CN114373878A - 图案化量子点发光层的制作方法、发光器件的制作方法 - Google Patents

图案化量子点发光层的制作方法、发光器件的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了图案化量子点发光层的制作方法、发光器件的制作方法，以改善现有技术在制作高分辨率有机电致发光显示器件时，存在牺牲层难于去除，且去除过程中容易损伤量子点发光层，致使量子点发光器件效率较低的问题。所述图案化量子点发光层的制作方法，包括：在衬底基板的一侧形成牺牲层；在所述牺牲层的背离所述衬底基板的一侧形成图案化的光刻胶层；在图案化的所述光刻胶层的遮挡下，对所述牺牲层刻蚀；在所述光刻胶层的背离所述牺牲层的一侧形成量子点膜层；在预设条件下，使所述第二组分分解，形成气泡，使所述第一组分形成孔洞；溶解去除所述光刻胶，所述牺牲层，以及附着于所述牺牲层的所述量子点膜层，形成图案化的量子点发光层。

Description

图案化量子点发光层的制作方法、发光器件的制作方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种图案化量子点发光层的制作方法、发光器件的制作方法。
背景技术
高分辨率主动式电致量子点发光显示是量子点电致发光显示的一个发展方向。但现有技术在制作高分辨率有机电致发光显示器件时，存在牺牲层难于去除，且去除过程中容易损伤量子点发光层，致使量子点发光器件效率较低的问题。
发明内容
本发明提供一种图案化量子点发光层的制作方法、发光器件的制作方法，以改善现有技术在制作高分辨率有机电致发光显示器件时，存在牺牲层难于去除，且去除过程中容易损伤量子点发光层，致使量子点发光器件效率较低的问题。
本发明实施例提供一种图案化量子点发光层的制作方法，包括：
在衬底基板的一侧形成牺牲层，其中，所述牺牲层包括第一组分，以及混合于所述第一组分内的第二组分，所述第二组分在预设条件下分解产生气泡，使所述第一组分形成孔洞；
在所述牺牲层的背离所述衬底基板的一侧形成图案化的光刻胶层；
在图案化的所述光刻胶层的遮挡下，对所述牺牲层刻蚀，形成所述牺牲层的图案；
在所述光刻胶层的背离所述牺牲层的一侧形成量子点膜层；
在所述预设条件下，使所述第二组分分解，形成气泡，使所述第一组分形成孔洞；
通过溶液溶解去除所述光刻胶，所述牺牲层，以及附着于所述牺牲层的所述量子点膜层，形成图案化的量子点发光层。
在一种可能的实施方式中，所述第一组分的材质为醇溶性高分子材料。
在一种可能的实施方式中，所述第一组分的材质包括：聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮。
在一种可能的实施方式中，所述第二组分的材质为加热分解产生气体的小分子材料。
在一种可能的实施方式中，所述第二组分的材料包括以下之一或组合：
Figure BDA0002724828930000021
在一种可能的实施方式中，所述在所述预设条件下，使所述第二组分分解，形成气泡，使所述第一组分形成孔洞，包括：
加热所述牺牲层，使所述第二组分分解，形成气泡，使所述第一组分形成孔洞。
在一种可能的实施方式中，所述第二组分的材料包括
Figure BDA0002724828930000031
所述在所述预设条件下，使所述第二组分分解，形成气泡，使所述第一组分形成孔洞，包括：
所述第二组分发生如下反应过程：
Figure BDA0002724828930000032
在一种可能的实施方式中，所述第二组分的材料包括
Figure BDA0002724828930000033
所述在所述预设条件下，使所述第二组分分解，形成气泡，使所述第一组分形成孔洞，包括：
所述第二组分发生如下反应过程：
Figure BDA0002724828930000034
在一种可能的实施方式中，所述第二组分的材料包括
Figure BDA0002724828930000035
所述在所述预设条件下，使所述第二组分分解，形成气泡，使所述第一组分形成孔洞，包括：
所述第二组分发生如下反应过程：
Figure BDA0002724828930000036
在一种可能的实施方式中，所述在所述牺牲层的背离所述衬底基板的一侧形成图案化的光刻胶层，包括：
在所述牺牲层的背离所述衬底基板的一侧形成图案化的负性光刻胶层。
