CN110299458B - 具有混合纳米颗粒电荷传输层的发光装置 - Google Patents

具有混合纳米颗粒电荷传输层的发光装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种发光装置，其使辐射复合最优化，并使非辐射复合最小化。发光装置包括：发光层；第一电极和第二电极，由其产生电荷；第一电荷传输层，其将来自第一电极的电荷注入至发光层中；和第二电荷传输层，其将来自第二电极的电荷注入至发光层中。电荷传输层中的至少一者包括第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物，第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体是在第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体之间在能量上非对齐的导电纳米颗粒。第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的纳米颗粒通过由不同材料制成、通过具有不同大小的纳米颗粒、和/或通过具有不同形状的纳米颗粒，而彼此在能量上非对齐。

Description

具有混合纳米颗粒电荷传输层的发光装置
技术领域
本发明涉及包括用于电荷传输的无机纳米颗粒层的发光装置，更具体地，涉及其中无机纳米颗粒层在发光装置中起到电荷传输层作用的装置。
背景技术
常规发光装置的例子描述于US 9525148中(Kazlas等人，2016年12月20日授权)。图1是示出这种常规发光装置的示例性代表的图。常规发光装置包括阳极104和阴极100以及含有发光107的材料的发光层102。在发光层102内，在电子和空穴复合产生光107时，生成光。发光层102可以是无机或有机半导体层或者量子点(QD)层。至少一个空穴传输层103位于阳极104和发光层102之间，其提供空穴从阳极的传输以及空穴向发光层中的注入。类似地，至少一个电子传输层101位于阴极100和发光层102之间，其提供电子从阴极的传输以及电子向发光层中的注入。
图2是示出图1所示的常规发光装置的常规能带结构的图。图2示出了发光装置中各个层在电荷和空穴的传输和复合中如何重要。在这种常规结构中，阴极和发光层(EML)之间的层称作电子传输层(ETL)，阳极和EML之间的层称作空穴传输层(HTL)。ETL和HTL更为通用地统称为电荷传输层(CTL)。这些CTL的目的是提供与各个电极(阳极或阴极)的欧姆接触，以及提供用于将载体注入到发光层中的能量上的对齐(energetic alignment)。
合意地，HTL具有在能量上与EML的最高占据分子轨道(HOMO，也称作价带最大能量)接近的HOMO(价带最大能量)，以提供高效的空穴注入202。而且，合意地，ETL具有在能量上与EML的最低未占分子轨道(LUMO，也称作导带最小能量)接近的LUMO(导带最小能量)，以提供高效的电子注入201。向EML中提供高效且平衡的电子201和空穴202的注入使EML中的电子和空穴得以有效复合203，进而从EML高效地产生光204。在该上下文中，平衡的注入是指分别从ETL和HTL注入到EML中的电子和空穴的电流密度相等。
电子注入层(EIL)或空穴注入层(HIL)也可以存在于ETL或HTL层内，并主要用于帮助载体从电极转移至相邻的ETL或HTL中。HIL在图2中明确存在，因为其在常规QD LED结构中是常见的，但HIL或EIL可以存在于任何标准的HTL或ETL多层内。具体地，如本文所用，EIL/HIL是特定种类的ETL/HTL，其具体意图是桥接电极和另一ETL/HTL之间的能隙，从而其自身可以被认为是ETL/HTL。
再参考图1，在常规结构中，ETL常常包括纳米颗粒106的基质，其通过相邻纳米颗粒106之间的跳动(hopping)105提供电子传输，且传输至发光层102中。通过该方式制造装置提供了强健的ETL，其降低了氧和水分进入到EML中。但是，这种构造的缺点在于，对于给定的纳米颗粒材料构造，ETL具有固定的迁移率。理想地，为了促进辐射(发光)复合并降低在EML中存在电子和空穴的不平衡时更容易发生的非辐射(非发光)复合，ETL中电子的迁移率相对于HTL中空穴的迁移率应当设定在特定的数值(或者反之亦然)。例如，优选地，ETL中电子的迁移率可以等于HTL中空穴的迁移率，或其整数倍数，或者另外地匹配成使辐射复合最大化。
涉及到量子点(QD)发光二极管(QDLED)中包括纳米颗粒的多个层的常规方法通常通过发光层，例如发光QD和用于提高电荷向QD中注入的导电纳米颗粒的混合物，来提供导电路径。参见，例如，US8361823(Kahen，2013年1月29日授权)和US 7615800(Kahen，2009年11月10日授权)。另外，已经使用纳米颗粒组合物来通过加入化学上惰性的纳米颗粒提供发光区域更好的密封。参见US 6838816(Su等人，2005年1月4日授权)。涉及QDLED纳米颗粒电荷传输层的常规方法最常见地致力于通过改变包括同性(homogeneous)纳米颗粒的ETL层的材料组成而对迁移率进行谐调。参见，例如，KR 101626525B1(Yang等人，2016年6月1日授权)和CN 106410051(Zheng等人，2017年2月15日公开)。但是，即使使用这些教导，仍未实现用于匹配ETL电子注入和HTL空穴注入的电荷迁移率的最优化。
发明内容
本发明主要涉及可以制造成具有目标电荷迁移率的电荷转移层，其包括两种不同的、在能量上非对齐(non-aligned)的纳米颗粒群体的混合物。常规纳米颗粒组成未包括两种不同的导电非发光纳米颗粒的混合物来谐调电荷传输层的迁移率。
为了提供具有特定电荷迁移率的强健的电荷转移层，本发明的实施方式包括以下发光装置结构，其具有包括至少两种不同的纳米颗粒群体的混合物的新型电荷转移层，其中两种不同的纳米颗粒群体在其导带或价带边中两者之一或两者的能量上的对齐方面不同。这种纳米颗粒的组合提供了有效的电阻，它不是其各自单独的电阻的简单平均，而是由于纳米颗粒基质中出现的传导方法而提供了范围大得多的谐调性(tuneability)。不同的纳米材料群体可以通过由不同的材料制成、或者通过是相同或类似材料的大小或形状不同的颗粒，而在能量上非对齐(energetically non-aligned)。
