專利名稱：遮光層和彩色濾光片及其制作方法、以及液晶顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種遮光層(Black Matrix，BM)和彩色濾光片及其制造方法，以及使用該彩色濾光片的液晶顯示器。
背景技術：
近年來，隨著筆記本電腦、手機以及PDA等個人信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對液晶顯示器，尤其是對彩色液晶顯示器的需求不斷增長。然而，為了進一步普及彩色液晶顯示器，必須大幅度降低成本，而彩色濾光片為液晶顯示器中成本比重占最大的零組件，因此降低彩色濾光片的成本尤其重要。
現(xiàn)有的彩色濾光片如圖1所示，該彩色濾光片10包括基底1、置于基底1上的遮光層2、與遮光層2交錯配置的著色層3及依次設于著色層3上的保護層4和電極層5。其中，遮光層2是液晶顯示器中防止光泄漏來隱藏液晶配向缺陷的必要結構?，F(xiàn)有技術中遮光層2的制造技術有兩種第一種是以單層金屬鉻或氧化鉻為主，該制造方法的制造流程如圖2所示準備一玻璃基底；在玻璃基底上濺鍍一層金屬鉻或氧化鉻；在其上涂布一層正型光阻劑；用光罩對其曝光；顯影；蝕刻；剝離去除即形成遮光層。然而，該制造方法工序復雜，而且需要大量機臺，因此造成生產(chǎn)成本較高；另外，因鉻或氧化鉻是對人體有害的物質，因此使用該等物質會污染環(huán)境。
現(xiàn)有技術中遮光層2的第二種制造技術如圖3所示，其步驟如下準備一玻璃基底；在玻璃基底上涂布遮光層樹脂；曝光；顯影；烘烤即形成遮光層。該種方法與第一種方法相比，雖然可簡化制程，但仍需曝光和顯影等制程，因此仍需大量機臺，因而制造成本也較高。另外，該制作方法中制得的遮光層2的厚度較厚為1μm，因遮光層2較厚設置著色層時會產(chǎn)生凸起，進而影響彩色濾光片的平坦性。

發(fā)明內容為了克服現(xiàn)有技術遮光層成本高、較厚的缺點，本發(fā)明提供一種成本低、輕薄化的遮光層。
為了克服現(xiàn)有技術遮光層制作方法的成本高、制程復雜的缺點，本發(fā)明提供一種成本低、制程簡單的遮光層的制造方法。
為了克服現(xiàn)有技術彩色濾光片成本高、平坦性差的缺點，本發(fā)明提供一種成本低、平坦化優(yōu)良的彩色濾光片。
為了克服現(xiàn)有技術彩色濾光片制作方法的成本高、制程復雜的缺點，本發(fā)明提供一種成本低、制程簡單的彩色濾光片的制作方法。
為了克服現(xiàn)有技術液晶顯示器成本高的缺點，本發(fā)明提供一種低成本的液晶顯示器。
本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案是提供一遮光層，其包括一基底及一在該基底上間隔設置的遮光層，其中該遮光層材料為偏光材料。
本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案是提供一遮光層的制造方法，其包括如下步驟準備一基底；在該基底上間隔印刷偏光材料；烘烤即形成遮光層。
本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案是提供一彩色濾光片，其包括一基底、一在該基底上間隔設置的遮光層、一位于該遮光層間隔的著色層及一位于著色層上的保護層，其中該遮光層的材料為偏光材料。
本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案是提供一彩色濾光片的制作方法，其包括如下步驟準備一基底；在該基底上間隔印刷偏光材料以形成遮光層；設置R、G、B三色以形成著色層；設置保護膜。
本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案是提供一液晶顯示器，其包括一液晶單元、設置在該液晶單元相對外側的上下配向膜、一位于上配向膜一側的彩色濾光片、一位于下配向膜一側的電極基底、一黏于彩色濾光片一側的上偏光片及一黏于電極基底一側的下偏光片，其中該彩色濾光片具有一偏振光層。
本發(fā)明的有益效果是只在基底上印刷偏光材料以形成遮光層，從而省去現(xiàn)有技術中曝光、顯影等制程，不但簡化制程，且省略大量機臺，因此生產(chǎn)成本較低；另外，本發(fā)明制造的遮光層的厚度為0.5μm以下，比現(xiàn)有技術中用樹脂制造的遮光層的厚度1μm薄，因此在設置著色層時不會產(chǎn)生凸起，因此用該方法制造的彩色濾光片具有良好的平坦性。因此具有該彩色濾光片的液晶顯示器也具有低成本優(yōu)點。

圖1是現(xiàn)有技術中彩色濾光片的結構示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術中遮光層的制造方法流程圖。
圖3是現(xiàn)有技術中遮光層的另一種制造方法的流程圖。
圖4是本發(fā)明遮光層的制造方法流程圖。
圖5是本發(fā)明彩色濾光片的制造方法流程圖。
圖6是本發(fā)明液晶顯示器的結構示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明遮光層的制作方法如圖4所示，包括如下步驟準備一基底；在該基底上間隔印刷偏光材料；烘烤即形成一遮光層。
在該制造方法中，該基底可為玻璃基底，也可為塑料基底。該偏光材料可為TCF(Thin Crystal Film)材料，該材料是美國Optiva公司研發(fā)的一種具有偏光性質的材料，其是一種親水性的二色向性染料，材料中分子以面對面(Plane-In-Plane)方式排列，而形成一種棒狀堆棧結構。因該材料分子是一種超分子的液晶結構(MoleculesSelf-assemble In Liquid)，因此該種材料又稱為Lyotropic液晶。該TCF材料形成的遮光層具有薄形、熱穩(wěn)定性及耐旋光性優(yōu)良的特點。其中該TCF層的厚度可在0.5μm以下。該偏光材料也可為其它任何具有偏光性質的材料，如PVA(Polyvinyl Alcohol)材料等。因該偏光材料可直接印刷在基底上，因此可簡化制程，進而降低成本。
其中，在印刷過程中使偏光材料間隔設置是為防止著色層中R、G、B三色間產(chǎn)生顏色混合且提高顯示的對比度。該遮光層的每一遮光單元為一偏光單元，相鄰偏光單元的間隔是對應液晶面板的畫素電極配置。該印刷方式可采用平板印刷方式直接涂布，也可采用噴墨方式直接噴涂在預設的位置。
在烘烤過程中，溫度可根據(jù)具體的材料而進行設定，一般控制在180℃到250℃之間，以使該偏光材料形成熱穩(wěn)定性和光學性較高的遮光層。
本發(fā)明彩色濾光片的制造方法如圖5所示，其包括如下步驟準備一基底；在該基底上印刷偏光材料以形成一遮光層；設置R、G、B以形成著色層；披覆保護膜以形成保護層；濺鍍透明電極薄膜以形成電極層，即形成一彩色濾光片成品。
如圖6所示，是本發(fā)明液晶顯示器的結構示意圖。該液晶顯示器20包括一液晶單元24、設置在液晶單元24外側用于液晶配向的上下配向膜25和26、一設置在上配向膜25上方的彩色濾光片23及位于下配向膜26下方的電極基底27、以及貼于彩色濾光片23與電極基底27外側的上下偏光板21和22。其中該彩色濾光片23是依圖5所示的制造方法制作而成，其包括一基底231及位于該基底231上間隔設置的遮光層232、位于遮光層232間隔的著色層233及依次位于該著色層233上的保護層234和電極層235。
其中該基底231可為玻璃基底，也可為塑料基底。該遮光層232的偏光材料可為TCF材料，該遮光層232也可為任何具有偏光性質的材料所形成的偏振光層，其偏光材料的偏光軸與該液晶面板20的上偏光片21的偏光軸呈垂直配置，因此該液晶顯示器20工作時，從遮光層232出射的偏振光無法通過上偏光片21，從而對光束進行遮斷而顯示黑色。
