本實(shí)用新型涉及顯示裝置領(lǐng)域,具體地,涉及一種彩膜基板、包括所述彩膜基板的顯示面板和包括該顯示面板的顯示裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,液晶顯示面板包括陣列基板、與陣列基板對(duì)盒設(shè)置的彩膜基板和設(shè)置在陣列基板與彩膜基板之間的液晶材料層。
通常,彩膜基板上設(shè)置有多種顏色的濾光塊。背光源發(fā)出白光,眾所周知的是,白光是由多種不同顏色的彩色光線混合而成的。濾光塊可以將白光中與該濾光塊顏色不同的光線濾除,以實(shí)現(xiàn)彩色顯示。但是,這種顯示方式中光透過率低,從而會(huì)導(dǎo)致液晶顯示面板顯示時(shí)能耗增加。
因此,如何降低液晶顯示面板顯示時(shí)的能耗成為本實(shí)用新型亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種彩膜基板、包括所述彩膜基板的顯示面板和包括該顯示面板的顯示裝置。所述顯示裝置能夠以較低的功耗實(shí)現(xiàn)較好的彩色顯示效果。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,作為本實(shí)用新型的一個(gè)方面,提供一種彩膜基板,所述彩膜基板包括襯底基板和彩色濾光層,所述襯底基板被劃分為多個(gè)像素單元,每個(gè)像素單元包括多個(gè)子像素單元,所述彩色濾光層包括多個(gè)濾光塊,同一個(gè)像素單元的多個(gè)子像素單元中分別設(shè)置有多個(gè)顏色不完全相同的濾光塊,所述彩膜基板還包括量子點(diǎn)層,所述彩色濾光層位于所述襯底基板和所述量子點(diǎn)層之間,所述量子點(diǎn)層包括多個(gè)量子點(diǎn)塊,所述像素單元中的至少一個(gè)子像素單元中設(shè)置有所述量子點(diǎn)塊,所述量子點(diǎn)塊與其所在的子像素單元中包含的濾光塊層疊設(shè)置;
所述量子點(diǎn)塊被激發(fā)而發(fā)出的光的顏色和與該量子點(diǎn)塊層疊的濾光塊顏色相同,且所述濾光塊為非透明濾光塊;或者,
所述量子點(diǎn)塊被激發(fā)而發(fā)出的光的顏色與該量子點(diǎn)層疊的濾光塊顏色不同,且所述濾光塊為透明濾光塊
優(yōu)選地,所述像素單元包括紅色子像素單元、綠色子像素單元和藍(lán)色子像素單元,所述彩色濾光層包括設(shè)置在所述紅色子像素單元中的紅色濾光塊、設(shè)置在所述綠色子像素單元中的綠色濾光塊和設(shè)置在所述藍(lán)色子像素單元中的透明濾光塊,所述量子點(diǎn)層包括設(shè)置在所述紅色子像素單元中的紅色量子點(diǎn)塊,設(shè)置在所述綠色子像素單元中的綠色量子點(diǎn)塊。
優(yōu)選地,所述像素單元包括紅色子像素單元、綠色子像素單元、藍(lán)色子像素單元和白色子像素單元,所述彩色濾光層包括設(shè)置在所述紅色子像素單元中的紅色濾光塊、設(shè)置在所述綠色子像素單元中的綠色濾光塊、設(shè)置在所述藍(lán)色子像素單元中的透明濾光塊和設(shè)置在所述白色子像素單元中的透明濾光塊,所述量子點(diǎn)層包括設(shè)置在所述紅色子像素單元中的紅色量子點(diǎn)塊,設(shè)置在所述綠色子像素單元中的綠色量子點(diǎn)塊,和設(shè)置在所述白色子像素單元中的混合量子點(diǎn)塊,所述混合量子點(diǎn)塊由紅色量子點(diǎn)材料和綠色量子點(diǎn)材料的混合物制成。
優(yōu)選地,所述彩膜基板還包括環(huán)繞各個(gè)所述子像素單元設(shè)置的黑矩陣。
