一種彩色濾光片及其制作方法、顯示裝置與流程

本發明涉及液晶顯示領域，尤其涉及一種彩色濾光片及其制作方法、顯示裝置。

背景技術：

薄膜晶體管液晶顯示器以其體積小、功耗低、無輻射等特點，得到了廣泛的應用，其顯示面板包括對盒設置的彩色濾光片和陣列基板，以及填充在彩膜基板和陣列基板之間的液晶。其中，彩色濾光片(ColorFilter，簡稱CF)用于實現彩色畫面的顯示。

如圖1所示，彩色濾光片一般包括：襯底01，設置在襯底01上的黑矩陣(BM)02和紅色(R)濾光區031、綠色(G)濾光區032和藍色(B)濾光區033，覆蓋黑矩陣02和濾光區的平坦層04，以及設置在平坦層04上的支撐柱05。而平坦層04的平坦化能力有限，當Δ(R/G/B的膜厚–BM的膜厚)超過平坦層04的平坦化能力，將無法抹平段差，而現有技術中，各顏色濾光區的厚度不一致，對于單色畫面，如紅色單色畫面，光線從臨近的藍色像素出射，其出射角度θ與Δ(R/G/B的膜厚–BM的膜厚)、平坦層04的膜厚呈現負相關，在目前的彩色濾光中，由于出射角度θ較小，難以滿足側視角60度內不混色，因此，提供一種改善側視角串色問題的彩色濾光片顯得尤為重要。

技術實現要素：

本發明提供一種彩色濾光片及其制作方法、顯示裝置，通過分層設計，將遠離襯底一側的第二彩色濾光層的膜厚設計成和黑矩陣膜厚一致，第二彩色濾光層設置在靠近襯底的一側，無需進行平坦化，光線的出射角較大，能夠改善側視角串色問題，具有上述彩色濾光片的顯示裝置的畫面效果較好，制作該彩色濾光片的方法簡化了制作流程，有效節約了制作成本。

本發明實施例提供的具體技術方案如下：

一種彩色濾光片，包括：

襯底；

第一彩色濾光層，所述第一彩色濾光層包括第一紅色濾光區，第一綠色濾光區，第一藍色濾光區和用于間隔所述第一紅色濾光區、第一綠色濾光區、第一藍色濾光區之間的透明樹脂層；

平坦層，覆蓋在第一彩色濾光層上，且平坦層遠離襯底的表面平坦；

第二彩色濾光層，所述第二彩色濾光層包括第二紅色濾光區，第二綠色濾光區，第二藍色濾光區和用于間隔所述第二紅色濾光區、第二綠色濾光區、第二藍色濾光區之間的黑矩陣；

所述第一紅色濾光區、第一綠色濾光區、第一藍色濾光區、透明樹脂層在襯底上的正投影與第二紅色濾光區、第二綠色濾光區、第二藍色濾光區、黑矩陣在襯底上的正投影一一對應且重合；

所述第二紅色濾光區、第二綠色濾光區、第二藍色濾光區和黑矩陣的厚度相同。

在上述彩色濾光片中，由于第一紅色濾光區、第一綠色濾光區、第一藍色濾光區靠近襯底，第二紅色濾光區、第二綠色濾光區、第二藍色濾光區遠離襯底，且第二紅色濾光區、第二綠色濾光區、第二藍色濾光區和黑矩陣的厚度相同，通過分層設計使得遠離襯底一側的第二紅色濾光區、第二綠色濾光區、第二藍色濾光區和黑矩陣的厚度相同，無需進行平坦化保證黑矩陣膜面直接與第二紅色濾光區、第二綠色濾光區、第二藍色濾光區齊平，且無平坦層，以使得Δ(R/G/B–BM)＝0，OC＝0，而光線出射角度θ與Δ(R/G/B的膜厚–BM的膜厚)、平坦層的膜厚呈現負相關，進而使得光線的出射角較大，改善側視角串色問題；另外，可以通過第一彩色濾光層和第二彩色濾光層的R/G/B使用不同的色阻，進行混色，即相當于使用兩種R/G/B混色成為新的R/G/B，即無需開發新色阻，不僅較少了彩色濾光片色阻的數量，也可以隨時采用現有色阻的不同比例的混色來滿足新的色度要求，故彩色濾光片的色彩效果較好。

