一种使用由有机-无机混合涂层组成的量子点光刻胶的量子点光刻方法技术

一种使用由有机

A quantum dot lithography method using quantum dot photoresist composed of organic-inorganic mixed coating

【技术实现步骤摘要】
一种使用由有机
‑
无机混合涂层组成的量子点光刻胶的量子点光刻方法


[0001]本专利技术涉及光刻胶
，特别涉及一种使用由有机
‑
无机混合涂层组成的量子点光刻胶的量子点光刻方法。

技术介绍

[0002]量子点是具有纳米晶体结构的半导体晶体，直径约为2
‑
10nm，主要由壳层和配体组成：壳层通过控制两种材料之间的能垒降低核表面的陷阱能级，从而防止核氧化，增加稳定性并提高量子效率；配体决定了量子点的极性和溶解度，防止聚集。量子点具有良好的光学特性，可调节发射波长、窄半高宽和光致发光强度。量子点的光电特性由晶体的大小决定，即量子限制效应，通过改变粒径来控制量子点的能隙和发射光的波长等。
[0003]量子点已在生物标记、光学探测器和太阳能电池等各种应用中得到研究，其中最活跃的应用领域之一是显示器，需要各种微图案量子点薄膜来代替传统的彩色滤光片。量子点液晶显示器(LCD)在背光单元(BLU)上采用薄膜形式的红绿(RG)量子点来表现更广的色域。在该技术中量子点微图案的尺寸直接影响显示器的分辨率，同时量子点在微图案中的分散度是保证均匀颜色和稳定性的关键。然而，量子点微图案化技术的缺乏阻碍了被认为是下一代显示器的量子点有机发光二极管（OLED）显示器的商业化，因此量子点微图案的制造技术对于下一代显示器至关重要。目前已有的量子点微图案方法包括软光刻、冲压、喷墨打印、3D打印和剥离工艺，但这些方法与标准半导体工艺不兼容，限制了它们在大规模生产中的应用。为此，我们提出一种使用由有机
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无机混合涂层组成的量子点光刻胶的量子点光刻方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种使用由有机
‑
无机混合涂层组成的量子点光刻胶的量子点光刻方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0005]一种使用由有机
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无机混合涂层组成的量子点光刻胶的量子点光刻方法，所述处理方法包括如下步骤：S1、在调试模块中配制涂层混合物，并在50℃下搅拌；S2、调试模块内置入量子点与涂层混合物充分混合，形成量子点光刻胶；S3、对目标基板进行等离子体处理，为形成光滑的薄膜做准备；S4、通过旋涂法在目标基板上涂上量子点光刻胶；S5、通过光掩模将量子点光刻胶膜暴露在紫外线下以转移几何图案；S6、曝光后进行显影以完成量子点微图案，完成后冲洗并吹干。
[0006]进一步，所述步骤S1中包括：
①ꢀ
调试模块为反应釜，反应时间为2小时；
②ꢀ
以涂层混合物100重量份计，其中至少含有：
胶态二氧化硅悬浮液
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45～50份3
‑
（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷
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4～8份二季戊四醇六丙烯酸酯
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2～6份季戊四醇三丙烯酸酯
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32～36份4
‑
丙烯酰吗啉
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4～8份1
‑
羟基环己基苯基酮
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2～4份其中季戊四醇三丙烯酸酯和4
‑
丙烯酰吗啉需用300～400 ppm 4
‑
甲氧基苯酚作为稳定剂。
[0007]进一步，所述步骤S2包括：
①ꢀ
量子点具有包裹在油酸配体中的硒化镉和硫化锌的核壳结构；
②ꢀ
红色量子点与涂层混合物的比例为1:9，绿色量子点与涂层混合物的比例为2:3；
③ꢀ
反应时间为30～60min。
[0008]进一步，所述步骤S4中包括：
①ꢀ
以3000～5000 rpm的转速旋涂120～180秒；
②ꢀ
形成的旋涂膜厚度为 5.6μm至9.2μm；
③ꢀ
旋涂膜厚度与旋转速度呈幂函数关系：h=Aw
n
。式中，h为生产薄膜的厚度；w是旋转速度；A是由物体的条件给出的常数，如材料的结构、溶液的比例、蒸发速率等；n是幂律系数（120s时n=
‑
0.71，150s时n=
‑
0.69,180s时n=
‑
0.67）。
