KR20120089338A - 양자점을 포함하는 디바이스 - Google Patents

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KR20120089338A
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피터 티. 카즐라스
존 스펜서 모리스
로버트 제이. 닉
조란 포포빅
매튜 스티븐슨
조나단 에스. 스테켈
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큐디 비젼, 인크.
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Abstract

디바이스를 제조하는 방법은 제1 전극을 포함하는 기판 상에 양자점(quantum dot)을 포함하는 층을 형성하는 단계, 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층을 고정시키는 단계, 및 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자에 노출시키는 단계를 포함한다. 양자점을 포함하는 층이 바람직하게는 산소가 없거나 실질적으로 없는 상태에서 고정될 수 있다. 또한, 디바이스를 제조하는 방법이 개시되어 있으며, 이 방법은 제1 전극을 포함하는 기판 상에 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계, 양자점을 포함하는 층을 소분자 및 광속에 노출시키는 단계를 포함한다. 또한, 양자점을 포함하는 층을 포함하는 막을 제조하는 방법이 개시되어 있고, 이 방법은 캐리어 기판 상에 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계, 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층을 고정시키는 단계, 및 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자에 노출시키는 단계를 포함한다. 양자점을 포함하는 층이 바람직하게는 산소가 없거나 실질적으로 없는 상태에서 고정될 수 있다. 또한, 양자점을 포함하는 층을 포함하는 디바이스 구성요소를 제조하는 방법이 개시되어 있고, 이 방법은 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계, 및 양자점을 포함하는 층을 소분자 및 광속에 노출시키는 단계를 포함한다. 디바이스, 디바이스 구성요소 및 막이 또한 개시되어 있다.

Description

양자점을 포함하는 디바이스{DEVICE INCLUDING QUANTUM DOTS}
<우선권 주장>
본 출원은 2009년 11월 11일자로 출원된 미국 특허 출원 제61/260,388호; 2009년 11월 18일자로 출원된 미국 특허 출원 제61/262,501호; 2010년 8월 26일자로 출원된 미국 특허 출원 제61/377,242호; 2010년 8월 26일자로 출원된 미국 특허 출원 제61/377,125호; 및 2010년 8월 26일자로 출원된 미국 특허 출원 제61/377,148호 - 이상의 출원들 각각은 참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함됨 - 를 기초로 우선권을 주장한다.
<연방 후원 연구 또는 개발>
본 발명은 NIST에 의해 제공된 첨단 기술 프로그램 보조금(Advanced Technology Program Award) 제70NANB7H7056호에 따른 정부 지원으로 이루어졌다. 미국 정부는 본 발명에 일정한 권리를 가진다.
<기술분야>
본 발명은 양자점(quantum dot)들을 포함하는 디바이스의 기술 분야에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 디바이스를 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은 제1 전극을 포함하는 기판 상에 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계, 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층을 고정시키는 단계, 및 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자(small molecule)들에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 바람직한 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 산소가 실질적으로 없는 상태에서 고정된다.
특정의 바람직한 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 산소가 없는 상태에서 고정된다.
특정의 실시예에서, 소분자는 50개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 30개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 20개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 10개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 5개 이하의 원자를 포함한다.
소분자는 100 a.m.u 이하의 분자량을 가질 수 있다.
바람직하게는, 소분자는 극성 소분자(small polar molecule)를 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 C1-C3 알코올을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 황화 수소를 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 페놀을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 히드라진을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 아르신을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 포스핀을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 암모니아를 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 수산화 암모늄을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 불화 수소를 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 염화 수소를 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 브롬화 수소를 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 요오드화 수소를 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 메탄올을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 에탄올을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 C1-C3 티올을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 2개 이상의 상이한 소분자의 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 기체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 액체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 기체(carrier gas)에 포함되어 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 액체(carrier liquid)에 포함되어 있다.
소분자를 포함하는 혼합물도 역시 사용될 수 있다.
소분자는 운반 기체 또는 액체에 추가적으로 분산될 수 있는 기체 및/또는 액체의 형태로 되어 있을 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 미스트(mist), 증기, 스프레이, 기체 유동 스트림(gas flow stream) 등에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 무기염(inorganic salt)[예컨대, 염화 나트륨(이것으로 제한되지 않음)] 및 물을 포함하는 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 고립 전자쌍(lone electron pair)을 포함한다.
다른 소분자가 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 25℃의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 실온에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 1 기압의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 1 기압 미만의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 1 기압 초과의 압력에서 수행된다.
다른 압력이 바람직하거나 유용할 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 30초 동안 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 1분 동안 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 5분 동안 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 15분 동안 소분자에 노출된다.
다른 시간이 유용하거나 바람직한 것으로 판정될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소정의 기간 동안 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 소분자에 노출시키는 단계는 기판 상에 형성된 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 기체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 소분자에 노출시키는 단계는 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 액체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 고정된 층을 포함하는 부분 디바이스가 소분자를 포함하는 액체에 침적(dip)될 수 있다. 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 고정된 층을 포함하는 부분 디바이스가 소분자를 포함하는 액체에 침액(soak)될 수 있다. 특정의 실시예에서, 소분자를 포함하는 액체가 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분과 접촉될 수 있다. 예를 들어, 소분자를 포함하는 액체가 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분 상에 부어질 수 있고, 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자를 포함하는 액체로 스프레이될 수 있다.
양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분에 소분자를 노출시키는 다른 기법이 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 고정시키는 단계는 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층을 포함하는 부분 디바이스를, 바람직하게는 산소가 없는 대기 중에서 가열하는 단계를 포함한다. 특정의 실시예에서, 부분 디바이스가 약 80℃ 내지 약 180℃ 범위의 온도에서 가열된다. 특정의 실시예에서, 가열이 진공 중에서 수행된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 질소 중에서 수행된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 고정시키는 단계는 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층을 포함하는 부분 디바이스를, 바람직하게는 산소가 없는 대기 중에서 진공 증발시키는 단계를 포함한다. 이러한 실시예들 중 일부에서, 부분 디바이스가 또한 약 80℃ 내지 약 180℃ 범위의 온도에서 가열된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 질소 중에서 수행된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 소분자에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 층 상에 제2 전극을 배열하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 제2 전극을 포함시키는 단계 이전에, 디바이스에 하나 이상의 부가의 층을 포함시키는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계 이전에, 제1 전극을 포함하는 기판 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 소분자에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 층 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계 이전에, 제1 전극을 포함하는 기판 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계, 및 소분자에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 층 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제2 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 부가의 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 부분 디바이스가, 노출 이후 그리고 추가의 처리 이전에, 10-6 또는 더 높은(higher) 진공 하에서 산소가 없는 대기 중에 위치된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계 이후에 추가로 포함되는 방법 단계들이 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계 이후에 추가로 포함되는 방법 단계들이 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 완성된 디바이스를 산소가 실질적으로 없는 상태에서 캡슐화하는 단계를 추가로 포함한다. 바람직하게는, 캡슐화하는 단계가 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 최대 약 100 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 약 20 내지 약 30 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 니트 막(neat film)이다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 양자점이 분산되어 있는 매트릭스 물질을 포함한다. 당업자라면 이러한 매트릭스 물질을 용이하게 알아낼 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 제거하는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 증발시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 진공 증발에 의해 증발시키는 단계를 포함한다. 특정의 이러한 실시예에서, 운반 액체의 증발 이후에, 운반 액체를 제거하기 위해 양자점을 포함하는 층이 산소가 실질적으로 없는 상태에서 가열된다. 이러한 가열이 산소가 없는 상태에서 수행될 수 있다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 발광 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광기전력 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광 검출기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 트랜지스터를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 메모리 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점은 반도체 나노결정을 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점은 제1 반도체 물질을 포함하는 코어(core) 및 코어의 외측 표면의 적어도 일부분 상의 쉘(shell)을 포함하고, 쉘은 제2 반도체 물질을 포함한다.
특정의 실시예에서, 하나 이상의 리간드가 양자점의 적어도 일부분의 외측 표면에 부착된다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 지방족기(aliphatic group)를 포함한다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 방향족기(aromatic group)를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 기판의 소정의 영역 상에 형성된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 비패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 2개 이상의 상이한 유형의 양자점을 포함한다. 특정의 이러한 실시예에서, 상이한 유형의 양자점은, 바람직하게는 층에 포함된 다른 유형의 양자점들 중 적어도 하나의 유형의 양자점에 의해 방출되는 파장과 상이한 소정의 파장의 광을 방출한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를, 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 소분자와 접촉해 있는 동안, 광속(light flux)에 노출시키는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법은 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를, 소분자 노출 이전에, 광속에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 양자점의 적어도 일부분을 여기시킬 수 있는 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 365 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 400 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 450 nm 내지 약 470 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 470 nm의 피크 파장을 갖는 광원에 의해 제공된다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2이다
특정의 실시예에서, 광속은 약 30 mW/cm2이다
본 발명의 다른 측면에 따르면, 디바이스를 제조하는 상기 방법에 의해 획득될 수 있는 디바이스가 제공된다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 발광 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광기전력 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광 검출기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 트랜지스터를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 메모리 디바이스를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 디바이스를 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은 제1 전극을 포함하는 기판 상에 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계, 및 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자 및 광속에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 50개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 30개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 20개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 10개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 5개 이하의 원자를 포함한다.
소분자는 100 a.m.u 이하의 분자량을 가질 수 있다.
바람직하게는, 소분자는 극성 소분자를 포함한다.
극성 소분자의 일례는 이상에서 및 본 명세서의 다른 곳에서 기술되는 것을 포함한다. 특정의 실시예에서, 소분자는 2개 이상의 상이한 소분자의 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 기체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 액체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 기체에 포함되어 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 액체에 포함되어 있다.
소분자를 포함하는 혼합물도 역시 사용될 수 있다.
소분자는 운반 기체 또는 액체에 추가적으로 분산될 수 있는 기체 및/또는 액체의 형태로 되어 있을 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 미스트, 증기, 스프레이, 기체 유동 스트림 등에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 무기염[예컨대, 염화 나트륨(이것으로 제한되지 않음)] 및 물을 포함하는 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 고립 전자쌍을 포함하고 있다.
다른 소분자가 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 25℃의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 실온에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 1 기압의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 1 기압 미만의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 1 기압 초과의 압력에서 수행된다.
다른 압력이 바람직하거나 유용할 수 있다.
특정의 실시예에서, 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 소분자에 노출시키는 단계는 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 기체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 노출시키는 단계는 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 액체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 포함하는 부분 디바이스가 소분자를 포함하는 액체에 침적될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 포함하는 부분 디바이스가 소분자를 포함하는 액체에 침액될 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자를 포함하는 액체가 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분과 접촉될 수 있다. 예를 들어, 소분자를 포함하는 액체가 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분 상에 부어질 수 있고, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자를 포함하는 액체로 스프레이될 수 있다.
양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분에 소분자를 노출시키는 다른 기법이 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 광속은 양자점의 적어도 일부분을 여기시킬 수 있는 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 365 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 400 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 450 nm 내지 약 470 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 470 nm의 피크 파장을 갖는 광원에 의해 제공된다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2이다
특정의 실시예에서, 광속은 약 30 mW/cm2이다
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 30초 동안 소분자 및 광속에 노출된다. 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 30초 동안 소분자 및 광속에 동시에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 1분 동안 소분자 및 광속에 노출된다. 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 1분 동안 소분자 및 광속에 동시에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 5분 동안 소분자 및 광속에 노출된다. 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 5분 동안 소분자 및 광속에 동시에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 15분 동안 소분자 및 광속에 노출된다. 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 15분 동안 소분자 및 광속에 동시에 노출된다.
다른 시간이 유용하거나 바람직한 것으로 판정될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 제1 소정의 기간 동안 소분자에 노출되고 제1 소정의 기간과 동일하거나 상이할 수 있는 제2 소정의 기간 동안 광속에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 소정의 기간 동안 소분자 및 광속에 동시에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자에 노출될 수 있고, 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 이어서, 양자점을 포함하는 층의 전부 또는 일부분이 소분자와 접촉해 있는 동안, 광속에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자에 노출되고 있는 시간의 적어도 일부분 동안, 광속에 노출될 수 있다. 특정의 이러한 실시예에서, 소분자에의 노출이 중단된 후에 광속에의 노출이 계속될 수 있다. 특정의 이러한 실시예에서, 광속에의 노출이 중단된 후에 소분자에의 노출이 계속될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가, 광속에의 노출 이전에, 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가, 광속에의 노출 이후에, 소분자에 노출될 수 있다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 소분자 및 광속에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 층 상에 제2 전극을 배열하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 제2 전극을 포함시키는 단계 이전에, 디바이스에 하나 이상의 부가의 층을 포함시키는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계 이전에, 제1 전극을 포함하는 기판 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 소분자 및 광속에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 층 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계 이전에, 제1 전극을 포함하는 기판 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계, 및 소분자 및 광속에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 층 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제2 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 부분 디바이스가, 노출 이후 그리고 추가의 처리 이전에, 10-6 또는 더 높은 진공 하에서 산소가 없는 대기 중에 위치된다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 부가의 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 노출 단계 이후에 추가로 포함되는 방법 단계들이 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 노출 단계 이후에 추가로 포함되는 방법 단계들이 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 완성된 디바이스를 산소가 실질적으로 없는 상태에서 캡슐화하는 단계를 추가로 포함한다. 바람직하게는, 캡슐화하는 단계가 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 최대 약 100 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 약 20 내지 약 30 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 니트 막이다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 양자점이 분산되어 있는 매트릭스 물질을 포함한다. 당업자라면 이러한 매트릭스 물질을 용이하게 알아낼 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 제거하는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 증발시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 진공 증발에 의해 증발시키는 단계를 포함한다. 특정의 이러한 실시예에서, 운반 액체의 증발 이후에, 운반 액체를 제거하기 위해 양자점을 포함하는 층이 산소가 실질적으로 없는 상태에서 가열된다. 특정의 이러한 실시예에서, 운반 액체의 증발 이후에, 운반 액체를 제거하기 위해 양자점을 포함하는 층이 산소가 없는 상태에서 가열된다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 발광 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광기전력 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광 검출기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 트랜지스터를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 메모리 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점은 반도체 나노결정을 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점은 제1 반도체 물질을 포함하는 코어 및 코어의 외측 표면의 적어도 일부분 상의 쉘을 포함하고, 쉘은 제2 반도체 물질을 포함한다.
특정의 실시예에서, 하나 이상의 리간드가 양자점의 적어도 일부분의 외측 표면에 부착된다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 지방족기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 방향족기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 기판의 소정의 영역 상에 형성된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 비패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 2개 이상의 상이한 유형의 양자점을 포함한다. 특정의 이러한 실시예에서, 상이한 유형의 양자점은, 바람직하게는 층에 포함된 다른 유형의 양자점들 중 적어도 하나의 유형의 양자점에 의해 방출되는 파장과 상이한 소정의 파장의 광을 방출한다.
특정의 실시예에서, 디바이스를 제조하는 방법은 제1 전극을 포함하는 기판 상에 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자에 노출시키는 단계; 및 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를, 이러한 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자와 접촉해 있는 동안, 광속으로 조사하는 단계를 포함한다. 특정의 실시예에서, 부분 디바이스가 소분자를 포함하는 환경에 있는 동안 부분 디바이스가 광속으로 조사된다.
디바이스를 제조하는 본 방법은 양자점을 포함하는 디바이스에서 일어날 수 있는 수명 및/또는 성능 문제를 해결할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 디바이스를 제조하는 앞서 기술한 방법에 의해 획득될 수 있는 디바이스가 제공된다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 발광 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광기전력 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광 검출기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 트랜지스터를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 메모리 디바이스를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 양자점을 포함하는 층을 포함하는 막을 제조하는 방법이 제공되고, 이 방법은 캐리어 기판 상에 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계, 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층을 고정시키는 단계, 및 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자에 노출시키는 단계를 포함한다.
바람직한 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 산소가 실질적으로 없는 상태에서 고정된다.
특정의 바람직한 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 산소가 없는 상태에서 고정된다.
특정의 실시예에서, 소분자는 50개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 30개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 20개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 10개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 5개 이하의 원자를 포함한다.
소분자는 100 a.m.u 이하의 분자량을 가질 수 있다.
바람직하게는, 소분자는 극성 소분자를 포함한다.
극성 소분자의 일례는 이상에서 및 본 명세서의 다른 곳에서 기술되는 것을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 2개 이상의 상이한 소분자의 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 기체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 액체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 기체에 포함되어 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 액체에 포함되어 있다.
소분자를 포함하는 혼합물도 역시 사용될 수 있다.
소분자는 운반 기체 또는 액체에 추가적으로 분산될 수 있는 기체 및/또는 액체의 형태로 되어 있을 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 미스트, 증기, 스프레이, 기체 유동 스트림 등에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 무기염[예컨대, 염화 나트륨(이것으로 제한되지 않음)] 및 물을 포함하는 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 고립 전자쌍을 포함하고 있다.
다른 소분자가 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 25℃의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 실온에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 1 기압의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 1 기압 미만의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 1 기압 초과의 압력에서 수행된다.
다른 압력이 바람직하거나 유용할 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 30초 동안 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 1분 동안 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 5분 동안 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 15분 동안 소분자에 노출된다.
다른 시간이 유용하거나 바람직한 것으로 판정될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소정의 기간 동안 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 소분자에 노출시키는 단계는 기판 상에 형성된 고정된 층을 기체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 소분자에 노출시키는 단계는 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 액체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 고정된 층이 소분자를 포함하는 액체에 침적될 수 있다. 특정의 실시예에서, 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 고정된 층이 소분자를 포함하는 액체에 침액될 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자를 포함하는 액체가 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분과 접촉될 수 있다. 예를 들어, 소분자를 포함하는 액체가 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분 상에 부어질 수 있고, 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자를 포함하는 액체로 스프레이될 수 있다.
