CN102944943A - 量子点彩色滤光片、液晶面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，公开了一种量子点彩色滤光片、液晶面板及显示装置，所述量子点彩色滤光片，用于液晶面板，液晶面板上具有多个像素，每个像素中具有多个子像素，每个子像素对应于一种颜色，彩色滤光片包括与子像素一一对应设置的子区域，至少一个子区域由量子点材料形成，且量子点材料被激发后产生的光与对应的子像素的颜色相同。本发明采用量子点材料形成显示器的彩色滤光片，红色、或绿色、或蓝色滤光片采用可以通过光激发产生红光、或绿光、或蓝光的量子点材料，可以提高背光源的利用率，同时获得更高纯度的色光，因此量子点显示能够实现彩色显示的高色域和低功耗。

Description

量子点彩色滤光片、液晶面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种量子点彩色滤光片、液晶面板及显示装置。
背景技术
量子点（Quantum Dot）是在把导带电子、价带空穴及激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构，这种约束可以归结于静电势（由外部的电极，掺杂，应变，杂质产生），两种不同半导体材料的界面（例如：在自组量子点中），半导体的表面（例如：半导体纳米晶体），或者以上三者的结合。量子点具有分离的量子化的能谱，所对应的波函数在空间上位于量子点中，但延伸于数个晶格周期中。一个量子点具有少量的（1-100个）整数个的电子、空穴或空穴电子对，即其所带的电量是元电荷的整数倍。
量子点，又可称为纳米晶，是一种由II－VI族或III－V族元素组成的纳米颗粒。量子点的粒径一般介于1～10nm之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激后可以发射荧光。基于量子效应，量子点在太阳能电池、发光器件、光学生物标记等领域具有广泛的应用前景。现有技术中已有许多不同的方法来制造量子点，并已经开发出量子点显示产品。
在实际研究过程中发现，现有的显示产品，通常采用白光发光二极管（Light Emitting Diode，LED）背光源与普通彩色滤光片配合来形成彩色显示，该种彩色显示方式光源利用率低，并且显示器的色域窄。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何提高显示器彩色显示的光源利用率和扩大色域。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种量子点彩色滤光片，用于液晶面板，所述液晶面板上具有多个像素，每个像素中具有多个子像素，每个子像素对应于一种颜色，所述彩色滤光片包括与所述子像素一一对应设置的子区域，至少一个所述子区域由量子点材料形成，且所述量子点材料被激发后产生的光与对应的所述子像素的颜色相同。
本发明还提供了一种液晶面板，其包括上述的量子点彩色滤光片。
本发明进一步提供了一种显示装置，其包括背光源和上述的液晶面板。
上述显示装置的背光源为蓝色背光源，所述量子点彩色滤光片上与红色的所述子像素对应的子区域由红色量子点材料形成，与绿色的所述子像素对应的子区域由绿色量子点材料形成，与蓝色的所述子像素对应的子区域为透明区域。
其中，所述背光源发出的光波长小于所述量子点彩色滤光片中的量子点材料被激发后产生的光波长。
其中，所述蓝色背光源为发光波长为440nm~455nm的发光二极管。
其中，所述红色量子点材料激发后的波长为520nm~550nm；所述绿色量子点材料激发后的波长为620nm~650nm。
上述显示装置的背光源还可以为紫外背光源，所述量子点彩色滤光片上与红色的所述子像素对应的子区域由红色量子点材料形成，与绿色的所述子像素对应的子区域由绿色量子点材料形成，与蓝色的所述子像素对应的子区域由蓝色量子点材料形成。
（三）有益效果
上述技术方案所提供的量子点彩色滤光片、液晶面板及显示装置，采用量子点材料形成显示器的彩色滤光片，红色、或绿色、或蓝色滤光片采用可以通过光激发产生红光、或绿光、或蓝光的量子点材料，可以提高背光源的利用率，同时获得更高纯度的色光，因此量子点显示能够实现彩色显示的宽色域和低功耗。
附图说明
图1是本发明中量子点彩色滤光片的滤光原理图；
图2是本发明中一种显示装置的结构示意图。
其中，1：蓝色背光；2：RG彩色滤光片；3：RGB光；4：阵列基板；5：彩膜基板；6：底反光板；7：光源；8：透光膜材；A：液晶面板；B：背光模组。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明实施例提供了一种量子点彩色滤光片，该彩色滤光片用于液晶面板，所述液晶面板上具有多个像素，每个像素中具有多个子像素，每个子像素对应于一种颜色，所述彩色滤光片包括与所述子像素一一对应设置的子区域，至少一个所述子区域由量子点材料形成，且所述量子点材料被激发后产生的光与对应的所述子像素的颜色相同，由此实现由量子点材料形成的彩色滤光片能够产生彩色光。
由于量子点材料根据其属性不同是需要采用不同的基材、不同粒径和不同属性的材料，本实施例量子点材料采用核壳结构，例如在树脂基材中分散具有特定光学属性的量子点材料，为了获得特定的显示效果可以改变量子点材料组成、量子点材料的尺寸，以调节量子点发光特性，如波峰、半峰宽等。
