CN116004039B - 纳米粒子薄膜及其制备方法、显示面板 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种纳米粒子薄膜及其制备方法、显示面板;所述纳米粒子薄膜包括超分散剂以及纳米粒子聚合物,纳米粒子聚合物的聚合单体包括具有第一配体的第一纳米粒子、具有第二配体的第二纳米粒子以及分子结构包括至少两个叠氮基团的交联剂,其中一个叠氮基团用于与第一配体聚合,另一个叠氮基团用于与第二配体聚合;上述纳米粒子薄膜通过添加交联剂,且交联剂的分子结构中的一个叠氮基团能够与所述第一配体聚合,交联剂的分子结构中的另一个叠氮基团能够与第二配体聚合,从而能够在第一配体、第二配体以及交联剂三者之间发生交联反应以得到纳米粒子聚合物,从而使得多种纳米粒子聚集在一起,进而提高了纳米粒子薄膜的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域,具体涉及一种纳米粒子薄膜及其制备方法、显示面板。
背景技术
量子点(Quantum Dots,QD)就是一类典型的纳米材料,其具备小尺寸、高的能量转换效率等特点,在照明、显示技术、太阳能电池、光开关、传感及检测等领域都有十分重要的应用前景。并且QD还具有高亮度、窄发射、发光颜色可调、稳定好等特性,很符合显示技术领域超薄、高亮、高色域、高色饱的发展趋势,因此在近年来成为了最具潜力的显示技术新材料。
QD图案化的技术主要有喷墨打印和光刻,光刻制程的加热和紫外固化,以及显影液的冲洗,都会影响量子点的稳定性;打印制程的墨水要求过高,目前尚不具有成熟稳定的量产材料体系;重复性差,且制备时间长。而加工QD薄膜的方法主要有刮涂法、旋涂法等,此种方法制备的薄膜为了达到所需的发光亮度,一般薄膜较厚。这些都极大的限制了发展和应用。目前还利用电沉积方法加工QD图案化薄膜,但现有单独沉积QD材料只能制备单独的QD薄膜,由于QD的自吸收效应导致QD薄膜的光致发光效率较低,这限制了其进一步应用,并且沉积的复合体系的稳定性较差,容易被后处理清除掉。
综上所述,确有必要来开发一种纳米粒子薄膜及其制备方法、显示面板,以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本申请实施例提供一种纳米粒子薄膜及其制备方法、显示面板,可以改善现有的电沉积工艺制备的纳米粒子薄膜的稳定性较差的技术问题。
本申请实施例提供一种纳米粒子薄膜,包括超分散剂以及纳米粒子聚合物,所述纳米粒子聚合物的聚合单体包括第一纳米粒子、第二纳米粒子以及交联剂;
所述第一纳米粒子包括结合在所述第一纳米粒子表面的第一配体,所述第二纳米粒子包括结合在所述第二纳米粒子表面的第二配体,所述交联剂的分子结构包括至少两个叠氮基团;
其中,所述交联剂的分子结构中的一个叠氮基团与所述第一配体聚合,所述交联剂的分子结构中的另一个叠氮基团与所述第二配体聚合。
在本申请实施例提供的纳米粒子薄膜中,所述超分散剂占所述第一纳米粒子与所述第二纳米粒子形成的混合物的质量百分比为5%至50%,所述交联剂占所述第一纳米粒子与所述第二纳米粒子形成的混合物的质量百分比为5%至20%。
在本申请实施例提供的纳米粒子薄膜中,所述第一纳米粒子以及所述第二纳米粒子中的一种为量子点纳米粒子,所述第一纳米粒子以及所述第二纳米粒子中的另一种为无机纳米颗粒、有机纳米粒子、贵金属纳米粒子、胶体纳米片纳米粒子、以及胶体纳米棒纳米粒子中的至少一种。
在本申请实施例提供的纳米粒子薄膜中,所述第一纳米粒子与所述第二纳米粒子的质量比在0.1至10之间,所述第二纳米粒子的粒径大小与所述第一纳米粒子的粒径大小相同。
在本申请实施例提供的纳米粒子薄膜中,所述第二纳米粒子的电性与所述第一纳米粒子的电性相同。
在本申请实施例提供的纳米粒子薄膜中,所述第一配体或者所述第二配体选自含有巯基的配体、含有氨基的配体、含有羧基的配体以及含有有机磷基团的配体中的至少一种。
在本申请实施例提供的纳米粒子薄膜中,所述交联剂选自聚氧乙烯二叠氮化物、聚乙二醇二叠氮化物、1,11-二叠氮-3,6,9-三氧杂十一烷烃中的至少一种。
相应地,本申请实施例还提供一种纳米粒子薄膜的制备方法,所述方法包括:
提供第一纳米粒子以及第二纳米粒子,所述第一纳米粒子包括结合在所述第一纳米粒子表面的第一配体,所述第二纳米粒子包括结合在所述第二纳米粒子表面的第二配体;
