包括量子點(diǎn)的發(fā)光器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了包括量子點(diǎn)的發(fā)光器件。本發(fā)明披露了一種包括含有量子點(diǎn)的發(fā)射材料的發(fā)光器件。在一個(gè)實(shí)施方式中，該器件包括陰極、包含包括無(wú)機(jī)材料的能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層、包含量子點(diǎn)的發(fā)射層、包含能夠輸運(yùn)空穴的材料的層、包含空穴注入材料的層、以及陽(yáng)極。在一些實(shí)施方式中，空穴注入材料可以是p型摻雜的空穴輸運(yùn)材料。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，量子點(diǎn)包含半導(dǎo)體納米晶體。在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種發(fā)光器件，其中該器件具有不大于1240/λ的初始導(dǎo)通電壓，其中λ表示由發(fā)射層發(fā)射的光的波長(zhǎng)(nm)。本發(fā)明還披露了其他發(fā)光器件和方法。
【專利說(shuō)明】
包括量子點(diǎn)的發(fā)光器件
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年4月3日，申請(qǐng)?zhí)枮?00980120363.6,發(fā)明名稱為"包括量 子點(diǎn)的發(fā)光器件"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002] 優(yōu)先權(quán)要求
[0003] 本申請(qǐng)要求于2008年4月3日提交的美國(guó)申請(qǐng)第61/042,154號(hào)的優(yōu)先權(quán)，將其全部 內(nèi)容結(jié)合在此W供參考。
[0004] 聯(lián)邦贊助的研究或開發(fā)
[0005] 本發(fā)明是在NIST授予的Advanced Technology Program Award No.70NANB7H7056 下的政府資助下做出的。美國(guó)政府對(duì)本發(fā)明享有一定權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域
[0006] 本發(fā)明設(shè)及包括量子點(diǎn)的器件的技術(shù)領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種發(fā)光器件，包括陰極、包含包括無(wú)機(jī)材料的能 夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層、包含量子點(diǎn)的發(fā)射層、包含能夠輸運(yùn)空穴的材料的層、空穴 注入材料、W及陽(yáng)極。
[000引在一些實(shí)施方式中，發(fā)光器件包括陰極和陽(yáng)極、和設(shè)置在陰極和陽(yáng)極之間的包含 量子點(diǎn)的發(fā)射層，并且其中所述器件進(jìn)一步包括:設(shè)置在陰極和發(fā)射層之間的包含能夠輸 運(yùn)和注入電子的材料的層、設(shè)置在發(fā)射層和陽(yáng)極之間的包含能夠輸運(yùn)空穴的材料的層、W 及設(shè)置在陽(yáng)極和包含能夠輸運(yùn)空穴的材料的層之間的包含空穴注入材料的層，其中能夠輸 運(yùn)和注入電子的材料包括無(wú)機(jī)材料，而能夠輸運(yùn)空穴的材料包括有機(jī)材料。
[0009] 在一些實(shí)施方式中，能夠輸運(yùn)和注入電子的材料包括無(wú)機(jī)材料，該無(wú)機(jī)材料滲雜 有增強(qiáng)無(wú)機(jī)材料的電子輸運(yùn)特性的物質(zhì)。
[0010] 在一些實(shí)施方式中，能夠輸運(yùn)和注入電子的材料包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。
[0011] 在一些實(shí)施方式中，能夠輸運(yùn)和注入電子的材料包括金屬硫?qū)倩?或氧族化合 物）。在一些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括金屬硫化物。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，能夠輸運(yùn)和 注入電子的材料包括金屬氧化物。
[0012] 在一些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括二氧化鐵。
[0013] 在一些更優(yōu)選的實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括氧化鋒。
[0014] 在一些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括兩種或更多種無(wú)機(jī)材料的混合物。
[0015] 在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括氧化鋒和氧化鐵的混合物。
[0016] 在一些實(shí)施方式中，層W下面的相繼順序(sequential order)形成：陰極、包含包 括無(wú)機(jī)材料的能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層、包含量子點(diǎn)的發(fā)射層、包含包括有機(jī)材料 的能夠輸運(yùn)空穴的材料的層、包含空穴注入材料的層、W及陽(yáng)極。
[0017] 在一些實(shí)施方式中，包含能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層包括層狀結(jié)構(gòu)，該層狀 結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)或更多個(gè)具有不同導(dǎo)電率的水平區(qū)。在一些實(shí)施方式中，層狀結(jié)構(gòu)包括在該 結(jié)構(gòu)的更靠近陰極的一側(cè)上的第一區(qū)，該第一區(qū)包括具有電子注入特性的η型滲雜材料；W 及在該結(jié)構(gòu)的更靠近發(fā)射層的一側(cè)上的第二區(qū)，該第二區(qū)包括具有電子輸運(yùn)特性的本征或 輕滲雜材料。在一些實(shí)施方式中，例如，第一區(qū)可包括η型滲雜的氧化鋒，而第二區(qū)可包括本 征氧化鋒或η型滲雜濃度(滲雜劑濃度)低于第一區(qū)中的氧化鋒的η型滲雜的氧化鋒。在一些 實(shí)施方式中，例如，層狀結(jié)構(gòu)可包括在該結(jié)構(gòu)的更靠近陰極的一側(cè)上的第一區(qū)，該第一區(qū)包 括具有電子注入特性的η型滲雜的材料;在該結(jié)構(gòu)的更靠近發(fā)射層的一側(cè)上的第Ξ區(qū)，該第 Ξ區(qū)包括具有空穴阻斷特性的本征材料；W及在第一區(qū)和第Ξ區(qū)之間的第二區(qū)，該第二區(qū) 包括具有電子輸運(yùn)特性的本征或輕滲雜的材料。在一些實(shí)施方式中，例如，包含能夠輸運(yùn)和 注入電子的材料的層可包括更靠近陰極的第一層，該第一層包括能夠注入電子的材料;和 更靠近發(fā)射層的第二層，該第二層包括能夠輸運(yùn)電子的材料。在一些實(shí)施方式中，例如，包 含能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層可包括更靠近陰極的第一層，該第一層包括能夠注入電 子的材料;更靠近發(fā)射層的第二層，該第二層包括能夠阻斷空穴的材料；W及在第一層與第 二層之間的第Ξ層，該第Ξ層包括能夠輸運(yùn)電子的材料。
[0018] 在一些實(shí)施方式中，器件可進(jìn)一步包括在發(fā)射層和器件中包括的鄰近層（如包含 能夠輸運(yùn)空穴的材料的層和/或包含能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層）之間的分隔層 (spacer layer)。
[0019] 分隔層可包括無(wú)機(jī)材料。分隔層可包括有機(jī)材料。下面提供了關(guān)于分隔層的額外 信息。
[0020] 在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，分隔層包括對(duì)于量子點(diǎn)發(fā)射為非巧滅的材料。
[0021] 在一些實(shí)施方式中，空穴注入材料可包括能夠輸運(yùn)空穴的P型滲雜的材料。
[0022] 在一些實(shí)施方式中，在量子點(diǎn)的化UM0與陰極的功函數(shù)之間的差的絕對(duì)值小于 0.5eV。在一些實(shí)施方式中，在量子點(diǎn)的Elumo與陰極的功函數(shù)之間的差的絕對(duì)值小于0.3eV。 在一些實(shí)施方式中，在量子點(diǎn)的Elumo與陰極的功函數(shù)之間的差的絕對(duì)值小于0.化V。
[0023] 在一些實(shí)施方式中，在量子點(diǎn)的Elumo與能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的Eh職緣之間 的差的絕對(duì)值小于〇.5eV。在一些實(shí)施方式中，在量子點(diǎn)的化UM0與能夠輸運(yùn)和注入電子的材 料的E帝隱I之間的差的絕對(duì)值小于0.3eV。在一些實(shí)施方式中，在量子點(diǎn)的Elumo與能夠輸運(yùn) 和注入電子的材料的E専隣f之間的差的絕對(duì)值小于0.2eV。
[0024] 在一些實(shí)施方式中，在量子點(diǎn)的Ehomo與能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的6備臟之間 的差的絕對(duì)值大于約lev。在一些實(shí)施方式中，在量子點(diǎn)的Ehomo與能夠輸運(yùn)和注入電子的材 料的曲敞攢之間的差的絕對(duì)值大于約〇.5eV。在一些實(shí)施方式中，在量子點(diǎn)的Ehomo與能夠輸 運(yùn)和注入電子的材料的回綱進(jìn)I之間的差的絕對(duì)值大于約〇.3eV。
[0025] 在一些實(shí)施方式中，器件可具有不大于1240/λ的初始導(dǎo)通電壓，其中λ表示由發(fā)射 層發(fā)射的光的波長(zhǎng)(nm)。
[0026] 在一些實(shí)施方式中，在跨器件的偏壓(器件兩端的偏壓)小于發(fā)射層中量子點(diǎn)的帶 隙電子伏時(shí)，發(fā)生來(lái)自發(fā)光材料(光發(fā)射材料，light emissive material)的發(fā)光。
[0027] 在一些實(shí)施方式中，量子點(diǎn)可包括核和殼，該核包含第一材料，該殼設(shè)置在核的至 少一部分外表面上，優(yōu)選設(shè)置在核的基本上全部的外表面上，該殼包含第二材料。（包括核 和殼的量子點(diǎn)在下文中也描述為具有核/殼結(jié)構(gòu)）。在一些實(shí)施方式中，可在核中包括多于 一個(gè)的殼。在一些實(shí)施方式中，第一材料包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。在一些實(shí)施方式中，第二材 料包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。
[0028] 在一些實(shí)施方式中，量子點(diǎn)包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體納米晶體。在一些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)半 導(dǎo)體納米晶體可包括核/殼結(jié)構(gòu)。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，量子點(diǎn)包括膠體生長(zhǎng)的無(wú)機(jī)半 導(dǎo)體納米晶體。
[0029] 在一些實(shí)施方式中，至少一部分量子點(diǎn)包括附著于其外表面的配位體。在一些實(shí) 施方式中，兩個(gè)或更多個(gè)化學(xué)不同的配位體可附著于至少一部分量子點(diǎn)的外表面。在一些 實(shí)施方式中，可使用包含具有巧eV功函數(shù)的材料的陽(yáng)極，因而避免利用貴金屬如金等的需 求。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面，提供了一種用于制備發(fā)光器件的方法，該方法包括：
[0031] 在陰極上形成包含能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層，其中能夠輸運(yùn)和注入電子的 材料包括無(wú)機(jī)材料；
[0032] 在包含能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層上施加包含量子點(diǎn)的發(fā)射層；
[0033] 在發(fā)射層上形成包含包括有機(jī)材料的能夠輸運(yùn)空穴的材料的層；
[0034] 在包含能夠輸運(yùn)空穴的材料的層上形成包含空穴注入材料的層；W及
[0035] 在包含空穴注入材料的層上形成陽(yáng)極。
[0036] 在一些實(shí)施方式中，所述方法進(jìn)一步包括封裝發(fā)光器件。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了 一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件包括:一對(duì)電極;設(shè) 置在電極之間的包含含有量子點(diǎn)的發(fā)光材料的層；W及設(shè)置在發(fā)射層與電極中的一個(gè)之間 的包含包括無(wú)機(jī)材料的能夠輸運(yùn)電子的材料的層，其中包含包括無(wú)機(jī)材料的能夠輸運(yùn)電子 的材料的層包含包括兩個(gè)或更多個(gè)具有不同導(dǎo)電率的水平區(qū)的層狀結(jié)構(gòu)。包括在層狀結(jié)構(gòu) 的不同區(qū)中的無(wú)機(jī)材料可W是滲雜或未滲雜形式的相同或不同材料。
[0038] 在一些實(shí)施方式中，在器件的發(fā)射層處，電子和空穴的數(shù)量是平衡的。
[0039] 在一些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。
[0040] 在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括金屬硫?qū)倩?。在一些?shí)施方式中，無(wú)機(jī) 材料包括金屬硫化物。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括金屬氧化物。在一些實(shí)施方 式中，無(wú)機(jī)材料包括二氧化鐵。
