專利名稱：：一種半反半透彩色濾光片的制作方法一種半反半透彩色濾光片
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反半透彩色濾光片。
背景技術(shù)：
：半反半透彩色濾光片(TransreflectiveColorFiliter)應(yīng)用于手機(jī)等移動(dòng)產(chǎn)品液晶彩屏上，顯示了其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。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(duì)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(huì)下降，減少膜厚，能夠提高亮度，然而色彩飽和度會(huì)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(duì)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(xí)慣上用CIE1931色坐標(biāo)表示色度，用NTSC(NationalTelevisionSystemsCommittee)Ratio(面積比)表示色彩飽和度。下表表示目前各應(yīng)用領(lǐng)域的色彩飽和度一般水平。表l典型液晶顯示器的NTSCRatio比較<table>tableseeoriginaldocumentpage4</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(gè)像素的長寬為幾百M(fèi)mX幾十nm，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.l陶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(gè)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(dá)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(xiàng)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(gè)區(qū)域的顏色同時(shí)優(yōu)化。膜厚調(diào)整技術(shù)(ColorAdjustedTechnology,簡稱CAT),分別設(shè)計(jì)透射區(qū)膜厚和反射區(qū)膜厚，分別優(yōu)化兩個(gè)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(shí)、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(gè)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(shí)、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(shí)現(xiàn)亮度和色彩飽和度在較高的水平上達(dá)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(duì)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(bǔ)高色彩飽和度材料亮度不足的缺點(diǎn)。顏色開孔技術(shù)的實(shí)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(fèi)用，但制造工藝要求相對(duì)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(shí)，還可以進(jìn)一步調(diào)整白光坐標(biāo)，使之達(dá)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(fù)雜，成本較高的缺點(diǎn)。對(duì)于上述所提及的膜厚調(diào)整技術(shù)，為了實(shí)際在半透區(qū)域與全透區(qū)域上使用不同的，必需增加一層透明層，這樣無形中增加了一道工序，而對(duì)于二種光阻材料而言，則相對(duì)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(shí)也增加了制程控制難度及良率的控制。對(duì)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(shí)，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，提供一種制造工藝簡單、低成本的半反半透彩色濾光片，能夠有效兼顧色彩飽和度與亮度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種半反半透彩色濾光片，包括透明基板以及沿背向所述透明基板的方向依次附著在所述透明基板上的反射層、彩膜層和透明電極層，所述反射層上開有供背光通過的開口，所述彩膜層包括透射部分和反射部分，其特征在于，所述反射層的厚度為所述彩膜層的整體厚度的1/22/3，使得所述彩膜層反射部分的厚度與透射部分的厚度之比為1:31:2。所述反射層的厚度為0.6um1.2um。所述反射層為金屬鍍膜。所述金屬鍍膜為鋁膜。還包括位于所述彩膜層和透明電極層之間的平坦化層。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種半反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、在透明基板的一面鍍上Si02層和金屬反射膜；Cl、在金屬反射膜上刻蝕出開口，以形成反射圖案；Dl、在金屬反射膜上形成RGB彩膜，使金屬反射膜的厚度與RGB彩膜層的整體厚度之比為1:22:3;El、在RGB彩膜上鍍覆透明電極層。所述金屬反射膜是厚度為0.6um1.2um的鋁膜。所述步驟Cl包括如下工序清洗、旋轉(zhuǎn)涂布、預(yù)烤、曝光、顯影、蝕刻和剝膜。所述步驟D1中，R、G、B彩膜各按照以下方式分三次制作先將分散了顏料和樹脂的分散液用旋轉(zhuǎn)涂膠機(jī)均勻地涂布于基板上，經(jīng)烘干成膜后，再通過光刻制出點(diǎn)陣圖形。