CN105609535A - 显示基板、显示装置及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种显示基板、显示装置及其制作方法，该显示装置包括：有序多孔薄膜，其包括呈矩阵排列的子像素区域，每个子像素区域内设置有多个孔道，每个孔道的延伸方向与所述有序多孔薄膜的表面成一不为零的角度且每个孔道在所述有序多孔薄膜的表面具有开口；多个量子点，其分别设置于至少部分所述孔道中；以及分别设置于所述有序多孔薄膜两侧的第一电极层和第二电极层，所述第二电极层包括多个彼此间隔设置的子电极，所述子电极分别对应所述子像素区域。该显示基板、及显示装置及其制作方法具有较高的色域和量子点发光效率。

Description

显示基板、显示装置及其制作方法
技术领域
本公开实施例涉及一种显示基板、显示装置及其制作方法。
背景技术
液晶显示器通常是利用其包括的彩色滤光层过滤背光模组发出的例如白光后通过混光作用形成不同颜色的光，从而实现彩色显示。由于彩色滤光层的材料本身包括染料小分子，会吸收背光模组发出的部分光，使得彩色滤光层的发光效率有限；此外，背光模组通常采用LED(发光二极管)作为光源，LED发出的光的半峰宽较宽并且与彩色滤光层的材料相互作用形成的光的色彩不纯。
量子点作为一种新型的半导体纳米材料，具有许多独特的纳米性质。尤其是量子点粒径均一、发光效率高并且受光或电激发后可发出半峰宽较窄的红光、绿光或蓝光等，可大大提升显示的色域范围，因此在实现广色域显示上有着广泛的应用。
发明内容
本公开实施例提供一种显示基板、显示装置及其制作方法，以提高显示装置的显示色域和发光效率。
本公开至少一个实施例提供一种显示装置，其包括有序多孔薄膜、多个量子点以及分别设置于所述有序多孔薄膜两侧的第一电极层和第二电极层；所述有序多孔薄膜包括呈矩阵排列的多个子像素区域，每个子像素区域内设置有多个孔道，每个孔道的延伸方向与所述有序多孔薄膜的表面之间形成一不为零的角度且每个孔道至少在所述有序多孔薄膜的所述表面具有开口；所述多个量子点分别设置于所述多个孔道中的至少部分孔道内；所述第二电极层包括多个彼此间隔设置的子电极，所述多个子电极分别对应所述多个子像素区域。
例如，所述的显示装置还包括彼此间隔设置的多个晶体管，所述多个晶体管分别与所述第二电极层包括的所述多个子电极电连接。
例如，所述第一电极层和所述第二电极层中的至少一个是透明的。
例如，所述部分孔道中的每个孔道内设置有至少一个量子点列，每个量子点列包括一个量子点或沿所述孔道的延伸方向排列的至少两个量子点，所述至少两个量子点中相邻的量子点彼此接触；在从所述第一电极层到所述第二电极层的方向上，每个量子点列的两端分别与所述第一电极层和所述第二电极层接触。
例如，所述多个量子点包括受激发出不同颜色光的多种量子点，所述多种量子点分别设置于不同的子像素区域内。
例如，所述有序多孔薄膜的形成材料包括金属氧化物。
例如，所述有序多孔薄膜包括多孔阳极氧化铝膜或二氧化钛纳米管阵列膜。
例如，所述有序多孔薄膜包括多孔阳极氧化铝膜，所述第一电极层或所述第二电极层的材料包括钼金属。
例如，所述多个孔道的开口的平均尺寸与所述多个量子点的平均直径之比大于1且小于2。
例如，沿平行于所述有序多孔薄膜的所述表面的方向上，所述多个孔道的开口的平均尺寸在2nm至200nm的范围内。
例如，所述多个孔道的开口的平均尺寸在2nm至20nm的范围内。
例如，每个孔道的所述延伸方向与所述有序多孔薄膜的所述表面之间形成的所述角度的平均值在60°至90°的范围内。
例如，所述角度的平均值在80°至90°的范围内。
本公开至少一个实施例提供一种显示装置的制作方法，其包括：形成第一电极层；形成有序多孔薄膜，其包括呈矩阵排列的多个子像素区域，每个子像素区域内形成有多个孔道，每个孔道的延伸方向与所述有序多孔薄膜的表面之间形成一不为零的角度且每个孔道至少在所述有序多孔薄膜的所述表面具有开口；填充量子点，以使至少部分所述孔道中的每个孔道内都填充有量子点；以及形成第二电极层，以使所述第二电极层形成于所述有序多孔薄膜的远离所述第一电极层的一侧并且包括多个彼此间隔的子电极，所述多个子电极分别对应所述多个子像素区域。
例如，形成金属薄膜，对所述金属薄膜进行阳极氧化处理，以形成所述有序多孔薄膜。
例如，在所述金属薄膜的厚度方向上，所述金属薄膜的一部分形成所述有序多孔薄膜且另一部分形成所述第一电极层或所述第二电极层。
例如，在形成所述第二电极层和所述有序多孔薄膜之后，通过磁控溅射方式在所述有序多孔薄膜上形成所述第一电极层，所述第一电极层连续形成；或者在形成所述第二电极层和有序多孔薄膜之后，通过磁控溅射方式在所述有序多孔薄膜上形成电极薄膜，之后对所述电极薄膜进行图案化处理，以形成所述第一电极层，所述第一电极层包括多个彼此间隔开的子电极；或者在形成所述第一电极层和所述有序多孔薄膜之后，通过磁控溅射方式在所述有序多孔薄膜上形成电极薄膜，之后对所述电极薄膜进行图案化处理，以形成所述第二电极层。
例如，在第一衬底基板上形成所述第一电极层和所述有序多孔薄膜；在第二衬底基板上形成所述第二电极层；以及使所述第一衬底基板与所述第二衬底基板彼此对置。
例如，所述方法还包括：在所述第二衬底基板上形成呈矩阵排列的多个晶体管，所述第二电极层包括的所述多个子电极分别与所述多个晶体管电连接。
