量子点、量子点制备方法、包括量子点的光学构件和包括量子点的电子设备

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1.本公开涉及一种量子点、制备该量子点的方法、包括该量子点的光学构件和包括该量子点的电子设备。


背景技术:



2.量子点可以用于光学构件中和各种电子设备中的诸如光转换功能、发光功能等的各种光学功能。量子点是表现出量子限制效应且可以通过控制纳米晶体的尺寸和组成而具有不同的能带隙的纳米尺寸的半导体晶体。因此,量子点能够以各种发射波长发射光。
3.包括这种量子点的光学构件可以具有薄膜(诸如针对每个子像素图案化的薄膜)的形式。这种光学构件也可以用作包括各种光源的装置的颜转换构件。
4.量子点可以用于各种电子设备中的各种目的。例如,量子点也可以用作发射体。为了用作发射体,量子点可以包括在包含一对电极和发射层的发光器件的发射层中。
5.目前,为了实现高分辨率的光学构件和电子设备,需要开发发射具有等于或小于约490nm的最大发射波长的蓝光、具有高光致发光量子产率(plqy)且不包括作为有毒元素的镉的量子点。


技术实现要素:



6.技术问题
7.提供了一种量子点、制备该量子点的方法、包括该量子点的光学构件和包括该量子点的电子设备。
8.技术方案
9.根据方面,提供了一种量子点,该量子点包括:
10.核,包括铟(in)、a1和a2;以及
11.壳,覆盖核,其中,
12.a1可以是v族元素,
13.a2可以是除了铟之外的iii族元素,
14.核可以包括第一区域和覆盖第一区域的第二区域,
15.第一区域可以不包括a2,并且可以包括铟和a1,并且
16.第二区域可以包括铟、a1和a2,并且铟和a2可以在第二区域中彼此合金化。
17.在实施例中,a1可以是氮(n)、磷(p)、砷(as)、锑(sb)、铋(bi)或它们的任何组合
18.在一个或更多个实施例中,a2可以是硼(b)、铝(al)、镓(ga)、铊(tl)或它们的任何组合。
19.在一个或更多个实施例中,第一区域可以包括inn、inp、inas、insb、innp、innas、innsb、inpas或inpsb。
20.在一个或更多个实施例中,第二区域可以包括ingan、ingap、ingaas、ingasb、
inganp、inganas、ingansb、ingapas、ingapsb、inaln、inalp、inalas、inalsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas、inalpsb、ingaaln、ingaalp、ingaalas、ingaalsb、ingaalnp、ingaalnas、ingaalnsb、ingaalpas或ingaalpsb。
21.在一个或更多个实施例中,a2可以通过阳离子交换反应被引入到第二区域中。
22.在一个或更多个实施例中,包括在第一区域中的a1可以与包括在第二区域中的a1相同。
23.在一个或更多个实施例中,包括在第二区域中的a2的浓度可以具有其中a2的浓度沿着从第一区域与第二区域之间的界面朝向核的表面的方向逐渐地增大的浓度梯度。
24.在一个或更多个实施例中,壳可以包括iii-v族半导体化合物、ii-vi族半导体化合物或它们的任何组合。
25.在一个或更多个实施例中,iii-v族半导体化合物可以包括gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas、insb、ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、ingap、inalp、innp、innas、innsb、inpas、inpsb、gaalnp、gaalnas、gaalnsb、gaalpas、gaalpsb、gainnp、gainnas、gainnsb、gainpas、gainpsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas、inalpsb或它们的任何组合,并且ii-vi族半导体化合物可以包括zns、znse、znte、zno、mgs、mgse、znses、znsete、znste、mgzns、mgznse或它们的任何组合。
26.在一个或更多个实施例中,壳可以包括:i)第一壳,覆盖核;以及ii)第二壳,覆盖第一壳。第一壳可以包括gap、znse、znses或它们的任何组合,并且第二壳可以包括zns。
27.在一个或更多个实施例中,量子点可以发射具有在约400nm至约490nm的范围内的最大发射波长的蓝光。
28.在一个或更多个实施例中,核还可以包括第三区域,第三区域i)覆盖第二区域且ii)包括除了铟之外的a1和a2。
29.根据另一方面,提供了一种制备量子点的方法,该量子点包括:
30.核,包括铟(in)、a1和a2;以及
31.壳,覆盖核,其中,
32.a1可以是v族元素,
33.a2可以是除了铟之外的iii族元素,
34.核可以包括第一区域和覆盖第一区域的第二区域,
35.第一区域可以不包括a2,并且可以包括铟和a1,并且
36.第二区域可以包括铟、a1和a2,并且铟和a2可以在第二区域中彼此合金化。
37.该方法可以包括以下步骤:提供包括铟(in)和a1的第一颗粒;
38.通过在210℃至约340℃的范围内的温度下使第一颗粒与包括含a2前驱体的组合物接触来形成包括in、a1和a2的核;以及
39.形成覆盖核的壳。
40.在实施例中,形成包括in、a1和a2的核的步骤可以包括通过阳离子交换反应来形成核的第二区域,在阳离子交换反应中,通过使第一颗粒与包括含a2前驱体的组合物接触,第一颗粒的至少一部分铟阳离子被a2阳离子取代。
41.在一个或更多个实施例中,含a2前驱体可以包括含a2卤化物、含a2氧化物、含a2氮化物、含a2锑化物、含a2氮氧化物、含a2硫化物、含a2卤氧化物、含a2卤氧化物水合物、含a2硝
酸盐、含a2硝酸盐水合物、含a2硫酸盐、含a2硫酸盐水合物、含a2胺衍生物、含a2烃衍生物或它们的任何组合。
42.根据另一方面,提供了一种包括量子点的光学构件。
43.根据另一方面,提供了一种包括量子点的电子设备。
44.在实施例中,电子设备可以包括:
45.光源;以及
46.颜转换构件,布置在从光源发射的光的路径中。
47.颜转换构件可以包括量子点。
48.在一个或更多个实施例中,电子设备可以包括发光器件,该发光器件包括第一电极、面对第一电极的第二电极以及布置在第一电极与第二电极之间的发射层。发光器件可以包括量子点。
49.技术效果
50.由于量子点是环境友好的、发射具有等于或小于约490nm的最大发射波长的蓝光且具有优异的光致发光量子产率(plqy),因此可以提供使用量子点的高质量的光学构件和高质量的电子设备。
附图说明
51.图1是根据实施例的量子点的示意性剖视图。
52.图2是一个或更多个实施例中的量子点的示意性剖视图。
53.图3是根据实施例的电子设备的结构的示意图。
54.图4是一个或更多个实施例中的电子设备的结构的示意图。
55.图5是示出了在合成示例1至合成示例3和对比合成示例a中制备的qd-1、qd-2、qd-3和qd-a的发射光谱的曲线图。
56.图6是示出了在示例1中制备的发光器件的qd-3的pl光谱和(在6v下的)el光谱的曲线图。
57.图7示出了在示例1中制备的发光器件的电压-亮度曲线图和电压-电流密度曲线图。
58.图8示出了在示例1中制备的发光器件的电流密度-电流效率曲线图和电流密度-外部量子效率。
具体实施方式
59.由于本公开能够进行各种变换且可以具有各种实施例,因此将在附图中示出且将在具体实施方式中详细描述具体实施例。参照稍后与附图一起详细描述的实施例,本公开的效果和特征以及实现它们的方法将变得清楚。然而,本公开不限于以下实施例,并且可以以各种形式实施。
60.如在此所使用的,术语“第一”、“第二”等不以限制含义使用,而是用于将一个组件与另一组件区分开的目的。
61.如在此所使用的,除非上下文另有明确说明,否则单数形式“一”、“一个(种/者)”和“该(所述)”也旨在包括复数形式。
62.在本说明书中,将理解的是,诸如“包括”、“具有”、“包含”及其变型的术语旨在说明存在说明书中所公开的特征或组件,并且不旨在排除可以存在或可以添加一个或更多个其它特征或组件的可能性。例如,除非另有限制,否则诸如“包括”、“具有”或其变型的术语可以既指仅由说明书中所描述的特征或组件组成,也还包括其它组件。
63.如在此所使用的,“ii族元素”可以包括iupac周期表中的iia族元素和iib族元素,并且ii族元素的示例可以包括镁(mg)、钙(ca)、锌(zn)、镉(cd)和汞(hg)。
64.如在此所使用的,“iii族元素”可以包括iupac周期表中的iiia族元素和iiib族元素,并且iii族元素的示例可以包括铝(al)、镓(ga)、铟(in)和铊(tl)。
65.如在此所使用的,“v族元素”可以包括iupac周期表中的va族元素和vb族元素,并且v族元素的示例可以包括氮(n)、磷(p)、砷(as)和锑(sb)。
66.如在此所使用的,“vi族元素”可以包括iupac周期表中的via族元素和vib族元素,并且vi族元素的示例可以包括硫(s)、硒(se)、碲(te)。
67.图1中所示的量子点100的描述
68.图1是根据实施例的量子点的示意性剖视图。图1的量子点100包括包含铟(in)以及a1和a2的核10以及覆盖核10的壳15。在图1的量子点100中,a1是v族元素,a2是除了in之外的iii族元素。
