本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種量子點(diǎn)彩色濾光片及制備方法、液晶面板、液晶顯示設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著液晶顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，消費(fèi)者對液晶顯示設(shè)備的色域要求越來越高。近年來，無論是在國際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(CES)中，還是在中國家電博覽會(AWE)中，高色域液晶顯示設(shè)備都成為發(fā)展的主流。在液晶顯示設(shè)備的液晶面板中使用量子點(diǎn)彩色濾光片是提高液晶顯示設(shè)備的色域的有效方法。

量子點(diǎn)彩色濾光片設(shè)置在液晶面板的偏振片的與液晶相對的一側(cè)。如圖1所示，量子點(diǎn)彩色濾光片中設(shè)置有量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2，量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2包括多個像素點(diǎn)22以及用于將像素點(diǎn)22分隔開的黑色矩陣21。像素點(diǎn)22包括紅色像素點(diǎn)22a、綠色像素點(diǎn)22b以及藍(lán)色像素點(diǎn)22c。其中，紅色像素點(diǎn)22a、綠色像素點(diǎn)22b分別由混合有紅色量子點(diǎn)或者綠色量子點(diǎn)材料的光固化樹脂經(jīng)曝光、顯影形成，藍(lán)色像素點(diǎn)22c由混合有藍(lán)色量子點(diǎn)材料的光固化樹脂經(jīng)曝光、顯影形成或者直接由光固化樹脂形成透明的像素點(diǎn)。背光源發(fā)出的光由量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層的一側(cè)射入，轉(zhuǎn)換得到的紅光、綠光和藍(lán)光后由量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層的另一側(cè)射出。像素點(diǎn)22的厚度通常在10微米～50微米之間。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下問題：現(xiàn)有的量子點(diǎn)彩色濾光片在使用過程中，光線對量子點(diǎn)的激發(fā)不夠充分，使得光轉(zhuǎn)換效率較低，導(dǎo)致液晶面板的亮度較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種能夠提高液晶面板的亮度的量子點(diǎn)彩色濾光片及制備方法，以及基于該量子點(diǎn)彩色濾光片的液晶面板、液晶顯示設(shè)備。

具體而言，包括以下的技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種量子點(diǎn)彩色濾光片，包括：量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層；所述量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層包括多個像素點(diǎn)以及用于將所述像素點(diǎn)分隔開的黑色矩陣；其中，所述像素點(diǎn)的出光一側(cè)的表面上具有由多個外凸的曲面形成的微透鏡陣列。

可選地，所述外凸的曲面為球面或者橢球面。

可選地，當(dāng)所述外凸的曲面為球面時，所述外凸的曲面的底端所在的圓周的直徑為1～3微米，所述外凸的曲面的高度和所述直徑的比例為(0.25～0.5):1。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種本發(fā)明實(shí)施例第一方面的量子點(diǎn)彩色濾光片的制備方法，包括以下步驟：

形成黑色矩陣；

向所述黑色矩陣的空隙中填充用于形成像素點(diǎn)的光固化樹脂體系；

將具有多個內(nèi)凹曲面、并且透明的微透鏡陣列模板壓印在所述光固化樹脂體系的表面；

對所述光固化樹脂體系進(jìn)行曝光，待所述光固化樹脂體系固化后將所述微透鏡陣列模板取下，再進(jìn)行顯影形成表面具有微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的像素點(diǎn)。

可選地，所述微透鏡陣列模板的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂。

第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供另一種量子點(diǎn)彩色濾光片，包括：量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層；所述量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層包括多個像素點(diǎn)以及用于將所述像素點(diǎn)分隔開的黑色矩陣；其中，在所述像素點(diǎn)的出光的一側(cè)設(shè)置具有外凸微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的光匯聚膜。

可選地，所述微透鏡陣列中微透鏡的表面球面或者橢球面。

可選地，當(dāng)所述微透鏡陣列中微透鏡的表面為球面時，所述微透鏡的底端所在的圓周的直徑為1～3微米，所述外凸的曲面的高度和所述直徑的比例為(0.25～0.5):1。

可選地，所述光匯聚膜的材質(zhì)為聚氨酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯或者環(huán)氧樹脂。

第四方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種本發(fā)明實(shí)施例第三方面的量子點(diǎn)彩色濾光片的制備方法，包括以下步驟：

形成黑色矩陣；

向所述黑色矩陣的空隙中填充用于形成像素點(diǎn)的光固化樹脂體系，并對所述光固化樹脂體系進(jìn)行曝光、顯影之后形成所述像素點(diǎn)；

將具有外凸微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的光匯聚膜通過光學(xué)膠粘接在所述像素點(diǎn)的出光的一側(cè)。

