CN116426267A - 量子点材料及制备方法、量子点器件、显示器及制备方法 - Google Patents

量子点材料及制备方法、量子点器件、显示器及制备方法 Download PDF

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CN116426267A CN202111642377.3A CN202111642377A CN116426267A CN 116426267 A CN116426267 A CN 116426267A CN 202111642377 A CN202111642377 A CN 202111642377A CN 116426267 A CN116426267 A CN 116426267A
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Abstract

本发明实施例公开了一种量子点材料及制备方法、量子点器件、显示器及制备方法。其中，量子点材料包括：第一量子点、第二量子点、第一表面配体、第二表面配体以及双叠氮体；其中，所述第一量子点通过所述第一表面配体与所述双叠氮体的第一叠氮基连接，所述第二量子点通过所述第二表面配体与所述双叠氮体的第二叠氮基连接。本发明通过叠氮化合物作为光驱动配体交联剂，使得形成的量子点材料在结构上对后续的溶液较稳定，同时制备得到的量子点材料所需的交联剂含量较少，避免了过量的交联剂随着光交联过程中自由基的存在而产生缺陷态，进而避免了量子点在制版过程中，由于PL特征的退化，导致交联膜的量子产率降低的技术问题。

Description

量子点材料及制备方法、量子点器件、显示器及制备方法
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材料及制备方法、量子点器件、显示器及制备方法。
背景技术
量子点(Quantum Dots，QDs)，即半径小于或接近于激子玻尔半径的半导体纳米晶粒，是一种零维的纳米材料，是指尺寸在纳米级的金属或半导体材料的细小颗粒，其尺寸范围在1～100nm。量子点由II-Ⅵ族或III-V族元素组成，其性质稳定，能够接受激发光产生荧光，具有类似体相晶体的规整原子排布。随着量子点技术的深入发展，电致量子点发光二极管的研究日益深入，量子效率不断提升，进一步采用新的工艺和技术来实现其产业化已成为未来的趋势。
目前，在实现量子点EL显示的关键是通过精确定位红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)量子点在像素中的给定位置。但是量子点通常在溶液中进行处理，其不同于OLED的有机发光体可进行热蒸发处理。虽然量子点的溶液处理能力允许可进行大面积低成本生产薄膜，但是其阻碍了对底层量子点材料的二次溶液处理。因此，需对量子点表面进行精细的管理，否则无法采用传统的光敏电阻制版来实现量子点EL显示。另外，采用连续循环的溶液处理以形成不同颜色的量子点图案时，例如量子点的R、G、B图像，处理其中一个量子点层极有可能会破坏潜在的量子点图案，虽然现有技术中替代QD薄膜制版的方法已经得到了广泛的发展，如喷墨打印、微接触打印，但是上述方法在实现均匀性、分辨率和吞吐率方面仍然无法大规模的工业化。
虽然现有技术中采用光驱动化学/物理转化进行制版以实现量子点EL显示，并可满足大规模的工业化需求，但是该方法在X射线照射下时，量子点的脂肪族配体被激活，形成化学交联的量子点材料，并且高能X射线或等离子体源的使用极有可能导致量子产量的损失，同时过量的交联剂中的活性自由基团会攻击QD表面并产生表面陷阱态，导致交联膜电致发光的量子产率降低，从而影响EL发光效率降低。
发明内容
本发明实施例提供了一种量子点材料及制备方法、量子点器件、显示器及制备方法，用于提高量子点材料的化学稳定性。
第一方面，本发明实施例提供一种量子点材料，其包括：第一量子点、第二量子点、第一表面配体、第二表面配体以及双叠氮体；其中，所述第一量子点通过所述第一表面配体与所述双叠氮体的第一叠氮基连接，所述第二量子点通过所述第二表面配体与所述双叠氮体的第二叠氮基连接。
作为一种实施例，在所述的量子点材料中，所述第一量子点、所述第二量子点分别独立选自Si、Ge、CdS、CdSe、CdTe、ZnSe、PbS、PbSe、InP、InAs、GaN、CdZnSe、ZnSeS、CdZnS中的一种或多种。
作为一种实施例，在所述的量子点材料中，所述双叠氮体包括以下结构：-N-R1-N-；其中，R1为芳基、烯基、烷基中的一种或多种。
作为一种实施例，在所述的量子点材料中，所述双叠氮体包括以下结构：
Figure BDA0003444129990000021
其中，R2、R3为亚甲基、羧甲基中的一种或多种，R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11为卤素原子或氢原子。
作为一种实施例，在所述的量子点材料中，所述第一表面配体、所述第二表面配体为R12CH3、R12OH、R12SH、R12COOH、R12NH2、R12P、R12PO中的任意一种或多种；其中，R12为烷烃类基团，或者连接有酯基的烷烃基团，或者连接有酰胺键的烷烃基团。
作为一种实施例，在所述的量子点材料中，所述第一表面配体、所述第二表面配体为R12CH3、R12SH、R12COOH中的一种或多种；其中，R12为碳原子数20以内的烷烃类基团，或者连接有酯基的烷烃基团，或者连接有酰胺键的烷烃基团。
第二方面，本发明实施例还提供一种量子点材料的制备方法，该方法提供双叠氮化合物溶液和量子点溶液，所述双叠氮化合物溶液包括双叠氮化合物，所述量子点溶液包含第一量子点和第二量子点，所述第一量子点表面连接有第一表面配体，所述第二量子点表面连接有第二表面配体；该方法包括：
将所述双叠氮化合物溶液与所述量子点溶液混合，得到量子点混合溶液；
沉积所述量子点混合溶液并进行曝光，形成量子点材料，所述量子点材料包括第一量子点、第二量子点、第一表面配体、第二表面配体以及双叠氮体，所述第一量子点通过所述第一表面配体与所述双叠氮体的第一叠氮基连接，所述第二量子点通过所述第二表面配体与所述双叠氮体的第二叠氮基连接。
作为一种实施例，在所述的量子点材料的制备方法中，所述双叠氮化合物溶液的浓度为1-5mg/mL，所述量子点溶液的浓度为10-30mg/ml；所述第一量子点、所述第二量子点的质量比为(1-2)：(1-2)。
作为一种实施例，在所述的量子点材料的制备方法中，所述量子点混合溶液中双叠氮化合物的浓度为0-2wt％。
作为一种实施例，在所述的量子点材料的制备方法中，所述量子点混合溶液中双叠氮化合物的浓度为1-2wt％。
作为一种实施例，在所述的量子点材料的制备方法中，所述曝光为UV曝光，其中，UV曝光时间为5-10s，UV的波长为254-260nm，能量密度为0.4-1mw/cm2。
第三方面，本发明实施例还提供一种量子点器件，其包括发光层，所述发光层包括第一方面所述的量子点材料或第二方面所述的量子点材料的制备方法制备的量子点材料。
第四方面，本发明实施例还提供一种显示器，其包括第三方面所述的量子点器件。
第五方面，本发明实施例还提供一种显示器的制备方法，该方法包括：
第一电极形成：在基板上沉积第一电极；
图案化发光层形成：提供双叠氮化合物溶液和量子点溶液，所述双叠氮化合物溶液包括双叠氮化合物，所述量子点溶液包含第一量子点和第二量子点，所述第一量子点表面连接有第一表面配体，所述第二量子点表面连接有第二表面配体；
将所述双叠氮化合物溶液与所述量子点溶液混合，得到量子点混合溶液；
在所述第一电极上沉积所述量子点混合溶液并进行图案化曝光，以在所述第一电极上形成量子点预制薄膜；
对所述量子点预制薄膜进行显影处理，去除未经过曝光的量子点预制薄膜，得到图案化的发光层，所述发光层的量子点材料包括第一量子点、第二量子点、第一表面配体、第二表面配体以及双叠氮体，所述第一量子点通过所述第一表面配体与所述双叠氮体的第一叠氮基连接，所述第二量子点通过所述第二表面配体与所述双叠氮体的第二叠氮基连接；
第二电极形成：在所述发光层上形成第二电极。
作为一种实施例，在所述的显示器的制备方法中，所述图案化的发光层形成包括：重复所述图案化的发光层的形成步骤，以在第一电极上形成多种平铺于所述第一电极上的图案化的发光层。
作为一种实施例，在所述的显示器的制备方法中，所述图案化的发光层形成包括：重复所述图案化的发光层的形成步骤，以在第一电极上形成多种层叠设置的图案化的发光层。
作为一种实施例，在所述的显示器的制备方法中，重复2～4次所述图案化的发光层的形成步骤，以形成3～5种发光颜色的图案化的发光层。
本发明实施例提供一种量子点材料及制备方法、量子点器件、显示器及制备方法，本发明通过将双叠氮化合物作为光驱动配体交联剂LiXer，其分子两端含有两个叠氮基团，通过两个叠氮基团将量子点交联，提高量子点材料的化学稳定性。采用所述量子点材料制备得到的量子点器件以及显示器器件所需的量子点材料中的交联剂含量较少，避免了过量的交联剂随着光交联过程中自由基的存在而产生缺陷态，进而避免了量子点在制版过程中量子产量的损失，以及过量的交联剂中的活性自由基团会攻击QD表面并产生表面陷阱态，导致交联膜电致发光的量子产率降低带来的EL发光效率降低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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他的附图。
图1为本发明实施例提供的量子点材料交联的原理图；
图2为本发明实施例提供的横向图案化的工艺流程图；
图3为本发明实施例提供的竖向图案化的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
本发明实施例提供了一种量子点材料，其包括：第一量子点、第二量子点、第一表面配体、第二表面配体以及双叠氮体；其中，所述第一量子点通过所述第一表面配体与所述双叠氮体的第一叠氮基连接，所述第二量子点通过所述第二表面配体与所述双叠氮体的第二叠氮基连接。
本发明实施例采用双叠氮化合物作为光驱动配体交联剂LiXer，其交联剂的分子两端含有两个叠氮基团，使得在量子点材料中形成的双叠氮体的两端均连接有量子点，间接的减少了量子点材料所需的较多交联剂的问题，避免了过量的交联剂随着光交联过程中自由基的存在而产生缺陷态，进而避免了量子点在制版过程中，由于PL特征的退化，导致交联膜的量子产率降低的技术问题。
在一些实施例中，所述双叠氮体包括以下结构：-N-R1-N-；其中，R1为芳基、烯基、烷基中的一种或多种。
例如，所述双叠氮体包括以下结构：
Figure BDA0003444129990000061
R2、R3为亚甲基、羧甲基中的一种或多种，R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11为卤素原子或氢原子。
其中，叠氮化合物是一种光活性部分，其暴露于UV(254nm)中可形成反应性硝基甲苯中间体。当其附近存在烷基链时，极易发生碳氢插入反应。因此在本实施例中，如图1所示，带有两个叠氮化末端的交联剂将发生碳氢插入到配体(例如油酸或烷基硫醇)的长脂肪链上，便可钝化量子点的表面。
该方法与传统交联方式的区别在于，本实施例采用的方法可以直接利用高质量的量子点，例如端接长烷基链，无需要进行额外的配体修饰。
需要说明的是，第一量子点、第二量子点既可以为相同的电致发光量子点，也可以为两种不同的电致发光量子点；第一表面配体、第二表面配体同样既可以为相同结构的连接体，也可以为两种不相同结构的连接体。具体情况可根据实际应用来进行确定，本实施例中不做具体限定。
在一些实施例中，所述第一量子点、所述第二量子点分别独立选自Si、Ge、CdS、CdSe、CdTe、ZnSe、PbS、PbSe、InP、InAs、GaN、CdZnSe、ZnSeS、CdZnS中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述第一量子点、所述第二量子点分别独立选自红色光的电致发光量子点，绿色光的电致发光量子点和蓝色光的电致发光量子点中的至少一种。
需要说明的是，在本发明实施例中术语红色光的电致发光量子点是指受激后能够发出红色光的量子点；本申请中术语绿色光的电致发光量子点是指受激后能够发出绿色光的量子点；本申请中术语蓝色光的电致发光量子点是指受激后能够发出蓝色光的量子点。
在一些实施方式中，所述第一量子点、所述第二量子点与含有两个叠氮基团的交联剂混合后，通过特定的光照之后，会发生交联反应，进而形成量子点材料。
在一些实施例中，所述第一表面配体、所述第一表面配体、所述第二表面配体分别独立选自R12CH3、R12OH、R12SH、R12COOH、R12NH2、R12P、R12PO中的任意一种或多种；其中，R12为烷烃类基团，或者连接有酯基的烷烃基团，或者连接有酰胺键的烷烃基团。
在一些具体实施例中，所述第一表面配体、所述第二表面配体可分别独立选自R12CH3、R12SH、R12COOH中的一种或多种。
其中，烷烃类基团包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等，R12基团结构式可以如下所示：
Figure BDA0003444129990000071
约定以Rc表示烷烃类基团，*表示与该位点与其它基团连接，式(2)中Rc、Rc’可以表示式(1)各类烷烃基团，Rc与Rc’可以相同基团，也可以为不同的基团，同时Rc、Rc’中能够有且至少一个烷烃基团，也即式(2)示意图中至少有Rc或Rc’中的其中一个。
本发明实施例还提供一种量子点材料的制备方法，该方法制备得到的量子点材料可以用于制备发光二极管、显示器等器件。
其中，该方法需提供双叠氮化合物溶液和量子点溶液，其中，所述双叠氮化合物溶液包括双叠氮化合物，所述量子点溶液包含第一量子点和第二量子点，所述第一量子点表面连接有第一表面配体，所述第二量子点表面连接有第二表面配体。
具体的，该方法包括：
S10、将所述双叠氮化合物溶液与所述量子点溶液混合，得到量子点混合溶液；
S20、沉积所述量子点混合溶液并进行曝光，形成量子点材料，所述量子点材料包括第一量子点、第二量子点、第一表面配体、第二表面配体以及双叠氮体，所述第一量子点通过所述第一表面配体与所述双叠氮体的第一叠氮基连接，所述第二量子点通过所述第二表面配体与所述双叠氮体的第二叠氮基连接。
本发明实施例在制备量子点材料的过程中，将量子点与含有双叠氮基团的交联剂混合以形成量子点混合溶液，然后将该量子点混合溶液沉积在基板上进行曝光，便可在基板上形成量子点器件，该方法不仅保留了材料固有的发光特性，而且量子点混合溶液中的叠氮化合物与表面配体的烷基链发生叠氮化反应，进而实现量子点与叠氮化合物交联，从而构建一个化学稳定的QD网络。
