CN216671683U - 一种量子点器件和显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种量子点器件和显示装置，以改善现有技术在量子点在图案化过程中存在量子点较易脱落，形成的图案不规则的问题。所述量子点器件，包括：衬底组件；第一固定层，所述第一固定层位于所述衬底组件的一侧，具有多配位端硅烷偶联体；所述第一固定层与所述衬底组件之间具有第一连接结构；量子点膜层，所述量子点膜层位于所述第一固定层的背离所述衬底组件的一侧，具有多个图案部，所述图案部具有量子点；所述图案部与所述第一固定层之间具有第二连接结构。

Description

一种量子点器件和显示装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种量子点器件和显示装置。

背景技术

半导体量子点是一种重要的荧光纳米材料。将量子点作为发光层材料，应用于平板照明和光电显示领域，越来越受到学术界和工业界的关注。截止目前，在器件性能方面，量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes，QLED)的外量子效率(EQE)已经达到了20％以上。当前，发光层量子点的图形化工艺是决定全彩、高分辨QLED器件的关键步骤。目前已有转印，喷墨打印，以及光刻等方式实现量子点的图形化工艺。

但现有技术在量子点在图案化过程中(如超声、显影等)存在量子点较易脱落，形成的图案不规则的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种量子点器件和显示装置，以改善现有技术在量子点在图案化过程中存在量子点较易脱落，形成的图案不规则的问题。