可選地，所述光匯聚膜的材質(zhì)為聚氨酯、聚碳酸酯或者聚對苯二甲酸乙二醇酯，所述光匯聚膜通過以下方法制備得到：

將聚氨酯薄膜、聚碳酸酯薄膜或者聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜放置在具有內(nèi)凹微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的微透鏡陣列模板表面并進(jìn)行加熱，從而得到所述具有外凸微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的光匯聚膜。

可選地。所述聚氨酯薄膜、聚碳酸酯薄膜或者聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜的厚度為0.2微米～0.5微米。

可選地，所述光匯聚膜的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂，所述光匯聚膜通過以下方法制備得到：

向具有內(nèi)凹微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的微透鏡陣列模板內(nèi)填充環(huán)氧樹脂和固化劑，使所述環(huán)氧樹脂固化后進(jìn)行脫模，從而得到所述具有外凸微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的光匯聚膜。

第五方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種液晶面板，該液晶面板包括上述的量子點(diǎn)彩色濾光片

第六方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種液晶顯示設(shè)備，該液晶顯示設(shè)備包括上述的液晶面板。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例提供的量子點(diǎn)彩色濾光片中，像素點(diǎn)的出光一側(cè)的表面上具有由多個外凸的曲面形成的微透鏡陣列，或者在像素點(diǎn)的出光的一側(cè)設(shè)置具有外凸微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的光匯聚膜，利用微透鏡陣列所具有的對光的匯聚能力，將量子點(diǎn)彩色濾光片中像素點(diǎn)發(fā)出的光向液晶顯示設(shè)備的視場角范圍內(nèi)匯聚，從而增加視場角范圍內(nèi)的亮度，提高液晶顯示設(shè)備的顯示效果，促進(jìn)高色域液晶顯示設(shè)備的發(fā)展。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有的量子點(diǎn)彩色濾光片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2-1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種量子點(diǎn)彩色濾光片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2-2為圖2-1的量子點(diǎn)彩色濾光片中像素點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種量子點(diǎn)彩色濾光片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4-1為一種光匯聚膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4-2為另一種光匯聚膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中微透鏡陣列模板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中微透鏡陣列模板的制備過程示意圖；

圖7-1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種液晶面板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7-2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種液晶面板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標(biāo)記分別表示：

100-量子點(diǎn)彩色濾光片；

1-基板；

2-量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層；

21-黑色矩陣；

22-像素點(diǎn)；

22a-紅色像素點(diǎn)；22b-綠色像素點(diǎn)；22c-藍(lán)色像素點(diǎn)；

3-透藍(lán)光反射紅綠光層；

4-保護(hù)層；

5-光匯聚膜；

6-微透鏡陣列模板；

200-背光模組；

300-玻璃基板；

400-下偏振片；

500-液晶；

600-上偏振片。

a-襯底；

b-光刻膠；

c-環(huán)氧樹脂；

r-微透鏡的直徑；

h-微透鏡的高。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。除非另有定義，本發(fā)明實(shí)施例所用的所有技術(shù)術(shù)語均具有與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的相同的含義。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種量子點(diǎn)彩色濾光片，參見圖2-1，該量子點(diǎn)彩色濾光片包括：量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2；量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2包括多個像素點(diǎn)22以及用于將像素點(diǎn)22分隔開的黑色矩陣21。

其中，像素點(diǎn)22的出光一側(cè)的表面上具有由多個外凸的曲面形成的微透鏡陣列。

現(xiàn)有的量子點(diǎn)彩色濾光片中，由于量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2的厚度較薄，使得光路較短，導(dǎo)致像素點(diǎn)22中量子點(diǎn)材料的激發(fā)不夠充分，從而使得光轉(zhuǎn)換效率較低，液晶面板的亮度較低。而如果增加量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層的厚度，則會使量子點(diǎn)彩色濾光片的制備工藝難度增加?；诖耍景l(fā)明實(shí)施例提供一種量子點(diǎn)彩色濾光片。在量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2的厚度較薄的情況下，增加視場角范圍內(nèi)量子點(diǎn)彩色濾光片的出光亮度，具體來說，本發(fā)明實(shí)施例提供的量子點(diǎn)彩色濾光片中，將像素點(diǎn)22出光的一側(cè)的表面設(shè)計為微透鏡陣列結(jié)構(gòu)，即像素點(diǎn)22的出光一側(cè)的表面上具有由多個外凸的曲面形成的微透鏡陣列，利用微透鏡陣列所具有的對光的匯聚能力，將量子點(diǎn)彩色濾光片中像素點(diǎn)22發(fā)出的光向液晶顯示設(shè)備的視場角范圍內(nèi)匯聚，從而增加視場角范圍內(nèi)的亮度，提高液晶顯示設(shè)備的顯示效果，促進(jìn)高色域液晶顯示設(shè)備的發(fā)展。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，該量子點(diǎn)彩色濾光片中，像素點(diǎn)22包括紅色像素點(diǎn)22a，綠色像素點(diǎn)22b和藍(lán)色像素點(diǎn)22c，也即該量子點(diǎn)彩色濾光片中，紅色像素點(diǎn)22a、綠色像素點(diǎn)22b和藍(lán)色像素點(diǎn)22c出光一側(cè)的表面均可設(shè)計為微透鏡陣列結(jié)構(gòu)。其中，紅色像素點(diǎn)22a和綠色像素點(diǎn)22b中含有紅色量子點(diǎn)材料和綠色量子點(diǎn)材料，紅色量子點(diǎn)材料和綠色量子點(diǎn)材料被背光源發(fā)出的光激發(fā)后發(fā)出相應(yīng)的紅光和綠光。藍(lán)色像素點(diǎn)22c中可以含有藍(lán)色量子點(diǎn)材料，藍(lán)色量子點(diǎn)材料被背光源發(fā)出的光激發(fā)后發(fā)出藍(lán)光；藍(lán)色像素點(diǎn)22c也可以不含有藍(lán)色量子點(diǎn)材料，即藍(lán)色像素點(diǎn)22c為透明的像素點(diǎn)，通過使背光中的藍(lán)光透過而顯示藍(lán)光。

