CN108091776A - 基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备方法及装置，该装置包括芯片控制器以及与芯片控制器连接的显示屏基板，所述显示屏基板包括衬底基板以及设置在衬底基板上的像素电极层，所述像素电极层包含以矩阵形式设置的多个像素电极，多个所述像素电极通过金属引线与芯片控制器连接。该方法包括：将辅助电极和显示屏基板均置于电解液中，然后芯片控制器将电化学沉积信号通过金属引线输入至显示屏基板上的像素电极表面，令像素电极上沉积有薄膜。本发明可精确灵活对显示屏基板上沉积得到的薄膜进行调控，而且成本低，可满足OLED走向高分辨和大尺寸产业化进程的要求。本发明可广泛应用于OLED薄膜制备技术领域中。

Description

基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备方法及装置

技术领域

本发明涉及彩色薄膜制备技术，尤其涉及一种基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备方法及装置。

背景技术

显示器的全彩色化是检验显示器在市场上是否具有竞争力的重要标志之一。利用红、绿、蓝发光材料独立发光是采用最多的彩色化模式，但该技术需要分别制作发光子像素，图案化工艺会比较复杂。

目前有机电致发光显示(OLED)的图案化薄膜制备技术主要包含有精细金属掩膜蒸镀技术、喷墨打印技术和激光热转移成像技术。其中，精细金属掩膜蒸镀技术是目前最常用的薄膜制备技术，该方法是利用精确金属掩模板与CCD像素对位技术，在高真空条件下，加热使材料蒸发在基底上冷却形成图案化的薄膜，此技术简单成熟，已被广泛应用在有机发光二极管(OLED)显示屏的制备中，但受金属刻蚀技术的限制，掩膜蒸镀技术的图案化精度一般只能达到几十微米至几微米的水平，并且高分辨率的金属掩膜板厚度都很薄，使其在大尺寸的显示屏中很难精确对位，因此，在OLED走向高分辨和大尺寸的产业化进程中，金属掩膜蒸镀技术难以满足更苛刻的图形尺寸精度和定位精度要求；喷墨打印技术是一种节能环保的图案化薄膜制备技术，该技术是通过打印喷头将微量溶液(几皮升)喷射到像素坑中实现图案化，可充分发挥高分子和某些小分子可溶液加工的特点，对基底基本没有选择性，操作简单，节省材料，但是喷墨打印的打印精度问题是一个很大的难题，对于喷墨打印而言，墨滴越小越难精确地滴到像素表面，实验表明，墨滴直径小于10微米时，很难冲破空气阻力滴落到衬底上，此外，喷墨打印对墨水的要求很高，且由于不同位置的墨水蒸发速度不一致，成膜过程容易出现“咖啡环效应”而导致成膜性难控制的问题；激光热转移成像技术是利用光热转换材料将激光的光能转化为热能而使涂层图案化，该技术刻蚀精度高，但材料的利用率较低，浪费严重，生产成本居高不下，限制了其大规模产业化进程。由此可见，目前常用的图案化薄膜制备技术具有控制精确度和灵活性低下、成本高等问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备方法及装置，提高图案化薄膜制备的控制精度和灵活性。

本发明所采用的第一技术方案是：基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备装置，包括芯片控制器以及与芯片控制器连接的显示屏基板，所述显示屏基板包括衬底基板以及设置在衬底基板上的像素电极层，所述像素电极层包含以矩阵形式设置的多个像素电极，多个所述像素电极通过金属引线与芯片控制器连接；

所述芯片控制器用于将电化学沉积信号通过金属引线输入至像素电极表面。

本发明所采用的第二技术方案是：基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备方法，该方法包括以下步骤：

将辅助电极和显示屏基板均置于电解液中，然后芯片控制器将电化学沉积信号通过金属引线输入至显示屏基板上的像素电极表面，令像素电极上沉积有薄膜。

本发明方法及装置的有益效果是：本发明的彩色薄膜制备方案结合了芯片技术和电化学沉积技术，通过芯片控制器将电化学沉积信号输入至像素电极表面，令像素电极上沉积有相对应的颜色薄膜。由此可见，通过采用本发明的彩色薄膜制备技术，能够大大简化制备装置的电路结构，投入成本低，以及可实现薄膜沉积位置的精确可控，灵活性高，易于操作，对制备的环境要求低，而且显示屏基板上的像素越多，密度越大，越有利于削弱微电极效应，因此大尺寸高密度的显示屏基板更有利于获得均匀平整的电化学沉积薄膜，可满足OLED走向高分辨和大尺寸产业化进程的制备要求。