本公开至少一个实施例还提供一种显示基板，其包括有序多孔薄膜、多个量子点以及分别设置于所述有序多孔薄膜两侧的第一电极层和第二电极层；所述有序多孔薄膜包括呈矩阵排列的多个子像素区域，每个子像素区域内设置有多个孔道，每个孔道的延伸方向与所述有序多孔薄膜的表面之间形成一不为零的角度且每个孔道在所述有序多孔薄膜的所述表面具有开口；所述多个量子点分别设置于所述多个孔道中的至少部分孔道中；所述第二电极层包括多个彼此间隔设置的子电极，所述多个子电极分别对应所述多个子像素区域。
本公开实施例提供的显示基板、显示装置及其制作方法，一方面可以提高显示装置的显示色域本公开实施例中提供的显示基板、显示装置及其制作方法可以显著提高显示装置的显示色域；另一方面，与将量子点作为背光源使用的方式相比，可以大大提高量子点的发光效率和利用率；再一方面，由于可以形成主动发光的量子点发光显示装置，因而可以降低功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，并非对本公开的限制。
图1是本公开一实施例中显示装置的剖视示意图。
图2a和图2b是本公开一实施例的显示装置中有序多孔薄膜的孔道的微观结构示意图。
图3是本公开一实施例中显示装置的示意图。
图4是本公开一实施例中显示装置的示意图。
图5是本公开一实施例中显示装置的示意图。
图6a和图6b是本公开一实施例中利用金属薄膜形成有序多孔薄膜和第一电极层的剖视示意图。
图7a和图7b是本公开一实施例中将金属薄膜全部氧化以形成有序多孔薄膜的剖视示意图。
图8a至图8c是本公开一实施例中将制作的有序多孔材料进行图案化处理以形成包括多个彼此间隔的子像素区域的有序多孔薄膜的剖视示意图。
图9a至图9f是本公开一实施例中填充量子点的剖视示意图。
图10是本公开一实施例中在第二衬底基板上形成多个晶体管和第二电极层的剖视示意图。
图11是本公开一实施例中在有序多孔薄膜上直接形成连续的第一电极层的剖视示意图。
图12a和图12b是本公开一实施例中在有序多孔薄膜上形成电极薄膜之后通过图案化处理的方式形成第一电极层的剖视示意图。
图13是本公开一实施例中显示基板的剖视示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在研究中，本申请的发明人注意到，虽然可以采用将量子点作为液晶显示器的背光模组中的背光源并且搭配利用彩色滤色材料形成的彩色滤光层的方式实现彩色显示，并且提高色域。但这种方式中，量子点的发光效率和利用率较低，且由于需要使用利用彩色滤色材料形成的彩色滤光层，色域提升范围有限。
本公开的实施例提供一种显示基板、显示装置及其制作方法。该显示装置包括有序多孔薄膜、多个量子点和分别设置于有序多孔薄膜两侧的第一电极层和第二电极层；有序多孔薄膜包括呈矩阵排列的多个子像素区域，每个子像素区域内设置有多个孔道，每个孔道的延伸方向与所述有序多孔薄膜的表面之间形成一不为零的角度且每个孔道至少在所述有序多孔薄膜的该表面具有开口；该显示装置包括的多个量子点分别设置于所述多个孔道中的至少部分孔道内；所述第二电极层包括多个彼此间隔设置的子电极，所述多个子电极分别对应所述多个子像素区域。
一方面，本公开实施例中提供的显示基板、显示装置及其制作方法可以显著提高显示装置的显示色域；另一方面，与将量子点作为背光源使用的方式相比，本公开实施例可以大大提高量子点的发光效率和利用率；再一方面，由于本公开实施例可以形成主动发光的量子点发光显示装置，因而可以降低功耗。
如图1所示，本公开至少一实施例提供一种显示装置100，该显示装置100包括有序多孔薄膜120，该有序多孔薄膜120包括呈矩阵排列的多个子像素区域150(图1中仅示出了第一子像素区域151、第二子像素区域152、第三子像素区域153)，每个子像素区域150内设置有多个孔道121，每个孔道121的延伸方向与有序多孔薄膜120的表面120a之间形成一不为零的角度且每个孔道121在有序多孔薄膜120的表面120a具有开口122；该显示装置100还包括多个量子点160，该多个量子点160分别设置于上述多个孔道121中的至少部分孔道内；该显示装置100还包括分别设置于有序多孔薄膜120两侧的第一电极层140和第二电极层190，第二电极层190包括多个彼此间隔设置的子电极190a(图1中仅示出了三个子电极191、192、193)，该多个子电极190a分别对应多个子像素区域150。
上述每个孔道121的延伸方向是指从每个孔道121设置有开口122的端部到该孔道的远离开口122的端部的方向。
第二电极层190包括的多个子电极190a分别对应上述多个子像素区域150是指在从第一电极层140到第二电极层190的方向上，该多个子电极190a分别与该多个子像素区域150交叠。例如，如图1所示，在从第一电极层140到第二电极层190的方向上，子电极191与第一子像素区域151交叠，子电极192与第二子像素区域152交叠，子电极193与第三子像素区域153交叠。
在图1所示的实施例中，第一电极层140靠近有序多孔薄膜120的表面120a并且第二电极层190远离有序多孔薄膜120的表面120a。当然，第一电极层140和第二电极层190的位置也可以互换。
