[發(fā)明專利]一種基于靜電誘導(dǎo)的圖形化量子點(diǎn)薄膜制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710199357.0
• 申請(qǐng)日: 2017-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107058984A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李宗濤;湯勇;余彬海;陳鈞馳;余樹(shù)東;李家聲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C18/12
• 分類號(hào): C23C18/12;H01L51/00;B82Y30/00;B82Y40/00;B82Y20/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖形化量子點(diǎn)薄膜制備方法。

技術(shù)背景

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)量要求越來(lái)越高。量子點(diǎn)材料(Quantum Dots)作為一種新型的熒光材料日益受到廣泛關(guān)注。量子點(diǎn)材料是指粒徑在 1-100nm 的半導(dǎo)體晶粒。對(duì)比傳統(tǒng)熒光材料，量子點(diǎn)材料可發(fā)出高純度的單色光，發(fā)光效率更高，因此顯示色彩更鮮艷、對(duì)比度高，節(jié)能高效的同時(shí)帶來(lái)更好的顯示效果，具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)和潛力。量子點(diǎn)材料受到廣泛的關(guān)注，量子點(diǎn)顯示技術(shù)也在迅速地崛起。

量子點(diǎn)顯示技術(shù)對(duì)比現(xiàn)有液晶顯示和OLED顯示技術(shù)，具有色域覆蓋寬廣、色彩純度高、性能穩(wěn)定和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此更加節(jié)能高效，同時(shí)提高色彩對(duì)比度和清晰度，提供更好的顯示質(zhì)量。量子點(diǎn)顯示技術(shù)的難點(diǎn)在于高質(zhì)量高精度RGB量子點(diǎn)陣列的成型。目前，量子點(diǎn)顯示技術(shù)對(duì)于彩膜基板的制造工藝主要為印刷法、噴墨法和光刻法等，制造方法不夠成熟且存在很多缺陷。噴墨法雖精度較高但成本較高，實(shí)現(xiàn)難度大。印刷法和光刻法制造成本較低，但精度不夠高，影響顯示器的顯示質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量地制造RGB量子點(diǎn)陣列，對(duì)量子點(diǎn)顯示技術(shù)具有巨大的推動(dòng)作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于靜電誘導(dǎo)的圖形化量子點(diǎn)薄膜制備方法，該方法制造成本低并能實(shí)現(xiàn)高精度控制。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為。

一種基于靜電誘導(dǎo)的圖形化量子點(diǎn)薄膜制備方法，包括以下步驟：

（1）陣列模板的制備和處理：利用光刻和刻蝕工藝將導(dǎo)電平板表面加工出所需圖形的微柱陣列結(jié)構(gòu)，作為靜電誘導(dǎo)過(guò)程的陣列模板；

（2）量子點(diǎn)反應(yīng)溶液的制備及涂覆：配置量子點(diǎn)的前驅(qū)體溶液及不良溶劑；將前驅(qū)體溶液涂覆于下平板的上表面形成量子點(diǎn)前驅(qū)體層，再將不良溶劑涂覆于上平板的下表面形成不良溶劑層；

（3）靜電誘導(dǎo)極板的放置：將陣列模板的微柱陣列結(jié)構(gòu)面朝下放置在上平板的無(wú)溶液面上，將上、下平板涂覆溶液的表面向內(nèi)放置，兩板間放置墊塊后壓緊并水平放置，使上、下平板間留有空氣間隙；

（4）靜電誘導(dǎo)成型：將陣列模板接直流電源正極，下平板接直流電源負(fù)極，打開(kāi)電源進(jìn)行靜電誘導(dǎo)；靜電誘導(dǎo)結(jié)束后，將上平板置于烤箱烘烤使多余的不良溶劑層烘干，留下所需的量子點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)，得到量子點(diǎn)薄膜。

進(jìn)一步地，步驟（1）中，所述陣列模板為導(dǎo)電板料，材料為銅、鐵和鋁中的任意一種。

進(jìn)一步地，步驟（1）中，所述微柱陣列為圓柱陣列和方柱陣列中的任意一種。

更進(jìn)一步地，步驟（1）中，所述微柱間的中心軸距離范圍為0.5-15μm。

更進(jìn)一步地，步驟（1）中，所述圓柱陣列的直徑范圍為0.1-10μm，圓柱高度范圍為1-100μm。

更進(jìn)一步地，步驟（1）中，所述方柱陣列的底面邊長(zhǎng)范圍為0.1-10μm，方柱高度范圍為1-100μm。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述量子點(diǎn)為鈣鈦礦量子點(diǎn)。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述量子點(diǎn)的發(fā)光顏色為紅、綠和藍(lán)中任意一種。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述量子點(diǎn)前驅(qū)體溶液的配制為：將鹵化鉛和鹵化銫溶于二甲基甲酰胺（DMF）中，加入表面活性劑油胺和油酸，攪拌完全溶解后得到量子點(diǎn)前驅(qū)體溶液。

更進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述量子點(diǎn)前驅(qū)體溶液中，鹵族元素包括Cl、Br和I 中的一種以上，銫、鉛與鹵族元素的摩爾比為 1:1:3，二甲基甲酰胺、油酸和油胺的體積比為20:2:1。

更進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述量子點(diǎn)前驅(qū)體溶液的濃度為0.01-0.03g/mL。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述量子點(diǎn)前驅(qū)體層的厚度范圍為1-100μm。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述上平板、下平板均為 ITO 導(dǎo)電玻璃和高參雜導(dǎo)電硅片中的任意一種。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述涂覆的方法為刮涂、旋涂和噴涂中的任意一種。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述不良溶劑選自甲苯、二甲苯、二氯甲烷和氯仿中的任意一種。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述不良溶劑層的厚度范圍為1-100μm。

進(jìn)一步地，步驟（3）中，所述墊塊的材料包括玻璃。

進(jìn)一步地，步驟（3）中，所述空氣間隙的厚度范圍為10μm-1000μm。

進(jìn)一步地，步驟（3）中，所述墊塊的高度范圍為10μm-1000μm。