CN112234154A - 一种量子点层图案化的方法及相关应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种量子点层图案化的方法及相关应用,首先在基底上形成包括第一材料的量子点膜,然后采用红外光照射量子点膜的曝光区域;由于第一材料被配置为在红外光的照射下发生光热效应以使量子点膜具有预设温度,而量子点膜包括具有不饱和烷烃类基团的第一配体,因此第一配体在预设温度以及第一材料的催化下发生环氧化反应生成第二配体,曝光区域生成的第二配体和未曝光区域的第一配体在第一溶剂中的溶解性不同,以使曝光区域的量子点和未曝光区域的量子点在第一溶剂中的溶解性不同,因此可以采用第一溶剂清洗被光照射后的量子点膜,以在曝光区域或未曝光区域形成图案化的量子点层,即完成量子点层的图案化。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种量子点层图案化的方法及相关应用。
背景技术
随着量子点制备技术的深入发展,量子点的稳定性以及发光效率不断提升,量子点电致发光二极管(Quantum Light Emitting Diode,QLED)的研究不断深入,QLED在显示领域的应用前景日渐光明。但是,目前QLED的生成效率还没有达到量产水平,其中最重要的原因是QLED的高分辨率图案化技术目前还没有取得突破。量子点的无机纳米粒子特性使其无法通过蒸镀成膜并图案化,而通过喷墨打印法很难达到较高的分辨率。
现有技术无法制作高分辨率的,性能良好的量子点。
发明内容
本发明实施例提供的一种量子点层图案化的方法及相关应用,用以形成高分辨率、性能良好的量子点。
因此,本发明实施例提供了一种量子点层图案化的方法,包括:
在基底上形成包括第一材料的量子点膜;其中,所述第一材料被配置为在红外光的照射下发生光热效应以使所述量子点膜具有预设温度,所述量子点膜包括具有不饱和烷烃类基团的第一配体,所述第一配体被配置为在所述预设温度以及所述第一材料的催化下发生环氧化反应生成第二配体,所述第一配体和所述第二配体在第一溶剂中的溶解性不同;
采用所述红外光照射所述量子点膜的曝光区域;其中,所述曝光区域的第一材料发生光热效应,所述量子点膜具有所述预设温度,所述曝光区域的第一配体在所述预设温度以及所述第一材料的催化下发生环氧化反应生成第二配体,所述曝光区域的第二配体和未曝光区域的第一配体在所述第一溶剂中的溶解性不同,以使所述曝光区域的量子点和未曝光区域的量子点在所述第一溶剂中的溶解性不同;
采用所述第一溶剂对被所述红外光照射后的所述量子点膜进行显影,以形成图案化的量子点层。
可选地,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,所述在基底上形成包括第一材料的量子点膜,具体包括:
将量子点溶液和第一材料溶液混合,形成第一混合溶液;
在所述基底上旋涂所述第一混合溶液,形成包括第一材料的量子点膜。
可选地,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,所述第一配体和所述第二配体在第一溶剂中的溶解性不同,具体为:
所述第一配体和所述第二配体的极性相反。
可选地,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,所述采用所述红外光照射所述量子点膜的曝光区域,具体包括:
采用掩膜版遮挡所述量子点膜,所述掩膜版包括透光区域和遮光区域,所述透光区域对应所述量子点膜中接受光照射的曝光区域。
可选地,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,所述采用所述第一溶剂对被所述红外光照射后的所述量子点膜进行显影,以形成图案化的量子点层,具体包括:
采用所述第一溶剂清洗被所述红外光照射后的量子点膜,所述曝光区域的量子点溶解于所述第一溶剂,所述未曝光区域的量子点不溶解于所述第一溶剂。
可选地,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,所述采用所述第一溶剂对被所述红外光照射后的所述量子点膜进行显影,以形成图案化的量子点层,具体包括:
采用所述第一溶剂清洗被所述红外光照射后的量子点膜,所述未曝光区域的量子点溶解于所述第一溶剂,所述曝光区域的量子点不溶解于所述第一溶剂。
可选地,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,所述形成图案化的量子点层之后,还包括:
对所述量子点层进行干燥和退火处理。
可选地,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,所述第一材料为纳米材料或有机物材料;其中,
所述纳米材料包括金纳米材料、硫化铜纳米材料、钯纳米材料或碳纳米材料,所述有机物材料包括聚苯胺、吲哚菁绿或聚多巴胺。
可选地,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,所述第一配体还具有与所述量子点连接的配位基团,所述不饱和烷烃类基团与所述配位基团连接。
可选地,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,所述不饱和烷烃类基团包括炔烃类基团或烯烃类基团;
所述配位基团包括巯基、氨基或羧基。
相应地,本发明实施例还提供了一种量子点发光器件的制作方法,包括制作阳极、量子点层和阴极,所述量子点层采用本发明实施例提供的上述量子点层图案化的方法形成。
相应地,本发明实施例还提供了一种量子点发光器件,包括层叠设置的阳极、量子点层和阴极,所述量子点层包括本发明实施例提供的上述量子点层图案化的方法中的第一配体或第二配体。
可选地,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件中,所述量子点层包括第一配体时,所述量子点层内还包括具有光热效应的第一材料。
相应地,本发明实施例还提供了一种显示装置,包括本发明实施例提供的上述量子点发光器件。
本发明实施例的有益效果:
本发明实施例提供的一种量子点层图案化的方法及相关应用,首先在基底上形成包括第一材料的量子点膜,然后采用红外光照射量子点膜的曝光区域;由于第一材料被配置为在红外光的照射下发生光热效应以使量子点膜具有预设温度,而量子点膜包括具有不饱和烷烃类基团的第一配体,因此第一配体在预设温度以及第一材料的催化下发生环氧化反应生成第二配体,且第一配体和第二配体在第一溶剂中的溶解性不同,因此曝光区域生成的第二配体和未曝光区域的第一配体在第一溶剂中的溶解性不同,以使曝光区域的量子点和未曝光区域的量子点在第一溶剂中的溶解性不同,因此可以采用第一溶剂清洗被光照射后的量子点膜,以在曝光区域或未曝光区域形成图案化的量子点层,即完成量子点层的图案化;与现有技术相比,本发明不需要采用喷墨打印法或光刻法即可完成量子点层的图案化,能够形成高分辨率的,性能良好的量子点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的量子点层图案化的方法的制作方法流程图之一;
图2为本发明实施例提供的量子点与其表面的配体的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的几种第一配体内包括不饱和烷烃类基团发生环氧化反应的示意图;
图4为本发明实施例提供的第一配体内包括环丁烯发生环氧化反应的示意图;
图5为图4所示的第一配体的合成过程的反应式;
图6为本发明实施例提供的量子点层图案化的方法的制作方法流程图之二;
图7A-图7H为本发明实施例提供的量子点层图案化的方法的制作方法在执行每一步骤之后的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的量子点发光器件的制作方法流程图;
图9为本发明实施例提供的量子点发光器件的结构示意图之一;
图10为本发明实施例提供的量子点发光器件的结构示意图之二。
具体实施方式
为了使本发明的目的,技术方案和优点更加清楚,下面结合附图,对本发明实施例提供的量子点层图案化的方法及相关应用的具体实施方式进行详细地说明。
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
本发明实施例提供了一种量子点层图案化的方法,如图1所示,包括:
S101、在基底上形成包括第一材料的量子点膜;其中,第一材料被配置为在红外光的照射下发生光热效应以使量子点膜具有预设温度,量子点膜包括具有不饱和烷烃类基团的第一配体,第一配体被配置为在预设温度以及第一材料的催化下发生环氧化反应生成第二配体,第一配体和第二配体在第一溶剂中的溶解性不同;
S102、采用红外光照射量子点膜的曝光区域;其中,曝光区域的第一材料发生光热效应,量子点膜具有预设温度,曝光区域的第一配体在预设温度以及第一材料的催化下发生环氧化反应生成第二配体,曝光区域的第二配体和未曝光区域的第一配体在第一溶剂中的溶解性不同,以使曝光区域的量子点和未曝光区域的量子点在第一溶剂中的溶解性不同;
S103、采用第一溶剂对被红外光照射后的量子点膜进行显影,以形成图案化的量子点层。
本发明实施例提供的上述量子点层图案化的方法,首先在基底上形成包括第一材料的量子点膜,然后采用红外光照射量子点膜的曝光区域;由于第一材料被配置为在红外光的照射下发生光热效应以使量子点膜具有预设温度,而量子点膜包括具有不饱和烷烃类基团的第一配体,因此第一配体在预设温度以及第一材料的催化下发生环氧化反应生成第二配体,且第一配体和第二配体在第一溶剂中的溶解性不同,因此曝光区域生成的第二配体和未曝光区域的第一配体在第一溶剂中的溶解性不同,以使曝光区域的量子点和未曝光区域的量子点在第一溶剂中的溶解性不同,因此可以采用第一溶剂清洗被光照射后的量子点膜,以在曝光区域或未曝光区域形成图案化的量子点层,即完成量子点层的图案化;与现有技术相比,本发明不需要采用喷墨打印法或光刻法即可完成量子点层的图案化,能够形成高分辨率的,性能良好的量子点。
具体地,光热效应是指材料受光照射后,光子能量与晶格相互作用,振动加剧,温度升高,由于温度的变化而造成物质的电学特性。一般光热效应的光源为红外光。
具体地,本发明实施例提供的第一材料是能够进行光热效应的材料,即在红外光的照射下第一材料发生光热效应,致使第一材料所在的量子点膜温度升高,即量子点膜具有预设温度,这样不包含烷烃类基团在第一材料的催化下会发生环氧化反应,生成与第一配体极性相反的第二配体。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,能够进行光热效应的第一材料可以为纳米材料或有机物材料;其中,
纳米材料可以包括金纳米材料、硫化铜纳米材料、钯纳米材料或碳纳米材料,有机物材料可以包括聚苯胺、吲哚菁绿或聚多巴胺。
需要说明的是,上述列举的几种纳米材料和几种有机物材料仅是能够进行光热效应的部分材料,本发明实施例提供的第一材料不限于本发明列举的材料,也可以为其它具有光热效应的材料,在此不做一一列举。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,由于金纳米材料催化发生环氧化反应的效果较好,因此本发明实施例中的第一材料优选金纳米材料。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,如图2所示,图2为量子点(QD表示)与其表面第一配体的结构示意图,第一配体具有不饱和烷烃类基团Y,还具有与量子点QD连接的配位基团X,不饱和烷烃类基团Y与配位基团X连接。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,不饱和烷烃类基团Y可以包括炔烃类基团或烯烃类基团;如图3所示,图3左列为列举的几种不饱和烷烃类基团Y,其中R一般为碳链-(CH2)n-。
需要说明的是,上述图3左列列举的物质仅是第一配体具有不饱和烷烃类基团Y的一部分,当然在具体实施时,第一配体还包括与量子点连接的配位基团X,图3左列列举的物质中R是与图2中的配位基团X连接的。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,如图2所示,配位基团X可以包括巯基(-SH)、氨基(-NH2)或羧基(-COOH)。
