CN113871544A - 量子点器件及其制备方法、显示面板 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种量子点器件，包括至少一个量子点单元，所述量子点单元包括多个量子点元件，所述量子点元件包括量子点膜，且同一量子点单元中不同量子点元件的量子点膜对应于不同颜色的光，所述量子点膜包括沿所述量子点膜的厚度方向层叠设置的量子点膜本体和透光的图案化辅助层，所述图案化辅助层背离所述量子点发光层的表面具有极性溶剂疏离性。本公开还提供一种显示面板、一种量子点器件的制备方法。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术领域，特别涉及一种量子点器件、该量子点器件的制备方法、包括所述量子点器件的显示面板。
背景技术
量子点材料用于发光装置(例如，显示装置)中时，具有色纯度高、色域广等有限，因此，量子点材料在发光装置中得到了广泛的应用。
对于显示装置而言，需要在同一像素单元中制备对应于多种不同颜色光的量子点材料，但是，在最终的显示装置产品中，往往存在不必要的混色现象。
发明内容
本公开实施例提供一种量子点器件、该量子点器件的制备方法、包括所述量子点器件的显示面板。
作为本公开的第一个方面，提供一种量子点器件，包括至少一个量子点单元，所述量子点单元包括多个量子点元件，所述量子点元件包括量子点膜，且同一量子点单元中不同量子点元件的量子点膜对应于不同颜色的光，其中，至少一个量子点元件的所述量子点膜包括沿所述量子点膜的厚度方向层叠设置的量子点膜本体和透光的图案化辅助层，所述图案化辅助层背离所述量子点发光层的表面具有极性溶剂疏离性。
可选地，所述量子点元件为量子点发光二极管，所述量子点膜形成为所述量子点元件的发光层，所述量子点单元还包括分别设置在所述量子点膜两侧的载流子传输层，且所述图案化辅助层设置在包括该图案化辅助层的量子点元件的量子点膜和该量子点膜任意一侧的载流子传输层之间。
可选地，设置在所述量子点膜两侧的两个载流子传输层分别为电子传输层和空穴传输层；
所述图案化辅助层设置在包括该图案化辅助层的量子点元件的量子点膜和包括该图案化辅助层的量子点元件的电子传输层之间；或者，所述图案化辅助层设置在包括该图案化辅助层的量子点元件的量子点膜和包括该图案化辅助层的量子点元件的空穴传输层之间。
可选地，所述量子点单元中，至少一个量子点元件能够将照射在该量子点元件上的具有第一颜色的光转换为颜色与第一颜色不同的光。
可选地，所述量子点器件包括衬底基板，所述量子点单元设置在所述衬底基板上，所述图案化辅助层在所述衬底基板上的正投影与设置该图案化辅助层的量子点膜本体在所述衬底基板上的正投影形状一致。
可选地，所述量子点单元中，多个量子点元件的一部分量子点元件的所述量子点膜包括所述图案化辅助层。
可选地，所述图案化辅助层由含氟有机物制成。
可选地，所述量子点发光器件中的多个图案化辅助层的材料各自独立地选自具有以下分子式的材料中的一者或几者：
其中，R选自-H、甲基、乙基、丙基、丁基、
含氟的烷烃链中的任意一者；
n、n0、n1、n2、n3、x、x0、x1、x2、x3均为整数；
n≥1且x≤n；
n1+n2≥1且x1+x2≤n1+n2；
n1+n2+n3≥1且x1+x2+x3≤n1+n2+n3；
n0＞0，x0≤n0；
Y为端基，且Y选自以下基团中的任意一者：
*-CF3
(1)；
*表示的位点是与上述含Y的分子式中右侧部分相连的位点；
基团(2)中的位点1、2、3、4、5中的至少一者包含氟原子；
基团(3)中的位点1、2、3中的至少一者包含氟原子。
可选地，所述量子点发光器件中的多个图案化辅助层的材料各自独立地选自具有以下分子式的材料中的一者或几者：
其中，20≤a≤100、b≥20；
R选自甲基、氟代甲基、乙基、全氟代乙基、部分氟代乙基、丙基、全氟代丙基、部分氟代丙基中的任意一者。
可选地，所述图案化辅助层的材料的分子式包括含氟分子主体、通过配位键形成在所述含氟分子主体上的配位基团、与所述配位基团相连的光敏生成物，其中，所述含氟分子主体由具有以下分子式的化合物中的一者形成：
其中，R选自-H、甲基、乙基、丙基、丁基、
含氟的烷烃链中的任意一者；
n、n0、n1、n2、n3、x、x0、x1、x2、x3均为整数；
n≥1且x≤n；
n1+n2≥1且x1+x2≤n1+n2；
n1+n2+n3≥1且x1+x2+x3≤n1+n2+n3；
n0＞0，x0≤n0；
Y为端基，且Y选自以下基团中的任意一者：
*-CF3
(1)；
*表示的位点是与上述含Y的分子式中右侧部分相连的位点；
基团(2)中的位点1、2、3、4、5中的至少一者包含氟原子；
基团(3)中的位点1、2、3中的至少一者包含氟原子，其中，
所述配位基团为烷烃类基团；
所述光敏生成物为光敏基团曝光后的产物。
可选地，所述图案化辅助层的材料的分子式包括含氟分子主体、通过配位键形成在所述含氟分子主体上的配位基团、与所述配位基团相连的季铵基团-卤离子，其中，所述含氟分子主体由各自独立地选自具有以下分子式的化合物中的一者形成：
