CN112599691A - 显示面板及制作方法、显示设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种显示面板及制作方法、显示设备。在本申请实施例提供的显示面板的制作方法中，通过在基底的一侧制备具备疏水性的第一膜层，该第一膜层具有多个阵列排布且贯穿第一膜层的凹槽，在凹槽中露出的基底制备具备设计亲水性的第二膜层，并在第二膜层远离基底一侧制备钙钛矿晶体结构，从而在阵列排布的凹槽中定向生长周期性排布的钙钛矿晶体结构，实现了基于钙钛矿在微纳米尺度下的图案化制备。同时，由于第二膜层具备设计亲水性，通过调控第二膜层的疏水性，使得钙钛矿晶体结构的尺寸形态、与设计亲水性相匹配，由于显示面板中发光层包括钙钛矿晶体结构，进而可以控制显示面板中发光层的大小，拓展显示面板的应用场景。

Description

显示面板及制作方法、显示设备
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体而言，本申请涉及一种显示面板及制作方法、显示设备。
背景技术
目前，钙钛矿类材料是广泛应用于太阳能电池、激光、光电探测等领域的一类光电材料，钙钛矿类材料具有优异的荧光性能、荧光量子产率高、半峰宽窄、发射光谱可调和制备容易并且成本低等特点。
将钙钛矿类材料应用于显示领域，需要在基板的一侧形成图案化的钙钛矿膜层。当前，应用钙钛矿类材料的光电器件，例如将钙钛矿作为太阳能电池领域中的光敏层或作为发光二极管领域中的发光层，这类光电器件中基本都是直接制备钙钛矿块体薄膜。因此，缺少将钙钛矿在微纳米尺度下进行图案化的工艺。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点，提出一种显示面板及制作方法、显示设备，用以解决现有技术存在缺少将钙钛矿在微纳米尺度下进行图案化的工艺的技术问题。
第一个方面，本申请实施例提供了一种显示面板的制作方法，包括：
在基底的一侧制备具备疏水性的第一膜层，第一膜层具有多个阵列排布且贯穿第一膜层的凹槽；
在凹槽中露出的基底的一侧，制备具备设计亲水性的第二膜层；
在凹槽中的第二膜层远离基底一侧，制备钙钛矿晶体结构，钙钛矿晶体结构的尺寸与设计亲水性相匹配。
第二个方面，本申请实施例提供了一种显示面板，包括：
基底；
第一膜层，位于基底的一侧，第一膜层具备疏水性，第一膜层具有多个阵列排布且贯穿第一膜层的凹槽；
第二膜层，位于凹槽中，并覆盖于凹槽中露出的基底，第二膜层具备设计亲水性；
钙钛矿晶体结构，位于凹槽中，并设置于第二膜层远离基底的一侧，且钙钛矿晶体结构的尺寸形态、与设计亲水性相匹配。
第三个方面，本申请实施例提供了一种显示设备，包括：如上述第二个方面所提供的显示面板。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：
在本申请实施例提供的显示面板的制作方法中，通过在基底的一侧制备具备疏水性的第一膜层，该第一膜层具有多个阵列排布且贯穿第一膜层的凹槽，在凹槽中露出的基底制备具备设计亲水性的第二膜层，并在第二膜层远离基底一侧制备钙钛矿晶体结构，从而在阵列排布的凹槽中定向生长周期性排布的钙钛矿晶体结构，实现了基于钙钛矿在微纳米尺度下的图案化制备。同时，由于第二膜层具备设计亲水性，通过调控第二膜层的疏水性，使得钙钛矿晶体结构的尺寸形态、与设计亲水性相匹配，由于显示面板中发光层包括钙钛矿晶体结构，进而可以控制显示面板中发光层的大小，拓展显示面板的应用场景。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例提供的一种显示面板的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种显示面板的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种显示面板的制作方法中的流程示意图；
图4a-4g为本申请实施例提供的一种显示面板的制作方法中制备得到的显示面板的各个中间结构的示意图；
图5a-5h为本申请实施例提供的另一种显示面板的制作方法中制备得到的显示面板的各个中间结构的示意图；
图6为本申请实施例提供的显示面板的制作方法中制备得到的显示面板中第一膜层表面化学官能团的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的显示面板的制作方法中制备得到的显示面板中第二膜层表面化学官能团的结构示意图；
图8a-8d为本申请实施例提供的一种显示面板的制作方法中制备钙钛矿晶体结构过程中得到的各个中间结构的示意图；
图9a-9d为本申请实施例提供的一种显示面板的制作方法中具备不同设计亲水性的第二膜层上第一前驱体溶液的状态示意图；
图10a-10d为本申请实施例提供的一种显示面板的制作方法中具备不同设计亲水性的第二膜层上第一前驱体结构的状态示意图。
附图标记说明：
100-基底；
110-第一膜层；111-凹槽；112-疏水性膜层；113-负性光刻胶；114-正性光刻胶；
120-第二膜层；121-亲水性膜层；
130-钙钛矿晶体结构；131-第一前驱体结构；1311-第一前驱体溶液；1312-第一前驱体种子核；
140-第一电极层；
150-空穴注入层；
160-空穴传输层；
170-电子传输层；
