量子点层的制造方法和转移方法以及量子点光电器件技术

本发明专利技术提供量子点层的制造方法和转移方法以及量子点光电器件。该量子点层的制造方法包括：在源基板上顺次堆叠自组装单层、牺牲层和量子点层；在量子点层上设置印模；拾取牺牲层、量子点层和印模；以及采用溶解牺牲层的溶液从量子点层去除牺牲层。

【技术实现步骤摘要】
量子点层的制造方法和转移方法以及量子点光电器件
本公开涉及量子点层的制造方法以及包括该量子点层的量子点光电器件。
技术介绍
近来，正广泛开展对于采用量子点（QD）的发射特性的光电器件的研究。量子点是一种具有尺寸小于激子玻尔半径的结晶结构的半导体材料，也就是，是一种具有尺寸为几个纳米的结晶结构的半导体材料。尽管量子点具有许多电子，但自由电子的数量限制在从约一个到约一百个的范围。在这种情况下，电子的能级受到不连续地限制，因此量子点显示了不同于整体状态半导体的电特性和光学特性，其中整体状态的半导体形成连续的能带。在量子点中，能级根据量子点的尺寸而改变，因此可以通过改变量子点的尺寸来控制带隙。也就是说，量子点可以仅通过改变其尺寸来控制发射波长。量子点由于其优点而可以用于光电器件中。例如，量子点具有高色纯度、自发射特性、容易通过尺寸调节进行的颜色调整性等。当通过诸如旋涂的溶液工艺（solutionprocess）制造量子点层时，大面积的量子点层可在空气剪切力的影响下而制造。然而，因为难以采用现有技术将所制造的量子点层转移到光电器件或者将量子点层堆叠在多层结构中，所以在光电器件中采用具有优异特性的量子点层存在许多限制。
技术实现思路
一个或更多个实施例提供一种采用牺牲层制造量子点层的方法以及包括该量子点层的量子点光电器件。根据一实施例的方面，提供了一种量子点层的制造方法，该方法包括：在源基板上顺次地堆叠自组装单层（SAM）、牺牲层和量子点层；在量子点层上设置印模；通过印模拾取牺牲层和量子点层；以及采用溶解牺牲层的溶液从量子点层去除牺牲层。量子点层可以通过溶液工艺形成在牺牲层上。牺牲层可以是聚合物基高分子量材料。溶液可以是可极化溶液。量子点层可以包括布置成二维阵列的多个量子点。当拾取牺牲层和量子点层时，可以将牺牲层从SAM分离。印模可以是弹性聚合物。可以在印模上进行紫外线（UV）-臭氧处理。微图案可以形成在印模的接触量子点层的表面上，以减少量子点层和印模之间的接触面积。该方法还可以包括：通过将被去除牺牲层的量子点层转印到器件基板上而在器件基板上形成量子点层。该方法还可以包括：采用热、压电效应和诸如声波的微振动中的至少一种从量子点层分离印模。根据另一实施例的方面，提供了一种量子点光电器件，该量子点光电器件包括：彼此间隔开设置的第一电极和第二电极；以及设置在第一电极和第二电极之间的量子点有源层，其包括采用上述方法制造的量子点层。量子点层可以包括多个量子点，每个量子点具有能够发射相同波段的光的尺寸。量子点有源层可以包括发射不同颜色的光的多个量子点层。量子点有源层可以具有多层结构，在该多层结构中垂直地堆叠多个量子点层。量子点有源层可以发射白光。量子点有源层可以具有单层结构，在该单层结构中水平地设置多个量子点层。多个量子点层可以设置为彼此间隔开。附图说明从以下结合附图进行的对实施例的说明，以上和/或其它方面将变得更明显且更容易理解，附图中：图1是示出根据实施例的量子点层的制造方法的流程图；图2至图8是顺次地示出根据实施例的量子点层的制造方法的示意图；图9是示出根据实施例的采用量子点层的制造方法制造的量子点光电器件的图示，其中图9示出量子点显示器；图10是示出根据另一实施例的采用量子点层的制造方法制造的量子点光电器件的图示，其中图10示出白色发射量子点光电器件；图11是示出根据实施例的量子点层在转移之前和转移之后的吸收率的测量结果的曲线图；图12是示出根据实施例的根据是否采用牺牲层的量子点层的拾取率的测量结果的曲线图；以及图13是示出根据实施例的具有单层结构的量子点层的光致发光（PL）强度和发射多种颜色并且具有多层结构的量子点层的光致发光（PL）强度的测量结果的曲线图。具体实施方式将参考附图详细描述示例性实施例。附图中，层和区域的厚度为简明起见被夸大。通篇说明书中相同的附图标记表示相同的元件。图1是示出根据实施例的量子点层的制造方法的流程图。参考图1，自组装单层（SAM）、牺牲层和量子点层被顺次地堆叠在源基板10上（S1）。在形成牺牲层之前，可以预先在源基板10上进行用于形成例如SAM的表面处理，以有助于牺牲层的剥离。在这点上，用于对SAM进行表面处理的材料可以是用于使源基板10的表面硅烷化或氟化的材料。例如，可以通过采用十八烷基三氯硅烷（octadecyltrichlorosilane）、正辛基三氯硅烷（octyltrichlorosilane）或者三氯（1H,1H,2H,2H-全氟辛基）硅烷和自组装材料的衍生物的溶液浸泡或者热处理而在硅基板上进行表面处理。在这种情况下，源基板10的表面能量可以极大地降低，由此有助于牺牲层的剥离。形成在SAM上的牺牲层可以是即使在低温下，例如，在室温到120摄氏度的温度范围内也容易生成/去除的聚合物基材料。牺牲层可以由可溶于可极化溶液的材料形成，例如，聚乙烯氧化物（PEO）、聚乙烯醇（PVAL）、聚酰胺酸（PAA）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）或者聚乙烯甲醚（PVME）（例如，烷基和过氧化氢型宏根）。而且，用于形成牺牲层的聚合物的分子量可以在从约10,000至约500,000g/mol的范围内。然后，量子点层可以形成在牺牲层上。量子点层可以通过溶液工艺形成在牺牲层上。量子点可以是II-IV族量子点、III-IV族量子点、V族量子点或者其化合物。量子点可以包括选自由CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、GaN、GaP、GaAs、InP和InAs组成的组中的至少一种，但是并不局限于此。在不同的条件下，量子点可以包括包含选自由上述材料组成的组中的两种或更多种材料的化合物。例如，该化合物可以是包含以简单混合状态存在的两个或更多量子点的量子点化合物、混合晶体（其中两个或更多化合物晶体被部分分离为相同晶体，例如，具有核壳结构或者梯度结构的晶体）或者包括两种或更多种纳米晶体的化合物。例如，量子点可以具有其中空穴可逃逸到外部的核结构或者包括核以及覆盖该核的壳的核/壳结构。核可以包括选自由CdSe、CdS、ZnS、ZnSe、CdTe、CdSeTe、CdZnS、PbSe、AgInZnS和ZnO组成的组中的至少一种材料，但是并不局限于此。壳可以包括选自由CdSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、CdTe、PbS、TiO、SrSe和HgSe组成的组中的至少一种材料，但实施例并不局限于此。量子点可以采用本领域公知的量子点合成方法制造。例如，根据本实施例的量子点可以包括通过采用金属前体的化学湿式方法制造的所有量子点。而且，量子点可以采用将预定金属前体注入到必要时包含在分散剂中的有机溶液中并且在恒定温度下生长金属前体的方法而制造，但实施例并不局限于此。当制造量子点时，量子点的尺寸可以调整为吸收或发射红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）波长的光。量子点可以通过溶液工艺涂覆在牺牲层上，例如，通过旋涂、深涂覆或者喷涂而涂覆在牺牲层上，由此形成量子点层。量子点层可以称为量子点单层，其中多个量子点布置成二维阵列。然而，实施例并不局限于此，而是多个量子点可以布置成三维阵列。印模（stamp）可以设置在量子点层上，并且印模通过转印（transferprinting）来拾取牺牲层和量子点层（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量子点层的制造方法，所述方法包括：在源基板上顺次地堆叠自组装单层、牺牲层和量子点层；在所述量子点层上设置印模；通过所述印模拾取所述牺牲层和所述量子点层；以及采用溶解所述牺牲层的溶液从所述量子点层去除所述牺牲层。

