量子點彩色濾光片、液晶面板及顯示裝置的製作方法
2023-04-30 09:46:21
專利名稱：量子點彩色濾光片、液晶面板及顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及顯示技術領域，特別是涉及一種量子點彩色濾光片、液晶面板及顯示
>J-U ρ α 裝直。
背景技術：
量子點(Quantum Dot)是在把導帶電子、價帶空穴及激子在三個空間方向上束縛住的半導體納米結構，這種約束可以歸結於靜電勢(由外部的電極，摻雜，應變，雜質產生)，兩種不同半導體材料的界面(例如在自組量子點中)，半導體的表面(例如半導體納米晶體)，或者以上三者的結合。量子點具有分離的量子化的能譜，所對應的波函數在空間上位於量子點中，但延伸於數個晶格周期中。一個量子點具有少量的(1-100個)整數個的電子、空穴或空穴電子對，即其所帶的電量是元電荷的整數倍。量子點，又可稱為納米晶，是一種由II 一 VI族或III 一 V族元素組成的納米顆粒。量子點的粒徑一般介於I IOnm之間，由於電子和空穴被量子限域，連續的能帶結構變成具有分子特性的分立能級結構，受激後可以發射螢光。基於量子效應，量子點在太陽能電池、發光器件、光學生物標記等領域具有廣泛的應用前景。現有技術中已有許多不同的方法來製造量子點，並已經開發出量子點顯示產品。在實際研究過程中發現，現有的顯示產品，通常採用白光發光二極體(LightEmitting Diode, LED)背光源與普通彩色濾光片配合來形成彩色顯示，該種彩色顯示方式光源利用率低，並且顯示器的色域窄。
發明內容
(一)要解決的技術問題本發明要解決的技術問題是如何提高顯示器彩色顯示的光源利用率和擴大色域。(二)技術方案為了解決上述技術問題，本發明提供一種量子點彩色濾光片，用於液晶面板，所述液晶面板上具有多個像素，每個像素中具有多個子像素，每個子像素對應於一種顏色，所述彩色濾光片包括與所述子像素一一對應設置的子區域，至少一個所述子區域由量子點材料形成，且所述量子點材料被激發後產生的光與對應的所述子像素的顏色相同。本發明還提供了一種液晶面板，其包括上述的量子點彩色濾光片。本發明進一步提供了一種顯示裝置，其包括背光源和上述的液晶面板。上述顯示裝置的背光源為藍色背光源，所述量子點彩色濾光片上與紅色的所述子像素對應的子區域由紅色量子點材料形成，與綠色的所述子像素對應的子區域由綠色量子點材料形成，與藍色的所述子像素對應的子區域為透明區域。其中，所述背光源發出的光波長小於所述量子點彩色濾光片中的量子點材料被激發後產生的光波長。其中，所述藍色背光源為發光波長為440nnT455nm的發光二極體。
其中，所述紅色量子點材料激發後的波長為520nnT550nm ;所述綠色量子點材料激發後的波長為620nnT650nm。上述顯示裝置的背光源還可以為紫外背光源，所述量子點彩色濾光片上與紅色的所述子像素對應的子區域由紅色量子點材料形成，與綠色的所述子像素對應的子區域由綠色量子點材料形成，與藍色的所述子像素對應的子區域由藍色量子點材料形成。(三)有益效果上述技術方案所提供的量子點彩色濾光片、液晶面板及顯示裝置，採用量子點材料形成顯示器的彩色濾光片，紅色、或綠色、或藍色濾光片採用可以通過光激發產生紅光、或綠光、或藍光的量子點材料，可以提高背光源的利用率，同時獲得更高純度的色光，因此量子點顯示能夠實現彩色顯示的寬色域和低功耗。