69.在实施例中,a1可以是氮(n)、磷(p)、砷(as)、锑(sb)、铋(bi)或它们的任何组合。
70.在一个或更多个实施例中,a1可以是氮(n)、磷(p)、砷(as)、锑(sb)或它们的任何组合。
71.在一个或更多个实施例中,a2可以是硼(b)、铝(al)、镓(ga)、铊(tl)或它们的任何组合。
72.在一个或更多个实施例中,a2可以是硼(b)、铝(al)、镓(ga)或它们的任何组合。
73.核10中的in与a2的原子比可以在约0.01:0.99至约0.99:0.01的范围内。当核10中的in与a2的原子比在以上范围内时,
74.核10可以包括第一区域11和覆盖第一区域11的第二区域12。
75.例如,第一区域11可以是具有与从核10的中心到核10的表面的总长度的10%、15%、20%、25%或30%的长度对应的半径的球形区域。
76.在一个或更多个实施例中,第二区域12可以是核10的除了第一区域11之外的区域。
77.核10的第一区域11可以不包括a2,并且可以包括铟和a1。
78.例如,第一区域11可以包括inn、inp、inas、insb、innp、innas、innsb、inpas或inpsb(或者由inn、inp、inas、insb、innp、innas、innsb、inpas或inpsb组成)。
79.核10的第二区域12可以包括in、a1和a2,并且in和a2可以在第二区域12中彼此合金化。
80.例如,第二区域12可以包括ingan、ingap、ingaas、ingasb、inganp、inganas、ingansb、ingapas、ingapsb、inaln、inalp、inalas、inalsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas、inalpsb、ingaaln、ingaalp、ingaalas、ingaalsb、ingaalnp、ingaalnas、ingaalnsb、ingaalpas或ingaalpsb(或者由ingan、ingap、ingaas、ingasb、inganp、inganas、ingansb、ingapas、ingapsb、inaln、inalp、inalas、inalsb、inalnp、inalnas、
inalnsb、inalpas、inalpsb、ingaaln、ingaalp、ingaalas、ingaalsb、ingaalnp、ingaalnas、ingaalnsb、ingaalpas或ingaalpsb组成)。
81.第二区域12的a2可以是通过阳离子交换反应被引入到第二区域12中的元素。例如,核10的第二区域12不是通过首先合成第一区域11然后在第一区域11的表面上施加或生长第二区域12来形成的。因此,第二区域12与在首先合成核10之后通过涂覆法或生长法在核10的表面上形成的壳15清楚地区分开。例如,第一区域11的域或相连续地连接到第二区域12的域或相,但是核10的域或相可以与壳15的域或相不连续地分开。针对形成第二区域12等的方法,参照本说明书中所描述的量子点合成法。
82.在实施例中,包括在第一区域11中的a1可以与包括在第二区域12中的a1相同。
83.在一个或更多个实施例中,包括在第二区域12中的a2的浓度可以具有其中a2的浓度沿着从第一区域11与第二区域12之间的界面朝向核10的表面的方向(图1中的“方向a”)逐渐地增大的浓度梯度。
84.核10的平均粒径(d50)可以在约0.1nm至约5nm、约0.5nm至约3nm或约0.8nm至约2nm的范围内。当核10的平均粒径(d50)在以上范围内时,量子点100可以发射短波长偏移的蓝光。
85.除了上述铟以及a1和a2之外,核10还可以包括其它元素。例如,核10还可以包括ii族元素(例如,zn)。
86.壳15可以形成在核10的表面上,以充当用于防止核10的化学变性且维持半导体性质的保护层,并且/或者充当用于向量子点100赋予电泳性质的荷电层。
87.在实施例中,壳15可以包括iii-v族半导体化合物、ii-vi族半导体化合物、iii-vi族半导体化合物、iv-vi族半导体化合物、i-iii-vi族半导体化合物或它们的任何组合。
88.在一个或更多个实施例中,壳15可以包括iii-v族半导体化合物、ii-vi族半导体化合物或它们的任何组合。
89.例如,iii-v族半导体化合物可以包括:二元化合物,诸如gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas、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、inpsb、gaalnp等;四元化合物,诸如gaalnas、gaalnsb、gaalpas、gaalpsb、gainnp、gainnas、gainnsb、gainpas、gainpsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas、inalpsb等;或者它们的任何组合。在实施例中,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族半导体化合物的示例是inznp、ingaznp、inalznp等。
90.例如,ii-vi族半导体化合物可以包括:二元化合物,诸如cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、zno、hgs、hgse、hgte、mgse、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、mgzns等;四元化合物,诸如cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete、hgznste等;或者它们的任何组合。
91.在实施例中,ii-vi族半导体化合物可以不包括cd和hg。因此,ii-vi族半导体化合物可以包括例如zns、znse、znte、zno、mgs、mgse、znses、znsete、znste、mgzns、mgznse或它们的任何组合。
92.iii-vi族半导体化合物可以包括:二元化合物,诸如gas、gase、ga2se3、gate、ins、inse、in2s3、in2se3、inte等;三元化合物,诸如ingas3、ingase3等;或者它们的任何组合。
93.iv-vi族半导体化合物的示例是:二元化合物,诸如sns、snse、snte、pbs、pbse、pbte等;三元化合物,诸如snses、snsete、snste、pbses、pbsete、pbste、snpbs、snpbse、snpbte等;四元化合物,诸如snpbsse、snpbsete、snpbste等;或者它们的任何组合。
94.i-iii-vi族半导体化合物可以包括例如agins、agins2、cuins、cuins2、cugao2、aggao2、agalo2或它们的任何组合。
95.在实施例中,iii-v族半导体化合物可以包括gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas、insb、ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、ingap、inalp、innp、innas、innsb、inpas、inpsb、gaalnp、gaalnas、gaalnsb、gaalpas、gaalpsb、gainnp、gainnas、gainnsb、gainpas、gainpsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas、inalpsb或它们的任何组合,并且ii-vi族半导体化合物可以包括zns、znse、znte、zno、mgs、mgse、znses、znsete、znste、mgzns、mgznse或它们的任何组合。
96.在一个或更多个实施例中,除了上述半导体化合物之外,壳15还可以包括金属或非金属氧化物。
97.金属或非金属氧化物可以是例如二元素化合物(诸如sio2、al2o3、tio2、zno、mno、mn2o3、mn3o4、cuo、feo、fe2o3、fe3o4、coo、co3o4或nio)或三元素化合物(诸如mgal2o4、cofe2o4、nife2o4或comn2o4)。
98.壳15可以具有单个层结构。单个层结构可以包括一种化合物或者两种或更多种化合物。
99.在实施例中,壳15可以具有多层结构。
100.在实施例中,壳15可以包括:i)第一壳,覆盖核10;以及ii)第二壳,覆盖第一壳。
101.包括在第一壳中的材料和包括在第二壳中的材料可以彼此部分地不同。
102.在实施例中,第一壳可以包括gap、znse、znses或它们的任何组合,并且第二壳可以包括zns。
103.量子点100的平均粒径(d50)可以在约0.5nm至约20nm、约1nm至约10nm或约1.3nm至约7nm的范围内。当量子点100的平均粒径(d50)在以上范围内时,量子点100可以在具有高发射量子效率的同时发射短波长偏移的蓝光。
104.量子点100具有如本说明书中所描述的第一区域11和第二区域12,并且可以因此发射具有在约400nm至约490nm、约430nm至约480nm或约440nm至约475nm的范围内的最大发射波长的蓝光。量子点100可以具有等于或大于70%的光致发光量子产率(plqy)。例如,量子点100可以具有在约70%至约99%或约75%至约95%的范围内的plqy。量子点100的半峰全宽(fwhm)可以等于或小于约50nm。例如,量子点100的fwhm可以在约35nm至约50nm或约40nm至约48nm的范围内。可以通过使用这种量子点100来实现高质量的光学构件和装置。
