CN117701070A - 量子点墨水、量子点层图案化的方法及量子点层 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种量子点墨水、量子点层图案化的方法及量子点层，通过在量子点墨水中少量添加刚性的粘度调节剂，可使得量子点墨水整体溶液体系粘度提高，提高大面积成膜的均一性；并且，在采用本发明提供的量子点墨水进行大面积成膜后(湿膜状态)，在对湿膜进行干燥处理前，可以对湿膜进行光照，使得湿膜体系中粘度调节剂的光敏基团断键，继而小分子支链从分子主链上解离，成为游离的小分子，之后在干燥过程中，游离的小分子气化挥发出量子点薄膜体系。由于干燥后，使得粘度调节剂整体呈现出刚性的大量小分子支链从分子主链上解离，量子点薄膜中只存在少量的分子主链，因此本发明添加的粘度调节剂在干燥后不影响量子点薄膜的电学性能。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种量子点墨水、量子点层图案化的方法及量子点层。
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。
发明内容
本发明实施例提供了一种量子点墨水、量子点层图案化的方法及量子点层，用于调节量子点墨水的粘度。具体方案如下：
本发明实施例提供的一种量子点墨水，包括量子点材料和粘度调节剂，所述粘度调节剂具有如下结构通式：
其中，为棒状n构象的分子主链，*为甲基、甲氧基、乙基或乙氧基，n为大于或等于10的整数；
Ra为第一极性调节基团，被配置为调节所述粘度调节剂的极性和溶解性；
Rb为第二极性调节基团，被配置为调节所述粘度调节剂的极性和溶解性；
Rl表示包含光敏基团的连接结构，所述光敏基团被配置为在光照后发生断键反应；
Rs表示解离基团，Rs在光照前被配置为调节所述粘度调节剂的分子整体为刚性分子，Rs在光照后被配置为经过干燥处理后气化挥发。
可选地，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，n＝10～30，n＝30～50，n＝50～80，n＝80～100，或n＝80～150，或n＝100～200。
可选地，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，为烯烃n聚合型主链、聚乙二醇类主链、聚醚类主链、苯胺类聚合物、咔唑类聚合物或芴基聚合物；其中，
包括所述烯烃聚合型主链的所述粘度调节剂的质量不超过所述量子点材料质量的20％；
包括所述聚乙二醇类主链或所述聚醚类主链的所述粘度调节剂的质量不超过所述量子点材料质量的35％；
包括所述苯胺类聚合物、所述咔唑类聚合物或所述芴基聚合物的所述粘度调节剂的质量不超过所述量子点材料质量的总质量。
可选地，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，所述烯烃聚合型主链包括
所述聚乙二醇类主链包括
所述聚醚类主链包括
所述苯胺类聚合物包括
所述咔唑类聚合物包括
所述芴基聚合物包括
可选地，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，Ra为氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、苯基、苯甲基、羟基、巯基、胺基、酯基、醚基、卤素原子或苯磺酸基。
可选地，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，Rb为亚甲基、亚乙基、丙基、丁基、胺基、对苯基、邻苯基、间苯基、氧原子、硫原子、酯基及衍生物、羰基、醚基、酰胺键、乙二醇基或苯氧基。
可选地，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，Rl为
Rc左端与Rb连接，Ruv右端与Rs连接；
或，Rl为 Ruv左端与Rb连接，Rc'右端与Rs连接；
其中，Ruv为所述光敏基团，Rc和Rc'均表示烷烃基基团、芳香烃基团或含氮/氧/硫杂原子的基团。
可选地，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，Ruv的结构通式为该式中的*为连接位点。
可选地，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，所述烷烃基基团、芳香烃基团或含氮/氧/硫杂原子的基团包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苯基、腈基、胺基、羰基、酯基、酰胺键、羟基、巯基。
可选地，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，Rs为饱和脂肪烃类、不饱和脂肪烃类或聚烯烃类及聚烯烃衍生物。
可选地，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，所述饱和脂肪烃类的结构通式为*-CxH2x+1，该式中的*为连接位点，x为大于或等于3的整数。
可选地，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，所述不饱和脂肪烃类含有烯烃、炔烃、苯环、五元环、六元环的烷烃类基团，其中所包含的碳原子个数应至少不小于3。
可选地，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，所述聚烯烃类及聚烯烃衍生物的结构通式为：
其中，该式中的*为连接位点，m为1～15的任意整数；
Rx为-H、-OH、-SH、-COOH、-CyH2y+1、-O-CyHy+1、-S-CyHy+1、-CH2-O-CyHy+1、-CyH2y-OH、-CyH2y-SH、-CyH2y-COOH、 y为1～5的任意整数；
或，Rx为-F、-Cl、-Br、-I、
R'为-CH3、-CH2-CH3、-OH、-SH、-COOH、-NH2、-NO2、-O-CH3、F、Cl、Br、I。
可选地，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，所述粘度调节剂的结构为
相应地，本发明实施例还提供了一种量子点层图案化的方法，包括：
采用本发明实施例提供的上述量子点墨水形成量子点薄膜；
将所述量子点薄膜在光照下曝光，所述粘度调节剂中的光敏基团发生断键反应，Rs解离为游离的分子；
对光照后的所述量子点薄膜进行干燥处理，Rs气化挥发；
对干燥处理后的所述量子点薄膜进行图案化工艺，得到图案化的量子点层。相应地，本发明实施例还提供了一种量子点层，包括图案化的多个子像素，每一所述子像素包括量子点材料和
其中，为棒状构n象的分子主链，*为甲基、甲氧基、乙基或乙氧基，n为大于或等于10的整数；
Ra为第一极性调节基团；
Rb为第二极性调节基团；
Rl1表示本发明实施例提供的上述量子点墨水中Rl的光敏基团断键后的剩余基团。
可选地，在本发明实施例提供的上述量子点层中，的结构为
相应地，本发明实施例还提供了一种量子点发光器件，包括本发明实施例提供的上述量子点层。
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量子点发光器件。
本发明实施例的有益效果如下：
本发明实施例提供的一种量子点墨水、量子点层图案化的方法及量子点层，通过在量子点墨水中添加粘度调节剂，粘度调节剂的分子主链上连接有大量的小分子支链(Rs)，由于大量小分子支链彼此之间的空间位阻，能够将分子主链稳定在棒状构象下，使得粘度调节剂整体呈现出刚性，这种刚性分子在量子点墨水中少量添加，即可使得量子点墨水整体溶液体系粘度提高，提高大面积成膜的均一性，因此粘度调节剂可以实现对量子点墨水粘度调节的作用；并且，在采用本发明提供的上述量子点墨水进行大面积成膜后(湿膜状态)，在对湿膜进行干燥处理前，可以对湿膜进行光照(例如UV光照)，使得湿膜体系中粘度调节剂的光敏基团断键，继而小分子支链(Rs)从分子主链上解离，成为游离的小分子，之后在干燥处理过程中，游离的小分子气化挥发出量子点薄膜体系。由于干燥后，使得粘度调节剂整体呈现出刚性的大量小分子支链(Rs)从分子主链上解离，因此量子点薄膜中只存在少量的分子主链，因此添加的粘度调节剂在干燥后不影响量子点薄膜的电学性能。因此，本发明提供了一种能够兼顾提升量子点墨水粘度，同时在湿膜干燥过程中能够将主要的添加组分从干膜中挥发除去的量子点墨水。
附图说明
图1为本发明实施例提供的粘度调节剂在大面积成膜后以及UV光照下的效果解离示意图；
