CN105449111A - 具有结合层的量子点发光二极管基板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种具有结合层的量子点发光二极管基板及其制备方法。所述量子点发光二极管基板包括多个亚像素发光区域，其中每个亚像素发光区域包括发光层，所述发光层包括结合层和与所述结合层结合的量子点。所述量子点发光二极管基板可以以高的分辨率和方便的工艺制备，适合于大规模生产。

Description

具有结合层的量子点发光二极管基板及其制备方法
技术领域
本发明的实施例涉及具有结合层的量子点发光二极管基板，使用这种量子点发光二极管基板的显示面板和显示设备，及其制备方法。
背景技术
有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)曾被公认为有希望成为取代液晶显示器(LCD)的下一代显示，但是随着消费者的消费水平的提升，高分辨率产品成为显示产品的重点发展方向，而高分辨率的AMOLED产品很难同LCD竞争，这是因为通常采用掩模蒸发的方法制备有机发光显示的有机层结构，但是掩模蒸发方法存在着对位困难，良品率低，无法实现更小像素面积发光，无法精确控制蒸发区域等缺陷，从而无法满足目前迅速发展的对高分辨率显示的需求；而采用印刷和打印的方法取代掩模蒸发法制备的有机发光层的分辨率极其有限。因而高分辨率的AMOLED产品面临着技术难度高，产品良率低，商品价格高的问题。
量子点(QuantumDots，QDs)，又称为纳米晶，是一种由II－VI族或III－V族元素构成的纳米颗粒。量子点的粒径一般介于1～20nm之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成分立的能级结构，受激后可以发射荧光。
随着量子点技术的深入发展，电致量子点发光二极管的研究日益深入，量子效率不断提升，已基本达到产业化的水平，进一步采用新的工艺和技术来实现其产业化已成为未来的趋势。为了提升OLED分辨率，需要使OLED蒸镀掩模板进一步减小Mask工艺线宽，需要更高精度的打印喷头等，这在规模化生产工艺中往往较难满足。因此，需要大规模制备量子点发光二极管的方法，其能够实现高分辨率，提升工艺良率，提升量子点的使用率。
发明内容
本发明至少一个实施例提供一种量子点发光二极管(QD-LED)基板、包含该量子点发光二极管(QD-LED)基板的显示面板及量子点发光二极管(QD-LED)基板的制备方法。所述量子点发光二极管(QD-LED)基板可以以高的分辨率和方便的工艺制备，适合于大规模生产。该制备方法具有提升的工艺良率，适合于大规模生产。
本发明至少一个实施例提供一种量子点发光二极管(QD-LED)基板，其包括多个亚像素发光区域，其中每个亚像素发光区域包括发光层，所述发光层包括结合层和与所述结合层结合的量子点。
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板中，所述结合层含有有机树脂。
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板中，所述有机树脂包括环氧树脂。
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板中，所述结合层和所述量子点之间通过形成交联网络而结合，所述量子点形成量子点层。
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板中，所述量子点通过嵌入所述结合层中而与所述结合层结合。
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板中，所述结合层的厚度为5至50纳米。
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板中，所述结合层由有机半导体材料或者有机导体材料制成。
本发明至少一个实施例还提供一种包含上述量子点发光二极管基板的显示面板。
本发明至少一个实施例还提供一种制备量子点发光二极管基板的方法，包括：
步骤1：在基板上形成结合材料的层，并对该结合材料的层进行图案化从而形成对应于多个发光亚像素区域的图案的结合层；
步骤2：在该结合层上涂覆量子点；
步骤3：通过外部引发条件，使得所述量子点与所述结合层结合，而将量子点固定在相应的发光亚像素区域中；和
步骤4：除去未结合的量子点，从而形成包含结合层和与所述结合层结合的量子点的发光层。
