用于制备图形化量子点薄膜的静电诱导成型装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了用于制备图形化量子点薄膜的静电诱导成型装置，包括阵列模板、上平板、不良溶剂层、量子点前驱体层、垫块和下平板；阵列模板的微柱阵列结构面朝下放置在上平板的无溶液面上；上平板涂覆有不良溶剂的表面和下平板涂覆有前驱体溶液的表面向内放置，两板间放置垫块，使上、下平板间留有空气间隙；上平板涂覆有不良溶剂的表面上形成不良溶剂层，下平板涂覆有前驱体溶液的表面形成量子点前驱体层。本实用新型专利技术能将量子点的制备过程和量子点彩膜阵列的成型过程结合在一起，一步到位；结构简单，操作方便，效率高，控制精度高，适用于红、绿、蓝量子点彩膜的成型，有效解决了现有技术存在的问题，降低了制造成本，适于大规模生产过程。

An electrostatic inducer for the preparation of graphic quantum dot film

The utility model discloses a static graphic quantum dot thin film preparation by forming device, including array template, flat plate, poor solvent layer, quantum dot precursor layer, pad and lower face plate; micro column array structure array template placed on the surface of the plate without solution on the surface of the plate; the surface is coated with a poor solvent and the plate is coated with a precursor solution inward placed between the two plates placed block, the air gap between the upper and lower plate; the formation of bad solvent layer on the surface of the plate is coated with a poor solvent, the lower plate is coated with a surface precursor solution precursor formation of quantum dots layer. The utility model can process the preparation process and quantum dot array film quantum dots together in one step; has the advantages of simple structure, convenient operation, high efficiency, high precision, suitable for forming red, green, blue color quantum film, effectively solves the problems of existing technology, reduce the the manufacturing cost, and is suitable for large-scale production process.

