[发明专利]量子点彩膜基板及其制作方法与液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种量子点彩膜基板及其制作方法与液晶显示装置。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，TFT-LCD)由于色彩度高、体积小、功耗低等优势，在目前平板显示领域占主流地位。作为液晶显示器重要组件之一的彩色滤光片(Colorfilter)，主要通过RGB彩色层的滤光实现显色。传统TFT-LCD的RGB彩色层主要采用黄光工艺，通过曝光显影成型，存在工艺复杂、耗时较长的问题；而且彩色光阻层对背光的利用率较低，且由于材料本身的限制，显示器的亮度和色彩饱和度都难得到较大提升。

随着显示技术的不断发展，人们对显示装置的显示质量要求也越来越高。量子点材料(QuantumDots，简称QDs)是指粒径在1-100nm的半导体晶粒。由于QDs的粒径较小，小于或者接近相应体材料的激子波尔半径，产生量子限域效应，本体材料连续的能带结构会转变为分立的能级结构，在外部光源的激发下，电子会发生跃迁，发射荧光。

QDs这种特殊的分立能级结构使其半波宽较窄，因而可发出较高纯度的单色光，相比于传统显示器具有更高的发光效率。同时，由于QDs的能级带隙，受其尺寸影响较大，可以通过调控QDs的尺寸或使用不同成分的QDs来激发出不同波长的光。为了满足人们对显示器宽色域、色彩高饱和度的需求，通过在背光结构中加入光致发光的量子点器件成为各大显示器厂商的有效选择。

发明内容

本发明的目的在于提供一种量子点彩膜基板的制作方法，通过喷墨打印的方式形成量子点层，工艺简单，耗时短，设备成本较低。

本发明的目的还在于提供一种量子点彩膜基板，可以用于提高显示装置的开口率及光源利用率，实现显示装置的高色域和低功耗。

本发明的目的还在于提供一种液晶显示装置，包含量子点彩膜基板，开口率及光源利用率高，具有高的对比度和色彩饱和度。

为实现上述目的，本发明提供了一种彩膜基板的制作方法，包括以下步骤：

步骤1、提供一透明基板；

将所述透明基板划分为数个像素区域，每一像素区域包括红色子像素区域、绿色子像素区域、及透明色子像素区域；在所述透明基板上，所述红色子像素区域与绿色子像素区域被所述透明色子像素区域间隔开，每一红色子像素区域位于两透明色子像素区域之间，每一绿色子像素区域位于两透明色子像素区域之间；

步骤2、在所述透明基板上对应所述透明色子像素区域形成图形化的有机透明光阻层；

步骤3、以有机透明光阻层作为挡墙，在所述透明基板上对应所述红色子像素区域采用喷墨打印的方式形成图形化的红色量子点层，在所述透明基板上对应所述绿色子像素区域采用喷墨打印的方式形成图形化的绿色量子点层；得到包含有机透明光阻层、红色量子点层、及绿色量子点层彩色滤光层；

步骤4、在所述彩色滤光层上形成透明导电层；

步骤5、在所述透明导电层上形成黑色光阻层。

所述步骤3中，为防止溢流，设置所述红色量子点层、及绿色量子点层的喷涂膜厚比有机透明光阻层的膜厚低0.01-2μm。

所述黑色光阻层包括黑色矩阵、位于黑色矩阵上的主间隔物、及位于所述黑色矩阵上的辅助间隔物。

所述主间隔物对应所述有机透明光阻层上的黑色矩阵设置，所述辅助间隔物对应所述红色量子点层及绿色量子点层上的黑色矩阵设置。

所述步骤2中，所述的有机透明光阻层的材料为具有UV固化性能的透明光阻材料、具有热固化性能的透明光阻材料、或同时具有热固化和光固化性能的透明光阻材料；所述有机透明光阻层通过黄光制程制得。

所述步骤3中，所述红色量子点层、绿色量子点层分别为包含红色量子点材料、绿色量子点材料的量子点油墨所形成；所述量子点油墨的粘度范围为1-40cp，表面张力范围为30-70dy/cm。

所述量子点油墨内的量子点材料包括Ⅱ-Ⅵ族量子点材料、及Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族量子点材料中的一种或多种。

所述透明子像素区域的面积AT与所述红色子像素区域的面积AR的面积比范围为0.05≤AT/AR≤0.5，所述红色子像素区域的面积AR与所述绿色子像素区域的面积AG的面积比范围为0.3≤AR/AG≤1。

本发明还提供一种彩膜基板，包括透明基板、位于所述透明基板上的彩色滤光层、位于所述彩色滤光层上的透明导电层、及位于所述透明导电层上形成黑色光阻层；