专利名称：一种改善低温气泡的彩色滤光片及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色滤光片，还涉及该彩色滤光片的制造方法，具体涉及 一种改善低温气泡的彩色滤光片及其制造方法。
背景技术：
现有彩色滤光片在其透明电极层之上，需要设置间隙粒子；需要在彩色滤 光片的间隙粒子的方向设置配合盖板，以形成在彩色滤光片与配合盖板之间的 间隙空间，间隙空间的高度由间隙粒子的高度决定，间隙空间为后续灌注液晶 工序的液晶灌注的空间。
现有彩色滤光片存在如下缺陷
1、 间隙粒子在显示区域内只有单一高度，当液晶显示器处于低温环境 时，液晶显示器由于低温收縮而间隙空间变小，温度恢复常温后液晶 显示器的间隙空间恢复，液晶可能存在不能填满间隙空间的现象，在 这种情况下液晶显示器产生低温气泡，影响液晶显示器显示质量；
2、 彩色滤光片的显示区域间隙粒子及边框胶处的间隙粒子随机分布，不 容易均匀分布，从而导致液晶显示器的间隙空间(即盒厚)的均匀性 差。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一在于，提供一种改善低温气泡的彩色滤光 片，克服现有液晶显示器低温环境下容易产生低温气泡、影响液晶显示器使用 质量的缺陷。
本发明要解决的技术问题之二在于，提供一种改善低温气泡彩色滤光片的 制造方法，实现上述彩色滤光片的生产，克服现有液晶显示器低温环境下容易 产生低温气泡、影响液晶显示器使用质量的缺陷。本发明解决其技术问题之一所采用的技术方案是构造一种改善低温气泡 的彩色滤光片，包括基板、重叠或嵌套设置在该基板上的彩膜层、遮挡层、绝 缘保护层、透明电极层和间隙粒子；所述透明电极层位于最外层，所述绝缘保 护层覆盖在所述彩膜层上或所述遮挡层上或相互嵌套的所述彩膜层和遮挡层 上，所述彩膜层包括相邻排列的红、绿、蓝子像素，所述遮挡层覆盖在所述彩 膜层的子像素相邻重叠区域或相邻间隙区域或所述遮挡层位于所述彩膜层的 子像素的相邻间隙区域；所述间隙粒子设置在所述透明电极层上，或所述间隙
粒子设置在所述绝缘保护层上或所述基板上并突出所述透明电极层；其特征在 于，所述间隙粒子包括子像素间隙粒子、边框间隙粒子和主间隙粒子；
所述子像素间隙粒子位于所述子像素在所述透明电极层上的投影区域内； 所述边框间隙粒子位于所述绝缘保护层的环状边缘在所述透明电极层上 的投影区域内；
所述主间隙粒子位于所述遮挡层在所述透明电极层上的投影区域内；
所述主像素粒子的顶点高度等于或小于所述边框间隙粒子的顶点高度，所 述子像素间隙粒子的顶点高度小于所述主像素粒子的顶点高度。
在本发明的改善低温气泡的彩色滤光片中，所述子像素间隙粒子为圆柱 状，其轴线直立于所述透明电极层上；或所述边框间隙粒子为圆柱状，其轴线 直立于所述透明电极层上；或所述主像素粒子为圆柱状，其轴线直立于所述透 明电极层上；或所述子像素间隙粒子、所述边框间隙粒子和所述主像素粒子分 别为圆柱状，其轴线直立于所述透明电极层上。
在本发明的改善低温气泡的彩色滤光片中，各所述子像素在所述透明电极 层上的投影区域内至少包括一个所述子像素间隙粒子，所述主间隙粒子在所述 遮挡层在所述透明电极层上的投影区域内间隔布置。
