CN117835779A - 量子点发光层的图形化方法、qled器件及其制备方法 - Google Patents
量子点发光层的图形化方法、qled器件及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117835779A CN117835779A CN202211503869.9A CN202211503869A CN117835779A CN 117835779 A CN117835779 A CN 117835779A CN 202211503869 A CN202211503869 A CN 202211503869A CN 117835779 A CN117835779 A CN 117835779A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- quantum dot
- luminescent layer
- patterning method
- emitting layer
- mask
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 title claims abstract description 214
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000059 patterning Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 10
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 33
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 18
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 6
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 5
- QRHHZFRCJDAUNA-UHFFFAOYSA-N 2-(4-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1C1=NC(C(Cl)(Cl)Cl)=NC(C(Cl)(Cl)Cl)=N1 QRHHZFRCJDAUNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 abstract description 10
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 96
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 9
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 4
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 3
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000012769 display material Substances 0.000 description 2
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 2
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000010023 transfer printing Methods 0.000 description 2
- QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N (z)-octadec-9-en-1-amine Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCN QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000001652 electrophoretic deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- PNHVEGMHOXTHMW-UHFFFAOYSA-N magnesium;zinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Mg+2].[Zn+2] PNHVEGMHOXTHMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本发明公开了一种量子点发光层的图形化方法、QLED器件及其制备方法。所述量子点发光层的图形化方法包括在量子点发光层上设置掩模，并对所述量子点发光层未被所述掩模遮盖的部分进行紫外曝光，至曝光区域的荧光效率大幅下降或完全消光。本发明实施例提供的一种量子点发光层的图形化方法，工艺更加简单，解决了传统方案中量子点发光层图案化过程因引入添加剂带来的性能下降的问题，且无需进行量子点材料的像素化设计。