[0041] 在一些更優(yōu)選的實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括氧化鋒。在一些實(shí)施方式中，用氧化劑 對(duì)氧化鋒進(jìn)行表面處理W使最接近于發(fā)射層的表面本征化。
[0042] 在一些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料可包括兩種或更多種無(wú)機(jī)材料的混合物。
[0043] 在一些實(shí)施方式中，包括運(yùn)里描述的層狀結(jié)構(gòu)的層可用作能夠輸運(yùn)和注入電子的 層。在一些實(shí)施方式中，包括運(yùn)里描述的層狀結(jié)構(gòu)的層中的區(qū)可具有預(yù)定的導(dǎo)電率，W便用 作能夠輸運(yùn)電子的層、能夠注入電子的層、和/或能夠阻斷空穴的層。在一些實(shí)施方式中，該 區(qū)可包含不同層。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種發(fā)光器件，其中該器件具有不大于1240A 的初始導(dǎo)通電壓，其中λ表示由發(fā)射層發(fā)射的光的波長(zhǎng)(nm)。
[0045] 在一些實(shí)施方式中，發(fā)光器件包括陰極、包含能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層、包 含量子點(diǎn)的發(fā)射層、包含能夠輸運(yùn)空穴的材料的層、空穴注入材料、W及陽(yáng)極，該器件具有 不大于1240/λ的初始導(dǎo)通電壓，其中λ表示由發(fā)射層發(fā)射的光的波長(zhǎng)(nm)。
[0046] 在一些實(shí)施方式中，能夠輸運(yùn)空穴的材料包括有機(jī)材料。
[0047] 在一些實(shí)施方式中，能夠輸運(yùn)和注入電子的材料包括無(wú)機(jī)材料。
[0048] 在一些實(shí)施方式中，能夠輸運(yùn)和注入電子的材料包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。
[0049] 在一些實(shí)施方式中，能夠輸運(yùn)和注入電子的材料包括金屬硫?qū)倩?。在一些?shí)施 方式中，無(wú)機(jī)材料包括金屬硫化物。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，能夠輸運(yùn)和注入電子的材料 包括金屬氧化物。在一些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括二氧化鐵。
[0050] 在一些更優(yōu)選的實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括氧化鋒。
[0051 ]在一些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括兩種或更多種無(wú)機(jī)材料的混合物。
[0052] 在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括氧化鋒和氧化鐵的混合物。
[0053] 在一些實(shí)施方式中，能夠輸運(yùn)空穴的材料包括無(wú)機(jī)材料。
[0054] 在一些實(shí)施方式中，能夠輸運(yùn)空穴的材料包括有機(jī)材料。
[0055] 優(yōu)選在一些實(shí)施方式中，層是W下面的相繼順序形成的：陰極、包含包括無(wú)機(jī)材料 的能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層、包含量子點(diǎn)的發(fā)射層、包含能夠輸運(yùn)空穴的材料的層、 包含空穴注入材料的層、W及陽(yáng)極。
[0056] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件包括一對(duì)電極和設(shè) 置在電極之間的發(fā)光材料的層，其中在跨器件的偏壓(偏置電壓)小于發(fā)射材料的帶隙的電 子伏的能量時(shí)，發(fā)生來(lái)自發(fā)光材料的發(fā)光。
[0057] 在一些實(shí)施方式中，發(fā)光器件包括包含量子點(diǎn)的發(fā)射材料。在一些實(shí)施方式中，其 他熟知的發(fā)光材料可用于或包括在器件中。在一些實(shí)施方式中，還可包括另外的層。在一些 實(shí)施方式中，器件包括根據(jù)運(yùn)里描述的本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光器件。
[005引根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了包括上述發(fā)光器件的顯示器和其他產(chǎn)品。
[0059] 在運(yùn)里描述的本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，發(fā)射層可包括兩種或更多種不同類型的 量子點(diǎn)，其中選擇每種類型W發(fā)射具有預(yù)定波長(zhǎng)的光。在一些實(shí)施方式中，量子點(diǎn)類型可基 于例如量子點(diǎn)的上述成分、結(jié)構(gòu)和/或尺寸的因素而不同。在一些實(shí)施方式中，可W選擇量 子點(diǎn)W在電磁波譜中的任何預(yù)定波長(zhǎng)下進(jìn)行發(fā)射。發(fā)射層可包括不同類型的量子點(diǎn)，該量 子點(diǎn)具有在不同波長(zhǎng)下的發(fā)射。
[0060] 在一些實(shí)施方式中，發(fā)光器件包括能夠發(fā)射可見(jiàn)光的量子點(diǎn)。
[0061 ]在一些實(shí)施方式中，發(fā)光器件包括能夠發(fā)射紅外光的量子點(diǎn)。
[0062] 如運(yùn)里所使用的，術(shù)語(yǔ)"無(wú)機(jī)材料"和"有機(jī)材料"可進(jìn)一步根據(jù)要解決的期望的功 能，由功能性描述語(yǔ)言（化nctional descriptor)進(jìn)行定義。在一些實(shí)施方式中，相同的材 料可解決多于一個(gè)的功能。
[0063] 在一些實(shí)施方式中，可期望具有不同的導(dǎo)電率，運(yùn)可例如通過(guò)改變區(qū)和/或?qū)又胁?料的載流子遷移率和/或電荷密度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0064] 在一些實(shí)施方式中，包括層狀結(jié)構(gòu)，水平區(qū)優(yōu)選平行于陰極。
[0065] 本發(fā)明的其他方面和實(shí)施方式設(shè)及用于制造上述發(fā)光器件、顯示器、W及包括上 述發(fā)光器件的其他產(chǎn)品的材料和方法。
[0066] 上述和運(yùn)里描述的其他方面都構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0067] 應(yīng)當(dāng)理解，上述一般性描述和下列詳細(xì)描述都僅是示例性的和解釋性的，并且不 是對(duì)所要求的本發(fā)明的限制。根據(jù)運(yùn)里披露的本發(fā)明的說(shuō)明書和附圖的描述、根據(jù)權(quán)利要 求、W及根據(jù)實(shí)踐，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其他實(shí)施方式將是顯而易見(jiàn)的。
【附圖說(shuō)明】
[006引在附圖中：
[0069] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式的實(shí)例的示意圖。
[0070] 圖2提供了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的實(shí)施方式的實(shí)例的示意性能帶結(jié)構(gòu)。
[0071] 圖巧P圖4圖示性給出了實(shí)施例的紅色發(fā)光器件的性能數(shù)據(jù)，圖3示出了倒置結(jié)構(gòu)- 化結(jié)果，其中器件包括發(fā)射材料，該發(fā)射材料包括發(fā)射紅光的SOP半導(dǎo)體納米晶體，其中像 素尺寸為16mm2，圖4示出了亮度和外量子效率。
[0072] 圖5圖示性給出了實(shí)施例的綠色發(fā)光器件(A)包括含有發(fā)射綠光的半導(dǎo)體納米晶 體的發(fā)射材料的器件和藍(lán)色發(fā)光器件(B)包括含有發(fā)射藍(lán)光的半導(dǎo)體納米晶體的發(fā)射材料 的器件的性能數(shù)據(jù)。
[0073] 圖6圖示性比較了實(shí)施例中的紅色發(fā)光器件(在圖中表示為"倒置結(jié)構(gòu)"）和實(shí)施例 中描述的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)光器件（比較器件）（在圖中表示為"標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)"）的壽命數(shù)據(jù)，其中AC測(cè)試條 件為50%占空比，化Hz,0V偏置偏壓。
[0074] 圖7示出了包括空穴注入層的器件和無(wú)空穴注入層的器件的1(電流)-V(電壓）曲 線。
[0075] 圖8示出了不同器件結(jié)構(gòu)的器件發(fā)光效率。
[0076] 圖9示出了無(wú)電子輸運(yùn)和空穴阻斷層的器件的發(fā)光效率。
[0077] 圖10示出了無(wú)空穴阻斷或電子輸運(yùn)和注入層的倒置器件的亮度。
[0078] 圖11示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的器件的實(shí)例的性能數(shù)據(jù)。
[0079] 圖12示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的紅色發(fā)光器件的實(shí)例的工作電壓。
[0080] 圖13示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的澄色發(fā)光器件的實(shí)例的工作電壓。
[0081] 圖14示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的澄色發(fā)光器件的實(shí)例在一定亮度下的效率。
[0082] 圖15示出了根據(jù)本發(fā)明任何實(shí)施方式的器件的實(shí)例的性能。
[0083] 附圖是僅出于說(shuō)明的目的提供的簡(jiǎn)化表示;實(shí)際結(jié)構(gòu)可在許多方面不同，包括例 如相對(duì)比例等。
[0084] 為了更好地理解本發(fā)明及其其他優(yōu)點(diǎn)和性能，結(jié)合上述附圖來(lái)參照下面的披露內(nèi) 容和所附的權(quán)利要求。
【具體實(shí)施方式】
[0085] 圖1提供了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)實(shí)例的示意性表示。參照 圖1，發(fā)光器件10包括(從上到下）陽(yáng)極1、包含空穴注入材料的層2、包含能夠輸運(yùn)空穴的材 料(運(yùn)里也稱為"空穴輸運(yùn)材料"）的層3、包含量子點(diǎn)的層4、包含包括無(wú)機(jī)材料的能夠輸運(yùn) 和注入電子的材料(運(yùn)里也稱為"電子輸運(yùn)材料"）的層5、陰極6、W及襯底(未示出）。當(dāng)電壓 施加在陽(yáng)極和陰極之間時(shí)，陽(yáng)極注入空穴到空穴注入材料中，同時(shí)陰極注入電子到電子輸 運(yùn)材料中。注入的空穴和注入的電子結(jié)合W形成量子點(diǎn)上的激子(激發(fā)子，電子空穴對(duì)， exciton)，并發(fā)射光。
[0086] 襯底(未示出）可W是不透明或透明的。透明襯底可用于例如透明發(fā)光器件的制造 中。參見(jiàn)例如，Bulovic，V.等人，Nature 1996,380,29;和611，6.等人， Appl. Phys丄ett. 1996，68，2606-2608，將其各自的全部?jī)?nèi)容均結(jié)合于此W供參考。襯底可 W是剛性或柔性的。襯底可W是塑料、金屬、半導(dǎo)體晶片、或玻璃。襯底可W是本領(lǐng)域常規(guī)使 用的襯底。優(yōu)選襯底具有平滑的表面。無(wú)缺陷的襯底表面是特別期望的。
[0087] 陰極6可W在襯底(未示出）上形成。在一些實(shí)施方式中，陰極可包含IT0、侶、銀、金 等。陰極優(yōu)選包含具有對(duì)于包括在器件中的量子點(diǎn)選擇的功函數(shù)的材料。在一些實(shí)施方式 中，在量子點(diǎn)的Elumo與陰極的功函數(shù)之間的差的絕對(duì)值小于約0.5eV。在一些實(shí)施方式中， 在量子點(diǎn)的Elumo與陰極的功函數(shù)之間的差的絕對(duì)值小于約0.3eV，優(yōu)選小于約0.2eV。量子 點(diǎn)的Elumq表示量子點(diǎn)的最低空分子軌道(最低未占分子軌道KLUM0)的能級(jí)。例如，包含氧 化錫銅（IT0)的陰極可優(yōu)選與發(fā)射材料一起使用，該發(fā)射材料包括含有CdSe核/CdZnSe殼的 量子點(diǎn)。
[0088] 包括圖案化IT0的襯底可從市場(chǎng)上買到，并可用于制作根據(jù)本發(fā)明的器件。
[0089] 包含能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層5優(yōu)選包括無(wú)機(jī)材料。在一些實(shí)施方式中，包 括在能夠輸運(yùn)和注入電子的層中的無(wú)機(jī)材料包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。優(yōu)選的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料 包括具有的帶隙大于發(fā)射材料的發(fā)射能量的材料。在一些實(shí)施方式中，在量子點(diǎn)的化UM0與 能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的Ε?之間的差的絕對(duì)值小于約0.5eV。在一些實(shí)施方式中， 在量子點(diǎn)的化LM0與能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的E帝隣I之間的差的絕對(duì)值小于約0.3eV，且 優(yōu)選小于約0.2eV。量子點(diǎn)的Elum質(zhì)示量子點(diǎn)的最低空分子軌道化UM0)的能級(jí)；能夠輸運(yùn)和 注入電子的材料的E専KIS表示能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的導(dǎo)帶邊緣的能級(jí)。
