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      顯示面板用基板制作方法及Mn摻雜ZnS量子點的制備方法與流程

      文檔序號:12478556閱讀:182來源:國知局
      顯示面板用基板制作方法及Mn摻雜ZnS量子點的制備方法與流程

      本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及顯示面板用基板的制作方法及Mn摻雜ZnS量子點的制備方法。



      背景技術(shù):

      目前量子點技術(shù)應(yīng)用在液晶顯示面板上,主要分為背光源采用量子點發(fā)光和背光源加量子點彩膜層兩種方式。用量子點作為背光源技術(shù)中,量子點長期靠近發(fā)熱的光源,長期的高溫環(huán)境易導(dǎo)致量子點熒光壽命縮短;而背光源加量子點彩膜層技術(shù),難以將量子點彩膜與Array基板精確對準,易出現(xiàn)對準偏移造成漏光和良率下降的情況。

      目前COA技術(shù)將量子點直接集成到Array基板上,這樣即可解決以上問題。然而現(xiàn)有技術(shù)中,采用電化學(xué)沉積量子點彩膜的方法增加了工藝難度且需要增加額外的設(shè)備,難以實現(xiàn)經(jīng)濟化應(yīng)用;也有在量子點彩膜上增加一層有機光阻增加發(fā)光效率的方法,這增加了制程與工藝,造成生產(chǎn)成本增高。同時,如若采用簡單的制程,則在烘烤制程中由于溫度較高容易導(dǎo)致熒光淬滅效應(yīng)。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種顯示面板用基板的制作方法及色阻用量子點的制備方法,能夠形成耐高溫的量子點色阻層,以降低烘烤制程中高溫造成熒光淬滅的可能性。

      為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:提供一種顯示面板用基板的制作方法,包括:準備透明襯底;在所述透明襯底上形成Mn摻雜ZnS量子點發(fā)光體的色阻層。

      進一步地,包括:在所述透明襯底上形成薄膜晶體管層。

      進一步地,包括:所述在所述透明襯底上形成薄膜晶體管層包括:在襯底上依次形成第一金屬層、柵絕緣層、有源層、歐姆接觸層、第二金屬層以及第一鈍化層。

      進一步地,包括:在所述第一鈍化層上形成黑矩陣;將紅色、綠色、藍色、黃色以及白色光敏分散液按照預(yù)定的顏色組合和/或預(yù)定的顏色排列設(shè)置于所述黑矩陣所定義的像素區(qū)域中,形成所述色阻層;依次在所述色阻層上形成第二鈍化層和像素電極層。

      其中,所述將紅色、綠色、藍色、黃色或白色光敏分散液按照預(yù)定的顏色組合和/或預(yù)定的顏色排列設(shè)置于所述黑矩陣所定義的像素區(qū)域中,形成色阻層之前,包括:分別制備紅色、綠色、藍色、黃色的所述Mn摻雜ZnS量子點;利用所述紅色、綠色、藍色、黃色的所述Mn摻雜ZnS量子點配制所述紅色、綠色、藍色、黃色光敏分散液;以及,配制所述白色光敏分散液。

      為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明又采用的技術(shù)方案是:提供一種用于制作色阻的Mn摻雜ZnS量子點發(fā)光體的制備方法,獲得游離的錳離子溶液;加熱所述錳離子溶液至第一溫度之上;在所述加熱的所述錳離子溶液中加入硫前驅(qū)體溶液并降溫;進一步加入鋅前驅(qū)體溶液,并升溫至第二溫度之上,以得到紅色、綠色、藍色、黃色的Mn摻雜ZnS量子點。

      進一步地,包括:對所述紅色、綠色、藍色、黃色的Mn摻雜ZnS量子點進行純化處理。

      其中,在保證Zn、Mn、S三種元素的摩爾比不變的情況下,分別控制所述游離的錳離子溶液、硫前驅(qū)體溶液以及鋅前驅(qū)體溶液的加入濃度的大小和/或反應(yīng)時間的長短,進而制得不同顏色的量子點。

      其中,所述Zn、Mn、S三種元素的摩爾比為1:1:1。

      其中,所述紅色、綠色、藍色、黃色的Mn摻雜ZnS量子點的發(fā)光波長分別為630nm、520nm、460nm、570nm。

      本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況,本發(fā)明通過采用Mn摻雜ZnS量子點發(fā)光體,具有耐高溫性能,從而在基板的烘烤制程中降低高溫導(dǎo)致熒光淬滅的可能性,提升量子點的發(fā)光質(zhì)量,進而提升顯示面板的顯示效果。

      附圖說明

      圖1是本發(fā)明顯示面板用基板的制作方法第一實施例的流程示意圖;

