WO2020244291A1 - 彩膜基板、显示面板及显示面板的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种彩膜基板、显示面板以及制备该显示面板的方法。彩膜基板包括：衬底基板（10）；第一黑矩阵（11），第一黑矩阵（11）设置于衬底基板（10）的第一表面上，第一黑矩阵（11）中设置有第一开口和第二开口，其中，第一开口内填充有第一绿色量子点层（111），第二开口内填充有第一红色量子点层（112）；第二黑矩阵（12），第二黑矩阵（12）设置于衬底基板（10）的第二表面上，第二黑矩阵（12）设置有第四开口和第五开口，其中，第四开口内填充有第二绿色量子点层（121），第五开口内填充有第二红色量子点层（122）；其中，第一开口在衬底基板（10）上的正投影与第四开口在衬底基板（10）上的正投影重合，以及第二开口在衬底基板（10）上的正投影与第五开口在衬底基板（10）上的正投影重合。

Description

彩膜基板、显示面板及显示面板的制备方法

本公开要求于2019年6月5日提交的申请号为201910486340.2、发明名称为“一种彩膜基板、显示面板及显示面板的制备方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本公开中。

技术领域

本公开的实施例涉及一种彩膜基板、显示面板及显示面板的制备方法。

背景技术

随着显示技术的不断发展和进步，显示器能够最大范围的呈现自然的色彩并给人们带来更为真实震撼的视觉体验。在广色域的实现方式中，量子点发光光谱窄，色纯度高，显示出独特的优势。在显示领域中，量子点可以以光致发光和电致发光两种方式发光。

QDCF(Quantum Dot Color Filter，量子点彩膜)作为光致发光量子点的其中一种应用近几年被广泛研究，可以以蓝光背光源的光激发红色量子点和绿量子点来实现全彩显示。在以蓝光有机发光二极管、微型发光二极管为背光源的显示器件中，由于蓝光有机发光二极管或微型发光二极管可主动发光，而且不需要设置偏光片，这种显示器件被视为实现大尺寸TV的最佳选择。在QDCF器件的装配过程中存在的普遍问题是蓝光漏光，量子点彩膜不能将背光源中的蓝光完全转化为所需的红光和绿光，这大大影响了色域的提升。研究发现，蓝光的透过率随量子点层的厚度提升会大大降低，而相关技术中制约量子点层厚度的主要原因是像素介电层的厚度。

发明内容

本公开的多个实施例提供了一种彩膜基板，包括：衬底基板；第一黑矩阵，所述第一黑矩阵设置于所述衬底基板的第一表面上，所述第一黑矩阵中设置有第一开口和第二开口，其中，第一开口内填充有第一绿色量子点层，第二开口内填充有第一红色量子点层；第二黑矩阵，所述第二黑矩阵设置于所述衬底基 板的第二表面上，所述第二黑矩阵设置有第四开口和第五开口，其中，第四开口内填充有第二绿色量子点层，第五开口内填充有第二红色量子点层；其中，所述第一开口在所述衬底基板上的正投影与所述第四开口在所述衬底基板上的正投影重合，以及所述第二开口在所述衬底基板上的正投影与所述第五开口在所述衬底基板上的正投影重合。

在本公开的一些实施例中，沿垂直于所述衬底基板的方向，所述第一黑矩阵的高度为4-8μm，和/或，所述第二黑矩阵的高度为4-8μm。

在本公开的一些实施例中，所述第一黑矩阵还包括第三开口，所述第二黑矩阵还包括第六开口，其中，第三开口和第六开口中的至少一个中填充有散射粒子，所述第三开口在所述衬底基板上的正投影与所述第六开口在所述衬底基板上的正投影重合。

