CN113568079A - 彩膜基板、显示面板及彩膜基板制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种彩膜基板、显示面板及彩膜基板制作方法。本申请的彩膜基板在色阻层中对不同颜色的色阻单元进行差异化设计,并采用转印的方法设置光转换层。具体的,在色阻层中设置了第一色阻单元和第二色阻单元。第一色阻单元的厚度小于第二色阻单元的厚度,使得转印制程中仅有第二色阻单元与光转换层接触,将光转换层选择性的转印至第二色阻单元上。这样的彩膜基板及制作方法省去了对光转换层的光刻工艺,实现选择性的光转换层转印。能够避免图案化处理时对光转换层材料产生影响,增强了光转换效率,提升了发光效果,进而增强了显示面板的信赖性。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种彩膜基板、显示面板及彩膜基板制作方法。
背景技术
量子点色片(Quantum dot color filter,QDCF)具有高色域、宽视角的特点,搭配迷你发光二极管(Mini light-emitting diode,Mini LED)、微型发光二极管(Microlight-emitting diode,Micro LED)等背光技术能够表现出优异的画质,是未来显示技术中最具竞争力的产品。
在对现有技术的研究和实践过程中,本申请的发明人发现,目前应用QDCF的显示技术尚无量产产品,主要原因之一是QDCF的制作工艺。制作QDCF时,通常是将光阻(Photoresist,PR)与量子点材料混合,然后采用光刻技术制成QDCF。在光刻技术中曝光对光阻图案化的同时,对量子点进行光引发。此时量子点中的配体易与PR发生化学反应,从而使量子点(Quantum dot,QD)材料光线转换效率下降。
发明内容
本申请提供一种彩膜基板、显示面板及彩膜基板制作方法,该彩膜基板可以提高光转换层的光线转换效率。
本申请提供一种彩膜基板,包括:
基板;
色阻层,所述色阻层设置在所述基板上,所述色阻层包括交替设置的多个第一色阻单元和多个第二色阻单元,所述第一色阻单元的厚度小于所述第二色阻单元的厚度。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述彩膜基板还包括保护层以及增强层,所述保护层设置在所述光转换层远离所述基板的一侧,所述增强层设置在所述保护层远离所述基板的一侧,所述增强层对应所述光转换层设置。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述保护层的厚度介于1nm至50nm之间,所述增强层的厚度介于1nm至50nm之间。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述增强层为纳米颗粒,所述纳米颗粒的粒径介于20nm至50nm之间。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述第一色阻单元包括蓝色子色阻层,所述第二色阻单元包括红色子色阻层和绿色子色阻层,相邻的所述蓝色子色阻层与所述红色子色阻层相互接触且部分重叠,相邻的所述蓝色子色阻层与所述绿色子色阻层相互接触且部分重叠,相邻的所述红色子色阻层与所述绿色子色阻层相互接触且部分重叠。
可选的,在本申请的一些实施例中,相邻的所述蓝色子色阻层与所述红色子色阻层之间的接触面为斜面,相邻的所述蓝色子色阻层与所述绿色子色阻层之间的接触面为斜面,相邻的所述红色子色阻层与所述绿色子色阻层之间的接触面为斜面,所述斜面与所述基板所在的平面的夹角介于45°至80°之间。
相应的,本申请还提供一种显示面板,包括:
彩膜基板,所述彩膜基板为以上所述的彩膜基板;
阵列基板,所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置。
相应的,本申请还提供一种彩膜基板制作方法,包括:
提供一光转换基板,所述光转换基板包括层叠设置的衬底和光转换层;
提供一基板,并在所述基板上形成色阻层,所述色阻层包括多个第一色阻单元和多个第二色阻单元,所述第一色阻单元的厚度小于所述第二色阻单元的厚度;
转印所述光转换层至所述第二色阻单元远离所述基板的一侧。
可选的,在本申请的一些实施例中,在转印所述光转换层至所述第二色阻单元远离所述基板的一侧之后,还包括:
在所述光转换层远离所述基板的一侧形成保护层;
在所述保护层远离所述基板的一侧形成增强层,所述增强层对应所述第二色阻单元设置。
可选的,在本申请的一些实施例中,转印所述光转换层至所述第二色阻单元远离所述基板的一侧,包括以下步骤:
