量子点图案化薄膜的制备方法及图案化薄膜与流程

技术特征：

1.一种量子点图案化薄膜的制备方法，其特征在于，至少包括步骤：

(1)获得成膜溶液s1；

(2)获得用于图案化的溶液s2；

(3)在基板上获得由成膜溶液s1制备的薄膜；

(4)将溶液s2转移至步骤(3)中所述薄膜的像素位点上，得到所述量子点图案化薄膜；

其中，所述溶液s2中含有图案化溶质；

所述图案化溶质包括量子点、钙钛矿量子点前驱体中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钙钛矿量子点前驱体中包括卤化物i、卤化物ii中的至少一种；

所述卤化物i选自具有式i所示化学式的化合物中的至少一种：

m¹x¹n式i

其中，m¹为金属阳离子，所述金属选自in、al、ag、ti、ge、sn、pb、sb、bi、cu、mn中的至少一种，x¹为卤素阴离子，所述卤素选自cl、br、i中的至少一种，n为m的价态；

所述卤化物ii选自具有式ii所示化学式的化合物中的至少一种：

a¹x²式ii

其中，a¹选自铯离子、中的至少一种，x²为卤素阴离子，所述卤素选自cl、br、i中的至少一种；

所述量子点包括cdse量子点、cds量子点、zns量子点、cdte量子点、碳量子点、cdznses量子点、inp量子点、cuins2量子点、a²m²x³3型金属卤化物钙钛矿量子点中的至少一种；

其中，在所述a²m²x³3型金属卤化物钙钛矿量子点中，a²选自铯离子、中的至少一种；

m²为金属阳离子，所述金属选自in、al、ag、ti、ge、sn、pb、sb、bi、cu、mn中的至少一种；

x³为卤素阴离子，所述卤素选自cl、br、i中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述钙钛矿量子点前驱体中还包括有机胺和/或卤化物ⅲ；

所述有机胺选自具有式ⅲ所示通式的饱和烷基胺中的至少一种：

cnh2n+1n

式ⅲ

式ⅲ中n≥1；

或者所述有机胺选自具有式ⅳ所示通式的不饱和烷基胺或芳香胺中的至少一种

cnh2n-1n

式ⅳ

式ⅳ中n≥2；

所述卤化物ⅲ为溶解到所述溶剂ⅰ中且可以钝化钙钛矿量子点表面缺陷的不同于卤化物ⅰ和卤化物ⅱ的卤化物；

优选地，所述卤化物ⅲ选自卤化锌、卤化钠、卤化钾、卤化辛胺中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述溶液s2和/或所述溶液s1中含有所述钙钛矿量子点前驱体，所述溶液s2还包括溶剂ⅰ，所述溶液s1还包括聚合物p1和溶剂ⅰ；

其中，所述聚合物p1选自聚偏氟乙烯和聚三氟乙烯的共聚物、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈中的至少一种；

所述溶剂ⅰ选自二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种；

优选地，溶液s2中还包括聚合物p1；

优选地，在溶液s1和溶液s2中，聚合物p1的质量分数为0～50％；

优选地，所述溶液s2包括卤化物ⅰ、卤化物ⅱ；

在溶液s2中，卤化物ⅰ的浓度为0.01～1mmol/ml，卤化物ⅱ的浓度为0.01～10mmol/ml；

所述卤化物ⅰ和卤化物ⅱ在溶液s2中的浓度比例范围1：0.5～50；

优选地，所述溶液s2中还包括所述有机胺和所述卤化物ⅲ；

其中，所述有机胺在所述溶液s2中的质量分数为0～5％，所述卤化物ⅲ在所述溶液s2中的质量分数为0～10％；

优选地，所述溶液s1包括卤化物ⅰ；

所述溶液s2包括卤化物ⅱ；

在溶液s1中，卤化物ⅰ的浓度为0.01～1mmol/ml，在溶液s2中，卤化物ⅱ的浓度为0.01～10mmol/ml；

优选地，所述溶液s1中还包括所述有机胺和所述卤化物ⅲ；

其中，所述有机胺在所述溶液s1中的质量分数为0～5％，所述卤化物ⅲ在所述溶液s1中的质量分数为0～10％；

优选地，所述溶液s1包括卤化物ⅱ；

所述溶液s2包括卤化物ⅰ；

在溶液s1中，卤化物ⅱ的浓度为0.01～10mmol/ml，在溶液s2中，卤化物ⅰ的浓度为0.01～1mmol/ml；

优选地，所述溶液s1中还包括所述有机胺和所述卤化物ⅲ；

其中，所述有机胺在所述溶液s1中的质量分数为0～5％，所述卤化物ⅲ在所述溶液s1中的质量分数为0～10％。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述溶液s2中含有量子点和溶剂ⅱ，所述溶液s1中含有聚合物p2和溶剂ⅱ；