在一些实施例中，所述双叠氮化合物溶液的浓度为1-5mg/mL，所述量子点溶液的浓度为10-30mg/ml，其中，所述第一量子点、所述第二量子点的质量比为(1-2)：(1-2)。
在一些实施例中，所述量子点混合溶液中双叠氮化合物的浓度为0-2wt％。
其中，双叠氮化合物在量子点混合溶液作为交联剂，双叠氮化合物与量子点进行交联时，只需限定双叠氮化合物在量子点混合溶液中的浓度在0-2wt％，便可解决量子点在制版过程中，由于PL特征的退化，导致交联膜的量子产率降低的技术问题，本发明通过采用双叠氮化合物以减少量子点混合溶液中交联剂的使用量，避免了过量的交联剂随着光交联过程中自由基的存在而产生缺陷态。
在更具体的实施例中，所述量子点混合溶液中双叠氮化合物的浓度为1-2wt％。
另外，在配制量子点混合溶液时，均采用能溶解量子点以及双叠氮化合物的有机溶剂。需要说明的是，量子点溶液和双叠氮化合物溶液所采用的有机溶剂既可以为相同的有机溶剂，也可以为不同的有机溶剂，有机溶剂的具体类别可根据实际应用来进行选择，在此不做具体限定。
在一些实施方式中，量子点溶液中的量子点是光敏性的，例如是对紫外线敏感的。量子点溶液中的量子点与双叠氮体混合形成量子点混合溶液并通过特定的光照之后，会发生交联反应，因此，它可以是光敏性的。
在一些实施方式中，量子点溶液中的量子点既可对单色光敏感的，也可对混合光敏感。若量子点对单色光敏感的情况下，该量子点可在该单色光的照射下会与含有双叠氮基团的交联剂发生交联反应，进而使得交联反应易于控制，在使用更长波长的光或者更短波长的光照射时，不会发生不期望的交联反应；若量子点对混合光敏感的情况下，该量子点可在该混合光的照射下会与含有双叠氮基团的交联剂发生交联反应，进而使得交联反应易于控制，在使用更长波长的光或者更短波长的光照射时，不会发生不期望的交联反应；
在本发明具体实施例中，量子点混合溶液沉积并进行曝光以形成量子点材料时，曝光采用UV曝光，其中，曝光具体采用Mask工艺进行曝光以保留所需的图案，UV曝光时间为5-10s，优选5s；UV的波长为254-260nm，优选254nm；激光能量优选0.4mW/cm2-0.6mW/cm2之间。
在一些实施方式中，双叠氮化合物的可以为如下结构：
Figure BDA0003444129990000091
本实施例双叠氮化合物优选
Figure BDA0003444129990000092
其化学名称为乙烷-1,2-二酰基双(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酸酯)。
在一些实施方式中，在量子点混合溶液的沉积的方式可以为旋涂、喷墨打印、压印、浸泡等方法中的任意一种，本发明实施例中不做具体限定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种量子点器件，其包括发光层，所述发光层包括如上述所述的量子点材料。
其中，所述发光层包括：第一量子点、第二量子点、第一表面配体、第二表面配体以及双叠氮体；所述第一量子点通过所述第一表面配体与所述双叠氮体的第一叠氮基连接，所述第二量子点通过所述第二表面配体与所述双叠氮体的第二叠氮基连接。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种显示器，其包括上述量子点器件。
本发明实施例还提供一种显示器的制备方法，该方法包括：
S10、第一电极形成：在基板上沉积第一电极；
S20、图案化发光层形成：提供双叠氮化合物溶液和量子点溶液，所述双叠氮化合物溶液包括双叠氮化合物，所述量子点溶液包含第一量子点和第二量子点，所述第一量子点表面连接有第一表面配体，所述第二量子点表面连接有第二表面配体；
S30、将所述双叠氮化合物溶液与所述量子点溶液混合，得到量子点混合溶液；
S40、在所述第一电极上沉积所述量子点混合溶液并进行图案化曝光，以在所述第一电极上形成量子点预制薄膜；
S50、对所述量子点预制薄膜进行显影处理，去除未经过曝光的量子点预制薄膜，得到图案化的发光层，所述发光层的量子点材料包括第一量子点、第二量子点、第一表面配体、第二表面配体以及双叠氮体，所述第一量子点通过所述第一表面配体与所述双叠氮体的第一叠氮基连接，所述第二量子点通过所述第二表面配体与所述双叠氮体的第二叠氮基连接；
S60、第二电极形成：在所述发光层上形成第二电极。
上述方法制备得到的显示器器件可以用于制备出高分辨率、大面积、全彩量子点的EL显示屏。
另外，由于上述量子点混合溶液生成的量子点材料在结构上对后续的溶液过程较为稳定，因此可在沉积量子点混合溶液和光图版过程中进行连续循环以形成多个量子点图案，即形成RGB量子点的横向的多个发光图案或形成不同量子点层的垂直或串联叠加的量子点图案。
在一些实施例中，在第一电极上形成图案化发光层之前，还包括，在第一电极上形成第一电荷功能层。
在一些实施例中，在图案化发光层上形成第二电极之前，还包括，在图案化发光层上形成第二电荷功能层。
可以理解地，显示器可以包括第一电荷功能层或第二电荷功能层中的至少一种，可根据实际应用进行选择，在此不做具体限定。
当显示器为正置型结构时，所述第一电极为阳极，所述第一电荷功能层为空穴功能层，所述第二电荷功能层为电子功能层，所述第二电极为阴极，所述阳极设于基板上。在本申请的一些实施例中，显示器包括基板、阳极、发光层和阴极。在本申请的一些实施例中，显示器包括基板、阳极、发光层、电子功能层和阴极，电子功能层包括电子注入层和/或电子传输层，例如：包括依次层叠设置于基板上的阳极、发光层、电子注入层、电子传输层和阴极。在本申请的一些实施例中，显示器包括基板、阳极、空穴功能层、发光层和阴极，空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层，例如：包括依次层叠设置于基板上的阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层和阴极。
当显示器为倒置型结构时，所述第一电极为阴极，所述第一电荷功能层为电子功能层，所述第二电荷功能层为空穴功能层，所述第二电极为阳极，所述阴极设于基板上。在本申请的一些实施例中，显示器包括基板、阴极、发光层和阳极。在本申请的一些实施例中，显示器包括基板、阴极、电子功能层、发光层和阳极，电子功能层包括电子注入层和/或电子传输层和/或电子阻挡层，例如：包括依次层叠设置于基板上的阴极、电子注入层、电子传输层、发光层和阳极。在本申请的一些实施例中，显示器包括包括基板、阴极、发光层、空穴功能层和阳极，空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层，例如：包括依次层叠设置于基板上的阴极、发光层、空穴注入层、空穴传输层和阳极。
所述基板可以选用玻璃、蓝宝石、石英、Si等本领域常用的材料，所述基板的厚度在500um-2000um之间。
其中，所述阳极采用的材料优选为氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌等，还可以为各种电导特性的金属、合金以及化合物及其混合物，例如可以使用金Au、ITO、IZO、Pt、Si等等，其中所述第一电极优选氧化铟锡(ITO)，其厚度优选10-1000nm。
其中，所述电子传输层的材料选自ZnO、TiO2、ZrO2、HfO2、SrTiO3、BaTiO3、MgTiO3、Alq3、Almq3、DVPBi、TAZ、OXD、PBD、BND、PV中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述空穴传输层、所述空穴注入层所采用的材料为PEDOT:PSS、CuPc(聚酯碳酸)、TiOPc、m-MTDATA、2-TNATA、MoO3等中的一种或多种，其材料具体选择可根据实际应用进行选择，在次不做具体限定。
本发明实施例中，所述阴极材料可为Al，其厚度在10-1000nm之间。
另外，本发明所述的量子点器件的制备方法可以但不仅限于MOCVD、PECVD、CVD、真空蒸镀、热蒸发、原子层沉积(ALD)、气相沉积、光刻、ICP干刻蚀、激光剥离laser lift off等方法。
在一些实施方式中，将所述量子点预制薄膜浸泡在显影液中进行显影以清除未曝光部分量子点混合溶液。其中，显影液可以为甲苯、氯苯等。
由于产生的QD薄膜的交联性质，具有抗随后溶液处理的化学稳定性，进而使得在实现多种颜色的QD图案时，具有较大的自由度。同时不同颜色的量子点可以根据需要多次重复处理，因此RGB量子点的横向图案以及不同量子点层的垂直或串联叠加也同样可以通过重复上述步骤实现。
需要说明的是，上述显示器的制备方法的步骤仅仅只是为一种颜色的显示器的制备方法，当需要制备具有不同颜色的显示器时，只需重复步骤S40和S50即可。
在一些实施方式中，所述图案化的发光层形成包括：重复所述图案化的发光层的形成步骤，以在第一电极上形成多种平铺于所述第一电极上的图案化的发光层。
其中，第一电极上形成多种平铺于所述第一电极上的图案化的发光层可参考图2中横向图案化的工艺流程。
例如，当需要在第一电极上形成两种平铺于所述第一电极上的图案化的发光层时，若图案化的发光层依次为红色图案化的发光层和绿色图案化的发光层，则只需在基板上沉积第一电极后，便可将配置好的双叠氮化合物溶液与红色量子点溶液进行混合并将混合溶液沉积在基板上并通过Mask进行曝光、显影，然后将配置好的叠氮化合物容易与绿色量子点溶液进行混合并将混合溶液沉积在基板上，并再次通过Mask进行曝光、显影，便可在第一电极上形成两种平铺于所述第一电极上的图案化的发光层。
在一些实施方式中，所述图案化的发光层形成包括：重复所述图案化的发光层的形成步骤，以在第一电极上形成多种层叠设置的图案化的发光层。
