CN104865732A - 彩膜基板及其制造方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种彩膜基板及其制造方法、显示装置，属于液晶显示技术领域。彩膜基板包括：衬底基板；衬底基板上形成有光子晶体层；形成有光子晶体层的基板上形成有发光介质层，发光介质层能够在光线激发下发出彩色的光；形成有发光介质层的基板上形成有半透半反层；光子晶体层用于阻止发光介质层发出的彩色的光通过光子晶体层，使得彩色的光在光子晶体层与半透半反层之间震荡并干涉，从半透半反层射出。本发明通过微腔的调制，解决了现有技术中白色光经彩膜滤色形成彩色的光的光谱的半高宽较大，LCD的饱和度较低，且白光LED背光源的能耗较高的问题，达到了降低彩色的光的光谱的半高宽，提高LCD的饱和度和节能的效果。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种彩膜基板及其制造方法、显示装置。
背景技术
随着液晶显示技术的发展，液晶显示器(英文：Liquid Crystal Display，简称：LCD)广泛应用于显示领域。
LCD通常包括对盒成型的阵列基板和彩膜基板，以及填充在阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，阵列基板的背光侧设置有起偏器，彩膜基板面向阵列基板的一侧设置有检偏器，彩膜基板通常包括衬底基板和形成在衬底基板上的彩膜，背光源位于起偏器远离阵列基板的一侧。背光源发出的光经过起偏器获得一定偏转后，依次经过阵列基板、液晶层和检偏器，利用液晶层中液晶分子的光致各向异性，改变光的偏正态，调节由检偏器射出的光的光通量，通过检偏器的光经过彩膜基板时，彩膜能够对光线进行滤色形成彩色的光，使得LCD能够显示彩色图像。通常，背光源为白光发光二极管(英文：Light-Emitting Diode，简称：LED)背光源，其发出的光为白色光，该白色光是由蓝色电致发光芯片配合黄色荧光粉形成。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：彩膜的滤色能力较低，采用白色光经彩膜滤色形成彩色的光的光谱的半高宽较大，LCD的饱和度较低，且白光LED背光源的能耗较高。
发明内容
为了解决现有技术中，彩膜的滤色能力较低，采用白色光经彩膜滤色形成彩色的光的光谱的半高宽较大，LCD的饱和度较低，且白光LED背光源的能耗较高的问题，本发明实施例提供一种彩膜基板及其制造方法、显示装置。所述技术方案如下：
第一方面，提供一种彩膜基板，所述彩膜基板包括：
衬底基板；
所述衬底基板上形成有光子晶体层；
形成有所述光子晶体层的基板上形成有发光介质层，所述发光介质层能够在光线激发下发出彩色的光；
形成有所述发光介质层的基板上形成有半透半反层；
其中，所述光子晶体层用于阻止所述发光介质层发出的彩色的光通过所述光子晶体层，使得所述彩色的光在所述光子晶体层与所述半透半反层之间震荡并干涉，从所述半透半反层射出。
可选地，所述光子晶体层对背光源所在波段的光的透射率大于60％，对所述彩色的光的反射率大于80％。
可选地，所述光子晶体层为一维光子晶体层；
所述半透半反层为半透半反金属层；
所述发光介质层采用光致发光材料形成。
可选地，所述光子晶体层采用两种折射率不同的透光材料周期性层叠形成。
可选地，所述光子晶体层包括：M个光子晶体亚结构，M≥2，且M为正整数；
其中，每个所述光子晶体亚结构采用两种折射率不同的透光材料周期性层叠形成，每个所述光子晶体亚结构中的透光材料的重复周期为N，N≥5，且N为正整数，任意两个光子晶体亚结构的光学禁带的禁带范围不同且存在交叠区域，任一所述光子晶体亚结构对所述彩色的光的反射率与所述N呈正相关关系。
可选地，所有所述光子晶体亚结构中采用的透光材料的种类相同。
可选地，所述发光介质层的厚度为：
其中，所述φ为所述彩色的光在反射界面上反射时的累计相位变化，所述n为所述彩色的光的主峰波长对应的折射率，所述反射界面包括：所述光子晶体层与所述发光介质层之间的界面和所述半透半反层与所述发光介质层之间的界面。
可选地，形成有所述半透半反层的基板上形成有覆盖层。
可选地，所述彩色的光包括：红、绿、蓝三种颜色的光中的任意一种。
第二方面，提供一种彩膜基板的制造方法，所述彩膜基板包括：衬底基板，所述方法包括：
在所述衬底基板上形成光子晶体层；
在形成有所述光子晶体层的基板上形成发光介质层，所述发光介质层能够在光线激发下发出彩色的光；
在形成有所述发光介质层的基板上形成半透半反层；
其中，所述光子晶体层用于阻止所述发光介质层发出的彩色的光通过所述光子晶体层，所述彩色的光在所述光子晶体层与所述半透半反层之间震荡并干涉，从所述半透半反层射出。
可选地，所述光子晶体层对背光源所在波段的光的透射率大于60％，对所述彩色的光的反射率大于80％。
可选地，所述光子晶体层为一维光子晶体层；
所述半透半反层为半透半反金属层；
所述发光介质层采用光致发光材料形成。
可选地，所述在所述衬底基板上形成光子晶体层，包括：
采用两种折射率不同的透光材料，在所述衬底基板上周期性层叠形成光子晶体层。
可选地，所述在所述衬底基板上形成光子晶体层，包括：
采用两种折射率不同的透光材料在所述衬底基板上形成M个光子晶体亚结构，M≥2，且M为正整数；
其中，每个所述光子晶体亚结构采用两种折射率不同的透光材料周期性层叠形成,每个所述光子晶体亚结构中的透光材料的重复周期为N，N≥5，且N为正整数，任意两个光子晶体亚结构的光学禁带的禁带范围不同且存在交叠区域，任一所述光子晶体亚结构对所述彩色的光的反射率与所述N呈正相关关系。
可选地，所有所述光子晶体亚结构中采用的透光材料的种类相同。
可选地，所述在形成有所述光子晶体层的基板上形成发光介质层，包括：
在形成有所述光子晶体层的基板上形成厚度为D的发光介质层；
其中，所述φ为所述彩色的光在反射界面上反射时的累积相位变化，所述n为所述彩色的光的主峰波长对应的折射率，所述反射界面包括：所述光子晶体层与所述发光介质层之间的界面和所述半透半反层与所述发光介质层之间的界面。
可选地，在形成有所述发光介质层的基板上形成半透半反层之后，所述方法还包括：
在形成有所述半透半反层的基板上形成覆盖层。
可选地，所述彩色的光包括：红、绿、蓝三种颜色的光中的任意一种。
第三方面，提供一种显示装置，所述显示装置包括：对盒成型的阵列基板和彩膜基板，所述彩膜基板为第一方面或第一方面的任一种可选方式所述的彩膜基板。
可选地，所述彩膜基板包括光子晶体层和发光介质层，所述光子晶体层用于阻止所述发光介质层发出的彩色的光通过所述光子晶体层，所述显示装置，还包括：背光源，
所述背光源设置在所述阵列基板的背光侧；
所述背光源发出的光为波长小于430纳米的蓝紫色光，所述光子晶体层阻止的光的波长大于430纳米。
可选地，所述光子晶体层对所述波长小于430纳米的蓝紫色光的透射率大于60％，对所述彩色的光的反射率大于80％。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
通过在衬底基板上依次形成光子晶体层、发光介质层和半透半反层，发光介质层能够在光线的激发下发出彩色的光，光子晶体层能够阻止该彩色的光通过，使得该彩色的光在光子晶体层与半透半反层之间震荡并干涉，最终从半透半反层射出，本发明通过微腔的调制，解决了现有技术中白色光经彩膜滤色形成彩色的光的光谱的半高宽较大，LCD的饱和度较低，且白光LED背光源的能耗较高的问题，达到了降低彩色的光的光谱的半高宽，提高LCD的饱和度和节能的效果。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种彩膜基板的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种彩膜基板的结构示意图；
