CN109031767A - 一种彩膜基板、显示装置及制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种彩膜基板、显示装置及制作方法，以改善现有技术中的彩膜基板在相邻色阻单元之间容易发生混色的问题。所述彩膜基板，具有多个色组单元，所述彩膜基板包括：衬底基板，所述衬底基板在与每一所述色阻单元对应的区域设置有由底向上开口呈逐渐增大的凹槽，所述凹槽的内表面涂覆有反射层，且所述凹槽在所述反射层之上还填充有与该色阻单元的出光色相对应的色阻填充物。

Description

一种彩膜基板、显示装置及制作方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种彩膜基板、显示装置及制作方法。
背景技术
平面显示器(F1at Pane1 Disp1ay，FPD)己成为市场上的主流产品，平面显示器的种类也越来越多，如液晶显示器(Liquid Crysta1 Disp1ay，LCD)、有机发光二极管(Organic Light Emitted Diode，OLED)显示器、等离子体显示面板(P1asma Disp1ayPane1，PDP)及场发射显示器(Field Emission Display，FED)等。
然而，对于现有技术的彩膜基板，尤其是由量子点材料制作成的彩膜层，在相邻的色阻单元之间会经常发生混色现象。例如，在蓝色像素单元点亮时，蓝色像素单元发出的蓝光同时会串扰到红色像素单元或绿色像素单元；或者红色像素单元或绿色像素单元点亮时，少量未被吸收的蓝光进入到相邻像素红色像素单元或绿色像素单元，则该红色像素单元或绿色像素单元的量子点材料会被激发，导致混色发生。
发明内容
本发明提供一种彩膜基板、显示装置及制作方法，以改善现有技术中的彩膜基板在相邻色阻单元之间容易发生混色的问题。
本发明实施例提供一种彩膜基板，具有多个色组单元，所述彩膜基板包括：衬底基板，所述衬底基板在与每一所述色阻单元对应的区域设置有由底向上开口呈逐渐增大的凹槽，所述凹槽的内表面涂覆有反射层，且所述凹槽在所述反射层之上还填充有与该色阻单元的出光色相对应的色阻填充物。
在一种可能的实施方式中，所述衬底基板在与每一所述色阻单元对应的区域设置多个所述凹槽，同一所述色阻单元对应的各个所述凹槽填充的所述色阻填充物相同。
在一种可能的实施方式中，多个所述凹槽呈阵列分布，各个所述凹槽的形状为倒三棱锥形、倒四棱锥形或倒圆锥形。
在一种可能的实施方式中，各个所述凹槽为条状，多条所述凹槽之间平行排列。
在一种可能的实施方式中，所述色阻单元呈阵列分布，同行所述色阻单元的出光色相同，所述衬底基板在与一行所述色阻单元对应的区域设置一组所述凹槽，每组所述凹槽包括多条相应沿该所述色阻单元的行方向延伸的条状凹槽，同行所述色阻单元对应的各条所述凹槽填充的所述色阻填充物相同；或者，
所述色阻单元呈阵列分布，同列所述色阻单元的出光色相同，所述衬底基板在与一列所述色阻单元对应的区域设置一组所述凹槽，每组所述凹槽包括多条相应沿该所述色阻单元列方向延伸的条状凹槽，同列所述色阻单元对应的各条所述凹槽填充的所述色阻填充物相同。
在一种可能的实施方式中，所述色阻单元呈阵列分布，同行所述色阻单元的出光色相同，所述衬底基板在与一行所述色阻单元对应的区域设置一条所述凹槽；或者，同列所述色阻单元的出光色相同，所述衬底基板在与一列所述色阻单元对应的区域设置一条所述凹槽。
在一种可能的实施方式中，所述色阻填充物的材质包括量子点颗粒。
在一种可能的实施方式中，所述反射层对蓝光的透过率为69％-78％。
在一种可能的实施方式中，所述反射层是厚度为5～15nm的银膜。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括阵列基板，还包括本发明实施例提供的所述彩膜基板，其中，所述彩膜基板设置有所述凹槽的一面背离所述阵列基板。
本发明实施例有益效果如下：本发明实施例提供的彩膜基板，其在衬底基板的与每一色阻单元对应的区域设置有凹槽，凹槽内填充有色阻填充物，进而可以作为色阻膜层，而凹槽的开口由底向上开口呈逐渐增大，即，例如呈V型，且凹槽的内表面涂覆有反射层，进而可以使每个色阻单元的出色光都朝显示面的一侧出射，避免相邻像素单元之间的混色，提升了色域。
