发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种彩色滤光片、显示屏以及彩色滤光片的制造方法,以解决现有技术中存在的大角度透射光线穿过彩色滤光片时会被BM区遮挡部分光线,导致亮度衰减、色差加大,视角较小的技术问题。
为实现上述目的,本申请采用的技术方案是:提供一种彩色滤光片,彩色滤光片包括基板、遮光矩阵以及多个彩色色阻单元。遮光矩阵包括多个遮光区块,遮光区块间隔排布于基板并形成矩阵,每一遮光区块在靠近基板区域的至少一侧边和基板表面之间形成锐角。每一彩色色阻单元填充于相邻两个遮光区块之间。
可选地,遮光区块在沿着垂直于基板的剖面上形成的截面为梯形、拱形、圆角矩形、多边形中的一种。
可选地,遮光矩阵为光阻树脂镀层。
根据本申请的另一方面,本申请进一步提供一种显示屏,显示屏具有上述任意一项的彩色滤光片。
可选地,显示屏为液晶显示屏或者OLED显示屏。
根据本申请的另一方面,本申请进一步提供一种彩色滤光片的制造方法,彩色滤光片的制造方法包括:
镀膜步骤:在基板上镀一层遮光膜;
初步蚀刻步骤:将第一光罩置于遮光膜上方,用紫外光照射第一光罩以产生光化学反应,利用显影液蚀刻掉遮光膜的被紫外光照射的部分,从而在基板上形成多个矩形的遮光区块,遮光区块间隔排布并形成矩阵;
二次蚀刻步骤:将第二光罩置于遮光膜上方,调整紫外光的照射方向,使得紫外光照射矩形的遮光区块靠近基板区域的四周侧边,然后利用显影液蚀刻掉遮光膜的被紫外光照射的部分,使得每一遮光区块在靠近基板区域的侧边和基板表面之间形成锐角;
烘烤步骤:烘烤固化形成的遮光区块;
色阻填充步骤:在每相邻两个遮光区块之间填充彩色色阻单元。
可选地,第二光罩的曝光孔径比第一光罩的曝光孔径小10μm-30μm。
可选地,在二次蚀刻步骤中,遮光区块在沿着垂直于基板的剖面上形成的截面为梯形、拱形、圆角矩形、多边形中的一种。
可选地,在二次蚀刻步骤中,依次向四个不同方向调整紫外光照射方向以分别照射遮光区块的四周不同位置,然后用显影液蚀刻掉遮光膜的被紫外光照射的部分,从而使得遮光区块在沿着垂直于基板的剖面上形成的截面为梯形。
可选地,在色阻填充步骤中,以先慢后快的色阻填充速度填充彩色色阻单元。
本申请提供的彩色滤光片和显示屏的有益效果在于:与现有技术相比,本申请的彩色滤光片的遮光区块在靠近基板区域的侧边和基板表面之间形成锐角,从而在使用状态下,顺着光线出射方向上,相邻的两个遮光区块相当于形成了一个外扩的喇叭口形状,光线穿透位于相邻两个遮光区块之间的彩色色阻单元时允许向两旁扩散穿透的角度更大,可以获得更大的显示视角,也降低了亮度衰减,减小色差。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
请参阅图2,现对本申请实施例提供的彩色滤光片1进行说明。彩色滤光片1,包括基板10、遮光矩阵20以及多个彩色色阻单元30。
遮光矩阵20包括多个遮光区块21,遮光区块21间隔排布于基板10并形成矩阵。每一遮光区块21在靠近基板10区域的至少一侧边211和基板10的表面之间形成锐角θ。每一彩色色阻单元30填充于相邻两个遮光区块21之间,也就是说,彩色色阻单元30也间隔排布并形成矩阵。遮光矩阵20和彩色色阻单元30共同排布于基板10上,从而构成彩色滤光片1。
如图2所示,在使用状态下,光线从彩色色阻单元30一侧入射并从基板10射出,光线能够穿透各个彩色色阻单元30,但是不能穿透遮光矩阵20的各个遮光区块21,即遮光区块21会对阻挡光线。由于遮光区块21在靠近基板10区域的侧边211和基板10的表面之间形成锐角θ(传统的矩形遮光区块侧边和基板之间对应形成的为直角),在顺着光线出射方向上,相邻的两个遮光区块21相当于形成了一个外扩的喇叭口形状;相比于传统的两个矩形形状的遮光区块之间形成的平直通道口,光线在穿透位于本申请的相邻两个遮光区块21之间的彩色色阻单元30时允许向两旁扩散穿透的角度
