彩膜基板及其制造方法、显示装置与流程

文档序号:15613459发布日期:2018-10-09 20:53阅读:194来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,特别涉及一种彩膜基板及其制造方法、显示装置。



背景技术:

薄膜晶体管液晶显示器(英文:thinfilmtransistorliquidcrystaldisplay;简称:tft-lcd)通常包括对盒成形的阵列基板和彩膜基板,以及位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层,阵列基板远离液晶层的一侧贴附有上偏光片,彩膜基板远离液晶层的一侧贴附有下偏光片,上偏光片的偏振方向与下偏光片的偏振方向垂直,tft-lcd利用上偏光片和下偏光片配合液晶层中的液晶分子实现图像显示。

相关技术中,彩膜基板包括衬底基板以及依次形成在衬底基板上的黑矩阵(英文:blackmatrix;简称:bm)、彩色滤光层、公共电极和隔垫物(英文:photospacer;简称:ps)层,彩色滤光层包括红色(英文:red;简称:r)滤光单元、绿色(英文:green;简称:g)滤光单元和蓝色(英文:blue;简称:b)滤光单元,bm包括多个开口区域,每个开口区域上设置有一个滤光单元。其中,可以以氧化铟锡(英文:indiumtinoxide;简称:ito)为材料,采用溅射工艺在彩色滤光层上形成公共电极。

在实现本发明的过程中,发明人发现相关技术至少存在以下问题:由于彩膜基板包括彩色滤光层和公共电极,因此彩膜基板的厚度较大,难以实现显示装置的薄型化和轻量化。



技术实现要素:

为了解决彩膜基板的厚度较大,难以实现显示装置的薄型化和轻量化的问题,本发明提供一种彩膜基板及其制造方法、显示装置。所述技术方案如下:

第一方面,提供一种彩膜基板,所述彩膜基板包括衬底基板以及设置在所述衬底基板上的功能复合层,所述功能复合层能够导电且能够将白色光线转化为彩色光线;

其中,所述功能复合层采用复合材料形成,所述复合材料包括量子点和石墨烯。

可选地,所述功能复合层为多层结构。

可选地,在所述复合材料中:所述量子点的质量百分比的取值范围为10%~20%,所述石墨烯的质量百分比的取值范围为40%~65%。

可选地,所述功能复合层包括多个彩色导电单元,所有的彩色导电单元的厚度相等。

可选地,所述彩色导电单元的厚度的取值范围为1.5毫米~2.5毫米。

可选地,所述彩膜基板还包括:设置在所述功能复合层上的偏光层。

可选地,所述彩膜基板还包括:设置在所述衬底基板上的黑矩阵,所述黑矩阵包括多个开口区域,每个所述开口区域上设置有一个所述彩色导电单元。

可选地,所述彩膜基板还包括:设置在所述偏光层上的隔垫物层。

可选地,所述多个彩色导电单元包括红色导电单元、绿色导电单元和蓝色导电单元。

可选地,所述功能复合层通过涂覆工艺形成。

第二方面,提供一种彩膜基板的制造方法,所述方法包括:

采用复合材料在衬底基板上形成功能复合层,所述功能复合层能够导电且能够将白色光线转化为彩色光线,所述复合材料包括量子点和石墨烯。

可选地,在采用复合材料在衬底基板上形成功能复合层之后,所述方法还包括:在形成有所述功能复合层的衬底基板上形成偏光层。

可选地,在采用复合材料在衬底基板上形成功能复合层之前,所述方法还包括:在所述衬底基板上形成黑矩阵,所述黑矩阵包括多个开口区域;

所述采用复合材料在衬底基板上形成功能复合层,包括:采用复合材料在形成有所述黑矩阵的衬底基板上形成所述功能复合层,所述功能复合层包括多个彩色导电单元,每个所述彩色导电单元位于一个所述开口区域上。

可选地,在形成有所述功能复合层的衬底基板上形成偏光层之后,所述方法还包括:在形成有所述偏光层的衬底基板上形成隔垫物层。

可选地,所述多个彩色导电单元包括红色导电单元、绿色导电单元和蓝色导电单元,所述复合材料包括红色复合材料、绿色复合材料和蓝色复合材料,所述采用复合材料在形成有所述黑矩阵的衬底基板上形成所述功能复合层,包括:

采用红色复合材料,通过涂覆工艺在形成有所述黑矩阵的衬底基板上形成所述红色导电单元;

采用绿色复合材料,通过涂覆工艺在形成有所述红色导电单元的衬底基板上形成所述绿色导电单元;

采用蓝色复合材料,通过涂覆工艺在形成有所述绿色导电单元的衬底基板上形成所述蓝色导电单元,得到所述功能复合层;

其中,所述红色复合材料包括红色量子点,所述绿色复合材料包括绿色量子点,所述蓝色复合材料包括蓝色量子点。

第三方面,提供一种显示装置,所述显示装置包括第一方面或第一方面的任一可选方案所述的彩膜基板。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是:

本发明提供的彩膜基板及其制造方法、显示装置,由于彩膜基板包括功能复合层,功能复合层能够导电且能够将白色光线转化为彩色光线,因此,该功能复合层既相当于彩色滤光层,又相当于公共电极,也即是,通过功能复合层能够同时实现彩色滤光层的功能和公共电极的功能,从而本发明提供的彩膜基板的膜层较少,解决了相关技术中彩膜基板的厚度较大,难以实现显示装置的薄型化和轻量化的问题,减小了彩膜基板的厚度,且便于实现显示装置的薄型化和轻量化。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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他的附图。

图1是相关技术提供的一种显示装置的结构示意图;

图2是本发明实施例提供的一种彩膜基板的结构示意图;

图3是本发明实施例提供的另一种彩膜基板的结构示意图;

图4是本发明实施例提供的一种彩膜基板的制造方法的方法流程图;

图5是本发明实施例提供的一种在衬底基板上形成黑矩阵后的结构示意图;

图6是本发明实施例提供的一种形成功能复合层的方法流程图;

图7是本发明实施例提供的一种在形成有黑矩阵的衬底基板上形成红色导电单元后的结构示意图;

图8是本发明实施例提供的一种在形成有黑矩阵的衬底基板上形成红色导电单元的示意图;

图9是本发明实施例提供的一种在形成有红色导电单元的衬底基板上形成绿色导电单元后的结构示意图;

图10是本发明实施例提供的一种在形成有红色导电单元的衬底基板上形成绿色导电单元的示意图;

图11是本发明实施例提供的一种在形成有绿色导电单元的衬底基板上形成蓝色导电单元后的结构示意图;

图12是本发明实施例提供的一种在形成有绿色导电单元的衬底基板上形成蓝色导电单元的示意图;

图13是本发明实施例提供的一种在形成有功能复合层的衬底基板上形成偏光层后的结构示意图;

图14是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图;

图15是本发明实施例提供的一种显示装置的工作示意图。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,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做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。

请参考图1,其示出了相关技术提供的一种显示装置0的结构示意图,参见图1,该显示装置0包括:对盒成形的阵列基板01和彩膜基板02,以及位于阵列基板01和彩膜基板02之间的液晶层03,液晶层03中包括多个液晶分子031,阵列基板01和彩膜基板02之间还设置有封胶框04,液晶分子031位于封胶框04围成的空间内。

如图1所示,阵列基板01远离液晶层03的一侧贴附有上偏光片(英文:polarize)05,彩膜基板02远离液晶层03的一侧贴附有下偏光片06,上偏光片05的偏振方向通常与下偏光片06的偏振方向垂直,以便于光线能够通过显示装置,显示装置0可以利用上偏光片05和下偏光片06配合液晶层03中的液晶分子031实现图像显示。

如图1所示,彩膜基板02包括衬底基板021以及依次设置在衬底基板021上的黑矩阵022、彩色滤光层023、公共电极024和隔垫物层025,彩色滤光层023包括红色滤光单元0231、绿色滤光单元0232和蓝色滤光单元0233,黑矩阵022包括多个开口区域,每个开口区域内设置有一个滤光单元,隔垫物层025包括多个隔垫物0251,该隔垫物0251能够对阵列基板01和彩膜基板02进行支撑,使得阵列基板01和彩膜基板02之间形成空间,液晶位于由隔垫物0251支撑起来的空间内。

其中,阵列基板01可以包括衬底基板(图1中未标出)以及依次形成在衬底基板上的栅极(图1中未标出)、栅绝缘层(图1中未标出)、有源层(图1中未标出)、源漏极金属层(图1中未标出)、钝化层(图1中未标出)、像素电极(图1中未标出)等。本发明实施例主要涉及对彩膜基板02的改进,因此,不对阵列基板01的具体结构做赘述。

需要说明的是,在如图1所示的彩膜基板02中,彩色滤光层023通常采用高分子色阻材料形成,该高分子色阻材料的成分一般包括树脂、多功能基单体、起始剂、原料、分散剂、溶剂以及添加剂等,在形成彩色滤光层023后,可以以ito为材料采用溅射工艺在彩色滤光层023上形成公共电极024。实际应用中,彩色滤光层023的各个滤光单元的高度会不一致,导致存在rgb段差,该段差会导致后续形成的聚酰亚胺(英文:polyimide;简称:pi)膜的均匀性较差,进而导致显示装置产生云纹(英文:mura)不良,因此,通常情况下,还可以在彩色滤光层023上形成上覆盖(英文:overcover;简称:oc)层(图1中未示出)使其表面平坦,然后采用溅射工艺在在oc层上形成公共电极024。