图3是图2所示实施例提供的一种光子晶体层的结构示意图；
图4是图2所示实施例提供的中心波长不同的两种光子晶体亚结构的光学禁带叠加图；
图5是图2所示实施例提供的光子晶体亚结构中重复层的个数与光子晶体亚结构对发光介质层发出的彩色的光的反射率的关系图；
图6是本发明实施例提供的一种彩膜基板的制造方法的方法流程图；
图7是本发明实施例提供的另一种彩膜基板的制造方法的方法流程图；
图8是本发明实施例提供的在衬底基板上形成光子晶体层后的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的在形成有光子晶体层的基板上形成发光介质层后的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的在形成有发光介质层的基板上形成半透半反层后的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的在形成有半透半反层的基板上形成覆盖层后的结构示意图；
图12是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
图13是本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
请参考图1，其示出的是本发明实施例提供的一种彩膜基板01的结构示意图。参见图1，该彩膜基板01包括：衬底基板010，衬底基板010可以为透明基板，其具体可以是采用玻璃、石英、透明树脂等具有一定坚固性的导光且非金属材料制成的基板。
衬底基板010上形成有光子晶体层011；形成有光子晶体层011的基板上形成有发光介质层012，该发光介质层012能够在光线的激发下发出彩色的光；形成有发光介质层012的基板上形成有半透半反层013；其中，光子晶体层011用于阻止发光介质层012发出的彩色的光通过光子晶体层011，使得彩色的光在光子晶体层011与半透半反层013之间震荡并干涉，从半透半反层013射出。
其中，光子晶体层011和半透半反层013之间可以形成微腔，发光介质层012等价于填充在该微腔中的介质。
综上所述，本发明实施例提供的彩膜基板，通过在衬底基板上依次形成光子晶体层、发光介质层和半透半反层，发光介质层能够在光线的激发下发出彩色的光，光子晶体层能够阻止该彩色的光通过，使得该彩色的光在光子晶体层与半透半反层之间震荡并干涉，最终从半透半反层射出，本发明通过微腔的调制，解决了现有技术中白色光经彩膜滤色形成彩色的光的光谱的半高宽较大，LCD的饱和度较低，且白光LED背光源的能耗较高的问题，达到了降低彩色的光的光谱的半高宽，提高LCD的饱和度和节能的效果。
请参考图2，其示出的是本发明实施例提供的另一种彩膜基板01的结构示意图。参见图2，该彩膜基板01包括：衬底基板010，衬底基板010可以为透明基板，其具体可以是采用玻璃、石英、透明树脂等具有一定坚固性的导光且非金属材料制成的基板。
衬底基板010上形成有光子晶体层011；形成有光子晶体层011的基板上形成有发光介质层012，该发光介质层012能够在光线的激发下发出彩色的光，该彩色的光可以包括：红、绿、蓝三种颜色的光中的任意一种；形成有发光介质层012的基板上形成有半透半反层013；其中，光子晶体层011用于阻止发光介质层012发出的彩色的光通过光子晶体层011，使得彩色的光在光子晶体层011与半透半反层013之间震荡并干涉，从半透半反层013射出。
其中，光子晶体层011和半透半反层013之间可以形成微腔，发光介质层012等价于填充在该微腔中的介质。
其中，光子晶体层011具有一定的光学禁带，波长处于该光学禁带的禁带范围内的光无法从光子晶体层011通过，表现出高的反射性，而波长处于该光学禁带的禁带范围外的光能够从光子晶体层011通过，表现出高的透射性。在本发明实施例中，光子晶体层011对背光源所在波段的光的透射率大于60％，对发光介质层012发出的彩色的光的反射率大于80％。因此，光子晶体层011对背光源所在波段的光具有高透射性，对发光介质层012发出的彩色的光具有高反射性，使得光子晶体层011能够阻止发光介质层012发出的彩色的光通过光子晶体层011。
可选地，光子晶体层011可以为一维光子晶体层，光子晶体层011可以是采用两种折射率不同的透光材料在衬底基板010上周期性层叠形成的。
请参考图3，其示出的是图2所示实施例提供的一种光子晶体层011的结构示意图，参见图3，光子晶体层011包括：光子晶体亚结构1至光子晶体亚结构M，共M个光子晶体亚结构，M≥2，且M为整数。其中，每个光子晶体亚结构包括：采用两种折射率不同的透光材料周期性层叠形成的多个重复层，且每个光子晶体亚结构中的重复层的重复周期为N，N≥5，且N为正整数，示例地，以光子晶体亚结构1为例，如图3所示，光子晶体亚结构1包括：重复层1至重复层N，共N个重复层，每个重复层包括：层A和层B，其中，层A可以采用材料a形成，层B可以采用材料b形成。所有光子晶体亚结构中采用的透光材料的种类相同，任意两个光子晶体亚结构的光学禁带的禁带范围不同且存在交叠区域，任一光子晶体亚结构对发光介质层012发出的彩色的光的反射率与N呈正相关关系，其中，可以通过控制每个光子晶体亚结构中的层A、层B的厚度以及重复层的个数，也即，控制光子晶体亚结构中的层A、层B的厚度以及N的数值来使得不同的光子晶体亚结构具有不同的禁带范围。
其中，可以采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、等离子体增强化学气相沉积法(英文：Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，简称：PECVD)等方法，在衬底基板010上形成光子晶体层011。具体地，采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法，依次交替在衬底基板010上沉积具有一定厚度的两种折射率不同的透光材料形成光子晶体层011，示例地，参见图3，以光子晶体亚结构1为例进行说明，可以采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法在衬底基板010上沉积一层具有一定厚度的材料a，形成层A，再采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法在层A上沉积一层具有一定厚度的材料b，形成层B，此时，形成重复层1；之后再采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法，在重复层1的层B上沉积一层具有一定厚度的材料a，形成层A，采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法在层A上沉积一层具有一定厚度的材料b，形成层B，此时，形成重复层2，依次类推，直至形成重复层N，形成重复层N时即可形成光子晶体亚结构1，采用与光子晶体亚结构1类似的形成方法，形成光子晶体亚结构2至光子晶体亚结构M，进而形成光子晶体层011。
