[发明专利]一种可控大面积三色量子点微纳阵列制备方法

说明书

本发明提供一种可控大面积三色量子点微纳阵列制备方法，通过在靶向基底表面规整喷墨打印不同颜色量子点阵列，利用具有不对称浸润性微柱阵列的印刷模板，结合液桥退浸润生长技术，制备大面积红绿蓝交替排列的微纳阵列。本发明可提高制备效率及产品质量；制备过程中无需加入添加剂，降低对后期电注入器件的影响；器件制备过程重复性高，无需重复制备模板，节约成本；普适性强，可制备不同形状模板以得到不同图案化微纳结构，且适用于不同溶液；可大规模制备，解决了传统技术不能大规模制备的问题。本发明实现了精确在不同基底上可控制备三基色交替排列的量子点阵列，有望实现大规模产业化生产，为设计制造显示器件规模化提供了新的解决思路。

技术领域

本发明涉及基本电气元件技术领域，具体涉及一种可控大面积三色量子点微纳阵列制备方法。

背景技术

随着显示行业的快速发展，胶体量子点由于其可调性好、带隙窄、发光效率高等优点而被广泛关注。常见显示器主要由多个像素阵列组成，而每个单位像素又由包括红、绿、蓝三基色的子像素组成。现阶段已可以采用不同的方法制造三基色像素阵列，如光刻、喷墨打印、转移印刷等。然而，基于量子点的三基色光致发光器件还无法精准大面积制备，量子点之间的交叉污染也成为限制其发展的主要原因。

传统制备的光刻方法加工过程较为复杂，或制备的器件中大多含有有机添加剂，这些添加剂会降低量子点的电荷注入效率，不利于后期器件集成。因此迫切需要一种简单、低成本、大规模制备高质量三基色量子点阵列的方法。

发明内容

本发明是为了解决制备高纯度的三基色量子点阵列的问题，提供一种可控大面积三色量子点微纳阵列制备方法，通过在靶向基底表面规整喷墨打印不同颜色量子点阵列，利用具有不对称浸润性微柱阵列的印刷模板，结合现有液桥退浸润生长技术，可以实现在靶向基底上制备大面积红绿蓝交替排列的微纳阵列。

本发明提供一种可控大面积三色量子点微纳阵列制备方法，包括以下步骤：

S1、喷墨打印：在喷墨打印机中注入打印用溶液，喷墨打印机在基板上进行喷墨打印得到量子点液滴阵列，量子点液滴阵列的行数为L；

S2、液桥退浸润：移动印刷模板和/或基板，使印刷模板的微柱表面停留在第l行的量子点液滴阵列上方，得到类三明治结构，l初始为1，微柱的表面亲水、侧壁疏水，类三明治结构使液桥退浸润，在停留t_停时间后，得到第l行量子点微纳阵列；

S3、继续液桥退浸润：l＝l+1，返回步骤S2，直至l＝L，量子点微纳阵列制备完成。

本发明所述的一种可控大面积三色量子点微纳阵列制备方法，作为优选方式，通过控制喷墨打印机打印一行量子点液滴阵列的时间t₀、印刷模板的移动时间t_转和印刷模板的停留时间t_停使量子点微纳阵列制备过程连续。

本发明所述的一种可控大面积三色量子点微纳阵列制备方法，作为优选方式，步骤S1中，打印用溶液包括红色液滴打印用溶液、绿色液滴打印用溶液和蓝色液滴打印用溶液，喷墨打印机的打印头包括红色打印头、绿色打印头和蓝色打印头，向红色打印头中注入红色液滴打印用溶液，向绿色打印头中注入绿色液滴打印用溶液，向蓝色打印头中注入蓝色液滴打印用溶液，红色打印头、绿色打印头和蓝色打印头排成三行同时在基板上进行喷墨打印，得到一列三色量子点滴液阵列；

红色液滴打印用溶液的量子点光谱为610nm～640nm，绿色液滴打印用溶液的量子点光谱为201nm～540nm，蓝色液滴打印用溶液的量子点光谱为455nm～490nm，打印用溶液的溶剂为以下任意一种：钙钛矿、量子点、有机小分子和聚合物。

本发明所述的一种可控大面积三色量子点微纳阵列制备方法，作为优选方式，步骤S1中，打印用溶液的溶剂为5～30mg/ml CdSe/ZnS量子点的正己烷分散溶液。