CN114574187B - 纳米粒子、纳米粒子层图案化的方法及相关应用 - Google Patents

纳米粒子、纳米粒子层图案化的方法及相关应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米粒子、纳米粒子层图案化的方法及相关应用，采用本发明的纳米粒子在基底上形成图案化的纳米粒子层时，在纳米粒子中添加光敏材料，然后在预设波长的光照射下，第一配体中的保护基团解离形成氨基，在纳米颗粒表面形成包括氨基的第二配体，第二配体的极性与第一配体的极性不同，则第二配体与第一配体在同一显影液中的溶解性不同；且第二配体的氨基与相邻纳米粒子发生配合作用，纳米粒子形成紧密连接的交联网络结构。在显影处理时，发生交联的纳米粒子不溶于显影液而被保留下来，未发生交联的纳米粒子溶解于显影液中，从而脱离基底被去除，完成纳米粒子层的图案化，能够形成高分辨率的、性能良好的纳米粒子图案。

Description

纳米粒子、纳米粒子层图案化的方法及相关应用
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种纳米粒子、纳米粒子层图案化的方法及相关应用。
背景技术
量子点(Quantum Dots，QDs)，又称为纳米晶，是一种由II－VI族或III－V族元素构成的纳米颗粒。量子点的粒径一般介于1～20nm之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成分立的能级结构，受激后可以发射荧光。
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。
现有技术制造图案化的类似量子点的纳米粒子时，由于纳米粒子的无机纳米粒子特性，无法通过蒸镀成膜并图案化的方法制作图案化的纳米粒子。
现有技术一般通过喷墨打印法制作图案化的纳米粒子，而采用这种方法很难达到较高的分辨率。
发明内容
本发明实施例提供的一种纳米粒子、纳米粒子层图案化的方法及相关应用，用以形成高分辨率、性能良好的纳米粒子。
因此，本发明实施例提供了一种纳米粒子，包括纳米颗粒以及连接于所述纳米颗粒表面的第一配体，所述第一配体被保护基团保护的氨基；
所述第一配体被配置为在光敏材料以及预设波长的光照射的作用下，使所述保护基团解离，在所述纳米颗粒表面形成具有氨基的第二配体，所述第二配体的极性与所述第一配体的极性不同；所述第二配体的氨基与相邻所述纳米粒子发生交联。
可选地，在本发明实施例提供的上述纳米粒子中，所述保护基团包括叔丁氧羰基、至少其中之一。
可选地，在本发明实施例提供的上述纳米粒子中，所述第一配体还包括：与所述被保护基团保护的氨基连接的连接基团，以及与所述连接基团连接的配位基团；
所述配位基团被配置为与所述纳米颗粒进行配位结合。
可选地，在本发明实施例提供的上述纳米粒子中，所述配位基团包括-NH2、-SH、-COOH、-P、-PO2至少其中之一。
可选地，在本发明实施例提供的上述纳米粒子中，所述连接基团为(CH2)n，n＝2～6；
或，所述连接基团为含有共轭基团的结构，包括 至少其中之一；
或，所述连接基团为n＝2～6。
可选地，在本发明实施例提供的上述纳米粒子中，所述第一配体包括：
至少其中之一；
其中，Boc为叔丁氧羰基，表示与氨基连接的连接基团以及与所述连接基团连接的配位基团。
可选地，在本发明实施例提供的上述纳米粒子中，所述纳米粒子包括CdS、CdSe、ZnSe、InP、PbS、CsPbCl3、CsPbBr3、CsPbI3、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、InP/ZnS、PbS/ZnS、CsPbCl3/ZnS、CsPbBr3/ZnS、CsPhI3/ZnS、ZnTeSe/ZnSe、ZnO、ZnMgO、ZnAlO、ZnLiO至少其中之一。
相应地，本发明实施例还提供了一种纳米粒子层图案化的方法，包括：
在基底上形成包括光敏材料以及纳米粒子的膜层；其中，所述纳米粒子为本发明实施例提供的上述纳米粒子；
采用预设波长的光照射所述膜层的保留区域；其中，在所述预设波长的光照射下，所述光敏材料的生成物与所述第一配体发生反应，使所述保护基团解离，在所述纳米颗粒表面形成具有氨基的第二配体，所述第二配体的极性与所述第一配体的极性不同；所述第二配体的氨基与相邻所述纳米粒子发生交联；
去除未被所述预设波长的光照射的纳米粒子，以在所述保留区域形成图案化的纳米粒子层。
