CN107329314A - 彩膜基板及其制作方法、显示面板及显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种彩膜基板及其制作方法，通过表面修饰剂对量子点材料进行表面修饰，从而降低所述量子点材料的表面能。再将所述量子点材料与有色光阻材料进行混合，得到彩膜混合溶液，并对所述彩膜混合溶液进行干燥。由于所述量子点材料有较低的表面能，在对所述彩膜混合材料进行干燥的过程中，所述量子点材料与有色光阻材料会自动进行分层，从而能够同时形成量子点层及有色光阻层，进而减少所述彩膜基板的制作工序，降低制作成本。
Description
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其制作方法，以及一种显示面板及显示器。
背景技术
目前市面上的普通液晶显示器的色域一般在68-72％NTSC之间，不能提供高质量的显示效果。现有一种量子点显示面板，能够明显提高显示面板的色域，进而得到高质量的显示效果。量子点材料为一种光致发光材料，是指粒径在1-100nm之间的无机半导体纳米晶粒，由于所述量子点的小的粒径，所述量子点内的电子和空穴的三维方向的运动均被限制，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激后可以发射荧光。由于其分立能级结构，光谱半波宽较窄，因此发射的光色纯度较高，能够明显提高显示面板的色域。另外，可以简单的通过调整量子点尺寸的大小来调节发射光的波长，能够进一步提高显示面板的显示效果。
现有技术中，一般通过使用蓝光或紫光背光源激发彩膜基板上的量子点层实现红、绿、蓝三色显示，但背光源发出的部分短波长的光不能够完全被量子点吸收转换，从而会产生量子点层的漏光，进而影响所述彩膜基板的出光纯度。现有技术中，为了防止量子点层漏光，需要先在基板上形成与量子点层发光波长相匹配的有色光阻层，再在所述有色光阻层上形成量子点层的在量子点层。通过所述有色光阻层吸收背光源的短波长光，并透过量子点层发射的光。但是，形成所述有色光阻层及所述量子点层需要分别形成，增加了所彩膜基板的制作工序，制作成本较高。
发明内容
本发明提供一种彩膜基板，同时形成所述有色光阻层及量子点层，减少所述彩膜基板的制作工序，降低制作成本。
所述彩膜基板包括基板，依次层叠于所述基板上的有色光阻层及量子点层，所述量子点层的发光波长与所述有色光阻层的透光波长相同，且所述量子点外表面结合有表面修饰基团。
其中，所述彩膜基板还包括黑矩阵，所述黑矩阵层叠于所述基板上，所述黑矩阵包括多个阵列排布的沉积槽，所述沉积槽的底壁为所述基板，所述量子点层包括多个阵列排布的量子点层区域，所述有色光阻层包括多个阵列排布的有色光阻层区域，每个所述沉积槽内沉积有一个所述量子点层区域及一个所述有色光阻层区域，且所述有色光阻层区域位于所述量子点层区域及所述基板之间。
其中，多个所述量子点层区域包括数个红光量子点区域及数个绿光量子点区域，或者包括数个红光量子点区域、数个绿光量子点区域及数个蓝光量子点区域；多个所述有色光阻层区域中包括数个红色光阻区域及数个绿色光阻区域，或者包括数个红色光阻区域、数个绿色光阻区域及数个蓝色光阻区域，每个所述沉积槽内沉积的所述量子点层区域的发光颜色与所述有色光阻层区域的颜色相同。
其中，所述表面修饰基团为含氟基团。
本发明还提供一种彩膜基板的制作方法，包括步骤：
提供一基板，并在所述基板上沉积黑矩阵材料层；
图案化所述黑矩阵材料层，得到黑矩阵，所述黑矩阵包括多个阵列排布的沉积槽；
合成得到量子点，所述量子点的外表面结合有表面修饰基团；
提供有色光阻材料及溶剂，通过溶剂将所述有色光阻材料及合成得到的所述量子点进行混合得到彩膜混合溶液；
在每个所述沉积槽内沉积所述彩膜混合溶液；
干燥所述彩膜混合溶液，同时得到有色光阻层及层叠于所述有色光阻层上的量子点层，所述有色光阻层位于所述基板及所述量子点层之间。
其中，步骤“干燥所述彩膜混合溶液”包括：
先自然干燥所述彩膜混合溶液，使所述彩膜混合溶液中的量子点与有色光阻材料自然分层；
再真空干燥或加热干燥所述彩膜混合溶液，去除所述彩膜混合溶液中的溶剂，以同时得所述有色光阻层及层叠于所述有色光阻层上的所述量子点层，且所述有色光阻层位于所述基板及所述量子点层之间。
其中，所述表面修饰基团为含氟基团。
其中，所述溶剂包括水、酒精或甘油中任一种。