更大,即本申请的彩色滤光片1其显示视角
大于传统彩色滤光片的显示视角
而且,由于遮光区块21遮挡的光线减少,透过彩色色阻单元30的光线增加,这也可以降低亮度衰减,减小色差。
总的来说,本申请提供的彩色滤光片1,与现有技术相比,具有更大的显示视角视角,降低亮度衰减,减小色差。
在本申请另一个实施例中,遮光区块21在沿着垂直于基板10的剖面上形成的截面为梯形、拱形、圆角矩形、多边形中的一种。总的来说,只要是遮光区块21靠近基板10的区域是没有外扩尖角的形状都可以起到增加视角的作用。
例如,以图2所示的方向来看,遮光区块21在沿着垂直于基板10的剖面上形成的截面为梯形,即遮光区块21在立体空间看为一个四棱台形状,顶部面积较小,从而允许光线以更大的角度向外侧扩散,形成更大的显示视角
如图3A-3D所示,本申请还列举了其他几种遮光区块21在沿着垂直于基板10的剖面上形成的截面形状。具体来说,在图3A中,遮光区块21在沿着垂直于基板10的剖面上形成的截面为多边形,其中遮光区块21的一侧边211和基板10表面形成的夹角为锐角,而遮光区块21的另一侧边和基板10表面形成的夹角则为直角。这样,相邻的两个遮光区块21之间允许光线透过的角度仍然比传统技术的更大。
在图3B中,遮光区块21在沿着垂直于基板10的剖面上形成的截面为拱形,遮光区块21靠近基板10的一侧形成弧形曲面,这样遮光区块21在靠近基板10区域的弧形曲面上任意一点的切线和基板10的表面之间形成的夹角也是锐角。当光线透过相邻两个遮光区块21之间时,允许光线透过的角度比传统技术的更大。
在图3C中,遮光区块21在沿着垂直于基板10的剖面上形成的截面为为六边形,遮光区块21在靠近基板10区域的侧边和基板10表面之间形成的夹角也是锐角,相邻两个遮光区块21之间允许光线透过的角度比传统技术的更大。
在图3D中,遮光区块21在沿着垂直于基板10的剖面上形成的截面为圆角矩形,即相当于将传统矩形的遮光区域21四周的边角都进行倒圆角处理后得到的图形。遮光区块21在靠近基板10的一侧形成弧形曲面,弧形曲面上任意一点的切线和基板10表面之间形成的夹角也为锐角,从而使得允许通过相邻两个遮光区块21之间的光线角度比传统技术更大。
在本申请另一个实施例中,遮光矩阵20为镀膜形成于基板10上的光阻树脂镀层,例如可采用黑色树脂,便于遮光。
根据本申请的另一方面,本申请进一步提供一种显示屏,所述显示屏具有上述的彩色滤光片1。
可选地,所述显示屏为液晶显示屏或者OLED(Organic Light-EmittingDiode,有机电激光显示)显示屏,这两种类型的显示屏均可以采用上述的彩色滤光片,起到加大视角,提高大视角亮度,减少色偏的作用。
如图2所示,以TFT-LCD(Thin film transistor liquid crystal display,薄膜晶体管液晶显示器)液晶显示屏为例,液晶显示屏包括两层玻璃基板以及依次层叠于两层玻璃基板之间的TFT层2、液晶层3以及上述的彩色滤光片1。作为背光光源的光线从TFT层2穿透至彩色滤光片1时,光线只允许透过各个间隔排布的彩色色阻单元30,而间隔排布的遮光区块21则会阻挡光线。光线透过相邻两个遮光区块21时候,由于遮光区块21靠近基板10区域的至少一侧边211和基板10表面之间形成的角度为锐角,从而在两个遮光区块21之间形成外扩的喇叭口形状,在顺着光线投射方向上,光线允许穿透的最大角度
比现有技术的视角
更大,从而形成更大的显示视角
此外还能降低穿透彩色滤光片1的光线亮度衰减,减小色差。
根据本申请的另一方面,本申请进一步提供一种彩色滤光片的制造方法,如图4A-4H所示,所述彩色滤光片的制造方法包括镀膜步骤、初步蚀刻步骤、二次蚀刻步骤、烘烤步骤、色阻填充步骤。
镀膜步骤:如图4A-4B所示,首先在基板10上镀上一层光阻树脂的遮光膜200,遮光膜200用于在后续工艺中形成遮光矩阵。
初步蚀刻步骤:如图4C-4D所示,将第一光罩(也称掩膜版)300置于遮光膜200上方,用紫外光从上至下垂直照射第一光罩300,使得遮光膜200在紫外光的作用下产生光化学反应;第一光罩300具有多个间隔的曝光孔,在曝光孔的位置允许紫外光透过并照射至遮光膜200上,从而产生光化学反应;而在没有曝光孔的位置则不允许紫外光透过,不发生光化学反应;然后利用显影液蚀刻掉遮光膜200的被紫外光照射的部分,从而在基板10上保留未照射和发生光化学反应的部分,这样在基板上形成多个矩形的遮光区块21,遮光区块21间隔排布并形成矩阵。
二次蚀刻步骤;如图4E-4G所示,将第二光罩400置于遮光膜200上方,第二光罩400的曝光孔比第一光罩300的曝光孔小,调整紫外光的照射方向,使得紫外光照射矩形的遮光区块21靠近基板10区域的四周侧边,这样紫外光只能照射遮光区块21靠近基板10的小范围区域;然后利用显影液蚀刻掉所述遮光膜200的被紫外光照射的部分,即蚀刻掉遮光区块21靠近基板10区域的四周侧边部分,使得每一所述遮光区块在靠近所述基板区域的侧边和所述基板表面之间形成锐角。
烘烤步骤:烘烤固化形成的遮光区块21。
色阻填充步骤:如图4H所示,在每相邻两个遮光区块21之间填充彩色色阻单元30,至此完成彩色滤光片1的制作。
在本申请另一个实施例中,第二光罩400的曝光孔径比第一光罩300的曝光孔径小10μm-30μm(即约单个像素点大小的30%),也就是说,第一光罩300的曝光孔径大小等于单个像素点大小,而第二光罩400的曝光孔径减少约单个像素点大小的30%。
在本申请另一个实施例中,如图2、图3A-图3D所示,遮光区块21在沿着垂直于基板10的剖面上形成的截面为梯形、拱形、圆角矩形、多边形中的一种。
在本申请另一个实施例中,在二次蚀刻步骤中,依次向四个不同方向调整紫外光照射方向以分别照射遮光区块21的四周不同位置,然后用显影液蚀刻掉遮光膜200的被紫外光照射的部分,从而使得遮光区块21在沿着垂直于基板10的剖面上形成的截面为梯形。具体来说,将二次蚀刻步骤均分为四个子制程区段,在第一个1/4制程时间内,向左0°到30°范围内调整紫外光光照射方向,使得紫外光逐步照射呈矩形的遮光区块21的右侧边;在第二个1/4制程时间内,向右0°到-30°范围内调整紫外光,使得紫外光照射呈矩形的遮光区块21的左侧边;同理,在第三段1/4制程时间内,向前0°到30°范围内调整紫外光,使得紫外光照射呈矩形的遮光区块21的前侧边;在第四段1/4制程时间内,向后0°到30°范围内调整紫外光,使得紫外光照射呈矩形的遮光区块21的后侧边,至此完成紫外光前后左右旋转角度进行曝光。然后用显影液蚀刻掉被紫外光照射的部分,每一遮光区块21剩余部分即形成如图2所示截图呈梯形的形态,所有遮光区块21间隔分布于基板10上并形成矩阵。
进一步地,在本申请另一个实施例中,由于遮光区块21呈图2所示截面为梯形的形状,因此填充于相邻遮光区块21之间的彩色色阻单元30其沿着垂直于基板10的剖面上形成的截面也为梯形,且遮光区块21和相邻的彩色色阻单元30二者在截面上形成的梯形方向相互倒置。彩色色阻单元30和基板10接触的一面的面积大,而彩色色阻单元30远离基板10的另一面的面积小。在色阻填充步骤中,以先慢后快的色阻填充速度填充彩色色阻单元30,使得彩色色阻单元厚度增加规律符合图5所示的色阻沉积率图,以确保截面呈梯形的遮光区块21的角落位置的彩色色阻单元均匀沉积。如图5所示,随着彩色色阻单元30沉积时间的延长,彩色色阻单元30的沉积厚度增长速度越快,二者呈二次函数关系。
本申请的彩色滤光片1和具有彩色滤光片1的显示屏,通过采用诸如梯形、多边形、圆角矩形、拱形等特殊截面形状的遮光区块21代替传统的矩形遮光区块,减少大角度下透射光的遮挡和亮度衰减,提高显示屏的穿透率,特别是提升了大视角亮度,减少色偏,优化了显示屏的大视角体验。
以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。