CN106654026B - 量子点电致发光器件、具有其的显示装置及照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种量子点电致发光器件、具有其的显示装置及照明装置。该量子点电致发光器件包括依次排列的阴极、第一层电子传输层至第n层电子传输层、量子点发光层和阳极，n为整数，且2≤n≤6，在第一层电子传输层至第n层电子传输层中，第二层电子传输层至第n层电子传输层中的至少一层的电子迁移率小于第一层电子传输层的电子迁移率。由于电子传输层材料整体的电子迁移能力减弱，使得电子传输速率从整体上降低，进而使得电子和空穴的注入速率接近相对一致，从而提高了发光器件的发光效率和使用寿命。

Description

量子点电致发光器件、具有其的显示装置及照明装置

技术领域

本发明涉及发光器件领域，具体而言，涉及一种量子点电致发光器件、具有其的显示装置及照明装置。

背景技术

量子点电致发光二极管(Quantum dot light-emitting diode，QLED)是一种电流直接激发量子点发光的器件。QLED的工作原理与有机发光二极管(OLED)非常接近，都是外电路通过正负两个电极分别向器件内注入电子和空穴，注入的载流子一般通过载流子注入层和传输层到达发光层复合发光。不同的是，OLED中的发光层主要采用具有共轭结构的有机分子，而QLED中的发光层则采用无机量子点材料来担当。相比于共轭有机分子材料，无机量子点具有更强的化学稳定性，因此，QLED具有更长的使用寿命。除此之外，QLED的电致发光光谱具有更窄的半高宽，在色纯度上要优于OLED。因此，QLED市场前景十分可观。

目前的QLED器件中，一般采用从上往下依次为阴极、电子传输层、量子点发光层、空穴传输层、阳极的结构，其中空穴传输材料因为HOMO能级(已占有电子的能级最高的轨道称为最高已占轨道，用HOMO表示，未占有电子的能级最低的轨道称为最低未占轨道，用LUMO表示。两者统称为前线轨道，处在前线轨道上的电子称为前线电子。前线轨道理论认为：分子中有类似于单个原子的“价电子”存在，分子的价电子就是前线电子，因此在分子之间的化学反应过程中，最先作用的分子轨道是前线轨道，其关键作用的电子是前线电子。因为分子的HOMO对其电子的束缚较为松弛，具有电子给予体的性质，而LUMO则夺电子的亲和力较强，具有电子接受体的性质，这两种轨道最易互相作用，在化学反应过程中起着重要作用)范围和量子点价带能级(通常指半导体或绝缘体中，在绝对零度下能够被电子占满的最高能带。对半导体而言，此能带中的能级基本上是连续的。全充满的能带中的电子不能在固体中自由运动。若该电子受到光照，则可吸收足够能量而跳入下一个容许的最高能区，从而使价带变成部分充填，此时价带中留下的电子可在固体中自由运动)范围之间存在较大差距，形成较大的空穴注入势垒，不利于器件中空穴的注入和传输，而电子传输材料的电子传输能力往往优于空穴传输材料的空穴传输能力，这就导致了器件中电子和空穴注入不平衡的现象的出现，注入过快的电子会被浪费掉，从而降低了器件的发光效率。

因此，需要对现有技术改进，以解决电子和空穴注入不平衡导致的量子点发光器件发光效率低的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种量子点电致发光器件、具有其的显示装置及照明装置，以解决现有技术中电子和空穴注入不平衡导致的发光效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种量子点电致发光器件，包括依次排列的阴极、第一层电子传输层至第n层电子传输层、量子点发光层和阳极，n为整数，且2≤n≤6，在第一层电子传输层至第n层电子传输层中，第二层电子传输层至第n层电子传输层中的至少一层的电子迁移率小于第一层电子传输层的电子迁移率。

进一步地，n＞2，在第一层电子传输层至第n层电子传输层中，第n-1层电子传输层的电子迁移率大于第n层电子传输层的电子迁移率，和/或第n-1层电子传输层的最低未占分子轨道能级高于第n层电子传输层的最低未占分子轨道能级。

