CN108227291B - 一种彩色滤光片、其制作方法、显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩色滤光片、其制作方法、显示面板及显示装置，将位于衬底基板上的透明基材在背离衬底基板的一侧设置呈阵列排布的多个容置腔，且容置腔平行于衬底基板的截面与衬底基板的距离越大，截面面积越大，将量子点层设置在容置腔内。通过设置容置腔而限定量子点层的形状，使量子点层中光向各个方向的传播路径相对一致，从而改变量子点激发光在不同视角下的光强分布，使其接近蓝光在不同视角下的光强分布，以减弱色偏现象。

Description

一种彩色滤光片、其制作方法、显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩色滤光片、其制作方法、显示面板及显示装置。

背景技术

量子点(QD，Quantum Dot)技术越来越广泛的应用于显示领域，其中，可以将掺杂QD的树脂材料涂布在对向基板(CF)一侧，充分利用红色和绿色QD受蓝光激发产生的彩色光，提高光效利用率的同时，实现了色彩显示。

但在测试过程中发现，采用蓝光由蓝光激发的红光与绿光，其正视角的发光亮度<侧视角的发光亮度，而蓝光在正视角的发光亮度>侧视角的发光亮度，导致红绿光的光强分布和蓝光的光强分布规律不一致，从不同的角度(即视角)观察屏幕，红绿光的光强和蓝光的光强规律不一样，使得最终形成的彩色画面在不同视角就会产生色偏现象，严重影响了显示品质。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种彩色滤光片、其制作方法、显示面板及显示装置，用以解决现有的由量子点层构成的彩色滤光片在不同视角下会产生色偏现象的问题。

因此，本发明实施例提供了一种彩色滤光片，包括：衬底基板，位于所述衬底基板上的透明基材，以及量子点层；其中，

所述透明基材在背离所述衬底基板的一侧具有呈阵列排布的多个容置腔，所述容置腔平行于所述衬底基板的截面与所述衬底基板的距离越大，所述截面面积越大；

所述量子点层位于所述容置腔内。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩色滤光片中，所述容置腔平行于所述衬底基板的截面为圆形。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩色滤光片中，所述容置腔的形状为半球形。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩色滤光片中，所述容置腔分为红色滤光区域和绿色滤光区域；所述量子点层包括：位于所述红色滤光区域的红色量子点层和位于所述绿色滤光区域的绿色量子点层。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩色滤光片中，位于同一所述红色滤光区域的各所述容置腔的形状一致且大小相同，位于同一所述绿色滤光区域的各所述容置腔的形状一致且大小相同。

另一方面，本发明实施例还提供了一种上述彩色滤光片的制作方法，包括：

在衬底基板上形成具有容置腔的透明基材；

在所述容置腔内形成量子点层。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，所述在衬底基板上形成具有容置腔的透明基材，具体包括：

在所述衬底基板上涂布压印胶；

采用压头压印所述压印胶，在所述压印胶的表面形成容置腔，所述压头具有与各所述容置腔的形状匹配的凸起结构。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，在所述容置腔内形成量子点层，具体包括：

在所述容置腔内涂布掺杂量子点材料的树脂材料；

对所述容置腔内的掺杂量子点材料的树脂材料进行固化，形成所述量子点层。

另一方面，本发明实施例还提供了一种显示面板，包括本发明实施例提供的上述彩色滤光片。

另一方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述显示面板。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的一种彩色滤光片、其制作方法、显示面板及显示装置，将位于衬底基板上的透明基材在背离衬底基板的一侧设置呈阵列排布的多个容置腔，且容置腔平行于衬底基板的截面与衬底基板的距离越大，截面面积越大，将量子点层设置在容置腔内。通过设置容置腔而限定量子点层的形状，使量子点层中光向各个方向的传播路径相对一致，从而改变量子点激发光在不同视角下的光强分布，使其接近蓝光在不同视角下的光强分布，以减弱色偏现象。

