CN107065289A - 量子点彩色滤光片及制备方法、液晶面板、液晶显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种量子点彩色滤光片及制备方法、液晶面板、液晶显示设备，属于液晶显示领域，提该方法包括：在透明基板上形成黑色矩阵；在黑色矩阵的空隙中分别形成红色像素点、绿色像素点和蓝色像素点；在形成红色像素点以及形成绿色像素点时，将负型光刻胶全部涂覆在黑色矩阵上，经紫外光曝光后，仅对红色像素点或绿色像素点所在空隙进行显影；将用于制备红光量子点或绿光量子点的反应原料与光固化树脂体系混合，填充在被显影的空隙中，在紫外光照射条件下，保温反应预设时间。该方法能够使形成的量子点均匀分散，量子点的形成过程中不会吸收和转化紫外光，对于提高彩色滤光片的出光效率、光转换效率、均匀性和稳定性具有重要的意义。

Description

量子点彩色滤光片及制备方法、液晶面板、液晶显示设备
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，特别涉及一种量子点彩色滤光片及制备方法、液晶面板、液晶显示设备。
背景技术
随着液晶显示技术的不断发展，消费者对液晶显示设备的色域要求越来越高。目前，通过将量子点彩色滤光片设置在液晶面板的偏振片与液晶相对的一侧，来提高液晶显示设备的色域。图1示出了一种常见的量子点彩色滤光片的结构，包括：透明基板1、以及形成于透明基板1之上的量子点光转换层2。其中，量子点光转换层2包括多个像素点21以及用于将像素点21分隔开的黑色矩阵22。像素点21包括红色像素点21a、绿色像素点21b以及蓝色像素点21c，它们按照特定的顺序形成在黑色矩阵22的空隙中。
现有技术通过如下方法制备得到上述结构的量子点彩色滤光片：在透明基板上形成黑色矩阵；将混合有红光量子点或者绿光量子点的光固化树脂体系依次填充到黑色矩阵的空隙中，经紫外光照射后。依次形成红色像素点21a、绿色像素点21b；将混合有散射粒子的光固化树脂体系填充到黑色矩阵的空隙中，经紫外光照射后，形成蓝色像素点21c。其中，光固化树脂体系为本领域常见的透明光学树脂，以便于光穿过。
发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：
一方面，量子点与光固化树脂体系相容性差，导致量子点在其中很难均匀分散；另一方面，紫外光曝光时，量子点会吸收和转化部分紫外光，影响光固化树脂的固化效果。以上两者均会影响所形成彩色滤光片的出光效率和光转换效率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种量子点彩色滤光片及制备方法、液晶面板、液晶显示设备。具体技术方案如下：
第一方面，提供了一种量子点彩色滤光片的制备方法，包括：在透明基板上形成黑色矩阵；在所述黑色矩阵的空隙中分别形成红色像素点、绿色像素点和蓝色像素点；
在形成所述红色像素点或者形成所述绿色像素点时，将负型光刻胶涂覆在所述黑色矩阵上，经紫外光曝光后，对所述红色像素点或所述绿色像素点所在空隙进行显影；
将用于制备红光量子点或绿光量子点的反应原料与光固化树脂体系混合，填充在被显影的空隙中，在紫外光照射条件下，保温反应预设时间。
可选地，在所述黑色矩阵的空隙中形成所述红色像素点、所述绿色像素点和所述蓝色像素点；
形成所述红色像素点，包括：在所述黑色矩阵上涂覆所述负型光刻胶；
在所述负型光刻胶上覆盖掩膜板，进行紫外光曝光；
利用显影剂对所述黑色矩阵第一空隙处的负型光刻胶进行显影；
将用于制备红光量子点的反应原料与光固化树脂体系混合，填充在所述第一空隙中，在紫外光照射条件下，保温反应第一预设时间，形成红色像素点；
形成所述绿色像素点，包括：继续在所述黑色矩阵上涂覆所述负型光刻胶，使所述红色像素点被所述负型光刻胶所覆盖；
在所述负型光刻胶上覆盖掩膜板，进行紫外光曝光；
利用显影剂对所述黑色矩阵第二空隙处的负型光刻胶进行显影；