附图说明

图1为用于电化学沉积的PMOLED单色显示屏基板的结构示意图；

图2为用于电化学沉积的PMOLED彩色显示屏基板的结构示意图；

图3为本发明制备装置中电解池电路的连接示意图；

图4为本发明制备装置中PMOLED显示屏基板的一具体实施例结构示意图；

图5为本发明制备装置中PMOLED显示屏基板上沉积有红色薄膜的示意图；

图6为本发明制备装置中PMOLED显示屏基板上沉积有黄绿色薄膜的示意图；

图7为本发明制备装置中PMOLED显示屏基板上沉积有蓝色薄膜的示意图；

图8为本发明制备装置中AMOLED显示屏基板的一具体实施例结构示意图；

图9为本发明制备装置中AMOLED显示屏基板上沉积有红色薄膜的示意图；

图10为本发明制备装置中AMOLED显示屏基板上沉积有黄绿色薄膜的示意图；

图11为本发明制备装置中AMOLED显示屏基板上沉积有蓝色薄膜的示意图；

图12为喷墨打印过程中液滴定向性测试照片；

图13为喷墨打印PEDT:PSS形成的薄膜的显微镜照片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

首先，阐述结合电化学沉积技术与芯片技术来实现彩色薄膜制备的必要性。

若仅利用电化学沉积技术进行薄膜制备，那么所采用的无源矩阵有机电致发光二极管(PMOLED)显示屏基板的等效电路示意图如图1所示，从图1中可见，该基板上的所有列的像素电极102通过金属引线103与公共电极101连接，对于单色显示屏发光层的制备，只要将此显示屏基板作为工作电极置于电解池中，给公共电极101施加电化学沉积信号，即可在所有像素电极102表面上都沉积得到单色发光薄膜；而对于红绿蓝彩色显示屏的制备，则需要重新设计基板，此时所采用的PMOLED显示屏基板的等效电路示意图如图2所示，从图2中可见，该基板上处于红色区域的像素电极连接到红色公共电极201，将处于绿色区域的像素电极连接到绿色公共电极202，将处于蓝色区域的像素电极连接到蓝色公共电极203，由此可见，此方法所需要的彩色基板，其不仅电路复杂、制作困难及成本较高，而且控制灵活性低下，需要预先按照所需图案进行像素电极与不同颜色公共电极之间的对应连接，难以进行实时修改及调控。因此，本发明结合芯片技术和电化学沉积技术来实现彩色薄膜制备，这极为重要。

鉴于上述内容，本发明提供一种基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备装置，包括芯片控制器以及与芯片控制器连接的显示屏基板，所述显示屏基板包括衬底基板以及设置在衬底基板上的像素电极层，所述像素电极层包含以矩阵形式设置的多个像素电极，多个所述像素电极通过金属引线与芯片控制器连接；

所述芯片控制器用于将电化学沉积信号通过金属引线输入至像素电极表面。

进一步作为本装置的优选实施方式，所述衬底基板上还设有多个薄膜晶体管驱动电路，多个所述薄膜晶体管驱动电路与多个所述像素电极一一对应连接，多个所述薄膜晶体管驱动电路均通过金属引线与芯片控制器连接。其中，当衬底基板上不设有薄膜晶体管驱动电路时，所述显示屏基板为PMOLED显示屏基板；当衬底基板上设有薄膜晶体管驱动电路时，所述显示屏基板为AMOLED显示屏基板。

进一步作为本装置的优选实施方式，所述薄膜晶体管驱动电路包括开关晶体管、电容以及驱动晶体管，所述开关晶体管的源极与驱动晶体管的栅极连接，所述驱动晶体管的源极与像素电极连接，所述电容连接在驱动晶体管的栅极和驱动晶体管的漏极之间，所述开关晶体管的漏极、开关晶体管的栅极以及驱动晶体管的漏极均通过金属引线与芯片控制器连接。具体地，所述开关晶体管用于寻址，所述驱动晶体管用于控制发光器件的颜色以及灰阶，所述电容用于存储电荷。可见，通过增设薄膜晶体管驱动电路，令芯片控制器通过薄膜晶体管驱动电路来控制薄膜在像素电极上的沉积，可控位置精度更高更准确，灵活性也更高。