在本公开的一些实施例中，所述彩膜基板还包括第一彩膜封装层和第二彩膜封装层，所述第一彩膜封装层覆盖所述第一黑矩阵，所述第二彩膜封装层覆盖所述第二黑矩阵。

本公开的多个实施例提供了一种显示面板，包括背光组件以及上述任一彩膜基板；所述背光组件与所述彩膜基板结合并通过封装结构封装。

在本公开的一些实施例中，所述背光组件包括背光基板，所述背光基板上依次设置有背光器件和背光封装层，所述背光封装层设置得邻近所述彩膜基板。

在本公开的一些实施例中，所述封装结构包括封装胶框；所述封装胶框配置为封装所述彩膜基板和所述背光组件的侧边。

在本公开的一些实施例中，所述显示面板还保护膜和圆偏光片中至少一个，所述保护膜和所述圆偏光片中至少一个设置于所述彩膜基板背离所述背光组件的一侧。

本公开的多个实施例提供了一种显示面板的制备方法，包括：在衬底基板的第一表面上形成具有第一开口和第二开口的第一黑矩阵；在所述衬底基板的第二表面上形成具有第四开口和第五开口的第二黑矩阵，所述第一开口在所述衬底基板上的正投影与所述第五开口在所述衬底基板上的正投影重合；在所述衬底基板的第二表面上设置保护膜，所述保护膜覆盖所述第二黑矩阵；向所述第一开口内填充第一绿色量子点层，向所述第二开口内填充第一红色量子点层；封装所述第一黑矩阵；将所述衬底基板与背光组件对接，其中，所述第一黑矩阵邻近所述背光组件；去除所述保护膜；向第四开口内填充第二绿色量子点层， 向第五开口内填充第二红色量子点层；封装所述衬底基板和所述背光组件的侧边，并封装第二黑矩阵。

在本公开的一些实施例中，所述向与显示面板的绿色子像素对应的第二开口内填充第二绿色量子点层，向与显示面板的红色子像素对应的第二开口内填充第二红色量子点层时，还包括向与显示面板的蓝色子像素对应的第二开口内填充散射粒子；和/或，所述向与显示面板的绿色子像素对应的第一开口内填充第一绿色量子点层，向与显示面板的红色子像素对应的第一开口内填充第一红色量子点层时，还包括向与显示面板的蓝色子像素对应的第一开口内填充散射粒子。

在本公开的一些实施例中，封装所述第一黑矩阵包括在所述衬底基板的第一表面上形成第一彩膜封装层，所述第一彩膜封装层覆盖所述第一黑矩阵，以及，封装所述第二黑矩阵包括在所述衬底基板的第二表面上形成第二彩膜封装层，所述第二彩膜封装层覆盖所述第二黑矩阵。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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为根据本公开的一个实施例的彩膜基板的结构示意图；

图2为根据本公开的一个实施例的显示面板的结构示意图；

图3为根据本公开的一个实施例的显示面板的制备方法的流程示意图；

图4A至图4I为根据本公开的一个实施例的显示面板的制备方法制备过程中显示面板结构变化示意图。

具体实施方式

为使本公开的原理、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开的实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本公开实施例提供了一种彩膜基板，该彩膜基板包括：

衬底基板10；

第一黑矩阵11，设置于所述衬底基板10的第一表面上，第一黑矩阵1具有 第一开口和第二开口，其中，第一开口内设置有第一绿色量子点层111，第二开口内填充有第一红色量子点层112；

第二黑矩阵12，设置于所述衬底基板10的第二表面上，第二黑矩阵12具有第四开口和第五开口，其中，第四开口内设置有第二绿色量子点层121，第五开口内填充有第二红色量子点层122；

第一开口在衬底基板10上的正投影与第四开口在衬底基板10上的正投影重合，第二开口在衬底基板10上的正投影与第五开口在衬底基板10上的正投影重合。

彩色显示面板的显示面划分为多个子像素单元，每个子像素单元具有一种颜色，子像素单元可以是绿色子像素、红色子像素或蓝色子像素。在本实施例中，第一黑矩阵11中的第一开口和第二开口分别对应于绿色子像素和红色子像素，第二黑矩阵12中的第四开口和第五开口分别与绿色子像素和红色子像素对应，用于填充量子点层。

例如，第一黑矩阵11中的第一开口与显示面板的绿色子像素对应，设置有第一绿色量子点层111，所述第一绿色量子点层111配置为将蓝光背光转换为绿色光，第一黑矩阵11中的第二开口与显示面板的红色子像素对应，设置有第一红色量子点层112，第一红色量子点层112配置为将蓝光背光转换为红色光。第二黑矩阵12中的第四开口与显示面板的绿色子像素对应，设置有第二绿色量子点层121，第二绿色量子点层121配置为蓝光背光转换为绿色光，第二黑矩阵12中的第五开口与显示面板的红色子像素对应，设置有第二红色量子点层122，第二红色量子点层122配置为将蓝光背光转换为红色光。因此，衬底基板10两侧的对应的开口中彩色量子点层的颜色是相同的，即，第一开口中设置的第一绿色量子点层和第四开口中设置的第二绿色量子点层的颜色相同，第二开口中设置的第一红色量子点层和第五开口中设置的第二红色量子点层的颜色相同。并且，第一开口与第四开口在衬底基板10上的正投影重合，第二开口与第五开口在衬底基板10上的正投影重合，因此衬底基板10两侧的相同颜色的彩色量子点层在衬底基板10上的投影范围是相同的，保证彩膜基板的彩色显示效果。

