CN112876906A - 量子点散射浆料、彩膜基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种量子点散射浆料、彩膜基板及其制备方法、显示装置。所述彩膜基板中包括一第一滤光片和一第二滤光片。所述第二滤光片设于所述第一滤光片的一表面上，其包含量子点、散射粒子和乙基纤维素中的至少一种。

Description

量子点散射浆料、彩膜基板及其制备方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示设备领域，特别是一种量子点散射浆料、彩膜基板及其制备方法、显示装置。

背景技术

现有技术中的QDCF(Quantum Dot Color Filter，量子点彩膜基板)，其QD(Quantum Dot，量子点)膜层一般采用IJP(Ink-Jet Printing，喷墨打印)工艺来制作。IJP的技术优势在于可以控制滴下墨水的位置及体积大小，从而能够在像素级别的区域进行打印成膜。但是，利用此法做出来的QDCF却存在亮度转换率较低的问题。

为了解决上述问题，可以在QD墨水内加入散射粒子材料来提升QD膜层的亮度转换率。但是，因为QD墨水通常表现出非极性，而散射粒子材料却表现为极性，当QD墨水内引入散射粒子材料后会出现散射粒子在体系中分散不稳定的情况从而最终导致喷墨打印环节出现喷嘴堵塞的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种量子点散射浆料、彩膜基板及其制备方法、显示装置，以解决现有技术中散射粒子在混合了量子点的溶液分散不均匀而导致在喷墨打印是环节出现喷嘴堵塞的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种量子点散射浆料，所述量子点散射浆料中按质量百分比包括5-10wt％的散射粒子、20-40wt％的量子点、20-30wt％的乙基纤维素、20-30wt％的松油醇以及10-15wt％的无水乙醇。

进一步地，所述散射粒子中包括氧化钛和氧化硅中的至少一种。

进一步地，所述量子点包括红色量子点和绿色量子点中的至少一种。

本发明中还提供一种彩膜基板，所述彩膜基板中包括一第一滤光片和一第二滤光片。所述第二滤光片设于所述第一滤光片的一表面上，其包含量子点、散射粒子和乙基纤维素中的至少一种。

进一步地，所述彩膜基板具有红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素。所述第二滤光片中包括红色散射层、绿色散射层以及无色散射层。所述红色散射层对应于所述红色子像素，其包含红色量子点、散射粒子和乙基纤维素。所述绿色散射层对应于所述绿色子像素，其包含绿色量子点、散射粒子和乙基纤维素。所述无色散射层对应于所述蓝色子像素，其包含散射粒子和乙基纤维素。

本发明中还提供一种彩膜基板的制备方法，所述制备方法中包括以下步骤：

提供一基板，所述基板的一表面上具有第一滤光片。按下述材料的质量百分比调配量子点散射浆料：5-10wt％的散射粒子、20-40wt％的量子点、20-30wt％的乙基纤维素、20-30wt％的松油醇以及10-15wt％的无水乙醇。将所述量子点散射浆料印刷在所述第一滤光片上。固化所述量子点散射浆料形成第二滤光片。

进一步地，所述散射粒子中包括氧化钛和氧化硅中的至少一种。

进一步地，所述彩膜基板具有若干红色子像素和若干绿色子像素。

所述调配量子点散射浆料步骤中包括：分别调配红色量子点散射浆料和绿色量子点散射浆料。

所述印刷量子点散射浆料步骤中包括：

提供一第一印刷网，所述第一印刷网对应所述红色子像素处具有第一通孔。将所述第一印刷网设置在所述第一滤光片的一表面上。在所述第一印刷网远离所述第一滤光片的一表面上涂抹所述红色量子点散射浆料，所述红色量子点散射浆料通过所述第一通孔印刷在所述红色子像素内的第一滤光片上。

提供一第二印刷网，所述第二印刷网对应所述绿色子像素处具有第二通孔。将所述第二印刷网设置在所述第一滤光片的一表面上。在所述第二印刷网远离所述第一滤光片的一表面上涂抹所述绿色量子点散射浆料，所述绿色量子点散射浆料通过所述第二通孔印刷在所述绿光子像素的第一滤光片上。

