专利名称：：反射式滤光片的制作方法
技术领域：
：本发明涉及的是一种滤光片，且特别涉及的是一种反射式滤光片。
背景技术：
：随着现代视频技术的进步，液晶显示装置已被大量地使用在手机、手表与个人数字助理(PDA)等消费性电子产品的显示屏幕上，在低耗电的研发趋势下，反射式(reflective)或半透反射式(transflective)液晶显示装置在近来发展的相当迅速。一般而言，反射式或半透反射式液晶显示装置在反射显示时，为达到彩色影像显示的效果会配置一彩色滤光片(colorfilter)。图1为现有的一种彩色滤光片的示意图。请参考图1,现有的彩色滤光片100包括一基板110、一反射膜120、一黑矩阵(blackmatrix)130以及多个红色颜料树脂图案(pigmentresinpatterns)140、多个绿色颜料树脂图案150以及多个蓝色颜料树脂图案160,而为达到反射彩色显示效果在颜料树脂会配置反射膜120。反射膜120设在基板110上以反射光源，而黑矩阵130是设在反射膜120,以定义出画素区域，这些红色、绿色与蓝色颜料树脂图案140、150、160分别设在黑矩阵130间的画素区域中，以将光源过滤为红光、绿光与蓝光。以红色颜料树脂图案140为例，其过滤光源的方式是将绿光与蓝光部分吸收，而仅让红光部分通过，如此一来，光源在通过彩色滤光片100后仅剩下约1/3的亮度，而造成光利用率不佳，此外，以红色、绿色与蓝色颜料树脂图案140、150、160所滤出的红光、绿光与蓝光光谱分辨率并不理想，如此即会降低影像显示时的色彩饱和度。另外，如编号WO9517690号专利文件所公开的反射式彩色滤光片而言，仅是单纯利用Fabry-Perot光学空腔干涉(opticscavityinterference)原理进行滤光，然而，由于其滤出光源的波段过宽，使得呈现的色彩并非窄波段的红光、绿光与蓝光颜色，如此仍然有光镨分辨率不佳，导致色彩饱和度下降的问题。
发明内容有鉴于此，本发明的目的是提供一种反射式滤光片，具有较佳的光利用率，并可滤出分辨率较佳的红光、绿光与蓝光，以提升色彩饱和度。为达上述或是其它目的，本发明提出一种反射式滤光片，包括一基板以及一配置在基板上的光学膜层结构。光学膜层结构包括依序堆栈的一反射膜(reflectivelayer)、一间隙膜(spacinglayer)、一半透膜(transflectivelayer)以及一透明光学膜(transparentlayer),且反射膜设在基板表面，而间隙膜设在反射膜表面，且半透膜设在间隙膜表面，又透明光学膜设在半透膜表面。在本发明的一实施例中，上述的反射膜的材质可由铝(A1)、银(Ag)、柏(Pt)或其合金所构成，而半透膜的材质可由铬(Cr)、铂(Pt)、镍(Ni)、钯(Pd)或其合金所构成。在本发明的一实施例中，上述之间隙膜的折射率例如是介于1.2-2.6之间，而其材质可包括氧化物(Oxide)、氮化物(Nitride)、氟化物(Fluoride)或透明有机材质。详细而言，间隙膜的材质可由氧化铟锡(IndiumTinOxide，ITO)、氧化硅(SiO)、氮化硅(SiN)、二氟化镁(MgF2)、氟化锂(LiF)、三氧化二铝(A1203)、二氧化锌(Zr02)、五氧化二铌(Nb205)或聚亚酰胺(Polyimide,PI)所组成。在本发明的一实施例中，上述的透明光学膜的消光系数为小于0.2，而其折射率例如是介于1.22.6之间，且其材质包括氧化物或透明有机材质，而透明光学膜的材质可由氧化铟锡、氧化铟锌(IndiumZincOxide,IZO)、氧化铝锌(AluminumZincOxide，AZO)、二氧化钬(Ti02)与聚亚酰胺所组成。在本发明的一实施例中，上述的光学膜层结构可区分为多个画素区域，而这些画素区域包括多个红光反射区、绿光反射区以及蓝光反射区，其中位于红光反射区、绿光反射区以及蓝光反射区中的这些间隙膜的厚度彼此不同。在本发明的一实施例中，上述的画素区域之间可保持一空隙。在本发明的一实施例中，反射式滤光片包括多个遮光层，而这些遮光层设在基板表面，并位于画素区域之间的空隙中，此外，光学膜层结构可具有多个开口(opening),而这些开口是贯穿至基板上。在本发明的一实施例中，间隙膜包括依序堆栈的第一间隙膜与第二间隙膜，第一间隙膜设在反射层表面，而第二间隙膜设在第一间隙膜表面。