CN110120451A - 一种显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种显示面板，包括：基板；设置于基板上的若干个像素单元，每个像素单元包括第一子像素，第二子像素和第三子像素；第二子像素和/或第三子像素包括光转换层，其将一种颜色的光转换为另一种颜色的光；光转换层包括纳米金属复合结构。本发明利用光转换层中金属的局域表面等离子体激元共振作用，子像素中荧光峰的强度增强，蓝光峰消失，显示面板的整体色域得到改善。

Description

一种显示面板及显示装置
技术领域
本发明属于显示器领域，具体涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
目前，显示面板中的子像素RGB光源的产生通常有两种方式，一种是分别制作红色、绿色、蓝色发光芯片，通过三种芯片混合而形成彩色光源；另一种是使用蓝色激光光源搭配光转换层产生红、绿光源，再与蓝光混合进而形成各种颜色的光。第二种制作方式因为成本较小，工艺简单，被广泛使用。但现有技术中，光转换层无法吸收所有的蓝光激发光源，导致每个红/绿子像素在发出红/绿光的同时还伴有一定比例的蓝光，造成色域降低。
发明内容
因此，本发明提供了一种显示面板，利用光转换层中金属的局域表面等离子体激元共振作用，子像素中荧光峰的强度增强，蓝光峰消失，显示面板的整体色域得到改善。
一种显示面板，包括：
基板；
设置于所述基板上的若干个像素单元，每个所述像素单元包括第一子像素，第二子像素和第三子像素；
所述第二子像素和/或所述第三子像素包括光转换层，所述光转换层将一种颜色的光转换为另一种颜色的光；
所述光转换层包括纳米金属复合结构。
进一步地，所述纳米金属复合结构包含量子点层和纳米金属层。
进一步地，所述纳米金属层置于量子点层上远离基板的一侧。
进一步地，所述纳米金属层紧邻量子点层设置，并且纳米金属层的材料为水溶性，量子点层的材料为油溶性。
进一步地，所述纳米金属复合结构包括设置于纳米金属层与量子点层之间的阻隔层。
进一步地，所述纳米金属层的材料包括金属纳米颗粒、金属纳米纤维、金属纳米管或金属纳米棒中至少之一。
进一步地，所述金属层的材料为金属纳米颗粒包覆量子点的核壳结构。
进一步地，所述纳米金属复合结构中的金属材料为金，银，铜中至少之一。
进一步地，所述第一子像素包括第一光源，发出第一颜色的光；所述第二子像素包括第二光源及第二光转换层，所述第二光源经过所述第二光转换层后，发出第二颜色的光；所述第三子像素包括第三光源及第三光转换层，所述第三光源经过所述第三光转换层后，发出第三颜色的光；所述第一颜色的光为蓝光，所述第二颜色的光为红光，所述第三颜色的光为绿光。
进一步地，所述第一、第二及第三光源均发出蓝光，且为微型发光二极管。
另外，本发明的实施例中还提供一种显示装置，包括上述任何一种显示面板。
上述技术方案，具有如下优点：
本发明提供的显示面板，通过在子像素的光转换层中设置纳米金属复合结构，利用金属的局域表面等离子体激元共振作用，子像素中荧光峰的强度增强，蓝光峰消失，从而使显示面板的整体色域得到改善。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为现有技术中显示面板的结构示意图；
图2为本发明一实施例中显示面板的结构示意图；
图3为本发明另一实施例中显示面板的结构示意图。
附图标记：
1，10-基板；2,20-蓝光芯片；3,30-光转换层；31,310-量子点层；32,320-纳米金属层；330-阻隔层。
具体实施方式
下面将对本发明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。
图1为现有技术显示面板的结构示意图，包括基板1，设置于基板上的蓝光芯片2，沿着蓝光芯片的出光方向设置光转换层3，光转换层3包括红色光转换层和绿色光转换层，蓝光芯片发出的蓝色光经过红色光转换层和绿色光转换层后，分别发出红光和绿光。传统的光转换层为滤光片或量子点，而蓝光芯片发出的蓝光不能被光转换层完全吸收，造成红光或绿光荧光峰较低，颜色偏蓝，整体色域降低。因此本发明提出了一种实施例，如图2所示，在图1结构的基础上，将纳米金属复合结构用作光转换层3，纳米金属复合结构中包含有金属纳米材料，利用金属的局域表面等离子体激元共振效应，能够增强红光或绿光荧光峰，改善色域。虽然未图示，应当理解，在图2所示的显示面板中，还应包括电极、封装层、像素定义层等结构。具体地，图2中的显示面板包括设置于基板上的若干个像素单元，每个像素单元包括第一子像素，第二子像素和第三子像素；第一子像素包括第一光源，发出第一颜色的光；第二子像素包括第二光源和/或第二光转换层；若配置有第二光转换层，则第二光源经过第二光转换层后，发出第二颜色的光；第三子像素包括第三光源和/或第三光转换层，若配置有第三光转换层，则第三光源经过第三光转换层后，发出第三颜色的光；进一步地，第一颜色的光为蓝光，第二颜色的光为红光，第三颜色的光为绿光；进一步地，第一、第二及第三光源均发出蓝光。
在该实施例中，蓝光芯片2优选为微型发光二极管(Micro-LED)，Micro-LED 的尺寸仅在1～10μm等级左右，能实现显示面板更轻薄，饱和色彩度更高。本实施例中，基板1优选为薄膜晶体管(TFT)基板或聚酰亚胺(PI)基板，还可以是半导体基板、次黏着基台、互补式金属氧化物半导体(CMOS)电路基板、硅基液晶(LCOS)基板或者是其他类型的基板，但本发明并不以此为限制。
在该实施例中，纳米金属复合结构可以为多层结构，具体为包括量子点层 31和纳米金属层32。量子点层31包括量子点材料，基于量子点的量子尺寸效应，其能够大幅度提高显示器件的发光亮度。应当理解，在本发明实施例中，量子点是一种直径一般在2-20nm半导体结构，并可以根据尺寸、形状的转变而用于发出不同波长的光，不同波长光对应不同的颜色。其中，发红色光的量子点的尺寸(或直径)约为18-20nm，发绿色光的量子点的尺寸(或直径)约为 12-14nm。为了使下面实施例的说明举例更加简要，下文将简单地把发红色光的量子点称为红色量子点，把发绿色光的量子点称为绿色量子点。本发明实施例提供的量子点根据其尺寸和成分具有一个特殊能带隙，因而吸收并发出固有波长的光线，具体可以由具有半导体特性的纳米晶体形成并且由元素周期表中的II-VI族或III-V族构成。例如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、GaAs、 GaP、GaAs、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InSb、ALAs、AlP、AlSb 中的一种，或者由其中2或3种以上材料的混合物构成。
该实施例提供的量子点可以是核壳结构，核是有半导体特性的纳米晶体形成并且由元素周期表中的II-VI族或III-V族构成。例如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、 ZnSe、ZnTe、GaAs、GaP、GaAs、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InSb、 AlAs、AlP、AlSb中的一种，或者由其中2或3种以上材料的混合物构成。而本实施例中的壳层，可以是无机氧化物，例如SiO2、TiO2、ZnO或MgO，以使得壳层与核的成分保持绝缘特性。可选地，壳层还可以是采用晶格匹配度高的与核的材料同族的宽能隙材料。例如，优选地在使用CdSe作为核材料时，壳层材料可以用CdS或者CdSexS1-x。
在该实施例中，纳米金属层32中的金属材料优选为贵金属，例如Au、Ag、 Cu等，直径尺寸在10nm～1000nm，其形态可以为纳米颗粒、纳米纤维、纳米管或纳米棒等。此外，本实施例中的纳米金属层32中的材料可以为量子点包覆纳米金属复合材料，而量子点可以选自上述任一量子点材料，纳米金属可以为纳米颗粒、纳米纤维、纳米管或纳米棒等，例如纳米金属层32中的材料可以 ZnCdSeS包覆Au纳米颗粒复合材料，利用Au纳米颗粒的局域表面等离子体激元共振效应，绿色荧光峰显著增强。
在该实施例中，量子点层31和纳米金属层32紧邻设置，量子点层31设置于纳米金属层32上出光的一侧，或者，纳米金属层32也可以设置于量子点层 31上出光的一侧。量子点通过打印或旋涂的方式先制作在临时基板上，然后再将该量子点转移到蓝光芯片上。其中，量子点层31的红色量子点或绿色量子点为水相中制作，具有水溶性；纳米金属层32中的纳米金属在油相中制作，具有油溶性。或者相反，其中，量子点层31的红色量子点或绿色量子点为油相中制作，具有油溶性；其中，纳米金属层32中的纳米金属在水相中制作，具有水溶性。即量子点层31和纳米金属层32在不同性质的溶液中制作而成，先通过打印或旋涂的方式形成临时基板上，然后再将该量子点层转移到蓝光芯片上，形成如图2所示的发光结构，其中量子点层31和纳米金属层32之间自然形成阻隔，避免两层之间发生混合。
在另一实施例中，如图3所示的显示面板，除光转换层30的结构与图2中光转换层3的结构不同之外，其他结构基本相同。虽然未图示，应当理解，在图3所示的显示面板中，还应包括电极、封装层、像素定义层等结构。具体地，图3中的显示面板包括设置于基板上的若干个像素单元，每个像素单元包括第一子像素，第二子像素和第三子像素；第一子像素包括第一光源，发出第一颜色的光；第二子像素包括第二光源和/或第二光转换层；若配置有第二光转换层，则第二光源经过第二光转换层后，发出第二颜色的光；第三子像素包括第三光源和/或第三光转换层，若配置有第三光转换层，则第三光源经过第三光转换层后，发出第三颜色的光；进一步地，第一颜色的光为蓝光，第二颜色的光为红光，第三颜色的光为绿光；进一步地，第一、第二及第三光源均发出蓝光。
在该实施例中，蓝光芯片2优选为微型发光二极管(Micro-LED)，Micro-LED 的尺寸仅在1～10μm等级左右，能实现显示面板更轻薄，饱和色彩度更高。本实施例中，基板1优选为薄膜晶体管(TFT)基板或聚酰亚胺(PI)基板，还可以是半导体基板、次黏着基台、互补式金属氧化物半导体(CMOS)电路基板、硅基液晶(LCOS)基板或者是其他类型的基板，但本发明并不以此为限制。
在该实施例中，纳米金属复合结构可以为多层结构，具体为包括量子点层 310和纳米金属层320。量子点层310包括量子点材料，基于量子点的量子尺寸效应，其能够大幅度提高显示器件的发光亮度。应当理解，在本发明实施例中，量子点是一种直径一般在2-20nm半导体结构，并可以根据尺寸、形状的转变而用于发出不同波长的光，不同波长光对应不同的颜色。其中，发红色光的量子点的尺寸(或直径)约为18-20nm，发绿色光的量子点的尺寸(或直径)约为 12-14nm。为了使下面实施例的说明举例更加简要，下文将简单地把发红色光的量子点称为红色量子点，把发绿色光的量子点称为绿色量子点。本发明实施例提供的量子点根据其尺寸和成分具有一个特殊能带隙，因而吸收并发出固有波长的光线，具体可以由具有半导体特性的纳米晶体形成并且由元素周期表中的 II-VI族或III-V族构成。例如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、GaAs、 GaP、GaAs、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InSb、ALAs、AlP、AlSb 中的一种，或者由其中2或3种以上材料的混合物构成。
该实施例提供的量子点可以是核壳结构，核是有半导体特性的纳米晶体形成并且由元素周期表中的II-VI族或III-V族构成。例如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、 ZnSe、ZnTe、GaAs、GaP、GaAs、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InSb、 AlAs、AlP、AlSb中的一种，或者由其中2或3种以上材料的混合物构成。而本实施例中的壳层，可以是无机氧化物，例如SiO2、TiO2、ZnO或MgO，以使得壳层与核的成分保持绝缘特性。可选地，壳层还可以是采用晶格匹配度高的与核的材料同族的宽能隙材料。例如，优选地在使用CdSe作为核材料时，壳层材料可以用CdS或者CdSexS1-x。
在该实施例中，纳米金属层320中的金属材料优选为贵金属，例如Au、Ag、 Cu等，直径尺寸在10nm～1000nm，其形态可以为纳米颗粒、纳米纤维、纳米管或纳米棒等。此外，本实施例中的纳米金属层32中的材料可以为量子点包覆纳米金属复合材料，而量子点可以选自上述任一量子点材料，纳米金属可以为纳米颗粒、纳米纤维、纳米管或纳米棒等，例如纳米金属层32中的材料可以 ZnCdSeS包覆Au纳米颗粒复合材料，利用Au纳米颗粒的局域表面等离子体激元共振效应，绿色荧光峰显著增强。
在该实施例中，量子点层310和纳米金属层320之间设置有阻隔层330，量子点层310设置于纳米金属层320上出光的一侧，或者，纳米金属层320也可以设置于量子点层310上出光的一侧。量子点通过打印或旋涂的方式先制作在临时基板上，然后再将该量子点转移到蓝光芯片上。其中，量子点层310的红色量子点或绿色量子点可以在水相中制作，具有水溶性，也可以在油相中制作，具有油溶性；而纳米金属层中320中的纳米金属可以在油相中制作，具有油溶性，也可以在水相中制作，具有水溶性。即量子点层310和纳米金属层320可以在相同或不同性质的溶液中制作而成，通过打印或旋涂的方式形成临时基板上后，再将该量子点层转移到蓝光芯片上，其中，量子点层310和纳米金属层 320之间制作有阻隔层，避免两层之间发生混合，形成如图3所示的发光结构。其中，阻隔层为PDDA/PSS，通过打印或旋涂的方式设置在量子点层310和纳米金属层320之间。
此外，本发明还提供一种显示装置，该显示装置包括上述任何一种显示面板。具体的，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。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
基板；
设置于所述基板上的若干个像素单元，每个所述像素单元包括第一子像素，第二子像素和第三子像素；
所述第二子像素和/或所述第三子像素包括光转换层，所述光转换层将一种颜色的光转换为另一种颜色的光；
所述光转换层包括纳米金属复合结构。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述纳米金属复合结构包含量子点层和纳米金属层。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述纳米金属层置于所述量子点层上远离所述基板的一侧。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述纳米金属层紧邻所述量子点层设置，并且所述纳米金属层的材料为水溶性，所述量子点层的材料为油溶性。
5.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述纳米金属复合结构包括设置于所述纳米金属层与所述量子点层之间的阻隔层。
6.根据权利要求2-5任一项所述的显示面板，其特征在于，所述纳米金属层的材料包括金属纳米颗粒、金属纳米纤维、金属纳米管或金属纳米棒中至少之一。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述纳米金属层的材料为量子点包覆金属纳米颗粒的复合材料。
8.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述纳米金属复合结构中的金属材料为Au、Ag、Cu中至少之一。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的显示面板，其特征在于，所述第一子像素包括第一光源，发出第一颜色的光；所述第二子像素包括第二光源及第二光转换层，所述第二光源经过所述第二光转换层后，发出第二颜色的光；所述第三子像素包括第三光源及第三光转换层，所述第三光源经过所述第三光转换层后，发出第三颜色的光；所述第一颜色的光为蓝光，所述第二颜色的光为红光，所述第三颜色的光为绿光。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的显示面板。
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