像素化彩色薄膜及其制备方法、像素化彩色滤光片

本申请涉及透明显示，尤其涉及一种像素化彩色薄膜及其制备方法、像素化彩色滤光片。

背景技术：

1、随着oled和micro-led等新型显示技术的发展，实现基于透明显示器的高分辨率增强现实成为重要研究技术内容。但是，oled的色彩稳定性、micro-led的巨量转移技术仍在应用方面有所欠缺。因此，利用彩色转化技术，可以有效的避免rgb三色微阵列的构筑，直接基于蓝色或者紫外发光的oled或者micro-led技术，基于像素化彩色滤光片实现全彩化。传统技术实现像素化的主要技术方案有纳米转印、喷墨打印等。但是，纳米转印技术中，转印模板的制备复杂，难以实现大面积制备，同时需要考虑材料之间的亲和力关系，使得纳米转印技术难以在大规模生产中应用。喷墨打印技术中，由于喷头的尺寸效应以及咖啡环效应的影响，喷墨打印的分辨率较低，使得应用受限。

2、常见用于彩色滤光片的发光材料包括染料小分子、荧光粉颗粒和传统半导体量子点材料等。但是，通过染料小分子制备得到的彩色滤光片存在色纯度下降、对光能量吸收转化效率低、抗光漂白能力差、长期稳定性差等问题。通过荧光粉颗粒制备得到的彩色滤光片由于粒径过大，在实现像素化时，难以实现彩色滤光片较小尺寸的像素化。通过传统量子化点材料制备得到的彩色滤光片曝光效果差、光转换效果差，且无法实现高深宽比像素化。

技术实现思路

1、本申请实施方式主要解决的技术问题是通过传统的像素化技术和传统的发光材料制备得到的彩色滤光片实现透明显示的全彩化时质量较低。

2、为解决上述技术问题，本申请实施方式采用的一个技术方案是：提供一种像素化彩色薄膜制备方法，包括：配制预设浓度的稀土络合物粉末的n,n-二甲基甲酰胺溶液，并将所述n,n-二甲基甲酰胺溶液与光刻胶按照预设的第一体积比混合，并充分混合后得到均匀澄清的光刻胶混合溶液；使用至少一种溶剂超声清洗预制衬底，并去除所述预制衬底表面的污染物，得到预处理后的第一衬底；将所述第一衬底置于匀胶机上，通过预设旋涂速度将所述光刻胶混合溶液旋涂至所述第一衬底，得到第一复合薄膜；将所述第一复合薄膜置于加热台，并以第一预设温度加热第一预设时间；将加热后的所述第一复合薄膜置于曝光机上，并以预设曝光波长和预设曝光剂量曝光第二预设时间，再将曝光后的所述第一复合薄膜置于预制的显影液中进行显影第三预设时间；将显影后的所述第一复合薄膜置于加热台，并以第二预设温度加热第四预设时间，得到目标彩色薄膜；通过光刻工艺在所述目标彩色薄膜上构筑预设宽度的像素点，得到像素化彩色薄膜。

3、可选地，所述稀土络合物粉末为萘啶类含铕三元有机配合物。

4、可选地，所述光刻胶的曝光波长与所述n,n-二甲基甲酰胺溶液的吸收波长相匹配。

5、可选地，所述将所述n,n-二甲基甲酰胺溶液与光刻胶按照预设的第一体积比混合，并充分混合后得到均匀澄清的光刻胶混合溶液的步骤，包括：将所述n,n-二甲基甲酰胺溶液与光刻胶按照1:2的体积比混合，得到第一混合溶液；在滚轴摇床上将所述第一混合溶液充分混合8至24小时，得到均匀清澈的所述光刻胶混合溶液。

6、可选地，所述溶剂超声清洗预制衬底的时间为3至10分钟。

7、可选地，所述去除所述预制衬底表面的污染物的步骤，包括：在紫外臭氧清洗机或紫外灯中照射所述预制衬底表面3至10分钟，以去除所述预制衬底表面的污染物。

8、可选地，所述通过预设旋涂速度将所述光刻胶混合溶液旋涂至所述第一衬底，得到第一复合薄膜的步骤之前，还包括：获取所述第一复合薄膜对应的预设厚度，并根据所述预设厚度计算得到所述预设旋涂速度。

9、可选地，所述以预设波长和预设曝光剂量曝光第二预设时间的步骤之前，还包括：获取所述预设曝光波长和所述预设曝光剂量，并根据所述预设曝光波长、所述预设曝光剂量和曝光光源的能量计算得到所述第二预设时间。

10、为解决上述技术问题，本申请实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种像素化彩色薄膜，按照如上所述的像素化彩色膜制备方法得到。

11、为解决上述技术问题，本申请实施方式采用的又一个技术方案是：提供一种像素化彩色滤光片，基于如上所述的像素化彩色薄膜进行制备得到。

12、区别于相关技术的情况，本申请通过配制稀土络合物粉末的n,n-二甲基甲酰胺溶液，并将n,n-二甲基甲酰胺溶液与光刻胶充分混合后得到光刻胶混合溶液；使用溶剂超声清洗预制衬底以去除表面污染物，得到预处理后的第一衬底；将光刻胶混合溶液旋涂至第一衬底，得到第一复合薄膜；将第一复合薄膜加热第一预设时间；将加热后的第一复合薄膜置于曝光机上曝光第二预设时间，再将曝光后的第一复合薄膜显影第三预设时间；将显影后的第一复合薄膜再加热第四预设时间，得到目标彩色薄膜；通过光刻工艺在目标彩色薄膜上构筑预设宽度的像素点，得到像素化彩色薄膜，不仅拥有较高的颜色纯度、透明度，还拥有较高的荧光发光特性、较窄的发射光谱半峰宽，提升了透明显示的全彩化时的质量。

技术特征：

1.一种像素化彩色薄膜制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的像素化彩色薄膜制备方法，其特征在于，所述稀土络合物粉末为萘啶类含铕三元有机配合物。

3.根据权利要求1所述的像素化彩色薄膜制备方法，其特征在于，所述光刻胶的曝光波长与所述n,n-二甲基甲酰胺溶液的吸收波长相匹配。

4.根据权利要求1所述的像素化彩色薄膜制备方法，其特征在于，所述将所述n,n-二甲基甲酰胺溶液与光刻胶按照预设的第一体积比混合，并充分混合后得到均匀澄清的光刻胶混合溶液的步骤，包括：

5.根据权利要求1所述的像素化彩色薄膜制备方法，其特征在于，所述溶剂超声清洗预制衬底的时间为3至10分钟。

6.根据权利要求1所述的像素化彩色薄膜制备方法，其特征在于，所述去除所述预制衬底表面的污染物的步骤，包括：

7.根据权利要求1所述的像素化彩色薄膜制备方法，其特征在于，所述通过预设旋涂速度将所述光刻胶混合溶液旋涂至所述第一衬底，得到第一复合薄膜的步骤之前，还包括：

8.根据权利要求1所述的像素化彩色薄膜制备方法，其特征在于，所述以预设波长和预设曝光剂量曝光第二预设时间的步骤之前，还包括：

9.一种像素化彩色薄膜，其特征在于，按照如权利要求1至8任一项所述的像素化彩色膜制备方法得到。

10.一种像素化彩色滤光片，其特征在在于，基于如权利要求9所述的像素化彩色薄膜进行制备得到。

技术总结
本申请涉及透明显示技术领域，提供了一种像素化彩色薄膜及其制备方法、像素化彩色滤光片。该制备方法包括：配制稀土络合物粉末的N,N‑二甲基甲酰胺溶液，并将N,N‑二甲基甲酰胺溶液与光刻胶充分混合后得到光刻胶混合溶液；使用溶剂超声清洗预制衬底以去除表面污染物，得到预处理后的第一衬底；将光刻胶混合溶液旋涂至第一衬底，得到第一复合薄膜；将第一复合薄膜加热第一预设时间；将加热后的第一复合薄膜置于曝光机上曝光第二预设时间，再将曝光后的第一复合薄膜显影第三预设时间；将显影后的第一复合薄膜再加热第四预设时间，得到目标彩色薄膜；通过光刻工艺在目标彩色薄膜上构筑预设宽度的像素点，得到像素化彩色薄膜。

技术研发人员：郝俊杰,邓文灿,黄锦涛,段西健,陈立国,陈宇龙,唐浩东,陈威
受保护的技术使用者：深圳技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17