综上所述，在本发明的反射式滤光片中，当光源在经过透明光学膜、半透膜、间隙膜与反射膜的反射后，接着会在透明光学膜中再次进行干涉以纯化为窄波段的有色光，如此一来，反射式滤光片所滤出的有色光分辨率较佳，进而可大幅提升影像的色彩饱和度，此外，反射式滤光片并非以吸收的方式滤光，因此较不会有光源损失的问题，故可大幅提升光源使用效率。图1为现有的一种彩色滤光片的示意图2为依据本发明一实施例的反射式滤光片的示意图3为依据本发明的另一实施例的反射式滤光片的示意图4a、图4b与图4c分别为图3的反射式滤光片依据表1参数的实验数据图5a图5c分别为图3的反射式滤光片依据表2参数的实验数据图；图6a图6c分别为图3的反射式滤光片依据表3参数的实验数据图；图7a图7c分别为图3的反射式滤光片依据表4参数的实验数据图；图8a图8c分别为图3的反射式滤光片依据表5参数的实验数据图；图9a图9c分别为图3的反射式滤光片依据表6参数的实验数据图；图10a图10c分别为图3的反射式滤光片依据表7参数的实验数据图；图11为依据本发明再一实施例的反射式滤光片的示意图；图12a图12c分别为图11的反射式滤光片依据表8参数的实验数据图；图13为依据本发明又一实施例的反射式滤光片的示意图。附图标记说明50-光源；50，、50"、50"，-反射光；52-有色光；110-基板；120-反射膜；130-黑矩阵；140-红色颜料树脂图案；150-绿色颜料树脂图案；160-蓝色颜料树脂图案；200、300、400-反射式滤光片;210-基板;220、220r、220g、220b-光学膜层结构;222-反射膜;224、224r、224g、224b、424-间隙膜;226-半透膜；228-透明光学膜；424a-第一间隙膜；424b-第二间隙膜；a-间隙；O-开口；S-画素区域；Sr-红光反射区；Sg-绿光反射区；Sb-蓝光反射区。具体实施例方式以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。图2为依据本发明一实施例的反射式滤光片的示意图。请参考图2,本发明的反射式滤光片200包括一基板210以及配置在基板210上的一光学膜层结构220,光学膜层结构220依序堆栈一反射膜222、一间隙膜224、一半透膜226以及一透明光学膜228，即反射膜222设在基板210表面，而间隙膜224设在反射膜222表面，且半透膜226设在间隙膜224表面，又透明光学膜228设在半透膜226表面。当入射光50进入反射式滤光片200后，部份入射光50会依序穿过透明光学膜228、半透膜226与间隙膜224，再经由反射膜222反射形成反射光50，，而反射光50，穿过间隙膜224、半透膜226与透明光学膜228，且反射光50，会与部份入射光50直接从半透膜226反射再穿过透明光学膜228反射路径的反射光50"进行干涉，形成有色光52的形式离开反射式滤光片200。事实上，各膜层间也有其它二阶或还高阶的反射光50，"干涉作用，但以上述结构中的透明光学膜228所产生的干涉对反射光的色彩特性有最直接影响，也即，反射式滤光片200可自入射光50滤出高分辨率的有色光52。此外，入射光50是在反射式滤光片200中以光学干涉的方式转换成有色光52，而无大幅能量损耗的情形，如此一来，反射式滤光片200较不会有光源损失的问题，故具有较高的光源使用效率。在本实施例中，反射膜222的材质可为高反射率的铝、银、铂或其它合适的金属材质所构成，而半透膜226的材质可为铬、铂、镍、钯或其它合适的金属材质所构成。承接上述，间隙膜224的折射率为介于1.2~2.6之间，而其材质可包括氧化物、氮化物、氟化物或透明有机材质，详细而言，间隙膜224的材质可为氧化铟锡、氧化硅、氮化硅、二氟化镁、氟化锂、三氧化二铝、二氧化锌、五氧化二铌、聚亚酰胺所组成或其它合适的材质，以使入射光50在光学干涉中达成特定增益。此外，透明光学膜228的消光系数例如是小于0.2，而其折射率例如是介于1.2~2.6之间，且其材质可包括氧化物或透明有机材质，例如氧化锢锡、氧化铟锌、氧化铝锌、二氧化钛、聚亚酰胺或其它合适的材质，以使穿过半透膜226后的有色光52(52，)可进行干涉，并纯化为窄波段的有色光52。