彩膜基板、显示面板和显示装置的制作方法

本实用新型涉及显示装置领域，具体地，涉及一种彩膜基板、包括所述彩膜基板的显示面板和包括该显示面板的显示装置。

背景技术：

现有技术中，液晶显示面板包括阵列基板、与阵列基板对盒设置的彩膜基板和设置在阵列基板与彩膜基板之间的液晶材料层。

通常，彩膜基板上设置有多种颜色的滤光块。背光源发出白光，众所周知的是，白光是由多种不同颜色的彩色光线混合而成的。滤光块可以将白光中与该滤光块颜色不同的光线滤除，以实现彩色显示。但是，这种显示方式中光透过率低，从而会导致液晶显示面板显示时能耗增加。

因此，如何降低液晶显示面板显示时的能耗成为本实用新型亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种彩膜基板、包括所述彩膜基板的显示面板和包括该显示面板的显示装置。所述显示装置能够以较低的功耗实现较好的彩色显示效果。

为了实现上述目的，作为本实用新型的一个方面，提供一种彩膜基板，所述彩膜基板包括衬底基板和彩色滤光层，所述衬底基板被划分为多个像素单元，每个像素单元包括多个子像素单元，所述彩色滤光层包括多个滤光块，同一个像素单元的多个子像素单元中分别设置有多个颜色不完全相同的滤光块，所述彩膜基板还包括量子点层，所述彩色滤光层位于所述衬底基板和所述量子点层之间，所述量子点层包括多个量子点块，所述像素单元中的至少一个子像素单元中设置有所述量子点块，所述量子点块与其所在的子像素单元中包含的滤光块层叠设置；

所述量子点块被激发而发出的光的颜色和与该量子点块层叠的滤光块颜色相同，且所述滤光块为非透明滤光块；或者，

所述量子点块被激发而发出的光的颜色与该量子点层叠的滤光块颜色不同，且所述滤光块为透明滤光块

优选地，所述像素单元包括红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元，所述彩色滤光层包括设置在所述红色子像素单元中的红色滤光块、设置在所述绿色子像素单元中的绿色滤光块和设置在所述蓝色子像素单元中的透明滤光块，所述量子点层包括设置在所述红色子像素单元中的红色量子点块，设置在所述绿色子像素单元中的绿色量子点块。

优选地，所述像素单元包括红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元和白色子像素单元，所述彩色滤光层包括设置在所述红色子像素单元中的红色滤光块、设置在所述绿色子像素单元中的绿色滤光块、设置在所述蓝色子像素单元中的透明滤光块和设置在所述白色子像素单元中的透明滤光块，所述量子点层包括设置在所述红色子像素单元中的红色量子点块，设置在所述绿色子像素单元中的绿色量子点块，和设置在所述白色子像素单元中的混合量子点块，所述混合量子点块由红色量子点材料和绿色量子点材料的混合物制成。

优选地，所述彩膜基板还包括环绕各个所述子像素单元设置的黑矩阵。

优选地，所述量子点块的厚度在0.5-2μm之间，所述量子点块被激发而发出的光线的半波宽在30nm至40nm之间。

优选地，所述彩膜基板还包括透明保护层，所述透明保护层设置在所述量子点层的外侧，所述量子点层位于所述彩色滤光层和所述透明保护层之间。

作为本实用新型的另一个方面，提供一种显示面板，所述显示面板包括彩膜基板和与该彩膜基板对盒设置的阵列基板，其中，所述彩膜基板为本实用新型所提供的上述彩膜基板。

作为本实用新型的还一个方面，提供一种显示装置，所述显示装置包括显示面板和背光源，其中，所述显示面板为本实用新型所提供的上述显示面板，所述背光源能够发出激发所述量子点层发光的光。

优选地，所述背光源能够发出蓝光。

在所述彩膜基板的一个像素单元中，子像素单元可能具有以下三种实施方式：

第一种，子像素单元中层叠设置有量子点块和滤光块，该滤光块的颜色与量子点块被激发后发出的光线的颜色相同，在这种情况中，光首先照射到量子点块上，激发出彩色光，该彩色光又通过与之颜色相同的滤光块。光激发量子点块发出的彩色光线具有较高的亮度，经过与之颜色相同的滤光块后，颜色纯度提高，但并无光线被滤除。

