CN105759494A - 彩膜基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种彩膜基板及其制备方法、显示装置，属于显示技术领域。所述彩膜基板包括：第一基板和形成于所述第一基板的第一表面上的彩膜层；所述彩膜层上周期性地分布着多种透射图形，每种透射图形由一种孔径范围的波长孔周期性排布构成，且每种透射图形透射一种颜色的光。本发明中的彩膜层上周期性地分布有多种透射图形，每种透射图形能够透射一种颜色的光，当背光源发出的光经过彩膜层后，不同颜色的光经过具有不同孔径范围的波长孔透射，使得每种颜色的光都具有很好的透过率，从而提高了显示效果。

Description

彩膜基板及其制备方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种彩膜基板及其制备方法、显示装置。
背景技术
为了实现彩色显示，显示装置的内部通常会设置有彩膜层，彩膜层通常包括多种颜色的树脂材料形成的图案，不同颜色的树脂材料可以过滤得到不同颜色的光，但是该彩膜层的透过率低。
发明内容
本发明实施例提供了一种彩膜基板及其制备方法、显示装置。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种彩膜基板，所述彩膜基板包括：第一基板和形成于所述第一基板的第一表面上的彩膜层；
所述彩膜层上周期性地分布着多种透射图形，每种透射图形由一种孔径范围的波长孔周期性排布构成，且每种透射图形透射一种颜色的光。
在本发明的另一个实施例中，所述彩膜层为由金属材料构成的金属层。
在本发明的另一个实施例中，所述金属材料包括铝、金、银、铂、铜、镍、钯、锌、铁及铬中至少一种。
在本发明的另一个实施例中，所述彩膜层的厚度为100nm～300nm。
在本发明的另一个实施例中，所述波长孔的形状为圆形和/或正多边形。
在本发明的另一个实施例中，所述多种透射图形包括红光透射图形、蓝光透射图形和绿光透射图形。
在本发明的另一个实施例中，构成所述红光透射图形的波长孔的孔径范围为400nm～470nm，构成所述绿光透射图形的波长孔的孔径范围为280nm～310nm，构成所述蓝光透射图形的波长孔的孔径范围为200nm～270nm。
第二方面、提供了一种显示装置，所述显示装置包括：第一方面所述的彩膜基板、液晶盒及背光源；
所述彩膜基板设置于所述液晶盒与所述背光源之间。
在本发明的另一个实施例中，所述液晶盒包括第二基板、第三基板、第一电极层、第二电极层及液晶层；
所述第一电极层设置于所述第三基板朝向所述第二基板的表面上，所述第二电极层设置于所述第二基板朝向所述第三基板的表面上，所述液晶层设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间。
在本发明的另一个实施例中，所述第一基板的第一表面朝向所述背光源；或者，
所述第一基板的第一表面背离所述背光源。
在本发明的另一个实施例中，所述液晶盒包括所述第一基板、第二基板、第一电极层、第二电极层及液晶层；
所述第一电极层设置于所述第一基板的第二表面上，所述第二表面与所述第一表面为所述第一基板上两个相对的表面，所述第二电极层设置于所述第二基板朝向所述第一基板的表面上，所述液晶层设置于所述第一电极层与所述第二电极层之间。
在本发明的另一个实施例中，所述液晶盒包括所述第一基板、绝缘层、第二基板、第一电极层、第二电极层及液晶层；
所述绝缘层设置于所述第一基板的第一表面上，所述第一电极层设置于所述绝缘层上，所述第二电极层设置于所述第二基板朝向所述第一基板的表面上，所述液晶层设置于所述第一电极层与所述第二电极层之间。
在本发明的另一个实施例中，所述第一电极层和所述第二电极层为透明电极层。
在本发明的另一个实施例中，所述液晶层由包括负性液晶、可聚合单体和光引发剂的组合物聚合形成。
第三方面、提供了一种彩膜基板的制备方法，所述方法包括：
提供第一基板；
在所述第一基板的第一表面上形成彩膜层，所述彩膜层上周期性地分布着多种透射图形，每种透射图形由一种孔径范围的波长孔周期性排布构成，且每种透射图形透射一种颜色的光。