两种纳米颗粒群体在能量上非对齐的含义具体参考图10说明，其中清楚地表明，尽管每个群体内可以存在有纳米颗粒导带最小能量或价带最大能量的散布(spread)，但在每个分布内均存在最可能的值，这在两种这样的群体之间产生(模态)平均值的差异。图10显示了具有第一平均导带最小能量1001和第一群体能量宽度(energetic width)1002的第一纳米颗粒群体以及具有第二平均导带最小能量1003和第二群体能量宽度1004的第二纳米颗粒群体，其中第一平均导带最小能量1001和第二平均导带最小能量1003之间的间隔1005为至少0.2eV。
本发明的一方面是使辐射复合最优化并使非辐射复合最小化的发光装置。在示例性实施方式中，发光装置包括：发光层；第一电极和第二电极，由其产生电荷；第一电荷传输层，其将来自第一电极的电荷注入至发光层中；和第二电荷传输层，其将来自第二电极的电荷注入至发光层中。电荷传输层中的至少一者包括第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物，第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体是在第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体之间在能量上非对齐的导电纳米颗粒。
第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的纳米颗粒通过由不同的材料制成、通过具有不同大小的纳米颗粒、和/或通过具有不同形状的纳米颗粒，而彼此在能量上非对齐。第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的纳米颗粒另外在来自发光层的发光的波长范围内是不发光的。在示例性实施方式中，第一电极是阴极，第二电极是阳极，第一电荷传输层是将来自阴极的电子注入至发光层中的电子传输层，第二电荷传输层是将来自阳极的空穴注入至发光层中的空穴传输层。电子传输层、空穴传输层或者电子传输层和空穴传输层二者包括第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物，其对于ETL和HTL可以是不同的纳米颗粒群体的混合物，以根据要求支持空穴传输或电子传输。
本发明的另一方面是以使辐射复合最优化并使非辐射复合最小化的方式制造发光装置的方法。在示例性实施方式中，该方法包括以下步骤：形成根据任意实施方式的发光装置，和向电荷传输层中的至少一者中引入第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物，第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体是彼此在能量上非对齐的导电纳米颗粒。第一纳米颗粒群体相对于第二纳米颗粒群体的比例选择成使得第一电荷传输层中的电荷迁移率与第二电荷传输层中的电荷迁移率谐调(tuned)。
为了实现前述和相关方面，本发明包括在以下文中充分说明并在权利要求中具体指出的特征。以下说明和附图详细记载了本发明的某些示例说明性实施方式。但是，这些实施方式仅指示了可以利用本发明原理的各种方式中的一些。本发明的其他目的、优势和新特征根据结合附图考虑的本发明的以下详述将会是明显的。
附图说明
图1是示出常规发光装置的示例性代表的图。
图2是示出图1所示的常规发光装置的常规能带结构的图。
图3是示出根据本发明实施方式的示例性发光装置的图，该发光装置具有材料不同的不同纳米颗粒群体。
图4是示出相邻纳米颗粒之间位点间传输的示例性能垒的图。
图5是示出模拟在能量上非对齐的纳米颗粒的混合物的载体运输电阻的图。
图6是示出根据本发明实施方式的示例性发光装置的图，该发光装置具有大小不同的不同纳米颗粒群体。
图7是示出根据本发明实施方式的示例性发光装置的图，该发光装置具有形状不同的不同纳米颗粒群体。
图8是示出根据本发明实施方式的示例性发光装置的图，该发光装置具有位于HTL内的不同纳米颗粒群体。
图9是示出根据本发明实施方式的示例性发光装置的图，该发光装置具有位于ETL和HTL两者内的不同纳米颗粒群体。
图10是示出导带最大能量间隔为0.3eV的两种纳米颗粒群体的能量分布的图。
具体实施方式
现将参考附图对本发明的实施方式进行说明，其中类似的参考数字通篇用来指类似的要素。要理解的是，附图并非必然成比例。
为了提供具有特定电荷迁移率的强健的电荷转移层，本发明的实施方式包括以下发光装置结构，其具有包括至少两种不同的纳米颗粒群体的混合物的新型电荷转移层，其中两种不同的纳米颗粒群体在其导带或价带边中两者之一或两者的能量上的对齐方面不同。这种纳米颗粒的组合提供了有效的电阻，它不是其各自单独的电阻的简单平均，而是由于纳米颗粒基质中出现的传导方法而提供了范围大得多的谐调性。不同的纳米颗粒群体可以通过由不同的材料制成、或者通过是相同或类似材料的大小或形状不同的颗粒，而在能量上非对齐。纳米颗粒群体的纳米颗粒另外在来自发光层的发光的波长范围内是不发光的。
图3是示出根据本发明实施方式的示例性发光装置30的图，该发光装置具有材料不同的不同纳米颗粒群体。在整体或大体的结构上，发光装置30具有与常规构造类似的特征。发光装置30包括阳极304和阴极300以及发光层302，发光层也被称作发射层(EML)，其含有发光307的材料。在发光层302内，在电子和空穴复合产生光307时，生成光。发光层302可以是无机或有机的半导体层，或者是量子点(QD)层。阳极304和发光层302之间设置有至少一个空穴传输层(HTL)303，其提供空穴从阳极的传输和空穴到发光层中的注入。类似地，阴极300和发光层302之间设置有至少一个电子传输层(ETL)301，其提供电子从阴极的传输和电子到发光层中的注入。
通常，在纳米颗粒基质中，特别是在由具有宽带隙的金属氧化物纳米颗粒形成的纳米颗粒基质中，电荷传输通过电子或空穴从一纳米颗粒位点跳动到另一相邻纳米颗粒位点而发生，该位点间传输的速率与呈现的能垒(φ)有关，如式1中所详示。
Figure BDA0002000970020000061
其中：
Γnet(1→2)(E,T)是在温度T下相对于导带最小能量的能量为E的电子从位点1跳动至位点2的位点间速率；Φ是呈现给位点1处的电荷的去往位点2的能垒；f1,2是位点1或2处的电子的费米函数，并且是电子能量，即位点(Ef)和温度(T)的费米能量的函数；kB是玻尔兹曼常数(1.38x10-23m2.kg.s-2.K-1)。通过该跳动机制，通常不导电的材料例如Al2O3可以在作为纳米颗粒阵列(array)存在时导电。
