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1. WO2020140771 - COLOR FILTER SUBSTRATE, MANUFACTURING METHOD THEREFOR, AND DISPLAY DEVICE

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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17  

附图

1   2   3  

说明书

发明名称 : 彩膜基板、制作方法、显示装置

[0001]
相关申请的交叉引用
[0002]
本申请要求2019年1月2日提交的中国专利申请201910002764.7的优先权,其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

[0003]
本公开一般涉及显示技术领域,具体涉及彩膜基板、制作方法、显示装置。

背景技术

[0004]
量子点是能够发光的纳米级半导体晶体,粒径一般介于1~10nm之间,相当于10~50个原子大小,量子点当受到光的激发时,将会发出明亮的有光谱纯色的可见光;光子晶体是一种具有光子带隙的周期性介电结构,由于光子禁带的存在,频率落在禁带区域内的光波不能在光子晶体中传播,故其能够选择性的反射特定频率的光波,而频率位于禁带区域外的光则能够在其中传播。
[0005]
发明内容
[0006]
一方面,本公开提供一种彩膜基板,包括:基板;以及光通道层,其位于所述基板的一侧。所述光通道层包括上下相叠的第一光子晶体层和第二光子晶体层,所述光通道层包括三种不同三原色的光通道单元周期排布的多个光通道单元,每个光通道单元包括在所述基板上的正投影彼此重叠的第一光子晶体层的一个光子晶体块和所述第二光子晶体层的一个光子晶体块,第一光子晶体层的一个光子晶体块的光子禁带与第二光子晶体层的一个光子晶体块的光子禁带不同。每个光通道单元被配置为仅允许三原色中的一个颜色的光通过,并且阻挡三原色中的另外两种颜色的光。
[0007]
在一个实施例中,第一光子晶体层由光子禁带分别位于第一原色光 区域和第二原色光区域的多个光子晶体块组成,并且第二光子晶体层由光子禁带分别位于所述第二原色光区域和第三原色光区域的多个光子晶体块组成。
[0008]
在一个实施例中,第一光子晶体层是光子禁带分别位于蓝光区域和红光区域的多个光子晶体块组成;第二光子晶体层由光子禁带分别位于红光区域和绿光区域的多个光子晶体块组成。
[0009]
在一个实施例中,所述彩膜基板还包括:量子点材料层,其位于所述光通道层远离所述基板的一侧,并且包括周期排布的红光量子点材料区域和绿光量子点材料区域。所述多个光通道单元包括周期排布的红色光通道单元、绿色光通道单元和蓝色光通道单元。所述红光量子点材料区域在所述基板上的正投影和所述光通道层的红光通道单元在基板上的正投影重叠。所述绿光量子点材料区域在所述基板上的正投影和所述光通道层的绿光通道单元在基板上的正投影重叠。
[0010]
