CN114276796A - 量子点组合物和使用该量子点组合物制造发光器件的方法 - Google Patents
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Abstract
提供了量子点组合物和使用该量子点组合物制造发光器件的方法。所述量子点组合物可以包括:第一溶剂;第二溶剂,不同于第一溶剂;第一量子点,包括空穴传输配体;以及第二量子点,包括电子传输配体,其中,第一溶剂和第二溶剂为具有彼此不同的沸点的可混溶溶剂,第一量子点在第一溶剂中的分散度大于在第二溶剂中的分散度,并且第二量子点在第二溶剂中的分散度大于在第一溶剂中的分散度。
Description
本申请要求于2020年9月28日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0126368号韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开的一个或更多个实施例涉及一种量子点组合物和使用该量子点组合物制造发光器件的方法。
背景技术
发光器件是将电能转换成光能的器件。这种发光器件的示例是将有机材料用于发射层的有机发光器件和/或将量子点用于发射层的量子点发光器件等,而没有限制。
在发光器件中,第一电极布置在基底上,并且空穴传输区域、发射层、电子传输区域和第二电极顺序地形成在第一电极上。从第一电极提供的空穴可以通过空穴传输区域朝向发射层移动,并且从第二电极提供的电子可以通过电子传输区域朝向发射层移动。诸如空穴和电子的载流子在发射层中复合以产生激子。这些激子从激发态跃迁到基态,从而产生光。
发明内容
本公开的一个或更多个实施例涉及一种量子点组合物和一种使用该量子点组合物制造发光器件的方法。一个或更多个实施例涉及一种包括具有彼此不同沸点的溶剂的量子点组合物和一种其中通过单一工艺使用量子点组合物形成双层发射层结构(称为双层发射层)的制造发光器件的方法。
附加的方面将在下面的描述中部分地阐述,并且部分地通过该描述将是明显的,或者可以通过给出的公开的实施例的实践而获知。
根据一个或更多个实施例,一种量子点组合物包括:
第一溶剂;
第二溶剂,不同于第一溶剂;
第一量子点,包括空穴传输配体;以及
第二量子点,包括电子传输配体,
其中,第一溶剂和第二溶剂为具有彼此不同的沸点的可混溶溶剂,
第一量子点在第一溶剂中的分散度大于在第二溶剂中的分散度,并且
第二量子点在第二溶剂中的分散度大于在第一溶剂中的分散度。
根据一个或更多个实施例,一种制造发光器件的方法包括以下步骤:
将量子点组合物提供在第一电极上,其中,量子点组合物包括:第一溶剂;第二溶剂,不同于第一溶剂;第一量子点,包括空穴传输配体;以及第二量子点,包括电子传输配体,其中,第一溶剂和第二溶剂为具有彼此不同的沸点的可混溶溶剂,第一量子点在第一溶剂中的分散度大于在第二溶剂中的分散度,并且第二量子点在第二溶剂中的分散度大于在第一溶剂中的分散度;
通过去除第一溶剂和第二溶剂之中的具有较低沸点的溶剂来形成第一发射层;
通过去除第一溶剂和第二溶剂之中的具有较高沸点的溶剂来形成第二发射层;以及
在第二发射层上形成第二电极。
附图说明
通过以下结合附图的描述,公开的某些实施例的上述和其它方面、特征和优点将更加明显,在附图中:
图1是根据一个或更多个实施例的使用量子点组合物制造的发光器件的示意性剖视图;
图2是在示例1和对比示例1的各自发光器件中,电子浓度根据距阳极的距离的模拟结果的曲线图;
图3是在示例1和对比示例1的各自发光器件中,空穴浓度根据距阳极的距离的模拟结果的曲线图;以及
图4示出作为示例1和对比示例1的发光器件的根据电压评价电流密度的结果的J-V曲线。
具体实施方式
现在将更详细地参照实施例,在附图中示出了实施例的示例,其中,同样的附图标记始终表示同样的元件。在这方面,给出的实施例可以具有不同的形式,而不应被解释为限于在此所阐述的描述。因此,下面仅通过参照附图来描述实施例,以解释本说明书的方面。如在此使用的,术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。在整个公开中,表述“a、b和c中的至少一个(种/者)”表示仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者、a、b和c全部或者它们的变型。当诸如“从……中选择的至少一个(种/者)”、“……中的一个(种/者)”和“从……中选择(或选自于……)”的表述在一列元件(要素)之后(或之前)时,修饰整列元件(要素),而不修饰该列中的个别元件(要素)。此外,当描述本公开的实施例时,“可以(可)”的使用表示“本公开的一个或更多个实施例”。
因为公开可以具有各种修改的实施例,所以实施例在附图中示出并在具体实施方式中描述。当参考参照附图描述的实施例时,公开的效果和特性以及实现这些效果和特性的方法将是明显的。然而,公开可以以许多不同的形式来实施,而不应被解释为限于在此所阐述的实施例。
下面将参照附图更详细地描述公开的一个或更多个实施例。相同或彼此对应的那些组件都用相同的附图标记表示而与附图编号无关,并且不提供冗余的解释。
以单数使用的表述涵盖复数的表述,除非其在上下文中具有明显不同的含义。
还将理解的是,在此使用的术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型说明存在所陈述的特征或元件,但不排除存在或附加一个或更多个其它特征或元件。
将理解的是,当层、区域或组件被称为“在”另一层、区域或组件“上”或“到”另一层、区域或组件“上”时,该层、区域或组件可以直接地或间接地形成在另一层、区域或组件上。也就是说,例如,可以存在居间层、居间区域或居间组件。
为了便于解释,可以夸大附图中的元件的尺寸。换言之,因为为了便于说明而任意地示出附图中的组件的尺寸和厚度,所以以下实施例不限于此。
如在此所使用的,术语“使用”及其变型可以被认为分别与术语“利用”及其变型同义。
此外,术语“基本”、“大约”和类似术语用作近似术语而不用作程度术语,并且意图解释本领域普通技术人员将认识到的测量值或计算值的固有偏差。考虑到所讨论的测量和与具体量的测量相关的误差(即,测量***的局限性),如在此使用的“大约”或“近似”包括所陈述的值,并且意指在如由本领域普通技术人员所确定的具体值的可接受的偏差范围内。例如,“大约”可以意指在一个或更多个标准偏差内,或者在所陈述值的±30%、±20%、±10%或±5%之内。
此外,在此陈述的任何数值范围意图包括在所陈述的范围内所包含的相同数值精度的全部子范围。例如,范围“1.0至10.0”意图包括所陈述的最小值1.0与所陈述的最大值10.0之间(并包括所陈述的最小值1.0和所陈述的最大值10.0)的所有子范围,即,具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值,诸如以2.4至7.6为例。在此陈述的任何最大数值限制意图包括其中包含的所有较低的数值限制,在本说明书中陈述的任何最小数值限制意图包括其中包含的所有较高数值限制。因此,申请人保留修改本说明书(包括权利要求书)的权利,以明确地陈述在此明确陈述的范围内包含的任何子范围。
在本说明书中,术语“室温”指大约25℃。
如在此使用的术语“中间层”指发光器件的第一电极与第二电极之间的单个层和/或全部层。包括在“中间层”中的材料可以是有机材料和/或无机材料。
如在此使用的表述“(中间层)包括至少一种由式1表示的化合物”可以包括其中“(中间层)包括一种或更多种相同的由式1表示的化合物”的情况和其中“(有机层)包括两种或更多种不同的由式1表示的化合物”的情况。
在本说明书中,术语“量子点”指半导体化合物的晶体,并且可以包括能够根据晶体的尺寸发射各种发射波长的光的任何材料。
在本说明书中,术语“可混溶”(miscible,或称为“相容的”)指一种或更多种成分(诸如液体、固体和/或气体)彼此混合为单一且均匀的形式的能力。例如,当两种液体中的不同成分可以混合成仅在分子水平上区分开的单一且均匀的液体时,两种液体被称为可混溶。
在本说明书中,术语“不混溶”(immiscible,或称为“不相容的”)指两种或更多种成分(诸如液体、固体和/或气体)彼此混合为两种或更多种形式(例如,层)的能力。例如,当有机溶剂与水溶性溶剂(例如,己烷和水)不混溶时,有机溶剂可以被视为不与水溶性溶剂混合的单独层。
量子点组合物
本公开的一个或更多个实施例提供了一种量子点组合物,该量子点组合物包括:第一溶剂;第二溶剂,不同于第一溶剂;第一量子点,包括空穴传输配体;以及第二量子点,包括电子传输配体,其中,第一溶剂和第二溶剂可以是具有彼此不同的沸点的可混溶溶剂,第一量子点在第一溶剂中的分散度大于在第二溶剂中的分散度,第二量子点在第二溶剂中的分散度大于在第一溶剂中的分散度。
量子点
第一量子点和第二量子点可以均包括半导体化合物的晶体。空穴传输配体可以配位在第一量子点的表面上,电子传输配体可以配位在第二量子点的表面上。
在一个或更多个实施例中,第一量子点和第二量子点可以均独立地包括:III-VI族半导体化合物;II-VI族半导体化合物;III-V族半导体化合物;I-III-VI族半导体化合物;IV-VI族半导体化合物;IV族元素或化合物;或者它们的任何组合。
III-VI族半导体化合物的非限制性示例是:二元化合物,诸如GaS、GaSe、Ga2Se3、GaTe、InS、InSe、In2S3、In2Se3和/或InTe;三元化合物,诸如InGaS3和/或InGaSe3;或者它们的任何组合。
II-VI族半导体化合物的非限制性示例是:二元化合物,诸如CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe和/或MgS等;三元化合物,诸如CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe和/或MgZnS等;四元化合物,诸如CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe和/或HgZnSTe等;或者它们的任何组合。
III-V族半导体化合物的非限制性示例是:二元化合物,诸如GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs和/或InSb等;三元化合物,诸如GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InNP、InAlP、InNAs、InNSb、InPAs和/或InPSb等;四元化合物,诸如GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs和/或InAlPSb等;或者它们的任何组合。在一个或更多个实施例中,III-V族半导体化合物还可以包括II族元素。还包括II族元素的III-V族半导体化合物的非限制性示例是InZnP、InGaZnP和/或InAlZnP等。
I-III-VI族半导体化合物的非限制性示例是:三元化合物,诸如AgInS、AgInS2、CuInS、CuInS2、CuGaO2、AgGaO2和/或AgAlO2等;或者它们的任何组合。
IV-VI族半导体化合物的非限制性示例是:二元化合物,诸如SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe和/或PbTe等;三元化合物,诸如SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe和/或SnPbTe等;四元化合物,诸如SnPbSSe、SnPbSeTe和/或SnPbSTe等;或者它们的任何组合。
IV族元素或化合物可以包括:单元素,诸如Si和/或Ge;二元化合物,诸如SiC和/或SiGe;或者它们的任何组合,而没有限制。
包括在多元化合物(诸如二元化合物、三元化合物和/或四元化合物)中的每种元素可以以均匀的浓度或非均匀的浓度存在于颗粒中。
在一个或更多个实施例中,第一量子点和第二量子点可以均具有单一结构或核-壳双重结构。在单一结构的情况下,包括在对应的量子点中的每种元素的浓度是均匀的。例如,包括在核中的材料可以不同于包括在壳中的材料。
第一量子点和第二量子点中的每个的壳可以用作用于通过防止(或减少)第一量子点和第二量子点中的每个的核的化学改性来维持半导体特性的保护层,并且/或者可以用作用于向第一量子点和第二量子点赋予电泳特性的电荷层。壳可以具有单层结构或多层结构。核与壳之间的界面可以具有其中存在于壳中的元素的浓度朝向中心减小的浓度梯度。
第一量子点和第二量子点中的每个的壳的非限制性示例是金属或非金属的氧化物、半导体化合物或它们的任何组合。金属或非金属的氧化物的非限制性示例是:二元化合物,诸如SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、MnO、Mn2O3、Mn3O4、CuO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CoO、Co3O4和/或NiO;三元化合物,诸如MgAl2O4、CoFe2O4、NiFe2O4和/或CoMn2O4;或者它们的任何组合。半导体化合物的非限制性示例是:如在此所描述的,III-VI族半导体化合物;II-VI族半导体化合物;III-V族半导体化合物;I-III-VI族半导体化合物;IV-VI族半导体化合物;或它们的任何组合。例如,半导体化合物可以包括CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnSeS、ZnTeS、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InGaP、InSb、AlAs、AlP、AlSb或它们的任何组合。
第一量子点和第二量子点可以均具有等于或小于大约45nm(例如,等于或小于大约40nm,并且例如等于或小于大约30nm)的发射波长光谱的半峰全宽(FWHM)。在这些范围内的情况下,使用量子点组合物形成的发光器件可以具有改善的色纯度或颜色再现性。另外,因为通过这些量子点发射的光可以沿所有方向发射,所以可以改善使用量子点组合物形成的发光器件的宽视角。
在一个或更多个实施例中,第一量子点和第二量子点可以均为例如球形、角锥形、多臂和/或立方体的纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维和/或纳米片。