105.在这之前,已经描述了具有球形形状的量子点100,但是量子点的形状不限于此。例如,量子点可以具有诸如角锥形、多臂、立方体的纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维和纳米片颗粒的各种形状。
106.图2中所示的量子点200的描述
107.图2是一个或更多个实施例中的量子点的示意性剖视图。图2的量子点200包括包
含铟(in)以及a1和a2的核20以及覆盖核20的壳25。在图2的量子点200中,a1是v族元素,a2是iii族元素。
108.核20可以包括第一区域21、覆盖第一区域21的第二区域22和覆盖第二区域22的第三区域23。
109.在量子点200的构造之中,其它构造(例如,a1、a2、第一区域21、第二区域22、壳25、核20的平均粒径和量子点200的平均粒径)的描述参照图1的以上描述。
110.第三区域23可以i)覆盖第二区域22,并且ii)可以不包括铟且可以包括a1和a2。
111.例如,第三区域23可以包括gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、gaalnp、gaalnas、gaalnsb、gaalpas、gaalpsb或它们的任何组合(或者由gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、gaalnp、gaalnas、gaalnsb、gaalpas、gaalpsb或它们的任何组合组成)。
112.第三区域23的a2可以是通过阳离子交换反应被引入到第三区域23中的元素。例如,核10的第三区域23不是通过首先合成第一区域21和第二区域22然后在第二区域22的表面上施加或生长第三区域23来形成的。因此,第三区域23与在首先合成核20之后通过涂覆法或生长法在核20的表面上形成的壳25清楚地区分开。例如,第二区域22的域或相连续地连接到第三区域23的域或相,但是核20的域或相可以与壳25的域或相不连续地分开。
113.在实施例中,包括在第一区域21中的a1、包括在第二区域22中的a1和包括在第三区域23中的a1可以彼此相同。
114.在一个或更多个实施例中,包括在第三区域23中的a2的浓度可以具有其中a2的浓度沿着从第二区域22与第三区域23之间的界面朝向核20的表面的方向逐渐地增大的浓度梯度。
115.制备量子点的方法
116.制备上述量子点100或200的方法可以包括以下步骤:
117.提供包括铟(in)和a1的第一颗粒;
118.通过在约210℃至约340℃的范围内的温度下使第一颗粒与包括含a2前驱体的组合物接触来形成核10或20;以及
119.形成覆盖核10的壳15或覆盖核20的壳25。
120.针对a1和a2的描述,参照本说明书中的描述。
121.在提供第一颗粒的步骤中,第一颗粒可以包括in和a1且可以不包括a2。
122.用于提供第一颗粒的含a2前驱体可以包括例如三辛基膦、三辛基氧化膦、油胺、辛胺、三辛胺、十六胺、己基膦酸、十四烷基膦酸、辛基膦酸或它们的任何组合。
123.在实施例中,第一颗粒的平均粒径(d50)可以等于核10或20的平均粒径(d50)。
124.例如,第一颗粒的平均粒径(d50)可以在约0.1nm至约5nm、约0.5nm至约3nm或约0.8nm至约2nm的范围内。当第一颗粒的平均粒径(d50)在以上范围内时,根据量子点制备方法制备的量子点可以发射短波长偏移的蓝光。
125.形成包括铟(in)以及a1和a2的核10或20的步骤可以包括通过阳离子交换反应形成核10的第二区域12或核20的第二区域22以及/或者核20的第三区域23,在阳离子交换反应中,通过在约210℃至约340℃的范围内(例如,在约230℃至约320℃或约250℃至约310℃的
范围内)的温度下使第一颗粒与包括含a2前驱体的组合物接触,第一颗粒的至少一部分的铟阳离子被a2阳离子取代。例如,阳离子交换反应温度范围可以在约210℃至约340℃、约230℃至约320℃或约250℃至约310℃的范围内。
126.当阳离子交换反应温度在以上范围内时,量子点100或200可以设置有如本说明书中所描述的第一区域11或21,并且包括在量子点100的第二区域12或量子点200的第二区域22中的铟和a2可以彼此合金化,使得量子点100或200可以发射具有在约400nm至约490nm的范围内的最大发射波长的蓝光,同时并发地具有高发射量子效率。
127.含a2前驱体可以选自于包括a2且能够在第一颗粒中的铟阳离子和a2阳离子之间进行阳离子交换反应的任意化合物。
128.例如,含a2前驱物可以包括含a2卤化物、含a2氧化物、含a2氮化物、含a2锑化物、含a2氮氧化物、含a2硫化物、含a2卤氧化物、含a2卤氧化物水合物、含a2硝酸盐、含a2硝酸盐水合物、含a2硫酸盐、含a2硫酸盐水合物、含a2胺衍生物、含a2烃衍生物或它们的任何组合。
129.在实施例中,含a2前驱物可以包括a2i3、a2br3、a2cl3、(a2)2cl4、(a2)2o4、a2n、a2sb、(a2)2s3、a2(clo4)3·
yh2o、a2(no3)3·
yh2o、(a2)2(so4)3、(a2)2(so4)3·
yh2o、c
12h36
(a2)2n6、a2(ch3)3或它们的组合,其中,y是大于零的实数。
130.在一个或更多个实施例中,含a2前驱体可以是gai3。
131.除了含a2前驱体之外,包括含a2前驱体的组合物还可以包括溶剂、分散剂等。
132.例如,溶剂可以包括三辛基膦(top)、三丁基膦(tbp)、三苯基膦(tpp)、二苯基膦(dpp)、油胺(ola)、十二胺(dda)、十六胺(hda)、十八胺(oda)、辛胺(ota)、三辛胺(toa)、油酸(oa)、1-十八碳烯(ode)或它们的任何组合。
133.可以通过本领域已知的工艺形成覆盖核10的壳15或覆盖核20的壳25。
134.可以在约180℃至约340℃(例如,约200℃至约320℃)的范围内的温度下执行形成壳15或25的步骤。
135.用于形成壳15或25的前驱体可以包括能够形成如本说明书中所描述的壳15或25的任何前驱体。
136.例如,用于形成壳15或25的前驱体可以包括锌前驱体。锌前驱体可以包括例如二甲基锌、二乙基锌、乙酸锌、乙酰丙酮锌、碘化锌、溴化锌、氯化锌、氟化锌、碳酸锌、氰化锌、硝酸锌、氧化锌、过氧化锌、高氯酸锌、硫酸锌或它们的任何组合。
137.在一个或更多个实施例中,用于形成壳15或25的前驱体可以包括诸如三辛基硫化膦的硫(s)前驱体。
138.在一个或更多个实施例中,用于形成壳15或25的前驱体可以包括诸如三辛基硒化膦的硒(se)前驱体。
139.光学构件
140.量子点可以用于各种光学构件中。因此,根据另一方面,提供了一种包括量子点的光学构件。
141.在实施例中,光学构件可以是光控制装置。
142.在一个或更多个实施例中,光学构件可以是滤器、颜转换构件、覆盖层、光提取效率增强层、选择性光吸收层或偏振层。
143.电子设备
144.量子点可以用于各种电子设备中。因此,可以提供一种包括量子点的电子设备。
145.在实施例中,电子设备可以包括:光源;以及颜转换构件,布置在从光源发射的光的光路中,其中,颜转换构件包括量子点。
146.图3是根据实施例的电子设备200a的结构的示意图。图3的电子设备200a包括:基底210;光源,布置在基底210上;以及颜转换构件230,布置在光源220上。
147.例如,光源220可以是用在液晶显示器(lcd)、荧光灯、发光二极管、有机发光二极管或量子点发光二极管(qled)或者它们的任何组合中的背光单元(blu)。颜转换构件230可以设置在从光源220发射的光的至少一个行进方向上。
148.电子设备200a的颜转换构件230的至少一个区域包括量子点,并且该区域吸收从光源220发射的光以发射具有在400nm至约490nm的范围内的最大发射波长的蓝光。
149.颜转换构件230设置在从光源220发射的光的至少一个行进方向上,并且不排除其它元件进一步包括在颜转换构件230与光源220之间的情况。
150.例如,偏振片、液晶层、导光板、漫射板、棱镜片、微透镜片、亮度增强片、反射膜、滤器或它们的任何组合可以附加地设置在光源220与颜转换构件230之间。
151.在一个或更多个实施例中,偏振片、液晶层、导光板、漫射板、棱镜片、微透镜片、亮度增强片、反射膜、滤器或它们的任何组合可以附加地设置在颜转换构件230上。
152.作为根据公开的实施例的图3的电子设备200a可以具有本领域已知的各种形状中的任何一种,并且因此还可以包括各种已知的结构。
153.在一个或更多个实施例中,电子设备可以包括包含顺序地布置的光源、导光板、颜转换构件、第一偏振片、液晶层、滤器和第二偏振片的结构。
154.在一个或更多个实施例中,电子设备可以包括包含顺序地布置的光源、导光板、第一偏振片、液晶层、第二偏振片和颜转换构件的结构。
155.在以上实施例中,滤器可以包括颜料或染料。在以上实施例中,第一偏振片和第二偏振片中的任何一个可以是竖直偏振片,第一偏振片和第二偏振片中的另一个可以是水平偏振片。
156.本说明书中所描述的量子点可以用作发射体。因此,另一方面提供了一种包括发光器件的电子设备,该发光器件包括:第一电极;第二电极,面对第一电极;以及发射层,布置在第一电极与第二电极之间,其中,发光器件(例如,发光器件的发射层)可以包括量子点。发光器件还可以包括布置在第一电极与发射层之间的空穴传输区域、布置在发射层与第二电极之间的电子传输区域或它们的组合。
157.图4是示出了根据实施例的发光器件10a的结构的示意性剖视图。
158.发光器件10a包括:第一电极110;第二电极190,面对第一电极110;发射层150,位于第一电极110与第二电极190之间且包括量子点;空穴传输区域,位于第一电极110与发射层150之间;以及电子传输区域170,位于发射层150与第二电极190之间。在下文中,将描述发光器件10a的层。
159.[第一电极110]
[0160]
在图1中,基底可以附加地位于第一电极110下面或第二电极190上方。对于基底,可以使用均具有优异的机械强度、热稳定性、透明度、表面光滑度、操作容易性和耐水性的玻璃基底或塑料基底。
[0161]
例如,在其中来自发光器件10a的光在与基底相反的方向上发射的顶部发射型的情况下,基底不需要是透明的,并且可以是不透明的或半透明的。在这种情况下,基底可以由金属形成。当基底由金属形成时,基底可以包括碳、铁、铬、锰、镍、钛、钼、不锈钢(sus)、合金、合金、合金或它们的任何组合。
[0162]
此外,虽然图4中未示出,但是缓冲层、薄膜晶体管和有机绝缘层可以设置在基底与第一电极110之间。
[0163]
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。第一电极110可以是反射电极、半透射电极或透射电极。为了形成作为透射型电极的第一电极110,用于第一电极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)、氧化镓锌(gzo)、氧化铝锌(azo)、inznsno
x
(izso)、znsno
x
(zso)、石墨烯、pedot:pss、碳纳米管、银(ag)纳米线、金(au)纳米线、金属网或它们的任何组合。在一个或更多个实施例中,为了将第一电极110形成为半透射电极或反射电极,用于第一电极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。
[0164]
第一电极110可以具有单层结构或包括多个层的多层结构。例如,第一电极110可以具有ito/ag/ito的三层结构。
[0165]
[空穴传输区域130]
[0166]
空穴传输区域130可以具有:i)由单个层组成的单层结构,所述单个层包括单种材料;ii)由单个层组成的单层结构,所述单个层包括彼此不同的多种材料;或者iii)由多个层组成的多层结构,所述多个层包括彼此不同的多种不同材料。
[0167]
空穴传输区域130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。
[0168]
例如,空穴传输区域130可以具有由包括彼此不同材料的单个层组成的单层结构,或者可以具有可以从第一电极110顺序地堆叠的空穴注入层/空穴传输层、空穴注入层/空穴传输层/发射辅助层、空穴注入层/发射辅助层、空穴传输层/发射辅助层或空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层的多层结构。然而,公开不限于此。
[0169]
空穴传输区域130可以包括无定形无机材料或有机材料。无机材料可以包括nio、moo3、cr2o3和/或bi2o3。此外,无机材料可以包括其中cu、ag或au的碘化物、溴化物或氯化物掺杂有诸如o、s、se或te的非金属的p型无机半导体、其中包含zn的化合物掺杂有诸如cu、ag或au的金属或者掺杂有诸如n、p、as、sb或bi的非金属的p型无机半导体或者诸如znte的自发p型无机半导体。
[0170]
有机材料可以包括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)、聚乙烯咔唑(pvk)、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:
[0171][0172]
式201
[0173][0174]
式202
[0175][0176]
其中,在式201和式202中,
[0177]
l
201
至l
204
可以均独立地是未取代或取代有至少一个r
10a
的c
3-c
60
碳环基或者未取代或取代有至少一个r
10a
的c
1-c
60
杂环基,
[0178]
l
205
可以是*-o-*'、*-s-*'、*-n(q
201
)-*'、未取代或取代有至少一个r
10a
的c
1-c
20
亚烷基、未取代或取代有至少一个r
10a
的c
2-c
20
亚烯基、未取代或取代有至少一个r
10a
的c
3-c
60
碳环基或者未取代或取代有至少一个r
10a
的c
1-c
60
杂环基,
[0179]
xa1至xa4可以均彼此独立地是0至5的整数,
[0180]
xa5可以是1至10的整数,
[0181]r201
至r
204
和q
201
可以均独立地是未取代或取代有至少一个r
10a
的c
3-c
60
碳环基或者未取代或取代有至少一个r
10a
的c
1-c
60
杂环基,
[0182]r201
和r
202
可以可选地经由单键、未取代或取代有至少一个r
10a
的c
1-c5亚烷基或者未取代或取代有至少一个r
10a
的c
2-c5亚烯基彼此连接,以形成未取代或取代有至少一个r
10a
的c
8-c
60
多环基(例如,咔唑基团),
[0183]r203
和r
204
可以可选地经由单键、未取代或取代有至少一个r
10a
的c
1-c5亚烷基或者未取代或取代有至少一个r
10a
的c
2-c5亚烯基彼此结合,以形成未取代或取代有至少一个r
10a
的c
8-c
60
多环基,并且
[0184]
na1可以是1至4的整数。
[0185]
空穴传输区域130的厚度可以在约至约的范围内。例如,空穴传输区域130的厚度可以在约至约的范围内。当空穴传输区域130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约至约(例如,约至约)的范围内,空穴传输层的厚度可以在约至约(例如,约至约)的范围内。当空穴传输区域130、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空穴传输特性,而不显著增大驱动电压。
[0186]
发射辅助层可以通过根据由发射层发射的光的波长补偿光学谐振距离来增大发光效率,电子阻挡层可以阻挡从发射层到空穴传输区域130的电子的泄漏。可以包括在空穴传输区域130中的材料可以包括在发射辅助层和电子阻挡层中。
[0187]
[p掺杂剂]
[0188]
除了如上所述的材料之外,空穴传输区域130还可以包括用于改善导电特性的电荷产生材料。电荷产生材料可以(例如,以由电荷产生材料组成的单个层的形式)均匀地或非均匀地分散在空穴传输区域130中。
[0189]
电荷产生材料可以是例如p掺杂剂。
[0190]
例如,p掺杂剂可以具有等于或小于约-3.5ev的最低未占分子轨道(lumo)能级。
[0191]
在实施例中,p掺杂剂可以包括醌衍生物、含氰基化合物、包括元素el1和元素el2的化合物或者它们的任何组合。
[0192]
醌衍生物的示例是tcnq、f4-tcnq等。
[0193]
含氰基化合物的示例是hat-cn、由式221表示的化合物等:
[0194][0195]
式221
[0196][0197]
其中,在式221中,
[0198]r221
至r
223
可以均独立地是未取代或取代有至少一个r
10a
的c
3-c
60
碳环基或者未取代或取代有至少一个r
10a
的c
1-c
60
杂环基,并且
[0199]r221
至r
223
中的至少一个可以均独立地是均取代有以下基团的c
3-c
60
碳环基或c
1-c
60
杂环基:氰基;-f;-cl;-br;-i;取代有氰基、-f、-cl、-br、-i或它们的任何组合的c
1-c
20
烷基;或者它们的任何组合。
[0200]
在包括元素el1和元素el2的化合物中,元素el1可以是金属、准金属或它们的任何组合,元素el2可以是非金属、准金属或它们的任何组合。
[0201]
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);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)等。
[0202]
准金属的示例是硅(si)、锑(sb)、碲(te)等。
[0203]
非金属的示例是氧(o)、卤素(例如,f、cl、br、i等)等。
[0204]
包括元素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、金属碘化物等)、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、准金属碘化物等)、金属碲化物或它们的任何组合。
[0205]
金属氧化物的示例是氧化钨(例如,wo、w2o3、wo2、wo3、w2o5等)、氧化钒(例如,vo、v2o3、vo2、v2o5等)、氧化钼(moo、mo2o3、moo2、moo3、mo2o5等)、氧化铼(例如,reo3等)等。
[0206]
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、镧系金属卤化物等。