其中，第一电极上形成多种层叠设置的图案化的发光层可参考图3中竖向图案化的工艺流程。
例如，当需要在第一电极上形成两种层叠设置的图案化的发光层时，若第一电极上的图案化的发光层由下往上依次为红色图案化的发光层、绿色图案化的发光层，则只需在基板上沉积第一电极后，便可将配置好的双叠氮化合物溶液与红色量子点溶液进行混合并将混合溶液沉积在基板上并通过Mask进行曝光、显影，然后将配置好的叠氮化合物容易与绿色量子点溶液进行混合并将混合溶液沉积在基板上红色图案化的发光层上，并再次通过Mask进行曝光、显影，便可在第一电极上形成两种层叠设置的图案化的发光层。
在一些实施方式中，重复2～4次所述图案化的发光层的形成步骤，以形成3～5种发光颜色的图案化的发光层。
其中，第一电极上每次形成的图案化的发光层可由双叠氮化合物溶液与红色量子点溶液、绿色量子点溶液、蓝色量子点溶液中的任意一种量子点溶液进行混合并在第一电极上进行曝光，便可形成对应颜色的图案化的发光层。
具体的，第一电极上每执行一次图案化的发光层的形成步骤，则第一电极上便可增加一个相同或不相同颜色的图案化的发光层。例如，当重复两次图案化的发光层的形成步骤时，若第一电极上的图案化发光层分别为红色的图案化发光层、蓝色的图案化发光层、绿色的图案化发光层，若第一电极上第一次形成的图案化发光层为绿色的图案化发光层，则重复两次的图案化的发光层的形成步骤则可分别形成蓝色的图案化发光层和红色的图案化发光层。
以下通过多个具体实施例来举例说明本发明实施提供的量子点器件以及显示器的制备方法。
实施例1
一种利用红色量子点原料制备量子点器件的方法，其包括：
S11、在玻璃基板上沉积500nm的ITO；
S12、在ITO上旋涂ZnO，得到50nm厚度的电子传输层；
S13、将1wt％的乙烷-1,2-二酰基双(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酸酯)和红色CdSe/CdZnS QD混合形成混合量子点溶液；
S14、将混合量子点溶液旋涂在电子传输层上；
S15、在254nm、能量密度为4mW/cm2条件下通过Mask进行UV曝光5s；
S16、将曝光后的基板浸泡在甲苯溶液30s；
S17、沉积20nmCBP、40nmMoO3；
S18、沉积100nmAl。
实施例2
一种利用红色量子点原料制备量子点器件的方法，其包括：
S11、在玻璃基板上沉积500nm的ITO；
S12、在ITO上旋涂ZnO，得到50nm厚度的电子传输层；
S13、将1wt％的乙烷-1,2-二酰基双(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酸酯)和绿色CdSe/CdZnS QD混合形成混合量子点溶液；
S14、将混合量子点溶液旋涂在电子传输层上；
S15、在254nm、能量密度为4mW/cm2条件下通过Mask进行UV曝光5s；
S16、将曝光后的基板浸泡在甲苯溶液30s；
S17、沉积20nmCBP、40nmMoO3；
S18、沉积100nmAl。
实施例3
一种利用红色量子点原料制备量子点器件的方法，其包括：
S11、在玻璃基板上沉积500nm的ITO；
S12、在ITO上旋涂ZnO，得到50nm厚度的电子传输层；
S13、将1wt％的乙烷-1,2-二酰基双(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酸酯)和蓝色CdSe/CdZnS QD混合形成混合量子点溶液；
S14、将混合量子点溶液旋涂在电子传输层上；
S15、在254nm、能量密度为4mW/cm2条件下通过Mask进行UV曝光5s；
S16、将曝光后的基板浸泡在甲苯溶液30s；
S17、沉积20nmCBP、40nmMoO3；
S18、沉积100nmAl。
实施例4
一种CdSe/CdZnS横向图案化的量子点器件的制备方法，其包括：
S11、在玻璃基板上沉积500nm的ITO；
S12、在ITO上旋涂ZnO，得到50nm厚度的电子传输层；
S13、将1wt％的乙烷-1,2-二酰基双(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酸酯)和红色CdSe/CdZnS QD混合形成混合量子点溶液；
S14、将混合量子点溶液旋涂在电子传输层上；
S15、在254nm、能量密度为4mW/cm2条件下通过Mask进行UV曝光5s；
S16、将曝光后的基板浸泡在甲苯溶液30s；
S17、沉积20nmCBP、40nmMoO3；
S18、沉积100nmAl；
S19、重复步骤S13-18以制备绿色、蓝色发光层。
实施例5
一种CdSe/CdZnSe/ZnSeS横向图案化的发光层的显示器的制备方法，其包括：
S11、在玻璃基板上沉积500nm的ITO；
S12、在ITO上旋涂ZnO，得到50nm厚度的电子传输层；