以上叙述仅说明反射式滤光片200是如何滤出单一颜色有色光，以下将说明光学膜层结构可进一步区分为多个画素区域，以滤出多种颜色有色光。图3为本发明另一实施例的反射式滤光片的示意图。为求说明方便，相同名称的构件仍沿用相同的标号。请参考图3,反射式滤光片300的光学膜层结构220可区分对应至多个画素区域S，在本实施例中，这些画素区域S包括多个光反射区Sr、多个绿光反射区Sg以及多个蓝光反射区Sb，而对应的光学膜层结构220r、220g、220b可分别滤出红色、绿色与蓝色有色光，且红光反射区Sr、绿光反射区Sg以及蓝光反射区Sg中的间隙膜224r、224g、224b的厚度彼此不同，以下将此实施例的膜层参数以及对应的实验数据表列。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>图4a、4b与4c分别为图3的反射式滤光片依据表1参数的实验数据图，其中横轴为反射光的波长，而纵轴为反射光的反射率，且图4a、4b与4c的数据是分别对应滤出蓝光、绿光与红光的光学膜层结构。请参考图3、4a、4b与4c以及表l,本发明的反射式滤光片可滤出极窄波段的有色光，而且在各有色光均只有单一尖峰(peak)而具有高分辨率，以大幅提升影像的色彩饱和度，此外，蓝光与绿光的反射率均在70%以上，而红光的反射率还高达90%以上，因此本发明的反射式滤光片确实具有较佳的光学利用率。值得注意的是，尽管前述实施例中的反射式滤光片以滤出红光、绿光与蓝光作说明，但是本发明并不限定有色光的颜色波段，也不限定有色光的种类数量，熟悉此项技艺者当可参照表1的参数而作适当的调整，以满足设计上的需求，特别是透明光学膜的厚度、材质、折射率与消光系数的选定搭配，以使可滤出窄波段的有色光。请再参考图3，为避免各有色光之间交互影响，画素区域S之间可以保持间隙a，以使红光反射区Sr、绿光反射区Sg与蓝光反射区Sb均为独立(isolated)的区域，还进一步而言，反射式滤光片300还包括多个遮光层330(类似图1的黑矩阵130),而这些遮光层330设在基板210表面，并位于画素区域S之间的空隙a中，遮光层330的材质可为黑色树脂或是铬、铅等遮光金属，而遮光层330适用在吸收杂乱光线，以使各个红光反射区Sr、绿光反射区Sg与蓝光反射区均能反射出高质量的单一有色光。进一步说明，本发明的主要精神是在半透膜226,再配合透明光学膜228的设置，可将有色光干涉以进行纯化，形成窄波段单一尖峰的有色光。以下，将再列举多组本发明的膜层参数以及对应的实验数据。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表6<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>图5a5c、6a6c、7a7c、8a8c、9a9c与10a10c分别为图3的反射式滤光片依据表2、3、4、5、6与7参数的实验数据图，其中横轴为反射光的波长，而纵轴为反射光的反射率，且图5a10a、5b10b与5c10c的数据是分别对应滤出蓝光、绿光与红光的光学膜层结构。请参考图3、5a5c、6a6c、7a7c、8a8c、9a9c与10a10c以及表2-表7，前述实施例中的反射式滤光片均可滤出窄波段的有色光，以提升影像的色彩饱和度，以蓝光为例，非对应蓝光波段的反射率均约在20%以下(绿光或红光也符合)，因此本发明的反射式滤光片所滤出的有色光具有高度纯色性，而得以避免混光的现象产生。承接上述，在特定实施例中(如表5与图8a8c),红光、蓝光与绿光的反射率均高达卯％以上，因此本发明的反射式滤光片可大幅提升光学利用效率。在前述实施例中，间隙膜均为单一膜层以让光源在其中进行光学干涉，但本发明的间隙膜也可由两种以上不同材质的膜层所组成。图ll为依据本发明再一实施例的反射式滤光片的示意图，请参考图11,本实施例的反射式滤光片400与前述的反射式滤光片300(如图3所示)相似，其差别在于反射式滤光片400之间隙膜424包括第一间隙膜424a与第二间隙膜424b，且第一间隙膜424a设在反射膜222与第二间隙膜424b间。通过两种不同材质的第一与第二间隙膜424a、424b，也可让光源在其中反复进行光学干涉，以达特定增益后穿过半透膜226，而成为特定颜色的有色光，以下将此实施例的膜层参数以及对应的实验数据表列。表8<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>图12a12c分别为图11的反射式滤光片依据表8参数的实验数据图，其中横轴为反射光的波长，而纵轴为反射光的反射率，且图12a、图12b与图12c的数据是分别对应滤出蓝光、绿光与红光的光学膜层结构。请参考图11、图12a图12c以及表8，本实施例中的反射式滤光片也具有良好的光学特性。图13为依据本发明又一实施例反射式滤光片的示意图。请参考图13,本实施例的反射式滤光片500与前述的反射式滤光片300(如图3所示)相似，其差别在于光学膜层结构220设有多个开口0,而这些开口O贯穿至基板210表面，如此一来，本实施例的反射式滤光片500除了可以反射滤光以外，也可以让基板210下方光源直接穿透，而成为半透反射式滤光片。综上所述，本发明的反射式滤光片至少具有下列优点一、通过反射膜与半透膜之间之间隙膜造成光学干涉，以及透明光学膜进一步纯化光源，反射式滤光片可滤出窄波段的有色光，此高分辨率的有色光可大幅提升影像的色彩饱和度。不会有光源损失的问题，故可大幅提升光源使用效率。以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。权利要求1.一种反射式滤光片，其特征在于其包括一基板以及一光学膜层结构；其中，所述的光学膜层结构，其设在所述的基板表面，所述的光学膜层结构依序包括一反射膜，其设在所述的基板表面；一间隙膜，其设在所述的反射膜表面；一半透膜，其设在所述的间隙膜表面；以及一透明光学膜，其设在所述的半透膜表面。2.根据权利要求1所述的反射式滤光片，其特征在于所述的反射膜的材质选自于由铝、银与铂所构成的群组。3.根据权利要求1所述的反射式滤光片，其特征在于所述的间隙膜的折射率介于1.22.6之间。4.根据权利要求1所述的反射式滤光片，其特征在于所述的间隙膜的材质包括氧化物、氮化物、氟化物或透明有机材质。5.根据权利要求4所述的反射式滤光片，其特征在于所述的间隙膜的材质选自于氧化铟锡、氧化硅、氮化硅、二氟化镁、氟化锂、三氧化二铝、二氧化锌、五氧化二铌与聚亚酰胺所构成的群组。6.根据权利要求1所述的反射式滤光片，其特征在于所述的半透膜的材质选自于由铬、铂、镍与钯所构成的群组。7.根据权利要求1所述的反射式滤光片，其特征在于所述的透明光学膜的消光系数小于0.2。8.根据权利要求1所述的反射式滤光片，其特征在于所述的透明光学膜的折射率介于1.2~2.6之间。9.根据权利要求1所述的反射式滤光片，其特征在于所述的透明光学膜的材质包括氧化物或透明有机材质。10.根据权利要求9所述的反射式滤光片，其特征在于所述的透明光学膜的材质选自于由氧化铟锡、氧化铟锌、氧化铝锌、二氧化钛与聚亚酰胺所构成的群组。11.根据权利要求1所述的反射式滤光片，其特征在于所述的光学膜层结构区分为多个画素区域。12.根据权利要求11所述的反射式滤光片，其特征在于所述的这些画素区域包括多个红光反射区、绿光反射区以及蓝光反射区，而位于所述的红光反射区、所述的绿光反射区以及所述的蓝光反射区中的间隙膜的厚度不同。13.根据权利要求11所述的反射式滤光片，其特征在于所述的这些画素区域之间保持一空隙。14.根据权利要求13所述的反射式滤光片，其特征在于还包括多个遮光层，而所述的遮光层设在所述的基板表面，且位于所述的些画素区域之间的空隙中。15.根据权利要求1或11所述的反射式滤光片，其特征在于所述的光学膜层结构具有多个开口，而所述的开口贯穿至所述的基板。16.根据权利要求1或11所述的反射式滤光片，其特征在于所述的间隙膜包括一第一间隙膜与一第二间隙膜，而所述的第一间隙膜设在所述的反射层表面，且所述的第二间隙膜设在所述的第一间隙膜表面。全文摘要本发明为一种反射式滤光片，包括一基板以及一配置在基板表面的光学膜层结构，且光学膜层结构依序包括一反射膜、一间隙膜、一半透膜以及一透明光学膜，且通过光学膜层结构间各层的反射与干涉，而使此反射式滤光片可滤出窄波段的有色光，以提升影像的色彩饱和度。文档编号B32B33/00GK101561525SQ20081009028公开日2009年10月21日申请日期2008年4月17日优先权日2008年4月17日发明者刘锦璋,王文俊,陈冠霖,陈逸书,黄敬佩申请人:胜华科技股份有限公司