量子点发光器件制造技术

本发明专利技术提供一种量子点发光二极管，其包含i)由选自由以下组成的组的半导体材料制成的至少一种半导体纳米颗粒的发射层：II‑VI族化合物、II‑V族化合物、III‑VI族化合物、III‑V族化合物、IV‑VI族化合物、I‑III‑VI族化合物、II‑IV‑VI族化合物、II‑IV‑V族化合物或其任何组合；和ii)用于空穴注入层或空穴传输层的聚合物；并且所述聚合物包含作为聚合单元的至少一种或多种具有第一单体结构的单体，所述第一单体结构包含a)可聚合基团；b)具有式NAr

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】量子点发光器件
本公开涉及一种电子器件，尤其是一种量子点发光二极管。
技术介绍
量子点发光二极管(QLED)是采用与半导体纳米颗粒的发射层结合的多个有机层和无机层的电致发光器件，有时称作量子点(QD)。当向器件施加电输入时，QLED中的量子点层能够发光。因此，QLED可以用作显示器和普通照明应用中的光源。QLED的一个限制是缺乏能够有效地将电荷注入量子点层的合适的空穴传输层(hole-transportlayer，HTL)。注入量子点的电荷不足导致QLED器件具有高工作电压和低光产生效率。因此，对使得能够改进QLED器件具有高亮度和色纯度、最小化功耗和高可靠性的新型空穴传输材料一直存在需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种量子点发光二极管，其包含i)由选自由以下组成的组的半导体材料制成的至少一种半导体纳米颗粒的发射层：II-VI族化合物、II-V族化合物、III-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物、II-IV-V族化合物或其任何组合；和ii)用于空穴注入层或空穴传输层的聚合物；并且所述聚合物包含作为聚合单元的至少一种或多种具有第一单体结构的单体，所述第一单体结构包含a)可聚合基团；b)具有式NAr1Ar2Ar3的电活性基团，其中Ar1、Ar2和Ar3独立地为C6-C50芳香族取代基；和(c)连接所述可聚合基团和所述电活性基团的连接基团。具体实施方式本专利技术的量子点发光器件包含阳极层、任选地一个或多个空穴注入层、一个或多个空穴传输层、任选地一个或多个电子阻挡层、发射层、任选地一个或多个空穴阻挡、任选地一个或多个电子传输层、任选地一个或多个电子注入层和阴极。发光层包含至少一种半导体纳米颗粒。空穴注入层、或空穴传输层、或空穴注入层和空穴传输层两者、或起空穴注入层或/和空穴传输层任一者/两者作用的层包含以下描述的聚合物。发光层QLED的发光层包含半导体纳米颗粒。在一些实施例中，半导体纳米颗粒可包含元素、二元、三元或四元半导体。如果需要，半导体可以包含5种或更多种元素。在一些实施例中，半导体纳米颗粒的组合物可包括IV族化合物、II-VI族化合物、II-V族化合物、III-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物、II-IV-V族化合物或其任何组合。在一些实施例中，半导体纳米颗粒的组合物可包含金属氧化物，如ZnO和TiO2。在一些实施例中，半导体纳米颗粒的组合物可包括钙钛矿材料，如甲基铵三卤化铅。在一些实施例中，半导体纳米颗粒可包括CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、InP、CuInSe2或其任何组合。在一些实施例中，半导体纳米颗粒可包括异质结。在一些实施例中，半导体纳米颗粒可包含分级组合物，由此组合物历经一定距离从第一组合物传输至第二组合物。半导体纳米颗粒可以是无掺杂的；或掺杂有稀土元素，如Eu、Er、Tb、Tm、Dy；和/或过渡金属元素，如Mn、Cu和Ag；或其任何组合。在一些实施例中，半导体纳米颗粒具有长度为100纳米或更小、长度为50纳米或更小、或甚至长度为20纳米或更小的至少一个维度。在一些实施例中，发光层中的半导体纳米颗粒的尺寸可以具有分布。在一些实施例中，半导体纳米颗粒的尺寸分布可以是单峰的或多峰的。在一些实施例中，半导体纳米颗粒具有各向同性维度或各向异性维度。在一些实施例中，半导体纳米颗粒可以具有核-壳结构，由此在半导体纳米颗粒的内部的外侧上涂覆额外材料(称作“壳”)。壳可以由半导体或绝缘体构成。在一些实施例中，壳的组合物可包括IV族化合物、II-VI族化合物、II-V族化合物、III-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物、II-IV-V族化合物或其任何组合。在另一实施例中，壳的组合物可包括金属氧化物，如ZnO和TiO2。在另一实施例中，壳的组合物可包括钙钛矿材料，如甲基铵三卤化铅。在一些实施例中，壳的组合物可包括CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、InP、CuInSe2或其任何组合。在一些实施例中，壳可包含单层或多层。在一些实施例中，壳可包含分级组合物，由此组合物历经一定距离从第一组合物传输至第二组合物。在一些实施例中，组合物可以从半导体纳米颗粒的内部连续分级到壳。在一些实施例中，壳的厚度可以为100纳米或更小、50纳米或更小、或甚至5纳米或更小。半导体纳米颗粒的表面可以填充分子，有时称作配体如烷基膦、烷基膦氧化物、胺、羧酸等和/或封端无机分子，以允许分散在各种溶剂中并控制纳米颗粒之间的聚集和聚结。配体分子可以通过能够与量子点的最外层进行共价或非共价相互作用的官能团共价或非共价地连接到量子点。在一些实施例中，官能团可以选自包括但不限于膦、氧化膦、羧酸、胺和醇的列表。在一些实施例中，第二官能团可以存在于配体上，使得第一官能团与量子点表面相互作用，且第二官能团与相邻量子点上的配体相互作用。在一些实施例中，配体分子上的官能团可具有有机取代基，如但不限于饱和烷基、不饱和烷基、芳香族基团、线性烷基、非线性烷基、支链烷基、醚基团或胺基团。在一些实施例中，配体层可由一种或多种类型的分子的混合物组成。根据本专利技术的实施例，配体层可具有任何所需厚度。在一些实施例中，配体层的厚度为15纳米或更小、或10纳米或更小、或甚至3纳米或更小。在一些实施例中，配体分子在量子点的表面上形成完整的单层或亚单层。在一些实施例中，半导体纳米颗粒可以是一维的。一维纳米颗粒具有横截面区域，其特征厚度尺寸(例如，圆形横截面区域的直径，或正方形或矩形横截面区域的对角线)为直径1nm至1000纳米(nm)，优选地2nm至50nm，且更优选地5nm至20nm(如约6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20nm)。纳米棒为具有圆形横截面区域的刚性棒，所述圆形横截面区域的特征尺寸在上述范围内。纳米线或纳米晶须是曲线的，并具有不同螺旋或弯曲形状。纳米带具有由四个或五个线性侧边界定的横截面区域。此类横截面区域的实例是正方形、矩形、平行六面体、菱形体等。纳米管具有横穿纳米棒的整个长度的基本上同心的孔，从而使所述纳米棒成为管状。这些一维纳米颗粒的纵横比大于或等于2，优选地大于或等于5，更优选地大于或等于10。一维纳米颗粒的长度为10至100纳米，优选地12至50纳米，且更优选地14至30纳米。一维纳米颗粒的直径可以为2至10纳米，优选地3至7纳米。一维纳米颗粒的纵横比大于或等于约2，优选地大于或等于约4。在一个示例性实施例中，半导体纳米颗粒包含一维纳米颗粒，其在任一端或每一端设置有与一维纳米颗粒接触的单个端盖或多个端盖。在一个实施例中，端盖也彼此接触。端盖用于钝化一维纳米颗粒。纳米颗粒可关于至少一个轴线对称或不对称。纳米颗粒在组成(端盖的组成)、几何结构和电子结构、或组成和结构两者上都可以不对称。在一个实施例中，纳米颗粒包含一维纳米颗粒，所述一维纳米颗粒在沿其纵轴的每个相对端处都包含端盖。每个封端具有不同的组成，因此为纳米颗粒提供多个异质结。在另一实施例中，纳米颗粒包含一维纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点发光二极管，其包含i)由选自由以下组成的组的半导体材料制成的至少一种半导体纳米颗粒的发射层：II‑VI族化合物、II‑V族化合物、III‑VI族化合物、III‑V族化合物、IV‑VI族化合物、I‑III‑VI族化合物、II‑IV‑VI族化合物、II‑IV‑V族化合物或其任何组合；和ii)用于空穴注入层或空穴传输层的聚合物，其中所述聚合物包含作为聚合单元的至少一种或多种具有第一单体结构的单体，所述第一单体结构包含a)可聚合基团；b)具有式NAr1Ar2Ar3的电活性基团，其中Ar1、Ar2和Ar3独立地为C6‑C50芳香族取代基；和(c)连接所述可聚合基团和所述电活性基团的连接基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.04 US 62/417539;2016.06.28 CN PCT/CN16/0871.一种量子点发光二极管，其包含i)由选自由以下组成的组的半导体材料制成的至少一种半导体纳米颗粒的发射层：II-VI族化合物、II-V族化合物、III-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物、II-IV-V族化合物或其任何组合；和ii)用于空穴注入层或空穴传输层的聚合物，其中所述聚合物包含作为聚合单元的至少一种或多种具有第一单体结构的单体，所述第一单体结构包含a)可聚合基团；b)具有式NAr1Ar2Ar3的电活性基团，其中Ar1、Ar2和Ar3独立地为C6-C50芳香族取代基；和(c)连接所述可聚合基团和所述电活性基团的连接基团。2.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其中所述聚合物的分子量为至少5,000，并且不大于10,000,000。3.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其中所述可聚合基团选自乙烯基、苯并环丁烯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团、三氟乙烯基醚、肉桂酸酯或查耳酮、二烯、乙氧基乙炔和3-乙氧基-4-甲基环丁-2-烯酮。4.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其中具有式NAr1Ar2Ar3的所述电活性基团含有以下：5.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其中所述聚合物进一步包含选自以下的第二单体：6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·N·索科洛夫，B·古德费洛，R·D·格里格，L·P·斯宾塞，J·W·克雷默，D·D·德沃尔，S·穆克霍培德海耶，P·特雷夫纳斯三世，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，罗门哈斯电子材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US