令所述第二色阻单元与所述光转换层接触;
加热所述第二色阻单元与所述光转换层至设定温度,并持续设定时长;所述设定温度介于50℃至100℃之间,所述设定时长介于10分钟至60分钟之间;
剥离所述衬底以及对应所述第一色阻单元的所述光转换层。
本申请提供一种彩膜基板、显示面板及彩膜基板制作方法。本申请的彩膜基板在色阻层中对不同颜色的色阻单元进行差异化设计,并采用转印的方法设置光转换层。具体的,在色阻层中设置了第一色阻单元和第二色阻单元。第一色阻单元的厚度小于第二色阻单元的厚度,使得转印制程中仅有第二色阻单元与光转换层接触,将光转换层选择性的转印至第二色阻单元上。这样的彩膜基板制作方法能够避免图案化处理时对光转换层材料产生影响,增强了光转换效率,提升了发光效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的技术方案,下面将对实施例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是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的彩膜基板的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的显示面板的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的彩膜基板制作方法的第一步骤流程图;
图4a至图4e是本申请实施例提供的彩膜基板制作方法的第一步骤示意图;
图5是本申请实施例提供的彩膜基板制作方法的第二步骤流程图;
图6a至图6e是本申请实施例提供的彩膜基板制作方法的第二步骤示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请中的附图,对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。此外,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请,并不用于限制本申请。在本申请中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下,具体为附图中的图面方向;而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
本申请提供一种彩膜基板、显示面板及彩膜基板制作方法。以下分别进行详细说明。需说明的是,以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
请参阅图1,图1是本申请实施例提供的彩膜基板的结构示意图。彩膜基板10包括基板101、色阻层102以及光转换层103。色阻层102设置在基板101上。色阻层102包括交替设置的多个第一色阻单元102a和多个第二色阻单元102b。第一色阻单元102a的厚度小于第二色阻单元102b的厚度。光转换层103设置在色阻层102远离基板101的一侧。光转换层103对应第二色阻单元102b设置。
本申请提供的彩膜基板10在基板101上设置色阻层102。色阻层102包括多个第一色阻单元102a和多个第二色阻单元102b。色阻层102的第一色阻单元102a的厚度小于第二色阻单元102b的厚度。因此,采用本申请的彩膜基板10进行光转换层103转印时,能够在转印制程中选择性的将光转换层103转印至第二色阻单元102b上。这样的转印方法,无需再对光转换层103进行图案化处理,减少光刻对光转换层103材料造成的影响,从而避免影响显示效果。
其中,基板101指的是用于承载彩膜结构的基体构件。基板101可以为玻璃、功能玻璃或柔性衬底。具体的,柔性衬底采用的材料可以为聚酰亚胺(Polyimide,PI)、聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)、聚乙烯(Polyethylene,PE)、聚丙烯(Polypropylene,PP)、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene glycolterephthalate,PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate two formicacid glycol ester,PEN)。聚合物材料的柔韧性好、质量轻、耐冲击,适用于柔性显示面板。其中,聚酰亚胺能够实现良好的耐热性和稳定性。聚二甲基硅氧烷可以根据需要通过改变PDMS预聚物与固化剂的比例将其调整为具有不同的弹性,以适应不同需求的彩膜基板10。