将用于制备绿光量子点的反应原料与光固化树脂体系混合，填充在所述第二空隙中，在紫外光照射条件下，保温反应第二预设时间，形成绿色像素点；
形成所述蓝色像素点，包括：继续在所述黑色矩阵上涂覆所述负型光刻胶，使所述绿色像素点也被所述负型光刻胶所覆盖；
在所述负型光刻胶上覆盖掩膜板，进行紫外光曝光；
利用显影剂对所述黑色矩阵第三空隙处的负型光刻胶进行显影；
将用于制备蓝色像素点的光固化树脂体系填充在所述第三空隙中，进行紫外光照射，形成蓝色像素点；
然后，对覆盖在所述红色像素点和所述绿色像素点上的所述负型光刻胶进行脱膜处理。
具体地，所述红光量子点为粒度为8-10nm的CdSe；
所述绿光量子点为粒度为3-5nm的CdSe；
所述第一预设时间为20-30s；
所述第二预设时间为10-15s。
具体地，用于制备所述红光量子点的反应原料，以及用于制备所述绿光量子点的反应原料均包括：Cd前体溶液和Se前体溶液；
所述Cd前体溶液为：质量比为1:3:6的油酸镉：三正辛基氧化磷：1-十四烯；
所述Se前体溶液为：质量比为1:5:5的硒：磷酸三丁酯：十八烯。
进一步地，所述形成红色像素点或所述形成绿色像素点，包括：
将所述Cd前体溶液与所述光固化树脂体系混合均匀并加入到所述第一空隙或所述第二空隙内，在惰性气氛保护下加热至80-110℃；
向所述第一空隙或所述第二空隙内加入所述Se前体溶液，在紫外光照射条件下，加热至240-280℃并保温反应所述第一预设时间或所述第二预设时间，形成所述红色像素点或所述绿色像素点。
可选地，所述形成蓝色像素点，包括：
将散射粒子与光固化树脂体系混合，填充至所述第三空隙，经紫外光照射，形成所述蓝色像素点。
可选地，所述在透明基板上形成黑色矩阵，包括：
在透明基板上沉积一层Cr金属层；
利用光刻工艺在所述Cr金属层上形成所述黑色矩阵。
第二方面，提供了一种量子点彩色滤光片，由上述的制备方法制备得到。
第三方面，提供了一种液晶面板，包括上述的量子点彩色滤光片。
第四方面，提供了一种液晶显示设备，包括上述的液晶面板。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过使量子点的制备原料直接与光固化树脂体系混合，并原位生成量子点，一方面，能够使形成的量子点在其中均匀分散，另一方面，量子点的形成过程中不会吸收和转化紫外光，进而不会影响光固化树脂体系的固化效果，对于提高彩色滤光片的出光效率、光转换效率、均匀性和稳定性具有重要的意义。
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是现有技术提供的量子点彩色滤光片的结构示意图；
图2-1是根据一示例性实施例提供的，形成红色像素点时的状态示意图；
图2-2是根据一示例性实施例提供的，继红色像素点的形成后，形成绿色像素点时的状态示意图；
图2-3是根据一示例性实施例提供的，红色像素点和绿色像素点均形成后，经脱膜处理后的状态示意图；
图3是根据一示例性实施例提供的量子点彩色滤光片的结构示意图；
图4是根据一示例性实施例提供的液晶面板的结构示意图。
附图标记为：
100-量子点彩色滤光片；
1-透明基板；
2-量子点光转换层；
21-像素点；
21a-红色像素点，21b-绿色像素点，21c-蓝色像素点；
22-黑色矩阵；
3-保护层；
200-背光模组；
300-玻璃基板；
400-下偏振片；
500-液晶模组；
600-上偏振片。
具体实施方式
除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。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。
第一方面，本发明实施例提供了一种量子点彩色滤光片的制备方法，该制备方法包括：在透明基板上形成黑色矩阵；
在黑色矩阵的空隙中分别形成红色像素点、绿色像素点和蓝色像素点。
特别地，在形成红色像素点或形成绿色像素点时，将负型光刻胶全部涂覆在黑色矩阵上，经紫外光曝光后，对红色像素点或绿色像素点所在空隙进行显影；
