KR101881165B1 - Method for manufacturing of graphene quantum dot, method for manufacturing of quantum dot light emitting device using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 양자점의 제조방법은 PDMS 몰드를 형성하는 단계, 상기 PDMS 몰드 내에 PS-PDMS 블록 공중합체를 도포하고 열처리하여, PS층, PDMS층 및 PDMS패턴을 형성하는 단계, 상기 PS층, PDMS층 및 PDMS패턴을 그래핀막 상에 임프린팅하는 단계, 상기 PS층 및 상기 PDMS층을 제거하여, 그래핀막 상에 PDMS패턴을 형성하는 단계 및 상기 PS패턴을 마스크로 이용하여 그래핀막을 패터닝하는 단계를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a graphene quantum dot according to an embodiment of the present invention includes forming a PDMS mold, applying a PS-PDMS block copolymer to the PDMS mold and performing heat treatment to form a PS layer, a PDMS layer, and a PDMS pattern Imprinting the PS layer, the PDMS layer and the PDMS pattern onto a graphene film; removing the PS layer and the PDMS layer to form a PDMS pattern on the graphene film; And patterning the graphene film.

Description

그래핀 양자점의 제조방법, 이를 이용한 양자점 발광소자의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING OF GRAPHENE QUANTUM DOT, METHOD FOR MANUFACTURING OF QUANTUM DOT LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a quantum dot light emitting device using a graphene quantum dot, and a method of manufacturing a quantum dot light emitting device using the same,

본 발명은 그래핀 양자점에 관한 것으로, 보다 자세하게는 그래핀 양자점의 제조방법, 이를 이용한 양자점 발광소자의 제조방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a graphene quantum dot, and more particularly, to a method of manufacturing a graphene quantum dot and a method of manufacturing a quantum dot light emitting device using the same.

그래핀은 여러 개의 탄소층으로 된 그래파이트(graphite)에서 하나의 탄소층에 원자들이 얽혀 있는 얇은 막 형태의 소재이다. 이 그래핀은 전기적, 열적, 기계적 성질이 탁월하여 나노일렉트로닉스(nanoelectronics), 센서, 배터리, 수퍼커패시터(super capacitor), 수소 저장 등 다양한 분야에 응용될 수 있다. 그래핀의 주된 특징으로는 전기전도성이 매우 탁월하고 기계적 강도는 강철(steel)보다 200배 이상 강하며, 게다가 신축성이 좋아 늘리거나 접어도 전기전도성을 잃지 않는 특성이 있다. 또한, 그래핀은 탄소로 이루어진 계면에 다양한 화학적 처리나 기능화가 가능하며, 전기전도성을 제어하여 전도성, 또는 반도체적 특성을 나타내어, 디스플레이 소자나 고강도 미세 전도성 나노 구조체를 구성하는 재료로 활용될 수 있다. Graphene is a thin, film-like material in which atoms are entangled in a single carbon layer from graphite consisting of several carbon layers. This graphene has excellent electrical, thermal and mechanical properties and can be applied to various fields such as nanoelectronics, sensors, batteries, super capacitors, and hydrogen storage. The main features of graphene are excellent electrical conductivity, mechanical strength of more than 200 times stronger than steel, and moreover, it has elasticity so that it does not lose its electrical conductivity even when stretched or folded. In addition, graphene can be subjected to various chemical treatments and functionalization at the interface made of carbon, exhibits conductivity or semiconductor properties by controlling electric conductivity, and can be utilized as a material constituting a display device or a high strength microconductive nano structure .

최근 양질의 그래핀을 생산할 수 있는 방법들이 속속 개발되고 있으며, 크게 화학적 환원법과 화학적 증기증착법이 사용된다. 화학적 환원법은 흑연으로부터 박리된 산화그래핀 조각을 화학적 환원 방법을 통해 그래핀을 합성하는 방법으로 용액형으로 그래핀을 제조하여, 저온소성 및 대량 합성이 가능하고 분산 안정성이 우수한 장점이 있으나, 높은 면 저항을 가지는 단점이 있다. 또한, 화학적 증기증착법은 전이금속(Cu/Ni) 촉매를 이용하여 고온에서 그래핀을 증착하는 방법으로 그래핀 합성법 중 가장 낮은 저항을 가지는 장점이 있으나, 별도의 전이 공정이 필요하고 1000도 이상의 고온이 필요한 문제점이 있다. Recently, methods for producing high quality graphene are being developed continuously, and chemical reduction and chemical vapor deposition methods are mainly used. The chemical reduction method is a method of synthesizing graphene through a chemical reduction method of graphene oxide grains peeled off from graphite, and is capable of low-temperature firing and mass synthesis and excellent dispersion stability by preparing graphene in a solution form. However, There is a disadvantage in that it has a surface resistance. The chemical vapor deposition method is a method of depositing graphene at a high temperature using a transition metal (Cu / Ni) catalyst, which has the advantage of having the lowest resistance in the graphene synthesis method, but requires a separate transition process, There is a need for this.

따라서, 화학적 환원법과 화학적 증기증착법 등의 종래 그래핀의 제조방법의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 그래핀의 제조방법이 요구된다.
Therefore, there is a need for a novel method for producing graphene that can solve the problems of conventional graphene production methods such as chemical reduction and chemical vapor deposition.

본 발명은 레이저를 이용하여 산화그래핀을 그래핀으로 합성하는 방법을 통해 그래핀 양자점을 제조하여, 공정을 간소화하고 제조가 용이하며 고품질의 그래핀 양자점의 제작이 가능한 그래핀 양자점의 제조방법, 이를 이용한 양자점 발광소자의 제조방법을 제공한다.
The present invention relates to a method for producing graphene quantum dots by preparing graphene quantum dots through a method of synthesizing graphene graphene by using a laser, simplifying the process, facilitating fabrication, and manufacturing high quality graphene quantum dots, And a method of manufacturing the quantum dot light emitting device using the same.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 양자점의 제조방법은 PDMS 몰드를 형성하는 단계, 상기 PDMS 몰드 내에 PS-PDMS 블록 공중합체를 도포하고 열처리하여, PS층, PDMS층 및 PDMS패턴을 형성하는 단계, 상기 PS층, PDMS층 및 PDMS패턴을 그래핀막 상에 임프린팅하는 단계, 상기 PS층 및 상기 PDMS층을 제거하여, 그래핀막 상에 PDMS패턴을 형성하는 단계 및 상기 PS패턴을 마스크로 이용하여 그래핀막을 패터닝하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a graphene quantum dot according to an embodiment of the present invention includes forming a PDMS mold, applying a PS-PDMS block copolymer to the PDMS mold, Imprinting the PS layer, the PDMS layer and the PDMS pattern onto a graphene film; removing the PS layer and the PDMS layer to form a PDMS pattern on the graphene film; and And patterning the graphene film using the PS pattern as a mask.

