CN114133925A - 一种量子点膜层、显示装置和量子点膜层的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种量子点膜层、显示装置和量子点膜层的制备方法，以改善目前的量子点图案化较困难的问题。所述量子点膜层，包括衬底基板，以及位于所述衬底基板一侧的多个图案部，所述图案部包括量子点，以及固液可逆结构；其中，所述固液可逆结构包括偶氮苯基团，且所述偶氮苯基团处于反式异构体状态。
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膜层、显示装置和量子点膜层的制备方法。
背景技术
量子点发光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，量子点发光具有能耗更低、色纯度更高、色域更广等突出优势，而量子点发光的亚像素区域的精确制备是实现高分辨率显示器件的前提。但目前的量子点图案化较困难的问题。
发明内容
本发明提供一种量子点膜层、显示装置和量子点膜层的制备方法，以改善目前的量子点图案化较困难的问题。
本发明实施例提供一种量子点膜层，包括衬底基板，以及位于所述衬底基板一侧的多个图案部，所述图案部包括量子点和固液可逆结构；其中，所述固液可逆结构包括偶氮苯基团及其衍生物，且所述固液可逆结构处于反式异构体状态。
在一种可能的实施方式中，所述固液可逆结构作为配体，与所述量子点配位结合。
在一种可能的实施方式中，所述固液可逆结构的结构通式为:
其中，R1表示包括偶氮苯或偶氮苯衍生物的基团，n为整数，m为整数,且n≥2，m≥0。
在一种可能的实施方式中，R1为以下之一或组合：
其中，R0表示偶氮苯或其衍生物的结构。
在一种可能的实施方式中，R0的结构通式为：
其中，Rc表示氢原子或碳原子数不大于10的烷烃类基团，x表示大于0的正整数。
在一种可能的实施方式中，R、R’和R”的结构式可彼此相同或不同，均选自下述结构式中的任意一种或组合：
-H；
-CH3；
在一种可能的实施方式中，所述固液可逆结构与所述量子点为物理混合。
在一种可能的实施方式中，所述固液可逆结构包括以下结构式之一：
其中，Rc表示氢原子，或碳原子数不大于10的烷烃类基团；Rc’表示氢原子，或碳原子数不大于10的烷烃类基团；CbH2b表示烷烃链段且1≤b＜30；RB表示包括偶氮苯或偶氮苯衍生物的基团。
在一种可能的实施方式中，RB结构式为：
其中，CaH2a+1表示氢原子或烷烃基且a≤10；CdH2d表示烷烃链段且1≤d＜30。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括如本发明实施例提供的所述量子点膜层。
在一种可能的实施方式中，所述量子点膜层为所述显示装置中的发光层。
在一种可能的实施方式中，所述量子点膜层为所述显示装置中的色转换层。
本发明实施例还提供一种如本发明实施例提供的所述量子点膜层制备方法，所述制备方法包括：
在衬底基板的一侧形成量子点薄膜，其中，所述量子点薄膜包括量子点，以及固液可逆结构，所述固液可逆结构包括偶氮苯基团；
在掩膜板的遮挡下，通过紫外光对所述量子点薄膜进行照射，以使被紫外光照射区域的所述量子点薄膜转变为液体状态，而未被紫外光照射区域的所述量子点薄膜处于固体状态；
去除被紫外光照射区域的所述量子点薄膜，未被紫外光照射区域的所述量子点薄膜形成为多个图案部。
在一种可能的实施方式中，所述去除被紫外光照射区域的所述量子点薄膜，包括：
通过溶剂清洗，去除被紫外光照射区域的所述量子点薄膜。
在一种可能的实施方式中，在衬底基板的一侧形成量子点薄膜之后，以及在掩膜板的遮挡下，通过紫外光对所述量子点薄膜进行照射之前，所述制备方法还包括：
在所述量子点薄膜背离所述衬底基板的一侧形成低表面能分子层。
在一种可能的实施方式中，所述去除被紫外光照射区域的所述量子点薄膜，包括：
通过转移板粘贴，去除被紫外光照射区域的所述量子点薄膜。
本发明实施例还提供一种制备如本发明实施例提供的所述量子点膜层的制备方法，所述制备方法包括：
在承载基板的一侧形成量子点薄膜，其中，所述量子点薄膜包括量子点，以及固液可逆结构，所述固液可逆结构包括偶氮苯基团；
在掩膜板的遮挡下，通过紫外光对所述量子点薄膜进行照射，以使被紫外光照射的第一区域的所述量子点薄膜转变为液体状态，而未被紫外光照射的第二区域的所述量子点薄膜处于固体状态；