图4是示出相邻纳米颗粒之间位点间传输的示例性能垒的图。对于纳米颗粒的同性(homogeneous)阵列，由于能垒相对小，足以被相对小的热活化(或施加相对小的电压)克服，因此跳动对于所有相邻的位点都是可能的。参考图4上部，对于在能量上对齐的纳米颗粒的同性阵列来说，参考数字401表示与第一纳米颗粒对应的第一位点处的能级ψ1，参考数字402表示与第二纳米颗粒对应的相邻第二位点处的能级ψ2。φ是电子“e”进行从第一位点到第二位点的位点间传输404的能垒403。图4上部示出了两个能量上基本对齐的同性纳米颗粒之间的导带对齐(alignment)，借此将小的能垒403呈现至跳动电子404。
相比之下，对于其中相邻纳米颗粒可能不在能量上对齐的纳米颗粒的非同性(non-homogeneous)阵列来说，能垒增加至对相邻纳米颗粒之间的位点间传输带来障碍，与同性纳米颗粒(或者另外在能量上对齐的纳米颗粒)相比较，这要求相对较大的热活化(或施加相对较大的电压)。参考图4下部，对于能量上非对齐的纳米颗粒的非同性阵列来说，参考数字405表示与第一纳米颗粒对应的第一位点处的能级ψ1，参考数字406表示与第二纳米颗粒对应的相邻第二位点处的能级ψ2。φ是电子“e”进行从第一位点到第二位点的位点间传输408的能垒407。图4下部示出了能量上非对齐的两个非同性纳米颗粒之间的导带对齐，借此将显著较大的能垒407呈现至跳动电子408。
当两个相邻纳米颗粒之间的能垒为热能的大约8倍时(其在室温下等于大约0.2eV的能量差异)，位点间传输的转移率降低至小于能量上相同的纳米颗粒之间的转移率的2％，显著阻碍了相邻的能量上非对齐的纳米颗粒之间的电荷传输。两个相邻纳米颗粒之间的能垒通常小于4eV。能量上对齐的纳米颗粒与能量上非对齐的纳米颗粒之间的转移率的这种差异可以用来将一个或多个电荷传输层配置至选定的目标数值的电荷迁移率，以使辐射复合最大化。
因此，本发明一方面是一种发光装置，其包括：发光层；第一电极和第二电极，由其产生电荷；第一电荷传输层，其将来自第一电极的电荷注入至发光层中；和第二电荷传输层，其将来自第二电极的电荷注入至发光层中。电荷传输层中的至少一者包括第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物，第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体是在第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体之间在能量上非对齐的导电纳米颗粒。
大体上，两种纳米颗粒群体在能量上非对齐的含义具体参考图10说明，其中清楚地表明，尽管每个群体内可以存在有纳米颗粒导带最小能量或价带最大能量的散布，但在每个分布内均存在最可能的值，这在两种这样的群体之间产生(模态)平均值的差异。图10显示了具有第一平均导带最小能量1001和第一群体能量宽度1002的第一纳米颗粒群体以及具有第二平均导带最小能量1003和第二群体能量宽度1004的第二纳米颗粒群体，其中第一平均导带最小能量1001和第二平均导带最小能量1003之间的间隔1005为至少0.2eV。
参考图3，发光装置30具有包括第一纳米颗粒群体306和第二纳米颗粒群体308(如通过不同阴影所表示)的ETL 301，其中第一纳米颗粒群体306和第二纳米颗粒群体308是通过由不同材料制成而彼此在能量上非对齐的导电纳米颗粒。第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的纳米颗粒另外在来自发光层的发光的波长范围内是不发光的。纳米颗粒关于其导带或价带边中两者之一或两者可以是能量上非对齐的。由于这种在能量上非对齐的纳米颗粒的混合物，因此在两个相邻纳米颗粒之间存在着不同类别的位点间传输。在第一类别的位点间传输305(在图3中通过实线箭头表示)中，位点间传输发生在两个能量上对齐的纳米颗粒之间，即在相同材料的颗粒之间。因此，位点间传输305对应于图4上部，借此能垒相对较低。在第二类别的位点间传输309(在图3中通过虚线箭头表示)中，位点间传输发生在两个能量上非对齐的纳米颗粒之间，即在不同材料的颗粒之间。因此，位点间传输309对应于图4下部，借此能垒相对较高。
能量上非对齐的纳米颗粒之间、例如图3中第一纳米颗粒306和第二纳米颗粒308之间因高能垒的这种电荷传输阻碍具有以下结果：一纳米颗粒群体向另一纳米颗粒群体的少量添加导致混合物对电荷传输的总电阻的较大的变化。在图3的例子中，ETL 101包括不同材料的两种纳米颗粒群体的混合物，其中主要传导方法是渗漏(percolation)。电子如传输305所示跳动至相同材料的能量上对齐的纳米颗粒的速率，远高于如传输309所示跳动至不同材料的能量上非对齐的纳米颗粒的速率。
图5是示出模拟在能量上非对齐的纳米颗粒的混合物的载体传输电阻的图。在该例子中，纳米颗粒混合物包括由二氧化钛(TiO2)制成的第一纳米颗粒群体和由氧化锌(ZnO)制成的第二纳米颗粒群体。将电荷传输电阻针对TiO2纳米颗粒相对于ZnO纳米颗粒的比例作图(曲线501)。如图5所示，这种混合ETL层的电阻的模拟表明，当混合物中TiO2的比例从0(全部为ZnO)变化至1(全部为TiO2)时，ETL层电阻的谐调性范围超过两个数量级。电阻与电荷迁移率负相关。具体地，形成同性层时各自导电的两个纳米颗粒群体可以由于不同的能量上非对齐的纳米颗粒之间的电荷跳动降低而使导电性变低。在图5中观察到这一点，其中100％ZnO或100％TiO2ETL的电阻比两种类型纳米颗粒的均匀混合物的电阻低大约两个数量级。发明人已发现，这一关系并非这些材料所特有的，在主要的传导机制是通过电子跳动的其他适当的纳米颗粒阵列中例如在两种不同金属氧化物纳米颗粒群体的任意混合物中观察到相当的关系。
因此，由图5可见，电阻的范围是非线性的，并允许很宽范围的可选电阻水平(因此，反过来，可选电荷迁移率)，其取决于所选择的不同纳米颗粒群体的相对比例。通过该方式，可以通过配置ETL中的纳米颗粒群体，选定电荷迁移率目标数值。如上所述，为了促进辐射(发光)复合并降低在EML中存在电子和空穴的不平衡时更容易发生的非辐射(非发光)复合，ETL中电子的迁移率相对于HTL中空穴的迁移率应当设定在特定的数值(或者反之亦然)。例如，优选地，ETL中电子的迁移率可以等于HTL中空穴的迁移率，或是其整数倍，或者另外地匹配成使辐射复合最大化。通过调节ETL中不同纳米颗粒的相对比例，ETL中电子的迁移率可以设置成与HTL中空穴的迁移率匹配，以使辐射复合最大化。
