CN103792687A - 一种彩膜基板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种彩膜基板和显示装置，所述彩膜基板还包括光致变色材料，所述光致变色材料和彩色滤光层调整照射到彩膜基板的光以显示不同颜色。本发明提供的彩膜基板和显示装置中，在彩膜基板中引入光致变色材料，这样通过调整背光源的出射光使光致变色材料显示不同的颜色，进而改变像素元的色域。本发明提供的彩膜基板和液晶面板，可以更好的应用于不同的环境中。

Description

一种彩膜基板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩膜基板和显示装置。
背景技术
目前，液晶面板显示的颜色主要通过颜色滤光片来实现。颜色滤光片主要分为红色，绿色，蓝色三种基础颜色滤光片。颜色滤光片通过红色，绿色，蓝色光刻胶光刻工艺实现，制作完成后，颜色相关指标比如色域，对比度，彩色滤光片的透过率等都已经固定，不能很好的适应不同的环境。
发明内容
本发明提供了一种彩膜基板和显示装置，其显示颜色的色域可以根据需要灵活变化，更好的应用于不同的环境中。
本发明提供了一种彩膜基板，包括衬底基板和彩色滤光层，所述彩膜基板还包括光致变色材料，所述光致变色材料和彩色滤光层调整照射到彩膜基板的光以显示不同颜色。
优选的，所述光致变色材料形成在所述彩色滤光层中。
优选的，所述彩色滤光层包括红色滤光层单元、蓝色滤光层单元和绿色滤光层单元，三种滤光层单元中的一种或者几种包含有光致变色材料。
优选的，所述光致变色材料均匀分散在包含光致变色材料的彩色滤光层中。
优选的，所述彩色滤光层包括红色滤光层单元、蓝色滤光层单元和绿色滤光层单元；
所述衬底基板上形成有黑矩阵，所述黑矩阵之间形成有凹槽，至少四个凹槽对应于一个像素元；
对应于每一个像素元的至少四个凹槽中有三个凹槽分别填充有红色胶体、蓝色胶体和绿色胶体以形成红色滤光层单元、蓝色滤光层单元和绿色滤光层单元，其他凹槽中填充有包含光致变色材料的透明胶体或者光致变色透明胶体。
优选的，所述光致变色材料均匀分散在所述透明胶体中。
优选的，所述衬底基板上涂有光致变色材料。
优选的，所述彩色滤光层包括红色滤光层单元、蓝色滤光层单元和绿色滤光层单元，所述衬底基板上对应于一种或者几种滤光层单元的位置涂有光致变色材料。
优选的，所述彩色滤光层包括红色滤光层单元、蓝色滤光层单元和绿色滤光层单元；
所述衬底基板上形成有黑矩阵，所述黑矩阵之间形成有凹槽，至少四个凹槽对应一个像素元；
对应于每一个像素元的至少四个凹槽中有三个凹槽分别填充有红色胶体、蓝色胶体和绿色胶体以形成红色滤光层单元、蓝色滤光层单元和绿色滤光层单元，其他凹槽的对应位置涂有光致变色材料。
优选的，所述光致变色材料为胶体。
优选的，所述光致变色材料为二芳基乙烯的衍生物。
本发明还提供了一种显示装置，包括上述任一项所述的彩膜基板。
本发明提供的彩膜基板和显示装置中，在彩膜基板中引入光致变色材料，这样通过改变背光板的出射光使光致变色材料显示不同的颜色，进而改变像素元的色域。本发明提供的彩膜基板和显示装置，可以更好应用于不同的环境中。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种彩膜基板的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的一种彩膜基板的结构示意图；
图3为本发明实施例三提供的一种彩膜基板的结构示意图。
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描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明提供了一种彩膜基板，包括衬底基板和彩色滤光层，其特征在于，所述彩膜基板还包括光致变色材料，所述光致变色材料和彩色滤光层调整照射到彩膜基板的光以显示不同颜色。
本发明中，在彩膜基板中引入光致变色材料，这样通过调整背光源的出射光使光致变色材料显示不同的颜色，进而改变像素元的色域。本发明提供的彩膜基板，可以更好的应用于不同的环境中。
实施例一
本发明实施例一提供了一种彩膜基板，如图1所示，包括衬底基板11和彩色滤光层，彩色滤光层中含有光致变色材料13。