将所述第一纳米粒子以及所述第二纳米粒子分散至有机溶剂中,得到混合溶液;
在所述混合溶液中添加超分散剂以及交联剂,所述交联剂的分子结构包括至少两个叠氮基团,所述交联剂的分子结构中的一个叠氮基团与所述第一配体聚合,所述交联剂的分子结构中的另一个叠氮基团与所述第二配体聚合;
对所述混合溶液进行光照处理,得到所述纳米粒子薄膜。
在本申请实施例提供的纳米粒子薄膜的制备方法中,所述对所述混合溶液进行光照处理,得到所述纳米粒子薄膜的步骤还包括:
将所述混合溶液涂布于一基板上,所述基板包括极性相反的两电极;
对所述两电极施加电压,所述第一纳米粒子以及所述第二纳米粒子沉积至电性相反的所述电极的表面;
对所述混合溶液进行光照处理,得到所述纳米粒子薄膜。
相应地,本申请实施例还提供一种显示面板,包括如上任一项所述的纳米粒子薄膜。
有益效果:本申请实施例提供一种纳米粒子薄膜及其制备方法、显示面板;所述纳米粒子薄膜包括超分散剂以及纳米粒子聚合物,所述纳米粒子聚合物的聚合单体包括第一纳米粒子、第二纳米粒子以及交联剂,所述第一纳米粒子包括结合在所述第一纳米粒子表面的第一配体,所述第二纳米粒子包括结合在所述第二纳米粒子表面的第二配体,所述交联剂的分子结构包括至少两个叠氮基团,其中,所述交联剂的分子结构中的一个叠氮基团与所述第一配体聚合,所述交联剂的分子结构中的另一个叠氮基团与所述第二配体聚合;上述纳米粒子薄膜通过在纳米粒子薄膜中添加所述交联剂,且所述交联剂的分子结构中的一个叠氮基团能够与所述第一配体聚合,所述交联剂的分子结构中的另一个叠氮基团能够与所述第二配体聚合,从而能够在所述第一配体、所述第二配体以及所述交联剂三者之间发生交联反应以得到所述纳米粒子聚合物,从而使得多种纳米粒子聚集在一起,进而提高了所述纳米粒子薄膜的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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为本申请实施例中第一纳米粒子、第二纳米粒子以及交联剂分子的聚合示意图;
图2为本申请实施例中第一纳米粒子、第二纳米粒子以及交联剂发生交联反应的原理示意图;
图3为本申请实施例还提供一种纳米粒子薄膜的制备方法流程图;
图4A至图4B为本申请实施例还提供一种纳米粒子薄膜的制备方法示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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。此外,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下,具体为附图中的图面方向;而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
针对现有的电沉积工艺制备的纳米粒子薄膜的稳定性较差的技术问题,本申请实施例可以改善上述技术问题。
请参阅图1至图4B所示,本申请实施例提供一种纳米粒子薄膜,包括超分散剂以及纳米粒子聚合物,所述纳米粒子聚合物的聚合单体包括第一纳米粒子10、第二纳米粒子20以及交联剂30;
所述第一纳米粒子10包括结合在所述第一纳米粒子10表面的第一配体11,所述第二纳米粒子20包括结合在所述第二纳米粒子20表面的第二配体21,所述交联剂30的分子结构包括至少两个叠氮基团;
其中,所述交联剂30的分子结构中的一个叠氮基团用于与所述第一配体11聚合,所述交联剂30的分子结构中的另一个叠氮基团用于与所述第二配体21聚合。
本申请实施例提供的纳米粒子薄膜通过在纳米粒子薄膜中添加所述交联剂30,且所述交联剂30的分子结构中的一个叠氮基团能够与所述第一配体11聚合,所述交联剂30的分子结构中的另一个叠氮基团能够与所述第二配体21聚合,从而能够在所述第一配体11、所述第二配体21以及所述交联剂30三者之间发生交联反应以得到所述纳米粒子聚合物,从而使得多种纳米粒子聚集在一起,进而提高了所述纳米粒子薄膜的稳定性。
现结合具体实施例对本申请的技术方案进行描述。
本申请实施例首先提供一种纳米粒子薄膜,包括超分散剂以及纳米粒子聚合物,所述纳米粒子聚合物的聚合单体包括第一纳米粒子10、第二纳米粒子20以及交联剂30;
