Coa型陣列基板的制備方法及coa型陣列基板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種COA型陣列基板的制備方法及COA型陣 列基板。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)顯示裝置的顯示質(zhì)量要求也越來(lái)越高。量子點(diǎn) (Quantum Dots，簡(jiǎn)稱QDs)通常是由II -VI、或III - V族元素組成的球形或類(lèi)球形的半導(dǎo)體 納米微粒，粒徑一般在幾納米至數(shù)十納米之間。由于量子點(diǎn)的粒徑尺寸小于或者接近相應(yīng) 體材料的激子波爾半徑，會(huì)產(chǎn)生量子限域效應(yīng)，其能級(jí)結(jié)構(gòu)從體材料的準(zhǔn)連續(xù)變?yōu)榱孔狱c(diǎn) 材料的離散結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致量子點(diǎn)展示出特殊的受激輻射發(fā)光的性能。隨著量子點(diǎn)的尺寸減小， 其能級(jí)帶隙增加，相應(yīng)的量子點(diǎn)受激所需要的能量以及量子點(diǎn)受激后回到基態(tài)放出的能量 都相應(yīng)的增大，表現(xiàn)為量子點(diǎn)的激發(fā)與熒光光譜的"藍(lán)移"現(xiàn)象，通過(guò)控制量子點(diǎn)的尺寸，使 其發(fā)光光譜可以覆蓋整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)域。如硒化鎘（CdSe)的尺寸從6. 6nm減小至2. Onm，其 發(fā)光波長(zhǎng)從紅光區(qū)域635nm "藍(lán)移"至藍(lán)光區(qū)域的460nm。
[0003] 利用量子點(diǎn)材料具有發(fā)光光譜集中，色純度高、且發(fā)光顏色可通過(guò)量子點(diǎn)材料的 尺寸、結(jié)構(gòu)或成分進(jìn)行簡(jiǎn)易調(diào)節(jié)等這些優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用在顯示裝置中可有效地提升顯示裝 置的色域及色彩還原能力。目前，已有多篇文獻(xiàn)和專(zhuān)利報(bào)道了量子點(diǎn)在薄膜晶體管液晶顯 不器（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)中的應(yīng)用，其中使用量 子點(diǎn)替代傳統(tǒng)TFT-LCD的彩膜材料尤為受到人們的關(guān)注。使用量子點(diǎn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的彩色光 阻，可以大幅度的提高TFT-LCD的色域和穿透率，帶來(lái)更好的顯示效果。
[0004] 然而，使用量子點(diǎn)復(fù)合樹(shù)脂制成光刻膠，進(jìn)而用于制造量子點(diǎn)彩膜存在以下幾個(gè) 問(wèn)題：首先，量子點(diǎn)耐熱性能較差，而傳統(tǒng)的TFT光刻制程需經(jīng)歷200度以上的高溫，因而 為使量子點(diǎn)光刻膠成為可能，必須要將量子點(diǎn)光刻膠的烘烤溫度降低，這使得量子點(diǎn)光刻 膠的成分勢(shì)必與傳統(tǒng)的光刻膠材料有很大不同，需要大量的研發(fā)成本；其次，量子點(diǎn)價(jià)格昂 貴且多有毒性，而光刻制程中大量的量子點(diǎn)在顯影過(guò)程中被洗去，造成浪費(fèi)和環(huán)境污染；再 次，使用量子點(diǎn)光刻膠仍需使用兩到三次成本高昂的光刻制程。
[0005] COA(Color Filter on Array)技術(shù)是將彩色層制備在陣列基板上的技術(shù)，以形成 彩色濾光片。由于COA結(jié)構(gòu)的顯示面板不存在彩膜基板與陣列基板的對(duì)位問(wèn)題，因此可以 降低顯示面板制備過(guò)程中對(duì)盒制程的難度，避免了對(duì)盒時(shí)的誤差，因此黑色矩陣可以設(shè)計(jì) 為窄線寬，提高了開(kāi)口率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種COA型陣列基板的制備方法，通過(guò)電化學(xué)沉積方法在 TFT基板上形成包括紅色、綠色、及藍(lán)色濾光層的量子點(diǎn)彩色濾光膜，與現(xiàn)有的量子點(diǎn)彩色 濾光膜的制備方法相比，節(jié)約量子點(diǎn)使用量，成本低，且保護(hù)環(huán)境。
[0007] 本發(fā)明的的目的還在于提供一種COA型陣列基板，將彩色濾光膜制作于陣列基板 一側(cè)，色彩顯示效果好，可避免傳統(tǒng)的CF基板與TFT基板的對(duì)位問(wèn)題，降低顯示面板制備過(guò) 程中對(duì)盒制程的難度，提高像素開(kāi)口率。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種COA型陣列基板的制備方法，包括如下步驟：
[0009] 步驟1、提供一 TFT基板，所述TFT基板包括襯底基板、設(shè)于襯底基板上的TFT層、 以及設(shè)于TFT層上的像素電極層，其中，所述像素電極層包括間隔設(shè)置的數(shù)個(gè)紅色子像素 電極、數(shù)個(gè)綠色子像素電極、及數(shù)個(gè)藍(lán)色子像素電極；
[0010] 在所述TFT層上位于數(shù)個(gè)紅、綠、藍(lán)子像素電極的間隔區(qū)域內(nèi)形成黑色矩陣；
[0011] 步驟2、提供對(duì)電極、第一電解液、第二電解液、及第三電解液；所述對(duì)電極包括絕 緣基板、及設(shè)于所述絕緣基板上的數(shù)個(gè)對(duì)電極單元，所述數(shù)個(gè)對(duì)電極單元分別與所述TFT 基板上的數(shù)個(gè)紅、綠、藍(lán)子像素電極相對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述第一電解液為包含紅色量子點(diǎn)和殼聚 糖的混合弱酸性溶液，所述第二電解液為包含綠色量子點(diǎn)和殼聚糖的混合弱酸性溶液，所 述第三電解液為包含散射顆粒和殼聚糖的混合弱酸性溶液；
[0012] 步驟3、將對(duì)電極與所述TFT基板一同浸入到第一電解液中，使用導(dǎo)線、電源在所 述TFT基板上的紅色子像素電極與對(duì)電極上與紅色子像素電極相對(duì)應(yīng)的對(duì)電極單元之間 形成連接電路，所述TFT基板作為負(fù)極，所述對(duì)電極作為正極，通電后，所述TFT基板上的紅 色子像素電極附近的第一電解液的PH值升高，使得第一電解液內(nèi)的殼聚糖沉積于紅色子 像素電極上，所述殼聚糖帶動(dòng)紅色量子點(diǎn)沉積于紅色子像素電極上，從而分別在數(shù)個(gè)紅色 子像素電極上形成數(shù)個(gè)紅色濾光層；控制電化學(xué)沉積時(shí)間，待所述紅色濾光層的厚度達(dá)到 一定值后，斷電，取出TFT基板和對(duì)電極，并進(jìn)行清洗；
[0013] 步驟4、將所述TFT基板與對(duì)電極一同浸入到第二電解液中，使用導(dǎo)線、電源在所 述TFT基板上的綠色子像素電極和對(duì)電極上與綠色子像素電極相對(duì)應(yīng)的對(duì)電極單元之間 形成連接電路，所述TFT基板作為負(fù)極，所述對(duì)電極作為正極，通電后，所述TFT基板上的綠 色子像素電極附近的第二電解液的PH值升高，使得第二電解液內(nèi)的殼聚糖沉積于綠色子 像素電極上，所述殼聚糖帶動(dòng)綠色量子點(diǎn)沉積于綠色子像素電極上，從而分別在數(shù)個(gè)綠色 子像素電極上形成數(shù)個(gè)綠色濾光層；控制電化學(xué)沉積時(shí)間，待所述綠色濾光層的厚度達(dá)到 一定值后，斷電，取出TFT基板和對(duì)電極，并進(jìn)行清洗；
[0014] 步驟5、將所述TFT基板與對(duì)電極一同浸入到第三電解液中，使用導(dǎo)線、電源在所 述TFT基板上的數(shù)個(gè)藍(lán)色子像素電極與對(duì)電極上與藍(lán)色子像素電極相對(duì)應(yīng)的對(duì)電極單元 之間形成連接電路，所述TFT基板作為負(fù)極，所述對(duì)電極作為正極，通電后，所述TFT基板上 的藍(lán)色子像素電極附近的第三電解液的pH值升高，使得第三電解液內(nèi)的殼聚糖沉積于藍(lán) 色子像素電極上，所述殼聚糖帶動(dòng)散射顆粒沉積于藍(lán)色子像素電極上，從而在數(shù)個(gè)藍(lán)色子 像素電極上形成數(shù)個(gè)藍(lán)色濾光層；控制電化學(xué)沉積時(shí)間，待所述藍(lán)色濾光層的厚度達(dá)到一 定值后，斷電，取出基板和對(duì)電極，并進(jìn)行清洗；