[0207]
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、csi等。
[0208]
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、bai2等。
[0209]
过渡金属卤化物的示例是卤化钛(例如,tif4、ticl4、tibr4、tii4等)、卤化锆(例如,zrf4、zrcl4、zrbr4、zri4等)、卤化铪(例如,hff4、hfcl4、hfbr4、hfi4等)、卤化钒(例如,vf3、vcl3、vbr3、vi3等)、卤化铌(例如,nbf3、nbcl3、nbbr3、nbi3等)、卤化钽(例如,taf3、
tacl3、tabr3、tai3等)、卤化铬(例如,crf3、crcl3、crbr3、cri3等)、卤化钼(例如,mof3、mocl3、mobr3、moi3等)、卤化钨(例如,wf3、wcl3、wbr3、wi3等)、卤化锰(例如,mnf2、mncl2、mnbr2、mni2等)、卤化锝(例如,tcf2、tccl2、tcbr2、tci2等)、卤化铼(例如,ref2、recl2、rebr2、rei2等)、卤化铁(例如,fef2、fecl2、febr2、fei2等)、卤化钌(例如,ruf2、rucl2、rubr2、rui2等)、卤化锇(例如,osf2、oscl2、osbr2、osi2等)、卤化钴(例如,cof2、cocl2、cobr2、coi2等)、卤化铑(例如,rhf2、rhcl2、rhbr2、rhi2等)、卤化铱(例如,irf2、ircl2、irbr2、iri2等)、卤化镍(例如,nif2、nicl2、nibr2、nii2等)、卤化钯(例如,pdf2、pdcl2、pdbr2、pdi2等)、卤化铂(例如,ptf2、ptcl2、ptbr2、pti2等)、卤化铜(例如,cuf、cucl、cubr、cui等)、卤化银(例如,agf、agcl、agbr、agi等)、卤化金(例如,auf、aucl、aubr、aui等)等。
[0210]
后过渡金属卤化物的示例是卤化锌(例如,znf2、zncl2、znbr2、zni2等)、卤化铟(例如,ini3等)、卤化锡(例如,sni2等)等。
[0211]
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、smi3等。
[0212]
准金属卤化物的示例是卤化锑(例如,sbcl5等)等。
[0213]
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)、镧系金属碲化物(例如,late、cete、prte、ndte、pmte、eute、gdte、tbte、dyte、hote、erte、tmte、ybte、lute等)等。
[0214]
[发射层150]
[0215]
发射层150可以是量子点单个层或者其中堆叠有两个或更多个量子点层的结构。例如,发射层150可以是量子点单个层或者其中堆叠有2个至100个量子点层的结构。
[0216]
发射层150可以包括如本说明书中所描述的量子点。
[0217]
除了如本说明书中所描述的量子点之外,发射层150还可以包括其中量子点以自然配位形式分散的分散介质。分散介质可以包括有机溶剂、聚合物树脂或它们的任何组合。分散介质可以是不影响量子点的光学性能、不被光劣化、不反射光或不吸收光的任何透明介质。例如,溶剂可以包括甲苯、氯仿、乙醇、辛烷或它们的任何组合,并且聚合物树脂可以包括环氧树脂、硅树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸酯树脂或它们的任何组合。
[0218]
发射层150可以通过在空穴传输区域130上涂覆用于形成发射层的含量子点组合物且使溶剂中的一部分或更多从用于形成发射层的组合物挥发来形成。
[0219]
例如,作为溶剂,可以使用水、己烷、氯仿、甲苯、辛烷等。
[0220]
涂覆用于形成发射层的组合物的步骤可以使用旋涂法、浇铸法、微凹版涂覆法、凹版涂覆法、棒涂法、辊涂法、线棒涂法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、弹性印刷法、胶版印刷法、喷墨印刷法等执行。
[0221]
当发光器件10a是全发光器件时,发射层150可以根据各自的子像素包括发射不同颜的光的发射层。
[0222]
例如,发射层150可以根据各自的子像素被图案化为第一颜发射层、第二颜发射层和第三颜发射层。这里,上述发射层中的至少一个可以包括实施例的量子点。例如,
第一颜发射层可以是包括量子点的量子点发射层,并且第二颜发射层和第三颜发射层中的每个可以是包括有机化合物的有机发射层。这里,第一颜至第三颜是不同的颜,并且第一颜至第三颜的光可以具有不同的最大发射波长。第一颜至第三颜可以彼此组合以形成白。
[0223]
在一个或更多个实施例中,发射层150还可以包括第四颜发射层。第一颜发射层至第四颜发射层中的至少一个发射层可以是包括量子点的量子点发射层,并且第一颜发射层至第四颜发射层中的其它发射层可以是均包括有机化合物的有机发射层。其它各种修改可以是可用的。这里,第一颜至第四颜可以是不同的颜,例如,第一颜至第四颜的光可以具有不同的最大发射波长。第一颜至第四颜可以彼此组合以形成白。
[0224]
在实施例中,发光器件10a可以具有其中发射相同或不同颜的光的两个或更多个发射层堆叠以彼此接触或彼此分隔开的结构。两个或更多个发射层中的至少一个可以是包括量子点的量子点发射层,并且另一发射层可以是包括有机化合物的有机发射层。因此,其它各种修改可以是可用的。具体地,发光器件10a可以包括第一颜发射层和第二颜发射层,并且第一颜和第二颜可以是相同的颜或不同的颜。例如,第一颜和第二颜两者可以是蓝。
[0225]
除了量子点之外,发射层150还可以包括选自于有机化合物和半导体化合物之中的至少一种。
[0226]
详细地,有机化合物可以包括主体和掺杂剂。主体和掺杂剂可以分别包括有机发光器件中常用的主体和掺杂剂。
[0227]
例如,半导体化合物可以是有机和/或无机钙钛矿。
[0228]
发射层150的厚度可以在约7nm至约100nm(例如,约15nm至约50nm)的范围内。当发射层150的厚度在以上范围内时,由于控制可以通过发射层150中的量子点颗粒的布置产生的孔,发光器件10a可以具有优异的发光效率和/或寿命。
[0229]
[电子传输区域170]
[0230]
电子传输区域170可以具有:i)由单个层组成的单层结构,所述单个层包括单种材料;ii)由单个层组成的单层结构,所述单个层包括彼此不同的多种材料;或者iii)由多个层组成的多层结构,所述多个层包括彼此不同的多种不同材料。
[0231]
电子传输区域170可以包括选自于缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层、电子传输层和电子注入层之中的至少一个层。然而,公开的实施例不限于此。
[0232]
例如,电子传输区域170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,每个结构的组成层从发射层顺序地堆叠。然而,实施例不限于此。
[0233]
电子传输区域170可以包括导电金属氧化物。导电金属氧化物的示例是zno、tio2、wo3、sno2、in2o3、nb2o5、fe2o3、ceo2、srtio3、zn2sno4、basno3、in2s3、znsio、pc
60
bm、pc
70
bm、mg掺杂的zno(znmgo)、al掺杂的zno(azo)、ga掺杂的zno(gzo)、in掺杂的zno(izo)、al掺杂的tio2、ga掺杂的tio2、in掺杂的tio2、al掺杂的wo3、ga掺杂的wo3、in掺杂的wo3、al掺杂的sno2、ga掺杂的sno2、in掺杂的sno2、mg掺杂的in2o3、al掺杂的in2o3、ga掺杂的in2o3、mg掺杂的nb2o5、al掺杂的nb2o5、ga掺杂的nb2o5、mg掺杂的fe2o3、al掺杂的fe2o3、ga掺杂的fe2o3、in
掺杂的fe2o3、mg掺杂的ceo2、al掺杂的ceo2、ga掺杂的ceo2、in掺杂的ceo2、mg掺杂的srtio3、al掺杂的srtio3、ga掺杂的srtio3、in掺杂的srtio3、mg掺杂的zn2sno4、al掺杂的zn2sno4、ga掺杂的zn2sno4、in掺杂的zn2sno4、mg掺杂的basno3、al掺杂的basno3、ga掺杂的basno3、in掺杂的basno3、mg掺杂的in2s3、al掺杂的in2s3、ga掺杂的in2s3、in掺杂的in2s3、mg掺杂的znsio、al掺杂的znsio、ga掺杂的znsio、in掺杂的znsio或它们的任何组合。
[0234]
有机材料可以包括诸如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、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4h-1,2,4-三唑(taz)、ntaz等的具有电子传输能力的已知化合物:
[0235][0236]
有机材料可以是包括至少一个贫π电子的含氮c
1-c
60
环基团的无金属化合物。
[0237]
例如,电子传输区域170可以包括由式601表示的化合物。
[0238]
式601
[0239]
[ar
601
]
xe11-[(l
601
)
xe1-r
601
]
xe21

