CN116323861A - 量子点材料、量子点膜层的图案化方法及量子点显示器件 - Google Patents
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- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/88—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
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Abstract
本申请提供了一种量子点材料、量子点膜层的图案化方法及量子点显示器件，涉及显示技术领域，该量子点材料包括量子点本体和配体；配体包括：配位基团、可分解基团和能量转移基团；可分解基团被配置为能够分解并生成极性改变基团，能量转移基团被配置为能够转移量子点材料中的载流子并阻止量子点本体发光。在制备图案化的量子点膜层时，通过掩膜版遮挡在量子点薄膜上，并采用光照射在量子点薄膜的部分区域，使得光照区域的量子点材料发生分解并生成极性改变基团，采用量子点材料的良溶剂清洗量子点薄膜以完成图案化，极性改变基团不溶于量子点材料的良溶剂。上述量子点膜层的图案化方法可避免使用碱性溶液对量子点薄膜进行显影造成的膜层破坏。
Description
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种量子点材料、量子点膜层的图案化方法及量子点显示器件。
随着量子点技术的深入发展，QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes，量子点发光二极管)显示技术的研究日益深入，量子点发光效率也不断提升，进一步采用新的工艺和技术来实现其产业化已成为趋势。其中，对量子点薄膜进行图案化以制备高分辨率的显示产品是其中一项重要的议题。
发明内容
本申请的实施例采用如下技术方案：
一方面，本申请的实施例提供了一种量子点材料，包括量子点本体以及配位在所述量子点本体表面的配体；
所述配体包括：与所述量子点本体表面相结合的配位基团，与所述配位基团连接的可分解基团，以及与所述可分解基团连接的能量转移基团；
其中，所述可分解基团被配置为能够分解并生成极性改变基团，所述能量转移基团被配置为能够转移所述量子点材料中的载流子并阻止所述量子点本体发光。
在本申请的一些实施例中，所述能量转移基团为给电子基团，所述能量转移基团被配置为能够转移所述量子点材料中的空穴并阻止所述量子点本体发光。
在本申请的一些实施例中，所述能量转移基团为吸电子基团，所述能量转移基团被配置为能够转移所述量子点材料中的电子并阻止所述量子点本体发光。
在本申请的一些实施例中，所述能量转移基团包括低聚噻吩类基团或聚噻吩类基团。
在本申请的一些实施例中，所述低聚噻吩类基团或所述聚噻吩类基团的通式均为
在本申请的一些实施例中，n的取值范围为3-10。
在本申请的一些实施例中，X1和X2均为吸电子基团。
在本申请的一些实施例中，所述能量转移基团包括
在本申请的一些实施例中，所述能量转移基团包括
在本申请的一些实施例中，所述可分解基团包括可热解基团或可光解基团。
另一方面，本申请的实施例还提供了一种量子点膜层的图案化方法，所述方法包括：
采用如上所述的量子点材料形成量子点溶液；
采用所述量子点溶液在基板上形成量子点薄膜；
用掩膜版遮挡在所述量子点薄膜上，并采用光照射在所述量子点薄膜的部分区域，以使得光照区域的所述量子点材料发生分解并生成所述极性改变基团；
清洗所述量子点薄膜中除所述光照区域之外的区域，得到图案化的所述量子点膜层。
在本申请的一些实施例中，所述用掩膜版遮挡在所述量子点薄膜上，并采用光照射在所述量子点薄膜的部分区域，以使得光照区域的所述量子点材料发生分解并生成所述极性改变基团包括：
用掩膜版遮挡在所述量子点薄膜上，并采用紫外光照射在所述量子点薄膜的部分区域，以使得光照区域的所述量子点材料发生分解并生成所述极性改变基团；其中，所述可分解基团为可光解基团；
或者，
