利用掩模法制备红绿双色量子点显色阵列系统的方法及新型量子点显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，具体地说，涉及一种钙钛矿量子点的显示装置的制备方法。

背景技术：

随着显示技术的发展，量子点发光显示器件越来越受到人们的关注。量子点(quantumdots)是一种尺寸介于1-100nm之间的纳米材料,具有带隙、尺寸可调以及发光光谱半波峰宽小等特点。量子点发光显示器件(qled)主要是采用蓝色发光二极管(led)光源照射量子点的方式来激发绿光及红光。与其它显示方式相比，它具有全色域显示优势，窄频带连续光谱，色彩纯度高；它可发出95％接近于自然光的光，色彩还原能力强，显色性卓越。此外，它比有机发光二极管(oled)的亮度也要更高，而且更省电。由于技术的简化，量子点显示屏采用了稳定可靠的无机半导体材料，这降低了生产成本、稳定性强、寿命长、不易老化。同时，利用qled改善led光源产品的色彩和节能水平，这对于提升传统液晶电视和液晶显示产品品质具有极大的帮助。也可以在oled产品时代未开启之前，为消费者提供一种更好的“显示品”选择。

近年来，量子点材料被广泛地应用在液晶显示器的背光中。在现行的可见光发光量子点材料中，最近发展起来的钙铁矿量子点材料cspb(xn)3(x1＝br,x2＝i,x3＝cl)，由于具有很高的发光效率、很窄的发光半峰宽(fwhm<25nm)和可调控的发光颜色，受到越来越多的关注。因此，以钙钛矿量子点发光材料作为发光层拓宽了新型led研究方向，并在照明以及平板显示领域具有广阔的应用前景。

技术实现要素：

本发明涉及显示技术领域，具体地说，涉及一种利用掩模法制备红绿双色量子点显色阵列系统的方法及新型量子点显示装置。本发明的目的是为了提供具有超高清分辨率的显示器件。其中，每个所述器件包括蓝光光源、绿光像素单元和红光像素单元。

本发明公开一种利用掩模法制备红绿双色量子点显色阵列系统的方法，包括如下步骤：

1)制备绿色钙钛矿量子点的溶液：

制备钙钛矿量子点分散于不良溶剂所形成的溶液，所述钙钛矿量子点能发出绿色荧光；

2)制备钙钛矿量子点薄膜：

将所述溶液甩成具有一厚度的钙钛矿量子点薄膜；

3)掩膜：

将带孔的掩模板覆盖于所述钙钛矿量子点薄膜上，再喷涂一层保护膜以保护未被所述掩模板覆盖的钙钛矿量子点，然后揭掉所述掩模板；

4)通过置换法得到绿光像素单元和红光像素单元：

将前述步骤得到的钙钛矿量子点薄膜置入hi置换介质中并照射蓝光，从而得到阵列化的绿光像素单元和红光像素单元，其中所述钙钛矿量子点薄膜的由所述保护膜保护的部分不发生置换反应因而形成绿光像素单元，所述钙钛矿量子点薄膜的未被所述保护膜保护的部分发生置换反应因而形成红光像素单元。

优选地，在步骤1)中，所述钙钛矿量子点是通过高温法来制备的，钙钛矿量子点的大小为12nm左右。

优选地，在步骤3)中，通过调控所述掩模板的形状和大小来调控钙钛矿量子点阵列的大小和形状。

优选地，在步骤4)中，所述hi置换介质包括以下中的一种：hi气体、hi水溶液以及含有挥发性hi气体组分的溶液。

优选地，在步骤4)中，通过置换时间的长短来实现调控红光像素单元的发光颜色。

优选地，所述掩模板包括网洞目数和形状不同的铜网。

优选地，所述像素单元为长条状或正方形状。

优选地，正方形的像素单元之间的距离为12.5μm，达到超高清的分辨率2030ppi。

优选地，所述不良溶剂为甲苯，或者所述钙钛矿量子点为cspbi3钙钛矿量子点，或者所述保护膜为铂膜。

本发明还公开一种新型量子点显示装置，其特征在于，包括蓝光光源和红绿双色量子点显色阵列系统，所述红绿双色量子点显色阵列系统集成了红绿背光和成像功能，包括绿光像素单元和红光像素单元，是根据前述的方法制成的。

本发明采用无机钙钛矿量子点，在蓝光光致绿光量子点的基础上，通过掩模与置换相结合的方式来制备蓝光光致红光量子点和实现量子点的阵列化排布，实现了量子点显示装置的超高清的分辨率，满足高色域覆盖的目标，也使得量子点显示面板的出光率大大增强。

应当理解的是，本发明的优点将在随后的说明书中阐述，并且一下的详细描述都是范例和解释性的。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施实例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是本发明实施例一利用高温法制备的cspbbr3钙钛矿量子点的形貌视图。

图2是本发明实施例一cspbbr3钙钛矿量子点的发光特性的视图。

图3是本发明实施例一在cspbbr3钙钛矿量子点利用气相置换方法来制备cspbi3钙钛矿量子点的示意图。

图4是本发明实施例一cspbi3钙钛矿量子点红色荧光的通过置换时间来调控的视图。

图5是本发明实施例一长条形阵列红绿显示装置视图。

图6是长条形阵列红绿显示器件的放大图。

图7是本发明实施例二方形钙钛矿阵列红绿显示装置视图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术往年提，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例中的各个特征可以相互结合，形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本发明公开一种利用掩模法制备红绿双色量子点显色阵列系统的方法，包括如下步骤：

1)制备绿色钙钛矿量子点的溶液：

制备钙钛矿量子点分散于不良溶剂所形成的溶液，所述钙钛矿量子点能发出绿色荧光；

2)制备钙钛矿量子点薄膜：

将所述溶液甩成具有一厚度的钙钛矿量子点薄膜；

3)掩膜：

将带孔的掩模板覆盖于所述钙钛矿量子点薄膜上，再喷涂一层保护膜以保护未被所述掩模板覆盖的钙钛矿量子点，然后揭掉所述掩模板；

4)通过置换法得到绿光像素单元和红光像素单元：

将前述步骤得到的钙钛矿量子点薄膜置入hi置换介质中并照射蓝光，从而得到阵列化的绿光像素单元和红光像素单元，其中所述钙钛矿量子点薄膜的由所述保护膜保护的部分不发生置换反应因而形成绿光像素单元，所述钙钛矿量子点薄膜的未被所述保护膜保护的部分发生置换反应因而形成红光像素单元。

本发明采用无机钙钛矿量子点，在蓝光光致绿光量子点的基础上，通过掩模与置换相结合的方式来制备蓝光光致红光量子点和实现量子点的阵列化排布，实现了量子点显示装置的超高清的分辨率，满足高色域覆盖的目标，也使得量子点显示面板的出光率大大增强。

以下给出一些具体的实施例。

实施例一：

在本实施例中，参见图1和图2，一种利用掩模法制备红绿双色量子点显色阵列系统方法，包括如下步骤：

1)绿色钙钛矿量子点的制备：例如利用高温法来制备cspbbr3钙钛矿量子点的甲苯溶液，钙钛矿量子点的尺寸大小12nm左右，并能发出亮度很高的绿色荧光。此处以甲苯作为不良溶剂，当然还可以使用其他不良溶剂。

2)cspbbr3钙钛矿量子点薄膜的制备：例如利用匀胶机将cspbbr3钙钛矿量子点的甲苯溶液甩成例如20μm厚的薄膜。当然也可以为其他厚度。

3)掩膜：例如，将长条状的300目铜网用胶带贴到量子点薄膜上，再在上边喷涂一层20nm的铂，来保护cspbbr3钙钛矿量子点。完成后，将铜网揭掉。当然，还可以使用其他材料的网作为掩模板，使用其他元素作为保护膜。

4)通过置换法得到绿光像素单元和红光像素单元：

我们将上述cspbbr3钙钛矿量子点薄膜置入hi的溶液的氛围中,静止70s后，在蓝光的照射下，会得到阵列化的绿色显像条纹(宽度例如为61μm)，也即绿光像素单元与红色显像条纹(宽度例如为22μm)，也即红光像素单元。且因置换时间的不同，可得到不同比列的cspb(br/i)3型钙钛矿，实现从绿色到红色的显示颜色的调控。

实施例二：

在本实施例中，参见图1和图2，一种利用掩模法来制备红绿双色量子点显色阵列系统的方法，包括如下步骤：

1)绿色钙钛矿量子点的制备：例如利用高温法来制备cspbbr3钙钛矿量子点的甲苯溶液，其尺寸大小12nm左右，并能发出亮度很高的绿色荧光。

2)cspbbr3钙钛矿量子点薄膜的制备：利用匀胶机将cspbbr3钙钛矿量子点的甲苯溶液甩成20μm厚的薄膜。

3)我们利用2000目的方形铜网(线宽6.5μm，网洞宽6μm))对cspbbr3钙钛矿量子点薄膜进行掩模、喷铂，来保护cspbbr3钙钛矿量子点。完成后，将铜网揭掉。

4)我们将上述cspbbr3钙钛矿量子点薄膜置入hi的溶液的氛围中，静止70s后，在紫外光的照射下，会得到能发出红、绿色荧光钙钛矿量子点薄膜块状的显示阵列。我们可以得到边缘明显、大小为12.5μm的红绿阵列，根据分辨率计算公式ppi＝2.54cm/x(x:像素点间距)，钙钛矿量子点显示装置的分辨率为2030ppi。这远远超过了市场上常见的23.6英寸(16:9)的全高清(1920×1080)显示屏的分辨率(93.3ppi)，是其22倍之多，完全可以满足4k级显示器的需求。

本发明还公开了一种新型量子点显示装置，包括蓝光光源和红绿双色量子点显色阵列系统，所述红绿双色量子点显色阵列系统集成了红绿背光和成像功能，包括绿光像素单元和红光像素单元，是根据前述的方法制成的。

该新型量子点显示装置可以用于制作量子点显示器件，所述器件可以为量子点电视机、量子点手机屏幕等。

以上以cspbbr3钙钛矿量子点作为例子进行说明，应该理解的是，量子点可以为其他类型的无机钙钛矿量子点。以上给出的具体数值均是示意性的，可以根据情况调整数值大小。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。