專利名稱：使用量子點(diǎn)的顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及使用量子點(diǎn)的顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)要求2009年10月16日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No. 10-2009-0098830的優(yōu)先 權(quán)，此處以引證的方式并入其全部?jī)?nèi)容。最近，由于在信息和通信領(lǐng)域的迅速發(fā)展，用于顯示各種信息的顯示設(shè)備變得更 加重要。陰極射線管(現(xiàn)有顯示設(shè)備中的一種)具有限制，使得它可能不符合最近的輕和 薄的趨勢(shì)。因此，液晶顯示(LCD)設(shè)備、等離子體顯示板(PDP)或者電致發(fā)光顯示(ELD)設(shè) 備已經(jīng)被發(fā)展成為平板顯示設(shè)備，并且對(duì)其進(jìn)行了積極的研究和發(fā)展。在這些顯示設(shè)備中，IXD設(shè)備利用液晶的光學(xué)各向異性和極化特性。由于液晶細(xì) 而長(zhǎng)，因此液晶分子的排列具有方向性。因此，通過向液晶施加電場(chǎng)，可以控制液晶分子排 列中的方向性。因此，通過控制液晶分子排列中的方向性，改變液晶分子的排列以使得光在液晶 分子排列的方向中折射，以此呈現(xiàn)圖像。然而，這樣的IXD設(shè)備具有下列問題。首先，當(dāng)將電壓施加至LCD設(shè)備時(shí)，由于折射各向異性，LCD設(shè)備的液晶分子的視 角減少。第二，由于LCD由多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，主要包括薄膜晶體管(TFT)陣列基板、濾色基板、 偏振板以及液晶層，通過底層到頂層的光的效率降低，使得該LCD可能具有低透光率。第三，由于TFT陣列基板或者濾色基板通過對(duì)多種膜進(jìn)行沉積和構(gòu)圖而形成，所 以IXD設(shè)備的制造工藝是非常復(fù)雜的。第四，由于LCD設(shè)備被配置為包括各種部件，例如背光單元、液晶、濾色器以及偏 振板，所以成本變得更高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明實(shí)施方式旨在一種顯示器，其能夠基本上克服因相關(guān)技術(shù)的局限和 缺點(diǎn)帶來的一個(gè)或更多個(gè)問題。本發(fā)明實(shí)施方式的一個(gè)目的在于提供采用量子點(diǎn)的顯示設(shè)備，其可以防止視角變窄。本發(fā)明實(shí)施方式的另一個(gè)目的在于提供具有高透光率的采用量子點(diǎn)的顯示設(shè)備。本發(fā)明實(shí)施方式的又一個(gè)目的在于提供采用量子點(diǎn)的顯示設(shè)備，其通過簡(jiǎn)單的制 造工藝而形成。本發(fā)明實(shí)施方式的再一個(gè)目的在于提供以低成本實(shí)現(xiàn)的的采用量子點(diǎn)的顯示設(shè)備。本發(fā)明實(shí)施方式的附加特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中描述且將從描述中部分地顯現(xiàn)，或者可以通過本發(fā)明實(shí)施方式的實(shí)踐來了解。通過書面的說明書及其權(quán)利要求以及 附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的一個(gè)總體方面，一種使用量子點(diǎn)的顯示設(shè)備包括被設(shè)置 成彼此相對(duì)的第一基板和第二基板；形成在所述第一基板和所述第二基板之間并限定單位 像素的間隔壁；形成在所述第一基板上的第一電極；被形成為對(duì)應(yīng)于所述第一電極的第二 電極；形成在所述第一基板的下方并具有紫外線光源的背光單元；形成在所述第二基板的 上面的紫外線阻隔膜；以及設(shè)置在所述單位像素中的形成有紅色量子點(diǎn)的紅色發(fā)光層、形 成有藍(lán)色量子點(diǎn)的藍(lán)色發(fā)光層、以及形成有綠色量子點(diǎn)的綠色發(fā)光層。所述紅色量子點(diǎn)、藍(lán)色量子點(diǎn)和綠色量子點(diǎn)各包括核；形成于所述核外部的殼； 以及形成于所述殼外部的有機(jī)配位體。所述殼被形成為具有兩個(gè)分立的部分。所述核由從下述材料組中選擇的任意一種材料形成，該材料組包括CdS、CdSe, CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、GaAs、GaP、GaAs、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InSb、AlAs、AlP、 AlSb,以及它們的至少包含三種材料的混合物。所述殼由Si0、Ti0、ai0、二氧化硅和MgO中 的任意一種形成。而且，所述有機(jī)配位體由包括S、P、COOH和NH4的有機(jī)化合物形成。紅色量子點(diǎn)的尺寸約為18-20nm，藍(lán)色量子點(diǎn)的尺寸約為6-8nm，并且綠色量子點(diǎn) 的尺寸約為12-14nm。在形成有所述第一電極的所述第一基板上形成所述第二電極，或者所述第二電極 形成在所述第二基板上，所述第二基板與形成有所述第一電極的所述第一基板相對(duì)。所述 紫外線光源發(fā)出波長(zhǎng)在350-400nm的紫外光。所述紅色量子點(diǎn)、所述綠色量子點(diǎn)和所述藍(lán)色量子點(diǎn)根據(jù)施加給所述第一電極和 所述第二電極的電壓的差而移動(dòng)。在對(duì)下面的附圖和詳細(xì)描述的研究之后，其它系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域 的技術(shù)人員來說將是或?qū)⒆兊妹黠@。意欲將所有這種附加的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)包括在 本描述中，使其落入在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，并且得到下面的權(quán)利要求的保護(hù)。本部分中任何 內(nèi)容不應(yīng)作為對(duì)那些權(quán)利要求的限制。結(jié)合本實(shí)施方式，下面討論其它的方面和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng) 當(dāng)理解，本公開的上述一般描述和下述詳細(xì)描述是示例性和說明性的，且旨在提供所要求 保護(hù)的本公開的進(jìn)一步解釋。


附圖被包括在本申請(qǐng)中以提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的進(jìn)一步理解，并結(jié)合到本申請(qǐng) 中且構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式，且與說明書一起用于解釋本公 開。附圖中圖1示出了根據(jù)本公開的實(shí)施方式的量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)；圖2是根據(jù)本公開的實(shí)施方式的使用量子點(diǎn)的顯示設(shè)備的截面圖；圖3A和:3B是示出了顯示面板的單位像素的圖，其中第一驅(qū)動(dòng)電極和第二驅(qū)動(dòng)電 極形成在第一基板上；以及圖4A和4B是示出了顯示面板的單位像素的圖，其中第一驅(qū)動(dòng)電極形成在第一基 板上，并且第二驅(qū)動(dòng)電極形成在第二基板上。
具體實(shí)施例方式下面將詳細(xì)描述本公開的實(shí)施方式，在附圖中例示出了其示例。在下文中介紹的 這些實(shí)施方式被提供作為示例，以向本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員傳達(dá)其精神。因此，這些實(shí)施方 式以不同的形式來實(shí)施，由此不限于在此所描述的這些實(shí)施方式。另外，為了便于說明附 圖，設(shè)備的尺寸和厚度可能被夸大地表示。在可能的情況下，相同的標(biāo)號(hào)在包括附圖的本公 開中代表相同或類似部件。本公開涉及使用量子點(diǎn)的顯示設(shè)備，該量子點(diǎn)根據(jù)其尺寸和成分轉(zhuǎn)變?yōu)榘t、 綠和藍(lán)色的不同顏色。在關(guān)于本公開的顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的描述之前，將首先描述在本公開 中使用的量子點(diǎn)。首先，納米粒子(S卩，納米晶體)被稱為量子點(diǎn)(QD)，是一種具有納米單位尺寸的 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。與一維量子線不同，QD具有零維結(jié)構(gòu)。也就是說，QD表示一種粒子，其使用粒 子(例如被限制在零維空間內(nèi)的電子)的存在或不存在作為信息。QD的直徑在2-20nm范 圍內(nèi)，并可以根據(jù)QD的尺寸轉(zhuǎn)變?yōu)榘t，綠，藍(lán)色的不同顏色。QD，如圖1所示，具有核、第一殼、第二殼和有機(jī)配位體的結(jié)構(gòu)。核由具有半導(dǎo)體特 性的納米晶體形成并且由元素周期表中的II-VI族或III-V族構(gòu)成。核根據(jù)其尺寸和成分 具有一個(gè)特殊能帶隙，因而吸收并發(fā)出固有波長(zhǎng)的光線。例如，核由化合物構(gòu)成，例如Cds、 CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、GaAs、GaP、GaAs、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InSb、ALAs、 A1P、AlSb中的一種，或者由包括3或4種以上材料的混合物構(gòu)成。第一殼是鈍化膜，用以 通過防止核的化學(xué)改變而保持半導(dǎo)體特性。第一殼被形成為包括含氧的無機(jī)化合物，例如 SiO、TiO、SiO、二氧化硅或MgO，其與核的成分保持絕緣特性。第二殼是充電層，以向QD提 供電泳特性，并由含氧的無機(jī)化合物構(gòu)成，諸如310、110、&10、二氧化硅或1%0，其與核的成 分保持絕緣特性。殼可由如上所述的第一殼和第二殼形成，或由單個(gè)殼形成。為了盡量減 少由于核與殼之間的不同成分構(gòu)成所造成的晶格失配(lattice mismatch)，核成分和殼成 分以漸進(jìn)濃度形成。有機(jī)配位體由包括S、P、C00H和NH4的有機(jī)化合物構(gòu)成，其防止QD的凝聚并且被結(jié) 合到QD的表面，作為提供充電特性的有機(jī)層。具體而言，例如S(CH2)nC00H、PH(CH2)nC00H、 S (CH2) nCHNH2、PH (CH2) nCHNH2、S (CH2) η (C6H4) m 或 PH (CH2) η (C6H4) m 的有機(jī)化合物被用于有機(jī) 配位體。具有上述結(jié)構(gòu)的QD可根據(jù)其尺寸實(shí)現(xiàn)為紅色QD，藍(lán)色QD，或綠色QD。也就是說， 紅色QD的尺寸(或直徑)約為18-20nm，綠色QD的尺寸約為12-14nm，藍(lán)色QD的尺寸約為 6-8nm。如上所述形成的紅色QD，藍(lán)色QD和綠色QD吸收所發(fā)射的紫外線(UV)，并且分別 發(fā)出紅光，藍(lán)光和綠光。也就是說，當(dāng)波長(zhǎng)在約350-400nm的UV被發(fā)射至紅色QD，藍(lán)色QD 和綠色QD并且吸收波長(zhǎng)約為350-400nm時(shí)，中心波長(zhǎng)為530nm的藍(lán)光、中心波長(zhǎng)為480nm 的藍(lán)光和中心波長(zhǎng)為600nm的紅光被發(fā)射出來。接下來，現(xiàn)在將詳細(xì)描述如上所述的使用QD的顯示設(shè)備。圖2是根據(jù)本公開的實(shí) 施方式的使用QD的顯示設(shè)備的截面圖。參考附圖2，使用QD的顯示設(shè)備包括顯示面板10，設(shè)置在顯示面板10下面并將UV 提供至顯示面板10的背光單元21，以及設(shè)置在顯示面板10上方并且阻隔從背光單元21發(fā)出的并通過顯示面板10的UV的UV阻隔膜30。背光單元21包括具有作為光源的多個(gè)UV燈的燈部分21a以及光導(dǎo)向和散射元件 21b。燈部分21a的UV燈發(fā)出波長(zhǎng)在350-400nm的UV0光導(dǎo)向和散射元件21b朝著顯示面 板10的后表面?zhèn)鞑碜訳V燈的光，也對(duì)光進(jìn)行散射以使其均勻地分布。燈部分可以是直下型或側(cè)光型。根據(jù)本公開，燈部分21a可以是側(cè)光型，其中UV 燈設(shè)置在光導(dǎo)向和散射元件21b的一側(cè)，或是直下型，其中UV燈設(shè)置在光導(dǎo)向和散射元件 21b的整個(gè)后表面上。在圖2的本實(shí)施方式中，采用側(cè)光型，但也可以采用直下型。顯示面板10包括彼此分開預(yù)定距離的第一基板101和第二基板103，設(shè)置在第一 和第二基板101和103之間并限定了單位像素的間隔壁105，在其中形成紅色量子點(diǎn)(RQ) 的紅色發(fā)光層106R，在其中形成藍(lán)色量子點(diǎn)(BQ)的藍(lán)色發(fā)光層106B，以及在其中形成綠色 量子點(diǎn)(GQ)的綠色發(fā)光層106G。紅、藍(lán)和綠色發(fā)光層106R、106B和106G形成在各個(gè)單位 像素中。由于紅，藍(lán)，綠色發(fā)光層106R、106B和106G形成在各個(gè)單位像素內(nèi)，所以在單位像 素中可以顯示各種顏色。因此，顯示面板10可以實(shí)現(xiàn)多種色彩圖像。第一驅(qū)動(dòng)電極(未示出)形成在第一基板101上。對(duì)應(yīng)于第一驅(qū)動(dòng)電極的第二驅(qū) 動(dòng)電極(未示出)可以形成在第一基板101上或形成在與第一基板101相對(duì)的第二基板 103上。這將在下文對(duì)驅(qū)動(dòng)方法的描述中進(jìn)行詳細(xì)說明。第一驅(qū)動(dòng)電極可以由ITO或IZO 構(gòu)成，作為透明電極，而第二驅(qū)動(dòng)電極可以由Mo、Cr、Cu或Al構(gòu)成，作為不透明電極。UV阻隔膜30阻隔由背光單元21發(fā)出并通過顯示面板10的UV，并且該UV阻隔膜 30由作為主要成分的聚酯形成并包括用于吸收和阻擋UV的聚合物。上述形成的紅色QD、藍(lán)色QD和綠色QD吸收所發(fā)射的UV并且分別發(fā)射紅光、藍(lán)光 和綠光。由于如上構(gòu)造的使用QD的顯示設(shè)備使用紅色QD、藍(lán)色QD和綠色QD來替代液晶分 子，所以可防止由于折射率各向異性所導(dǎo)致的視角減小的現(xiàn)象。根據(jù)本公開的使用QD的顯示設(shè)備不使用濾色基板或偏振板。因此，從底層到頂層 穿過的光的效率大大優(yōu)于IXD，使得可以獲得高透光率。此外，根據(jù)本公開的使用QD的顯示設(shè)備利用紅色QD、藍(lán)色QD和綠色QD來產(chǎn)生顏 色，而不用形成濾色基板。因此，與LCD設(shè)備的制造工藝相比，上述顯示設(shè)備的制造工藝得 到了簡(jiǎn)化。此外，根據(jù)本公開的使用QD的顯示設(shè)備不使用液晶、濾色器或偏振板，并且QD能 夠以低成本形成。由此看來，與IXD設(shè)備的制造成本相比，這種顯示設(shè)備的制造成本得到了 降低。當(dāng)具有充電特性的QD由于第一驅(qū)動(dòng)電極和第二驅(qū)動(dòng)電極之間的電壓差而移動(dòng) 時(shí)，根據(jù)本公開的使用QD的顯示設(shè)備可形成相應(yīng)顏色。將參考附圖來詳細(xì)描述根據(jù)本公開 的使用QD的顯示設(shè)備的驅(qū)動(dòng)方式。圖3A和:3B是示出了顯示面板的單位像素的圖，其中第一驅(qū)動(dòng)電極和第二驅(qū)動(dòng)電 極形成在第一基板101上。圖4A和圖4B是示出了顯示面板的單位像素的圖，其中第一驅(qū)動(dòng) 電極形成在第一基板101上并且第二驅(qū)動(dòng)電極形成在第二基板103上。在下面的描述中， 單位像素被定義為形成有紅色發(fā)光層的像素。首先，將在下面描述顯示面板的驅(qū)動(dòng)，在該顯示面板中第一驅(qū)動(dòng)電極107a和第二驅(qū)動(dòng)電極107b通過彼此相鄰的方式形成在第一基板101上。參考圖3A，當(dāng)相同的電壓(即 0V)施加到第一驅(qū)動(dòng)電極107a和第二驅(qū)動(dòng)電極107b中的每一個(gè)時(shí)，RQ移動(dòng)并分布在第一 驅(qū)動(dòng)電極107a和第二驅(qū)動(dòng)電極107b之間。RQ吸收從第一基板101下面所形成的圖2的背 光單元21發(fā)射出的UV光，并發(fā)出紅光。同樣，形成有BQ的單位像素和形成有GQ的單位像 素按照同樣的原理分別發(fā)出藍(lán)光和綠光。此外，參考圖3B，當(dāng)比施加給第一驅(qū)動(dòng)電極107a的電壓更高的電壓被施加給第二 驅(qū)動(dòng)電極107b時(shí)，例如，將5V施加給第二驅(qū)動(dòng)電極107b，而將OV施加給第一驅(qū)動(dòng)電極107a 時(shí)，在施加有較高電壓的第二驅(qū)動(dòng)電極107b的上面RQ移動(dòng)并且分布。在這種狀態(tài)下，從第 一基板101下面所形成的圖2的背光單元21發(fā)出的UV光到達(dá)第二基板103而未變化，因 此沒有形成紅光。同樣，按照同樣的原理，無論形成有BQ的單位像素還是形成有GQ的單位 像素都不能發(fā)出藍(lán)光或綠光。接下來，將在下面描述顯示面板的驅(qū)動(dòng)，在該顯示面板中第一驅(qū)動(dòng)電極107a和第 二驅(qū)動(dòng)電極107b分別形成在第一基板101和第二基板103上。參考圖4A，當(dāng)相同的電壓 (即0V)施加到第一驅(qū)動(dòng)電極107a和第二驅(qū)動(dòng)電極107b中的每一個(gè)時(shí)，RQ移動(dòng)和分布在 第一驅(qū)動(dòng)電極107a和第二驅(qū)動(dòng)電極107b之間。然后，RQ吸收從第一基板101下面所形成 的圖2的背光單元21發(fā)射出的UV光，并發(fā)出紅光。同樣，形成有BQ的單位像素和形成有 GQ的單位像素按照同樣的原理分別發(fā)出藍(lán)光和綠光。此外，參考圖4B，當(dāng)比施加給第一驅(qū)動(dòng)電極107a的電壓更高的電壓被施加給第二 驅(qū)動(dòng)電極107b時(shí)，例如，將5V施加給第二驅(qū)動(dòng)電極107b，而將OV施加給第一驅(qū)動(dòng)電極107a 時(shí)，在施加有較高電壓的第二驅(qū)動(dòng)電極107b的上面RQ移動(dòng)和分布。在這種狀態(tài)下，從第一 基板101下面所形成的圖2的背光單元21發(fā)出的UV光到達(dá)第二基板103而未變化，因此 沒有形成紅光。同樣，按照同樣的原理，無論形成有BQ的單位像素還是形成有GQ的單位像 素都不能發(fā)出藍(lán)光或綠光。如上所述，在根據(jù)本公開的使用QD的顯示設(shè)備中，由于QD根據(jù)施加給第一驅(qū)動(dòng)電 極和第二驅(qū)動(dòng)電極的電壓之間的差異而移動(dòng)，可以形成相應(yīng)顏色。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言很明顯，可以在本公開中做出各種修改和變型。因而，本 公開旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的本實(shí)施方式的修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種使用量子點(diǎn)的顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備包括被設(shè)置成彼此相對(duì)的第一基板和第二基板；形成在所述第一基板和所述第二基板之間并限定單位像素的間隔壁；形成在所述第一基板上的第一電極；被形成為對(duì)應(yīng)于所述第一電極的第二電極；形成在所述第一基板的下方并具有紫外線光源的背光單元；形成在所述第二基板的上面的紫外線阻隔膜；以及設(shè)置在所述單位像素中的形成有紅色量子點(diǎn)的紅色發(fā)光層、形成有藍(lán)色量子點(diǎn)的藍(lán)色 發(fā)光層、以及形成有綠色量子點(diǎn)的綠色發(fā)光層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中所述紅色量子點(diǎn)、藍(lán)色量子點(diǎn)和綠色量子點(diǎn) 各包括核；形成于所述核外部的殼；以及形成于所述殼外部的有機(jī)配位體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備，其中所述殼被形成為具有兩個(gè)分立的部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備，其中所述核由從下述材料組中選擇的任意一種材 料形成，該材料組包括 CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZMe、ZniTe、GaAs、GaP、GaAs、GaSb、HgS、HgSe、 HgTe, InAs, InP, hSb、AlAs、A1P、AlSb、以及它們的至少包含三種材料的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備，其中所述殼由Si0、Ti0、ai0、二氧化硅和MgO中的 任意一種形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備，其中所述有機(jī)配位體由包括S、P、COOH和NH4的 有機(jī)化合物形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中紅色量子點(diǎn)的尺寸約為18-20nm，藍(lán)色量子點(diǎn) 的尺寸約為6-8nm，并且綠色量子點(diǎn)的尺寸約為12-14nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中在形成有所述第一電極的所述第一基板上形 成所述第二電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中所述第二電極形成在所述第二基板上，所述 第二基板與形成有所述第一電極的所述第一基板相對(duì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中所述紫外線光源發(fā)出波長(zhǎng)在350-400nm的紫 外光。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中所述紅色量子點(diǎn)、所述綠色量子點(diǎn)和所述藍(lán) 色量子點(diǎn)根據(jù)施加給所述第一電極和所述第二電極的電壓的差而移動(dòng)。
全文摘要
使用量子點(diǎn)的顯示設(shè)備。一種使用量子點(diǎn)的顯示設(shè)備包括被設(shè)置成彼此相對(duì)的第一基板和第二基板；形成在所述第一基板和所述第二基板之間并限定單位像素的間隔壁；形成在所述第一基板上的第一電極；被形成為對(duì)應(yīng)于所述第一電極的第二電極；形成在所述第一基板的下方并具有紫外線光源的背光單元；形成在所述第二基板的上面的紫外線阻隔膜；以及設(shè)置在所述單位像素中的形成有紅色量子點(diǎn)的紅色發(fā)光層、形成有藍(lán)色量子點(diǎn)的藍(lán)色發(fā)光層、以及形成有綠色量子點(diǎn)的綠色發(fā)光層。
文檔編號(hào)G09F9/33GK102044552SQ201010228938
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者盧泳勛 申請(qǐng)人:樂金顯示有限公司