本实用新型实施例提供一种量子点器件，其中，包括：

衬底组件；

第一固定层，所述第一固定层位于所述衬底组件的一侧，具有多配位端硅烷偶联体；所述第一固定层与所述衬底组件之间具有第一连接结构；

量子点膜层，所述量子点膜层位于所述第一固定层的背离所述衬底组件的一侧，具有多个图案部，所述图案部具有量子点；所述图案部与所述第一固定层之间具有第二连接结构。

在一种可能的实施方式中，所述第一固定层还具有第三连接结构，不同的所述多配位端硅烷偶联体通过所述第三连接结构相互连接。

在一种可能的实施方式中，所述第一固定层含有如下结构：

其中，所述第一连接结构与X3连接，所述第二连接结构与X1连接，L3为所述第三连接结构，

为所述多配位端硅烷偶联体，n1＞1，X1为烷基链或单键，X2为烷基链或单键，X3为烷基链或单键，X4为烷基链或单键。

在一种可能的实施方式中，所述第一连接结构为单键。

在一种可能的实施方式中，所述第一连接结构由与所述多配位端硅烷偶联体连接的第一配位端基团，以及与所述衬底组件连接的第一基团反应形成；

所述第一配位端基团为甲基,乙基或丙基；所述第一基团为羟基。

在一种可能的实施方式中，所述第二连接结构由与所述多配位端硅烷偶联体连接的第二配位端基团，以及与所述量子点连接的第一配体经置换形成；

所述衬底组件包括衬底基板，以及位于所述衬底基板面向所述第一固定层一侧的功能层，所述功能层的材质为氧化锌，所述第一基团为连接于所述功能层的基团。

在一种可能的实施方式中，所述第二配位端基团为以下之一：

氨基；

多氨基；

羟基；

多羟基；

巯基；

多巯基；

硫醚；

多硫醚；

膦；

氧膦。

在一种可能的实施方式中，所述第二配位端基团为巯基，所述第一配体为油酸或者油胺，所述第二连接结构为-S-。

在一种可能的实施方式中，所述第三连接结构为单键。

在一种可能的实施方式中，所述第三连接结构由两个第三配位端基团反应形成，所述第三配位基团为甲基，乙基，或丙基。

在一种可能的实施方式中，还包括：位于所述量子点膜层的背离所述第一固定层一侧的第二固定层；

所述第二固定层与所述量子点膜层之间具有第四连接结构。

在一种可能的实施方式中所述第二固定层具有连接主体，所述第四连接结构由与所述连接主体连接的第四配位端基团，以及与所述量子点连接的第二配体置换形成；

所述第二固定层含有如下结构：

其中，所述第四连接结构与R5连接，n2＞1。

在一种可能的实施方式中，所述第二固定层含有如下结构：

在一种可能的实施方式中，所述第二固定层具有连接主体，所述第四连接结构由与所述连接主体连接的第四配位端基团，以及与所述量子点连接的第二配体置换形成；

所述第二固定层含有如下结构：

其中，所述第四连接结构与X5连接，L5为第五连接结构，n3＞1，X5为烷基链或单键，X6为烷基链或单键，X7为甲基，乙基，或丙基，X8为烷基链或单键。

在一种可能的实施方式中，所述第四配位端基团为以下之一：

氨基；

多氨基；

羟基；

多羟基；

巯基；

多巯基；

硫醚；

多硫醚；

膦；

氧膦。

在一种可能的实施方式中，所述第四配位端基团为巯基，所述第二配体为油酸或者油胺，所述第四连接结构为-S-。

本实用新型实施例还提供一种显示装置，其中，包括如本实用新型实施例提供的所述量子点器件。

本实用新型实施例有益效果如下：本实用新型实施例中，衬底组件与量子点膜层之间设置有第一固定层，第一固定层与衬底组件之间具有第一连接结构，量子点膜层的图案部与第一固定层之间具有第二连接结构，第一连接结构由与多配位端硅烷偶联体连接的第一配位端基团，以及与衬底组件连接的第一基团反应形成，第二连接结构由与多配位端硅烷偶联体连接的第二配位端基团，以及与量子点连接的第一配体经置换形成，进而可以通过第一固定层实现将图案部的量子点与衬底组件连接，在对量子点图案化时，可以改善现有技术在量子点在图案化过程中存在量子点较易脱落，形成的图案不规则的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的量子点器件的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的量子点器件的结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的量子点器件的结构示意图之三；

图4为本实用新型实施例提供的第一固定层与衬底组件的反应过程示意图；

图5为本实用新型实施例提供的第一固定层与量子点膜层的反应过程示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种第二固定层与量子点膜层的反应过程示意图；

图7为本实用新型实施例提供的另一种第二固定层与量子点膜层的反应过程示意图；

图8为本实用新型实施例提供的一种量子点器件的制作流程示意图；

图9为本实用新型实施例提供的另一种量子点器件的制作流程示意图；

图10为本实用新型实施例提供的另一种具体的量子点器件的制作流程示意图。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“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。“上”、“下”、“左”、“右”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。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

在实际工业大生产角度，通常采用光刻方式实现电子材料(量子点)的图形化。光刻需要借助于光刻胶。光刻胶有正性光刻胶和负性光刻胶。但是光刻胶工艺在应用中存在一些问题：

负性光刻胶成本较低，但是显影液通常采用对二甲苯，含苯类有机溶剂有毒，并不利于环保。正性光刻胶具有很好的对比度，所以生成的图形具有良好的分辨率；并且显影液为碱性水溶液，有利于环保。但是，碱液会破坏发光层量子点。具体的，基于正性光刻胶的“lift-off”工艺实现量子点图形化，主要步骤为：“沉积光刻正胶-目标区域掩膜版曝光-显影-沉积量子点-全曝光-显影-目标区域引入图形化量子点层”的技术路线。如果制备全彩(红、绿、蓝)QLED器件，这需要将上述步骤重复3次。这其中，光刻胶的显影主要是借助于碱性溶液(例如氨水溶液，或四甲基氢氧化铵水溶液等)。遗憾的是，碱性溶液会对量子点的表面配体状态有比较严重的破坏，具体表现在碱液中的氢氧根离子会破坏表面配体和纳米晶悬挂键的配位作用，进而使量子点的表面缺陷位点重新暴露，最终破坏发光层，降低器件效率。而且，量子点在图案化过程中(如超声、显影等)也存在量子点较易脱落，形成的图案不规则的问题。

有鉴于此，参见图1，本实用新型实施例提供一种量子点器件，其中，包括：

衬底组件1；

第一固定层2，第一固定层2位于衬底组件1的一侧，具有多配位端硅烷偶联体A；第一固定层2与衬底组件1之间具有第一连接结构L1；具体的，第一连接结构L1可以由与多配位端硅烷偶联体A连接的第一配位端基团以及与衬底组件1连接的第一基团Z反应形成；即，第一配位端基团为形成第一连接结构L1之前，与多配位端硅烷偶联体A连接的基团，第一基团Z为形成第一连接结构L1之前，与衬底组件1连接的基团，第一配位端基团与第一基团Z反应之后即形成第一连接结构L1；

量子点膜层3，量子点膜层3位于第一固定层2的背离衬底组件1的一侧，具有多个图案部(图1仅是以其中一个图案部进行示出，在具体实施时，可以有多个图案部，本实用新型不以此为限)，图案部具有量子点QD；图案部与第一固定层2之间具有第二连接结构L2。具体的，第二连接结构L2可以由与多配位端硅烷偶联体A连接的第二配位端基团，以及与量子点QD连接的第一配体经置换形成。即，第二配位端基团为形成第二连接结构L2之前，与多配位端硅烷偶联体A连接的基团，第一配体为形成第二连接结构L2之前，与量子点QD连接的基团，第二配位端基团与第一配体反应之后即形成第二连接结构L2。

本实用新型实施例中，衬底组件与量子点膜层之间设置有第一固定层，第一固定层与衬底组件之间具有第一连接结构L1，量子点膜层的图案部与第一固定层2之间具有第二连接结构L2，第一连接结构L1由与多配位端硅烷偶联体A连接的第一配位端基团R1，以及与衬底组件1连接的第一基团Z反应形成，第二连接结构L2由与多配位端硅烷偶联体A连接的第二配位端基团R2，以及与量子点QD连接的第一配体Y1经置换形成，进而可以通过第一固定层实现将图案部的量子点QD与衬底组件1连接，在对量子点图案化时，可以改善现有技术在量子点在图案化过程中存在量子点较易脱落，形成的图案不规则的问题。