[0009]进一步，所述步骤S5中包括：
①ꢀ
在曝光过程中，将掩模对准器与紫外灯一起用作光源；
②ꢀ
在300W下，红色量子点光刻胶曝光180～220秒，绿色量子点光刻胶曝光150～200秒。
[0010]进一步，所述步骤S6中包括：以甲醇作为显影剂，冲洗后用氮气吹干。
[0011]一种使用由有机
‑
无机混合涂层组成的量子点光刻胶的量子点光刻方法，通过在反应釜中配制：45～50份胶态二氧化硅悬浮液、4～8份3
‑
（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷、2～6份二季戊四醇六丙烯酸酯、32～36份季戊四醇三丙烯酸酯、4～8份4
‑
丙烯酰吗啉、2～4份1
‑
羟基环己基苯基酮，并添加稳定剂，在50℃下搅拌2小时，从而得到涂层混合物；然后将具有包裹在油酸配体中的硒化镉和硫化锌的核壳结构的量子点按照相应比例（红色量子点1:9，绿色量子点2:3）放入反应釜，与涂层混合物充分混合，反应时间为30～60min，从而得到量子点光刻胶；对目标基板进行等离子体处理，便于形成光滑的薄膜；将量子点光刻胶以3000～5000 rpm的转速在目标基板上旋涂120～180秒，形成5.6μm至9.2μm的旋涂膜，从而使得量子点均匀分散，同时省去了光刻期间的软烘烤过程；将掩模对准器与紫外灯一起用作光源进行曝光，在300W下，红色量子点光刻胶曝光180～220秒，绿色量子点光刻胶曝光150～200秒，转移几何图案，从而满足与标准半导体工艺的兼容性；曝光后，使用甲醇进行显影，完成后冲洗并吹干，从而形成量子点微图案，为提高分辨率的应用提供关键基础。
附图说明
[0012]图1为本专利技术一种使用由有机
‑
无机混合涂层组成的量子点光刻胶的量子点光刻方法的流程示意图。
具体实施方式
[0013]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0014]如图1所示，一种使用由有机
‑
无机混合涂层组成的量子点光刻胶的量子点光刻方法，处理方法包括如下步骤：S1、在调试模块中配制涂层混合物，并在50℃下搅拌；S2、调试模块内置入量子点与涂层混合物充分混合，形成量子点光刻胶；S3、对目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用由有机
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无机混合涂层组成的量子点光刻胶的量子点光刻方法，其特征在于：所述处理方法包括如下步骤：S1、在调试模块中配制涂层混合物，并在50℃下搅拌；S2、调试模块内置入量子点与涂层混合物充分混合，形成量子点光刻胶；S3、对目标基板进行等离子体处理，为形成光滑的薄膜做准备；S4、通过旋涂法在目标基板上涂上量子点光刻胶；S5、通过光掩模将量子点光刻胶膜暴露在紫外线下以转移几何图案；S6、曝光后进行显影以完成量子点微图案，完成后冲洗并吹干。2.根据权利要求1所述的一种使用由有机
‑
无机混合涂层组成的量子点光刻胶的量子点光刻方法，其特征在于：所述步骤S1中包括：
①ꢀ
调试模块为反应釜，反应时间为2小时；
②ꢀ
以涂层混合物100重量份计，其中至少含有：胶态二氧化硅悬浮液
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45～50份3
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（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷
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4～8份二季戊四醇六丙烯酸酯
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2～6份季戊四醇三丙烯酸酯
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32～36份4
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丙烯酰吗啉
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4～8份1
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羟基环己基苯基酮
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2～4份其中季戊四醇三丙烯酸酯和4
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丙烯酰吗啉需用300～400 ppm 4
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵振合，刘絮霏，
申请(专利权)人：筑磊半导体技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：