其中，所述聚合物p2选自聚偏氟乙烯和聚三氟乙烯的共聚物、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯腈丁二烯、醋酸纤维素、聚乙烯醇、聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种；

所述溶剂ⅱ选自二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、甲苯、正己烷、氯仿、二氯甲烷、丙酮、乙腈、水中的至少一种；

优选地，所述溶液s2中还含有聚合物p2；

优选地，在溶液s1和溶液s2中，所述聚合物p2的质量分数为0～50％。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在溶液s2中，量子点的质量浓度为0.0001～0.2g/ml。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述薄膜的厚度为50nm～2000μm；

优选地，所述薄膜的厚度为50nm～1μm。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，由所述钙钛矿量子点前驱体得到钙钛矿量子点，所述钙钛矿量子点选自具有式ⅴ所示化学式的化合物中的至少一种：

axmyxz式ⅴ

其中，式ⅴ中

a选自铯离子、中的至少一种；

m为金属阳离子，所述金属选自in、al、ag、ti、ge、sn、pb、sb、bi、cu、mn中的至少一种；

x为卤素阴离子，所述卤素选自cl、br、i中的至少一种；

x＝1，y＝1，z＝3；或者

x＝2，y＝1，z＝6；或者

x＝4，y＝1，z＝6；或者

x＝3，y＝2，z＝9。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基板选自石英、玻璃、带有像素槽的玻璃、硅片、聚合物p3、加工处理后的图案化薄膜以及micro-led显示面板、mini-led显示面板中至少一种；

其中，所述聚合物p3包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、环状聚烯烃、聚醚砜、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷中的任意一种；

在所述加工处理后的图案化薄膜中，所述加工处理包括：在制备得到的所述量子点图案化薄膜上旋涂或刮涂溶液s3，烘干，即可得到所述加工处理后的图案化薄膜；

所述刮涂溶液s3包括：溶质聚合物p4和溶剂v1；

所述聚合物p4和溶剂v1的组合为：p4选自聚乙烯、聚苯乙烯、聚二甲氧基硅烷、甲基纤维素、脂肪族聚酯类聚合物中的至少一种，溶剂v1选自苯、甲苯、氯仿、丙酮、乙腈中的至少一种，其中聚合物p4的质量分数为1～50％；或者

所述聚合物p4和溶剂v1的组合为：p4选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯醇、羧甲基纤维素的至少一种，溶剂v1为水，其中聚合物的质量分数为1～50％；

所述micro-led显示面板、mini-led显示面板为单色的蓝光或紫外光显示面板；

优选地，所述溶液s2的转移方法选自喷墨打印、喷涂、丝网印刷、气流喷印、转印、卷对卷图案化、微纳米压印、毛笔刷涂中的任意一种；

优选地，当溶液s2中含有钙钛矿量子点前驱体时，步骤(4)中包括：将溶液s2转移至步骤(3)中所述薄膜的像素位点上，溶液s2对所述薄膜浸润、溶解和/或溶胀、以及在溶液蒸干的同时析出钙钛矿量子点，即可得到含有钙钛矿量子点的图案化薄膜；

优选地，当溶液s2中含有量子点时，步骤(4)中包括：将溶液s2转移至步骤(3)中所述薄膜的像素位点上，溶液s2对所述薄膜浸润、溶解和/或溶胀、溶液蒸干，即可得到量子点嵌入聚合物中的图案化薄膜。

10.一种显示器件，其特征在于，包含权利要求1至9任一项所述的方法制备得到的钙钛矿量子点图案化薄膜。

技术总结
本申请公开了一种量子点图案化薄膜的制备方法，至少包括步骤：(1)获得成膜溶液S1；(2)获得用于图案化的溶液S2；(3)在基板上获得由成膜溶液S1制备的薄膜；(4)将溶液S2转移至步骤(3)中所述薄膜的像素位点上，得到所述量子点图案化薄膜；其中，所述溶液S2中含有图案化溶质；所述图案化溶质包括量子点、钙钛矿量子点前驱体中的至少一种。该方法操作简便，成本低廉，适用于工业生产，可以实现大面积量子点图案化，并且由本申请所制备的图案化薄膜可以有效地隔绝水氧，且耐化学腐蚀，具有较高的稳定性。

技术研发人员：施立甫;钟海政;刘瑞扩;孟令海;江峰
受保护的技术使用者：致晶科技(北京)有限公司
技术研发日：2019.01.28
技术公布日：2020.08.04