CN107611021A - 制备高精度图案化的量子点发光层的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了制备高精度图案化的量子点发光层的方法及其应用。该制备高精度图案化的量子点发光层的方法包括：(1)在衬底的一侧涂布反转光刻胶，并对反转光刻胶进行光刻处理，以便形成纵截面为倒梯形的镂空图案；(2)对镂空图案处的衬底进行疏水处理，并沉积量子点薄膜；(3)对量子点薄膜进行交联处理；(4)剥离反转光刻胶。本发明所提出的制备方法，使用反转光刻胶后，可使得显影后光刻胶的纵截面为倒梯形结构，如此能使光刻胶更易被剥离，从而使量子点发光层图形的精度更高，进而使制备量子点发光层图形方法的良品率显著提高。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体的，本发明涉及制备高精度图案化的量子点发光层的方法及其应用。更具体的，本发明涉及制备高精度图案化的量子点发光层的方法、量子点彩膜、量子点发光二极管和显示装置。
背景技术
量子点具有发光波长可调、发光线宽窄和光致发光的特点，因此被广泛应用于发光二极管、太阳能电池和生物荧光标记等领域。以量子点为发光层的电致发光二极管(QLED)与有机发光二极管(OLED)相比具有发光色纯度高、色彩可调控、效率高、稳定性好、可全溶液加工等优点，因此QLED是极具潜力的下一代显示和固态照明光源。相比OLED，QLED的最大优点是发光纯度非常高，因此基于QLED的显示屏将具有更宽的显示色域，能更好的把自然界的真实色彩呈现出来，将为人类带来新一轮的视觉体验。
经过近几年的发展，QLED技术无论从器件效率到制备工艺均取得了显著的进步，其最终应用目标为高分辨率动态全彩显示。而要实现全彩色QLED显示，发光层必须包含并排着的红(R)、绿(G)、蓝(B)三色发光点，即发光层必须得到高精度(一般是微米级)的图形化。
电致发光模式的QLED由于具有自发光的优点，无需背光，即可直接用来制造显示器。同时，量子点也可工作在光致发光模式，应用在显示上，光致发光量子点层可作为彩膜，吸收液晶显示器的背光，再发出红、绿或蓝色光，实现全彩显示。无论是工作在电致发光模式还是光致发光模式，要实现全彩显示，量子点发光层都必须得到高精度的图形化。
京东方提出了一种光刻胶、量子点层图形化的方法及QLED、量子点彩膜和显示装置(申请公布号：CN 105098002 A)，该发明的量子点层图形化的方法可以提高光刻胶的亲水性能，降低具有亲油性的量子点在光刻胶上的附着力，剥离光刻胶时，不会造成衬底目标位置的量子点脱落。该发明主要是对光刻胶进行处理，在全彩色QLED显示领域，该发明并未提出两种及以上量子点的图形化方法，因此在实际应用中存在一些局限。
中山大学提出了一种量子点薄膜阵列制备方法(申请公布号：CN 104835783 A)，该发明提出了一种量子点薄膜阵列排布，将具有不同发光波长的两种量子点规则排列起来，当背光源中LED发出的蓝光照射到量子点阵列上时，其能量将会被不同阵列上的量子点吸收，然后分别发出绿光和红光，从而实现三基色光的高效输出显示。该发明在光刻完每一层量子点后，利用磁控溅射生长一层大约70nm厚的二氧化硅薄膜，作为保护层，以防止在后续的光刻、剥离过程中，量子点层受到破坏(如被溶液侵蚀、冲洗等)，造成衬底目标位置的量子点脱落。但是，在磁控溅射过程中，等离子体会破坏量子点的结构，造成量子点发光效率的下降；另外，由于二氧化硅是绝缘层，不能导电，因此，该发明的量子点薄膜阵列并不能应用于QLED中，因而该发明在显示应用领域存在一些局限。
基于目前量子点在高精度图形化所面临的难题，研发一种基于光刻工艺的制备方法，实现对高精度的量子点发光层图形，促进量子点在高分辨率全彩动态显示中的应用具有重大意义。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本发明是基于发明人的下列发现而完成的：