其中,第一色阻单元102a的厚度小于第二色阻单元102b的厚度。具体的,第一色阻单元102a的厚度可介于0.5微米至5微米之间。第二色阻单元102b的厚度可介于1微米至5.5微米之间。第一色阻单元102a与第二色阻单元102b的厚度差介于0.2微米至0.5微米之间。
请继续参阅图1。第一色阻单元102a包括蓝色子色阻层1021,第二色阻单元102b包括红色子色阻层1022和绿色子色阻层1023。
在本实施例中,将蓝色子色阻层1021的厚度设置为小于红色子色阻层1022以及绿色子色阻层1023的厚度。可将彩膜基板10应用于蓝色背光的显示面板中。由于蓝色子色阻层1021的厚度较小,则在转印制程中,蓝色子色阻层1021上不会转印光转换层103。蓝色背光可以直接由蓝色子色阻层1021通过,可省去对光转换层103在蓝色子色阻层1021对应位置的光刻制程。
其中,红色子色阻层1022与绿色子色阻层1023的厚度尽可能保持一致。因为在后续转印制程中,是在红色子色阻层1022与绿色子色阻层1023上一次性转印光转换层103。若有厚度差会导致转移不完全,并且,保持厚度一致可以得到更平整的光转换层103。但在制程中,允许红色子色阻层1022与绿色子色阻层1023的厚度误差。红色子色阻层1022与绿色子色阻层1023的厚度差不宜超过色阻材料的弹性形变量的0.3%。例如色阻的厚度为5微米时,则红色子色阻层1022与绿色子色阻层1023的厚度差不宜超过0.015微米。
其中,相邻蓝色子色阻层1021与红色子色阻层1022相互接触且部分重叠。相邻蓝色子色阻层1021与绿色子色阻层1023相互接触且部分重叠。相邻红色子色阻层1022与绿色子色阻层1023相互接触且部分重叠。例如,色阻层102以红绿蓝的颜色顺序排布子色阻层。则,红色子色阻层1022和与之左右相邻的蓝色子色阻层1021、绿色子色阻层1023相互接触,且接触处部分重叠。重叠的色阻层102透光率较低,可达到防漏光以及防混色的效果,并降低各色发光像素之间的串扰。由此,本申请的彩膜基板10中,无需设置黑色矩阵(blackmatrix,BM),增大了像素开口率。
黑色矩阵采用的材料通常含有碳元素。因此,黑色矩阵的电阻率较低,提高了静电的导入风险,进一步影响显示装置的显示效果。本申请取消了黑色矩阵的设计,能够避免静电风险。并且,采用重叠的色阻层102实现黑色矩阵的遮光效果,减少了黑色矩阵的制程,降低了生产成本。
可以理解的是,本实施例中对彩膜基板10应用于蓝色背光的显示面板进行了示例性描述。当本申请的彩膜基板10应用于其他颜色背光的显示面板时,可对第一色阻单元102a和第二色阻单元102b的颜色进行适应性变换。本申请提供的彩膜基板10不仅可应用于蓝色背光的显示面板,对于其他颜色背光的显示面板也适用,例如白色背光的显示面板,在此不再赘述彩膜基板10的具体设置。
请继续参阅图1。在彩膜基板10的色阻层102中,相邻蓝色子色阻层1021与红色子色阻层1022之间的接触面为斜面。相邻蓝色子色阻层1021与绿色子色阻层1023之间的接触面为斜面。相邻红色子色阻层1022与绿色子色阻层1023之间的接触面为斜面。可选的,蓝色子色阻层1021、红色子色阻层1022与绿色子色阻层1023均具有两个斜面。相邻两个子色阻层在斜面处接触,且重叠设置。由于相邻蓝色子色阻层1021、红色子色阻层1022与绿色子色阻层1023重叠设置,使得重叠区域的透光率显著降低,进而可以达到防漏光、防混色的效果。而当每个蓝色子色阻层1021、红色子色阻层1022与绿色子色阻层1023均具有两个斜面时,可以简便的在子色阻层之间形成重叠区域。并且,在基板101上的正投影面积相同时,相比于垂直的接触面,斜面能够增大相邻第一色阻单元102a与第二色阻单元102b的重叠面积和重叠厚度,且不影响色阻单元本身的厚度。由此,将接触面设置为斜面能够在增大重叠面积、使重叠区域得到更好遮光效果的同时,避免增大色阻层102的厚度,保证了显示面板的轻薄化。
其中,斜面与基板101所在的平面的夹角α为45°至80°。具体的,斜面与基板101的夹角α可以为45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°或80°。其中,在形成色阻层102时,可以首先在基板101上形成一个蓝色子色阻层1021。然后利用蓝色子色阻层1021的边界作为后续制备子色阻层的起始位置。具体的,在形成蓝色子色阻层1021时,可以通过控制光刻工艺的曝光量,来形成具有明显斜面的蓝色子色阻层1021。随后在相邻该蓝色子色阻层1021的位置上,形成红色子色阻层1022。由此,形成的红色子色阻层1022的侧壁,与蓝色子色阻层1021的侧壁在斜面处接触。受到光刻工艺的参数限制,将子色阻层的斜面与基板101的夹角α设置为45°以上能够得到更好的色阻层102。但,当夹角α大于80°时,会减小相邻子色阻层之间的接触面积,进而影响遮光效果。