S13、将1wt％的乙烷-1,2-二酰基双(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酸酯)分别和红色CdSe/CdZnSe/ZnSeS QD、绿色CdSe/CdZnS QD以及蓝色CdSe/CdZnS QD混合，分别形成红色混合量子点溶液、绿色量子点混合溶液和蓝色量子点混合溶液；
S14、将红色混合量子点溶液旋涂在电子传输层上；
S15、在254nm、能量密度为4mW/cm2条件下通过Mask进行UV曝光5s，形成红色发光层；
S16、将曝光后的基板浸泡在甲苯溶液30s以去除未经过曝光的红色混合量子点溶液；
S17、沉积20nmCBP、40nmMoO3；
S18、沉积100nmAl；
S19、旋涂绿色量子点混合溶液；
S20、在254nm、能量密度为4mW/cm2条件下通过Mask进行UV曝光5s，形成绿色发光层；
S21、将曝光后的基板浸泡在甲苯溶液30s以去除未经过曝光的绿色混合量子点溶液；
S22、沉积20nmCBP、40nmMoO3；
S23、沉积100nmAl；
S24、旋涂蓝色量子点混合溶液；
S25、在254nm、能量密度为4mW/cm2条件下通过Mask进行UV曝光5s，形成蓝色发光层；
S26、将曝光后的基板浸泡在甲苯溶液30s以去除未经过曝光的蓝色混合量子点溶液；
S27、沉积20nmCBP、40nmMoO3；
S28、沉积100nmAl。
实施例6
一种垂直型图案化的发光层的显示器的制备方法，其包括：
S11、在玻璃基板上沉积500nm的ITO；
S12、在ITO上旋涂ZnO，得到50nm厚度的电子传输层；
S13、将1wt％的乙烷-1,2-二酰基双(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酸酯)和红色CdSe/CdZnS QD混合形成红色混合量子点溶液，并将1wt％的乙烷-1,2-二酰基双(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酸酯)和绿色CdSe/CdZnS QD混合形成绿色混合量子点溶液，同时1wt％的乙烷-1,2-二酰基双(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酸酯)和蓝色CdSe/CdZnS QD混合形成蓝色混合量子点溶液；
S14、旋涂10nm的红色混合量子点溶液；
S15、在254nm、能量密度为4mW/cm2条件下通过Mask进行UV曝光5s以形成红色发光层；
S16、将曝光后的基板浸泡在甲苯溶液30s以去除未经过曝光的红色混合量子点溶液；
S17、在红色发光层上旋涂10nm的绿色混合量子点溶液；
S18、在254nm、能量密度为4mW/cm2条件下通过Mask进行UV曝光5s以形成绿色发光层；
S19、将曝光后的基板浸泡在甲苯溶液30s以去除未经过曝光的绿色混合量子点溶液；
S20、在绿色发光层上旋涂10nm的蓝色混合量子点溶液；
S21、在254nm、能量密度为4mW/cm2条件下通过Mask进行UV曝光5s以形成红色发光层；
S22、将曝光后的基板浸泡在甲苯溶液30s以去除未经过曝光的蓝色混合量子点溶液；
S23、沉积20nmCBP、40nmMoO3；
S24、沉积100nmAl，最终便可得到如图3所述的垂直型图案化的发光层的显示器。
综上所述，本发明实施例提供的量子点材料及制备方法、量子点器件、显示器及制备方法，通过采用双叠氮化合物作为量子点混合溶液中的交联剂，进而减少量子点混合溶液中交联剂的量，从而在基板上形成一个强大和稳定的量子点网络，避免了过量的交联剂随着光交联过程中自由基的存在而产生缺陷态，同时UV曝光时间短，工艺较简单，可以避免量子点在制版过程中PL特性的退化和相关的EL问题。另外，本发明采用了带有两个氟化苯基叠氮化末端的交联剂将发生碳氢插入到配体(即油酸或烷基硫醇)的长脂肪链上，从而钝化量子点的表面。进而可在紫外线照射下交联邻近量子点的配体，并直接利用高质量的量子点，无需进行额外的配体修饰，便可保证QD的质量并形成高质量的发光层。
同时，本发明提供的量子点材料由于具有抗随后溶液处理的化学稳定性，进而为实现多种颜色的QD图案提供了较大的自由度，RGB量子点的横向图案以及不同量子点层的垂直或串联叠加也应该可以通过多次重复曝光、显影以实现，进而可制备出高分辨率、大面积、全彩量子点LED。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种量子点材料，其特征在于，包括：第一量子点、第二量子点、第一表面配体、第二表面配体以及双叠氮体；其中，
所述第一量子点通过所述第一表面配体与所述双叠氮体的第一叠氮基连接，所述第二量子点通过所述第二表面配体与所述双叠氮体的第二叠氮基连接。
