專利名稱：一種彩膜基板、顯示面板及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種彩膜基板、顯示面板及顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,液晶顯示(Liquid Crystal Display,簡稱IXD)技術(shù)的不斷完善，液晶顯示產(chǎn)品逐漸遍布我們生活的每個角落，消費(fèi)者對液晶顯示畫面的品質(zhì)要求也越來越高。如圖1所示，現(xiàn)有的彩膜基板包括基板11，以及位于基板11上的彩色濾光層12和黑矩陣13，彩膜基板應(yīng)用在顯示裝置中，背光源一般為白色背光，該白色背光是有藍(lán)光與黃光的混光，色彩不純，該白色背光經(jīng)過彩膜基板中彩色濾光層13的紅綠藍(lán)三原色(R\G\B)過濾后所得到單色光包含期望之外的多種顏色，這樣就導(dǎo)致畫面的色域比較低，顏色不夠鮮艷真實
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種彩膜基板，提高了彩色濾光層的純度，進(jìn)而提高了顯示裝置的顯示畫面的色域。本發(fā)明還提供了一種顯示面板和顯示裝置，具有較高的亮度和較好的顯示效果。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:—種彩膜基板，用于顯示面板，所述顯示面板上具有多個像素，每個像素中具有多個顏色不同的亞像素單元，所述彩膜基板包括:襯底，形成在所述襯底上的黑矩陣，所述黑矩陣之間具有與所述亞像素單元一一對應(yīng)的多個開口區(qū)域，填充于每一個所述開口區(qū)域內(nèi)的彩色濾光層；所述彩色濾光層內(nèi)摻雜有量子點(diǎn)，所述量子點(diǎn)被激發(fā)后產(chǎn)生的光與對應(yīng)的所述亞像素單元的顏色相同。優(yōu)選地，所述量子點(diǎn)的材料包括砷化鎵、磷化銦、硫化鋅、硫化鎘、或硒化鎘中的至少一種。優(yōu)選地，所述彩色濾光層具有紅綠藍(lán)三原色，當(dāng)所述量子點(diǎn)的材料為硒化鎘時，所述彩色濾光層的紅色區(qū)域具有的所述量子點(diǎn)的尺寸為3nm 3.5nm ;所述彩色濾光層的綠色區(qū)域具有的所述量子點(diǎn)的尺寸為2nm 3nm ;所述彩色濾光層的藍(lán)色區(qū)域具有的所述量子點(diǎn)的尺寸為1.5nm 2nm。優(yōu)選地，所述量子點(diǎn)的材料具有水溶性或油溶性。優(yōu)選地，所述核殼型量子點(diǎn)的核材質(zhì)為硒化鎘，殼材質(zhì)為硫化鋅；或者，所述核殼型量子點(diǎn)的核材質(zhì)為硒化鎘,殼材質(zhì)為硫化鎘；或者，所述核殼型量子點(diǎn)的核材質(zhì)為磷化銦，殼材質(zhì)為硫化錫。優(yōu)選地，所述彩色濾光層內(nèi)摻雜的量子點(diǎn)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O 20%。本發(fā)明還提供了一種顯示面板，包括:上述技術(shù)方案中任一項提到的彩膜基板。
本發(fā)明還提供了一種顯示裝置，包括:上述顯示面板。本發(fā)明提供的彩膜基板，用于顯示面板，所述顯示面板上具有多個像素，每個像素中具有多個顏色不同的亞像素單元，所述彩膜基板包括:襯底，形成在所述襯底上的黑矩陣，所述黑矩陣之間具有與所述亞像素單元一一對應(yīng)的多個開口區(qū)域，填充于每一個所述開口區(qū)域內(nèi)的彩色濾光層；所述彩色濾光層內(nèi)摻雜有量子點(diǎn)，所述量子點(diǎn)被激發(fā)后產(chǎn)生的光與對應(yīng)的所述亞像素單元的顏色相同。量子點(diǎn)(Quantum Dot,簡稱QD),通常是一種由I1-V1族或II1-V族元素組成的納米顆粒，尺寸小于或者接近激子波爾半徑(一般直徑不超過10nm)，具有明顯的量子效應(yīng)。一般認(rèn)為它是一種準(zhǔn)零維材料，對導(dǎo)帶電子、價帶空穴及激子在三個空間方向上束縛住的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)。當(dāng)納米材料的粒子尺寸下降到某一數(shù)值(一般為IOnm以下)時，金屬費(fèi)米能級附近的電子能級由準(zhǔn)連續(xù)變?yōu)殡x散能級，納米半導(dǎo)體微粒不連續(xù)的最高被占據(jù)分子軌道和最低未被占據(jù)的分子軌道能級的能隙變寬，從而引起吸收和熒光譜峰的藍(lán)移，這種現(xiàn)象稱為量子尺寸效應(yīng)。