彩色滤光片和液晶显示装置 【技术领域】
本发明涉及一种彩色滤光片和采用该彩色滤光片的液晶显示装置。
【背景技术】
液晶显示器是一种被动式显示装置，为达到彩色显示的效果，需要为其提供一彩色滤光片，其作用是为液晶显示器提供彩色，配合TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)阵列和液晶等其它组件而显示不同的彩色影像。
请参阅图1，是现有技术彩色滤光片结构示意图。该彩色滤光片20包括一玻璃基板24、一黑色矩阵23、一着色层22和一ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)层21。该着色层22具有红(R)、蓝(B)、绿(G)三种着色单元，在该玻璃基板24上重复规则排列该三种着色单元以分别通过红、蓝、绿三原色光，阻挡其它波长的光通过。该黑色矩阵23设置于该三着色单元之间，其作用是遮断通过三着色单元间的光线，防止光线泄漏且阻止着色材料混合，而ITO层21则和一TFT阵列(图未示)配合，控制该着色层22各着色单元的光线通过多寡以显示不同的颜色。
该黑色矩阵23一般由铬及其化合物或黑色树脂组成，其光学特性取决于其OD(Optical Density，光学密度)和反射率。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器时，邻近液晶显示屏一侧的黑色矩阵表面和与它相对的另一表面会分别受到外界光和液晶显示器背光的照射，如果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值越高且反射率越低，其应用于液晶显示器时则可使该液晶显示器显示对比度高，图像清晰，反之则显示效果差。由黑色树脂材料组成的黑色矩阵反射率低，但是其OD值不高，由铬及其化合物组成的黑色矩阵OD值高，但是其反射率过高。
一种采用由铬及其化合物组成的黑色矩阵的彩色滤光片揭露于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包括一透明玻璃基板2、一黑色矩阵9、一保护层6和一透明电极层7，另外，该彩色滤光片1表面还设置一偏光片8。该黑色矩阵9包括一第一抗反射膜3、一第二抗反射膜4和一遮光层5依次设置于该透明玻璃基板2上。
该第一抗反射膜3和该第二抗反射膜4包括不同的金属化合物。该遮光层5由铬、钼、钨、镍或锗组成，其不同于该第一抗反射膜3和该第二抗反射膜4所采用的金属，该第一抗反射膜3和第二抗反射膜4的厚度最好为20～60nm，该遮光层5的厚度最好为50～150nm。
该专利技术是利用第一抗反射膜3、第二抗反射膜4和遮光层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显示屏一侧进入、通过透明玻璃基板2的光线反射率，但是，由于该彩色滤光片1的遮光层5由铬等金属组成，其对光线反射率过高，当该彩色滤光片1应用于液晶显示器时，遮光层5会反射过多的背光而产生干扰现象，使得该液晶显示器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内黑色矩阵一侧反射率过高的缺陷，本发明提供一种彩色滤光片，该彩色滤光片内黑色矩阵一侧反射率较低。
为了克服现有技术液晶显示装置对背光反射率过高的缺陷，本发明提供一种对背光反射低的液晶显示装置。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：提供一彩色滤光片，其包括一第一基层、一黑色矩阵和一着色层，该黑色矩阵包括一抗反射层和一遮光层依序设置于该第一基层上，该抗反射层包括折射率不同的两层薄膜，而且折射率较低的薄膜与该第一基层贴合，该着色层和该黑色矩阵在该第一基层上交替设置，该着色层覆盖该遮光层表面。
本发明同时提供一种液晶显示装置，其包括一第一基层、一黑色矩阵、一着色层、一液晶层和一第二基层，该黑色矩阵包括一抗反射层、一遮光层和至少一着色层，其中，该抗反射层和该遮光层依次设置于该第一基层上，该抗反射层包括折射率不同的两层薄膜，而且折射率较低的薄膜与该第一基层贴合，该着色层和该黑色矩阵在该第一基层上交替设置，且该着色层覆盖该遮光层表面，该第一基层和该第二基层相对设置，而且夹持该液晶层于其间。
和现有技术相比，本发明具有以下优点：由于本发明彩色滤光片着色层覆盖该遮光层表面，所以该彩色滤光片黑色矩阵一侧具较低的光线反射率，且其遮光层上设置的着色层可增加该彩色滤光片黑色矩阵的OD值，因而可使该彩色滤光片具有较佳的光学性能；由于本发明液晶显示装置内的黑色矩阵着色层覆盖遮光层表面，可有效降低背光反射，显示对比度较高而使该液晶显示装置具较佳的光学性能，另外，该黑色矩阵遮光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，其厚度可以轻易控制，从而降低彩色滤光片和液晶显示装置的制造成本。