[0090] 無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的實(shí)例包括金屬硫?qū)倩?金屬氧族化合物）、金屬憐屬元素化物 或元素半導(dǎo)體，如金屬氧化物、金屬硫化物、金屬砸化物、金屬蹄化物、金屬氮化物、金屬憐 化物、金屬神化物、或金屬神化物。例如，無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料可包括而不限于氧化鋒、氧化鐵、 氧化妮、氧化錫銅、氧化銅、氧化儀、氧化饑、氧化銘、氧化銅、氧化錫、氧化嫁、氧化儘、氧化 鐵、氧化鉆、氧化侶、氧化巧、氧化娃、氧化錯(cuò)、氧化鉛、氧化錯(cuò)、氧化鋼、氧化給、氧化粗、氧化 鶴、氧化儒、氧化銀、氧化錠、氧化釘、氧化餓、硫化鋒、砸化鋒、蹄化鋒、硫化儒、砸化儒、蹄化 儒、硫化隸、砸化隸、蹄化隸、碳化娃、金剛石(碳）、娃、錯(cuò)、氮化侶、憐化侶、神化侶、錬化侶、 氮化嫁、憐化嫁、神化嫁、錬化嫁、氮化銅、憐化銅、神化銅、錬化銅、氮化巧、憐化巧、神化巧、 錬化巧、硫化鉛、砸化鉛、蹄化鉛、硫化鐵、砸化銅、硫化銅、蹄化銅、硫化嫁、砸化嫁、蹄化嫁、 砸化錫、蹄化錫、硫化錫、硫化儀、砸化儀、蹄化儀、鐵酸領(lǐng)、錯(cuò)酸領(lǐng)，娃酸錯(cuò)、氧化錠、氮化娃、 和其兩種或更多種的混合物。在一些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料可包括滲雜劑。
[0091 ]在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，電子輸運(yùn)材料可包括η型滲雜劑。
[0092] 包括在根據(jù)本發(fā)明的器件的電子輸運(yùn)材料中的優(yōu)選的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的實(shí)例是 氧化鋒。在一些實(shí)施方式中，氧化鋒可與一種或多種其他無(wú)機(jī)材料，如無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料(如， 氧化鐵)進(jìn)行混合或滲和。
[0093] 如上所述，在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，包含能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層可包 括氧化鋒。運(yùn)樣的氧化鋒可例如通過(guò)溶膠-凝膠工藝制備。在一些實(shí)施方式中，氧化鋒可W 是化學(xué)改性的?；瘜W(xué)改性的實(shí)例包括用過(guò)氧化氨處理。
[0094] 在其他優(yōu)選的實(shí)施方式中，包含能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層可包含包括氧化 鋒和氧化鐵的混合物。
[00Μ]電子輸運(yùn)材料優(yōu)選作為層包括在器件中。在一些實(shí)施方式中，層具有在約lOnm到 500nm范圍內(nèi)的厚度。
[0096] 包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的電子輸運(yùn)材料可在低溫下例如通過(guò)已知的方法，如真空氣 相沉積法、離子電鍛法、瓣射、噴墨印刷、溶膠-凝膠等等進(jìn)行沉積。例如，瓣射通常通過(guò)對(duì)低 壓氣體(例如，氣氣）施加高電壓W產(chǎn)生W高能狀態(tài)的電子和氣體離子的等離子體來(lái)執(zhí)行 的。受激的等離子體離子撞擊所期望的涂覆材料的祀，使來(lái)自該祀的原子W足夠的能量噴 出W移動(dòng)至襯底并與襯底鍵合。
[0097] 在一些實(shí)施方式中，包含能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層可包括含有無(wú)機(jī)材料的 層狀結(jié)構(gòu)，其中層狀結(jié)構(gòu)包括具有不同導(dǎo)電率的兩個(gè)或更多個(gè)水平區(qū)。例如，在一些實(shí)施方 式中，該層可包括在層的上部的第一區(qū)（更靠近發(fā)射層），該第一區(qū)包含具有電子輸運(yùn)特性 的本征或輕η型滲雜的無(wú)機(jī)材料(例如，瓣射的本征或輕η型滲雜的氧化鋒）；W及在層的下 部的第二區(qū)（距離發(fā)射層更遠(yuǎn)），該第二區(qū)包含η型滲雜濃度比第一區(qū)中的材料更高的具有 電子注入特性的無(wú)機(jī)材料(例如，瓣射的η型滲雜的化0)。
[0098] 在一些實(shí)施方式的另一個(gè)實(shí)例中，該層可包括Ξ個(gè)水平區(qū)，例如在層的上部的第 一區(qū)（最靠近發(fā)射層），該第一區(qū)包含可W是空穴阻斷的本征無(wú)機(jī)材料(例如，瓣射的本征氧 化鋒）；包含可W是電子輸運(yùn)的本征或輕η型滲雜的無(wú)機(jī)材料(例如，瓣射的本征或輕η型滲 雜的氧化鋒或另一種金屬氧化物）的第二區(qū)（在第一區(qū)與第Ξ區(qū)之間）；W及在層的最下部 的第Ξ區(qū)（距離發(fā)射層最遠(yuǎn)），該第Ξ區(qū)包含η型滲雜濃度比第二區(qū)中的材料更高的可W是 空穴注入的無(wú)機(jī)材料(例如，瓣射的η型滲雜的化0或另一種金屬氧化物）。
[0099] 在一些實(shí)施方式中，包括在層狀結(jié)構(gòu)中的無(wú)機(jī)材料包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。在一些 優(yōu)選的實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括金屬硫?qū)倩铩Ｔ谝恍?shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括金屬硫 化物。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括金屬氧化物。在一些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料 包括二氧化鐵。在一些更優(yōu)選的實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括氧化鋒。在一些實(shí)施方式中，無(wú) 機(jī)材料可包括兩種或更多種無(wú)機(jī)材料的混合物。運(yùn)里描述的包括在包含能夠輸運(yùn)和注入電 子的材料的層中的其他無(wú)機(jī)材料也可包括在層狀結(jié)構(gòu)中。
[0100] 在 2006年 2 月 15 日提交的、題為 "Light Emitting Device Including Semiconductor 化 nocrystals"、于 2006年 8 月26 日公布為WO 2006/088877 的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)?PCT/US2006/005184中披露了關(guān)于可用于包括在電子輸運(yùn)層中的無(wú)機(jī)材料的另外信息，將 其全部披露內(nèi)容結(jié)合于此W供參考。
[0101] 可W將其上待形成無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的器件表面冷卻或加熱用于在生長(zhǎng)工藝過(guò)程 中進(jìn)行溫度控制。溫度可影響沉積材料的結(jié)晶度、W及沉積材料如何與沉積材料沉積其上 的表面相互作用。沉積的材料可W是多晶或非晶的。沉積的材料可具有尺寸在10埃到1微米 范圍內(nèi)的晶疇（晶域，crystal line domain)。如果滲雜，則滲雜濃度可W使用瓣射等離子體 技術(shù)通過(guò)例如改變氣體、或氣體混合物而進(jìn)行控制。滲雜的性質(zhì)和程度可影響沉積膜的導(dǎo) 電率、W及其光學(xué)巧滅鄰近的激子的能力。
[0102] 發(fā)射材料4包括量子點(diǎn)。在一些實(shí)施方式中，量子點(diǎn)包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。在一些 優(yōu)選的實(shí)施方式中，量子點(diǎn)包括結(jié)晶無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料(也稱為半導(dǎo)體納米晶體）。優(yōu)選的無(wú) 機(jī)半導(dǎo)體材料的實(shí)例包括但不限于族化合物半導(dǎo)體納米晶體，如CdS、CdSe、ZnS、 化56、211了6、叱5、叱56、叱了6，和其他二元、^元、和四元11-￥1族組成；111-￥族化合物半導(dǎo)體 納米晶體，如GaP、GaAs、InP和InAs、化S、化Se、PbTe;和其他二元、Ξ元和四元III-V族組成。 無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的其他非限制性實(shí)例包括II-V族化合物、III-VI族化合物、IV-VI族化合 物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物、II-IV-V族化合物、IV族元素、包括任何上述物 質(zhì)的合金、和/或包括任何上述物質(zhì)的混合物。進(jìn)一步地，用于量子點(diǎn)發(fā)光層的材料可W是 核-殼結(jié)構(gòu)的納米晶體(例如，CdSe/ZnS、CdS/ZnSe、InP/ZnS等），其中核由半導(dǎo)體納米晶體 (例如，CdSe、CdS等)組成，而殼由結(jié)晶無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料(例如，ZnS、ZnSe等)組成。
[0103] 量子點(diǎn)也可具有各種形狀(包括但不限于球形、桿形、盤形、其他形狀)和各種形狀 的顆粒的混合物。
[0104] 發(fā)射材料可包含一個(gè)或多個(gè)不同的量子點(diǎn)。差異可基于例如不同組成、不同尺寸、 不同結(jié)構(gòu)或其他區(qū)別特性或性能。
[0105] 發(fā)光器件輸出的光的顏色可通過(guò)選擇包括在發(fā)光器件中作為發(fā)射材料的量子點(diǎn) 的組成、結(jié)構(gòu)、和尺寸而進(jìn)行控制。
[0106] 發(fā)射材料優(yōu)選作為層包括在器件中。在一些實(shí)施方式中，發(fā)射層可包括一個(gè)或多 個(gè)具有相同或不同發(fā)射材料的層。在一些實(shí)施方式中，發(fā)射層可具有在約Inm到約20nm范圍 內(nèi)的厚度。在一些實(shí)施方式中，發(fā)射層可具有在約Inm到約lOnm范圍內(nèi)的厚度。在一些實(shí)施 方式中，發(fā)射層可具有在約3nm到約6nm范圍內(nèi)的厚度。在一些實(shí)施方式中，發(fā)射層可具有約 4nm的厚度。在包括電子輸運(yùn)材料(包括金屬氧化物）的器件中，4nm的厚度是優(yōu)選的。
[0107] 優(yōu)選地，量子點(diǎn)包括一個(gè)或多個(gè)附著于其表面的配位體。在一些實(shí)施方式中，配位 體可包括烷基（例如，C1-C20)物質(zhì)。在一些實(shí)施方式中，烷基物質(zhì)可W是直鏈、支鏈或環(huán)狀 的。在一些實(shí)施方式中，烷基物質(zhì)可W是取代或未取代的。在一些實(shí)施方式中，烷基物質(zhì)可 包括在鏈狀或環(huán)狀物質(zhì)中的雜原子。在一些實(shí)施方式中，配位體可包括芳香族物質(zhì)。在一些 實(shí)施方式中，芳香族物質(zhì)可W是取代或未取代的。在一些實(shí)施方式中，芳香族物質(zhì)可包括雜 原子。關(guān)于配位體的另外信息提供在本文和下面列出的不同文獻(xiàn)中，將其結(jié)合于此W供參 考。
[0108] 通過(guò)在制備過(guò)程中控制量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸，在改變松散材料(大塊材料， bulky material)性能的同時(shí)，可獲得在非常寬范圍的波長(zhǎng)內(nèi)的能級(jí)。量子點(diǎn)（包括但不限 于半導(dǎo)體納米晶體)可通過(guò)已知技術(shù)制備。優(yōu)選它們通過(guò)濕法化學(xué)技術(shù)制備，其中將前體材 料加入到配位山〇(^1;[]1曰1:;[叫)或非配位(non-coordinating)溶劑中（通常有機(jī)的），且使納 米晶體生長(zhǎng)W便具有所想要的尺寸。根據(jù)濕法化學(xué)技術(shù)，當(dāng)使用配位溶劑時(shí)，隨著量子點(diǎn)的 生長(zhǎng)，有機(jī)溶劑自然配位到量子點(diǎn)的表面，作為分散劑。因此，有機(jī)溶劑允許量子點(diǎn)生長(zhǎng)到 納米等級(jí)水平。濕法化學(xué)技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)在于各種尺寸的量子點(diǎn)可通過(guò)適當(dāng)控制使用的前 體濃度、有機(jī)溶劑的種類、W及制備溫度和時(shí)間等而均勻地制備。
[0109] 來(lái)自能夠發(fā)光的量子點(diǎn)（例如，半導(dǎo)體納米晶體）的發(fā)射可W是窄高斯發(fā)射帶，該 窄高斯發(fā)射帶可通過(guò)改變量子點(diǎn)的尺寸、量子點(diǎn)的組成或運(yùn)兩者而在光譜的全波長(zhǎng)范圍的 紫外、可見(jiàn)、或紅外區(qū)調(diào)諧。例如，包括CdSe的半導(dǎo)體納米晶體可在可見(jiàn)區(qū)調(diào)諧;包括InAs的 半導(dǎo)體納米晶體可在紅外區(qū)調(diào)諧。能夠發(fā)光的量子點(diǎn)（例如，半導(dǎo)體納米晶體)總體的窄尺 寸分布可導(dǎo)致在窄的光譜范圍內(nèi)發(fā)光?？傮w可W是單分散的，優(yōu)選上述量子點(diǎn)的直徑偏差 表現(xiàn)為小于15%rms(均方根），更優(yōu)選小于10%，最優(yōu)選小于5%。對(duì)于上述在可見(jiàn)區(qū)發(fā)射的 量子點(diǎn)，可觀察到窄范圍內(nèi)的光譜發(fā)射不大于約75nm，不大于約60nm，不大于約40nm，W及 不大于約30nm的半峰全寬（半寬度KFWHM)。紅外發(fā)射量子點(diǎn)可具有不大于150nm或不大于 lOOnm的FWHM。在發(fā)射能量方面表示，發(fā)射可具有不大于ο. 05eV、或不大于ο. 03eV的FWHM。發(fā) 射幅寬隨著發(fā)光量子點(diǎn)直徑的分散度減小而減小。