在具体实施时，参见图2所示，第一固定层2还具有第三连接结构L3，不同的多配位端硅烷偶联体A通过第三连接结构L3相互连接。具体的，第三连接结构L3由两个第三配位端基团反应形成，两个第三配位端基团分别连接于不同的多配位端硅烷偶联体A。即，在形成第三连接结构L3之前，多配位端硅烷偶联体A还连接有第三配位端基团，相邻两个多配位端硅烷偶联体A的两个第三配位端基团反应后，即形成第三连接结构L3。

需要说明的是，第一固定层可以实现三种功能：(1)连接下膜层；(2)连接量子点；(3)自己本身可以交联以形成一张致密的分子层，使其在工艺中不易脱落。而含有多配位端硅烷偶联体A的硅烷偶联试剂可低成本且操作简单的完成此步骤；且目前衬底组件(例如含有ZnO或者ZnMgO的衬底组件)较多的本身就含有可与硅烷偶联试剂链接的-OH，所以硅烷偶联试剂为较佳的选择。

在具体实施时，量子点器件还包括：位于量子点膜层3的背离第一固定层2一侧的第二固定层4，第二固定层4具有连接主体B；第二固定层4与量子点膜层3之间具有第四连接结构L4，第四连接结构L4由与连接主体B连接的第四配位端基团，以及与量子点QD连接的第二配体置换形成。即，第四配位端基团为形成第四连接结构L4之前，与连接主体B连接的基团，第二配体为形成第四连接结构L4之前，与量子点QD连接的基团，第四配位端基团与第二配体反应之后即形成第四连接结构L4。

本公开实施例中，量子点膜层3的背离第一固定层2的一侧还形成有第二固定层4，第二固定层4与量子点膜层3之间具有第四连接结构L4，如此，在图像化的量子点上下层均有固定层进行保护，可以大大降低量子点脱落的风险，有利于形成致密的量子点薄膜，而且，量子点膜层3背离第一固定层2一侧的第二固定层4，可以避免在图案化过程中，碱性溶液对量子点的表面配体状态的破坏，避免在碱液中的氢氧根离子会破坏量子点表面配体和纳米晶悬挂键的配位作用，进而避免使量子点的表面缺陷位点暴露，避免破坏发光层，大大降低了漏电流对器件性能的影响，从而可以大大提升量子点器件的寿命和效率。第二固定层只需要将量子点连接并覆盖住，防止其在后续工艺中脱落即可，在功能上没有第一固定层的要求多，可以选择的材料种类较第一固定层可以更多一些。

在具体实施时，衬底组件1在形成第一功能层2之前可以具有第一基团Z，第一基团Z例如可以为羟基；具体的，衬底组件1可以为衬底基板，也可以为包括衬底基板以及位于衬底基板一侧功能膜层的复合结构；具体的，可以通过对衬底组件1进行处理，以使衬底组件1具有第一基团Z，也可以是通过对衬底基板形成具有第一基团Z的功能膜层，以使整体的衬底组件1具有第一基团Z，例如，通过在衬底基板之上形成材料为氧化锌的功能层，进而可以实现使衬底组件1具有第一基团Z。

在具体实施时，第一固定层2在与衬底组件1形成第一连接结构L1之前，第一固定层2的可以含有如下结构：

其中，

为多配位端硅烷偶联体A，R1为第一配位端基团，可以用于与衬底组件1的第一基团进行反应，具体的，例如，R1可以为甲基，乙基或丙基，相应的，衬底组件1的第一基团可以为羟基；R4为第二配位端基团，可以用于与量子点QD连接的基团，具体的，例如，可以为氨基，多氨基，羟基，多羟基，巯基，多巯基，硫醚，多硫醚，膦或氧膦；R2、R3可以均为第三配位基团，第三配位基团可以用于使相邻两个多配位端硅烷偶联体A连接的基团，具体的，R2可以为第一子配位端基团，具体可以为甲基，乙基或丙基；R3可以为第二子配位端基团，具体可以为甲基，乙基或丙基。具体的，多配位端硅烷偶联体A与第二配位端基团R4之间还可以连接有第一连接基团X1，X1具体可以为烷基链或单键；具体的，多配位端硅烷偶联体A与第一子配位端基团R2之间还可以连接有第二连接基团X2，X2具体可以为烷基链或单键；具体的，多配位端硅烷偶联体A与第一配位基团R1之间还可以连接有第三连接基团X3，X3具体可以为烷基链或单键；具体的，多配位端硅烷偶联体A与第二子配位端基团R3之间还可以连接有第四连接基团X4，X4具体可以为烷基链或单键。

具体的，第一连接基团X1为单键，第二连接基团X2为单键，第三连接基团X3为单键，第四连接基团X4为单键，第三连接结构L3为单键，第一固定层2在与衬底组件1形成第一连接结构L1之后，第一固定层2的可以含有如下结构：

在将第一固定层2形成于衬底组件1之上，以及在第一固定层2的背离衬底组件1的一侧形成量子点膜层3时，第一固定层2中的第一配位端基团R1可以和衬底组件1表面的第一基团反应，形成第一连接结构L1，第一固定层2中的第二配位端基团R4就可以和量子点QD结合形成第二连接结构L2，实现将量子点QD与衬底组件1连接。

相应的，在反应之后，第一固定层2含有如下结构：

其中，第一连接结构L1与X3连接，第二连接结构L2与X1连接，L3为第三连接结构，

为多配位端硅烷偶联体，n1＞1，X1为烷基链或单键，X2为烷基链或单键，X3为烷基链或单键，X4为烷基链或单键。具体的，第一配位端基团为甲基,乙基或丙基，第一基团为羟基时，第一连接结构L1为单键。具体的，第二配位端基团为巯基，第一配体为油酸或者油胺时，第二连接结构L2为-S-。具体的，第三配位基团为甲基，乙基，或丙基时，第三连接结构L3为单键。

具体的，第二固定层4在与量子点膜层2之间形成第四连接结构之前，形成第二固定层4的可以与形成第一固定层2的材料相同，例如，均可以为硅烷偶联试剂，其中，第四配位端基团可以为氨基、多氨基、羟基、多羟基、巯基、多巯基、硫醚、多硫醚、膦或氧膦。具体的，形成第二固定层4的材料也可以与形成第一固定层2的材料不同，例如，在与量子点膜层2反应之前，第二固定层4为含有量子点配位端的聚合物，包括的结构式可以为：

其中，n2＞1，R6为第四配位端基团，例如可以为氨基、多氨基、羟基、多羟基、巯基、多巯基、硫醚、多硫醚、膦或氧膦，用于与量子点QD结合；R5为由丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸全氟烷基酯、丙烯酸羟乙基磷酸酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃甲酯、氨基酸、乙烯或乙炔单体聚合形成的结构。具体的，在与量子点膜层2反应之前，第二固定层4的结构式可以为：

相应的，形成第二固定层4的可以与形成第一固定层2的材料相同，在反应后，第二固定层4含有如下结构：

其中，第四连接结构L4与X5连接L5为第五连接结构，n3＞1，X5为烷基链或单键，X6为烷基链或单键，X7为甲基，乙基，或丙基，X8为烷基链或单键。若第二固定层4为含有量子点配位端的聚合物，在反应后，第二固定层4含有如下结构：

在反应之后，第二固定层4含有如下结构：

其中，第四连接结构L4与R5连接，n2＞1。具体的，在反应之后，第二固定层含有的结构可以为：

具体的，以下结合图4和图5所示，以第一配位端具体R1为甲基，第二配位端基团R2为巯基，第一子配位端基团R2为甲基，第二子配位端基团R3为甲基，第一连接基团X1为

第二连接基团X2为单键，第三连接基团X3为单键，第四连接基团X4为单键，第一基团Z为羟基，第一配体Y1为油酸为例，对本实用新型实施例提供的第一连接结构L1，第二连接结构L2，以及第三连接结构L3的形成过程进行进一步说明如下：

在形成第一连接L1之前，衬底组件1的表面具有第一基团Z，第一基团Z为—OH；第一固定层2的第一配位端基团-CH3与第一基团Z-OH进行如图3的反应，形成第一连接结构L1，并且，相邻两个多配位端硅烷偶联体A的第三配位端基团(R2或R3)反应，形成第三连接结构L3；形成量子点膜层后，第一固定层2的第二配位端基团-SH与第一配体Y1进行如图5所示的置换反应，形成第二连接结构L2。

具体的，以下结合图6所示，以形成第二固定层4的材料为硅烷偶联试剂，第四配位端基团R6为巯基，第二配体为油酸，对本实用新型实施例提供的第四连接结构L4的形成过程进行进一步说明如下：

在形成第四连接结构L4之前，量子点QD的表面还含有第二配体(第二配体具体可以与第一配体相同，均为油酸，第二配体具体可以为未完全与第二配位端基团R4结合的第一配体，或者，第二配体与第一配体也可以是连接于不同的量子点)，第四配位端基团巯基与第二配体油酸进行置换反应，形成第四连接结构L4。

具体的，以下结合图7所示，以形成第二固定层4的材料为含有量子点配位端的聚合物

第四配位端基团R6为巯基，第二配体为油酸，对本实用新型实施例提供的第四连接结构L4的形成过程进行进一步说明如下：

在形成第四连接结构L4之前，量子点QD的表面还含有第二配体，第四配位端基团R6巯基与第二配体油酸进行置换反应，形成第四连接结构L4为-S-。

基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供一种显示装置，其中，包括如本实用新型实施例提供的量子点器件。

基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供一种量子点器件的制作方法，如图8所示，其中，包括：

步骤S100、提供一衬底组件，其中，衬底组件含有第一基团；

步骤S200、在衬底组件的一侧形成图案化的光刻胶层，图案化的光刻胶层暴露衬底组件待形成量子点的目标区域；

步骤S300、在光刻胶层背离衬底组件的一侧形成第一膜层，第一膜层包括多配位端硅烷偶联体，以及与多配位端硅烷偶联体连接的第一配位端基团，第二配位端基团，以使目标区域的第一配位端基团与第一基团反应，形成第一连接结构；