可选地，在本发明实施例提供的上述图案化的方法中，所述第二配体的氨基与相邻所述纳米粒子发生交联，具体为：
所述第二配体的氨基与相邻所述纳米粒子通过配位作用连接，以将所述纳米粒子交联在一起。
可选地，在本发明实施例提供的上述图案化的方法中，所述采用预设波长的光照射所述膜层的保留区域，具体包括：
采用掩膜版遮挡所述膜层，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膜层中接受光照射的保留区域。
可选地，在本发明实施例提供的上述图案化的方法中，所述去除未被所述预设波长的光照射的纳米粒子，具体包括：
采用溶剂清洗被所述预设波长的光照射后的膜层，其中，所述膜层中未被所述光照射的区域内纳米粒子溶解于所述溶剂，所述纳米粒子保留区域内的纳米粒子发生交联，不溶解于所述溶剂。
可选地，在本发明实施例提供的上述图案化的方法中，所述光敏材料为光致生酸剂；
在所述预设波长的光照射下，所述光致生酸剂产生的H+与所述第一配体发生反应，使所述保护基团解离。
可选地，在本发明实施例提供的上述图案化的方法中，所述光致生酸剂包括硫鎓盐类、三嗪类、磺酸酯类、重氮盐类至少其中之一。
可选地，在本发明实施例提供的上述图案化的方法中，所述光敏材料的质量占所述光敏材料和所述纳米粒子总质量的1％-5％。
相应地，本发明实施例还提供了一种发光器件的制作方法，包括制作阳极、纳米粒子层和阴极，所述纳米粒子层采用本发明实施例提供的上述纳米粒子层图案化的方法形成。
相应地，本发明实施例还提供了一种发光器件，包括层叠设置的阳极、纳米粒子层和阴极，所述纳米粒子层包括纳米颗粒以及连接于所述纳米颗粒表面的第二配体，所述第二配体包括：与所述纳米颗粒进行配位结合的配位基团，与所述配位基团连接的连接基团，以及与所述连接基团连接的氨基；所述第二配体的氨基与相邻所述纳米粒子通过配位作用连接，以将所述纳米粒子交联在一起，形成具有交联网络结构的所述纳米粒子层。
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纳米粒子、纳米粒子层图案化的方法及相关应用，本发明的纳米粒子包括纳米颗粒以及连接于纳米颗粒表面的第一配体，第一配体具有被保护基团保护的氨基；采用该结构的纳米粒子在基底上形成图案化的纳米粒子层时，在纳米粒子中添加光敏材料，然后在预设波长的光照射下，第一配体中的保护基团解离形成氨基，在纳米颗粒表面形成包括氨基的第二配体，第二配体的极性与第一配体的极性不同，则第二配体与第一配体在同一显影液中的溶解性不同；且第二配体的氨基与相邻纳米粒子可以发生交联反应，形成紧密连接的交联网络结构。在采用显影液显影处理时，发生交联的纳米粒子不溶于显影液而被保留下来，未发生交联的纳米粒子溶解于显影液中，从而脱离基底被去除，完成纳米粒子层的图案化。与现有技术相比，本发明不需要采用喷墨打印即可完成纳米粒子层的图案化，能够形成高分辨率的、性能良好的纳米粒子图案。当纳米粒子为量子点时，可以提高量子点图案化的分辨率，以便于得到显示性能更佳的显示装置。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种纳米粒子的结构示意图；
图2为图1所示的纳米粒子在紫外光和光致生酸剂作用下反应的机理示意图；
图3为本发明实施例提供的一种纳米粒子的具体结构示意图；
图4为图3所示的纳米粒子在紫外光和光致生酸剂作用下反应的机理示意图；
图5为本发明实施例提供的纳米粒子层图案化的方法的制作方法流程图；
图6A-图6I为本发明实施例提供的纳米粒子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7为本发明实施例提供的发光器件的制作方法流程图；
图8为本发明实施例提供的发光器件的正置结构示意图；
图9为本发明实施例提供的发光器件的倒置结构示意图；
图10为表面具有第二配体的量子点的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。
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纳米粒子、纳米粒子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纳米粒子，如图1所示，包括纳米颗粒(QD表示)以及连接于纳米颗粒QD表面的第一配体A，第一配体A具有被保护基团D保护的氨基(-NH-D)；