进一步作为本装置的优选实施方式，所述衬底基板上还设有数据线、扫描线以及电源线，所述开关晶体管的漏极与数据线连接，所述开关晶体管的栅极与扫描线连接，所述驱动晶体管的漏极与电源线连接，所述数据线、扫描线以及电源线均通过金属引线与芯片控制器连接。由于在衬底基板上设有数据线、扫描线以及电源线，并且它们均通过金属引线与芯片控制器连接，这样能够使显示屏基板上的电路更为简单，大大降低电路布线设计的难度，大大提高电路设计布线的灵活性和便利性。

进一步作为本装置的优选实施方式，还包括辅助电极，所述辅助电极通过金属引线与芯片控制器连接。

进一步作为本装置的优选实施方式，还包括：

安培计，用于当芯片控制器、辅助电极及显示屏基板之间形成回路时，检测所述回路的电流；

伏特计，用于当芯片控制器、辅助电极及显示屏基板之间形成回路时，检测所述回路的电压。

具体地，将辅助电极及显示屏基板均置入电解池内的电解液中，辅助电极、芯片控制器及显示屏基板构成电解池电路，当芯片控制器通过金属引线将电化学沉积信号输入至显示屏基板上的像素电极，芯片控制器、辅助电极及显示屏基板之间有电流通过，通电工作，以形成回路，此时所述的回路即为电解池回路。

进一步作为本装置的优选实施方式，还包括电解池，所述电解池内置有电解液，所述辅助电极和显示屏基板均置入电解液中；所述电解液中含有带电活性基团的电活性单体。

鉴于上述内容，本发明还提供一种基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备方法，该方法包括以下步骤：

将辅助电极和显示屏基板均置于电解液中，然后芯片控制器将电化学沉积信号通过金属引线输入至显示屏基板上的像素电极表面，令像素电极上沉积有薄膜。

进一步作为本方法的优选实施方式，所述将辅助电极和显示屏基板均置于电解液中，然后芯片控制器将电化学沉积信号通过金属引线输入至显示屏基板上的像素电极表面，令像素电极上沉积有薄膜这一步骤，其具体包括：

将辅助电极和显示屏基板分别置于含有红、绿、蓝电活性单体的电解液中；

芯片控制器将电化学沉积信号通过金属引线分别输入至对应的像素电极表面，令不同的像素电极上沉积有相对应的颜色薄膜。此实施例的方法主要针对PMOLED显示屏基板。

进一步作为本发明的优选实施方式，所述将辅助电极和显示屏基板均置于电解液中，然后芯片控制器将电化学沉积信号通过金属引线输入至显示屏基板上的像素电极表面，令像素电极上沉积有薄膜这一步骤，其具体包括：

将辅助电极和显示屏基板分别置于含有红、绿、蓝电活性单体的电解液中；

芯片控制器给薄膜晶体管驱动电路施加栅压，从而控制薄膜晶体管驱动电路处于通路或断路状态；

当薄膜晶体管驱动电路处于通路状态，且芯片控制器将电化学沉积信号通过金属引线分别输入至对应的像素电极表面时，像素电极上沉积有相对应的颜色薄膜。此实施例的方法主要针对AMOLED显示屏基板。

进一步作为本发明的优选实施方式，所述将辅助电极和显示屏基板均置于电解液中，然后芯片控制器将电化学沉积信号通过金属引线输入至显示屏基板上的像素电极表面，令像素电极上沉积有薄膜这一步骤之后设有以下步骤：

对显示屏基板进行清洗并烘干，除去残留的溶液。此时，显示屏基板上沉积得到的薄膜作为OLED显示屏的发光层，制备出彩色的OLED显示屏。

以下结合最优选实施例来对本发明技术进行进一步说明。

实施例1

本实施例提供了一种基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备装置，包括芯片控制器7、与芯片控制器7连接的显示屏基板1、与芯片控制器7连接的辅助电极4、用于检测电解池回路的电流的安培计2、用于检测电解池回路的电压的伏特计3、具有电解液5的电解池6，所述显示屏基板1和辅助电极4均置于电解液5中，它们具体的连接/设置位置示意图如图3所示。具体地，伏特计3的两端分别与从显示屏基板1引出的金属引线、从辅助电极4引出的金属引线连接。