Description
技术领域
本发明特别涉及一种量子点发光层的图形化方法、QLED器件及其制备方法，属于显示技术领域。
背景技术
现代社会视觉信息交互的技术基础源于发光材料的构建，其原理可大致分为两类，一种为被动显示材料，如液晶，光致发光器件；另一种为主动显示材料，如有机发光二极管(OLED)，量子点发光二极管(QLED)。其中QLED显示技术，由于具有广色域、高色纯、连续可调的发光峰位得到科研与产业界的广泛关注。
量子点(quantum dot，QD)是一种具有三维量子限域效应的半导体纳米材料，当受到能量(光或电)激发时，将依据本身特性发出特定波长的光。作为QLED器件中的发光层材料，现有的量子点像素化技术主要以纳米压印、喷墨打印、转印法为主，为了适应未来对超高分辨率或特定图案显示的需求，部分研究机构开展了量子点光刻技术的研究。其中，纳米压印是一种通过机械转移的手段获得超高分辨率的新型加工技术，可通过热压印、紫外压印等方法制备结构有序的量子点薄膜；喷墨打印主要是将制备好的量子点墨水通过纳米级的喷头打印到基底材料表面，从而形成特定形状的发光层；转移压印主要是采用弹性模板与量子点(或纳米粒子)接触并施加压力，从而吸取图案化的量子点发光层，然后将其转移至背板上相应的像素区。然而，无论纳米压印、喷墨打印、转印法或电泳沉积等技术都难以高效的低成本有效实现高分辨率QLED器件的大规模生产，且现有工艺多存在工艺复杂，性能不稳定的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种量子点发光层的图形化方法、QLED器件及其制备方法，从而克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例一方面提供了一种量子点发光层的图形化方法，其特征在于，包括：在量子点发光层上设置掩模，并对所述量子点发光层未被所述掩模遮盖的部分进行紫外曝光，至曝光区域的荧光效率下降至50％以下。
本发明实施例另一方面还提供了一种QLED器件的制备方法，包括采用所述的量子点发光层的图形化方法形成量子点发光层。
本发明实施例另一方面还提供了一种QLED器件，包括由所述的量子点发光层的图形化方法形成的量子点发光层。
与现有技术相比，本发明的优点包括：
1)本发明实施例提供的一种量子点发光层的图形化方法，主要通过在指定的工作环境中对量子点发光层进行紫外曝光，纳米晶体等量子点表面配体在紫外波段处理下被氧化/脱落，致使量子点荧光淬灭形成负相荧光图形(当量子点发光材料的荧光效率下降至50％或更低时即可认为能够成功实现负相电致发光)；
2)本发明实施例提供的一种量子点发光层的图形化方法，通过负相成形可以使发光区域的量子点避免因紫外光照射而引起的性能退化，并且，采用适当的光致生酸剂能够加速消光过程，缩短本发明的工艺流程时间；
3)本发明实施例提供的一种量子点发光层的图形化方法，工艺更加简单，解决了传统方案中量子点发光层图案化过程因引入添加剂带来的性能下降的问题，且无需进行量子点材料的像素化设计；
4)基由本发明实施例提供的一种量子点发光层的图形化方法获得的图案化QLED具有较好的使用寿命，并为实现超大面积精细图案QLED显示奠定技术基础。
附图说明
图1是本发明实施例1获得的一种量子点发光层的图案结构示意图；
图2是本发明实施例4获得的一种量子点发光层的图案结构示意图；
图3是本发明实施例7获得的一种量子点发光层的图案结构示意图；
图4是本发明一典型实施案例中提供一种光致发光的QLED的结构示意图；
图5a、图5b是本发明一典型实施案例中提供一种电致发光的QLED的结构示意图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例提供的一种量子点发光层的图形化方法，主要通过紫外曝光技术，在适当的工作环境中(即含有氧化剂的氧化环境或不含氧化剂的非氧化环境)，采用具有指定图案形状的掩模覆盖量子点发光层，使量子点发光层未被覆盖的区域的量子点经一定剂量的紫外光处理而被完全消光或荧光特性减弱，而被掩模覆盖区域的量子点发光层基本保留完整的荧光性能，最终获得与掩模图案形状一致的量子点发光层或量子点发光结构。
本发明实施例提供的一种量子点发光层的图形化方法，经过曝光过后无需显影处理，经后续功能层的集成，未经紫外照射曝光的区域即可实现电致发光或光致发光，并显示所需图案。