      圖2是本發(fā)明顯示面板用基板的制作方法第二實施例的流程示意圖;

      圖3是本發(fā)明顯示面板用基板的制作方法第二實施例中步驟S240之前進一步包括的流程示意圖;

      圖4至圖9是本發(fā)明顯示面板用基板的制作方法第二實施例的制程示意圖;

      圖10是本發(fā)明用于制作色阻的Mn摻雜ZnS量子點發(fā)光體的制備方法一實施例的流程示意圖。

      具體實施方式

      請參閱圖1,本發(fā)明顯示面板用基板的制作方法第一實施例,包括:

      S110,準備透明襯底;

      其中,透明襯底具體可以是玻璃、透明硅片或者透明塑料等中的至少一種。

      S120,在透明襯底上形成Mn摻雜ZnS量子點發(fā)光體的色阻層。

      具體地,通過旋涂將Mn摻雜ZnS量子點發(fā)光體稀溶液涂布在透明襯底上,裝有透明襯底的旋轉(zhuǎn)機開始由慢到快旋轉(zhuǎn),用離心力將底板上的溶液涂布成厚度從微米到納米的薄膜;然后進行曝光、顯影、洗滌、烘烤等制程形成上述色阻層。在一些應(yīng)用場景中,也可以通過電化學(xué)沉積等方式將量子點發(fā)光體設(shè)置在透明襯底上。

      其中,Mn摻雜ZnS量子點發(fā)光體具有耐高溫的性能,使用該種量子點發(fā)光體形成的色阻層能夠抵抗烘烤制程中的高溫,以降低高溫導(dǎo)致的熒光淬滅效應(yīng)出現(xiàn)的幾率,進而提高顯示面板的成像質(zhì)量、顯示效果等。同時,該量子點發(fā)光體不含鎘,有效降低了金屬毒性及對環(huán)境的污染。

      請參閱圖2至圖9,本發(fā)明顯示面板用基板的制作方法第二實施例,包括:

      S210,準備透明襯底41;

      S220,在透明襯底41上形成薄膜晶體管層42。

      具體地,在透明襯底41上形成薄膜晶體管層42包括:在透明襯底上依次形成第一金屬層、柵絕緣層、有源層、歐姆接觸層、第二金屬層以及第一鈍化層。

      其中,第一金屬層即柵極層,具體地,在透明襯底41上通過金屬濺射沉積,再進行光刻膠涂覆、曝光、顯影、蝕刻以及光刻膠剝離等工藝以形成預(yù)定圖案的第一金屬層,即柵極層。第一金屬層具體可以為單金屬層或復(fù)合金屬層,如Cr、Mo、Mo/Al、Mo/Ti、Cu等。

      柵絕緣層具體是在形成的第一金屬層上進一步通過化學(xué)氣相沉積以及黃光蝕刻工藝形成。其中,柵絕緣層主要由氮化硅、氧化硅等其中至少一種組成,當然在其它應(yīng)用場景中也可以由其它絕緣物質(zhì)組成。

      有源層即金屬氧化物半導(dǎo)體層,其形成方法與第一金屬電極層22相似。該層主要含有銦氧化物、鋅氧化物、錫氧化物、鎵氧化物中的至少一種,在本實施例中為銦鎵鋅氧化物半導(dǎo)體層。

      歐姆接觸層即在有源層與第二金屬層之間,該層電阻值遠小于半導(dǎo)體本身的電阻,使得組件操作時大部分的電壓降在活動區(qū)而不在第二金屬層與有源層的接觸面。具體可以通過在半導(dǎo)體表面層進行高摻雜或者引入大量復(fù)合中心形成。

      在形成方式上,第二金屬層與第一金屬層相似,第一鈍化層與柵絕緣層相似,具體如上,此處不再贅述。

      容易理解地,在其它應(yīng)用場景中,第一金屬層、柵絕緣層、有源層、歐姆接觸層、第二金屬層以及第一鈍化層也可以采用其它形成方法,例如通過噴涂的方式等,所采用的原材料也可以是其它物質(zhì),此處不做限定。

      可選地,進一步包括:

      S230,在第一鈍化層上形成黑矩陣43;

      黑矩陣43是沉積在色阻圖案之間的不透光部分,基本功能是遮光,目的是提高對比度,避免相連色層混色,增加顏色的純度。黑矩陣43可通過濺射鉻層,然后光刻出所需圖案的方法形成,也可采用含有黑色染料的樹脂光刻膠,用光刻法制備等。

      S240,將紅色、綠色、藍色、黃色以及白色光敏分散液按照預(yù)定的顏色組合和/或預(yù)定的顏色排列設(shè)置于黑矩陣43所定義的像素區(qū)域中,形成色阻層44;

      預(yù)定的顏色組合為紅、綠、藍組合,紅、綠、藍、黃組合,紅、綠、藍、白組合,以及紅、綠、藍、黃、白組合等中的至少一種。

      預(yù)定的顏色排列為將預(yù)定的顏色組合按不同順序的排列。如紅、綠、藍組合所具有的顏色排列為紅綠藍、綠紅藍、藍綠紅等中的至少一種。

      具體地,通過旋涂將要涂布的紅色、綠色、藍色、黃色以及白色光敏分散液涂布在透明襯底41上,裝有透明襯底41的旋轉(zhuǎn)機開始由慢到快旋轉(zhuǎn),用離心力將底板上的光敏分散液涂布成厚度從微米到納米的薄膜;然后進行曝光、顯影、洗滌、烘烤等制程形成上述色阻層。在一些應(yīng)用場景中,也可以通過電化學(xué)沉積等方式將量子點發(fā)光體設(shè)置在透明襯底41上。

      S250,依次在色阻層44上形成第二鈍化層45和像素電極層46。

      第二鈍化層45形成方法與柵絕緣層的形成方法類似,此處不在贅述。

      像素電極層46可由ITO制成,通常利用磁控濺射的方法鍍上一層氧化銦錫膜。當然,在其它應(yīng)用場景中也可以由其它物質(zhì)制成。

      進一步參閱圖3,可選地,在步驟S240之前,進一步包括:

      S310,分別制備紅色、綠色、藍色、黃色的Mn摻雜ZnS量子點;

      本實施例中,采用化學(xué)方法,通過在游離的錳離子中加入硫前驅(qū)體和鋅前驅(qū)體,制備錳摻雜ZnS的耐高溫?zé)o鎘量子點。當然在其它場景中也可以通過其它方法,制備含有其它成分的耐高溫?zé)o鎘量子點。

      S320,利用紅色、綠色、藍色、黃色的Mn摻雜ZnS量子點配制紅色、綠色、藍色、黃色光敏分散液;以及,配制白色光敏分散液。

      通常紅色、綠色、藍色、黃色光敏分散液分別由紅色、綠色、藍色、黃色的量子點配制而成。以紅色量子點光敏分散液為例,在室溫下,將一定的紅色Mn摻雜ZnS量子點與分散劑混合均勻,對量子點的表面進行處理,使其穩(wěn)定分散。其中,不對分散劑的種類進行限定。然后再與樹脂、單體、光引發(fā)劑及添加劑一起分散并溶解在溶劑中,進而形成紅色光敏分散液。其中溶劑通常為有機溶劑。在一些應(yīng)用場景中,也可以將量子點與其它成分的溶解在一起,形成光敏分散液,溶劑可以為有機溶劑或者水等,只要能夠溶解量子點以及其它成分的混合物即可。

      在一些應(yīng)用場景中,一種顏色的量子點光敏分散液也可以由其他幾種顏色的量子點配制而成,具體根據(jù)需要而定,此處不作限定。

      通常,白色光敏分散液為不加量子點的空白光敏分散液。在一個應(yīng)用場景中,白色光敏分散液為由紅、綠、藍、黃的量子點中的至少三種種共同配制而成。

      通過上述方法,在薄膜晶體管上制作色阻層,以使得量子點彩膜與像素區(qū)精準對位,進而避免了因?qū)ξ黄贫斐陕┕夂土悸氏陆档那闆r。同時在采用的量子點光敏分散液為耐高溫?zé)o鎘的光敏分散液,大大降低了在基板的烘烤制程中因高溫而導(dǎo)致的熒光淬滅效應(yīng)出現(xiàn)的幾率,同時,無鎘量子點的采用降低了對環(huán)境的污染。

      請參閱圖10,本發(fā)明用于制作色阻的Mn摻雜ZnS量子點發(fā)光體的制備方法一實施例,包括:

      S510,獲得游離的錳離子溶液;

      在本實施例中,游離的錳離子溶液可通過將硬脂酸錳溶解于十八烯中得到,具體為將十八烯與硬脂酸錳依次裝入三頸瓶中混合、溶解。在其它實施例中也可以將其它含錳的離子型化合物溶解在其它的溶劑當中,通常為有機溶劑,也可以根據(jù)情況采用水,同時,反應(yīng)器也不限于采用三頸瓶。

      S520,加熱錳離子溶液至第一溫度之上;