在一个实施例中,所述彩膜基板还包括:反射增强层,设置在所述量子点材料层的远离所述基板的一侧,并且包括上下层叠的第三光子晶体层和第四光子晶体层。所述第三光子晶体层由光子禁带位于红光区域和绿光区域中的一个的光子晶体组成,并且所述第四光子晶体层由光子禁带位于红光区域和绿光区域中的另一个的光子晶体组成。
[0011]
在一个实施例中,所述彩膜基板还包括平坦化层,其位于所述量子点材料层与所述反射增强层之间,并且所述平坦化层覆盖量子点材料层的所述红光量子点材料区域和所述绿光量子点材料区域,并且填补所述红光量子点材料区域和所述绿光量子点材料区域以外的空间,形成平坦表面。
[0012]
在一个实施例中,所述光通道层中两个相邻的所述光通道单元的交界处的光子晶体块相互渗透。
[0013]
在一个实施例中,所述第一光子晶体层和第二光子晶体层中的每个的厚度为400nm-80um。
[0014]
在一个实施例中,所述第三光子晶体层和第四光子晶体层中的每个的厚度为400nm-80um。
[0015]
在一个实施例中,所述量子点材料层的厚度为40nm-40um。
[0016]
在一个实施例中,所述第一光子晶体层、第二光子晶体层、第三光子晶体层和第四光子晶体层的材料均为高折射率的单分散胶体微球,其中红绿蓝微球粒径依次为:190-210nm,160-180nm,130-150nm。
[0017]
一方面,提供一种显示装置包括上述彩膜基板和位于反射增强层远离所述基板一侧的蓝色光源。
[0018]
一方面,提供一种制作彩膜基板的方法,包括:提供基板;以及
[0019]
在所述基板上打印所述光通道层。所述光通道层包括上下相叠的第一光子晶体层和第二光子晶体层,所述光通道层包括三种不同三原色的光通道单元周期排布的多个光通道单元,每个光通道单元包括在所述基板上的正投影彼此重叠的第一光子晶体层的一个光子晶体块和所述第二光子晶体层的一个光子晶体块,第一光子晶体层的一个光子晶体块的光子禁带与第二光子晶体层的一个光子晶体块的光子禁带不同。每个光通道单元被配置为仅允许三原色中的一个颜色的光通过,并且阻挡三原色中的另外两种颜色的光。
[0020]
在一个实施例中,所述方法还包括:在所述光通道层的远离所述基板的一侧打印量子点材料层。所述量子点材料层包括周期排布的红光量子点材料区域和绿光量子点材料区域。所述红光量子点材料区域在所述基板上的正投影与所述光通道层的红光通道单元在基板上的正投影重叠;并且所述绿光量子点材料区域在所述基板上的正投影与所述光通道层的绿光通道单元在基板上的正投影重叠。
[0021]
在一个实施例中,所述方法还包括:在所述量子点材料层上涂覆平坦化层,所述平坦化层覆盖量子点材料层的所述红光量子点材料区域和所述绿光量子点材料区域,并且填补所述红光量子点材料区域和所述绿光量子点材料区域以外的空间,形成平坦表面。
[0022]
在一个实施例中,所述方法还包括:在所述平坦化层的远离所述基板的一侧顺序打印第三光子晶体层和第四光子晶体层,其中所述第三光子晶体层由光子禁带位于红光区域和绿光区域中的一个的光子晶体组成,并且所述第四光子晶体层由光子禁带位于红光区域和绿光区域中的另一个的光子晶体组成。
[0023]
在一个实施例中,所述第一光子晶体层、第二光子晶体层、 第三光子晶体层和第四光子晶体层的材料均为高折射率的单分散胶体微球,其中红绿蓝微球粒径依次为:190-210nm,160-180nm,130-150nm。

