CN109239829A - 一种量子点彩色滤光片的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种量子点彩色滤光片的制作方法，包括：提供像素基板和电极板；将量子点、光扩散剂和溶剂的混合溶液置于像素基板和电极板之间；对像素基板和电极板施加电压，使量子点和光扩散剂沉积到像素基板上对应的像素点中。本发明的量子点彩色滤光片的制作方法，将量子点、光扩散剂通过电极牵引的方式沉积到像素基板上，减少了制作打印墨水繁杂过程中的困难以及打印过程中会出现的问题。无需使用昂贵的打印设备，可以减轻设备使用和维护成本，优化生产流程，提高工作效率，便于制备大面积量子点彩色滤光片器件。有利于自动化与规模化生产，可降低生产难度，提高生产效果。

Description

一种量子点彩色滤光片的制作方法
技术领域
本发明涉及量子点彩色滤光片技术领域，具体的涉及一种量子点彩色滤光片的制作方法。
背景技术
QDCF、QDCC(量子点彩色滤光片)因其具有较高的色域、较低的功耗及较高的光转换效率等特点受到了业界的广泛认可。目前其商业化运用的主要生产方式是喷墨打印的形式，但是量子点彩色滤光片的墨水制作困难，分散性不佳，在打印过程中容易出现打印不均的状况，影响量子点彩色滤光片的光转换效果。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种量子点彩色滤光片的制作方法，以克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种量子点彩色滤光片的制作方法，包括：
提供像素基板和电极板；
将量子点、光扩散剂和溶剂的混合溶液置于像素基板和电极板之间；
对像素基板和电极板施加电压，使量子点和光扩散剂沉积到像素基板上对应的像素点中。
在一些实施方案中，包括将量子点和光扩散剂分散在溶剂中形成混合溶液，将所述混合溶液、像素基板及电极板置于沉积槽中，控制像素基板上的像素点呈阵列通电，对像素基板和电极板施加电压，使量子点和光扩散剂沉积到像素基板上对应的像素点中。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
本发明实施例提供的量子点彩色滤光片的制作方法，将量子点、光扩散剂通过电极牵引的方式沉积到像素基板上，减少了制作打印墨水繁杂过程中的困难以及打印过程中会出现的问题。
无需使用昂贵的打印设备，可以减轻设备使用和维护成本，优化生产流程，提高工作效率，便于制备大面积量子点彩色滤光片器件。有利于自动化与规模化生产，可降低生产难度，提高生产效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施方案中量子点彩色滤光片的制作方法流程图；
图2是本发明一实施方案中量子点彩色滤光片制作装置的正视图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例提供的一种量子点彩色滤光片的制作方法，包括：
提供像素基板和电极板；
将量子点、光扩散剂和溶剂的混合溶液置于像素基板和电极板之间；
对像素基板和电极板施加电压，使量子点和光扩散剂沉积到像素基板上对应的像素点中。
在一些实施方案之中，具体包括：将量子点和光扩散剂分散在溶剂中形成混合溶液，将所述混合溶液、像素基板及电极板置于沉积槽中，控制像素基板上的像素点呈阵列通电，对像素基板和电极板施加电压，使量子点和光扩散剂沉积到像素基板上对应的像素点中。
在一些实施方案之中，所述量子点和/或光扩散剂经过表面改性后和溶剂混合。
即，将改性后的量子点与光扩散剂分散在溶剂中。
在一些较为优选的实施方案之中，所述光扩散剂经过表面改性，表面改性后的光扩散剂具有-NH2，-COOH，-CONH-中的任意一种或两种以上的组合。
在一些较为优选的实施方案之中，所述量子点经过表面改性，表面改性修饰基团中具有-SH、-NH2、-PR3、-COOH、-NH-中的任意一种或两种以上的组合，表面改性修饰基团与量子点表面连接，其中R为4-18的烷烃链。
在一些较为优选的实施方案之中，所述量子点经过表面改性，表面改性修饰基团中具有带有双键的可聚合基团。
进一步地，所述带有双键的可聚合基团选自下式I、式II或式III所示结构的任意一种或两种以上的组合：
在一些实施方案之中，所述溶剂包括极性溶剂和非极性溶剂。