如图2所示，第一配体A被配置为在光敏材料(例如光致生酸剂PAG，后续详细介绍)以及预设波长的光照射(例如，紫外光UV)的作用下，使保护基团D解离，形成氨基(-NH2)，以在纳米颗粒QD表面形成具有氨基(-NH2)的第二配体B，第二配体B的极性与第一配体A的极性不同；第二配体B的氨基(-NH2)能够与相邻纳米粒子发生交联。
本发明实施例提供的上述纳米粒子，包括纳米颗粒以及连接于纳米颗粒表面的第一配体，第一配体具有氨基的保护基团；采用该结构的纳米粒子在基底上形成图案化的纳米粒子层时，在纳米粒子中添加光敏材料，然后在预设波长的光照射下，第一配体中的保护基团解离并形成氨基，在纳米颗粒表面形成包括氨基的第二配体，第二配体的极性与第一配体的极性不同，则第二配体与第一配体在同一显影液中的溶解性不同；且第二配体的氨基与相邻纳米粒子发生交联反应，形成紧密连接的交联网络结构。在采用显影液显影处理时，发生交联的纳米粒子不溶于显影液而被保留下来，未发生交联的纳米粒子溶解于显影液中，从而脱离基底被去除，完成纳米粒子层的图案化。与现有技术相比，本发明不需要采用喷墨打印即可完成纳米粒子层的图案化，能够形成高分辨率的、性能良好的纳米粒子图案。当纳米粒子为量子点时，可以提高量子点图案化的分辨率，以便于得到显示性能更佳的显示装置。
需要说明的是，图2中的生成物仅示意出表面具有第二配体B的纳米粒子结构，当然生成物还包括其它物质，后面根据具体的第一配体结构进行详细说明。
具体地，如图2所示，保护基团D解离形成的氨基(-NH2)为伯氨基。
可选地，在本发明实施例提供的上述纳米粒子中，预设波长的光可以为紫外光(UV)。
可选地，在本发明实施例提供的上述纳米粒子中，光敏材料可以为光致生酸剂；在预设波长的光照射下(紫外光UV)，光致生酸剂产生的H+与第一配体发生反应，使保护基团解离，形成氨基。
可选地，在本发明实施例提供的上述纳米粒子中，光致生酸剂可以包括硫鎓盐类、三嗪类、磺酸酯类、重氮盐类至少其中之一。
具体地，硫鎓盐类可以为六氟锑酸三苯基硫鎓盐等，三嗪类可以为(4，6)-二(三氯甲基)-1，3，5三嗪衍生物等，磺酸酯类可以为N-对甲苯磺酰氧邻苯二甲酰亚胺等，重氮盐类可以为重氮氟硼酸盐等。
下面以光敏材料为光致生酸剂，预设波长的光为紫外光(UV)为例进行说明。
可选地，在本发明实施例提供的上述纳米粒子中，纳米粒子可以包括但不限于CdS、CdSe、ZnSe、InP、PbS、CsPbCl3、CsPbBr3、CsPbI3、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、InP/ZnS、PbS/ZnS、CsPbCl3/ZnS、CsPbBr3/ZnS、CsPhI3/ZnS、ZnTeSe/ZnSe、ZnO、ZnMgO、ZnAlO、ZnLiO。其中，CdS、CdSe、ZnSe、InP、PbS、CsPbCl3、CsPbBr3、CsPhI3、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、InP/ZnS、PbS/ZnS、CsPbCl3/ZnS、CsPbBr3/ZnS、CsPhI3/ZnS、ZnTeSe/ZnSe为量子点。本发明实施例以纳米粒子为量子点(QD)为例进行说明。
可选地，在本发明实施例提供的上述纳米粒子中，如图1所示，保护基团D可以包括叔丁氧羰基、至少其中之一。具体地，叔丁氧羰基的结构式为/>在光致生酸剂受紫外光照后产生氢离子，使上述这些保护基团脱保护，生成氨基(NH2)，第一配体为弱极性，保护基团脱保护之后，生成强极性的第二配体，第一配体和第二配体在显影液中的溶解性不同；同时，生成的氨基(-NH2)可与相邻量子点通过配位作用连接，以将量子点交联在一起，形成牢固的交联网络结构，更不溶解于显影液，因此在形成图案化的量子点时，可以采用显影液将未交联的量子点除去，而发生交联的量子点保留下来。
具体地，氨基(-NH2)与相邻量子点通过配位作用连接，是指氨基(-NH2)与相邻量子点表面的金属或缺陷形成配位键，从而使量子点交联在一起。
可选地，在本发明实施例提供的上述纳米粒子中，如图1所示，第一配体A还包括：与被保护基团D保护的氨基(-NH-D)连接的连接基团Y，以及与连接基团Y连接的配位基团X；
配位基团X被配置为与纳米颗粒QD进行配位结合。
可选地，在本发明实施例提供的上述纳米粒子中，如图1所示，配位基团X包括-NH2、-SH、-COOH、-P、-PO2至少其中之一。当然，配位基团X也可以为其它基团，在此不做一一列举。
可选地，在本发明实施例提供的上述纳米粒子中，如图1所示，连接基团Y可以为(CH2)n，n＝2～6；