本申请提供的彩膜基板10可采用转印制程转印光转换层103,避免光刻工艺对光转换层103的材料产生影响。由于本申请提供的彩膜基板10中,第一色阻单元102a的厚度小于第二色阻单元102b的厚度。因此,在转印制程中,光转换层103与第二色阻单元102b接触,而不与第一色阻单元102a接触。由此,可以将光转换层103对应第二色阻单元102b设置。
其中,光转换层103可以是量子点层。量子点(Quantum dot,QD)材料的粒径一般介于1纳米(nm)至10nm。由于电子和空穴被量子限域,连续的能带结构变成分立能级结构,使得量子点材料的发光光谱非常窄。因此,量子点发光色纯度高、显示色域广。同时,经量子点转换的光线通过色阻层102的损耗很小,可实现低功耗显示。
其中,本申请提供的量子点包括发光核材料和无机保护壳层材料组成的核壳结构。发光核材料为ZnCdSe2、InP、Cd2Sse、CdSe、Cd2SeTe和InAs中一种或多种的组合。无机保护壳层材料为CdS、ZnSe、ZnCdS2、ZnS和ZnO中一种或多种的组合。
其中,光转换层103还可以是上转换材料。上转换材料是一类在长波长的光激发下能够发射出短波长的光的材料,此种材料多用近红外光激发出可见光。近红外光源具有较高的穿透深度。上转换材料具有反斯托克斯位移大、荧光寿命长、光稳定性高、化学稳定性强、信噪比高等诸多优点。
其中,光转换层103的厚度为5微米(μm)至20μm。具体的,光转换层103的厚度为5μm、7μm、10μm、12μm、15μm或20μm。可以理解的是,光转换层103的厚度不限于以上例举的数值。当光转换层103的厚度设置为5μm至20μm的范围内时,能够保证光转换层103的光转换效率,也能使光转换层103更完全的转印至色阻层102上。
其中,彩膜基板10还包括保护层104以及增强层105。保护层104设置在光转换层103远离基板101的一侧。增强层105设置在保护层104远离基板101的一侧。增强层105对应光转换层103设置。
其中,保护层104采用的材料为硅氧化合物、硅氮化合物或上述材料的组合。保护层104可以是单层膜层,例如,保护层104为一层硅氧化合物层,或保护层104为一侧硅氮化合物层,或保护层104为一层硅氧化合物和硅氮化合物的组合物层。可以理解的是,保护层104也可以是多层膜层的组合。保护层104可对光转换层103进行水氧阻隔,提升光转换层103信赖性。保护层104可整面覆盖色阻层102,省去对保护层104的图案化处理,可节省一道光罩制程,节约生产成本。
其中,增强层105可与保护层104发生表面等离子体共振。具体的,增强层105采用的材料为金属材料或金属复合材料。当彩膜基板10采用蓝色背光进行激发时,增强层105采用的材料为特征吸收峰波长范围为430nm至500nm的金属材料。具体的,增强层105采用的材料为银(Ag)、Ag与硅氧化合物的组合物或Ag与钛氧化合物的组合物。其中,硅氧化合物可为SiO2,钛氧化合物可为二氧化钛(TiO2)。在一些实施例中,增强层105可采用以上材料制备成纳米颗粒,然后设置在保护层104远离基板101的一侧。
在光线激发光转换层103发生光线转化时,光线经过增强层105,发生表面等离子体共振,增强了光转换层103的光转化效率。
表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)是指背光入射到增强层105上的纳米颗粒,入射光子频率与纳米颗粒或增强层材料中电子的整体振动频率相匹配时,纳米颗粒或金属中的电子会对光子能量产生很强的吸收作用,进而发生局域表面等离子体共振。等离子体在吸收背光的光子能量后,会以瑞利散射的形式发射。发射出的光的能量在一定距离内可以传递给光转换层103,使未被光转换层103转换的光线再次进入光转换层103。因此,发生SPR后能够增强未转换背光的吸收,提高目标波长光线的出射效率。
需要说明的是,增强层105采用的材料为金属材料或金属复合材料。当金属材料直接与光转换层103接触时,会发生能量的转移,使得光转换层103无法进行光转换。例如,当增强层105采用Ag、光转换层103采用量子点材料时,量子点材料与Ag直接接触,发生能量转移,使量子点猝灭。因此,增强层105与光转换层103之间的保护层104可以起到阻隔作用,保证光转换层103不因能量转移发生猝灭,避免影响光线转换。
