專利名稱：：一種半透彩色濾光片的制作方法一種半透彩色濾光片
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及彩色濾光片，具體涉及一種具有高亮度高色彩飽和度的半透彩色濾光片。
背景技術(shù)：
：半反半透型彩色濾光片(TransreflectiveColorFiliter)應(yīng)用于手機等移動產(chǎn)品液晶彩屏上，顯示了其獨特的優(yōu)點。在較暗的室內(nèi)環(huán)境下，背光源的白光透過彩色濾光片獲得明亮彩色圖像，在明亮的室外環(huán)境下，太陽光射入彩色濾光片并經(jīng)反射膜反射也能獲得較明亮的彩色圖像。為了在明暗兩種環(huán)境下都能獲得高質(zhì)量彩色圖像，半反半透型彩色濾光片必須兼顧其反射性能和透射性能，兩方面性能都要求盡可能高的亮度和色彩飽和度。對于給定的R、G、B彩色光阻材料，亮度和色彩飽和度的提高是相互矛盾的，增加彩膜的膜厚，能夠提高色彩飽和度，然而由于吸收的增加亮度會下降，減少膜厚，能夠提高亮度，然而色彩飽和度會下降。因此合理平衡亮度和色彩飽和度，成了彩色濾光片廠家的任務(wù)。目前改善半透產(chǎn)品的技術(shù)主要有以下幾種-對于彩色液晶顯示器，彩膜厚度越薄，透射率越高，意味著顯示器亮度高。色調(diào)和色彩飽和度合稱為色度，本行業(yè)習慣上用CIE1931色坐標表示色度，用NTSC(NationalTelevisionSystemsCommittee)Ratio表示色彩飽和度。下表表示目前各應(yīng)用領(lǐng)域液晶屏的色彩飽和度一般水平。表1典型液晶顯示器的NTSCRatio比較<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>彩色濾光片是由數(shù)量龐大的R、G、B三基色像素組成，每個像素的長寬為幾百MmX幾十Mm,在此面積上又區(qū)分透射區(qū)和反射區(qū)，透射區(qū)由約lMm厚的R膜(或G膜、B膜)組成，反射區(qū)由R膜(或G膜、B膜)和其下面約0.lWn厚的金屬反射膜組成。背光源透過透射區(qū)彩膜的光程是膜厚的一倍，而環(huán)境光通過反射區(qū)彩膜的光程是彩膜厚度的兩倍，兩個光程差別懸殊，簡單半反半透型彩色濾光片不好兼顧透射性能和反射性能，難以平衡亮度和色彩飽和度，其NTSCRatio很難達到30%。顏色調(diào)整工藝，是通過膜厚調(diào)整或開口率調(diào)整來協(xié)調(diào)透射區(qū)和反射區(qū)的顏色性能的一項新技術(shù)。膜厚的改變是調(diào)整亮度和飽和度的主要手段，然而由于透射區(qū)和反射區(qū)光程的不同，簡單的膜厚很難把兩個區(qū)域的顏色同時優(yōu)化。膜厚調(diào)整技術(shù)(ColorAdjustedTechnology,簡稱CAT),分別設(shè)計透射區(qū)膜厚和反射區(qū)膜厚，分別優(yōu)化兩個區(qū)域的亮度和色彩飽和度，典型的結(jié)構(gòu)有以下兩種。一種結(jié)構(gòu)是采用一套R、G、B光阻材料和一種透明光阻材料。首先在金屬反射膜上面涂一層透明層，再分別涂制透射區(qū)、反射區(qū)的R、G、B彩膜層，使透射區(qū)彩膜厚度大于反射區(qū)彩膜厚度，這樣用同一種材料來平衡兩個區(qū)域的亮度和色彩飽和度的最佳狀態(tài)。另一種結(jié)構(gòu)是采用兩套R、G、B光阻材料。首先用高色彩飽和度的彩色光阻材料形成R、G、B透射區(qū)域圖案，之后在圖形上鍍反射層，刻蝕形成所要求的圖形，再用高透過率的彩色光阻形成R、G、B反射區(qū)域圖案。由于透射區(qū)和反射區(qū)各自采用了最適合的彩色光阻材料，實現(xiàn)亮度和色彩飽和度在較高的水平上達到平衡。調(diào)整亮度和飽和度的另一種手段是顏色開孔(HoleInColor)首先在R、G、B材料的選擇和膜厚的確定上優(yōu)先考慮透射區(qū)性能，可以采用色彩飽和度相對高的透射型R、G、B材料；反射區(qū)域和透射區(qū)域彩膜是在同一次涂膜中形成，保證材料單一、工藝簡單；反射區(qū)域的彩膜上開小孔，讓部分反射光不經(jīng)彩膜直接在金屬膜上反射，增加反射亮度，以彌補高色彩飽和度材料亮度不足的缺點。顏色開孔技術(shù)的實現(xiàn)有兩種方案。第一種方案是，R、G、B的開孔率完全一樣，R、G、B共用一種掩膜(MASK)，可以節(jié)省MASK制造費用，但制造工藝要求相對高一些。第二種方案是，R、G、B的開孔率有些差別，需要三套MASK，好處是可以調(diào)整亮度的同時，還可以進一步調(diào)整白光坐標，使之達到最優(yōu)化狀態(tài)。雖然以上兩種手段在一定程度上解決了半透產(chǎn)品亮度與色彩飽和度難以兼顧的問題，但都存在著制造工藝復雜，成本較高的缺點。對于上述所提及的膜厚調(diào)整技術(shù)，為了實際在半透層與全透層上使用不同的，必需增加一層透明層，這樣無形中增加了一道工序，而對于二種光阻材料而言，則相對于非膜厚調(diào)整技術(shù)多增加了三道工序，使得制造成本大大增加，工序增加的同時也增加了制程控制難度及良率的控制。對于顏色開孔技術(shù)，雖然在制造工序上沒有增加，但由于在在造RGB膜工序時，要在RGB膜上開孔，這也大大增加了制作難度。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種能夠有效兼顧色彩飽和度與亮度且制作工藝簡單、成本低的半透彩色濾光片及其制作方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種半透彩色濾光片，包括透明基板，其特征在于，還包括沿背向所述透明基板的方向依次設(shè)置的彩膜層、反射層和透明電極層，所述彩膜層包括多個像素，所述每個像素包括三個子像素，所述反射層包括孤立的多個反射膜，所述反射膜位于彩膜層的每個子像素上。所述反射膜的面積小于與其對應(yīng)的子像素的面積。在所述反射層和透明電極層之間具有平坦層。所述反射層為金屬鍍膜。所述金屬鍍膜為鋁膜。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種半透彩色濾光片的制作方法，其特征在于包括如下步驟Al、制作透明基板；Bl、在透明基板的一面制作彩膜層；Cl、在彩膜層上鍍制反射層；Dl、刻蝕反射層以形成反射圖案，使反射層上形成多個孤立的反射膜，且使反射膜位于彩膜層的每個子像素上；El、涂覆平坦層；Fl、在平坦層上鍍覆透明電極層。使所述反射膜的面積小于與其對應(yīng)的子像素的面積。所述反射層為金屬鍍膜。所述金屬鍍膜為鋁膜。所述步驟B1中，BM層、R、G、B彩膜各按照以下方式分四次制作先將'分散了顏料和樹脂的分散液用旋轉(zhuǎn)涂膠機均勻地涂布于基板上，經(jīng)烘干成膜后，再通過光刻制出點陣圖形。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明的半透彩色濾光片的反射層包括孤立的多個位于彩膜層之上的反射膜，每個反射膜對應(yīng)一個子像素，在透射模式下，背光源發(fā)射的光從彩膜層的透射部分(即未被反射層覆蓋的區(qū)域)透射出，反射層對光透射沒有影響，顯示為彩色模式，在反射模式下，由于反射層在彩膜層表面，外界照射的光不經(jīng)過彩膜層而直接在反射層上反射，光線不經(jīng)彩膜層光阻材料作用，顯示為黑白模式，因此反射率大大提高，反射亮度大為增強。在透射時彩色濾光片為全透，不需要考慮反射部分的問題，因此彩膜層可以選用高NTSC的材料以滿足色彩飽和度的要求。從而，本發(fā)明兼顧了反射作用與透射作用，解決了色彩飽和度與亮度之間的矛盾，在較高的水平上使二者達到平衡。2、本發(fā)明只需要改變反射層的位置，相比于現(xiàn)有的彩膜厚度調(diào)整技術(shù)，不需要分別控制在反射區(qū)域和透射區(qū)域涂布厚度不同的彩膜以及增加一層透明層，而相比于顏色開孔技術(shù)，則不需要在彩膜材料上進行開孔，所以，本發(fā)明半透彩色濾光片的制作流程及工藝控制更加簡單，更容易實現(xiàn)，在成本上極具優(yōu)勢。3、在顯示方面，本發(fā)明在透射模式下顯示為彩色，在反射模式下顯示為黑白色，透射與反射分別彩色與黑白的不同顯示模式，實現(xiàn)了顯示的多元化。圖1為本發(fā)明實施例半透彩色濾光片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例半透彩色濾光片的制作流程圖；本發(fā)明的特征及優(yōu)點將通過實施例結(jié)合附圖進行詳細說明。具體實施方式請參考圖1，半透彩色濾光片包括透明基板1以及沿背向透明基板1的方向依次設(shè)置的BM(BlackMatrix,簡稱BM)層2、RGB彩膜層3、反射層4、平坦層(OverCoat，簡稱0C)層5以及透明電極層6。其中，BM層2、RGB彩膜3直接形成覆蓋于透明某板l的一面，反射層4包括孤立的多個位于RGB彩膜層3之上的反射膜，每個反射膜對應(yīng)一個R或G或B子像素，各反射膜的面積小于與其對應(yīng)的子像素的面積，即反射層4覆蓋RGB彩膜層3背向透明基板1表面的一部分區(qū)域。平坦層5覆蓋在反射層4、未被反射層4覆蓋的RGB彩膜層3以及BM層之上，透明電極層6覆蓋在平坦層5上。透明基板選用透明玻璃材料，反射層4為鍍覆在該玻璃基板上的金屬膜，優(yōu)選為鋁膜。透明電極層5為氧化錫銦(ITO)導電膜。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明半透彩色濾光片的反射層不是直接制作在透明基板上，而是位于RGB彩膜層之上，這種改進使得半透彩色濾光片對外界光的反射作用大大增強。反射亮度的增強可通過以下原理來說明。根據(jù)色度公式X:K/S(入)x(入)R(入)d入Y=K/S")yU)RU)cUZ:K/S")z(入)R(入)d入K二100/(/S(入)y(入)d(入))其中S(入)代表光源圖譜；X(入)、y(A)、Z(A)代表人眼對光敏感度曲線；R(入)代表材料的透過率。在反射時，參數(shù)z又基本上可表現(xiàn)為亮度，對于光線經(jīng)反射與透射的情況下，Z的公式可表為Z:K/S(入)z(入)I(入)R(入)d入其中I(入)代表反射層的反射率。本發(fā)明半透彩色濾光片的反射層位于RGB彩膜層之上，在反射時，外界照射的光不經(jīng)過彩膜層，直接在反射層上反射。由于光線不經(jīng)彩膜層光阻材料的作用，透過率R(入)為1，因此公式可化為Z二K/S(入)z(人)lU)d入故Z大大提高，即反射亮度大幅增強，且此時顯示為黑白模式。在透射模式下，背光燈發(fā)射出的光在RGB彩膜透射部分透過，表現(xiàn)為透射，顯示為彩色模式；在反射模式下，外界照射在RGB彩膜透射部分的光透過，顯示為黑，而照射在RGB彩膜表面反射層上的光被反射，顯示為黑白模式。此方案從根本上解決了色彩飽和度與亮度之間的矛盾，在透射時與平常的透射彩色濾光片一樣，為全透模式，不需要考慮反射部分的問題，因此可以選用高NTSC的材料。作為本發(fā)明另一方面，還提出了該半反半透彩色濾光片的制作方法。其實施例如圖2所示，包括如下工序步驟S1:制作好透明的玻璃基板原片，.并將玻璃基板原片拋光。步驟S2:在玻璃基板之上形成BM層和RGB彩膜。RGB彩膜和BM層的制作采用顏料分散法。顏料分散法的做法是將分散了顏料(pigment)和樹脂的分散液用旋轉(zhuǎn)涂膠機均勻地涂布于基板上，烘干成膜，再經(jīng)光刻做出點陣圖形；BM層及R、G、B彩膜各按照上述方式分四次制作，每次制作的工藝依序又可分為清洗一旋轉(zhuǎn)涂布一預烤一曝光一顯影一硬烤。顏料分散法對于解像度、彩色重復性和彩色層可靠性等方面，其技術(shù)和工藝都十分成熟，且所能達到的色相品質(zhì)相當接近由染色法所制作的水準，具有高畫質(zhì)化、BM低反射化、高色純度化、高精度化、微細化、高透過率化、低消偏化等優(yōu)點。步驟S3:在RGB彩膜上鍍制金屬反射膜，并刻蝕該金屬反射膜以形成反射區(qū)圖案(pattern)。具體的制作工藝依序又可分為清洗一旋轉(zhuǎn)涂布—預烤一曝光一顯影一蝕刻一剝膜。金屬反射膜優(yōu)選采用鋁，并采用批鍍(BatchCoating)方式，這種鍍膜方式最大的優(yōu)點是膜層的均勻性很好，且對顆粒(particle)的控制比較好。步驟S4:在金屬反射膜和RGB彩膜上涂布OC層，其工藝依序又可分為清洗一旋轉(zhuǎn)涂布一預烤一硬烤。步驟S5:最后在OC層上濺鍍以形成ITO透明電極層，其工藝依序又可分為氧化錫銦濺鍍一光阻涂布一預烤一曝光一顯影一蝕刻一光阻去除—烘干。本發(fā)明解決了色彩飽和度與亮度之間的矛盾。由于只需調(diào)整反射層在半透彩色濾光片中的位置，工序沒有增加，相比現(xiàn)有的膜厚調(diào)整技術(shù)及顏色開孔技術(shù)，減少了不同區(qū)域的膜厚調(diào)整以及在反射區(qū)彩膜開孔等工藝流程及工藝控制，制作十分簡單，更容易實現(xiàn)，在成本上具有較大優(yōu)勢。此外，本發(fā)明的半透彩色濾光片在透射時顯示為彩色，在反射時顯示為黑白，實現(xiàn)了多元化的顯示模式。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本，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)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。權(quán)利要求1.一種半透彩色濾光片，包括透明基板，其特征在于，還包括沿背向所述透明基板的方向依次設(shè)置的彩膜層、反射層和透明電極層，所述彩膜層包括多個像素，所述每個像素包括三個子像素，所述反射層包括孤立的多個反射膜，所述反射膜位于彩膜層的每個子像素上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半反半透彩色濾光片，其特征在于所述反射膜的面積小于與其對應(yīng)的子像素的面積。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半反半透彩色濾光片，其特征在于在所述反射層和透明電極層之間具有平坦層。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半反半透彩色濾光片，其特征在于所述反射層為金屬鍍膜。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半反半透彩色濾光片，其特征在于所述金屬鍍膜為鋁膜。6.—種半透彩色濾光片的制作方法，其特征在于包括如下步驟Al、制作透明基板；Bl、在透明基板的一面制作彩膜層；Cl、在彩膜層上鍍制反射層；Dl、刻蝕反射層以形成反射圖案，使反射層上形成多個孤立的反射膜，且使反射膜位于彩膜層的每個子像素上；El、涂覆平坦層；Fl、在平坦層上鍍覆透明電極層。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半反半透彩色濾光片的制作方法，其特征在于，使所述反射膜的面積小于與其對應(yīng)的子像素的面積。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半反半透彩色濾光片的制作方法，其特征在于，所述反射層為金屬鍍膜。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半反半透彩色濾光片的制作方法，其特征在于，所述金屬鍍膜為鋁膜。10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的半反半透彩色濾光片的制作方法，其特征在于，所述步驟B1中，BM層、R、G、B彩膜各按照以下方式分四次制作先將分散了顏料和樹脂的分散液用旋轉(zhuǎn)涂膠機均勻地涂布于基板上，經(jīng)烘干成膜后，再通過光刻制出點陣圖形。全文摘要本發(fā)明公開了一種半透彩色濾光片，包括透明基板，還包括沿背向所述透明基板的方向依次設(shè)置的彩膜層、反射層和透明電極層，彩膜層包括多個像素，每個像素包括三個子像素，反射層包括孤立的多個反射膜，反射膜位于彩膜層的每個子像素上。本發(fā)明同時還公開了一種半透彩色濾光片的制作方法，包括如下步驟制作透明基板；在透明基板的一面制作BM層和彩膜層；在彩膜層上鍍制反射層并刻蝕以形成反射圖案；涂覆平坦層；在平坦層上鍍覆透明電極層。在反射模式下，由于半透彩色濾光片的反射層在彩膜層之上，外界光不經(jīng)過彩膜層而直接在反射層上反射，反射亮度大大增強。本發(fā)明半透彩色濾光片的制作及工藝控制簡單，成本低廉。文檔編號G02B5/22GK101246230SQ20071012521公開日2008年8月20日申請日期2007年12月18日優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日發(fā)明者何強民,毛利良,王志潔,胡春和,弼金,凱陳,黃海東申請人:深圳南玻偉光導電膜有限公司