CN112002816A - 钙钛矿发光膜层及其制备方法、显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钙钛矿发光膜层及其制备方法、显示面板，所述钙钛矿发光膜层包括基板以及钙钛矿膜层。所述钙钛矿发光膜层的制备方法包括提供一基板以及在所述基板的上表面形成图案化的规则发光结构。本发明的技术效果在于，通过嵌段共聚物的诱导处理，实现嵌段共聚物膜层的自发图案化，在此基础上，实现钙钛矿膜层的图案化，实现钙钛矿膜层的精确图案化。

Description

钙钛矿发光膜层及其制备方法、显示面板

技术领域

本发明涉及显示领域，特别涉及一种钙钛矿发光膜层及其制备方法、显示面板。

背景技术

得益于诸如高载流子迁移率，带隙可调，适配柔性制程，尤其是加工工艺简单且成本低等优异性能，钙钛矿材料在光电子器件领域表现出巨大的应用前景。特别的，钙钛矿材料表现出的高发光效率，窄发射，可覆盖可见光全光谱范围等特点，使其有望应用于基于发光的应用，如高端显示，防伪标签，柔性电子器件等。

从材料的优异性能到可应用器件，钙钛矿薄层的精确图案化是不可跳过的关键步骤。例如，对显示应用，钙钛矿膜层需要形成大小在百微米级别的，交替、规整排列的图案。对于钙钛矿膜层的微型图案化，可以采用蒸镀工艺。但蒸镀工艺对设备要求高，且材料浪费严重，更重要的是，蒸镀工艺不利于图案化膜层的大面积制备。溶液加工是一种成本低，适用范围广，可连续大面积制备的器件加工方式。喷墨打印(IJP)是一种较为常见的湿法加工工艺，且能够连续制备图案化膜层。但喷墨打印工艺对墨水的理化性质要求很高，且当前关于钙钛矿墨水的研究还处于起步阶段。另外，喷墨打印工艺的精度相对较低，不利于高性能光电器件的开发制备。光刻蚀一种可同时实现大面积、高精度、低成本的图案化技术，利用光刻技术实现钙钛矿膜层的精细图案化，将具有重要的应用价值与意义。

得益于诸如高载流子迁移率，带隙可调，适配柔性制程，尤其是加工工艺简单且成本低等优异性能，钙钛矿材料在一系列光电子器件领域获得了极大关注，表现出巨大的应用前景。特别的，不同形态的，如3D、2D、纳米晶等钙钛矿材料都表现出高的发光效率，窄发射，可覆盖可见光全光谱范围等特点，使其有望应用于显示领域，尤其是高端显示。

钙钛矿在显示领域的应用主要分为电致发光和光致发光。电致发光可以实现显示像素的自发光，并充分发挥色纯度高的优势，是一种很有竞争力的未来技术方案。但目前电致发光器件的效率和稳定性仍远低于实际应用的需求，商品化时间较远。光致发光应用则是充分利用钙钛矿材料的窄发射和高色初度特点，将其作为下转换遮光层，主要应用于背光或色转换层。其中，蓝光OLED+钙钛矿或蓝光MicroLED+钙钛矿的色转换层技术是一种具有巨大潜力，且短期内有望实现商品化的技术方案。在该技术方案中，钙钛矿色转换层的图案化至关重要。常见的钙钛矿溶液加工方式，如旋涂，很难实现钙钛矿薄膜的大面积图案化。因此，利用现有的材料技术，开发钙钛矿发光层的图案化，具有重要的工业应用价值。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有技术的显示面板中发光层图案化效果不佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种钙钛矿发光膜层，包括具有图案化的规则发光结构。

进一步地，所述钙钛矿发光膜层包括：钙钛矿发光基层，具有图案化的发光结构，所述钙钛矿发光基层包括零维钙钛矿、一维钙钛矿、二维钙钛矿、三维钙钛矿中的任一种。

进一步地，所述钙钛矿发光膜层包括钙钛矿发光基层，包括零维钙钛矿、一维钙钛矿、二维钙钛矿、三维钙钛矿中的任一种；以及遮光层，设于所述钙钛矿发光基层上，所述遮光层具有图案化的遮光结构。

进一步地，所述遮光层为嵌段共聚物膜层。

进一步地，所述遮光层中嵌段共聚物所占质量百分比为0.5％～20％。

进一步地，所述嵌段共聚物包括聚苯乙烯-b-聚2-乙烯吡啶。

为实现上述目的，本发明还提供一种钙钛矿发光膜层的制备方法，包括以下步骤：提供一基板；以及在所述基板的上表面形成图案化的规则发光结构。

进一步地，在所述基板的上表面形成图案化的规则发光结构包括以下步骤：在所述基板的上表面制备出钙钛矿发光基层；在所述钙钛矿发光基层的上表面制备出遮光层，所述遮光层包含嵌段共聚物；图案化处理所述遮光层；在所述遮光层的上表面制备出保护层；制备出图案化后的遮光结构；以及去除所述保护层，形成图案化的规则发光结构。