圖I是本發明中量子點彩色濾光片的濾光原理圖；圖2是本發明中一種顯示裝置的結構示意圖。其中，I :藍色背光；2 RG彩色濾光片；3 =RGB光；4 :陣列基板；5 :彩膜基板；6 :底反光板；7 :光源；8 :透光膜材；A :液晶面板；B :背光模組。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。本發明實施例提供了一種量子點彩色濾光片，該彩色濾光片用於液晶面板，所述液晶面板上具有多個像素，每個像素中具有多個子像素，每個子像素對應於一種顏色，所述彩色濾光片包括與所述子像素一一對應設置的子區域，至少一個所述子區域由量子點材料形成，且所述量子點材料被激發後產生的光與對應的所述子像素的顏色相同，由此實現由量子點材料形成的彩色濾光片能夠產生彩色光。由於量子點材料根據其屬性不同是需要採用不同的基材、不同粒徑和不同屬性的材料，本實施例量子點材料採用核殼結構，例如在樹脂基材中分散具有特定光學屬性的量子點材料，為了獲得特定的顯示效果可以改變量子點材料組成、量子點材料的尺寸，以調節量子點發光特性，如波峰、半峰寬等。圖I是本發明中量子點彩色濾光片的濾光原理圖，如圖I所示，採用藍色背光I作為發光光源，彩色濾光片上的子區域分別為通過藍光激發產生紅光的量子點材料區域、通過藍光激發產生綠光的量子點材料區域以及無量子點材料的透明濾光片區域，由此形成紅綠(RG)量子點彩色濾光片2，藍色背光I透過RG彩色濾光片2之後，對應紅、綠、藍子像素區域分別發出紅色、綠色和藍色的紅綠藍(RGB)光3，實現量子點彩色濾光片的彩色透光。進一步的，還可以採用紫外光源作為發光光源，由於短波長的光能量高，只有高能量激發低能量，因此背光源的波長應小於量子點層的量子點材料被激發後對應顏色光的波長。本發明實施例還提供了一種液晶面板，其採用上述的量子點彩色濾光片。本發明實施例又提供了一種顯示裝置，採用了上述的液晶面板。
具體地，該顯示裝置還包括藍色背光源，所述量子點彩色濾光片上與紅色子像素對應的子區域由紅色量子點材料形成，與綠色子像素對應的子區域由綠色量子點材料形成，與藍色子像素對應的子區域為透明區域。由於量子點顯示面板的顯示效果與量子點彩色濾光片中所使用的量子點材料和藍光LED的背光源有關，藍光LED的波峰、半峰寬和波幅可以根據量子點材料的選取而做相應調整。本實施例中，選用440nnT455nm的藍光LED作為藍色背光源，波長越短效率越高，現在量產的藍色晶片通常半峰寬為20nm，可以選擇半峰寬窄的藍色晶片，通過調節量子點材料及其尺寸即可精確調控波峰位置。選擇激發後的綠色量子點材料的波長為G 52(T550nm，紅色為R :62(T650nm，半峰寬越窄，色純度越高，選擇儘可能窄的半峰寬，優選小於50nm更好一些,能夠提高色域。
圖2是本發明中一種顯示裝置的結構示意圖。如圖2所示，主要 包括液晶面板A和背光模組B，液晶面板A包括陣列基板4、彩膜基板5以及液晶層，背光模組B包括底反光板6、設置在底反光板6上的光源7以及靠近液晶面板A設置的用以透光的透光膜材8。其中，光源7即為藍色背光源，彩膜基板5包括上述的具有RG量子點彩色濾光片。當藍光通過彩色濾光片紅色區域後，激發量子點材料產生紅光，經過紅色濾光片產生的光，全部為紅色光；當藍光通過彩色濾光片綠色區域後，激發量子點材料產生綠光，經過綠色濾光片產生的光，全部為綠色光；而藍光通過彩色濾光片透明區域後，直接透過，全部為藍色光。由於藍色背光光強沒有損失，因此光源利用率提高，在同樣光強的情況下，LED光源的功耗得到降低，從而實現液晶面板的高色域、低功耗顯示。