本发明还提供一种显示面板，所述显示面板包括液晶层、阵列基板及上述的彩膜基板，所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置，所述液晶层位于所述彩膜基板及所述阵列基板之间。
本发明还提供一种显示器，其特征在于，包括背光源及上述的显示面板，所述背光源位于所述阵列基板远离所述彩膜基板的一侧。本发明提供的所述彩膜基板及其制作方法，通过表面修饰剂对所述量子点材料进行表面修饰，从而降低所述量子点材料的表面能，并将所述量子点材料与有色光阻材料进行混合，将混合得到的所述彩膜混合溶液进行干燥。由于所述量子点材料有较低的表面能，在对所述彩膜混合材料进行干燥的过程中，所述量子点材料与有色光阻材料会自动进行分层，从而能够同时形成量子点层及有色光阻层。进而减少所述彩膜基板的制作工序，降低制作成本。
附图说明
为更清楚地阐述本发明的构造特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
图1是本发明一实施例的彩膜基板的截面示意图；
图2是图1所述彩膜基板的制备流程图；
图3-图5是图1所述彩膜基板的制备各步骤的截面示意图。
具体实施例
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。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，不能理解为对本专利的限制。
请参阅图1，本发明提供一种彩膜基板100。所述彩膜基板100包括基板10，层叠于所述基板10上的黑矩阵20，以及依次层叠于所述基板10上的有色光阻层30及量子点层40。
所述基板10为透明基板，可以为刚性的玻璃基板或者柔性的塑料基板。本实施例中，所述基板10为透明的玻璃基板。
所述黑矩阵20层叠于所述基板10上。所述黑矩阵20包括多个阵列排布的沉积槽21。所述沉积槽21包括侧壁22及底壁23，所述底壁23为所述基板10朝向所述黑矩阵20的一面。
所述有色光阻层30为有色光阻薄膜，层叠于所述基板10的表面。本实施例中，所述有色光阻层30包括多个阵列排布的有色光阻层区域31。每个所述沉积槽21内沉积有一个所述有色光阻层区域31，即所述有色光阻层区域31与所述沉积槽21一一对应并收容于所述沉积槽21内，并且，所述有色光阻层区域31沉积于所述沉积槽的底壁23上。本发明中，多个所述有色光阻层区域31中包括数个红色光阻区域、数个绿色光阻区域及数个蓝色光阻区域。可以理解的是，当所述背光源为蓝色时，蓝色的所述背光源能够直接透过所述基板10以出射出蓝光，因此，多个所述有色光阻层区域31中可以只包括数个红色光阻区域及数个绿色光阻区域，而不包括所述蓝色光阻区域。
所述量子点层40层叠于所述有色光阻层30背离所述基板10的一面。所述量子点层40为由量子点形成的薄膜。所述量子点层40包括多个阵列排布的量子点层区域41。每个所述量子点层区域41也与所述沉积槽21一一对应并收容于所述沉积槽21内。本实施例中，多个所述量子点层区域41包括数个红光量子点区域、数个绿光量子点区域及数个蓝光量子点区域。可以理解的是，当所述背光源为蓝色时，蓝色的所述背光源能够直接透过所述基板10以出射出蓝光，因此，多个所述量子点层区域41中可以只包括数个红光量子点区域及数个绿光量子点区域，而不包括所述蓝光量子点区域。
所述量子点层40的发光波长与所述有色光阻层30的透光波长相同，从而能够保证所述量子点层40发出的光能够透过所述有机光阻层30并透过所述基板10进行出射，所述量子点40不能够吸收并转化的其它短波长的光不能透过所述有机光阻层30，进而保证透过所述有色光阻层30及所述基板10的出光的光色纯度高，从而得到较好的显示效果。
本实施例中，每个所述沉积槽21内沉积的所述量子点层区域41的发光颜色与所述有色光阻层区域31的颜色相同。即一个所述红色光阻区域及一个所述红光量子点区域依次层叠并收容于一个所述沉积槽21中；一个所述绿色光阻区域及一个所述绿光量子点区域依次层叠并收容于一个所述沉积槽21中；一个所述蓝色光阻区域及一个所述蓝光量子点区域依次层叠并收容于一个所述沉积槽21中，从而保证所述量子点层40的发光波长与所述有色光阻层30的透光波长相同。
进一步的，本发明中，所述量子点层40由量子点形成，且所述量子点外表面结合有表面修饰基团。通过所述表面修饰基团降低所述量子点的表面能。本实施例中，所述表面修饰基团为含氟基团。可以理解的是，所述表面修饰基团还可以为其它能够降低所述量子点表面能的基团。通过在所述量子点材料表面结合表面修饰基团，降低所述量子点材料的表面能，从而实现对所述量子点层40及所述有色光阻层30的同时形成。
本发明还提供一种彩膜基板的制作方法。请参阅图2，所述彩膜基板的制作方法用于制作上述彩膜基板100，包括步骤：
步骤201，请参阅图3，提供一基板10，并在所述基板10上沉积黑矩阵材料层20a。
所述基板10为透明基板，可以为刚性的玻璃基板或者柔性的塑料基板。本实施例中，所述基板10为透明的玻璃基板。通过喷墨打印、印刷或者旋涂的方式在所述基板10的任意一面上形成所述黑矩阵材料层20a。
步骤202，请参阅图4，图案化所述黑矩阵材料层20a，得到黑矩阵20。
通过在所述黑矩阵材料层20a上涂覆光阻层，并对所述光阻层进行显影、曝光，再对所述黑矩阵材料层20a进行蚀刻，从而得到所述黑矩阵20。所述黑矩阵20包括多个阵列排布的沉积槽21。所述沉积槽21包括侧壁22及底壁23，所述底壁23为所述基板10朝向所述黑矩阵20的一面。
步骤203、合成得到量子点，所述量子点的外表面结合有表面修饰基团。
所述量子点的制作原料中加入表面修饰剂，合成得到所述量子点后，所述量子点的外表面即结合有表面修饰基团。或者，在完成合成外表面不含表面修饰基团的量子点后，再将得到的所述外表面不含表面修饰基团的量子点与表面修饰剂进行反应，得到外表面结合有表面修饰基团的所述量子点。
通过在所述量子点的外表面结合表面修饰基团，对所述量子点材料的表面进行修饰，以降低所述量子点材料的表面能。本实施例中，所述表面修饰剂为含氟配体。进一步的，通过调整所述量子点的尺寸大小对所述量子点的发射光的波长进行调节，能够得到发出不同颜色光的量子点。本实施例中，所述量子点包括绿光量子点、红光量子点及蓝光量子点。
步骤204、提供有色光阻材料及溶剂，通过溶剂将所述有色光阻材料及合成得到的所述量子点进行混合得到彩膜混合溶液50。
通过所述溶剂将所述有色光阻材料及合成得到的所述量子点进行混合即得到所述彩膜混合材料50。所述溶剂包括水、酒精或甘油中任一种。本实施例中，所述有色光阻材料包括蓝色光阻材料、红色光阻材料及绿色光阻材料。通过将不同颜色的所述有色光阻材料与能够发出不同颜色光的所述量子点进行混合，能够得到具有不同颜色的所述彩膜混合溶液50。本实施例中，通过所述红光量子点、所述红色光阻材料及溶剂混合得到红色混合溶液；通过所述绿光量子点、所述绿色光阻材料及溶剂混合得到绿色混合溶液；通过所述蓝光量子点、所述蓝色光阻材料及溶剂混合得到蓝色混合溶液。
步骤205、请参阅图5，在每个所述沉积槽21内沉积彩膜混合溶液50。
通过喷墨打印、印刷或旋涂等方式在所述沉积槽21内分别沉积不同颜色的所述彩膜混合溶液50。
步骤206、请重新参阅图1，干燥所述彩膜混合溶液50，同时得到有色光阻层30及层叠于所述有色光阻层30上的量子点层40。
本发明中，干燥所述彩膜混合溶液50包括步骤：先自然干燥所述彩膜混合溶液50，使所述彩膜混合溶液50中的量子点与有色光阻材料自然分层；再通过真空干燥或加热干燥所述彩膜混合溶液，快速去除所述彩膜混合溶液中的溶剂，以同时得所述有色光阻层30及层叠于所述有色光阻层上的所述量子点层40，且所述有色光阻层40位于所述基板10及所述量子点层40之间。干燥所述彩膜混合溶液50后，所述彩膜混合溶液50中的所述有色光阻材料形成所述有色光阻层30，所述彩膜混合溶液50中的所述量子点材料形成所述量子点层40。进一步的，本实施例中，所述红光量子点干燥后形成红光量子点层区域，所述红色光阻材料干燥后形成红光光阻层区域；所述绿光量子点干燥后形成绿光量子点层区域，所述绿色光阻材料干燥后形成绿色光阻层区域；所述蓝光量子点干燥后形成蓝光量子点层区域，所述蓝色光阻材料干燥后形成蓝色光阻层区域。
在干燥所述彩膜混合溶液50的过程中，由于所述量子点的低表面能，所述量子点会自发的向所述彩膜混合溶液的表面进行运动，从而使得所述量子点与有色光阻材料自动分层，且所述有色光阻材料层位于所述量子点材料层与所述基板10之间。进而使得完成所述彩膜混合溶液50的干燥后，能够同时形成所述有色光阻层30及层叠于所述有色光阻层30上的所述量子点层40。即通过一步工序即完成了所述有色光阻层30及所述量子点层40的形成，减少了所述彩膜基板100的制作工序，降低制作成本。
