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量子点器件和电子设备 

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申请/专利权人:三星电子株式会社

摘要:公开了量子点器件和显示设备,所述量子点器件包括阳极、设置在所述阳极上的空穴注入层、设置在所述空穴注入层上的空穴传输层、设置在所述空穴传输层上并且包括量子点的量子点层、和设置在所述量子点层上的阴极,其中所述空穴传输层包括空穴传输材料和电子传输材料,并且在所述量子点层和所述电子传输材料之间的LUMO能级差小于或等于约0.5eV。

主权项:1.量子点器件,其包括阳极,设置在所述阳极上的空穴注入层,设置在所述空穴注入层上的空穴传输层,设置在所述空穴传输层上的量子点层,所述量子点层包括量子点,和设置在所述量子点层上的阴极,其中所述空穴传输层包括空穴传输材料和电子传输材料,和在所述量子点和所述电子传输材料之间的LUMO能级差小于或等于0.5eV。

全文数据:量子点器件和电子设备对相关申请的交叉引用本申请要求于2018年3月9日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0028285和于2019年3月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0025980的优先权和权益,将其全部内容引入本文作为参考。技术领域公开量子点器件和电子设备。背景技术与块体材料不同,纳米颗粒的作为固有特性的物理特性例如能带隙、熔点等可通过改变其颗粒尺寸而控制。例如,也称作量子点的半导体纳米晶体在被供以光能或电能时可以与量子点的尺寸对应的波长发射光。因此,可使用量子点作为发射特定波长的光的发光元件。近来,正在进行对使用量子点作为发光元件的量子点器件的研究。然而,量子点不同于常规的发光元件,并且因此需要改善量子点器件的性能的新方法。发明内容一种实施方式提供能够实现改善的性能的量子点器件。另一实施方式提供包括所述量子点器件的电子设备。根据一种实施方式,量子点器件包括阳极、设置在所述阳极上的空穴注入层、设置在所述空穴注入层上的空穴传输层、设置在所述空穴传输层上并且包括量子点的量子点层、和设置在所述量子点层上的阴极,其中所述空穴传输层包括空穴传输材料和电子传输材料,并且在所述量子点层和所述电子传输材料之间的LUMO能级差小于或等于约0.5eV。所述电子传输材料的LUMO能级可为约2.7eV至约3.5eV。所述空穴传输材料的HOMO能级可大于或等于约5.4eV。所述空穴传输材料的HOMO能级可为约5.4eV至约7.0eV。所述空穴传输材料可包括聚合物,和所述电子传输材料可包括低分子量化合物。所述空穴传输材料可包括第一空穴传输材料和第二空穴传输材料,其中所述第二空穴传输材料可具有比所述第一空穴传输材料高的HOMO能级。所述第二空穴传输材料的HOMO能级可为约5.4eV至约7.0eV。所述空穴传输材料和所述电子传输材料可为混合的。可以与所述空穴传输材料相同的量或者比所述空穴传输材料少的量包括所述电子传输材料。在所述量子点层和所述空穴传输材料的HOMO能级之间的差可小于或等于约0.7eV。所述量子点层的HOMO能级可大于或等于约5.6eV。所述空穴传输层和所述量子点层可彼此接触。所述空穴注入层可包括导电聚合物。所述量子点可包括非镉基量子点。所述量子点可包括:包括包含锌Zn、碲Te、和硒Se的第一半导体化合物的芯,和设置在所述芯的至少一部分上并且包括与所述第一半导体化合物不同的第二半导体化合物的壳。所述第二半导体化合物可为ZnSeS、ZnS、或其组合。根据另一实施方式,电子设备包括所述量子点器件。所述量子点器件的性能可得以改善。附图说明图1为根据实施方式的量子点器件的示意性横截面图,和图2为显示图1的量子点器件的能级的实例的图。具体实施方式下文中,将详细地描述本公开内容的实例实施方式,使得本领域技术人员将理解其。然而,本公开内容可以许多不同的形式体现并且不应被解释为限于本文中阐述的实例实施方式。在附图中,为了清楚,放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中相同的附图标记表示相同的元件。将理解,当一个元件例如层、膜、区域、或基板被称为“在”另外的元件“上”时,其可直接在所述另外的元件上或者还可存在中间元件。相反,当一个元件被称作“直接在”另外的元件“上”时,则不存在中间元件。下文中,功函、HOMO能级、和LUMO能级是作为距离真空能级的绝对值表示的。