具体的，在一种可能的实施方式中，在光刻胶层背离衬底组件的一侧形成第一膜层，可以包括：配备含巯基的硅氧烷聚合物的乙醇溶液，并加入少量氨水，形成第一混合液，其中，硅氧烷聚合物的结构式为

其中，R4为巯基，R2为甲基，乙基或丙基，R3为甲基，乙基或丙基，R1为甲基，乙基或丙基，X1为烷基链或单键，X2为烷基链或单键，X3为烷基链或单键，X4为烷基链或单键；需要说明的是，硅烷偶联试剂中，氧与R1，R2，R3的连接，若R1，R2，R3为甲基则成为甲氧基，R1，R2，R3为乙基则成为乙氧基，甲氧基让硅烷偶联试剂的偶联的反应可在常温下就可以进行，乙氧基就要更难一些(比如说需要加温)，若还含有烷基链的X1、烷基链的X2、烷基链的X3、烷基链X4，则会使硅烷偶联试剂具有较多的碳原子，而碳的数量越多，反应条件更为苛刻，制作成本更高，制作工艺更难；

取第一混合溶液滴加到光刻胶层上，形成含巯基的硅氧烷聚合物薄膜，并在室温放置第一时长；

在空气中，用超干无水乙醇冲洗至少2遍；

步骤S400、在第一膜层的背离光刻胶层的一侧形成量子点薄膜，量子点薄膜包括量子点，以及与量子点连接的第一配体，以使第二配位端基团与第一配体反应，形成第二连接结构，目标区域的量子点薄膜通过第一连接结构、第二连接结构与衬底组件连接，其中，将第二配位端基团与第一配体反应后的第一膜层作为第一固定层；

步骤S500、去除光刻胶层，以及去除附着于光刻胶层上的量子点薄膜，形成具有多个图案部的量子点膜层。

在具体实施时，参见图9所示，量子点膜层还包括与量子点连接的第二配体；在步骤S400之后，以及在步骤S500之前，即，在第一膜层的背离光刻胶层的一侧形成量子点薄膜之后，以及在去除光刻胶层之前，制作方法还包括：

步骤S600、在量子点薄膜背离第一膜层的一侧形成第二膜层，其中，第二膜层包括连接主体，以及与连接主体连接的第四配位端基团，以使第四配位端基团与第二配体发生置换反应，形成第四连接结构，其中，将第四配位端基团与第二配体发生置换反应后的第二膜层作为第二固定层。

在具体实施时，形成第二膜层的材料可以与第一膜层的材料相同，相应的，步骤S600中的，在量子点薄膜背离第一固定层的一侧形成第二膜层，可以包括：

在量子点薄膜背离第一膜层的一侧形成与第一膜层材料相同的薄膜，以通过巯基与量子点的油酸或者油胺配体发生置换反应，形成覆盖量子点膜层的一层硅氧烷聚合物薄膜。

在具体实施时，形成第二膜层的材料也可以与第一膜层的材料不同，相应的，步骤S600中的，在量子点薄膜背离第一固定层的一侧形成第二膜层，包括：

在量子点薄膜背离第一膜层的一侧形成含巯基的有机聚合物薄膜，以通过巯基与量子点的油酸或者油胺配体发生置换反应，形成覆盖量子点膜层的一层聚合物薄膜，其中，有机聚合物薄膜的结构式为

n2＞1。

为了更清楚地理解本实用新型实施例提供的量子点器件的制作方法，以下进行进一步举例说明如下：

例如，结合图4、图5、图6以及图10所示，一种可能的实施例中，形成第一膜层的材料为含巯基的硅氧烷聚合物，形成第二膜层的材料为含巯基的硅氧烷聚合物，具体的制作步骤可以为：

(1)、清洗。将导电玻璃(具体可以包括衬底基板，以及形成于衬底基板之上的导电膜层(氧化铟锡或掺杂氟的SnO2导电薄膜(SnO2:F，FTO))，导电膜层可以作为量子点器件的阴极)分别采用水，异丙醇，超声清洗，并紫外UV处理5-10min。

(2)：引入电子传输层。电子传输层可以是氧化锌基纳米粒子薄膜或氧化锌薄膜，形成有电子传输层以及导电膜层的衬底基板整体可以作为衬底组件1，表面含有羟基，形成电子传输层的步骤具体可以包括：

(a)、制备氧化锌纳米粒子薄膜。例如，旋涂氧化锌纳米粒子，之后并在80-120℃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Mg，In，Al，Ga掺杂氧化镁纳米粒子等。匀胶机转速设置为500-2500rpm，以调整膜层的厚度；

(b)、制备氧化锌薄膜。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。将上述导电玻璃置于匀胶机，将90-120μL锌的前驱体溶液滴加到导电玻璃上，旋涂。将上述导电玻璃置于250-300度的热台上，加热并发溶剂，在上述导电玻璃上引入聚醚酰亚胺膜层。