附图说明

图1为现有技术中彩色滤光片的结构示意图；

图2为现有技术中红色和绿色量子点的发光亮度在不同视角下的分布规律示意图；

图3现有技术中蓝色的发光亮度在不同视角下的分布规律示意图；

图4为采用相同的蓝色光源去激发两个不同长度的量子点样品柱的示意图；

图5为本发明实施例提供的彩色滤光片的结构示意图之一；

图6为本发明实施例提供的彩色滤光片的结构示意图之二；

图7为本发明实施例提供的彩色滤光片的制作方法的流程图；

图8a至图8c分别为本发明实施例提供的制作方法中各步骤完成后的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图。

具体实施方式

现有的采用QD制作的彩色滤光片如图1所示，包括在衬底基板01上形成的量子点层02，其中量子点层02由掺杂QD的树脂材料构成，量子点层02在对应于红色滤光区域R的位置掺杂是红色量子点，在绿色滤光区域G的位置掺杂绿色量子点，在对应于蓝色滤光区域B的位置未掺杂，蓝光直接通过树脂材料。

但在测试过程中发现，采用蓝光由蓝光激发的红光与绿光，如图2所示，其正视角的发光亮度<侧视角的发光亮度，而如图3所示的蓝光在正视角的发光亮度>侧视角的发光亮度，导致红绿光的光强分布和蓝光的光强分布规律不一致，从不同的角度(即视角)观察屏幕，红绿光的光强和蓝光的光强规律不一样，使得最终形成的彩色画面在不同视角就会产生色偏现象，严重影响了显示品质。

经过分析可知，色偏现象的产生原因是由量子点的发光原理和量子点的彩膜结构共同导致。量子点的发光原理如下：量子点受激发光分为两种方式，一种是“自发辐射”，另一种为“受激辐射”，受激辐射是指量子点处于激发态时，刚好有能量等于其能级差的光子经过，量子点受光子影响立即恢复稳定态并释放与入射光子完全一致的光波，量子点材料内部类似于多米诺骨牌，一旦一个原子发生了“自发辐射”，则会带动一群原子发生“受激辐射”，受激的原子越多，光强越强。现有的量子点彩膜结构为简单的平面结构，这就会导致不同视角看到的光在彩膜传播的路径长短是不一致的，侧视角的传播路径长于正视角路径，使得侧视角的受激量子点数量多于正视角的受激量子点数量。因此，如图2所示，红绿光的光强分布规律为正视角亮度＜侧视角亮度。

针对量子点的上述发光特点，设计了实验进行验证，如图4所示，采用相同的蓝色光源去激发两个不同长度的量子点样品柱，两者唯一的差别在于样品柱的长度不同，发现测得的发光亮度和样品柱的长度成正比，而样品柱的长度与光传播的路径长短成正比，因此可以证明量子点的发光强度与光传播的路径长度成正比关系。

综上所述，由于量子点激发的光强和光传播的路径长度相关，因此，本发明实施例提供的彩色滤光片从量子点彩膜结构入手，希望通过特殊的结构，改变不同视角下光传播的路径长度(光程)，进而改变不同方向的激发光光强，从而改变红绿光的光强分布规律，减弱色偏现象。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例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它实施例，都属于本发明保护的范围。

附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

本发明实施例提供的一种彩色滤光片，如图5所示，包括：衬底基板10，位于衬底基板10上的透明基材20，以及量子点层30；其中，

透明基材20在背离衬底基板10的一侧具有呈阵列排布的多个容置腔21，容置腔21平行于衬底基板10的截面A与衬底基板10的距离越大，截面A面积越大；

量子点层30位于容置腔21内。

具体地，在本发明实施例提供的上述彩色滤光片中，通过设置容置腔21而限定量子点层30的形状，使量子点层30中光向各个方向的传播路径相对一致，从而改变量子点激发光在不同视角下的光强分布，使其接近蓝光在不同视角下的光强分布，以减弱色偏现象。

具体地，在本发明实施例提供的上述彩色滤光片中，由于容置腔21平行于衬底基板10的截面A(横截面)与衬底基板10的距离越大，截面A面积越大，可以相对缩短量子点层30中向侧视角方向光传播的路径，进而改变量子点激发光在不同视角下的光强分布，使其接近蓝光在不同视角下的光强分布，以减弱色偏现象。