양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분에 소분자를 노출시키는 다른 기법이 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 고정시키는 단계는 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층을, 바람직하게는 산소가 없는 대기 중에서 가열하는 단계를 포함한다. 특정의 실시예에서, 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층이 약 80℃ 내지 약 180℃ 범위의 온도에서 가열된다. 특정의 실시예에서, 가열이 진공 중에서 수행된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 질소 중에서 수행된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 고정시키는 단계는 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층을, 바람직하게는 산소가 없는 대기 중에서, 진공 증발시키는 단계를 포함한다. 이러한 실시예들 중 일부에서, 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층이 약 80℃ 내지 약 180℃ 범위의 온도에서 추가적으로 가열된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 질소 중에서 수행된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계 이전에, 캐리어 기판 상에 하나 이상의 다른 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 소분자에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 고정된 층 상에 하나 이상의 다른 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 최대 약 100 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 약 20 내지 약 30 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 니트 막이다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 양자점이 분산되어 있는 매트릭스 물질을 포함한다. 당업자라면 이러한 매트릭스 물질을 용이하게 알아낼 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 증발시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 진공 증발에 의해 증발시키는 단계를 포함한다. 특정의 이러한 실시예에서, 운반 액체의 증발 이후에, 운반 액체를 제거하기 위해 양자점을 포함하는 층이 산소가 없는 상태에서 가열된다.
특정의 실시예에서, 막이 발광 디바이스를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 막이 광기전력 디바이스를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 막이 광 검출기를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점은 반도체 나노결정을 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점은 제1 반도체 물질을 포함하는 코어 및 코어의 외측 표면의 적어도 일부분 상의 쉘을 포함하고, 쉘은 제2 반도체 물질을 포함한다.
특정의 실시예에서, 하나 이상의 리간드가 양자점의 적어도 일부분의 외측 표면에 부착된다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 지방족기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 방향족기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 기판의 소정의 영역 상에 형성된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 비패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 2개 이상의 상이한 유형의 양자점을 포함한다. 특정의 이러한 실시예에서, 상이한 유형의 양자점은, 바람직하게는 층에 포함된 다른 유형의 양자점들 중 적어도 하나의 유형의 양자점에 의해 방출되는 파장과 상이한 소정의 파장의 광을 방출한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를, 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 소분자와 접촉해 있는 동안, 광속에 노출시키는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법은 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를, 층의 임의의 노출된 표면을 소분자에 노출시키는 단계 이전에, 광속에 노출시키는 단계를 포함할 수 있다.
특정의 실시예에서, 광속은 양자점의 적어도 일부분을 여기시킬 수 있는 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 365 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 400 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 450 nm 내지 약 470 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 470 nm의 피크 파장을 갖는 광원에 의해 제공된다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2이다
특정의 실시예에서, 광속은 약 30 mW/cm2이다
특정의 실시예에서, 캐리어 기판은 테이프를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 방법에 의해 획득될 수 있는 막이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 양자점을 포함하는 층을 포함하는 디바이스 구성요소를 제조하는 방법이 제공되고, 이 방법은 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계, 및 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자 및 광속에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 소분자 및 광속에 노출된다.
특정의 실시예에서, 소분자는 50개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 30개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 20개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 10개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 5개 이하의 원자를 포함한다.
소분자는 100 a.m.u 이하의 분자량을 가질 수 있다.
바람직하게는, 소분자는 극성 소분자를 포함한다.
극성 소분자의 일례는 이상에서 및 본 명세서의 다른 곳에서 기술되는 것을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 2개 이상의 상이한 소분자의 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 기체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 액체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 기체에 포함되어 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 액체에 포함되어 있다.
소분자를 포함하는 혼합물도 역시 사용될 수 있다.
소분자는 운반 기체 또는 액체에 추가적으로 분산될 수 있는 기체 및/또는 액체의 형태로 되어 있을 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 미스트, 증기, 스프레이, 기체 유동 스트림 등에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 무기염[예컨대, 염화 나트륨(이것으로 제한되지 않음)] 및 물을 포함하는 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 고립 전자쌍을 포함하고 있다.
다른 소분자가 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출 단계가 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 25℃의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 실온에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 1 기압의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 1 기압 미만의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 1 기압 초과의 압력에서 수행된다.
다른 압력이 바람직하거나 유용할 수 있다.
특정의 실시예에서, 광속은 양자점의 적어도 일부분을 여기시킬 수 있는 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 365 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 400 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 450 nm 내지 약 470 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 470 nm의 피크 파장을 갖는 광원에 의해 제공된다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2이다
특정의 실시예에서, 광속은 약 30 mW/cm2이다
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 30초 동안 소분자 및 광속에 노출된다. 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 30초 동안 소분자 및 광속에 동시에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 1분 동안 소분자 및 광속에 노출된다. 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 1분 동안 소분자 및 광속에 동시에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 5분 동안 소분자 및 광속에 노출된다. 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 5분 동안 소분자 및 광속에 동시에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 15분 동안 소분자 및 광속에 노출된다. 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 15분 동안 소분자 및 광속에 동시에 노출된다.
다른 시간이 유용하거나 바람직한 것으로 판정될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 제1 소정의 기간 동안 소분자에 노출되고 제1 소정의 기간과 동일하거나 상이할 수 있는 제2 소정의 기간 동안 광속에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 소정의 기간 동안 소분자 및 광속에 동시에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자에 노출될 수 있고, 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 이어서, 양자점을 포함하는 층의 전부 또는 일부분이 소분자와 접촉해 있는 동안, 광속에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자에 노출되고 있는 시간의 적어도 일부분 동안, 광속에 노출될 수 있다. 특정의 이러한 실시예에서, 소분자에의 노출이 중단된 후에 광속에의 노출이 계속될 수 있다. 특정의 이러한 실시예에서, 광속에의 노출이 중단된 후에 소분자에의 노출이 계속될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가, 광속에의 노출 이전에, 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가, 광속에의 노출 이후에, 소분자에 노출될 수 있다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계 이전에, 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 하나 이상의 다른 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 소분자 및 광속에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 층 상에 하나 이상의 다른 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출 이후의 방법 단계들은 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출 이후의 방법 단계들은 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 소분자에 노출시키는 단계는 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 기체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 노출시키는 단계는 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 액체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 형성된 양자점을 포함하는 층이 소분자를 포함하는 액체에 침적될 수 있다. 특정의 실시예에서, 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 형성된 양자점을 포함하는 층이 소분자를 포함하는 액체에 침액될 수 있다.
특정의 이러한 실시예에서, 소분자를 포함하는 액체가 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분과 접촉될 수 있다. 예를 들어, 소분자를 포함하는 액체가 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분 상에 부어질 수 있고, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자를 포함하는 액체 등으로 스프레이될 수 있다.
양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분에 소분자를 노출시키는 다른 기법이 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 최대 약 100 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 약 20 내지 약 30 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 니트 막이다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 양자점이 분산되어 있는 매트릭스 물질을 포함한다. 당업자라면 이러한 매트릭스 물질을 용이하게 알아낼 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 제거하는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 증발시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 진공 증발에 의해 증발시키는 단계를 포함한다. 특정의 이러한 실시예에서, 운반 액체의 증발 이후에, 운반 액체를 제거하기 위해 양자점을 포함하는 층이 산소가 없는 상태에서 가열된다.
특정의 실시예에서, 디바이스 구성요소가 발광 디바이스를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 디바이스 구성요소가 광기전력 디바이스를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 디바이스 구성요소가 광 검출기를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 디바이스 구성요소가 트랜지스터를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 디바이스 구성요소가 메모리 디바이스를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점은 반도체 나노결정을 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점은 제1 반도체 물질을 포함하는 코어 및 코어의 외측 표면의 적어도 일부분 상의 쉘을 포함하고, 쉘은 제2 반도체 물질을 포함한다.
특정의 실시예에서, 하나 이상의 리간드가 양자점의 적어도 일부분의 외측 표면에 부착된다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 지방족기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 방향족기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 기판의 소정의 영역 상에 형성된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 비패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 2개 이상의 상이한 유형의 양자점을 포함한다. 특정의 이러한 실시예에서, 상이한 유형의 양자점은, 바람직하게는 층에 포함된 다른 유형의 양자점들 중 적어도 하나의 유형의 양자점에 의해 방출되는 파장과 상이한 소정의 파장의 광을 방출한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 디바이스 구성요소를 제조하는 방법은 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계; 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자에 노출시키는 단계; 및 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를, 이러한 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자와 접촉해 있는 동안, 광속으로 조사하는 단계를 포함한다. 특정의 실시예에서, 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 양자점을 포함하는 층이 소분자를 포함하는 환경에 있는 동안 광속으로 조사하는 단계가 수행된다.
특정의 실시예에서, 디바이스 구성요소가 캐리어 기판 상에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 디바이스 구성요소를 제조하는 본 명세서에 기술된 방법에 의해 획득될 수 있는 디바이스 구성요소가 제공된다.
막, 디바이스 및 디바이스 구성요소를 제조하는 본 방법은 디바이스에 양자점을 사용함에 있어서 일어날 수 있는 수명 및/또는 성능 문제를 해결할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 양자점을 포함하는 층을 포함하는 디바이스의 적어도 하나의 성능 속성을 개선시키는 방법이 제공되고, 이 방법은 본 명세서에 기술된 디바이스를 제조하는 방법을 포함한다.
특정의 실시예에서, 성능 속성은 디바이스의 외부 양자 효율을 포함한다.
특정의 실시예에서, 성능 속성은 디바이스의 수명을 포함한다.
특정의 실시예에서, 성능 속성은 디바이스의 수명 및 외부 양자 효율을 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 전극, 제2 전극, 및 이들 전극 사이에 배치된 양자점을 포함하는 층을 포함하는 디바이스가 제공되고, 양자점을 포함하는 층은 제1 전극 상에 배치되고, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가, 제2 전극 또는 제2 전극 상의 임의의 다른 디바이스 물질을 배치하는 단계 이전에, 소분자 및 광속에 노출된다.
디바이스는 제1 전극과 양자점을 포함하는 층 사이에 다른 디바이스 물질을 추가로 포함할 수 있다.
디바이스는 양자점을 포함하는 층과 제2 전극 사이에 다른 디바이스 물질을 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는, 디바이스는 본 명세서에 개시된 디바이스를 제조하는 방법에 의해 준비된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전하 전달 물질을 포함하는 층 및 양자점을 포함하는 층 - 양자점이 이 층의 표면 상에 배치되어 있음 - 을 포함하는 디바이스 구성요소가 제공되고, 양자점 방사 물질을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 소분자 및 광속에 노출되었다.
디바이스 구성요소는 다른 물질을 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는, 디바이스 구성요소는 본 명세서에 개시된 디바이스 구성요소를 제조하는 방법에 의해 준비된다.
본 명세서에 개시된 방법의 특정의 측면 및 실시예에서, 원하는 방출 스펙트럼을 갖는 LED, 형광 램프 또는 기타 광원과 같은 광원이 광속을 제공할 수 있다. 당업자라면 다른 공지된 광원을 용이하게 알아낼 수 있다.
본 명세서에 기술된 이상의 측면 및 기타 측면 모두가 본 발명의 실시예를 구성한다.
본 발명이 관련되어 있는 기술 분야의 당업자라면 본 발명의 임의의 특정의 측면 및/또는 실시예와 관련하여 본 명세서에 기술된 특징들 중 임의의 특징이, 결합의 호환성을 보장하기 위해 적절히 수정되어, 본 명세서에 기술된 본 발명의 임의의 다른 측면 및/또는 실시예의 임의의 다른 특징들 중 하나 이상의 특징과 결합될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 이러한 조합은 본 개시 내용에서 생각되는 본 발명의 일부인 것으로 간주된다.
이상의 개괄적인 설명 및 이하의 상세한 설명 둘 다가 단지 예시적이고 설명적인 것에 불과하며 또 청구된 발명을 제한하는 것이 아니라는 것을 잘 알 것이다. 설명 및 도면을 살펴봄으로써, 특허청구범위로부터 그리고 본 명세서에 개시된 발명의 실시로부터 다른 실시예들이 당업자에게는 명백할 것이다.
도 1은 예 2에 기술된 디바이스에 대한 성능 및 수명 데이터를 나타낸 그래프.
도 2는 예 3의 QD의 흡수 및 PL 스펙트럼을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에서 사용하기 위한 양자점을 포함하는 방사층을 포함하는 디바이스의 바람직한 구조 및 에너지 대역 다이어그램의 개요도의 일례를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 디바이스 및 제어 디바이스의 일례의 I-V 특성을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 디바이스 및 제어 디바이스의 일례에 대한 비교 노후화 데이터를 나타낸 도면. [모든 샘플에 대한 초기 휘도는 1000 Cd/m2이다. 처리된 샘플에 대한 초기 (전류, 전압)은 (52 mA/cm2, 3.6V)이고, 미처리된 샘플에 대한 초기 (전류, 전압)은 (190 mA/cm2, 6.0V)이다.]
도 6은 본 발명에 따른 디바이스의 일례에 대한 성능 데이터를 나타낸 도면. 도 6a는 외부 양자 효율을 전류의 함수로서 나타낸 것으로서, 대응하는 휘도는 상부 축에 나타내어져 있음. I-V 특성이 삽입되어 있음. 도 6b는 40nm의 FWHM(full width at half maximum)을 갖는 EL 스펙트럼을 나타낸 도면.
도 7은 건조한 및 습한 N2 대기 중에서 청색광 조명(λ = 450 nm) 하에서 양자점을 포함하는 층의 광 발광(photoluminescence)을 시간의 함수로서 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 유용한 구성의 일례의 개략도.
본 발명의 다른 이점 및 기능과 함께 본 발명의 더 나은 이해를 위해, 상기한 도면과 관련하여 이하의 개시 내용 및 첨부된 특허청구범위가 참조된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 디바이스를 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은 제1 전극을 포함하는 기판 상에 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계, 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층을 고정시키는 단계, 및 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 바람직한 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 산소가 실질적으로 없는 상태에서 고정된다.
특정의 바람직한 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 산소가 없는 상태에서 고정된다.
특정의 실시예에서, 소분자는 50개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 30개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 20개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 10개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 5개 이하의 원자를 포함한다.
소분자는 100 a.m.u 이하의 분자량을 가질 수 있다.
바람직하게는, 소분자는 극성 소분자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 C1-C3 알코올을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 황화 수소를 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 페놀을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 히드라진을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 아르신을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 포스핀을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 암모니아를 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 수산화 암모늄을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 불화 수소를 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 염화 수소를 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 브롬화 수소를 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 요오드화 수소를 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 메탄올을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 에탄올을 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 C1-C3 티올을 포함한다.
다른 극성 소분자가 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 2개 이상의 상이한 소분자의 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 기체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 액체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 기체에 포함되어 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 액체에 포함되어 있다.
소분자를 포함하는 혼합물도 역시 사용될 수 있다.
소분자는 운반 기체 또는 액체에 추가적으로 분산될 수 있는 기체 및/또는 액체의 형태로 되어 있을 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 미스트, 증기, 스프레이, 기체 유동 스트림 등에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 무기염[예컨대, 염화 나트륨(이것으로 제한되지 않음)] 및 물을 포함하는 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 고립 전자쌍을 포함하고 있다.
다른 소분자가 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 25℃의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 실온에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 약 1 기압의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 1 기압 미만의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 약 1 기압 초과의 압력에서 수행된다.
다른 압력이 바람직하거나 유용할 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 30초 동안 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 5분 동안 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 15분 동안 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소정의 기간 동안 소분자에 노출된다.
다른 시간이 유용하거나 바람직한 것으로 판정될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 소분자에 노출시키는 단계는 기판 상에 형성된 고정된 층을 기체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 소분자에 노출시키는 단계는 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 액체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 고정된 층을 포함하는 부분 디바이스가 소분자를 포함하는 액체에 침적될 수 있다. 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 고정된 층을 포함하는 부분 디바이스가 소분자를 포함하는 액체에 침액될 수 있다. 특정의 실시예에서, 소분자를 포함하는 액체가 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분과 접촉될 수 있다. 예를 들어, 소분자를 포함하는 액체가 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분 상에 부어질 수 있고, 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자를 포함하는 액체 등으로 스프레이될 수 있다.
양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분에 소분자를 노출시키는 다른 기법이 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 고정시키는 단계는 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층을 포함하는 부분 디바이스를, 바람직하게는 산소가 없는 대기 중에서 가열하는 단계를 포함한다. 특정의 실시예에서, 부분 디바이스가 약 80℃ 내지 약 180℃ 범위의 온도에서 가열된다. 특정의 실시예에서, 가열이 진공 중에서 수행된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 질소 중에서 수행된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 고정시키는 단계는 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층을 포함하는 부분 디바이스를, 바람직하게는 산소가 없는 대기 중에서 진공 증발시키는 단계를 포함한다. 이러한 실시예들 중 일부에서, 부분 디바이스가 또한 약 80℃ 내지 약 180℃ 범위의 온도에서 가열된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 질소 중에서 수행된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 소분자에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 층 상에 제2 전극을 배열하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 제2 전극을 포함시키는 단계 이전에, 디바이스에 하나 이상의 부가의 층을 포함시키는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계 이전에, 제1 전극을 포함하는 기판 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 소분자에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 층 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계 이전에, 제1 전극을 포함하는 기판 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계, 및 소분자에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 층 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제2 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 부가의 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 부분 디바이스가, 노출 이후 그리고 추가의 처리 이전에, 10-6 또는 더 높은 진공 하에서 산소가 없는 대기 중에 위치된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계 이후에 추가로 포함되는 방법 단계들이 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 완성된 디바이스를 산소가 없는 상태에서 캡슐화하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 최대 약 100 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 약 20 내지 약 30 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 니트 막이다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 양자점이 분산되어 있는 매트릭스 물질을 포함한다. 당업자라면 이러한 매트릭스 물질을 용이하게 알아낼 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 제거하는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 증발시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 제거하는 단계를 포함한다. 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 증발시키는 단계를 포함한다. 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 진공 증발에 의해 증발시키는 단계를 포함한다. 특정의 이러한 실시예에서, 운반 액체의 증발 이후에, 운반 액체를 제거하기 위해 양자점을 포함하는 층이 산소가 없는 상태에서 가열된다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 발광 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광기전력 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광 검출기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 트랜지스터를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 메모리 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점은 반도체 나노결정을 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점은 제1 반도체 물질을 포함하는 코어 및 코어의 외측 표면의 적어도 일부분 상의 쉘을 포함하고, 쉘은 제2 반도체 물질을 포함한다.