(3)、光刻胶涂布、曝光及显影。旋涂光刻胶，对红色像素点进行曝光并显影，使红色像素点裸露出来。

(4)、引入含巯基的硅氧烷聚合物薄膜(下固定层，也即第一固定层2)，具体的制作步骤可以为：

配备3-巯丙基三甲氧基硅烷(

其中，R4为巯基，R2为甲基，R3为甲基，R1为甲基，X1为单键，X2为单键，X3为单键，X4为单键)的乙醇溶液(3-巯丙基三甲氧基硅烷0.5mL，乙醇4.5mL)，并加入少量氨水(0.1mL)，取90uL的上述溶液滴加到上述导电玻璃(衬底组件)上，旋涂成膜，转速1000-4000rpm，并室温放置1-2h。之后用超干无水乙醇冲洗上述导电玻璃，冲洗2-3遍。通此步在空气中完成，可以摆脱对成本昂贵的手套箱的依赖，通过控制硅烷溶液的浓度和旋涂转速，让其在上膜层上形成一层致密的硅烷偶联的氧化硅薄膜。此外，此步中的巯基的硅烷试剂可以选择：3-巯丙基三甲氧基硅烷，3-巯丙基三乙氧基硅烷，3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷，3-巯丙基甲基二乙氧基硅烷，巯基丙基硅烷，3-巯丙基三甲基硅烷，双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物等含有巯基的硅烷试剂。

(5)、旋涂红色量子点层，具体的制作步骤可以为：

(a)、CdSe核的制备：将0.4mmol的CdO，3.2mmol的油酸(OA)，和10mL的1-十八烯(ODE)加入50mL三颈圆底烧瓶，120℃加热，抽真空1h，通氮气，升温至240℃，三口瓶内溶液呈澄清透明状态。加入1g的三正辛基膦(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TOP-Se澄清溶液(2mmol的Se，2mL的TOP和2.5mL的ODE在手套箱中搅拌至黄色透明液体)，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，量子点分散于氯仿中待用；

(b)、ZnS壳层前驱体的制备：在三颈圆底烧瓶中加入0.3mmoL的Zn(Ac)₂，1mmol的月桂酸(DDT)，6mL的1-十八烯(ODE)，4mL的油胺(OLA)，在90℃下搅拌加热抽真空-通氮气三次后，备用；

(c)、壳层包覆过程：在三颈圆底烧瓶中加入2mL的CdSe氯仿溶液，2mL的ODE，200μL的OA，120℃抽真空-换氮气三次后，升温至240℃，以1.5mL/h的速度将ZnS壳层前驱体转移至主反应体系；

(d)、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的丙酮/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，配制成15mg/ml的正辛烷溶液备用；

(e)、旋涂量子点层：量子点的原始配体为油酸或者油胺，由于经过3-巯丙基三甲氧基硅烷的基板巯基裸露在最外端，可与量子点结合，将量子点固定在基板上。

(6)、再次引入含巯基的硅氧烷聚合物薄膜(上固定层，也即第二固定层4)，具体的制作步骤可以为：

由于多层量子点在后续工艺中会有显影、超声等工艺的存在，量子点很容易脱落，在量子点的上方再次进行3-巯丙基三甲氧基硅烷的修饰，通过巯基与量子点配位，然后形成一层硅氧烷聚合物薄膜覆盖住量子点，使其免受显影、超声工艺的影响。

(7)、光刻胶的剥离。剥离光刻胶，形成图案化的红色量子点。

(8)、引入空穴传输层。在上述导电玻璃上，通过旋涂或蒸镀等方式空穴传输层。有机物质做空穴注入层可以选择TFB(聚(9,9-二辛基芴-co-N-(4-丁基苯基)二苯胺))，或PVK(聚乙烯咔唑)，或者其它商业化的空穴传输化合物等。其中，TFB的成膜条件为：130-150℃惰性气体中成膜。膜层厚度可以根据匀胶机转速调控，此步骤中也可以使蒸镀的空穴传输材料。

(9)、引入空穴注入层。在上述导电玻璃上，旋通过旋涂或蒸镀等方式空穴注入层。有机物质做空穴注入层可以选择PEDOT:PSS 4083(聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐)或者其它商业化适用于空穴注入层的化合物等。其中，PEDOT的成膜温度为空气130-150℃等。膜层厚度可以根据匀胶机转速调控，此步骤中也可以使蒸镀的空穴注入材料。

(10)、引入阳极。最后引入阳极材料，例如蒸镀铝膜，银膜或溅射铟锌氧化物(IZO)膜制备QLED器件。

(11)、封装。加盖封装盖板，采用紫外固化胶对器件进行封装，制备量子点发光二极管。

(12)全彩QLED的制备。重复以上步骤，形成图案化的绿色和蓝色像素点，进而形成全彩QLED，另外，也可以根据需要，调整红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点的图案化顺序。

