JP7425199B2 - 量子ドット発光部品及びその作製方法、量子ドット表示パネルの作製方法 - Google Patents
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Description
本開示の実施例は、量子ドット発光部品及びその作製方法、並びに量子ドット表示パネルの作製方法に関する。
量子ドット（ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ、ＱＤ）とは、その半径がボーア励起子半径より小さく、又はそれに近いナノ結晶粒子であり、そのサイズ粒子径が通常１－２０ｎｍの間にある。量子ドットは、量子閉じ込め効果を有し、励起されると蛍光を発射することができる。量子ドットには、例えば、調整可能な発射波長、狭い発射スペクトル、広い励起ピーク並びに高い発射安定性などの独特な特性を有し、今では研究開発の焦点になっている。量子ドット発光表示パネルは、高い発光効率、広い色の範囲、よりリアルな色再現性、並びにより低いエネルギー消費などの利点を有する。
量子ドット発光表示パネル（ＱＬＥＤ）は、量子ドット材料により形成された発光層を含む。量子ドット材料は、電子輸送層と正孔輸送層との間に挟まれる。異なる電子輸送層及び正孔輸送層との間に発光層を導入することで、所望の波長の光を得られる。量子ドット発光表示パネルに電界を印加して、電子と正孔を発光層に移動させる。発光層において、電子と正孔が量子ドットに閉じ込められ、複合して光子を発射する。量子ドット発光表示パネルは、有機発光ダイオード表示パネルと比べて、発射スペクトルがより狭いである。
本開示の少なくとも一つの実施例は、一種量子ドット発光部品の作製方法を提供する。当該作製方法は、下地基板を提供すること；前記下地基板上に第一電極を形成すること；前記第一電極上に第一機能層を形成すること；前記第一機能層上に第一犠牲層及び第一フォトレジスト層を順次に形成すること；前記第一フォトレジスト層に対してパターニング加工を行い、第一フォトレジストパターンを形成すること；前記第一フォトレジストパターンをマスクとして、前記第一犠牲層に対してパターニング加工を行うことで、第一犠牲層パターンを形成すること、その中、前記第一機能層が第一部分及び第二部分を含み、前記第一部分上に前記第一犠牲層パターン及び前記第一フォトレジストパターンが順次に積層され、前記第二部分が前記第一犠牲層パターン及び前記第一フォトレジストパターンにより露出される；前記第一フォトレジストパターン及び前記第一機能層の前記第二部分上に第一量子ドット材料層を形成すること；前記犠牲層パターンを剥がして、前記第一犠牲層パターン並びにその上に位置する前記第一フォトレジストパターン及び前記第一量子ドット材料層を除去し、前記第一機能層の前記第二部分上に位置する前記第一量子ドット材料層を保留して、第一量子ドット発光層を形成すること；前記第一量子ドット発光層上に第二電極を形成することを含む。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記第一犠牲層の材料がアルコール溶性材料を含む。当該アルコール溶性材料は、相対分子質量が１０００以上であるポリマー材料又は相対分子質量が１０００未満である小分子材料を含む。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記ポリマー材料は、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、アクリルポリマー、三級アミン基を有するポリフルオレン、ポリウレタン、アルキド樹脂、フェノール樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂及びポリビニルブチラールから選ばれる少なくとも一種を含む。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記小分子材料は、ジブロモアミノフルオレン、ジブロモジメチルアミノプロピルフルオレン、ブロモカルバゾール、ジアルデヒドカルバゾール、ヒドロキシカルバゾール、アミノナフタルイミド、ジヒドロキシフェナントロリン、ジオクチルテトラカルボキシジイミド、イソプロピルフェニルペリレンテトラカルボン酸ジイミド、ｐ－トルイル酸、ｐ－メトキシ安息香酸、ｐ－メルカプト安息香酸、フラーレン安息香酸及びフラーレンリン酸から選ばれる少なくとも一種を含む。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記第一犠牲層に対してパターニング加工を行うことは、誘導結合プラズマ又は反応性イオンエッチングドライエッチングを採用して、前記第一犠牲層に対してエッチングを行うことを含む。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記第一フォトレジスト層がネガティブフォトレジストである。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、超音波処理の方式で前記第一犠牲層パターンを剥がすことで、前記第一犠牲層パターン並びにその上に位置する前記第一フォトレジストパターン及び前記第一量子ドット材料層を除去する。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記超音波処理は、アルコール系溶媒において行われる。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記超音波処理の条件は、エタノールにおいて３０Ｗ～３５０Ｗの出力で１ｍｉｎ～８ｍｉｎ超音波処理することを含む。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記第一量子ドット材料層中の第一量子ドットに対して、リガンド交換を行うことを前記第一犠牲層パターンを剥がす前にさらに含む。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記量子ドットに対してリガンド交換を行った後、前記量子ドットの表面リガンドにおいて、芳香環又は環状の非芳香環構造の数が１超え又は１であり、前記芳香環又は前記環状の非芳香環構造を除いて、前記リガンドの配位鎖主鎖上の炭素数が２超え且つ４未満であり、前記リガンド上の配位原子がＮ、Ｏ、Ｓ又はＰを含む。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記芳香環がベンゼン環、窒素含有芳香環、硫黄含有芳香環、酸素含有芳香環を含み、前記環状の非芳香環構造が酸素含有複素環、窒素含有複素環又は硫黄含有複素環を含む。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記リガンド交換を行う時に採用するリガンドがｐ－メチルベンジルアミン及びｐ－メチルフェネチルアミンを含む。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記第一量子ドット材料層中の第一量子ドット材料がＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ、ＩｎＰ、ＰｂＳ、ＣｓＰｂＣｌ3、ＣｓＰｂＢｒ3、ＣｓＰｂＩ3、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＰｂＳ／ＺｎＳ、ＣｓＰｂＣｌ3／ＺｎＳ、ＣｓＰｂＢｒ3／ＺｎＳ又はＣｓＰｂＩ3／ＺｎＳを含む。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記第一量子ドット材料層を形成することは、以下の工程を含む：前記第一量子ドット材料を形成すること：前記第一量子ドット材料を溶媒に溶かして第一量子ドット材料溶液を形成すること、前記溶媒が前記第一量子ドット材料の良性溶媒及び不良溶媒を含み、且つ前記良溶媒及び前記不良溶媒の体積比が２０：１～１：２０である；並びに、前記第一量子ドット材料溶液を前記第一フォトレジストパターン及び前記第一機能層の前記第二部分上に印加すること。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記溶媒は以下の組み合わせから選ばれる少なくとも一種を含む：ｎ－ヘキサン／アセトン、ｎ－ヘキサン／ｎ－ブタノール、ｎ－ヘキサン／イソプロパノール、トルエン／アセトン、トルエン／ｎ－ブタノール、及びトルエン／イソプロパノール。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記第一機能層を形成する方法は、スピンコーティング法又はゾルゲル法を含む。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記第一機能層が電子輸送層であり、前記電子輸送層の材料が酸化亜鉛である。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記第二電極を形成する前に、第二機能層を形成することをさらに含む。
本開示の少なくとも一つの実施例は、量子ドット表示パネルの作製方法をさらに提供する。当該作製方法は、前記任一項に記載された作製方法を採用して量子ドット発光部品を形成することを含む。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法において、前記第二電極を形成する前に、前記作製方法は、前記第一機能層及び前記第一量子ドット発光層上に第二犠牲層及び第二フォトレジスト層を順次に形成すること；前記第二フォトレジスト層に対してパターニング加工を行い第二フォトレジストパターンを形成すること；前記第二フォトレジストパターンをマスクとして、前記第二犠牲層に対してパターニング加工を行い、第二犠牲層パターンを形成すること、その中、前記第一機能層が第三部分及び第四部分を含み、前記第三部分上に前記第二犠牲層パターン及び前記第二フォトレジストパターンが順次に積層され、前記第四部分が前記第二犠牲層パターン及び前記第二フォトレジストパターンにより露出される；前記第二フォトレジストパターン及び前記第一機能層の前記第四部分上に第二量子ドット材料層を形成すること；前記第二犠牲層パターンを剥がして、前記第二犠牲層パターン並びにその上に位置する前記第二フォトレジストパターン及び前記第二量子ドット材料層を除去し、前記第一機能層の前記第四部分上に位置する前記第二量子ドット材料層を保留して、第二量子ドット発光層を形成することをさらに含む。