在本实施例中，显示屏基板1具体为PMOLED显示屏基板301；如图4所示，所述PMOLED显示屏基板301包括衬底基板3011以及设置在衬底基板3011上的像素电极层3012，所述像素电极层3012包含以矩阵形式设置的多个像素电极，多个所述像素电极通过金属引线与芯片控制器7连接；所述芯片控制器7用于将电化学沉积信号通过金属引线输入至像素电极表面。

优选地，处于同一列的像素电极串联连接，然后通过引出的金属引线，与芯片控制器7连接，令芯片控制器7输出电化学沉积信号至相应的金属引线，令与该金属引线对应的一列像素电极上沉积有薄膜。这样芯片控制器7输出一电化学沉积信号至金属引线，便能令一列像素电极上沉积有薄膜，操作简易快捷，效率高。

对于本实施例的制备装置，其工作原理为：通过芯片控制器7输出电化学沉积信号，并且同时控制电化学沉积信号的输入情况，在有电化学沉积信号输入的像素电极上沉积得到薄膜，而没有电化学沉积信号输入的像素电极上没有薄膜的沉积；工作时，将PMOLED显示屏基板301分别置于含有红、绿、蓝电活性单体的电解液5中，通过芯片控制器7将电化学沉积信号分别输入到红绿蓝三个区域对应的像素电极上，这样便可在对应的位置上沉积得到红绿蓝三种颜色的像素，从而实现像素的彩色化，即得到彩色薄膜。

对于本实施例的制备装置，其对应的制备方法具体包括以下步骤：

S101、将辅助电极4和PMOLED显示屏基板301分别置于含有红、绿、蓝电活性单体的电解液5中，芯片控制器7将电化学沉积信号通过金属引线分别输入至对应的像素电极表面，令不同的像素电极上沉积有相对应的颜色薄膜；

具体地，此步骤S101包括：

S1011、PMOLED显示屏基板301上沉积红色单体发光薄膜：以PMOLED显示屏基板301的相对应的红色像素电极(第1列、第4列、第7列……)作为工作电极，置于电沉积红光单体的电解液5中，通过芯片控制器7给PMOLED显示屏基板301上相对应的红色像素输入电化学沉积信号，令在相对应的红色像素电极上沉积有红色薄膜，如图5所示；

S1012、PMOLED显示屏基板301上沉积黄绿色单体发光薄膜：以PMOLED显示屏基板301的相对应的黄绿色像素电极(第2列、第5列、第8列……)作为工作电极，置于电沉积黄绿光单体的电解液5中，通过芯片控制器7给PMOLED显示屏基板301上的相对应的黄绿色像素输入电化学沉积信号，令在相对应的黄绿色像素电极上沉积有黄绿色薄膜，如图6所示；

S1013、PMOLED显示屏基板301上沉积蓝色单体发光薄膜：以PMOLED显示屏基板301的相对应的蓝色像素电极(第3列、第6列、第9列……)作为工作电极，置于电沉积蓝光单体的电解液5中，通过芯片控制器7给PMOLED显示屏基板301上的相对应的蓝色像素输入电化学沉积信号，令在相对应的蓝色像素电极上沉积有蓝色薄膜，如图7所示；

S102、将PMOLED显示屏基板301上沉积得到的薄膜作为OLED显示屏的发光层，制备出彩色的OLED显示屏。

实施例2

本实施例提供了一种基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备装置，包括芯片控制器7、与芯片控制器7连接的显示屏基板1、与芯片控制器7连接的辅助电极4、用于检测电解池回路的电流的安培计2、用于检测电解池回路的电压的伏特计3、具有电解液5的电解池6，所述显示屏基板1和辅助电极4均置于电解液5中，它们具体的连接/设置位置示意图如图3所示。具体地，伏特计3的两端分别与从显示屏基板1引出的金属引线、从辅助电极4引出的金属引线连接。

在本实施例中，显示屏基板1具体为AMOLED显示屏基板401；如图8所示，所述AMOLED显示屏基板401包括衬底基板4011、设置在衬底基板4011上的薄膜晶体管驱动电路4013以及设置在薄膜晶体管驱动电路4013上的像素电极层4012；

