纳米颗粒薄膜及其制备方法、显示面板与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种纳米颗粒薄膜及其制备方法、及具有该纳米颗粒薄膜的显示面板。

背景技术：

量子点(quantumdots，简称qd)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、稳定性好等特性，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等纳米材料的图案化技术的开发对于其在led、显示技术、太阳能电池、光开关、传感及检测等领域的应用都具有重要价值。目前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，都会影响纳米颗粒的稳定性；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。

目前的电泳沉积qd的方法中，使用的qd都是同时带有正负电荷，导致其沉积后在正负极上都有qd沉积，因此这就要求必须分离正负电极，从而提高了加工难度，并降低了加工效率。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种纳米颗粒薄膜及其制备方法、显示面板，能够解决现有技术中，由于纳米颗粒沉积工艺加工难度大、加工效率低、量产体系不成熟、重复性差，进而限制了纳米颗粒材料发展的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种纳米颗粒薄膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：

提供第一纳米颗粒溶液，所述第一纳米颗粒溶液包括具有第一电性的第一纳米颗粒；以及

将基片放入所述第一纳米颗粒溶液中，所述基片包括极性相反的第一电极件与第二电极件，所述第一电极件具有第二电性，且所述第一电性的极性与所述第二电性的极性相反，以使所述第一纳米颗粒沉积于所述第一电极件上，以形成所述第一纳米颗粒薄膜。

在本发明的一种实施例中，所述提供第一纳米颗粒溶液包括：

形成配体于所述第一纳米颗粒表面；以及

将所述第一纳米颗粒加入极性溶剂中，以形成所述第一纳米颗粒溶液。

在本发明的一种实施例中，所述配体占所述第一纳米颗粒的质量占比范围包括10％-60％。

在本发明的一种实施例中，所述配体具有羧基或氨基。

在本发明的一种实施例中，所述配体包括油酸、油胺、羧基聚乙二醇、氨基聚乙二醇或巯基乙胺。

在本发明的一种实施例中，所述将所述第一纳米颗粒加入极性溶剂中，以形成所述第一纳米颗粒溶液包括：

将所述第一纳米颗粒加入所述极性溶剂中，以形成羧酸根离子或铵根离子于所述第一纳米颗粒表面，其中，所述羧酸根离子或所述铵根离子是由所述羧基或所述氨基在所述极性溶剂中解离形成的。

在本发明的一种实施例中，所述极性溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯、甲醇、乙醇、丙醇、氯仿或甲苯。

在本发明的一种实施例中，所述方法还包括：

提供第二纳米颗粒溶液，所述第二纳米颗粒溶液包括具有第三电性的第二纳米颗粒；以及

将所述基片放入所述第二纳米颗粒溶液中，且所述第三电性的极性与所述第二电性的极性相同，以使所述第二纳米颗粒沉积于所述第二电极件上，以形成所述第二纳米颗粒薄膜；

其中，所述第一纳米颗粒与所述第二纳米颗粒皆为量子点，且所述第一纳米颗粒的发光颜色与所述第二纳米颗粒的发光颜色不同。

根据本发明的上述目的，提供一种纳米颗粒薄膜，所述纳米颗粒薄膜由所述纳米颗粒薄膜的制备方法制得。

根据本发明的上述目的，提供一种显示面板，所述显示面板包括所述纳米颗粒薄膜。

本发明的有益效果：相较于现有技术，本发明通过提供具有第一电性的第一纳米颗粒，以及具有相反极性的第一电极件与第二电极件，且第一电极件具有第二电性，第一电性的极性与第二电性的极性相反，进而使得第一纳米颗粒可以稳定的沉积在第一电极件表面，由于第一纳米颗粒仅具有单一电性，因此第一纳米颗粒可以仅在第一电极件上进行沉积，且通过电性的异性相吸使得第一纳米颗粒稳定且快速的沉积于第一电极件表面，提高了纳米颗粒薄膜的质量，还可以避免非必要的沉积，减少了工艺流程，提高了加工效率。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本发明实施例提供的纳米颗粒薄膜的制备方法流程图；

图2为本发明实施例提供的纳米颗粒薄膜的制备流程结构示意图；

图3为本发明实施例提供的纳米颗粒薄膜的制备流程结构示意图；

图4为本发明实施例提供的纳米颗粒薄膜的制备流程结构示意图；

图5为本发明实施例提供的纳米颗粒薄膜的制备流程结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本发明实施例针对现有的纳米颗粒薄膜及其制备方法、显示面板，由于纳米颗粒沉积工艺加工难度大、加工效率低、量产体系不成熟、重复性差，进而限制了纳米颗粒材料发展的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种纳米颗粒薄膜的制备方法，请参照图1、图2以及图3，所述方法包括以下步骤：