用掩膜版遮挡在所述量子点薄膜上，并采用红外光照射在所述量子点薄膜的部分区域，以使得光照区域的所述量子点材料发生分解并生成所述极性改变基团；其中，所述可分解基团为可热解基团。
在本申请的一些实施例中，所述清洗所述量子点薄膜，得到图案化的所述量子点膜层包括：
采用所述量子点材料的良溶剂清洗所述量子点薄膜中除所述光照区域之外的区域，形成图案化的所述量子点膜层；其中，所述极性改变基团不溶于所述量子点材料的良溶剂。
又一方面，本申请的实施例提供了一种量子点显示器件，包括如上所述的量子点材料制备的量子点膜层。
在本申请的一些实施例中，所述量子点显示器件为量子点发光器件，所述量子点发光器件包括第一极、第二极、以及位于所述第一极和所述第二极之间的所述量子点膜层。
在本申请的一些实施例中，所述量子点显示器件为量子点色转换器件，所述量子点色转换器件包括发光基板以及位于所述发光基板上的所述量子点膜层。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1和图2为本申请实施例提供的两种量子点材料的光解反应示意图；
图3为本申请实施例提供的一种量子点膜层的图案化方法流程图；
图4-图7a为本申请实施例提供的四种电致发光的量子点显示器件的结构示意图；
图7b-图7g为本申请实施例提供的第一种全彩化的量子点显示器件的制备过程示意图；
图8a-图8c为本申请实施例提供的第二种全彩化的量子点显示器件的制备过程示意图；
图9a-图9d为本申请实施例提供的第三种全彩化的量子点显示器件的制备过程示意图；
图10为本申请实施例提供的第四种全彩化的量子点显示器件的结构示意图。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性实施例”、“示例”、“特定示例”或“一些示例”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本申请的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
在本申请的实施例中，采用“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，仅为了清楚描述本申请实施例的技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
相关技术中常采用光刻的方式制备图案化的量子点膜层，在光刻过程中，需要采用碱性液体作为显影液以将量子点薄膜进行图案化处理，形成图案化的量子点膜层；然而，碱性液体会降低量子点的发光性能。
基于此，本申请的实施例提供了一种量子点材料、量子点膜层图案化的方法以及量子点显示器件。参考图1所示，该量子点材料包括量子点本体1以及配位在量子点本体1表面的配体2；
配体2包括：与量子点本体1表面相结合的配位基团R1，与配位基团R1连接的可分解基团R2，以及与可分解基团R2连接的能量转移基团R3；
其中，可分解基团R2被配置为能够分解并生成极性改变基团R4，能量转移基团R3被配置为能够转移量子点材料中的载流子并阻止量子点本体1发光。
在示例性的实施例中，量子点本体的发光颜色可以为红色、绿色、蓝色或者白色，当然，还可以是其它颜色，这里不进行一一列举。
在实际应用中，在量子点本体上配位的配体不同时，量子点材料的发光频谱存在差异，具体可以根据实际情况确定。
在示例性的实施例中，量子点本体的材料可以为硫化镉(CdS)、硒化镉(CdSe)、碲化镉(CdTe)、硒化锌(ZnSe)、磷化铟(InP)、硫化铅(PbS)、硫铟铜(CuInS
2)、氧化锌(ZnO)、铯铅氯(CsPbCl
3)、铯铅溴(CsPbBr
3)、铯铅碘(CsPbI
3)、硫化镉/硫化锌(CdS/ZnS)、硒化镉/硫化锌(CdSe/ZnS)、硒化锌(ZnSe)、磷化铟/硫化锌(InP/ZnS)、硫化铅/硫化锌(PbS/ZnS)、砷化铟(InAs)、砷化镓铟(InGaAs)、氮化镓铟(InGaN)、GaN(氮化镓)、碲化锌(ZnTe)、硅(Si)、锗点(Ge)、碳点(C)以及具有上述成分的其他纳米尺度材料中的一种或多种的组合。
