專利名稱：一種半透射式彩色濾光片及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于液晶用于來自控制獨(dú)立光源的光的強(qiáng)度、顏色、相位、 偏振或方向的器件或裝置，具體涉及一種液晶顯示器用的半透射式彩色濾 光片及其制作方法。
技術(shù)背景彩色濾光片將通過的白光轉(zhuǎn)化為紅、綠、藍(lán)(簡稱R、 G、 B)三原色 光束，并配合液晶層等其他組件達(dá)到顯示不同色彩影像的效果，是液晶顯 示器彩色化的關(guān)鍵零組件，只有透過彩色濾光片才能讓高灰階數(shù)(High Grayscale)的黑白液晶顯示器實(shí)現(xiàn)全彩色化。液晶顯示器中的彩色濾光片 的基本要求包括反射率較佳、色彩鮮艷和耗電低?，F(xiàn)有的液晶顯示器大體 有反射式、透射式、半透射式即半透過半反射式三種。半透射式液晶顯示 器普遍采用的結(jié)構(gòu)形式是反射膜開口型，可以獲得到較佳的室外辨視性與 反射效果，在明亮或昏暗場所都可以使用。但是，其照明光線是利用反射 膜反射外部熒光燈或太陽光，再透過偏光片與彩色濾光片作二次折射，因 此，整體光線會比透射式彩色濾光片的損耗更大，造成顯示亮度較透射式 更暈暗。半透射式液晶顯示器的彩色濾光片結(jié)構(gòu)如圖1所示。在透明基板1上 從背光源往外部光源方向依次有開口的反射膜2、間隔設(shè)置的黑色矩陣 (Blackmatrix，簡稱BM)遮光膜3、具有透光性的紅、綠、藍(lán)(簡稱R、 G、 B)三原色的濾色膜4、覆蓋濾色膜4的絕緣保護(hù)(Over Coat，簡稱 OC)膜5、銦-錫氧化物(Indium-Tin Oxide，簡稱ITO)導(dǎo)電膜6，反射膜 2的開口 7與透明基板1連接。制作方法是在透明基板1上制作反射膜2， 再依次制作BM遮光膜3、濾色膜4，然后在濾色膜4上涂覆絕緣OC膜5， 最后濺鍍ITO導(dǎo)電膜6。為使該彩色濾光片具有較好的光學(xué)性能，通常R、 G、 B三原色的濾色膜4單元會與BM遮光膜3部分搭界，經(jīng)過曝光、顯 影后形成所需圖案。由于反射膜2在BM遮光膜3的前面，處于反射狀態(tài) 時(shí)反射膜2只有50%左右被利用，反射效果不好，反射率偏低，半透射式 液晶顯示器的透射率和反射率是相互制約的性能參數(shù)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的一個(gè)技術(shù)問題是，克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出 一種半透射式彩色濾光片，其不僅能有效地提高反射狀態(tài)下的反射率，而 且能在不影響透射率的情況F顯著地提高液晶顯示器的反射率。本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是，克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提 出一種半透射式彩色濾光片的制作方法，對于本發(fā)明的半透射式彩色濾光片來說，其技術(shù)問題通過以下的技術(shù) 方案予以解決這種半透射式彩色濾光片，在透明基板上從背光源往外部光源方向依 次有濾色膜、覆蓋濾色膜的絕緣保護(hù)膜、ITO導(dǎo)電膜。這種半透射式彩色濾光片的特點(diǎn)是在透明基板上間隔設(shè)置有BM遮光膜，在未設(shè)置BM遮光膜的透明基 板以及BM遮光膜上設(shè)有開口與透明基板連接的反射膜，在所述有開口的 反射膜匕設(shè)有濾色膜。將反射膜設(shè)置在BM遮光膜的后面，處于反射狀態(tài) 時(shí)其可用反射面積增大，幾11 100%被利用，反射效果好，可以有效地提 高反射狀態(tài)下的反射率。對于本發(fā)明的半透射式彩色濾光片來說，其技術(shù)問題通過以下進(jìn)一步 的技術(shù)方案予以解決所述BM遮光膜的厚度可變，等效于BM遮光層后面的濾色膜厚度也 可變，以便控制BM遮光層后面濾色膜的透射率，能在不影響非BM遮光 層后面濾色膜的透射率的情況下顯著地提高液晶顯示器的反射率。所述透明基板是含堿離子較低或無堿的二氧化硅玻璃。所述濾色膜是具有透光性的彩色濾色膜，所表現(xiàn)的顏色包括R、 G、 B---■ J^"( "1^^ c所述反射膜包括鋁膜、銀膜、金膜、鉻膜、鉑膜，以及包含鋁、銀、 金、鉻、鉑的合金膜。對于本發(fā)明的半透射式彩色濾光片的制作方法來說，其技術(shù)問題通過 以下的技術(shù)方案予以解決這種半透射式彩色濾光片的制作方法，包括依次制作濾色膜，然后在