在所述量子点薄膜背离所述承载基板的一侧覆盖转移板；
对覆盖有所述转移板的量子点膜层进行可见光照射固化，其中，经可见光照射后的所述第一区域的量子点膜层，与所述转移板的粘贴力大于与所述承载基板的粘贴力；
将粘贴有所述第一区域所述量子点薄膜的所述转印膜从所述承载基板剥离；
将粘贴有所述第一区域所述量子点薄膜的所述转移板覆盖于所述衬底基板，并进行紫外光照射，以使所述量子点薄膜转变为液态；
去除所述转移板，并对所述量子点薄膜进行可见光照射，以使所述量子点薄膜转变为固态。
本发明实施例有益效果如下：本发明实施例中，在形成图案部时，可以通过在量子点材料中添加固液可逆结构，从而使得添加有固液可逆结构的量子点材料，在受不同光(紫外光或可见光)照射发生构象异构化转变的同时，量子点材料发生固-液转变，从而改变其与衬底基板之间粘附力的大小(固态时与衬底基板间的粘附力强，与衬底基板结合牢固，不易从基底上祛除；液态时与衬底基板之间的粘附力很弱，易于从衬底基板上祛除；整体上类似于“胶水”在液态和固态时的粘结性质)，基于此，添加有固液可逆结构的量子点材料能够利用直接光刻法制备图案化的量子点薄膜，实现量子点薄膜的图案化。另外，由于量子点膜层能够实现可逆的固液转变，因此能够在量子点薄膜成型后，再次通过光照将薄膜液态化从而实现薄膜的自修复，例如薄膜表面形貌更加平整和光滑等；而且，由于能够将量子点薄膜可逆地固液转变，有利于量子点材料的回收(量子点薄膜变为液态后便于回收)，在产线中便于再加工(rework)的进行，以及昂贵的量子点材料的回收等，利于节能减排和节约成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的图案化量子点膜层的示意图；
图2为本发明实施例提供的量子点与固液可逆结构关系示意图之一；
图3为本发明实施例提供的量子点与固液可逆结构关系示意图之二；
图4为本发明实施例提供的量子点与固液可逆结构转变示意图之一；
图5为本发明实施例提供的量子点与固液可逆结构转变示意图之二；
图6为本发明实施例提供的量子点图案化制备的流程示意图之一；
图7为本发明实施例提供的量子点图案化制备的流程示意图之二；
图8为本发明实施例提供的具体的量子点图案化制备的流程示意图之一；
图9为本发明实施例提供的具体的量子点图案化制备的流程示意图之二；
图10为本发明实施例提供的具体的量子点图案化制备的流程示意图之三。
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。
如图1、图2和图3所示，本发明实施例提供一种量子点膜层，包括衬底基板1，以及位于衬底基板1一侧的多个图案部2，图案部2包括量子点3，以及固液可逆结构4；其中，固液可逆结构4包括偶氮苯基团及其衍生物5，且偶氮苯基团及其衍生物5处于反式异构体状态。
本发明实施例中，在形成图案部2时，可以通过在量子点材料中添加固液可逆结构4，从而使得添加有固液可逆结构4的量子点材料，在受不同光(紫外光或可见光)照射发生构象异构化转变的同时，量子点材料发生固-液转变，从而改变其与衬底基板1之间粘附力的大小(固态时与衬底基板1间的粘附力强，与衬底基板1结合牢固，不易从基底上祛除；液态时与衬底基板1之间的粘附力很弱，易于从衬底基板1上去除)，基于此，添加有固液可逆结构4的量子点材料能够利用直接光刻法制备图案化的量子点薄膜，实现量子点薄膜的图案化。另外，由于量子点膜层能够实现可逆的固液转变，因此能够在量子点薄膜成型后，再次通过光照将薄膜液态化从而实现薄膜的自修复，例如薄膜表面形貌更加平整和光滑等；而且，由于能够将量子点薄膜可逆地固液转变，有利于量子点材料的回收(量子点薄膜变为液态后便于回收)，在产线中便于再加工(rework)的进行，以及昂贵的量子点材料的回收等，利于节能减排和节约成本。
在一种可能的实施方式中，参见图2所示，固液可逆结构4作为配体，固液可逆结构4与量子点3配位结合。具体的，固液可逆结构4可以作为量子点3的配体与量子点3连接，可以在钝化量子点表面缺现货悬挂键的同时，能够利用直接光刻法制备图案化的量子点薄膜。同时，敏固液可逆转变结构4与量子点3连接的量子点膜层，可以用做电致发光的量子点发光器件中的电致发光层，同时也能够用做光致发光膜层，诸如显示器中常用的彩膜(color filter)、光转化发光膜(light conversion luminescent film)。