图2为在UV光照下，Rl中的光敏基团发生断键反应的化学反应原理示意图；
图3为在UV光照下光敏断键反应原理示意图；
图4为的合成路线示意图；
图5为在UV光照下的光敏断键反应原理示意图；
图6为本发明实施例提供的一种量子点层图案化的方法流程示意图；
图7为本发明实施例提供的一种量子点发光器件的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的又一种量子点发光器件的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“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。“内”、“外”、“上”、“下”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。
需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
量子点的大面积均匀成膜是QLED能够商业生产的基本条件之一，也是对量子点进行直接光刻工艺实现图案化的前提条件。在现有的大面积成膜工艺中，狭缝涂布(slitcoating)、刮涂、丝网印刷等，是常见的大面积成膜工艺。这些成膜工艺对用来成膜的量子点墨水粘度均有各自适用的范围和要求，当量子点墨水粘度过低时，会因为无法很好的控制吐液量和湿膜形态，而导致成膜失败，如膜厚不均一、薄膜母拉(mura)等。其中量子点层作为QLED器件/显示器中不可或缺的重要功能层，传统的量子点墨水在进行大面积成膜时，通常会因为粘度过低而与薄膜涂布设备失配，而无法很好的大面积成膜。通常为了调节量子点墨水粘度，需要改变溶剂体系或在量子点墨水中添加一定量的能够增加粘度的组分。然而不同溶剂体系，无论是单一组分溶剂还是多组分溶剂，都需要对量子点有充足的溶解度和稳定性，能够满足这一条件的溶剂就能筛选掉很多种类，是一件非常困难的事情；另一方面，量子点薄膜涂布后绝大多数都是处于湿膜状态，通常需要有效的干燥过程，才能保证量子点薄膜的最终成膜质量，如果在量子点墨水中添加一些仅仅是能够增加墨水粘度的组分或使用高粘度的溶剂，往往需要有配套的干燥条件，以实现在干燥过程中将添加的组分或高粘度溶剂能在QD干燥成膜后挥发出去(不停留在量子点干膜中)，然而往往高粘度组分都不易挥发和除去，从而损害量子点成膜后器件的电学性能。
为了能够有助于量子点墨水的大面积涂覆成膜，同时不损害量子点成膜后器件的电学性能，本发明实施例提供了一种量子点墨水，包括量子点材料和粘度调节剂，粘度调节剂具有如下结构通式：
其中，为棒状n构象的分子主链，*为聚合物的封端基团，例如*可以为但不限于甲基、甲氧基、乙基或乙氧基，n为大于或等于10的整数；
Ra为第一极性调节基团，被配置为调节粘度调节剂的极性和溶解性；
Rb为第二极性调节基团，被配置为调节粘度调节剂的极性和溶解性；
Rl表示包含光敏基团的连接结构，光敏基团被配置为在光照后发生断键反应；
Rs表示解离基团，Rs在光照前被配置为调节粘度调节剂的分子整体为刚性分子，Rs在光照后被配置为经过干燥处理后气化挥发。
本发明实施例提供的上述量子点墨水，通过在量子点墨水中添加粘度调节剂，粘度调节剂的分子主链上连接有大量的小分子支链(Rs)，由于大量小分子支链彼此之间的空间位阻，能够将分子主链稳定在棒状构象下，使得粘度调节剂整体呈现出刚性，这种刚性分子在量子点墨水中少量添加，即可使得量子点墨水整体溶液体系粘度提高，提高大面积成膜的均一性，因此粘度调节剂可以实现对量子点墨水粘度调节的作用；并且，在采用本发明提供的上述量子点墨水进行大面积成膜后(湿膜状态)，湿膜包括粘度调节剂，如图1中的(A)所示，图1中的(A)为粘度调节剂的简易示意图，其中长方形表示粘度调节剂的分子主链，圆圈表示Rl中的光敏基团，树枝状线条表示小分子支链(Rs)；在对湿膜进行干燥处理前，可以对湿膜进行光照(例如UV光照)，使得湿膜体系中粘度调节剂的光敏基团断键，继而小分子支链(Rs)从分子主链上解离，成为游离的小分子，如图1中的(B)所示；之后在干燥处理(VCD/bake)过程中，游离的小分子气化挥发出量子点薄膜体系，如图1中的(C)所示。由于干燥后，使得粘度调节剂整体呈现出刚性的大量小分子支链(Rs)从分子主链上解离，因此量子点薄膜中只存在少量的分子主链，因此添加的粘度调节剂在干燥后不影响量子点薄膜的电学性能。因此，本发明提供了一种能够兼顾提升量子点墨水粘度，同时在湿膜干燥过程中能够将主要的添加组分从干膜中挥发除去的量子点墨水。
需要说明的是，经过本案的发明人验证，具有结构通式的粘度调节剂能溶解在量子点溶液中，与量子点形成稳定的混合溶液，从而为量子点材料大面积成膜奠定了基础。
如图2所示，图2为在UV光照下，Rl中的光敏基团发生断键反应的化学反应原理示意图，生成物中的Rl1表示反应物中Rl的光敏基团断键后的剩余基团，Rs’表示Rs上连接有断键后的光敏基团的整体结构，继而小分子支链(Rs)从分子主链上分离，成为游离的小分子。/>
可选地，量子点墨水的大面积成膜制程工艺可以包括狭缝涂布、刮涂、丝网印刷等，干燥处理工艺可以包括真空浓缩干燥(VCD)、烘烤(bake)、自然干燥等。
需要说明的是，本发明实施例提供的量子点墨水不仅适用于制作电致发光的QLED器件的发光层(即阴极和阳极之间的发光层)，还适用于制作光致发光层(例如白光OLED+彩膜层的结构)，即采用本发明实施例提供的量子点墨水制作得到的图案化量子点层可以作为白光OLED+彩膜层中的彩膜层。当然，不限于此，例如还可以作为光源中的发光层。
在一些实施例中，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，n表示重复单元数量(或聚合度)，在n≥10时，可以使得粘度调节剂能够较好的起到对量子点墨水粘度调节的作用。可选地，n＝10～30，n＝30～50，n＝50～80，n＝80～100，或n＝80～150，或n＝100～200，可以根据分子主链的分子量选择相应的n值。
在一些实施例中，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，为了匹配不同的量子点材料体系，本发明实施例中的分子主链可以有n多种类型，例如可以为n烯烃聚合型主链(亦称聚烯烃类主链)，该烯烃聚合型主链的结构可以为/>对应的粘度调节剂的结构可以为/>该结构类型的粘度调节剂由于分子主链本身难以在干燥过程中气化，无法从量子点(QD)薄膜中完全去除，因此在本发明的量子点墨水用于制作QLED器件中的量子点发光层时，需要控制该类粘度调节剂的添加量，以避免载流子在QD薄膜中的传输产生影响。可选地，本发明的量子点墨水中添加/>的质量应不超过量子点墨水中量子点材料(含配体分子)质量的20％。该烯烃聚合型主链/>为非极性，该类分子更适用于非极性溶剂体系的量子点材料体系，例如辛烷/庚烷等烷烃类溶剂，氯苯/甲苯/二甲苯/己基苯等苯类衍生物等非极性或弱极性溶剂，但不限于非极性溶剂体系，这是由于/>的整体极性/非极性强弱能够通过Ra或Rb基团的极性类型对分子主链的极性/非极性强弱进行调节。
在一些实施例中，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，可以为聚乙二醇类主链(或称“聚氧化乙烯类主链”/“聚环氧乙烷类主链”)或聚醚类主链，该聚乙二醇类主链的结构可以为/>对应的粘度调节剂的结构可以为该聚醚类主链的结构可以为对应的粘度调节剂的结构可以为/>上述这两种结构类型的粘度调节剂的分子主链/>具有一定的电荷传输能力，在QD薄膜中能够起到一定的载流子传输性能，但考虑到其电荷传输能力有限，即这两种结构类型的电荷传输能力比较弱，有一定的半导体性质，但也有一定的绝缘性，因此也需要控制其在量子点墨水中的添加量，以避免对载流子在QD薄膜中的传输产生影响。可选地，本发明的量子点墨水中添加/> 的质量应不超过量子点墨水中量子点材料(含配体分子)质量的35％。该聚乙二醇类主链/>和聚醚类主链均为极性分子，该类分子更适用于具有一定极性的溶剂体系的量子点材料体系，例如乙醇/异丙醇等醇类极性溶剂，或丙二醇单甲醚乙酸酯/乙酸乙酯等酯类的极性或两性溶剂，以及水为溶剂的极性溶剂，但并不限于极性溶剂体系，这是由于 的整体极性/非极性强弱能够通过Ra或Rb基团的极性类型对分子主链的极性/非极性强弱进行调节。