在上述彩膜基板中，通过在所述衬底基板10的第一表面和第二表面上分别设置所述第一黑矩阵11和所述第二黑矩阵12，所述第一黑矩阵11具有所述第一开口和所述第二开口，所述第二黑矩阵12具有所述第四开口和所述第五开口，所述第一开口在所述衬底基板上的正投影与所述第四开口在所述衬底基板上的 正投影重合，且所述第一开口和所述第四开口中均设置绿色量子点层，所述第二开口在所述衬底基板上的正投影与所述第五开口在所述衬底基板上的正投影重合，且所述第二开口和所述第五开口中均设置红色量子点层。相比于相关技术中的量子点彩膜基板，增加了整个彩膜基板中量子点层的厚度，此外，第一黑矩阵11和第二黑矩阵12的对应设置，进一步防止了蓝光背光漏光，从而降低了蓝光的透过率，提高了蓝光的转化率并提升了整体显示色域。

需要说明的是，第一黑矩阵11与衬底基板10垂直的侧面具有亲液性，即，第一开口和第二开口的侧壁具有亲液性，背离衬底基板10的表面具有疏液性，有利于量子点层填充到第一黑矩阵11形成的第一开口中而不会残留到第一黑矩阵11背离衬底基板10的表面。这种性能的出现是因为第一黑矩阵11的材质包含表面张力较小的物质，在第一黑矩阵11固化烘干的过程中，该物质容易积聚在第一黑矩阵11背离衬底基板10的表面，使得第一黑矩阵11背离衬底基板10的表面的表面能小于第一黑矩阵11垂直于衬底基板10的侧面的表面能。

当然，第二黑矩阵12与第一黑矩阵11的材料相同、结构和性能相似，即第二黑矩阵12与衬底基板10垂直的侧面具有亲液性，背离衬底基板10的表面具有疏液性。也就是说，第四开口和第五开口的侧壁同样具有亲液性。

例如，沿垂直于衬底基板10的方向，第一黑矩阵11的高度为4-8μm，和/或，第二黑矩阵12的高度为4-8μm。选择第一黑矩阵11的合适高度和第二黑矩阵12的合适高度，能够满足彩膜基板的使用需求。

上述彩膜基板中，在第一黑矩阵和第二黑矩阵中，在对应于显示面板的蓝色子像素的位置设置第三开口和第六开口，第三开口和第六开口中无需设置量子点层，使蓝光背光直接经第三开口和第六开口射出。

在本公开的一些实施例中，第三开口内填充有散射粒子13，和/或，第六开口内填充有散射粒子13。散射粒子13能够将蓝光背光更好的反射出去，起到有效的漫反射作用，提高显示效果。

当然，上述彩膜基板还包括第一彩膜封装层14和第二彩膜封装层14，第一彩膜封装层设置在衬底基板10的第一表面的一侧，第一彩膜封装层14配置为覆盖所述第一黑矩阵11以及设置在第一开口和第二开口中的量子点层，第二彩膜封装层配置为覆盖所述第二黑矩阵12以及设置在第四开口和第五开口中的量子点层。

基于同样的发明思路，本公开的多个实施例还提供一种显示面板，如图2 所示，该显示面板包括背光组件以及如上述实施例提供的任一种彩膜基板，背光组件与彩膜基板对接并通过封装结构封装。

其中，背光组件为蓝光背光组件，配置为发射蓝光。蓝光有机发光二极管、蓝光发光二极管、蓝光微型有机发光二极管等可以作为背光组件中的发光器件。

以蓝光有机发光二极管为例，本实施例中的背光组件包括背光基板20，背光基板20的第一表面上依次设置有背光器件21和背光封装层22，所述第一表面在封装后邻近所述彩膜基板。在本公开的一些实施例中，背光器件21可以为蓝光有机发光二极管、蓝光发光二极管、蓝光微型有机发光二极管等，背光封装层22为封装薄膜。