进一步地，在所述基板的上表面形成图案化的规则发光结构包括以下步骤：在所述基板的上表面制备出钙钛矿发光基层；在所述钙钛矿发光基层的上表面制备出遮光层，所述遮光层包含嵌段共聚物；图案化处理所述遮光层；在所述遮光层的上表面制备出保护层；制备出图案化后的遮光结构；刻蚀所述钙钛矿发光基层；以及去除所述保护层以及所述遮光结构，形成图案化的规则发光结构。

为实现上述目的，本发明还提供一种显示面板，包括如前文所述的钙钛矿发光膜层。

本发明的技术效果在于，通过嵌段共聚物的诱导处理，实现嵌段共聚物膜层的自发图案化，在此基础上，通过光刻工艺，实现钙钛矿发光膜层的图案化，实现钙钛矿发光膜层的精准图案化。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本发明实施例1所述显示面板的示意图；

图2为本发明实施例1或2所述钙钛矿发光膜层的制备方法的流程图；

图3为本发明实施例1所述钙钛矿膜层发光制备步骤的具体流程图；

图4为本发明实施例1或2制备所述保护层之后的示意图；

图5为本发明实施例1刻蚀所述钙钛矿发光膜层之后的示意图；

图6为本发明实施例2所述显示面板的示意图；

图7为本发明实施例2所述钙钛矿发光膜层制备步骤的具体流程图。

部分组件标识如下：

1、基板；2、钙钛矿发光膜层；3、遮光结构；4、保护层；

21、钙钛矿发光基层；22、发光结构；23、遮光结构；

30、遮光层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供一种显示面板，包括：基板1以及钙钛矿发光膜层2。

基板1可为阵列基板，起到控制显示面板内电路开关的作用，在此不作详细赘述。

钙钛矿发光膜层2设于基板1的上表面，钙钛矿发光膜层2起到发光的作用，钙钛矿发光膜层2的材质主要为钙钛矿，所述钙钛矿包括零维钙钛矿(0D)、一维钙钛矿(1D)、二维钙钛矿(2D)、准二维钙钛矿(2D)、三维钙钛(3D)矿中的任一种。

钙钛矿发光膜层2包括钙钛矿发光基层21，钙钛矿发光基层21具有多个图案化处理后的发光结构22，发光结构22的纵向截面为矩形，可呈长条状规则排布于基板1的上表面，钙钛矿发光膜层2通过发光结构22实现发光效果，通过多个发光结构22，定义了多个发光的区域，实现了钙钛矿发光膜层2的精确图案化。

本实施例所述显示面板的技术效果在于，钙钛矿发光膜层上具备多个图案化后的规则的发光结构，实现钙钛矿膜层的精确图案化。

如图2所示，本实施例还提供一种钙钛矿发光膜层的制备方法，包括步骤S1～S2。

S1提供一基板，所述基板可为阵列基板，起到控制显示面板内电路开关的作用，在此不作详细赘述。

S2在所述基板的上表面制备出钙钛矿发光膜层，具体地，如图3所示，包括步骤S21～S28。

S21可采用涂布的方式，在所述基板的上表面制备出钙钛矿发光基层，所述钙钛矿发光基层的材质包括钙钛矿材料，所述钙钛矿材料中的钙钛矿包括零维钙钛矿(0D)、一维钙钛矿(1D)、二维钙钛矿(2D)、准二维钙钛矿(2D)、三维钙钛(3D)矿中的任一种。

S22在所述钙钛矿发光基层的上表面制备出遮光层，具体地，在所述钙钛矿发光基层的上表面涂布一层遮光层溶液，所述遮光层溶液的材质包括嵌段共聚物以及溶剂，在本实施例中，所述嵌段共聚物可为聚苯乙烯-b-聚2-乙烯吡啶(PS-b-P2VP)。其中，所述嵌段共聚物在所述发光层溶液中所占百分比为0.5％～20％，所述溶剂为甲苯、氯苯、苯甲醚、乙酸乙酯等可以溶解嵌段共聚物，但不伤害下方发光层中钙钛矿的中性溶剂。

S23图案化处理所述遮光层，具体地，通过机械力剪切处理，将所述遮光层中的嵌段共聚物预图案化，对预图案化处理后的嵌段共聚物进行溶剂熏蒸处理，得到图案化后的遮光层，其中，熏蒸溶剂根据嵌段共聚物性质可选择氯仿、丙酮、二氯乙烷等溶剂。嵌段共聚物具有良好的诱导处理性质，能进行自发图案化，节省制作工艺的步骤。

