本发明的实施例涉及一种彩膜基板、 显示面板及显示装置。 背景技术

近年来随着科学技术的不断进步， 液晶显示（Liquid Crystal Display, 筒 称 LCD )技术的不断完善， 液晶显示产品逐渐遍布我们生活的每个角落， 消 费者对液晶显示的品质要求也越来越高。

如图 1所示， 现有的彩膜基板包括基板 11 , 以及位于基板 11上的彩色 滤光层 12和黑矩阵 13, 彩膜基板应用在显示装置中， 背光源一般为白色背 光， 该白色背光含有蓝光与黄光的混光， 色彩不纯， 该白色背光经过彩膜基 板中彩色滤光层 13的红绿蓝三原色（R\G\B )过滤后所得到单色光包含期望 之外的多种颜色， 这样就导致显示色域比较低， 颜色不够真实。 发明内容

本发明的实施例的一个目的是提供一种彩膜基 板， 提高了彩色滤光层的 纯度， 进而提高了显示装置的显示色域。

本发明的实施例还提供了一种显示面板和显示 装置， 具有高亮度和良好 的显示效果。

为达到上述目的， 本发明的实施例提供如下技术方案：

一种用于显示面板的彩膜基板， 所述显示面板上具有多个像素， 每个像 素中具有不同颜色的多个亚像素单元， 所述彩膜基板包括： 村底， 形成在所 述村底上的多个黑矩阵， 所述黑矩阵之间具有与所述亚像素单元——对 应的 多个开口区域， 填充于每一个所述开口区域内的彩色滤光层；

所述彩色滤光层中掺杂有量子点， 所述量子点被激发后产生的光的颜色 与对应的所述亚像素单元的颜色相同。

根据本发明的一个实施例， 所述量子点的材料包括碎化镓、 磷化铟、 硫 化辞、 疏化镉、 或硒化镉中的至少一种。 根据本发明的一个实施例， 所述彩色滤光层具有分别对应于红绿蓝三原 色的红色区域、 绿色区域以及蓝色区域， 当所述量子点的材料为硒化镉时， 所述彩色滤光层的红色区域具有的所述量子点 的尺寸为 3nm~3.5nm; 所述彩 色滤光层的绿色区域具有的所述量子点的尺寸 为 2nm~3nm;所述彩色滤光层 的蓝色区域具有的所述量子点的尺寸为 1.5nm~2nm。

根据本发明的一个实施例， 所述量子点为核壳型， 所述量子点的核材质 为石西化镉， 壳材质为硫化辞或硫化镉； 或者， 所述核壳型量子点的核材质为 磷化铟， 壳材质为硫化锡。

当所述量子点的核材料为踊化镉， 壳材料为硫化镉时， 所述彩色滤光层 的红色区域具有的量子点的尺寸为 3.2nm~3.9nm, 所述彩色滤光层的绿色区 域具有的所述量子点的尺寸为 2.2 nm~3.2nm, 所述彩色滤光层的蓝色区域具 有的所述量子点的尺寸为 1.7 nm~2.2nm。

根据本发明的一个实施例，所述量子点可以为 具有双壳的核壳型量子点， 例如， 核材料为硒化镉， 内壳材料为疏化镉， 夕卜壳材料为疏化辞。 在采用该 双壳的核壳型量子点时， 所述彩色滤光层的红色区域具有的量子点的尺 寸为 4.3nm~4.9nm,所述彩色滤光层的绿色区域具有的所 述量子点的尺寸为 3.3nm ~4.3nm , 所述彩色滤光层的蓝色区域具有的所述量子点 的尺寸为 2.8nm ~3.3nm。

所述彩色滤光层还包括彩色光阻材料， 根据彩色光阻材料是水溶性或油 溶性， 选择所述量子点的材料为水溶性或油溶性。

例如， 所述彩色滤光层内掺杂的量子点的质量百分比 范围内大于 0且小 于 20%。

本发明的实施例还提供了一种显示面板， 包括： 上述技术方案中所提到 的任一种彩膜基板。 本发明的实施例还提供了一种显示装置， 包括： 上述显示面板。

本发明的实施例提供的彩膜基板， 用于显示面板， 所述显示面板上具有 多个像素，每个像素中具有多个颜色不同的亚 像素单元，所述彩膜基板包括： 村底， 形成在所述村底上的多个黑矩阵， 所述黑矩阵之间具有与所述亚像素 单元——对应的多个开口区域，填充于每一个 所述开口区域内的彩色滤光层； 所述彩色滤光层内掺杂有量子点， 所述量子点被激发后产生的光的颜色 与对应的所述亚像素单元的颜色相同。