例えば、本開示の少なくとも一つの実施例が提供する作製方法は、前記第一機能層、前記第一量子ドット発光層及び前記第二量子ドット発光層上に第三犠牲層及び第三フォトレジスト層を順次に形成すること；前記第三フォトレジスト層に対してパターニング加工を行い、第三フォトレジストパターンを形成すること；前記第三フォトレジストパターンをマスクとして、前記第三犠牲層に対してパターニング加工を行い、第三犠牲層パターンを形成すること、その中、前記第一機能層が第五部分及び第六部分を含み、前記第五部分上に前記第三犠牲層パターン及び前記第三フォトレジストパターンが順次に積層され、前記第六部分が前記第三犠牲層パターン及び前記第三フォトレジストパターンにより露出される；前記第三フォトレジストパターン及び前記第一機能層の前記第六部分上に第三量子ドット材料層を形成する；前記第三犠牲層パターンを剥がして、前記第三犠牲層パターン並びにその上に位置する前記第三フォトレジストパターン及び前記第三量子ドット材料層を除去し、前記第一機能層の前記第六部分上に位置する前記第三量子ドット材料層を保留して第三量子ドット発光層を形成することをさらに含む。
本開示の少なくとも一つの実施例は、量子ドット発光部品をさらに提供する。当該量子ドット発光部品は、量子ドット発光層を含む量子ドット発光部品であって、前記量子ドット発光層に含まれる量子ドット上にｐ－メチルベンジルアミン又はｐ－メチルフェネチルアミンが形成するリガンドを有する。
本発明実施例の技術構成をより明確に説明するために、以下に実施例の図面を簡単に紹介する。当たり前なことに、以下に説明する図面は、本発明の一部の実施例に関するものだけであり、本発明を限定するものではない。
本発明実施例の目的、技術構成及び利点をより明確にするために、以下では、本発明実施例の図面を参考して、本発明実施例の技術構成を詳しく説明する。当たり前なことに、説明する実施例は、本発明の一部の実施例であり、全部の実施例ではない。当業者にとって、説明した本発明の実施例に基づいて、創造的な努力なしに得られるすべての他の実施例も本発明の保護範囲に含まれる。
別段の定義がない限り、本開示が使用する技術用語又は科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって理解される通常の意味を有する。本開示で使用する“第一”、“第二”及びこれに類似する用語は、何らかの順序、数又は重要性を示すものではなく、単に異なる組成部分を区別するためのものである。“含む”や“包含”などの類似な用語は、当該用語の前に現れる素子又はものが当該用語の後に挙げられた素子又はもの及びそれらの同等物を包含するが、他の素子又はものを除外しないことを意味する。“接続”又は“繋ぐ”などの類似な用語は、物理的又は機械的な接続に限定されず、電気的な接続を、直接又は間接を問わずに含んでもよい。“上”、“下”、“左”、“右”などは、相対的な位置関係を表すためにのみ使用され、形容する対象の絶対位置が変化すると、当該相対位置関係もそれに応じて変化する場合がある。
量子ドット発光表示部品中の量子ドット発光層は、通常、印刷又はプリントの方法により作製されるが、印刷又はプリントの方法で量子ドット発光表示部品中の量子ドット発光層を作製する場合、得られる量子ドット発光層の分解能は、極めて限られている。したがって、高分解能量子ドット発光表示部品を作製する製品は、高い技術難易度、低い製品収量、及び高い製品価格などの深刻な問題に直面している。
例えば、フルカラー量子ドット表示パネルを作製するプロセスにおいて、蒸着加工を避け、生産コストを低減させるために、通常、溶液法と紫外線露光加工の組み合わせでパターン化した量子ドット発光層を作製する。ただし、実際の作製プロセスにおいて、量子ドット発光層は、量子ドット発光層の下方のフィルム層に残存しやすい。例えば、量子ドット発光層は、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層又は電子注入層などに残存しやすく、作製された後の色の量子ドット発光層が前の色の量子ドット発光層と混合され、電気励起後に混色の問題を引き起こすことになる。
本開示の発明者は、第一種の色の量子ドット発光層を形成する前に、まず当該予めに形成された第一種の色の量子ドット発光層の下方のフィルム層上に犠牲層を形成し、その後、当該犠牲層上にフォトレジストをスピンコーティングし、後続に保留する必要のない当該種類の色の量子ドット発光層に対応するフォトレジストに対して露光現像を行い、フォトレジストパターンを形成した後、当該フォトレジストパターンをマスクとして、後続に保留する必要のない当該種類の色の量子ドット発光層に対応する犠牲層を保護し、フォトレジストパターンにより保護されない犠牲層の部分をエッチングして、犠牲層パターンを形成する。例えば、当該エッチング方法がドライエッチングを含む。その後、第一種の色の量子ドット発光層の材料をスピンコーティングし、犠牲層を剥がして犠牲層、犠牲層上方のフォトレジスト、並びにフォトレジストの上方の第一種の色の量子ドット発光層の材料を除去して、パターン化された第一種の色の量子ドット発光層を形成する。例えば、犠牲層の導入によって、第一種の色の量子ドット発光層が量子ドット発光層の下方に位置するフィルム層に残留する問題を上手く避け、フルカラー量子ドット表示パネル中の混色問題を避けることができる。
本開示の少なくとも一つの実施例は、量子ドット発光部品の作製方法を提供する。当該作製方法は、下地基板を提供すること；下地基板上に第一電極を形成すること；第一電極上に第一機能層を形成すること；第一機能層上に第一犠牲層及び第一フォトレジスト層を順次に形成すること；第一フォトレジスト層に対してパターニング加工を行い、第一フォトレジストパターンを形成すること；第一フォトレジストパターンをマスクとして、第一犠牲層に対してパターニング加工を行い、第一犠牲層パターンを形成すること、その中、第一機能層が第一部分及び第二部分を含み、第一部分上に第一犠牲層パターン及び第一フォトレジストパターンが順次に積層され、第二部分が第一犠牲層パターン及び第一フォトレジストパターンにより露出される；第一フォトレジストパターン及び第一機能層の第二部分上に第一量子ドット材料層を形成すること；犠牲層パターンを剥がして犠牲層パターン並びにその上に位置する第一フォトレジストパターン及び第一量子ドット材料層を除去し、第一機能層の第二部分上に位置する第一量子ドット材料層を保留して、第一量子ドット発光層を形成すること；第一量子ドット発光層上に第二電極を形成することを含む。
前記作製方法により形成された量子ドット発光部品は、第一種の色の量子ドット発光層が量子ドット発光層の下方のフィルム層に残留する問題を避けることができ、それにより、フルカラー量子ドット表示部品中の混色問題を避けることができる。
例えば、図１は、本開示の一実施例が提供する量子ドット発光部品の作製方法のフローチャートである。図１に示すように、当該作製方法は、以下のステップを含む。
Ｓ０１：下地基板を提供する。
Ｓ０２：下地基板上に第一電極を形成する。
Ｓ０３：第一電極上に第一機能層を形成する。
Ｓ０４：第一機能層上に第一犠牲層及び第一フォトレジスト層を順次に形成する。
Ｓ０５：第一フォトレジスト層に対してパターニング加工を行い第一フォトレジストパターンを形成する。
Ｓ０６：第一フォトレジストパターンをマスクとして、第一犠牲層に対してパターニング加工を行い、第一犠牲層パターンを形成する。その中、第一機能層が第一部分及び第二部分を含み、第一部分上に第一犠牲層パターン及び第一フォトレジストパターンが順次に積層され、第二部分が第一犠牲層パターン及び第一フォトレジストパターンにより露出される。
Ｓ０７：第一フォトレジストパターン及び第一機能層の第二部分上に第一量子ドット材料層を形成する。
Ｓ０８：第一犠牲層パターンを剥がして、第一犠牲層パターン並びにその上に位置する第一フォトレジストパターン及び第一量子ドット材料層を除去し、第一機能層の第二部分上に位置する第一量子ドット材料層を保留して、第一量子ドット発光層を形成する。
Ｓ０９：第一量子ドット発光層上に第二電極を形成する。
Ｓ０１：下地基板を提供する。
Ｓ０２：下地基板上に第一電極を形成する。
Ｓ０３：第一電極上に第一機能層を形成する。
Ｓ０４：第一機能層上に第一犠牲層及び第一フォトレジスト層を順次に形成する。
Ｓ０５：第一フォトレジスト層に対してパターニング加工を行い第一フォトレジストパターンを形成する。
Ｓ０６：第一フォトレジストパターンをマスクとして、第一犠牲層に対してパターニング加工を行い、第一犠牲層パターンを形成する。その中、第一機能層が第一部分及び第二部分を含み、第一部分上に第一犠牲層パターン及び第一フォトレジストパターンが順次に積層され、第二部分が第一犠牲層パターン及び第一フォトレジストパターンにより露出される。
Ｓ０７：第一フォトレジストパターン及び第一機能層の第二部分上に第一量子ドット材料層を形成する。
Ｓ０８：第一犠牲層パターンを剥がして、第一犠牲層パターン並びにその上に位置する第一フォトレジストパターン及び第一量子ドット材料層を除去し、第一機能層の第二部分上に位置する第一量子ドット材料層を保留して、第一量子ドット発光層を形成する。
Ｓ０９：第一量子ドット発光層上に第二電極を形成する。
例えば、図１に示す作製方法により形成された量子ドット発光部品は、第一量子ドット発光層がその下方の第一機能層に残留する問題を避けることができ、それにより、フルカラー量子ドット表示部品中の混色問題を避けることができる。
例えば、図２Ａ－２Ｊは、本開示の一実施例が提供する量子ドット発光部品の作製方法のプロセス図である。２Ａ－２Ｊを参照して、量子ドット発光部品の作製プロセスを詳しく説明する。
図２Ａに示すように、下地基板１０１を提供する。
例えば、当該下地基板１０１は、支持や保護などの作用を発揮する。当該下地基板１０１は、ガラス基板、プラスチック基板、クォーツ基板又はその他の適用できる材料で作製される基板であってもよく、本開示の実施例がこれを限定しない。
図２Ｂに示すように、下地基板１０１上に第一電極１０２を形成する。
例えば、当該第一電極１０２が陰極であり、当該陰極の材料が酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明な導電性酸化物である。
図２Ｃに示すように、第一電極１０２上に第一機能層１０３を形成する。
例えば、当該第一機能層１０３が電子輸送層又は電子注入層などであってもよい。
例えば、当該第一機能層１０３が電子輸送層である場合、電子輸送層の材料が無機金属酸化物を含む。無機金属酸化物がＺｎＯ、ＴｉＯ2、ＷＯ3又はＳｎＯ2などを含む。
例えば、当該電子輸送層の材料が酸化亜鉛である場合、当該酸化亜鉛は、市場から直接購入した酸化亜鉛ナノペレットであってもよく、ゾルゲル法で自製した酸化亜鉛材料であってもよい。
例えば、第一機能層を形成する方法は、以下のものを含む：スピンコーティング法又はゾルゲル法、その後特定の温度条件でアニーリング処理を行う。例えば、アニーリング処理の温度が１２０℃であり、アニーリング時間が２０分間である。当該アニーリング処理は、溶媒を除去することができ、同時に第一機能層の薄膜の再配列を引き起こし、キャリア輸送に最も好ましい状態にすることができる。