将用于制备红光量子点或绿光量子点的反应原料与光固化树脂体系混合，填充在被显影的空隙中，并在紫外光照射条件下，保温反应预设时间。
本发明实施例提供的方法，在形成红素像素点或绿色像素点时，通过在黑色矩阵上覆盖光刻胶，经光刻工艺，只对待制备像素点所在空隙进行显影，以确保红色像素点或绿色像素点准确形成在黑色矩阵区内。
在前述基础上，通过将它们的制备原料与光固化树脂体系混合，在紫外光照射条件下，光固化树脂体系逐渐固化，与此同时，红光量子点或绿光量子点在保温反应过程中逐渐形成，即在光固化树脂体系进行光固化的同时，原位制备量子点。如此设置，一方面，能够使形成的量子点在其中均匀分散，另一方面，量子点的形成过程中不会吸收和转化紫外光，进而不会影响光固化树脂体系的固化效果，对于提高彩色滤光片的出光效率、光转换效率、均匀性和稳定性具有重要的意义。
其中，红光量子点和绿光量子点的保温反应时间不同，即通过控制保温反应进行不同的时间，来针对性地获得红光量子点和绿光量子点。
本发明实施例对形成红色像素点、绿色像素点和蓝色像素点的先后顺序不作限定，根据实际需求可随时调整，举例来说，可以依次形成红色像素点、绿色像素点和蓝色像素点，或者，也可以依次形成绿色像素点、红色像素点和蓝色像素点等。上述各像素点的形成过程是独立进行的，其不会受其他像素点的影响，也不会对其他像素点的形成造成任何影响，以确保像素点的形成位置准确。
作为一种示例，本发明实施例提供了一种量子点彩色滤光片的制备方法，包括：进行的形成红色像素点、形成绿色像素点、以及形成蓝色像素点：
(1)形成红色像素点，又包括：
在黑色矩阵上涂覆负型光刻胶；
在负型光刻胶上全部覆盖掩膜板，进行紫外光曝光；
利用显影剂对黑色矩阵第一空隙处的负型光刻胶进行显影；
将用于制备红光量子点的反应原料与光固化树脂体系混合，填充在第一空隙中，在紫外光照射条件下，保温反应第一预设时间，形成红色像素点。
通过在黑色矩阵上涂覆负型光刻胶，使其被全部覆盖，然后经紫外光曝光、显影后，以仅仅除去红色像素点所在第一空隙处的负型光刻胶，而保留其他空隙处的负型光刻胶(参见图2-1)，从而确保红色像素点的准确形成在黑色矩阵之间。
(2)形成绿色像素点，又包括：
继续在黑色矩阵上涂覆负型光刻胶，使红色像素点被负型光刻胶所覆盖；
在负型光刻胶上覆盖掩膜板，进行紫外光曝光；
利用显影剂对黑色矩阵第二空隙处的负型光刻胶进行显影；
将用于制备绿光量子点的反应原料与光固化树脂体系混合，填充在第二空隙中，在紫外光照射条件下，保温反应第二预设时间，形成绿色像素点。
同样地，通过继续在黑色矩阵上涂覆负型光刻胶，以使已经形成的红色像素点被负型光刻胶所覆盖，然后经紫外光曝光、显影后，以仅仅除去绿色像素点所在第二空隙处的负型光刻胶，而保留其他空隙处的负型光刻胶(参见图2-2)，从而确保绿色像素点的准确形成在黑色矩阵之间，且不会对红色像素点造成影响。
(3)形成蓝色像素点，又包括：
继续在黑色矩阵上涂覆负型光刻胶，使绿色像素点也被负型光刻胶所覆盖。
在负型光刻胶上覆盖掩膜板，进行紫外光曝光；
利用显影剂对黑色矩阵第三空隙处的负型光刻胶进行显影；
将用于制备蓝色像素点的光固化树脂体系填充在第三空隙中，进行紫外光照射，形成蓝色像素点。
通过继续在黑色矩阵上涂覆负型光刻胶，以使已经形成的红色像素点和绿色像素点均被负型光刻胶所覆盖，然后经紫外光曝光、显影后，以仅仅除去蓝色像素点所在第三空隙处的负型光刻胶，而保留其他空隙处的负型光刻胶，从而确保蓝色像素点的准确形成在黑色矩阵之间，且不会对红色像素点和绿色像素点造成影响。
待全部的像素点均形成之后，对覆盖在红色像素点和绿色像素点上的负型光刻胶进行脱膜处理，获得量子点彩色滤光片(参见图2-3)。
可以理解的是，上述曝光、显影、脱模处理过程为光刻领域所常见的，本发明实施例在此不对他们作具体限定。其中，在显影过程中，选用的显影剂可以为烷烃类，例如正庚烷、二甲苯等，以确保不会损伤黑色矩阵区。
