专利名称：彩膜基板及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液晶显示技术，特别是一种彩膜基板及液晶显示装置。
背景技术：
在基于背光方式进行显示处理的液晶显示器，从背光源发出来的光，首先通过导光板反射之后，射向面板。而基于背光方式进行显示处理的液晶显示器中，在彩膜基板或者阵列基板上设置有由不透光材料形成的黑矩阵。导光板反射的光线中直接投射到黑矩阵表面的光线会被黑矩阵反射或者吸收，无法透射出液晶显示器，导致透过显示器的光线减少，产生亮度损失。
实用新型内容本实用新型实施例的目的在于提供一种彩膜基板及液晶显示装置，降低液晶显示装置的亮度损失。为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种彩膜基板，包括绝缘基板；形成在绝缘基板上的彩色滤光层，所述彩色滤光层包括黑矩阵和被黑矩阵包围的滤光片；其中，所述彩膜基板还包括用于偏转光线的光偏 转单元，形成在黑矩阵朝向阵列基板的一侧，能够将投射到所述黑矩阵朝向阵列基板的第一表面的背光中的至少一部分偏转投射到所述滤光片。上述的彩膜基板，其中，所述光偏转单元形成于所述彩膜基板的平坦层中。上述的彩膜基板，其中，所述光偏转单元包括树脂支撑结构和涂覆在所述树脂支撑结构表面的反射层。上述的彩膜基板，其中，所述光偏转单元为三角形光偏转单元，所述三角形的底面形成于所述第一表面。上述的彩膜基板，其中，所述三角形光偏转单元为等腰三角形光偏转单元，且等腰三角形光偏转单元与黑矩阵的截面为轴对称图形。上述的彩膜基板，其中，所述光偏转单元为圆弧形光偏转单元，且圆弧形光偏转单元与黑矩阵的截面为轴对称图形。为实现上述目的，本实用新型实施例还提供了一种包括上述彩膜基板的液晶显示
>J-U ρ α装直。本实用新型实施例中的彩膜基板中，本来会照射到黑矩阵上的背光被光偏转单元偏转，投射到了滤光片上，并从滤光片、绝缘基板透射出液晶显示装置表面，因此，本来会被黑矩阵吸收或反射而无法射出显示装置表面的背光重新透射出显示器，提高了背光的利用率，降低液晶显示装置的亮度损失。
图1表示本实用新型实施例的彩膜基板的结构示意图；图2a_2c表示本实用新型实施例几种三角形光偏转单元与黑矩阵结合的示意图；图3表不本实用新型实施例中等腰二角形的底面闻的计算不意图；图4表示本实用新型实施例中弧面高度的计算示意图；图5a_5d表示本实用新型实施例的彩膜基板的制程示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例的彩膜基板及液晶显示装置中，通过在黑矩阵下方设置一光偏转单元，由该光偏转单元将原本投射到所述黑矩阵朝向阵列基板的第一表面的背光中的至少一部分偏转投射到所述滤光片，提高背光的利用率，降低液晶显示装置的亮度损失。如图1所示，本实用新型实施例的彩膜基板包括绝缘基板11;形成在绝缘基板上的彩色滤光层，所述彩色滤光层包括黑矩阵12和被黑矩阵包围的滤光片13 ；所述彩膜基板还包括用于偏转光线的光偏转单元14，形成在黑矩阵12朝向阵列基板的一侧，能够将投射到所述黑矩阵朝向阵列基板的第一表面的背光中的至少一部分偏转投射到所述滤光片13。本实用新型实施例中的彩膜基板中，如图1所示，本来会照射到黑矩阵12上的背光被光偏转单元偏转，投射到了滤光片13上，并从滤光片13、绝缘基板11透射出液晶显示器表面，因此，本来会被黑矩阵12吸收或反射而无法射出显示器表面的背光重新透射出显示器，提高了背光的利用率，降低液晶显示装置的亮度损失。考虑到平坦层的厚度较大，因此在本实用新型的具体实施例中，所述光偏转单元可以形成于所述彩膜基板的平坦层中。在本实用新型的具体实施例中，该光偏转单元14可以是各种形式的单元，下面就几种可能的实现方式分别说明如下。〈实现方式一〉在实现方式一中，如图1所示，该光偏转单元14为三角形光偏转单元，所述三角形的底面形成于所述第一表面。同时考虑到，在实际运行过程中，不同的滤光片对应于不同的亚像素，透射到其上的光线各不相同。因此，该光偏转单元14应该是将被黑矩阵遮挡但本应投射到该滤光片的背光进行偏转，使之能够投射到对应的滤光片，而不能将本应投射到其他滤光片的背光进行偏转，投射到另一块滤光片。基于上述的考虑，在本实用新型的具体实施例中，该三角形光偏转单元为等腰三角形光偏转单元，且等腰三角形光偏转单元与黑矩阵的截面为轴对称图形。如图2a_2c所示，为几种三角形光偏转单元与黑矩阵结合的示意图。本实用新型具体实施例中，并不限定该光偏转单元的具体结构，只要其能够满足如下的几个条件即可[0037]能够将照射到黑矩阵上的背光偏转投射到对应的滤光片，但不会偏转投射到其他滤光片上即可。上述的方式下，对反射面与黑矩阵之间的角度有所要求，详细说明如下。如图3所示，假设等腰三角形OAC的顶角为2 α，如果需要所有光线均反射到滤光片，则光线GO的反射光线为0F，这种情况下，所有的光线都能被反射到滤光片，而且不会被BM给挡住。此时，有如下公式成立tan α = DE/OB = h/OBtan2 a = DF/OD = (h+p) / (a+OB)而 tan2 a = 2tan a / (1-tan2 a )。根据以上3个计算式可以得到(h+p) / (a+OB) = (2h/0B) / (l_h2/0B2)考虑到一般p都大于h，因此计算得到OB = i he +^h1Q' + h2 {p - h){h + p))/{p-h)只要等腰三角形的高大于或等于上述的0B，则可以保证所有的光线都能够被反射到滤光片，并透出出滤光片。但如果仅考虑有部分光线能够被反射到滤光片，则OB大于h/2即可。〈实现方式二〉在实现方式二中，该光偏转单元14为圆弧形光偏转单元，所述圆弧形光偏转单元的底面形成于所述第一表面。如图4所示，为了使光线能够均匀的从各个方向射出，临界条件是光线GO经过反射层的反射能够沿着OF射出，那么其他入射光线就可以均匀的从各个方向射出，其中，圆弧的圆心为A，通过简单的几何知识可知，Z AOB = Z GOH = Z F0H,所以2 Z AOB+ Z BOF=180。2arcsin (ΑΒ/Α0)+arctan[ (h+p)/ (0B+a)] = 180° --------------(I)即2arcsin[ (A0~h)/AO]+arctan[ (h+p)/ (OB+a)] =180。--------------(2)而在Λ ABO 中，AB2+0B2 = AO2,即(AC-BC) 2+0B2 = AO2又即(A0-h)2+0B2= AO2----------------------(3)根据表达式2和3，即可计算出合适的OB和OA。当然，以上仅仅是以三角形光偏转单元和圆弧形光偏转单元(实质上为一凸面反射单元)为例说明了该光偏转单元的实现方式，但应当理解的是，本实用新型实施例的光偏转单元并不局限于以上的实现方式，其也可以是其他的方式来实现光偏转，如凹面反射单元等，在此不--列举。当然，上述的光偏转单元也可以形成于所述彩膜基板的平坦层中。下面对如何形成本实用新型实施例的光偏转单元详细说明如下。由于在彩膜基板和阵列基板上，分别有黑矩阵和金属线挡光，但是鉴于阵列基板上的金属线挡光的范围要小于黑矩阵，因此，在本实用新型实施例中以黑矩阵的宽度为参考宽度。即，以黑矩阵所在的彩膜基板为参考，且由于彩膜基板上都是高分子物质，兼容性更强。在本实用新型的具体实施例中，所述光偏转单元包括树脂支撑结构和涂覆在所述树脂支撑结构表面的反射层。如图5a_5d所示，形成本实用新型实施例的彩膜基板包括步骤501，如图5a所示，在玻璃基板依次涂覆BM和不同颜色的树脂材料；步骤502，如图5b所示，在玻璃基板上涂覆一层有机树脂支撑材料，并且刻蚀形成所需形貌结构；步骤503，如图5c所示，在有机树脂支撑材料上涂覆一层反光材料层；步骤504，如图5d所示，涂覆OC保护层和公共电极层。本实用新型实施例还提供了一种包括上述彩膜基板的液晶显示装置，所述显示装置可以为液晶面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。。以上所述仅是本实用新型的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种彩膜基板,包括 绝缘基板； 形成在绝缘基板上的彩色滤光层，所述彩色滤光层包括黑矩阵和被黑矩阵包围的滤光片; 其特征在于，所述彩膜基板还包括 用于偏转光线的光偏转单元，形成在所述黑矩阵朝向阵列基板的一侧，能够将投射到所述黑矩阵朝向阵列基板的第一表面的背光中的至少一部分偏转投射到所述滤光片。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述光偏转单元形成于所述彩膜基板的平坦层中。
3.根据权利要求1或2所述的彩膜基板，其特征在于，所述光偏转单元包括树脂支撑结构和涂覆在所述树脂支撑结构表面的反射层。
4.根据权利要求1或2所述的彩膜基板，其特征在于，所述光偏转单元为三角形光偏转单元，所述三角形光偏转单元的底面形成于所述第一表面。
5.根据权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，所述三角形光偏转单元为等腰三角形光偏转单元，且所述等腰三角形光偏转单元与所述黑矩阵的截面为轴对称图形。
6.根据权利要求1或2所述的彩膜基板，其特征在于，所述光偏转单元为圆弧形光偏转单元，且所述圆弧形光偏转单元与所述黑矩阵的截面为轴对称图形。
7.一种液晶显示装置，包括权利要求1-6中任意一项所述的彩膜基板。
专利摘要本实用新型公开了一种彩膜基板及液晶显示装置，以降低液晶显示器的亮度损失。本实用新型实施例提供了一种彩膜基板，包括绝缘基板；形成在绝缘基板上的彩色滤光层，所述彩色滤光层包括黑矩阵和被黑矩阵包围的滤光片；其中，所述彩膜基板还包括用于偏转光线的光偏转单元，形成在黑矩阵朝向阵列基板的一侧，能够将投射到所述黑矩阵朝向阵列基板的第一表面的背光中的至少一部分偏转投射到所述滤光片。本实用新型降低了液晶显示器的亮度损失。
文档编号G02F1/1335GK202870436SQ20122055995
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者李凡, 黄小妹, 鲁友强 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 成都京东方光电科技有限公司