因为可以通过控制量子点的尺寸来调节能带隙,所以可以从量子点发射层获得具有各种波段的光。因此,通过使用不同尺寸的量子点,可以实现发射各种波长的光的发光器件。详细地,可以选择量子点的尺寸以发射红光、绿光和/或蓝光。在一个或更多个实施例中,量子点的尺寸可以被构造为通过组合各种颜色的光来发射白光。
第一量子点和第二量子点可以均独立地具有例如大约1nm至大约15nm(例如,大约5nm至大约15nm)的直径。
第一量子点和第二量子点可以均独立地通过湿化学工艺、金属有机化学气相沉积工艺、分子束外延工艺和/或与其类似的任何工艺来合成。
根据湿化学工艺,将前驱体材料与有机溶剂混合以生长量子点颗粒晶体。当晶体生长时,有机溶剂自然地可以充当配位在量子点颗粒晶体的表面上的分散剂并且控制(或管理)晶体的生长,从而可以通过比气相沉积方法(诸如金属有机化学气相沉积(MOCVD)和/或分子束外延(MBE))更容易执行并且可以以低成本执行的工艺来控制(或管理)量子点颗粒晶体的生长。
第一量子点可以包括空穴传输配体。例如,空穴传输配体可以配位在第一量子点的表面上。
在一个或更多个实施例中,空穴传输配体可以包括含芳烃基团的化合物。例如,空穴传输配体可以是含芳烃基团的羧酸、含芳烃基团的胺、含芳烃基团的醇、含芳烃基团的硫醇、含芳烃基团的氧化膦、含芳烃基团的膦、含芳烃基团的膦酸、含芳烃基团的酯、含芳烃基团的酸酐或它们的任何组合。
在一个或更多个实施例中,芳烃基团可以是未被取代或取代有至少一个R10a的C6-C60芳基、未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60杂芳基或者它们的任何组合。
在一个或更多个实施例中,芳烃基团可以是均未被取代或取代有至少一个R10a的苯基、联苯基、萘基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、苊基、苯并[9,10]菲基、芘基、基、苝基、戊芬基、并六苯基、并五苯基、噻吩基、呋喃基、咔唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、二苯并噻咯基、吡啶基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、噻二唑基、噁二唑基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、苯并咪唑基、异苯并噻唑基、苯并噁唑基、异苯并噁唑基、***基、四唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基、氮杂咔唑基或它们的任何组合。
R10a可以是:
氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基或硝基;
均未被取代或取代有氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C3-C60碳环基、C1-C60杂环基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、-Si(Q11)(Q12)(Q13)、-N(Q11)(Q12)、-B(Q11)(Q12)、-C(=O)(Q11)、-S(=O)2(Q11)、-P(=O)(Q11)(Q12)或它们的任何组合的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基或C1-C60烷氧基;
均未被取代或取代有氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C60碳环基、C1-C60杂环基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、-Si(Q21)(Q22)(Q23)、-N(Q21)(Q22)、-B(Q21)(Q22)、-C(=O)(Q21)、-S(=O)2(Q21)、-P(=O)(Q21)(Q22)或它们的任何组合的C3-C60碳环基、C1-C60杂环基、C6-C60芳氧基或C6-C60芳硫基;或者
-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)或-P(=O)(Q31)(Q32),
其中,Q11至Q13、Q21至Q23以及Q31至Q33可以均独立地是:氢;氘;-F;-Cl;-Br;-I;羟基;氰基;硝基;C1-C60烷基;C2-C60烯基;C2-C60炔基;C1-C60烷氧基;或者均未被取代或取代有氘、-F、氰基、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、苯基、联苯基或它们的任何组合的C3-C60碳环基或C1-C60杂环基。
在一个或更多个实施例中,芳烃基团可以是均未被取代或取代有氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、苯基、联苯基、萘基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、苊基、苯并[9,10]菲基、芘基、基、苝基、戊芬基、并六苯基、并五苯基、噻吩基、呋喃基、咔唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、二苯并噻咯基、吡啶基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、噻二唑基、噁二唑基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、苯并咪唑基、异苯并噻唑基、苯并噁唑基、异苯并噁唑基、***基、四唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基、氮杂咔唑基、-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)、-P(=O)(Q31)(Q32)或它们的任何组合的苯基、联苯基、萘基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二苯并芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、苊基、苯并[9,10]菲基、芘基、基、苝基、戊芬基、并六苯基、并五苯基、噻吩基、呋喃基、咔唑基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、二苯并噻咯基、吡啶基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、噻二唑基、噁二唑基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、苯并咪唑基、异苯并噻唑基、苯并噁唑基、异苯并噁唑基、***基、四唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基、氮杂咔唑基或它们的任何组合,其中,
Q31至Q33可以均独立地是C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、苯基、联苯基、三联苯基或萘基。
例如,空穴传输配体可以由式1表示:
式1
其中,在式1中,
Ar可以是均未被取代或取代有至少一个R10a的苯基、萘基、芴基、螺-二芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、苊基、苯并[9,10]菲基、芘基、基、苝基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、噻二唑基、噁二唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、苯并咪唑基、异苯并噻唑基、苯并噁唑基、异苯并噁唑基、***基、四唑基、咔唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基或二苯并噻咯基,
L1可以是单键、未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C10亚烷基、未被取代或取代有至少一个R10a的C2-C10亚烯基、未被取代或取代有至少一个R10a的C2-C10亚炔基、未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C60碳环基或者未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60杂环基,
m可以是1至5的整数,
n可以是1至10的整数,并且
R10a可以与在此所描述的相同。
在一个或更多个实施例中,式1中的Ar可以是均取代有氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、脒基、肼基、腙基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、苯基、萘基、芴基、螺-二芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、苊基、苯并[9,10]菲基、芘基、基、苝基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、噻二唑基、噁二唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、苯并咪唑基、异苯并噻唑基、苯并噁唑基、异苯并噁唑基、***基、四唑基、咔唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并噻咯基或它们的任何组合的苯基、萘基、芴基、螺-二芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、苊基、苯并[9,10]菲基、芘基、基、苝基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、噻二唑基、噁二唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、苯并咪唑基、异苯并噻唑基、苯并噁唑基、异苯并噁唑基、***基、四唑基、咔唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基或二苯并噻咯基。
在一个或更多个实施例中,式1中的Ar可以是由式2-1至式2-8表示的基团中的一个:
其中,在式2-1至式2-8中,
R10b、R10c和R10d可以均与结合R10a所描述的相同,
c3可以是0至3的整数,
c4可以是0至4的整数,
c5可以是0至5的整数,并且
*表示与相邻原子的结合位。
当式1中的m为2或更大时,两个或更多个L1可以彼此相同或不同。
在式1中,*-SH可以是结合到量子点的表面的结合团。这里,结合团指当配体在量子点上配位时使配体附着到量子点的连接基团。
在一个或更多个实施例中,空穴传输配体可以是从配体A至配体D中选择的至少一种,但本公开的实施例不限于此:
由于空穴传输配体包括根据给出的实施例的芳烃基团,因此可以改善最高占据分子轨道(HOMO)能级,从而促进空穴注入发射层中。
可以通过将空穴传输配体与有机溶剂和用于形成第一量子点的前驱体材料混合在一起来使空穴传输配体反应,或者可以在将空穴传输配体加入有机溶剂和附着有任意配体(例如,任何合适的配体)的第一量子点的混合物之后通过配体交换反应使空穴传输配体附着到第一量子点的表面。然而,本公开的实施例不限于此。
第二量子点可以包括电子传输配体。例如,电子传输配体可以配位在第二量子点的表面上。
在一个或更多个实施例中,电子传输配体可以包括含脂肪烃基团的化合物、卤素离子、BF4 -或它们的任何组合。
在一个或更多个实施例中,脂肪烃基团可以包括未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60烷基、未被取代或取代有至少一个R10a的C2-C60烯基、未被取代或取代有至少一个R10a的C2-C60炔基、未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C10环烷基、未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C10环烯基或者它们的任何组合。
在一个或更多个实施例中,电子传输配体可以是含脂肪烃基团的羧酸、含脂肪烃基团的胺、含脂肪烃基团的醇、含脂肪烃基团的硫醇、含脂肪烃基团的氧化膦、含脂肪烃基团的膦、含脂肪烃基团的膦酸、含脂肪烃基团的酯、含脂肪烃基团的酸酐、含脂肪烃基团的卤化物、含脂肪烃基团的酰卤、卤素离子、BF4 -或它们的任何组合。
在一个或更多个实施例中,电子传输配体可以是RCOOH、RNH2、R2NH、R3N、ROH、RSH、R3PO、R3P、RPO(OH)2、RCOOR'、RCOOCOR'、R-X、RCOX、卤素离子、BF4 -或它们的任何组合,其中,R和R'可以均独立地是未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60烷基、未被取代或取代有至少一个R10a的C2-C60烯基、未被取代或取代有至少一个R10a的C2-C60炔基、未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C10环烷基或者未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C10环烯基,并且X可以是Cl、Br或I。
在一个或更多个实施例中,电子传输配体可以是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、十二烷酸、十六烷酸、十八烷酸、油酸、硬脂酸、棕榈酸、甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、十二烷胺、十六烷胺、十八烷胺、油胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、十二烷醇、十六烷醇、十八烷醇、甲硫醇、乙硫醇、丙硫醇、丁硫醇、戊硫醇、己硫醇、庚硫醇、辛硫醇、十二烷硫醇、十六烷硫醇、十八烷硫醇、三甲基氧化膦、三乙基氧化膦、三丙基氧化膦、三丁基氧化膦、三辛基氧化膦、F-、Cl-、Br-、I-、BF4 -或它们的任何组合,但本公开的实施例不限于此。
