红绿蓝叠层位置的光刻胶保留，形成叠层遮光部分。

具体的，如图12所示，涂覆正型光刻胶，进行背面曝光-显影，在红绿蓝叠层位置的正型光刻胶保留，形成的叠层遮光部分。

S105、在所述红绿蓝滤光单元及正型光刻胶上形成平坦层、像素电极及隔垫物。

具体的，如图13所示，在所述红绿蓝滤光单元及正型光刻胶上形成平坦层14、像素电极层15及隔垫物16，如图13所示，像素电极15上的隔垫物16的位置与规定的遮光部分的位置的对应。

需要说明的是，如图7所示，当需要设计为水平电场时，在所述红绿蓝滤光单元及正型光刻胶上形成平坦层14及隔垫物16，而不需要形成像素电极层，进一步的，在形成红绿蓝滤光单元之前，还需要在基板10的背面，即与基板10上的彩色滤光单元111不同的侧面形成电磁屏蔽层（ITO）。

本实用新型的实施例提供的彩色滤光片，包括基板，设置于所述基板上的阵列的多个像素单元，每个像素单元包括遮光区域以及N个颜色互不相同的彩色滤光单元，所述遮光区域由所述N个颜色互不相同的彩色滤光单元重叠而成，所述N为正整数，以及设置于所述遮光区域上的正型光刻胶。在该方案中，由于在遮光区域上设置了正型光刻胶，使得在不影响彩色滤光单元透过率的情况下，增大了遮光部分的光密度，提高了对比度。

本实用新型的实施例提供一种显示装置，包括如上任一项所述的彩色滤光片。

本实用新型实施例提供的显示装置，可以为液晶显示装置，该液晶显示装置可以为液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机、平板电脑等具有显示功能的产品或者其它本实用新型不做限制。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种彩色滤光片，包括基板，设置于所述基板上的阵列的多个像素单元，每个像素单元包括遮光区域以及N个颜色互不相同的彩色滤光单元，所述遮光区域由所述N个颜色互不相同的彩色滤光单元重叠而成，所述N为正整数，其特征在于，所述彩色滤光片还包括：

设置于所述遮光区域上的正型光刻胶。

2.根据权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述遮光区域及设置于所述遮光区域上的正型光刻胶构成遮光部分，所述遮光部分的光密度大于4.0。

3.根据权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述正型光刻胶的厚度大于等于0.5μm。

4.根据权利要求2或3所述的彩色滤光片，其特征在于，所述N为3，所述N个颜色互不相同的彩色滤光单元分别为：红色滤光单元，绿色滤光单元，蓝色滤光单元。

5.根据权利要求4所述的彩色滤光片，其特征在于，还包括:

设置与所述彩色滤光单元及所述正型光刻胶上的平坦层；

设置于所述平坦层上的像素电极层；

设置于所述像素电极层上的隔垫物。

6.根据权利要求4所述的彩色滤光片，其特征在于，还包括:

设置与所述彩色滤光单元及所述正型光刻胶上的平坦层，以及设置于所述平坦层上的隔垫物。

7.根据权利要求6所述的彩色滤光片，其特征在于，还包括:

设置于所述基板上的电磁屏蔽层，所述电磁屏蔽层与所述彩色滤光单元设置于所述基板的不同侧。

8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的彩色滤光片。

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