[发明专利]一种量子点彩色滤光片及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，特别是一种量子点彩色滤光片及其制作方法。

背景技术

目前液晶显示器的色彩化是依靠彩色滤光片（Color filter）来实现的。传统的彩色滤光片中，常用的普通光刻胶采用颜料型光刻胶来吸收掉其他波长的光，从而得到需要颜色的光，如红色滤光片将白色背光中的蓝光成分和绿光成分吸收掉，只允许红色通过,从而得到红色。此种情况下，背光中有约2/3的光被滤光片吸收掉，光的利用率大幅下降，而且，颜料型的彩膜光刻胶其半峰宽有50nm以上，导致色纯度不高。

近年来，量子点半导体材料及其产品逐渐进入人们的视野。量子点又称为半导体纳米晶，尺寸一般在1-10nm之间，具有发光光谱可调、半波峰宽度窄、发光效率高、高稳定性的特点。利用蓝光发光二极管激发红绿量子点混合体可产生白光，量子点在电致发光器件、光致发光器件、显示器、固态照明、生物荧光标记等领域有着广泛应用。量子点光刻胶制备的量子点彩色滤光片可以将背光完全转换为所需颜色的光，相比传统的彩色滤光片，可以大大提高光的利用率和提高色域。由于量子点具有强烈的尺寸依赖性，所以，随着量子点尺寸的减小，颗粒的吸收和荧光光谱会发生相应的蓝移。量子点具有较高的比表面积，对其颗粒结构和光学性质有明显的影响，因此，许多量子点荧光体的化学稳定性低，尤其是-、III-V半导体量子点等，在水及氧存在的条件下使用，会引起发光效率低的问题。因此，新型量子点彩色滤光片的制备过程中，封装结构是不可或缺的，封装工艺也将直接影响滤光片的使用寿命。

当前制备量子点彩色滤光片的主要方法归纳如下：在CN105511155A中研究者提出一种转印的方法来制备量子点彩色滤光片，通过量子点自组装的方法在基板上形成一层量子点层，再通过转印模拾取量子点并转印至另一基板上的透明光阻层中。该专利目标是量子点层转印制作方法，然而工艺流程却较为复杂，且没有考虑量子点的封装问题，不能很好的保证量子点的发光效率和使用寿命。CN103605234A采用一层保护层保护量子点转换层材料，但在量子点转换层材料之上未进行封装，难以抵抗器件对水氧的隔绝，从而影响使用寿命。CN106773276A采用紫外曝光量子点的方式制备红绿蓝三个像素单元，紫外曝光对量子点会造成一定程度的破坏，影响量子点的发光效果。综上，有必要提出一种量子点彩色滤光片的制作方法及封装工艺，在结构布局合理的同时能有效的隔绝外界的水和/或氧气，避免量子点的发光效率受影响，解决量子点彩色滤光片的封装问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种量子点彩色滤光片及其制作方法，以克服现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种量子点彩色滤光片，包括由下向上依次设置的：基板层、阻隔层、量子点滤色膜层及封装层；

所述基板层为采用高光线透过率材料且作为量子点滤色膜层的基底；

所述阻隔层采用第一透明阻隔材料且用于隔离空气中的水和/或氧气通过所述基板层进入所述量子点滤色膜层；

所述量子点滤色膜层包括依次间隔设置的量子点彩色滤色单元以及设置于所述量子点彩色滤色单元之间的黑矩阵框；

所述封装层采用第二透明阻隔材料且用于隔离空气中的水和/或氧气进入所述量子点滤色膜层，并与所述阻隔层密封连接，令所述量子点滤色膜层被封装于所述封装层与所述阻隔层之间。

在本发明一实施例中，所述基板层的厚度为0.01mm到2mm，对波长在380nm至780nm之间的光线透过率大于等于90%；所述基板层的材料为有机材料，包括：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯酸甲酯（PMA）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、醋酸丁酸纤维素（CAB）、硅氧烷、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯醇（PVA）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、改性聚对苯二甲酸乙二酯（PETG）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）或环烯共聚物（COC）中的一种或几种；或无机材料，包括：玻璃、石英和透射陶瓷材料中的一种或几种。

在本发明一实施例中，所述阻隔层的第一透明阻隔材料对波长在380nm至780nm之间的光线透过率大于等于90%，水氧透过率小于等于10^-2；所述第一透明阻隔材料为有机材料C型派瑞林；或无机材料，包括：二氧化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝；或聚合物材料，包括：聚基甲酸酯丙烯酸聚硅氧烷树脂、聚丙烯酸酯、聚氨酯、有机硅树脂、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈共聚物、聚甲基异戍二烯、透明聚酰胺。