在一个或更多个实施例中,电子传输配体可以是十二烷硫醇,但本公开的实施例不限于此。
由于电子传输配体包括给出的实施例的脂肪烃基团,因此可以促进电子注入发射层中。
可以通过将电子传输配体与有机溶剂和用于形成第二量子点的前驱体材料混合在一起来使电子传输配体反应,或者可以在将电子传输配体加入有机溶剂和附着有任意配体(例如,任何合适的配体)的第二量子点的混合物之后通过配体交换反应使电子传输配体附着到第二量子点的表面。然而,本公开的实施例不限于此。
在一个或更多个实施例中,空穴传输配体和电子传输配体都可以是硫醇化合物。例如,空穴传输配体可以是含芳烃基团的硫醇,电子传输配体可以是含脂肪烃基团的硫醇。
在一个或更多个实施例中,基于量子点组合物的总重量,第一量子点和第二量子点的总量可以在大约0.1wt%至大约20wt%(例如,大约1wt%至大约20wt%,并且例如,大约3wt%至大约15wt%)的范围内,但本公开的实施例不限于此。当总量满足在这些范围内时,量子点组合物对于可溶性工艺可以具有合适的固体含量浓度。
溶剂
量子点在溶剂中的分散度可以用肉眼进行观测,或者可以通过使用光学装置(诸如TurbiscanTM、UV-Vis光谱仪和/或动态光散射(DLS))进行透射率比较来测量,或者可以使用粒度分析仪和/或原子探针断层扫描(APT)来测量。
第一量子点在第一溶剂中的分散度可以大于在第二溶剂中的分散度,第二量子点在第二溶剂中的分散度可以大于在第一溶剂中的分散度。在这方面,第一溶剂可以改善第一量子点的分散性,第二溶剂可以改善第二量子点的分散性,因此,量子点组合物可以具有优异的分散性。
在一个或更多个实施例中,第一溶剂可以包括芳烃溶剂。例如,当第一量子点包括配位在其表面上的含芳烃基团的化合物时,包括芳烃溶剂的第一溶剂可以改善第一量子点的分散性。
例如,第一溶剂可以包括甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、均三甲苯、丙基苯、环己基苯、二甲氧基苯、苯甲醚、乙氧基甲苯、苯氧基甲苯、异丙基联苯、二甲基苯甲醚、丙基苯甲醚、1-乙基萘、2-乙基萘、2-乙基联苯、辛基苯或它们的任何组合。
在一个或更多个实施例中,第二溶剂可以包括脂肪烃溶剂、芳烃溶剂或它们的任何组合。例如,当第二量子点包括配位在其表面上的含脂肪烃基团的化合物时,包括脂肪烃溶剂、芳烃溶剂或它们的任何组合的第二溶剂可以改善第二量子点的分散性。
例如,第二溶剂可以包括正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、正十三烷、正十四烷、正十五烷、正十六烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷、4-甲基庚烷、2,2-二甲基己烷、2,3-二甲基己烷、2,4-二甲基己烷、2,5-二甲基己烷、3,3-二甲基己烷、3-乙基己烷、2,2,4-三甲基戊烷、2-甲基辛烷、2-甲基壬烷、2-甲基癸烷、2-甲基十一烷、2-甲基十二烷、2-甲基十三烷、甲基环己烷、乙基环己烷、1,1-二甲基环己烷、1,2-二甲基环己烷、环庚烷、甲基环庚烷、双环己烷、萘烷、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、均三甲苯、丙基苯、环己基苯、二甲氧基苯、苯甲醚、乙氧基甲苯、苯氧基甲苯、异丙基联苯、二甲基苯甲醚、丙基苯甲醚、1-乙基萘、2-乙基萘、2-乙基联苯、辛基苯或它们的任何组合。
第一溶剂和第二溶剂可以是具有彼此不同的沸点的可混溶溶剂。
在现有技术中,在通过使用不混溶溶剂(诸如以亲水性溶剂和疏水性溶剂为例)制备用于分散第一量子点和第二量子点中的每种的分散溶液之后,可以通过将两种分散溶液混合的方法来制备包括含有具有不同特性的电荷传输配体的量子点(诸如第一量子点和第二量子点两者)的量子点组合物。然而,在这种情况下,因为对亲水性溶剂或疏水性溶剂具有选择性的量子点可能会沉淀,所以量子点组合物可能具有差的分散性。
通过使用彼此可混溶的溶剂,根据一个或更多个实施例的量子点组合物可以在制备和储存量子点组合物期间减少量子点的沉淀,从而显著改善量子点组合物的分散性。在这方面,量子点组合物可以适用于通过可溶性工艺制造发光器件的量子点发射层。
另外,因为第一溶剂和第二溶剂具有彼此不同的沸点,所以当量子点组合物用于制造下文将描述的发光器件时,优点在于可以通过顺序地去除溶剂经由形成发射层的单一工艺来形成双层发射层。
在一个或更多个实施例中,基于量子点组合物的总重量,第一溶剂和第二溶剂的总量可以在大约80wt%至大约99.9wt%(例如,大约85wt%至大约97wt%)的范围内,但本公开的实施例不限于此。在这些范围内,量子点可以适当地(或合适地)分散在量子点组合物中,并且对于可溶性工艺可以具有合适的固体含量组合物。
在一个或更多个实施例中,第一溶剂与第二溶剂的体积比可以在大约1:9至大约9:1(例如,大约2:8至大约8:2,并且例如,大约3:7至大约7:3)的范围内,但本公开的实施例不限于此。
在一个或更多个实施例中,量子点组合物的粘度在储存状态下可以在大约1cP至大约10cP(例如,大约2cP至大约7cP)的范围内,但本公开的实施例不限于此。具有在这些范围内的粘度的量子点组合物可以适用于通过可溶性工艺制造发光器件的量子点发射层。可以使用本领域中测量粘度的任何合适的方法,并且例如,可以使用流变仪(例如,Brookfield DV-I Prime流变仪)用于测量。
在一个或更多个实施例中,量子点组合物的表面张力在25℃的温度下可以在大约10达因/cm至大约40达因/cm(例如,大约25达因/cm至大约35达因/cm)的范围内,但本公开的实施例不限于此。具有在这些范围内的表面张力的量子点组合物可以适用于通过可溶性工艺制造发光器件的量子点发射层。可以使用本领域中测量表面张力的任何合适的方法,并且例如可以使用张力仪(例如,来自SITA Process Solutions的气泡压力张力仪)用于测量。
在一个或更多个实施例中,量子点组合物的蒸气压在25℃的温度下可以在大约10-5mmHg至大约10-2mmHg的范围内,但本公开的实施例不限于此。具有在这些范围内的蒸气压的量子点组合物可以适用于通过可溶性工艺制造发光器件的量子点发射层。
在一个或更多个实施例中,量子点组合物还可以包括空穴传输化合物和/或电子传输化合物。
空穴传输化合物可以与结合包括在下文将描述的空穴传输区域中的化合物所描述的相同,电子传输化合物可以与结合包括在下文将描述的电子传输区域中的化合物所描述的相同。
在量子点组合物中,基于量子点组合物的总重量,空穴传输化合物或电子传输化合物的量可以在大约0.5wt%至大约20wt%(例如,大约0.5wt%至大约15wt%)的范围内,但本公开的实施例不限于此。
添加剂
出于控制能带水平、控制电荷迁移率和/或改善涂覆均匀性的目的,量子点组合物还可以包括添加剂。
添加剂可以包括分散剂、助粘剂、流平剂、抗氧化剂、紫外吸收剂或它们的任何组合。
例如,量子点组合物还可以包括分散剂,以改善第一量子点和第二量子点的分散度。
分散剂可以用于防止或减少量子点在量子点组合物中的聚集,并且在可溶性工艺期间赋予量子点的保护层的作用。
分散剂可以包括基于阴离子的聚合物材料、基于阳离子的聚合物材料和/或基于非离子的聚合物材料。
每100重量份的量子点,分散剂的量可以在大约10重量份至大约50重量份(例如,大约15重量份至大约30重量份)的范围内。当分散剂的量满足在这些范围内时,可以基本防止或减少量子点的聚集,并且分散剂可以用作量子点的保护层。
助粘剂可以包括具有选自于羧基、甲基丙烯酰基、异氰酸酯基、环氧基和它们的组合的反应性取代基的硅烷偶联剂,其可以均独立地添加以增大对底物的粘合性。然而,本公开的实施例不限于此。例如,硅烷偶联剂可以包括三甲氧基甲硅烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、γ-糖苷氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷或它们的任何组合。
可以加入流平剂以改善量子点组合物的涂覆性质。流平剂可以包括例如硅类化合物、氟类化合物、硅氧烷类化合物、非离子表面活性剂、离子表面活性剂和/或钛酸酯偶联剂等,但本公开的实施例不限于此。例如,流平剂可以包括硅类化合物、氟类化合物或它们的任何组合。
尽管没有特别限制,但硅类化合物可以是二甲基硅、甲基硅、苯基硅、甲基苯基硅、烷基改性的硅、烷氧基改性的硅和/或聚醚改性的硅等。例如,硅类化合物可以是二甲基硅和/或甲基苯基硅等。
尽管没有特别限制,但氟类化合物可以是聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、甲基丙烯酸氟代烷基酯、全氟聚醚和/或全氟烷基环氧乙烷等。例如,氟类化合物可以是聚四氟乙烯。
尽管没有特别限制,但硅氧烷类化合物可以是二甲基硅氧烷化合物(Shin-EtsuChemical有限公司的产品,名称:KF96L-1、KF96L-5、KF96L-10和KF96L-100)。
流平剂可以单独使用或以两种或更多种材料的组合使用。
流平剂的量可以根据期望的性能而变化,但基于量子点组合物的总重量,可以在大约0.001wt%至大约5wt%(例如,大约0.001wt%至大约1wt%)的范围内。当流平剂的量满足在这些范围内时,可以改善量子点组合物的流动性和膜均匀性。
量子点组合物可以用于制造发光器件。考虑到量子点组合物的优异的喷墨稳定性,量子点组合物可以例如用于喷墨印刷,但本公开的实施例不限于此。
制造发光器件的方法
本公开的一个或更多个实施例提供了一种制造发光器件的方法,所述方法包括以下步骤:将量子点组合物提供在第一电极上,其中,量子点组合物包括第一溶剂、不同于第一溶剂的第二溶剂、包含空穴传输配体的第一量子点和包含电子传输配体的第二量子点,其中,第一溶剂和第二溶剂为具有彼此不同沸点的可混溶溶剂,第一量子点在第一溶剂中的分散度大于在第二溶剂中的分散度,第二量子点在第二溶剂中的分散度大于在第一溶剂中的分散度;
通过去除第一溶剂和第二溶剂之中的具有较低沸点的溶剂来形成第一发射层;
通过去除第一溶剂和第二溶剂之中的具有较高沸点的溶剂来形成第二发射层;以及
在第二发射层上形成第二电极。
量子点组合物可以与在此所描述的相同。
在形成第一发射层和第二发射层中,可以通过真空或加热来执行去除溶剂的步骤,但本公开的实施例不限于此。
在一个或更多个实施例中,第一溶剂的沸点可以低于第二溶剂的沸点。例如,在相同温度下,第一溶剂的蒸气压可以大于第二溶剂的蒸气压。在这种情况下,因为在第二溶剂之前去除第一溶剂,所以在第一溶剂中比在第二溶剂中具有更大分散度的第一量子点可以首先沉淀在第一电极上。因此,可以首先在第一电极上形成包括第一量子点的第一发射层(下文中,也称为含第一量子点的第一发射层)。接下来,去除具有比第一溶剂的沸点高的沸点的第二溶剂,以形成包括第二量子点的第二发射层(下文中,也称为含第二量子点的第二发射层)。因此,在第一电极上,含第一量子点的第一发射层和含第二量子点的第二发射层可以以该陈述的顺序依次形成。
这里,含第一量子点的第一发射层可以具有最大浓度的第一量子点,含第二量子点的第二发射层可以具有最大浓度的第二量子点。尽管顺序地去除第一溶剂和第二溶剂,但是可以使用一种组合物而不是单独的组合物通过单一工艺制备第一发射层和第二发射层。在这方面,含第一量子点的第一发射层还可以包括少量的第二量子点,含第二量子点的第二发射层还可以包括少量的第一量子点。
在一个或更多个实施例中,第一电极可以是阳极,第二电极可以是阴极。
在一个或更多个实施例中,制造发光器件的方法还可以包括:在将量子点组合物提供在第一电极上之前,在第一电极上形成空穴传输区域;以及在形成第二电极之前,在第二发射层上形成电子传输区域,其中,第一电极可以是阳极,第二电极可以是阴极。由此制造的发光器件可以具有其中第一电极(其是空穴注入电极)、空穴传输区域、第一发射层、第二发射层、电子传输区域和第二电极(其是电子注入电极)以该陈述的顺序依次堆叠的结构。例如,当第一溶剂的沸点低于第二溶剂的沸点时,第一发射层可以是含第一量子点的第一发射层,第二发射层可以是含第二量子点的第二发射层。
在一个或更多个实施例中,第二溶剂的沸点可以低于第一溶剂的沸点。例如,在相同温度下,第二溶剂的蒸气压可以大于第一溶剂的蒸气压。在这种情况下,因为在第一溶剂之前去除第二溶剂,所以在第二溶剂中比在第一溶剂中具有更大分散度的第二量子点可以首先沉淀在第一电极上。因此,可以首先在第一电极上形成包括第二量子点的第一发射层(下文中,也称为含第二量子点的第一发射层)。接下来,去除具有比第二溶剂的沸点高的沸点的第一溶剂,以形成包括第一量子点的第二发射层(下文中,也称为含第一量子点的第二发射层)。因此,含第二量子点的第一发射层和含第一量子点的第二发射层可以以该陈述的顺序依次形成在第一电极上。
这里,含第二量子点的第一发射层可以具有最大浓度的第二量子点,含第一量子点的第二发射层可以具有最大浓度的第一量子点。尽管顺序地去除第一溶剂和第二溶剂,但是使用一种组合物而不是单独的组合物在单一工艺中制备第一发射层和第二发射层。在这方面,含第二量子点的第一发射层还可以包括少量的第一量子点,含第一量子点的第二发射层还可以包括少量的第二量子点。
在一个或更多个实施例中,第一电极可以是阴极,第二电极可以是阳极。
在一个或更多个实施例中,制造发光器件的方法还可以包括:在将量子点组合物提供在第一电极上之前,在第一电极上形成电子传输区域;以及在形成第二电极之前,在第二发射层上形成空穴传输区域,其中,第一电极可以是阴极,第二电极可以是阳极。由此制造的发光器件可以具有其中第一电极(其是电子注入电极)、电子传输区域、第一发射层、第二发射层、空穴传输区域和第二电极(其是空穴注入电极)以该陈述的顺序依次堆叠的结构。例如,当第二溶剂的沸点低于第一溶剂的沸点时,第一发射层可以是含第二量子点的第一发射层,第二发射层可以是含第一量子点的第二发射层。
如此,当第一电极是阳极(其是空穴注入电极),第二电极是阴极(其是电子注入电极)时,可以选择具有比第二溶剂的沸点低的沸点的溶剂作为第一溶剂,使得第一量子点布置在底侧(即,更靠近第一电极的一侧)上。然而,当第一电极是阴极(其是电子注入电极),第二电极是阳极(其是空穴注入电极)时,可以选择具有比第一溶剂的沸点低的沸点的溶剂作为第二溶剂,使得第二量子点布置在底侧(即,更靠近第一电极的一侧)上。如上所述,根据本公开的一个或更多个实施例,通过选择具有彼此不同的沸点的第一溶剂和第二溶剂,可以制造具有常规结构或倒置结构的发光器件。