第二种，子像素单元中层叠设置有量子点块和透明滤光块。量子点块发出的彩色光线直接通过透明滤光块出射。

第三种，子像素单元中仅设置有滤光块。

由于本实用新型所提供的彩膜基板的像素单元中包括上述第一种情况或第二种情况的子像素单元，因此，背光源发出的光不会被滤除，从而可以使得透过彩膜基板的光具有较高的亮度，并且发出的光颜色纯度高。

当将所述彩膜基板应用于显示装置中时，可以降低所述显示装置的功耗，并提高所述显示装置的色阈范围。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型所提供的彩膜基板的示意图；

图2是包括本实用新型所提供显示装置的示意图；

图3a至图3d是制造本实用新型所提供的彩膜基板的流程图。

附图标记说明

10：彩膜基板 11：衬底基板

12：绿色滤光块 13：红色滤光块

14：透明滤光块 15：黑矩阵

16：混合量子点块 17：绿色量子点块

18：红色量子点块 19：透明保护层

100：透明电极层 101：配向层

20：阵列基板 30：液晶材料层

40：背光源

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

需要解释的是，在附图中，字母R代表红色，r代表量子点块能够被激发发出红色光线。字母B代表蓝色。字母G代表绿色，g代表量子点块能够被激发发出绿色光线

作为本实用新型的一个方面，如图1所示，提供一种彩膜基板 10，该彩膜基板10包括衬底基板11和彩色滤光层。衬底基板11被划分为多个像素单元，每个像素单元包括多个子像素单元，所述彩色滤光层包括多个滤光块，同一个像素单元的多个子像素单元中分别设置有多个颜色不完全相同的滤光块，其中，所述彩膜基板还包括量子点层，所述彩色滤光层位于所述衬底基板和所述量子点层之间，所述量子点层包括多个量子点块，所述像素单元中的至少一个子像素单元中设置有所述量子点块，所述量子点块与其所在的子像素单元包含的滤光块层叠设置；

所述量子点块被激发而发出的光的颜色与该量子点块层叠的滤光块颜色相同，且所述滤光块为非透明率滤光块；或者，所述量子点块被激发而发出的光的颜色与该量子点层叠的滤光块颜色不同，且所述滤光块为透明滤光块。

量子点块是由量子点材料制成的，在光的激发下会发出彩色光线。在所述彩膜基板的一个像素单元中，子像素单元可能具有以下三种实施方式：

第一种，子像素单元中层叠设置有量子点块和非透明的滤光块，该滤光块的颜色与量子点块被激发后发出的光线的颜色相同。在这种情况中，光首先照射到量子点块上，激发出彩色光，该彩色光又通过与之颜色相同的滤光块。光激发量子点块发出的彩色光线具有较高的亮度，经过与之颜色相同的滤光块后，颜色纯度提高，但并无光线被滤除。

第二种，子像素单元中层叠设置有量子点块和透明滤光块。量子点块发出的彩色光线直接通过透明滤光块出射。

第三种，子像素单元中仅设置有滤光块。

由于本实用新型所提供的彩膜基板的像素单元中包括上述第一种情况或第二种情况的子像素单元，因此，背光源发出的光不会被滤除，从而可以使得透过彩膜基板的光具有较高的亮度，并且发出的光颜色纯度高。

当将所述彩膜基板应用于显示装置中时，可以降低所述显示装置的功耗，并提高所述显示装置的色阈范围。

在本实用新型中，对像素单元中包括子像素单元的个数并没有特殊的限制。

作为本实用新型的第一种实施方式，所述像素单元包括红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元，所述彩色滤光层包括设置在所述红色子像素单元中的红色滤光块、设置在所述绿色子像素单元中的绿色滤光块和设置在所述蓝色子像素单元中的透明滤光块，所述量子点层包括设置在所述红色子像素单元中的红色量子点块，设置在所述绿色子像素单元中的绿色量子点块。

需要解释的是，此处的红色量子点块并非是指量子点块本身的颜色是红色，而是指，在光(例如，蓝光或紫外光)的激发作用下，该量子点块能够发出红色的光线，该红色光线的波峰在620nm至640nm之间，半波宽在30nm至40nm之间。同理，绿色量子点块在光的激发下能够发出绿色的光线，该绿色光线波峰在520nm至540nm 之间，半波宽在30nm至40nm之间。