此外,当功函、HOMO能级、或LUMO能级被称为“深的”、“高的”或“大的”时,所述功函、HOMO能级、或LUMO能级具有基于真空能级的“0eV”的大的绝对值,而当功函、HOMO能级、或LUMO能级被称为“浅的”、“低的”、或“小的”时,所述功函、HOMO能级、或LUMO能级具有基于真空能级的“0eV”的小的绝对值。下文中,参照附图描述根据实施方式的量子点器件。图1为根据实施方式的量子点器件的示意性横截面图,且图2为显示图1的量子点器件的能级的实例的图。参照图1,根据实施方式的量子点器件10包括彼此面对的阳极11和阴极16、设置在阳极11和阴极16之间的量子点层14、以及设置在阳极11和量子点层14之间的空穴注入层12和空穴传输层13。例如,量子点器件10包括阳极11、设置在阳极11上的空穴注入层12、设置在空穴注入层12上的空穴传输层13、设置在空穴传输层13上的量子点层14、设置在量子点层14上的电子辅助层15、和设置在电子辅助层15上的阴极16。可在阳极11或阴极16侧处设置基板未示出。所述基板可例如由如下制成:无机材料例如玻璃;有机材料例如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚醚砜、或其组合;或硅晶片。阳极11可由具有大的功函以帮助空穴注入的导体制成,并且可例如由金属、金属氧化物和或导电聚合物制成。阳极11可例如由如下制成:金属或其合金例如镍、铂、钒、铬、铜、锌、和金;导电金属氧化物例如氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化铟锡ITO、氧化铟锌IZO、或者氟掺杂的氧化锡;或者金属和氧化物的组合例如Al和ZnO的组合或者Sb和SnO2的组合,但是不限于此。阴极16可由具有小的功函以帮助电子注入的导体制成,并且可例如由金属、金属氧化物和或导电聚合物制成。阴极16可为例如:金属例如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡、铅、铯、钡等、或其合金;多层结构材料例如LiFAl、LiO2Al、LiFCa、LiqAl、和BaF2Ca,但是不限于此。阳极11和阴极16的至少一个可为光透射性电极并且所述光透射性电极可例如由如下制成:导电氧化物例如氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化铟锡ITO、氧化铟锌IZO、或氟掺杂的氧化锡,或者单层或多层的金属薄层。当阳极11和阴极16之一为非光透射性电极时,其可由例如不透明导体例如铝Al、银Ag、或金Au制成。量子点层14包括量子点。所述量子点可为通常概念上的半导体纳米晶体,并且可具有各种形状例如球形的半导体纳米晶体颗粒、量子棒、和量子片。此处,所述量子棒可表示具有大于约1的纵横比长径比例如大于或等于约2、大于或等于约3、或者大于或等于约5的纵横比的量子点。例如,所述量子棒可具有小于或等于约50、小于或等于约30、或者小于或等于约20的纵横比。在一种实施方式中,所述量子棒可具有约2-约50、或约3-约30、或约5-约20的纵横比。所述量子点可具有例如约1nm-约100nm、约1nm-约80nm、约1nm-约50nm、或者约1nm-约20nm的颗粒直径对于非球形形状,平均最大颗粒尺寸。所述量子点的能带隙可根据量子点的尺寸和组成而控制,并且因此可控制光致发光或电致发光波长。例如,随着量子点的尺寸增加,量子点可具有更窄的能带隙并且因此发射在相对长的波长区域中的光,而随着量子点的尺寸减小,量子点可具有更宽的能带隙并且因此发射在相对短的波长区域中的光。例如,所述量子点可根据其尺寸和或组成而发射例如在可见光区域的预定波长区域中的光。例如,所述量子点可发射蓝色光、红色光、或绿色光,并且所述蓝色光可具有例如在约430nm-约470nm的范围内的峰值发射波长,所述红色光可具有例如在约620nm-约660nm的范围内的峰值发射波长,和所述绿色光可具有例如在约510nm-约550nm的范围内的峰值发射波长。所述量子点可具有例如大于或等于约10%、大于或等于约30%、大于或等于约50%、大于或等于约60%、大于或等于约70%、或者大于或等于约90%的量子产率。所述量子点在其电致发光光谱中可具有相对窄的半宽度FWHM。此处,FWHM为与峰值发射强度的一半对应的波长宽度,并且随着FWHM越窄,可发射在越窄的波长区域中的光且可获得越高的色纯度。所述量子点在其电致发光光谱中可具有例如小于或等于约50nm、小于或等于约49nm、小于或等于约48nm、小于或等于约47nm、小于或等于约46nm、小于或等于约45nm、小于或等于约44nm、小于或等于约43nm、小于或等于约42nm、小于或等于约41nm、小于或等于约40nm、小于或等于约39nm、小于或等于约38nm、小于或等于约37nm、小于或等于约36nm、小于或等于约35nm、小于或等于约34nm、小于或等于约33nm、小于或等于约32nm、小于或等于约31nm、小于或等于约30nm、小于或等于约29nm、或者小于或等于约28nm的FWHM。