其中,保护层104的厚度为1nm至50nm。具体的,保护层104的厚度为1nm、5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm或50nm。若保护层104的厚度小于1nm,起到的阻隔作用太弱,无法保证阻隔效果。若保护层104的厚度大于50nm,增强层105与光转换层103的距离太远,难以发生表面等离子体共振。或者,即使发生了表面等离子体共振,共振产生的光子能量无法传导到光转换层103中,难以起到增强效果。
具体的,增强层105的厚度为1nm至50nm。若增强层105设置为纳米颗粒,纳米颗粒的粒径为20nm至50nm。增强层105的厚度为1nm、5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm或50nm。具体的,纳米颗粒的粒径为20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm或50nm。
需要说明的是,增强层105的厚度越大,则越容易与波长较长的光线发生表面等离子体共振。反之,增强层105的厚度越小,越容易与波长较短的光线发生表面等离子体共振。同理,增强层105为纳米颗粒时,纳米颗粒的粒径越大,越容易与波长较长的光线发生表面等离子体共振。纳米颗粒的粒径越小,越容易与波长较段的光线发生表面等离子体共振。因此,可以根据背光的光线波长,选择形成不同厚度的增强层105或不同粒径的纳米颗粒来提升光线转换效率。
其中,增强层105用于提高光转换效率,因此增强层105也只需要对应光转换层103设置即可。在第一色阻单元102a上,没有设置光转换层103。则第一色阻单元102a上可以不设置增强层105,这样有利于提升背光对应第一色阻单元102a处的穿透率。
相应的,本申请还提供一种显示面板。请参阅图2,图2是本申请实施例提供的显示面板的结构示意图。显示面板100包括彩膜基板10以及阵列基板20。彩膜基板10为以上所述的彩膜基板10。阵列基板20与彩膜基板10相对设置。
其中,阵列基板20上设置有基底201以及像素驱动电路202。像素驱动电路202对应蓝色子色阻层1021、红色子色阻层1022与绿色子色阻层1023相互接触且部分重叠的区域102c设置。
本申请提供的显示面板100,通过蓝色子色阻层1021、红色子色阻层1022与绿色子色阻层1023相互接触且部分重叠的区域102c进行遮光,重叠的色阻层102透光率较低,可达到防漏光以及防混色的效果,并降低各色发光像素之间的串扰。由此,本申请的显示面板100中,无需设置黑色矩阵(black matrix,BM),增大了像素开口率。
另外,黑色矩阵采用的材料通常含有碳元素。因此,黑色矩阵的电阻率较低,提高了静电的导入风险,进一步影响显示面板100的显示效果。本申请取消了黑色矩阵的设计,能够避免静电风险。并且,采用重叠的色阻层102实现黑色矩阵的遮光效果,减少了黑色矩阵的制程,降低了生产成本。
并且,本申请提供的显示面板100中色阻层102的第一色阻单元102a的厚度小于第二色阻单元102b的厚度。因此,本申请的显示面板100采用转印的工艺形成光转换层103,这样能够在转印制程中选择性的将光转换层103转印至第二色阻单元102b上。这样的转印方法,无需再对光转换层103进行图案化处理,减少光刻对光转换层103材料造成的影响,从而避免影响显示效果,提高显示面板100的信赖性。
可以理解的是,显示面板100还可包括其他装置。显示面板100中其他装置及其装配是本领域技术人员所熟知的技术手段,在此不再赘述。
相应的,本申请还提供一种彩膜基板制作方法。请参阅图3至图4e,图3是本申请实施例提供的彩膜基板制作方法的第一步骤流程图。图4a至图4e是本申请实施例提供的彩膜基板制作方法的第一步骤示意图。本申请提供的彩膜基板制作方法具体包括如下步骤:
步骤11、提供一光转换基板30,第一基板包括层叠设置的衬底301和光转换层103。
其中,衬底301可以为硅基板。采用硅材料用作衬底是本领域常用的技术手段,在此不再赘述。
其中,衬底301上还设置有转印界面层302。转印界面层302设置在光转换层103与衬底301之间。具体的,请参阅图4a,图4a是本申请提供的彩膜基板制作方法中形成转印界面层的一种步骤示意图。其中,可采用涂布的方法在衬底301上设置转印界面层302,涂布的方法包括旋转涂布(下文中简称为旋涂)、狭缝式涂布、静电喷涂等方式。
