用于荧光供体辅助OLED装置的量子点构造制造方法及图纸

电致发光装置比如电致发光显示装置的发射层包括主体基质和分散于主体基质中的双掺杂剂体系。双掺杂剂体系具有荧光发射体掺杂剂和发射供体辅助掺杂剂。发射供体辅助掺杂剂可以是荧光供体辅助掺杂剂或磷光供体辅助掺杂剂。荧光发射体掺杂剂与发射供体辅助掺杂剂之间的物理距离可以通过与荧光发射体掺杂剂的表面结合的多种封端配体来控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于荧光供体辅助OLED装置的量子点构造相关申请的交叉引用本申请要求2018年4月11日提交的美国临时申请号62/656,072的权益，其内容通过引用以其整体并入本文。专利
本专利技术涉及电致发光显示装置和制备电致发光显示装置的方法。更具体地，本专利技术涉及采用用于荧光的双掺杂剂体系的电致发光显示装置。更具体地，本专利技术涉及采用用于荧光的双掺杂剂体系的电致发光显示装置，其中两种掺杂剂为量子点和发射(荧光或磷光)供体。专利技术背景半导体纳米材料对由尺寸在2至100nm范围内的粒子(通常称为量子点(QD)和/或纳米粒子)构成的化合物半导体的制备和表征一直存在大量关注。该领域内的研究主要集中于纳米粒子的可尺寸调节的电子、光学和化学性质。半导体纳米粒子由于其在诸如生物标记、太阳能电池、催化剂、生物成像和发光二极管之类的各种商业应用中的潜力而引起关注。两个基本因素(均与单个半导体纳米粒子的尺寸有关)是它们独特性质的主要原因。第一个是大的表面与体积的比率；当粒子变得较小时，表面原子数量与内部原子数量的比率增加。这导致表面性质在材料的整体性质中起重要作用。第二个因素是：对于许多材料(包括半导体纳米粒子)，材料的电子性质随粒子尺寸而改变。此外，由于量子限制效应，带隙通常随着纳米粒子尺寸减小而逐渐变得较大。该效应是“箱中电子(electroninabox)”的限制的结果，从而产生与在原子和分子中观察到的那些相似的离散能级而不是如在相应块状半导体材料中观察到的连续带。半导体纳米粒子倾向于表现出窄带宽发射，该窄带宽发射取决于粒子尺寸和纳米粒子材料的组成。第一激子跃迁(带隙)的能量随着粒子直径减小而增加。由于在位于纳米粒子表面上的缺陷和悬空键处发生电子-空穴复合，这可能导致非辐射的电子-空穴复合，所以单一半导体材料的半导体纳米粒子(在本文中被称为“核纳米粒子”)连同外部有机钝化层一起倾向于具有较低的量子效率。一种消除在纳米粒子的无机表面上的缺陷和悬空键的方法是在核粒子的该表面上生长第二无机材料(其通常具有更宽的带隙和小的与核材料晶格的晶格失配)。核-壳型粒子将局限在核中的载流子与否则将会作为非辐射复合中心的表面态分开。一个实例是在CdSe核的表面上生长的ZnS。另一途径是制备核-多壳型结构，其中“电子-空穴”对完全地局限于由特定材料(比如量子点-量子阱结构)的几个单层构成的单壳层。此处，核通常为宽带隙材料，随后是较窄带隙材料的薄壳，并且用另外的宽带隙层封端。一个实例是通过以下方式生长的CdS/HgS/CdS：在核纳米晶体表面使用Hg取代Cd以沉积几个HgS单层，然后所述HgS单层上长满CdS单层。得到的结构表现出在HgS层中对光激发载流子的明显限制。迄今为止研究和制备最多的半导体纳米粒子是所谓的“II-VI材料”，例如，ZnS、ZnSe、CdS、CdSe和CdTe，以及包含这些材料的核-壳型和核-多壳型结构。然而，在常规QD中使用的镉和其他受限的重金属是高毒性元素，并且是商业应用中主要顾虑的。已经引起大量关注的其他半导体纳米粒子包括包含第III-V族和第IV-VI族材料(比如GaN、GaP、GaAs、InP和InAs)的纳米粒子。由于它们增加的共价性质，III-V和IV-VI高结晶半导体纳米粒子更难以制备，并且通常需要久得多的退火时间。然而，现在存在以与用于II-VI材料的方式类似的方式制备III-VI和IV-VI材料的报道。有机发光二极管(OLED)近年来，电致发光显示装置，特别是有机发光二极管(OLED)在显示行业内一直引起很大关注。OLED是其中将有机化合物膜置于两个导体之间的发光二极管(LED)，所述膜响应于激发比如电流而发出光。OLED可用于显示器，比如电视屏幕、计算机监视器、移动电话和平板。OLED显示器的固有问题是有机化合物的有限寿命。特别地，与绿色或红色OLED相比，发射蓝光的OLED以显著升高的速率退化。OLED材料依赖于由主体传输材料中的电子和空穴的复合产生的分子激发态(激子)的辐射衰变。当电荷在OLED中复合时产生两种激发态，即亮的单重态激子(总自旋为0)和暗的三重态激子(总自旋为1)，但是仅单重态直接发出光，这从根本上限值了外部OLED效率。自旋统计表明，在有机半导体材料中的空穴和电子的复合之后每三个三重态激子产生一个单重态激子。因此，如果可以利用非辐射三重态，则OLED的效率可以显著提高。迄今为止，OLED材料设计集中于从正常暗三重态收获剩余能量。近期的产生高效磷光体(其由正常暗三重态发光)的工作已经得到了绿色和红色OLED。然而，其他颜色(比如蓝色)需要更高能的激发态，而更高能的激发态加速OLED退化过程。三重态-单重态跃迁速率的基本限制因素是参数|Hfi/Δ|2的值，其中Hfi为由于超精细或自旋轨道相互作用而产生的耦合能，并且Δ为单重态和三重态之间的能量分裂。常规的磷光OLED依赖于由于自旋轨道(SO)相互作用而产生的单重态和三重态的混合，提高Hfi，并且提供重金属原子和有机配体之间共享的最低发射态。这导致从所有较高的单重态和三重态收获能量，然后发生磷光(来自激发三重态的相对短寿命的发射)。缩短的三重态寿命减少了由电荷和其他激子造成的三重态激子湮灭。其他人的近期工作表明，已经达到了磷光材料性能的极限。据认为，一旦已经完全建立了大规模生产，OLED装置的溶液加工性就可能导致低的生产成本，并且可以实现在柔性衬底上制备装置，得到新的技术，比如卷式显示器。在OLED装置中，像素直接发光，因而能够实现与液晶显示器(LCD)相比更大的对比度和更宽的视角。另外，与LCD相比，OLED显示器不需要背光，可以在关闭OLED时实现真正的黑色。OLED与LCD相比还提供更快的响应时间。然而，由于有机发射材料的使用期限，OLED装置一般具有稳定性和寿命都差的问题。与绿色和红色OLED相比，蓝色OLED目前表现出低得多的外量子效率。另外，OLED通常具有宽发射的问题；对于显示应用，较窄的发射对于提供更好的色纯度是理想的。因此，需要具有良好稳定性和寿命以及改善的蓝光发射的可溶液加工的发射装置。
技术实现思路
本专利技术涉及一种电致发光显示装置的发射层，所述发射层包括：主体基质；和分散于所述主体基质中的双掺杂剂体系，所述双掺杂剂体系包含：荧光发射体掺杂剂；和发射供体辅助掺杂剂。荧光发射体掺杂剂可以是量子点。量子点可以是核-壳型量子点。核-壳型量子点的核可以包含铟。发射供体辅助掺杂剂可以是荧光供体辅助掺杂剂和磷光供体辅助掺杂剂中的任一种。发射供体辅助掺杂剂可以产生三重态激子，并且通过反向系间窜越(RISC)将三重态激子转化。单重态激子可以从发射供体辅助掺杂剂转移至荧光发射体掺杂剂。荧光发射体掺杂剂与发射供体辅助掺杂剂之间的物理距离可以取决于与荧光发射体掺杂剂的表面结合的封端配体的长度。封端配体可以是熵的(entropic)。封端配体可以是无机配体。发射供体辅助掺杂剂可以是金属纳米粒子。发射供体辅助掺杂剂可以包含镧系元素。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电致发光显示装置的发射层，所述发射层包括：/n主体基质；和/n分散于所述主体基质中的双掺杂剂体系，所述双掺杂剂体系包含：/n荧光发射体掺杂剂；和/n发射供体辅助掺杂剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180411 US 62/656,0721.一种电致发光显示装置的发射层，所述发射层包括：
主体基质；和
分散于所述主体基质中的双掺杂剂体系，所述双掺杂剂体系包含：
荧光发射体掺杂剂；和
发射供体辅助掺杂剂。


2.权利要求1所述的发射层，其中所述荧光发射体掺杂剂为量子点。


3.权利要求2所述的发射层，其中所述量子点为核-壳型量子点。


4.权利要求3所述的发射层，其中所述核-壳型量子点的核包含铟。


5.权利要求1至4中任一项所述的发射层，其中所述发射供体辅助掺杂剂为荧光供体辅助掺杂剂和磷光供体辅助掺杂剂中的任一种。


6.权利要求1至5中任一项所述的发射层，其中所述发射供体辅助掺杂剂产生三重态激子，并且通过反向系间窜越(RISC)将所述三重态激子转化为单重态激子。


7.权利要求1至6中任一项所述的发射层，其中所述单重态激子从所述发射供体辅助掺杂剂转移到所述荧光发射体掺杂剂。


8.权利要求1至7中任一项所述的发射层，其中所述荧光发射体掺杂剂与所述发射供体辅助掺杂剂之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：奈杰尔·皮克特，詹姆斯·哈里斯，纳瑟莉·格雷斯蒂，斯图尔特·斯塔布斯，
申请(专利权)人：纳米技术有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB