專利名稱：黑色矩陣、彩色濾光片和液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種黑色矩陣、采用該黑色矩陣的彩色濾光片和液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示器是一種被動式顯示裝置，為達到彩色顯示的效果，需要為其提供一彩色濾光片，其作用是為液晶顯示器提供彩色，配合TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶體管)陣列和液晶等其它組件而顯示不同的彩色影像。
請參閱圖1，是現(xiàn)有技術(shù)彩色濾光片結(jié)構(gòu)示意圖。該彩色濾光片20包括一玻璃基板24、一黑色矩陣23、一著色層22和一ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)層21。該著色層22具有紅(R)、藍(B)、綠(G)三種著色單元，在該玻璃基板24上重復(fù)規(guī)則排列該三種著色單元以分別通過紅、藍、綠三原色光，阻擋其它波長的光通過。該黑色矩陣23設(shè)置于該三著色單元之間，其作用是遮斷通過三著色單元間的光線，防止光線泄漏且阻止著色材料混合，而ITO層21則和一TFT陣列(圖未示)配合，控制該著色層22各著色單元的光線通過多寡以顯示不同的顏色。
該黑色矩陣23一般由鉻及其化合物或黑色樹脂組成，其光學(xué)特性取決于其OD(Optical Density，光學(xué)密度)和反射率。OD表示黑色矩陣的遮光能力，而反射率則指黑色矩陣兩面的光線反射率。當黑色矩陣應(yīng)用于液晶顯示器時，鄰近液晶顯示屏一側(cè)的黑色矩陣表面和與之相對的另一表面會分別受到外界光和液晶顯示器背光的照射，如果反射率過高則會造成反射光過多而產(chǎn)生光線干擾問題。
黑色矩陣的OD值越高且反射率越低，其應(yīng)用于液晶顯示器時則可使該液晶顯示器顯示對比度高，圖像清晰，反之則顯示效果差。由黑色樹脂材料組成的黑色矩陣反射率低，但是其OD值不高，由鉻和其化合物組成的黑色矩陣OD值高，但是其反射率過高。
一種采用由鉻及其化合物組成的黑色矩陣的彩色濾光片揭露于2001年9月4日公告的美國專利第6,285,424號。請參閱圖2，該彩色濾光片1包括一透明玻璃基板2、一黑色矩陣9、一保護層6和一透明電極層7，另外，該彩色濾光片1表面還設(shè)置一偏光片8。該黑色矩陣9包括一第一抗反射膜3、一第二抗反射膜4和一遮光層5依次設(shè)置于該透明玻璃基板2上。
該第一抗反射膜3和該第二抗反射膜4包括不同的金屬化合物。該遮光層5由鉻、鉬、鎢、鎳或鍺組成，其不同于該第一抗反射膜3和該第二抗反射膜4所采用的金屬，該第一抗反射膜3和第二抗反射膜4的厚度最好為20～60nm，該遮光層5的厚度最好為50～150nm。
該專利技術(shù)是利用第一抗反射膜3、第二抗反射膜4和遮光層5各表面的反射光干涉相消原理降低反射率，可以有效降低自液晶顯示屏一側(cè)進入、通過透明玻璃基板2的光線反射率，但是，由于該彩色濾光片1的遮光層5由鉻等金屬組成，其對光線反射率過高，當該彩色濾光片1應(yīng)用于液晶顯示器時，遮光層5會反射過多的背光而產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，使得該液晶顯示器的顯示效果受到影響。

發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)黑色矩陣遮光層一側(cè)反射率過高的缺陷，本發(fā)明提供一種雙面反射率較低的黑色矩陣。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)彩色濾光片黑色矩陣一側(cè)反射率過高的缺陷，本發(fā)明提供一種彩色濾光片，該彩色濾光片內(nèi)黑色矩陣一側(cè)反射率較低。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示裝置內(nèi)彩色濾光片對背光反射率過高的缺陷，本發(fā)明提供一種對背光反射率低的液晶顯示裝置。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一黑色矩陣，其包括一第一抗反射層、一遮光層和一第二抗反射層，該第一抗反射層、遮光層和該第二抗反射層依次設(shè)置，該第二抗反射層至少包括一氧化鉻或氮化鉻薄膜。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一彩色濾光片，其包括一第一基層和一黑色矩陣，該黑色矩陣包括一第一抗反射層、一遮光層和一第二抗反射層，該第一抗反射層、遮光層和該第二抗反射層依次設(shè)置于該第一基層上，該第二抗反射層至少包括一氧化鉻或氮化鉻薄膜。