【技术特征摘要】
2011.09.06 KR 10-2011-00903131.一种量子点层的制造方法，所述方法包括：在源基板上顺次地堆叠自组装单层、牺牲层和量子点层；在所述量子点层上设置印模；通过所述印模拾取所述牺牲层和所述量子点层；以及采用溶解所述牺牲层的溶液从所述量子点层去除所述牺牲层。2.如权利要求1所述的方法，其中所述量子点层通过溶液工艺形成在所述牺牲层上。3.如权利要求1所述的方法，其中所述牺牲层是聚合物基高分子量材料。4.如权利要求1所述的方法，其中所述溶液是可极化溶液。5.如权利要求1所述的方法，其中所述量子点层包括布置成二维阵列的多个量子点。6.如权利要求1所述的方法，其中当通过所述印模拾取所述牺牲层和所述量子点层时，所述牺牲层从所述自组装单层分离。7.如权利要求1所述的方法，其中所述印模是弹性聚合物。8.如权利要求1所述的方法，还包括：在通过所述印模拾取所述牺牲层和所述量子点之前，在所述印模上进行紫外线-臭氧处理。9.如权利要求1所述的方法，其中所述印模的接触所述量子点层的表面包括使所述量子点层和所述印模之间的接触面积减少的微图案。10.如权利要求1所述的方法，还包括：通过将去除了所述牺牲层的所述量子点层转印到器件基板上，在所述器件基板上形成所述量子点层。11.如权利要求10所述的方法，还包括：采用压电效应、热和微振动中的至少一种将所述印模从所述量子点层分离。12.一种量子点光电器件，包括：第一电极；第二电极，设置为与所述第一电极间隔开；以及量子点有源层，设置在所述第一电极和所述第二电极之间，所述量子点有源层包括采用权利要求1所述的方法制造的量子点层，其中所述量子点层的厚度小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泰豪，赵庆相，丁大荣，崔秉龙，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：