量子尺寸效應(yīng)使得半導(dǎo)體量子點(diǎn)的光電性質(zhì)產(chǎn)生了巨大的變化，當(dāng)半導(dǎo)體量子點(diǎn)顆粒的尺寸小于激子的玻爾半徑時所產(chǎn)生的量子尺寸效應(yīng)改變了半導(dǎo)體材料的能級結(jié)構(gòu)，使之由一個連續(xù)的能帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂蟹肿犹匦缘姆至⒛芗壗Y(jié)構(gòu)。利用這一現(xiàn)象即可在同一種反應(yīng)中制備出不同粒徑的半導(dǎo)體量子點(diǎn)，產(chǎn)生不同頻率的光發(fā)射，從而可以方便的調(diào)控出多種發(fā)光顏色。

固體吸收光子(吸收)的能量將大于輻射光子(發(fā)光)，因此發(fā)光光譜與吸收光譜相比，將向能量較低的方向偏移(紅移)，兩個光子能量的差值稱為斯托克斯譜位移(StokesShift)。量子點(diǎn)具有較大的斯托克斯位移。量子點(diǎn)不同于有機(jī)染料的另一光學(xué)性質(zhì)就是寬大的斯托克斯位移，這樣可以避免發(fā)射光譜與激發(fā)光譜的重疊，有利于熒光光譜信號的檢測。本發(fā)明提供的彩膜基板應(yīng)用在顯示裝置中，由于量子點(diǎn)發(fā)射光譜窄并且發(fā)光效率高，且具有量子尺寸效應(yīng)和斯托克斯譜位移效應(yīng)，所以，每一種顏色的亞像素單元對應(yīng)的彩色濾光層內(nèi)的量子點(diǎn)可吸收顯示裝置中的背光源發(fā)出的光中能量大于該亞像素單元顏色能量的光，并將吸收的這部分光高效轉(zhuǎn)化為該亞像素單元顏色的單色光并發(fā)射出去，使得該顏色的亞像素單元對應(yīng)的彩色濾光層的顏色更純，飽和度更高。所以，本發(fā)明提供的彩膜基板，提高了彩色濾光層的純度，進(jìn)而提高了顯示裝置的顯示畫面的色域。另外，本發(fā)明還提供的顯示面板和顯示裝置，由于采用了上述彩膜基板，所以具有較高的亮度和較好的顯示效果。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的彩膜基板結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的彩膜基板結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記:
11-襯底12-黑矩陣13-彩色濾光層131-量子點(diǎn)
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。需要說明的是，在顯示領(lǐng)域中，彩色濾光層并不限于RGB (Red Green Blue,紅綠藍(lán))三原色，還可以為 RGBW (Red Green Blue White，紅綠藍(lán)白)、RGBY (Red Green BlueYellow,紅綠藍(lán)黃)和CMYK (Cyan Magenta Yellow Black,青品紅黃黑)等多種顏色組合。為方便說明，下面的實施例中均參照RGB三原色模式進(jìn)行詳述，但本發(fā)明中的實施例不僅限于此。實施例一本發(fā)明提供的彩膜基板，用于顯示面板，顯示面板上具有多個像素，每個像素中具有多個顏色不同的亞像素單元，如圖2所示，彩膜基板包括:襯底11，形成在襯底11上的黑矩陣12，黑矩陣12之間具有與亞像素單元一一對應(yīng)的多個開口區(qū)域13，填充于每一個開口區(qū)域內(nèi)的彩色濾光層13 ；彩色濾光層13內(nèi)摻雜有量子點(diǎn)131，量子點(diǎn)131被激發(fā)后產(chǎn)生的光與對應(yīng)的亞像素單元的顏色相同。

量子點(diǎn)(Quantum Dot，簡稱QD)，通常是一種由I1-V1族或II1-V族元素組成的納米顆粒，尺寸小于或者接近激子波爾半徑(一般直徑不超過10nm)，具有明顯的量子效應(yīng)。一般認(rèn)為它是一種準(zhǔn)零維材料，對導(dǎo)帶電子、價帶空穴及激子在三個空間方向上束縛住的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)。當(dāng)納米材料的粒子尺寸下降到某一數(shù)值(一般為IOnm以下)時，金屬費(fèi)米能級附近的電子能級由準(zhǔn)連續(xù)變?yōu)殡x散能級，納米半導(dǎo)體微粒不連續(xù)的最高被占據(jù)分子軌道和最低未被占據(jù)的分子軌道能級的能隙變寬，從而引起吸收和熒光譜峰的藍(lán)移，這種現(xiàn)象稱為量子尺寸效應(yīng)。量子尺寸效應(yīng)使得半導(dǎo)體量子點(diǎn)的光電性質(zhì)產(chǎn)生了巨大的變化，當(dāng)半導(dǎo)體量子點(diǎn)顆粒的尺寸小于激子的玻爾半徑時所產(chǎn)生的量子尺寸效應(yīng)改變了半導(dǎo)體材料的能級結(jié)構(gòu)，使之由一個連續(xù)的能帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂蟹肿犹匦缘姆至⒛芗壗Y(jié)構(gòu)。利用這一現(xiàn)象即可在同一種反應(yīng)中制備出不同粒徑的半導(dǎo)體量子點(diǎn)，產(chǎn)生不同頻率的光發(fā)射，從而可以方便的調(diào)控出多種發(fā)光顏色。固體吸收光子(吸收)的能量將大于輻射光子(發(fā)光)，因此發(fā)光光譜與吸收光譜相比，將向能量較低的方向偏移(紅移)，兩個光子能量的差值稱為斯托克斯譜位移(StokesShift)。量子點(diǎn)具有較大的斯托克斯位移。量子點(diǎn)不同于有機(jī)染料的另一光學(xué)性質(zhì)就是寬大的斯托克斯位移，這樣可以避免發(fā)射光譜與激發(fā)光譜的重疊，有利于熒光光譜信號的檢測。本發(fā)明提供的彩膜基板應(yīng)用在顯示裝置中，由于量子點(diǎn)131發(fā)射光譜窄并且發(fā)光效率高，且具有量子尺寸效應(yīng)和斯托克斯譜位移效應(yīng)，所以，每一種顏色的亞像素單元對應(yīng)的彩色濾光層13內(nèi)的量子點(diǎn)131可吸收顯示裝置中的背光源發(fā)出的光中能量大于該亞像素單元顏色能量的光，并將吸收的這部分光高效轉(zhuǎn)化為該亞像素單元顏色的單色光并發(fā)射出去，使得該顏色的亞像素單元對應(yīng)的彩色濾光層13的顏色更純，飽和度更高。所以，本發(fā)明提供的彩膜基板，提高了彩色濾光層的純度，進(jìn)而提高了顯示裝置的顯示畫面的色域。進(jìn)一步地,上述量子點(diǎn)的材料包括砷化鎵、磷化銦、硫化鋅、硫化鎘、或硒化鎘中的
至少一種。更進(jìn)一步地，如圖2所示，本發(fā)明的優(yōu)選實施例中彩色濾光層具有紅綠藍(lán)三原色，當(dāng)量子點(diǎn)的材料為硒化鎘時，彩色濾光層13的紅色區(qū)域R具有的量子點(diǎn)131的尺寸為3nm 3.5nm ;彩色濾光層13的綠色區(qū)域G具有的量子點(diǎn)131的尺寸為2nm 3nm ;彩色濾光層13的藍(lán)色區(qū)域B具有的量子點(diǎn)131的尺寸為1.5nm 2nm。也就是說，位于彩色濾光層13的紅色區(qū)域R、綠色區(qū)域G和藍(lán)色區(qū)域B內(nèi)的量子點(diǎn)的尺寸不同，利用量子點(diǎn)的尺寸效應(yīng)和斯托克斯譜位移效應(yīng)，使得紅色區(qū)域R內(nèi)的量子點(diǎn)131，可以將光源發(fā)出的光能量大于紅光能量的光吸收并轉(zhuǎn)化為單色紅光并發(fā)射出去，紅色區(qū)域R內(nèi)的紅光顏色將變得更純；綠色區(qū)域G內(nèi)的量子點(diǎn)131，可以將光源發(fā)出的光能量大于綠光能量的光吸收并轉(zhuǎn)化為單色綠光并發(fā)射出去，綠色區(qū)域G內(nèi)的綠光顏色將變得更純，藍(lán)色區(qū)域B內(nèi)的量子點(diǎn)131，可以將光源發(fā)出的光能量大于藍(lán)光能量的光吸收并轉(zhuǎn)化為單色藍(lán)光并發(fā)射出去，使得藍(lán)色區(qū)域B內(nèi)的藍(lán)光顏色變得更純。本發(fā)明優(yōu)選實施例中的量子點(diǎn)131材料具有水溶性或油溶性。

量子點(diǎn)具有多種結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，量子點(diǎn)131為核殼型量子點(diǎn)，核殼型量子點(diǎn)的核材質(zhì)為硒化鎘，殼材質(zhì)為硫化鋅；或者，核殼型量子點(diǎn)的核材質(zhì)為硒化鎘,殼材質(zhì)為硫化鎘；或者，核殼型量子點(diǎn)的核材質(zhì)為磷化銦，殼材質(zhì)為硫化錫。上述彩色濾光層內(nèi)摻雜的量子點(diǎn)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選地為O 20%。如5%、10%、15%、20%等，這里就不再一一贅述。實施例二本發(fā)明還提供了一種顯示面板，包括:上述實施例一中任一項提到的彩膜基板。