CN109633965A - 彩膜结构、显示基板及其制造方法、显示装置 - Google Patents

彩膜结构、显示基板及其制造方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开一种彩膜结构、显示基板及其制造方法、显示装置,属于显示技术领域。该彩膜结构包括量子点层和设置在所述量子点层的出光侧的滤光层,滤光层包括多个滤光单元,每个滤光单元包括至少一个第一滤光结构,第一滤光结构的出光面具有至少一个汇聚结构,量子点层包括与多个滤光单元一一对应的多个量子点单元,每个量子点单元包括至少一个量子点结构,每个量子点单元中的量子点结构与相应的滤光单元中的第一滤光结构一一对应。本申请能够减小显示装置的色偏,改善显示装置的显示效果。本申请用于减小显示装置的色偏。

Description

彩膜结构、显示基板及其制造方法、显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域,特别涉及一种彩膜结构、显示基板及其制造方法、显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展,出现了各种各样的显示装置,量子点(英文:Quantum Dot;简称:QD)显示装置作为一种新型的显示装置,广泛应用于显示领域。
量子点显示装置包括量子点显示面板和蓝光背光模组,量子点显示面板包括叠加设置的滤光层和量子点层,滤光层包括红色滤光结构、绿色滤光结构和蓝色滤光结构,量子点层包括红色量子点结构和绿色量子点结构,红色量子点结构与红色滤光结构对应,绿色量子点结构与绿色滤光结构对应。蓝光背光模组发射出的蓝色光线射入量子点层,蓝色光线在经过红色量子点结构时,激发红色量子点结构发射出红色光线,经过绿色量子点结构时,激发绿色量子点结构发射出绿色光线,未经过量子点结构的光线为蓝色光线,红色光线、绿色光线和蓝色光线分别经过相应颜色的滤光结构从量子点显示面板射出。
发明内容
本申请提供一种彩膜结构、显示基板及其制造方法、显示装置,能够减小显示装置的色偏,改善显示装置的显示效果。本申请的技术方案如下:
第一方面,提供一种彩膜结构,所述彩膜结构包括:
量子点层和设置在所述量子点层的出光侧的滤光层,所述滤光层包括多个滤光单元,每个所述滤光单元包括至少一个第一滤光结构,所述第一滤光结构的出光面具有至少一个汇聚结构,所述量子点层包括与所述多个滤光单元一一对应的多个量子点单元,每个所述量子点单元包括至少一个量子点结构,每个所述量子点单元中的所述量子点结构与相应的所述滤光单元中的所述第一滤光结构一一对应;
所述量子点结构被配置为在射入所述量子点结构的光线的激发下,发射出指定颜色的彩色光线,所述指定颜色与射入所述量子点结构的光线的颜色不同;
所述第一滤光结构被配置为对射入所述第一滤光结构的光线进行滤光;
所述汇聚结构被配置为对射入所述汇聚结构的所述指定颜色的光线进行偏转,使从所述第一滤光结构射出的光线向所述第一滤光结构的出光面的中央汇聚。
可选地,所述汇聚结构为凸起结构,所述汇聚结构的侧面中存在至少一个侧面所在平面与所述第一滤光结构的入光面所在平面之间的夹角为锐角。
可选地,所述汇聚结构在垂直于所述第一滤光结构的入光面所在平面的方向上的截面的形状为三角形或梯形。
可选地,所述第一滤光结构呈锯齿状结构,所述第一滤光结构的出光面为锯齿面。
可选地,所述彩膜结构还包括:设置在所述滤光层远离所述量子点层的一侧的有机层,所述有机层的折射率小于所述滤光层的折射率。
可选地,每个所述量子点结构在所述量子点结构的入光面所在平面上的正投影与相应的所述第一滤光结构在所述量子点结构的入光面所在平面上的正投影重合。
可选地,每个所述滤光单元包括两个第一滤光结构,每个所述量子点单元包括两个量子点结构,每个所述量子点单元中的两个所述量子点结构发射出的光线的颜色不同。
可选地,每个所述滤光单元还包括第二滤光结构,所述第二滤光结构的出光面和入光面均为平面。
可选地,所述两个第一滤光结构包括红色滤光结构和绿色滤光结构,所述第二滤光结构为蓝色滤光结构,所述两个量子点结构包括与所述红色滤光结构对应的红色量子点结构以及与所述绿色滤光结构对应的绿色量子点结构,射入每个所述量子点结构的光线为蓝色光线,
所述红色量子点结构被配置为在射入所述红色量子点结构的蓝色光线的激发下,发射出红色光线;
所述绿色量子点结构被配置为在射入所述绿色量子点结构的蓝色光线的激发下,发射出绿色光线。
第二方面,提供了一种显示基板,所述显示基板包括衬底基板以及设置在所述衬底基板上的如第一方面或第一方面的任一可选方式所述的彩膜结构。
第三方面,提供了一种显示基板的制造方法,所述方法包括:
提供一衬底基板;
在所述衬底基板上形成彩膜结构,所述彩膜结构包括沿远离所述衬底基板的方向叠加设置的滤光层和量子点层,所述滤光层包括多个滤光单元,每个所述滤光单元包括至少一个第一滤光结构,所述第一滤光结构的出光面具有至少一个汇聚结构,所述量子点层包括与所述多个滤光单元一一对应的多个量子点单元,每个所述量子点单元包括至少一个量子点结构,每个所述量子点单元中的所述量子点结构与相应的所述滤光单元中的所述第一滤光结构一一对应;
所述量子点结构被配置为在射入所述量子点结构的光线的激发下,发射出指定颜色的彩色光线,所述指定颜色与射入所述量子点结构的光线的颜色不同;
所述第一滤光结构被配置为对射入所述第一滤光结构的光线进行滤光;
所述汇聚结构被配置为对射入所述汇聚结构的所述指定颜色的光线进行偏转,使从所述第一滤光结构射出的光线向所述第一滤光结构的出光面的中央汇聚。
可选地,在所述衬底基板上形成彩膜结构之前,所述方法还包括:
在所述衬底基板上形成有机层,所述有机层远离所述衬底基板的一面具有多个第一凹陷区,每个所述第一凹陷区具有至少一个凹槽,所述凹槽的侧面中存在至少一个侧面所在平面与所述衬底基板的板面之间的夹角为锐角;
所述在所述衬底基板上形成彩膜结构,包括:
在形成有所述有机层的衬底基板上形成所述滤光层,所述滤光层的所述第一滤光结构一一对应位于所述多个第一凹陷区中,每个所述第一滤光结构位于所述凹槽中的部分为所述汇聚结构;
在形成有所述滤光层的衬底基板上形成所述量子点层。
第四方面,提供了一种显示装置,包括第二方面所述的显示基板。
可选地,所述显示基板为彩膜基板,所述显示装置还包括与所述显示基板对盒设置的阵列基板,以及设置在所述阵列基板和所述显示基板之间的液晶层。
可选地,所述显示装置还包括:设置在所述阵列基板远离所述显示基板的一侧的背光模组,所述背光模组为蓝光背光模组。
本申请提供的技术方案带来的有益效果是:
本申请提供的彩膜结构、显示基板及其制造方法、显示装置,在该彩膜结构中,第一滤光结构的出光面具有汇聚结构,该汇聚结构可以对通过量子点结构射入该汇聚结构的光线进行偏转,使从第一滤光结构射出的光线向第一滤光结构的出光面的中央汇聚,增大经过量子点结构从彩膜结构射出的正视光的亮度,从而减小经过量子点结构从彩膜结构射出的光线的亮度分布与未经过量子点结构从彩膜结构射出的光线的亮度分布的差异,有效减小显示装置的色偏,改善显示装置的显示效果。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的实施例,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申请的一些实施例,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是本申请实施例所涉及的一种量子点显示装置的结构示意图;
图2是从图1所示的量子点显示装置射出的光线的亮度分布示意图;
图3是本申请实施例提供的一种彩膜结构的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的一种滤光结构的截面示意图;
图5是本申请实施例提供的另一种滤光结构的截面示意图;
图6是本申请实施例提供的再一种滤光结构的截面示意图;
图7是光线在图4所示的滤光结构中的传播路径示意图;
图8是本申请实施例提供的一种显示基板的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的一种显示基板的制造方法的方法流程图;
图10是本申请实施例提供的另一种显示基板的制造方法的方法流程图;
图11是本申请实施例提供的一种在衬底基板上形成有机层后的示意图;
图12是本申请实施例提供的一种在形成有机层的衬底基板上形成滤光层后的示意图;
图13是本申请实施例提供的一种在形成有滤光层的衬底基板上形成黑矩阵图形后的示意图;
图14是本申请实施例提供的一种在形成有黑矩阵图形的衬底基板上形成量子点层后的示意图;
图15是本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图;
图16是从图1所示的显示装置射出的光线的亮度分布与从图15所示的显示装置射出的光线的亮度分布的对比图。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部份实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
量子点显示装置作为一种新型的显示装置,广泛应用于显示领域,量子点显示装置通过量子点发光。其中,量子点又称为纳米晶,是一种由二六族元素或三五族元素构成的纳米颗粒,量子点在受到光照时,会从基态进入激发态,并在由激发态回落为基态时发射出特定波长(即特定颜色)的光线。
请参考图1,其示出了本申请实施例所涉及的一种量子点显示装置0的结构示意图,该量子点显示装置0包括量子点显示面板01和背光模组02,量子点显示面板01包括对盒设置的阵列基板011和彩膜基板012,以及设置在阵列基板011和彩膜基板012之间的液晶层013,背光模组02设置在量子点显示面板01靠近阵列基板011的一侧。其中,背光模组02为蓝光背光模组,彩膜基板012包括衬底基板0121以及依次设置在衬底基板0121上的有机层0122、滤光层(图1中未标出)、黑矩阵图形0123、量子点层(图1中未标出)和平坦层0124,滤光层包括多个滤光单元0125(图1中示出三个且仅标出一个),每个滤光单元0125包括红色滤光结构01251、绿色滤光结构01252和蓝色滤光结构01253,量子点层包括与多个滤光单元0125一一对应的多个量子点单元0126(图1中示出三个且仅标出一个),每个量子点单元0126包括红色量子点结构01261和绿色量子点结构01262,每个量子点单元0126中的红色量子点结构01261与相应的滤光单元0125中的红色滤光结构01251对应,每个量子点单元0126中的绿色量子点结构01262与相应的滤光单元0125中的绿色滤光结构01252对应。该量子点显示装置0在显示时,背光模组02发射出的蓝色光线依次经过阵列基板011、液晶层013和平坦层0124射入量子点层,蓝色光线在经过红色量子点结构01261时,激发红色量子点结构01261发射出红色光线,经过绿色量子点结构01262时,激发绿色量子点结构01262发射出绿色光线,未经过量子点结构的光线为蓝色光线,红色光线依次经过红色滤光结构01251和有机层0122从量子点显示面板01射出,绿色光线依次经过绿色滤光结构01252和有机层0122从量子点显示面板01射出,蓝色光线依次经过蓝色滤光结构01253和有机层0122从量子点显示面板01射出。
