CN110098242B - 一种彩膜层及其制备方法、显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种彩膜层及其制备方法、显示面板,涉及显示技术领域,可提高光的利用率。一种彩膜层,包括:设置于衬底上的多个量子点单元,所述量子点单元的材料包括量子点材料;所述量子点单元之间通过挡墙隔离;相对所述衬底的厚度方向,所述量子点单元倾斜设置;倾斜设置的所述量子点单元用于使入射至所述量子点单元侧壁的光发生反射,并向远离所述衬底一侧传播。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种彩膜层及其制备方法、显示面板。
背景技术
随着显示技术的不断发展,人们对显示器件的显示质量要求也越来越高。
量子点材料是指粒径在1-100nm的半导体晶粒。由于量子点材料的颗粒物理直径小于或接近其对应的半导体材料的激子玻尔半径,产生量子局域效应,连续的能带结构会转变为分立的能级结构,在外部光源的激发下,电子会发生跃迁发出一定波长范围的光。将量子点材料应用于显示面板,使其具有寿命长,色域广等多个优点,从而备受关注。
发明内容
本发明的实施例提供一种彩膜层及其制备方法、显示面板,可提高光的利用率。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,提供一种彩膜层,包括:设置于衬底上的多个量子点单元,所述量子点单元的材料包括量子点材料;所述量子点单元之间通过挡墙隔离;相对所述衬底的厚度方向,所述量子点单元倾斜设置;倾斜设置的所述量子点单元用于使入射至所述量子点单元侧壁的光发生反射,并向远离所述衬底一侧传播。
可选的,所述挡墙的材料的折射率小于所述量子点单元中量子点材料的折射率,或者,所述挡墙的材料为反射材料。
可选的,所述挡墙包括挡墙主体,所述挡墙主体包括多个第一开口区;所述挡墙还包括设置在所述第一开口区且位于所述挡墙主体的侧面的第一反射层;所述第一反射层包围所述量子点单元的侧面。
可选的,相对所述衬底的厚度方向,所述量子点单元的倾斜角度为15°~60°。
可选的,多个所述量子点单元包括红色量子点单元、绿色量子点单元以及蓝色量子点单元。
可选的,多个所述量子点单元包括红色量子点单元和绿色量子点单元,所述彩膜层还包括透光单元,所述透光单元之间以及所述透光单元与所述量子点单元之间,通过所述挡墙隔离;其中,相对所述衬底的厚度方向,所述透光单元倾斜设置且与所述量子点单元的倾斜方向以及倾斜角度均相同,或者,所述透光单元的倾斜角度为0°;所述透光单元用于透射蓝光。
第二方面,提供一种显示面板,包括上述的彩膜层。
第三方面,提供一种如上述的彩膜层的制备方法,包括:在衬底上形成多个量子点单元、以及用于隔离所述量子点单元的挡墙。
可选的,在所述衬底上形成多个量子点单元以及用于隔离所述量子点单元的挡墙,包括:在所述衬底上形成薄膜;采用激光打孔的方式,去除待形成所述量子点单元的区域的薄膜材料,形成挡墙;采用喷墨打印或光刻刻蚀的方式,将量子点材料填充在所述挡墙的待形成所述量子点单元的区域中,形成多个所述量子点单元;所述挡墙的材料的折射率小于所述量子点材料的折射率,或者,所述挡墙的材料为反射材料。
可选的,所述挡墙包括挡墙主体以及第一反射层;在所述衬底上形成多个量子点单元以及用于隔离所述量子点单元的挡墙,包括:在所述衬底上形成薄膜;采用激光打孔的方式,去除部分区域的薄膜材料,形成包括多个第一开口区的挡墙主体;所述第一开口区与待形成的所述量子点单元一一对应;采用喷墨打印或光刻刻蚀的方式,将反射材料填充在所述第一开口区中;通过激光打孔的方式,去除待形成所述量子点单元的区域的反射材料,形成位于所述第一开口区且位于所述挡墙主体的侧面的第一反射层;采用喷墨打印或光刻刻蚀的方式,将量子点材料填充在所述第一反射层围成的区域内,形成多个所述量子点单元。
