CN113755158B - 量子点材料、图案化量子点膜层、量子点器件和制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种量子点材料、图案化量子点膜层、量子点器件和制作方法，以改善现有技术在制作图案化量子点膜层时，存在图案化显影精确度低，膜层厚度不均匀的问题。所述量子点材料，包括：量子点本体，连接于所述量子点本体的多臂聚醚类结构；所述多臂聚醚类结构包括至少三个链主体结构，各所述链主体结构的一端连接于同一第一原子，部分所述链主体结构的另一端通过连接结构与所述量子点本体连接，部分所述链主体结构的另一端连接有功能基团，所述功能基团在预设条件下发生交联反应，以使不同所述量子点本体之间发生交联。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种量子点材料、图案化量子点膜层、量子点器件和制作方法。
背景技术
量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes，QLED)作为最具有潜力的下一代自发光显示技术，与有机发光显示技术先比，QLED具有能耗更低、色纯度更高、色域更广等突出优势，而QLED亚像素区域的精确制备是实现高分辨率显示器件的前提。
但现有技术在制作图案化量子点膜层时，存在图案化显影精确度低，膜层厚度不均匀的问题。
发明内容
本发明提供一种量子点材料、图案化量子点膜层、量子点器件和制作方法，以改善现有技术在制作图案化量子点膜层时，存在图案化显影精确度低，膜层厚度不均匀的问题。
本发明实施例提供一种量子点材料，包括：量子点本体，连接于所述量子点本体的多臂聚醚类结构；所述多臂聚醚类结构包括至少三个链主体结构，各所述链主体结构的一端连接于同一第一原子，部分所述链主体结构的另一端通过连接结构与所述量子点本体连接，部分所述链主体结构的另一端连接有功能基团，所述功能基团在预设条件下发生交联反应，以使不同所述量子点本体之间发生交联。
在一种可能的实施方式中，所述功能基团包括以下之一：
巯基；
琥珀酰亚胺酯基；
异硫氰酯基；
氨基；
马来酰亚胺基；
四氟苯酯基；
磺化四氟苯酯基；
羧基；
联胺基；
羟胺基；
碳二亚胺基；
其中，R1表示烷烃类基团，或者连接有酯基的烷烃基团，或者连接有酰胺键的烷烃基团；R2表示烷烃类基团，或者连接有酯基的烷烃基团，或者连接有酰胺键的烷烃基团；R3表示烷烃类基团，或者连接有酯基的烷烃基团，或者连接有酰胺键的烷烃基团。
在一种可能的实施方式中，所述链主体结构包括：链主体部，以及第二原子，所述链主体部通过所述第二原子与所述第一原子连接。
在一种可能的实施方式中，所述链主体部包括：聚氧化乙烯，或者聚甲醛；
所述第一原子包括：C；
所述第二原子包括：O；
所述连接结构包括以下之一：
-R4-OH-；
-R4-SH-；
-R4-COOH-；
-R4-NH2-；
-R4-P-；
-R4-PO-；
其中，R4表示烷烃类基团，或者连接有酯基的烷烃基团，或者连接有酰胺键的烷烃基团，R4为与所述链主体结构连接的一端。
在一种可能的实施方式中，所述量子点材料包括以下之一：
其中，n为≥2的整数。
本发明实施例还提供一种采用如本发明实施例提供的所述量子点材料形成的图案化量子点膜层，所述图案化量子点膜层具有位于衬底基板一侧的多个图案部，所述图案部包括：量子点本体，交联结构，不同所述量子点本体之间通过所述交联结构连接；
所述交联结构包括：交联体，分别位于所述交联体的两端将所述交联体与所述量子点本体连接的多臂聚醚类体；所述多臂聚醚类体包括：至少三个链主体结构，各所述链主体结构的一端连接于同一第一原子，部分所述链主体结构的另一端通过连接结构与所述量子点本体连接，部分所述链主体结构的另一端连接所述交联体。
在一种可能的实施方式中，所述交联体包括以下之一：
本发明实施例还提供一种量子点发光器件，包括如本发明实施例提供的所述图案化量子点膜层。
本发明实施例还提供一种制作如本发明实施例提供的所述图案化量子点膜层的制作方法，包括：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板的一侧形成具有多个图案部的图案化量子点膜层，其中，所述图案部包括：量子点本体，交联结构，不同所述量子点本体之间通过所述交联结构连接；所述交联结构包括：交联体，分别位于所述交联体的两端将所述交联体与所述量子点本体连接的多臂聚醚类体；所述多臂聚醚类体包括：至少三个链主体结构，各所述链主体结构的一端连接于同一第一原子，部分所述链主体结构的另一端通过连接结构与所述量子点本体连接，部分所述链主体结构的另一端连接所述交联体。
在一种可能的实施方式中，所述在所述衬底基板的一侧形成具有多个图案部的图案化量子点膜层，包括：
在衬底基板的一侧形成量子点膜层，其中，所述量子点膜层包括：量子点本体，连接于所述量子点本体的多臂聚醚类结构；所述多臂聚醚类结构包括至少三个链主体结构，各所述链主体结构的一端连接于同一第一原子，部分所述链主体结构的另一端通过连接结构与所述量子点本体连接，部分所述链主体结构的另一端连接有功能基团；
在掩膜板的遮挡下对所述量子点膜层进行照射，以使光照区域的与不同所述量子点本体连接的所述功能基团发生交联反应；
去除未被光照射区域的所述量子点膜层，形成多个所述图案部；
或者，所述在所述衬底基板的一侧形成具有多个图案部的图案化量子点膜层，包括：
提供具有像素坑的衬底基板；
通过喷墨打印工艺在所述像素坑打印一种量子点材料；
通过喷墨打印工艺在像素坑打印另一种量子点材料，其中，两种所述量子点材料含有的所述功能基团包括以下基团对之一：
巯基：马来酰亚胺基；
氨基：琥珀酰亚胺酯基；
氨基：异硫氰酯基；
氨基：马来酰亚胺基；
氨基：四氟苯酯基；
氨基：磺化四氟苯酯基；
氨基：羧基；
羧基：联胺基；
羧基：羟胺基；
羧基：碳二亚胺基。
本发明实施例有益效果如下：本发明实施例提供的量子点材料，具有与量子点本体连接的多臂聚醚类结构，多臂聚醚类结构包括至少三个链主体结构，部分链主体结构的另一端通过连接结构与量子点本体连接，部分链主体结构的另一端连接有功能基团，相比于直链型的配体，在采用本发明实施例提供的量子点材料进行图案化时，多臂聚醚类结构更多个能够发生交联反应的末端，能够有更高的交联密度，使得修饰有这种配体的量子点材料，在特定区域发生交联从而形成稳固的量子点膜，在用溶剂清洗时能够更大程度的不受溶剂的影响，而在非交联区域的量子点材料则能够被溶剂清洗掉；此外，通过对配体分子末端功能基团的设计，能够实现在喷墨打印过程中，量子点材料随着量子点墨水被打入像素坑中后，量子点之间自主发生交联，使形成于像素坑中的量子点分布均匀，从而抑制了传统喷墨打印过程中的咖啡环效应或爬坡效应，从而提高量子点膜的形貌和质量，提升器件性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的量子点材料包括的结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的量子点材料包括的结构示意图之二；
图3为本发明实施例提供的量子点材料包括的结构示意图之三；
图4为本发明实施例提供的量子点材料包括的结构示意图之四；
图5为本发明实施例提供的量子点膜层包括的结构示意图之一；
图6为本发明实施例提供的一种图案化量子点膜层的制作流程意图；
图7A为本发明实施例提供的多臂聚醚类结构包括的结构示意图之一；