例えば、第一機能層が電子輸送層であり、且つ電子輸送層の材料が酸化亜鉛ナノ粒子である場合、スピンコーティング法により第一機能層を形成するプロセスは、以下の工程を含む：第一電極１０２が形成された下地基板１０１上に一層の緻密な酸化亜鉛ナノ粒子フィルムをスピンコーティングし、当該酸化亜鉛ナノ粒子フィルムの材料が濃度が２０ｍｇ／ｍｌ～５０ｍｇ／ｍｌである酸化亜鉛ナノ粒子のエタノール溶液であり、スピンコーティングの条件が１０００ｒｐｍ～２０００ｒｐｍの回転速度で２０ｓ～５０ｓスピンコーティングすることであり、その後１１０～１５０℃の条件で１０～３０分間アニーリングして溶媒を除去し、発電子輸送層薄膜の再配列を引き起こし、キャリア輸送に最も好ましい状態にして、電子輸送層を形成する。
例えば、第一機能層が電子輸送層であり、且つ電子輸送層の材料がゾルゲル法で作製した酸化亜鉛である場合、ゾルゲル法で酸化亜鉛を作製し、その後電子輸送層を形成するプロセスは、以下の工程を含む：酢酸亜鉛前駆体、エタノールアミン及び２－メトキシエタノールを用いて溶液Ａを作り、その中、酢酸亜鉛の濃度が１５０ｍｇ／ｍｌ～１６５ｍｇ／ｍｌである。溶液全体において、酢酸亜鉛の質量含有量の百分率が９０％～９５％であり、エタノールアミンの質量含有量の百分率が２％～４％である。前記溶液Ａを２０００ｒｐｍ～４０００ｒｐｍの回転速度で第一電極１０２が形成された下地基板１０１上に２０ｓ～５０ｓスピンコーティングして、その後２００～４００℃の温度で３ｍｉｎ～６ｍｉｎアニーリングして、電子輸送層を形成する。
図２Ｄに示すように、第一機能層１０３上に第一犠牲層１０４及び第一フォトレジスト層１０５を順次に形成する。
例えば、第一犠牲層１０４の材料及び第一フォトレジスト層１０５の材料は、後続に印加する必要のある第一量子ドット層の材料に破壊されてはいけない。後続に第一犠牲層１０４を剥がして、第一犠牲層１０４を除去する時に使用される剥離液も形成された第一量子ドット層中の量子ドットを溶解させてはいけなく、且つ、量子ドットを破壊してはいけない。また、当該第一犠牲層１０４の材料は、溶液法又は蒸着法を採用してフィルム形成してもよく、且つフィルム形成プロセスにおいて下のフィルム層材料を破壊してはいけない。
例えば、第一犠牲層１０４の材料がアルコール溶性材料を含む。当該アルコール溶性材料は、相対分子質量が１０００以上であるポリマー材料又は相対分子質量が１０００未満である小分子材料を含む。
例えば、当該第一犠牲層１０４の材料は、相対分子質量が１０００以上であるポリマー材料である場合、当該ポリマー材料がポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、アクリルポリマー、三級アミン基を有するポリフルオレン、ポリウレタン、アルキド樹脂、フェノール樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂及びポリビニルブチラールから選ばれる少なくとも一種を含む。
例えば、当該第一犠牲層１０４の材料は、相対分子質量が１０００未満である小分子材料である場合、当該小分子材料がジブロモアミノフルオレン、ジブロモジメチルアミノプロピルフルオレン、ブロモカルバゾール、ジアルデヒドカルバゾール、ヒドロキシカルバゾール、アミノナフタルイミド、ジヒドロキシフェナントロリン、ジオクチルテトラカルボキシジイミド、イソプロピルフェニルペリレンテトラカルボン酸ジイミド、ｐ－トルイル酸、ｐ－メトキシ安息香酸、ｐ－メルカプト安息香酸、フラーレン安息香酸及びフラーレンリン酸から選ばれる少なくとも一種を含む。
例えば、第一機能層１０３上に第一犠牲層１０４を形成せず、そのまま第一機能層１０３上に第一フォトレジスト層１０５及び後続の第一量子ドット層を形成し、パターニング加工で第一量子ドット層をパターン化する場合、第一フォトレジスト層１０５のストリッピング条件は、非常に激しい。そして通常、剥離液としてアルカリ液を採用し、剥離は強極性非プロトン性溶媒中に超音波又は高温沸騰した条件で行われる。前記条件で第一フォトレジスト層１０５を剥がすことによる、第一量子ドット層中の量子ドットに対する破壊は、甚大なものである。故に、第一犠牲層１０４を形成することで、後続に第一フォトレジスト層１０５を剥がす時での、形成された第一量子ドット層に対する破壊を防止できる。
例えば、第一フォトレジスト層１０５は、ネガティブフォトレジストである。ネガティブフォトレジスト自身がアルカリ性を有せず、ネガティブフォトレジストに対してパターニング加工を行い時に使う現像液もアルカリ性を有しない。このようにすれば、後続に形成する第一量子ドット層に対する破壊を可能な限り軽減することができる。ただし、ポジティブフォトレジストに対して現像を行う場合、採用する現像液は、通常、アルカリ性を有する。故に、本開示の実施例においては、第一フォトレジスト層１０５の材料として、ネガティブフォトレジストを選択する。
例えば、３０００ｒｐｍ～５０００ｒｐｍの回転速度でネガティブフォトレジストＢＮ－１５０をスピンコーティングしてもよい。
図２Ｅに示すように、第一フォトレジスト層１０５に対してパターニング加工を行い第一フォトレジストパターン１０５１を形成する。
例えば、第一フォトレジスト層１０５に対してパターニング加工を行うことは、以下の工程を含む：３０ｍＪ／ｃｍ2～６０ｍＪ／ｃｍ2のエネルギーで第一フォトレジスト層１０５に対して露光を行い、その後、パラキシレンを用いて、露光した後のフォトレジスト材料に対して９０ｓの現像を行い、第一フォトレジストパターン１０５１を形成する。
図２Ｆに示すように、第一フォトレジストパターン１０５１をマスクとして、第一犠牲層１０４に対してパターニング加工を行い、第一犠牲層パターン１０４１を形成する。その中、当該第一機能層１０３が第一部分１０３１及び第二部分１０３２を含み、第一部分１０３１上に第一犠牲層パターン１０４１及び第一フォトレジストパターン１０５１が順次に積層され、第二部分１０３２が第一犠牲層パターン１０４１及び第一フォトレジストパターン１０５１により露出される。
例えば、第一フォトレジストパターン１０５１をマスクとして、第一犠牲層１０４に対してパターニング加工を行い、第一犠牲層パターン１０４１を形成して、第一フォトレジストパターン１０５１と第一犠牲層パターン１０４１が完全に同一であるように、第一フォトレジストパターン１０５１は第一犠牲層パターン１０４１上に積層される。例えば、第一犠牲層１０４に対してパターニング加工を行うことは、以下の工程を含む：誘導結合プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ、ＩＣＰ）又は反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ、ＲＩＥ）ドライエッチングで第一犠牲層１０４に対してエッチングを行うこと。例えば、エッチングの時間は、１０ｓ～８０ｓであり、例えば、１０ｓ、２０ｓ、３０ｓ、４０ｓ、５０ｓ、６０ｓ、７０ｓ又は８０ｓなどである。当該ドライエッチングによって、ウェットエッチングによるオーバーエッチングの問題を避けることができる。
例えば、必要に応じて、ＩＣＰドライエッチングが採用する加工ガスは、以下のものを含んでもよい：ｃｌ2、Ｂｃｌ3、ＨＢｒ、ＣＨ4、Ｈｅ、Ｏ2、Ｈ2又はＮ2など。
なお、本開示の実施例において、ウェットエッチングの方法を使用してもよい。
図２Ｇに示すように、第一フォトレジストパターン１０５１及び第一機能層１０３の第二部分１０３２上に第一量子ドット材料層１０６を形成する。
例えば、図２Ｇに示す構造において、第一量子ドット材料層１０６は、層の全体として形成され、第一機能層１０３の第一部分１０３２及び第二部分１０３２に対応する領域の全体を被覆する。
例えば、スピンコーティング法で第一量子ドット材料層１０６を形成してもよい。第一量子ドット材料層１０６中の量子ドットは、レッド量子ドット、グリーン量子ドットやブルー量子ドットであってもよい。
例えば、第一量子ドット材料層１０６中の第一量子ドット材料がＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ、ＩｎＰ、ＰｂＳ、ＣｓＰｂＣｌ3、ＣｓＰｂＢｒ3、ＣｓＰｂＩ3、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＰｂＳ／ＺｎＳ、ＣｓＰｂＣｌ3／ＺｎＳ、ＣｓＰｂＢｒ3／ＺｎＳ又はＣｓＰｂＩ3／ＺｎＳを含む。
例えば、量子ドット材料の良性溶媒と不良溶媒を組み合わせて混合溶媒を形成し、混合溶媒においての量子ドット層の溶解性を制御しやすくしてもよい。
例えば、第一量子ドット材料層１０６を形成することは、以下の工程を含む：第一量子ドット材料を形成すること：第一量子ドット材料を溶媒に溶かして第一量子ドット材料溶液を形成し、当該溶媒が第一量子ドット材料の良性溶媒及び不良溶媒を含み、且つ当該良溶媒及び不良溶媒の体積比が２０：１～１：２０である；そして、第一量子ドット材料溶液を第一フォトレジストパターン１０５１及び第一機能層１０３の第二部分１０３２上に印加する。
例えば、前記溶媒は、以下の組み合わせから選ばれる少なくとも一種を含む：ｎ－ヘキサン／アセトン、ｎ－ヘキサン／ｎ－ブタノール、ｎ－ヘキサン／イソプロパノール、トルエン／アセトン、トルエン／ｎ－ブタノール、及びトルエン／イソプロパノール。
例えば、スピンコーティングの条件が１５００ｒｐｍ～３０００ｒｐｍであり、スピンコーティングの時間が３０ｓ～６０ｓである。
図２Ｈに示すように、第一犠牲層パターン１０４１を剥がして第一犠牲層パターン１０４１並びにその上に位置する第一フォトレジストパターン１０５１及び第一量子ドット材料層１０６を除去し、第一機能層１０３の第二部分１０３２に位置する第一量子ドット材料層１０６を保留して、第一量子ドット発光層１０６’を形成する。
例えば、超音波処理の方式で第一犠牲層パターン１０４１を剥がして、第一犠牲層パターン１０４１並びにその上に位置する第一フォトレジストパターン１０５１及び第一量子ドット材料層１０６を除去する。
例えば、当該超音波処理は、アルコール系溶媒において行われる。例えば、当該アルコール系溶媒がエタノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール又はｎ－ペンタノールなどを含む。その中、ｎ－ペンタノールを超音波溶媒とする場合の剥離効果は一番いい。これはｎ－ペンタノールの極性が強く、量子ドット表面に対する損傷が小さいため、量子ドットの光学性質及び電学性質の維持に対して有利になるからである。
例えば、当該超音波処理の条件が以下のものを含む：エタノールにおいて、３０Ｗ～３５０Ｗの出力で１ｍｉｎ～８ｍｉｎ超音波処理する。例えば、エタノールは、第一犠牲層パターン１０４１を溶解させることができ、超音波処理する時では、アルコール系溶媒を使用することによって、第一犠牲層パターン１０４１を溶解させることができ、その上の第一フォトレジストパターン１０５１と第一量子ドット材料層１０６を同時に除去する目的を達成することができる。