如圖2-1所示，該量子點(diǎn)彩色濾光片中，還包括透明基板1(例如玻璃基板)，量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2形成于透明基板1之上。還可以在量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2之上設(shè)置保護(hù)層4(例如玻璃)。此外，對于藍(lán)色像素點(diǎn)22c為透明像素點(diǎn)的情況，還可以在透明基板1和量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2之間設(shè)置透藍(lán)光反紅綠光層3。

進(jìn)一步地，該量子點(diǎn)彩色濾光片中，像素點(diǎn)22表面的外凸的曲面(即微透鏡陣列中微透鏡的表面)可以為球面或者橢球面，也可根據(jù)需要設(shè)計為其他形式的曲面。不同的曲面的形狀對光的收斂能力不同，相應(yīng)的應(yīng)用該量子點(diǎn)彩色濾光片的液晶面板的視場角和中心點(diǎn)亮度也有所不同。

舉例來說，當(dāng)外凸的曲面為球面時，該球面的底端所在的圓周的直徑(如圖2-2中r所指示的尺寸，以下簡稱直徑)可以為1～3微米(例如1微米、2微米、3微米等)，其高度(如圖2-2中h所指示的尺寸，即球面底端到球面頂端的距離)和上述直徑的比例可以為(0.25～0.5):1(例如0.25:1、0.3:1、0.35:1、0.4:1、0.45:1、0.5:1等)。即當(dāng)球面的直徑為2微米時，其高度可以為0.5微米～1微米。

當(dāng)形成微透鏡陣列的球面的高度和直徑的比例為0.5:1左右時，應(yīng)用該量子點(diǎn)彩色濾光片的液晶面板的視場角在100°左右，當(dāng)形成微透鏡陣列的球面的高度和直徑的比例為5:12(0.4:1)左右時，視場角在90°左右。

當(dāng)像素點(diǎn)22表面的外凸的曲面為球面時，水平方向的視場角和豎直方向的視場角相同，當(dāng)為非球面時，不同方向的視場角將有所不同。

對于非球面的面形設(shè)計，可以通過光學(xué)模擬軟件擬合，選取不同的非球面作為微透鏡排列，將像素點(diǎn)抽象為朗伯體點(diǎn)光源，調(diào)整透鏡設(shè)計，得到非球面的輪廓。

本發(fā)明實(shí)施例中，每個像素點(diǎn)22對應(yīng)的微透鏡陣列中微透鏡的數(shù)量沒有特殊限定，相鄰兩個微透鏡之間可以具有一定的空隙，也可以相連。作為優(yōu)選，相鄰兩個微透鏡的表面相切排列。

紅色像素點(diǎn)22a、綠色像素點(diǎn)22b和藍(lán)色像素點(diǎn)22c表面的微透鏡陣列可以具有相同的結(jié)構(gòu)，也可以根據(jù)紅光、綠光和藍(lán)光性質(zhì)的不同而具有不同的結(jié)構(gòu)，例如可以采用不同的面型、不同的尺寸、不同的外凸曲面的數(shù)量和/或不同的排列方式等，以進(jìn)一步提高液晶面板視場角范圍內(nèi)的亮度。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種本發(fā)明實(shí)施例第一方面的量子點(diǎn)彩色濾光片的制備方法，參見圖2-1和圖5，該制備方法包括以下步驟：

