COA型阵列基板的制备方法及COA型阵列基板技术

本发明专利技术提供一种COA型阵列基板的制备方法及COA型阵列基板。本发明专利技术的COA型阵列基板的制备方法，利用TFT基板上的像素电极图案、以及壳聚糖的溶解度随pH值变化而改变的性质，使用电化学沉积的方法在TFT基板上形成包括红色滤光层、绿色滤光层、及蓝色滤光层的量子点彩色滤光膜，量子点在成膜前分散在电解液中，成膜前后除电解液的量子点浓度降低外无其他性质变化，补充量子点后电解液仍可继续使用，故可实现量子点的零浪费，与现有的彩色滤光膜的制备方法相比，无需使用高温工序，有效提高了量子点利用率，同时能够节省两到三次光刻工艺，从而降低成本、保护环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种COA型阵列基板的制备方法及COA型阵列基板。
技术介绍
随着显示技术的不断发展，人们对显示装置的显示质量要求也越来越高。量子点(QuantumDots，简称QDs)通常是由Ⅱ-Ⅵ、或Ⅲ-Ⅴ族元素组成的球形或类球形的半导体纳米微粒，粒径一般在几纳米至数十纳米之间。由于量子点的粒径尺寸小于或者接近相应体材料的激子波尔半径，会产生量子限域效应，其能级结构从体材料的准连续变为量子点材料的离散结构，导致量子点展示出特殊的受激辐射发光的性能。随着量子点的尺寸减小，其能级带隙增加，相应的量子点受激所需要的能量以及量子点受激后回到基态放出的能量都相应的增大，表现为量子点的激发与荧光光谱的“蓝移”现象，通过控制量子点的尺寸，使其发光光谱可以覆盖整个可见光区域。如硒化镉(CdSe)的尺寸从6.6nm减小至2.0nm，其发光波长从红光区域635nm“蓝移”至蓝光区域的460nm。利用量子点材料具有发光光谱集中，色纯度高、且发光颜色可通过量子点材料的尺寸、结构或成分进行简易调节等这些优点，将其应用在显示装置中可有效地提升显示装置的色域及色彩还原能力。目前，已有多篇文献和专利报道了量子点在薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，TFT-LCD)中的应用，其中使用量子点替代传统TFT-LCD的彩膜材料尤为受到人们的关注。使用量子点代替传统的彩色光阻，可以大幅度的提高TFT-LCD的色域和穿透率，带来更好的显示效果。然而，使用量子点复合树脂制成光刻胶，进而用于制造量子点彩膜存在以下几个问题：首先，量子点耐热性能较差，而传统的TFT光刻制程需经历200度以上的高温，因而为使量子点光刻胶成为可能，必须要将量子点光刻胶的烘烤温度降低，这使得量子点光刻胶的成分势必与传统的光刻胶材料有很大不同，需要大量的研发成本；其次，量子点价格昂贵且多有毒性，而光刻制程中大量的量子点在显影过程中被洗去，造成浪费和环境污染；再次，使用量子点光刻胶仍需使用两到三次成本高昂的光刻制程。COA(ColorFilteronArray)技术是将彩色层制备在阵列基板上的技术，以形成彩色滤光片。由于COA结构的显示面板不存在彩膜基板与阵列基板的对位问题，因此可以降低显示面板制备过程中对盒制程的难度，避免了对盒时的误差，因此黑色矩阵可以设计为窄线宽，提高了开口率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种COA型阵列基板的制备方法，通过电化学沉积方法在TFT基板上形成包括红色、绿色、及蓝色滤光层的量子点彩色滤光膜，与现有的量子点彩色滤光膜的制备方法相比，节约量子点使用量，成本低，且保护环境。本专利技术的的目的还在于提供一种COA型阵列基板，将彩色滤光膜制作于阵列基板一侧，色彩显示效果好，可避免传统的CF基板与TFT基板的对位问题，降低显示面板制备过程中对盒制程的难度，提高像素开口率。