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板的制备方法中，所述外部引发条件选自外部光引发、外部热引发、外部压力引发及其组合。
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板的制备方法中，所述结合层的有机官能团可以与量子点的有机官能团相互反应，从而形成以量子点无机核为中心的交联网络
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板的制备方法中，所述结合材料含有有机树脂。
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板的制备方法中，所述有机树脂包括环氧树脂。
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板的制备方法中，所述量子点通过嵌入所述结合层中而与所述结合层结合。
例如，在本发明一实施例提供的量子点发光二极管基板的制备方法中，所述结合层的厚度为5至50纳米。
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板的制备方法中，所述结合材料包括有机半导体材料、有机导体材料或其组合。
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板的制备方法中，步骤1中形成的结合层仅对应于一种颜色的发光亚像素区域的图案，所述方法包括多次重复步骤1-4，从而形成具有多种颜色的发光亚像素区域的图案。
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板的制备方法中，所述方法包括仅进行一次步骤1，步骤1中形成的结合层对应于至少两种颜色的发光亚像素区域的图案，和至少两次重复步骤2-4，从而形成具有至少两种颜色的发光亚像素区域的图案。在进行至少两次重复步骤2-4时，每次进行步骤2-4形成一种颜色的发光亚像素区域的图案。这种方法可以仅进行一次步骤1，因此节约了生产成本和提高了生产效率。
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板的制备方法中，量子点的有机官能团选自以下的一种或多种：能够在光照下发生交联反应的有机官能团，能够在升高的温度下发生交联反应的有机官能团，和能够在压力作用下发生交联反应的有机官能团。本申请所述的在光照下是指在紫外光(波长为1nm至400nm，例如波长为110nm至180nm，例如波长为181至290nm，例如波长为291nm至315nm，例如波长为316nm至400nm)照射下，在近紫外光(波长为200nm至400nm)照射下，或者在能够使量子点和结合层之间发生交联反应的其他光的照射下。在一些实施方式中，结合层带有与该有机官能团能够发生交联反应的官能团。
例如，在本发明一个实施例提供的量子点发光二极管基板的制备方法中，量子点的有机官能团选自以下的一种或多种：烯基或二烯基官能团如1,7-辛二烯基、异戊二烯基、炔基或二炔基官能团如1,9-辛二炔基团、巯基、氨基、吡啶、羧酸、硫醇、酚或其任意组合。在一些实施方式中，结合层带有与该有机官能团能够发生交联反应的官能团。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1A为根据本发明的实施例的量子点发光二极管显示基板的平面结构示意图，图1B为根据本发明的实施例的量子点发光二极管显示基板沿线A-A的剖面结构示意图。
图2-1至图2-20为通过加热和/或加压形成结合层和量子点层的流程图。
图3-1至图3-20为通过光照调节形成结合层和量子点层的流程图。
附图标记：
101-基板；102-电极；103-结合层材料；104-掩膜板；105-紫外光；106-结合层；107-绿色量子点；108-绿色量子点层；109-蓝色量子点；110-蓝色量子点层；111-红色量子点；112-红色量子点层；113-量子点；114-发光层；115-亚像素发光区；116-加压器；117-绿色发光层；118-蓝色发光层；119-红色发光层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