或，连接基团Y也可以为含有共轭基团的结构，包括 至少其中之一；
或，连接基团Y也可以为n＝2～6。
具体地，当连接基团采用上述含有共轭基团的结构时，该量子点作为发光器件的发光层时，可以辅助载流子传输，提高发光器件的性能。
具体地，当连接基团采用时，该结构的交联位点多(一个分子上有两个氨基)，溶解性更好，显影过程中，未交联的量子点更容易除干净；交联位点交联后量子点的溶解性更低，更容易保留下来。
具体地，当连接基团采用时，交联位点更多，交联后的量子点膜稳定性好；未交联时，量子点的溶解性更好，未交连的量子点在显影过程更容易除干净。
可选地，在本发明实施例提供的上述纳米粒子中，如图1所示，第一配体A包括：
至少其中之一；
其中，Boc为叔丁氧羰基，表示与氨基连接的连接基团以及与连接基团连接的配位基团。
以量子点为CdSe/ZnSe，第一配体A为为例，量子点的结构如图3所示；图3所示的量子点在光致生酸剂(PAG表示)和紫外光(UV)作用下发生脱保护和交联反应，如图4所示，叔丁氧羰基/>脱离，生成CO2、/>同时生成一分子的H+。
具体地，本发明实施例中的保护基团在光致生酸剂(PAG)和紫外光(UV)的作用下发生脱保护及交联反应，是化学放大反应(Chemical Amplified Reaction)。如图4所示，以保护基团为叔丁氧羰基为例，/>和光致生酸剂(H+)反应脱去后，又会产生一分子的H+，可以让反应继续进行。这样，纳米粒子体系中需要的光致生酸剂量更少；即光敏性更强，可以减少光致生酸剂使用和曝光剂量，有利于保持量子点的稳定性。
另外，如图4所示，本发明实施例中的第一配体在发生氨基脱保护反应之后，仅保护基团/>脱离，而生成的第二配体/>不脱去，这样的话量子点表面的缺陷被第二配体/>包覆钝化，不影响量子点作为发光器件的发光层时的器件效率。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种纳米粒子层图案化的方法，如图5所示，包括：
S501、在基底上形成包括光敏材料以及纳米粒子的膜层；其中，纳米粒子为本发明实施例提供的上述纳米粒子；
S502、采用预设波长的光照射膜层的保留区域；其中，在预设波长的光照射下，光敏材料的生成物与第一配体发生反应，使保护基团解离，以在纳米颗粒表面形成具有氨基的第二配体，第二配体的极性与第一配体的极性不同；且第二配体的氨基与相邻纳米粒子发生交联；
S503、去除未被预设波长的光照射的纳米粒子，以在保留区域形成图案化的纳米粒子层。
本发明实施例提供的上述纳米粒子层图案化的方法，在基底上形成图案化的纳米粒子层时，在纳米粒子中添加光敏材料，然后在预设波长的光照射下，第一配体中的保护基团解离形成氨基，在纳米颗粒表面形成包括氨基的第二配体，第二配体的极性与第一配体的极性不同，则第二配体与第一配体在同一显影液中的溶解性不同；且在预设波长的光照射下，第二配体的氨基与相邻纳米粒子发生交联反应，形成紧密连接的交联网络结构。在采用显影液显影处理时，发生交联的纳米粒子不溶于显影液而被保留下来，未发生交联的纳米粒子溶解于显影液中，从而脱离基底被去除，完成纳米粒子层的图案化。与现有技术相比，本发明不需要采用喷墨打印即可完成纳米粒子层的图案化，能够形成高分辨率的、性能良好的纳米粒子及其图案。当纳米粒子为量子点时，可以提高量子点图案化的分辨率，以便于得到显示性能更佳的显示装置。
可选地，在本发明实施例提供的上述图案化的方法中，第二配体的氨基与相邻纳米粒子发生交联，具体为：
第二配体的氨基与相邻纳米粒子通过配位作用连接，以将纳米粒子交联在一起。具体地，以纳米粒子为量子点为例，量子点表面具有配位金属以及缺陷位点，第二配体的氨基可以与量子点表面的金属以及缺陷进行配位结合，从而将量子点交联在一起形成交联网络结构。
在具体实施时，为了使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，形成图案化的纳米粒子层之后，还可以包括：
对纳米粒子层进行干燥和退火处理。经过干燥和退火后的纳米粒子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。
下面以纳米粒子为量子点，第一配体为光敏材料为前述的光致生酸剂为例进行说明。
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第一量子点层、第二量子点层和第三量子点层为例，结合附图详细介绍本发明实施例提供的纳米粒子层图案化的方法。
制备量子点溶液，以量子点为CdSe/ZnSe为例，如图3所示，该量子点表面具有第一配体；将该量子点溶于正辛烷中，分散为30mg/mL溶液，分别制备不同颜色的第一量子点溶液、第二量子点溶液和第三量子点溶液。
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，在基底上形成包括光敏材料以及纳米粒子的膜层，具体包括：将光致生酸剂和第一量子点溶液混合后形成第一混合溶液，然后在基底上涂布第一混合溶液形成包括光致生酸剂和第一量子点的第一膜层。具体地，光致生酸剂的质量占光致生酸剂和量子点总质量的1％-5％。具体实施时，光致生酸剂的含量可以根据实际需要进行设定。
具体地，如图6A所示，采用旋涂的方式在基底1上涂布上述第一混合溶液形成第一膜层2。
在具体实施时，如图6B所示，采用紫外光(图中箭头方向所示)照射第一膜层2的第一量子点保留区域A1，第一量子点保留区域A1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，可以采用紫外光照射第一膜层2，在照射第一膜层2时，可以采用掩膜版3遮挡第一膜层2，掩膜版3包括透光区域31和遮光区域32，透光区域31对应第一膜层2中接受光照射的第一量子点保留区域A1。
在紫外光照射下，光致生酸剂产生的H+，如图4所示，H+与第一量子点保留区域A1中第一量子点的第一配体发生反应，使保护基团解离形成氨基，在第一量子点保留区域A1生成表面具有第二配体的第一量子点，第二配体的氨基与相邻第一量子点表面的金属或缺陷发生配位结合，在第一量子点保留区域A1形成与基底1牢固连接的交联网络结构。
具体地，为了促进的脱保护反应进行完全，可以将曝光后的基底1至于90℃左右环境中加热120s左右。
如图6C所示，采用溶剂(例如氯仿、甲苯、氯苯、四氢呋喃、正己烷、正庚烷、正辛烷的一种或多种混合溶剂)清洗被预设波长的光(紫外光)照射后的第一膜层2，第一膜层2中未被紫外光照射的区域内纳米粒子(第一量子点)溶解于上述溶剂被清洗掉，而第一量子点保留区域A1内的量子点发生交联，不溶解于上述溶剂，形成图案化的第一量子点层21。
接着，将光致生酸剂和表面具有第一配体的第二量子点混合后形成第二混合溶液，如图6D所示，采用旋涂的方式在形成有第一量子点层21的基底1上涂布该第二混合溶液形成第二膜层4。
在具体实施时，如图6E所示，采用紫外光(图中箭头方向所示)照射第二膜层4的第二量子点保留区域A2，第二量子点保留区域A2对应后续需要形成第二量子点层的区域；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，可以采用紫外光照射第二膜层4，在照射第二膜层4时，可以采用掩膜版3遮挡第二膜层4，掩膜版3包括透光区域31和遮光区域32，透光区域31对应第二膜层4中接受光照射的第二量子点保留区域A2。
在紫外光照射下，光致生酸剂产生的H+，如图4所示，H+与第二量子点保留区域A2中第二量子点的第一配体发生反应，使保护基团解离形成氨基，在第二量子点保留区域A2生成表面具有第二配体的第二量子点，第二配体与相邻第二量子点表面的金属或缺陷发生配位结合，在第二量子点保留区域A2形成与基底1牢固连接的交联网络结构。
具体地，为了促进中的脱保护反应进行完全，可以将图6E中曝光后的基底1至于90℃左右环境中加热120s左右。
如图6F所示，采用溶剂(例如氯仿、甲苯、氯苯、四氢呋喃、正己烷、正庚烷、正辛烷的一种或多种混合溶剂)清洗被预设波长的光(紫外光)照射后的第二膜层4，第二膜层4中未被紫外光照射的区域内纳米粒子(第二量子点)溶解于上述溶剂被清洗掉，而第二量子点保留区域A2内的第二量子点发生交联，不溶解于上述溶剂，形成图案化的第二量子点层41。
最后，将光致生酸剂和表面具有第一配体的第三量子点混合后形成第三混合溶液，如图6G所示，采用旋涂的方式在形成有第二量子点层41的基底1上涂布该第三混合溶液形成第三膜层5。
在具体实施时，如图6H所示，采用紫外光(图中箭头方向所示)照射第三膜层5的第三量子点保留区域A3，第三量子点保留区域A3对应后续需要形成第三量子点层的区域；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，可以采用紫外光照射第三膜层5，在照射第三膜层5时，可以采用掩膜版3遮挡第三膜层5，掩膜版3包括透光区域31和遮光区域32，透光区域31对应膜层2中接受光照射的第三量子点保留区域A3。