[0240]
其中,在式601中,
[0241]
ar
601
和l
601
可以均独立地是未取代或取代有至少一个r
10a
的c
3-c
60
碳环基或者未取代或取代有至少一个r
10a
的c
1-c
60
杂环基,
[0242]
xe11可以是1、2或3,
[0243]
xe1可以是0、1、2、3、4或5,
[0244]r601
可以是未取代或取代有至少一个r
10a
的c
3-c
60
碳环基、未取代或取代有至少一个r
10a
的c
1-c
60
杂环基、-si(q
601
)(q
602
)(q
603
)、-c(=o)(q
601
)、-s(=o)2(q
601
)或-p(=o)(q
601
)(q
602
),
[0245]q601
至q
603
可以均与参照q1所描述的相同,
[0246]
xe21可以是1、2、3、4或5,并且
[0247]
ar
601
、l
601
和r
601
中的至少一个可以均独立地是未取代或取代有至少一个r
10a
的贫π电子的含氮c
1-c
60
环基团。
[0248]
电子传输区域170的厚度可以在约至约(例如,约至约)的范围内。当电子传输区域170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在约至约(例如,约至约)的范围内,并且电子传输层的厚度可以在约至约(例如,约至约)的范围内。当缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层、电子传输层和/或电子传输层的厚度在这些范围内时,可以获得令人满意的电子传输特性,而不显著增大驱动电压。
[0249]
除了上述材料之外,电子传输区域170(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。
[0250]
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。
[0251]
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)或化合物et-d2:
[0252][0253]
电子传输区域170可以包括促进来自第二电极190的电子注入的电子注入层。电子注入层可以直接接触第二电极190。
[0254]
电子注入层可以具有:i)由单个层组成的单层结构,所述单个层由单种材料组成;ii)由单个层组成的单层结构,所述单个层由彼此不同的多种材料组成;或者iii)包括多个层的多层结构,所述多个层包括彼此不同的多种不同材料。
[0255]
电子注入层可以包括碱金属、碱土金属、稀土金属、含碱金属化合物、含碱土金属化合物、含稀土金属化合物、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。
[0256]
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。
[0257]
含碱金属化合物、含碱土金属化合物和含稀土金属化合物可以是碱金属、碱土金属和稀土金属的氧化物、卤化物(例如,氟化物、氯化物、溴化物、碘化物等)或碲化物或者它们的任何组合。
[0258]
含碱金属化合物可以包括:碱金属氧化物,诸如li2o、cs2o、k2o等;碱金属卤化物,诸如lif、naf、csf、kf、lii、nai、csi、ki等;或者它们的任何组合。含碱土金属化合物可以包括碱土金属化合物(诸如bao、sro、cao、ba
x
sr
1-x
o(其中,x是满足0《x《1的实数)、ba
x
ca
1-x
o(其中,x是满足0《x《1的实数))等。含稀土金属化合物可以包括ybf3、scf3、sc2o3、y2o3、ce2o3、gdf3、tbf3、ybi3、sci3、tbi3或它们的任何组合。在实施例中,含稀土金属化合物可以包括镧系金属碲化物。镧系金属碲化物的示例是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、lu2te3等。
[0259]
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个;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。
[0260]
在实施例中,电子注入层可以由如上所述的碱金属、碱土金属、稀土金属、含碱金属化合物、含碱土金属化合物、含稀土金属化合物、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。在一个或更多个实施例中,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)。
[0261]
在实施例中,电子注入层可以由以下化合物组成:i)含碱金属化合物(例如,碱金属卤化物);或者ii)a)含碱金属化合物(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。例如,电子注入层可以是ki:yb共沉积层、rbi:yb共沉积层等。
[0262]
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、含碱金属化合物、含碱土金属化合物、含稀土金属化合物、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。
[0263]
电子注入层的厚度可以在约至约(例如,约至约)的范围内。当电子注入层的厚度在以上范围内时,可以获得令人满意的电子注入特性,而不显著增大驱动电压。
[0264]
[第二电极190]
[0265]
第二电极190布置在上述电子传输区域170上。第二电极190可以是作为电子注入电极的阴极。作为用于形成第二电极190的材料,可以使用具有低逸出功的金属、合金、导电化合物或它们的任何组合。
[0266]
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或它们的任何组合。第二电极190可以是透射电极、半透射电极或反射电极。
[0267]
第二电极190可以具有单层结构或者包括多个层的多层结构。
[0268]
除了发光器件10a之外,电子设备(例如,发光设备)还可以包括:i)滤器;ii)颜转换层;或者iii)滤器和颜转换层。滤器和/或颜转换层可以位于从发光器件10a发射的光的行进的至少一个方向上。例如,从发光器件10a发射的光可以是蓝光或白光。针对发光器件10a的细节,可以参照以上提供的相关描述。在实施例中,颜转换层可以包括量子点。量子点可以是例如如在此所描述的量子点。
[0269]
除了如上所述的发光器件10a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,并且源电极和漏电极中的任何一个可以电连接到发光器件10a的第一电极110和第二电极190中的一个。
[0270]
薄膜晶体管还可以包括栅电极、栅极绝缘膜等。
[0271]
有源层可以包括晶体硅、非晶硅、有机半导体、氧化物半导体等。
[0272]
电子设备还可以包括密封发光器件10a的密封部。密封部可以位于滤器和/或颜转换层与发光器件10a之间。密封部允许来自发光器件10a的光被提取到外部,同时防止周围空气和湿气渗入到发光器件10a中。密封部可以是包括透明玻璃基底或塑料基底的密
封基底。密封部可以是包括有机层和/或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。
[0273]
根据电子装置的用途,除了滤器和/或颜转换层之外,各种功能层可以布置在密封部上。功能层的示例是触摸屏层、偏振层、认证装置等。触摸屏层可以是压敏触摸屏层、电容式触摸屏层或红外触摸屏层。认证装置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装置。
[0274]
除了发光器件10a之外,认证装置还可以包括生物识别信息收集器。
[0275]
电子设备可以应用于各种显示器、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、电子日记本、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、超声诊断装置或内窥镜显示器)、寻鱼器、各种测量仪器、仪表(例如,用于车辆、飞机和船舶的仪表)、投影仪等。
[0276]
[术语的定义]
[0277]
如在此所使用的术语“c
3-c
60
碳环基”指仅由碳作为成环原子来组成且具有三个至六十个碳原子的环基团,如在此所使用的术语“c
1-c
60
杂环基”指具有一个至六十个碳原子且还具有除了碳之外的作为成环原子的杂原子的环基团。c
3-c
60
碳环基和c
1-c
60
杂环基可以均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,c
1-c
60
杂环基的成环原子数可以是3个至61个。
[0278]
如在此所使用的术语“环基团”可以包括c
3-c
60
碳环基和c
1-c
60
杂环基两者。
[0279]
如在此所使用的术语“富π电子的c
3-c
60
环基团”指具有三个至六十个碳原子且不包括*-n=*'作为成环部分的环基团,如在此所使用的术语“贫π电子的含氮c
1-c
60
环基团”指具有一个至六十个碳原子且包括*-n=*'作为成环部分的杂环基。
[0280]
例如,
[0281]c3-c
60
碳环基可以是:i)t1基团;或者ii)其中两个或更多个t1基团彼此缩合的缩合环基(例如,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、茚并菲基团或茚并蒽基团),
[0282]c1-c
60
杂环基可以是:i)t2基团;ii)其中至少两个t2基团彼此缩合的缩合环基;或者iii)其中至少一个t2基团和至少一个t1基团彼此缩合的缩合环基(例如,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、三唑基团、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、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),
[0283]
富π电子的c
3-c
60
环基团可以是:i)t1基团;ii)其中至少两个t1基团彼此缩合的缩合环基;iii)t3基团;iv)其中至少两个t3基团彼此缩合的缩合环基;或者v)其中至少一个t3基团和至少一个t1基团彼此缩合的缩合环基(例如,c
3-c
60
碳环基、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、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),
[0284]
贫π电子的含氮c
1-c
60
环基团可以是:i)t4基团;ii)其中至少两个t4基团彼此缩合的缩合环基;iii)其中至少一个t4基团和至少一个t1基团彼此缩合的缩合环基;iv)其中至少一个t4基团和至少一个t3基团彼此缩合的缩合环基;或者v)其中至少一个t4基团、至少一个t1基团和至少一个t3基团彼此缩合的缩合环基(例如,吡唑基团、咪唑基团、三唑基团、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、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),
[0285]
t1基团可以是环丙烷基团、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]辛烷基团或苯基团,
[0286]
t2基团可以是呋喃基团、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、三唑基团、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、四嗪基团、吡咯烷基团、咪唑烷基团、二氢吡咯基团、基团、四氢吡啶基团、二氢吡啶基团、六氢嘧啶基团、四氢嘧啶基团、二氢嘧啶基团、哌嗪基团、四氢吡嗪基团、二氢吡嗪基团、四氢哒嗪基团或二氢哒嗪基团,
[0287]
t3基团可以是呋喃基团、噻吩基团、1h-吡咯基团、噻咯基团或硼杂环戊二烯基团,并且
[0288]
t4基团可以是2h-吡咯基团、3h-吡咯基团、咪唑基团、吡唑基团、三唑基团、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c10
杂环烯基的示例是4,5-二氢-1,2,3,4-噁三唑基、2,3-二氢呋喃基、2,3-二氢噻吩基等。如在此所使用的术语“c
1-c
10
亚杂环烯基”指具有与c
1-c
10
杂环烯基相同结构的二价基团。
[0299]
如在此所使用的术语“c
6-c
60
芳基”指具有6个至60个碳原子的碳环芳香体系的单价基团,并且如在此所使用的术语“c
6-c
60
亚芳基”指具有6个至60个碳原子的碳环芳香体系的二价基团。c
6-c
60
芳基的示例是苯基、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、卵苯基等。当c
6-c
60
芳基和c
6-c
60
亚芳基均包括两个或更多个环时,所述环可以彼此缩合。
[0300]
如在此所使用的术语“c
1-c
60
杂芳基”指具有1个至60个碳原子的杂环芳香体系的单价基团,杂环芳香体系还包括除了碳原子之外的作为成环原子的至少一种杂原子。如在此所使用的术语“c