下面以旋涂为例进行说明。首先,将雾化的转印界面层302材料均匀地喷涂在衬底301上,然后驱动衬底301旋转以使衬底301上的转印界面层302材料形成膜层,待转印界面层302材料分布稳定后停止衬底301的旋转以得到转印界面层302。采用旋涂的工艺可提高转印界面层302的厚度均匀性,方便在制程中灵活控制转印界面层302的成膜状态,还能方便控制精度。可选的,在旋涂之前增加一步喷涂,可在衬底301表面形成一层薄的转印界面层302液体膜层,提高旋涂时转印界面层302材料在衬底301表面的流动性,降低电机速度要求,提高旋涂效率,并提高转印界面层302材料的利用率。
其中,转印界面层302采用的材料可为十八烷基三氯硅烷(ODTS)。ODTS可对衬底301进行表面修饰,降低光转换层103与衬底301之间的附着力,有利于转印的实现。
其中,光转换层103可采用量子点材料。具体的,将红色量子点材料与绿色量子点材料混合,并分散于低沸点烷烃溶剂中,得到红绿量子点溶液。然后,请参阅图4b,图4b是本申请提供的彩膜基板制作方法中形成光转换层103的一种步骤示意图。将红绿量子点溶液旋涂在转印界面层302远离衬底301的一侧。旋涂的具体操作方法如步骤12中所述,在此不再赘述。其中,低沸点烷烃溶剂为正己烷、正戊烷和正辛烷中的一种或多种的组合。
步骤12、提供一基板101,并在基板101上形成色阻层102。其中,色阻层102包括多个第一色阻单元102a和多个第二色阻单元102b。第一色阻单元102a的厚度小于第二色阻单元102b的厚度。
具体的,请参阅图4c,图4c是本申请提供的彩膜基板制作方法中形成色阻层的一种步骤示意图。具体的,在形成色阻层102时,可以首先在基板101上形成一个第一色阻单元102a。然后利用第一色阻单元102a的边界作为后续制备色阻单元的起始位置。具体的,在形成第一色阻单元102a时,可以通过控制光刻工艺的曝光量,来形成具有明显斜面的第一色阻单元102a。随后在相邻该第一色阻单元102a的位置上,形成第二色阻单元102b。由此,形成的第二色阻单元102b的侧壁,与第一个色阻单元的侧壁在斜面处接触。
可选的,在基板101上制作有蓝色子色阻层1021、红色子色阻层1022以及绿色子色阻层1023。蓝色子色阻层1021、红色子色阻层1022以及绿色子色阻层1023均可通过曝光显影等构图工艺形成。即,首先在基板101上形成具有相应颜色的色阻材料层,然后通过曝光显影等过程,一次形成多个平行排列的蓝色子色阻层1021。由于蓝色子色阻层1021的两个侧壁均为斜面,则紧邻其形成的红色子色阻层1022的侧壁也为斜面。同样,紧邻蓝色子色阻层1021和红色子色阻层1022形成的绿色子色阻层1023的侧壁也为斜面。
可以理解的是,上述是以形成蓝色子色阻层1021、红色子色阻层1022以及绿色子色阻层1023的顺序进行说明。实际上,本申请中的色阻层102还可以其他顺序依次制作。例如,以蓝色子色阻层1021、绿色子色阻层1023以及红色子色阻层1022的顺序进行制作,本申请对此不作限制。
步骤13、转印光转换层103至第二色阻单元102b远离基板101的一侧。
其中,转印光转换层103至第二色阻单元102b远离基板101的一侧,具体包括如下步骤:
步骤131、令第二色阻单元102b与光转换层103接触。
步骤132、加热第二色阻单元102b与光转换层103至设定温度,并持续设定时长;设定温度介于50℃至100℃之间,设定时长介于10分钟至60分钟之间。
其中,第二色阻单元102b与光转换层103接触时,接触的温度介于50℃至100℃之间,接触的时间介于10分钟至60分钟之间。具体的,请参阅图4d,图4d是本申请提供的彩膜基板制作方法中转印的一种步骤示意图。首先,可将设置有光转换层103的衬底301转移至温度为50℃至100℃的腔室中。然后,使基板101上的第二色阻单元102b与光转换层103接触。持续10分钟至60分钟后,将腔室内温度冷却至室温。当然,也可以直接对第二色阻单元102b与光转换层103加热。
具体的,接触温度可为50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或100℃。接触时间可为10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟、45分钟、50分钟或60分钟。在加热环境下进行转印,可增加第二色阻单元102b与光转换层103之间的界面附着力,提升转印效果,减少转印所需的时间,可加快制程进度。将接触温度控制为50℃至100℃,可保证光转换层103与第二色阻单元102b的完好接触,也不会损伤光转换层103材料的特性。
步骤133、剥离衬底301以及对应第一色阻单元102a的光转换层103。
具体的,请参阅图4e,图4e是本申请提供的彩膜基板制作方法中剥离衬底的一种步骤示意图。在室温下快速剥离衬底301以及对应第一色阻单元102a的光转换层103,以使光转换层103转印至色阻层102远离基板101的一侧。