图7B为本发明实施例提供的多臂聚醚类结构包括的结构示意图之二；
图7C为本发明实施例提供的多臂聚醚类结构包括的结构示意图之三；
图8为本发明实施例提供的量子点材料在受光照时发生的交联反应示意图之一；
图9为本发明实施例提供的量子点材料在受光照时发生的交联反应示意图之二；
图10为本发明实施例提供的不同量子点材料在喷墨打印过程发生的交联反应示意图。
具体实施方式
为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。
参见图1、图2、图3和图4所示，本发明实施例提供一种量子点材料，包括：量子点本体QD，连接于量子点本体QD的多臂聚醚类结构A；多臂聚醚类结构A包括至少三个链主体结构Y，例如，结合图1、图2、图3和图4所示，多臂聚醚类结构包括四个链主体结构Y，分别为第一链主体结构Y1，第二链主体结构Y2，第三链主体结构Y3，第四链主体结构Y4，各链主体结构Y的一端连接于同一第一原子K，部分链主体结构Y的另一端通过连接结构X与量子点本体QD连接，连接结构X可以包括第一连接结构X1和第二连接结构X2，例如，第一链主体结构Y1的另一端通过第一连接结构X1与量子点本体QD连接，第二链主体结构Y2的另一端通过第二连接结构X2与量子点本体QD连接；部分链主体结构Y的另一端连接有功能基团Z，功能基团Z具体可以包括第一功能基团Z1和第二功能基团Z2，例如，第三链主体结构Y3的另一端连接有第一功能基团Z1，第四链主体结构Y4的另一端连接有第二功能基团Z2，功能基团Z在预设条件下发生交联反应，以使不同量子点本体之间交联。
本发明实施例提供的量子点材料，具有与量子点本体连接的多臂聚醚类结构，多臂聚醚类结构A包括至少三个链主体结构Y，部分链主体结构Y的另一端通过连接结构X与量子点本体QD连接，部分链主体结构Y的另一端连接有功能基团Z，相比于直链型的配体，在采用本发明实施例提供的量子点材料进行图案化时，多臂聚醚类结构有多个能够发生交联反应的末端，能够有更高的交联密度，使得修饰有这种配体的量子点材料，在特定区域发生交联从而形成稳固的量子点膜，在用溶剂清洗时能够更大程度的不受溶剂的影响，而在非交联区域的量子点材料则能够被溶剂清洗掉；此外，通过对配体分子末端功能基团的设计，能够实现在喷墨打印过程中，量子点材料随着量子点墨水被打入像素坑中后，量子点之间自主发生交联，使形成于像素坑中的量子点分布均匀，从而抑制了传统喷墨打印过程中的咖啡环效应或爬坡效应，从而提高量子点膜的形貌和质量，提升器件性能。
需要说明的是，图2、图3、图4是以一种的具体量子点材料为例进行的示意说明，在具体实施时，链主体结构Y、连接结构X，功能基团Z也可以是其它结构，本发明实施例不以此为限。
在具体实施时，功能基团Z可以是含有光敏基团的结构，在诸如紫外光等照射下能够发生交联反应，具体的，该功能基团Z包括以下之一：
其中，R1表示烷烃类基团，或者连接有酯基的烷烃基团，或者连接有酰胺键的烷烃基团。
具体的，功能基团Z也可以是本身不具有光敏特性，但在加入光引发剂后，能够在引发剂的作用下发生聚合反应，从而使得量子点之间发生交联；具体可为烯烃类，具体的，该功能基团Z包括以下之一：
其中，R2表示烷烃类基团，或者连接有酯基的烷烃基团，或者连接有酰胺键的烷烃基团。
具体的，功能基团Z也可以是配对型基团对，即，一种量子点材料中含有一种功能基团，另一种量子点材料中含有另一种功能基团，两种量子点材料混合时，该两种功能基团可以发高效的化学键合反应，也即发生交联反应，具体的，该类功能基团可以为以下之一：
巯基；
马来酰亚胺基；
氨基；
琥珀酰亚胺酯基；
异硫氰酯基；
氨基；
马来酰亚胺基；
四氟苯酯基；
磺化四氟苯酯基；
羧基；
联胺基；
羟胺基；
碳二亚胺基；
