量子点彩膜基板、显示面板及显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种量子点彩膜基板、显示面板及显示装置。

背景技术：

量子点(Quantum Dots)，又称纳米晶，是一种由II-VI族或III-V族元素构成的纳米颗粒。量子点的粒径一般在几纳米至数十纳米之间。量子点材料由于量子限域效应的存在，原本连续的能带结构变为分立的能级结构，受激后可以发射可见光。且，量子点材料具有发光光谱集中、色纯度高，且发光光谱连续可调等优点，利用这些优点将量子点材料应用于显示装置中能够有效地提升显示装置的色域及色彩还原能力。

基于量子点技术的显示面板，在进行显示时，利用蓝光激发量子点膜层中的量子点生成不同颜色的光。但是，由于用于生成红光和绿光的量子点膜层对蓝光的转化效率有限，因此，有可能使显示画面出现色偏现象。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种量子点彩膜基板、显示面板及显示装置，用以改善显示画面的色偏现象。

一方面，本发明实施例提供了一种量子点彩膜基板，用于配合蓝色背光源使用，所述量子点彩膜基板包括呈阵列排布的多个像素单元，所述像素单元包括蓝色子像素、红色子像素和绿色子像素，其中，所述红色子像素包括红色量子点彩膜，所述绿色子像素包括绿色量子点彩膜；

所述蓝色子像素、所述红色子像素和所述绿色子像素的面积比为1:X:Y，其中，2.5≤X≤5，4≤Y≤6。

另一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括上述的量子点彩膜基板和蓝色背光源，所述量子点彩膜基板位于所述蓝色背光源的出光的一侧。

再一方面，本发明实施例提供了一种显示装置，包括上述的显示面板。

本发明实施例通过将蓝色子像素B、红色子像素R和绿色子像素G的面积比设置为1:X:Y，其中，2.5≤X≤5，4≤Y≤6，也就是说，将蓝色子像素B的面积设置为最小，将绿色子像素G的面积设置为最大，将红色子像素R的面积设置在蓝色子像素B和绿色子像素G之间，通过调整三种颜色的子像素所占的面积，以补偿不同颜色的量子点彩膜对蓝光的转化效率的差异，改善由于不同颜色的量子点彩膜对蓝光的转化效率不同所导致的色偏现象。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种量子点彩膜基板的示意图；

图2为图1中蓝色子像素的示意图；

图3为弧线的度数θ>270°时由红绿蓝三种子像素形成的像素单元的示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种量子点彩膜基板的示意图；

图5为蓝色子像素为圆形，红色子像素和绿色子像素为正方形时的像素单元的示意图；

图6为图4中一个像素单元的放大示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种量子点彩膜基板的示意图；

图8为本发明实施例提供的又一种量子点彩膜板的示意图；

图9为本发明实施例提供的一种液晶显示面板的截面示意图；

图10为本发明实施例提供的一种有机发光显示面板的截面示意图；

图11为本方实施例提供的一种显示装置的示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述边，但这些边不应限于这些术语。这些术语仅用来将不同的边彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一边也可以被称为第二边，类似地，第二边也可以被称为第一边。

本发明实施例提供了一种量子点彩膜基板，用于配合蓝色背光源使用，如图1和图2所示，图1为本发明实施例提供的一种量子点彩膜基板的示意图，图2为图1中蓝色子像素的示意图，其中，量子点彩膜基板包括呈阵列排布的多个像素单元1；像素单元1包括蓝色子像素B、红色子像素R和绿色子像素G，其中，红色子像素R包括红色量子点彩膜，绿色子像素G包括绿色量子点彩膜。其中，蓝色子像素B、红色子像素R和绿色子像素G的面积比为1:X:Y，其中，2.5≤X≤5，4≤Y≤6。

在该量子点彩膜基板配合蓝色背光源使用时，蓝色背光源发出的蓝光经红色子像素R所包括的红色量子点彩膜出射，红色量子点彩膜将蓝光转换为红光，使红色子像素R发出红光。蓝色背光源发出的蓝光经绿色子像素G所包括的绿色量子点彩膜出射，绿色量子点彩膜将蓝光转换为绿光，使绿色子像素G发出绿光。蓝色背光源发出的蓝光经蓝色子像素B出射，使蓝色子像素B发出蓝光，以实现量子点彩膜基板的彩色透光。