例如,所述量子点可为例如II-VI族半导体化合物、III-V族半导体化合物、IV-VI族半导体化合物、IV族半导体元素或化合物、I-III-VI族半导体化合物、I-II-IV-VI族半导体化合物、II-III-V族半导体化合物、或其组合。所述II-VI族半导体化合物可例如选自:选自CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS、及其混合物的二元化合物;选自CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS、及其混合物的三元化合物;和选自HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、及其混合物的四元化合物,但是不限于此。所述III-V族半导体化合物可例如选自:选自GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、及其混合物的二元化合物;选自GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、及其混合物的三元化合物;和选自GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、及其混合物的四元化合物,但是不限于此。所述IV-VI族半导体化合物可例如选自:选自SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、及其混合物的二元化合物;选自SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、及其混合物的三元化合物;和选自SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe、及其混合物的四元化合物,但是不限于此。所述IV族半导体元素或化合物可例如选自:选自Si、Ge、及其混合物的半导体单质;和选自SiC、SiGe、及其混合物的二元半导体化合物,但是不限于此。所述I-III-VI族半导体化合物可例如选自CuInSe2、CuInS2、CuInGaSe、CuInGaS、及其混合物,但不限于此。所述I-III-VI族半导体化合物可例如选自CuInSe2、CuInS2、CuInGaSe、CuInGaS、及其混合物,但是不限于此。所述II-III-V族半导体化合物可包括例如InZnP,但是不限于此。所述量子点可以基本上均匀的浓度或者局部不同的浓度分布包括所述二元半导体化合物、所述三元半导体化合物、或所述四元半导体化合物。例如,所述量子点可包括非镉基量子点。镉Cd可导致严重的环境健康问题并且是在多个国家中被危害性物质限制指令RoHS所限制的元素,且因此可有效地使用所述非镉基量子点。例如,所述量子点可为包括锌Zn、碲Te、和硒Se的半导体化合物。例如,在所述半导体化合物中,碲Te的量可小于硒Se的量。所述半导体化合物可发射具有在小于或等于约470nm的波长区域中、例如在约430nm-约470nm的波长区域中的峰值发射波长的蓝色光。例如,所述量子点可为例如包括铟In、锌Zn、和磷P的半导体化合物。例如,在所述半导体化合物中,锌相对于铟In的摩尔比可大于或等于约25。所述半导体化合物可发射具有在小于或等于约470nm的波长区域中、例如在约430nm-约470nm的波长区域中的峰值发射波长的蓝色光。所述量子点可具有其中第二半导体化合物的量子点包围或围绕第一半导体化合物的量子点的芯-壳结构。例如,所述量子点的芯和壳可在其间具有界面,并且在所述界面中的元素的至少一种可具有其中所述元素的浓度从所述壳朝着所述芯降低的浓度梯度。例如,所述量子点的壳的半导体材料具有比所述量子点的芯的半导体材料高的能带隙,并且由此所述量子点可呈现出量子限制效应。所述量子点可具有一个量子点芯和包围所述芯的多层量子点壳。此处,所述多层壳具有至少两个壳,其中各壳可为单一半导体化合物、合金、和或具有浓度梯度者。例如,所述多层壳的离所述芯较远的壳可具有比离所述芯较近的壳高的能带隙,并且由此所述量子点可呈现出量子限制效应。例如,所述具有芯-壳结构的量子点可例如包括:包含包括锌Zn、碲Te、和硒Se的第一半导体化合物的芯,和设置在所述芯的至少一部分上并且包括具有与所述芯的组成不同的组成的第二半导体化合物的壳。所述基于Zn-Te-Se的第一半导体化合物可为例如包括少摩尔量的碲Te的基于Zn-Se的半导体化合物、且例如由ZnTexSe1-x其中,x大于约0且小于或等于约0.05表示的半导体化合物。