本发明至少一实施例提供一种量子点发光二极管(QuantumDots-LightEmissionDiode，QD-LED)基板、包含所述量子点发光二极管基板的显示面板及量子点发光二极管基板的制备方法。所述量子点发光二极管基板包括多个亚像素发光区域，其中每个亚像素发光区域包括发光层，所述发光层包括结合层和与所述结合层结合的量子点。
该量子点发光二极管基板可以以高的分辨率和方便的工艺制备，适合于大规模生产。该制备方法具有提升的工艺良率，适合于大规模生产。应该理解，本申请中的术语“量子点发光二极管基板”是指含有发光二极管的基板，其中所述发光二极管包含配置为能够用于发光的量子点。因此，本申请中的发光二极管基板可以是一种阵列基板或显示基板。
本申请中的术语“量子点的有机官能团”是指存在于量子点的表面上的能够发生交联反应的有机官能团或者有机化合物。类似地，术语“结合层的有机官能团”是指存在于结合层的表面上的能够发生交联反应的有机官能团或者有机化合物。
下面通过几个实施例进行说明。应该理解，实施例仅是对本发明的示例性说明，不应该解释为对本发明的限制。
实施例1
本实施例提供一种量子点发光二极管(QD-LED)基板。如图1A和图1B所示，该量子点发光二极管(QD-LED)基板包括多个亚像素发光区域115(例如按阵列排布的红、绿蓝(RGB)亚像素)，其中每个亚像素发光区域115包括发光层114，该发光层114包括结合层106和与该结合层106结合的量子点113。其中量子点113不包埋在结合层中，例如层状地存在于结合层的表面上。每个亚像素发光区域115还包括电极，根据每个亚像素需要发出的光的颜色，量子点113可包括不同颜色的量子点，例如绿色发光量子点、蓝色发光量子点、红色发光量子点等。
本实施例还提供一种量子点发光二极管(QD-LED)基板及其制备方法，如图2-20所示，该量子点发光二极管(QD-LED)基板包括多个亚像素发光区域115，其中每个亚像素发光区域包括发光层114，该发光层114包括结合层106和与该结合层106结合的量子点113。其中量子点113至少部分包埋在结合层106中。在本申请中，“量子点至少部分包埋在结合层中”包含是指每个量子点至少部分包埋在结合层中。每个亚像素发光区域还包括电极102，根据每个亚像素需要发出的光的颜色，量子点可包括不同颜色的量子点，例如绿色发光量子点108，蓝色发光量子点110，红色发光量子点112等。
例如，该量子点发光二极管基板中的结合层106含有有机树脂。一般而言，结合层可以由有机树脂形成。该有机树脂可具有导体性质或者半导体性质的有机树脂材料。例如，可以通过向该有机树脂中添加导电物质例如碳粉、导电纳米金属材料如导电纳米银粒子而使该有机树脂导电。
在一些实施方式中，该量子点发光二极管基板中的结合层106由有机半导体材料或者有机导体材料制成。有机半导体是具有半导体性质的有机材料，即导电能力介于金属和绝缘体之间，具有热激活电导率且电导率在10-10～100S·cm-1范围内的有机物。有机半导体可分为有机小分子、聚合物和给体-受体络合物三类。有机小分子类包括芳烃、染料、金属有机化合物，如紫精、酞菁、孔雀石绿、若丹明B等。聚合物类包括主链为饱和类聚合物和共轭型聚合物，如聚苯、聚乙炔、聚乙烯咔唑、聚苯硫醚等。给体-受体络合物由电子给予体与电子接受体二部分组成，典型的有四甲基对苯二胺与四氰基醌二甲烷复合物。
有机半导体可用掺杂方法改变其导电类型和电导率。例如，该有机半导体中可以掺杂有导电物质例如碳粉、导电纳米金属材料如导电纳米银粒子从而使得该有机半导体材料具有较好的导电性从而形成有机导体材料。
有机导体材料是具有导电性的有机化合物，其包括导电高分子材料，以及掺杂有导电物质从而显示出导体性质的有机材料。
例如，该量子点发光二极管基板中的有机树脂包括环氧树脂。环氧树脂是一类树脂材料，能够在通常使用的衬底基板可接受的条件下进行固化，且不影响衬底基板上其它部件的性能，而且能够通过多种方式对其进行改性来调节其导电性。
例如，该量子点发光二极管基板中的结合层106和量子点113之间通过形成交联网络而结合，该量子点113形成量子点层。即结合层106和量子点113之间通过有机官能团之间的交联反应形成交联网络，来固定量子点层。
例如，该量子点发光二极管基板中的量子点113通过嵌入结合层106中而与结合层106结合，量子点113也可在结合层106的表面与之结合，具体方式可根据引发的作用力决定。
在一些实施方式中，量子点113既嵌入结合层106中，也与结合层106之间发生交联反应，形成交联网络。这样形成的发光层具有最好的量子点与结合层之间的结合强度，能够确保产品的良品率较高。