从量子点结构射出的光线中,正视光(与量子点结构的出光面垂直的光线)在量子点结构中的传播路径的长度小于侧视光(与量子点结构的出光面之间的夹角为锐角的光线)在量子点结构中的传播路径的长度,因此正视光经过的量子点的数量小于侧视光经过的量子点的数量,使得经过量子点结构从量子点显示装置射出的正视光的亮度小于侧视光的亮度,而未经过量子点结构从量子点显示装置射出的正视光的亮度大于侧视光的亮度,导致量子点显示装置存在色偏。示例地,请参考图2,其示出了从图1所示的量子点显示装置0射出的光线的亮度分布示意图,其中,横坐标表示从量子点显示装置0射出的光线与垂直于量子点显示装置0出光面的平面的夹角,纵坐标表示从量子点显示装置0射出的光线的亮度,曲线G为依次经过量子点结构和滤光结构从量子点显示装置0射出的光线的亮度曲线,曲线H为未经过量子点结构且经过滤光结构从量子点显示装置0射出的光线的亮度曲线,由图2可以看出,曲线G的走势与曲线H的走势差异较大,也即是经过量子点结构从量子点显示装置0射出的光线的亮度分布与未经过量子点结构从量子点显示装置0射出的光线的亮度分布差异较大,因此,量子点显示装置0存在色偏。
本申请提供的彩膜结构、显示基板及其制造方法、显示装置,在彩膜结构中,第一滤光结构的出光面具有汇聚结构,该汇聚结构可以对通过量子点结构射入该汇聚结构的光线进行偏转,使从第一滤光结构射出的光线向第一滤光结构的出光面的中央汇聚,增大经过量子点结构从彩膜结构射出的正视光的亮度,从而减小经过量子点结构从彩膜结构射出的光线的亮度分布与未经过量子点结构从彩膜结构射出的光线的亮度分布的差异,有效减小彩膜结构以及显示基板的色偏,从而减小显示装置的色偏,改善显示装置的显示效果。本申请提供的方案的详细描述请参考下述实施例。
请参考图3,其示出了本申请实施例提供的一种彩膜结构112的结构示意图,该彩膜结构112包括叠加设置的滤光层(图3中未标出)和量子点层(图3中未标出),滤光层包括多个滤光单元1121,每个滤光单元1121包括至少一个第一滤光结构11211,请参考图4,其示出了本申请实施例提供的一种第一滤光结构11211的结构示意图,参见图3和图4,每个第一滤光结构11211具有相对的出光面W1和入光面W2,每个第一滤光结构11211的出光面W1具有至少一个汇聚结构S,量子点层包括与多个滤光单元1121一一对应的多个量子点单元1122,每个量子点单元1122包括至少一个量子点结构11221,每个量子点单元1122中的量子点结构11221与相应的滤光单元1121中的第一滤光结构11211一一对应。
每个量子点结构11221被配置为在射入该量子点结构11221的光线的激发下,发射出指定颜色的彩色光线,该指定颜色与射入该量子点结构11221的光线的颜色不同。每个第一滤光结构11211被配置为对射入该第一滤光结构11211的光线进行滤光。每个汇聚结构S被配置为对射入该汇聚结构S的指定颜色的光线进行偏转,使从该汇聚结构S所属的第一滤光结构11211射出的光线向该第一滤光结构11211的出光面的中央汇聚。
综上所述,本申请实施例提供的彩膜结构,在该彩膜结构中,第一滤光结构的出光面具有汇聚结构,该汇聚结构可以对通过量子点结构射入该汇聚结构的光线进行偏转,使从第一滤光结构射出的光线向第一滤光结构的出光面的中央汇聚,增大经过量子点结构从彩膜结构射出的正视光的亮度,从而减小经过量子点结构从彩膜结构射出的光线的亮度分布与未经过量子点结构从彩膜结构射出的光线的亮度分布的差异,有效减小彩膜结构的色偏,从而减小显示装置的色偏,改善显示装置的显示效果。
可选地,请参考图5和图6,其分别示出了本申请实施例提供的另外两种第一滤光结构11211的结构示意图,参见图4至图6,每个汇聚结构S为凸起结构,且每个汇聚结构S可以为金字塔形的凸起结构,当第一滤光结构11211的出光面W1上具有多个汇聚结构S时,该多个汇聚结构S可以阵列排布构成金字塔阵列。可选地,每个汇聚结构S的侧面中存在至少一个侧面所在平面(图4至图6中未标出)与第一滤光结构11211的入光面W2所在平面(图4至图6中未标出)之间的夹角为锐角,例如,如图4至图6所示,每个汇聚结构S的侧面S1所在平面与第一滤光结构11211的入光面W2所在平面(图4至图6中未标出)之间的夹角θ为锐角,可选地,每个汇聚结构S具有两个侧面,每个汇聚结构S的每个侧面所在平面与该第一滤光结构11211的入光面W2所在平面之间的夹角为锐角。其中,夹角θ的取值可以根据实际需要设置,本申请实施例对此不作限定。可选地,第一滤光结构11211呈锯齿状结构,该第一滤光结构11211的出光面W1为锯齿面,入光面W2为平面。当然,实际应用中,也可以将第一滤光结构的出光面设置为平面,入光面设置为锯齿面,本申请实施例对此不做限定。
可选地,如图4和图5所示,每个汇聚结构S在垂直于第一滤光结构11211的入光面W2的方向上的截面的形状为三角形,该三角形的一边可以与该第一滤光结构11211的入光面W2平行,当然,该三角形的各条边也可以不与第一滤光结构11211的入光面W2平行;或者,如图6所示,每个汇聚结构S在垂直于第一滤光结构11211的入光面W2的方向上的截面的形状为梯形,该梯形的底边可以与该第一滤光结构11211的入光面W2平行,当然,该梯形的各条边也可以不与第一滤光结构11211的入光面W2平行。如图4至图6所示,每个汇聚结构S的宽度为a,每个汇聚结构S的底面与第一滤光结构11211的入光面W2之间的距离为h1,每个汇聚结构S的高度为h2。示例地,a=1um(微米),h1=0.5um,h2=1.6um,当然,a、h1和h2的取值可以根据实际需要调整,本申请实施例对此不做限定。