具体地,如图4所示,图4为以量子点第一配体的配位基团X为巯基(-SH),不饱和烷烃类基团Y为环丁烯,配位基团X和环丁烯之间具有四个碳链为例,在第一材料发生光热效应致使量子点膜具有预设温度时,该量子点在第一材料(如金纳米材料Au)的催化下,环丁烯发生环氧化反应,生成环丁氧烷。
具体地,以第一配体为图4所示的结构为例说明第一配体的合成过程:取10mmol的1-环丁烯乙烯和12mmol的1-溴乙硫醇置于100ml三口烧瓶中,加入0.01mmol的四三苯基膦钯作为催化剂,加入40ml甲苯作为反应溶剂。通过双排管进行三次抽放气将瓶中的空气置换为氩气后,开启搅拌并将温度加热至95度,冷凝回流24小时。反应完成后将反应物通过旋蒸除去甲苯,用二氯甲烷溶解固体物质后使用水萃取三次,收集二氯甲烷相;对二氯甲烷相干燥后进行柱层析分离(淋洗液二氯甲烷的体积:石油醚的体积=1:2),最后将收集溶液旋干后得到1.35g白色粉末,如图5所示,图5为1-环丁烯乙烯和1-溴乙硫醇发生反应合成图4所示的第一配体的反应式。
具体地,合成量子点大多使用热注入法溶液合成,合成过程中会使用到油胺、油酸、三甲胺、三辛基氧化膦、十八烯、十二硫醇等长链有机溶剂,则量子点表面的配体大多为上述长链有机溶剂修饰的配体。为了能够利用光热效应实现量子点的图案化,可以制备或外购原始配体为油酸等配体的量子点,通过配体交换将其替换为含有不饱和烷烃类基团的配体;或者也可以让供应商直接合成含有不饱和烷烃类基团的配体。
以通过配体交换将量子点原始配体替换为含有不饱和烷烃类基团的配体为例,可以将上述所说的表面具有长链有机溶剂修饰的量子点与图5所示的反应得到的物质混合,图5中的巯基(-SH)会取代量子点的原始配体,从而合成表面具有不包含烷烃类基团的第一配体。
具体地,图3左列所示的几种不饱和烷烃类基团Y在第一材料(如Au)的催化下,均发生环氧化反应,对应生成图3右列所示的环氧烷结构。
具体的,具有不饱和烷烃类基团的第一配体的极性一般为非极性,发生环氧反应之后得到的第二配体的极性为极性。即图3中左列所示的结构均为非极性,右列所示的结构均为极性。
下面结合附图详细介绍本发明实施例提供的量子点层图案化的方法。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,在基底上形成包括第一材料的量子点膜,如图6所示,具体可以包括:
S601、将量子点溶液和第一材料溶液混合,形成第一混合溶液;
具体地,量子点可以使用外购的,例如CdSe/ZnS红光量子点,其原始配体为油酸配体,可以通过配体交换将油酸配体替换为含有环丁烯的第一配体,例如图4所示反应前的结构。合成图4所示的第一配体的过程参见前述内容。
以第一材料为金纳米材料为例,金纳米材料的合成:将去离子水、0.05mol/L的HAuCl4水溶液和0.4mol/L的柠檬酸三钠水溶液置于圆底烧瓶中搅拌4小时,反应完全后将四氢呋喃缓慢滴入到上述水溶液中,慢慢析出金纳米粒子簇,在120℃下真空抽干,然后将金纳米粒子簇溶解于乙醇形成20mg/ml的第一材料溶液;
将上述含有环丁烯的配体的CdSe/ZnS红光量子点和第一材料溶液混合,形成第一溶液。
需要说明的是,上述步骤S501中仅是示例性的说明合成金纳米材料的过程,其中一些参数的使用是本案的发明人采用的一种参数,当然,上述参数不限于本案的数值,可根据实际需要进行选择,不限制于本发明。另外,当合成其他第一材料时,不同物质的参数也是不同的,本领域技术人员可以合理配比。
S602、在基底上旋涂第一混合溶液,形成包括第一材料的量子点膜;
具体地,如图7A所示,在基底1上旋涂第一混合溶液,形成包括第一材料3的量子点膜2。由于将量子点和第一材料混合后旋涂,因此第一材料3位于量子点膜2内部,这样采用红外光照射量子点膜2的曝光区域时,第一材料3发生光热效应,致使量子点膜2温度升高,具有预设温度,在该预设温度下,在第一材料如金纳米材料Au的催化下,第一配体中的环丁烯发生环氧化反应,生成图4所示的反应后的结构。