进一步地，所述彩膜基板还具有若干蓝光子像素。

所彩膜基板制备方法中还包括以下步骤：按下述材料的质量百分比调配无色散射浆料：5-20wt％的散射粒子、20-45wt％的乙基纤维素、20-45wt％的松油醇以及10-25wt％的无水乙醇。通过丝网印刷技术将所述无色散射浆料印刷在所述蓝光子像素的第一滤光片上。

本发明中还提供一种显示装置，所述显示装置中包括叠层设置的显示面板和彩膜基板，其中，所述彩膜基板采用如上所述的彩膜基板制备方法制备而成。

本发明的优点是：本发明的一种量子点散射浆料、彩膜基板及其制备方法、显示装置，通过在散射浆料中添加乙基纤维素作为第二滤光层中的主体材料，而添加的松油醇和无水乙醇能够调节乙基纤维素的粘度从而使得量子点和散射粒子能够在该浆料体系中均分分散，不发生聚集。同时，本发明中将现有技术中所采用的喷墨打印制备工艺更换为丝网印刷工艺，从而避免发生喷头堵塞的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本发明实施例中彩膜基板的层状结构示意图；

图2为本发明实施例中显示装置的层状结构示意图；

图3为本发明实施例中彩膜基板制备方法的步骤S31中的层状结构示意图；

图4为本发明实施例中彩膜基板制备方法的步骤S33中的层状结构示意图；

图5为本发明实施例中彩膜基板制备方法的步骤S33中的层状结构示意图；

图6为本发明实施例中彩膜基板制备方法的步骤S33中的层状结构示意图。

图中部件表示如下：

显示装置1000；

彩膜基板100； 红色子像素101；

绿色子像素102； 蓝色子像素103；

入光面104； 出光面105；

第一滤光片10； 红色色阻层11；

绿色色阻层12； 蓝色色阻层13；

第一黑色矩阵14； 第二滤光片20；

红色散射层21； 绿色散射层22；

无色散射层23； 第二黑色矩阵24；

第二过孔25； 量子点26；

散射粒子27； 基板30；

保护层40； 显示面板200；

第一印刷网300； 第一通孔301；

第二印刷网400； 第二通孔401；

第三印刷网500； 第三通孔501。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的优选实施例，证明本发明可以实施，所述发明实施例可以向本领域中的技术人员完整介绍本发明，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的发明实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一部件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

此外，以下各发明实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定发明实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

当某些部件被描述为“在”另一部件“上”时，所述部件可以直接置于所述另一部件上；也可以存在一中间部件，所述部件置于所述中间部件上，且所述中间部件置于另一部件上。当一个部件被描述为“安装至”或“连接至”另一部件时，二者可以理解为直接“安装”或“连接”，或者一个部件通过一中间部件间接“安装至”、或“连接至”另一个部件。

本发明实施例中提供了一种彩膜基板100，如图1所示，所述彩膜基板100中包括一基板30、一第一滤光片10、一第二滤光片20以及一保护层40。所述彩膜基板100上具有若干不同颜色的彩色子像素，所述子像素包括红色子像素101、绿色子像素102以及蓝色子像素103。相邻的两个子像素之间的颜色不相同。

所述第一滤光片10设于所述基板30的一表面上，其包括若干不同颜色的彩色色阻层以及第一黑色矩阵14。所述第一黑色矩阵14设于所述基板30上，其具有若干第一过孔。每一第一过孔都对应一子像素设置，并且所述第一过孔贯穿所述黑色矩阵至所述基板30的表面。所述色阻层设于所述第一过孔中的基板30上，其包括红色色阻层11、绿色色阻层12以及蓝色色阻层13。所述红色色阻层11对应所述红色子像素101设置，所述绿色色阻层12对应所述绿色子像素102设置，所述蓝色色阻层13对应所述蓝色子像素103设置。

所述保护层40设于所述第一滤光片10远离所述基板30的一表面上，其由氧化硅、氮化硅等无机材料制备而成，其用于保护第一滤光片10。

所述第二滤光片20设于所述保护层40远离所述第一滤光片10的一表面上，其包括若干不同颜色的散射层以及第二黑色矩阵24。所述第二黑色矩阵24设于所述保护层40上，其具有若干第二过孔25。每一第二过孔25也都对应一子像素设置，并且所述第二过孔25贯穿所述第二黑色矩阵24至所述保护层40的表面。所述散射层设于所述第二过孔25中的保护层40上，其包括红色散射层21、绿色散射层22以及无色散射层23。所述红色散射层21对应所述红色子像素101设置，所述红色散射层21由红色量子点、散射粒子以及乙基纤维素等材料制备而成。所述绿色散射层22对应所述绿色子像素102设置，所述绿色散射层22由绿色量子点、散射粒子以及乙基纤维素等材料制备而成。所述无色散射层23对应所述蓝色子像素103设置，所述无色散射层23由散射粒子和乙基纤维素等材料制备而成。其中，所述散射粒子可以采用氧化钛和氧化硅中的一种。

所述彩膜基板100具有一入光面104和一出光面105，所述入光面104为所述第二滤光片20朝向远离所述保护层40的一表面，所述出光面105为所述基板30远离所述第一滤光片10的表面。光线从所述入光面104进入所述彩膜基板100内，在经过所述第二滤光片20和第一滤光片10的过滤光线后通过所述出光面105射出所述彩膜基板100。

本发明实施例中还提供一种显示装置1000，如图2所示，所述显示装置1000包括一显示面板200以及一彩膜基板100。所述显示面板200可以为蓝光OLED(OrganicLight-Emitting Diode，有机电激光显示)显示面板200、蓝光Micro-LED显示面板200以及蓝光Mini-LED显示面板200中的一种，其设于彩膜基板100的入光面104上，可以发出蓝色光源。所述显示装置1000可以为任何带有显示功能的显示器件，例如手机、笔记本电脑、电视机等。

所述显示面板200所发出的蓝色光线路径如图2中的箭头所示，先通过彩膜基板100中的第二滤光片20，然后在经过第一滤光片10。其中，所述显示面板200的部分蓝色光线在经过第二滤光片20中的红色散射层21和绿色散射层22时，通过相应颜色量子点26的过滤成红色光线和绿色光线，而另一部分蓝色光线在通过无量子点材料的无色散射层23时并不会发生过滤，依旧还是蓝色光线。同时，所述量子点26还具有提高色域的作用。并且，第二滤光片20中的所添加的散射粒子27可以折射光线，改变光线的路径，从而减少光线损失，提高显示装置1000的亮度以及光线透过率。然后，经过所述第二滤光片20初步过滤的光线会穿过保护层40进入第一滤光片10中，通过第一滤光片10中红色色阻层11、绿色色阻层12和蓝色色阻层13再一次进行光线的过滤，滤掉未被第二滤光片20所吸收的蓝光，从而提高显示面板200的色彩对比度。其中，第一滤光片10中的第一黑色矩阵14和第一滤光片1020中的第二黑色矩阵24用于防止相邻的两个子像素之间的光线混色。

本发明实施例中所提供的显示装置1000中，其不仅具有LED器件的自主发光、薄型化和柔性的特点，同时还具有量子点高色域的优点。该结构的显示装置1000利用彩膜基板100中量子点光致发光的特性，把显示面板200所发出的蓝光转换成红光和滤光，从而实现全彩化显示的目的。

本发明实施例中还提供一种彩膜基板制备方法，用以制备如上所述的彩膜基板100，其所制备的彩膜基板100中具有若干不同颜色的彩色子像素，所述子像素包括红色子像素101、绿色子像素102以及蓝色子像素103。所述制备方法中包括以下制备步骤：

步骤S10)提供一基板30以及一第一滤光片10，所述第一滤光片10设于所述基板30的一表面上。

步骤S20)形成保护层40：在所述第一滤光片10远离所述基板30的一表面上沉积一层氧化硅或氮化硅等无机材料，形成所述保护层40。

步骤S30)形成第二滤光片20，其包括以下步骤：

步骤S31)形成第二黑色矩阵24：在所述透光层的一表面上形成一层黑色遮光材料，将所述黑色遮光材料图案化，形成如图3所示的第二黑色矩阵24以及贯穿所述第二黑色矩阵24的第二过孔25。

步骤S32)调配不同颜色的散射浆料：

按照质量百分比混合5-10wt％的散射粒子27、20-40wt％的量子点26、20-30wt％的乙基纤维素、20-30wt％的松油醇以及10-15wt％的无水乙醇，形成量子点散射浆料。将所述量子点26散射浆料置于所述超声机中进行超声处理，使所述量子点散射浆料中的材料分散均匀。

其中，所述量子点可以采用红色量子点或者绿色量子点。当采用红色量子点时，所制备出的量子点散射浆料为红色量子点散射浆料。当采用绿色量子点时，所制备出的量子点散射浆料为绿色量子点散射浆料。

按照质量百分比混合5-20wt％的散射粒子、20-45wt％的乙基纤维素、20-45wt％的松油醇以及10-25wt％的无水乙醇，形成无色散射浆料。将所述无色散射浆料置于所述超声机中进行超声处理，使所述无色散射浆料中的材料分散均匀。

所述量子点散射浆料和所述无色散射浆料中所采用的散射粒子可以为氧化钛和氧化硅中的至少一种。

步骤S33)印刷所述散射浆料：

分别准备一第一印刷网300、一第二印刷网400和一第三印刷网500。其中，所述第一印刷网300对应所述彩膜基板100的红色子像素101处具有第一通孔301，所述第二印刷网400对应所述彩膜基板100的绿色子像素102处具有第二通孔401，所述第三印刷网500对应所述彩膜基板100的蓝色子像素103处具有第三通孔501。所述第一印刷网300、所述第二印刷网400和所述第三印刷网500可以采用金属材料制备而成，例如钢、铁等。

如图4所示，将所述第一印刷网300放置在所述第二黑色矩阵24远离所述保护层40的一表面上，并将其第一通孔301与对应于所述红色子像素101的第二过孔25进行对位。将所述红色量子点散射浆料涂抹在所述第一印刷网300的远离所述第二黑色矩阵24的一表面上，并利用刮板来回反复涂抹所述红色量子点散射浆料，使所述红色量子点散射浆料能够通过所述第一通孔301填充至对应于所述红色子像素101的第二过孔25中。取走所述第一印刷网300，形成红色散射层初始层。

如图5所示，将所述第二印刷网400放置在所述第二黑色矩阵24远离所述保护层40的一表面上，并将其第二通孔401与对应于所述绿色子像素102的第二过孔25进行对位。将所述绿色量子点散射浆料涂抹在所述第二印刷网400的远离所述第二黑色矩阵24的一表面上，并利用刮板来回反复涂抹所述绿色量子点散射浆料，使所述绿色量子点散射浆料能够通过所述第二通孔401填充至对应于所述绿色子像素102的第二过孔25中。取走所述第二印刷网400，形成绿色散射层初始层。

如图6所示，将所述第三印刷网500放置在所述第二黑色矩阵24远离所述保护层40的一表面上，并将其第三通孔501与对应于所述蓝色子像素103的第二过孔25进行对位。将所述无色散射浆料涂抹在所述第三印刷网500的远离所述第二黑色矩阵24的一表面上，并利用刮板来回反复涂抹所述无色散射浆料，使所述无色散射浆料能够通过所述第三通孔501填充至对应于所述蓝色子像素103的第二过孔25中。取走所述第三印刷网500，形成无色散射层初始层。

步骤S34)固化所述散射浆料：

将印刷了所述散射浆料的基板30置于烘烤炉中，通过加热烘烤去除所述红色散射层初始层和所述绿色散射层初始层中量子点散射浆料中的溶剂，同时也去除所述无色散射层初始层中无色散射浆料中的溶剂，使所述红色散射层初始层、所述绿色散射层初始层和所述无色散射层初始层固化，形成红色散射层21、绿色散射层22和无色散射层23，所述红色散射层21、绿色散射层22和无色散射层23和所述第二黑色矩阵24组合形成所述第二滤光片20。

最终，所述第一滤光片10、第二滤光片20、基板30以及保护层40组合形成如图1所述的彩膜基板100。

在本发明实施例所提供的彩膜基板的制备方法中，通过在散射浆料中添加乙基纤维素作为第二滤光层中的主体材料，而添加的松油醇和无水乙醇能够调节乙基纤维素的粘度从而使得量子点和散射粒子能够在该浆料体系中均分分散，不发生聚集。同时，本发明实施例中将现有技术中所采用的喷墨打印制备工艺更换为丝网印刷工艺，从而避免发生喷头堵塞的问题。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种量子点散射浆料，其特征在于，按质量百分比包括：

2.如权利要求1所述的量子点散射浆料，其特征在于，所述散射粒子中包括氧化钛和氧化硅中的至少一种。

3.如权利要求1所述的量子点散射浆料，其特征在于，所述量子点包括红色量子点和绿色量子点中的至少一种。

4.一种彩膜基板，其特征在于，包括：

第一滤光片；

第二滤光片，设于所述第一滤光片的一表面上，其包含量子点、散射粒子和乙基纤维素中的至少一种。

5.如权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，其具有若干红色子像素、若干绿色子像素以及若干蓝色子像素；

所述第二滤光片中包括红色散射层、绿色散射层以及无色散射层；

所述红色散射层对应于所述红色子像素，所述红色散射层包含红色量子点、散射粒子和乙基纤维素；

所述绿色散射层对应于所述绿色子像素，所述绿色散射层包含绿色量子点、散射粒子和乙基纤维素；

所述无色散射层对应于所述蓝色子像素，所述无色散射层包含散射粒子和乙基纤维素。

6.一种彩膜基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一基板，所述基板的一表面上具有第一滤光片；

按下述材料的质量百分比调配量子点散射浆料：

将所述量子点散射浆料印刷在所述第一滤光片上；

固化所述量子点散射浆料形成第二滤光片。

7.如权利要求6所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述散射粒子中包括氧化钛和氧化硅中的至少一种。

8.如权利要求6所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述彩膜基板具有若干红色子像素和若干绿色子像素；

所述调配量子点散射浆料步骤中包括：

分别调配红色量子点散射浆料和绿色量子点散射浆料；

所述印刷量子点散射浆料步骤中包括：

提供一第一印刷网，所述第一印刷网对应所述红色子像素处具有第一通孔；

将所述第一印刷网设置在所述第一滤光片的一表面上；

在所述第一印刷网远离所述第一滤光片的一表面上涂抹所述红色量子点散射浆料，所述红色量子点散射浆料通过所述第一通孔印刷在所述红色子像素内的第一滤光片上；

提供一第二印刷网，所述第二印刷网对应所述绿色子像素处具有第二通孔；

将所述第二印刷网设置在所述第一滤光片的一表面上；

在所述第二印刷网远离所述第一滤光片的一表面上涂抹所述绿色量子点散射浆料，所述绿色量子点散射浆料通过所述第二通孔印刷在所述绿光子像素的第一滤光片上。

9.如权利要求6所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述彩膜基板还具有若干蓝光子像素；

所彩膜基板制备方法中还包括以下步骤：

按下述材料的质量百分比调配无色散射浆料：

通过丝网印刷技术将所述无色散射浆料印刷在所述蓝光子像素的第一滤光片上。

10.一种显示装置，其特征在于，包括叠层设置的显示面板和彩膜基板，其中，所述彩膜基板采用如权利要求6-9中任意一项所述的彩膜基板制备方法制备而成。

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