濾色膜上涂覆絕緣OC層，最后濺鍍ITO導(dǎo)電膜。 這種半透射式彩色濾光片的制作方法的特點(diǎn)是在制作濾色膜之前，先在透明基板上制作間隔設(shè)置的BM遮光膜，然后在未設(shè)置BM遮光膜的透明基板以及BM遮光膜上制作設(shè)有開口與透明 基板連接的反射膜，再在有開口的反射膜上制作濾色膜。將反射膜設(shè)置在 BM遮光膜的后面，處于反射狀態(tài)時(shí)其可用反射面積增大，幾乎100%被利 用，反射效果好，可以有效地提高反射狀態(tài)下的反射率。對于本發(fā)明的半透射式彩色濾光片的制作方法來說，其技術(shù)問題通過以下進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決所述制作BM遮光膜是制作厚度可變的BM遮光膜。BM遮光膜的厚 度可變，等效于BM遮光層后面的濾色膜厚度也可變，以便控制BM遮光 層后面濾色膜的透射率，能在不影響非BM遮光層后面濾色膜的透射率的 情況下顯著地提高液晶顯示器的反射率。這種半透射式彩色濾光片的制作方法，依次有以下步驟(O清洗透明基板采用清洗機(jī)清洗透明基板；(2) 在透明基板上制作間隔設(shè)置的BM遮光膜采用旋涂機(jī)在透明 基板表面均勻旋轉(zhuǎn)涂布黑色樹脂膜，然后采用真空干燥、烘烤設(shè)備除去剩 余的溶劑，再進(jìn)行曝光顯影形成間隔設(shè)置的BM，最后采用固化設(shè)備除去 殘留的顯影液和清洗液，將BM固化在透明基板；(3) 在未設(shè)置BM遮光膜的透明基板以及BM遮光膜上制作設(shè)有開 口與透明基板連接的反射膜在制作有間隔設(shè)置的BM遮光膜的透明基板 上采用濺鍍法形成反射膜，再依次通過清洗、涂布正性光刻膠、烘烤、曝 光顯影、蝕刻、脫膜工序，制作開口與透明基板連接的有所需要圖案的反 射膜；(4) 再在有開口的反射膜上制作濾色膜采用旋涂機(jī)在制作有開口的 反射膜的透明基板上均勻旋轉(zhuǎn)涂布一種原色負(fù)性光阻劑，然后采用真空干 燥、烘烤設(shè)備除去剩余的溶劑，再進(jìn)行曝光顯影形成一種原色負(fù)性光阻， 最后采用固化設(shè)備除去殘留的顯影液和清洗液，將一種原色負(fù)性光阻固化 在透明基板，上述操作反復(fù)進(jìn)行3次，分別形成R、 G、 B三種原色負(fù)性 光阻，制成濾色膜； (5) 在濾色膜上涂覆絕緣OC膜采用旋涂機(jī)在制作有BM遮光膜、反射膜、濾色膜的透明基板上均勻旋轉(zhuǎn)涂布丙烯酸樹脂膜，然后采用烘烤、固化設(shè)備在濾色膜表面形成絕緣oc膜；(6) 在絕緣OC膜表面濺鍍ITO導(dǎo)電膜采用真空濺鍍設(shè)備在絕緣 OC膜表面濺鍍ITO導(dǎo)電膜。本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下的進(jìn)一步技術(shù)方案予以解決所述曝光是采用紫外光曝光。所述采用旋涂機(jī)制作BM遮光膜是通過控制旋涂機(jī)的轉(zhuǎn)速改變BM遮 光膜的厚度。所述BM遮光膜的厚度控制在0.60微米~1.50微米。大于1.50微米會 影響整體平坦性；小于0.60微米會造成BM遮光膜上面的濾色層厚度大， 反而降低反射率。所述采用旋涂機(jī)制作濾色膜的厚度透過部分即無BM遮光膜和反射膜的部分是0.60微米~1.20微米，而反射部分即有BM遮光膜和反射膜的 部分是0.15微米 0.40微米。所述制作濾色膜形成的負(fù)性光阻包括感光化合物、高分子樹脂、顏料 和分散劑，曝光照射后形成交聯(lián)化合物，顯影時(shí)可以抵抗弱堿溶液的侵蝕。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益效果是本發(fā)明的半透射式彩色濾光片將反射膜設(shè)置在BM遮光膜的后面，處 于反射狀態(tài)時(shí)其可用反射面積增大，幾乎100%被利用，反射效果好，可 以有效地提高反射狀態(tài)下的反射率，而且，BM遮光膜的厚度可變，等效 于BM遮光層后面的濾色膜厚度也可變，以便控制BM遮光層后面濾色膜 的透射率，能在不影響非BM遮光層后面濾色膜的透射率的情況下顯著地 提高液晶顯示器的反射率。