值得注意的是，量子点层30位于容置腔21内，可以是量子点层30完全位于容置腔21内，也可以是存在量子点层30的部分区域超出容置腔21，或者，量子点层30未填满容置腔21，而在容置腔21的上半部分留有余量，上述这些情况均在本发明实施例提供的彩色滤光片的保护范围内。

可选地，在本发明实施例提供的上述彩色滤光片中，为了使量子点层30中的激发光向各个方向的传播路径相对一致，容置腔21平行于衬底基板100的截面A(横截面)可以为圆形，这样从圆心向外的360°方向的光传播路径均一致。当然，容置腔21的横截面也可以为其他形状，例如椭圆形，六边形，八边形等其他形状。

可选地，在本发明实施例提供的上述彩色滤光片中，为了使量子点层30中的激发光向各个方向的传播路径相对一致，容置腔21的形状可以为半球形，这样从球心向外的360°方向的光传播路径均一致。当然，容置腔21的形状也可以为其他形状，例如半椭球形，圆台形等其他形状。

值得注意的是，量子点层30的具体形状可以根据需要进行设计，在实际工艺中，由于工艺条件的限制或其他因素，也可能会有一些偏差，因此量子点层30的具体形状只要大致满足上述条件即可，均属于本发明实施例提供的彩色滤光片的保护范围。

可选地，在本发明实施例提供的上述彩色滤光片中，如图6所示，容置腔21分为红色滤光区域R和绿色滤光区域G；量子点层30包括：位于红色滤光区域R的红色量子点层31和位于绿色绿光区域G的绿色量子点层32。

可选地，在本发明实施例提供的上述彩色滤光片中，如图6所示，还可以包括蓝色滤光区域B，在蓝色滤光区域B内的透明基材20可以不设置容置腔21。或者，为了便于统一制作，在蓝色滤光区域B也可以设置容置腔21，但无量子点填充，在此不做限定。

可选地，在本发明实施例提供的上述彩色滤光片中，如图6所示，位于同一红色滤光区域R的各容置腔21的形状一致且大小相同，以便于在同一红色滤光区域R的各个位置实现相同的光强分布；位于同一绿色滤光区域G的各容置腔21的形状一致且大小相同，以便于在同一绿色滤光区域G的各个位置实现相同的光强分布。

并且，红色滤光区域R和绿色滤光区域G内形成的容置腔21的形状和大小可以相同也可以不同，在此不做限定。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种上述彩色滤光片的制作方法，由于该制作方法解决问题的原理与前述一种彩色滤光片相似，因此该制作方法的实施可以参见彩色滤光片的实施，重复之处不再赘述。

具体地，本发明实施例提供的一种上述彩色滤光片的制作方法，如图7所示，包括以下步骤：

S701、在衬底基板上形成具有容置腔的透明基材；

S702、在容置腔内形成量子点层。

可选地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，步骤S701在衬底基板上形成具有容置腔的透明基材，可以具体包括：

首先，在衬底基板10上涂布压印胶22，如图8a所示；

之后，采用压头40压印压印胶22，在压印胶22的表面形成容置腔21，压头40具有与各容置腔21的形状匹配的凸起结构41，如图8b所示。

具体地，压头40具有的凸起结构41可以为半球形，则制作出的容置腔21也具有半球形的形状。

具体地，可以仅在红色滤光区域R和绿色滤光区域G形成容置腔21，在蓝色滤光区域B不需要形成容置腔21；或者，为了便于统一制作，在蓝色滤光区域B也可以形成容置腔21，在此不做限定。并且，在红色滤光区域R内形成的各容置腔21的形状和大小一般一致，在绿色滤光区域G内形成的各容置腔21的形状和大小一般一致，而红色滤光区域R和绿色滤光区域G内形成的容置腔21的形状和大小可以相同也可以不同，在此不做限定。

可选地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，步骤S702在容置腔内形成量子点层，具体包括：

首先，在容置腔内涂布掺杂量子点材料的树脂材料；

具体地，可以在红色滤光区域R内填充掺杂红色量子点材料的树脂材料，在绿色绿光区域G内填充掺杂绿色量子点材料的树脂材料。并且，在蓝色滤光区域B存在容置腔21时，可以在其内填充为掺杂量子点材料的树脂材料。