例如,在所述基于Zn-Te-Se的第一半导体化合物中,锌Zn的摩尔量可大于硒Se的摩尔量,并且硒Se的摩尔量可大于碲Te的摩尔量。例如,在所述第一半导体化合物中,碲Te相对于硒Se的摩尔比可小于或等于约0.05、小于或等于约0.049、小于或等于约0.048、小于或等于约0.047、小于或等于约0.045、小于或等于约0.044、小于或等于约0.043、小于或等于约0.042、小于或等于约0.041、小于或等于约0.04、小于或等于约0.039、小于或等于约0.035、小于或等于约0.03、小于或等于约0.029、小于或等于约0.025、小于或等于约0.024、小于或等于约0.023、小于或等于约0.022、小于或等于约0.021、小于或等于约0.02、小于或等于约0.019、小于或等于约0.018、小于或等于约0.017、小于或等于约0.016、小于或等于约0.015、小于或等于约0.014、小于或等于约0.013、小于或等于约0.012、小于或等于约0.011、或者小于或等于约0.01。例如,在所述第一半导体化合物中,碲Te相对于锌Zn的摩尔比可小于或等于约0.02、小于或等于约0.019、小于或等于约0.018、小于或等于约0.017、小于或等于约0.016、小于或等于约0.015、小于或等于约0.014、小于或等于约0.013、小于或等于约0.012、小于或等于约0.011、或者小于或等于约0.01。所述第二半导体化合物可包括例如II-VI族半导体化合物、III-V族半导体化合物、IV-VI族半导体化合物、IV族半导体元素或化合物、I-III-VI族半导体化合物、I-II-IV-VI族半导体化合物、II-III-V族半导体化合物、或其组合。所述II-VI族半导体化合物、III-V族半导体化合物、IV-VI族半导体化合物、IV族半导体元素或化合物、I-III-VI族半导体化合物、I-II-IV-VI族半导体化合物、和II-III-V族半导体化合物的实例与以上描述的相同。例如,所述第二半导体化合物可包括锌Zn、硒Se、和或硫S。例如,所述壳可包括靠近所述芯设置的至少一个内部壳和设置成离所述量子点的芯最远的最外面的壳,并且所述内部壳可包括ZnSeS且所述最外面的壳可包括ZnS。例如,所述壳可具有一种成分的浓度梯度,且例如硫S的量可随着远离所述芯而增加。例如,所述具有芯-壳结构的量子点可包括例如包含包括铟In、锌Zn、和磷P的第三半导体化合物的芯,和设置在所述芯的至少一部分上并且包括具有与所述芯不同的组成的第四半导体化合物的壳。在所述基于In-Zn-P的第三半导体化合物中,锌Zn相对于铟In的摩尔比可大于或等于约25。例如,在所述基于In-Zn-P的第三半导体化合物中,锌Zn相对于铟In的摩尔比可大于或等于约28、大于或等于约29、或者大于或等于约30。例如,在所述基于In-Zn-P的第三半导体化合物中,锌Zn相对于铟In的摩尔比可小于或等于约55例如小于或等于约50、小于或等于约45、小于或等于约40、小于或等于约35、小于或等于约34、小于或等于约33、或者小于或等于约32。所述第四半导体化合物可包括例如II-VI族半导体化合物、III-V族半导体化合物、IV-VI族半导体化合物、IV族半导体元素或化合物、I-III-VI族半导体化合物、I-II-IV-VI族半导体化合物、II-III-V族半导体化合物、或其组合。所述II-VI族半导体化合物、III-V族半导体化合物、IV-VI族半导体化合物、IV族半导体元素或化合物、I-III-VI族半导体化合物、I-II-IV-VI族半导体化合物、和II-III-V族半导体化合物的实例与以上描述的相同。例如,所述第四半导体化合物可包括锌Zn和硫S,并且任选地包括硒Se。例如,所述壳可包括靠近所述芯设置的至少一个内部壳和设置成离所述量子点的芯最远的最外面的壳,并且所述内部壳和所述最外面的壳的至少一个可包括第四半导体化合物ZnS或ZnSeS。量子点层14可具有例如约5nm-约200nm、例如约10nm-约100nm、约10nm-约80nm、约10nm-约50nm、或者约25nm-约40nm的厚度。量子点层14可具有相对高的HOMO能级HOMOQD并且可具有例如大于或等于约5.4eV、大于或等于约5.5eV、大于或等于约5.6eV、大于或等于约5.7eV、大于或等于约5.8eV、大于或等于约5.9eV、或者大于或等于约6.0eV的HOMO能级HOMOQD。量子点层14的HOMO能级HOMOQD可为例如约5.4eV至约7.0eV、约5.6eV至约7.0eV、约5.6eV至约6.8eV、约5.6eV至约6.7eV、约5.6eV至约6.5eV、约5.6eV至约6.3eV、约5.6eV至约6.2eV、约5.6eV至约6.1eV、约5.8eV至约7.0eV、约5.8eV至约6.8eV、约5.8eV至约6.7eV、约5.8eV至约6.5eV、约5.8eV至约6.3eV、约5.8eV至约6.2eV、约5.8eV至约6.1eV、约6.0eV至约7.0eV、约6.0eV至约6.8eV、约6.0eV至约6.7eV、约6.0eV至约6.5eV、约6.0eV至约6.3eV、或者约6.0eV至约6.2eV。空穴注入层12和空穴传输层13可设置在阳极11和量子点层14之间,并且空穴注入层12可设置在阳极11侧处且空穴传输层13可设置在量子点层14侧处,使得从阳极11供应的空穴可通过空穴注入层12和空穴传输层13被传输至量子点层14。例如,空穴注入层12可与阳极11接触并且空穴传输层13可与量子点层14接触。空穴注入层12的HOMO能级HOMOHIL可在阳极11的功函和量子点层14的HOMO能级之间并且可为例如约5.0eV至约5.5eV。空穴注入层12可包括导电化合物例如导电金属氧化物、导电单体、导电低聚物、导电聚合物、和或导电的离子化合物,例如具有大于或等于约1×10-7Scm的电导率的导电金属氧化物、导电单体、导电低聚物、导电聚合物、和或导电的离子化合物,例如具有约1×10-7Scm-约1000Scm的电导率的导电金属氧化物、导电单体、导电低聚物、导电聚合物、和或导电的离子化合物。所述导电化合物可包括例如聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯、聚对苯、聚芴、聚3,4-亚乙基二氧噻吩、聚3,4-亚乙基二氧噻吩:聚磺苯乙烯PEDOT:PSS、其衍生物、或它们的组合,但是不限于此。空穴传输层13的HOMO能级HOMOHTL可在空穴注入层12的HOMO能级HOMOHIL和量子点层14的HOMO能级HOMOQD之间。因此,从空穴注入层12至量子点层14可形成阶梯状能级,并且可有效地提高空穴迁移率。空穴传输层13的HOMO能级HOMOHTL可具有与量子点层14的HOMO能级类似的、相对较高的HOMO能级以匹配量子点层14的HOMO能级HOMOQD。空穴传输层13可包括至少一种具有相对较高的HOMO能级的空穴传输材料。此处,所述空穴传输材料可为当施加电场时沿着所述HOMO能级具有传导特性的材料。空穴传输层13的HOMO能级HOMOHTL可根据所述空穴传输材料的HOMO能级确定并且空穴传输层13的HOMO能级HOMOHTL与所述空穴传输材料的HOMO能级基本上相等。例如,在量子点层14的HOMO能级HOMOQD和空穴传输层13的空穴传输材料的HOMO能级HOMOHTL之间的差可为小于或等于约0.7eV、例如约0eV至约0.7eV、例如约0eV至约0.6eV、例如约0eV至约0.5eV、约0.01eV至约0.7eV、约0.01eV至约0.6eV、约0.01eV至约0.5eV、约0.01eV至约0.4eV、约0.01eV至约0.3eV、约0.01eV至约0.2eV、或者约0.01eV至约0.1eV。例如,空穴传输层13的空穴传输材料的HOMO能级HOMOHTL可等于量子点层14的HOMO能级HOMOQD或者比其小小于或等于约0.7eV。空穴传输层13的空穴传输材料的HOMO能级HOMOHTL可例如大于或等于约5.4eV、大于或等于约5.6eV、或者大于或等于约5.8eV。例如,空穴传输层13的空穴传输材料的HOMO能级HOMOHTL可为约5.4eV至约7.0eV、约5.4eV至约6.8eV、约5.4eV至约6.7eV、约5.4eV至约6.5eV、约5.4eV至约6.3eV、约5.4eV至约6.2eV、约5.4eV至约6.1eV、约5.6eV至约7.0eV、约5.6eV至约6.8eV、约5.6eV至约6.7eV、约5.6eV至约6.5eV、约5.6eV至约6.3eV、约5.6eV至约6.2eV、约5.6eV至约6.1eV、约5.8eV至约7.0eV、约5.8eV至约6.8eV、约5.8eV至约6.7eV、约5.8eV至约6.5eV、约5.8eV至约6.3eV、约5.8eV至约6.2eV、或者约5.8eV至约6.1eV。例如,空穴传输层13的空穴传输材料可包括具有不同HOMO能级的第一空穴传输材料和第二空穴传输材料。所述第一空穴传输材料和所述第二空穴传输材料的至少一种可选自满足所述HOMO能级的材料,和例如所述第二空穴传输材料可具有比所述第一空穴传输材料高的HOMO能级。例如,所述第一空穴传输材料的HOMO能级可小于约5.4eV并且所述第二空穴传输材料的HOMO能级可大于或等于约5.4eV。例如,所述第一空穴传输材料的HOMO能级可大于或等于约4.5eV且小于约5.4eV,并且所述第二空穴传输材料的HOMO能级可为约5.4eV至约7.0eV。