彩色滤光片及使用该彩色滤光片之显示面板的制作方法

文档序号:13217357阅读:178来源:国知局
技术领域本发明涉及一种彩色滤光片及使用该彩色滤光片之显示面板。

背景技术:
目前之彩色滤光片通常包括基板、设置在基板上的黑色矩阵以定义出多个不同颜色的滤光区域、涂布在对应滤光区域内的彩色滤光材料、以及覆盖在该彩色滤光材料上的保护层。当背光源所发出的光线经过该彩色滤光材料时仅有与该彩色滤光材料之颜色对应之波长部分的光线能透过,背光光线中其他波长部分被彩色滤光片所反射或吸收,从而实现与特定滤光区域透射特定颜色光线的功能。然而,因彩色滤光片在滤光过程中仅透过背光光线中特定颜色的部分光线而滤除其他颜色的部分光线,所以彩色滤光片的光线穿透度较差,从而降低了彩色滤光片的背光利用率,不利于实现低能耗。

技术实现要素:
鉴于此,有必要提供一种可提高背光利用率的彩色滤光片及使用该彩色滤光片之显示面板。一种彩色滤光片,其包括第一滤光基质及掺杂于该第一滤光基质中的复数第一量子点微粒。该第一滤光基质的颜色为第一原色。该第一量子点微粒将能量高于第一原色光线的其他色彩分量光线转换为第一原色的色彩分量光线。一种显示面板,其包括彩色滤光片,用于将射入该彩色滤光片的光线转换为彩色显示用的三原色色彩分量光线之后再射出。其中该彩色滤光片包括第一滤光基质及掺杂于该第一滤光基质中的复数第一量子点微粒。该第一滤光基质及第一量子点微粒用于射出第一原色的色彩分量光线。该第一量子点微粒将能量高于第一原色的色彩分量光线的其他色彩分量光线转换为第一原色的色彩分量光线。一种彩色滤光片,其包括第一滤光基质及量子点区块。该第一滤光基质的颜色为第一原色。该量子点区块将能量高于一第二原色光线的其他色彩分量光线转换为第二原色的色彩分量光线。一种显示面板,其包括彩色滤光片及发光组件。该发光组件发出双波段白色背光。该彩色滤光片用于将射入该彩色滤光片的双波段白色背光转换为彩色显示用的三原色的色彩分量光线之后再射出。其中该彩色滤光片包括第一滤光基质及量子点区块。该第一滤光基质的颜色为第一原色。该量子点区块将能量高于一第二原色光线的其他色彩分量光线转换为第二原色的色彩分量光线。由于该量子点微粒的光线转换率较高,可达到百分之七十至百分子八十。本发明在基质中加入该量子点微粒后,原先在滤光过程中损失掉的部分光线可被转换为对应颜色的分量光线而加以利用,从而大大提高了显示面板的背光利用率,有利于实现显示面板的低能耗。附图说明图1是本发明的显示面板的第一实施方式的结构示意图。图2是图1中显示面板的剖视图。图3是本发明的显示面板的第二实施方式的剖视图。图4是本发明的显示面板的第三实施方式的剖视图。图5是本发明的显示面板的第四实施方式的剖视图。图6是本发明的显示面板的第五实施方式的剖视图。图7是本发明的显示面板的第六实施方式的结构示意图。图8是图7中显示面板的剖视图。图9是本发明的显示面板的第七实施方式的剖视图。图10是本发明的显示面板的第八实施方式的剖视图。主要元件符号说明显示面板1、2、3、4、5、6、7、8像素区域100、200、400、500、600区块101、401、601、801第一区块102、202、302、402、502、602、702、802第二区块103、203、303、403、503、603、703、803第三区块104、204、304、404、504、604、704、804第四区块205、605第一基板11、41、51、61第二基板12、42、52、62发光组件13、23、33、43、53彩色滤光片14、44、54、64滤光基质140、440、540、640、740、840第一基质1401、3401、4401、5401、6401、7401、8401第二基质1402、3402、4402、5402、6402、7402、8402第三基质1403、3403、4403、5403、6403、7403、8403第四基质2404、8404黑矩阵142、442、542、642量子点微粒143、243、443、543、643、743、843红色量子点微粒1430、3430、4430、5430、6430、7430、8430绿色量子点微粒1432、3432、4432、5432、6432、7432、8432量子点区块443、543红色量子点区块4430绿色量子点区块5430背光模块65、75、85液晶层63薄膜晶体管阵列66薄膜晶体管660如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。具体实施方式请参阅图1及图2,图1为本发明显示面板的第一实施方式的结构示意图,图2为图1中显示面板1的剖面图。为了清楚说明本发明的较佳实施方式,图2仅揭露显示面板1的一个画素区域100。该显示面板1用以全彩显示画面,该显示面板1可以为液晶显示面板,也可为有机电致发光显示面板。本实施例中,该显示面板1为有机电致发光显示面板。该显示面板1包括相对设置的第一基板11及第二基板12。该第一基板11上设置有发光组件13用以发出显示光线。在本实施方式中,该发光组件13为发出白光的有机发光二极管。该第二基板12上设置有彩色滤光片14,用于将射入的光线转换为彩色显示用的三原色色彩分量之后再射出。该彩色滤光片14界定出多个画素区域100,本实施方式中以其中一个画素区域100为例进行说明。每一画素区域100包括用于分别出射不同色彩分量光线的多个子画素101。该彩色滤光片14接收发光组件13发出的光线,并藉由该多个子画素101分别转换为对应的不同色彩分量光线之后射出。本实施方式中,该显示面板1采用三原色相互混合以实现全彩显示,该多个子画素101分别为发射红色分量光线的第一子画素102、发射绿色分量光线的第二子画素103及发射蓝色分量光线的第三子画素104。可以理解的是,在本发明的其他实施方式中,该彩色滤光片14还可以设置在第一基板11的发光组件13上。该彩色滤光片14包括复数滤光基质140、黑矩阵142及掺杂于该滤光基质140中的量子点微粒143。该黑矩阵142将不同颜色的滤光基质140相互间隔为前述之发射不同色彩分量之多个子画素101。根据对应子画素101所需要发射色彩分量的颜色选择性地在该滤光基质140内掺杂复数量子点微粒143以将发光组件13所发出的部分光线转换为所需要发射色彩分量的光线。该滤光基质140的主体为光阻材料,并根据其所发射的光线颜色而含有对应的彩色染料。该滤光基质140可藉由黄光制程、喷墨打印、微转印、丝网印刷等方式形成在第二基板12上并图案化为前述之多个子画素101。该量子点微粒143系一种无机奈米材料,其可以将发光组件13所发出的光线转换为特定颜色的分量光线。在本实施方式中,该量子点微粒143按照所转换成的分量光线的颜色分为红色量子点微粒1430及绿色量子点微粒1432。该量子点微粒143可以将能量高于自身所转换成的发射光线之能量的部分光线转换为与自身所转换成的发射光线之能量相同的光线,所以,红色量子点微粒1430可以将能量较高的绿色分量光线及蓝色分量光线转换为红色分量光线。绿色量子点微粒1432仅能将能量比绿光高的蓝色分量光线转化绿色分量光线。在本实施方式中,该彩色滤光片14包括与发射红色分量光线的第一子画素102对应之透明的第一滤光基质1401、与发射绿色分量光线的第二子画素103对应之绿色的第二滤光基质1402及与发射蓝色分量光线的第三子画素104对应之蓝色的第三滤光基质1403。该第一滤光基质1401内部掺杂有红色量子点微粒1430。该第二滤光基质1402内部掺杂有绿色量子点微粒1432。该第三滤光基质1403的内部没有掺杂量子点微粒143。可以理解的是,该第一子画素102内的第一滤光基质1401也可以为与所发射分量光线颜色相同之红色。因该量子点微粒143的光线转换率较高,可达到百分之七十至百分之八十。在滤光基质140中加入该量子点微粒143后,原先在滤光过程中损失掉的大部分光线可因被转换为对应颜色的分量光线而穿过彩色滤光片,从而大大提高了显示面板1的背光利用率,有利于实现显示面板1的低能耗。请参阅图3,其系本发明显示面板2的第二实施方式的剖视图。本发明第二实施方式所提供的显示面板2的结构与第一实施方式中的显示面板1的结构基本相同,其区别在于:第二实施方式中显示面板2进一步包括用于发射白光的第四子画素205,以增加画素区域200的整体亮度。该彩色滤光片24进一步包括与该第四子画素205对应之透明的第四滤光基质2404,该第四滤光基质2404的内部没有掺杂量子点微粒243,以使得发光组件23所发出的白光透过第四子画素205后不经转换而直接射出。可以理解的是,该第一滤光基质2401也可以为与所发射分量光线颜色相同之红色。因该量子点微粒243的光线转换率较高,可达到百分之七十至百分之八十。在滤光基质2401中加入该量子点微粒243后,原先在滤光过程中损失掉的大部分光线可因被转换为对应颜色的分量光线而穿过彩色滤光片,从而大大提高了显示面板2的背光利用率,有利于实现显示面板2的低能耗。而所述第四子画素205发出白光还可以增强整个画素区域200的整体亮度。请参阅图4,其系本发明显示面板3的第三实施方式的剖视图。本发明第三实施方式所提供的显示面板3的结构与第一实施方式中的显示面板1的结构基本相同,其区别在于:第三实施方式中的显示面板3的发光组件33为发出蓝光的有机发光二极管。对应地,与第一子画素302对应的系透明的第一滤光基质3401且内部掺杂有红色量子点微粒3430,与第二子画素303对应的系透明的第二滤光基质3402且内部掺杂有绿色量子点微粒3432。与第三子画素304对应的系透明的第三滤光基质3403且内部没有掺杂量子点微粒3430,以使得发光组件33所发出的蓝光透过第三子画素304后不经转换而直接射出。可以理解的是,该第一滤光基质3401或第二滤光基质3402也可以具有与自身所发射的分量光线相同的颜色,即,第一滤光基质3401为红色或第二滤光基质3402为绿色。因该量子点微粒3430的光线转换率较高,可达到百分之七十至百分之八十。在第一滤光基质3401或第二滤光基质3402中加入该量子点微粒3430后,原先在滤光过程中损失掉的大部分光线可因被转换为对应颜色的分量光线而穿过彩色滤光片,从而大大提高了显示面板3的背光利用率,有利于实现显示面板3的低能耗。请参阅图5,其系本发明显示面板4的第四实施方式的剖视图。为了清楚说明本发明的较佳实施方式,图5仅揭露显示面板3的一个画素区域400。该显示面板4用以全彩显示画面,该显示面板4可以为液晶显示面板,也可为有机电致发光显示面板。本实施例中,该显示面板4为有机电致发光显示面板。该显示面板4包括相对设置的第一基板41及第二基板42。该第一基板41上设置有发光组件43用以发出背光光线。在本实施方式中,该发光组件43为发出双波段白色背光的有机发光二极管。该发光组件43所发出的白色背光在色度频谱上由蓝绿光波段及黄色光波段所构成,整体呈现出的白光因缺乏红光而偏绿色。该第二基板42上设置有彩色滤光片44,用于将射入的光线转换为彩色显示用的三原色色彩分量之后再射出。该彩色滤光片44界定出多个画素区域400,本实施方式中以其中一个画素区域400为例进行说明。每一画素区域400包括用于分别出射不同色彩分量光线的多个子画素401。该彩色滤光片44接收发光组件43发出的光线,并藉由该多个子画素401分别转换为对应的不同色彩分量光线之后射出。本实施方式中,该显示面板4采用三原色相互混合以实现全彩显示,该多个子画素401分别为发射红色分量光线的第一子画素402、发射绿色分量光线的第二子画素403及发射蓝色分量光线的第三子画素404。可以理解的是,在本发明的其他实施方式中,该彩色滤光片44还可以设置在第一基板41的发光组件43上。该彩色滤光片44包括复数滤光基质440、黑矩阵442及量子点区块443。该黑矩阵442对应多个子画素401定义出多个收容空间。该滤光基质440及量子点区块443根据对应子画素401所需要发射之色彩分量光线的颜色选择性地设置在与该子画素401对应的收容空间内以将发光组件43所发出的光线转换为对应子画素401所发射的色彩分量光线。该滤光基质440的主体为光阻材料,并根据其对应的子画素401所发射的光线颜色而含有对应的彩色染料以透过与其所发射光线颜色一致的背光光线而滤除其他颜色的背光光线。该滤光基质440可藉由黄光制程、喷墨打印、微转印、丝网印刷等方式形成在第二基板42上并图案化为前述之多个子画素401。该量子点区块443系一种无机奈米材料,其可以将发光组件43所发出的光线转换为特定颜色的分量光线。该量子点区块443可以将入射光线中能量高于自身所转换成的发射光线之能量的部分入射光线转换为与自身所转换成的发射光线之能量相同的光线。例如,在本实施方式中,该量子点区块443为红色量子点区块4430,该红色量子点区块4430可以将双波段白色背光完成白光色平衡后多余的绿色光转换为红色分量光线以补偿双波段白色背光中的红光不足,从而扩大背光光线的色域,提升所显示图像的色彩饱和度及白平衡。在本实施方式中,该彩色滤光片44包括与发射红色分量光线的第一子画素402对应设置的红色量子点区块4430、与发射绿色分量光线的第二子画素403对应设置的第一滤光基质4401及与发射蓝色分量光线的第三子画素404对应设置的第二滤光基质4402。该第一滤光基质4401的颜色为与所发射分量光线颜色相同之绿色。该第二滤光基质4402的颜色为与所发射分量光线颜色相同之蓝色。在制作彩色滤光片44时,该黑矩阵442先行形成在第二基板42或发光组件43上。该第一滤光基质4401及第二滤光基质4402分别藉由黄光制程形成在黑矩阵442的对应收容空间内。之后,该红色量子点区块4430藉由刮刀涂布、喷墨印刷或丝网印刷的制程填入黑矩阵442对应的收容空间内。若该红色量子点区块4430藉由刮刀涂布或丝网印刷的方式制作,则该第二基板42及黑矩阵442应采用疏水性强或具有氟化结构的材料制成,以降低或消除制程中红色量子点区块4430粘附在第二基板42及黑矩阵442的表面。藉由在彩色滤光片44的部分区域设置量子点区块443将原先被滤掉的部分背光光线转换为背光光线中所欠缺的部分色彩分量,以扩大所使用的双波段白色背光的色域,从而提升所显示图像的色彩饱和度及白平衡。请参阅图6,其系本发明显示面板5的第五实施方式的剖视图。为了清楚说明本发明的较佳实施方式,图6仅揭露显示面板5的一个画素区域500。该显示面板5用以全彩显示画面,该显示面板5可以为液晶显示面板,也可为有机电致发光显示面板。本实施例中,该显示面板5为有机电致发光显示面板。该显示面板5包括相对设置的第一基板51及第二基板52。该第一基板51上设置有发光组件53用以发出背光光线。在本实施方式中,该发光组件53为发出双波段白色背光的有机发光二极管。该发光组件53所发出的白色背光在色度频谱上由蓝色光波段及红色光波段所构成,整体呈现出的白光因缺乏绿光而偏粉红。该第二基板52上设置有彩色滤光片54,用于将射入的光线转换为彩色显示用的原色色彩分量之后再射出。该彩色滤光片54界定出多个画素区域500,本实施方式中以其中一个画素区域500为例进行说明。每一画素区域500包括用于分别出射不同色彩分量光线的多个子画素501。该彩色滤光片54接收发光组件53发出的光线,并藉由该多个子画素501分别转换为对应的不同色彩分量光线之后射出。本实施方式中,该显示面板5采用三原色相互混合以实现全彩显示,该多个子画素501分别为发射红色分量光线的第一子画素502、发射绿色分量光线的第二子画素503及发射蓝色分量光线的第三子画素504。可以理解的是,在本发明的其他实施方式中,该彩色滤光片54还可以设置在第一基板51的发光组件53上。该彩色滤光片54包括复数滤光基质540、黑矩阵542及量子点区块543。该黑矩阵542对应多个子画素501定义出多个收容空间。该滤光基质540及量子点区块543根据对应子画素501所需要发射色彩分量光线的颜色选择性地设置在与该子画素501对应的收容空间内以将发光组件53所发出的光线转换为对应子画素501所发射的色彩分量光线。该滤光基质540的主体为光阻材料,并根据其对应的子画素501所发射的光线颜色而含有对应的彩色染料以透过与其所发射光线颜色一致的入射光线而滤除其他颜色的入射光线。该滤光基质540可藉由黄光制程、喷墨打印、微转印、丝网印刷等方式形成在第二基板52上并图案化为前述之多个子画素501。该量子点区块543系一种无机奈米材料,其可以将发光组件53所发出的光线转换为特定颜色的分量光线。该量子点区块543可以将入射光线中能量高于自身所转换成的发射光线之能量的部分入射光线转换为与自身所转换成的发射光线之能量相同的光线。例如,在本实施方式中,该量子点区块543为绿色量子点区块5430,该绿色量子点区块5430可以将双波段白色背光完成白光色平衡后多余的蓝色光转换为绿色分量光线以补偿双波段白色背光中的绿光不足,从而扩大背光光线的色域,提升所显示图像的色彩饱和度及白平衡。在本实施方式中,该彩色滤光片54包括与发射红色分量光线的第一子画素502对应设置的第一滤光基质5401、与发射绿色分量光线的第二子画素503对应设置的绿色量子点区块5430及与发射蓝色分量光线的第三子画素504对应设置的第二滤光基质5402。该第一滤光基质5401的颜色为与所发射分量光线颜色相同之红色。该第二滤光基质5402的颜色为与所发射分量光线颜色相同之蓝色。在制作彩色滤光片54时,该黑矩阵542先行形成在第二基板52或发光组件53上。该第一滤光基质5401及第二滤光基质5402分别藉由黄光制程形成在黑矩阵542的对应收容空间内。之后,该绿色量子点区块5430藉由刮刀涂布、喷墨印刷或丝网印刷的制程填入黑矩阵542对应的收容空间内。若该绿色量子点区块5430藉由刮刀涂布或丝网印刷的方式制作,则该第二基板52及黑矩阵542应采用疏水性强或具有氟化结构的材料制成,以降低或消除制程中绿色量子点区块5430粘附在第二基板52及黑矩阵542的表面。藉由在彩色滤光片54的部分区域设置量子点区块543将原先被滤掉的部分背光光线转换为背光光线中所欠缺的部分色彩分量,以扩大所使用的双波段白色背光的色域,从而提升所显示图像的色彩饱和度及白平衡。请参阅图7及图8,图7为本发明显示面板6的第六实施方式的结构示意图,图8为图7中显示面板6的剖视图。在本实施方式中,该显示面板6为液晶显示面板。对应地,该显示面板6包括相对设置的第一基板61、第二基板62、设置在第一基板61与第二基板62之间的液晶层63以及设置在第二基板下方的背光模块65。该第一基板61为设置有薄膜晶体管数组66的数组基板。该第二基板62上设置有彩色滤光片64。该彩色滤光片64划分为多个画素区域600,本实施方式中以其中一个画素区域600为例进行说明。每一画素区域600包括用于分别出射不同色彩分量光线的多个子画素601。该彩色滤光片64接收背光模块65发出的光线,并藉由该多个子画素601分别转换为对应的不同色彩分量光线之后射出。该薄膜晶体管数组66中的每一薄膜晶体管660分别对应于其中一子画素601设置以藉由控制与该子画素601对应之液晶分子转动而调节画素区域600内该子画素601之透光度。本实施方式中,该显示面板6采用三原色相互混合以实现全彩显示,该多个子画素601分别为发射红色分量光线的第一子画素602、发射绿色分量光线的第二子画素603及发射蓝色分量光线的第三子画素604。在本实施方式中,该背光模块65提供白色光作为背光光线。该彩色滤光片64包括具有不同颜色的复数滤光基质640、黑矩阵642及掺杂于该滤光基质640中的量子点微粒643。该黑矩阵642将不同颜色的滤光基质640相互间隔为前述之发射不同色彩分量之多个子画素601。该滤光基质640根据对应子画素601所需要发射色彩分量的颜色选择性地掺杂有复数量子点微粒643以将发光组件63所发出的光线转换为不同颜色的分量光线。在本实施方式中,对应于提供白色背光的背光模块65,与发射红色分量光线的第一子画素602相对应的系透明的第一滤光基质6401且内部掺杂有红色量子点微粒6430,与发射绿色分量光线的第二子画素603相对应的系绿色的第二滤光基质6402且内部掺杂有绿色量子点微粒6432,与发射蓝色分量光线的第三子画素604相对应的系蓝色的第三滤光基质6403且内部没有掺杂量子点微粒643。因该量子点微粒643的光线转换率较高,可达到百分之七十至百分之八十。在滤光基质640中加入该量子点微粒643后,原先在滤光过程中损失掉的大部分光线可因被转换为对应颜色的分量光线而穿过彩色滤光片,从而大大提高了显示面板6的背光利用率,有利于实现显示面板6的低能耗。请参阅图9,其系本发明显示面板7的第七实施方式的剖视图。本发明第七实施方式所提供的显示面板7的结构与第六实施方式中的显示面板6的结构基本相同,其区别在于:该背光模块75提供蓝色光线作为背光光线。对应地,与第一子画素702相对应的系透明的第一滤光基质7401且内部掺杂有红色量子点微粒7430。与第二子画素703相对应的系透明的第二滤光基质7402且内部掺杂有绿色量子点微粒7432。与第三子画素704相对应的系透明的第三滤光基质7403且内部没有掺杂量子点微粒743,以使得背光模块75所发出的蓝光透过第三子画素704后不经转换而直接射出。因该量子点微粒743的光线转换率较高,可达到百分之七十至百分之八十。在第一滤光基质7401及第二滤光基质7402中加入该量子点微粒743后,原先在滤光过程中损失掉的大部分光线可因被转换为对应颜色的分量光线而穿过彩色滤光片,从而大大提高了显示面板7的背光利用率,有利于实现显示面板7的低能耗。请参阅图10,其系本发明显示面板8的第八实施方式的剖视图。本发明第八实施方式所提供的显示面板8的结构与第六实施方式中的显示面板6的结构基本相同,其区别在于:该背光模块85提供白色光线作为背光光线。该多个子画素801分别为发射红色分量光线的第一子画素802、发射绿色分量光线的第二子画素803、发射蓝色分量光线的第三子画素804及发射白色分量光线的第四子画素805。对应地,与第一子画素802相对应的系透明的第一滤光基质8401且内部掺杂有红色量子点微粒8430。与第二子画素803相对应的系绿色的第二滤光基质8402且内部掺杂有绿色量子点微粒8432。与第三子画素804相对应的系蓝色的第三滤光基质8403且内部没有掺杂量子点微粒843。与第四子画素805相对应的系透明的第四滤光基质8404且内部没有掺杂量子点微粒843,以使得背光模块85所发出的白光透过第四子画素805后不经转换而直接射出。因该量子点微粒843的光线转换率较高,可达到百分之七十至百分之八十。在第一滤光基质8401及第二滤光基质8402中加入该量子点微粒843后,原先在滤光过程中损失掉的大部分光线可因被转换为对应颜色的分量光线而穿过彩色滤光片,从而大大提高了显示面板8的背光利用率,有利于实现显示面板8的低能耗。本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围之内,对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
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