提供第一纳米颗粒溶液20，所述第一纳米颗粒溶液20包括具有第一电性的第一纳米颗粒21。

将基片10放入所述第一纳米颗粒溶液20中，所述基片10包括极性相反的第一电极件11与第二电极件12，所述第一电极件11具有第二电性，且所述第一电性的极性与所述第二电性的极性相反，以使所述第一纳米颗粒21沉积于所述第一电极件11上，以形成所述第一纳米颗粒薄膜31。

在实施应用过程中，现有的电泳沉积纳米颗粒薄膜的方法中，使用的纳米颗粒都是同时带有正负电荷，导致其沉积后在正负极上都有纳米颗粒沉积，因此这就要求必须分离正负电极，从而提高了加工难度，并降低了加工效率，而本发明实施例中，通过设置具有单一电性的纳米颗粒的纳米颗粒溶液，即包括具有所述第一电性的所述第一纳米颗粒21的第一纳米颗粒溶液20，然后将具有与所述第一电性极性相反的第二电性的第一电极件11放入所述第一纳米颗粒溶液20中，在相反电性的吸引下，所述第一纳米颗粒21可以稳定且快速的沉积于所述第一电极件11上，进而可以形成稳定的所述第一纳米颗粒薄膜31于所述第一电极件11表面，此外，由于所述第二电极件12的极性与所述第一电极件11相反，即与所述第一纳米颗粒21相同，将使得所述第一纳米颗粒21仅沉积于所述第一电极件11表面，可以避免非必要的沉积，减少了工艺流程，提高了加工效率。

具体地，请继续参照图1、图2以及图3，本发明实施例提供的纳米颗粒薄膜的制备方法包括：

s10、提供第一纳米颗粒溶液20，所述第一纳米颗粒溶液20包括具有第一电性的第一纳米颗粒21。

提供纳米颗粒，所述纳米颗粒包括量子点、无机纳米颗粒、贵金属纳米粒子、胶体纳米片或胶体纳米棒。

其中所述量子点包括发光核以及无机保护壳层，其中，所述发光核包括zncdse2、inp、cd2sse、cdse、cd2sete以及inas中的至少一种，所述无机保护壳层包括cds、znse、zncds2、zns以及zno中的至少一种，此外，所述量子点还可以包括高稳定性复合量子点以及钙钛矿量子点，且所述高稳定性复合量子点包括水凝胶装载qd结构或cdse-sio2。且所述量子点的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，在此不作限定。

进一步地，形成配体于所述第一纳米颗粒21表面，即对所述纳米颗粒的表面修饰配体，以得到表面具有配体的所述第一纳米颗粒21，且所述配体为带有羧基或者氨基封端的配体，所述配体包括长链羧酸盐配体或长链铵盐配体，具体地，所述配体包括油酸、油胺、羧基聚乙二醇、氨基聚乙二醇或巯基乙胺。

所述配体占所述第一纳米颗粒21的质量占比范围包括10％-60％，需要说明的是，在保持所述第一纳米颗粒21的分散性、稳定性和发光性能良好的条件下，提高所述配体中羧基或氨基的含量则可以提高所述第一纳米颗粒21的带电量。而总体提高所述配体的含量，则不仅可以提高所述第一纳米颗粒21的带电量，还可以提高成膜后的薄膜质量，使得所述第一纳米颗粒21成膜后的膜面更光滑，缺陷更少。因此优选的所述配体占所述第一纳米颗粒21的质量含量为25％到50％。

将经过所述配体修饰的所述第一纳米颗粒21加入极性溶剂中，以形成所述第一纳米颗粒溶液20，其中，所述羧基或所述氨基在所述极性溶剂中解离，以对应形成羧酸根离子或铵根离子于所述第一纳米颗粒21表面，所述羧酸根离子呈负电性，所述铵根离子呈正电性，因此，带有所述羧酸根离子的所述第一纳米颗粒21带有负电性，带有所述铵根离子的所述第一纳米颗粒21带有正电性。

所述极性溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯、甲醇、乙醇、丙醇、氯仿或甲苯，且可以通过选择合适的所述配体以及所述极性溶剂，使得所述第一纳米颗粒21具有较高的电量以及所需要的电性。

s20、将基片10放入所述第一纳米颗粒溶液20中，所述基片10包括极性相反的第一电极件11与第二电极件12，所述第一电极件11具有第二电性，且所述第一电性的极性与所述第二电性的极性相反，以使所述第一纳米颗粒21沉积于所述第一电极件11上，以形成所述第一纳米颗粒薄膜31。