180-第二电极层；
200-掩膜版。
具体实施方式
下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
首先对本申请涉及的几个名词进行介绍和解释：
本申请的发明人进行研究发现，钙钛矿类材料是一类重要的光电材料，例如，有机无机杂化钙钛矿如甲胺铅卤钙钛矿(CH3NH3PbX3，其中X＝Cl，Br，I)，以及全无机铯铅卤钙钛矿(CsPbX3,其中X＝Cl，Br，I)都具有优异的荧光性能，荧光量子产率高(可达90％)，半峰宽窄(小于30nm)，发射光谱可调，制备容易并且成本低，已广泛应用于太阳能电池、发光显示、激光、光电探测等领域。当前，基于钙钛矿的光电器件(例如，太阳能电池和发光二极管等领域)的研究通常都是直接制备钙钛矿块体薄膜(连续薄膜结构)，很少有涉及钙钛矿微阵列或微纳米尺度下的图案化。
光刻技术是一种常用的图形化技术。但是，钙钛矿材料与现有的光刻工艺不兼容。这主要是因为钙钛矿材料本身与很多溶剂不兼容。例如，钙钛矿材料碰到水、醇类、丙酮等后会发生不可逆分解，这会导致其荧光受到严重的淬灭。这也意味着，不可能直接采用现有光刻工艺将钙钛矿材料进行图形化。因此发展更高效的方法，在特定区域将钙钛矿纳米晶(单晶或多晶)进行图案化或微阵列处理，是近期微纳制造中一个重要的挑战。
而且，现有显示面板中，由于受到相邻膜层的限制，像素区的亲水性是固定的，但是不同钙钛矿的前驱体溶液的表面张力不同，因此其在像素区的浸润性是不同的。当不同的钙钛矿的前驱体溶液滴加到像素区后，其挥发速度也不同，最终溶剂蒸发，形成的前驱体的大小不同，最终影响发光层的大小。
本申请提供的显示面板及制作方法、显示设备，旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本申请实施例提供了一种显示面板，该显示面板的结构示意图如图1所示，包括：基底100；第一膜层110，位于基底100的一侧，第一膜层110具备疏水性，第一膜层110具有多个阵列排布且贯穿第一膜层110的凹槽111；第二膜层120，位于凹槽111中，并覆盖于凹槽111中露出的基底100，第二膜层120具备设计亲水性；钙钛矿晶体结构130，位于凹槽111中，并设置于第二膜层120远离基底100的一侧，且钙钛矿晶体结构130的尺寸和形态、与设计亲水性相匹配。
在本申请实施例提供的显示面板中，第一膜层110具有多个阵列排布且贯穿第一膜层110的凹槽111，凹槽111中设置有第二膜层120，以及位于第二膜层120远离基底100的一侧的钙钛矿晶体结构130，从而使得显示面板具有微纳米尺度下的图案化钙钛矿，利用钙钛矿优异的荧光性能，有利于提高显示面板的性能。其中，该显示面板的制备方法和制备原料将在后文详细说明，在此不赘述。
同时，由于第二膜层120具备设计亲水性，通过调控第二膜层120的疏水性，使得钙钛矿晶体结构130的尺寸和形态、与设计亲水性相匹配，由于显示面板中发光层包括钙钛矿晶体结构，进而可以控制显示面板中发光层的大小，拓展显示面板的应用场景。
本申请实施例中，通过设置第一膜层110具备疏水性，制备钙钛矿晶体结构130的过程中，在干燥成膜过程中，避免了钙钛矿晶体结构第一前驱体溶液沿着第一膜层110的边缘爬坡，避免了最终形成的钙钛矿晶体结构130出现中间低、两边高的现象，从而保障了发光层的均匀性，保障了发光层的发光效果，提高了显示面板的显示效果。
应当说明的是，本申请实施例中，亲水性是指，带有极性基团的分子，对水有较强的亲和能力，可以吸引水分子。水在这类分子形成的固体材料的表面所形成的接触角为0°-90°，即这类分子形成的固体材料的表面易被水所润湿。设计亲水性指的是，可以根据实际需要设计不同亲水程度的第二膜层120，由于钙钛矿晶体结构130的尺寸和形态、与设计亲水性相匹配，从而使得制备钙钛矿晶体结构130具有特定的尺寸和形态。疏水性是指，分子偏向于非极性，水在这类分子形成的固体材料的表面所形成的接触角为90°-180°，即这类分子形成的固体材料的表面难以被水所润湿。
在本申请的一个实施例中，第一膜层110为第一无机硅烷层，第一无机硅烷层包括疏水基团；第二膜层120为第二无机硅烷层，第二无机硅烷层包括巯基官能团和氨基官能团中的至少一种。本申请实施例中，疏水基团包括酯基、烃基等官能团。
本申请实施例中，显示面板包括QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes，量子点发光二极管)。
在本申请的一个实施例中，显示面板还包括第一电极层140，位于基底100的一侧；空穴注入层150，位于第一电极层140远离基底100的一侧；空穴传输层160，位于空穴注入层150远离基底100的一侧，第一膜层110和第二膜层120设置于空穴传输层160远离基底100的一侧；电子传输层170，位于凹槽中钙钛矿晶体结构130远离基底100的一侧；第二电极层180，位于电子传输层170和第一膜层110远离基底100的一侧。
本申请实施例中，显示面板为正置结构，第一电极层140为阳极，制作材料包括ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)；第二电极层180为阴极。