在本发明的改善低温气泡的彩色滤光片中，所述边框间隙粒子在所述透明 电极层的环状边缘均布，所述边框间隙粒子为一列、两列或三列。
在本发明的改善低温气泡的彩色滤光片中，所述遮挡层为位于所述彩膜层 的子像素的相邻间隙区域的黑色矩阵网格。
在本发明的改善低温气泡的彩色滤光片中，所述遮挡层为矩阵网格状的金属膜或金属合金膜或黑色树脂膜，该矩阵网格状的金属膜或金属合金膜或黑色 树脂膜在垂直于所述基板的投影方向上对应遮挡所述彩膜层的子像素相邻重 叠区域或相邻间隙区域。
在本发明的改善低温气泡的彩色滤光片中，所述彩膜层、遮挡层、绝缘保 护层和透明电极层设置在所述基板同一侧，由内向外按彩膜层、遮挡层、绝缘 保护层、透明电极层顺序依次层叠设置。
在本发明的改善低温气泡的彩色滤光片中，所述遮挡层、第一绝缘保护层 和透明电极层设置在所述基板一侧，并由内向外按遮挡层、第一绝缘保护层和 透明电极层顺序依次层叠设置；所述彩膜层、第二绝缘保护层设置在所述基板 另一侧，并由内向外按彩膜层、第二绝缘保护层顺序依次层叠设置；
或所述彩膜层、第一绝缘保护层和透明电极层设置在所述基板一侧，并由
内向外按彩膜层、第一绝缘保护层和透明电极层顺序依次层叠设置；所述遮挡 层、第二绝缘保护层设置在所述基板另一侧，并由内向外按遮挡层、第二绝缘 保护层顺序依次层叠设置。
在本发明的改善低温气泡的彩色滤光片中，所述透明电极层设置在所述基 板一侧，所述彩膜层、遮挡层、绝缘保护层设置在所述基板另一侧；所述彩膜 层、遮挡层、绝缘保护层由内向外按彩膜层、遮挡层、绝缘保护层顺序依次层 叠设置。
本发明解决其技术问题之二所采用的技术方案是提供一种改善低温气泡
彩色滤光片的制造方法，包括在基板上重叠或嵌套制作彩膜层、遮挡层、绝缘 保护层、透明电极层和间隙粒子，所述透明电极层位于最外层，所述绝缘保护 层覆盖在所述彩膜层上或所述遮挡层上或相互嵌套的所述彩膜层和遮挡层上， 所述彩膜层包括相邻排列的红、绿、蓝子像素，所述遮挡层覆盖在所述彩膜层 的子像素相邻重叠区域或相邻间隙区域或所述遮挡层位于所述彩膜层的子像
素的相邻间隙区域；所述间隙粒子设置在所述透明电极层上，或所述间隙粒子 设置在所述绝缘保护层上或所述基板上并突出所述透明电极层；其特征在于， 所述间隙粒子包括子像素间隙粒子、边框间隙粒子和主间隙粒子；
分别或同时制作该子像素间隙粒子、边框间隙粒子和主间隙粒子，并保证:所述子像素间隙粒子位于所述子像素在所述透明电极层上的投影区域内； 所述边框间隙粒子位于所述绝缘保护层的环状边缘在所述透明电极层上
的投影区域内；
所述主间隙粒子位于所述遮挡层在所述透明电极层上的投影区域内； 所述主像素粒子的顶点高度等于或小于所述边框间隙粒子的顶点高度，所
述子像素间隙粒子的顶点高度小于所述主像素粒子的顶点高度。
实施本发明的改善低温气泡的彩色滤光片及其制造方法，与现有技术比
较，其有益效果是
1、 在绝缘保护膜上对应于彩膜层的各子像素中部的位置分别设置子像 素间隙粒子，改善了液晶显示器的低温气泡现象。间隙粒子在显示 区域内有两种高度，液晶显示器在常温下，间隙空间由主像素间隙 粒子支撑，当液晶显示器处于低温环境时，液晶显示器由于低温收 縮而间隙空间变小，主间隙粒子受压变形，当间隙空间变形到配合 盖板接触到子像素间隙粒子时，主间隙粒子和子像素间隙粒子共同 受压，这时液晶显示器的间隙空间受支撑，间隙空间变形量相对变 小，当温度恢复常温后液晶显示器的间隙空间恢复，由于本发明的 间隙空间相对单一高度间隙粒子的间隙空间变形较小，液晶可能存 在不能填满间隙空间的几率大大减少或能根除，从而改善了低温气
泡的缺陷；同时子像素间隙粒子的高度小于设置位置对应于彩膜层 黑色矩阵位置的主间隙粒子的高度，使得设置子像素间隙粒子不影 响液晶显示器的盒厚均匀性；
2、 设置液晶显示器边框胶处间隙粒子的高度大于或等于主间隙粒子的 高度，边框胶处间隙粒子可以均匀设置或根据液晶显示器器件的特 点针对性设置，改善了原液晶显示器边框胶间隙粒子随机分布的弊 端，提高了液晶显示器的盒厚均匀性。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中
8图1是本发明改善低温气泡的彩色滤光片一种实例剖面结构示意图。 图2是图1的俯视放大图。
图3是本发明改善低温气泡的彩色滤光片中个结构层实施例二的剖面示 意图。
图4是本发明改善低温气泡的彩色滤光片中个结构层实施例三的剖面示 意图。
图5是本发明改善低温气泡的彩色滤光片中个结构层实施例四的剖面示意图。
图6是本发明改善低温气泡的彩色滤光片中个结构层实施例五的剖面示意图。
具体实施例方式
如图l、图2所示，本发明的改善低温气泡的彩色滤光片包括基板l、重 叠或嵌套设置在基板1上的彩膜层2、遮挡层3、绝缘保护层4、透明电极层7 和设置在该绝缘保护层4上并突出透明电极层7的间隙粒子。
透明电极层7位于最外层，绝缘保护层4覆盖在彩膜层2上或覆盖在遮挡 层3上或覆盖在相互嵌套的彩膜层2和遮挡层3上。
彩膜层包括相邻排列的红、绿、蓝子像素，遮挡层3覆盖在彩膜层2的子 像素相邻重叠区域或相邻间隙区域，或遮挡层3位于彩膜层2的子像素的相邻 间隙区域(即遮挡层3嵌套在彩膜层2的子像素上)。
在本实施例中，间隙粒子设置在绝缘保护层4上，适合于需要在透明电极 层7上进行图案加工，如彩色STN (超级向列扭曲)或彩色TN (向列扭曲) 配套使用的场合。在其他不需要设置透明电极层图形的实施例中，间隙粒子可 以设置在透明电极层7上，如在与彩色TFT配套使用的场合。
基板1可以采用玻璃基板或其他替代玻璃的透明板材。
间隙粒子包括子像素间隙粒子6、边框间隙粒子8和主间隙粒子5。
子像素间隙粒子6连接在绝缘保护层4上并位于子像素在透明电极层上的 投影区域内。边框间隙粒子8连接在绝缘保护层4的环状边缘上。
主间隙粒子5连接在绝缘保护层4上并位于遮挡层在透明电极层上的投影 区域内。
主像素粒子的顶点高度等于或小于边框间隙粒子的顶点高度，子像素间隙 粒子的顶点高度小于主像素粒子的顶点高度。主像素粒子、边框间隙粒子和子
像素间隙粒子的在满足上述高度条件下，各粒子的分布密度B、尺寸大小C 和粒子高度D根据需要设计。
本实施例中，子像素间隙粒子6、边框间隙粒子8和主间隙粒子5均采用 圆柱形状，其轴线均直立于透明电极层7上。在其他实施例中，也可以是子像 素间隙粒子6、边框间隙粒子8和主间隙粒子5中的两种粒子或一种粒子采用 圆柱形状。
