彩色滤光片的制作方法与液晶显示装置的制作方法 【技术领域】
本发明是关于一种彩色滤光片的制作方法与液晶显示装置的制作方法。
【背景技术】
液晶显示装置是一种被动式显示装置，为达到彩色显示的效果，需为其提供一彩色滤光片，其作用是为液晶显示装置提供彩色，配合TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)阵列及其间的液晶等其它组件而显示不同的彩色影像。
请参阅图1，是一种先前技术彩色滤光片制作方法示意图。该彩色滤光片20制作方法包括：制作一玻璃基板24；在玻璃基板24表面形成一黑色矩阵23；在黑色矩阵23之间的开口部(未标示)形成由红(R)、蓝(B)、绿(G)三种着色单元组成的着色层22；然后，在着色层22表面形成一透明ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)层21。该玻璃基板24是作为上述组件的载体。重复规则排列该三种着色单元在该玻璃基板24上以分别透过红、蓝、绿三原色光，阻挡其它波长的光透过。该黑色矩阵23设置在该三着色单元之间，其作用是遮断透过三着色单元间的光线，防止光线泄漏而且阻止着色材料混合，而ITO层21则与一TFT阵列(图未示)配合控制该着色层22各着色单元的光线透过多少以显示不同的颜色。
该黑色矩阵23一般由铬及其化合物或黑色树脂组成，其光学性能取决于其OD(Optical Density，光学浓度)及反射率。OD表示黑色矩阵的遮光能力，而反射率则指黑色矩阵两面的光线反射率。当黑色矩阵应用于液晶显示装置时，邻近液晶显示屏一侧的黑色矩阵表面及与之相对的另一表面会受到外界光及液晶显示装置背光的照射，如反射率过高则会造成反射光过多而产生光线干扰问题。
黑色矩阵的OD值越高而且反射率越低，其应用于液晶显示装置时则可使该液晶显示装置显示对比度高，图像清晰，反之则显示效果差。由黑色树脂材料组成地黑色矩阵反射率低，然而其OD值不高；由铬及其化合物组成的黑色矩阵OD值高，然而其反射率过高。
一种采用由铬及其化合物制成的黑色矩阵的彩色滤光片制作方法揭露于2001年9月4日公告的美国专利第6,285,424号。请参阅图2，该彩色滤光片1制作方法为：制作一透明玻璃基板2；形成一黑色矩阵9、一保护层6及一透明电极层7。其中该黑色矩阵9是将一第一抗反射膜3、一第二抗反射膜4及一遮光层5依次形成于该透明玻璃基板2上而成。该第一抗反射膜3与该第二抗反射膜4包含不同的金属化合物，膜厚度最好为20～60nm。该遮光层5厚度最好为50～150nm，其包含铬、钼、钨或镍，而且不同于该第一抗反射膜3与该第二抗反射膜4的金属。另外，该透明玻璃基板2的另一侧还形成一偏光片8。
该专利技术是利用第一抗反射膜3、第二抗反射膜4及遮光层5表面的各反射光干涉相消原理降低反射率，然而由于该方法制作的彩色滤光片1的遮光层5包含铬等金属，其对光线反射率过高，当该彩色滤光片1应用于液晶显示装置时，遮光层5会反射过多的背光而产生干扰现象，使得该液晶显示装置的光学性能受到影响。
【发明内容】
为了克服现有技术彩色滤光片制作方法所生产的彩色滤光片黑色矩阵一侧反射率较高的缺陷，本发明提供一种彩色滤光片的制作方法，用该方法制作的彩色滤光片黑色矩阵一侧具有较低的反射率。
为了克服现有技术液晶显示装置制作方法所生产的液晶显示装置对背光反射率较高的缺陷，本发明提供一种对背光反射率低的液晶显示装置的制作方法。
本发明彩色滤光片的制作方法包括以下步骤：制作第一基层；在该第一基层表面制作一黑色树脂矩阵层；在该第一基层表面形成一着色层，其中，该着色层与该黑色树脂矩阵层在该第一基层交替分布，而且该着色层的一部份延伸至该黑色树脂矩阵层整个表面。
本发明液晶显示装置的制作方法包括以下步骤：制作第一基层与第二基层；在该第一基层表面制作一黑色树脂矩阵层；在该第一基层表面形成一着色层，其中，该着色层与该黑色树脂矩阵层在该第一基层交替分布，而且该着色层的一部份延伸至该黑色树脂矩阵层整个表面；将该第一基层与该第二基层相对设置，并将液晶注入其间。
本发明彩色滤光片的制作方法与液晶显示装置的制作方法的优点在于：延伸该着色层的一部份至该黑色树脂矩阵层整个表面，可增加该彩色滤光片的黑色树脂矩阵层的遮光效果，提高OD值，进而使该彩色滤光片具有较佳的光学性能；该黑色矩阵不含铬及其化合物材质，而采用黑色树脂材质，可以降低光反射率；由于本发明液晶显示装置的制作方法的相关制程采用上述彩色滤光片的制作方法，因此其可有效降低背光反射，提高显示对比度。另外，该黑色树脂矩阵层表面的着色层是利用制作彩色滤光片的着色层时残留而成，不需额外增加机台或制程，因此制作成本低。
【附图说明】
图1是先前技术彩色滤光片制作方法的示意图。
图2是另一先前技术彩色滤光片制作方法的示意图。
图3是本发明彩色滤光片的制作方法第一实施例的示意图。
图4是本发明彩色滤光片的制作方法另一实施例的示意图。
图5是本发明液晶显示装置的制作方法的示意图。
【具体实施方式】
请参阅图3，是本发明彩色滤光片的制作方法第一实施例的示意图。首先，制作一第一基层34；再在第一基层34表面制作一黑色树脂矩阵层33，该黑色树脂矩阵层33的材料是黑色感光树脂或黑色热感树脂，也可用酚醛树脂或压克力树脂与黑色颜料混合而成；然后在该第一基层34表面形成一着色层32，该着色层32包括红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)三种着色单元，其作用是对光线进行过滤，使之仅透过与该着色单元同色的光线；该着色单元与该黑色树脂矩阵层33在该第一基层34交替分布。该着色层32的一部份321、322延伸至该黑色树脂矩阵层33整个表面，覆盖该黑色树脂矩阵层33而形成连续的层体。最后通过溅镀法形成ITO层(图未示)。
该黑色树脂矩阵层33在该第一基层34表面呈格子状规则排列，其是经过光阻涂布、预烘焙、微影、蚀刻、光阻剥离及抛光等制程而形成于该第一基层34表面，其中，微影制程是借助光罩来完成的。
该着色层32主要采用颜料分散法形成于该第一基层34表面，该方法主要包括光阻涂布、微影、色反复操作及抛光等制程。开始时，该着色层32的着色单元(R，G，B)分别重复排列于该黑色树脂矩阵层33格子状间隔处即开口区(未标示)。当着色单元(R，G，B)的高度与黑色树脂矩阵层33平齐时，通过多次更换光罩的图案进行色反复操作，使该着色层的一部份321延伸至右边该黑色树脂矩阵层33整个表面，而且与着色单元(B)连接；使该着色层的一部份322延伸至该着色单元(G)左边该处黑色树脂矩阵层33整个表面。然后对着色单元(R，G，B)进行抛光处理以保证其表面平坦性。如此，着色单元(R，G，B)依次交迭连续分布，完全覆盖该黑色树脂矩阵层33。当然，该着色单元(G)还可具有一部份延伸至左边该处黑色树脂矩阵层33整个表面，以代替其左边该处黑色树脂矩阵层33表面的着色单元(R)部份，或着色单元(R)与着色单元(B)均具有一部份延伸至该着色单元(G)左右两侧的黑色树脂矩阵层33整个表面，同理，该变换也通过更换光罩进行色反复操作得以完成。而且由于着色单元(R，G，B)是重复规则排列，因此该着色单元(G)可由着色单元(R)或着色单元(B)置换。该着色层32的一部份321、322是利用制作彩色滤光片30的着色层32时残留而成，其厚度只需在对着色层32微影时进行调节，使得其与该着色层32其它部份平齐。另外，因该着色层32的一部份321形成于该黑色树脂矩阵层33表面，因而其可增加该黑色树脂矩阵层33的遮光效果，提高OD值。
该着色层32还可采用染色法、印刷法及电著法形成在该第一基层34表面。
请参阅图4，是本发明彩色滤光片的制作方法另一实施例的示意图。该彩色滤光片40的制作方法与本发明彩色滤光片制作方法第一实施例基本相同，即形成一第一基层44、一黑色树脂矩阵层43及一着色层42，通过多次更换光罩的图案进行色反复操作制程，使着色层42之一部份421与422在竖直方向重叠形成于该处黑色树脂矩阵层43表面，而且与该着色层42其它部份平齐。当然，其也可在水平方向对接排列。由于着色单元(R，G，B)是重复规则排列，因而该等着色单元(R，G，B)可相互置换，此设计有效增加该黑色矩阵43的遮光效果，提高其OD值。
请参阅图5，是本发明液晶显示装置的制作方法示意图。该液晶显示装置的制作方法主要包括以下步骤：制作一第一基层34与第二基层37；在该第一基层34表面制作一黑色树脂矩阵层33；在该第一基层34表面形成一着色层32，其中，该着色层32与该黑色树脂矩阵层33在该第一基层34交替分布，而且该着色层32的一部份延伸至该黑色树脂矩阵层33整个表面，黑色树脂矩阵层33与着色层32的具体制作方法与本发明彩色滤光片制作方法类似；在着色层32表面溅镀一ITO层31；在第二基板37一侧形成一薄膜晶体管阵列36；将该第一基层34与该第二基层37相对设置，并将液晶35注入其间。
该ITO层31与该薄膜晶体管阵列36配合，以电场控制该液晶35的液晶分子旋转与否，从而控制来自背光系统(图未示)的光线透过与否。透过液晶35的光线入射到着色层32与黑色树脂矩阵层33上，该着色层32过滤光线后使其透过，该黑色树脂矩阵层33用于遮挡着色层32间的光线，防止光泄漏。而且该着色层32的一部份延伸至该黑色树脂矩阵层33整个表面，覆盖该黑色树脂矩阵层33而形成连续的层体，因此其对背光的反射率较低，OD值较高。