專(zhuān)利名稱(chēng)：彩膜基板及制造方法和液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彩膜基板及制造方法和液晶顯示裝置，尤其涉及一種包 括間隔設(shè)置的黑矩陣和彩色像素的彩膜基板及制造方法，和采用該彩膜基板 的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前，彩色液晶顯示裝置已經(jīng)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用到人們的生活和生產(chǎn)之 中，其中，液晶顯示裝置的彩色顯示特性、視角特性是人們?cè)絹?lái)越關(guān)注的重 要顯示指標(biāo)。
在彩色顯示特性方面，現(xiàn)有液晶顯示裝置件釆用的一種技術(shù)手段是設(shè)置 樹(shù)脂材料制作的彩色濾光片來(lái)實(shí)現(xiàn)彩色顯示特性。彩色濾光片上的每一個(gè)彩
色像素對(duì)應(yīng)一種顏色，通常是紅、綠、藍(lán)三基色，當(dāng)背光源發(fā)出光譜范圍覆 蓋紅、藍(lán)、綠三種顏色的光線時(shí)，由于樹(shù)脂材料的濾光作用， 一個(gè)顏色的彩
色像素允許對(duì)應(yīng)顏色的光透過(guò)而吸收另外兩種顏色的光，從而實(shí)現(xiàn)液晶顯示 裝置的彩色顯示特征。該技術(shù)雖然實(shí)現(xiàn)了彩色顯示，但是其存在的問(wèn)題是光
的利用率大副下降，原因是 一方面彩色濾光片的濾光作用使得背光源發(fā)出 的大部分光被吸收，光的利用效率不足1/3;另一方面，因?yàn)闊晒鉄纛?lèi)的背 光源均是通過(guò)紫外線激發(fā)燈管壁內(nèi)涂覆的熒光粉來(lái)發(fā)光的，白光二極管類(lèi)的 背光源是通過(guò)二極管芯片所發(fā)出的短波長(zhǎng)，即通過(guò)發(fā)出紫光或藍(lán)光激發(fā)燈管 壁內(nèi)涂覆的熒光粉來(lái)發(fā)光的，所以現(xiàn)有背光源都存在著因激發(fā)熒光材料發(fā)光 而導(dǎo)致的光能量損失現(xiàn)象。傳統(tǒng)彩色液晶顯示裝置至少存在兩次光能量損失， 因而會(huì)大幅度降低能量的利用效率，不僅導(dǎo)致液晶顯示裝置的亮度低，而且為保證顯示亮度而耗費(fèi)的能量也較大。
在視角特性方面，液晶顯示裝置通常采用雙折射或旋光技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)光 強(qiáng)度的控制，限于液晶分子顯像的工作原理，光線從背光源發(fā)出后，會(huì)依次 經(jīng)過(guò)下偏振片、液晶層和上偏振片，在液晶分子的偏轉(zhuǎn)作用下，導(dǎo)致不同角 度入射的光線間光程差不同，最終導(dǎo)致的后果是液晶顯示裝置的視角通常較 窄。所謂視角，即能正常觀測(cè)液晶顯示裝置屏幕上圖像亮度、對(duì)比度和色彩 的可視范圍。視角窄導(dǎo)致觀察者在較偏斜的角度觀看圖像時(shí)，圖像的對(duì)比度 和色彩會(huì)發(fā)生偏移。因此與主動(dòng)發(fā)光型顯示器件相比，現(xiàn)有液晶顯示裝置的 視角特性比較差。為解決這一問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)開(kāi)發(fā)了光學(xué)膜補(bǔ)償、多籌垂直
排列(MVA)、圖形控制的垂直排列(PVA)、平面驅(qū)動(dòng)(IPS)、邊緣場(chǎng)驅(qū)動(dòng) (FFS)等多種模式來(lái)改善液晶顯示裝置的視角特性。但是上述技術(shù)只能減少 不同角度入射光線間的所通過(guò)路徑的差異，而不能完全消除，對(duì)視覺(jué)的改善 也很有限，且使液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，提高了工藝難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種彩膜基板及制造方法和液晶顯示裝置，以實(shí)現(xiàn) 提高液晶顯示裝置的光利用效率，提高顯示亮度，降低能耗，同時(shí)避免不同 角度觀察時(shí)，圖像對(duì)比度和色彩偏移現(xiàn)象的發(fā)生，改善液晶顯示裝置的視角 特性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種彩膜基板，包括
