CN105204221B - 彩膜基板、显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种彩膜基板、显示面板及显示装置，该彩膜基板包括：衬底基板以及形成在所述衬底基板上的彩色滤光层；设置在所述彩色滤光层远离所述衬底基板一侧的光致发光层；设置在所述彩色滤光层远离所述衬底基板一侧的亮度增强结构。本发明提供的彩膜基板，通过在彩色滤光层远离衬底基板的一侧增设光致发光层和亮度增强结构，使得该彩膜基板不仅具备较好的色域，还能提高其在出光侧的光的亮度。

Description

彩膜基板、显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种彩膜基板、显示面板及显示装置。
背景技术
液晶显示具有轻薄化、能耗低等优点，因此已经成为人们常用的显示类型，目前的液晶显示显示面板主要包括阵列基板、彩膜基板以及位于两基板之间的液晶层，通过在彩膜基板设置彩色滤光层，将光源发出的白光分别转化为红、绿、蓝等单色光，从而实现其彩色显示。
液晶显示目前发展的趋势有高色域、高亮度、低功耗等方向，为了提高色域，目前人们将量子点(Quantum Dots)应用于液晶显示领域中，由于量子点发光波长范围极窄，颜色非常纯粹，还可实现精细调节，因此可以在不增加彩色滤光层色彩浓度的情况下提高色彩的纯度，但目前量子点的荧光量子效率很低，从而造成应用其的显示器的亮度不高的问题。
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：提供一种彩膜基板、显示面板及显示装置，不仅具备较好的色域，还能提高显示的亮度。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供了一种彩膜基板，包括：
衬底基板以及形成在所述衬底基板上的彩色滤光层；
设置在所述彩色滤光层远离所述衬底基板一侧的光致发光层；
设置在所述彩色滤光层远离所述衬底基板一侧的亮度增强结构。
优选地，所述亮度增强结构包括设置在所述光致发光层远离所述彩色滤光层的一侧的第一棱镜膜，所述第一棱镜膜用于将从所述光致发光层一侧入射的光反射回所述光致发光层。
优选地，还包括形成在所述衬底基板上的黑矩阵，所述第一棱镜膜包括多个第一棱镜，每一个所述第一棱镜与所述黑矩阵的位置对应。
优选地，所述黑矩阵朝向所述第一棱镜膜的表面上设置有光反射层。
优选地，所述亮度增强结构包括第二棱镜膜，所述第二棱镜膜用于将从自身远离所述彩色滤光层一侧入射的光折射至所述彩色滤光层。
优选地，所述第二棱镜膜设置在所述彩色滤光层与所述光致发光层之间。
优选地，所述第二棱镜膜包括多个第二棱镜，每一个所述第二棱镜与所述彩色滤光层的位置对应。
优选地，所述光致发光层包括光致发光材料和光刻胶。
优选地，所述光致发光材料至少包括以下的一种：量子点、量子棒。
优选地，所述光致发光层中所述光致发光材料的质量分数为1％～50％。
优选地，所述彩色滤光层包括多个不同颜色的滤光单元，所述光致发光层包括多个发光单元，每一个发光单元对应于一个滤光单元，每一个发光单元用于发出与对应的滤光单元相同颜色的光。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种显示面板，包括上述的彩膜基板。
优选地，还包括第一偏光片、阵列基板、液晶层、第二偏光片，且所述第一偏光片、阵列基板、液晶层、第二偏光片、所述彩膜基板从下至上依次设置。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种显示装置，包括背光源以及上述的显示面板。
优选地，所述背光源发出的光为蓝光，所述光致发光层包括绿色发光单元和红色发光单元，所述绿色发光单元在所述蓝光的照射下发出绿色光，所述红色发光单元在所述蓝光的照射下发出红色光。
(三)有益效果
本发明提供的彩膜基板，通过在彩色滤光层远离衬底基板的一侧增设光致发光层和亮度增强结构，使得该彩膜基板不仅具备较好的色域，还能提高其在出光侧的光的亮度。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的第一种彩膜基板的示意图；
图2是本发明实施方式提供的第二种彩膜基板的示意图；
图3和图4是本发明通过增设棱镜膜进行测量所得到的光波长与光强度的曲线示意图；
图5是本发明实施方式提供的第三种彩膜基板的示意图；
图6是本发明实施方式提供的第四种彩膜基板的示意图；
图7是本发明实施方式提供的第五种彩膜基板的示意图；
图8是本发明实施方式提供的一种显示面板的示意图；
图9是本发明实施方式提供的另一种显示面板的示意图。
附图标记说明
110：衬底基板；120：黑矩阵；130：彩色滤光层；140：光致发光层；150：保护层；160：第一棱镜膜；170：第二棱镜膜；131：第一颜色滤光单元；132：第二颜色滤光单元；133：第三颜色滤光单元；141：绿色发光单元；142：红色发光单元；161：第一棱镜；171：第二棱镜；210：第二偏光片；220：中间基板；230：液晶层；240：阵列基板；250：第一偏光片。
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。
本发明实施方式提供了一种彩膜基板，该彩膜基板包括：
衬底基板以及形成在所述衬底基板上的彩色滤光层；
设置在所述彩色滤光层远离所述衬底基板一侧的光致发光层；
设置在所述彩色滤光层远离所述衬底基板一侧的亮度增强结构。
本发明实施方式提供的彩膜基板，通过在彩色滤光层远离衬底基板的一侧(即入光侧)增设光致发光层和亮度增强结构，使得该彩膜基板不仅具备较好的色域，还能提高其在出光侧的光的亮度。
在本发明实施方式提供的彩膜基板中，其中的光致发光层包含有光致发光材料，例如，该光致发光材料可以为量子点或者量子棒，其在外界光的照射下可以发出所需波长的光，以量子点材料为例，量子点是一些肉眼无法看到的、极其微小的半导体纳米晶体，由锌、镉、硒和硫原子等组合而成，晶体中的颗粒直径通常不足10纳米，它有一个与众不同的特性：当受到电或光刺激时就会发光，产生纯色的光线，具体的，发出的光线的颜色由量子点的组成材料和大小、形状所决定。尺寸越小越偏向蓝光、越大越偏向红光，可根据实际情况对量子点的尺寸进行调整，以得到不同颜色的光线。
此外，为能够形成所需图形的光致发光层，上述的光致发光层还包含光刻胶，可选地，可以将上述的光致发光材料混入光刻胶当中，从而使之可以图形化，在进行图案化工序中，可以首先将混有光致发光材料的光刻胶涂覆在基板上，而后通过曝光、显影等工序得到预设图案的光致发光层，优选地，为使光致发光层具备较好的发光效果，经过上述的图案化工序后，在上述的光致发光层中，光致发光材料的质量分数可以为1％～50％。，例如可以为10％、20％、30％等。
在本发明实施方式提供的彩膜基板中，通过在其中增设亮度增强结构，可以增强该彩膜基板在出光侧的光的亮度，例如，该亮度增强结构可以为棱镜膜或者亮度增强膜等，参见图1，图1是本发明实施方式提供的一种彩膜基板的示意图，该彩膜基板包括衬底基板110、形成在衬底基板110上的黑矩阵120和彩色滤光层130、光致发光层140、保护层150以及设置在彩色滤光层远离衬底基板一侧的亮度增强结构；
其中，彩色滤光层130包括第一颜色滤光单元131、第二颜色滤光单元132和第三颜色滤光单元133，例如，该第一颜色可以为蓝色(B)，第二颜色为绿色(G)，第三颜色为红色(R)；
其中，光致发光层140包括多个发光单元，每一个发光单元对应于一个滤光单元，每一个发光单元用于发出与对应的滤光单元相同颜色的光，例如，若采用蓝光背光源，则对于上述包括蓝、绿、红三色的彩色滤光层，则只需设置两种颜色的发光单元，即与绿色滤光单元132对应的绿色发光单元141，与红色滤光单元133对应的红色发光单元142，其中，绿色发光单元在蓝光的照射下发出绿色光，红色发光单元在蓝光的照射下发出红色光；
其中，该亮度增强结构包括设置在光致发光层远离彩色滤光层的一侧的第一棱镜膜160，第一棱镜膜160用于将从所述光致发光层一侧入射的光反射回所述光致发光层，通过在光致发光层的下方设置第一棱镜膜160，从而可以将向下发射的光子再次进行收集，并向上发射，进而可以将更多的光线通过光致发光层转换成所需颜色的光线后从彩膜基板的出光侧出射，增强彩膜基板在出光侧的光的亮度。