在示例性的实施例中，通过对量子点本体1进行表面处理，使得量子点本体1与配体2配位，配体2包裹在量子点本体1表面，以对量子点本体1起到保护作用，并促进量子点本体1更好的分散在溶液中。
在示例性的实施例中，配体2中的配位基团R1可以是具有一定反应活性的官能团，或者，还可以是带有正电荷或负电荷的基团；无论是具有一定反应活性的官能团，还是带有正电荷或负电荷的基团，配位基团R1均能够与量子点本体表面进行结合，以辅助配体2配位在量子点本体1表面。
具体的，配位基团R1可以包括氨基、多氨基、羟基、多羟基、巯基、多巯基、硫醚、多硫醚、膦、氧膦等能与量子点表面进行结合的官能团或元素。
示例性的，参考图2所示，配位基团R1可以包括-(CH
2)n-COOH，其中，n为自然数。
在示例性的实施例中，配体2中的可分解基团R2能够在一定条件下分解，并生成极性改变基团R4。具体的，可分解基团R2分解后，使得可分解基团R2中的一部分和能量转移基团R3从配体2中断裂掉，剩余部分的可分解基团R2生成极性改变基团R4。
示例性的，可分解基团R2可以包括可光解基团或可热解基团。
示例性的，可分解基团R2可以包括具有共轭双键体系的基团，例如：具有碳氧双键，碳碳双键，碳氮双键等；或者，可分解基团R2还可以包括具有双推电子基团，例如：二甲氧基，二仲氨基等。
示例性的，参考图2所示，可分解基团R2可以包括
示例性的，可分解基团R2可以与能量转移基团R3直接连接；或者，参考图2所示，可分解基团R2可以通过-(CH2)n-与能量转移基团R3连接，其中，n为自然数。
在示例性的实施例中，通过分解生成极性改变基团R4，使得发生裂解之后的配体2的溶解性与发生裂解之前的配体2的溶解性的极性相反。具体来说，若发生裂解之后的配体2为油溶性，则发生裂解之前的配体2为水溶性；或者，若发生裂解之后的配体2为水溶性，则发生裂解之前的配体2为油溶性。
在示例性的实施例中，配体2中的能量转移基团R3能够转移量子点材料中的载流子并阻止量子点本体1发光。为了说明能量转移基团R3转移量子点材料中的载流子并阻止量子点本体1发光的原理，需要说明量子点材料的发光原理：当量子点材料收到来自外界的光能或者电能时，量子点材料中的电子和空穴均从基态跃迁到激发态，激发态的电子和激发态的空穴结合后生成激子，激子辐射出能量而发光。
在本申请的实施例中，由于能量转移基团R3能够转移量子点材料中的载流子(电子或者空穴)，具体来说，能量转移基团R3能够将原本迁移到量子点本体1中的电子或者空穴转移到能量转移基团R3所在的微观空间内，减少甚至避免了量子点本体1中激发态的电子和激发态的空穴结合，避免了在量子点本体1中生成激子，从而阻止量子点本体1发光。
在本申请的实施例提供的量子点材料中，通过设置配体2中包括与 量子点本体1依次连接的配位基团R1、可分解基团R2和能量转移基团R3，在制备图案化的量子点膜层时，通过掩膜版遮挡在量子点薄膜上，并采用光照射在量子点薄膜的部分区域，使得光照区域的量子点材料发生分解并生成极性改变基团R4，采用量子点材料的良溶剂清洗量子点薄膜以完成图案化，其中，极性改变基团R4不溶于量子点材料的良溶剂(光照区域的量子点材料留下，未被光线照射的区域的量子点材料被清洗掉)。这样，提供了一种简单、高效的量子点膜层图案化的方式，且可以避免使用碱性溶液对量子点薄膜进行显影造成的量子点膜层破坏。
另外，未被光线照射的区域的量子点材料中存在能量转移基团R3，在采用溶剂清洗的过程中，即使该部分材料未清洗干净、在基板上存在残留，由于能量转移基团R3能够转移量子点材料中的载流子而阻止量子点材料发光，很大程度上避免了由于量子点材料残留造成的串色问题。
在本申请的一些实施例中，能量转移基团R3为给电子基团，能量转移基团R3被配置为能够转移量子点材料中的空穴并阻止量子点本体1发光。
需要说明的是，能量转移基团R3为给电子基团时，在量子点材料吸收外界能量生成激发态的空穴时，能量转移基团R3能够给出电子以转移向量子点本体1中迁移的激发态的空穴(或者转移还处于基态的空穴)，从而减少或避免在量子点本体1中形成激子，达到阻止量子点本体1发光的效果。