进一步地，n＞2，第一层电子传输层至第n层电子传输层的电子迁移率逐层递减。

进一步地，n＞2，第一层电子传输层至第n层电子传输层的最低未占分子轨道能级逐层降低。

进一步地，量子点电致发光器件包括第一层电子传输层和第二层电子传输层，形成第一层电子传输层和/或第二层电子传输层的材料选自无机半导体纳米晶或有机半导体材料；优选地，无机半导体纳米晶选自ZnO、TiO₂、SnO₂、ZnS、In₂O₃、CdO、AlP、GaP、PbTe、ZrO₂、SrTiO₃、MgTe、氧化钼、氧化钨、氧化镍、氧化钒、硫化钼、硫化钨以及硒化钼中的任意一种；优选地，有机半导体材料选自三铝、BmPyPB、SiTAZ、TPBi、Liq、聚乙烯咔唑、聚、聚-N,N'-双联苯胺)、4,4',4”-三三苯胺、4,4'-二联苯、N'--1,1'-联苯-4,4'-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-二-1,1'-联苯-4,4'-二胺、聚、聚乙撑二氧噻吩-聚中的一种或多种。

进一步地，无机半导体纳米晶为具有表面配体的纳米晶，表面配体选自乙醇胺、巯基丙醇和巯基乙醇中的任意一种。

进一步地，无机半导体纳米晶的粒径为1～10nm。

进一步地，第一层电子传输层为氧化锌纳米晶或氧化钛纳米晶，形成第二层电子传输层的材料为电子迁移率在1×10^-5～1.8×10^-3cm²v^-1s^-1范围内的电子传输材料。

进一步地，形成第二层电子传输层的材料为电子迁移率为M×10^-4cm²v^-1s^-1且0<M<10的电子传输材料。

进一步地，第一层电子传输层为氧化锌纳米晶或氧化钛纳米晶，形成第二层电子传输层的材料为最低未占分子轨道能级在-4.2～-3.1eV范围内的电子传输材料。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种显示装置，包括量子点电致发光器件，量子点电致发光器件为上述任一种量子点电致发光器件。

根据本发明的另一方面，提供了一种照明装置，包括量子点电致发光器件，量子点电致发光器件为上述任一种量子点电致发光器件。

应用本发明的技术方案，通过在阴极和量子点发光层之间设置n层电子传输层，并通过控制沿阴极至量子点发光层方向上，在第一层电子传输层至第n层电子传输层中，第二层电子传输层至第n层电子传输层中的至少一层的电子迁移率小于第一层电子传输层的电子迁移率，由于电子传输层材料整体的电子迁移能力减弱，使得电子传输速率从整体上降低，进而使得电子和空穴的注入速率接近相对一致，从而提高了发光器件的发光效率和使用寿命。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的一种优选的实施例中的量子点电致发光器件的结构示意图。

上述附图包含以下附图标记：

10、阴极；1、第一层电子传输层；2、第二层电子传输层；N-1、第n-1层电子传输层；N、第n层电子传输层；30、量子点发光层；40、空穴传输层；50、阳极。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中的量子点电致发光器件存在电子和空穴注入不平衡，导致的发光效率较低的技术问题，为了改善上述状况，本申请提出了一种量子点电致发光器件、具有其的显示装置与照明装置。

在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种量子点电致发光器件，如图1所示，包括依次排列的阴极10、第一层电子传输层1至第n层电子传输层N、量子点发光层30和阳极50，n为整数，且2≤n≤6，在第一层电子传输层1至第n层电子传输层N中，第二层电子传输层2至第n层电子传输层N中的至少一层的电子迁移率小于第一层电子传输层1的电子迁移率。

本申请的上述量子点电致发光器件，通过在阴极10和量子点发光层30之间设置n层电子传输层，并通过控制沿阴极10至量子点发光层30方向上，在第一层电子传输层1至第n层电子传输层N中，第二层电子传输层2至第n层电子传输层N中的至少一层的电子迁移率小于第一层电子传输层1的电子迁移率，由于电子传输层材料整体的电子迁移能力减弱，使得电子传输速率从整体上降低，进而使得电子和空穴的注入速率接近相对一致，从而提高了发光器件的发光效率和使用寿命。