在紫外光照射下，光致生酸剂产生的H+，如图4所示，H+与第三量子点保留区域A3中第三量子点的第一配体发生反应，使保护基团解离形成氨基，在第三量子点保留区域A3生成表面具有第二配体的第三量子点，第二配体与相邻第三量子点表面的金属或缺陷发生配位结合，在第三量子点保留区域A3形成与基底1牢固连接的交联网络结构。
具体地，为了促进中的脱保护反应进行完全，可以将图6H中曝光后的基底1至于90℃左右环境中加热120s左右。
如图6I所示，采用溶剂(例如氯仿、甲苯、氯苯、四氢呋喃、正己烷、正庚烷、正辛烷的一种或多种混合溶剂)清洗被预设波长的光(紫外光)照射后的第三膜层5，第三膜层5中未被紫外光照射的区域内纳米粒子(第三量子点)溶解于上述溶剂被清洗掉，而第三量子点保留区域A3内的第三量子点发生交联，不溶解于上述溶剂，形成图案化的第三量子点层51。
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，这样本发明实施例通过以上图案化的方法完成了全彩量子点的图案化过程。本发明实施例不需要采用喷墨打印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。
需要说明的是，在制作上述发射不同颜色光的第一量子点层、第二量子点层和第三量子点层的过程中，光致生酸剂可以选择同一种生酸剂，也可以选择不同的生酸剂，只要是能够在预设波长的光照射下产生氢离子与保护基团反应即可。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述制作第一量子点层、第二量子点层和第三量子点，可以采用同一种波长的紫外光照射第一量子点保留区域、第二量子点保留区域和第三量子点保留区域。当然也可以采用H线的光照射第一量子点保留区域，形成发射红颜色光的第一量子点层，H线的波长为405nm；可以采用I线的光照射第二量子点保留区域，形成发射绿颜色光的第二量子点层，I线的波长为365nm；可以采用G线的光照射量子点保留区域，形成发射蓝颜色光的第三量子点层，G线的波长为436nm。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种发光器件的制作方法，包括制作阳极、纳米粒子层和阴极，其中，纳米粒子层(量子点层)采用上述纳米粒子层图案化的方法形成。
在具体实施时，发光器件分为正置结构和倒置结构，以发光器件为正置结构为例，形成该发光器件，如图7所示，具体可以包括：
S701、在基底上采用构图工艺形成阳极；
S702、在阳极上依次形成空穴注入层和空穴传输层；
S703、在空穴传输层上形成包括光敏材料以及纳米粒子的膜层；
S704、采用预设波长的光照射量子点保留区域；其中，在预设波长的光照射下，光敏材料的生成物与第一配体发生反应，使保护基团解离，以在纳米颗粒表面形成具有氨基的第二配体，第二配体的极性与第一配体的极性不同；且第二配体与相邻纳米粒子发生交联；
S705、去除未被预设波长的光照射的纳米粒子，以在保留区域形成图案化的纳米粒子层；
S706、在纳米粒子层上依次形成电子传输层和电子注入层；
S707、在电子注入层上形成阴极。
在具体实施时，本发明具体实施例提供的上述步骤S701、S702、S706和S707的具体方法与现有技术相同，在此不做赘述；上述步骤S703、S704和S705与上述步骤S501、S502和S503类似，在此不做赘述。
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8对本发明实施例提供的正置结构的发光器件的制作方法进行简单说明。
首先制作基底1，采用标准方法清洗衬底基板，之后依次沉积栅极金属(如Mo，厚度为200nm左右)，并图形化；栅绝缘层(如SiO2材料，厚度为150nm左右)；有源层(如IGZO材料，厚度为40nm左右)，并图形化；源漏极金属(如Mo，厚度为200nm左右)，并图形化；钝化层(如SiO2材料，厚度为300nm左右)，并图形化；像素电极(如ITO材料，厚度为40nm左右)，并图形化；最后旋涂沉积亚克力系材料并光刻、固化出像素界定层，厚度约1.5um，形成TFT背板部分(即本发明的基底1)。
接着，如图8所示，在形成阳极6之前，采用等离子体处理所述形成的基底1表面。
接着，在基底1上采用构图工艺制作阳极6，阳极6的制作做法与现有技术相同，在此不做详述。