可以通过可溶性工艺将量子点组合物提供在第一电极上,但本公开的实施例不限于此。
可溶性工艺可以包括喷墨印刷工艺、旋涂工艺、狭缝涂布工艺、滴铸工艺、浇铸工艺、凹版涂布工艺、棒涂工艺、辊涂工艺、浸涂工艺、喷涂工艺、丝网涂布工艺、柔性版印刷工艺、胶版印刷工艺和/或喷嘴印刷工艺,但本公开的实施例不限于此。
在一个或更多个实施例中,可以通过喷墨印刷方法来执行可溶性工艺,但本公开的实施例不限于此。例如,可以通过喷墨印刷方法以微滴的形式将量子点组合物提供在第一电极上。
量子点组合物具有优异的(或合适的)喷墨稳定性,并因此可以适用于喷墨印刷方法。
对于喷墨印刷方法,可以使用具有喷墨头的喷墨打印机,该喷墨头配备有根据电压施加压力的压电型(或类)喷嘴。
例如,可以从喷墨头的喷嘴喷射量子点组合物。
这里,从喷墨头的喷嘴喷射的量子点组合物的量可以在大约1pL每次至大约50pL每次(例如,大约1pL每次至大约30pL每次,并且例如,大约1pL每次至大约20pL每次)的范围内。
为了使喷嘴的堵塞最小化或减少喷嘴的堵塞并提高喷***度,喷墨头的孔直径可以在大约5μm至大约50μm(例如,大约10μm至大约30μm)的范围内,但本公开的实施例不限于此。
基于剪切速率,喷墨头的喷射压力可以在大约1,000s-1至大约10,000s-1的范围内,但本公开的实施例不限于此。
形成涂覆膜时的温度没有特别限制。然而,考虑到抑制或减少包括在量子点组合物中的材料的结晶,温度可以在大约10℃至大约50℃(例如,大约15℃至大约40℃,例如,大约15℃至大约30℃,并且例如,大约20℃至大约25℃)的范围内。
发光器件
根据一个或更多个给出的实施例的使用量子点组合物制造的发光器件可以包括:第一电极;第二电极,面对第一电极;以及第一发射层和第二发射层,布置在第一电极与第二电极之间。
第一发射层和第二发射层中的一个可以包括第一量子点,而第一发射层和第二发射层中的另一个可以包括第二量子点。例如,第一发射层和第二发射层中的一个可以具有最大浓度的第一量子点,第一发射层和第二发射层中的另一个可以具有最大浓度的第二量子点。因为第一发射层和第二发射层使用量子点组合物通过单一工艺进行制备,所以即使当第一发射层具有最大浓度的第一量子点时,第一发射层也还可以包括少量的第二量子点。同样地,即使当第二发射层具有最大浓度的第二量子点时,第二发射层也还可以包括少量的第一量子点。
在一个或更多个实施例中,第二发射层可以布置在第一发射层与第二电极之间。
在一个或更多个实施例中,第一发射层可以与第二发射层直接接触。例如,第一发射层的一个表面和第二发射层的一个表面可以彼此接触。
在一个或更多个实施例中,第一发射层和第二发射层可以具有彼此不同的电特性。在一个或更多个实施例中,第一发射层可以具有空穴传输特性,第二发射层可以具有电子传输特性。在一个或更多个实施例中,第一发射层可以具有强电子传输特性,第二发射层可以具有强空穴传输特性。
发射层的总厚度可以在大约7nm至大约100nm(例如,大约10nm至大约30nm)的范围内。在这些范围内,由于可以通过量子点颗粒布置产生的孔的控制(或基本控制),发光器件可以具有优异的(或改善的)发射效率和/或寿命特性。
在一个或更多个实施例中,第一发射层和第二发射层都可以发射属于预定(或设定)波长区域的第一光。例如,第一光可以属于430nm与480nm之间的第一波长区域、520nm与570nm之间的第二波长区域和600nm与650nm之间的第三波长区域中的一个。
在一个或更多个实施例中,第一发射层和第二发射层可以发射具有彼此不同的波长的光。在这种情况下,发光器件可以发射通过混合从第一发射层发射的光和从第二发射层发射的光而获得的光。
在一个或更多个实施例中,在发光器件中,第一电极可以是阳极,第二电极可以是阴极。发光器件还可以包括在第一电极与发射层之间的空穴传输区域和在发射层与第二电极之间的电子传输区域,其中,空穴传输区域可以包括空穴注入层、空穴传输层、发射辅助层、电子阻挡层或它们的任何组合,电子传输区域可以包括空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层或它们的任何组合。
当发光器件是全色发光器件时,发射层可以包括针对每个子像素发射不同颜色的光的发射层。
在一个或更多个实施例中,对于每个子像素,发射层可以被图案化为第一颜色发射层、第二颜色发射层和第三颜色发射层。这里,第一颜色发射层、第二颜色发射层和第三颜色发射层中的至少一个发射层可以基本包括包含量子点的第一发射层和第二发射层。例如,第一颜色发射层可以包括包含量子点的第一发射层和第二发射层,第二颜色发射层和第三颜色发射层可以均是包含有机化合物的有机发射层。这里,第一颜色至第三颜色是不同的颜色,并且更具体地,第一颜色至第三颜色(例如,第一颜色、第二颜色和第三颜色)可以具有彼此不同的最大发射波长。第一颜色至第三颜色在彼此组合时可以是白色。
在一个或更多个实施例中,发射层还可以包括第四颜色发射层,并且第一颜色发射层至第四颜色发射层中的至少一个发射层可以是包括量子点的第一发射层和第二发射层,而其它发射层可以是均包括有机化合物的有机发射层。如此,发射层可以具有各种合适的改性。在这方面,第一颜色至第四颜色(例如,第一颜色、第二颜色、第三颜色和第四颜色)可以是不同的颜色,并且例如,第一颜色至第四颜色可以具有彼此不同的最大发射波长。第一颜色至第四颜色在彼此组合时可以是白色。
除了量子点之外,发射层还可以包括有机化合物和半导体化合物中的至少一种,但将要包括在发射层中的化合物不限于此。
在一个或更多个实施例中,有机化合物可以包括主体和掺杂剂。主体和掺杂剂可以均通过参照将在下文中给出的相关描述来理解。
图1的描述
图1是根据一个或更多个实施例的使用量子点组合物制造的发光器件10的示意图。发光器件10包括第一电极110、中间层150和第二电极190,并且中间层150包括第一发射层130和第二发射层140。
在下文中,将参照图1描述发光器件10的结构及其制造方法。
第一电极110
在图1中,基底可以另外布置在第一电极110下方或第二电极190上方。作为基底,可以使用玻璃基底和/或塑料基底。在一个或更多个实施例中,基底可以是柔性基底,并且可以包括具有优异(或合适)耐热性和/或耐久性的塑料,诸如聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚芳酯(PAR)、聚醚酰亚胺或它们的任何组合。
第一电极110可以通过例如在基底上沉积或溅射用于形成第一电极110的材料来形成。当第一电极110是阳极时,用于形成第一电极110的材料可以是促进空穴注入的高逸出功材料。
第一电极110可以是反射电极、半透射电极或透射电极。在一个或更多个实施例中,当第一电极110为透射电极时,用于形成第一电极110的材料可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)或它们的任何组合。在一个或更多个实施例中,当第一电极110是半透射电极或反射电极时,用于形成第一电极110的材料可以包括镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)或它们的任何组合。
第一电极110可以具有:单层结构,包括单层或由单层组成;或者多层结构,包括多个层。例如,第一电极110可以具有ITO/Ag/ITO的三层结构。
中间层150
中间层150布置在第一电极110上。中间层150包括第一发射层130和第二发射层140。
中间层150还可以包括在第一电极110与第一发射层130之间的空穴传输区域和在第二发射层140与第二电极190之间的电子传输区域。
中间层150中的空穴传输区域
空穴传输区域可以具有:i)单层结构,包括单个层或由单个层组成,所述单个层包括单种材料或由单种材料组成;ii)单层结构,包括单个层或由单个层组成,所述单个层包括多种不同的材料或由多种不同的材料组成;或者iii)多层结构,包括包含不同的材料的多个层。
空穴传输区域可以包括空穴注入层、空穴传输层、发射辅助层、电子阻挡层或它们的任何组合。
例如,空穴传输区域可以具有多层结构,所述多层结构包括空穴注入层/空穴传输层结构、空穴注入层/空穴传输层/发射辅助层结构、空穴注入层/发射辅助层结构、空穴传输层/发射辅助层结构或空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层结构,其中,在每种结构中,层顺序地堆叠在第一电极110上。
空穴传输区域可以包括由式201表示的化合物、由式202表示的化合物或它们的任何组合:
式201
式202
其中,在式201和式202中,
L201至L204可以均独立地是未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C60碳环基或者未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60杂环基,
L205可以是*-O-*'、*-S-*'、*-N(Q201)-*'、未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C20亚烷基、未被取代或取代有至少一个R10a的C2-C20亚烯基、未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C60碳环基或者未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60杂环基,
xa1至xa4可以均独立地是0至5的整数,
xa5可以是1至10的整数,
R201至R204和Q201可以均独立地是未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C60碳环基或者未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60杂环基,
R201和R202可以可选地经由单键、未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C5亚烷基或者未被取代或取代有至少一个R10a的C2-C5亚烯基彼此连接,以形成未被取代或取代有至少一个R10a的C8-C60多环基(例如,咔唑基团等)(见例如化合物HT16等),
R203和R204可以可选地经由单键、未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C5亚烷基或者未被取代或取代有至少一个R10a的C2-C5亚烯基彼此连接,以形成未被取代或取代有至少一个R10a的C8-C60多环基,并且
na1可以是1至4的整数。
例如,式201和式202中的每个可以包括由式CY201至式CY217表示的基团中的至少一个:
其中,在式CY201至式CY217中,R10b和R10c可以均与结合R10a描述的相同,环CY201至环CY204可以均独立地是C3-C20碳环基或C1-C20杂环基,并且式CY201至式CY217中的至少一个氢可以未被取代或取代有至少一个R10a。
在一个或更多个实施例中,式CY201至式CY217中的环CY201至环CY204可以均独立地是苯基团、萘基团、菲基团或蒽基团。
在一个或更多个实施例中,式201和式202中的每个可以包括由式CY201至式CY203表示的基团中的至少一个。
在一个或更多个实施例中,式201可以包括由式CY201至式CY203表示的基团中的至少一个和由式CY204至式CY217表示的基团中的至少一个。
在一个或更多个实施例中,式201中的xa1可以是1,R201可以是由式CY201至式CY203中的一个表示的基团,xa2可以是0,R202可以是由式CY204至式CY207中的一个表示的基团。
在一个或更多个实施例中,式201和式202中的每个可以不包括由式CY201至式CY203中的一个表示的基团。
在一个或更多个实施例中,式201和式202中的每个可以不包括由式CY201至式CY203中的一个表示的基团,并且可以包括由式CY204至式CY217表示的基团中的至少一个。
在一个或更多个实施例中,式201和式202中的每个可以不包括由式CY201至式CY217中的一个表示的基团。
例如,空穴传输区域可以选自于化合物HT1至化合物HT44、m-MTDATA、TDATA、2-TNATA、NPB(NPD)、β-NPB、TPD、螺-TPD、螺-NPB、甲基化NPB、TAPC、HMTPD、4,4',4"-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PANI/PSS)和它们的任何组合:
空穴传输区域的厚度可以在大约至大约(例如,大约至大约)的范围内。当空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层或它们的任何组合时,空穴注入层的厚度可以在大约至大约(例如,大约至大约)的范围内,空穴传输层的厚度可以在大约至大约(例如,大约至大约)的范围内。当空穴传输区域、空穴注入层和空穴传输层的厚度在这些范围内时,可以获得令人满意的(或合适的)空穴传输特性,而不显著增大驱动电压。
发射辅助层可以通过根据由发射层130和140发射的光的波长对光学谐振距离进行补偿来提高发光效率,电子阻挡层可以阻挡或减少来自电子传输区域的电子的流动。发射辅助层和电子阻挡层可以包括上述材料中的任何一种。
p掺杂剂
除了上述材料之外,空穴传输区域还可以包括用于改善导电性质的电荷产生材料。电荷产生材料可以均匀地或非均匀地分散在空穴传输区域中(例如,呈包括电荷产生材料或由电荷产生材料组成的单层的形式)。
电荷产生材料可以是例如p掺杂剂。
例如,p掺杂剂的最低未占分子轨道(LUMO)能级可以等于或小于大约-3.5eV。
在一个或更多个实施例中,p掺杂剂可以包括醌衍生物、含氰基的化合物、含元素EL1和元素EL2的化合物或它们的任何组合。
醌衍生物的非限制性示例是TCNQ和/或F4-TCNQ等。
含氰基的化合物的非限制性示例是HAT-CN和/或由式221表示的化合物等:
式221
其中,在式221中,