本发明实施例提供一种彩膜层及其制备方法、显示面板,相对衬底的厚度方向倾斜设置的量子点单元,使得入射至量子点单元侧壁的光发生反射,增加了入射至量子点单元侧壁的光在量子点单元的内部的传播路程,延长了量子点材料与背光之间发生相互作用的时间,使量子点单元中量子点材料发出的光能够有效地向远离衬底一侧传播,从而提高了光的利用率。而且,相对于通过增加沿衬底的厚度方向平行设置的量子点单元的厚度,来延长光在量子点单元内部的传播时间,提高光的利用率。本发明实施例中的量子点单元的厚度并不发生变化,从而可以减少制备过程中材料的用量,降低工艺难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例提供的一种显示面板的俯视示意图;
图2为本发明实施例提供的一种OLED显示面板中的亚像素的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种液晶显示面板的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种彩膜层的俯视示意图;
图5为图4中的彩膜层沿B-B’方向的剖视示意图;
图6为现有技术提供的一种彩膜层的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的另一种彩膜层的俯视示意图;
图8为图7中的彩膜层沿C-C’方向的剖视示意图;
图9为本发明实施例提供的一种亚像素的俯视示意图;
图10为本发明实施例提供的另一种亚像素的俯视示意图;
图11为本发明实施例提供的又一种彩膜层的俯视示意图;
图12为图11中的彩膜层沿D-D’方向的剖视示意图;
图13为本发明实施例提供的又一种彩膜层的俯视示意图;
图14为图13中的彩膜层沿E-E’方向的剖视示意图;
图15为本发明实施例提供的又一种彩膜层的结构示意图;
图16为本发明实施例提供的又一种彩膜层的结构示意图;
图17为本发明实施例提供的又一种彩膜层的结构示意图;
图18为本发明实施例提供的一种彩膜层制备方法的流程图;
图19为本发明实施例提供的另一种彩膜层制备方法的流程图;
图20为本发明实施例提供的一种彩膜层的制备过程示意图;
图21为本发明实施例提供的又一种彩膜层制备方法的流程图;
图22为本发明实施例提供的另一种彩膜层的制备过程示意图;
图23为本发明实施例提供的又一种彩膜层制备方法的流程图;
图24为本发明实施例提供的又一种彩膜层制备方法的流程图。
具体实施方式
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,显然,所描述的实施例仅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他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种显示装置,包括显示面板。如图1所示,显示面板包括显示区(active area,简称AA区)和周边区S,周边区S例如围绕AA区一圈设置。上述AA区中包括多种颜色的亚像素(sub pixel)P。例如,该多种颜色的亚像素P可以包括第一颜色亚像素、第二颜色亚像素和第三颜色亚像素,第一颜色、第二颜色和第三颜色为三基色(例如红色、绿色和蓝色)。
为了方便说明,本申请中上述多个亚像素P是以矩阵形式排列为例进行的说明。在此情况下,如图1所示,沿水平方向X排列成一排的亚像素P称为同一行亚像素,同一行亚像素可以与一根栅线连接。沿竖直方向Y排列成一排的亚像素P称为同一列亚像素,同一列亚像素可以与一根数据线连接。
如图2所示,在上述显示面板为OLED显示面板的情况下,每个亚像素P包括像素电路和OLED器件。像素电路一般由薄膜晶体管(Thin Film Transistor,简称TFT)、电容(Capacitance,简称C)等电子器件组成。例如,像素电路可以是由两个TFT(一个开关TFT和一个驱动TFT)和一个电容构成的2T1C结构的像素驱动电路;当然,像素电路还可以是由两个以上的TFT(多个开关TFT和一个驱动TFT)和至少一个电容构成的像素驱动电路。其中,不管像素电路是何种结构,都必须包括驱动TFT,驱动TFT可以与OLED器件的阳极连接。
如图2所示,上述OLED器件包括阴极和阳极,以及位于阴极和阳极之间的发光功能层。其中,发光功能层可以包括有机发光层、位于有机发光层和阳极之间的空穴传输层、位于有机发光层和阴极之间的电子传输层。当然,根据需要在一些实施例中,还可以在空穴传输层和阳极之间设置空穴注入层,可以在电子传输层和阴极之间设置电子注入层。