例如，该量子点发光二极管基板中的结合层106的厚度为5至50纳米。在一些实施方式中，结合层106的厚度为量子点颗粒尺寸的0.8至2.0倍，例如为量子点颗粒尺寸的1.0至1.1倍。
例如，制备该量子点发光二极管基板的方法，如图2-1至2-20所示，可以通过加热和/或加压形成结合层和量子点层的过程图。下面结合附图对该示例性的过程描述如下。
如图2-1所示，提供基板101，该基板为衬底基板。该衬底基板例如为玻璃基板、塑料基板等。
如图2-2所示，在基板101上形成电极材料层并将其图案化得到电极102，该电极102可为阴极或阳极。在形成电极102之前，可以在衬底基板上形成开关元件例如薄膜晶体管、钝化层等结构。
如图2-3所示，在形成有电极图案的衬底基板上形成(例如涂覆或沉积)结合层材料103，该结合层材料103可为有机半导体材料或者有机导体材料。
如图2-4至图2-5所示：在基板101上形成结合层材料103后，对该结合材料的层进行图案化从而形成对应于多个发光亚像素区域的图案的结合层106。在结合层形成的过程中，例如通过掩膜板104遮挡非曝光区域，用紫外光照射曝光区域，经显影之后，在曝光区域形成结合层106。
如图2-6所示，在该结合层106上涂覆绿色量子点107，绿色量子点107平铺在电极102和结合层106及二者的间隔区域上。
如图2-7至图2-8所示，通过外部引发条件，例如加热、光照和施加外部压力等方法之一或通过其组合，使得绿色量子点107与结合层106结合，而将绿色量子点107固定在相应的发光亚像素区域中。图2-7中使用了加压器116来向发光亚像素区域中的量子点施加压力。然而，施加压力的方法不限于此，也可以使用整块平板来施加压力。施加的压力大小可以使得量子点至少部分包埋在结合层中。为了使得施加的压力较小，还可以在升高的温度的环境中施加压力，这是因为在升高的温度下结合层会变软，从而使得量子点更加容易被压入结合层中。在将量子点压入结合层之后，除去未结合的绿色量子点107，从而形成包含结合层106和与结合层106结合的绿色量子点108的绿色发光层117，如图2-8所示。量子点部分或者全部嵌入结合层106中。例如，使用加热的方法可以是局部加热，也可以是整体均匀加热。使用外部压力，也可以是局部或整体施加压力。
图2-9至图2-14示出了通过加热和施加外部压力的方法形成包含结合层和与其结合的蓝色量子点110的发光层的过程，具体是重复步骤图2-3至图2-8的过程，所不同的是使用蓝色量子点。例如在图2-9所示的步骤中，例如可以使用丝网印刷的方法形成新的结合层，使得已经形成有绿色量子点108的位置不被该新的结合层覆盖；或者，可以在整个基板上形成该新的结合材料，然后通过图案化将形成有绿色量子点108的位置的结合材料除去从而形成结合层。如图2-14中所示，其中形成了包含结合层和与结合层结合的蓝色量子点109的蓝色发光层118。
图2-15至图2-20示出了通过加热和施加外部压力的方法涂布红色量子点111形成红色量子点层112的过程，具体是重复步骤2-3至图2-8的过程，所不同的是使用红色量子点。例如在图2-15所示的步骤中，例如可以使用丝网印刷的方法形成新的结合层，使得已经形成有绿色量子点108和蓝色量子点109的位置不被该新的结合层覆盖；或者，可以在整个基板上形成该新的结合材料，然后通过图案化将形成有绿色量子点108和蓝色量子点109的位置的结合材料除去从而形成结合层。如图2-20中所示，其中形成了包含结合层和与结合层结合的红色量子点111的红色发光层119。
在本发明的实施例中，形成绿色发光层117、形成蓝色发光层118和形成红色发光层119的顺序没有限制，而且也不限于形成红色、绿色和蓝色发光层。并且在实际的制备中，例如，可以仅由量子点形成绿色发光层117、蓝色发光层118和红色发光层119中的一种或两种，而另外的发光层可以采用有机发光层。
例如，该外部引发条件可为选自外部热引发、外部压力引发及其组合。
例如，结合层106的有机官能团可以与量子点的有机官能团相互反应，从而形成以量子点无机核为中心的交联网络。
例如，该量子点通过嵌入结合层106中而与结合层106结合，包括部分嵌入和全部嵌入，根据外界作用力的大小和结合层的性质如厚度等因素来决定。
例如，该结合层106的厚度为5至50纳米。
例如，该结合层106由有机半导体材料或者有机导体材料制成。
例如，形成的结合层106仅对应于一种颜色的发光亚像素区域的图案，该方法包括多次重复步骤2-3至图2-8，从而形成具有多种颜色的发光亚像素区域的图案。