R221至R223可以均独立地是未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C60碳环基或者未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60杂环基,并且
从R221至R223中选择的至少一个可以均独立地是均取代有:氰基;-F;-Cl;-Br;-I;取代有氰基、-F、-Cl、-Br、-I或它们的任何组合的C1-C20烷基;或者它们的任何组合的C3-C60碳环基或C1-C60杂环基。
在含元素EL1和元素EL2的化合物中,元素EL1可以是金属、准金属或它们的组合,元素EL2可以是非金属、准金属或它们的组合。
金属的示例是:碱金属(例如,锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)等);碱土金属(例如铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)等);过渡金属(例如,钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、锰(Mn)、锝(Tc)、铼(Re)、铁(Fe)、钌(Ru)、锇(Os)、钴(Co)、铑(Rh)、铱(Ir)、镍(Ni)、钯(Pd)、铂(Pt)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)等);后过渡金属(例如,锌(Zn)、铟(In)、锡(Sn)等);和/或镧系金属(例如,镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)等)。
准金属的示例是硅(Si)、锑(Sb)和/或碲(Te)。
非金属的示例是氧(O)和/或卤素(例如F、Cl、Br、I等)。
含元素EL1和元素EL2的化合物的示例是金属氧化物、金属卤化物(例如,金属氟化物、金属氯化物、金属溴化物和/或金属碘化物)、准金属卤化物(例如,准金属氟化物、准金属氯化物、准金属溴化物和/或准金属碘化物)、金属碲化物或它们的任何组合。
金属氧化物的示例是钨氧化物(例如,WO、W2O3、WO2、WO3、W2O5等)、钒氧化物(例如,VO、V2O3、VO2、V2O5等)、钼氧化物(MoO、Mo2O3、MoO2、MoO3、Mo2O5等)和/或铼氧化物(例如,ReO3等)。
金属卤化物的示例是碱金属卤化物、碱土金属卤化物、过渡金属卤化物、后过渡金属卤化物和/或镧系金属卤化物。
碱金属卤化物的示例是LiF、NaF、KF、RbF、CsF、LiCl、NaCl、KCl、RbCl、CsCl、LiBr、NaBr、KBr、RbBr、CsBr、LiI、NaI、KI、RbI和/或CsI。
碱土金属卤化物的示例是BeF2、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2、BeCl2、MgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2、BeBr2、MgBr2、CaBr2、SrBr2、BaBr2、BeI2、MgI2、CaI2、SrI2和/或BaI2。
过渡金属卤化物的示例是钛卤化物(例如,TiF4、TiCl4、TiBr4、TiI4等)、锆卤化物(例如,ZrF4、ZrCl4、ZrBr4、ZrI4等)、铪卤化物(例如,HfF4、HfCl4、HfBr4、HfI4等)、钒卤化物(例如,VF3、VCl3、VBr3、VI3等)、铌卤化物(例如,NbF3、NbCl3、NbBr3、NbI3等)、钽卤化物(例如,TaF3、TaCl3、TaBr3、TaI3等)、铬卤化物(例如,CrF3、CrCl3、CrBr3、CrI3等)、钼卤化物(例如,MoF3、MoCl3、MoBr3、MoI3等)、钨卤化物(例如,WF3、WCl3、WBr3、WI3等)、锰卤化物(例如,MnF2、MnCl2、MnBr2、MnI2等)、锝卤化物(例如,TcF2、TcCl2、TcBr2、TcI2等)、铼卤化物(例如,ReF2、ReCl2、ReBr2、ReI2等)、铁卤化物(例如,FeF2、FeCl2、FeBr2、FeI2等)、钌卤化物(例如,RuF2、RuCl2、RuBr2、RuI2等)、锇卤化物(例如,OsF2、OsCl2、OsBr2、OsI2等)、钴卤化物(例如,CoF2、CoCl2、CoBr2、CoI2等)、铑卤化物(例如,RhF2、RhCl2、RhBr2、RhI2等)、铱卤化物(例如,IrF2、IrCl2、IrBr2、IrI2等)、镍卤化物(例如,NiF2、NiCl2、NiBr2、NiI2等)、钯卤化物(例如,PdF2、PdCl2、PdBr2、PdI2等)、铂卤化物(例如,PtF2、PtCl2、PtBr2、PtI2等)、铜卤化物(例如,CuF、CuCl、CuBr、CuI等)、银卤化物(例如,AgF、AgCl、AgBr、AgI等)和/或金卤化物(例如,AuF、AuCl、AuBr、AuI等)。
后过渡金属卤化物的示例是锌卤化物(例如,ZnF2、ZnCl2、ZnBr2、ZnI2等)、铟卤化物(例如,InI3等)和/或锡卤化物(例如,SnI2等)。
镧系金属卤化物的示例是YbF、YbF2、YbF3、SmF3、YbCl、YbCl2、YbCl3、SmCl3、YbBr、YbBr2、YbBr3、SmBr3、YbI、YbI2、YbI3和/或SmI3。
准金属卤化物的示例是锑卤化物(例如,SbCl5等)。
金属碲化物的示例是碱金属碲化物(例如,Li2Te、Na2Te、K2Te、Rb2Te、Cs2Te等)、碱土金属碲化物(例如,BeTe、MgTe、CaTe、SrTe、BaTe等)、过渡金属碲化物(例如,TiTe2、ZrTe2、HfTe2、V2Te3、Nb2Te3、Ta2Te3、Cr2Te3、Mo2Te3、W2Te3、MnTe、TcTe、ReTe、FeTe、RuTe、OsTe、CoTe、RhTe、IrTe、NiTe、PdTe、PtTe、Cu2Te、CuTe、Ag2Te、AgTe、Au2Te等)、后过渡金属碲化物(例如,ZnTe等)和/或镧系金属碲化物(例如,LaTe、CeTe、PrTe、NdTe、PmTe、EuTe、GdTe、TbTe、DyTe、HoTe、ErTe、TmTe、YbTe、LuTe等)。
中间层150中的发射层130和140
中间层150可以包括第一发射层130和第二发射层140。第一发射层130和第二发射层140可以均与在此所描述的相同。
第一发射层130可以包括第一量子点131,第二发射层140可以包括第二量子点141。第一量子点131和第二量子点141可以均与在此所描述的相同。
第一发射层130可以与第二发射层140直接接触。
主体
在一个或更多个实施例中,主体可以包括由式301表示的化合物:
式301
[Ar301]xb11-[(L301)xb1-R301]xb21,
其中,在式301中,
Ar301和L301可以均独立地是未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C60碳环基或者未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60杂环基,
xb11可以是1、2或3,
xb1可以是0至5的整数,
R301可以是氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60烷基、未被取代或取代有至少一个R10a的C2-C60烯基、未被取代或取代有至少一个R10a的C2-C60炔基、未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60烷氧基、未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C60碳环基、未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60杂环基、-Si(Q301)(Q302)(Q303)、-N(Q301)(Q302)、-B(Q301)(Q302)、-C(=O)(Q301)、-S(=O)2(Q301)或者-P(=O)(Q301)(Q302),
xb21可以是1至5的整数,并且
Q301至Q303可以均与结合Q11所描述的相同。
例如,当式301中的xb11为2或更大时,两个或更多个Ar301可以经由单键彼此连接。
在一个或更多个实施例中,主体可以包括由式301-1表示的化合物、由式301-2表示的化合物或它们的任何组合:
式301-1
式301-2
其中,在式301-1和式301-2中,
环A301至环A304可以均独立地是未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C60碳环基或者未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60杂环基,
X301可以是O、S、N-[(L304)xb4-R304]、C(R304)(R305)或Si(R304)(R305),
xb22和xb23可以均独立地是0、1或2,
L301、xb1和R301可以均与在此所描述的相同,
L302至L304可以均独立地与结合L301所描述的相同,
xb2至xb4可以均独立地与结合xb1所描述的相同,并且
R302至R305和R311至R314可以均与结合R301所描述的相同。
在一个或更多个实施例中,主体可以包括碱土金属配合物。在一个或更多个实施例中,主体可以包括Be配合物(例如,化合物H55)、Mg配合物、Zn配合物或它们的任何组合。
在一个或更多个实施例中,主体可以包括化合物H1至化合物H124、9,10-二(2-萘基)蒽(ADN)、2-甲基-9,10-双(萘-2-基)蒽(MADN)、9,10-二(2-萘基)-2-叔丁基-蒽(TBADN)、4,4′-双(N-咔唑基)-1,1′-联苯(CBP)、1,3-二-9-咔唑基苯(mCP)、1,3,5-三(咔唑-9-基)苯(TCP)和它们的任何组合中的任何一种:
磷光掺杂剂
磷光掺杂剂可以包括至少一种过渡金属作为中心金属。
磷光掺杂剂可以包括单齿配体、二齿配体、三齿配体、四齿配体、五齿配体、六齿配体或它们的任何组合。
磷光掺杂剂可以是电中性的。
例如,磷光掺杂剂可以包括由式401表示的有机金属化合物:
式401
M(L401)xc1(L402)xc2
式402
其中,在式401和式402中,
M可以是过渡金属(例如,铱(Ir)、铂(Pt)、钯(Pd)、锇(Os)、钛(Ti)、金(Au)、铪(Hf)、铕(Eu)、铽(Tb)、铑(Rh)、铼(Re)或铥(Tm)),
L401可以是由式402表示的配体,并且xc1可以是1、2或3,其中,当xc1为2或更大时,两个或更多个L401可以彼此相同或不同,
L402可以是有机配体,并且xc2可以是0、1、2、3或4,其中,当xc2为2或更大时,两个或更多个L402可以彼此相同或不同,
X401和X402可以均独立地是氮或碳,
环A401和环A402可以均独立地是C3-C60碳环基或C1-C60杂环基,
T401可以是单键、*-O-*'、*-S-*'、*-C(=O)-*'、*-N(Q411)-*'、*-C(Q411)(Q412)-*'、*-C(Q411)=C(Q412)-*'、*-C(Q411)=*'或*=C=*',
X403和X404可以均独立地是化学键(例如,共价键或配位键)、O、S、N(Q413)、B(Q413)、P(Q413)、C(Q413)(Q414)或Si(Q413)(Q414),
Q411至Q414可以均与结合Q11所描述的相同,
R401和R402可以均独立地是氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C20烷基、未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C20烷氧基、未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C60碳环基、未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60杂环基、-Si(Q401)(Q402)(Q403)、-N(Q401)(Q402)、-B(Q401)(Q402)、-C(=O)(Q401)、-S(=O)2(Q401)或者-P(=O)(Q401)(Q402),
Q401至Q403可以均与结合Q11所描述的相同,
xc11和xc12可以均独立地是0至10的整数,并且
式402中的*和*'均表示与式401中的M的结合位。
例如,在式402中,i)X401可以是氮,X402可以是碳,或者ii)X401和X402中的每个可以是氮。
在一个或更多个实施例中,在式401中,当xc1为2或更大时,两个或更多个L401中的两个环A401可以可选地经由作为连接基的T402彼此连接,并且两个环A402可以可选地经由作为连接基的T403彼此连接(见例如化合物PD1至化合物PD4和化合物PD7),其中,T402和T403可以均与结合T401所描述的相同。
在式401中,L402可以是有机配体。例如,L402可以包括卤素基团、二酮基团(例如,乙酰丙酮(化物)基团)、羧酸基团(例如,吡啶甲酸(盐)基团)、-C(=O)、异腈基团、-CN基团、含磷基团(例如,膦基团、亚磷酸(盐)基团等)或它们的任何组合。
磷光掺杂剂可以包括例如化合物PD1至化合物PD25中的一种或它们的任何组合:
荧光掺杂剂
荧光掺杂剂可以包括含胺基的化合物、含苯乙烯基的化合物或它们的任何组合。
在一个或更多个实施例中,荧光掺杂剂可以包括由式501表示的化合物:
式501
其中,在式501中,
Ar501、L501至L503、R501和R502可以均独立地是未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C60碳环基或者未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60杂环基,xd1至xd3可以均独立地是0、1、2或3,并且
xd4可以是1、2、3、4、5或6。
在一个或更多个实施例中,式501中的xd4可以是2。
例如,荧光掺杂剂可以包括化合物FD1至化合物FD36、DPVBi、DPAVBi和它们的任何组合中的任何一种:
延迟荧光材料
发射层可以包括延迟荧光材料。
在本说明书中,延迟荧光材料可以选自于能够基于延迟荧光发射机理发射延迟荧光的化合物。