作为另一种示例，本发明实施例提供了另一种量子点彩色滤光片的制备方法，包括：依次进行的形成绿色像素点、形成红色像素点、以及形成蓝色像素点：
其中，形成绿色像素点，包括：
在黑色矩阵上涂覆负型光刻胶；
在负型光刻胶上覆盖掩膜板，进行紫外光曝光；
利用显影剂对黑色矩阵的第二空隙处的负型光刻胶进行显影；
将用于制备绿光量子点的反应原料与光固化树脂体系混合，填充在第二空隙中，在紫外光照射条件下，保温反应第二预设时间，形成绿色像素点。
形成红色像素点，包括：
继续在黑色矩阵上涂覆负型光刻胶，使绿色像素点被负型光刻胶所覆盖；
在负型光刻胶上覆盖掩膜板，进行紫外光曝光；
利用显影剂对黑色矩阵的第一空隙处的负型光刻胶进行显影；
将用于制备红光量子点的反应原料与光固化树脂体系混合，填充在第一空隙中，在紫外光照射条件下，保温反应第一预设时间，形成红色像素点。
形成蓝色像素点，包括：
继续在黑色矩阵上涂覆负型光刻胶，使红色像素点也被负型光刻胶所覆盖。
在负型光刻胶上覆盖掩膜板，进行紫外光曝光；
利用显影剂对黑色矩阵的第三空隙处的负型光刻胶进行显影；
将用于制备蓝色像素点的光固化树脂体系填充在第三空隙中，进行紫外光照射，形成蓝色像素点。
对覆盖在红色像素点和绿色像素点上的负型光刻胶进行脱膜处理，获得量子点彩色滤光片。
与上述制备方法类似，作为再一种示例，本发明实施例提供的量子点彩色滤光片的制备方法，还可以包括：依次进行的形成蓝色像素点、形成红色像素点、以及形成绿色像素点。或者，依次进行的形成蓝色像素点、形成绿色像素点、以及形成红色像素点。结合以上，本发明实施例在此对他们的具体步骤不再详细描述。
红光量子点和绿光量子点的区别在于其发光波长不同，红光量子点的激发光波长为625-640nm，而绿光量子点的激发光波长为525-535nm。对于使用相同制备原料制备得到的红光量子点和绿光量子点来说，通过控制它们的粒度大小可以实现对其激发光波长的控制，而它们的粒度大小又可以通过控制它们的反应生成时间或者其他操作参数来确定。
举例来说，当它们均为CdSe量子点时，使红光量子点的粒度为8-10nm，例如8nm、8.5nm、9nm、9.5nm、10nm等，以确保红光量子点的激发光波长为625-640nm范围内；使绿光量子点的粒度为3-5nm，例如3nm、3.5nm、4nm、4.5nm、5nm等，以确保绿光量子点的激发光波长为525-535nm。
基于本发明实施例所提供的方法，通过控制保温反应的预设时间不同来获取不同粒度的量子点，对于红光量子点来说，为了使其粒度达到8-10nm，控制保温反应时间，即第一预设时间为20-30s，例如20s、23s、25s、27s、29s、30s等；对于绿光量子点来说，为了使其粒度达到3-5nm，控制其保温反应时间，即第二预设时间为10-15s，例如10s、12s、13s、14s、15s等。
作为一种示例，当红光量子点和绿光量子点均为CdSe量子点时，用于制备红光量子点的反应原料和用于制备绿光量子点的反应原料包括：Cd前体溶液和Se前体溶液；
Cd前体溶液为：质量比为1:3:6的油酸镉：三正辛基氧化磷：1-十四烯；
Se前体溶液为：质量比为1:5:5的硒：磷酸三丁酯：十八烯。
其中，三正辛基氧化磷又称三正辛基氧膦TOPO，通过使用上述配比的三正辛基氧化磷和1-十四烯来反应生成量子点的表面配体，增加量子点与光固化树脂的结合度和分散性。
通过采用上述配比的磷酸三丁酯和十八烯，它们作为合成量子点的非配位溶剂，能有效提高所形成量子点在光固化树脂中的分散均匀性。
具体地，通过如下所述的方法配制上述Cd前体溶液：
首先，配制油酸镉：在氩气气氛中，将摩尔比为1:4的氧化镉(CdO)与油酸混合，然后加热至80℃-120℃(例如100℃)后保持20-30mim，以降低油酸的黏度，提高其流动性，加快氧化镉在油酸中的溶解速度便于两者充分均匀地混合。然后，在加热至200-250℃，例如220℃反应一段时间，直至油酸镉完全形成，冷却至室温待用。