提供基片10，且所述基片10包括相对且间隔第一电极件11与第二电极件12，并对所述第一电极件11与所述第二电极件12通电，使得所述第一电极件11与所述第二电极件12的极性相反，且所述第一电极件11具有第二电性，所述第一电性的极性与所述第二电性的极性相反。

即当所述第一纳米颗粒21带有羧酸根离子时，所述第一电性为负电性，所述第二电性为正电性，则所述第一电极件11具有正电性，当所述第一纳米颗粒21带有铵根离子时，所述第一电性为正电性，所述第二电性为负电性，则所述第一电极件11具有负电性。

本发明实施例中以所述第一纳米颗粒21带有正电性为例进行说明，将所述基片10浸入所述第一纳米颗粒溶液20中，并对所述基片10通电，其中，使得所述第一电极件11具有负电性，所述第二电极件12具有正电性。

由于电性的异性相吸，使得带有正电性的所述第一纳米颗粒21沉积于所述第一电极件11表面，以形成所述第一纳米颗粒薄膜31。

其中，在所述第一纳米颗粒21的沉积过程中所述配体不会脱落，且由于电场力克服了所述第一纳米颗粒21之间的斥力，从而使所述第一纳米颗粒21相互靠近，进而因为所述配体间的范德华力相互吸引，从而使得所述第一纳米颗粒21聚集形成不溶的大颗粒，因此所述第一纳米颗粒21不再溶解，稳定的吸附在所述第一电极件11表面，以形成稳定的所述第一纳米颗粒薄膜31。

承上，本发明实施例提供的纳米颗粒沉积方法，通过设置具有单一电性的所述第一纳米颗粒21，进而可以稳定的沉积于所述第一电极件11表面，得到所述第一纳米颗粒薄膜31，其中，采用本发明实施例提供的所述纳米颗粒的制备方法，可以做到快速且稳定的沉积，提高了加工效率。

在本发明的一种实施例中，请结合图2、图3、图4以及图5，在所述第一电极件11表面沉积有所述第一纳米颗粒薄膜31的基础上，还可以对所述第二电极件12的表面进行第二纳米颗粒薄膜32的沉积。

且在本实施例中，所述第一纳米颗粒薄膜31与所述第二纳米颗粒薄膜32皆为量子点薄膜，且两者的发光颜色不同。

具体地，提供所述第一纳米颗粒溶液20，且所述第一纳米颗粒溶液20包括具有正电性的第一纳米颗粒21，所述第一纳米颗粒21为量子点。

所述第一电极件11具有负电性，则所述第二电极件12具有正电性，并将所述基片10浸入所述第一纳米颗粒溶液20中，所述第一纳米颗粒21由于相反电性的吸引，快速沉积于所述第一电极件11表面。需要说明的是，所述第一电极件11可设置为所需要的图案，进而可以形成图案与所述第一电极件11一致的所述第一纳米颗粒薄膜31。

由于所述第二电极件12具有正电性，与所述第一纳米颗粒21的电性相同，且同性相斥，进而所述第一纳米颗粒21仅沉积于所述第一电极件11表面，可以有效避免所述第一纳米颗粒21的非必要沉积，减少了加工流程，提高了加工效率。

同时，使得所述第一电极件11保持负电性，并将所述基片10取出，利用所述第一纳米颗粒21所对应的所述极性溶剂将所述基片10清洗10秒至30秒，以除去所述基片10和所述第一纳米颗粒薄膜31上的残留溶液。

随后，提供所述第二纳米颗粒溶液40，所述第二纳米颗粒溶液40包括具有第三电性的第二纳米颗粒41，所述第二纳米颗粒41为量子点，且所述第三电性的极性与所述第二电性的极性相同，所述第二纳米颗粒41的发光颜色与所述第一纳米颗粒21的发光颜色不同。

在本实施例中，所述第二纳米颗粒41的电性与所述第一纳米颗粒21的电性相同，即所述第三电性为正电性，并改变所述基片10上电极件的电性，使得所述第二电极件12具有负电性，而所述第一电极件11具有正电性。

将所述基片10浸入所述第二纳米颗粒溶液40中，由于所述第二纳米颗粒41具有正电性，所述第二电极件12具有负电性，进而使得所述第二纳米颗粒41在相反电性的吸引下，沉积于所述第二电极件12的表面，以形成所述第二纳米颗粒薄膜32，且由于所述第一电极件11具有正电性，因此所述第二纳米颗粒41仅沉积于所述第二电极件12表面，可以有效避免所述第二纳米颗粒41的非必要沉积，减少了加工流程，提高了加工效率。