在本申请的一个实施例中，如图2所示，显示面板还包括第二电极层180，位于基底100的一侧；电子传输层170，位于第二电极层180远离基底100的一侧，第一膜层110和第二膜层120设置于电子传输层170远离基底100的一侧；空穴传输层160，位于凹槽中钙钛矿晶体结构130远离基底100的一侧；空穴注入层150，位于空穴传输层150远离基底100的一侧；第一电极层140，位于空穴注入层150和第一膜层110远离基底100的一侧。
本申请实施例中，显示面板为倒置结构，第一电极层140为阳极；第二电极层180为阴极，制作材料包括ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种显示设备，包括：如上述各个实施例所提供的显示面板。
在本申请实施例中，显示设备采用了前述各实施例提供的显示面板，其原理和技术效果请参阅前述各实施例，在此不再赘述。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种显示面板的制作方法，该方法的流程示意图如图3所示，该方法包括：
S301，在基底100的一侧制备具备疏水性的第一膜层110，第一膜层110具有多个阵列排布且贯穿第一膜层110的凹槽111。
S302，在凹槽111中露出的基底100的一侧，制备具备设计亲水性的第二膜层120。
S303，在凹槽111中的第二膜层120远离基底100一侧，制备钙钛矿晶体结构130，钙钛矿晶体结构130的尺寸与设计亲水性相匹配。
在本申请实施例提供的显示面板的制作方法中，通过在基底100的一侧制备具备疏水性的第一膜层110，该第一膜层110具有多个阵列排布且贯穿第一膜层110的凹槽111，在凹槽111中露出的基底100制备具备设计亲水性的第二膜层120，并在第二膜层120远离基底一侧制备钙钛矿晶体结构130，从而在阵列排布的凹槽111中定向生长周期性排布的钙钛矿晶体结构130，实现了基于钙钛矿在微纳米尺度下的图案化制备。同时，由于第二膜层120具备设计亲水性，通过调控第二膜层120的疏水性，使得钙钛矿晶体结构130的尺寸和形态、与设计亲水性相匹配，由于显示面板中发光层包括钙钛矿晶体结构，进而可以控制显示面板中发光层的大小，拓展显示面板的应用场景。
在本申请的一个实施例中，上述步骤S302中，在在凹槽111中露出的基底100的一侧，制备具备设计亲水性的第二膜层120，包括：
在凹槽111中露出的基底100的一侧涂覆亲水性膜层；
将涂覆有亲水性膜层的基底100置于第一温度的环境中，并经过设计时间后，亲水性膜层形成具备设计亲水性的第二无机硅烷层；第二膜层120为第二无机硅烷层；
亲水性膜层的材料包括巯基硅烷和氨基硅烷中的至少一种。
可选地，在如图4e或图5e所示的显示面板的中间结构的凹槽111中露出的基底100的一侧涂覆亲水性膜层121，并将涂覆有亲水性膜层的基底100置于第一温度的环境中，并经过设计时间后，亲水性膜层形成具备设计亲水性的第二无机硅烷层，从而制备得到如图4g或图5h所示的显示面板的中间结构。
在本申请的一个实施例中，在凹槽111中露出的基底100的一侧涂覆亲水性膜层，包括：
将包含巯基硅烷和/或氨基硅烷的溶质，与包含醇类且具备碱性的溶剂混合后，制备形成第一浓度的亲水性膜层溶液；
亲水性膜层溶液在第一转速下被涂覆至各凹槽111中露出的基底的一侧，形成亲水性膜层121。
可选地，本申请实施例中，第一浓度的亲水性膜层溶液的溶质采用3-巯丙基三甲氧基硅烷，第一浓度的亲水性膜层溶液的溶剂采用乙醇，具体的，将0.1-0.5mL(毫升)的3-巯丙基三甲氧基硅烷和4.5mL的乙醇，并通过加入0.1mL的氨水调节乙醇的PH值，使乙醇具备碱性，从而配制形成第一浓度的亲水性膜层溶液。然后取90μL(微升)的第一浓度的亲水性膜层溶液，在1000rpm(转每分钟)的第一转速下被旋涂至各凹槽111中露出的基底的一侧，第一温度的环境中，并经过设计时间后，亲水性膜层形成具备设计亲水性的第二无机硅烷层，从而制备得到如图4g或图5g所示的显示面板的中间结构。
应当说明的是，本申请实施例中，亲水性膜层溶液的溶质还可以采用：3-巯丙基三乙氧基硅烷，3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷，3-巯丙基甲基二乙氧基硅烷，巯基丙基硅烷，3-巯丙基三甲基硅烷，双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物等含有巯基的硅烷试剂材料，以及3-氨丙基三甲氧基硅烷，3-氨丙基三乙氧基硅烷，3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷，N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷，二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷，3-脲丙基三甲氧基硅烷，正丁氨基丙基三甲氧基硅烷，N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷，3-(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷，N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，丙基三甲氧基硅烷等含有氨基的硅烷试剂材料。