图1是本发明中量子点彩色滤光片的滤光原理图，如图1所示，采用蓝色背光1作为发光光源，彩色滤光片上的子区域分别为通过蓝光激发产生红光的量子点材料区域、通过蓝光激发产生绿光的量子点材料区域以及无量子点材料的透明滤光片区域，由此形成红绿（RG）量子点彩色滤光片2，蓝色背光1透过RG彩色滤光片2之后，对应红、绿、蓝子像素区域分别发出红色、绿色和蓝色的红绿蓝（RGB）光3，实现量子点彩色滤光片的彩色透光。
进一步的，还可以采用紫外光源作为发光光源，由于短波长的光能量高，只有高能量激发低能量，因此背光源的波长应小于量子点层的量子点材料被激发后对应颜色光的波长。
本发明实施例还提供了一种液晶面板，其采用上述的量子点彩色滤光片。
本发明实施例又提供了一种显示装置，采用了上述的液晶面板。
具体地，该显示装置还包括蓝色背光源，所述量子点彩色滤光片上与红色子像素对应的子区域由红色量子点材料形成，与绿色子像素对应的子区域由绿色量子点材料形成，与蓝色子像素对应的子区域为透明区域。由于量子点显示面板的显示效果与量子点彩色滤光片中所使用的量子点材料和蓝光LED的背光源有关，蓝光LED的波峰、半峰宽和波幅可以根据量子点材料的选取而做相应调整。
本实施例中，选用440nm~455nm的蓝光LED作为蓝色背光源，波长越短效率越高，现在量产的蓝色芯片通常半峰宽为20nm，可以选择半峰宽窄的蓝色芯片，通过调节量子点材料及其尺寸即可精确调控波峰位置。选择激发后的绿色量子点材料的波长为G：520~550nm，红色为R：620~650nm，半峰宽越窄，色纯度越高，选择尽可能窄的半峰宽，优选小于50nm更好一些，能够提高色域。
图2是本发明中一种显示装置的结构示意图。如图2所示，主要包括液晶面板A和背光模组B，液晶面板A包括阵列基板4、彩膜基板5以及液晶层，背光模组B包括底反光板6、设置在底反光板6上的光源7以及靠近液晶面板A设置的用以透光的透光膜材8。其中，光源7即为蓝色背光源，彩膜基板5包括上述的具有RG量子点彩色滤光片。当蓝光通过彩色滤光片红色区域后，激发量子点材料产生红光，经过红色滤光片产生的光，全部为红色光；当蓝光通过彩色滤光片绿色区域后，激发量子点材料产生绿光，经过绿色滤光片产生的光，全部为绿色光；而蓝光通过彩色滤光片透明区域后，直接透过，全部为蓝色光。由于蓝色背光光强没有损失，因此光源利用率提高，在同样光强的情况下，LED光源的功耗得到降低，从而实现液晶面板的高色域、低功耗显示。
本发明实施例还提供了一种显示装置，其具体结构与实施例2中的显示装置相似，区别之处在于采用紫外背光源来替代蓝色背光源，相应地，所述量子点彩色滤光片上与红色的所述子像素对应的子区域由红色量子点材料形成，与绿色的所述子像素对应的子区域由绿色量子点材料形成，与蓝色的所述子像素对应的子区域由蓝色量子点材料形成，由此形成的包括红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片的量子点彩色滤光片经紫外光照射，即可透过产生红光、绿光和蓝光。
进一步的，液晶面板并不限于RGB模式，也可以是印刷色彩模式（CMYK，青色、品红、黄色、黑色）或其他自定义模式，量子点彩色滤光片上不同颜色区域设置不同的量子点材料。
本发明中实施例的显示装置可以为电子纸、有机发光二级管（Organic Light Emitting Diode，OLED）面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或部件。
由以上实施例可以看出，本发明通过采用量子点材料形成彩色滤光片，红色、或绿色、或蓝色滤光片采用可以通过光激发产生红光、或绿光、或蓝光的量子点材料，可以提高背光源的利用率，同时获得更高纯度的色光，因此量子点显示能够实现彩色显示的高色域和低功耗。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种量子点彩色滤光片，用于液晶面板，所述液晶面板上具有多个像素，每个像素中具有多个子像素，每个子像素对应于一种颜色，其特征在于，所述彩色滤光片包括与所述子像素一一对应设置的子区域，至少一个所述子区域由量子点材料形成，且所述量子点材料被激发后产生的光与对应的所述子像素的颜色相同。
2.一种液晶面板，其特征在于，包括权利要求1中所述的量子点彩色滤光片。
3.一种显示装置，包括背光源，其特征在于，还包括如权利要求2中所述的液晶面板。
4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述背光源发出的光波长小于所述量子点彩色滤光片中的量子点材料被激发后产生的光波长。
5.如权利要求4所述的显示装置，，其特征在于，所述背光源为蓝色背光源，所述量子点彩色滤光片上与红色的所述子像素对应的子区域由红色量子点材料形成，与绿色的所述子像素对应的子区域由绿色量子点材料形成，与蓝色的所述子像素对应的子区域为透明区域。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述蓝色背光源为发光波长为440nm~455nm的蓝色发光二极管。
7.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述红色量子点材料激发后产生的波长为520nm~550nm；所述绿色量子点材料激发后产生的波长为620nm~650nm。
8.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述背光源为紫外背光源，所述量子点彩色滤光片上与红色的所述子像素对应的子区域由红色量子点材料形成，与绿色的所述子像素对应的子区域由绿色量子点材料形成，与蓝色的所述子像素对应的子区域由蓝色量子点材料形成。
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