在上述基础上,该OLED显示面板还包括用于对OLED器件进行封装的封装层,该封装层可以是薄膜封装层,也可以是封装基板。
如图3所示,在上述显示面板为液晶显示面板的情况下,液晶显示面板包括相对设置的阵列基板和对置基板、以及设置在阵列基板和对置基板之间的液晶层。阵列基板和对置基板通过封框胶粘贴在一起,从而将液晶层限定在封框胶围成的区域内。在阵列基板上对应每个亚像素P包括薄膜晶体管和像素电极,当然,阵列基板中的每个亚像素P也可以包括公共电极;薄膜晶体管的栅极与栅线连接,源极与数据线连接,漏极与像素电极连接。像素电极和公共电极用于在各自施加电压的作用下,驱动液晶偏转,使得背光透过该液晶层出射。
本发明实施例提供一种彩膜层,可以应用于上述的显示面板中,例如可以应用于上述液晶显示面板的对置基板中,或者,可以应用于上述OLED显示面板中。
如图4-图5所示,该彩膜层包括:设置于衬底10上的多个量子点单元20,量子点单元20的材料包括量子点材料;量子点单元20之间通过挡墙30隔离。
相对衬底10的厚度方向,量子点单元20倾斜设置;倾斜设置的量子点单元20用于使入射至量子点单元20侧壁的光发生反射,并向远离衬底10一侧传播。
可以理解的是,每个量子点单元20一一对应于位于上述AA区中的一个亚像素P所在区域。
示例的,量子点单元20的厚度为3~8μm。
多个量子点单元20包括第一颜色量子点单元、第二颜色量子点单元和第三颜色量子点单元,第一颜色、第二颜色和第三颜色为三基色,例如,第一颜色、第二颜色和第三颜色分别为红色、绿色和蓝色。
由于量子点的尺寸决定其发光颜色,因此,第一颜色量子点单元中量子点的尺寸、第二颜色量子点单元中量子点的尺寸、第三颜色量子点单元中量子点的尺寸互不相同。在第一颜色量子点单元、第二颜色量子点单元和第三颜色量子点单元分别为红色量子点单元、绿色量子点单元和蓝色量子点单元的情况下,红色量子点单元中量子点的尺寸例如为2.4nm,绿色量子点单元中量子点的尺寸例如为1.7nm,蓝色量子点单元中量子点的尺寸例如为1.0nm。
示例的,上述的量子点材料可采用CdSe(硒化镉)。
量子点材料在来自外部背光的激发下,电子会发生跃迁,发射荧光,因此,入射至量子点单元20内部的背光会激发量子点单元20中的量子点材料,从而发出不同颜色的光。
可以理解的是,入射至量子点单元20侧壁的光包括来自量子点单元20外部的背光、以及量子点单元20中的量子点材料发出的光。
在上述基础上,相对衬底10的厚度方向,量子点单元20倾斜设置,使得入射至量子点单元20侧壁的光能够发生反射。其中,入射至量子点单元20侧壁的光发生反射也可以为全反射。
其中,在不考虑工艺误差的前提下,所有量子点单元20的倾斜方向和倾斜角度均一致。当然,虽然工艺的误差是难以避免的,但是,也不会导致量子点单元20的倾斜角度发生较大变化,工艺上的误差实际比较小。
需要说明的是,当本发明实施例中的彩膜层应用在液晶显示面板上时,该液晶显示面板还可以设置适当的遮光图案(例如黑矩阵),以避免漏光以及光的串扰等问题。当本发明实施例中的彩膜层应用在OLED显示面板上时,由于光在量子点单元20的侧壁发生反射,不会出现漏光以及光的串扰的问题,因此不用设置遮光图案。
此外,对于背光而言,当本发明实施例中的彩膜层应用在液晶显示面板上时,背光来自背光模组发出的光,该背光为白色光或蓝色光;当本发明实施例中的彩膜层应用在OLED显示面板上,该背光来自OLED器件发出的光,该背光为白色光或蓝色光。
在背光为白色光的情况下,如图15所示,多个量子点单元20包括红色量子点单元21、绿色量子点单元22以及蓝色量子点单元23。从而使得红色量子点单元21受到入射光的激发,可以发出红色光;绿色量子点单元22受到入射光的激发,可以发出绿色光;蓝色量子点单元23受到入射光的激发,可以发出蓝色光。