특정의 실시예에서, 하나 이상의 리간드가 양자점의 적어도 일부분의 외측 표면에 부착된다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 지방족기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 방향족기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 기판의 소정의 영역 상에 형성된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 비패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 2개 이상의 상이한 유형의 양자점을 포함한다. 이러한 실시예들 중 일부에서, 상이한 유형의 양자점은, 바람직하게는 층에 포함된 다른 유형의 양자점들 중 적어도 하나의 유형의 양자점에 의해 방출되는 파장과 상이한 소정의 파장의 광을 방출한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를, 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 소분자와 접촉해 있는 동안, 광속에 노출시키는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 양자점의 적어도 일부분을 여기시킬 수 있는 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 365 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 400 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 450 nm 내지 약 470 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 470 nm의 피크 파장을 갖는 광원에 의해 제공된다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2이다
특정의 실시예에서, 광속은 약 30 mW/cm2이다
특정의 실시예에서, 광속이 규칙적인 또는 불규칙적인 간격으로[예를 들어, 펄스형으로(이들로 제한되지 않음)] 인가될 수 있다.
특정의 실시예에서, 광속이 노출 단계 동안 중단 없이 인가될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 디바이스를 제조하는 상기 방법에 의해 획득될 수 있는 디바이스가 제공된다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 발광 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광기전력 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광 검출기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 트랜지스터를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 메모리 디바이스를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 디바이스를 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은 제1 전극을 포함하는 기판 상에 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계, 및 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자 및 광속에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 50개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 30개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 20개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 10개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 5개 이하의 원자를 포함한다.
소분자는 100 a.m.u 이하의 분자량을 가질 수 있다.
바람직하게는, 소분자는 극성 소분자를 포함한다.
극성 소분자의 일례는 이상에서 및 본 명세서의 다른 곳에서 기술되는 것을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 2개 이상의 상이한 소분자의 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 기체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 액체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 기체에 포함되어 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 액체에 포함되어 있다.
소분자를 포함하는 혼합물도 역시 사용될 수 있다.
소분자는 운반 기체 또는 액체에 추가적으로 분산될 수 있는 기체 및/또는 액체의 형태로 되어 있을 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 미스트, 증기, 스프레이, 기체 유동 스트림 등에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 무기염[예컨대, 염화 나트륨(이것으로 제한되지 않음)] 및 물을 포함하는 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 고립 전자쌍을 포함하고 있다.
다른 소분자가 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 25℃의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 실온에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 1 기압의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 1 기압 미만의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 1 기압 초과의 압력에서 수행된다.
다른 압력이 바람직하거나 유용할 수 있다.
특정의 실시예에서, 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 소분자에 노출시키는 단계는 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 기체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 노출시키는 단계는 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 액체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 포함하는 부분 디바이스가 소분자를 포함하는 액체에 침적될 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자를 포함하는 액체가 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분과 접촉될 수 있다. 예를 들어, 소분자를 포함하는 액체가 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분 상에 부어질 수 있고, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자를 포함하는 액체 등으로 스프레이될 수 있다.
양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분에 소분자를 노출시키는 다른 기법이 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 광속은 양자점의 적어도 일부분을 여기시킬 수 있는 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 365 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 400 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 450 nm 내지 약 470 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 470 nm의 피크 파장을 갖는 광원에 의해 제공된다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2이다
특정의 실시예에서, 광속은 약 30 mW/cm2이다
특정의 실시예에서, 광속이 규칙적인 또는 불규칙적인 간격으로[예를 들어, 펄스형으로(이들로 제한되지 않음)] 인가될 수 있다.
특정의 실시예에서, 광속이 노출 단계 동안 중단 없이 인가될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 30초 동안 소분자 및 광속에 노출된다. 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 30초 동안 소분자 및 광속에 동시에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 5분 동안 소분자 및 광속에 노출된다. 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 5분 동안 소분자 및 광속에 동시에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 15분 동안 소분자 및 광속에 노출된다. 특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 적어도 약 15분 동안 소분자 및 광속에 동시에 노출된다.
다른 시간이 유용하거나 바람직한 것으로 판정될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 제1 소정의 기간 동안 소분자에 노출되고 제1 소정의 기간과 동일하거나 상이할 수 있는 제2 소정의 기간 동안 광속에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 소정의 기간 동안 소분자 및 광속에 동시에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자에 노출될 수 있고, 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 이어서, 양자점을 포함하는 층의 전부 또는 일부분이 소분자와 접촉해 있는 동안, 광속에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자에 노출되고 있는 시간의 적어도 일부분 동안, 광속에 노출될 수 있다. 특정의 이러한 실시예에서, 소분자에의 노출이 중단된 후에 광속에의 노출이 계속될 수 있다. 특정의 이러한 실시예에서, 광속에의 노출이 중단된 후에 소분자에의 노출이 계속될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가, 광속에의 노출 이전에, 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가, 광속에의 노출 이후에, 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 소분자 및 광속에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 층 상에 제2 전극을 배열하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 제2 전극을 포함시키는 단계 이전에, 디바이스에 하나 이상의 부가의 층을 포함시키는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계 이전에, 제1 전극을 포함하는 기판 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 소분자 및 광속에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 층 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계 이전에, 제1 전극을 포함하는 기판 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계, 및 소분자 및 광속에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 층 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제2 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 부분 디바이스가, 노출 이후 그리고 추가의 처리 이전에, 10-6 또는 더 높은 진공 하에서 산소가 없는 대기 중에 위치된다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 부가의 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 노출 단계 이후에 추가로 포함되는 방법 단계들이 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 완성된 디바이스를 산소가 없는 상태에서 캡슐화하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 최대 약 100 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 약 20 내지 약 30 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 니트 막이다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 양자점이 분산되어 있는 매트릭스 물질을 포함할 수 있다. 당업자라면 이러한 매트릭스 물질을 용이하게 알아낼 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 제거하는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 증발시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 진공 증발에 의해 증발시키는 단계를 포함한다. 특정의 이러한 실시예에서, 운반 액체의 증발 이후에, 운반 액체를 제거하기 위해 양자점을 포함하는 층이 산소가 없는 상태에서 가열된다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 발광 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광기전력 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광 검출기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 트랜지스터를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 메모리 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점은 반도체 나노결정을 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점은 제1 반도체 물질을 포함하는 코어 및 코어의 외측 표면의 적어도 일부분 상의 쉘을 포함하고, 쉘은 제2 반도체 물질을 포함한다.
특정의 실시예에서, 하나 이상의 리간드가 양자점의 적어도 일부분의 외측 표면에 부착된다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 지방족기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 방향족기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 기판의 소정의 영역 상에 형성된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 비패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 2개 이상의 상이한 유형의 양자점을 포함한다. 특정의 이러한 실시예에서, 상이한 유형의 양자점은, 바람직하게는 층에 포함된 다른 유형의 양자점들 중 적어도 하나의 유형의 양자점에 의해 방출되는 파장과 상이한 소정의 파장의 광을 방출한다.
특정의 실시예에서, 디바이스를 제조하는 방법은 제1 전극을 포함하는 기판 상에 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자에 노출시키는 단계; 및 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를, 이러한 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자와 접촉해 있는 동안, 광속으로 조사하는 단계를 포함한다. 특정의 실시예에서, 부분 디바이스가 소분자를 포함하는 환경에 있는 동안 부분 디바이스가 광속으로 조사된다.
디바이스를 제조하는 본 방법은 양자점을 포함하는 디바이스에서 일어날 수 있는 수명 및/또는 성능 문제를 해결할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 명세서에 기술된 디바이스를 제조하는 방법에 의해 획득될 수 있는 디바이스가 제공된다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 발광 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광기전력 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 광 검출기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 트랜지스터를 포함한다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 메모리 디바이스를 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법의 실시예에 의해 준비된 디바이스는 기판, 기판 상에 배치된 양극, 기판 상에 배치된 정공 주입층, 정공 주입층 상에 배치된 정공을 전달할 수 있는 물질, 정공 주입층 상의 양자점을 포함하는 층, 양자점을 포함하는 층 상에 배치된 전자를 전달할 수 있는 물질, 및 전자를 전달할 수 있는 물질 상에 배치된 음극을 포함한다.
특정의 바람직한 실시예에서, 이 방법의 실시예에 의해 준비된 디바이스는 기판, 기판 상에 배치된 음극, 음극 상에 배치된 전자를 전달할 수 있는 물질, 전자를 전달할 수 있는 물질 상의 양자점을 포함하는 층, 양자점을 포함하는 층 상에 배치된 정공을 전달할 수 있는 물질, 정공을 전달할 수 있는 물질 상에 배치된 정공 주입층, 및 정공 주입층 상에 배치된 양극을 포함한다. 특정의 실시예에서, 전자를 전달할 수 있는 물질은 또한 전자를 주입할 수 있다. 특정의 이러한 실시예에서, 물질은 금속 산화물, 바람직하게는 ZnO를 포함한다. (특정의 실시예에서, 금속 산화물층은 졸-겔 공정에 의해 또는 스퍼터링에 의해 형성될 수 있다.)
본 발명의 다른 측면에 따르면, 양자점을 포함하는 층을 포함하는 막을 제조하는 방법이 제공되고, 이 방법은 캐리어 기판 상에 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계, 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층을 고정시키는 단계, 및 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 바람직한 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 산소가 실질적으로 없는 상태에서 고정된다.
특정의 바람직한 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 산소가 없는 상태에서 고정된다.
특정의 실시예에서, 소분자는 50개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 30개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 20개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 10개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 5개 이하의 원자를 포함한다.
소분자는 100 a.m.u 이하의 분자량을 가질 수 있다.
바람직하게는, 소분자는 극성 소분자를 포함한다.
극성 소분자의 일례는 이상에서 및 본 명세서의 다른 곳에서 기술되는 것을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 2개 이상의 상이한 소분자의 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 기체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 액체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 기체에 포함되어 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 액체에 포함되어 있다.
소분자를 포함하는 혼합물도 역시 사용될 수 있다.
소분자는 운반 기체 또는 액체에 추가적으로 분산될 수 있는 기체 및/또는 액체의 형태로 되어 있을 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 미스트, 증기, 스프레이, 기체 유동 스트림 등에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 무기염[예컨대, 염화 나트륨(이것으로 제한되지 않음)] 및 물을 포함하는 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 고립 전자쌍을 포함하고 있다.
다른 소분자가 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 고립 전자쌍을 포함하고 있다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자에의 노출은 약 25℃의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 실온에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 약 1 기압의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 1 기압 미만의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 노출 단계가 약 1 기압 초과의 압력에서 수행된다.
다른 압력이 바람직하거나 유용할 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 30초 동안 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 5분 동안 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 15분 동안 소분자에 노출된다.
다른 시간이 유용하거나 바람직한 것으로 판정될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소정의 기간 동안 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 소분자에 노출시키는 단계는 기판 상에 형성된 고정된 층을 기체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 소분자에 노출시키는 단계는 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 액체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자를 포함하는 액체가 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분과 접촉될 수 있다. 예를 들어, 소분자를 포함하는 액체가 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분 상에 부어질 수 있고, 양자점을 포함하는 고정된 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자를 포함하는 액체 등으로 스프레이될 수 있다.
양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분에 소분자를 노출시키는 다른 기법이 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 고정시키는 단계는 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층을, 바람직하게는 산소가 없는 대기 중에서 가열하는 단계를 포함한다. 특정의 실시예에서, 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층이 약 80℃ 내지 약 180℃ 범위의 온도에서 가열된다. 특정의 실시예에서, 가열이 진공 중에서 수행된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 질소 중에서 수행된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 고정시키는 단계는 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층을, 바람직하게는 산소가 없는 대기 중에서, 진공 증발시키는 단계를 포함한다. 이러한 실시예들 중 일부에서, 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층이 약 80℃ 내지 약 180℃ 범위의 온도에서 추가적으로 가열된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 질소 중에서 수행된다. 특정의 실시예에서, 고정시키는 단계가 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계 이전에, 캐리어 기판 상에 하나 이상의 다른 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 소분자에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 고정된 층 상에 하나 이상의 다른 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 최대 약 100 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 약 20 내지 약 30 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 니트 막이다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 양자점이 분산되어 있는 매트릭스 물질을 포함한다. 당업자라면 이러한 매트릭스 물질을 용이하게 알아낼 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 증발시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 진공 증발에 의해 증발시키는 단계를 포함할 수 있다. 특정의 이러한 실시예에서, 운반 액체의 증발 이후에, 운반 액체를 제거하기 위해 양자점을 포함하는 층이 산소가 없는 상태에서 가열된다.
특정의 실시예에서, 막이 발광 디바이스를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 막이 광기전력 디바이스를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 막이 광 검출기를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 막이 트랜지스터를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 막이 메모리 디바이스를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점은 반도체 나노결정을 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점은 제1 반도체 물질을 포함하는 코어 및 코어의 외측 표면의 적어도 일부분 상의 쉘을 포함하고, 쉘은 제2 반도체 물질을 포함한다.
특정의 실시예에서, 하나 이상의 리간드가 양자점의 적어도 일부분의 외측 표면에 부착된다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 지방족기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 방향족기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 기판의 소정의 영역 상에 형성된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 비패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 2개 이상의 상이한 유형의 양자점을 포함한다. 특정의 이러한 실시예에서, 상이한 유형의 양자점은, 바람직하게는 층에 포함된 다른 유형의 양자점들 중 적어도 하나의 유형의 양자점에 의해 방출되는 파장과 상이한 소정의 파장의 광을 방출한다.
특정의 실시예에서, 이 방법이 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를, 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 소분자와 접촉해 있는 동안, 광속에 노출시키는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법은 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를, 층의 임의의 노출된 표면을 소분자에 노출시키는 단계 이전에, 광속에 노출시키는 단계를 포함할 수 있다.
특정의 실시예에서, 광속은 양자점의 적어도 일부분을 여기시킬 수 있는 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 365 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 400 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 450 nm 내지 약 470 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 470 nm의 피크 파장을 갖는 광원에 의해 제공된다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2이다
특정의 실시예에서, 광속은 약 30 mW/cm2이다
특정의 실시예에서, 광속이 규칙적인 또는 불규칙적인 간격으로[예를 들어, 펄스형으로(이들로 제한되지 않음)] 인가될 수 있다.
특정의 실시예에서, 광속이 노출 단계 동안 중단 없이 인가될 수 있다.
특정의 실시예에서, 캐리어 기판은 테이프를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 양자점을 포함하는 층을 포함하는 디바이스 구성요소를 제조하는 방법이 제공되고, 이 방법은 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계, 및 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자 및 광속에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 소분자 및 광속에 노출된다.
특정의 실시예에서, 소분자는 50개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 30개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 20개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 10개 이하의 원자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 5개 이하의 원자를 포함한다.
소분자는 100 a.m.u 이하의 분자량을 가질 수 있다.
바람직하게는, 소분자는 극성 소분자를 포함한다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 물을 포함한다.
극성 소분자의 일례는 이상에서 및 본 명세서의 다른 곳에서 기술되는 것을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 2개 이상의 상이한 소분자의 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 기체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 액체 상태에 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 기체에 포함되어 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 운반 액체에 포함되어 있다.
소분자를 포함하는 혼합물도 역시 사용될 수 있다.
소분자는 운반 기체 또는 액체에 추가적으로 분산될 수 있는 기체 및/또는 액체의 형태로 되어 있을 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자는 미스트, 증기, 스프레이, 기체 유동 스트림 등에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 극성 소분자는 무기염[예컨대, 염화 나트륨(이것으로 제한되지 않음)] 및 물을 포함하는 혼합물을 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자는 고립 전자쌍을 포함하고 있다.
다른 소분자가 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출 단계가 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 공기 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 아르곤 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 질소 중에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 25℃의 온도에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 실온에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 1 기압의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 1 기압 미만의 압력에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출은 약 1 기압 초과의 압력에서 수행된다.
다른 압력이 바람직하거나 유용할 수 있다.
특정의 실시예에서, 광속은 양자점의 적어도 일부분을 여기시킬 수 있는 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 365 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 400 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 450 nm 내지 약 470 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함한다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 470 nm의 피크 파장을 갖는 광원에 의해 제공된다.
특정의 실시예에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2이다
특정의 실시예에서, 광속은 약 30 mW/cm2이다
특정의 실시예에서, 광속이 규칙적인 또는 불규칙적인 간격으로[예를 들어, 펄스형으로(이들로 제한되지 않음)] 인가될 수 있다.
특정의 실시예에서, 광속이 노출 단계 동안 중단 없이 인가될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 30초 동안 소분자 및 광속에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 5분 동안 소분자 및 광속에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 적어도 약 15분 동안 소분자 및 광속에 노출된다.
다른 시간이 유용하거나 바람직한 것으로 판정될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 제1 소정의 기간 동안 소분자에 노출되고 제1 소정의 기간과 동일하거나 상이할 수 있는 제2 소정의 기간 동안 광속에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 소정의 기간 동안 소분자 및 광속에 동시에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자에 노출될 수 있고, 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 이어서, 양자점을 포함하는 층의 전부 또는 일부분이 소분자와 접촉해 있는 동안, 광에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자에 노출되고 있는 시간의 적어도 일부분 동안, 광에 노출될 수 있다. 특정의 이러한 실시예에서, 소분자에의 노출이 중단된 후에 광속에의 노출이 계속될 수 있다. 특정의 이러한 실시예에서, 광속에의 노출이 중단된 후에 소분자에의 노출이 계속될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가, 광속에의 노출 이전에, 소분자에 노출된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가, 광속에의 노출 이후에, 소분자에 노출될 수 있다.