步驟S11，形成黑色矩陣21；

步驟S12，向黑色矩陣21的空隙中填充用于形成像素點(diǎn)的光固化樹脂體系；

步驟S13，將具有多個內(nèi)凹曲面、并且透明的微透鏡陣列模板6壓印在光固化樹脂體系的表面；

步驟S14，對光固化樹脂體系進(jìn)行曝光，待光固化樹脂體系固化后將微透鏡陣列模板取下，再進(jìn)行顯影形成表面具有微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的像素點(diǎn)22。

該制備方法中，通過將具有多個內(nèi)凹曲面、并且透明的微透鏡陣列模板6壓印在光固化樹脂體系的表面，在進(jìn)行曝光使光固化樹脂體系固化，這樣一來，在微透鏡陣列模板6的限制下，光固化樹脂體系固化后得到的像素點(diǎn)22的表面形成具有與微透鏡陣列模板6的內(nèi)凹曲面相配合的外凸曲面，從而在像素點(diǎn)22表面形成微透鏡陣列結(jié)構(gòu)，利用微透鏡陣列所具有的對光的匯聚能力，將量子點(diǎn)彩色濾光片中像素點(diǎn)22發(fā)出的光向液晶顯示設(shè)備的視場角范圍內(nèi)匯聚，從而增加視場角范圍內(nèi)的亮度，提高液晶顯示設(shè)備的顯示效果。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，該制備方法中，用于形成像素點(diǎn)的光固化樹脂體系包括用于形成紅色像素點(diǎn)的光固化樹脂體系、用于形成綠色像素點(diǎn)的光固化樹脂體系以及用于藍(lán)色像素點(diǎn)的光固化樹脂體系。其中，用于形成紅色像素點(diǎn)的光固化樹脂體系中包括基體樹脂、光引發(fā)劑和紅色量子點(diǎn)材料；用于形成綠色像素點(diǎn)的光固化樹脂體系中包括基體樹脂、光引發(fā)劑和綠色量子點(diǎn)材料；用于形成藍(lán)色像素點(diǎn)的光固化樹脂體系中可以僅包括基體樹脂和光引發(fā)劑以形成透明的像素點(diǎn)，也可以包括基體樹脂、光引發(fā)劑和藍(lán)色量子點(diǎn)材料。紅色像素點(diǎn)、綠色像素點(diǎn)和藍(lán)色像素點(diǎn)應(yīng)當(dāng)按照一定順序分別進(jìn)行曝光和顯影得到。

上述固化樹脂體系中的基體樹脂可以為不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂及硫醇/烯類單體光聚合體系等透明樹脂中的至少一種。光引發(fā)劑可以為苯偶姻類光引發(fā)劑、苯偶酰類光引發(fā)劑、二苯甲酮類光引發(fā)劑、硫雜蒽酮類光引發(fā)劑及葸醌類光引發(fā)劑等紫外光引發(fā)劑中的至少一種。

進(jìn)一步地，上述制備方法中，為了便于將微透鏡陣列模板6取下，可以在微透鏡陣列模板6的內(nèi)凹的曲面上涂覆脫模劑。

進(jìn)一步地，上述制備方法中，在曝光過程中，可以每個像素點(diǎn)22分別使用一個微透鏡陣列模板6；也可以采用一塊完整的微透鏡陣列模板6，這種微透鏡陣列模板6中，至少在與像素點(diǎn)22對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)具有內(nèi)凹的曲面。

進(jìn)一步地，上述制備方法中，微透鏡陣列模板6的材質(zhì)可以為環(huán)氧樹脂等透明且強(qiáng)度高的材料，一方面保證曝光過程中光的透過，另一方面保證所形成的微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的精度。參見圖6，并以環(huán)氧樹脂材質(zhì)為例，微透鏡陣列模板6的制備方法包括：

步驟a1，在襯底a上形成正性光刻膠層b。

步驟a2，對所光刻膠層6進(jìn)行曝光、顯影后得到具有微柱陣列結(jié)構(gòu)的光刻膠層；

步驟a3，加熱使具有微柱陣列結(jié)構(gòu)的正性光刻膠層熔融并冷卻，得到具有微觀凸透鏡陣列結(jié)構(gòu)的模板；

步驟a4，向具有微觀凸透鏡陣列結(jié)構(gòu)的模板內(nèi)注入環(huán)氧樹脂和固化劑，并使環(huán)氧樹脂固化，脫模后得到微透鏡陣列模板。

上述步驟a1中，正性光刻膠可以為型號為RZJ-390PJ、BP-212、RZJ-304等線性光敏化合物中的一種或多種組合。襯底a可以為玻璃或者金屬。在涂覆光刻膠b之前，可以先對襯底表面進(jìn)行清潔。

