本公開涉及顯示,尤其涉及一種量子點墨水、量子點層圖案化方法及量子點發(fā)光器件。
背景技術(shù):
1、量子點(quantum?dots,qds),又稱為納米晶,是一種由ii-vi族或iii-v族元素構(gòu)成的納米顆粒。量子點的粒徑一般介于1~20nm之間,由于電子和空穴被量子限域,連續(xù)的能帶結(jié)構(gòu)變成分立的能級結(jié)構(gòu),受激后可以發(fā)射熒光。
2、隨著量子點制備技術(shù)的深入發(fā)展,量子點的穩(wěn)定性以及發(fā)光效率不斷提升,量子點發(fā)光二極管(quantum?light?emitting?diode,qled)的研究不斷深入,qled在顯示領(lǐng)域的應(yīng)用前景日漸光明。但是,目前qled的生成效率還沒有達到量產(chǎn)水平,其中最重要的原因是qled的高分辨率圖案化技術(shù)目前還沒有取得突破。量子點的無機納米粒子特征使其無法通過蒸鍍成膜并圖案化;通過噴墨打印法很難達到較高的分辨率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本公開實施例提供了一種量子點墨水、量子點層圖案化方法及量子點發(fā)光器件,具體方案如下:
2、本公開實施例提供的一種量子點墨水,包括量子點材料和光致產(chǎn)堿劑,所述量子點材料包括量子點以及連接在所述量子點表面的第一配體,所述量子點材料被配置為在光照和光致產(chǎn)堿劑作用下,所述量子點表面的第一配體發(fā)生變化,以改變所述量子點材料的溶解度。
3、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述量子點墨水還包括交聯(lián)劑,所述第一配體包括第一交聯(lián)基團,所述交聯(lián)劑包括第二交聯(lián)基團,所述第一交聯(lián)基團和所述第二交聯(lián)基團的其中一個為巰基,所述第一交聯(lián)基團和所述第二交聯(lián)基團的其中另一個為能夠與所述巰基和所述光致產(chǎn)堿劑在光照下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的基團。
4、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述第一交聯(lián)基團和所述第二交聯(lián)基團的其中另一個包括碳碳雙鍵、碳碳三鍵、環(huán)氧基、異氰酸酯基中的至少一個。
5、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述交聯(lián)劑包括至少兩個所述第二交聯(lián)基團。
6、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述交聯(lián)劑還包括與所述第二交聯(lián)基團連接的溶解性調(diào)控結(jié)構(gòu)。
7、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述溶解性調(diào)控結(jié)構(gòu)包括至少一個弱極性基團以及包括碳鏈長度大于或等于10個碳原子的烴基,或所述溶解性調(diào)控結(jié)構(gòu)包括至少一個強極性基團以及包括碳鏈長度小于10個碳原子的烴基。
8、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述弱極性基團包括甲基、苯基或醛基,所述強極性基團包括磺酸、羧基、亞硝基、氰基、羥基、酰胺、酚羥基、巰基或氨基。
9、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述第一配體還包括:與所述第一交聯(lián)基團連接的連接基團,以及與所述連接基團連接的配位基團;所述配位基團被配置為與所述量子點進行配位結(jié)合。
10、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述配位基團包括-nh2、-sh、-cooh、-p、-p=o中的至少一個。
11、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述連接基團為烷基鏈段或聚醚鏈段。
12、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述烷基鏈段具有至少一個雙鍵或苯環(huán)基團,或所述烷基鏈段為含有1c-30c的直鏈烷基;
13、所述聚醚鏈段包括聚氧化乙烯。
14、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述光致產(chǎn)堿劑包括鈷胺絡(luò)合物、季銨鹽、氨基甲酸酯、肟酯、脒類、胍類、-氨基酮、多氮雜環(huán)類、四苯基硼酸鹽類的至少其中之一。
15、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述光致產(chǎn)堿劑被配置為在光照下產(chǎn)生第二配體,所述第二配體的極性與所述第一配體的極性相反;所述第二配體包括含有孤對電子的堿性基團,所述堿性基團被配置為與所述量子點表面進行配位結(jié)合,以使所述第二配體置換所述第一配體。
