CN105467682A - 膜层结构、其制作方法、显示基板、背光源及显示装置 - Google Patents

膜层结构、其制作方法、显示基板、背光源及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种膜层结构、其制作方法、显示基板、背光源及显示装置。该制作方法包括：在基板上形成膜层溶液；降低所述膜层溶液的温度，使得所述膜层溶液凝固；通过升华处理去除凝固后的所述膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构。本发明实施例中，在形成膜层结构的过程中，在基板上形成膜层溶液之后，先对膜层溶液降低温度，进行低温凝固，再通过升华处理去除凝固后的膜层溶液中的溶剂，与传统的热蒸发烘烤成膜的方式相比，消除了“咖啡环”的影响，形成的膜层结构的厚度均匀，提高了形成的膜层结构(例如量子点膜层)的均一性。

Description

膜层结构、其制作方法、显示基板、背光源及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种膜层结构、其制作方法、显示基板、背光源及显示装置。
背景技术
在显示技术领域中，现有的显示器件中的膜层制作方法主要包括喷墨印刷、微转印印刷、旋涂等。采用其中的喷墨印刷等方法制备膜层时，需要对膜层溶液进行干燥处理以去除其中的溶剂，通常对膜层溶液采用传统热蒸发工艺烘烤成膜等方式使溶剂从液态变成气态，但是由于“咖啡环”效应的存在，将导致形成的膜层中间薄，两边厚，即膜层不均匀。
以量子点膜层的制作为例：
目前，由于量子点具有发光颜色可调、发光色纯度高，已被应用于传统的液晶显示面板中的背光光源，在未来显示技术领域中，量子点还可以应用于彩膜及电致发光显示器件，尤其是高色域、低能耗显示面板的开发；在采用上述喷墨印刷方式进行制作量子点膜层时，不仅可以实现量子点膜层图案化，而且材料的利用率极高，可大幅降低成本和提高生产效率；但是采用传统热蒸发工艺烘烤成膜时，由于“咖啡环”效应的存在，将导致形成的量子点膜层在各像素区域中间薄、两边厚，减小像素区域的有效面积，这会影响显示面板的画面显示品质及寿命。
发明内容
本发明实施例的目的是提供，用于解决形成膜层时，因“咖啡环”效应导致膜层不均匀的问题。
本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：
一种膜层结构的制作方法，包括：
在基板上形成膜层溶液；
降低所述膜层溶液的温度，使得所述膜层溶液凝固；
通过升华处理去除凝固后的所述膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构。
较佳地，在基板上形成膜层溶液，包括：
在基板上形成具有图案的膜层溶液。
较佳地，在基板上形成膜层溶液，包括：
在基板上形成一整层的膜层溶液；
通过升华处理去除凝固后的所述膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构之后，该方法还包括：
通过构图工艺对所述膜层结构刻蚀形成图案。
较佳地，在基板上形成膜层溶液，包括：
采用喷墨打印的方式或者卷对卷印刷的方式在基板上形成膜层溶液。
较佳地，通过升华处理去除凝固后的所述膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构，包括：
在真空中对凝固后的所述膜层溶液进行升华处理，去除所述膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构。
较佳地，所述真空的真空度为0.1～20毫巴。
较佳地，通过升华处理去除凝固后的所述膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构，包括：
升高所述膜层溶液的温度，升高后的温度低于所述膜层溶液的凝固点。
较佳地，所述膜层溶液为量子点溶液。
较佳地，所述膜层溶液中的溶剂至少包含水、乙醇、甘油其中的一种溶剂。
较佳地，对所述膜层溶液降低温度后的温度范围为0摄氏度～-50摄氏度。
一种膜层结构，所述膜层结构是采用以上任一项所述的方法制作得到的。
一种显示基板，包括以上所述的膜层结构。
一种背光源，包括以上所述的膜层结构。
一种显示装置，包括以上所述的显示基板和/或以上所述的背光源。
本发明实施例的有益效果如下：
本发明实施例提供的一种膜层结构、其制作方法、显示基板、背光源及显示装置中，在形成膜层结构的过程中，在基板上形成膜层溶液之后，先对膜层溶液降低温度，进行低温凝固，再通过升华处理去除凝固后的膜层溶液中的溶剂，与传统的热蒸发烘烤成膜的方式相比，消除了“咖啡环”的影响，形成的膜层结构的厚度均匀，提高了形成的膜层结构(例如量子点膜层)的均一性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种膜层结构的制作方法流程图；
图2a～图2e为本发明实施例提供的一种膜层结构的制作过程中的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的一种膜层结构、其制作方法、显示基板、背光源及显示装置进行更详细地说明。
如图1所示，本发明实施例提供一种膜层结构的制作方法，其具体实现方式如下：
步骤110、在基板上形成膜层溶液。
步骤120、降低膜层溶液的温度，使得膜层溶液凝固。
其中，降低膜层溶液的温度至膜层溶液中溶剂的凝固点以下。