基板；
黑矩陣，以矩陣排列形式設(shè)置在基板上；
彩色像素，間隔設(shè)置在黑矩陣之間，該彩色像素的材質(zhì)為熒光材料； 流平封裝層，覆蓋在該黑矩陣和彩色像素之上； 內(nèi)置偏振片，貼設(shè)在流平封裝層上。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第二方面提供了一種彩膜基板的制造方法，
包括如下步驟
步驟1、在基板上形成矩陣排列形式的黑矩陣，并在黑矩陣之間形成熒 光材料的彩色像素；
步驟2、在完成步驟1的基板上形成流平封裝層； 步驟3、在完成步驟2的基板上形成內(nèi)置偏振片。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第三方面體提供了一種采用本發(fā)明彩膜基板 的液晶顯示裝置，包括與該彩膜基板對(duì)盒設(shè)置的陣列基板、設(shè)置在彩膜基板 和陣列基板之間的液晶層、以及設(shè)置在陣列基板背離彩膜基板一側(cè)的背光源， 其中，該背光源發(fā)射的波長(zhǎng)小于等于彩膜基板上彩色像素?zé)晒獠牧系氖芗ぐl(fā) 光臨界波長(zhǎng)。
由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明在彩膜基板上以彩色熒光材料代替彩色樹(shù) 脂材料，熒光材料在短波長(zhǎng)光源的激發(fā)下，可以直接發(fā)光，因而減少了樹(shù)脂 材料吸收光的能量損失，解決了現(xiàn)有技術(shù)中光利用效率低的問(wèn)題。同時(shí)，本 發(fā)明因采用了彩膜基板主動(dòng)發(fā)光的技術(shù)手段，使液晶顯示裝置達(dá)到了與主動(dòng) 發(fā)光顯示裝置相當(dāng)?shù)囊暯翘匦?。因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1、 液晶顯示裝置的彩色顯示方式以熒光材料的光激發(fā)式代替了現(xiàn)有的樹(shù) 脂材料光吸收式，能夠提高光能量利用效率達(dá)50%以上，因而能夠提高液晶 顯示裝置的顯示亮度，減少能量消耗；
2、 彩色光來(lái)源于液晶顯示裝置表面彩膜基板的熒光材料的發(fā)射，未經(jīng)過(guò) 液晶層，在不同角度觀察圖像時(shí)，對(duì)比度和色彩不會(huì)發(fā)生偏移，因此與陰極 射線管等主動(dòng)發(fā)光型顯示器具有同等的視角特性，本發(fā)明在不依賴液晶顯示 模式和光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下改善了液晶顯示裝置的視角特性；
3、 將偏振片置于液晶顯示裝置彩膜基板的內(nèi)部，減少了液晶顯示裝置附 屬零部件的數(shù)量，使顯示裝置更加輕薄化；
4、 因?yàn)橐壕э@示裝置中所采用的大多數(shù)光學(xué)材料的折射率、吸收率等參 數(shù)都依賴于光波長(zhǎng)，所以在全波長(zhǎng)范圍的背光源下，使液晶顯示裝置中的各
種光學(xué)材料達(dá)到最佳光學(xué)效果是十分困難的，本發(fā)明采用了單一波長(zhǎng)或較窄 波長(zhǎng)范圍的背光源，所以有利于光學(xué)材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