在本申请的一些实施例中，能量转移基团R3为吸电子基团，能量转移基团R3被配置为能够转移量子点材料中的电子并阻止量子点本体1发光。
需要说明的是，能量转移基团R3为吸电子基团时，在量子点材料吸收外界能量生成激发态的电子时，能量转移基团R3能够吸引电子以转移向量子点本体1中迁移的激发态的电子(或者转移还处于基态的电子)，从而减少或避免在量子点本体1中形成激子，达到阻止量子点本体1发光的效果。
在实际对量子点膜层进行图案化处理时，即使存在部分残留的量子点材料，由于能量转移基团R3阻止了量子点本体1的发光，有效的避免了由于量子点材料残留造成的串色问题。
在本申请的一些实施例中，能量转移基团R3包括低聚噻吩类基团或聚噻吩类基团。
在示例性的实施例中，低聚噻吩类基团或聚噻吩类基团的聚合度可以根据其各自对量子点材料的溶解性的影响确定。具体的，低聚噻吩类基团或聚噻吩类基团的聚合度越低，量子点材料的溶解性越好。
当然，在低聚噻吩类基团或聚噻吩类基团上含有促进溶解的侧链或基团时，可以提高量子点材料在相应溶剂中的溶解度。另外，低聚噻吩类基团或聚噻吩类基团的分子量越低，量子点材料的溶解性越好。具体可以根据实际情况确定，这里不进行限制。
在本申请的一些实施例中，低聚噻吩类基团或聚噻吩类基团的通式均为
在示例性的实施例中，聚合度m的取值范围为3-10。
在示例性的实施例中，X1和X2均为吸电子基团。
具体的，吸电子基团可以包括：氰基(-CN)、磺酸基(-SO
3H)、甲酰基(-CHO)、酰基(-COR)、羧基(-COOH)、硝基(-NO
2)、叔胺正离子(-NR
3)、三卤甲基(-CX
3)；其中，R为烷烃，X为卤素。
在示例性的实施例中，X1和X2可以为如上吸电子基团中任意的一个。
在本申请的实施例中，能量转移基团R3为低聚噻吩类基团或聚噻吩类基团，且低聚噻吩类基团或聚噻吩类基团上还连接有吸电子基团X1和X2，使得原本就属于吸电子基团的低聚噻吩类基团或聚噻吩类基团有更强的吸电子能力，在量子点材料吸收外界能量生成激发态的电子时，能量转移基团R3能够吸引电子以转移位于量子点本体1中的激发态的电子(或者转移还处于基态的电子)，从而减少或避免在量子点本体1中形成激子，达到阻止量子点本体1发光的效果。
需要说明的是，本申请的实施例中涉及到的吸电子基团和给电子基团是相对的概念，没有明确的划分界限。
在本申请的一些实施例中，能量转移基团R3包括
在本申请的一些实施例中，能量转移基团R3包括
在本申请的一些实施例中，可分解基团R2包括可热解基团或可光解基团。
示例性的，可分解基团R2可以包括具有共轭双键体系的基团，例如：具有碳氧双键，碳碳双键，碳氮双键等；或者，可分解基团R2还可以包括具有双推电子基团，例如：二甲氧基，二仲氨基等。
本申请的实施例还提供了一种量子点膜层的图案化方法，参考图3所示，该方法包括：
S901、采用如上所述的量子点材料形成量子点溶液；
下面以硒化镉(CdSe)量子点为例，说明量子点材料的溶液制备方法，具体如下：
S9011、CdSe核的制备；
将0.4mmol的氧化镉(CdO)，3.2mmol的油酸(OA)，和10mL的十八烯(ODE)加入50mL三颈圆底烧瓶中，在120℃的油浴中加热，抽真空1h，通氮气，升温至240℃，此时，三口瓶内溶液呈澄清透明状态。加入1g的三辛基膦(TOP)和3g十六胺，降温至150℃，抽真空30min，通氮气，升温至280℃。快速注入三辛基膦化镉(TOP-Se)澄清溶液，该溶液包括2mmol的Se，2mL的三辛基膦和2.5mL的十八烯，在手套箱中搅拌至液体变为黄色透明状，保温3min，迅速降至室温，用体积比为3:1的甲醇/氯仿溶液多次萃取后，将量子点本体分散于氯仿中待用。
S9012、硫化锌(ZnS)壳层前驱体的制备；
在三颈圆底烧瓶中加入0.3mmoL的醋酸锌，1mmol的双对氯苯基 三氯乙烷(DDT)，6mL的十八烯，4mL的油胺(OLA)，在90℃下搅拌加热，并抽真空通氮气三次后，备用。
S9013、壳层包覆过程；
在三颈圆底烧瓶中加入2mL的硒化镉氯仿溶液，2mL的十八烯，200μL的油酸，120℃抽真空-换氮气三次后，升温至240℃，以1.5mL/h的速度ZnS壳层前驱体转移至主反应体系硒化镉氯仿溶液中。
