【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩qled器件的方法，可用于商业化qled显示制造、micro-led全彩化显示，以及医疗生物领域。
技术介绍
1、胶体量子点(quantumdots，qd)是纳米尺寸的半导体纳米粒子，其通过尺寸诱导的量子限制效应，显示出特殊的光子和电子特性。由于其通过量子尺寸效应的带隙可调谐性，已被证明是光电器件的优良半导体材料，如量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes，qled)、光电探测器和光伏器件的应用。特别地，在qled器件中由于qd具有窄的半峰全宽半(fullwidthhalfmaximum，fwhm)以及覆盖显示器应用中的广色域。使用qd作为发射层可提高qled显示器的对比度、亮度和分辨率。再者，由于假体qd的溶液属性，qd特别适用于喷墨印刷制造qled显示应用。喷墨印刷是一种按需印刷技术，它无需掩模版，可直接图案化印刷薄膜，以及高的材料利用率和低成本生产制造。在显示器行业，喷墨印刷已经证明它可以解决大面积制造的精细金属掩模带来的问题，并可以降低制造成本，因此引起了学术界和工业界的广泛兴趣和投资。
2、为了制造高效率、长寿命的qled，qd合成技术在提高量子效率和器件结构进步方面得到了迅速发展。然而，qled相比于与oled仍存在存在较大差距，这种差距归因于qled的固有特性。具体而言，与oled的典型有机材料相比，导带和价带的能带偏移位于较低水平。为了有效地将空穴和电子注入qd层，多数的研究集中在电荷传输层(ctl)上。例如，在引
3、然而，大多数报道的优秀qled器件依赖于溶液旋涂法或部分ctl材料使用喷墨印刷制造，尤其qd层多采用喷墨打印来印刷，但是其他ctl材料仍使用旋涂或者蒸镀来完成，尽管蒸镀和旋涂可以通过制平整致密的薄膜实现更高的外量子效率和电流效率。但是由于溶液旋涂法和蒸镀制造存在固有缺陷，将产生相当大的材料浪费导致材料利用率低，仅适用于小尺寸单色器件，多数在实验室环境中被制造，未来难以应用于制造大面积和像素化的全彩显示面板，以及实现qled产业化。而喷墨印刷技术的出现弥补了这一空白缺陷，尤其在大面积显示器的制造技术中，这使得喷墨印刷对于实现全彩qd显示器的大批量生产非常有利。因此，为了qled显示器中实现商业化，使用全喷墨打印完成qled显示器件制造尤为重要。
4、到目前为止，喷墨打印被认为是用于大规模批量生产的全彩色qled显示器件最可行的方法，因为qled的ctl均可使用液体材料来制造，再者包括喷墨打印机和墨水材料在内的喷墨打印技术已经相当成熟。目前面板制造商正在为电视和显示器等大型应用开发qled显示屏。由于喷墨打印的分辨率限制，qled对于中大尺寸的面板是非常具有优势。因此，本专利技术通过开发不同的新型喷墨打印专用墨水以及使用新型无掩膜工艺喷墨印刷qled器件，并且可以保证印刷薄膜质量和器件的性能，其中油墨使用正交设计避免相邻功能层材料膜层侵蚀的问题，并且在保证qled器件的能级匹配的同时成功制造全喷墨打印qled器件，这项专利技术为全喷墨印刷qled显示商业化提供了一种可行方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩qled器件的方法，通过对每种功能层材料进行油墨配制、性能优化，最后利用喷墨印刷技术使其可以在特定的衬底上稳定成膜，用以制造一种全喷墨印刷的电致qled。可用于商业化qled显示器件制造、micro-led全彩化显示，以及医疗生物和防伪技术等领域。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩qled器件的方法，包括以下步骤：
3、(1)制备的电致qled器件其结构至下而上为透明基板/ito/空穴注入层(holeinjection layer,hil)/空穴传输层(hole transport layer，htl)/量子点(quantumdots，qds)/电子传输层(electron transport layer，htl)/金属电极；
4、(2)准备镀有图案化ito的透明基板，使用甲苯、丙酮、异丙醇、超纯水对镀有图案化ito的透明基板分别进行10min超声清洗；
5、(3)对镀有图案化ito的表面进行uv-臭氧处理30min；
6、(4)将hil、htl、qds、etl和金属墨水装入打印机储液瓶，将步骤(3)处理后的透明基板放入平台，准备进行打印；
7、(5)使用按需打印机对墨滴进行调制，喷头的驱动电压为正弦波形，墨水在频闪相机观测下呈现圆形液滴，无明显偏移，稳定喷射；
8、(6)设定打印程序，开始在镀有图案化ito的透明基板上依次打印材料墨水；
9、(7)将步骤(6)制得的样片在氮气环境中退火处理，得到电致qled器件。
10、进一步的，所述透明基板包括但不限与玻璃、石英玻璃、聚酯薄膜(pet)、聚酰亚胺(pi)等柔性材料；
11、进一步的，所述hil墨水，墨水主要成分包含但不局限于pedot:pss材料，其溶剂包含但不局限于水、甘油、二甲基亚砜、乙二醇等与水互溶的试剂；