其中，R选自-H、甲基、乙基、丙基、丁基、
含氟的烷烃链中的任意一者；
n、n0、n1、n2、n3、x、x0、x1、x2、x3均为整数；
n≥1且x≤n；
n1+n2≥1且x1+x2≤n1+n2；
n1+n2+n3≥1且x1+x2+x3≤n1+n2+n3；
n0＞0，x0≤n0；
Y为端基，且Y选自以下基团中的任意一者：
*-CF3
(1)；
*表示的位点是与上述含Y的分子式中右侧部分相连的位点；
基团(2)中的位点1、2、3、4、5中的至少一者包含氟原子；
基团(3)中的位点1、2、3中的至少一者包含氟原子，其中，
所述配位基团为烷烃类基团。
可选地，所述图案化辅助层的厚度在0.5nm至15nm之间。
作为本公开的第二个方面，提供一种显示面板，所述显示面板包括量子点器件，其中，所述量子点器件为本公开第一个方面所提供的量子点器件。
作为本公开的第三个方面，提供一种量子点器件的制备方法，包括：
形成对应于多种不同颜色的光的量子点膜，以获得多个量子点单元中的量子点膜，其中，所述量子点单元包括多个量子点元件，不同量子点元件的量子点膜对应于不同颜色光；
在形成对应于最后一种颜色的光的量子点膜之前，形成所述量子点膜的步骤包括：
形成包括量子点膜本体的图形；和
形成包括透光的图案化辅助层，所述图案化辅助层的形状与所述量子点膜本体的形状一致，并且所述图案化辅助层背离所述量子点发光层的表面具有极性溶剂疏离性。
可选地，所述形成透光的图案化辅助层，包括：
形成辅助材料层，所述辅助材料层的表面具有极性溶剂疏离性；
对所述辅助材料层进行构图，以获得分别对应于相应量子点膜本体的所述图案化辅助层。
可选地，所述多种不同颜色的量子点膜包括第一量子点膜、第二量子点膜和第三量子点膜，所述第一量子点膜的量子点膜本体为第一量子点膜本体，所述第一量子点膜的图案化辅助层为第一图案化辅助层，所述第二量子点膜的量子点膜本体为第二量子点膜本体，所述第二量子点膜的图案化辅助层为第二图案化辅助层；
所述形成对应于多种不同颜色的光的量子点膜，包括：
形成包括第一量子点膜本体的图形；
形成包括第一图案化辅助层的图形，其中，所述第一图案化辅助层与所述第一量子点膜本体相对应，且所述第一图案化辅助层覆盖相应的第一量子点膜本体，所述第一图案化辅助层背离所述第一量子点膜本体的表面具有针对第二极性溶剂的极性溶剂疏离性，所述第二极性溶剂为用于形成第二量子点膜本体的材料的溶剂；
形成包括第二量子点膜本体的图形；
形成包括第二图案化辅助层的图形，其中，所述第二图案化辅助层与所述第二量子点膜本体相对应，且所述第二图案化辅助层覆盖相应的第二量子点膜本体，所述第二图案化辅助层背离所述第二量子点膜本体的表面具有针对第三极性溶剂的极性溶剂疏离性，所述第三极性溶剂为用于形成第三量子点膜的材料的溶剂；
形成包括第三量子点膜的图形。
附图说明
附图用来提供对本公开实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。通过参考附图对详细示例实施例进行描述，以上和其它特征和优点对本领域技术人员将变得更加显而易见，在附图中：
图1是本公开所提供的量子点器件的一种实施方式的示意图；
图2是本公开所提供的量子点器件的另一种实施方式的示意图；
图3是本公开所提供的含氟有机物的一种实施方式的分子结构示意图；
图4是图3中所示的含氟有机物经光照后的分子结构示意图；
图5是本公开所提供的含氟有机物的另一种实施方式的分子结构示意图；
图6是本公开所提供的制备方法的一种实施方式的流程图；
图7是步骤S122的一种实施方式的流程图；
图8是本公开所提供的制备方法的另一种实施方式的流程示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图对本公开提供的显示设备的驱动方法、驱动装置、显示设备进行详细描述。
在下文中将参考附图更充分地描述示例实施例，但是所述示例实施例可以以不同形式来体现且不应当被解释为限于本文阐述的实施例。反之，提供这些实施例的目的在于使本公开透彻和完整，并将使本领域技术人员充分理解本公开的范围。
在不冲突的情况下，本公开各实施例及实施例中的各特征可相互组合。
如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列举条目的任何和所有组合。
本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，且不意欲限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式，除非上下文另外清楚指出。还将理解的是，当本说明书中使用术语“包括”和/或“由……制成”时，指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。