需要说明的是,图7A中以M表示量子点QD的第一配体,M的结构为图4左侧量子点的配体结构。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,第一配体和第二配体在第一溶剂中的溶解性不同,具体为:
第一配体和第二配体的极性相反;具体地,第一配体包括不饱和烷烃类基团的,一般为非极性,而第二配体包括环氧结构,一般为极性。例如第一溶剂为非极性溶剂,在红外光照射曝光区域之后,曝光区域生成的第二配体为极性配体,则曝光区域极性配体的量子点不溶解于非极性的第一溶剂中,采用第一溶剂清洗可实现在曝光区域形成图案化的量子点层;例如第一溶剂为极性溶剂,在红外光照射曝光区域之后,曝光区域生成的第二配体为极性配体,则曝光区域极性配体的量子点溶解于极性的第一溶剂中,采用第一溶剂清洗可实现在未曝光区域形成图案化的量子点层。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,采用红外光照射量子点膜的曝光区域,具体包括:
采用掩膜版遮挡量子点膜,掩膜版包括透光区域和遮光区域,透光区域对应量子点膜中接受光照射的曝光区域。
在具体实施时,如图7B所示,采用红外光(图中箭头方向所示)照射量子点膜2的曝光区域AA,曝光区域AA对应后续需要形成第一量子点层的区域;在具体实施时,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,在红外光照射量子点膜2时,可以采用掩膜版4遮挡量子点膜2,掩膜版4包括透光区域41和遮光区域42,透光区域41对应量子点膜2中接受光照射的曝光区域AA。
如图7C所示,图7C为采用红外光照射量子点膜2之后的示意图,其中BB区域为未曝光区域,光照射后,曝光区域AA内的第一材料3发生光热效应,曝光区域AA的量子点膜2温度升高,具有预设温度,因此曝光区域AA位置对应的量子点QD表面的非极性第一配体M在金纳米粒子Au的催化下发生环氧化反应,曝光区域AA生成极性的第二配体N,如图7D所示,曝光区域AA的量子点只溶解于极性溶剂;未曝光区域BB位置对应的量子点表面的第一配体仍为非极性配体,未曝光区域BB的量子点只溶解于非极性溶剂。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,如图7E所示,采用第一溶剂对被红外光照射后的量子点膜2进行显影,以形成图案化的量子点层,具体可以包括:采用第一溶剂清洗被红外光照射后的量子点膜,曝光区域的量子点溶解于第一溶剂,未曝光区域的量子点不溶解于第一溶剂。
采用第一溶剂(极性)清洗被红外光照射后的量子点膜2,曝光区域AA的量子点(具有极性的第二配体N)溶解于第一溶剂,因此曝光区域AA的量子点被第一溶剂清洗掉;而未曝光区域BB的量子点(具有非极性的第一配体)不溶解于第一溶剂,因此未曝光区域BB的量子点被保留在基底1上形成图案化的量子点层。如图7F所示,图7F为在未曝光区域BB形成图案化的量子点层的示意图。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,如图7G所示,采用第一溶剂对被红外光照射后的量子点膜进行显影,以形成图案化的量子点层,具体可以包括:
采用第一溶剂(非极性)清洗被红外光照射后的量子点膜2,未曝光区域BB(具有非极性的第一配体M)的量子点溶解于第一溶剂,因此未曝光区域BB的量子点被第一溶剂清洗掉;而曝光区域AA(具有极性的第二配体N)的量子点不溶解于第一溶剂,因此曝光区域AA的量子点被保留在基底1上形成图案化的量子点层。如图7H所示,图7H为在曝光区域AA形成图案化的量子点层的示意图。
因此,本发明实施例提供的上述量子点层图案化的方法,可以根据实际需要灵活选择溶剂以保留曝光区域的图形或保留未曝光区域的图形。
需要说明的是,由于本发明实施例中第一配体为非极性配体,若想在曝光区域形成图案化的量子点层,则采用非极性的第一溶剂清洗被红外光照射后的量子点膜;若想在未曝光区域形成图案化的量子点层,则采用极性的第一溶剂清洗被红外光照射后的量子点膜。因此第一溶剂极性的选择可以根据图案化量子点层的位置决定。