所述第一纳米粒子10包括结合在所述第一纳米粒子10表面的第一配体11,所述第二纳米粒子20包括结合在所述第二纳米粒子20表面的第二配体21,所述交联剂30的分子结构包括至少两个叠氮基团;
其中,所述交联剂30的分子结构中的一个叠氮基团用于与所述第一配体11聚合,所述交联剂30的分子结构中的另一个叠氮基团用于与所述第二配体21聚合。
在本申请实施例中,所述超分散剂为一种特殊的表面活性剂,分子结构含有两个在溶解性和极性上相对的基团,其中一个是较短的极性基,称为亲水基,其分子结构特点使其很容易定向排列在物质表面或两相界面上,降低界面张力,对水性分散体系有很好的分散效果。其中,所述超分散剂用于使所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20能够更好地溶解至有机极性溶剂中,以便于使生成的所述纳米粒子薄膜的膜厚更加均匀。
具体地,所述超分散剂的分子结构分为两部分:其中一部分为锚固基团,常见的有-R2N、-R3N+、-COOH、-COO-、-SO3H、-PO4 2-等,它们可通过离子键、共价键、氢键及范德华力等相互作用紧紧地吸附在固体颗粒表面,防止超分散剂脱附;另一部分为溶剂化链,常见的有聚酯、聚醚、聚烯烃及聚丙烯酸酯等,按极性大小可分为三种:低极性聚烯烃链;中等极性的聚酯链或聚丙烯酸酯链等;强极性的聚醚链。在极性匹配的分散介质中,溶剂化链与分散介质具有良好的相容性,在分散介质中采取比较伸展的构象,在固体颗粒表面形成足够厚度的保护层。
在本申请实施例中,所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20均为纳米材料,纳米材料是指其结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度,它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且,其尺度已接近光的波长,其具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,因此其在熔点、磁性、光学、导热、导电特性等方面具有独特的性质,故其在很多领域都有重要的应用价值。
进一步地,所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20中的一种为量子点纳米粒子,其中,本申请实施例中的量子点纳米粒子包括发光核、无机保护壳层、高稳定性复合量子点和钙钛矿量子点,其中,发光核的材料包括ZnCdSe2,InP,Cd2SSe,CdSe,Cd2SeTe和InAs中的一种或多种,无机保护壳层的材料包括CdS,ZnSe,ZnCdS2,ZnS,ZnO中的一种或多种,高稳定性复合量子点的材料包括水凝胶装载量子点和CdSe-SiO2等;量子点分散介质包括无色透明的低沸点、易挥发的有机或无机试剂。
更进一步地,所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20中的另一种为无机纳米颗粒、有机纳米粒子、贵金属纳米粒子、胶体纳米片纳米粒子、以及胶体纳米棒纳米粒子中的至少一种。其中,上述纳米粒子具体包括SiO2、BaSO4,CaCO3,ZnSe,CdS,TiO2,BaTiO3,ZnS,ZrO2,Si3N4,SnO以及ZnO等。
在本申请实施例中,所述第一配体11或者所述第二配体21选自含有巯基的配体、含有氨基的配体、含有羧基的配体以及含有有机磷基团的配体中的至少一种;其中,所述第一配体11以及所述第二配体21用于使所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20能够在极性溶剂中电离,从而使上述纳米粒子带正电或者带负电。
具体地,当所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20呈负电性时,所述第一配体11以及所述第二配体21可以包括酸或者巯醇中的至少一种;当所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20呈正电性时,所述第一配体11以及所述第二配体21可以胺或者有机磷中的至少一种。