전하 전달 물질은 본 명세서의 다른 곳에서 기술되어 있다.
특정의 바람직한 실시예에서, 전하 전달 물질을 포함하는 층은 반도체 물질을 포함한다. 이러한 실시예들 중 일부에서, 반도체 물질은 1240/λ 초과의 밴드 갭(band gap)(단위: eV)을 가질 수 있으며, 여기서 λ는 양자점을 포함하는 층 내의 양자점에 의해 방출되는 광의 피크 방출 파장(단위: nm)을 나타낸다. 상이한 피크 방출 파장을 갖는 2개 이상의 유형의 양자점을 포함하는 실시예들 중 일부에서, 반도체의 밴드 갭은 1240/λ 초과이고, 여기서 λ는 층에 포함된 상이한 유형의 양자점들 중 최저 피크 방출 파장을 갖는 유형의 양자점의 피크 방출 파장을 나타낸다. 특정의 이러한 실시예에서, 반도체는 무기 물질을 포함한다. 일례는 금속 산화물, 금속 황화물 등과 같은 금속 칼코겐화물을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 이러한 반도체는 구성요소의 의도된 용도에 기초하여 n-형, p-형, 또는 진성일 수 있다. 바람직한 반도체의 일례는 산화 아연을 포함한다.
특정의 실시예에서, 이 방법은 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계 이전에, 하나 이상의 다른 층을 포함시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
특정의 실시예에서, 이 방법은 캐리어 기판 상에 디바이스 구성요소를 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 특정의 이러한 실시예에서, 전하 전달 물질을 포함하는 층이 캐리어 기판 상에 형성될 수 있고, 양자점을 포함하는 층이 그 위에 형성될 수 있다. 특정의 이러한 실시예에서, 이 방법은 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계 이전에, 하나 이상의 다른 층을 포함시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 특정의 실시예에서, 캐리어 기판은 테이프 또는 다른 두루마리 형태로 말 수 있는 기판일 수 있다.
특정의 실시예에서, 이 방법은 소분자 및 광속에의 노출 이후에, 양자점을 포함하는 층 상에 하나 이상의 다른 층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 소분자 및 광속에의 노출 이후의 방법 단계들은 산소가 없는 상태에서 수행된다.
특정의 실시예에서, 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 소분자에 노출시키는 단계는 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 기체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 노출시키는 단계는 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분을 액체 상태에 있는 소분자를 포함하는 환경에 노출시키는 단계를 포함한다.
특정의 이러한 실시예에서, 소분자를 포함하는 액체가 캐리어 기판 상에 형성된 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분과 접촉될 수 있다. 예를 들어, 소분자를 포함하는 액체가 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분 상에 부어질 수 있고, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자를 포함하는 액체 등으로 스프레이될 수 있다.
양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 전부 또는 일부분에 소분자를 노출시키는 다른 기법이 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 최대 약 100 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 형성되는 양자점을 포함하는 층은 약 20 내지 약 30 nm의 두께를 가진다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 니트 막이다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 양자점이 분산되어 있는 매트릭스 물질을 포함할 수 있다. 당업자라면 이러한 매트릭스 물질을 용이하게 알아낼 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 제거하는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 증발시키는 단계를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계는 양자점 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 운반 액체를 진공 증발에 의해 증발시키는 단계를 포함한다. 특정의 이러한 실시예에서, 운반 액체의 증발 이후에, 운반 액체를 제거하기 위해 양자점을 포함하는 층이 산소가 없는 상태에서 가열된다.
특정의 실시예에서, 디바이스 구성요소가 발광 디바이스를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 디바이스 구성요소가 광기전력 디바이스를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 디바이스 구성요소가 광 검출기를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 디바이스 구성요소가 트랜지스터를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 디바이스 구성요소가 메모리 디바이스를 포함하는 디바이스에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 양자점은 반도체 나노결정을 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점은 제1 반도체 물질을 포함하는 코어 및 코어의 외측 표면의 적어도 일부분 상의 쉘을 포함하고, 쉘은 제2 반도체 물질을 포함한다.
특정의 실시예에서, 하나 이상의 리간드가 양자점의 적어도 일부분의 외측 표면에 부착된다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 지방족기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 리간드는 독립적으로 치환되거나 비치환될 수 있는 하나 이상의 방향족기를 포함한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층은 전하 전달 물질을 포함하는 층의 소정의 영역 상에 형성된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 비패턴화된다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 층이 2개 이상의 상이한 유형의 양자점을 포함한다. 특정의 이러한 실시예에서, 상이한 유형의 양자점은, 바람직하게는 층에 포함된 다른 유형의 양자점들 중 적어도 하나의 유형의 양자점에 의해 방출되는 파장과 상이한 소정의 파장의 광을 방출한다.
특정의 실시예에서, 양자점을 포함하는 디바이스 구성요소를 제조하는 방법은 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 양자점을 포함하는 층을 형성하는 단계; 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자에 노출시키는 단계; 및 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를, 이러한 노출된 표면의 전부 또는 일부분이 소분자와 접촉해 있는 동안, 광속으로 조사하는 단계를 포함한다. 특정의 실시예에서, 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 양자점을 포함하는 층이 소분자를 포함하는 환경에 있는 동안 광속으로 조사하는 단계가 수행된다. 특정의 실시예에서, 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 양자점을 포함하는 층이 소분자를 포함하는 환경에 있기 이전에, 광속으로 조사하는 단계가 수행된다. 특정의 실시예에서, 전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 양자점을 포함하는 층이 소분자를 포함하는 환경에 노출된 이후에, 광속으로 조사하는 단계가 수행된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 디바이스 구성요소를 제조하는 본 명세서에 기술된 방법에 의해 획득될 수 있는 디바이스 구성요소가 제공된다.
디바이스 구성요소, 막 및 디바이스를 제조하는 본 방법은 디바이스에 양자점을 사용함에 있어서 일어날 수 있는 수명 및/또는 성능 문제를 해결할 수 있다.
도 8은 본 명세서에 기술된 방법을 수행하는 데 유용한 구성의 일례의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다. 도시된 구성은 소분자 및 광속 둘 다에의 노출을 나타낸 것이다. (이러한 구성은 또한 소분자에의 노출 또는 광에의 노출에 개별적으로 사용될 수 있다.) 도시된 유닛은 사용 동안 환경에 대해 폐쇄되어 있고, 소분자를 포함하는 운반 기체(질소로 나타내어져 있음)를 챔버 내로 유입시키기 위한 입구와 운반 기체 및 혼입된(entrained) 소분자를 배출시키기 위한 출구를 갖는다. 챔버의 상부 표면은 챔버 내로 비추어지는 광속에 투명하다. 챔버는 처리되는 양자점의 층을 포함하는 샘플을 위치시키고 제거하기 위해 열릴 수 있다. 바람직한 실시예에서, 소분자를 포함하는 운반 기체는, 챔버 내로 유입되기 전에, 원하는 소분자(액체 형태로 되어 있음)의 용기를 통해 운반 기체를 버블링(bubbling)시킴으로써 준비된다.
다른 구성 또는 배열이 유용하거나 바람직할 수 있다.
이상에서 및 본 명세서의 다른 곳에서 기술된 본 발명의 다양한 측면 및 실시예에 포함된 잉크에서 사용하기 위한 운반 액체의 일례는, 일례로서, 2007년 4월 9일자로 출원된, 발명의 명칭이 "물질을 포함하는 조성물, 물질을 증착하는 방법, 이를 포함한 물품, 및 물질을 증착하는 시스템(Composition Including Material, Methods Of Depositing Material, Articles Including Same And Systems For Depositing Material)"인 QD Vision, Inc.의 국제 출원 제PCT/US2007/008873호 - 2007년 10월 18일에 국제 공개 번호 WO 2007/117698호로서 공개되었으며, 그 전체 내용이 참조 문헌으로서 본 명세서에 포함됨 - 에 열거된 것을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 운반 액체는 또한 하나 이상의 운반 액체의 혼합물을 포함할 수 있다. 하나의 비제한적인 일례는 헥산과 헵탄의 혼합물을 포함한다. 특정의 실시예에서, 약 95℃ 이상의 끓는점을 갖는 운반 액체가 바람직하다. 다른 운반 액체가 또한 잉크에 사용하는 데 유용하거나 바람직할 수 있다.
본 명세서에 기술된 본 발명의 다양한 측면 및 실시예에 포함되는 잉크를 증착하는 데 유용한 기법들의 일례는, 예시로서 스핀 코팅, 접촉 인쇄, 잉크젯 인쇄, 롤투롤 인쇄(roll-to-roll printing), 그라비어 인쇄(graveure), 스탬핑(stamping), 분무(spraying), 스텐실링(stenciling), 스크린 인쇄, 광 패턴화(photopatterning), 에칭 등을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 다른 기법이 또한 유용하거나 바람직할 수 있다.
이상에서 및 본 명세서의 다른 곳에서 언급되는 정공 전달층 및 전자 전달층을 합하여 전하 전달층(또한 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 층이라고도 할 수 있음)이라고 할 수 있다. 이들 층 중 어느 하나 또는 둘 다는 전하를 전달할 수 있는 유기 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 무기 물질의 일례는, 예를 들어, 무기 반도체를 포함한다. 무기 물질은 비정질이거나 다결정일 수 있다. 유기 물질의 일례는, 예를 들어, 유기 반도체를 포함한다. 유기 전하 전달 물질은 중합체성 또는 비중합체성일 수 있다.
전자 전달층에 포함될 수 있는 전형적인 유기 물질의 일례는 분자 매트릭스(molecular matrix)를 포함한다. 분자 매트릭스는 비중합체성일 수 있다. 분자 매트릭스는 소분자, 예를 들어, 금속 착물을 포함할 수 있다. 8-하이드록시퀴놀린의 금속 착물은 알루미늄, 갈륨, 인듐, 아연 또는 마그네슘 착물, 예를 들어, 알루미늄 트리스(8-하이드록시퀴놀린)(Alq3)일 수 있다. 특정의 실시예에서, 전자 전달 물질은 LT-N820 또는 LT-N821 (1,3-비스[2-(2,2'-바이피리딘-6-일)-1,3,4-옥사디아조-5-일]벤젠(약어로 Bpy-OXD라고도 함)(대만의 Luminescent Technologies로부터 입수가능함)을 포함할 수 있다. Bpy-OXD에 관한 부가 정보에 대해서는, M. Ichikawa 등의 J. Mater. Chem., 2006, 16, 221-25를 참조하기 바라며, 그의 개시 내용은 참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다. 전자 전달층에 있는 다른 부류의 물질은 금속 티옥시노이드 화합물, 옥사디아졸 금속 킬레이트, 트라이아졸, 섹시티오펜 유도체, 피라진, 및 스티릴안트라센 유도체를 포함할 수 있다. 유기 물질을 포함하는 전자 전달층은 진성이거나(비도핑되어 있거나) 도핑되어 있을 수 있다. 전도성을 향상시키기 위해 도핑이 사용될 수 있다.
정공 전달층에 포함될 수 있는 전형적인 유기 물질의 일례는 유기 발색단(organic chromophore)을 포함한다. 유기 발색단은, 예를 들어, N,N'-다이페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-(1,1'-바이페닐)-4,4'-다이아민(TPD)과 같은 페닐 아민을 포함할 수 있다. 다른 정공 전달층은 스피로-TPD, 4-4'-N,N'-다이카르바졸릴-바이페닐(CBP), 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(NPD) 등, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리(페닐렌 비닐렌), 구리 프탈로시아닌, 방향족 3차 아민 또는 다핵 방향족 3차 아민, 4,4'-비스(p-카르바졸릴)-1,1'-바이페닐 화합물, 또는 N,N,N',N'-테트라아릴벤지딘을 포함할 수 있다. 유기 물질을 포함하는 정공 전달층은 진성이거나(비도핑되어 있거나) 도핑되어 있을 수 있다. 전도성을 향상시키기 위해 도핑이 사용될 수 있다.
유기 물질을 포함하는 전하 전달층 및 유기 전하 전달층의 제조에 관련된 기타 정보는 발명의 명칭이 "패턴화된 물질을 전사하는 방법 및 시스템(Method And System For Transferring A Patterned Material)"인 미국 특허 출원 제11/253,612호(2005년 10월 21일자로 출원됨) 및 발명의 명칭이 "반도체 나노결정을 포함하는 발광 디바이스(Light Emitting Device Including Semiconductor Nanocrystals)"인 미국 특허 출원 제11/253,595호(2005년 10월 21일자로 출원됨)에 더 상세히 논의되어 있다. 이상의 특허 출원들은 참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다.
유기 전하 전달층은 진공 기상 증착법, 스퍼터링법, 딥 코팅법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 및 기타 막 증착법과 같은 공지의 방법에 의해 배치될 수 있다. 바람직하게는, 유기층이 초고진공 조건(예컨대, ≤ 10-8 torr), 고진공 조건(예컨대, 약 10-8 torr 내지 약 10-5 torr), 또는 저진공 조건(예컨대, 약 10-5 torr 내지 약 10-3 torr) 하에서 증착된다. 가장 바람직하게는, 유기층이 약 1 x 10-7 내지 약 5 x 10-6 torr의 고진공 조건에서 증착된다. 다른 대안으로서, 유기층이 각각의 층에 대한 용매를 적절히 선택하면서 다층 코팅에 의해 형성될 수 있다. 용매 캐스팅될 수 있는 전하 전달층의 일례는 폴리(9,9'-다이옥틸플루오렌-코-비스-N,N'-(4-부틸페닐)-비스-N,N'-페닐-1,4-페닐렌-다이아민)(PFB) 및 폴리(9,9'-다이옥틸플루오렌-코-N-(4-부틸페닐)다이페닐렌다이아민)(TFB)과 같은 불소계 중합체를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.
무기 물질을 포함하는 전하 전달층 및 무기 전하 전달층의 제조에 관련된 기타 정보가 이하에서 추가로 논의되고, 발명의 명칭이 "반도체 나노결정을 포함하는 발광 디바이스(Light Emitting Device Including Semiconductor Nanocrystals)"인 2005년 2월 16일자로 출원된 미국 특허 출원 제60/653,094호 및 2006년 2월 15일자로 출원된 미국 특허 출원 제11/354,185호, 그리고 발명의 명칭이 "양자점을 포함하는 발광 디바이스(Light-Emitting Device Including Quantum Dots)"인 QD Vision, Inc.의 2009년 4월 3일자로 출원된 국제 출원 제PCT US2009/002123호에서 더 상세히 논의되어 있으며, 이들 출원 각각의 개시 내용은 참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다.
무기 반도체 물질의 일례는 금속 칼코겐화물, 금속 닉타이드 또는 원소 반도체 - 금속 산화물, 금속 황화물, 금속 셀렌화물, 금속 텔루라이드, 금속 질화물, 금속 인화물, 금속 비화물 또는 금속 비화물 등 - 를 포함한다. 예를 들어, 무기 반도체 물질은 산화 아연, 산화 티타늄, 산화 니오븀, 인듐 주석 산화물, 산화 구리, 산화 니켈, 산화 바나듐, 산화 크롬, 산화 인듐, 산화 주석, 산화 갈륨, 산화 마그네슘, 산화 철, 산화 코발트, 산화 알루미늄, 산화 탈륨, 산화 규소, 산화 게르마늄, 산화 납, 산화 지르코늄, 산화 몰리브덴, 산화 하프늄, 산화 탄탈, 산화 텅스텐, 산화 카드뮴, 산화 이리듐, 산화 로듐, 산화 루테늄, 산화 오스뮴, 황화 아연, 셀렌화 아연, 아연 텔루라이드, 황화 카드뮴, 셀렌화 카드뮴, 카드뮴 텔루라이드, 황화 수은, 셀렌화 수은, 수은 텔루라이드, 탄화 규소, 다이어몬드(탄소), 규소, 게르마늄, 질화 알루미늄, 인화 알루미늄, 비화 알루미늄, 안티몬화 알루미늄, 질화 갈륨, 인화 갈륨, 비화 갈륨, 안티몬화 갈륨, 질화 인듐, 인화 인듐, 비화 인듐, 안티몬화 인듐, 질화 탈륨, 인화 탈륨, 비화 탈륨, 안티몬화 탈륨, 황화 납, 셀렌화 납, 납 텔루라이드, 황화 철, 셀렌화 인듐, 황화 인듐, 인듐 텔루라이드, 황화 갈륨, 셀렌화 갈륨, 갈륨 텔루라이드, 셀렌화 주석, 주석 텔루라이드, 황화 주석, 황화 마그네슘, 셀렌화 마그네슘, 마그네슘 텔루라이드, 티탄산 바륨, 지르콘산 바륨, 규산 지르코늄, 이트리아, 질화 규소, 및 이들 중 2개 이상의 혼합물을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 특정의 실시예에서, 무기 반도체 물질은 도펀트를 포함할 수 있다.
특정의 바람직한 실시예에서, 전자 전달 물질은 n-형 도펀트를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 디바이스의 전자 전달 물질에 포함시키기 위한 바람직한 무기 반도체 물질의 일례는 산화 아연이다. 특정의 실시예에서, 산화 아연은 하나 이상의 다른 무기 물질, 예컨대, 무기 반도체 물질(산화 티타늄 등)과 혼합 또는 블렌딩될 수 있다.
전하 전달 물질의 선택은 당업자에 의해 결정될 수 있다.