例如，参见图2，第一棱镜膜160可以包括多个第一棱镜161，每一个所述第一棱镜161与所述黑矩阵120的位置对应，通过第一棱镜161可以将入射该第一棱镜表面的光反射回光致发光层，从而提高在该彩膜基板出光侧的光强度，优选地，还可以在黑矩阵120朝向第一棱镜膜160的表面上设置光反射层，通过该光反射层可以使更多的光入射至第一棱镜上，从而可以进一步地提高彩膜基板在出光侧的光的亮度。
通过增设上述的棱镜膜可以有效提高显示亮度，具体参见图3和图4，其中，曲线L1为蓝色背光源所发出的光中各波长光的光强度，曲线L2为蓝色背光源发出的光经过红色光致发光层后所发出的各波长光的光强度，曲线L3为蓝色背光源发出的光经过第一棱镜膜、红色光致发光层后所发出的各波长光的光强度，曲线L4为蓝色背光源发出的光经红色光致发光层、彩色滤光层后所发出的各波长光的光强度，曲线L5为蓝色背光源发出的光经第一棱镜膜、红色光致发光层、彩色滤光层后所发出的各波长光的光强度，根据曲线L1、L2、L3可知，通过在彩膜基板上增设上述的棱镜膜，能够有效增强蓝光的效率，提高其光强，根据曲线L2、L3、L4、L5可知，使用上述棱镜膜后，能够有效提高所发出光的强度。
参见图5，图5是本发明实施方式提供的另一种彩膜基板的示意图，该彩膜基板包括衬底基板110、形成在衬底基板110上的黑矩阵120和彩色滤光层130、光致发光层140、保护层150以及设置在彩色滤光层远离衬底基板一侧的亮度增强结构；
其中，彩色滤光层130包括第一颜色滤光单元131、第二颜色滤光单元132和第三颜色滤光单元133，例如，该第一颜色可以为蓝色(B)，第二颜色为绿色(G)，第三颜色为红色(R)；
其中，光致发光层140包括多个发光单元，每一个发光单元对应于一个滤光单元，每一个发光单元用于发出与对应的滤光单元相同颜色的光，例如，若采用蓝光背光源，则对于上述包括蓝、绿、红三色的彩色滤光层，则只需设置两种颜色的发光单元，即与绿色滤光单元132对应的绿色发光单元141，与红色滤光单元133对应的红色发光单元142，其中，绿色发光单元在蓝光的照射下发出绿色光，红色发光单元在蓝光的照射下发出红色光；
其中，该亮度增强结构包括设置在光致发光层远离彩色滤光层的一侧的第二棱镜膜170，所述第二棱镜膜170用于将从自身远离所述彩色滤光层一侧入射的光折射至所述彩色滤光层；
优选地，上述第二棱镜膜170可以设置在彩色滤光层130与光致发光层140之间，例如，设置在保护层150与光致发光层140之间；
例如，如图6所示，第二棱镜膜170可以包括多个第二棱镜171，每一个所述第二棱镜171与所述彩色滤光层的位置对应，利用第二棱镜膜将光致发光层发出的光折射至彩色滤光层，从而提高在出光侧的光的亮度。
参见图7，图7是本发明实施方式提供的又一种彩膜基板的示意图，该彩膜基板包括衬底基板110、形成在衬底基板110上的黑矩阵120和彩色滤光层130、保护层150、光致发光层140以及设置在彩色滤光层远离衬底基板一侧的亮度增强结构；
其中，彩色滤光层130包括第一颜色滤光单元131、第二颜色滤光单元132和第三颜色滤光单元133，例如，该第一颜色可以为蓝色(B)，第二颜色为绿色(G)，第三颜色为红色(R)；
光致发光层140包括多个发光单元，每一个发光单元对应于一个滤光单元，每一个发光单元用于发出与对应的滤光单元相同颜色的光，例如，若采用蓝光背光源，则对于上述包括蓝、绿、红三色的彩色滤光层，则只需设置两种颜色的发光单元，即与绿色滤光单元132对应的绿色发光单元141，与红色滤光单元133对应的红色发光单元142，其中，绿色发光单元在蓝光的照射下发出绿色光，红色发光单元在蓝光的照射下发出红色光；
该亮度增强结构包括第一棱镜膜160和第二棱镜膜170，其中，第一棱镜膜160设置在光致发光层远离彩色滤光层的一侧，用于将从所述光致发光层一侧入射的光反射回所述光致发光层，第二棱镜膜170设置在保护层150与光致发光层140之间，用于将从自身远离所述彩色滤光层一侧入射的光折射至所述彩色滤光层，从而进一步地提高彩膜基板在出光侧的光的亮度；
其中，在本实施方式中，第一棱镜膜的结构可以采用图2所示的第一棱镜膜，第二棱镜膜的结构可以采用图6所示的第二棱镜膜。
本发明实施方式还提供了一种显示面板，该显示面板包括上述的彩膜基板。参见图8，图8是本发明实施方式提供的一种显示面板的示意图，该显示面板包括第一偏光片250、阵列基板240、液晶层230、中间基板220、第二偏光片210以及图1所示的彩膜基板；