本发明人在研究过程中发现，使用反转光刻胶，显影后光刻胶的纵截面为倒梯形结构，即光刻胶侧壁图形上宽下窄，可使制备出的量子点发光层在光刻胶掩膜区域的断开，有利于后续的剥离过程中光刻胶与丙酮充分接触，剥离效果更好。进一步地，本发明利用六甲基二硅氧烷(HMDS)增黏剂对衬底和量子点间的界面进行疏水处理，提高量子点在衬底上的附着力，减少量子点在溶剂处理过程中的脱落现象。进一步地，本发明还利用1,7-二氨基庚烷的长链结构，使用溶液加工的方法对量子点发光层表面配体进行交联处理，无需额外的成膜方法、无需对光刻胶做任何处理或添加其他保护功能层，可以在不影响光致发光器件和电致发光器件亮度和效率的前提下，对量子点发光层进行加固，从而减少后续光刻和溶剂处理过程对量子点发光层的影响。
有鉴于此，本发明的一个目的在于提出一种图案化精度更高、光刻胶更易剥离或者良品率更高的量子点发光层的制备方法。
在本发明的第一方面，本发明提出了一种制备高精度图案化的量子点发光层的方法。
根据本发明的实施例，所述方法包括：(1)在衬底的一侧涂布反转光刻胶，并对所述反转光刻胶进行光刻处理，以便形成纵截面为倒梯形的镂空图案；(2)对所述镂空图案处的所述衬底进行疏水处理，并沉积量子点薄膜；(3)对所述量子点薄膜进行交联处理；(4)剥离所述反转光刻胶。
发明人意外地发现，采用本发明实施例的制备方法，使用反转光刻胶后，可使得显影后光刻胶的纵截面为倒梯形结构，如此能使光刻胶更易被剥离，从而使量子点发光层图形的精度更高，进而使制备量子点发光层图形方法的良品率显著提高。
另外，根据本发明上述实施例的制备方法，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的实施例，所述反转光刻胶的厚度为1.5～10微米。
根据本发明的实施例，在所述涂布反转光刻胶的步骤之后，所述光刻处理进一步包括：(1-1)对所述涂布有反转光刻胶的衬底进行前烘处理；(1-2)对所述退火处理后的反转光刻胶进行曝光处理；(1-3)对所述曝光处理后的反转光刻胶进行反转烘处理；(1-4)对所述反转烘处理后的反转光刻胶进行泛曝光处理；(1-5)对所述泛曝光处理后的反转光刻胶进行显影处理。
根据本发明的实施例，所述疏水处理采用的是六甲基二硅氧烷。
根据本发明的实施例，所述交联处理使用的交联材料为双端氨基长链烷烃，优选为1,7-二氨基庚烷。
根据本发明的实施例，所述交联处理进一步包括：(3-1)将所述沉积有量子点薄膜的衬底浸入含有1,7-二氨基庚烷的正丁醇溶液中1～5分钟；(3-2)将所述沉积有量子点薄膜的衬底取出并再放入正丁醇溶液中浸泡5～30s，之后使用氮气枪吹干，以便获得交联处理后的量子点薄膜。
根据本发明的实施例，所述剥离是在丙酮溶液中进行超声处理。
在本发明的第二方面，本发明提出了一种量子点彩膜。
根据本发明的实施例，所述量子点彩膜包括上述方法制备的量子点发光层。
发明人意外地发现，本发明实施例的量子点彩膜，其量子点发光层的图案化精度更高且良品率更好，从而可使该量子点彩膜的发光分辨率更高。本领域技术人员能够理解的是，前面针对制备高精度的量子点发光层图形的方法所描述的特征和优点，仍适用于该量子点彩膜，在此不再赘述。
在本发明的第三方面，本发明提出了一种量子点发光二极管。
根据本发明的实施例，所述量子点发光二极管包括上述方法制备的量子点发光层。
发明人意外地发现，本发明实施例的量子点发光二极管，其量子点发光层的图案化精度更高且良品率更好，从而可使该量子点发光二极管的自发光性能更优异。本领域技术人员能够理解的是，前面针对制备高精度的量子点发光层图形的方法所描述的特征和优点，仍适用于该量子点发光二极管，在此不再赘述。
在本发明的第四方面，本发明提出了一种显示装置。
根据本发明的实施例，所述显示装置包括上述的量子点彩膜或上述的量子点发光二极管。
发明人意外地发现，本发明实施例的显示装置，其分辨率更高且显示画质更好，符合高分辨率动态全彩显示的发展趋势。本领域技术人员能够理解的是，前面针对制备高精度的量子点发光层图形的方法、量子点发光二极管和量子点彩膜所描述的特征和优点，仍适用于该显示装置，在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一个实施例的制备高精度的量子点发光层图形的方法流程示意图；
图2是本发明一个实施例的制备方法步骤S100的产品结构示意图；
图3是本发明另一个实施例的制备高精度的量子点发光层图形的方法部分流程示意图；
图4是本发明一个实施例的制备方法步骤S200的产品结构示意图；
图5是本发明另一个实施例的制备高精度的量子点发光层图形的方法部分流程示意图；
图6是本发明一个实施例的交联处理的自组装原理示意图；
图7是本发明一个实施例的制备方法步骤S400的产品结构示意图；
图8是本发明另一个实施例的制备第一量子点发光层的过程示意图；
图9是本发明另一个实施例的制备第二量子点发光层的过程示意图；
图10是本发明另一个实施例的制备第三量子点发光层的过程示意图。
附图标记
100 衬底
200 反转光刻胶
210 第一反转光刻胶
220 第二反转光刻胶
230 第三反转光刻胶
300 镂空图案
310 第一镂空图案
320 第二镂空图案
330 第三镂空图案
400 量子点薄膜
410 第一量子点薄膜
420 第二量子点薄膜
430 第三量子点薄膜
510 1,7-二氨基庚烷分子
520 交联膜
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，本技术领域人员会理解，下面实施例旨在用于解释本发明，而不应视为对本发明的限制。除非特别说明，在下面实施例中没有明确描述具体技术或条件的，本领域技术人员可以按照本领域内的常用的技术或条件或按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过市购到的常规产品。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备高精度图案化的量子点发光层的方法。参照图1～10，对本发明的制备方法进行详细的描述。需要说明的是，本文中“高精度”具体是指采用反转光刻胶后量子点发光层的图案精度达到15微米。
根据本发明的实施例，参照图1，该制备方法包括：
S100：在衬底的一侧涂布反转光刻胶，并对反转光刻胶进行光刻处理。
在该步骤中，参考图2，在衬底100的一侧涂布反转光刻胶200，并对反转光刻胶200进行光刻处理，以便形成纵截面为倒梯形的镂空图案300。
本发明人在研究过程中发现，正性光刻胶显影后形成正梯形结构，在旋涂量子点发光层的过程中，量子点会沉积在梯形侧壁上，这会阻碍光刻胶和丙酮接触，从而影响剥离效果。而反转光刻胶主要由三个部份组成：光敏成分、树脂、溶剂；当其掩膜曝光时，掩膜曝光区域的光敏成分反应成为亲水的羧酸，可溶于碱性显影液中；而反转烘能使树脂部分在相对较高的温度下发生交联反应，而曝光时产生的羧酸对交联反应有促进作用，因此曝光区域发生的交联反应更多，在泛曝光后掩膜曝光区域溶解性也更低，从而未掩膜曝光区域被显影掉而曝光的区域留下来实现了图像反转。由于光刻胶顶部接收到的曝光量比底部要多，接受的曝光量越多，意味着越难被显影液溶解，因此显影后形成的结构为倒梯形结构，即光刻胶侧壁图形上宽下窄，使制备的量子点发光层在光刻胶掩膜区域断开，有利于后续的剥离过程中光刻胶与丙酮充分接触，剥离效果更好。
根据本发明的实施例，反转光刻胶200的具体种类不受特别的限制，只要该种类的反转光刻胶通过光刻处理后可形成纵截面为倒梯形的镂空图案即可，本领域技术人员可根据后续待形成的量子点薄膜的具体材料进行选择。在本发明的一些实施例中，反转光刻胶200可以为AZ5214反转光刻胶(由苏州研材微纳技术有限公司生产)，如此，采用该牌号的反转光刻胶，可形成更易剥离的光刻胶图案，且其膨胀比小、光刻后的图形失真率小，从而有利于获得图形尺寸精度更高的量子点发光层图形。
根据本发明的实施例，反转光刻胶200的具体厚度不受特别的限制，本领域技术人员可根据后续待形成的量子点薄膜的具体厚度进行选择。在本发明的一些实施例中，反转光刻胶200的厚度可以为1.5～10微米，如此，反转光刻胶200更容易与量子点发光层400剥离。
