CN105739167B - 一种彩膜、基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种彩膜、基板及显示装置，涉及显示技术领域，可解决现有彩膜存在的混色问题，增加色纯度，提高色域。该彩膜用于透过三原色中的一种颜色的光，所述彩膜包括第一吸收颜料和第二吸收颜料，所述第一吸收颜料的吸收谱范围和所述第二吸收颜料的吸收谱范围分别与三原色中的其它两种颜色的光的光谱波段对应。用于显示装置。

Description

一种彩膜、基板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩膜、基板及显示装置。
背景技术
在液晶显示装置中，由于液晶分子本身并不发光，所以需要额外的背光源为显示装置提供光源。由于量子点背光源中的量子点在光激发下可以发出荧光，其发光光谱的半峰宽窄，色彩高，荧光量子产率高，并且可以通过调节量子点尺寸使其发光光谱在可见光区和近红外区变化，因此，量子点背光源近年来在液晶显示装置中得到了广泛的应用。
然而，示例的，如图1(a)所示，10为量子点背光源发出光的光谱，20为蓝光透过光谱，当量子点背光源发出的光通过蓝色彩膜时，会有较多的绿光漏出，影响蓝光的色纯度；如图1(b)所示，30为绿光透过光谱，当量子点背光源发出的光通过绿色彩膜时，会有红光和蓝光从绿色彩膜漏出，使得绿光的色纯度降低，从而影响了显示装置的整体色域。
发明内容
本发明的实施例提供一种彩膜、基板及显示装置，可解决现有彩膜存在的混色问题，增加色纯度，提高色域。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种彩膜，用于透过三原色中的一种颜色的光，所述彩膜包括第一吸收颜料和第二吸收颜料，所述第一吸收颜料的吸收谱范围和所述第二吸收颜料的吸收谱范围分别与三原色中的其它两种颜色的光的光谱波段对应。
优选的，所述三原色为红色、绿色、蓝色。
优选的，所述彩膜包括层叠设置的第一子彩膜和第二子彩膜；所述第一子彩膜包括所述第一吸收颜料，所述第二子彩膜包括所述第二吸收颜料。
优选的，所述第一吸收颜料的吸收谱范围与红光的光谱波段对应，所述第一吸收颜料的分子结构式为：
Figure BDA0000983764080000021
其中，R1和R2选自-H，-(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-CH2(CH2)nOH(n＝0-10)，
Figure BDA0000983764080000022
Figure BDA0000983764080000023
中的一种；R3和R4选自-H，-(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-CH2(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-O-(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-O-CH2(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-O-Si(CH3)2-Si(CH3)3，
Figure BDA0000983764080000024
中的一种。
优选的，所述第一吸收颜料的吸收谱范围与蓝光的光谱波段对应，所述第一吸收颜料的分子结构式为：
Figure BDA0000983764080000025
其中，R5和R6选自-H，-(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-CH2(CH2)nOH(n＝0-10)，
Figure BDA0000983764080000026
Figure BDA0000983764080000031
中的一种。
优选的，所述第一吸收颜料的吸收谱范围与绿光的光谱波段对应，所述第一吸收颜料的分子结构式为：
Figure BDA0000983764080000032
其中，R7和R8选自-H，-(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-CH2(CH2)nOH(n＝0-10)，
Figure BDA0000983764080000033
Figure BDA0000983764080000034
中的一种。
优选的，在所述彩膜包括层叠设置的所述第一子彩膜和所述第二子彩膜的情况下，所述第一子彩膜中第一吸收颜料的质量百分含量为5％～40％，所述第二子彩膜中第二吸收颜料的质量百分含量为5％～40％。
第二方面，提供一种基板，包括上述的彩膜。
第三方面，提供一种显示装置，包括阵列基板、对盒基板和背光源；其中，所述阵列基板或所述对盒基板包括上述的彩膜；所述背光源为白光量子点背光源。
本发明实施例提供一种彩膜，由于该彩膜可以使三原色中的一种颜色的光透过，其它两种颜色的光可以分别被第一吸收颜料和第二吸收颜料吸收，且第一吸收颜料的吸收谱范围和第二吸收颜料的吸收谱范围分别与三原色中的其它两种颜色的光的光谱波段对应，因此，当包含有三原色的光射向彩膜后，除一种颜色的光可以透过外，其它两种光都可以被吸收，因而便可以增加从彩膜透过的光的色纯度，提高了色域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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(a)为现有技术提供的一种量子点背光源的发光光谱及蓝光的透光光谱；
图1(b)为现有技术提供的一种量子点背光源的发光光谱及绿光的透光光谱；
图2为本发明实施例提供的一种彩膜的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图一；
图4为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图二；
图5为本发明实施例提供的一种量子点背光源发出光的光谱图；
图6(a)为本发明实施例提供的一种吸收红光的颜料的吸收光谱图；
图6(b)为本发明实施例提供的一种吸收蓝光的颜料的吸收光谱图；
图6(c)为本发明实施例提供的一种吸收绿光的颜料的吸收光谱图；
图7为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图三；
图8为本发明实施例提供的一种从彩膜出射的光的光谱图。
附图标记：
10-量子点背光源的发光光谱；20-蓝光透过光谱；30-绿光透过光谱；40-彩膜；401-红色彩膜；402-绿色彩膜；403-蓝色彩膜；50-第一子彩膜；60-第二子彩膜；70-阵列基板；80-对盒基板；90-背光源。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种彩膜，用于透过三原色中的一种颜色的光，彩膜包括第一吸收颜料和第二吸收颜料，第一吸收颜料的吸收谱范围和第二吸收颜料的吸收谱范围分别与三原色中的其它两种颜色的光的光谱波段对应。
需要说明的是，第一，为了确保光从彩膜出射时，只有一种颜色的光可以透过，第一吸收颜料和第二吸收颜料也只对与其吸收谱范围对应的其它两种颜色的光进行吸收，因而射向彩膜的三种颜色的光的发光峰应该是相互分开的。基于此，由于量子点背光源发出光的光谱中的不同颜色的光的发光峰是相互分开的，因而，本发明实施例提供的彩膜优选应用在背光源为量子点背光源的装置中。
第二，三原色可以分别为红色、蓝色以及绿色，或者还可以为青色、品红色以及黄色，本发明对此不做限定。优选的，上述三原色为红色、绿色、蓝色。
示例的，三原色分别为红色、绿色和蓝色，当所述彩膜用于透过红光时，彩膜中的第一吸收颜料和第二吸收颜料分别用于吸收蓝光和绿光，且第一吸收颜料的吸收蓝光的吸收谱范围与蓝光的光谱波段对应，第二吸收颜料的吸收绿光的吸收谱范围与绿光的光谱波段对应；当所述彩膜用于透过绿光时，彩膜中的第一吸收颜料和第二吸收颜料分别用于吸收蓝光和红光，且第一吸收颜料的吸收蓝光的吸收谱范围与蓝光的光谱波段对应，第二吸收颜料的吸收红光的吸收谱范围与红光的光谱波段对应；当所述彩膜用于透过蓝光时，彩膜中的第一吸收颜料和第二吸收颜料分别用于吸收绿光和红光，且第一吸收颜料的吸收绿光的吸收谱范围与绿光的光谱波段对应，第二吸收颜料的吸收红光的吸收谱范围与红光的光谱波段对应。
第三，对于第一吸收颜料和第二吸收颜料不进行限定，可以是有机颜料，也可以是无机颜料，以能分别对三原色中除透过的光以外的其它两种颜色的光进行吸收为准。
由于有机颜料价格便宜，容易制备，比较容易通过更改有机颜料分子结构中的官能团来改变吸收谱中最大吸收波长的位置和半峰宽，且与彩膜中的树脂有比较好的相容性，也易溶于彩膜的溶剂中，因而优选的，上述颜料为有机颜料。
在此基础上，对于彩膜中第一吸收颜料和第二吸收颜料的含量，应确保可以对三原色中除透过光以外的两种颜色光完全吸收的同时，不会影响透过光的正常透过。
第四，彩膜除包括第一吸光颜料和第二吸光颜料外，还包括树脂、含不饱和双键的单体、光引发剂、硅偶联剂、助剂、溶剂等组分。