又例如，一种可能的实施例中，结合图4、图5、图7以及图10所示，形成第一膜层的材料为含巯基的硅氧烷聚合物，形成第二膜层的材料为含巯基的有机聚合物薄膜，具体的制作步骤可以为

(1)、清洗。将导电玻璃(具体可以包括衬底基板，以及形成于衬底基板之上的导电膜层(氧化铟锡或掺杂氟的SnO2导电薄膜(SnO2:F，FTO))，导电膜层可以作为量子点器件的阴极)分别采用水，异丙醇，超声清洗，并紫外UV处理5-10min。

(2)、引入电子传输层。电子传输层可以是氧化锌基纳米粒子薄膜或氧化锌薄膜，形成有电子传输层以及导电膜层的衬底基板整体可以作为衬底组件1，表面含有羟基，形成电子传输层的步骤具体可以包括：

(a)、制备氧化锌纳米粒子薄膜。例如，旋涂氧化锌纳米粒子，之后并在80-120℃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Mg，In，Al，Ga掺杂氧化镁纳米粒子等。匀胶机转速设置为500-2500rpm，以调整膜层的厚度；

(b)、制备氧化锌薄膜。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。将上述导电玻璃置于匀胶机，将90-120μL锌的前驱体溶液滴加到导电玻璃上，旋涂。将上述导电玻璃置于250-300度的热台上，加热并发溶剂，在上述导电玻璃上引入聚醚酰亚胺膜层。

(3)、光刻胶涂布、曝光及显影。旋涂光刻胶，对红色像素点进行曝光并显影，使红色像素点裸露出来。

(4)、引入含巯基的硅氧烷聚合物薄膜(下固定层，也即第一固定层2)。

配备3-巯丙基三甲氧基硅烷

的乙醇溶液(3-巯丙基三甲氧基硅烷0.5mL，乙醇4.5mL)，并加入少量氨水(0.1mL)，去90uL的上述溶液滴加到上述导电玻璃上，旋涂成膜，转速1000-4000rpm，并室温放置1-2h。之后用超干无水乙醇冲洗上述导电玻璃，冲洗2-3遍。通此步在空气中完成，可以摆脱对成本昂贵的手套箱的依赖，通过控制硅烷溶液的浓度和旋涂转速，让其在上膜层上形成一层致密的硅烷偶联的氧化硅薄膜。此外，此步中的巯基的硅烷试剂可以选择：3-巯丙基三甲氧基硅烷，3-巯丙基三乙氧基硅烷，3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷，3-巯丙基甲基二乙氧基硅烷，巯基丙基硅烷，3-巯丙基三甲基硅烷，双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物等含有巯基的硅烷试剂。

(5)、旋涂红色量子点层，具体的制作步骤可以为：

(a)、CdSe核的制备：将0.4mmol的CdO，3.2mmol的OA，和10mL的ODE加入50mL三颈圆底烧瓶，120℃加热，抽真空1h，通氮气，升温至240℃，三口瓶内溶液呈澄清透明状态。加入1g的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TOP-Se澄清溶液(2mmol的Se，2mL的TOP和2.5mL的ODE在手套箱中搅拌至黄色透明液体)，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，量子点分散于氯仿中待用；

(b)、ZnS壳层前驱体的制备：在三颈圆底烧瓶中加入0.3mmoL的Zn(Ac)2，1mmol的DDT，6mL的ODE，4mL的OLA，在90℃下搅拌加热抽真空-通氮气三次后，备用；

(c)、壳层包覆过程：在三颈圆底烧瓶中加入2mL的CdSe氯仿溶液，2mL的ODE，200μL的OA，120℃抽真空-换氮气三次后，升温至240℃，以1.5mL/h的速度将ZnS壳层前驱体转移至主反应体系；

(d)、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的丙酮/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，配制成15mg/ml的正辛烷溶液备用；

(e)、旋涂量子点层：量子点的原始配体为油酸或者油胺，由于经过3-巯丙基三甲氧基硅烷的基板巯基裸露在最外端，可与量子点结合，将量子点固定在基板上。

(6)、引入含巯基的有机聚合物薄膜(上固定层，也即第二固定层4)，具体的制作步骤可以为：

由于多层量子点在后续工艺中会有显影、超声等工艺的存在，量子点很容易脱落，在量子点的上方再次进行含巯基的有机聚合物进行修饰，具体结构示意图如图五所示，通过巯基与量子点配位，然后形成一层聚合物薄膜覆盖住量子点，使其免受显影、超声工艺的影响。

(7)、光刻胶的剥离。剥离光刻胶，形成图案化的红色量子点。

(8)、引入空穴传输层。在上述导电玻璃上，通过旋涂或蒸镀等方式空穴传输层。有机物质做空穴注入层可以选择TFB(聚(9,9-二辛基芴-co-N-(4-丁基苯基)二苯胺))，或PVK(聚乙烯咔唑)，或者其它商业化的空穴传输化合物等。其中，TFB的成膜条件为：130-150℃惰性气体中成膜。膜层厚度可以根据匀胶机转速调控，此步骤中也可以使蒸镀的空穴传输材料。

