CN113113521A - 发光器件 - Google Patents

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郑然九
李昌熙
高崙赫
金德起
朴宗源
河在国
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Abstract

公开了一种发光器件(LED)，所述LED包括：第一半导体层；第二半导体层，面对第一半导体层；绝缘层，布置成至少部分地围绕第一半导体层和第二半导体层的外表面；以及第一配体和第二配体，第一配体结合到绝缘层的表面，第二配体结合到第一配体。

Description

发光器件
本申请要求于2020年1月10日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0003880号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用被包含于此。
技术领域
本公开的一个或更多个实施例涉及一种发光器件以及一种包括该发光器件的显示设备。
背景技术
发光器件(LED)具有高的光转换效率和非常低的能耗，并且是半永久性的和环境友好的。为了将LED用于照明设备或显示设备，LED结合在能够将电力施加到LED的一对电极之间。将LED结合到电极的方法可以被分类为例如在一对电极上直接生长LED的方法和单独生长LED并使LED在电极上对准的方法。在后者的情况下，当LED是纳米级或微米级时，难以使LED在电极上对准。
发明内容
一个或更多个实施例包括显示设备，在该显示设备中，第一配体结合到独立制造的纳米级或微米级发光器件(LED)的表面，并且第二配体结合到第一配体，从而改善LED在墨组合物中的分散性并且改善LED在一对电极之间对准的比率。然而，该特征仅是示例，并且公开的范围不受此限制。
实施例的另外的方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地通过该描述将是明显的，或者可以通过给出的公开的实施例的实践而获悉。
根据一个或更多个实施例，发光器件(LED)包括：第一半导体层；第二半导体层，面对第一半导体层；绝缘层，布置成至少部分地围绕第一半导体层的外表面和第二半导体层的外表面；以及第一配体和第二配体，第一配体结合到绝缘层的表面，第二配体结合到第一配体。
第一配体可以衍生自由式1表示的化合物：
式1
A1-R1-A2
其中，在式1中，
A1选自于烷基硅氧烷基、烷膦酸基、邻苯二酚基、烷基邻苯二酚基、羧酸基、硫醇基和胺基，
A2选自于卤素基团、乙烯基、乙炔基、硫醇基、叠氮基、环氧乙烷基、胺基、氨基、羧酸基、羟基、醇基、醚基、酯基和酮基，并且
R1选自于亚烷基、亚环己基、亚苯基、亚甲氧基、醚基和酰胺基，所述亚烷基、所述醚基和所述酰胺基均具有1个至25个碳原子。
第一配体可以衍生自由从式2-1至式2-36中选择的一个表示的化合物：
Figure BDA0002782917170000021
Figure BDA0002782917170000031
其中，n可以是1至12的整数。
第一配体可以具有在约150道尔顿至约500道尔顿范围内的重均分子量。
第二配体可以衍生自由从式3-1至式3-3中选择的一个表示的化合物：
Figure BDA0002782917170000041
其中，R2可以选自于氢、氘、羟基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基和取代或未取代的C1-C60烷基醚基，
R3可以选自于氢、氘、羟基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基和取代或未取代的C1-C60烷基醚基，并且
n可以是2至300的整数。
第二配体可以包括聚合物化合物并且可以具有在约1,000道尔顿至约90,000道尔顿范围内的重均分子量。
第一配体和第二配体可以通过缩合反应或聚合反应彼此结合。
第一配体和第二配体可以彼此不同。
LED还可以包括：活性层，布置在第一半导体层与第二半导体层之间；以及电极层，布置在第二半导体层上。
绝缘层可以布置成至少部分地围绕(或完全围绕)第一半导体层的外表面、第二半导体层的外表面、活性层的外表面和电极层的外表面。
第一半导体层的一端和电极层的一端可以被暴露而不被绝缘层覆盖。
绝缘层可以包括从氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化铝(AlN)和氧化铝(Al2O3)中选择的至少一种材料。
LED的直径可以在约0.1μm至约0.9μm的范围内。
LED的长度可以在约0.5μm至约9μm的范围内。
LED的长径比可以在约5至约10的范围内。
根据一个或更多个实施例，显示设备包括：基底，包括显示区域和布置在显示区域周围的非显示区域；第一电极和第二电极，在显示区域中彼此间隔开；以及LED，布置在第一电极与第二电极之间，其中，LED可以包括第一半导体层、第二半导体层、活性层、电极层和绝缘层，其中，第一配体结合到LED的表面，并且第二配体结合到第一配体。
第一配体可以结合到LED的绝缘层。
第一配体可以具有在约150道尔顿至约500道尔顿范围内的重均分子量。
第二配体可以包括聚合物化合物并且可以具有在约1,000道尔顿至约90,000道尔顿范围内的重均分子量。
显示设备还可以包括结合到第一电极的第一接触电极以及结合到第二电极的第二接触电极，其中，LED可以布置在第一接触电极与第二接触电极之间。
附图说明
通过结合附图进行的下面的描述，公开的某些实施例的以上和其他方面和特征将更明显，在附图中：
图1是根据实施例的显示设备的示意性透视图；
图2是根据实施例的显示设备的示意性平面图；
图3是示出图1的显示区域中的像素的示例的平面图；
图4是示出图1的显示区域中的像素的示例的平面图；
图5是根据实施例的发光器件(LED)的示意性透视图；
图6是根据实施例的显示设备的示意性剖视图；以及