需要说明的是,本申请实施例提供的第一滤光结构11211不仅可以用于滤光,还可以对通过入光面W2射入该第一滤光结构11211,并通过出光面W1从该第一滤光结构11211射出的光线进行偏转,使从该第一滤光结构11211射出的光线向该第一滤光结构11211的出光面W1的中央汇聚(也即是对从该第一滤光结构11211的出光面W1射出的光线向该出光面W1的中央收缩),增大从第一滤光结构11211射出的正视光的亮度。示例地,请参考图7,其示出了光线在图4所示的第一滤光结构11211中的传播路径示意图,光线在从汇聚结构S(图7中未标出)射出时,因在汇聚结构S的侧面发生折射而偏转,由折射定律可知,当与第一滤光结构11211的出光面W1接触的介质的折射率小于第一滤光结构11211的折射率时,射入汇聚结构S的侧面的光线的入射角小于折射角,从而使得从第一滤光结构11211的出光面W1射出的光线向该第一滤光结构11211的出光面W1的中央汇聚。此外,上述三种第一滤光结构仅仅是示例性的,实际应用中,第一滤光结构还可以有其他结构,只要保证能够对光线进行偏转,使从第一滤光结构射出的光线向第一滤光结构的出光面的中央汇聚即可,本申请实施例对此不做限定。
可选地,在本申请实施例中,每个量子点结构11221在该量子点结构11221的入光面所在平面上的正投影与相应的第一滤光结构11211在该量子点结构11221的入光面所在平面上的正投影至少部分重叠;进一步地,如图3所示,每个量子点结构11221在该量子点结构11221的入光面所在平面上的正投影与相应的第一滤光结构11211在该量子点结构11221的入光面所在平面上的正投影重合。
可选地,如图3所示,每个滤光单元1121包括两个第一滤光结构11211,每个量子点单元1122包括两个量子点结构11221,每个量子点单元1122中的量子点结构11221发射出的光线的颜色不同,每个滤光单元1121还包括第二滤光结构11212,第二滤光结构11212的出光面和入光面均为平面。示例地,在每个滤光单元1121中,两个第一滤光结构11211包括红色滤光结构和绿色滤光结构,第二滤光结构11212为蓝色滤光结构,在每个量子点单元1122中,两个量子点结构11221包括与红色滤光结构对应的红色量子点结构以及与绿色滤光结构对应的绿色量子点结构,射入每个量子点结构11221的光线可以为蓝色光线,红色量子点结构被配置为在射入红色量子点结构的蓝色光线的激发下发射出红色光线,该红色光线从红色量子点结构射出后,射入相应的红色滤光结构,该红色滤光结构被配置为对射入该红色滤光结构的红色光线进行滤光,绿色量子点结构被配置为在射入绿色量子点结构的蓝色光线的激发下发射出绿色光线,该绿色光线从绿色量子点结构射出后,射入相应的绿色滤光结构,该绿色滤光结构被配置为对射入该绿色滤光结构的绿色光线进行滤光。需要说明的是,实际应用中,经过红色量子点结构射入相应的红色滤光结构的红色光线中可能混杂有用于激发该红色量子点结构发光的蓝色光线,该红色滤光结构可以对红色光线中混杂的蓝色光线进行滤光,使红色光线从红色滤光结构射出而蓝色光线无法从该红色滤光结构射出,绿色滤光结构的作用与此同理。不难理解,在本申请实施例中,第一滤光结构一方面可以对光线进行偏转,提高从彩膜结构射出的正视光的亮度,另一方面可以滤光,提高包括该彩膜结构的显示色域。
进一步地,请继续参考图3,该彩膜结构112还包括:设置在滤光层远离量子点层的一侧的有机层1123,该有机层1123的折射率可以小于滤光层的折射率,这样一来,可以便于光线在第一滤光结构11211的汇聚结构S的侧面发生折射,使得从第一滤光结构11211射出的光线向该第一滤光结构11211的出光面的中央汇聚。示例地,滤光层的折射率为1.807,有机层1123的折射率为1.48523。需要说明的是,本申请实施例是以第一滤光结构11211远离量子点结构11221的一面为锯齿面,而靠近量子点结构11221的一面为平面为例进行说明的,实际应用中,当第一滤光结构11211靠近量子点结构11221的一面为锯齿面,远离量子点结构11221的一面为平面时,彩膜结构112可以不包括有机层1123,本申请实施例对此不做限定。
可选地,在本申请实施例中,每种颜色的滤光结构可以采用相应颜色的色阻材料制成;每种颜色的量子点结构可以采用相应颜色的量子点制成;有机层1123可以是采用树脂等有机材料制成的膜层,本申请实施例对此不做限定。
综上所述,本申请实施例提供的彩膜结构,在该彩膜结构中,第一滤光结构的出光面具有汇聚结构,该汇聚结构可以对通过量子点结构射入该汇聚结构的光线进行偏转,使从第一滤光结构射出的光线向第一滤光结构的出光面的中央汇聚,增大经过量子点结构从彩膜结构射出的正视光的亮度,从而减小经过量子点结构从彩膜结构射出的光线的亮度分布与未经过量子点结构从彩膜结构射出的光线的亮度分布的差异,有效减小彩膜结构的色偏,从而减小显示装置的色偏,改善显示装置的显示效果。
请参考图8,其示出了本申请实施例提供的一种显示基板11的结构示意图,该显示基板11包括衬底基板111以及设置在衬底基板上的彩膜结构112,该彩膜结构112包括叠加设置的滤光层(图8中未标出)和量子点层(图8中未标出),滤光层位于衬底基板111与量子点层之间,该彩膜结构112的具体结构可以参考图7所示实施例,在此不再赘述。
可选地,如图8所示,该显示基板11还包括:设置在滤光层与量子点层之间的黑矩阵(英文:Black Matrix;简称:BM)图形113以及设置在量子点层上的平坦层114。其中,黑矩阵图形113为具有开口区域的网状结构,黑矩阵图形113由纵横交叉的黑矩阵形成,每相邻的两个滤光结构(包括第一滤光结构11211和第二滤光结构11212)之间具有一个黑矩阵,这样一来,可以避免不同的滤光结构之间的光线串扰。