優(yōu)選地,所述量子點(diǎn)塊的厚度在0.5-2μm之間,所述量子點(diǎn)塊被激發(fā)而發(fā)出的光線的半波寬在30nm至40nm之間。
優(yōu)選地,所述彩膜基板還包括透明保護(hù)層,所述透明保護(hù)層設(shè)置在所述量子點(diǎn)層的外側(cè),所述量子點(diǎn)層位于所述彩色濾光層和所述透明保護(hù)層之間。
作為本實(shí)用新型的另一個(gè)方面,提供一種顯示面板,所述顯示面板包括彩膜基板和與該彩膜基板對(duì)盒設(shè)置的陣列基板,其中,所述彩膜基板為本實(shí)用新型所提供的上述彩膜基板。
作為本實(shí)用新型的還一個(gè)方面,提供一種顯示裝置,所述顯示裝置包括顯示面板和背光源,其中,所述顯示面板為本實(shí)用新型所提供的上述顯示面板,所述背光源能夠發(fā)出激發(fā)所述量子點(diǎn)層發(fā)光的光。
優(yōu)選地,所述背光源能夠發(fā)出藍(lán)光。
在所述彩膜基板的一個(gè)像素單元中,子像素單元可能具有以下三種實(shí)施方式:
第一種,子像素單元中層疊設(shè)置有量子點(diǎn)塊和濾光塊,該濾光塊的顏色與量子點(diǎn)塊被激發(fā)后發(fā)出的光線的顏色相同,在這種情況中,光首先照射到量子點(diǎn)塊上,激發(fā)出彩色光,該彩色光又通過與之顏色相同的濾光塊。光激發(fā)量子點(diǎn)塊發(fā)出的彩色光線具有較高的亮度,經(jīng)過與之顏色相同的濾光塊后,顏色純度提高,但并無光線被濾除。
第二種,子像素單元中層疊設(shè)置有量子點(diǎn)塊和透明濾光塊。量子點(diǎn)塊發(fā)出的彩色光線直接通過透明濾光塊出射。
第三種,子像素單元中僅設(shè)置有濾光塊。
由于本實(shí)用新型所提供的彩膜基板的像素單元中包括上述第一種情況或第二種情況的子像素單元,因此,背光源發(fā)出的光不會(huì)被濾除,從而可以使得透過彩膜基板的光具有較高的亮度,并且發(fā)出的光顏色純度高。
當(dāng)將所述彩膜基板應(yīng)用于顯示裝置中時(shí),可以降低所述顯示裝置的功耗,并提高所述顯示裝置的色閾范圍。
附圖說明
附圖是用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本實(shí)用新型,但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
圖1是本實(shí)用新型所提供的彩膜基板的示意圖;
圖2是包括本實(shí)用新型所提供顯示裝置的示意圖;
圖3a至圖3d是制造本實(shí)用新型所提供的彩膜基板的流程圖。
附圖標(biāo)記說明
10:彩膜基板 11:襯底基板
12:綠色濾光塊 13:紅色濾光塊
14:透明濾光塊 15:黑矩陣
16:混合量子點(diǎn)塊 17:綠色量子點(diǎn)塊
18:紅色量子點(diǎn)塊 19:透明保護(hù)層
100:透明電極層 101:配向?qū)?/p>
20:陣列基板 30:液晶材料層
40:背光源
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本實(shí)用新型,并不用于限制本實(shí)用新型。
需要解釋的是,在附圖中,字母R代表紅色,r代表量子點(diǎn)塊能夠被激發(fā)發(fā)出紅色光線。字母B代表藍(lán)色。字母G代表綠色,g代表量子點(diǎn)塊能夠被激發(fā)發(fā)出綠色光線