接着，在阳极6上采用旋涂工艺形成空穴注入层7，在空穴注入层7上采用旋涂工艺形成空穴传输层8，空穴注入层7的材料可以为PEDOT：PSS等，空穴传输层8的材料可以为TFB等，空穴注入层7和空穴传输层8的整体厚度可以为50nm-100nm；空穴注入层7和空穴传输层8的制作做法与现有技术相同，在此不做详述。
接着，利用上述纳米粒子层图案化的方法在空穴传输层8上形成包括第一量子点层21、第二量子点层41和第三量子点层51的量子点层。
接着，在量子点层上采用旋涂或蒸镀工艺依次制作电子传输层9和电子注入层10，电子传输层9的材料可以为ZnO纳米颗粒等，电子注入层10的材料可以为LiF等。
之后，在电子注入层10上蒸镀阴极11，阴极的材料可以为LiF:Al等，阴极的厚度可以为500nm-1000nm；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，本发明实施例是以发光器件为正置结构为例进行说明其制作方法的，当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1上依次形成阴极11、电子注入层10、电子传输层9、纳米粒子层(21、41、51)、空穴传输层8、空穴注入层7和阳极6，如图9所示。
本发明实施例形成的上述发光器件的出光方式可以为底出光，也可以为顶出光；本发明可制备的亚像素最小面积在10-30微米，像素分辨率约300-800ppi。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种发光器件，如图8和图9所示，包括层叠设置的阳极6、纳米粒子层(21、41、51)和阴极11，如图10所示，纳米粒子层(21、41、51)包括纳米颗粒(QD)以及连接于纳米颗粒(QD)表面的第二配体B，第二配体B包括：与纳米颗粒(QD)进行配位结合的配位基团X，与配位基团X连接的连接基团Y，以及与连接基团Y连接的氨基(-NH2)；第二配体B的氨基(-NH2)可以与相邻纳米粒子(QD)通过配位作用连接，以将纳米粒子交联在一起，形成具有交联网络结构的纳米粒子层。
具体地，图10中的配位基团X和连接基团Y参见前述一种纳米粒子的内容中的结构，在此不做赘述。
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发光器件。该显示装置解决问题的原理与前述发光器件相似，因此该显示装置的实施可以参见前述发光器件的实施，重复之处在此不再赘述。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述显示装置为有机发光显示装置。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述显示装置可以为全面屏显示装置，或者也可以为柔性显示装置等，在此不作限定。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述显示装置可以为如图11所示的全面屏的手机。
当然，本发明实施例提供的上述显示装置也可以为平板电脑、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。
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纳米粒子、纳米粒子层图案化的方法及相关应用，本发明的纳米粒子包括纳米颗粒以及连接于纳米颗粒表面的第一配体，第一配体具有被保护基团保护的氨基；采用该结构的纳米粒子在基底上形成图案化的纳米粒子层时，在纳米粒子中添加光敏材料，然后在预设波长的光照射下，第一配体中的保护基团解离形成氨基，在纳米颗粒表面形成包括氨基的第二配体，第二配体的极性与第一配体的极性不同，则第二配体与第一配体在同一显影液中的溶解性不同；且第二配体的氨基与相邻纳米粒子发生交联反应，形成紧密连接的交联网络结构。在采用显影液显影处理时，发生交联的纳米粒子不溶于显影液而被保留下来，未发生交联的纳米粒子溶解于显影液中，从而脱离基底被去除，完成纳米粒子层的图案化。与现有技术相比，本发明不需要采用喷墨打印即可完成纳米粒子层的图案化，能够形成高分辨率的、性能良好的纳米粒子图案。当纳米粒子为量子点时，可以提高量子点图案化的分辨率，以便于得到显示性能更佳的显示装置。
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 (16)

1.一种纳米粒子，其特征在于，包括纳米颗粒以及连接于所述纳米颗粒表面的第一配体，所述第一配体具有被保护基团保护的氨基；所述保护基团包括叔丁氧羰基、至少其中之一；
所述第一配体被配置为在光敏材料以及预设波长的光照射的作用下，使所述保护基团解离，以在所述纳米颗粒表面形成具有氨基的第二配体，所述第二配体的极性与所述第一配体的极性不同；且所述第二配体的氨基与相邻所述纳米粒子发生交联。
2.如权利要求1所述的纳米粒子，其特征在于，所述第一配体还包括：与所述被保护基团保护的氨基连接的连接基团，以及与所述连接基团连接的配位基团；
所述配位基团被配置为与所述纳米颗粒进行配位结合。
3.如权利要求2所述的纳米粒子，其特征在于，所述配位基团包括-NH2、-SH、-COOH、-P、-PO2至少其中之一。
4.如权利要求2所述的纳米粒子，其特征在于，所述连接基团为(CH2)n，n＝2～6；
或，所述连接基团为含有共轭基团的结构，包括 至少其中之一；
或，所述连接基团为n＝2～6。
5.如权利要求2所述的纳米粒子，其特征在于，所述第一配体包括：
至少其中之一；
其中，Boc为叔丁氧羰基，表示与氨基连接的连接基团以及与所述连接基团连接的配位基团。
6.如权利要求1所述的纳米粒子，其特征在于，所述纳米粒子包括CdS、CdSe、ZnSe、InP、PbS、CsPbCl3、CsPbBr3、CsPbI3、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、InP/ZnS、PbS/ZnS、CsPbCl3/ZnS、CsPbBr3/ZnS、CsPhI3/ZnS、ZnTeSe/ZnSe、ZnO、ZnMgO、ZnAlO、ZnLiO至少其中之一。
7.一种纳米粒子层图案化的方法，其特征在于，包括：
在基底上形成包括光敏材料以及纳米粒子的膜层；其中，所述纳米粒子为权利要求1-6任一项所述的纳米粒子；
采用预设波长的光照射所述膜层的保留区域；其中，在所述预设波长的光照射下，所述光敏材料的生成物与所述第一配体发生反应，使所述保护基团解离，在所述纳米颗粒表面形成具有氨基的第二配体，所述第二配体的极性与所述第一配体的极性不同；且所述第二配体的氨基与相邻所述纳米粒子发生交联；
去除未被所述预设波长的光照射的纳米粒子，以在所述保留区域形成图案化的纳米粒子层。
8.如权利要求7所述的图案化的方法，其特征在于，所述第二配体的氨基与相邻所述纳米粒子发生交联，具体为：
所述第二配体的氨基与相邻所述纳米粒子通过配位作用连接，以将所述纳米粒子交联在一起。
9.如权利要求7所述的图案化的方法，其特征在于，所述采用预设波长的光照射所述膜层的保留区域，具体包括：
采用掩膜版遮挡所述膜层，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膜层中接受光照射的保留区域。
10.如权利要求7所述的图案化的方法，其特征在于，所述去除未被所述预设波长的光照射的纳米粒子，具体包括：
采用溶剂清洗被所述预设波长的光照射后的膜层，其中，所述膜层中未被所述光照射的区域内纳米粒子溶解于所述溶剂，所述纳米粒子保留区域内的纳米粒子发生交联，不溶解于所述溶剂。
11.如权利要求7所述的图案化的方法，其特征在于，所述光敏材料为光致生酸剂；
在所述预设波长的光照射下，所述光致生酸剂产生的H+与所述第一配体发生反应，使所述保护基团解离。
12.如权利要求11所述的图案化的方法，其特征在于，所述光致生酸剂包括硫鎓盐类、三嗪类、磺酸酯类、重氮盐类至少其中之一。
13.如权利要求8所述的图案化的方法，其特征在于，所述光敏材料的质量占所述光敏材料和所述纳米粒子总质量的1％-5％。
14.一种发光器件的制作方法，包括制作阳极、纳米粒子层和阴极，其特征在于，所述纳米粒子层采用如权利要求7-13任一项所述的纳米粒子层图案化的方法形成。
15.一种发光器件，其特征在于，包括层叠设置的阳极、纳米粒子层和阴极，所述纳米粒子层采用如权利要求7-13任一项所述的纳米粒子层图案化的方法形成；其中，所述纳米粒子层包括纳米颗粒以及连接于所述纳米颗粒表面的第二配体，所述第二配体包括：与所述纳米颗粒进行配位结合的配位基团，与所述配位基团连接的连接基团，以及与所述连接基团连接的氨基；所述第二配体的氨基与相邻所述纳米粒子通过配位作用连接，以将所述纳米粒子交联在一起，形成具有交联网络结构的所述纳米粒子层。
16.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求15所述的发光器件。
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