【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光刻，尤其是涉及一种具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、钙钛矿材料具有优异的光捕获和光发射性能，被广泛应用于太阳能电池、光电探测器、照明显示等领域。钙钛矿量子点作为显示材料，具有制备工艺简单、量子效率高、窄发射带隙、宽色域等优点，越来越受到科学界和企业界的重视。现代光子学和光电子器件的制造需要高效而经济的图案化工艺，目前，钙钛矿量子点材料图案化的方法有喷墨打印、激光直写、纳米压印以及直接光刻。其中，光刻技术因其高分辨率、可操作性强和高通量等优势，是未来显示材料制备的优选方式之一。光刻技术是利用紫外光、电子束等照射光刻胶，使其在显影液中发生溶解性的改变，从而实现钙钛矿量子点的图案化。
2、然而，钙钛矿量子点由于其强离子性、高表面能和亚稳结构，其对环境高度敏感，从而容易造成结构坍塌、形状变形和量子产率(qys)迅速下降等问题。钙钛矿量子点材料暴露在空气中会在水及氧气的协同作用下引起相转变、团聚甚至降解，引起发光猝灭，进而导致光电器件效率下降。此外，传统钙钛矿量子点在制备过程中使用油酸、油胺作为配体，配体不断吸-脱附在量子点表面，且油胺/油酸与量子点表面的化学结合相对脆弱，很容易在提纯或者使用过程中配体丢失从而导致钙钛矿量子点团聚沉淀，降低发光效率。还有，这种配体交换也会导致不同卤素钙钛矿量子点接触后会迅速发生阴离子交换，从而产生混合卤素组分的钙钛矿量子点，导致发光波长的偏移。
3、酚醛树脂具有稳定性好、绝缘性好、合成工艺成熟、成本低等优势，被广泛用于电子封装、
4、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的在于提供具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂，在用于光刻体系时，首先发生光固化反应形成图案化，然后在后烘过程中进一步热固化，提升基质的网络交联密度，有效提升钙钛矿量子点图案在持续光照下的稳定性。
2、本专利技术的另一目的在于提供具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂的制备方法。
3、本专利技术的又一目的在于提供具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂在钙钛矿量子点图案化中的应用。
4、为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术一方面提供了一种具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂，具有由如下通式ⅰ或ⅱ表示的结构的至少一种：
5、
6、
7、其中，a、b、c和d各自独立地选自0～10之间的整数，y选自1～5之间的整数，x满足：0＜x/(x+a+b+c+d)≤0.2；
8、r选自h和中的至少一种，e选自0～6之间的整数。
9、在本专利技术的具体实施方式中，x/(x+a+b+c+d)为0.01～0.1。
10、在本专利技术的具体实施方式中，a、b、c和d各自独立地选自0～6之间的整数；e选自0～4之间的整数。
11、本专利技术另一方面提供了上述任意一种所述的具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂的制备方法，包括如下步骤：
12、树脂a与环氧氯丙烷在有机碱作用下，于溶剂中反应；
13、其中，所述树脂a具有由如下通式ⅲ或ⅳ表示的结构的至少一种：
14、
15、
16、在本专利技术的具体实施方式中，所述树脂a以其中的酚羟基计，与所述环氧氯丙烷的摩尔比为1﹕(0.1～0.2)。
17、在本专利技术的具体实施方式中，所述有机碱包括咪唑。进一步地，所述有机碱与所述环氧氯丙烷的摩尔比为(1～2)﹕1。
18、在本专利技术的具体实施方式中，所述反应的温度为60～80℃，所述反应的时间为4～8h。
19、本专利技术另一方面提供了一种光刻胶，包括上述任意一种所述的具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂、多巯基化合物、多胺类物质、光引发剂和溶剂；
20、所述具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂和所述多胺类物质分别以环氧基和胺基计，摩尔比为1﹕(0.8～1.2)。
21、在本专利技术的具体实施方式中，所述多胺类物质包括1,3-二氨基丙烷、n-氨乙基哌嗪、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、支链聚乙烯亚胺、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、n,n',n”-三甲基二乙烯三胺、4-氯邻苯二胺、对氨基苯乙胺、n-乙基戊胺、1,3-二(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和1,3-二[3-[二[3-[3-[3-(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷基]丙基]氨基-3-氧丙基]氨基]丙基]-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷中的至少一种。
22、在本专利技术的具体实施方式中，所述具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂以其中的碳碳双键计，与所述多巯基化合物中的巯基的摩尔比为1﹕(0.5～2)。