2.根据权利要求1所述的量子点材料，其特征在于，所述第一量子点、所述第二量子点分别独立选自Si、Ge、CdS、CdSe、CdTe、ZnSe、PbS、PbSe、InP、InAs、GaN、CdZnSe、ZnSeS、CdZnS中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的量子点材料，其特征在于，所述双叠氮体包括以下结构：-N-R1-N-
其中，R1为芳基、烯基、烷基中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的量子点材料，其特征在于，所述双叠氮体包括以下结构：
Figure FDA0003444129980000011
其中，R2、R3为亚甲基、羧甲基中的一种或多种，R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11为卤素原子或氢原子。
5.根据权利要求1或2所述的量子点材料，其特征在于，所述第一表面配体、所述第二表面配体分别独立选自R12CH3、R12OH、R12SH、R12COOH、R12NH2、R12P、R12PO中的任意一种或多种；
其中，R12为烷烃类基团，或者连接有酯基的烷烃基团，或者连接有酰胺键的烷烃基团。
6.根据权利要求5所述的量子点材料，其特征在于，所述第一表面配体、所述第二表面配体分别独立选自R12CH3、R12SH、R12COOH中的一种或多种；
其中，R12为碳原子数20以内的烷烃类基团，或者连接有酯基的烷烃基团，或者连接有酰胺键的烷烃基团。
7.一种量子点材料的制备方法，其特征在于，提供双叠氮化合物溶液和量子点溶液，所述双叠氮化合物溶液包括双叠氮化合物，所述量子点溶液包含第一量子点和第二量子点，所述第一量子点表面连接有第一表面配体，所述第二量子点表面连接有第二表面配体；
将所述双叠氮化合物溶液与所述量子点溶液混合，得到量子点混合溶液；
沉积所述量子点混合溶液并进行曝光，形成量子点材料，所述量子点材料包括第一量子点、第二量子点、第一表面配体、第二表面配体以及双叠氮体，所述第一量子点通过所述第一表面配体与所述双叠氮体的第一叠氮基连接，所述第二量子点通过所述第二表面配体与所述双叠氮体的第二叠氮基连接。
8.根据权利要求7所述的量子点材料的制备方法，其特征在于，所述双叠氮化合物溶液的浓度为1-5mg/mL，所述量子点溶液的浓度为10-30mg/ml；所述第一量子点、所述第二量子点的质量比为(1-2)：(1-2)。
9.根据权利要求7所述的量子点材料的制备方法，其特征在于，所述量子点混合溶液中双叠氮化合物的浓度为0-2wt％。
10.根据权利要求7所述的量子点材料的制备方法，其特征在于，所述量子点混合溶液中双叠氮化合物的浓度为1-2wt％。
11.根据权利要求7所述的量子点材料的制备方法，其特征在于，所述曝光为UV曝光，其中，UV曝光时间为5-10s，UV的波长为254-260nm，能量密度为0.4-1mw/cm2。
12.一种量子点器件，其特征在于，包括发光层，所述发光层包括如权利要求1～6任一项所述的量子点材料或权利要求7～11任一项所述制备方法制备的量子点材料。
13.一种显示器，其特征在于，包括权利要求12所述的量子点器件。
14.一种显示器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
第一电极形成：在基板上沉积第一电极；
图案化发光层形成：提供双叠氮化合物溶液和量子点溶液，所述双叠氮化合物溶液包括双叠氮化合物，所述量子点溶液包含第一量子点和第二量子点，所述第一量子点表面连接有第一表面配体，所述第二量子点表面连接有第二表面配体；
将所述双叠氮化合物溶液与所述量子点溶液混合，得到量子点混合溶液；
在所述第一电极上沉积所述量子点混合溶液并进行图案化曝光，以在所述第一电极上形成量子点预制薄膜；
对所述量子点预制薄膜进行显影处理，去除未经过曝光的量子点预制薄膜，得到图案化的发光层，所述发光层的量子点材料包括第一量子点、第二量子点、第一表面配体、第二表面配体以及双叠氮体，所述第一量子点通过所述第一表面配体与所述双叠氮体的第一叠氮基连接，所述第二量子点通过所述第二表面配体与所述双叠氮体的第二叠氮基连接；
第二电极形成：在所述发光层上形成第二电极。
15.根据权利要求14所述的显示器的制备方法，其特征在于，所述图案化的发光层形成包括：重复所述图案化的发光层的形成步骤，以在第一电极上形成多种平铺于所述第一电极上的图案化的发光层。
16.根据权利要求14所述的显示器的制备方法，其特征在于，所述图案化的发光层形成包括：重复所述图案化的发光层的形成步骤，以在第一电极上形成多种层叠设置的图案化的发光层。
17.根据权利要求14或15所述的显示器的制备方法，其特征在于，重复2～4次所述图案化的发光层的形成步骤，以形成3～5种发光颜色的图案化的发光层。
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