图7是根据实施例的LED的示意性透视图。
具体实施方式
现在将更详细地参照实施例，实施例的示例在附图中示出，其中，同样的附图标记始终指同样的元件。就这一点而言，给出的实施例可以具有不同的形式，并且不应该被解释为限于这里阐述的描述。因此，下面通过参考附图来仅描述实施例，以解释本说明书的实施例的方面。如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。贯穿本公开，表述“a、b和c中的至少一个(种/者)”表示仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者、a、b和c中的全部或其变型。
在下文中，将参照附图更详细地描述实施例。当参照附图描述实施例时，相同或相应的元件由相同的附图标记表示，并且将不重复其冗余的描述。
将理解的是，尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应该受这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一元件区分开。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”、“一个(种/者)”和“该(所述)”也旨在包括复数形式。
将理解的是，这里使用的诸如“包含”、“包括”和“具有”的术语说明存在所陈述的特征或元件，但是不排除存在或附加一个或更多个其他特征或元件。将理解的是，当层、区域或元件被称为“在”另一层、区域或元件“上”时，该层、区域或元件可以“直接在”所述另一层、区域或元件“上”，或者可以“间接在”所述另一层、区域或元件“上”，且一个或更多个中间层、区域或元件在其间。
为了便于描述，可以夸大附图中的组件的尺寸。换句话说，因为为了便于描述而可以任意地示出附图中的元件的尺寸和厚度，所以下面的实施例不限于此。
在下面的示例中，x轴、y轴和z轴不限于直角坐标系的三个轴，并且可以以更广泛的意义来解释。例如，x轴、y轴和z轴可以彼此垂直，或者可以表示彼此不垂直的不同方向。
当可以不同地实施某一实施例时，可以与所描述的顺序不同地执行设定或具体工艺顺序。例如，两个连续描述的工艺可以基本上同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。
图1是根据实施例的显示设备1的示意性透视图。
参照图1，显示设备1可以包括显示区域DA和布置在显示区域DA周围的非显示区域NDA。例如，非显示区域NDA可以围绕显示区域DA。显示设备1可以通过使用从布置在显示区域DA中的多个像素P发射的光来例如在第三方向(z方向)上提供图像，非显示区域NDA可以是其中不显示图像的区域，或者是未被设计成提供图像的区域。
在图1中示出了包括平坦的显示表面的显示设备1，但是实施例不限于此。在实施例中，显示设备1可以包括三维显示表面、弯曲显示表面或者能够平坦或弯曲的柔性显示表面。
当显示设备1包括三维显示表面时，显示设备1可以包括指示不同方向的多个显示区域。例如，显示设备1可以包括多边形柱状显示表面。在实施例中，当显示设备1包括弯曲显示表面时，显示设备1可以以各种合适的形式(诸如柔性显示设备、可折叠显示设备或可卷曲显示设备)实现。
图1示出了可应用于移动电话终端的显示设备1。在一些实施例中，安装在主板上的电子模块、相机模块和/或电源模块等可以与显示设备1一起布置在支架或壳体中以构成移动电话终端。根据实施例的显示设备1可应用于诸如电视和监视器的大型电子设备以及诸如平板电脑、汽车导航系统、游戏控制台和智能手表的中小型电子设备。
图1示出了其中显示设备1的显示区域DA是矩形的情况，但是本公开不限于此。例如，显示区域DA的形状可以是圆形、椭圆形或者诸如三角形或五边形的多边形。
图2是根据实施例的显示设备1的示意性平面图。
参照图2，显示设备1可以包括布置在显示区域DA中的多个像素P。像素P可以各自包括诸如发光器件(LED)(图5的175)的显示元件。像素P可以各自从LED(图5的175)发射例如红光、绿光、蓝光或白光。如这里所使用的术语“像素P”可以被理解为发射从如上所述的红光、绿光、蓝光和白光中选择的一种的像素。
像素P可以各自电结合到布置在非显示区域NDA中的外部电路。第一扫描驱动电路101、第一发射驱动电路102、第二扫描驱动电路103、端子104、数据驱动电路105、第一电源线106和第二电源线107可以布置在非显示区域NDA中。
第一扫描驱动电路101可以通过扫描线SL将扫描信号提供到像素P。第一发射驱动电路102可以通过发射控制线EL将发射控制信号提供到像素P。第二扫描驱动电路103可以与第一扫描驱动电路101平行布置，且显示区域DA在第二扫描驱动电路103与第一扫描驱动电路101之间。布置在显示区域DA中的一些像素P可以电结合到第一扫描驱动电路101，布置在显示区域DA中的其他像素P可以电结合到第二扫描驱动电路103。在实施例中，第二发射驱动电路可以与第一发射驱动电路102平行布置，且显示区域DA在第二发射驱动电路与第一发射驱动电路102之间。
第一发射驱动电路102可以布置在非显示区域NDA中，并且可以在第一方向(x方向)上与第一扫描驱动电路101间隔开。在实施例中，第一发射驱动电路102可以在与第一方向(x方向)交叉(例如，相交)的第二方向(y方向)上与第一扫描驱动电路101交替地布置。
端子104可以布置在基底100的一侧上。端子104可以被暴露而不被绝缘层覆盖，并且因此电结合到印刷电路板(PCB)PCB。PCB PCB的端子PCB-P可以电结合到显示设备1的端子104。PCB PCB可以将控制器的信号或电力传输到显示设备1。由控制器产生的控制信号可以通过PCB PCB传输到第一扫描驱动电路101、第一发射驱动电路102和第二扫描驱动电路103。控制器可以分别通过第一连接线108和第二连接线109将第一电源电压(ELVDD)和第二电源电压(ELVSS)提供到第一电源线106和第二电源线107。第一电源电压(ELVDD)可以通过结合到第一电源线106的驱动电压线PL而被提供到像素P，第二电源电压(ELVSS)可以被提供到像素P的结合到第二电源线107的对电极。