附图说明

[0024]
参照下面结合附图对本公开实施例的说明,会更加容易地理解本公开的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本公开的原理。在附图中,相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。
[0025]
图1是根据本公开实施例的彩膜基板的结构的截面图;
[0026]
图2是根据本公开实施例的彩膜基板的各种结构的截面图;以及
[0027]
图3是根据本公开实施例的彩膜基板的制作方法的流程图。

具体实施方式

[0028]
在显示技术领域,已经开发了将量子点材料和光子晶体结合用于显示的技术,利用量子点混合到光子晶体内部,用白光激发量子点,使其发出相应RGB光波,光子晶体起到选择性透光的作用;但是存在明显缺陷:量子点位于光子晶体内部,白光到达量子点材料前必然会被光子晶体选择性屏蔽一部分光,只能透过相应少量光到达量子点,影响光利用效率。
[0029]
另外,采用蓝光激发量子点发出光波,通过具有缺陷态的一维光子晶体选择性透过R、G、B光波时,一维光子晶体由两种不同折射率介质材料交替堆叠而成,通常至少做十层才会体现出其对光波的选择性,工艺难度极高,并且一维光子晶体通常具有角度依存性,即不同视角观看颜色不一致。
[0030]
图1为根据本公开实施例的彩膜基板的结构的截面图。如图1所示,彩膜基板包括:基板1;光通道层2,其位于所述基板1的一侧并且包括上下相叠的第一光子晶体层和第二光子晶体层,被配置为包括阵列排布的光通道单元。在每个光通道单元中,第一光子晶体层的光子晶体块的光子禁带与第二光子晶体层的光子晶体块的光子禁带不同。每个光通道 单元被配置为仅允许三原色中的一个颜色的光通过,并且阻挡三原色中的另外两种颜色的光。彩膜基板还包括量子点材料层3,其位于所述光通道层2远离所述基板1的一侧,并且包括阵列排布的红光量子点材料区域3-1和绿光量子点材料区域3-2,所述红光量子点材料区域3-1和绿光量子点材料区域3-2分别和所述光通道层2中的红光通道单元5和绿光通道单元6相对应。
[0031]
根据本公开实施例的彩膜基板,通过将量子点材料层设置到光子晶体层的外部,量子点材料层仅包含红、绿量子点发光材料。在一个实施例中,可以采用蓝光作为激发光源,减少蓝光量子点材料的使用,降低成本,并且由于光子晶体对原色光通道(即,红光通道、蓝光通道、绿光通道)内传播的原色光吸收极弱,可显著提高彩膜基板的透过率。
[0032]
在一个实施例中,第一光子晶体层由光子禁带分别位于第一原色光区域和第二原色光区域的多个光子晶体块组成,第二光子晶体层由与第一光子晶体层的对应位置处的光子禁带不同的多个光子晶体块组成。根据这种设置,从量子点材料层出射的三种原色光,经过第一光子晶体层和第二光子晶体层的反射筛选后,仅能通过对应的原色光通道出射到光通道层2上方,保证了原色光(红光、蓝光、绿光)的单一性和透射光强度。
[0033]
对于光子晶体的设计如下:光子晶体的结构的基本原理可由Bragg衍射解释,根据Bragg衍射基本公式可计算光子晶体的理论反射峰的位置:
[0034]
[0035]
[0036]
[0037]
n eff为有效折射率,n sphere为光子晶体材料的折射率,n air为空气的折射率,f sphere为光子晶体中球形纳米材料的体积与光子晶体的总体积的比例;f air为光子晶体中空气体积与光子晶体的总体积的比例,θ为光线的入射角度,D为微球的直径。