本发明实施例一方面提供了一种量子点发光层的图形化方法，包括：在量子点发光层上设置掩模，并对所述量子点发光层未被所述掩模遮盖的部分进行紫外曝光，至曝光区域的荧光效率下降至50％以下，通过光刻掩模调控显示区域的像素大小，达到高像素密度，从而实现高分辨率显示。
在一些具体的实施案例中，对所述量子点发光层未被所述掩模遮盖的部分进行紫外曝光，直至使曝光区域的量子点发光层所包含的量子点表面的配体被氧化后脱落，从而使曝光区域的荧光效率下降至50％以下，或者，使量子点发光层所包含的量子点表面的配体的极性发生改变，而使曝光区域的量子点发光层中的量子点的荧光特性降低或丧失荧光特性，从而使曝光区域的荧光效率下降至50％以下。
需要说明的是，对所述量子点发光层进行紫外曝光，可以减弱曝光区域的量子点发光层内量子点与配体之间的结合，从而使曝光区域的量子点发光层中的量子点的荧光特性降低或丧失荧光特性，进而达成曝光区域的荧光效率大幅下降或完全消光的效果，以及，通过光刻掩模调控显示区域的像素大小，达到高像素密度，从而实现高分辨率显示。
在一些具体的实施案例中，所述紫外曝光所采用的紫外光的波长为13.5-405nm，示例性的，所述紫外曝光所采用的紫外光的波长可以是405nm、365nm、254nm、172nm、13.5nm等；需要说明的是，紫外曝光所采用的紫外光的波长、能量或剂量、曝光的时间需视不同量子点材料的特性而定，通常需通过验证实验来确认，具体是通过记录不同(颜色)量子点材料的荧光效率(PLQY)下降至50％以下(包含荧光效率为0时的完全消光的情况)所需的紫外光计量；通过验证试验发现，紫外曝光并达成曝光区域荧光效率下降至50％以下的效果所需时间随所采用的紫外光的波长变短而减少。示例性的，当紫外曝光所采用的紫外光的波长为365nm、405nm时，紫外曝光的能量可以为100-1000mJ/cm2，优选为500mJ/cm2；当紫外曝光所采用的紫外光的波长为254nm时，紫外曝光的能量可以为50-500mJ/cm2，优选为300mJ/cm2；当紫外曝光所采用的紫外光的波长为172nm时，紫外曝光的能量可以为50-300mJ/cm2，优选为120mJ/cm2；当紫外曝光所采用的紫外光的波长为13.5nm时，紫外曝光的能量可以为30-200mJ/cm2，优选为80mJ/cm2。
在一些具体的实施案例中，所述量子点发光层中还分布有具有光敏官能团的光敏添加剂，并且，所述的图形化方法具体包括：在氧化环境或非氧化环境下，对所述量子点发光层未被所述掩模遮盖的部分进行紫外曝光。
在一些具体的实施案例中，所述氧化环境包括含有氧气、氯气和过氧化氢中的至少一种氧化剂的环境，具体的，所述氧化环境中的氧含量超过5vol％，优选为，所述氧化环境中的含氧量为5-40vol％，例如，所述氧化环境可以是空气(大气)环境。
在一些具体的实施案例中，所述非氧化环境为不含氧化剂的环境，例如，所述非氧化环境可以是惰性气体环境或真空环境，所述惰性气体气氛包括氮气和/或稀有气体。
在一些具体的实施案例中，所述的图形化方法具体包括：在氧化环境下对所述量子点发光层未被所述掩模遮盖的部分进行紫外曝光，直至曝光区域的量子点发光层所包含的量子点表面的配体被氧化，从而减弱配体与量子点的结合，而使量子点表面的配体与量子点分离并脱落，从而实现量子点发光层的局部的荧光效率大幅下降或被完全消光。
在一些具体的实施案例中，所述的图形化方法具体包括：在非氧化环境下对所述量子点发光层未被所述掩模遮盖的部分进行紫外曝光，直至曝光区域的量子点发光层所包含的量子点表面的配体的极性发生改变，从而实现量子点发光层的荧光效率大幅下降或完全消光。
需要说明的是，在紫外曝光的条件下，氧化环境中的氧化剂会与量子点表面配体发生氧化还原反应，从而使配体失去与量子点结合的能力而脱落，导致量子点表面缺陷增多，最终荧光性能下降，其中，表面配体被氧化是造成量子点表面配体脱落的主要因素。
在一些具体的实施案例中，所述量子点发光层中还分布有具有光敏官能团的光敏添加剂。
在一些具体的实施案例中，所述光敏官能团的光敏添加剂包括光致生酸剂，通过验证实验发现，微量的光敏添加剂不会对器件性能造成明显影响，因为在非曝光条件下，其难以与量子点表面配体发生反应，因而量子点的性能可以较好的保留。
在一些具体的实施案例中，所述光致生酸剂于所述量子点发光层中的含量为0.5w％-5wt％，优选为1wt％-2wt％。
在一些具体的实施案例中，所述光致生酸剂包括2-重氮-1-萘酚-4-磺酸，2-(4-甲基氧苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪，1，2，3，4-噻三唑-5-硫代铵盐中的任意一种或两种以上的组合。
具体的，通过验证实验发现，在非氧化环境条件下，不添加光致生酸剂的量子点发光层在曝光前后无明显差异；而当添加光致生酸剂后，经过紫外曝光处理时，量子点发光层将发生固相表面配体交换，从而改变量子点发光层的表面极性；而在氧化环境下，无论是否添加光致生酸剂，量子点发光层曝光区域的荧光特性(荧光效率)都会逐步降低。