之后，对容置腔21内的掺杂量子点材料的树脂材料进行固化，形成量子点层30，如图8c所示。

具体地，可以采用热固化或光固化等方式对树脂材料进行固化，以保证量子点层30可以保持一定的形态。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示面板，包括本发明实施例提供的上述彩色滤光片。该显示面板一般为液晶显示面板，如图9所示，彩色滤光片1可以为该液晶显示面板的对向基板，该显示面板一般还包括与彩色滤光片1相对而置的阵列基板2，位于彩色滤光片1和阵列基板2之间的液晶层(图9中未示出)，以及位于阵列基板2下方的背光模组3。

具体地，背光模组3发出的光经过阵列基板2后，被液晶层调制后，照射到彩色滤光片1激发对应颜色的量子点层发光，最后以各个角度出射，形成彩色画面。由于在彩色滤光片中设置容置腔而限定量子点层的形状，使量子点层中光向各个方向的传播路径相对一致，从而改变量子点激发光在不同视角下的光强分布，使其接近蓝光在不同视角下的光强分布，以减弱色偏现象。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述显示面板。该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施例，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的上述彩色滤光片、其制作方法、显示面板及显示装置，将位于衬底基板上的透明基材在背离衬底基板的一侧设置呈阵列排布的多个容置腔，且容置腔平行于衬底基板的截面与衬底基板的距离越大，截面面积越大，将量子点层设置在容置腔内。通过设置容置腔而限定量子点层的形状，使量子点层中光向各个方向的传播路径相对一致，从而改变量子点激发光在不同视角下的光强分布，使其接近蓝光在不同视角下的光强分布，以减弱色偏现象。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种彩色滤光片，其特征在于，包括：衬底基板，位于所述衬底基板上的透明基材，以及量子点层；其中，

所述彩色滤光片具有红色滤光区域、绿色滤光区域和蓝色滤光区域；

所述透明基材在背离所述衬底基板的一侧具有呈阵列排布的多个容置腔，多个所述容置腔至少分布于所述红色滤光区域和所述绿色滤光区域；所述容置腔平行于所述衬底基板的截面与所述衬底基板的距离越大，所述截面面积越大；

所述量子点层位于所述容置腔内，且所述量子点层与所述蓝色滤光区域不交叠；

所述量子点层包括：位于所述红色滤光区域的红色量子点层和位于所述绿色滤光区域的绿色量子点层；位于同一所述红色滤光区域的各所述容置腔的形状一致且大小相同，位于同一所述绿色滤光区域的各所述容置腔的形状一致且大小相同。

2.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述容置腔平行于所述衬底基板的截面为圆形。

3.如权利要求2所述的彩色滤光片，其特征在于，所述容置腔的形状为半球形。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，所述彩色滤光片具有红色滤光区域、绿色滤光区域和蓝色滤光区域；所述制作方法包括：

在衬底基板上形成具有多个容置腔的透明基材，所述多个容置腔呈阵列排布且多个所述容置腔至少分布于所述红色滤光区域和所述绿色滤光区域；所述容置腔平行于所述衬底基板的截面与所述衬底基板的距离越大，所述截面面积越大；

在所述容置腔内形成量子点层，且所述量子点层与所述蓝色滤光区域不交叠；所述量子点层包括：位于所述红色滤光区域的红色量子点层和位于所述绿色滤光区域的绿色量子点层；位于同一所述红色滤光区域的各所述容置腔的形状一致且大小相同，位于同一所述绿色滤光区域的各所述容置腔的形状一致且大小相同；

在所述容置腔内形成量子点层，具体包括：

在所述容置腔内涂布掺杂量子点材料的树脂材料；

对所述容置腔内的掺杂量子点材料的树脂材料进行固化，形成所述量子点层。

5.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述在衬底基板上形成具有容置腔的透明基材，具体包括：

在所述衬底基板上涂布压印胶；

采用压头压印所述压印胶，在所述压印胶的表面形成容置腔，所述压头具有与各所述容置腔的形状匹配的凸起结构。

6.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述彩色滤光片。

7.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求6所述的显示面板。

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