[发明专利]量子点光刻胶、由其获得的量子点发光层、包含该量子点发光层的QLED及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种适于光刻制备具有纳米级厚度的量子点发光层的量子点光刻胶，该光刻胶包含光刻胶母液、具有硫醇表面配体的量子点以及载流子传输材料。该光刻胶图案化后可获得具有纳米级别厚度的量子点发光层，从而可应用于QLED。本发明还涉及由本发明量子点光刻胶获得的量子点发光层。该发光层的厚度通常小于100nm，适合制备QLED。本发明还涉及所述量子点发光层的制备，包含本发明量子点发光层的QLED以及包含本发明量子点发光层或本发明QLED的发光装置、照明装置和显示装置。

技术领域

本发明涉及一种量子点光刻胶，使用该光刻胶可获得适于电致发光器件用的量子点发光层。本发明还涉及由前述量子点光刻胶获得的量子点发光层，包含该量子点发光层的QLED及其制备，以及还涉及包含前述量子点发光层或QLED的装置。

背景技术

显示材料是一类将肉眼看不见的信号变为图形或图像的材料，它的存在搭建了人机交互的基础，被广泛地应用于仪表、电子设备、电视、计算机等领域。根据信息显示材料的发光原理可以分为两大类：一类是主动式显示材料，这包括量子点、有机发光二极管等，另一类是被动式显示材料，如液晶等。

量子点(简称QD)是一种由II-VI族、III-V或IV-VI族元素组成的半导体纳米晶体，当受到光或电的激发时，量子点便发出可见光。量子点的发光波长与量子点粒子的尺寸相关，因此可以通过控制量子点的尺寸，发出各个波段的可见光。根据发光原理不同，量子点又分为光致发光量子点和电致发光量子点，前者是背光源激发发光(目前仅仅是在液晶色域上进行了优化)，后者则是名副其实的自发光技术，它具有色域宽、光线纯度高、寿命长和耗电低等优点，是目前为止人们发现的一种很有前景的电致发光材料。

量子点发光二极管(缩写为QLED)是由注入的电子和空穴通过量子点内的辐射复合转换成光子的器件，是不需要额外光源的尚处于研发阶段的自发光技术。其结构和原理是，量子点层夹在电子传输和空穴传输有机材料层之间，外加电场使电子和空穴迁移到量子点层中，电子和空穴在这里形成激子并激发量子点发射光子。因此，QLED与有机电致发光显示屏(OLED)类似，都是采用类似三明治的叠层结构，通常包括阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层以及阴极。

显示材料若想应用到实际器件中去，一定要经过图案化的过程，这个图案化的过程会由于材料性质的不同而采用不同的方法。OLED目前采用的图案化方式主要为蒸镀，已经实现了工业化。而QLED尚在研究中，QLED的量子点因其沸点高，难以实现与OLED相同的蒸镀方式，目前常采用的方式为喷墨打印和接触印刷。喷墨打印效率低，接触印刷对设备要求高，目前均不是最为理想的图案化手段。量子点发光材料还可以在非真空条件下采用旋涂加工方式制备成膜，然而旋涂的方式只能得到量子点照明材料，无法图案化得到量子点显示材料。

作为QLED中的量子点发光层，它通常是厚度为30-60纳米的薄膜。如果厚度太厚，则电流难以注入，空穴和电子也就难以汇合激发量子点发光。

光刻工艺是微电子行业的传统工艺，效率高，图案精确且操作简单。然而，光刻胶光刻之后获得的图案薄膜的厚度通常为微米级别，无法获得纳米级厚度平整且均匀的薄膜。

因此，一种高效的、稳定的、操作简单的图案化技术是QLED产业化重要的一环。

发明内容

鉴于上述现有技术状况，本发明的发明人对可光刻图案化的量子点显示材料进行了广泛而深入的研究，试图以光刻的方式实现量子点的图案化从而获得具有纳米级厚度的量子点发光层。结果发现，通过将包含硫醇表面配体的量子点和载流子传输材料混入光刻胶母液中获得的量子点光刻胶可以在光刻图案化后获得具有纳米级别厚度的量子点发光层，从而可应用于QLED。本发明人正是基于前述发现完成了本发明。

因此，本发明的一个目的是提供一种量子点光刻胶，该光刻胶图案化后可获得具有纳米级别厚度的量子点发光层，从而可应用于QLED。

本发明的另一个目的是提供一种由本发明量子点光刻胶获得的量子点发光层。