上述实施例中，第二层电子传输层2至第n层电子传输层N中的至少一层的电子迁移率小于第一层电子传输层1的电子迁移率，可以结合如下例子进行介绍：当n＝4时，阴极10和量子点发光层30之间有四层电子传输层，最靠近阴极10的为第一层电子传输层1(简称第一层)，第二层至第四层电子传输层中的第三层电子传输层(简称第三层)的电子迁移率小于第一层的电子迁移率，其中，第二层或第四层电子传输层的电子迁移率可以比第一层的大，也可以比第一层的小。由于电子迁移率反映的是电子在单位电压下运动的快慢，而在电子从阴极通过四层电子传输层到达量子点发光层的过程中，其快慢主要取决于通过最慢的那层电子传输层的电子迁移率，也就是上述可选实施例中的第三层，从而相比于只有一层电子传输层(相当于第一层电子传输层)的发光器件来说，减小了电子的总体迁移率，并且通过多层电子传输层的设置，可以更准确的调整电子的总迁移率，从而使得电子和空穴的注入速率接近相对一致，使得发光器件的发光效率和使用寿命得以提高。

在本申请一种优选的实施例中，n>2，在第一层电子传输层1至第n层电子传输层N中，第n-1层电子传输层N-1的电子迁移率大于第n层电子传输层N的电子迁移率，和/或第n-1层电子传输层N-1的最低未占分子轨道能级高于第n层电子传输层N的最低未占分子轨道能级。

上述量子点电致发光器件中，当n层为多层时，当靠近量子点层的相邻两层的电子传输层沿电子传输方向上的电子迁移率变小，和/或者最低未占分子轨道能级变低能够降低电子传输速率，从而达到电子和空穴注入保持平衡，提高发光器件发光效率的目的。当n层大于2层，比如是3层、4层、5层或者更多层时，为了进一步减缓电子传输速率，在本申请一种优选的实施例中，第一层电子传输层1至第n层电子传输层N的电子迁移率逐层递减。在另一种优选的实施例中，第一层电子传输层1至第n层电子传输层N的最低未占分子轨道能级逐层递减。n大于2时，控制多层电子传输层之间具有上述逐渐变化的规律，更容易控制电子传输的速率与空穴传输速率之间的平衡，进而利于控制电子注入与空穴注入的平衡，从而提高发光器件的发光效率。当n＝2时，优选在第二层电子传输层的电子迁移率小于第一层电子传输层的电子迁移率外，还可以同时满足第二层电子传输层的最低未占分子轨道能级高于第一层电子传输层的最低未占分子轨道能级。

在本申请一种优选的实施例中，上述量子点电致发光器件包括两层电子传输层，第一层电子传输层1和第二层电子传输层2，优选形成第一层电子传输层1和/或第二层电子传输层2的材料选自无机半导体纳米晶或有机半导体材料；更优选地，无机半导体纳米晶选自ZnO、TiO₂、SnO₂、ZnS、In₂O₃、CdO、AlP、GaP、PbTe、ZrO₂、SrTiO₃、MgTe、以及氧化钼、氧化钨、氧化镍、氧化钒、硫化钼、硫化钨以及硒化钼中的任意一种；优选地，有机半导体材料选自三(8-羟基喹啉)铝、BmPyPB(1,3-双(3,5-双嘧达莫-3-基-苯基)苯)、SiTAZ(3-(4-联苯-基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑))、TPBi(1,3,5-三(1-苯基-苯并D咪唑-2-基)苯)、Liq(锂喹啉配合物)、聚乙烯咔唑(PVK)、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚(N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)(Poly-TPD)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)、N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)、聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)中的一种或多种。

上述有机或无机的材料作为电子传输层具有较低的电子迁移率优势，通过从上述材料中选择具有前述电子迁移率，和/或最低未占分子轨道能级变化规律的材料作为电子传输材料，能够更有效地提高发光器件的发光效率。

在上述优选实施例中，量子点电致发光器件的第一电子传输层和/或第二电子传输层采用无机半导体纳米晶时，优选该无机半导体纳米晶为具有表面配体的纳米晶，表面配体选自乙醇胺、巯基丙醇和巯基乙醇中的任意一种。上述表面配体的无机半导体纳米晶具有可以通过调节配体碳链长度的方式调节电子迁移率的有益效果。

上述量子点电致发光器件中对无机半导体纳米晶的粒径并无特殊的限制，在本申请中优选粒径为1～10nm的无机半导体纳米晶作为电子传输材料，粒径控制在该范围内具有可以通过增加电子传输层中晶面对电子的散射的方式减小电子迁移率的好处。

在本申请一种优选的实施例中，上述量子点电致发光器件的第一层电子传输层1为氧化锌纳米晶或氧化钛纳米晶，形成第二层电子传输层2的材料为电子迁移率在1×10^-5～1.8×10^-3cm²v^-1s^-1范围内的电子传输材料。由于氧化锌纳米晶或者氧化钛纳米晶的电子迁移率在1.8×10^-3～0.18cm²v^-1s^-1范围内，因而选择电子迁移率在1×10^-5～1.8×10^{- 3}cm²v^-1s^-1范围内的电子传输材料形成第二层电子传输层2，能够减小整个电子传输层的电子迁移率，从而实现电子和空穴的注入平衡，提高发光器件的发光效率。

在本申请一种更优选的实施例中，形成第二电子传输层的材料为电子迁移率为M×10^-4cm²v^-1s^-1，0<M<10的电子传输材料。选择电子迁移率在上述范围内的材料作为第二层电子传输层2的材料，具有整个电子传输层的电子迁移率更小从而更好的平衡电子和空穴的注入更优异的性能。

在本申请另一种优选的实施例中，第一层电子传输层1为氧化锌纳米晶或氧化钛纳米晶，形成第二电子传输层的材料为最低未占分子轨道能级在-4.2eV到-3.1eV范围内的电子传输材料。选择最低未占分子轨道能级在上述范围内的第二电子传输层与氧化锌纳米晶或氧化钛纳米晶形成的第一层电子传输层1，能够形成最低未占分子轨道能级由阴极10向量子点发光层30逐渐递减的趋势。因而，电子经过上述两层后传输速度降低，从而缓解了空穴与电子注入速度的不平衡性，提高了发光效率。

在本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种显示装置，该显示装置包括量子点电致发光器件，该量子点电致发光器件为上述的量子点电致发光器件。上述的显示装置由于包括上述的量子点电致发光器件，使得显示装置的发光效率较高。

本申请的再一种典型的实施方式中，提供了一种照明装置，该照明装置包括量子点电致发光器件，该量子点电致发光器件为上述的量子点电致发光器件。该照明装置的发光效率较高。

下面将结合具体的实施例和附图来进一步说明本申请的有益效果。

实施例1

量子点电致发光器件，包括阴极10和阳极50以及从阴极10至阳极50依次设置的两层电子传输层、量子点发光层30以及空穴传输层40，其中，阴极10为Ag极，第一层电子传输层1为粒径为1nm的电子迁移率为3.5×10^-4cm²v^-1s^-1氧化锌纳米晶，第二层电子传输层2为电子迁移率为1×10^-5cm²v^-1s^-1的三(8-羟基喹啉)铝(简写为Alq3)电子传输材料。量子点发光层30为CdSe/ZnS红色核壳量子点，其吸收光谱的波长范围在300～610nm，空穴传输层40为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸PEDOT：PSS和聚(N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)，阳极50为铟锡氧化物(ITO)。

实施例2

量子点电致发光器件，包括阴极10和阳极50以及从阴极10至阳极50依次设置的两层电子传输层、量子点发光层30以及空穴传输层40，其中，阴极10为Ag极，第一层电子传输层1的材料为粒径为3nm电子迁移率为1.5×10^-3cm²v^-1s^-1的配有乙醇胺配体的PbTe电子传输材料，第二层电子传输层2为粒径为10nm的、且带有乙醇胺表面配体的氧化铟纳米晶，其电子迁移率为0.9×10^-3cm²v^-1s^-1。量子点发光层30为CdSe/ZnS红色核壳量子点，其吸收光谱的波长范围在300～610nm，空穴传输层40为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸PEDOT：PSS和聚(N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)，阳极50为铟锡氧化物(ITO)。

实施例3

量子点电致发光器件，包括阴极10和阳极50以及从阴极10至阳极50依次设置的三层电子传输层、量子点发光层30以及空穴传输层40，其中，阴极10为Ag极，第一层电子传输层1为粒径为3nm的带有乙醇胺表面配体的，电子迁移率为0.8×10^-3cm²v^-1s^-1的氧化锌纳米晶，第二层电子传输层2的材料为粒径为5nm，电子迁移率为6.2×10^-4cm²v^-1s^-1的SiTAZ电子传输材料，第三层电子传输层3的材料为粒径为10nm，电子迁移率为8×10^-5cm²v^-1s^-1的TPBi电子传输材料。量子点发光层30为CdSe/ZnS红色核壳量子点，其吸收光谱的波长范围在300～610nm，空穴传输层40为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸PEDOT：PSS和聚(N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)，阳极50为铟锡氧化物(ITO)。