상기 PS층, 상기 PDMS층 및 상기 PDMS패턴을 형성하는 단계는, 상기 PS-PDMS 블록 공중합체막에 열처리하여, 상부 PDMS층과 하부 PDMS층 사이에 PDMS패턴과 PS층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of forming the PS layer, the PDMS layer and the PDMS pattern includes a step of heat treating the PS-PDMS block copolymer film to form a PDMS pattern and a PS layer between the upper PDMS layer and the lower PDMS layer .

상기 열처리는 100 내지 200℃의 온도에서 수 분 내지 수 시간 동안 수행될 수 있다.The heat treatment may be performed at a temperature of 100 to 200 DEG C for several minutes to several hours.

상기 PS층 및 상기 PDMS층을 제거하여, 그래핀막 상에 상기 PDMS패턴을 형성하는 단계는, 제1 에칭하여 상기 하부 PDMS층을 제거하는 단계, 상기 PS층과 PDMS패턴을 플라즈마 처리하여, 상기 PS층을 제거하고 산화 PMDS패턴을 형성하는 단계 및 제2 에칭하여 상기 상부 PDMS층을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.Removing the PS layer and the PDMS layer to form the PDMS pattern on the graphene film comprises: performing a first etching to remove the lower PDMS layer; plasma processing the PS layer and the PDMS pattern; Removing the layer and forming an oxidized PMDS pattern, and removing the upper PDMS layer by a second etch.

상기 제1 에칭 및 상기 제2 에칭은 CF4 반응 가스를 이용할 수 있다.The first etching and the second etching may use CF 4 reaction gas.

상기 플라즈마 처리는 O2 플라즈마일 수 있다.The plasma treatment may be an O 2 plasma.

상기 그래핀막을 패터닝하는 단계 이후에, 상기 산화 PMDS패턴을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.And removing the oxidized PMDS pattern after patterning the graphene film.

상기 산화 PDMS패턴을 제거하는 단계는 BOE 에천트를 사용할 수 있다.The step of removing the oxidized PDMS pattern may use a BOE etchant.

상기 그래핀막의 제조는, 기판 상에 산화 그래핀막을 형성하는 단계, 상기 기판을 챔버 내에 장착하는 단계, 상기 챔버 내에 질소(N2) 가스와 탄소 가스를 주입하는 단계 및 상기 산화 그래핀막에 레이저를 조사하여 상기 산화 그래핀막을 그래핀으로 환원시키는 단계를 포함할 수 있다.The manufacturing of the graphene film includes: forming a graphene oxide film on a substrate; mounting the substrate into a chamber; injecting nitrogen (N 2 ) gas and carbon gas into the chamber; And reducing the graphene oxide film to graphene.

상기 산화 그래핀막에 레이저를 조사하는 단계는, 상기 산화 그래핀막의 표면 온도를 1000 내지 3000K로 상승시킬 수 있다.The step of irradiating the oxide film with a laser may raise the surface temperature of the oxide film to 1000 to 3000K.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 발광소자의 제조방법은 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 전극 상에 하부 기능층들을 형성하는 단계, 상기 하부 기능층들 상에 그래핀 양자점 발광층을 형성하는 단계, 상기 그래핀 양자점 상에 상부 기능층들을 형성하는 단계 및 상기 상부 기능층들 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 그래핀 양자점 발광층을 형성하는 단계는, PDMS 몰드를 형성하는 단계, 상기 PDMS 몰드 내에 PS-PDMS 블록 공중합체를 도포하고 열처리하여, PS층, PDMS층 및 PDMS패턴을 형성하는 단계, 상기 PS층, PDMS층 및 PDMS패턴을 그래핀막 상에 임프린팅하는 단계, 상기 PS층 및 상기 PDMS층을 제거하여, 그래핀막 상에 PDMS패턴을 형성하는 단계 및 상기 PS패턴을 마스크로 이용하여 그래핀막을 패터닝하고 상기 그래핀 양자점 발광층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.A method of fabricating a quantum dot light emitting device according to an embodiment of the present invention includes forming a first electrode on a substrate, forming lower functional layers on the first electrode, Forming a pin quantum dot light emitting layer, forming upper functional layers on the graphene quantum dot, and forming a second electrode on the upper functional layers, wherein the step of forming the graphene quantum dot light emitting layer Forming a PDMS mold, applying a PS-PDMS block copolymer to the PDMS mold and heat-treating the same to form a PS layer, a PDMS layer and a PDMS pattern, forming the PS layer, the PDMS layer and the PDMS pattern on a graphene film Removing the PS layer and the PDMS layer to form a PDMS pattern on the graphene film and patterning the graphene film using the PS pattern as a mask, It may include forming a light emitting layer.

상기 하부 기능층들은 정공주입층 및 정공수송층을 포함하고, 상기 상부 기능층들은 전자수송층 및 전자주입층을 포함할 수 있다.The lower functional layers include a hole injection layer and a hole transport layer, and the upper functional layers may include an electron transport layer and an electron injection layer.

상기 PS층, 상기 PDMS층 및 상기 PDMS패턴을 형성하는 단계는, 상기 PS-PDMS 블록 공중합체막에 열처리하여, 상부 PDMS층과 하부 PDMS층 사이에 PDMS패턴과 PS층들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of forming the PS layer, the PDMS layer and the PDMS pattern may include heat treating the PS-PDMS block copolymer film to form a PDMS pattern and a PS layer between the upper PDMS layer and the lower PDMS layer .

상기 PS층 및 상기 PDMS층을 제거하여, 그래핀막 상에 상기 PDMS패턴을 형성하는 단계는, 제1 에칭하여 상기 상부 PDMS층과 상기 PS층들을 제거하는 단계, 상기 PDMS패턴을 플라즈마 처리하여 산화 PMDS패턴으로 형성하는 단계 및 제2 에칭하여 상기 하부 PDMS막을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.Removing the PS layer and the PDMS layer to form the PDMS pattern on the graphene film comprises: first etching the upper PDMS layer and the PS layers to remove the upper PDMS layer and the PS layers; And removing the lower PDMS film by a second etching process.

상기 그래핀막을 패터닝하는 단계 이후에, 상기 산화 PMDS패턴을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.And removing the oxidized PMDS pattern after patterning the graphene film.

상기 그래핀막의 제조는, 상기 상부 기능층들이 형성된 기판 상에 산화 그래핀막을 형성하는 단계, 상기 기판을 챔버 내에 장착하는 단계, 상기 챔버 내에 질소(N2) 가스와 탄소 가스를 주입하는 단계 및 상기 산화 그래핀막에 레이저를 조사하여 상기 산화 그래핀막을 그래핀으로 환원시키는 단계를 포함할 수 있다.
The manufacturing of the graphene film comprises: forming a graft oxide film on the substrate on which the upper functional layers are formed; mounting the substrate into a chamber; injecting nitrogen (N 2 ) gas and carbon gas into the chamber; And irradiating a laser beam onto the oxide graphene film to reduce the graphene oxide film to graphene.

본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 양자점의 제조방법 및 이를 이용한 양자점 발광소자의 제조방법은 블록 공중합체를 마스크로 이용하여 그래핀막을 패터닝함으로써, 그래핀 양자점의 제조가 용이한 이점이 있다. 또한, 레이저 조사를 이용하여 산화 그래핀을 환원시켜 그래핀을 제조함으로써, 그래핀의 제조가 용이하고 신뢰성이 우수한 그래핀을 제조할 수 있는 이점이 있다.
The method of manufacturing a graphene quantum dot according to an embodiment of the present invention and the method of manufacturing a quantum dot light emitting device using the same have the advantage of easily fabricating graphene quantum dots by patterning a graphene film using a block copolymer as a mask. Further, graphene is produced by reducing graphene oxide using laser irradiation, which is advantageous in that graphene can be easily produced and highly reliable.

도 1a 내지 도 1h는 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 양자점의 제조방법을 공정별로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사 챔버를 나타낸 도면.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 발광소자의 제조방법을 공정별로 나타낸 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 그래핀 양자점을 나타낸 도면. FIGS. 1A through 1H are views illustrating a method of manufacturing a graphene quantum dot according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 shows a laser irradiation chamber according to an embodiment of the present invention.
3A to 3C are views illustrating a method of manufacturing a quantum dot light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention.
Figures 4A and 4B are graphical representations of graphene quantum dots fabricated in accordance with embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 도 1h는 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 양자점의 제조방법을 공정별로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사 챔버를 나타낸 도면이다.FIGS. 1A to 1H are views showing a method of manufacturing a graphene quantum dot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view illustrating a laser irradiation chamber according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 양자점의 제조방법은 PDMS 몰드를 형성하는 단계, 상기 PDMS 몰드 내에 PS-PDMS 블록 공중합체를 도포하고 열처리하여, PS층, PDMS층 및 PDMS패턴을 형성하는 단계, 상기 PS층, PDMS층 및 PDMS패턴을 그래핀막 상에 임프린팅하는 단계, 상기 PS층 및 상기 PDMS층을 제거하여, 그래핀막 상에 PDMS패턴을 형성하는 단계 및 상기 PS패턴을 마스크로 이용하여 그래핀막을 패터닝하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a graphene quantum dot according to an embodiment of the present invention includes forming a PDMS mold, applying a PS-PDMS block copolymer to the PDMS mold and performing heat treatment to form a PS layer, a PDMS layer, and a PDMS pattern Imprinting the PS layer, the PDMS layer and the PDMS pattern onto a graphene film; removing the PS layer and the PDMS layer to form a PDMS pattern on the graphene film; And patterning the graphene film.

보다 자세하게, 도 1a를 참조하면, 포토리소그래피(photolithograph) 공정을 이용하여 원하는 폭의 패턴을 갖는 마스터 기판(80)을 제작한다. 상기 마스터 기판(80)은 몰드(mold)를 형성하기 위한 것으로, 실리콘(si) 기판일 수 있으며, 도전성 물질로 이루어진 기판일 수도 있다. More specifically, referring to FIG. 1A, a master substrate 80 having a desired width pattern is manufactured using a photolithograph process. The master substrate 80 may be a silicon (si) substrate or a substrate made of a conductive material for forming a mold.

이어, 마스터 기판(80) 상에 PDMS(polydimethylsiloxane)를 두껍게 코팅한다. PDMS가 코팅된 마스터 기판(80)을 열처리한 후, 경화된 PDMS를 분리하여 PDMS 몰드(85)를 제작한다. Then, PDMS (polydimethylsiloxane) is thickly coated on the master substrate 80. After the PDMS-coated master substrate 80 is thermally treated, the PDMS mold 85 is prepared by separating the cured PDMS.

다음, 도 1b를 참조하면, PDMS 몰드(85) 내에 PS-PDMS 블록 공중합체(diblock copolymer; BCP)(90)를 스핀코팅하여 형성한다. 그리고, PS-PDMS 블록 공중합체(90)가 코팅된 PDMS 몰드(85)를 열처리한다. 이때, 열처리 조건은 100 내지 200℃의 온도범위에서 수 분 내지 수 시간 동안 수행된다. 특히, 본 실시예에서는 PS의 분자량이 43000이고, PDMS의 분자량이 8500인 재료를 사용하는데, 상기 열처리 조건에서 추후 PDMS의 형상이 닷(dot)의 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 열처리 조건과 PS 및 PDMS의 분자량의 조건을 조절하면 추후 PDMS의 형상을 바(bar) 형상으로도 조절할 수 있다.Next, referring to FIG. 1B, a PS-PDMS block copolymer (BCP) 90 is spin-coated in the PDMS mold 85. Then, the PDMS mold 85 coated with the PS-PDMS block copolymer 90 is heat-treated. At this time, the heat treatment conditions are carried out at a temperature range of 100 to 200 DEG C for several minutes to several hours. Particularly, in this embodiment, a material having a molecular weight of PS of 43000 and a molecular weight of PDMS of 8500 is used. In the heat treatment condition, the shape of the PDMS may be formed in a dot shape later. Further, by adjusting the conditions of the heat treatment conditions and the molecular weight of PS and PDMS, the shape of the PDMS can be adjusted to a bar shape in the future.

도 1c를 참조하면, 상기 열처리 공정에 의해, PS-PDMS 블록 공중합체는 상부 PDMS층(110b)과 하부 PDMS층(110a) 사이에 PDMS패턴(115)과 PS층(120)이 형성된 구조로 분리된다. 특히, PDMS패턴(115)은 전술한 열처리 및 분자량 조건에 따라닷(dot)의 형상으로 형성된다. 이와 같은 구조적인 특징은 블록 공중합체의 특성에 의한 것으로, 열처리 시 이종의 물질들이 분리되어 특정 형상으로 형성된다.1C, a PDMS pattern 115 and a PS layer 120 are formed between the upper PDMS layer 110b and the lower PDMS layer 110a by the heat treatment process, do. In particular, the PDMS pattern 115 is formed in a dot shape according to the heat treatment and the molecular weight conditions described above. This structural feature is due to the characteristics of the block copolymer, and the different materials are separated and formed into a specific shape during the heat treatment.

다음, 도 1d를 참조하면, 그래핀막(140)이 형성된 기판(130)을 형성한다. 기판(130) 상에 그래핀막(140)을 형성하는 방법을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 기판(130)을 준비하고 기판(130) 상에 산화 그래핀막을 형성한다. 산화 그래핀은 허머 방법(Hummer's method)를 이용하여 제작이 가능하며, 그래핀막의 합성 원 재료로 사용된다. 산화 그래핀막은 산화 그래핀 용액을 기판(130) 상에 도포하여 형성한다. 1D, a substrate 130 on which a graphene film 140 is formed is formed. A method of forming the graphene film 140 on the substrate 130 will be described below. First, a substrate 130 is prepared and an oxidized graphene film is formed on the substrate 130. Oxidation graphene can be fabricated using the Hummer's method and is used as a starting material for the synthesis of graphene films. The oxidized graphene film is formed by applying a graphene oxide solution onto the substrate 130.

산화 그래핀 용액을 제조하는 공정을 자세히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 팽창 흑연 파우더를 준비하고 팽창 흑연 파우더를 황산(H2SO4) 용액에 넣은 후, 스티어링(stirring)과 쿨링(cooling)을 해주면서 과망간산칼륨(potassium permanganate)을 순차적으로 넣어준다. 이때 온도는 20℃를 유지한다. 이어, 2시간 정도 35℃에서 스티어링 해준 후, 증류수를 첨가한다. 그리고, 현탁액의 금속 이온을 제거하기 위해 1:10 염산(HCl)에 씻은 후, 여과하여 페이스트를 얻는다. 다음, 얻어진 페이스트를 중성화시키기 위해 증류수에 넣고 스티어링한 후, 여과(filtration)하는 과정을 약 2~3회 반복한다. 다음, 중성화된 산화 그래핀 용액을 4000RPM 이상에서 원심분리하고, 남아있는 팽창 산화흑연(unexpoliated graphite oxide)를 제거하여 산화 그래핀 용액을 얻는다.The process for producing the oxidized graphene solution will be described in detail as follows. First, prepare expanded graphite powder, add expanded graphite powder into sulfuric acid (H 2 SO 4 ) solution, and add potassium permanganate sequentially while stirring and cooling. At this time, the temperature is maintained at 20 占 폚. Steam at 35 캜 for about 2 hours, and then add distilled water. Then, it is washed with 1:10 hydrochloric acid (HCl) to remove the metal ion of the suspension, and then filtered to obtain a paste. Next, in order to neutralize the obtained paste, the process of putting in the distilled water, steering, and filtration is repeated about 2 to 3 times. Next, the neutralized graphene graphene solution is centrifuged at 4000 RPM or more, and the remaining unexpoliated graphite oxide is removed to obtain a graphene oxide solution.

앞에서 제조된 산화 그래핀 용액을 기판(130) 상에 도포하여 산화 그래핀막을 형성한다. 이때, 산화그래핀 용액을 도포하는 방법으로는 스핀코팅(spin coating)법을 사용한다. The above-described graphene oxide solution is coated on the substrate 130 to form a graphene oxide film. At this time, as a method of applying the graphene oxide solution, a spin coating method is used.

다음, 도 2를 참조하면, 산화 그래핀막(20)에 레이저(laser)를 조사하여 그래핀막을 제조한다. 보다 자세히 설명하면, 그래핀막은 챔버(40) 내에서 제조된다. 챔버(40)의 일측에는 기판(130)이 장착되는 스테이지(42)와, 스테이지(42)를 회전시키는 로테이터(44)가 구비된다. 그리고, 챔버(40)의 다른 일측에는 챔버(40) 내에 공기를 빼내어 진공을 만드는 펌프(46)가 구비된다. 챔버(40)의 또 다른 일측에는 챔버(40) 내에 분위기 가스가 주입되는 제1 밸브(48)와 반응 가스가 주입되는 제2 밸브(50)가 구비된다. 그리고, 스테이지(42)와 대향하는 챔버(40)의 일측에는 레이저 장치(52)로부터 조사된 레이저(laser)가 구면렌즈(54)를 통해 챔버(40) 내의 기판(130)으로 조사되는 레이저 조사부(56)가 구비된다. Next, referring to FIG. 2, a laser is irradiated to the graphene oxide film 20 to produce a graphene film. More specifically, a graphene film is produced in the chamber 40. A stage 42 on which the substrate 130 is mounted and a rotator 44 for rotating the stage 42 are provided on one side of the chamber 40. The other side of the chamber 40 is provided with a pump 46 that draws air into the chamber 40 to make a vacuum. At the other side of the chamber 40, a first valve 48 into which the atmospheric gas is injected and a second valve 50 into which the reactive gas is injected are provided in the chamber 40. A laser irradiated from the laser device 52 is irradiated onto the substrate 130 in the chamber 40 through the spherical lens 54, (56).

위와 같이 구성된 챔버(40)를 이용하여 산화 그래핀막(20)을 그래핀막으로 제조하는 방법을 설명하면 다음과 같다. 챔버(40) 내의 스테이지(42)에 앞서 산화 그래핀막이 형성된 기판(130)을 장착하고, 기판(130) 상에 차단영역(32)과 투과영역(34)이 구비된 마스크(30)를 정렬한다. 마스크(30)의 차단영역(32)은 레이저를 차단하는 영역이고, 투과영역(34)은 레이저가 투과되는 영역으로 작용하며, 레이저가 조사될 영역을 원하는 설계대로 제조한다.A method of fabricating the oxide graphene film 20 using a graphene film using the chamber 40 will now be described. A substrate 130 on which an oxide graphene film is formed is mounted before the stage 42 in the chamber 40 and a mask 30 having a blocking region 32 and a transmitting region 34 is arranged on the substrate 130 do. The blocking region 32 of the mask 30 is a region for blocking the laser, and the transmissive region 34 serves as a region through which the laser is transmitted, and the region to be irradiated with the laser is manufactured according to a desired design.

이어, 펌프(46)를 작동하여 기판(130)이 장착된 챔버(40) 내를 진공 분위기로 형성한다. 그 다음, 진공 분위기가 형성된 챔버(40) 내에 제1 밸브(48)를 통해 분위기 가스인 질소(N2) 가스를 주입하고, 제2 밸브(50)를 통해 반응 가스인 탄소 가스를 주입한다. 이때, 탄소 가스로는 메탄(CH4) 또는 에탄(C2H6)가스를 사용할 수 있다. 부가적으로 수소 가스를 더 첨가할 수 있다. 여기서, 분위기 가스로 질소 가스를 사용하는 것은 산화 그래핀이 공기 중에 산소와 만나 CO2 및 CO로 버닝(burning)되는 것을 막기 위함이고, 반응 가스로 탄소가스를 사용하는 것은 산화그래핀의 손상된 부분을 보완하기 위함이다.Subsequently, the pump 46 is operated to form a vacuum atmosphere in the chamber 40 in which the substrate 130 is mounted. Next, nitrogen (N 2 ) gas, which is an atmospheric gas, is injected into the chamber 40 in which a vacuum atmosphere is formed through the first valve 48, and carbon gas, which is a reaction gas, is injected through the second valve 50. At this time, as the carbon gas, methane (CH 4 ) or ethane (C 2 H 6 ) gas can be used. In addition, a hydrogen gas can be further added. The use of nitrogen gas as the atmospheric gas is intended to prevent the graphene oxide from contacting with oxygen in the air and burning with CO 2 and CO, and using carbon gas as the reactive gas may cause the damaged portion .

이어, 반응 가스와 분위기 가스가 주입되고 진공이 형성된 챔버(40)에 레이저를 조사한다. 레이저는 레이저 장치(52)에서 발진되어 구면렌즈(54)를 통해 레이저 조사부(56)를 투과하여 산화 그래핀막(20)에 조사된다. 이때, 레이저는 Nd:YAG, KrF 또는 He:Ne 레이저 중 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 산화 그래핀막(20)에 레이저가 조사되면, 산화 그래핀막(20)의 표면의 온도가 순간적으로 800 내지 3000K 까지 상승하게 되며, 이때의 고열에 의해 산화 그래핀이 그래핀으로 환원된다. Then, a laser is irradiated to the chamber 40 into which a reactive gas and an atmospheric gas are injected and a vacuum is formed. The laser is emitted from the laser device 52 and transmitted through the laser irradiation part 56 through the spherical lens 54 to be irradiated to the oxidized graphene film 20. At this time, the laser can use any one selected from Nd: YAG, KrF, and He: Ne laser. When the laser beam is irradiated to the graphene oxide film 20, the temperature of the surface of the graphene oxide film 20 instantaneously rises to 800 to 3000 K. At this time, the graphene oxide is reduced to graphene by the high temperature.

도 2에 관한 설명은 레이저를 이용하여 산화 그래핀을 그래핀으로 환원시키는 방법을 설명하기 위한 것으로, 이에 한정되지 않는다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 양자점의 제조방법에서는 산화 그래핀막(20) 전체를 그래핀막으로 환원하기 때문에 마스크(30)가 사용되지 않을 수 있다. 따라서, 기판(130) 상에 그래핀막(140)을 최종 형성한다. 한편, 본 발명에서는 레이저를 이용한 그래핀 환원 방법을 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며, 하이드라진(hydrazine) 반응 가스를 이용한 방법을 사용할 수도 있다. 2 is to explain a method of reducing graphene oxide to graphene by using a laser, but not limited thereto. In particular, in the method of fabricating a graphene quantum dot according to an embodiment of the present invention, since the entire graphene oxide film 20 is reduced to a graphene film, the mask 30 may not be used. Thus, a graphene film 140 is finally formed on the substrate 130. In the present invention, a graphene reduction method using a laser has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a hydrazine reaction gas may be used.

다시, 도 1d를 참조하면, 그래핀막(140)이 형성된 기판(130) 상에 PDMS 몰드(85)를 정렬하고, 약간의 압력을 주면, PDMS 몰드(85) 내의 상부 PDMS층(110b), 하부 PDMS층(110a), PDMS패턴(115) 및 PS층(120)이 프린팅된다. 이와 같은 방법을 임프린팅(imprinting)이라 한다. 1D, the PDMS mold 85 is aligned on the substrate 130 on which the graphene film 140 is formed and a slight pressure is applied to the upper PDMS layer 110b in the PDMS mold 85, The PDMS layer 110a, the PDMS pattern 115, and the PS layer 120 are printed. This method is called imprinting.

이어, 도 1e를 참조하면, PDMS패턴(115)만을 남기기 위한 공정들이 수행된다. 자세하게는, 하부 PDMS층(110a)을 제1 에칭하여 제거한다. 이때, 제1 에칭은 CF4 반응 가스를 이용하여 하부 PDMS층(110a)을 제거한다. 그리고, O2 가스를 이용한 플라즈마 처리를 수행하여 PS층(120)을 제거한다. 이때, O2 가스에 의해 PDMS패턴(115)은 산화되어 산화 PDMS패턴(117)으로 형성된다. Next, referring to FIG. 1E, processes for leaving only the PDMS pattern 115 are performed. In detail, the lower PDMS layer 110a is first etched and removed. In this case, the first etch removes the bottom PDMS layer using CF 4 reaction gas (110a). Then, plasma treatment using O 2 gas is performed to remove the PS layer 120. At this time, the PDMS pattern 115 is oxidized by the O 2 gas to be formed into the oxidized PDMS pattern 117.

다음, 도 1f를 참조하면, 상부 PDMS층(110b)을 제2 에칭하여 제거한다. 이때, 제2 에칭은 CF4 반응 가스를 이용하며, 산화 PDMS패턴(117)은 이전에 산화되었기 때문에 제거되지 않고 남아있게 된다. 이어서, O2 가스를 이용한 플라즈마 처리를 수행하여 산화 PDMS패턴(117)을 마스크로 하여 그래핀막(140)을 식각하여 패터닝한다. Next, referring to FIG. 1F, the upper PDMS layer 110b is removed by a second etching. At this time, the second etching uses a CF 4 reaction gas, and the oxidized PDMS pattern 117 remains unremoved because it has previously been oxidized. Next, a plasma process using O 2 gas is performed, and the graphene film 140 is etched and patterned using the oxidized PDMS pattern 117 as a mask.