其次，按质量比，将油酸镉、三正辛基氧化磷、1-十四烯均匀混合，即形成Cd前体溶液。
通过如下所述的方法配制上述Se前体溶液：
在无氧条件下，按质量比，将硒溶于磷酸三丁酯中混合均匀，然后再加入十八烯进行稀释，即可获得Se前体溶液。
待Cd前体溶液和Se前体溶液制备后，利用它们来制备量子点，具体地，该量子点的形成方法包括：
步骤1)将Cd前体溶液与光固化树脂体系混合均匀并加入到第一空隙或第二空隙内，在惰性气氛，例如氩气气氛保护下加热至80-110℃。
步骤2)向第一空隙或第二空隙内加入Se前体溶液，在紫外光照射条件下，加热至240-280℃并保温反应第一预设时间或第二预设时间，形成红色像素点或绿色像素点。
其中，通过步骤1)来降低反应物体系的黏度，以确保Cd前体均匀分散在其中，同时便于Se前体溶液的充分注入。采用浸入法来将过量的Cd前体溶液喷淋到第一空隙或第二空隙内即可。
通过步骤2)来控制光固化树脂体系的固化，以及CdSe量子点的原位生成。其中，通过控制保温反应的时间来控制CdSe量子点的粒度，进而实现对其激发光波长的控制。步骤2)中，此外，在注入Se前体溶液时，注入速度尽可能要快，举例来说，注入速度可以为20-40ml/min，例如可以为20ml/min、25ml/min、30ml/min、35ml/min等，优选为30ml/min，其目的是防止局部过反应而导致粒径难以控制，利于所形成量子点的粒径控制，并且利于使量子点的粒径均匀。
在进行紫外光照射时，对混合溶液进行双侧照射，以使上述制备过程均匀可控。其中，在第一空隙中形成红光量子点，在第二空隙中形成绿光量子点。
在形成红色像素点和绿色像素点之后，顺次再形成蓝色像素点，其中，在黑色矩阵的第三空隙中形成蓝色像素点，包括：
将散射粒子与光固化树脂体系混合，填充在黑色矩阵的空隙，经紫外光照射，形成蓝色像素点。
其中，散射粒子可以为TiO2粒子、PC粒子(聚碳酸酯粒子)。为了获得良好的透蓝光效果，上述散射粒子的粒度可以为10-100μm，例如10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm等，并且，散射粒子的质量为光固化树脂体系和散射粒子总质量的10％-50％，例如15％、25％、35％、45％等。
本发明实施例中，对于黑色矩阵的形成过程没有特殊的限定，本领域常规技术手段即可。例如，可以通过光刻和刻蚀相结合的工艺形成黑色矩阵，黑色矩阵的材料可以为金属铬(Cr)或者酚醛树脂等不透明材料。
作为一种示例，在透明基板上形成黑色矩阵，包括：在透明基板上沉积一层Cr金属层；利用光刻工艺在Cr金属层上形成黑色矩阵。
其中，透明基板可以选择玻璃板，可以通过液相沉积法在其上沉积厚度为80-120μm的Cr金属层。
在利用光刻工艺形成黑色矩阵的过程中，需要用到掩膜板来形成黑色矩阵图案模板，经紫外曝光、显影后，需要采用刻蚀液来除去位于各像素点位置处的Cr金属层，以形成黑色矩阵区。
其中，刻蚀液优选(NH4)2Ce(NO3)5，每100ml的刻蚀液中，硝酸铈铵为5克-20克，高氯酸为1.5毫升-8毫升，余量为水。
本领域技术人员可以理解的是，上述制备方法中，用于形成像素点的光固化树脂体系包括基体树脂和光引发剂，其中，光引发剂质量为光固化树脂体系质量的0.2-4％，根据实际需求来调整，本发明实施例在此不作具体限定。
本发明实施例中，光固化树脂体系中的基体树脂可以为不饱和聚酯树脂、环氧树脂丙烯酸树脂及硫醇/烯类单体光聚合体系等透明树脂中的至少一种。
其中，环氧丙烯酸酯树脂具体可以为双酚A环氧丙烯酸酯树脂。本领域技术人员可以理解的是，基体树脂应为透明树脂。此外，在光固化树脂的基体树脂中，通常还含有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)颗粒，聚甲基丙烯酸甲酯微粒作为扩散粒子，以增加量子点彩色滤光片的视角。
光引发剂可以为苯偶姻类光引发剂、苯偶酰类光引发剂、二苯甲酮类光引发剂、硫杂蒽酮类光引发剂及葸醌类光引发剂等紫外光引发剂中的至少一种，也可以为环戊二烯-铁等光引发剂。