例えば、ドライエッチングを行った後、保留した第一犠牲層パターン１０４１の側壁は、ドライエッチングの影響を受け、アルコール系溶媒に溶けにくい。したがって、ドライエッチングを採用した後、アルコール系溶媒中に超音波洗浄の方式を採用することで、第一犠牲層パターン１０４１をより良く剥がすことができる。
例えば、一つの示例において、エタノールに入れて２４０Ｗの出力で４ｍｉｎ超音波処理して、第一犠牲層パターン１０４１及びその上の第一フォトレジストパターン１０５１及び第一量子ドット材料層１０６を剥がして、１２０℃の温度で２０分間アニーリングして、パターン化第一量子ドット材料層１０６の作製を完成する。
例えば、剥離加工をより簡単に行うため、第一犠牲層パターンを剥がす前に、以下の工程をさらに含んでもよい：第一量子ドット材料層１０６中の第一量子ドットに対して、リガンド交換を行うこと。
例えば、一部の実施例において、量子ドット表面の原始リガンドがオレイン酸、オレイルアミン、トリオクチルホスフィン、又はトリオクチルホスフィンなどを含む。
例えば、リガンド交換の方法によって量子ドット表面に附着するリガンドを改変してもよい。リガンド交換が両種類の方式を含み、第一種は：量子ドットを作製した後、量子ドットを適した溶媒に溶解して、新しいリガンドを入れて均一的な相を有するリガンド交換を行うこと；第二種の方法は：部品において、量子ドットを薄膜に制作した後、薄膜を新しいリガンドが溶けている溶液に浸漬して交換を行う。
例えば、量子ドットに対して、リガンド交換を行った後、量子ドットの表面リガンドにおいて、芳香環又は環状の非芳香環構造の数が１超え又は１であり、芳香環又は環状の非芳香環構造を除いたリガンドの配位鎖主鎖上の炭素数が２超え且つ４未満であり、リガンド上の配位原子がＮ、Ｏ、Ｓ又はＰを含む。
例えば、芳香環がベンゼン環、窒素含有芳香環、硫黄含有芳香環、酸素含有芳香環を含み、環状の非芳香環構造が酸素含有複素環、窒素含有複素環又は硫黄含有複素環を含む。
例えば、前記芳香環又は環状の非芳香環構造は、以下のものを含んでもよい：フラン、イミダゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、エチレンオキシド、エチレンスルフィド、アジリジン、β－プロピオラクトン、β－プロピオラクタム、無水マレイン酸、γ－ブチロラクトン、カプロラクタム、オキサ、チア、１Ｈ－アザ、ピロール、チオフェン、チアゾール、オキサゾール、イミダゾール、ピラゾール、ピリミジン、ピリダジン又はインドールなど。
例えば、リガンド交換を行うことが採用するリガンド原料は、ｐ－メチルベンジルアミン及びｐ－メチルフェネチルアミンなどを含む。例えば、リガンド交換した後、第一量子ドット発光層１０６’中の第一量子ドットをより溶解しずらくすることができ、メチルベンジルアミン及びｐ－メチルフェネチルアミンで第一量子ドットに対してリガンド交換を行った後、第一量子ドット発光層１０６’にいいフィルム形態を保持させることができる。
図２Ｉに示すように、第一量子ドット発光層１０６’上に第二機能層１０７を形成する。
例えば、当該第二機能層１０７は、正孔注入層及び正孔輸送層から選ばれる少なくとも一種であってもよい。
例えば、当該第二機能層１０７が正孔注入層及び正孔輸送層を同時に含み、第一機能層１０３が電子輸送層である場合、正孔輸送層が第一量子ドット発光層１０６’の電子輸送層から離れる側に位置する；正孔注入層が正孔輸送層の第一量子ドット発光層１０６’から離れる側に位置する。
各種の適した正孔輸送材料を使用して正孔輸送層を制作してもよい。例えば、正孔輸送層の材料は、４，４’－シクロヘキシリデンビス［Ｎ，Ｎ－ビス（４－メチルフェニル）ベンゼンアミン（ＴＡＰＣ）、４，４’，４”－トリス（Ｎ－カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）及びＮ，Ｎ’－ビス（１－ナフチル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）から選ばれる少なくとも一種を含む。正孔輸送層は、任意な適した厚みを有してもよい。
例えば、一つの示例において、正孔輸送層は、その材料がＴＣＴＡであり、かつその厚みが約３ｎｍ～約２５ｎｍの範囲内にある。例えば、正孔輸送層の厚みは、約１０ｎｍである。
例えば、もう一つの示例において、正孔輸送層は、その材料がＴＡＰＣであり、かつ厚みが約２０ｎｍ～約１００ｎｍの範囲内にある。例えば、正孔輸送層の厚みは、約５０ｎｍである。
例えば、正孔輸送層は、ＴＡＰＣにより形成した子層とＴＣＴＡにより形成した子層を含む二層構造であってもよい。その中、ＴＡＰＣにより形成した子層の厚みは、約３０ｎｍ～約７０ｎｍの範囲内にあり、例えば、約５０ｎｍである；ＴＣＴＡにより形成した子層の厚みは、約６ｎｍ～約２４ｎｍの範囲内にあり、例えば、約１５ｎｍである。
例えば、正孔輸送層は、ＮＰＢにより形成した子層及びＴＣＴＡにより形成した子層を含んでもよい。ＮＰＢにより形成した子層及びＴＣＴＡにより形成した子層の厚みは、必要に応じて任意に設置してもよく、特に限定しない。
各種の適した正孔注入材料を使用して正孔注入層を制作してもよい。例えば、正孔注入材料の材料は、ＭｏＯ3、ＣｕＰｃ及びポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）から選ばれる少なくとも一種を含む。正孔注入層は、任意な適した厚みを有してもよい。
例えば、一つの示例において、正孔注入層は、その材料がＭｏＯ3であってもよく、その厚みが約２０ｎｍ～約８０ｎｍである。
図２Ｊに示すように、第二機能層１０７上に第二電極１０８を形成する。
例えば、第二電極１０８は、陽極であってもよく、各種の適した電極材料を使用して第二電極１０８を制作してもよい。適した電極材料には、酸化インジウムスズ、フッ素化リチウム、アルミニウム及び銀などを含むが、これらに限らない。第二電極１０８は、任意な適した厚みを有してもよい。例えば、第二電極１０８は、フッ素化リチウムにより制作される。かつ厚みは、約０．３ｎｍ～約２．５ｎｍであり、例えば、約１ｎｍである。
例えば、第二電極１０８の材料は、アルミニウム金属又は銀金属である。第二電極１０８の厚みは、約１０ｎｍ～約２５０ｎｍであり、例えば、約１００ｎｍである。
例えば、第二電極１０８の材料は、酸化インジウムスズである。第二電極１０８の厚みは、約２０ｎｍ～約１８０ｎｍであり、例えば、約１００ｎｍである。
本開示の少なくとも一つの実施例は、量子ドット表示パネルの作製方法をさらに提供する。当該作製方法は、前記任一項に記載された作製方法を採用して量子ドット発光部品を形成することを含む。
例えば、一つの示例において、第二機能層１０７及び第二電極１０８を形成する前に、当該作製方法は、第一機能層１０３及び第一量子ドット発光層１０６’上に第二犠牲層及び第二フォトレジスト層を順次に形成すること；第二フォトレジスト層に対してパターニング加工を行い、第二フォトレジストパターンを形成すること；第二フォトレジストパターンをマスクとして第二犠牲層に対してパターニング加工を行い、第二犠牲層パターンを形成すること、その中、第一機能層１０３が第三部分及び第四部分を含み、第三部分上に第二犠牲層パターン及び第二フォトレジストパターンが順次に積層され、第四部分が第二犠牲層パターン及び第二フォトレジストパターンにより露出される；第二フォトレジストパターン及び第一機能層の第四部分上に第二量子ドット材料層を形成すること；第二犠牲層パターンを剥して第二犠牲層パターン並びにその上に位置する第二フォトレジストパターン及び第二量子ドット材料層を除去し、第一機能層の第四部分上に位置する第二量子ドット材料層を保留して、第二量子ドット発光層を形成することをさらに含む。
例えば、図３Ａ－３Ｅは、本開示の一実施例が提供する量子ドット表示パネル中の第二量子ドット発光層の作製方法のプロセス図である。
図３Ａに示すように、第一機能層１０３及び第一量子ドット発光層１０６’上に第二犠牲層２０４及び第二フォトレジスト層２０５を順次に形成する。
例えば、第二犠牲層２０４の材料及び第二フォトレジスト層２０５の材料は、後続に印加する必要のある第二量子ドット層の材料により破壊されてはいけない。後続に第二犠牲層２０４を剥がして第二犠牲層２０４を除去する時に使う剥離液も形成された第二量子ドット層中の量子ドットを溶解してはいけなく、且つ第二量子ドット層中の量子ドットを破壊してもいけない。また、当該第二犠牲層２０４の材料は、溶液法又は蒸着法を採用してフィルム形成してもよく、且つフィルム形成プロセスにおいて下のフィルム層材料を破壊してはいけない。
例えば、第二犠牲層２０４の材料がアルコール溶性材料を含む。当該アルコール溶性材料は、相対分子質量が１０００以上であるポリマー材料又は相対分子質量が１０００未満である小分子材料を含む。
例えば、当該第二犠牲層２０４の材料は、相対分子質量が１０００以上であるポリマー材料である場合、当該ポリマー材料がポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、アクリルポリマー、三級アミン基を有するポリフルオレン、ポリウレタン、アルキド樹脂、フェノール樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂及びポリビニルブチラールから選ばれる少なくとも一種を含む。
例えば、当該第二犠牲層２０４の材料は、相対分子質量が１０００未満である小分子材料である場合、当該小分子材料がジブロモアミノフルオレン、ジブロモジメチルアミノプロピルフルオレン、ブロモカルバゾール、ジアルデヒドカルバゾール、ヒドロキシカルバゾール、アミノナフタルイミド、ジヒドロキシフェナントロリン、ジオクチルテトラカルボキシジイミド、イソプロピルフェニルペリレンテトラカルボン酸ジイミド、ｐ－トルイル酸、ｐ－メトキシ安息香酸、ｐ－メルカプト安息香酸、フラーレン安息香酸及びフラーレンリン酸から選ばれる少なくとも一種を含む。
例えば、第一機能層１０３及び第一量子ドット発光層１０６’上に第二犠牲層２０４を形成せず、そのまま第一機能層１０３及び第一量子ドット発光層１０６’上に第二フォトレジスト層２０５及び後続の第二量子ドット層を形成し、パターニング加工で第二量子ドット層に対してパターン化を行う場合、第二フォトレジスト層２０５のストリッピング条件は、非常に激しい。そして通常、剥離液としてアルカリ液を採用し、剥離が強極性非プロトン性溶媒中に超音波又は高温沸騰した条件で行われる。前記条件で第二フォトレジスト層２０５を剥がすことによる、第二量子ドット層中の量子ドットに対する破壊は、甚大なものである。故に、第二犠牲層２０４を形成することは、後続に第二フォトレジスト層２０５を剥がす時での、形成された第二量子ドット層に対する破壊を防止できる。