所述步驟E1中，在鍍覆透明電極層之前，先在RGB彩膜上涂布平坦化層。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明的半反半透彩色濾光片增加了反射層的厚度，反射層的厚度為彩膜層的整體厚度的1/22/3，這樣，在反射區(qū)和透射區(qū)涂覆相同材料的RGB彩膜時(shí)，使得RGB彩膜層反射部分的厚度與透射部分的厚度之比為l:31:2，反射區(qū)的RGB彩膜變得更薄，有利于縮短反射光的行程，使得反射光受RGB光阻材料的影響降至較低水平，反射亮度得以增強(qiáng)。在此基礎(chǔ)上，就可以為兼顧色彩飽和度而使用色彩飽和度較高的材料，且同時(shí)透射區(qū)域RGB彩膜仍保持為要求的厚度，有利于實(shí)現(xiàn)較佳的色彩飽和度。因此，本發(fā)明的半反半透彩色濾光片能兼顧反射作用與透射作用，在較高的水平上使亮度與色彩飽和度達(dá)到平衡。2、本發(fā)明只需要增加反射層的厚度，相比于現(xiàn)有的RGB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RGB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RGB材料上進(jìn)行開孔，所以，本發(fā)明半反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(shí)現(xiàn)，在成本上有較大優(yōu)勢。圖1為本發(fā)明實(shí)施例半反半透彩色濾光片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例半反半透彩色濾光片的制作流程圖；本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。具體實(shí)施方式請(qǐng)參考圖l，彩色濾光片包括透明基板l、反射層2、RGB彩膜3、起遮光作用的黑色矩陣(BlackMatrix,簡稱BM)層(圖中未示出)、平坦化層4(OverCoat，簡稱0C)以及透明電極層5。反射層2、RGB彩膜3及BM層、透明電極層5沿背向透明基板1的方向依次疊合覆蓋于透明基板1上。平坦化層4位于RGB彩膜3與透明電極層5之間，能保護(hù)RGB彩膜3并增加表面的平滑性。透明電極層5采用氧化錫銦(ITO)導(dǎo)電膜。透明基板材料以玻璃制成，該玻璃基板上鍍有Si02材料，反射層2為鍍覆在玻璃基板上的金屬膜，優(yōu)選采用鋁。RGB彩膜3覆蓋在金屬膜之上，每個(gè)RGB像素包括R、G、B三個(gè)子像素，在金屬膜上，相對(duì)于每個(gè)子像素的位置開有供背光通過的開口21,開口21的尺寸小于子像素的尺寸。與開口21對(duì)應(yīng)的區(qū)域?yàn)橥干鋮^(qū)域，與金屬膜對(duì)應(yīng)的區(qū)域?yàn)榉瓷鋮^(qū)域。反射層2的厚度Ll占RGB彩膜3的整體厚度L2的1/22/3，從而，RGB彩膜3反射部分的厚度與透射部分的厚度比為1:31:2。優(yōu)選的方案中，金屬鋁反射層2的厚度在0.6ym1.2um，而非傳統(tǒng)設(shè)計(jì)所采用的0.1wm0.2"m左右的膜厚，更具體的厚度可以根據(jù)彩色濾光片的設(shè)計(jì)要求在該范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。反射層膜厚增大以后，在反射區(qū)域和透射區(qū)域涂覆同一材料的RGB彩膜，反射區(qū)域的RGB彩膜與透射區(qū)域的RGB彩膜相比，其厚度差異較反射層膜厚增大之前更大。尤其是，反射區(qū)域的RGB彩膜變得更薄，有利于縮短反射光的行程，使反射光受RGB光阻材料的影響降至較低水平，增強(qiáng)了反射亮度，而同時(shí)透射區(qū)域的RGB彩膜仍保持為要求的厚度，有利于實(shí)現(xiàn)較佳的色彩飽和度，因此，反射層膜厚的增大兼顧了反射作用與透射作用，使亮度與色彩飽和度在較高的水平上達(dá)到了平衡。反射層加厚對(duì)反射亮度的影響可通過以下原理來說明。根據(jù)色度公式X=KJ"S(入)x(入)R(入)d入Y二K/S(入)y(入)R(入)d入Z二Ki"S(入)z(入)R(入)d入K二100/(/S(A)y(入)d(入))其中S(入)代表光源圖譜；X(入)、y(入)、Z(入)代表人眼對(duì)光敏感度曲線;R(入)代表材料的透過率或反射率。在反射時(shí)，參數(shù)Z又基本上可表現(xiàn)為亮度，對(duì)于光線經(jīng)反射與透射的情況下，Z的公式可表為Z二K/S(入)z(入)I(入)R(入)d入其中I(入)代表反射層的反射率。在反射時(shí)，R(A)與RGB反射區(qū)域的膜厚是成反比，RGB膜厚增大時(shí)R(A)變小，亮度相應(yīng)變大，RGB膜厚減小時(shí)R(A)變大，亮度相應(yīng)減小。當(dāng)顯示屏由背光模組提供光源時(shí)，背光燈發(fā)射出的光進(jìn)入半反彩色濾光片，由于反射層在RGB彩膜下層，阻擋住RGB反射區(qū)域光的經(jīng)過，光從RGB透射區(qū)域透過，此時(shí)表現(xiàn)為透射模式；當(dāng)外界的光照射時(shí)，光線從半反彩色濾光片RGB透射區(qū)域直接透過，顯示為黑色，而在RGB反射區(qū)域部分，光線先穿過RGB彩膜，在金屬反射層上被反射后，再度回穿過RGB彩膜，此時(shí)表現(xiàn)為反射模式。由于反射層材料厚度的增大，RGB反射區(qū)域厚度相對(duì)減小，對(duì)光線的反射作用的削弱減小，因此反射模式下的亮度相比反射層厚度增大之前更強(qiáng)。進(jìn)一步地，即使RGB反射區(qū)域彩膜選用高色彩飽和度的材料，由于RGB反射區(qū)域彩膜變薄，仍然能夠保證反射亮度。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(shí)施例如圖2所示，包括如下工序.步驟S1:首先準(zhǔn)備好透明的玻璃基板原片，將玻璃基板原片拋光。步驟S2:將玻璃基板清洗、烘干之后，在玻璃基板上鍍上Si02層。