量子点发光二极管器件及具有其的显示设备制造技术

技术编号:6942114 阅读:276 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种量子点发光二极管器件、具有其的显示设备及其制造方法,该量子点发光二极管器件通过应用反转式量子点发光二极管器件,在通过溶液工艺形成量子点发光层之后形成空穴传输层,从而能够自由选择易于给量子点发光层注入空穴的空穴传输层材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子点发光二极管器件以及具有其的显示设备,尤其涉及一种量子点发光二极管器件,其中在通过溶液工艺形成量子点发光层之后形成空穴传输层以形成反转式量子点发光二极管器件,从而能够自由选择易于向量子点发光层注入空穴的空穴传输层材料。
技术介绍
作为信息导向时代中可视信息传输媒介,显示设备的重要性正进一步加强,为了在未来占据主导地位,显示设备需要满足更轻、更薄并具有更低功率消耗和更好图像质量的要求。在显示设备中,近年来正在研究能够通过使用发光材料进行显示的量子点发光二极管器件,以制造纤薄的显示设备、并驱动较长时间以及具有较高色纯度。量子点QD是纳米粒子。当非稳态的电子从导带向下移向价带时,具有纳米尺寸直径的量子点发光,其中当量子点粒子的尺寸较小时,量子点发射的光的波长变短,当量子点粒子的尺寸较大时,波长变长。这些是量子点区别于目前半导体材料的独特的电光特性。因此,通过控制量子点的尺寸,可产生理想波长的可见光,并通过改变量子点的尺寸和组成, 可产生各种颜色。与一般有机发光二极管器件相比,量子点发光二极管器件是使用量子点代替有机发光材料作为发光层材料的显示设备。尽管使用有机发光材料的有机发光二极管OLED根据设备的种类产生白色、红色、蓝色等这样的单色,但有机发光二极管在华丽地表现一些彩色光方面具有限制。相反,因为量子点发光二极管器件能通过控制量子点的尺寸产生理想的自然色,具有优良的色再现率和并不比发光二极管差的亮度,所以量子点发光二极管器件被聚焦为能弥补发光二极管LED缺陷的材料,作为下一代光源引起注意。将描述一般量子点发光二极管器件的结构。图IA和IB图解了一般量子点发光二极管器件的示意性剖面图及其带隙能量的视图。参照图IA和1B,一般的量子点发光二极管器件在基板100上设置有彼此相对的阳极10和阴极50、阳极10和阴极50之间的量子点发光层30、阳极10与量子点发光层30之间的空穴传输层20、以及量子点发光层30与阴极50之间的电子传输层40。量子点发光层30填充有每一个的直径都是纳米尺寸的多个量子点31,该量子点 31例如是通过溶液工艺在空穴传输层20上涂布在溶剂中溶解有量子点31的量子点溶液并将溶剂挥发而形成的。空穴传输层20使空穴从阳极10的注入变得容易,并用于将该空穴传输给量子点发光层30。电子传输层40使电子从阴极的注入变得容易,并用于将电子传输给量子点发光层。量子点发光层30是通过溶液工艺涂敷量子点材料形成的,用于接收来自空穴传输层20的空穴和来自电子传输层40的电子并将空穴和电子结合以发光。在该情形中,每个量子点31都具有位于中心用于发光的核33组分、位于核33表面用于保护的壳34、以及覆盖壳表面用于散布溶剂的配体35组分。在该情形中,因为由于组分不同,核33、壳34和配体35具有彼此不同的带隙能差, 从而离核33越远,带隙能差越大。这样,当空穴从空穴传输层20传输到量子点31时,作为在空穴传输到量子点时的能量势垒,壳;34或配体35具有比核33的HOMO能级低的HOMO能级。同样,在电子从电子传输层30传输到量子点发光层30时,量子点的壳34或配体35c 的LUMO能级比核的LUMO能级高,使壳34或配体成为能量势垒。同时,如图中所示,可了解到因为在空穴从空穴传输层20传输到量子点发光层30 时,与空穴传输层20的高HOMO能级相比,量子点发光层30的壳或配体的HOMO能级非常低, 所以空穴传输相对于电子传输来说能量势垒非常高。因而,能够预见到空穴注入到量子点发光层30比较困难,从而导致较差的发光效率,为使量子点发光层30发光而需要高驱动电压,具有较差的发光效率。此外,在通过溶液工艺在空穴传输层20上形成量子点发光层30的工艺中,用于形成量子点发光层30的溶剂导致溶解空穴传输层20的组分。因为形成不被溶剂溶解的空穴传输层20是一个关键,所以目前用于形成空穴传输层20的材料受到限制。作为自发光装置,现有技术的有机发光层具有下面的问题。第一,空穴传输层与量子点发光层之间的大空穴能量势垒使得空穴传输到量子点发光层非常困难,从而由于空穴传输的困难,需要较高的驱动电压,导致较差的发光效率。第二,在制造一般量子点发光二极管器件时,通过溶液工艺在空穴传输层上形成量子点发光层。由于在形成量子点发光层时,量子点发光层下面的空穴传输层的组分也被溶解,从而需要选择在溶液工艺中不能被溶解的材料,空穴传输层材料受到限制。
技术实现思路
本专利技术涉及一种量子点发光二极管器件、具有其的显示设备及其制造方法。本专利技术的一个目的是提供一种量子点发光二极管器件,其中在通过溶液工艺形成量子点发光层之后形成空穴传输层以形成反转式量子点发光二极管器件,从而能够自由选择易于向量子点发光层注入空穴的空穴传输层材料、以及具有该量子点发光二极管器件的显示设备及其制造方法。在下面的描述中将部分列出本专利技术的其它优点、目的和特征,这些优点、目的和特征的一部分根据下面的描述对于本领域普通技术人员来说将变得显而易见,或者可从本专利技术的实施领会到。通过说明书、权利要求以及附图中特别指出的结构可实现和获得本专利技术的目的和其他优点。为了获得这些目的和其它的优点,根据本专利技术的目的,如这里具体表示和广义描述的,量子点发光二极管器件包括形成在基板上的阴极,形成在所述阴极上的量子点发光层,和形成在所述量子点发光层上的阳极;所述设备可进一步包括在所述阴极与所述量子点发光层之间的电子传输层。所述设备可进一步包括在所述量子点发光层与所述阳极之间的空穴传输层。优选所述量子点发光层包括2族-6族配对或3族-5族配对的纳米半导体化合物。 例如,所述纳米半导体化合物是选自CdSe、CdS、CdTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe, InAs, InP和 GaAs中的任意一种。所述空穴传输层可由选自CBP、α -NPD, TCTA和DNTPD、或者NiO或MoO3中的任意一种形成。所述电子传输层可由选自aiO、TiO2、WO3和SnO2、或者TPBI和TAZ中的任意一种形成。在该情形中,优选所述电子传输层具有可交联结构。在本专利技术的另一个方面中,一种显示设备包括形成在基板上的透明阴极,形成在所述阴极上包括量子点的量子点发光层,形成在所述量子点发光层上的阳极,以及与所述阴极连接的薄膜晶体管。在本专利技术的另一个方面中,一种显示设备包括形成在基板上的阴极,形成在所述阴极上包括量子点的量子点发光层,形成在所述量子点发光层上的透明阳极,以及与所述阴极连接的薄膜晶体管。在本专利技术的另一个方面中,一种显示设备包括形成在第一基板上的阴极,形成在所述阴极上包括量子点的量子点发光层;形成在所述量子点发光层上的透明阳极,形成在所述第一基板上与所述阴极连接的薄膜晶体管,以及与所述第一基板相对的第二基板,所述第二基板具有滤色器层。在本专利技术的另一个方面中,一种制造量子点发光二极管器件的方法包括下述步骤在基板上形成阴极,在所述阴极上形成电子传输层,通过溶液工艺在所述电子传输层上形成量子点发光层,在所述量子点发光层上形成空穴传输层,以及在所述空穴传输层上形成阳极。在本专利技术的另一个方面中,一种制造显示设备的方法包括下述步骤在基板上形成阴极,在所述阴极上形成电子传输层,通过溶液工艺在所述电子传输层上本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种量子点发光二极管器件,包括:形成在基板上的阴极;形成在所述阴极上的量子点发光层;和形成在所述量子点发光层上的阳极。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:金英美姜镐哲金豪镇李昌熙车国宪李成勋郭正勋裴完基李东龟林才勋
申请(专利权)人:乐金显示有限公司首尔大学校产学协力团
类型:发明
国别省市:KR

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