因此，本发明另一方面是一种以使辐射复合最优化并使非辐射复合最小化的方式制造发光装置的方法。在示例性实施方式中，该方法包括以下步骤：形成根据任意实施方式的发光装置，和向电荷传输层中的至少一者中引入第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物，第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体是彼此在能量上非对齐的导电纳米颗粒。第一纳米颗粒群体相对于第二纳米颗粒群体的比例选择成使得第一电荷传输层中的电荷迁移率与第二传输层中的电荷迁移率谐调。
相比之下，纳米颗粒混合物的其他重要特性不受不同纳米颗粒群体的相对比例的显著影响。例如，图5还显示了折射率随着TiO2纳米颗粒相对于ZnO纳米颗粒的比例变化的曲线502。将折射率曲线502与电阻曲线501相比较，折射率呈线性变化，并且与电阻相比较，在窄得多的范围内变化。因此，曲线501所示的电荷迁移率变化明显不同于对于两种纳米材料混合物可预期的变化，在可预期的变化中，通常，当调节两种材料的比例时，混合物的特性遵循类似于两种材料的特性之间的线性插值的依赖性，如折射率曲线502所示。因此，电荷迁移率的变化提供了预料不到的提高结果，借此可以通过不同纳米颗粒群体的特定选择的比例，在很宽的范围内谐调或设定适当的电阻，而对发光装置其他特性没有显著影响。
使用具有在能量上非对齐的纳米颗粒的纳米颗粒群体的纳米颗粒混合物，具有相对于常规构造预料不到的提高的优势。使用常见的和/或低成本的纳米颗粒材料，电荷传输层可以实现成具有与目标数值匹配的电荷迁移率(或电阻)以实现电子和空穴向EML中的平衡注入，从而实现高效QLED。由于可以在单一工艺步骤中制造混合纳米颗粒层，制造较为简单。相比之下，使用常规的同性层或者另外能量上对齐的层，这样的构造将不能够提供最佳的电荷迁移率目标数值。
此外，本发明的电荷传输层的电荷迁移率能够独立于电荷传输层的其他特性而选择。例如，如上所述，电荷迁移率对于第二纳米颗粒群体的比例的依赖性并不遵循线性插值，但层的折射率遵循线性插值并在较窄的范围内变化。因此，可以在保持基本上最佳的折射率的同时实现最佳的电荷迁移率。这一点对于QD-LED结构非常重要，其中在QD-LED结构中由于形成包括电荷传输层的光学谐振腔，电荷传输层的折射率对于光的提取效率的确定可能很重要。
在图3的实施方式中，能量上非对齐的纳米颗粒的不同群体通过使用不同的材料提供。存在有另外的提供能量上非对齐的纳米颗粒的不同群体的机制。具体地，通过由不同的材料制成(如图3的实施方式中)、通过具有不同大小的纳米颗粒、和/或通过具有不同形状的纳米颗粒，可以使第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的纳米颗粒制成彼此在能量上非对齐。
图6是示出根据本发明实施方式的示例性发光装置60的图，该发光装置具有大小不同的不同纳米颗粒群体。发光装置60包括阳极604和阴极600以及含有发光607的材料的发光层602。在发光层602内，在电子和空穴复合产生光607时，生成光。发光层602可以是无机或有机的半导体层，或者是量子点(QD)层。阳极604和发光层603之间设置有至少一个空穴传输层(HTL)603，其提供空穴从阳极的传输和空穴到发光层中的注入。类似地，阴极600和发光层602之间设置有至少一个电子传输层(ETL)601，其提供电子从阴极的传输和电子到发光层中的注入。
在图6的实施方式中，ETL 601包括第一纳米颗粒群体606和第二纳米颗粒群体608，其中第一纳米颗粒群体606和第二纳米颗粒群体608是通过相同或能量上类似的纳米颗粒材料的大小不同的颗粒而在能量上非对齐的导电纳米颗粒。如图6所示，例如，纳米颗粒606相对于纳米颗粒608较大。第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的纳米颗粒另外在来自发光层的发光的波长范围内是不发光的。
由于这种在能量上非对齐的纳米颗粒的混合物，因此在两个相邻纳米颗粒之间存在着不同类别的位点间传输。在第一类别的位点间传输605(在图6中通过实线箭头表示)中，位点间传输发生在两个能量上对齐的纳米颗粒之间，即在相同大小的颗粒之间。因此，位点间传输605对应于图4上部，借此能垒相对较低。在第二类别的位点间传输609(在图6中通过虚线箭头表示)中，位点间传输发生在两个能量上非对齐的纳米颗粒之间，即在不同大小的颗粒之间。因此，位点间传输609对应于图4下部，借此能垒相对较高。电子如传输605所示跳动至相同大小的能量上对齐的纳米颗粒的速率，远高于如传输609所示跳动至不同大小的能量上非对齐的纳米颗粒的速率。这种构造通过量子限域实现了至少0.2eV的导带和/或价带边的能量差异，通常在室温下为0.2eV至4eV。
图7是示出根据本发明实施方式的示例性发光装置70的图，该发光装置具有形状不同的不同纳米颗粒群体。发光装置70包括阳极704和阴极700以及含有发光707的材料的发光层702。在发光层702内，在电子和空穴复合产生光707时，生成光。发光层702可以是无机或有机的半导体层，或者是量子点(QD)层。阳极704和发光层703之间设置有至少一个空穴传输层(HTL)703，其提供空穴从阳极的传输和空穴到发光层中的注入。类似地，阴极700和发光层702之间设置有至少一个电子传输层(ETL)701，其提供电子从阴极的传输和电子到发光层中的注入。
在图7的实施方式中，ETL 701包括第一纳米颗粒群体706和第二纳米颗粒群体708，其中第一纳米颗粒群体706和第二纳米颗粒群体708是通过相同或能量上类似的纳米颗粒材料的形状不同的颗粒而在能量上非对齐的导电纳米颗粒。图7所示的形状是示例说明性的例子，并且可以使用任何适当形状的不同纳米颗粒群体。第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的纳米颗粒另外在来自发光层的发光的波长范围内是不发光的。
