CN112117378B - 量子点修饰方法、发光器件、其制作方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种量子点修饰方法、发光器件、其制作方法及显示装置。该量子点发光器件包括的发光层材料为表面修饰有浸润性可逆变聚合物的量子点，所述浸润性可逆变聚合物在温度低于最低共溶温度的条件下具有亲水性，在温度高于最低共溶温度的条件下具有疏水性。由于形成发光层的量子点表面修饰有浸润性可逆变聚合物，因此能够在墨水蒸干以形成发光层的过程中通过调整蒸发温度来改变墨水的接触角，从而调整蒸发的三相线，带动量子点均匀分散，从而调节咖啡环效应，形成均匀的发光层。

Description

量子点修饰方法、发光器件、其制作方法及显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体而言，本申请涉及一种量子点修饰方法、发光器件、其制作方法及显示装置。

背景技术

喷墨打印是目前大规模制备发光薄膜的发展趋势。在喷墨打印中，墨水(以发光薄膜的材料为溶质的溶液)的均匀沉积对图案化及高精度制备器件的性能和应用非常重要。

咖啡环效应是喷墨打印中普遍存在的现象，咖啡环效应使得形成的发光薄膜的边缘厚度大于中央厚度，严重影响了发光薄膜的平整度，限制了其在器件制备方面的应用。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种量子点修饰方法、发光器件、其制作方法及显示装置，用于解决现有技术中咖啡环效应所引起的发光薄膜厚度不均的问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种量子点发光器件，该量子点发光器件包括：

衬底；

第一电极层，位于所述衬底的一面上，所述第一电极层包括多个像素电极，所述像素电极具有亲水性；

像素界定层，位于所述第一电极层远离所述衬底的一侧，所述像素界定层设置有多个开口以形成多个像素坑，所述开口与所述像素电极一一对应且每个开口暴露至少部分所述像素电极，所述像素界定层具有疏水性；

发光层，包括多个发光层单元，所述发光层单元位于所述像素坑内，所述发光层的材料为表面修饰有浸润性可逆变聚合物的量子点，所述浸润性可逆变聚合物在温度低于最低共溶温度的条件下具有亲水性，在温度高于最低共溶温度的条件下具有疏水性。

可选地，所述浸润性可逆变聚合物包括聚N-异丙基丙烯酰胺。

可选地，所述量子点为半导体量子点或钙钛矿量子点。

可选地，所述像素电极的材料包括氧化铟锡，所述像素界定层的材料包括含氟的感光聚酰亚胺。

可选地，所述发光层单元包括第一单元、第二单元和第三单元，所述第一单元的量子点发的光为红色，所述第二单元的量子点发的光为绿色，所述第三单元量子点发的光为绿色。

第二个方面，本申请实施例提供了一种量子点显示装置，该量子点显示装置包括上述的量子点发光器件。

第三个方面，本申请实施例提供了一种量子点修饰方法，该量子点修饰方法包括：

准备表面带有氨基的量子点并配置成溶液；

在所述溶液中加入引发剂，控制反应条件使所述引发剂与所述量子点上的氨基连接；

将聚合单体加入所述溶液中，控制反应条件使所述聚合单体聚合而生成浸润性可逆变聚合物且所述浸润性可逆变聚合物与所述引发剂连接；

对所述量子点体系进行提纯以获取表面修饰有所述浸润性可逆变聚合物的量子点。

可选地，在所述量子点上连接引发剂，包括：在碱性环境，向量子点溶液中加入2-溴代异丁酰溴或偶氮二异丁腈作为引发剂，在0℃-10℃的温度条件下聚合30min～60min。

可选地，将聚合单体加入所述溶液中，控制反应条件使所述聚合单体聚合而生成浸润性可逆变聚合物且所述浸润性可逆变聚合物与所述引发剂连接，包括：选择N-异丙基丙烯酰胺作为聚合单体，将接有引发剂的量子点加入体系中，引发剂和单体比例为1:100～1:200，在氮气环境下引发聚合，聚合时间30min～60min。