现有技术中的彩膜基板一般为衬底基板加彩色滤光层的结构，在衬底基板上形成有黑矩阵，黑矩阵之间形成凹槽，每三个凹槽对应一个像素元，一个像素元有三个亚像素元构成，即每一个凹槽对应于一个亚像素元，每一个凹槽中填充有红色、绿色或蓝色的胶体中的一种（比如光刻胶），彩色的胶体对背光源出射的可见光具有过滤作用，因此被称作为彩色滤光层。本发明实施例一中，使彩色滤光层中包含有光致变色材料。这样，通过照射合适的光，可以使光致变色材料显示特定的颜色，从而调节像素元的色域。这样，就使得彩膜基板的像素元的色域能够根据需要灵活变化，更好的应用于不同的环境中。
优选的，彩色滤光层包括红色滤光层单元121、蓝色滤光层单元122和绿色滤光层单元123，三种滤光层单元中的一种或者几种包含有光致变色材料。本领域技术人员可以理解，不管是在三种滤光层单元的几种中加入光致变色材料，都可以通过选择不同波长（或者光强）的光使像素元的色域发生相应的改变，都不会影响本发明的实施。当然，为了使对背光源出射的光控制更简单，可以仅在其中一种滤光层单元、比如（绿色滤光层单元123）中添加光致变色材料13（如图1所示）。
优选的，为了使光致变色材料13显示的光更加均匀，可以将光致变色材料13均匀分散在包含了光致变色材料的彩色滤光层中。即均匀分散在包含光致变色材料的彩色滤光层中（图1中为绿色滤光层单元123）。
实施例二
本发明实施例二提供了一种彩膜基板，如图2a或者图2b所示，包括衬底基板21和彩色滤光层，彩色滤光层包括红色滤光层单元221、蓝色滤光层单元222和绿色滤光层单元223；衬底基板21上形成有黑矩阵25，黑矩阵25之间形成有凹槽，每N个相邻的凹槽对应一个像素元；对应于每一个像素元的N个凹槽中有三个凹槽分别填充有红色胶体、蓝色胶体和绿色胶体以形成红色滤光层单元221、蓝色滤光层单元222和绿色滤光层单元223，其他（N-3）个凹槽中填充有包含了光致变色材料23的透明胶体24（参见图2a）或者光致变色透明胶体24（参见图2b），其中N大于3。
凹槽中填充有基色（红色、绿色、蓝色）滤光层的情况与现有技术中普通的显示装置一致，都是在相应的凹槽中填充带有特定颜色的胶体。本发明与现有技术的不同之处在于部分凹槽中还填充混合有光致变色材料的透明胶体（或者在其中填充光致变色透明胶体），构成颜色可变的一个亚像素元。通过激发颜色可变的亚像素元显示不同的颜色，可以调整整个像素元的色域，使显示装置适用于不同的环境中。
实际应用中，用于混合光致变色材料的透明胶体可以为带有特定颜色的胶体，也可以为颜色较淡或者无色透明胶体。就为了更为简单的控制整个像素元的色域而言，优先选用无色透明胶体。
理论上，这里N的取值可以为大于3的一个任意值，但出于分辨率的考虑，不应该使N的取值过大。
优选的，为了使光致变色材料23显示的光更加均匀，可以将光致变色材料23分散在透明胶体24中。
优选的，上述实施例一和实施例二中选用的光致变色材料可以为非胶体的光致变色材料，比如方钠石（掺杂卤离子空穴）、LiNbO3（掺杂Fe或Mo）、铝土掺杂Bi、Ag纳米粒子负载到TiO2、多钼酸、多酸和小生物分子构成的杂化物、含有有机配体的多酸等，这样便于光致变色材料分散到上述的彩色滤光层或者透明胶体中。
另外，实施例二中，用于混合光致变色材料的透明胶体本身也可以是光致变色透明胶体。
实施例三
本发明实施例三提供了一种彩膜基板，如图3a或图3b所示，该彩膜基板包括衬底基板31和彩色滤光层，衬底基板31上涂有光致变色材料33。
本发明实施例三中，在衬底基板上涂有光致变色材料，这样通过调节照射到衬底基板上的光（的波长或者光强），可以使得衬底基板显示不同颜色的光，这些衬底基板显示的光的颜色与彩色滤光层过滤得到的光的颜色混合后，改变对应像素元的色域。采用本发明实施例三提供的彩膜基板，使得显示装置能够适应不同的环境。
优选的，彩色滤光层包括红色滤光层单元321、蓝色滤光层单322元和绿色滤光层单元323，在衬底基板31上对应于一种或者几种滤光层单元的位置涂有光致变色材料33。
不难理解，不管是将衬底基板上对应于各个滤光层单元的位置都涂上光致变色材料还是将对应于其中几个滤光层单元的位置涂上光致变色材料33，本领域技术人员都能选择合适的光对光致变色材料进行激发，从而调节像素元的色域。优选的，为了降低控制难度，可以如图3a所示，仅对应于其中一种颜色的滤光层单元（比如红色滤光层单元321）在衬底基板上的对应位置涂设光致变色材料33。
优选的，可以使一个像素元包括三个以上的亚像素元，其中有三个为红色亚像素元、蓝色亚像素元、和绿色亚像素元，其他亚像素元为可变的亚像素元，具体的，可以使大于3的N个凹槽对应于一个像素元，在其中三个分别填充有红色胶体、蓝色胶体和绿色胶体以形成红色滤光层单元321、蓝色滤光层单元322和绿色滤光层单元323，其他（N-3）个凹槽的对应位置涂有光致变色材料33，其中N＞3。如图3b所示，为N=4的一种情况。