在一些实施例中，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，还可以为苯胺类聚合物、咔唑类聚合物或芴基聚合物，苯胺类聚合物的结构可以为/>咔唑类聚合物的结构可以为/>芴基聚合物的结构可以为/>上述这三种分子主链对应的粘度调节剂的结构分别可以为/> 由于这三种分子主链都具有良好的电荷传输能力(特别是空穴的传输)，因此添加在量子点墨水中，能够在一定程度上增强QD薄膜的载流子传输能力，从而能够提高空穴的注入；同时能够提高QD薄膜的挡电子能力，整体上有利于载流子的注入平衡。综合考虑量子点墨水的成膜性能，可选地，在本发明的量子点墨水中添加这三种粘度调节剂的质量不能超过量子点墨水中量子点材料(含配体分子)的总质量。
可选地，本发明实施例提供的粘度调节剂选用
可以增加QD薄膜的空穴传输能力。/>
在一些实施例中，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，中的Ra(第一极性调节基团)可以表示为分子主链上的非解离侧链基团，起到对粘度调节剂的极性等物理性质调节的作用，Ra可以为但不限于氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、苯基、苯甲基、羟基、巯基、胺基、酯基、醚基、卤素原子或苯磺酸基。
在一些实施例中，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，中的Rb(第二极性调节基团)起到对粘度调节剂的极性等物理性质调节的作用以及将Rl与分子主链连接起来的作用，Rb可以为但不限于亚甲基、亚乙基、丙基、丁基、胺基、对苯基、邻苯基、间苯基、氧原子、硫原子、酯基及衍生物、羰基、醚基、酰胺键、乙二醇基或苯氧基。
在一些实施例中，在Ra调节极性的力度不足时，或者需要对粘度调节剂进行两性调节时，Rb可以是一个极性补充或者反向极性调节作用；具体地，当Ra和Rb为同一极性时，粘度调节剂的极性相互补充；当Ra和Rb的极性相反时，可以赋予粘度调节剂两性的特征。
在一些实施例中，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，中的Rl(连接结构)主要起到将分子主链与解离基团(即小分子支链Rs)连接的作用，考虑到实际合成本发明的粘度调节剂的可行性，Rl可以为含有酰胺基团、酯基基团、含氮五元杂环的烷烃基团或碳硫键基团等的结构，酰胺基团、酯基基团、含氮五元杂环的烷烃基团或碳硫键基团主要是起到连接的作用。
可选地，Rl可以为 Rc左端与Rb连接，Ruv右端与Rs连接；
或，Rl可以为
Ruv左端与Rb连接，Rc'右端与Rs连接。
具体地，Ruv为光敏基团(在UV光照下能够发生断键反应)，Ruv的结构通式可以为该式中的*为连接位点；例如当Rl为时，/>中的左端*连接Rc'，右端*连接Rs；当Rl为/>时，/>中的左端*连接Rb，右端*连接Rc。
在一些实施例中，Ruv的结构通式可以为：以Rl为/>/>
为例，为了便于描述，中将其与Rc'和Rs连接的位点(左右两端*)标注在结构式中，并以此为例进行说明。当然，在一些实施例中，Rc'和Rs连接的位点也可以互换，例如左端*也可以连接Rs，右端*连接Rc'。
可选地，上述Rl的各结构中的Rc和Rc'均可以表示烷烃基基团、芳香烃基团或含氮/氧/硫杂原子的基团。
可选地，上述Rl的各结构中的Rc和Rc'可以相同，也可以不同。
在一些实施例中，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，上述所述的烷烃基基团、芳香烃基团或含氮/氧/硫杂原子的基团可以包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苯基、腈基、胺基、羰基、酯基、酰胺键、羟基、巯基。
可选地，Rc和Rc'可以为但不限于 />
在一些实施例中，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，中的Rs(解离基团)表示可解离的侧链基团，在受到UV光照后，能够通过Rl中的Ruv断键的方式与分子主链分离，实现Rs的游离态，在干燥过程(如VCD)中随气流气化挥发。
可选地，Rs可以为饱和脂肪烃类，该饱和脂肪烃类的结构通式可以为*CxH2x +1，该式中的*为连接位点(表示与Rl连接)，x为大于或等于3的整数。具体地，Rs可以包含满足上述结构通式的任意构象；优选的以Rs为非线形构象为佳，这是由于非线形构象的空间位阻效应更加明显，能够使得粘度调节剂的分子更加刚性，有利于粘度调节剂对量子点墨水体系粘度的调节。