12、进一步的，所述htl墨水，墨水主要成分包含但不局限于tfb、cbp材料，其溶剂包含但不限于环己基苯、甲苯、氯苯等有机溶剂；
13、进一步的，所述qds墨水，墨水主要成分包含但不局限于cd系、inp，钙钛矿等为核心的核壳结构的量子点，其溶剂包含2种及以上的有机溶剂，且为沸点超过100℃的烷烃类和带有苯环结构的弱极性或者非极性有机物，第一种溶剂为烷烃，其含量占墨水的50％-90％，第二种溶剂为分子结构带有苯环的有机物，含量占墨水的10％-50％，第三种溶剂为烷烃。含量占墨水的0％-40％；
14、进一步的，所述etl墨水，墨水主要成分包含但不局限于zno、znmgo、alzno等金属氧化物纳米粒子，其溶剂包含但不限于己醇、丁醇、乙醇等醇类；
15、进一步的，所述金属墨水，墨水主要成分包含但不局限于ag本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩QLED器件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩QLED器件的方法，其特征在于，所述透明基板采用包括玻璃、石英玻璃、蓝宝石的透明材料，以及包括聚酯薄膜PET、聚酰亚胺PI的柔性透明材料。
3.根据权利要求1所述的一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩QLED器件的方法，其特征在于，所述HIL墨水主要成分包括PEDOT:PSS材料，其溶剂包括水、甘油、二甲基亚砜、乙二醇的与水互溶的试剂。
4.根据权利要求1所述的一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩QLED器件的方法，其特征在于，所述HTL墨水主要成分包括TFB、CBP材料，其溶剂包括环己基苯、甲苯、氯苯的有机溶剂。
5.根据权利要求1所述的一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩QLED器件的方法，其特征在于，所述QDs墨水主要成分包括以Cd系、InP、钙钛矿为核心的核壳结构的量子点，其溶剂为包括2种及以上的有机溶剂，且为沸点超过100℃的烷烃类和带有苯环结构的弱极性或者非极性有机物，第一种溶剂为烷烃，其含量占
6.根据权利要求1所述的一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩QLED器件的方法，其特征在于，所述ETL墨水主要成分包括ZnO、ZnMgO、AlZnO的金属氧化物纳米粒子，纳米粒子尺寸<10nm，其溶剂包括己醇、丁醇、乙醇的醇类。
7.根据权利要求1所述的一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩QLED器件的方法，其特征在于，所述金属墨水主要成分包括Ag、Al、Au的金属或者合金材料纳米粒子，纳米粒子尺寸<10nm，其溶剂包括醇类。
8.根据权利要求1所述的一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩QLED器件的方法，其特征在于，所述退火处理的退火条件包括氮气氛围、真空环境，退火温度不限。
9.根据权利要求1所述的一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩QLED器件的方法，其特征在于，所述QLED器件，其发光颜色包括红绿蓝三种颜色，子像素尺寸<100μm。
...【技术特征摘要】
1.一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩qled器件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩qled器件的方法，其特征在于，所述透明基板采用包括玻璃、石英玻璃、蓝宝石的透明材料，以及包括聚酯薄膜pet、聚酰亚胺pi的柔性透明材料。
3.根据权利要求1所述的一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩qled器件的方法，其特征在于，所述hil墨水主要成分包括pedot:pss材料，其溶剂包括水、甘油、二甲基亚砜、乙二醇的与水互溶的试剂。
4.根据权利要求1所述的一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩qled器件的方法，其特征在于，所述htl墨水主要成分包括tfb、cbp材料，其溶剂包括环己基苯、甲苯、氯苯的有机溶剂。
5.根据权利要求1所述的一种利用全喷墨印刷制备高密度全彩qled器件的方法，其特征在于，所述qds墨水主要成分包括以cd系、inp、钙钛矿为核心的核壳结构的量子点，其溶剂为包括2种及以上的有机溶剂，且为沸点超过100℃的烷烃类和带有苯环结构的弱极性或者非极性有机...
【专利技术属性】
技术研发人员：张恺馨，李琪伟，严群，孙捷，黄春雷，林畅，杨天溪，黄忠航，张永爱，郭太良，
申请(专利权)人：闽都创新实验室，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。