具体的，固液可逆结构4与量子点3连接时，参见图4所示，在紫外光(或可见光)照射下发生顺式(或反式)的构象变化，从而使得量子点材料发生对应的液态(或固态)的转变。固体状态下，量子点膜层与衬底基板1粘附力强，液体状态下其与衬底基板1粘附力弱。其中，图4中，量子点表面的配体分子只是示出了其中一个的固液可逆结构4，且只画出该配体分子的局部支链结构，其它支链结构并未画出，但本发明不以此为限。
在一种可能的实施方式中，固液可逆结构4的结构式为:
其中，R1表示包括偶氮苯或偶氮苯衍生物的基团，n为整数，m为整数,且n≥2，m≥0。本发明实施例中，固液可逆结构4的结构式为上述结构，富含较大量的氨基、羧基，以及还会含有其它可与量子点连接的基团，该些基团，均能够与量子点表面进行连接，起到有效钝化量子点表面缺陷或悬挂键的同时，能够与量子点表面紧密结合，因此能够保持稳定，不易从量子点表面脱落，而常见的单官能团或双官能团配体易于从量子点表面脱落；此外，由于与量子点表面键合的基团均在主链上，与量子点配位结合时，主链分子会贴合在量子点表面，即使在分子量很大时，也不会阻碍载流子的注入(只有侧链会对载流子会起到一定的阻碍作用，而侧链的长度和分子量都很小，不会对电致发光时载流子的注入造成障碍)。
在一种可能的实施方式中，R1为以下之一或组合：
其中，R0表示偶氮苯或其衍生物的结构。本发明实施例中，R1为以上之一或组合，可以起到将偶氮苯或偶氮苯衍生物基团链接到固液可逆结构4的主链上的作用，并起到使得分子整体具有光敏特性的作用。
在一种可能的实施方式中，R0的结构式为：
其中，Rc表示氢原子或碳原子数不大于10的烷烃类基团，x表示大于0的正整数。具体的，烷烃类基团包含但不局限于甲基、乙基、丙基(包括正丙基、异丙基)、丁基(包括正丁基、异丁基)、戊烷基(包括正戊烷基、异戊烷基、新戊烷基)、己烷基(包括正己烷基、己烷基、新己烷基)。具体的，Rc为碳原子数不大于10的烷烃类基团，可以避免分子链太长，不利于载流子的注入，因为固液可逆结构4本身有苯环以及各种基团，若再加上一个长碳链，会导致配体分子绝缘性太强，电子空穴难以注入。
在一种可能的实施方式中，R的结构式为：
-H；
-CH3；
R’的结构式为：
-H；
-CH3；
R”的结构式为：
-H；
-CH3；
具体的，R、R’、R”三个基团彼此可以相同，也可以不同。
在一种可能的实施方式中，参见图3所示，固液可逆结构4与量子点3独立。即，固液可逆结构4与量子点3相互不连接，固液可逆结构4不做为量子点3的配体。本发明实施例中，利用固液可逆结构4与量子点材料溶液均匀混合，再利用混合后的量子点溶液进行量子点薄膜的制备，由于混合有这类固液可逆结构4，因此这类量子点薄膜具有光敏特性，从而能够通过不同光照(紫外光或可见光)调控量子点薄膜的固-液转变，以及伴随的与衬底基板1粘附力大小的变化，因此能够利用光照实现直接光刻法图案化量子点薄膜的制备；同时，也能够用转印法制备图案化的量子点薄膜。由于这类量子点薄膜中混合有大量游离的固液可逆结构4，较难实现电致发光，因此这类量子点膜层可以只适用于光致发光，可用在诸如显示器中常用的彩膜(color filter)、光转化发光膜(light conversion luminescentfilm)。
具体的，固液可逆结构4与量子点3独立时，参见图5所示，通过紫外光或可见光进行液-固转变可逆的液-固转变特性。其中，图5中，只是示意性地以球形表示量子点3，但量子点3不局限于球形，对于任意形状的量子点均适用；另外，图5中与量子点混合的固液可逆结构4只画出一个含有偶氮苯基团的侧链示意图，仅表示偶氮苯基团的构象转变，不反应实际的分子堆叠方式，也不放映实际的空间尺寸比例。
在一种可能的实施方式中，固液可逆结构4包括以下结构式之一：
其中，Rc1表示氢原子，或碳原子数不大于10的烷烃类基团；Rc2表示氢原子，或碳原子数不大于10的烷烃类基团；CbH2b表示烷烃链段且1≤b＜30；RB表示包括偶氮苯或偶氮苯衍生物的基团。本发明实施例中，固液可逆结构4的分子主链为聚烯烃类的聚合物，侧链含有偶氮苯衍生物的基团；或者，固液可逆结构4为糖类分子连接上RB基团后的衍生物分子；Rc1和Rc2表示氢原子(H)，或烷烃类基团，其中，烷烃类基团包含但不局限于甲基、乙基、丙基(包括正丙基、异丙基)、丁基(包括正丁基、异丁基)、戊烷基(包括正戊烷基、异戊烷基、新戊烷基)、己烷基(包括正己烷基、己烷基、新己烷基)。当Rc1为烷烃类基团时，其碳原子数不大于10。在同一分子或不同分子中，Rc1与Rc2均可以是上述任意一种，彼此之间相互独立，可以相同，亦可以不同。