(9)、引入空穴注入层。在上述导电玻璃上，旋通过旋涂或蒸镀等方式空穴注入层。有机物质做空穴注入层可以选择PEDOT:PSS 4083(聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐)或者其它商业化适用于空穴注入层的化合物等。其中，PEDOT的成膜温度为空气130-150℃等。膜层厚度可以根据匀胶机转速调控，此步骤中也可以使蒸镀的空穴注入材料。

(10)、引入阳极。最后引入阳极材料，例如蒸镀铝膜，银膜或溅射铟锌氧化物(IZO)膜制备QLED器件。

(11)、封装。加盖封装盖板，采用紫外固化胶对器件进行封装，制备量子点发光二极管。

(12)、全彩QLED的制备。重复以上步骤，形成图案化的绿色和蓝色像素点，进而形成全彩QLED，另外，也可以根据需要，调整红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点的图案化顺序。

本实用新型实施例有益效果如下：本实用新型实施例中，衬底组件与量子点膜层之间设置有第一固定层，第一固定层与衬底组件之间具有第一连接结构L1，量子点膜层的图案部与第一固定层2之间具有第二连接结构L2，第一连接结构L1由与多配位端硅烷偶联体A连接的第一配位端基团R1，以及与衬底组件1连接的第一基团Z反应形成，第二连接结构L2由与多配位端硅烷偶联体A连接的第二配位端基团R2，以及与量子点QD连接的第一配体Y1经置换形成，进而可以通过第一固定层实现将图案部的量子点QD与衬底组件1连接，在对量子点图案化时，可以改善现有技术在量子点在图案化过程中存在量子点较易脱落，形成的图案不规则的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种量子点器件，其中，包括：

衬底组件；

第一固定层，所述第一固定层位于所述衬底组件的一侧，具有多配位端硅烷偶联体；所述第一固定层与所述衬底组件之间具有第一连接结构；

量子点膜层，所述量子点膜层位于所述第一固定层的背离所述衬底组件的一侧，具有多个图案部，所述图案部具有量子点；所述图案部与所述第一固定层之间具有第二连接结构；

其中，所述第一固定层由硅烷偶联试剂与所述衬底组件、所述量子点膜层反应形成。

2.如权利要求1所述的量子点器件，其中，所述第一固定层还具有第三连接结构，不同的所述多配位端硅烷偶联体通过所述第三连接结构相互连接。

3.如权利要求1所述的量子点器件，其中，所述第一连接结构为单键。

4.如权利要求3所述的量子点器件，其中，所述第一连接结构由与所述多配位端硅烷偶联体连接的第一配位端基团，以及与所述衬底组件连接的第一基团反应形成；

所述第一配位端基团为甲基,乙基或丙基；所述第一基团为羟基。

5.如权利要求4所述的量子点器件，其中，所述衬底组件包括衬底基板，以及位于所述衬底基板面向所述第一固定层一侧的功能层，所述功能层的材质为氧化锌，所述第一基团为连接于所述功能层的基团。

6.如权利要求1所述的量子点器件，其中，所述第二连接结构由与所述多配位端硅烷偶联体连接的第二配位端基团，以及与所述量子点连接的第一配体经置换形成；

所述第二配位端基团为以下之一：

氨基；

多氨基；

羟基；

多羟基；

巯基；

多巯基；

硫醚；

多硫醚；

膦；

氧膦。

7.如权利要求6所述的量子点器件，其中，所述第二配位端基团为巯基，所述第一配体为油酸或者油胺，所述第二连接结构为-S-。

8.如权利要求2所述的量子点器件，其中，所述第三连接结构为单键。

9.如权利要求8所述的量子点器件，其中，所述第三连接结构由两个第三配位端基团反应形成，所述第三配位基团为甲基，乙基，或丙基。

10.如权利要求1-8任一项所述的量子点器件，其中，还包括：位于所述量子点膜层的背离所述第一固定层一侧的第二固定层；

所述第二固定层与所述量子点膜层之间具有第四连接结构。

11.如权利要求10所述的量子点器件，其中，所述第二固定层具有连接主体，所述第四连接结构由与所述连接主体连接的第四配位端基团，以及与所述量子点连接的第二配体置换形成。

12.如权利要求10所述的量子点器件，其中，所述第二固定层具有连接主体，所述第四连接结构由与所述连接主体连接的第四配位端基团，以及与所述量子点连接的第二配体置换形成。

13.如权利要求11或12所述的量子点器件，其中，所述第四配位端基团为以下之一：

氨基；

多氨基；

羟基；

多羟基；

巯基；

多巯基；

硫醚；

多硫醚；

膦；

氧膦。

14.如权利要求13所述的量子点器件，其中，所述第四配位端基团为巯基，所述第二配体为油酸或者油胺，所述第四连接结构为-S-。

15.一种显示装置，其中，包括如权利要求1-14任一项所述的量子点器件。

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