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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及显示领域,具体涉及一种量子点的图形化方法、量子点发光层、量子点发光器件和显示装置。
技术介绍
1、量子点(quantum dots, qds)作为一种具有优异光电性能的纳米材料,近年来在显示技术中得到了广泛应用,特别是量子点发光二极管和量子点增强型液晶显示器。量子点图形化是实现高分辨率、高亮度和全彩显示的关键步骤,它决定了每个像素的发光特性和颜色。精确的图形化不仅能够提高显示的清晰度和色彩还原度,还能有效减少材料浪费,降低成本。
2、现有的量子点图形化方法包括喷墨打印、光刻技术和转印法等。喷墨打印虽然灵活且成本低,但受限于喷头孔径,难以实现微米级及以下的高分辨率图案,并且容易因量子点粒径较大而导致喷头堵塞。光刻技术能够实现高分辨率,但工艺复杂、成本高昂,且量子点材料与光刻胶或刻蚀液的兼容性差,可能导致图形化失败。转印法具有高分辨率和良好的材料利用率,但工艺复杂且设备成本较高,限制了其大规模应用。此外,传统方法中的两层材料覆盖导致部分光线被吸收或散射,降低了色转换效率,影响显示效果。
3、综合上述,现有量子点图形化方法在分辨率、成本、材料兼容性和色转换效率等方面存在诸多挑战,亟需一种新的技术方案来克服这些局限。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供一种量子点的图形化方法,该图形化方法是一种高效、低成本的微米级分辨率的图形化方法,同时提高色转换效率和显示效果。
2、本专利技术还提供一种采用上述量子点的图像化方法制备的量子点发光层,
3、本专利技术采用以下技术方案:
4、一种量子点的图形化方法,包括以下步骤:
5、a.制备微孔阵列:利用半导体光刻加工工艺,在基板上加工制备红、绿、蓝微孔阵列; 其中微孔阵列和蓝光芯片的阵列图案一致;
6、b.填充第一量子点溶液:在微孔中填充可光固化的第一(绿光量子点/红光量子点)溶液;
7、c.光掩膜固化:借助光掩膜选择性地照射微孔,实现第一像素相应位置的微孔的固化,即固化第一像素(绿/红光像素)的位置;
8、d.清洗未固化量子点:用溶剂清洗掉未固化的第一量子点溶液;
9、之后重复填充与固化:再次填充可光固化的红光量子点/绿光量子点,重复上述步骤以实现红绿量子点的选择性定向填充。
10、具体的,包括e. 再次在所述微孔中填充第二量子点溶液;
11、f. 借助光掩膜选择性地照射所述微孔,实现第二像素相应位置的微孔的固化;
12、g. 用溶剂清洗掉未固化的第二量子点溶液;
13、h. 重复上述步骤以实现红、绿量子点的选择性定向填充;
14、其中第一量子点溶液为绿光量子点溶液,第二量子点溶液为红光量子点溶液,第一像素为绿光像素,第二像素为红光像素;或第一量子点溶液为红光量子点溶液,第二量子点溶液为绿光量子点溶液,第一像素为红光像素,第二像素为绿光像素。
15、其中,固化所述量子点溶液后得到的光固化量子点胶的剥离强度>0.2n/mm,以防止量子点洗脱过程中的脱落。
16、进一步的,在步骤c 和步骤f中,使用对准装置保证掩膜板和微孔阵列的高精度对准,该对准装置包括顶置和侧置的显微镜和两个六轴微调平台。
17、进一步地,所述微孔阵列的微孔直径为1-50微米,优选为5-15微米,以确保高分辨率显示。
18、进一步地,所述量子点溶液包含量子点、基质和光引发剂,所述量子点可以选自iib-via族化合物、iiia-va族化合物、ib-iiia-via族化合物和钙钛矿中的至少一种,比如cspbx3(x=cl,br,i)或者ch3nh3pbx3(x=cl,br,i)、cdse、cdte、zns、znse、znte、cdsete等量子点,但是不限定于此。
19、基质可以是丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯、硅氧烷树脂等等。
20、进一步地,所述量子点溶液包含光引发剂,例如2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦等,用于在光照下引发聚合反应,固化温度为10℃至80℃,优选为20℃至35℃。
21、进一步地,所述光掩膜设计为只照射特定颜色像素的位置,以实现选择性固化。在光掩模和微孔阵列上预制有对齐标志。
22、进一步地,所述溶剂为甲苯、异丙醇、乙醇、丙酮等,用于清洗未固化的量子点溶液,清洗时间为1-5分钟,优选为2-3分钟。
23、进一步地,所述量子点溶液(第一量子点溶液和第二量子点溶液)的浓度为0.1-60.0 wt%,优选为20-40 wt%,以确保量子点在微孔中的均匀分布。
24、其中,所述量子点溶液还包括分散剂和/或表面活性剂,以改善量子点在溶液中的分散性和稳定性。
25、进一步地,所述光固化过程的光照强度为10-100 mw/cm²,优选为30-50 mw/cm²,照射时间为1-60秒,优选为3-5秒。
26、步骤a中,所述微孔阵列的制备包括以下步骤:
27、a1. 在基板上涂覆光刻胶;
28、a2. 通过光掩膜曝光,定义出红、绿、蓝微孔的图案;
