电子注入层的前驱体材料、其制备方法及应用与流程

本发明涉及半导体制造，尤其涉及一种电子注入层的前驱体材料、其制备方法及应用。

背景技术：

1、量子点发光二极管(qled)具有结构简单，发光效率高，色域广，可柔性的特点。其结构主要包括空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、量子点发光层、电子注入层(eil)，如图1所示。目前，高分辨qled器件的制备成为未来显示领域的发展趋势。

2、光刻工艺是一种有效获得高分辨率图案的技术，由其衍生出的无光刻胶直接光刻法更是在精简工艺的同时保留了良好的效果。针对量子点的高分辨像素化技术已取得部分研究成果，但关于其他功能层材料的直接光刻成形技术鲜有报告。

3、如图2所示，现有技术中，传统光刻工艺步骤较繁琐，难以高效的获得qled器件电子注入层的高精度图案，且光刻胶的使用对其表面电学性质有较大影响。

4、qled器件中，由于材料本身的性质，作为电子注入层最常用的金属氧化物较难实现直接光致成形，即使实现了直接光刻成型，也往往由于需要较高的退火温度，对金属氧化物纳米颗粒的电学性能造成了显著的负面影响，得不偿失。

5、因此开发适用于qled器件且不造成电学性能损失的电子注入层直接光刻技术具有重要的应用价值。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电子注入层的前驱体材料、其制备方法及应用。

2、为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

3、第一方面，本发明提供电子注入层的前驱体材料，包括金属氧化物纳米颗粒以及修饰于所述金属氧化物纳米颗粒表面的表面改性剂；

4、其中，在受到光照后，所述表面改性剂的极性能够发生改变。

5、第二方面，本发明还提供一种电子注入层的前驱体材料的制备方法，包括：

6、提供金属氧化物纳米颗粒；

7、利用离子交换法使表面改性剂修饰于所述金属氧化物纳米颗粒的表面；

8、其中，在受到光照后，所述表面改性剂的极性能够发生改变。

9、第三方面，本发明还提供一种电子注入层的形成方法，包括：

10、提供分散有上述前驱体材料的涂覆液；

11、将所述涂覆液涂覆成膜，获得电子注入层前体；

12、对所述电子注入层前体进行图案化光照；

13、利用与所述涂覆液中的溶剂相同极性的清洗剂清洗去除未经光照的部分所述电子注入层前体，形成图案化的电子注入层。

14、第四方面，本发明还提供一种发光二极管器件，包括依次层叠的空穴注入层、空穴传输层、半导体功能层以及电子注入层；所述电子注入层采用上述电子注入层的形成方法制作形成。

15、基于上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：

16、本发明所提供的前驱体材料通过在金属氧化物纳米颗粒表面设置具有光敏极性转变功能的修饰分子，在受到光照时金属氧化物纳米颗粒表面的极性发生改变，进而改变其溶解特性，使得受到光照的部分金属氧化物纳米颗粒不易被原极性的溶剂清洗去除，进而实现了电子注入层的直接光刻；

17、本发明所提供的技术方案实现了金属氧化物纳米颗粒的直接光致成形，避免了光刻胶的使用，在减少工艺步骤的同时还降低了光刻胶对金属氧化物纳米颗粒电学性质的影响。

18、本发明通过对电子注入层材料像素化技术的研发，有助于实现高分辨率的qled显示器件的制造。

19、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合详细附图说明如后。

技术特征：

1.一种电子注入层的前驱体材料，其特征在于，包括金属氧化物纳米颗粒以及修饰于所述金属氧化物纳米颗粒表面的表面改性剂；

2.根据权利要求1所述的前驱体材料，其特征在于，所述表面改性剂在受到光照后还能够与相邻的所述金属氧化物纳米颗粒发生配位作用；

3.根据权利要求1或2所述的前驱体材料，其特征在于，所述表面改性剂包括1，2，3，4-三唑-5-硫代铵盐、2-(4-甲基氧苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-重氮-1-萘酚-4-磺酸、1-重氮-2萘酚-4-磺酸、二苯基碘鎓氟硼酸盐、二硫代氨基甲酸铵、1，2-萘醌二叠氮-4-磺酰氯、2-苯基-2-(5-((邻氧基)亚氨基)噻吩-2-亚甲基)-乙腈、丁基二硫代氨基甲酸、草酸二硫铵、n-羟基萘酰亚胺三氟酯、(4-甲基噻吩基)三氟甲磺酸盐中的任意一种或两种以上的组合；

4.根据权利要求1所述的前驱体材料，其特征在于，所述表面改性剂的质量为所述金属氧化物纳米颗粒质量的1-15wt％；

5.一种电子注入层的前驱体材料的制备方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，具体包括：

7.一种电子注入层的形成方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述涂覆液的配制方法包括：

9.根据权利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述涂覆液中的表面改性剂的质量分数为1-15wt％；

10.一种发光二极管器件，包括依次层叠的空穴注入层、空穴传输层、半导体功能层以及电子注入层；

技术总结
本发明公开了一种电子注入层的前驱体材料、其制备方法及应用。所述前驱体材料包括金属氧化物纳米颗粒以及修饰于所述金属氧化物纳米颗粒表面的表面改性剂；其中，在受到特定波长光照后，所述表面改性剂的能够发生反应。本发明所提供的前驱体材料通过在金属氧化物纳米颗粒表面设置具有光敏极性转变功能的修饰分子，在受到光照时表面的极性发生改变，进而改变其溶解特性，使得受到光照的部分不易被原始极性的溶剂清洗去除，进而实现了直接光刻；实现了金属氧化物纳米颗粒的直接光致成形，避免了光刻胶的使用，在减少工艺步骤的同时还降低了光刻胶对金属氧化物纳米颗粒电学性质的影响。

技术研发人员：樊军鹏,徐锐,章婷,钱磊
受保护的技术使用者：宁波杭州湾新材料研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12