可选地，Rs还可以为不饱和脂肪烃类，该不饱和脂肪烃类可以含有烯烃、炔烃、苯环、五元环、六元环的烷烃类基团，其中所包含的碳原子个数应至少不小于3。
可选地，Rs还可以为聚烯烃类及聚烯烃衍生物，该聚烯烃类及聚烯烃衍生物的结构通式可以为：
其中，该式中的*为连接位点(表示与Rl连接)，m可以为1～15的任意整数；
Rx可以为-H、-OH、-SH、-COOH、-CyH2y+1、-O-CyHy+1、-S-CyHy+1、-CH2-O-CyHy+1、-CyH2y-OH、-CyH2y-SH、-CyH2y-COOH、 y为1～5的任意整数；
或，Rx可以为-F、-Cl、-Br、-I、
R'可以为-CH3、-CH2-CH3、-OH、-SH、-COOH、-NH2、-NO2、-O-CH3、F、Cl、Br、I。
在一些实施例中，在本发明实施例提供的上述量子点墨水中，粘度调节剂的结构可以为 />
需要说明的是，上述几种粘度调节剂的结构仅是举例说明，当然不限于上述这几种结构。
需要说明的是，上述各结构中的m＝1～15，是为了限制Rs的分子量，因为分子量太大(m＞16)，它在干燥工艺过程中就不容易随溶剂气化/挥发了；分子量比较小时(m＝1～15)，在VCD工艺或热退火工艺时，脱离分子主链的Rs容易气化挥发。
如图3所示，图3以n＝100为例，对应的粘度调节剂的结构为该结构在UV光照下发生光敏断键反应的原理。
可选地，以Rx为m＝10为例，即粘度调节剂的结构为该结构的合成路线如图4所示。/>
如图5所示，如图5为在UV光照下的光敏断键反应原理，生成物/>为图2中的Rs’(在干燥过程中被气化挥发)，生成物保留在QD薄膜中，不影响QD薄膜的电学性能。
可选地，本发明实施例中的量子点材料可以包括但不限于：CdS、CdSe、ZnSe、ZnTeSe、InP、PbS、CsPbCl3、CsPbBr3、CsPbI3、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、ZnSe、ZnSeTe、InP/ZnS、PbS/ZnS、CsPbCl3/ZnS、CsPbBr3/ZnS、CsPbI3/ZnS、CdS/ZnSeS/ZnS、CdSe/ZnSeS/ZnS、ZnSe/ZnSeS/ZnS、ZnSeTe/ZnSeS/ZnS、InP/ZnS、PbS/ZnS、CsPbCl3/ZnS、CsPbBr3/ZnS、CsPbI3/ZnS等量子点材料。量子点材料的形状包括但不限于球形、圆球形、椭球型、多面体形、棒状、十字形、环形等任意几何形状的量子点材料。
综上所述，本发明实施例提供的一种量子点墨水，能够实现大面积均匀涂覆成膜，同时不损害量子点成膜后器件的电学性能。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种量子点层图案化的方法，如图6所示，包括：
S601、采用本发明实施例提供的上述量子点墨水形成量子点薄膜；
S602、将量子点薄膜在光照下曝光，粘度调节剂中的光敏基团发生断键反应，Rs解离为游离的分子；
S603、对光照后的量子点薄膜进行干燥处理，Rs气化挥发；
S604、对干燥处理后的量子点薄膜进行图案化工艺，得到图案化的量子点层。
本发明实施例提供的上述量子点层图案化的方法，通过采用添加有前文中粘度调节剂的量子点墨水来形成量子点薄膜，由于粘度调节剂可使得量子点墨水整体溶液体系粘度提高，因此本发明可以实现量子点大面积均匀成膜；并且在对量子点薄膜(湿膜)进行干燥处理前，通过对湿膜进行光照(例如UV光照)，使得湿膜体系中粘度调节剂的光敏基团断键，继而小分子支链(Rs)从分子主链上解离，成为游离的小分子；之后在干燥处理过程中，游离的小分子气化挥发出量子点薄膜体系。由于干燥处理后，使得粘度调节剂整体呈现出刚性的大量小分子支链(Rs)从分子主链上解离，因此量子点薄膜中只存在少量的分子主链，因此添加的粘度调节剂在干燥后不影响量子点薄膜的电学性能。因此，本发明提供了一种能够制作大面积且电学性能较佳的图案化量子点层。