[0110] 例如，半導(dǎo)體納米晶體可具有如大于10 %、20 %、30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、 80%、或90 %的高發(fā)射量子效率。
[0111] 半導(dǎo)體納米晶體的窄FWHM可導(dǎo)致飽和色發(fā)射。單材料體系在整個(gè)可見(jiàn)光譜上的可 寬調(diào)諧的、飽和的色發(fā)射是任何類型的有機(jī)發(fā)色團(tuán)無(wú)法比擬的（參見(jiàn)例如化化ousi等人的 J.陸ys.Chem. 101,9463(1997)，將其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此W供參考）。半導(dǎo)體納米晶體的單分 散總體發(fā)射在窄波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。包括多于一種尺寸的半導(dǎo)體納米晶體的模式可發(fā)射在多 于一個(gè)窄波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。觀察者看到的發(fā)射光的顏色可通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體納米晶體 尺寸和材料的組合來(lái)控制。半導(dǎo)體納米晶體的帶邊緣能級(jí)的簡(jiǎn)并(degeneracy)促進(jìn)了所有 可能的激子的捕獲和福射復(fù)合。
[0112] 透射電子顯微鏡(TEM)可提供關(guān)于半導(dǎo)體納米晶體總體的尺寸、形狀和分布的信 息。粉末X射線衍射(XRD)圖案可提供關(guān)于半導(dǎo)體納米晶體的晶體結(jié)構(gòu)的類型和質(zhì)量的最完 整信息。尺寸估計(jì)也是可能的，因?yàn)轭w粒直徑經(jīng)X射線相干長(zhǎng)度與峰值寬度逆向相關(guān)。例如， 半導(dǎo)體納米晶體的直徑可直接通過(guò)透射電子顯微鏡測(cè)量，或使用例如Scherrer等式從X射 線衍射數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)。還可W從UV/Vis吸收光譜進(jìn)行估計(jì)。
[0113] 可通過(guò)旋模(旋轉(zhuǎn)鑄造，spin-cast ing )、絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷、照相凹版印刷、漉 涂、落模鑄造(液滴涂布，化〇p-casting)、Langmui;r-Blodgett技術(shù)、接觸印刷或相關(guān)領(lǐng)域技 術(shù)人員已知或容易確定的其他技術(shù)來(lái)沉積發(fā)射材料。
[0114] 在一些實(shí)施方式中，包含分隔材料的層(未示出）可包括在發(fā)射材料和器件的與其 鄰近的層之間，例如，電子輸運(yùn)層和/或空穴輸運(yùn)層之間。包含分隔材料的層可促進(jìn)在發(fā)射 層和鄰近的電荷輸運(yùn)層之間具有更好的電氣界面。分隔材料可包括有機(jī)材料或無(wú)機(jī)材料。 在一些實(shí)施方式中，分隔材料包括聚對(duì)二甲苯。優(yōu)選地，分隔材料包括雙極性材料。更優(yōu)選 地，該材料是非巧滅的。在一些實(shí)施方式中，例如，在發(fā)射層和空穴輸運(yùn)層之間的分隔材料 可包括雙極性主體或空穴輸運(yùn)材料，或納米顆粒，如氧化儀、和其他金屬氧化物。
[0115] 空穴輸運(yùn)材料3的實(shí)例包括有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料?？砂ㄔ诳昭ㄝ斶\(yùn)層中的有機(jī) 材料的實(shí)例包括有機(jī)發(fā)色團(tuán)。有機(jī)發(fā)色團(tuán)可包括苯基胺，如例如N，N'-二苯基-N，N'-雙(3- 甲基苯基)-(1，Γ-聯(lián)苯基)-4,4'-二胺(TPD)。其他空穴輸運(yùn)層可包括(N，N'-雙(3-甲基苯 基）-N，N'-雙（苯基）-螺環(huán)（螺-TPD)、4,4'-N，N'-二巧挫基-聯(lián)苯(CBP)、4,4-雙[Ν-α-糞 基)-Ν-苯基氨基]聯(lián)苯(NPD)等、聚苯胺、聚化咯、聚（對(duì)亞苯基亞乙締）（聚（對(duì)苯撐乙締）， poly(phenylene vinylene))、獻(xiàn)菁銅、芳香族叔胺或多核芳香族叔胺、4,4'-雙（對(duì)巧挫 基）-l，Γ-聯(lián)苯化合物、N，N，N'，N'-四芳基對(duì)二氨基聯(lián)苯、聚（3,4-亞乙基二氧基嚷吩） (P抓0T)/聚苯乙締對(duì)橫酸醋(PSS)衍生物、聚-N-乙締基巧挫衍生物、聚對(duì)亞苯基亞乙締衍 生物、聚對(duì)苯撐衍生物、聚甲基丙締酸醋衍生物、聚(9,9-辛基巧)衍生物、聚(螺巧)衍生物、 N，N'-二(糞-1-基)-N，N'-二苯基-對(duì)二氨基聯(lián)苯(ΝΡΒ)、Ξ(3-甲基苯基苯氨基)-Ξ苯基胺 (m-MTDATA)、W及聚(9，9 ' -二辛基巧-共-Ν-(4-下基苯基)二苯基胺(TFB)和螺-ΝΡΒ。
[0116] 在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，空穴輸運(yùn)層包括有機(jī)小分子材料、聚合物、螺環(huán)化合物 (例如，螺-ΝΡΒ)等。
[0117] 在運(yùn)里所描述的本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，空穴輸運(yùn)層可包括無(wú)機(jī)材料。無(wú)機(jī)材 料的實(shí)例包括，例如，能夠輸運(yùn)空穴的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。無(wú)機(jī)材料可w是非晶或多晶的。運(yùn) 樣的無(wú)機(jī)材料的實(shí)例和其他關(guān)于制造無(wú)機(jī)空穴輸運(yùn)材料的有用信息披露在2006年2月15日 提交的、題為（'Light Emitting Device Including Semiconductor Nanocrystals，，、于 2006年8月26日公布為WO 2006/088877的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2006/005184中，將其全部披露 內(nèi)容結(jié)合于此W供參考。
[0118] 包括例如無(wú)機(jī)材料諸如無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的空穴輸運(yùn)材料可例如通過(guò)已知方法，如 真空氣相沉積法、離子電鍛法、瓣射、噴墨印刷、溶膠-凝膠等在低溫下進(jìn)行沉積。
[0119] 有機(jī)空穴輸運(yùn)材料可通過(guò)已知方法，如真空氣相沉積法、瓣射法、浸涂法、旋涂法、 誘鑄法、棒式涂布(bar-coating)法、漉涂法、W及其他膜沉積方法進(jìn)行沉積。優(yōu)選地，有機(jī) 層在超高真空(如，^ 10-8托）、高真空(例如，從約10-8托到約10-5托）、或低真空條件(例如， 從約1〇-5托到約1〇-%)下沉積。
[0120] 包括有機(jī)材料的空穴輸運(yùn)材料和其他關(guān)于制造有機(jī)電荷輸運(yùn)層的有用信息披露 在2005年 10 月21 日提交的題為''Method And System i^r Transferring A Patterned Material"的美國(guó)專利申請(qǐng)第11/253,612號(hào)、和于2005年10月21日提交的題為"Light Emitting Device Including Semiconductor Nanocrystals"的美國(guó)專利申請(qǐng)第11/253, 595號(hào)中，將其各自的全部披露內(nèi)容結(jié)合于此W供參考。
[0121 ]空穴輸運(yùn)材料優(yōu)選作為層包括在器件中。在一些實(shí)施方式中，所述層可具有在約 1 Onm到約500nm范圍內(nèi)的厚度。
[0122]器件10包括空穴注入材料2。空穴注入材料可包括分開的（分離的，separate)空穴 注入材料，或可包括已滲雜的，優(yōu)選P型滲雜的空穴輸運(yùn)層的上部?？昭ㄗ⑷氩牧峡蒞是無(wú) 機(jī)或有機(jī)的。有機(jī)的空穴注入材料的實(shí)例包括但不限于LG-101(參見(jiàn)例如，EP 1 843 411 A1的第[0024]段)和可從LG化em，LTD獲得的其他HIL材料。也可使用其他有機(jī)空穴注入材 料。P型滲雜劑的實(shí)例包括但不限于穩(wěn)定的受體型(受電子型)有機(jī)分子材料，該受體型有機(jī) 分子材料與非滲雜層相比可導(dǎo)致滲雜層中的空穴導(dǎo)電率增大。在一些實(shí)施方式中，包括有 機(jī)分子材料的滲雜劑可具有諸如例如至少300amu的高分子量。滲雜劑的實(shí)例包括但不限于 F4-TCNQ、FeCl3等。用作空穴注入材料的滲雜有機(jī)材料的實(shí)例包括但不限于:蒸發(fā)(脫水）的 空穴輸運(yùn)材料，其包括例如，滲雜有四氣-四氯基-釀二甲燒（四氣-四氯基-二甲基對(duì)苯釀） 化-TCNQ)的4，4 '，4"-立仁苯基氨基)立苯胺(TDATA); P滲雜的獻(xiàn)菁(例如，滲雜有F4-TCNQ 的獻(xiàn)菁化鋒(ZnPc)m例如約1:30的摩爾滲雜比）；滲雜有F4-TCNQ的N-N'-二苯基-N-N'-雙 (1-糞基）-1，Γ-二苯基-4,4"-二胺（a-NPD)。參見(jiàn)J.Blochwitz等人的 "Interface Electronic Structure Of Organic Semiconductors With Controlled Doping Levels'' ,Organic Electronics 2(2001 )97-104 ；R. . Schmechel ,48, Internationales Wissenschaftliches Kolloquium，Technische Universtaat IImenau，22-25,September 2003;C.化an等人的乂ontact Potential Difference Measurements Of Doped Organic Molecular Thin Films"，J."Vac.Sci.Technol.A 22(4), Jul/Aug 2004。將上述論文的全部 披露內(nèi)容全文結(jié)合于此W供參考。還參見(jiàn)，P型滲雜的無(wú)機(jī)空穴輸運(yùn)材料的實(shí)例被描述在 2005年2月16提交的、題為"Light Emitting Device Including Semiconductor Nanocrys化1 s"的美國(guó)專利申請(qǐng)第60/653，094號(hào)中，將其全部披露內(nèi)容結(jié)合于此W供參考。 P型滲雜的有機(jī)空穴輸運(yùn)材料的實(shí)例被描述在2006年4月27日提交的、題為"Device Including Semiconductor Nanocrystals And A Layer Including A Doped Organic Material And Methods"的Beatty等人的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第60/795,420中，將其全部披 露內(nèi)容結(jié)合于此W供參考。
[0123] 如圖1所示，陽(yáng)極1可包括能易于注入空穴的導(dǎo)電金屬或其氧化物。實(shí)例包括但不 限于IT0、侶、滲雜侶的氧化鋒(AZ0)、銀、金等。其他合適的陽(yáng)極材料是已知的，并可容易地 由本領(lǐng)域技術(shù)人員確定?？墒褂萌魏魏线m的技術(shù)沉積陽(yáng)極材料。在一些實(shí)施方式中，陽(yáng)極可 圖案化。
[0124] 在一些實(shí)施方式中，發(fā)光器件可通過(guò)順序形成陰極6、包括無(wú)機(jī)材料的電子輸運(yùn)材 料5、發(fā)射材料4、空穴輸運(yùn)材料3、和陽(yáng)極2而制造。該順序方法避免了直接在有機(jī)材料上沉 積包含量子點(diǎn)的發(fā)射材料。
[0125] 在一些實(shí)施方式中，可在電子輸運(yùn)材料與發(fā)射材料之間包括增粘劑(粘合促進(jìn)劑， a化esion promoter)。合適的增粘劑的一個(gè)實(shí)例是電子輸運(yùn)材料的上表面的臭氧處理。也 可使用其他增粘劑。
[0126] 在一些實(shí)施方式中，基于其透光特性選擇電極(例如，陽(yáng)極或陰極)材料和其他材 料，使得可制備從其頂面發(fā)射光的器件。頂部發(fā)射器件(top emitting device)對(duì)于構(gòu)建有 源矩陣器件(例如，顯示器)來(lái)說(shuō)可W是有利的。在一些實(shí)施方式中，基于其透光特性選擇電 極(例如，陽(yáng)極或陰極)材料和其他材料，使得可制備從其底面發(fā)射光的器件。
[0127] 如上所述，該器件可進(jìn)一步包括襯底(在圖中未示出）。襯底材料的實(shí)例包括而不 限于玻璃、塑料、絕緣金屬錐。
[0128] 在一些實(shí)施方式中，器件可進(jìn)一步包括純化或其他保護(hù)層，其可用于保護(hù)器件不 受環(huán)境腐蝕。例如，可包括保護(hù)玻璃層W封裝器件?？蛇x地，可在器件例如用環(huán)氧樹脂如UV 可固化環(huán)氧樹脂密封之前，將干燥劑或其他吸潮材料包括在器件中。可使用其他干燥劑或 吸潮材料。
[0129] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于制備發(fā)光器件，諸如例如，如圖1所示 的器件的方法。該方法包括:在陰極上形成包含能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層，其中能夠 輸運(yùn)和注入電子的材料包括無(wú)機(jī)材料;在包含能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層上施加包含 量子點(diǎn)的發(fā)射層;在發(fā)射層上形成包含包括有機(jī)材料的能夠輸運(yùn)空穴的材料的層;在包含 能夠輸運(yùn)空穴的材料的層上形成包括空穴注入材料的層；W及在包括空穴注入材料的層上 形成陽(yáng)極。
[0130] 可包括在該方法中的材料的實(shí)例包括運(yùn)里描述的材料。
[0131] 運(yùn)里描述和結(jié)合W供參考的其他信息和技術(shù)也可用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法。