在其他实施例中，子像素间隙粒子6、边框间隙粒子8和主间隙粒子5还 可以采用包括但不限于球形、金字塔形等形状。
子像素间隙粒子6的作用是改善液晶显示器的低温气泡现象。在本实施例 中，在各子像素在透明电极层7上的投影区域内至少设置一个子像素间隙粒子 6。在其他实施例中，在大部分子像素在透明电极层7上的投影区域内设置子 像素间隙粒子6，也能够实现本发明目的。
在本实施例中，主间隙粒子5在遮挡层3在透明电极层7上的投影区域内 均布。在其他实施例中，主间隙粒子5在遮挡层3在透明电极层7上的投影区 域内间隔布置而非均匀布置，也能够实现本发明目的。
在本实施例中，边框间隙粒子8在透明电极层7的环状边缘均布，边框间 隙粒子8为两列。在其他实施例中，框间隙粒子8在透明电极层7的环状边缘 间隔布置而非均匀布置，也能够实行本发明目的。在其他施例中，根据需要， 边框间隙粒子8可以在透明电极层7的环状边缘采用一列或三列均布或间隔布 置而非均匀布置。
如图1所示，在本实施例中，遮挡层3采用位于彩膜层2的子像素的相邻 间隙区域的黑色矩阵网格，即遮挡层3嵌套在彩膜层2的子像素上。
在其他实施例中，遮挡层3可以采用矩阵网格状的金属膜或金 合金膜或黑色树脂膜，该矩阵网格状的金属膜或金属合金膜或黑色树脂膜在垂直于基板 1的投影方向上对应遮挡彩膜层2的子像素相邻重叠区域或相邻间隙区域，可 以实现镜面效果。
如图3所示，在采用遮挡层3采用上述矩阵网格状的金属膜或金属合金膜
或黑色树脂膜时，彩膜层2、遮挡层3、绝缘保护层4和透明电极层7可以按 照如下方式布置彩膜层2、遮挡层3、绝缘保护层4和透明电极层7设置在 基板l同一侧，由内向外按彩膜层、遮挡层、绝缘保护层、透明电极层顺序依 次层叠设置。
如图4所示，在采用遮挡层3采用上述矩阵网格状的金属膜或金属合金膜 或黑色树脂膜时，彩膜层2、遮挡层3、绝缘保护层4和透明电极层7可以按 照如下方式布置遮挡层3、第一绝缘保护层4和透明电极层7设置在基板1 一侧，并由内向外按遮挡层3、第一绝缘保护层4和透明电极层7顺序依次层 叠设置；彩膜层2、第二绝缘保护层9设置在基板1另一侧，并由内向外按彩 膜层2、第二绝缘保护层9顺序依次层叠设置。
如图5所示，在采用遮挡层3采用上述矩阵网格状的金属膜或金属合金膜 或黑色树脂膜时，彩膜层2、遮挡层3、绝缘保护层4和透明电极层7可以按 照如下方式布置彩膜层2、第一绝缘保护层4和透明电极层7设置在基板1 一侧，并由内向外按彩膜层2、第一绝缘保护层4和透明电极层7顺序依次层 叠设置；遮挡层3、第二绝缘保护层9设置在基板1另一侧，并由内向外按遮 挡层3、第二绝缘保护层9顺序依次层叠设置。
如图6所示，在采用遮挡层3采用上述矩阵网格状的金属膜或金属合金膜 或黑色树脂膜时，彩膜层2、遮挡层3、绝缘保护层4和透明电极层7可以按 照如下方式布置透明电极层7设置在基板1一侧，彩膜层2、遮挡层3、绝 缘保护层4设置在基板1另一侧；彩膜层2、遮挡层3、绝缘保护层4由内向 外按彩膜层2、遮挡层3、绝缘保护层4顺序依次层叠设置。此时，子像素间 隙粒子6、边框间隙粒子8和主间隙粒子5在满足上述设置要求的条件下设置 在基板1上或直接设置在透明电极层7。
