[发明专利]可直接光刻的量子点、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种可直接光刻的量子点、其制备方法及应用。所述制备方法包括：提供表面配体以及初始量子点，初始量子点表面结合有初始配体；采用合成阶段加入，或配体置换的方法，将初始量子点表面结合的初始配体置换为表面配体；其中，表面配体包括锚定基团以及与锚定基团连接的碳链，碳链中包含联炔基团，锚定基团能够结合于量子点的表面，获得可直接光刻的量子点。本发明通过改进量子点的表面配体的分子结构，经过图案化光照即可实现配体之间的交联，进而实现量子点的图案化光刻，无需额外引入光敏添加剂，同时对量子点本身性能的影响较小，能够较好的实现量子点材料的直接光刻成形，便于获得高分辨率量子点像素阵列，同时较好地保留了量子点的光学性能。

技术领域

本发明涉及光电器件技术领域，特别涉及器件的照明显示技术领域，尤其涉及一种可直接光刻的量子点、其制备方法及应用。

背景技术

作为一种三维量子限域效应的半导体纳米材料，量子点具有发光峰为连续可调、发光峰半高宽较窄、可溶液法制备等特点，具有广泛的应用前景。尤其是基于其研发的量子点发光二极管(QLED)是一种优异的显示技术。

量子点的像素化是实现量子点显示(QLED display)的必要条件，现有的量子点像素化技术主要以喷墨打印、转印法为主。但这两种方案都存在部分技术问题，难以适应高分辨率QLED器件的商用化需求。

而光刻法能够较好的获得所需像素尺寸，但如图1所示，传统的光刻工艺需要使用光刻胶完成所设计的图案。另一方面，为解决传统光刻胶法的缺点，发展了量子点的直接光刻技术，然而，现有的量子点直接光刻技术主要采用光致生酸剂和光敏交联剂的添加，对其在量子点溶液中的溶解度有一定要求，且该易在反应过程中在量子点上引入表面缺陷或产生气体分子降低膜层致密性，从而对像素化后的量子点结构的光电性能带来不利影响。

具体表现为：部分现有的量子点像素化图案化技术，如纳米压印、喷墨打印、转印或电泳沉积等，存在如效率低下、咖啡环效应、边界损伤、工艺复杂等的技术问题，难以实现高分辨率量子点阵列的大规模生产。

传统光刻量子点的工艺步骤较为复杂，尤其是当需要制备多种颜色像素点时需进行套刻，多次涂敷光刻胶，会对器件性能产生不利影响。

基于光致生酸剂的量子点直接光刻方案，因量子点表面配体置/改性，换导致发光层性能都有较大下降，尤其是器件的寿命远达不到预期。

基于含叠氮(-N₃)或双吖丙啶(-CN₂-)基团的光敏添加剂通常价格昂贵制备繁琐，且反应时会释放N₂分子，引起像素点质量下降。

由此，开发一种能够避免上述问题的量子点直接光刻技术非常必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可直接光刻的量子点、其制备方法及应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种可直接光刻的量子点的制备方法，包括：

提供表面配体以及初始量子点，所述初始量子点表面结合有初始配体；

采用配体置换的方法，将所述初始量子点表面结合的初始配体置换为所述表面配体；

其中，所述表面配体包括锚定基团以及与所述锚定基团连接的碳链，所述碳链中包含联炔基团，所述锚定基团能够结合于量子点的表面，获得可直接光刻的量子点。

第二方面，本发明还提供一种可直接光刻的量子点，表面结合有表面配体；所述表面配体包括锚定基团以及与所述锚定基团连接的碳链，所述碳链中包含联炔基团，所述锚定基团结合于量子点的表面。

第三方面，本发明还提供一种图案化的量子点结构的制作方法，包括：