附图说明
图1为本发明实施例提供的彩膜基板的剖视结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一个色阻单元对应多个块状的凹槽的彩膜基板的俯视结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一个色阻单元对应多个条状的凹槽的彩膜基板的俯视结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种色阻单元的排列结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一列色阻单元对应一组凹槽的彩膜基板的俯视结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一列色阻单元对应一条凹槽的彩膜基板的俯视结构示意图；
图7为本发明实施例提供的由局域表面等离激元共振引发的量子点自发辐射增强示意图；
图8为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种彩膜基板的制作流程示意图。
具体实施方式
为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。
参见图1，本发明实施例提供一种彩膜基板，具有多个色组单元3，具体包括：衬底基板1，衬底基板1在与每一色阻单元3对应的区域设置有由底向上开口呈逐渐增大的凹槽2，凹槽2的内表面涂覆有反射层21，且凹槽2在反射层21之上还填充有与该色阻单元的出光色相对应的色阻填充物22，即，例如，红色像素单元填充有受预设光激发出射红光的色阻填充物，绿色像素单元填充受预设光激发出射绿光的色阻填充物，蓝色像素单元填充受预设光激发出射蓝光的色阻填充物，当然，若激发光为蓝光，蓝色像素单元还可以填充透过蓝光的色阻填充物。
本发明实施例提供的彩膜基板，其在衬底基板1的与每一色阻单元3对应的区域设置有凹槽2，凹槽2在反射层21之上还填充有色阻填充物22，进而可以形成色阻膜层，而凹槽2开口由底向上开口呈逐渐增大，即，例如呈V型，且凹槽2的内表面涂覆有反射层21，进而可以使每个色阻单元的出光色都朝显示面的一侧出射，避免相邻像素单元之间的混色，提升了色域。
在具体实施时，本发明实施例的衬底基板1可以透明衬底基板，具体可以为玻璃基板。对于本发明实施例的色阻单元3，其具体可以包括红色色阻单元、绿色色阻单元、蓝色色阻单元，具体可以是传统的树脂形成，也可以是主要由量子点材料形成，例如，彩膜基板用在液晶显示装置时，显示装置的背光源为蓝光，色阻单元包括受蓝光激发时出射红光的红色色阻单元、受蓝光激发时出射绿光的绿色色阻单元、以及透射蓝光的蓝色色阻单元，不同色阻单元填充的色阻填充物不同。而本发明实施例提供的彩膜基板，可以使蓝色色阻单元出射的蓝光和红色色阻单元/绿色色阻单元未被吸收的蓝光均可以向显示面的方向出射，相邻色阻单元的出射光不会被误激发，混色现象也可以被改善，进而防止了像素单元之间的串色。
在具体实施时，对于本发明实施例设置的凹槽2，可以有多种设置方式，其可以是一个色阻单元3对应设置一个凹槽2；也可以是一个色阻单元3对应多个凹槽2，一个色阻单元3对应多个凹槽2时，各个凹槽2可以是块状，其垂直于衬底基板的横截面例如为V型，例如，凹槽2的形状可以是三棱锥、四棱锥或圆锥，多个块状的凹槽2之间呈阵列分布，各个凹槽2也可以是条状，其沿延伸方向的横截面例如为V型，多个条状凹槽2之间平行排列，每一条状的凹槽2的延伸长度与该色阻单元3的长度相同；在同一行或同一列的色阻单元3的出光色相同时，也可以是相应的一行或一列色阻单元3对应设置一组凹槽，每一组凹槽包括多条沿该色阻单元3行方向或列方向延伸的条状凹槽2，当然，也可以是一行或一列色阻单元3对应只设置一条凹槽2，该条凹槽2沿色阻单元3行方向或列方向延伸，以下进行详细具体举例说明。
例如，参见图2所示，衬底基板1在与每一色阻单元3对应的区域设置多个凹槽2，该多个凹槽2呈阵列分布(图2仅是以每一色阻单元3对应设置有七行三列为例进行举例说明，本申请不以此为限)。同一色阻单元3对应的各个凹槽2填充的色阻填充物相同，色阻填充物具体可以包括量子点颗粒。例如，色阻单元3包括受蓝光激发时出射红光的红色色阻单元、受蓝光激发出射绿光的绿色色阻单元、透射蓝光的蓝色色阻单元，则可以在红色色阻单元对应的各个凹槽2内填充受蓝光激发可以出射红光的量子点颗粒，在绿色色阻单元对应的各个凹槽内填充受蓝光激发可以出射绿光的量子点颗粒；在蓝色色阻单元对应的各个凹槽内填充透射蓝光色阻填充物。由于一个像素单元的长度大致为72微米，对应的色阻单元也为72微米，则可以将一个色阻单元3对应的一行凹槽2中的每一凹槽2的宽度均设置为720纳米，一行设置个数可以为一百个。本发明实施例中，在与每一色阻单元3对应的区域设置多个凹槽2，可以增加横向传输光(即，当前像素单元射向相邻像素单元的光)与槽壁接触几率，降低横向传播光强，避免发生混色。一个色阻单元3对应设置多个凹槽2时，且各个凹槽2的形状为倒三棱锥形、倒四棱锥形或倒圆锥形，可以使每一个凹槽2都聚拢光线，进而使光朝向显示的一面进行出射，避免混光效果较好。
又例如，参见图3所示，衬底基板1在与每一色阻单元3对应的区域设置有多个凹槽2，每一个2凹槽为条状，多条凹槽2之间平行排列。若每一色阻单元3为长条状，则每一条凹槽2的延伸长度与该色阻单元3的长边的长度相同。同一色阻单元3对应的多条凹槽2内填充的色阻填充物的材质相同。
又例如，在色阻单元3呈阵列分布，同一行或同一列色阻单元3的出光色相同时，衬底基板1在与同一行或同一列色阻单元3对应的区域设置有一组凹槽，每一组凹槽包括多条相应沿该色阻单元3行或列方向延伸的条状凹槽2，每组凹槽的各个凹槽2内填充的色阻填充物相同。例如，参见图4所示，同一列的色阻单元3的出光色相同，则参见图5所示，衬底基板1可以在对应一列色阻单元的区域设置一组凹槽，每一组凹槽包括多条沿该色阻单元3列方向延伸的条状凹槽2。同一列色阻单元的各个凹槽填充的色阻填充物相同。
又例如，在色阻单元3呈阵列分布，同一行或同一列色阻单元3的出光色相同时，衬底基板1在与同一行或同一列色阻单元3对应的区域设置有一条凹槽2。例如，仍参见图4所示，同一列的色阻单元3的出光色相同，则对于凹槽的具体设置方式，参见图6所示，衬底基板1可以在对应一列色阻单元3的区域设置一条凹槽2。在与相应的一行或一列的色阻单元3对应的凹槽2设置一条的凹槽时，制作工艺相对简单。
在一种可能的实施方式中，色阻填充物22的材质包括量子点颗粒。由于由量子点颗粒制作形成的色阻填充物，较容易在相邻像素单元之间发生混色，因此，对于色阻填充物包括量子点颗粒而形成色阻单元，本发明实施例的彩膜基板可以有效地改善相邻像素单元之间的混色。
在具体实施时，反射层对蓝光的透过率为69％-78％，对红光透过率可以为26％-30％，对绿光透过率可以为40％-44.7％，进而在将该彩膜基板应用到液晶显示面板，背光源为蓝光时，色阻填充物为量子点材料时，可以透过大部分蓝光，不影响背光源对量子点材料的激发。
在一种可能的实施方式中，反射层21是厚度为5～15nm的银膜。具体的，可以为10nm。本发明实施例中，反射层的材质为银，银膜层的厚度为5nm～15nm，可以引发局域等离激元共振，大幅度增加量子点的自发辐射，在将该彩膜基板应用到显示面板时，可以提高显示面板的发光效率和色域。其中，图7所示为本发明实施例中，设置银膜层时由于局域表面等离激元共振引发的量子点自发辐射增强示意图，横坐标为光的波长，纵坐标为增强的倍数。其中，红色像素单元对应的辐射功率增强3.3倍左右，绿色像素单元对应的辐射功率增强2倍左右。
在一种可能的实施方式中，凹槽的深度为300nm～400nm。应当理解的是，凹槽的深度是指在垂直于衬底基板的方向上，凹槽最低位置点处的深度。
本发明实施例还提供一种显示装置，参见图8所示，包括阵列基板4，还包括本发明实施例提供的彩膜基板，其中，彩膜基板设置有凹槽的一面背离阵列基板4。具体实施时，显示装置还可以包括蓝色背光源，色阻单元具体可以包括受蓝光激发时出射红光的红色色阻单元、受蓝光激发时出射绿光的绿色色阻单元、以及透射蓝光的蓝色色阻单元。