第四个方面，本申请实施例提供了一种量子点器件的制作方法，该量子点器件的制作方法包括：

提供一待打印的基板，所述基板包括衬底、位于所述衬底上的第一电极层和位于所述第一电极层远离所述衬底一侧的像素界定层，所述第一电极层包括多个具有亲水性的像素电极，所述像素界定层设置有多个开口以形成多个像素坑，所述开口与所述像素电极一一对应且每个开口暴露至少部分所述像素电极，所述像素界定层具有疏水性；

利用喷墨打印法向所述像素坑内喷涂量子点溶液，所述量子点表面修饰有浸润性可逆变聚合物；

在第一温度下控制所述量子点溶液的溶剂蒸发，所述第一温度低于所述表面修饰有浸润性可逆变聚合物的量子点的最低共溶温度，所述可逆变聚合物在第一温度下具有亲水性；

在第二温度下控制所述量子点溶液的溶剂蒸发，所述第二温度高于所述表面修饰有浸润性可逆变聚合物的量子点的最低共溶温度，所述可逆变聚合物在第二温度下具有疏水性。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：

本申请实施例提供的量子点修饰方法、发光器件、其制作方法及显示装置，由于形成发光层的量子点表面修饰有浸润性可逆变聚合物，因此能够在墨水蒸干以形成发光层的过程中通过调整蒸发温度来改变墨水的接触角，从而调整蒸发的三相线，带动量子点均匀分散，从而调节咖啡环效应，形成均匀的发光层。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种量子点发光器件的截面结构示意图；

图2为浸润性可逆变聚合物修饰后的量子点溶液受温度影响而具有不同浸润性的示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种量子点发光器件的截面结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种显示装置的框架结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种量子点的修饰方法的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种量子点发光器件的制作方法的流程示意图；

图7为图6中所示的量子点发光器件的制作方法中步骤S201的工艺示意图；

图8为图6中所示的量子点发光器件的制作方法中步骤S202的工艺示意图；

图9为图6中所示的量子点发光器件的制作方法中步骤S203的工艺示意图；

图10为图6中所示的量子点发光器件的制作方法中步骤S204的工艺示意图；

图11为图6所示的量子点发光器件的制作方法中步骤S202的一种流程示意图；

图12为图11中所示的步骤S2021的工艺示意图；

图13为图11中所示的步骤S2022的工艺示意图；

图14为图11中所示的步骤S2023的工艺示意图。

附图标记：

1-衬底；2-第一电极层；201-像素电极；3-像素界定层；301-开口；4-发光层；401-发光层单元；401a-第一单元；401b-第二单元；401c-第三单元；5-第二电极层；

Ink/1-量子点溶液；Ink/2-温度低于LCST的量子点溶液；Ink/3-温度高于LCST的量子点溶液；

InkR-第一量子点溶液；InkG-第二量子点溶液；InkB-第三量子点溶液。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

由于咖啡环效应的存在严重影响了发光薄膜厚度的均一性，使得发光薄膜的性能降低，限制了发光薄膜的应用。

本申请提供的量子点修饰方法、发光器件、其制作方法及显示装置，旨在解决现有技术的如上技术问题。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

本申请实施例提供了一种量子点发光器件，如图1所示，本实施例提供的量子点发光器件包括：

衬底1；

第一电极层2，位于衬底1的一面上，第一电极层2包括多个像素电极201，像素电极201具有亲水性；

像素界定层3，位于第一电极层2远离衬底1的一侧，像素界定层3设置有多个开口301以形成多个像素坑，开口301与像素电极201一一对应且每个开口301暴露至少部分像素电极201，像素界定层3具有疏水性；