此外，如图1所示，第一电极层140也可以包括多个子电极140a。例如，第一电极层140包括的子电极140a与第二电极层190包括的子电极190a可以一一对应。
本公开实施例提供的如图1所示的显示装置100的工作原理如下：在显示装置100的工作过程中，第一电极层140、第二电极层190以及位于二者之间的量子点阵列可以形成呈矩阵排列的多个发光单元，每个发光单元包括发光层(包括子像素区域150和位于该子像素区域150内的量子点)、该发光层对应的子电极140a和子电极190a；对于每个发光单元而言，其包括的子电极140a和子电极190a中的一个作为阳极并且另一个作为阴极(在图1中，子电极140a作为阴极且子电极190a作为阳极，分别参见图1中的“-”和“+”)，阳极可以对子像素区域150内的量子点160进行充电，并且阴极和阳极之间可以形成电流通道，从而该子像素区域150内的量子点160可以在阴极和阳极的作用下受激发光；通过控制每个发光单元包括的子像素区域内的量子点的发光状态，可以形成量子点阵列发光装置。
例如，本公开一实施例提供的显示装置100还可以包括彼此间隔设置的多个晶体管170，如图1所示，该多个晶体管170分别与第二电极层190包括的多个子电极190a电连接。在显示装置100的工作过程中，该多个晶体管170分别作为上述发光单元的开关元件，从而可以控制各行、列子像素区域150内的量子点160的发光状态。
例如，晶体管170可以为薄膜晶体管(TFT)。本公开实施例包括但不限于此。
例如，在晶体管170上还可以设置有绝缘层180，晶体管170的源极或漏极例如通过绝缘层180中的过孔与第二电极层190包括的多个子电极190a电连接。
例如，显示装置100可以包括彼此对置的第一衬底基板111和第二衬底基板112。例如，第一衬底基板111、第二衬底基板112都可以为玻璃基板、石英基板或塑料基板等。
例如，显示装置100可以通过在第一衬底基板111上形成第一电极层140和有序多孔薄膜120、在第二衬底基板112上形成晶体管170和第二电极层190、之后将第一衬底基板111与第二衬底基板112彼此对置的方式形成；或者，也可以通过在一个衬底基板上形成第一电极层、有序多孔薄膜、第二电极层和晶体管之后使该衬底基板与另一衬底基板彼此对置的方式形成显示装置100。
例如，显示装置100也可以包括一个衬底基板，并且通过在该衬底基板上形成第一电极层、有序多孔薄膜、第二电极层和晶体管的方式形成。
例如，在第一衬底基板111上可以设置有位于有序多孔薄膜120的相邻的子像素区域150之间的黑矩阵110，黑矩阵110可以避免不同子像素区域150中的量子点发出的例如不同颜色光的串扰，以提高色域。黑矩阵110例如由黑色光刻胶形成。
例如，在第一衬底基板111上还可以设置有覆盖黑矩阵110的平坦层113，平坦层113的远离黑矩阵110的表面大致为平面。
例如，在本公开至少一实施例提供的显示装置100中，第一电极层140和第二电极层190中的至少一个是透明的，以使量子点发出的光透射出去，从而可以使显示装置100实现单面发光或双面发光。当然，也可以采用本领域常用的其它方式将量子点发出的光导出。
例如，第一电极层和/或第二电极层的形成材料可以包括透明导电材料，例如氧化铟锡等透明导电金属氧化物材料。例如，上述第一电极层和第二电极层也可以采用制作得比较薄以至于透明的金属层，例如，该金属层的形成材料可以为诸如铝、钼、铜、锆、钛等金属材料。为了保证量子点发出的光可以透过上述金属层，例如，该金属层的厚度可以为300nm(纳米)～1μm(微米)。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置100中，上述至少部分孔道121中的每个孔道121内设置有至少一个量子点列，每个量子点列包括一个量子点或沿孔道121的延伸方向排列的至少两个量子点(图1以每个孔道内设置有一个量子点列且该量子点列包括三个量子点为例进行说明)；每个量子点列的两端分别与第一电极层和第二电极层接触，即每个量子点列的靠近第一电极层的一端与第一电极层物理接触且靠近第二电极层的一端与第二电极层物理接触。这样可以使第一、二电极层通过位于二者之间的量子点形成电流通道。
在每个量子点列的两端分别与第一电极层和第二电极层接触的情况下，例如，在从第一电极层140到第二电极层190的方向上，每个量子点列的高度L可以大于或等于第一电极层140到第二电极层190之间的距离H(图1以L与H相等为例进行说明)。
当然，除了通过使每个量子点列的两端分别与第一电极层和第二电极层接触的方式之外，也可以通过其它方式使第一、二电极层之间形成电流通道，本公开实施例不做限定。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置100中，位于有序多孔薄膜120中的多个量子点160可以包括受激发出不同颜色光的多种量子点，该多种量子点分别设置于不同的子像素区域内。通过设置受激发出不同颜色光的多种量子点，可以实现彩色显示。
例如，如图1所示，位于有序多孔薄膜120中的量子点160包括第一量子点161、第二量子点162和第三量子点163，第一量子点161位于第一子像素区域151内，第二量子点162位于第二子像素区域152内，第三量子点163位于第三子像素区域153内。例如，第一量子点161受激发出蓝光，第二量子点162受激发出绿光，第三量子点163受激发出红光。