由于对应不同颜色的量子点彩膜材料对蓝光的转化效率不同，且，蓝光能够直接从蓝色子像素B所在区域出射，几乎没有损耗，因此，本发明实施例通过调整三种颜色的子像素所占的面积，具体的，本发明实施例通过将蓝色子像素B、红色子像素R和绿色子像素G的面积比设置为1:X:Y，其中，2.5≤X≤5，4≤Y≤6，也就是说，将蓝色子像素B的面积设置为最小，将绿色子像素G的面积设置为最大，将红色子像素R的面积设置在蓝色子像素B和绿色子像素G之间，以补偿不同颜色的量子点彩膜对蓝光的转化效率的差异，改善由于不同颜色的量子点彩膜对蓝光的转化效率不同所导致的色偏现象。

可选的，本发明实施例可以在蓝色子像素B中设置透明膜层，或者不设置透明膜层，均可以使蓝色背光源在经过蓝色子像素B对应的位置处后其出射光的颜色仍为蓝色。

示例性的，如图1所示，其中，位于不同颜色的子像素之间的黑色线条代表黑矩阵2，其具有一定的宽度。本发明实施例通过在该量子点彩膜基板中设置黑矩阵2，并将黑矩阵2分别围绕蓝色子像素B、红色子像素R和绿色子像素G设置，以避免从不同颜色的子像素出射的不同颜色的光之间发生串扰。

需要说明的是，图1中位于相邻两个不同颜色的子像素之间的代表黑矩阵2的黑色线条的粗细仅为示意，在实际的量子点彩膜基板的设计当中，可以根据不同的设计需求将黑矩阵2的宽度进行相应的调整。

需要说明的是，图1中的像素单元的数量仅为示意表示，在实际应用中，可以根据设计需求设置像素单元的数量。

示例性的，在子像素的形状设计时，本发明实施例可以将蓝色子像素B、红色子像素R和绿色子像素G的周长面积比(即子像素的周长与面积的比值)设计的较小。这样，对于任意一子像素来说，在其面积一定的情况下，本发明实施例通过减小其周长面积比，能够减小其周长，从而在围绕该子像素设置黑矩阵时，就可以将围绕该子像素设置的黑矩阵的周长也设计的较小。为了保证显示效果，黑矩阵的宽度一般具有一最小值，因此，本发明实施例通过上述方式减小黑矩阵的周长，从而，在像素单元的面积一定的情况下，能够相应的减少黑矩阵所占的面积，相对地，可以增加子像素的出光面积，这样便可将显示面板中更多的区域用于设置可以发光的子像素，从而有利于提高显示面板中每英寸所拥有的像素数目(Pixels Per Inch，以下简称PPI)。

进一步的，本发明实施例通过将蓝色子像素B的周长面积比设置为小于红色子像素R的周长面积比，并将蓝色子像素B的周长面积比设置为小于绿色子像素G的周长面积比。也就是说，在蓝色子像素B、红色子像素R和绿色子像素G中，本发明实施例通过将面积最小的蓝色子像素B的周长面积比设置为最小，相较于将面积较大的红色子像素R或绿色子像素G的周长面积比设置为最小，能够使黑矩阵减少的面积更多，更有利于显示面板的高PPI设计。

示例性的，如图1和图2所示，上述蓝色子像素B的形状包括至少一条弧线10，且，弧线10朝向远离蓝色子像素B的中心的方向凸出。相较于将蓝色子像素B的边缘设计为直线或向靠近蓝色子像素B的中心凸出的弧线等其他形状，本发明实施例如此设置，在相同面积的条件下，能够减小蓝色子像素B的周长，即，减小蓝色子像素的周长面积比，有利于实现高PPI的显示面板设计。

如图1和图2所示，上述弧线10的度数θ满足0<θ≤270°，其中，弧线10的度数θ即为弧线10所对的圆心角的度数，相较于图3所示的情况而言，图3为弧线10的度数θ>270°时由红绿蓝三种子像素形成的像素单元的示意图，本发明实施例通过将弧线10的度数θ设置为0<θ≤270°，能够使由蓝色子像素B、红色子像素R和绿色子像素G组成的像素单元1的形状能够更加规则，从而能够使像素单元1能够尽量铺满显示面板，提高显示面板中的空间利用率。从图3中可以看出，此时像素单元的外部轮廓为由圆弧和直线形成的不规则图形。在将多个像素单元都设计为图3所示的形状时，在将显示面板设计为常见的诸如矩形等形状在内的规则图形时，显示面板中将会存在不能被像素单元1覆盖的区域，也就是说，像素单元1无法铺满整个显示面板。

示例性的，上述弧线10的度数θ可以为如图1所示的度数180°。或者，如图4所示，图4为本发明实施例提供的另一种量子点彩膜基板的示意图，其中，上述弧线10的度数θ也可以为270°，均可以使由蓝色子像素B、红色子像素R和绿色子像素G组成的像素单元1的形状规则，便于使像素单元1铺满显示面板。

在蓝色子像素B的形状设计过程中，在相同面积的条件下，将蓝色子像素B设计为圆形时蓝色子像素B的周长最小。但是，在将蓝色子像素B设计为圆形时，将导致蓝色子像素B和相邻的子像素之间的空间较大，如图5所示，图5为将蓝色子像素B设置为圆形，将红色子像素R和绿色子像素G设置为正方形时的像素单元1的示意图，从图5中可以看出，蓝色子像素B与相邻的红色子像素R和绿色在像素G之间均有较多的空隙，无法实现子像素的紧密排列，而且，为了不影响显示，还需要在此空隙处设置黑矩阵2，不利于高PPI的显示面板的设计。如图6所示，图6为图4中一个像素单元的放大示意图，本发明实施例通过将蓝色子像素B的形状设计为包括两条线段(如图2、图4和图6中的线段11和线段12所示)，将一条线段的其中一个端点和另一条线段的其中一个端点相连，将两条线段的另外两个端点分别与弧线10的两个端点相连。也就是说，将蓝色子像素B的形状设计为由两条线段和至少一条弧线围成的图形，以兼顾包括红色子像素R和绿色子像素G在内的其余与蓝色子像素B相邻的子像素的周长面积比，使与蓝色子像素B相邻的子像素的周长面积比不致过大，并保证蓝色子像素B和与其相邻的子像素之间的紧密排列。

示例性的，由弧线10和两条线段围成的蓝色子像素B的形状可以为如图1所示的由一半圆和一三角形拼接而成的图形。或者，由弧线10和两条线段围成的蓝色子像素B的形状也可以为如图4所示的由一3/4圆和一三角形拼接而成的图形。

在蓝色子像素B的形状设计过程中，如前文所述，在使蓝色子像素B的形状包括两条线段和至少一条弧线的基础上，以第一线段(即弧线的两个端点之间的线段)的长度为定值n为例，当将第一线段两侧均设置为相互连接的线段，即，将蓝色子像素B的形状设计为正方形，正方形的对角线的长度为n时，此时，正方形的周长为面积计算可得正方形的周长面积比为

当将第一线段一侧设置为270°弧线，另一侧设置为两条长度相等的线段，即，将蓝色子像素B的形状设计为如图4和图6所示的一3/4圆和一三角形拼接而成的图形时，此时，该图形的周长为面积计算可得该图形的周长面积比为

因此，本发明实施例通过将上述蓝色子像素B的周长面积比N设置为满足其中，n为第一线段的长度，如图6所示，弧线10的两个端点为第一线段21的两个端点，即，第一线段21为连接弧线10的两个端点的一条线段，能够使与蓝色子像素B相邻的子像素的周长面积比不致过大，并保证蓝色子像素B和与其相邻的子像素之间紧密排列。

示例性的，本发明实施例可以将上述蓝色子像素B的最小外接矩形的长宽比P设置为1≤P≤2，以避免将蓝色子像素B的形状设计得过于狭长，以提高蓝色子像素B的周长面积比。具体的，如图6所示，其中，蓝色子像素B的最小外接矩形包括首尾相接的第一边31、第二边32、第三边33和第四边34；蓝色子像素B包括的两条线段分别与第一边31和第二边32重合，且，两条线段相交的点与第一边31和第二边32的交点重合，为图3中交点F。两条线段的长度分别小于或者等于第一边31和第二边32的长度，第三边33和第四边34均与蓝色子像素B包括的弧线10相切。

示例性的，如图6所示，上述像素单元1的形状包括矩形，这样在制作诸如矩形等具有规则形状的显示面板时，可以降低像素单元1将显示面板的显示区域铺满的工艺难度，有利于显示面板的高PPI设计。

如图6所示，矩形包括首尾相接的第五边35、第六边36、第七边37和第八边38；蓝色子像素B包括的两条线段分别与第五边35和第六边36重合，且，两条线段相交的点与第五边35和第六边36的交点重合，为图6中的交点F。两条线段的长度分别小于第五边35和第六边36的长度。

可选的，上述像素单元1形成的矩形的长宽比Q满足1≤Q≤1.5，以尽量减小该像素单元1的周长面积比。

示例性的，如图6所示，上述红色子像素R和绿色子像素G之间的分界线为第二线段22，第二线段22的一端与第七边37相交，第二线段22的另一端与弧线10相交，第二线段22与弧线10的交点为第一交点61，第一交点61为弧线10中除端点之外的一点。若将红色子像素R和绿色子像素G之间的分界线设置为向红色子像素凸出的弧线，红色子像素R的周长面积比将变得特别大。因此，在保证降低蓝色子像素B的周长面积比的基础上，本发明实施例通过将红色子像素R和绿色子像素G之间的分界线设置为直线，与将其设置为弧线的方案相比，能够使红色子像素R和绿色子像素G的周长面积比不致过大。

而且，如图6所示，本发明实施例通过令第一交点61与弧线10的其中一个端点之间的弧线101为红色子像素R和蓝色子像素B之间的分界线；第一交点61与弧线10的另一个端点之间的弧线102为绿色子像素G和蓝色子像素B之间的分界线。也就是说，使红色子像素R和绿色子像素G均包括一个较短的内凹的边缘，避免了将其中的一个子像素设计为包括一长度较长的内凹边缘，从而在保证降低蓝色子像素B的周长面积比，以及紧密排列各个子像素的基础上，进一步使红色子像素R和绿色子像素G的周长面积比都不会过度增大。

示例性的，如图7所示，图7为本发明实施例提供的又一种量子点彩膜基板的示意图，其中，蓝色子像素B的形状为圆形或者椭圆形，以将蓝色子像素B的周长面积比设置为最小。

红色子像素R和蓝色子像素B之间的分界线为蓝色子像素B的形状中的一段弧线41，绿色子像素G和蓝色子像素B之间的分界线为蓝色子像素B的形状中的另一段弧线42，以使各个子像素之间能够紧密排列。

继续参照图7，红色子像素R和蓝色子像素B沿第一方向x交替排布，蓝色子像素B和绿色子像素G沿第二方向y交替排布，第一方向x与第二方向y相互交叉。采用这种排布方式，将红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B三者的中心设置为不共线，以提高红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B出射的光的混色效果。

示例性的，如图7所示，红色子像素R和绿色子像素G的形状均为多边形，且绿色子像素G的边的数量大于红色子像素R的边的数量，以使绿色子像素G的周长面积比小于红色子像素R的周长面积比。

示例性的，如图8所示，图8为本发明实施例提供的又一种量子点彩膜板的示意图，其中，红色子像素R的形状为六边形，绿色子像素G的形状为八边形，蓝色子像素B的形状为四边形，在保证绿色子像素G的面积大于红色子像素R的面积，红色子像素R的面积大于蓝色子像素B的面积的基础上，使红色子像素R、蓝色子像素B和绿色子像素G这三种颜色的子像素的周长面积比都较小。

可选的，如图8所示，红色子像素R和蓝色子像素B沿第一方向x交替排布，蓝色子像素B和绿色子像素G沿第二方向y交替排布，第一方向x与第二方向y相互交叉，以将红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B三者的中心设置为不共线，提高红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B出射的光的混色效果。

继续参照图8，红色子像素R包括相邻的第一子边1R和第二子边2R，蓝色子像素B包括相邻的第三子边3B和第四子边4B，绿色子像素G包括相邻的第五子边5G和第六子边6G，第一子边1R和第三子边3B平行，第二子边2R和第五子边5G平行，第四子边4B和第六子边6G平行。本发明实施例如此设置，能够使红色子像素R、蓝色子像素B和绿色子像素G紧密排列，尽可能的减小了相邻子像素之间的空间，有利于显示面板的高PPI设计。