16、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述堿性基團為氨基。
17、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述第一配體的極性為弱極性,所述第二配體的極性為強極性;或,所述第一配體的極性為強極性,所述第二配體的極性為弱極性。
18、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述第一配體包括:與所述量子點進行配位結(jié)合的配位基團,以及與所述配位基團連接的第一極性基團;所述第二配體還包括與所述堿性基團連接的第二極性基團;其中,
19、所述第一極性基團和所述第二極性基團的其中一個包括烷基鏈段或聚醚鏈段以及包括碳鏈長度大于10個碳原子的烴基,所述第一極性基團和所述第二極性基團的其中另一個包括磺酸、羧基、亞硝基、氰基、羥基、酰胺、酚羥基、巰基、氨基中的至少一個以及包括碳鏈長度小于10個碳原子的烴基。
20、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點墨水中,所述光致產(chǎn)堿劑的結(jié)構(gòu)通式為:其中,r1、r2分別為烷基鏈、烯烴鏈、含有苯基、酯酯、羰基、醚鍵中的至少一種。
21、相應(yīng)地,本公開實施例還提供了一種量子點層圖案化方法,包括:
22、采用本公開實施例還提供的上述量子點墨水形成量子點薄膜;
23、在掩膜版的遮擋下,將所述量子點薄膜在光照下曝光,曝光區(qū)域的量子點材料在光照和光致產(chǎn)堿劑作用下第一配體發(fā)生變化,量子點材料的溶解度發(fā)生改變;
24、采用顯影液洗脫除去未曝光區(qū)域的量子點,得到圖案化的量子點層。
25、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點層圖案化方法中,曝光區(qū)域的量子點材料在光照和光致產(chǎn)堿劑作用下第一配體發(fā)生變化,具體為:
26、曝光區(qū)域的所述第一配體的第一交聯(lián)基團和所述交聯(lián)劑的第二交聯(lián)基團在所述光致產(chǎn)堿劑產(chǎn)生堿的作用下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。
27、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點層圖案化方法中,曝光區(qū)域的量子點材料在光照和光致產(chǎn)堿劑作用下第一配體發(fā)生變化,具體為:
28、曝光區(qū)域的所述光致產(chǎn)堿劑產(chǎn)生的第二配體的堿性基團與所述量子點表面進行配位結(jié)合,以使所述二配體置換所述第一配體。
29、相應(yīng)地,本公開實施例還提供了一種量子點層,其中,包括圖案化的多個子像素,每一所述子像素包括量子點材料,所述量子點材料包括量子點以及連接在所述量子點表面的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),所述交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)包括至少如下之一結(jié)構(gòu):
30、
31、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點層中,所述交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)為
32、
33、
34、相應(yīng)地,本公開實施例還提供了一種量子點層,包括圖案化的多個子像素,每一所述子像素包括量子點材料,所述量子點材料包括量子點以及連接在所述量子點表面的第一配體和第二配體,所述第二配體的極性與所述第一配體的極性相反,所述第二配體包括含有孤對電子的堿性基團。
35、可選地,在本公開實施例提供的上述量子點層中,所述第二配體的結(jié)構(gòu)通式為:其中,r1為烷基鏈、烯烴鏈、含有苯基、酯酯、羰基、醚鍵中的至少一種。
36、相應(yīng)地,本公開實施例還提供了一種量子點發(fā)光器件,包括本公開實施例提供的上述量子點層。
37、相應(yīng)地,本公開實施例還提供了一種量子點發(fā)光器件的制作方法,包括采用本公開實施例提供的上述量子點層圖案化方法形成量子點層。
38、相應(yīng)地,本公開實施例還提供了一種顯示裝置,包括本公開實施例提供的上述量子點發(fā)光器件。
39、本公開實施例的有益效果如下:
40、本公開實施例提供的一種量子點墨水、量子點層圖案化方法及量子點發(fā)光器件,在采用本公開的量子點墨水制作圖案化的量子點層時,由于在光照(例如紫外光照射曝光)和光致產(chǎn)堿劑作用下,量子點表面的第一配體發(fā)生變化,以改變量子點材料的溶解度,這樣曝光區(qū)域的量子點材料的溶解度與非曝光區(qū)域的量子點材料的溶解度不同,從而可以選擇合適的顯影液將非曝光區(qū)域的量子點洗脫除去,在曝光區(qū)域形成圖案化的量子點層。因此,本公開實施例提供的量子點墨水可通過光刻工藝直接形成圖案化的量子點層,避開了相關(guān)技術(shù)中采用噴墨打印工藝需要更高精度的打印噴頭來提升分辨率的技術(shù)難度,本公開能夠有效實現(xiàn)高分辨率的qled產(chǎn)品生產(chǎn)。