[0015] 所述步驟3、步驟4、和步驟5可以按任意順序進(jìn)行；經(jīng)過(guò)所述步驟3-5后，在所述 像素電極層上得到包括數(shù)個(gè)紅色濾光層、數(shù)個(gè)綠色濾光層、及數(shù)個(gè)藍(lán)色濾光層的量子點(diǎn)彩 色濾光膜，從而制得一 COA型陣列基板。
[0016] 所述第一電解液、第二電解液、及第三電解液中殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 001 %~ 10% ;所述第一電解液中紅色量子點(diǎn)、及所述第二電解液中綠色量子點(diǎn)的濃度為10 6M~ IM ;所述第三電解液中散射顆粒的濃度為10 6M~IM ;所述第一電解液、第二電解液、及第三 電解液的pH值為2. O~7. 0。
[0017] 所述第一電解液、第二電解液、及第三電解液中殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1% ;所述第 一電解液中紅色量子點(diǎn)、及所述第二電解液中綠色量子點(diǎn)的濃度為〇.5mM;所述第三電解 液中散射顆粒的濃度為0. 5mM ;所述第一電解液、第二電解液、及第三電解液的pH值為5. 2。
[0018] 所述紅色量子點(diǎn)、綠色量子點(diǎn)、及散射顆粒的粒徑為2nm~IOnm0
[0019] 所述紅色量子點(diǎn)為包覆ZnS的InP量子點(diǎn)；所述綠色量子點(diǎn)為包覆ZnS的InAs量 子點(diǎn)；所述散射顆粒為白色、藍(lán)色、或透明的顆粒。
[0020] 所述步驟3-5中，對(duì)所述TFT基板上的紅/綠/藍(lán)子像素電極和對(duì)電極上相對(duì)應(yīng) 的對(duì)電極單元之間施加的電壓為〇. Oiv~30V，通電時(shí)間為0.0 ls到lh。
[0021] 所述步驟3-5中，對(duì)所述TFT基板上的紅/綠/藍(lán)子像素電極和對(duì)電極上相對(duì)應(yīng) 的對(duì)電極單元之間施加的電壓為2V，通電時(shí)間應(yīng)為150s。
[0022] 所述對(duì)電極單元的材料為氧化銦錫、摻鋁氧化鋅、鎳、不銹鋼、銀、金或鉑。
[0023] 所述對(duì)電極單元的材料為金或鉑。
[0024] 本發(fā)明還提供一種COA型陣列基板包括襯底基板、設(shè)于襯底基板上的TFT層、設(shè)于 TFT層上的像素電極層與黑色矩陣、以及設(shè)于所述像素電極層上的量子點(diǎn)彩色濾光膜；
[0025] 所述像素電極層包括間隔設(shè)置的數(shù)個(gè)紅色子像素電極、數(shù)個(gè)綠色子像素電極、及 數(shù)個(gè)藍(lán)色子像素電極；所述量子點(diǎn)彩色濾光膜包括分別與數(shù)個(gè)紅、綠、藍(lán)色子像素電極相對(duì) 應(yīng)的數(shù)個(gè)紅、綠、藍(lán)色濾光層；
[0026] 其中，所述紅色濾光層的材料為紅色量子點(diǎn)與殼聚糖的混合物；所述綠色濾光層 的材料為綠色量子點(diǎn)與殼聚糖的混合物；所述藍(lán)色濾光層的材料為散射顆粒與殼聚糖的混 合物。
[0027] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的COA型陣列基板的制備方法，利用TFT基板上的像素 電極圖案、以及殼聚糖的溶解度隨pH值變化而改變的性質(zhì)，使用電化學(xué)沉積的方法在TFT 基板上形成包括紅色濾光層、綠色濾光層、及藍(lán)色濾光層的量子點(diǎn)彩色濾光膜，量子點(diǎn)在成 膜前分散在電解液中，成膜前后除電解液的量子點(diǎn)濃度降低外無(wú)其他性質(zhì)變化，補(bǔ)充量子 點(diǎn)后電解液仍可繼續(xù)使用，故可實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)的零浪費(fèi)，且與現(xiàn)有的彩色濾光膜的制備方法 相比，無(wú)需使用高溫工序，有效提高了量子點(diǎn)利用率，同時(shí)能夠節(jié)省兩到三次光刻工藝，從 而降低成本、保護(hù)環(huán)境。本發(fā)明的COA型陣列基板，在像素電極層上形成量子點(diǎn)彩色濾光 膜，色彩顯示效