下面結(jié)合具體實(shí)施方式
并對照附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。 圖1是現(xiàn)有半透射式彩色濾光片的結(jié)構(gòu)剖面圖；圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的半透射式彩色濾光片的結(jié)構(gòu)剖面圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一
如圖2所示的半透射式彩色濾光片，在無堿二氧化硅玻璃透明基板1上從背光源往外部光源方向依次有間隔設(shè)置的BM遮光膜3、有開口 7的 鋁反射膜2、具有透光性的彩色濾色膜4、覆蓋濾色膜4的絕緣OC膜5、 ITO導(dǎo)電膜6。鋁反射膜2的開口 7與透明基板1連接，BM遮光膜3的厚度可變。其制作方法依次有以下步驟(1) 清洗透明基板l;(2) 在無堿二氧化硅玻璃透明基板上制作間隔設(shè)置的厚度為1.2微米 的BM遮光膜3;(3) 在未設(shè)置BM遮光膜3的透明基板1以及BM遮光膜3上制作 設(shè)與透明基板連接的厚度為0.13微米的有開口的鋁反射膜2;(4) 在有開口的鋁反射膜2上制作具有透光性的彩色濾色膜4，透過 部分的厚度為0.75微米，反射部分的厚度為0.20微米；(5) 在濾色膜4上涂覆絕緣OC膜5; (6)在絕緣OC膜5表面濺鍍 ITO導(dǎo)電膜6。采用本具體實(shí)施方式
---的彩色濾光片制造單元間隙設(shè)計(jì)為5微米的半 透射式彩色液晶顯示器，反射率即外界入射光經(jīng)過該顯示器反射后的出射 光量與入射光量之比為7%~8%。
具體實(shí)施方式
二半透射式彩色濾光片的結(jié)構(gòu)及其制作方法與具體實(shí)施方式
一相同，只 是具體參數(shù)值不同。BM遮光膜3的厚度為0.75微米，鋁反射膜2的厚度 仍然為0.13微米，彩色濾色膜4透過部分的厚度仍然為0.75微米，但是彩 色濾色膜4反射部分的厚度為0.35微米。采用本具體實(shí)施方式
二的彩色濾光片制造單元間隙設(shè)計(jì)為5微米的半 透射式彩色液晶顯示器，反射率為6% 7%。而采用現(xiàn)有半透射式彩色濾光片的結(jié)構(gòu)及其制作方法，BM遮光膜3 的厚度為0.75微米，鋁反射膜2的厚度仍然為0.13微米，彩色濾色膜4 透過部分和反射部分的厚度都為0.75微米。其鋁反射膜2設(shè)置在BM遮光 膜3的前面，處于反射狀態(tài)時(shí)其可用反射面積只有50%左右被利用，而且 彩色濾色膜4反射部分的厚度高于本具體實(shí)施方式
二的彩色濾色膜4反射
部分的厚度，反射效果非常差。采用上述彩色濾光片制造單元間隙設(shè)計(jì)為5微米的半透射式彩色液晶顯示器，反射率僅為2% 3%。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說 明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的 專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種半透射式彩色濾光片，在透明基板上從背光源往外部光源方向依次有濾色膜、覆蓋濾色膜的絕緣保護(hù)膜、ITO導(dǎo)電膜，其特征在于在透明基板上間隔設(shè)置有BM遮光膜，在未設(shè)置BM遮光膜的透明基板以及BM遮光膜上設(shè)有開口與透明基板連接的反射膜，在所述有開口的反射膜上設(shè)有濾色膜。
2. 按照權(quán)利要求l所述的半透射式彩色濾光片，其特征在于所述BM遮光膜的厚度可變。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的半透射式彩色濾光片，其特征在于所述透明基板是含堿離子較低或無堿的二氧化硅玻璃。
4. 按照權(quán)利要求3所述的半透射式彩色濾光片，其特征在于所述濾色膜是具有透光性的彩色濾色膜，所表現(xiàn)的顏色包括R、 G、 B三原色。
5. —種半透射式彩色濾光片的制作方法，包括依次制作濾色膜，然后 在濾色膜上涂覆絕緣OC層，最后濺鍍ITO導(dǎo)電膜，其特征在于在制作濾色膜之前，先在透明基板上制作間隔設(shè)置的BM遮光膜，然 后在未設(shè)置BM遮光膜的透明基板以及BM遮光膜上制作設(shè)有開口與透明 基板連接的反射膜，再在有開口的反射膜上制作濾色膜。
6. 按照權(quán)利要求5所述的半透射式彩色濾光片的制作方法，其特征在于所述制作BM遮光膜是制作厚度可變的BM遮光膜。
7. 按照權(quán)利要求6所述的半透射式彩色濾光片的制作方法，其特征在于依次有以下步驟(1) 清洗透明基板采用清洗機(jī)清洗透明基板；(2) 在透明基板上制作間隔設(shè)置的BM遮光膜采用旋涂機(jī)在透明 基板表面均勻旋轉(zhuǎn)涂布黑色樹脂膜，然后采用真空干燥、烘烤設(shè)備除去剩余的溶劑，再進(jìn)行曝光顯影形成間隔設(shè)置的BM，最后采用固化設(shè)備除去殘留的顯影液和清洗液，將BM固化在透明基板；(3) 在未設(shè)置BM遮光膜的透明基板以及BM遮光膜上制作設(shè)有開 口與透明基板連接的反射膜在制作有間隔設(shè)置的BM遮光膜的透明基板 上采用濺鍍法形成反射膜，再依次通過清洗、涂布正性光刻膠、烘烤、曝 光顯影、蝕刻、脫膜工序，制作開口與透明基板連接的有所需要圖案的反 射膜；(4) 再在有開口的反射膜上制作濾色膜采用旋涂機(jī)在制作有開口的 反射膜的透明基板上均勻旋轉(zhuǎn)涂布一種原色負(fù)性光阻劑，然后采用真空干 燥、烘烤設(shè)備除去剩余的溶劑，再進(jìn)行曝光顯影形成一種原色負(fù)性光阻， 最后采用固化設(shè)備除去殘留的顯影液和清洗液，將一種原色負(fù)性光阻固化 在透明基板，上述操作反復(fù)進(jìn)行3次，分別形成R、 G、 B三種原色負(fù)性 光阻，制成濾色膜；(5) 在濾色膜上涂覆絕緣OC膜采用旋涂機(jī)在制作有BM遮光膜、 反射膜、濾色膜的透明基板上均勻旋轉(zhuǎn)涂布丙烯酸樹脂膜，然后采用烘烤、 固化設(shè)備在濾色膜表面形成絕緣OC膜；(6) 在絕緣OC膜表面濺鍍ITO導(dǎo)電膜采用真空濺鍍設(shè)備在絕緣 OC膜表面濺鍍ITO導(dǎo)電膜。
8. 按照權(quán)利要求7所述的半透射式彩色濾光片的制作方法，其特征在于所述曝光是采用紫外光曝光。
9. 按照權(quán)利要求8所述的半透射式彩色濾光片的制作方法，其特征在于所述采用旋涂機(jī)制作BM遮光膜是通過控制旋涂機(jī)的轉(zhuǎn)速改變BM遮 光膜的厚度。
10. 按照權(quán)利要求9所述的半透射式彩色濾光片的制作方法，其特征 在于-所述BM遮光膜的厚度控制在0.60微米~1.50微米；所述采用旋涂機(jī)制作濾色膜的厚度透過部分即無BM遮光膜和反射 膜的部分是0.60微米 1.20微米，而反射部分即有BM遮光膜和反射膜的 部分是0.15微米 0.40微米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半透射式彩色濾光片，在透明基板上間隔設(shè)置有BM遮光膜，在未設(shè)置BM遮光膜的透明基板以及BM遮光膜上設(shè)有開口與透明基板連接的反射膜，在有開口的反射膜上設(shè)有濾色膜。本發(fā)明還公開了其制作方法，先在透明基板上制作間隔設(shè)置的BM遮光膜，然后在未設(shè)置BM遮光膜的透明基板以及BM遮光膜上制作設(shè)有開口與透明基板連接的反射膜，再在有開口的反射膜上制作濾色膜。本發(fā)明濾光片的反射膜處于反射狀態(tài)時(shí)其可用反射面積增大，可以有效地提高反射狀態(tài)下的反射率，而且，BM遮光膜的厚度可變，等效于后面濾色膜厚度也可變，以便控制BM遮光層后面濾色膜的透射率，能在不影響非BM遮光層后面濾色膜的透射率的情況下顯著地提高液晶顯示器的反射率。
文檔編號G02B5/23GK101153929SQ20061006285
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月26日
發(fā)明者改 李 申請人:比亞迪股份有限公司