在本申请的一个实施例中，设计时间的范围为0.25-2小时；第一转速的范围为1000-4000转每分钟，第一温度为20-25℃。应当说明的是，设计时间、第一转速和第一温度均包含各自的端值。
本申请实施例中，通过亲水性膜层的水解反应，从而形成具备设计亲水性的第二无机硅烷层。因此，在亲水性膜层溶液溶质选定的情况下，还可以通过控制亲水性膜层溶液的浓度、第一转速、第一温度和设计时间，可以控制亲水性膜层的水解反应的速率，从而可以调控第二无机硅烷层的亲水程度，使得第二无机硅烷层具备设计亲水性。
在本申请的一个实施例中，上述步骤S301，在基底100的一侧制备具备疏水性的第一膜层110，第一膜层110具有多个阵列排布且贯穿第一膜层110的凹槽111，包括：
在基底100具备亲水性的一侧涂覆疏水性膜层112，疏水性膜层112的材料包括具备疏水性的硅氧烷。
可选地，采用正硅酸乙酯作为溶质，乙醇作为溶液，将0.1-0.5mL的正硅酸乙酯和4.5mL的乙醇混合，并通过加入0.1mL的氨水调节乙醇的PH值，使乙醇具备碱性，从而配制形成疏水性膜层溶液。然后取90μL的疏水性膜层溶液，在1000-4000rpm的转速下被旋涂至基底100的一侧，在20-25℃的室温环境中，并经过0.25-2h静置后，疏水性膜层112形成具备疏水性的无机硅烷层，无机硅烷层的厚度为0.34-5nm(纳米)，从而制备得到如图4a所示的显示面板的中间结构。本申请实施例中，通过控制疏水性膜层溶液的浓度、旋涂转速、室温环境温度和静置时间，可以控制生成的无机硅烷层的厚度。
可选地，在基底100上涂覆疏水性膜层112之前，还包括：对基底100进行超声清洗。基底100可以选择具有亲水性的基底100，例如白玻璃，或硅片，或者涂覆有氧化锌的基底100，上述各基底100的表面均含有亲水性官能团(如，羟基官能团)。若基底100是白玻璃或者硅片，则采用异丙醇进行超声15min，再在纯水中超声15min进行清洗；若基底100是涂覆有氧化锌的基底100，则涂覆前对基底进行超声处理，涂覆后将其放置于氮气等惰性气体环境。
在疏水性膜层112的一侧涂覆负性光刻胶113，并图案化负性光刻胶113。
可选地，将100-150μL的负性光刻胶113滴加到疏水性膜层112的一侧，并控制匀胶机转速选择500-4000rpm，形成如图4b所示的显示面板的中间结构；如图4c所示，通过将曝光机和基底100进行对位调整，并借助于掩膜版200，对设定区域进行曝光；然后将曝光后的基底100置于对二甲苯溶液中浸泡30-180s(秒)，完成显影，并用吹风机或者氮气风枪等吹干，制备形成如图4d所示的显示面板的中间结构。
以图案化的负性光刻胶113为掩膜，对疏水性膜层112进行干刻，形成第一无机硅烷层，第一膜层110为第一无机硅烷层，第一无机硅烷层具有多个阵列排布的凹槽111第一无机硅烷层与基底的亲水性一侧通过共价键连接。
可选地，在如图4d所示的显示面板的中间结构中，以图案化的负性光刻胶113为掩膜，对疏水性膜层112进行干刻，形成第一无机硅烷层，即第一膜层110，形成如4e所示的显示面板的中间结构。本申请实施例中，由于基底100具有羟基官能团，因此，在疏水性膜层112水解形成无机硅烷层的过程中，无机硅烷层的硅与羟基官能团反应，最终形成硅氧共价键，从而使得第一无机硅烷层与基底100的亲水性一侧通过共价键连接，从而增强了第一无机硅烷层与基底100的连接强度。应当说明的是，如图1所示，当第一无机硅烷层与基底100之间设置有空穴传输层160时，可以通过清洗制备有空穴传输层160的基底100，使得空穴传输层160的表面也具有亲水性的羟基官能团，从而使得第一无机硅烷层与空穴传输层160的亲水性一侧通过共价键连接，从而增强了第一无机硅烷层与空穴传输层160的连接强度。如图2所示，当第一无机硅烷层与基底100之间设置有电子传输层170时，可以通过清洗制备有电子传输层170的基底100，使得电子传输层170的表面也具有亲水性的羟基官能团，从而使得第一无机硅烷层与电子传输层170的亲水性一侧通过共价键连接，从而增强了第一无机硅烷层与电子传输层170的连接强度。
可选地，为了保障第二膜层120的制备效果，本申请实施例中，还需要将具有第一无机硅烷层的基板100置于碱性溶液中进行湿刻，直至第一无机硅烷层的各凹槽111中露出基板100的具备亲水性的一侧。具体的，将如4e所示的显示面板的中间结构浸入到0.1-0.5mol/L(摩尔每升)的NaOH溶液，浸泡10-60min(分钟)，去除残留的疏水性膜层112，使第一无机硅烷层的各凹槽111中露出基板100的具备亲水性的一侧。
可选地，在凹槽111中露出的基底100的一侧，制备具备设计亲水性的第二膜层120之后，且在凹槽111中的第二膜层120远离基底100一侧，制备钙钛矿晶体结构130之前，还包括：
通过在如图4e所示的显示面板的中间结构的一侧涂覆亲水性膜层121，亲水性膜层形成具备设计亲水性的第二无机硅烷层，形成如4f所示的显示面板的中间结构。
将制备有第一无机硅烷层和第二无机硅烷层的如4f所示的显示面板的中间结构置于剥离溶液中，剥离基板100上所有的负性光刻胶113，从而制备形成如图4g所示的显示面板的中间结构。
在本申请的一个实施例中，上述步骤S301，在基底100的一侧制备具备疏水性的第一膜层110，第一膜层110具有多个阵列排布且贯穿第一膜层110的凹槽111，包括：
在基底100具备亲水性的一侧涂覆疏水性膜层112，疏水性膜层112的材料包括具备疏水性的硅氧烷。