優選地，所述第一紅色濾光區與第二紅色濾光區能夠透過的紅光波長范圍有重疊。

優選地，第一綠色濾光區與第二綠色濾光區能夠透過的綠光波長范圍有重疊。

優選地，所述第一藍色濾光區與第二藍色濾光區能夠透過的藍光波長范圍有重疊。

優選地，所述第二彩色濾光層的厚度為1.15微米～1.5微米。

優選地，所述第一紅色濾光區、第一綠色濾光區和第一藍色濾光區的厚度各不相同。

優選地，所述平坦層的最大厚度為1.5微米～2.0微米。

本發明還提供了一種顯示裝置，包括如上任一項所述的彩色濾光片。

由于上述彩色濾光片的光線的出射角較大，能夠改善側視角串色問題，且色彩效果較好，因此，具有上述彩色濾光片的顯示裝置的畫面效果較好。

本發明還提供了一種彩色濾光片的制作方法，包括：

在襯底上形成第一彩色濾光層，所述第一彩色濾光層包括第一紅色濾光區，第一綠色濾光區，第一藍色濾光區和用于間隔所述第一紅色濾光區、第一綠色濾光區、第一藍色濾光區之間的透明樹脂層；

在所述第一彩色濾光層上形成平坦層，所述平坦層遠離襯底的表面平坦；

在所述平坦層上形成第二彩色濾光層，所述第二彩色濾光層包括第二紅色濾光區，第二綠色濾光區，第二藍色濾光區和用于間隔所述第二紅色濾光區、第二綠色濾光區、第二藍色濾光區之間的黑矩陣，且所述第一紅色濾光區、第一綠色濾光區、第一藍色濾光區、透明樹脂層在襯底上的正投影與第二紅色濾光區、第二綠色濾光區、第二藍色濾光區、黑矩陣在襯底上的正投影一一對應且重合，且所述第二紅色濾光區、第二綠色濾光區、第二藍色濾光區和黑矩陣的厚度相同。

在彩色濾光片的制作方法中，通過分層設計，將遠離襯底一側的第二彩色濾光層的膜厚設計成和黑矩陣膜厚一致，第二彩色濾光層設置在靠近襯底的一側，無需進行平坦化，光線的出射角較大，能夠改善側視角串色問題，簡化了制作流程，有效節約了制作成本。

優選地，所述第一紅色濾光區與第二紅色濾光區能夠透過的紅光波長范圍有重疊；和/或，第一綠色濾光區與第二綠色濾光區能夠透過的綠光波長范圍有重疊；和/或，所述第一藍色濾光區與第二藍色濾光區能夠透過的藍光波長范圍有重疊。

附圖說明

圖1為現有技術中彩色濾光片的結構示意圖；

圖2為本發明實施例中彩色濾光片的結構示意圖；

圖3為本發明實施例中彩色濾光片的光線傳播示意圖；

圖4為本發明實施例中彩色濾光片制作流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖2以及圖3所示，一種彩色濾光片，包括：

襯底1；

第一彩色濾光層，第一彩色濾光層包括第一紅色濾光區21，第一綠色濾光區22，第一藍色濾光區23和用于間隔第一紅色濾光區21、第一綠色濾光區22、第一藍色濾光區23之間的透明樹脂層24；

平坦層4，覆蓋在第一彩色濾光層上，且平坦層遠離襯底的表面平坦；

第二彩色濾光層，第二彩色濾光層包括第二紅色濾光區31，第二綠色濾光區32，第二藍色濾光區33和用于間隔第二紅色濾光區31、第二綠色濾光區32、第二藍色濾光區33之間的黑矩陣34；

第一紅色濾光區21、第一綠色濾光區22、第一藍色濾光區23、透明樹脂層24在襯底1上的正投影與第二紅色濾光區31、第二綠色濾光區32、第二藍色濾光區33、黑矩陣34在襯底1上的正投影一一對應且重合；