需要说明的是,在本申请实施例中,衬底基板111可以为透明基板,其具体可以是采用玻璃、石英或者透明树脂等具有一定坚固性的导光且非金属材料制成的基板;黑矩阵图形113可以采用黑色树脂材料制成;平坦层114可以是采用SiOx(中文:氧化硅)、SiNx(中文:氮化硅)、Al2O3(中文:氧化铝)或SiOxNx(中文:氮氧化硅)等无机材料制成的膜层,当然,平坦层114也可以是采用有机材料制成的膜层,本申请实施例对此不作限定。
还需要说明的是,本申请实施例所描述的显示基板可以为彩膜基板或COA(将彩色滤光片与阵列基板集成;Color Filter on Array)基板,上述实施例描述的显示基板的结构仅仅是示例性的,实际应用中,显示基板还可以包括比本申请实施例提供的显示基板更多或更少的结构,例如,对于图8所示的显示基板而言,该显示基板也可以不包括第二滤光结构11212,再例如,当该显示基板为彩膜基板时,该显示基板还可以包括支撑柱(英文:Photo Spacer;简称:PS),当该显示基板为COA基板时,该显示基板还可以包括薄膜晶体管(英文:Thin Film Transistor;简称:TFT)和电极等结构,本申请实施例在此不再赘述。
综上所述,本申请实施例提供的显示基板,在该显示基板中,第一滤光结构的出光一面具有汇聚结构,该汇聚结构可以对通过量子点结构射入该汇聚结构的光线进行偏转,使从该第一滤光结构射出的光线向第一滤光结构的出光面的中央汇聚,增大经过量子点结构从显示基板射出的正视光的亮度,从而减小经过量子点结构从显示基板射出的光线的亮度分布与未经过量子点结构从显示基板射出的光线的亮度分布的差异,有效减小显示基板的色偏,从而减小显示装置的色偏,改善显示装置的显示效果。
本申请实施例提供的显示基板可以应用于下文的方法,本申请实施例中显示基板的制造方法和制造原理可以参见下文各实施例中的描述。
请参考图9,其示出了本申请实施例提供的一种显示基板的制造方法的方法流程图,参见图9,该方法包括如下步骤:
步骤901、提供一衬底基板。
步骤902、在衬底基板上形成彩膜结构,彩膜结构包括沿远离衬底基板的方向叠加设置的滤光层和量子点层,滤光层包括多个滤光单元,每个滤光单元包括至少一个第一滤光结构,第一滤光结构的出光面具有至少一个汇聚结构,量子点层包括与多个滤光单元一一对应的多个量子点单元,每个量子点单元包括至少一个量子点结构,每个量子点单元中的量子点结构与相应的滤光单元中的第一滤光结构一一对应。
其中,量子点结构被配置为在射入量子点结构的光线的激发下,发射出指定颜色的彩色光线,指定颜色与射入量子点结构的光线的颜色不同;
第一滤光结构被配置为对射入第一滤光结构的光线进行滤光;
汇聚结构被配置为对射入汇聚结构的指定颜色的光线进行偏转,使从第一滤光结构射出的光线向第一滤光结构的出光面的中央汇聚。
综上所述,本申请实施例提供的显示基板的制造方法,在该方法制造的显示基板中,第一滤光结构的出光面具有汇聚结构,该汇聚结构可以对通过量子点结构射入该汇聚结构的光线进行偏转,使从该第一滤光结构射出的光线向第一滤光结构的出光面的中央汇聚,增大经过量子点结构从显示基板射出的正视光的亮度,从而减小经过量子点结构从显示基板射出的光线的亮度分布与未经过量子点结构从显示基板射出的光线的亮度分布的差异,有效减小显示基板的色偏,从而减小显示装置的色偏,改善显示装置的显示效果。
可选地,在步骤902之前,该方法还包括:
在衬底基板上形成有机层,有机层远离衬底基板的一面具有多个第一凹陷区,每个第一凹陷区具有至少一个凹槽,凹槽的侧面中存在至少一个侧面所在平面与衬底基板的板面之间的夹角为锐角;
相应地,步骤902包括:
在形成有有机层的衬底基板上形成滤光层,滤光层的第一滤光结构一一对应位于多个第一凹陷区中,每个第一滤光结构位于凹槽中的部分为汇聚结构;
在形成有滤光层的衬底基板上形成量子点层。
可选地,在形成滤光层之后且形成量子点层之前,该方法还包括:在形成有彩膜结构的衬底基板上形成黑矩阵图形;
该方法还包括:在形成有量子点层的衬底基板上形成平坦层。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本申请的可选实施例,在此不再一一赘述。
请参考图10,其示出了本申请实施例提供的另一种显示基板的制造方法的方法流程图,本实施例以制造图8所示的显示基板11为例进行说明。参见图10,该方法包括如下步骤:
步骤1001、提供一衬底基板。
其中,衬底基板可以为透明基板,其具体可以是采用玻璃、石英或者透明树脂等具有一定坚固性的导光且非金属材料制成的基板。
步骤1002、在衬底基板上形成有机层,有机层远离衬底基板的一面具有多个第一凹陷区,每个第一凹陷区具有至少一个凹槽,凹槽的侧面中存在至少一个侧面所在平面与衬底基板的板面之间的夹角为锐角。
请参考图11,其示出了本申请实施例提供的一种在衬底基板111上形成有机层1123后的示意图,参见图11,有机层1123远离衬底基板111的一面具有多个第一凹陷区11231和多个第二凹陷区11232,每个第一凹陷区11231具有至少一个凹槽(图11中未标出),每个凹槽的侧面(图11中未标出)中存在至少一个侧面所在平面与衬底基板111的板面(图11中未标出)之间的夹角(图11中未示出)为锐角。其中,该有机层1123的材料可以为有机树脂等有机材料。
示例地,在衬底基板111上形成有机层1123可以包括:通过涂覆、磁控溅射、热蒸发或等离子体增强化学气相沉积法(英文:Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition;简称:PECVD)等工艺在衬底基板111上形成有机树脂材质层,然后通过一次构图工艺对有机树脂材质层进行处理得到有机层1123。
