KR20200049980A - 양자점 필름, 엘이디 패키지, 발광다이오드 및 표시장치 - Google Patents

양자점 필름, 엘이디 패키지, 발광다이오드 및 표시장치 Download PDF

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KR20200049980A
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Abstract

본 발명은, 제 1 양자점을 포함하는 제 1 양자점층과; 상기 제 1 양자점층 상에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 가지며, 상기 적어도 두개의 티올기 중 하나는 상기 제 1 양자점에 앵커링되는 제 1 유기 화합물을 포함하는 제 1 보호층을 포함하는 양자점 필름, 이를 포함하는 엘이디 패키지, 발광다이오드 및 표시장치를 제공한다.

Description

양자점 필름, 엘이디 패키지, 발광다이오드 및 표시장치{Quantum dot film, LED package, Light Emitting diode and Display device}
본 발명은 양자점(Quantum dot, QD)에 관한 것으로, 특히 양자점의 손상 및 양자점층의 발광 효율 저하를 방지할 수 있는 양자점 필름, 엘이디 패키지, 발광다이오드 및 표시장치에 관한 것이다.
사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 유기발광다이오드표시장치(organic light emitting diode display device: OELD) 등과 같은 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다.
한편, 최근에는 양자점(quantum dot)을 표시장치에 이용하고자 하는 연구가 진행되고 있다.
양자점은 불안정한 상태의 전자가 전도대(conduction band)에서 가전자대(valence band)로 내려오면서 발광한다. 양자점은 흡광계수(extinction coefficient)가 매우 크고 양자효율(quantum yield)도 우수하므로 강한 형광을 발생시킨다. 또한, 양자점의 크기에 따라 발광 파장이 변경되므로, 양자점의 크기를 조절하면 가시광선 전 영역대의 빛을 얻을 수 있다.
그런데, 양자점은 수분 및/또는 산소에 의해 쉽게 손상되어 발광 효율이 저하된다.
또한, 용액 공정에 의해 양자점을 다층으로 형성하는 경우, 상부 양자점층을 형성하기 위한 용매에 의해 하부 양자점층이 손상된다.
본 발명은, 수분 및/또는 산소에 의한 양자점의 손상과 다층 구조 형성 시 하부 양자점층의 손상 문제를 해결하고자 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 제 1 양자점을 포함하는 제 1 양자점층과; 상기 제 1 양자점층 상에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 가지며, 상기 적어도 두개의 티올기 중 하나는 상기 제 1 양자점에 앵커링되는 제 1 유기 화합물을 포함하는 제 1 보호층을 포함하는 양자점 필름을 제공한다.
본 발명의 양자점 필름에 있어서, 상기 제 1 유기 화합물에서 상기 적어도 두개의 티올기는 에테르기 또는 에스테르기를 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 필름에 있어서, 상기 제 1 유기 화합물은 하기 물질 중에서 선택되고, R은 C1 내지 C30의 알킬기인 것을 특징으로 한다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
본 발명의 양자점 필름은, 상기 제 1 보호층 상에 위치하고 제 2 양자점을 포함하는 제 2 양자점층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 필름에 있어서, 상기 적어도 두개의 티올기 중 다른 하나는 상기 제 2 양자점에 앵커링되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 필름은, 상기 제 2 양자점층에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 가지며, 상기 적어도 두개의 티올기 중 하나는 상기 제 2 양자점에 앵커링되는 제 2 유기 화합물을 포함하는 제 2 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 필름에 있어서, 상기 제 1 양자점으로부터 발광되는 빛과 상기 제 2 양자점으로부터 발광되는 빛은 서로 같거나 다른 것을 특징으로 한다.
다른 관점에서, 본 발명은, 엘이디 칩과; 상기 엘이디 칩을 덮는 전술한 양자점 필름을 포함하는 엘이디 패키지를 제공한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은, 전술한 엘이디 패키지를 포함하는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛 상부에 위치하는 액정 패널을 포함하는 표시장치를 제고한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은, 액정 패널과; 상기 액정 패널 하부에 위치하며 광원을 포함하는 백라이트 유닛과; 상기 액정 패널과 상기 백라이트 유닛 사이에 위치하는 전술한 양자점 필름을 포함하는 표시장치를 제공한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은, 서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극과; 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하고, 제 1 양자점을 포함하는 제 1 양자점층과, 상기 제 1 양자점층 상에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 가지며 상기 적어도 두개의 티올기 중 하나는 상기 제 1 양자점에 앵커링되는 제 1 유기 화합물을 포함하는 제 1 보호층을 포함하는 제 1 발광 물질층을 포함하는 발광다이오드를 제공한다.
본 발명의 발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 유기 화합물에서 상기 적어도 두개의 티올기는 에테르기 또는 에스테르기를 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 유기 화합물은 하기 물질 중에서 선택되고, R은 C1 내지 C30의 알킬기인 것을 특징으로 한다.
Figure pat00004
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Figure pat00006
본 발명의 발광다이오드는, 상기 제 1 발광 물질층은, 상기 제 1 보호층 상에 위치하고 제 2 양자점을 포함하는 제 2 양자점층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 발광다이오드에 있어서, 상기 적어도 두개의 티올기 중 다른 하나는 상기 제 2 양자점에 앵커링되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 발광 물질층은, 상기 제 2 양자점층에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 가지며, 상기 적어도 두개의 티올기 중 하나는 상기 제 2 양자점에 앵커링되는 제 2 유기 화합물을 포함하는 제 2 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 양자점으로부터 발광되는 빛과 상기 제 2 양자점으로부터 발광되는 빛은 서로 같거나 다른 것을 특징으로 한다.
본 발명의 발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 발광 물질층은, 상기 제 2 양자점층 상에 위치하고 제 3 양자점을 포함하는 제 3 양자점층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 양자점 중 하나는 적색 양자점이고, 상기 제 1 내지 제 3 양자점 중 다른 하나는 녹색 양자점이며, 상기 제 1 내지 제 3 양자점 중 나머지 하나는 청색 양자점인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 발광다이오드는, 상기 제 1 발광 물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하고 발광물질을 포함하는 제 2 발광 물질층과; 상기 제 1 발광 물질층과 상기 제 2 발광 물질층 사이에 위치하는 전하 생성층을 더 포함하고, 상기 제 1 양자점, 상기 제 2 양자점, 상기 발광물질 중 하나는 적색을 발광하고, 상기 제 1 양자점, 상기 제 2 양자점, 상기 발광물질 중 다른 하나는 녹색을 발광하며, 상기 제 1 양자점, 상기 제 2 양자점, 상기 발광물질 중 나머지 하나는 청색을 발광하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은, 기판과; 상기 기판 상부에 위치하는 전술한 발광다이오드와; 상기 기판과 상기 발광다이오드 사이에 위치하고 상기 제 1 전극 또는 상기 제 2 전극에 연결되는 박막트랜지스터를 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 표시장치는, 상기 기판과 상기 발광다이오드 사이 또는 상기 발광다이오드 상부에 위치하는 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은, 적색, 녹색 및 청색 화소영역을 포함하는 기판과; 상기 기판 상부에 위치하는 발광다이오드와; 상기 발광다이오드 상부에 배치되고 상기 적색 화소영역에 대응되는 적색 컬러필터와 상기 녹색 화소영역에 대응되는 녹색 컬러필터를 포함하는 컬러필터층과; 상기 적색 컬러필터와 상기 발광다이오드 사이에 배치되고 적색 양자점을 포함하는 제 1 양자점층과 상기 제 1 양자점층 상에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 가지며 상기 적어도 두개의 티올기 중 하나는 상기 제 1 양자점에 앵커링되는 제 1 유기 화합물을 포함하는 제 1 보호층을 포함하는 적색 색변환층과; 상기 녹색 컬러필터와 상기 발광다이오드 사이에 배치되고 녹색 양자점을 포함하는 제 2 양자점층과 상기 제 2 양자점층 상에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 가지며 상기 적어도 두개의 티올기 중 하나는 상기 제 2 양자점에 앵커링되는 제 2 유기 화합물을 포함하는 제 2 보호층을 포함하는 녹색 색변환층을 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 발광다이오드는 청색 빛을 발광하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 발광다이오드는 백색 빛을 발광하고, 상기 컬러필터층은 상기 청색 화소영역에 대응되는 청색 컬러필터를 더 포함하며, 상기 청색 컬러필터와 상기 발광다이오드 사이에 배치되고 청색 양자점을 포함하는 제 3 양자점층과 상기 제 3 양자점층 상에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 가지며 상기 적어도 두개의 티올기 중 하나는 상기 제 3 양자점에 앵커링되는 제 3 유기 화합물을 포함하는 제 3 보호층을 포함하는 청색 색변환층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 제 1 유기 화합물과 상기 제 2 유기 화합물 각각에서 상기 적어도 두개의 티올기는 에테르기 또는 에스테르기를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 유기 화합물 각각은 독립적으로 하기 물질 중에서 선택되고, R은 C1 내지 C30의 알킬기인 것을 특징으로 한다.
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본 발명에서는 양자점층 상에 적어도 두개의 티올기를 갖는 유기화합물로 이루어지는 보호층이 형성되고 보호층이 수분 및/또는 산소에 대한 배리어 역할을 함으로써, 수분 및/또는 산소에 의한 양자점의 손상이 방지된다. 따라서, 양자점층을 포함하는 양자점 필름, 이를 포함하는 엘이디 패키지, 발광다이오드 및 표시장치의 광 효율이 향상된다.
또한, 보호층에 의해 하부 양자점층이 보호되므로, 다층 구조의 양자점층을 형성하는 경우 상부 양자점층 형성을 위한 용매에 의해 하부 양자점층이 손상되는 것이 방지된다.
따라서, 양자점 필름 내 양자점의 양이 증가하여 광 효율이 향상된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점 필름의 개략적인 단면도이다.
도 2는 보호층 내 티올기가 양자점에 앵커링된 상태를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 필름의 개략적인 단면도이다.
도 4는 다층 구조 양자점 필름의 광 흡수 특성을 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 4의 액정패널을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 엘이디 패키지의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광다이오드 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 9는 발광다이오드 표시장치의 발광 특성을 보여주는 그래프이다.
도 10은 발광다이오드 표시장치의 발광 안정성을 보여주는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 발광다이오드 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 발광다이오드 표시장치의 개략적인 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점 필름의 개략적인 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 양자점 필름(100)은 양자점(112)을 포함하는 양자점층(110)과 양자점층(110)의 일면에 위치하고 적어도 두개의 티올기(thiol)를 갖는 유기 화합물(122)을 포함하는 보호층(120)을 포함한다. 이때, 적어도 두개의 티올기 중 하나는 양자점(112)에 앵커링된다.
도시하지 않았으나, 양자점(112)은 중심에 빛을 내는 코어와, 코어를 감싸는 쉘을 포함한다. 또한, 쉘의 표면에 결합된 리간드를 더 포함할 수 있다.
코어와 쉘은 서로 다른 에너지 밴드갭을 갖는다. 코어와 쉘 각각은 2-6족 또는 3-5족의 나노 반도체 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 나노 반도체 화합물은 CdSe, CdS, CdTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe, InAs, InP 및 GaAs 중 어느 하나일 수 있다.
리간드는 C1~C30의 알킬기일 수 있으며, 리간드에 의해 양자점이 비극성 용매에 분산된다.
보호층(120)은 양자점층(110)의 일면을 덮으며, 보호층(120) 내 유기 화합물(122)은 적어도 두개의 티올기를 갖고 에테르 결합 또는 에스테르 결합을 포함하는 링커에 의해 티올기가 결합된다. 예를 들어, 유기 화합물(122)은 하기 화학식1에 표시된 물질로부터 선택될 수 있다.
[화학식1]
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화학식1에서, R은 C1~C30의 알킬기일 수 있다. 예를 들어, R은 메틸기일 수 있다.
즉, 유기 화합물은 두개 내지 네개의 티올기를 갖고, 티올기는 에테르기에 의해 연결되거나(S-1 화합물) 에스테르기에 의해 연결된다.(S-2 화합물, S-3 화합물)
이와 같은 유기 화합물(122)은 양자점(112)과 결합력이 높은 티올기를 포함함으로써 티올기는 양자점(110)에 앵커링(anchoring)된다. 이에 따라, 보호층(120)이 양자점층(110) 상에 안정적으로 형성된다.
즉, 보호층 내 티올기가 양자점에 앵커링된 상태를 설명하기 위한 개략적인 도면인 도 2를 참조하면, 위 화학식1의 S-3로 표시된 유기 화합물(122)의 티올기는 양자점(112)과 앵커링됨으로써 보호층(120)이 양자점층(110) 상에 안정적으로 형성된다.
여기서, "앵커링"은, 티올기가 양자점(112)에 화학적 또는 물리적으로 연결됨을 의미한다. 예를 들어, 티올기가 양자점(112)의 쉘 표면에 결합되어 리간드 역할을 할 수 있다. (ligand exchange)
전술한 바와 같이, 보호층(120)을 이루는 유기 화합물(122)은 에테르기 또는 에스테르기를 포함하며 이에 의해 수분 및/또는 산소의 침투가 방지된다. 따라서, 수분 및/또는 산소에 의한 양자점(112)의 손상이 방지된다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 필름의 개략적인 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 양자점 필름(200)은 제 1 양자점(212)을 포함하는 제 1 양자점층(210)과, 제 1 양자점층(210) 상에 위치하고 적어도 두개의 티올기(thiol)를 갖는 제 1 유기 화합물(222)을 포함하는 제 1 보호층(220)과, 제 1 보호층(220) 상에 위치하고 제 2 양자점(232)을 포함하는 제 2 양자점층(230)을 포함한다. 이때, 적어도 두개의 티올기 중 하나는 제 1 양자점(212)에 앵커링된다. 또한, 적어도 두개의 티올기 중 다른 하나는 제 2 양자점(232)에 앵커링될 수 있다.
제 1 양자점(212)과 제 2 양자점(232)은 서로 다른 파장의 빛을 발광할 수 있다. 예를 들어, 양자점 필름(200) 내 양자점의 양을 증가시키기 위해, 동일한 양자점을 적층하여 다층 구조의 양자점 필름(200)이 구현될 수 있다.
이와 달리, 제 1 양자점(212)과 제 2 양자점(232)은 서로 다른 파장의 빛을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제 1 양자점(212)과 제 2 양자점(232) 중 하나는 적색 양자점이고, 제 1 양자점(212)과 제 2 양자점(232) 중 다른 하나는 녹색 양자점일 수 있다.
제 1 보호층(220)은 제 1 양자점층(210)과 제 2 양자점층(230) 사이에 위치한다. 제 1 보호층(220) 내 제 1 유기 화합물(222)은 적어도 두개의 티올기를 갖고 에테르 결합 또는 에스테르 결합을 포함하는 링커에 의해 티올기가 결합된다. 예를 들어, 제 1 유기 화합물(122)은 전술한 화학식1에 표시된 물질로부터 선택될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제 1 보호층(220)의 제 1 유기 화합물(222)은 제 1 양자점(212)과 결합력이 높은 티올기를 포함함으로써 제 1 보호층(220)이 제 1 양자점층(210) 상에 안정적으로 형성된다. 또한, 제 1 유기 화합물(222)의 티올기가 제 2 양자점층(230)의 제 2 양자점(232)에 앵커링됨으로써, 제 2 양자점층(230)이 안정적으로 형성된다.
또한, 제 1 유기 화합물(222)은 에테르기 또는 에스테르기를 포함하므로, 수분 및/또는 산소에 의한 제 1 양자점(212)의 손상이 방지된다.
또한, 제 1 보호층(220)에 의해 제 1 양자점층(210)이 보호되므로, 제 2 양자점층(230) 형성을 위한 용매에 의해 제 1 양자점층(210)이 손상되는 것이 방지된다.
즉, 제 1 및 제 2 양자점층(210, 230)은 비극성 용매, 예를 들어 헥산 용매를 이용한 용액 공정에 의해 코팅되는데, 제 1 양자점층(210) 상에 제 2 양자점층(230)을 형성하는 경우 제 1 양자점층(210)이 비극성 용매에 노출되어 제 1 양자점층(210) 내 제 1 양자점(212)이 제거될 수 있다.
그러나, 본 발명에서는, 극성 용매를 이용하여 형성되는 제 1 보호층(220)이 제 1 양자점층(210)을 덮은 상태에서 제 2 양자점층(230)이 형성되므로, 제 1 양자점층(210)의 손상이 방지된다. 따라서, 양자점의 손상 없이 높은 발광효율을 갖는 다층 구조의 양자점 필름(200)을 형성할 수 있다.
도시하지 않았으나, 제 2 양자점층(230) 상에 제 2 유기화합물을 포함하는 제 2 보호층이 형성될 수 있다. 제 2 유기화합물은 화학식1에서 선택되고, 이에 따라 수분 및/또는 산소에 의한 제 2 양자점(232)의 손상이 방지될 수 있다.
[양자점 필름의 제작]
1. 비교예1 (Ref1)
유리기판 상에 헥산 용매에 양자점(InP/ZnSe/ZnS, 50wt%)이 분산된 양자점 조성물을 3000rpm에서 60초 동안 스핀 코팅하여 양자점층을 형성하였다.
2. 비교예2 (Ref2)
비교예1의 양자점층 상에 헥산 용매를 코팅하였다.
3. 실험예1 (Ex1)
화학식1의 S-3 화합물을 에탄올 용매에 혼합한 후 (50wt%), 비교예1의 양자점층 상에 혼합 용액을3000rpm에서 60초 동안 스핀 코팅하여 보호층을 형성하였다. 이후, 헥산 용매에 양자점이 분산된 양자점 조성물을 보호층 상에 코팅하였다.
비교예1, 2와 실험예1에 의해 제작된 양자점 필름에서의 광 흡수 특성을 측정하여 도 4에 도시하였다.
도 4에서 보여지는 바와 같이, 비교예2의 양자점 필름에서는 헥산 용매에 의해 양자점이 소실되어 양자점에 의해 광흡수가 거의 발생하지 않는다. 한편, 실험예1의 양자점 필름에서는 다층 구조 양자점 필름이 형성됨으로써, 비교예1에 비해 양자점에 의한 광흡수 양이 증가하였다.
즉, 양자점 필름에서의 발광 양은 양자점 필름에서의 광 흡수 양에 비례하는데, 단일층 구조 양자점 필름에서는 광 흡수 양을 증가시키는데 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 다층 구조 양자점 필름을 형성하는 경우, 상부 양자점층 형성을 위한 용매에 의해 하부 양자점층이 손상되어, 양자점 필름의 발광 양이 오히려 감소한다.
그러나, 본 발명의 양자점 필름에서는, 티올기를 포함하는 유기 화합물로 이루어지는 보호층을 형성한 후, 상부 양자점층이 형성되기 때문에 하부 양자점층의 손상 없이 다층 구조 양자점 필름을 형성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이고, 도 6은 도 4의 액정패널을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표시장치인 액정표시장치(300)는, 액정패널(310)과, 액정패널(310) 하부에 위치하는 백라이트 유닛(360)과, 액정패널(310)과 백라이트 유닛(360) 사이에 위치하는 양자점 필름(200)을 포함한다.
도 6을 참조하면, 액정패널(310)은, 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기판(320, 350)과, 제 1 및 제 2 기판(320, 350) 사이에 개재되며 액정분자(362)를 포함하는 액정층(360)을 포함한다.
제 1 기판(320) 상에는 게이트 전극(322)이 형성되고, 게이트 전극(322)을 덮으며 게이트 절연막인 제 1 절연층(324)이 형성된다. 제 1 절연층(324)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다. 또한, 제 1 기판(320) 상에는 게이트 전극(322)과 연결되는 게이트 배선(미도시)이 형성된다.
제 1 절연층(324) 상에는 반도체층(326)이 게이트 전극(322)에 대응하여 형성된다. 반도체층(326)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 한편, 반도체층(326)은 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹 콘택층을 포함할 수 있다.
반도체층(326) 상에는 서로 이격하는 소스 전극(330)과 드레인 전극(332)이 형성된다. 또한, 소스 전극(330)과 연결되는 데이터 배선(미도시)이 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된다.
게이트 전극(322), 반도체층(326), 소스 전극(330) 및 드레인 전극(332)은 박막트랜지스터(Tr)를 구성한다.
박막트랜지스터(Tr) 상에는, 드레인 전극(332)을 노출하는 드레인 콘택홀(336)을 갖는 보호층인 제 2 절연층(334)이 형성된다.
제 2 절연층(334) 상에는, 드레인 콘택홀(336)을 통해 드레인 전극(332)에 연결되는 화소 전극(340)과, 화소 전극(340)과 교대로 배열되는 공통 전극(342)이 형성된다.
제 2 기판(350) 상에는 박막트랜지스터(Tr), 게이트 배선, 데이터 배선 등 비표시영역을 가리는 블랙매트릭스(354)가 형성된다. 또한, 화소영역에 대응하여 컬러필터층(356)이 형성된다.
제 1 및 제 2 기판(320, 350)은 액정층(360)을 사이에 두고 합착되며, 화소 전극(340)과 공통 전극(342) 사이에서 발생되는 전계에 의해 액정층(360)의 액정분자(362)가 구동된다.
도시하지 않았으나, 액정층(360)과 접하여 제 1 및 제 2 기판(312, 350) 각각의 상부에는 배향막이 형성될 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 기판(312, 350) 각각의 외측에는 서로 수직한 투과축을 갖는 편광판이 부착될 수 있다.
백라이트 유닛(360)은 광원(미도시)을 포함하며 액정패널(310)로 빛을 공급한다.
백라이트 유닛(360)은 광원의 위치에 따라 직하형(direct type)과 측면형(side type)으로 분류될 수 있다.
백라이트 유닛(360)이 직하형인 경우, 백라이트 유닛은 상기 액정패널(310)의 하부를 감싸는 바텀 프레임(미도시)을 포함하고, 광원은 바텀 프레임의 수평면에 다수개가 배열될 수 있다.
한편, 백라이트 유닛(360)이 측면형인 경우, 백라이트 유닛은 액정패널(310)의 하부를 감싸는 바텀 프레임(미도시)을 포함하고, 바텀 프레임의 수평면에 도광판(light guide plate, 미도시)이 배치되며, 광원은 도광판의 적어도 일측에 배치될 수 있다. 광원은 약 430~470nm의 단파장 빛을 발광할 수 있다.
양자점 필름(200)은, 액정패널(310)과 백라이트 유닛(360) 사이에 위치하며 제 1 양자점(212)을 포함하는 제 1 양자점층(210)과, 제 1 양자점층(210) 상부에 위치하고 제 2 양자점(232)을 포함하는 제 2 양자점(230)과, 제 1 및 제 2 양자점층(210, 230) 사이에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 갖는 제 1 유기화합물로 이루어지는 제 1 보호층(220)을 포함한다. 도시하지 않았으나, 제 2 양자점층(230) 상에는 제 1 유기화합물과 동일한 제 2 유기화합물로 이루어지는 제 2 보호층이 더 형성될 수 있다.
제 1 양자점(212)과 제 2 양자점(232)은 백라이트 유닛(360)의 광원으로부터의 빛을 흡수하고 서로 다른 파장을 갖는 제 1 및 제 2 파장의 빛을 발광한다.
예를 들어, 제 1 파장 빛과 제 2 파장 빛 중 하나는 적색 파장 빛이고, 제 1 파장 빛과 제 2 파장 빛 중 다른 하나는 녹색 파장 빛일 수 있다. 즉, 제 1 양자점(212)과 제 2 양자점(232) 중 하나는 적색 양자점이고, 제 1 양자점(212)과 제 2 양자점(232) 중 다른 하나는 녹색 양자점일 수 있다.
광원으로부터의 빛의 일부는 양자점 필름(200)의 제 1 양자점(212)에 의해 제 1 파장 빛으로 전환되고 다른 일부는 양자점 필름(200)의 제 2 양자점(232)에 의해 제 2 파장 빛으로 전환된다. 따라서, 광원으로부터의 빛 중 나머지와 제 1 및 제 2 파장 빛이 혼합되어 백색 빛이 제공된다.
도 5에서는, 복수의 양자점층을 포함하는 양자점 필름(200)이 구비된다. 이와 달리, 백라이트의 광원으로부터 청색 파장 빛과 함께 적색(또는 녹색) 파장 빛이 제공되는 경우, 양자점 필름(200) 대신에 단층의 녹색(또는 적색) 양자점을 포함하는 양자점 필름(도 1의 100)이 이용될 수도 있다.
본 발명의 양자점 필름(200)은 백라이트 유닛(370)으로부터의 빛을 흡수하여 고색순도의 빛을 액정패널(310)로 제공하며, 이에 따라 액정표시장치(400)의 표시 품질이 향상된다.
또한, 보호층(220) 내 유기 화합물(222)에 의해 수분 및/또는 산소에 의한 양자점(212, 232)의 손상이 방지되므로, 광 효율의 저하가 방지된다.
또한, 보호층(220)에 의해 제 1 양자점층(210)의 손상 없이 다층 구조의 양자점 필름(200)이 구현되므로, 액정표시장치(400)의 제조 공정이 단순화되고 제조 원가가 절감되며, 박형 구조가 가능하다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 엘이디 패키지의 개략적인 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 엘이디 패키지(400)는 엘이디 칩(410)과 엘이디 칩(410)을 덮는 양자점 필름(200)을 포함한다.
양자점 필름(200)은, 제 1 양자점(212)을 포함하는 제 1 양자점층(210)과, 제 1 양자점층(210) 상부에 위치하고 제 2 양자점(232)을 포함하는 제 2 양자점(230)과, 제 1 및 제 2 양자점층(210, 230) 사이에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 갖는 제 1 유기화합물로 이루어지는 제 1 보호층(220)을 포함한다. 도시하지 않았으나, 제 2 양자점층(230) 상에는 제 1 유기화합물과 동일한 제 2 유기화합물로 이루어지는 제 2 보호층이 더 형성될 수 있다.
엘이디 칩(410)은 제 2 파장보다 작은 제 3 파장, 예를 들어 430~470nm의 단파장 빛(청색 광)을 발광할 수 있다.
제 1 양자점(212)과 제 2 양자점(232)은 백라이트 유닛(370)의 광원으로부터의 빛을 흡수하고 서로 다른 파장을 갖는 제 1 및 제 2 파장의 빛을 발광한다.
예를 들어, 제 1 파장 빛과 제 2 파장 빛 중 하나는 적색 파장 빛이고, 제 1 파장 빛과 제 2 파장 빛 중 다른 하나는 녹색 파장 빛일 수 있다. 즉, 제 1 양자점(212)과 제 2 양자점(232) 중 하나는 적색 양자점이고, 제 1 양자점(212)과 제 2 양자점(232) 중 다른 하나는 녹색 양자점일 수 있다.
엘이디 칩(410)으로부터의 빛의 일부는 양자점 필름(200)의 제 1 양자점(212)에 의해 제 1 파장 빛으로 전환되고 다른 일부는 양자점 필름(200)의 제 2 양자점(232)에 의해 제 2 파장 빛으로 전환된다. 따라서, 엘이디 칩(410)으로부터의 빛 중 나머지와 제 1 및 제 2 파장 빛이 혼합되어 엘이디 패키지(400)으로부터 백색 빛이 제공된다.
또한, 엘이디 패키지(400)는, 케이스(430)와, 엘이디 칩(410)에 제 1 및 제 2 와이어(452, 454)를 통해 각각 연결되며 케이스(430) 외부로 노출되는 제 1 및 제 2 전극리드(442, 444)를 더 포함할 수 있다.
케이스(430)는, 바디(432)와 바디(432)의 상부면으로부터 돌출되어 반사면의 역할을 하는 측벽(434)을 포함하며, 엘이디 칩(410)은 바디(432) 상에 배치되어 측벽(434)에 의해 둘러싸인다.
예를 들어, 엘이디 패키지(400)는 조명 장치 또는 액정표시장치의 광원으로 이용될 수 있다.
도 7에서는, 복수의 양자점층을 포함하는 양자점 필름(200)이 구비된다. 이와 달리, 청색 엘이디 칩(410)과 함께 적색(또는 녹색) 엘이디 칩(410)이 구비되는 경우, 양자점 필름(200) 대신에 단층의 녹색(또는 적색) 양자점을 포함하는 양자점 필름(도 1의 100)이 이용될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 양자점 필름(200)의 양자점(212, 232)은 엘이디 칩(410)으로부터의 빛을 흡수하여 제 1 및 제 2 파장 빛을 발광함으로써, 엘이디 패키지(400)는 고색순도의 백색 빛을 제공할 수 있다.
또한, 보호층(220) 내 유기 화합물에 의해 수분 및/또는 산소에 의한 양자점(212, 232)의 손상이 방지되므로, 광 효율의 저하가 방지된다.
또한, 보호층(220)에 의해 제 1 양자점층(210)의 손상 없이 다층 구조의 양자점 필름(200)이 구현되므로, 엘이디 패키지(400)의 제조 공정이 단순화되고 제조 원가가 절감되며, 박형 구조가 가능하다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광다이오드 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광다이오드 표시장치(500)는, 기판(510)과, 기판(510) 상에 위치하는 구동 소자인 박막트랜지스터(Tr)와, 구동 소자(Tr)에 연결되는 발광다이오드(D)를 포함한다.
기판(510) 상에는 산화물 반도체 물질 또는 다결정 실리콘으로 이루어지는 반도체층(522)이 형성된다.
반도체층(522)이 산화물 반도체 물질로 이루어질 경우, 반도체층(522) 하부에는 차광패턴(도시하지 않음)이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 반도체층(522)으로 빛이 입사되는 것을 방지하여 반도체층(522)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 반도체층(522)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 반도체층(522)의 양 가장자리에 불순물이 도핑되어 있을 수 있다.
반도체층(522) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막인 제 1 절연층(524)이 형성된다. 제 1 절연층(524)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
제 1 절연층(524) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(530)이 반도체층(522)의 중앙에 대응하여 형성된다.
게이트 전극(530) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막인 제 2 절연층(532)이 형성된다. 제 2 절연층(532)은 산화 실리콘이나 질화 실리콘과 같은 무기 절연물질로 형성되거나, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토 아크릴(photo-acryl)과 같은 유기 절연물질로 형성될 수 있다.
제 2 절연층(532)은 반도체층(522)의 양측을 노출하는 제 1 및 제 2 콘택홀(534, 536)을 갖는다. 제 1 및 제 2 콘택홀(534, 536)은 게이트 전극(530)의 양측에 게이트 전극(530)과 이격되어 위치한다.
제 2 절연층(532) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 소스 전극(540)과 드레인 전극(542)이 형성된다.
소스 전극(540)과 드레인 전극(542)은 게이트 전극(530)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 상기 제 1 및 제 2 콘택홀(534, 536)을 통해 상기 반도체층(522)의 양측과 접촉한다.
반도체층(522)과, 게이트전극(530), 소스 전극(540), 드레인전극(542)은 구동 소자(Tr)인 박막트랜지스터를 이룬다.
박막트랜지스터(Tr)는 반도체층(522)의 상부에 게이트 전극(530), 소스 전극(540) 및 드레인 전극(542)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다.
이와 달리, 박막트랜지스터(Tr)는 반도체층의 하부에 게이트 전극이 위치하고 반도체층의 상부에 소스 전극과 드레인 전극이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다.
도시하지 않았으나, 게이트 배선과 데이터 배선이 서로 교차하여 화소영역을 정의하며, 게이트 배선과 데이터 배선에 연결되는 스위칭 소자가 더 형성된다. 스위칭 소자는 구동 소자인 박막트랜지스터(Tr)에 연결된다.
또한, 파워 배선이 게이트 배선 또는 데이터 배선과 평행하게 이격되어 형성되며, 일 프레임(frame) 동안 구동소자인 박막트랜지스터(Tr)의 게이트 전극의 전압을 일정하게 유지되도록 하기 위한 스토리지 캐패시터가 더 구성될 수 있다.
박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(542)을 노출하는 드레인 콘택홀(552)을 갖는 보호층인 제 3 절연층(550)이 박막트랜지스터(Tr)를 덮으며 형성된다. 제 3 절연층(550)은 무기절연물질 또는 유기절연물질로 이루어질 수 있다.
제 3 절연층(550) 상에는 드레인 콘택홀(552)을 통해 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(542)에 연결되는 제 1 전극(560)이 각 화소 영역 별로 분리되어 형성된다. 제 1 전극(560)은 애노드(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(560)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide, ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 발광다이오드 표시장치(500)가 상부 발광 방식(top-emission type)인 경우, 제 1 전극(560) 하부에는 반사전극 또는 반사층이 더욱 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사전극 또는 반사층은 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-paladium-copper: APC) 합금으로 이루어질 수 있다.
또한, 제 3 절연층(550) 상에는 제 1 전극(560)의 가장자리를 덮는 뱅크층(568)이 형성된다. 뱅크층(568)은 화소영역에 대응하여 제 1 전극(560)의 중앙을 노출한다.
제 1 전극(560) 상에는 양자점(112)을 포함하는 양자점층(110)과 양자점층(110) 상에 위치하며 적어도 두개의 티올기를 갖는 화학식1의 유기 화합물(122)을 포함하는 보호층(120)로 구성되는 양자점 필름(100)이 형성된다.
양자점 필름(100)은 적색 화소영역에서 적색 양자점(112)을 포함하고 녹색 화소영역에서 녹색 양자점(112)을 포함하며 청색 화소영역에서 청색 양자점(112)을 포함한다.
양자점 필름(100)이 형성된 기판(510) 상부로 제 2 전극(566)이 형성된다. 제 2 전극(566)은 표시영역의 전면에 위치하며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 캐소드(cathode)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 전극(566)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
제 1 전극(560), 양자점 필름(100) 및 제 2 전극(566)은 발광다이오드(D)를 이룬다.
제 1 전극(560)으로부터의 정공과 제 2 전극(566)으로부터의 전자가 양자점 필름(100)에 주입되면, 양자점 필름(100)의 양자점(112)에서 발광이 일어난다. 즉, 양자점 필름(100)은 발광물질층으로 이용된다.
도 8에서 단일층 구조의 양자점 필름(100)이 이용되고 있다. 이와 달리, 동일한 제 1 양자점(도 3의 212) 및 제 2 양자점(도 3의 232)이 적층된 다층 구조의 양자점 필름(도 3의 200)이 발광물질층으로 이용될 수도 있다.
제 1 전극(560), 양자점 필름(100) 및 제 2 전극(566)은 발광다이오드(D)를 이룬다.
도시하지 않았으나, 제 1 전극(560)과 양자점 필름(100) 사이에는 정공 주입층과 정공 수송층이 순차 위치할 수 있고, 양자점 필름(100)과 제 2 전극(566) 사이에는 전자 수송층과 전자 주입층이 순차 위치할 수 있다.
본 발명의 발광다이오드 표시장치(500)에서는, 보호층(120) 내 유기 화합물(122)에 의해 수분 및/또는 산소에 의한 양자점(112)의 손상이 방지되므로, 광 효율의 저하가 방지된다.
다층 구조의 양자점 필름이 이용되는 경우, 보호층(220)에 의해 제 1 양자점층(210)의 손상 없이 다층 구조의 양자점 필름(200)이 구현되므로, 발광다이오드 표시장치(500)의 광 효율이 더욱 향상된다.
[발광다이오드의 제작]
1. 비교예3 (Ref3)
ITO가 형성된 유기기판 상에 PEDOT:PSS를 코팅하여 정공주입층(약 30nm 두께)을 형성하고, polyvinylcarbazole(PVK)을 코팅하여 정공수송층(약 25nm 두께)을 형성하였다. InP/ZnSe/ZnS의 양자점이 분산된 hexane 용액(15mg/ml)을 3000rpm에서 45초간 코팅하여 양자점층인 발광물질층을 형성하였다. (약 10nm)
발광물질층 상에 정공수송층(ZnO, 약 40nm 두께)과 음극(Al)을 형성하였다.
2. 실험예2 (Ex2)
양자점층 상에, 화학식1의 S-3 화합물이 용해된 에탄올 용액(50wt%)을 3000rpm에서 45초간 코팅하여 보호층(약 3nm)을 형성하였다.
비교예3과 실험예2에서 제작된 발광다이오드에서의 발광 특성을 측정하여 도 9 및 도 10에 도시하였다.
도 9는 초기 발광 특성을 보여주며, 보호층이 없는 비교예3의 발광다이오드는 PL 강도가 저하된다. 즉, 티올기와 에스테르 결합을 갖는 보호층이 양자점층 상에 형성되는 실험예2의 발광다이오드에서는 양자점으로 수분 및/또는 산소의 침투가 보호층에 의해 차단됨으로써 양자점의 손상이 방지되고 발광 특성이 향상된다.
또한, 도 10에서 보여지는 바와 같이, 시간의 경과에 따라, 비교예3의 발광다이오드에서는 발광 특성이 크게 저하되는 반면, 실험예2의 발광다이오드에서는 발광 특성 저하가 줄어든다.
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 발광다이오드 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 발광다이오드 표시장치(600)는 제 1 내지 제 3 화소영역(P1, P2, P3)가 정의된 제 1 기판(610)과, 제 1 기판(610) 상부에 위치하는 발광다이오드(D)와, 발광다이오드(D) 상부에 위치하는 컬러필터층(670)을 포함한다. 예를 들어, 제 1 화소영역(P1)은 적색 화소영역이고, 제 2 화소영역(P2)은 녹색 화소영역이며, 제 3 화소영역(P3)은 청색 화소영역일 수 있다.
발광다이오드 표시장치(600)는 제 1 기판(610)과 발광다이오드(D) 사이에 위치하고 발광다이오드(D)에 연결되는 구동소자인 박막트랜지스터(Tr)와, 컬러필터층(670) 외측에 위치하는 제 2 기판(660)을 더 포함할 수 있다. 즉, 컬러필터층(670)은 제 2 기판(660)의 내측면에 형성될 수 있다.
도시하지 않았으나, 박막트랜지스터(Tr)는 반도체층, 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극을 포함한다.
박막트랜지스터(Tr) 상에는 드레인 전극을 노출하는 드레인 콘택홀(622)을 갖는 절연층(620)이 형성된다. 예를 들어, 절연층(620)은 무기절연물질 또는 유기절연물질로 형성될 수 있다.
절연층(620) 상에는 드레인 콘택홀(622)을 통해 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극에 연결되는 제 1 전극(630)이 각 화소 영역(P1, P2, P3) 별로 분리되어 형성된다. 제 1 전극(630)은 애노드(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(630)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide, ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
도시하지 않았으나, 제 1 전극(630) 하부에는 반사전극 또는 반사층이 더욱 형성된다. 예를 들어, 반사전극 또는 반사층은 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-paladium-copper: APC) 합금으로 이루어질 수 있다.
제 1 전극(630) 상에는 백색 빛을 발광하는 발광물질층(640)이 형성된다. 발광물질층(640)은 제 1 양자점(641)을 포함하는 제 1 양자점층, 제 1 양자점층 상부에 위치하고 제 2 양자점(643)을 포함하는 제 2 양자점층, 제 2 양자점층 상부에 위치하고 제 3 양자점(645)을 포함하는 제 3 양자점층, 제 1 양자점층과 제 2 양자점층 사이에 위치하고 제 1 유기 화합물(647)을 포함하는 제 1 보호층, 제 2 양자점층과 제 3 양자점층 사이에 위치하고 제 2 유기 화합물(649)을 포함하는 제 2 보호층을 포함한다.
제 1 양자점(641), 제 2 양자점(643) 및 제 3 양자점(645) 중 하나는 적색 양자점이고, 제 1 양자점(641), 제 2 양자점(643) 및 제 3 양자점(645) 중 다른 하나는 녹색 양자점이며, 제 1 양자점(641), 제 2 양자점(643) 및 제 3 양자점(645) 중 나머지 하나는 청색 양자점이다.
제 1 유기 화합물(647)과 제 2 유기 화합물(649) 각각은 화학식1의 물질에서 선택된다. 즉, 제 1 유기 화합물(647)과 제 2 유기 화합물(649) 각각은 적어도 두개의 티올기를 갖는다. 제 1 유기 화합물(647)에서 적어도 두개의 티올기 중 하나는 제 1 양자점(641)에 앵커링되고, 제 2 유기 화합물(649)에서 적어도 두개의 티올기 중 하나는 제 2 양자점(643)에 앵커링된다. 또한, 제 1 유기 화합물(647)에서 적어도 두개의 티올기 중 다른 하나는 제 2 양자점(643)에 앵커링될 수 있고, 제 2 유기 화합물(649)에서 적어도 두개의 티올기 중 다른 하나는 제 3 양자점(645)에 앵커링될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제 1 및 제 2 보호층에 의해 제 1 내지 제 3 양자점(641, 643, 645)으로의 수분 및/또는 산소 침투가 방지된다. 따라서, 제 1 내지 제 3 양자점(641, 643, 645)의 손상 및 발광 효율 저하가 방지된다.
또한, 제 1 및 제 2 보호층에 의해 제 2 양자점층과 제 3 양자점층 형성을 위한 용매에 의해 제 1 양자점층과 제 2 양자점층이 손상되는 것이 방지된다.
종래 백색 양자점 발광다이오드를 구현하기 위해서는, 적색 양자점층을 포함하는 제 1 발광부, 녹색 양자점층을 포함하는 제 2 발광부, 청색 양자점층을 포함하는 제 3 발광부가 별도로 형성되고, 인접한 발광부 사이에는 전하생성층이 필요하였다. 예를 들어, 적색 양자점층 상에 녹색 양자점층을 형성하는 경우, 녹색 양자점층을 형성하기 위한 양자점 조성물의 비극성 용매에 의해 적색 양자점층이 손상되는데, 이를 방지하기 위해 적색, 녹색 및 청색 양자점층을 별도의 발광부에 형성하였다. 이에 따라, 발광다이오드의 제조 공정이 복잡해지고 발광다이오드의 두께 및 제조 원가가 증가하는 문제가 발생한다.
그러나, 본 발명에서는, 제 1 및 제 2 보호층에 의해 제 1 및 제 2 양자점층이 보호되므로, 제 1 내지 제 3 양자점층을 하나의 발광물질층에 형성할 수 있다. 따라서, 위와 같은 문제가 방지된다.
발광물질층(640)이 형성된 제 1 기판(610) 상부로 제 2 전극(650)이 형성된다. 제 2 전극(650)은 표시영역의 전면에 위치하며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 캐소드(cathode)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 전극(650)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 제 2 전극(650)은 얇은 두께를 가져 빛이 투과될 수 있다.
제 1 전극(630), 발광물질층(640) 및 제 2 전극(650)은 발광다이오드(D)를 이룬다.
도시하지 않았으나, 발광다이오드(D)는 제 1 전극(630)과 발광물질층(640) 사이에 순차 적층된 정공 주입층과 정공 수송층, 발광물질층(640)과 제 2 전극(650) 사이에 순차 적층된 전자 수송층과 전자 주입층을 더 포함할 수 있다.
발광다이오드(D) 상부에 위치하는 컬러필터층(670)은 적색 화소영역인 제 1 화소영역(P1)에 대응하는 적색 컬러필터(672)와, 녹색 화소영역인 제 2 화소영역(P2)에 대응하는 녹색 컬러필터(674)와, 청색 화소영역인 제 3 화소영역(P3)에 대응하는 청색 컬러필터(676)를 포함한다.
컬러필터층(660)이 형성된 제 2 기판(660)은 접착층(미도시)을 이용하여 제 1 기판(610)과 합착될 수 있다.
도 11에서, 컬러필터층(660)이 제 2 기판(660)에 형성되고 있다. 이와 달리, 컬러필터층(660)은 발광다이오드(D) 상에 직접 형성될 수도 있다. 또한, 발광다이오드(D)로부터의 빛이 제 1 기판(610)을 통해 표시되는 경우, 컬러필터층(670)은 제 1 기판(610)과 발광다이오드(D) 사이에 위치할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 7 실시예에 따른 발광다이오드(700)는, 제 1 전극(710), 제 1 전극(710)과 마주하는 제 2 전극(720), 제 1 전극(710)과 제 2 전극(720) 사이에 위치하며 양자점을 포함하는 제 1 발광 물질층(736)을 포함하는 제 1 발광부(730), 제 1 발광부(730)와 제 2 전극(720) 사이에 위치하며 제 2 발광 물질층(744)을 포함하는 제 2 발광부(740), 제 1 발광부(730)와 제 2 발광부(740) 사이에 위치하는 전하 생성층(750)을 포함한다.
예를 들어, 제 1 전극(710)은 양극이고 제 2 전극(720)은 음극일 수 있다.
제 1 발광 물질층(736)은, 제 1 양자점(762)을 포함하는 제 1 양자점층, 제 1 양자점층 상부에 위치하고 제 2 양자점(764)을 포함하는 제 2 양자점층, 제 1 양자점층과 제 2 양자점층 사이에 위치하고 제 1 유기 화합물(766)을 포함하는 제 1 보호층을 포함한다. 도시하지 않았으나, 제 1 발광 물질층(736)은 제 2 양자점층 상에 형성되고 제 2 유기 화합물을 포함하는 제 2 보호층을 더 포함할 수 있다.
또한, 제 1 발광부(730)는 제 1 전극(710)과 제 1 발광 물질층(736) 사이에 순자 적층된 정공 주입층(732)과 제 1 정공 수송층(734), 제 1 발광 물질층(736)과 전하 생성층(750) 사이에 위치하는 1 전자 수송층(738)을 더 포함할 수 있다. 정공 주입층(732), 제 1 정공 수송층(734), 1 전자 수송층(738) 중 적어도 어느 하나는 생략될 수 있다.
제 1 유기 화합물(764)은 화학식1의 물질에서 선택된다. 즉, 제 1 유기 화합물(764)은 적어도 두개의 티올기를 갖는다. 제 1 유기 화합물(647)에서 적어도 두개의 티올기 중 하나는 제 1 양자점(641)에 앵커링된다. 또한, 제 1 유기 화합물(647)에서 적어도 두개의 티올기 중 다른 하나는 제 2 양자점(643)에 앵커링될 수 있다.
제 2 발광 물질층(744)는 발광물질을 포함한다. 제 2 발광 물질층(744)의 발광 물질은 형광 화합물, 인광 화합물, 지연형광 화합물, 양자점 중 하나일 수 있다.
또한, 제 2 발광부(740)는 전하 생성층(750)과 제 2 발광 물질층(744) 사이에 위치하는 제 2 정공 수송층(742)과, 제 2 발광 물질층(744)과 제 2 전극(720) 사이에 순차 적층된 제 2 전자 수송층(746) 및 전자 주입층(748)을 더 포함할 수 있다. 제 2 정공 수송층(742), 제 2 전자 수송층(746) 및 전자 주입층(748) 중 적어도 어느 하나는 생략될 수 있다.
전하 생성층(750)은 제 1 발광부(730)와 제 2 발광부(740) 사이에 위치한다. 즉, 제 1 발광부(730)와 제 2 발광부(740)는 전하 생성층(750)에 의해 연결된다. 전하 생성층(750)은 N형 전하 생성층(752)과 P형 전하 생성층(754)이 접합된 PN접합 전하 생성층일 수 있다.
N형 전하 생성층(752)은 제 1 전자 수송층(738)과 제 2 정공 수송층(742) 사이에 위치하고, P형 전하 생성층(754)은 N형 전하 생성층(752)과 제 2 정공 수송층(742) 사이에 위치한다.
전하 생성층(750)은 전하를 생성하거나 정공 및 전자로 분리하여 제 1 및 제 2 발광부(730, 740)에 전자와 및 전공을 공급한다.
즉, N형 전하 생성층(752)은 제 1 발광부(730)의 제 1 전자 수송층(738)으로 전자를 공급하고, 제 1 전자 수송층(738)은 제 1 전극(710)에 인접한 제 1 발광 물질층(736)에 전자를 공급한다. 한편, P형 전하 생성층(754)은 제 2 발광부(740)의 제 2 정공 수송층(742)으로 정공을 공급하고, 제 2 정공 수송층(742)은 제 2 전극(720)에 인접한 제 2 발광 물질층(744)에 정공을 공급한다. 따라서, 제 1 및 제 2 발광 물질층(736, 744)을 구비하는 발광다이오드(700)의 발광 효율이 향상되고, 구동 전압을 낮출 수 있다.
이때, 제 1 양자점(762), 제 2 양자점(764), 제 2 발광 물질층(744)의 발광 물질 중 하나는 적색을 발광하고, 제 1 양자점(762), 제 2 양자점(764), 제 2 발광 물질층(744)의 발광 물질 중 다른 하나는 녹색을 발광하며, 제 1 양자점(762), 제 2 양자점(764), 제 2 발광 물질층(744)의 발광 물질 중 나머지 하나는 청색을 발광한다. 따라서, 발광다이오드(700)는 백색 빛을 발광할 수 있다.
이와 같은 발광다이오드(700)는 도 11에 도시된 발광다이오드 표시장치(700)의 발광다이오드(D) 대신에 이용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 발광다이오드 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 8 실시예에 따른 발광다이오드 표시장치(800)는 제 1 내지 제 3 화소영역(P1, P2, P3)가 정의된 제 1 기판(810)과, 제 1 기판(810) 상부에 위치하는 발광다이오드(D)와, 발광다이오드(D) 상부에 위치하는 컬러필터층(870)과, 발광다이오드(D)와 컬러필터층(870) 사이에 위치하는 제 1 및 제 2 색변환층(color conversion layer, 880, 890)을 포함한다. 제 1 화소영역(P1)은 적색 화소영역(R)이고, 제 2 화소영역(P2)은 녹색 화소영역(G)이며, 제 3 화소영역(P3)은 청색 화소영역(B)이다.
발광다이오드 표시장치(800)는 제 1 기판(810)과 발광다이오드(D) 사이에 위치하고 발광다이오드(D)에 연결되는 구동소자인 박막트랜지스터(Tr)와, 컬러필터층(870) 외측에 위치하는 제 2 기판(860)을 더 포함할 수 있다. 즉, 컬러필터층(870)은 제 2 기판(860)의 내측면에 형성될 수 있다.
도시하지 않았으나, 박막트랜지스터(Tr)는 반도체층, 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극을 포함한다.
박막트랜지스터(Tr) 상에는 드레인 전극을 노출하는 드레인 콘택홀(822)을 갖는 절연층(820)이 형성된다. 예를 들어, 절연층(820)은 무기절연물질 또는 유기절연물질로 형성될 수 있다.
절연층(820) 상에는 드레인 콘택홀(822)을 통해 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극에 연결되는 제 1 전극(830)이 각 화소 영역(P1, P2, P3) 별로 분리되어 형성된다. 제 1 전극(830)은 애노드(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(830)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide, ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
도시하지 않았으나, 제 1 전극(830) 하부에는 반사전극 또는 반사층이 더욱 형성된다. 예를 들어, 반사전극 또는 반사층은 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-paladium-copper: APC) 합금으로 이루어질 수 있다.
제 1 전극(830) 상에는 백색 빛을 발광하는 발광물질층(840)이 형성된다. 발광물질층(840)은 형광 화합물, 인광 화합물, 지연형광 화합물, 양자점 중 하나인 발광 물질을 포함하고 백색 빛을 발광한다.
발광물질층(840)이 형성된 제 1 기판(810) 상부로 제 2 전극(850)이 형성된다. 제 2 전극(850)은 표시영역의 전면에 위치하며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 캐소드(cathode)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 전극(850)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 제 2 전극(850)은 얇은 두께를 가져 빛이 투과될 수 있다.
제 1 전극(830), 발광물질층(840) 및 제 2 전극(850)은 발광다이오드(D)를 이룬다.
도시하지 않았으나, 발광다이오드(D)는 제 1 전극(830)과 발광물질층(840) 사이에 순차 적층된 정공 주입층과 정공 수송층, 발광물질층(840)과 제 2 전극(850) 사이에 순차 적층된 전자 수송층과 전자 주입층을 더 포함할 수 있다.
발광다이오드(D) 상부에 위치하는 컬러필터층(870)은 적색 화소영역인 제 1 화소영역(P1)에 대응하는 적색 컬러필터(872)와, 녹색 화소영역인 제 2 화소영역(P2)에 대응하는 녹색 컬러필터(874)를 포함한다.
제 1 화소영역(P1)에서 적색 컬러필터층(872)과 발광다이오드(D) 사이에 위치하는 제 1 색변환층(880)은 제 1 양자점(882)을 포함하는 제 1 양자점층과 제 1 양자점층 상에 형성되고 제 1 유기화합물(884)을 포함하는 제 1 보호층을 포함한다. 또한, 제 2 화소영역(P2)에서 녹색 컬러필터층(874)과 발광다이오드(D) 사이에 위치하는 제 2 색변환층(890)은 제 2 양자점(892)을 포함하는 제 2 양자점층과 제 2 양자점층 상에 형성되고 제 2 유기화합물(894)을 포함하는 제 2 보호층을 포함한다.
제 1 양자점(882)은 적색 양자점이다. 따라서, 제 1 화소영역(P1)에서 발광다이오드(D)로부터의 청색 빛 중 일부는 적색 빛으로 변환되고 나머지 청색 빛은 적색 컬러필터(872)에 의해 흡수된다. 따라서, 제 1 화소영역(P1)에서 적색 빛이 표시된다.
또한, 제 2 양자점(892)은 녹색 양자점이다. 따라서, 제 2 화소영역(P2)에서 발광다이오드(D)로부터의 청색 빛 중 일부는 녹색 빛으로 변환되고 나머지 녹색 빛은 녹색 컬러필터(874)에 의해 흡수된다. 따라서, 제 2 화소영역(P2)에서 녹색 빛이 표시된다.
제 1 유기 화합물(884)과 제 2 유기 화합물(894) 각각은 화학식1의 물질에서 선택된다. 즉, 제 1 유기 화합물(884)과 제 2 유기 화합물(894) 각각은 적어도 두개의 티올기를 갖는다. 제 1 유기 화합물(884)에서 적어도 두개의 티올기 중 하나는 제 1 양자점(882)에 앵커링되고, 제 2 유기 화합물(894)에서 적어도 두개의 티올기 중 하나는 제 2 양자점(643)에 앵커링된다.
도 13에서는, 제 1 및 제 2 색변환층(880, 890) 각각은 단층의 양자점층을 포함한다. 이와 달리, 제 1 및 제 2 색변환층(880, 890) 각각은 둘 이상의 양자점층과 인접한 양자점층 사이의 보호층을 더 포함할 수도 있다. 이때, 제 1 및 제 2 색변환층(880, 890) 각각에서 양자점들은 동일한 색의 빛을 발광한다.
컬러필터층(870)과 제 1 및 제 2 색변환층(880, 890)이 형성된 제 2 기판(860)은 접착층(미도시)을 이용하여 제 1 기판(810)과 합착될 수 있다.
도 13에서, 컬러필터층(870)과 제 1 및 제 2 색변환층(880, 890)이 제 2 기판(860)에 형성되고 있다. 이와 달리, 제 1 및 제 2 색변환층(880, 890)은 발광다이오드(D) 상에 직접 형성되고, 컬러필터층(860)은 제 1 및 제 2 색변환층(880, 890) 상에 형성될 수도 있다.
도시하지 않았으나, 발광다이오드(D)에서 백색 빛이 발광되는 경우, 청색 화소영역인 제 3 화소영역(P3)에, 제 2 기판(860)에 청색 컬러필터와, 청색 양자점과 보호층을 포함하는 제 3 색변환층이 형성될 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 200: 양자점 필름 110, 210, 230: 양자점층
120, 220: 보호층
112, 212, 232, 641, 643, 645, 762, 764, 882, 892: 양자점
122, 222, 647, 649, 766, 884, 894: 보호층
300: 액정표시장치 310: 액정패널
370: 백라이트 유닛 400: 엘이디 패키지
500, 600, 800: 발광다이오드 표시장치
670, 870: 컬러필터층 880, 890: 색변환층
700, D: 발광다이오드

Claims (27)

  1. 제 1 양자점을 포함하는 제 1 양자점층과;
    상기 제 1 양자점층 상에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 가지며, 상기 적어도 두개의 티올기 중 하나는 상기 제 1 양자점에 앵커링되는 제 1 유기 화합물을 포함하는 제 1 보호층
    을 포함하는 양자점 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유기 화합물에서 상기 적어도 두개의 티올기는 에테르기 또는 에스테르기를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 양자점 필름.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 유기 화합물은 하기 물질 중에서 선택되고, R은 C1 내지 C30의 알킬기인 것을 특징으로 하는 양자점 필름.
    Figure pat00013
    Figure pat00014
    Figure pat00015

  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층 상에 위치하고 제 2 양자점을 포함하는 제 2 양자점층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 필름.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 적어도 두개의 티올기 중 다른 하나는 상기 제 2 양자점에 앵커링되는 것을 특징으로 하는 양자점 필름.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 양자점층에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 가지며, 상기 적어도 두개의 티올기 중 하나는 상기 제 2 양자점에 앵커링되는 제 2 유기 화합물을 포함하는 제 2 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 필름.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 양자점으로부터 발광되는 빛과 상기 제 2 양자점으로부터 발광되는 빛은 서로 같거나 다른 것을 특징으로 하는 양자점 필름.
  8. 엘이디 칩과;
    상기 엘이디 칩을 덮는 제 1 항 내지 제 7 항 중 하나의 양자점 필름
    을 포함하는 엘이디 패키지.
  9. 제 8 항의 엘이디 패키지를 포함하는 백라이트 유닛과;
    상기 백라이트 유닛 상부에 위치하는 액정 패널
    을 포함하는 표시장치.
  10. 액정 패널과;
    상기 액정 패널 하부에 위치하며 광원을 포함하는 백라이트 유닛과;
    상기 액정 패널과 상기 백라이트 유닛 사이에 위치하는 제 1 항 내지 제 7 항 중 하나의 양자점 필름
    을 포함하는 표시장치.
  11. 서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극과;
    상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하고, 제 1 양자점을 포함하는 제 1 양자점층과, 상기 제 1 양자점층 상에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 가지며 상기 적어도 두개의 티올기 중 하나는 상기 제 1 양자점에 앵커링되는 제 1 유기 화합물을 포함하는 제 1 보호층을 포함하는 제 1 발광 물질층
    을 포함하는 발광다이오드.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 유기 화합물에서 상기 적어도 두개의 티올기는 에테르기 또는 에스테르기를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 유기 화합물은 하기 물질 중에서 선택되고, R은 C1 내지 C30의 알킬기인 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
    Figure pat00016
    Figure pat00017
    Figure pat00018

  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 물질층은, 상기 제 1 보호층 상에 위치하고 제 2 양자점을 포함하는 제 2 양자점층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 두개의 티올기 중 다른 하나는 상기 제 2 양자점에 앵커링되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 물질층은, 상기 제 2 양자점층에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 가지며, 상기 적어도 두개의 티올기 중 하나는 상기 제 2 양자점에 앵커링되는 제 2 유기 화합물을 포함하는 제 2 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 양자점으로부터 발광되는 빛과 상기 제 2 양자점으로부터 발광되는 빛은 서로 같거나 다른 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 물질층은, 상기 제 2 양자점층 상에 위치하고 제 3 양자점을 포함하는 제 3 양자점층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 양자점 중 하나는 적색 양자점이고, 상기 제 1 내지 제 3 양자점 중 다른 하나는 녹색 양자점이며, 상기 제 1 내지 제 3 양자점 중 나머지 하나는 청색 양자점인 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하고 발광물질을 포함하는 제 2 발광 물질층과;
    상기 제 1 발광 물질층과 상기 제 2 발광 물질층 사이에 위치하는 전하 생성층을 더 포함하고,
    상기 제 1 양자점, 상기 제 2 양자점, 상기 발광물질 중 하나는 적색을 발광하고, 상기 제 1 양자점, 상기 제 2 양자점, 상기 발광물질 중 다른 하나는 녹색을 발광하며, 상기 제 1 양자점, 상기 제 2 양자점, 상기 발광물질 중 나머지 하나는 청색을 발광하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
  21. 기판과;
    상기 기판 상부에 위치하는 제 11 항 내지 제 20 항 중 하나의 발광다이오드와;
    상기 기판과 상기 발광다이오드 사이에 위치하고 상기 제 1 전극 또는 상기 제 2 전극에 연결되는 박막트랜지스터
    를 포함하는 표시장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 발광다이오드 사이 또는 상기 발광다이오드 상부에 위치하는 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  23. 적색, 녹색 및 청색 화소영역을 포함하는 기판과;
    상기 기판 상부에 위치하는 발광다이오드와;
    상기 발광다이오드 상부에 배치되고 상기 적색 화소영역에 대응되는 적색 컬러필터와 상기 녹색 화소영역에 대응되는 녹색 컬러필터를 포함하는 컬러필터층과;
    상기 적색 컬러필터와 상기 발광다이오드 사이에 배치되고 적색 양자점을 포함하는 제 1 양자점층과 상기 제 1 양자점층 상에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 가지며 상기 적어도 두개의 티올기 중 하나는 상기 제 1 양자점에 앵커링되는 제 1 유기 화합물을 포함하는 제 1 보호층을 포함하는 적색 색변환층과;
    상기 녹색 컬러필터와 상기 발광다이오드 사이에 배치되고 녹색 양자점을 포함하는 제 2 양자점층과 상기 제 2 양자점층 상에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 가지며 상기 적어도 두개의 티올기 중 하나는 상기 제 2 양자점에 앵커링되는 제 2 유기 화합물을 포함하는 제 2 보호층을 포함하는 녹색 색변환층
    을 포함하는 표시장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 발광다이오드는 청색 빛을 발광하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 발광다이오드는 백색 빛을 발광하고,
    상기 컬러필터층은 상기 청색 화소영역에 대응되는 청색 컬러필터를 더 포함하며,
    상기 청색 컬러필터와 상기 발광다이오드 사이에 배치되고 청색 양자점을 포함하는 제 3 양자점층과 상기 제 3 양자점층 상에 위치하고 적어도 두개의 티올기를 가지며 상기 적어도 두개의 티올기 중 하나는 상기 제 3 양자점에 앵커링되는 제 3 유기 화합물을 포함하는 제 3 보호층을 포함하는 청색 색변환층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 유기 화합물과 상기 제 2 유기 화합물 각각에서 상기 적어도 두개의 티올기는 에테르기 또는 에스테르기를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 양자점 필름.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 유기 화합물 각각은 독립적으로 하기 물질 중에서 선택되고, R은 C1 내지 C30의 알킬기인 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
    Figure pat00019
    Figure pat00020
    Figure pat00021

KR1020180130768A 2018-10-30 2018-10-30 양자점 필름, 엘이디 패키지, 발광다이오드 및 표시장치 KR20200049980A (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022244988A1 (ko) * 2021-05-17 2022-11-24 삼성전자주식회사 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치
KR20230074938A (ko) 2021-11-22 2023-05-31 전북대학교산학협력단 발광염료 분산 광경화성 콜레스테릭 액정 조성물 및 이를 포함하는 발광염료 분산 광학필름

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022190192A1 (ja) * 2021-03-09 2022-09-15 シャープ株式会社 発光素子およびその製造方法
WO2022190190A1 (ja) * 2021-03-09 2022-09-15 シャープ株式会社 ナノ粒子膜のパターニング方法、発光装置の製造方法、発光装置
WO2022190194A1 (ja) * 2021-03-09 2022-09-15 シャープ株式会社 El素子の製造方法、およびel素子
US20240150650A1 (en) * 2021-03-09 2024-05-09 Sharp Kabushiki Kaisha Quantum-dot-containing film, light-emitting element, wavelength conversion member, and display device
CN113764562A (zh) * 2021-07-24 2021-12-07 深圳市帝晶光电科技有限公司 一种提升亮度的MiniLED及其制作方法
CN114967232B (zh) * 2022-05-18 2023-10-10 Tcl华星光电技术有限公司 显示面板及显示装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005502176A (ja) * 2001-09-04 2005-01-20 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 量子ドットを有するエレクトロルミネセント装置
JP2010055900A (ja) * 2008-08-27 2010-03-11 Sharp Corp エレクトロルミネセンス素子
KR101018111B1 (ko) 2008-10-07 2011-02-25 삼성엘이디 주식회사 양자점-금속산화물 복합체, 양자점-금속산화물 복합체의 제조방법 및 양자점-금속산화물 복합체를 포함하는 발광장치
JP2013539584A (ja) * 2010-07-26 2013-10-24 メルク パテント ゲーエムベーハー 量子ドットおよびホスト
US9666766B2 (en) * 2013-08-21 2017-05-30 Pacific Light Technologies Corp. Quantum dots having a nanocrystalline core, a nanocrystalline shell surrounding the core, and an insulator coating for the shell
US9755188B2 (en) * 2013-09-30 2017-09-05 Lg Display Co., Ltd. Organic electronic device
US9778510B2 (en) * 2013-10-08 2017-10-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Nanocrystal polymer composites and production methods thereof
JP6233417B2 (ja) * 2013-10-17 2017-11-22 株式会社村田製作所 発光デバイス
KR102174959B1 (ko) * 2013-11-29 2020-11-05 엘지디스플레이 주식회사 삼차원 영상 표시장치
US10061151B2 (en) * 2014-06-30 2018-08-28 Lg Display Co., Ltd. Light shielding material and display device including the same
KR102387751B1 (ko) * 2015-03-11 2022-04-15 삼성전자주식회사 배리어 필름 및 이를 포함하는 양자점-폴리머 복합체 물품
CN106159099B (zh) * 2015-04-03 2018-01-09 南京瀚宇彩欣科技有限责任公司 量子点电致发光单元及量子点电致发光装置
KR101829746B1 (ko) * 2015-06-02 2018-03-29 삼성에스디아이 주식회사 양자점, 이를 포함하는 조성물 및 양자점의 제조방법
KR102519945B1 (ko) * 2015-08-31 2023-04-10 엘지디스플레이 주식회사 양자점, 양자점 필름, 양자점을 포함하는 엘이디 패키지 및 표시장치
KR101747264B1 (ko) * 2015-11-30 2017-06-15 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치와 그의 제조 방법
CN105353554A (zh) * 2015-12-04 2016-02-24 深圳市华星光电技术有限公司 彩膜基板的制作方法及液晶显示装置
TWI595644B (zh) * 2015-12-30 2017-08-11 Lg顯示器股份有限公司 有機發光二極體顯示裝置
CN105552241B (zh) * 2016-01-13 2017-11-03 京东方科技集团股份有限公司 可交联量子点及其制备方法、阵列基板及其制备方法
EP3239197B1 (en) * 2016-04-28 2019-01-23 Samsung Electronics Co., Ltd Layered structures and quantum dot sheets and electronic devices including the same
US20180009659A1 (en) * 2016-07-05 2018-01-11 Nanoco Technologies Ltd. Ligand conjugated quantum dot nanoparticles and methods of detecting dna methylation using same
KR102672449B1 (ko) 2016-09-19 2024-06-05 엘지디스플레이 주식회사 무기발광입자, 무기발광입자필름, 이를 포함하는 엘이디 패키지 및 표시장치
WO2018222678A1 (en) * 2017-05-30 2018-12-06 Sabic Global Technologies B.V. Multi-layer optical construction of quantum dot films for improved conversion efficiency and color gamut
KR20200063221A (ko) * 2017-10-13 2020-06-04 10644137 캐나다 인코포레이티드 다층 양자점 led 및 이를 제조하는 방법
KR102427416B1 (ko) * 2017-11-22 2022-08-01 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
JP6934104B2 (ja) * 2018-03-08 2021-09-08 シャープ株式会社 素子、電子機器、および素子の製造方法
CN111868952A (zh) * 2018-03-26 2020-10-30 夏普株式会社 液体组合物、光电转换元件的制造方法以及光电转换元件

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022244988A1 (ko) * 2021-05-17 2022-11-24 삼성전자주식회사 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치
KR20230074938A (ko) 2021-11-22 2023-05-31 전북대학교산학협력단 발광염료 분산 광경화성 콜레스테릭 액정 조성물 및 이를 포함하는 발광염료 분산 광학필름

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