專利名稱：：一種高反射率彩色濾光片及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及帶有液晶單元的偏振器的控制來(lái)自獨(dú)立光源的光的強(qiáng)度、顏色、相位、偏振或方向的光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)上的連接，尤其是涉及一種用于半透型以及全反射型的液晶顯示器的高反射率彩色濾光片及其制作方法。
背景技術(shù)：
：液晶顯示器(LiquidCrystalDisplay,簡(jiǎn)稱LCD)是一種被動(dòng)式顯示裝置，需要借助于外界光源。按利用外界光源方式分類，液晶顯示器包括反射型液晶顯示器ReflectiveLCD,簡(jiǎn)稱RE-LCD);透射型液晶顯示器(TransparentLCD,簡(jiǎn)稱TS-LCD)和半透反射液晶顯示器(Trans-ReflectiveLCD,簡(jiǎn)稱TR-LCD)。其中RE-LCD發(fā)光所借助的輔助光源是前置光源(Frontlightingsystem,簡(jiǎn)稱FL)，在液晶單元的下部或后部配置反射板或偏振基，替代透射方式中使用的背光源，反射來(lái)自顯示器前部的入射光來(lái)顯示文字和圖形。彩色顯示是通過(guò)外置彩色濾光片(ColourFilter,簡(jiǎn)稱CF)將白光轉(zhuǎn)化為紅、綠、藍(lán)(簡(jiǎn)稱R-G-B)三原色光束，控制光束的相位差發(fā)出不同顏色。常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)是在CF下面鍍一層平面型金屬膜，光通過(guò)CF到達(dá)金屬膜然后反射出去，這種彩色濾光膜的反射率很低，在環(huán)境光較弱時(shí)顯示質(zhì)量欠差，限制了RE-LCD、TR-LCD的應(yīng)用和推廣。利用三角棱鏡，將光聚集在一定的視角區(qū)域，可以增強(qiáng)該區(qū)域的光強(qiáng)，這個(gè)基本原理早已被人們利用，如3M公司的BEF增亮膜，由于其采用有機(jī)薄膜，因此容易成型，但是，尚未見(jiàn)有采用金屬薄膜利用三角棱鏡將光聚集在一定的視角區(qū)域，因?yàn)槭艿诫y以成型的制約。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是，克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種采用金屬薄膜利用三角棱鏡將光聚集在一定的視角區(qū)域制作簡(jiǎn)單的高反射率彩色濾光片。本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是，克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種簡(jiǎn)單的高反射率彩色濾光片的制作方法。對(duì)于本發(fā)明的高反射率彩色濾光片來(lái)說(shuō)，其技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下的技術(shù)方案予以解決這種高反射率彩色濾光片，包括透光且導(dǎo)電的氧化銦錫(IndiumTinOxide)膜(簡(jiǎn)稱ITO導(dǎo)電膜)和透光基片，ITO導(dǎo)電膜下面是保護(hù)層(OeCota，簡(jiǎn)稱OC層)，然后是分別顯示R-G-B三原色區(qū)域的濾光膜層和黑色矩陣(Blackmatrix)遮光膜層(簡(jiǎn)稱BM遮光層)。這種高反射率彩色濾光片的特點(diǎn)是在顯示R-G-B三原色區(qū)域的濾光膜層與透光基片之間是在感光膠上形成的具有聚光效應(yīng)的截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜。所述金屬薄膜的兩側(cè)傾斜面可以將有限的反射光集中到一定視角范圍的濾光膜層內(nèi)，從而顯著增加該視角范圍的光反射效率。對(duì)于本發(fā)明的高反射率彩色濾光片來(lái)說(shuō)，其技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決所述金屬薄膜包括鋁、銀、鉻或它們的合金蒸鍍形成的金屬薄膜。所述金屬薄膜其厚度為700納米3000納米，截面梯形的兩側(cè)傾斜角為15°~45°，上下底邊分別為10|am15pm、12nm18fim。對(duì)于本發(fā)明的高反射率彩色濾光片的制作方法來(lái)說(shuō)，其技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下的技術(shù)方案予以解決這種高反射率彩色濾光片的制作方法，包括依次制備BM遮光層、分別顯示R-G-B三原色區(qū)域的濾光膜層以及在BM遮光層、濾光膜層上涂覆OC層以及在OC層表面鍍覆ITO導(dǎo)電膜，以上制作按照彩色濾光片的普通制程進(jìn)行，涂覆OC層采用旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)和烘烤、固化設(shè)備，鍍覆ITO導(dǎo)電膜釆用低溫磁控濺射或真空濺鍍?cè)O(shè)備。這種高反射率彩色濾光片的制作方法的特點(diǎn)是，還包括截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜的制作，依次有以下步驟(1)清洗透光基片；(2)在透光基片上制作母模；(3)在母模感光膠的表面制作截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜。對(duì)于本發(fā)明的高反射率彩色濾光片的制作方法來(lái)說(shuō)，其技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決所述清洗透光基片是，將透光基片清洗、干燥，干燥溫度為120°C~150°C，干燥時(shí)間為1小時(shí)2小時(shí)；所述在透光基片上制作母模是，在所述透光基片表面均勻涂布一層厚度為0.5nml^im的正性感光膠，然后除去剩余的膠劑，再進(jìn)行曝光顯影，在除去殘留的顯影液和清洗液后，將作為形成截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜的母模感光膠固化在透光基片上；所述母模感光膠截面梯形的兩側(cè)傾斜角為15°45、上下底邊分別為10jxm15pm、12pm18nm。形狀與大小根據(jù)像素的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，母模感光膠的厚度通過(guò)調(diào)整旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度控制，曝光能量根據(jù)選用的正性感光膠材料特性進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)。所述在母模感光膠的表面制作截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜是，在所述母模感光膠表面采用蒸鍍或?yàn)R射、掩膜(shadowmask)技術(shù)將金屬蒸鍍或?yàn)R射在其表面制作截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜。所述蒸鍍包括真空蒸鍍。所述真空蒸鍍的真空度為1.0xlO—6TOT以上，蒸發(fā)速度為1埃/秒50埃/秒，蒸發(fā)時(shí)間為5分鐘~10分鐘。金屬薄膜的厚度為700納米3000納米，根據(jù)具體需要通過(guò)控制蒸發(fā)速度和時(shí)間予以調(diào)節(jié)。所述濺射包括真空磁控濺射、真空電子濺射。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果是本發(fā)明的制作方法簡(jiǎn)單，釆用截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜作為反射層，利用金屬薄膜的兩側(cè)傾斜面將有限的反射光集中到一定視角范圍的濾光膜層內(nèi)，可以明顯增加該視角范圍內(nèi)的光總強(qiáng)度，顯著提高彩色濾光膜的反射率，使環(huán)境光較弱時(shí)的顯示質(zhì)量得到改善，有利于RE-LCD、TR-LCD的應(yīng)用和推廣。下面結(jié)合具體實(shí)施方式并對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式的利用金屬薄膜的兩側(cè)傾斜面增強(qiáng)反射光的原理示意圖3是現(xiàn)有技術(shù)未利用金屬薄膜的兩側(cè)傾斜面增強(qiáng)反射光的對(duì)照示意圖。具體實(shí)施例方式如圖1所示的高反射率彩色濾光片，包括ITO導(dǎo)電膜1和透光基片8，ITO導(dǎo)電膜1下面是OC層2，然后是分別顯示R-G-B三原色區(qū)域的濾光膜層3、4、5和BM遮光層6，其中濾光膜層3、4、5是由顏料分散型有機(jī)彩色涂料制得的具有R-G-B三著色單元構(gòu)成，BM遮光層6具有多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)，配置在透光基片8表面上并將其部分表面暴露，濾光膜層3、4、5配置于BM遮光層6的網(wǎng)格點(diǎn)之間，OC層2配置于濾光膜層3、4、5和BM遮光層6上面。在顯示R-G-B三原色區(qū)域的濾光膜層3、4、5與透光基片8之間是在感光膠上形成的具有聚光效應(yīng)的截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜7，其厚度為1500納米，截面梯形的兩側(cè)傾斜角為30。，上下底邊分別為12pm、15pm。OC層2用于提高平整度以及避免濺射ITO導(dǎo)電膜時(shí)對(duì)濾光膜層3、4、5的有機(jī)彩色涂料的損害；濾光膜層3只讓紅光通過(guò)，濾光膜層4只讓綠光通過(guò)，濾光膜層5只讓藍(lán)光通過(guò)；BM遮光層6用于防止背光漏過(guò)，提高對(duì)比度；截面為梯形的金屬薄膜7位于濾光膜層3、4、5與透光基片8之間，可以將有限的反射光集中到一定視角范圍內(nèi)，從而顯著增加該視角范圍的光反射效率。圖2、3是本具體實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)的光反射效率的對(duì)比示意圖。圖2中的9-l、9-2和圖3中的9是入射光，圖3中的10-1、10-2和圖3中的10是反射光，由于入射光9-1、9-2照射到截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜7的兩側(cè)傾斜面，遵循反射原理，反射光10-1、10-2主要分布在正中央位置，因此將四面八方有限的反射光集中到中央附近位置，使該一定視角范圍的反射光強(qiáng)顯著增加。如圖l所示的高反射率彩色濾光片的制作方法，包括依次制備BM遮光層6、分別顯示R-G-B三原色區(qū)域的濾光膜層3、4、5以及在BM遮光層6、濾光膜層3、4、5上涂覆OC層2以及在OC層2表面鍍覆ITO導(dǎo)電膜1，以上制作按照彩色濾光片的普通制程進(jìn)行，涂覆OC層2采用旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)和烘烤、固化設(shè)備，鍍覆ITO導(dǎo)電膜1采用低溫磁控濺射設(shè)備，還包括截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬反射薄膜7的制作，依次有以下步驟(1)清洗透光基片8將尺寸為370x470x0.5mm的拋光玻璃作為透光基片8清洗、干燥，干燥溫度為1350°C，干燥時(shí)間為1.5小時(shí)；(2)在透光基片上制作母模在透光基片8表面均勻涂布一層厚度為0.8pm的日本東麗公司出品的PI-1000正性感光膠，然后除去剩余的膠劑，再進(jìn)行曝光顯影，在除去殘留的顯影液和清洗液后，將作為形成截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜的母模感光膠固化在透光基片8上；(3)在母模感光膠的表面制作截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜在所述母模感光膠表面采用真空蒸鍍射、掩膜(shadowmask)技術(shù)將金屬蒸鍍?cè)谄浔砻嬷谱鹘孛鏋樘菪吻沂窍驗(yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜7。所述母模感光膠截面梯形的兩側(cè)傾斜角為30°，上下底邊分別為12pm、所述真空熱蒸鍍的真空度為1.0x10—6Tor以上，蒸發(fā)速度為25埃/秒，蒸發(fā)時(shí)間為8分鐘。將本具體實(shí)施方式制作的彩色濾光片用于制造單元間隙設(shè)計(jì)為5微米的TR-LCD。液晶盒結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)除濾光膜外其他與一般TR-LCD基本相同。透明電極的電阻等于定向?qū)雍穸确秶鸀?001()00A;液晶盒盒厚5.(Vm，扭曲角240°，延遲量800nm，盒中間襯墊料采用積水KBS系列黑色球；液晶材料由MERCK公司出品，液晶膜補(bǔ)償偏光片由住友化學(xué)公司出品，上偏光片帶有補(bǔ)償值為660nm、180°扭曲角的液晶補(bǔ)償膜，下偏光片帶有補(bǔ)償值為138nm的一片四分之一波長(zhǎng)的補(bǔ)償膜。作為對(duì)照件，將現(xiàn)有技術(shù)未利用金屬薄膜的兩側(cè)傾斜面增強(qiáng)反射光的彩色濾光片用于制造單元間隙設(shè)計(jì)為5微米的TR-LCD。除彩色濾光片的制作不同外，其它制作全同。本具體實(shí)施方式制作的TR-LCD反射顯示時(shí)的色度、亮度測(cè)試參數(shù)見(jiàn)表1。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>顯然，采用本發(fā)明制作的顯示器件的色度和亮度參數(shù)，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)制作的彩色濾光片制造的TR-LCD。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)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1.一種高反射率彩色濾光片，包括ITO導(dǎo)電膜和透光基片，ITO導(dǎo)電膜下面是OC層，然后是分別顯示R-G-B三原色區(qū)域的濾光膜層和BM遮光層，其特征在于顯示R-G-B三原色區(qū)域的濾光膜層與透光基片之間是在感光膠上形成的具有聚光效應(yīng)的截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜。2.按照權(quán)利要求l所述的高反射率彩色濾光片，其特征在于所述金屬薄膜包括鋁、銀、鉻或它們的合金蒸鍍形成的金屬薄膜。3.按照權(quán)利要求1或2所述的，其特征在于.-所述金屬薄膜其厚度為700納米3000納米，截面梯形的兩側(cè)傾斜角為15°~45°，上下底邊分別為10pm15^im、12pm18fim。4.一種高反射率彩色濾光片的制作方法，包括依次制備BM遮光層、分別顯示R-G-B三原色區(qū)域的濾光膜層以及在BM遮光層、濾光膜層上涂覆OC層以及在OC層表面鍍覆ITO導(dǎo)電膜，其特征在于還包括截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜的制作，依次有以下步驟(1)清洗透光基片；(2)在透光基片上制作母模；(3)在母模感光膠的表面制作截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜。5.按照權(quán)利要求4所述的高反射率彩色濾光片的制作方法，其特征在于所述在透光基片上制作母模是在所述透光基片表面均勻涂布一層厚度為0.5pml^im的正性感光膠，然后除去剩余的膠劑，再進(jìn)行曝光顯影，在除去殘留的顯影液和清洗液后，將作為形成截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜的母模感光膠固化在透光基片上。6.按照權(quán)利要求5所述的高反射率彩色濾光片的制作方法，其特征在于所述母模感光膠截面梯形的兩側(cè)傾斜角為15°~45°，上下底邊分別為10fxm15(_im、12(im18(jm。7.按照權(quán)利要求6所述的高反射率彩色濾光片的制作方法，其特征在于所述在母模感光膠的表面制作截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜是在所述母模感光膠表面采用蒸鍍或?yàn)R射、掩膜技術(shù)將金屬蒸鍍或?yàn)R射在其表面制作截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜。8.按照權(quán)利要求7所述的高反射率彩色濾光片的制作方法，其特征在于所述蒸鍍包括真空蒸鍍。9.按照權(quán)利要求8所述的高反射率彩色濾光片的制作方法，其特征在于所述真空蒸鍍的真空度為1.0xl(T6TOT以上，蒸發(fā)速度為1埃/秒~50埃/秒，蒸發(fā)時(shí)間為5分鐘10分鐘。10.按照權(quán)利要求7所述的高反射率彩色濾光片的制作方法，其特征在于-所述濺射包括真空磁控濺射、真空電子濺射。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種高反射率彩色濾光片，顯示R-G-B三原色區(qū)域的濾光膜層與透光基片之間是在感光膠上形成的具有聚光效應(yīng)的截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜。還公開(kāi)了其制作方法包括截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜的制作，步驟(1)清洗透光基片；(2)在透光基片上制作母模；(3)在母模感光膠的表面制作截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜。制作方法簡(jiǎn)單，采用截面為梯形且是向?yàn)V光膜層拱起的金屬薄膜作為反射層，利用金屬薄膜的兩側(cè)傾斜面將有限的反射光集中到一定視角范圍的濾光膜層內(nèi)，可以明顯增加該視角范圍內(nèi)的光總強(qiáng)度，顯著提高彩色濾光膜的反射率，使環(huán)境光較弱時(shí)的顯示質(zhì)量得到改善，有利于RE-LCD、TR-LCD的應(yīng)用和推廣。文檔編號(hào)G02B5/23GK101191858SQ20061015719公開(kāi)日2008年6月4日申請(qǐng)日期2006年11月29日優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日發(fā)明者秦林申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司