所述第二空穴传输材料的HOMO能级可为例如约5.4eV至约6.8eV、约5.4eV至约6.7eV、约5.4eV至约6.5eV、约5.4eV至约6.3eV、约5.4eV至约6.2eV、约5.4eV至约6.1eV、约5.6eV至约7.0eV、约5.6eV至约6.8eV、约5.6eV至约6.7eV、约5.6eV至约6.5eV、约5.6eV至约6.3eV、约5.6eV至约6.2eV、约5.6eV至约6.1eV、约5.8eV至约7.0eV、约5.8eV至约6.8eV、约5.8eV至约6.7eV、约5.8eV至约6.5eV、约5.8eV至约6.3eV、约5.8eV至约6.2eV、或者约5.8eV至约6.1eV。空穴传输层13的空穴传输材料可没有特别限制,只要所述材料满足所述能级和或空穴迁移率。所述空穴传输材料可包括例如选自聚9,9-二辛基-芴-共-N-4-丁基苯基-二苯基胺TFB、聚芳基胺多芳基胺、聚N-乙烯基咔唑、聚苯胺、聚吡咯、或其共聚物的聚合物,N,N,N',N'-四4-甲氧基苯基-联苯胺TPD,4,4'-双[N-1-萘基-N-苯基-氨基]联苯α-NPD,4,4',4”-三[苯基间-甲苯基氨基]三苯基胺m-MTDATA,4,4',4”-三N-咔唑基-三苯基胺TCTA,1,1-双[二-4-甲苯基氨基苯基]环己烷TAPC,p-型金属氧化物例如,NiO、WO3、或MoO3,芴或其衍生物,和基于碳的材料例如石墨烯氧化物,但是不限于此。空穴传输层13可进一步包括电子传输材料。此处,所述电子传输材料可为当施加电场时沿着LUMO能级具有传导特性的材料。空穴传输层13的电子传输材料可有效地传输穿过量子点层14的电子和或积聚在空穴传输层13和量子点层14之间的界面处的电子。通常,在量子点器件中,空穴和电子的迁移率可不同,并且例如,电子的迁移率可高于空穴的迁移率。因此,可导致在从阳极11向量子点层14移动的空穴和从阴极16向量子点层14移动的电子之间的迁移率不平衡。因此,相对更快的电子可不在量子点层14内部与空穴结合并且可积聚在量子点层14和空穴传输层13之间的界面处。积聚在量子点层14和空穴传输层13之间的界面处的电子可使量子点器件恶化以使所述量子点器件的寿命缩短。在该实施方式中,通过在空穴传输层13中包括电子传输材料,穿过量子点层14的电子沿着空穴传输层13的LUMO能级被注入到空穴注入层12中,并且因此可防止电子积聚在量子点层14和空穴传输层13之间的界面处。结果,可防止所述量子点器件的恶化且可改善寿命特性。空穴传输层13的电子传输材料可选自具有与量子点层14的LUMO能级LUMOQD相等或类似的LUMO能级LUMOHTL2的材料,且例如在量子点层14和空穴传输层13的电子传输材料的LUMO能级之间的差可小于或等于约0.5eV。在所述范围内,在量子点层14和空穴传输层13的电子传输材料的LUMO能级之间的差可为例如约0eV至约0.5eV、约0.01eV至约0.4eV、约0.01eV至约0.38eV、约0.01eV至约0.35eV、或者约0.01eV至约0.30eV。例如,空穴传输层13的电子传输材料的LUMO能级LUMOHTL2可为约2.7eV至约3.5eV、约2.7eV至约3.4eV、约2.8eV至约3.3eV、约2.9eV至约3.2eV、或者约2.9eV至约3.1eV。空穴传输层13的电子传输材料可为有机材料、无机材料、和或有机-无机材料并且可为例如低分子量化合物例如1,4,5,8-萘-四羧酸二酐NTCDA、浴铜灵BCP、三[3-3-吡啶基-基]硼烷3TPYMB、LiF、Alq3、Gaq3、Inq3、Znq2、ZnBTZ2、BeBq2、ET2048-4-4,6-二萘-2-基-1,3,5-三嗪-2-基苯基喹诺酮、8-羟基喹啉锂Liq、n-型金属氧化物例如,ZnO、HfO2等、包括氧化膦部分的化合物、包括吡唑部分的化合物、或它们的组合,但是不限于此。如本文中所使用的,术语“低分子量化合物”指的是具有10,000克摩尔gmol或更小、例如5,000gmol或更小、或1,000gmol或更小、或者500gmol或更小的分子量的化合物。空穴传输层13可包括所述空穴传输材料和所述电子传输材料并且可包括例如空穴传输材料和电子传输材料的混合物。在此情况下,可以与所述空穴传输材料相同的量或者比所述空穴传输材料少的量包括所述电子传输材料,且例如可以约5:5-约9:1的重量比包括所述空穴传输材料和所述电子传输材料。电子辅助层15可设置在阴极16和量子点层14之间并且可包括一个层或者两个或更多个层。电子辅助层15可为电子传输层、电子注入层、空穴阻挡层、或其组合,并且可视需要而被省略。