实际应用中，这里的对应位置具体可以为凹槽的底部和/或衬底基板上凹槽底部的背面。本领域技术人员可以理解，不管在其中一面上涂光致变色材料还是两面都涂光致变色材料，都不会影响本发明的实施。
优选的，本发明实施例三中的光致变色材料33为胶体。
这样可以使衬底基板显示的颜色更加均匀。
进一步的，光致变色材料33为二芳基乙烯的衍生物。
在实现本发明的过程中，发明人发现，二芳基乙烯的衍生物在溶液中发生热不可逆和抗疲劳的光致变色现象。无论是光激发后着色的异构体还是光激发前的无色的异构体都可以在室温下稳定存在1000年以上，其着色—褪色的循环过程可以被重复超过10000次，而且响应时间非常短，甚至小于10ps，其变色效率取决于取代基的结构。二芳基乙烯衍生物单晶相的光致变色性质也十分稳定。不同结构的衍生物，在紫外光的激发下，可以由无色变成黄色、红色、蓝色和绿色，他们的颜色在黑暗处保持稳定。当其受到可见光激发后，着色的晶体又变为起初的无色状态。比如采用二芳基乙烯三聚物，通过选择恰当的激发光波长，该化合物能够显示全色光致变色现象。选用二芳基乙烯的衍生物能够使色域更宽。
进一步的，这里的二芳基乙烯的衍生物可以是二噻吩乙烯。
当然本领域技术人员也可以采用胶体结构的其他光致变色材料，比如螺吡喃结构、吡喃和螺嗯嗪、俘精酸酐、酰代苯胺或希夫碱、亚砜、脎、缩氨基脲和丁二酸酐等。
基于相同的构思，本发明还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述任一项所述的彩膜基板。
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润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种彩膜基板，包括衬底基板和彩色滤光层，其特征在于，所述彩膜基板还包括光致变色材料，所述光致变色材料和彩色滤光层调整照射到彩膜基板的光以显示不同颜色。
2.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述光致变色材料形成在所述彩色滤光层中。
3.如权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩色滤光层包括红色滤光层单元、蓝色滤光层单元和绿色滤光层单元，三种滤光层单元中的一种或者几种包含有光致变色材料。
4.如权利要求2或3所述的彩膜基板，其特征在于，所述光致变色材料均匀分散在包含光致变色材料的彩色滤光层中。
5.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩色滤光层包括红色滤光层单元、蓝色滤光层单元和绿色滤光层单元；
所述衬底基板上形成有黑矩阵，所述黑矩阵之间形成有凹槽，至少四个凹槽对应于一个像素元；
对应于每一个像素元的至少四个凹槽中有三个凹槽分别填充有红色胶体、蓝色胶体和绿色胶体以形成红色滤光层单元、蓝色滤光层单元和绿色滤光层单元，其他凹槽中填充有包含光致变色材料的透明胶体或者光致变色透明胶体。
6.如权利要求5所述的彩膜基板，其特征在于，所述光致变色材料分散在所述透明胶体中。
7.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述衬底基板上涂有光致变色材料。
8.如权利要求7所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩色滤光层包括红色滤光层单元、蓝色滤光层单元和绿色滤光层单元，所述衬底基板上对应于一种或者几种滤光层单元的位置涂有光致变色材料。
9.如权利要求7所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩色滤光层包括红色滤光层单元、蓝色滤光层单元和绿色滤光层单元；
所述衬底基板上形成有黑矩阵，所述黑矩阵之间形成有凹槽，至少四个凹槽对应一个像素元；
对应于每一个像素元的至少四个凹槽中有三个凹槽分别填充有红色胶体、蓝色胶体和绿色胶体以形成红色滤光层单元、蓝色滤光层单元和绿色滤光层单元，其他凹槽的对应位置涂有光致变色材料。
10.如权利要求7-9任一项所述的彩膜基板，其特征在于，所述光致变色材料为胶体。
11.如权利要求10所述的彩膜基板，其特征在于，所述光致变色材料为二芳基乙烯的衍生物。
12.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的彩膜基板。
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