第五，彩膜可以设置成一层，该层中包括第一吸收颜料和第二吸收颜料；当然也可以是，彩膜设置成两层，一层包括第一吸收颜料，另一层包括第二吸收颜料。
本发明实施例提供一种彩膜，由于该彩膜可以使三原色中的一种颜色的光透过，其它两种颜色的光可以分别被第一吸收颜料和第二吸收颜料吸收，且第一吸收颜料的吸收谱范围和第二吸收颜料的吸收谱范围分别与三原色中的其它两种颜色的光的光谱波段对应，因此，当包含有三原色的光射向彩膜后，除一种颜色的光可以透过外，其它两种光都可以被吸收，因而便可以增加从彩膜透过的光的色纯度，提高了色域。
优选的，如图2所示，彩膜40包括层叠设置的第一子彩膜50和第二子彩膜60；第一子彩膜50包括第一吸收颜料，第二子彩膜60包括第二吸收颜料。
其中，对于第一子彩膜50和第二子彩膜60的设置位置不进行限定，可以是第一子彩膜50设置在上，第二子彩膜60设置在下；当然也可以是第一子彩膜50设置在下，第二子彩膜60设置在上。
本发明实施例中，彩膜40包括层叠设置的第一子彩膜50和第二子彩膜60，且第一子彩膜50包括第一吸收颜料，第二子彩膜60包括第二吸收颜料。当光射入第一子彩膜50时，由于第一子彩膜50中包括第一吸收颜料，因而可以对三原色中的一种颜色的光进行吸收；当光射入第二子彩膜60时，由于第二子彩膜60中包括第二吸收颜料，因而可以对三原色光的另一种颜色的光进行吸收，从而使得光从彩膜40出射时，只有一种颜色的光可以透过。由于彩膜40包括两层，因而可以对三原色中除透过彩膜40的光以外的其它两种颜色的光进行充分吸收，以使从彩膜40透过的光的色纯度进一步提高。
优选的，第一吸收颜料的吸收谱范围与红光的光谱波段对应，第一吸收颜料的分子结构式为：
Figure BDA0000983764080000071
其中，R1和R2选自-H，-(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-CH2(CH2)nOH(n＝0-10)，
Figure BDA0000983764080000072
Figure BDA0000983764080000073
中的一种；R3和R4选自-H，-(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-CH2(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-O-(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-O-CH2(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-O-Si(CH3)2-Si(CH3)3，
Figure BDA0000983764080000074
中的一种。
本发明实施例，当第一吸收颜料的分子结构式为上述分子结构式时，第一吸收颜料可以对红光进行吸收，在此基础上，调节第一吸收颜料的分子结构式中的R1和/或R2、或R3和/或R4可以对吸收红光的第一吸收颜料的吸收谱中最大吸收波长的位置和半峰宽进行调节。
优选的，第一吸收颜料的吸收谱范围与蓝光的光谱波段对应，第一吸收颜料的分子结构式为：
Figure BDA0000983764080000081
其中，R5和R6选自-H，-(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-CH2(CH2)nOH(n＝0-10)，
Figure BDA0000983764080000082
Figure BDA0000983764080000083
中的一种。
本发明实施例，当第一吸收颜料的分子结构式为上述分子结构式时，第一吸收颜料可以对蓝光进行吸收，在此基础上，调节第一吸收颜料的分子结构式中的R5和/或R6可以对吸收蓝光的第一吸收颜料的吸收谱中最大吸收波长的位置和半峰宽进行调节。
优选的，第一吸收颜料的吸收谱范围与绿光的光谱波段对应，第一吸收颜料的分子结构式为：
Figure BDA0000983764080000084
其中，R7和R8选自-H，-(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-CH2(CH2)nOH(n＝0-10)，
Figure BDA0000983764080000085
Figure BDA0000983764080000091
中的一种。
本发明实施例，当第一吸收颜料的分子结构式为上述分子结构式时，第一吸收颜料可以对绿光进行吸收，在此基础上，调节第一吸收颜料的分子结构式中的R7和/或R8可以对吸收绿光的第一吸收颜料吸收谱中最大吸收波长的位置和半峰宽进行调节。