所述电子传输层可包括例如如下的至少一种:1,4,5,8-萘-四羧酸二酐NTCDA、浴铜灵BCP、三[3-3-吡啶基-基]硼烷3TPYMB、LiF、Alq3、Gaq3、Inq3、Znq2、ZnBTZ2、BeBq2、ET2048-4-4,6-二萘-2-基-1,3,5-三嗪-2-基苯基喹诺酮、8-羟基喹啉锂Liq、n-型金属氧化物例如,ZnO、HfO2等、包括吡唑部分的化合物、氧化膦化合物、及其组合,但是不限于此。所述空穴阻挡层可包括例如如下的至少一种:1,4,5,8-萘-四羧酸二酐NTCDA、浴铜灵BCP、三[3-3-吡啶基-基]硼烷3TPYMB、LiF、Alq3、Gaq3、Inq3、Znq2、ZnBTZ2、BeBq2、及其组合,但是不限于此。空穴注入层12、空穴传输层13、量子点层14、和电子辅助层15可例如用溶液工艺或沉积工艺形成并且所述溶液工艺可为例如旋涂、狭缝涂布、喷墨印刷、喷嘴印刷、喷射和或刮刀涂布,但是不限于此。所述量子点器件可例如应用于多种电子设备例如显示设备或者照明设备等。下文中,参照实施例更详细地说明实施方式。然而,这些实施例是示例性的,并且本发明不限于此。量子点的合成合成实施例1:ZnTeSe芯的合成分别将硒Se和碲Te分散在三辛基膦TOP中以获得2MSeTOP原料溶液和0.1MTeTOP原料溶液。将0.125mmol乙酸锌、0.25mmol棕榈酸、和0.25mmol十六烷基胺与10mL三辛基胺一起投入反应器中,然后在真空下在120℃加热。1小时之后,将反应器中的气氛用氮气置换。在将反应器在300℃加热之后,将所述SeTOP原料溶液和所述TeTOP原料溶液以125的TeSe摩尔比快速地添加至其。30分钟之后,将反应溶液快速冷却至室温,向其添加丙酮,并且将通过将混合物离心而获得的沉淀物分散在甲苯中以获得ZnTeSe量子点的甲苯分散体。合成实施例2:ZnTeSe芯ZnSeS壳量子点的合成将1.8mmoL0.336g乙酸锌、3.6mmol1.134g油酸、和10mL三辛基胺投入烧瓶中并且在120℃抽真空10分钟。将烧瓶的内部气氛用氮气N2置换并且将烧瓶在180℃加热。将在合成实施例1中获得的作为芯的ZnTeSe量子点的甲苯分散体在10秒内投入其中,随后缓慢地注入0.04mmol的SeTOP,然后在280℃加热。然后,向其投入0.01mmol的STOP并且在320℃加热和反应10分钟。随后,缓慢地注入0.02mmol的SeTOP和0.04mmol的STOP的混合溶液并且再次反应20分钟。然后,重复通过改变Se和S的混合比而注入Se和S并且使其反应20分钟的步骤,其中顺序地使用0.01mmolSeTOP+0.05mmolSTOP的混合溶液、0.005mmolSeTOP+0.1mmolSTOP的混合溶液、和0.5mmolSTOP的溶液。在完成所有反应之后,将反应器冷却,用乙醇使所制备的纳米晶体沉淀,并且将所获得的纳米晶体在具有乙醇的情况下离心且将其分散在甲苯中以获得ZnTeSeZnSeS芯壳量子点的甲苯分散体。量子点器件的制造实施例1将沉积有150nm厚的ITOWF:4.8eV电极的玻璃基板用UV-臭氧进行表面处理15分钟,用PEDOT:PSS溶液H.C.StarksCo.,Ltd.旋涂,并且在空气气氛下在150℃热处理10分钟,然后在N2气氛下在150℃热处理10分钟以形成25nm厚的空穴注入层HOMO:5.3eV和LUMO:2.7eV。随后,在所述空穴注入层上,通过如下形成25nm厚的空穴传输层:旋涂包括1:1重量重量的比率的包含二辛基芴部分和三苯基胺部分的聚合物空穴传输材料HOMO:5.4eV,LUMO:2.4eV和氧化膦化合物电子传输材料,ABH113,SunChemHOMO:6.0eV,LUMO:3.0eV的混合物并且将其在150℃热处理30分钟。然后,在所述空穴传输层上,通过如下形成20nm厚的量子点层HOMO:6.0eV,LUMO:3.3eV,峰值发射波长:453nm:旋涂在合成实施例2中获得的ZnTeSeZnSeS芯壳量子点的甲苯分散体并且将其在150℃热处理30分钟。然后,在所述量子点层上,通过真空沉积包括吡唑部分的掺杂剂和氧化膦化合物1:3,重量重量而形成36nm厚的电子辅助层,并且在其上通过真空沉积Liq至5nm和铝Al至90nm而形成阴极,以制造量子点器件。对比例1根据与实施例1相同的方法制造量子点器件,除了如下之外:在所述空穴传输层中包括仅所述空穴传输材料代替所述空穴传输材料和所述电子传输材料的混合物。实施例2将沉积有150nm厚的ITOWF:4.8eV电极的玻璃基板用UV-臭氧进行表面处理15分钟,用PEDOT:PSS溶液H.C.StarksCo.,Ltd.旋涂,并且在空气气氛下在150℃热处理10分钟,然后在N2气氛下在150℃热处理10分钟以形成25nm厚的空穴注入层HOMO:5.3eV和LUMO:2.7eV。