可选地，采用正硅酸乙酯作为溶质，乙醇作为溶液，将0.1-0.5mL的正硅酸乙酯和4.5mL的乙醇混合，并通过加入0.1mL的氨水调节乙醇的PH值，使乙醇具备碱性，从而配制形成疏水性膜层溶液。然后取90μL的疏水性膜层溶液，在1000-4000rpm的转速下被旋涂至基底100的一侧，在20-25℃的室温环境中，并经过0.25-2h静置后，疏水性膜层112形成具备疏水性的无机硅烷层，无机硅烷层的厚度为0.34-5nm，从而制备得到如图5a所示的显示面板的中间结构。本申请实施例中，通过控制疏水性膜层溶液的浓度、旋涂转速、室温环境温度和静置时间，可以控制生成的无机硅烷层的厚度。
可选地，疏水性膜层溶液的溶质还可以采用：正硅酸甲酯，二苯基二甲氧基硅烷，十六烷基三甲氧基硅烷，异丁基三乙氧基硅烷，异丁基三甲氧基硅烷，二甲基二甲氧基硅烷，甲基三丁酮肟基硅烷，甲基三乙酰氧基硅烷，异氰酸丙基三乙氧基硅，苯基三甲氧基硅烷，苯基三乙氧基硅烷，辛基三甲氧基硅烷，正辛基三乙氧基硅烷，十二烷基三乙氧基硅烷，十二烷基三甲氧基硅烷，乙烯基三丁酮肟基硅烷等具有疏水性官能团的硅烷试剂材料。
在疏水性膜层112的一侧涂覆正性光刻胶114，并图案化正性光刻胶114。
可选地，将100-150μL的正性光刻胶114滴加到疏水性膜层112的一侧，并控制匀胶机转速选择500-4000rpm，形成如图5b所示的显示面板的中间结构；如图5c所示，通过将曝光机和基底100进行对位调整，并借助于掩膜版200，对设定区域进行曝光；然后将曝光后的基底100置于对二甲苯溶液中浸泡30-180s秒，完成显影，并用吹风机或者氮气风枪等吹干，制备形成如图5d所示的显示面板的中间结构。
以图案化的正性光刻胶114为掩膜，对疏水性膜层112进行干刻，形成第一无机硅烷层，第一膜层110为第一无机硅烷层，第一无机硅烷层具有多个阵列排布的所述凹槽111；且第一无机硅烷层与基底100的亲水性一侧通过共价键连接。应当说明的是，如图1所示，当第一无机硅烷层与基底100之间设置有空穴传输层160时，可以通过清洗制备有空穴传输层160的基底100，使得空穴传输层160的表面也具有亲水性的羟基官能团，从而使得第一无机硅烷层与空穴传输层160的亲水性一侧通过共价键连接，从而增强了第一无机硅烷层与空穴传输层160的连接强度。如图2所示，当第一无机硅烷层与基底100之间设置有电子传输层170时，可以通过清洗制备有电子传输层170的基底100，使得电子传输层170的表面也具有亲水性的羟基官能团，从而使得第一无机硅烷层与电子传输层170的亲水性一侧通过共价键连接，从而增强了第一无机硅烷层与电子传输层170的连接强度。
可选地，在如图5d所示的显示面板的中间结构中，以图案化的正性光刻胶114为掩膜，对疏水性膜层112进行干刻，具体的，采用氧气或者氩气的等离子体或反应离子刻蚀进行处理如图5d所示的显示面板的中间结构，在没有正性光刻胶114覆盖的地方，直接暴露的疏水性膜层112被轰击掉，形成第一无机硅烷层，即第一膜层110，亲水性基板100又重新暴露出来，形成如5e所示的显示面板的中间结构。本申请实施例中，由于基底100具有羟基官能团，因此，在疏水性膜层112水解形成无机硅烷层的过程中，无机硅烷层的硅与羟基官能团反应，最终形成硅氧共价键，从而使得第一无机硅烷层与基底100的亲水性一侧通过共价键连接，从而增强了第一无机硅烷层与基底100的连接强度。
同样的，为了保障第二膜层120的制备效果，本申请实施例中，还需要将具有第一无机硅烷层的基板100置于碱性溶液中进行湿刻，直至所述第一无机硅烷层的各凹槽111中露出基板100的具备亲水性的一侧。
可选地，在凹槽111中露出的基底100的一侧，制备具备设计亲水性的第二膜层120之后，且在凹槽111中的第二膜层120远离基底100一侧，制备钙钛矿晶体结构130之前，还包括：
通过在如图5e所示的显示面板的中间结构的一侧涂覆亲水性膜层121，亲水性膜层形成具备设计亲水性的第二无机硅烷层，形成如5f所示的显示面板的中间结构。
如图5g所示，将具有第一无机硅烷层和第二无机硅烷层的基板100进行全面曝光，使得正性光刻胶114变性，对变性后的正性光刻胶114进行显影剥离，制备得到如图5h所示的显示面板的中间结构。
本申请实施例中，在如图4g或5h所示的显示面板的中间结构中，第一无机硅烷层具备疏水性，第一无机硅烷层的表面化学官能团的结构如图6所示，图6中的R1表示烃基或烷基，特征结构是-O-Si-[-R1-O]n-，每个硅原子均连接有四个[-R1-O]n；第二无机硅烷层具备设计亲水性，第二无机硅烷层的表面化学官能团的结构如图7所示，特征结构是-O-Si-[-R2-O]n-NH2，包含具备亲水性的氨基官能团，每个硅原子均连接有四个[-R1-O]n，每个[-R1-O]n均连接有一个氨基官能团，从而使得第二无机硅烷层具有亲水性。
应当说明的是，图4c、图5c和图5g中的箭头表示的是曝光机发出的光线的照射方向。
在本申请的一个实施例中，在上述步骤S303中，在凹槽111中的第二膜层120远离基底100一侧，制备钙钛矿晶体结构130，钙钛矿晶体结构130的尺寸与设计亲水性相匹配，包括：
在凹槽111中的第二无机硅烷层的一侧制备第一前驱体结构131；第二膜层120为第二无机硅烷层。
可选地，如图8a-8c所示，将第二浓度的第一前驱体溶液1311涂覆到第二无机硅烷层的一侧，第一前驱体溶液1311和第二无机硅烷层的接触角，与设计亲水性相匹配；将涂覆有第一前驱体溶液的基底100置于第二温度的环境中，直至第二无机硅烷层的一侧析出第一前驱体种子核1312；将具有第一前驱体种子核1312的基底100，置于第三浓度的第一前驱体溶液的环境中，使第一前驱体种子核1312长大，在第二无机硅烷层的一侧形成第一前驱体结构131，第一前驱体结构131和第二无机硅烷层的夹角、与设计亲水性相匹配；第三浓度大于第二浓度。
将具有第一前驱体结构131的基底置于气态的第二前驱体的环境中，使气态的第二前驱体与第一前驱体结构131反应，并在第二无机硅烷层的一侧形成钙钛矿晶体结构130，形成如图8d所示的显示面板的中间结构。
可选地，本申请实施例中，以CH3NH3PbI3为例进行说明钙钛矿晶体结构130的具体制备过程，第一前驱体结构为PbI2，第二前驱体为CH3NH3I。具体制备过程如下：
将0.1g(克)PbI2溶于100g去离子水中，配制2×10-4mol/L的PbI2稀溶液。将100μL的PbI2溶液滴加到如图4g或5h所示的显示面板的中间结构中上，匀胶机的转速选择500-4000rpm，制备得到如图8a所示的显示面板的中间结构。
将如图8a所示的显示面板的中间结构置于80-150℃的热台上加热，使得第二无机硅烷层的一侧析出第一前驱体种子核1312，制备得到如图8b所示的显示面板的中间结构。
将2g PbI2溶于100g去离子水，配制4×10-3mol/L的PbI2溶液，并将如图8b所示的显示面板的中间结构先置于80℃热台预热1-2min，之后置于80℃的4×10-3mol/L的PbI2溶液中，浸泡2-30min，使第一前驱体种子核1312长大，在第二无机硅烷层的一侧形成第一前驱体结构131，制备得到如图8c所示的显示面板的中间结构。
将CH3NH3I粉末置于石英舟中，并将石英舟置于充满高纯氮等惰性气体的管式炉的热源处。将如图8c所示的显示面板的中间结构置于惰性气体的下流方向，并且距离CH3NH3I石英舟10-20cm(厘米)。
将管式炉加热至200-400℃，并加热30-60min时间，以实现气相CH3NH3I与像素区内的固相PbI2的充分反应。在这一过程中，CH3NH3PbI3先成核再长大，最终形成CH3NH3PbI3晶体，得到如图8d所示的显示面板的中间结构。反应结束后，将管式炉逐渐降至室温。
然后，将如图8d所示的显示面板的中间结构转移至手套箱中，并置于80-120℃热台上，退火5-20min。
可选地，本申请实施例中，以CsPbI3为例进行说明钙钛矿晶体结构130的具体制备过程，第一前驱体结构为CsI，第二前驱体为PbI2。具体制备过程如下：
将0.1g CsI溶于100g去离子水中，配制2×10-4mol/L的CsI稀溶液。将100μL的CsI溶液滴加到如图4g或5h所示的显示面板的中间结构中上，匀胶机的转速选择500-4000rpm，制备得到如图8a所示的显示面板的中间结构。
将如图8a所示的显示面板的中间结构置于80-150℃的热台上加热，使得第二无机硅烷层的一侧析出第一前驱体种子核1312，制备得到如图8b所示的显示面板的中间结构。
将2g CsI溶于100g去离子水，配制4×10-3mol/L的CsI溶液，并将如图8b所示的显示面板的中间结构先置于80℃热台预热1-2min，之后置于80℃的4×10-3mol/L的PbI2溶液中，浸泡2-30min，使第一前驱体种子核1312长大，在第二无机硅烷层的一侧形成第一前驱体结构131，制备得到如图8c所示的显示面板的中间结构。
将PbI2粉末置于石英舟中，并将石英舟置于充满高纯氮等惰性气体的管式炉的热源处。将如图8c所示的显示面板的中间结构置于惰性气体的下流方向，并且距离PbI2石英舟10-20cm(厘米)。
将管式炉加热至200-400℃，并加热30-60min时间，以实现气相PbI2与像素区内的固相CsI的充分反应。在这一过程中，CsPbI3先成核再长大，最终形成CsPbI3晶体，得到如图8d所示的显示面板的中间结构。反应结束后，将管式炉逐渐降至室温。
然后，将如图8d所示的显示面板的中间结构转移至手套箱中，并置于80-120℃热台上，退火5-20min。
本申请实施例中，生长制备钙钛矿晶体结构130所需的CsX和PbX2盐(其中，X＝Cl，Br，I)，来源广泛，成本低廉，便于大规模生产。例如：市售100g的CsI固体粉末850元(试剂级，上海泰坦科技股份有限公司)；市售100g的PbI2大约540元(试剂级，上海泰坦科技股份有限公司)；按照反应100％进行，合成100g的CsPbI3钙钛矿晶体的成本约为1400元左右。而100g的钙钛矿量子点(溶液固含物)价格约为100，000元，成本相差约70倍，因此本申请实施例中显示面板的制作方法的成本低。同时，本申请实施例中显示面板的制作方法，兼容现有显示面板生产产线的光刻设备、化学气相沉积设备和光刻胶等，进一步降低了显示面板的生成成本。
应当说明的是，如图9a-9d为本申请实施例提供的一种显示面板的制作方法中具备不同设计亲水性的第二膜层上第一前驱体溶液的状态示意图。具体的，图9a-9d分别为第二膜层120的接触角为0°、第二膜层120的接触角为30°、第二膜层120的接触角为60度和第二膜层120的接触角为90度的第一前驱体溶液1311的状态示意图。
相应的，第一前驱体溶液挥发后形成的第一前驱体结构131的状态示意图，如图10a-10d所示，具体的，图10a-10d分别为第二膜层120的接触角为0°、第二膜层120的接触角为30°、第二膜层120的接触角为60度和第二膜层120的接触角为90度的第一前驱体结构131的状态示意图。
结合图9a-9d和图10a-10d可知，通过调控第二膜层120的疏水性，可以调控第一前驱体结构131的尺寸和形态，进而可以使得钙钛矿晶体结构130的尺寸和形态、与设计亲水性相匹配，从而可以控制显示面板中发光层的大小，拓展显示面板的应用场景。
采用本申请实施例中显示面板的制作方法，通过调控不同卤素前驱体的组成，获得不同荧光发射波长的钙钛矿纳米晶(410-690nm全波段范围发射)。例如，钙钛矿的第一种前驱体溶液可以选择CsI和CsBr，通过溶剂挥发制备CsI和CsBr的混合盐，最后通过PbI2蒸汽的化学气相沉积，制备CsPbBrxI3-x混合卤素钙钛矿晶体，CsPbBrxI3-x晶体的波长在530-680nm之间。而如果第一种前驱体溶液选择为CsCl和CsBr，通过溶剂挥发制备CsCl和CsBr的混合盐，最后通过PbBr2蒸汽的化学气相沉积，制备CsPbClxBr3-x混合卤素钙钛矿晶体，CsPbBrxI3-x晶体的波长在410-530nm之间。具体的，制备410-420nm(纳米)蓝光(CH3NH3PbCl3，CsPbCl3)、510-520nm绿光(CH3NH3PbBr3，CsPbBr3)、680-690nm红光(CH3NH3PbI3，CsPbI3)的钙钛矿晶体结构130。
本领域技术人员理解的是，如图1所示的显示面板，需要先在基底100的一侧依次制备第一电极层140、空穴注入层150和空穴传输层160，然后在空穴传输层160的一侧制备第一无机硅烷层和第二无机硅烷层，在位于第一无机硅烷层凹槽111中的第二无机硅烷层的一侧制备电子传输层170，然后在电子传输层170和第一膜层110远离基底100的一侧制备第二电极层180，得到如图1所示的显示面板。
可选地，在基底100的一侧依次制备第二电极层180和电子传输层170，然后在电子传输层170的一侧制备第一无机硅烷层和第二无机硅烷层，在位于第一无机硅烷层凹槽111中的第二无机硅烷层的一侧制备空穴传输层160，在空穴传输层160的一侧制备空穴注入层150，然后在空穴注入层150和第一膜层110远离基底100的一侧制备第一电极层140，得到如图2所示的显示面板。
采用本申请实施例中显示面板的制作方法，通过在电子传输层170的一侧设置有第二无机硅烷层，可以降低电子的注入速率，从而使得电子和空穴更好的平衡，可以提升显示面板的效率、工作寿命和工作稳定性。同时，通过控制第二无机硅烷层的亲水性，使得后续膜层制备过程中，保证各膜层的成膜均匀性，避免了各膜层刺突的出现，进一步保障了显示面板的工作稳定性，提高了显示面板的寿命。
应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：
1、在本申请实施例提供的显示面板中，第一膜层110具有多个阵列排布且贯穿第一膜层110的凹槽111，凹槽111中设置有第二膜层120，以及位于第二膜层120远离基底100的一侧的钙钛矿晶体结构130，从而使得显示面板具有微纳米尺度下的图案化钙钛矿，利用钙钛矿优异的荧光性能，有利于提高显示面板的性能。
2、在本申请实施例提供的显示面板的制作方法中，通过在基底100的一侧制备具备疏水性的第一膜层110，该第一膜层110具有多个阵列排布且贯穿第一膜层110的凹槽111，在凹槽111中露出的基底100制备具备设计亲水性的第二膜层120，并在第二膜层120远离基底一侧制备钙钛矿晶体结构130，从而在阵列排布的凹槽111中定向生长周期性排布的钙钛矿晶体结构130，实现了基于钙钛矿在微纳米尺度下的图案化制备。同时，由于第二膜层120具备设计亲水性，通过调控第二膜层120的疏水性，使得钙钛矿晶体结构130的尺寸和形态、与设计亲水性相匹配，由于显示面板中发光层包括钙钛矿晶体结构130，进而可以控制显示面板中发光层的大小，拓展显示面板的应用场景。
本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (13)

1.一种显示面板的制作方法，其特征在于，包括：
在基底的一侧制备具备疏水性的第一膜层，所述第一膜层具有多个阵列排布且贯穿所述第一膜层的凹槽；
在所述凹槽中露出的所述基底的一侧，制备具备设计亲水性的第二膜层；
在所述凹槽中的所述第二膜层远离所述基底一侧，制备钙钛矿晶体结构，所述钙钛矿晶体结构的尺寸与所述设计亲水性相匹配。
2.根据权利要求1所述的显示面板的制作方法，其特征在于，所述在所述凹槽中露出的所述基底的一侧，制备具备设计亲水性的第二膜层，包括：
在所述凹槽中露出的所述基底的一侧涂覆亲水性膜层；
将涂覆有所述亲水性膜层的基底置于第一温度的环境中，并经过设计时间后，所述亲水性膜层形成具备所述设计亲水性的第二无机硅烷层；所述第二膜层为所述第二无机硅烷层；
所述亲水性膜层的材料包括巯基硅烷和氨基硅烷中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的显示面板的制作方法，其特征在于，所述在所述凹槽中露出的所述基底的一侧涂覆亲水性膜层，包括：