在背光为蓝色光的情况下,如图16-图17所示,多个量子点单元20包括红色量子点单元21和绿色量子点单元22,彩膜层还包括透光单元24,透光单元24之间以及透光单元24与量子点单元20之间,通过挡墙30隔离。其中,相对衬底10的厚度方向,透光单元24倾斜设置且与量子点单元20的倾斜方向以及倾斜角度均相同(如图16所示),或者,透光单元24的倾斜角度为0°(如图17所示);透光单元24用于透射蓝光。从而使得红色量子点单元21受到入射光的激发,可以发出红色光。绿色量子点单元22受到入射光的激发,可以发出绿色光。透光单元24可以直接透射蓝色光。从而无需设置发出蓝色光的量子点单元,简化工艺,节省材料。
需要说明的是,在其中任一个量子点单元20被激发时,未被量子点单元20完全吸收的入射光照射到挡墙30上,被挡墙30反射,不会照射到相邻的量子点单元20上,这样相邻的量子点单元20不会误激发。并且,每个量子点单元20发出的光会在量子点单元20和挡墙30的交交界面发生反射,并向远离衬底10一侧传播,这样相邻的量子点单元20发出的光不会发生串扰。从而能够消除混色现象,提高显示产品的色域和对比度。
可以理解的是,背光可以沿衬底10厚度的方向入射至量子点单元20,也可以相对衬底10厚度方向倾斜入射至量子点单元20。无论背光沿何种方向入射,只要背光入射至量子点单元20的侧壁,都会发生反射。从而增加了背光的传播路程,延长了量子点材料与背光之间发生相互作用的时间,提高了背光的利用率。
在相对衬底10厚度方向背光倾斜入射至量子点单元20的情况下,当背光倾斜入射的角度与量子点单元20的倾斜角度近似相等时,背光沿量子点单元20的倾斜方向直接射出。相比于沿衬底10的厚度方向平行设置的量子点单元,背光沿衬底的厚度方向入射至量子点单元内部(如图6所示)的传播路程较短,增加了背光在量子点单元20中的传输路程,延长了量子点材料与背光之间发生相互作用的时间,从而提高了背光的利用率。
本发明的实施例提供的彩膜层,相对衬底10的厚度方向倾斜设置的量子点单元20,使得入射至量子点单元20侧壁的光发生反射,增加了入射至量子点单元20侧壁的光在量子点单元20的内部的传播路程,延长了量子点材料与背光之间发生相互作用的时间,使量子点单元20中量子点材料发出的光能够有效地向远离衬底10一侧传播,从而提高了光的利用率。而且,相对于通过增加沿衬底10厚度方向平行设置的量子点单元的厚度,来延长光在量子点单元内部的传播时间,提高光的利用率。本发明实施例中的量子点单元20的厚度并不发生变化,从而可以减少制备过程中材料的用量,降低工艺难度。
以下,分两种情况对上述的彩膜层进行说明。
第一种情况,如图4-图5以及图7-图8所示,量子点单元20内部为未分割的完整单元。
在此情况下,可选的,如图4-图5所示,挡墙30的材料的折射率小于量子点单元20中量子点材料的折射率。
本领域技术人员明白,无论挡墙30选择何种材料,背光都不会直接透过挡墙30出射。因此可以根据需要,选择具有较高反射率的挡墙30的材料,使入射至挡墙30的背光发生反射,不会透过挡墙30。也可以适当的设置遮光图案,避免背光入射至挡墙30。
可以理解的是,挡墙30的材料的折射率小于量子点单元20中量子点材料的折射率,即,挡墙30的材料相对于量子点单元20中量子点材料为光疏介质,量子点材料相对于挡墙30的材料为光密介质。因此,光入射至量子点单元20和挡墙30的交界面,相当于光从光密介质射向光疏介质,当入射角满足全反射条件时,便会发生全反射,从量子点单元20和挡墙30的交界面返回量子点单元20内部。从而无需在量子点单元20和挡墙30的交界面处设置光学结构,便能实现光的全反射。
可选的,如图4-图5所示,挡墙30的材料可以为反射材料。该反射材料可以是例如具有增加反射功能的材料。
基于此,无需考虑挡墙30的材料与量子点材料的折射率之间的大小,也无需考虑光在量子点单元20和挡墙30的交界面的入射角的大小,光只要入射至该反射材料上,都会发生全反射,使光从量子点单元20和挡墙30的交界面返回量子点单元20内部。
可选的,如图7-图8所示,挡墙30包括挡墙主体31,该挡墙主体包括多个第一开口区F,在此基础上,挡墙30还包括设置在第一开口区F且位于挡墙主体31的侧面的第一反射层32;第一反射层32包围量子点单元20的侧面。
其中,第一反射层32的厚度可以为2~5μm。第一反射层32的材料可以为能够反射光的介质,例如反射油墨或者反射金属材料。
示例的,挡墙主体31的材料可以为有机材料。
在量子点单元20的侧面都由第一反射层32包围的情况下,使得入射至第一反射层32上的所有角度的光均可以发生反射,提高光的反射效率。
第二种情况,如图11-图14所示,量子点单元20由多个间隔排布的量子点子单元201构成,量子点单元20中的量子点子单元201之间通过隔离部隔离;相对衬底10的厚度方向,每个量子点子单元201均倾斜设置且倾斜角度相同;倾斜设置的量子点子单元201用于使入射至量子点子单元201侧壁的光发生反射,并向远离衬底10一侧传播;隔离部包括隔离部主体2021,隔离部主体2021与挡墙30的材料相同且为一体结构。
可以理解的是,入射至量子点子单元201侧壁的光包括来自量子点子单元201外部的背光、以及量子点子单元201中的量子点材料所发出的光。
本领域技术人员可以在保证反光性能的基础上,根据实际应用的需要,将每个亚像素P分割为多个间隔排列的子亚像素P’。示例的,子亚像素P’的平行衬底10的截面可以为圆形(如图9所示),也可以为四边形(如图10所示)。相应的,一个量子点单元20中的每个量子点子单元201一一对应于与该量子点单元20对应的一个亚像素P中的每个子亚像素P’。
相对衬底10的厚度方向,每个量子点子单元201均倾斜设置且倾斜角度相同,从而使入射至量子点单元20内部的背光也可以进入量子点子单元201内部,并在量子点子单元201与隔离部的交界面发生反射。
其中,相对衬底10的厚度方向,量子点子单元201的倾斜角度与量子点单元20的倾斜角度相等。
在此情况下,可选的,如图11-图12所示,挡墙30和隔离部主体2021的材料折射率小于量子点子单元201中量子点材料的折射率。
可以理解的是,隔离部主体2021的材料的折射率小于量子点子单元201中量子点材料的折射率,即,隔离部主体2021的材料相对于量子点子单元201中量子点材料为光疏介质,量子点材料相对于隔离部主体2021的材料为光密介质。因此,光入射至量子点子单元201和隔离部主体2021的交界面,相当于光从光密介质射向光疏介质,当入射角满足全反射条件时,便会发生全反射,从量子点子单元201和隔离部主体2021的交界面返回量子点子单元201内部。从而无需在量子点子单元201和隔离部主体2021的交界面处设置光学结构,便能实现光全反射。
由于在显示面板中的亚像素的尺寸较大的情况下,对应的量子点单元20的尺寸也相对较大,入射光激发的大尺寸的量子点材料,发出的光会出现不均匀现象,因此每个量子点单元20内部划分成多个量子点子单元201,减小了受入射光激发的量子点材料的尺寸,从而改善了量子点材料发出的光的均匀性。
可选的,如图11-图12所示,挡墙30和隔离部主体2021的材料可以为反射材料。该反射材料可以是例如具有增加反射功能的材料。
基于此,无需考虑隔离部主体2021的材料与量子点材料的折射率之间的大小,也无需考虑光在量子点子单元201和隔离部主体2021的交界面的入射角的大小,光只要入射至该反射材料上,都会发生全反射,使光从量子点子单元201和隔离部主体2021的交界面返回量子点子单元201内部。
可选的,如图13-图14所示,一体结构的挡墙30与隔离部主体2021包括多个第二开口区H;隔离部还包括设置在第二开口区H且位于隔离部主体2021的侧面的第二反射层2022;第二反射层2022包围量子点子单元201的侧面。
其中,第二反射层2022可以与第一反射层32同材料,且厚度相同。
在量子点子单元201的侧面都由第二反射层2022包围的情况下,使得入射至第二反射层2022上的所有角度的光均可以发生反射,提高光的反射效率。
可选的,相对衬底10的厚度方向,量子点单元20的倾斜角度为15°~60°。示例的,相对衬底10的厚度方向,量子点单元20的倾斜角度为15°,或者,量子点单元20的倾斜角度为45°,或者,量子点单元20的倾斜角度为60°。
需要说明的是,本领域技术人员可以根据量子点材料的吸光特性,对该量子点单元20的倾斜角度进行调整。示例的,吸光性好的量子点材料,量子点单元20的倾斜角度可以稍小一些,吸光性差的量子点材料,量子点单元20的倾斜角度要稍大一些。
其中,量子点子单元201相对于衬底10的厚度方向的倾斜角度也可以为15°~60°。
本发明实施例还提供一种彩膜层的制备方法,如图18所示,包括以下步骤:
S10、参考图4-图5以及图7-图8,在衬底10上形成多个量子点单元20、以及用于隔离量子点单元20的挡墙30。
其中,量子点单元20之间通过挡墙30隔离;量子点单元20的材料包括量子点材料;相对衬底10的厚度方向,量子点单元20倾斜设置;倾斜设置的量子点单元20用于使入射至量子点单元20侧壁的光发生反射,并向远离衬底10一侧传播。
在不考虑工艺误差的前提下,所有量子点单元20的倾斜方向和倾斜角度均一致。当然,虽然工艺的误差是难以避免的,但是,也不会导致量子点单元20的倾斜角度发生较大变化,工艺上的误差实际比较小。
可以理解的是,入射至量子点单元20侧壁的光包括来自量子点单元20外部的背光、以及量子点单元20中的量子点材料所发出的光。
本发明的实施例提供一种彩膜层的制备方法,通过相对衬底10的厚度方向倾斜的量子点单元20,使得入射至量子点单元20侧壁的光发生反射,相对于沿衬底的厚度方向平行的量子点单元,增加了入射至量子点单元20侧壁的光在量子点单元20的内部的传播路程,延长了量子点材料与背光之间发生相互作用的时间,使量子点单元20中量子点材料发出的光能够有效地向远离衬底10一侧传播,从而提高了光的利用率。
而且,相对于增加沿衬底10的厚度方向平行的量子点单元的厚度,来延长光在量子点单元内部的传播时间,提高光的利用率。本发明实施例中的量子点单元20的厚度并不发生变化,从而可以减少材料的用量,降低工艺难度。
可选的,如图19所示,在衬底10上形成多个量子点单元20以及用于隔离量子点单元20的挡墙30,包括:
S20、如图20所示,在衬底10上形成薄膜301。
S21、如图20所示,采用激光打孔的方式,去除待形成量子点单元20的区域的薄膜材料,形成挡墙30。
可以理解的是,在激光打孔之前薄膜301已固化。
需要说明的是,本领域技术人员可以通过待形成量子点单元20的量子点材料的吸光特性,调整激光的角度确定待形成量子点单元20的区域的倾斜角度。并通过控制激光的位置和打孔能力,确定待形成量子点单元20的区域的大小。
S22、如图20所示,采用喷墨打印或光刻刻蚀的方式,将量子点材料填充在挡墙30的待形成量子点单元20的区域中,形成多个量子点单元20;挡墙30的材料的折射率小于量子点材料的折射率,或者,挡墙30的材料为反射材料。
采用喷墨打印的方式可以直接把量子点材料直接打印于待形成量子点单元20的区域中,形成量子点单元20。或者,采用光刻刻蚀的方式,可以将量子点材料涂覆在挡墙30远离衬底10的表面,之后利用掩模板进行曝光、显影和刻蚀工艺,保留待形成量子点单元20的区域中的量子点材料,形成量子点单元20。
挡墙30的材料的折射率小于量子点材料的折射率,即,挡墙30的材料相对于量子点单元20中量子点材料为光疏介质,量子点材料相对于挡墙30的材料为光密介质。因此,光入射至量子点单元20和挡墙30的交界面,相当于光从光密介质射向光疏介质,当入射角满足全反射条件时,便会发生全反射,从量子点单元20和挡墙30的交界面返回量子点单元20内部。从而无需在量子点单元20和挡墙30的交界面处形成光学结构,便能实现光全反射。
挡墙30的材料为反射材料,该反射材料可以是例如具有增加反射功能的材料。从而无需考虑挡墙30的材料与量子点材料的折射率之间的大小,也无需考虑光在量子点单元20和挡墙30的交界面的入射角的大小,光只要入射至该反射材料上,都会发生全反射,使光从量子点单元20和挡墙30的交界面返回量子点单元20内部。
可选的,如图21所示,挡墙30包括挡墙主体31以及第一反射层32;在衬底10上形成多个量子点单元20以及用于隔离量子点单元20的挡墙30,包括:
S30、如图22所示,在衬底10上形成薄膜301。
S31、如图22所示,采用激光打孔的方式,去除部分区域的薄膜材料,形成包括多个第一开口区F的挡墙主体31;第一开口区F与待形成的量子点单元20一一对应。
S32、如图22所示,采用喷墨打印或光刻刻蚀的方式,将反射材料填充在第一开口区F中;通过激光打孔的方式,去除待形成量子点单元20的区域的反射材料,形成位于第一开口区F且位于挡墙主体31的侧面的第一反射层32。
S33、如图22所示,采用喷墨打印或光刻刻蚀的方式,将量子点材料填充在第一反射层32围成的区域内,形成多个量子点单元20。