当彩膜基板及背光组件结合后，彩膜基板的彩膜封装层14与背光组件的背光封装层22之间通过粘合胶40胶粘。

在本公开的一些实施例中，所述封装结构配置为封装彩膜基板和背光组件，并包括封装胶框30；封装胶框30用于封装彩膜基板和背光组件的侧边，以封装整个显示面板。

此外，该显示面板还包括保护膜50和/或圆偏光片，所述保护膜50和/或圆偏光片设置于彩膜基板背离背光组件的一侧。例如，如图2所示，该显示面板在彩膜基板背离背光组件的一侧仅设置有保护膜50。

本公开的多个实施例还提供一种显示面板的制备方法，图3示出了该制备方法的流程图。结合图4A至图4I对该制备方法进行说明：

S1：在衬底基板10的第一表面上形成具有第一开口和第二开口的第一黑矩阵11；

在本公开的一些实施例中，在衬底基板10上通过旋涂和刮涂的方式涂布黑矩阵感光材料，对衬底基板10进行前烘烤，然后对上述黑矩阵感光材料进行掩膜板曝光显影，而后进行后烘处理得到第一黑矩阵11，其结构如图4A所示。

S2：在所述衬底基板10的第二表面上形成具有第四开口和第五开口的第二黑矩阵12，所述第二表面与所述第一表面相对，第一开口在衬底基板10上的正投影与第四开口在衬底基板10上的正投影重合，第二开口在衬底基板10上的正投影与第五开口在衬底基板10上的正投影重合；

在本公开的一些实施例中，步骤S1以后，将所述衬底基板10翻面，采用与步骤S1相同的工艺在所述衬底基板10的所述第二表面上形成第二黑矩阵12，其结构如图4B所示。

此时，所述衬底基板10的所述第一表面上的所述第一黑矩阵11和所述第二表面上的所述第二黑矩阵12制作完成。沿垂直于衬底基板10的方向，第一黑矩阵11的高度可以为4-8μm，第二黑矩阵12的高度也可以为4-8μm。

S3：在衬底基板10的第二表面上形成保护膜50，覆盖所述第二黑矩阵12，得到如图4C所示的结构；

S4：向第一开口内填充第一绿色量子点层111，向第二开口内填充第一红色量子点层112。

在本公开的一些实施例中，使用喷墨打印的方式按照上述对应关系填充第一绿色量子点层111和第一红色量子点层112。并且，在形成第一黑矩阵时，还在第一黑矩阵中形成第三开口。在该步骤中，向第一开口内填充第一绿色量子点层111，向第二开口内填充第一红色量子点层112时，还包括向第三开口内填充散射粒子13，固化后得到如图4D所示的结构。

S5：封装所述第一黑矩阵；

在本公开的一些实施例中，在衬底基板10的第一表面上通过化学气相沉积工艺形成第一彩膜封装层14，第一彩膜封装层14覆盖第一黑矩阵11，得到如图4E所示的结构。

S6：将衬底基板10的第一表面的一侧与背光组件结合；

在本公开的一些实施例中，衬底基板10设置有第一黑矩阵11的一侧与背光组件具有背光器件21的一侧对盒，即衬底基板10的第一彩膜封装层14与背光组件的背光封装层22对接并采用粘合胶40粘合，衬底基板10设置有第二黑矩阵12的一侧背离背光组件朝外，其结构如图4F所示。

S7：去除保护膜50；保护膜50设置在衬底基板10设置有第二黑矩阵12的一侧，去除保护膜50后得到如图4G的结构。

S8：向第四开口内填充第二绿色量子点层121，向第五开口内填充第二红色量子点层122；

在本公开的一些实施例中，使用喷墨打印的方式向第四开口和第五开口填充第二绿色量子点层121和第二红色量子点层122。第二黑矩阵中还形成有第六开口，在向第四开口填充第二绿色量子点层121和向第五开口填充第二红色量子点层122时，还包括向第六开口内填充散射粒子13，固化后得到如图4H所示的结构。

S9：封装衬底基板10和背光组件的侧边，并封装第二黑矩阵。

在本公开的一些实施例中，采用封装胶框30将衬底基板10和背光组件的侧边封装，采用化学气相沉积方法在衬底基板10的第二表面上形成第二彩膜基板封装层，得到如图4I所示的结构。