23、在本专利技术的具体实施方式中，所述多巯基化合物包括1,2-乙二硫醇、2,3-丁二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,4-丁二硫醇、1,4丁二醇二(3-巯基丙酸酯)、1,9-壬二硫醇、3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇、1,4-丁二醇双(巯基乙酸酯)、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯和三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸)酯中的至少一种。
24、在本专利技术的具体实施方式中，所述溶剂包括n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和乙腈中的至少一种。
25、在本专利技术的具体实施方式中，所述光刻胶还包括形成钙钛矿量子点的前驱体。
26、本专利技术又一方面提供了一种钙钛矿量子点图案化的方法，包括如下步骤：将上述任意一种所述的光刻胶设置于基底上，在掩膜版的覆盖下进行紫外光曝光处理，原位生成钙钛矿量子点，采用显影液显影；然后于80～120℃热处理0.5～2h。
27、本专利技术还提供了一种图案化的钙钛矿量子点，采用上述任意一种钙钛矿量子点图案化的方法制备得到。
28、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
29、(1)本专利技术的改性酚醛树脂，同时具有双键和环氧基团，能够与多巯基化合物通过光反应实现固化，达到光刻图案化，并且环氧基团能够与光刻体系中添加的多胺类物质发生热交联反应，在后烘过程中进一步增加酚醛树脂基体的交联密度，有效提高钙钛矿量子点图案在持续光照下的稳定性；
30、(2)本专利技术的具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂，在用于制备光刻胶时，可通过光、热双重交联固化，可以原位生成的钙钛矿量子点并将其与配体发光基元有效地固定在聚合物交联网络体系中，从而改善量子点易团聚、配体易脱离等问题，提高钙钛矿量子点及其所制备的器件稳定性。
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1.具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂，其特征在于，具有由如下通式Ⅰ或Ⅱ表示的结构中的至少一种：
2.根据权利要求1所述的具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂，其特征在于，x/(x+a+b+c+d)为0.01～0.1。
3.根据权利要求1所述的具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂，其特征在于，a、b、c和d各自独立地选自0～6之间的整数；e选自0～4之间的整数。
4.权利要求1～3任一项所述的具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述树脂A以其中的酚羟基计，与所述环氧氯丙烷的摩尔比为1﹕(0.1～0.2)；
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为60～80℃，所述反应的时间为4～8h。
7.一种光刻胶，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述的具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂或权利要求4～6任一项所述的制备方法制得的具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂、多巯基化合物、多胺类物质、光引发剂和溶剂；<...
【技术特征摘要】
1.具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂，其特征在于，具有由如下通式ⅰ或ⅱ表示的结构中的至少一种：
2.根据权利要求1所述的具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂，其特征在于，x/(x+a+b+c+d)为0.01～0.1。
3.根据权利要求1所述的具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂，其特征在于，a、b、c和d各自独立地选自0～6之间的整数；e选自0～4之间的整数。
4.权利要求1～3任一项所述的具有光-热双重固化性能的改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述树脂a以其中的酚羟基计，与所述环氧氯丙烷的摩尔比为1﹕(0.1～0.2)；
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为60～80℃，所述反应的时间...
【专利技术属性】
技术研发人员：石建兵，李子慧，佟斌，董宇平，杨高岭，钟海政，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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