例えば、第二フォトレジスト層２０５は、ネガティブフォトレジストである。ネガティブフォトレジスト自身がアルカリ性を有せず、ネガティブフォトレジストに対してパターニング加工を行い時に使う現像液もアルカリ性を有しない。このようにすれば、後続に形成する第二量子ドット層に対する破壊を可能な限り軽減することができる。ただし、ポジティブフォトレジストに対して現像を行う場合、採用する現像液は、通常、アルカリ性を有する。故に、本開示の実施例においては、第二フォトレジスト層２０５の材料として、ネガティブフォトレジストを選択する。
例えば、３０００ｒｐｍ～５０００ｒｐｍの回転速度でネガティブフォトレジストＢＮ－１５０をスピンコーティングしてもよい。
図３Ｂに示すように、第二フォトレジスト層２０５に対してパターニング加工を行い第二フォトレジストパターン２０５１を形成する。
例えば、第二フォトレジスト層２０５に対してパターニング加工を行うプロセスは、前記の第一フォトレジスト層１０５に対してパターニング加工を行うことに関する説明を参考することができ、ここでは説明を省略する。
図３Ｃに示すように、第二フォトレジストパターン２０５１をマスクとして、第二犠牲層２０４に対してパターニング加工を行い、第二犠牲層パターン２０４１を形成する。その中、第一機能層１０３が第三部分１０３３及び第四部分１０３４を含む、第三部分１０３３上に第二犠牲層パターン２０４１及び第二フォトレジストパターン２０５１が順次に積層され、第四部分１０３４が第二犠牲層パターン２０４１及び第二フォトレジストパターン２０５１により露出される。
例えば、第二フォトレジストパターン２０５１をマスクとして、第二犠牲層２０４に対してパターニング加工を行い、第二犠牲層パターン２０４１を形成して、第二フォトレジストパターン２０５１及び第二犠牲層パターン２０４１が完全に同一であるように、第二フォトレジストパターン２０５１を第二犠牲層パターン２０４１上に積層してもよい。
例えば、第一機能層１０３の第二部分１０３２と第三部分１０３３は、部分的に重なっている。
図３Ｄに示すように、第二フォトレジストパターン２０５１及び第一機能層１０３の第四部分１０３４上に第二量子ドット材料層２０６を形成する。
例えば、第一量子ドット材料層１０６で形成された第一量子ドット発光層１０６’の発射光の色と第二量子ドット材料層２０６で後続に形成された第二量子ドット発光層２０６’の発射光の色は異なる。
図３Ｅに示すように、第二犠牲層パターン２０４１を剥がして第二犠牲層パターン２０４１並びにその上に位置する第二フォトレジストパターン２０５１及び第二量子ドット材料層２０６を除去し、第一機能層１０３の第四部分１０３４上に位置する第二量子ドット材料層２０６を保留して第二量子ドット発光層２０６’を形成する。
例えば、超音波処理の方式で第二犠牲層パターン２０４１を剥がして、第二犠牲層パターン２０４１並びにその上に位置する第二フォトレジストパターン２０５１及び第二量子ドット材料層２０６を除去する。
例えば、超音波処理の条件、及びリガンド交換を行うかどうか、リガンド交換前後のリガンドの種類は、前記の説明を参考することができ、ここでは説明を省略する。
例えば、もう一つの示例において、第二機能層１０７及び第二電極１０８を形成する前に、且つ第二量子ドット発光層２０６’を形成した後で、当該作製方法は、以下の工程をさらに含む：第一機能層１０３、第一量子ドット発光層１０６’及び第二量子ドット発光層２０６’上に第三犠牲層及び第三フォトレジスト層を順次に形成すること；第三フォトレジスト層に対してパターニング加工を行い、第三フォトレジストパターンを形成すること；第三フォトレジストパターンをマスクとして、第三犠牲層に対してパターニング加工を行い、第三犠牲層パターンを形成すること、その中、第一機能層１０３が第五部分及び第六部分を含む、第五部分上に第三犠牲層パターン及び第三フォトレジストパターンが順次に積層され、第六部分が第三犠牲層パターン及び第三フォトレジストパターンにより露出される；第三フォトレジストパターン及び第一機能層１０３の第六部分上に第三量子ドット材料層を形成すること；第三犠牲層パターンを剥がした第三犠牲層パターン並びにその上に位置する第三フォトレジストパターン及び第三量子ドット材料層を除去し、第一機能層１０３の第六部分上に位置する第三量子ドット材料層を保留して第三量子ドット発光層を形成すること。
図４Ａ－４Ｅは、本開示の一実施例が提供する量子ドット表示パネル中の第三量子ドット発光層の作製方法のプロセス図である。
図４Ａに示すように、第一機能層１０３、第一量子ドット発光層１０６’及び第二量子ドット発光層２０６’上に第三犠牲層３０４及び第三フォトレジスト層３０５を順次に形成する。
例えば、第三犠牲層３０４の材料及び第三フォトレジスト層３０５の材料は、後続に印加する必要のある第三量子ドット層の材料により破壊されてはいけない。後続に第三犠牲層３０４を剥がして第三犠牲層３０４を除去する時に使う剥離液も形成された第三量子ドット層中の量子ドットを溶解させてはいけなく、且つ第三量子ドット層中の量子ドットを破壊してはいけない。また、当該第三犠牲層３０４の材料は、溶液法又は蒸着法を採用してフィルム形成してもよく、且つフィルム形成プロセスにおいて下のフィルム層材料を破壊してはいけない。
例えば、第三犠牲層３０４の材料がアルコール溶性材料を含む。当該アルコール溶性材料は、相対分子質量が１０００以上であるポリマー材料又は相対分子質量が１０００未満である小分子材料を含む。
例えば、当該第三犠牲層３０４の材料は、相対分子質量が１０００以上であるポリマー材料である場合、当該ポリマー材料がポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、アクリルポリマー、三級アミン基を有するポリフルオレン、ポリウレタン、アルキド樹脂、フェノール樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂及びポリビニルブチラールから選ばれる少なくとも一種を含む。
例えば、当該第三犠牲層３０４の材料は、相対分子質量が１０００未満である小分子材料である場合、当該小分子材料がジブロモアミノフルオレン、ジブロモジメチルアミノプロピルフルオレン、ブロモカルバゾール、ジアルデヒドカルバゾール、ヒドロキシカルバゾール、アミノナフタルイミド、ジヒドロキシフェナントロリン、ジオクチルテトラカルボキシジイミド、イソプロピルフェニルペリレンテトラカルボン酸ジイミド、ｐ－トルイル酸、ｐ－メトキシ安息香酸、ｐ－メルカプト安息香酸、フラーレン安息香酸及びフラーレンリン酸から選ばれる少なくとも一種を含む。
例えば、第一機能層１０３、第一量子ドット発光層１０６’及び第二量子ドット発光層２０６’上に第三犠牲層３０４を形成せず、そのまま第一機能層１０３、第一量子ドット発光層１０６’及び第二量子ドット発光層２０６’上に第三フォトレジスト層３０５及び後続の第三量子ドット層を形成して、パターニング加工で第三量子ドット層に対してパターン化を行う場合、第三フォトレジスト層３０５のストリッピング条件は、非常に激しい。そして通常、剥離液としてアルカリ液を採用し、剥離が強極性非プロトン性溶媒中に超音波又は高温沸騰した条件で行われる。前記条件で第三フォトレジスト層３０５を剥がすことによる、第三量子ドット層中の量子ドットに対する破壊は、甚大なものである。故に、第三犠牲層３０４を形成することは、後続に第三フォトレジスト層３０５を剥がす時での、形成された第三量子ドット層に対する破壊を防止できる。
例えば、第三フォトレジスト層３０５は、ネガティブフォトレジストである。ネガティブフォトレジスト自身がアルカリ性を有せず、ネガティブフォトレジストに対してパターニング加工を行い時に使う現像液もアルカリ性を有しない。このようにすれば、後続に形成する第三量子ドット層に対する破壊を可能な限り軽減することができる。ただし、ポジティブフォトレジストに対して現像を行う場合、採用する現像液は、通常、アルカリ性を有する。故に、本開示の実施例においては、第三フォトレジスト層３０５の材料として、ネガティブフォトレジストを選択する。
例えば、３０００ｒｐｍ～５０００ｒｐｍの回転速度でネガティブフォトレジストＢＮ－１５０をスピンコーティングしてもよい。
図４Ｂに示すように、第三フォトレジスト層３０５に対してパターニング加工を行い、第三フォトレジストパターン３０５１を形成する。
例えば、第三フォトレジスト層３０５に対してパターニング加工を行うプロセスは、前記の第一フォトレジスト層１０５に対してパターニング加工を行うことに関する説明を参考することができ、ここでは説明を省略する。
図４Ｃに示すように、第三フォトレジストパターン３０５１をマスクとして、第三犠牲層３０４に対してパターニング加工を行い、第三犠牲層パターンを３０４１形成する。その中、第一機能層１０３が第五部分１０３５及び第六部分１０３６を含み、第五部分１０３５上に第三犠牲層パターン３０４１及び第三フォトレジストパターン３０５１が順次に積層され、第六部分１０３６が第三犠牲層パターン３０４１及び第三フォトレジストパターン３０５１により露出される。
例えば、第三フォトレジストパターン３０５１をマスクとして、第三犠牲層３０４に対してパターニング加工を行い、第三犠牲層パターン３０４１を形成して、第三フォトレジストパターン３０５１と第三犠牲層パターン３０４１が完全に同一であるように、第三フォトレジストパターン３０５１を第三犠牲層パターン３０４１上に積層する。
例えば、第一機能層１０３の第二部分１０３２と第四部分１０３４の結合は、第五部分１０３５と重ねる。
図４Ｄに示すように、第三フォトレジストパターン３０５１及び第一機能層１０３の第六部分１０３６上に第三量子ドット材料層３０６を形成する。
例えば、第一量子ドット材料層１０６で形成された第一量子ドット発光層１０６’の発射光の色、第二量子ドット材料層２０６で形成された第二量子ドット発光層２０６’の発射光の色及び第三量子ドット材料層３０６で後続に形成された第三量子ドット発光層３０６’の発射光の色は異なる。
例えば、第一量子ドット発光層１０６’がレッド光を発射し、第二量子ドット発光層２０６’がグリーン光を発射し、第三量子ドット発光層３０６’がブルー光を発射する。前記第一量子ドット発光層１０６’、第二量子ドット発光層２０６’及び第三量子ドット発光層３０６’の発射光の色は、お互い交換してもよく、特に限定しない。
図４Ｅに示すように、第三犠牲層パターン３０４１を剥がして第三犠牲層パターン３０４１並びにその上に位置する第三フォトレジストパターン３０５１及び第三量子ドット材料層３０６を除去し、第一機能層１０３の第六部分１０３６上に位置する第三量子ドット材料層３０６を保留して第三量子ドット発光層３０６’を形成する。
例えば、超音波処理の方式で第三犠牲層パターン３０４１を剥がして第三犠牲層パターン３０４１並びにその上に位置する第三フォトレジストパターン３０５１及び第三量子ドット材料層３０６を除去する。
例えば、超音波処理の条件、及びリガンド交換を行うかどうか、リガンド交換前後のリガンドの種類は、前記の説明を参考することができ、ここでは説明を省略する。