根据本发明的实施例，对反转光刻胶200进行的光刻处理的具体方法，不受特别的限制，本领域技术人员可根据该反转光刻胶200的具体材料进行选择。在本发明的一些实施例中，参考图3，该光刻处理可以进一步包括：S100对涂布有反转光刻胶的衬底进行前烘处理；S120对退火处理后的反转光刻胶进行曝光处理；S130对曝光处理后的反转光刻胶进行反转烘处理；S140对反转烘处理后的反转光刻胶进行泛曝光处理；S150对泛曝光处理后的反转光刻胶进行显影处理。在一些具体示例中，反转光刻胶的光刻方法具体可以为：(a)前烘，将涂布完光刻胶的衬底放在热盘上进行退火，退火温度90℃，时间50s；(b)掩膜曝光，将退火后的衬底放在曝光机下经掩膜遮挡曝光，曝光时间0.7s；(c)反转烘，将曝光后的衬底放在热盘上进行退火，退火温度120℃，时间2min；(d)泛曝光，将退火后的衬底放在曝光机下曝光，曝光时间20s；(e)显影，曝光完成后将衬底浸泡在显影液中显影，显影时间2min，显影后将衬底放入超纯水中清洗去除多余的显影液，光刻处理后得到纵截面为倒梯形结构的镂空图案。
S200：对镂空图案处的衬底进行疏水处理，并沉积量子点薄膜。
在该步骤中，在步骤S100之后，参考图4，对镂空图案300处的衬100进行疏水处理，并整体沉积一层量子点薄膜400。
根据本发明的实施例，疏水处理的具体方法不受特别的限制，本领域技术人员可根据衬底100和待形成的量子点薄膜400具体的材料进行选择。在本发明的一些实施例中，疏水处理采用的可以是六甲基二硅氧烷(HMDS)，如此，采用这种种类的增稠剂，可有效地增进量子点在衬底上的附着力，减少量子点在溶剂处理过程中的脱落现象。在一些具体示例中，进行疏水处理的方法具体可以为：(a)将衬底放置在热盘上进行退火；(b)将HMDS滴加在培养皿内侧；(c)将培养皿内侧向下倒扣在热盘上的衬底上。如此，可快速、均匀地在衬底上形成有增黏剂HMDS。
本申请的发明人在研究过程中发现，为了制备多层量子点发光层结构的器件，需要在图形化的量子点发光层上进行光刻和溶剂处理，量子点会在以上处理过程中发生脱落，进而影响器件效率，因此可以对衬底和量子点层间的界面进行处理以增强界面间附着力。而衬底表面是亲水的，而量子点表面绝大多数是疏水的，这造成衬底和量子点的粘合性较差，容易造成量子点脱落。但是，增黏剂HMDS可以很好地改善这种状况，将HMDS涂到衬底表面后，经加温可反应生成以硅氧烷为主体的化合物，可成功地将衬底表面由亲水变为疏水，其疏水基可很好地与量子点结合，起着偶联剂的作用。
根据本发明的实施例，沉积量子点薄膜400的具体方法不受特别的限制，本领域技术人员可根据量子点薄膜400的具体材料进行相应地选择。在本发明的一些实施例中，量子点发光层的材料为红色量子点(CdZnSe/ZnS)，可采用正辛烷作为溶剂，其浓度可为10mg/ml，转速为1500r/min，退火温度为100℃，时间为5min。在本发明的另一些实施例中，量子点发光层的材料为绿色量子点(CdZnSeS/ZnS)，采用正辛烷作为溶剂，其浓度为15mg/ml，转速为1500r/min，退火温度为100℃，时间为5min。在本发明的另一些实施例中，量子点发光层的材料为蓝色量子点(CdZnSeS/ZnS)，采用正辛烷作为溶剂，其浓度为20mg/ml，转速为1500r/min，退火温度为100℃，时间5min。如此，针对不同发光颜色的量子点发光层，采用上述不同的沉积方法，可获得自发光性能更好、厚度更均匀且图案化精度更高的量子点发光层。
S300：对量子点薄膜进行交联处理。
在该步骤中，在步骤S200之后，对量子点薄膜400进行交联处理。根据本发明的实施例，交联处理的具体材料不受特别的限制，本领域技术人员可根据量子点薄膜400的具体材料和后续使用溶剂的具体种类进行选择。在本发明的一些实施例中，交联处理的交联材料可以为双端氨基长链烷烃，如此，利用长链结构的交联材料，可有效地保护量子点薄膜400。需要说明的是，“双端氨基长链烷烃”具体是指，长链烷烃的链两端分别各连有一个端氨基。在一些具体示例中，发明人选择了1,7-二氨基庚烷，这种可自组装成膜的交联材料，可快速高效地在量子点薄膜表面形成保护膜，从而更有效地保护量子点薄膜400。