根据包括在发射层中的其它材料的类型(或种类),包括在发射层中的延迟荧光材料可以充当主体或掺杂剂。
在一个或更多个实施例中,延迟荧光材料的三重态能级(eV)与延迟荧光材料的单重态能级(eV)之差可以等于或大于0eV且等于或小于大约0.5eV。当延迟荧光材料的三重态能级(eV)与延迟荧光材料的单重态能级(eV)之差满足在上述范围内时,可以有效地(或适当地)发生延迟荧光材料从三重态到单重态的向上转换,因此发光器件10可以具有改善的发光效率。
在一个或更多个实施例中,延迟荧光材料可以包括:i)包括至少一种电子供体(例如,诸如咔唑基团的富π电子的C3-C60环基)和至少一种电子受体(例如,亚砜基、氰基和/或贫π电子的含氮C1-C60环基)的材料;或者ii)包括其中两个或更多个环基缩合同时共用硼(B)的C8-C60多环基的材料。
在一个或更多个实施例中,延迟荧光材料可以包括化合物DF1至化合物DF9中的至少一种:
中间层150中的电子传输区域
电子传输区域可以具有:i)单层结构,包括单个层或由单个层组成,所述单个层包括单种材料或由单种材料组成;ii)单层结构,包括单个层或由单个层组成,所述单个层包括多种不同的材料或由多种不同的材料组成;或者iii)多层结构,包括包含不同的材料的多个层。
电子传输区域可以包括缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层、电子传输层、电子注入层或它们的任何组合。
例如,电子传输区域可以具有电子传输层/电子注入层结构、空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层结构、电子控制层/电子传输层/电子注入层结构或缓冲层/电子传输层/电子注入层结构,其中,在每种结构中,层顺序地堆叠在发射层130和140上。
电子传输区域(例如,电子传输区域中的缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层和/或电子传输层)可以包括包含至少一个贫π电子的含氮C1-C60环基的无金属化合物。
在一个或更多个实施例中,电子传输区域可以包括由式601表示的化合物:
式601
[Ar601]xe11-[(L601)xe1-R601]xe21,
其中,在式601中,
Ar601和L601可以均独立地是未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C60碳环基或者未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60杂环基,
xe11可以是1、2或3,
xe1可以是0、1、2、3、4或5,
R601可以是未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C60碳环基、未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60杂环基、-Si(Q601)(Q602)(Q603)、-C(=O)(Q601)、-S(=O)2(Q601)或-P(=O)(Q601)(Q602),
Q601至Q603可以均与结合Q11所描述的相同,
xe21可以是1、2、3、4或5,并且
Ar601、L601和R601中的至少一个可以均独立地是未被取代或取代有至少一个R10a的贫π电子的含氮C1-C60环基。
在一个或更多个实施例中,当式601中的xe11为2或更大时,两个或更多个Ar601可以经由单键连接在一起。
在一个或更多个实施例中,式601中的Ar601可以是取代或未取代的蒽基团。
在一个或更多个实施例中,电子传输区域可以包括由式601-1表示的化合物:
式601-1
其中,在式601-1中,
X614可以是N或C(R614),X615可以是N或C(R615),并且X616可以是N或C(R616),其中,X614至X616中的至少一个可以是N,
L611至L613可以均与结合L601所描述的相同,
xe611至xe613可以均与结合xe1所描述的相同,
R611至R613可以均与结合R601所描述的相同,并且
R614至R616可以均独立地是氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、未被取代或取代有至少一个R10a的C3-C60碳环基或者未被取代或取代有至少一个R10a的C1-C60杂环基。
例如,式601中的xe1和式601-1中的xe611至xe613可以均独立地是0、1或2。
电子传输区域可以包括化合物ET1至化合物ET45、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)、Alq3、BAlq、TAZ、NTAZ和它们的任何组合中的任何一种:
电子传输区域的厚度可以在大约至大约(例如,大约至大约)的范围内。当电子传输区域包括缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层、电子传输层或它们的任何组合时,缓冲层、空穴阻挡层或电子控制层的厚度可以均独立地在大约至大约(例如,大约至大约)的范围内,电子传输层的厚度可以在大约至大约(例如,大约至大约)的范围内。当缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层、电子传输层和/或电子传输区域的厚度在这些范围内时,可以获得令人满意的(或合适的)电子传输特性,而不显著增大驱动电压。
除了上面描述的材料之外,电子传输区域(例如,电子传输区域中的电子传输层)还可以包括含金属材料。
含金属材料可以包括碱金属配合物、碱土金属配合物或它们的任何组合。碱金属配合物的金属离子可以是Li离子、Na离子、K离子、Rb离子或Cs离子;碱土金属配合物的金属离子可以是Be离子、Mg离子、Ca离子、Sr离子或Ba离子。与碱金属配合物或碱土金属配合物的金属离子配位的配体可以包括羟基喹啉、羟基异喹啉、羟基苯并喹啉、羟基吖啶、羟基菲啶、羟基苯基噁唑、羟基苯基噻唑、羟基苯基噁二唑、羟基苯基噻二唑、羟基苯基吡啶、羟基苯基苯并咪唑、羟基苯基苯并噻唑、联吡啶、菲咯啉、环戊二烯或它们的任何组合。
例如,含金属材料可以包括Li配合物。Li配合物可以包括例如化合物ET-D1(LiQ)和/或化合物ET-D2:
电子传输区域可以包括促进电子从第二电极190注入的电子注入层。电子注入层可以与第二电极190直接接触。
电子注入层可以具有:i)单层结构,包括单个层或由单个层组成,所述单个层包括单种材料或由单种材料组成;ii)单层结构,包括单个层或由单个层组成,所述单个层包括多种不同的材料或由多种不同的材料组成;或者iii)多层结构,包括包含不同的材料的多个层。
电子注入层可以包括碱金属、碱土金属、稀土金属、含碱金属的化合物、含碱土金属的化合物、含稀土金属的化合物、碱金属配合物、碱土金属配合物、稀土金属配合物或它们的任何组合。
碱金属可以包括Li、Na、K、Rb、Cs或它们的任何组合。碱土金属可以包括Mg、Ca、Sr、Ba或它们的任何组合。稀土金属可以包括Sc、Y、Ce、Tb、Yb、Gd或它们的任何组合。
含碱金属的化合物、含碱土金属的化合物和含稀土金属的化合物可以分别是碱金属、碱土金属和稀土金属的一种或更多种氧化物、卤化物(例如氟化物、氯化物、溴化物和/或碘化物)、碲化物或它们的任何组合。
含碱金属的化合物可以包括一种或更多种碱金属氧化物(诸如Li2O、Cs2O和/或K2O)、碱金属卤化物(诸如LiF、NaF、CsF、KF、LiI、NaI、CsI和/或KI)或它们的任何组合。含碱土金属的化合物可以包括诸如BaO、SrO、CaO、BaxSr1-xO(其中,x是满足0<x<1条件的实数)和/或BaxCa1-xO(其中,x是满足0<x<1条件的实数)等的碱土金属氧化物。含稀土金属的化合物可以包括YbF3、ScF3、Sc2O3、Y2O3、Ce2O3、GdF3、TbF3、YbI3、ScI3、TbI3或它们的任何组合。例如,含稀土金属的化合物可以包括镧系金属碲化物。镧系金属碲化物的非限制性示例是LaTe、CeTe、PrTe、NdTe、PmTe、SmTe、EuTe、GdTe、TbTe、DyTe、HoTe、ErTe、TmTe、YbTe、LuTe、La2Te3、Ce2Te3、Pr2Te3、Nd2Te3、Pm2Te3、Sm2Te3、Eu2Te3、Gd2Te3、Tb2Te3、Dy2Te3、Ho2Te3、Er2Te3、Tm2Te3、Yb2Te3和/或Lu2Te3。
碱金属配合物、碱土金属配合物和稀土金属配合物可以包括:i)碱金属、碱土金属和稀土金属的离子中的一种;以及ii)作为结合到金属离子的配体,例如,羟基喹啉、羟基异喹啉、羟基苯并喹啉、羟基吖啶、羟基菲啶、羟基苯基噁唑、羟基苯基噻唑、羟基苯基噁二唑、羟基苯基噻二唑、羟基苯基吡啶、羟基苯基苯并咪唑、羟基苯基苯并噻唑、联吡啶、菲咯啉、环戊二烯或它们的任何组合。
电子注入层可以包括如上所述的碱金属、碱土金属、稀土金属、含碱金属的化合物、含碱土金属的化合物、含稀土金属的化合物、碱金属配合物、碱土金属配合物、稀土金属配合物或它们的任何组合,或者由如上所述的碱金属、碱土金属、稀土金属、含碱金属的化合物、含碱土金属的化合物、含稀土金属的化合物、碱金属配合物、碱土金属配合物、稀土金属配合物或它们的任何组合组成。例如,电子注入层还可以包括有机材料(例如,由式601表示的化合物)。
在一个或更多个实施例中,电子注入层可以包括:i)含碱金属的化合物(例如,碱金属卤化物);或者ii)a)含碱金属的化合物(例如,碱金属卤化物)以及b)碱金属、碱土金属、稀土金属或它们的任何组合,或者可以由:i)含碱金属的化合物(例如,碱金属卤化物);或者ii)a)含碱金属的化合物(例如,碱金属卤化物)以及b)碱金属、碱土金属、稀土金属或它们的任何组合组成。例如,电子注入层可以是KI:Yb共沉积层和/或RbI:Yb共沉积层等。
当电子注入层还包括有机材料时,碱金属、碱土金属、稀土金属、含碱金属的化合物、含碱土金属的化合物、含稀土金属的化合物、碱金属配合物、碱土金属配合物、稀土金属配合物或它们的任何组合可以均匀地或非均匀地分散在包括有机材料的基质中。
第二电极190
第二电极190布置在具有上述结构的中间层150上。第二电极190可以是作为电子注入电极的阴极,并且在这方面,可以使用均具有低逸出功的金属、合金、合适的导电化合物或它们的任何组合作为用于形成第二电极190的材料。
第二电极190可以包括锂(Li)、银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)、镱(Yb)、银-镱(Ag-Yb)、ITO、IZO和它们的任何组合中的至少一种。第二电极190可以是透射电极、半透射电极或反射电极。
第二电极190可以具有单层结构或者包括两个或更多个层的多层结构。
盖层
第一盖层可以布置在第一电极110外部,并且/或者第二盖层可以布置在第二电极190外部。例如,发光器件10可以具有其中第一盖层、第一电极110、中间层150和第二电极190以该陈述的顺序依次堆叠的结构;其中第一电极110、中间层150、第二电极190和第二盖层以该陈述的顺序依次堆叠的结构;或者其中第一盖层、第一电极110、中间层150、第二电极190和第二盖层以该陈述的顺序依次堆叠的结构。
包括在发光器件10的中间层150中的发射层130或140中产生的光可以穿过第一电极110(其是半透射电极或透射电极)和第一盖层朝向外部引出,并且/或者包括在发光器件10的中间层150中的发射层130或140中产生的光可以穿过第二电极190(其是半透射电极或透射电极)和第二盖层朝向外部引出。
根据相长干涉的原理,第一盖层和第二盖层可以提高外部发光效率。因此,可以提高发光器件10的光提取效率,从而改善发光器件10的发光效率。
第一盖层和第二盖层中的每个可以包括(在589nm处)具有等于或大于大约1.6的折射率的材料。
第一盖层和第二盖层可以均独立地是包括有机材料的有机盖层、包括无机材料的无机盖层或包括有机材料和无机材料的复合盖层。
第一盖层和第二盖层中的至少一个可以均独立地包括碳环化合物、杂环化合物、含胺基的化合物、卟啉衍生物、酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、碱金属配合物、碱土金属配合物或它们的任何组合。碳环化合物、杂环化合物和含胺基的化合物可以均独立地可选地取代有包含O、N、S、Se、Si、F、Cl、Br、I或它们的任何组合的取代基。在一个或更多个实施例中,第一盖层和第二盖层中的至少一个可以均独立地包括含胺基的化合物。
在一个或更多个实施例中,第一盖层和第二盖层中的至少一个可以均独立地包括由式201表示的化合物、由式202表示的化合物或它们的任何组合。
在一个或更多个实施例中,第一盖层和第二盖层中的至少一个可以均独立地包括化合物HT28至化合物HT33中的任何一种、化合物CP1至化合物CP6中的任何一种、β-NPB或它们的任何组合:
电子设备
发光器件可以包括在各种合适的电子设备中。例如,包括发光器件的电子设备可以是发光设备和/或认证设备等。
除了发光器件之外,这样的电子设备(例如,发光设备)还可以包括:i)滤色器;ii)颜色转换层;或iii)滤色器和颜色转换层两者。滤色器和/或颜色转换层可以布置在从发光器件发射的光的至少一个行进方向上。例如,从发光器件发射的光可以是蓝光或白光。发光器件可以与上面所描述的相同。在一个或更多个实施例中,颜色转换层可以包括量子点。量子点可以例如与在此所描述的相同。
电子设备可以包括第一基底。第一基底可以包括多个子像素区域,滤色器可以包括分别与子像素区域对应的多个滤色器区域,并且颜色转换层可以包括分别与子像素区域对应的多个颜色转换区域。
像素限定膜可以布置在子像素区域之间以限定每个子像素区域。
滤色器还可以包括多个滤色器区域和位于滤色器区域之间的光阻挡图案,并且颜色转换层可以包括多个颜色转换区域和位于颜色转换区域之间的光阻挡图案。
滤色器区域(和/或颜色转换区域)可以包括发射第一颜色光的第一区域、发射第二颜色光的第二区域和/或发射第三颜色光的第三区域,并且第一颜色光、第二颜色光和/或第三颜色光可以具有彼此不同的最大发射波长。例如,第一颜色光可以是红光,第二颜色光可以是绿光,第三颜色光可以是蓝光。例如,滤色器区域(和/或颜色转换区域)可以包括量子点。在一个或更多个实施例中,第一区域可以包括红色量子点,第二区域可以包括绿色量子点,第三区域可以不包括量子点。量子点可以与在此所描述的相同。第一区域、第二区域和/或第三区域可以均包括散射体。