上述步驟a2中，可以采用通過光線追跡法模擬微透鏡陣列的結(jié)構(gòu)，采用數(shù)字微反射鏡(DMD)對正性光刻膠層進(jìn)行曝光。

上述步驟a3中，加熱的溫度可以為82℃～88℃，正性光刻膠層的微柱結(jié)構(gòu)熔融后形成微觀凸透鏡結(jié)構(gòu)，從而在襯底a上形成微觀凸透鏡陣列。

上述步驟a4中，固化劑可以為胺類固化劑，固化溫度可以為50℃～170℃，例如50℃、60℃、80℃、100℃、120℃、150℃、170℃等。為了便于脫模，可以在具有微觀凸透鏡陣列結(jié)構(gòu)的模板內(nèi)涂覆脫模劑。

進(jìn)一步地，對于上述制備方法中步驟S11中黑色矩陣21的形成過程本發(fā)明實(shí)施例沒有特殊的限定，本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)手段即可。例如，可以通過光刻和刻蝕相結(jié)合的工藝形成黑色矩陣21，黑色矩陣21的材料可以為金屬鉻(Cr)或者酚醛樹脂等不透明材料。

第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種量子點(diǎn)彩色濾光片，參見圖3，該量子點(diǎn)彩色濾光片包括：量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2；量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2包括多個像素點(diǎn)22以及用于將像素點(diǎn)22分隔開的黑色矩陣21。其中，在像素點(diǎn)22的出光的一側(cè)設(shè)置具有外凸微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的光匯聚膜。

如上文所述，微透鏡陣列結(jié)構(gòu)具有光匯聚功能，因此，該量子點(diǎn)彩色濾光片中，在像素點(diǎn)22的出光的一側(cè)設(shè)置具有外凸微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的光匯聚膜，將量子點(diǎn)彩色濾光片中像素點(diǎn)22發(fā)出的光向液晶顯示設(shè)備的視場角范圍內(nèi)匯聚，從而在量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2的厚度較薄的情況下，增加視場角范圍內(nèi)的亮度，提高液晶顯示設(shè)備的顯示效果，促進(jìn)高色域液晶顯示設(shè)備的發(fā)展。

與本發(fā)明實(shí)施例第一方面提供的量子點(diǎn)彩色濾光片相同，該量子點(diǎn)彩色濾光片中，像素點(diǎn)22包括紅色像素點(diǎn)22a，綠色像素點(diǎn)22b和藍(lán)色像素點(diǎn)22c，也即在該量子點(diǎn)彩色濾光片中，紅色像素點(diǎn)22a、綠色像素點(diǎn)22b和藍(lán)色像素點(diǎn)22c出光一側(cè)的均可設(shè)置上述光匯聚膜5。

如圖3所示，該量子點(diǎn)彩色濾光片中，同樣還包括玻璃材質(zhì)的透明基板1、保護(hù)層4等。針對藍(lán)色像素點(diǎn)22c為透明像素點(diǎn)的情況，還可以在透明基板1和量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2之間設(shè)置透藍(lán)光反紅綠光層3。

進(jìn)一步地，與本發(fā)明實(shí)施例第一方面提供的量子點(diǎn)彩色濾光片相同，該量子點(diǎn)彩色濾光片中，光匯聚膜5的微透鏡陣列中微透鏡的表面可以為球面或者橢球面，也可根據(jù)需要設(shè)計為其他形式的曲面。

舉例來說，當(dāng)微透鏡的表面為球面時，該球面的底端所在的圓周的直徑(如圖4-1和圖4-2中r所指示的尺寸，以下簡稱直徑)可以為1～3微米(例如1微米、2微米、3微米等)，其高度(如圖4-1和圖4-2中h所指示的尺寸)和上述直徑的比例可以為(0.25～0.5):1(例如0.25:1、0.3:1、0.35:1、0.4:1、0.45:1、0.5:1等)。即當(dāng)球面的直徑為2微米時，其高度可以為0.5微米～1微米。

該量子點(diǎn)彩色濾光片中，可以每個像素點(diǎn)22分別對應(yīng)一張光匯聚膜5，也可以所有像素點(diǎn)22采用一張光匯聚膜5，外凸的微透鏡陣列結(jié)構(gòu)至少設(shè)置在光匯聚5與像素點(diǎn)22相對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。作為本發(fā)明實(shí)施例一種優(yōu)選的實(shí)施方式，光匯聚膜5的微透鏡陣列中相鄰兩個微透鏡以表面相切形式排列。紅色像素點(diǎn)22a、綠色像素點(diǎn)22b和藍(lán)色像素點(diǎn)22c所對應(yīng)的微透鏡陣列可以具有相同的結(jié)構(gòu)，也可以根據(jù)紅光、綠光和藍(lán)光性質(zhì)的不同而具有不同的結(jié)構(gòu)。

該量子點(diǎn)彩色濾光片中，光匯聚膜的材質(zhì)可以為聚氨酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯或者環(huán)氧樹脂等。