在一些具体的实施案例中，所述量子点发光层所包含的量子点为单色量子点。
在一些具体的实施案例中，所述量子点的材质包括CdSe、CdSe/CdS、CdSe/ZnS、InP中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
本发明实施例另一方面还提供了一种QLED器件的制备方法，包括采用所述的量子点发光层的图形化方法形成量子点发光层。
本发明实施例另一方面还提供了一种QLED器件，包括由所述的量子点发光层的图形化方法形成的量子点发光层。
如下将结合附图以及具体实施案例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明，除非特别说明的之外，本发明实施例所采用的旋涂、涂布工艺及设备，紫外光设备，形成掩模的工艺、设备以及掩模的材料等均可以是本领域技术人员已知的，在此不对其做具体的限定。
实施例1
一种量子点发光层的图形化方法，包括：
1)采用旋涂或涂布的方式将含有硫醇配体的CdSe量子点材料涂覆在刚性或柔性基底上，并形成CdSe量子点膜；
2)在CdSe量子点膜表面的选定区域覆盖掩模，并将覆盖有掩模的CdSe量子点膜置于氧含量为20vol％的环境中，以功率为15W的紫外灯提供的波长为365nm的紫外光对CdSe量子点膜进行紫外曝光，紫外曝光的能量为500mJ/cm2，时间为15min；
请参阅图1和图4，经过紫外曝光后，未被掩模覆盖部分的量子点膜所包含的CdSe量子点表面的硫醇配体被氧化而脱落，而使未被掩模覆盖部分的量子点膜中的量子点丧失荧光特性(需要说明的是，在实际使用过程中，作为QLED发光层，当其荧光特性/荧光效率下降至50％或更低时即可认为能够成功实现负相电致发光)，除去所述掩模，从而获得具有指定图案形状的量子点发光结构，该指定的图案形状如图1所示。
实施例2
一种量子点发光层的图形化方法，包括：
1)采用旋涂或涂布的方式将含有油酸配体的CdSe/CdS量子点材料涂覆在刚性或柔性基底上，并形成CdSe/CdS量子点膜；
2)在CdSe/CdS量子点膜表面的选定区域覆盖掩模，并将覆盖有掩模的CdSe/CdS量子点膜置于氧含量为20vol％的环境中，以功率为15W的紫外灯提供的波长为254nm的紫外光对CdSe/CdS量子点膜进行紫外曝光，紫外曝光的能量为300mJ/cm2，时间为15min；
经过紫外曝光后，未被掩模覆盖部分的量子点膜所包含的CdSe/CdS量子点表面的油酸配体被氧化后脱落失效，而使未被掩模覆盖部分的量子点膜中的量子点的荧光效率(PLQY)逐步降低，除去所述掩模，从而获得具有指定图案形状的量子点发光结构。
实施例3
一种量子点发光层的图形化方法，包括：
1)采用旋涂或涂布的方式将含有硫醇配体的CdSe/ZnS量子点材料涂覆在刚性或柔性基底上，并形成CdSe/ZnS量子点膜；
2)在CdSe/ZnS量子点膜表面的选定区域覆盖掩模，并将覆盖有掩模的CdSe/ZnS量子点膜置于空气环境中，以功率为40W的准分子紫外灯提供的波长为172nm的紫外光对CdSe/ZnS量子点膜进行紫外曝光，紫外曝光的能量为120mJ/cm2，时间为15min；
经过紫外曝光后，未被掩模覆盖部分的量子点膜所包含的CdSe/ZnS量子点表面的硫醇配体脱落，而使未被掩模覆盖部分的量子点膜中的量子点丧失荧光特性，除去所述掩模，从而获得具有指定图案形状的量子点发光结构。
实施例4
一种量子点发光层的图形化方法，包括：
1)向含有油酸配体的CdSe/ZnS量子点材料中添加0.5w％的2-(4-甲基氧苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪或2-重氮-1-萘酚-4磺酸等光致生酸剂，采用旋涂或涂布的方式将CdSe/ZnS量子点材料涂覆在刚性或柔性基底上并形成CdSe/ZnS量子点膜；
2)在CdSe/ZnS量子点膜表面的选定区域覆盖掩模，并将覆盖有掩模的CdSe/ZnS量子点膜置于氧含量为10vo1％的环境中，以激光等离子体产生的波长为13.5nm的极紫外光对CdSe/ZnS量子点膜进行紫外曝光，紫外曝光的能量为80mJ/cm2，时间为15min；
请参阅图1和图4，经过紫外曝光后，未被掩模覆盖部分的量子点膜所包含的CdSe/ZnS量子点表面的硫醇配体被氧化后脱落，而使未被掩模覆盖部分的量子点膜中的量子点丧失荧光特性，除去所述掩模，从而获得具有指定图案形状的量子点发光结构，该指定的图案形状如图2所示。
实施例5
一种量子点发光层的图形化方法，包括：
1)采用旋涂/刮涂等方式在ITO基板上制作形成PEDOT：PSS层，并进行第一次退火处理(退火的温度、时间)，之后在PEDOT：PSS层形成TFB层，并再次进行退火(退火的温度、时间)；
