量子点层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种量子点层及其制备方法。该量子点层的制备方法，通过形成具有从侧壁向内部延伸孔洞的二氧化硅模板中间相，将量子点反应源气体和还原性气体脉冲通入孔洞中，进行化学吸附反应，使量子点逐步生成并填充在孔洞中；并在化学吸附反应的同时煅烧去除模板，从而孔洞越来越大，量子点填充量越来越多，最终在完全去除模板时，二氧化硅模板中间相形成具有六方孔道结构的多孔二氧化硅框架，使量子点高效均匀地填充在孔道中，从而获得可以有序调节与控制量子点排布情况及量子点大小的量子点层，使量子点层能够实现发光颜色均匀性的调控，提高光源利用率，并扩宽色域，实现更好的发光颜色显示效果。

Quantum dot layer and its preparation method

The invention relates to a quantum dot layer and a preparation method thereof. The preparation method of the quantum dot layer is that by forming a silica template mesophase with holes extending from the side wall to the inside, the source gas and reducing gas of the quantum dot reaction are pulsed into the holes for chemical adsorption reaction, so that the quantum dots are gradually generated and filled in the holes; and at the same time, the template is calcined and removed, so that the holes become larger and larger, and the quantum dots are filled in the holes. When the template is completely removed, the mesophase of the silica template forms a porous silica framework with hexagonal pore structure, which makes the quantum dots efficiently and uniformly filled in the channel, thus obtaining quantum dot layers that can regulate and control the arrangement and size of the quantum dots in an orderly manner, so that the quantum dot layers can achieve the regulation of luminescence color uniformity. Improve the light source utilization rate, and expand the color gamut, to achieve better luminous color display effect.

【技术实现步骤摘要】
量子点层及其制备方法
本专利技术涉及显示
，特别是涉及一种量子点层及其制备方法。
技术介绍
量子点是一种纳米级的半导体，通过对这种纳米半导体材料施加一定的电场或光压，量子点便会发出特定频率的光，而发出的光的频率会随着这种半导体的尺寸的改变而变化，因而通过调节这种纳米半导体的尺寸就可以控制其发出的光的颜色。然而，示例性的量子点层由于在制备的过程中，量子点的分布容易出现不规律的情况，且较难控制量子点尺寸的一致性，由此造成量子点层的发光和色彩分布不均匀。因此，示例性的量子点层由于量子点的分布不规律以及尺寸的不一致，存在发光和色彩分布不均匀的问题。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能够调控量子点的分布以及尺寸，改善发光和色彩分布均匀性的量子点层及其制备方法。为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用如下技术方案：一种量子点层的制备方法，包括：提供衬底，在所述衬底上形成六方结构的二氧化硅模板中间相，所述二氧化硅模板中间相形成有从侧壁向内部延伸的孔洞；在惰性环境中，向所述孔洞脉冲交替通入量子点反应源气体和还原性气体，同时煅烧去除模板，获得具有六方孔道结构的多孔二氧化硅框架以及填充在孔道的量子点，形成量子点层。在其中一实施例中，在所述衬底上形成六方结构的二氧化硅模板中间相的步骤，具体为：形成胶束棒，在所述胶束棒的表面开设向内部延伸的孔洞，将所述胶束棒在所述衬底上按六角形排列，形成二氧化硅模板中间相。在其中一实施例中，向所述孔洞脉冲交替通入量子点反应源气体和还原性气体的步骤，包括：将所述量子点反应源气体通入所述孔洞，通入时间为0.02s-0.07s，停留时间为0.03s-0.08s，吹扫时间为5s-15s；将所述还原性气体通入所述孔洞，通入时间为5s-15s，停留时间为20s-30s，吹扫时间为20s-30s。在其中一实施例中，脉冲交替的循环次数为450次-800次。在其中一实施例中，所述量子点反应源气体包括硅源气体、锗源气体以及镓源气体中的至少一种。在其中一实施例中，所述还原性气体包括氢气、砷化氢以及氨气中的至少一种。在其中一实施例中，所述量子点包括砷化镓纳米材料、氮化镓纳米材料、硅纳米材料、锗纳米材料、硅锗纳米复合材料中的一种或多种。在其中一实施例中，所述孔道的直径大小为1nm-7nm，所述孔道的壁厚为1nm-2nm。一种量子点层的制备方法，包括：提供衬底，在所述衬底上形成六方结构的二氧化硅模板中间相，所述二氧化硅模板中间相形成有从侧壁向内部延伸的孔洞；在惰性环境中，向所述孔洞脉冲交替通入量子点反应源气体和还原性气体，同时煅烧去除模板，获得具有六方孔道结构的多孔二氧化硅框架以及填充在孔道的量子点，形成量子点层；其中，在所述衬底上形成六方结构的二氧化硅模板中间相的步骤，具体为：形成胶束棒，在所述胶束棒的表面开设向内部延伸的孔洞，将所述胶束棒在所述衬底上按六角形排列，形成二氧化硅模板中间相；其中，将所述量子点反应源气体通入所述孔洞，通入时间为0.02s-0.07s，停留时间为0.03s-0.08s，吹扫时间为5s-15s；将所述还原性气体通入所述孔洞，通入时间为5s-15s，停留时间为20s-30s，吹扫时间为20s-30s；脉冲交替的循环次数为450次-800次；所述量子点反应源气体包括硅源气体、锗源气体以及镓源气体中的至少一种；所述还原性气体包括氢气、砷化氢以及氨气中的至少一种；所述量子点包括砷化镓纳米材料、氮化镓纳米材料、硅纳米材料、锗纳米材料、硅锗纳米复合材料中的一种或多种；所述孔道的直径大小为1nm-7nm，所述孔道的壁厚为1nm-2nm。一种量子点层，所述量子点层由如上所述的制备方法制备获得。上述量子点层的制备方法，通过形成具有从侧壁向内部延伸孔洞的二氧化硅模板中间相，将量子点反应源气体和还原性气体脉冲通入孔洞中，进行化学吸附反应，使量子点逐步生成并填充在孔洞中；并在化学吸附反应的同时煅烧去除模板，从而孔洞越来越大，量子点填充量越来越多，最终在完全去除模板时，二氧化硅模板中间相形成具有六方孔道结构的多孔二氧化硅框架，使量子点高效均匀地填充在孔道中，从而获得可以有序调节与控制量子点排布情况及量子点大小的量子点层，使量子点层能够实现发光颜色均匀性的调控，提高光源利用率，并扩宽色域，实现更好的发光颜色显示效果。上述量子点层，受激发可以产生不同波长的光；同时，量子点层通过多孔二氧化硅框架可以有序调节与控制量子点的排布情况、量子点的大小，使得量子点更加均匀稳定、有序，从而调控发光光谱、色彩的排布和色彩的均匀性，扩宽色域，实现更好的颜色显示效果。附图说明图1为一实施中量子点层的制备方法的流程图；图2为一实施例中胶束棒的结构示意图；图3为一实施例中胶束组的结构示意图；图4为一实施例中二氧化硅模板中间相的结构示意图；图5为一实施例中量子点填充孔洞的结构示意图；图6为一实施例中量子点填充孔道的结构示意图；图7为一实施例中孔道内表面的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的可选的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。参见图1，图1为一实施例中的量子点层的制备方法的流程图。在本实施例中，量子点层的制备方法包括步骤S101和S102。详述如下：步骤S101，提供衬底，在衬底上形成六方结构的二氧化硅模板中间相，二氧化硅模板中间相形成有从侧壁向内部延伸的孔洞。在本实施例中，衬底的选用不受限制，可以采用柔性基板，也可以采用硬质基板。硬质基板具体可以是玻璃基板。在一实施例中，在衬底上形成六方结构的二氧化硅模板中间相的步骤，具体为：形成胶束棒，在胶束棒的表面开设向内部延伸的孔洞，将胶束棒在衬底上按六角形排列，形成二氧化硅模板中间相。具体地，请辅助参见图2(图2中，xy面为胶束棒的六角束面；z方向为与六角束面垂直的方向，即胶束棒的延伸方向，xz面为沿胶束棒延伸方向的截面)，将Si(OR)4转换成Si(OR)3Si-OH，同时，将表面活性剂胶束合成圆柱形的胶束棒20，通过造孔的方法，使胶束棒20形成有从表面向内部延伸的孔洞201；请辅助参见图3和图4，通过自组装技术将形成有孔洞201的胶束棒20在衬底上排列成六角形排列的胶束组30，将胶束组30和Si(OR)3Si-OH通过协同装配技术自组装形成有机/无机混杂的结构材料，获得二氧化硅模板中间相40。需要说明的是，在另一实施例中，在衬底上形成六方结构的二氧化硅模板中间相的步骤还可以为：形成胶束棒，将胶束棒在衬底上按六角形排列，在胶束棒的表面开设向内部延伸的孔洞，形成二氧化硅模板中间相。上述实施例中，从胶束棒表面向内部延伸的孔洞用于在模板未完全去除前作为脉冲气体的传输通道，从而通过孔洞使量子点反应源气体和还原性气体通入二氧化硅模板中间相内部，进行化学吸附反应后生成量子点。在一个实施例中，孔洞可以通过聚合物造孔剂在高温下逐步裂解脱除，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点层的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底，在所述衬底上形成六方结构的二氧化硅模板中间相，所述二氧化硅模板中间相形成有从侧壁向内部延伸的孔洞；在惰性环境中，向所述孔洞脉冲交替通入量子点反应源气体和还原性气体，同时煅烧去除模板，获得具有六方孔道结构的多孔二氧化硅框架以及填充在孔道的量子点，形成量子点层。

【技术特征摘要】
1.一种量子点层的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底，在所述衬底上形成六方结构的二氧化硅模板中间相，所述二氧化硅模板中间相形成有从侧壁向内部延伸的孔洞；在惰性环境中，向所述孔洞脉冲交替通入量子点反应源气体和还原性气体，同时煅烧去除模板，获得具有六方孔道结构的多孔二氧化硅框架以及填充在孔道的量子点，形成量子点层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述衬底上形成六方结构的二氧化硅模板中间相的步骤，具体为：形成胶束棒，在所述胶束棒的表面开设向内部延伸的孔洞，将所述胶束棒在所述衬底上按六角形排列，形成二氧化硅模板中间相。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，向所述孔洞脉冲交替通入量子点反应源气体和还原性气体的步骤，包括：将所述量子点反应源气体通入所述孔洞，通入时间为0.02s-0.07s，停留时间为0.03s-0.08s，吹扫时间为5s-15s；将所述还原性气体通入所述孔洞，通入时间为5s-15s，停留时间为20s-30s，吹扫时间为20s-30s。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，脉冲交替的循环次数为450次-800次。5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述量子点反应源气体包括硅源气体、锗源气体以及镓源气体中的至少一种。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述还原性气体包括氢气、砷化氢以及氨气中的至少一种。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述量子点包括砷化镓纳米材料、氮化镓纳米材料、硅纳米材料、锗纳米材料、硅锗...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓恩宗，杨凤云，
申请(专利权)人：惠科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44