S24在遮光层30的上表面制备出保护层，具体地，在已图案化处理后的遮光层30的上表面涂布保护层材料，形成保护层4，保护层4对遮光层30进行规整的图案保护(参见图4)。

S25制备出遮光结构，采用显影的方式，除去未被所述保护层覆盖的遮光层，即将所述遮光层图案化处理，形成遮光结构，其中，显影液可选择甲苯、氯苯、苯甲醚、乙酸乙酯等可以溶解聚合物，但不伤害下方发光层中钙钛矿的中性溶剂。

S26刻蚀所述发光层，制备所得的遮光结构3相当于挡墙结构，起到良好的遮挡遮光的作用，每两个遮光结构3之间形成一空腔，利用离子研磨技术，对裸露的发光层，即所述空腔内的发光层进行切割，其中，离子可为氩气。切割后留下的图案即为发光结构22(参见图5)，发光结构22与遮光结构3相对设置。

S27去除所述保护层，剥离所述保护层(参见图5)，留下基板1、设于基板1上方的发光结构22以及设于发光结构22上方的遮光结构3。

S28去除所述遮光层，形成图案化的规则发光结构，因为所述遮光结构与所述发光结构相对设置，使得所述发光结构无法向上发光，所以需要去除所述遮光结构，剥离所述遮光层，留下图案化后的发光结构，形成钙钛矿发光膜层，实现了钙钛矿发光膜层的精确图案化。

本实施所述钙钛矿发光膜层的制备方法的技术效果在于，通过嵌段共聚物的诱导处理，实现嵌段共聚物膜层的自发图案化，在此基础上，通过光刻工艺，制备出图案化后的钙钛矿发光膜层，实现钙钛矿发光膜层的图案化，实现钙钛矿发光膜层的精准图案化。

实施例2

如图6所示，本实施例提供一种显示面板，具体的，包括：基板1以及钙钛矿发光膜层2。

基板1可为阵列基板，起到控制显示面板内电路开关的作用，在此不作详细赘述。

钙钛矿发光膜层2设于基板1的上表面，钙钛矿发光膜层2起到发光的作用，钙钛矿发光膜层2包括钙钛矿发光基层21以及遮光结构23。

钙钛矿发光基层21的材质主要为钙钛矿，所述钙钛矿包括零维钙钛矿(0D)、一维钙钛矿(1D)、二维钙钛矿(2D)、准二维钙钛矿(2D)、三维钙钛(3D)矿中的任一种。

遮光结构23设于钙钛矿发光基层21的上表面，遮光结构23相当于挡墙，起到遮光的作用，任意两个遮光结构23之间形成一空腔，所述空腔将其下方的钙钛矿发光基层21裸露出来，所以所述空腔下方的钙钛矿发光基层21可正常发光，被遮光结构23遮挡住的钙钛矿发光基层21则不能继续发光，即利用遮光结构23定义出显示面板的发光区的大小，改发光区为根据所述空腔形成的规则形发光区。

遮光结构23的纵向截面为多个长条形矩形，遮光结构23的材质为嵌段共聚物，在本实施例中，可为聚苯乙烯-b-聚2-乙烯吡啶(PS-b-P2VP)。所述嵌段共聚物在遮光结构23中所占的百质量百分比为0.5％～20％。

本实施例所述显示面板的技术效果在于，嵌段共聚物具有良好的诱导效果，可实现嵌段共聚物膜层的自发图案化，在此基础上，实现钙钛矿膜层的图案化，实现钙钛矿膜层的精确图案化，使得显示面板形成规则的发光区，增强显示面板的发光效果。

如图2所示，本实施例还提供一种钙钛矿发光膜层的制备方法，包括步骤S1～S2。

S1提供一基板，所述基板可为阵列基板，起到控制显示面板内电路开关的作用，在此不作详细赘述。

S2在所述基板的上表面制备出钙钛矿发光膜层，具体地，如图7所示，包括步骤S210～S260。

S210可采用涂布的方式，在所述基板的上表面制备出钙钛矿发光基层，所述钙钛矿发光基层的材质包括钙钛矿材料，所述钙钛矿材料中的钙钛矿包括零维钙钛矿(0D)、一维钙钛矿(1D)、二维钙钛矿(2D)、准二维钙钛矿(2D)、三维钙钛(3D)矿中的任一种。

S220在所述钙钛矿发光基层的上表面制备出遮光层，具体地，在所述发光层的上表面涂布一层遮光层溶液，所述遮光层溶液的材质包括嵌段共聚物以及溶剂，在本实施例中，所述嵌段共聚物可为聚苯乙烯-b-聚2-乙烯吡啶(PS-b-P2VP)。其中，所述嵌段共聚物在所述发光层溶液中所占百分比为0.5％～20％，所述溶剂为甲苯、氯苯、苯甲醚、乙酸乙酯等可以溶解嵌段共聚物，但不伤害下方发光层中钙钛矿的中性溶剂。