进一步地,当所述第一配体11以及所述第二配体21包括酸或者巯醇中的至少一种时,可以通过调节所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20所在混合溶液的pH值,使得所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20呈正电性;当所述第一配体11以及所述第二配体21包括胺或者有机磷中的至少一种时,可以通过调节所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20所在混合溶液的pH值,使得所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20呈负电性。
在本申请实施例中,所述交联剂30的分子结构包括至少两个叠氮基团;其中,所述交联剂30的分子结构中的一个叠氮基团用于与所述第一配体11聚合,所述交联剂30的分子结构中的另一个叠氮基团用于与所述第二配体21聚合。
在本申请实施例中,所述交联剂30为光敏交联剂30,能够在光照条件下与纳米粒子的配体发生交联反应。
具体地,如图1所示,为本申请实施例中第一纳米粒子10、第二纳米粒子20以及交联剂30分子的聚合示意图。其中,在一定条件下,所述第一纳米粒子10上的所述第一配体11与所述交联剂30分子的一个叠氮基团聚合,所述第二纳米粒子20上的所述第二配体21与所述交联剂30分子的另一个叠氮基团聚合,从而将所述第一纳米粒子10、所述第二纳米粒子20和所述交联剂30聚合到一起,进而提升了混合有所述第一纳米粒子10和所述第二纳米粒子20的纳米粒子薄膜的稳定性。
如图2所示,为本申请实施例中第一纳米粒子10、第二纳米粒子20以及交联剂30发生交联反应的原理示意图。其中,所述交联剂30的分子通式为:N3—R—N3。
在极性非质子溶剂中,所述交联剂30中的叠氮基团容易与的亚甲基基团在紫外光照条件下发生重氮转移反应。
具体地,当在紫外光照条件下时,所述交联剂30分子的一个叠氮基团失去两个氮原子,剩余的一个氮原子分别与所述第一配体11中的亚甲基基团中的一个氢原子以及碳原子结合,从而使所述交联剂30分子与所述第一纳米粒子10聚合;同理,所述交联剂30分子的另一个叠氮基团失去两个氮原子,剩余的一个氮原子分别与所述第二配体21中的亚甲基基团中的一个氢原子以及碳原子结合,从而使所述交联剂30分子与所述第二纳米粒子20聚合;上述聚合反应将所述第一纳米粒子10、所述第二纳米粒子20和所述交联剂30聚合到一起,进而提升了混合有所述第一纳米粒子10和所述第二纳米粒子20的纳米粒子薄膜的稳定性。
进一步地,在紫外光照条件下时,所述交联剂30分子的两个叠氮基团可以分别和所述第一配体11发生聚合反应,从而使多个所述第一纳米粒子10聚集;同时,所述交联剂30分子的两个叠氮基团也可以分别和所述第二配体21发生聚合反应,从而使多个所述第二纳米粒子20聚集;上述反应同样可以提升所述纳米粒子薄膜的稳定性。
在本申请实施例中,所述第一纳米粒子10与所述第二纳米粒子20的质量比在0.1至10之间,所述第二纳米粒子20的粒径大小与所述第一纳米粒子10的粒径大小相同。其中,当所述第一纳米粒子10和所述第二纳米粒子20的质量比为1,且所述第二纳米粒子20的粒径大小与所述第一纳米粒子10的粒径大小相同时,制备的纳米粒子薄膜的稳定性最好。
在本申请实施例中,所述超分散剂占所述第一纳米粒子10与所述第二纳米粒子20形成的混合物的质量百分比为5%至50%;其中,所述超分散剂的质量百分比小于5%时,难以使所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20溶解至有机极性溶剂中;所述超分散剂的质量百分比大于50%时,会影响生成的所述纳米粒子薄膜的化学性能。
在本申请实施例中,所述交联剂30占所述第一纳米粒子10与所述第二纳米粒子20形成的混合物的质量百分比为5%至20%;其中,所述交联剂30的质量百分比小于5%时,难以有效提高所述纳米粒子薄膜的稳定性;所述交联剂30的质量百分比大于20%时,多余的所述交联剂30会影响后续制备的所述纳米粒子薄膜应用于。
在本申请实施例中,所述第二纳米粒子20的电性与所述第一纳米粒子10的电性相同;这样设置是为了方便后续通过电容沉积工艺制备所述纳米粒子薄膜时,使所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20能够同时沉积在同一目标电极上,以方便制备所述纳米粒子薄膜。