需要说明的是，在本发明实施例中，材料a可以为SiO2，材料b可以为ZnO，也即，在形成光子晶体亚结构1时，可以采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法在衬底基板010上沉积一层具有一定厚度的SiO2，形成层A，再采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法在层A上沉积一层具有一定厚度的ZnO，形成层B，此时，形成复层1；之后再采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法，在重复层1的层B上沉积一层具有一定厚度的SiO2，形成层A，再采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法在层A上沉积一层具有一定厚度的ZnO，形成层B，此时，形成重复层2，依次类推，直至形成重复层N，形成重复层N时即可形成光子晶体亚结构1。
或者，在本发明实施例中，材料a可以为Ta2O5，其折射率为na＝2.096，材料b可以为MgF2，其折射率为nb＝1.38，在形成光子晶体亚结构1时，可以采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法在衬底基板010上沉积一层具有一定厚度的Ta2O5，形成层A，再采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法在层A上沉积一层具有一定厚度的MgF2，形成层B，此时，形成重复层1；之后再采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法，在重复层1的层B上沉积一层具有一定厚度的Ta2O5，形成层A，再采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法在层A上沉积一层具有一定厚度的MgF2，形成层B，此时，形成重复层2，依次类推，直至形成重复层N，形成重复层N时即可形成光子晶体亚结构1。
还需要说明的是，由于可用的透光材料的折射率最高不超过2.6，最低不低于1.3，导致光子晶体层011的光学禁带无法充分反射发光介质层012发出的彩色的光，因此，在本发明实施例中，光子晶体层011采用M个光子晶体亚结构组成，任意两个光子晶体亚结构的光学禁带的禁带范围不同且存在交叠区域，使得本发明实施例中的光子晶体层011的光学禁带的禁带范围能够调节，以使得光子晶体层011具有足够大的禁带范围，将发光介质层012发出的彩色的光完全反射。示例地，如图4所示，其示出的是中心波长为650nm(纳米)和中心波长为550nm的两种光子晶体亚结构的光学禁带叠加图，参见图4，其中，λ0表示的是光子晶体亚结构的光学禁带的中心波长，可以看出，中心波长为650nm的光子晶体亚结构的光学禁带的禁带范围为560nm～780nm，中心波长为550nm的光子晶体亚结构的光学禁带的禁带范围为470nm～660nm，则由中心波长为650nm的光子晶体亚结构和中心波长为550nm的光子晶体亚结构形成的光子晶体层的禁带范围为470nm～780nm，相比于一种光子晶体亚结构形成的光子晶体层，两种中心波长不同的光子晶体亚结构形成的光子晶体层的禁带范围更大。其中，中心波长指的是光学禁带的中心波长，假设某一光子晶体亚结构的光学禁带的禁带范围为：λmin～λmax，则该光子晶体亚结构的光学禁带的中心波长为：该光子晶体亚结构具有的该光学禁带的宽度为：
其中，在本发明实施例中，可以通过控制每个光子晶体亚结构中的层A、层B的厚度以及重复层的个数，来使得不同的光子晶体亚结构具有不同的禁带范围。假设层A的厚度为dA，层B的厚度为dB，则dA和dB满足公式其中，N＝1,2,3…，N表示光子晶体亚结构中，层A和层B的重复次数，λ0表示的是光子晶体亚结构的光学禁带的中心波长。示例地，在本发明实施例中，当材料a为Ta2O5，材料b为MgF2时，对于每一个光子晶体亚结构，dA+dB＝100～200nm，dA：dB＝0.25～4。其中，由于光子晶体层011的厚度为光子晶体层011的光学禁带的中心波长的1/4时，光子晶体层011的反射率最高，因此，为了保证光子晶体层011的反射率，光子晶体层011的厚度为光子晶体层011的光学禁带的中心波长的1/4。
在本发明实施例中，光子晶体亚结构对发光介质层012发出的彩色的光的反射率与光子晶体亚结构中重复层的个数N呈正相关关系，理论上来讲，N的取值越大，光子晶体亚结构对发光介质层012发出的彩色的光的反射率越高，但是，光子晶体亚结构在反射发光介质层012发出的彩色的光时，会吸收掉一部分光，因此，当N的取值太大时，会降低从半透半反层013射出的光的出光效率。请参考图5，其示出的是光子晶体亚结构中重复层的个数N与光子晶体亚结构对发光介质层012发出的彩色的光的反射率的关系图，参见图5，当N＝5时，光子晶体亚结构对发光介质层012发出的彩色的光的反射率接近1，因此，在本发明实施例中，N≥5，考虑到从半透半反层013射出的光的出光效率，在本发明实施例中，优选地，10≥N≥6。
可选地，发光介质层012采用光致发光材料形成。光致发光材料可以为荧光材料或磷光材料，在光线的激发下，发光介质层012发出的光可以为红、绿、蓝三种颜色的光中的任意一种，其中，蓝色的光可以由磷光体系材料发出，该磷光体系材料可以包括：80％的CBP和20％的FIrpic；或者，蓝色的光可以由荧光体系材料发出，该荧光体系材料包括：95％的DSA和5％的DPVBi。绿色的光可以由磷光体系材料发出，该磷光体系材料可以包括：95％的CBP和5％的Ir(ppy)3；或者，绿色的光还可以由荧光体系材料发出，该荧光体系材料包括：99％的Alq3和1％的C-545T，C-545T是一种的豆香素类化合物。红色的光可以由磷光体系材料发出，该磷光体系材料可以包括：97％的CBP和3％的Q3Ir；或者，红色的光还可以由荧光体系材料发出，该荧光体系材料包括：98％的Alq3和2％的DCJTB。
需要说明的是，在本发明实施例中，为了对发光介质层012的高效激发，发光介质层012采用的光致发光材料的吸收光谱和激发发光介质层012发光的光线的光谱具有较大的重叠区域。为了保证从半透半反层013射出的光线的强度，当彩色的光在在光子晶体层011与半透半反层013之间震荡并干涉时，若采用第零周期干涉模式，则发光介质层012的厚度可以为：其中φ为彩色的光在各个反射界面上反射时的累计相位变化，也即是彩色的光在各个反射界面上的相变的总和，n为发光介质层012发出的彩色的光的主峰波长对应的折射率，示例地，若发光介质层012发出的彩色的光为红色光，则n为该红色光的主峰波长对应的折射率。其中，反射界面包括：光子晶体层011与发光介质层012之间的界面和半透半反层013与发光介质层012之间的界面。若发光介质层012和半透半反层013的折射率、消光系数分别为(n,k)和(n1,k1)，则：
需要说明的是，发光介质层012的形成可以包括：采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法，在光子晶体层011上沉积一层厚度为D的荧光材料或者磷光材料形成发光介质层012。
可选地，半透半反层013为半透半反金属层，其形成材料可以为Ag或Al，为了使得半透半反层013的反射率保持在50％～70％之间，在本发明实施例中，半透半反层013的厚度可以为10～15nm，示例地，半透半反层013的形成可以包括：采用真空热蒸镀的方式，在发光介质层012上沉积厚度为10～15nm的Ag，形成半透半反层013。
进一步地，请继续参考图2，为了防止半透半反层013的金属氧化以及提高彩膜基板01的出光性，半透半反层013上还形成有覆盖层(英文：Capping Layer，简称：CPL)014。其中，覆盖层014一般采用高折射率、低消光系数的材料形成，比如，NPB，而考虑到不同角度的色彩差异，覆盖层014的厚度小于100nm，示例地，覆盖层014的厚度为80nm，覆盖层014的形成可以包括：采用真空热蒸镀的方式，在半透半反层013上沉积厚度为80nm的NPB，形成覆盖层014。
综上所述，本发明实施例提供的彩膜基板，通过在衬底基板上依次形成光子晶体层、发光介质层和半透半反层，发光介质层能够在光线的激发下发出彩色的光，光子晶体层能够阻止该彩色的光通过，使得该彩色的光在光子晶体层与半透半反层之间震荡并干涉，最终从半透半反层射出，本发明通过微腔的调制，解决了现有技术中白色光经彩膜滤色形成彩色的光的光谱的半高宽较大，LCD的饱和度较低，且白光LED背光源的能耗较高的问题，达到了降低彩色的光的光谱的半高宽，提高LCD的饱和度和节能的效果。
本发明实施例提供的彩膜基板可以应用于下文的方法，本发明实施例中彩膜基板的制造方法和制造原理可以参见下文各实施例中的描述。
请参考图6，其示出的是本发明实施例提供的一种彩膜基板的制造方法的方法流程图，其中，该彩膜基板包括：衬底基板，衬底基板可以为透明基板，其具体可以是采用玻璃、石英、透明树脂等具有一定坚固性的导光且非金属材料制成的基板。参见图6，该方法流程具体包括：
步骤601、在衬底基板上形成光子晶体层。
步骤602、在形成有光子晶体层的基板上形成发光介质层，发光介质层能够在光线激发下发出彩色的光。
步骤603、在形成有发光介质层的基板上形成半透半反层。
其中，光子晶体层用于阻止发光介质层发出的彩色的光通过光子晶体层，彩色的光在光子晶体层与半透半反层之间震荡并干涉，从半透半反层射出。
综上所述，本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法，通过在衬底基板上依次形成光子晶体层、发光介质层和半透半反层，发光介质层能够在光线的激发下发出彩色的光，光子晶体层能够阻止该彩色的光通过，使得该彩色的光在光子晶体层与半透半反层之间震荡并干涉，最终从半透半反层射出，本发明通过微腔的调制，解决了现有技术中白色光经彩膜滤色形成彩色的光的光谱的半高宽较大，LCD的饱和度较低，且白光LED背光源的能耗较高的问题，达到了降低彩色的光的光谱的半高宽，提高LCD的饱和度和节能的效果。
请参考图7，其示出的是本发明实施例提供的另一种彩膜基板的制造方法的方法流程图，其中，该彩膜基板包括：衬底基板，衬底基板可以为透明基板，其具体可以是采用玻璃、石英、透明树脂等具有一定坚固性的导光且非金属材料制成的基板。参见图7，该方法流程具体包括：
步骤701、在衬底基板上形成光子晶体层。
如图8所示，其示出的是在衬底基板010上形成光子晶体层011后的结构示意图，在本发明实施例中，在衬底基板010上形成光子晶体层011可以包括：采用两种折射率不同的透光材料，在衬底基板010上周期性层叠形成M个光子晶体亚结构，每个光子晶体亚结构采用两种折射率不同的透光材料周期性层叠形成，每个光子晶体亚结构包括有多个重复层，且每个光子晶体亚结构中的重复层的重复周期为N，N≥5，且N为正整数，也即，每个光子晶体亚结构包括N个重复层，所有光子晶体亚结构中采用的透光材料的种类相同，且任意两个光子晶体亚结构的光学禁带不同且存在交叠区域，任一光子晶体亚结构对彩色的光的反射率与N呈正相关关系。其中，光子晶体层010可以为一维光子晶体层，该光子晶体层010对背光源所在波段的光的透射率大于60％。
其中，在本发明实施例中，N≥5，且N为整数，优选地，10≥N≥6。参见图3所示的光子晶体层011的结构示意图，在衬底基板010上形成光子晶体层011具体可以包括：采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法，依次交替在衬底基板010上沉积具有一定厚度的两种折射率不同的透光材料形成光子晶体层011，示例地，参见图3，以光子晶体亚结构1为例进行说明，可以采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法在衬底基板010上沉积一层具有一定厚度的材料a，形成层A，再采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法在层A上沉积一层具有一定厚度的材料b，形成层B，此时，形成重复层1；之后再采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法，在重复层1的层B上沉积一层具有一定厚度的材料a，形成层A，再采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法在层A上沉积一层具有一定厚度的材料b，形成层B，此时，形成重复层2，依次类推，直至形成重复层N，形成重复层N时即可形成光子晶体亚结构1，采用与光子晶体亚结构1类似的形成方法，形成光子晶体亚结构2至光子晶体亚结构M，进而形成光子晶体层011。其中，材料a可以为Ta2O5，其折射率为na＝2.096，材料b可以为MgF2，其折射率为nb＝1.38。
步骤702、在形成有光子晶体层的基板上形成发光介质层，发光介质层能够在光线激发下发出彩色的光。
其中，该彩色的光可以为红、绿、蓝三种颜色的光中的任意一种，光子晶体层011对该彩色的光的反射率大于80％。
如图9所示，其示出的是在形成有光子晶体层011的基板上形成发光介质层012后的结构示意图，发光介质层012可以采用光致发光材料形成。光致发光材料可以为荧光材料或磷光材料，在光线的激发下，发光介质层012发出的光可以为红、绿、蓝三种颜色的光中的任意一种，其中，蓝色的光可以由磷光体系材料发出，该磷光体系材料可以包括：80％的CBP和20％的FIrpic；或者，蓝色的光可以由荧光体系材料发出，该荧光体系材料包括：95％的DSA和5％的DPVBi。绿色的光可以由磷光体系材料发出，该磷光体系材料可以包括：95％的CBP和5％的Ir(ppy)3；或者，绿色的光还可以由荧光体系材料发出，该荧光体系材料包括：99％的Alq3和1％的C-545T，C-545T是一种的豆香素类化合物。红色的光可以由磷光体系材料发出，该磷光体系材料可以包括：97％的CBP和3％的Q3Ir；或者，红色的光还可以由荧光体系材料发出，该荧光体系材料包括：98％的Alq3和2％的DCJTB。
需要说明的是，在本发明实施例中，为了对发光介质层012的高效激发，发光介质层012采用的光致发光材料的吸收光谱和激发发光介质层012发光的光线的光谱具有较大的重叠区域。为了保证从半透半反层013射出的光线的强度，当彩色的光在在光子晶体层011与半透半反层013之间震荡并干涉时，若采用第零周期干涉模式，则发光介质层012的厚度可以为：其中φ为彩色的光在各个反射界面上反射时的累计相位变化，也即是彩色的光在各个反射界面上的相变的总和，n为发光介质层012发出的彩色的光的主峰波长对应的折射率，示例地，若发光介质层012发出的彩色的光为红色光，则n为该红色光的主峰波长对应的折射率。其中，反射界面包括：光子晶体层011与发光介质层012之间的界面和半透半反层013与发光介质层012之间的界面。若发光介质层012和半透半反层013的折射率、消光系数分别为(n,k)和(n1,k1)，则：
