[发明专利]一种彩色滤光片及其制作方法和液晶显示器

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示器制造技术，特别涉及一种彩色滤光片及其制作方法、以及包含该彩色滤光片的液晶显示器。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)面板是由阵列基板(Array Panel)和彩色滤光片(也称彩膜基板：Color Filter Panel)对盒而成，二者间注入液晶而形成液晶层。

现有技术中，TFT-LCD中阵列基板上设置有多个平行的栅线(gate line)和与栅线绝缘垂直交叉的数据线(data line)，栅线和数据线围成的区域称作一个单位像素(pixel)区域，像素电极设置在像素区域内，各像素区域中栅线和数据线的交叉位置设置薄膜晶体管(TFT)。彩色滤光片包括基板、黑矩阵(BM)、不同颜色的滤色膜层、公共电极层以及绝缘保护层等可选择增加的层。黑矩阵设置在彩色滤光片基板上，基板上未被黑矩阵覆盖的地方形成子像素开口区域，不同颜色的滤色膜层按一定排列方式设置在黑矩阵上，相邻的两个滤色膜层间隔一定距离或相接或发生交叠。阵列基板和彩色滤光片对盒时，子像素开口区域与像素区域位置相对，不同颜色的滤色膜层实现彩色显示，黑矩阵用来遮挡栅线、数据线、像素边缘及TFT区域不规则排列的液晶分子，防止光线泄漏而影响显示对比度。

在彩色滤光片中，不同颜色的滤色膜层包括红色滤色膜层102、绿色滤色膜层103和蓝色滤色膜层104，不同颜色的滤色膜层按一定规则排列以实现彩色显示。其中，黑矩阵近似为长方形，子像素开口区域也为相似的长方形。如图1所示为现有技术中彩色滤光片中不同颜色的滤色膜层排列方式示意图，其包括条状排列(见图1A)、马赛克排列(见图1B)以及三角排列(见图1C)三种方式，以上三种方式中不同颜色的滤色膜层的排列方向为沿子像素开口区域的长边方向，当阵列基板与彩色滤光片对盒后，子像素开口区域长边对应阵列基板的数据线方向，子像素开口区域短边对应阵列基板的栅线方向。

在上述不同颜色的滤色膜层排列方式示意图中，三角排列方式的阵列基板中TFT设计复杂，彩色滤光片中不同颜色的滤色膜层实现工艺困难；马赛克排列方式的阵列基板中TFT驱动方式复杂，彩色滤光片中不同颜色的滤色膜层实现工艺困难。在实际生产中，上述这两种排列方式的不同颜色的滤色膜由于实现工艺困难而很少采用；相比较而言，条状排列方式的阵列基板中TFT设计和驱动方式均较简单，彩色滤光片中不同颜色的滤色膜层实现工艺也相对容易，因此条状排列方式被广泛应用于彩色滤光片批量化生产中。

在现有条状排列技术中，彩色滤光片中红色滤色膜层102、绿色滤色膜层103和蓝色滤色膜层104分别沿像素区域长边依次间隔排列。如图1A所示，不同颜色的滤色膜层以条状排列方式形成在黑矩阵上，使得同一颜色的滤色膜层在黑矩阵101沿子像素开口区域105的长边排成一列，相邻两个不同颜色的滤色膜层重叠在黑矩阵101上，各滤色膜层与黑矩阵101的重叠能有效避免彩色滤光片边缘漏光。

在实际生产工艺中，由于曝光误差，间隔设置的不同颜色的滤色膜层均会分别对黑矩阵101产生一定的偏移，有时甚至会出现黑矩阵101和滤色膜层因没有重叠而出现漏光现象，从而导致显示不良，尤其是在FFS(Fringe Field Switching，边缘场切换)型彩色滤光片中，为了提高光线通过率，黑矩阵101一般采用窄线宽设计，即相邻子像素开口区域105长边之间采用较窄的间隔，使得黑矩阵101遮光面积减小，从而更易出现漏光问题；但若增大滤色膜层与黑矩阵101的重叠面积，又很容易出现相邻两个不同颜色的滤色膜层在黑矩阵上出现相接甚至出现相交叠的情况，一旦FFS型彩色滤光片出现相邻两滤色膜层相交叠的情况，其像素间段差增大的影响非常明显，随着窄线宽设计技术的使用和推广，相邻子像素开口区域长边之间的漏光与段差过大问题越来越突出，也给后续加工工艺带来不利，因此很有必要进一步改善彩色滤光片的结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中不同颜色的滤色膜层沿相邻子像素开口区域长边依次间隔排列容易导致黑矩阵漏光及出现像素间段差的不足，提供一种能有效避免黑矩阵漏光以及出现像素间段差的彩色滤光片及其制作方法，并相应提供一种液晶显示器。