其中，第一偏光片250、阵列基板240、液晶层230、中间基板220、第二偏光片210、彩膜基板从下至上依次设置，背光源发出的光首先通过第一偏光片形成线偏振光，通过阵列基板240控制液晶层230中液晶分子的偏转状态，从而控制通过液晶层的线偏振光的偏振状态，由于第二偏光片210只能透过预设方向的偏振光，进而在第二偏光片背向液晶层的一侧使不同子像素呈现不同的明暗状态，而后再通过彩膜基板将其转换成对应颜色的彩色光，从而呈现所需的图像；
其中，上述的中间基板220可以为玻璃基板，也可以采用柔性基板，优选地，为了进一步地降低显示面板的厚度，可以省去该中间基板，而将第二偏光片210直接贴附在彩膜基板上，如图9所示，图9是本发明实施方式提供的又一种显示面板的示意图，该显示面板从下至上依次包括第一偏光片250、阵列基板240、液晶层230、第二偏光片210、彩膜基板。
本发明实施方式还提供了一种显示装置，包括背光源以及上述的显示面板。
例如，该显示装置可以采用蓝光背光源，由于其发出的光为蓝光，因此，若采用RGB模式的彩膜基板，则其中的光致发光层则可以只设置两种颜色的发光单元，即绿色发光单元和红色发光单元，在背光源发出的蓝光照射下，绿色发光单元能够发出绿色光，红色发光单元能够发出红色光，从而能够有效提高显示面板的色域。
其中，本发明实施方式提供的显示装置可以是笔记本电脑显示屏、显示器、电视、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括：
衬底基板以及形成在所述衬底基板上的彩色滤光层；
设置在所述彩色滤光层远离所述衬底基板一侧的光致发光层；
设置在所述彩色滤光层远离所述衬底基板一侧的亮度增强结构；
所述亮度增强结构包括设置在所述光致发光层远离所述彩色滤光层的一侧的第一棱镜膜，所述第一棱镜膜用于将从所述光致发光层一侧入射的光反射回所述光致发光层；
还包括形成在所述衬底基板上的黑矩阵，所述第一棱镜膜包括多个第一棱镜，每一个所述第一棱镜与所述黑矩阵的位置对应；
所述黑矩阵朝向所述第一棱镜膜的表面上设置有光反射层；
所述亮度增强结构还包括第二棱镜膜，所述第二棱镜膜设置在所述彩色滤光层与所述光致发光层之间；
所述第二棱镜膜包括多个第二棱镜，每一个所述第二棱镜与所述彩色滤光层的位置对应；
所述第二棱镜膜用于将所述光致发光层发出的光折射至所述彩色滤光层。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述光致发光层包括光致发光材料和光刻胶。
3.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述光致发光材料至少包括以下的一种：量子点、量子棒。
4.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述光致发光层中所述光致发光材料的质量分数为1％～50％。
5.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩色滤光层包括多个不同颜色的滤光单元，所述光致发光层包括多个发光单元，每一个发光单元对应于一个滤光单元，每一个发光单元用于发出与对应的滤光单元相同颜色的光。
6.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1～5任一所述的彩膜基板。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，还包括第一偏光片、阵列基板、液晶层、第二偏光片，且所述第一偏光片、阵列基板、液晶层、第二偏光片、所述彩膜基板从下至上依次设置。
8.一种显示装置，其特征在于，包括背光源以及如权利要求6～7任一所述的显示面板。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述背光源发出的光为蓝光，所述光致发光层包括绿色发光单元和红色发光单元，所述绿色发光单元在所述蓝光的照射下发出绿色光，所述红色发光单元在所述蓝光的照射下发出红色光。
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