发光层4，包括多个发光层单元401，发光层单元401位于像素坑内，发光层4的材料为表面修饰有浸润性可逆变聚合物的量子点，浸润性可逆变聚合物在温度低于最低共溶温度的条件下具有亲水性，在温度高于最低共溶温度的条件下具有疏水性。

具体地，如图2所示，当墨水L(溶质为表面修饰有浸润性可逆变聚合物的量子点)在温度低于最低共溶温度(lower critical solution temperature，LCST)的条件下具有亲水性，此时墨水L的接触角β2较小，当墨水L在温度高于LCST的条件下具有疏水性，墨水L的接触角β1较大。由于接触角不同，三相线(气液固三相的界面，即墨水L的边缘)也有所不同。

本实施例提供的量子点发光器件，由于形成发光层4的量子点表面修饰有浸润性可逆变聚合物，因此能够在墨水蒸干以形成发光层4的过程中通过调整蒸发温度来改变墨水的接触角，从而调整蒸发的三相线，带动量子点均匀分散，从而调节咖啡环效应，形成均匀的发光层4。

可选地，本实施例提供的浸润性可逆变聚合物包括聚N-异丙基丙烯酰胺。这是由于目前打印QLED墨水干燥过程中，一般所选用的干燥温度为室温到45℃左右，而聚N-异丙基丙烯酰胺的LCST刚好在该温度范围内，因此可以通过选择聚N-异丙基丙烯酰胺来修饰量子点，能够保证在原有的干燥温度下对QLED墨水进行干燥。

可选地，本实施例提供的量子点发光器件中，量子点为半导体量子点或钙钛矿量子点。

可选地，本实施例提供的量子点发光器件中，像素电极201的材料包括氧化铟锡，像素界定层3的材料包括含氟的感光聚酰亚胺。

可选地，如图3所示，本实施例提供的量子点发光器件中，发光层单元401包括第一单元401a、第二单元401b和第三单元401c，第一单元401a的量子点发的光为红色，第二单元401b的量子点发的光为绿色，第三单元401c量子点发的光为绿色。也就是本实施例提供的量子点发光器件能够实现彩色显示。

进一步地，如图3所示，本实施例提供的量子点发光器件还包括位于发光层4远离第一电极层2一侧的第二电极层5。具体地，第二电极层5作为阴极，像素电极201作为阳极。

基于同一发光构思，本申请实施例还提供了一种量子点显示装置，如图4所示，本实施例提的量子点显示装置包括上述实施例中的量子点发光器件，具有上述实施例中的量子点发光器件的有益效果，在此不再赘述。

具体地，如图4所示，本实施例提供的量子点发光装置还包括驱动芯片和供电电源，驱动芯片为量子点发光器件提供驱动信号，供电电源为量子点发光器件提供电能。

基于同一发光构思，本申请实施例还提供了一种量子点修饰方法，如图6所示，本实施例提供的量子点修饰方法包括：

S101：准备表面带有氨基的量子点并配置成溶液。具体地，在量子点合成过程中，采用带有氨基的配体如油胺、十八胺等，合成表面带有氨基的量子点。

S102：在溶液中加入引发剂，控制反应条件使引发剂与量子点上的氨基连接。具体地，在碱性环境，向量子点溶液中加入2-溴代异丁酰溴或偶氮二异丁腈作为引发剂，在0℃-10℃的温度条件下聚合30min～60min。优选地，在4℃的温度条件下反应60min。反应式如下：

S103：将聚合单体加入溶液中，控制反应条件使聚合单体聚合而生成浸润性可逆变聚合物且浸润性可逆变聚合物与引发剂连接。具体地，选择N-异丙基丙烯酰胺作为聚合单体，将接有引发剂的量子点加入体系中，引发剂和单体比例为1:100～1:200，在氮气环境下引发聚合，聚合时间30min～60min。反应式如下：