需要说明的是，发光介质层012的形成可以包括：采用热蒸发、电子束、分子束外延、磁控溅射、PECVD等方法，在光子晶体层011上沉积一层厚度为D的荧光材料或者磷光材料形成发光介质层012。
步骤703、在形成有发光介质层的基板上形成半透半反层。
如图10所示，其示出的是在形成有发光介质层012的基板上形成半透半反层013后的结构示意图，半透半反层013可以为半透半反金属层，其形成材料可以为Ag或Al，为了使得半透半反层013的反射率保持在50％～70％之间，在本发明实施例中，半透半反层013的厚度可以为10～15nm，示例地，半透半反层013的形成可以包括：采用真空热蒸镀的方式，在发光介质层012上沉积厚度为10～15nm的Ag，形成半透半反层013。
步骤704、在形成有半透半反层的基板上形成覆盖层。
如图11所示，其示出的是在形成有半透半反层013的基板上形成覆盖层014后的结构示意图。其中，覆盖层014一般采用高折射率、低消光系数的材料形成，比如，NPB，而考虑到不同角度的色彩差异，覆盖层014的厚度小于100nm，示例地，覆盖层014的厚度为80nm，覆盖层014的形成可以包括：采用真空热蒸镀的方式，在半透半反层013上沉积厚度为80nm的NPB，形成覆盖层014。
其中，覆盖层014可以防止半透半反层013的金属氧化以及提高彩膜基板01的出光性。
还需要说明的是，本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法可以适用于ADS型、IPS型、扭曲向列(英文：Twist Nematic，简称：TN)型等类型的显示装置的生产。ADS技术通过同一平面内像素电极边缘所产生的平行电场以及像素电极层与公共电极层间产生的纵向电场形成多维电场，使液晶盒内像素电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转转换，从而提高了平面取向系液晶工作效率并增大了透光效率。
综上所述，本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法，通过在衬底基板上依次形成光子晶体层、发光介质层和半透半反层，发光介质层能够在光线的激发下发出彩色的光，光子晶体层能够阻止该彩色的光通过，使得该彩色的光在光子晶体层与半透半反层之间震荡并干涉，最终从半透半反层射出，本发明通过微腔的调制，解决了现有技术中白色光经彩膜滤色形成彩色的光的光谱的半高宽较大，LCD的饱和度较低，且白光LED背光源的能耗较高的问题，达到了降低彩色的光的光谱的半高宽，提高LCD的饱和度和节能的效果。
请参考图12，其示出的是本发明实施例提供的一种显示装置02的结构示意图，参见图12，显示装置02包括：对盒成型的阵列基板021和彩膜基板01，该彩膜基板01可以为图1或图2任一所示的彩膜基板。
参见图12，显示装置02还可以包括：填充在阵列基板021和彩膜基板01之间的液晶层022，该液晶层022包括多个液晶分子0221和隔垫物0222，该隔垫物0222分别与阵列基板021和彩膜基板01相接触，用于支撑阵列基板021和彩膜基板01，使得阵列基板021和彩膜基板01之间形成空间，液晶分子0221位于该空间内。
综上所述，本发明实施例提供的显示装置，包括对盒成型的阵列基板和彩膜基板，彩膜基板通过在衬底基板上依次形成光子晶体层、发光介质层和半透半反层，发光介质层能够在光线的激发下发出彩色的光，光子晶体层能够阻止该彩色的光通过，使得该彩色的光在光子晶体层与半透半反层之间震荡并干涉，最终从半透半反层射出，本发明通过微腔的调制，解决了现有技术中白色光经彩膜滤色形成彩色的光的光谱的半高宽较大，LCD的饱和度较低，且白光LED背光源的能耗较高的问题，达到了降低彩色的光的光谱的半高宽，提高LCD的饱和度和节能的效果。
请参考图13，其示出的是本发明实施例提供的另一种显示装置02的结构示意图，参见图13，该显示装置02包括：对盒成型的阵列基板021和彩膜基板01，该彩膜基板01可以为图1或图2任一所示的彩膜基板。
参见图13，该显示装置02还可以包括：填充在阵列基板021和彩膜基板01之间的液晶层022，该液晶层022包括多个液晶分子0221和隔垫物0222，该隔垫物0222分别与阵列基板021和彩膜基板01相接触，用于支撑阵列基板021和彩膜基板01，使得阵列基板021和彩膜基板01之间形成空间，液晶分子0221位于该空间内。液晶分子0221可以为正向液晶分子或者负向液晶分子，阵列基板021设置有氧化烟锡(英文：Indium Tin Oxides，简称：ITO)电极(图13中未示出)，当向该ITO电极施加电压时，在电场的作用下，液晶分子0221的长轴或短轴沿着电场方向规则排列，显示出各向异性，影响入射光的偏正方向。
可选地，彩膜基板01包括衬底基板010、光子晶体层011、发光介质层012和半透半反层013，光子晶体层011形成在衬底基板010上，发光介质层012形成在光子晶体层011上，半透半反层013形成在发光介质层012上，光子晶体层011用于阻止发光介质层012发出的彩色的光通过光子晶体层011，使得发光介质层012发出的彩色的光在光子晶体层011与半透半反层013之间震荡并干涉，从半透半反层013射出，该显示装置02，还包括：背光源023。
背光源023设置在阵列基板021的背光侧；背光源023发出的光为波长小于430纳米的蓝紫色光，光子晶体层011阻止的光的波长大于430纳米。
可选地，光子晶体层011对波长小于430纳米的蓝紫色光的透射率大于60％，对发光介质层012发出的彩色的光的反射率大于80％，示例地，该彩色的光可以为红、绿、蓝三种颜色的光中的任意一种。
可选地，阵列基板021的背光侧设置有起偏器024，彩膜基板01面向阵列基板021的一侧设置有检偏器025，背光源023位于起偏器024远离阵列基板021的一侧。其中，起偏器024的偏振方向与检偏器025的偏振方向垂直。
综上所述，本发明实施例提供的显示装置，包括对盒成型的阵列基板和彩膜基板，彩膜基板通过在衬底基板上依次形成光子晶体层、发光介质层和半透半反层，发光介质层能够在光线的激发下发出彩色的光，光子晶体层能够阻止该彩色的光通过，使得该彩色的光在光子晶体层与半透半反层之间震荡并干涉，最终从半透半反层射出，本发明通过微腔的调制，解决了现有技术中白色光经彩膜滤色形成彩色的光的光谱的半高宽较大，LCD的饱和度较低，且白光LED背光源的能耗较高的问题，达到了降低彩色的光的光谱的半高宽，提高LCD的饱和度和节能的效果。
本发明实施例提供的显示装置，使用蓝紫色LED作为背光源，激发发光介质层进行显色，相比于使用白光LED通过滤色片显色的传统方式更为高效节能。
现有技术中，背光源发出的光为由蓝色电致发光芯片配合黄色荧光粉形成的白色光，形成白色光的过程中存在能量损耗，且该白色光依次通过起偏器、阵列基板、液晶层和检偏器，最终从彩膜基板射出，白色光通过起偏器、阵列基板、液晶层、检偏器和彩膜基板时，也存在能量损耗，导致出射光的能量较低；本发明实施例提供的显示装置，采用波长小于430纳米的蓝紫色光作为背光源，该蓝紫色光可以有蓝紫色LED背光源发出，无需形成白色光，避免了形成白色光时的能量损耗，且背光源发出的蓝紫色光经过起偏器，阵列基板，液晶层，检偏器，到达彩膜基板后，直接激发彩膜基板中的发光介质层进行显色，比较传统的LCD显示而言，没有了滤色层的能量损失，从而达到了高效节能的效果。
本发明实施例提供的显示装置，以LCD为基本框架，可移植性较高。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (21)
1.一种彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板包括：
衬底基板；
所述衬底基板上形成有光子晶体层；
形成有所述光子晶体层的基板上形成有发光介质层，所述发光介质层能够在光线激发下发出彩色的光；
形成有所述发光介质层的基板上形成有半透半反层；
其中，所述光子晶体层用于阻止所述发光介质层发出的彩色的光通过所述光子晶体层，使得所述彩色的光在所述光子晶体层与所述半透半反层之间震荡并干涉，从所述半透半反层射出。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，
所述光子晶体层对背光源所在波段的光的透射率大于60％，对所述彩色的光的反射率大于80％。
3.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，
所述光子晶体层为一维光子晶体层；
所述半透半反层为半透半反金属层；
所述发光介质层采用光致发光材料形成。
4.根据权利要求3所述的彩膜基板，其特征在于，
所述光子晶体层采用两种折射率不同的透光材料周期性层叠形成。
5.根据权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，
所述光子晶体层包括：M个光子晶体亚结构，M≥2，且M为正整数；
其中，每个所述光子晶体亚结构采用两种折射率不同的透光材料周期性层叠形成,每个所述光子晶体亚结构中的透光材料的重复周期为N，N≥5，且N为正整数，任意两个光子晶体亚结构的光学禁带的禁带范围不同且存在交叠区域，任一所述光子晶体亚结构对所述彩色的光的反射率与所述N呈正相关关系。
6.根据权利要求5所述的彩膜基板，其特征在于，
所有所述光子晶体亚结构中采用的透光材料的种类相同。
7.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，
所述发光介质层的厚度为：
其中，所述φ为所述彩色的光在反射界面上反射时的累计相位变化，所述n为所述彩色的光的主峰波长对应的折射率，所述反射界面包括：所述光子晶体层与所述发光介质层之间的界面和所述半透半反层与所述发光介质层之间的界面。
8.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，
形成有所述半透半反层的基板上形成有覆盖层。
9.根据权利要求1至8任一所述的彩膜基板，其特征在于，
所述彩色的光包括：红、绿、蓝三种颜色的光中的任意一种。
10.一种彩膜基板的制造方法，其特征在于，所述彩膜基板包括：衬底基板，所述方法包括：
在所述衬底基板上形成光子晶体层；
在形成有所述光子晶体层的基板上形成发光介质层，所述发光介质层能够在光线激发下发出彩色的光；
在形成有所述发光介质层的基板上形成半透半反层；
其中，所述光子晶体层用于阻止所述发光介质层发出的彩色的光通过所述光子晶体层，所述彩色的光在所述光子晶体层与所述半透半反层之间震荡并干涉，从所述半透半反层射出。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
所述光子晶体层对背光源所在波段的光的透射率大于60％，对所述彩色的光的反射率大于80％。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
所述光子晶体层为一维光子晶体层；
所述半透半反层为半透半反金属层；
所述发光介质层采用光致发光材料形成。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述在所述衬底基板上形成光子晶体层，包括：
采用两种折射率不同的透光材料，在所述衬底基板上周期性层叠形成光子晶体层。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述在所述衬底基板上形成光子晶体层，包括：
采用两种折射率不同的透光材料在所述衬底基板上形成M个光子晶体亚结构，M≥2，且M为正整数；
其中，每个所述光子晶体亚结构采用两种折射率不同的透光材料周期性层叠形成,每个所述光子晶体亚结构中的透光材料的重复周期为N，N≥5，且N为正整数，任意两个光子晶体亚结构的光学禁带的禁带范围不同且存在交叠区域，任一所述光子晶体亚结构对所述彩色的光的反射率与所述N呈正相关关系。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，
所有所述光子晶体亚结构中采用的透光材料的种类相同。
16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述在形成有所述光子晶体层的基板上形成发光介质层，包括：
在形成有所述光子晶体层的基板上形成厚度为D的发光介质层；
其中，所述φ为所述彩色的光在反射界面上反射时的累计相位变化，所述n为所述彩色的光的主峰波长对应的折射率，所述反射界面包括：所述光子晶体层与所述发光介质层之间的界面和所述半透半反层与所述发光介质层之间的界面。
17.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
在形成有所述发光介质层的基板上形成半透半反层之后，所述方法还包括：
在形成有所述半透半反层的基板上形成覆盖层。
18.根据权利要求10至17任一所述的方法，其特征在于，
所述彩色的光包括：红、绿、蓝三种颜色的光中的任意一种。
19.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：对盒成型的阵列基板和彩膜基板，所述彩膜基板为权利要求1至9任一所述的彩膜基板。
20.根据权利要求19所述的显示装置，其特征在于，所述彩膜基板包括光子晶体层和发光介质层，所述光子晶体层用于阻止所述发光介质层发出的彩色的光通过所述光子晶体层，所述显示装置，还包括：背光源，
所述背光源设置在所述阵列基板的背光侧；
所述背光源发出的光为波长小于430纳米的蓝紫色光，所述光子晶体层阻止的光的波长大于430纳米。
21.根据权利要求20所述的显示装置，其特征在于，
所述光子晶体层对所述波长小于430纳米的蓝紫色光的透射率大于60％，对所述彩色的光的反射率大于80％。
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105182612A (zh) * | 2015-10-26 | 2015-12-23 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 用于背光模组的光源组件、背光模组以及液晶显示器 |
| CN106124096A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光学微腔、力测量装置及方法、模量测量方法及显示面板 |
| WO2016188183A1 (zh) * | 2015-05-28 | 2016-12-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 彩膜基板及其制造方法、显示装置 |
| CN106773279A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-05-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 反射式光子晶体彩膜、使用其的显示器件及其制造方法 |
| CN106873282A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-06-20 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板及显示装置 |
| CN107238968A (zh) * | 2017-08-04 | 2017-10-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种彩膜基板以及制备方法、液晶显示面板 |
| CN108258143A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-07-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示面板及其制备方法、显示装置 |
| CN108594345A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-28 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种光子晶体、qled装置、显示面板、眼镜 |
| CN110008945A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种纹路识别模组及其制备方法、显示装置 |
| CN113109976A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-13 | 上海大学 | 一种彩色电子纸 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI702362B (zh) * | 2017-07-13 | 2020-08-21 | 東貝光電科技股份有限公司 | Ｌｅｄ發光裝置 |
| CN108919402B (zh) * | 2018-07-24 | 2021-11-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 彩色滤光基板及其制作方法、显示装置 |
| CN111580198B (zh) * | 2020-05-22 | 2021-12-31 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种基于Tamm态诱导的超宽截止窄带通滤波器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060274232A1 (en) * | 2005-06-07 | 2006-12-07 | Hung-Sheng Hsieh | Liquid crystal display module having a color filter |
| TW200705033A (en) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Jemitek Electronics Corp | Back light unit and method of adjusting spectral distribution thereof |
| JP2009251247A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Sony Corp | 液晶表示装置、バックライト光源および光学フィルム |
| KR20100112785A (ko) * | 2009-04-10 | 2010-10-20 | 국민대학교산학협력단 | 투과발광형 디스플레이 소자 |
| CN103985732A (zh) * | 2013-02-08 | 2014-08-13 | 株式会社半导体能源研究所 | 发光装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1641413A (zh) | 2004-01-16 | 2005-07-20 | 汉欣企业有限公司 | 一维光子晶体及其发光装置 |
| CN100468165C (zh) | 2004-04-08 | 2009-03-11 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 发光二极管及采用该发光二极管的背光模组 |
| US20070247573A1 (en) * | 2006-04-19 | 2007-10-25 | 3M Innovative Properties Company | Transflective LC Display Having Narrow Band Backlight and Spectrally Notched Transflector |
| EP2535766A3 (en) * | 2007-05-20 | 2013-05-01 | 3M Innovative Properties Company | Asymmetric reflective film and backlight having a hollow cavity, which recycles the light |
| CN101494257A (zh) | 2008-01-24 | 2009-07-29 | 晶元光电股份有限公司 | 发光装置、背光模块装置和照明装置 |
| KR101860935B1 (ko) * | 2012-03-15 | 2018-05-25 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
| EP2974025B1 (en) * | 2013-03-15 | 2018-10-31 | The Regents of The University of California | Network architectures for boundary-less hierarchical interconnects |
| CN104865732A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-08-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 彩膜基板及其制造方法、显示装置 |
| KR102480902B1 (ko) * | 2015-09-18 | 2022-12-22 | 삼성전자주식회사 | 표시 장치 |
-
2015
- 2015-05-28 CN CN201510284865.XA patent/CN104865732A/zh active Pending
-
2016
- 2016-03-09 WO PCT/CN2016/075968 patent/WO2016188183A1/zh active Application Filing