需要说明的是，本领域技术人员应该明白，吸收红光、绿光和蓝光主要与第一吸收颜料的分子结构式中的共轭双键的数量、给电子基团和吸电子基团有关，因而本发明实施例中，吸收红光、绿光和蓝光的第一吸收颜料的分子结构式并不限于上述的第一吸收颜料的分子结构式，还可以是其它包括一定数量共轭双键、给电子基团及吸电子基团的第一吸收颜料。此外，第二吸收颜料的吸收红光、绿光或蓝光的分子结构式可以和第一吸收颜料的吸收红光、绿光和蓝光的分子结构式相同，当然第二吸收颜料吸收红光、绿光和蓝光的分子结构式和第一吸收颜料也可以不同，只要第二吸收颜料能对红光或蓝光或绿光进行吸收即可。基于此，通过调节第一吸收颜料和第二吸收颜料的质量百分含量，还可以调节第一吸收颜料和第二吸收颜料的吸收谱的峰高。
在此基础上，第一吸收颜料和第二吸收颜料也可以为无机颜料，当第一吸收颜料和第二吸收颜料为无机颜料时，可以根据需要吸收的光的波段加入相应的无机颜料，通过调节无机颜料中的元素以及无机颜料的颗粒大小来调节无机颜料吸收谱最大吸收波长的位置和半峰宽。
优选的，在彩膜40为一层的情况下，第一吸收颜料和第二吸收颜料的质量百分含量之和为5％～40％；在彩膜40包括层叠设置的第一子彩膜50和第二子彩膜60的情况下，第一子彩膜50中第一吸收颜料的质量百分含量为5％～40％，第二子彩膜50中第二吸收颜料的质量百分含量为5％～40％。
其中，在彩膜40为一层的情况下，对于第一吸收颜料和第二吸收颜料的质量百分含量不进行限定，只要第一吸收颜料和第二吸收颜料的质量百分含量之和为5％～40％即可，第一吸收颜料和第二吸收颜料的质量百分含量可以相同，也可以不同。具体可以根据三原色光中需要吸收的两种光的量相应调节第一吸收颜料和第二吸收颜料的质量百分含量。
在此基础上，彩膜40中其它各组分的质量百分含量分别为：树脂：5％～45％、含不饱和双键的单体：0.5％～18％、光引发剂：0.1％～3％、硅偶联剂：0.1％～7％、助剂：0.1％～1％、溶剂：40％～85％。
本发明实施例中，彩膜40中的第一吸收颜料、第二吸收颜料和上述组分，共同使得彩膜40在透过三原色中的一种颜色的光同时，可以对其它两种颜色的光进行吸收，以增加从彩膜40出射的光的色纯度，提高色域。
本发明实施例，由于当彩膜40中第一吸收颜料和第二吸收颜料的质量百分含量过少时，可能会对三原色光中需要吸收的两种颜色的光吸收的不完全，当彩膜40中第一吸收颜料和第二吸收颜料的质量百分含量过多时，彩膜40中其它组分的含量便会减少，这样可能会导致用于透过的光不能正常透过。
本发明实施例提供一种基板，包括上述的彩膜40。
其中，对于上述基板不进行限定，例如可以是阵列基板，也可以是对盒基板。
本发明实施例提供一种基板，由于基板上的彩膜40可以使三原色中的一种颜色的光透过，其它两种颜色的光可以分别被第一吸收颜料和第二吸收颜料吸收，且第一吸收颜料的吸收谱范围和第二吸收颜料的吸收谱范围分别与三原色中的其它两种颜色的光的光谱波段对应，因此，当包含有三原色的光射向彩膜后，除一种颜色的光可以透过外，其它两种光都可以被吸收，因而便可以增加从彩膜40透过的光的色纯度，提高了色域。
本发明实施例还提供一种显示装置，如图3和图4所示，包括阵列基板70、对盒基板80和背光源90；其中，阵列基板70或对盒基板80包括上述的彩膜40；背光源90为白光量子点背光源。
其中，彩膜40可以是如图3所示设置在对盒基板80上，也可以是如图4所示设置在阵列基板70上。
由于量子点发出光的光谱10，如图1(a)和图1(b)所示，蓝光发光峰、绿光发光峰和红光发光峰之间是相互分开的，因此可以利用第一吸收颜料和第二吸收颜料对三原色中的两种颜色的光进行吸收，而不会影响其它光，因而背光源90为白光量子点背光源。
示例的，量子点背光源发出光的光谱如图5所示，第一吸收颜料和第二吸收颜料吸收蓝光的吸收谱如图6(a)所示，第一吸收颜料和第二吸收颜料吸收绿光的吸收谱如图6(b)所示，第一吸收颜料和第二吸收颜料吸收红光的吸收谱如图6(c)所示，当显示装置如图7所示包括三种彩膜时，三种彩膜分别为红色彩膜401、绿色彩膜402和蓝色彩膜403，其中红色彩膜401可以使红光透过，红色彩膜中的第一吸收颜料和第二吸收颜料分别对蓝光和绿光进行吸收；蓝色彩膜403可以使蓝光透过，蓝色彩膜中的第一吸收颜料和第二吸收颜料分别对红光和绿光进行吸收；绿色彩膜402可以使绿光透过，绿色彩膜中的第一吸收颜料和第二吸收颜料分别对红光和蓝光进行吸收。