2)向含有油胺配体的CdSe/CdS量子点材料中添加3.5w％的2-(4-甲基氧苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪，采用旋涂或涂布的方式将CdSe/CdS量子点材料涂覆在TFB层上并形成CdSe/CdS量子点膜；
3)在CdSe/CdS量子点膜表面的选定区域覆盖掩模，并将覆盖有掩模的CdSe/CdS量子点膜置于氧含量为10vol％的环境中，以功率为15W的紫外灯提供的波长为405nm的紫外光对CdSe/CdS量子点膜进行紫外曝光，紫外曝光的能量为500mJ/cm2，时间为15min；
请参阅图1和图5a、图5b，经过紫外曝光后，未被掩模覆盖部分的量子点膜所包含的CdSe/CdS量子点表面的胺配体被氧化后脱落，而使未被掩模覆盖部分的量子点膜中的量子点丧失荧光特性，除去所述掩模，从而获得具有指定图案形状的量子点发光结构，该指定的图案形状如图3所示；
4)在具有指定图案形状的CdSe/CdS量子点膜表面形成氧化锌层，并在氧化锌层上蒸镀金属电极。
对比例1
一种量子点发光结构的制作方法，包括通过紫外诱发原位配体交换改变量子点表面配体极性，再通过不同极性显影液获得。该过程或引入较多的表面缺陷，同时破坏发光层的整体均一性，不利于大面积光源的制备。
对比例2
一种量子点发光结构的制作方法(CN 114839835 A)
选择光源为254nm的紫外光，优选光照剂量大于10mJ/cm2；具体的图案化过程为：在空气中，用2000转每分转速旋涂量子点(20mg/mL)与M570(1mg/mL)的甲苯混合溶液30秒，然后在254nm的紫外光下用200mJ/cm2剂量曝光，经过甲苯溶液洗脱显影，得到量子点发光结构。(将量子点与含有双吖丙啶基团的光敏交联剂的混合溶液制成薄膜；将所述薄膜置于紫外光照下，并借助于光掩模版使所述薄膜接受所述紫外光照射的曝光区域发生交联反应；采用预设溶剂清洗所述薄膜，以洗脱除去所述薄膜的未曝光区域进行显影，得到图案化的量子点薄膜)
分别以实施例1-5和对比例1-2中的量子点发光层制作形成量子点发光二极管(QLED)，并以量子点发光结构作为发光层，其中，量子点发光二极管包括依次叠层设置的第一电极、第一传输层、发光层、第二传输层、电子注入层和第二电极，所述第一传输层和第二传输层中的一者为空穴注入层(PEDOT：PSS等)，另一者为空穴传输层(TFB、PVK等)，所述电子注入层包括氧化锌层或氧化镁锌层等。
经试验验证，实施例1-5中所形成的量子点发光层整体薄膜的连续性得以保持，且其他功能层的基础结构无需经过重新设计即可实现单色大面积高分辨率显示。而对比例1-2中的量子点发光层，在曝光区域交联后，需要显影过程获得所设计的图案，并且由于像素间有间隔，容易造成上下电荷传输层的接触，导致局部短路漏电流增大，所以整体器件性能较差；如要保持适合的性能，则需要所有功能层都实现像素化或者在发光层像素之间加入绝缘材料，这将大大增加工艺步骤与成本。
本发明实施例提供的一种量子点发光层的图形化方法，主要通过在指定的工作环境中对量子点发光层进行紫外曝光，纳米晶体等量子点表面配体在特定紫外波段处理下被氧化/脱落，致使量子点荧光淬灭形成负相荧光图形，其中，光致生酸剂的使用可加速紫外消光的过程；基于该制作方法便于实现发光图形的任意设计。
本发明实施例提供的一种量子点发光层的图形化方法，通过负相成形可以使发光区域的量子点避免因紫外光照射而引起的性能退化，并且，采用适当的光致生酸剂能够加速消光过程，缩短本发明的工艺流程时间。
本发明实施例提供的一种量子点发光层的图形化方法，可使用高能电子束(通过高压加速的电子，其速度一般是0.3-0.7倍光速)实现量子点的消光处理，完成负相图案的制备。
基由本发明实施例提供的一种量子点发光层的图形化方法获得的图案化QLED具有较好的使用寿命，并为实现超大面积精细图案QLED显示奠定技术基础。
本发明实施例提供的一种量子点发光层的图形化方法，工艺更加简单，解决了传统方案中量子点发光层图案化过程因引入添加剂带来的性能下降的问题，且无需进行像素化设计。
采用本发明提供的方案，原始量子点层可采用旋涂、涂布、刮涂等溶液法工艺制备，有利于大规模生产，并且本发明中的紫外消光方案无需后续的显影处理，能够简化流程，提高效率。应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种量子点发光层的图形化方法，其特征在于，包括：在量子点发光层上设置掩模，并对所述量子点发光层未被所述掩模遮盖的部分进行紫外曝光，至曝光区域的荧光效率下降至50％以下。