步骤1003、在形成有机层的衬底基板上形成滤光层,滤光层包括多个滤光单元,每个滤光单元包括第二滤光结构和至少一个第一滤光结构,多个第一滤光结构一一对应位于多个第一凹陷区中,每个第一滤光结构的汇聚结构位于一个第一凹陷区的凹槽内。
请参考图12,其示出了本申请实施例提供的一种在形成有机层1123的衬底基板111上形成滤光层后的示意图,参见图12,该滤光层包括多个滤光单元1121,每个滤光单元1121包括第二滤光结构11212和至少一个第一滤光结构11211,因此该滤光层包括多个第二滤光结构11212和多个第一滤光结构11211,结合图11和图12,多个第二滤光结构11212一一对应位于多个第二凹陷区11232中,多个第一滤光结构11211一一对应位于多个第一凹陷区11231中,每个第一滤光结构11211的汇聚结构(图12中未标出)位于一个第一凹陷区11231的凹槽内。如图12所示,每个滤光单元1121包括两个第一滤光结构11211,在本申请实施例中,每个滤光单元1121中的两个第一滤光结构11211可以包括红色滤光结构和绿色滤光结构,每个滤光单元1121中的第二滤光结构11212可以为蓝色滤光结构。其中,有机层1123的折射率小于滤光层的折射率,换句话来讲,有机层1123的折射率小于任一第一滤光结构11211的折射率且小于第二滤光结构11212的折射率。
可选地,在本申请实施例中,红色滤光结构、绿色滤光结构和蓝色滤光结构中每个滤光结构的材料可以为相应颜色的色阻材料,例如,红色滤光结构的材料为红色色阻材料,绿色滤光结构的材料为绿色色阻材料,蓝色滤光结构的材料为蓝色色阻材料。示例地,在形成有机层1123的衬底基板111上形成滤光层可以包括如下三个步骤:
步骤(1)、通过涂覆、磁控溅射、热蒸发或PECVD等工艺在形成有有机层1123的衬底基板111上形成红色色阻层,然后通过一次构图工艺对红色色阻层进行处理得到红色滤光结构。
步骤(2)、通过涂覆、磁控溅射、热蒸发或PECVD等工艺在形成有红色滤光结构的衬底基板111上形成绿色色阻层,然后通过一次构图工艺对绿色色阻层进行处理得到绿色滤光结构。
步骤(3)、通过涂覆、磁控溅射、热蒸发或PECVD等工艺在形成有绿色滤光结构的衬底基板111上形成蓝色色阻层,然后通过一次构图工艺对蓝色色阻层进行处理得到蓝色滤光结构。
经过上述步骤(1)至(3)之后,可以在形成有机层1123的衬底基板111上形成红色滤光结构、绿色滤光结构和蓝色滤光结构,每相邻的红色滤光结构、绿色滤光结构和蓝色滤光结构组成一个滤光单元,从而得到多个滤光单元,多个滤光单元组成滤光层。
需要说明的是,本申请实施例是以依次形成红色滤光结构、绿色滤光结构和蓝色滤光结构为例进行说明的,实际应用中,可以按照任意顺序形成红色滤光结构、绿色滤光结构和蓝色滤光结构,本申请实施例不对红色滤光结构、绿色滤光结构和蓝色滤光结构的形成顺序进行限定。
步骤1004、在形成有滤光层的衬底基板上形成黑矩阵图形,黑矩阵图形包括多个黑矩阵,每相邻的两个滤光结构之间具有一个黑矩阵。
请参考图13,其示出了本申请实施例提供的一种在形成有滤光层的衬底基板111上形成黑矩阵图形113后的示意图,黑矩阵图形113为具有开口区域的网状结构,黑矩阵图形113由纵横交叉的黑矩阵组成,参见图13,每相邻的两个滤光结构(包括第一滤光结构11211和第二滤光结构11212)之间具有一个黑矩阵。其中,黑矩阵图形113可以采用黑色树脂材料制成。
示例地,在形成有滤光层的衬底基板111上形成黑矩阵图形113可以包括:通过涂覆、磁控溅射、热蒸发或PECVD等工艺在形成有滤光层的衬底基板111上形成黑色树脂层,然后通过一次构图工艺对黑色树脂层进行处理得到黑矩阵图形113。
步骤1005、在形成有黑矩阵图形的衬底基板上形成量子点层,量子点层包括与多个滤光单元一一对应的多个量子点单元,每个量子点单元包括至少一个量子点结构,每个量子点单元中的量子点结构与相应的滤光单元中的第一滤光结构一一对应。
请参考图14,其示出了本申请实施例提供的一种在形成有黑矩阵图形113的衬底基板111上形成量子点层后的示意图,参见图14,量子点层包括与多个滤光单元1121一一对应的多个量子点单元1122,每个量子点单元1122包括至少一个量子点结构11221,每个量子点单元1122中的量子点结构11221与相应的滤光单元1121中的第一滤光结构11211一一对应。如图14所示,每个量子点单元1122包括两个量子点结构11221,每个量子点单元1122中的两个量子点结构11221与相应的滤光单元1121中的两个第一滤光结构11211一一对应,每个量子点单元1122中的两个量子点结构11221可以包括红色量子点结构和绿色量子点结构,红色量子点结构与红色滤光结构对应,绿色量子点结构与绿色滤光结构对应,每个量子点结构11221在该量子点结构11221的入光面所在平面上的正投影与相应的第一滤光结构11211在该量子点结构11221的入光面所在平面上的正投影至少部分重叠,进一步地,每个量子点结构11221在该量子点结构11221的入光面所在平面上的正投影与相应的第一滤光结构11211在该量子点结构11221的入光面所在平面上的正投影重合。
可选地,在本申请实施例中,红色量子点结构和绿色量子点结构中每个量子点结构的材料可以为相应颜色的量子点,例如,红色量子点结构的材料为红色量子点,绿色量子点结构的材料为绿色量子点。示例地,在形成有黑矩阵图形113的衬底基板111上形成量子点层可以包括如下两个步骤:
步骤(1)、通过涂覆、磁控溅射、热蒸发或PECVD等工艺在形成有黑矩阵图形113的衬底基板111上形成红色量子点材质层,然后通过一次构图工艺对红色量子点材质层进行处理得到红色量子点结构。