下面通過(guò)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明彩膜基板具體實(shí)施例一的俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中的A-A向剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明彩膜基板具體實(shí)施例二的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明彩膜基板制造方法具體實(shí)施例一的流程圖； 圖5為本發(fā)明彩膜基板制造方法具體實(shí)施例二的流程圖； 圖6為本發(fā)明液晶顯示裝置具體實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
彩膜基板實(shí)施例一
如圖1所示為彩膜基板具體實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1中的A -A向剖面圖，該彩膜基板是可設(shè)置于液晶顯示裝置中用來(lái)實(shí)現(xiàn)彩色顯示性 能的功能部件，其具體結(jié)構(gòu)包括基板1;以矩陣排列形式設(shè)置在基板1上 的黑矩陣2;間隔設(shè)置在黑矩陣2之間的彩色像素3，通常設(shè)置紅、綠、藍(lán)三 基色的彩色像素3，該彩色像素3的材質(zhì)為熒光材料，可在一定波長(zhǎng)光線的 激發(fā)下發(fā)出相應(yīng)顏色的光，根據(jù)熒光材料的不同，其受激發(fā)光所需的光線波 長(zhǎng)也不相同，此處定義能夠激發(fā)熒光材料發(fā)光的最大波長(zhǎng)為該熒光材料的受 激發(fā)光臨界波長(zhǎng)；該彩膜基板還包括覆蓋在該黑矩陣2和彩色像素3之上的 流平封裝層4;以及貼設(shè)在流平封裝層4上的內(nèi)置偏振片5。
本實(shí)施例中的黑矩陣可以采用樹(shù)脂材料、金屬鉻或金屬鉻的氧化物制成， 也可以由上述材料任意組合疊放而形成黑矩陣，該黑矩陣以矩陣排列形式， 或稱(chēng)網(wǎng)格形式設(shè)置在基板上。
本實(shí)施例中彩色像素的材質(zhì)具體可以為無(wú)機(jī)熒光材料，例如紅色焚光 材料可以為三價(jià)銪激活的釔鋁石榴石，藍(lán)色熒光材料可以為二價(jià)銪激活的氯 磷酸鍶/鉤，綠色焚光材料可以為鈰激活的釔鋁石榴石。該無(wú)機(jī)熒光材料可以 是在波長(zhǎng)范圍為350nm至480nm的短波激發(fā)下可發(fā)光的材料。彩色像素的材 質(zhì)還可以為有機(jī)熒光材料，例如可以為一種或多種激光染料的組合，包括但 不限于羅丹明類(lèi)、香豆素類(lèi)、偶氮類(lèi)、蒽醌類(lèi)、周萘酮類(lèi)、惡嗪類(lèi)、吡咯 家撐類(lèi)、二萘嵌苯類(lèi)；或者三價(jià)稀土離子Sm3+、 Eu3+、 Tb3+、 Dy3+為中心金 屬離子p-二酮類(lèi)、芳香酮類(lèi)、雜環(huán)類(lèi)二元和多元金屬配合物。
在本實(shí)施例中，當(dāng)熒光材料為無(wú)機(jī)熒光材料時(shí)，流平封裝層可以采用有 機(jī)材料制成，例如采用"JSR"抹式會(huì)社生產(chǎn)的 "OptmerSS"系列熱固化樹(shù) 脂。當(dāng)熒光材料為有機(jī)熒光材料時(shí)，流平封裝層可以采用氣密性好的有機(jī)聚 合物與無(wú)機(jī)薄膜相交疊形成的膜層，其中的無(wú)機(jī)薄膜的材質(zhì)可以為Si02或 SiNx。該流平封裝層覆蓋在彩色像素和黑矩陣之上，起到保護(hù)熒光材料的作 用，同時(shí)對(duì)于彩色像素和黑矩陣形成的表面也起到平整的作用。
本實(shí)施例中的內(nèi)置偏振片具體可以為金屬柵，也可以采用含有染料的有 機(jī)自組裝材料制成內(nèi)置偏振片，例如采用"Optiva"公司"TCFNo. 15"的有 機(jī)自組裝材料，或者還可以采用具有折射率各向異性的有機(jī)材料的多層交疊 膜層。內(nèi)置偏振片是光從液晶層射向熒光材料側(cè)的偏振裝置?，F(xiàn)有的液晶顯 示裝置是彩膜基板和陣列基板對(duì)盒設(shè)置的，液晶層設(shè)置在彩膜基板和陣列基 板之間，上、下偏振片設(shè)置在液晶層的兩側(cè)，通常分別設(shè)置在彩膜基板和陣 列基板的外側(cè)，而光線通過(guò)兩層偏振片最終射出液晶顯示裝置，使圖像正常 顯示。基于該原理，因?yàn)楸緦?shí)施例彩膜基板是熒光材料受激發(fā)光的，發(fā)光位 置將位于液晶層的上側(cè)，所以若偏振片仍設(shè)置在彩膜基板外層，那么從光源 側(cè)入射的光只經(jīng)過(guò)了陣列基板側(cè)的偏振片和液晶層，照射到熒光材料上，液 晶層無(wú)法起到調(diào)制光強(qiáng)的作用，且熒光材料所發(fā)出的光也不能維持入射光的 偏振特性，因而使圖像不能正常顯示。因此，本實(shí)施例中將一個(gè)偏振片設(shè)置 在彩膜基板內(nèi)部，使光源光線在到達(dá)熒光材料之前經(jīng)過(guò)了兩個(gè)偏振片和液晶 層。
本實(shí)施例的彩膜基板還可以進(jìn)一步在內(nèi)置偏振片5上布設(shè)透明導(dǎo)電層6， 如圖2所示。該透明導(dǎo)電層6可以采用氧化銦錫或氧化鋅制成，相當(dāng)于現(xiàn)有 彩色液晶顯示裝置中的公用電極。
本實(shí)施例的彩膜基板在應(yīng)用到液晶顯示裝置中時(shí)，液晶顯示裝置相應(yīng)采 用能激發(fā)熒光材料的彩色像素發(fā)光的、發(fā)射短波長(zhǎng)的光源作為背光源，工作 原理為背光源發(fā)出的短波光線傳輸?shù)讲誓せ宓牟噬袼厣蠒r(shí)，因?yàn)椴噬?像素是無(wú)機(jī)或有機(jī)熒光材料制成的，所以熒光材料會(huì)受激發(fā)出相應(yīng)顏色的光， 從而實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的彩色顯示特性。
本實(shí)施例的技術(shù)方案采用了彩色像素主動(dòng)發(fā)光的方式實(shí)現(xiàn)彩色顯示效 果，避免了樹(shù)脂材料濾光片對(duì)光的吸收作用，光利用效率可提高達(dá)50%以上。 同時(shí)，彩色基板上彩色像素的主動(dòng)發(fā)光方式避免了不同入射角度光線在液晶 層內(nèi)所經(jīng)歷的光程差不同，進(jìn)而避免了圖像對(duì)比度和色彩隨觀察角度偏移現(xiàn) 象的發(fā)生，能夠改善液晶顯示裝置的視角特性，使其具有與主動(dòng)發(fā)光型顯 示器相當(dāng)?shù)囊暯翘匦浴?br> 本發(fā)明的彩膜基板可以應(yīng)用于所有彩色液晶顯示裝置中，如薄膜晶體管 液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,以下簡(jiǎn)稱(chēng) TFT-LCD )和彩色超4丑轉(zhuǎn)向列液晶顯示器(Super Twist Nematic Liquid Crystal Display,簡(jiǎn)稱(chēng)STN-LCD)。
彩膜基板實(shí)施例二
如圖3所示為本發(fā)明彩膜基板具體實(shí)施例二的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施 例與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)大致相同，區(qū)別在于組成黑矩陣2的網(wǎng)格線條之中， 每個(gè)線條的縱向截面形狀均為T(mén)型，黑矩陣2的T型截面凸出的邊緣覆蓋相 鄰的彩色像素3的邊緣。
該技術(shù)方案能夠防止熒光材料發(fā)出的光射向薄膜晶體管時(shí)對(duì)其造成的損 害，尤其對(duì)于非晶硅材料的薄膜晶體管來(lái)說(shuō)，該措施的作用更為顯著。
彩膜基板制造方法實(shí)施例一
如圖4所示為本發(fā)明彩膜基板制造方法具體實(shí)施例一的流程圖，該方法 可用于制造本發(fā)明的彩膜基板，其包括如下步驟