聚N-异丙基丙烯酰胺分子内含有酰胺基和异丙基两种基团，当温度低于LCST时，聚N-异丙基丙烯酰胺分子链形成分子间氢键，表现为亲水性；当温度高于LCST时，聚N-异丙基丙烯酰胺分子呈现收缩状态并将疏水基团暴露到外面，从而表现出疏水性质。

S104：对量子点体系进行提纯以获取表面修饰有浸润性可逆变聚合物的量子点。具体地，通过高速离心法或者溶剂沉淀法均可提纯量子点，其中，溶剂沉淀法可选的溶剂有乙醚、石油醚、氯仿等弱极性有机溶剂。

本实施例提供的量子点的修饰方法，通过在量子点表面修饰浸润性可逆变聚合物，通过调节温度能够使修饰后的量子点溶液与固体表面的接触面为亲水或疏水部分，液滴表现疏水性质时随蒸发进行，液滴快速收缩，三相接触线移动，其内部毛细流改变流动方向，从而形成均匀的薄膜，抑制咖啡环效应。

基于同一发光构思，本申请实施例还提供了一种量子点器件的制作方法，如图6至图10所示，本实施例提供的量子点器件的制作方法包括：

S201：提供一待打印的基板，如图7所示，基板包括衬底1、位于衬底1上的第一电极层2和位于第一电极层2远离衬底1一侧的像素界定层3，第一电极层2包括多个具有亲水性的像素电极201，像素界定层3设置有多个开口301以形成多个像素坑，开口301与像素电极201一一对应且每个开口301暴露至少部分像素电极201，像素界定层3具有疏水性；

S202：利用喷墨打印法向像素坑内喷涂量子点溶液，量子点表面修饰有浸润性可逆变聚合物。如图8所示，量子点溶液ink/1位于开口301形成的像素坑内。

S203：在第一温度下控制量子点溶液的溶剂蒸发，第一温度低于表面修饰有浸润性可逆变聚合物的量子点的最低共溶温度，可逆变聚合物在第一温度下具有亲水性。如图9所示，温度低于LCST的量子点溶液Ink/2表现为亲水性。

S204：在第二温度下控制量子点溶液的溶剂蒸发，第二温度高于表面修饰有浸润性可逆变聚合物的量子点的最低共溶温度，可逆变聚合物在第二温度下具有疏水性。如图10所示，温度高于LCST的量子点溶液Ink/3表现出疏水性质。

本实施例提供的量子点器件的制作方法，通过调整墨水的烘干温度来调整墨水的亲疏水性，从而三相接触线移动，使得墨水内部毛细流改变流动方向，从而形成均匀的薄膜，抑制咖啡环效应。

可选地，如图11至图14所示，本实施例提供的量子点器件的制作方法中，步骤S2202包括：

S2021：利用喷墨打印法向像素坑内喷涂第一量子点溶液InkR，第一量子点发出的光为红色，第一量子点表面修饰有浸润性可逆变聚合物。如图12所示，在相应的像素坑内打印的第一量子点溶液InkR为以发出红光的修饰后的量子点为溶质的墨水。

S2022：利用喷墨打印法向像素坑内喷涂第二量子点溶液InkG，第二量子点发出的光为绿色，第二量子点表面修饰有浸润性可逆变聚合物。如图13所示，在相应的像素坑内打印的第二量子点溶液InkG为以发出绿光的修饰后的量子点为溶质的墨水。

S2023：利用喷墨打印法向像素坑内喷涂第三量子点溶液InkB，第三量子点发出的光为蓝色，第三量子点表面修饰有浸润性可逆变聚合物。如图14所示，在相应的像素坑内打印的第三量子点溶液InkB为以发出蓝光的修饰后的量子点为溶质的墨水。

应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：

本申请实施例提供的量子点修饰方法、发光器件、其制作方法及显示装置，由于形成发光层的量子点表面修饰有浸润性可逆变聚合物，因此能够在墨水蒸干以形成发光层的过程中通过调整蒸发温度来改变墨水的接触角，从而调整蒸发的三相线，带动量子点均匀分散，从而调节咖啡环效应，形成均匀的发光层。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