- 2016-03-09 US US15/322,688 patent/US10267964B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060274232A1 (en) * | 2005-06-07 | 2006-12-07 | Hung-Sheng Hsieh | Liquid crystal display module having a color filter |
| TW200705033A (en) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Jemitek Electronics Corp | Back light unit and method of adjusting spectral distribution thereof |
| JP2009251247A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Sony Corp | 液晶表示装置、バックライト光源および光学フィルム |
| KR20100112785A (ko) * | 2009-04-10 | 2010-10-20 | 국민대학교산학협력단 | 투과발광형 디스플레이 소자 |
| CN103985732A (zh) * | 2013-02-08 | 2014-08-13 | 株式会社半导体能源研究所 | 发光装置 |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016188183A1 (zh) * | 2015-05-28 | 2016-12-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 彩膜基板及其制造方法、显示装置 |
| US10267964B2 (en) | 2015-05-28 | 2019-04-23 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Color filter substrate, producing method thereof and display apparatus |
| CN105182612A (zh) * | 2015-10-26 | 2015-12-23 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 用于背光模组的光源组件、背光模组以及液晶显示器 |
| CN106124096A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光学微腔、力测量装置及方法、模量测量方法及显示面板 |
| US10323993B2 (en) | 2016-06-12 | 2019-06-18 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Optical resonance device, force measuring device and method, modulus measuring method and display panel |
| CN106124096B (zh) * | 2016-06-12 | 2019-03-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光学微腔、力测量装置及方法、模量测量方法及显示面板 |
| WO2018176761A1 (zh) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 反射式光子晶体彩膜、使用其的显示器件及其制造方法 |
| CN106773279A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-05-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 反射式光子晶体彩膜、使用其的显示器件及其制造方法 |
| CN106873282A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-06-20 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板及显示装置 |
| CN106873282B (zh) * | 2017-04-01 | 2019-11-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板及显示装置 |
| CN107238968A (zh) * | 2017-08-04 | 2017-10-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种彩膜基板以及制备方法、液晶显示面板 |
| CN107238968B (zh) * | 2017-08-04 | 2020-02-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种彩膜基板以及制备方法、液晶显示面板 |
| CN108258143A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-07-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示面板及其制备方法、显示装置 |
| CN108594345A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-28 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种光子晶体、qled装置、显示面板、眼镜 |
| WO2019206021A1 (zh) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光子晶体、显示面板、光转换器件以及眼镜 |
| CN108594345B (zh) * | 2018-04-26 | 2021-09-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种光子晶体、qled装置、显示面板、眼镜 |
| US11520174B2 (en) | 2018-04-26 | 2022-12-06 | Beijing Boe Display Technology Co., Ltd. | Photonic crystal, display panel, light conversion device and glasses |
| CN110008945A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种纹路识别模组及其制备方法、显示装置 |
| CN113109976A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-13 | 上海大学 | 一种彩色电子纸 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US20170168204A1 (en) | 2017-06-15 |
| WO2016188183A1 (zh) | 2016-12-01 |
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