2.根据权利要求1所述的图形化方法，其特征在于：对所述量子点发光层未被所述掩模遮盖的部分进行紫外曝光，直至使曝光区域的量子点发光层所包含的量子点表面的配体被氧化后脱落，从而使曝光区域的荧光效率下降至50％以下，或者，使量子点发光层所包含的量子点表面的配体的极性发生改变，而使曝光区域的量子点发光层中的量子点的荧光特性降低或丧失荧光特性，从而使曝光区域的荧光效率下降至50％以下。
3.根据权利要求1或2所述的图形化方法，其特征在于：所述紫外曝光所采用的紫外光的波长为13.5-405nm。
4.根据权利要求1或2所述的图形化方法，其特征在于，所述量子点发光层中还分布有具有光敏官能团的光敏添加剂，并且，所述的图形化方法具体包括：在氧化环境或非氧化环境下，对所述量子点发光层未被所述掩模遮盖的部分进行紫外曝光；
优选的，所述氧化环境包括含有氧气、氯气和过氧化氢中的至少一种氧化剂的环境；优选的，所述非氧化环境为不含氧化剂的环境；优选的，所述非氧化环境包括惰性气体环境。
5.根据权利要求4所述的图形化方法，其特征在于，具体包括：在氧化环境下对所述量子点发光层未被所述掩模遮盖的部分进行紫外曝光，直至曝光区域的量子点发光层所包含的量子点表面的配体被氧化，从而减弱配体与量子点的结合，而使量子点表面的配体与量子点分离并脱落，从而实现量子点发光层的局部的荧光效率下降至50％以下。
6.根据权利要求4所述的图形化方法，其特征在于，具体包括：在非氧化环境下对所述量子点发光层未被所述掩模遮盖的部分进行紫外曝光，直至曝光区域的量子点发光层所包含的量子点表面的配体的极性发生改变，从而实现量子点发光层的局部的荧光效率下降至50％以下。
7.根据权利要求4所述的图形化方法，其特征在于：
所述光敏官能团的光敏添加剂包括光致生酸剂；优选的，所述光致生酸剂于所述量子点发光层中的含量为0.5wt％-5wt％；更为优选的，所述光致生酸剂于所述量子点发光层中的含量为1wt％-2wt％；
优选的，所述光致生酸剂包括2-重氮-1-萘酚-4-磺酸，2-(4-甲基氧苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪，1，2，3，4-噻三唑-5-硫代铵盐中的任意一种或两种以上的组合。
8.根据权利要求1所述的图形化方法，其特征在于：所述量子点发光层所包含的量子点为单色量子点；优选的，所述量子点的材质包括CdSe、CdSe/CdS、CdSe/ZnS、InP中的任意一种或两种以上的组合。
9.一种QLED器件的制备方法，其特征在于包括：采用权利要求1-8中任一项所述的量子点发光层的图形化方法形成量子点发光层。
10.一种QLED器件，其特征在于包括由权利要求1-8中任一项所述的量子点发光层的图形化方法形成的量子点发光层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211503869.9A CN117835779A (zh) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | 量子点发光层的图形化方法、qled器件及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211503869.9A CN117835779A (zh) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | 量子点发光层的图形化方法、qled器件及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117835779A true CN117835779A (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=90521449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211503869.9A Pending CN117835779A (zh) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | 量子点发光层的图形化方法、qled器件及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117835779A (zh) |
-
2022
- 2022-11-25 CN CN202211503869.9A patent/CN117835779A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11056650B2 (en) | Film of quantum dot, method for patterning the same and quantum dot light emitting device using the same | |
| Antolini et al. | Quantum dots synthesis through direct laser patterning: a review | |