[0038]
若光子晶体的有效折射率足够大,可近似忽略光线的入射角度对光 子晶体的衍射峰的影响,因此采用折射率大于2的高折射率材料。以硫化镉(折射率2.51)纳米微球作为光子晶体的材料为例,红、绿、蓝光子晶体的微球粒径大小分别位于190-210nm,160-180nm,130-150nm;其对应的反射峰的位置分别位于610-680nm(红光区域),520-580nm(绿光区域),420-485nm(蓝光区域)。
[0039]
在一个实施例中,所述彩膜基板还包括:反射增强层4,其位于量子点材料层的远离基板1的一侧,并且包括从所述基板1至量子点材料层3的方向上顺序层叠的第三光子晶体层4-1和第四光子晶体层4-2。第三光子晶体层4-1由光子禁带位于红光区域和绿光区域中的一个区域的光子晶体组成,第四光子晶体层4-2由光子禁带位于红光区域和绿光区域中的另一区域的光子晶体组成。通过设置反射增强层4,可以使得量子点材料层向下反射的红、绿光不能在反射增强层4中传播,从而沿着如图1所示的出光方向全部反射至光通道层2的出光面,故可显著提高光的利用率及透射光强度、降低光损失。
[0040]
在一个实施例中,第一光子晶体层由光子禁带分别位于蓝光区域和红光区域的多个光子晶体块组成;第二光子晶体层由光子禁带分别位于红光区域和绿光区域的多个光子晶体块组成。第一光子晶体层的多个光子晶体块在基板1上的正投影与第二光子晶体层的多个光子晶体块在基板1上的正投影分别一一对应重叠。
[0041]
在一个实施例中,所述反射增强层4还包括平坦化层3-3,所述平坦化层3-3位于所述光通道层2和反射增强层4之间。所述平坦化层3-3覆盖量子点材料层3,即,覆盖红光量子点材料区域3-1和绿光量子点材料区域3-2,并且填补红光量子点材料区域3-1和绿光量子点材料区域3-2以外的空间,平坦化层3-3在量子点材料层3的外侧(即,远离基板1的一侧)具有平坦表面,有利于提高外部光线的透射率。
[0042]
在一个实施例中,如图1和图2所示,基板1采用透明玻璃基板,光通道层2的第一光子晶体层由光子禁带位于红光区域2-2的多个光子晶体块R和光子禁带位于蓝光区域2-1的多个光子晶体块B组成。第二光子晶体层由光子禁带位于绿光区域2-3的多个光子晶体块G和光子禁带位于红光区域2-2的多个光子晶体块R组成。第一光子晶体层和第二 光子晶体层的沿出光方向上相邻的两个光子晶体块(例如B、G)的光子禁带对应不同颜色的光。在一个实施例中,第一光子晶体层的光子晶体块B在基板上的正投影与第二光子晶体层的相应光子晶体块G在基板上的正投影重叠。所述第一光子晶体层的所述光子晶体块B和所述第二光子晶体层的所述相应光子晶体块G具有位于不同颜色区域的光子禁带。例如,在光通道单元7中,第一光子晶体层的光子晶体块R的光子禁带对应红光,第二光子晶体层的相应光子晶体块G的光子禁带对应绿光,则入射至光通道单元7的RGB光波通过第一光子晶体层和第二光子晶体层后,红光和绿光被反射回,仅蓝光可以透过而出射。在光通道单元6中,第一光子晶体层的光子晶体块B的光子禁带对应蓝光,第二光子晶体层的相应光子晶体块R的光子禁带对应红光,则入射至光通道单元6的RGB光波通过第一光子晶体层和第二光子晶体层后,蓝光和红光被反射回,仅绿光可以透过而出射。在光通道单元5中,第一光子晶体层的光子晶体块B的光子禁带对应蓝光,第二光子晶体层的相应光子晶体块G的光子禁带对应绿光,则入射至光通道单元5的RGB光波通过第一光子晶体层和第二光子晶体层后,蓝光和绿光被反射回,仅红光可以透过而出射。通过光子晶体的阵列排布,在透明玻璃板上将透过出射RGB、RGB…的彩色光线,从而形成对应的红光通道单元5,绿光通道单元6,蓝光通道单元7,起到选择性传播光波的作用。