为了实现全彩显示,量子点层一般包括不同颜色的图案化的量子点,本发明实施例以量子点层包括不同颜色的第一量子点层、第二量子点层和第三量子点层为例,在具体实施时,本发明实施例中第一量子点层发射的光的颜色、第二量子点层发射的光的颜色、第三量子点层发射的光的颜色分别为红色、绿色、蓝色,这样本发明实施例可以通过上述量子点层图案化的方法制作第一量子点层、第二量子点层和第三量子点层,例如图7A-图7H为制作红色的第一量子点层的步骤,则制作绿色的第二量子点层的步骤继续按照图7A-图7H的步骤完成,制作第二量子点层与制作第一量子点层的区别在于曝光区域的位置不同;最后制作第三量子点层,第三量子点层的制作步骤继续按照图7A-图7H的步骤完成,制作第三量子点层与制作第一量子点层和第二量子点层的区别在于曝光区域的位置均不同;从而完成全彩量子点的图案化过程。
综上,本发明实施例不需要采用喷墨打印或光刻法即可完成量子点层的图案化,能够形成高分辨率的、性能良好的量子点。
在具体实施时,为了使图7F或图7H图案化的量子点层中量子点紧密聚沉形成图形,在本发明实施例提供的上述图案化的方法中,形成图案化的量子点层之后,还包括:
对量子点层进行干燥和退火处理。经过干燥和退火后的量子点层能够更加紧密的聚沉。具体实施时,干燥和退火的工艺参数可以根据实际生产的需要进行设定。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种量子点发光器件的制作方法,包括制作阳极、量子点层和阴极,量子点层采用本发明实施例提供的上述量子点层图案化的方法形成。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件的制作方法中,可以形成正置型或倒置型量子点发光器件,以形成正置型量子点发光器件为例,如图8所示,具体可以包括:
S801、在基底上采用构图工艺形成阳极;
S802、在阳极上依次形成空穴注入层和空穴传输层;
S803、在空穴传输层上形成包括第一材料的量子点膜;其中,第一材料被配置为在红外光的照射下发生光热效应以使量子点膜具有预设温度,量子点膜包括具有不饱和烷烃类基团的第一配体,第一配体被配置为在预设温度以及第一材料的催化下发生环氧化反应生成第二配体,第一配体和第二配体在第一溶剂中的溶解性不同;
S804、采用红外光照射量子点膜的曝光区域;其中,曝光区域的第一材料发生光热效应,量子点膜具有预设温度,曝光区域的第一配体在预设温度以及第一材料的催化下发生环氧化反应生成第二配体,曝光区域的第二配体和未曝光区域的第一配体在第一溶剂中的溶解性不同,以使曝光区域的量子点和未曝光区域的量子点在第一溶剂中的溶解性不同;
S805、采用第一溶剂对被红外光照射后的量子点膜进行显影,以形成图案化的量子点层;
S806、在量子点层上依次形成电子传输层和电子注入层;
S807、在电子注入层上形成阴极。
在具体实施时,本发明实施例提供的上述步骤S801、S802、S806和S807的具体方法与现有技术相同,在此不做赘述;上述步骤S803、S804和S805与前述步骤S101、S102和S103类似,在此不做赘述。
需要说明的是,电致发光器件发光的原理是:阳极的空穴和阴极的电子传输至发光层(量子点层)复合发光,由于阳极和发光层以及阴极和发光层之间能级势垒的差别,电子和空穴传输较难且传输速率和数量也大不相同,因此为了平衡电子和空穴的浓度,一般会在发光层(量子点层)与阳极之间设置空穴注入层、空穴传输层,在发光层(量子点层)与阴极之间设置电子注入层、电子传输层,当然,在具体实施时,可以根据实际需要进行选择需要哪几层。
具体地,本发明实施例提供的基底可以包括衬底基板、位于衬底基板上的驱动电路以及位于驱动电路上方的钝化层、平坦层等结构。
在具体实施时,本发明实施例在制作完成阴极后,还包括量子点发光器件的封装过程、切割过程,以及绑定(bonding)过程,这些过程均与现有技术相同,在此不做赘述。
下面结合图9对本发明实施例提供的量子点发光器件的制作方法进行简单说明。
如图9所示,在基底1上采用构图工艺制作阳极5,阳极5的制作方法与现有技术相同,在此不做详述;接着,在阳极5上形成空穴注入层6;接着,子空穴注入层6上形成空穴传输层7;空穴注入层6和空穴传输层7的制作方法与现有技术相同,在此不做详述;接着,利用上述量子点层图案化的方法在空穴传输层7上形成包括第一量子点层、第二量子点层和第三量子点层的量子点层8;之后,在量子点层8上依次制作电子传输层9、电子注入层10和阴极11;电子传输层9、电子注入层10和阴极11的制作做法与现有技术相同,在此不做详述。
需要说明的是,本发明实施例图9是以量子点发光器件为正置结构为例进行说明其制作方法的,当然,量子点发光器件也可以为倒置结构,如图10所示,当量子点发光器件为倒置结构时,与正置结构制作的区别在于,倒置结构在基底上依次形成阴极11、电子注入层10、电子传输层9、量子点层8、空穴传输层7、空穴注入层6和阳极5,在此不做详述。
因此,本发明实施例提供的量子点发光器件的结构可以根据图案化的位置决定。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种量子点发光器件,如图9和图10所示,包括层叠设置的阳极5、量子点层8和阴极11,量子点层8包括本发明实施例提供的上述量子点层图案化的方法中的第一配体或第二配体。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件中,如图9和图10所示,量子点层8包括第一配体时,则说明上述图案化的方法中是采用极性的第一溶剂清洗曝光之后的量子点膜的,即是在未曝光区域形成量子点层,由于第一材料和量子点混合后旋涂成膜,因此第一材料的极性与第一配体的极性相同,即第一材料为非极性,则在显影时,第一材料保留在图案化的量子点层内,因此量子点层8内还包括具有光热效应的第一材料。因此图9和图10所示的量子点层8中包括第一材料。若第一材料为金属纳米材料,例如金纳米材料,则存在于量子点层8中金纳米簇同时还有表面等离激元效应,可以增强量子点层的发光,提升器件效率。
具体地,表面等离激元是在金属表面区域的一种自由电子和光子相互作用的形成的电磁振荡。表面电荷振荡与光波电磁场之间的相互作用使得表面等离激元具有很多独特的有意义的性质。可以将量子点没有进行复合发光的能量以光的形式释放出,增加了量子点器件的发光亮度和效率。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件中,如图9和图10所示,量子点层8包括第二配体时,则说明上述图案化的方法中是采用非极性的第一溶剂清洗曝光之后的量子点膜的,即是在曝光区域形成量子点层,由于第一材料和量子点混合后旋涂成膜,因此第一材料的极性与第一配体的极性相同,即第一材料为非极性,则在显影时,第一材料被非极性的第一溶剂显影掉。因此图9和图10所示的量子点层8中不包括第一材料。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种显示装置,包括本发明实施例提供的上述量子点发光器件。
在具体实施时,本发明实施例提供的上述显示装置可以为:手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的,在此不做赘述,也不应作为对本发明的限制。该显示装置的实施可以参见上述量子点发光器件的实施例,重复之处不再赘述。
在具体实施时,本发明实施例提供的显示装置还可以包括本领域技术人员熟知的其它功能性膜层,在此不做详述。
本发明实施例提供的一种量子点层图案化的方法及相关应用,首先在基底上形成包括第一材料的量子点膜,然后采用红外光照射量子点膜的曝光区域;由于第一材料被配置为在红外光的照射下发生光热效应以使量子点膜具有预设温度,而量子点膜包括具有不饱和烷烃类基团的第一配体,因此第一配体在预设温度以及第一材料的催化下发生环氧化反应生成第二配体,且第一配体和第二配体在第一溶剂中的溶解性不同,因此曝光区域生成的第二配体和未曝光区域的第一配体在第一溶剂中的溶解性不同,以使曝光区域的量子点和未曝光区域的量子点在第一溶剂中的溶解性不同,因此可以采用第一溶剂清洗被光照射后的量子点膜,以在曝光区域或未曝光区域形成图案化的量子点层,即完成量子点层的图案化;与现有技术相比,本发明不需要采用喷墨打印法或光刻法即可完成量子点层的图案化,能够形成高分辨率的,性能良好的量子点。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (14)