作為本實(shí)用新型的一個(gè)方面,如圖1所示,提供一種彩膜基板 10,該彩膜基板10包括襯底基板11和彩色濾光層。襯底基板11被劃分為多個(gè)像素單元,每個(gè)像素單元包括多個(gè)子像素單元,所述彩色濾光層包括多個(gè)濾光塊,同一個(gè)像素單元的多個(gè)子像素單元中分別設(shè)置有多個(gè)顏色不完全相同的濾光塊,其中,所述彩膜基板還包括量子點(diǎn)層,所述彩色濾光層位于所述襯底基板和所述量子點(diǎn)層之間,所述量子點(diǎn)層包括多個(gè)量子點(diǎn)塊,所述像素單元中的至少一個(gè)子像素單元中設(shè)置有所述量子點(diǎn)塊,所述量子點(diǎn)塊與其所在的子像素單元包含的濾光塊層疊設(shè)置;
所述量子點(diǎn)塊被激發(fā)而發(fā)出的光的顏色與該量子點(diǎn)塊層疊的濾光塊顏色相同,且所述濾光塊為非透明率濾光塊;或者,所述量子點(diǎn)塊被激發(fā)而發(fā)出的光的顏色與該量子點(diǎn)層疊的濾光塊顏色不同,且所述濾光塊為透明濾光塊。
量子點(diǎn)塊是由量子點(diǎn)材料制成的,在光的激發(fā)下會(huì)發(fā)出彩色光線。在所述彩膜基板的一個(gè)像素單元中,子像素單元可能具有以下三種實(shí)施方式:
第一種,子像素單元中層疊設(shè)置有量子點(diǎn)塊和非透明的濾光塊,該濾光塊的顏色與量子點(diǎn)塊被激發(fā)后發(fā)出的光線的顏色相同。在這種情況中,光首先照射到量子點(diǎn)塊上,激發(fā)出彩色光,該彩色光又通過與之顏色相同的濾光塊。光激發(fā)量子點(diǎn)塊發(fā)出的彩色光線具有較高的亮度,經(jīng)過與之顏色相同的濾光塊后,顏色純度提高,但并無光線被濾除。
第二種,子像素單元中層疊設(shè)置有量子點(diǎn)塊和透明濾光塊。量子點(diǎn)塊發(fā)出的彩色光線直接通過透明濾光塊出射。
第三種,子像素單元中僅設(shè)置有濾光塊。
由于本實(shí)用新型所提供的彩膜基板的像素單元中包括上述第一種情況或第二種情況的子像素單元,因此,背光源發(fā)出的光不會(huì)被濾除,從而可以使得透過彩膜基板的光具有較高的亮度,并且發(fā)出的光顏色純度高。
當(dāng)將所述彩膜基板應(yīng)用于顯示裝置中時(shí),可以降低所述顯示裝置的功耗,并提高所述顯示裝置的色閾范圍。
在本實(shí)用新型中,對(duì)像素單元中包括子像素單元的個(gè)數(shù)并沒有特殊的限制。
作為本實(shí)用新型的第一種實(shí)施方式,所述像素單元包括紅色子像素單元、綠色子像素單元和藍(lán)色子像素單元,所述彩色濾光層包括設(shè)置在所述紅色子像素單元中的紅色濾光塊、設(shè)置在所述綠色子像素單元中的綠色濾光塊和設(shè)置在所述藍(lán)色子像素單元中的透明濾光塊,所述量子點(diǎn)層包括設(shè)置在所述紅色子像素單元中的紅色量子點(diǎn)塊,設(shè)置在所述綠色子像素單元中的綠色量子點(diǎn)塊。
需要解釋的是,此處的紅色量子點(diǎn)塊并非是指量子點(diǎn)塊本身的顏色是紅色,而是指,在光(例如,藍(lán)光或紫外光)的激發(fā)作用下,該量子點(diǎn)塊能夠發(fā)出紅色的光線,該紅色光線的波峰在620nm至640nm之間,半波寬在30nm至40nm之間。同理,綠色量子點(diǎn)塊在光的激發(fā)下能夠發(fā)出綠色的光線,該綠色光線波峰在520nm至540nm 之間,半波寬在30nm至40nm之間。