随后,在所述空穴注入层上,通过如下形成25nm厚的空穴传输层:旋涂包括1:1重量重量的比率的聚[9,9-二辛基芴-2,7-二基-共-4,4’-N-4-丁基苯基二苯基胺]TFB空穴传输材料HOMO:5.6eV,LUMO:2.7eV和氧化膦化合物电子传输材料,ABH113,SunChemHOMO:6.0eV,LUMO:3.0eV的混合物溶液并且将其在150℃热处理30分钟。然后,在所述空穴传输层上,通过如下形成25nm厚的量子点层HOMO:6.0eV,LUMO:3.3eV,峰值发射波长:453nm:旋涂在合成实施例2中获得的ZnTeSeZnSeS芯壳量子点的甲苯分散体并且将其在150℃热处理30分钟。然后,在所述量子点层上,通过真空沉积包括吡唑部分的掺杂剂和氧化膦化合物1:3重量重量而形成36nm厚的电子辅助层,并且在其上通过真空沉积Liq至5nm和铝Al至90nm而形成阴极,以制造量子点器件。对比例2根据与实施例2相同的方法制造量子点器件,除了如下之外:在所述空穴传输层中包括仅所述空穴传输材料代替所述空穴传输材料和所述电子传输材料的混合物。评价评价根据实施例1和2以及对比例1和2的量子点器件的电流-电压-发光特性。所述电流-电压-发光特性是通过使用Keithley220电源和MinoltaCS200分光辐射计评价的。结果示于表1和2中。[表1]实施例1对比例1在5mA下的Cdm2566.0757.556λ最大455456半宽度FWHMnm3031T95h0.250.10T50h1.320.70[表2]*EQE最大:最大外量子效率*EQE100尼特、EQE500尼特、EQE1000尼特:在100尼特、500尼特、或1000尼特下的外量子效率*CdA最大:最大电流效率*在5mA下的Cdm2:在5mA下的亮度*λ最大:最大发光波长*Lum最大:最大亮度*T95h:直至亮度为100%的初始亮度的95%时所消逝的时间h*T50h:直至亮度为100%的初始亮度的50%时所消逝的时间h参照表1和2,与根据对比例1和2的量子点器件相比,根据实施例1和2的量子点器件显示出显著改善的电流特性亮度和外量子效率和寿命。虽然已经关于当前被认为是实践性的实例实施方式的内容描述了本公开内容,但是将理解,本发明不限于所公开的实施方式。相反,其意图涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种改动和等同布置。

权利要求:1.量子点器件,其包括阳极,设置在所述阳极上的空穴注入层,设置在所述空穴注入层上的空穴传输层,设置在所述空穴传输层上的量子点层,所述量子点层包括量子点,和设置在所述量子点层上的阴极,其中所述空穴传输层包括空穴传输材料和电子传输材料,和在所述量子点层和所述电子传输材料之间的LUMO能级差小于或等于0.5eV。2.如权利要求1所述的量子点器件,其中所述电子传输材料的LUMO能级为2.7eV至3.5eV。3.如权利要求1所述的量子点器件,其中所述空穴传输材料的HOMO能级大于或等于5.4eV。4.如权利要求3所述的量子点器件,其中所述空穴传输材料的HOMO能级为5.4eV至7.0eV。5.如权利要求1所述的量子点器件,其中所述空穴传输材料包括聚合物,和所述电子传输材料包括低分子量化合物。6.如权利要求1所述的量子点器件,其中所述空穴传输材料包括第一空穴传输材料和第二空穴传输材料,和所述第二空穴传输材料具有比所述第一空穴传输材料高的HOMO能级。7.如权利要求6所述的量子点器件,其中所述第二空穴传输材料的HOMO能级为5.4eV至7.0eV。8.如权利要求1所述的量子点器件,其中所述空穴传输材料和所述电子传输材料是混合的。9.如权利要求8所述的量子点器件,其中以与所述空穴传输材料相同的量或者比所述空穴传输材料少的量包括所述电子传输材料。10.如权利要求1所述的量子点器件,其中在所述量子点层和所述空穴传输材料的HOMO能级之间的差小于或等于0.7eV。11.如权利要求1所述的量子点器件,其中所述量子点层的HOMO能级大于或等于5.6eV。12.如权利要求1所述的量子点器件,其中所述空穴传输层和所述量子点层彼此接触。13.如权利要求1所述的量子点器件,其中所述空穴注入层包括导电聚合物。14.如权利要求1所述的量子点器件,其中所述量子点包括非镉基量子点。15.如权利要求1所述的量子点器件,其中所述量子点包括:包括包含锌Zn、碲Te、和硒Se的第一半导体化合物的芯;和设置在所述芯的至少一部分上并且包括与所述第一半导体化合物不同的第二半导体化合物的壳。16.如权利要求15所述的量子点器件,其中所述第二半导体化合物为ZnSeS、ZnS、或其组合。17.电子设备,其包括如权利要求1-16任一项所述的量子点器件。

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