[0132] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件包括一對(duì)電極;設(shè)置 在電極之間的包含含有量子點(diǎn)的發(fā)光材料的層；W及設(shè)置在發(fā)射層與一個(gè)電極之間的包含 包括無(wú)機(jī)材料的能夠輸運(yùn)電子的材料的層，其中包含包括無(wú)機(jī)材料的能夠輸運(yùn)電子的材料 的層包含包括兩個(gè)或更多個(gè)具有不同導(dǎo)電率的水平區(qū)的層狀結(jié)構(gòu)。包括在層狀結(jié)構(gòu)中的不 同區(qū)中的無(wú)機(jī)材料能夠是滲雜或未滲雜形式的相同或不同材料。
[0133] 在一些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。例如，如果第一區(qū)包含本征無(wú) 機(jī)半導(dǎo)體材料，則與其鄰近的第二區(qū)可包含滲雜的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料;如果第一區(qū)包含η型滲 雜的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料，則與其鄰近的第二區(qū)可包含較輕的η型滲雜的或本征無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材 料。在一些實(shí)施方式中，滲雜的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料可w是包括在層狀結(jié)構(gòu)的另一個(gè)區(qū)中的滲 雜形式的本征材料。雖然運(yùn)些實(shí)例描述了包括兩個(gè)區(qū)的層狀結(jié)構(gòu)，但層狀結(jié)構(gòu)可包括多于 兩個(gè)的區(qū)。包括在層狀結(jié)構(gòu)的不同區(qū)中的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料可W是滲雜或未滲雜形式的相同 或不同材料。
[0134] 在一些實(shí)施方式中，包括層狀結(jié)構(gòu)的層可用作能夠輸運(yùn)和注入電子的層。在一些 實(shí)施方式中，包括層狀結(jié)構(gòu)的層中的區(qū)可具有預(yù)定的導(dǎo)電率，W便用作能夠輸運(yùn)電子的層、 能夠注入電子的層、和/或能夠阻斷空穴的層。在一些實(shí)施方式中，該區(qū)可包括不同層 (distinct layer)。
[0135] 在一些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括金屬硫?qū)倩?。在一些?shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包 括金屬硫化物。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括金屬氧化物。在一些實(shí)施方式中， 無(wú)機(jī)材料包括二氧化鐵。在一些更優(yōu)選的實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括氧化鋒。在一些實(shí)施方 式中，無(wú)機(jī)材料包括兩種或更多種無(wú)機(jī)材料的混合物?？墒褂玫臒o(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的其他實(shí) 例包括在本說(shuō)明書其他地方描述的材料。
[0136] 在一些實(shí)施方式中，包含如運(yùn)里描述的層狀結(jié)構(gòu)的包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的層可用 作能夠輸運(yùn)電子、注入電子、和/或阻斷空穴的層。
[0137] 用于陽(yáng)極和陰極的材料的實(shí)例包括在本說(shuō)明書其他地方描述的材料。
[0138] 包括在發(fā)射層的量子點(diǎn)可包括在本說(shuō)明書其他地方描述的量子點(diǎn)。
[0139] 在一些實(shí)施方式中，可例如通過(guò)改變材料的載流子遷移率和/或電荷密度來(lái)獲得 不同的導(dǎo)電率。
[0140] 在包括含有金屬氧化物的無(wú)機(jī)材料的一些實(shí)施方式中，例如，包括金屬氧化物的 層的導(dǎo)電性能高度取決于層結(jié)構(gòu)中氧的濃度，因?yàn)榭瘴皇禽d流子導(dǎo)電的主要模式。例如，在 一些實(shí)施方式中，為了控制瓣射沉積層(例如通過(guò)磁控管RF瓣射沉積制成）中的氧的濃度， 可改變沉積的兩種特性。可改變沉積功率，增大和減小并入到層中的氧的量。功率和最終的 導(dǎo)電率高度取決于使用的材料和瓣射系統(tǒng)。通過(guò)將氧添加到通常由如氣氣的惰性氣體占主 導(dǎo)的瓣射室氣氛中，也可使更多氧并入到層中?？墒褂没蚨ㄖ乒β屎脱醴謮簭亩a(chǎn)生所需 的層狀金屬氧化物結(jié)構(gòu)。降低沉積過(guò)程中的RF功率可增大層的導(dǎo)電率，減小層的寄生電阻。 為了沉積低導(dǎo)電率的層，將氧并入到沉積環(huán)境中，從而在形成的層上設(shè)置薄絕緣表面。
[0141] 運(yùn)里描述和結(jié)合W供參考的其他信息和技術(shù)也可用于本發(fā)明的該方面。
[0142] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件包括一對(duì)電極和設(shè) 置在電極之間的發(fā)光材料的層，其中在跨器件的偏壓小于發(fā)射材料的帶隙的電子伏能量 時(shí)，發(fā)生來(lái)自發(fā)光材料的發(fā)光。在一些實(shí)施方式中，發(fā)光器件包括含量子點(diǎn)的發(fā)射材料。
[0143] 包括在發(fā)射層中的量子點(diǎn)的實(shí)例可包括在本說(shuō)明書其他地方描述的量子點(diǎn)。
[0144] 在一些實(shí)施方式中，其他熟知的發(fā)光材料可用于或包括在器件中。
[0145] 用于電極的材料的實(shí)例包括在本說(shuō)明書其他地方描述的材料。
[0146] 在一些實(shí)施方式中，也可包括運(yùn)里描述的另外的層。
[0147] 運(yùn)里描述和結(jié)合W供參考的其他信息和技術(shù)也可用于本發(fā)明的該方面。
[0148] 在一些實(shí)施方式中，器件包括運(yùn)里描述的一種發(fā)光器件。
[0149] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種發(fā)光器件，其中器件具有不大于1240A的 初始導(dǎo)通電壓，其中λ表示由發(fā)射層發(fā)射的光的波長(zhǎng)(nm)。
[0150] 在一些實(shí)施方式中，發(fā)光器件包括陰極、包含包括無(wú)機(jī)材料的能夠輸運(yùn)和注入電 子的材料的層、包含量子點(diǎn)的發(fā)射層、包含能夠輸運(yùn)空穴的材料的層、空穴注入材料、W及 陽(yáng)極，該器件具有不大于1240/λ的初始導(dǎo)通電壓，其中λ表示由發(fā)射層發(fā)射的光的波長(zhǎng) (nm) 〇
[0151] 用于陽(yáng)極和陰極的材料的實(shí)例包括在本說(shuō)明書其他地方描述的材料。
[0152] 用于包含能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層的材料實(shí)例包括在本說(shuō)明書其他地方 描述的材料。
[0153] 用于包含能夠輸運(yùn)空穴的材料的層的材料實(shí)例包括在本說(shuō)明書其他地方描述的 材料。
[0154] 用于包含空穴注入材料的層的材料的實(shí)例包括在本說(shuō)明書其他地方描述的材料。 [01W]在一些實(shí)施方式中，還可包括運(yùn)里描述的另外的層。
[0156] 運(yùn)里描述和結(jié)合W供參考的其他信息和技術(shù)也可用于本發(fā)明的該方面。
[0157] 在一些實(shí)施方式中，器件包括運(yùn)里描述的一種發(fā)光器件。
[0158] 在一些實(shí)施方式中，空穴導(dǎo)電率在空穴注入材料的導(dǎo)電率與空穴輸運(yùn)材料的導(dǎo)電 率之間的另外的空穴輸運(yùn)材料可設(shè)置在其間。另外的空穴輸運(yùn)材料可置于包括在器件中的 兩種其他空穴導(dǎo)電材料之間。優(yōu)選地，任何另外置入的空穴輸運(yùn)材料具有的空穴導(dǎo)電率落 入其置于其間的空穴輸運(yùn)材料的空穴導(dǎo)電率之間。
[0159] 圖2示意性地提供了本發(fā)明的發(fā)光器件的實(shí)施方式的能帶結(jié)構(gòu)。在所示實(shí)例中，使 用金屬氧化物作為電子輸運(yùn)和注入W及空穴阻斷的層。運(yùn)樣的層可用溶液方法或熱蒸發(fā)來(lái) 制造。優(yōu)選包括化0的電子輸運(yùn)層。在一些實(shí)施方式中，可優(yōu)選使ZnO滲雜W形成與陰極的歐 姆接觸。在所示的實(shí)例中，空穴輸運(yùn)層化TL)可包括有機(jī)材料(例如，小有機(jī)分子(例如，TPD、 螺-TPB、NPB、螺-NPB等））。在一些實(shí)施方式中，HTL可包括無(wú)機(jī)材料。空穴注入層(或P型滲雜 的HTL)也可包括在所示實(shí)例中W增加從陽(yáng)極供給的空穴。在所示的結(jié)構(gòu)中，電子通過(guò)金屬 氧化物進(jìn)行輸運(yùn)，而空穴通過(guò)HTL進(jìn)行輸運(yùn)，激子在量子點(diǎn)（QD)層中產(chǎn)生。選擇量子點(diǎn)的組 成和尺寸W實(shí)現(xiàn)具有預(yù)定的顏色或波長(zhǎng)的發(fā)光。
[0160] 根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件可用來(lái)制成包括發(fā)射紅光的量子點(diǎn)、發(fā)射綠光的量子點(diǎn)、 和/或發(fā)射藍(lán)光的量子點(diǎn)的發(fā)光器件。也可單獨(dú)地或與一種或多個(gè)其他不同量子點(diǎn)結(jié)合而 包括發(fā)射其他顏色光的量子點(diǎn)。在一些實(shí)施方式中，可W期望一個(gè)或多個(gè)不同量子點(diǎn)的分 開的層。在一些實(shí)施方式中，層可包括兩種或更多種不同量子點(diǎn)的混合物。
[0161] 將通過(guò)本發(fā)明的下面旨在示例性的非限制性實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明。
[0162] 實(shí)施例
[0163] 在下面的實(shí)施例中，包括在發(fā)射層中的量子點(diǎn)可包括發(fā)射紅光的核/殼半導(dǎo)體納 米晶體(運(yùn)里也縮寫為"SOP"、"R-S0P")、發(fā)射綠光的核/殼半導(dǎo)體納米晶體(運(yùn)里也縮寫為 "GQ護(hù)）、發(fā)射藍(lán)光的核/殼半導(dǎo)體納米晶體(運(yùn)里也縮寫為"BQ護(hù)）、或發(fā)射黃光的核/殼半導(dǎo) 體納米晶體(運(yùn)里也縮寫為"YQD")，其通常是根據(jù)下面的各個(gè)過(guò)程進(jìn)行制備。在量子點(diǎn)由 "lOr修飾語(yǔ)(modifier)描述的任何情況中，制備通常是在下面描述的各個(gè)制備過(guò)程的大 約10倍規(guī)模上執(zhí)行的。
[0164] I.量子點(diǎn)制備
[0165] 發(fā)射紅光的量子點(diǎn)制備
[0166] A.CdSe半導(dǎo)體納米晶體核的合成
[0167] 將 230mg 的無(wú)水醋酸儒（〔(1(04(3)2)(1111111〇1)。'〇^16111)和41^的^正辛基麟（1'0口） (Strem 97% )加入至lj20mL隔膜封蓋的小瓶中。將小瓶懸浮在140°C的油浴(硅油）中。對(duì)小瓶 的內(nèi)容物除氣約半小時(shí)。在對(duì)醋酸儒溶液除氣并使醋酸儒溶解之后，將真空關(guān)閉且將小瓶 接通至氮?dú)?。從油浴中移出小瓶，并使小瓶同時(shí)在氮?dú)庀吕鋮s到室溫。
[0168] 將6.00克的氧化^正辛基麟(1'0?0)(99%5付6111)和0.668克的十八烷基憐酸(憐酸 十八醋）（0DPA)(化lycarbon)加入到50血Ξ 口圓底燒瓶中。攬拌成分并加熱到約120°C的溫 度。一旦燒瓶達(dá)到120°C，對(duì)溶液除氣2小時(shí)同時(shí)保持在120°C。當(dāng)圓底燒瓶中的溶液已經(jīng)完 成除氣之后，關(guān)閉真空閥，且將燒瓶接通至氮?dú)獠⑦M(jìn)行攬拌。
[0169] 將4mL的醋酸儒溶液進(jìn)行混合并在氮?dú)庀聫奶畛涞淖⑸淦鹘?jīng)隔膜蓋注入到圓底燒 瓶中。將溫度提高到約270°C。當(dāng)圓底燒瓶中溶液的溫度穩(wěn)定在270°C時(shí)，將2mL的Ξ正下基 麟(TBP) (Strem 99 % )從5mL的注射器注入到圓底燒瓶中。當(dāng)圓底燒瓶的內(nèi)容物已再次穩(wěn)定 在270°C時(shí)，將1. ImL的砸化Ξ正下基麟(TBPSe) (1.5M)注入到圓底燒瓶中。將溫度控制器調(diào) 整到250°C。在短暫的延遲(5秒)后，溶液變黃，然后變紅。
[0170] 周期性采樣，直到獲得~560nm的吸光度，此時(shí)，移去加熱套，使溶液冷卻同時(shí)進(jìn)行 攬拌。當(dāng)溫度為l〇〇°C時(shí)，將溶液分成兩半，倒入2個(gè)離屯、管中，且將2X體積的3:1的甲醇/異 丙醇加入到各個(gè)管中，從而使半導(dǎo)體納米晶體核沉淀。倒出上清液，將半導(dǎo)體納米晶體核與 己燒(每管中最小體積2.5mU混合。然后將兩個(gè)離屯、管的內(nèi)容物合并，W4000rpm離屯、5分 鐘，并且使用0.2微米的過(guò)濾器用己燒過(guò)濾。
[0171 ] B.外涂覆(overcoat )CdSe核W制備CdSe/CdZnS半導(dǎo)體納米晶體利用用于外涂覆 的前體在手套箱中準(zhǔn)備兩個(gè)5mL注射器。
[0172] 第一個(gè)注射器:4血的Ξ正辛基麟(1'0?)(97%5付6111)、48.24111旨二甲基儒和41.81111邑 的二乙基鋒。
[0173] 第二個(gè)注射器：4mL的Ξ正辛基麟（1'0?)(97%5化6111)和241.68111旨的雙（了15)硫化 物。
[0174] 每個(gè)注射器的外涂覆前體混合物通過(guò)將Ξ正辛基麟放入8mL玻璃小瓶中而制備。 然后使用微量吸移管將前體（二甲基儒、二乙基鋒、或雙（TMS)硫化物）滴加到Ξ正辛基麟 中，直到將合適重量的材料加入到每個(gè)小瓶中。使用封蓋的小瓶使溶液逐漸地混合，然后吸 入到5mL注射器中。