      具體地,將獲得的游離的錳離子溶液在氬氣氛圍下進行攪拌,并加熱到110℃,并保溫15分鐘。

      其中,對溶液進行攪拌是通過攪拌器進行的,如磁力攪拌器等。氬氣氛圍則是通過將氬氣管與三頸瓶的一個口連接,向三頸瓶中通氬氣形成。同時,對溶液進行加熱與保溫是通過將三頸瓶放入油浴鍋中,對油浴進行加熱與保溫實現(xiàn)的,具體地,油浴為硅油浴。并且在三頸瓶中放置溫度計,對三頸瓶內(nèi)溶液的溫度進行實時測量。

      當然,在其它應(yīng)用場景中,加熱的溫度并不限定在110℃,保溫的時間也不限于15分鐘。同時,也可通過其它方式對反應(yīng)物進行加熱,或者采用其它油浴等。

      S530,在加熱的錳離子溶液中加入硫前驅(qū)體溶液并降溫;

      在110℃保溫15分鐘后,通過控制硅油浴鍋中硅油的溫度將三頸瓶中溶液溫度升高到270℃。然后向三頸瓶中快速注入硫前驅(qū)體溶液,此時能夠觀察到,反應(yīng)物變成淡黃色,這說明形成了MnS核。再將反應(yīng)溫度迅速降至170℃,以獲得單個分散的、小的MnS核。

      其中,硫前驅(qū)體溶液具體可以通過將硫單質(zhì)溶解在有機溶劑中形成。

      快速降溫可通過將三頸瓶從油浴鍋中取出放置在空氣中的方式,也可通過其它方式,例如將其放在冰水中進行急速降溫等。

      S540,進一步加入鋅前驅(qū)體溶液,并升溫至第二溫度之上,以得到紅色、綠色、藍色、黃色的Mn摻雜ZnS量子點。

      具體地,當溫度迅速降低至170℃后,加入事先配制好的鋅前驅(qū)體溶液的一部分,并將反應(yīng)物的溫度升高至260℃,保持15分鐘,主要用于進行ZnS殼層包覆。然后再在260℃下將剩余的鋅前驅(qū)體溶液分兩次注入三頸瓶中,進行反應(yīng),其中,兩次注入中間的時間間隔為15分鐘。然后觀察量子點的生長情況,具體通過取樣觀察的方法進行。

      其中,不同顏色的Mn摻雜ZnS量子點主要是通過在保持Mn、S、Zn的摩爾比不變的情況下,通過改變?nèi)N元素的濃度和/或反應(yīng)時間來制備出不同顏色的量子點,也就是說,量子點的顏色是受元素濃度和反應(yīng)時間共同影響的。其中,改變?nèi)N元素的濃度是通過控制游離的錳離子溶液、硫前驅(qū)體溶液以及鋅前驅(qū)體溶液的濃度進行改變的。在一個應(yīng)用場景中,Mn、S、Zn的摩爾比為1:1:1,但并不做限定。

      同時,本實施例中鋅前驅(qū)體溶液為游離的二價鋅離子溶液。

      可選地,進一步包括:

      S550,對紅色、綠色、藍色、黃色的Mn摻雜ZnS量子點進行純化處理。

      通過取樣觀察,在完成量子點粒子的生長之后,將反應(yīng)溫度降低至60℃。然后將反應(yīng)物取出放置在一個容器當中,例如燒杯等,并注入一定量的甲苯,進行攪拌,再注入一定量的甲醇,進行離心,具體可放置在離心機上進行離心,使得反應(yīng)生成的量子點粒子發(fā)生沉降,從而達到量子點粒子與反應(yīng)物分離的目的。通常使用的離心機可為低速離心機、高速離心機、超速離心機等,根據(jù)需要進行選擇。離心結(jié)束后,將發(fā)生沉降的量子點粒子與液體進行分離,具體可采用過濾的方式進行分離,當然在其它應(yīng)用場景中也可以采用其它方式進行,此處不做限定。需要指出的是,為了保證所得樣品的純度,可進行多次離心純化,本實施例中對產(chǎn)物進行三次離心純化,最終得到所需要的純凈的Mn摻雜ZnS量子點。

      其中,紅色、綠色、藍色、黃色的Mn摻雜ZnS量子點的發(fā)光波長分別為630nm、520nm、460nm、570nm。

      如上,本實施例中所說的反應(yīng)溫度、和反應(yīng)時間等并不限定于具體的某一個溫度點與時間段,可根據(jù)具體情況做適當?shù)母淖儭?/p>

      通過此種方法制備得到的量子點,具有耐高溫的性能,能夠在一定程度上避免量子點發(fā)光體在高溫下的熒光淬滅現(xiàn)象的發(fā)生。同時該種量子點不含重金屬能有毒物質(zhì),大大得降低了對環(huán)境的污染。

      以上僅為本發(fā)明的實施方式,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。

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