在一种可能的实施方式中，所述通过溶液溶解去除所述光刻胶，所述牺牲层，以及附着于所述牺牲层的所述量子点膜层，形成图案化的量子点发光层，包括：
将形成有所述发光膜层的所述衬底基板仅浸泡在醇溶液中，溶解去除所述光刻胶，所述牺牲层，以及附着于所述牺牲层的所述量子点膜层，形成图案化的量子点发光层。
在一种可能的实施方式中，所述将形成有所述发光膜层的所述衬底基板仅浸泡在醇溶液中，包括：
将形成有所述发光膜层的所述衬底基板仅浸泡在乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇或异丁醇等中。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种量子点发光器件的制作方法，包括：
在衬底基板的一侧形成第一电极；
在所述第一电极的背离所述衬底基板的一侧形成第二电极；
其中，在衬底基板的一侧形成第一电极之后，以及在所述第一电极的背离所述衬底基板的一侧形成第二电极之前，所述制作方法还包括：采用如本发明实施例提供的所述制作方法形成图案化的量子点发光层。
本发明实施例有益效果如下：本发明实施例中，提出一种新的牺牲层材料体系，牺牲层包括第一组分，以及混合于第一组分内的第二组分，第二组分在预设条件下分解产生气泡，使第一组分内产生气泡并膨胀，破坏第一组分的膜层结构，使其疏松、带有空洞，从而在剥离去除(lift-off)牺牲层时，溶剂分子容易进入第一组分内，并溶解第一组分，从而实现不需要超声即可剥离去除牺牲层，提高量子点发光层的膜层质量，提高量子点发光器件效率和稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种量子点发光膜层的制作流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种具体的量子点发光膜层的制作流程示意图。
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，本发明实施例提供一种图案化量子点发光层的制作方法，包括：
步骤S100、在衬底基板的一侧形成牺牲层，其中，牺牲层包括第一组分，以及混合于第一组分内的第二组分，第二组分在预设条件下分解产生气泡，使第一组分形成孔洞；具体的，牺牲层的厚度可以为200nm-500nm。
步骤S200、在牺牲层的背离衬底基板的一侧形成图案化的光刻胶层；
步骤S300、在图案化的光刻胶层的遮挡下，对牺牲层刻蚀，形成牺牲层的图案；
步骤S400、在光刻胶层的背离牺牲层的一侧形成量子点膜层；
步骤S500、在预设条件下，使第二组分分解，形成气泡，使第一组分形成孔洞；具体的，预设条件可以为加热，该步骤具体可以为：加热牺牲层，使第二组分分解，形成气泡，使第一组分形成孔洞；
步骤S600、通过溶液溶解去除光刻胶，牺牲层，以及附着于牺牲层的量子点膜层，形成图案化的量子点发光层。具体的，该步骤可以为：将形成有发光膜层的衬底基板仅浸泡在醇溶液中，溶解去除光刻胶，牺牲层，以及附着于牺牲层的量子点膜层，形成图案化的量子点发光层。具体的，溶剂可以为乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇或异丁醇；将形成有发光膜层的衬底基板仅浸泡在醇溶液中，具体可以包括：将形成有发光膜层的衬底基板仅浸泡在乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇或异丁醇等中。
本发明实施例中，提出一种新的牺牲层材料体系，牺牲层包括第一组分，以及混合于第一组分内的第二组分，第二组分在预设条件下分解产生气泡，使第一组分内产生气泡并膨胀，破坏第一组分的膜层结构，使其疏松、带有空洞，从而在剥离去除(lift-off)牺牲层时，溶剂分子容易进入第一组分内，并溶解第一组分，从而实现不需要超声即可剥离去除牺牲层，提高量子点发光层的膜层质量，提高量子点发光器件效率和稳定性。
需要说明的是，常规通过牺牲层形成图案化量子点发光层的过程中，后续牺牲层去除时，需要超声辅助，而超声辅助，振动强烈，造成量子点发光膜层的破坏，影响器件效率。而本申请实施例中通过提供一种新型的牺牲层材料体系，可以避免使用超声辅助，进而避免影响量子点发光膜层的质量。
在具体实施时，第一组分的材质可以为醇溶性高分子材料，在后续去除时，醇溶性高分子材料可以通过醇类溶液较易去除，有利于简化量子点发光膜层的制作步骤。具体的，第一组分的材质包括：聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮。