但是,相关技术中,一方面,当彩膜基板02不包括oc层时,由于彩膜基板02同时包括彩色滤光层023和公共电极024,导致彩膜基板02的厚度较大,难以实现显示装置0的薄型化和轻量化,且采用溅射工艺在彩色滤光层023上形成公共电极024,溅射过程会对彩色滤光层023造成一定的损坏;另一方面,当彩膜基板02包括oc层时,由于彩膜基板02同时包括彩色滤光层023、oc层和公共电极024,导致彩膜基板02的厚度会更大;再一方面,受彩色滤光层023的形成材料限制,彩膜基板02的色域范围较窄,色彩饱和度较低,显示效果较差。

请参考图2,其示出了本发明实施例提供的一种彩膜基板11的结构示意图,参见图2,该彩膜基板11包括:衬底基板111以及设置在衬底基板111上的功能复合层112,功能复合层112能够导电且能够将白色光线转化为彩色光线;

其中,功能复合层112采用复合材料形成,复合材料包括量子点和石墨烯。

综上所述,本发明实施例提供的彩膜基板,由于彩膜基板包括功能复合层,该功能复合层能够导电且能够将白色光线转化为彩色光线,因此,该功能复合层既相当于彩色滤光层,又相当于公共电极,也即是,通过功能复合层能够同时实现彩色滤光层的功能和公共电极的功能,从而本发明实施例提供的彩膜基板的膜层较少,解决了相关技术中彩膜基板的厚度较大,难以实现显示装置的薄型化和轻量化的问题,减小了彩膜基板的厚度,且便于实现显示装置的薄型化和轻量化。

其中,衬底基板111可以为透明基板,其具体可以是采用玻璃、石英、透明树脂等具有一定坚固性的导光且非金属材料制成的基板。

在本发明实施例中,功能复合层112采用复合材料形成,复合材料的成分可以包括量子点、石墨烯、粘合剂、固化剂、促进剂、稀释剂等。其中,量子点的粒径大小介于1~10nm(纳米)之间,由于存在电子和空穴量子限域,量子限域效应特别明显,连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构,因此量子点受激发发射峰极窄,光谱度高,在本发明实施例中,量子点主要用于将白色光线转化为彩色光线,量子点的重量百分比可以为10%~20%;石墨烯主要用于导电,石墨烯的重量百分比可以为40%~65%;粘合剂可以使复合材料具有一定的粘性,并保持一定的附着力,粘合剂可以为环氧树脂,且具体可以为双酚a型环氧树脂,粘合剂的重量百分比可以为20%~40%;固化剂可以使量子点固化在石墨烯层的表面,固化剂具体可以为双氰胺或者对苯二胺等,固化剂的重量百分比可以为1%~10%;促进剂作为添加剂,具体可以为咪唑、二甲基咪唑或三乙胺等,促进剂的重量百分比可以为0.3%~8%;稀释剂作为添加剂,具体可以为异丙醇、丙酮和正丁醇中的至少一种,稀释剂的重量百分比可以为3%~10%。其中,上述关于复合材料的描述仅仅是示例性的,实际应用中,复合材料还可以包括其他成分,各个成分的重量百分比可以根据实际需要设置,本发明实施例对此不作限定。

进一步地,请参考图3,其示出了本发明实施例提供的另一种彩膜基板11的结构示意图,参见图3,功能复合层112包括多个彩色导电单元,该多个彩色导电单元可以包括红色导电单元1121、绿色导电单元1122和蓝色导电单元1123,所有的彩色导电单元的厚度可以相等,优选地,彩色导电单元的厚度的取值范围可以为1.5毫米~2.5毫米。其中,所有的彩色导电单元的厚度相等可以避免不同的彩色导电结构之间存在段差导致的显示mura不良。在本发明实施例中,功能复合层112可以通过涂覆工艺、喷墨印刷工艺、转印工艺和滴铸工艺中的任意一种工艺形成,相应地,每种颜色的导电单元可以通过涂覆工艺、喷墨印刷工艺、转印工艺和滴铸工艺中的任意一种工艺形成。在本发明实施例中,红色导电单元1121的形成材料包括红色复合材料,绿色导电单元1122的形成材料包括绿色复合材料,蓝色导电单元1123的形成材料包括蓝色复合材料,红色复合材料中的量子点为红色量子点,其主要为ⅱ-ⅵ族元素量子点;绿色复合材料中的量子点为绿色量子点,其主要为ⅰ-ⅲ-ⅵ族元素量子点;蓝色复合材料中的量子点为蓝色量子点,其主要为稀土元素量子点。红色复合材料、绿色复合材料和蓝色复合材料的成分和各个成分的作用以及重量百分比可以参考上述对复合材料的描述,本发明实施例在此不再赘述。

可选地,在本发明实施例中,功能复合层112可以为多层结构(图3中未示出),相应地,每个彩色导电单元也为多层结构,也即是,每个彩色导电单元可以包括多个子层,在本发明实施例中,每个子层可以通过涂覆工艺、喷墨印刷工艺、转印工艺和滴铸工艺中的任意一种工艺形成。需要说明的是,实际应用中,彩色导电单元可能会发生脱落,导致相应的子像素无法实现图像显示,彩膜基板的显示效果较差,本发明实施例中,由于彩色导电单元设置为多层结构,当彩色导电单元中的一层发生脱落时,还可以依靠其他层实现子像素的图像显示,彩膜基板的显示效果较好。

进一步地,如图3所示,该彩膜基板11还包括:设置在衬底基板111上的黑矩阵113,黑矩阵113包括多个开口区域(图3中未标出),每个开口区域上设置有一个彩色导电单元。

进一步地,如图3所示,该彩膜基板11还包括:设置在功能复合层112上的偏光层114。偏光层114具体可以为偏光片,其可以贴附在功能复合层112上。具体地,在本发明实施例中,功能复合层112采用复合材料形成,复合材料的表面具有羟基(-oh)、羧基(-cooh)等官能团基团,该羟基(-oh)、羧基(-cooh)等官能团基团可以使该复合材料具有一定的亲水性,而偏光片的材料具有一定的水溶性,因此可以利用该羟基(-oh)、羧基(-cooh)等官能团基团将偏光片贴附在功能复合层112上,本发明实施例对此不作限定。

进一步地,如图3所示,该彩膜基板11还包括:设置在偏光层114上的隔垫物层115,隔垫物层115可以包括多个隔垫物1151,隔垫物1151可以为柱状结构,且具体可以为圆柱状结构、圆台状结构、棱台状结构等,如图3所示,隔垫物1151的纵截面都为梯形。其中,关于隔垫物1151的具体可以参考相关技术,本发明实施例在此不再赘述。

综上所述,本发明实施例提供的彩膜基板,由于彩膜基板包括功能复合层,该功能复合层能够导电且能够将白色光线转化为彩色光线,因此,该功能复合层既相当于彩色滤光层,又相当于公共电极,也即是,通过功能复合层能够同时实现彩色滤光层的功能和公共电极的功能,从而本发明实施例提供的彩膜基板的膜层较少,解决了相关技术中彩膜基板的厚度较大,难以实现显示装置的薄型化和轻量化的问题,减小了彩膜基板的厚度,且便于实现显示装置的薄型化和轻量化。

进一步地,本发明实施例提供的彩膜基板中,采用量子点实现彩色滤光层的功能,由于量子点的光谱度高,色域范围宽,因此彩膜基板的色域范围较宽,色彩饱和度较高,色彩对比度较高,显示效果较好。且本发明实施例提供的彩膜基板中,采用石墨烯实现公共电极的功能,因此无需再设置公共电极,可以减少产品对溅射靶材的依赖性,降低生产成本,减少形成公共电极的溅射工艺对彩膜基板的破坏。

本发明实施例提供的彩膜基板可以应用于下文的方法,本发明实施例中彩膜基板的制造方法和制造原理可以参见下文各实施例中的描述。

本发明实施例还提供了一种彩膜基板的制造方法,该彩膜基板的制造方法可以用于制造图2或图3所示的彩膜基板11,该方法可以包括:

采用复合材料在衬底基板上形成功能复合层,功能复合层能够导电且能够将白色光线转化为彩色光线,复合材料包括量子点和石墨烯。

可选地,在采用复合材料在衬底基板上形成功能复合层之后,该方法还包括:在形成有功能复合层的衬底基板上形成偏光层。

可选地,在采用复合材料在衬底基板上形成功能复合层之前,该方法还包括:在衬底基板上形成黑矩阵,黑矩阵包括多个开口区域;

采用复合材料在衬底基板上形成功能复合层,包括:采用复合材料在形成有黑矩阵的衬底基板上形成功能复合层,功能复合层包括多个彩色导电单元,每个彩色导电单元位于一个开口区域上。

可选地,在形成有功能复合层的衬底基板上形成偏光层之后,该方法还包括:在形成有偏光层的衬底基板上形成隔垫物层。

可选地,多个彩色导电单元包括红色导电单元、绿色导电单元和蓝色导电单元,复合材料包括红色复合材料、绿色复合材料和蓝色复合材料,在采用复合材料在形成有黑矩阵的衬底基板上形成功能复合层,包括:

采用红色复合材料,通过涂覆工艺在形成有黑矩阵的衬底基板上形成红色导电单元;

采用绿色复合材料,通过涂覆工艺在形成有红色导电单元的衬底基板上形成绿色导电单元;

采用蓝色复合材料,通过涂覆工艺在形成有绿色导电单元的衬底基板上形成蓝色导电单元,得到功能复合层;

其中,红色复合材料包括红色量子点,所述绿色复合材料包括绿色量子点,所述蓝色复合材料包括蓝色量子点。

上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本发明的可选实施例,在此不再一一赘述。

综上所述,本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法,由于彩膜基板包括功能复合层,该功能复合层能够导电且能够将白色光线转化为彩色光线,因此,该功能复合层既相当于彩色滤光层,又相当于公共电极,也即是,通过功能复合层能够同时实现彩色滤光层的功能和公共电极的功能,从而本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法制造的彩膜基板的膜层较少,解决了相关技术中彩膜基板的厚度较大,难以实现显示装置的薄型化和轻量化的问题,减小了彩膜基板的厚度,且便于实现显示装置的薄型化和轻量化。

请参考图4,其示出了本发明实施例提供的一种彩膜基板的制造方法的方法流程图,该彩膜基板的制造方法可以用于制造图2或图3所示的彩膜基板11,参见图4,该彩膜基板的制造方法可以包括:

步骤401、在衬底基板上形成黑矩阵,黑矩阵包括多个开口区域。

示例地,请参考图5,其示出了本发明实施例提供的在衬底基板111上形成黑矩阵113后的结构示意图。其中,衬底基板111可以为透明基板,其具体可以是采用玻璃、石英、透明树脂等具有一定坚固性的导光且非金属材料制成的基板,黑矩阵113包括多个开口区域a,在本发明实施例中,黑矩阵113可以采用黑色树脂材料形成,黑矩阵113的厚度可以根据实际需要设置,本发明实施例对此不作限定。

示例地,可以在衬底基板111上涂覆一层黑色树脂材料,得到黑色树脂层,然后通过一次构图工艺对黑色树脂层进行处理得到黑矩阵113。其中,一次构图工艺包括:光刻胶(英文:photoresist;简称:pr)涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离,因此,通过一次构图工艺对黑色树脂层进行处理得到黑矩阵113可以包括:在黑色树脂层上涂覆一层具有一定厚度的光刻胶得到光刻胶层,采用掩膜板对光刻胶层进行曝光,使光刻胶层形成完全曝光区和非曝光区,之后采用显影工艺处理,使完全曝光区的光刻胶被完全去除,非曝光区的光刻胶全部保留,采用刻蚀工艺对黑色树脂层上完全曝光区对应的区域进行刻蚀,之后剥离非曝光区的光刻胶得到黑矩阵113。其中,可以采用干法刻蚀对黑色树脂层上完全曝光区对应的区域进行刻蚀,本发明实施例对此不作限定。

需要说明的是,本发明实施例是以采用正性光刻胶形成黑矩阵113为例进行说明的,实际应用中,还可以采用负性光刻胶形成黑矩阵113,本发明实施例对此不作限定。

步骤402、采用复合材料在形成有黑矩阵的衬底基板上形成功能复合层,功能复合层包括多个彩色导电单元,每个彩色导电单元位于一个开口区域上。

如图3所示,功能复合层112包括多个彩色导电单元,该多个彩色导电单元包括红色导电单元1121、绿色导电单元1122和蓝色导电单元1123,因此,在形成功能复合层112时,可以分别形成红色导电单元1121、绿色导电单元1122和蓝色导电单元1123。其中,该功能复合层112可以采用复合材料形成,该复合材料中包括量子点和石墨烯,由于石墨烯能够导电且量子点能够将白色光线转化为彩色光线,因此,该功能复合层112能够导电且能够将白色光线转化为彩色光线。

示例地,请参考图6,其示出了本发明实施例提供的一种在形成有黑矩阵的衬底基板上形成功能复合层的方法流程图,参见图6,该方法包括:

子步骤4021、采用红色复合材料,通过涂覆工艺在形成有黑矩阵的衬底基板上形成红色导电单元。

在本发明实施例中,功能复合层112可以为多层结构,因此,红色导电单元1121也可以为多层结构。示例地,请参考图7,其示出了本发明实施例提供的一种在形成有黑矩阵113的衬底基板111上形成红色导电单元1121后的结构示意图,参见图7,红色导电单元1121位于黑矩阵113的开口区域(图7中未标出)上,且红色导电单元1121可以为多层结构(图7中未示出)。在本发明实施例中,可以采用红色复合材料,通过多次涂覆工艺在形成有黑矩阵113的衬底基板111上形成红色导电单元1121,例如,当红色导电单元1121包括三个子层时,可以通过三次涂覆工艺在形成有黑矩阵113的衬底基板111上形成红色导电单元1121,每一次涂覆工艺可以形成红色导电单元1121的一个子层。

其中,红色复合材料的成分主要包括红色量子点、石墨烯、粘合剂、固化剂、促进剂、稀释剂等。红色量子点主要为ⅱ-ⅵ族元素量子点,红色量子点主要用于将白色光线转化为红色光线,红色量子点的重量百分比可以为10%~20%;石墨烯主要用于导电,石墨烯的重量百分比可以为40%~65%;粘合剂可以使红色复合材料具有一定的粘性,并保持一定的附着力,粘合剂可以为环氧树脂,且具体可以为双酚a型环氧树脂,粘合剂的重量百分比可以为20%~40%;固化剂可以使量子点固化在石墨烯层的表面,固化剂具体可以为双氰胺或者对苯二胺等,固化剂的重量百分比可以为1%~10%;促进剂作为添加剂,具体可以为咪唑、二甲基咪唑或三乙胺等,促进剂的重量百分比可以为0.3%~8%;稀释剂作为添加剂,具体可以为异丙醇、丙酮和正丁醇中的至少一种,稀释剂的重量百分比可以为3%~10%。其中,上述关于红色复合材料的描述仅仅是示例性的,实际应用中,红色复合材料还可以包括其他成分,各个成分的重量百分比可以根据实际需要设置,本发明实施例对此不作限定。

可选地,可以采用红色复合材料,通过第一掩膜板配合涂覆工艺形成红色导电单元1121。第一掩膜板可以包括透光区域和遮光区域,在具体实施时,如图8所示,可以将第一掩膜板21设置在黑矩阵113上,使第一掩膜板21的透光区域(图8中未标出)与待形成红色导电单元1121的区域对准,第一掩膜板21的遮光区域(图8中未标出)对其他区域进行遮挡,然后通过第一掩膜板21的遮挡,在形成有黑矩阵113的衬底基板111上涂覆多层红色复合材料,之后去除第一掩膜板21得到红色导电单元1121。去除第一掩膜板21后的示意图可以参考图7。

子步骤4022、采用绿色复合材料,通过涂覆工艺在形成有红色导电单元的衬底基板上形成绿色导电单元。

在本发明实施例中,功能复合层112可以为多层结构,因此,绿色导电单元1122也可以为多层结构。示例地,请参考图9,其示出了本发明实施例提供的一种在形成有红色导电单元1121的衬底基板111上形成绿色导电单元1122后的结构示意图,参见图9,绿色导电单元1122位于黑矩阵113的开口区域(图9中未标出)上,且绿色导电单元1122可以为多层结构(图9中未示出)。在本发明实施例中,可以采用绿色复合材料,通过多次涂覆工艺在形成有红色导电单元1121的衬底基板111上形成绿色导电单元1122,例如,当绿色导电单元1122包括三个子层时,可以通过三次涂覆工艺在形成有红色导电单元1121的衬底基板111上形成绿色导电单元1122,每一次涂覆工艺可以形成绿色导电单元1122的一个子层。

其中,绿色复合材料的成分主要包括绿色量子点、石墨烯、粘合剂、固化剂、促进剂、稀释剂等。绿色量子点主要为ⅰ-ⅲ-ⅵ族元素量子点,绿色量子点主要用于将白色光线转化为绿色光线,绿色量子点的重量百分比可以为10%~20%;石墨烯主要用于导电,石墨烯的重量百分比可以为40%~65%;粘合剂可以使绿色复合材料具有一定的粘性,并保持一定的附着力,粘合剂可以为环氧树脂,且具体可以为双酚a型环氧树脂,粘合剂的重量百分比可以为20%~40%;固化剂可以使量子点固化在石墨烯层的表面,固化剂具体可以为双氰胺或者对苯二胺等,固化剂的重量百分比可以为1%~10%;促进剂作为添加剂,具体可以为咪唑、二甲基咪唑或三乙胺等,促进剂的重量百分比可以为0.3%~8%;稀释剂作为添加剂,具体可以为异丙醇、丙酮和正丁醇中的至少一种,稀释剂的重量百分比可以为3%~10%。其中,上述关于绿色复合材料的描述仅仅是示例性的,实际应用中,绿色复合材料还可以包括其他成分,各个成分的重量百分比可以根据实际需要设置,本发明实施例对此不作限定。

可选地,可以采用绿色复合材料,通过第二掩膜板配合涂覆工艺形成绿色导电单元1122。第二掩膜板可以包括透光区域和遮光区域,在具体实施时,如图10所示,可以将第二掩膜板22设置在黑矩阵113上,使第二掩膜板22的透光区域(图10中未标出)与待形成绿色导电单元1122的区域对准,第二掩膜板22的遮光区域(图10中未标出)对其他区域进行遮挡,然后通过第二掩膜板22的遮挡,在形成有红色导电单元1121的衬底基板111上涂覆多层绿色复合材料,之后去除第二掩膜板22得到绿色导电单元1122。去除第二掩膜板22后的示意图可以参考图9。

子步骤4023、采用蓝色复合材料,通过涂覆工艺在形成有绿色导电单元的衬底基板上形成蓝色导电单元,得到功能复合层。

在本发明实施例中,功能复合层112可以为多层结构,因此,蓝色导电单元1123也可以为多层结构。示例地,请参考图11,其示出了本发明实施例提供的一种在形成有绿色导电单元1122的衬底基板111上形成蓝色导电单元1123后的结构示意图,参见图11,蓝色导电单元1123位于黑矩阵113的开口区域(图11中未标出)上,且蓝色导电单元1123可以为多层结构(图11中未示出)。在本发明实施例中,可以采用蓝色复合材料,通过多次涂覆工艺在形成有绿色导电单元1122的衬底基板111上形成蓝色导电单元1123,例如,当蓝色导电单元1123包括三个子层时,可以通过三次涂覆工艺在形成有绿色导电单元1122的衬底基板111上形成蓝色导电单元1123,每一次涂覆工艺可以形成蓝色导电单元1123的一个子层。

其中,蓝色复合材料的成分主要包括蓝色量子点、石墨烯、粘合剂、固化剂、促进剂、稀释剂等。蓝色量子点主要为稀土元素量子点,蓝色量子点主要用于将白色光线转化为蓝色光线,蓝色量子点的重量百分比可以为10%~20%;石墨烯主要用于导电,石墨烯的重量百分比可以为40%~65%;粘合剂可以使蓝色复合材料具有一定的粘性,并保持一定的附着力,粘合剂可以为环氧树脂,且具体可以为双酚a型环氧树脂,粘合剂的重量百分比可以为20%~40%;固化剂可以使量子点固化在石墨烯层的表面,固化剂具体可以为双氰胺或者对苯二胺等,固化剂的重量百分比可以为1%~10%;促进剂作为添加剂,具体可以为咪唑、二甲基咪唑或三乙胺等,促进剂的重量百分比可以为0.3%~8%;稀释剂作为添加剂,具体可以为异丙醇、丙酮和正丁醇中的至少一种,稀释剂的重量百分比可以为3%~10%。其中,上述关于蓝色复合材料的描述仅仅是示例性的,实际应用中,蓝色复合材料还可以包括其他成分,各个成分的重量百分比可以根据实际需要设置,本发明实施例对此不作限定。

可选地,可以采用蓝色复合材料,通过第三掩膜板配合涂覆工艺形成蓝色导电单元1123。第三掩膜板可以包括透光区域和遮光区域,在具体实施时,如图12所示,可以将第三掩膜板23设置在黑矩阵113上,使第三掩膜板23的透光区域(图12中未标出)与待形成蓝色导电单元1123的区域对准,第三掩膜板23的遮光区域(图12中未标出)对其他区域进行遮挡,然后通过第三掩膜板23的遮挡,在形成有绿色导电单元1122的衬底基板111上涂覆多层蓝色复合材料,之后去除第三掩膜板23得到蓝色导电单元1123。去除第三掩膜板23后的示意图可以参考图11。

需要说明的是,形成红色导电单元1121、绿色导电单元1122和蓝色导电单元1123后,就可以得到功能复合层112。本发明实施例在形成功能复合层112时,是以先形成的红色导电单元1121、再形成绿色导电单元1122,最后形成蓝色导电单元1123为例进行说明的,实际应用中,红色导电单元1121、绿色导电单元1122和蓝色导电单元1123的形成顺序可以调整,也即是,上述子步骤4021至子步骤4023的顺序可以调整,任何熟悉本技术领域的技术人员在子步骤4021至子步骤4023揭露的技术范围内,可轻易想到变化的方法,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

还需要说明的是,本发明实施例是以通过涂覆工艺形成功能复合层112为例进行说明的,实际应用中,还可以通过喷墨印刷工艺、转印工艺或滴铸工艺形成功能复合层112,本发明实施例对此不作限定。

步骤403、在形成有功能复合层的衬底基板上形成偏光层。

示例地,请参考图13,其示出了本发明实施例提供的在形成有功能复合层112的衬底基板111上形成偏光层114后的结构示意图。其中,偏光层114可以为偏光片,可以采用贴附工艺在功能复合层112上贴附偏光片作为偏光层114,或者,可以采用偏光片制作工艺在功能复合层112上制作偏光片作为偏光层114,本发明实施例对此不作限定。在本发明实施例中,功能复合层112采用复合材料形成,复合材料的表面具有羟基、羧基等官能团基团,该羟基、羧基等官能团基团可以使复合材料具有一定的亲水性,而偏光片的材料中具有一定的水溶性,因此可以利用该羟基、羧基等官能团基团将偏光片贴附在功能复合层112上。

步骤404、在形成有偏光层的衬底基板上形成隔垫物层。

其中,在形成有偏光层114的衬底基板111上形成隔垫物层115后的结构示意图可以参考图3,参见图3,隔垫物层115包括多个隔垫物1151,隔垫物1151可以为柱状结构,且具体可以为圆柱状结构,圆台状结构、棱台状结构等,如图3所示,隔垫物1151的纵截面都为梯形。可选地,可以采用有机树脂材料形成隔垫物层115。

示例地,可以采用涂覆、磁控溅射、热蒸发或者等离子体增强化学气相沉积法(英文:plasmaenhancedchemicalvapordeposition;简称:pecvd)等方法在形成有偏光层114的衬底基板111上沉积一层有机树脂材料形成有机树脂薄膜,然后采用掩膜板对该有机树脂薄膜进行曝光,使该有机树脂薄膜形成完全曝光区和非曝光区,之后采用显影工艺处理,使完全曝光区的有机树脂薄膜被完全去除,非曝光区的有机树脂薄膜全部保留,在该非曝光区形成隔垫物1151,从而得到隔垫物层115。

综上所述,本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法,由于彩膜基板包括功能复合层,该功能复合层能够导电且能够将白色光线转化为彩色光线,因此,该功能复合层既相当于彩色滤光层,又相当于公共电极,也即是,通过功能复合层能够同时实现彩色滤光层的功能和公共电极的功能,从而本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法制造的彩膜基板的膜层较少,解决了相关技术中彩膜基板的厚度较大,难以实现显示装置的薄型化和轻量化的问题,减小了彩膜基板的厚度,且便于实现显示装置的薄型化和轻量化。

进一步地,本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法制造的彩膜基板中,采用量子点实现彩色滤光层的功能,由于量子点的光谱度高,色域范围宽,因此彩膜基板的色域范围较宽,色彩饱和度较高。且本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法制造的彩膜基板中,采用石墨烯实现公共电极的功能,因此无需再形成公共电极,可以避免形成公共电极时对彩色滤光层的损坏,减少制造工艺,降低生产成本。

请参考图14,其示出了本发明实施例提供的一种显示装置1的结构示意图,该显示装置1可以为扭曲向列(英文:twistnematic;简称:tn)型显示装置,参见图14,该显示装置1包括:对盒成形的彩膜基板11和阵列基板12,以及位于彩膜基板11和阵列基板12之间的液晶层13,液晶层13中包括多个液晶分子131。其中,彩膜基板11可以为图2或图3所示的彩膜基板。彩膜基板11和阵列基板12之间还设置有封胶框15,液晶分子131位于封胶框15围成的空间内。

如图14所示,彩膜基板11包括衬底基板111以及依次形成在衬底基板111上的黑矩阵113、功能复合层112、偏光层114和隔垫物层115,黑矩阵113包括多个开口区域,功能复合层112包括多个彩色导电单元,该多个彩色导电单元可以包括红色导电单元1121、绿色导电单元1122和蓝色导电单元1123,每个开口区域上设置有一个彩色导电单元;隔垫物层115可以包括多个隔垫物1151,该隔垫物1151可以对阵列基板12和彩膜基板11进行支撑,使得阵列基板12和彩膜基板11之间形成空间,液晶位于由隔垫物1151支撑起来的空间内。

进一步地,如图14所示,阵列基板12远离彩膜基板11的一侧设置有偏光片14,该偏光片14的偏振方向与偏光层114的偏振方向垂直,以便于光线能够从显示装置1射出。

需要说明的是,本发明实施例中,阵列基板12上可以包括薄膜晶体管(英文:thinfilmtransistor;简称:tft)(图14中未示出)和像素电极(图14中未示出),可以通过tft向像素电极施加电压信号,同时可以向彩膜基板12的功能复合层112施加电压信号,使得阵列基板12和彩膜基板12之间形成电压差,液晶层13中的液晶分子131可以在该电压差的驱动下偏转,如图15所示,白色光线从阵列基板12所在侧射入显示装置后,由于液晶分子131发生偏转,白色光线可以透过液晶层13射入彩膜基板,并最终透过彩膜基板射出显示装置,白色光线在经过彩膜基板时,功能复合层中的红色导电单元可以将白色光线转化为红色光线,绿色导电单元可以将白色光线转化为绿色光线,蓝色导电单元可以将白色光线转化为蓝色光线,使得显示装置能够显示彩色图像。

其中,本发明实施例主要涉及彩膜基板的改进,因此未对阵列基板12做详细介绍,阵列基板12的具体结构可以参考相关技术,在此不再赘述。

综上所述,本发明实施例提供的显示装置,由于显示装置的彩膜基板包括功能复合层,该功能复合层能够导电且能够将白色光线转化为彩色光线,因此,该功能复合层既相当于彩色滤光层,又相当于公共电极,也即是,通过功能复合层能够同时实现彩色滤光层的功能和公共电极的功能,从而本发明实施例提供的显示装置的彩膜基板的膜层较少,解决了相关技术中彩膜基板的厚度较大,难以实现显示装置的薄型化和轻量化的问题,减小了彩膜基板的厚度,且便于实现显示装置的薄型化和轻量化。

本发明实施例提供的显示装置,由于偏光层设置在彩膜基板的功能复合层上,在彩膜基板与阵列基板对盒之后,该偏光层位于液晶盒内,因此可以实现偏光层的内嵌,进一步实现显示装置的薄型化。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

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

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