例如,发光器件可以发射第一光,第一区域可以吸收第一光以发射第一第一颜色光,第二区域可以吸收第一光以发射第二第一颜色光,第三区域可以吸收第一光以发射第三第一颜色光。这里,第一第一颜色光、第二第一颜色光和第三第一颜色光可以具有彼此不同的最大发射波长。例如,第一光可以是蓝光,第一第一颜色光可以是红光,第二第一颜色光可以是绿光,第三第一颜色光可以是蓝光。
除了如上所述的发光器件之外,电子设备还可以包括薄膜晶体管。薄膜晶体管可以包括源电极、漏电极和有源层,其中,源电极和漏电极中的任何一个可以电连接到发光器件的第一电极和第二电极中的任何一个。
薄膜晶体管可以包括栅电极和/或栅极绝缘膜等。
有源层可以包括晶体硅、非晶硅、有机半导体和/或氧化物半导体等。
电子设备还可以包括用于密封发光器件的密封部。密封部可以布置在滤色器与发光器件之间和/或颜色转换层与发光器件之间。密封部允许来自发光器件的光被引出到外部,且同时(或并行地)防止或减少环境空气和/或湿气渗透到发光器件中。密封部可以是包括透明玻璃基底和/或塑料基底的密封基底。密封部可以是包括有机层和无机层中的至少一层的薄膜封装层。当密封部是薄膜封装层时,电子设备可以是柔性的。
除了滤色器和/或颜色转换层之外,可以根据电子设备的用途在密封部上另外布置各种合适的功能层。功能层可以包括触摸屏层和/或偏振层等。触摸屏层可以是压敏触摸屏层、电容触摸屏层或红外触摸屏层。认证设备可以是例如通过使用活体(例如,指尖、瞳孔等)的生物识别信息来认证个体的生物识别认证设备。
除了发光器件之外,认证设备还可以包括生物识别信息收集器。
电子设备可以应用于各种合适的显示器、光源、照明、个人计算机(例如,移动个人计算机)、移动电话、数码相机、电子管理簿、电子词典、电子游戏机、医疗仪器(例如,电子温度计、血压计、血糖仪、脉搏测量装置、脉搏波测量装置、心电图显示器、超声诊断装置和/或内窥镜显示器)、寻鱼器、各种测量仪器、仪表(例如,车辆、飞机和/或船舶的仪表)和/或投影仪等。
可以通过使用一种或更多种合适的方法在特定区域中形成包括在空穴传输区域中的各个层、发射层和包括在电子传输区域中的各个层,所述方法包括真空沉积、旋涂、浇铸、朗格缪尔-布洛杰特(LB)沉积、喷墨印刷、激光印刷和/或激光诱导热成像等。
当通过真空沉积形成包括在空穴传输区域中的各个层、发射层和包括在电子传输区域中的各个层时,根据将包括在待形成的层中的材料和待形成的层的结构,沉积条件可以包括例如在大约100℃至大约500℃的范围内的沉积温度、大约10-8托至大约10-3托的真空度和在大约/秒至大约/秒的范围内的沉积速度。
术语的定义
如在此使用的术语“C3-C60碳环基”指仅由碳原子组成且具有3个至60个碳原子的环基,如在此使用的术语“C1-C60杂环基”指除了1个至60个碳原子之外还包括杂原子的环基。C3-C60碳环基和C1-C60杂环基可以均独立地是由一个环组成的单环基或者其中两个或更多个环彼此缩合的多环基。例如,C1-C60杂环基中的成环原子数可以是3个至61个。
如在此使用的术语“环基”可以包括C3-C60碳环基和C1-C60杂环基两者。
如在此使用的术语“富π电子的C3-C60环基”指包括3个至60个碳原子且不包括*-N=*'作为成环部分的环基,如在此使用的术语“贫π电子的含氮C1-C60环基”指包括1个至60个碳原子且包括*-N=*'作为成环部分的杂环基。
例如,
C3-C60碳环基可以是:i)基团T1;或者ii)其中两个或更多个基团T1彼此缩合的缩合环基(例如,C3-C60碳环基可以是环戊二烯基团、金刚烷基团、降冰片烷基团、苯基团、并环戊二烯基团、萘基团、甘菊环基团、引达省基团、苊基团、非那烯基团、菲基团、蒽基团、荧蒽基团、苯并[9,10]菲基团、芘基团、基团、苝基团、戊芬基团、庚搭烯基团、并四苯基团、苉基团、并六苯基团、并五苯基团、玉红省基团、蒄基团、卵苯基团、茚基团、芴基团、螺-二芴基团、苯并芴基团、茚并菲基团和/或茚并蒽基团),
C1-C60杂环基可以是:i)基团T2;ii)其中两个或更多个基团T2彼此缩合的缩合环基;或者iii)其中至少一个基团T2和至少一个基团T1彼此缩合的缩合环基(例如,C1-C60杂环基可以是吡咯基团、噻吩基团、呋喃基团、吲哚基团、苯并吲哚基团、萘并吲哚基团、异吲哚基团、苯并异吲哚基团、萘并异吲哚基团、苯并噻咯基团、苯并噻吩基团、苯并呋喃基团、咔唑基团、二苯并噻咯基团、二苯并噻吩基团、二苯并呋喃基团、茚并咔唑基团、吲哚并咔唑基团、苯并呋喃并咔唑基团、苯并噻吩并咔唑基团、苯并噻咯并咔唑基团、苯并吲哚并咔唑基团、苯并咔唑基团、苯并萘并呋喃基团、苯并萘并噻吩基团、苯并萘并噻咯基团、苯并呋喃并二苯并呋喃基团、苯并呋喃并二苯并噻吩基团、苯并噻吩并二苯并噻吩基团、吡唑基团、咪唑基团、***基团、噁唑基团、异噁唑基团、噁二唑基团、噻唑基团、异噻唑基团、噻二唑基团、苯并吡唑基团、苯并咪唑基团、苯并噁唑基团、苯并异噁唑基团、苯并噻唑基团、苯并异噻唑基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、三嗪基团、喹啉基团、异喹啉基团、苯并喹啉基团、苯并异喹啉基团、喹喔啉基团、苯并喹喔啉基团、喹唑啉基团、苯并喹唑啉基团、菲咯啉基团、噌啉基团、酞嗪基团、萘啶基团、咪唑并吡啶基团、咪唑并嘧啶基团、咪唑并三嗪基团、咪唑并吡嗪基团、咪唑并哒嗪基团、氮杂咔唑基团、氮杂芴基团、氮杂二苯并噻咯基团、氮杂二苯并噻吩基团、氮杂二苯并呋喃基团等),
富π电子的C3-C60环基可以是:i)基团T1;ii)其中两个或更多个基团T1彼此缩合的缩合环基;iii)基团T3;iv)其中两个或更多个基团T3彼此缩合的缩合环基;或者v)其中至少一个基团T3和至少一个基团T1彼此缩合的缩合环基(例如,富π电子的C3-C60环基可以是C3-C60碳环基、吡咯基团、噻吩基团、呋喃基团、吲哚基团、苯并吲哚基团、萘并吲哚基团、异吲哚基团、苯并异吲哚基团、萘并异吲哚基团、苯并噻咯基团、苯并噻吩基团、苯并呋喃基团、咔唑基团、二苯并噻咯基团、二苯并噻吩基团、二苯并呋喃基团、茚并咔唑基团、吲哚并咔唑基团、苯并呋喃并咔唑基团、苯并噻吩并咔唑基团、苯并噻咯并咔唑基团、苯并吲哚并咔唑基团、苯并咔唑基团、苯并萘并呋喃基团、苯并萘并噻吩基团、苯并萘并噻咯基团、苯并呋喃并二苯并呋喃基团、苯并呋喃并二苯并噻吩基团、苯并噻吩并二苯并噻吩基团等),
贫π电子的含氮C1-C60环基可以是:i)基团T4;ii)其中两个或更多个基团T4彼此缩合的缩合环基;iii)其中至少一个基团T4和至少一个基团T1彼此缩合的缩合环基;iv)其中至少一个基团T4和至少一个基团T3彼此缩合的缩合环基;或者v)其中至少一个基团T4、至少一个基团T1和至少一个基团T3彼此缩合的缩合环基(例如,贫π电子的含氮C1-C60环基可以是吡唑基团、咪唑基团、***基团、噁唑基团、异噁唑基团、噁二唑基团、噻唑基团、异噻唑基团、噻二唑基团、苯并吡唑基团、苯并咪唑基团、苯并噁唑基团、苯并异噁唑基团、苯并噻唑基团、苯并异噻唑基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、三嗪基团、喹啉基团、异喹啉基团、苯并喹啉基团、苯并异喹啉基团、喹喔啉基团、苯并喹喔啉基团、喹唑啉基团、苯并喹唑啉基团、菲咯啉基团、噌啉基团、酞嗪基团、萘啶基团、咪唑并吡啶基团、咪唑并嘧啶基团、咪唑并三嗪基团、咪唑并吡嗪基团、咪唑并哒嗪基团、氮杂咔唑基团、氮杂芴基团、氮杂二苯并噻咯基团、氮杂二苯并噻吩基团、氮杂二苯并呋喃基团等),
基团T1可以是环丙烷基团、环丁烷基团、环戊烷基团、环己烷基团、环庚烷基团、环辛烷基团、环丁烯基团、环戊烯基团、环戊二烯基团、环己烯基团、环己二烯基团、环庚烯基团、金刚烷基团、降冰片烷(或双环[2.2.1]庚烷)基团、降冰片烯基团、双环[1.1.1]戊烷基团、双环[2.1.1]己烷基团、双环[2.2.2]辛烷基团和/或苯基团,
基团T2可以是呋喃基团、噻吩基团、1H-吡咯基团、噻咯基团、硼杂环戊二烯基团、2H-吡咯基团、3H-吡咯基团、咪唑基团、吡唑基团、***基团、四唑基团、噁唑基团、异噁唑基团、噁二唑基团、噻唑基团、异噻唑基团、噻二唑基团、氮杂噻咯基团、氮杂硼杂环戊二烯基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、三嗪基团和/或四嗪基团,
基团T3可以是呋喃基团、噻吩基团、1H-吡咯基团、噻咯基团和/或硼杂环戊二烯基团,并且
基团T4可以是2H-吡咯基团、3H-吡咯基团、咪唑基团、吡唑基团、***基团、四唑基团、噁唑基团、异噁唑基团、噁二唑基团、噻唑基团、异噻唑基团、噻二唑基团、氮杂噻咯基团、氮杂硼杂环戊二烯基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、三嗪基团和/或四嗪基团。
如在此使用的术语“环基、C3-C60碳环基、C1-C60杂环基、富π电子的C3-C60环基和/或贫π电子的含氮C1-C60环基”指根据使用术语的式的结构与任何环基、单价基团或多价基团(例如,二价基团、三价基团、四价基团等)缩合的基团。例如,“苯基团”可以是本领域普通技术人员根据包括“苯基团”的式的结构应容易理解的苯并基团、苯基和/或亚苯基等。
单价C3-C60碳环基和单价C1-C60杂环基的非限制性示例是C3-C10环烷基、C1-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C1-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C1-C60杂芳基、单价非芳香缩合多环基和/或单价非芳香缩合杂多环基,二价C3-C60碳环基和二价C1-C60杂环基的非限制性示例是C3-C10亚环烷基、C1-C10亚杂环烷基、C3-C10亚环烯基、C1-C10亚杂环烯基、C6-C60亚芳基、C1-C60亚杂芳基、二价非芳香缩合多环基和/或二价非芳香缩合杂多环基。
如在此使用的术语“C1-C60烷基”指包括1个至60个碳原子的直链或支链的脂肪族饱和烃单价基团,并且其非限制性示例是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、叔戊基、新戊基、异戊基、仲戊基、3-戊基、仲异戊基、正己基、异己基、仲己基、叔己基、正庚基、异庚基、仲庚基、叔庚基、正辛基、异辛基、仲辛基、叔辛基、正壬基、异壬基、仲壬基、叔壬基、正癸基、异癸基、仲癸基和/或叔癸基。如在此使用的术语“C1-C60亚烷基”指具有与C1-C60烷基的结构相同的结构的二价基团。
如在此使用的术语“C2-C60烯基”指在C2-C60烷基的中间和/或任一末端处具有至少一个碳-碳双键的单价烃基,其非限制性示例是乙烯基、丙烯基和/或丁烯基。如在此使用的术语“C2-C60亚烯基”指具有与C2-C60烯基的结构相同的结构的二价基团。
如在此使用的术语“C2-C60炔基”指在C2-C60烷基的中间和/或任一末端处具有至少一个碳-碳三键的单价烃基,其非限制性示例包括乙炔基和/或丙炔基。如在此使用的术语“C2-C60亚炔基”指具有与C2-C60炔基的结构相同的结构的二价基团。
如在此使用的术语“C1-C60烷氧基”指由-OA101(其中,A101是C1-C60烷基)表示的单价基团,其非限制性示例包括甲氧基、乙氧基和/或异丙氧基。
如在此使用的术语“C3-C10环烷基”指具有3个至10个碳原子的单价饱和烃环基,其非限制性示例是环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基(双环[2.2.1]庚基)、双环[1.1.1]戊基、双环[2.1.1]己基和/或双环[2.2.2]辛基。如在此使用的术语“C3-C10亚环烷基”指具有与C3-C10环烷基的结构相同的结构的二价基团。
如在此使用的术语“C1-C10杂环烷基”指具有1个至10个碳原子且包括除了成环碳原子之外的至少一种杂原子作为成环原子的单价环基,其非限制性示例是1,2,3,4-噁***烷基、四氢呋喃基和/或四氢噻吩基。如在此使用的术语“C1-C10亚杂环烷基”指具有与C1-C10杂环烷基的结构相同的结构的二价基团。
如在此使用的术语“C3-C10环烯基”指在其环中包括3个至10个碳原子和至少一个碳-碳双键且不具有芳香性的单价环基,其非限制性示例是环戊烯基、环己烯基和/或环庚烯基。如在此使用的术语“C3-C10亚环烯基”指具有与C3-C10环烯基的结构相同的结构的二价基团。
如在此使用的术语“C1-C10杂环烯基”指在其环结构中具有1个至10个碳原子和除了成环碳原子之外的至少一种杂原子作为成环原子以及至少一个双键的单价环基。C1-C10杂环烯基的非限制示例包括4,5-二氢-1,2,3,4-噁***基、2,3-二氢呋喃基和/或2,3-二氢噻吩基。如在此使用的术语“C1-C10亚杂环烯基”指具有与C1-C10杂环烯基的结构相同的结构的二价基团。
如在此使用的术语“C6-C60芳基”指具有包括6个至60个碳原子的碳环芳香体系的单价基团。C6-C60芳基的非限制性示例是苯基、并环戊二烯基、萘基、甘菊环基、引达省基、苊基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、苯并[9,10]菲基、芘基、基、苝基、戊芬基、庚搭烯基、并四苯基、苉基、并六苯基、并五苯基、玉红省基、蒄基和/或卵苯基。如在此使用的术语“C6-C60亚芳基”指具有与C6-C60芳基的结构相同的结构的二价基团。当C6-C60芳基和C6-C60亚芳基均独立地包括两个或更多个环时,相应的两个或更多个环可以彼此缩合。
如在此使用的术语“C1-C60杂芳基”指具有杂环芳香体系的单价基团,该杂环芳香体系具有1个至60个碳原子和除了成环碳原子之外的至少一种杂原子作为成环原子。如在此使用的术语“C1-C60亚杂芳基”指具有杂环芳香体系的二价基团且具有与C1-C60杂芳基的结构相同的结构。C1-C60杂芳基的非限制性示例是吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、苯并喹啉基、异喹啉基、苯并异喹啉基、喹喔啉基、苯并喹喔啉基、喹唑啉基、苯并喹唑啉基、噌啉基、菲咯啉基、酞嗪基和/或萘啶基。当C1-C60杂芳基和C1-C60亚杂芳基均独立地包括两个或更多个环时,相应的两个或更多个环可以彼此缩合。