进一步地，所述极性溶剂包括乙醇、丙酮、甲醇和异丙醇中的任意一种或两种以上的组合，所述非极性溶剂包括正己烷、正庚烷、正辛烷、甲苯和氯仿中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，所述极性溶剂和非极性溶剂的比例为1∶2-5∶1。
在一些实施方案之中，所述量子点的材料包括二六族材料、三五族材料、二三六族材料和钙钛矿材料中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，所述二六族材料包括CdSe、CdZnSeS、CdSe/ZnS、CdZnSeS/ZnS、CdZnSe/ZnSe、CdZnSeS/ZnSe、CdSe/ZnSe、CdSe/CdS、CdZnSe/CdS和CdZnSeS/CdS中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，所述三五族材料包括InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/ZnSeS、InP/ZnSe/ZnS和InP/ZnSeS/ZnS中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，所述二三六族材料包括CuInS/ZnS、CuInSe/ZnS、CuInSeS/ZnS和CuInSeS/ZnS中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，所述钙钛矿材料的组成为ABX3，其中A包括Cs和/或Ru，B包括Pb和/或Sn，X包括卤素原子，其中卤素原子包括Cl、Br和I中的任意一种或两种以上的组合。
在一些实施方案之中，所述光扩散剂的材料包括钛白粉和/或有机硅，或其他无机物。
在一些实施方案之中，所述光扩散剂的尺寸为100-500nm。
在一些实施方案之中，所述电极板的材质包括铝、银、金、铜、铁、ITO和FTO中的任意一种或两种以上的组合。
在一些实施方案之中，所述像素基板和电极板之间的距离为5cm-25cm。
在一些实施方案之中，对像素基板和电极板施加电压时，电压的施加范围为100V-500V。
在一些实施方案之中，所述量子点和光扩散剂的沉积时间为2min-10min；
在一些实施方案之中，所述量子点和光扩散剂的比例为5∶1-1∶1。
在一些实施方案之中，还包括：使量子点和光扩散剂沉积到像素基板上对应的像素点中后，将引发剂溶于UV树脂中，向像素基板上喷涂，之后对像素基板施加掩模版进行固化及清洗。
固化及清洗之后，再进行下一轮沉积，例如沉积其他色的量子点，从而得到量子点彩色滤光片器件。
进一步地，像素基板上喷涂形成树脂层，所述树脂层的厚度为500nm-10um。
进一步地，所述树脂包括丙烯酸类树脂、环氧类树脂和聚氨酯类树脂中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，所述固化的方式包括紫外引发固化。
进一步地，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、过氧化二烷类化合物、过氧化二酰类化合物和过氧化二酯类中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，所述引发剂的用量为UV树脂质量的0.5％-3％。
在一些较为优选的实施方案之中，所述紫外引发固化中，紫外光的照度为70-500mW/cm2，照射时间为2min-15min。
参见图1-2，图1是量子点彩色滤光片的制作方法流程图，图2是量子点彩色滤光片制作装置的正视图。
在一些具体的实施方案中，包括：将量子点、光扩散剂和溶剂1置于沉积槽2中，将像素基板置于沉积槽2中，通过控制像素基板3上的像素点呈阵列通电，在室温下通过控制电压、极性溶剂与非极性溶剂的种类和比例，使得量子点与光扩散剂同时沉积到像素基板3上的阵列像素点中，同时，可以通过控制通电时间、电压、阴极阳极之间的距离及极性溶剂与非极性溶剂的比例而控制各个像素点中的量子点厚度。
其中，像素基板3做阳极，电极板4做阴极。
以下通过实施例并结合附图进一步详细说明本发明的技术方案。然而，所选的实施例仅用于说明本发明，而不限制本发明的范围。
本发明实施例提供的量子点彩色滤光片的制作方法如下：
实施例1