由于这种在能量上非对齐的纳米颗粒的混合物，因此在两个相邻纳米颗粒之间存在着不同类别的位点间传输。在第一类别的位点间传输705(在图7中通过实线箭头表示)中，位点间传输发生在两个能量上对齐的纳米颗粒之间，即在相同形状的颗粒之间。因此，位点间传输705对应于图4上部，借此能垒相对较低。在第二类别的位点间传输709(在图7中通过虚线箭头表示)中，位点间传输发生在两个能量上非对齐的纳米颗粒之间，即在不同形状的颗粒之间。因此，位点间传输709对应于图4下部，借此能垒相对较高。电子如传输705所示跳动至相同形状的能量上对齐的纳米颗粒的速率，远高于如传输709所示跳动至不同形状的能量上非对齐的纳米颗粒的速率。这种构造通过量子限域实现了至少0.2eV的导带和/或价带边的能量差异，通常在室温下为0.2eV至4eV。
在之前的实施方式中，在ETL中提供能量上非对齐的纳米颗粒的不同群体。但是，更通常地，可以在任意电荷传输层(CTL)或其组合中提供能量上非对齐的纳米颗粒(例如，使用不同的材料、颗粒大小和/或颗粒形状)的不同群体。例如，可以在一个或多个ETL中、在一个或多个HTL中或者在一个或多个ETL和一个或多个HTL的组合中提供能量上非对齐的纳米颗粒的不同群体。因此，电子传输层、空穴传输层或者电子传输层和空穴传输层二者均可以包括第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物。
图8是示出根据本发明实施方式的示例性发光装置80的图，该发光装置具有位于HTL内的不同纳米颗粒群体。发光装置80包括阳极804和阴极800以及含有发光807的材料的发光层802。在发光层802内，在电子和空穴复合产生光807时，生成光。发光层802可以是无机或有机的半导体层，或者是量子点(QD)层。阳极804和发光层802之间设置有至少一个空穴传输层(HTL)803，其提供空穴从阳极的传输和空穴到发光层中的注入。类似地，阴极800和发光层802之间设置有至少一个电子传输层(ETL)801，其提供电子从阴极的传输和电子到发光层中的注入。
在图8的实施方式中，HTL 803包括第一纳米颗粒群体806和第二纳米颗粒群体808，其中第一纳米颗粒群体806和第二纳米颗粒群体808是在能量上非对齐的导电纳米颗粒。尽管图8的例子看起来与图3相当，因为使用不同的阴影(在图3中表示不同的材料)，但可以利用使得不同的纳米颗粒群体在能量上非对齐的任何适当特性，包括不同的材料、不同的纳米颗粒大小和/或不同的纳米颗粒形状。
由于这种在能量上非对齐的纳米颗粒的混合物，因此在两个相邻纳米颗粒之间存在着不同类别的位点间传输。在第一类别的位点间传输805(在图8中通过实线箭头表示)中，位点间传输发生在两个能量上对齐的纳米颗粒之间。因此，位点间传输805对应于图4上部，借此能垒相对较低。在第二类别的位点间传输809(在图8中通过虚线箭头表示)中，位点间传输发生在两个能量上非对齐的纳米颗粒之间。因此，位点间传输809对应于图4下部，借此能垒相对较高。空穴如传输805所示跳动至能量上对齐的纳米颗粒的速率，远高于如传输809所示跳动至能量上非对齐的纳米颗粒的速率。这种构造通过量子限域实现了至少0.2eV的导带和/或价带边的能量差异，通常在室温下为0.2eV至4eV。
图9是示出根据本发明实施方式的示例性发光装置90的图，该发光装置具有位于ETL和HTL二者内的不同纳米颗粒群体。发光装置90包括阳极904和阴极900以及含有发光907的材料的发光层902。在发光层902内，在电子和空穴复合产生光907时，生成光。发光层902可以是无机或有机的半导体层，或者是量子点(QD)层。阳极904和发光层902之间设置有至少一个空穴传输层(HTL)903，其提供空穴从阳极的传输和空穴到发光层中的注入。类似地，阴极900和发光层902之间设置有至少一个电子传输层(ETL)901，其提供电子从阴极的传输和电子到发光层中的注入。
在图9的实施方式中，ETL 901包括第一纳米颗粒群体906和第二纳米颗粒群体908，其中第一纳米颗粒群体906和第二纳米颗粒群体908是在能量上非对齐的导电纳米颗粒。尽管图9的例子看起来与图3相当，因为使用不同的阴影(在图3中表示不同的材料)，但可以利用使得不同的纳米颗粒群体在能量上非对齐的任何适当特性，包括不同的材料、不同的纳米颗粒大小和/或不同的纳米颗粒形状。由于这种在能量上非对齐的纳米颗粒的混合物，因此在两个相邻纳米颗粒之间存在着不同类别的位点间传输。在第一类别的ETL位点间传输905(在图9中通过实线箭头表示)中，位点间传输发生在两个能量上对齐的纳米颗粒之间。因此，位点间传输905对应于图4上部，借此能垒相对较低。在第二类别的ETL位点间传输909(在图9中通过虚线箭头表示)中，位点间传输发生在两个能量上非对齐的纳米颗粒之间。因此，位点间传输909对应于图4下部，借此能垒相对较高。电子如传输905所示跳动至能量上对齐的纳米颗粒的速率，远高于如传输909所示跳动至能量上非对齐的纳米颗粒的速率。
与空穴传输相比较，不同的纳米颗粒群体可以更加适合于电子传输，反之亦然。因此，在示例性实施方式中，ETL和HTL层包括各自不同的第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物。换言之，ETL混合物的第一纳米颗粒群体不同于HTL混合物的第一纳米颗粒群体，ETL混合物的第二纳米颗粒群体不同于HTL混合物的第二纳米颗粒群体。在不同的ETL和HTL混合物的各个内，第二纳米颗粒群体不同于第一纳米颗粒群体。
此外，在图9的实施方式中，HTL 903包括第一纳米颗粒群体910和第二纳米颗粒群体911，其中第一纳米颗粒群体910和第二纳米颗粒群体911是在能量上非对齐的导电纳米颗粒。尽管图9的例子看起来与图3相当，因为使用不同的阴影(在图3中表示不同的材料)，但可以利用使得不同的纳米颗粒群体在能量上非对齐的任何适当特性，包括不同的材料、不同的纳米颗粒大小和/或不同的纳米颗粒形状。由于这种在能量上非对齐的纳米颗粒的混合物，因此在两个相邻纳米颗粒之间存在着不同类别的位点间传输。在第一类别的HTL位点间传输912(在图9中通过实线箭头表示)中，位点间传输发生在两个能量上对齐的纳米颗粒之间。因此，位点间传输912对应于图4上部，借此能垒相对较低。在第二类别的HTL位点间传输913(在图9中通过虚线箭头表示)中，位点间传输发生在两个能量上非对齐的纳米颗粒之间。因此，位点间传输913对应于图4下部，借此能垒相对较高。空穴如传输912所示跳动至能量上对齐的纳米颗粒的速率，远高于如传输913所示跳动至能量上非对齐的纳米颗粒的速率。这种构造实现了至少0.2eV的ETL导带边的能量差异，以及至少0.2eV的HTL价带边的能量差异，通常在室温下为0.2eV至4eV。