在這種實(shí)施方式中,可以利用藍(lán)色光激發(fā)量子點(diǎn)塊。當(dāng)藍(lán)光照射紅色量子點(diǎn)塊時(shí),該紅色量子點(diǎn)塊發(fā)出紅色光線,紅色光線進(jìn)一步穿過紅色濾光塊,可以得到純度、亮度均較高的紅色光線。當(dāng)藍(lán)光照射綠色量子點(diǎn)塊時(shí),發(fā)出綠色光線,綠色光線進(jìn)一步穿過綠色濾光塊,可以得到純度、亮度均較高的綠色光線。藍(lán)光直接穿過透明濾光塊,從而可以得到亮度、純度均較高的藍(lán)色光線。
作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式,所述像素單元包括紅色子像素單元、綠色子像素單元、藍(lán)色子像素單元和白色子像素單元。如圖1所示,所述彩色濾光層包括設(shè)置在所述紅色子像素單元中的紅色濾光塊13、設(shè)置在所述綠色子像素單元中的綠色濾光塊12、設(shè)置在所述藍(lán)色子像素單元中的透明濾光塊14和設(shè)置在所述白色子像素單元中的透明濾光塊14。所述量子點(diǎn)層包括設(shè)置在所述紅色子像素單元中的紅色量子點(diǎn)塊18,設(shè)置在所述綠色子像素單元中的綠色量子點(diǎn)塊17,和設(shè)置在所述白色子像素單元中的混合量子點(diǎn)塊16,該混合量子點(diǎn)塊16由紅色量子點(diǎn)材料和綠色量子點(diǎn)材料的混合制成。
當(dāng)藍(lán)色光照射混合量子點(diǎn)塊16時(shí),該混合量子點(diǎn)塊16將發(fā)出白光,隨后該白光穿過與混合量子點(diǎn)塊16層疊設(shè)置的透明濾光塊。
當(dāng)藍(lán)光照射紅色量子點(diǎn)塊18時(shí),該紅色量子點(diǎn)塊18發(fā)出紅色光線,紅色光線進(jìn)一步穿過紅色濾光塊13,可以得到純度、亮度均較高的紅色光線。當(dāng)藍(lán)光照射綠色量子點(diǎn)塊17時(shí),發(fā)出綠色光線,綠色光線進(jìn)一步穿過綠色濾光塊12,可以得到純度、亮度均較高的綠色光線。藍(lán)光直接穿過藍(lán)色子像素單元中的透明濾光塊14,從而可以得到亮度、純度均較高的藍(lán)色光線。
包括圖1中的彩膜基板的顯示裝置可以實(shí)現(xiàn)紅、綠、藍(lán)、白四色顯示,提高了色域范圍的同時(shí),進(jìn)一步提高了顯示裝置的亮度。
為了提高顯示效果,優(yōu)選地,彩膜基板10還包括環(huán)繞各個(gè)所述子像素單元設(shè)置的黑矩陣15。黑矩陣15對(duì)與彩膜基板10對(duì)盒設(shè)置的陣列基板上的走線進(jìn)行遮擋。在本實(shí)用新型所提供的優(yōu)選實(shí)施方式中,黑矩陣的厚度在1至3μm之間。
在本實(shí)用新型中,對(duì)量子點(diǎn)塊的具體厚度并沒有特殊的限制,例如,所述量子點(diǎn)塊的厚度在0.5-2μm之間。
在本實(shí)用新型中,對(duì)制成量子點(diǎn)塊的具體量子點(diǎn)材料也沒有特殊的限制,例如,所述量子點(diǎn)塊的材料選自硫化鋅、硫化鎘、硒化鎵、硒化鋅、硒化鎘、石墨烯量子點(diǎn)、碳量子點(diǎn)中的任意一種或任意幾種。
為了對(duì)量子點(diǎn)層進(jìn)行保護(hù),優(yōu)選地,如圖1所示,彩膜基板10 還包括透明保護(hù)層19,該透明保護(hù)層19設(shè)置在所述量子點(diǎn)層的外側(cè),所述量子點(diǎn)層位于所述彩色濾光層和透明保護(hù)層19之間。