本发明改善低温气泡彩色滤光片的制造方法，包括在基板上重叠或嵌套制作彩膜层、遮挡层、绝缘保护层、透明电极层和间 隙粒子，透明电极层位于最外层，绝缘保护层覆盖在彩膜层上或遮挡层上或相 互嵌套的彩膜层和遮挡层上，彩膜层包括相邻排列的红、绿、蓝子像素，遮挡 层覆盖在彩膜层的子像素相邻重叠区域或相邻间隙区域或遮挡层位于彩膜层 的子像素的相邻间隙区域；间隙粒子设置在透明电极层上，或间隙粒子设置在 绝缘保护层上或基板上并突出透明电极层。
间隙粒子包括子像素间隙粒子、边框间隙粒子和主间隙粒子；
分别或同时制作该子像素间隙粒子、边框间隙粒子和主间隙粒子，并保证:
子像素间隙粒子连接在绝缘保护层上并位于子像素在透明电极层上的投
影区域内；
边框间隙粒子连接在绝缘保护层的环状边缘上；
主间隙粒子连接在绝缘保护层上并位于遮挡层在透明电极层上的投影区
域内；
主像素粒子的顶点高度等于或小于边框间隙粒子的顶点高度，子像素间隙 粒子的顶点高度小于主像素粒子的顶点高度。
权利要求
1、一种改善低温气泡的彩色滤光片，包括基板、重叠或嵌套设置在该基板上的彩膜层、遮挡层、绝缘保护层、透明电极层和间隙粒子；所述透明电极层位于最外层，所述绝缘保护层覆盖在所述彩膜层上或所述遮挡层上或相互嵌套的所述彩膜层和遮挡层上，所述彩膜层包括相邻排列的红、绿、蓝子像素，所述遮挡层覆盖在所述彩膜层的子像素相邻重叠区域或相邻间隙区域或所述遮挡层位于所述彩膜层的子像素的相邻间隙区域；所述间隙粒子设置在所述透明电极层上，或所述间隙粒子设置在所述绝缘保护层上或所述基板上并突出所述透明电极层；其特征在于，所述间隙粒子包括子像素间隙粒子、边框间隙粒子和主间隙粒子；所述子像素间隙粒子位于所述子像素在所述透明电极层上的投影区域内；所述边框间隙粒子位于所述绝缘保护层的环状边缘在所述透明电极层上的投影区域内；所述主间隙粒子位于所述遮挡层在所述透明电极层上的投影区域内；所述主像素粒子的顶点高度等于或小于所述边框间隙粒子的顶点高度，所述子像素间隙粒子的顶点高度小于所述主像素粒子的顶点高度。
2、 如权利要求1所述的改善低温气泡的彩色滤光片，其特征在于，所述 子像素间隙粒子为圆柱状，其轴线直立于所述透明电极层上；或所述边框间隙 粒子为圆柱状，其轴线直立于所述透明电极层上；或所述主像素粒子为圆柱状， 其轴线直立于所述透明电极层上；或所述子像素间隙粒子、所述边框间隙粒子 和所述主像素粒子分别为圆柱状，其轴线直立于所述透明电极层上。
3、 如权利要求1所述的改善低温气泡的彩色滤光片，其特征在于，各所 述子像素在所述透明电极层上的投影区域内至少包括一个所述子像素间隙粒 子，所述主间隙粒子在所述遮挡层在所述透明电极层上的投影区域内间隔布 置。
4、 如权利要求1所述的改善低温气泡的彩色滤光片，其特征在于，所述 边框间隙粒子在所述透明电极层的环状边缘均布，所述边框间隙粒子为一列、两列或三列。
5、 如权利要求1至4之一所述的改善低温气泡的彩色滤光片，其特征在于，所述遮挡层为位于所述彩膜层的子像素的相邻间隙区域的黑色矩阵网格。
6、 如权利要求1至4之一所述的改善低温气泡的彩色滤光片，其特征在 于，所述遮挡层为矩阵网格状的金属膜或金属合金膜或黑色树脂膜，该矩阵网 格状的金 属膜或金属合金膜或黑色树脂膜在垂直于所述基板的投影方向上对 应遮挡所述彩膜层的子像素相邻重叠区域或相邻间隙区域。
