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TWI684635B - 發光體、及具有發光體的發光膜、發光二極體、發光二極體封裝、顯示裝置和發光裝置 - Google Patents

發光體、及具有發光體的發光膜、發光二極體、發光二極體封裝、顯示裝置和發光裝置 Download PDF

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TWI684635B
TWI684635B TW107136406A TW107136406A TWI684635B TW I684635 B TWI684635 B TW I684635B TW 107136406 A TW107136406 A TW 107136406A TW 107136406 A TW107136406 A TW 107136406A TW I684635 B TWI684635 B TW I684635B
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TW
Taiwan
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light
ligand
layer
red
green
Prior art date
Application number
TW107136406A
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TW201923026A (zh
Inventor
金東榮
禹宗勳
金柄杰
閔慧理
邢民碩
Original Assignee
南韓商Ｌｇ顯示器股份有限公司
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Publication date
Application filed by 南韓商Ｌｇ顯示器股份有限公司 filed Critical 南韓商Ｌｇ顯示器股份有限公司
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Abstract

一種發光體包括：一第一部分，包含複數個結合到無機發光粒子的表面的第一配位基；以及一第二部分，包含與連接到第一配位基的一第二配位基連接的矽倍半氧烷，其中，第一配位基和第二配位基中的一個為一極性配位基，而第一配位基和第二配位基中的另一個為一非極性配位基。

Description

發光體、及具有發光體的發光膜、發光二極體、發光二極體封裝、顯示裝置和發光裝置
本發明涉及一種發光體，並且更具體地涉及一種改善了對各種溶劑的分散性和發光性能的發光體，以及一種包含該發光體的發光膜、發光二極體、和顯示裝置。
隨著通訊科技和電子工程科技的進步，各種取代傳統陰極射線管(CRT)的平板面板顯示器(FPDs)已經被研究出來。具體地，與CRT相比具有薄外型和輕重量的液晶顯示(LCD)裝置或有機發光二極體(OLED)顯示裝置已經成為最近的研究主題。
在各種FPD中，OLED顯示裝置包括作為必要元件的發光裝置的有機發光二極體。由於OLED顯示裝置不需要用於非發光裝置的LCD裝置的背光單元，因此OLED顯示裝置具有輕重量和薄外型。由於OLED顯示裝置與LCD裝置相比具有功率耗損優勢，因此OLED顯示裝置具有低驅動電壓和快速反應速度。具體地，由於OLED顯示裝置具有簡單的製程，因此與LCD裝置相比降低了生產成本。
OLED顯示裝置透過分別使用紅色像素區域、綠色像素區域和藍色像素區域中的紅色發光層、綠色發光層和藍色發光層發出紅色光、綠色光、和藍色光來顯示全彩影像。經由使用精細金屬光罩的沉積製程，紅色、綠色、和藍色發光層分別形成在紅色、綠色、和藍色像素區域中。然而，精細金屬光 罩可能不適用於大尺寸OLED顯示裝置的製程。因此，一種紅色/綠色/藍色/白色結構的白色OLED顯示裝置已經被提出，其中，發出白色光的發光二極體形成在整個像素區域中，並且彩色濾光片層形成在紅色、綠色、和藍色像素區域中。
圖1為顯示根據先前技術之白色有機發光二極體顯示裝置的剖面圖。
在圖1中，根據先前技術的白色有機發光二極體(OLED)顯示裝置1包括：第一基板10，其中界定有紅色、綠色、藍色、和白色像素區域Rp、Gp、Bp、和Wp；面向第一基板10的第二基板20；在第一基板10的內表面上的有機發光二極體(LED)30；以及在第二基板20的內表面上的彩色濾光片層40。
儘管未顯示，但是諸如薄膜電晶體(TFT)的驅動元件設置在第一基板10的內表面上的每個像素區域中，並且有機LED 30包括第一電極、有機發光層、和第二電極。第一電極在每個像素區域中被圖案化並且連接到驅動元件。
彩色濾光片層40包括分別對應於紅色、綠色、和藍色像素區域Rp、Gp、和Bp的紅色、綠色、和藍色彩色濾光片圖案42、44、和46。由於從有機LED 30發射的白色光穿過紅色、綠色、和藍色彩色濾光片圖案42、44、和46，因此白色OLED顯示裝置1顯示全彩影像。
然而，在白色OLED顯示裝置1中，由於從有機LED 30發射的大量白色光被彩色濾光片層40吸收，因此降低了光效率。在紅色像素區域Rp中，由於與從有機LED 30發射的白色光的紅色波長對應的分量通過紅色彩色濾光片圖案42，並且對應於其他波長的分量被紅色彩色濾光片圖案42吸收，因此發出紅色光。在綠色像素區域Gp中，由於與從有機LED 30發射的白色光的綠色波長對應的分量通過綠色彩色濾光片圖案44，並且對應於其他波長的分量被綠色彩色濾光片圖案44吸收，因此發出綠色光。在藍色像素區域Bp中，由於與從有機LED 30發射的白色光的藍色波長對應的分量通過藍色彩色濾光片圖案46，並且對應於其他波長的分量被藍色彩色濾光片圖案46吸收，因此發出藍色光。由於對應於特定波長的分量通過紅色、綠色、和藍色彩色濾光片圖案42、44、和46 中的每一個，並且對應於其他波長的分量被紅色、綠色、和藍色彩色濾光片圖案42、44、和46中的每一個吸收，因此降低了光效率。
因此，本發明涉及發光體、具有該發光體的發光膜、發光二極體和發光裝置，其基本上排除了由於先前技術的限制和缺點而導致的一個或多個問題。
本發明的一個目的是提供一種發光體，其對各種溶劑及/或基質樹脂具有優異的分散性，並且具有優異的發光性能。
本發明的附加特徵和優點將在下列描述中闡述，並且一部分從描述中顯而易見，或者可以通過本發明的實踐來學習。本發明的這些和其它優點將通過本發明的說明書、申請專利範圍以及附圖中具體指出的結構來理解和獲得。
為了實現這些和其它優點，並且根據本發明的目的，如本文所實施和廣泛描述的一種發光體包括：第一部分，包含複數個結合到無機發光粒子的表面的第一配位基；以及第二部分，包含與連接到第一配位基的第二配位基連接的矽倍半氧烷，其中，第一配位基和第二配位基中的一個為極性配位基，而第一配位基和第二配位基中的另一個為一非極性配位基。
在另一態樣中，一種發光顯示裝置包括：第一基板；第二基板，面向第一基板；發光二極體，位於第一基板與第二基板之間；光轉換層，轉換從發光二極體發射的光的波長，該光轉換層包含發光體，其中，發光體包含：第一部分，包含複數個結合到無機發光粒子的表面的第一配位基；以及第二部分，包含與連接到第一配位基的第二配位基連接的矽倍半氧烷，其中，第一配位基和第二配位基中的一個為極性配位基，而第一配位基和第二配位基中的另一個為非極性配位基。
在另一態樣中，一種發光膜包括：發光體；以及基質樹脂，發光體分散於其中，其中，發光體包含：第一部分，包含複數個結合到無機發光粒子的表面的第一配位基；以及第二部分，包含與連接到第一配位基的第二配位基連接的矽倍半氧烷，其中，第一配位基和第二配位基中的一個為極性配位基，而第一配位基和第二配位基中的另一個為非極性配位基。
在另一態樣中，一種液晶顯示裝置包括：液晶面板；背光單元，位於液晶面板的下方並且包括光源；以及發光膜，位於液晶面板與背光單元之間，其中，發光膜包含：發光體；以及基質樹脂，發光體分散於其中，其中，發光體包含：第一部分，包含複數個結合到無機發光粒子的表面的第一配位基；以及第二部分，包含與連接到第一配位基的第二配位基連接的矽倍半氧烷，其中，第一配位基和第二配位基中的一個為極性配位基，而第一配位基和第二配位基中的另一個為非極性配位基。
在另一態樣中，一種LED封裝包括：LED晶片；以及覆蓋LED晶片的封裝部件，該封裝部件包含發光體，其中，發光體包含：第一部分，包含複數個結合到無機發光粒子的表面的第一配位基；以及第二部分，包含與連接到第一配位基的第二配位基連接的矽倍半氧烷，其中，第一配位基和第二配位基中的一個為極性配位基，而第一配位基和第二配位基中的另一個為非極性配位基。
在另一態樣中，一種液晶顯示裝置包括：背光單元，包含LED封裝；以及液晶面板，位於背光單元的上方，其中，LED封裝包含：LED晶片；以及覆蓋LED晶片的封裝部件，封裝部件包含發光體，其中，發光體包含：第一部分，包含複數個結合到無機發光粒子的表面的第一配位基；以及第二部分，包含與連接到第一配位基的第二配位基連接的矽倍半氧烷，其中，第一配位基和第二配位基中的一個為極性配位基，而第一配位基和第二配位基中的另一個為非極性配位基。
在另一態樣中，一種無機發光二極體包括：第一電極；第二電極，面向第一電極；以及發光層，位於第一電極與第二電極之間，發光層包含發光體，其中，發光體包含：第一部分，包含複數個結合到無機發光粒子的表面的第一配位基；以及第二部分，包含與連接到第一配位基的第二配位基連接的矽倍半氧烷，其中，第一配位基和第二配位基中的一個為極性配位基，而第一配位基和第二配位基中的另一個為非極性配位基。
在另一態樣中，一種無機發光裝置包括：基板；在基板上的無機發光二極體；以及驅動元件，位於基板與無機發光二極體之間，驅動元件連接到無機發光二極體，其中，無機發光二極體包含：第一電極；第二電極，面向第一電極；以及發光層，位於第一電極與第二電極之間，發光層包含發光體， 其中，發光體包含：第一部分，包含複數個結合到無機發光粒子的表面的第一配位基；以及第二部分，包含與連接到第一配位基的第二配位基連接的矽倍半氧烷，其中，第一配位基和第二配位基中的一個為極性配位基，而第一配位基和第二配位基中的另一個為非極性配位基。
應當理解，前面的一般性描述和以下的詳細描述為示例性和解釋性的，並且旨在提供對本發明的申請專利範圍的進一步解釋。
1‧‧‧白色有機發光二極體顯示裝置
10‧‧‧第一基板
20‧‧‧第二基板
30‧‧‧有機發光二極體
40‧‧‧彩色濾光片層
42‧‧‧紅色彩色濾光片圖案
44‧‧‧綠色彩色濾光片圖案
46‧‧‧藍色彩色濾光片圖案
100‧‧‧發光體
100a‧‧‧發光體、紅色發光體
100b‧‧‧發光體、綠色發光體
110‧‧‧第一部分
110a‧‧‧紅色第一部分
110b‧‧‧綠色第一部分
111‧‧‧無機發光粒子、奈米無機發光粒子、紅色無機發光粒子、綠色無機發光粒子
112‧‧‧核心
114‧‧‧殼層
116‧‧‧第一配位基
120‧‧‧第二部分
122‧‧‧第二配位基
124‧‧‧矽倍半氧烷
200‧‧‧發光膜
220‧‧‧基質樹脂
300‧‧‧液晶顯示裝置
302‧‧‧液晶面板
310‧‧‧第一基板
312‧‧‧閘極電極
314‧‧‧閘極絕緣層
316‧‧‧半導體層
330‧‧‧源極電極
332‧‧‧汲極電極
334‧‧‧鈍化層
336‧‧‧汲極接觸孔
340‧‧‧像素電極
342‧‧‧共同電極
360‧‧‧第二基板
362‧‧‧彩色濾光片層
364‧‧‧黑色矩陣
370‧‧‧液晶層
372‧‧‧液晶分子
380‧‧‧背光單元
400‧‧‧發光二極體封裝
402‧‧‧LED晶片、藍色LED晶片
410‧‧‧封裝部件
420‧‧‧基質樹脂、耐熱基質樹脂
430‧‧‧殼體
432‧‧‧主體
434‧‧‧側壁
442‧‧‧第一電極引線
444‧‧‧第二電極引線
452‧‧‧第一導線
454‧‧‧第二導線
600‧‧‧有機發光二極體顯示裝置(OLED顯示裝置)
610‧‧‧第一基板
620‧‧‧彩色濾光片層
622‧‧‧紅色彩色濾光片圖案
624‧‧‧綠色彩色濾光片圖案
626‧‧‧藍色彩色濾光片圖案
630‧‧‧光轉換層
632‧‧‧紅色光轉換層
634‧‧‧綠色光轉換層
636‧‧‧平坦層
640‧‧‧發光二極體
642‧‧‧第一電極
644‧‧‧發光層
646‧‧‧第二電極
648‧‧‧堤岸層
650‧‧‧黏著層
660‧‧‧第二基板
700‧‧‧有機發光二極體顯示裝置(OLED顯示裝置)
710‧‧‧第一基板
720‧‧‧彩色濾光片層
722‧‧‧紅色彩色濾光片圖案
724‧‧‧綠色彩色濾光片圖案
726‧‧‧藍色彩色濾光片圖案
730‧‧‧光轉換層
732‧‧‧紅色光轉換層
734‧‧‧綠色光轉換層
736‧‧‧平坦層
740‧‧‧發光二極體
742‧‧‧第一電極
744‧‧‧發光層
746‧‧‧第二電極
748‧‧‧堤岸層
750‧‧‧黏著層
760‧‧‧第二基板
800‧‧‧無機發光二極體
810‧‧‧第一電極
820‧‧‧第二電極
830‧‧‧發光層
840‧‧‧第一電荷移動層
842‧‧‧電洞注入層(HIL)
844‧‧‧電洞傳輸層(HTL)
850‧‧‧發光材料層(EML)
860‧‧‧第二電荷移動層
862‧‧‧電子注入層(EIL)
864‧‧‧電子傳輸層(ETL)
900‧‧‧無機發光二極體顯示裝置
910‧‧‧第一基板
912‧‧‧半導體層
914‧‧‧閘極絕緣層
920‧‧‧閘極電極
922‧‧‧層間絕緣層
924‧‧‧第一接觸孔
926‧‧‧第二接觸孔
930‧‧‧源極電極
932‧‧‧汲極電極
934‧‧‧鈍化層
936‧‧‧汲極接觸孔
940‧‧‧無機發光二極體
942‧‧‧第一電極
944‧‧‧發光層
946‧‧‧第二電極
948‧‧‧堤岸層
Tr‧‧‧薄膜電晶體(TFT)
Bp‧‧‧藍色像素區域
Gp‧‧‧綠色像素區域
Rp‧‧‧紅色像素區域
Wp‧‧‧白色像素區域
L1‧‧‧第一配位基
L2‧‧‧第二配位基
QD‧‧‧量子點
QR‧‧‧量子棒