【附图说明】
图1是现有技术彩色滤光片结构示意图。
图2是另一现有技术彩色滤光片结构示意图。
图3是本发明彩色滤光片第一实施方式结构示意图。
图4是本发明彩色滤光片另一实施方式结构示意图。
图5是本发明液晶显示装置结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图3，是本发明彩色滤光片第一实施方式的示意图。该彩色滤光片30包括一第一基层34、一黑色矩阵33和一着色层32，该第一基层34是透明玻璃，该黑色矩阵33包括一抗反射层332和一遮光层333，其中，该抗反射层332包含第一膜层3321和第二膜层3322，该第二膜层3322和第一膜层3321依次设置于该第一基层34上，该第二膜层3322的折射率小于该第一膜层3321的折射率。该第二膜层3322主要由氧化铬(CrO
X，X为O对Cr的比率)材料制成，其厚度为20～60nm；该第一膜层3321主要由氮化铬(CrN
Y，Y为N对Cr的比率)材料制成，其厚度为20～100nm。该遮光层333主要由铬(Cr)材料制成，其折射率比该第一膜层3321低。该着色层32包括红、蓝和绿三种着色单元，其作用是对光线进行过滤，仅通过与该着色层32同色的光线。该着色层32和该黑色矩阵33在该第一基层34上交替设置，而且该着色层32覆盖该遮光层333表面而形成连续的层体。
该黑色矩阵33在该第一基层34上呈格子状规则排列，该抗反射层332和该遮光层333经过微影、显像等制程形成于该第一基层34上，其间各层厚度可自由控制，以取得较低的反射率和较高的OD值。该着色层32采用颜料分散法等方法形成于该第一基层34上，且该着色层32的着色单元(R，B，G)分别重复排列于该黑色矩阵33格子状间隔处。该着色单元(R，B，G)一部分321依序覆盖遮光层333表面形成连续分布。当然，可以由该黑色矩阵33格子状间隔处的着色单元，比如着色单元(G)完全覆盖周围的遮光层333表面，以代替其它着色单元将遮光层333表面覆盖。该着色单元(R，B，G)部分321是利用制作彩色滤光片30的着色层32时残留而成，其厚度可在对着色层32曝光时调节，使得其反射率最低，而且和该着色层32其它部分齐平，因此不需在该着色层32上加保护层。另外，因为该着色层32完全覆盖该遮光层333，而且可以有多于一层不同颜色的着色单元覆盖该遮光层333，所以其可增加该黑色矩阵33的OD值，而且可有效降低该黑色矩阵33上部分着色层321一侧的反射率。
请参阅图4，是本发明彩色滤光片另一实施方式的示意图。该彩色滤光片40包括一第一基层44、一黑色矩阵43和一着色层42，该黑色矩阵43包括一抗反射层432和一遮光层433。其中，该抗反射层432包含第一膜层4321和第二膜层4322，该第二膜层4322和第一膜层4321依次设置于该第一基层44上，该第二膜层4322的折射率小于该第一膜层4321的折射率。该彩色滤光片40和本发明彩色滤光片第一实施方式30基本相同，不同之处在于邻近该黑色矩阵43两侧的着色单元，如着色单元(R)和着色单元(G)均具有一部分421和422覆盖该处遮光层433，该着色单元(R)部分421和着色单元(G)部分422是上下重叠设置，而且和该着色层42其它部分齐平，当然，其也可水平左右对接排列，而且由于着色单元(R，G，B)是重复规则排列，所以该等着色单元(R，B，G)可相互置换，此设计在有效降低该黑色矩阵43上部分着色层421一侧反射率的同时，可进一步增加该黑色矩阵43的OD值。
请参阅图5，是本发明液晶显示装置示意图。该液晶显示装置包括一第一基层34、一黑色矩阵33、一着色层32、一ITO层31、一液晶层35、一薄膜晶体管阵列36和一第二基层37。该黑色矩阵33包括一抗反射层332和一遮光层333。该抗反射层332包含第二膜层3322和第一膜层3321，该第一膜层3321和第二膜层3322依次设置于该第一基层34上。该抗反射层332和该遮光层333依次设置于该第一基层上34。该着色层32和该黑色矩阵33在该第一基层34上交替设置，而且该着色层32覆盖该遮光层333表面。该ITO层31设置于该着色层32表面。该第一基层34和该第二基层37相对设置，而且夹持液晶层35于其间。该薄膜晶体管阵列36设置于该第二基层37的邻近液晶层35一侧。
该ITO层31和该薄膜晶体管阵列36配合，以电场控制该液晶层35的液晶分子旋转与否，从而控制来自背光系统(图未示)的光线通过与否。通过液晶层35的光线入射到着色层32和黑色矩阵33上，该着色层32过滤光线后使其通过，该黑色矩阵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覆盖该遮光层333表面而形成连续的层体，所以其对背光的反射率较低，光学性能较高。