在一种可能的实施方式中，RB结构式为：
其中，CaH2a+1表示氢原子(当a＝0时)或烷烃基且a≤10；CdH2d表示烷烃链段且1≤d＜30。
具体的，本发明实施例中，量子点3的材料具体可以包括：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、或CsPhI3/ZnS。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种显示装置，包括如本发明实施例提供的量子点膜层。
在一种可能的实施方式中，量子点膜层为显示装置中的发光层。
在一种可能的实施方式中，量子点膜层为显示装置中的色转换层。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种制备如本发明实施例提供的量子点膜层的制备方法，参见图6所示，制备方法包括：
步骤S100、在衬底基板的一侧形成量子点薄膜，其中，量子点薄膜包括量子点，以及固液可逆结构，固液可逆结构包括偶氮苯基团；
步骤S200、在掩膜板的遮挡下，通过紫外光对量子点薄膜进行照射，以使被紫外光照射区域的量子点薄膜转变为液体状态，而未被紫外光照射区域的量子点薄膜处于固体状态；
步骤S300、去除被紫外光照射区域的量子点薄膜，未被紫外光照射区域的量子点薄膜形成为多个图案部。
在一种可能的实施方式中，关于步骤S300、去除被紫外光照射区域的量子点薄膜，可以包括：步骤S310、通过溶剂清洗，去除被紫外光照射区域的量子点薄膜。具体是，在步骤S100之后，以及在步骤S200之后，制备方法还可以包括：在量子点薄膜背离衬底基板的一侧形成低表面能分子层。本发明实施例中，形成低表面能分子层，可以在后续快速显影时，减少溶剂对未曝光部分膜层(这部分膜需要留在衬底基板1上)的影响，这层低表面能分子层能够减少溶剂在上面的浸润和接触面积，从而减少溶剂的影响，至于曝光部分，由于紫外光的照射能够一定程度上破坏这层分子的表面性质，变得容易被溶剂浸润，同时，由于紫外光照射后量子点薄膜会变为液态，原本覆盖在表面的低表面能分子层表面也会被破坏性(固态变液态会有一定程度得胀大)，因此不影响溶剂对曝光部分的显影。
在一种可能的实施方式中，关于步骤S300、去除被紫外光照射区域的量子点薄膜，可以包括：通过转移板粘贴，去除被紫外光照射区域的量子点薄膜。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种制备如本发明实施例提供的量子点膜层的制备方法，参见图7所示，制备方法包括：
步骤S400、在承载基板的一侧形成量子点薄膜，其中，量子点薄膜包括量子点，以及固液可逆结构，固液可逆结构包括偶氮苯基团；
步骤S500、在掩膜板的遮挡下，通过紫外光对量子点薄膜进行照射，以使被紫外光照射的第一区域的量子点薄膜转变为液体状态，而未被紫外光照射的第二区域的量子点薄膜处于固体状态；
步骤S600、在量子点薄膜背离承载基板的一侧覆盖转移板；
步骤S700、对覆盖有转移板的量子点膜层进行可见光照射固化，其中，经可见光照射后的第一区域的量子点膜层，与转移板的粘贴力大于与承载基板的粘贴力；
步骤S800、将粘贴有第一区域量子点薄膜的转印膜从承载基板剥离；
步骤S900、将粘贴有第一区域量子点薄膜的转移板覆盖于衬底基板，并进行紫外光照射，以使量子点薄膜转变为液态；
步骤S1000、去除转移板，并对量子点薄膜进行可见光照射，以使量子点薄膜转变为固态。
为了更清楚地理解本发明实施例提供的量子点膜层的图案化方法，以下对不同量子点材料的制备以及图案化过程进行进一步详细说明如下：
对于固液可逆结构4与量子点3连接的量子点材料的制备过程可以为：