例如，形成的结合层106对应于至少两种颜色的发光亚像素区域的图案，所述方法包括仅进行一次在基板上形成结合材料的层，并对该结合材料的层进行图案化从而形成对应于多个发光亚像素区域的图案的结合层的过程，而至少两次重复以下过程从而形成具有至少两种颜色的发光亚像素区域的图案：在该结合层上涂覆量子点；通过外部引发条件，使得所述量子点与所述结合层结合，而将量子点固定在相应的发光亚像素区域中；除去未结合的量子点，从而形成包含结合层和与结合层结合的量子点的发光层的过程。
在发生交联反应形成交联网络的情况下，结合层的有机官能团可以同量子点的有机官能团相互反应，从而形成以量子点无机核为中心的交联网状结构，而进一步将量子点固定在相应的亚像素区。例如，量子点的有机官能团选自以下的一种或多种：能够在光照下发生交联反应的有机官能团，能够在升高的温度下发生交联反应的有机官能团，和能够在压力作用下发生交联反应的有机官能团。而结合层中的有机官能团是与量子点的官能团能够发生交联反应的官能团。比如，在光引发结合的情况下，结合层材料的官能团和量子点的官能团是两种不同的官能团，在光照下(例如紫外光，短波长可见光)能够相互反应，引起量子点交联，从而起到固定量子点的作用，官能团可选自：烯基或二烯基如1,7-辛二烯基、炔基或二炔基如1,9-辛二炔基、巯基等。比如，在热引发结合的情况下，结合层材料的官能团和量子点的官能团是两种不同的官能团，在一定温度作用下，例如60℃至400℃的温度，如90℃、130℃、230℃等温度，能够相互反应，引起量子点交联，从而起到固定量子点的作用，官能团可选自：氨基、吡啶等官能团。比如，在压力引发结合的情况下，结合层材料的官能团和量子点的官能团是两种不同的官能团，在压力作用下能够相互反应，引起量子点交联，从而起到固定量子点的作用，结合层材料可以是带有羧酸基团的环氧树脂类，其包含具有可发生交联反应的官能团的物质，而量子点可以带有硫醇，酚等官能团。
本申请的实施例提供的量子点发光二极管(QD-LED)基板可以以高的分辨率和方便的工艺制备，适合于大规模生产。制备所述QD-LED基板的方法具有提升的工艺良率，适合于大规模生产。
本实施例还示例性地给出了一种具体的显示面板的结构和制备方法。
所述显示面板包括：衬底、TFT阵列、阴极、电子共同层、结合层、红绿蓝三色量子点亚像素、空穴共同层、阳极、封装材料以及上偏光片。制备所述显示面板的方法如下所述。
将透明衬底进行清洗，之后依次沉积栅极金属Mo(厚度200nm)，并将其图形化；形成栅极介质SiO2(厚度150nm)；形成有源层IGZO(厚度40nm)，并将其图形化；形成源漏极金属Mo(厚度200nm)，并将其图形化；形成钝化层SiO2(厚度300nm)，并将其图形化；像素电极ITO(厚度40nm)，并将其图形化；最后旋涂沉积丙烯酸类材料并光刻、固化出像素界定层，约1.5um厚，形成TFT阵列部分。之后，可以在TFT阵列之上形成平坦层。
在制备量子点发光二极管(QD-LED)部分之前，可以采用等离子体处理形成有TFT阵列的衬底表面；进而溅射或蒸镀低功函金属作为阴极，之后采用旋涂工艺制备电子注入层和电子传输层，如ZnO纳米颗粒或LiF等；之后涂布第一层环氧树脂结合材料，通过曝光、显影、定影后在绿色亚像素区保留结合材料，形成用于绿色亚像素的结合层，而后涂布绿色量子点原料。该量子点原料按照传统热注入法合成，其带有的配体包括三辛基膦、三辛基氧膦、油胺、油酸等配体。然后，采用200℃，0.5-5Mpa的压力条件使得环氧树脂同量子点原料相结合，而后显影、定影形成绿光亚像素；类似地，涂布第二层环氧树脂结合材料，曝光、显影、定影后在蓝色亚像素区保留结合材料，形成用于蓝色亚像素的结合层，而后再涂布蓝色量子点原料(该量子点原料按照传统热注入法合成，其带有的配体包括三辛基膦、三辛基氧膦、油胺、油酸等配体)，采用200℃，0.5-5Mpa的压力条件使得环氧树脂同量子点原料相结合，而后显影、定影形成蓝光亚像素；最后涂布第三层环氧树脂结合材料，曝光、显影、定影后在红色亚像素区保留结合材料，形成用于红色亚像素的结合层，而后涂布红色量子点原料，采用200℃，0.5-5Mpa的压力条件使得环氧树脂同量子点原料相结合，而后显影、定影形成绿光亚像素；然后旋涂或蒸镀第二共同层：空穴注入层和空穴传输层，如分别旋涂PEDOT：PSS(聚(3,4-亚乙二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)，Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)：poly(styrenesulfonate))和TFB(Poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N-(4-sec-butylphenyl)diphenylamine)](9,9-二辛基芴)-(4,4’-N-异丁基苯-二苯胺)共聚物)等；空穴注入层和空穴传输层的整体厚度为50-100nm；最后蒸镀、溅射阳极金属薄层，例如采用Au:ITO层等，其厚度约为500-1000nm，蒸镀结束之后进行封装并切割，完成整个有源矩阵量子点发光二极管(ActiveMatrix-QuantumDots-LightEmissionDiode，AM-QD-LED)的面板部分。
在本实施例中，用来实现升高的温度和压力(例如200℃和0.5-5Mpa的压力)的方式没有特别限制，可以使用本领域技术人员通常已知的方式。在一些实施方式中，加热的温度是通过对样品承载机台加热(即含有加热功能的机台)，或红外辐射加热等方法实现的。在一些实施方式中，施加压力方法是滚轮滚动施加压力，和使用纯平板或图案化平板施加压力的方法。
该AM-QD-LED面板的出光方式为顶出光，可制备的亚像素的最小尺寸为10-30微米，约300-800ppi。
实施例2
本实施例通过光照形成结合层和量子点层，结合层和量子点层之间发生交联，形成以量子点无机核为中心的交联网络。
本实施例提供一种量子点发光二极管(QD-LED)基板，如图1所示，该量子点发光二极管(QD-LED)基板包括多个亚像素发光区域115，其中每个亚像素发光区域115包括发光层114，该发光层114包括结合层106和与该结合层106结合的量子点113。在一些实施方式中，量子点113不包埋在结合层中，仅存在于结合层的表面上。在一些实施方式中，量子点113部分包埋在结合层中。每个亚像素发光区域115还包括电极，量子点113包括不同颜色的量子点，例如绿色发光量子点、蓝色发光量子点、红色发光量子点等。
图3-1至图3-20示出了通过紫外光引发使结合层和量子点结合进而制备QD-LED基板的过程。在本实施例中，发光层包括结合层和与该结合层结合的量子点层。该量子点层与结合层在结合面上发生交联反应从而形成交联网络。在本实施例中使用的量子点是光敏性可交联量子点，其具有可以发生交联反应的官能团如烯基、炔基或者巯基。结合层具有与该光敏性可交联量子点可发生交联反应的官能团，例如烯基、二烯基、炔基、二炔基等。
除非与实施例2中的明确教导相反之外，实施例1中的教导同样可以适用于实施例2。
制备该量子点发光二极管基板的方法，如图3-1至3-20所示，通过紫外光照射使结合层与量子点层之间发生交联反应形成以量子点无机核为中心的交联网络，从而形成发光层的过程图。下面结合附图对该示例性的过程描述如下。
如图3-1所示，提供基板101，该基板为衬底基板。
如图3-2所示，在基板101上形成电极材料层并将其图案化得到电极102，该电极102可为阴极或阳极。在形成电极102之前，可以在衬底基板上形成开关元件例如薄膜晶体管。
如图3-3所示，在形成有电极图案的衬底基板上形成(例如涂覆或沉积)结合层材料103，该结合层材料103可为有机半导体材料或者有机导体材料。
如图3-4至图3-5所示：在基板101上涂覆结合层材料103后，对该结合材料的层进行图案化从而形成对应于多个发光亚像素区域的图案的结合层106。在结合层形成的过程中，通过掩膜板104遮挡非曝光区域，用紫外光照射曝光区域，经显影之后，在曝光区域形成结合层106。
如图3-6所示，在该结合层106上涂覆绿色量子点107，绿色量子点107平铺在电极102和结合层106及二者的间隔区域上。
如图3-7至图3-8所示，通过紫外光照射，使得绿色量子点107与结合层106之间发生交联反应从而形成以量子点的无机核为中心的交联网络，而将绿色量子点107固定在相应的发光亚像素区域中。在形成交联网络之后，除去未结合的绿色量子点107，从而形成包含结合层106和与结合层106结合的绿色量子点层108的绿色发光层117，如图3-8所示。该量子点形成位于结合层表面上的量子点层。
图3-9至图3-14示出了通过紫外线交联的方法形成包含结合层和蓝色量子点110的发光层的过程，具体是重复步骤图3-3至图3-8的过程，所不同的是使用蓝色可交联量子点。如图3-14中所示，其中形成了包含结合层和与结合层结合的蓝色量子点层110的蓝色发光层118。
图3-15至图3-20示出了通过紫外线交联的方法形成包含结合层和红色量子点层112的发光层的过程，具体是重复步骤3-3至图3-8的过程，所不同的是使用红色可交联量子点。如图3-20中所示，其中形成了包含结合层和与结合层结合的红色量子点层112的红色发光层119。
在本实施例中，形成绿色发光层117、形成蓝色发光层118和形成红色发光层119的顺序没有限制。并且在实际的制备中，可以仅由量子点形成绿色发光层117、蓝色发光层118和红色发光层119中的一种或两种，而另外的发光层可以采用有机发光层。
例如，该结合层106的厚度为5至50纳米。
例如，该结合层106由有机半导体材料或者有机导体材料制成。
例如，形成的结合层106仅对应于一种颜色的发光亚像素区域的图案，该方法包括多次重复步骤3-3至图3-8，从而形成具有多种颜色的发光亚像素区域的图案。
例如，形成的结合层106对应于至少两种颜色的发光亚像素区域的图案，所述方法包括仅进行一次在基板上形成结合材料的层，并对该结合材料的层进行图案化从而形成对应于多个发光亚像素区域的图案的结合层的过程，而至少两次重复以下过程从而形成具有至少两种颜色的发光亚像素区域的图案：在该结合层上涂覆量子点；通过外部引发条件，使得所述量子点与所述结合层结合，而将量子点固定在相应的发光亚像素区域中；除去未结合的量子点，从而形成包含结合层和与结合层结合的量子点的发光层的过程。在具体的实施方式中，外部引发条件为紫外光照射。
在发生交联反应形成交联网络的情况下，结合层的有机官能团可以同量子点的有机官能团相互反应，从而形成以量子点无机核为中心的交联网状结构，而将量子点固定在相应的亚像素区。例如，量子点的有机官能团选自以下的一种或多种：能够在光照下发生交联反应的有机官能团。而结合层中的有机官能团是与量子点的官能团能够发生交联反应的官能团。比如，在光引发结合的情况下，结合层材料的官能团和量子点的官能团是两种不同的官能团，在光照下(例如紫外光，短波长可见光)能够相互反应，引起量子点交联，从而起到固定量子点的作用，官能团可选自：二烯基如1,7-辛二烯基、二炔基如1,9-辛二炔、巯基、异戊二烯等。结合层材料的官能团/量子点的官能团可以配置为例如巯基/烯基、巯基/二烯基、巯基/炔基、巯基/二炔基、烯基/烯基、烯基/二烯基、二烯基/二烯基。
本申请实施例提供的量子点发光二极管(QD-LED)基板可以以高的分辨率和方便的工艺制备，适合于大规模生产。制备所述QD-LED基板的方法具有提升的工艺良率，适合于大规模生产。
本实施例还示例性地给出一种具体的显示面板的结构和制备方法。
所述显示面板包括：衬底、TFT阵列、阴极、电子共同层、结合层、红绿蓝三色量子点亚像素、空穴共同层、阳极、封装材料以及上偏光片。制备所述显示面板的方法如下。
透明衬底采用标准方法清洗，之后依次沉积栅极金属Mo(厚度200nm)，并将其图形化；形成栅极介质SiO2(厚度150nm)；形成有源层IGZO(厚度40nm)，并将其图形化；形成源漏极金属Mo(厚度200nm)，并图形化；形成钝化层SiO2(厚度300nm)，并将其图形化；形成像素电极ITO(厚度40nm)，并将其图形化；最后旋涂沉积丙烯酸类树脂材料并光刻、固化出像素界定层，约1.5um，形成TFT背板部分。
如下制备光敏性可交联量子点。该量子点原料按照传统热注入法合成，其带有的配体包括三辛基膦、三辛基氧膦、油胺、油酸等配体。将绿色量子点原料、蓝色量子点原料和红色量子点原料分别与吡啶溶剂以1:5的重量比在环境条件下在搅拌下接触2小时，从而将该量子点原料的配体置换成为吡啶；然后通过离心等方法将带有吡啶配体的量子点分离。然后，将带有吡啶配体的量子点与带有单官能团的交联配体原料(巯基乙酸)反应，使吡啶配体被置换成为带有单官能团的配体，从而获得单官能团可交联的量子点(包括：绿色光敏性量子点，蓝色光敏性量子点和红色光敏性量子点)。所述单官能可交联量子点可以与带有多个烯基官能团的配体发生反应，形成交联网络。
在制备QD-LED部分前，采用等离子体处理TFT的背板表面；进而溅射或蒸镀低功函金属作为阴极，之后采用旋涂工艺制备无机电子注入层和电子传输层，如ZnO纳米颗粒或LiF等；之后涂布第一层负性光敏性结合材料，之后曝光显影定影，在绿色亚像素区保留结合材料，形成用于绿色亚像素的结合层(该结合层的表面带有烯基官能团)，而后涂布绿色光敏性量子点，采用紫外光对整体曝光，从而使得绿色光敏性量子点与结合层中的烯基官能团发生click反应，而后显影、定影形成绿色发光亚像素；类似地，涂布第二层负性光敏性结合材料，之后曝光显影定影，在蓝色亚像素区保留结合材料，形成用于蓝色亚像素的结合层(该结合层的表面带有烯基官能团)，而后再涂布蓝色光敏性量子点，采用紫外线对整体曝光，而后显影、定影形成蓝色发光亚像素；最后涂布第三层负性光敏性结合材料，之后曝光显影定影，在红色亚像素区保留结合材料，形成用于红色亚像素的结合层(该结合层的表面带有烯基官能团)，涂布红色光敏性量子点，采用紫外线对整体曝光，而后显影、定影形成红色发光亚像素；最后旋涂或蒸镀第二共同层：空穴注入层和空穴传输层，如分别旋涂PEDOT：PSS和TFB等；其中空穴注入层和空穴传输层的整体厚度为50-100nm；之后蒸镀、溅射阳极金属薄层，可采用Au:ITO层等，厚度约为500-1000nm，蒸镀结束之后进行封装并切割，完成整个AM-QD-LED的显示面板。
需要说明的是，在实施例中对于形成结合层的结合材料没有特别限制，只要能够达到本发明实施例的目的即可，结合层上的可发生交联反应的官能团(例如烯基、炔基等官能团)通过在结合材料中包含具有可发生交联反应的官能团的物质如聚丁二烯或苯乙烯-马来酸酐共聚物来形成，也可以通过在结合层的表面上涂布这些物质来使得结合层的表面上具有可发生交联反应的官能团。在一些实施方式中，结合层由聚丁二烯或苯乙烯-马来酸酐共聚物形成。
该AM-QD-LED显示面板的出光方式为顶出光，可制备的亚像素最小尺寸为10-30微米，约300-800ppi。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (20)

1.一种量子点发光二极管基板，其包括多个亚像素发光区域，其中每个亚像素发光区域包括发光层，所述发光层包括结合层和与所述结合层结合的量子点。
2.权利要求1的量子点发光二极管基板，其中所述结合层含有有机树脂。
3.权利要求1或2的量子点发光二极管基板，其中所述有机树脂包括环氧树脂。
4.权利要求1或2的量子点发光二极管基板，其中所述结合层和所述量子点之间通过形成交联网络而结合，所述量子点形成量子点层。
5.权利要求1或2的量子点发光二极管基板，其中所述量子点通过嵌入所述结合层中而与所述结合层结合。
6.权利要求1或2的量子点发光二极管基板，其中所述结合层的厚度为5至50纳米。
7.权利要求1或2的量子点发光二极管基板，其中所述结合层由有机半导体材料或者有机导体材料制成。
8.一种包含权利要求1至7中任一项的量子点发光二极管基板的显示面板。
9.一种制备量子点发光二极管基板的方法，包括：
步骤1：在基板上形成结合材料的层，并对所述结合材料的层进行图案化从而形成对应于多个发光亚像素区域的图案的结合层；
步骤2：在所述结合层上涂覆量子点；
步骤3：通过外部引发条件，使得所述量子点与所述结合层结合，而将量子点固定在相应的发光亚像素区域中；和
步骤4：除去未结合的量子点，从而形成包含结合层和与所述结合层结合的量子点的发光层。
10.权利要求9的方法，其中所述外部引发条件选自外部光引发、外部热引发、外部压力引发及其组合。
11.权利要求9或10的方法，其中所述结合层的有机官能团可以与量子点的有机官能团相互反应，从而形成以量子点无机核为中心的交联网络。
12.权利要求9至11中任一项的方法，其中所述结合材料含有有机树脂。
13.权利要求12的方法，其中所述有机树脂包括环氧树脂。
14.权利要求9或10所述的方法，其中所述量子点通过嵌入所述结合层中而与所述结合层结合。
15.权利要求9或10所述的方法，其中所述结合层的厚度为5至50纳米。
16.权利要求9或10所述的方法，其中所述结合材料包括有机半导体材料，有机导体材料或其组合。
17.权利要求9或10所述的方法，其中步骤1中形成的结合层仅对应于一种颜色的发光亚像素区域的图案，所述方法包括多次重复步骤1-4，从而形成具有多种颜色的发光亚像素区域的图案。
18.权利要求9或10所述的方法，其中所述方法包括仅进行一次步骤1，步骤1中形成的结合层对应于至少两种颜色的发光亚像素区域的图案，和至少两次重复步骤2-4，从而形成具有至少两种颜色的发光亚像素区域的图案。
19.权利要求11所述的方法，其中量子点的有机官能团选自以下的一种或多种：能够在光照下发生交联反应的有机官能团，能够在升高的温度下发生交联反应的有机官能团，和能够在压力作用下发生交联反应的有机官能团。
20.权利要求11所述的方法，其中量子点的有机官能团选自以下的一种或多种：1,7-辛二烯、1,9-辛二炔、巯基、异戊二烯、氨基、吡啶、羧酸、硫醇、酚或其任意组合。
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