除非另外限定，否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解，诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术以及本公开的背景下的含义一致的含义，且将不解释为具有理想化或过度形式上的含义，除非本文明确如此限定。
经本公开的发明人研究发现，在制造包括量子点发光二极管的显示面板时，通常先后连续的多个步骤中分别制备各个量子点发光二极管的量子点膜，后制备的量子点膜的材料容易被吸附残留在先制备的量子点膜的表面，导致显影不充分(即，即便显影后，仍然有部分后制备的量子点材料残留在先制备的量子点膜的表面)，因此，在制造完成最终的显示装置后，容易造成不同颜色的量子点材料位于同一个量子点发光二极管中，在显示装置进行显示时容易出现混色。
有鉴于此，作为本公开的第一方面，本公开实施例提供一种量子点器件，包括至少一个量子点单元，参照图1，所述量子点单元包括多个量子点元件(图中分别示出了量子点元件100R、量子点元件100G和量子点元件100B)，所述量子点元件包括量子点膜(图1中分别示出了量子点膜110R、量子点膜110G和量子点膜110B)，且同一量子点单元中不同量子点元件的量子点膜对应于不同颜色的光。其中，至少一个量子点元件的量子点膜包括沿所述量子点膜的厚度方向层叠设置的量子点膜本体(图1中示出了量子点膜本体111R和量子点膜本体111G)和透光的图案化辅助层(图1中示出了图案化辅助层112R和图案化辅助层112G)，所述图案化辅助层背离所述量子点发光层的表面具有极性溶剂疏离性。此处的“极性溶剂疏离性”是指所述图案化辅助层背离所述量子点发光层的表面部分的极性与极性溶剂的极性不同、甚至与极性溶剂的极性相反。
可选地，制成量子点膜本体的材料可以是负胶型的材料。
需要解释的是，对于主动发光的量子点器件(例如，量子点发光二极管)而言，“不同量子点元件的量子点膜对应于不同颜色的光”是指不同量子点元件的量子点膜能够发出不同颜色的光。对于光致发光的量子点器件(例如，彩膜结构)而言，“不同量子点元件的量子点膜对应于不同颜色的光”是指不同量子点元件的量子点膜能够被同一种颜色的光激发出不同颜色的光。
在制造量子点器件时，通过先后连续的多个步骤中分别制造各个量子点元件的量子点膜。假设一个量子点单元包括N个量子点元件(N为大于1的正整数)，需要分别在连续的N个步骤中制备N中对应于不同颜色的光的量子点膜。
在本公开中，在制备前N-1中量子点膜时，至少第i个量子点膜包括量子点膜本体和图案化辅助层，在制备第i+1个量子点膜时，量子点材料的一部分形成在图案化辅助层上。由于图案化辅助层背离其所对应的量子点膜本体的表面具有极性溶剂疏离性，因此，制备第i+1个量子点膜的量子点溶液不会在图案化辅助层的表面上残留，并使得第i个量子点膜的表面没有第i+1个量子点膜的量子点材料。在量子点器件发光时，至少第i个量子点元件不会与第i+1个量子点元件发生混光。
在制备多个量子点膜时，通常会用到显影液。第i个量子点膜的图案化辅助层也可以避免制备第i+1个量子点膜时的显影液腐蚀第i个量子点膜的量子点膜本体，提高量子点器件的良率。
进一步地，由于图案化辅助层具有极性溶剂疏离性，在一定程度上减少了环境中水汽的聚集而导致对量子点的破坏，从而提高了量子点器件的使用寿命。
作为一种可选实施方式，同一个量子点单元中的一部分量子点元件的量子点膜包括所述图案化辅助层。
例如，同一个量子单元中除了最后一个制备的量子点元件之外，其余量子点元件的量子点膜均包括量子点膜本体和图案化辅助层。
例如，在图1中所示的实施方式中，同一量子点单元包括三个量子点元件，分别为量子点元件100R、量子点元件100G和量子点元件100B。量子点元件100R的量子点膜110R包括量子点膜本体111R和图案化辅助层112R，量子点元件100G的量子点膜110G包括量子点膜本体111G和图案化辅助层112G。量子点元件100B的量子点膜110B并不具有图案化辅助层。
当然，本公开并不限于此，也可以使得同一个量子点单元中所有量子点元件的量子点膜均包括量子点膜本体和图案化辅助层。
如上文中个所述，所述量子点元件可以为量子点发光二极管，相应地所述量子点膜形成为所述量子点元件的发光层，所述量子点单元还包括分别设置在所述量子点膜两侧的载流子传输层，且所述图案化辅助层设置在包括该图案化辅助层的量子点元件的量子点膜和该量子点膜任意一侧的载流子传输层之间。
具体地，设置在所述量子点膜两侧的两个载流子传输层分别为电子传输层和空穴传输层；
所述图案化辅助层设置在包括该图案化辅助层的量子点元件的量子点膜和包括该图案化辅助层的量子点元件的电子传输层之间；或者，所述图案化辅助层设置在包括该图案化辅助层的量子点元件的量子点膜和包括该图案化辅助层的量子点元件的空穴传输层之间。
可以根据量子点发光二极管是正置型二极管、还是倒置型二极管来确定图案化辅助层究竟位于那个载流子传输层与量子点膜之间。
