CN105700222B - 量子点彩膜基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

量子点彩膜基板及其制作方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，提供一种量子点彩膜基板及其制作方法、显示装置，在量子点彩膜基板的制作方法中，由于在后序针对不同区域采用半曝光技术，这样前面工序中通过依次涂覆绿光量子点薄膜、红光量子点薄膜这样一道黄光制程即最终实现彩膜制备，相比现有工艺省去了一道黄光制程，简化了制作工艺，节约了制作成本；而且，应用到显示装置中，蓝色背光经绿色子像素区域的绿光量子点薄膜层全部转换成绿光，蓝色背光经红色子像素区域的绿光量子点薄膜层转换成绿光，再经红光量子点薄膜层转换成红光，蓝色背光的利用率达到100％。

Description

量子点彩膜基板及其制作方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地说，是涉及一种量子点彩膜基板及其制作方法、显示装置。
背景技术
在信息社会的当代，作为可视信息传输媒介的显示器，其重要性在逐步加强。为了在未来占据主导地位，显示器正朝着更轻、更薄、更低能耗、更低成本以及更好图像质量的趋势发展。
目前市面上的液晶电视的色域在68-72％NTSC之间，因而不能提供高质量的显示效果，因此提高液晶电视的色域成了行业内研究的重点。量子点材料是指粒径在1-100nm之间的无机半导体纳米晶粒，于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激后可以发射荧光。由于其分立能级结构，光谱半波宽较窄，因此发射的光色纯度较高，能够明显提高显示面板的色域。且可以通过调整量子点尺寸的大小来调节发射光的波长，因此使用光致发光量子点来提高显示面板的显示效果成为各大显示器厂商的有效选择。但是目前量子点在显示面板上的应用技术不够成熟，制作工艺繁杂、成本高，有待改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种量子点彩膜基板及其制作方法、显示装置，旨在解决现有技术中显示装置中量子点彩膜基板制作工艺繁杂、成本高的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种量子点彩膜基板的制作方法，包括以下步骤：
S1、预备基板，所述基板上具有间隔设置的红色子像素区域、绿色子像素区域以及蓝色子像素区域；
S2、于所述基板上沉积绿光量子点薄膜层，所述绿光量子点薄膜层覆盖整个所述基板；
S3、于所述绿光量子点薄膜层上沉积红光量子点薄膜层；
S4、于所述红光量子点薄膜层上沉积光阻薄膜层；
S5、对所述光阻薄膜层进行曝光，其中，与所述蓝色子像素区域正对的光阻薄膜层区域全部曝光，与相邻子像素区域之间间隔处对应的光阻薄膜区域全部曝光，与所述绿色子像素区域正对的光阻薄膜层区域半曝光，与所述红色子像素区域正对的光阻薄膜层区域不曝光；
S6、对S5步骤中曝光后的光阻薄膜层区域进行显影，图案化光阻薄膜层，将与所述蓝色子像素区域正对的光阻薄膜层区域去除，将与相邻子像素区域之间间隔处正对的光阻薄膜层区域去除，形成光阻掩膜层；
S7、利用S6步骤中形成的光阻掩膜层对量子点薄膜进行刻蚀，去除无光阻掩膜层保护的与蓝光子像素区域正对的区域处的红光量子点薄膜层及绿光量子点薄膜层；去除无光阻掩膜层保护的与相邻子像素区域之间间隔处正对的区域处的红光量子点薄膜层及绿光量子点薄膜层；剥离与所述绿色子像素区域正对的光阻掩膜层，并去除与所述绿色子像素区域正对的区域处的红光量子点薄膜层，最后剥离与所述红色子像素区域正对的区域处的光阻掩膜层，形成所述的量子点彩膜基板。
优选地，所述红光量子点薄膜层和所述绿光量子点薄膜层均为无机量子点颗粒与固化胶体的混合薄膜。
