JP2023541808A - マイクロｌｅｄの色変換層中の量子ドット前駆体材料のためのキレート剤 - Google Patents

マイクロｌｅｄの色変換層中の量子ドット前駆体材料のためのキレート剤 Download PDF

Info

Publication number
JP2023541808A
JP2023541808A JP2023513641A JP2023513641A JP2023541808A JP 2023541808 A JP2023541808 A JP 2023541808A JP 2023513641 A JP2023513641 A JP 2023513641A JP 2023513641 A JP2023513641 A JP 2023513641A JP 2023541808 A JP2023541808 A JP 2023541808A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composition
wavelength range
micro
radiation
chelating agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023513641A
Other languages
English (en)
Inventor
インドン ルオ，
ダイファ チャン，
ホウ ティ－． ウン，
シヴァパキア ガナパティアッパン，
ナグ ビー． パティバンドラ，
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of JP2023541808A publication Critical patent/JP2023541808A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/44—Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • C08F2/50—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light with sensitising agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10—Esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F22/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof
    • C08F22/10—Esters
    • C08F22/1006—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols, e.g. ethylene glycol dimethacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/101—Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

光硬化性組成物は、量子ドット、量子ドット前駆体材料、キレート剤、１つ又は複数のモノマー、及び光開始剤を含む。量子ドットは、ＵＶ光又は可視光範囲の第２の波長域の照射の吸収に応答して、可視光範囲の第１の波長域の照射を放出するように選択される。第２の波長域は、第１の波長域とは異なる。量子ドット前駆体材料は、量子ドット中に存在する金属成分に対応する金属原子又は金属イオンを含む。キレート剤は、量子ドット前駆体材料をキレート化するように構成されている。光開始剤は、第２の波長域の照射の吸収に応答して１つ又は複数のモノマーの重合を開始する。【選択図】図４Ａ

Description

本開示は、概して、色変換層中おいて量子ドット前駆体材料を安定化するためのキレート剤を含む組成物、並びにそのような色変換層を含むマイクロＬＥＤシステム及びデバイスに関する。
発光ダイオード（ＬＥＤ）パネルはＬＥＤのアレイを使用し、個々のＬＥＤは個別に制御可能なピクセル要素を提供する。このようなＬＥＤパネルは、コンピュータ、タッチパネルデバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、及びテレビのモニタなどに使用することができる。
ＩＩＩ－Ｖ族半導体技術に基づくミクロンスケールのＬＥＤを使用するＬＥＤパネル（マイクロＬＥＤとも呼ばれる）は、ＯＬＥＤと比較して様々な利点、例えば、より高いエネルギー効率、輝度、及び寿命、並びに製造を単純化することのできるディスプレイスタック内のより少ない材料層を有する。しかしながら、マイクロＬＥＤパネルの製造には課題が存在する。異なる発色を有するマイクロＬＥＤ（例えば、赤、緑及び青のピクセル）は、別個のプロセスを通して異なる基板上で製造する必要がある。マイクロＬＥＤデバイスの複数の色を単一のパネルへと統合することは、一般的に、マイクロＬＥＤデバイスをその元のドナー基板から移送先基板へと移送するピックアンドプレースステップを必要とする。これには多くの場合、ダイの放出を容易にするための犠牲層の導入といったＬＥＤ構造又は製造プロセスの修正が伴う。加えて、配置の精度に対するストリンジェントな要件は、スループット、最終収率、又はそれら両方を制限し得る。
ピックアンドプレースステップを回避する代替的な手法は、モノクロＬＥＤを用いて製造された基板上の特定のピクセル位置に、色変換剤（例えば、量子ドット、ナノ構造、フォトルミネッセンス材料、又は有機物質）を選択的に堆積させることである。モノクロＬＥＤは、比較的短い波長の光、例えば、紫又は青色光を生成することができ、色変換剤は、この短い波長の光をより長い波長の光、例えば、赤又は緑のピクセルのための赤色光又は緑色光へと変換することができる。色変換剤の選択的堆積は、高解像度のシャドウマスク又は制御可能なインクジェット若しくはエアロゾルジェットプリンティングを使用して実施することができる。
しかしながら、シャドウマスクには、位置合わせの精度及びスケーラビリティに関する問題が生じやすく、インクジェット及びエアロゾルジェット技術は、解像度（インクジェット）、精度（インクジェット）及びスループット（エアロゾルジェット）の問題を有する。マイクロＬＥＤディスプレイを製造するために、大面積基板又はフレキシブル基板などの基板上の異なるピクセル上に、異なる色の色変換剤を精密にかつ費用効率的に提供する新しい技術が必要とされている。
本開示は、概して、色変換層において量子ドット前駆体材料を安定化するためのキレート剤を含む重合性組成物、並びにそのような色変換層を含むマイクロＬＥＤシステム及びデバイスに関する。
第１の一般的な態様では、光硬化性組成物は、量子ドット、量子ドット前駆体材料、キレート剤、１つ又は複数のモノマー、及び光開始剤を含む。量子ドットは、ＵＶ光又は可視光範囲の第２の波長域の照射の吸収に応答して、可視光範囲の第１の波長域の照射を放出するように選択される。第２の波長域は、第１の波長域とは異なる。量子ドット前駆体材料は、量子ドット中に存在する金属成分に対応する金属原子又は金属イオンを含む。キレート剤は、量子ドット前駆体材料をキレート化するように構成されている。光開始剤は、第２の波長域の照射の吸収に応答して１つ又は複数のモノマーの重合を開始する。
第１の一般的な態様の実装態様は、以下の特徴のうちの１つ又は複数を含み得る。
組成物は、一般的に、約０．１ｗｔ％から約１０ｗｔ％の量子ドット、約０．０００１ｗｔ％から約１０ｗｔ％のキレート剤、約０．５ｗｔ％から約５ｗｔ％の光開始剤、及び約１ｗｔ％から約９０ｗｔ％の１つ又は複数のモノマーを含む。いくつかの事例では、組成物は、約１ｗｔ％から約２ｗｔ％の量子ドットを含む。一部の事例では、組成物は溶媒を含む。溶媒を含む組成物は、一般的に、約０．１ｗｔ％から約１０ｗｔ％の量子ドット、約０．０００１ｗｔ％から約１０ｗｔ％のキレート剤、約０．５ｗｔ％から約５ｗｔ％の光開始剤、約１ｗｔ％から約１０ｗｔ％又は約２ｗｔ％から約３ｗｔ％の１つ又は複数のモノマー、及び約１０ｗｔ％から約９０ｗｔ％の溶媒を含む。組成物の表面張力は、約２０ｍＮ／ｍから約６０ｍＮ／ｍの範囲であり得る。
量子ドットは、１つ又は複数のＩＩＩ－Ｖ族化合物を含むことができる。量子ドットの各々は、一般的に、量子ドットの外面に結合した１つ又は複数のリガンド（例えば、チオアルキル化合物、カルボキシアルカン、又はそれらの両方）を含む。量子ドットは、赤色光、緑色光、又は青色光を発することができる。
キレート剤は、一般的に、モノ－チオール、ジ－チオール、チオカルバメート、ジチオカルバメート、チオカーボネート、又はチオウレアである。いくつかの事例では、キレート剤は、アルコール、酸、ジ－アミン、アミノ酸、アミノアルコール、クアニジン（ｑｕａｎｉｄｉｎｅ）、又はウレアである。
適切なモノ－チオールには、エタンチオール、プロパンチオール、ブタンチオール、ペンタンチオール、１－ヘキサデカンチオール、２－エチルヘキサンチオール、８－メルカプト－１－オクタノール、２－（２－メトキシエトキシ）エタンチオール、２－（トリメチルシリル）エタンチオール、２－プロペン－１－チオール、チオフェノール、ジメルカプトコハク酸、チオグリコール酸、チオ酢酸、グルタチオン、システイン、メルカプトエタノール、ジチオスレイトール／ジチオエリスリトール、２－メルカプトエタノール、２－メルカプトインドール、フラン－２－イルメタンチオール、３－メルカプトプロパン－１，２－ジオール、３－メルカプト－１－プロパンスルホン酸、１－ヘキサデカンチオール、及びペンタクロロベンゼンチオールが含まれる。
適切なジ－チオールには、１－ジチオール、１，２－ジチオール、及び１，３－ジチオール、１，２－ベンゼン－ジメタンチオール、１，３－ベンゼンジメタンチオール、１，４－ベンゼン－ジメタンチオール、２，２’－（エチレンジオキシ）ジエタンチオール、エチレングリコールビス－メルカプトアセテート、テトラ（エチレングリコール）ジチオール、ヘキサ（エチレングリコール）ジチオール、２，２’－チオジエタンチオール、及び１，１６－ヘキサデカンジチオールが含まれる。
適切なチカルバメート（ｔｈｉｃａｒｂａｍａｔｅｓ）には、ｏ Ｒ１Ｒ２Ｎ（Ｃ＝Ｓ）ＯＲ３が含まれ、ここで、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の各々は、独立して、Ｈ、ベンジル、置換フェニル基、Ｃ１－Ｃ１６線形又は分岐脂肪族鎖、エチレンオキシドオリゴマー、プロピレンオキシドオリゴマー、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマー、及びジメチルシロキサンオリゴマーである。
適切なジチオカルバメートには、Ｒ１Ｒ２Ｎ（Ｃ＝Ｓ）ＳＲ３が含まれ、ここで、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の各々は、独立して、Ｈ、ベンジル、置換フェニル基、Ｃ１－Ｃ１６線形又は分岐脂肪族鎖、エチレンオキシドオリゴマー、プロピレンオキシドオリゴマー、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマー、及びジメチルシロキサンオリゴマーである。
適切なチオカーボネートには、Ｒ１Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｓ Ｒ２が含まれ、ここで、Ｒ１及びＲ２の各々は、独立して、Ｈ、ベンジル、置換フェニル基、Ｃ１－Ｃ１６線形又は分岐脂肪族鎖、エチレンオキシドオリゴマー、プロピレンオキシドオリゴマー、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマー、及びジメチルシロキサンオリゴマーである。
適切なチオウレアには、Ｒ１Ｒ２Ｎ（Ｃ＝Ｓ）ＮＲ３Ｒ４が含まれ、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の各々は、独立して、Ｈ、ベンジル、置換フェニル基、Ｃ１－Ｃ１６線形又は分岐脂肪族鎖、エチレンオキシドオリゴマー、例えばｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ＣＨ２－Ｏ）ｎ－、プロピレンオキシドオリゴマー、例えばｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ ＣＨ（ＣＨ３）－Ｏ）ｎ－、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマー、及びジメチルシロキサンオリゴマーである。
第２の一般的な態様では、発光デバイスは、複数の発光ダイオードと、発光ダイオードの各々から放出されたＵＶ光又は可視光範囲の第１の波長域の照射が通過する表面と接する硬化組成物とを含む。硬化組成物は、量子ドット、量子ドット前駆体材料、量子ドット前駆体材料に結合したキレート剤、及び光ポリマー、及び第１の波長域の照射の吸収に応答して光ポリマーの重合を開始する光開始剤の成分を含む。量子ドットは、発光ダイオードの各々からの第１の波長域の照射の吸収に応答して可視光範囲の第２の波長域の照射を放出するように選択される。量子ドット前駆体材料は、量子ドット中に存在する金属成分に対応する金属イオンの金属を含む。キレート剤は、量子ドット前駆体材料の凝集を阻害するように選択される。
第２の一般的な態様の実装態様は、以下の特徴のうちのうちの１つ又は複数を含むことができる。
第２の一般的な態様のデバイスは、追加の複数の発光ダイオードと、追加の発光ダイオードの各々から放出された可視光又はＵＶ光範囲の第３の波長域の照射が通過する表面と接する追加の硬化組成物とをさらに含み得る。追加の硬化組成物は、一般的に、ナノ材料、追加の光ポリマー、及び第２の波長域の照射の吸収に応答して追加の光ポリマーの重合を開始する追加の光開始剤の成分を含む。ナノ材料は、発光ダイオードの各々からの第３の波長域の照射の吸収に応答して、可視光範囲の第４の波長域の照射を放出するように選択される。硬化組成物、追加の硬化組成物、又はそれら両方の厚さは、一般的に、約１０ｎｍから約１００ミクロンの範囲である。
キレート剤を含むマイクロＬＥＤの色変換層のための配合物の利点は、金属含有凝集物の形成の減少及び阻害を含む。金属含有凝集物の形成の減少又は阻害は、粒子を含まない滑らかな色変換層の形成を容易にする。
本開示の主題の１つ又は複数の実施形態の詳細は、添付図面及び記載に示される。主題の他の特徴、態様、及び利点は、記載、図面、及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
背面配線板と既に統合されているマイクロＬＥＤアレイの概略上面図である。 図２Ａは、マイクロＬＥＤアレイの一部分の概略上面図である。図２Ｂは、図２ＡのマイクロＬＥＤアレイの部分の概略断面図である。 マイクロＬＥＤアレイの上に色変換層を選択的に形成する方法を示している。 マイクロＬＥＤアレイの上に色変換層を選択的に形成する方法を示している。 Ａ～Ｃは、光硬化性組成物の配合物を示している。 Ａ～Ｅは、背面配線板上にマイクロＬＥＤアレイ及び隔離壁を製造する方法を示している。 Ａ～Ｄは、背面配線板上にマイクロＬＥＤアレイ及び隔離壁を製造する別の方法を示している。
種々の図面における同様の参照記号は、同様の要素を示す。
量子ドットは、インクジェットプリンティングのためのアクリレート配合物中に分散させることができる。続いてＵＶ硬化が行われ、ポリアクリレートマトリックス中に閉じ込められた量子ドットは、進化型ディスプレイ用の色変換層として使用することができる。しかしながら、これら色変換層は、不完全な膜形成に起因する欠点を含んでいる可能性がある。いくつかの例では、これら欠点は、約１μｍと約５μｍとの間の範囲のサイズを有する金属粒子である。これら粒子は、溶液中では安定であるが堆積又は硬化の間に分解して凝集する金属から形成されると考えられる。
色変換層中の金属凝集物に関連する問題に対処し得る技法は、マイクロＬＥＤの色変換層のための配合物にキレート剤を付加することを含む。このようなキレート剤は、溶液中の金属（例えば、量子ドット前駆体材料）をキレート化することができ、それにより金属凝集物を含まない滑らかな色変換層の形成を容易にする。
本開示に記載されるように、マイクロＬＥＤの色変換層のための配合物は、一般的に、色変換剤（例えば、量子ドット）、キレート剤、反応成分、及び光開始剤を含む。配合物は、任意選択的に、溶媒、機能性成分（例えば、高屈折率の添加物、界面活性剤、迷光吸収剤又はＵＶブロッカー）のうちの１つ又は複数を含んでもよい。
色変換剤は、第２の可視波長域のＵＶ照射又は可視照射の吸収に応答して、第１の可視波長域の可視照射を発する物質である。ＵＶ照射は、一般的に、２００ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長を有する。可視照射は、一般的に、４００ｎｍから８００ｎｍの範囲の波長又は波長域を有する。第１の可視波長域は、第２の可視波長域とは異なる（例えば、エネルギーが高い）。つまり、色変換剤は、マイクロＬＥＤからのより短い波長光をより長い波長光へと変換することのできる材料である。
変換剤は、フォトルミネッセンス材料、例えば有機分子又は無機分子、ナノ材料（例えば、ナノ粒子、ナノ構造、量子ドット）、又は他の適切な材料を含む。適切なナノ材料には、一般的に、１つ又は複数のＩＩＩ－Ｖ族化合物が含まれる。適切なＩＩＩ－Ｖ族化合物の例には、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＩｎＰ、ＰｂＳ、ＣｕＩｎＰ、ＺｎＳｅＳ、及びＧａＡｓが含まれる。いくつかの事例では、ナノ材料は、カドミウム、インジウム、銅、銀、ガリウム、ゲルマニウム、ヒ化物、アルミニウム、ホウ素、ヨウ化物、臭化物、塩素、セレン、テルル、及びリンからなる群から選択される１つ又は複数の元素を含む。一部の事例では、ナノ材料は１つ又は複数のペロブスカイトを含む。
色変換剤の少なくとも１つは、フォトルミネッセンス量子ドットを含む。フォトルミネッセンス量子ドットは、一般的に、１つ又は複数のＩＩＩ－Ｖ族化合物を含む。適切なＩＩＩ－Ｖ族化合物の例には、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＩｎＰ、ＰｂＳ、ＣｕＩｎＰ、ＺｎＳｅＳ、及びＧａＡｓが含まれる。量子ドットは、均一にすることができるか、又はコアシェル構造を有することができる。量子ドットは、約１ｎｍから約１０ｎｍの範囲の平均直径を有することができる。１つ又は複数の有機リガンドは、一般的に、量子ドットの外面に結合される。有機リガンドは、溶媒中での量子ドットの分散を促進する。適切な有機リガンドは、脂肪族アミン、チオール又は酸化合物を含み、その脂肪族部分は、一般的に、６から３０個の炭素原子を有する。市販されている量子ドットは、一般的に、量子ドットと共に、量子ドット前駆体材料（例えば、金属原子及びイオン）を含む。したがって、色変換剤として量子ドットを含むマイクロＬＥＤの色変換層のための配合物は、一般的に、量子ドット前駆体材料を含む。
量子ドット前駆体材料のための適切なキレート剤には、硫黄含有キレート剤、窒素含有キレート剤、及び酸素含有キレート剤が含まれる。
適切な硫黄含有キレート剤には、モノ－チオール、ジ－チオール（例えば、エステル、カーボネート、酸、エーテル）、チオカルバメート、ジチオカルバメート、チオカーボネート、及びチオウレアが含まれる。
適切なモノ－チオールの例には、エタンチオール、プロパンチオール、ブタンチオール、ペンタンチオール、１－ヘキサデカンチオール、２－エチルヘキサンチオール、８－メルカプト－１－オクタノール、２－（２－メトキシエトキシ）エタンチオール、２－（トリメチルシリル）エタンチオール、２－プロペン－１－チオール、チオフェノール、ジメルカプトコハク酸、チオグリコール酸、チオ酢酸、グルタチオン、システイン、メルカプトエタノール、ジチオスレイトール／ジチオエリスリトール、２－メルカプトエタノール、２－メルカプトインドール、フラン－２－イルメタンチオール、３－メルカプトプロパン－１，２－ジオール、３－メルカプト－１－プロパンスルホン酸、１－ヘキサデカンチオール、及びペンタクロロベンゼンチオールが含まれる。
適切なジ－チオールの例には、１，１－ジチオール（例えば、メタンジチオール、１，１－エタンジチオール、１，１－シクロヘキサンジチオール）、１，２－ジチオール（例えば、１，３－プロパンジチオール、１，２－エタンジチオール）、及び１，３－ジチオール（例えば、ジヒドロリポ酸）、１，２－ベンゼン－ジメタンチオール、１，３－ベンゼンジメタンチオール、１，４－ベンゼンジメタンチオール、２，２’－（エチレンジオキシ）ジエタンチオール、エチレングリコールビス－メルカプトアセテート、テトラ（エチレングリコール）ジチオール、ヘキサ（エチレングリコール）ジチオール、２，２’－チオジエタンチオール、及び１，１６－ヘキサデカンジチオールが含まれる。
適切なチオカルバメートの例には、Ｒ１Ｒ２Ｎ（Ｃ＝Ｓ）ＯＲ３が含まれ、ここで、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の各々は、独立して、Ｈ、ベンジル、置換フェニル基、Ｃ１－Ｃ１６線形又は分岐脂肪族鎖、エチレンオキシドオリゴマー、例えばｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ＣＨ２－Ｏ）ｎ－、プロピレンオキシドオリゴマー、例えばｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ ＣＨ（ＣＨ３）－Ｏ）ｎ－、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマー、又はジメチルシロキサンオリゴマーである。
適切なジチオカルバメートの例には、Ｒ１Ｒ２Ｎ（Ｃ＝Ｓ）ＳＲ３が含まれ、ここで、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の各々は、独立して、Ｈ、ベンジル、置換フェニル基、Ｃ１－Ｃ１６線形又は分岐脂肪族鎖、エチレンオキシドオリゴマー、例えばｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ＣＨ２－Ｏ）ｎ－、プロピレンオキシドオリゴマー、例えばｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ ＣＨ（ＣＨ３）－Ｏ）ｎ－、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマー、又はジメチルシロキサンオリゴマーである。
適切なチオカーボネートの例には、Ｒ１Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｓ Ｒ２が含まれ、ここで、Ｒ１及びＲ２の各々は、独立して、Ｈ、ベンジル、置換フェニル基、Ｃ１－Ｃ１６線形又は分岐脂肪族鎖、エチレンオキシドオリゴマー、例えば、ｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ＣＨ２－Ｏ）ｎ－、プロピレンオキシドオリゴマー、例えば、ｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ ＣＨ（ＣＨ３）－Ｏ）ｎ－、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマー、又はジメチルシロキサンオリゴマーである。
適切なチオウレアの例には、Ｒ１Ｒ２Ｎ（Ｃ＝Ｓ）ＮＲ３Ｒ４が含まれ、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４の各々は、独立して、Ｈ、ベンジル、置換フェニル基、Ｃ１－Ｃ１６線形又は分岐脂肪族鎖、エチレンオキシドオリゴマー、例えばｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ＣＨ２－Ｏ）ｎ－、プロピレンオキシドオリゴマー、例えばｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ ＣＨ（ＣＨ３）－Ｏ）ｎ－、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマー、又はジメチルシロキサンオリゴマーである。
適切な窒素含有キレート剤には、ジ－アミン、アミノ酸、アミノアルコール、アミノチオール、グアニジン、及びウレアが含まれる。
適切な酸素含有キレート剤には、アルコール及び酸が含まれる。適切なアルコールの例には、Ｒ－ＯＨが含まれ、ここで、Ｒは、ベンジル、置換フェニル基、Ｃ１－Ｃ１６線形又は分岐脂肪族鎖、エチレンオキシドオリゴマー、例えばｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ＣＨ２－Ｏ）ｎ－、プロピレンオキシドオリゴマー、例えばｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ ＣＨ（ＣＨ３）－Ｏ）ｎ－、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマー、ジメチルシロキサンオリゴマーである。適切な酸の例には、Ｒ－ＯＯＨが含まれ、ここで、Ｒは、独立して、ベンジル、置換フェニル基、Ｃ１－Ｃ１６線形又は分岐脂肪族鎖、エチレンオキシドオリゴマー、例えばｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ＣＨ２－Ｏ）ｎ－、プロピレンオキシドオリゴマー、例えばｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ ＣＨ（ＣＨ３）－Ｏ）ｎ－、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマー、又はジメチルシロキサンオリゴマーである。
反応成分は、モノマー、例えば（メタ）アクリレートモノマーを含み、１つ又は複数のモノ（メタ）アクリレート、ジ（メタ）アクリレート、トリ（メタ）アクリレート、テトラ（メタ）アクリレート、又はこれらの組み合わせを含むことができる。反応成分は、ネガティブフォトレジスト、例えば、ＳＵ－８フォトレジストによって提供され得る。適切なモノ（メタ）アクリレートの例には、イソボルニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジエチル（メタ）アクリルアミド、ジメチル（メタ）アクリルアミド、及びテトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレートが含まれる。反応成分は、架橋剤又は他の反応性化合物を含み得る。適切な架橋剤の例には、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート（例えば、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート又はトリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート）、Ｎ，Ｎ’－メチレンビス－（メタ）アクリルアミド、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、及びペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレートが含まれる。適切な反応性化合物の例には、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、スチレンスルホネート，（メタ）アクリルアミド、アルキル（メタ）アクリルアミド、ジアルキル（メタ）アクリルアミド）、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、モルホリノエチルアクリレート、及びビニルホルムアミドが含まれる。
光開始剤は、ＵＶ照射、ＵＶ－ＬＥＤ照射、可視照射、及び電子ビーム照射といった照射に応答して重合を開始する。いくつかの事例では、光開始剤は、ＵＶ照射又は可視照射に応答性である。適切な光開始剤は、バルク硬化光開始剤及び表面硬化光開始剤といったフリーラジカル光開始剤を含む。
バルク硬化光開始剤はＵＶ照射への曝露時に切断してフリーラジカルを産み、それにより重合が開始される。バルク硬化光開始剤は、分配された液滴の、表面硬化、及び全体又はバルク硬化の両方に有用である。バルク硬化光開始剤は、ベンゾインエーテル、ベンジルケタール、アセチルフェノン、アルキルフェノン、ホスフィンオキシド、ベンゾフェノン化合物、及びチオキサン化合物を含む。
表面硬化光開始剤は、ＵＶ照射によって活性化され、第２の化合物からの水素引き抜きによってフリーラジカルを形成し、それが実際の開始フリーラジカルになる。この第２の化合物は、しばしば共開始剤又は重合相乗剤と呼ばれ、アミン相乗剤であってよい。アミン相乗剤は酸素阻害を減少させるために使用され、したがって、表面硬化光開始剤は迅速な表面硬化のために有用であり得る。表面硬化開始剤は、ベンゾフェノン化合物及びチオキサントン化合物を含む。アミン相乗剤は活性水素を含むアミンである。アミン含有アクリレートなどのアミン相乗剤は、樹脂前駆体組成配合物中でベンゾフェノン光開始剤と組み合わせられて、ａ）酸素阻害を制限し、ｂ）液滴又は層表面を迅速に硬化させて液滴又は層表面の寸法を固定し、ｃ）硬化プロセスを通して層の安定性を高めることができる。
適切な光開始剤の例には、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、４－イソプロピルフェニル－２－ヒドロキシ－２－メチルプロパン－１－オン、１－［４－（２－ヒドロキシエトキシ）－フェニル］－２－ヒドロキシ－２－メチル－１－プロパン－１－オン、２，２－ジメチル－２－ヒドロキシ－アセトフェノン、２，２－ジメトキシ－２－フェニルアセトフェノン、２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオンフェノン、ジフェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、ビス（２，６－ジメトキシ－ベンゾイル）－２，４，６トリメチルフェニルホスフィンオキシド、２－メチル－１－１［４－（メチルチオ）フェニル］－２－モルホリノ－プロパン－１－オン、３，６－ビス（２－メチル－２－モルホリノ－プロピオニル）－９－ｎ－オクチルカルバゾール、２－ベンジル－２－（ジメチルアミノ）－１－（４－モルホリニル）フェニル）－１－ブタノン、ベンゾフェノン、２，４，６－トリメチルベンゾフェノン、イソプロピルチオキサントン、フェニルビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、２－ヒドロキシ－２－メチル－１フェニル－１－プロパノンが含まれる。市販されている光開始剤の適切なブレンド物は、Ｄａｒｏｃｕｒ ４２６５、Ｉｒｇａｃｕｒｅ １８４、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ２５０、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ２７０、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ２９５、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ３６９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ３７９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ５００、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ６５１、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ７５４、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ７８４、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ８１９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ９０７、Ｉｒｇａｃｕｒｅ １１７３、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ２１００、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ２０２２、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ４２６５、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＴＰＯ、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＴＰＯ－Ｌ、Ｅｓａｃｕｒｅ ＫＴ３７、Ｅｓａｃｕｒｅ ＫＴ５５、Ｅｓａｃｕｒｅ ＫＴＯ０４６、Ｏｍｎｉｃａｔ ２５０、及びＯｍｎｉｃａｔ ５５０を含む。適切なアミン相乗剤は、アクリル基を含むか又は含まない二級及び三級アミン化合物、例えばジエタノールアミン、トリエタノールアミン、及びＧｅｎｏｍｅｒ ５１４２を含む。
任意選択的に、光硬化性組成物は、溶媒を含むことができる。溶媒は、有機又は無機とすることができる。適切な溶媒の例には、水、エタノール、トルエン、ジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、又はこれらの組み合わせが含まれる。溶媒は、光硬化性組成物に所望の表面張力又は粘度を提供するように選択することができる。溶媒は、他の成分の化学安定性を向上させることもできる。
任意選択的に、光硬化性組成物は、迷光吸収剤又はＵＶブロッカーを含むことができる。適切な迷光吸収剤の例には、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｙｅｌｌｏｗ ３、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｙｅｌｌｏｗ ７、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｏｒａｎｇｅ １３、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｏｒａｎｇｅ ３、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｏｒａｎｇｅ ２５、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｂｌａｃｋ ９、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｒｅｄ １アクリレート、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｒｅｄ １メタクリレート、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｒｅｄ １９、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｒｅｄ １、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｒｅｄ １３、及びＤｉｓｐｅｒｓｅ Ｂｌｕｅ １が含まれる。適切なＵＶブロッカーの例には、ベンゾトリアゾリルヒドロキシフェニル化合物が含まれる。
任意選択的に、第１の光硬化性組成物は、１つ又は複数の他の機能性成分を含むことができる。一例として、機能性成分は、色変換層の光学特性に影響を与えることができる。例えば、機能性成分は、十分に高い屈折率（例えば、少なくとも約１．７）を有するナノ粒子を含むことができるので、色変換層は、出力光の光路を調節する光学層として機能し、例えば、マイクロレンズを提供する。適切なナノ粒子の例には、ＴｉＯ２、ＺｎＯ２、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２、又はこれら酸化物のうちの２つ以上の混合物が含まれる。代替的に、加えて、ナノ粒子は、色変換層が全反射損失を減少させる光学層として機能するように選択された屈折率を有することができ、それにより光取り出しを向上させる。他の例として、機能性成分は、光硬化性組成物の表面張力を調節する分散剤又は界面活性剤を含むことができる。適切な分散剤又は界面活性剤の例には、シロキサン及びポリエチレングリコールが含まれる。また別の例として、機能性成分は、可視照射を放出するフォトルミネッセンス顔料を含むことができる。適切なフォトルミネッセンス顔料の例には、硫化亜鉛及びアルミン酸ストロンチウムが含まれる。
いくつかの事例では、光硬化性組成物は、最大約９０ｗｔ％（例えば、約１０ｗｔ％から約９０ｗｔ％）の反応成分、約０．５ｗｔ％から約５ｗｔ％の光開始剤、約０．１ｗｔ％から約１０ｗｔ％（例えば、約１ｗｔ％から約２ｗｔ％）のフォトルミネッセンス量子ドット、約０．０００１ｗｔ％から約１０ｗｔ％のキレート剤を含む。量子ドットは、一般的に、０．０００１ｗｔ％から２０ｗｔ％の量子ドット前駆体材料を含む。光硬化性組成物は、溶媒（例えば、最大約１０ｗｔ％の溶媒）も含み得る。
光硬化性組成物は、任意選択的に、最大約５ｗｔ％の界面活性剤又は分散剤、約０．０１ｗｔ％から約５ｗｔ％（例えば、約０．１ｗｔ％から約１ｗｔ％）の迷光吸収剤、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。
光硬化性組成物の粘度は、一般的に、室温で約１０ｃＰ（センチポアズ）から約２０００ｃＰ（例えば、約１０ｃＰから約１５０ｃＰ）の範囲である。光硬化性組成物の表面張力は、一般的に、約２０ミリニュートン／メートル（ｍＮ／ｍ）から約６０ｍＮ／ｍ（例えば、約４０ｍＮ／ｍから約６０ｍＮ／ｍ）の範囲である。硬化後、硬化した光硬化性組成物の破断の際の伸び率は、一般的に、約１％から約２００％の範囲である。硬化した光硬化性組成物の引張強さは、一般的に、約１メガパスカル（ＭＰａ）から約１ギガパスカル（ＧＰａ）の範囲である。光硬化性組成物は、１つ又は複数の層に適用することができ、硬化した光硬化性組成物の厚さは、一般的に、約１０ｎｍから約１００ミクロン（例えば、約１０ｎｍから約２０ミクロン、約１０ｎｍから約１０００ｎｍ、又は約１０ｎｍから約１００ｎｍ）の範囲である。
本開示に記載される光硬化性組成物は、ディスプレイ、例えば図１～６を参照して記載されるマイクロＬＥＤディスプレイの色変換層として実装される。硬化組成物は、一般的に、量子ドットと、キレート剤と、光ポリマーと、照射の吸収に応答して光ポリマーの光重合を開始する光開始剤の成分とを含む色変換剤を含む。キレート剤の存在により、硬化の間の光硬化性組成物中の量子ドット前駆体材料の沈殿又は沈降に起因する色変換層中の欠陥が低減又は排除される。
図１は、背面配線板１６上に配置された単一のマイクロＬＥＤ１４（図２Ａ及び２Ｂ参照）のアレイ１２を含むマイクロＬＥＤディスプレイ１０を示している。マイクロＬＥＤ１４は、各マイクロＬＥＤ１４が個々にアドレス指定され得るように、背面配線板回路網１８と既に統合されている。例えば、背面配線板回路網１８は、各マイクロＬＥＤのための薄膜トランジスタ及びストレージキャパシタ（図示しない）、列アドレスライン及び行アドレスライン１８ａ、列ドライバ及び行ドライバ１８ｂなどを備えたＴＦＴアクティブマトリックスアレイを含み、マイクロＬＥＤ１４を駆動することができる。代替的に、マイクロＬＥＤ１４は、背面配線板回路網１８内のパッシブマトリックスによって駆動することができる。背面配線板１６は、従来のＣＭＯＳプロセスを使用して製造することができる。
図２Ａ及び２Ｂは、個別のマイクロＬＥＤ１４を有するマイクロＬＥＤアレイ１２の一部分１２ａを示している。マイクロＬＥＤ１４のすべては、同じ波長範囲を生成するために同じ構造を有するように製造される（これは「モノクローム」マイクロＬＥＤと呼ぶことができる）。例えば、マイクロＬＥＤ１４は、紫外（ＵＶ）域、例えば、近紫外域の光を生成することができる。例えば、マイクロＬＥＤ１４は、３６５から４０５ｎｍの範囲の光を生成することができる。他の例として、マイクロＬＥＤ１４は、紫又は青の範囲の光を生成することができる。マイクロＬＥＤは、２０から６０ｎｍのスペクトルバンド幅を有する光を生成することができる。
図２Ｂは、単一のピクセルを提供することのできるマイクロＬＥＤアレイの一部分を示している。マイクロＬＥＤディスプレイが三色ディスプレイであると仮定すると、各ピクセルは、各色に１つずつ、例えば、青色チャネル、緑色チャネル及び赤色のチャネルの各々に１つずつの、３つのサブピクセルを含んでいる。したがって、ピクセルは、３つのマイクロＬＥＤ１４ａ、１４ｂ、１４ｃを含むことができる。例えば、第１のマイクロＬＥＤ１４ａは、青のサブピクセルに対応することができ、第２のマイクロＬＥＤ１４ｂは、緑のサブピクセルに対応することができ、第３のマイクロＬＥＤ１４ｃは、赤のサブピクセルに対応することができる。しかしながら、以下に説明される技法は、多数の色、例えば、４色又は５色を使用するマイクロＬＥＤディスプレイに適用可能である。この場合、各ピクセルは、各マイクロＬＥＤがそれぞれの色に対応する４つ以上のマイクロＬＥＤを含むことができる。加えて、以下に説明される技法は、２色のみを使用するマイクロＬＥＤディスプレイに適用可能である。
一般に、モノクロマイクロＬＥＤ１４は、ディスプレイに意図された最も高い周波数の色、例えば、紫色光又は青色光の波長以下の波長のピークを有する波長範囲の光を生成することができる。色変換剤は、この短い波長の光をそれよりも長い波長の光、例えば、赤又は緑のサブピクセルのための赤色光又は緑色光に変換することができる。マイクロＬＥＤがＵＶ光を生成する場合、色変換剤を使用してＵＶ光を青いサブピクセルのための青色光へと変換することができる。
垂直隔離壁２０は、隣り合うマイクロＬＥＤ間に形成される。隔離壁は、重合を局在化して、後述されるインシトゥ重合中の光クロストークを低減することを助ける光学的アイソレーションを提供する。隔離壁２０は、フォトレジスト又は金属とすることができ、従来のリソグラフィプロセスによって堆積させることができる。図２Ａに示されるように、壁２０は、壁２０によって画定された個々の凹部２２内に各マイクロＬＥＤ１４を有する矩形のアレイを形成することができる。他のアレイ形状寸法、例えば、六角形又はオフセットされた矩形のアレイも可能である。背面配線板統合及び隔離壁形成のための可能なプロセスが、以下でさらに詳細に説明される。
壁は、約３から２０μｍの高さＨを有し得る。壁は、約２から１０μｍの幅Ｗを有し得る。高さＨは、幅Ｗより大きくすることができ、例えば、壁は、１．５：１から５：１のアスペクト比を有することができる。壁の高さＨは、光が１つのマイクロＬＥＤから隣接するマイクロＬＥＤに到達することをブロックするために十分である。
図３Ａ－３Ｈは、マイクロＬＥＤアレイの上に色変換層を選択的に形成する方法を示している。まず、図３Ａに示されるように、第１の光硬化性組成物３０ａが、背面配線板回路網と既に統合されているマイクロＬＥＤ１４のアレイの上に堆積される。第１の光硬化性組成物３０ａは、隔離壁２０の高さＨより大きな深さＤを有することができる。
図４Ａ～４Ｃに示すように、光硬化性組成物（例えば、第１の光硬化性組成物３０ａ、第２の光硬化性組成物３０ｂ、第３の光硬化性組成物３０ｃなど）は、重合性成分３２、マイクロＬＥＤ１４の発光に対応する波長の照明下で重合をトリガーする光開始剤３４、及び色変換剤３６ａを含む。重合性成分３２は、本明細書に記載される抗酸素阻害添加物及び反応成分を含む。
光硬化性組成物の硬化後、光開始剤３４の成分は、硬化した光硬化性組成物（光ポリマー）中に存在してよく、その場合この成分は、光開始プロセスにおいて光開始剤の結合が破断する間に形成された光開始剤の断片である。
図３Ａに戻ると、第１の光硬化性組成物３０ａは、スピンオン法、浸漬、スプレー吹き付け、又はインクジェットプロセスによってマイクロＬＥＤアレイの上のディスプレイ上に堆積させることができる。インクジェットプロセスは、第１の光硬化性組成物３０ａの消費においてより効率的であり得る。
次に、図３Ｂに示されるように、背面配線板１６の回路網は、第１の複数のマイクロＬＥＤ１４ａを選択的に活性化するために使用される。この第１の複数のマイクロＬＥＤ１４ａは、第１の色のサブピクセルに対応する。特に、第１の複数のマイクロＬＥＤ１４ａは、光硬化性組成物３０ａ中の色変換剤によって生成される光の色のためのサブピクセルに対応している。例えば、流体３０ａ中の色変換剤がマイクロＬＥＤ１４からの光を青色光へと変換すると仮定すると、青のサブピクセルに対応するこれらマイクロＬＥＤ１４ａのみがオンにされる。マイクロＬＥＤアレイが既に背面配線板回路網１８と統合されているので、電力をマイクロＬＥＤディスプレイ１０に供給することができ、マイクロプロセッサによって制御信号を適用してマイクロＬＥＤ１４ａを選択的にオンにすることができる。
図３Ｂ及び３Ｃに示すように、第１の複数のマイクロＬＥＤ１４ａの活性化によって、第１の光硬化性組成物３０ａのインシトゥ硬化が引き起こされて、各活性化マイクロＬＥＤ１４ａの上に第１の固化された色変換層４０ａ（図３Ｃ参照）を形成する照明Ａ（図３Ｂ参照）が生成される。すなわち、流体３０ａは、硬化されて、色変換層４０ａを、ただし選択されたマイクロＬＥＤ１４ａ上にのみ形成する。例えば、青色光を変換するための色変換層４０ａは、各マイクロＬＥＤ１４ａ上に形成することができる。
いくつかの実装態様では、選択されたマイクロＬＥＤ１４ａからの照明は、他のマイクロＬＥＤ１４ｂ、１４ｃに到達しない。このような状況では、隔離壁２０は不要である場合がある。しかしながら、マイクロＬＥＤ１４間の間隔が十分に小さい場合にも、隔離壁２０は、選択されたマイクロＬＥＤ１４ａからの照明Ａが、他のマイクロＬＥＤからの照明の浸透深さ内にあるそれら他のマイクロＬＥＤの上のエリアに到達することをうまくブロックすることができる。隔離壁２０も、例えば、単純に照明が他のマイクロＬＥＤの上のエリアに到達することを防ぐ保険として、含めることができる。
第１の複数のマイクロＬＥＤ１４ａの駆動電流及び駆動時間は、光硬化性組成物３０ａのための適切な光子適用量のために選択することができる。流体３０ａを硬化させるためのサブピクセルあたりの電力は、マイクロＬＥＤディスプレイ１０の表示モードでのサブピクセルあたりの電力と必ずしも同じではない。例えば、硬化モードの場合のサブピクセルあたりの電力は、ディスプレイモードの場合のサブピクセルあたりの電力より高くすることができる。
図３Ｄに示すように、硬化が完了して第１の固化された色変換層４０ａが形成されると、残った未硬化の第１の光硬化性組成物がディスプレイ１０から除去される。これにより、他のマイクロＬＥＤ１４ｂ、１４ｃが次の堆積ステップのために露出した状態で残る。いくつかの実装態様では、未硬化の第１の光硬化性組成物３０ａは、溶媒、例えば、水、エタノール、トルエン、ジメチルホルムアミド、若しくはメチルエチルケトン、又はこれらの組み合わせを用いてディスプレイから簡単に洗い流される。光硬化性組成物３０ａがネガティブフォトレジストを含む場合、洗い流し流体は、フォトレジスト用のフォトレジストデベロッパを含むことができる。
図３Ｅ及び４Ｂに示すように、図３Ａ～３Ｄを参照して上述した処理が繰り返されるが、ただし第２の光硬化性組成物３０ｂが用いられ、第２の複数のマイクロＬＥＤ１４ｂが活性化される。洗い流しの後、第２の色変換層４０ｂが、第２の複数のマイクロＬＥＤ１４ｂの各々の上に形成される。
第２の光硬化性組成物３０ｂは、第１の光硬化性組成物３０ａと類似であるが、マイクロＬＥＤ１４からのより短い波長光を異なる第２の色のより長い波長光へと変換する色変換剤３６ｂを含んでいる。第２の色は、例えば、緑とすることができる。
第２の複数のマイクロＬＥＤ１４ｂは、第２の色のサブピクセルに対応する。特に、第２の複数のマイクロＬＥＤ１４ｂは、第２の光硬化性組成物３０ｂ中の色変換剤によって生成される光の色のためのサブピクセルに対応している。例えば、流体３０ａ中の色変換剤がマイクロＬＥＤ１４からの光を緑色光へと変換すると仮定すると、緑のサブピクセルに対応するこれらマイクロＬＥＤ１４ｂのみがオンにされる。
図３Ｆ及び４Ｃに示すように、任意選択的に、図３Ａ～３Ｄを参照して上述した処理が繰り返されるが、ただし第３の光硬化性組成物３０ｃが用いられ、第３の複数のマイクロＬＥＤ１４ｃが活性化される。洗い流しの後、第３の色変換層４０ｃが、第３の複数のマイクロＬＥＤ１４ｃの各々の上に形成される。
第３の光硬化性組成物３０ｃは、第１の光硬化性組成物３０ａと類似であるが、マイクロＬＥＤ１４からのより短い波長光を異なる第３の色のより長い波長光へと変換する色変換剤３６ｃを含む。第３の色は、例えば、赤とすることができる。
第３の複数のマイクロＬＥＤ１４ｃは、第３の色のサブピクセルに対応する。特に、第３の複数のマイクロＬＥＤ１４ｃは、第３の光硬化性組成物３０ｃ中の色変換剤によって生成される光の色のためのサブピクセルに対応している。例えば、流体３０ｃ中の色変換剤がマイクロＬＥＤ１４からの光を赤色光へと変換すると仮定すると、赤のサブピクセルに対応するこれらマイクロＬＥＤ１４ｃのみがオンにされる。
図３Ａ～３Ｆに示されるこの具体的な実施例では、色変換層４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、各色のサブピクセルについて堆積されている。これは、例えば、マイクロＬＥＤが紫外線を生成するときに必要である。
しかしながら、マイクロＬＥＤ１４は、ＵＶ光ではなく青色光を生成してもよい。この場合、青色変換剤を含有する光硬化性組成物によるディスプレイ１０のコーティングはスキップすることができ、プロセスは、緑及び赤のサブピクセルのための光硬化性組成物を使用して実施することができる。例えば、図３Ｅに示されるように、１組の複数のマイクロＬＥＤは色変換層なしで残される。図３Ｆによって示されるプロセスは実施されない。例えば、第１の光硬化性組成物３０ａが緑のＣＣＡを含んでマイクロＬＥＤの第１の複数の１４ａが緑のサブピクセルに対応することができ、第２の光硬化性組成物３０ｂが赤のＣＣＡを含んでマイクロＬＥＤの第２の複数の１４ｂが赤のサブピクセルに対応することができる。
流体３０ａ、３０ｂ、３０ｃが溶媒を含むと仮定すると、いくつかの溶媒は色変換層４０ａ、４０ｂ、４０ｃ中に捕捉され得る。図３Ｇに示すように、この溶媒は、例えば、マイクロＬＥＤアレイを、ＩＲランプなどによる熱に曝露することにより、蒸発させることができる。色変換層４０ａ、４０ｂ、４０ｃからの溶媒の蒸発は、最終層がより薄くなるように、これらの層を収縮させることができる。
溶媒の除去及び色変換層４０ａ、４０ｂ、４０ｃの収縮は、色変換剤、例えば、量子ドットの濃度を上昇させることができ、それにより色変換効率を高める。一方で、溶媒を含めることで、光硬化性組成物の他の成分の化学配合物、例えば、色変換剤又は架橋性成分の柔軟性を高めることができる。
任意選択的に、図３Ｈに示されるように、ＵＶブロッキング層５０を、マイクロＬＥＤ１４のすべての上に堆積させることができる。ＵＶブロッキング層５０は、色変換層４０によって吸収されないＵＶ光をブロックすることができる。ＵＶブロッキング層５０は、ブラッグリフレクタとすることができるか、又は単純に、ＵＶ光を選択的に吸収する材料（例えば、ベンゾトリアゾリルヒドロキシフェニル化合物）とすることができる。ブラッグリフレクタは、ＵＶ光を反射してマイクロＬＥＤ１４へと戻すことができ、よってエネルギー効率を上昇させる。迷光吸収層、フォトルミネッセンス層、及び高屈折率層といった他の層は、任意選択的にやはりマイクロＬＥＤ１４上に堆積され得る材料を含む。
したがって、本明細書に記載されるように、光硬化性組成物は、ＵＶ光又は可視光範囲の第２の波長域の照射の吸収に応答して可視光範囲の第１の波長域の照射を放出するように選択された色変換剤と、反応成分（例えば、１つ又は複数のモノマー）と、第２の波長域の照射の吸収に応答して活性成分の重合を開始する光開始剤とを含む。第２の波長域は、第１の波長域とは異なる。
いくつかの実装態様では、発光デバイスは、複数の発光ダイオードと、発光ダイオードの各々から放出されたＵＶ光又は可視光範囲の第１の波長域の照射が通過する表面と接する硬化組成物とを含む。硬化組成物は、発光ダイオードの各々からの第１の波長域の照射の吸収に応答して可視光範囲の第２の波長域の照射を放出するように選択されたナノ材料と、光ポリマーと、第１の波長域の照射の吸収に応答して光ポリマーの重合を開始する光開始剤の成分（例えば、断片）とを含む。第２の波長域は、第１の波長域とは異なる。
一部の実装態様では、発光デバイスは、追加の複数の発光ダイオードと、追加の発光ダイオードの各々から放出された第１の波長域の照射が通過する表面と接する追加の硬化組成物とを含む。追加の硬化組成物は、発光ダイオードの各々からの第１の波長域の照射の吸収に応答して可視光範囲の第３の波長域の照射を放出するように選択された追加のＣＣＡと、追加の光ポリマーと、第１の波長域の照射の吸収に応答して光ポリマーの重合を開始する追加の光開始剤の成分とを含む。第３の波長域は、第２の波長域とは異なってよい。
図５Ａ～５Ｅは、背面配線板上にマイクロＬＥＤアレイ及び隔離壁を製造する方法を示している。図５Ａに示すように、プロセスは、マイクロＬＥＤアレイを提供するウエハ１００を用いて開始される。ウエハ１００は、上に第１のドーピングを有する第１の半導体層１０４、活性層１０６、及び第２の逆ドーピングを有する第２の半導体層１０８が堆積される基板１０２、例えば、シリコン又はサファイアのウエハを含む。例えば、第１の半導体層１０４は、Ｎ型ドープされた窒化ガリウム（ｎ－ＧａＮ）層とすることができ、活性層１０６は、多重量子井戸（ＭＱＷ）層１０６とすることができ、第２の半導体層１０７は、Ｐ型ドープされた窒化ガリウム（ｐ－ＧａＮ）層１０８とすることができる。
図５Ｂに示すように、ウエハ１００は、エッチングされて、層１０４、１０６、１０８を、第１、第２、及び第３の色に対応する第１、第２、及び第３の複数のマイクロＬＥＤ１４ａ、１４ｂ、１４ｃを含む個別のマイクロＬＥＤ１４に分割する。加えて、導電コンタクト１１０を堆積させることができる。例えば、ｐ型コンタクト１１０ａ及びｎ型コンタクト１１０ｂは、それぞれｎ－ＧａＮ層１０４及びｐ－ＧａＮ層１０８の上に堆積させることができる。
同様に、背面配線板１６は、回路網１８、並びに電気的コンタクト１２０を含むように製造される。電気的コンタクト１２０は、第１のコンタクト１２０ａ、例えば、駆動コンタクトと、第２のコンタクト１２０ｂ、例えば、接地コンタクトとを含むことができる。
図５Ｃに示すように、マイクロＬＥＤウエハ１００は、背面配線板１６と整列されて、背面配線板１６と接触するように配置される。例えば、第１のコンタクト１１０ａは第１のコンタクト１２０ａと接することができ、第２のコンタクト１１０ｂは第２のコンタクト１２０ｂと接することができる。マイクロＬＥＤウエハ１００は、背面配線板と接触するように下げることができるか、又はその逆が可能である。
次に、図５Ｄに示すように、基板１０２が除去される。例えば、シリコン基板は、基板１０２から研磨により、例えば、化学機械的研磨により取り去ることができる。別の実施例として、サファイア基板は、レーザリフトオフプロセスによって除去することができる。
最後に、図５Ｅに示すように、隔離壁２０が、背面配線板１６（既にマイクロＬＥＤ１４が取り付けられている）上に形成される。隔離壁は、フォトレジストの堆積、フォトリソグラフィによるフォトレジストのパターン形成、及び凹部２２に対応するフォトレジストの部分を除去するためのディベロップメントといった従来のプロセスにより形成することができる。その結果得られる構造は、図３Ａ～３Ｈについて記載されたプロセスのためのディスプレイ１０として使用することができる。
図６Ａ～６Ｄは、背面配線板上にマイクロＬＥＤアレイ及び隔離壁を製造する別の方法を示している。このプロセスは、図５Ａ～５Ｅについて上述したプロセスと同様とすることができるが、以下の点が違っている。
図６Ａに示すように、プロセスは、上述のプロセスと同様に、マイクロＬＥＤアレイ及び背面配線板１６を提供するウエハ１００を用いて開始される。
図６Ｂに示すように、隔離壁２０が、背面配線板１６（マイクロＬＥＤ１４がまだ取り付けられていない）上に形成される。
加えて、ウエハ１００は、エッチングされて、層１０４、１０６、１０８を、第１、第２、及び第３の複数のマイクロＬＥＤ１４ａ、１４ｂ、１４ｃを含む個別のマイクロＬＥＤ１４に分割する。しかしながら、このエッチング処理によって形成された凹部１３０は、隔離壁２０を収容するために十分に深い。例えば、エッチングは、凹部１３０が基板１０２中へと延びるように継続することができる。
次に、図６Ｃに示されるように、マイクロＬＥＤウエハ１００は、背面配線板１６と整列されて、背面配線板１６と接触するように配置される（又は逆も可能）。隔離壁２０は凹部１３０に嵌り込む。加えて、マイクロＬＥＤのコンタクト１１０は、背面配線板１６のコンタクト１２０に電気的に接続される。
最後に、図６Ｄに示すように、基板１０２が除去される。これにより、マイクロＬＥＤ１４及び隔離壁２０が背面配線板１６に残る。その結果得られる構造は、図３Ａ～３Ｈについて記載されたプロセスのためのディスプレイ１０として使用することができる。
垂直及び側方といった配置に関する用語が使用された。しかしながら、このような用語は相対的な配置に言及しているのであって、重力を基準とする絶対的な配置に言及しているのではない。例えば、側方にとは、基板表面に平行な方向であり、垂直にとは、基板表面に直角の方向である。
前述した実施例は例示的なものであって限定的なものではないことが、当業者には認識されよう。例えば：
・上記の記載はマイクロＬＥＤに焦点を当てているが、本技法は、他の種類の発光ダイオードを備える他のディスプレイ、特に、他のマイクロスケール発光ダイオード、例えば、幅約１０ミクロン未満のＬＥＤを備えるディスプレイに適用することができる。
・上記の記載は、色変換層が形成される順序が青、緑、赤の順であると仮定しているが、他の順序、例えば、青、赤、緑の順も可能である。加えて、他の色、例えば、オレンジ及び黄が可能である。
本開示の精神及び範囲から逸脱せずに、様々な修正を行うことができることを理解されたい。

Claims (20)

  1. ＵＶ光又は可視光範囲の第２の波長域の照射の吸収に応答して、可視光範囲の第１の波長域の照射を放出するように選択された量子ドットであって、前記第２の波長域が前記第１の波長域とは異なる、量子ドット、
    前記量子ドット中に存在する金属成分に対応する金属原子又は金属イオンを含む量子ドット前駆体材料、
    前記量子ドット前駆体材料をキレート化するように構成されたキレート剤、
    １つ又は複数のモノマー、及び
    前記第２の波長域の照射の吸収に応答して前記１つ又は複数のモノマーの重合を開始する光開始剤
    を含む光硬化性組成物。
  2. 約０．１ｗｔ％から約１０ｗｔ％の前記量子ドット、
    約０．０００１ｗｔ％から約１０ｗｔ％の前記キレート剤、
    約０．５ｗｔ％から約５ｗｔ％の前記光開始剤、及び
    約１ｗｔ％から約９０ｗｔ％の前記１つ又は複数のモノマー
    を含む、請求項１に記載の組成物。
  3. 約１ｗｔ％から約２ｗｔ％の前記量子ドットを含む、請求項２に記載の組成物。
  4. 溶媒をさらに含む、請求項２に記載の組成物。
  5. 約０．１ｗｔ％から約１０ｗｔ％の前記量子ドット、
    約０．０００１ｗｔ％から約１０ｗｔ％の前記キレート剤、
    約０．５ｗｔ％から約５ｗｔ％の前記光開始剤、
    約１ｗｔ％から約１０ｗｔ％の前記１つ又は複数のモノマー、及び
    約１０ｗｔ％から約９０ｗｔ％の前記溶媒
    を含む、請求項４に記載の組成物。
  6. 約２ｗｔ％から約３ｗｔ％の前記１つ又は複数のモノマーを含む、請求項５に記載の組成物。
  7. 前記量子ドットの各々が、前記量子ドットの外面に結合した１つ又は複数のリガンドを含み、前記リガンドが、チオアルキル化合物及びカルボキシアルカンからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
  8. 前記キレート剤が、モノ－チオール、ジ－チオール、チオカルバメート、ジチオカルバメート、チオカーボネート、又はチオウレアを含む、請求項１に記載の組成物。
  9. 前記キレート剤が、エタンチオール、プロパンチオール、ブタンチオール、ペンタンチオール、１－ヘキサデカンチオール、２－エチルヘキサンチオール、８－メルカプト－１－オクタノール、２－（２－メトキシエトキシ）エタンチオール、２－（トリメチルシリル）エタンチオール、２－プロペン－１－チオール、チオフェノール、ジメルカプトコハク酸、チオグリコール酸、チオ酢酸、グルタチオン、システイン、メルカプトエタノール、ジチオスレイトール／ジチオエリスリトール、２－メルカプトエタノール、２－メルカプトインドール、フラン－２－イルメタンチオール、３－メルカプトプロパン－１，２－ジオール、３－メルカプト－１－プロパンスルホン酸、１－ヘキサデカンチオール、及びペンタクロロベンゼンチオールからなる群から選択されるモノ－チオールを含む、請求項８に記載の組成物。
  10. 前記キレート剤が、１－ジチオール、１，２－ジチオール、及び１，３－ジチオール、１，２－ベンゼン－ジメタンチオール、１，３－ベンゼンジメタンチオール、１，４－ベンゼンジメタンチオール、２，２’－（エチレンジオキシ）ジエタンチオール、エチレングリコールビス－メルカプトアセテート、テトラ（エチレングリコール）ジチオール、ヘキサ（エチレングリコール）ジチオール、２，２’－チオジエタンチオール、並びに１，１６－ヘキサデカンジチオールからなる群から選択されるジ－チオールを含む、請求項８に記載の組成物。
  11. 前記キレート剤が、Ｒ１Ｒ２Ｎ（Ｃ＝Ｓ）ＯＲ３からなる群から選択されるチオカルバメートを含み、ここで、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の各々は、独立して、Ｈ、ベンジル、置換フェニル基、Ｃ１－Ｃ１６線形又は分岐脂肪族鎖、エチレンオキシドオリゴマー、プロピレンオキシドオリゴマー、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマー、及びジメチルシロキサンオリゴマーである、請求項８に記載の組成物。
  12. 前記キレート剤が、Ｒ１Ｒ２Ｎ（Ｃ＝Ｓ）ＳＲ３からなる群から選択されるジチオカルバメートを含み、ここで、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の各々は、独立して、Ｈ、ベンジル、置換フェニル基、Ｃ１－Ｃ１６線形又は分岐脂肪族鎖、エチレンオキシドオリゴマー、プロピレンオキシドオリゴマー、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマー、及びジメチルシロキサンオリゴマーである、請求項８に記載の組成物。
  13. 前記キレート剤が、Ｒ１Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｓ Ｒ２からなる群から選択されるチオカーボネートを含み、ここで、Ｒ１及びＲ２の各々は、独立して、Ｈ、ベンジル、置換フェニル基、Ｃ１－Ｃ１６線形又は分岐脂肪族鎖、エチレンオキシドオリゴマー、プロピレンオキシドオリゴマー、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマー、及びジメチルシロキサンオリゴマーである、請求項８に記載の組成物。
  14. 前記キレート剤が、Ｒ１Ｒ２Ｎ（Ｃ＝Ｓ）ＮＲ３Ｒ４からなる群から選択されるチオウレアを含み、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４の各々は、独立して、Ｈ、ベンジル、置換フェニル基、Ｃ１－Ｃ１６線形又は分岐脂肪族鎖、エチレンオキシドオリゴマー、例えば、ｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ＣＨ２－Ｏ）ｎ－、プロピレンオキシドオリゴマー、例えば、ｎ＝１～５０である－（ＣＨ２ ＣＨ（ＣＨ３）－Ｏ）ｎ－、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマー、又はジメチルシロキサンオリゴマーである、請求項８に記載の組成物。
  15. 前記キレート剤が、ジ－アミン、アミノ酸、アミノアルコール、クアニジン（ｑｕａｎｉｄｉｎｅ）、又はウレアを含む、請求項１に記載の組成物。
  16. 前記キレート剤が、アルコール又は酸を含む、請求項１に記載の組成物。
  17. 前記組成物の表面張力が、約２０ｍＮ／ｍから約６０ｍＮ／ｍの範囲である、請求項１に記載の組成物。
  18. 複数の発光ダイオードと、
    前記発光ダイオードの各々から放出されるＵＶ光又は可視光範囲の第１の波長域の照射が通過する表面と接する硬化組成物であって、
    前記発光ダイオードの各々からの前記第１の波長域の照射の吸収に応答して、可視光範囲の第２の波長域の照射を放出するように選択された量子ドット、
    前記量子ドット中に存在する金属成分に対応する金属原子又は金属イオンを含む量子ドット前駆体材料、
    前記量子ドット前駆体材料の凝集を阻害するように構成されている、前記量子ドット前駆体材料に結合したキレート剤、
    光ポリマー、及び
    前記光ポリマーの重合を開始する光開始剤の成分
    を含む硬化組成物と
    を含む発光デバイス。
  19. 追加の複数の発光ダイオードと、
    前記追加の発光ダイオードの各々から放出される第３の波長域の照射が通過する追加の表面と接する追加の硬化組成物であって、
    前記発光ダイオードの各々からの前記第３の波長域の照射の吸収に応答して、可視光範囲の第４の波長域の照射を放出するように選択されたナノ材料、
    追加の光ポリマー、及び
    前記第３の波長域の照射の吸収に応答して、前記追加の光ポリマーの重合を開始する追加の光開始剤の成分
    を含む追加の硬化組成物と
    をさらに含む、請求項１８に記載のデバイス。
  20. 前記硬化組成物の厚さが、約１０ｎｍから約１００ミクロンの範囲である、請求項１８に記載のデバイス。
JP2023513641A 2020-08-28 2021-08-25 マイクロｌｅｄの色変換層中の量子ドット前駆体材料のためのキレート剤 Pending JP2023541808A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/006,624 US11646397B2 (en) 2020-08-28 2020-08-28 Chelating agents for quantum dot precursor materials in color conversion layers for micro-LEDs
US17/006,624 2020-08-28
PCT/US2021/047617 WO2022046945A1 (en) 2020-08-28 2021-08-25 Chelating agents for quantum dot precursor materials in color conversion layers for micro-leds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023541808A true JP2023541808A (ja) 2023-10-04

Family

ID=80353907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023513641A Pending JP2023541808A (ja) 2020-08-28 2021-08-25 マイクロｌｅｄの色変換層中の量子ドット前駆体材料のためのキレート剤

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11646397B2 (ja)
EP (1) EP4204461A1 (ja)
JP (1) JP2023541808A (ja)
KR (1) KR20230058125A (ja)
CN (1) CN115884992A (ja)
TW (1) TWI814067B (ja)
WO (1) WO2022046945A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200373279A1 (en) * 2019-05-24 2020-11-26 Applied Materials, Inc. Color Conversion Layers for Light-Emitting Devices
CN116034117A (zh) 2020-07-24 2023-04-28 应用材料公司 具有用于uv-led固化的基于硫醇的交联剂的量子点配方
US11646397B2 (en) 2020-08-28 2023-05-09 Applied Materials, Inc. Chelating agents for quantum dot precursor materials in color conversion layers for micro-LEDs
CN115483327B (zh) * 2022-11-09 2023-03-24 镭昱光电科技(苏州)有限公司 Micro LED微显示芯片及其制造方法

Family Cites Families (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6635363B1 (en) 2000-08-21 2003-10-21 General Electric Company Phosphor coating with self-adjusting distance from LED chip
US6565770B1 (en) 2000-11-17 2003-05-20 Flex Products, Inc. Color-shifting pigments and foils with luminescent coatings
US20050040562A1 (en) 2003-08-19 2005-02-24 3D Systems Inc. Nanoparticle-filled stereolithographic resins
US20050101684A1 (en) 2003-11-06 2005-05-12 Xiaorong You Curable compositions and rapid prototyping process using the same
US20060105483A1 (en) 2004-11-18 2006-05-18 Leatherdale Catherine A Encapsulated light emitting diodes and methods of making
WO2006098450A1 (ja) 2005-03-18 2006-09-21 Mitsubishi Chemical Corporation 発光装置、白色発光装置、照明装置及び画像表示装置
US20070015847A1 (en) 2005-07-15 2007-01-18 Applied Materials, Inc. Red printing ink for color filter applications
GB0523437D0 (en) 2005-11-17 2005-12-28 Imp College Innovations Ltd A method of patterning a thin film
US7915319B2 (en) 2005-12-19 2011-03-29 Henkel Corporation Visible light curing systems, methods for reducing health risks to individuals exposed to systems designed to cure curable compositions by exposure to radiation, methods for bonding substrates and visible light curing compositions
US8941293B2 (en) 2006-05-11 2015-01-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Solid state lighting devices comprising quantum dots
JP2008159756A (ja) 2006-12-22 2008-07-10 Sekisui Chem Co Ltd 白色発光ダイオードの製造方法及び光硬化性蛍光体含有組成物
KR101563237B1 (ko) 2007-06-01 2015-10-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 제조장치 및 발광장치 제작방법
US20100117106A1 (en) 2008-11-07 2010-05-13 Ledengin, Inc. Led with light-conversion layer
US8247248B2 (en) 2009-05-15 2012-08-21 Achrolux Inc. Methods and apparatus for forming uniform layers of phosphor material on an LED encapsulation structure
JP2010267900A (ja) 2009-05-18 2010-11-25 Citizen Holdings Co Ltd Ｌｅｄ光源装置の製造方法
US8597963B2 (en) 2009-05-19 2013-12-03 Intematix Corporation Manufacture of light emitting devices with phosphor wavelength conversion
US8227269B2 (en) 2009-05-19 2012-07-24 Intematix Corporation Manufacture of light emitting devices with phosphor wavelength conversion
EP2445028A1 (en) 2010-10-25 2012-04-25 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Opto-electric device and method of manufacturing an opto-electric device
US8425065B2 (en) 2010-12-30 2013-04-23 Xicato, Inc. LED-based illumination modules with thin color converting layers
US9011735B2 (en) * 2010-12-30 2015-04-21 Ut-Battelle, Llc Volume-labeled nanoparticles and methods of preparation
GB201109054D0 (en) 2011-05-31 2011-07-13 Nanoco Technologies Ltd Semiconductor nanoparticle-based materials for use in light emitting diodes, optoelectronic displays and the like
US9188884B2 (en) 2011-11-30 2015-11-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Charge transport layer for organic photoconductors
KR101575139B1 (ko) 2011-12-09 2015-12-08 삼성전자주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 디스플레이 장치
EP2698836A1 (en) 2012-08-17 2014-02-19 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Foil, electro-optic component and method of manufacturing these
CA2909987C (en) 2013-05-01 2020-07-14 Sicpa Holding Sa Security elements exhibiting a dynamic visual motion
US9111464B2 (en) 2013-06-18 2015-08-18 LuxVue Technology Corporation LED display with wavelength conversion layer
CN103421513B (zh) 2013-08-16 2015-01-28 京东方科技集团股份有限公司 一种白光量子点复合颗粒及其制备方法
EP3266815B1 (en) 2013-11-05 2021-11-03 Covestro (Netherlands) B.V. Stabilized matrix-filled liquid radiation curable resin compositions for additive fabrication
WO2015133821A1 (en) 2014-03-05 2015-09-11 Lg Electronics Inc. Display device using semiconductor light emitting device
KR102309892B1 (ko) 2014-07-01 2021-10-06 삼성전자주식회사 조성물 및 그로부터 제조되는 폴리머 복합체
US9466771B2 (en) 2014-07-23 2016-10-11 Osram Sylvania Inc. Wavelength converters and methods for making the same
SG11201703114QA (en) 2014-10-17 2017-06-29 Applied Materials Inc Cmp pad construction with composite material properties using additive manufacturing processes
US10399201B2 (en) 2014-10-17 2019-09-03 Applied Materials, Inc. Advanced polishing pads having compositional gradients by use of an additive manufacturing process
KR101686713B1 (ko) 2014-12-08 2016-12-14 엘지전자 주식회사 양자점-고분자 복합체의 제조 방법, 양자점-고분자 복합체, 이를 포함하는 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치
KR101604339B1 (ko) 2014-12-09 2016-03-18 엘지전자 주식회사 광 변환 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치
KR20170137797A (ko) 2015-04-16 2017-12-13 아큘러스 브이알, 엘엘씨 Ｌｅｄ 어레이를 위한 색상 변환 구조
JP2018517034A (ja) 2015-06-08 2018-06-28 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． 付加造形用液状ハイブリッドＵＶ／ｖｉｓ線硬化性樹脂組成物
JP6653622B2 (ja) 2015-06-10 2020-02-26 富士フイルム株式会社 波長変換部材、バックライトユニット、液晶表示装置、および量子ドット含有重合性組成物
US10994031B2 (en) * 2015-07-17 2021-05-04 Board Of Regents Of The Nevada System Of Higher Education, On Behalf Of The University Of Nevada, Reno Composites and compositions for therapeutic use and methods of making and using the same
EP3147708B1 (en) 2015-08-21 2018-11-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Photosensitive compositions, preparation methods thereof and quantum dot polymer composite prepared therefrom
WO2017053725A1 (en) 2015-09-24 2017-03-30 3M Innovative Properties Company Matrix for quantum dot articles
TW201729901A (zh) 2015-12-02 2017-09-01 奈米系統股份有限公司 於顯示裝置中基於量子點之色轉換層
KR102618409B1 (ko) 2015-12-23 2023-12-27 삼성전자주식회사 양자점-폴리머 복합체 및 이를 포함하는 소자
KR102527387B1 (ko) 2016-02-24 2023-04-28 삼성전자주식회사 발광 소자 패키지 및 그 제조 방법
KR101906279B1 (ko) 2016-03-11 2018-10-10 삼성에스디아이 주식회사 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터
US10008483B2 (en) 2016-04-05 2018-06-26 X-Celeprint Limited Micro-transfer printed LED and color filter structure
US10333036B2 (en) 2016-06-23 2019-06-25 eLux Inc. Absorptive color conversion film
KR101911256B1 (ko) 2016-07-28 2018-10-24 엘지전자 주식회사 가스히트펌프 시스템 및 그 제어방법
KR102601102B1 (ko) 2016-08-09 2023-11-10 삼성전자주식회사 조성물, 이로부터 제조된 양자점-폴리머 복합체 및 이를 포함하는 소자
JP6758387B2 (ja) 2016-09-02 2020-09-23 富士フイルム株式会社 蛍光体含有フィルムおよびバックライトユニット
KR20180032108A (ko) 2016-09-21 2018-03-29 엘지전자 주식회사 고신뢰성 유무기 하이브리드 양자점 복합체 및 이의 제조방법
CN115421329A (zh) 2016-10-12 2022-12-02 科迪华公司 利用量子点的显示器件及其喷墨印刷技术
US20190315623A1 (en) * 2016-11-07 2019-10-17 Shoei Chemical Inc. Method for producing quantum dot, and organophosphine
KR20180064616A (ko) 2016-12-05 2018-06-15 삼성디스플레이 주식회사 포토루미네센스 장치 및 그것을 포함하는 디스플레이 패널
ES2885013T3 (es) 2016-12-09 2021-12-13 Sicpa Holding Sa Tintas de impresión offset y tipográfica de curado de baja energía y proceso de impresión
WO2018123821A1 (ja) 2016-12-28 2018-07-05 Dic株式会社 分散体及びそれを用いたインクジェット用インク組成物、光変換層、及び液晶表示素子
US20200102472A1 (en) 2017-03-28 2020-04-02 Arkema France Compositions useful for forming soft touch coatings
US10345688B2 (en) 2017-04-18 2019-07-09 Unique Materials Co., Ltd. Light emitting apparatus using composite material
KR102422386B1 (ko) 2017-04-21 2022-07-20 주식회사 루멘스 마이크로 led 디스플레이 장치 및 그 제조방법
KR102263286B1 (ko) 2017-06-02 2021-06-14 도레이 카부시키가이샤 색 변환 시트, 그것을 포함하는 광원 유닛, 디스플레이 및 조명 장치
EP3630920B1 (en) 2017-06-02 2022-12-07 Nexdot Ink comprising encapsulated nanoparticles
CN110945670B (zh) 2017-06-02 2024-05-10 奈科斯多特股份公司 照明源及具有该照明源之显示设备
WO2018220165A1 (en) 2017-06-02 2018-12-06 Nexdot Method for obtaining encapsulated nanoparticles
KR101948098B1 (ko) 2017-06-20 2019-02-14 주식회사 한솔케미칼 자외선 경화형 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조한 광학 부재
KR102467651B1 (ko) 2017-07-27 2022-11-16 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
CN111052418A (zh) 2017-07-31 2020-04-21 耶鲁大学 纳米多孔微led器件及其制造方法
US20200239765A1 (en) * 2017-08-07 2020-07-30 Sabic Global Technologies B.V. Quantum dot film with polymer beads
CN109658817A (zh) 2017-10-10 2019-04-19 群创光电股份有限公司 显示装置
CN109749733B (zh) * 2017-11-03 2023-11-24 三星电子株式会社 量子点组合物、量子点聚合物复合物、以及包括其的层状结构体和电子装置
CN108257949B (zh) 2018-01-24 2020-02-07 福州大学 可实现光效提取和色彩转换微米级led显示装置及制造方法
KR102244471B1 (ko) 2018-03-14 2021-04-23 삼성에스디아이 주식회사 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터
US11697762B2 (en) 2018-08-22 2023-07-11 Korea University Research And Business Foundation, Sejong Campus Organic-inorganic hybrid coating layer, quantum dot nanocapsule, quantum dot light emitting diode package, and method of fabricating the same
KR101969561B1 (ko) 2018-11-27 2019-04-16 주식회사 신아티앤씨 광경화성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학 필름
CN109638138B (zh) 2018-12-03 2021-01-15 惠州市华星光电技术有限公司 一种led显示屏制备方法及led显示屏
US11094530B2 (en) 2019-05-14 2021-08-17 Applied Materials, Inc. In-situ curing of color conversion layer
US11239213B2 (en) 2019-05-17 2022-02-01 Applied Materials, Inc. In-situ curing of color conversion layer in recess
US20200373279A1 (en) 2019-05-24 2020-11-26 Applied Materials, Inc. Color Conversion Layers for Light-Emitting Devices
CN116034117A (zh) 2020-07-24 2023-04-28 应用材料公司 具有用于uv-led固化的基于硫醇的交联剂的量子点配方
US11646397B2 (en) 2020-08-28 2023-05-09 Applied Materials, Inc. Chelating agents for quantum dot precursor materials in color conversion layers for micro-LEDs

Also Published As

Publication number Publication date
CN115884992A (zh) 2023-03-31
EP4204461A1 (en) 2023-07-05
US20220069173A1 (en) 2022-03-03
WO2022046945A1 (en) 2022-03-03
US11646397B2 (en) 2023-05-09
US20230006110A1 (en) 2023-01-05
US11908979B2 (en) 2024-02-20
TWI814067B (zh) 2023-09-01
KR20230058125A (ko) 2023-05-02
TW202216792A (zh) 2022-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11908979B2 (en) Chelating agents for quantum dot precursor materials in color conversion layers for micro-LEDs
US11855241B2 (en) LED device having blue photoluminescent material and red/green quantum dots
KR20210153162A (ko) 컬러 변환 층의 인-시튜 경화
KR20210157488A (ko) 발광 디바이스들을 위한 색 변환 층들
US20220029068A1 (en) Quantum dot formulations with thiol-based crosslinkers for uv-led curing
US11942576B2 (en) Blue color converter for micro LEDs

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230421

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240422

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240430