具体的，可以通过诸如以常见的热注入法等制备出的量子点，通常以传统的三辛基膦、三辛基氧膦、油胺、油酸等为原配体分子的初始量子点进行配体交换，使得本发明实施例中的固液可逆结构4修饰到量子点3表面；具体的配体交换方法可以为(但不局限于)：将初始量子点加入原配体溶液中(溶剂可以为甲苯、氯仿、二氯甲烷等)，得到含有原配体的初始量子点溶液，将本发明实施例中的固液可逆结构4加入到上述溶液中，搅拌(2～5小时，或更长时间)，使固液可逆结构4对初始量子点表面的原配体进行配体交换(固液可逆结构4的浓度可以为初始量子点的质量浓度的10倍至1000倍)；将上述充分搅拌、进行配体交换之后的溶液加入固液可逆结构4的不良溶剂中，使得量子点沉淀并从溶液中分离出来，得到表面为发明所述的配体分子的量子点材料；
具体的，配体交换的方法具体可以为(但不局限于此方法)：将一定质量的量子点加入到含有固液可逆结构4溶液中，其中：溶剂可以为(但不局限于)甲苯、二甲苯、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等；所加入的量子点质量浓度可以为10mg/mL～80mg/mL；含有固液可逆结构4溶液的分子质量浓度可以为所加入量子点质量浓度的3～100倍，即质量浓度为15mg/mL～800mg/mL。在室温或50℃～60℃的温度下(低沸点溶剂在室温下，较高沸点溶剂可加热至60℃)，搅拌5～12小时，充分反应。将充分反应后的溶液逐滴滴加到固液可逆结构4的不良溶剂中(诸如：甲醇、丙酮等)，搅拌后离心沉淀，将沉淀重新溶解在诸如甲苯、二甲苯、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等溶剂中。离心沉淀-再溶解过程重复2～3次。即可得到配体交换后的量子点溶液；
具体的，固液可逆结构4配体的分子质量可以占整个量子点膜层(量子点分子质量与固液可逆结构4配体分子质量之和)的5％～40％，具体可以与一个量子点上有多少个配体分子有关；
对于固液可逆结构4与量子点3不连接的量子点材料的制备过程可以为：
将一定质量的初始量子点溶解进诸如甲苯、二甲苯、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等溶剂中，浓度可为10mg/mL～60mg/mL，为便于描述记为A溶液；将含有固液可逆结构4的分子溶解进诸如甲苯、二甲苯、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等溶剂中，浓度为50～200mg/mL，为便于描述记为B溶液；将上述A溶液和B溶液，按4:1～1:1的体积比进行均匀混合后，得到混合溶液；利用该混合溶液进行量子点膜层的制备，诸如旋涂、滴涂、刮涂等；
对于图案化量子点膜层的制备过程，可以通过以下几种方式实现：
(1)、光刻+显影工艺，参见图8所示；
步骤1、在衬底基板1的一侧形成量子点薄膜20，具体的，例如，形成出射红光的量子点膜层201，其中，量子点薄膜20包括量子点，以及固液可逆结构，固液可逆结构包括偶氮苯基团；具体的，可以利用旋涂、滴涂、刮涂等方式，在衬底基板1或前膜层上制备出量子点薄膜；
步骤2，在量子点薄膜背离衬底基板1的一侧形成低表面能分子层6；具体的，可以通过诸如物理气相沉积法形成低表面能分子层6；具体的，低表面能分子层6的材料可以是，常温下非气态的含氟分子，有烷烃链的硅烷偶联剂分子，或含氟的硅烷偶联剂分子。
步骤3、在掩膜板mask的遮挡下，通过紫外光对量子点薄膜进行照射，以使被紫外光照射区域的量子点薄膜转变为液体状态，而未被紫外光照射区域的量子点薄膜处于固体状态；即，利用掩膜板和紫外光对要洗脱的位置进行曝光；
步骤4、通过溶剂清洗，去除被紫外光照射区域的量子点薄膜，未被紫外光照射区域的量子点薄膜形成为多个图案部；具体的，可以通过溶剂快速淋洗或将溶剂雾化后持续喷在表面，同时震荡或高速旋转衬底基板1将曝光区的液态薄膜除去，快速显影是可以减少对非曝光区域膜层的损伤，如非曝光区域薄膜损伤明显，可以重复前4个步骤；能够图案化的主要原理在于，液体状态溶解更加迅速，且液体状态下与基底的粘附力很弱，缺点在于可能会对固体部分薄膜造成一定的破坏。补救措施是，可以多次重复，使得目标区域的量子点薄膜厚度达到目标厚度；
步骤5、在衬底基板1的一侧形成量子点薄膜20，具体的，例如，形成出射绿光的量子点膜层202；具体的，可以利用旋涂、滴涂、刮涂等方式，在衬底基板1或前膜层上制备出量子点薄膜；
步骤6，在量子点薄膜背离衬底基板1的一侧形成低表面能分子层6；具体的，可以通过诸如物理气相沉积法形成低表面能分子层6；