第二紅色濾光區31、第二綠色濾光區32、第二藍色濾光區33和黑矩陣34的厚度相同。

在上述彩色濾光片中，由于第一紅色濾光區21、第一綠色濾光區22、第一藍色濾光區23靠近襯底1，第二紅色濾光區31、第二綠色濾光區32、第二藍色濾光區33遠離襯底1，且第二紅色濾光區31、第二綠色濾光區32、第二藍色濾光區33和黑矩陣34的厚度相同，通過分層設計使得遠離襯底1一側的第二紅色濾光區31、第二綠色濾光區32、第二藍色濾光區33和黑矩陣34的厚度相同，無需進行平坦化保證黑矩陣34膜面直接與第二紅色濾光區31、第二綠色濾光區32、第二藍色濾光區33齊平，且無平坦層4，以使得Δ(R/G/B–BM)＝0，OC＝0，而光線出射角度θ與Δ(R/G/B的膜厚–BM的膜厚)、平坦層4的最大膜厚呈現負相關，進而使得光線的出射角較大，改善側視角串色問題；另外，可以通過第一彩色濾光層和第二彩色濾光層的R/G/B使用不同的色阻，進行混色，即相當于使用兩種R/G/B混色成為新的R/G/B，即無需開發新色阻，不僅較少了彩色濾光片色阻的數量，也可以隨時采用現有色阻的不同比例的混色來滿足新的色度要求，故彩色濾光片的色彩效果較好。

在上述彩色濾光片的基礎上，為了能夠在不開發新色阻的基礎上通過現有色阻的搭配混色達到新的紅色阻的效果，一種優選實施方式中，第一紅色濾光區21與第二紅色濾光區31能夠透過的紅光波長范圍有重疊。

第一紅色濾光區21與第二紅色濾光區31能夠透過的紅光波長范圍相同或者有部分重疊。通過第一紅色濾光區21與第二紅色濾光區31使用不同的色阻，進行混色，即相當于使用兩種紅色混色成為新的紅色，即無需開發新色阻，不僅較少了彩色濾光片色阻的數量，也可以隨時采用現有色阻的不同比例的混色來滿足新的色度要求，故彩色濾光片的色彩效果較好。

在上述彩色濾光片的基礎上，為了能夠在不開發新色阻的基礎上通過現有色阻的搭配混色達到新的綠色阻的效果，一種優選實施方式中，第一綠色濾光區22與第二綠色濾光區32能夠透過的綠光波長范圍有重疊。

第一綠色濾光區22與第二綠色濾光區32能夠透過的綠光波長范圍相同或者有部分重疊。通過第一綠色濾光區22與第二綠色濾光區32使用不同的色阻，進行混色，即相當于使用兩種綠色混色成為新的綠色，即無需開發新色阻，不僅較少了彩色濾光片色阻的數量，也可以隨時采用現有色阻的不同比例的混色來滿足新的色度要求，故彩色濾光片的色彩效果較好。

在上述彩色濾光片的基礎上，為了能夠在不開發新色阻的基礎上通過現有色阻的搭配混色達到新的藍色阻的效果，一種優選實施方式中，第一藍色濾光區23與第二藍色濾光區33能夠透過的藍光波長范圍有重疊。

第一藍色濾光區23與第二藍色濾光區33能夠透過的藍光波長范圍相同或者有部分重疊。通過第一藍色濾光區23與第二藍色濾光區33使用不同的色阻，進行混色，即相當于使用兩種綠色混色成為新的藍色，即無需開發新色阻，不僅較少了彩色濾光片色阻的數量，也可以隨時采用現有色阻的不同比例的混色來滿足新的色度要求，故彩色濾光片的色彩效果較好。

在改善彩色濾光片的色度時，現有技術中，由于無法通過調整膜厚來改善彩色濾光片的色度，就需要開發新色阻。當色阻的種類很多的時候，在生產的時候，需要更多的時間，浪費產能，且新色阻開發的周期也很長，難以滿足時效性。而本發明提供的彩色濾光片由于采用第一彩色濾光層和第二彩色濾光層分層設計，可以通過將使第二彩色濾光層中R2/G2/B2的色阻種類和第一彩色濾光層中R1/G1/B1的色阻種類不同，通過現有的色阻進行搭配混色來達到新色阻的效果，從而不用開發新色阻。

一種優選實施方式中，第二彩色濾光層的厚度為1.15微米～1.5微米。第二彩色濾光層中的第二紅色濾光區31，第二綠色濾光區32，第二藍色濾光區33和用于間隔第二紅色濾光區31、第二綠色濾光區32、第二藍色濾光區33的黑矩陣34的厚度相同，且厚度的取值可以優選1.15微米、1.2微米、1.25微米、1.3微米、1.35微米、1.4微米、1.45微米、1.5微米。

