CN100376906C - 彩色滤光片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种彩色滤光片。该彩色滤光片，包括多个像素，每个像素包括红、绿、蓝三色子像素，其中该红、绿、蓝三色子像素内包括用来控制该各个子像素的透射光谱范围的纳米粒子，该纳米粒子的粒径是1×10-9～1×10-7米。该纳米粒子可以是金属、半导体或者半导体化合物，通过控制该纳米粒子的粒径、形状，改变各子像素的吸收特性及荧光特性。该纳米粒子可以提升彩色滤光片的耐热性、光透过率及对比度。

Description

彩色滤光片
【技术领域】
本发明涉及一种彩色滤光片，尤其涉及一种用于液晶显示装置的彩色滤光片。
【背景技术】
液晶显示器是一种被动式显示装置，为了达到彩色显示的效果，需要提供彩色滤光片，其作用是将通过的白光转化为红、绿、蓝三原色光束，配合薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)层和之间的液晶等其它组件以达成显示不同色彩图像的效果。彩色滤光片一般放置在上基板与氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)电极之间，主要包括黑色矩阵及着色层。
目前，彩色滤光片的制造方法基本采用颜料分散法，将彩色光阻以旋转涂覆的方式涂覆在基板上，经过曝光显影制成微影色块。该方法中所采用的彩色光阻大多是有机物成分，主要成分有：高分子聚合物、界面活性剂、颜料以及聚合物单体，其中颜料的耐热性差，造成彩色滤光片的颜色再现性较差。另外，由于彩色光阻中颜料粒子的粒径较大，一般是1×10-8～2×10-7米，光穿透时产生的散射现象会造成彩色滤光片的光穿透率与对比度下降。
【发明内容】
为了克服现有技术液晶显示装置的彩色滤光片耐热性差、光透过率及对比度低的缺点，本发明提供一种耐热性好、光透过率及对比度高的液晶显示装置的彩色滤光片。
本发明解决技术问题所应用的技术方案是：提供一种液晶显示装置的彩色滤光片，包括多个像素，每个像素包括红、绿、蓝三色子像素，其中该红、绿、蓝三色子像素内包括用来控制该各个子像素的透射光谱范围的纳米粒子，该纳米粒子是半导体或半导体化合物，其粒径是1×10-9～1×10-7米。
和现有技术相比较，本发明的有益效果是：本发明的液晶显示装置的彩色滤光片的子像素中包括粒径是1×10-9～1×10-7米的半导体或半导体化合物纳米粒子，该纳米粒子可以控制子像素的透射光谱范围。本发明的液晶显示装置的彩色滤光片具有耐热性好、光透过率及对比度高等效果。
【附图说明】
图1是本发明彩色滤光片的结构示意图。
图2是本发明彩色滤光片的核壳纳米粒子的结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1，是本发明彩色滤光片的结构示意图。该彩色滤光片10主要包括多个像素，每一个像素包括红、绿、蓝三色的子像素101、103、105，黑色矩阵102设置在各子像素之间，用来遮挡通过各子像素间的光线，防止光线泄漏并且阻止光阻材料混合，该红、绿、蓝三色的子像素101、103、105内包括粒径是1×10-9～1×10-7米的纳米粒子104。该纳米粒子104可以是铝、钛、铬、镍、银、锌、钼、钽、钨、钯、铜、金、铂的一种或者组合。因为当物质以纳米尺寸存在时，其导电性、磁性、电阻性、物理及化学特性都产生巨大变化。就金属而言，因为量子局限效应，当粒子的原子数目减少到一定程度时，金属费米能级附近的电子能级由准连续能级变是离散能级，而且能隙愈来愈大，其光吸收特性也发生变化，例如：金纳米粒子随粒径由大变小，其透射光线的颜色由金黄色变是黄色、橘色(半径是1×10-7米)、绿色(半径是5×10-8米)、暗红色(半径是1.3×10-8米)。通过适当选择该纳米粒子104的材料和半径，可以控制该纳米粒子12的吸收光谱，使该各子像素分别透射红、绿、蓝三色光线。
本发明第二实施方式彩色滤光片的子像素中的纳米粒子是半导体或者半导体化合物纳米粒子。由于半导体或者半导体化合物纳米粒子大多数具有荧光特性，可以吸收频率较高的紫外或者可见波段的光线，并以荧光形式转化是频率较低的其它波段的可见光线，通过适当选择该半导体或者半导体化合物纳米粒子的材料和半径，可以控制该纳米粒子的吸收及荧光光谱，使该各子像素分别出射红、绿、蓝三色光线。该纳米粒子可以提升彩色滤光片的光透过率。
如图2所示，本发明第三实施方式彩色滤光片的子像素中的纳米粒子是核壳纳米粒子20。核壳纳米粒子是利用能隙大小不同的两半导体或者半导体化合物相包覆所制作的纳米粒子。该核壳纳米粒子20由以能隙是3.7电子伏特(eV)的硫化锌材料203包覆能隙是2.5电子伏特的硫化镉材料201，该硫化锌材料203会阻绝该硫化镉材料201表面的电洞与周围介质直接接触，具有表面去活化功用，可以提升该硫化镉材料201的荧光效率，所以该核壳纳米粒子20的荧光效率较单一成分的硫化锌或者硫化镉纳米粒子大。
本发明的彩色滤光片采用金属、半导体或者半导体化合物纳米粒子作是光吸收材料，其与现有技术的颜料相比具有较好的耐热性，且该纳米粒子的粒径较颜料分子的粒径小，其散射现象较小，可提升该彩色滤光片的光透过率及对比度；而半导体或者半导体化合物纳米粒子的荧光特性可以对紫外或者其它波长范围的可见光线进行转化，提升光透过率；核壳型纳米粒子可提升荧光转化效率。该纳米粒子可是金属、半导体或者半导体化合物，通过改变该纳米粒子的材料、粒径、形状，控制该纳米粒子的光吸收特性及荧光特性，进而对通过该彩色滤光片的光线进行过滤或者转化。
本发明的彩色滤光片并不限于上述实施方式所述，如纳米粒子并不限于单一材料，可以是上述材料的组合；对于相同材料及大小的纳米粒子，形状的改变也可以改变其光吸收特性，如三角形、三棱镜形或者圆形纳米粒子所透射的光线颜色各不相同。

Claims (6)

1.一种液晶显示装置的彩色滤光片，包括多个像素，每个像素包括红、绿、蓝三色子像素，其特征在于：该红、绿、蓝三色子像素内包括用来控制该各个子像素的透射光谱范围的纳米粒子，该纳米粒子是半导体或半导体化合物，其粒径是1×10-9～1×10-7米。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置的彩色滤光片，其特征在于：该红、绿、蓝三色子像素内进一步包括用来控制该各个子像素的透射光谱范围的金属纳米粒子。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置的彩色滤光片，其特征在于：该金属纳米粒子是铝、钛、铬、镍、银、锌、钼、钽、钨、钯、铜、金、铂中的一种。
4.根据权利要求2所述的液晶显示装置的彩色滤光片，其特征在于：该金属纳米粒子是铝、钛、铬、镍、银、锌、钼、钽、钨、钯、铜、金、铂中至少两种的组合。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置的彩色滤光片，其特征在于：该纳米粒子是核壳纳米粒子。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置的彩色滤光片，其特征在于：该核壳纳米粒子由能隙不同的两半导体或者半导体化合物组成。
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