彩膜基板10用在液晶顯示面板中,因此,彩膜基板10還可以包括配向膜101,該配向膜101設(shè)置在透明保護(hù)層19的外側(cè)。如圖2 中所示,當(dāng)彩膜基板10與陣列基板對(duì)盒20后,配向膜101直接與液晶材料層30接觸,為液晶材料層30中的液晶分子提供初始取向。
在圖1和圖2所示的實(shí)施方式中,彩膜基板10還包括設(shè)置在配向膜101和透明保護(hù)層19之間的透明電極層100,該透明電極層100 可以是公共電極層,也可以是觸控電極層,在本實(shí)用新型中,對(duì)透明電極層的具體結(jié)構(gòu)及用途并不做特殊限定。
作為本實(shí)用新型的另一個(gè)方面,提供一種顯示面板,如圖2所示,所述顯示面板包括彩膜基板10、與該彩膜基板10對(duì)盒設(shè)置的陣列基板,其中,彩膜基板10為本實(shí)用新型所提供的上述彩膜基板10。
如上文中所述,由于本實(shí)用新型所提供的彩膜基板的像素單元中包括上述第一種情況或第二種情況的子像素單元,因此,背光源發(fā)出的光不會(huì)被濾除,從而可以使得透過彩膜基板的光具有較高的亮度,并且發(fā)出的光顏色純度高。
當(dāng)將所述彩膜基板應(yīng)用于顯示裝置中時(shí),可以降低所述顯示裝置的功耗,并提高所述顯示裝置的色閾范圍。
作為本實(shí)用新型的還一個(gè)方面,提供一種顯示裝置,如圖2所示,該顯示裝置包括本實(shí)用新型所提供的上述顯示面板和背光源40,該背光源40能夠發(fā)出激發(fā)所述量子點(diǎn)層發(fā)光的光。
在本實(shí)用新型中,背光源可以發(fā)出白光,也可以發(fā)出藍(lán)光。具體發(fā)出那種顏色的光,則由量子點(diǎn)層的具體材料決定。
在本實(shí)用新型所提供的具體實(shí)施方式中,背光源40能夠發(fā)出藍(lán)光。
下面介紹上述彩膜基板的制造方法,其中,所述制備方法包括:
提供襯底基板,所述襯底基板被劃分為多個(gè)像素單元,每個(gè)所述像素單元包括多個(gè)子像素單元;
在所述襯底基板上設(shè)置彩色濾光層,所述彩色濾光層包括多個(gè)濾光塊,同一個(gè)像素單元的多個(gè)子像素單元中分別設(shè)置有多個(gè)顏色互不相同的濾光塊;
在所述彩色濾光層上設(shè)置量子點(diǎn)層,所述量子點(diǎn)層包括多個(gè)量子點(diǎn)塊,所述像素單元中的至少一個(gè)子像素單元中設(shè)置有所述量子點(diǎn)塊,所述量子點(diǎn)塊與同一個(gè)子像素單元那種的濾光塊層疊設(shè)置,且所述量子點(diǎn)塊被激發(fā)而發(fā)出的光的顏色與該量子點(diǎn)塊層疊的濾光塊顏色相同,或者,所述量子點(diǎn)塊被激發(fā)而發(fā)出的光的顏色與該量子點(diǎn)塊層疊的濾光塊顏色不同,且所述濾光塊為透明濾光塊。
優(yōu)選地,可以采用黃光制程來獲得所述彩色濾光層。具體地,制作一種顏色的濾光塊可以包括以下步驟:
涂敷彩色濾光材料層;
對(duì)彩色濾光材料層進(jìn)行預(yù)烘;
利用掩膜板對(duì)所述彩色濾光材料層進(jìn)行曝光、顯影,以獲得多個(gè)所述濾光塊;
后烘。
不同顏色的彩色濾光塊制備流程類似,這里不再一一贅述。
優(yōu)選地,在所述彩色濾光層上設(shè)置量子點(diǎn)層的步驟可以包括:
將量子點(diǎn)、堿可溶性樹脂、溶劑、分散劑、添加劑按照預(yù)定的比例混合均勻得到量子點(diǎn)樹脂混合物;
將量子點(diǎn)樹脂混合物涂敷在設(shè)置有彩色濾光層的基板上;
對(duì)量子點(diǎn)樹脂混合物層進(jìn)行預(yù)烘;