其中,在两次激光打孔过程中,激光的入射角不变。并且,第二次激光打孔的尺寸小于第一次激光打孔的尺寸。
第一反射层32的厚度可以为2~5μm。反射材料可以是例如反射油墨或者反射金属材料。
在量子点单元20的侧面都由第一反射层32包围的情况下,使得入射至第一反射层32上的所有角度的光均可以发生反射,提高光的反射效率。
可选的,如图23所示,量子点单元20由多个间隔排布的量子点子单元201构成;量子点单元20中的量子点子单元201之间通过隔离部隔离;隔离部包括隔离部主体2021;在衬底10上形成多个量子点单元201、用于隔离量子点单元20的挡墙30、以及用于隔离量子点单元20中的量子点子单元201的隔离部,包括:
S40、参考图20和图22,在衬底10上形成薄膜301。
S41、参考图11-图12,采用激光打孔的方式,去除待形成量子点子单元201的区域的薄膜材料,形成一体结构的挡墙30与隔离部主体2021。
S42、参考图11-图12,采用喷墨打印或光刻刻蚀的方式,将量子点材料填充在一体结构的挡墙30与隔离部主体2021中,待形成量子点子单元201的区域中,形成多个量子点子单元201;挡墙30的材料的折射率小于量子点材料的折射率,或者,挡墙30的材料为反射材料。
可以理解的是,入射至量子点子单元201侧壁的光包括来自量子点子单元201外部的背光、以及量子点子单元201中的量子点材料所发出的光。
需要说明的是,本领域技术人员可以在保证反光性能的基础上,根据实际应用的需要,将每个亚像素P分割为多个间隔排列的子亚像素P’。示例的,子亚像素P’的平行衬底10的截面可以为圆形(如图9所示),也可以为四边形(如图10所示)。相应的,一个量子点单元20中的每个量子点子单元201一一对应于与该量子点单元20对应的一个亚像素P中的每个子亚像素P’。
其中,相对衬底10的厚度方向,量子点子单元201的倾斜角度可以与量子点单元20的倾斜角度相等。从而使入射至量子点单元20内部的背光也可以进入量子点子单元201内部,并在量子点子单元201与隔离部的交界面发生反射。
一体结构的挡墙30与隔离部主体2021的材料相同,挡墙30的材料的折射率小于量子点材料的折射率,或者,挡墙30的材料为反射材料,同样的,隔离部主体2021的材料的折射率小于量子点材料的折射率,或,隔离部主体2021的材料为反射材料。
在隔离部主体2021的材料的折射率小于量子点子单元201中量子点材料的折射率的情况下,即,隔离部主体2021的材料相对于量子点子单元201中量子点材料为光疏介质,量子点材料相对于隔离部主体2021的材料为光密介质。因此,光入射至量子点子单元201和隔离部主体2021的交界面,相当于光从光密介质射向光疏介质,当入射角满足全反射条件时,便会发生全反射,从量子点子单元201和隔离部主体2021的交界面返回量子点子单元201内部。从而无需在量子点子单元201和隔离部主体2021的交界面处形成光学结构,便能实现光全反射。
在隔离部主体2021的材料为反射材料的情况下,无需考虑隔离部主体2021的材料与量子点材料的折射率之间的大小,也无需考虑光在量子点子单元201和隔离部主体2021的交界面的入射角的大小,光只要入射至该反射材料上,都会发生全反射,使光从量子点子单元201和隔离部主体2021的交界面返回量子点子单元201内部。
由于在显示面板中的亚像素的尺寸较大的情况下,对应的量子点单元20的尺寸也相对较大,入射光激发大尺寸的量子点材料,发出的光会出现不均匀现象,因此每个量子点单元20内部划分成多个量子点子单元201,减小了受入射光激发的量子点材料的尺寸,从而改善了量子点材料发出的光的均匀性。
可选的,量子点单元20由多个间隔排布的量子点子单元201构成,量子点单元20中的量子点子单元201之间通过隔离部隔离;隔离部包括隔离部主体2021和第二反射层2022;如图24所示,在衬底10上形成多个量子点单元201、用于隔离量子点单元20的挡墙30、以及用于隔离量子点单元20中的量子点子单元201的隔离部,包括:
S50、参考图20和图22,在衬底10上形成薄膜301。