在本申请实施例中,所述交联剂30选自聚氧乙烯二叠氮化物、聚乙二醇二叠氮化物、1,11-二叠氮-3,6,9-三氧杂十一烷烃中的至少一种。其中,聚氧乙烯二叠氮化物的分子式如下:
;
在本申请实施例中,本申请实施例提供的所述纳米粒子薄膜,相对于现有的混合有所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20的纳米粒子薄膜,具有更低的折射率;这是由于本申请实施例提供的所述纳米粒子薄膜添加了具有低折射率的交联剂30,提升了所述纳米粒子薄膜的有机成分,提高了薄膜的表面的平整度和降低了薄膜的折射率;
其中,现有的混合有所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20的纳米粒子薄膜的折射率范围为1.8至2.0之间;本申请实施例提供的所述纳米粒子薄膜的折射率范围为1.5至1.6之间。
相应地,如图3所示,本申请实施例还提供一种纳米粒子薄膜的制备方法,所述方法包括:
S10,提供第一纳米粒子10以及第二纳米粒子20,所述第一纳米粒子10包括结合在所述第一纳米粒子10表面的第一配体11,所述第二纳米粒子20包括结合在所述第二纳米粒子20表面的第二配体21。
具体地,所述S10还包括:
提供第一纳米粒子10以及第二纳米粒子20,所述第一纳米粒子10包括结合在所述第一纳米粒子10表面的第一配体11,所述第二纳米粒子20包括结合在所述第二纳米粒子20表面的第二配体21。
其中,所述第一纳米粒子10为量子点纳米粒子,所述第二纳米粒子20为二氧化硅纳米粒子,所述第一纳米粒子10的粒径大小为10至15nm,所述第二纳米粒子20的粒径大小为15至30nm。所述第一配体11选用SH-PEG-COOH(巯基-聚乙二醇-羧基)配体,所述第二配体21选用Silane-PEG-COOH(硅烷聚乙二醇羧基),从而使得所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20的端基为羧基的两种纳米粒子,进而使得所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20均带负电性。
S20,将所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20分散至有机溶剂中,得到混合溶液。
具体地,所述S20还包括:
将所述第一纳米粒子10与所述第二纳米粒子20按照特定的比例(例如1比1)共同分散至有机极性溶液中,所述有机极性溶液选用PGMEA(丙二醇甲醚醋酸酯)溶液。
S30,在所述混合溶液中添加超分散剂以及交联剂30,所述交联剂30的分子结构包括至少两个叠氮基团,所述交联剂30的分子结构中的一个叠氮基团用于与所述第一配体11聚合,所述交联剂30的分子结构中的另一个叠氮基团用于与所述第二配体21聚合。
具体地,所述S30还包括:
首先,在所述混合溶液中添加超分散剂以及交联剂30,所述交联剂30的分子结构包括至少两个叠氮基团,所述交联剂30的分子结构中的一个叠氮基团用于与所述第一配体11聚合,所述交联剂30的分子结构中的另一个叠氮基团用于与所述第二配体21聚合。其中,所述超分散剂占所述第一纳米粒子10与所述第二纳米粒子20形成的混合物的质量百分比为5%至50%;所述交联剂30占所述第一纳米粒子10与所述第二纳米粒子20形成的混合物的质量百分比为5%至20%,所述交联剂30优选为聚氧乙烯二叠氮化物。
之后,对上述混合溶液进行搅拌和超声处理,使得上述材料混合均匀。
S40,对所述混合溶液进行光照处理,得到所述纳米粒子薄膜。
具体地,所述S40还包括:
首先,提供一基板40,所述基板40具有图案化的电极结构,即所述基板40包括第一电极41以及与所述第一电极41的极性相反的第二电极42。
其中,所述基板40的材质可以包括玻璃、有机玻璃、硬质绝缘膜材以及软质绝缘膜材等。所述第一电极41以及所述第二电极42的材料可以为ITO、石墨烯、金属、以及过渡金属硫属化合物(MoS2、MoSe2、WS2、WSe2)等。
之后,将所述混合溶液刮涂或者滴涂到所述基板40上,如图4A所示。
之后,对所述第一电极41施加正电压,对所述第二电极42施加负电压,在所述第一电极41与所述第二电极42之间形成垂直或者水平的电场,所述电场的强度为0V/μm至20V/μm之间,所述第一电极41与所述第二电极42之间的电压为0V至1000V之间。