7、 如权利要求6所述的改善低温气泡的彩色滤光片，其特征在于，所述 彩膜层、遮挡层、绝缘保护层和透明电极层设置在所述基板同一侧，由内向外 按彩膜层、遮挡层、绝缘保护层、透明电极层顺序依次层叠设置。
8、 如权利要求6所述的改善低温气泡的彩色滤光片，其特征在于，所述 遮挡层、第一绝缘保护层和透明电极层设置在所述基板一侧，并由内向外按遮 挡层、第一绝缘保护层和透明电极层顺序依次层叠设置；所述彩膜层、第二绝 缘保护层设置在所述基板另一侧，并由内向外按彩膜层、第二绝缘保护层顺序 依次层叠设置；或所述彩膜层、第一绝缘保护层和透明电极层设置在所述基板一侧，并由 内向外按彩膜层、第一绝缘保护层和透明电极层顺序依次层叠设置；所述遮挡 层、第二绝缘保护层设置在所述基板另一侧，并由内向外按遮挡层、第二绝缘 保护层顺序依次层叠设置。
9.如权利要求6所述的改善低温气泡的彩色滤光片，其特征在于，所述 透明电极层设置在所述基板一侧，所述彩膜层、遮挡层、绝缘保护层设置在所 述基板另一侧；所述彩膜层、遮挡层、绝缘保护层由内向外按彩膜层、遮挡层、 绝缘保护层顺序依次层叠设置。
10、 一种改善低温气泡彩色滤光片的制造方法，包括在基板上重叠或嵌套 制作彩膜层、遮挡层、绝缘保护层、透明电极层和间隙粒子，所述透明电极层 位于最外层，所述绝缘保护层覆盖在所述彩膜层上或所述遮挡层上或相互嵌套 的所述彩膜层和遮挡层上，所述彩膜层包括相邻排列的红、绿、蓝子像素，所 述遮挡层覆盖在所述彩膜层的子像素相邻重叠区域或相邻间隙区域或所述遮挡层位于所述彩膜层的子像素的相邻间隙区域；所述间隙粒子设置在所述透明 电极层上，或所述间隙粒子设置在所述绝缘保护层上或所述基板上并突出所述 透明电极层；其特征在于，所述间隙粒子包括子像素间隙粒子、边框间隙粒子 和主间隙粒子；分别或同时制作该子像素间隙粒子、边框间隙粒子和主间隙粒子，并保证: 所述子像素间隙粒子位于所述子像素在所述透明电极层上的投影区域内； 所述边框间隙粒子位于所述绝缘保护层的环状边缘在所述透明电极层上 的投影区域内；所述主间隙粒子位于所述遮挡层在所述透明电极层上的投影区域内； 所述主像素粒子的顶点高度等于或小于所述边框间隙粒子的顶点高度，所 述子像素间隙粒子的顶点高度小于所述主像素粒子的顶点高度。
全文摘要
一种改善低温气泡的彩色滤光片及其制造方法，该彩色滤光片包括基板、重叠或嵌套设置在基板上的彩膜层、遮挡层、绝缘保护层、透明电极层和间隙粒子，间隙粒子包括子像素间隙粒子、边框间隙粒子和主间隙粒子，分别位于子像素在透明电极层上的投影区域内、绝缘保护层环状边缘在透明电极层上的投影区域内和遮挡层在透明电极层上的投影区域内；主像素粒子的顶点高度等于或小于边框间隙粒子的顶点高度，子像素间隙粒子的顶点高度小于主像素粒子的顶点高度；该方法实现该彩色滤光片的制作。本发明改善了液晶显示器的低温气泡现象，提高了液晶显示器的盒厚均匀性。
文档编号G02B5/20GK101620284SQ20091010905
公开日2010年1月6日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者商陆平, 李绍宗, 王士敏, 王连彬, 郭志勇, 钟荣苹, 陈雄达 申请人:深圳莱宝高科技股份有限公司