| Zou et al. | Recent Progress on Patterning Strategies for Perovskite Light‐Emitting Diodes toward a Full‐Color Display Prototype | |
| Cheng et al. | High-resolution organic polymer light-emitting pixels fabricated by imprinting technique | |
| Ji et al. | Full color quantum dot light‐emitting diodes patterned by photolithography technology | |
| WO2018235727A1 (ja) | 発光層、発光デバイス、発光層の製造装置 | |
| Xu et al. | Laser-assisted forward transfer of multi-spectral nanocrystal quantum dot emitters | |
| CN112410019A (zh) | 纳米粒子、纳米粒子层图案化的方法及相关应用 | |
| CN111900269A (zh) | 一种量子点层图案化的方法及量子点发光器件的制作方法 | |
| Kang et al. | Spatial light patterning of full color quantum dot displays enabled by locally controlled surface tailoring | |
| KR20060089106A (ko) | 전도성 고분자 패턴막 및 이를 패터닝 하는 방법 그리고이를 이용하는 유기전계발광소자 및 그 제조방법 | |
| US20230263040A1 (en) | Method for patterning quantum dot layer, method for manufacturing light emitting device | |
| Park et al. | Patterning quantum dots via photolithography: A review | |
| EP1378016B1 (en) | Optoelectronic devices and a method for producing the same | |
| Liang et al. | Patterning technologies for metal halide perovskites: a review | |
| Yang et al. | Polymer-assisted high-resolution printing techniques for colloidal quantum dots | |
| CN113690378B (zh) | 量子点发光器件及其制备方法、显示面板 | |
| Nakanishi et al. | 8‐2: Invited Paper: Development of Active‐Matrix NanoLED Display Using Heavy‐Metal‐Free QDs Patterned by Photolithography Process | |
| US20050282307A1 (en) | Particulate for organic and inorganic light active devices and methods for fabricating the same | |
| Liang et al. | High-resolution patterning of perovskite quantum dots via femtosecond laser-induced forward transfer | |
| CN117835779A (zh) | 量子点发光层的图形化方法、qled器件及其制备方法 | |
| KR20070097085A (ko) | 조사를 사용하는 장치 패턴화 | |
| CN112259702A (zh) | 量子点墨水溶液体系、量子点发光器件及其制作方法 | |
| JP2008075165A (ja) | 透明導電膜形成方法及び有機電界発光素子の製造方法およびマグネトロンスパッタ装置 | |
| JP2005081299A (ja) | 成膜方法、配線パターンの形成方法、半導体装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |