[發明專利]一種彩色濾光片及其制作方法和液晶顯示器

有效

• 申請號: 201110390499.8
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102654679A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 樊浩原;楊玉清;樸承翊
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;成都京東方光電科技有限公司
• 主分類號: G02F1/1335
• 分類號: G02F1/1335;G02B5/20
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;陳源

技術領域

本發明涉及液晶顯示器制造技術，特別涉及一種彩色濾光片及其制作方法、以及包含該彩色濾光片的液晶顯示器。

背景技術

薄膜晶體管液晶顯示器(Thin?Film?Transistor-Liquid?Crystal?Display，簡稱TFT-LCD)面板是由陣列基板(Array?Panel)和彩色濾光片(也稱彩膜基板：Color?Filter?Panel)對盒而成，二者間注入液晶而形成液晶層。

現有技術中，TFT-LCD中陣列基板上設置有多個平行的柵線(gate?line)和與柵線絕緣垂直交叉的數據線(data?line)，柵線和數據線圍成的區域稱作一個單位像素(pixel)區域，像素電極設置在像素區域內，各像素區域中柵線和數據線的交叉位置設置薄膜晶體管(TFT)。彩色濾光片包括基板、黑矩陣(BM)、不同顏色的濾色膜層、公共電極層以及絕緣保護層等可選擇增加的層。黑矩陣設置在彩色濾光片基板上，基板上未被黑矩陣覆蓋的地方形成子像素開口區域，不同顏色的濾色膜層按一定排列方式設置在黑矩陣上，相鄰的兩個濾色膜層間隔一定距離或相接或發生交疊。陣列基板和彩色濾光片對盒時，子像素開口區域與像素區域位置相對，不同顏色的濾色膜層實現彩色顯示，黑矩陣用來遮擋柵線、數據線、像素邊緣及TFT區域不規則排列的液晶分子，防止光線泄漏而影響顯示對比度。

在彩色濾光片中，不同顏色的濾色膜層包括紅色濾色膜層102、綠色濾色膜層103和藍色濾色膜層104，不同顏色的濾色膜層按一定規則排列以實現彩色顯示。其中，黑矩陣近似為長方形，子像素開口區域也為相似的長方形。如圖1所示為現有技術中彩色濾光片中不同顏色的濾色膜層排列方式示意圖，其包括條狀排列(見圖1A)、馬賽克排列(見圖1B)以及三角排列(見圖1C)三種方式，以上三種方式中不同顏色的濾色膜層的排列方向為沿子像素開口區域的長邊方向，當陣列基板與彩色濾光片對盒后，子像素開口區域長邊對應陣列基板的數據線方向，子像素開口區域短邊對應陣列基板的柵線方向。

在上述不同顏色的濾色膜層排列方式示意圖中，三角排列方式的陣列基板中TFT設計復雜，彩色濾光片中不同顏色的濾色膜層實現工藝困難；馬賽克排列方式的陣列基板中TFT驅動方式復雜，彩色濾光片中不同顏色的濾色膜層實現工藝困難。在實際生產中，上述這兩種排列方式的不同顏色的濾色膜由于實現工藝困難而很少采用；相比較而言，條狀排列方式的陣列基板中TFT設計和驅動方式均較簡單，彩色濾光片中不同顏色的濾色膜層實現工藝也相對容易，因此條狀排列方式被廣泛應用于彩色濾光片批量化生產中。

在現有條狀排列技術中，彩色濾光片中紅色濾色膜層102、綠色濾色膜層103和藍色濾色膜層104分別沿像素區域長邊依次間隔排列。如圖1A所示，不同顏色的濾色膜層以條狀排列方式形成在黑矩陣上，使得同一顏色的濾色膜層在黑矩陣101沿子像素開口區域105的長邊排成一列，相鄰兩個不同顏色的濾色膜層重疊在黑矩陣101上，各濾色膜層與黑矩陣101的重疊能有效避免彩色濾光片邊緣漏光。

在實際生產工藝中，由于曝光誤差，間隔設置的不同顏色的濾色膜層均會分別對黑矩陣101產生一定的偏移，有時甚至會出現黑矩陣101和濾色膜層因沒有重疊而出現漏光現象，從而導致顯示不良，尤其是在FFS(Fringe?Field?Switching，邊緣場切換)型彩色濾光片中，為了提高光線通過率，黑矩陣101一般采用窄線寬設計，即相鄰子像素開口區域105長邊之間采用較窄的間隔，使得黑矩陣101遮光面積減小，從而更易出現漏光問題；但若增大濾色膜層與黑矩陣101的重疊面積，又很容易出現相鄰兩個不同顏色的濾色膜層在黑矩陣上出現相接甚至出現相交疊的情況，一旦FFS型彩色濾光片出現相鄰兩濾色膜層相交疊的情況，其像素間段差增大的影響非常明顯，隨著窄線寬設計技術的使用和推廣，相鄰子像素開口區域長邊之間的漏光與段差過大問題越來越突出，也給后續加工工藝帶來不利，因此很有必要進一步改善彩色濾光片的結構。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中不同顏色的濾色膜層沿相鄰子像素開口區域長邊依次間隔排列容易導致黑矩陣漏光及出現像素間段差的不足，提供一種能有效避免黑矩陣漏光以及出現像素間段差的彩色濾光片及其制作方法，并相應提供一種液晶顯示器。