특정의 실시예에서, 반도체는 1240/λ 초과의 밴드 갭(단위: eV)을 가질 수 있으며, 여기서 λ는 양자점을 포함하는 층 내의 양자점에 의해 방출되는 광의 피크 방출 파장(단위: nm)을 나타낸다. 상이한 피크 방출 파장을 갖는 2개 이상의 유형의 양자점을 포함하는 실시예들 중 일부에서, 반도체의 밴드 갭은 1240/λ 초과이고, 여기서 λ는 층에 포함된 상이한 유형의 양자점들 중 최저 피크 방출 파장을 갖는 유형의 양자점의 피크 방출 파장을 나타낸다.
무기 반도체를 포함하는 전하 전달층이, 예를 들어, 공지된 방법 - 진공 기상 증착법, 이온 도금법, 스퍼터링, 잉크젯 인쇄, 기타 등등 - 에 의해 저온에서 기판 상에 증착될 수 있다.
전하 전달 물질은 전형적으로 약 10 nm 내지 500 nm 범위의 두께를 갖는 층으로서 디바이스에 포함되어 있다. 다른 두께가 유용하거나 바람직한 것으로 판정될 수 있다.
다른 선택적인 층[예컨대, 전하 전달층(예컨대, 정공 또는 전자를 전달할 수 있는 물질을 포함함), 정공 차단층, 정공 주입층 등]이 임의의 적당한 기법을 사용하여 증착될 수 있다.
음극 물질의 일례는 ITO, 알루미늄, 은, 금(이들로 제한되지 않음) 등을 포함한다. 음극은 바람직하게는 디바이스에 포함된 양자점과 관련하여 선택된 일 함수를 갖는 물질을 포함한다. 당업자라면 다른 물질을 알아낼 수 있다.
양극은 정공을 쉽게 주입할 수 있는 전기 전도성 금속 또는 그 산화물을 포함할 수 있다. 일례는 ITO, 알루미늄, AZO(aluminum-doped zinc oxide, 알루미늄 도핑된 산화 아연), 은, 금 등을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 다른 적당한 양극 물질이 공지되어 있으며, 당업자라면 이들을 쉽게 알아낼 수 있다. 양극 물질이 임의의 적당한 기법을 사용하여 증착될 수 있다. 특정의 실시예에서, 양극이 패턴화될 수 있다.
디바이스 및 디바이스 물질에 관한 유용한 부가의 정보는 2008년 12월 8일자로 출원된 국제 출원 제PCT/US2008/013504호(2009년 8월 13일자로 PCT 공보 제WO2009/099425호로서 공개됨); 2007년 6월 4일자로 출원된 국제 출원 제PCT/US2007/013152호(2007년 12월 13일자로 PCT 공보 제WO2007/143197호로서 공개됨); 및 2009년 4월 3일자로 출원된 국제 출원 제PCT/US2009/02123호(2009년 10월 8일자로 PCT 공보 제WO2009/123763호로서 공개됨)에서 찾아볼 수 있으며, 이상의 출원들 각각은 참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다.
특정의 실시예에서, 정공 주입 물질의 정공 전도성과 정공 전달 물질의 정공 전도성 사이의 정공 전도성을 갖는 부가의 정공 전달 물질이 이들 사이에 개재될 수 있다. 부가의 정공 전달 물질이 디바이스에 포함된 2개의 다른 정공 전도성 물질 사이에 개재될 수 있다. 바람직하게는, 임의의 부가의 개재된 정공 전달 물질은 정공 전달 물질들 - 개재된 정공 전달 물질이 이들 사이에 개재되어 있음 - 의 정공 전도성 사이에 있는 정공 전도성을 가질 것이다.
특정의 실시예에서, 디바이스는 디바이스를 환경으로부터 보호하기 위해 사용될 수 있는 패시베이션 또는 기타 보호층을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 디바이스를 캡슐화하기 위해 보호 유리층이 포함될 수 있다. 선택적으로, 디바이스가, 예컨대, 에폭시(UV 경화성 에폭시 등)로 밀봉되기 전에, 건조제 또는 다른 흡습성 물질이 디바이스에 포함될 수 있다. 다른 건조제 또는 흡습성 물질이 유용하거나 바람직할 수 있다.
특정의 실시예에서, 디바이스가 발광 디바이스를 포함한다. 특정의 실시예에서, 발광 디바이스는 적색-방출, 녹색-방출 및/또는 청색-방출 양자점을 포함할 수 있다. 다른 컬러광 방출 양자점이 단독으로 또는 하나 이상의 다른 상이한 양자점과 함께 포함될 수 있다. 특정의 실시예에서, 하나 이상의 상이한 양자점의 개별 층이 바람직할 수 있다. 특정의 실시예에서, 층이 2개 이상의 상이한 양자점의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 명세서에 기술된 본 발명의 다양한 측면 및 실시예에서 유용한 기판이 불투명하거나 투명할 수 있다. 투명 기판이, 예를 들어, 투명 발광 디바이스의 제조에 사용될 수 있다. 예를 들어, Bulovic, V. 등의 Nature 1996, 380, 29; 및 Gu, G. 등의 Appl. Phys. Lett. 1996, 68, 2606-2608(이들 각각은 참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함됨)을 참조하기 바란다. 기판이 경성이거나 연성일 수 있다. 기판이 플라스틱, 금속, 반도체, 반도체 웨이퍼 또는 유리일 수 있다. 기판이 기술 분야에서 흔히 사용되는 기판일 수 있다. 바람직하게는, 기판은 평탄한 표면을 가진다. 결함이 없는 기판 표면이 특히 바람직하다. 다른 공지된 물질 및 이러한 물질의 공급자가 다양한 소스를 통해 당업자에 의해 이용가능하다. 이하의 캐리어 기판의 일례도 역시 기판으로서 사용될 수 있다.
본 명세서에 기술된 본 발명의 다양한 측면 및 실시예에 유용한 캐리어 기판의 일례는 Kapton 200E, Kapton 300H, Kapton 500H, 다른 Kapton 물질, PET, TEONEX, 실리콘 처리된 PET 등을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 다른 일례는 플라스틱, 포일(금속 포일을 포함하지만, 이들로 제한되지 않음), 종이, 나일론, 천(cloth), 마스크 물질의 일례로서 본 명세서에 열거된 물질, 셀룰로오스계 제품, 직물류, 플라스틱류 - 예를 들어, 단량체, 공중합체 및/또는 라미네이트로서의 ABS, 아세테이트, 부티레이트, 페놀류, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리우레탄 및 폴리비닐 클로라이드(이들로 제한되지 않음)를 포함함 - 를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 상기한 기판의 일례도 역시 캐리어 기판으로서 사용될 수 있다. 다양한 형태의 기판[예컨대, 플레이트, 시트, 테이프, 두루마리 형태로 말 수 있는 물질(이들로 제한되지 않음) 등]도 역시 이용될 수 있다. 기판의 구조체의 물질(형태 및 형상을 포함함)이 의도된 용도에 기초하여 선택될 수 있다.
기판으로서 유용한 다른 공지된 물질 및 이러한 물질의 공급자가 다양한 소스를 통해 당업자에 의해 이용가능하다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 전극, 제2 전극, 및 이들 전극 사이에 배치된 양자점을 포함하는 층을 포함하는 디바이스가 제공되고, 여기서 양자점을 포함하는 층은 제1 전극 상에 배치되고, 양자점을 포함하는 층의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가, 제2 전극 또는 제2 전극 상의 임의의 다른 디바이스 물질을 배치하는 단계 이전에, 소분자 및 광속에 노출된다.
디바이스는 제1 전극과 양자점을 포함하는 층 사이에 다른 디바이스 물질을 추가로 포함할 수 있다.
디바이스는 양자점을 포함하는 층과 제2 전극 사이에 다른 디바이스 물질을 추가로 포함할 수 있다.
소분자는 100 a.m.u 이하의 분자량을 가질 수 있다.
소분자의 일례는 이상에서 및 본 명세서의 다른 곳에서 기술된 것을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.
소분자는 바람직하게는 극성 분자이다. 극성 소분자의 일례는 이상에서 및 본 명세서의 다른 곳에서 기술되는 것을 포함한다.
소분자 및 광속에의 노출은 공기 중에서 수행될 수 있다.
소분자 및 광속에의 노출은 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행될 수 있다.
소분자 및 광속에의 노출은 산소가 없는 상태에서 수행될 수 있다.
특정의 바람직한 실시예에서, 양자점을 포함하는 방사 물질의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 소분자 및 광속에 노출된다.
소분자 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다.
광속은 양자점의 적어도 일부분을 여기시킬 수 있는 피크 방출 파장을 포함할 수 있다.
광속은 약 365 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함할 수 있다.
광속은 약 400 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함할 수 있다.
광속은 약 450 nm 내지 약 470 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함할 수 있다.
광속은 약 470 nm의 피크 방출 파장을 포함할 수 있다.
광속이 원하는 파장의 피크 파장을 갖는 광원에 의해 제공될 수 있다.
광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2를 포함할 수 있다.
광속은 약 30 mW/cm2를 포함할 수 있다.
특정의 실시예에서, 광속이 규칙적인 또는 불규칙적인 간격으로[예를 들어, 펄스형으로(이들로 제한되지 않음)] 인가될 수 있다.
특정의 실시예에서, 광속이 노출 단계 동안 중단 없이 인가될 수 있다.
본 발명의 실시예의 제한적이 아니라 예시적인 일례에서, 디바이스는 전자 전달층 상에 배치되는 양자점(QD)(바람직하게는 콜로이드상으로 준비됨)을 포함하고[전자 전달층은 하나 이상의 층을 포함할 수 있고, 여기서 층은 바람직하게는 무기 물질(예컨대, 금속 산화물 또는 다른 금속 칼코겐화물, 다른 무기 반도체 물질, 상기한 것들 중 임의의 하나 이상을 포함하는 혼합물)을 포함함], 여기서 양자점을 포함하는 층은, 정공 전달층(하나 이상의 층을 포함할 수 있고, 여기서 층은 바람직하게는 정공을 전달할 수 있는 분자 유기 물질을 포함함)이 그 위에 배치되기 전에, λ = 450 nm 파장 광으로 조사되는 동안 극성 소분자(예컨대, 수증기)에 노출된다. 정공 주입층(하나 이상의 층을 포함할 수 있음)이 정공 전달층 상에 배치될 수 있고, 금속 양극이 정공 주입층 상에 배치된다.
본 명세서에 기술된 다른 소분자 및 광속이 사용될 수 있다. 다른 소분자 및 광속도 역시 유용하거나 바람직한 것으로 판정될 수 있다.
양자점을 포함하는 방사 물질을, 그 위에 다른 물질을 배치하기 전에, 소분자 및 광에 노출시키는 것은 QD(예컨대, 콜로이드성 QD)에 기초한 광전자 디바이스(optoelectronic device)의 성능(효율 및/또는 안정성)을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 디바이스의 일례의 개략도가 도 3에 나타내어져 있다. 도시되어 있는 반전된 디바이스 구조는 음극으로서 역할하는 패턴화된 ITO(indium tin oxide) 하부 전극을 포함한다. 다른 구조도 역시 유용하거나 바람직할 수 있다. 전자 주입 및 전달층으로서 동작하는 산화 아연(ZnO)의 박층이 음극 상에 배치된다. 적색 QD의 약 2개 내지 3개의 층(예컨대, 용액 양자 수율 > 80%임)을 포함하는 층을 포함하는 방사 물질이 ZnO의 상부에 증착되고, 이는 정공 전달 물질(예컨대, 2,2',7,7'-테트라키스[N-나프탈레닐(페닐)-아미노]-9,9-스피로-바이플루오렌 (스피로2-NPB, Luminescence Technology Corp로부터 입수가능함, LT- N125))의 박층으로 캡핑되어 있다. LG101(LG Chemical) 정공 주입층의 박층이 정공 전달층 상에 배치되고, 알루미늄 양극이 정공 주입층 상에 배치된다.
ZnO는 ITO 음극에 대한 그의 낮은 접촉 저항 및 QD의 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)에 대한 그의 전도대 정렬로 인해 바람직한 전자 주입 및 전자 전달층으로서, QD 다층으로의 전자 주입을 용이하게 해준다(도 3b 참조). ZnO 층은 또한 화학적으로 및 기계적으로 QD 증착을 위한 견고한 표면을 제공하며, 그로써 유기 용매에서의 비용해성으로 인해 후속하는 처리 단계에서 유연성을 증대시킨다. 바람직하게는, ZnO 층은 고온에서 어닐링된다. 바람직한 반전된 QLED 기하 형태에서, 이러한 어닐링이 양자점을 포함하는 층을 증착하기 이전에 행해질 수 있고, 그로써 이러한 층을 가열의 유해한 효과에 노출시키는 것을 회피한다. 다른 전자 전달 및/또는 주입 물질도 유용하거나 바람직할 수 있다.
이상에서 및 본 명세서의 다른 곳에서 기술되는 바와 같이, 방사 물질이 디바이스 제조 동안 디바이스에 포함된 후에, 다른 물질 또는 디바이스 층[예컨대, 전극 또는 하나 이상의 다른 디바이스 층(들)]을 그 위에 증착하기 이전에, 방사 물질의 노출된 표면의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부가 소분자(바람직하게는 극성 소분자) 및 광에 노출될 수 있다. 다른 디바이스 물질 및/또는 층의 일례는, 예를 들어, 전하 전달, 전하 주입, 전하 차단 등을 할 수 있는 것을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예의 일례에서, 양자점 층이 디바이스 층(예컨대, ZnO 층) 상에 증착된 후에, 그 층은 먼저 콜로이드 분산 용매(colloidal dispersion solvent)를 제거하기 위해 진공 오븐에서 베이킹되고, 이어서 그 층은 극성 소분자(예컨대, 물 분자의 증기) 및 λ = 450nm 파장의 청색 광에 동시에 노출된다.
본 발명에 따른 디바이스 및 방법에 관한 유용한 부가 정보는 2009년 4월 3일자로 출원된 국제 출원 제PCT/US2009/02123호(2009년 10월 8일자로 PCT 공보 제WO2009/123763호로서 공개됨), 2010년 4월 28일자로 출원된 QD Vision, Inc.의 국제 출원 제PCT/US2010/23859호, 2010년 4월 28일자로 출원된 QD Vision, Inc.의 국제 출원 제PCT/US2010/32799호, 및 2010년 10월 7일자로 출원된 QD Vision, Inc.의 국제 출원 제PCT/US2010/51867호에 있으며, 이상의 출원들 각각은 참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 본 발명을 예시하기 위한 것인 이하의 예에 의해 더욱 명백하게 될 것이다.
예
예 1 - 옥타데실포스폰산 및 데실아민으로 적색 광을 방출할 수 있는 반도체 나노결정의 준비
CdSe 코어의 합성: 26.25 mmol 카드뮴 아세테이트가 250 mL 3구 환저 플라스크에서 100℃에서 235.4 mmol의 트라이-n-옥틸포스핀에 용해되고, 이어서 1 시간 동안 건조되어 탈기체된다. 465.5 mmol의 트라이옥틸포스핀 산화물 및 59.9 mmol의 옥타데실포스폰산이 0.5 L 유리 반응기에 첨가되고 1 시간 동안 140℃에서 건조되어 탈기체된다. 탈기체 후에, Cd 용액이 산화물/산이 들어 있는 반응기에 첨가되고, 혼합물이 질소 하에서 270℃로 가열되었다. 온도가 270℃에 도달하면, 240 mmol의 트라이-n-부틸포스핀이 플라스크에 주입된다. 온도가 이어서 295℃로 상승되고 이 때 60 mL의 1.5 M TBP-Se가 이어서 빠르게 주입된다. 반응 혼합물 온도가 272℃로 떨어지고 1 분이 지난 다음에 가열 맨틀(heating mantle)이 반응 플라스크로부터 제거되고 장치가 2개의 에어 건(air gun)을 통해 냉각된다. 나노결정의 제1 흡수 피크는 551 nm이다. 메탄올과 아이소프로판올의 3:1 혼합물을 첨가함으로써 CdSe 코어가 질소 분위기 글러브 박스 내부에서 성장 용액으로부터 침전된다. 분리된 코어가 이어서 헥산에 용해되고 코어-쉘 물질을 제조하는 데 사용된다.
CdSe/CdZnS 코어-쉘 나노결정의 합성: 25.86 mmol의 트라이옥틸포스핀 산화물 및 2.4 mmol의 옥타데실포스폰산이 50 mL 4구 환저 플라스크(round bottom flask)에 넣어진다. 혼합물이 이어서 반응 용기에서 약 1 시간 동안 120℃로 가열함으로써 건조되고 탈기체된다. 플라스크는 이어서 70℃로 냉각되고, 상기로부터의 분리된 CdSe 코어를 포함하는 헥산 용액(0.0891 mmol Cd 함유량)이 반응 혼합물에 첨가된다. 감소된 압력 하에서 헥산이 제거된다. 다이메틸 카드뮴, 다이에틸 아연, 및 헥사메틸다이실라티안이, 각각, Cd, Zn, 및 S 전구체로서 사용된다. Cd 및 Zn은 등몰비(equimolar ratio)로 혼합되는 반면, S는 Cd 및 Zn에 대해 2배 초과이다. 2 세트의 Cd/Zn(0.28 mmol의 다이메틸카드뮴 및 다이에틸아연) 및 S(1.12 mmol의 헥사메틸다이실라티안) 샘플 각각이 질소 분위기 글러브 박스 내부에서 4 mL의 트라이옥틸포스핀에 용해된다. 전구체 용액이 준비되면, 0.48 mL의 데실아민이 반응 플라스크에 첨가되고, 혼합물이 질소 하에서 155℃로 가열된다. Cd/Zn 및 S 전구체 용액이 주사기 펌프를 사용하여 155℃에서 2 시간 동안 각자의 반응 플라스크에 한방울씩 첨가된다. 쉘 성장 이후에, 나노결정이 질소 분위기 글러브 박스로 전달되고 메탄올과 아이소프로판올의 3:1 혼합물을 첨가함으로써 성장 용액으로부터 침전된다. 얻어진 침전물이 이어서 헥산에 분산되고, 메탄올과 아이소프로판올의 3:1 혼합물을 첨가함으로써 두번째로 용액으로부터 침전된다. 분리된 코어-쉘 나노결정이 이어서 헥산에 분산되고 양자점 발광 디바이스를 제조하는 데 사용된다. (흡수/방사/FWHM(nm) = 597/609/31).
예 2 - CdSe/CdZnS 코어-쉘 입자로 제조된 디바이스
2 세트의 디바이스가 일반적으로 다음과 같이 CdSe/CdZnS 코어-쉘 입자로 제조된다:
한쪽 표면 상에 패턴화된 ITO(indium tin oxide) 전극을 갖는 유리(50 mm x 50 mm)가 오염 물질을 제거하기 위해 약 6 분 동안 UV 오존으로 세정된다.
산화 아연을 포함하는 전자 전달/전자 주입층이 다음과 같이 준비된다. 아연 아세테이트[Zn(ac)] 용액이 ITO 상에 2000 rpm으로 스핀 코팅된다.
이어서 공기 중에서 5 분 동안 열판(hot plate) 상에서 300℃로 어닐링하면 Zn(ac)가 산화 아연으로 변환된다. 표면으로부터 용매 또는 잔류 유기 물질을 제거하기 위해 어닐링된 Zn(ac) 층을 탈이온수, 에탄올 및 아세톤에서 헹굼되고, 나노스케일 영역 크기(domain size)를 갖는 우세 결정성(predominantly crystalline) ZnO 층을 남긴다. ZnO 층의 목표 두께는 약 50 nm이다.
금속 산화물 코팅된 유리가 이어서 질소-충전된 글러브 박스(보통 산소 및 수분 레벨이 1 ppm 미만임)로 이송된다. 실질적으로 예 1에 따라 준비된 헥산 내의 양자점을 포함하는 코팅 제제가 약 30 초 동안 2000 rpm으로 ZnO 표면 상에 스핀 코팅된다. 양자점 층의 목표 두께는 약 30 nm이다. 이어서, 용매를 제거하기 위해 양자점 층이 진공 오븐에서 30 분 동안 80℃에서 베이킹된다.
이 때, 제어 샘플이 질소 하에서 글러브 박스에 보관되는 반면, 처리 샘플이 70℃에서 약 80% 습도로 충전된 박스 내에 위치되고 15분 동안 형광 광(fluorescent light)에 노출된다. 이 단계가 완료되면, 처리 샘플이 질소 하에서 글러브 박스 내에 위치된다.
양 세트의 샘플의 제조가 이어서 계속된다. 모든 샘플이 진공 증착 챔버로 이송되고 후속하는 디바이스 층의 증발을 위해 10-6 torr 이상으로 배기(pump down)된다.
대략 65 nm의 정공 전달 물질(s-2NPB)의 층은 이어서, 챔버가 10-6 torr 이상으로 배기된 후에, 증착 챔버에서 방사층 상으로 증발된다.
정공 주입층(LG Chem, LTD.로부터 입수가능한 LG- 101)(대략 15 nm)은 증발 기법에 의해 정공 전달층 상에 형성된다.
100 nm Al 양극이 증착된다.
완성된 디바이스가 캡슐화된다.
실질적으로 예 2에 따라 준비된 디바이스에 대한 수명 데이터가 도 1에 그래프로 제시되어 있다. 조사 하에서 극성 소분자에 의해 처리되는 양자점 층을 갖는 준비된 디바이스를 도 1에서 "처리 샘플"이라고 하여 열거되어 있고, 그렇게 처리되지 않은 디바이스는 도 1에서 "제어 샘플"이라고 하여 열거되어 있다. 각각의 디바이스에 대해, 3000 nits의 초기 테스트 휘도를 달성하기 위해 전류가 인가된다. 광 출력이 포토다이오드에 의해 측정되고, 휘도 대 시간 트레이스(trace)가 전용 획득 전자 회로(custom acquisition electronics)를 사용하여 기록되고, 개인용 컴퓨터 상에서 실행되는 전용 소프트웨어에 의해 기록된다. (전용 전자 회로 및 소프트웨어가 샘플을 평가하는 데 사용되었지만, 다른 전자 회로 및 소프트웨어가 유사한 비교 결과를 나타낼 것으로 예상될 것이다.) 모든 디바이스가 그의 반감기(half-life)에 도달될 때까지 테스트된다. 디바이스 반감기(device half-life)는 디바이스가 정전류 구동 조건 하에서 그의 초기 휘도의 절반(50%)에 도달하는 데 걸리는 시간의 양으로서 정의된다. 도 1에서의 데이터는 처리 샘플 둘 다에 대해 10배 이상의 더 나은 수명을 나타낸다.
예 3 - QD 합성
개요: 트라이-n-옥틸포스핀 산화물(99%), 트라이-n-옥틸포스핀(97%), 트라이-n-부틸포스핀(99%), 다이-메틸카드뮴(97%), 및 셀레늄 입상(selenium shot)(99.99%)이 Strem으로부터 구입되고 추가의 정제 없이 사용된다. 다이-에틸아연(52 중량% Zn, 최소), 헥사메틸다이실라티안(합성급(synthesis grade)), 및 데실아민(>99.5%)이 Sigma-Aldrich로부터 구입되고 추가의 정제 없이 사용된다. 옥타데실포스폰산이 PCI Synthesis Inc.로부터 구입되고 추가의 정제 없이 사용된다.
CdSe 코어의 합성: 1.75 mmol 카드뮴 아세테이트가 20 mL 바이알(vial)에서 140℃에서 15.7 mmol의 트라이-n-옥틸포스핀에 용해되고, 이어서 1 시간 동안 건조되어 탈기체된다. 31.0 mmol의 트라이-n-옥틸포스핀 산화물 및 4 mmol의 옥타데실포스폰산이 3구 플라스크에 첨가되고 1 시간 동안 110℃에서 건조되어 탈기체된다. 탈기체 후에, Cd 용액이 산화물/산 플라스크에 첨가되고, 혼합물이 질소 하에서 270℃로 가열된다. 온도가 270℃에 도달하면, 16 mmol의 트라이-n-부틸포스핀이 플라스크에 주입된다. 온도가 이어서 327℃로 상승되고 이 때 4.0 mL의 1.5 M TBP-Se가 이어서 빠르게 주입된다. 반응 혼합물이 300℃에서 60 초 동안 가열되고 이어서 가열 맨틀이 제거되며 반응 플라스크가 에어 건의 도움으로 100℃로 급속히 냉각된다. CdSe 코어가 공기가 없는 상태로 질소 분위기 글러브 박스로 이송되고 메탄올과 아이소프로판올의 3:1 혼합물을 첨가함으로써 성장 용액으로부터 침전된다. 분리된 코어가 이어서 헥산에 용해되고 코어-쉘 물질을 제조하는 데 사용된다. (흡수/방사/FWHM (nm) = 549/564/31).
CdSe/CdZnS 코어-쉘 나노결정의 합성: 25.86 mmol의 트라이옥틸포스핀 산화물 및 2.4 mmol의 옥타데실포스폰산이 50 mL 4구 환저 플라스크(round bottom flask)에 넣어진다. 혼합물이 이어서 반응 용기에서 약 1 시간 동안 120℃로 가열함으로써 건조되고 탈기체된다. 플라스크는 이어서 70℃로 냉각되고, 상기로부터의 분리된 CdSe 코어를 포함하는 헥산 용액(0.103 mmol CdSe 함유량)이 반응 혼합물에 첨가된다. 감소된 압력 하에서 헥산이 제거된다. 다이메틸 카드뮴, 다이에틸 아연, 및 헥사메틸다이실라티안이, 각각, Cd, Zn, 및 S 전구체로서 사용된다. Cd 및 Zn은 등몰비(equimolar ratio)로 혼합되는 반면, S는 Cd 및 Zn에 대해 2배 초과이다. 2 세트의 Cd/Zn(0.29 mmol의 다이메틸카드뮴 및 다이에틸아연) 및 S(1.17 mmol의 헥사메틸다이실라티안) 샘플 각각이 질소 분위기 글러브 박스 내부에서 4 mL의 트라이옥틸포스핀에 용해된다. 전구체 용액이 준비되면, 0.48 mL의 데실아민이 반응 플라스크에 첨가되고, 혼합물이 질소 하에서 155℃로 가열된다. Cd/Zn 및 S 전구체 용액이 주사기 펌프를 사용하여 155℃에서 2 시간 동안 각자의 반응 플라스크에 한방울씩 첨가된다. 쉘 성장 이후에, 나노결정이 질소 분위기 글러브 박스로 이송되고 메탄올과 아이소프로판올의 3:1 혼합물을 첨가함으로써 성장 용액으로부터 침전된다. 얻어진 침전물이 이어서 헥산에 분산되고, 메탄올과 아이소프로판올의 3:1 혼합물을 첨가함으로써 두번째로 용액으로부터 침전된다. 분리된 코어-쉘 양자점(QD) 나노결정이 이어서 헥산에 분산되고 QLED를 제조하는 데 사용된다. 헥산 내의 QD의 흡수 및 PL 스펙트럼이 도 2에 주어져 있다.
예 4 - QLED 디바이스 제조
EIL(Electron-injection layer, 전자 주입층) 및 ETL(Electron Transport Layer, 전자 전달층) 물질 합성: 12.56g의 탈수 아연 아세테이트[Zn(ac)](Aldrich, 99.999% 순도), 76.8 ml의 무수 2-메톡시에탄올 99.8% 및 3.2 ml의 재증류된 에탄올아민 99.5+%의 용액으로부터 산화 아연을 포함하는 전자 전달층이 준비된다. Zn(ac) 용액이 이어서 혼합되고 흔들어지거나 교반 플레이트(stirring plate) 상에서 3 시간 동안 자기 교반되고, 이어서 DI 수조에서 2 시간 동안 초음파 교반(ultrasonic agitation)이 가해진다.
QLED 제조: 2 세트의 디바이스가 CdSe/CdZnS 코어-쉘 입자로 제조된다. 디바이스가 다음과 같이 제조된다. 한쪽 표면 상에 패턴화된 ITO(indium tin oxide) 전극을 갖는 유리(면적: 50 mm x 50 mm)가 탈이온수, 아세톤 및 아이소프로필 알코올 수조에의 순차적인 침적을 사용하여 초음파적으로 세정되고, 이어서 오염 물질을 제거하기 위해 6 분 동안 산소 플라즈마로 세정된다. EIL/ETL 용액이 ITO 상에 2000 rpm으로 스핀 코팅된다. 이어서 공기 중에서 5 분 동안 열판 상에서 300℃로 어닐링하면 Zn(ac)가 산화 아연으로 변환된다. 베이킹 후에, 표면으로부터 임의의 잔류 유기 물질을 제거하기 위해, 어닐링된 ZnO 층이 탈이온수 및 메탄올로 헹굼된다. ZnO 층의 두께는 대략 50 nm이다. 기판이 이어서 질소-충전된 글러브 박스(보통 산소 및 수분 레벨이 1 ppm 미만임)로 이송된다. 헥산 내의 양자점을 포함하는 코팅 제제가 약 30 초 동안 2000 rpm으로 ZnO 상에 스핀 코팅된다. 양자점 층의 목표 두께는 약 30 nm이다. 이어서, 용매를 제거하기 위해 양자점 층이 진공 오븐에서 30 분 동안 80℃에서 베이킹된다. 이 시점에서, 제어 샘플이 질소 하에서 글러브 박스에 보관되는 반면, 수증기 처리를 받게 될 샘플은 21℃에서 80% 습도 공기로 채워진 박스 내에 위치되고 청색 LED 광원(450 nm의 파장 및 20 mW/cm2의 세기를 가짐)으로부터의 광에 대략 15 분 동안 노출된다(일련의 샘플이 또한 습한 공기보다는 습한 N2에 노출되었으며, 유사한 결과를 제공하였다). 이 단계가 완료되면, 수증기 처리된 샘플이 추가의 처리를 위해 질소 글러브 박스 내에 다시 위치된다. 모든 샘플이 이어서 진공 증착 챔버로 이송되고 후속하는 디바이스 층의 증발을 위해 10-7 torr로 배기된다. 65 nm 두께의 정공 전달 물질(s-2NPB)의 층이 먼저 QD 방사층 상으로 증발되고, 이어서 15 nm 두께의 정공 주입층(LG Chem, LTD로부터 입수가능한 LG-101)이 증착된다. 마지막으로, 디바이스를 완성하기 위해 100 nm 두께의 Al 양극이 증착된다. 패키지가 이어서 UV-경화성 에폭시를 사용하여 외부 환경에 대해 밀봉(environmentally sealed)된다.
도 4 내지 도 7은 일반적으로 상기 예 3 및 예 4에 따라 준비된 발광 디바이스에 대한 성능 결과를 나타낸 것이다.
도 4 내지 도 7에 나타낸 디바이스 성능 테스트 결과는 일반적으로 다음과 같이 측정되었다:
양자점 광 발광 스펙트럼이 Cary Eclipse 형광 분광 광도계를 사용하여 측정된다. QLED 디바이스가 1x1 mm2 내지 4x4 mm2 범위의 픽셀 크기를 갖는 전용 ITO-유리 기판 상에 제조된다. 디바이스 L-I-V(light-current-voltage, 광-전류-전압) 및 EQE(external quantum efficiency, 외부 양자 효율) 측정이 Keithley 2602 소스 미터(Source Meter) 및 대면적 실리콘 광 검출기를 사용하여, 이전에 확립된 기법을 사용해 어둠 상자에서 행해진다. 색상 측정 및 휘도 측정이 보정된 Konica-Minolta CS-200 색차계(Chromameter)를 사용하여 행해진다. EL 스펙트럼이 Ocean Optics 분광기를 사용하여 포착된다. 달리 언급하지 않는 한, 각각의 디바이스에 대해, 1,000 Cd/m2의 초기 테스트 휘도를 달성하기 위해 전류가 인가된다. 광 출력이 포토다이오드에 의해 측정되고, 휘도 대 시간 트레이스가 전용 획득 전자 회로를 사용하여 기록되고, 개인용 컴퓨터 상에서 실행되는 전용 소프트웨어에 의해 기록된다. (전용 전자 회로 및 소프트웨어가 샘플을 평가하는 데 사용되었지만, 다른 전자 회로 및 소프트웨어가 유사한 비교 결과를 나타낼 것으로 예상될 것이다.) 모든 디바이스가 그의 반감기에 도달될 때까지 테스트된다. 디바이스 반감기는 디바이스가 정전류 구동 조건 하에서 그의 초기 휘도의 절반(50%)에 도달하는 데 걸리는 시간의 양으로서 정의된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 양자점 층을, 예를 들어, 수증기 및 광에 노출시키면 대응하는 발광 디바이스(또한 이 논의 및 관련 도면에서 "처리된 QLED" 또는 "처리된 디바이스"라고도 함)의 L-I-V(light-current-voltage) 특성에 눈에 띄는 변화가 있게 된다. 수증기 및 광에 노출되지 않은 양자점 층을 포함하는 제어 디바이스에 관련된 도 4에 도시된 데이터는 "미처리된 QLED" 또는 "미처리된 디바이스"라고 한다.
도 5는 처리된 디바이스에 대한 향상된 디바이스 안정성을 나타낸 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 디바이스의 디바이스 특성이 EL 스펙트럼과 함께 도 6에 그래프로 나타내어져 있다. 처리된 디바이스는
Figure pct00001
= 6.5% 내지 10.5% 범위의 고휘도에서 향상된 효율을 나타내고, 1,000 내지 2,000 Cd/m2의 휘도 레벨에서 λ = 618 nm의 피크 방출 파장에 의해 17 lm/W 초과의 발광 전력 효율(luminous power efficiency)을 나타낸다. 이 데이터는 향상된 디바이스 효율 값 및 휘도 값(최대 70,000 cd/m2)을 보여준다.
소분자(예컨대, 수증기) 및 광(바람직하게는 소분자 및 광) 노출에 의한 양자점의 처리에 이어서 고진공에서의 디바이스 성장이 뒤따를 수 있다.
이론에 구속되고자 하지 않지만, 양자점을 포함하는 층이 수증기 및 광에 의해 처리되고 이어서 고진공에서의 디바이스 성장이 뒤따르는 경우의 디바이스의 향상된 성능은 물 분자가 진공 처리 동안 그대로 유지하기 위해 QD의 표면 상에 화학 흡착(chemisorb)되거나 강하게 물리 흡착(physisorb)된다는 것을 암시한다.
도 7은 청색 광 하에서 습한 질소 및 건조한 질소에 의해 처리되는 양자점을 포함하는 층의 광 발광을 나타낸 것이다. 도 7은 유리 상에 증착된 양자점 층이 건조한 및 습한 N2 분위기에서 청색 광(λ = 450 nm)에 의해 조명될 때 PL의 시간 의존성을 비교한 것이다. 습한 N2에서는 이 공정이 실질적인 PL 증가[광휘(photo-brightening)]를 가져오는 반면, 건조한 N2에서는 PL이 본질적으로 일정하게 유지된다.
본 발명에 따른 디바이스는 10%를 초과할 수 있는 피크 외부 양자 효율(EQE)을 달성할 수 있다.
본 발명에 따른 디바이스는 정보 디스플레이 및 조명 디바이스에 적당할 것인 고휘도 레벨(> 1000 Cd/m2)을 달성할 수 있다.
본 명세서에 기술된 본 발명의 다양한 실시예에 따른 발광 디바이스는 평판 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 게시판, 실내 또는 실외 조명 및/또는 신호를 위한 광원, 헤드업 디스플레이, 완전 투명 디스플레이, 가요성 디스플레이, 레이저 프린터, 전화, 휴대폰, PDA(personal digital assistant), 랩톱 컴퓨터, 디지털 카메라, 캠코더, 뷰파인더, 마이크로 디스플레이, 차량, 대면적 벽, 극장 또는 운동장 스크린, 간판, 램프 및 다양한 고상 발광 디바이스를 비롯한 매우 다양한 소비자 제품 내에 포함될 수 있다.
특정의 실시예에서, 본 명세서에 개시된 디바이스는, 예를 들어, 흡수 특성에 기초하여 선택된 양자점을 포함하는 층을 포함하는 광기전력 전지, 광 검출기, 트랜지스터, 메모리 디바이스, 및 기타 디바이스를 포함한다. 양자점을 포함하는 층이 한 쌍의 전극 사이에 포함된다. 이러한 디바이스에 포함될 때, 양자점은 전형적으로 스펙트럼의 IR 또는 MIR 영역에서 특정의 파장을 흡수할 시에 소정의 전기적 응답을 생성하도록 설계된다. 이러한 디바이스가 공지되어 있다.
양자점이 공지되어 있다. 바람직한 실시예에서, 양자점은 나노미터-스케일 무기 반도체 입자, 보다 바람직하게는, 반도체 나노결정을 포함한다. 양자점은 바람직하게는 약 150 옹스트롬(Å) 미만, 및 가장 바람직하게는 12 내지 150Å 범위의 평균 나노결정 직경을 가진다.
양자점(반도체 나노결정을 포함하지만, 이것으로 제한되지 않음)은 바람직하게는 제2 반도체 물질의 오버코팅 또는 "쉘"로 둘러싸여 있을 수 있는 하나 이상의 제1 반도체 물질의 "코어"를 포함한다. 반도체 쉘로 둘러싸여 있는 반도체 코어는 또한 "코어/쉘" 양자점이라고도 한다.
양자점은 바람직하게는 좁은 크기 분포를 가지는 양자점의 집단의 구성원이다. 보다 바람직하게는, 양자점은 단분산 또는 실질적으로 단분산인 양자점의 집단을 포함한다. 단분산 직경 분포를 또한 크기라고 할 수 있다. 특정의 실시예에서, 단분산 집단은 양자점의 직경이 15% 미만, 보다 바람직하게는 10% 미만, 가장 바람직하게는 5% 미만의 rms 편차를 나타낸다.
특정의 실시예에서, 반도체 나노결정 및 다른 양자점은 선택적으로 표면 개질된다[예를 들어, 하나 이상의 리간드 기(ligand group)가 그에 부착되는 것을 포함하지만, 이것으로 제한되지 않음].
특정의 실시예에서, 리간드는 성장 공정 동안 사용된 배위성 용매(coordinating solvent)로부터 유도될 수 있다.
특정의 실시예에서, 피복층(overlayer)을 형성하기 위해 표면이 과도한 경합 배위기(competing coordinating group)에의 반복 노출에 의해 개질될 수 있다.
예를 들어, 캡핑된 반도체 나노결정의 분산물이, 피리딘, 메탄올 및 방향족에 용이하게 분산되지만 지방족 용매에 더 이상 분산되지 않는 결정자를 생성하기 위해, 피리딘과 같은 배위성 유기 화합물에 의해 처리될 수 있다. 이러한 표면 교환 프로세스는 반도체 나노결정의 외측 표면에 배위하거나 그와 결합할 수 있는 임의의 화합물(예를 들어, 포스핀, 티올, 아민 및 포스페이트를 포함함)로 수행될 수 있다. 반도체 나노결정이 표면에 대한 친화성을 나타내고 반도체 나노결정이 현탁 또는 분산되어 있는 액체 매질에 대해 친화성을 갖는 부분에서 종결하는 단쇄 중합체(short chain polymer)에 노출될 수 있다. 이러한 친화성은 현탁액의 안정성을 향상시키고 반도체 나노결정의 면상 침전(flocculation)을 방해한다.
특정의 실시예에서, 예를 들어, 배위성 리간드가 하기의 화학식을 가질 수 있다:
Figure pct00002
여기서 k는 2, 3, 4 또는 5이고, n은 k-n이 0 이상이도록 1, 2, 3, 4 또는 5이며, X는 O, O-S, O-Se, O-N, O-P, O-As, S, S=O, SO2, Se, Se=O, N, N=O, P, P=O, C=O As, 또는 As=O이고, Y 및 L 각각은, 독립적으로, H, OH, 아릴, 헤테로아릴, 또는 적어도 하나의 이중 결합, 적어도 하나의 삼중 결합, 또는 적어도 하나의 이중 결합과 하나의 삼중 결합을 선택적으로 포함하는 직선형 또는 분지형 C2-18 탄화 수소 사슬이다. 탄화 수소 사슬은 선택적으로 하나 이상의 C1-4 알킬, C2-4 알켄일, C2-4 알카인일, C1-4 알콕시, 하이드록실, 할로, 아미노, 니트로, 시아노, C3-5 사이클로알킬, 3-5원 헤테로사이클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, C1-4 알킬카르보닐옥시, C1-4 알킬옥시카르보닐, C1-4 알킬카르보닐, 또는 포르밀로 치환될 수 있다. 탄화 수소 사슬은 또한 선택적으로 -O-, -S-, -N(Ra)-, -N(Ra)-C(O)-O-, -O-C(O)-N(Ra)-, -N(Ra)-C(O)-N(Rb)-, -O-C(O)-O-, -P(Ra)-, 또는 -P(O)(Ra)-으로 분리될 수 있다. Ra 및 Rb 각각은, 독립적으로, 수소, 알킬, 알켄일, 알카인일, 알콕시, 하이드록실알킬, 하이드록실, 또는 할로알킬이다. 아릴기는 치환된 또는 비치환된 고리형 방향족이다. 일례는 페닐, 벤질, 나프틸, 톨릴, 안트라실, 니트로페닐, 또는 할로페닐을 포함한다. 헤테로아릴기는 고리 내에 하나 이상의 헤테로원자(예를 들어, 퓨릴, 피리딜, 피롤릴, 페난트릴)를 갖는 아릴기이다.
적당한 배위성 리간드가 상업적으로 구매될 수 있거나, 예를 들어, J. March, Advanced Organic Chemistry에 기술된 바와 같이, 보통의 합성 유기 기법에 의해 제조될 수 있다.
다른 리간드가 2003년 8월 15일자로 출원된, 발명의 명칭이 "안정화된 반도체 나노결정(Stabilized Semiconductor Nanocrystals)"인 미국 특허 출원 제10/641,292호(2007년 1월 9일자로 미국 특허 제7,160,613호로서 특허됨)(참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함됨)에 기술되어 있다.
리간드의 다른 일례는 벤질포스폰산, 벤질 기의 고리에 적어도 하나의 치환 기를 포함하는 벤질포스폰산, 이러한 산의 짝 염기(conjugate base), 및 이들 중 하나 이상을 포함하는 혼합물을 포함한다. 특정의 실시예에서, 리간드는 4-하이드록시벤질포스폰산, 이 산의 짝 염기, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 특정의 실시예에서, 리간드는 3,5-다이-테르트-부틸-4-하이드록시벤질포스폰산, 이 산의 짝 염기, 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
본 발명에 유용할 수 있는 리간드의 부가의 일례가 2008년 9월 12일자로 출원된, 발명의 명칭이 "작용기를 갖는 나노입자 및 방법(Functionalized Nanoparticles And Method)"인 국제 출원 제PCT/US2008/010651호(Breen 등), 및 2009년 7월 28일자로 출원된, 발명의 명칭이 "다작용성 리간드를 포함하는 나노입자 및 방법(Nanoparticle Including Multi-Functional Ligand And Method)"인 국제 출원 제PCT/US2009/004345호(Breen 등)에 기술되어 있으며, 이상의 출원들 각각은 참조 문헌으로서 본 명세서에 포함된다.
광을 방출할 수 있는 양자점(예컨대, 반도체 나노결정)으로부터의 방사는 양자점의 크기, 양자점의 조성, 또는 둘 다를 변화시킴으로써 스펙트럼의 자외선, 가시 또는 적외선 영역의 전체 파장 범위에 걸쳐 조정될 수 있는 좁은 가우시안 방출 대역일 수 있다. 예를 들어, CdSe를 포함하는 반도체 나노결정이 가시 영역에서 조정될 수 있고, InAs를 포함하는 반도체 나노결정이 적외선 영역에서 조정될 수 있다. 광을 방출할 수 있는 양자점(예컨대, 반도체 나노결정)의 집단의 좁은 크기 분포로 인해 좁은 스펙트럼 범위 내의 광이 방출될 수 있다. 이 집단은 단분산일 수 있고, 바람직하게는 이러한 양자점의 직경이 15% 미만, 보다 바람직하게는 10% 미만, 가장 바람직하게는 5% 미만의 rms(root-mean-square) 편차를 나타낸다. 가시 영역에서 방출하는 이러한 양자점에 대한 약 75 nm 이하, 약 60 nm 이하, 약 40 nm 이하, 및 약 30 nm 이하의 FWHM(full width at half max)의 좁은 범위에서의 스펙트럼 방사가 관찰될 수 있다. IR-방출 양자점은 150 nm 이하, 또는 100 nm 이하의 FWHM을 가질 수 있다. 방사의 에너지로 표현하면, 방사는 0.05 eV 이하, 또는 0.03 eV 이하의 FWHM을 가질 수 있다. 광 방출 양자점 직경의 분산도가 감소됨에 따라 방사의 폭이 감소된다.
예를 들어, 반도체 나노결정은 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 또는 90% 초과와 같은 높은 방사 양자 효율을 가질 수 있다.
양자점의 좁은 FWHM으로 인해 포화색 방사가 일어날 수 있다. 단일 물질계의 전체 가시 스펙트럼에 걸쳐 넓게 조정가능한 포화색 방사가 임의의 부류의 유기 발색단과 매칭되지 않는다(예를 들어, Dabbousi 등의 J. Phys. Chem. 101, 9463 (1997) - 참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함됨 - 를 참조할 것). 양자점의 단분산 집단은 좁은 범위의 파장에 걸쳐 있는 광을 방출할 것이다. 2개 이상의 크기의 양자점을 포함하는 패턴은 2개 이상의 좁은 파장 범위에 있는 광을 방출할 수 있다. 관찰자에 의해 인지되는 방출된 광의 색상이 양자점 크기 및 물질의 적절한 조합을 선택함으로써 제어될 수 있다.
TEM(transmission electron microscopy, 투과 전자 현미경)은 양자점 집단의 크기, 형상 및 분포에 관한 정보를 제공할 수 있다. 분말 XRD(X-ray diffraction, X-선 회절) 패턴은 양자점의 유형 및 품질에 관한 가장 완전한 정보를 제공할 수 있다. 입자 직경이, X-선 코히런스 길이를 통해, 피크 폭에 대해 역의 관계가 있기 때문에 크기의 추정치도 역시 가능하다. 예를 들어, 양자점의 직경이 투과 전자 현미경에 의해 직접 측정될 수 있거나, 예를 들어, Scherrer 방정식을 사용하여 X-선 회절 데이터로부터 추정될 수 있다. 이는 또한 UV/Vis 흡수 스펙트럼으로부터 추정될 수 있다.
방사 물질은 공지되어 있거나 기술 분야의 당업자가 즉각 알아낼 수 있는 스핀 캐스팅, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 그라비어 인쇄, 롤 코팅, 드롭 캐스팅, Langmuir-Blodgett 기법, 접촉 인쇄 또는 기타 기법에 의해 증착될 수 있다.
또한 2008년 6월 25일자로 출원된, 발명의 명칭이 "증착 나노물질을 포함하는 조성물 및 방법(Compositions And Methods Including Depositing Nanomaterial)"인 국제 출원 제PCT/US2008/007901호(Linton 등)를 참조하기 바라며, 이 출원의 개시 내용은 참조 문헌으로서 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
반도체 나노결정은, 예를 들어, Murray 등의 J. Am. Chem. Soc, 115:8706 (1993)에, Christopher Murray의 논문 "II-VI 양자점의 합성 및 특성 평가와 그의 3-D 양자점 초격자에의 조립(Synthesis and Characterization of II-VI Quantum Dots and Their Assembly into 3-D Quantum Dot Superlattices)", Massachusetts Institute of Technology, September, 1995에, 및 발명의 명칭이 "고발광성 색상-선택적 물질(Highly Luminescent Color-selective Materials)"인 미국 특허 출원 제08/969,302호에 기술되어 있는 바와 같이 준비되고 처리될 수 있으며, 이들은 참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다. 반도체 나노결정의 제조 및 처리의 다른 일례는 미국 특허 제6,322,901호 및 제6,576,291호, 그리고 미국 특허 출원 제60/550,314호에 기술되어 있으며, 이들 각각은 참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다.
본 발명에 유용할 수 있는 다른 물질, 기법, 방법, 응용 및 정보가 2007년 4월 9일자로 출원된, 발명의 명칭이 "물질을 포함하는 조성물, 물질을 증착하는 방법, 물질을 포함하는 물품 및 물질을 증착하는 시스템(Composition Including Material, Methods Of Depositing Material, Articles Including Same And Systems For Depositing Material)"인 국제 출원 제PCT/US2007/008873호(Coe-Sullivan 등); 2007년 2월 8일자로 출원된, 발명의 명칭이 "반도체 나노결정을 포함하는 디바이스 및 도핑된 유기 물질을 포함하는 층 및 방법(Device Including Semiconductor Nanocrystals And A Layer Including A Doped Organic Material And Methods)"인 국제 출원 제PCT/US2007/003411호(Beatty 등); 2007년 2월 8일자로 출원된, 발명의 명칭이 "반도체 나노결정을 포함하는 디스플레이 및 그 제조 방법(Displays Including Semiconductor Nanocrystals And Methods Of Making Same)"인 국제 출원 제PCT/US2007/003525호(Coe-Sullivan 등); 2008년 9월 12일자로 출원된, 발명의 명칭이 "작용기를 갖는 나노입자 및 방법(Functionalized Nanoparticles And Method)"인 국제 출원 제PCT/US2008/10651호(Breen 등); 2007년 6월 4일자로 출원된, 발명의 명칭이 "개선된 성능을 갖는 발광 디바이스 및 디스플레이(Light-Emitting Devices And Displays With Improved Performance)"인 국제 출원 제PCT/US2007/013152호(Coe-Sullivan 등); 2007년 12월 3일자로 출원된, 발명의 명칭이 "(나노입자를 포함하는 개선된 복합물 및 디바이스(Improved Composites And Devices Including Nanoparticles)"인 국제 출원 제PCT/US2007/24750호(Coe-Sullivan 등); 2007년 11월 21일자로 출원된, 발명의 명칭이 "개선된 성능을 갖는 발광 디바이스 및 디스플레이(Light-Emitting Devices And Displays With Improved Performance)"인 국제 출원 제PCT/US2007/24310호(Kazlas 등); 2007년 2월 14일자로 출원된, 발명의 명칭이 "반도체 나노결정을 포함하는 고상 조명 디바이스 및 방법(Solid State Lighting Devices Including Semiconductor Nanocrystals & Methods)"인 국제 출원 제PCT/US2007/003677호(Bulovic 등)에 기술되어 있다. 앞서 열거한 특허 문서 각각의 개시 내용은 참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 단수 표현 "한", "하나" 및 "그"는 문맥이 명백히 다른 것을 말하는 것이 아닌 한 복수를 포함한다. 따라서, 예를 들어, 방사 물질(emissive material)이라고 말하는 것은 하나 이상의 이러한 물질을 말하는 것을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "상부" 및 "하부"는 기준점으로부터의 위치에 기초한 상대적 위치 용어이다. 보다 상세하게는, "상부"는 기판으로부터 가장 멀리 있는 것을 의미하는 반면, "하부"는 기판에 가장 가까운 것을 의미한다. 예를 들어, 2개의 전극을 포함하는 발광 디바이스의 경우, 하부 전극은 기판에 가장 가까운 전극으로서 일반적으로 제조된 제1 전극이라고 하고, 상부 전극은 기판으로부터 더 멀리 떨어져, 발광 물질의 상부 측면에 있는 전극이다. 하부 전극은 2개의 표면 - 기판에 가장 가까운 하부 표면 및 기판으로부터 더 멀리 떨어져 있는 상부 표면 - 을 가진다. 예컨대, 제1 층이 제2 층 "상에" 배치 또는 증착되는 것으로 기술되는 경우, 제1 층은 기판으로부터 더 멀리 떨어져 배치되어 있다. 달리 언급하지 않는 한, 제1 층과 제2 층 사이에 다른 층이 있을 수 있다. 예를 들어, 음극이 양극 "상에 배치"되어 있는 것으로 기술될 수 있지만, 이들 사이에 다양한 유기 및/또는 무기 층이 있다.
본 개시 내용에서 인용된 모든 특허 공개 및 기타 공개의 전체 내용이 참조 문헌으로서 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 게다가, 양, 농도, 또는 기타 값이나 파라미터가 범위, 양호한 범위, 또는 위쪽 양호한 값들 및 아래쪽 양호한 값들의 목록으로서 주어질 때, 이것은, 범위들이 개별적으로 개시되어 있는지 여부에 상관없이, 위쪽 범위 한계 또는 양호한 값과 아래쪽 범위 한계 또는 양호한 값의 임의의 쌍으로 이루어진 모든 범위를 특정하여 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 어떤 범위의 숫자값들이 인용되는 경우, 달리 언급하지 않는 한, 그 범위는 범위의 종단점을 포함하고, 그 범위 내의 모든 정수 및 소수를 포함하는 것으로 보아야 한다. 본 발명의 범위가 범위를 정의할 때 인용된 특정의 값으로 제한되는 것으로 보아서는 안된다.
본 명세서에 개시된 본 발명의 상세 및 실시를 살펴봄으로써 본 발명의 다른 실시예들이 당업자에게는 명백할 것이다. 본 명세서 및 일례들이 단지 예시적인 것으로 간주되고 본 발명의 진정한 범위 및 사상이 이하의 청구항들 및 그의 등가물에 의해 나타내어지는 것으로 보아야 한다.

Claims (129)

  1. 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    제1 전극을 포함하는 기판 상에 양자점(quantum dot)들을 포함하는 층을 형성하는 단계,
    상기 기판 상에 형성된 양자점들을 포함하는 상기 층을 고정시키는 단계, 및
    양자점들을 포함하는 상기 고정된 층의 노출된 표면들의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자(small molecule)들에 노출시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정시키는 단계는 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행되는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 소분자는 50개 이하의 원자를 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 소분자는 100 a.m.u 이하의 분자량을 가지는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 소분자는 극성 소분자(small polar molecule)를 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 소분자들에의 노출은 공기 중에서 수행되는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 소분자들에의 노출은 산소가 없는 상태에서 수행되는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 소분자들에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 수행되는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 소분자들에의 노출은 약 1 기압의 압력에서 수행되는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 소분자들에의 노출은 1 기압 미만의 압력에서 수행되는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 방법은 양자점들을 포함하는 상기 층의 노출된 표면들의 전부 또는 일부분을 소분자들의 존재 하에서 광속(light flux)에 노출시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 광속은 약 365 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 광속은 약 450 nm 내지 약 470 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함하는 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 광속은 상기 양자점들의 적어도 일부분을 여기시킬 수 있는 피크 방출 파장을 포함하는 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2인 방법.
  16. 제1항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 고정된 층의 노출된 표면들의 전부 또는 일부분은 적어도 약 30초 동안 소분자들에 노출되는 방법.
  17. 제1항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계 이전에, 상기 제1 전극을 포함하는 상기 기판 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  18. 제1항에 있어서, 소분자들에의 노출 이후에, 양자점들을 포함하는 상기 층 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제2 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  19. 제1항에 있어서, 소분자들에의 노출 이후의 방법 단계들은 산소가 없는 상태에서 수행되는 방법.
  20. 제1항에 있어서, 상기 소분자들은 기체 상태에 있는 방법.
  21. 제1항에 있어서, 상기 소분자들은 액체 상태에 있는 방법.
  22. 제1항에 있어서, 상기 소분자들은 운반 매질(carrier medium)에 포함되어 있는 방법.
  23. 제1항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계는 양자점들 및 운반 액체(carrier liquid)를 포함하는 잉크를 도포하고 상기 운반 액체를 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  24. 제1항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계는 양자점들 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 상기 운반 액체를 증발시키는 단계를 포함하는 방법.
  25. 제1항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계는 양자점들 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 상기 운반 액체를 진공 증발에 의해 증발시키는 단계를 포함하는 방법.
  26. 제1항에 있어서, 상기 운반 액체의 증발 이후에, 양자점들을 포함하는 상기 층은 운반 액체를 제거하기 위해 산소가 없는 상태에서 가열되는 방법.
  27. 제1항, 제63항 또는 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 소분자들에 노출시키는 단계는 약 50% 내지 약 85%의 상대 습도를 갖는 대기 중에서 상기 층을 노출시키는 단계를 포함하는 방법.
  28. 제1항에 있어서, 상기 노출시키는 단계 이후에, 상기 기판 상에 형성된 양자점들을 포함하는 상기 층은 산소가 없는 상태에서 10-6 torr 또는 더 나은 진공 하에 위치되는 방법.
  29. 제1항 또는 제87항의 공정에 의해 획득될 수 있는 디바이스.
  30. 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    제1 전극을 포함하는 기판 상에 양자점들을 포함하는 층을 형성하는 단계, 및
    양자점들을 포함하는 상기 층의 노출된 표면들의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자들 및 광속에 노출시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  31. 제30항에 있어서, 소분자는 50개 이하의 원자를 포함하는 방법.
  32. 제30항에 있어서, 상기 소분자는 100 a.m.u 이하의 분자량을 가지는 방법.
  33. 제30항에 있어서, 소분자는 극성 소분자를 포함하는 방법.
  34. 제30항에 있어서, 소분자들 및 광속에의 노출은 공기 또는 다른 산소 함유 기체 중에서 수행되는 방법.
  35. 제30항에 있어서, 소분자들 및 광속에의 노출은 산소가 없는 상태에서 수행되는 방법.
  36. 제30항에 있어서, 소분자들 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 수행되는 방법.
  37. 제30항에 있어서, 소분자들 및 광속에의 노출은 약 1 기압의 압력에서 수행되는 방법.
  38. 제30항에 있어서, 소분자들 및 광속에의 노출은 1 기압 미만의 압력에서 수행되는 방법.
  39. 제30항에 있어서, 상기 광속은 상기 양자점들의 적어도 일부분을 여기시킬 수 있는 피크 방출 파장을 포함하는 방법.
  40. 제30항에 있어서, 상기 광속은 약 365 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함하는 방법.
  41. 제30항에 있어서, 상기 광속은 약 450 nm 내지 약 470 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함하는 방법.
  42. 제30항에 있어서, 상기 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2인 방법.
  43. 제30항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층의 노출된 표면들의 전부 또는 일부분은 적어도 약 30초 동안 소분자들 및 광속에 노출되는 방법.
  44. 제30항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계 이전에, 상기 제1 전극을 포함하는 상기 기판 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  45. 제30항에 있어서, 소분자들 및 광속에의 노출 이후에, 양자점들을 포함하는 상기 층 상에 전하를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 제2 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  46. 제30항에 있어서, 소분자들 및 광속에의 노출 이후의 부가의 방법 단계들은 산소가 없는 상태에서 수행되는 방법.
  47. 제30항에 있어서, 상기 소분자들은 기체 상태에 있는 방법.
  48. 제30항에 있어서, 상기 소분자들은 액체 상태에 있는 방법.
  49. 제30항에 있어서, 상기 소분자들은 운반 매질에 포함되어 있는 방법.
  50. 제30항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계는 양자점들 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 상기 운반 액체를 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  51. 제30항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계는 양자점들 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 상기 운반 액체를 증발시키는 단계를 포함하는 방법.
  52. 제30항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계는 양자점들 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 상기 운반 액체를 진공 증발에 의해 증발시키는 단계를 포함하는 방법.
  53. 제30항에 있어서, 상기 운반 액체의 증발 이후에, 양자점들을 포함하는 상기 층은 운반 액체를 제거하기 위해 산소가 없는 상태에서 가열되는 방법.
  54. 제30항, 제34항 또는 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 소분자들에 노출시키는 단계는 약 50% 내지 약 85%의 상대 습도를 갖는 대기 중에서 상기 층을 노출시키는 단계를 포함하는 방법.
  55. 제30항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층의 노출된 표면들의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부는 소분자들과 접촉하고 있는 동안 광속에 노출되는 방법.
  56. 제30항에 있어서, 상기 노출시키는 단계 이후에, 상기 기판 상에 형성된 양자점들을 포함하는 상기 층은 산소가 없는 상태에서 10-6 torr 또는 더 나은 진공 하에 위치되는 방법.
  57. 제30항 또는 제56항의 공정에 의해 획득될 수 있는 디바이스.
  58. 양자점들을 포함하는 층을 포함하는 막을 준비하는 방법으로서,
    캐리어 기판 상에 양자점들을 포함하는 층을 형성하는 단계,
    상기 캐리어 기판 상에 형성된 양자점들을 포함하는 상기 층을 고정시키는 단계, 및
    양자점들을 포함하는 상기 고정된 층의 노출된 표면들의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자들에 노출시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  59. 제58항에 있어서, 상기 고정시키는 단계는 산소가 실질적으로 없는 상태에서 수행되는 방법.
  60. 제58항에 있어서, 소분자는 50개 이하의 원자를 포함하는 방법.
  61. 제58항에 있어서, 상기 소분자는 100 a.m.u 이하의 분자량을 가지는 방법.
  62. 제58항에 있어서, 소분자는 극성 소분자를 포함하는 방법.
  63. 제58항에 있어서, 소분자들에의 노출은 공기 중에서 수행되는 방법.
  64. 제58항에 있어서, 소분자들에의 노출은 산소가 없는 상태에서 수행되는 방법.
  65. 제58항에 있어서, 소분자들에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 수행되는 방법.
  66. 제58항에 있어서, 소분자들에의 노출은 약 1 기압의 압력에서 수행되는 방법.
  67. 제58항에 있어서, 소분자들에의 노출은 1 기압 미만의 압력에서 수행되는 방법.
  68. 제58항에 있어서, 상기 방법은 양자점들을 포함하는 상기 고정된 층의 노출된 표면들의 전부 또는 일부분을 소분자들의 존재 하에서 광속에 노출시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  69. 제68항에 있어서, 상기 광속은 약 365 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함하는 방법.
  70. 제68항에 있어서, 상기 광속은 약 450 nm 내지 약 470 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함하는 방법.
  71. 제68항에 있어서, 상기 광속은 상기 양자점들의 적어도 일부분을 여기시킬 수 있는 피크 방출 파장을 포함하는 방법.
  72. 제68항에 있어서, 상기 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2인 방법.
  73. 제58항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 고정된 층의 노출된 표면들의 전부 또는 일부분은 적어도 약 30초 동안 소분자들에 노출되는 방법.
  74. 제58항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계 이전에, 상기 캐리어 기판 상에 하나 이상의 다른 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  75. 제58항에 있어서, 소분자들에의 노출 이후에, 양자점들을 포함하는 상기 층 상에 하나 이상의 다른 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  76. 제58항에 있어서, 상기 조사하는 단계 이후의 방법 단계들은 산소가 없는 상태에서 수행되는 방법.
  77. 제58항에 있어서, 상기 소분자들은 기체 상태에 있는 방법.
  78. 제58항에 있어서, 상기 소분자들은 액체 상태에 있는 방법.
  79. 제58항에 있어서, 상기 소분자들은 운반 매질에 포함되어 있는 방법.
  80. 제58항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계는 양자점들 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 상기 운반 액체를 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  81. 제58항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계는 양자점들 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 상기 운반 액체를 증발시키는 단계를 포함하는 방법.
  82. 제58항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계는 양자점들 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 상기 운반 액체를 진공 증발에 의해 증발시키는 단계를 포함하는 방법.
  83. 제58항에 있어서, 상기 운반 액체의 증발 이후에, 양자점들을 포함하는 상기 층은 운반 액체를 제거하기 위해 산소가 없는 상태에서 가열되는 방법.
  84. 제74항에 있어서, 상기 다른 층들 중 하나의 층은 반도체 물질을 포함하는 방법.
  85. 제84항에 있어서, 상기 반도체 물질은 무기 물질을 포함하는 방법.
  86. 제84항에 있어서, 상기 반도체 물질은 1240/λ 초과의 밴드 갭(단위: 전자-볼트)을 가지며, 여기서 λ는 상기 캐리어 기판 상에 배치된 양자점들의 피크 방출 파장(단위: 나노미터)인 방법.
  87. 제58항, 제63항 또는 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 소분자들에 노출시키는 단계는 약 50% 내지 약 85%의 상대 습도를 갖는 대기 중에서 상기 층을 노출시키는 단계를 포함하는 방법.
  88. 제58항에 있어서, 상기 노출시키는 단계 이후에, 상기 기판 상에 형성된 양자점들을 포함하는 상기 층은 산소가 없는 상태에서 10-6 torr 또는 더 나은 진공 하에 위치되는 방법.
  89. 제58항 또는 제88항의 공정에 의해 획득될 수 있는 막.
  90. 양자점들을 포함하는 층을 포함하는 디바이스 구성요소를 준비하는 방법으로서,
    전하 전달 물질을 포함하는 층 상에 양자점들을 포함하는 층을 형성하는 단계, 및
    양자점들을 포함하는 상기 층의 노출된 표면들의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부를 소분자들 및 광속에 노출시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  91. 제90항에 있어서, 소분자는 50개 이하의 원자를 포함하는 방법.
  92. 제90항에 있어서, 상기 소분자는 100 a.m.u 이하의 분자량을 가지는 방법.
  93. 제90항에 있어서, 소분자는 극성 소분자를 포함하는 방법.
  94. 제90항에 있어서, 소분자들 및 광속에의 노출은 공기 중에서 수행되는 방법.
  95. 제90항에 있어서, 소분자들 및 광속에의 노출은 산소가 없는 상태에서 수행되는 방법.
  96. 제90항에 있어서, 소분자들 및 광속에의 노출은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 수행되는 방법.
  97. 제90항에 있어서, 소분자들 및 광속에의 노출은 약 1 기압의 압력에서 수행되는 방법.
  98. 제90항에 있어서, 소분자들 및 광속에의 노출은 1 기압 미만의 압력에서 수행되는 방법.
  99. 제90항에 있어서, 상기 광속은 상기 양자점들의 적어도 일부분을 여기시킬 수 있는 피크 방출 파장을 포함하는 방법.
  100. 제90항에 있어서, 상기 광속은 약 365 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함하는 방법.
  101. 제90항에 있어서, 상기 광속은 약 450 nm 내지 약 470 nm 범위의 피크 방출 파장을 포함하는 방법.
  102. 제90항에 있어서, 상기 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2인 방법.
  103. 제90항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층의 노출된 표면들의 전부 또는 일부분은 적어도 약 30초 동안 소분자들 및 광속에 노출되는 방법.
  104. 제90항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계 이전에, 전하 전달 물질을 포함하는 상기 층 상에 하나 이상의 다른 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  105. 제90항에 있어서, 소분자들 및 광속에의 노출 이후에, 양자점들을 포함하는 상기 층 상에 하나 이상의 다른 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  106. 제90항에 있어서, 소분자들 및 광속에의 노출 이후의 부가의 방법 단계들은 산소가 없는 상태에서 수행되는 방법.
  107. 제90항에 있어서, 상기 소분자들은 기체 상태에 있는 방법.
  108. 제90항에 있어서, 상기 소분자들은 액체 상태에 있는 방법.
  109. 제90항에 있어서, 상기 소분자들은 운반 매질에 포함되어 있는 방법.
  110. 제90항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계는 양자점들 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 상기 운반 액체를 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  111. 제90항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계는 양자점들 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 상기 운반 액체를 증발시키는 단계를 포함하는 방법.
  112. 제90항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계는 양자점들 및 운반 액체를 포함하는 잉크를 도포하고 상기 운반 액체를 진공 증발에 의해 증발시키는 단계를 포함하는 방법.
  113. 제90항에 있어서, 상기 운반 액체의 증발 이후에, 양자점들을 포함하는 상기 층은 운반 액체를 제거하기 위해 산소가 없는 상태에서 가열되는 방법.
  114. 제90항에 있어서, 상기 전하 전달 물질은 반도체 물질을 포함하는 방법.
  115. 제114항에 있어서, 상기 반도체 물질은 무기 물질을 포함하는 방법.
  116. 제114항에 있어서, 상기 반도체 물질은 1240/λ 초과의 밴드 갭(단위: 전자-볼트)을 가지며, 여기서 λ는 상기 캐리어 기판 상에 배치된 양자점들의 피크 방출 파장(단위: 나노미터)인 방법.
  117. 제90항, 제94항 또는 제95항 중 어느 한 항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 소분자들에 노출시키는 단계는 약 50% 내지 약 85%의 상대 습도를 갖는 대기 중에서 상기 층을 노출시키는 단계를 포함하는 방법.
  118. 제90항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층의 노출된 표면들의 적어도 일부분, 바람직하게는 전부는 소분자들과 접촉하고 있는 동안 광속에 노출되는 방법.
  119. 제90항에 있어서, 상기 노출시키는 단계 이후에, 상기 기판 상에 형성된 양자점들을 포함하는 상기 층은 산소가 없는 상태에서 10-6 torr 또는 더 나은 진공 하에 위치되는 방법.
  120. 제90항 또는 제119항의 공정에 의해 획득될 수 있는 디바이스 구성요소.
  121. 양자점들을 포함하는 층을 포함하는 디바이스의 효율을 향상시키는 방법으로서, 상기 방법이 제1항 또는 제30항에 따른 방법을 포함하는 방법.
  122. 제121항에 있어서, 상기 디바이스는 발광 디바이스(light emitting device) 및 양자점들을 포함하는 상기 층을 포함하는 전계발광 방사층(electroluminescent emissive layer)을 포함하는 방법.
  123. 양자점들을 포함하는 층을 포함하는 디바이스의 수명을 향상시키는 방법으로서, 상기 방법이 제1항 또는 제30항에 따른 방법을 포함하는 방법.
  124. 제123항에 있어서, 상기 디바이스는 발광 디바이스 및 양자점들을 포함하는 상기 층을 포함하는 전계발광 방사층을 포함하는 방법.
  125. 양자점들을 포함하는 층을 포함하는 디바이스에서 전하 포획 밀도(charge trap density)를 감소시키는 방법으로서, 상기 방법은 제1항 또는 제30항에 따른 방법을 포함하고, 상기 방법은 양자점들을 포함하는 상기 층의 노출된 표면들을 상기 디바이스에서의 전하 포획 밀도를 감소시키는 데 충분한 양으로 또한 충분한 기간 동안 소분자들 및 광속에 노출시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  126. 제125항에 있어서, 상기 디바이스는 발광 디바이스를 포함하고, 양자점들을 포함하는 상기 층은 상기 디바이스 내의 전계발광 방사층을 포함하는 방법.
  127. 제1항, 제30항, 제58항 및 제90항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소분자는 고립 전자쌍(lone electron pair)을 포함하는 방법.
  128. 제90항에 있어서, 양자점들을 포함하는 상기 층을 캐리어 기판 상에 형성하는 단계 이전에, 상기 캐리어 기판 상에 전하 전달 물질을 포함하는 상기 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  129. 본 명세서에 도시되고 기술된, 새롭고 유용하며 비자명한, 개선된 공정들, 기계들, 제조품들 및 조성물들.
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