在本发明的另一个实施例中，所述在所述第一基板的第一表面上形成彩膜层，包括：
在所述第一基板的第一表面上涂覆一层金属层；
在所述金属层上刻蚀出多种孔径范围的波长孔，得到多种透射图形。
在本发明的另一个实施例中，所述多种透射图形包括红光透射图形、蓝光透射图形和绿光透射图形。
在本发明的另一个实施例中，所述构成所述红光透射图形的波长孔的孔径范围为400nm～470nm，构成所述绿光透射图形的波长孔的孔径范围为280nm～310nm，构成蓝光透射图形的波长孔的孔径范围为200nm～270nm。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明中的彩膜层上周期性地分布有多种透射图形，每种透射图形能够透射一种颜色的光，当背光源发出的光经过彩膜层后，不同颜色的光经过具有不同孔径范围的波长孔透射，使得每种颜色的光都具有很好的透过率，从而提高了显示效果。
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是本发明一个实施例提供的一种彩膜基板的结构示意图；
图2是本发明另一个实施例提供的一种透射图形的结构示意图；
图3是本发明另一个实施例提供的一种透射图形的结构示意图；
图4是本发明另一个实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
图5是本发明另一个实施例提供的另一种显示装置的结构示意图；
图6是本发明另一个实施例提供的另一种显示装置的结构示意图；
图7是本发明另一个实施例提供的另一种显示装置的结构示意图；
图8是本发明另一个实施例提供的一种彩膜基板的制备方法的流程图。
其中，附图标记为：10、彩膜基板；11、第一基板；12、彩膜层；20、液晶盒；21、第二基板；22、第三基板；23、第一电极层；24、第二电极层；25、液晶层；26、绝缘层；30、背光源。
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。
参见图1，本发明实施例提供了一种彩膜基板10，该彩膜基板10包括：第一基板11和形成于第一基板的第一表面上的彩膜层12。其中，第一表面为第一基板11上的任一表面。参见图2，彩膜层12上周期性地分布着多种透射图形，每种透射图形由一种孔径范围的波长孔周期性排布构成，且每种透射图形透射一种颜色的光。
本发明实施例提供的彩膜基板，彩膜层上周期性地分布有多种透射图形，每种透射图形能够透射一种颜色的光，当背光源发出的光经过彩膜层后，不同颜色的光经过具有不同孔径范围的波长孔透射，使得每种颜色的光都具有很好的透过率，从而提高了显示效果。
在图1所示的彩膜基板的结构基础上，本发明另一实施例提供了一种彩膜基板，该彩膜基板10中的彩膜层12为由金属材料构成的金属层，该金属材料包括铝、金、银、铂、铜、镍、钯、锌、铁和铬等中的至少一种。由金属材料制作的彩膜层12为一种等离激元的彩膜(PlasmonicCF)，不仅具有很高的反射率，从而具有良好的镜子显示功能，而且能够利用金属表面的等离子体激元共鸣效应，实现不同孔径范围的波长孔透射不同颜色的光。
作为一种可选的实施例，彩膜层12的厚度一般为100nm～300nm。
作为一种可选的实施例，透射图形上的波长孔的形状为圆形和/或正多边形。优选地，波长孔的形状为圆形。
作为一种可选的实施例，多种透射图形包括红光透射图形、蓝光透射图形和绿光透射图形等，每种透射图形能够透射一种颜色的光，例如，红光透射图形能够透射红光，蓝光透射图形能够透射蓝光，绿光透射图形能够透射绿光。由于不同颜色的光波长不同，相应地，每种颜色的光从透视图形的波长孔中透射所需要的孔径范围是不同的，一般情况下，红光透射图形中的波长孔的孔径范围最大，绿光透视图形中的波长孔的孔径范围相对红光透射图形中的波长孔的孔径范围要小，蓝光透射图形中的波长孔的孔径范围最小。在本实施例中，构成红光透射图形的波长孔的孔径范围为400nm～470nm，构成绿光透射图形的波长孔的孔径范围为280nm～310nm，构成蓝光透射图形的波长孔的孔径范围为200nm～270nm。图3示出了彩膜层12上不同透射图形的示意图，左侧的透射图形为红光透射图形，中间的透视图形为绿光透射图形，右侧的透射图形为蓝光透射图形。
作为一种可选的实施例，为了防止透射图形上的波长孔被破坏，彩膜层12上还可设置有一层保护层，例如，该保护层为氧化硅层。
本发明实施例提供的彩膜基板，彩膜层上周期性地分布有多种透射图形，每种透射图形能够透射一种颜色的光，当背光源发出的光经过彩膜层后，不同颜色的光经过具有不同孔径范围的波长孔透射，使得每种颜色的光都具有很好的透过率，从而提高了显示效果。
参见图4，本发明实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括图1所示的彩膜基板10、液晶盒20及背光源30。其中，彩膜基板10设置于液晶盒20与背光源30之间。
在实际应用中，该显示装置可以为液晶显示面板、智能手机、平板电脑、智能电视、台式电脑、数码相框机导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本实施例提供的显示装置，彩膜基板的彩膜层上周期性地分布有多种透射图形，每种透射图形能够透射一种颜色的光，当背光源发出的光经过彩膜层后，不同颜色的光经过具有不同孔径范围的波长孔透射，使得每种颜色的光都具有很好的透过率，从而提高了显示效果。
在图4所示的显示装置的基础上，本发明另一实施例提供了一种显示装置，该显示装置中的液晶盒20包括第二基板21、第三基板22、第一电极层23、第二电极层24及液晶层25。参见图5，第一电极层23设置于第三基板22朝向第二基板21的表面上，第二电极层24设置于第二基板21朝向第三基板22的表面上，液晶层25设置于第一电极层23和第二电极层24之间。
在本实施例中，第一基板11的第一表面可以朝向背光源30，第一基板11的第一表面还可以背离背光源30。
作为一种可选的实施例，第一电极层23和第二电极层24为透明电极层。
作为一种可选的实施例，液晶层25由负性液晶、可聚合单体和光引发剂等组成。根据液晶和高分子折射率的差异，在不施加电压的情况下，液晶层25为透明态，可作为透明的功能膜材料；在施加电压的情况下，液晶层25为非透明态，可作为一种不透明的功能膜材料。
图5所示的显示装置工作原理如下：
在不施加电压的情况下，背光源30处于关闭状态，液晶层25处于透明状态，彩膜基板10上的彩膜层12能够反射环境光，呈现镜子功能；在施加电压的情况下，背光源30发出的光经过彩膜层12透射出不同颜色的光，且所透射的光经过液晶层25对透过率的控制，从而实现良好的显示效果。
本实施例提供的显示装置，彩膜基板的彩膜层上周期性地分布有多种透射图形，每种透射图形能够透射一种颜色的光，当背光源发出的光经过彩膜层后，不同颜色的光经过具有不同孔径范围的波长孔透射，使得每种颜色的光都具有很好的透过率，从而提高了显示效果。
在图4所示的显示装置的基础上，本发明另一实施例提供了一种显示装置，该显示装置中的液晶盒20包括第一基板11、第二基板21、第一电极层23、第二电极层24及液晶层25。参见图6，第一电极层23设置于第一基板11的第二表面上，该第二表面与第一表面为第一基板11上两个相对的表面，第二电极24层设置于第二基板21朝向第一基板11的表面上，液晶层25设置于第一电极层23与第二电极层24之间。
作为一种可选的实施例，第一电极层23和第二电极层24为透明电极层。
作为一种可选的实施例，液晶层25由负性液晶、可聚合单体和光引发剂等组成。根据液晶和高分子折射率的差异，在不施加电压的情况下，液晶层25为透明态，可作为透明的功能膜材料；在施加电压的情况下，液晶层25为非透明态，可作为一种不透明的功能膜材料。
图6所示的显示装置工作原理如下：
在不施加电压的情况下，背光源30处于关闭状态，液晶层25处于透明状态，彩膜基板10上的彩膜层12能够反射环境光，呈现镜子功能；在施加电压的情况下，背光源30发出的光经过彩膜层12透射出不同颜色的光，且所透射的光经过液晶层25对透过率的控制，从而实现良好的显示效果。
本实施例提供的显示装置，彩膜基板的彩膜层上周期性地分布有多种透射图形，每种透射图形能够透射一种颜色的光，当背光源发出的光经过彩膜层后，不同颜色的光经过具有不同孔径范围的波长孔透射，使得每种颜色的光都具有很好的透过率，从而提高了显示效果。
在图4所示的显示装置的基础上，本发明另一实施例提供了一种显示装置，该显示装置中的液晶盒20包括第一基板11、绝缘层26、第二基板21、第一电极层23、第二电极层24及液晶层25。参见图7，绝缘层26设置于第一基板11的第一表面上，第一电极层23设置于绝缘层26上，第二电极层24设置于第二基板21朝向第一基板11的表面上，液晶层25设置于第一电极层23与第二电极层24之间。
作为一种可选的实施例，第一电极层23和第二电极层24为透明电极层。
作为一种可选的实施例，液晶层25由负性液晶、可聚合单体和光引发剂等组成。根据液晶和高分子折射率的差异，在不施加电压的情况下，液晶层25为透明态，可作为透明的功能膜材料；在施加电压的情况下，液晶层25为非透明态，可作为一种不透明的功能膜材料。
图7所示的显示装置工作原理如下：
在不施加电压的情况下，背光源30处于关闭状态，液晶层25处于透明状态，彩膜基板10上的彩膜层12能够反射环境光，呈现镜子功能；在施加电压的情况下，背光源30发出的光经过彩膜层12透射出不同颜色的光，且所透射的光经过液晶层25对透过率的控制，从而实现良好的显示效果。
本实施例提供的显示装置，彩膜基板的彩膜层上周期性地分布有多种透射图形，每种透射图形能够透射一种颜色的光，当背光源发出的光经过彩膜层后，不同颜色的光经过具有不同孔径范围的波长孔透射，使得每种颜色的光都具有很好的透过率，从而提高了显示效果。
本发明实施例提供了一种彩膜基板的制备方法，参见图8，本实施例提供的方法流程包括：
801、提供第一基板。
其中，第一基板可以为玻璃基板、石英基板等，本实施例不对第一基板的类型作具体的限定。
802、在第一基板的第一表面上形成彩膜层。
上述制作方法的一种具体实施例为：(1)、在第一基板的第一表面上涂覆一层金属层。
其中，金属层的厚度以100nm～300nm为宜，所涂覆的金属包括铝、金、银、铂、铜、镍、钯、锌、铁及铬中至少一种。优选地，采用铝金属。
(2)、在形成有金属层的第一基板的第一表面涂覆一层光刻胶。
(3)、利用掩膜版对涂覆光刻胶的第一基板的第一表面进行曝光处理，形成光刻胶完全去除区域和光刻胶完全保留区域。
(4)、采用金属刻蚀液对曝光处理后的第一基板的第一表面进行刻蚀，在第一基板的第一表面上形成彩膜层，该彩膜层上周期性地分布着多种透射图形，每种透射图形由一种孔径范围的波长孔周期性排布构成，且每种透射图形透射一种颜色的光。其中，多种透射图形包括红光透射图形、蓝光透射图形和绿光透射图形等。构成红光透射图形的波长孔的孔径范围为400nm～470nm，构成绿光透射图形的波长孔的孔径范围为280nm～310nm，构成蓝光透射图形的波长孔的孔径范围为200nm～270nm。
另外，为了防止透射图形上的波长孔被破坏，本实施例提供的方法还包括在金属层的表面涂覆一层保护层，例如，该保护层为氧化硅薄膜。
本发明实施例提供的方法，彩膜基板的彩膜层上周期性地分布有多种透射图形，每种透射图形能够透射一种颜色的光，当背光源发出的光经过彩膜层后，不同颜色的光经过具有不同孔径范围的波长孔透射，使得每种颜色的光都具有很好的透过率，从而提高了显示效果。
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 (18)

1.一种彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板包括：第一基板和形成于所述第一基板的第一表面上的彩膜层；
所述彩膜层上周期性地分布着多种透射图形，每种透射图形由一种孔径范围的波长孔周期性排布构成，且每种透射图形透射一种颜色的光。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜层为由金属材料构成的金属层。
3.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述金属材料包括铝、金、银、铂、铜、镍、钯、锌、铁及铬中至少一种。
4.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜层的厚度为100nm～300nm。
5.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述波长孔的形状为圆形和/或正多边形。
6.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述多种透射图形包括红光透射图形、蓝光透射图形和绿光透射图形。
7.根据权利要求6所述的彩膜基板，其特征在于，构成所述红光透射图形的波长孔的孔径范围为400nm～470nm，构成所述绿光透射图形的波长孔的孔径范围为280nm～310nm，构成所述蓝光透射图形的波长孔的孔径范围为200nm～270nm。
8.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：上述权利要求1至7所述的彩膜基板、液晶盒及背光源；
所述彩膜基板设置于所述液晶盒与所述背光源之间。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述液晶盒包括第二基板、第三基板、第一电极层、第二电极层及液晶层；
所述第一电极层设置于所述第三基板朝向所述第二基板的表面上，所述第二电极层设置于所述第二基板朝向所述第三基板的表面上，所述液晶层设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述第一基板的第一表面朝向所述背光源；或者，
所述第一基板的第一表面背离所述背光源。
11.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述液晶盒包括所述第一基板、第二基板、第一电极层、第二电极层及液晶层；
所述第一电极层设置于所述第一基板的第二表面上，所述第二表面与所述第一表面为所述第一基板上两个相对的表面，所述第二电极层设置于所述第二基板朝向所述第一基板的表面上，所述液晶层设置于所述第一电极层与所述第二电极层之间。
12.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述液晶盒包括所述第一基板、绝缘层、第二基板、第一电极层、第二电极层及液晶层；
所述绝缘层设置于所述第一基板的第一表面上，所述第一电极层设置于所述绝缘层上，所述第二电极层设置于所述第二基板朝向所述第一基板的表面上，所述液晶层设置于所述第一电极层与所述第二电极层之间。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述第一电极层和所述第二电极层为透明电极层。
14.根据权利要求8至12中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述液晶层由包括负性液晶、可聚合单体和光引发剂的组合物聚合形成。
15.一种彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供第一基板；
在所述第一基板的第一表面上形成彩膜层，所述彩膜层上周期性地分布着多种透射图形，每种透射图形由一种孔径范围的波长孔周期性排布构成，且每种透射图形透射一种颜色的光。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述在所述第一基板的第一表面上形成彩膜层，包括：
在所述第一基板的第一表面上涂覆一层金属层；
在所述金属层上刻蚀出多种孔径范围的波长孔，得到多种透射图形。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述多种透射图形包括红光透射图形、蓝光透射图形和绿光透射图形。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述构成所述红光透射图形的波长孔的孔径范围为400nm～470nm，构成所述绿光透射图形的波长孔的孔径范围为280nm～310nm，构成蓝光透射图形的波长孔的孔径范围为200nm～270nm。
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