S51、参考图13-图14,采用激光打孔的方式,去除部分区域的薄膜材料,形成一体结构的挡墙30与隔离部主体2021,一体结构的挡墙30与隔离部主体2021包括多个第二开口区H;第二开口区H与待形成的量子点子单元201一一对应。
S52、参考图13-图14,采用喷墨打印或光刻刻蚀的方式,将反射材料填充在第二开口区H中;通过激光打孔的方式,去除待形成量子点子单元201的区域的反射材料,形成位于第二开口区H且位于隔离部主体2021的侧面的第二反射层2022。
S53、参考图13-图14,采用喷墨打印或光刻刻蚀的方式,将量子点材料填充在第二反射层2022围成的区域内,形成多个量子点子单元201。
其中,相对衬底10的厚度方向,量子点子单元201的倾斜角度与量子点单元20的倾斜角度相等。
可以理解的是,在两次激光打孔过程中,激光的入射角不变。并且,第二次激光打孔的尺寸小于第一次激光打孔的尺寸。
挡墙30和隔离部主体2021的材料相同,第二反射层2022与第一反射层32材料的相同。
在量子点子单元201的侧面都由第二反射层2022包围的情况下,使得入射至第二反射层2022上的所有角度的光均可以发生反射,提高光的反射效率。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种彩膜层,其特征在于,包括:设置于衬底上的多个量子点单元,所述量子点单元的材料包括量子点材料;所述量子点单元之间通过挡墙隔离;
相对所述衬底的厚度方向,所述量子点单元倾斜设置;倾斜设置的所述量子点单元用于使入射至所述量子点单元侧壁的光发生反射,并向远离所述衬底一侧传播。
2.根据权利要求1所述的彩膜层,其特征在于,所述挡墙的材料的折射率小于所述量子点单元中量子点材料的折射率,或者,所述挡墙的材料为反射材料。
3.根据权利要求1所述的彩膜层,其特征在于,
所述挡墙包括挡墙主体,所述挡墙主体包括多个第一开口区;
所述挡墙还包括设置在所述第一开口区且位于所述挡墙主体的侧面的第一反射层;
所述第一反射层包围所述量子点单元的侧面。
4.根据权利要求1-3任一项所述的彩膜层,其特征在于,相对所述衬底的厚度方向,所述量子点单元的倾斜角度为15°~60°。
5.根据权利要求1所述的彩膜层,其特征在于,多个所述量子点单元包括红色量子点单元、绿色量子点单元以及蓝色量子点单元。
6.根据权利要求1所述的彩膜层,其特征在于,多个所述量子点单元包括红色量子点单元和绿色量子点单元,所述彩膜层还包括透光单元,所述透光单元之间以及所述透光单元与所述量子点单元之间,通过所述挡墙隔离;
其中,相对所述衬底的厚度方向,所述透光单元倾斜设置且与所述量子点单元的倾斜方向以及倾斜角度均相同,或者,所述透光单元的倾斜角度为0°;所述透光单元用于透射蓝光。
7.一种显示面板,其特征在于,包括权利要求1-6任一项所述彩膜层。
8.一种如权利要求1-6任一项所述的彩膜层的制备方法,其特征在于,包括:在衬底上形成多个量子点单元、以及用于隔离所述量子点单元的挡墙。
9.根据权利要求8所述的彩膜层的制备方法,其特征在于,在所述衬底上形成多个量子点单元以及用于隔离所述量子点单元的挡墙,包括:
在所述衬底上形成薄膜;
采用激光打孔的方式,去除待形成所述量子点单元的区域的薄膜材料,形成挡墙;
采用喷墨打印或光刻刻蚀的方式,将量子点材料填充在所述挡墙的待形成所述量子点单元的区域中,形成多个所述量子点单元;
所述挡墙的材料的折射率小于所述量子点材料的折射率,或者,所述挡墙的材料为反射材料。
10.根据权利要求8所述的彩膜层的制备方法,其特征在于,所述挡墙包括挡墙主体以及第一反射层;
在所述衬底上形成多个量子点单元以及用于隔离所述量子点单元的挡墙,包括:
在所述衬底上形成薄膜;
采用激光打孔的方式,去除部分区域的薄膜材料,形成包括多个第一开口区的挡墙主体;所述第一开口区与待形成的所述量子点单元一一对应;
采用喷墨打印或光刻刻蚀的方式,将反射材料填充在所述第一开口区中;
通过激光打孔的方式,去除待形成所述量子点单元的区域的反射材料,形成位于所述第一开口区且位于所述挡墙主体的侧面的第一反射层;
采用喷墨打印或光刻刻蚀的方式,将量子点材料填充在所述第一反射层围成的区域内,形成多个所述量子点单元。
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