例如，在图1中所示的是正置型二极管，在制备该正置型的二极管时，依次形成阴极120、电子传输层130、量子点膜、空穴传输层140、空穴注入层150和阳极160，并且，在此事时方式中，图案化辅助层位于量子点膜本体和空穴传输层140之间。
再例如，在图2中所示的是倒置型二极管，在制备该倒置型的二极管时，依次形成阳极160、空穴注入层150、空穴传输层140、量子点膜、电子传输层130和阴极120，并且，在此事时方式中，图案化辅助层位于量子点膜本体和电子传输层130之间。
上文中描述了主动发光的量子点器件，但是本公开并不限于此，所述量子点器件也可以为被动发光的量子点器件。例如，所述量子点器件为量子点光转换膜。当一种颜色的光照射在用作量子点光转换膜的量子点器件上时，可以将其转换为另外一种颜色的光，并且，不同的量子点可以将同一种颜色的光转换为不同颜色的光。例如，红光量子点可以将照射在该红光量子点上的蓝光转换为红光、绿光量子点可以将照射在该绿光量子点上的蓝光转换为绿光。此处，量子点器件为量子点光转换膜，换言之，至少一个量子点元件能够将照射在该量子点元件上的具有第一颜色的光转换为颜色与第一颜色不同的光。作为一种可选实施方式，量子点器件可以用作显示装置的彩膜层。
在本公开中，对图案化辅助层的具体形状不做特殊的限定，只要设置图案化辅助层不影响该图案化辅助层后续形成的量子点膜即可。作为一种可选实施方式，所述量子点器件包括衬底基板，所述量子点单元设置在所述衬底基板上。所述图案化辅助层在所述衬底基板上的正投影与设置该图案化辅助层的量子点膜本体在所述衬底基板上的正投影形状一致。这样，可以用同一掩膜板形成同一个量子点元件的量子点膜本体和图案化辅助层，从而可以降低制造量子点器件的成本。
在本公开中，对图案化辅助层的具体材料不做特殊的限定，只要该图案化辅助层具有极性溶液疏离性即可。作为一种可选实施方式，所述图案化辅助层由含氟有机物制成。含氟有机物具有强疏水性、低吸附性等优点，量子点溶液、量子点本身都不容易在所述图案化辅助层的表面粘附。经过曝光显影等工序后，已有的量子点膜的表面也不会残留其他不需要的量子点材料。
作为一种可选实施方式，所述量子点发光器件中的多个图案化辅助层的材料各自独立地选自具有以下分子式的材料中的一者或几者：
其中，R选自-H、甲基、乙基、丙基(或者异丙基)、丁基、
含氟的烷烃链中的任意一者。
n、n0、n1、n2、n3、x、x0、x1、x2、x3均为整数。在这种实施方式中，需要限定分子中CF2的总数量不低于CH2的数量，从而可以确保分子整体表现出低吸附的特性。为了满足这一条达到这一目的，n、n0、n1、n2、n3、x、x0、x1、x2、x3应当满足以下条件：
n≥1且x≤n；
n1+n2≥1且x1+x2≤n1+n2；
n1+n2+n3≥1且x1+x2+x3≤n1+n2+n3；
n0＞0，x0≤n0。
在这种实施方式中，Y为端基，且Y选自以下基团中的任意一者：
*-CF3
(1)；
*表示的位点是与上述含Y的分子式中右侧部分相连的位点；
基团(2)中的位点1、2、3、4、5中的至少一者包含氟原子；
基团(3)中的位点1、2、3中的至少一者包含氟原子。
当然，本公开并不限于此，所述量子点发光器件中的多个图案化辅助层的材料各自独立地选自具有以下分子式的材料中的一者或几者：
其中，20≤a≤100、b≥20；
R选自甲基(-CH3)、氟代甲基(-CF3)、乙基(-CH2-CH3)、全氟代乙基(-CF2-CF3)、部分氟代乙基、丙基(-CH2-CH2-CH3)、全氟代丙基、部分氟代丙基(例如，-CH2-CF2-CF3)中的任意一者。
需要指出的是，可以采用蒸镀的方式将上述材料沉积在量子点器件的量子点膜上。而蒸镀材料分子过大会导致沉积获得的膜层上存在分子碎片。为了具有理想表面的图案化辅助层，这就要求形成图案化辅助层的材料的分子量不宜过大。20≤a≤100，b≥20，可以确保最终的图案化辅助层包括低聚度的分子链。
为了便于制造，可以选用携带有光敏基团的含氟有机物制备图案化辅助层，最终获得的图案化辅助层的材料分子式上携带有光敏生成物。换言之，如图3所示，图案化辅助层的材料的分子式包括含氟分子主体、通过配位键形成在含氟分子主体上的配位基团、与配位基团相连的光敏生成物。其中，所述含氟分子主体由具有以下分子式的化合物中的一者形成：
其中，R选自-H、甲基、乙基、丙基、丁基、
含氟的烷烃链中的任意一者；
n、n0、n1、n2、n3、x、x0、x1、x2、x3均为整数；
n≥1且x≤n；
n1+n2≥1且x1+x2≤n1+n2；
n1+n2+n3≥1且x1+x2+x3≤n1+n2+n3；
n0＞0，x0≤n0；
Y为端基，且Y选自以下基团中的任意一者：
*-CF3
(1)；
*、表示的位点是与上述含Y的分子式中右侧部分相连的位点；
基团(2)中的位点1、2、3、4、5中的至少一者包含氟原子；
基团(3)中的位点1、2、3中的至少一者包含氟原子，其中，
所述配位基团Rx为烷烃类基团；
所述光敏生成物为光敏基团曝光后的产物。