量子点 (Quantum Dot, 筒称 QD), 通常是一种由 II-V1族或 III-V族元素 组成的纳米颗粒，尺寸小于或者接近激子波尔 半径（一般直径不超过 10nm ), 具有明显的量子效应。 一般认为量子点是一种准零维材料， 是一种能够在三 个空间方向上束缚住导带电子、 价带空穴及激子的半导体纳米结构。

当纳米材料的粒子尺寸下降到某一数值（一般 为 10nm以下） 时， 金属 费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能 级， 纳米半导体微粒不连续的 最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨 道能级的能隙变宽， 从而引起 吸收和荧光语峰的蓝移， 这种现象称为量子尺寸效应。

量子尺寸效应使得半导体量子点的光电性质产 生了巨大的变化， 当半导 体量子点颗粒的尺寸小于激子的玻尔半径时所 产生的量子尺寸效应改变了半 导体材料的能级结构， 使之由一个连续的能带结构转变为具有分子特 性的分 立能级结构。 利用这一现象即可在同一种反应中制备出不同 粒径的半导体量 子点， 产生不同频率的光发射， 从而可以方便地产生多种颜色的光。

固体吸收光子（吸收）的能量将大于辐射光子 （发光）， 因此发光光语与 吸收光语相比， 将向能量较低的方向偏移（红移）， 两个光子能量的差值称为 斯托克斯位移（Stokes Shift )。 量子点具有大斯托克斯位移。 量子点不同于有 机染料的另一光学性质是大斯托克斯位移， 这样可以避免发射光谱与激发光 谱的重叠， 有利于检测荧光光语信号。

本发明的实施例提供的彩膜基板应用在显示装 置中， 量子点由于量子尺 寸效应和斯托克斯位移效应而具有窄的发射光 语和高发光效率， 每一种颜色 的亚像素单元对应的彩色滤光层内的量子点可 吸收显示装置中的背光源发出 的光的能量大于该亚像素单元颜色能量的光， 并将吸收的这部分光高效转化 为该亚像素单元颜色的单色光并发射出去， 使得该颜色的亚像素单元对应的 彩色滤光层的颜色更纯， 饱和度更高。

所以， 本发明的实施例提供的彩膜基板提高了从彩色 滤光层发出的光的 颜色的纯度， 进而提高了显示装置的显示色域。

另外， 本发明的实施例提供的显示面板和显示装置， 由于采用了上述彩 膜基板， 所以具有高的亮度和良好的显示效果。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例的附图作 筒单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图 仅仅涉及本发明的一些实施例， 而非对本发明的限制。

图 1为现有技术的彩膜基板结构示意图； 以及

图 2为本发明实施例的彩膜基板结构示意图。 具体实施方式

为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发 明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案 进行清楚、 完整地描述。显然， 所描述的实施例是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于所描 述的本发明的实施例， 本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提 下所获 得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

需要说明的是， 在显示领域中， 彩色滤光层的颜色并不限于 RGB ( Red Green Blue, 红绿蓝）三原色， 还可以为 RGBW ( Red Green Blue White, 红 绿蓝白）、 RGBY( Red Green Blue Yellow,红绿蓝黄）或 CMYK( Cyan Magenta Yellow blacK, 青品红黄黑）等多种颜色组合。

为方便说明， 下面的实施例中均按照 RGB三原色模式进行详述， 但本 发明中的实施例不仅限于此。

实施例一

本发明的实施例提供了一种用于显示面板的彩 膜基板 1 , 显示面板上具 有多个像素， 每个像素中具有不同颜色的多个亚像素单元， 如图 2所示， 彩 膜基板 1包括： 村底 11 , 形成在村底 11上的多个黑矩阵 12, 黑矩阵 12之间 具有与亚像素单元——对应的多个开口区域， 填充于每一个开口区域内的彩 色滤光层 13;

彩色滤光层 13内掺杂有量子点 131 ,量子点 131被激发后产生的光的颜 色与对应的亚像素单元的颜色相同。

彩色滤光层 13还包括彩色光阻材料，量子点掺杂在彩色光� ��材料中。所 述彩色光阻材料一般包括着色剂、 粘结剂树脂&交联剂、 溶剂以及光聚合引 发剂等。 着色剂有酸性染料、 碱性染料、 非离子性染料等等， 例如红色酸性 染料包括 C.L活性红 120等偶氮系酸性染料， 绿色酸性染料包括 C.L直接绿 59等偶氮系酸性染料， 蓝色酸性染料包括 C.L活性蓝 49等蒽醌系酸性染料。 粘结剂&交联剂包括甲基丙烯酸甲酯（PMMA ), 聚乙二醇（PEG )等聚合材 料， 一般聚合度为 2-10。 溶剂包括丙烯酸， 苯乙烯， 乙醇等或者粘结剂中的 单体。 光聚合引发剂包括苯乙酮系化合物、 重氮系化合物等， 例如二苯甲酮。

量子点 (Quantum Dot, 筒称 QD), 通常是由 II-V1族或 III-V族元素组成 的纳米颗粒， 尺寸小于或者接近激子波尔半径（一般直径不 超过 10nm ), 具 有明显的量子效应。 量子点通常被认为是一种准零维材料， 是一种能够在三 个空间方向上束缚住导带电子、 价带空穴及激子的半导体纳米结构。

当半导体纳米结构的微粒尺寸下降到某一数值 (一般为 10nm以下）时， 金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离 散能级， 纳米半导体微粒不连 续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分 子轨道能级的能隙变宽， 从而 弓 )起吸收和荧光谱峰的蓝移， 这种现象称为量子尺寸效应。

量子尺寸效应使得半导体量子点的光电性质产 生了巨大的变化， 当半导 体量子点颗粒的尺寸小于激子的玻尔半径时所 产生的量子尺寸效应改变了半 导体材料的能级结构， 使之由一个连续的能带结构转变为具有分子特 性的分 立能级结构。 利用这一现象即可在同一种反应中制备出不同 粒径的半导体量 子点， 产生不同频率的光发射， 从而可以方便产生多种颜色的光。

固体吸收光子（吸收）的能量将大于辐射光子 （发光）， 因此发光光语与 吸收光语相比， 将向能量较低的方向偏移（红移 ), 两个光子能量的差值称为 斯托克斯位移（Stokes Shift )。 量子点具有大斯托克斯位移。 量子点不同于有 机染料的另一光学性质是大斯托克斯位移， 这样可以避免发射光谱与激发光 谱的重叠， 有利于检测荧光光语信号。

在本发明的实施例中， 量子点掺杂在彩色滤光层中， 即， 掺杂在彩色光 阻材料中， 根据彩色光阻材料是油溶性或者水溶性， 选择量子点材料为油溶 性或者水溶性。 当彩色滤光层中采用有机染料时， 将油溶性量子点掺杂在彩 色滤光层中， 当彩色滤光层中采用无机染料时， 将水溶性量子掺杂在彩色滤 光层中。

本发明的实施例提供的彩膜基板应用在显示装 置中， 量子点 131由于量 子尺寸效应和斯托克斯位移效应而具有窄的发 射光语和高发光效率， 每一种 颜色的亚像素单元对应的彩色滤光层 13内的量子点 131可吸收显示装置中的 背光源发出的光的能量大于该亚像素单元颜色 能量的光， 并将吸收的这部分 光高效转化为对应于该亚像素单元颜色的单色 光并发射出去， 使得该颜色的 亚像素单元对应的彩色滤光层 13的颜色纯， 饱和度高。

从而， 本发明提供的彩膜基板提高了彩色滤光层的颜 色纯度， 进而提高 了显示装置的显示色域。

进一步地， 上述量子点的材料包括砷化镓、 磷化铟、 硫化辞、 硫化镉、 或石西化镉中的至少一种。

更进一步地， 例如， 如图 2所示， 本发明的实施例中彩色滤光层 13具有 分别对应于红绿蓝三原色的红色区域1、 绿色区域 G以及蓝色区域 B, 当量 子点的材料为踊化镉时， 彩色滤光层 13的红色区域 R具有的量子点 131的 尺寸为 3nm~3.5nm; 彩色滤光层 13的绿色区域 G具有的量子点 131的尺寸 为 2nm~3nm; 彩色滤光层 13 的蓝色区域 B 具有的量子点 131 的尺寸为 1.5nm~2nm。也就是说，位于彩色滤光层 13的红色区域 R、绿色区域 G和蓝 色区域 B内的量子点的尺寸不同， 由于量子点的尺寸效应和斯托克斯位移效 应， 红色区域 R内的量子点 131可以将光源发出的光能量大于红光能量的光 吸收并转化为单色红光并发射出去， 红色区域 R内的红光颜色将变得更纯； 绿色区域 G内的量子点 131可以将光源发出的光能量大于绿光能量的光 吸收 并转化为单色绿光并发射出去， 绿色区域 G内的绿光颜色将变得更纯， 蓝色 区域 B内的量子点 131可以将光源发出的光能量大于蓝光能量的光 吸收并转 化为单色蓝光并发射出去， 使得蓝色区域 B内的蓝光颜色变得更纯。

例如， 本发明实施例中的量子点 131的材料具有水溶性或油溶性。

量子点具有多种结构。 例如， 量子点 131可以为核壳型量子点， 核壳型 量子点的核材质为踊化镉， 壳材质为硫化辞或硫化镉； 或者， 核壳型量子点 的核材质为磷化铟， 壳材质为硫化锡。

所谓核壳型量子点， 指的是量子点具有核和壳， 所述壳围绕所述核。 当所述量子点的核材料为踊化镉， 壳材料为硫化镉时， 所述彩色滤光层 的红色区域具有的量子点的尺寸为 3.2nm~3.9nm, 所述彩色滤光层的绿色区 域具有的所述量子点的尺寸为 2.2nm ~3.2nm, 所述彩色滤光层的蓝色区域具 有的所述量子点的尺寸为 1.7nm ~2.2nm。 作为本发明的改进型实施例 , 所述量子点可以为具有双壳的核壳型量子 点， 该量子点具有核、 内壳和外壳的结构。 例如， 核材料为踊化镉， 内壳材 料为硫化镉， 外壳材料为硫化辞。 在采用该双壳的核壳型量子点时， 所述彩 色滤光层的红色区域具有的量子点的尺寸为 4.3nm~4.9nm, 所述彩色滤光层 的绿色区域具有的所述量子点的尺寸为 3.3nm ~4.3nm, 所述彩色滤光层的蓝 色区域具有的所述量子点的尺寸为 2.8nm ~3.3nm。

例如， 上述彩色滤光层内掺杂的量子点的质量百分比 为大于 0且小于等 于 20%。 如 5%、 10%、 15%、 20%等， 这里就不再——赘述。

实施例二

本发明的实施例还提供了一种显示面板， 包括： 实施例一中提到的任一 种彩膜基板。 彩膜基板中的彩色滤光层内具有量子点， 由于量子尺寸效应和 斯托克斯位移效应， 量子点可以使彩色滤光层的彩色区域的颜色更 纯， 进而 可以提高显示面板的亮度。

本发明的实施例中的显示面板可以为液晶显示 面板或 OLED ( Organic Light Emitting Diode, 有机发光二极管）显示面板或其他需要彩膜基 板的任 何显示面板。

实施例三

本发明的实施例还提供了一种显示装置， 包括： 实施例二中提到的显示 面板。 由于显示面板具有较高的亮度， 所以， 本发明提供的显示装置， 具有 良好的显示效果。

本发明中实施例的显示装置可以为有机发光二 极管 （Organic Light Emitting Diode, OLED ) 面板、 液晶电视、 液晶显示器、 数码相框、 手机、 平板电脑等具有显示功能的任何产品或部件。 变型而不脱离本发明的精神和范围。 如果本发明的这些修改和变型属于本发 明权利要求所限定的保护范围及其等同技术方 案的范围之内， 则本发明也意 图包含这些改动和变型在内。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式， 而非用于限制本发明的保护范 围， 本发明的保护范围由所附的权利要求确定。