【技术实现步骤摘要】
用于制备图形化量子点薄膜的静电诱导成型装置
本技术涉及显示
，尤其涉及用于制备图形化量子点薄膜的静电诱导成型装置。
技术介绍
随着显示技术的不断发展，人们对显示装置的显示质量要求越来越高。量子点材料(QuantumDots)作为一种新型的荧光材料日益受到广泛关注。量子点材料是指粒径在1-100nm的半导体晶粒。对比传统荧光材料，量子点材料可发出高纯度的单色光，发光效率更高，因此显示色彩更鲜艳、对比度高，节能高效的同时带来更好的显示效果，具有无可比拟的优势和潜力。量子点材料受到广泛的关注，量子点显示技术也在迅速地崛起。量子点显示技术对比现有液晶显示和OLED显示技术，具有色域覆盖宽广、色彩纯度高、性能稳定和寿命长等优点，因此更加节能高效，同时提高色彩对比度和清晰度，提供更好的显示质量。量子点显示技术的难点在于高质量高精度RGB量子点阵列的成型。目前，量子点显示技术对于彩膜基板的制造工艺主要为印刷法、喷墨法和光刻法等，制造方法不够成熟且存在很多缺陷。喷墨法虽精度较高但成本较高，实现难度大。印刷法和光刻法制造成本较低，但精度不够高，影响显示器的显示质量。实现高效率、高质量地制造RGB量子点阵列，对量子点显示技术具有巨大的推动作用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供用于制备图形化量子点薄膜的静电诱导成型装置，该方法制造成本低并能实现高精度控制。为了达到上述目的，本技术采取的技术方案为。用于制备图形化量子点薄膜的静电诱导成型装置，其包括阵列模板、上平板、不良溶剂层、量子点前驱体层、垫块和下平板；阵列模板的微柱阵列结构面朝下放置在上平板的无溶液面上；上平板涂覆有不良溶剂的表面和下平板涂覆有前驱体溶液的表面向内放置，两板间放置垫块，使上、下平板间留有空气间隙；上平板涂覆有不良溶剂的表面上形成不良溶剂层，下平板涂覆有前驱体溶液的表面形成量子点前驱体层。进一步地，通过光刻和刻蚀得到的所述阵列模板的表面的微柱阵列结构包括圆柱阵列和方柱阵列中的任意一种。进一步地，微柱阵列结构中微柱间的中心轴距离范围为0.5-15μm。进一步地，圆柱阵列的直径范为0.1-10μm。进一步地，圆柱高度为1-100μm。进一步地，方柱阵列的底面边长范围为0.1-10μm。进一步地，方柱高度范围为1-100μm。利用所述装置的图形化量子点薄膜制备方法，包括以下步骤：（1）阵列模板的制备和处理：利用光刻和刻蚀工艺将导电平板表面加工出所需图形的微柱阵列结构，作为静电诱导过程的阵列模板；（2）量子点反应溶液的制备及涂覆：配置量子点的前驱体溶液及不良溶剂；将前驱体溶液涂覆于下平板的上表面形成量子点前驱体层，再将不良溶剂涂覆于上平板的下表面形成不良溶剂层；（3）静电诱导极板的放置：将阵列模板的微柱阵列结构面朝下放置在上平板的无溶液面上，将上、下平板涂覆溶液的表面向内放置，两板间放置垫块后压紧并水平放置，使上、下平板间留有空气间隙；（4）静电诱导成型：将阵列模板接直流电源正极，下平板接直流电源负极，打开电源进行静电诱导；静电诱导结束后，将上平板置于烤箱烘烤使多余的不良溶剂层烘干，留下所需的量子点阵列结构，得到量子点薄膜。进一步地，步骤（1）中，所述阵列模板为导电板料，材料为铜、铁和铝中的任意一种。进一步地，步骤（1）中，所述微柱阵列为圆柱阵列和方柱阵列中的任意一种。更进一步地，步骤（1）中，所述微柱间的中心轴距离范围为0.5-15μm。更进一步地，步骤（1）中，所述圆柱阵列的直径范围为0.1-10μm，圆柱高度范围为1-100μm。更进一步地，步骤（1）中，所述方柱阵列的底面边长范围为0.1-10μm，方柱高度范围为1-100μm。进一步地，步骤（2）中，所述量子点为钙钛矿量子点。进一步地，步骤（2）中，所述量子点的发光颜色为红、绿和蓝中任意一种。进一步地，步骤（2）中，所述量子点前驱体溶液的配制为：将卤化铅和卤化铯溶于二甲基甲酰胺（DMF）中，加入表面活性剂油胺和油酸，搅拌完全溶解后得到量子点前驱体溶液。更进一步地，步骤（2）中，所述量子点前驱体溶液中，卤族元素包括Cl、Br和I中的一种以上，铯、铅与卤族元素的摩尔比为1:1:3，二甲基甲酰胺、油酸和油胺的体积比为20:2:1。更进一步地，步骤（2）中，所述量子点前驱体溶液的浓度为0.01-0.03g/mL。进一步地，步骤（2）中，所述量子点前驱体层的厚度范围为1-100μm。进一步地，步骤（2）中，所述上平板、下平板均为ITO导电玻璃和高参杂导电硅片中的任意一种。进一步地，步骤（2）中，所述涂覆的方法为刮涂、旋涂和喷涂中的任意一种。进一步地，步骤（2）中，所述不良溶剂选自甲苯、二甲苯、二氯甲烷和氯仿中的任意一种。进一步地，步骤（2）中，所述不良溶剂层的厚度范围为1-100μm。进一步地，步骤（3）中，所述垫块的材料包括玻璃。进一步地，步骤（3）中，所述空气间隙的厚度范围为10μm-1000μm。进一步地，步骤（3）中，所述垫块的高度范围为10μm-1000μm。进一步地，步骤（4）中，所述静电诱导过程的电压范围为50-500V，静电诱导的时间范围为1-30min。进一步地，步骤（4）中，所述烘烤的温度为60-120℃，烘烤的时间为1-10min。进一步地，改变量子点的荧光颜色，重复步骤（3）和（4），制备具有RGB阵列的彩膜基板。本技术进行图形化量子点薄膜的制备，静电诱导过程中，由于阵列模板的微柱下方区域的电荷更集中，静电力更大，前驱体层在静电力作用下发生变形，被吸附到微柱下方，与不良溶剂层接触析出量子点，生成的量子点呈阵列分布，留下所需的量子点阵列结构。通过改变阵列模具形貌、电压及静电诱导时间，实现对彩膜基板成型效果的调控。与现有技术相比，本技术具有如下优点和有益效果：（1）本技术结构简单，操作方便，效率高，控制精度高，适用于红、绿、蓝量子点彩膜的成型，有效解决了现有技术存在的问题，降低了制造成本，适于大规模生产过程。（2）本技术可采用静电诱导和微结构模板结合的方式，实现量子点彩膜基板的制备，将量子点的制备过程和量子点彩膜阵列的成型过程结合在一起，一步到位。附图说明图1为基于静电诱导的图形化量子点薄膜制备方法的流程图；图2为实例中静电诱导成型的装置示意图；图3为圆柱阵列模板的二等角轴测图；图4为方柱阵列模板的二等角轴测图。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细描述。如图1所示，为基于静电诱导的图形化量子点薄膜制备方法的流程图，包括阵列模板的制备和处理、量子点反应溶液的制备和涂覆、静电诱导极板的放置以及静电诱导成型。图形化量子点薄膜的静电诱导成型的装置静电诱导成型的装置示意图如图2所示，包括阵列模板1、上平板2、不良溶剂层3、量子点前驱体层4、垫块5和下平板6；阵列模板1的微柱阵列结构面朝下放置在上平板2的无溶液面上，上平板2涂覆有不良溶剂的表面和下平板6涂覆有前驱体溶液的表面向内放置，两板间放置垫块5，使上、下平板间留有空气间隙；上平板2涂覆有不良溶剂的表面上形成不良溶剂层，下平板6涂覆有前驱体溶液的表面形成量子点前驱体层。通过光刻和刻蚀得到的阵列模板的表面的微柱阵列结构包括圆柱阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备图形化量子点薄膜的静电诱导成型装置，其特征在于包括阵列模板、上平板、不良溶剂层、量子点前驱体层、垫块和下平板；阵列模板的微柱阵列结构面朝下放置在上平板的无溶液面上；上平板涂覆有不良溶剂的表面和下平板涂覆有前驱体溶液的表面向内放置，两板间放置垫块，使上、下平板间留有空气间隙；上平板涂覆有不良溶剂的表面上形成不良溶剂层，下平板涂覆有前驱体溶液的表面形成量子点前驱体层。

【技术特征摘要】
1.用于制备图形化量子点薄膜的静电诱导成型装置，其特征在于包括阵列模板、上平板、不良溶剂层、量子点前驱体层、垫块和下平板；阵列模板的微柱阵列结构面朝下放置在上平板的无溶液面上；上平板涂覆有不良溶剂的表面和下平板涂覆有前驱体溶液的表面向内放置，两板间放置垫块，使上、下平板间留有空气间隙；上平板涂覆有不良溶剂的表面上形成不良溶剂层，下平板涂覆有前驱体溶液的表面形成量子点前驱体层。2.根据权利要求1所述的用于制备图形化量子点薄膜的静电诱导成型装置，其特征在于通过光刻和刻蚀得到的所述阵列模板的表面的微柱阵列结构包括圆柱阵列和方柱阵列中的任意一种。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈钧驰，李宗涛，汤勇，陈凯航，李志，卢汉光，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44