实施例4

量子点电致发光器件，包括阴极10和阳极50以及从阴极10至阳极50依次设置的三层电子传输层、量子点发光层30以及空穴传输层40，其中，阴极10为Ag极，第一层电子传输层1的材料是最低未占分子轨道能级为-3.8eV的ZnO电子传输材料，第二层电子传输层2的材料是最低未占分子轨道能级为-4.2eV的SrTiO₃电子传输材料，第三层电子传输层3为粒径为5nm的氧化钼纳米晶，其最低未占分子轨道能级为-6.7eV。量子点发光层30为CdSe/ZnS红色核壳量子点，其吸收光谱的波长范围在300～610nm，空穴传输层40为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸PEDOT：PSS和聚(N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)，阳极50为铟锡氧化物(ITO)。

实施例5

量子点电致发光器件，包括阴极10和阳极50以及从阴极10至阳极50依次设置的两层电子传输层、量子点发光层30以及空穴传输层40，其中，阴极10为Ag极，第一层电子传输层1的材料是最低未占分子轨道能级为-3.1eV的MgTe电子传输材料，第二层电子传输层2为粒径为8nm的、最低未占分子轨道能级为-6.5eV的氧化钨纳米晶。量子点发光层30为CdSe/ZnS红色核壳量子点，其吸收光谱的波长范围在300～610nm，空穴传输层40为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸PEDOT：PSS和聚(N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)，阳极50为铟锡氧化物(ITO)。

实施例6

量子点电致发光器件，包括阴极10和阳极50以及从阴极10至阳极50依次设置的两层电子传输层、量子点发光层30以及空穴传输层40，其中，阴极10为Ag极，第一层电子传输层1的材料为电子迁移率为1.8×10^-3cm²v^-1s^-1的粒径为5nm的ZnO的电子传输材料，第二层电子传输层2为粒径为10nm的具有乙醇胺配体的、电子迁移率为0.3×10^-3cm²v^-1s^-1的氧化钛纳米晶，氧化钛纳米晶还具有表面配体巯基丙醇。量子点发光层30为CdSe/ZnS红色核壳量子点，其吸收光谱的波长范围在300～610nm，空穴传输层40为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸PEDOT：PSS和聚(N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)，阳极50为铟锡氧化物(ITO)。

实施例7

量子点电致发光器件，包括阴极10和阳极50以及从阴极10至阳极50依次设置的两层电子传输层、量子点发光层30以及空穴传输层40，其中，阴极10为Ag极，第一层电子传输层1为粒径为30nm、具有乙醇胺配体、电子迁移率为1×10^-3cm²v^-1s^-1的氧化钛纳米晶，第二层电子传输层2为电子迁移率为1×10^-5cm²v^-1s^-1的ALq3电子传输材料。量子点发光层30为CdSe/ZnS红色核壳量子点，其吸收光谱的波长范围在300～610nm，空穴传输层40为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸PEDOT：PSS和聚(N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)，阳极50为铟锡氧化物(ITO)。

实施例8

量子点电致发光器件，包括阴极10和阳极50以及从阴极10至阳极50依次设置的六层电子传输层、量子点发光层30以及空穴传输层40，其中，阴极10为Ag极。

第一层电子传输层1的材料为电子迁移率为1.8×10^-3cm²v^-1s^-1的粒径为5nm的ZnO的电子传输材料，第二层电子传输层2的材料为粒径为3nm电子迁移率为1.5×10^-3cm²v^-1s^-1的配有乙醇胺配体的PbTe电子传输材料，第三层电子传输层3为粒径为3nm、具有乙醇胺表面配体、电子迁移率为0.7×10^-3cm²v^-1s^-1的硫化锌纳米晶，第四层电子传输层4的材料为粒径为5nm，电子迁移率为6.2×10^-4cm²v^-1s^-1的SiTAZ电子传输材料，第五层电子传输层5的材料为电子迁移率为1×10^-4cm²v^-1s^-1的BmPyPB电子传输材料，第六层电子传输层6的材料为粒径为10nm，电子迁移率为8×10^-5cm²v^-1s^-1的TPBi电子传输材料。

量子点发光层30为CdSe/ZnS红色核壳量子点，其吸收光谱的波长范围在300～610nm，空穴传输层40为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸PEDOT：PSS和聚(N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)，阳极50为铟锡氧化物(ITO)。