為了提供對本發明的進一步理解，附圖被包括並且被併入及構成本說明書的一部分，附圖說明了本發明的實施例，並且與說明書一起用於解釋本發明的原理。在圖式中：圖1為顯示根據先前技術之白色有機發光二極體顯示裝置的剖面圖；圖2為顯示根據本發明第一實施例之具有改善的分散性和改善的發光性能的發光體的視圖；圖3為顯示根據本發明第一實施例之發光膜的視圖；圖4為顯示根據本發明第一實施例之具有發光膜的液晶顯示裝置的剖面圖；圖5為顯示圖4之液晶面板的剖面圖；圖6為顯示根據本發明第二實施例之發光二極體封裝的剖面圖；圖7為顯示根據本發明第三實施例之具有發光體的發光裝置的剖面圖；圖8為顯示根據本發明第四實施例之具有發光體的發光裝置的剖面圖；圖9為顯示根據本發明第五實施例之包含發光體的無機發光二極體的剖面圖；圖10為顯示根據本發明第六實施例之無機發光二極體顯示裝置的剖面圖；圖11A至圖11C為顯示根據本發明第一實施例之發光體相對於非極性溶劑和極性溶劑的分散能力的評估結果的照片；圖12A至圖12C為顯示根據本發明第一實施例之發光體相對於非極性溶劑和極性溶劑的分散能力的評估結果的照片； 圖13A和圖13B為顯示根據本發明第一實施例之發光體相對於非極性溶劑和極性溶劑的分散能力的評估結果的照片；圖14為顯示根據本發明第一實施例之發光體均勻地分散在PGEMA中的狀態的照片，其中該發光體透過使用具有不同硫醇組成的POSS在量子點表面上進行配位基交換反應而合成；圖15為顯示根據本發明第一實施例之發光體的IR光譜分析結果的圖表；圖16為顯示根據本發明第一實施例之發光體的TEM的照片；以及圖17A至圖17G為顯示根據本發明第一實施例之發光體的元素的EDS分析結果的照片。
現在將詳細地參考本發明，其示例在附圖中說明。
[發光體]
圖2為顯示根據本發明第一實施例之具有改善的分散性和改善的發光性能的發光體的視圖。
在圖2中，根據本發明第一實施例的發光體100包括第一部分(first moeity)(發光部分)110，具有結合到無機發光粒子111的表面的第一配位基(L1)116；以及第二部分(second moeity)(矽倍半氧烷部分)120，具有結合到與第一配位基116連接的第二配位基(L2)122的矽倍半氧烷124。
第一部分110包括發射光的無機發光粒子111和複數個結合到無機發光粒子111的表面的第一配位基116。例如，無機發光粒子111可以包括量子點(QD)和量子棒(QR)的其中一種。當第一光從光源透射到無機發光粒子111時，無機發光粒子111的電子從基態躍遷為激發態。另外，當電子從激發態轉變為基態時，第二光可以從無機發光粒子111發射。或者，無機發光粒子111可以透過由於發光二極體的兩個電極所產生的電洞和電子形成激發態的激子，來發射波長帶的光。
當不穩定狀態的電子從傳導帶轉變到價帶時，諸如量子點或量子棒的無機發光粒子111為發射光的無機粒子。由於無機發光粒子111具有相對高的消光係數和優異的量子產率，因此無機發光粒子111可以產生相對強的螢光。 另外，由於所發射的光的波長根據無機發光粒子111的尺寸改變，因此透過調整無機發光粒子111的尺寸來獲得對應於可見光的整個波長的光以顯示各種顏色。
無機發光粒子111可以具有單一結構。或者，無機發光粒子111可以具有異質結構，其中發射光的核心112設置在中心部分，並且殼層114包覆核心112的表面，以保護核心112。在這裡，殼層114可以由單個殼層或多個殼層形成。奈米無機發光粒子111的生長程度和晶體結構可以根據核心112及/或殼層114的反應前驅物的反應性質、配位基的種類和反應溫度來調整。因此，可以根據能隙的調整來誘發各種波長帶的光的發射。
例如，無機發光粒子111可以具有I型核心/殼層異質結構，其中具有第一能隙的核心112被具有第二能隙的殼層114包覆。在I型核心/殼層異質結構中，電子和電洞移動到核心112，並且在核心中彼此重新結合以光的形式發射能量。由於核心112為發射光的實質部分，因此從無機發光粒子111發射的光的波長可以根據核心112的尺寸來決定。為了獲得量子限制效應，核心112需要根據材料具有小於激子波耳半徑的半徑，並且具有確定尺寸(半徑)的核心112需要具有目標光學能隙。
殼層114可以促進量子限制效應，並且可以決定無機發光粒子111的穩定性。暴露在單一結構的膠體量子點或膠體量子棒的表面的原子具有孤對電子的狀態，其中，電子不參與與內部原子不同的化合作用。由於表面原子的能階捕獲在無機發光粒子111的傳導帶與價帶之間的電荷，因此無機發光粒子111可能具有表面缺陷。因此，可能透過由表面缺陷引起的激子的一非輻射重組過程，降低無機發光粒子111的發光效率。另外，所捕獲的電荷可能與外部氧和外部化合物反應，以引起無機發光粒子111的化學組成改變，並且可能永久地去除無機發光粒子111的電/光學特性。
為了有效地在核心112的表面上形成殼層，殼層114的材料的晶格常數需要相近於核心112的材料的晶格常數。由於核心112的表面被殼層114包裹，因此防止了核心112的氧化，從而改善了無機發光粒子111的化學穩定性，並且防止了由諸如水或氧氣的外部因素引起的核心112的光學特性的劣化。此外，由於核心112表面上的陷阱引起的激子損失被最小化，並且防止了由於原子振動引起的能量損失，從而提高了量子效率。
無機發光粒子111可以包括具有量子限制效應的半導體奈米晶體或金屬氧化物粒子。例如，量子點或量子棒可以包括II-VI族、III-V族、IV-VI族、或I-III-VI族的奈米半導體化合物。無機發光粒子111的核心112及/或殼層114可以包括下列其中一種：II-VI族化學半導體奈米晶體，例如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、和HgTe或其組合；III-V族化學半導體奈米晶體，例如GaP、GaAs、GaSb、InP、InAs、和InSb、或其組合；IV-VI族化學半導體奈米晶體，如PbS、PbSe、和PbTe、或其組合；I-III-VI族化學半導體奈米晶體，如AgGaS2、AgGaSe2、AgGaTe2、AgInS2、CuInS2、CuInSe2、CuGaS2、和CuGaSe2、或其組合；金屬氧化物奈米子粒，例如ZnO和TiO2或其組合；核心/殼層結構的奈米晶體，例如CdSe/ZnSe、CdSe/ZnS、Cds/ZnSe、Cds/ZnS、ZnSe/ZnS、InP/ZnS、和ZnO/MgO、或其組合。半導體奈米晶體可以以稀土元素摻雜，例如Eu、Er、Tb、Tm、和Dy、或其組合；或者以過渡金屬元素摻雜，例如Mn、Cu、Ag、和Al、或其組合；或者可以不摻雜。
例如，無機發光粒子111的核心112可以選自包括ZnSe、ZnTe、CdSe、CdTe、InP、ZnCdS、CuxIn1-xS、CuxIn1-xSe、和AgxIn1-xS、及其組合的群組。無機發光粒子111的殼層114可以選自包括ZnS、GaP、CdS、ZnSe、CdS/ZnS、ZnSe/ZnS、ZnS/ZnSe/CdSe、GaP/ZnS、CdS/CdZnS/ZnS、ZnS/CdSZnS、和CdxZn1-xS、及其組合的群組。
無機發光粒子111的量子點可以包括合金量子點，例如均相合金量子點或梯度合金量子點(例如：CdSxSe1-x、CdSexTe1-x、ZnxCd1-xSe)。
根據本發明第一實施例的發光體100包括第一部分110，具有結合到無機發光粒子111的表面的第一配位基116；以及第二部分120，具有結合到與第一配位基116連接的第二配位基122的矽倍半氧烷124。
根據與矽連接的氧原子數量和取代基的數量，包含Si-O-Si組合的矽氧烷的單元結構可以分為Q型(Si(O)4)、T型(Si(O)3OR、Si(O)3R)、D型(Si(O)2(OR)2,、Si(O)2(R)2)和M型(Si(O)(OR)3)、Si(OR)4、Si(O)(R)3、Si(R)4)。在發光體100外部的第二部分120可以包括具有T型矽氧烷單元和大體積性質的矽倍半氧烷124。矽倍半氧烷可以定義為由(RSiO3/2)n表示的T型矽氧烷(R為氫、C1~C10烷基或亞烷基或C2~C10烯丙基或亞芳基，n為6、8、10、12、或16)，並且可以使用三烷氧矽烷(RSi(OR)3)或三氯矽烷(RSiCl3)通過一水解 -聚合反應方法來合成。根據交聯的結構和形狀，矽倍半氧烷可以具有梯狀結構、籠型結構和隨機結構的其中一種。籠型結構可以分為完整的籠型結構和不完整籠型結構(部分籠型/開放式籠型結構)，其中不完整籠型結構的一部分是開環的。具體地，具有稱為多面體寡聚矽倍半氧烷(POSS)的籠型結構的矽倍半氧烷可以具有n為6、8、10、12、或16的完整結構，或矽醇基團設置在外部的不完整結構。
根據本發明第一實施例之發光體100的第二部分的矽倍半氧烷可以具有隨機結構、梯狀結構、不完整籠型結構和完整籠型結構或其他結構的其中一種。矽倍半氧烷可以具有大體積結構的籠型結構和優異的結構穩定性。例如，矽倍半氧烷可以具有隨機結構和籠型結構混合的結構。
第一配位基116和第二配位基122可以執行將無機發光粒子111分散到溶劑中的功能，並且第一配位基116和第二配位基122中的一個為極性配位基，而第一配位基116和第二配位基122中的另一個為非極性配位基。例如，第一配位基116和第二配位基122可以分別為非極性和極性配位基。
在根據先前技術的無機發光粒子中，由於諸如脂族烴鏈的非極性配位基連接到無機發光粒子的表面，因此無機發光粒子可以分散在非極性溶劑中。然而，無機發光粒子可以不分散在極性溶劑中。
此外，在根據先前技術的無機發光粒子中，一種配位基結合到無機發光粒子的表面，當兩個無機發光粒子(施體無機發光粒子和受體無機發光粒子)設置在一預定距離內時，從施體無機發光粒子發射的光被受體吸收。由於施體無機發光粒子的能量不會傳遞給施體無機發光粒子，而是傳遞給受體無機發光粒子，因此受體無機發光粒子被激發並且發生螢光共振能量轉移(福斯特共振能量轉移)(FRET)現象，其中受體無機發光粒子的螢光被誘發。因此，根據先前技術的無機發光粒子的量子效率或發光效率劣化。
在根據本發明第一實施例的無機發光粒子111中，由於非極性配位基的第一配位基116和極性配位基的第二配位基122都結合到無機發光粒子111的表面上，因此發光體100可以均勻地分散在非極性溶劑和極性溶劑中。
當經由一可溶性製程(soluble process)形成包含發光體100的層或圖案時，可以將相鄰層或相鄰圖案不溶解於其中且僅發光體100分散並溶解於其中的溶劑用於該可溶性製程。由於防止了用於層或圖案的發光體100與 用於相鄰層或相鄰圖案的其他材料的混合，因此發光體100和其他材料可以適當地運作。
此外，由於具有大體積性質的矽倍半氧烷124結合到發光體100的最外部，因此發光的兩個無機發光粒子111不設置在一預定距離內。由於各自包含具有大體積性質的矽倍半氧烷124的第二部分結合到無機發光粒子111的表面上，因此相鄰的兩個無機發光粒子111不設置在會導致FRET現象的一預定距離內。因此，當使用根據本發明第一實施例的發光體100時，防止了FRET現象，並且獲得優異的量子效率和優異的發光效率。
例如，非極性配位基(例如，第一配位基116)可以包含C1~C20亞烷基，並且極性配位基(例如，第二配位基122)可以包含具有C1~C20烷基的硫化物基團(-S)。當第一配位基116為C1~C20亞烷基且第二配位基122為具有C1~C20烷基的硫化物基團(-S)時，可以經由下列方法製造根據本發明第一實施例的發光體100。
發光體100可以透過無機發光粒子前驅物的反應製造，其中，包含第一配位基116的起始配位基與發光體100的表面結合，並且結合第二配位基122在其一端具有硫醇基的矽倍半氧烷前驅物。起始配位基可以是具有雙鍵的C2~C30脂族烴(例如，其中氫未被取代或被胺基取代的C2~C30烯基團)。第二配位基122可以是經由C1~C20烷基結合到矽倍半氧烷的硫醇基團。
製備將諸如油胺及/或油酸之具有雙鍵的起始配位基結合到無機發光粒子111的表面上的無機發光粒子前驅物。如果需要，可以進一步將諸如三辛基膦和十二烷醇的起始配位基結合到無機發光粒子前驅物的表面上。
接下來，將C1~C20烷基硫醇基團(-SH)與矽倍半氧烷的一部分結合的矽倍半氧烷前驅物與無機發光粒子前驅物混合。可以對無機發光粒子前驅物和矽倍半氧烷前驅物的混合物進行熱處理。例如，熱處理可以在N2環境中或在超過約200℃(例如，約200℃至約500℃)的溫度下的真空中進行約1分鐘至約20分鐘的時間。
透過熱處理誘導硫醇-烯反應，其中來自矽倍半氧烷前驅物的C1~C20烷基硫醇基團的C1~C20烷基硫化物自由基(-S自由基)攻擊結合到無機發光粒子前驅物的表面上的起始配位基(例如，油胺及/或油酸)的雙鍵。結合到無機發光粒子前驅物的表面上的起始配位基(例如，油胺及/或油酸)的雙鍵 經由該硫醇-烯反應斷裂。當起始配位基的雙鍵斷裂時，只有結合到無機發光粒子前驅物的表面上的C1~C20亞烷基配位基的非極性配位基在雙鍵兩側處保留在無機發光粒子的表面上。
將來自C1~C20烷基硫醇基團的C1~C20烷基硫化物配位基的極性配位基結合到保留在無機發光粒子表面上的C1~C20亞烷基配位基的開口端。由於從起始配位基誘導一配位基交換反應，C1~C20亞烷基配位基的非極性配位基-C1~C20烷基硫化物配位基的極性配位基-矽倍半氧烷依次結合到無機發光粒子的表面上。因此，發光體被合成出來，其中C1~C20亞烷基配位基的非極性配位基在無機發光粒子的表面形成，並且經由結合到亞烷基配位基另一端的C1~C20烷基硫化物配位基的極性配位基，從起始配位基的斷裂雙鍵結合矽倍半氧烷。
在超過約200℃的高溫下進行熱處理以誘發硫醇-烯反應。透過在高溫下的熱處理可以使無機發光粒子111劣化，並且可以大大降低發光體100的量子產率(QY)。
在另一實施例中，透過使用具有無機發光粒子前驅物和矽倍半氧烷前驅物的催化劑，可以在低溫下誘發硫醇-烯反應。當使用催化劑時，可以通過無機發光粒子前驅物和矽倍半氧烷前驅物在氮氣(N2)環境中或在約70℃至約150℃的溫度下的真空的反應來誘發硫醇-烯反應(較佳約80℃至約130℃)約1分鐘至約30分鐘的時間(較佳約5分鐘至約20分鐘)。由於反應在相對較低的溫度下進行，因此防止了無機發光粒子111的劣化，並且防止了發光體100的量子產率的降低。另外，由於構成矽倍半氧烷的矽-氧之間的反應，因此防止了SiO2的凝集作用，並且經由無機發光粒子111和矽倍半氧烷前驅物的反應來製造均勻分散的發光體100。
雖然加速無機發光粒子前驅物與矽倍半氧烷前驅物之間的硫醇-烯反應的催化劑沒有特別的限制，但該催化劑可以是具有芳香環的過氧化物及/或具有偶氮耦合的腈化合物。例如，具有芳香環的過氧化物可選自包含氫過氧化異丙苯(2-氫過氧基丙-2-基苯)、過氧化苯甲醯(BPO)及其組合的群組。具有偶氮耦合的腈化合物可以包括：2,2偶氮雙(2-甲基丙腈)；偶氮二異丁腈(AIBN)。
雖然該催化劑的組成比例沒有特別限制，但相對於無機發光粒子前驅物和矽倍半氧烷前驅物混合的溶液，催化劑可具有約0.1wt%至約5wt%(較佳約0.5wt%至約2wt%)的組成比例。
[發光膜、LED封裝和液晶顯示裝置]
根據本發明第一實施例的發光體100對非極性溶劑和極性溶劑具有優異的分散性，並且對耐熱基質樹脂具有優異的分散性。此外，根據本發明第一實施例的發光體100具有高耐熱性和優異的發光性能。
圖3為顯示根據本發明第一實施例之發光膜的視圖。
在圖3中，根據本發明第一實施例的發光膜200包括：發光體100，具有第一部分110以及連接到第一部分110的第二部分120；以及基質樹脂220，發光體100在其中分散。第一部分110包含(圖2的)第一配位基(L1)116，結合到(圖2的)無機發光粒子111的表面；以及第二部分120，包含(圖2的)矽倍半氧烷124，結合到與第一配位基116連接的(圖2的)第二配位基(L2)122。雖然發光體100分散在其中的基質樹脂220沒有特別限制，但是基質樹脂220可以包含具有優異耐熱性的聚合物材料，例如環氧樹脂、矽氧樹脂、及/或聚醯亞胺樹脂。
構成第一部分110的(圖2的)無機發光粒子111可以具有(圖2的)核心112和(圖2的)殼層114的異質結構。通過調整構成無機發光粒子111的核心112的材料和尺寸，可以容易地獲得各種顏色。由於核心112受到殼層114的保護，因此降低了捕獲能階。
由於第一配位基116和第二配位基122中的一個為非極性配位基，而第一配位基116和第二配位基122中的另一個為極性配位基，因此發光體100可以分散在各種極性溶劑和各種非極性溶劑中。另外，由於第二部分120的矽倍半氧烷124形成在無機發光粒子111上，因此發光體100的耐熱性得到改善，並且發光體100對於諸如矽氧樹脂的基質樹脂220具有優異的分散性。由於具有大體積性質的矽倍半氧烷124形成在發光體100的外部上，因此相鄰的無機發光粒子111之間的距離增加，並且使相鄰的無機發光粒子111之間的FRET現象最小化。
以下將說明包含發光膜的顯示裝置。
圖4為顯示根據本發明第一實施例之具有發光膜的液晶顯示裝置的剖面圖；以及圖5為顯示圖4之液晶面板的剖面圖。
在圖4中，根據本發明第一實施例的液晶顯示(LCD)裝置300包括：液晶面板302；背光單元380，位於液晶面板302下方；以及發光膜200，位於液晶面板302與背光單元380之間。
在圖5中，液晶面板302包括面相彼此的第一基板310和第二基板360以及在第一基板310與第二基板360之間的液晶層370。液晶層370包括液晶分子372。
閘極電極312形成在第一基板310的內表面上，閘極絕緣層314形成在閘極電極312上。雖然未顯示，但是連接閘極電極312的閘極線形成在第一基板310的內表面上。
與閘極電極312對應的半導體層316形成在閘極絕緣層314上。半導體層316可以包括氧化物半導體材料。或者，半導體層316可以包括非晶矽的主動層和摻雜雜質的非晶矽的歐姆接觸層。
彼此間隔開的源極電極330和汲極電極332形成在半導體層316上。雖然未顯示，但是連接到源極電極330的資料線與閘極線交叉以界定像素區域。閘極電極312、半導體層316、源極電極330、和汲極電極332構成薄膜電晶體(TFT)Tr。
具有暴露汲極電極332的汲極接觸孔336的鈍化層334形成在TFT Tr上。經由汲極接觸孔336連接到汲極電極332的第一電極的像素電極340以及與像素電極340交錯的第二電極的共同電極342形成在鈍化層334上。
覆蓋包括TFT Tr、閘極線和資料線的非顯示區域的黑色矩陣364形成在第二基板360的內表面上。彩色濾光片層362形成在對應於像素區域的第二基板360的內表面上。
第一基板310和第二基板360透過插入其之間的液晶層370彼此附接，並且液晶層370的液晶分子372由像素電極340與共同電極342之間所產生的電場驅動。雖然未顯示，但是對準層可以形成在第一基板310和第二基板360的內表面上以接觸液晶層370，並且具有垂直透射軸的偏光板可以附接到第一基板310和第二基板360的外表面。
再次參考圖4，背光單元380包括光源並供應光給液晶面板302。根據光源的位置，背光單元380可以分為直下式和側向式。
在直下式中，背光單元380包括圍繞液晶面板302的下部的底框架(未顯示)，並且複數個光源設置在底框架的水平表面上。在側向式中，背光單元380包括圍繞液晶面板302的下部的底框架(未顯示)，導光板(未顯示)設置在底框架的水平表面上，並且光源設置在導光板的一側或多側上。光源可以發射具有藍色波長(例如，約430nm至約470nm的波長帶)的光。
發光膜200設置在液晶面板302與背光單元380之間，並且改善從背光單元380所提供的光的色純度。例如，發光膜200可以包括發光體100，具有包含(圖2的)無機發光粒子111的第一部分110和包含矽倍半氧烷的第二部分120以及發光體100分散在其中的基質樹脂220。第一部分110包含結合到無機發光粒子111的表面的(圖2的)第一配位基(L1)116，而第二部分120包含結合到與第一配位基116連接的(圖2的)第二配位基(L2)122的(圖2的)矽倍半氧烷124。
由於第一配位基116和第二配位基122中的一個為非極性配位基，且第一配位基116和第二配位基122中的另一個為極性配位基，因此發光體100可以分散在各種極性溶劑和各種非極性溶劑中。另外，由於發光體100包括矽倍半氧烷124，因此發光體100具有優異的耐熱性和對諸如矽氧樹脂的基質樹脂220的優異分散性。由於具有大體積性質的矽倍半氧烷124形成在發光體100的外部上，因此防止了相鄰的無機發光粒子111之間的FRET現象以獲得優異的發光性能。
以下將說明包括發光粒子的發光二極體封裝。
圖6為顯示根據本發明第二實施例之發光二極體封裝的剖面圖。
在圖6中，發光二極體(LED)封裝400包括LED晶片402和覆蓋LED晶片402的封裝部件410。封裝部件410包括作為發光材料的發光體100，該發光體100具有包含(圖2的)無機發光粒子111的第一部分110和包含(圖2的)矽倍半氧烷124的第二部分120。封裝部件410可以進一步包括基質樹脂420作為封裝樹脂，發光體100分散在其中。例如，發光體100可以分散 在具有優異耐熱性的基質樹脂420中，例如環氧樹脂、矽氧樹脂、及/或聚醯亞胺樹脂。
LED封裝400可以為發射白色光的白色LED封裝。對於白色LED封裝，發射紫外線(UV)光的LED晶片402可以作為光源，並且封裝部件410可以包括發射紅色光、綠色光、和藍色光的發光體100。或者，發射藍色光的LED晶片402可以作為光源，並且封裝部件410可以包括發射黃色光、綠色光、及/或紅色光的發光體100。
例如，LED晶片402可以是發射波長為約430nm至約470nm的光的藍色LED晶片，並且發光體100的無機發光粒子111可以是發射綠色波長的光及/或紅色波長的光的量子點或量子棒。藍色LED晶片402可以包括作為基板的藍寶石和具有藍色峰值波長、作為激發光源的材料。例如，用於藍色LED晶片402的材料可以包括：GaN、InGaN、InGaN/GaN、BaMgAl10O7：Eu2+、CaMgSi2O6：Eu2+、或其組合。
吸收來自光源的藍色LED晶片的藍色光並發射預定波長帶的光的無機發光粒子111可以用於白色LED封裝。無機發光粒子111可以塗佈在藍色LED晶片402上以獲得作為一個整體的白色LED封裝。
LED封裝400可以進一步包括殼體430以及分別經由第一導線452和第二導線454連接到LED晶片402並且暴露在殼體430外部的第一電極引線442和第二電極引線444。殼體430包括主體432和從主體432的上表面突出的側壁434，以作為反射表面運作。LED晶片402設置在主體432上並被側壁434圍繞。
透過調整構成根據本發明第二實施例的發光體100的第一部分110的無機發光粒子111的組成和成分，可以獲得各種波長帶的發射。例如，透過使用具有(圖2的)核心112和(圖2的)殼層114的異質結構的無機發光粒子111，可以改善量子效率並且可以防止光學特性的劣化。由於發光體100包括第二部分120的(圖2的)矽倍半氧烷124，因此相對於諸如矽氧樹脂的耐熱基質樹脂420的分散性得到改善，並且防止了根據無機發光粒子111的相鄰配置所導致的FRET現象。因此，包括發光體100的LED封裝400的亮度增加，並且包括LED封裝400的LCD裝置的亮度大大地增加。
[包括光轉換層的發光裝置]
由於根據本發明第一實施例的發光體100對各種非極性溶劑和各種極性溶劑具有優異的分散性和優異的發光性能，因此發光體100可以應用於發光裝置的光轉換層。
圖7為顯示根據本發明第三實施例之具有發光體的發光裝置的剖面圖。作為示例，發光裝置是底部發射型的白色有機發光二極體顯示裝置。
在圖7中，根據本發明第三實施例的有機發光二極體(OLED)顯示裝置600包括：第一基板610，其中界定有紅色、綠色、藍色、和白色像素區域Rp、Gp、Bp、和Wp；面向第一基板610的第二基板660；第一基板610與第二基板660之間的發光二極體(LED)640；第一基板610與LED 640之間的彩色濾光片層620；以及彩色濾光片層620與LED 640之間的光轉換層630。彩色濾光片層620對應於紅色、綠色、和藍色像素區域Rp、Gp、和Bp，並且光轉換層630對應於紅色和綠色像素區域Rp和Gp。
第一基板610可以包括透明材料。例如，第一基板610可以包括諸如聚醯亞胺的塑膠或玻璃。第二基板660可以包括透明材料或不透明材料。例如，第二基板660可以包括玻璃、諸如聚醯亞胺的塑膠或金屬箔。
偏光板(未顯示)可以附接到OLED顯示裝置600的顯示表面，即第一基板610的外表面，以防止外部光在LED 640上的反射。偏光板可以為右旋圓偏光板或左旋圓偏光板。
黏著層650設置在第二基板660與LED 640之間，並且阻障層(未顯示)可以形成在LED 640和黏著層650上，用於防止外部水分的滲透。這裡，阻障層可以在LED 640上依次具有無機層、有機層和無機層的三層結構。雖然未顯示，但是彼此交叉以界定紅色、綠色、藍色、和白色像素區域Rp、Gp、Bp、和Wp的閘極線和資料線形成在第一基板610的內表面上，並且平行於閘極線和資料線中的一條且與該條線間隔開的電力線形成在第一基板610的內表面上。
驅動元件的薄膜電晶體(TFT)Tr設置在紅色、綠色、藍色、和白色像素區域Rp、Gp、Bp、和Wp中的每一個中。TFTTr可以包括半導體層、半導體層上的閘極電極以及閘極電極上的源極電極和汲極電極。源極電極和汲極電極可以彼此間隔開並且可以連接到半導體層。
另外，電性連接到TFT Tr、閘極線和資料線的開關元件、以及連接到開關元件和電力線的儲存電容器可以形成在紅色、綠色、藍色、和白色 像素區域中的每一個中。當根據閘極線的閘極信號導通開關元件時，資料線的資料信號經由開關元件施加到驅動元件的TFT Tr的閘極電極和儲存電容器的一個電極。
當根據施加到閘極電極的資料信號導通TFT Tr時，與資料信號成比例的電流經由驅動元件的TFTTr從電力線流到LED 640，並且LED 640發射的光與流經TFT Tr的電流成比例。
彩色濾光片層620設置在第一基板610的內表面上或上方，並且包括分別對應於紅色、綠色、和藍色像素區域Rp、Gp、和Bp的紅色、綠色、和藍色彩色濾光片圖案622、624和626。由於從LED 640發出的白色光通過紅色、綠色、和藍色彩色濾光片圖案622、624和626，因此分別經由紅色、綠色、和藍色像素區域Rp、Gp、和Bp中的第一基板610顯示紅色、綠色、和藍色光。在白色像素區域Wp中，經由第一基板610顯示來自LED 640的白色光。
紅色彩色濾光片圖案622包括紅色顏料或紅色染料。當白色光入射在紅色彩色濾光片圖案622上時，紅色彩色濾光片圖案622吸收綠色波長帶和藍色波長帶的光並透射紅色波長帶的光。綠色彩色濾光片圖案624包括綠色顏料或綠色染料。當白色光入射在綠色彩色濾光片圖案624上時，綠色彩色濾光片圖案624吸收藍色波長帶和紅色波長帶的光並透射綠色波長帶的光。藍色彩色濾光片圖案626包括藍色顏料或藍色染料。當白色光入射在藍色彩色濾光片圖案626上時，藍色彩色濾光片圖案626吸收紅色波長帶和綠色波長帶的光並透射藍色波長帶的光。
當彩色濾光片層620僅形成在第一基板610與LED 640之間時，來自LED 640的白色光中，僅有特定波長帶的光通過紅色、綠色、和藍色像素區域Rp、Gp、和Bp。例如，只有紅色波長帶的光通過紅色像素區域Rp，只有綠色波長帶的光通過綠色像素區域Gp，只有藍色波長帶的光通過藍色像素區域Bp。因此，降低了光效率。
為了改善上述缺點，根據本發明第三實施例之包含發光體100a和100b的光轉換層630形成在彩色濾光片層620上。光轉換層630包括：在紅色彩色濾光片圖案622上對應於紅色像素區域Rp的紅色光轉換層632、和在綠色彩色濾光片圖案624上對應於綠色像素區域Gp的綠色光轉換層634。當從LED 640發射白色光時，光轉換層630形成在紅色像素區域Rp和綠色像素區域Gp中，並且光轉換層630不形成在藍色像素區域Bp和白色像素區域Wp中。
紅色光轉換層632包括：紅色發光體100a，具有紅色無機發光粒子的紅色第一部分110a；以及連接到紅色第一部分110a並且在其一端包含矽倍半氧烷的第二部分120。例如，由於紅色光轉換層632包括發射紅色光的(圖2的)紅色無機發光粒子111，紅色光轉換層632可以將從LED 640發射的光轉換成紅色波長帶的光，其峰值波長在約600nm至約640nm範圍內。
綠色光轉換層634包括：綠色發光體100b，具有綠色無機發光粒子的綠色第一部分110b；以及連接到綠色第一部分110b並且在其一端包含矽倍半氧烷的第二部分120。例如，由於綠色光轉換層634包括發射綠色光的(圖2的)綠色無機發光粒子111，綠色光轉換層634可以將從LED 640發射的光轉換成綠色波長帶的光，其峰值波長在約500nm至約570nm範圍內。
從LED 640發射的白色光通過對應於紅色像素區域Rp的紅色光轉換層632的同時，將具有白色光中波長比紅色光短的綠色和藍色光轉換為紅色光。由於從紅色像素區域Rp中的LED 640發射之大部分白色光被轉換為紅色光然後通過紅色彩色濾光片圖案622，因此減少了被紅色彩色濾光片圖案622吸收的光量，並且提高了光效率。