将改性后的1g红色CdSe/ZnS量子点与1g改性后的100nm的二氧化钛光扩散剂溶于30ml正庚烷与60ml丙酮中，将像素基板置于沉积槽中。像素基板与阴极之间的距离为5cm，电压100V，沉积10min后，将像素基板取出烘干后，将过氧化二酰5mg与1g丙烯酸酯类树脂混合均匀后喷涂在像素基板上，丙烯酸酯类树脂层的厚度为10um，施加掩模版后，紫外照度500mW/cm2，照射2min。清洗像素板。
将改性后的1g绿色CdSe/ZnS量子点与1g改性后的100nm的二氧化钛光扩散剂溶于30ml正庚烷与60ml丙酮中，将像素基板置于沉积槽中。像素基板与阴极之间的距离为5cm，电压100V，沉积10min后，将像素基板取出烘干后，将过氧化二酰5mg与1g丙烯酸酯类树脂混合均匀后喷涂在像素基板上，丙烯酸酯类树脂层的厚度为10um，施加掩模版后，紫外照度500mW/cm2，照射2min。清洗像素基板。
实施例2
将改性后的2g红色InP/ZnS量子点与1g改性后的200nm的二氧化钛光扩散剂溶于30ml正庚烷与30ml丙酮中，将像素基板置于沉积槽中。像素基板与阴极之间的距离为15cm，电压300V，沉积10min后，将像素基板取出烘干后，将2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦5mg与800mg环氧类树脂混合均匀后喷涂在像素基板上，环氧类树脂层的厚度为5um，施加掩模版后紫外照度300mW/cm2，照射8min。清洗像素基板。
将改性后的2g绿色InP/ZnS量子点与1g改性后的200nm的二氧化钛光扩散剂溶于30ml正庚烷与30ml丙酮中，将像素基板置于沉积槽中。像素基板与阴极之间的距离为15cm，电压300V，沉积10min后，将像素基板取出烘干后，将2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦5mg与800mg环氧类树脂混合均匀后喷涂在像素基板上，环氧类树脂层的厚度为5um，施加掩模版后，紫外照度300mW/cm2，照射8min。清洗像素基板。
实施例3
将改性后的5g红色CdSe/ZnS量子点与1g改性后的500nm的二氧化钛光扩散剂溶于30ml正庚烷与6ml丙酮中，将像素基板置于沉积槽中。像素基板与阴极之间的距离为25cm，电压500V，沉积2min后，将像素基板取出烘干后，喷洒2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦15mg与500mg聚氨酯类树脂混合均匀后喷涂在像素基板上，聚氨酯类树脂层的厚度为500nm，施加掩模版后，紫外照度70mW/cm2，固化15min。清洗像素基板。
将改性后的5g绿色CdSe/ZnS量子点与1g改性后的500nm的二氧化钛光扩散剂溶于30ml正庚烷与6ml丙酮中，将像素基板置于沉积槽中。像素基板与阴极之间的距离为25cm，电压500V，沉积2min后，将像素基板取出烘干后，喷洒2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦15mg与500mg聚氨酯类树脂混合均匀后喷涂在像素基板上，聚氨酯类树脂层的厚度为500nm，施加掩模版后，紫外照度70mW/cm2，固化15min。清洗像素基板。
此外，本案发明人还利用前文所列出的其它工艺条件等替代实施例1-3中的相应工艺条件进行了相应试验，所需要验证的内容和与实施例1-3产品均接近。故而此处不对各个实施例的验证内容进行逐一说明，仅以实施例1-3作为代表说明本发明申请优异之处。
应当理解，以上所述的仅是本发明的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种量子点彩色滤光片的制作方法，其特征在于包括：
提供像素基板和电极板；
将量子点、光扩散剂和溶剂的混合溶液置于像素基板和电极板之间；
对像素基板和电极板施加电压，使量子点和光扩散剂沉积到像素基板上对应的像素点中。
2.根据权利要求1所述的量子点彩色滤光片的制作方法，其特征在于具体包括：将量子点和光扩散剂分散在溶剂中形成混合溶液，将所述混合溶液、像素基板及电极板置于沉积槽中，控制像素基板上的像素点呈阵列通电，对像素基板和电极板施加电压，使量子点和光扩散剂沉积到像素基板上对应的像素点中。
3.根据权利要求1所述的量子点彩色滤光片的制作方法，其特征在于：所述量子点和/或光扩散剂经过表面改性后和溶剂混合。
