本發(fā)明涉及量子點印刷技術領域,尤其涉及一種量子點固態(tài)膜的轉印方法與量子點轉印系統(tǒng)。
背景技術:
在未來的新型顯示技術當中,量子點印刷顯示是比較有可能實現工業(yè)化,走進并改善人們的生活。然而隨著量子點印刷技術的研發(fā)與推進,涌現出很多印刷工藝如:納米轉印、納米壓印、噴墨打印等技術。針對轉印技術而言,目前科研工作這也做了相關的研究,在轉印技術中有個相對較難避免的問題是在轉印過程中會引起量子點的撕裂現象進而引起轉印量子點膜的不平整同時也影響顯示效果。這里有一個重要的缺陷就是轉印工具與量子點之間存在一種力:范德華力。
基于量子點高效發(fā)光器件的構筑方法,目前常用的主要是溶液法旋涂技術,而在旋涂前后可以對量子點以及量子點膜做相應的處理,比如:在旋涂前可以對量子點進行各種配體交換,比如利用巰基乙酸(TGA)、巰基丙酸(MPA)、巰基辛酸(MOA)等表面修飾劑來交換量子點表面配體如油酸(OA)和油胺(Oleylamine)不限于此,以此來改變量子點的表面電位即ZeTa電位(電負性或電正性),進而也能夠使量子點溶液實現相轉換,還可以使量子點溶解在不同的溶劑中比如辛烷(octane)、甲苯(Toluene)、氯苯(chlorobenzene)等當中,以此來改變旋涂膜的質量;在旋涂后也可以對量子點膜進行一些旋涂配體交換或利用一些表面修飾劑來浸泡量子點膜,以此來改變量子點膜的性質。然而在利用旋涂的量子點膜進行轉印時,由于轉印工具與量子點膜之間是依靠分子之間作用力來完成的。在將量子點轉印到相應襯底上時,因這種分子力不能夠被大大削弱或消失而出現撕裂現象(仍有量子點殘余在轉印工具上)。
因此,現有技術還有待于改進和發(fā)展。
技術實現要素:
鑒于上述現有技術的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種量子點固態(tài)膜的轉印方法與量子點轉印系統(tǒng),旨在解決現有轉印方法存在因轉印面與量子點固態(tài)膜之間的范德華力而出現撕裂現象的問題。
本發(fā)明的技術方案如下:
一種量子點固態(tài)膜的轉印方法,其中,包括步驟:
A、制備量子點固態(tài)膜,然后對量子點固態(tài)膜進行配體交換,得到帶有電性的量子點固態(tài)膜;
B、將帶有電性的轉印工具與帶有電性的量子點固態(tài)膜接觸,利用正負電荷吸引力吸引量子點固態(tài)膜中量子點,使量子點轉移到轉印襯底上;其中,所述轉印工具帶的電性與量子點固態(tài)膜帶的電性相反。
所述的量子點固態(tài)膜的轉印方法,其中,步驟A中,所述量子點固態(tài)膜中量子點為CdSe/ZnS、CdSeS、CdSeS/ZnS、InP/ZnS、CuInSe、CuInSeS中的一種或多種。
所述的量子點固態(tài)膜的轉印方法,其中,步驟A中,采用旋涂電負性的表面修飾劑的方法對量子點固態(tài)膜進行配體交換,得到帶有電負性的量子點固態(tài)膜。
所述的量子點固態(tài)膜的轉印方法,其中,所述電負性的表面修飾劑包含巰基乙酸、巰基丙酸、巰基辛酸中的一種或者多種。
所述的量子點固態(tài)膜的轉印方法,其中,步驟A中,采用旋涂電正性的表面修飾劑的方法對量子點固態(tài)膜進行配體交換,得到帶有電正性的量子點固態(tài)膜。
所述的量子點固態(tài)膜的轉印方法,其中,所述電正性的表面修飾劑為三苯胺、十六烷基三甲基溴化胺中的一種。
所述的量子點固態(tài)膜的轉印方法,其中,步驟B中,所述轉印工具包括絕緣介電層和位于絕緣介電層一面的金屬良導體層。
所述的量子點固態(tài)膜的轉印方法,其中,所述金屬良導體層的材料為金、銀、銅中的一種。
所述的量子點固態(tài)膜的轉印方法,其中,所述絕緣介電層的材料為紅包石、尖晶石、二氧化硅中的一種。
一種量子點轉印系統(tǒng),其中,包括帶有電性的轉印工具、帶有電性的量子點固體膜和轉印襯底,所述轉印工具帶的電性與量子點固態(tài)膜帶的電性相反,所述轉印工具用于將量子點固體膜中的量子點轉移到轉印襯底。
有益效果:本發(fā)明利用電荷效應有效的調控轉印工具與量子點之間的庫侖力強弱,并且在實現量子點固態(tài)膜與轉印工具分離時有效的避免了因轉印面與量子點固態(tài)膜之間的范德華力而出現撕裂現象,保證了量子點固態(tài)膜的平整與完整性,同時也為后續(xù)的顯示技術發(fā)展掃除一些不利的因素。
具體實施方式
本發(fā)明提供一種量子點固態(tài)膜的轉印方法與量子點轉印系統(tǒng),為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確,以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明的一種基于電荷效應的量子點固態(tài)膜的轉印方法較佳實施例,其包括步驟:
A、制備量子點固態(tài)膜,然后對量子點固態(tài)膜進行配體交換,得到帶有電性的量子點固態(tài)膜;
B、將帶有電性的轉印工具與帶有電性的量子點固態(tài)膜接觸,利用正負電荷吸引力吸引量子點固態(tài)膜中量子點,使量子點轉移到轉印襯底上;其中,所述轉印工具帶的電性與量子點固態(tài)膜帶的電性相反。
本發(fā)明利用量子點固態(tài)膜與轉印工具之間的電荷效應(同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引)來完成量子點的轉印。在實現量子點固態(tài)膜具有電荷效應后,依據量子點固態(tài)膜的電荷性質可以選擇能夠實現電荷性質轉變的轉印工具。如量子點固態(tài)膜顯電負性時,可以使轉印工具帶正電,依靠正負電荷吸引力來吸附量子點轉移到相應的轉印襯底上時使轉印工具帶負電利用電荷的排斥力使量子點完全轉印到相應的襯底上,有效的避免了因轉印面與量子點固態(tài)膜之間的范德華力而出現撕裂現象,保證了量子點固態(tài)膜的平整與完整性,同時也為后續(xù)的顯示技術發(fā)展掃除一些不利的因素。
步驟A中,本發(fā)明量子點固態(tài)膜中量子點可以為不同體系的紅綠藍三色發(fā)光量子點。例如,所述量子點固態(tài)膜中量子點可以為但不限于CdSe/ZnS、CdSeS、CdSeS/ZnS含鎘類、InP/ZnS、CuInSe、CuInSeS不含鎘類中的一種或多種。
步驟A中,在襯底上制備好量子點固態(tài)膜后,本發(fā)明還對量子點固態(tài)膜進行后處理。具體地,本發(fā)明可以采用旋涂電負性的表面修飾劑的方法對量子點固態(tài)膜進行配體交換,使量子點固態(tài)膜表面帶有顯電負性的表面修飾劑,即得到帶有電負性的量子點固態(tài)膜。所述電負性的表面修飾劑可以包含但不限于巰基乙酸(TGA)、巰基丙酸(MPA)、巰基辛酸(MOA)等中的一種或者多種。本發(fā)明還可以采用旋涂電正性的表面修飾劑的方法對量子點固態(tài)膜進行配體交換,使量子點固態(tài)膜表面帶有顯電正性的表面修飾劑,即得到帶有電正性的量子點固態(tài)膜。所述電正性的表面修飾劑可以為但不限于三苯胺(TPA)、十六烷基三甲基溴化胺(TPA)中的一種。本發(fā)明采用旋涂表面修飾劑的方法對量子點固態(tài)膜進行配體交換,以改變量子點固態(tài)膜的表面電位即ZeTa電位(電負性或電正性)。在實現量子點固態(tài)膜具有電荷效應后,依據量子點固態(tài)膜的電荷性質選擇能夠實現電荷性質轉變的轉印工具,利用量子點固態(tài)膜與轉印工具之間的電荷效應,來完成量子點的轉印。需說明的是,除了上述采用旋涂法在量子點固態(tài)膜表面旋涂表面修飾劑外,本發(fā)明還可以將量子點固態(tài)膜浸泡于顯電性的表面修飾劑中,采用浸泡的方法同樣可使量子點固態(tài)膜表面帶有顯電性的表面修飾劑,從而使量子點固態(tài)膜具有電荷效應。
步驟B中,在使量子點固態(tài)膜表面帶有電性的表面修飾劑后,依據量子點固態(tài)膜的電荷性質選擇能夠實現電荷性質轉變的轉印工具。如量子點固態(tài)膜顯電負性時,選擇帶電正性的轉印工具,將帶電正性的轉印工具通過精密的工程手段使其與帶電負性的量子點固態(tài)膜進行接觸,利用正負電荷吸引力吸引量子點固態(tài)膜中量子點轉移到轉印襯底上,把完成量子點吸附后的轉印工具再次通過精密工程手段轉移接觸到轉印襯底上,此時再次利用靜電感應技術時轉印工具帶負電性,因負電荷與量子點表面的負電荷產生的排斥效應實現量子點固態(tài)膜與轉印工具面的有效分離。而在量子點固態(tài)膜顯電正性時,選擇帶電負性的轉印工具,將帶電負性的轉印工具通過精密的工程手段使其與帶電正性的量子點固態(tài)膜進行接觸,利用正負電荷吸引力吸引量子點固態(tài)膜中量子點轉移到轉印襯底上。把完成量子點吸附后的轉印工具再次通過精密工程手段轉移接觸到轉印襯底上,此時再次利用靜電感應技術時轉印工具帶正電性,因正電荷與量子點表面的正電荷產生的排斥效應實現量子點固態(tài)膜與轉印工具面的有效分離。
步驟B中,所述轉印工具包括絕緣介電層和位于絕緣介電層一面的金屬良導體層(不與量子點接觸的面)。所述金屬良導體層的材料可以為但不限于金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)等中的一種。所述絕緣介電層的材料可以為但不限于紅包石(α-Al2O3)、尖晶石(MgO·Al2O3)、二氧化硅(SiO2)等中的一種。所述轉印襯底的材料可以為但不限于氧化銦錫(ITO)、透明單晶硅(Si)、石墨烯等中的一種。
例如,利用金屬銅片(Cu)和紅寶石(α-Al2O3)來制備帶有一面銅(不與量子點接觸的面)的轉印工具。利用強力靜電感應技術時銅片帶正電荷(e+)進而會使絕緣介電層紅寶石(α-Al2O3)上與該銅片相對的另一面產生極化電荷(正電荷e+)。將帶有正電荷(e+)的轉印工具通過精密的工程手段使其與量子點固態(tài)膜進行接觸,進而依靠正負電荷的引力來完成吸附。把完成量子點吸附后的轉印工具再次通過精密工程手段轉移接觸到轉印襯底氧化銦硒(ITO)上,此時再次利用靜電感應技術時銅片電負電(e-)從而使轉印工具的另一面也產生極化電荷(e-),因負電荷與量子點表面的負電荷產生的排斥效應實現量子點固態(tài)膜與轉印工具面的有效分離。
本發(fā)明還提供一種量子點轉印系統(tǒng),其中,包括帶有電性的轉印工具、帶有電性的量子點固體膜和轉印襯底,所述轉印工具帶的電性與量子點固態(tài)膜帶的電性相反,所述轉印工具用于將量子點固體膜中的量子點轉移到轉印襯底。
本發(fā)明利用靜電感應技術有效的調控轉印工具與量子點之間的庫侖力強弱,并且在實現量子點固態(tài)膜與轉印工具分離時有效的避免了因轉印面與量子點固態(tài)膜之間的范德華力而出現撕裂現象,保證了量子點固態(tài)膜的平整與完整性。
下面以實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
實施例1
紅光量子點固態(tài)膜的制備及表面修飾過程如下:
1、紅色量子點固態(tài)膜的制備:
在透明的ITO玻璃襯底上制備紅色量子點固態(tài)膜,用去離子水,丙酮,異丙醇,連續(xù)清洗ITO玻璃襯底45min。然后利用紫外臭氧處理15min后再轉移到手套箱中。
將紅色CdSe/ZnS量子點(15mg/mL分散在甲苯)采用2000rpm(40s)進行旋涂,并在80℃下熱處理30min。
2、對紅色量子點固態(tài)膜層層旋涂進行配體交換:
1)、滴5滴稀釋在甲醇/乙腈中的TGA混合液,轉速2500rpm,時長10s。
2)、滴10滴無水甲醇/乙腈,轉速2500rpm,時長10s。
3)、滴10滴無水辛烷,轉速2500rpm,時長10s。
重復1)-3)步驟四次。
3、利用轉印工具對修飾過的量子點固態(tài)膜進行吸附和轉印到轉印襯底上。
首先利用金屬銅片(Cu)和紅寶石(α-Al2O3)來制備帶有單面(不與量子點接觸的面)銅的轉印工具。
利用強力靜電感應技術時銅片帶正電荷(e+)進而會使絕緣介電材料紅寶石(α-Al2O3)的另一面產生極化電荷(正電荷e+)。
將帶有正電荷(e+)的轉印工具通過精密的工程手段使其與量子點固態(tài)膜進行接觸,進而依靠正負電荷的引力來完成吸附。
把完成量子點吸附后的轉印工具再次通過精密工程手段轉移接觸到轉印襯底氧化銦硒(ITO)上,此時再次利用靜電感應技術時銅片電負電(e-)從而使轉印工具的另一面也產生極化電荷(e-),因負電荷與量子點表面的負電荷產生的排斥效應實現量子點固態(tài)膜與轉印工具面的有效分離。
綜上所述,本發(fā)明提供的一種量子點固態(tài)膜的轉印方法與量子點轉印系統(tǒng),本發(fā)明方法操作簡單,易于重復并且在轉印工程中可以利用靜電感應技術有效的調控轉印工具與量子點之間的庫侖力強弱,并且在實現量子點固態(tài)膜與轉印工具分離時有效的避免了因轉印面與量子點固態(tài)膜之間的范德華力而出現撕裂現象,保證了量子點固態(tài)膜的平整與完整性,同時也為后續(xù)的顯示技術發(fā)展掃除一些不利的因素。
應當理解的是,本發(fā)明的應用不限于上述的舉例,對本領域普通技術人員來說,可以根據上述說明加以改進或變換,所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。