需要说明的是,在衬底301上设置了转印界面层302后,降低了光转换层103与转印界面层302之间的界面附着力。因此,光转换层103与转印界面层302之间的界面附着力小于光转换层103与色阻层102之间的界面附着力。当剥离色阻层102时,可以使与色阻层102接触的光转换层103全部转印至色阻层102上。并且,由于第一色阻单元102a的厚度小于第二色阻单元102b的厚度,转印时光转换层103不会接触第一色阻单元102a,因而能够将光转换层103选择性的转印至第二色阻单元102b上。
请参阅图5至图6e,图5是本申请实施例提供的彩膜基板制作方法的第二步骤流程图。图6a至图6e是本申请实施例提供的彩膜基板制作方法的第二步骤示意图。本实施例与上一实施例的区别在于,在转印光转换层103至第二色阻单元102b远离基板101的一侧之后,还包括如下步骤:
步骤14、在光转换层103远离基板101的一侧形成保护层104。
具体的,请参阅图6a,图6a是本申请提供的彩膜基板制作方法中形成保护层的步骤示意图。在光转换层103远离基板101的一侧设置保护层104,可采用低温蒸镀的方法。将保护层104材料蒸发或升华为气态粒子,将气态粒子输送至光转换层103远离基板101的一侧,气态粒子附着在光转换层103远离基板101的一侧表面形核,并长大成固体薄膜,然后固体薄膜原子重构或产生化学键合以形成保护层104。蒸镀的方式成膜方法简单、膜层薄膜纯度和致密性高。低温蒸镀的方法可在温度为150℃以下的温度下进行蒸镀,能够避免对光转换层103的热损伤,进而避免对发光效率产生影响。具体的,低温蒸镀的温度为90℃、100℃、120℃或150℃。
高温制程容易影响光转换层103材料的光转换性能,因此,采用低温蒸镀的方法制作保护层104。其中,当低温蒸镀的温度小于100℃时,将蒸镀时间设置为10分钟至30分钟;当低温蒸镀的温度选为100℃至150℃时,将蒸镀时间设置为5至10分钟。这样可以保证蒸镀效果,同时减少对光转换层103的热损伤。
步骤15、在保护层104远离基板101的一侧形成增强层105,增强层105对应第二色阻单元102b设置。
具体的,请参阅图6b,图6b是本申请提供的彩膜基板制作方法中形成增强层的一种步骤示意图。在保护层104远离光转换层103的一侧设置增强层105,可采用蒸镀的方法,具体的蒸镀工艺与步骤16中相同,区别在于本步骤中的蒸镀可在正常的蒸镀温度下进行,并非要求低温蒸镀。这是因为在光转换层103与增强层105中已经设置有保护层104。在蒸镀增强层105的过程中,保护层104能够对光转换层103进行保护,因此不需采用低温蒸镀,也不会对光转换层103的材料特性产生影响。
当增强层105为纳米颗粒时,可以将纳米颗粒分散于溶剂中,再涂布至保护层104远离光转换层103的一侧。之后蒸发溶剂,得到纳米颗粒形成的增强层105。或,将纳米颗粒分散于树脂材料中,涂布至保护层104远离光转换层103的一侧,然后对树脂材料进行固化处理,得到纳米颗粒形成的增强层105。其中,溶剂可为正己烷、正戊烷和正辛烷中的一种或多种的组合。树脂材料可为酚醛树脂、聚氯乙烯树脂和环氧树脂中的一种或多种的组合。
其中,使增强层105对应第二色阻单元102b设置,可采用光刻工艺对增强层105进行图案化处理。具体的,请参阅图6c,图6c是本申请提供的彩膜基板制作方法中在增强层上涂布光阻并进行曝光的一种步骤示意图。先将光阻材料涂布至增强层105远离保护层104的一侧,然后对光阻材料进行平坦化处理并热固化以得到光阻层106。然后在光阻层106上方设置掩模板107,并在掩模板107上方进行光照处理,对未被掩模板107覆盖的光阻层106进行曝光处理。图中箭头示意光线。在本实施例中,采用正光阻作为示例进行说明。经过曝光处理后,受到光照的部分光阻层106解离成小分子,形成了易溶于显影液的结构。
之后,请参阅图6d,图6d是本申请提供的彩膜基板制作方法中对光阻层进行显影处理的一种步骤示意图。对光阻层106进行显影处理,去除曝光处理的部分光阻层106,以在光阻层106上暴露与第一色阻单元102a对应的增强层105。
其中,显影处理是指用化学显影液溶解光刻胶由曝光造成的可溶解区域。化学显影液可以采用四甲基氢氧化铵(Tetramethylammonium Hydroxide,TMAH)、乙酸正丁酯(n-Butyl Acetate,nBA)和甲苯中的一种或多种的组合。显影液也可以采用其他可溶解曝光后光阻材料的溶剂。
请参阅图6e,图6e是本申请提供的彩膜基板制作方法中对增强层图案化处理的一种步骤示意图。将与第一色阻单元102a对应的增强层105暴露出来之后,刻蚀对应第一色阻单元102a的增强层105并去除光阻层106。