数据驱动电路105可以电结合到数据线DL。数据驱动电路105的数据信号可以通过结合到端子104的连接线110和结合到连接线110的数据线DL而被提供到像素P。
图2示出了数据驱动电路105布置在PCB PCB上，但是在实施例中，数据驱动电路105可以布置在基底100上。例如，数据驱动电路105可以布置在端子104与第一电源线106之间。
第一电源线106可以包括在第一方向(x方向)上平行延伸的第一子线111和第二子线112，且显示区域DA在第一子线111与第二子线112之间。第二电源线107可以以具有一个侧开口的环形形状至少部分地围绕显示区域DA。
图3是示出图1的显示区域DA中的像素P的示例的平面图，图4是示出图1的显示区域DA中的像素P的示例的平面图，图5是根据实施例的LED的示意性透视图。
参照图3，像素P可以各自包括第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3。第一子像素PX1可以发射第一光，第二子像素PX2可以发射第二光，第三子像素PX3可以发射第三光。第一光可以是红光，第二光可以是绿光，第三光可以是蓝光，但是实施例不限于此。例如，第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3可以发射相同(例如，基本上相同)颜色的光。另外，图3示出了像素P包括三个子像素，但是实施例不限于此。
第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3可以包括发射区域EMA和非发射区域。第一子像素PX1可以包括第一发射区域EMA1，第二子像素PX2可以包括第二发射区域EMA2，第三子像素PX3可以包括第三发射区域EMA3。发射区域EMA可以限定为其中将LED 175布置成发射设定或具体波长的光的区域。非发射区域可以限定为除了发射区域EMA之外的区域。非发射区域可以是其中没有布置LED 175并且从LED 175发射的光没有到达，因此不发射光的区域。
第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3可以各自包括第一电极171、第二电极173、接触电极174和LED 175。
第一电极171可以是针对第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3中的每个分离的像素电极(例如，被划分为与第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3中的每个对应的像素电极)，第二电极173可以是公共地结合到第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3的共电极。在一些实施例中，第一电极171可以是LED 175的阳极电极，第二电极173可以是LED 175的阴极电极。
第一电极171和第二电极173可以分别包括在第一方向(x方向)上延伸的电极主干部171S和173S以及从电极主干部171S和173S分支并在第二方向(y方向)上延伸的一个或更多个电极分支部171B和173B。
第一电极171可以包括在第一方向(x方向)上延伸的第一电极主干部171S和从第一电极主干部171S分支并在第二方向(y方向)上延伸的至少一个第一电极分支部171B。
一个子像素的第一电极主干部171S可以与在第一方向(x方向)上相邻的另一子像素的第一电极主干部171S电分离。一个子像素的第一电极主干部171S可以与在第一方向(x方向)上相邻的另一子像素的第一电极主干部171S间隔开。第一电极主干部171S可以通过第一电极接触孔CNTD结合到薄膜晶体管。
第一电极分支部171B可以布置成在第二方向(y方向)上与第二电极主干部173S间隔开。第一电极分支部171B可以布置成在第一方向(x方向)上与第二电极分支部173B间隔开。
第二电极173可以包括在第一方向(x方向)上延伸的第二电极主干部173S和从第二电极主干部173S分支并在第二方向(y方向)上延伸的第二电极分支部173B。
一个子像素的第二电极主干部173S可以连接到在第一方向(x方向)上相邻的另一子像素的第二电极主干部173S。第二电极主干部173S可以布置成在第一方向(x方向)上跨过第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3。
第二电极分支部173B可以布置成在第二方向(y方向)上与第一电极主干部171S间隔开。第二电极分支部173B可以布置成在第一方向(x方向)上与第一电极分支部171B间隔开。第二电极分支部173B可以在第一方向(x方向)上布置在第一电极分支部171B之间。
图3示出了第一电极分支部171B和第二电极分支部173B在第二方向(y方向)上延伸，但是实施例不限于此。例如，第一电极分支部171B和第二电极分支部173B可以各自具有部分弯曲或弯折的形状，并且一个电极可以布置成围绕另一电极，如图4中所示。图4示出了以下的情况：其中，第二电极173具有圆形形状，第一电极171布置成围绕第二电极173，环形孔HOL形成在第一电极171与第二电极173之间，并且第二电极173通过第二电极接触孔CNTS接收阴极电压。例如，第一电极分支部171B和第二电极分支部173B可以各自形成为任何合适的形状，只要其至少一部分间隔开以彼此面对从而形成容纳待布置的LED 175的空间即可。
LED 175可以布置在第一电极171与第二电极173之间。LED 175的一端可以电结合到第一电极171，LED 175的另一端可以电结合到第二电极173。多个LED 175可以布置成彼此间隔开。LED 175可以基本上彼此平行地对准。