步驟S3:接著鍍上的金屬反射膜，使其厚度為0.6"m1.2"m，并在該金屬反射膜上刻蝕出開口，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)涂布一預(yù)烤一曝光一顯影一蝕刻一剝膜。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(diǎn)是膜層的均勻性很好，且對(duì)顆粒(particle)的控制比較好。步驟S4:接下來在反射層之上形成RGB彩膜和BM層，RGB彩膜材料填充到開口中，使金屬反射膜的厚度與RGB彩膜層的整體厚度之比為1:22:3。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(jī)均勻地涂布于基板上，烘干成膜，再經(jīng)光刻做出點(diǎn)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(yù)烤一曝光一顯影一硬烤。顏料分散法對(duì)于解像度、彩色重復(fù)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(dá)到的色相品質(zhì)相當(dāng)接近由染色法所制作的水準(zhǔn)，具有高畫質(zhì)化、BM低反射化、高色純度化、高精度化、微細(xì)化、高透過率化、低消偏化等優(yōu)點(diǎn)。步驟S5:在BM層和RGB彩膜上涂布平坦化層，其工藝依序又可分為清洗一旋轉(zhuǎn)涂布一預(yù)烤一硬烤。步驟S6:最后在平坦化層上濺鍍以形成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(yù)烤一曝光一顯影一蝕刻一光阻去除一烘干。本發(fā)明從根本上解決了色彩飽和度與亮度之間的矛盾，在考慮透射材料時(shí)不需要考慮反射部分的問題，因此可以選用高NTSC的材料來滿足色彩飽和度的要求。在滿足高色彩飽和度的同時(shí)，在反射時(shí)又能滿足高亮度的要求。而且，本發(fā)明的彩色濾光片制作在工藝方面與傳統(tǒng)的濾光片設(shè)計(jì)相比，只是在鍍制反射層時(shí)較以往工藝鍍得更厚，制作十分簡單，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，因此更容易實(shí)現(xiàn)，在成本上具有較大優(yōu)勢。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)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。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(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種半反半透彩色濾光片，包括透明基板以及沿背向所述透明基板的方向依次附著在所述透明基板上的反射層、彩膜層和透明電極層，所述反射層上開有供背光通過的開口，所述彩膜層包括透射部分和反射部分，其特征在于，所述反射層的厚度為所述彩膜層的整體厚度的1/2～2/3，使得所述彩膜層反射部分的厚度與透射部分的厚度之比為1∶3～1∶2。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層的厚度為0.6um1.2um。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半反半透彩色濾光片，其特征在于所述反射層為金屬鍍膜。'4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半反半透彩色濾光片，其特征在于所述金屬鍍膜為鋁膜。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的半反半透彩色濾光片，其特征在于還包括位于所述彩膜層和透明電極層之間的平坦化層。6.—種半反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、在透明基板的一面鍍上Si02層和金屬反射膜；Cl、在金屬反射膜上刻蝕出開口，以形成反射圖案；Dl、在金屬反射膜上形成RGB彩膜，使金屬反射膜的厚度與RGB彩膜層的整體厚度之比為1:22:3;El、在RGB彩膜上鍍覆透明電極層。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，所述金屬反射膜是厚度為0.6"m1.2um的鋁膜。8.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Cl包括如下工序清洗、旋轉(zhuǎn)涂布、預(yù)烤、曝光、顯影、蝕刻和剝膜。9.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D1中，R、G、B彩膜各按照以下方式分三次制作先將分散了顏料和樹脂的分散液用旋轉(zhuǎn)涂膠機(jī)均勻地涂布于基板上，經(jīng)烘干成膜后，再通過光刻制出點(diǎn)陣圖形。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E1中，在鍍覆透明電極層之前，先在RGB彩膜上涂布平坦化層。全文摘要本發(fā)明公開了一種半反半透彩色濾光片，包括透明基板以及沿背向透明基板的方向依次附著在透明基板上的反射層、彩膜層和透明電極層，反射層上開有供背光通過的開口，彩膜層包括透射部分和反射部分，反射層的厚度為彩膜層的整體厚度的1/2～2/3，使得彩膜層反射部分的厚度與透射部分的厚度之比為1∶3～1∶2?？梢允狗瓷鋵拥暮穸葹?.6μm～1.2μm。本發(fā)明同時(shí)公開了一種半反半透彩色濾光片的制作方法。由于反射層厚度的增大，RGB彩膜反射區(qū)域厚度相對(duì)減小，對(duì)光線的反射作用的削弱減小，因此反射亮度相比反射層厚度增大之前更強(qiáng)。本發(fā)明的半反半透彩色濾光片其制作流程及工藝控制簡單，成本低廉。文檔編號(hào)G02B5/23GK101246231SQ20071012521公開日2008年8月20日申請(qǐng)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(qiáng)民,毛利良,王志潔,胡春和,弼金,凱陳,黃海東申請(qǐng)人:深圳南玻偉光導(dǎo)電膜有限公司