如在此使用的术语“单价非芳香缩合多环基”指具有彼此缩合的两个或更多个环、仅碳原子(例如,具有8个至60个碳原子)作为成环原子且在作为整体考虑时其分子结构中没有芳香性的单价基团。单价非芳香缩合多环基的非限制性示例是茚基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、茚并菲基和/或茚并蒽基。如在此使用的术语“二价非芳香缩合多环基”指具有与单价非芳香缩合多环基的结构相同的结构的二价基团。
如在此使用的术语“单价非芳香缩合杂多环基”指具有彼此缩合的两个或更多个环、除了碳原子(例如,具有1个至60个碳原子)之外的至少一种杂原子作为成环原子且在作为整体考虑时其分子结构中没有芳香性的单价基团。单价非芳香缩合杂多环基的非限制性示例是9,10-二氢吖啶基和/或9H-呫吨基。如在此使用的术语“二价非芳香缩合杂多环基”指具有与单价非芳香缩合杂多环基的结构相同的结构的二价基团。
如在此使用的术语“C6-C60芳氧基”指由-OA102(其中,A102是C6-C60芳基)表示的单价基团,如在此使用的术语“C6-C60芳硫基”指由-SA103(其中,A103是C6-C60芳基)表示的单价基团。
如在此使用的术语“R10a”指:
氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基或硝基;
均未被取代或取代有氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C3-C60碳环基、C1-C60杂环基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、-Si(Q11)(Q12)(Q13)、-N(Q11)(Q12)、-B(Q11)(Q12)、-C(=O)(Q11)、-S(=O)2(Q11)、-P(=O)(Q11)(Q12)或它们的任何组合的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基或C1-C60烷氧基;
均未被取代或取代有氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C60碳环基、C1-C60杂环基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、-Si(Q21)(Q22)(Q23)、-N(Q21)(Q22)、-B(Q21)(Q22)、-C(=O)(Q21)、-S(=O)2(Q21)、-P(=O)(Q21)(Q22)或它们的任何组合的C3-C60碳环基、C1-C60杂环基、C6-C60芳氧基或C6-C60芳硫基;或者
-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)或-P(=O)(Q31)(Q32),
其中,Q11至Q13、Q21至Q23和Q31至Q33可以均独立地是:氢;氘;-F;-Cl;-Br;-I;羟基;氰基;硝基;C1-C60烷基;C2-C60烯基;C2-C60炔基;C1-C60烷氧基;或者均未被取代或取代有氘、-F、氰基、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、苯基、联苯基或它们的任何组合的C3-C60碳环基或C1-C60杂环基。
如在此使用的术语“杂原子”指除了碳原子之外的任何原子。杂原子的非限制性示例是O、S、N、P、Si、B、Ge、Se和/或它们的任何组合。
如在此使用的术语“Ph”指苯基,如在此使用的术语“Me”指甲基,如在此使用的术语“Et”指乙基,如在此使用的术语“tert-Bu”或“But”指叔丁基,如在此使用的术语“OMe”指甲氧基。
如在此使用的术语“联苯基”指“取代有苯基的苯基”。例如,“联苯基”可以是具有C6-C60芳基作为取代基的取代的苯基。
如在此使用的术语“三联苯基”指“取代有联苯基的苯基”。例如,“三联苯基”可以是具有取代有C6-C60芳基的C6-C60芳基作为取代基的取代的苯基。
除非另外定义,否则如在此使用的*和*'均指与对应式中的相邻原子的结合位。
在下文中,将参照示例更详细地描述根据实施例的量子点组合物和发光器件。
示例
制备示例1:表面改性的量子点分散溶液的制备
将0.5g的具有核/壳组成(核:InP/壳:ZnSe/ZnS)的量子点溶解在10g的1-十八烯中,并向其中加入0.2g的配体A。然后,使反应进行0.5小时,同时在氮气氛中将温度升高并保持在100℃,从而制备表面改性的第一量子点。除了将配体A改变为十二烷硫醇之外,以与上述方式基本相同的方式制备表面改性的第二量子点。
配体A
随后,将1.5g的表面改性的第一量子点和1.5g的表面改性的第二量子点分散在100g的环己基苯和正十六烷(重量比1:1)的混合溶剂中,从而最终制备具有3wt%的固体含量浓度的表面改性的量子点分散溶液。
制备示例2:量子点分散溶液的制备
将3.0g的表面改性的第一量子点分散在100g的环己基苯溶剂中,从而制备具有3wt%的固体含量浓度的量子点分散溶液。
评价示例1:电子浓度和空穴浓度的评价
使用具有如下组成和厚度的发光器件作为示例1的发光器件用于模拟评价:
ITO阳极(125nm)/PEDOT:PSS空穴注入层(HIL)(140nm)/TFB空穴传输层(HTL)(40nm)/发射层(EML)(第一发射层(第一量子点)(10nm)/第二发射层(第二量子点)(10nm))/ZnO电子传输层(ETL)(70nm)/LiQ:Ag阴极(5nm:100nm)。
使用具有如下组成和厚度的发光器件作为对比示例1的发光器件用于模拟评价:
ITO阳极(125nm)/PEDOT:PSS空穴注入层(HIL)(140nm)/TFB空穴传输层(HTL)(40nm)/发射层(EML)(第一量子点)(20nm)/ZnO电子传输层(ETL)(70nm)/LiQ:Ag阴极(5nm:100nm)。
为了在示例1和对比示例1的发光器件中根据距阳极的距离评价电子浓度和空穴浓度,使用应用界面模型的模拟程序作为确认发射层中的电荷浓度水平的方法。其结果各自示于图2和图3中。
参照图2和图3,确认了与对比示例1的发光器件相比,示例1的发光器件在发射层的靠近电子传输层的区域中具有增加的电子浓度,并且在发射层的靠近空穴传输层的区域中具有增加的空穴浓度。
也就是说,可以理解的是,根据给出的实施例,通过将发射层形成为双层发射层,可以基于发射层的适当(或合适)调节的HOMO能级和LUMO能级将空穴和电子顺畅地注入到发射层中。然而,本公开的机理不限于此。
评价示例2:J-V曲线评价
作为示例1的发光器件,使用制备示例1的量子点分散溶液制备具有以下组成和厚度的发光器件,并将其用于评价:
ITO(125nm)/PEDOT:PSS(140nm)/TFB(40nm)/第一发射层(第一量子点)(10nm)/第二发射层(第二量子点)(10nm)/ZnO(70nm)/LiQ:Ag(5nm:100nm)。
作为对比示例1的发光器件,使用制备示例2的量子点分散溶液制备具有以下组成和厚度的发光器件,并将其用于评价:
ITO(125nm)/PEDOT:PSS(140nm)/TFB(40nm)/发射层(第一量子点)(20nm)/ZnO(70nm)/LiQ:Ag(5nm:100nm)。
评价每个发光器件的根据电压的电流密度,并且结果示出在图4中的J-V曲线中。
如图4中所示,确认了与对比示例1的发光器件相比,当以相同电压驱动时,示例1的发光器件的电流密度增加。也就是说,可以理解的是,根据给出的实施例,通过使用例如制备示例1的量子点分散溶液将发射层形成为双层发射层,可以基于发射层的适当(或合适)调节的HOMO能级和LUMO能级将空穴和电子顺畅地注入到发射层中。然而,本公开的机理不限于此。
根据一个或更多个实施例,量子点组合物可以在溶剂中具有改善的量子点分散性。当使用量子点组合物制造发光器件时,可以通过单一工艺形成双层发射层,从而简化工艺步骤。
应理解的是,在此描述的实施例应仅以描述性的含义而不是出于限制的目的进行考虑。每个实施例内的特征或方面的描述通常应被认为可用于其它实施例中的其它类似特征或方面。虽然已经参照附图描述了一个或更多个实施例,但是本领域普通技术人员将理解的是,在不脱离如由权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下,可以在其中进行形式和细节上的各种改变。
Claims (20)
1.一种量子点组合物,所述量子点组合物包括:
第一溶剂;
第二溶剂,不同于所述第一溶剂;
第一量子点,包括空穴传输配体;以及
第二量子点,包括电子传输配体,
其中,所述第一溶剂和所述第二溶剂为具有彼此不同的沸点的可混溶溶剂,
所述第一量子点在所述第一溶剂中的分散度大于在所述第二溶剂中的分散度,并且
所述第二量子点在所述第二溶剂中的分散度大于在所述第一溶剂中的分散度。
2.根据权利要求1所述的量子点组合物,其中,所述第一量子点和所述第二量子点均独立地为III-VI族半导体化合物、II-VI族半导体化合物、III-V族半导体化合物、I-III-VI族半导体化合物、IV-VI族半导体化合物、IV族元素、IV族化合物或它们的任何组合。
3.根据权利要求1所述的量子点组合物,其中,所述空穴传输配体包括含芳烃基团的化合物。
4.根据权利要求1所述的量子点组合物,其中,所述空穴传输配体为含芳烃基团的羧酸、含芳烃基团的胺、含芳烃基团的醇、含芳烃基团的硫醇、含芳烃基团的氧化膦、含芳烃基团的膦、含芳烃基团的膦酸、含芳烃基团的酯、含芳烃基团的酸酐或它们的任何组合。
5.根据权利要求1所述的量子点组合物,其中,所述电子传输配体为含脂肪烃基团的化合物、卤素离子、BF4 -或它们的任何组合。
6.根据权利要求1所述的量子点组合物,其中,所述电子传输配体为含脂肪烃基团的羧酸、含脂肪烃基团的胺、含脂肪烃基团的醇、含脂肪烃基团的硫醇、含脂肪烃基团的氧化膦、含脂肪烃基团的膦、含脂肪烃基团的膦酸、含脂肪烃基团的酯、含脂肪烃基团的酸酐、含脂肪烃基团的卤化物、含脂肪烃基团的酰卤、卤素离子、BF4 -或它们的任何组合。
7.根据权利要求1所述的量子点组合物,其中,所述空穴传输配体为含芳烃基团的硫醇,并且
所述电子传输配体为含脂肪烃基团的硫醇。
8.根据权利要求1所述的量子点组合物,其中,所述第一溶剂包括芳烃溶剂。
9.根据权利要求1所述的量子点组合物,其中,所述第一溶剂包括甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、均三甲苯、丙基苯、环己基苯、二甲氧基苯、苯甲醚、乙氧基甲苯、苯氧基甲苯、异丙基联苯、二甲基苯甲醚、丙基苯甲醚、1-乙基萘、2-乙基萘、2-乙基联苯、辛基苯或它们的任何组合。
10.根据权利要求1所述的量子点组合物,其中,所述第二溶剂包括脂肪烃溶剂、芳烃溶剂或它们的任何组合。
11.根据权利要求1所述的量子点组合物,其中,所述第二溶剂包括正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、正十三烷、正十四烷、正十五烷、正十六烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷、4-甲基庚烷、2,2-二甲基己烷、2,3-二甲基己烷、2,4-二甲基己烷、2,5-二甲基己烷、3,3-二甲基己烷、3-乙基己烷、2,2,4-三甲基戊烷、2-甲基辛烷、2-甲基壬烷、2-甲基癸烷、2-甲基十一烷、2-甲基十二烷、2-甲基十三烷、甲基环己烷、乙基环己烷、1,1-二甲基环己烷、1,2-二甲基环己烷、环庚烷、甲基环庚烷、双环己烷、萘烷、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、均三甲苯、丙基苯、环己基苯、二甲氧基苯、苯甲醚、乙氧基甲苯、苯氧基甲苯、异丙基联苯、二甲基苯甲醚、丙基苯甲醚、1-乙基萘、2-乙基萘、2-乙基联苯、辛基苯或它们的任何组合。
12.根据权利要求1所述的量子点组合物,其中,基于所述量子点组合物的总重量,所述第一量子点和所述第二量子点的总量在0.1wt%至20wt%的范围内,并且
基于所述量子点组合物的所述总重量,所述第一溶剂和所述第二溶剂的总量在80wt%至99.9wt%的范围内。
13.根据权利要求1所述的量子点组合物,其中,所述第一溶剂与所述第二溶剂的体积比在1:9至9:1的范围内。
14.根据权利要求1所述的量子点组合物,所述量子点组合物还包括从分散剂、助粘剂、流平剂、抗氧化剂和紫外吸收剂中选择的至少一种添加剂。
15.一种制造发光器件的方法,所述方法包括以下步骤:
将量子点组合物提供在第一电极上,其中,所述量子点组合物包括:第一溶剂;第二溶剂,不同于所述第一溶剂;第一量子点,包括空穴传输配体;以及第二量子点,包括电子传输配体,其中,所述第一溶剂和所述第二溶剂为具有彼此不同的沸点的可混溶溶剂,所述第一量子点在所述第一溶剂中的分散度大于在所述第二溶剂中的分散度,并且所述第二量子点在所述第二溶剂中的分散度大于在所述第一溶剂中的分散度;
通过去除所述第一溶剂和所述第二溶剂之中的具有较低沸点的溶剂来形成第一发射层;
通过去除所述第一溶剂和所述第二溶剂之中的具有较高沸点的溶剂来形成第二发射层;以及
在所述第二发射层上形成第二电极。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,通过喷墨印刷工艺执行将所述量子点组合物提供在所述第一电极上的步骤。
17.根据权利要求15所述的方法,其中,所述第一溶剂的沸点低于所述第二溶剂的沸点,并且
在所述第一电极上顺序地形成含第一量子点的第一发射层和含第二量子点的第二发射层。
18.根据权利要求17所述的方法,所述方法还包括以下步骤:
在将所述量子点组合物提供在所述第一电极上的步骤之前,在所述第一电极上形成空穴传输区域;以及
在形成所述第二电极的步骤之前,在所述第二发射层上形成电子传输区域,
其中,所述第一电极是阳极,并且所述第二电极是阴极。
19.根据权利要求15所述的方法,其中,所述第二溶剂的沸点低于所述第一溶剂的沸点,并且
在所述第一电极上顺序地形成含第二量子点的第一发射层和含第一量子点的第二发射层。
20.根据权利要求19所述的方法,所述方法还包括以下步骤:
在将所述量子点组合物提供在所述第一电极上的步骤之前,在所述第一电极上形成电子传输区域;以及
在形成所述第二电极的步骤之前,在所述第二发射层上形成空穴传输区域,
其中,所述第一电极是阴极,并且所述第二电极是阳极。
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