步骤130、通过升华处理去除凝固后的膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构。
本发明实施例中，在形成膜层结构的过程中，在基板上形成膜层溶液之后，先对膜层溶液降低温度，进行低温凝固，再通过升华处理去除凝固后的膜层溶液中的溶剂，与传统的热蒸发烘烤成膜的方式相比，消除了“咖啡环”的影响，形成的膜层结构的厚度均匀，提高了形成的膜层结构(例如量子点膜层)的均一性。
较佳地，上述步骤110中，在基板上形成膜层溶液，具体实现方式可以是：
在基板上形成具有图案的膜层溶液。
本实施例中，形成的膜层溶液具有图案，在进行上述升华处理之后，得到的就是具有图案的膜层结构。
较佳地，上述步骤110中，在基板上形成膜层溶液，具体实现方式还可以是：
在基板上形成一整层的膜层溶液。
相应的，上述步骤130中通过升华处理去除凝固后的膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构之后，该方法还包括：
通过构图工艺对膜层结构刻蚀形成图案。
本实施例中，由于在基板上形成的是一整层的膜层溶液，不具有图案，因此，升华处理之后再通过构图工艺制作膜层结构的图案。
较佳地，上述各个实施例中，在基板上形成膜层溶液时，具体的，可以采用喷墨打印的方式或者转印的方式在基板上形成膜层溶液。
为了进一步的提高形成的膜层结构的均一性，较佳地，上述步骤130中，通过升华处理去除凝固后的所述膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构，具体实现方式可以是：
在真空中对凝固后的膜层溶液进行升华处理，去除膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构。
本实施例中，由于在真空中进行升华处理，可以减小凝固后的膜层溶液中的分子的扩散运动，从而尽量使得凝固后的膜层溶液的厚度在升华处理的过程中保持不变，从而提高了形成的膜层结构的均一性。
较佳地，上述实施例中，真空的真空度为0.1～20毫巴(mbar)。
若在真空中进行升华处理，可以采用真空冷冻干燥机提供真空的环境。
为了提高上述升华处理的速度，较佳地，通过升华处理去除凝固后的膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构，具体实现方式可以是：
升高膜层溶液的温度，升高后的温度低于膜层溶液中溶剂的凝固点。
本实施例中，由于升高了膜层溶液的温度，可加速升华，提高生产效率，且升高后的温度低于膜层溶液中溶剂的凝固点，以保证该膜层溶液保持在凝固状态。
需要说明的是，在制作过程中，受到“咖啡环”效应影响的膜层结构，都可以采用本发明实施例所提供的制作方法。
较佳地，上述膜层结构可以但不限于是量子点膜层。相应的，膜层溶液为量子点溶液。
其中，膜层溶液中包含的量子点可以是水相量子点，也可以是油相量子点。
例如，一种可能的膜层溶液，由水相量子点、添加剂、溶剂组成。
其中，量子点可以采用量子产率大于90％的硒化锌(ZnSe)基、磷化铟(InP)基、铜铟硫(CuInS2)基、硒化镉(CdSe)基核/壳结构量子点。
其中，量子点的表面修饰酸类或氨类等配体，具有极好的水溶性。
其中，添加剂可以是亲水性醇类或酯类以及水油两亲性表面活性剂等有机分子，起到调节膜层溶液黏度和降低膜层溶液表面张力的作用。
较佳地，膜层溶液中的溶剂至少包含水、乙醇、甘油其中的一种溶剂。
较佳地，上述实施例中，对膜层溶液降低温度后的温度范围为0摄氏度～-50摄氏度。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种膜层结构，该膜层结构是采用以上任意实施例所述的方法制作得到的。
上述膜层结构可以应用于液晶显示(LiquidCrystalDisplay，LCD)中，也可以应用于量子发光二极管(QuantumLight-emittingDisplay，QLED)显示中，等等。
下面以量子点膜层为例，对本发明实施例提供的一种膜层结构及其制作方法进行更加详细地说。
本实施例中，制作量子点膜层的具体步骤如下：
步骤一、如图2a所示，在基板21上形成多个像素电极22。
其中，基板21可以是薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)基板，其材料为低温多晶硅(LowTemperaturePoly-silicon，LTPS)，或者可以为铟镓锌氧化物(IndiumGalliumZincOxide，IGZO)，采用现有工艺制作而成。
步骤二、如图2b所示，在形成有像素电极22的基板21上形成图案化像素定义层23。该图案化像素定义层23的图案使得各像素电极22部分露出，各像素电极22露出的的区域即为像素区。
其中，图案化像素定义层23中，露出各像素电极22的截面为正梯形结构，或者可以是倒梯形结构。该图案化像素定义层23是采用现有等离子体增强化学气相沉积(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition，PECVD)薄膜工艺制作的，通过光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀工艺完成该图案化像素定义层23的制备。
步骤三、如图2c所示，采用喷墨打印的方式在基板21上的各像素区注入量子点墨水24a(即上述膜层溶液)。
该步骤中，即在基板21上形成了具有图案的量子点墨水24a。
其中，量子点墨水24a由水相量子点、添加剂、溶剂组成，可以满足100摄氏度以内的烘烤温度。