4.根据权利要求3所述的量子点彩色滤光片的制作方法，其特征在于：所述光扩散剂经过表面改性，表面改性后的光扩散剂具有-NH2，-COOH，-CONH-中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述量子点经过表面改性，表面改性修饰基团中具有-SH、-NH2、-PR3、-COOH、-NH-中的任意一种或两种以上的组合，表面改性修饰基团与量子点表面连接，其中R为4-18的烷烃链；
和/或，所述量子点经过表面改性，表面改性修饰基团中具有带有双键的可聚合基团；优选的，所述带有双键的可聚合基团选自下式I、式II或式III所示结构的任意一种或两种以上的组合：
5.根据权利要求1所述的量子点彩色滤光片的制作方法，其特征在于：所述溶剂包括极性溶剂和非极性溶剂；优选的，所述极性溶剂包括乙醇、丙酮、甲醇和异丙醇中的任意一种或两种以上的组合，所述非极性溶剂包括正己烷、正庚烷、正辛烷、甲苯和氯仿中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述极性溶剂和非极性溶剂的比例为1∶2-5∶1。
6.根据权利要求1所述的量子点彩色滤光片的制作方法，其特征在于：所述量子点的材料包括二六族材料、三五族材料、二三六族材料和钙钛矿材料中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述二六族材料包括CdSe、CdZnSeS、CdSe/ZnS、CdZnSeS/ZnS、CdZnSe/ZnSe、CdZnSeS/ZnSe、CdSe/ZnSe、CdSe/CdS、CdZnSe/CdS和CdZnSeS/CdS中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述三五族材料包括InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/ZnSeS、InP/ZnSe/ZnS和InP/ZnSeS/ZnS中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述二三六族材料包括CuInS/ZnS、CuInSe/ZnS、CuInSeS/ZnS和CuInSeS/ZnS中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述钙钛矿材料的组成为ABX3，其中A包括Cs和/或Ru，B包括Pb和/或Sn，X包括卤素原子，其中卤素原子包括Cl、Br和I中的任意一种或两种以上的组合。
7.根据权利要求1所述的量子点彩色滤光片的制作方法，其特征在于：所述光扩散剂的材料包括钛白粉和/或有机硅；和/或，所述光扩散剂的尺寸为100-500nm；和/或，所述电极板的材质包括铝、银、金、铜、铁、ITO和FTO中的任意一种或两种以上的组合。
8.根据权利要求1所述的量子点彩色滤光片的制作方法，其特征在于：所述像素基板和电极板之间的距离为5cm-25cm；
和/或，对像素基板和电极板施加电压时，电压的施加范围为100V-500V；
和/或，所述量子点和光扩散剂的沉积时间为2min-10min；
和/或，所述量子点和光扩散剂的比例为5∶1-1∶1。
9.根据权利要求1所述的量子点彩色滤光片的制作方法，其特征在于还包括：使量子点和光扩散剂沉积到像素基板上对应的像素点中后，将引发剂溶于UV树脂中，向像素基板上喷涂，之后对像素基板施加掩模版进行固化及清洗；
优选的，像素基板上喷涂形成树脂层，所述树脂层的厚度为500nm-10um；
优选的，所述树脂包括丙烯酸类树脂、环氧类树脂和聚氨酯类树脂中的任意一种或两种以上的组合；
优选的，所述固化的方式包括紫外引发固化；
优选的，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、过氧化二烷类化合物、过氧化二酰类化合物和过氧化二酯类中的任意一种或两种以上的组合；
优选的，所述引发剂的用量为UV树脂质量的0.5％-3％。
10.根据权利要求9所述的量子点彩色滤光片的制作方法，其特征在于：所述紫外引发固化中，紫外光的照度为70-500mW/cm2，照射时间为2min-15min。
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