29、a3. 进行显影处理,去除未曝光的光刻胶,形成微孔;
30、a4. 刻蚀基板,形成微孔结构;
31、a5. 去除剩余的光刻胶,完成微孔阵列的制备。
32、其中,所述微孔阵列的排列方式为矩形阵列、六边形阵列或其他规则或不规则的排列方式,以优化显示效果和分辨率。
33、本专利技术还提供一种采用上述图形化方法制备而成的量子点发光层。
34、一种量子点发光器件,包括:
35、基板:用于支撑微孔阵列和量子点发光层,基板材料可以是玻璃、硅片、聚酰亚胺或其他适合的材料;
36、微孔阵列:位于基板上,用于容纳量子点溶液,微孔深度为1-12微米,优选为5-10微米,更优选为2~8微米;
37、量子点发光层:通过上述图形化方法形成,位于微孔阵列中,包括红光和绿光量子点,量子点粒径为2-20纳米,优选为4-15纳米;
38、蓝光光源:可以是蓝光oled或micro-led,用于激发量子点发光,蓝光波长范围为440-470 nm,优选为450-460 nm。
39、进一步地,所述量子点发光器件还包括一层封装层,所述封装层覆盖在已固化的量子点上方,用于保护量子点发光层免受外界环境的影响。所述封装层材料为透明聚合物,例如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚乙烯醇(pva)或聚二甲基硅氧烷(pdms)。
40、所述量子点发光器件还包括蓝光光源,在所述蓝光光源与量子点发光层之间还设有一层滤光片。
41、本专利技术的显示装置,包括上述量子点发光器件,能够实现高分辨全彩显示。其中,所述显示装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种量子点的图形化方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,所述微孔阵列的微孔直径为1微米至50微米;
3.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,量子点溶液包含量子点、基质和光引发剂,其中所述量子点为IIB-VIA族化合物、IIIA-VA族化合物、IB-IIIA-VIA族化合物和钙钛矿中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的图形化方法,其特征在于,固化量子点溶液后得到的光固化量子点胶的剥离强度>0.2N/mm。
5.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,所述溶剂为甲苯、异丙醇、乙醇或丙酮。
6.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,步骤c和步骤f中采用紫外光照射所述微孔,照射时间为1秒至60秒,光照强度为10 mW/cm²至100 mW/cm²。
7.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,量子点溶液的浓度为0.1-60.0wt%。
8.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,所述微孔阵列的制备包括以下步骤:
9.一
10.一种量子点发光器件,其特征在于,包括权利要求9所述的量子点发光层。
11.根据权利要求10所述的量子点发光器件,其特征在于,所述量子点发光层还包括一层封装层,所述封装层覆盖在已固化的量子点上方。
12.根据权利要求10所述的量子点发光器件,其特征在于,所述量子点发光器件还包括蓝光光源,在所述蓝光光源与量子点发光层之间还设有一层滤光片。
13.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求10-12中任一项所述的量子点发光器件。
...【技术特征摘要】
1.一种量子点的图形化方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,所述微孔阵列的微孔直径为1微米至50微米;
3.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,量子点溶液包含量子点、基质和光引发剂,其中所述量子点为iib-via族化合物、iiia-va族化合物、ib-iiia-via族化合物和钙钛矿中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的图形化方法,其特征在于,固化量子点溶液后得到的光固化量子点胶的剥离强度>0.2n/mm。
5.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,所述溶剂为甲苯、异丙醇、乙醇或丙酮。
6.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,步骤c和步骤f中采用紫外光照射所述微孔,照射时间为1秒至60秒,光照强度为10 mw/cm²至100 mw/cm²。
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