步骤7、在掩膜板mask的遮挡下，通过紫外光对量子点薄膜进行照射，以使被紫外光照射区域的量子点薄膜转变为液体状态，而未被紫外光照射区域的量子点薄膜处于固体状态；即，利用掩膜板和紫外光对要洗脱的位置进行曝光；
步骤8、通过溶剂清洗，去除被紫外光照射区域的量子点薄膜，未被紫外光照射区域的量子点薄膜形成为多个出射绿光的图案部22(2)；具体的，可以通过溶剂快速淋洗或将溶剂雾化后持续喷在表面，同时震荡或高速旋转衬底基板1将曝光区的液态薄膜除去；
步骤9、在衬底基板1的一侧形成量子点薄膜20，具体的，例如，形成出射蓝光的量子点膜层203；具体的，可以利用旋涂、滴涂、刮涂等方式，在衬底基板1或前膜层上制备出量子点薄膜；
步骤10，在量子点薄膜20背离衬底基板1的一侧形成低表面能分子层6；具体的，可以通过诸如物理气相沉积法形成低表面能分子层6；
步骤11、在掩膜板mask的遮挡下，通过紫外光对量子点薄膜进行照射，以使被紫外光照射区域的量子点薄膜转变为液体状态，而未被紫外光照射区域的量子点薄膜处于固体状态；即，利用掩膜板和紫外光对要洗脱的位置进行曝光；
步骤12、通过溶剂清洗，去除被紫外光照射区域的量子点薄膜，未被紫外光照射区域的量子点薄膜形成为多个出射蓝光的图案部23(2)；具体的，可以通过溶剂快速淋洗或将溶剂雾化后持续喷在表面，同时震荡或高速旋转衬底基板1将曝光区的液态薄膜除去。
(2)、光刻+半转印工艺，参见图9所示；
步骤1、在衬底基板1的一侧形成量子点薄膜20，具体的，例如，形成出射红光的量子点膜层201，其中，量子点薄膜20包括量子点，以及固液可逆结构，固液可逆结构包括偶氮苯基团；具体的，可以利用旋涂、滴涂、刮涂等方式，在衬底基板1或前膜层上制备出量子点薄膜；
步骤2，在掩膜板mask的遮挡下，通过紫外光对量子点薄膜进行照射，以使被紫外光照射区域的量子点薄膜转变为液体状态，而未被紫外光照射区域的量子点薄膜处于固体状态；即，利用掩膜板和紫外光对要洗脱的位置进行曝光；
步骤3、通过转移板7粘贴，去除被紫外光照射区域的量子点薄膜；将诸如PDMS、PET材质的薄膜，或表面喷涂有这类分子的涂覆表面与曝光后的量子点膜层表面贴附；具体的，转移板7的材料可以为诸如聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene glycol terephthalate，PET)、聚异戊二烯、交联后的天然橡胶、水凝胶等薄膜材料外，还可以是表面涂覆有这些材料的基板的涂覆面；转移板在移除后，可利用溶剂进行清洗，从而实现重复利用，而非一次性消耗品；但溶剂不可对转移板本身有所损伤；具体的，在转移板7为透明薄膜时，上述“曝光”的步骤2和“转移板贴附”的步骤3的顺序可以改变，也即先进行转移板贴附后，再进行紫外光曝光，前提是所用转移板应为透明薄膜；
步骤4、移去转移板7；具体的，将上一步中贴附的转移板7移去，在衬底基板1上留下来未曝光区域的量子点薄膜，曝光区域的量子点薄膜则转移到了转移板7的表面，形成出射红光的图案部22(2)；
步骤5、在衬底基板1的一侧形成量子点薄膜20，具体的，例如，形成出射绿光的量子点膜层202，其中，量子点薄膜20包括量子点，以及固液可逆结构，固液可逆结构包括偶氮苯基团；具体的，可以利用旋涂、滴涂、刮涂等方式，在衬底基板1或前膜层上制备出量子点薄膜；
步骤6，在掩膜板mask的遮挡下，通过紫外光对量子点薄膜进行照射，以使被紫外光照射区域的量子点薄膜转变为液体状态，而未被紫外光照射区域的量子点薄膜处于固体状态；即，利用掩膜板和紫外光对要洗脱的位置进行曝光；
步骤7、通过转移板7粘贴，去除被紫外光照射区域的量子点薄膜；将诸如PDMS、PET材质的薄膜，或表面喷涂有这类分子的涂覆表面与曝光后的量子点膜层表面贴附；
步骤8、移去转移板7；具体的，将上一步中贴附的转移板7移去，在衬底基板1上留下来未曝光区域的量子点薄膜，曝光区域的量子点薄膜则转移到了转移板7的表面，形成出射绿光的图案部22(2)；
步骤9、在衬底基板1的一侧形成量子点薄膜20，具体的，例如，形成出射蓝光的量子点膜层203，其中，量子点薄膜20包括量子点，以及固液可逆结构，固液可逆结构包括偶氮苯基团；具体的，可以利用旋涂、滴涂、刮涂等方式，在衬底基板1或前膜层上制备出量子点薄膜；