[0043]
在本文中,第一光子晶体层和第二光子晶体层中,一个光子晶体块是指光子禁带位于蓝光区域、红光区域或绿光区域的光子晶体块。换句话说,第一光子晶体层由光子禁带不同的多个光子晶体块(例如,多个光子晶体块B和多个光子晶体块R)构成,并且第二光子晶体层由光子禁带不同的多个光子晶体块(例如,多个光子晶体块G和多个光子晶体块R)构成。第一光子晶体层和第二光子晶体层中的一个光子晶体块的尺寸与显示装置的分辨率相关。
[0044]
一个红光通道单元5由两个光子晶体块B、G构成。一个绿光通道单元6由两个光子晶体块B、R构成。一个蓝光通道单元7由两个光子晶体块R、G(或光子晶体块R、G)构成。
[0045]
一个红光通道单元5相当于一个红色子像素,一个绿光通道单元6 相当于一个绿色子像素,一个蓝光通道单元7相当于一个蓝色子像素。一个红光通道单元5,一个绿光通道单元6和一个蓝光通道单元7构成一个像素。
[0046]
光子晶体对在相应原色光通道内传播的光波吸收极弱,例如,在蓝光通道单元中,红光和绿光被反射,而对蓝光吸收极弱,蓝光得到最大的透射,可显著提高彩膜基板的透过率。
[0047]
在采用蓝光作为激发光源的情况下,量子点材料层可减少或不配置蓝光量子点材料,仅保留红光量子点材料区域3-1中的红光量子点材料和绿光量子点材料区域3-2中的绿光量子点材料,从而降低成本。可以利用平坦化层3-3将本应设置蓝光量子点材料的空位置填充补齐,外侧再涂覆平坦化层材料,有利于平行光线的入射。
[0048]
与第一光子晶体层和第二光子晶体层不同,反射增强层4的第三光子晶体层4-1由一整块光子晶体构成,并且第四光子晶体层4-2由一整块光子晶体构成。例如,第三光子晶体层4-1由光子禁带位于红色区域的一整块光子晶体构成,并且第四光子晶体层4-2由光子禁带位于绿色区域的一整块光子晶体构成。
[0049]
由于第三光子晶体层4-1和第四光子晶体层4-2的整块光子晶体的光子禁带分别位于红光区域、绿光区域,因此叠加的效果就是反射增强层4仅能透过波长位于蓝光区域的光波,即,蓝光,使得所述第三光子晶体层4-1和所述第四光子晶体层4-2形成蓝光通道,而红、绿色的光波不能在所述第三光子晶体层4-1和所述第四光子晶体层4-2中传播。当蓝光透过反射增强层4以激发红光量子点材料、绿光量子点材料时,红光、绿光的一部分会沿着返回方向(向反射增强层4的方向或与出光方向相反的方向)传播,由于反射增强层4中光子晶体的禁带特性,沿返回方向传播的红光、绿光不能在反射增强层4中传播,从而全部反射到量子点材料层3上,即向光通道层2的方向或出光方向,故可显著提高光的利用率及透射光的强度、降低光损失。此外,由于光子晶体的禁带特性,量子点材料层3上方(来自光通道层2)及下方(来自反射增强层4)的反射红光、绿光只能在光通道层2的红光通道单元5、绿光通道单元6传播,蓝光只能在蓝光通道单元7传播,多余的杂光无法在光 通道单元内传播,可显著提高透射光的纯度。
[0050]
另外,如图1所示,由于在第一光子晶体层和第二光子晶体层中,不同原色光通道交界8、9处的光子晶体块的光子禁带不同,例如,光子禁带在红光区域的光子晶体块R、光子禁带在蓝光区域的光子晶体块B、光子禁带在绿光区域的光子晶体块G在通道交界8处相互渗透。再例如,光子禁带在红光区域的光子晶体块R、光子禁带在蓝光区域的光子晶体块B、光子禁带在绿光区域的光子晶体块G在通道交界9处相互渗透,如图1中所示,会导致该通道交界8或9处的三种原色光都被反射,透光率下降,这样就无需设置再遮光膜遮挡后续TFT显示装置中的不透光区域,简化了彩膜基板的工艺。
[0051]
以上实施例以蓝色光源作为激发光源为例进行说明。要注意,在本公开中,还可以采用红色光源或绿色光源作为激发光源。
[0052]
当采用红色光源或绿色光源作为激发光源时,第一光子晶体层中的多个光子晶体管、第二光子晶体层中的多个光子晶体块、第三光子晶体层中的整体光子晶体和第四光子晶体层中的整体光子晶体的禁带可以适应性的改变。
[0053]
图2示出根据本公开实施例的彩膜基板的各种结构的截面图。图2中的a至p分别示出了复合彩膜基板中的光通道层2、量子点材料层3及反射增强层4中的光子晶体及量子点材料的颜色的多种组合。它们均可以实施,以形成不同的原色光通道,取得上述的技术效果。
[0054]
在一个实施例中,所述第一光子晶体层和第二光子晶体层中的每个的厚度为400nm-80um。
[0055]
在一个实施例中,所述第三光子晶体层4-1和第四光子晶体层4-2中的每个的厚度为400nm-80um。
[0056]
在一个实施例中,所述量子点材料层3的厚度为40nm-40um。
[0057]
在一个实施例中,所有光子晶体(即,第一光子晶体层、第二光子晶体层、第三光子晶体层和第四光子晶体层中的光子晶体块)的材料为高折射率的单分散胶体微球,其中红、绿、蓝微球粒径依次为:
[0058]
190-210nm,160-180nm,130-150nm。
[0059]
在一个实施例中,所述红光、绿光、蓝光的波长范围分别为:
[0060]
610-680nm,520-580nm,420-485nm。
[0061]
图3是根据本公开实施例的彩膜基板的制作方法的流程图。如图3所示,该方法包括步骤S100和S110。
[0062]
S100:首先,采用喷墨打印方法在玻璃基板1上打印光通道层2,包括上下相叠的第一光子晶体层和第二光子晶体层,光通道层2包括三种不同三原色的光通道单元阵列排布或周期排布的多个光通道单元。每个光通道单元包括第一光子晶体层中的光子晶体块(或一个光子晶体块)和第二光子晶体层中的相应光子晶体块(或一个相应的光子晶体块)。第二光子晶体层中的光子晶体块位于第一光子晶体层中的光子晶体块的远离玻璃基板1的一侧,并且第一光子晶体层中的所述光子晶体块在所述玻璃基板1上的正投影和第二光子晶体层中的所述相应的光子晶体块在玻璃基板1上的正投影完全重叠。在每个光通道单元中,第一光子晶体层的光子晶体块的光子禁带与第二光子晶体层的相应光子晶体块的光子禁带不同,第一光子晶体层的所述光子晶体块的光子禁带与第二光子晶体层的所述相应光子晶体块的光子禁带的组合,每个光通道单元被配置为仅允许红光、绿光或蓝光通过所述光通道单元。
[0063]
S110:其次,在光通道层2的远离所述玻璃基板1的一侧喷墨打印量子点材料层3,其包括阵列排布或周期排布的红光量子点材料区域3-1和绿光量子点材料区域3-2。红光量子点材料区域3-1与光通道层2中的红光通道单元5相对应。红光量子点材料区域3-1在所述玻璃基板1上的正投影与红光通道单元5在所述玻璃基板1上的正投影完全重叠。绿光量子点材料区域3-2与光通道层2中的绿光通道单元6相对应。绿光量子点材料区域3-2在所述玻璃基板1上的正投影与所述绿光通道单元6在所述玻璃基板1上的正投影完全重叠。量子点材料层3的与蓝光通道单元7相对应的位置不设置任何量子点材料。
[0064]
根据本公开实施例的彩膜基板的制作方法,采用喷墨打印技术实现光子晶体光通道的快速大面积构建,工艺难度较低,易于工业化,且可显著提高制作的复合彩膜基板的透过率和透射光的纯度。
[0065]
所述方法还包括:在量子点材料层3上方涂敷平坦化层3-3,使量子点材料层3表面平坦。平坦化层3-3覆盖红光量子点材料区域3-1中 的红光量子点材料和绿光量子点材料区域3-2中的绿光量子点材料,并且覆盖红光量子点材料区域3-1和绿光量子点材料区域3-2之外的空间,即,没有设置任何量子点材料的蓝光通道单元7。
[0066]
在一个实施例中,所述方法还包括:在所述平坦化层上面喷墨打印反射增强层4,所述反射增强层4由层叠的第三光子晶体层4-1和第四光子晶体层4-2组成。第三光子晶体层4-1由光子禁带位于红光区域和绿光区域之一的一整块光子晶体组成,第四光子晶体层4-2由光子禁带位于红光区域和绿光区域中的另一个的一整块光子晶体组成。
[0067]
采用高折射率的纳米微球作为构建光子晶体的喷墨打印材料,可避免光子晶体存在的视角差异,提高观察角度。
[0068]
在一个实施例中,用于喷墨打印光子晶体的材料为折射率大于2的硫化镉、氧化亚铜、氧化钛、氧化锌、硫化锌等高折射率的单分散胶体纳米微球。纳米微球的制备方法可选用水热法、溶胶凝胶法、乳液聚合等方法制备。
[0069]
高折射率纳米微球分散于高沸点助剂、乙醇、甘油、表面活性剂、消泡剂、胶黏剂、调节剂和去离子水混合物中,通过超声分散处理即可得到单分散胶体纳米微球。
[0070]
可以采用的量子点材料为CdSe、CdTe、石墨烯等光致发光量子点材料,与量子点材料匹配的蓝光波长范围在440-460nm;绿光量子点材料的发光峰是510-540nm,红光量子点材料的发光峰是630-670nm。本公开中光源可以是蓝色背光源,例如,蓝色电致发光光源。
[0071]
喷墨打印完成以及平坦化层涂覆完成后,对彩膜基板进行热处理以彻底除去彩膜中的溶剂,加热温度为100-120℃,加热时间20-30s。
[0072]
本公开还提供一种显示装置,其包括光源(例如,蓝色光源)和布置在所述蓝色光源的出光方向上的根据任一技术方案所述的彩膜基板。
[0073]
根据上述对彩膜基板及制作方法的说明,获取的显示装置能够获得相应的技术效果,此处不再赘述。
[0074]
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式,然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本公开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公开的保护范围。

权利要求书

[权利要求 1]
一种彩膜基板,包括: 基板;以及 光通道层,其位于所述基板的一侧,其中 所述光通道层包括上下相叠的第一光子晶体层和第二光子晶体层,所述光通道层包括三种不同三原色的光通道单元周期排布的多个光通道单元,每个光通道单元包括在所述基板上的正投影彼此重叠的所述第一光子晶体层的一个光子晶体块和所述第二光子晶体层的一个光子晶体块,所述第一光子晶体层的所述一个光子晶体块的光子禁带与所述第二光子晶体层的所述一个光子晶体块的光子禁带不同,每个所述光通道单元被配置为仅允许三原色中的一种颜色的光通过,并且阻挡三原色中的另外两种颜色的光。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的彩膜基板,其中, 所述第一光子晶体层由光子禁带分别位于第一原色光区域和第二原色光区域的多个光子晶体块组成,并且 所述第二光子晶体层由光子禁带分别位于所述第二原色光区域和第三原色光区域的多个光子晶体块组成。
[权利要求 3]
根据权利要求2所述的彩膜基板,其中, 所述第一光子晶体层由光子禁带分别位于蓝光区域和红光区域的所述多个光子晶体块组成; 所述第二光子晶体层由光子禁带分别位于红光区域和绿光区域的所述多个光子晶体块组成。
[权利要求 4]
根据权利要求1至3中任意一项所述的彩膜基板,还包括:量子点材料层,其位于所述光通道层远离所述基板的一侧,并且包括周期排布的红光量子点材料区域和绿光量子点材料区域,其中 所述多个光通道单元包括周期排布的红色光通道单元、绿色光通道 单元和蓝色光通道单元, 所述红光量子点材料区域在所述基板上的正投影与所述红光通道单元在所述基板上的正投影重叠;并且 所述绿光量子点材料区域在所述基板上的正投影与所述绿光通道单元在所述基板上的正投影重叠。
[权利要求 5]
根据权利要求4所述的彩膜基板,还包括:反射增强层,设置在所述量子点材料层的远离所述基板的一侧,并且包括上下层叠的第三光子晶体层和第四光子晶体层,其中 所述第三光子晶体层由光子禁带位于红光区域和绿光区域中的一个的光子晶体组成,并且 所述第四光子晶体层由光子禁带位于红光区域和绿光区域中的另一个的光子晶体组成。
[权利要求 6]
根据权利要求5所述的彩膜基板,还包括:平坦化层,其位于所述量子点材料层与所述反射增强层之间,其中 所述平坦化层覆盖所述量子点材料层的所述红光量子点材料区域和所述绿光量子点材料区域,并且填补所述红光量子点材料区域和所述绿光量子点材料区域以外的空间,形成平坦表面。
[权利要求 7]
根据权利要求1至6中任意一项所述的彩膜基板,其中 所述光通道层中的两个相邻光通道单元的交界处的光子晶体块相互渗透。
[权利要求 8]
根据权利要求1所述的彩膜基板,其中,所述第一光子晶体层和所述第二光子晶体层中的每个的厚度为400nm-80um。
[权利要求 9]
根据权利要求5所述的彩膜基板,其中,所述第三光子晶体层和所述第四光子晶体层中的每个的厚度为400nm-80um。
[权利要求 10]
根据权利要求4所述的彩膜基板,其中,所述量子点材料层的厚度为40nm-40um。
[权利要求 11]
根据权利要求5所述的彩膜基板,其中,所述第一光子晶体层、所述第二光子晶体层、所述第三光子晶体层和所述第四光子晶体层的材料均为高折射率的单分散胶体微球,其中红绿蓝微球粒径依次为: 190-210nm,160-180nm,130-150nm。
[权利要求 12]
一种显示装置,包括根据权利要求1-11任一项所述的彩膜基板和位于反射增强层远离所述基板一侧的蓝色光源。
[权利要求 13]
一种制作彩膜基板的方法,包括: 提供基板;以及 在所述基板上打印所述光通道层,其中 所述光通道层包括上下相叠的第一光子晶体层和第二光子晶体层,所述光通道层包括三种不同三原色的光通道单元周期排布的多个光通道单元,每个光通道单元包括在所述基板上的正投影彼此重叠的第一光子晶体层的一个光子晶体块和所述第二光子晶体层的一个光子晶体块,所述第一光子晶体层的所述一个光子晶体块的光子禁带与所述第二光子晶体层的所述一个光子晶体块的光子禁带不同,每个光通道单元被配置为仅允许三原色中的一个颜色的光通过,并且阻挡三原色中的另外两种颜色的光。
[权利要求 14]
根据权利要求13所述的方法,还包括:在所述光通道层的远离所述基板的一侧打印量子点材料层,其中 所述量子点材料层包括周期排布的红光量子点材料区域和绿光量子点材料区域, 所述多个光通道单元包括周期排布的红色光通道单元、绿色光通道单元和蓝色光通道单元, 所述红光量子点材料区域在所述基板上的正投影与所述光通道层的 所述红光通道单元在所述基板上的正投影重叠;并且 所述绿光量子点材料区域在所述基板上的正投影与所述光通道层的所述绿光通道单元在所述基板上的正投影重叠。
[权利要求 15]
根据权利要求14所述的方法,还包括:在所述量子点材料层上涂覆平坦化层,其中 所述平坦化层覆盖量子点材料层的所述红光量子点材料区域和所述绿光量子点材料区域,并且填补所述红光量子点材料区域和所述绿光量子点材料区域以外的空间,形成平坦表面。
[权利要求 16]
根据权利要求15所述的方法,还包括:在所述平坦化层的远离所述基板的一侧顺序打印第三光子晶体层和第四光子晶体层,其中 所述第三光子晶体层由光子禁带位于红光区域和绿光区域中的一个的光子晶体组成,并且所述第四光子晶体层由光子禁带位于红光区域和绿光区域中的另一个的光子晶体组成。
[权利要求 17]
根据权利要求16所述的方法,其中 所述第一光子晶体层、所述第二光子晶体层、所述第三光子晶体层和所述第四光子晶体层的材料均为高折射率的单分散胶体微球,其中红绿蓝微球粒径依次为:190-210nm,160-180nm,130-150nm。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]