需要说明的是，上述量子点160的种类不局限于3种，也可以为2种或大于3种。例如，有序多孔薄膜中的量子点可以包括多个第一量子点和多个第二量子点，第二量子点与第一量子点分别位于不同的子像素区域中且可发出不同颜色的光。
有序多孔薄膜是采用有序多孔材料形成的薄膜。有序多孔材料是20世纪90年代迅速兴起的新型纳米结构材料，具有孔道大小均匀且排列规则、孔道的孔径在一定范围内可连续调节等特性。按照国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)的定义，有序多孔材料根据其孔径大小可以分为三类：孔径小于2nm(纳米)的为微孔材料，孔径在2nm至50nm范围内的为介孔材料，孔径大于50nm的为大孔材料，有时也将孔径小于0.7nm的称为超微孔材料。
在本公开实施例中，可以根据量子点的尺寸(量子点的平均尺寸范围为2nm～200nm)设计孔道开口的尺寸，以避免因孔道的尺寸太大而造成的孔道内进入较多量子点以及由此导致的量子点发光效率低。
例如，在本公开至少一实施例提供的显示装置100中，至少部分孔道121的开口122的平均尺寸可以为2nm～200nm。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置100中，至少部分孔道121的所述开口122平均尺寸优选为2nm～20nm。这是因为常用的量子点的平均尺寸为2nm～20nm。
例如，可以通过控制有序多孔薄膜中的孔道的尺寸，以使上述至少部分孔道121中的每个孔道121内设置有一个量子点列160，每个量子点列包括一个量子点或大致沿孔道的延伸方向排列的至少两个量子点。对于任意一个孔道121而言，在该孔道121中设置有多个不规则排列的量子点的情况下，该孔道中的量子点160之间发生团聚和自淬灭现象的几率较大，导致量子点的发光效率降低。本公开实施例通过采用在该孔道内设置一个量子点列的方式，可以提高该孔道121中量子点160的发光效率。
例如，在本公开至少一实施例提供的显示装置100中，上述至少部分孔道121的开口122的平均尺寸与量子点160的平均尺寸之比可以大于1且小于2。这样设置，在将有序多孔薄膜浸入量子点溶液中以将量子点填充到孔道内的过程中，有利于使至少部分孔道121中的每个孔道内进入一个量子点列，以提高量子点的发光效率。
由于发出不同颜色光的多种量子点的尺寸通常不同，因此有序多孔薄膜120中的孔道的开口的平均尺寸可以设置为全部相同，也可以分别根据设置于其中的量子点的尺寸进行设置。
例如，在本公开至少一实施例提供的显示装置100中，有序多孔薄膜120的形成材料可以包括金属氧化物，例如氧化铝或二氧化钛等。例如，有序多孔薄膜120可以包括多孔阳极氧化铝膜或二氧化钛纳米管阵列膜。
多孔阳极氧化铝膜通常通过形成铝金属薄膜并对该铝金属薄膜进行阳极氧化的方式形成。多孔阳极氧化铝膜(AAO)具有可形成高度有序的孔道、孔道的孔径和孔间距可控、热稳定性好、绝缘、制备工艺简单等优点；此外，它还是一种宽带隙材料，具有良好的光学特性，在近紫外至近红外波段具有很高的透光性。如图2a和图2b所示，多孔阳极氧化铝膜中可以制备有孔径为5nm～200nm的周期性孔道，且孔道可基本与用于承载该多孔阳极氧化铝膜的衬底垂直。因此，与采用本领域常用的其它方法形成的有序多孔氧化铝膜相比，采用阳极氧化法形成的多孔阳极氧化铝膜更有利于量子点的填充并且使量子点发出的光发射出去；本公开实施例通过在多孔阳极氧化铝膜的孔道中填充量子点并利用量子点电致发光的特性制作量子点发光显示装置，可大大提高量子点的发光效率和利用率并提升量子点发光显示装置的显示色域。
例如，当有序多孔薄膜120包括多孔阳极氧化铝膜时，第一电极层140或第二电极层190的形成材料可以包括钼金属。这是因为，钼金属与铝金属的热膨胀系数相差较小，当在采用钼金属形成的第一电极层或第二电极层上通过例如磁控溅射等方式形成铝金属薄膜以在后续步骤中形成多孔阳极氧化铝膜时，形成的铝金属薄膜在冷却至室温时不容易发生断裂现象；另一方面，与将铝金属薄膜直接形成在基板(例如玻璃基板、石英基板等)上的方式相比，钼金属与铝金属薄膜之间具有较好的粘结力，因而可以降低铝金属薄膜脱落的几率。
例如，有序多孔薄膜120也可以为二氧化钛纳米管阵列膜，二氧化钛纳米管阵列膜的表层可以形成为类似多孔阳极氧化铝膜的形貌，下层为纳米管有序阵列，例如，纳米管直径可以为20nm-100nm。
由于多孔阳极氧化铝膜中更容易形成孔径与量子点的尺寸接近且延伸方向基本与多孔阳极氧化铝膜的表面垂直的孔道，本公开实施例优选多孔阳极氧化铝膜。
当然，本公开实施例包括但不限于多孔阳极氧化铝膜、二氧化钛纳米管阵列膜，任何具有孔道垂直性好并且孔道的孔径接近量子点尺寸等特性的有序多孔薄膜都可以用于本公开的实施例。
在本公开实施例提供的显示装置100中，孔道121的延伸方向尽量垂直于有序多孔薄膜120的表面120a，这样有利于孔道121中的量子点160发出的光通过孔道(即，避免照射到孔道121的内壁上)，以提高量子点160发出的光的利用率。