步骤10，在掩膜板mask的遮挡下，通过紫外光对量子点薄膜进行照射，以使被紫外光照射区域的量子点薄膜转变为液体状态，而未被紫外光照射区域的量子点薄膜处于固体状态；即，利用掩膜板和紫外光对要洗脱的位置进行曝光；
步骤11、通过转移板7粘贴，去除被紫外光照射区域的量子点薄膜；将诸如PDMS、PET材质的薄膜，或表面喷涂有这类分子的涂覆表面与曝光后的量子点膜层表面贴附；
步骤12、移去转移板7；具体的，将上一步中贴附的转移板7移去，在衬底基板1上留下来未曝光区域的量子点薄膜，曝光区域的量子点薄膜则转移到了转移板7的表面，形成出射蓝光的图案部23(2)；
(3)、光刻+转印工艺：
步骤1、在承载基板10的一侧形成量子点薄膜，其中，量子点薄膜包括量子点，以及固液可逆结构，固液可逆结构包括偶氮苯基团；具体的，分别在各个承载基板10上形成出射红光的量子点膜层201，出射绿光的量子点膜层202，出射蓝光的量子点膜层203；具体的，承载基板10表面应光滑且表面能较低，一方面，可以保证量子点薄膜的形貌(也就是要光滑)；另一方面，可以使得量子点薄膜从承载基板上转移到衬底基底上后，量子点薄膜与衬底基底表面接触和结合更好；低表面能设置，可以让量子点薄膜与承载基板的黏附性能降低，便于量子点薄膜被转移板从承载基板上转移下来，这样除了转移过程中更加方便外，也能保证量子点薄膜的形貌更加平整和光滑；
步骤2、在掩膜板的遮挡下，通过紫外光对各个承载基板10上的量子点薄膜进行照射，以使被紫外光照射的第一区域(也即图10中步骤2对应下方附图中小块状的区域)的量子点薄膜转变为液体状态，而未被紫外光照射的第二区域的量子点薄膜处于固体状态(图10中步骤2对应下方附图中小块状以外的区域为固态量子点薄膜)；
步骤3、在量子点薄膜背离承载基板10的一侧覆盖转移板7，其中，被紫外光照射后第一区域的量子点薄膜由于为液态，与转移板7进行粘贴，而第一区域以外的固态的量子点薄膜因固态的粘附力低，未与转移板7粘贴；对覆盖有转移板7的量子点膜层进行可见光照射固化，第一区域的量子点薄膜进一步与转移板7紧贴，而第一区域以外的固态量子点仍未与转移板7进行粘贴，其中，经可见光照射后的第一区域的量子点膜层，与转移板7的粘贴力也大于与承载基板10的粘贴力，以便后续通过转移板7将被紫外光照射区域的量子点薄膜揭起；也即，液态时的量子点薄膜与转移板接触后，再用可见光照射，让“胶水”变为固体状态，能紧密的黏附在转移板上，这时转移板能把量子点薄膜从原来的承载基板上转移到转移膜上，然后便于后续的操作；
步骤4、将粘贴有第一区域量子点薄膜的转印膜7从承载基板10剥离；
步骤5、将粘贴有第一区域量子点薄膜的转移板覆盖于衬底基板1，并进行紫外光照射，以使量子点薄膜转变为液态(低粘附力状态)；去除转移板7；并对量子点薄膜进行可见光照射，以使量子点薄膜转变为固态；
步骤6、对出射不同颜色光的量子点重复步骤5，实现将出射不同颜色光的量子点图案部2转移到衬底基板1。
本发明实施例有益效果如下：本发明实施例中，在形成图案部2时，可以通过在量子点材料中添加固液可逆结构4，从而使得添加有固液可逆结构4的量子点材料，在受不同光(紫外光或可见光)照射发生构象异构化转变的同时，量子点材料发生固-液转变，从而改变其与衬底基板1之间粘附力的大小(固态时与衬底基板1间的粘附力强，与衬底基板1结合牢固，不易从基底上祛除；液态时与衬底基板1之间的粘附力很弱，易于从衬底基板1上祛除)，基于此，添加有固液可逆结构4的量子点材料能够利用直接光刻法制备图案化的量子点薄膜，实现量子点薄膜的图案化。另外，由于量子点膜层能够实现可逆的固液转变，因此能够在量子点薄膜成型后，再次通过光照将薄膜液态化从而实现薄膜的自修复，例如薄膜表面形貌更加平整和光滑等；而且，由于能够将量子点薄膜可逆地固液转变，有利于量子点材料的回收(量子点薄膜变为液态后便于回收)，在产线中便于再加工(rework)的进行，以及昂贵的量子点材料的回收等，利于节能减排和节约成本。
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 (17)
1.一种量子点膜层，其特征在于，包括衬底基板，以及位于所述衬底基板一侧的多个图案部，所述图案部包括量子点和固液可逆结构；其中，所述固液可逆结构包括偶氮苯基团及其衍生物，且所述固液可逆结构处于反式异构体状态。
2.如权利要求1所述的量子点膜层，其特征在于，所述固液可逆结构作为配体，与所述量子点配位结合。