第四方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種本發(fā)明實(shí)施例第三方面的量子點(diǎn)彩色濾光片的制備方法，參見圖3和圖5，該制備方法包括以下步驟：

步驟S21，形成黑色矩陣21。

步驟S22，向黑色矩陣的空隙中填充用于形成像素點(diǎn)的光固化樹脂體系，并對光固化樹脂體系進(jìn)行曝光、顯影之后形成像素點(diǎn)22。

步驟S23，將具有外凸微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的光匯聚膜通過光學(xué)膠粘接在像素點(diǎn)22的出光的一側(cè)。

該制備方法在形成像素點(diǎn)22之后，將具有外凸微透鏡陣列的光匯聚膜粘接在像素點(diǎn)22的出光的一側(cè)，從而利用微透鏡陣列所具有的光匯聚功能，將量子點(diǎn)彩色濾光片中像素點(diǎn)22發(fā)出的光向液晶顯示設(shè)備的視場角范圍內(nèi)匯聚，從而在量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2的厚度較薄的情況下，增加視場角范圍內(nèi)的亮度，提高液晶顯示設(shè)備的顯示效果。

該制備方法中，黑色矩陣21的形成過程、像素點(diǎn)22的形成過程按照本發(fā)明實(shí)施例第二方面所記載的內(nèi)容進(jìn)行即可，在此不再贅述。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例一種可選的實(shí)施方式中，當(dāng)光匯聚膜5的材質(zhì)為聚氨酯、聚碳酸酯或者聚對苯二甲酸乙二醇酯等時，光匯聚膜5通過壓印的方法制備得到，具體包括：

將聚氨酯薄膜、聚碳酸酯薄膜或者聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜放置在具有內(nèi)凹微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的微透鏡陣列模板表面并進(jìn)行加熱，從而得到具有外凸微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的光匯聚膜。

上述加熱的溫度沒有嚴(yán)格限定，可以根據(jù)薄膜種類的不同進(jìn)行確定，只要能使薄膜軟化從而形成微透鏡陣列即可。

其中，聚氨酯薄膜、聚碳酸酯薄膜或者聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜的厚度可以為0.2微米～0.5微米，例如0.2微米、0.3微米、0.4微米、0.5微米等。

在本發(fā)明實(shí)施例一種可選的實(shí)施方式中，光匯聚膜的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂時，光匯聚膜可以通過以下方法制備得到：

向具有內(nèi)凹微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的微透鏡陣列模板6內(nèi)填充環(huán)氧樹脂和固化劑，使環(huán)氧樹脂固化后進(jìn)行脫模，從而得到具有外凸微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的光匯聚膜。

其中固化劑可以為胺類固化劑，通過加熱使環(huán)氧樹脂固化。

采用上述兩種方法制備得到的光匯聚膜的結(jié)構(gòu)有所不同。具體來說，如圖4-1所示，采用壓印的方法得到的光匯聚膜中，與具有外凸微透鏡陣列結(jié)構(gòu)一側(cè)表面相對的表面呈內(nèi)凹的微透鏡陣列；需要說明的是，對于該結(jié)構(gòu)的光匯聚膜來說，微透鏡的面型尺寸均指外凸的表面的尺寸。如圖4-2所示，采用環(huán)氧樹脂固化的方法得到的光匯聚膜中，與具有外凸微透鏡陣列結(jié)構(gòu)一側(cè)表面相對的表面為平面。

上述具有內(nèi)凹微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的微透鏡陣列模板6可以按照本發(fā)明實(shí)施例第二方面中所述的微透鏡陣列模板的制備方法制備得到，在此不再贅述。

第五方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種液晶面板，該液晶面板包括上述的量子點(diǎn)彩色濾光片。

如圖7-1和圖7-2所示，量子點(diǎn)彩色濾光片100設(shè)置在上偏振片600上方。

本發(fā)明實(shí)施例提供的液晶面板中，通過微透鏡陣列結(jié)構(gòu)將像素點(diǎn)發(fā)出的光向視場角范圍內(nèi)匯聚，從而在量子點(diǎn)彩色濾光片的量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層的厚度較薄的情況下，增加視場角范圍內(nèi)的亮度，提高液晶面板顯示效果。

第六方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種液晶顯示設(shè)備，該液晶顯示設(shè)備包括上述的液晶面板。

本發(fā)明實(shí)施例中所述的液晶顯示設(shè)備具體可以為液晶電視、筆記本電腦屏幕、平板電腦、手機(jī)等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或者部件。

下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。在以下實(shí)施例中，所用原料未注明生產(chǎn)廠商及規(guī)格者均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種用于形成微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的微透鏡陣列模板的制備方法，該微透鏡陣列模板的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂，參見圖6，該制備方法包括：