举例来说，苯偶姻类光引发剂具体可以为：苯偶姻、苯偶姻烷基醚等；苯偶酰类光引发剂具体可以为二苯基乙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯(TPO-L)等；二苯甲酮类光引发剂具体可以为二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮等；硫杂蒽酮类光引发剂具体可以为2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)等；葸醌类光引发剂具体可以为葸醌等。
为了简化量子点彩色滤光片的制备过程，优选采用相同的基体树脂和光引发剂种类以及相同的配比，通过改变紫外光照射时间，来实现对光固化树脂交联程度以及所形成量子点粒度大小的控制。
举例来说，可以采用以下的基体树脂和光引发剂的组合：
1)基体树脂：甲基丙烯酸甲酯(MMA)，光引发剂：2,4-二乙基硫杂蒽酮(DETX)，光引发剂用量占MMA和光引发剂总量的百分比为2～3％。
2)基体树脂：甲基丙烯酸甲酯(MMA)，光引发剂：巴斯夫公司的Irgacure2959型光引发剂，光引发剂用量占MMA和光引发剂总量的百分比为2～3％。
3)基体树脂：环氧树脂E-51，光引发剂：环戊二烯-铁，光引发剂用量占环氧树脂和光引发剂总量的百分比为3～4％。
各像素点中由于不同颜色的量子点的光转换效率不同，故其含量也有所不同，如此影响量子点彩色滤光片的发光效率和白场色点，根据实际需求进行调整即可。为了保证较高的发光效率，同时白场色点在(0.280,0.290)CIE1931，一般使量子点的质量为光固化树脂体系质量的1-5％，优选3-5％。举例来说，对于红光量子点来说，其质量优选为光固化树脂体系质量的3-5％，而对于绿光量子点来说，为了达到同样效果，其质量为红光量子点质量的1.1-1.2倍。
本发明实施例提供的量子点彩色滤光片的制备方法中，在量子点光转换层制备完毕后，还包括在量子点光转换层之上形成保护层，例如二氧化硅水氧阻隔层。
第二方面，本发明实施例提供了一种量子点彩色滤光片，该量子点彩色滤光片由上述的制备方法制备得到。
图3示出了一种量子点彩色滤光片的结构，包括透明基板1、形成在透明基板1之上的量子点光转换层2、形成在量子点光转换层2之上的保护层3，其中，量子点光转换层2包括多个像素点21以及用于将像素点21分隔开的黑色矩阵22。像素点21包括红色像素点21a、绿色像素点21b以及蓝色像素点21c。
根据上文所述，该量子点彩色滤光片通过上述方法制备得到，具有优异的出光效率、光转换效率、均匀性和稳定性。
第三方面，本发明实施例提供了一种液晶面板，该液晶面板包括上述的量子点彩色滤光片。
根据上文所述，由于液晶面板所用的量子点彩色滤光片的具有优异的出光效率、光转换效率、均匀性和稳定性，因此，本发明实施例提供的液晶面板具有优异的显示效果。
图4示出了一种液晶面板的结构示意图，其包括自下而上顺次形成的背光模组200、玻璃基板300、下偏振片400、液晶模组500、上偏振片600、以及量子点彩色滤光片100。
第四方面，本发明实施例提供了一种液晶显示设备，该液晶显示设备包括上述的液晶面板。
本发明实施例提供的量子点彩色滤光片可以贴覆于液晶面板的上偏振片上方，能够使该液晶显示设备实现高色域高效率显示。
本发明实施例中所述的液晶显示设备具体可以为液晶电视、笔记本电脑屏幕、平板电脑、手机等任何具有显示功能的产品或者部件。
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。在以下实施例中，
所制备的红光量子点和绿光量子点均为CdSe量子点，用于制备红光量子点和绿光量子点的反应原料均包括：Cd前体溶液和Se前体溶液；Cd前体溶液为：质量比为1:3:6的油酸镉：三正辛基氧化磷：1-十四烯；Se前体溶液为：质量比为1:5:5的硒：磷酸三丁酯：十八烯。