例えば、以下の実施例によって、量子ドット表示パネルを作製するプロセスについて、詳しく説明する。
実施例一：
第一量子ドット材料層１０６中の量子ドットにリガンド交換を行わなかった，第一量子ドット材料層１０６中の量子ドットの材料がＣｄＳｅ／ＺｎＳである；第一機能層１０３が電子輸送層であり、酸化亜鉛ナノ粒子を電子輸送層の材料として使う；第一犠牲層１０４の材料がポリビニルピロリドン（ＰＶＰＫ－３０）である。
第一量子ドット材料層１０６中の量子ドットにリガンド交換を行わなかった，第一量子ドット材料層１０６中の量子ドットの材料がＣｄＳｅ／ＺｎＳである；第一機能層１０３が電子輸送層であり、酸化亜鉛ナノ粒子を電子輸送層の材料として使う；第一犠牲層１０４の材料がポリビニルピロリドン（ＰＶＰＫ－３０）である。
第一電極１０２が形成された下地基板１０１上に、一層の緻密の酸化亜鉛ナノ粒子フィルムをスピンコーティングした。当該酸化亜鉛ナノ粒子フィルムの材料は、濃度が３０ｍｇ／ｍｌである酸化亜鉛ナノ粒子のエタノール溶液である。スピンコーティングの条件は、１５００ｒｐｍの回転速度で４０ｓスピンコーティングすることである。その後、１２０℃の条件で２０分間アニーリングして溶媒を除去し、そして電子輸送層薄膜の再配列を引き起こして、キャリア輸送に最も好ましい状態にして、電子輸送層を形成する；形成した電子輸送層上に、濃度が３０ｍｇ／ｍｌであるＰＶＰＫ－３０のエタノール溶液をスピンコーティングした。スピンコーティングの条件は、１５００ｒｐｍの回転速度で４５ｓスピンコーティングすることである。その後空気中に５分間放置し、第一犠牲層１０４を形成した；その後、形成された第一犠牲層１０４上に４０００ｒｐｍの回転速度でネガティブフォトレジスト（ＢＮ－１５０）を４５ｓスピンコーティングして、その後５０ｍＪ／ｃｍ2のエネルギーで露光を行い、次にパラキシレンを用いて、当該ネガティブフォトレジストに対して９０ｓの現像を行い、これにより第一フォトレジストパターン１０５１の作製を完成した；その後、第一フォトレジストパターン１０５１をマスクとして、酸素ガスをエッチングガスとして、誘導結合プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ，ＩＣＰ）ドライエッチングの方式を採用し、第一犠牲層１０４に対してエッチングを行い、エッチングの時間が３０ｓであり、これにより第一犠牲層パターン１０４１を形成した；その後、第一フォトレジストパターン１０５１及び第一機能層１０３上にレッド量子ドット材料をスピンコーティングして第一量子ドット材料層１０６をした。例えば、レッド量子ドット材料をスピンコーティングする条件が２５００ｒｐｍの回転速度で４５ｓスピンコーティングすることである；その後、第一量子ドット材料層１０６が形成された量子ドット発光部品をエタノールに入れ、２４０Ｗの出力で４ｍｉｎ超音波処理して、第一犠牲層パターン１０４１を溶解させ、これにより第一犠牲層パターン１０４１上に位置する第一フォトレジストパターン１０４１と第一フォトレジストパターン１０４１上に位置する第一量子ドット材料層１０６を剥がして、その後１２０℃の条件で２０分間アニーリングして、第一量子ドット発光層１０６’の作製を完成した。
電子輸送層と形成された第一量子ドット発光層１０６’上に濃度が３０ｍｇ／ｍｌであるＰＶＰＫ－３０のエタノール溶液をスピンコーティングした。スピンコーティングの条件は、１５００ｒｐｍの回転速度で４５ｓスピンコーティングすることである。その後、空気中に５分間放置し、第二犠牲層２０４を形成した；その後、形成された第二犠牲層２０４上に４０００ｒｐｍの回転速度でネガティブフォトレジスト（ＢＮ－１５０）を４５ｓスピンコーティングして、そして５０ｍＪ／ｃｍ2のエネルギーで露光を行い、次にパラキシレンを用いて、当該ネガティブフォトレジストに対して９０ｓの現像を行い、これにより第二フォトレジストパターン２０５１の作製を完成した；その後、第二フォトレジストパターン１０５１をマスクとして、酸素ガスをエッチングガスとして、誘導結合プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ，ＩＣＰ）ドライエッチングの方式を採用し、第二犠牲層２０４に対してエッチングを行い、エッチングの時間が３０ｓであり、これにより第二犠牲層パターン２０４１を形成した；その後第二フォトレジストパターン２０５１及び第一機能層１０３上にグリーン量子ドット材料をスピンコーティングして第二量子ドット材料層２０６をした、例えば、グリーン量子ドット材料をスピンコーティングする条件は、２５００ｒｐｍの回転速度で４５ｓスピンコーティングすることである；その後第二量子ドット材料層２０６が形成された量子ドット発光部品をエタノールに入れ、２４０Ｗの出力で４ｍｉｎ超音波処理して、第二犠牲層パターン２０４１を溶解させ、これにより第二犠牲層パターン２０４１上に位置する第二フォトレジストパターン２０４１と第二フォトレジストパターン２０４１上に位置する第二量子ドット材料層２０６を剥がして、その後１２０℃の条件で２０分間アニーリングして、第二量子ドット発光層２０６’の作製を完成した。
電子輸送層、形成された第一量子ドット発光層１０６’及び第二量子ドット発光層２０６’上に濃度が３０ｍｇ／ｍｌであるＰＶＰＫ－３０のエタノール溶液をスピンコーティングした。スピンコーティングの条件は、１５００ｒｐｍの回転速度で４５ｓスピンコーティングすることである。その後空気中に５分間放置し、第三犠牲層３０４を形成した；その後、形成された第三犠牲層３０４上に４０００ｒｐｍの回転速度でネガティブフォトレジスト（ＢＮ－１５０）を４５ｓスピンコーティングして、そして５０ｍＪ／ｃｍ2のエネルギーで露光を行い、次にパラキシレンを用いて、当該ネガティブフォトレジストに対して９０ｓの現像を行い、これにより第三フォトレジストパターン３０５１の作製を完成した；その後第三フォトレジストパターン３０５１をマスクとして、酸素ガスをエッチングガスとして、誘導結合プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ，ＩＣＰ）ドライエッチングの方式を採用し、第三犠牲層３０４に対してエッチングを行い、エッチングの時間が３０ｓであり、これにより第三犠牲層パターン３０４１を形成した；その後第三フォトレジストパターン３０５１及び第一機能層１０３上にブルー量子ドット材料をスピンコーティングして第三量子ドット材料層３０６をした、例えば、ブルー量子ドット材料をスピンコーティングする条件は、２５００ｒｐｍの回転速度で４５ｓスピンコーティングすることである；その後、第三量子ドット材料層３０６が形成された量子ドット発光部品をエタノールに入れ、２４０Ｗの出力で４ｍｉｎ超音波処理して、第三犠牲層パターン３０４１を溶解させ、これにより第三犠牲層パターン３０４１上に位置する第三フォトレジストパターン３０４１と第三フォトレジストパターン３０４１上に位置する第三量子ドット材料層３０６を剥がして、その後１２０℃の条件で２０分間アニーリングして、第三量子ドット発光層３０６’の作製を完成した。
第一量子ドット発光層１０６’、第二量子ドット発光層２０６’及び第三量子ドット発光層３０６’を形成した後、４，４’－シクロヘキシリデンビス［Ｎ，Ｎ－ビス（４－メチルフェニル）ベンゼンアミン（ＴＡＰＣ）及び４，４’，４”－トリス（Ｎ－カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）を順次に蒸着することにより、正孔輸送層を作製し、その後ＭｏＯ3を蒸着して正孔注入層を形成し、金属銀を蒸着して第二電極を形成し、フルカラー量子ドット表示パネルの作製を完成した。
実施例二：
第一量子ドット材料層１０６中の量子ドットに対して、リガンド交換を行った，第一量子ドット材料層１０６中の量子ドットの材料がＣｄＳｅ／ＺｎＳである；第一機能層１０３は、電子輸送層であり、酸化亜鉛ナノ粒子を電子輸送層の材料として使った；第一犠牲層１０４の材料がポリビニルピロリドン（ＰＶＰＫ－３０）である。
第一量子ドット材料層１０６中の量子ドットに対して、リガンド交換を行った，第一量子ドット材料層１０６中の量子ドットの材料がＣｄＳｅ／ＺｎＳである；第一機能層１０３は、電子輸送層であり、酸化亜鉛ナノ粒子を電子輸送層の材料として使った；第一犠牲層１０４の材料がポリビニルピロリドン（ＰＶＰＫ－３０）である。
第一電極１０２が形成された下地基板１０１上に一層の緻密の酸化亜鉛ナノ粒子フィルムをスピンコーティングした。当該酸化亜鉛ナノ粒子フィルムの材料は、濃度が３０ｍｇ／ｍｌである酸化亜鉛ナノ粒子のエタノール溶液である。スピンコーティングの条件は、１５００ｒｐｍの回転速度で４０ｓスピンコーティングすることである。その後１２０℃の条件で２０分間アニーリングして溶媒を除去し、そして電子輸送層薄膜の再配列を引き起こして、キャリア輸送に最も好ましい状態にして、電子輸送層を形成した；形成した電子輸送層上に、濃度が３０ｍｇ／ｍｌであるＰＶＰＫ－３０のエタノール溶液をスピンコーティングした。スピンコーティングの条件は、１５００ｒｐｍの回転速度で４５ｓスピンコーティングすることである。その後空気中に５分間放置し、第一犠牲層１０４を形成した；その後、形成された第一犠牲層１０４上に４０００ｒｐｍの回転速度でネガティブフォトレジスト（ＢＮ－１５０）を４５ｓスピンコーティングして、そして５０ｍＪ／ｃｍ2のエネルギーで露光を行い、次にパラキシレンを用いて、当該ネガティブフォトレジストに対して９０ｓの現像を行い、これにより第一フォトレジストパターン１０５１の作製を完成した；その後第一フォトレジストパターン１０５１をマスクとして、酸素ガスをエッチングガスとして、誘導結合プラズマ（ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ，ＩＣＰ）ドライエッチングの方式を採用し、第一犠牲層１０４に対してエッチングを行い、エッチングの時間が３０ｓであり、これにより第一犠牲層パターン１０４１を形成した；その後、第一フォトレジストパターン１０５１及び第一機能層１０３上にレッド量子ドット材料をスピンコーティングして第一量子ドット材料層１０６をした。例えば、レッド量子ドット材料をスピンコーティングする条件は、２５００ｒｐｍの回転速度で４５ｓスピンコーティングすることである；スピンコーティングが完成した後、１０ｍｇ／ｍｌ ｐ－メチルベンジルアミンのエタノール溶液を使用して第一量子ドット材料層１０６に対してリガンド交換を行った。リガンド交換時間が３０ｓである。リガンド交換が完成した後、スピンコーティングにより余ったリガンド溶液を除去した。当該リガンド交換は、レッド量子ドットをより溶解しずらくした。交換後の量子ドットリガンドは、主にｐ－メチルベンジルアミンである；その後第一量子ドット材料層１０６が形成された量子ドット発光部品をエタノールに入れ、２４０Ｗの出力で４ｍｉｎ超音波処理して、第一犠牲層パターン１０４１を溶解させ、これにより第一犠牲層パターン１０４１上に位置する第一フォトレジストパターン１０４１及び第一フォトレジストパターン１０４１上に位置する第一量子ドット材料層１０６を剥がして、その後１２０℃の条件で２０分間アニーリングして、第一量子ドット発光層１０６’の作製を完成した。