其中,对增强层105进行图案化处理可以采用湿法刻蚀或干法刻蚀。具体地,可采用化学刻蚀、电解刻蚀、离子束溅射刻蚀、等离子体刻蚀或反应粒子刻蚀等方法。
其中,增强层105是用于提高光转换效率,因此增强层105也只需要对应光转换层103设置即可。在第一色阻单元102a上,没有设置光转换层103。则第一色阻单元102a上可以不设置增强层105。刻蚀掉对应第一色阻单元102a的增强层105,有利于提升背光的穿透率。
可选的,在上述步骤之后,可将彩膜基板10与背光模组进行对位,得到显示器件。对位及背光模组的制程为本领域技术人员所熟知的技术手段,在此不再赘述。
本申请提供了一种彩膜基板制作方法,通过在色阻层102中对不同颜色的色阻单元进行差异化设计,实现选择性的光转换层103转印。具体的,在色阻层102中设置了第一色阻单元102a和第二色阻单元102b。第一色阻单元102a的厚度小于第二色阻单元102b的厚度,使得转印时仅有第二色阻单元102b与光转换层103接触,将光转换层103选择性的转印至第二色阻单元102b上。这样的彩膜基板制作方法能够省去对光转换层103的图案化处理,避免图案化处理时对光转换层103材料产生影响,减弱其光转换效率,进而避免影响发光效果。
以上对本申请所提供的一种彩膜基板、显示面板及彩膜基板制作方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种彩膜基板,其特征在于,包括:
基板;
色阻层,所述色阻层设置在所述基板上,所述色阻层包括交替设置的多个第一色阻单元和多个第二色阻单元,所述第一色阻单元的厚度小于所述第二色阻单元的厚度;
光转换层,所述光转换层设置在所述色阻层远离所述基板的一侧,所述光转换层对应所述第二色阻单元设置。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板,其特征在于,所述彩膜基板还包括保护层以及增强层,所述保护层设置在所述光转换层远离所述基板的一侧,所述增强层设置在所述保护层远离所述基板的一侧,所述增强层对应所述光转换层设置。
3.根据权利要求2所述的彩膜基板,其特征在于,所述保护层的厚度介于1nm至50nm之间,所述增强层的厚度介于1nm至50nm之间。
4.根据权利要求2所述的彩膜基板,其特征在于,所述增强层为纳米颗粒,所述纳米颗粒的粒径介于20nm至50nm之间。
5.根据权利要求1所述的彩膜基板,其特征在于,所述第一色阻单元包括蓝色子色阻层,所述第二色阻单元包括红色子色阻层和绿色子色阻层,相邻的所述蓝色子色阻层与所述红色子色阻层相互接触且部分重叠,相邻的所述蓝色子色阻层与所述绿色子色阻层相互接触且部分重叠,相邻的所述红色子色阻层与所述绿色子色阻层相互接触且部分重叠。
6.根据权利要求5所述的彩膜基板,其特征在于,相邻的所述蓝色子色阻层与所述红色子色阻层之间的接触面为斜面,相邻的所述蓝色子色阻层与所述绿色子色阻层之间的接触面为斜面,相邻的所述红色子色阻层与所述绿色子色阻层之间的接触面为斜面,所述斜面与所述基板所在的平面的夹角介于45°至80°之间。
7.一种显示面板,其特征在于,包括:
彩膜基板,所述彩膜基板为权利要求1-6任意一项所述的彩膜基板;
阵列基板,所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置。
8.一种彩膜基板制作方法,其特征在于,包括:
提供一光转换基板,所述光转换基板包括层叠设置的衬底和光转换层;
提供一基板,并在所述基板上形成色阻层,所述色阻层包括多个第一色阻单元和多个第二色阻单元,所述第一色阻单元的厚度小于所述第二色阻单元的厚度;
转印所述光转换层至所述第二色阻单元远离所述基板的一侧。
9.根据权利要求8所述的彩膜基板制作方法,其特征在于,在转印所述光转换层至所述第二色阻单元远离所述基板的一侧之后,还包括:
在所述光转换层远离所述基板的一侧形成保护层;
在所述保护层远离所述基板的一侧形成增强层,所述增强层对应所述第二色阻单元设置。
10.根据权利要求8所述的彩膜基板制作方法,其特征在于,转印所述光转换层至所述第二色阻单元远离所述基板的一侧,包括以下步骤:
令所述第二色阻单元与所述光转换层接触;
加热所述第二色阻单元与所述光转换层至设定温度,并持续设定时长;所述设定温度介于50℃至100℃之间,所述设定时长介于10分钟至60分钟之间;
剥离所述衬底以及对应所述第一色阻单元的所述光转换层。
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