S230图案化处理所述遮光层，具体地，通过机械力剪切处理，将所述嵌段共聚物预图案化，对预图案化处理后的嵌段共聚物进行溶剂熏蒸处理，得到图案化后的遮光层，其中，熏蒸溶剂根据嵌段共聚物性质可选择氯仿、丙酮、二氯乙烷等溶剂。嵌段共聚物具有良好的诱导处理性质，能进行自发图案化，节省制作工艺的步骤。

S240在遮光层30的上表面制备出保护层，具体地，在已图案化处理后遮光层30的上表面涂布保护层材料，形成保护层4，所述保护层对遮光层30进行规整的图案保护(参见图4)。

S250制备出遮光结构，采用显影的方式，除去未被所述保护层覆盖的遮光层，即将所述遮光层图案化处理，形成遮光结构，其中，显影液可选择甲苯、氯苯、苯甲醚、乙酸乙酯等可以溶解聚合物，但不伤害下方发光层中钙钛矿的中性溶剂。

S260去除所述保护层，剥离所述保护层(参见图5)，形成图案化的规则发光结构，所述发光结构包括设于基板1上方的钙钛矿发光基层21以及设于钙钛矿发光基层21上方的遮光结构23。

遮光结构23设于钙钛矿发光基层21的上表面，遮光结构23相当于挡墙，起到遮光的作用，任意两个遮光结构23之间形成一空腔，所述空腔将其下方的钙钛矿发光基层21裸露出来，所以所述空腔下方的钙钛矿发光基层21可正常发光，被遮光结构23遮挡住的钙钛矿发光基层21则不能继续发光，即利用遮光结构23定义出显示面板的发光区的大小，改发光区为根据所述空腔形成的规则形发光区。

本实施所述钙钛矿发光膜层的制备方法的技术效果在于，通过嵌段共聚物的诱导处理，实现嵌段共聚物膜层的自发图案化，在此基础上，通过光刻工艺，实现钙钛矿膜层的图案化，实现钙钛矿膜层的精准图案化，使得显示面板形成规则的发光区，增强显示面板的发光效果。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本发明实施例所提供的一种钙钛矿发光膜层及其制备方法、显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种钙钛矿发光膜层，其特征在于，具有图案化的规则发光结构。

2.如权利要求1所述的钙钛矿发光膜层，其特征在于，包括：

钙钛矿发光基层，具有图案化的发光结构，所述钙钛矿发光基层包括零维钙钛矿、一维钙钛矿、二维钙钛矿、三维钙钛矿中的任一种。

3.如权利要求1所述的钙钛矿发光膜层，其特征在于，包括

钙钛矿发光基层，包括零维钙钛矿、一维钙钛矿、二维钙钛矿、三维钙钛矿中的任一种；以及

遮光层，设于所述钙钛矿发光基层上，所述遮光层具有图案化的遮光结构。

4.如权利要求1所述的钙钛矿发光膜层，其特征在于，

所述遮光层为嵌段共聚物膜层。

5.如权利要求4所述的钙钛矿发光膜层，其特征在于，

所述遮光层中嵌段共聚物所占质量百分比为0.5％～20％。

6.如权利要求4所述的钙钛矿发光膜层，其特征在于，

所述嵌段共聚物包括聚苯乙烯-b-聚2-乙烯吡啶。

7.一种钙钛矿发光膜层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一基板；以及

在所述基板的上表面形成图案化的规则发光结构。

8.如权利要求7所述的钙钛矿发光膜层的制备方法，其特征在于，在所述基板的上表面形成图案化的规则发光结构包括以下步骤：

在所述基板的上表面制备出钙钛矿发光基层；

在所述钙钛矿发光基层的上表面制备出遮光层，所述遮光层包含嵌段共聚物；

图案化处理所述遮光层；

在所述遮光层的上表面制备出保护层；

制备出图案化后的遮光结构；以及

去除所述保护层，形成图案化的规则发光结构。

9.如权利要求7所述的钙钛矿发光膜层的制备方法，其特征在于，在所述基板的上表面形成图案化的规则发光结构包括以下步骤：

在所述基板的上表面制备出钙钛矿发光基层；

在所述钙钛矿发光基层的上表面制备出遮光层，所述遮光层包含嵌段共聚物；

图案化处理所述遮光层；

在所述遮光层的上表面制备出保护层；

制备出图案化后的遮光结构；

刻蚀所述钙钛矿发光基层；以及

去除所述保护层以及所述遮光结构，形成图案化的规则发光结构。

10.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1～6中任一项所述的钙钛矿发光膜层。

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