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種液晶顯示裝置，其包括一第一基層、一黑色矩陣、一液晶層和一第二基層，該黑色矩陣包括一第一抗反射層、一遮光層和一第二抗反射層，該第一抗反射層、遮光層和該第二抗反射層依次設(shè)置于該第一基層上，該第一基層和該第二基層相對設(shè)置，而且夾持液晶層于其間，該第二抗反射層至少一包括氧化鉻或氮化鉻薄膜。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點由于本發(fā)明黑色矩陣遮光層不僅在其下表面設(shè)置有一抗反射層，在其上也設(shè)置一抗反射膜，該抗反射層包括一氧化鉻或氮化鉻薄膜，其可利用各表面反射光干涉相消原理降低來自其上光線的反射，所以該黑色矩陣雙面具有較低的反射率，而采用上述黑色矩陣的彩色濾光片和液晶顯示裝置則由于里側(cè)具較低的光線反射率，因而具較佳的光學(xué)性能。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)彩色濾光片結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是另一現(xiàn)有技術(shù)彩色濾光片結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明黑色矩陣第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意4是本發(fā)明黑色矩陣另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明彩色濾光片結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明液晶顯示裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
請參閱圖3，是本發(fā)明黑色矩陣第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該黑色矩陣33包括一第一抗反射層332、一遮光層333和一第二抗反射層334，該第一抗反射層332、遮光層333和該第二抗反射層334依次設(shè)置于一第一基層34上，其中，該第一抗反射層332包含第一膜層3321和第二膜層3322依次設(shè)置于該第一基層34上，該第二膜層3322的折射率大于該第一膜層3321的折射率。該第一膜層3321主要由氧化鉻(CrOX，X為O和Cr的原子數(shù)量比)材料制成，其厚度為20～60nm；該第二膜層3322主要由氮化鉻(CrNY，Y為N和Cr的原子數(shù)量比)材料制成，其厚度為20～100nm。該遮光層333主要由鉻(Cr)制成，其折射率比該第二膜層3322低。
該第二抗反射層334主要由氧化鉻組成，其厚度為20～60nm，且其折射率小于該遮光層333的折射率。該第二抗反射層334還可以由氮化鉻構(gòu)成，其折射率小于該遮光層333的折射率，厚度為20～100nm。該第二抗反射層334配合該遮光層333，利用各表面反射光干涉相消原理降低來自該第二抗反射層334一側(cè)光線的反射率。
請參閱圖4，是本發(fā)明黑色矩陣第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該黑色矩陣43包括一第一抗反射層432、一遮光層433和一第二抗反射層434，該第一抗反射層432、遮光層433和該第二抗反射層434依次設(shè)置于一第一基層44上。該黑色矩陣43和本發(fā)明黑色矩陣第一實施方式基本相同，所不同的是，該第二抗反射層434包括貼于遮光層433表面的第三膜層4343和其上的第四膜層4344，其配合該遮光層433利用各表面反射光干涉相消原理降低來自該第二抗反射層434一側(cè)光線的反射率。在本實施方式中，該第三膜層4343的折射率大于該第四膜層4344的折射率。該第三膜層4343主要由氮化鉻制成，其厚度為20～100nm；該第四膜層4344主要由氧化鉻制成，其厚度為20～60nm。該遮光層433折射率比該第三膜層4343低。
請參閱圖5，是本發(fā)明彩色濾光片的結(jié)構(gòu)示意圖。該彩色濾光片30包括一第一基層34、一黑色矩陣33、一著色層32和一ITO層31。該第一基層34是透明玻璃，該黑色矩陣33包括一第一抗反射層332、一遮光層333和一第二抗反射層334，該第一抗反射層332、遮光層333和該第二抗反射層334依次設(shè)置于一第一基層34上，該第一抗反射層332包含第一膜層3321和第二膜層3322依序設(shè)置于該第一基層34的上。該著色層32包括紅、藍和綠三種著色單元，其與該黑色矩陣33在該第一基層34上交替設(shè)置。該ITO層31設(shè)置于該著色層32表面。
該黑色矩陣33呈格子狀規(guī)則排列在該第一基層34上，該第一抗反射層332、該遮光層333和第二抗反射層334經(jīng)過光刻、顯像等制程形成于該第一基層34上，其間各層厚度可自由控制，以取得較低的反射率和較高的OD值。該著色層32是采用顏料分散法等方法形成于該第一基層34上，而且該著色層32的著色單元(R，B，G)分別重復(fù)排列于該黑色矩陣33格子狀間隔處。