S9013、清洗过程；
为了彻底清除游离配体，清洗过程分为三步：①将100mL体积比为7:3丙酮/甲醇混合溶液加入装有量子点溶液的三颈圆底烧瓶中，60℃下磁力搅拌10min后，离心得到沉淀；②在三颈圆底烧瓶中，将沉淀完全分散于20mL甲苯，再加入100mL体积比为3:7的丙酮/甲醇混合溶液，60℃下磁力搅拌10min后，离心得到沉淀；③将沉淀完全分散于20mL甲苯，加入三颈圆底烧瓶中，再加入20mL冰醋酸和70mL甲醇，70℃下搅拌10min后，离心得到沉淀，将沉淀放入真空干燥箱中60℃烘干，用研钵研磨成粉末备用。
S9014、配体交换过程；
在三颈圆底烧瓶中配制浓度为20mg/ml的5ml正辛烷量子点溶液，在80℃下搅拌加热、抽真空、通氮气三次后，注入5ml的浓度为60mg/ml的配体分子2(包括如图1中所示的R1基团、R2基团和R3基团)的正辛烷溶液，反应4个小时，在重复步骤S9013、的清洗过程后，溶解在正辛烷中备用。
这样，就完成了配体包括如图1中所示的R1基团、R2基团和R3基团的量子点材料的溶液的制备。
S902、采用量子点溶液在基板上形成量子点薄膜；
在实际应用中，可以采用印刷或者涂布发工艺在基板上形成量子点薄膜，量子点薄膜是一层整面性的薄膜。
这里对于上述基板的具体类型和结构不做限定，具体可以根据实际情况确定。
S903、用掩膜版遮挡在量子点薄膜上，并采用光照射在量子点薄膜的部分区域，以使得光照区域的量子点材料发生分解并生成极性改变基团R4；
在实际应用中，被光线照射的区域中的量子点材料发生如图1或如 图2所示的化学反应，使得可分解基团R2分解并生成极性改变基团R4，这样，使得光照区域的量子点材料的配体包括R1基团和R4基团，而未被光线照射的区域的量子点材料的配体仍旧包括R1基团、R2基团和R3基团。
S904、清洗量子点薄膜中除光照区域之外的区域，得到图案化的量子点膜层。
具体的，通过分解生成极性改变基团R4，使得发生裂解之后的配体2的溶解性与发生裂解之前的配体2的溶解性的极性相反。具体来说，若发生裂解之后的配体2为油溶性，则发生裂解之前的配体2为水溶性；或者，若发生裂解之后的配体2为水溶性，则发生裂解之前的配体2为油溶性。
在实际应用中，采用量子点材料的良溶剂清洗量子点薄膜，其中，极性改变基团R4不溶于量子点材料的良溶剂，这样，光照区域的量子点材料留下，未被光线照射的区域的量子点材料被清洗掉，从而得到图案化的量子点膜层。本申请的实施例提供的量子点膜层的图案化方法简单、高效，避免了使用碱性溶液对量子点薄膜进行显影造成的量子点膜层破坏。
在本申请的一些实施例中，S903、用掩膜版遮挡在量子点薄膜上，并采用光照射在量子点薄膜的部分区域，以使得光照区域的量子点材料发生分解并生成极性改变基团包括：
S9031、用掩膜版遮挡在量子点薄膜上，并采用紫外光照射在量子点薄膜的部分区域，以使得光照区域的量子点材料发生分解并生成极性改变基团；其中，可分解基团为可光解基团；
或者，
S9032、用掩膜版遮挡在量子点薄膜上，并采用红外光照射在量子点薄膜的部分区域，以使得光照区域的量子点材料发生分解并生成极性改变基团；其中，可分解基团为可热解基团。
在示例性的实施例中，可光解基团通常为紫外光可分解基团，故采用紫外光线照射；另外，由于红外光线有很强的热效应，可以通过红外光线的照射达到局部区域加热的目的，使得可热分解基团分解。
在本申请的一些实施例中，S904、清洗量子点薄膜，得到图案化的量子点膜层包括：
S9041、采用量子点材料的良溶剂清洗量子点薄膜中除光照区域之外的区域，形成图案化的量子点膜层；其中，极性改变基团不溶于量子点材料的良溶剂。
这样，光照区域的量子点材料留下，未被光线照射的区域的量子点材料被清洗掉，从而得到图案化的量子点膜层。本申请的实施例提供的量子点膜层的图案化方法简单、高效，避免了使用碱性溶液对量子点薄膜进行显影造成的量子点膜层破坏。
本申请的实施例提供了一种量子点显示器件，包括如上所述的量子点材料制备的量子点膜层。