其中,带有相同电性的所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20在电场作用下,共同运动到与其电性相反的电极上。其中,由于所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20均带负电,则所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20在电场作用下,共同运动到所述第一电极41上,如图4B所示。
S50,对所述混合溶液进行光照处理,得到所述纳米粒子薄膜。
具体地,所述S50还包括:
对涂布于所述基板40上的混合溶液进行紫外光照处理(紫外光照波长为254nm),其中,紫外光曝光量大于10mJ/cm2,优选为10-200mJ/cm2;这样设置能够使得所述混合溶液中的交联剂30与所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20充分聚合在一起,从而使所述第一纳米粒子10、所述第二纳米粒子20以及所述交联剂30稳定的沉积在所述第一电极41上,不会再被后续的溶剂所清洗掉,从而解决了多种不同的纳米粒子体系电泳沉积不稳定的问题。所述交联剂30除了能够将相邻的所述第一纳米粒子10的所述第一配体11和所述第二纳米粒子20的所述第二配体21聚集到一起,同样可以使得相邻的两个所述第一配体11聚集或者相邻的两个所述第二配体21聚集,这样同样可以实现多种纳米材料的稳定沉积。
在本申请实施例中,为了实现所述第一纳米粒子10和所述第二纳米粒子20聚集,这就需要所述第一纳米粒子10和所述第二纳米粒子20均匀地分散在体系中,同样均匀地沉积到目标电极上,这就要求二者的电沉积速度差不多。
在本申请实施例中,用于溶解所述第一纳米粒子10和所述第二纳米粒子20的有机溶剂为无色透明的低沸点/易挥发有机/无机试剂,其可以选择除PGMEA外的其他极性溶剂,如乙醇、DMF,DMSO、乙酸乙酯等等多种极性溶剂。所述第一配体11和所述第二配体21同样可以选择多种类型,如端基为PEG-NH2的配体、带有巯基、氨基、羧基的配体、该类型配体能够在极性溶剂中电离,从而使得纳米粒子带正电或者负电。基于此,则可以实现电沉积的图案化加工。
本申请实施例提供了一种用于电沉积加工的多种纳米粒子复合体系,利用电场驱动多种纳米粒子共同运动并沉积到电极上。通过在复合体系中添加交联剂30,通过光照等方式实现多种纳米粒子配体之间的交联反应,从而使得多种纳米粒子聚集到一起,能够稳定的沉积在电极上,不会被后续的溶液清洗所冲洗掉。同时低折射率交联剂30的添加提升了沉积薄膜的有机成分,提高了薄膜的表面的平整度和降低了薄膜的折射率,从而提高了薄膜的光取出效率,进而提升了薄膜的光效。
相应地,本申请实施例还提供一种显示面板,包括如上任一项所述的纳米粒子薄膜。
其中,当所述第一纳米粒子10以及所述第二纳米粒子20中的一种为量子点纳米粒子,所述纳米粒子薄膜可以应用于量子点彩色滤光片(Quantum Dots Color Filter,QDCF)、量子点导光板(Quantum Dot Light Guide Plate,QD LGP)、量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes,QLED)、量子点有机发光二极管(Quantum DotOrganic Light Emitting Diodes,QD-OLED)等量子点显示领域以及纳米粒子图案化制程的领域。
其中,当所述纳米粒子薄膜应用于量子点发光二极管时,所述纳米粒子薄膜用于将发光二极管发出的蓝光转化为红光或者绿光。
具体地,当使用现有技术的量子点薄膜制备量子点发光二极管时,其针对红光的亮度转化效率为30%,针对绿光的亮度转化效率为70%;当使用本申请的所述纳米粒子薄膜时制备,其中,当所述第一纳米粒子10选用常规纳米粒子,所述第二纳米粒子20选用SiO2纳米粒子,所述交联剂30选用聚氧乙烯二叠氮化物时,制备的所述纳米粒子薄膜应用于量子点发光二极管时,其针对红光的亮度转化效率为90%,针对绿光的亮度转化效率为140%。