实施例9

量子点电致发光器件，包括阴极10和阳极50以及从阴极10至阳极50依次设置的六层电子传输层、量子点发光层30以及空穴传输层40，其中，阴极10为Ag极。

第一层电子传输层1的材料是最低未占分子轨道能级为-3.1eV的MgTe电子传输材料，第二层电子传输层2的材料是最低未占分子轨道能级为-3.8eV的ZnO电子传输材料，第三层电子传输层3的材料是最低未占分子轨道能级为-4.2eV的SrTiO₃电子传输材料，第四层电子传输层4为粒径为8nm的、最低未占分子轨道能级为-6.5eV的氧化钨纳米晶，第五层电子传输层5为粒径为5nm的氧化钼纳米晶，其最低未占分子轨道能级为-6.7eV。

量子点发光层30为CdSe/ZnS红色核壳量子点，其吸收光谱的波长范围在300～610nm，空穴传输层40为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸PEDOT：PSS和聚(N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)，阳极50为铟锡氧化物(ITO)。

实施例10

量子点电致发光器件，包括阴极10和阳极50以及从阴极10至阳极50依次设置的四层电子传输层、量子点发光层30以及空穴传输层40，其中，阴极10为Ag极。

第一层电子传输层1的材料为粒径为3nm电子迁移率为1.5×10^-3cm²v^-1s^-1的配有乙醇胺配体的PbTe电子传输材料，第二层电子传输层2的材料为电子迁移率为1.8×10^{- 3}cm²v^-1s^-1的粒径为5nm的ZnO的电子传输材料，第三层电子传输层3为粒径为3nm、具有乙醇胺表面配体、电子迁移率为0.7×10^-3cm²v^-1s^-1的硫化锌纳米晶，第四层电子传输层4的材料为电子迁移率为1×10^-4cm²v^-1s^-1的BmPyPB电子传输材料。

量子点发光层30为CdSe/ZnS红色核壳量子点，其吸收光谱的波长范围在300～610nm，空穴传输层40为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸PEDOT：PSS和聚(N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)，阳极50为铟锡氧化物(ITO)。

对比例

除仅含有一层粒径为1nm的氧化锌纳米晶电子传输层，不含有第二电子传输层外，对比例的其余层结构与实施例1完全相同。

对上述各实施例与对比例的量子点电致发光器件的性能进行测试，采用Keithley2400测定量子点发光器件的电流密度-电压曲线，采用积分球(FOIS-1)结合海洋光学的光谱仪(QE-6500)测定量子点发光器件的亮度，根据测定得到的电流密度与亮度计算量子点发光器件的外量子效率，外量子效率表征在观测方向上发光器件发出的光子数与注入器件的电子数之间的比值，是表征器发光器件发光效率的重要参数，外量子效率越高，说明器件的发光效率越高。具体的测试结果见表1。

表1：

	外量子效率(％)
		实施例1	14.3
实施例2	13.9
		实施例3	13.8
实施例4	14.1
		实施例5	13.7
实施例6	13.5
		实施例7	12.2
实施例8	11.6
		实施例9	11.7
实施例10	12.3
		对比例	10.8

由表1的测试结果可知，与对比例的测试结果相比，由于多层电子传输层中，从阴极至量子点发光层30的传输过程中，最靠近阴极的电子传输层的电子迁移率大于其他电子传输层中的任意一层的电子迁移率，或者还满足最靠近量子点发光层30的两层电子传输层的电子迁移率和最低未占分子轨道能级逐渐降低的两个条件中的至少一个，从而使得电子传输速度从整体上有所降低，使得空穴与电子的注入速度达到接近相对平衡，进而使得实施例1至实施例10的外量子效率较高。与实施例1至实施例6相比，实施例7由于其的电子传输层中的无机半导体纳米晶的粒径不在1～10nm之间，由于其粒径较大、电子传输层的厚度较厚，阻碍了电子的注入，但阻碍程度较大，且略小于空穴的注入速率，使其外量子效率较低。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)通过在阴极和量子点发光层30之间设置n层电子传输层，并通过控制沿阴极至量子点发光层30方向上，第n-1层电子传输层比第n层电子传输层的电子迁移率大，或者第n-1层电子传输层比第n层电子传输层的最低未占分子轨道能级高，使得电子在由第一层电子传输层到第n层电子传输层的传输过程中电子传输速率逐渐降低，使得电子和空穴的注入速率保持相对一致，进而使得两者的注入保持相对平衡，从而提高了发光器件的发光效率和使用寿命。