LED 175可以具有棒形状、线形状、管形状等。例如，如图5中所示，LED 175可以具有圆柱形形状或棒形状。然而，LED 175的形状不限于此，LED 175可以具有诸如立方体形状、长方体形状或六边形柱状形状的多边形柱状形状，或者可以在一个方向上延伸以形成部分倾斜的外表面。LED 175的长度可以在约0.5μm至约9μm或约1μm至约6μm的范围内，例如，在约3μm至约5μm的范围内。另外，LED 175的直径可以在约0.1μm至约0.9μm的范围内，LED 175的长径比可以在约5至约10的范围内。
第一子像素PX1的LED 175可以发射第一光，第二子像素PX2的LED175可以发射第二光，第三子像素PX3的LED 175可以发射第三光。第一光可以是具有在约620nm至约752nm范围内的中心波长带的红光，第二光可以是具有在约495nm至约570nm范围内的中心波长带的绿光，第三光可以是具有在约450nm至约495nm范围内的中心波长带的蓝光。在一些实施例中，第一子像素PX1的LED 175、第二子像素PX2的LED 175和第三子像素PX3的LED 175可以发射基本上相同(例如，大致相同)颜色的光。
接触电极174可以包括第一接触电极174a和第二接触电极174b。第一接触电极174a和第二接触电极174b可以各自具有在第二方向(y方向)上延伸的形状。
第一接触电极174a可以布置在第一电极分支部171B上并且结合到第一电极分支部171B。第一接触电极174a可以与LED 175的一端接触(例如，与LED 175的一端物理接触)。第一接触电极174a可以布置在第一电极分支部171B与LED 175之间。因此，LED 175可以通过第一接触电极174a电结合到第一电极171。
第二接触电极174b可以布置在第二电极分支部173B上并且结合到第二电极分支部173B。第二接触电极174b可以与LED 175的另一端接触(例如，与LED 175的另一端物理接触)。第二接触电极174b可以布置在第二电极分支部173B与LED 175之间。因此，LED 175可以通过第二接触电极174b电结合到第二电极173。
第一接触电极174a的宽度(或第一接触电极174a在第一方向(x方向)上的长度)可以大于第一电极分支部171B的宽度(或第一电极分支部171B在第一方向(x方向)上的长度)，第二接触电极174b的宽度(或第二接触电极174b在第一方向(x方向)上的长度)可以大于第二电极分支部173B的宽度(或第二电极分支部173B在第一方向(x方向)上的长度)。
外堤(outer bank)430可以布置在第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3之间。外堤430可以在第二方向(y方向)上延伸。第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3中的每个在第一方向(x方向)上的长度可以被限定为外堤430之间的距离。
参照图5，LED 175可以包括第一半导体层175a、第二半导体层175b、活性层175c、电极层175d和绝缘层175e。
第一半导体层175a可以是例如具有第一导电类型的n型半导体。第一半导体层175a可以是从n型掺杂的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中选择的一种或更多种。例如，当LED 175发射蓝色波长带的光时，第一半导体层175a可以包括具有式AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1和0≤x+y≤1)的半导体材料。第一半导体层175a可以掺杂有诸如Si、Ge和/或Sn的第一导电类型掺杂剂。例如，第一半导体层175a可以是掺杂有n型Si的n-GaN。
第二半导体层175b可以是例如具有第二导电类型的p型半导体，并且可以是从p型掺杂的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中选择的一种或更多种。例如，当LED 175发射绿色波长带的光时，第二半导体层175b可以包括具有式AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1和0≤x+y≤1)的半导体材料。第二半导体层175b可以掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Se或Ba的第二导电类型掺杂剂。在实施例中，第二半导体层175b可以是掺杂有p型Mg的p-GaN。
活性层175c可以布置在第一半导体层175a与第二半导体层175b之间。活性层175c可以包括具有单量子阱结构或多量子阱结构的材料。当活性层175c包括具有多量子阱结构的材料时，多个量子层和多个阱层可以交替地堆叠。在一些实施例中，活性层175c可以具有其中具有大带隙能量的半导体材料和具有小带隙能量的半导体材料交替堆叠的结构，并且可以根据发射光的波长带而包括不同的3族至5族半导体材料。
活性层175c可以根据通过第一半导体层175a和第二半导体层175b施加的电信号而通过电子-空穴对的复合来发光。由活性层175c发射的光不限于蓝色波长带的光，活性层175c可以发射红色波长带或绿色波长带的光。例如，当活性层175c发射蓝色波长带的光时，活性层175c可以包括诸如AlGaN和/或AlGaInN的材料。在一些实施例中，当活性层175c具有其中量子层和阱层以多量子阱结构交替堆叠的结构时，量子层可以包括诸如AlGaN和/或AlGaInN的材料，阱层可以包括诸如GaN和/或AlInN的材料。例如，当活性层175c包括作为量子层的AlGaInN和作为阱层的AlInN时，活性层175c可以发射具有在约450nm至约495nm范围内的中心波长带的蓝光。
来自活性层175c的光可以从LED 175的两侧以及纵向外表面发射。例如，由活性层175c发射的光的方向不限于一个方向。
电极层175d可以是欧姆接触电极或肖特基接触电极(例如，由半导体和金属的结形成的电极)。LED 175可以包括至少一个电极层175d。当LED 175电结合到第一电极171或第二电极173时，电极层175d可以减小LED 175与第一电极171或第二电极173之间的电阻。电极层175d可以包括导电金属或金属氧化物材料，诸如从铝(Al)、钛(Ti)、铟(In)、金(Au)、银(Ag)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和氧化铟锡锌(ITZO)中选择的至少一种。另外，电极层175d可以包括n型或p型掺杂的半导体材料。
绝缘层175e可以布置成至少部分地围绕(或完全围绕)第一半导体层175a、第二半导体层175b、活性层175c和电极层175d的外表面。绝缘层175e用于保护第一半导体层175a、第二半导体层175b、活性层175c和电极层175d。绝缘层175e可以形成为使LED 175在纵向方向上的两端暴露。例如，第一半导体层175a的一端和电极层175d的一端可以被暴露而不被绝缘层175e覆盖。绝缘层175e可以仅覆盖第一半导体层175a的位于活性层175c处的一部分和第二半导体层175b的位于活性层175c处的一部分的外表面，或者可以仅覆盖电极层175d的一部分的外表面。
绝缘层175e可以包括具有绝缘性质的材料，诸如以氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)等为例。可以防止当活性层175c与电信号通过其传输到LED 175的第一电极171和第二电极173直接接触(例如，物理接触)时可能发生的电短路或者可以减小这种短路的可能性或程度。另外，因为绝缘层175e保护包括活性层175c的LED 175的外表面，所以可以防止或减少发光效率的降低。
图6是根据实施例的显示设备的示意性剖视图。例如，图6与沿着图3的线I-I'和线II-II'截取的剖面对应。
参照图6，包括第一缓冲层BF1、薄膜晶体管层TFTL、LED层EML和封装层TFE的显示层可以布置在基底SUB上。
第一缓冲层BF1可以形成在基底SUB的一个表面上。第一缓冲层BF1可以形成在基底SUB的一个表面上，以保护显示层的薄膜晶体管120和LED层EML免受通过易于湿气渗透的基底SUB渗透的湿气的影响。第一缓冲层BF1可以包括交替堆叠的多个无机层。例如，第一缓冲层BF1可以是其中交替地堆叠有从氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层和氧化铝层中选择的一个或更多个无机层的多层。可以省略第一缓冲层BF1。
薄膜晶体管层TFTL可以包括薄膜晶体管120、第一绝缘层130、层间绝缘层140、保护层150和平坦化层160。
薄膜晶体管120可以位于第一缓冲层BF1上。薄膜晶体管120可以包括有源层121、栅电极122、源电极123和漏电极124。图6示出了其中薄膜晶体管120的栅电极122位于有源层121上方的顶栅结构，但是栅极结构不限于此。例如，薄膜晶体管120可以形成为其中栅电极122位于有源层121下方的底栅结构或其中栅电极122位于有源层121上方和下方的双栅结构。
有源层121可以布置在第一缓冲层BF1上。有源层121可以包括氧化物半导体和/或硅半导体。当有源层121包括氧化物半导体时，有源层121可以包括例如从铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)、锆(Zr)、钒(V)、铪(Hf)、镉(Cd)、锗(Ge)、铬(Cr)、钛(Ti)和锌(Zn)中选择的至少一种的氧化物。例如，有源层121可以是InSnZnO(ITZO)和/或InGaZnO(IGZO)等。当有源层121包括硅半导体时，有源层121可以包括例如非晶硅(α-Si)和/或通过使非晶硅(α-Si)结晶而获得的低温多晶硅(LTPS)。
光阻挡层可以布置在第一缓冲层BF1上。光阻挡层可以布置为与薄膜晶体管120对应。光阻挡层可以防止薄膜晶体管120的栅电极122、源电极123和漏电极124从外部视觉上被识别，或者可以降低其从外部的可视性。电压可以被施加到光阻挡层。例如，光阻挡层可以结合到薄膜晶体管120的源电极123或漏电极124。因为光阻挡层被供应有与薄膜晶体管120的源电极123或漏电极124的电位相关的电压，所以可以使显示设备1的薄膜晶体管120稳定。在实施例中，光阻挡层可以结合到单独的线，而不结合到薄膜晶体管120的源电极123或漏电极124。
第一绝缘层130可以布置在有源层121上。第一绝缘层130可以包括从氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)和氧化锌(ZnO2)中选择的至少一种无机绝缘材料。第一绝缘层130可以是包括上述无机绝缘材料的单层或多层。
栅电极122和栅极线可以布置在第一绝缘层130上。栅电极122可以与有源层121叠置并且可以布置在第一绝缘层130上。栅电极122和栅极线可以各自是包括从铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、钙(Ca)、钼(Mo)、钛(Ti)、钨(W)和铜(Cu)中选择的至少一种金属的单层或多层。
第一层间绝缘层141可以布置在栅电极122上。第一层间绝缘层141可以包括从氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)和氧化锌(ZnO2)中选择的至少一种无机绝缘材料。第一层间绝缘层141可以是包括上述无机绝缘材料的单层或多层。
存储电容器可以布置在第一绝缘层130上。存储电容器可以包括下电极和上电极。存储电容器可以与薄膜晶体管120叠置。存储电容器的下电极可以与薄膜晶体管120的栅电极122布置成一体。在实施例中，存储电容器可以不与薄膜晶体管120叠置，并且下电极可以是与薄膜晶体管120的栅电极122分离的独立元件。