其中，量子点为采用量子产率大于90％的ZnSe基、CdSe基核/壳结构量子点，包括红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点，红光量子点发光波长为610nm～700nm，绿光量子点发光波长为500nm～560nm，蓝光量子点的发光波长为400nm～470nm，量子点发光的半高宽为15nm～50nm。
其中，量子点的表面修饰酸类或氨类等配体，具有极好的水溶性。
其中，添加剂可以是亲水性醇类或酯类以及两亲性表面活性剂等有机分子，起到调节膜层溶液黏度和降低膜层溶液表面张力的作用。
其中，量子点墨水中的溶剂为水、乙醇、甘油其中的一种或者多种的混合物。
步骤四、降低各像素区的量子点墨水24a的温度，使得量子点墨水凝固，如图2d所示。
其中，量子点墨水的温度低于量子点墨水中的溶剂的凝固点，降低温度后的量子点墨水的温度范围为0摄氏度～-50摄氏度。
步骤五、在真空中升高凝固后的量子点墨水24a的温度，使得量子点墨水24a中的溶剂升华以形成量子点膜层，参见图2e所示的量子点膜层24。其中，升高后的温度低于量子点墨水中溶剂的凝固点。
该步骤可以在真空冷冻干燥机中实现，真空的真空度为0.1～20mbar。
从图2e中可以看出，本实施例中，最后得到的量子点膜层24厚度均匀，提升了量子点膜层的质量，若该量子点膜层24应用于显示面板中，可以提升显示面板的开口率和分辨率，色域，像素区发光亮度均一性等，进而提升了显示面板的画面显示品质及寿命。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种显示基板，包括以上任意实施例所述的膜层结构。
例如，显示基板可以但不限于为彩膜基板，阵列基板等等。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种背光源，包括以上任意实施例所述的膜层结构。
例如，背光源可以但不限于为量子点光源。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种显示装置，包括以上任意实施例所述显示基板和/或以上任意实施例所述的背光源。
本发明实施例提供的一种膜层结构、其制作方法、显示基板、背光源及显示装置中，在形成膜层结构的过程中，在基板上形成膜层溶液之后，先对膜层溶液降低温度，进行低温凝固，再通过升华处理去除凝固后的膜层溶液中的溶剂，与传统的热蒸发烘烤成膜的方式相比，消除了“咖啡环”的影响，形成的膜层结构的厚度均匀，提高了形成的膜层结构(例如量子点膜层)的均一性。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种膜层结构的制作方法，其特征在于，包括：
在基板上形成膜层溶液；
降低所述膜层溶液的温度，使得所述膜层溶液凝固；
通过升华处理去除凝固后的所述膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基板上形成膜层溶液，包括：
在基板上形成具有图案的膜层溶液。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基板上形成膜层溶液，包括：
在基板上形成一整层的膜层溶液；
通过升华处理去除凝固后的所述膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构之后，该方法还包括：
通过构图工艺对所述膜层结构刻蚀形成图案。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基板上形成膜层溶液，包括：
采用喷墨打印的方式或者卷对卷印刷的方式在基板上形成膜层溶液。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过升华处理去除凝固后的所述膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构，包括：
在真空中对凝固后的所述膜层溶液进行升华处理，去除所述膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述真空的真空度为0.1～20毫巴。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过升华处理去除凝固后的所述膜层溶液中包含的溶剂以形成膜层结构，包括：
升高所述膜层溶液的温度，升高后的温度低于所述膜层溶液的凝固点。
8.根据权利要求1～7任一项所述的方法，其特征在于，所述膜层溶液为量子点溶液。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述膜层溶液中的溶剂至少包含水、乙醇、甘油其中的一种溶剂。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对所述膜层溶液降低温度后的温度范围为0摄氏度～-50摄氏度。
11.一种膜层结构，其特征在于，所述膜层结构是采用权利要求1～10任一项所述的方法制作得到的。
12.一种显示基板，其特征在于，包括权利要求11所述的膜层结构。
13.一种背光源，其特征在于，包括权利要求11所述的膜层结构。
14.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求12所述的显示基板和/或权利要求13所述的背光源。
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