优选地，所述无机量子点颗粒为Ⅱ-Ⅵ族半导体材料、Ⅲ-Ⅴ族半导体材料、Ⅳ-Ⅵ族纳米半导体材料中的一种或多种。
优选地，所述无机量子点颗粒的粒径1-10nm。
优选地，所述红光量子点薄膜层和所述绿光量子点薄膜层的沉积厚度均为0.5—20μm。
本发明实施例还提供了一种量子点彩膜基板，包括基板，所述基板上具有间隔设置的红色子像素区域、绿色子像素区域以及蓝色子像素区域，所述基板上对应所述红色子像素区域处由下至上依次覆盖有绿光量子点薄膜层及红光量子点薄膜层；所述基板上对应所述绿色子像素区域处覆盖有绿光量子点薄膜层。
优选地，所述红光量子点薄膜层和所述绿光量子点薄膜层均为无机量子点颗粒与固化胶体的混合薄膜。
优选地，所述无机量子点颗粒为Ⅱ-Ⅵ族半导体材料、Ⅲ-Ⅴ族半导体材料、Ⅳ-Ⅵ族纳米半导体材料中的一种或多种，所述无机量子点颗粒的粒径为1-10nm。
优选地，所述红光量子点薄膜层和所述绿光量子点薄膜层的厚度均为0.5—20μm。
本发明实施例还提供了显示装置，包括蓝光背光板，还包括上述的量子点彩膜基板。
本发明中，由于在后序针对不同区域采用半曝光技术，这样前面工序中通过依次涂覆绿光量子点薄膜、红光量子点薄膜这样一道黄光制程即最终实现彩膜制备，相比现有工艺省去了一道黄光制程，简化了制作工艺，节约了制作成本；而且，应用到显示装置中，蓝色背光经绿色子像素区域的绿光量子点薄膜层全部转换成绿光，蓝色背光经红色子像素区域的绿光量子点薄膜层转换成绿光，再经红光量子点薄膜层转换成红光，蓝色背光的利用率达到100％。
附图说明
图1是本发明实施例提供的量子点彩膜基板的制作方法的流程示意图；
图2A至图2G是本发明实施例提供的量子点彩膜基板的制作方法中各步骤示意图；
图3是本发明实施例提供的量子点彩膜基板的剖视图；
10-基板；11-红色子像素区域；12-绿色子像素区域；
13-蓝色子像素区域；14-间隔区域；20-绿光量子点薄膜层；
30-红光量子点薄膜层；40-光阻薄膜层；41-光阻掩膜层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
参照图1，本发明实施例提供的一种量子点彩膜基板的制作方法，包括以下步骤：
S1、如图2A所示，预备基板10，基板10上具有间隔设置的红色子像素区域11、绿色子像素区域12以及蓝色子像素区域13；为了便于说明，以下将相邻子像素区域之间的间隔区域统命名为间隔区域14。
S2、于基板10上沉积绿光量子点薄膜层20，绿光量子点薄膜层20覆盖整个基板10；
具体地，如图2B所示，在本步骤中，沉积绿光量子点薄膜层20时是采用旋涂或狭缝涂布的方式将绿光量子点胶体溶液均匀涂布在基板10上，将涂有量子点胶体溶液的基板10在50—150℃温度下进行预烘烤，去除其中的有机溶剂。
沉积形成的红光量子点薄膜层20为无机量子点颗粒与固化胶体的混合薄膜，其中无机量子点颗粒为Ⅱ-Ⅵ族半导体材料、Ⅲ-Ⅴ族半导体材料、Ⅳ-Ⅵ族纳米半导体材料中的一种或多种。无机量子点颗粒的粒径1-10nm，固化胶体为热固化胶或紫外固化胶。
沉积形成的红光量子点薄膜层的厚度为0.5—20μm。
S3、于绿光量子点薄膜层20上沉积红光量子点薄膜层30；
如图2C所示，红光量子点薄膜层30的制作过程与绿光量子点薄膜20的制作过程相同，此处不作赘述。
同样的，绿光量子点薄膜层30也为无机量子点颗粒与固化胶体的混合薄膜，其中无机量子点颗粒为Ⅱ-Ⅵ族半导体材料、Ⅲ-Ⅴ族半导体材料、Ⅳ-Ⅵ族纳米半导体材料中的一种或多种。无机量子点颗粒的粒径1-10nm。固化胶体为热固化胶或紫外固化胶。
沉积形成的绿光量子点薄膜层30的厚度为0.5—20μm。
S4、于红光量子点薄膜层30上沉积光阻薄膜层40；
如图2D所示，制作光阻薄膜层40，制作方法与现有技术相同，此处也不作赘述。