第二层间绝缘层142可以布置在第一层间绝缘层141上。第二层间绝缘层142可以包括从氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)和氧化锌(ZnO2)中选择的至少一种无机绝缘材料。第二层间绝缘层142可以是包括上述无机绝缘材料的单层或多层。
源电极123和漏电极124可以布置在第二层间绝缘层142上。源电极123和漏电极124可以各自通过穿过第一绝缘层130和层间绝缘层140的接触孔结合到有源层121。源电极123和漏电极124可以各自包括包含钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、钛(Ti)等的导电材料，并且可以各自是包括上述材料的单层或多层。例如，源电极123和漏电极124可以各自具有Ti/Al/Ti的多层结构。
保护层150可以布置在源电极123和漏电极124上，以使薄膜晶体管120绝缘。保护层150可以包括从氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)和氧化锌(ZnO2)中选择的至少一种无机绝缘材料。保护层150可以是包括上述无机绝缘材料的单层或多层。
平坦化层160可以布置在保护层150上。平坦化层160可以具有平坦的上表面，使得布置在其上的电极平坦地形成。平坦化层160可以包括有机层，诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和/或聚酰亚胺树脂。
LED层EML可以布置在薄膜晶体管层TFTL上。LED层EML可以包括第一内堤410、第二内堤420、外堤430、第一电极171、第二电极173、接触电极174、LED 175、第二绝缘层181、第三绝缘层182和第四绝缘层183。
第一内堤410、第二内堤420和外堤430可以布置在平坦化层160上。第一内堤410、第二内堤420和外堤430可以从平坦化层160的上表面突出。第一内堤410、第二内堤420和外堤430可以具有梯形剖面形状，但是实施例不限于此。第一内堤410、第二内堤420和外堤430的下表面可以与平坦化层160的上表面接触(例如，与平坦化层160的上表面物理接触)，第一内堤410、第二内堤420和外堤430的上表面可以面对第一内堤410、第二内堤420和外堤430的下表面，第一内堤410、第二内堤420和外堤430的侧表面可以在第一内堤410、第二内堤420和外堤430的上表面与下表面之间。第一内堤410的侧表面、第二内堤420的侧表面和外堤430的侧表面可以是倾斜的。
第一内堤410和第二内堤420可以彼此间隔开。第一内堤410和第二内堤420可以各自包括有机层，诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和/或聚酰亚胺树脂。
第一电极分支部171B可以布置在第一内堤410上，第二电极分支部173B可以布置在第二内堤420上。第一电极分支部171B可以结合到第一电极主干部171S，并且第一电极主干部171S可以通过第一电极接触孔CNTD结合到薄膜晶体管120的漏电极124。因此，第一电极171可以从薄膜晶体管120的漏电极124接收电压。
第一电极171和第二电极173可以各自包括具有高反射率的导电材料。例如，第一电极171和第二电极173可以各自包括诸如银(Ag)、铜(Cu)和/或铝(Al)的金属。因此，从LED175发射并行进到第一电极171和第二电极173的光可以被第一电极171和第二电极173反射并在LED 175上方行进。
第二绝缘层181可以布置在第一电极171和第二电极分支部173B上。第二绝缘层181可以布置成覆盖第一电极主干部171S、布置在第一内堤410的侧表面上的第一电极分支部171B和布置在第二内堤420的侧表面上的第二电极分支部173B。布置在第一内堤410的上表面上的第一电极分支部171B和布置在第二内堤420的上表面上的第二电极分支部173B可以被暴露而不被第二绝缘层181覆盖。第二绝缘层181可以布置在外堤430上。第二绝缘层181可以包括从氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)和氧化锌(ZnO2)中选择的至少一种无机绝缘材料。第二绝缘层181可以是包括上述无机绝缘材料的单层或多层。
LED 175可以在第一内堤410与第二内堤420之间布置在第二绝缘层181上。图6示出了单个LED 175布置在第一内堤410与第二内堤420之间，但是实施例不限于此。5个至15个LED 175(例如8个至12个LED 175)可以布置在第一内堤410与第二内堤420之间。
根据实施例的LED层EML可以通过以下步骤形成：在形成在基底SUB上的第一电极171与第二电极173之间施加电压以形成电场，并且将包含LED175的墨(ink)组合物滴在第一电极171和第二电极173上，使得LED 175通过电场在第一电极171和第二电极173上对准。
第三绝缘层182可以布置在LED 175上。第三绝缘层182可以包括从氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)和氧化锌(ZnO2)中选择的至少一种无机绝缘材料。第三绝缘层182可以是包括上述无机绝缘材料的单层或多层。
第一接触电极174a可以布置在被暴露而没有被第二绝缘层181覆盖的第一电极分支部171B上，并且可以与LED 175的一端接触(例如，与LED 175的一端物理接触)。第一接触电极174a也可以布置在第三绝缘层182上。
第四绝缘层183可以布置在第一接触电极174a上。第四绝缘层183可以布置成覆盖第一接触电极174a，以将第一接触电极174a与第二接触电极174b电分离。第四绝缘层183可以包括从氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)和氧化锌(ZnO2)中选择的至少一种无机绝缘材料。第四绝缘层183可以是包括上述无机绝缘材料的单层或多层。
第二接触电极174b可以布置在被暴露而没有被第二绝缘层181覆盖的第二电极分支部173B上，并且可以与LED 175的另一端接触(例如，与LED 175的另一端物理接触)。第二接触电极174b也可以布置在第三绝缘层182和第四绝缘层183上。
封装层TFE可以布置在LED层EML上。封装层TFE可以包括至少一个无机封装层和至少一个有机封装层。在实施例中，封装层TFE可以包括第一无机封装层、第二无机封装层以及布置在第一无机封装层与第二无机封装层之间的有机封装层。第一无机封装层和第二无机封装层可以各自包括从氧化铝、氧化钛、氧化钽、氧化铪、氧化锌、氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中选择的一种或更多种无机绝缘材料。有机封装层可以包括聚合物类材料。聚合物类材料可以包括丙烯酸类树脂、环氧类树脂、聚酰亚胺和/或聚乙烯等。在另一实施例中，封装层TFE可以作为封装基底提供。
图7是根据实施例的LED 175的示意性透视图。
参照图7，根据实施例的LED 175可以包括结合到LED 175的表面的第一配体176和结合到第一配体176的第二配体177。例如，LED 175可以包括结合到LED 175的绝缘层175e的第一配体176和结合到第一配体176的第二配体177。图7示出了单个第一配体176结合到LED 175并且单个第二配体177结合到第一配体176，但是实施例不限于此。多个第一配体176可以沿着LED 175的外围结合到LED 175的表面，并且多个第二配体177可以分别结合到与LED 175的表面结合的第一配体176。
第一配体176可以衍生自(或选自)由式1表示的化合物：
式1
A1-R1-A2
在式1中，
A1选自于烷基硅氧烷基、烷膦酸基、邻苯二酚基、烷基邻苯二酚基、羧酸基、硫醇基和胺基，
A2选自于卤素基团、乙烯基、乙炔基、硫醇基、叠氮基、环氧乙烷基、胺基、氨基、羧酸基、羟基、醇基、醚基、酯基和酮基，并且
R1选自于亚烷基、亚环己基、亚苯基、亚甲氧基、醚基和酰胺基，其中，亚烷基、醚基和酰胺基中的每个具有1个至25个(例如1个至12个)碳原子。醚基和酰胺基可以是二价基团。
在实施例中，第一配体176可以衍生自(或选自)由从式2-1至式2-36中选择的一个表示的化合物：
Figure BDA0002782917170000181
Figure BDA0002782917170000191
Figure BDA0002782917170000201
n为1至12的整数。
在实施例中，第一配体176可以具有在约150道尔顿至约500道尔顿范围内的重均分子量。例如，第一配体176可以是有机单体。
第二配体177可以衍生自(或选自)由从式3-1至式3-3中选择的一个表示的化合物：
Figure BDA0002782917170000202
Figure BDA0002782917170000211
R2选自于氢、氘、羟基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基和取代或未取代的C1-C60烷基醚基，
R3选自于氢、氘、羟基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基和取代或未取代的C1-C60烷基醚基，并且
n为2至300的整数，例如2至100的整数。
在实施例中，第二配体177可以是聚合物化合物并且可以具有在约1,000道尔顿至约90,000道尔顿范围内的重均分子量。例如，第二配体177可以是不同于第一配体176的化合物。
在实施例中，第一配体176和第二配体177可以通过缩合反应或聚合反应彼此结合。例如，因为第一配体176和第二配体177彼此结合，所以链的长度可以增加。
在下文中，将参照示例更详细地描述根据实施例的LED。
示例
制造其中第一配体结合到LED的表面并且第二配体结合到第一配体的LED(示例1)和其中没有结合配体的LED(对比示例1至对比示例7)，并且测量根据包括在墨组合物中的溶剂的特性(介电常数和粘度)的对准程度(degree of alignment)。其结果示于下面的表1中。
表1
Figure BDA0002782917170000212
Figure BDA0002782917170000221
参照表1，可以看出的是，与其中没有结合配体的LED(对比示例1至对比示例7)相比，其中第一配体结合到LED的表面并且第二配体结合到第一配体的LED(示例1)具有改善的对准程度。其中第一配体结合到LED的表面并且第二配体结合到第一配体的LED(示例1)即使在使用具有低粘度的溶剂时也可以具有高对准程度，可以根据第一配体和第二配体的结构调整溶剂的极性程度，并且即使在使用具有低介电常数的溶剂时也可以具有高对准程度。
当将包括LED的墨组合物滴在第一电极和第二电极上，使得通过电场使LED在第一电极与第二电极之间对准时，因为LED对墨组合物的分散性低，所以LED在墨组合物中不分散并且向下沉淀，从而降低了其中LED在第一电极与第二电极之间对准的对准程度。
根据一个或更多个实施例，可以提供一种LED，在该LED中，第一配体176结合到LED175的表面并且第二配体177结合到第一配体176，从而改善LED对墨组合物的分散性并且改善LED在一对电极之间对准的比率。另外，根据一个或更多个实施例，可以提供一种包括该LED的显示设备。
例如，LED的表面首先通过使用具有小的空间效应(steric effect)的第一配体(有机单体)来改性，并且第二配体(有机聚合物)通过缩合反应结合到第一配体，从而增加配体的链长度。因此，可以改善LED对墨组合物的分散性，并且可以改善LED在一对电极之间对准的比率。
如上所述，根据一个或更多个实施例，能够实现显示设备，在该显示设备中，第一配体结合到独立制造的纳米级或微米级LED的表面并且第二配体结合到第一配体，从而改善LED对墨组合物的分散性并且改善LED在一对电极之间对准的比率。然而，公开的范围不受这些效果的限制。
[取代基的一般定义]
如这里所使用的术语“C1-C60烷基”指具有1个至60个碳原子的直链或支链脂肪族饱和烃一价基团，并且其示例包括甲基、乙基、丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基和己基。如这里所使用的术语“C1-C60亚烷基”指具有与C1-C60烷基的结构相同的结构的二价基团。
如这里所使用的术语“C2-C60烯基”指在C2-C60烷基的中间或末端处具有至少一个碳-碳双键的烃基，其示例包括乙烯基、丙烯基和丁烯基。如这里所使用的术语“C2-C60亚烯基”指具有与C2-C60烯基的结构相同的结构的二价基团。
如这里所使用的术语“C2-C60炔基”指在C2-C60烷基的中间或末端处具有至少一个碳-碳三键的烃基，其示例包括乙炔基和丙炔基。如这里所使用的术语“C2-C60亚炔基”指具有与C2-C60炔基的结构相同的结构的二价基团。
如这里所使用的术语“C1-C60烷氧基”指由-OA101(其中，A101为C1-C60烷基)表示的一价基团，并且其示例包括甲氧基、乙氧基和异丙氧基。
将第一配体结合到绝缘层的表面的工艺以及将第二配体结合到第一配体的工艺不是特定的工艺，而是使用一般化学反应的工艺。此外，工艺中使用的溶剂取决于配体的类型。
应当理解的是，这里描述的实施例应当仅以描述性意义来考虑，而不是出于限制的目的。每个实施例中的特征或方面的描述通常应该被认为可用于其他实施例中的其他相似特征或方面。虽然已经参照附图描述了一个或更多个实施例，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离如由权利要求及其等同物限定的精神和范围的情况下，可以在其中做出形式和细节上的各种改变。

Claims (15)

1.一种发光器件，所述发光器件包括：
第一半导体层；
第二半导体层，面对所述第一半导体层；
绝缘层，布置成至少部分地围绕所述第一半导体层的外表面和所述第二半导体层的外表面；以及
第一配体和第二配体，所述第一配体结合到所述绝缘层的表面，所述第二配体结合到所述第一配体。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一配体衍生自由式1表示的化合物：
式1
A1-R1-A2
其中，在式1中，
A1选自于烷基硅氧烷基、烷膦酸基、邻苯二酚基、烷基邻苯二酚基、羧酸基、硫醇基和胺基，
A2选自于卤素基团、乙烯基、乙炔基、硫醇基、叠氮基、环氧乙烷基、胺基、氨基、羧酸基、羟基、醇基、醚基、酯基和酮基，并且
R1选自于亚烷基、亚环己基、亚苯基、亚甲氧基、醚基和酰胺基，所述亚烷基、所述醚基和所述酰胺基均具有1个至25个碳原子。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一配体衍生自由从式2-1至式2-36中选择的一个表示的化合物：
Figure FDA0002782917160000011
Figure FDA0002782917160000021
Figure FDA0002782917160000031
其中，n为1至12的整数。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一配体具有在150道尔顿至500道尔顿范围内的重均分子量。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第二配体衍生自由从式3-1至式3-3中选择的一个表示的化合物：
Figure FDA0002782917160000032
<式3-3>
Figure FDA0002782917160000033
其中，R2选自于氢、氘、羟基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基和取代或未取代的C1-C60烷基醚基，
R3选自于氢、氘、羟基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基和取代或未取代的C1-C60烷基醚基，并且
n是2至300的整数。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第二配体包括聚合物化合物并且具有在1,000道尔顿至90,000道尔顿范围内的重均分子量。
7.根据权利要求1所述的发光器件，其中，
所述第一配体和所述第二配体通过缩合反应或聚合反应彼此结合。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一配体和所述第二配体彼此不同。
9.根据权利要求1所述的发光器件，所述发光器件还包括：
活性层，布置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间；以及
电极层，布置在所述第二半导体层上。
10.根据权利要求9所述的发光器件，其中，所述绝缘层布置成至少部分地围绕所述第一半导体层的所述外表面、所述第二半导体层的所述外表面、所述活性层的外表面和所述电极层的外表面。
11.根据权利要求10所述的发光器件，其中，所述第一半导体层的一端和所述电极层的一端被暴露而不被所述绝缘层覆盖。
12.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述绝缘层包括从氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮化铝和氧化铝中选择的至少一种材料。
13.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述发光器件的直径在0.1μm至0.9μm的范围内。
14.根据权利要求13所述的发光器件，其中，所述发光器件的长度在0.5μm至9μm的范围内。
15.根据权利要求14所述的发光器件，其中，所述发光器件的长径比在5至10的范围内。
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