在具体实施时，第二组分的材质为加热分解产生气体的小分子材料。具体的，第二组分的材料包括以下之一或组合：
Figure BDA0002724828930000061
Figure BDA0002724828930000071
以下通过第二组分为不同成分时，对步骤S500的具体过程进行举例说明如下：
例如，第二组分的材料包括
Figure BDA0002724828930000072
则对于步骤S500的在预设条件下，使第二组分分解，形成气泡，使第一组分形成孔洞，包括：
第二组分发生如下反应过程：
Figure BDA0002724828930000073
通过N2的生成，可以使第一组分的致密结构，易于后续第一组分的去除。
又例如，第二组分的材料包括
Figure BDA0002724828930000074
则对于步骤S500的在预设条件下，使第二组分分解，形成气泡，使第一组分形成孔洞，包括：
第二组分发生如下反应过程：
Figure BDA0002724828930000075
通过CO2的生成，可以使第一组分的致密结构，易于后续第一组分的去除。
又例如，第二组分的材料包括
Figure BDA0002724828930000081
则对于步骤S500的在预设条件下，使第二组分分解，形成气泡，使第一组分形成孔洞，包括：
第二组分发生如下反应过程：
Figure BDA0002724828930000082
通过NH3的生成，可以使第一组分的致密结构，易于后续第一组分的去除。
在具体实施时，对于步骤S200，在牺牲层的背离衬底基板的一侧形成图案化的光刻胶层，包括：在牺牲层的背离衬底基板的一侧形成图案化的负性光刻胶层。本公开实施例中，负性光刻胶的溶剂和显影液一般为二甲苯等有机溶剂，不会对量子点材料造成影响，正胶的显影液为碱性水溶液，会对量子点膜层造成破坏。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种量子点发光器件的制作方法，包括：
在衬底基板的一侧形成第一电极；
在第一电极的背离衬底基板的一侧形成第二电极；
其中，在衬底基板的一侧形成第一电极之后，以及在第一电极的背离衬底基板的一侧形成第二电极之前，制作方法还包括：采用如本发明实施例提供的制作方法形成图案化的量子点发光层。
为了更清楚地理解本发明实施例提供的显示装置的制作方法，以下结合图2进行进一步详细说明如下：
步骤一、旋涂牺牲层材料((sacrificial layer，SL))，牺牲层有两个组分，第一组分可以是聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮等醇溶性高分子材料；第二组分是加热分解产生气体的小分子材料。
步骤二、旋涂负性光刻胶(PR)；
步骤三、使用光刻掩膜版，曝光并显影；
步骤四、使用O2-等离子体刻蚀暴露的SL材料；
步骤五、旋涂量子点膜层；
步骤六、加热，使SL中第二组分的小分子材料分解，产生气体，破坏聚合物的致密结构；
步骤七、将基板浸泡在醇溶液中(乙醇，丙醇，异丙醇，正丁醇，异丁醇等)，无需超声即可剥去负性光刻胶及SL材料。
本发明实施例有益效果如下：本发明实施例中，提出一种新的牺牲层材料体系，牺牲层包括第一组分，以及混合于第一组分内的第二组分，第二组分在预设条件下分解产生气泡，使第一组分内产生气泡并膨胀，破坏第一组分的膜层结构，使其疏松、带有空洞，从而在剥离去除(lift-off)牺牲层时，溶剂分子容易进入第一组分内，并溶解第一组分，从而实现不需要超声即可剥离去除牺牲层，提高量子点发光层的膜层质量，提高量子点发光器件效率和稳定性。
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 (13)

1.一种图案化量子点发光层的制作方法，其特征在于，包括：
在衬底基板的一侧形成牺牲层，其中，所述牺牲层包括第一组分，以及混合于所述第一组分内的第二组分，所述第二组分在预设条件下分解产生气泡，使所述第一组分形成孔洞；
在所述牺牲层的背离所述衬底基板的一侧形成图案化的光刻胶层；
在图案化的所述光刻胶层的遮挡下，对所述牺牲层刻蚀，形成所述牺牲层的图案；
在所述光刻胶层的背离所述牺牲层的一侧形成量子点膜层；