同样的，所述第二电极件12可设置为所需要的图案，进而可以形成图案与所述第二电极件12一致的所述第二纳米颗粒薄膜32。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，所述第三电性还可以为负电性，则使得所述第二纳米颗粒41具有负电性，所述第二电极件12具有正电性，所述第一电极件11具有负电性，综上，在本发明实施例中，所述第一电性以及所述第三电性皆可为正电性或负电性，且所述第一电性的极性与所述第二电性的极性相反，所述第三电性的极性与所述第二电性的极性相同。

在本实施例中，所述第一电极件11与所述第二电极件12可由同一电源供电，以分别与电源的正负极电性连接，以使得所述第一电极件11的极性与所述第二电极件12的极性相反，然后控制所述第一电性以及所述第三电性的极性，进而可以使得所述第一纳米颗粒21仅沉积于所述第一电极件11表面或使得所述第二纳米颗粒41仅沉积于所述第二电极件12表面，有效避免了非必要沉积，减少了加工流程，提高了加工效率。

此外，还可以设置三电极结构，并采用上述步骤，以形成更多的纳米颗粒薄膜，进而形成多种颜色不同的量子点薄膜，具体可在一种颜色的量子点沉积时，设置一个电极件的电性与该量子点电性相反，而另外两个电极件的电性与该量子点的电性相同，按照此过程依次进行多种颜色的量子点薄膜的沉积。

在本实施例中，以所述第一纳米颗粒21以及所述第二纳米颗粒的41为cdse/zns量子点，且所述配体为羧基聚乙二醇(peg-cooh)进行实验，经实验可得所述配体含量与所述第一纳米颗粒21以及所述第二纳米颗粒的41的电量的关系如下表一所示，其中，所述第一纳米颗粒21以及所述第二纳米颗粒的41带电量是通过zeta电位(剪切面电位)来分析和表征的，所述第一纳米颗粒21以及所述第二纳米颗粒41带负电时的zeta电位在-100mv到0mv之间。所述第一纳米颗粒21以及所述第二纳米颗粒41带正电时的zeta电位在100mv到0mv之间，且所述第一纳米颗粒21以及所述第二纳米颗粒41的带电量受所述第一纳米颗粒21以及所述第二纳米颗粒41上的配体电离程度的影响，可通过增加所述配体的含量，以增加所述第一纳米颗粒21以及所述第二纳米颗粒的41的带电量。

表一

且在本发明实施例中，所述第一纳米颗粒21以及所述第二纳米颗粒41的沉积时间小于1秒，可以做到快速且稳定的进行沉积，需要说明的是，所述第一纳米颗粒21在所述第一纳米颗粒溶液20中的浓度范围以及所述第二纳米颗粒41在所述第二纳米颗粒溶液40中的浓度范围皆包括1mg/ml-300mg/ml。

本发明实施例还提供一种纳米颗粒薄膜，且所述纳米颗粒薄膜由上述实施例中提供的纳米颗粒薄膜的制备方法制得，其中，所述纳米颗粒薄膜包括量子点薄膜，或采用其他纳米颗粒制成的纳米颗粒薄膜，在此不作限定。

另外，本发明实施例还提供一种显示面板，且所述显示面板包括所述纳米颗粒薄膜，当所述纳米颗粒薄膜为量子点薄膜时，所述显示面板可应用至qdcf、qdlgp、qled、qd-oled等量子点显示设备。

此外，本发明实施例提供的量子点薄膜的制备方法还适用于其他种类的纳米颗粒，则本发明实施例还提供其他种类的纳米颗粒经上述实施例中图案化制程得到的终端设备，例如太阳能电池、光谱仪等，在此不作限定。

综上所述，本发明实施例通过提供具有第一电性的第一纳米颗粒21以及具有第二电性的第一电极件11，且第一电性的极性与第二电性的极性相反，进而使得第一纳米颗粒21可以稳定的沉积在第一电极件11表面，由于第一纳米颗粒21仅具有单一电性，因此第一纳米颗粒21可以仅在第一电极件11上进行沉积，且通过电性的异性相吸使得第一纳米颗粒21稳定且快速的沉积于第一电极件11表面，提高了第一纳米颗粒薄膜31的质量。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本发明实施例所提供的一种纳米颗粒薄膜及其制备方法、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技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。