步骤(2)、通过涂覆、磁控溅射、热蒸发或PECVD等工艺在形成有红色量子点结构的衬底基板111上形成绿色量子点材质层,然后通过一次构图工艺对绿色量子点材质层进行处理得到绿色量子点结构。
经过上述步骤(1)至(2)之后,可以在形成有黑矩阵图形113的衬底基板111上形成红色量子点结构和绿色量子点结构,每相邻的红色量子点结构和绿色量子点结构组成一个量子点单元,从而得到多个量子点单元,多个量子点单元组成量子点层。其中,量子点层、滤光层和有机层1123组成彩膜结构112。
需要说明的是,本申请实施例是以依次形成红色量子点结构和绿色量子点结构为例进行说明的,实际应用中,可以按照任意顺序形成红色量子点结构和绿色量子点结构,本申请实施例不对红色量子点结构和绿色量子点结构的形成顺序进行限定。
步骤1006、在形成有量子点层的衬底基板上形成平坦层。
在形成有量子点层的衬底基板111上形成平坦层114后的示意图可以参考图8。其中,平坦层114的材料可以为有机树脂。示例地,可以通过涂覆、磁控溅射、热蒸发或PECVD等工艺在形成有量子点层的衬底基板111上沉积一层有机树脂作为平坦层114。
需要说明的是,本申请实施例提供的显示基板的制造方法中,所涉及的一次构图工艺包括光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离,通过一次构图工艺对材质层(例如红色色阻层)进行处理包括:在材质层(例如红色色阻层)上涂覆一层光刻胶形成光刻胶层,采用掩膜版对光刻胶层进行曝光,使得光刻胶层形成完全曝光区和非曝光区,之后采用显影工艺处理,使完全曝光区的光刻胶被完全去除,非曝光区的光刻胶全部保留,采用刻蚀工艺对材质层(例如红色色阻层)上完全曝光区对应的区域进行刻蚀,最后剥离非曝光区的光刻胶得到相应的结构(例如红色滤光结构)。这里是以光刻胶为正性光刻胶为例进行说明的,当光刻胶为负性光刻胶时,一次构图工艺的过程可以参考本段的描述,本申请实施例在此不再赘述。
还需要说明的是,本申请实施例提供的显示基板的制造方法步骤的先后顺序可以进行适当调整,步骤也可以根据情况进行相应增减,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化的方法,都应涵盖在本申请的保护范围之内,因此不再赘述。
综上所述,本申请实施例提供的显示基板的制造方法,在该方法制造的显示基板中,第一滤光结构靠近衬底基板的一面具有汇聚结构,该汇聚结构可以对通过量子点结构射入该汇聚结构的光线进行偏转,使从第一滤光结构射出的光线向第一滤光结构的出光面的中央汇聚,增大经过量子点结构从显示基板射出的正视光的亮度,从而减小经过量子点结构从显示基板射出的光线的亮度分布与未经过量子点结构从显示基板射出的光线的亮度分布的差异,有效减小显示基板的色偏,从而减小显示装置的色偏,改善显示装置的显示效果。
请参考图15,其示出了本申请实施例提供的一种显示装置1的结构示意图,该显示装置1包括图8所示的显示基板11,显示基板11的具体结构可以参考图8所示实施例,本申请实施例在此不再赘述。
可选地,该显示基板11可以为彩膜基板或COA基板,当该显示基板11为彩膜基板时,如图15所示,该显示装置1还包括与显示基板11对盒设置的阵列基板12,以及设置在阵列基板12和显示基板11之间的液晶层13。阵列基板12通常包括衬底基板以及设置在衬底基板上的TFT、公共电极和像素电极等结构,阵列基板12的具体结构可以参考相关技术,本申请实施例在此不再赘述。
可选地,如图15所示,该显示装置1还包括设置在阵列基板12远离显示基板11的一侧的背光模组14,该背光模组14为蓝光背光模组。其中,该背光模组14可以为直下式背光模组或侧入式背光模组,该背光模组14可以包括导光板、背光灯、光学膜片、反射片和胶框等结构,该背光模组14的具体结构可以参考相关技术,本申请实施例在此不再赘述。
在本申请实施例中,显示装置1包括显示基板,显示基板的第一滤光结构的出光面具有汇聚结构,该汇聚结构可以对通过量子点结构射入该汇聚结构的光线进行偏转,使从第一滤光结构射出的光线向第一滤光结构的出光面的中央汇聚,增大经过量子点结构从显示基板射出的正视光的亮度,从而增大经过量子点结构从显示装置射出的正视光的亮度。示例地,图16是从图1所示的显示装置射出的光线的亮度分布与从图15所示的显示装置射出的光线的亮度分布的对比图,其中,横坐标表示从显示装置射出的光线与垂直于显示装置出光面的平面的夹角,纵坐标表示从显示装置射出的光线的亮度,曲线G为依次经过量子点结构和滤光结构从图1所示的量子点显示装置0射出的光线的亮度曲线,曲线G1为依次经过量子点结构和滤光结构从图15所示的显示装置1射出的光线的亮度曲线,由图16可以看出,依次经过量子点结构和滤光结构从图15所示的显示装置1射出的光线中,正视光的亮度大于侧视光的亮度,因此,该图15所示的显示装置可以增加经过量子点结构从显示基板射出的正视光的亮度。此外,对比图16中的曲线G1和图2中的曲线H(未经过量子点结构且经过滤光结构从显示装置射出的光线的亮度曲线)可以看出,该曲线G1的走势与曲线H的走势差异较小,因此,在本申请实施例提供的显示装置1中,依次经过量子点结构和滤光结构从显示装置1射出的光线的亮度分布与未经过量子点结构且经过滤光结构从显示装置1射出的光线的亮度分布差异较小,因此,该显示装置1的色偏较小,相比于图1所示的量子点显示装置0,该显示装置1可以有效减小色偏。