전술한 그래핀막(140)의 패터닝에 따라, 도 1g에 도시된 바와 같이, 그래핀 패턴(145)들이 형성된다. 본 발명에서는 그래핀들이 양자점으로 작용할 수 있도록 다양한 형상으로 패터닝한다. 마지막으로, 도 1h를 참조하면, 그래핀 패턴(145)들을 형성한 이후에, 상기 산화 PMDS패턴(117)을 제거한다. 이때, 산화 PDMS패턴(117)을 제거하는 단계는 BOE 에천트를 사용할 수 있다. According to the patterning of the above-described graphene film 140, graphene patterns 145 are formed as shown in FIG. 1G. In the present invention, the graphenes are patterned into various shapes so as to serve as quantum dots. Finally, referring to FIG. 1H, after forming the graphene patterns 145, the PMDS pattern 117 is removed. At this time, the step of removing the oxidized PDMS pattern 117 may use a BOE etchant.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 양자점의 제조방법은 블록 공중합체를 이용한 그래핀막을 패터닝함으로써, 그래핀 양자점의 제조가 용이한 이점이 있다. 또한, 레이저 조사를 이용하여 산화 그래핀을 환원시켜 그래핀을 제조함으로써, 그래핀의 제조가 용이하고 신뢰성이 우수한 그래핀을 제조할 수 있는 이점이 있다.As described above, the graphene quantum dot manufacturing method according to an embodiment of the present invention is advantageous in that the graphene quantum dot can be easily manufactured by patterning the graphene film using the block copolymer. Further, graphene is produced by reducing graphene oxide using laser irradiation, which is advantageous in that graphene can be easily produced and highly reliable.

이하, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 양자점의 제조방법을 이용한 양자점 발광소자의 제조방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a quantum dot light emitting device using the method of manufacturing a graphene quantum dot according to an embodiment of the present invention will be described.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 발광소자의 제조방법을 공정별로 나타낸 도면이다. 3A to 3C are views illustrating a method of manufacturing a quantum dot light emitting device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 발광소자의 제조방법은 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 전극 상에 하부 기능층들을 형성하는 단계, 상기 하부 기능층들 상에 그래핀 양자점 발광층을 형성하는 단계, 상기 그래핀 양자점 상에 상부 기능층들을 형성하는 단계 및 상기 상부 기능층들 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a quantum dot light emitting device according to an embodiment of the present invention includes forming a first electrode on a substrate, forming lower functional layers on the first electrode, forming graphene quantum dots Forming a light emitting layer, forming upper functional layers on the graphene quantum dot, and forming a second electrode on the upper functional layers.

보다 자세하게, 도 3a를 참조하면, 기판(200) 상에 제1 전극(210)을 형성한다. 제1 전극(210)은 애노드 전극으로, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ICO(Indium Cerium Oxide) 또는 ZnO(Zinc Oxide)와 같은 일함수가 높고 빛이 투과할 수 있는 투명도전물질로 형성할 수 있다. 제1 전극(210)은 스퍼터링법(Sputtering), 증발법(Evaporation), 기상증착법(Vapor Phase Deposition) 또는 전자빔증착법(Electron Beam Deposition)을 사용하여 형성할 수 있다. 도시하지 않았지만, 기판(200)에는 박막트랜지스터가 형성될 수 있으며, 제1 전극(210)은 박막트랜지스터와 전기적으로 연결될 수도 있다. More specifically, referring to FIG. 3A, a first electrode 210 is formed on a substrate 200. The first electrode 210 is an anode electrode and has a high work function such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), ICO (Indium Cerium Oxide), ZnO It may be formed of a conductive material. The first electrode 210 may be formed using a sputtering method, an evaporation method, a vapor phase deposition method, or an electron beam deposition method. Though not shown, a thin film transistor may be formed on the substrate 200, and the first electrode 210 may be electrically connected to the thin film transistor.

이어, 제1 전극(210) 상에 정공주입층(220)을 형성한다. 정공주입층(220)은 제1 전극(210)으로부터 발광층으로 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있으며, CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 정공주입층(220)은 증발법 또는 스핀코팅법을 이용하여 형성할 수 있으며, 정공주입층(220)의 두께는 1 내지 150nm일 수 있다. Next, a hole injection layer 220 is formed on the first electrode 210. The hole injection layer 220 may function to smooth the injection of holes from the first electrode 210 to the light emitting layer and may be formed of at least one of cupper phthalocyanine (CuPc), poly (3,4) -ethylenedioxythiophene (PEDOT), polyaniline ) And NPD (N, N-dinaphthyl-N, N'-diphenyl benzidine), but the present invention is not limited thereto. The hole injection layer 220 may be formed using an evaporation method or a spin coating method, and the thickness of the hole injection layer 220 may be 1 to 150 nm.

다음, 정공주입층(220) 상에 정공수송층(230)을 형성한다. 정공수송층(230)은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 정공수송층(230)은 증발법 또는 스핀코팅법을 이용하여 형성할 수 있으며, 정공수송층(230)의 두께는 5 내지 150nm일 수 있다. Next, a hole transport layer 230 is formed on the hole injection layer 220. The hole transport layer 230 plays a role of facilitating the transport of holes and is formed of a hole transport material such as NPD (N, N-dinaphthyl-N, N'-diphenyl benzidine), TPD (N, , N'-bis- (phenyl) -benzidine), s-TAD and MTDATA (4,4 ', 4 "-tris (N-3-methylphenyl-N-phenylamino) The hole transport layer 230 may be formed using an evaporation method or a spin coating method, and the thickness of the hole transport layer 230 may be 5 to 150 nm.

이어, 정공수송층(230) 상에 그래핀막(240)을 형성한다. 상기 그래핀막(240)은 전술한 그래핀막의 제조방법에서 모두 설명하였으므로, 그 설명을 생략하기로 한다. Next, a graphene film 240 is formed on the hole transport layer 230. Since the graphene film 240 has been described in the above-described method for producing a graphene film, its explanation will be omitted.

다음, 도 3b를 참조하면, 그래핀막(240) 상에 PDMS 몰드를 이용하여 상부 PDMS층(110b), 하부 PDMS층(110a), PDMS패턴(115) 및 PS층(120)을 프린팅하여 도 3c에 도시된 바와 같이 그래핀 패턴으로 이루어진 그래핀 양자점 발광층(247)을 형성한다. PDMS 몰드를 이용한 그래핀 패턴의 제조방법은 전술한 그래핀 양자점의 제조방법에서 모두 설명하였으므로 그 설명을 생략하기로 한다. 3B, an upper PDMS layer 110b, a lower PDMS layer 110a, a PDMS pattern 115, and a PS layer 120 are printed using a PDMS mold on a graphene film 240, A graphene quantum dot light emitting layer 247 made of a graphene pattern is formed. The method of manufacturing the graphene pattern using the PDMS mold has been described in the above-described method of manufacturing graphene quantum dots, and thus the description thereof will be omitted.

계속해서, 도 3c를 참조하면, 그래핀 양자점 발광층(247) 상에 전자수송층(250)을 형성한다. 전자수송층(250)은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 전자수송층(250)은 증발법 또는 스핀코팅법을 이용하여 형성할 수 있으며, 전자수송층(160)의 두께는 1 내지 50nm일 수 있다. 3C, an electron transporting layer 250 is formed on the graphene quantum luminescent layer 247. Next, as shown in FIG. The electron transport layer 250 serves to smooth the transport of electrons and may be made of any one or more selected from the group consisting of Alq3 (tris (8-hydroxyquinolino) aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq, But are not limited thereto. The electron transporting layer 250 may be formed using an evaporation method or a spin coating method, and the thickness of the electron transporting layer 160 may be 1 to 50 nm.

이어, 전자수송층(250) 상에 전자주입층(260)을 형성한다. 전자주입층(260)은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, MgF2, LiF, NaF, KF, RbF, CsF, FrF 및 CaF2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 전자주입층(260)은 10 내지 30Å의 두께로 이루어질 수 있다. Then, an electron injection layer 260 is formed on the electron transport layer 250. The electron injection layer 260 may be any one selected from the group consisting of MgF 2 , LiF, NaF, KF, RbF, CsF, FrF and CaF 2 , but is not limited thereto . The electron injection layer 260 may have a thickness of 10 to 30 ANGSTROM.

마지막으로, 전자주입층(260) 상에 제2 전극(270)을 형성한다. 제2 전극(270)은 일함수가 낮은 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 따라서, 그래핀 양자점 발광층을 구비한 양자점 발광소자를 제조한다.Finally, a second electrode 270 is formed on the electron injection layer 260. The second electrode 270 may be made of magnesium (Mg), calcium (Ca), aluminum (Al), silver (Ag), or an alloy thereof having a low work function. Thus, a quantum dot light emitting element having a graphene quantum dot light emitting layer is produced.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 그래핀 양자점을 나타낸 도면이다. 전술한 본 발명의 실시예에 따라 그래핀 양자점을 제조한 결과, 도 4a 및 도 4b에 나타나는 바와 같이, 10nm 및 20nm의 사이즈를 가지는 그래핀 양자점이 일정 간격으로 배열되어 제조된 것을 확인할 수 있었다. FIGS. 4A and 4B illustrate graphene quantum dots fabricated according to embodiments of the present invention. As shown in FIGS. 4A and 4B, graphene quantum dots having a size of 10 nm and 20 nm were fabricated by arranging graphene quantum dots at regular intervals according to an embodiment of the present invention.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 양자점의 제조방법 및 이를 이용한 양자점 발광소자의 제조방법은 블록 공중합체를 마스크로 이용하여 그래핀막을 패터닝함으로써, 그래핀 양자점의 제조가 용이한 이점이 있다. 또한, 레이저 조사를 이용하여 산화 그래핀을 환원시켜 그래핀을 제조함으로써, 그래핀의 제조가 용이하고 신뢰성이 우수한 그래핀을 제조할 수 있는 이점이 있다.As described above, the method of manufacturing a graphene quantum dot and the method of manufacturing a quantum dot light emitting device using the same according to an embodiment of the present invention can easily produce graphene quantum dots by patterning the graphene film using the block copolymer as a mask There is an advantage. Further, graphene is produced by reducing graphene oxide using laser irradiation, which is advantageous in that graphene can be easily produced and highly reliable.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that the invention may be practiced. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. In addition, the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description. Also, all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

200 : 기판 210 : 제1 전극
220 : 정공주입층 230 : 정공수송층
247 : 그래핀 양자점 발광층 250 : 전자수송층
260 : 전자주입층 270 : 제2 전극200: substrate 210: first electrode
220: Hole injection layer 230: Hole transport layer
247: graphene quantum dot luminescent layer 250: electron transport layer
260: electron injection layer 270: second electrode

Claims (16)

PDMS 몰드를 형성하는 단계;
상기 PDMS 몰드 내에 PS-PDMS 블록 공중합체를 도포하고 열처리하여, PS층, PDMS층 및 PDMS패턴을 형성하는 단계;
상기 PS층, PDMS층 및 PDMS패턴을 그래핀막 상에 임프린팅하는 단계;
상기 PS층 및 상기 PDMS층을 제거하여, 그래핀막 상에 PDMS패턴을 형성하는 단계; 및
상기 PDMS패턴을 마스크로 이용하여 그래핀막을 패터닝하는 단계를 포함하는 그래핀 양자점의 제조방법.
Forming a PDMS mold;
Forming a PS layer, a PDMS layer and a PDMS pattern by applying and heat-treating a PS-PDMS block copolymer in the PDMS mold;
Imprinting the PS layer, the PDMS layer and the PDMS pattern onto a graphene film;
Removing the PS layer and the PDMS layer to form a PDMS pattern on the graphene film; And
And patterning the graphene film using the PDMS pattern as a mask.
제1 항에 있어서,
상기 PS층, 상기 PDMS층 및 상기 PDMS패턴을 형성하는 단계는,
상기 PS-PDMS 블록 공중합체막에 열처리하여, 상부 PDMS층과 하부 PDMS층 사이에 PDMS패턴과 PS층을 형성하는 단계를 포함하는 그래핀 양자점의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein forming the PS layer, the PDMS layer, and the PDMS pattern comprises:
And heat treating the PS-PDMS block copolymer film to form a PDMS pattern and a PS layer between the upper PDMS layer and the lower PDMS layer.
제2 항에 있어서,
상기 열처리는 100 내지 200℃의 온도에서 수 분 내지 수 시간 동안 수행되는 그래핀 양자점의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the heat treatment is performed at a temperature of 100 to 200 DEG C for several minutes to several hours.
제2 항에 있어서,
상기 PS층 및 상기 PDMS층을 제거하여, 그래핀막 상에 상기 PDMS패턴을 형성하는 단계는,
제1 에칭하여 상기 하부 PDMS층을 제거하는 단계;
상기 PS층과 PDMS패턴을 플라즈마 처리하여, 상기 PS층을 제거하고 산화 PDMS패턴을 형성하는 단계; 및
제2 에칭하여 상기 상부 PDMS층을 제거하는 단계를 포함하는 그래핀 양자점의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Removing the PS layer and the PDMS layer to form the PDMS pattern on the graphene film,
Performing a first etching to remove the lower PDMS layer;
Plasma processing the PS layer and the PDMS pattern to remove the PS layer and form an oxidized PDMS pattern; And
And removing the upper PDMS layer by a second etch.
제4 항에 있어서,
상기 제1 에칭 및 상기 제2 에칭은 CF4 반응 가스를 이용하는 그래핀 양자점의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the first etching and the second etching use a CF 4 reaction gas.
제4 항에 있어서,
상기 플라즈마 처리는 O2 플라즈마인 그래핀 양자점의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the plasma treatment is an O 2 plasma.
제4 항에 있어서,
상기 그래핀막을 패터닝하는 단계 이후에,
상기 산화 PDMS패턴을 제거하는 단계를 더 포함하는 그래핀 양자점의 제조방법.
5. The method of claim 4,
After patterning the graphene film,
And removing the oxidized PDMS pattern.
제7 항에 있어서,
상기 산화 PDMS패턴을 제거하는 단계는 BOE 에천트를 사용하는 그래핀 양자점의 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the step of removing the oxidized PDMS pattern uses a BOE etchant.
제1 항에 있어서,
상기 그래핀막의 제조는,
기판 상에 산화 그래핀막을 형성하는 단계;
상기 기판을 챔버 내에 장착하는 단계;
상기 챔버 내에 질소(N2) 가스와 탄소 가스를 주입하는 단계; 및
상기 산화 그래핀막에 레이저를 조사하여 상기 산화 그래핀막을 그래핀으로 환원시키는 단계를 포함하는 그래핀 양자점의 제조방법.
The method according to claim 1,
The production of the graphene film is carried out,
Forming a graphene oxide film on the substrate;
Mounting the substrate in a chamber;
Injecting nitrogen (N 2 ) gas and carbon gas into the chamber; And
And irradiating the graphene oxide film with a laser to reduce the graphene oxide film to graphene.
제9 항에 있어서,
상기 산화 그래핀막에 레이저를 조사하는 단계는,
상기 산화 그래핀막의 표면 온도를 1000 내지 3000K로 상승시키는 그래핀 양자점의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the step of irradiating the laser beam to the oxide graphene film comprises:
And raising the surface temperature of said graphene oxide film to 1000 to 3000K.
기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
상기 제1 전극 상에 하부 기능층들을 형성하는 단계;
상기 하부 기능층들 상에 그래핀 양자점 발광층을 형성하는 단계;
상기 그래핀 양자점 상에 상부 기능층들을 형성하는 단계; 및
상기 상부 기능층들 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 그래핀 양자점 발광층을 형성하는 단계는,
PDMS 몰드를 형성하는 단계;
상기 PDMS 몰드 내에 PS-PDMS 블록 공중합체를 도포하고 열처리하여, PS층, PDMS층 및 PDMS패턴을 형성하는 단계;
상기 PS층, PDMS층 및 PDMS패턴을 그래핀막 상에 임프린팅하는 단계;
상기 PS층 및 상기 PDMS층을 제거하여, 그래핀막 상에 PDMS패턴을 형성하는 단계; 및
상기 PDMS패턴을 마스크로 이용하여 그래핀막을 패터닝하고 상기 그래핀 양자점 발광층을 형성하는 단계를 포함하는 양자점 발광소자의 제조방법.
Forming a first electrode on the substrate;
Forming lower functional layers on the first electrode;
Forming a graphene quantum dot light emitting layer on the lower functional layers;
Forming upper functional layers on the graphene quantum dot; And
And forming a second electrode on the upper functional layers,
The step of forming the graphene quantum-
Forming a PDMS mold;
Forming a PS layer, a PDMS layer and a PDMS pattern by applying and heat-treating a PS-PDMS block copolymer in the PDMS mold;
Imprinting the PS layer, the PDMS layer and the PDMS pattern onto a graphene film;
Removing the PS layer and the PDMS layer to form a PDMS pattern on the graphene film; And
And patterning the graphene film using the PDMS pattern as a mask to form the graphene quantum dot light emitting layer.
제11 항에 있어서,
상기 하부 기능층들은 정공주입층 및 정공수송층을 포함하고, 상기 상부 기능층들은 전자수송층 및 전자주입층을 포함하는 양자점 발광소자의 제조방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the lower functional layers include a hole injection layer and a hole transport layer, and the upper functional layers include an electron transport layer and an electron injection layer.
제11 항에 있어서,
상기 PS층, 상기 PDMS층 및 상기 PDMS패턴을 형성하는 단계는,
상기 PS-PDMS 블록 공중합체막에 열처리하여, 상부 PDMS층과 하부 PDMS층 사이에 PDMS패턴과 PS층들을 형성하는 단계를 포함하는 양자점 발광소자의 제조방법.
12. The method of claim 11,
Wherein forming the PS layer, the PDMS layer, and the PDMS pattern comprises:
And thermally treating the PS-PDMS block copolymer film to form a PDMS pattern and a PS layer between the upper PDMS layer and the lower PDMS layer.
제13 항에 있어서,
상기 PS층 및 상기 PDMS층을 제거하여, 그래핀막 상에 상기 PDMS패턴을 형성하는 단계는,
제1 에칭하여 상기 상부 PDMS층과 상기 PS층들을 제거하는 단계;
상기 PDMS패턴을 플라즈마 처리하여 산화 PDMS패턴으로 형성하는 단계; 및
제2 에칭하여 상기 하부 PDMS층을 제거하는 단계를 포함하는 양자점 발광소자의 제조방법.
14. The method of claim 13,
Removing the PS layer and the PDMS layer to form the PDMS pattern on the graphene film,
Performing a first etch to remove the upper PDMS layer and the PS layers;
Subjecting the PDMS pattern to plasma treatment to form an oxidized PDMS pattern; And
And removing the lower PDMS layer by a second etching.
제14 항에 있어서,
상기 그래핀막을 패터닝하는 단계 이후에,
상기 산화 PDMS패턴을 제거하는 단계를 더 포함하는 양자점 발광소자의 제조방법.
15. The method of claim 14,
After patterning the graphene film,
And removing the oxidized PDMS pattern. ≪ RTI ID = 0.0 > 15. < / RTI >
제11 항에 있어서,
상기 그래핀막의 제조는,
상기 상부 기능층들이 형성된 기판 상에 산화 그래핀막을 형성하는 단계;
상기 기판을 챔버 내에 장착하는 단계;
상기 챔버 내에 질소(N2) 가스와 탄소 가스를 주입하는 단계; 및
상기 산화 그래핀막에 레이저를 조사하여 상기 산화 그래핀막을 그래핀으로 환원시키는 단계를 포함하는 양자점 발광소자의 제조방법.12. The method of claim 11,
The production of the graphene film is carried out,
Forming a graft oxide film on the substrate on which the upper functional layers are formed;
Mounting the substrate in a chamber;
Injecting nitrogen (N 2 ) gas and carbon gas into the chamber; And
And irradiating the oxide graphene film with a laser to reduce the graphene oxide film to graphene.
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