從LED 640發射的白色光通過對應於綠色像素區域Gp的綠色光轉換層634的同時，將具有白色光中波長比綠色光短的藍色光轉換為綠色光。由於從綠色像素區域Gp中的LED 640發射之相當大部分的白色光被轉換為綠色光然後通過綠色彩色濾光片圖案624，因此減少了被綠色彩色濾光片圖案624吸收的光量，並且提高了光效率。
光轉換層630不形成在藍色像素區域Bp中。一般來說，難以將具有相對低能量的光(長波長的光)轉換為具有相對高能量的光(短波長的光)。由於具有相對高能量的光在藍色像素區域Bp中發射，因此難以透過藍色像素區域Bp中的光轉換層630將白色光轉換為藍色光。因此，光轉換層630不形成在藍色像素區域Bp中。從LED 640發射的白色光通過藍色像素區域Bp中的藍色彩色濾光片圖案626的同時，藍色彩色濾光片圖案626吸收具有除藍色波長帶之外的波長的光，並且透射藍色光。
彩色濾光片層620和光轉換層630不形成在白色像素區域Wp中。因此，從LED 640發射的白色光完整地通過白色像素區域Wp。
在根據本發明第三實施例的OLED顯示裝置600中，紅色和綠色光轉換層632和634分別形成在紅色和綠色像素區域Rp和Gp中。在從LED640發射的白色光通過紅色和綠色光轉換層632和634的同時，白色光被轉換為能夠通過紅色和綠色彩色濾光片圖案622和624的紅色和綠色光。因此，最小化了被紅色和綠色彩色濾光片圖案622和624吸收的光量，並且改善了光效率。
具體地，紅色光轉換層632的紅色發光體100a和綠色光轉換層634的綠色發光體100b中的每一個包括(圖2的)第一配位基116和(圖2的)第二配位基122。第一配位基116和第二配位基122中的一個為非極性配位基，而第一配位基116和第二配位基122中的另一個為極性配位基。因此，紅色和綠色發光體100a和100b可以穩定地分散在各種極性溶劑和各種非極性溶劑中。
在用於彩色濾光片層620的染料或顏料和用於光轉換層630的紅色和綠色發光體100a和100b分散在溶劑中以形成溶液之後，彩色濾光片層620和光轉換層630使用溶液透過可溶性製程依次形成。當用於彩色濾光片層620的溶劑和用於光轉換層630的溶劑彼此相同時，彼此相鄰的彩色濾光片層620和光轉換層630可能會混合，並且無法獲得所需的光學提取效率。
例如，當透過可溶性製程形成僅包括非極性配位基的無機發光粒子時，無機發光粒子可以僅分散在非極性溶劑中。另外，當諸如染料或顏料的顏色要素僅分散在非極性溶劑中時，用於光轉換層630的單一配位基的無機發光粒子和用於彩色濾光片層620的顏色要素可以在可溶性製程中使用相同的非極性溶劑混合。由於用於彩色濾光片層620的顏色要素形成在光轉換層630中，並且單一配位基的無機發光粒子形成在彩色濾光片層620中，因此彩色濾光片層620和光轉換層630沒有適當地運作。
當通過可溶性製程形成彩色濾光片層620和光轉換層630時，使用互不相溶溶劑分別形成彩色濾光片層620和光轉換層630，使得用於彩色濾光片層620的顏色要素和用於光轉換層630的無機發光粒子不混合。然而，當用於光轉換層630的無機發光粒子僅分散在非極性溶劑中時，用於光轉換層630的溶劑種類受到限制。因此，當用於彩色濾光片層620的顏色要素分散在用於光轉 換層630的非極性溶劑中時，用於彩色濾光片層620的材料和用於光轉換層630的材料被混合，使得彩色濾光片層620和光轉換層630沒有清楚地劃分。
在根據本發明第三實施例的OLED顯示裝置600中，由於用於光轉換層630的紅色和綠色發光體100a和100b穩定地分散在各種極性溶劑和各種非極性溶劑中，因此可以透過使用與用於光轉換層630的溶劑不同的溶劑來形成彩色濾光片層620。由於用於彩色濾光片層620的顏色要素不分散並且紅色和綠色發光體100a和100b分散，因此容易形成光轉換層630而不混合用於彩色濾光片層620的材料和用於光轉換層630的材料。另外，由於具有大體積性質的(圖2的)矽倍半氧烷124結合到紅色和綠色發光體100a和100b的最外部，因此兩個無機發光粒子111不設置在一預定距離內。結果，防止了FRET現象並且獲得了優異的發光性能。
雖然LED 640發射圖7中的白色光，但是從LED 640發射的光不限於白色。例如，LED 640可以發射藍色光，並且彩色濾光片層620可以包括分別對應於紅色和綠色像素區域Rp和Gp的紅色和綠色彩色濾光片圖案622和624。光轉換層630可以包括：紅色彩色濾光片圖案622上方對應於紅色像素區域Rp的紅色光轉換層632；綠色彩色濾光片圖案624上方對應於綠色像素區域Gp的綠色光轉換層634；以及對應於白色像素區域Wp的白光轉換層(未顯示)。紅色光轉換層632可以包括：紅色發光體100a，具有紅色無機發光粒子的紅色第一部分110a；以及連接到紅色第一部分110a並且在其一端包括矽倍半氧烷的第二部分120。綠色光轉換層634可以包括：綠色發光體100b，具有綠色無機發光粒子的綠色第一部分110b；以及連接到綠色第一部分110b並且在其一端包含矽倍半氧烷的第二部分120。白光轉換層可以包括紅色和綠色發光體。
在紅色像素區域Rp中，從LED 640發射的藍色光通過紅色光轉換層632的同時，藍色光被轉換為紅色光，並且紅色光完整地通過紅色彩色濾光片圖案622。未被紅色光轉換層632轉換為紅色光的藍色光可以被紅色彩色濾光片圖案622吸收。
在綠色像素區域Gp中，從LED 640發射的藍色光通過綠色光轉換層634的同時，藍色光被轉換為綠色光，並且綠色光完整地通過綠色彩色濾光片圖案624。未被綠色光轉換層634轉換為綠色光的藍色光可以被綠色彩色濾光片圖案624吸收。
在藍色像素區域Bp中，由於LED 640的藍色光完整地發射，因此不形成彩色濾光片層620和光轉換層630。
在白色像素區域Wp中，從LED 640發射的藍色光通過包含紅色和綠色發光體的白色光轉換層的同時，藍色光被轉換為紅色和綠色波長帶的光。由於彩色濾光片層不形成在白色像素區域Wp中，因此紅色和綠色波長帶的光和未被白色光轉換層轉換的藍色光被混合以發射白色光。
平坦層636形成在紅色和綠色像素區域Rp和Gp中的紅色和綠色光轉換層632和634、藍色像素區域Bp中的藍色彩色濾光片圖案626和白色像素區域Wp中的TFT Tr上。平坦層636形成在整個第一基板610上，以平坦化第一基板610的表面。平坦層636可以包括諸如氧化矽(SiO2)和氮化矽(SiNx)的無機絕緣材料或諸如光固化丙烯酸類的有機絕緣材料。
LED 640設置在平坦層636上，並且包括第一電極642、第二電極646、以及第一電極642與第二電極646之間的發光層644。例如，LED 640可以是有機發光二極體或諸如量子點發光二極體的無機發光二極體。
第一電極642設置在平坦層636上，並且被分為紅色、綠色、藍色、和白色像素區域Rp、Gp、Bp、和Wp中的每一個。第一電極642連接到TFT Tr。第一電極642可以是陽極並且可以包括具有相對高的功函數的導電材料。例如，第一電極642可以包括摻雜或不摻雜的金屬氧化物，例如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦錫鋅氧化物(ITZO)、銦銅氧化物(ICO)、氧化錫(SnO2)、氧化銦(In2O3)、鎘：氧化鋅(Cd：ZnO)、氟：氧化錫(F：SnO2)、銦：氧化錫(In：SnO2)、鎵：氧化錫(Ga：SnO2)、以及鋁：氧化鋅(Al：ZnO；AZO)。
發光層644設置在第一電極642上並發射白色光或藍色光。雖然LED 640包括在圖7中第一電極642與第二電極646之間的單層的發光層644，但是在另一實施例中，LED 640可以包括在第一電極642與第二電極646之間的複數個發光單元。
例如，發光層644可以在第一電極642上依次地包括第一發光單元、電荷產生層(CGL)和第二發光單元。第一發光單元可以包括電洞注入層(HIL)、第一電洞傳輸層(HTL)、第一發光材料層(EML)和第一電子傳輸層(ETL)；並且第二發光單元可以包括：第二電洞傳輸層(HTL)、第二發光材料層(EML)、第二電子傳輸層(ETL)和電子注入層(EIL)。第一EML 和第二EML中的一個可以發射藍色光，而第一EML和第二EML中的另一個可以發射綠色光、黃綠色光或橙色光，使得LED 640發射白色光。
發光層644可以形成在包含紅色、綠色、藍色、和白色像素區域Rp、Gp、Bp、和Wp的整個顯示區域上作為一體。或者，發光層644可以被劃分為紅色、綠色、藍色、和白色像素區域Rp、Gp、Bp、和Wp中的每一個。
第二電極646設置在發光層644上，並且形成在包含紅色、綠色、藍色、和白色像素區域Rp、Gp、Bp、和Wp的整個顯示區域上作為一體。第二電極646可以是陰極並且可以包括具有相對低的功函數的導電材料。例如，第二電極646可以包括鈣(Ca)、鋇(Ba)、鈣/鋁(Ca/Al)、氟化鋰/鈣(LiF/Ca)、氟化鋰/鋁(LiF/Al)、氟化鋇/鋁(BaF2/Al)、氟化銫/鋁(CsF/Al)、碳酸鈣/鋁(CaCO3/Al)、氟化鋇/鈣/鋁(BaF2/Ca/Al)、鋁(Al)、鎂(Mg)、鋁/鎂(Al/Mg)、金：鎂(Au：Mg)、和銀：鎂(Ag：Mg)中的一種。
覆蓋第一電極642的邊緣部分的堤岸層648形成在發光層644下方。在另一個實施例中可以省略堤岸層648。
當電壓施加到LED 640時，白色光從LED 640發射，並且白色光經由光轉換層630和彩色濾光片層620在第一基板610上顯示為影像。因此，根據本發明第三實施例的OLED顯示裝置600具有底部發射型。
在根據本發明第三實施例的OLED顯示裝置600中，由於將LED 640的光轉換為一預定波長帶的光的光轉換層630形成在彩色濾光片層620與LED 640之間，因此最小化了被彩色濾光片層620吸收的光量，並且改善了光效率。具體地，由於用於光轉換層630的發光體100a和100b穩定地分散在各種非極性溶劑和各種極性溶劑中，因此防止了在可溶性製程中用於彩色濾光片層620的染料或顏料和用於光轉換層630發光體100a和100b的混合。由於具有大體積性質的(圖2的)矽倍半氧烷124設置在發光體100a和100b的外部，因此防止了FRET現象，並且獲得了優異的發光性能，例如優異的發光亮度。
雖然發光體應用於圖7中所示的底部發光型OLED顯示裝置600，但是在另一實施例中，發光體可以應用於頂部發光型OLED顯示裝置。
圖8為顯示根據本發明第四實施例之具有發光體的發光裝置的剖面圖。作為示例，發光裝置是頂部發射型的白色有機發光二極體顯示裝置。
在圖8中，根據本發明第四實施例的有機發光二極體(OLED)顯示裝置700包括：第一基板710，其中界定有紅色、綠色、藍色、和白色像素區域Rp、Gp、Bp、和Wp；面向第一基板710的第二基板760；在第一基板710與第二基板760之間的發光二極體(LED)740；在LED 740與第二基板760之間的彩色濾光片層720；以及在彩色濾光片層720與LED 740之間的光轉換層730。彩色濾光片層720對應於紅色、綠色、和藍色像素區域Rp、Gp、和Bp，並且光轉換層730對應於紅色和綠色像素區域Rp和Gp。
第一基板710可以包括透明材料。例如，第一基板710可以包括諸如聚醯亞胺的塑膠或玻璃。第二基板760可以包括透明材料或不透明材料。例如，第二基板760可以包括玻璃、諸如聚醯亞胺的塑膠或金屬箔。
黏著層750設置在第二基板760與LED 740之間，例如，在彩色濾光片層720與LED 740之間，或者在光轉換層730與LED 740之間，並且阻障層(未顯示)可以形成在LED 740和黏著層750上，以防止外部水分的滲透。
驅動元件的薄膜電晶體(TFT)Tr設置在紅色、綠色、藍色、和白色像素區域Rp、Gp、Bp、和Wp中的每一個中。TFT Tr可以包括半導體層、在半導體層上方的閘極電極、以及在閘極電極上方的源極電極和汲極電極。源極電極和汲極電極可以彼此間隔開並且可以連接到半導體層。
平坦層736形成在TFT Tr上。平坦層736可以包括諸如氧化矽(SiO2)和氮化矽(SiNx)的無機絕緣材料或諸如光固化丙烯酸類的有機絕緣材料。
LED 740設置在平坦層736上，並且包括第一電極742、第二電極746、以及在第一電極742與第二電極746之間的發光層744。例如，LED 740可以是有機發光二極體或諸如量子點發光二極體的無機發光二極體。覆蓋第一電極742的邊緣部分的堤岸層748形成在發光層744下方。在另一個實施例中可以省略堤岸層748。
當電壓施加到LED 740時，白色光從LED 740發射，並且白色光經由光轉換層730和彩色濾光片層720在第二基板760上顯示為影像。因此，根據本發明第四實施例的OLED顯示裝置700具有頂部發射型。
彩色濾光片層720設置在第二基板的760的內表面上或上方，並且包括分別對應於紅色、綠色、和藍色像素區域Rp、Gp、和Bp的紅色、綠色、 和藍色彩色濾光片圖案722、724和726。由於從LED 740發出的白色光通過紅色、綠色、和藍色彩色濾光片圖案722、724和726，因此分別經由紅色、綠色、和藍色像素區域Rp、Gp、和Bp中的第二基板760顯示紅色、綠色、和藍色光。在白色像素區域Wp中，經由第二基板760顯示來自LED 740的白色光。
紅色彩色濾光片圖案722包括紅色顏料或紅色染料。當白色光入射在紅色彩色濾光片圖案722上時，紅色彩色濾光片圖案722吸收綠色波長帶和藍色波長帶的光並透射紅色波長帶的光。綠色彩色濾光片圖案724包括綠色顏料或綠色染料。當白色光入射在綠色彩色濾光片圖案724上時，綠色彩色濾光片圖案724吸收藍色波長帶和紅色波長帶的光並透射綠色波長帶的光。藍色彩色濾光片圖案726包括藍色顏料或藍色染料。當白色光入射在藍色彩色濾光片圖案726上時，藍色彩色濾光片圖案726吸收紅色波長帶和綠色波長帶的光並透射藍色波長帶的光。
為了防止由於經由紅色、綠色、和藍色彩色濾光片圖案722、724、和726透射特定波長帶的光而導致的光效率的降低，包含發光體100a和100b的光轉換層730形成在彩色濾光片層720上。光轉換層730包括：在紅色彩色濾光片圖案722上對應於紅色像素區域Rp的紅色光轉換層732和在綠色彩色濾光片圖案724上對應於綠色像素區域Gp的綠色光轉換層734。當從LED 740發射白色光時，光轉換層730形成在紅色像素區域Rp和綠色像素區域Gp中，並且光轉換層730不形成在藍色像素區域Bp和白色像素區域Wp中。
紅色光轉換層732包括：紅色發光體100a，具有紅色無機發光粒子的紅色第一部分110a；以及連接到紅色第一部分110a並且在其一端包括矽倍半氧烷的第二部分120。由於紅色光轉換層732包括發射紅色光的(圖2的)紅色無機發光粒子111，因此紅色光轉換層732可以將從LED 740發射的光轉換成紅色波長帶的光。
綠色光轉換層734包括：綠色發光體100b，具有綠色無機發光粒子的綠色第一部分110b；以及連接到綠色第一部分110b並且在其一端包含矽倍半氧烷的第二部分120。由於綠色光轉換層734包括發射綠色光的(圖2的)綠色無機發光粒子111，因此綠色光轉換層734可以將從LED 740發出的光轉換成綠色波長帶的光。
從LED 740發出的白色光通過對應於紅色像素區域Rp的紅色光轉換層732的同時，具有在白色光中波長比紅色光短的綠色和藍色光被轉換為紅色光。由於從紅色像素區域Rp中的LED 740發射之大部分白色光被轉換為紅色光然後通過紅色彩色濾光片圖案722，因此減少了被紅色彩色濾光片圖案722吸收的光量，並且提高了光效率。
從LED 740發射的白色光通過對應於綠色像素區域Gp的綠色光轉換層734的同時，具有在白色光中波長比綠色光短的藍色光被轉換為綠色光。由於從綠色像素區域Gp中的LED 740發射之相當大部分的白色光被轉換為綠色光然後通過綠色彩色濾光片圖案724，因此減少了被綠色彩色濾光片圖案724吸收的光量，並且提高了光效率。
光轉換層730不形成在藍色像素區域Bp中。由於具有相對高能量的光在藍色像素區域Bp中發射，因此難以透過藍色像素區域Bp中的光轉換層730將白色光轉換為藍色光。因此，光轉換層730不形成在藍色像素區域Bp中。從LED 740發射的白色光通過藍色像素區域Bp中的藍色彩色濾光片圖案726的同時，藍色彩色濾光片圖案726吸收具有除藍色波長帶之外的波長的光，並且透射藍色光。
彩色濾光片層720和光轉換層730不形成在白色像素區域Wp中。因此，從LED 740發射的白色光完整地通過白色像素區域Wp。
在根據本發明第四實施例的OLED顯示裝置700中，紅色光和綠色光轉換層732和734分別形成在紅色和綠色像素區域Rp和Gp中。從LED 740發射的白色光通過紅色光和綠色光轉換層732和734的同時，白色光被轉換為能夠通過紅色和綠色彩色濾光片圖案722和724的紅色和綠色光。因此，最小化了被紅色和綠色彩色濾光片圖案722和724吸收的光量，並且改善了光效率。
具體地，紅色光轉換層732的紅色發光體100a和綠色光轉換層734的綠色發光體100b中的每一個包括(圖2的)第一配位基116和(圖2的)第二配位基122。第一配位基116和第二配位基122中的一個為非極性配位基；而第一配位基116和第二配位基122中的另一個為極性配位基。因此，紅色和綠色發光體100a和100b可以穩定地分散在各種極性溶劑和各種非極性溶劑中。當形成彩色濾光片層720時，發光體100a和100b可以分散在與用於光轉換層730的溶劑不同的溶劑中，並且可以防止用於彩色濾光片層720的材料和用於光轉 換層730的材料的混合。另外，由於具有大體積性質的(圖2的)矽倍半氧烷124設置在紅色和綠色發光體100a和100b的外部，因此(圖2的)兩個無機發光粒子111不設置在一預定距離內，並且防止了FRET現象，以獲得優異的發光性能。
類似於圖7，LED 740可以發射藍色光，並且彩色濾光片層720可以包括分別對應於紅色和綠色像素區域Rp和Gp的紅色和綠色彩色濾光片圖案722和724。光轉換層730可以包括：在紅色彩色濾光片圖案722上方對應於紅色像素區域Rp的紅色光轉換層732；在綠色彩色濾光片圖案724上方對應於綠色像素區域Gp的綠色光轉換層734；以及對應於白色像素區域Wp的白光轉換層(未顯示)。
紅色光轉換層732可以包括紅色發光體100a，具有紅色無機發光粒子的紅色第一部分110a；以及連接到紅色第一部分110a並且在其一端包含矽倍半氧烷的第二部分120。綠色光轉換層734可以包括綠色發光體100b，具有綠色無機發光粒子的綠色第一部分110b；以及連接到綠色第一部分110b並且在其一端包含矽倍半氧烷的第二部分120。白光轉換層可以包括紅色和綠色發光體。
在根據本發明第四實施例的OLED顯示裝置700中，由於光轉換層730，因此改善了光學效率和發光性能。
[無機發光二極體和發光裝置]
由於根據本發明第一實施例的發光體分散在各種溶劑中並且對於各種波長帶具有優異的發光性能，因此發光體可以應用於諸如量子點發光二極體的無機發光二極體。
圖9為顯示根據本發明第五實施例之具有發光體的無機發光二極體的剖面圖。作為示例，無機發光二極體具有正規結構，並且發光材料層包括發光體。
在圖9中，根據本發明第五實施例的無機發光二極體(LED)800，包括：第一電極810；面向第一電極810的第二電極820；以及包含在第一電極810與第二電極820之間的發光材料層(EML)850的發光層830。例如，發光層830可以進一步包括：在第一電極810與EML 850之間的第一電荷移動層840；以及在EML 850與第二電極820之間的第二電荷移動層860。
第一電極810可以是陽極，例如電洞注入電極。第一電極810可以形成在玻璃或聚合物的基板(未顯示)上。例如，第一電極810可以包括摻雜或不摻雜的金屬氧化物，例如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦錫鋅氧化物(ITZO)、銦銅氧化物、銦銅氧化物(ICO)、氧化錫(SnO2)、氧化銦(In2O3)、鎘：氧化鋅(Cd：ZnO)、氟：氧化錫(F：SnO2)、銦：氧化錫(In：SnO2)、鎵：氧化錫(Ga：SnO2)、以及鋁：氧化鋅(Al：ZnO；AZO)。選擇性地，第一電極810可以包括金屬材料或非金屬材料，例如：鎳(Ni)、鉑(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、銥(Ir)、或奈米碳管(CNT)。
第二電極820可以是陰極，例如電子注入電極。第二電極820可以包括鈣(Ca)、鋇(Ba)、鈣/鋁(Ca/Al)、氟化鋰/鈣(LiF/Ca)、氟化鋰/鋁(LiF/Al)、氟化鋇/鋁(BaF2/Al)、氟化銫/鋁(CsF/Al)、碳酸鈣/鋁(CaCO3/Al)、氟化鋇/鈣/鋁(BaF2/Ca/Al)、鋁(Al)、鎂(Mg)、金：鎂(Au：Mg)、和銀：鎂(Ag：Mg)中的其中一種。例如，第一電極810和第二電極820中的每一個可以具有約30nm至約300nm的厚度。
當無機LED 800具有底部發射型時，第一電極810可以包括諸如ITO、IZO、ITZO、和AZO的透明導電材料，第二電極820可以包括諸如Ca、Ba、Ca/Al、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Mg、和Ag：Mg的材料。
發光層830的第一電荷移動層840設置在第一電極810與EML 850之間。第一電荷移動層840可以包括將電洞供應給EML 850的電洞移動層。例如，第一電荷移動層840可以包括在第一電極810與EML 850之間的電洞注入層(HIL)842；以及在HIL 842與EML 850之間的電洞傳輸層(HTL)844。
HIL 842有助於將電洞從第一電極810注入EML 850。例如，HIL 842可以包括有機材料，其選自包含聚(伸乙二氧基噻吩)：聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT：PSS)、摻雜有四氟-四氰-醌二甲烷(F4-TCNQ)的4,4’,4"-三(二苯胺)三苯胺(TDATA)(例如，p型摻雜的酞青素，諸如摻雜有F4-TCNQ的鋅酞青素、摻雜有F4-TCNQ的N,N'-二苯-N,N’-雙(1-萘)-1,1'-聯苯-4,4”-二胺(α-NPD))、六氮雜聯伸三苯-己腈(HAT-CN)、及其組合的群組。例如，諸如F4-TCNQ的摻雜劑可以相對於主體摻雜約1wt%至約30wt%。根據無機LED 800的結構和形狀，可以省略HIL 842。
HTL 844有助於將電洞從第一電極810傳輸到EML 850。HTL 844可以包括無機材料或有機材料。例如，HTL 844可以包括有機材料，其選自包含4,4'-N,N'-二咔唑基-聯苯(CBP)、N,N'-二苯-N,N’-雙(1-萘)-1,1'-聯苯-4,4”-二胺(α-NPD)、N,N'-二苯-N,N'-雙(3-甲基苯)-(1,1'-聯苯)-4,4'-二胺(TPD)、N,N'-雙(3-甲基苯)-N,N'-雙(苯)-螺(spiro-TPD)、N,N'-二(4-(N,N'-二苯-胺)苯)-N,N'-二苯基聯苯胺(DNTPD)、芳胺諸如4,4',4"-三(N-咔唑基)-三苯胺(TCTA)、聚苯胺、聚吡咯、聚(伸苯乙烯)、銅酞青素、芳香三級胺、多核芳香三級胺、4,4'-雙(對-咔唑基)-1,1'-聯苯化合物、N,N,N',N'-四芳基聯苯胺、PEDOT：PSS及其衍生物、聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)及其衍生物、聚(對)伸苯乙烯及其衍生物諸如聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-伸苯乙烯](MEH-PPV)或聚[2-甲氧基-5-(3',7'-二甲基辛氧基)-1,4-伸苯乙烯](MOMO-PPV)、聚甲基丙烯酸酯及其衍生物、聚(9,9-辛基茀)及其衍生物、聚(螺-茀)及其衍生物、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯-聯苯胺(NPB)、三(3-甲基苯基苯胺)-三苯胺(m-MTDATA)、聚(9,9'-二辛基茀-2,7-二基)-共-(4,4'-(N-(4-二級丁基苯)二苯胺))(TFB)、聚(4-丁基苯-二苯胺)(poly-TPD)、spiro-NPB、以及其組合的群組。
HTL 844可以包括無機材料，其選自包含氧化物諸如氧化鎳(NiO)、氧化鉬(MoO3)、氧化鉻(Cr2O3)、氧化鉍(Bi2O3)、或p型氧化鋅(ZnO)；以及非氧化等價物諸如硫氰酸亞銅(CuSCN)、硫化鉬(Mo2S)、或p型氮化鎵(GaN)；以及其組合的群組。
在圖9中，雖然第一電荷移動層840被分為HIL 842和HTL 844，但是在另一實施例中，第一電荷移動層840可以具有單層。例如，可以省略HIL 842，並且第一電荷移動層840可以僅包括HTL 844。
包含HIL 842和HTL 844的第一電荷移動層840可以單獨或組合地經由諸如化學氣相沉積方法和濺射法的真空沉積製程，或者經由諸如旋塗法、滴塗法、浸塗法、噴塗法、輥塗法、淋塗法、澆鑄法、網印法、和噴墨印刷法的可溶性製程來形成。例如，HIL 842和HTL 844中的每一個可以具有約10nm至約200nm的厚度。
EML 850可以包括發光體100。發光體100可以包括第一部分110和連接到第一部分110的第二部分120。第一部分110包括(圖2的)第一配位基(L1)116，其結合到(圖2的)無機發光粒子111的表面；以及第二部分120 包括(圖2的)矽倍半氧烷124，其結合到與第一配位基116連接的(圖2的)第二配位基(L2)122。構成第一部分110的無機發光粒子111可以具有(圖2的)核心112和(圖2的)殼層114的異質結構。由於第一部分110的無機發光粒子111用作EML 850的材料，因此改善了每個像素區域的色純度，並且獲得了具有高色純度的紅、綠和藍發射的白色光。
EML 850可以經由塗佈分散溶液的可溶性製程形成，其中發光體100分散在第一電荷移動層840上的溶劑中並乾燥溶劑。例如，EML 850可以單獨或組合地經由諸如旋塗法、滴塗法、浸塗法、噴塗法、輥塗法、淋塗法、澆鑄法、網印法、和噴墨印刷法的可溶性製程來形成。
EML 850可以透過使用在440nm、530nm、和620nm具有光致發光性質的無機發光粒子111來形成。例如，EML 850可以包括發射紅色光、綠色光和藍色光的其中之一的量子點或量子棒的無機發光粒子。
發光體100可以包括具有第一配位基116的第一部分110和具有第二配位基122的第二部分120。第一配位基116和第二配位基122中的一個為非極性配位基，而第一配位基116和第二配位基122中的另一個為極性配位基。因此，發光體100可以均勻地分散在各種極性溶劑和各種非極性溶劑中。
第二電荷移動層860設置在EML 850與第二電極820之間。第二電荷移動層860可以包括將電子供應給EML 850的電子移動層。例如，第二電荷移動層860可以包括在第二電極820與EML 850之間的電子注入層(EIL)862；以及在EIL 862與EML 850之間的電子傳輸層(ETL)864。
EIL 862有助於將電子從第二電極820注入EML 850。例如，EIL 862可以包括金屬材料，諸如鋁(Al)、鎘(Cd)、銫(Cs)、銅(Cu)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、銦(In)、和鋰(Li)，其摻雜有氟(F)或與氟(F)結合；或金屬氧化物，諸如二氧化鈦(TiO2)、氧化鋅(ZnO)、鋯(ZrO)、二氧化錫(SnO2)、三氧化鎢(WO3)、和氧化鉭(Ta2O3)，其摻雜有或不摻雜鋁(Al)、鎂(Mg)、銦(In)、鋰(Li)、鎵(Ga)、鎘(Cd)、銫(Cs)、和銅(Cu)。
ETL 864有助於將電子從第二電極820傳輸到EML 850。ETL 864可以包括無機材料及/或有機材料。例如，ETL 864可以包括無機材料，其選自包含金屬/非金屬氧化物，諸如二氧化鈦(TiO2)、氧化鋅(ZnO)、氧化鋅鎂 (ZnMgO)、鋯(ZrO)、二氧化錫(SnO2)、三氧化鎢(WO3)、氧化鉭(Ta2O3)、三氧化鉿(HfO3)、氧化鋁(Al2O3)、氧化矽鋯(ZrSiO4)、氧化鋇鈦(BaTiO3)和氧化鋇鋯(BaZrO3)，其摻雜有或不摻雜鋁(Al)、鎂(Mg)、銦(In)、鋰(Li)、鎵(Ga)、鎘(Cd)、銫(Cs)、和銅(Cu)；半導體粒子，諸如硫化鎘(CdS)、硒化鋅(ZnSe)和硫化鋅(ZnS)，其摻雜有或不摻雜(Al)、鎂(Mg)、銦(In)、鋰(Li)、鎵(Ga)、鎘(Cd)、銫(Cs)和銅(Cu)；以及氮化物材料，如氮化矽(Si3N4)；以及其組合的群組。
ETL 864可以包括有機材料，例如噁唑化合物、異噁唑化合物、三唑化合物、異噻唑化合物、噁二唑化合物、噻二唑化合物、啡啉化合物、苝化合物、苯并噁唑化合物、苯并噻唑化合物、苯并咪唑化合物、芘化合物、三嗪化合物、和鋁錯合物。例如，ETL 864可以選自包含3-(聯苯-4-基)-5-(4-三級丁基苯)-4-苯-4H-1,2,4-三唑(TAZ)、浴銅靈(2,9-二甲基-4,7-二苯-1,10-啡啉)(BCP)、2,2',2"-(1,3,5-次苄基)-三(1-苯-1-H-苯并咪唑)(TPBi)、2-[4-(9,10-二-2-萘-2-蒽)苯]-1-苯-1H-苯并咪唑、三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)、雙(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基苯酚鋁(III)(Balq)、雙(2-甲基-喹啉)(三苯基矽烷氧基)、8-羥基-喹啉鋰(Liq)、雙(2-甲基-喹啉)(三苯基甲矽烷氧基)鋁(III)(Salq)、以及其組合的群組。
類似於第一電荷移動層840，在圖9中，雖然第二電荷移動層860被分為EIL 862和ETL 864，但是在另一實施例中，第二電荷移動層860可以具有單層。例如，第二電荷移動層860可以包括單層ETL 864，其中無機材料與碳酸銫混合。
包含EIL 862及/或ETL 864的第二電荷移動層860可以單獨或組合地經由諸如化學氣相沉積方法和濺射法的真空沉積製程，或者經由諸如旋塗法、滴塗法、浸塗法、噴塗法、輥塗法、淋塗法、澆鑄法、網印法、和噴墨印刷法的可溶性製程來形成。例如，EIL 862和ETL 864中的每一個可以具有約10nm至約200nm的厚度，較佳約10nm至約100nm。
透過使用混合電荷傳輸層(CTL)可以改善LED 800的發光性能，該混合電荷傳輸層(CTL)包括用於第一電荷移動層840的有機材料的HTL 844和無機材料的第二電荷移動層860。
當電洞經由EML 850移動到第二電極820，或者電子經由EML 850移動到第一電極810時，可能會降低LED 800的壽命和效率。為了防止壽命 和效率的降低，LED 800可以進一步包括與EML 850相鄰的至少一個激子阻擋層。
例如，可以在HTL 844與EML 850之間形成控制和防止電子移動的電子阻擋層(EBL)。
EBL可以包括以下的其中一種：TCTA、三[4-(二乙基胺)苯]胺、N-(聯苯-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯-9H-咔唑-3-基)苯)-9H-茀-2-胺、三-對甲苯胺、1,1-雙(4-(N,N'-二(對甲苯)胺)苯)環己烷(TAPC)、間-MTDATA、1,3-雙(N-咔唑基)苯(mCP)、3,3'-雙(N-咔唑基)-1,1'-聯苯(mCBP)、聚TPD、銅酞菁素(CuPc)、DNTPD、及/或1,3,5-三[4-(二苯胺)苯]苯(TDAPB)。
另外，作為第二激子阻擋層的電洞阻擋層(HBL)可以形成在EML 850與ETL 864之間，以防止電洞的移動。HBL可以包括用於ETL 864的材料，例如：噁二唑化合物、三唑化合物、啡啉化合物、苯并噁唑化合物、苯并噻唑化合物、苯并咪唑化合物、三嗪化合物、和芘化合物、以及其衍生物。
例如，HBL可以包括2,9-二甲基-4,7-二苯-1,10-啡啉(BCP)、BAlq、Alq3、PBD、Spiro-PBD、及/或Liq中的一種，其具有小於用於EML 850的材料的最高佔據分子軌域(HOMO)能階。
發光體100的第一部分110的無機發光粒子111可以根據其組成和成分發射具有各種顏色的光，並且透過使用具有異質結構的無機發光粒子111可以提高量子效率。由於發光體100包括具有大體積性質的矽倍半氧烷124，因此防止了相鄰的無機發光粒子111之間的FRET現象。
第一電荷移動層840、EML 850和第二電荷移動層860可以經由使用不同溶劑的可溶性製程來形成。當使用與用於第一電荷移動層840、EML 850和第二電荷移動層860相同的溶劑分散和溶解材料時，材料在可溶性製程中混合。因此，層之間的界面變得不清楚，並且發光和電荷移動的性能降低。
非極性單一配位基的無機發光粒子可以分散在非極性溶劑中。當經由可溶性製程形成非極性單一配位基的無機發光粒子時，使用第一電荷移動層840和第二電荷移動層860用的材料不分散於其中並且無機發光粒子分散於其中的非極性溶劑。然而，由於非極性溶劑的種類受到限制，因此用於第一電荷移動層840和第二電荷移動層860的材料可能在可溶性製程期間分散在用於EML 850的非極性溶劑中。因此，在第一電荷移動層840與EML 850之間以及 EML 850與第二電荷移動層860之間的界面可能變得不清楚，並且由於混合用於第一電荷移動層840、EML 850和第二電荷移動層860的材料，可能因此降低了發光性能和電荷移動性能。
然而，由於根據本發明第五實施例的發光體100分散在各種極性溶劑和各種非極性溶劑中，因此可以在形成包含發光體100的EML 850的可溶性製程期間選擇第一電荷移動層840和第二電荷移動層860用的材料不分散於其中之適當的互不相溶溶劑。由於EML 850的發光體100分散在所選擇的互不相溶溶劑中，並且用於第一電荷移動層840和第二電荷移動層860的材料不分散在所選擇的互不相溶溶劑中，因此在形成EML 850時，用於第一電荷移動層840和第二電荷移動層860材料不與用於發光體100的材料混合。因此，可以清楚地劃分在第一電荷移動層840與EML 850之間以及EML 850與第二電荷移動層860之間的界面，並且可以改善發光性能和電荷移動性能。
圖9的LED 800具有正規結構，其中電洞移動層設置在具有相對低功函數的第一電極810與EML 850之間，並且電子移動層設置在具有相對高功函數的第二電極820與EML 850之間。在另一實施例中，LED 800可以具有倒置結構。
在倒置結構的無機LED中，第一電極可以是陰極，例如電子注入電極；而第二電極可以是陽極，例如電洞注入電極。第一電荷移動層可以是電子移動層，而第二電荷移動層可以是電洞移動層。電洞阻擋層可以設置在EML與第一電荷移動層之間，而電子阻擋層可以設置在EML與第二電荷移動層之間。
因此，包含具有發光體的EML的無機LED可以應用於照明設備和諸如顯示裝置的發光裝置。以下將說明包括具有發光體的EML的LED的發光裝置。
圖10為顯示根據本發明第六實施例之無機發光二極體顯示裝置的剖面圖。
在圖10中，根據本發明第六實施例的無機發光二極體顯示裝置900包括：第一基板910、在第一基板910上的驅動元件的薄膜電晶體體(TFT)Tr、以及連接到TFT Tr的無機發光二極體940。
氧化物半導體材料或多晶矽的半導體層912形成在第一基板910上。當半導體層912包括氧化物半導體材料時，光屏蔽圖案(未顯示)可以形成在半導體層912下方。光屏蔽圖案阻擋入射在半導體層912上的光，以防止由於入射光所引起的半導體層912的劣化。當半導體層912包括多晶矽時，半導體層912的兩側部可以摻雜有雜質。
絕緣材料的閘極絕緣層914形成在半導體層912上。閘極絕緣層914可以包括諸如氧化矽(SiO2)和氮化矽(SiNx)的無機絕緣材料。諸如金屬的導電材料的閘極電極920形成在與半導體層912的中心部分對應的閘極絕緣層914上。
絕緣材料的層間絕緣層922形成在閘極電極920上。層間絕緣層922可以包括無機絕緣材料，諸如氧化矽(SiO2)和氮化矽(SiNx)，或有機絕緣材料，諸如苯環丁烯(BCB)和光固化丙烯酸類。
層間絕緣層922具有暴露半導體層912的側部的第一接觸孔924和第二接觸孔926。第一接觸孔924和第二接觸孔926設置在閘極電極920的兩側，以與閘極電極920間隔開。諸如金屬之導電材料的源極電極930和汲極電極932形成在層間絕緣層922上。
源極電極930和汲極電極932與作為中心的閘極電極920間隔開，並且經由第一接觸孔924和第二接觸孔926接觸半導體層912的側部。半導體層912、閘極電極920、源極電極930和汲極電極932構成驅動元件的TFT Tr。
TFT Tr具有共平面結構，其中閘極電極920、源極電極930和汲極電極932設置在圖10中的半導體層912上方。在另一實施例中，TFT Tr可以具有反轉堆疊結構，其中閘極電極設置在半導體層下方，源極電極和汲極電極設置在半導體層上方。在反轉堆疊結構的TFT Tr中，半導體層可以包括非晶矽。
雖然未顯示，但是閘極線和資料線可以彼此交叉以界定像素區域，並且連接到閘極線和資料線的開關元件可以形成在像素區域中。電力線可以形成為與閘極線或資料線間隔開並且平行，並且，用於保持TFT Tr的閘極電極的電壓恆定的儲存電容器可以形成在像素區域中。
形成鈍化層934以覆蓋TFT Tr。鈍化層934具有暴露TFT Tr的汲極電極932的汲極接觸孔936。
第一電極942形成在鈍化層934上以劃分為每個像素區域。第一電極942經由汲極接觸孔936連接到TFT Tr的汲極電極932。第一電極942可以是陽極或陰極，並且可以包括具有相對高的功函數的導電材料。例如，第一電極942可以包括摻雜或不摻雜的金屬氧化物，例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦錫鋅(ITZO)、氧化銦銅(ICO)、氧化錫(SnO2)、氧化銦(In2O3)、鎘：氧化鋅(Cd：ZnO)、氟：氧化錫(F：SnO2)、銦：氧化錫(In：SnO2)、鎵：氧化錫(Ga：SnO2)、和鋁：氧化鋅(Al：ZnO；AZO)；或金屬材料，例如鎳(Ni)、鉑(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、銥(Ir)；或奈米碳管(CNT)。
當無機發光二極體顯示裝置900具有頂部發射型時，反射電極或反射層可以進一步形成在第一電極942下方。例如，反射電極或反射層可以包括鋁-鈀-銅(APC)合金。
覆蓋第一電極942的邊緣部分的堤岸層948形成在鈍化層934上。堤岸層948暴露對應於像素區域的第一電極942的中心部分。
包含發光體100的發光層944形成在第一電極942上。發光層944可以僅包含發光材料層。或者，發光層944可以包含發光材料層和複數個電荷移動層，以改善發光效率。例如，可以在第一電極942與發光層944之間形成(圖9的)第一電荷移動層840，並且可以在發光層944與第二電極946之間形成(圖9的)第二電荷移動層860。
第二電極946形成在第一基板910上方的發光層944上。第二電極946可以設置在整個顯示區域上方，並且可以包含具有相對低功函數的導電材料。第二電極946可以是陽極或陰極。例如，第二電極946可以包含以下其中一種：鈣(Ca)、鋇(Ba)、鈣/鋁(Ca/Al)、氟化鋰/鈣(LiF/Ca)、氟化鋰/鋁(LiF/Al)、氟化鋇/鋁(BaF2/Al)、氟化銫/鋁(CsF/Al)、碳酸鈣/鋁(CaCO3/Al)、氟化鋇/鈣/鋁(BaF2/Ca/Al)、鋁(Al)、鎂(Mg)、金：鎂(Au：Mg)、和銀：鎂(Ag：Mg)。
發光體100可以包括第一部分110和連接到第一部分110的第二部分120。第一部分110包含(圖2的)第一配位基(L1)116，其結合到(圖2的)無機發光粒子111的表面，以及第二部分120包含(圖2的)矽倍半氧烷124，其結合到與第一配位基116連接的(圖2的)第二配位基(L2)122。構成 第一部分110的無機發光粒子111可以具有(圖2的)核心112和(圖2的)殼層114的異質結構。
可以調整無機發光粒子111的核心112的成分的組成比例或殼層114的厚度，以獲得各種波長帶的光。由於包含具有大體積性質的矽倍半氧烷124的第二部分120形成在發光體100中，因此防止了無機發光粒子111的相鄰設置，並且防止了由於FRET現象所導致的發光效率的降低。另外，由於第一配位基116和第二配位基122中的一個為非極性配位基，而第一配位基116和第二配位基122中的另一個為極性配位基，因此發光體100可以均勻地分散在各種極性溶劑和各種非極性溶劑中。因此，在形成發光材料層850可溶性製程中，可以適當地選擇第一電荷移動層840和第二電荷移動層860用的材料不分散於其中且發光體100的材料分散於其中的溶劑。因此，可以清楚地劃分層之間的界面，並且可以改善發光性能和電荷移動性能。
合成示例1：紅色發光體的製造
將硫醇(-SH)官能基調整為還原態的POSS(MST-300)與約50mg的量子點(QD)粉末混合，其中，油胺、三辛基膦、十二烷硫醇和油酸的起始配位基結合到磷化銦/硒化鋅/硫化鋅(InP/ZnSe/ZnS)的異質結構的紅色無機發光粒子的表面。將樣品在約30℃下攪拌約2小時後，對混合物進行超音波震盪約30分鐘。在氮氣(N2)環境下或在約300℃的真空狀態下對樣品進行回流熱處理約5分鐘後，將樣品冷卻至室溫。
合成示例2：紅色發光體的製造
重複合成示例1的步驟，除了在超音波震盪之後約350℃的熱處理之外。
實驗示例1：分散能力的評估
將經由合成示例1和2合成的紅色發光體與非極性溶劑的甲苯和極性溶劑的PGMEA混合，並評估分散性。圖11A至圖11C為顯示根據本發明第一實施例之發光體相對於非極性溶劑和極性溶劑的分散能力的評估結果的照片。在發光體中，多面體寡聚矽倍半氧烷(POSS)結構的矽倍半氧烷部分經由極性配位基的硫化物配位基連接到紅色量子點表面上的非極性配位基的亞烷基配位基(第一配位基)。在圖11A至圖11C中，左邊的一個顯示合成示例1的紅色發光體的評估結果，而右邊的一個顯示合成示例2的紅色發光體的評估結 果。在圖11A中，證實了經由合成示例1和2的硫化物化合作用，POSS結合到QD的表面。在圖11B中，證實了合成示例1和2的紅色發光體均勻地分散在非極性溶劑的甲苯中；以及在圖11C中，證實了合成示例1和2的紅色發光體均勻地分散在極性溶劑的PGMEA中。
合成示例3：綠色發光體的製造
於合成示例3中重複合成示例1的步驟，除了InP/ZnSe/ZnS的異質結構的綠色無機發光粒子和在超音波震盪之後約200℃的熱處理之外。
合成示例4：綠色發光體的製造
重複合成示例1的步驟，除了InP/ZnSe/ZnS的異質結構的綠色無機發光粒子和在超音波震盪之後約300℃的熱處理之外。
合成示例5：綠色發光體的製造
重複合成示例1的步驟，除了InP/ZnSe/ZnS的異質結構的綠色無機發光粒子和在超音波震盪之後約400℃的熱處理之外。
實驗示例2：分散能力的評估
將經由合成示例3至5合成的綠色發光體與非極性溶劑的甲苯和極性溶劑的PGMEA混合，並評估分散性。圖12A至圖12C為顯示根據本發明第一實施例之發光體相對於非極性溶劑和極性溶劑的分散能力的評估結果的照片。在發光體中，多面體寡聚矽倍半氧烷(POSS)結構的矽倍半氧烷部分經由極性配位基的硫化物配位基連接到綠色量子點表面上的非極性配位基的亞烷基配位基(第一配位基)。在圖12A至圖12C中，「T」顯示發光體分散在非極性溶劑的甲苯中的狀態，「P」顯示發光體分散在極性溶劑的PGMEA中的狀態，未標符號者顯示POSS經由極性配位基的硫化物配位基與量子點部分的非極性配位基連接的狀態。在圖12A至圖12C中，證實了合成示例3至5中，POSS透過硫化物化合作用結合到QD的表面，並且證實了合成示例3至5的綠色發光體均勻地分散在極性的PGMEA和非極性溶劑的甲苯中。
實驗示例3：分散能力的評估
評估經由合成示例1合成的紅色發光體和經由合成示例3合成的綠色發光體的分散性。圖13A和圖13B為顯示根據本發明第一實施例之發光體相對於非極性溶劑和極性溶劑的分散能力的評估結果的照片。在發光體中，多面體寡聚矽倍半氧烷(POSS)結構的矽倍半氧烷部分經由極性配位基的硫化物 配位基連接到紅色和綠色量子點表面上的非極性配位基的亞烷基配位基(第一配位基)。在圖13A和圖13B中，「DichlMe」代表二氯甲烷，「OCT」代表辛烷，「HEP」代表庚烷，「Chl」代表氯仿，「m-X」代表間二甲苯，「Chl-B」代表氯苯，「i-But」代表異丁苯，「Tol」代表甲苯，以及「PGMEA」代表丙二醇單甲醚醋酸酯。在圖13A和圖13B中，證實了根據合成示例1和3，經由硫化物化合作用將POSS結合到QD表面的發光體均勻地分散在極性溶劑中，諸如異丁苯(i-Bul)和PGMEA、以及非極性溶劑中，諸如二氯甲烷(Dichl Me)、辛烷(OCT)、庚烷(HEP)、氯仿(Chl)、間二甲苯(m-X)、氯苯(Chl-B)、和甲苯(Tol)。
合成示例6：紅色發光體的製造
重複合成示例1的步驟，除了具有隨機結構和籠型結構的POSS和具有約4.02mmol/g組成的硫醇官能基之外，以合成紅色發光體(POSS-SH-1)，其中POSS經由硫化物基團結合到無機發光粒子的表面。
合成示例7：紅色發光體的製造
重複合成示例1的步驟，除了具有隨機結構和籠型結構的POSS和具有約2.79mmol/g組成的硫醇官能基之外，以合成紅色發光體(POSS-SH-2)，其中POSS經由硫化物基團結合到無機發光粒子的表面。
合成示例8：紅色發光體的製造
重複合成示例1的步驟，除了具有隨機結構和籠型結構的POSS和具有約2.70mmol/g組成的硫醇官能基之外，以合成紅色發光體(POSS-SH-3)，其中POSS經由硫化物基團結合到無機發光粒子的表面。
對照合成示例1
重複合成示例1的步驟，除了具有甲基官能基而非硫醇官能基的POSS之外。
實驗示例4：分散能力的評估
評估經由合成示例6至8合成的發光體的分散性。圖14為顯示根據本發明第一實施例之均勻分散在PGEMA中的發光體的狀態的照片，其中該發光體透過使用具有不同硫醇組成的POSS在量子點表面上進行配位基交換反應而合成。證實了具有硫醇官能基的POSS經由硫醇-烯反應結合到紅色發光 粒子的表面。此外，證實了具有甲基官能基的POSS在沒有硫醇-烯反應和紅色發光體沒有均勻地分散的情況下結合到紅色發光粒子的表面。
實驗示例5：QD與POSS化合作用的驗證
對經由合成示例3合成的綠色發光體進行根據感應耦合電漿質譜(IPC-MS)和紅外(IR)光譜分析的成分分析。表1說明了IPC-MS成分分析的結果；以及圖15為顯示根據本發明第一實施例之發光體的IR光譜分析結果的圖表。為了對照，在表2中，說明了綠色發光粒子的成分分析結果，其中，在結合POSS之前結合了起始配位基；以及未結合POSS的QD表面的IR光譜分析結果和POSS的IR光譜分析結果顯示在圖15中。
Figure 107136406-A0202-12-0038-1
Figure 107136406-A0202-12-0038-2
Figure 107136406-A0202-12-0039-3
在表1和表2中，儘管無POSS的綠色發光粒子具有微量的矽組成(<0.1ppb)，仍證實了由於硒醇反應，經由硫化物化合作用而具有POSS的紅色發光粒子具有增加的矽組成(380ppb)。在圖15中，儘管在無POSS的紅色發光粒子中檢測到由於諸如油胺的起始配位基所產生之不飽和雙鍵(3050cm-1)，仍證實了不飽和雙鍵被分離並且在具有POSS的紅色發光粒子中未被檢測到。因此，證實了由於硒醇反應，POSS經由硫化物基團結合到紅色發光粒子。
合成示例9：紅色發光體的製造
將約100mg的QD粉末與以己烷為基礎的溶劑混合，在該QD粉末中，油胺、三辛基膦、十二烷硫醇和油酸的起始配位基結合到InP/ZnSe/ZnS的異質結構的紅色無機發光粒子的表面。在將約2g的硫醇(-SH)官能基調整成還原態的POSS(MST-300)與溶液混合之後，將溶液攪拌約30分鐘。在將約1wt%的氫過氧化異丙苯(2-氫過氧基丙-2-基苯)與溶液混合之後，對溶液進行超音波震盪。在透過在N2環境中對溶液進行鼓泡去除溶液中的空氣之後，在N2環境中約80℃下進行反應約10分鐘，然後將溶液冷卻至室溫。
合成示例10至14：紅色發光體的製造
於合成示例10至14中，重複合成示例9的步驟，除了紅色量子點(QD)粉末、POSS和氫過氧化異丙苯(2-氫過氧基丙-2-基苯)的溶液在約90℃下反應約10分鐘(合成示例10)；在約100℃下反應約10分鐘(合成示例11)；在約110℃下反應約10分鐘(合成示例12)；在約120℃下反應約10分鐘(合成示例13)；以及在約130℃下反應約10分鐘(合成實施例14)之外。
合成示例15：綠色發光體的製造
於合成示例15重複合成示例9的步驟，除了使用磷化銦/硒化鋅/硫化鋅(InP/ZnSe/ZnS)的異質結構的綠色無機發光粒子作為無機發光粒子之外，以合成綠色發光體。
對照合成示例2至7：紅色發光體的製造
於對照合成示例2至7中重複合成示例1的步驟，除了對紅色量子點(QD)粉末的樣品透過下列條件進行熱處理之外：約80℃，約10分鐘(對照合成示例2)；約90℃，約10分鐘(對照合成示例3)；約100℃，約10分鐘(對照合成示例4)；110℃下，約10分鐘(對照合成示例5)；約120℃，約10分鐘(對照合成示例6)；以及約130℃，約10分鐘(對照合成例7)，以合成紅色發光體。
實驗示例6：分散能力的評估
將經由合成示例9至14和對照合成示例2至7合成的紅色發光體與非極性溶劑的甲苯和極性溶劑的PGMEA混合，並且評估分散性。合成示例9至14的綠色發光體均勻地分散在極性溶劑的PGMEA和非極性溶劑的甲苯中。對照合成示例2至7的綠色發光體均勻地分散在非極性溶劑的甲苯中。然而，對照合成示例2至7的綠色發光體未分散而沉澱在極性溶劑的PGMEA中。
實驗示例7：發光體發光性能的評估
對下列發光體測量量子產率(QY)、半高寬(FWHM)、以及光致發光(PL)波長：經由350℃熱處理的合成示例2的紅色發光體；經由400℃熱處理的合成示例5的綠色發光體；經由使用催化劑之80℃熱處理的合成示例9的紅色發光體；以及經由使用催化劑之80℃熱處理的合成示例15的綠色發光體。為了對照，對起始配位基結合到其表面的磷化銦/硒化鋅/硫化鋅(InP/ZnSe/ZnS)的異質結構的紅色發光粒子和綠色發光粒子測量QY、FWHM以及PL波長。表3說明了測量結果。在表3中，經由高溫熱處理而具有POSS的發光體的FWHM和PL波長或經由使用催化劑之低溫反應而具有POSS的發光體的FWHM和PL波長近似於發光粒子的FWHM和PL波長。
然而，與發光粒子相比，經由高溫熱處理而具有POSS的發光體的QY減少了約21.5%(紅色發光體)或約32.4%(綠色發光體)。與發光粒子相比，經由使用催化劑之低溫反應而具有POSS的發光體的QY減少了約5%(紅色發光體)或約10%(綠色發光體)。因此，與經由高溫熱處理的發光體相比， 透過以催化劑誘發發光粒子和POSS前驅物的低溫反應，製造出具有相對優異的發光性能的發光體。
Figure 107136406-A0202-12-0041-4
實驗示例8：發光體的發光性能和成分的評估
透過使用穿隧式電子顯微鏡(TEM)分析合成示例15的綠色發光體。分析結果如圖16所示。POSS的部分均勻地分散在無機發光粒子的表面上。
能量散射X光光譜(EDS)分析的結果顯示在圖17A至圖17G中。檢測來自構成POSS的SiO2結構的氧(O)和矽(Si)以及磷(P)、硫(S)、鋅(Zn)、和硒(Se)。結果，在無機發光粒子表面上的起始配位基被另一配位基取代，並且無機發光粒子經由另一配位基結合到POSS。
因此，根據本發明實施例的發光體包括第一部分，具有結合到無機發光粒子表面的第一配位基；以及第二部分，具有與連接到第一配位基的第二配位基連接的矽倍半氧烷。由於第一配位基和第二配位基中的一個是極性配位基，而第一配位基和第二配位基中的另一個是非極性配位基，因此發光體均勻地分散在極性配位基和非極性配位基中。
另外，由於發光體在其外部包括矽的矽倍半氧烷部分，因此改善了對諸如矽樹脂的耐熱樹脂的分散性。
此外，由於諸如矽倍半氧烷之大體積的第二部分結合到無機發光粒子的外部，因此包含與發光有關的第一部分的無機發光粒子不設置在一預定 距離內。防止了由無機發光粒子的相鄰配置所引起的FRET現象，並且改善了包括發光體的裝置的發光性能。
此外，由於發光體包含具有優異耐熱性的矽倍半氧烷部分，因此改善了發光體的耐熱性。
因此，發光體可以應用於發光膜、發光二極體封裝、光轉換層和諸如顯示裝置的發光裝置的發光二極體，其中，關於有機溶劑及/或基質樹脂之優異的分散性和優異的發光性能是必需的。
對於本領域通常知識者顯而易見的是，在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，可以在本發明中進行各種修改和變化。因此，本發明旨在涵蓋在所附申請專利範圍及其等同物的範圍內的本發明的修改和變化。
本申請案主張於2017年10月17日在韓國提交的韓國專利申請案第10-2017-0134500號和於2018年10月2日在韓國提交的韓國專利申請第10-2018-0117488號的優先權權益，特此聲明，為了所有目的，所揭露的內容透過引用併入本文中。
100‧‧‧發光體
110‧‧‧第一部分
111‧‧‧無機發光粒子、奈米無機發光粒子、紅色無機發光粒子、綠色無機發光粒子
112‧‧‧核心
114‧‧‧殼層
116‧‧‧第一配位基
120‧‧‧第二部分
122‧‧‧第二配位基
124‧‧‧矽倍半氧烷
L1‧‧‧第一配位基
L2‧‧‧第二配位基

Claims (17)

  1. 一種發光體，包括：一第一部分，包含複數個第一配位基，該等第一配位基結合到一無機發光粒子的一表面；以及一第二部分，包含矽倍半氧烷，與連接到該第一配位基的一第二配位基連接，其中，該第一配位基為一非極性配位基，而該第二配位基為一極性配位基。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之發光體，其中，該無機發光粒子具有一單一結構或一異質結構，其中，發光的一核心設置在一中心部分，而且一殼層包覆該核心的一表面。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之發光體，其中，該矽倍半氧烷具有一T型矽氧烷單元。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之發光體，其中，該矽倍半氧烷具有一隨機結構、一梯狀結構、一不完整籠型結構、和一完整籠型結構中的其中一種。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述之發光體，其中，該無機發光粒子包括一量子點(QD)或一量子棒(QR)。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述之發光體，其中，該第一配位基為C1~C20亞烷基團。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述之發光體，其中，該第二配位基為C1~C20烷基硫化物基團。
  8. 一種發光顯示裝置，包括：一第一基板；一第二基板，面向該第一基板；一發光二極體，位於該第一基板與該第二基板之間；以及一光轉換層，轉換從該發光二極體發射的光的波長，該光轉換層包含一發光體，其中，該發光體包含： 一第一部分，包含複數個第一配位基，該等第一配位基結合到一無機發光粒子的一表面；以及一第二部分，包含矽倍半氧烷，與連接到該第一配位基的一第二配位基連接，其中，該第一配位基為一非極性配位基，而該第二配位基為一極性配位基。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述之發光顯示裝置，其中，該光轉換層設置在該第一基板與該發光二極體之間，或者該光轉換層設置在該第二基板與該發光二極體之間。
  10. 根據申請專利範圍第8項所述之發光顯示裝置，其中，該第一基板和該第二基板包括一紅色像素區域，其中，該光轉換層包含一紅色光轉換層，位於該紅色像素區域中，以及其中，該紅色光轉換層的該發光體包含一紅色無機發光粒子，將從該發光二極體發射的光轉換為紅色光。
  11. 根據申請專利範圍第10項所述之發光顯示裝置，其中，該第一基板和該第二基板包括一綠色像素區域，其中，該光轉換層包含一綠色光轉換層，位於該綠色像素區域中，其中，該綠色光轉換層的該發光體包含一綠色無機發光粒子，將從該發光二極體發射的光轉換為綠色光。
  12. 一種發光膜，包括：一發光體；以及一基質樹脂，該發光體分散於其中，其中，該發光體包含：一第一部分，包含複數個第一配位基，該等第一配位基結合到一無機發光粒子的一表面；以及一第二部分，包含矽倍半氧烷，與連接到該第一配位基的一第二配位基連接，其中，該第一配位基為一非極性配位基，而該第二配位基為一極性配位基。
  13. 一種液晶顯示裝置，包括：一液晶面板；一背光單元，位於該液晶面板的下方並且包括一光源；以及 一發光膜，位於該液晶面板與該背光單元之間，其中，該發光膜包含：一發光體；以及一基質樹脂，該發光體分散於其中，其中，該發光體包含：一第一部分，包含複數個第一配位基，該等第一配位基結合到一無機發光粒子的一表面；以及一第二部分，包含矽倍半氧烷，與連接到該第一配位基的一第二配位基連接，其中，該第一配位基為一非極性配位基，而該第二配位基為一極性配位基。
  14. 一種發光二極體(LED)封裝，包括：一LED晶片；以及一封裝部件，覆蓋該LED晶片，該封裝部件包含一發光體，其中，該發光體包含：一第一部分，包含複數個第一配位基，該等第一配位基結合到一無機發光粒子的一表面；以及一第二部分，包含矽倍半氧烷，與連接到該第一配位基的一第二配位基連接，其中，該第一配位基為一非極性配位基，而該第二配位基為一極性配位基。
  15. 一種液晶顯示裝置，包括：一背光單元，包括一LED封裝；以及一液晶面板，位於該背光單元的上方，其中，該LED封裝包含：一LED晶片；以及一封裝部件，覆蓋該LED晶片，該封裝部件包含一發光體，其中，該發光體包含：一第一部分，包含複數個第一配位基，該等第一配位基結合到一無機發光粒子的一表面；以及一第二部分，包含矽倍半氧烷，與連接到該第一配位基的一第二配位基連接，其中，該第一配位基為一非極性配位基，而該第二配位基為一極性配位基。
  16. 一種無機發光二極體，包括： 一第一電極；一第二電極，面向該第一電極；以及一發光層，位於該第一電極與該第二電極之間，該發光層包含一發光體，其中，該發光體包含：一第一部分，包含複數個第一配位基，該等第一配位基結合到一無機發光粒子的一表面；以及一第二部分，包含矽倍半氧烷，與連接到該第一配位基的一第二配位基連接，其中，該第一配位基為一非極性配位基，而該第二配位基為一極性配位基。
  17. 一種無機發光裝置，包括：一基板；一無機發光二極體，位於該基板上；以及一驅動元件，位於該基板與該發光二極體之間，該驅動元件連接到該無機發光二極體，其中，該無機發光二極體包含：一第一電極；一第二電極，面向該第一電極；以及一發光層，位於該第一電極與該第二電極之間，該發光層包含一發光體，其中，該發光體包含：一第一部分，包含複數個第一配位基，該等第一配位基結合到一無機發光粒子的一表面；以及一第二部分，包含矽倍半氧烷，與連接到該第一配位基的一第二配位基連接，其中，該第一配位基為一非極性配位基，而該第二配位基為一極性配位基。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107833976A (zh) * 2017-10-24 2018-03-23 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 Qled器件的制作方法及qled器件
KR102515817B1 (ko) * 2017-11-28 2023-03-29 엘지디스플레이 주식회사 발광체, 이를 포함하는 발광 필름, 발광다이오드 및 발광장치
US12029058B2 (en) * 2019-03-11 2024-07-02 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting element and display device using same
CN113892195B (zh) * 2019-05-31 2024-07-16 昭荣化学工业株式会社 半导体纳米粒子复合体
WO2020250833A1 (ja) * 2019-06-13 2020-12-17 昭栄化学工業株式会社 半導体ナノ粒子複合体、半導体ナノ粒子複合体分散液、半導体ナノ粒子複合体組成物、半導体ナノ粒子複合体硬化膜および半導体ナノ粒子複合体の精製方法
CN114127229B (zh) * 2019-06-13 2024-04-05 昭荣化学工业株式会社 半导体纳米粒子复合体、半导体纳米粒子复合体分散液、半导体纳米粒子复合体组合物和半导体纳米粒子复合体固化膜
KR102685407B1 (ko) * 2019-08-02 2024-07-18 삼성디스플레이 주식회사 발광 소자, 이를 포함하는 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법
US11024820B2 (en) * 2019-08-08 2021-06-01 Sharp Kabushiki Kaisha Photo-patterned emissive layer containing passivated quantum dots, arrangement of light-emitting devices including same, and method of making same
KR102650052B1 (ko) * 2019-08-29 2024-03-25 한국전자통신연구원 발광 소자 및 이의 제조방법
KR102697876B1 (ko) * 2019-09-04 2024-08-21 엘지디스플레이 주식회사 발광다이오드 및 발광장치
US11670740B2 (en) * 2019-09-26 2023-06-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Conversion layer, light emitting device and method of producing a conversion layer
WO2021064909A1 (ja) * 2019-10-02 2021-04-08 シャープ株式会社 表示装置、および表示装置の製造方法
CN110998891B (zh) * 2019-11-14 2023-05-02 京东方科技集团股份有限公司 量子点发光二极管、显示装置和制造量子点发光二极管的方法
US11950438B2 (en) * 2019-12-17 2024-04-02 Lg Display Co., Ltd. Inorganic light emitting diode and inorganic light emitting device including the same
KR102282443B1 (ko) * 2020-01-29 2021-07-27 한국표준과학연구원 코어/쉘 나노 입자의 에너지 준위 특성화 방법
US20230232661A1 (en) * 2020-06-04 2023-07-20 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and method for producing display device
US11309506B2 (en) * 2020-06-24 2022-04-19 Sharp Kabushiki Kaisha Light-emitting device with crosslinked emissive layer including quantum dots with ligands bonded thereto
CN116018540A (zh) * 2020-08-25 2023-04-25 Lg伊诺特有限公司 光路控制构件及包括该光路控制构件的显示装置
US11600753B2 (en) * 2020-11-18 2023-03-07 Sct Ltd. Passive three-dimensional LED display and method for fabrication thereof
KR20230139665A (ko) * 2022-03-28 2023-10-05 삼성에스디아이 주식회사 경화성 조성물, 상기 조성물을 이용하여 제조된 경화막, 상기 경화막을 포함하는 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 디스플레이 장치
CN116088224B (zh) * 2023-02-27 2023-06-30 惠科股份有限公司 背光模组、显示装置及显示驱动方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200845433A (en) * 2007-03-08 2008-11-16 Eastman Kodak Co Quantum dot light emitting device
TW201238091A (en) * 2011-03-11 2012-09-16 Ind Tech Res Inst Light-emitting diode package structure
CN105143235A (zh) * 2013-03-14 2015-12-09 纳米系统公司 多面体低聚倍半硅氧烷纳米晶体稳定化配体
TW201613086A (en) * 2014-09-30 2016-04-01 Ye Xin Technology Consulting Co Ltd Display panel and manufacturing method thereof
CN106195923A (zh) * 2014-12-09 2016-12-07 Lg电子株式会社 光转化膜以及具有所述光转化膜的背光单元和显示装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003012006A1 (en) * 2001-07-30 2003-02-13 The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas Colloidal nanocrystals with high photoluminescence quantum yields and methods of preparing the same
CN1656856B (zh) 2002-03-29 2013-07-17 麻省理工学院 包含半导体纳米晶体的发光器件
JP5172329B2 (ja) 2004-04-15 2013-03-27 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 電気的に制御可能な色変換セル
TWI406890B (zh) * 2004-06-08 2013-09-01 Sandisk Corp 奈米結構之沉積後包封：併入該包封體之組成物、裝置及系統
US8947619B2 (en) * 2006-07-06 2015-02-03 Intematix Corporation Photoluminescence color display comprising quantum dots material and a wavelength selective filter that allows passage of excitation radiation and prevents passage of light generated by photoluminescence materials
KR101442146B1 (ko) * 2008-02-25 2014-09-23 삼성디스플레이 주식회사 광원 유닛, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 이의 제조방법
GB0916699D0 (en) 2009-09-23 2009-11-04 Nanoco Technologies Ltd Semiconductor nanoparticle-based materials
JP5664311B2 (ja) 2011-02-15 2015-02-04 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
CN103346154B (zh) * 2013-05-27 2016-03-23 北京京东方光电科技有限公司 一种量子点发光二极管及其制备方法、显示器件
WO2014208478A1 (ja) 2013-06-25 2014-12-31 コニカミノルタ株式会社 発光体材料、その製造方法、光学フィルム及び発光デバイス
WO2015153148A1 (en) * 2014-04-02 2015-10-08 3M Innovative Properties Company Composite nanoparticles including a thioether ligand
WO2017146420A1 (ko) 2016-02-24 2017-08-31 주식회사 효성 적색 유무기 복합 발광 재료를 포함하는 led 패키지 및 이를 적용한 백라이트 유닛

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200845433A (en) * 2007-03-08 2008-11-16 Eastman Kodak Co Quantum dot light emitting device
TW201238091A (en) * 2011-03-11 2012-09-16 Ind Tech Res Inst Light-emitting diode package structure
CN105143235A (zh) * 2013-03-14 2015-12-09 纳米系统公司 多面体低聚倍半硅氧烷纳米晶体稳定化配体
TW201613086A (en) * 2014-09-30 2016-04-01 Ye Xin Technology Consulting Co Ltd Display panel and manufacturing method thereof
CN106195923A (zh) * 2014-12-09 2016-12-07 Lg电子株式会社 光转化膜以及具有所述光转化膜的背光单元和显示装置

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