在本公开中，对Rx并不做特殊的限定。例如，Rx可以包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、几基中的额任意一者。
Rx还可以为以下烷烃类基团中的任意一者：
*-CH2-* (i)；*-CH2CH2-* (ii)；*-CH2CH2CH2-* (iii)；
＊-CH2CH2CH2CH2-* (vi)；
需要指出的是，*表示的是Rx基团与其他基团相连的位点。
作为另一种可选实施方式，Rx还可以选自以下基团中的任意一者：
其中，Rc、Rc’各自独立地选自上述烷烃类基团(i)至(ix)中的任意一者。
下面对“光敏生成物”进行解释。
为了便于描述，将具有分子式(a)、(b)、(c)的化合物称为第一类化合物，首先，将第一类化合物处理成具有配位基团Rx、光敏基团、以及亲水分子链的第二类化合物(参见图3)。
其中，亲水分子链的表达式可以为(CH2-CH2-O)m，其中，m为不小于2的正整数，且m≤x+n+20。
在利用预定波长的光进行照前，第二类化合物上的光敏基团并未断裂。在利用预定波长的光照后，如图4所示，第二类化合物上的光敏基团中的碳-氧键发生断裂，并使得亲水分子链脱落，光敏基团上并未随亲水分子链脱落的部分即为上文中所述的“光敏生成物”。需要指出的是，第二类化合物上的亲水分子链的脱落后，通过极性溶液对膜层进行冲洗可以实现显影。
下面介绍通过一个具体的实施例介绍如何制备获得第二类化合物：
首先，第一类化合物
与
反应生成第一中间化合物，反应化学式如下式(4)所示：
第一中间化合物与NaBH4反应生成第二中间化合物，反应化学式如下式(5)所示：
第二中间化合物与
反应生成第二类化合物，反应化学式如下式(6)所示：
经过UV光照时，第二类化合物的光敏基团上的碳-氧键断裂，最终获得具有光敏基团残留部的化合物，反应化学式如下式(7)所示：
当然，本公开并不限于此，所述图案化辅助层的材料的分子式包括含氟分子主体、通过配位键形成在所述含氟分子主体上的配位基团、与所述配位基团相连的季铵基团-卤离子，其中，所述含氟分子主体由各自独立地选自具有以下分子式的化合物中的一者形成：
其中，R选自-H、甲基、乙基、丙基、丁基、
含氟的烷烃链中的任意一者；
n、n0、n1、n2、n3、x、x0、x1、x2、x3均为整数；
n≥1且x≤n；
n1+n2≥1且x1+x2≤n1+n2；
n1+n2+n3≥1且x1+x2+x3≤n1+n2+n3；
n0＞0，x0≤n0；
Y为端基，且Y选自以下基团中的任意一者：
*-CF3
(1)；
*表示的位点是与上述含Y的分子式中右侧部分相连的位点；
基团(2)中的位点1、2、3、4、5中的至少一者包含氟原子；
基团(3)中的位点1、2、3中的至少一者包含氟原子，其中，
通过所述配位基团与具有分子式(a)、(b)、(c)中至少一者的化合物键合，且所述配位基团为烷烃类基团。
图5中所示的是上述衍生物的表达式，由于衍生物的分子式包括季铵基团-卤离子，在溶液中，卤离子可以游离到量子点的表面，钝化量子点的表面缺陷、提高量子点膜的电子传输能力。
如上文中所述，制成量子点膜的量子点材料可以是负胶型的材料，也就是说，在量子点纳米颗粒上形成有有机配体。在曝光后，有机配体发生交联。在利用图5中所示的衍生物形成图形化辅助层时，卤离子可以对量子点纳米颗粒进行改性，弥补了相关技术中“先成膜再配体交换”的制作工艺中，无法对量子点纳米颗粒的表面进行改性的缺陷。
在本公开中，对图案化辅助层的厚度不做特殊的限定，作为一种可选实施方式，所述图案化辅助层的厚度在0.5nm至15nm之间。进一步优选地，所述图案化辅助层的厚度在0.5nm至10nm之间。
作为本公开的第二个方面，提供一种显示面板，所述显示面板包括量子点器件，其中，所述量子点器件为本公开第一个方面所提供的量子点器件。
如上文中所述，在发光时，所述量子点器件的同一量子点单元中不同量子点元件之间不容易发生混色，从而可以提高显示面板的显示效果。
作为本公开的第三个方面，提供一种量子点器件的制备方法，包括：
形成对应于多种不同颜色的光的量子点膜，以获得多个量子点单元中的量子点膜，其中，所述量子点单元包括多个量子点元件，不同量子点元件的量子点膜对应于不同颜色光；
如图6所示，在形成对应于最后一种颜色的光的量子点膜之前，形成至少一种颜色的所述量子点膜的步骤包括：
在步骤S110中，形成包括量子点膜本体的图形；和
在步骤S120中，形成包括透光的图案化辅助层，并且所述图案化辅助层背离所述量子点发光层的表面具有极性溶剂疏离性。
如上文中所述，通过先后连续的多个步骤中分别制造各个量子点元件的量子点膜。假设一个量子点单元包括N个量子点元件(N为大于1的正整数)，需要分别在连续的N个步骤中制备N中对应于不同颜色的光的量子点膜。
在本公开中，在制备前N-1中量子点膜时，至少第i个量子点膜包括量子点膜本体和图案化辅助层，在制备第i+1个量子点膜时，量子点材料的一部分形成在图案化辅助层上。由于图案化辅助层背离其所对应的量子点膜本体的表面具有极性溶剂疏离性，因此，制备第i+1个量子点膜的量子点溶液不会在图案化辅助层的表面上残留，并使得第i个量子点膜的表面没有第i+1个量子点膜的量子点材料。在量子点器件发光时，至少第i个量子点元件不会与第i+1个量子点元件发生混光。
在本公开中，可以通过构图工艺形成图案化辅助层，具体地，如图7所示，步骤S120包括：
在步骤S121中，形成辅助材料层，所述辅助材料层的表面具有极性溶剂疏离性；
在步骤S122中，对所述辅助材料层进行构图，以获得分别对应于相应量子点膜本体的所述图案化辅助层。
在本公开中，对步骤S122的具体实施方式不做特殊的限定。作为一种可选实施方式，步骤S122可以包括：
在辅助材料层上形成光刻胶；
对光刻胶进行曝光显影，形成掩膜图形；
对形成有所述掩膜图形的辅助材料层进行刻蚀，以获得所述辅助图形层。
作为一种可选实施方式，所述图案化辅助层的形状与所述量子点膜本体的形状一致。因此，在形成量子点膜本体的步骤中所使用的掩膜板可以继续用于形成图案化辅助层的步骤中，以降低制造成本。
为了简化制造流程，可以使用本公开在第一个方面所描述的具有光敏基团的材料形成辅助材料层。也就是说，制成辅助材料层的材料的选自具有以下分子式(a)、(b)、(c)中任意一者的材料的衍生物中的一者或几者：
其中，R选自-H、甲基、乙基、丙基、丁基、
含氟的烷烃链中的任意一者；
n、n0、n1、n2、n3、x、x0、x1、x2、x3均为整数；
n≥1且x≤n；
n1+n2≥1且x1+x2≤n1+n2；
n1+n2+n3≥1且x1+x2+x3≤n1+n2+n3；
n0＞0，x0≤n0；
Y为端基，且Y选自以下基团中的任意一者：
*-CF3
(1)；
*表示的位点是与上述含Y的分子式中右侧部分相连的位点；
基团(2)中的位点1、2、3、4、5中的至少一者包含氟原子；
基团(3)中的位点1、2、3中的至少一者包含氟原子，其中，
所述衍生物的分子式还包括配位基团、与所述配位基团相连的光敏基团和与所述光敏基团相连的亲水分子链；
通过所述配位基团与具有分子式(a)、(b)(c)中至少一者的化合物键合，所述配位基团为烷烃类基团；
所述亲水分子链的表达式为(CH2-CH2-O)m，其中，m为不小于2的正整数，且m≤x+n+20；
相应地，所述对所述辅助材料层进行构图，以获得分别对应于相应量子点膜本体的所述图案化辅助层，包括：
对所述辅助材料层进行曝光显影，以获得分别对应于相应量子点膜本体的所述图案化辅助层。
当然，本公开并不限于此，例如，还可以通过喷墨打印、转印等方式形成所述辅助图形层。
在本公开中，对如何执行步骤S110并不做特殊的限定。例如，可以通过喷墨打印的方式形成包括量子点膜本体的图形，也可以使用光刻构图工艺形成包括量子点膜本体的图形。
在通过光刻构图工艺形成包括量子点膜本体的图形的实施方式中，步骤S110可以包括：
形成量子点材料层；
对量子点材料层进行曝光显影，以获得包括量子点膜本体的图形。
如上文中所述，制成量子点膜本体的材料可以是负胶型的材料。相应地，量子点材料层可以是负胶型材料。
在本公开中，对量子点材料层中的量子点不做特殊的限定。可选地，所述量子点可以选自CdS、CdSe、ZnSe、ZnTeSe、InP、PbS、CsPbCl3、CsPbBr3、CsPhI3、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、ZnSe、ZnSeTe、InP/ZnS、PbS/ZnS、CsPbCl3/ZnS、CsPbBr3/ZnS、CsPhI3/ZnS、CdS/ZnSeS/ZnS、CdSe/ZnSeS/ZnS、ZnSe/ZnSeS/ZnS、ZnSeTe/ZnSeS/ZnS、InP/ZnS、PbS/ZnS、CsPbCl3/ZnS、CsPbBr3/ZnS、CsPhI3/ZnS中的任意一种或几种。也即对所有种类的量子点材料都是通用的。
作为一种可选实施方式，所述多种不同颜色的量子点膜包括第一量子点膜、第二量子点膜和第三量子点膜，所述第一量子点膜的量子点膜本体为第一量子点膜本体，所述第一量子点膜的图案化辅助层为第一图案化辅助层，所述第二量子点膜的量子点膜本体为第二量子点膜本体，所述第二量子点膜的图案化辅助层为第二图案化辅助层；
所述依次形成对应于多种不同颜色的光的量子点膜，包括：
形成包括第一量子点膜本体的图形；
形成包括第一图案化辅助层的图形，其中，所述第一图案化辅助层与所述第一量子点膜本体相对应，且所述第一图案化辅助层覆盖相应的第一量子点膜本体，所述第一图案化辅助层背离所述第一量子点膜本体的表面具有针对第二极性溶剂的极性溶剂疏离性，所述第二极性溶剂为用于形成第二量子点膜本体的材料的溶剂；
形成包括第二量子点膜本体的图形；
形成包括第二图案化辅助层的图形，其中，所述第二图案化辅助层与所述第二量子点膜本体相对应，且所述第二图案化辅助层覆盖相应的第二量子点膜本体，所述第二图案化辅助层背离所述第二量子点膜本体的表面具有针对第三极性溶剂的极性溶剂疏离性，所述第三极性溶剂为用于形成第三量子点膜的材料的溶剂；
形成包括第三量子点膜的图形。
在本公开中，对形成第一量子点膜本体、第二量子膜本体、第三量子膜、第一图案化辅助层、第二图案化辅助层的具体工艺不做特殊的限定。
可以通过喷墨打印的方式形成包括第一量子点膜本体的图形，也可以通过光刻构图工艺形成包括第一量子点膜本体的图形。
可以通过喷墨打印的方式形成包括第一图案化辅助层的图形，也可以通过光刻构图工艺形成包括第一图案化辅助层的图形。
可以通过喷墨打印的方式形成包括第二量子点膜本体的图形，也可以通过光刻构图工艺形成包括第二量子点膜本体的图形。
可以通过喷墨打印的方式形成包括第二图案化辅助层的图形，也可以通过光刻构图工艺形成包括第二图案化辅助层的图形。
可以通过喷墨打印的方式形成包括第三量子点膜的图形，也可以通过光刻构图工艺形成包括第三量子点膜的图形。
下面结合图8对利用本发明所提供的制备方法制备包括红色量子点发光二极管、蓝色量子点发光二极管、绿色量子点发光二极管的量子点器件的具体步骤：
在初始基板10上形成像素界定层20，该像素界定层限定有多个像素开口；
形成载流子传输层30；
形成红色量子点材料层11R；
对红色量子点材料层11R进行图形化，形成包括量子点膜本体111R的图形；
在量子点膜本体111R上形成图案化辅助层112R，其中，量子点本体膜111R和图案化辅助层112R共同形成用于发红光的量子点膜110R；
形成绿色量子点材料层11G，通过图8可以看出，图案化辅助层112R的表面并没有绿色量子点材料；
对绿色量子点材料层11G进行图形化，形成包括量子点膜本体111G的图形；
在量子点膜本体111G上形成图案化辅助层112G，其中，量子点本体膜111G和图案化辅助层112G共同形成用于发绿光的量子点膜110G；
形成蓝色量子点材料层11B，通过图8可以看出，图案化辅助层112R的表面、以及图案化辅助层112G的表面并没有蓝色量子点材料；
对蓝色量子点材料层11B进行图形化，形成用于发蓝光的量子点膜110B。
本文已经公开了示例实施例，并且虽然采用了具体术语，但它们仅用于并仅应当被解释为一般说明性含义，并且不用于限制的目的。在一些实例中，对本领域技术人员显而易见的是，除非另外明确指出，否则可单独使用与特定实施例相结合描述的特征、特性和/或元素，或可与其它实施例相结合描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离由所附的权利要求阐明的本公开的范围的情况下，可进行各种形式和细节上的改变。
Claims (16)
1.一种量子点器件，包括至少一个量子点单元，所述量子点单元包括多个量子点元件，所述量子点元件包括量子点膜，且同一量子点单元中不同量子点元件的量子点膜对应于不同颜色的光，其特征在于，至少一个量子点元件的所述量子点膜包括沿所述量子点膜的厚度方向层叠设置的量子点膜本体和透光的图案化辅助层，所述图案化辅助层背离所述量子点发光层的表面具有极性溶剂疏离性。
2.根据权利要求1所述的量子点器件，其特征在于，所述量子点元件为量子点发光二极管，所述量子点膜形成为所述量子点元件的发光层，所述量子点单元还包括分别设置在所述量子点膜两侧的载流子传输层，且所述图案化辅助层设置在包括该图案化辅助层的量子点元件的量子点膜和该量子点膜任意一侧的载流子传输层之间。
3.根据权利要求2所述的量子点器件，其特征在于，设置在所述量子点膜两侧的两个载流子传输层分别为电子传输层和空穴传输层；
所述图案化辅助层设置在包括该图案化辅助层的量子点元件的量子点膜和包括该图案化辅助层的量子点元件的电子传输层之间；或者，所述图案化辅助层设置在包括该图案化辅助层的量子点元件的量子点膜和包括该图案化辅助层的量子点元件的空穴传输层之间。
4.根据权利要求1所述的量子点器件，其特征在于，所述量子点单元中，至少一个量子点元件能够将照射在该量子点元件上的具有第一颜色的光转换为颜色与第一颜色不同的光。
5.根据权利要求1所述的量子点器件，其特征在于，所述量子点器件包括衬底基板，所述量子点单元设置在所述衬底基板上，所述图案化辅助层在所述衬底基板上的正投影与设置该图案化辅助层的量子点膜本体在所述衬底基板上的正投影形状一致。
6.根据权利要求1所述的量子点器件，其特征在于，所述量子点单元中，多个量子点元件的一部分量子点元件的所述量子点膜包括所述图案化辅助层。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的量子点发光器件，其特征在于，所述图案化辅助层由含氟有机物制成。
8.根据权利要求7所述的量子点器件，其特征在于，所述量子点发光器件中的多个图案化辅助层的材料各自独立地选自具有以下分子式的材料中的一者或几者：
其中，R选自-H、甲基、乙基、丙基、丁基、
含氟的烷烃链中的任意一者；
n、n0、n1、n2、n3、x、x0、x1、x2、x3均为整数；
n≥1且x≤n；
n1+n2≥1且x1+x2≤n1+n2；
n1+n2+n3≥1且x1+x2+x3≤n1+n2+n3；
n0＞0，x0≤n0；
Y为端基，且Y选自以下基团中的任意一者：
*-CF3
(1)；
*表示的位点是与上述含Y的分子式中右侧部分相连的位点；
基团(2)中的位点1、2、3、4、5中的至少一者包含氟原子；
基团(3)中的位点1、2、3中的至少一者包含氟原子。
9.根据权利要求7所述的量子点器件，其特征在于，所述量子点发光器件中的多个图案化辅助层的材料各自独立地选自具有以下分子式的材料中的一者或几者：
其中，20≤a≤100、b≥20；
R选自甲基、氟代甲基、乙基、全氟代乙基、部分氟代乙基、丙基、全氟代丙基、部分氟代丙基中的任意一者。
10.根据权利要求7所述的量子点器件，其特征在于，所述图案化辅助层的材料的分子式包括含氟分子主体、通过配位键形成在所述含氟分子主体上的配位基团、与所述配位基团相连的光敏生成物，其中，所述含氟分子主体由具有以下分子式的化合物中的一者形成：
其中，R选自-H、甲基、乙基、丙基、丁基、
含氟的烷烃链中的任意一者；
n、n0、n1、n2、n3、x、x0、x1、x2、x3均为整数；
n≥1且x≤n；
n1+n2≥1且x1+x2≤n1+n2；
n1+n2+n3≥1且x1+x2+x3≤n1+n2+n3；
n0＞0，x0≤n0；
Y为端基，且Y选自以下基团中的任意一者：
*-CF3
(1)；
*表示的位点是与上述含Y的分子式中右侧部分相连的位点；
基团(2)中的位点1、2、3、4、5中的至少一者包含氟原子；
基团(3)中的位点1、2、3中的至少一者包含氟原子；
所述配位基团为烷烃类基团；
所述光敏生成物为光敏基团曝光后的产物。
11.根据权利要求7所述的量子点器件，其特征在于，所述图案化辅助层的材料的分子式包括含氟分子主体、通过配位键形成在所述含氟分子主体上的配位基团、与所述配位基团相连的季铵基团-卤离子，其中，所述含氟分子主体由各自独立地选自具有以下分子式的化合物中的一者形成：
其中，R选自-H、甲基、乙基、丙基、丁基、
含氟的烷烃链中的任意一者；
n、n0、n1、n2、n3、x、x0、x1、x2、x3均为整数；
n≥1且x≤n；
n1+n2≥1且x1+x2≤n1+n2；
n1+n2+n3≥1且x1+x2+x3≤n1+n2+n3；
n0＞0，x0≤n0；
Y为端基，且Y选自以下基团中的任意一者：
*-CF3
(1)；
*表示的位点是与上述含Y的分子式中右侧部分相连的位点；
基团(2)中的位点1、2、3、4、5中的至少一者包含氟原子；
基团(3)中的位点1、2、3中的至少一者包含氟原子；
所述配位基团为烷烃类基团。
12.根据权利要求1至6中任意一项所述的量子点器件，其特征在于，所述图案化辅助层的厚度在0.5nm至15nm之间。
13.一种显示面板，所述显示面板包括量子点器件，其特征在于，所述量子点器件为权利要求1至12中任意一项所述的量子点器件。
14.一种量子点器件的制备方法，其特征在于，包括：
形成对应于多种不同颜色的光的量子点膜，以获得多个量子点单元中的量子点膜，其中，所述量子点单元包括多个量子点元件，不同量子点元件的量子点膜对应于不同颜色光；
在形成对应于最后一种颜色的光的量子点膜之前，形成至少一种颜色的所述量子点膜的步骤包括：
形成包括量子点膜本体的图形；和
形成包括透光的图案化辅助层，并且所述图案化辅助层背离所述量子点发光层的表面具有极性溶剂疏离性。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述多种不同颜色的量子点膜包括第一量子点膜、第二量子点膜和第三量子点膜，所述第一量子点膜的量子点膜本体为第一量子点膜本体，所述第一量子点膜的图案化辅助层为第一图案化辅助层，所述第二量子点膜的量子点膜本体为第二量子点膜本体，所述第二量子点膜的图案化辅助层为第二图案化辅助层；
所述形成对应于多种不同颜色的光的量子点膜，包括：
形成包括第一量子点膜本体的图形；
形成包括第一图案化辅助层的图形，其中，所述第一图案化辅助层与所述第一量子点膜本体相对应，且所述第一图案化辅助层覆盖相应的第一量子点膜本体，所述第一图案化辅助层背离所述第一量子点膜本体的表面具有针对第二极性溶剂的极性溶剂疏离性，所述第二极性溶剂为用于形成第二量子点膜本体的材料的溶剂；
形成包括第二量子点膜本体的图形；
形成包括第二图案化辅助层的图形，其中，所述第二图案化辅助层与所述第二量子点膜本体相对应，且所述第二图案化辅助层覆盖相应的第二量子点膜本体，所述第二图案化辅助层背离所述第二量子点膜本体的表面具有针对第三极性溶剂的极性溶剂疏离性，所述第三极性溶剂为用于形成第三量子点膜的材料的溶剂；
形成包括第三量子点膜的图形。
16.根据权利要求14或15所述的制备方法，其特征在于，所述形成透光的图案化辅助层，包括：
形成辅助材料层，所述辅助材料层的表面具有极性溶剂疏离性；
对所述辅助材料层进行构图，以获得分别对应于相应量子点膜本体的所述图案化辅助层。
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