S5、对光阻薄膜层40进行曝光，其中，与蓝色子像素区域13正对的光阻薄膜层40区域全部曝光，与相邻子像素区域之间间隔处对应的光阻薄膜区域即间隔区域14全部曝光，与绿色子像素区域12正对的光阻薄膜层40区域半曝光，与红色子像素区域11正对的光阻薄膜层40区域不曝光；
如图2E所示，在本步骤中，通过曝光灰阶控制，实现不同地方不同程度的曝光。由于针对不同区域采用半曝光技术，通过依次涂覆绿光量子点薄膜、红光量子点薄膜这样一道黄光制程即实现彩膜制备，相比现有工艺省去了一道黄光制程，简化了制作工艺，节约了制作成本。
而且，本发明中，在绿色像素区，蓝色背光经绿色量子点全部转换成绿光，在红色像素区，蓝光经过绿色量子点转换成绿光、绿光再经红色量子点转换成红光，因此蓝色背光的利用率可以达到100％。
S6、如图2F所示，对S5步骤中曝光后的光阻薄膜层40区域进行显影，图案化光阻薄膜层40，将与蓝色子像素区域13正对的光阻薄膜层40区域去除，将与相邻子像素区域之间间隔处即间隔区域14正对的光阻薄膜层40区域去除，形成光阻掩膜层41；
S7、如图2G所示，利用S6步骤中形成的光阻掩膜层41对量子点薄膜进行刻蚀，去除无光阻掩膜层41保护的与蓝色子像素区域13正对的区域处的红光量子点薄膜层30及绿光量子点薄膜层20；去除无光阻掩膜层保护的与相邻子像素区域之间间隔处即间隔区域14正对的区域处的红光量子点薄膜层30及绿光量子点薄膜层20；剥离与绿色子像素区域12正对的光阻掩膜层41，并去除与绿色子像素区域12正对的区域处的红光量子点薄膜层30，最后剥离与红色子像素区域11正对的区域处的光阻掩膜层41，形成所述的量子点彩膜基板。
参照图3,本发明实施例还提供了一种量子点彩膜基板10，包括基板10，基板10上具有间隔设置的红色子像素区域11、绿色子像素区域12以及蓝色子像素区域13，基板10上对应红色子像素区域11处由下至上依次覆盖有红光量子点薄膜层30及绿光量子点薄膜层20；基板10上对应绿色子像素区域12处覆盖有绿光量子点薄膜层20。
具体地，红光量子点薄膜层20的材料为无机量子点颗粒与固化胶体的混合薄膜，其中无机量子点为Ⅱ-Ⅵ族半导体材料、Ⅲ-Ⅴ族半导体材料、Ⅳ-Ⅵ族纳米半导体材料中的一种或多种，半导体材料的粒径1-10nm，固化胶体为热固化胶或紫外固化胶。红光量子点薄膜层20的厚度为0.5—20μm。
绿光量子点薄膜层30的材料也为无机量子点颗粒与固化胶体的混合薄膜，其中无机量子点为Ⅱ-Ⅵ族半导体材料、Ⅲ-Ⅴ族半导体材料、Ⅳ-Ⅵ族纳米半导体材料中的一种或多种，半导体材料粒径1-10nm。固化胶体为热固化胶或紫外固化胶。绿光量子点薄膜层30的厚度为0.5—20μm。
本发明实施例还提供了一种显示装置(图中未示出)，包括蓝光背光板，还包括上述的量子点彩膜基板。本实施例中，由于在量子点彩膜基板上的绿色子像素区域12只有绿光量子点薄膜层20，红色子像素区域11为绿光量子点薄膜层20叠加红光量子点薄膜层30，因此可以直接实现红、绿像素显示，不需要额外的色阻层进行颜色过滤；而且蓝色背光经绿色子像素区域12的绿光量子点薄膜层20全部转换成绿光，蓝色背光经红色子像素区域11的绿光量子点薄膜层20转换成绿光，绿光再经红光量子点薄膜层30转换成红光，因此蓝色背光的利用率达到100％。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种量子点彩膜基板的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、预备基板，所述基板上具有间隔设置的红色子像素区域、绿色子像素区域以及蓝色子像素区域；
S2、于所述基板上沉积绿光量子点薄膜层，所述绿光量子点薄膜层覆盖整个所述基板；
S3、于所述绿光量子点薄膜层上沉积红光量子点薄膜层；
S4、于所述红光量子点薄膜层上沉积光阻薄膜层；
S5、对所述光阻薄膜层进行曝光，其中，与所述蓝色子像素区域正对的光阻薄膜层区域全部曝光，与相邻子像素区域之间间隔处对应的光阻薄膜区域全部曝光，与所述绿色子像素区域正对的光阻薄膜层区域半曝光，与所述红色子像素区域正对的光阻薄膜层区域不曝光；
S6、对S5步骤中曝光后的光阻薄膜层区域进行显影，图案化光阻薄膜层，将与所述蓝色子像素区域正对的光阻薄膜层区域去除，将与相邻子像素区域之间间隔处正对的光阻薄膜层区域去除，形成光阻掩膜层；
S7、利用S6步骤中形成的光阻掩膜层对量子点薄膜进行刻蚀，去除无光阻掩膜层保护的与蓝光子像素区域正对的区域处的红光量子点薄膜层及绿光量子点薄膜层；去除无光阻掩膜层保护的与相邻子像素区域之间间隔处正对的区域处的红光量子点薄膜层及绿光量子点薄膜层；剥离与所述绿色子像素区域正对的光阻掩膜层，并去除与所述绿色子像素区域正对的区域处的红光量子点薄膜层，最后剥离与所述红色子像素区域正对的区域处的光阻掩膜层，形成所述的量子点彩膜基板。
2.如权利要求1所述的量子点彩膜基板的制作方法，其特征在于：所述红光量子点薄膜层和所述绿光量子点薄膜层均为无机量子点颗粒与固化胶体的混合薄膜。
3.如权利要求2所述的量子点彩膜基板的制作方法，其特征在于：所述无机量子点颗粒为Ⅱ-Ⅵ族半导体材料、Ⅲ-Ⅴ族半导体材料、Ⅳ-Ⅵ族纳米半导体材料中的一种或多种。
4.如权利要求2或3所述的量子点彩膜基板的制作方法，其特征在于：所述无机量子点颗粒的粒径1-10nm。
5.如权利要求1所述的量子点彩膜基板的制作方法，其特征在于：所述红光量子点薄膜层和所述绿光量子点薄膜层的沉积厚度均为0.5—20μm。
6.一种量子点彩膜基板，包括基板，所述基板上具有间隔设置的红色子像素区域、绿色子像素区域以及蓝色子像素区域，其特征在于：红色子像素区域、绿色子像素区域与蓝色子像素区域中的相邻两个子像素区域之间形成间隔区域，所述基板上对应所述红色子像素区域处由下至上依次覆盖有绿光量子点薄膜层及红光量子点薄膜层；所述基板上对应所述绿色子像素区域处覆盖有绿光量子点薄膜层；所述量子点彩膜基板采用如权利要求1至5任一项所述的量子点彩膜基板的制作方法制作而成。
7.如权利要求6所述的量子点彩膜基板，其特征在于：所述红光量子点薄膜层和所述绿光量子点薄膜层均为无机量子点颗粒与固化胶体的混合薄膜。
8.如权利要求7所述的量子点彩膜基板，其特征在于：所述无机量子点颗粒为Ⅱ-Ⅵ族半导体材料、Ⅲ-Ⅴ族半导体材料、Ⅳ-Ⅵ族纳米半导体材料中的一种或多种，所述无机量子点颗粒的粒径为1-10nm。
9.如权利要求6至8中任一项所述的量子点彩膜基板，其特征在于：所述红光量子点薄膜层和所述绿光量子点薄膜层的厚度均为0.5—20μm。
10.显示装置，包括蓝光背光板，其特征在于：还包括如权利要求7至9中任一项所述的量子点彩膜基板。
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C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 516006 TCL technology building, No.17, Huifeng Third Road, Zhongkai high tech Zone, Huizhou City, Guangdong Province

Applicant after: TCL Technology Group Co., Ltd

Address before: 516006 Guangdong province Huizhou Zhongkai hi tech Development Zone No. nineteen District

Applicant before: TCL RESEARCH AMERICA Inc.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
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