综上所述,本申请实施例提供的显示装置,该显示装置包括显示基板,在该显示基板中,第一滤光结构的出光面具有汇聚结构,该汇聚结构可以对通过量子点结构射入该汇聚结构的光线进行偏转,使从该第一滤光结构射出的光线向第一滤光结构的出光面的中央汇聚,增大经过量子点结构从显示基板射出的正视光的亮度,从而减小经过量子点结构从显示基板射出的光线的亮度分布与未经过量子点结构从显示基板射出的光线的亮度分布的差异,有效减小显示装置的色偏,改善显示装置的显示效果。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (15)

1.一种彩膜结构,其特征在于,所述彩膜结构包括:
量子点层和设置在所述量子点层的出光侧的滤光层,所述滤光层包括多个滤光单元,每个所述滤光单元包括至少一个第一滤光结构,所述第一滤光结构的出光面具有至少一个汇聚结构,所述量子点层包括与所述多个滤光单元一一对应的多个量子点单元,每个所述量子点单元包括至少一个量子点结构,每个所述量子点单元中的所述量子点结构与相应的所述滤光单元中的所述第一滤光结构一一对应;
所述量子点结构被配置为在射入所述量子点结构的光线的激发下,发射出指定颜色的彩色光线,所述指定颜色与射入所述量子点结构的光线的颜色不同;
所述第一滤光结构被配置为对射入所述第一滤光结构的光线进行滤光;
所述汇聚结构被配置为对射入所述汇聚结构的所述指定颜色的光线进行偏转,使从所述第一滤光结构射出的光线向所述第一滤光结构的出光面的中央汇聚。
2.根据权利要求1所述的彩膜结构,其特征在于,所述汇聚结构为凸起结构,所述汇聚结构的侧面中存在至少一个侧面所在平面与所述第一滤光结构的入光面所在平面之间的夹角为锐角。
3.根据权利要求2所述的彩膜结构,其特征在于,所述汇聚结构在垂直于所述第一滤光结构的入光面所在平面的方向上的截面的形状为三角形或梯形。
4.根据权利要求3所述的彩膜结构,其特征在于,所述第一滤光结构呈锯齿状结构,所述第一滤光结构的出光面为锯齿面。
5.根据权利要求1所述的彩膜结构,其特征在于,所述彩膜结构还包括:设置在所述滤光层远离所述量子点层的一侧的有机层,所述有机层的折射率小于所述滤光层的折射率。
6.根据权利要求1所述的彩膜基板,其特征在于,每个所述量子点结构在所述量子点结构的入光面所在平面上的正投影与相应的所述第一滤光结构在所述量子点结构的入光面所在平面上的正投影重合。
7.根据权利要求6所述的彩膜结构,其特征在于,每个所述滤光单元包括两个第一滤光结构,每个所述量子点单元包括两个量子点结构,每个所述量子点单元中的两个所述量子点结构发射出的光线的颜色不同。
8.根据权利要求7所述的彩膜结构,其特征在于,每个所述滤光单元还包括第二滤光结构,所述第二滤光结构的出光面和入光面均为平面。
9.根据权利要求8所述的彩膜结构,其特征在于,所述两个第一滤光结构包括红色滤光结构和绿色滤光结构,所述第二滤光结构为蓝色滤光结构,所述两个量子点结构包括与所述红色滤光结构对应的红色量子点结构以及与所述绿色滤光结构对应的绿色量子点结构,射入每个所述量子点结构的光线为蓝色光线,
所述红色量子点结构被配置为在射入所述红色量子点结构的蓝色光线的激发下,发射出红色光线;
所述绿色量子点结构被配置为在射入所述绿色量子点结构的蓝色光线的激发下,发射出绿色光线。
10.一种显示基板,其特征在于,所述显示基板包括:衬底基板以及设置在所述衬底基板上的如权利要求1至9任一项所述的彩膜结构。
11.一种显示基板的制造方法,其特征在于,所述方法包括:
提供一衬底基板;
在所述衬底基板上形成彩膜结构,所述彩膜结构包括沿远离所述衬底基板的方向叠加设置的滤光层和量子点层,所述滤光层包括多个滤光单元,每个所述滤光单元包括至少一个第一滤光结构,所述第一滤光结构的出光面具有至少一个汇聚结构,所述量子点层包括与所述多个滤光单元一一对应的多个量子点单元,每个所述量子点单元包括至少一个量子点结构,每个所述量子点单元中的所述量子点结构与相应的所述滤光单元中的所述第一滤光结构一一对应;
所述量子点结构被配置为在射入所述量子点结构的光线的激发下,发射出指定颜色的彩色光线,所述指定颜色与射入所述量子点结构的光线的颜色不同;
所述第一滤光结构被配置为对射入所述第一滤光结构的光线进行滤光;
所述汇聚结构被配置为对射入所述汇聚结构的所述指定颜色的光线进行偏转,使从所述第一滤光结构射出的光线向所述第一滤光结构的出光面的中央汇聚。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,
在所述衬底基板上形成彩膜结构之前,所述方法还包括:
在所述衬底基板上形成有机层,所述有机层远离所述衬底基板的一面具有多个第一凹陷区,每个所述第一凹陷区具有至少一个凹槽,所述凹槽的侧面中存在至少一个侧面所在平面与所述衬底基板的板面之间的夹角为锐角;
所述在所述衬底基板上形成彩膜结构,包括:
在形成有所述有机层的衬底基板上形成所述滤光层,所述滤光层的所述第一滤光结构一一对应位于所述多个第一凹陷区中,每个所述第一滤光结构位于所述凹槽中的部分为所述汇聚结构;
在形成有所述滤光层的衬底基板上形成所述量子点层。
13.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求10所述的显示基板。
14.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,所述显示基板为彩膜基板,所述显示装置还包括:与所述显示基板对盒设置的阵列基板,以及设置在所述阵列基板和所述显示基板之间的液晶层。
15.根据权利要求14所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置还包括:设置在所述阵列基板远离所述显示基板的一侧的背光模组,所述背光模组为蓝光背光模组。
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