本发明还提供一种显示面板，所述显示面板包括液晶层、阵列基板及上述的彩膜基板100。所述阵列基板与所述彩膜基板100相对设置。所述液晶层位于所述彩膜基板100及所述阵列基板之间。
本发明还提供一种显示器，所述显示器包括背光源及上述的显示面板，所述背光源位于所述显示面板的阵列基板远离所述彩膜基板100的一侧。通过所述背光源向所述显示面板发出光线，所述光线经过多个所述沉积槽21内的所述有色光阻层30及所述量子点层40发出三原色(红、蓝、绿色)光的组合光，从而显示出色彩丰富的显示效果。并且，由于通过光致发光的量子点材料进行出光，能够使出光的光色纯度较高。并且，在所述量子点层40与所述基板10之间增加所述有色光阻层30，以防止所述量子点层40的漏光，从而进一步的增加所述显示器的出光纯度。所述背光源为蓝光或紫光背光源。
以上所述为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种彩膜基板，其特征在于，包括基板，依次层叠于所述基板上的有色光阻层及量子点层，所述量子点层的发光波长与所述有色光阻层的透光波长相同，且所述量子点外表面结合有表面修饰基团。
2.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板还包括黑矩阵，所述黑矩阵层叠于所述基板上，所述黑矩阵包括多个阵列排布的沉积槽，所述沉积槽的底壁为所述基板，所述量子点层包括多个阵列排布的量子点层区域，所述有色光阻层包括多个阵列排布的有色光阻层区域，每个所述沉积槽内沉积有一个所述量子点层区域及一个所述有色光阻层区域，且所述有色光阻层区域位于所述量子点层区域及所述基板之间。
3.如权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，多个所述量子点层区域包括数个红光量子点区域及数个绿光量子点区域，或者包括数个红光量子点区域、数个绿光量子点区域及数个蓝光量子点区域；多个所述有色光阻层区域中包括数个红色光阻区域及数个绿色光阻区域，或者包括数个红色光阻区域、数个绿色光阻区域及数个蓝色光阻区域，每个所述沉积槽内沉积的所述量子点层区域的发光颜色与所述有色光阻层区域的颜色相同。
4.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述表面修饰基团为含氟基团。
5.一种彩膜基板的制作方法，其特征在于，包括步骤：
提供一基板，并在所述基板上沉积黑矩阵材料层；
图案化所述黑矩阵材料层，得到黑矩阵，所述黑矩阵包括多个阵列排布的沉积槽；
合成得到量子点，所述量子点的外表面结合有表面修饰基团；
提供有色光阻材料及溶剂，通过溶剂将所述有色光阻材料及合成得到的所述量子点进行混合，得到彩膜混合溶液；
在每个所述沉积槽内沉积所述彩膜混合溶液；
干燥所述彩膜混合溶液，同时得到有色光阻层及层叠于所述有色光阻层上的量子点层，所述有色光阻层位于所述基板及所述量子点层之间。
6.如权利要求5所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，步骤“干燥所述彩膜混合溶液”包括：
先自然干燥所述彩膜混合溶液，使所述彩膜混合溶液中的量子点与有色光阻材料自然分层；
再真空干燥或加热干燥所述彩膜混合溶液，去除所述彩膜混合溶液中的溶剂，以同时得所述有色光阻层及层叠于所述有色光阻层上的所述量子点层，且所述有色光阻层位于所述基板及所述量子点层之间。
7.如权利要求5所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述表面修饰基团为含氟基团。
8.如权利要求5所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述溶剂包括水、酒精或甘油中任一种。
9.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括液晶层、阵列基板及如权利要求1-4任一项所述的彩膜基板，所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置，所述液晶层位于所述彩膜基板及所述阵列基板之间。
10.一种显示器，其特征在于，包括背光源及如权利要求10所述的显示面板，所述背光源位于所述阵列基板远离所述彩膜基板的一侧。
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