综上所述,本申请实施例提供一种纳米粒子薄膜及其制备方法、显示面板;所述纳米粒子薄膜包括超分散剂以及纳米粒子聚合物,所述纳米粒子聚合物的聚合单体包括第一纳米粒子10、第二纳米粒子20以及交联剂30,所述第一纳米粒子10包括结合在所述第一纳米粒子10表面的第一配体11,所述第二纳米粒子20包括结合在所述第二纳米粒子20表面的第二配体21,所述交联剂30的分子结构包括至少两个叠氮基团,其中,所述交联剂30的分子结构中的一个叠氮基团用于与所述第一配体11聚合,所述交联剂30的分子结构中的另一个叠氮基团用于与所述第二配体21聚合;上述纳米粒子薄膜通过在纳米粒子薄膜中添加所述交联剂30,且所述交联剂30的分子结构中的一个叠氮基团能够与所述第一配体11聚合,所述交联剂30的分子结构中的另一个叠氮基团能够与所述第二配体21聚合,从而能够在所述第一配体11、所述第二配体21以及所述交联剂30三者之间发生交联反应以得到所述纳米粒子聚合物,从而使得多种纳米粒子聚集在一起,进而提高了所述纳米粒子薄膜的稳定性。
以上对本申请实施例所提供的一种纳米粒子薄膜及其制备方法、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方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种纳米粒子薄膜的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
提供第一纳米粒子以及第二纳米粒子,所述第一纳米粒子包括结合在所述第一纳米粒子表面的第一配体,所述第二纳米粒子包括结合在所述第二纳米粒子表面的第二配体,所述第一配体或者所述第二配体选自含有巯基的配体、含有氨基的配体、含有羧基的配体以及含有有机磷基团的配体中的至少一种;
将所述第一纳米粒子以及所述第二纳米粒子分散至极性有机溶剂中,得到混合溶液,所述第一配体以及所述第二配体用于使所述第一纳米粒子以及所述第二纳米粒子在极性有机溶剂中电离,以使所述第一纳米粒子及所述第二纳米粒子带正电或者带负电,所述第二纳米粒子的电性与所述第一纳米粒子的电性相同;
在所述混合溶液中添加超分散剂以及交联剂,所述交联剂选自聚氧乙烯二叠氮化物、聚乙二醇二叠氮化物、1,11-二叠氮-3,6,9-三氧杂十一烷烃中的至少一种,所述交联剂的分子结构中的一个叠氮基团与所述第一配体聚合,所述交联剂的分子结构中的另一个叠氮基团与所述第二配体聚合;
将所述混合溶液涂布于一包括极性相反的两电极的基板上,对所述两电极施加电压,所述第一纳米粒子以及所述第二纳米粒子沉积至电性相反的所述电极的表面,并对所述混合溶液进行紫外光照处理,得到所述纳米粒子薄膜。
2.根据权利要求1所述的纳米粒子薄膜的制备方法,其特征在于,所述第一纳米粒子以及所述第二纳米粒子中的一种为量子点纳米粒子,所述第一纳米粒子以及所述第二纳米粒子中的另一种为无机纳米颗粒、有机纳米粒子、贵金属纳米粒子、胶体纳米片纳米粒子、以及胶体纳米棒纳米粒子中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的纳米粒子薄膜的制备方法,其特征在于,所述超分散剂占所述第一纳米粒子与所述第二纳米粒子形成的混合物的质量百分比为5%至50%,所述交联剂占所述第一纳米粒子与所述第二纳米粒子形成的混合物的质量百分比为5%至20%。
4.根据权利要求1所述的纳米粒子薄膜的制备方法,其特征在于,所述超分散剂的分子结构分为两部分,其中一部分为锚固基团,另一部分为溶剂化链;所述锚固基团选自-R2N、-R3N+、-COOH、-COO-、-SO3H、-PO4 2-中的一种;所述溶剂化链选自聚酯、聚醚、聚烯烃及聚丙烯酸酯中的一种。
5.根据权利要求1所述的纳米粒子薄膜的制备方法,其特征在于,所述第一纳米粒子为量子点纳米粒子,所述第二纳米粒子为二氧化硅纳米粒子,所述第一纳米粒子的粒径大小为10至15nm,所述第二纳米粒子的粒径大小为15至30nm。
6.根据权利要求1所述的纳米粒子薄膜的制备方法,其特征在于,所述第一纳米粒子与所述第二纳米粒子的质量比在0.1至10之间,所述第二纳米粒子的粒径大小与所述第一纳米粒子的粒径大小相同。
7.一种纳米粒子薄膜,其特征在于,所述纳米粒子薄膜采用如权利要求1至6任一项所述的纳米粒子薄膜的制备方法制备。
8.一种显示面板,包括如权利要求7所述的纳米粒子薄膜。
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