TWI686459B

TWI686459B - 發光材料及應用其之具有顯示功能的電子裝置

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Publication number: TWI686459B
Application number: TW106143619A
Authority: TW
Inventors: 莊淵仁; 游思淳; 林耕竹; 陳韋達; 莊曜聰; 溫正雄
Original assignee: 奇美實業股份有限公司
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2020-03-01
Also published as: JP6845210B2; TW201928003A; KR20200068530A; US20190177612A1; CN109913198B; KR102264799B1; CN109913198A; US11512246B2; JP2019144529A

Abstract

一種發光材料，包括具有不規則形狀的顆粒。所述顆粒包括具有不規則形狀的核心以及量子點。量子點分佈於核心上。

Description

發光材料及應用其之具有顯示功能的電子裝置

本發明是關於一種發光材料及應用其之具有顯示功能的電子裝置。

量子點是一種具有良好吸光及發光特性的材料，其發光半高寬(full width at half maximum,FWHM)窄，發光效率高，並且具有相當寬的吸收頻譜，從而可提供高純度和飽和度的色彩。近年來，量子點逐漸被應用在顯示裝置或其他具有顯示功能的電子裝置中。然而，對於其各方面的改善仍持續進行中。舉例來說，希望能夠提供發光輝度高而色度偏移量低之應用量子點的發光材料。

本發明是關於包括量子點的發光材料及應用其之具有顯示功能的電子裝置。根據本發明實施方案的發光材料，可在低色度偏移量的情況下提供高輝度。

在一些實施方案中，提供一種發光材料。所述發光材料包括具有不規則形狀的顆粒。所述顆粒包括具有不規則形狀的核心以及量子點。量子點分佈於核心上。

在一些實施方案中，提供一種具有顯示功能的電子裝置。所述電子裝置包括根據實施方案的發光材料。所述電子裝置為電視、數位相機、數位攝影機、數位相框、手機、筆記型電腦、電腦螢幕、隨身聽、遊戲機、或車用顯示器。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施方案和實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

100:顆粒

110:核心

120:量子點

130:封止層

301:電視

302:數位相機

303:數位攝影機

304:數位相框

305:手機

306:筆記型電腦

307:電腦螢幕

308:隨身聽

309:遊戲機

310:車用顯示器

D10:長軸

D20:短軸

S10:表面

第1圖為根據實施方案之發光材料的示意圖。

第2A至2B圖為根據實施方案之發光材料的掃描式電子顯微鏡(SEM)照片。

第3A至3J圖為應用根據實施方案之發光材料的電子裝置的示意圖。

以下將配合所附圖式對於本發明進行詳細說明。可以明白，對於實施方案的說明和所附圖式只是作為列舉解釋用途，並非用於限制本發明。舉例來說，為了清楚起見，示意圖中之各部分的相對尺寸與形狀等等可能並未依照實際比例繪示。此外，只要不脫離本發明的精神，在可行的情況下，本發明的各種材料選擇、比例、和/或元件、裝置等等，皆能夠進行調整，例如是使用如本發明所屬技術領域所知悉的替代品，又例如是增加或減少某些成分或結構。並且，可以預期，一實施方案或實施例中的技術特徵，能夠被有利地納入於另一實施方案或實施例中，然而並未對此作進一步的列舉。

請參照第1圖，其為根據實施方案之發光材料的示意圖。此種發光材料包括具有不規則形狀的顆粒100。顆粒100包括具有不規則形狀的核心110以及量子點120。量子點120分佈於核心110的表面上。在一些實施方案中，如第1圖所示，顆粒100還各自包括封止層130。封止層130包覆核心110。在此種實施方案中，分佈於核心110之表面上的量子點120位於核心110與封止層130之間。以下對於所述顆粒100、核心110、量子點120、和封止層130作更進一步的說明。

在此，定義具有不規則形狀的顆粒的長軸D10為通過顆粒形心(centroid)並連接顆粒輪廓表面S10之二對側端點的最長線段，短軸D20為通過顆粒形心並連接顆粒輪廓表面S10之二對側端點的最短線段，平均粒徑為以兩度間隔測量通過顆粒形心並連接顆粒輪廓表面S10之二對側端點的線段的平均值。由於三維空間測量上的困難，此處定義之長軸、短軸、平均粒徑係以在二維平面上測得者為準，而此處所謂的形心也就是在二維平面上測得的幾何中心。舉例來說，可利用掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察，分析螢幕上或照片中見到的顆粒的長軸、短軸、平均粒徑。在這樣的定義下，具有不規則形狀的顆粒(例如顆粒100)可具有特定的長軸與短軸的比值、以及特定的平均粒徑。

具體來說，在一些實施方案中，具有不規則形狀的顆粒(例如顆粒100)的長軸與短軸的比值、以及複數個顆粒的長軸與短軸的比值的平均值，可為1.30至20.00，例如為1.40至18.00，例如為1.50至15.00，例如為2.00至12.00，更例如為2.50至10.00。在一些實施方案中，具有不規則形狀的顆粒的長軸與短軸的比值的標準偏差可為0.10至9.00，例如為0.15至8.00，更例如為0.20至7.00。在一些實施方案中，具有不規則形狀的顆粒的長軸與短軸的比值的差值(最大值與最小值的差值)可為0.20至30.00，例如為1.50至28.00，更例如為3.00至25.00。

舉例來說，請參照第2A至2B圖，其為根據實施方案之發光材料的掃描式電子顯微鏡(SEM)照片，其中第2A圖示出一特定的具有不規則形狀的顆粒的影像，第2B圖進一步地加上形心(三角形標記)、長軸(D10線段)、和短軸(D20線段)的標示。在第2B圖中，以三角形標記標示形心的具有不規則形狀的顆粒，其長軸D10與短軸D20分別約為790.5nm(奈米)及121.6nm，長軸與短軸的比值約為6.50，介於前述範圍之內。在一些實施方案中，具有不規則形狀的顆粒的平均粒徑為144.6nm至400.0nm，取20個以上的顆粒平均其平均粒徑得到的平均尺寸可約為263nm。

本發明具有不規則形狀的顆粒，所述的不規則形狀是表示該顆粒在二維平面上測得的輪廓外觀為非週期性重複出現的形狀，而此處所謂非週期性重複出現的形狀是指並非是習知的幾何形狀重複出現排列的形狀，而且可以明顯地分辨出單一個幾何形狀，習知的幾何形狀例如但不局限於圓形、橢圓形、長方形、正方形、菱形、三角形或梯形等。所述的不規則形狀較佳是在二維平面上測得的輪廓外觀為非選自於由圓形、橢圓形、長方形、正方形、菱形、三角形和梯形所組成的群組，單獨出現或重複排列的形狀。

核心110的材料可為聚合物，包括有機聚合物、無機聚合物、水溶性聚合物、有機溶劑可溶的聚合物、生物聚合物、和合成聚合物，例如但不限於是聚矽氧烷、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酮、聚醚醚酮、聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚丙烯酰胺、聚烯烴、聚乙炔、聚異戊二烯、聚丁二烯、聚(偏二氟乙烯)、聚氯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚氨酯、和/或纖維素聚合物。核心110的材料也可為除了聚合物之外的其他種類無機介質，例如但不限於是矽膠(silica gel)、膨潤土、玻璃、石英、高嶺土、二氧化矽、氧化鋁、和/或氧化鋅。在一些實施方案中，核心110優先使用氣相二氧化矽(fumed silica)，其可為多個原始粒子(primary particles)的聚集體(aggregate)，所述多個原始粒子實際上是合併在一起並且不能被分離，如第1圖所示。所述核心110可為具有不規則形狀的核心，所述的不規則形狀是表示該核心110在二維平面上測得的輪廓外觀為非週期性重複出現的形狀，而此處所謂非週期性重複出現的形狀是指並非是習知的幾何形狀重複出現排列的形狀，而且可以明顯地分辨出單一個幾何形狀，習知的幾何形狀例如但不局限於圓形、橢圓形、長方形、正方形、菱形、三角形或梯形等。所述的不規則形狀較佳是在二維平面上測得的輪廓外觀為非選自於由圓形、橢圓形、長方形、正方形、菱形、三角形和梯形所組成的群組，單獨出現或重複排列的形狀。

在一些實施方案中，具有不規則形狀的核心110的長軸與短軸的比值可為1.30至20.00，例如為1.40至18.00，更例如為1.50至15.00。在此，定義具有不規則形狀的核心110的長軸為通過核心110形心(centroid)並連接核心110輪廓表面之二對側端點的最長線段，短軸為通過核心110形心並連接核心110輪廓表面之二對側端點的最短線段。

根據一些實施方案，核心110可具有疏水性。舉例來說，核心110可具有碳數3至碳數20的烷基，例如是碳數3至碳數18的烷基，更例如是碳數3至碳數16的烷基，藉由這樣的烷基來提供疏水性。在一些實施方案中，所述烷基是藉由以有機矽烷對於表面具有親水性矽醇基之聚集體進行改質(表面處理)，從而接枝到聚集體上，進而形成核心110。在這樣的實施方案中，核心110將在表面帶有如化學式1所示的末端官能基：

其中R¹為-OCH₃，R²為-OCH₃，R³為碳數3至碳數20的烷基，例如為碳數3至碳數18的烷基，更例如為碳數3至碳數16的烷基。對應地，用於改質的有機矽烷可為具有碳數3至碳數20的烷基的有機矽烷，例如為具有碳數3至碳數18的烷基的有機矽烷，更例如為具有碳數3至碳數16的烷基的有機矽烷，像是丙基三甲氧基矽烷(propyl trimethoxysilane)、辛基三甲氧基矽烷(octyl trimethoxysilane)、十六烷基三甲氧基矽烷(hexadecyl trimethoxysilane)等等。

根據一些實施方案，核心110在25℃至800℃下藉由熱重量分析儀(TGA)所量測的總重量殘留量可為94%至100%，例如為95%至100%，更例如為96%至100%。核心110在25℃至800℃下藉由熱重量分析儀(TGA)所量測的總重量殘留量在前述範圍內，核心110中所含有的雜質量少、機械強度高，具有優異的耐熱性質，可提升整體發光材料的信賴性。

不規則形狀的核心110可讓量子點120彼此之間保持適當距離，從而避免量子點120彼此之間過於靠近而失去發光特性，特別是在量子點120的高吸附量的情況下，仍可讓量子點120彼此之間保持適當距離，從而避免量子點120彼此之間過於靠近而失去發光特性，發光輝度降低，以及色度偏移過大的問題。在一些實施方案中，核心110的比表面積可為100m²/g至1000m²/g。

量子點120可為矽基奈米晶體、第12-第16族化合物半導體奈米晶體、第13-第15族化合物半導體奈米晶體、第14-第16族化合物半導體奈米晶體、和/或鈣鈦礦奈米晶體等等。所述第12-第16族化合物半導體奈米晶體，其中第12族元素可為鋅、鎘、和/或汞，第16族元素可為氧、硫、硒、和/或碲，所述第12-第16族化合物例如但不限於是CdO、CdS、CdSe、CdTe、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、和/或HgZnSTe。所述第13-第15族化合物半導體奈米晶體，其中第13族元素可為鋁、鎵、和/或銦，第15族元素可為氮、磷、和/或砷，所述第13-第15族化合物例如但不限於是GaN、GaP、GaAs、AlN、AlP、AlAs、InN、InP、InAs、GaNP、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP、InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs、InCuSe、和/或InAlPAs。所述第14-第16族化合物半導體奈米晶體，其中第14族元素可為錫、和/或鉛，第16族元素可為硫、硒、和/或碲，所述第14-第16族化合物例如但不限於是SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、 SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、和/或SnPbSTe。所述鈣鈦礦奈米晶體可為有機金屬鹵化物RNH₃PbX₃、或純無機鈣鈦礦CsPbX₃，其中R可為C_nH_2n+1，n為1~10，X可為氯、溴、和/或碘，所述鈣鈦礦例如但不限於是CH₃NH₃PbI₃、CH₃NH₃PbCl₃、CH₃NH₃PbBr₃、CH₃NH₃PbI₂Cl、CH₃NH₃PbICl₂、CH₃NH₃PbI₂Br、CH₃NH₃PbIBr₂、CH₃NH₃PbIClBr、CsPbI₃、CsPbCl₃、CsPbBr₃、CsPbI₂Cl、CsPbICl₂、CsPbI₂Br、CsPbIBr₂、和/或CsPbIClBr。

根據一些實施方案，量子點120也可具有二元核、三元核、或四元核等等的結構。根據一些實施方案，量子點120可具有核-殼或核-多殼的結構。在一些實施方案中，量子點120可經摻雜或分級。在一些實施方案中，優先使用CdSe/ZnS核/殼結構的奈米粒子。

根據一些實施方案，量子點120的無機表面原子可以利用封止劑進行表面改質，以利於抑制量子點120之間的聚集，並適度隔絕量子點120與它們周圍的電子和化學環境。封止劑為有機基團，可包括或基本上由路易士鹼化合物構成，包括單官能或多官能配體，封止劑例如但不限於是膦(三辛基膦、三苯基膦、第三丁基膦等等)、氧化膦(三辛基氧化膦、氧化三苯膦等等)、烷基膦酸、烷基胺(十六烷基胺、辛胺等等)、芳基胺、吡啶、長鏈脂肪酸、和/或噻吩。

量子點的平均粒徑改變會使得其發光波長隨之改變。據此，可以經由調整量子點的材料和尺寸來控制量子點發出的光的峰值波長。在一些實施方案中，量子點120的平均粒徑為1nm至25nm，例如為1nm至15nm，更例如為1nm至10nm。量子點120可包括發出紅光的紅光量子點、發出綠光的綠光量子點、和發出藍光的藍光量子點。在一些實施方案中，紅光量子點的平均粒徑為3nm至25nm，例如為4nm至15nm，更例如為5nm至10nm。綠光量子點的平均粒徑為2nm至20nm，例如為3nm至15nm，更例如為4nm至9nm。藍光量子點的平均粒徑為1nm至15nm，例如為2nm至10nm，更例如為2nm至8nm。

在一些實施方案中，當以光致發光(photoluminescence,PL)評價量子點120時，使用波長為350nm以上但小於發光波長(例如390nm至500nm)的光照射，量子點120發出的光的峰值波長為400nm至700nm，波峰的半高寬為15nm至60nm，例如為20nm至60nm。在一些實施方案中，紅光量子點發出的光的峰值波長為600nm至700nm，例如為605nm至680nm，更例如為610nm至660nm，波峰的半高寬為15nm至60nm，例如為20nm至60nm。綠光量子點發出的光的峰值波長為500nm至600nm，例如為510nm至560nm，更例如為520nm至550nm，波峰的半高寬為15nm至60nm，例如為20nm至60nm。藍光量子點發出的光的峰值波長為400nm至500nm，例如為430nm至470nm，更例如為440nm至460nm，波峰的半高寬為15nm至60nm，例如為20nm至60nm。可使用但不限於以Horiba公司製造的穩態螢光光譜儀(型號：FLmax-3)進行光致發光分析。

根據一些實施方案，相對於100重量份的核心110，量子點120可為0.2重量份至50重量份。在此範圍之內，發光材料的輝度可隨著量子點120之添加量穩定的增加，並且不會造成過度的色度偏移。

封止層130的材料可為聚合物，包括有機聚合物、無機聚合物、水溶性聚合物、有機溶劑可溶的聚合物、生物聚合物、和/或合成聚合物，例如但不限於是聚矽氧烷、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酮、聚醚醚酮、聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚丙烯酰胺、聚烯烴、聚乙炔、聚異戊二烯、聚丁二烯、聚(偏二氟乙烯)、聚氯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚氨酯、和/或纖維素聚合物。封止層130的材料也可為除了聚合物之外的其他種類無機介質，例如但不限於是矽膠、膨潤土、玻璃、石英、高嶺土、二氧化矽、氧化鋁、和/或氧化鋅。在一些實施方案中，優先使用矽氧化物，例如但不限於是聚矽氧烷、玻璃、和/或二氧化矽。所述聚矽氧烷是由矽氧烷化合物R^a _nSi(OR^b)_4-n經加水分解縮合反應而得，其中R^a為碳數6至碳數15的芳香基，R^b為碳數1至碳數5的烷基，n為0~3。R^a例如但不限於是苯基、甲苯基、對-羥基苯基、1-(對-羥基苯基)乙基、2-(對-羥基苯基)乙基、4-羥基-5-(對-羥基苯基羰氧基)戊基(4-hydroxy-5-(p-hydroxyphenylcarbonyloxy)pentyl)、或萘基。R^b例如但不限於是甲基、乙基、正丙基、異丙基、或正丁基。在一些實施方案中，優先使用由四乙氧基矽烷(TEOS)經加水分解縮合反應而得的聚矽氧烷。

根據一些實施方案，封止層130的厚度可完整包覆量子點120即可，封止層130的厚度可為0.1nm至25nm，或例如為0.5nm至25nm。封止層130的厚度在前述範圍內，可提供量子點120足夠的保護，又可避免因量子點120太過遠離顆粒表面而使得發光效率不佳。在一些實施方案中，如上所述之顆粒(例如顆粒100)，以顆粒的總重量為100wt%，顆粒整體的碳含量可為0.50wt%至11.00wt%。

在根據實施方案的發光材料中，量子點120被併入於光學透明介質(核心110、封止層130)中。因此，量子點120可與光源光學連通，從而被光源所發出的主要光激發，並發出次要光。所使用的光源例如但不限於是發光二極體(LED)光源、雷射光源、弧光燈、或黑體光源。在一些實施方案中，可只藉由次要光提供整體裝置發出的光所需的強度和波長。在另一些實施方案中，可藉由適當混合主要光與次要光的顏色，滿足整體裝置發出的光所需的強度和波長。在一些實施方案中，可控制光學透明介質的大小、形態、和構成，也可控制光學透明介質內的每一類型的量子點的大小和數目，使得發光材料發出的光可在後續混光後產生任何所需之特定顏色及強度的光。根據一些實施方案，發光材料可包括一或多種顏色的量子點。

在根據實施方案的發光材料中，由於量子點120是分佈於具有不規則形狀的核心110上，因此可在不會造成過度的色度偏移的情況下，調整發光材料的輝度，甚至達到相當高的輝度。詳細而言，具有不規則形狀的核心110相較於一般的球形核心具有較高的比表面積，因此在量子點120的吸附量提高的情況下，仍可保有量子點120的高分散性，可讓量子點120彼此之間保持適當距離，從而避免量子點120彼此之間過於靠近而造成量子點120的自吸收現象增大，發光輝度降低，色度偏移過大的問題。

根據一些實施方案，所述發光材料可應用在發光二極體(LED)的封裝材料內。所使用的封裝材料例如但不限於是環氧樹脂、聚矽氧烷樹脂、丙烯酸酯樹脂、或玻璃。此種發光二極體例如可做為背光單元或其他發光裝置的發光元件，也可在量子點發光二極體(QLED)顯示裝置的陣列之中作為圖元。根據一些實施方案，所述發光材料也可應用在光學膜材、光學板材、透明管件、光學部件、背光單元、顏色轉換材料、光學材料、油墨、標籤劑等等。

根據一些實施方案，所述發光材料可進一步地應用在電子裝置，例如具有顯示功能的電子裝置。亦即，所述電子裝置包括根據實施方案的發光材料。所述具有顯示功能的電子裝置可為如第3A圖所示之電視301、如第3B圖所示之數位相機302、如第3C圖所示之數位攝影機303、如第3D圖所示之數位相框304、如第3E圖所示之手機305、如第3F圖所示之筆記型電腦306、如第3G圖所示之電腦螢幕307、如第3H圖所示之隨身聽308、如第3I圖所示之遊戲機309、如第3J圖所示之車用顯示器310、或穿戴式裝置如智慧錶或虛擬實境眼鏡等等。

以下提供具體的實施例和比較例，以對於根據實施方案之發光材料能有更進一步的了解。

[量子點溶液的製備]

[量子點溶液(1)]

將260毫克的氧化鎘(CdO)、7020毫克的醋酸鋅(ZnAc)及45毫克的油酸添加至三頸燒瓶中。接著加入140毫升的十八碳烯(ODE)，在120℃下於真空中加熱反應混合。接著用氮氣填充三頸燒瓶，並使溫度升高至250℃。然後注入20毫升、0.025莫耳的三辛基硒化磷(TOPSe)以及1080毫克的硫(S)，並使溶液在250℃下加熱。在攪拌後產生黃綠色懸浮液，然後使其冷卻，並用300毫升的乙醇進行沉澱析出。沉澱析出物經離心分離後即為綠色量子點，其發出的光的峰值波長為530nm，半高寬為40nm。將此綠色量子點去除溶劑後與正己烷混合，配製成量子點的重量百分比為1%的綠色量子點溶液，即量子點溶液(1)。

[核心溶液的製備]

[核心溶液(1)]

取1克的氣相二氧化矽(fumed silica)(商品名：SIS6960.0，Gelest製)，分散於40克的二甲基亞碸(dimethyl sulfoxide)中，加入0.2克的改質劑十六烷基三甲氧基矽烷(hexadecyl trimethoxysilane)。於氮氣環境中，加熱至85℃，攪拌反應72小時。接著離心，並以乙醇清洗三次後，以真空乾燥去除溶劑，製得形狀不規則、疏水性的氣相二氧化矽，作為核心(1)。核心(1)為具有碳數16之烷基的不規則形狀的核心。核心(1)在25℃至800℃下藉由熱重量分析儀(TGA)所量測的總重量殘留量為97.7%。將核心(1)與正己烷混合，配製成核心的重量百分比為5%的核心溶液，即核心溶液(1)。

[核心溶液(2)]

取1克的氣相二氧化矽(fumed silica)(商品名：SIS6960.0，Gelest製)，分散於40克的二甲基亞碸(dimethyl sulfoxide)中，加入0.2克的改質劑丙基三甲氧基矽烷(propyl trimethoxysilane)。於氮氣環境中，加熱至85℃，攪拌反應72小時。接著離心，並以乙醇清洗三次後，以真空乾燥去除溶劑，製得形狀不規則、疏水性的氣相二氧化矽，作為核心(2)。核心(2)為具有碳數3之烷基的不規則形狀的核心。將核心(2)與正己烷混合，配製成核心的重量百分比為5%的核心溶液，即核心溶液(2)。

[核心溶液(3)]

將平均粒徑0.15μm、球形、表面無孔、疏水性的二氧化矽作為核心(3)。核心(3)為小尺寸規則球形無孔核心。核心(3)在25℃至800℃下藉由熱重量分析儀(TGA)所量測的總重量殘留量為93.0%。將核心(3)與正己烷混合，配製成核心的重量百分比為5%的核心溶液，即核心溶液(3)。

[核心溶液(4)]

將平均粒徑40μm、球形、多孔性、疏水性的二氧化矽作為核心(4)。核心(4)為大尺寸規則球形多孔性核心。將核心(4)與正己烷混合，配製成核心的重量百分比為5%的核心溶液，即核心溶液(4)。

[實施例和比較例的製備]

[實施例1]

取0.05克的上述量子點溶液(1)與5克的上述核心溶液(1)進行混合，並靜置10分鐘。接著經10000rpm離心分離，得到附著有量子點的核心，量子點吸附量如表1所示。將附著有量子點的核心加入250克的乙醇中，並均勻分散。接著加入0.5克的四乙氧基矽烷(TEOS)以及2.5克的重量百分比為29%的氨水(NH₄OH)，並常溫攪拌4小時，此時pH值為10~11之間。然後以10000rpm離心分離，接著以乙醇清洗3次再乾燥，得到微米等級之具有不規則形狀的顆粒。

[實施例2~7及比較例1~13]

實施方式同實施例1，根據表1記載的比例，將量子點溶液(1)與核心溶液(1)~(4)之一者混合，或是未使用核心溶液混合。

[尺寸測量和分析]

以乙醇分散實施例5之具有不規則形狀的顆粒。再以掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察分散完全的顆粒，並以軟體image-pro Plus 6.0選取粒子並計算粒徑等尺寸。表2列出其中21個顆粒的尺寸分析結果。此種發光材料的顆粒的長軸與短軸的比值介於1.78至14.66、長軸的平均值約為503.6nm、短軸的平均值約為107.6nm、長軸與短軸的比值的平均值約為6.12、長軸與短軸的比值的標準偏差約為3.72、長軸與短軸的比值的差值(最大值與最小值的差值)約為12.88、平均粒徑的平均值(即在參照第1圖敘述顆粒之相關段落所述的平均尺寸)約為263.3nm。

以乙醇分散比較例6~13具有球形核心的顆粒。再以掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察分散完全的顆粒，並以軟體image-pro Plus 6.0選取粒子並計算粒徑等尺寸。此種具有球形核心的顆粒的長軸與短軸的比值介於1.05至1.29。以比較例8具有球形核心的顆粒為例，表3列出其中21個顆粒的尺寸分析結果。此種具有球形核心的顆粒的長軸與短軸的比值介於1.10至1.29、長軸與短軸的比值的平均值約為1.17、長軸與短軸的比值的標準偏差約為0.05、長軸與短軸的比值的差值(最大值與最小值的差值)約為0.19。

[光學性質測量和分析]

[樣品準備和測量]

實施例和比較例各者的樣品以波長為455nm的光線照射，並使用TOPCON輝度計SR-3A搭配藍光濾片測量發光輝度及NTSC色度座標。

[碳含量分析]

實施例1~7之具有不規則形狀的顆粒，以ELTRA碳硫分析儀CS-800進行碳含量分析。

[結果分析]

表4列出各實施例和比較例的發光輝度及色度座標。對於實施例和比較例之樣品預定發出的綠光而言，x座標之偏移帶給人眼的感受差異較y座標之偏移明顯。而從比較例6~9和比較例10~13可以看出，在並非使用具有不規則形狀的核心的情況下，當藉由增加量子點的吸附量來提高發光輝度時，NTSC色域的x座標有相當程度，甚至高達約0.02、0.03的偏移。相對於此，根據實施例1~7的分析結果，即使將量子點的吸附量提高到50wt%，NTSC色域的x座標的偏移量也只有約0.0046，遠小於使用核心(3)、(4)之比較例6~13所造成的偏移量。此時，輝度可達到76.7。除了單純提高輝度之外，從實施例1~7可以看出，對於根據本發明實施方案的發光材料而言，也可以藉由調整量子點的吸附量來提供所需的輝度(輝度隨量子點的吸附量增加)，而不會造成明顯的色彩改變。即使如實施例3使用與其他實施例以不同材料改質的核心(2)，也不會對於發光輝度及色度座標造成太大影響。另外，從比較例1~5可以看出，當未使用核心時，即使提供相同量的量子點，發光輝度也較差。

綜上所述，雖然本發明已以實施方案和實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。