在所述预设条件下，使所述第二组分分解，形成气泡，使所述第一组分形成孔洞；
通过溶液溶解去除所述光刻胶，所述牺牲层，以及附着于所述牺牲层的所述量子点膜层，形成图案化的量子点发光层。
2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一组分的材质为醇溶性高分子材料。
3.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述第一组分的材质包括：聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮。
4.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述第二组分的材质为加热分解产生气体的小分子材料。
5.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述第二组分的材料包括以下之一或组合：
Figure FDA0002724828920000011
Figure FDA0002724828920000021
6.如权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述在所述预设条件下，使所述第二组分分解，形成气泡，使所述第一组分形成孔洞，包括：
加热所述牺牲层，使所述第二组分分解，形成气泡，使所述第一组分形成孔洞。
7.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述第二组分的材料包括
Figure FDA0002724828920000022
所述在所述预设条件下，使所述第二组分分解，形成气泡，使所述第一组分形成孔洞，包括：
所述第二组分发生如下反应过程：
Figure FDA0002724828920000023
8.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述第二组分的材料包括
Figure FDA0002724828920000024
所述在所述预设条件下，使所述第二组分分解，形成气泡，使所述第一组分形成孔洞，包括：
所述第二组分发生如下反应过程：
Figure FDA0002724828920000031
9.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述第二组分的材料包括
Figure FDA0002724828920000032
所述在所述预设条件下，使所述第二组分分解，形成气泡，使所述第一组分形成孔洞，包括：
所述第二组分发生如下反应过程：
Figure FDA0002724828920000033
10.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述在所述牺牲层的背离所述衬底基板的一侧形成图案化的光刻胶层，包括：
在所述牺牲层的背离所述衬底基板的一侧形成图案化的负性光刻胶层。
11.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述通过溶液溶解去除所述光刻胶，所述牺牲层，以及附着于所述牺牲层的所述量子点膜层，形成图案化的量子点发光层，包括：
将形成有所述发光膜层的所述衬底基板仅浸泡在醇溶液中，溶解去除所述光刻胶，所述牺牲层，以及附着于所述牺牲层的所述量子点膜层，形成图案化的量子点发光层。
12.如权利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述将形成有所述发光膜层的所述衬底基板仅浸泡在醇溶液中，包括：
将形成有所述发光膜层的所述衬底基板仅浸泡在乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇或异丁醇等中。
13.一种量子点发光器件的制作方法，其特征在于，包括：
在衬底基板的一侧形成第一电极；
在所述第一电极的背离所述衬底基板的一侧形成第二电极；
其中，在衬底基板的一侧形成第一电极之后，以及在所述第一电极的背离所述衬底基板的一侧形成第二电极之前，所述制作方法还包括：采用如权利要求1-12任一项所述的制作方法形成图案化的量子点发光层。
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