1.一种量子点层图案化的方法,其特征在于,包括:
在基底上形成包括第一材料的量子点膜;其中,所述第一材料被配置为在红外光的照射下发生光热效应以使所述量子点膜具有预设温度,所述量子点膜包括具有不饱和烷烃类基团的第一配体,所述第一配体被配置为在所述预设温度以及所述第一材料的催化下发生环氧化反应生成第二配体,所述第一配体和所述第二配体在第一溶剂中的溶解性不同;
采用所述红外光照射所述量子点膜的曝光区域;其中,所述曝光区域的第一材料发生光热效应,所述量子点膜具有所述预设温度,所述曝光区域的第一配体在所述预设温度以及所述第一材料的催化下发生环氧化反应生成第二配体,所述曝光区域的第二配体和未曝光区域的第一配体在所述第一溶剂中的溶解性不同,以使所述曝光区域的量子点和未曝光区域的量子点在所述第一溶剂中的溶解性不同;
采用所述第一溶剂对被所述红外光照射后的所述量子点膜进行显影,以形成图案化的量子点层。
2.如权利要求1所述的图案化的方法,其特征在于,所述在基底上形成包括第一材料的量子点膜,具体包括:
将量子点溶液和第一材料溶液混合,形成第一混合溶液;
在所述基底上旋涂所述第一混合溶液,形成包括第一材料的量子点膜。
3.如权利要求1所述的图案化的方法,其特征在于,所述第一配体和所述第二配体在第一溶剂中的溶解性不同,具体为:
所述第一配体和所述第二配体的极性相反。
4.如权利要求1所述的图案化的方法,其特征在于,所述采用所述红外光照射所述量子点膜的曝光区域,具体包括:
采用掩膜版遮挡所述量子点膜,所述掩膜版包括透光区域和遮光区域,所述透光区域对应所述量子点膜中接受光照射的曝光区域。
5.如权利要求1所述的图案化的方法,其特征在于,所述采用所述第一溶剂对被所述红外光照射后的所述量子点膜进行显影,以形成图案化的量子点层,具体包括:
采用所述第一溶剂清洗被所述红外光照射后的量子点膜,所述曝光区域的量子点溶解于所述第一溶剂,所述未曝光区域的量子点不溶解于所述第一溶剂。
6.如权利要求1所述的图案化的方法,其特征在于,所述采用所述第一溶剂对被所述红外光照射后的所述量子点膜进行显影,以形成图案化的量子点层,具体包括:
采用所述第一溶剂清洗被所述红外光照射后的量子点膜,所述未曝光区域的量子点溶解于所述第一溶剂,所述曝光区域的量子点不溶解于所述第一溶剂。
7.如权利要求1所述的图案化的方法,其特征在于,所述形成图案化的量子点层之后,还包括:
对所述量子点层进行干燥和退火处理。
8.如权利要求1所述的图案化的方法,其特征在于,所述第一材料为纳米材料或有机物材料;其中,
所述纳米材料包括金纳米材料、硫化铜纳米材料、钯纳米材料或碳纳米材料,所述有机物材料包括聚苯胺、吲哚菁绿或聚多巴胺。
9.如权利要求1所述的图案化的方法,其特征在于,所述第一配体还具有与所述量子点连接的配位基团,所述不饱和烷烃类基团与所述配位基团连接。
10.如权利要求9所述的图案化的方法,其特征在于,所述不饱和烷烃类基团包括炔烃类基团或烯烃类基团;
所述配位基团包括巯基、氨基或羧基。
11.一种量子点发光器件的制作方法,包括制作阳极、量子点层和阴极,其特征在于,所述量子点层采用如权利要求1-10任一项所述的量子点层图案化的方法形成。
12.一种量子点发光器件,包括层叠设置的阳极、量子点层和阴极,其特征在于,所述量子点层包括如权利要求1-10任一项所述的量子点层图案化的方法中的第一配体或第二配体。
13.如权利要求12所述的量子点发光器件,其特征在于,所述量子点层包括第一配体时,所述量子点层内还包括具有光热效应的第一材料。
14.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求12或13所述的量子点发光器件。
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