步驟ll、在基板上依次涂覆紅、綠、藍(lán)三基色、漿狀的無(wú)機(jī)焚光材料， 并采用曝光和刻蝕工藝在無(wú)機(jī)焚光材料上形成矩陣排列形式的圖案作為彩色 像素，其中漿狀的無(wú)機(jī)熒光材料是由無(wú)機(jī)熒光粉添加感光膠制成的；
步驟12、在完成步驟11的基板上涂敷或沉積黑矩陣材料，通過(guò)曝光和 蝕刻工藝形成黑矩陣，黑矩陣間隔設(shè)置在彩色像素之間，較佳的實(shí)施方式是 使黑矩陣線條的縱向截面形狀為T(mén)型，令T型截面凸出的邊緣覆蓋相鄰的彩 色像素的邊緣，其中黑矩陣材料可以為樹(shù)脂、金屬鉻或金屬鉻的氧化物，或 者還可以任意組合地疊放沉積上述材料形成黑矩陣；
步驟13、在完成步驟12的基板上，以有機(jī)封裝材料形成流平封裝層， 對(duì)于有機(jī)封裝材料，具體可使用旋轉(zhuǎn)涂敷或刮刀涂敷(slit-coating),通 過(guò)熱固化工藝成型。
步驟14、在完成步驟13的基板上形成內(nèi)置偏振片；
步驟15、在完成步驟14的基板上可以進(jìn)一步沉積透明導(dǎo)電材料形成透 明導(dǎo)電層，具體可以沉積氧化銦錫或氧化鋅材料，可以將該透明導(dǎo)電層作為 公共電極。
在本實(shí)施例的步驟14中形成內(nèi)置偏振片的方法可以有多種，其中一種具 體實(shí)施方式為在完成步驟13的基板上涂覆有機(jī)自組裝材料，采用熱固化或
光固化方法使有機(jī)自組裝材料固化成型作為內(nèi)置偏振片。
另一種具體實(shí)施方式
為在完成步驟13的基板上沉積金屬材料，采用曝
光和蝕刻工藝形成相應(yīng)的圖案以制成金屬柵式的內(nèi)置偏振片。
再一種具體實(shí)施方式
為在完成步驟13的基板上，即在流平封裝層上直
接貼附折射率各向異性的多層有機(jī)膜作為內(nèi)置偏振片。
本實(shí)施例的技術(shù)方案可用于制造本發(fā)明的彩膜基板，其制造工藝簡(jiǎn)單， 對(duì)現(xiàn)有工藝流程的調(diào)整較小，易于推廣應(yīng)用。該方法所制造的彩膜基板在應(yīng) 用到液晶顯示裝置中時(shí)，能夠提高光的利用效率，改善液晶顯示裝置的視角性能。
彩膜基板制造方法實(shí)施例二
如圖5所示為本發(fā)明彩膜基板制造方法具體實(shí)施例二的流程圖，本實(shí)施 例可以用于制造本發(fā)明的彩膜基板，本實(shí)施例技術(shù)方案與實(shí)施例一的區(qū)別在
于步驟ll、步驟12和步驟13替換為^丸行步驟21、步驟22和步驟23:
步驟21、在基板上涂敷或沉積黑矩陣材料，通過(guò)曝光和蝕刻工藝形成以 矩陣形式排列的黑矩陣，黑矩陣的材料可以釆用樹(shù)脂、金屬鉻、金屬鉻的氧 化物，或者任意組合地疊放上述材料作為黑矩陣；
步驟22、在完成步驟21的基板上采用掩模蒸發(fā)有機(jī)熒光材料或噴墨打 印有機(jī)熒光材料的方法形成彩色像素，該彩色像素間隔設(shè)置在黑矩陣之間；
步驟23、在完成步驟22的基板上使用濺射、化學(xué)氣相沉積或蒸發(fā)的方 法順次布設(shè)有機(jī)聚合物與無(wú)機(jī)材料使其疊設(shè)，形成無(wú)機(jī)和有機(jī)的疊層結(jié)構(gòu)；
步驟24、在完成步驟23的基板上形成內(nèi)置偏振片；
步驟25、在完成步驟24的基板上形成透明導(dǎo)電層。
本實(shí)施例的彩膜基板制造方法中彩色像素和黑矩陣的制備工序與實(shí)施例 一不同，這取決與制備彩色像素的材料。采用無(wú)機(jī)熒光材料時(shí)，可以先形成 彩色像素，而后形成黑矩陣，并使黑矩陣覆蓋無(wú)機(jī)熒光材料的邊緣。采用有 機(jī)熒光材料時(shí)，需先設(shè)置黑矩陣，以保證彩色像素能夠填充到黑矩陣中而能 準(zhǔn)確定位。
本實(shí)施例中制造內(nèi)置偏振片和透明導(dǎo)電層的方式與實(shí)施例 一 大致相同。 本實(shí)施例的技術(shù)方案所制造的彩膜基板在應(yīng)用到液晶顯示裝置中時(shí)，能
夠提高光的利用效率，改善液晶顯示裝置的視角性能。同時(shí)制造方法簡(jiǎn)單、