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该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种量子点发光器件，其特征在于，包括：

衬底；

第一电极层，位于所述衬底的一面上，所述第一电极层包括多个像素电极，所述像素电极具有亲水性；

像素界定层，位于所述第一电极层远离所述衬底的一侧，所述像素界定层设置有多个开口以形成多个像素坑，所述开口与所述像素电极一一对应且每个开口暴露至少部分所述像素电极，所述像素界定层具有疏水性；

发光层，包括多个发光层单元，所述发光层单元位于所述像素坑内，所述发光层的材料为表面修饰有浸润性可逆变聚合物的量子点，所述浸润性可逆变聚合物在温度低于最低共溶温度的条件下具有亲水性，在温度高于最低共溶温度的条件下具有疏水性。

2.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，所述浸润性可逆变聚合物包括聚N-异丙基丙烯酰胺。

3.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，所述量子点为半导体量子点或钙钛矿量子点。

4.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，所述像素电极的材料包括氧化铟锡，所述像素界定层的材料包括含氟的感光聚酰亚胺。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的量子点发光器件，其特征在于，

所述发光层单元包括第一单元、第二单元和第三单元，所述第一单元的量子点发的光为红色，所述第二单元的量子点发的光为绿色，所述第三单元量子点发的光为绿色。

6.一种量子点显示装置，其特征在于，包括权利要求1-5中 任一项所述的量子点发光器件。

7.一种量子点修饰方法，其特征在于，包括：

准备表面带有氨基的量子点并配置成溶液；

在所述溶液中加入引发剂，控制反应条件使所述引发剂与所述量子点上的氨基连接；

将聚合单体加入所述溶液中，控制反应条件使所述聚合单体聚合而生成浸润性可逆变聚合物且所述浸润性可逆变聚合物与所述引发剂连接，所述浸润性可逆变聚合物在温度低于最低共溶温度的条件下具有亲水性，在温度高于最低共溶温度的条件下具有疏水性；

对所述量子点体系进行提纯以获取表面修饰有所述浸润性可逆变聚合物的量子点。

8.根据权利要求7所述的量子点修饰方法，其特征在于，在所述量子点上连接引发剂，包括：

在碱性环境，向量子点溶液中加入2-溴代异丁酰溴或偶氮二异丁腈作为引发剂，在0℃-10℃的温度条件下聚合30min～60min。

9.根据权利要求7所述的量子点修饰方法，其特征在于，包括：

选择N-异丙基丙烯酰胺作为聚合单体，将接有引发剂的量子点加入体系中，引发剂和单体比例为1:100～1:200，在氮气环境下引发聚合，聚合时间30min～60min。

10.一种量子点器件的制作方法，其特征在于，包括：

提供一待打印的基板，所述基板包括衬底、位于所述衬底上的第一电极层和位于所述第一电极层远离所述衬底一侧的像素界定层，所述第一电极层包括多个具有亲水性的像素电极，所述像素界定层设置有多个开口以形成多个像素坑，所述开口与所述像素电极一一对应且每个开口暴露至少部分所述像素电极，所述像素界定层具有疏水性；

利用喷墨打印法向所述像素坑内喷涂量子点溶液，所述量子点表面修饰有浸润性可逆变聚合物；

在第一温度下控制所述量子点溶液的溶剂蒸发，所述第一温度低于所述表面修饰有浸润性可逆变聚合物的量子点的最低共溶温度，所述可逆变聚合物在第一温度下具有亲水性；

在第二温度下控制所述量子点溶液的溶剂蒸发，所述第二温度高于所述表面修饰有浸润性可逆变聚合物的量子点的最低共溶温度，所述可逆变聚合物在第二温度下具有疏水性。

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