由于彩膜基板中的彩色濾光層內(nèi)具有量子點(diǎn)，而量子點(diǎn)具有尺寸效應(yīng)和斯托克斯譜位移效應(yīng)，可以使得彩色濾光層的彩色區(qū)域的顏色更純，進(jìn)而可以提高顯示面板的亮度。本發(fā)明中實施例的顯示面板可以為液晶顯示面板或OLED (Organic LightEmitting Diode,有機(jī)發(fā)光二極管)顯示面板或其他需要彩膜基板的顯示面板。實施例三本發(fā)明還提供了一種顯示裝置，包括:上述實施例二中提到的顯示面板。由于顯示面板具有較高的亮度，所以，本發(fā)明提供的顯示裝置，具有較好的顯示效果。本發(fā)明中實施例的顯示裝置可以為有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light EmittingDiode, OLED)面板、液晶電視、液晶顯示器、數(shù)碼相框、手機(jī)、平板電腦等具有任何顯示功能的產(chǎn)品或部件。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明實施例進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種彩膜基板，用于顯示面板，所述顯示面板上具有多個像素，每個像素中具有多個顏色不同的亞像素單元，所述彩膜基板包括:襯底，形成在所述襯底上的黑矩陣，所述黑矩陣之間具有與所述亞像素單元一一對應(yīng)的多個開口區(qū)域，填充于每一個所述開口區(qū)域內(nèi)的彩色濾光層；其特征在于， 所述彩色濾光層內(nèi)摻雜有量子點(diǎn)，所述量子點(diǎn)被激發(fā)后產(chǎn)生的光與對應(yīng)的所述亞像素單元的顏色相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述量子點(diǎn)的材料包括砷化鎵、磷化銦、硫化鋅、硫化鎘、或硒化鎘中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩色濾光層具有紅綠藍(lán)三種原色，當(dāng)所述量子點(diǎn)的材料為硒化鎘時，所述彩色濾光層的紅色區(qū)域具有的所述量子點(diǎn)的尺寸為3nm 3.5nm ;所述彩色濾光層的綠色區(qū)域具有的所述量子點(diǎn)的尺寸為2nm 3nm ;所述彩色濾光層的藍(lán)色區(qū)域具有的所述核殼型的尺寸為1.5nm 2nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述量子點(diǎn)的材料具有水溶性或油溶性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述量子點(diǎn)為核殼型量子點(diǎn)，所述核殼型量子點(diǎn)的核材質(zhì)為硒化鎘，殼材質(zhì)為硫化鋅；或者， 所述核殼型量子點(diǎn)的核材質(zhì)為硒化鎘，殼材質(zhì)為硫化鎘；或者， 所述核殼型量子點(diǎn)的核材質(zhì)為磷化銦，殼材質(zhì)為硫化錫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩色濾光層內(nèi)摻雜的量子點(diǎn)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為·O 20%。
7.—種顯示面板，其特征在于，包括:如權(quán)利要求1 6任一項所述的彩膜基板。
8.一種顯示裝置，其特征在于，包括:如權(quán)利要求7所述的顯示面板。
全文摘要
本發(fā)明涉及液晶顯示器技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種彩膜基板、顯示面板及顯示裝置。顯示面板上具有多個像素，每個像素中具有多個顏色不同的亞像素單元，彩膜基板包括襯底，形成在襯底上的黑矩陣，黑矩陣之間具有與亞像素單元一一對應(yīng)的多個開口區(qū)域，填充于每一個開口區(qū)域內(nèi)的彩色濾光層；彩色濾光層內(nèi)摻雜有量子點(diǎn)，量子點(diǎn)被激發(fā)后產(chǎn)生的光與對應(yīng)的亞像素單元的顏色相同。因此，上述彩膜基板，提高了彩色濾光層的純度，進(jìn)而提高了顯示裝置的顯示畫面的色域。
文檔編號G02B5/20GK103235442SQ20131014035
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者吳俊 , 占紅明, 田超 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方顯示技術(shù)有限公司