所述像素电极层4012包含以矩阵形式设置的多个像素电极，多个所述薄膜晶体管驱动电路4013与多个所述像素电极一一对应连接，多个所述薄膜晶体管驱动电路4013均通过引出的金属引线与芯片控制器7连接；

所述芯片控制器7用于将电化学沉积信号通过金属引线，并经薄膜晶体管驱动电路4013输入至像素电极表面。

具体地，如图8所示，所述薄膜晶体管驱动电路4013包括开关晶体管T1、电容C以及驱动晶体管T2，所述开关晶体管T1的源极S与驱动晶体管T2的栅极G连接，所述驱动晶体管T2的源极S与像素电极连接，所述电容C连接在驱动晶体管T2的栅极G和驱动晶体管T2的漏极D之间，所述开关晶体管T1的漏极D、开关晶体管T1的栅极G以及驱动晶体管T2的漏极D均通过金属引线与芯片控制器7连接；

优选地，所述衬底基板上还设有数据线Vdata、扫描线Vsel以及电源线Vdd，所述开关晶体管T1的漏极D与数据线Vdata连接，所述开关晶体管T1的栅极G与扫描线Vsel连接，所述驱动晶体管T2的漏极D与电源线Vdd连接，所述数据线Vdata、扫描线Vsel以及电源线Vdd均通过引出的金属引线与芯片控制器7连接。其中，所述开关晶体管T1用于寻址，所述驱动晶体管T2用于控制发光器件的颜色以及灰阶，所述电容C用于存储电荷。

优选地，处于同一列的薄膜晶体管驱动电路，它们的开关晶体管T1的漏极D均连接同一条数据线Vdata，而处于不同列的薄膜晶体管驱动电路，它们的开关晶体管T1的漏极D所连接的数据线Vdata则不相同；处于同一行的薄膜晶体管驱动电路，它们的开关晶体管T1的栅极G均连接同一条扫描线Vsel，而处于不同行的薄膜晶体管驱动电路，它们的开关晶体管T1的栅极G所连接的扫描线Vsel则不相同；处于同一行的薄膜晶体管驱动电路，它们的驱动晶体管T2的漏极D均连接同一条电源线Vdd，而处于不同行的薄膜晶体管驱动电路，它们的驱动晶体管T2的漏极D所连接的电源线Vdd则不相同。也就是说，衬底基板4011上所设置的数据线Vdata，其条数与像素电极层4012中的像素电极矩阵的列数相同，衬底基板4011上所设置的扫描线Vsel和电源线Vdd，它们的条数与像素电极层4012中的像素电极矩阵的行数相同。也就是说，同一列数的数据线Vdata与同一列数的薄膜晶体管驱动电路的开关晶体管T1的漏极D连接，例如，位于第1列的数据线Vdata1，其与位于第1列的薄膜晶体管驱动电路的开关晶体管T1的漏极D连接；同一行数的扫描线Vsel和电源线Vdd，分别与同一行数的薄膜晶体管驱动电路的T1的栅极G、T2的漏极D连接，例如，位于第1行的扫描线Vsel1与位于第1行的薄膜晶体管驱动电路的T1的栅极连接，位于第1行的电源线Vdd1与位于第1行的薄膜晶体管驱动电路的T2的漏极D连接。

对于本实施例的制备装置，其工作原理为：所有像素电极通过电源线Vdd连接到芯片控制器7，芯片控制器7通过给薄膜晶体管驱动电路施加栅压，从而控制薄膜晶体管驱动电路处于通路/断路状态，以令电解池电路处于通电/断电状态，而芯片控制器7将电化学沉积信号通过金属引线输入至像素电极表面，则可令处于通电状态的电解池回路的对应的像素电极上沉积得到有机薄膜；工作时，将AMOLED显示屏基板401分别置于含有红、绿、蓝电活性单体的电解液5中，通过芯片控制器7将电化学沉积信号分别输入到红绿蓝三个区域对应的像素电极上，这样便可在对应的位置上沉积得到红绿蓝三种颜色的像素，从而实现像素的彩色化，即得到彩色薄膜。

对于本实施例的制备装置，其对应的制备方法具体包括以下步骤：

S201、将辅助电极4和AMOLED显示屏基板401分别置于含有红、绿、蓝电活性单体的电解液5中，芯片控制器7给薄膜晶体管驱动电路施加栅压，从而控制薄膜晶体管驱动电路处于通路或断路状态；当薄膜晶体管驱动电路处于通路状态，且芯片控制器7将电化学沉积信号通过金属引线分别输入至对应的像素电极表面时，像素电极上沉积有相对应的颜色薄膜；

具体地，此步骤S201包括：

S2011、AMOLED显示屏基板401上沉积红色单体发光薄膜：以AMOLED显示屏基板401的相对应的红色像素电极(假设为第1行1列，第2行3列，第3行2列)作为工作电极，置于电沉积红光单体的电解液5中；当要沉积第1行1列的像素时，则利用芯片控制器7给Vsel1施加正栅压，利用芯片控制器7给Vdata1施加正栅压，利用芯片控制器7给Vdata2、Vdata3施加负栅压；接着，通过芯片控制器7给Vdd1输入电化学沉积信号，这样便可给第1行1列沉积上红色薄膜；同理，利用芯片控制器7可控制第2行3列，第3行2列的像素电极都沉积上红色薄膜，如图9所示；

S2012、AMOLED显示屏基板401上沉积黄绿色单体发光薄膜：以AMOLED显示屏基板401的相对应的黄绿色像素电极(假设为第1行2列，第2行1列，第3行3列)作为工作电极，置于电沉积黄绿光单体的电解液5中；当要沉积第1行2列的像素时，则利用芯片控制器7给Vsel1施加正栅压，利用芯片控制器7给Vdata2施加正栅压，利用芯片控制器7给Vdata1、Vdata3施加负栅压；接着，通过芯片控制器7给Vdd1输入电化学沉积信号，这样便可给第1行2列沉积上黄绿色薄膜；同理，利用芯片控制器7可控制第2行1列，第3行3列的像素电极都沉积上黄绿色薄膜，如图10所示；

S2013、AMOLED显示屏基板401上沉积蓝色单体发光薄膜：以AMOLED显示屏基板401的相对应的蓝色像素电极(假设为第1行3列，第2行2列，第3行1列)作为工作电极，置于电沉积蓝光单体的电解液5中；当要沉积第1行3列的像素时，则利用芯片控制器7给Vsel1施加正栅压，利用芯片控制器7给Vdata3施加正栅压，利用芯片控制器7给Vdata1，Vdata2施加负栅压；接着，通过芯片控制器7给Vdd1输入电化学沉积信号，这样便可给第1行3列沉积上蓝色薄膜；同理，利用芯片控制器7可控制第2行2列，第3行1列的像素电极都沉积上蓝色薄膜，如图11所示；

S202、将AMOLED显示屏基板401上沉积得到的薄膜作为OLED显示屏的发光层，制备出彩色的OLED显示屏。

可见，与传统喷墨打印技术比较，本发明中的电化学沉积方法并不存在对位问题，没有对位误差，薄膜精确定位沉积，沉积得到的薄膜完全覆盖像素表面，且分布均匀形貌平整，可以很容易在基板上精确地电沉积上红绿蓝均匀平整薄膜。而喷墨打印技术在液滴打印过程中会发生液滴的偏移，导致液滴偏离像素坑，从而产生定位误差，严重影响了打印精度，如图12所示；并且由于不同位置的墨水的蒸发速率不一致，容易导致形成的薄膜分布不均匀，如图13所示，其为在尺寸103微米×309微米的像素上打印PEDT:PSS聚合物溶液时形成的不均匀薄膜。

由上述可得，本发明利用芯片技术和电化学沉积技术的结合来实现彩色薄膜的制备，这一方案所具有的优点包括：

1、本发明能够方便、快速地在显示屏基板上沉积得到均匀平整的彩色薄膜；

2、本发明的设备简单，成本低，可在常温常压下完成，无需精细掩膜版以及高真空度，而且原料非常节省，可一次完成聚合物薄膜的合成和精确的定向沉积；

3、通过芯片的控制，本发明的电沉积薄膜沉积位置精确可控，容易实现图案化，且薄膜的性质(形貌、厚度等)可由沉积条件方便调控，大大提高薄膜沉积调控的灵活性和精确性，还有，通过改变发光分子便能调节薄膜的发光颜色，为全色显示提供平台，适用兼容性以及操作便利性高；