電子輸送層及び形成された第一量子ドット発光層１０６’上に濃度が３０ｍｇ／ｍｌであるＰＶＰＫ－３０のエタノール溶液をスピンコーティングした。スピンコーティングの条件は、１５００ｒｐｍの回転速度で４５ｓスピンコーティングすることである。その後空気中に５分間放置し、第二犠牲層２０４を形成した；その後形成された第二犠牲層２０４上に４０００ｒｐｍの回転速度でネガティブフォトレジスト（ＢＮ－１５０）を４５ｓスピンコーティングして、そして５０ｍＪ／ｃｍ2のエネルギーで露光を行い、次にパラキシレンを用いて、当該ネガティブフォトレジストに対して９０ｓの現像を行い、これにより第二フォトレジストパターン２０５１の作製を完成した；その後、第二フォトレジストパターン１０５１をマスクとして、酸素ガスをエッチングガスとして、誘導結合プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ，ＩＣＰ）ドライエッチングの方式を採用し、第二犠牲層２０４に対してエッチングを行い、エッチングの時間が３０ｓであり、第二犠牲層パターン２０４１を形成した；その後、第二フォトレジストパターン２０５１及び第一機能層１０３上にグリーン量子ドット材料をスピンコーティングして第二量子ドット材料層２０６とした。例えば、グリーン量子ドット材料をスピンコーティングする条件は、２５００ｒｐｍの回転速度で４５ｓスピンコーティングすることである；スピンコーティングが完成した後、１０ｍｇ／ｍｌ ｐ－メチルベンジルアミンのエタノール溶液を使用して第一量子ドット材料層１０６に対してリガンド交換を行った。リガンド交換時間が３０ｓである。リガンド交換が完成した後、スピンコーティングにより余ったリガンド溶液を除去した。当該リガンド交換はグリーン量子ドットをより溶解しずらくした。交換後の量子ドットリガンドは主にｐ－メチルベンジルアミンである；その後第二量子ドット材料層２０６が形成された量子ドット発光部品をエタノールに入れ、２４０Ｗの出力で４ｍｉｎ超音波処理して、第二犠牲層パターン２０４１を溶解させ、これにより第二犠牲層パターン２０４１上に位置する第二フォトレジストパターン２０４１と第二フォトレジストパターン２０４１上に位置する第二量子ドット材料層２０６を剥がして、その後１２０℃の条件で２０分間アニーリングして、第二量子ドット発光層２０６’の作製を完成した。
電子輸送層、形成された第一量子ドット発光層１０６’及び第二量子ドット発光層２０６’上に濃度が３０ｍｇ／ｍｌであるＰＶＰＫ－３０のエタノール溶液をスピンコーティングした。スピンコーティングの条件は、１５００ｒｐｍの回転速度で４５ｓスピンコーティングすることである。その後空気中に５分間放置し、第三犠牲層３０４を形成した；その後、形成された第三犠牲層３０４上に４０００ｒｐｍの回転速度でネガティブフォトレジスト（ＢＮ－１５０）を４５ｓスピンコーティングして、そして５０ｍＪ／ｃｍ2のエネルギーで露光を行い、次にパラキシレンを用いて、当該ネガティブフォトレジストに対して９０ｓの現像を行い、これにより第三フォトレジストパターン３０５１の作製を完成した；その後、第三フォトレジストパターン３０５１をマスクとして、酸素ガスをエッチングガスとして、誘導結合プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ，ＩＣＰ）ドライエッチングの方式を採用し、第三犠牲層３０４に対してエッチングを行い、エッチングの時間が３０ｓであり、これにより第三犠牲層パターン３０４１を形成した；その後、第三フォトレジストパターン３０５１及び第一機能層１０３上にブルー量子ドット材料をスピンコーティングして第三量子ドット材料層３０６とした。例えば、ブルー量子ドット材料をスピンコーティングする条件は、２５００ｒｐｍの回転速度で４５ｓスピンコーティングすることである；スピンコーティングが完成した後、１０ｍｇ／ｍｌ ｐ－メチルベンジルアミンのエタノール溶液を使用して第一量子ドット材料層１０６に対してリガンド交換を行った。リガンド交換時間が３０ｓである。リガンド交換が完成した後、スピンコーティングにより余ったリガンド溶液を除去した。当該リガンド交換は、グリーン量子ドットをより溶解しずらくした。交換後の量子ドットリガンドは主にｐ－メチルベンジルアミンである；その後第三量子ドット材料層３０６が形成された量子ドット発光部品をエタノールに入れ、２４０Ｗの出力で４ｍｉｎ超音波処理して、第三犠牲層パターン３０４１を溶解させ、これにより第三犠牲層パターン３０４１上に位置する第三フォトレジストパターン３０４１及び第三フォトレジストパターン３０４１上に位置する第三量子ドット材料層３０６を剥がして、その後１２０℃の条件で２０分間アニーリングして、第三量子ドット発光層３０６’の作製を完成した。
第一量子ドット発光層１０６’、第二量子ドット発光層２０６’及び第三量子ドット発光層３０６’を形成した後、４，４’－シクロヘキシリデンビス［Ｎ，Ｎ－ビス（４－メチルフェニル）ベンゼンアミン（ＴＡＰＣ）及び４，４’，４”－トリス（Ｎ－カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）を順次に蒸着することにより、正孔輸送層を作製し、その後ＭｏＯ3を蒸着して正孔注入層を形成し、金属銀を蒸着して第二電極を形成し、フルカラー量子ドット表示パネルの作製を完成した。
実施例三：
第一量子ドット材料層１０６中の量子ドットに対して、リガンド交換を行わなかった、第一量子ドット材料層１０６中の量子ドットの材料がＣｄＳｅ／ＺｎＳである；第一機能層１０３が電子輸送層であり、ゾルゲル法で作製した酸化亜鉛を電子輸送層の材料として採用した；第一犠牲層１０４の材料がポリビニルピロリドン（ＰＶＰＫ－３０）である。
第一量子ドット材料層１０６中の量子ドットに対して、リガンド交換を行わなかった、第一量子ドット材料層１０６中の量子ドットの材料がＣｄＳｅ／ＺｎＳである；第一機能層１０３が電子輸送層であり、ゾルゲル法で作製した酸化亜鉛を電子輸送層の材料として採用した；第一犠牲層１０４の材料がポリビニルピロリドン（ＰＶＰＫ－３０）である。
実施例三の作製方法と実施例一の作製方法は、以下の点で異なる：電子輸送層の材料は、購入した酸化亜鉛ナノ粒子ではなく、ゾルゲル法で作製した酸化亜鉛を採用した；第一犠牲層１０４を形成する時、使用したＰＶＰＫ－３０のエタノール溶液の濃度が違った。
ゾルゲル法で酸化亜鉛を作製し、その後電子輸送層を形成するプロセスは、以下の工程を含む：酢酸亜鉛前駆体、エタノールアミン及び２－メトキシエタノールを使用して溶液Ａを制作した。その中、酢酸亜鉛の濃度が１５７ｍｇ／ｍｌである。溶液全体において、酢酸亜鉛の質量含有量の百分率が９３％であり、エタノールアミンの質量含有量の百分率が４％である。３０００ｒｐｍの回転速度で前記溶液Ａを第一電極１０２が形成された下地基板１０１上に４０ｓスピンコーティングした。その後３００℃の温度で５ｍｉｎアニーリングして電子輸送層を形成した。
ゾルゲル法で酸化亜鉛を作製し、その後電子輸送層を形成するプロセスは、以下の工程を含む：酢酸亜鉛前駆体、エタノールアミン及び２－メトキシエタノールを使用して溶液Ａを制作した。その中、酢酸亜鉛の濃度が１５７ｍｇ／ｍｌである。溶液全体において、酢酸亜鉛の質量含有量の百分率が９３％であり、エタノールアミンの質量含有量の百分率が４％である。３０００ｒｐｍの回転速度で前記溶液Ａを第一電極１０２が形成された下地基板１０１上に４０ｓスピンコーティングした。その後３００℃の温度で５ｍｉｎアニーリングして電子輸送層を形成した。
第一犠牲層１０４を形成する手順は、以下のものを含む：形成した電子輸送層上に、濃度が１０ｍｇ／ｍｌであるＰＶＰＫ－３０のエタノール溶液をスピンコーティングした。スピンコーティングの条件は、１５００ｒｐｍの回転速度で４５ｓスピンコーティングすることである。その後空気中に５分間放置し、第一犠牲層１０４を形成した。
フルカラー量子ドット表示パネルの他のフィルム層を作製して完成するプロセスについては、実施例一の説明を参考することができ、ここでは説明を省略する。
例えば、図５は、本開示の一実施例が提供する量子ドット表示パネルの断面構造の模式図である。図５に示すように、量子ドット発光表示パネルは、下地基板１０１、下地基板１０１上に形成された第一電極１０２、第一電極１０２上に形成された電子輸送層１０３、電子輸送層１０３上に形成された発光層、発光層上に形成された第一正孔輸送層１０９１及び第二正孔輸送層１０９２、第一正孔輸送層１０９１及び第二正孔輸送層１０９２上に形成された正孔注入層１１０、並びに正孔注入層１１０上に形成された第二電極１０８を含む。その中、当該発光層が同じ層に形成された第一量子ドット発光層１０６’、第二量子ドット発光層２０６’及び第三量子ドット発光層３０６’を含む。前記各層構造についての詳しい説明は、前記の説明を参考することができるので、ここでは説明を省略する。例えば、図６は、図５の量子ドット表示パネルに対応するエネルギー準位図であり、且つ図５に示す構造において、電子輸送層が実施例一の方式を採用して形成される。
本開示の少なくとも一つの実施例は、量子ドット発光部品をさらに提供する。当該量子ドット発光部品が量子ドット発光層を含み、その中、前記量子ドット発光層に含まれる量子ドット上にｐ－メチルベンジルアミン又はｐ－メチルフェネチルアミンで形成されるリガンドを有する。
例えば、リガンド交換後に形成した量子ドットが表面にｐ－メチルベンジルアミン又はｐ－メチルフェネチルアミンリガンドを有するように、量子ドットに対して、リガンド交換を行い。その後、当該リガンド交換を採用した後に形成した量子ドット発光層中の量子ドットをより溶解しずらくして、これにより、量子ドット発光層がいいフィルム形態を保持できるようにする。
なお、当業者にとって、当該量子ドット発光部品が有すべき他の不可欠な構造については、一般的な設計を参考することができ、ここでは説明を省略する。
例えば、図７は、本開示の一実施例が提供する量子ドット発光部品及び標準量子ドット発光部品の比較図である。
例えば、標準量子ドット発光部品においては、量子ドット材料層をスピンコーティングした後、量子ドット材料層に対して、パターン化加工を行わずに、そのまま量子ドット発光層を形成する。
図７において、前記実施例一の作製方法により形成された量子ドット発光部品を例として説明する。
図７（ａ）は、電流密度と電圧変化の関係を示している。標準量子ドット発光部品と比べ、パターン化したレッド量子ドット発光部品とパターン化したグリーン量子ドット発光部品の電圧による電流密度の変化が大きくない。パターン化したブルー量子ドット発光部品の電圧による電流密度の変化は、ある程度の変化を示した。