在本申请的实施例提供的量子点显示器件中，通过在量子点膜层的量子点材料中设置配体2，且配体2中包括与量子点本体1依次连接的配位基团R1、可分解基团R2和能量转移基团R3，在制备图案化的量子点膜层时，通过掩膜版遮挡在量子点薄膜上，并采用光照射在量子点薄膜的部分区域，使得光照区域的量子点材料发生分解并生成极性改变基团R4，采用量子点材料的良溶剂清洗量子点薄膜以完成图案化，其中，极性改变基团R4不溶于量子点材料的良溶剂(光照区域的量子点材料留下，未被光线照射的区域的量子点材料被清洗掉)。这样，提供了一种简单、高效的量子点膜层图案化的方式，且可以避免使用碱性溶液对量子点薄膜进行显影造成的量子点膜层破坏。
在本申请的一些实施例中，量子点显示器件为量子点发光器件，参考图4所示，量子点发光器件包括第一极11、第二极13、以及位于第一极11和第二极13之间的量子点膜层12。
在示例性的实施例中，第一极11可以是阴极，第二极13可以是阳极；或者，第一极11可以是阳极，第二极13可以是阴极。
在示例性的实施例中，量子点发光器件中量子点膜层的发光原理为电致发光。
在示例性的实施例中，参考图5或图6所示，量子点发光器件还包括空穴传输层16、空穴注入层17和电子传输层14。
具体的，量子点发光器件包括如图5所示的正置结构和如图6所示的倒置结构。
参考图5所示，正置结构的量子点发光器件包括位于衬底上依次层叠设置的第二极13、空穴注入层(HI)17、空穴传输层(HT)16、量子点 膜层12、电子传输层(ET)14和第一极11，其中，第一极11为阴极，第二极13为阳极。
在实际应用中，图5所示的正置结构的量子点发光器件的制备过程简要如下：
1、形成第二极13并清洗，其中，第二极13为导电玻璃；具体的，将导电玻璃分别采用异丙醇、水、丙酮超声清洗，并使用紫外光处理5-10min。
需要说明的是，导电玻璃可以为在玻璃上形成ITO(铟锡氧化物)薄膜得到，或者，导电玻璃可以为在玻璃(SiO2)中掺杂氟得到，掺杂氟的导电玻璃可以称作FTO。
2、制备空穴注入层17；
在上述导电玻璃上，通过旋涂、蒸镀，或喷墨打印等方式制备空穴注入层17。空穴注入层可以选择PEDOT:PSS(聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐)；其中，PEDOT的成膜温度为130-150℃。旋涂工艺制备时，匀胶机的转速可以设置为500-2500rpm，以调整膜层的厚度。
3、制备空穴传输层16；
在上述空穴注入层17上，通过旋涂、蒸镀，或喷墨打印等方式制备空穴传输层16，例如将5mg/ml～30mg/ml的TFB(聚9,9-二辛基芴-CO-N-4-丁基苯基二苯胺)溶于氯苯溶液中，旋涂工艺制备时，匀胶机的转速可以设置为2000rpm～4000rpm，再在235℃条件下退火30mins。其中，空穴传输层16的主要成分为TFB，在实际应用中，空穴传输层16的主要成分还可以为聚乙烯基咔唑(PVK)。
4、制备量子点膜层12；
量子点膜层12的制备过程可以参考前文中所述的量子点膜层12的图案化方法，这里不再赘述。
5、制备电子传输层14；
电子传输层14可以是氧化锌基纳米粒子薄膜，具体的，旋涂氧化锌纳米粒子，之后并在80-120℃条件下加热成膜。电子传输层材料还可以选择离子掺杂型氧化锌纳米粒子，如镁(Mg)，铟(In)，铝(Al)，镓(Ga)掺杂氧化镁纳米粒子等。在旋涂成膜时，匀胶机转速可以设置为500-2500rpm，以调整膜层的厚度。
6、制备第一极11；
第一极11的材料可以为金属材料，例如铝(Al)、银(Ag)或者铟锌氧化物(IZO)，具体可以采用蒸镀或者磁控溅射的工艺制备。
在实际应用中，在形成如图5所示的第一极11之后，还会进一步进行封装，以保护该量子点发光器件，具体可以参考相关技术，这里不再赘述。
参考图6所示，倒置结构的量子点发光器件包括位于衬底上依次层叠设置的第一极11、电子传输层14、量子点膜层12、空穴传输层16、空穴注入层17和第二极13，其中，第一极11为阴极，第二极13为阳极。
倒置结构的量子点发光器件的制备工艺过程与正置结构的量子点发光器件的制备方法类似、制备工艺过程顺序相反，依次为：制备第一极11并清洗，制备电子传输层14、制备量子点膜层12、制备空穴传输层16、制备空穴注入层17和制备第二极13，具体过程可以参考正置结构的量子点发光器件的制备工艺过程。
需要说明的是，在实际应用中，在倒置结构的量子点发光器件中，电子传输层的材料还可以为氧化锌薄膜，氧化锌薄膜的制备过程如下：将1g醋酸锌(或者硝酸锌等)溶于5mL乙醇胺和正丁醇的混合溶液中。将设置有第一极11的导电玻璃置于匀胶机，将90-120μL锌的前驱体溶液滴加到第一极11上，旋涂，将上述设置有第一极11的导电玻璃置于250-300度的热台上，加热并使得溶剂蒸发，再引入聚醚酰亚胺膜层。
图7a示出了一种全彩化的量子点发光器件，该量子点发光器件包括衬底100，以及位于衬底100上的第一极11、电子传输层14、像素定义层18、红色量子点膜层121、绿色量子点膜层122、蓝色量子点膜层123、空穴传输层16、空穴注入层17和第二极13。当然，该全彩化的量子点发光器件还可以包括其它结构或部件，具体可以参考相关技术，这里不再赘述。
在实际应用中，通过采用如前文所述的量子点膜层的图案化方法，可以制备得到全彩化的量子点发光器件，参考图7b-图7g所示，红色量子点膜层121、绿色量子点膜层122、蓝色量子点膜层123的图案化制备方法具体如下：
S1、提供基板500，并在基板500上设置像素定义层18；
这里对基板500的具体结构不做限定，可以根据量子点显示器件类 型的不同，确定其具体的结构。
S2、形成如图7b所示的红色量子点薄膜1210，并用掩膜版50遮挡在红色量子点薄膜1210上，并采用紫外光照射在量子点薄膜1210的部分区域，以使得光照区域的量子点材料发生分解并生成极性改变基团；其中，可分解基团为可光解基团；
S3、采用量子点材料的良溶剂清洗红色量子点薄膜1210中除光照区域之外的区域，形成如图7c所示的图案化的红色量子点膜层121；其中，极性改变基团不溶于量子点材料的良溶剂；
S4、形成如图7d所示的绿色量子点薄膜1220，并用掩膜版51遮挡在绿色量子点薄膜1220上，并采用紫外光照射在绿色量子点薄膜1220的部分区域，以使得光照区域的量子点材料发生分解并生成极性改变基团；其中，可分解基团为可光解基团；
S5、采用量子点材料的良溶剂清洗绿色量子点薄膜1220中除光照区域之外的区域，形成如图7e所示的图案化的绿色量子点膜层122；其中，极性改变基团不溶于量子点材料的良溶剂；
S6、形成如图7f所示的蓝色量子点薄膜1230，并用掩膜版52遮挡在蓝色量子点薄膜1230上，并采用紫外光照射在蓝色量子点薄膜1230的部分区域，以使得光照区域的量子点材料发生分解并生成极性改变基团；其中，可分解基团为可光解基团；
S7、采用量子点材料的良溶剂清洗蓝色量子点薄膜1230中除光照区域之外的区域，形成如图7g所示的图案化的蓝色量子点膜层123；其中，极性改变基团不溶于量子点材料的良溶剂。
在本申请的一些实施例中，量子点显示器件为量子点色转换器件，量子点色转换器件包括发光基板以及位于发光基板上的量子点膜层。
在示例性的实施例中，量子点色转换器件中量子点膜层的发光原理为光致发光。
在示例性的实施例中，发光基板可以为OLED发光基板，例如：白光OLED发光基板，或者，蓝光OLED发光基板。
示例性的，参考图8a所示，在蓝光OLED发光基板200上设置有像素定义层18，通过依次在如图8a所示的结构中形成如图8b所示的红色量子点膜层121、形成如图8c所示的绿色量子点膜层122，由于蓝光OLED发光基板200本身发出蓝光，蓝光可以激发红色量子点膜层 121发出红光，蓝光也可以激发绿色量子点膜层122发出绿光，从而得到一种全彩化的量子点显示器件。
这里对于上述蓝光OLED发光基板200的具体结构不做限定，具体可以根据实际情况确定。
示例性的，参考图9a所示，在白光OLED发光基板300上设置有像素定义层18，通过依次在如图9a所示的结构中形成如图9b所示的红色量子点膜层121、形成如图9c所示的绿色量子点膜层122、形成如图9d所示的蓝色量子点膜层123，从而得到又一种全彩化的量子点显示器件。
这里对于上述白光OLED发光基板300的具体结构不做限定，具体可以根据实际情况确定。
在示例性的实施例中，参考图10所示，发光基板可以为Micro LED(Micro Light Emitting Diode微发光二极管)发光基板400，Micro LED发光基板400的发光颜色可以为蓝色。通过在蓝色Micro LED发光基板400的发光单元上分别设置红色量子点膜层121和绿色量子点膜层122，也可以得到一种基于Micro LED技术的全彩化量子点显示器件。
这里对于上述蓝色Micro LED发光基板400的具体结构不做限定，具体可以根据实际情况确定。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
- 一种量子点材料，其中，包括量子点本体以及配位在所述量子点本体表面的配体；所述配体包括：与所述量子点本体表面相结合的配位基团，与所述配位基团连接的可分解基团，以及与所述可分解基团连接的能量转移基团；其中，所述可分解基团被配置为能够分解并生成极性改变基团，所述能量转移基团被配置为能够转移所述量子点材料中的载流子并阻止所述量子点本体发光。
- 根据权利要求1所述的量子点材料，其中，所述能量转移基团为给电子基团，所述能量转移基团被配置为能够转移所述量子点材料中的空穴并阻止所述量子点本体发光。
- 根据权利要求1所述的量子点材料，其中，所述能量转移基团为吸电子基团，所述能量转移基团被配置为能够转移所述量子点材料中的电子并阻止所述量子点本体发光。
- 根据权利要求1所述的量子点材料，其中，所述能量转移基团包括低聚噻吩类基团或聚噻吩类基团。
- 根据权利要求4所述的量子点材料，其中，所述低聚噻吩类基团或所述聚噻吩类基团的通式均为中任意的一个。
- 根据权利要求5所述的量子点材料，其中，m的取值范围为3-10。
- 根据权利要求5所述的量子点材料，其中，X1和X2均为吸电子基团。
- 根据权利要求1所述的量子点材料，其中，所述能量转移基团 包括
- 根据权利要求1所述的量子点材料，其中，所述能量转移基团包括
- 根据权利要求1-9任一项所述的量子点材料，其中，所述可分解基团包括可热解基团或可光解基团。
- 一种量子点膜层的图案化方法，其中，所述方法包括：采用权利要求1-10任一项所述的量子点材料形成量子点溶液；采用所述量子点溶液在基板上形成量子点薄膜；用掩膜版遮挡在所述量子点薄膜上，并采用光照射在所述量子点薄膜的部分区域，以使得光照区域的所述量子点材料发生分解并生成所述极性改变基团；清洗所述量子点薄膜中除所述光照区域之外的区域，得到图案化的所述量子点膜层。
- 根据权利要求11所述的图案化方法，其中，所述用掩膜版遮挡在所述量子点薄膜上，并采用光照射在所述量子点薄膜的部分区域，以使得光照区域的所述量子点材料发生分解并生成所述极性改变基团包括：用掩膜版遮挡在所述量子点薄膜上，并采用紫外光照射在所述量子点薄膜的部分区域，以使得光照区域的所述量子点材料发生分解并生成所述极性改变基团；其中，所述可分解基团为可光解基团；或者，用掩膜版遮挡在所述量子点薄膜上，并采用红外光照射在所述量子点薄膜的部分区域，以使得光照区域的所述量子点材料发生分解并生成所述极性改变基团；其中，所述可分解基团为可热解基团。
- 根据权利要求11所述的图案化方法，其中，所述清洗所述量子点薄膜，得到图案化的所述量子点膜层包括：采用所述量子点材料的良溶剂清洗所述量子点薄膜中除所述光照 区域之外的区域，形成图案化的所述量子点膜层；其中，所述极性改变基团不溶于所述量子点材料的良溶剂。
- 一种量子点显示器件，其中，包括权利要求1-10任一项所述的量子点材料制备的量子点膜层。
- 根据权利要求14所述的量子点显示器件，其中，所述量子点显示器件为量子点发光器件，所述量子点发光器件包括第一极、第二极、以及位于所述第一极和所述第二极之间的所述量子点膜层。
- 根据权利要求14所述的量子点显示器件，其中，所述量子点显示器件为量子点色转换器件，所述量子点色转换器件包括发光基板以及位于所述发光基板上的所述量子点膜层。
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