一種實施方式中，第一紅色濾光區、第一綠色濾光區和第一藍色濾光區的厚度各不相同。

具體地，平坦層4的最大厚度為1.5微米～2.0微米。為了抹平R1/G1/B1的像素段差，平坦層4的最大厚度可以優選1.5微米、1.6微米、1.7微米、1.8微米、1.9微米、2.0微米。

本發明還提供了一種顯示裝置，包括如上任一項的彩色濾光片。

由于上述彩色濾光片的光線的出射角較大，能夠改善側視角串色問題，且色彩效果較好，因此，具有上述彩色濾光片的顯示裝置的畫面效果較好。

如圖4所示，本發明還提供了一種彩色濾光片的制作方法，包括：

步驟S400：在襯底1上形成第一彩色濾光層，第一彩色濾光層包括第一紅色濾光區21，第一綠色濾光區22，第一藍色濾光區23和用于間隔第一紅色濾光區21、第一綠色濾光區22、第一藍色濾光區23之間的透明樹脂層24；

步驟S410：在第一彩色濾光層上形成平坦層4，所述平坦層4遠離襯底的表面平坦；

步驟S420：在平坦層4上形成第二彩色濾光層，第二彩色濾光層包括第二紅色濾光區31，第二綠色濾光區32，第二藍色濾光區33和用于間隔第二紅色濾光區31、第二綠色濾光區32、第二藍色濾光區33之間的黑矩陣34，且第一紅色濾光區21、第一綠色濾光區22、第一藍色濾光區23、透明樹脂層24在襯底1上的正投影與第二紅色濾光區31、第二綠色濾光區32、第二藍色濾光區33、黑矩陣34在襯底1上的正投影一一對應且重合，且第二紅色濾光區31、第二綠色濾光區32、第二藍色濾光區33和黑矩陣34的厚度相同。

在彩色濾光片的制作方法中，通過分層設計，將遠離襯底1一側的第二彩色濾光層的膜厚設計成和黑矩陣34膜厚一致，第二彩色濾光層設置在靠近襯底1的一側，無需進行平坦化，光線的出射角較大，能夠改善側視角串色問題，簡化了制作流程，有效節約了制作成本。通過步驟S400，在襯底1側采用涂布/曝光/顯影等常規工藝先形成第一彩色濾光層，所使用的第一彩色濾光層中R1/G1/B1膜厚＝(R/G/B所需膜厚–第二彩色濾光層中R2/G2/B2膜厚)，其中，R2/G2/B2膜厚＝黑矩陣34膜厚；保證R2/G2/B2膜厚不變，通過調整R1/G1/B1膜厚來控制彩色濾光片的色度；然后通過步驟S410，在第一彩色濾光層上進行一層平坦層4涂布，平坦層4的最大膜厚1.5微米～2.0微米之間，以抹平R1/G1/B1的像素段差；最后通過步驟S420，在平坦層4上制備第二彩色濾光層，第二彩色濾光層中的第二紅色濾光區31、第二綠色濾光區32、第二藍色濾光區33和黑矩陣34的厚度相同，且在1.15微米～1.5微米內。

一種優選實施方式中，還包括：

采用構圖工藝在襯底1上形成第一紅色濾光區21，第一綠色濾光區22，第一藍色濾光區23和用于間隔第一紅色濾光區21、第一綠色濾光區22、第一藍色濾光區23的透明樹脂層24；和/或，采用構圖工藝在平坦層4上形成第二紅色濾光區31，第二綠色濾光區32，第二藍色濾光區33和用于間隔第二紅色濾光區31、第二綠色濾光區32、第二藍色濾光區33的黑矩陣34。

襯底1上形成第一彩色濾光層以及第二彩色濾光層可以采用構圖工藝制備也可以采用其他能夠滿足要求的制備工藝。

一種優選實施方式中，第一紅色濾光區21與第二紅色濾光區31能夠透過的紅光波長范圍有重疊；和/或，第一綠色濾光區22與第二綠色濾光區32能夠透過的綠光波長范圍有重疊；和/或，第一藍色濾光區23與第二藍色濾光區33能夠透過的藍光波長范圍有重疊。

通過第一彩色濾光層和第二彩色濾光層的R/G/B使用不同的色阻，進行混色，即相當于使用兩種R/G/B混色成為新的R/G/B，即無需開發新色阻，不僅較少了彩色濾光片色阻的數量，也可以能夠在不開發新色阻的基礎上通過現有色阻的搭配混色達到新的綠色阻的效果。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明實施例進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。