此外，在步骤S9之后，还包括在第二彩膜基板封装层上设置圆偏光片和/或保护膜50，图2示出了在第二彩膜基板封装层的表面上增加保护膜50的结构。

可以看出，通过给制备方法制备的显示面板具有增加了整个结构的量子点彩膜厚度，能够降低蓝光的透过率，进而提高蓝光的转化率以及整体显示色域。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1. 一种彩膜基板，其包括：

   衬底基板；

   第一黑矩阵，所述第一黑矩阵设置于所述衬底基板的第一表面上，所述第一黑矩阵中设置有第一开口和第二开口，其中，第一开口内填充有第一绿色量子点层，第二开口内填充有第一红色量子点层；

   第二黑矩阵，所述第二黑矩阵设置于所述衬底基板的第二表面上，所述第二黑矩阵设置有第四开口和第五开口，其中，第四开口内填充有第二绿色量子点层，第五开口内填充有第二红色量子点层；

   其中，所述第一开口在所述衬底基板上的正投影与所述第四开口在所述衬底基板上的正投影重合，以及所述第二开口在所述衬底基板上的正投影与所述第五开口在所述衬底基板上的正投影重合。
2. 根据权利要求1所述的彩膜基板，其中，沿垂直于所述衬底基板的方向，所述第一黑矩阵的高度为4-8μm，和/或，所述第二黑矩阵的高度为4-8μm。
3. 根据权利要求1或2所述的彩膜基板，其中，所述第一黑矩阵还包括第三开口，所述第二黑矩阵还包括第六开口，其中，第三开口和第六开口中的至少一个中填充有散射粒子，所述第三开口在所述衬底基板上的正投影与所述第六开口在所述衬底基板上的正投影重合。
4. 根据权利要求1至3中任何一项所述的彩膜基板，其还包括第一彩膜封装层和第二彩膜封装层，所述第一彩膜封装层覆盖所述第一黑矩阵，所述第二彩膜封装层覆盖所述第二黑矩阵。
5. 一种显示面板，其包括背光组件以及如权利要求1-4中任一项所述的彩膜基板；

   所述背光组件与所述彩膜基板结合并通过封装结构封装。
6. 根据权利要求5所述的显示面板，其中，所述背光组件包括背光基板，所述背光基板上依次设置有背光器件和背光封装层，所述背光封装层设置得邻近所述彩膜基板。
7. 根据权利要求5或6所述的显示面板，其中，所述封装结构包括封装胶框；

   所述封装胶框配置为封装所述彩膜基板和所述背光组件的侧边。
8. 根据权利要求5至7中任何一项所述的显示面板，其还保护膜和圆偏光片中至少一个，所述保护膜和所述圆偏光片中至少一个设置于所述彩膜基板背离所述背光组件的一侧。
9. 一种显示面板的制备方法，包括：

   在衬底基板的第一表面上形成具有第一开口和第二开口的第一黑矩阵；

   在所述衬底基板的第二表面上形成具有第四开口和第五开口的第二黑矩阵，所述第一开口在所述衬底基板上的正投影与所述第五开口在所述衬底基板上的正投影重合；

   在所述衬底基板的第二表面上设置保护膜，所述保护膜覆盖所述第二黑矩阵；

   向所述第一开口内填充第一绿色量子点层，向所述第二开口内填充第一红色量子点层；

   封装所述第一黑矩阵；

   将所述衬底基板与背光组件对接，其中，所述第一黑矩阵邻近所述背光组件；

   去除所述保护膜；

   向第四开口内填充第二绿色量子点层，向第五开口内填充第二红色量子点层；

   封装所述衬底基板和所述背光组件的侧边，并封装第二黑矩阵。
10. 根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述向与显示面板的绿色子 像素对应的第二开口内填充第二绿色量子点层，向与显示面板的红色子像素对应的第二开口内填充第二红色量子点层时，还包括向与显示面板的蓝色子像素对应的第二开口内填充散射粒子；

    和/或，所述向与显示面板的绿色子像素对应的第一开口内填充第一绿色量子点层，向与显示面板的红色子像素对应的第一开口内填充第一红色量子点层时，还包括向与显示面板的蓝色子像素对应的第一开口内填充散射粒子。
11. 根据权利要求9所述的制备方法，其中，封装所述第一黑矩阵包括在所述衬底基板的第一表面上形成第一彩膜封装层，所述第一彩膜封装层覆盖所述第一黑矩阵，以及，封装所述第二黑矩阵包括在所述衬底基板的第二表面上形成第二彩膜封装层，所述第二彩膜封装层覆盖所述第二黑矩阵。

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