2)本申请中的显示装置包括上述的量子点电致发光器件，使得显示装置的发光效率较高。

3)本申请中的照明装置由于包括上述的量子点电致发光器件，其发光效率较高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种量子点电致发光器件，其特征在于，包括依次排列的阴极(10)、第一层电子传输层(1)至第n层电子传输层(N)、量子点发光层(30)和阳极(50)，n为整数，且2≤n≤6，在所述第一层电子传输层(1)至所述第n层电子传输层(N)中，第二层电子传输层(2)至所述第n层电子传输层(N)中的至少一层的电子迁移率小于所述第一层电子传输层(1)的电子迁移率，所述量子点电致发光器件包括第一层电子传输层(1)和第二层电子传输层(2)，形成所述第一层电子传输层(1)和所述第二层电子传输层(2)至少一层的材料选自无机半导体纳米晶，所述无机半导体纳米晶的粒径为1～10nm。

2.根据权利要求1所述的量子点电致发光器件，其特征在于，n＞2，

在所述第一层电子传输层(1)至所述第n层电子传输层(N)中，第n-1层电子传输层(N-1)的电子迁移率大于所述第n层电子传输层(N)的电子迁移率；和/或

所述第n-1层电子传输层(N-1)的最低未占分子轨道能级高于所述第n层电子传输层(N)的最低未占分子轨道能级。

3.根据权利要求1所述的量子点电致发光器件，其特征在于，n＞2，所述第一层电子传输层(1)至第n层电子传输层(N)的电子迁移率逐层递减。

4.根据权利要求1所述的量子点电致发光器件，其特征在于，n＞2，所述第一层电子传输层(1)至第n层电子传输层(N)的最低未占分子轨道能级逐层降低。

5.根据权利要求1所述的量子点电致发光器件，其特征在于，所述无机半导体纳米晶选自ZnO、TiO₂、SnO₂、ZnS、In₂O₃、CdO、AlP、GaP、PbTe、ZrO₂、SrTiO₃、MgTe、氧化钼、氧化钨、氧化镍、氧化钒、硫化钼、硫化钨以及硒化钼中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的量子点电致发光器件，其特征在于，形成所述第一层电子传输层(1)和所述第二层电子传输层(2)一层的材料选自无机半导体纳米晶，另一层的材料选自有机半导体材料，所述有机半导体材料选自三(8-羟基喹啉)铝、BmPyPB、SiTAZ、TPBi、Liq、聚乙烯咔唑、聚(9，9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚(N，N′-双(4-丁基苯基)-N，N′-双(苯基)联苯胺)、4，4′，4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、4，4′-二(9-咔唑)联苯、N′-(1-萘基)-1，1′-联苯-4，4′-二胺、N，N′-二苯基-N，N′-二(3-甲基苯基)-1，1′-联苯-4，4′-二胺、聚(3，4-乙撑二氧噻吩)、聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的量子点电致发光器件，其特征在于，所述无机半导体纳米晶为具有表面配体的纳米晶，所述表面配体选自乙醇胺、巯基丙醇和巯基乙醇中的任意一种。

8.根据权利要求5中所述的量子点电致发光器件，其特征在于，所述第一层电子传输层(1)为氧化锌纳米晶或氧化钛纳米晶，形成所述第二层电子传输层(2)的材料为电子迁移率在1×10^-5～1.8×10^-3cm²v^-1s^-1范围内的电子传输材料。

9.根据权利要求8所述的量子点电致发光器件，其特征在于，形成所述第二层电子传输层(2)的材料为电子迁移率为M×10^-4cm²v^-1s^-1且0＜M＜10的电子传输材料。

10.根据权利要求5中所述的量子点电致发光器件，其特征在于，所述第一层电子传输层(1)为氧化锌纳米晶或氧化钛纳米晶，形成所述第二层电子传输层(2)的材料为最低未占分子轨道能级在-4.2～-3.1eV范围内的电子传输材料。

11.一种显示装置，包括量子点电致发光器件，其特征在于，所述量子点电致发光器件为权利要求1至10中任一项所述的量子点电致发光器件。

12.一种照明装置，包括量子点电致发光器件，其特征在于，所述量子点电致发光器件为权利要求1至10中任一项所述的量子点电致发光器件。