[0175] 然后將微毛細(xì)管加載到每個(gè)注射器上，并且使少量的溶液推動(dòng)通過(guò)W凈化氮?dú)夤?路。（運(yùn)可W可選地在手套箱內(nèi)執(zhí)行）。
[0176] 將十（10)克的氧化Ξ正辛基氧麟（T0P0) (99%Strem)和0.8克的十八烷基憐酸 (0DPA) ^olycarbon Industries)加入到50mL的包括足球形磁力攬拌棒的4口圓底燒瓶中。 燒瓶還在四個(gè)口中的兩個(gè)口上裝配有橡膠隔膜，在中間口上裝有蒸饋柱，在最后一個(gè)口中 裝有溫度探針。將燒瓶的內(nèi)容物同時(shí)在氮?dú)庵屑訜岬?30°C。當(dāng)溫度達(dá)到130°C時(shí)，關(guān)閉氮?dú)?管路，并且緩慢打開燒瓶直到真空。對(duì)燒瓶的內(nèi)容物在13(TC下在真空下除氣約2小時(shí)。當(dāng)圓 底燒瓶中的溶液已經(jīng)完成除氣之后，關(guān)閉真空并且燒瓶接通氮?dú)?。將燒瓶的溫度設(shè)定至70 °C。當(dāng)燒瓶已下降到70°C時(shí)，使用5mL注射器將在己燒中的如上所述制備的CdSe核(約0.09- O.lmmol)加入到圓底燒瓶中。緩慢接通真空，并且從燒瓶中除去所有己燒，留下CdSe核(運(yùn) 會(huì)花費(fèi)長(zhǎng)達(dá)1小時(shí)）。當(dāng)已經(jīng)除去所有己燒時(shí)，關(guān)閉真空，并將燒瓶接通氮?dú)?。加入?48mL的 癸胺[1:1胺:麟](用ImL注射器），并且在氮?dú)庵惺箿囟仍黾拥?55°C。將注射器加載到注射 累上W將兩個(gè)管路引入燒瓶(一個(gè)管路經(jīng)過(guò)各個(gè)隔膜，使得微毛細(xì)管緊靠燒瓶壁，并浸入攬 拌溶液中約0.5cm)，并將燒瓶的溫度加熱到155°C ; -旦溫度在110°C W上時(shí)，開始注射。當(dāng) 燒瓶處于155°C時(shí)，將注射累接通，且W2mL/小時(shí)的速率將兩種溶液抽入燒瓶中，同時(shí)快速 攬拌(運(yùn)將花費(fèi)約2小時(shí)）。當(dāng)已將來(lái)自兩個(gè)注射器的所有外涂覆溶液加入到燒瓶中時(shí)，從燒 瓶中移出注射累管路。可選地，可W使溫度下降到l〇〇°C，并且可加入lOmL的甲苯，并使其在 氮?dú)庀路胖眠^(guò)夜。
[0177] C.凈化核CdSe/CdZnS的核-殼半導(dǎo)體納米晶體
[0178] 將全部生長(zhǎng)溶液分成兩個(gè)等分試樣，每個(gè)都放入50mL的離屯、管中。將過(guò)量的~ 30mL的3:1的MeOH/異丙醇混合物加入到每個(gè)離屯、管中并攬拌。將離屯、管在4000rpm下離屯、5 分鐘。將每個(gè)管中的顆粒分散在約lOmL的己燒中，同時(shí)使用旋流器(vortexer)攬拌。然后將 離屯、管在4000rpm下離屯、5分鐘。上清液包括己燒和外涂覆的核。將來(lái)自每個(gè)管的上清液放 入另外兩個(gè)離屯、管中。（固體是已經(jīng)形成的鹽，并且是廢物）。使用0.2WI1的注射過(guò)濾器過(guò)濾 己燒/外涂覆的核上清液。將過(guò)量的3:1的甲醇/異丙醇加入到每個(gè)管中從而使外涂覆的核 沉淀。將管在4000rpm下離屯、5分鐘。倒出上清液。純化的外涂覆的核此刻在管的底部，而上 清液是廢物。
[0179] 發(fā)射綠光的量子點(diǎn)制備
[0180] A.C祀nSe半導(dǎo)體納米晶體核的合成
[0181] 通過(guò)下述來(lái)制備化Se半導(dǎo)體納米晶體:在310°C下將分散在5mLS正辛基麟(TOP) (97%5化6111)中的86111邑（0.7111111〇1)的二乙基鋒（5化6111)和11111^西化^正辛基麟（1'0?)(97% StremKlM)快速注入到包含7克經(jīng)過(guò)除氣的油胺(從98%Sigma-Al化ich蒸饋，并在120°C下 在氮?dú)庀鲁龤馔瑫r(shí)攬拌)的圓底燒瓶中，然后在27(TC下生長(zhǎng)30分鐘到1小時(shí)。
[0182] 在160°C下時(shí)將8血的上述化Se半導(dǎo)體納米晶體生長(zhǎng)溶液轉(zhuǎn)移到也在160 °C下的16 克氧化 Ξ 正辛基麟(T0P0) (99% Strem)和 0.665 克（4mmol)的己基憐酸(ΗΡΑ) (Polycarbon Industries)的經(jīng)過(guò)除氣的溶液中。然后將分散在8血TOP (97 % Strem)中的1. Immo 1二甲基 儒（Strem)和1.2mL TOPSe(IM)的溶液經(jīng)注射累逐滴加入（1滴/~秒巧Ij 150°C下的化Se半導(dǎo) 體納米晶體生長(zhǎng)溶液/T0P0/HPA混合物中。然后將溶液在150°C下攬拌21小時(shí)。在用C祀nS外 涂覆C祀nSe核之前，通過(guò)用可混合的非溶劑使C祀nSe核從溶液中沉淀出來(lái)兩次而使Cd化Se 核分離。
[0183] B.外涂覆CdaiSe核W制備CdaiSe/CdZnS半導(dǎo)體納米晶體
[0184] 通過(guò)下述來(lái)生長(zhǎng)Cd化S殼:在140°C的溫度下將在8mL的TOP中的二甲基儒(對(duì)于預(yù) 定厚度的殼的陽(yáng)離子總摩爾數(shù)的20%)(Strem)、二乙基鋒（S化em)、和Ξ甲基娃硫酸(六甲 基二娃硫燒，11日皿111日1:1171山3；^111日]1日）（對(duì)于預(yù)定厚度的殼來(lái)說(shuō)為兩倍過(guò)量）巧1址日）的溶液 逐滴引入到 10克T0P0(99%Strem)和0.4克（2.4mmol)HPA(Polycarbon Indus化ies)的含有 C祀nSe核的經(jīng)過(guò)除氣的溶液中（將分散在己燒中的Cd化Se核加入到經(jīng)過(guò)除氣的T0P0/HPA溶 液中，并且在加入殼前體之前在真空下在70°C抽出己燒）。
[0185] 發(fā)射藍(lán)光量子點(diǎn)的制備
[0186] A.CdZnS半導(dǎo)體納米晶體核的合成
[0187] 稱取0.050g Cd0(99.98%化ra化onic)和0.066g Zn0(99.99%Sigma A1 化ich)加 入lOOmL的Ξ 口燒瓶中。將4mL油酸（90%，工業(yè)級(jí)（tech grade),來(lái)自A1化ich)和32ml十八 締(ODE) (90%，工業(yè)級(jí)，來(lái)自A1化ich)加入燒瓶中。燒瓶固定夾在加熱套中。燒瓶的一個(gè)口 裝配有通過(guò)真空適配器連接到Schlenck管路的冷凝器。連接到數(shù)字溫度控制器的溫度探針 裝配到剩余兩個(gè)燒瓶口中的一個(gè)口上。然后燒瓶的第Ξ個(gè)口裝配有隔膜蓋。將燒瓶的內(nèi)容 物在80°C下在真空中（200毫托)中除氣20分鐘。
[0188] 分別稱取0. 〇35g硫橫(99.99% Strem)加入到包括攬拌棒的隔膜封蓋的小瓶中。將 10血ODE(工業(yè)級(jí))加入到小瓶中。小瓶在真空下在油浴(連接到Schlenck管路）中加熱到80 °C，并除氣20分鐘。在20分鐘后，關(guān)閉真空管路，用氮?dú)饣爻湫∑浚覝囟壬叩?30°C從而 將硫橫溶解在ODE中。當(dāng)所有硫橫都溶解在ODE中時(shí)，從油浴中移出小瓶，并在氮?dú)鈿夥障率?其冷卻到室溫。
[0189] 當(dāng)除氣時(shí)間結(jié)束時(shí)，將Ξ口燒瓶的內(nèi)容物W低攬拌速率進(jìn)行攬拌（例如，設(shè)定為 4)，并加熱到290°C且在該溫度下保持20分鐘。然后在氮?dú)夥障率箿囟壬叩?10°C。當(dāng)溫度 達(dá)到305Γ時(shí)，提高攬拌速率(例如，從設(shè)定為4到設(shè)定為5)，且使樣品加熱到31(TC，直到所 有氧化物已經(jīng)溶解W產(chǎn)生澄清溶液。然后將溫度控制器設(shè)定至300°C。一旦溫度下降到300 °C，快速注入在ODE中的約8mL的S，之后保持?jǐn)埌杷俾?例如，在設(shè)定為5)。觀察溶液的溫度 下降到約265-270°C，并在~5分鐘內(nèi)回升到300°C。在3小時(shí)后，通過(guò)移去加熱套而停止加 熱，使燒瓶冷卻到室溫。在氮?dú)夥障聦康膬?nèi)容物轉(zhuǎn)移到經(jīng)過(guò)除氣的小瓶中，并將小瓶轉(zhuǎn) 移到惰性氣氛箱中W便進(jìn)一步純化。可觀察到沉淀的點(diǎn)，在惰性箱中保持過(guò)夜。
[0190] 純化方法如下：
[0191] 將溶液分成兩半，將每一半都加入到單獨(dú)的離屯、管中，并W4000rpm離屯、5分鐘。對(duì) 于每個(gè)管，倒出溶劑并使固體保留在管中。將20mL下醇加入到每個(gè)管中，接著混合，然后離 屯、。將上清液下醇倒出并棄去。然后在每個(gè)離屯、管加入lOmL甲醇，然后混合和離屯、。傾倒出 上清液甲醇并棄去。然后將lOmL己燒加入到每個(gè)管中，接著混合和離屯、。再次離屯、每個(gè)管。 然后將從每個(gè)管收集的上清液己燒倒入干凈的管中。（將固體棄去。）通過(guò)加入20mL下醇來(lái) 使每個(gè)小瓶中的納米顆粒沉淀。離屯、小瓶，傾倒出液體并將其棄去。然后將lOmL甲醇加入到 每個(gè)管中，接著混合和離屯、。棄去上清液。將產(chǎn)生的固體分散在無(wú)水己燒中，并通過(guò)0.2微米 的過(guò)濾器過(guò)濾。B.外涂覆C祀nS核W制備C祀nS/化S半導(dǎo)體納米晶體
[0192] 將5mL油胺和5mLS辛基麟加入到經(jīng)過(guò)除氣的裝配有冷凝器和連接到數(shù)字溫度控 制器的溫度探針的4 口燒瓶中。冷凝器連接到Schlenck管路。將燒瓶的內(nèi)容物在100°C下除 氣2小時(shí)。
[0193] 在手套箱中，如下制備前體試劑：
[0194] 將28mg二乙基鋒加入到含有4mL TOP的小瓶中
[0195] 將81mgS甲基娃硫酸加入到含有4mL TOP的另一個(gè)小瓶中。
[0196] 將兩個(gè)小瓶的內(nèi)容物吸取到兩個(gè)單獨(dú)的注射器中并封蓋。
[0197] 在除氣2小時(shí)后，使燒瓶中的溫度下降到70°C。關(guān)閉真空管路且使燒瓶對(duì)正氮?dú)鈿?氛管路打開。在手套箱中將分散在己燒中的3.3mL核(0.092mmol)吸入到注射器中，并將其 注入到燒瓶中。關(guān)閉氮?dú)夤苈罚繉?duì)真空管路緩慢打開從而從燒瓶中吸取己燒。在真 空下繼續(xù)除氣直到除去所有己燒。一旦完成除氣，關(guān)閉真空管路并將正(壓)氮?dú)鈿夥找?到燒瓶中。
[0198] 將包含前體試劑的注射器上的針移除，并用微毛細(xì)管替換，使其另一端通過(guò)注射 器針插入小瓶中。從注射器中除去氣泡，且將注射器設(shè)置在準(zhǔn)備用來(lái)將內(nèi)容物注入到燒瓶 中的注射累上。將注射累的流速調(diào)整為50微升/分鐘的流速。
[0199] 使燒瓶的溫度升高到17(TC。連接到包含Ξ甲基娃硫酸的注射器的微毛細(xì)管的端 部用18號(hào)針引入燒瓶的第二隔膜中，并W運(yùn)樣的方式放置，使得該類型的微毛細(xì)管浸入到 燒瓶的內(nèi)容物中。當(dāng)溫度達(dá)到170°C時(shí)，開始注入Ξ甲基娃硫酸。在2分鐘的延遲之后，另外 的包含二乙基鋒前體試劑的注射器的微毛細(xì)管的尖部使用18號(hào)針穿過(guò)通過(guò)燒瓶的另外隔 膜引入到燒瓶中。
[0200] -旦兩種前體試劑的添加完成，使燒瓶的溫度下降到90°C，并且使用20mL注射器 將燒瓶的內(nèi)容物轉(zhuǎn)移到經(jīng)過(guò)除氣的小瓶中。
[0201 ]然后將包含反應(yīng)混合物的小瓶轉(zhuǎn)移到手套箱中，W便從反應(yīng)混合物中分離納米顆 粒。
[0202] 在手套箱內(nèi)將lOmL(無(wú)水）己燒加入到小瓶中。然后將反應(yīng)混合物分成兩半，將各 一半加入到兩個(gè)單獨(dú)的離屯、管中。將20mLl:3的異丙醇：甲醇溶劑混合物加入到各個(gè)管中， 之后各自W旋流混合并離屯、。棄去上清液。將5mL己燒加入到各個(gè)管中，并且將1:3異丙醇： 甲醇溶劑混合物逐滴加入到每個(gè)管中W使納米顆粒再沉淀。加入稍微過(guò)量的溶劑混合物。 將每個(gè)管的內(nèi)容物混合并離屯、。棄去上清液，并且將沉淀的納米顆粒再次分散在5mL己燒 中。
[0203] 關(guān)于量子點(diǎn)制備的另外信息，還參見(jiàn)Coe-Sullivan等人于2007年6月4日提交的、 題為('Li邑ht-Emittin邑 Devices And Displ曰ys With Improved Perform曰nee，，白勺國(guó)際串請(qǐng) 號(hào)PCT/US2007/013152W及化een等人于2007年11月21日提交的、題為"Blue Light Emitting Semiconductor Nanocrystal And Compositions And Devices Including Same"的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2007/24305，將其全部披露內(nèi)容結(jié)合于此W供參考。
[0204] 發(fā)射黃光的量子點(diǎn)制備 [0205] A.CdSe核的合成
[0206] 在140°C，在20mL小瓶中，將2mmol醋酸儒溶解在35.8mmol的Ξ正辛基麟中，然后干 燥和除氣一小時(shí)。將62mmol的氧化Ξ辛基麟和8mmol的十八烷基憐酸加入到250mL的3 口燒 瓶中，并在120°C下干燥和除氣一個(gè)小時(shí)。在除氣之后，將Cd溶液加入到氧化物/酸燒瓶中， 并且在氮?dú)庀聦⒒旌衔锛訜岬?70°C。一旦溫度達(dá)到270°C，將32.3mmol的Ξ正下基麟注入 到燒瓶中。溫度再次達(dá)到270°C，然后向其中快速注入4.4mL的1.5]^ TBP-Se。立即從反應(yīng)燒 瓶移去加熱套，并且使反應(yīng)溫度冷卻到室溫。納米晶體的第一吸心峰達(dá)到515nm。通過(guò)加入 3:1甲醇和異丙醇的混合物，在氮?dú)鈿夥盏氖痔紫鋬?nèi)使CdSe核從生長(zhǎng)溶液中沉淀出來(lái)。然后 將分離的核分散在己燒中，并用來(lái)制備核-殼材料。
[0207] B.外涂覆CdSe核W合成CdSe/CdZnS核-殼納米晶體
