本文描述了用于电致发光显示装置的发射层。发射层可以包含双掺杂剂体系，该双掺杂剂体系具有多个量子点(QD)和多个表现出热活化延迟荧光(TADF)的分子。在一些情况下，QD和TADF分子中的一种或二者可以设置于主体基质中。在一些情况下，QD和TADF分子可以设置于不同的主体基质中。在一些情况下，电致发光显示装置可以包括发射层和与发射层相邻的层，该发射层包含多个量子点(QD)，该相邻层包含多个表现出热活化延迟荧光(TADF)的分子。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电致发光显示装置及其制作方法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62/656,074、2018年5月18日提交的美国临时申请号62/673,344以及2018年7月25日提交的美国临时申请号62/703,226的权益。每个申请的内容都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表现出热活化延迟荧光的分子。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-多壳结构，其中“电子-空穴”对完全地局限于由特定材料如量子点-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，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。表现出热活化延迟荧光(TADF)的分子已经发现，热活化延迟荧光(TADF)(其依赖于与Hfi的最大化相反的Δ的最小化)可以在相关的时间尺度(比如，例如，1-100μs)内在单重态能级和三重态亚能级之间转移群体(population)。包含TADF分子的OLED可以达到更高的激发态而没有快速退化。本文中描述的装置与先前描述的装置相比能够以更高的能量激发态发光。OLED一般由在两个电极(即阳极和阴极)之间的有机材料或化合物的层组成。有机分子是导电的，这是在分子的一部分或整体上的共轭造成的π电子的离域的结果。当施加电压时，存在于阳极的来自最高占据分子轨道(HOMO)的电子流入存在于阴极的有机分子的最低占据分子轨道(LUMO)中。从HOMO移除电子也本文档来自技高网...
【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双掺杂剂体系，所述双掺杂剂体系包含：/n多个量子点(QD)；和/n多个表现出热活化延迟荧光(TADF)的分子。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180411 US 62/656,074;20180518 US 62/673,344;20181.一种电致发光显示装置的发射层，所述发射层包括：
双掺杂剂体系，所述双掺杂剂体系包含：
多个量子点(QD)；和
多个表现出热活化延迟荧光(TADF)的分子。
2.权利要求1所述的发射层，其中所述QD为荧光发射体掺杂剂。
3.权利要求1所述的发射层，其中TADF分子为发射供体辅助掺杂剂。
4.权利要求1所述的发射层，其中所述双掺杂剂体系分散于主体基质中。
5.权利要求1所述的发射层，其中所述发射层具有约10∶1至约1∶10的QD∶TADF分子重量比。
6.权利要求1所述的发射层，其中所述发射层具有约4.5∶1至约3.5∶1的QD∶TADF分子重量比。
7.权利要求1所述的发射层，其中所述多个QD包括发红光的QD、发绿光的QD和发蓝光的QD中的一种或多种。
8.权利要求1所述的发射层，其中QD与TADF分子之间的物理距离取决于与所述QD的表面结合的封端配体的长度。
9.一种电致发光显示装置，所述电致发光显示装置包括：
发射层，所述发射层包含多个量子点(QD)；和
与所述发射层相邻的层，该相邻层包含多个表现出热活化延迟荧光(TADF)的分子。
10.权利要求9所述的装置，其中所述QD为荧光发射体掺杂剂。
11.权利要求9所述的装置，其中所述TADF分子为发射供体辅助掺杂剂。
12.权利要求9所述的装置，其中所述发射层还包含第一主体基质，所述多个QD分散遍布在所述第一主体基质中。
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【专利技术属性】
技术研发人员：斯图尔特·斯塔布斯，纳瑟莉·格雷斯蒂，詹姆斯·哈里斯，奈杰尔·皮克特，刘祖刚，远藤礼隆，克里斯·布朗，
申请(专利权)人：纳米技术有限公司，九州有机光材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB
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