本发明实施例还提供了一种显示面板，该显示面板包括上述的量子点彩膜基板。示例性的，该显示面板可以为液晶显示面板，如图9所示，图9为本发明实施例提供的一种液晶显示面板的截面示意图，其中，该液晶显示面板包括上述的量子点彩膜基板100，与量子点彩膜基板100相对设置的阵列基板600，位于量子点彩膜基板100和阵列基板600之间的液晶层700，以及背光模组。上述蓝色背光源200可设置在背光模组内，量子点彩膜基板100位于蓝色背光源200的出光的一侧。例如，蓝色背光源200可以是发蓝光的LED灯。

示例性的，阵列基板600上可设置有像素电极(未图示)和公共电极。或者，公共电极也可以设置在上述量子点彩膜基板100上，本发明实施例对此不做限定。

可选的，如图9所示，该液晶显示面板还包括位于量子点彩膜基板100和阵列基板600之间的支撑柱800，该支撑柱800用于保持该液晶显示面板的盒厚。

在该液晶显示面板进行显示时，蓝色背光源200发出蓝光，在像素电极和公共电极两者形成的电场的作用下，液晶层700中的液晶分子发生相应的偏转，从而改变从液晶层700出射的蓝光的强度。蓝色背光源200发出的蓝光射向量子点彩膜基板100后，经红色子像素R所包括的红色量子点彩膜出射，红色量子点彩膜将蓝光转换为红色，使红色子像素R发出红光。经绿色子像素G所包括的绿色量子点彩膜出射，绿色量子点彩膜将蓝光转换为绿色，使绿色子像素G发出绿光。经蓝色子像素B直接出射，使蓝色子像素B发出蓝光，以实现该液晶显示面板的彩色透光。

其中，量子点彩膜基板100的具体结构已经在上述实施例中进行了详细说明，此处不再赘述。

需要说明的是，图9所示的背光模组的位置仅为示意，实际上，背光模组可以是侧入式背光模组，也可以是直下式背光模组，本发明实施例对此不做限定。

或者，如图10所示，图10为本发明实施例提供的一种有机发光显示面板的截面示意图，其中，该有机发光显示面板包括上述的量子点彩膜基板100和蓝色背光源200，在此，蓝色背光源200可以由发蓝光的有机发光层形成。示例性的，如图10所示，蓝色发光层两侧设有阳极201和阴极202，在该有机发光显示面板用于显示时，阳极201和阴极202接收电压信号，在阳极201和阴极202之间的压差的作用下，有机发光层发出蓝光，蓝光射向量子点彩膜基板100后，经红色子像素R所包括的红色量子点彩膜出射，红色量子点彩膜将蓝光转换为红色，使红色子像素R发出红光。经绿色子像素G所包括的绿色量子点彩膜出射，绿色量子点彩膜将蓝光转换为绿色，使绿色子像素G发出绿光。经蓝色子像素B直接出射，使蓝色子像素B发出蓝光，以实现该有机发光显示面板的彩色透光。

示例性的，如图10所示，该有机发光显示面板还包括像素电路400，像素电路400包括薄膜晶体管T和存储电容Cst。阳极201通过过孔连接于对应的薄膜晶体管T的漏极。需要说明的是，图10中仅示意了像素电路中的存储电容Cst和与阳极201直接连接的一个薄膜晶体管T，像素电路中的其他薄膜晶体管的层结构可以与该薄膜晶体管的结构相同。

示例性的，如图10所示，该有机发光显示面板还包括位于量子点彩膜基板100和蓝色背光源200之间的支撑柱500。

需要说明的是，图10中示意了在蓝色子像素B的位置设置透明膜层，在其他可实施方式中，蓝色子像素的位置可以不设置该透明膜层，蓝色子像素中的膜层设置可以实现蓝色背光源发出的光在蓝色子像素的位置以蓝色光出射即可。

本发明实施例还提供了一种显示装置，如图11所示，图11为本发明实施例提供的一种显示装置的示意图，其中，该显示装置包括上述的显示面板300，显示面板300包括上述的量子点彩膜基板和蓝色背光源。当然，图11所示的显示装置仅仅为示意说明，该显示装置可以是例如手机、平板计算机、笔记本电脑、电纸书或电视机等任何具有显示功能的电子设备。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。