[020引將25.86mmol的氧化Ξ辛基麟和2.4mmol的十八烷基憐酸加入50血的四口燒瓶中。 然后通過(guò)加熱到120°C約一個(gè)小時(shí)而在反應(yīng)容器中對(duì)混合物進(jìn)行干燥和除氣。然后將燒瓶 冷卻到70°C，并將包含分離的CdSe核(0.1 mmol Cd含量）的己燒溶液加入到反應(yīng)混合物中。 在減小的壓力下除去己燒，然后將2.4mmol癸胺加入到反應(yīng)混合物中。分別使用二甲基儒、 二乙基鋒、和Ξ甲基娃硫酸作為CcUZn、和S的前體。將Cd和化W等摩爾比率混合，而S相對(duì)于 Cd和ZnW兩倍過(guò)量。在氮?dú)鈿夥帐痔紫鋬?nèi)，將Cd/Zn(0.37mmol的二甲基儒和二乙基鋒)和S (1.46mmol的Ξ甲基娃硫酸)樣品均溶解在4mL的Ξ辛基麟中。一旦制備前體溶液，在氮?dú)夥?下將反應(yīng)燒瓶加熱到155°C。在155°C下使用注射累在2小時(shí)的期間內(nèi)逐滴加入前體溶液。在 殼生長(zhǎng)之后，將納米晶體轉(zhuǎn)移到氮?dú)鈿夥帐痔紫渲?，并通過(guò)加入3:1甲醇和異丙醇的混合物 而使其從生長(zhǎng)溶液中沉淀出來(lái)。然后將產(chǎn)生的沉淀物分散在己燒中并通過(guò)加入3:1甲醇和 異丙醇的混合物而使其第二次從溶液中沉淀出來(lái)。然后將分離的核-殼納米晶體分散在己 燒中，并用來(lái)制造包括量子點(diǎn)的發(fā)光器件，如下所述。
[0209] II.表1中的測(cè)試器件
[0210] A.標(biāo)準(zhǔn)(比較)ii試器件的制造
[0211] 制造標(biāo)準(zhǔn)器件，該標(biāo)準(zhǔn)器件包括R-SOP(CdSe/CdZnS核-殼半導(dǎo)體納米晶體)和包括 有機(jī)材料的電荷輸運(yùn)層。
[0212] 如下制造器件；
[0213] 將在一個(gè)表面上具有圖案化的氧化錫銅（IT0)電極的玻璃（50mmX50mm)(從Osram Malaysia獲得)在氧氣等離子體中清洗約6分鐘，從而除去污染物并氧化表面。在約20psi下 用100%氧氣進(jìn)行清洗。將玻璃放置在水冷板上，從而有助于控制清洗過(guò)程中的溫度上升。 [0214] 將空穴注入材料(陽(yáng)DOT,從H.C.Starck，Gm地獲得KH比）的層W4000RPM的速度旋 涂到包括圖案化電極的玻璃的表面上至約750埃的厚度。該步驟在環(huán)境條件下執(zhí)行（即，不 在手套箱中）。然后將PED0T涂覆的玻璃在一室（<20ppm水和< 1化pm氧氣）中、在皿PA過(guò)濾器 環(huán)境（約1級(jí)）中、在氮?dú)鈿夥罩?，?20°C加熱板上加熱>20分鐘，從而干燥PED0T。然后使 陽(yáng)DOT涂覆的玻璃冷卻到室溫。
[0215] 然后在沉積室(AM0D室，從Angstrom Engineering,Ottowa,Canada獲得）中在將該 室抽吸下降到10氣毛或更低之后，將空穴輸運(yùn)材料(N，N'-雙(3-甲基苯基)-N，N'-雙(苯基)- 螺環(huán)（螺-TPD) (0L抓級(jí)，梯度升華純化的），來(lái)自Luminescent Technologies ,Taiwan)的層 蒸發(fā)到PEDOT層上。（在表1和圖中，螺-TPD稱為E105。）
[0216] 然后將螺-TPD涂覆的玻璃返回到氮?dú)猸h(huán)境中，并使用包括在己燒中的SOP CdSe/ CdZnS核-殼半導(dǎo)體納米晶體的油墨壓印。發(fā)射層具有約一個(gè)單層量子點(diǎn)的厚度。[0D = 0.03]
[0217] 在印刷之后，將器件返回到沉積室，并抽吸下降回到10-6托或更低W便蒸發(fā)下一 層，該下一層可W是空穴阻斷層或電子輸運(yùn)層。
[0218] 沉積Alq3(0LED級(jí)，梯度升華純化的，來(lái)自Luminescent Technologies ,Taiwan)的 電子輸運(yùn)材料的層。
[0219] 將每個(gè)氣相沉積的層都用蔭罩（障板，遮光板，shadow mask)圖案化。在沉積電子 輸運(yùn)材料層之后，在沉積金屬陰極之前更換該蔭罩。
[0220] 標(biāo)準(zhǔn)器件的材料和層厚度的細(xì)節(jié)總結(jié)在下面表1中。
[0221] B.表1中確定的(示出的）其他測(cè)試器件的制造
[0222] 通常如下所述制造表1中確定的器件（除了上述標(biāo)準(zhǔn)器件之外）。每個(gè)器件的細(xì)節(jié) (材料、厚度等)描述在下面的表1中。
[0223] 將在一個(gè)表面上具有圖案化的氧化錫銅（IT0)電極的玻璃巧OmmX 50mm)(從Osram Malaysia獲得)在氧氣等離子體中清洗約6分鐘，從而除去污染物并氧化表面。在約20psi下 用100%氧氣進(jìn)行清洗。將玻璃放置在水冷板上，從而有助于控制清洗過(guò)程中的溫度上升。
[0224] 如下制備包含氧化鋒的電子輸運(yùn)層。將在96%2-甲氧基乙醇和4%乙醇胺中的醋 酸鋒[Zn(ac)]溶液(157g/L)W2000巧m旋涂到口0上。（醋酸鋒是從Sigma A1化ich獲得的。）
[0225] 隨后在空氣中在加熱板上在300°C下退火5分鐘，使Zn(ac)轉(zhuǎn)化為氧化鋒。期望在 去離子水、乙醇和丙酬中沖洗退火的Zn(ac)層W從表面上除去任何殘余的有機(jī)材料，僅留 下具有納米等級(jí)晶疇尺寸的結(jié)晶化0膜。然后，將納米顆粒膜在200°C下烘烤W(wǎng)除去溶劑殘 余物。通過(guò)表面光度儀確認(rèn)化0膜的厚度，通常對(duì)于單次旋涂約為45nm。
[0226] 然后將金屬氧化物涂覆的玻璃轉(zhuǎn)移到氮?dú)馓畛涞氖痔紫渲?，該手套箱通常具有?IppmW下的氧氣和水含量。將在己燒中的包括量子點(diǎn)的涂覆制劑W3000rpm旋涂在化0表面 上1分鐘。通過(guò)使用各種光密度溶液優(yōu)化量子點(diǎn)膜厚度。通過(guò)器件性能優(yōu)化，量子點(diǎn)膜的厚 度保持在約25nm，并通過(guò)原子力顯微鏡(AFM)確認(rèn)。
[0227] 在沉積量子點(diǎn)之后，將器件返回到沉積室，并且抽吸下降回到10-6托或更低W便蒸 發(fā)下一層。
[02巧]然后在沉積室（AM0D室，從Angstrom Engineering,Ottowa,Canada獲得）中在將該 室抽吸下降到10^托或更低之后，將50nm的空穴輸運(yùn)材料(N，N'-雙(3-甲基苯基)-N，N'-雙 (苯基）-螺環(huán)（螺-TPD) (0L抓級(jí)，梯度升華純化的），來(lái)自Luminescent Technologies , Taiwan)的層蒸發(fā)到發(fā)射層上?？昭ㄝ斶\(yùn)材料（OLED級(jí)，梯度升華純化的）通常從 Luminescent Technologies .Taiwan獲得。
[0229] 在空穴輸運(yùn)層上通過(guò)類似于上述制備空穴輸運(yùn)層的共蒸發(fā)技術(shù)來(lái)形成空穴注入 層（5 % F4-TCNQ和E-105)(20nm)。
[0230] 每個(gè)氣相沉積層都使用蔭罩圖案化。在沉積空穴輸運(yùn)材料層和空穴注入層之后， 在沉積lOOnm A1陽(yáng)極之前更換該蔭罩。
[0231] 表 1
[0232]
[023引在圖3-6中圖示性給出了表1的器件的各種性能數(shù)據(jù)。圖3和圖姻示性給出了表1 中描述的紅光器件的性能數(shù)據(jù)。圖5圖示性給出了實(shí)施例的綠光器件(A)和藍(lán)光器件(B)的 性能數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中能夠?qū)崿F(xiàn)的壽命改善示出在圖6中，其中圖6圖示性 給出了實(shí)施例中的紅光器件和標(biāo)準(zhǔn)器件的壽命數(shù)據(jù)。
[0234]在一些實(shí)施方式中，器件優(yōu)選在制造之后但在封裝之前進(jìn)行烘烤或加熱。在一些 實(shí)施方式中，烘烤(例如，在氮?dú)鈿夥罩?，在加熱板上，?(TC下)可改善器件性能。
[02巧]III.表2中的測(cè)試器件
[0236] 通常如下所述制造表2中確定的器件。每個(gè)器件的細(xì)節(jié)(材料，厚度等)描述在下面 的表2中。（順便也在表2中列出了測(cè)試器件的層厚度。）
[0237] A.溶膠凝膠金屬氧化物合成 [023引 TiOx制備
[0239] 用于制造 TiOx的溶膠-凝膠過(guò)程如下：制備異丙氧基鐵（IV)(Ti[0CH(CH3)2]4， A1化1油，99.999%，1〇1^)作為前體，并將其與2-甲氧基乙醇（邸3〇邸2(：出細(xì)，41化1證，99.9 + %，50mL)和乙醇胺化NC出C此0H，A1化i ch，99+%，5mL)在Ξ 口燒瓶中進(jìn)行混合，該Ξ 口燒 瓶裝配了冷凝器、溫度計(jì)、和氣氣進(jìn)口/出口。然后，將混合的溶液在硅油中在磁力攬拌下加 熱到80°C達(dá)化，接著加熱到120°C達(dá)化。然后重復(fù)兩步加熱(80°C和120°C)。典型的Ti化前體 溶液是在異丙醇中制備的。
[0240] ZnO 制備
[0241 ]表2中確定的包括化0層的測(cè)試器件在圖案化的I TO襯底上制造，該I TO襯底在丙酬 和異丙醇中各自超聲處理10分鐘，接著進(jìn)行6分鐘化等離子體處理。將在96%2-甲氧基乙醇 (來(lái)自Alfa)和4%乙醇胺（來(lái)自Sigma-Aldrich)中的醋酸鋒（99.999%級(jí)，來(lái)自Sigma- Aldrich) [Zn(ac)]溶液（157g/L) W2000;rpm旋涂在口0上。該步驟是在環(huán)境條件下（即，不在 手套箱中）執(zhí)行的。隨后在空氣中在300°C下退火30分鐘，使Zn(ac)轉(zhuǎn)化為ZnO。將產(chǎn)生的膜 在去離子水、甲醇、丙酬和甲醇中沖洗，然后在加熱板上在200°C下在手套箱（<lppm水和< Ippm氧氣）中干燥5分鐘。
[0242] 混合的化0-Ti化制備
[0243] 用于制造混合的ZnO-TiOx層的旋涂溶膠-凝膠制劑利用ZnO旋涂溶膠-凝膠制劑 (基本上如上所述制備)和Ti化旋涂溶膠-凝膠制劑(基本上如上所述制備）的混合物。ZnO和 Τ??χ制劑W預(yù)定比例混合。
[0244] Β.器件制造工藝
[0245] 將在一個(gè)表面上具有圖案化的氧化錫銅（ΙΤ0)電極的玻璃（50mmX 50mm)(從化in Film Devices,Anaheim，CA獲得)在氧氣等離子體中清洗約6分鐘，從而除去污染物并氧化 表面。在約20psi下用100%氧氣進(jìn)行清洗。將玻璃放置在水冷板上，從而有助于控制清洗過(guò) 程中的溫度上升。
[0246] 包括金屬氧化物的電子輸運(yùn)層是通過(guò)溶膠-凝膠技術(shù)形成的（如在表2所示的，ZnO 和/或Ti化，基本上如上所述制備）。然后將金屬氧化物涂覆的玻璃返回到氮?dú)猸h(huán)境中，并使 用在己燒中的包括量子點(diǎn)的油墨旋涂。為了除去陷在量子點(diǎn)層中的殘余溶劑，在加熱板上 (在手套箱中）在80°C下后烘烤部分成品器件是有利的。然后，將器件返回到沉積室，并抽吸 下降回到10^托或更低W便蒸發(fā)下一層。
[0247] 然后在沉積室（AM0D室，從Angstrom Engineering,Ottowa,Canada獲得）中在將該 室抽吸下降到10-7托或更低之后，將空穴輸運(yùn)材料的層蒸發(fā)到發(fā)射層上?？昭ㄝ斶\(yùn)材料 (OLED級(jí)，梯度升華純化的)通常從Luminescent Technologies,Taiwan獲得。
[0248] 如果在器件中包括空穴注入層，則其形成在空穴輸運(yùn)層上。將每個(gè)氣相沉積的層 使用蔭罩進(jìn)行圖案化。在沉積空穴輸運(yùn)材料層和空穴注入層之后，在沉積金屬陽(yáng)極之前更 換該蔭罩。
[0249] 在蒸發(fā)室中完成器件制造之后，將成品器件用玻璃蓋封裝并且準(zhǔn)備用于測(cè)試。
[0巧0] 表1I
[0251]
[0252] 表2中描述的器件的各種性能數(shù)據(jù)圖示性提供在圖7-15中。
[0253] 圖7示出了倒置結(jié)構(gòu)的I-V曲線，其中LG-101和W03分別作為空穴注入層。器件K是 無(wú)空穴注入層的倒置結(jié)構(gòu)。根據(jù)數(shù)據(jù)，器件κ具有不足的通過(guò)陽(yáng)極的電流注入。
[0254] 圖8示出了 W不同器件結(jié)構(gòu)的器件發(fā)光效率。最有效的器件是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方 式的包括小分子材料LG 101作為空穴注入層的器件。在沒(méi)有空穴注入層的情況下，不能觀 察到亮度(參見(jiàn)器件Κ)。
[0255] 圖9示出了無(wú)電子輸運(yùn)和注入層且無(wú)空穴阻斷層的器件的發(fā)光效率。
[0256] 圖10示出了無(wú)電子輸運(yùn)和注入層且無(wú)空穴阻斷層的倒置器件的亮度。
[0257] 圖11示出了對(duì)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的器件來(lái)說(shuō)的器件性能，該器件包括含有發(fā) 射紅光的量子點(diǎn)的發(fā)射層。在3.46ν下達(dá)到峰值外量子效率（peak external quantum efficiencyKE犯)2.1%，其中亮度為9671尼特。
[0258] 圖12示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的在非常低電壓下工作的包括含有發(fā)射紅光量 子點(diǎn)的發(fā)射層的器件。插入的是該器件的化譜。注意該器件的導(dǎo)通電壓非常低。
[0259] 圖13示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的在非常低電壓下工作的包括含有發(fā)射黃光量 子點(diǎn)的發(fā)射層的器件。該器件的導(dǎo)通電壓低于克服黃色發(fā)射器的帶隙所需要的能量，其為 2.1￥。插入的是黃色量子點(diǎn)發(fā)光器件的化譜。在8￥獲得峰值亮度41300〇(1/1112。
[0260] 圖14示出了器件N在一些亮度下的效率。在3V下達(dá)到峰值亮度效率9.8Im/W，其中 亮度為2620尼特。在3.5V下達(dá)到峰值亮度效率9.46cd/A，且亮度為6800尼特。
[0261] 圖15示出了混合化0與Ti化的實(shí)例，其可通過(guò)電荷平衡改善器件效率。
[0262] 根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施方式的發(fā)光器件可包括在各種各樣的消費(fèi)產(chǎn)品中，包括平板 顯示器、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、電視機(jī)、廣告牌、室內(nèi)外照明燈和/或信號(hào)燈、頭戴顯示器化ead up display)、全透明顯示器、柔性顯示器、激光打印機(jī)、電話機(jī)、移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理 (PDA)、膝上型計(jì)算機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、攝像機(jī)、探視鏡、微顯示器、交通工具、大面積墻體、劇院 或體育場(chǎng)顯示屏、招牌、燈和各種固態(tài)發(fā)光器件。