例如，在本公开至少一实施例提供的显示装置100中，上述每个孔道121的延伸方向与有序多孔薄膜120的表面120a之间形成的角度的平均值在60°至90°的范围内。
例如，进一步地，孔道121的延伸方向与有序多孔薄膜120的表面120a之间角度的平均值在80°至90°的范围内。
图1以第一电极层140包括多个子电极140a并且第一电极层140包括的子电极140a与第二电极层190包括的子电极190a一一对应为例进行说明。本公开实施例包括但不限于此。例如，第一电极层140也可以连续形成，如图3所示。
例如，如图4所示，有序多孔薄膜120也可以连续形成。也就是说，只要本公开实施例中的第二电极层包括彼此绝缘且对应有序多孔薄膜的子像素区域150的多个子电极，即可形成多个发光单元，以实现量子点阵列显示装置。
在图1、图3和图4所示的实施例中，每个孔道121都为贯穿有序多孔薄膜120的通孔(即每个孔道121在有序多孔薄膜120的相对的表面120a和120b处都设置有开口)。当然，每个孔道121也可以只在有序多孔薄膜120的一个表面具有开口，即每个孔道121为盲孔，如图5所示。
在图1、图3至图5所示的实施例中，用于控制每个子像素区域内的量子点发光状态的晶体管170设置在有序多孔薄膜120与第二衬底基板112之间。在一些实施例中，也可以根据实际需要将晶体管170设置于有序多孔薄膜120与第一衬底基板111之间。
此外，本公开实施例提供的显示装置100还可以包括驱动电路、栅线和数据线等结构。本公开实施例不做赘述。
本公开实施例提供一种上述任一实施例提供的显示装置100的制作方法，如图1、图3至图5所示，该制作方法包括以下步骤S1至步骤S4。
步骤S1：形成第一电极层140。
步骤S2：形成有序多孔薄膜120，使该有序多孔薄膜120包括呈矩阵排列的多个子像素区域150，每个子像素区域150内形成有多个孔道121，每个孔道121的延伸方向与有序多孔薄膜120的表面120a之间形成一不为零的角度且每个孔道121至少在有序多孔薄膜120的表面120a具有开口122。
步骤S3：填充量子点160，以使每个子像素区域150包括的至少部分孔道121中的每个孔道内都填充有量子点。
步骤S4：形成第二电极层190，以使第二电极层190包括多个彼此间隔设置的子电极190a，所述多个子电极190a分别对应所述多个子像素区域150。
本公开实施例提供的制作方法制作出的显示装置的显示色域广、量子点的发光效率和利用率高且因采用主动式发光模式而功耗低。
本公开实施例提供的制作方法不限定上述各步骤的顺序。例如，第一电极层或第二电极层与有序多孔薄膜可以同时形成；例如，第一电极层和第二电极层的形成顺序可以互换。
例如，在本公开至少一实施例提供的显示装置的制作方法中，形成有序多孔薄膜120的步骤S2可以包括：形成金属薄膜120′，如图6a所示；对金属薄膜120′进行阳极氧化处理，以形成有序多孔薄膜120，如图6b所示。
在该步骤中，例如，金属薄膜120′可以包括铝金属层或钛金属层等。例如，金属薄膜120′可以包括铝金属层和钼金属层。本公开实施例包括但不限于此。
例如，金属薄膜120′可以通过磁控溅射等本领域常用的方式沉积在第一衬底基板111(如图6a所示)或第二衬底基板。
采用阳极氧化法对金属薄膜进行处理以形成有序多孔薄膜，可以使形成的有序多孔薄膜中的孔道的孔径适合填充量子点且孔道垂直性好。
以金属薄膜120′为铝金属薄膜为例，采用阳极氧化法将铝金属薄膜制备成有序多孔薄膜120可以包括以下步骤S21至步骤S23。
步骤S21：进行一次氧化。
例如，在0.25～0.4mol/L的草酸溶液中，保持35～45V的直流电压，采用冰水浴保持恒温，使温度低于室温10℃左右。对铝金属薄膜进行一次氧化，氧化时间例如为3～5小时(具体时间可以根据需要得到的结构调整)。
步骤S22：完成一次氧化后，对通过上述步骤S21得到的结构进行冲洗，并进行干燥。
例如，可以使用蒸馏水通过喷淋装置进行冲洗。
步骤S23：进行二次氧化。
将通过步骤S22得到的结构置于80℃的磷酸(重量比5～8％)和铬酸(重量比1～2％)的混合溶液中，将经过一次氧化形成在铝金属薄膜表面上的Al2O3膜腐蚀掉，二次氧化即在一次氧化后形成的六角形凹坑阵列结构表面进行，二次氧化的其它条件与一次氧化一致，氧化时间约为8～11小时。
以上采用阳极氧化法制作多孔阳极氧化铝膜的过程仅用于示例性说明。本公开实施例包括但不限于此。并且，本领域技术人员可根据需要，通过调整多孔阳极氧化铝膜的制作工艺(例如，通过调整酸溶液的类型、氧化的条件等)，调控有序多孔薄膜中形成的孔道的直径、形状和周期性等。此处不做赘述。
当采用钛金属层时，可以采用本领域常用的方法制备出孔道垂直性好且孔道的孔径适合填充量子点的二氧化钛纳米管阵列膜。此处不做赘述。
在图6b所示的实施例中，金属薄膜120′被部分氧化。在这种情况下，例如，金属薄膜120′(如图6a所示)厚度方向上的一部分(即因氧化而形成的金属氧化物层)可以形成有序多孔薄膜120且另一部分(即未被氧化的金属薄膜)形成第一电极层140(如图6b所示)或第二电极层，即上述步骤S1(或步骤S4)和步骤S2可以同时进行。