为实现上述目的，本专利技术提供了一种COA型阵列基板的制备方法，包括如下步骤：步骤1、提供一TFT基板，所述TFT基板包括衬底基板、设于衬底基板上的TFT层、以及设于TFT层上的像素电极层，其中，所述像素电极层包括间隔设置的数个红色子像素电极、数个绿色子像素电极、及数个蓝色子像素电极；在所述TFT层上位于数个红、绿、蓝子像素电极的间隔区域内形成黑色矩阵；步骤2、提供对电极、第一电解液、第二电解液、及第三电解液；所述对电极包括绝缘基板、及设于所述绝缘基板上的数个对电极单元，所述数个对电极单元分别与所述TFT基板上的数个红、绿、蓝子像素电极相对应设置；所述第一电解液为包含红色量子点和壳聚糖的混合弱酸性溶液，所述第二电解液为包含绿色量子点和壳聚糖的混合弱酸性溶液，所述第三电解液为包含散射颗粒和壳聚糖的混合弱酸性溶液；步骤3、将对电极与所述TFT基板一同浸入到第一电解液中，使用导线、电源在所述TFT基板上的红色子像素电极与对电极上与红色子像素电极相对应的对电极单元之间形成连接电路，所述TFT基板作为负极，所述对电极作为正极，通电后，所述TFT基板上的红色子像素电极附近的第一电解液的pH值升高，使得第一电解液内的壳聚糖沉积于红色子像素电极上，所述壳聚糖带动红色量子点沉积于红色子像素电极上，从而分别在数个红色子像素电极上形成数个红色滤光层；控制电化学沉积时间，待所述红色滤光层的厚度达到一定值后，断电，取出TFT基板和对电极，并进行清洗；步骤4、将所述TFT基板与对电极一同浸入到第二电解液中，使用导线、电源在所述TFT基板上的绿色子像素电极和对电极上与绿色子像素电极相对应的对电极单元之间形成连接电路，所述TFT基板作为负极，所述对电极作为正极，通电后，所述TFT基板上的绿色子像素电极附近的第二电解液的pH值升高，使得第二电解液内的壳聚糖沉积于绿色子像素电极上，所述壳聚糖带动绿色量子点沉积于绿色子像素电极上，从而分别在数个绿色子像素电极上形成数个绿色滤光层；控制电化学沉积时间，待所述绿色滤光层的厚度达到一定值后，断电，取出TFT基板和对电极，并进行清洗；步骤5、将所述TFT基板与对电极一同浸入到第三电解液中，使用导线、电源在所述TFT基板上的数个蓝色子像素电极与对电极上与蓝色子像素电极相对应的对电极单元之间形成连接电路，所述TFT基板作为负极，所述对电极作为正极，通电后，所述TFT基板上的蓝色子像素电极附近的第三电解液的pH值升高，使得第三电解液内的壳聚糖沉积于蓝色子像素电极上，所述壳聚糖带动散射颗粒沉积于蓝色子像素电极上，从而在数个蓝色子像素电极上形成数个蓝色滤光层；控制电化学沉积时间，待所述蓝色滤光层的厚度达到一定值后，断电，取出基板和对电极，并进行清洗；所述步骤3、步骤4、和步骤5可以按任意顺序进行；经过所述步骤3-5后，在所述像素电极层上得到包括数个红色滤光层、数个绿色滤光层、及数个蓝色滤光层的量子点彩色滤光膜，从而制得一COA型阵列基板。所述第一电解液、第二电解液、及第三电解液中壳聚糖的质量分数为0.001％～10％；所述第一电解液中红色量子点、及所述第二电解液中绿色量子点的浓度为10-6M～1M；所述第三电解液中散射颗粒的浓度为10-6M～1M；所述第一电解液、第二电解液、及第三电解液的pH值为2.0～7.0。