利用掩膜板對(duì)對(duì)預(yù)烘后的量子點(diǎn)樹脂混合物層進(jìn)行曝光、顯影,以獲得多個(gè)所述量子點(diǎn)塊;
后烘。
制備用于發(fā)出不同顏色的量子點(diǎn)塊的工藝流程類似,這里不再一一贅述。
當(dāng)然,本實(shí)用新型并不限于此。例如,還可以利用噴墨打印或者轉(zhuǎn)印的方式形成所述量子點(diǎn)塊。
作為本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式,所述像素單元包括紅色子像素單元、綠色子像素單元和藍(lán)色子像素單元,所述彩色濾光層包括設(shè)置在所述紅色子像素單元中的紅色濾光塊、設(shè)置在所述綠色子像素單元中的綠色濾光塊和設(shè)置在所述藍(lán)色子像素單元中的透明濾光塊,所述量子點(diǎn)層包括設(shè)置在所述紅色子像素單元中的紅色量子點(diǎn)塊,設(shè)置在所述綠色子像素單元中的綠色量子點(diǎn)塊。
作為本實(shí)用新型的另一種具體實(shí)施方式,所述像素單元包括紅色子像素單元、綠色子像素單元、藍(lán)色子像素單元和白色子像素單元,所述彩色濾光層包括設(shè)置在所述紅色子像素單元中的紅色濾光塊、設(shè)置在所述綠色子像素單元中的綠色濾光塊、設(shè)置在所述藍(lán)色子像素單元中的透明濾光塊和設(shè)置在所述白色子像素單元中的透明濾光塊,所述量子點(diǎn)層包括設(shè)置在所述紅色子像素單元中的紅色量子點(diǎn)塊,設(shè)置在所述綠色子像素單元中的綠色量子點(diǎn)塊,和設(shè)置在所述白色子像素單元中的混合量子點(diǎn)塊,所述混合量子點(diǎn)塊由紅色量子點(diǎn)材料和綠色量子點(diǎn)材料的混合物制成。
在所述襯底基板上設(shè)置彩色濾光層的步驟中,分別形成13紅色濾光塊、綠色濾光塊12和透明濾光塊14,如圖3b所示。
在所述彩色濾光層上設(shè)置量子點(diǎn)層的步驟中,分別形成紅色量子點(diǎn)塊18、綠色量子點(diǎn)塊17、混合量子點(diǎn)塊16,如圖3c所示。
優(yōu)選地,如圖3a所示,所述制造方法包括在所述襯底基板上設(shè)置彩色濾光層的步驟之前進(jìn)行的:
在襯底基板11上設(shè)置黑矩陣15,所述黑矩陣環(huán)繞各個(gè)所述子像素單元。
優(yōu)選地,如圖3d所示,如圖所述制造方法還包括:
在所述量子點(diǎn)層上形成透明保護(hù)層19。優(yōu)選地,可以采用噴墨打印的方法形成透明保護(hù)層19。
優(yōu)選地,所述量子點(diǎn)塊的厚度在0.5-2μm之間。
優(yōu)選地,所述量子點(diǎn)塊的材料選自硫化鋅、硫化鎘、硒化鎵、硒化鋅、硒化鎘、石墨烯量子點(diǎn)、碳量子點(diǎn)中的任意一種或任意幾種。
當(dāng)所述彩膜基板還包括透明電極層和配向膜時(shí),所述制造方法還包括:
在所述透明保護(hù)層上形成透明電極層;
在所述透明電極層上形成配向膜。
可以理解的是,以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本實(shí)用新型的原理而采用的示例性實(shí)施方式,然而本實(shí)用新型并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言,在不脫離本實(shí)用新型的精神和實(shí)質(zhì)的情況下,可以做出各種變型和改進(jìn),這些變型和改進(jìn)也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。