在本公开的至少一个实施例中，金属薄膜120′也可以被全部氧化。例如，在例如第一衬底基板111上依次形成第一电极层140(如图7a所示)或第二电极层、以及金属薄膜120′；之后将金属薄膜120′全部氧化以形成有序多孔薄膜120，如图7b所示。也就是说，上述步骤S1或步骤S4与步骤S2可以依次进行。
例如，当图7a所示的金属薄膜120′为铝金属薄膜时，第一电极层140(如图7a所示)或第二电极层可以为钼金属层，以降低形成在其上的铝金属薄膜发生断裂现象的几率。
在本公开的至少一个实施例中，上述步骤S1还可以包括：对用于形成第一电极层的导电薄膜进行图案化处理(例如，图案化处理可以为包括曝光、显影和刻蚀等步骤的光刻工艺或其它形成设定图案的工艺)以使第一电极层包括多个子电极。在本公开的至少一个实施例中，上述步骤S2还可以包括：对经过阳极氧化处理的得到的用于形成有序多孔薄膜的有序多孔材料进行图案化处理，以使形成的有序多孔薄膜包括的子像素区域彼此间隔。下面结合图8a至图8c进行说明。
例如，如图8a所示，在第一衬底基板111上依次形成的导电薄膜140′和有序多孔薄膜120″上形成光刻胶114，并用掩模板对其进行曝光处理；之后进行显影以形成光刻胶图案114′，该光刻胶图案114′暴露出有序多孔材料120″的部分表面，如图8b所示；之后，对有序多孔材料120″和导电薄膜140′进行刻蚀，使形成的有序多孔薄膜120包括彼此间隔的子像素区域150，以及使形成的第一电极层140包括多个子电极140a，如图8c所示。
在形成有序多孔薄膜之后，可以进行步骤S3，向有序多孔薄膜中的孔道内填充量子点。以有序多孔薄膜的第一至三子像素区域151、152、153中分别填充受激发出不同颜色光的第一量子点161、第二量子点162和第三量子点163为例，步骤S3可以包括以下步骤S31至步骤S36，下面结合图9a至图9f对步骤S3进行说明。
步骤S31：如图9a所示，在有序多孔薄膜120上涂覆光刻胶(图9a中未标出)，该光刻胶覆盖第一子像素区域151、第二子像素区域152和第三子像素区域153；采用掩模板对第一子像素区域151上的光刻胶进行曝光，如图9a所示；之后进行显影以暴露出第一子像素区域151内的孔道121的开口122，如图9b所示。
步骤S32：将有序多孔薄膜120浸入第一量子点溶液中，以使第一子像素区域151内的至少部分孔道121中的每个孔道中填充有至少一列第一量子点161，如图9b所示。
在该步骤中，第一量子点溶液可通过将第一量子点材料分散至例如水、乙醇或者丙酮等本领域常用的溶剂中形成。
步骤S33：采用掩模板对第二子像素区域152上的光刻胶进行曝光，如图9c所示；之后进行显影以暴露出第二子像素区域152内的孔道121的开口122，如图9d所示。
步骤S34：将有序多孔薄膜120浸入第二量子点溶液中，以使第二子像素区域152内的至少部分孔道121中的每个孔道中填充有至少一列第二量子点162，如图9d所示。
在该步骤中，第二量子点溶液可通过将第二量子点材料分散至例如水、乙醇或者丙酮等本领域常用的溶剂中形成。
步骤S35：对第三子像素区域153上的光刻胶进行曝光，如图9e所示，之后进行显影以暴露出第三子像素区域153内的孔道121的开口122，如图9f所示。
步骤S36：将有序多孔薄膜120浸入第三量子点溶液中，以使第三子像素区域153内的至少部分孔道121中的每个孔道中填充有至少一列第三量子点163。
在该步骤中，第三量子点溶液可通过将第三量子点材料分散至例如水、乙醇或者丙酮等本领域常用的溶剂中形成。
以上步骤S31至步骤S36仅以3种量子点为例进行说明。当量子点为2种或大于3种时，量子点的填充方法可以参照上述步骤。此外，以上仅仅示例性地说明了如何将不同种量子点填充到不同像素区域。当然，也可以采用本领域常用的其它方法向孔道中填充量子点。
在本公开至少一个实施例提供的制作方法中，上述步骤S1中的第一电极层和步骤S4中的第二电极层可以分别形成在两个衬底基板上。例如，在本公开一实施例提供的显示装置的制作方法中，如图6b、图7b和图9f所示，在第一衬底基板111上形成第一电极层140和有序多孔薄膜120；如图10所示，在第二衬底基板112上形成第二电极层190；使第一衬底基板111与第二衬底基板112彼此对置以形成如图1和图3-5中任一项所示的显示装置。
例如，为了使有序多孔薄膜的孔道中的每个量子点列的两端分别与第一电极层和第二电极层紧密接触以使第一、二电极层之间可以形成电流通道，在将第一衬底基板和第二衬底基板彼此对置时可以尽量时第二衬底基板上的第二电极层与第一衬底基板上的有序多孔薄膜的表面紧密接触。
例如，当有序多孔薄膜中填充的为遇到水或水汽时发光效率会降低的量子点时，可以在真空条件下使第一衬底基板和第二衬底基板彼此对置，以避免空气中的水汽影响量子点的发光。
例如，本公开一实施例提供的显示装置的制作方法还可以包括：在第二衬底基板112上形成呈矩阵排列的多个晶体管170，使第二电极层190覆盖该多个晶体管并且使第二电极层190包括的多个子电极190a分别与多个晶体管电连接，如图10所示。通过在不同的衬底基板上分别形成有序多孔薄膜和晶体管之后将衬底基板彼此对置的方式，可以简化制作工艺。
在本公开至少一个实施例提供的制作方法中，上述步骤S1中的第一电极层和步骤S4中的第二电极层也可以在同一个衬底基板上形成。
例如，如图11所示，可以在形成第二电极层190和有序多孔薄膜120之后，通过磁控溅射方式在有序多孔薄膜120上形成连续的第一电极层140。
例如，也可以在形成第二电极层190和有序多孔薄膜120之后，通过磁控溅射方式在有序多孔薄膜120上形成电极薄膜149，如图12a所示；之后对电极薄膜149进行图案化处理，以形成第一电极层140，该第一电极层140包括多个彼此间隔开的子电极140a，如图12b所示。第二电极层也可以采用类似方式形成，即在形成第一电极层和有序多孔薄膜之后，通过磁控溅射方式在有序多孔薄膜上形成电极薄膜，之后对该电极薄膜进行图案化处理以形成第二电极层。
上述实施例采用磁控溅射的方式在有序多孔薄膜上形成电极层(第一电极或第二电极层)，有利于使该电极层的材料填充到有序多孔薄膜的孔道中，并有利于使该电极层与孔道中的量子点紧密接触。此外，在这种情况下，孔道中每个量子点列的沿从第一电极层到第二电极层的方向的高度可以大于第一电极层和第二电极层之间的距离。
上述磁控溅射方式可以是本领域常用的磁控溅射方式。此处不做赘述。
当第一电极层与第二电极层在同一个衬底基板上形成时，本公开实施例提供的显示装置例如可以只包括一个衬底基板，从而省去将两个衬底基板彼此对置的步骤。
以上主要介绍了形成第一、二电极层、有序多孔薄膜以及填充量子点的步骤。此外，本公开的一些实施例提供的显示装置的制作方法还可以包括形成黑矩阵以及绝缘层等膜层的步骤。此处不做赘述。
本公开的上述实施例提供的显示装置的制作方法仅为举例说明，本公开实施例包括但不限于此。
本公开至少一个实施例还提供一种显示基板300，如图13所示，该显示基板300包括有序多孔薄膜320，该有序多孔薄膜320包括呈矩阵排列的多个子像素区域350，每个子像素区域350内设置有多个孔道321，每个孔道321的延伸方向与有序多孔薄膜320的表面320a成一角度且每个孔道321至少在有序多孔薄膜320的表面320a具有开口322；该显示基板300还包括多个量子点360，该多个量子点360分别设置于每个子像素区域350包括的多个孔道321中的至少部分孔道内；该显示基板300还包括分别设置于有序多孔薄膜321两侧的第一电极层340和第二电极层390，第二电极层190包括多个彼此间隔设置的子电极390a，该多个子电极分别对应多个子像素区域150。
上述每个孔道321的延伸方向是指从每个孔道321设置有开口322的端部到该孔道的远离开口322的端部的方向。
第二电极层390包括的多个子电极190a分别对应上述多个子像素区域350是指在从第一电极层340到第二电极层390的方向上，该多个子电极390a分别与该多个子像素区域350交叠。
本公开实施例提供的显示基板的工作原理与上述任一实施例提供的显示装置的工作原理类似，重复之处不再赘述。
在图13所示的实施例中，第二电极层390位于有序多孔薄膜320和用于承载有序多孔薄膜320的衬底基板310之间。当然，也可以是第一电极层340位于有序多孔薄膜320和衬底基板310之间。
在图13所示的实施例中，第一电极层340包括多个子电极340a。例如，第一电极层340包括的子电极340a与第二电极层390包括的子电极390a可以一一对应。例如，第一电极层340也可以为一个连续形成的膜层
本实施例提供的显示基板可以采用例如磁控溅射的方式在有序多孔薄膜的远离衬底基板310的一侧形成第一电极层或第二电极层，具体方式可参考上述显示装置100的实施例中结合图6a至图7b的说明。
本实施例提供的显示基板中的第一、二电极层、有序多孔薄膜以及量子点的设置可以参照上述显示装置中相应结构的设置方式。重复之处不再赘述。
例如，本公开上述任一实施例提供的所述显示基板或显示装置可以用作例如液晶显示装置中的背光源，也可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
有以下几点需要说明
(1)本公开实施例附图中，只涉及到与本发明实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；
(2)附图中各层薄膜厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本公开实施例的内容；
(3)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (20)

1.一种显示装置，包括：
有序多孔薄膜，包括呈矩阵排列的多个子像素区域，其中，每个子像素区域内设置有多个孔道，每个孔道的延伸方向与所述有序多孔薄膜的表面之间形成一不为零的角度且每个孔道至少在所述有序多孔薄膜的所述表面具有开口；
多个量子点，分别设置于所述多个孔道中的至少部分孔道内；以及
分别设置于所述有序多孔薄膜两侧的第一电极层和第二电极层，其中，所述第二电极层包括多个彼此间隔设置的子电极，所述多个子电极分别对应所述多个子像素区域。
2.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：
彼此间隔设置的多个晶体管，其中，所述多个晶体管分别与所述第二电极层包括的所述多个子电极电连接。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一电极层和所述第二电极层中的至少一个是透明的。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的显示装置，其中，