在具体实施时，本发明实施例制作得到的量子点层，不仅可以作为QLED器件中的发光层，还可以作为液晶显示屏的背光源中的光转换膜层、液晶显示屏中的彩膜层、白光OLED器件+彩膜层中的彩膜层，等等。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种量子点层，包括图案化的多个子像素，每一子像素包括量子点材料和
其中，为棒状构n象的分子主链，*为甲基、甲氧基、乙基或乙氧基，n为大于或等于10的整数；
Ra为第一极性调节基团；
Rb为第二极性调节基团；
Rl1表示本发明实施例提供的上述量子点墨水中Rl的光敏基团断键后的剩余基团。
需要说明的是，上述Ra、Rnb、Rl1，可以参见前述一种量子点墨水中的描述，在此不做赘述。
可选地，的结构可以为但不限于/>
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种量子点发光器件，包括本发明实施例提供的上述量子点层。
可选地，本发明提供的量子点发光器件可以是量子点发光二极管、光电探测器、光伏太阳能电池等，但不限于此。
可选地，本发明提供的量子点发光器件除了具有本发明的量子点层以外，还可以具有常规光电器件的结构。
可选地，本发明提供的量子点发光器件可以为量子点发光二极管，如图7和图8所示，除了具有本发明的量子点层5以外，量子点发光二极管还可以包括基底1、阳极2、空穴注入层3、空穴传输层4、电子传输层6、电子注入层7、阴极8等，但不限于此。
具体地，根据本发明实施例的量子点发光二极管的基底1、阳极2、空穴注入层3、空穴传输层4、电子传输层6、电子注入层7、阴极8等的具体结构、材料组成和制备方法可以采用任何适合的结构、材料组成和制备方法而没有特别限制。
可选地，本发明实施例提供的量子点发光二极管的结构可以是图7所示的倒置结构，也可以是图8所示的正置结构。
可选地，量子点发光二极管的出光类型可以是顶出光结构，也可以是底出光结构，也可以是双面出光结构。
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量子点发光器件。该显示装置解决问题的原理与前述量子点发光器件相似，因此该显示装置的实施可以参见前述量子点发光器件的实施，重复之处在此不再赘述。该显示装置可以为手机、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。
本发明实施例提供的一种量子点墨水、量子点层图案化的方法及量子点层，通过在量子点墨水中添加粘度调节剂，粘度调节剂的分子主链上连接有大量的小分子支链(Rs)，由于大量小分子支链彼此之间的空间位阻，能够将分子主链稳定在棒状构象下，使得粘度调节剂整体呈现出刚性，这种刚性分子在量子点墨水中少量添加，即可使得量子点墨水整体溶液体系粘度提高，提高大面积成膜的均一性，因此粘度调节剂可以实现对量子点墨水粘度调节的作用；并且，在采用本发明提供的上述量子点墨水进行大面积成膜后(湿膜状态)，在对湿膜进行干燥处理前，可以对湿膜进行光照(例如UV光照)，使得湿膜体系中粘度调节剂的光敏基团断键，继而小分子支链(Rs)从分子主链上解离，成为游离的小分子，之后在干燥处理过程中，游离的小分子气化挥发出量子点薄膜体系。由于干燥后，使得粘度调节剂整体呈现出刚性的大量小分子支链(Rs)从分子主链上解离，因此量子点薄膜中只存在少量的分子主链，因此添加的粘度调节剂在干燥后不影响量子点薄膜的电学性能。因此，本发明提供了一种能够兼顾提升量子点墨水粘度，同时在湿膜干燥过程中能够将主要的添加组分从干膜中挥发除去的量子点墨水。
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 (19)
1.一种量子点墨水，其特征在于，包括量子点材料和粘度调节剂，所述粘度调节剂具有如下结构通式：
其中，为棒状n构象的分子主链，*为甲基、甲氧基、乙基或乙氧基，n为大于或等于10的整数；
Ra为第一极性调节基团，被配置为调节所述粘度调节剂的极性和溶解性；
Rb为第二极性调节基团，被配置为调节所述粘度调节剂的极性和溶解性；
Rl表示包含光敏基团的连接结构，所述光敏基团被配置为在光照后发生断键反应；
Rs表示解离基团，Rs在光照前被配置为调节所述粘度调节剂的分子整体为刚性分子，Rs在光照后被配置为经过干燥处理后气化挥发。
2.如权利要求1所述的量子点墨水，其特征在于，n＝10～30，n＝30～50，n＝50～80，n＝80～100，或n＝80～150，或n＝100～200。