其中，該著色層233中R、G、B三色的排配可為線條紋狀(Stripe)、三角形狀(Delta)、瑪賽克狀(Mosaic)及正方形狀(Square)等。目前著色層233的制造方法主要有顏料分散法、染色法、印刷法、電著法及噴墨法等。其中顏料分散法不受畫素配置選擇性的限制，擁有良好的分光特性、耐光性及耐熱性，并且在顏色特性、品質、可靠度方面也具有優(yōu)勢，因此顏料分散法成為目前彩色濾光片的主流制作方式。該著色層233的膜厚一般根據(jù)制作方法而有所不同，大致為1到3μm。
該保護層234可保護著色層233，也可防止液晶表面的污染及可使著色層233表面更加平坦化，其材料為環(huán)氧樹脂(Epoxy)系和壓克力樹脂(Acrylic)系等高分子材料，如丙烯與氨基甲酸乙酯樹脂等。在制造過程中，首先將該保護層材料旋轉披覆在著色層233上，經(jīng)過預先烘烤及后序烘烤以形成保護層234。
該電極層235與液晶顯示器20中的電極基底27構成正負電極以驅動液晶單元24中液晶分子旋轉，該電極層235為透明電極，如ITO(Indium Tin Oxide，銦錫氧化物)薄膜等，其具有良好的導電性和透光性，其一般采用濺鍍法形成。該電極層235的厚度一般為0.15μm，表面電阻為20到30Ω。另外，該電極層235也可根據(jù)液晶顯示器20的結構設計在電極基底27上，與電極基底27構成正負電極以驅動液晶單元24中液晶分子旋轉。
權利要求
1.一種遮光層的制造方法，包括如下步驟準備一基底；在該基底上間隔印刷偏光材料；烘烤即形成遮光層。
2.如權利要求1所述的遮光層制造方法，其特征在于該偏光材料為TCF材料或PVA材料。
3.如權利要求1所述的遮光層制造方法，其特征在于該印刷方式為平版印刷或噴墨噴涂。
4.一種遮光層，其包括一基底及一在該基底上間隔設置的遮光層，其特征在于該遮光層材料為偏光材料。
5.如權利要求4所述的遮光層，其特征在于該偏光材料為TCF材料或PVA材料。
6.一種彩色濾光片的制作方法，其包括如下步驟準備一基底；在該基底上間隔印刷偏光材料以形成遮光層；設置R、G、B三色以形成著色層；設置保護膜。
7.如權利要求6所述的彩色濾光片的制作方法，其特征在于該遮光層的材料為TCF材料或PVA材料。
8.如權利要求6所述的彩色濾光片的制作方法，其特征在于該著色層的制造方法為顏料分散法、染色法、印刷法、電著法及噴墨法中任意一種。
9.如權利要求6所述的彩色濾光片的制作方法，其特征在于該制作方法還包括在保護膜上濺鍍透明電極薄膜以形成電極層的步驟。
10.一種彩色濾光片，其包括一基底、一在該基底上間隔設置的遮光層、一位于該偏振光層間隔的著色層及一位于著色層上的保護層，其特征在于該遮光層的材料為偏光材料。
11.如權利要求10所述的彩色濾光片，其特征在于該偏光材料為TCF材料或PVA材料。
12.如權利要求10所述的彩色濾光片，其特征在于該彩色濾光片還包括一位于該保護層上的電極層。
13.一種液晶顯示器，其包括一液晶單元、設置在該液晶單元相對外側的上下配向膜、一位于上配向膜一側的彩色濾光片、一位于下配向膜一側的電極基底、一黏于彩色濾光片一側的上偏光片及一黏于電極基底一側的下偏光片，其中該彩色濾光片包括一遮光層，其特征在于該遮光層的材料為偏光材料。
14.如權利要求13所述的液晶顯示器，其特征在于該偏光材料為TCF材料或PVA材料。
15.如權利要求13所述的液晶顯示器，其特征在于該遮光層的偏光軸與上偏光片的偏光軸垂直設置。
全文摘要
一種遮光層包括一基底及一在該基底上間隔設置的偏振光層，其制造方法包括如下步驟準備一基底；在該基底上間隔印刷偏光材料；烘烤即形成遮光層。
文檔編號G02B5/23GK1527073SQ0311388
公開日2004年9月8日 申請日期2003年3月7日 優(yōu)先權日2003年3月7日
發(fā)明者葉圣修, 彭家鵬 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 群創(chuàng)光電股份有限公司