本发明实施例还提供一种制作如本发明实施例提供的彩膜基板的制作方法，参见图9所示，制作方法包括：
步骤S101、在衬底基板的与色阻单元对应的区域形成V型凹槽。
步骤S102、在衬底基板的设置凹槽的一面形成反射层。具体的，可以通过蒸镀工艺，在衬底基板的设置凹槽的一面均匀蒸镀一层银薄膜。应当理解的是，由于银膜层较薄，因此，衬底基板在具有凹槽的一面蒸镀完银膜层后，该面仍为具有V型凹槽的结构，即，衬底基板的整体形状未发生改变，进而还可以在凹槽内填充色阻填充物。
步骤S103、在凹槽内形成色阻填充物。
本发明实施例有益效果如下：本发明实施例提供的彩膜基板，其在衬底基板的与每一色阻单元对应的区域设置有凹槽，凹槽内填充有色阻填充物，进而可以形成色阻膜层，而凹槽的开口由底向上逐渐增大，例如，呈V型，且凹槽的内表面涂覆有反射层，进而可以使每个色阻单元的出色光都朝显示面的一侧出射，避免相邻像素单元之间的混色，提升了色域。
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 (10)

1.一种彩膜基板，具有多个色组单元，其特征在于，所述彩膜基板包括：衬底基板，所述衬底基板在与每一所述色阻单元对应的区域设置有由底向上开口呈逐渐增大的凹槽，所述凹槽的内表面涂覆有反射层，且所述凹槽在所述反射层之上还填充有与该色阻单元的出光色相对应的色阻填充物。
2.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述衬底基板在与每一所述色阻单元对应的区域设置多个所述凹槽，同一所述色阻单元对应的各个所述凹槽填充的所述色阻填充物相同。
3.如权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，多个所述凹槽呈阵列分布，各个所述凹槽的形状为倒三棱锥形、倒四棱锥形或倒圆锥形。
4.如权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，各个所述凹槽为条状，多条所述凹槽平行排列。
5.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述色阻单元呈阵列分布，同行所述色阻单元的出光色相同，所述衬底基板在与一行所述色阻单元对应的区域设置一组所述凹槽，每组所述凹槽包括多条相应沿该所述色阻单元的行方向延伸的条状凹槽，同行所述色阻单元对应的各条所述凹槽填充的所述色阻填充物相同；或者，
所述色阻单元呈阵列分布，同列所述色阻单元的出光色相同，所述衬底基板在与一列所述色阻单元对应的区域设置一组所述凹槽，每组所述凹槽包括多条相应沿该所述色阻单元列方向延伸的条状凹槽，同列所述色阻单元对应的各条所述凹槽填充的所述色阻填充物相同。
6.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述色阻单元呈阵列分布，同行所述色阻单元的出光色相同，所述衬底基板在与一行所述色阻单元对应的区域设置一条所述凹槽；或者，同列所述色阻单元的出光色相同，所述衬底基板在与一列所述色阻单元对应的区域设置一条所述凹槽。
7.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述色阻填充物的材质包括量子点颗粒。
8.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述反射层对蓝光的透过率为69％-78％。
9.如权利要求8所述的彩膜基板，其特征在于，所述反射层是厚度为5～15nm的银膜。
10.一种显示装置，包括阵列基板，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的彩膜基板，其中，所述彩膜基板设置所述凹槽的一面背离所述阵列基板。
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