本申请的发明人经过长期研究发现，交联处理目的与疏水处理相类似，处理过程会导致量子点表面的配体脱落，甚至量子点整体脱离基底。若配体脱落，量子点器件的亮度和效率会发生明显下降，因此需要对量子点表面的配体进行加固处理，减少其脱落。所述1,7-二氨基庚烷为长链结构，将衬底浸泡在已溶解1,7-二氨基庚烷的正丁醇中，1,7-二氨基庚烷可以附着在量子点发光层的表面，并与量子点表面的配体发生交联，进而抑制配体及量子点的脱落。
并且，利用1,7-二氨基庚烷的长链结构，可使用溶液加工的方法对量子点发光层表面配体进行交联处理，无需额外的成膜方法、无需对光刻胶做任何处理或添加其他保护功能层，可以在不影响光致发光器件和电致发光器件亮度和效率的前提下，对量子点发光层进行加固，从而减少后续光刻和溶剂处理过程对量子点发光层的影响。
根据本发明的实施例，交联处理的具体方法不受特别的限制，本领域技术人员可根据该交联材料的具体种类进行选择。在本发明的一些实施例中，参考图5，该交联处理可进一步包括：S310将沉积有量子点薄膜的衬底浸入含有1,7-二氨基庚烷的正丁醇溶液中1～5分钟；S320将沉积有量子点薄膜的衬底取出并再放入正丁醇溶液中浸泡5～30s，之后使用氮气枪吹干，以便获得交联处理后的量子点薄膜。如此，参考图6，在衬底100上沉积量子点400，将已分散1,7-二氨基庚烷510的正丁醇溶液加热至60℃，之后将衬底100浸入正丁醇溶液中5～30s，即可自组装形成1,7-二氨基庚烷保护层520。
S400：剥离反转光刻胶。
在该步骤中，参考图7，将衬底100上的反转光刻胶200及其上表面的部分量子点薄膜400剥离，如此，在衬底100的上表面可获得量子点薄膜的图形。
根据本发明的实施例，剥离的具体方式不受特别的限制，只要该剥离方式能够有效地将反转光刻胶剥离且不会降低量子点薄膜图案的精准度即可，本领域技术人可根据反转光刻胶和量子点薄膜具体的材料进行选择。在本发明的一些实施例中，剥离可以是在丙酮溶液中进行超声处理。如此，倒梯形纵截面的镂空图案处丙酮可与反转光刻胶充分接触，从而利于反转光刻胶被充分地剥离掉，从而不会影响到沉积的量子点薄膜图案的尺寸精度。
根据本发明的实施例，量子点薄膜的具体材料不受特别的限制，可以是红色量子点(CdZnSe/ZnS)、绿色量子点(CdZnSeS/ZnS)或者蓝色量子点(CdZnSeS/ZnS)等，本领域技术人员可根据包括该量子点发光层的量子点彩膜或量子点发光二极管的具体使用要求进行相应的选择。
在本发明的一些实施例中，参考图8～10，可以在衬底100上通过重复三次步骤S100～S400的操作，可依次形成红绿蓝三种颜色的量子点发光层图形化的制备。具体的，参照图8，在衬底100上形成具有倒梯形纵截面的镂空图案310的第一反转光刻胶210，再对镂空图案310处的衬底100进行表面疏水处理并沉积上第一量子点薄膜410，而第一量子点薄膜410的材料可以为红色量子点，之后进行交联处理，然后剥离第一反转光刻胶210，即可获得表面形成有第一量子点发光层图形的衬底100；继续，参考图9，在衬底100和第一量子点发光层图形上形成具有倒梯形纵截面的镂空图案320的第二反转光刻胶220，再对镂空图案320处的衬底100进行表面疏水处理并沉积上第二量子点薄膜420，而第二量子点薄膜420的材料可以为绿色量子点，之后进行交联处理，然后剥离第二反转光刻胶220，即可获得表面形成有第一量子点发光层图形和第二量子点发光层图形的衬底100；最后，参考图10，在衬底100、第一量子点发光层图形和第二量子点发光层图形上形成具有倒梯形纵截面的镂空图案330的第三反转光刻胶230，再对镂空图案330处的衬底100进行表面疏水处理并沉积上第三量子点薄膜430，而第三量子点薄膜430的材料可以为蓝色量子点，之后进行交联处理，然后剥离第三反转光刻胶230，即可获得表面形成有第一量子点发光层图形、第二量子点发光层图形和第三量子点发光层图形的衬底100，即量子点彩膜。
综上所述，根据本发明的实施例，本发明提出了一种的制备高精度的量子点发光层图形的方法，使用反转光刻胶后，可使得显影后光刻胶的纵截面为倒梯形结构，如此能使光刻胶更易被剥离，从而使量子点发光层图形的精度更高，进而使制备量子点发光层图形方法的良品率显著提高。
在本发明的另一个方面，本发明提出了一种量子点彩膜。
根据本发明的实施例，该量子点彩膜包括上述方法制备的量子点发光层。
综上所述，根据本发明的实施例，本发明提出了一种量子点彩膜，其量子点发光层的图案化精度更高且良品率更好，从而可使该量子点彩膜的发光分辨率更高。本领域技术人员能够理解的是，前面针对制备高精度的量子点发光层图形的方法所描述的特征和优点，仍适用于该量子点彩膜，在此不再赘述。
在本发明的另一个方面，本发明提出了一种量子点发光二极管。
根据本发明的实施例，该量子点发光二极管(QLED)包括上述方法制备的量子点发光层。
需要说明的是，该量子点发光二极管除了量子点发光层以外，还包括其他必要的组成和结构，具体例如电子传输层、空穴传输层、空穴注入层或金属电极等，本领域技术人员可根据该量子点发光二极管的具体用途进行补充，在此不再赘述。
综上所述，根据本发明的实施例，本发明提出了一种量子点发光二极管，其量子点发光层的图案化精度更高且良品率更好，从而可使该量子点发光二极管的自发光性能更优异。本领域技术人员能够理解的是，前面针对制备高精度的量子点发光层图形的方法所描述的特征和优点，仍适用于该量子点发光二极管，在此不再赘述。
在本发明的另一个方面，本发明提出了一种显示装置。
根据本发明的实施例，该显示装置包括上述的量子点发光二极管或上述的量子点彩膜。
根据本发明的实施例，该显示装置的具体类型不受特别的限制，具体例如电视、电脑显示器、平板电脑、手机等移动终端，本领域技术人员可根据该显示装置的实际使用环境进行设计，在此不再赘述。
需要说明的是，该显示装置除了量子点发光二极管或量子点彩膜以外，还包括其他必要的组成和结构，具体例如阵列基板或背板等，本领域技术人员可根据该显示装置具体的使用要求和用途进行补充，在此不再赘述。
综上所述，根据本发明的实施例，本发明提出了一种显示装置，其分辨率更高且显示画质更好，符合高分辨率动态全彩显示的发展趋势。本领域技术人员能够理解的是，前面针对制备高精度的量子点发光层图形的方法、量子点发光二极管和量子点彩膜所描述的特征和优点，仍适用于该显示装置，在此不再赘述。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
在该实施例中，制备量子点彩膜。具体步骤如下：
(1)取衬底，再将衬底按次序分别置于洗液以及去离子水中进行超声清洗，每次超声时间为30min，待超声清洗完成后，将衬底放置于洁净烘箱内烘干备用。
(2)在经步骤(1)处理后的衬底上制备第一种量子点发光层的第一反转光刻胶：对反转光刻胶进行旋涂及光刻处理。具体地，第一反转光刻胶的材料为AZ5214反转光刻胶，旋涂第一转速为500r/min，第一时间为5s，第二转速为4000r/min，第二时间为30s。而反转光刻胶的光刻方法为：(a)前烘，将涂布完光刻胶的衬底放在热盘上进行退火，退火温度90℃，时间50s；(b)掩膜曝光，将退火后的衬底放在曝光机下经掩膜遮挡曝光，曝光时间0.7s；(c)反转烘，将曝光后的衬底放在热盘上进行退火，退火温度120℃，时间2min；(d)泛曝光，将退火后的衬底放在曝光机下曝光，曝光时间20s；(e)显影，曝光完成后将衬底浸泡在显影液中显影，显影时间2min，显影后将衬底放入超纯水中清洗去除多余的显影液，光刻处理后得到纵截面为倒梯形结构的镂空图案。
(3)通过步骤(2)的第一反转光刻胶制备出第一种量子点发光层：先对衬底表面进行疏水处理，形成一层HMDS增黏剂薄膜；其中，进行疏水处理的方法为：(a)将衬底放置在热盘上进行退火；(b)将HMDS滴加在培养皿内侧；(c)将培养皿内侧向下倒扣在热盘上的衬底上。然后，在经过疏水处理的衬底上旋涂制备第一种量子点发光层的材料为红色量子点(CdZnSe/ZnS)，采用正辛烷作为溶剂，浓度为10mg/ml，转速为1500r/min，退火温度为100℃，时间5min。继续对量子点发光层进行交联处理的方法为：(a)取60μL 1,7-二氨基庚烷和20ml正丁醇置于烧杯中，将烧杯放置在磁力加热搅拌器上，使溶液充分混合并加热至60℃；(b)将表面已沉积量子点薄膜的衬底浸泡在所述的混合溶液中1分钟；(c)将衬底取出并放入正丁醇溶液中浸泡5s后取出以去除多余的1,7-二氨基庚烷，使用氮气枪吹干衬底表面的正丁醇溶液。最后，将衬底浸泡在丙酮溶液中超声处理剥离光刻胶。
(4)在步骤(3)处理后的第一种量子点发光层上制备第二种量子点发光层的第二反转光刻胶：对反转光刻胶进行旋涂及光刻处理。具体地，第二反转光刻胶的材料为AZ5214反转光刻胶，旋涂第一转速为500r/min，第一时间为5s，第二转速为4000r/min，第二时间为30s；反转光刻胶的光刻方法同步骤(2)所述。
(5)通过步骤(4)的第二反转光刻胶制备出第二种量子点发光层：先对衬底表面进行疏水处理，形成一层HMDS增黏剂薄膜；其中，进行疏水处理的方法同步骤(3)所述。然后，在经过疏水处理的衬底上旋涂制备第二种量子点发光层的材料为绿色量子点(CdZnSeS/ZnS)，采用正辛烷作为溶剂，浓度为15mg/ml，转速为1500r/min，退火温度为100℃，时间5min。继续对量子点发光层进行交联处理，其方法同步骤(3)所述。最后，将衬底浸泡在丙酮溶液中超声处理剥离光刻胶。
(6)在步骤(5)处理后的第二种量子点发光层上制备第三种量子点发光层的第三反转光刻胶：对反转光刻胶进行旋涂及光刻处理。具体地，第三反转光刻胶的材料为AZ5214反转光刻胶，旋涂第一转速为500r/min，第一时间为5s，第二转速为4000r/min，第二时间为30s；反转光刻胶的光刻方法同步骤(2)所述。
(7)通过步骤(6)的第三反转光刻胶制备出第三种量子点发光层：先对衬底表面进行疏水处理，形成一层HMDS增黏剂薄膜；其中，进行疏水处理的方法同步骤(3)所述。然后，在经过疏水处理的衬底上旋涂制备第三种量子点发光层的材料为蓝色量子点(CdZnSeS/ZnS)，采用正辛烷作为溶剂，浓度为20mg/ml，转速为1500r/min，退火温度为100℃，时间5min。继续对量子点发光层进行交联处理，其方法同步骤(3)所述。最后，将衬底浸泡在丙酮溶液中超声处理剥离光刻胶。如此，可获得量子点彩膜。
实施例2
在该实施例中，制备出量子点发光二极管(QLED)。具体步骤如下：
(A)取ITO衬底，采用激光烧蚀或光刻技术制作出电极图形，再将衬底按次序分别置于洗液以及去离子水中进行超声清洗，每次超声时间为30min，待超声清洗完成后，将衬底放置于洁净烘箱内烘干备用。
(B)在经步骤(A)处理后的衬底上制备电子传输层。具体地，电子传输层的材料为ZnO纳米颗粒，浓度为20mg/ml，采用正丁醇作为溶剂，旋涂时间40s，转速为2000r/min，退火温度130℃，时间15min。
(C)在经步骤(B)处理后的电子传输层上制备第一种量子点发光层：先对反转光刻胶进行旋涂及光刻处理。具体地，反转光刻胶的涂布及光刻处理的方法同实施例1的步骤(2)。再对衬底表面进行疏水处理后，旋涂制备第一种量子点发光层，其材料为红色量子点(CdZnSe/ZnS)，继续对量子点发光层进行交联处理，最后，将衬底浸泡在丙酮溶液中超声处理剥离光刻胶。其中，疏水处理、旋涂量子点发光层和交联处理的方法同实施例1的步骤(3)。
(D)在经步骤(C)处理后的电子传输层上制备第二种量子点发光层：先对反转光刻胶进行旋涂及光刻处理。具体地，反转光刻胶的涂布及光刻处理的方法同实施例1的步骤(2)。再对衬底表面进行疏水处理后，旋涂制备第二种量子点发光层，其材料为绿色量子点(CdZnSeS/ZnS)，继续对量子点发光层进行交联处理，最后，将衬底浸泡在丙酮溶液中超声处理剥离光刻胶。其中，疏水处理、旋涂量子点发光层和交联处理的方法同实施例1的步骤(5)。
(E)在经步骤(D)处理后的电子传输层上制备第三种量子点发光层：先对反转光刻胶进行旋涂及光刻处理。具体地，反转光刻胶的涂布及光刻处理的方法同实施例1的步骤(2)。再对衬底表面进行疏水处理后，旋涂制备第三种量子点发光层，其材料为蓝色量子点(CdZnSeS/ZnS)，继续对量子点发光层进行交联处理，最后，将衬底浸泡在丙酮溶液中超声处理剥离光刻胶，即可获得量子点发光层。其中，疏水处理、旋涂量子点发光层和交联处理的方法同实施例1的步骤(7)。
(F)在经步骤(E)处理后的量子点发光层上制备第一空穴传输层、第二空穴传输层、空穴注入层和金属电极。具体地，所述第一空穴传输层的材料为TcTa(CAS:139092-78-7)，采用真空蒸镀的方法在所述量子点发光层上沉积30nm的薄膜；所述第二空穴传输层的材料为NPB(CAS：123847-85-8)，采用真空蒸镀的方法在所述第一空穴传输层上沉积40nm的薄膜；所述空穴注入层的材料为HATCN(CAS：105598-27-4)，采用真空蒸镀的方法在所述第二空穴传输层上沉积10nm的薄膜；所述金属电极的材料为铝，采用真空蒸镀的方法在所述空穴注入层上沉积150nm的薄膜。
总结
综合实施例1～2可得出，本发明所提出的制备高精度的量子点发光层图形的方法，使用反转光刻胶后，可使得显影后光刻胶的纵截面为倒梯形结构，如此能使光刻胶更易被剥离，从而使量子点发光层图形的精度更高，进而使制备量子点发光层图形方法的良品率显著提高。
在本发明的描述中，需要理解的是，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种制备高精度图案化的量子点发光层的方法，其特征在于，包括：
(1)在衬底的一侧涂布反转光刻胶，并对所述反转光刻胶进行光刻处理，以便形成纵截面为倒梯形的镂空图案；
(2)对所述镂空图案处的所述衬底进行疏水处理，并沉积量子点薄膜；
(3)对所述量子点薄膜进行交联处理；
(4)剥离所述反转光刻胶。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反转光刻胶的厚度为1.5～10微米。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述涂布反转光刻胶的步骤之后，所述光刻处理进一步包括：
(1-1)对所述涂布有反转光刻胶的衬底进行前烘处理；
(1-2)对所述退火处理后的反转光刻胶进行曝光处理；
(1-3)对所述曝光处理后的反转光刻胶进行反转烘处理；
(1-4)对所述反转烘处理后的反转光刻胶进行泛曝光处理；
(1-5)对所述泛曝光处理后的反转光刻胶进行显影处理。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述疏水处理采用的是六甲基二硅氧烷。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交联处理使用的交联材料为双端氨基长链烷烃，优选为1,7-二氨基庚烷。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述交联处理进一步包括：
(3-1)将所述沉积有量子点薄膜的衬底浸入含有1,7-二氨基庚烷的正丁醇溶液中1～5分钟；
(3-2)将所述沉积有量子点薄膜的衬底取出并再放入正丁醇溶液中浸泡5～30s，之后使用氮气枪吹干，以便获得交联处理后的量子点薄膜。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述剥离是在丙酮溶液中进行超声处理。
8.一种量子点彩膜，其特征在于，包括通过权利要求1～7任一项所述的方法制备的量子点发光层。
9.一种量子点发光二极管，其特征在于，包括通权利要求1～7任一项所述的方法制备的量子点发光层。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求8所述的量子点彩膜或权利要求9所述的量子点发光二极管。
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