易實(shí)現(xiàn)。
液晶顯示裝置實(shí)施例
如圖6所示為本發(fā)明液晶顯示裝置具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該液晶顯 示裝置包括對(duì)盒設(shè)置的彩膜基板10和陣列基板20,其中陣列基板20也稱(chēng)薄 膜晶體管基板，該液晶顯示裝置還包括彩膜基板10和陣列基板20之間設(shè)置
的液晶層30,以及設(shè)置在陣列基板20背離彩膜基板10—側(cè)的背光源40，其 中，該彩膜基板10的結(jié)構(gòu)包括基板l;以矩陣形式設(shè)置在基板l上的黑矩 陣2;間隔設(shè)置在黑矩陣2之間的彩色像素3,包括紅、綠、藍(lán)三基色，該彩 色像素3的材質(zhì)為焚光材料，可在一定波長(zhǎng)的光線激發(fā)下發(fā)出相應(yīng)顏色的光； 覆蓋在該黑矩陣2和彩色像素3之上的流平封裝層4;貼設(shè)在流平封裝層4 上的內(nèi)置偏振片5;在內(nèi)置偏振片5上還可以布設(shè)透明導(dǎo)電層6。
在本實(shí)施例中，對(duì)盒設(shè)置的彩膜基板和陣列基板之間具體為通過(guò)隔墊物 保持適當(dāng)?shù)拈g隙，在間隙中充入液晶材料形成液晶層。彩膜基板和陣列基板 的邊緣使用樹(shù)脂材料進(jìn)行密封，并在陣列基板的外側(cè)貼附外置偏振片，從而 構(gòu)成液晶顯示屏。此液晶顯示屏配置相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，并與短波長(zhǎng)背光源組 裝在一起而形成本實(shí)施例的液晶顯示裝置。
在本實(shí)施例中，陣列基板和液晶層的結(jié)構(gòu)可以采用現(xiàn)有技術(shù)，例如液晶 層的具體結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)為扭曲向列模式(TN)、垂直取向模式(VA)、平面 驅(qū)動(dòng)模式UPS)、光學(xué)補(bǔ)償彎曲模式(OCB)或邊緣場(chǎng)驅(qū)動(dòng)模式(FFS);薄 膜晶體管具體可以采用非晶硅技術(shù)、低溫多晶硅技術(shù)、有機(jī)半導(dǎo)體或硒化鎘 技術(shù)等。
在本實(shí)施例中，背光源采用能發(fā)出短波長(zhǎng)的、沒(méi)有涂覆熒光粉的冷陰極 熒光燈管或發(fā)光二極管，其光線波長(zhǎng)的取值范圍應(yīng)能夠激發(fā)彩膜基板上的彩 色像素?zé)晒獠牧习l(fā)光，波長(zhǎng)應(yīng)小于或等于熒光材料受激發(fā)光臨界波長(zhǎng)值，較 佳的取值范圍是350nm至480mn。背光源的設(shè)置位置可以有多種，如常用的、 設(shè)置在陣列基板兩側(cè)的側(cè)光式，如圖6所示，以導(dǎo)光板50和背光板60將背 光源40的光導(dǎo)入彩膜基板10。還可以采用直下式等方式。
在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，可以在導(dǎo)光板50的出光側(cè)，即朝向陣列 基板20的一側(cè)設(shè)置擴(kuò)散片70,如圖6所示，并進(jìn)一步在擴(kuò)散片70朝向陣列 基板20的上側(cè)設(shè)置偏振選擇透過(guò)薄膜80。
本實(shí)施例的液晶顯示裝置可以采用本發(fā)明彩膜基板的任一實(shí)施例，采用 該彩膜基板的液晶顯示裝置以熒光材料的光激發(fā)式代替了現(xiàn)有的樹(shù)脂材料光
吸收式，能夠提高光能量利用效率達(dá)5oy。以上，因而能夠提高液晶顯示裝置
的顯示亮度，減少能量消耗；本實(shí)施例的液晶顯示裝置的彩色光來(lái)源于彩膜 基板的熒光材料，避免了傳統(tǒng)液晶顯示器件的不同角度入射光在液晶層中傳 播所產(chǎn)生的光程差異，因此觀察者在不同角度觀看圖像時(shí)，對(duì)比度和色彩不 會(huì)發(fā)生偏移，與陰極射線管等主動(dòng)發(fā)光型顯示器具有同等的視角特性，本實(shí) 施例在不依賴液晶顯示模式和光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下改善了液晶顯示裝置的 視角特性；將偏振片置于液晶顯示裝置彩膜基板的內(nèi)部，也能夠減少液晶顯 示裝置附屬零部件的數(shù)量，使顯示裝置更加輕薄化；背光源使用單一波長(zhǎng)或 較窄的波長(zhǎng)范圍，有利于光學(xué)材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其 限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或 者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技
術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種彩膜基板，其特征在于包括基板；黑矩陣，以矩陣排列形式設(shè)置在所述基板上；彩色像素，間隔設(shè)置在所述黑矩陣之間，所述彩色像素的材質(zhì)為熒光材料；流平封裝層，覆蓋在所述黑矩陣和彩色像素之上；內(nèi)置偏振片，貼設(shè)在所述流平封裝層上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩膜基板，其特征在于所述流平封裝層為熱 固化樹(shù)脂材質(zhì)的膜層或有機(jī)聚合物與無(wú)機(jī)材料疊放的膜層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩膜基板，其特征在于所述內(nèi)置偏振片的材 質(zhì)為金屬柵或含有染料的有機(jī)自組裝材料。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩膜基板，其特征在于還包括透明導(dǎo)電層， 貼設(shè)在所述內(nèi)置偏振片上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的彩膜基板，其特征在于所述透明導(dǎo)電層的材 質(zhì)為氧化銦錫或氧化鋅。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩膜基板，其特征在于所述黑矩陣為樹(shù)脂、 金屬鉻、金屬鉻的氧化物中任一材質(zhì)或上述材質(zhì)任意組合疊放的膜層。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 6所述的任一彩膜基板，其特征在于所述黑矩陣 的每個(gè)線條的縱向截面形狀為T(mén)型，所述黑矩陣T型截面凸出的邊緣覆蓋相 鄰的所述彩色像素的邊緣。
8、 一種彩膜基板制造方法，其特征在于包括步驟1、在基板上形成矩陣排列形式的黑矩陣，并在所述黑矩陣之間形成熒光材料的彩色像素；步驟2、在完成步驟1的所述基板上形成流平封裝層； 步驟3、在完成步驟2的所述基板上形成內(nèi)置偏振片。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的彩膜基板制造方法，其特征在于，在步驟3 之后還包括步驟4、在完成步驟3的所述基板上沉積透明導(dǎo)電材料形成透明 導(dǎo)電層。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的彩膜基板制造方法，其特征在于，所述步驟 1具體包括步驟lla、在基板上涂覆漿狀的無(wú)機(jī)焚光材料，通過(guò)曝光和刻蝕工藝形成 矩陣排列形式的彩色像素；步驟12a、在完成步驟lla的所述基板上形成黑矩陣，所述黑矩陣間隔設(shè) 置在所述彩色像素之間。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的彩膜基板制造方法，其特征在于，所述步 驟2具體為在完成步驟1的所述基板上涂覆有機(jī)封裝材料，并通過(guò)熱固化 工藝形成流平封裝層。