在这种实施方式中，可以利用蓝色光激发量子点块。当蓝光照射红色量子点块时，该红色量子点块发出红色光线，红色光线进一步穿过红色滤光块，可以得到纯度、亮度均较高的红色光线。当蓝光照射绿色量子点块时，发出绿色光线，绿色光线进一步穿过绿色滤光块，可以得到纯度、亮度均较高的绿色光线。蓝光直接穿过透明滤光块，从而可以得到亮度、纯度均较高的蓝色光线。

作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述像素单元包括红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元和白色子像素单元。如图1所示，所述彩色滤光层包括设置在所述红色子像素单元中的红色滤光块13、设置在所述绿色子像素单元中的绿色滤光块12、设置在所述蓝色子像素单元中的透明滤光块14和设置在所述白色子像素单元中的透明滤光块14。所述量子点层包括设置在所述红色子像素单元中的红色量子点块18，设置在所述绿色子像素单元中的绿色量子点块17，和设置在所述白色子像素单元中的混合量子点块16，该混合量子点块16由红色量子点材料和绿色量子点材料的混合制成。

当蓝色光照射混合量子点块16时，该混合量子点块16将发出白光，随后该白光穿过与混合量子点块16层叠设置的透明滤光块。

当蓝光照射红色量子点块18时，该红色量子点块18发出红色光线，红色光线进一步穿过红色滤光块13，可以得到纯度、亮度均较高的红色光线。当蓝光照射绿色量子点块17时，发出绿色光线，绿色光线进一步穿过绿色滤光块12，可以得到纯度、亮度均较高的绿色光线。蓝光直接穿过蓝色子像素单元中的透明滤光块14，从而可以得到亮度、纯度均较高的蓝色光线。

包括图1中的彩膜基板的显示装置可以实现红、绿、蓝、白四色显示，提高了色域范围的同时，进一步提高了显示装置的亮度。

为了提高显示效果，优选地，彩膜基板10还包括环绕各个所述子像素单元设置的黑矩阵15。黑矩阵15对与彩膜基板10对盒设置的阵列基板上的走线进行遮挡。在本实用新型所提供的优选实施方式中，黑矩阵的厚度在1至3μm之间。

在本实用新型中，对量子点块的具体厚度并没有特殊的限制，例如，所述量子点块的厚度在0.5-2μm之间。

在本实用新型中，对制成量子点块的具体量子点材料也没有特殊的限制，例如，所述量子点块的材料选自硫化锌、硫化镉、硒化镓、硒化锌、硒化镉、石墨烯量子点、碳量子点中的任意一种或任意几种。

为了对量子点层进行保护，优选地，如图1所示，彩膜基板10 还包括透明保护层19，该透明保护层19设置在所述量子点层的外侧，所述量子点层位于所述彩色滤光层和透明保护层19之间。

彩膜基板10用在液晶显示面板中，因此，彩膜基板10还可以包括配向膜101，该配向膜101设置在透明保护层19的外侧。如图2 中所示，当彩膜基板10与阵列基板对盒20后，配向膜101直接与液晶材料层30接触，为液晶材料层30中的液晶分子提供初始取向。

在图1和图2所示的实施方式中，彩膜基板10还包括设置在配向膜101和透明保护层19之间的透明电极层100，该透明电极层100 可以是公共电极层，也可以是触控电极层，在本实用新型中，对透明电极层的具体结构及用途并不做特殊限定。

作为本实用新型的另一个方面，提供一种显示面板，如图2所示，所述显示面板包括彩膜基板10、与该彩膜基板10对盒设置的阵列基板，其中，彩膜基板10为本实用新型所提供的上述彩膜基板10。

如上文中所述，由于本实用新型所提供的彩膜基板的像素单元中包括上述第一种情况或第二种情况的子像素单元，因此，背光源发出的光不会被滤除，从而可以使得透过彩膜基板的光具有较高的亮度，并且发出的光颜色纯度高。

当将所述彩膜基板应用于显示装置中时，可以降低所述显示装置的功耗，并提高所述显示装置的色阈范围。

作为本实用新型的还一个方面，提供一种显示装置，如图2所示，该显示装置包括本实用新型所提供的上述显示面板和背光源40，该背光源40能够发出激发所述量子点层发光的光。

在本实用新型中，背光源可以发出白光，也可以发出蓝光。具体发出那种颜色的光，则由量子点层的具体材料决定。

在本实用新型所提供的具体实施方式中，背光源40能够发出蓝光。

下面介绍上述彩膜基板的制造方法，其中，所述制备方法包括：

提供衬底基板，所述衬底基板被划分为多个像素单元，每个所述像素单元包括多个子像素单元；

在所述衬底基板上设置彩色滤光层，所述彩色滤光层包括多个滤光块，同一个像素单元的多个子像素单元中分别设置有多个颜色互不相同的滤光块；

在所述彩色滤光层上设置量子点层，所述量子点层包括多个量子点块，所述像素单元中的至少一个子像素单元中设置有所述量子点块，所述量子点块与同一个子像素单元那种的滤光块层叠设置，且所述量子点块被激发而发出的光的颜色与该量子点块层叠的滤光块颜色相同，或者，所述量子点块被激发而发出的光的颜色与该量子点块层叠的滤光块颜色不同，且所述滤光块为透明滤光块。

优选地，可以采用黄光制程来获得所述彩色滤光层。具体地，制作一种颜色的滤光块可以包括以下步骤：

涂敷彩色滤光材料层；

对彩色滤光材料层进行预烘；

利用掩膜板对所述彩色滤光材料层进行曝光、显影，以获得多个所述滤光块；

后烘。

不同颜色的彩色滤光块制备流程类似，这里不再一一赘述。

优选地，在所述彩色滤光层上设置量子点层的步骤可以包括：

将量子点、碱可溶性树脂、溶剂、分散剂、添加剂按照预定的比例混合均匀得到量子点树脂混合物；

将量子点树脂混合物涂敷在设置有彩色滤光层的基板上；

对量子点树脂混合物层进行预烘；

利用掩膜板对对预烘后的量子点树脂混合物层进行曝光、显影，以获得多个所述量子点块；

后烘。

制备用于发出不同颜色的量子点块的工艺流程类似，这里不再一一赘述。

当然，本实用新型并不限于此。例如，还可以利用喷墨打印或者转印的方式形成所述量子点块。

作为本实用新型的一种具体实施方式，所述像素单元包括红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元，所述彩色滤光层包括设置在所述红色子像素单元中的红色滤光块、设置在所述绿色子像素单元中的绿色滤光块和设置在所述蓝色子像素单元中的透明滤光块，所述量子点层包括设置在所述红色子像素单元中的红色量子点块，设置在所述绿色子像素单元中的绿色量子点块。

作为本实用新型的另一种具体实施方式，所述像素单元包括红色子像素单元、绿色子像素单元、蓝色子像素单元和白色子像素单元，所述彩色滤光层包括设置在所述红色子像素单元中的红色滤光块、设置在所述绿色子像素单元中的绿色滤光块、设置在所述蓝色子像素单元中的透明滤光块和设置在所述白色子像素单元中的透明滤光块，所述量子点层包括设置在所述红色子像素单元中的红色量子点块，设置在所述绿色子像素单元中的绿色量子点块，和设置在所述白色子像素单元中的混合量子点块，所述混合量子点块由红色量子点材料和绿色量子点材料的混合物制成。

在所述衬底基板上设置彩色滤光层的步骤中，分别形成13红色滤光块、绿色滤光块12和透明滤光块14，如图3b所示。

在所述彩色滤光层上设置量子点层的步骤中，分别形成红色量子点块18、绿色量子点块17、混合量子点块16，如图3c所示。

优选地，如图3a所示，所述制造方法包括在所述衬底基板上设置彩色滤光层的步骤之前进行的：

在衬底基板11上设置黑矩阵15，所述黑矩阵环绕各个所述子像素单元。

优选地，如图3d所示，如图所述制造方法还包括：

在所述量子点层上形成透明保护层19。优选地，可以采用喷墨打印的方法形成透明保护层19。

优选地，所述量子点块的厚度在0.5-2μm之间。

优选地，所述量子点块的材料选自硫化锌、硫化镉、硒化镓、硒化锌、硒化镉、石墨烯量子点、碳量子点中的任意一种或任意几种。

当所述彩膜基板还包括透明电极层和配向膜时，所述制造方法还包括：

在所述透明保护层上形成透明电极层；

在所述透明电极层上形成配向膜。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。