[0263] 可用于本發(fā)明的其他材料、技術(shù)、方法、應(yīng)用、和信息描述于下述中：Coe-Sullivan 等人在2007年4 月9 日提交的、題為"Composition Including Material,Methods Of Depositing Material.Articles Including Same And Systems For Depositing Material"的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2007/008873 ; Anc等人在2007年4月13日提交的、題為 "Methods Of Depositing Material,Methods Of Making A Device,And System"的國(guó)際 申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2007/09255; Beatty等人在2007年2月8 日提交的、題為"Device Including Semiconductor Nanocrystals And A Layer Including A Doped Organic Material And Methods"的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2007/003411; Coe-Sul 1 ivan在2007年6月25 日提交的、題為 "Methods For Depositing Nanomaterial.Methods For Fabricating A Device,And Methods ρ·〇Γ F'abricating An Array of Devices"的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2007/14711;Coe- Sullivan等人在 2007年 6 月25 日提交的、題為''Methods For Depositing 化 nomaterial, Methods For Fabricating A Device,Methods For Fabricating An Array Of Devices And Compositions"的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2007/14705;Coe-Sul 1 ivan等人在2007年4月9 日 提交的、題為 "Methods And Article Including Nanomaterial"的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/ US2007/008705;coe-sullivan等人在2007年6月25日提交的、題為"Methods And Articles Including 化nomateriar 的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2007/014706; Coe-Sul 1 ivan等人在2007年 2月8 日提交的、題為 "Displays Including Semiconductor NanociTstals And Methods Of Making Same"的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2007/003525 ;Cox等人在2007年4月9日提交的、題為 "Methods Of Depositing 化nomaterial&Methods Of Making A Device"的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)?PCT/US2007/008721;Coe-Sullivan等人在2007年9月 12 日提交的、題為 "A Composite Including Nanoparticles,Methods,And Products Including A Composite"的國(guó)際申請(qǐng) 號(hào)PCT/US2007/019797;Coe-Sullivan等人在 2007年9月 12 日提交的、題為 "Electroluminescent Display Useful For Displaying A Predetermined Pattern"的 國(guó)際申請(qǐng)?zhí)柨?：171]52007/019796;(：1〇叫}1等人在2007年11月21日提交的、題為 "Nanocrystals Including A Group Ilia Element And A Group Va Element.Method, Composition,Device And Other Products"的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2007/24320;Breen等人 在2007年9月12 日提交的、題為 "Functionalized Semiconductor Nanoc;rystals And MethocT的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0/971887; Breen等人在2007年12月5日提交的、題為 "Functionalized Semiconductor 化nocrystals And Method"的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0/ 992598;Breen等人在2007年 11 月21 日提交的、題為"Blue Li曲t 血itting Semiconductor Nanocrystal And Compositions And Devices Including Same"的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/ US2007/24305; Ramprasad在2007年11 月21 日提交的、題為 "Semiconductor 化nocrystal And Compositions And Devices Including Same"的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2007/24306;Coe- Sullivan等人在2007年6月4 日提交的、題為 "Light-Emitting Devices And Displays With Improved Pedormance"的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2007/013152;Coe-Sullivan等人在 2007年 12 月3 日提交的、題為 "Improved Composites And Devices Including 化nopadicles"的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2007/24750;Kazlas等人在2007年11月21日提交的、 題為('Li邑ht-Emittin邑 Devices And Displ曰ys With Improved Perform曰nee，，白勺國(guó)際串請(qǐng) 號(hào)PCT/US2007/24310;Bulovic等人在2007年2月 14日提交的、題為"Solid S化te Lighting Devices Including Semiconductor 化nocrystals&Methods"的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2007/ 003677 ;Coe-Sulli van等人在2007年12 月 21 日提交的、題為 "Compositions, Optical Component, System Including an Optical Component,and Devices"的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?61/016227; Linton等人在2007年7 月 12 日提交的、題為 "Compositions，Methods For Depositing Nanomaterial.Methods For Fabricating A Device,And Methods For 化bricating An Array Of Devices"的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0/949306,和2007年12月5日提交 的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0/992598。將上述列出的各個(gè)專利文獻(xiàn)的全部披露內(nèi)容結(jié)合于此W供 參考。
[0264] 如本文所用的，單數(shù)形式"一個(gè)"、"一種"和"運(yùn)個(gè)"包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外 清楚地指出。因此，例如，提到一種發(fā)射材料包括提到一種或多種運(yùn)樣的材料。
[0265] 如本文所用的，"頂部"和"底部"是基于距離參考點(diǎn)的位置的相對(duì)位置術(shù)語(yǔ)。更具 體地，"頂部"是指距離襯底最遠(yuǎn)，而"底部"是指最靠近襯底。例如，對(duì)于包括兩個(gè)電極的發(fā) 光器件，底部電極是最靠近襯底的電極，且通常是制造的第一個(gè)電極;頂部電極是在發(fā)光材 料的頂側(cè)上距離襯底更遠(yuǎn)的電極。底部電極具有兩個(gè)表面，底部表面最靠近襯底，而頂部表 面距離襯底更遠(yuǎn)。在例如將第一層描述為設(shè)置或沉積在第二層"上"的情況下，第一層更遠(yuǎn) 離襯底設(shè)置。在第一層與第二層之間可W有其他層，除非另外指出。例如，可W將陰極描述 為"設(shè)置在陽(yáng)極上"，即使其間有各種有機(jī)和/或無(wú)機(jī)層。
[0266] 本披露內(nèi)容中引用的所有專利出版物和其他出版物的全部?jī)?nèi)容結(jié)合在此W供參 考。而且，當(dāng)量、濃度、或其他值或參數(shù)作為一個(gè)范圍、優(yōu)選范圍、或列出的上限優(yōu)選值和下 限優(yōu)選值給出時(shí)，運(yùn)應(yīng)當(dāng)理解為具體披露由任何上限范圍或優(yōu)選值和任何下限范圍或優(yōu)選 值形成的全部范圍，而不考慮運(yùn)些范圍是否是單獨(dú)披露的。在本文引用數(shù)值范圍的情況下， 除非另外說(shuō)明，否則該范圍旨在包括其端點(diǎn)、W及在該范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分?jǐn)?shù)。本發(fā)明的 范圍并不旨在限于定義范圍時(shí)引用的特定值。
[0267] 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)運(yùn)里披露的本說(shuō)明書的考慮和本發(fā)明的實(shí)踐，本 發(fā)明的其他實(shí)施方式將是顯而易見(jiàn)的。在本發(fā)明的真實(shí)范圍和精神由所附權(quán)利要求及其等 效物限定的情況下，本說(shuō)明書和實(shí)施例旨在僅被認(rèn)為是示例性的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種發(fā)光器件，組合地包括：陰極、包含包括含有金屬氧化物的無(wú)機(jī)材料的能夠輸運(yùn) 和注入電子的材料的層、包含具有核/殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)的發(fā)射材料的層、包含能夠輸運(yùn)空穴 的材料的層、包含空穴注入材料的層、以及陽(yáng)極，其中，在所述量子點(diǎn)的E LUMQ與所述能夠輸 運(yùn)和注入電子的材料的E_f之間的差的絕對(duì)值小于0.3eV。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中，在所述量子點(diǎn)的E_與所述能夠輸運(yùn)和注入 電子的材料的之間的差的絕對(duì)值小于0.2eV。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中，所述量子點(diǎn)包含半導(dǎo)體納米晶體。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中，所述無(wú)機(jī)材料進(jìn)一步包括金屬硫?qū)倩铩?. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括在所述發(fā)射材料的層與所述器件的鄰 近于所述發(fā)射材料的層的一個(gè)層之間的分隔層。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中，所述無(wú)機(jī)材料摻雜有增強(qiáng)所述無(wú)機(jī)材料的電 子輸運(yùn)特性的物質(zhì)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中，包含能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的層包括含 有兩個(gè)或更多個(gè)水平區(qū)的層狀結(jié)構(gòu)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中，在所述量子點(diǎn)的EHQMQ與所述能夠輸運(yùn)和注入 電子的材料的之間的差的絕對(duì)值大于1 e V。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中，所述金屬氧化物包含氧化鋅。10. -種發(fā)光器件，組合地包括陰極、包含包括含有結(jié)晶氧化鋅的無(wú)機(jī)材料的能夠輸運(yùn) 和注入電子的材料的層、包含具有核/殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)的發(fā)射材料的層、包含能夠輸運(yùn)空穴 的材料的層、以及陽(yáng)極，其中，在所述量子點(diǎn)的E LUMQ與所述能夠輸運(yùn)和注入電子的材料的 E導(dǎo)隨|之間的差的絕對(duì)值小于0.3eV。
【文檔編號(hào)】B82Y20/00GK105870345SQ201610206693
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2009年4月3日
【發(fā)明人】周照群, 彼得·T·卡茲賴斯, 米德·米西克, 左蘭·波波維克, 約翰·斯賓塞·莫里斯
【申請(qǐng)人】Qd視光有限公司