步驟101，以玻璃板作為襯底，對玻璃板表面進(jìn)行清洗。

步驟102，在步驟101得到的襯底表面涂覆型號為RZJ-304的正性光刻膠，形成正性光刻膠層。

步驟103，按照預(yù)設(shè)的微透鏡陣列結(jié)構(gòu)，通過光線追跡法模擬微透鏡陣列的結(jié)構(gòu)，采用數(shù)字微反射鏡(DMD)對步驟102形成的正性光刻膠層進(jìn)行數(shù)字光刻。其中，使用的DMD由1024×768個可編程控制反射角的微平面鏡組成，擴(kuò)束準(zhǔn)直后的激光經(jīng)DMD反射后進(jìn)入微縮系統(tǒng)對光刻膠曝光，逐面拼接這些曝光單元，顯影后得到具有微柱陣列結(jié)構(gòu)的光刻膠層。

步驟104，在85℃下，對步驟103得到的具有微柱陣列結(jié)構(gòu)的光刻膠層進(jìn)行加熱，使具有微柱陣列結(jié)構(gòu)的正性光刻膠層熔融并冷卻，得到具有微觀凸透鏡陣列結(jié)構(gòu)的模板。

步驟105，在具有微觀凸透鏡陣列結(jié)構(gòu)的模板表面涂覆脫模劑，并向其中注入環(huán)氧樹脂E-51和三乙烯四胺固化劑，在100℃下加熱使環(huán)氧樹脂固化，脫模后得到強(qiáng)度高、透明的微透鏡陣列模板。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供一種量子點(diǎn)彩色濾光片，參見圖2-1，本實(shí)施例提供的量子點(diǎn)彩色濾光片包括自下而上依次設(shè)置的玻璃材質(zhì)的透明基板1、透藍(lán)光反紅綠光層3、量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2以及玻璃材質(zhì)的保護(hù)層4。量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2包括多個像素點(diǎn)22以及用于將像素點(diǎn)22分隔開的金屬鉻材質(zhì)的黑色矩陣21。像素點(diǎn)22包括紅色像素點(diǎn)22a、綠色像素點(diǎn)22b以及藍(lán)色像素點(diǎn)22c，其中藍(lán)色像素點(diǎn)22c透明。

每個像素點(diǎn)22出光一側(cè)的表面具有外凸的球面形成的微透鏡陣列。球面的底端所在圓周的直徑為2微米，球面的高度為1微米，相鄰兩個球面相切。

該量子點(diǎn)彩色濾光片中像素點(diǎn)22的總厚度為50微米(透明基板1表面到像素點(diǎn)22的表面的球面頂端的距離)。

本實(shí)施例中，用于形成本實(shí)施例的量子點(diǎn)彩色濾光片的像素點(diǎn)的光固化樹脂組成為：基體樹脂：甲基丙烯酸甲酯；光引發(fā)劑：安息香二甲醚。

該量子點(diǎn)彩色濾光片由以下方法制備得到：

步驟201，在透明基板1上形成透藍(lán)光反紅綠光層3，通過光刻和刻蝕的工藝在透藍(lán)光反紅綠光層3上形成黑色矩陣21。

步驟202，將混合有紅色量子點(diǎn)材料的光固化樹脂填充至黑色矩陣21的空隙中；在按照實(shí)施例1的方法制備得到的微透鏡陣列模板表面涂覆脫模劑后將其壓印在光固化樹脂的表面，對光固化樹脂進(jìn)行曝光，待光固化樹脂固化后將微透鏡陣列模板取下，再進(jìn)行顯影形成表面具有微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的紅色像素點(diǎn)22a；

將混合有綠色量子點(diǎn)材料的光固化樹脂填充至黑色矩陣21的空隙中，在按照實(shí)施例1的方法制備得到的微透鏡陣列模板表面涂覆脫模劑后將其壓印在光固化樹脂的表面，對光固化樹脂進(jìn)行曝光，待光固化樹脂固化后將微透鏡陣列模板取下，再進(jìn)行顯影形成表面具有微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的綠色像素點(diǎn)22b；

將沒有混合量子點(diǎn)材料的光固化樹脂填充至黑色矩陣21的空隙中，在按照實(shí)施例1的方法制備得到的微透鏡陣列模板表面涂覆脫模劑后將其壓印在光固化樹脂的表面，對光固化樹脂進(jìn)行曝光，待光固化樹脂固化后將微透鏡陣列模板取下，再進(jìn)行顯影形成表面具有微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的藍(lán)色像素點(diǎn)22c。

步驟203，在量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2上形成保護(hù)層4。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供一種量子點(diǎn)彩色濾光片，參見圖3和圖4-1，本實(shí)施例提供的量子點(diǎn)彩色濾光片包括自下而上依次設(shè)置的玻璃材質(zhì)的透明基板1、透藍(lán)光反紅綠光層3、量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2、聚氨酯材質(zhì)的光匯聚膜5以及玻璃材質(zhì)的保護(hù)層4。量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2包括多個像素點(diǎn)22以及用于將像素點(diǎn)22分隔開的金屬鉻材質(zhì)的黑色矩陣21。像素點(diǎn)22包括紅色像素點(diǎn)22a、綠色像素點(diǎn)22b以及藍(lán)色像素點(diǎn)22c，其中藍(lán)色像素點(diǎn)22c透明。

其中，光匯聚膜5具有外凸的微透鏡陣列結(jié)構(gòu)，微透鏡陣列結(jié)構(gòu)中微透鏡的表面為球面，球面的底端所在圓周的直徑為2微米，球面的高度為1微米，相鄰兩個球面相切。

該量子點(diǎn)彩色濾光片中像素點(diǎn)22的厚度為50微米。

本實(shí)施例中，用于形成本實(shí)施例的量子點(diǎn)彩色濾光片的像素點(diǎn)的光固化樹脂組成為：基體樹脂：甲基丙烯酸甲酯；光引發(fā)劑：二苯甲酮。

該量子點(diǎn)彩色濾光片由以下方法制備得到：

步驟301，在透明基板1上形成透藍(lán)光反紅綠光層3，通過光刻和刻蝕的工藝在透藍(lán)光反紅綠光層3上形成黑色矩陣21。

步驟302，將混合有紅色量子點(diǎn)材料的光固化樹脂填充至黑色矩陣21的空隙中，經(jīng)曝光、顯影后形成紅色像素點(diǎn)22a；

將混合有綠色量子點(diǎn)材料的光固化樹脂填充至黑色矩陣21的空隙中，經(jīng)曝光、顯影后形成綠色像素點(diǎn)22b；

將沒有混合量子點(diǎn)材料的光固化樹脂填充至黑色矩陣21的空隙中，經(jīng)曝光顯影后形成藍(lán)色像素點(diǎn)22c。

步驟303，將厚度為0.5微米的聚氨酯薄膜放置在按照實(shí)施例1的方法制備得到的微透鏡陣列模板表面并進(jìn)行加熱，從而得到如圖4-1所示的具有外凸微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的光匯聚膜5。

步驟304，將步驟303得到的光匯聚膜5通過光學(xué)膠粘接在量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層2出光的一側(cè)。

步驟305，在光匯聚膜5之上形成保護(hù)層4。

實(shí)施例4

本實(shí)施例提供一種量子點(diǎn)彩色濾光片，參見圖3和圖4-2，本實(shí)施例提供的量子點(diǎn)彩色濾光片與實(shí)施例3的量子點(diǎn)彩色濾光片的區(qū)別在于，光匯聚膜5由以下方法制備得到：

在按照實(shí)施例1的方法制備得到的微透鏡陣列模板表面涂覆脫模劑，并向其中填充環(huán)氧樹脂E-51和三乙烯四胺固化劑，加熱使環(huán)氧樹脂固化，脫模后得到如圖4-2所示的具有外凸微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的光匯聚膜5。

實(shí)施例5

本實(shí)施例將實(shí)施例2～4提供的量子點(diǎn)彩色濾光片和圖1所示的現(xiàn)有的量子點(diǎn)彩色濾光片分別安裝至如圖7-1或圖7-2所示的液晶面板中，對液晶面板視場角內(nèi)的亮度進(jìn)行檢測。

其中，現(xiàn)有的量子點(diǎn)彩色濾光片的像素點(diǎn)的厚度也為50微米。

檢測結(jié)果表明，應(yīng)用現(xiàn)有的量子點(diǎn)彩色濾光片的液晶面板的視場角為153°，視場中心點(diǎn)亮度為450nits；而應(yīng)用實(shí)施例2～4的量子點(diǎn)彩色濾光片的液晶面板的視場角為100°，視場中心點(diǎn)亮度為690nits，視場中心點(diǎn)亮度提升了53％。

綜上，本發(fā)明實(shí)施例基于微透鏡陣列具有的光匯聚的功能這一特點(diǎn)，通過將像素點(diǎn)出光一側(cè)的表面設(shè)計為微透鏡陣列結(jié)構(gòu)或者在像素點(diǎn)出光一側(cè)設(shè)置具有微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的光匯聚膜，將量子點(diǎn)彩色濾光片中像素點(diǎn)發(fā)出的光向視場角范圍內(nèi)匯聚，從而在量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)換層的厚度較薄的情況下，增加視場角范圍內(nèi)的亮度，提高液晶顯示設(shè)備的顯示效果，促進(jìn)高色域液晶顯示設(shè)備的發(fā)展。

以上所述僅是為了便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。