3.如权利要求1所述的量子点墨水，其特征在于，为烯烃n聚合型主链、聚乙二醇类主链、聚醚类主链、苯胺类聚合物、咔唑类聚合物或芴基聚合物；其中，
包括所述烯烃聚合型主链的所述粘度调节剂的质量不超过所述量子点材料质量的20％；
包括所述聚乙二醇类主链或所述聚醚类主链的所述粘度调节剂的质量不超过所述量子点材料质量的35％；
包括所述苯胺类聚合物、所述咔唑类聚合物或所述芴基聚合物的所述粘度调节剂的质量不超过所述量子点材料质量的总质量。
4.如权利要求3所述的量子点墨水，其特征在于，所述烯烃聚合型主链包括
所述聚乙二醇类主链包括
所述聚醚类主链包括
所述苯胺类聚合物包括
所述咔唑类聚合物包括
所述芴基聚合物包括
5.如权利要求1所述的量子点墨水，其特征在于，Ra为氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、苯基、苯甲基、羟基、巯基、胺基、酯基、醚基、卤素原子或苯磺酸基。
6.如权利要求1所述的量子点墨水，其特征在于，Rb为亚甲基、亚乙基、丙基、丁基、胺基、对苯基、邻苯基、间苯基、氧原子、硫原子、酯基及衍生物、羰基、醚基、酰胺键、乙二醇基或苯氧基。
7.如权利要求1所述的量子点墨水，其特征在于，Rl为 Rc左端与Rb连接，Ruv右端与Rs连接；
或，Rl为 Ruv左端与Rb连接，Rc'右端与Rs连接；
其中，Ruv为所述光敏基团，Rc和Rc'均表示烷烃基基团、芳香烃基团或含氮/氧/硫杂原子的基团。
8.如权利要求7所述的量子点墨水，其特征在于，Ruv的结构通式为该式中的*为连接位点。
9.如权利要求7所述的量子点墨水，其特征在于，所述烷烃基基团、芳香烃基团或含氮/氧/硫杂原子的基团包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苯基、腈基、胺基、羰基、酯基、酰胺键、羟基、巯基。
10.如权利要求1所述的量子点墨水，其特征在于，Rs为饱和脂肪烃类、不饱和脂肪烃类或聚烯烃类及聚烯烃衍生物。
11.如权利要求10所述的量子点墨水，其特征在于，所述饱和脂肪烃类的结构通式为*-CxH2x+1，该式中的*为连接位点，x为大于或等于3的整数。
12.如权利要求10所述的量子点墨水，其特征在于，所述不饱和脂肪烃类含有烯烃、炔烃、苯环、五元环、六元环的烷烃类基团，其中所包含的碳原子个数应至少不小于3。
13.如权利要求10所述的量子点墨水，其特征在于，所述聚烯烃类及聚烯烃衍生物的结构通式为：
其中，该式中的*为连接位点，m为1～15的任意整数；
Rx为-H、-OH、-SH、-COOH、-CyH2y+1、-O-CyHy+1、-S-CyHy+1、-CH2-O-CyHy+1、-CyH2y-OH、-CyH2y-SH、-CyH2y-COOH、 y为1～5的任意整数；
或，Rx为-F、-Cl、-Br、-I、
R'为-CH3、-CH2-CH3、-OH、-SH、-COOH、-NH2、-NO2、-O-CH3、F、Cl、Br、I。
14.如权利要求1-13任一项所述的量子点墨水，其特征在于，所述粘度调节剂的结构为
15.一种量子点层图案化的方法，其特征在于，包括：
采用权利要求1-14任一项所述的量子点墨水形成量子点薄膜；
将所述量子点薄膜在光照下曝光，所述粘度调节剂中的光敏基团发生断键反应，Rs解离为游离的分子；
对光照后的所述量子点薄膜进行干燥处理，Rs气化挥发；
对干燥处理后的所述量子点薄膜进行图案化工艺，得到图案化的量子点层。
16.一种量子点层，其特征在于，包括图案化的多个子像素，每一所述子像素包括量子点材料和
其中，为棒状构n象的分子主链，*为甲基、甲氧基、乙基或乙氧基，n为大于或等于10的整数；
Ra为第一极性调节基团；
Rb为第二极性调节基团；
Rl1表示如权利要求1-14任一项所述的量子点墨水中Rl的光敏基团断键后的剩余基团。
17.如权利要求16所述的量子点层，其特征在于，的结构为
18.一种量子点发光器件，其特征在于，包括如权利要求16或17所述的量子点层。
19.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求18所述的量子点发光器件。
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