所使用的光固化树脂体系中，基体树脂为甲基丙烯酸甲酯(MMA)，光引发剂：2,4-二乙基硫杂蒽酮(DETX)，光引发剂用量占MMA和光引发剂总量的百分比为3％。
所形成红光量子点的质量为光固化树脂体系质量的4％，所形成绿光量子点的质量为光固化树脂体系质量的4.5％。
所用原料未注明生产厂商及规格者均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
本实施例提供一种量子点彩色滤光片及其制备方法，该量子点彩色滤光片的结构如图3所示，包括透明基板1、形成在透明基板1之上的量子点光转换层2、形成在量子点光转换层2之上的保护层3，其中，量子点光转换层2包括多个像素点21，以及用于将像素点21分隔开的黑色矩阵22。像素点21包括红色像素点21a、绿色像素点21b以及蓝色像素点21c。
该量子点彩色滤光片的制备方法包括以下步骤：
步骤101、在透明基板上形成黑色矩阵，具体为：
在透明基板上沉积一层厚度为100μm的Cr金属层，利用光刻工艺在Cr金属层上形成黑色矩阵。光刻过程中选用(NH4)2Ce(NO3)5刻蚀液。
步骤102、形成红色像素点，具体为：
在黑色矩阵上涂覆负型光刻胶；
在负型光刻胶上覆盖掩膜板，进行紫外光曝光；
利用显影剂对黑色矩阵的第一空隙处的负型光刻胶进行显影；
将Cd前体溶液与光固化树脂体系混合均匀并加入到第一空隙内，在惰性气氛保护下加热至100℃；
以30ml/min的速度，向第一空隙内加入Se前体溶液，在波长350nm、功率900mw/m2的紫外光照射条件下，加热至260℃并保温反应20s，形成红色像素点。
步骤103、形成绿色像素点，又包括：
继续在黑色矩阵上涂覆负型光刻胶，使红色像素点被负型光刻胶所覆盖；
在负型光刻胶上覆盖掩膜板，进行紫外光曝光；
利用显影剂对黑色矩阵的第二空隙处的负型光刻胶进行显影；
将Cd前体溶液与光固化树脂体系混合均匀并加入到第二空隙内，在惰性气氛保护下加热至100℃；
以30ml/min的速度，向第二空隙内加入Se前体溶液，在波长350nm、功率900mw/m2的紫外光照射条件下，加热至260℃并保温反应10s，形成绿色像素点。
步骤104、形成蓝色像素点，又包括：
继续在黑色矩阵上涂覆负型光刻胶，使绿色像素点也被负型光刻胶所覆盖。
在负型光刻胶上覆盖掩膜板，进行紫外光曝光；
利用显影剂对黑色矩阵的第三空隙处的负型光刻胶进行显影；
将混有质量分数为20％的TiO2粒子的光固化树脂体系填充在第三空隙中，利用波长350nm、功率900mw/m2的紫外光照射，形成蓝色像素点。
步骤105、待全部的像素点均形成之后，对覆盖在红色像素点和绿色像素点上的负型光刻胶进行脱膜处理。
步骤106、待量子点光转换层制备完毕后，利用化学气相沉积在量子点光转换层之上沉积一层二氧化硅水氧阻隔层。
经测试，所制备红色像素点的激发光波长在625-630nm之间，而绿色像素点的激发光波长在525-528nm之间。
实施例2
本实施例与实施例1的制备原料和操作步骤相同，区别在于，在形成红色像素点时，保温反应时间为25s；在形成绿色像素点时，保温反应时间为12s。
经测试，所制备红色像素点的激发光波长在630-635nm之间，而绿色像素点的激发光波长在528-531nm之间。
实施例3
本实施例与实施例1的制备原料和操作步骤相同，区别在于，在形成红色像素点时，保温反应时间为30s；在形成绿色像素点时，保温反应时间为15s。
经测试，所制备红色像素点的激发光波长在635-640nm之间，而绿色像素点的激发光波长在531-535nm之间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，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 (10)

1.一种量子点彩色滤光片的制备方法，包括：在透明基板上形成黑色矩阵；
在所述黑色矩阵的空隙中分别形成红色像素点、绿色像素点和蓝色像素点；