図７（ｂ）から分かるように、標準量子ドット発光部品と比べ、パターン化したブルー量子ドット発光部品の立ち上がり電圧が低下し、パターン化したレッド量子ドット発光部品の立ち上がり電圧とパターン化したグリーン量子ドット発光部品の立ち上がり電圧がほぼ変わらなかった。
図７（ｃ）から分かるように、標準量子ドット発光部品と比べ、パターン化したレッド量子ドット発光部品の発光電流効率とパターン化したグリーン量子ドット発光部品の発光電流効率がほぼ変わらなかったが、パターン化したブルー量子ドット発光部品の発光電流効率が低下した。
図７（ｄ）から分かるように、標準量子ドット発光部品とパターン化した量子ドット発光部品の発射スペクトルがほぼ一致でした。
図８は、フルカラーエレクトロルミネッセンス部品の写真とその発射スペクトルである。
図９は、フルカラーフォトルミネッセンス部品の写真である。
図８と図９から分かるように、量子ドット材料層にパターン化加工を行って形成した量子ドット発光層を量子ドット発光部品中に使用する時、その正常な表示に影響しない。
本開示の実施例が提供した量子ドット発光部品とその作製方法、並びに量子ドット表示パネルの作製方法には、以下の有利効果を有する：第一種の色の量子ドット発光層が量子ドット発光層の下方のフィルム層に残留する問題を避けることができ、さらにフルカラー量子ドット表示パネル中の混色問題を避けることができる。
いくつか説明する必要がある点について：
（１）本発明の実施例の図面は、本発明実施例に関わる構造のみを示し、他の構造は、一般的な設計を参照することができる。
（２）明確にするため、本発明の実施例を説明する図面において、層や一部の厚みが拡大又は縮小されている。すなわち、これら図面は、実際の比例で絵描かれたものではない。理解できるように、層、フィルム、部分又は基板などの素子がもう一つの素子の“上”又は“下”に位置すると説明される場合、当該素子はもう一つの素子の“上”又は“下”に“直接”位置してもよく、中間素子が存在してもよい。
（３）矛盾しない前提の下で、本発明の実施例と実施例中の特徴を組み合わせて、新しい実施例を得てもよい。
（１）本発明の実施例の図面は、本発明実施例に関わる構造のみを示し、他の構造は、一般的な設計を参照することができる。
（２）明確にするため、本発明の実施例を説明する図面において、層や一部の厚みが拡大又は縮小されている。すなわち、これら図面は、実際の比例で絵描かれたものではない。理解できるように、層、フィルム、部分又は基板などの素子がもう一つの素子の“上”又は“下”に位置すると説明される場合、当該素子はもう一つの素子の“上”又は“下”に“直接”位置してもよく、中間素子が存在してもよい。
（３）矛盾しない前提の下で、本発明の実施例と実施例中の特徴を組み合わせて、新しい実施例を得てもよい。
以上で説明した内容は、本発明の具体実施形態である。本発明の保護範囲は、これに限らない。本発明の保護範囲は、請求項の保護範囲とする。
Claims (18)
- 下地基板を提供すること；
前記下地基板上に第一電極を形成すること；
前記第一電極上に第一機能層を形成すること；
前記第一機能層に第一犠牲層及び第一フォトレジスト層を順次に形成すること；
前記第一フォトレジスト層に対してパターニング加工を行い、第一フォトレジストパターンを形成すること；
前記第一フォトレジストパターンをマスクとして、前記第一犠牲層に対してパターニング加工を行い、第一犠牲層パターンを形成すること、その中、前記第一機能層が第一部分及び第二部分を含み、前記第一部分上に前記第一犠牲層パターンと前記第一フォトレジストパターンが順次に積層され、前記第二部分が前記第一犠牲層パターン及び前記第一フォトレジストパターンにより露出される；
前記第一フォトレジストパターン及び前記第一機能層の前記第二部分上に第一量子ドット材料層を形成すること；
前記第一犠牲層パターンを剥がして、前記第一犠牲層パターン並びにその上に位置する前記第一フォトレジストパターン及び前記第一量子ドット材料層を除去し、前記第一機能層の前記第二部分上に位置する前記第一量子ドット材料層を保留して、第一量子ドット発光層を形成すること；
前記第一量子ドット発光層上に第二電極を形成すること；
を含む、量子ドット発光部品の作製方法。 - 前記第一犠牲層の材料は、アルコール溶性材料を含む、請求項１に記載された作製方法。
- 前記アルコール溶性材料は、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、アクリルポリマー、三級アミン基を有するポリフルオレン、ポリウレタン、アルキド樹脂、フェノール樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、ポリビニルブチラール、ジブロモアミノフルオレン、ジブロモジメチルアミノプロピルフルオレン、ブロモカルバゾール、ジアルデヒドカルバゾール、ヒドロキシカルバゾール、アミノナフタルイミド、ジヒドロキシフェナントロリン、ジオクチルテトラカルボキシジイミド、イソプロピルフェニルペリレンテトラカルボン酸ジイミド、ｐ－トルイル酸、ｐ－メトキシ安息香酸、ｐ－メルカプト安息香酸、フラーレン安息香酸及びフラーレンリン酸から選ばれる少なくとも一種を含む、請求項２に記載された作製方法。
- 前記第一犠牲層に対してパターニング加工を行うことは、ドライエッチングで前記第一犠牲層をエッチングすることを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載された作製方法。
- 前記第一フォトレジスト層は、ネガティブフォトレジストである、請求項１～４のいずれか一項に記載された作製方法。
- 超音波処理の方式で前記第一犠牲層パターンを剥がして、前記第一犠牲層パターン並びにその上に位置する前記第一フォトレジストパターン及び前記第一量子ドット材料層を除去する、請求項１～５のいずれか一項に記載された作製方法。
- 前記超音波処理は、アルコール系溶媒において行われる、請求項６に記載された作製方法。
- 前記超音波処理の条件は、エタノールにおいて３０Ｗ～３５０Ｗの出力で１ｍｉｎ～８ｍｉｎ超音波処理することを含む、請求項７に記載された作製方法。
- 前記第一量子ドット材料層中の第一量子ドットに対して、リガンド交換を行うことを前記第一犠牲層パターンを剥がす前にさらに含む、請求項１～８のいずれか一項に記載された作製方法。
- 前記量子ドットに対してリガンド交換を行った後、前記量子ドットの表面リガンドにおいて、芳香環又は環状の非芳香環構造の数が１超え又は１であり、前記芳香環又は前記環状の非芳香環構造を除いて、前記リガンドの配位鎖の主鎖上の炭素数が２超え且つ４未満であり、前記リガンド上の配位原子がＮ、Ｏ、Ｓ又はＰを含む、請求項９に記載された作製方法。
- 前記芳香環がベンゼン環、窒素含有芳香環、硫黄含有芳香環、酸素含有芳香環を含み、前記環状の非芳香環構造が酸素含有複素環、窒素含有複素環又は硫黄含有複素環を含む、請求項１０に記載された作製方法。
- 前記リガンド交換を行う時に採用するリガンドは、ｐ－メチルベンジルアミン及びｐ－メチルフェネチルアミンを含む、請求項９～１１のいずれか一項に記載された作製方法。
- 前記第一量子ドット材料層中の第一量子ドット材料は、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ、ＩｎＰ、ＰｂＳ、ＣｓＰｂＣｌ3、ＣｓＰｂＢｒ3、ＣｓＰｂＩ3、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＰｂＳ／ＺｎＳ、ＣｓＰｂＣｌ3／ＺｎＳ、ＣｓＰｂＢｒ3／ＺｎＳ又はＣｓＰｂＩ3／ＺｎＳを含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載された作製方法。
- 前記第一機能層を形成する方法は、スピンコーティング法又はゾルゲル法を含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載された作製方法。
- 請求項１～１４のいずれか一項に記載された作製方法を採用して、量子ドット発光部品を形成することを含む、量子ドット表示パネルの作製方法。
- 前記第一機能層及び前記第一量子ドット発光層上に第二犠牲層及び第二フォトレジスト層を順次に形成すること；
前記第二フォトレジスト層に対してパターニング加工を行い、第二フォトレジストパターンを形成すること；
前記第二フォトレジストパターンをマスクとして前記第二犠牲層に対してパターニング加工を行うことで、第二犠牲層パターンを形成すること、その中、前記第一機能層が第三部分及び第四部分を含み、前記第三部分上に前記第二犠牲層パターン及び前記第二フォトレジストパターンが順次に積層され、前記第四部分が前記第二犠牲層パターン及び前記第二フォトレジストパターンにより露出される；
前記第二フォトレジストパターン及び前記第一機能層の前記第四部分上に第二量子ドット材料層を形成すること；
前記第二犠牲層パターンを剥がして、前記第二犠牲層パターン並びにその上に位置する前記第二フォトレジストパターン及び前記第二量子ドット材料層を除去し、前記第一機能層の前記第四部分上に位置する前記第二量子ドット材料層を保留して、第二量子ドット発光層を形成すること；
を前記第二電極を形成する前にさらに含む、請求項１５に記載された作製方法。 - 前記第一機能層、前記第一量子ドット発光層及び前記第二量子ドット発光層上に第三犠牲層と第三フォトレジスト層を順次に形成すること；
前記第三フォトレジスト層に対してパターニング加工を行い、第三フォトレジストパターンを形成すること；
前記第三フォトレジストパターンをマスクとして、前記第三犠牲層に対してパターニング加工を行うことで、第三犠牲層パターンを形成すること、その中、前記第一機能層が第五部分及び第六部分を含み、前記第五部分上に前記第三犠牲層パターン及び前記第三フォトレジストパターンが順次に積層され、前記第六部分が前記第三犠牲層パターン及び前記第三フォトレジストパターンにより露出される；
前記第三フォトレジストパターン及び前記第一機能層の前記第六部分上に第三量子ドット材料層を形成すること；
前記第三犠牲層パターンを剥がして、前記第三犠牲層パターン並びにその上に位置する前記第三フォトレジストパターン及び前記第三量子ドット材料層を除去し、前記第一機能層の前記第六部分上に位置する前記第三量子ドット材料層を保留して、第三量子ドット発光層を形成すること；
をさらに含む、請求項１６に記載された作製方法。 - 量子ドット発光層を含む量子ドット発光部品であって、
前記量子ドット発光層に含まれる量子ドット上にｐ－メチルベンジルアミン又はｐ－メチルフェネチルアミンにより形成されたリガンドを有する、量子ドット発光部品。
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