将包含所述巯基硅烷和/或所述氨基硅烷的溶质，与包含醇类且具备碱性的溶剂混合后，制备形成第一浓度的亲水性膜层溶液；
所述亲水性膜层溶液在第一转速下被涂覆至各所述凹槽中露出的所述基底的一侧，形成所述亲水性膜层。
4.根据权利要求3所述的显示面板的制作方法，其特征在于，所述设计时间的范围为0.25-2小时；
所述第一转速的范围为1000-4000转每分钟。
5.根据权利要求1所述的显示面板的制作方法，其特征在于，所述在基底的一侧制备具备疏水性的第一膜层，所述第一膜层具有多个阵列排布且贯穿所述第一膜层的凹槽，包括：
在所述基底具备亲水性的一侧涂覆疏水性膜层，所述疏水性膜层的材料包括具备疏水性的硅氧烷；
在所述疏水性膜层的一侧涂覆负性光刻胶，并图案化所述负性光刻胶；
以图案化的负性光刻胶为掩膜，对所述疏水性膜层进行干刻，形成第一无机硅烷层，所述第一膜层为第一无机硅烷层，所述第一无机硅烷层具有多个阵列排布的所述凹槽；所述第一无机硅烷层与所述基底的亲水性一侧通过共价键连接；
将具有所述第一无机硅烷层的基板置于碱性溶液中进行湿刻，直至所述第一无机硅烷层的各凹槽中露出所述基板的具备亲水性的一侧。
6.根据权利要求1所述的显示面板的制作方法，其特征在于，所述在基底的一侧制备具备疏水性的第一膜层，所述第一膜层具有多个阵列排布且贯穿所述第一膜层的凹槽，包括：
在所述基底具备亲水性的一侧涂覆疏水性膜层，所述疏水性膜层的材料包括具备疏水性的硅氧烷；
在所述疏水性膜层的一侧涂覆正性光刻胶，并图案化所述正性光刻胶；
以图案化的正性光刻胶为掩膜，对所述疏水性膜层进行干刻，形成第一无机硅烷层，所述第一膜层为第一无机硅烷层，所述第一无机硅烷层具有多个阵列排布的所述凹槽；且，所述第一无机硅烷层与所述基底的亲水性一侧通过共价键连接；
将具有所述第一无机硅烷层的基板置于碱性溶液中进行湿刻，直至所述凹槽中露出所述基板的具备亲水性的一侧；
以及，在所述凹槽中露出的所述基底的一侧，制备具备设计亲水性的第二膜层之后，且在所述凹槽中的所述第二膜层远离所述基底一侧，制备钙钛矿晶体结构之前，还包括：
将具有所述第一无机硅烷层和第二无机硅烷层的基板进行全面曝光，使得所述正性光刻胶变性，对变性后的所述正性光刻胶进行显影剥离；所述第二膜层为所述第二无机硅烷层。
7.根据权利要求1所述的显示面板的制作方法，其特征在于，所述在所述凹槽中的所述第二膜层远离所述基底一侧，制备钙钛矿晶体结构，所述钙钛矿晶体结构的尺寸形态与所述设计亲水性相匹配，包括：
在所述凹槽中的第二无机硅烷层的一侧制备第一前驱体结构；所述第二膜层为所述第二无机硅烷层；
将具有所述第一前驱体结构的基底置于气态的第二前驱体的环境中，使所述气态的第二前驱体与所述第一前驱体结构反应，并在所述第二无机硅烷层的一侧形成所述钙钛矿晶体结构。
8.根据权利要求7所述的显示面板的制作方法，其特征在于，所述在所述凹槽中的第二无机硅烷层的一侧制备第一前驱体结构，包括：
将第二浓度的第一前驱体溶液涂覆到所述第二无机硅烷层的一侧，所述第一前驱体溶液和所述第二无机硅烷层的接触角，与所述设计亲水性相匹配；
将涂覆有所述第一前驱体溶液的基底置于第二温度的环境中，直至所述第二无机硅烷层的一侧析出第一前驱体种子核；
将具有所述第一前驱体种子核的基底，置于第三浓度的第一前驱体溶液的环境中，使所述第一前驱体种子核长大，在所述第二无机硅烷层的一侧形成所述第一前驱体结构，所述第一前驱体结构和所述第二无机硅烷层的夹角、与所述设计亲水性相匹配；所述第三浓度大于所述第二浓度。
9.一种显示面板，其特征在于，包括：
基底；
第一膜层，位于所述基底的一侧，所述第一膜层具备疏水性，所述第一膜层具有多个阵列排布且贯穿所述第一膜层的凹槽；
第二膜层，位于所述凹槽中，并覆盖于所述凹槽中露出的所述基底，所述第二膜层具备设计亲水性；
钙钛矿晶体结构，位于所述凹槽中，并设置于所述第二膜层远离所述基底的一侧，且所述钙钛矿晶体结构的尺寸形态、与所述设计亲水性相匹配。
10.根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述第一膜层为第一无机硅烷层，所述第一无机硅烷层包括疏水基团；
所述第二膜层为第二无机硅烷层，所述第二无机硅烷层包括巯基官能团和氨基官能团中的至少一种。
11.根据权利要求9或10所述的显示面板，其特征在于，还包括：
第一电极层，位于所述基底的一侧；
空穴注入层，位于所述第一电极层远离所述基底的一侧；
空穴传输层，位于所述空穴注入层远离所述基底的一侧，所述第一膜层和所述第二膜层设置于所述空穴传输层远离所述基底的一侧；
电子传输层，位于所述凹槽中所述钙钛矿晶体结构远离所述基底的一侧；
第二电极层，位于所述电子传输层和所述第一膜层远离所述基底的一侧。
12.根据权利要求9或10所述的显示面板，其特征在于，还包括：
第二电极层，位于所述基底的一侧；
电子传输层，位于所述第二电极层远离所述基底的一侧，所述第一膜层和所述第二膜层设置于所述电子传输层远离所述基底的一侧；
空穴传输层，位于所述凹槽中所述钙钛矿晶体结构远离所述基底的一侧；
空穴注入层，位于所述空穴传输层远离所述基底的一侧；
第一电极层，位于所述空穴注入层和所述第一膜层远离所述基底的一侧。
13.一种显示设备，其特征在于，包括：如上述权利要求9-12中任一项所述的显示面板。
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