請參閱圖6，是本發(fā)明液晶顯示裝置示意圖。該液晶顯示裝置包括一第一基層34、一黑色矩陣33、一著色層32、一ITO層31、一液晶層35、一薄膜晶體管陣列36和一第二基層37。該黑色矩陣33包括第一抗反射層332、一遮光層333和一第二抗反射層334，該黑色矩陣33的第一抗反射層332、遮光層333和該第二抗反射層334依次設(shè)置于一第一基層34上，該第一抗反射層332包含第一膜層3321和第二膜層3322依序設(shè)置于該第一基層34上。該著色層32和該黑色矩陣33在該第一基層34上交替設(shè)置，其具體設(shè)計和本發(fā)明彩色濾光片類似。該ITO層31設(shè)置于該著色層32表面。該第一基層34和該第二基層37相對設(shè)置，而且夾持液晶層35于其間。該薄膜晶體管陣列36設(shè)置于該第二基層37的鄰近液晶層35一側(cè)。
該ITO層31和該薄膜晶體管陣列36配合，以電場控制該液晶層35的液晶分子旋轉(zhuǎn)，從而控制來自背光系統(tǒng)(圖未示)的光線通過與否。通過液晶層35的光線入射到著色層32和黑色矩陣33上，該著色層32過濾光線后使其通過，該黑色矩陣33用于遮擋著色層32間的光線，防止光泄漏，而且該第二抗反射層334配合該遮光層333，利用各表面反射光干涉相消原理降低來自背光光線的反射。
當然，本發(fā)明液晶顯示裝置也可以以ITO薄膜代替薄膜晶體管陣列36，該ITO薄膜和ITO層31配合控制液晶層35的液晶分子旋轉(zhuǎn)；同樣，本發(fā)明液晶顯示裝置也可以不需要著色層32，而將ITO層31直接覆蓋在該第一基層34和該黑色矩陣33上。
權(quán)利要求
1.一種黑色矩陣，其包括一第一抗反射層和一遮光層，該第一抗反射層和遮光層依次設(shè)置，其特征在于該黑色矩陣還包括一第二抗反射層，該第二抗反射層設(shè)置于該遮光層上，其至少包括一氧化鉻或氮化鉻薄膜。
2.如權(quán)利要求1所述的黑色矩陣，其特征在于該第一抗反射層包括折射率不同的兩層薄膜，而且貼近該遮光層的薄膜折射率較該遮光層和另一薄膜的折射率高。
3.如權(quán)利要求2所述的黑色矩陣，其特征在于該第二抗反射層折射率小于該遮光層的折射率。
4.如權(quán)利要求2所述的黑色矩陣，其特征在于該第二抗反射層包括折射率不同的兩層薄膜，而且貼近該遮光層的薄膜折射率較該遮光層和另一薄膜的折射率高。
5.一種彩色濾光片，其包括一第一基層和一黑色矩陣，該黑色矩陣包括一第一抗反射層和一遮光層，該第一抗反射層和遮光層依次設(shè)置于該第一基層，其特征在于該黑色矩陣還包括一第二抗反射層，該第二抗反射層設(shè)置于該遮光層上，其至少包括一氧化鉻或氮化鉻薄膜。
6.如權(quán)利要求5所述的彩色濾光片，其特征在于該第一抗反射層包括折射率不同的兩層薄膜，而且貼近該遮光層的薄膜折射率較該遮光層和另一薄膜的折射率高。
7.如權(quán)利要求6所述的彩色濾光片，其特征在于該第二抗反射層折射率小于該遮光層。
8.如權(quán)利要求6所述的彩色濾光片，其特征在于該第二抗反射層包括折射率不同的兩層薄膜，而且貼近該遮光層的薄膜折射率較該遮光層和另一薄膜的折射率高。
9.一種液晶顯示裝置，其包括一第一基層、一黑色矩陣、一液晶層和一第二基層，該黑色矩陣包括一第一抗反射層、一遮光層，其中，該第一抗反射層和該遮光層依次設(shè)置于該第一基層上，該第一基層和該第二基層相對設(shè)置，而且夾持該液晶層于其間，其特征在于該黑色矩陣還包括一第二抗反射層，該第二抗反射層設(shè)置于該遮光層上，其至少包括一氧化鉻或氮化鉻薄膜。
10.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于該液晶顯示裝置還包括一ITO層、一著色層和一薄膜晶體管陣列，該著色層和該黑色矩陣在該第一基層上交替設(shè)置，該ITO層設(shè)置于該著色層上，該薄膜晶體管陣列設(shè)置于該第二基層的鄰近液晶層一側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種黑色矩陣、采用該黑色矩陣的彩色濾光片和液晶顯示裝置。該黑色矩陣包括一第一抗反射層、一遮光層和一第二抗反射層，該第一抗反射層、遮光層和該第二抗反射層依次設(shè)置，該第二抗反射層至少包括一氧化鉻或氮化鉻薄膜。
文檔編號G02F1/1333GK1532606SQ0311406
公開日2004年9月29日 申請日期2003年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月26日
發(fā)明者葉圣修, 彭家鵬 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 群創(chuàng)光電股份有限公司