4、本发明利用阵列微电极电化学行为与平板电极相似的特点，避免了微电极效应导致的不均匀薄膜的沉积，从而可制备出均匀平整的薄膜，为彩色薄膜的制备提供了一种简单有效的方法；

5、显示屏基板上的像素越多，密度越大，越有利于削弱微电极效应，因此大尺寸高密度的显示屏基板更有利于获得均匀平整的电化学沉积薄膜，也就是说，本发明方案所制备的彩色薄膜可满足OLED走向高分辨和大尺寸产业化进程的制备要求。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备装置，其特征在于，包括芯片控制器以及与芯片控制器连接的显示屏基板，所述显示屏基板包括衬底基板以及设置在衬底基板上的像素电极层，所述像素电极层包含以矩阵形式设置的多个像素电极，多个所述像素电极通过金属引线与芯片控制器连接；

所述芯片控制器用于将电化学沉积信号通过金属引线输入至像素电极表面。

2.根据权利要求1所述基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备装置，其特征在于，所述衬底基板上还设有多个薄膜晶体管驱动电路，多个所述薄膜晶体管驱动电路与多个所述像素电极一一对应连接，多个所述薄膜晶体管驱动电路均通过金属引线与芯片控制器连接。

3.根据权利要求2所述基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备装置，其特征在于，所述薄膜晶体管驱动电路包括开关晶体管、电容以及驱动晶体管，所述开关晶体管的源极与驱动晶体管的栅极连接，所述驱动晶体管的源极与像素电极连接，所述电容连接在驱动晶体管的栅极和驱动晶体管的漏极之间，所述开关晶体管的漏极、开关晶体管的栅极以及驱动晶体管的漏极均通过金属引线与芯片控制器连接。

4.根据权利要求3所述基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备装置，其特征在于，所述衬底基板上还设有数据线、扫描线以及电源线，所述开关晶体管的漏极与数据线连接，

所述开关晶体管的栅极与扫描线连接，所述驱动晶体管的漏极与电源线连接，所述数据线、扫描线以及电源线均通过金属引线与芯片控制器连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备装置，其特征在于，还包括辅助电极，所述辅助电极通过金属引线与芯片控制器连接。

6.根据权利要求5所述基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备装置，其特征在于，还包括：

安培计，用于当芯片控制器、辅助电极及显示屏基板之间形成回路时，检测所述回路的电流；

伏特计，用于当芯片控制器、辅助电极及显示屏基板之间形成回路时，检测所述回路的电压。

7.根据权利要求5所述基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备装置，其特征在于，还包括电解池，所述电解池内置有电解液，所述辅助电极和显示屏基板均置入电解液中；所述电解液中含有带电活性基团的电活性单体。

8.基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

将辅助电极和显示屏基板均置于电解液中，然后芯片控制器将电化学沉积信号通过金属引线输入至显示屏基板上的像素电极表面，令像素电极上沉积有薄膜。

9.根据权利要求8所述基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备方法，其特征在于，所述将辅助电极和显示屏基板均置于电解液中，然后芯片控制器将电化学沉积信号通过金属引线输入至显示屏基板上的像素电极表面，令像素电极上沉积有薄膜这一步骤，其具体包括：

将辅助电极和显示屏基板分别置于含有红、绿、蓝电活性单体的电解液中；

芯片控制器将电化学沉积信号通过金属引线分别输入至对应的像素电极表面，令不同的像素电极上沉积有相对应的颜色薄膜。

10.根据权利要求8所述基于芯片控制的电化学沉积彩色薄膜制备方法，其特征在于，所述将辅助电极和显示屏基板均置于电解液中，然后芯片控制器将电化学沉积信号通过金属引线输入至显示屏基板上的像素电极表面，令像素电极上沉积有薄膜这一步骤，其具体包括：

将辅助电极和显示屏基板分别置于含有红、绿、蓝电活性单体的电解液中；

芯片控制器给薄膜晶体管驱动电路施加栅压，从而控制薄膜晶体管驱动电路处于通路或断路状态；

当薄膜晶体管驱动电路处于通路状态，且芯片控制器将电化学沉积信号通过金属引线分别输入至对应的像素电极表面时，像素电极上沉积有相对应的颜色薄膜。