其中，巯基可以和马来酰亚胺基发生交联反应；氨基可以和琥珀酰亚胺酯基发生交联反应；氨基可以和异硫氰酸(酯)基发生交联反应；氨基可以和马来酰亚胺基发生交联反应；氨基可以和四氟苯酯基发生交联反应；氨基可以和磺化四氟苯酯基发生交联反应；氨基可以和羧基发生交联反应；羧基可以和联胺基发生交联反应；羧基可以和羟胺基发生交联反应；羧基可以和碳二亚胺基发生交联反应；R3表示烷烃类基团，或者连接有酯基的烷烃基团，或者连接有酰胺键的烷烃基团。
在具体实施时，结合图1、图2、图3和图4所示，链主体结构Y包括：链主体部(如图1中的波浪形部分，以及如图2中的链主体部为聚氧化乙烯(PEO)，亦可称为聚乙二醇(PEG)；如图3中的链主体部为聚甲醛(POM)，链主体部的聚合度可以分别用n1，n2，n3，n4表示，其中n1，n2，n3，n4的值为≥2的整数，彼此之间可以相等，也可以不相等)以及第二原子(例如，第二原子可以为氧O)，链主体部通过第二原子与第一原子(例如，第一原子可以为碳C)连接。具体的，第二原子与第一原子之间还可以连接有烷基链，例如，第二原子与第一原子之间还可以连接有-CH2-，具体的，连接结构X包括以下之一：
-R4-OH-；
-R4-SH-；
-R4-COOH-；
-R4-NH2-；
-R4-P-；
-R4-PO-；
其中，R4表示烷烃类基团，或者连接有酯基的烷烃基团，或者连接有酰胺键的烷烃基团，R4为与链主体结构连接的一端，相对的另一端与量子点本体QD连接，即，例如，-SH-与量子点本体QD连接。
在一种可能的实施方式中，量子点材料包括以下之一：
其中，n为≥2的整数，不同量子点材料的n可以不同，同一种量子点材料中，不同链主体上的n也可以不同。
本发明实施例还提供一种采用如本发明实施例提供的量子点材料形成的图案化量子点膜层，图案化量子点膜层具有位于衬底基板一侧的多个图案部，图案部包括：量子点本体QD，交联结构B，不同量子点本体QD之间通过交联结构B连接；
交联结构B包括：交联体B1，分别位于交联体B1的两端将交联体B1与量子点本体QD连接的多臂聚醚类体B2；多臂聚醚类体B2包括：至少三个链主体结构Y，各链主体结构Y的一端连接于同一第一原子K，部分链主体结构Y的另一端通过连接结构X(如图5中的X1或X2)与量子点本体QD连接，部分链主体结构Y的另一端连接交联体B1。本发明实施例中的交联体B1可以由发生交联反应之前的多臂聚醚类结构经发生交联反应形成，交联体B1为反应前的功能基团Z反应后产生的结构，多臂聚醚类体B2为多臂聚醚类结构A反应后的结构。
在一种可能的实施方式中，交联体B1可以包括以下之一：
本发明实施例还提供一种量子点发光器件，包括如本发明实施例提供的图案化量子点膜层。
参见图6所示，本发明实施例还提供一种制作如本发明实施例提供的图案化量子点膜层的制作方法，包括：
步骤S100、提供一衬底基板；
步骤S200、在衬底基板的一侧形成具有多个图案部的图案化量子点膜层，其中，图案部包括：量子点本体，交联结构，不同量子点本体之间通过交联结构连接；交联结构包括：交联体，分别位于交联体的两端将交联体与量子点本体连接的多臂聚醚类体；多臂聚醚类体包括：至少三个链主体结构，各链主体结构的一端连接于同一第一原子，部分链主体结构的另一端通过连接结构与量子点本体连接，部分链主体结构的另一端连接交联体。
具体的，关于步骤S200，在衬底基板的一侧形成具有多个图案部的图案化量子点膜层，包括：
在衬底基板的一侧形成量子点膜层，其中，量子点膜层包括：量子点本体，连接于量子点本体的多臂聚醚类结构；多臂聚醚类结构包括至少三个链主体结构，各链主体结构的一端连接于同一第一原子，部分链主体结构的另一端通过连接结构与量子点本体连接，部分链主体结构的另一端连接有功能基团；
在掩膜板的遮挡下对量子点膜层进行照射，以使光照区域的与不同量子点本体连接的功能基团发生交联反应；
去除未被光照射区域的量子点膜层，形成多个图案部；
或者，具体的，关于步骤S200，在衬底基板的一侧形成具有多个图案部的图案化量子点膜层，包括：
提供具有像素坑的衬底基板；
通过喷墨打印工艺在像素坑打印一种量子点材料；
通过喷墨打印工艺在像素坑打印另一种量子点材料，其中，两种量子点材料含有的功能基团为以下基团对之一：
巯基：马来酰亚胺基；
氨基：琥珀酰亚胺酯基；
氨基：异硫氰酯基；
氨基：马来酰亚胺基；
氨基：四氟苯酯基；
氨基：磺化四氟苯酯基；
氨基：羧基；
羧基：联胺基；
羧基：羟胺基；
羧基：碳二亚胺基。
为了更清楚地理解本发明实施例提供的量子点材料，以下以多臂聚醚类为四臂聚醚类结构为例，进行进一步详细说明如下：
在四臂聚醚类分子(如图7A所示)的基础上，对其四个链末端进行设计和修饰，引入特定的功能基团，基本分子结构式如图7B和图7C所示，图7B中四臂分子链主体部为聚氧化乙烯(PEO，亦可称为聚乙二醇(PEG))；图7C中四臂分子链主体部为聚甲醛(POM)；图7B和7C中，四臂聚醚分子可以分为两部分：
一、四臂分子的链主体结构(除末端X1、X2、Z1、Z2外的剩余部分)，约定记为tetra-PEO或tetra-POM，n四个臂分子链的聚合度分别用n1，n2，n3，n4表示，其中n1，n2，n3，n4的值为≥2的整数，彼此之间可以相等，也可以不相等；
二、四个臂分子的链末端功能基团，具体的分别用X1、X2、Z1、Z2表示，为便于区分和说明，这里约定将X1、X2基团定位为连接到与量子点本体表面的基团，也即分子通过X1、X2与量子点本体结合，则X1和X2可以为R4-OH-，R4-SH-，R4-COOH-，R4-NH2-，R4-P-，R4-PO-等；其中，R4可以为烷烃类基团，烃类基团包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等；具体的，R4可以为可以如下式(1)所示：
R4也可以为连接有酯基的烷烃基团，或连接有酰胺键的烷烃基团，如下式(2)所示：
其中的Rc、Rc’表示烷烃类基团，*表示与该位点与其它基团连接，具体的Rc、Rc’也可以为如上式(1)中的结构；Rc、Rc’可以相同亦可以不同；并且能够有且至少一个烷烃基团，也即上方式(2)中至少有Rc或Rc’中的其中一个；
X1与X2基团能够相同亦可不同，实践中，能够利用常见的配体交换的方法将具有X1、X2基团的四臂聚醚类分子交换到量子点表面，也即能够使得量子点表面修饰上述四臂聚醚类结构；
Z1与Z2可以为如下基团：
第一类：Z1与Z2本身具有光敏特性，在诸如紫外光等照射下能够发生交联反应；具体可为R1-TDD，R2-PTA，其中TDD表示二硫基噻二唑分子(即1,3,4-Thiadiazole-2,5-dithiol)，PTA表示2-phenyl-2-(-5-((tosyloxy)imino)thiophen-2-ylidene)acetonitrile，R1、R2表示烷烃类基团，或连接有酯基的烷烃基团，或连接有酰胺键的烷烃基团(R1、R2基部分可以如上式(1)、(2)所示)；
第二类：Z1与Z2本身不具有光敏特性，但在加入光引发剂后，能够在引发剂的作用下发生聚合反应，从而使得量子点之间发生交联，所添加的光引发剂，在紫外光照下能够产生自由基，具体的可为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧膦(TPO)等；Z1与Z2具体可以为含烯烃基团，具体的，Z1、Z2可为如下所示：
其中R3表示烷烃类基团，或连接有酯基的烷烃基团，或连接有酰胺键的烷烃基团，R3基团的可以如上式(1)、(2)所示；
第三类：通常Z1＝Z2(后续也默认该类配体分子中Z1与Z2相同)，且存在另一种与之配对的基团Z1’＝Z2’，Z1与Z1’之间能够发高效的化学键合反应，也即发生交联反应；具体的，Z1-Z1’基团对可为：
R5-巯基:R5-马来酰亚胺基；
R5-氨基:R5-琥珀酰亚胺酯基；
R5-氨基:R5-异硫氰酸(酯)基；
R5-氨基:R5-马来酰亚胺基；
R5-氨基:R5-四氟苯酯基；
R5-氨基:R5-磺化四氟苯酯基；
R5-氨基:R5-羧基；
R5-羧基:R5-联胺基；
R5-羧基:R5-羟胺基；
R5-羧基:R5-碳二亚胺基等；
其中R5表示烷烃类基团，或连接有酯基的烷烃基团，或连接有酰胺键的烷烃基团，R5基团的可以如上式(1)、(2)所示，每个Z1-Z1’基团对之间的R5可以相同，亦可以不同；
Z1、Z2为上述第一类基团和第二类基团时，均适用于制备图案化量子点膜层，由于量子点表面修饰了配体分子，其末端的功能基团能够在光的辅助下发生交联反应，从而使得受到光照区域的量子点能够牢固的粘附在基底表面，不被溶剂清洗掉，而未受到光照区域的量子点仍然能够溶解在溶剂中，从而被溶剂从基底上清洗掉；相比于现有技术直链型的配体，由于本发明实施例中的上述配体分子具有更多个能够发生交联反应的末端，因此能够有更高的交联密度，在用溶剂清洗时能够更大程度的不受溶剂的影响；
Z1、Z2为上述第一类基团和第二类基团时，形成量子点薄膜后，光照交联原理示意图可以如图8和如图9所示：
Z1、Z2为上述第三类基团时，则适用于抑制或消除喷墨打印量子点过程中的咖啡环效应或爬坡效应，从而改善喷墨打印量子点薄膜的形貌和质量。实际中，需要分别制备出修饰有末端为Z1的四臂聚醚类分子的量子点材料，和修饰有末端为Z1’的四臂聚醚类分子的量子点材料，在喷墨打印时，分别将这两种量子点材料喷射入相同的像素坑中，修饰有两种配体分子的量子点混合后，Z1与Z1’迅速发生化学反应从而发生交联，由于交联的发生，量子点墨水的粘度显著增加从而能够抑制咖啡环效应和爬坡效应，因此能够改善量子点薄膜的形貌和质量；而当交联程度能够短时间内达倒较高值时，量子点会从溶液中逐渐析出从而沉降到基底上，如此能够几乎完全消除咖啡环效应或爬坡效应造成的膜厚不均匀；
第三类配体分子修饰的量子点材料，用于喷墨打印量子点薄膜过程中交联沉降改善薄膜形貌和质量原理示意图可以如图10所示，其中，PDL可以为像素定义层，具有多个像素坑，图中QD墨滴A中量子点表面修饰的四臂聚醚类结构末端的功能基团为Z1，QD墨滴B中量子点表面修饰的四臂聚醚类结构末端的功能基团为Z1’；
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
本实施例中的量子点包括但不限于，CdS、CdSe、ZnSe、InP、PbS、CsPbCl3、CsPbBr3、CsPhI3、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、ZnSe、InP/ZnS、PbS/ZnS、CsPbCl3/ZnS、CsPbBr3/ZnS、CsPhI3/ZnS，等量子点；
热注入法制备出的以三辛基膦、三辛基氧膦、油胺、油酸等为配体的量子点进行配体交换，使得量子点表面修饰上本发明所提出的四臂聚醚类配体结构；
以Z1、Z2为第一类基团(Z1、Z2基团为光敏基团)举例：
具体的，多臂聚醚类分子，四个臂的链主体结构选用如图7B中的聚氧化乙烯PEO，其末端可选X1＝X2＝R4-巯基，R4为乙基，也即X1为-CH2CH2-SH；Z1＝Z2＝R2-PTA，R2为连接有酰胺键的乙基，也即Z1如下所示:
则修饰有这种配体结构的量子点材料结构如下所示(仅示出一个配体分子作为说明，其余配体分子均省略未示出，下同):
在紫外光照后，量子点材料末端发生交联，也即一个量子点配体分子末端的Z1与另一个量子点配体分子末端的Z1在光照下发生交联反应，反应后交联点局部化学键示如下所示：
反应的具体过程可以为：
需要说明的是，为了清楚地表示具体的反应位置，上述反应式仅是示意出了部分的结构，本发明并不以此为限；
以Z1、Z2为第二类基团(Z1、Z2基团本身无光敏性，但在光引发剂作用下能够引发交联反应)举例：
具体的，多臂聚醚类分子，四个臂的链主体结构选用如图7B中的聚氧化乙烯PEO，其末端可选X1＝X2＝R4-巯基，R4为乙基，也即X1为-CH2CH2-SH；Z1＝Z2＝R3-乙基，则修饰有这种配体分子的量子点结构如下所示：
后续的，在修饰有这种配体分子的溶液中加入适量的光引发剂如TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧膦)，旋涂成膜后，经过紫外光曝光，便能够使得末端双键之间键合，也即交联反应，量子点之间形成交联点；具体的交联反应式可以如下所示：
需要说明的是，为了清楚地表示具体的反应位置，上述反应式仅是示意出了部分的结构，本发明并不以此为限；
以Z1、Z2为第三类基团举例：
具体的，多臂聚醚类分子，四个臂的链主体结构选用如图7B中的聚氧化乙烯PEO，其末端可选X1＝X2＝R4-巯基，R4为乙基，也即X1为-CH2CH2-SH；第一种量子点材料中配体分子Z1为R5-氨基，如下所示：
Z1＝R5-氨基；
第二种量子点材料中配体分子Z1’为R5-琥珀酰亚胺酯基，如下所示：
Z1’＝R5-琥珀酰亚胺酯基；
后续的，第一种量子点材料与第二种量子点材料在溶液中混合后，第一种量子点材料，与第二种量子点材料末端的琥珀酰亚胺酯基之间将发生高效化学反应，生成酰胺键，使得两种量子点之间交联；具体的交联反应式可以如下所示：
需要说明的是，为了清楚地表示具体的反应位置，上述反应式仅是示意出了部分的结构，本发明并不以此为限；
本发明实施例有益效果如下：本发明实施例提供的量子点材料，具有与量子点本体连接的多臂聚醚类结构，多臂聚醚类结构A包括至少三个链主体结构Y，部分链主体结构Y的另一端通过连接结构X与量子点本体QD连接，部分链主体结构Y的另一端连接有功能基团Z，相比于直链型的配体，在采用本发明实施例提供的量子点材料进行图案化时，多臂聚醚类结构有多个能够发生交联反应的末端，能够有更高的交联密度，使得修饰有这种配体的量子点材料，在特定区域发生交联从而形成稳固的量子点膜，在用溶剂清洗时能够更大程度的不受溶剂的影响，而在非交联区域的量子点材料则能够被溶剂清洗掉；此外，通过对配体分子末端功能基团的设计，能够实现在喷墨打印过程中，量子点材料随着量子点墨水被打入像素坑中后，量子点之间自主发生交联，使形成于像素坑中的量子点分布均匀，从而抑制了传统喷墨打印过程中的咖啡环效应或爬坡效应，从而提高量子点膜的形貌和质量，提升器件性能。
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 (6)
1.一种量子点材料，其特征在于，包括：量子点本体，连接于所述量子点本体的多臂聚醚类结构；所述多臂聚醚类结构包括至少三个链主体结构，各所述链主体结构的一端连接于同一第一原子，部分所述链主体结构的另一端通过连接结构与所述量子点本体连接，部分所述链主体结构的另一端连接有功能基团，所述功能基团在预设条件下发生交联反应，以使不同所述量子点本体之间发生交联；
其中，所述多臂聚醚类结构包括以下结构：
其中，X1、X2表示所述连接结构，Z1、Z2表示所述功能基团，表示所述链主体结构；
所述功能基团选自以下之一：
巯基；
琥珀酰亚胺酯基；
其中，R2表示烷烃基团；R3表示烷烃基团；
所述链主体结构包括：链主体部，以及第二原子，所述链主体部通过所述第二原子与所述第一原子连接；所述链主体部为：聚氧化乙烯，或者聚甲醛；
所述连接结构为：
-R4-SH-；
其中，R4表示烷烃基团，R4为与所述链主体结构连接的一端。
2.如权利要求1所述的量子点材料，其特征在于，所述量子点材料选自以下之一：
其中，n为≥2的整数。
3.一种采用如权利要求1或2所述的量子点材料形成的图案化量子点膜层，其特征在于，所述图案化量子点膜层具有位于衬底基板一侧的多个图案部，所述图案部包括：量子点本体，交联结构，不同所述量子点本体之间通过所述交联结构连接；
所述交联结构包括：交联体，分别位于所述交联体的两端将所述交联体与所述量子点本体连接的多臂聚醚类体，所述多臂聚醚类体为多臂聚醚类结构反应后的结构；所述多臂聚醚类体包括：至少三个链主体结构，各所述链主体结构的一端连接于同一第一原子，部分所述链主体结构的另一端通过连接结构与所述量子点本体连接，部分所述链主体结构的另一端连接所述交联体；
其中，所述交联体选自以下之一：
4.一种量子点器件，其特征在于，包括如权利要求3所述的图案化量子点膜层。
5.一种制作如权利要求3所述的图案化量子点膜层的制作方法，其特征在于，包括：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板的一侧形成具有多个图案部的图案化量子点膜层，其中，所述图案部包括：量子点本体，交联结构，不同所述量子点本体之间通过所述交联结构连接；所述交联结构包括：交联体，分别位于所述交联体的两端将所述交联体与所述量子点本体连接的多臂聚醚类体，所述多臂聚醚类体为多臂聚醚类结构反应后的结构；所述多臂聚醚类体包括：至少三个链主体结构，各所述链主体结构的一端连接于同一第一原子，部分所述链主体结构的另一端通过连接结构与所述量子点本体连接，部分所述链主体结构的另一端连接所述交联体。
6.如权利要求5所述的制作方法，其特征在于，
所述在所述衬底基板的一侧形成具有多个图案部的图案化量子点膜层，包括：
在衬底基板的一侧形成量子点膜层，其中，所述量子点膜层包括：量子点本体，连接于所述量子点本体的多臂聚醚类结构；所述多臂聚醚类结构包括至少三个链主体结构，各所述链主体结构的一端连接于同一第一原子，部分所述链主体结构的另一端通过连接结构与所述量子点本体连接，部分所述链主体结构的另一端连接有功能基团；
在掩膜板的遮挡下对所述量子点膜层进行照射，以使光照区域的与不同所述量子点本体连接的所述功能基团发生交联反应，以使所述多臂聚醚类结构形成为所述多臂聚醚类体；
去除未被光照射区域的所述量子点膜层，形成多个所述图案部；
或者，所述在所述衬底基板的一侧形成具有多个图案部的图案化量子点膜层，包括：
提供具有像素坑的衬底基板；
通过喷墨打印工艺在所述像素坑打印一种量子点材料；
通过喷墨打印工艺在像素坑打印另一种量子点材料，其中，两种所述量子点材料含有的所述功能基团为氨基：琥珀酰亚胺酯基基团对。
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| CN112310330A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-02 | 北京京东方技术开发有限公司 | 一种量子点材料、量子点发光器件、显示装置及制作方法 |
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| CN113755158A (zh) | 2021-12-07 |
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