3.如权利要求2所述的量子点膜层，其特征在于，所述固液可逆结构的结构通式为:
其中，R1表示包括偶氮苯或偶氮苯衍生物的基团，n为整数，m为整数,且n≥2，m≥0。
4.如权利要求3所述的量子点膜层，其特征在于，R1为以下之一或组合：
其中，R0表示偶氮苯或其衍生物的结构。
5.如权利要求4所述的量子点膜层，其特征在于，R0的结构通式为：
其中，Rc表示氢原子或碳原子数不大于10的烷烃类基团，x表示大于0的正整数。
6.如权利要求3所述的量子点膜层，其特征在于，R、R’和R”的结构式可彼此相同或不同，均选自下述结构式中的任意一种或组合：
-H；
-CH3；
7.如权利要求1所述的量子点膜层，其特征在于，所述固液可逆结构与所述量子点为物理混合。
8.如权利要求7所述的量子点膜层，其特征在于，所述固液可逆结构包括以下结构式之一：
其中，Rc表示氢原子，或碳原子数不大于10的烷烃类基团；Rc’表示氢原子，或碳原子数不大于10的烷烃类基团；CbH2b表示烷烃链段且1≤b＜30；RB表示包括偶氮苯或偶氮苯衍生物的基团。
9.如权利要求8所述的量子点膜层，其特征在于，RB结构式为：
其中，CaH2a+1表示氢原子或烷烃基且a≤10；CdH2d表示烷烃链段且1≤d＜30。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的量子点膜层。
11.如权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述量子点膜层为所述显示装置中的发光层。
12.如权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述量子点膜层为所述显示装置中的色转换层。
13.一种如权利要求1-9任一项所述量子点膜层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
在衬底基板的一侧形成量子点薄膜，其中，所述量子点薄膜包括量子点，以及固液可逆结构，所述固液可逆结构包括偶氮苯基团；
在掩膜板的遮挡下，通过紫外光对所述量子点薄膜进行照射，以使被紫外光照射区域的所述量子点薄膜转变为液体状态，而未被紫外光照射区域的所述量子点薄膜处于固体状态；
去除被紫外光照射区域的所述量子点薄膜，未被紫外光照射区域的所述量子点薄膜形成为多个图案部。
14.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述去除被紫外光照射区域的所述量子点薄膜，包括：
通过溶剂清洗，去除被紫外光照射区域的所述量子点薄膜。
15.如权利要求14所述的制备方法，其特征在于，在衬底基板的一侧形成量子点薄膜之后，以及在掩膜板的遮挡下，通过紫外光对所述量子点薄膜进行照射之前，所述制备方法还包括：
在所述量子点薄膜背离所述衬底基板的一侧形成低表面能分子层。
16.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述去除被紫外光照射区域的所述量子点薄膜，包括：
通过转移板粘贴，去除被紫外光照射区域的所述量子点薄膜。
17.一种制备如权利要求1-9任一项所述量子点膜层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
在承载基板的一侧形成量子点薄膜，其中，所述量子点薄膜包括量子点，以及固液可逆结构，所述固液可逆结构包括偶氮苯基团；
在掩膜板的遮挡下，通过紫外光对所述量子点薄膜进行照射，以使被紫外光照射的第一区域的所述量子点薄膜转变为液体状态，而未被紫外光照射的第二区域的所述量子点薄膜处于固体状态；
在所述量子点薄膜背离所述承载基板的一侧覆盖转移板；
对覆盖有所述转移板的量子点膜层进行可见光照射固化，其中，经可见光照射后的所述第一区域的量子点膜层，与所述转移板的粘贴力大于与所述承载基板的粘贴力；
将粘贴有所述第一区域所述量子点薄膜的所述转印膜从所述承载基板剥离；
将粘贴有所述第一区域所述量子点薄膜的所述转移板覆盖于所述衬底基板，并进行紫外光照射，以使所述量子点薄膜转变为液态；
去除所述转移板，并对所述量子点薄膜进行可见光照射，以使所述量子点薄膜转变为固态。
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