在此基础上，当量子点背光源发出的光通过蓝色彩膜403时，蓝色彩膜403中的第一吸收颜料和第二吸收颜料分别对红光和绿光进行吸收，如图8中的左侧发光峰所示，从蓝色彩膜403出射的蓝光的发光峰的半峰宽更窄，色纯度更高；当量子点背光源发出的光通过绿色彩膜402时，绿色彩膜402中的第一吸收颜料和第二吸收颜料分别对红光和蓝光进行吸收，如图8中的中间发光峰所示，从绿色彩膜402出射的绿光的发光峰的半峰宽更窄，色纯度更高；当量子点背光源发出的光通过红色彩膜401时，红色彩膜401中的第一吸收颜料和第二吸收颜料分别对绿光和蓝光进行吸收，如图8中右侧的发光峰所示，从红色彩膜401出射的红光的发光峰的半峰宽更窄。
本发明实施例提供一种显示装置，由于彩膜40可以使三原色中的一种颜色的光透过，其它两种颜色的光可以分别被第一吸收颜料和第二吸收颜料吸收，且第一吸收颜料的吸收谱范围和第二吸收颜料的吸收谱范围分别与三原色中的其它两种颜色的光的光谱波段对应，因此，当包含有三原色的光射向彩膜40后，除一种颜色的光可以透过外，其它两种光都可以被吸收，因而便可以增加从彩膜40透过的光的色纯度，提高了色域。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种彩膜，其特征在于，用于透过三原色中的一种颜色的光，所述彩膜包括第一吸收颜料和第二吸收颜料，所述第一吸收颜料的吸收谱范围和所述第二吸收颜料的吸收谱范围分别与三原色中的其它两种颜色的光的光谱波段对应；
其中，所述彩膜用于透过量子点背光源发出的光；
所述彩膜设置成一层，所述第一吸收颜料和第二吸收颜料的质量百分含量之和为5％～40％；或者，所述彩膜包括层叠设置的第一子彩膜和第二子彩膜；所述第一子彩膜包括所述第一吸收颜料，所述第二子彩膜包括所述第二吸收颜料；所述第一子彩膜中第一吸收颜料的质量百分含量为5％～40％，所述第二子彩膜中第二吸收颜料的质量百分含量为5％～40％。
2.根据权利要求1所述的彩膜，其特征在于，所述三原色为红色、绿色、蓝色。
3.根据权利要求1所述的彩膜，其特征在于，所述第一吸收颜料的吸收谱范围与红光的光谱波段对应，所述第一吸收颜料的分子结构式为：
Figure FDA0001713982930000011
其中，R1和R2选自-H，-(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-CH2(CH2)nOH(n＝0-10)，
Figure FDA0001713982930000012
中的一种；R3和R4选自-H，-(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-CH2(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-O-(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-O-CH2(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-O-Si(CH3)2-Si(CH3)3，
Figure FDA0001713982930000013
中的一种。
4.根据权利要求1所述的彩膜，其特征在于，所述第一吸收颜料的吸收谱范围与蓝光的光谱波段对应，所述第一吸收颜料的分子结构式为：
Figure FDA0001713982930000021
其中，R5和R6选自-H，-(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-CH2(CH2)nOH(n＝0-10)，
Figure FDA0001713982930000022
中的一种。
5.根据权利要求1所述的彩膜，其特征在于，所述第一吸收颜料的吸收谱范围与绿光的光谱波段对应，所述第一吸收颜料的分子结构式为：
Figure FDA0001713982930000023
其中，R7和R8选自-H，-(CH2)n-CH3(n＝0-10)，-CH2(CH2)nOH(n＝0-10)，
Figure FDA0001713982930000024
中的一种。
6.一种基板，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的彩膜。
7.一种显示装置，其特征在于，包括阵列基板、对盒基板和背光源；
其中，所述阵列基板或所述对盒基板包括权利要求1-5任一项所述的彩膜；
所述背光源为白光量子点背光源。
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