所述第一电解液、第二电解液、及第三电解液中壳聚糖的质量分数为1％；所述第一电解液中红色量子点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种COA型阵列基板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、提供一TFT基板(10)，所述TFT基板(10)包括衬底基板(11)、设于衬底基板(11)上的TFT层(21)、以及设于TFT层(21)上的像素电极层(22)，其中，所述像素电极层(22)包括间隔设置的数个红色子像素电极(221)、数个绿色子像素电极(222)、及数个蓝色子像素电极(223)；在所述TFT层(21)上位于数个红、绿、蓝子像素电极(221、222、223)的间隔区域内形成黑色矩阵(23)；步骤2、提供对电极(50)、第一电解液(61)、第二电解液(62)、及第三电解液(63)；所述对电极(50)包括绝缘基板(51)、及设于所述绝缘基板(51)上的数个对电极单元(52)，所述数个对电极单元(52)分别与所述TFT基板(10)上的数个红、绿、蓝子像素电极(221、222、223)相对应设置；所述第一电解液(61)为包含红色量子点和壳聚糖的混合弱酸性溶液，所述第二电解液(62)为包含绿色量子点和壳聚糖的混合弱酸性溶液，所述第三电解液(63)为包含散射颗粒和壳聚糖的混合弱酸性溶液；步骤3、将对电极(50)与所述TFT基板(10)一同浸入到第一电解液(61)中，使用导线、电源在所述TFT基板(10)上的红色子像素电极(221)与对电极(50)上与红色子像素电极(221)相对应的对电极单元(52)之间形成连接电路，所述TFT基板(10)作为负极，所述对电极(50)作为正极，通电后，所述TFT基板(10)上的红色子像素电极(221)附近的第一电解液(61)的pH值升高，使得第一电解液(61)内的壳聚糖沉积于红色子像素电极(221)上，所述壳聚糖带动红色量子点沉积于红色子像素电极(221)上，从而分别在数个红色子像素电极(221)上形成数个红色滤光层(31)；控制电化学沉积时间，待所述红色滤光层(31)的厚度达到一定值后，断电，取出TFT基板(10)和对电极(50)，并进行清洗；步骤4、将所述TFT基板(10)与对电极(50)一同浸入到第二电解液(62)中，使用导线、电源在所述TFT基板(10)上的绿色子像素电极(222)和对电极(50)上与绿色子像素电极(222)相对应的对电极单元(52)之间形成连接电路，所述TFT基板(10)作为负极，所述对电极(50)作为正极，通电后，所述TFT基板(10)上的绿色子像素电极(222)附近的第二电解液(62)的pH值升高，使得第二电解液(62)内的壳聚糖沉积于绿色子像素电极(222)上，所述壳聚糖带动绿色量子点沉积于绿色子像素电极(222)上，从而分别在数个绿色子像素电极(222)上形成数个绿色滤光层(32)；控制电化学沉积时间，待所述绿色滤光层(32)的厚度达到一定值后，断电，取出TFT基板(10)和对电极(50)，并进行清洗；步骤5、将所述TFT基板(10)与对电极(50)一同浸入到第三电解液(63)中，使用导线、电源在所述TFT基板(10)上的数个蓝色子像素电极(223)与对电极(50)上与蓝色子像素电极(223)相对应的对电极单元(52)之间形成连接电路，所述TFT基板(10)作为负极，所述对电极(50)作为正极，通电后，所述TFT基板(10)上的蓝色子像素电极(223)附近的第三电解液(63)的pH值升高，使得第三电解液(63)内的壳聚糖沉积于蓝色子像素电极(223)上，所述壳聚糖带动散射颗粒沉积于蓝色子像素电极(223)上，从而在数个蓝色子像素电极(223)上形成数个蓝色滤光层(33)；控制电化学沉积时间，待所述蓝色滤光层(33)的厚度达到一定值后，断电，取出基板(10)和对电极(50)，并进行清洗；所述步骤3、步骤4、和步骤5可以按任意顺序进行；经过所述步骤3‑5后，在所述像素电极层(22)上得到包括数个红色滤光层(31)、数个绿色滤光层(32)、及数个蓝色滤光层(33)的量子点彩色滤光膜(30)，从而制得一COA型阵列基板。...

【技术特征摘要】
1.一种COA型阵列基板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供一TFT基板(10)，所述TFT基板(10)包括衬底基板
(11)、设于衬底基板(11)上的TFT层(21)、以及设于TFT层(21)上
的像素电极层(22)，其中，所述像素电极层(22)包括间隔设置的数个红
色子像素电极(221)、数个绿色子像素电极(222)、及数个蓝色子像素电
极(223)；
在所述TFT层(21)上位于数个红、绿、蓝子像素电极(221、222、
223)的间隔区域内形成黑色矩阵(23)；
步骤2、提供对电极(50)、第一电解液(61)、第二电解液(62)、
及第三电解液(63)；所述对电极(50)包括绝缘基板(51)、及设于所述
绝缘基板(51)上的数个对电极单元(52)，所述数个对电极单元(52)分
别与所述TFT基板(10)上的数个红、绿、蓝子像素电极(221、222、
223)相对应设置；所述第一电解液(61)为包含红色量子点和壳聚糖的混合
弱酸性溶液，所述第二电解液(62)为包含绿色量子点和壳聚糖的混合弱酸
性溶液，所述第三电解液(63)为包含散射颗粒和壳聚糖的混合弱酸性溶
液；
步骤3、将对电极(50)与所述TFT基板(10)一同浸入到第一电解液
(61)中，使用导线、电源在所述TFT基板(10)上的红色子像素电极
(221)与对电极(50)上与红色子像素电极(221)相对应的对电极单元
(52)之间形成连接电路，所述TFT基板(10)作为负极，所述对电极
(50)作为正极，通电后，所述TFT基板(10)上的红色子像素电极(221)
附近的第一电解液(61)的pH值升高，使得第一电解液(61)内的壳聚糖
沉积于红色子像素电极(221)上，所述壳聚糖带动红色量子点沉积于红色子
像素电极(221)上，从而分别在数个红色子像素电极(221)上形成数个红
色滤光层(31)；控制电化学沉积时间，待所述红色滤光层(31)的厚度达
到一定值后，断电，取出TFT基板(10)和对电极(50)，并进行清洗；
步骤4、将所述TFT基板(10)与对电极(50)一同浸入到第二电解液
(62)中，使用导线、电源在所述TFT基板(10)上的绿色子像素电极
(222)和对电极(50)上与绿色子像素电极(222)相对应的对电极单元
(52)之间形成连接电路，所述TFT基板(10)作为负极，所述对电极
(50)作为正极，通电后，所述TFT基板(10)上的绿色子像素电极(222)
附近的第二电解液(62)的pH值升高，使得第二电解液(62)内的壳聚糖
沉积于绿色子像素电极(222)上，所述壳聚糖带动绿色量子点沉积于绿色子
像素电极(222)上，从而分别在数个绿色子像素电极(222)上形成数个绿
色滤光层(32)；控制电化学沉积时间，待所述绿色滤光层(32)的厚度达
到一定值后，断电，取出TFT基板(10)和对电极(50)，并进行清洗；
步骤5、将所述TFT基板(10)与对电极(50)一同浸入到第三电解液
(63)中，使用导线、电源在所述TFT基板(10)上的数个蓝色子像素电极
(223)与对电极(50)上与蓝色子像素电极(223)相对应的对电极单元
(52)之间形成连接电路，所述TFT基板(10)作为负极，所述对电极
(50)作为正极，通电后，所述TFT基板(10)上的蓝色子像素电极(223)
附近的第三电解液(63)的pH值升高，使得第三电解液(63)内的壳聚糖
沉积于蓝色子像素电极(223)上，所述壳聚糖带动散射颗粒沉积于蓝色子像
素电极(223)上，从而在数个蓝色子像素电极(223)上形成数个蓝色滤光<...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓炜佳，
申请(专利权)人：深圳市华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44