本發明實施例還提供了一種顯示裝置，其具體結構與實施例2中的顯示裝置相似，區別之處在於採用紫外背光源來替代藍色背光源，相應地，所述量子點彩色濾光片上與紅色的所述子像素對應的子區域由紅色量子點材料形成，與綠色的所述子像素對應的子區域由綠色量子點材料形成，與藍色的所述子像素對應的子區域由藍色量子點材料形成，由此形成的包括紅色濾光片、綠色濾光片和藍色濾光片的量子點彩色濾光片經紫外光照射，即可透過產生紅光、綠光和藍光。進一步的，液晶面板並不限於RGB模式，也可以是印刷色彩模式(CMYK，青色、品紅、黃色、黑色)或其他自定義模式，量子點彩色濾光片上不同顏色區域設置不同的量子點材料。本發明中實施例的顯示裝置可以為電子紙、有機發光二級管(Organic LightEmitting Diode,OLED)面板、液晶電視、液晶顯示器、數碼相框、手機、平板電腦等具有任何顯示功能的產品或部件。由以上實施例可以看出，本發明通過採用量子點材料形成彩色濾光片，紅色、或綠色、或藍色濾光片採用可以通過光激發產生紅光、或綠光、或藍光的量子點材料，可以提高背光源的利用率，同時獲得更高純度的色光，因此量子點顯示能夠實現彩色顯示的高色域和低功耗。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種量子點彩色濾光片，用於液晶面板，所述液晶面板上具有多個像素，每個像素中具有多個子像素，每個子像素對應於一種顏色，其特徵在於，所述彩色濾光片包括與所述子像素一一對應設置的子區域，至少一個所述子區域由量子點材料形成，且所述量子點材料被激發後產生的光與對應的所述子像素的顏色相同。
2.一種液晶面板，其特徵在於，包括權利要求I中所述的量子點彩色濾光片。
3.—種顯示裝置，包括背光源，其特徵在於，還包括如權利要求2中所述的液晶面板。
4.如權利要求3所述的顯示裝置，其特徵在於，所述背光源發出的光波長小於所述量子點彩色濾光片中的量子點材料被激發後產生的光波長。
5.如權利要求4所述的顯示裝置，，其特徵在於，所述背光源為藍色背光源，所述量子點彩色濾光片上與紅色的所述子像素對應的子區域由紅色量子點材料形成，與綠色的所述子像素對應的子區域由綠色量子點材料形成，與藍色的所述子像素對應的子區域為透明區 域。
6.如權利要求5所述的顯示裝置，其特徵在於，所述藍色背光源為發光波長為440nnT455nm的藍色發光二極體。
7.如權利要求4所述的顯示裝置，其特徵在於，所述紅色量子點材料激發後產生的波長為520nnT550nm ;所述綠色量子點材料激發後產生的波長為620nnT650nm。
8.如權利要求3所述的顯示裝置，其特徵在於，所述背光源為紫外背光源，所述量子點彩色濾光片上與紅色的所述子像素對應的子區域由紅色量子點材料形成，與綠色的所述子像素對應的子區域由綠色量子點材料形成，與藍色的所述子像素對應的子區域由藍色量子點材料形成。
全文摘要
本發明涉及顯示技術領域，公開了一種量子點彩色濾光片、液晶面板及顯示裝置，所述量子點彩色濾光片，用於液晶面板，液晶面板上具有多個像素，每個像素中具有多個子像素，每個子像素對應於一種顏色，彩色濾光片包括與子像素一一對應設置的子區域，至少一個子區域由量子點材料形成，且量子點材料被激發後產生的光與對應的子像素的顏色相同。本發明採用量子點材料形成顯示器的彩色濾光片，紅色、或綠色、或藍色濾光片採用可以通過光激發產生紅光、或綠光、或藍光的量子點材料，可以提高背光源的利用率，同時獲得更高純度的色光，因此量子點顯示能夠實現彩色顯示的高色域和低功耗。
文檔編號G02F1/017GK102944943SQ201210448399
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者張麗蕾 申請人:京東方科技集團股份有限公司