所述部分孔道中的每个孔道内设置有至少一个量子点列，每个量子点列包括一个量子点或沿所述孔道的延伸方向排列的至少两个量子点，所述至少两个量子点中相邻的量子点彼此接触；
在从所述第一电极层到所述第二电极层的方向上，每个量子点列的两端分别与所述第一电极层和所述第二电极层接触。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的显示装置，其中，所述多个量子点包括受激发出不同颜色光的多种量子点，所述多种量子点分别设置于不同的子像素区域内。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的显示装置，其中，所述有序多孔薄膜的形成材料包括金属氧化物。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述有序多孔薄膜包括多孔阳极氧化铝膜或二氧化钛纳米管阵列膜。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述有序多孔薄膜包括多孔阳极氧化铝膜，所述第一电极层或所述第二电极层的材料包括钼金属。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的显示装置，其中，所述多个孔道的开口的平均尺寸与所述多个量子点的平均直径之比大于1且小于2。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的显示装置，其中，沿平行于所述有序多孔薄膜的所述表面的方向上，所述多个孔道的开口的平均尺寸在2nm至200nm的范围内。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述多个孔道的所述开口的平均尺寸在2nm至20nm的范围内。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的显示装置，其中，每个孔道的所述延伸方向与所述有序多孔薄膜的所述表面之间形成的所述角度的平均值在60°至90°的范围内。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述角度的平均值在80°至90°的范围内。
14.一种显示装置的制作方法，包括：
形成第一电极层；
形成有序多孔薄膜，其包括呈矩阵排列的多个子像素区域，每个子像素区域内形成有多个孔道，每个孔道的延伸方向与所述有序多孔薄膜的表面之间形成一不为零的角度且每个孔道至少在所述有序多孔薄膜的所述表面具有开口；
填充量子点，以使至少部分所述孔道中的每个孔道内都填充有量子点；以及
形成第二电极层，其中，所述第二电极层形成于所述有序多孔薄膜的远离所述第一电极层的一侧并且包括多个彼此间隔的子电极，所述多个子电极分别对应所述多个子像素区域。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，
形成金属薄膜，对所述金属薄膜进行阳极氧化处理，以形成所述有序多孔薄膜。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述金属薄膜的厚度方向上，所述金属薄膜的一部分形成所述有序多孔薄膜且另一部分形成所述第一电极层或所述第二电极层。
17.根据权利要求14或15所述的方法，其中，
在形成所述第二电极层和所述有序多孔薄膜之后，通过磁控溅射方式在所述有序多孔薄膜上形成所述第一电极层，所述第一电极层连续形成；或者
在形成所述第二电极层和有序多孔薄膜之后，通过磁控溅射方式在所述有序多孔薄膜上形成电极薄膜，之后对所述电极薄膜进行图案化处理，以形成所述第一电极层，所述第一电极层包括多个彼此间隔开的子电极；或者
在形成所述第一电极层和所述有序多孔薄膜之后，通过磁控溅射方式在所述有序多孔薄膜上形成电极薄膜，之后对所述电极薄膜进行图案化处理，以形成所述第二电极层。
18.根据权利要求14或15所述的方法，其中，
在第一衬底基板上形成所述第一电极层和所述有序多孔薄膜；
在第二衬底基板上形成所述第二电极层；以及
使所述第一衬底基板与所述第二衬底基板彼此对置。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
在所述第二衬底基板上形成呈矩阵排列的多个晶体管，其中，所述第二电极层包括的所述多个子电极分别与所述多个晶体管电连接。
20.一种显示基板，包括：
有序多孔薄膜，其包括呈矩阵排列的多个子像素区域，每个子像素区域内设置有多个孔道，每个孔道的延伸方向与所述有序多孔薄膜的表面之间形成一不为零的角度且每个孔道在所述有序多孔薄膜的所述表面具有开口；
多个量子点，分别设置于所述多个孔道中的至少部分孔道中；以及
分别设置于所述有序多孔薄膜两侧的第一电极层和第二电极层；
其中，所述第二电极层包括多个彼此间隔设置的子电极，所述多个子电极分别对应所述多个子像素区域。
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