其特征在于，在形成所述红色像素点或者形成所述绿色像素点时，将负型光刻胶涂覆在所述黑色矩阵上，经紫外光曝光后，对所述红色像素点或所述绿色像素点所在空隙进行显影；
将用于制备红光量子点或绿光量子点的反应原料与光固化树脂体系混合，填充在被显影的空隙中，在紫外光照射条件下，保温反应预设时间。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述黑色矩阵的空隙中形成所述红色像素点、所述绿色像素点和所述蓝色像素点；
形成所述红色像素点，包括：在所述黑色矩阵上涂覆所述负型光刻胶；
在所述负型光刻胶上覆盖掩膜板，进行紫外光曝光；
利用显影剂对所述黑色矩阵第一空隙处的负型光刻胶进行显影；
将用于制备红光量子点的反应原料与光固化树脂体系混合，填充在所述第一空隙中，在紫外光照射条件下，保温反应第一预设时间，形成红色像素点；
形成所述绿色像素点，包括：继续在所述黑色矩阵上涂覆所述负型光刻胶，使所述红色像素点被所述负型光刻胶所覆盖；
在所述负型光刻胶上覆盖掩膜板，进行紫外光曝光；
利用显影剂对所述黑色矩阵第二空隙处的负型光刻胶进行显影；
将用于制备绿光量子点的反应原料与光固化树脂体系混合，填充在所述第二空隙中，在紫外光照射条件下，保温反应第二预设时间，形成绿色像素点；
形成所述蓝色像素点，包括：继续在所述黑色矩阵上涂覆所述负型光刻胶，使所述绿色像素点也被所述负型光刻胶所覆盖；
在所述负型光刻胶上覆盖掩膜板，进行紫外光曝光；
利用显影剂对所述黑色矩阵第三空隙处的负型光刻胶进行显影；
将用于制备蓝色像素点的光固化树脂体系填充在所述第三空隙中，进行紫外光照射，形成蓝色像素点；
然后，对覆盖在所述红色像素点和所述绿色像素点上的所述负型光刻胶进行脱膜处理。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述红光量子点为粒度为8-10nm的CdSe；
所述绿光量子点为粒度为3-5nm的CdSe；
所述第一预设时间为20-30s；
所述第二预设时间为10-15s。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，用于制备所述红光量子点的反应原料，以及用于制备所述绿光量子点的反应原料均包括：Cd前体溶液和Se前体溶液；
所述Cd前体溶液为：质量比为1:3:6的油酸镉：三正辛基氧化磷：1-十四烯；
所述Se前体溶液为：质量比为1:5:5的硒：磷酸三丁酯：十八烯。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述形成红色像素点或所述形成绿色像素点，还包括：
将所述Cd前体溶液与所述光固化树脂体系混合均匀并填充到所述第一空隙或所述第二空隙内，在惰性气氛保护下加热至80-110℃；
向所述第一空隙或所述第二空隙内加入所述Se前体溶液，在紫外光照射条件下，加热至240-280℃并保温反应所述第一预设时间或所述第二预设时间，形成所述红色像素点或所述绿色像素点。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述形成蓝色像素点，包括：
将散射粒子与光固化树脂体系混合，填充至所述第三空隙，经紫外光照射，形成所述蓝色像素点。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在透明基板上形成黑色矩阵，包括：
在透明基板上沉积一层Cr金属层；
利用光刻工艺在所述Cr金属层上形成所述黑色矩阵。
8.一种量子点彩色滤光片，由权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到。
9.一种液晶面板，包括权利要求8所述的量子点彩色滤光片。
10.一种液晶显示设备，包括权利要求9所述的液晶面板。
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