1-c
60
亚杂芳基”指具有1个至60个碳原子的杂环芳香体系的二价基团,杂环芳香体系还包括除了碳原子之外的作为成环原子的至少一种杂原子。c
1-c
60
杂芳基的示例是吡啶基、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、酞嗪基和萘啶基。当c
1-c
60
杂芳基和c
1-c
60
亚杂芳基均包括两个或更多个环时,所述环可以彼此缩合。
[0301]
如在此所使用的术语“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、仅碳原子作为成环原子且在其整个分子结构中无芳香性的单价基团(例如,具有8个至60个碳原子)。单价非芳香缩合多环基的示例是茚基、芴基、螺二芴基、苯并芴基、茚并菲基、茚并蒽基等。如在此所使用的术语“二价非芳香缩合多环基”指具有与上述单价非芳香缩合多环基相同结构的二价基团。
[0302]
如在此所使用的术语“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、还包括除了碳原子之外的作为成环原子的至少一种杂原子且在其整个分子结构中不具有芳香性的单价基团(例如,具有1个至60个碳原子)。单价非芳香缩合杂多环基的示例包括吡咯基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、苯并吲哚基、萘并吲哚基、异吲哚基、苯并异吲哚基、萘并异吲哚基、苯并噻咯基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、咔唑基、二苯并噻咯基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、氮杂咔唑基、氮杂芴基、氮杂二苯并噻咯基、氮杂二苯并噻吩基、氮杂二苯并呋喃基、吡唑基、咪唑基、三唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、噁二唑基、噻二唑基、苯并吡唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基、咪唑并三嗪基、咪唑并吡嗪基、咪唑并哒嗪基、茚并咔唑基、吲哚并咔唑基、苯并呋喃并咔唑基、苯并噻吩并咔唑基、苯并噻咯并咔唑基、苯并吲哚并咔唑基、苯并咔唑基、苯并萘并呋喃基、苯并萘并噻吩基、苯并萘并噻咯基、苯并呋喃并二苯并呋喃基、苯并呋喃并二苯并噻吩基、苯并噻吩并二苯并噻吩基等。如在此所使用的术语“二价非芳香缩合杂多环基”指具有与上述单价非芳香缩合杂多环基相同结构的二价基团。
[0303]
如在此所使用的术语“c
6-c
60
芳氧基”表示-oa
102
(其中,a
102
是c
6-c
60
芳基),并且如在此所使用的术语“c
6-c
60
芳硫基”表示-sa
103
(其中,a
103
是c
6-c
60
芳基)。
[0304]
如在此所使用的术语“c
7-c
60
芳基烷基”指-a
104a105
(其中,a
104
是c
1-c
54
亚烷基,并且a
105
是c
6-c
59
芳基),并且如在此所使用的术语“c
2-c
60
杂芳基烷基”指-a
106a107
(其中,a
106
是c
1-c
59
亚烷基,并且a
107
是c
1-c
59
杂芳基)。
[0305]
如在此所使用的术语“r
10a”指:
[0306]
氘、-f、-cl、-br、-i、羟基、氰基或硝基;
[0307]
均未取代或取代有氘、-f、-cl、-br、-i、羟基、氰基、硝基、c
3-c
60
碳环基、c
1-c
60
杂环基、c
6-c
60
芳氧基、c
6-c
60
芳硫基、c
7-c
60
芳基烷基、c
2-c
60
杂芳基烷基、-si(q
11
)(q
12
)(q
13
)、-n(q
11
)(q
12
)、-b(q
11
)(q
12
)、-c(=o)(q
11
)、-s(=o)2(q
11
)、-p(=o)(q
11
)(q
12
)或它们的任何组合的c
1-c
60
烷基、c
2-c
60
烯基、c
2-c
60
炔基或c
1-c
60
烷氧基;
[0308]
均未取代或取代有氘、-f、-cl、-br、-i、羟基、氰基、硝基、c
1-c
60
烷基、c
2-c
60
烯基、c
2-c
60
炔基、c
1-c
60
烷氧基、c
3-c
60
碳环基、c
1-c
60
杂环基、c
6-c
60
芳氧基、c
6-c
60
芳硫基、c
7-c
60
芳基烷基、c
2-c
60
杂芳基烷基、-si(q
21
)(q
22
)(q
23
)、-n(q
21
)(q
22
)、-b(q
21
)(q
22
)、-c(=o)(q
21
)、-s(=o)2(q
21
)、-p(=o)(q
21
)(q
22
)或它们的任何组合的c
3-c
60
碳环基、c
1-c
60
杂环基、c
6-c
60
芳氧基、c
6-c
60
芳硫基、c
7-c
60
芳基烷基或c
2-c
60
杂芳基烷基;或者
[0309]-si(q
31
)(q
32
)(q
33
)、-n(q
31
)(q
32
)、-b(q
31
)(q
32
)、-c(=o)(q
31
)、-s(=o)2(q
31
)或-p(=o)(q
31
)(q
32
)。
[0310]
在本说明书中,q1至q3、q
11
至q
13
、q
21
至q
23
和q
31
至q
33
可以均独立地是:氢;氘;-f;-cl;-br;-i;羟基;氰基;硝基;c
1-c
60
烷基;c
2-c
60
烯基;c
2-c
60
炔基;c
1-c
60
烷氧基;均未取代或取代有氘、-f、氰基、c
1-c
60
烷基、c
1-c
60
烷氧基、苯基、联苯基或它们的任何组合的c
3-c
60
碳环基或c
1-c
60
杂环基;c
7-c
60
芳基烷基;或者c
2-c
60
杂芳基烷基。
[0311]
如在此所使用的术语“杂原子”指除了碳原子之外的任何原子。杂原子的示例是o、s、n、p、si、b、ge、se或它们的任何组合。
[0312]
如在此所使用的术语“第三行过渡金属”包括hf、ta、w、re、os、ir、pt、au等。
[0313]
如在此所使用的术语“ph”指苯基,如在此所使用的术语“me”指甲基,如在此所使用的术语“et”指乙基,如在此所使用的术语“ter-bu”或“bu
t”指叔丁基,并且如在此所使用的术语“ome”指甲氧基。
[0314]
如在此所使用的术语“联苯基”指“取代有苯基的苯基”。换句话说,“联苯基”是具有c
6-c
60
芳基作为取代基的取代的苯基。
[0315]
如在此所使用的术语“三联苯基”指“取代有联苯基的苯基”。换句话说,“三联苯基”是具有取代有c
6-c
60
芳基的c
6-c
60
芳基作为取代基的取代的苯基。
[0316]
除非另外定义,否则如在此所使用的*和*'均指与对应式或部分中的相邻原子的结合位。
[0317]
在下文中,将参照以下示例详细描述根据实施例的量子点和制备该量子点的方法。
[0318]
[示例]
[0319]
合成示例1(量子点1的合成)
[0320]
步骤1:inp颗粒的合成
[0321]
将1.0mmol的incl3和5g的油胺放入到三颈烧瓶中,混合且脱气,并且在100℃下搅拌120分钟以去除氧和湿气,以制备反应溶液。此后,将反应溶液在氩气氛下加热至290℃,保持一段时间,并且冷却至220℃。将0.25mmol的p(n(ch3)2)快速地注入到反应溶液中,使该反应溶液反应一段时间以合成具有1.5nm的平均粒径(d50)的inp颗粒。
[0322]
步骤2:in
1-x
ga
x
p核颗粒(x=0.3)的合成
[0323]
将0.45mmol的inp颗粒、0.68mmol的gai3和1.36mmol的油胺混合,在280℃下反应4
分钟,并且精制以合成具有如本说明书中所描述的第一区域和第二区域的in
1-x
ga
x
p核颗粒(x=0.3)。
[0324]
步骤3:in
1-x
ga
x
p/znse/zns(x=0.3)量子点1的合成
[0325]
在in
1-x
ga
x
p核颗粒(x=0.3)的表面上形成znse/zns壳,以合成具有2nm的平均粒径(d50)的in
1-x
ga
x
p/znse/zns(x=0.3)量子点1(在下文中,被称为“qd-1”)。
[0326]
合成示例2(量子点2的合成)
[0327]
除了在步骤2中将所使用的gai3的量改变为0.90mmol之外,以与合成示例1中的方式相同的方式合成in
1-x
ga
x
p/znse/zns(x=0.5)量子点2(在下文中,被称为“qd-2”)。
[0328]
合成示例3(量子点3的合成)
[0329]
除了在步骤2中将所使用的gai3的量改变为1.35mmol之外,以与合成示例1中的方式相同的方式合成in
1-x
ga
x
p/znse/zns(x=0.7)量子点3(在下文中,被称为“qd-3”)。
[0330]
对比合成示例a(量子点a的合成)
[0331]
除了省略步骤2之外,以与合成示例1中的方式相同的方式合成inp/znse/zns量子点a(在下文中,被称为“qd-a”)。
[0332]
对比合成示例b(量子点b的合成)
[0333]
除了将步骤2中的反应温度改变为380℃之外,以与合成示例1中的方式相同的方式合成in
1-x
ga
x
p/znse/zns(x=0.3)量子点b(在下文中,被称为“qd-b”)。
[0334]
对比合成示例c(量子点c的合成)
[0335]
除了将步骤2中的反应温度改变为200℃之外,以与合成示例1中的方式相同的方式合成in
1-x
ga
x
p/znse/zns(x=0.3)量子点c(在下文中,被称为“qd-c”)。
[0336]
评价示例1
[0337]
通过使用tem装置在真空气氛下使用edx分析来观察qd-1(阳离子交换反应温度=280℃)、qd-b(阳离子交换反应温度=380℃)和qd-c(阳离子交换反应温度=200℃)的结构。
[0338]
结果,可以发现:
[0339]
1)qd-1(阳离子交换反应温度=280℃)具有包括如本说明书中所描述的第一区域和第二区域的结构,
[0340]
2)qd-b(阳离子交换反应温度=380℃)具有其中in和ga均匀地分散在量子点b的整个核中的结构,并且
[0341]
3)qd-c(阳离子交换反应温度=200℃)具有不包括其中in和ga彼此合金化的区域的结构,如此该结构不包括如说明书中所描述的第二区域。
[0342]
基于以上评价示例1,qd-1、qd-2、qd-3、qd-a、qd-b和qd-c的组成和结构总结在表1中。
[0343]
[表1]
[0344][0345][0346]
评价示例2
[0347]
通过使用otsuka corporation的量子效率测量系统qe-2100(激发波长:365nm、458nm)来评价qd-1、qd-2、qd-3、qd-a、qd-b和qd-c的最大发射波长、半峰全宽(fwhm)和光致发光量子效率,其结果总结在表2中。qd-1、qd-2、qd-3和qd-a的发射光谱示出在图4中。
[0348]
[表2]
[0349][0350]
通过表2,可以发现,与qd-a和qd-b相比,qd-1、qd-2和qd-3具有等于或小于480nm的最大发射波长,并且发射具有相对小的半峰全宽和相对高的光致发光量子产率的蓝光。
[0351]
示例1
[0352]
将设置有作为阳极的ito电极的玻璃基底切割为50mm
×
50mm
×
0.7mm的尺寸,使用异丙醇和纯水进行超声清洁5分钟,用紫外光照射30分钟,并且暴露于臭氧以进行清洁,并且设置在真空沉积设备上。
[0353]
通过旋涂在3,000rpm的涂覆速度下用pedot:pss涂覆玻璃基底的ito电极60秒,在室温下自然干燥1分钟,并且在150℃下烘焙30分钟,以形成具有33nm的厚度的空穴注入层。在其上通过旋涂在3,000rpm的涂覆速度下用pvk涂覆空穴注入层60秒,在室温下自然干燥1分钟,并且在150℃下烘焙30分钟,以形成具有28nm的厚度的空穴传输层。
[0354]
随后,在将qd-3以5mg/ml的浓度混合在作为溶剂的辛烷中以制备用于形成发射层的组合物之后,在其上通过旋涂在3,000rpm的涂覆速度下使用用于形成发射层的组合物涂覆空穴传输层20秒,在室温下自然干燥5分钟,并且在70℃下干燥10分钟,以在空穴传输层上形成具有11nm的厚度的发射层。
[0355]
随后,在将znmgo纳米颗粒(粒径=3.5nm至3.7nm)以30mg/ml的浓度混合在作为溶剂的乙醇中以制备用于形成电子传输层的组合物之后,在其上通过旋涂在3,000rpm的涂覆速度下使用用于形成电子传输层的组合物涂覆发射层60秒,并且在80℃下烘焙10分钟,以在发射层上形成具有38nm的厚度的电子传输层。随后,在电子传输层上沉积al以形成具有100nm的厚度的阴极,从而制备发光器件。
[0356]
评价示例3
[0357]
使用电流-伏特计(keithley smu 236)和亮度计(pr650)来测量在示例1中制备的发光器件的最大发射波长、驱动电压、电流密度、亮度、电流效率和外部量子效率,其结果示出在表3中。i)在示例1中制备的发光器件的量子点qd-3的pl光谱和(在6v下的)el光谱;ii)在示例1中制备的发光器件的电压-亮度曲线图和电压-电流密度曲线图;以及iii)在示例1中制备的发光器件的电流密度-电流效率曲线图和电流密度-外部量子效率(eqe)曲线图示出在图5、图6和图7中。
[0358]
[表3]
[0359][0360][0361]
参照表3,可以证实,示例1的发光器件具有优异的驱动电压、电流密度、亮度、电流效率和外部量子效率。

技术特征:


1.一种量子点,所述量子点包括:核,包括铟、a1和a2;以及壳,覆盖所述核,其中,a1是v族元素,a2是除了铟之外的iii族元素,所述核包括第一区域和覆盖所述第一区域的第二区域,所述第一区域不包括a2,并且包括铟和a1,所述第二区域包括in、a1和a2,并且in和a2在所述第二区域中彼此合金化。2.根据权利要求1所述的量子点,其中,a1是氮、磷、砷、锑、铋或它们的任何组合。3.根据权利要求1所述的量子点,其中,a2是硼、铝、镓、铊或它们的任何组合。4.根据权利要求1所述的量子点,其中,所述第一区域包括inn、inp、inas、insb、innp、innas、innsb、inpas或inpsb。5.根据权利要求1所述的量子点,其中,所述第二区域包括ingan、ingap、ingaas、ingasb、inganp、inganas、ingansb、ingapas、ingapsb、inaln、inalp、inalas、inalsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas、inalpsb、ingaaln、ingaalp、ingaalas、ingaalsb、ingaalnp、ingaalnas、ingaalnsb、ingaalpas或ingaalpsb。6.根据权利要求1所述的量子点,其中,a2通过阳离子交换反应被引入到所述第二区域中。7.根据权利要求1所述的量子点,其中,包括在所述第一区域中的a1与包括在所述第二区域中的a1相同。8.根据权利要求1所述的量子点,其中,包括在所述第二区域中的a2的浓度具有其中a2的所述浓度沿着从所述第一区域与所述第二区域之间的界面朝向所述核的表面的方向逐渐地增大的浓度梯度。9.根据权利要求1所述的量子点,其中,所述壳包括iii-v族半导体化合物、ii-vi族半导体化合物或它们的任何组合。10.根据权利要求9所述的量子点,其中,所述iii-v族半导体化合物包括gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas、insb、ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、ingap、inalp、innp、innas、innsb、inpas、inpsb、gaalnp、gaalnas、gaalnsb、gaalpas、gaalpsb、gainnp、gainnas、gainnsb、gainpas、gainpsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas、inalpsb或它们的任何组合,并且所述ii-vi族半导体化合物包括zns、znse、znte、zno、mgs、mgse、znses、znsete、znste、mgzns、mgznse或它们的任何组合。11.根据权利要求9所述的量子点,其中,所述壳包括:i)第一壳,覆盖所述核;以及ii)第二壳,覆盖所述第一壳,所述第一壳包括gap、znse、znses或它们的任何组合,并且所述第二壳包括zns。12.根据权利要求1所述的量子点,其中,所述量子点发射具有在400nm至490nm的范围内的最大发射波长的蓝光。
13.根据权利要求1所述的量子点,其中,所述核还包括第三区域,所述第三区域i)覆盖所述第二区域且ii)不包括铟且包括a1和a2。14.一种制备量子点的方法,所述量子点包括:核,包括铟、a1和a2;以及壳,覆盖所述核,其中,a1是v族元素,a2是除了铟之外的iii族元素,所述核包括第一区域和覆盖所述第一区域的第二区域,所述第一区域不包括a2,并且包括铟和a1,所述第二区域包括in、a1和a2,并且in和a2在所述第二区域中彼此合金化,并且所述方法包括以下步骤:提供包括in和a1的第一颗粒;通过在210℃至340℃的范围内的温度下使所述第一颗粒与包括含a2前驱体的组合物接触来形成所述核;以及形成覆盖所述核的壳。15.根据权利要求14所述的方法,其中,形成包括in、a1和a2的所述核的步骤包括通过阳离子交换反应形成所述核的第二区域,在所述阳离子交换反应中,通过使所述第一颗粒与包括含a2前驱体的组合物接触,所述第一颗粒的至少一部分铟阳离子被a2阳离子取代。16.根据权利要求14所述的方法,其中,所述含a2前驱体包括含a2卤化物、含a2氧化物、含a2氮化物、含a2锑化物、含a2氮氧化物、含a2硫化物、含a2卤氧化物、含a2卤氧化物水合物、含a2硝酸盐、含a2硝酸盐水合物、含a2硫酸盐、含a2硫酸盐水合物、含a2胺衍生物、含a2烃衍生物或它们的任何组合。17.一种光学构件,所述光学构件包括根据权利要求1至13中任一项所述的量子点。18.一种电子设备,所述电子设备包括根据权利要求1至13中任一项所述的量子点。19.根据权利要求18所述的电子设备,所述电子设备包括:光源;以及颜转换构件,布置在从所述光源发射的光的路径中,其中,所述颜转换构件包括所述量子点。20.根据权利要求18所述的电子设备,所述电子设备包括:发光器件,包括:第一电极;第二电极,面对所述第一电极;以及发射层,在所述第一电极与所述第二电极之间,其中,所述发光器件包括所述量子点。

技术总结


提供了量子点、量子点制备方法、包括该量子点的光学构件和包括该量子点的电子设备,每个量子点包括:核,包括铟(In)、A1和A2;以及壳,覆盖核,其中,A1是V族元素,A2是除了铟之外的III族元素,核包括第一区域和覆盖第一区域的第二区域,第一区域不包括A2且包括铟和A1,第二区域包括铟、A1和A2,并且铟和A2在第二区域中彼此合金化。彼此合金化。彼此合金化。


技术研发人员:

高崙赫 杨熙善 李昌熙 金京慧 金成云 赵亭镐

受保护的技术使用者:

弘益大学产学合作团

技术研发日:

2021.03.30

技术公布日:

2022/12/15

本文发布于:2022-12-18 08:08:51,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://patent.en369.cn/patent/2/35712.html

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