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的彩膜基板制造方法，其特征在于，所述步驟 1具體包括步驟llb、在基板上形成矩陣排列形式的黑矩陣；步驟12b、在完成步驟lib的所述基板上采用掩模蒸發(fā)有機(jī)熒光材料或噴墨打印有機(jī)熒光材料的方法形成彩色像素，所述彩色像素間隔設(shè)置在所述黑 矩陣之間。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的彩膜基板制造方法，其特征在于，所述步 驟2具體為在完成步驟1的所述基板上采用濺射、化學(xué)汽相沉積或熱蒸發(fā) 的方法順次疊設(shè)有機(jī)聚合物與無(wú)機(jī)材料來(lái)形成流平封裝層。
14、 根據(jù)權(quán)利要求8 13所述的任一彩膜基板制造方法，其特征在于， 所述步驟3具體為在完成步驟2的所述基板上涂覆有機(jī)自組裝材料，采用 熱固化或光固化的方法固化成型所述有機(jī)自組裝材料來(lái)形成內(nèi)置偏振片。
15、 根據(jù)權(quán)利要求8-13所述的任一彩膜基板制造方法，其特征在于， 所述步驟3具體為在完成步驟2的所述基板上沉積金屬材料，采用曝光和蝕刻工藝形成金屬柵式內(nèi)置偏振片。
16、 根據(jù)權(quán)利要求8~13所述的任一彩膜基板制造方法，其特征在于， 所述步驟3具體為在完成步驟2的所述基板上貼附折射率各向異性的有機(jī) 膜來(lái)形成內(nèi)置式偏振片。
17、 一種采用權(quán)利要求1-7所述的任一彩膜基板的液晶顯示裝置，包 括與所述彩膜基板對(duì)盒設(shè)置的陣列基板、設(shè)置在所述彩膜基板和所述陣列基 板之間的液晶層、以及設(shè)置在所述陣列基板背離所述彩膜基板一側(cè)的背光源， 其特征在于所述背光源發(fā)射的波長(zhǎng)小于等于所述彩膜基板上彩色像素?zé)晒?材料的受激發(fā)光臨界波長(zhǎng)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述背光源 發(fā)射的波長(zhǎng)大于等于350納米且小于等于480納米。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述背光源 為燈管壁不涂覆熒光材料的冷陰極熒光燈管或發(fā)光二極管。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述背光源 和所述陣列基板之間設(shè)置有外置偏振片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彩膜基板及制造方法和液晶顯示裝置。該彩膜基板包括基板；設(shè)置在基板上的黑矩陣；間隔設(shè)置在黑矩陣之間、熒光材質(zhì)的彩色像素；覆蓋在黑矩陣和彩色像素上的流平封裝層；貼設(shè)在流平封裝層上的內(nèi)置偏振片。該制造方法包括在基板上形成黑矩陣，并在其間形成熒光材料的彩色像素；形成流平封裝層；形成內(nèi)置偏振片。該液晶顯示裝置采用本發(fā)明的彩膜基板，還包括陣列基板、液晶層和背光源，其中，背光源發(fā)射的波長(zhǎng)小于等于彩膜基板上彩色像素?zé)晒獠牧系氖芗ぐl(fā)光臨界波長(zhǎng)。本發(fā)明在彩膜基板上以彩色熒光材料代替彩色樹(shù)脂材料，改變了發(fā)光方式，減少了樹(shù)脂材料吸收光的能量損失，能提高光利用效率低，并且能改善液晶顯示裝置的視角特性。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK101206330SQ20071017992
公開(kāi)日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者劉敬偉, 劉曉東, 剛 王, 王家恒, 邵喜斌 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司