在各个示例性实施方式中，各层的具体材料可以选择成适合于任何具体的应用或构造。例如，可以使用以下材料用于各层，其中HTL和ETL中任一者或二者包括不同纳米颗粒的混合物。阳极和阴极可以是高导电性金属(例如但不限于Al、Au、Ag、Mg:Ag合金或Ca/Al双层)或金属氧化物(例如但不限于铟锡氧化物(ITO)、氟化氧化锡(FTO)、氧化锡(SnO2)、氧化铟(In2O3)、铟锌氧化物(IZO)或氧化锌(ZnO))。HTL是有机或无机同性材料或同性材料的组合，例如但不限于聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)、聚(9,9-二辛基芴-co-N-(4-仲丁基苯基)-二苯基胺)(TFB)、聚(9-乙烯基咔唑)(PVK)、聚(N,N’-二(4-丁基苯基)-N,N’-二苯基联苯胺)(PolyTPD)、2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(F4TCNQ)、1,4,5,8,9,11-六氮杂三苯撑六甲腈(HATCN)。或者，HTL可以是不同纳米颗粒例如V2O5、MoO3、NiO、CuO、WO3的混合物。ETL可以包括以下材料，例如但不限于2,2’,2”-(1,3,5-苯三基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑)(TPBi)、8-羟基喹啉锂(Liq.)、LiF、Cs2CO3。或者，ETL可以是不同纳米颗粒例如MgxZn1-xO、AlxZn1-xO、TiO2、ZrO2、Al2O3、HfO、CeO2、Fe2O3、SnO2、In2O3的混合物，其中0≤x≤1。EML可以是发光有机半导体，例如Alq3或发光无机纳米颗粒层例如InP、CdSe、CdS、CdSexS1-x、CdTe、CdxZn1-xSe、CdxZn1-xSeyS1-y、ZnSe、ABX3形式的钙钛矿、ZnwCuzIn1-(w+z)S、碳，其中0≤w，x,y,z≤1，(w+z)≤1。
在示例性实施方式中，ETL或HTL中的至少一者包括两种或更多种类型的纳米颗粒的混合物，纳米颗粒选择成其导带或价带边的能量差异为至少0.2eV、至多大约4eV。优选该范围的下限，即，大约0.2eV，因为该水平倾向于实现最高效的转移率，并倾向于与更加常用的材料相关。精确的能量差异可以随着温度变化，但保持适用如下通用原则：通过使用能量上非对齐的不同纳米颗粒群体，一个或多个电荷传输层中的电荷迁移率可以得到优化。
这样的装置常常通过溶液处理法制造，其例如但不限于，喷墨、凹版印刷、狭缝模具涂布、胶印或转印，或者通过旋涂或刮涂制造。溶液处理法允许由溶液依序印刷随后的层(例如，ETL和EML)，各个印刷步骤之间有干燥步骤。使用溶液处理法允许将不同的纳米颗粒分布灵巧地混合成单一墨水，以在应用之前实现目标混合物。将正确比例的(至少两种)各自单独保持于溶液中的不同的纳米颗粒分布简单地加入，但使用相同的溶剂。然后，将这些进行机械混合，例如，通过震摇或超声，以保证均匀性，并作为混合ETL层应用。
本发明一方面是一种使辐射复合最优化并使非辐射复合最小化的发光装置。在示例性实施方式中，发光装置包括：发光层；第一电极和第二电极，由其产生电荷；第一电荷传输层，其将来自第一电极的电荷注入至发光层中；和第二电荷传输层，其将来自第二电极的电荷注入至发光层中；其中电荷传输层中的至少一者包括第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物，第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体是在第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体之间在能量上非对齐的导电纳米颗粒。发光装置可以单独地或结合地包括一个或多个以下特征。
在发光装置的示例性实施方式中，第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的纳米颗粒通过由不同材料制成而彼此在能量上非对齐。
在发光装置的示例性实施方式中，第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体是不同的金属氧化物纳米颗粒群体。
在发光装置的示例性实施方式中，第一纳米颗粒群体包括氧化钛(TiO2)纳米颗粒，第二纳米颗粒群体包括氧化锌(ZnO)纳米颗粒。
在发光装置的示例性实施方式中，第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的纳米颗粒通过具有不同大小的纳米颗粒而彼此在能量上非对齐。
在发光装置的示例性实施方式中，第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的纳米颗粒通过具有不同形状的纳米颗粒而彼此在能量上非对齐。
在发光装置的示例性实施方式中，第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的带隙在室温下的差异量为0.2eV至4eV。
在发光装置的示例性实施方式中，第一电极是阴极，第二电极是阳极；第一电荷传输层是将来自阴极的电子注入至发光层中的电子传输层；并且第二电荷传输层是将来自阳极的空穴注入至发光层中的空穴传输层；其中电子传输层包括第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物。
在发光装置的示例性实施方式中，第一电极是阴极，第二电极是阳极；第一电荷传输层是将来自阴极的电子注入至发光层中的电子传输层；并且第二电荷传输层是将来自阳极的空穴注入至发光层中的空穴传输层；其中空穴传输层包括第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物。
在发光装置的示例性实施方式中，第一电极是阴极，第二电极是阳极；第一电荷传输层是将来自阴极的电子注入至发光层中的电子传输层；并且第二电荷传输层是将来自阳极的空穴注入至发光层中的空穴传输层；电子传输层和空穴传输层包括各自不同的第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物，从而电子传输层混合物的第一纳米颗粒群体不同于空穴传输层混合物的第一纳米颗粒群体，电子传输层混合物的第二纳米颗粒群体不同于空穴传输层混合物的第二纳米颗粒群体；在各个混合物内，第二纳米颗粒群体不同于第一纳米颗粒群体。
在发光装置的示例性实施方式中，第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的纳米颗粒在来自发光层的发光的波长范围内是不发光的。
在发光装置的示例性实施方式中，发光层包括用于发光的量子点。
在发光装置的示例性实施方式中，在操作温度下不同纳米颗粒群体的能量上非对齐的纳米颗粒之间的电荷传输能垒是热能的至少8倍。
本发明另一方面是以使辐射复合最优化并使非辐射复合最小化的方式制造发光装置的方法。在示例性实施方式中，该方法包括以下步骤：形成发光装置，其包括：发光层；第一电极和第二电极，由其产生电荷；第一电荷传输层，其将来自第一电极的电荷注入至发光层中；和第二电荷传输层，其将来自第二电极的电荷注入至发光层中；和向电荷传输层中的至少一者中引入第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物，第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体是彼此在能量上非对齐的导电纳米颗粒；其中第一纳米颗粒群体相对于第二纳米颗粒群体的比例选择成使得第一电荷传输层中的电荷迁移率与第二传输层中的电荷迁移率谐调。该方法可以单独地或结合地包括一个或多个以下特征。
在发光装置制造方法的示例性实施方式中，第一纳米颗粒群体相对于第二纳米颗粒群体的比例选择成使得第一电荷传输层中的电荷迁移率等于第二传输层中的电荷迁移率或是其整数倍。
在发光装置制造方法的示例性实施方式中，第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的带隙在室温下的差异量为0.2eV至4eV。
在发光装置制造方法的示例性实施方式中，第一电极是阴极，第二电极是阳极；第一电荷传输层是将来自阴极的电子注入至发光层中的电子传输层；并且第二电荷传输层是将来自阳极的空穴注入至发光层中的空穴传输层；其中电子传输层包括第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物。
在发光装置制造方法的示例性实施方式中，第一电极是阴极，第二电极是阳极；第一电荷传输层是将来自阴极的电子注入至发光层中的电子传输层；并且第二电荷传输层是将来自阳极的空穴注入至发光层中的空穴传输层；其中空穴传输层包括第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物。
在发光装置制造方法的示例性实施方式中，第一电极是阴极，第二电极是阳极；第一电荷传输层是将来自阴极的电子注入至发光层中的电子传输层；并且第二电荷传输层是将来自阳极的空穴注入至发光层中的空穴传输层；其中电子传输层和空穴传输层二者包括各自的第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物。
在发光装置制造方法的示例性实施方式中，发光层包括用于发光的量子点。
尽管已关于某个实施方式或某些实施方式对本发明加以显示和说明，但本领域技术人员在阅读并理解本说明书和附图后会想到等同的变化和修改。除非另外指出，特别是关于上述要素(组分、组件、装置、组成等)执行的各个功能，用来描述这些要素的术语(包括措辞“方式”)是要对应于任意执行所说明要素的特定功能(即在功能上等同)的要素，即使其与所公开的在本文所示出的本发明示例性实施方式中执行功能的结构在结构上并不等同。此外，尽管本发明的具体特征已关于若干所示实施方式中的一个或多个加以上述说明，但这样的特征可以与其他实施方式的一个或多个其他特征组合，如对于任何指定或具体的应用可能是合意和有利的。
工业应用性
本发明涉及发光装置，例如，其可以用于显示装置中的发光元件，合适的例子有QLED型显示技术。本发明的实施方式适用于许多种显示装置，以使显示装置具有高分辨率和高图像质量。这些装置的例子包括电视、手机、个人数字助手(PDA)、平板和笔记本电脑、桌面显示器、数字照相机和类似的要求高分辨率显示的装置。
参考标记列表
30–发光装置
60–发光装置
70–发光装置
80–发光装置
90–发光装置
100–阴极
101–电子传输层
102–发光层
103–空穴传输层
104–阳极
105–电荷跳动
106–纳米颗粒
107–光
201–电子注入
202–空穴注入
203–复合
204–光
300–阴极
301–电子传输层(ETL)
302–发光层
303–空穴传输层(HTL)
304–阳极
305–第一类别的位点间传输
306–第一纳米颗粒群体
307–光
308–第二纳米颗粒群体
309–第二类别的位点间传输
401–能级ψ1
402–能级ψ2
403–能垒
404–位点间传输
405–能级ψ1
406–能级ψ2
407–能垒
408–位点间传输
501–电阻曲线
502–折射率曲线
600–阴极
601–电子传输层(ETL)
602–发光层
603–空穴传输层(HTL)
604–阳极
605–第一类别的位点间传输
606–第一纳米颗粒群体
607–光
608–第二纳米颗粒群体
609–第二类别的位点间传输
700–阴极
701–电子传输层(ETL)
702–发光层
703–空穴传输层(HTL)
704–阳极
705–第一类别的位点间传输
706–第一纳米颗粒群体
707–光
708–第二纳米颗粒群体
709–第二类别的位点间传输
800–阴极
801–电子传输层(ETL)
802–发光层
803–空穴传输层(HTL)
804–阳极
805–第一类别的位点间传输
806–第一纳米颗粒群体
807–光
808–第二纳米颗粒群体
809–第二类别的位点间传输
900–阴极
901–电子传输层(ETL)
902–发光层
903–空穴传输层(HTL)
904–阳极
905–第一类别的位点间传输
906–第一纳米颗粒群体
907–光
908–第二纳米颗粒群体
909–第二类别的位点间传输
910–不同的第一纳米颗粒群体
911–不同的第二纳米颗粒群体
912–不同的第一类别的HTL位点间传输
913–不同的第二类别的HTL位点间传输
1001–第一平均导带最小能量
1002–第一群体能量宽度
1003–第二平均导带最小能量
1004–第二群体能量宽度
1005–间隔

Claims (20)

1.一种发光装置，其包括：
发光层；
第一电极和第二电极，由其产生电荷；
第一电荷传输层，其将来自所述第一电极的电荷注入至所述发光层中；和
第二电荷传输层，其将来自所述第二电极的电荷注入至所述发光层中；
其中所述第一电荷传输层和所述第二电荷传输层包括第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物，所述第一纳米颗粒群体和所述第二纳米颗粒群体是在所述第一纳米颗粒群体和所述第二纳米颗粒群体之间在能量上非对齐的导电纳米颗粒，其中“能量上非对齐”是指两种纳米颗粒群体在各自的纳米颗粒导带最小能量和/或价带最大能量的分布内存在的平均值之间存在差异。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述第一纳米颗粒群体和所述第二纳米颗粒群体的纳米颗粒通过由不同的材料制成而彼此在能量上非对齐。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其中所述第一纳米颗粒群体和所述第二纳米颗粒群体是不同的金属氧化物纳米颗粒群体。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其中所述第一纳米颗粒群体包括二氧化钛(TiO2)纳米颗粒，所述第二纳米颗粒群体包括氧化锌(ZnO)纳米颗粒。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的发光装置，其中所述第一纳米颗粒群体和所述第二纳米颗粒群体的纳米颗粒通过具有不同大小的纳米颗粒而彼此在能量上非对齐。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的发光装置，其中所述第一纳米颗粒群体和所述第二纳米颗粒群体的纳米颗粒通过具有不同形状的纳米颗粒而彼此在能量上非对齐。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的发光装置，其中所述第一纳米颗粒群体和所述第二纳米颗粒群体的带隙在室温下的差异量为0.2eV至4eV。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的发光装置，其中：
所述第一电极是阴极，所述第二电极是阳极；
所述第一电荷传输层是将来自所述阴极的电子注入至所述发光层中的电子传输层；并且
所述第二电荷传输层是将来自所述阳极的空穴注入至所述发光层中的空穴传输层。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的发光装置，其中：
所述第一电极是阴极，所述第二电极是阳极；
所述第一电荷传输层是将来自所述阴极的电子注入至所述发光层中的电子传输层；并且
所述第二电荷传输层是将来自所述阳极的空穴注入至所述发光层中的空穴传输层；
所述电子传输层和所述空穴传输层包括各自不同的第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物，从而电子传输层混合物的第一纳米颗粒群体与空穴传输层混合物的第一纳米颗粒群体不同，并且所述电子传输层混合物的第二纳米颗粒群体与所述空穴传输层混合物的第二纳米颗粒群体不同；并且
在各混合物内，所述第二纳米颗粒群体与所述第一纳米颗粒群体不同。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的发光装置，其中所述第一纳米颗粒群体和所述第二纳米颗粒群体的纳米颗粒在来自所述发光层的发光的波长范围内是不发光的。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的发光装置，其中所述发光层包括用于发光的量子点。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的发光装置，其中在操作温度下不同纳米颗粒群体的能量上非对齐的纳米颗粒之间的电荷传输能垒是热能的至少8倍。
13.一种发光装置制造方法，其包括以下步骤：
形成发光装置，所述发光装置包括：发光层；第一电极和第二电极，由其产生电荷；第一电荷传输层，其将来自所述第一电极的电荷注入至所述发光层中；和第二电荷传输层，其将来自所述第二电极的电荷注入至所述发光层中；和
向所述电荷传输层中的至少一者中引入第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物，所述第一纳米颗粒群体和所述第二纳米颗粒群体是彼此在能量上非对齐的导电纳米颗粒，其中“能量上非对齐”是指两种纳米颗粒群体在各自的纳米颗粒导带最小能量和/或价带最大能量的分布内存在的平均值之间存在差异；
其中所述第一纳米颗粒群体相对于所述第二纳米颗粒群体的比例选择成使得所述第一电荷传输层中的电荷迁移率与所述第二电荷传输层中的电荷迁移率谐调。
14.根据权利要求13所述的发光装置制造方法，其中所述第一纳米颗粒群体相对于所述第二纳米颗粒群体的比例选择成使得所述第一电荷传输层中的电荷迁移率是所述第二电荷传输层中的电荷迁移率的整数倍。
15.根据权利要求14所述的发光装置制造方法，其中所述第一纳米颗粒群体相对于所述第二纳米颗粒群体的比例选择成使得所述第一电荷传输层中的电荷迁移率等于所述第二电荷传输层中的电荷迁移率。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的发光装置制造方法，其中所述第一纳米颗粒群体和所述第二纳米颗粒群体的带隙在室温下的差异量为0.2eV至4eV。
17.根据权利要求13-15中任一项所述的发光装置制造方法，其中：
所述第一电极是阴极，所述第二电极是阳极；
所述第一电荷传输层是将来自所述阴极的电子注入至所述发光层中的电子传输层；并且
所述第二电荷传输层是将来自所述阳极的空穴注入至所述发光层中的空穴传输层；
其中所述电子传输层包括所述第一纳米颗粒群体和所述第二纳米颗粒群体的混合物。
18.根据权利要求13-15中任一项所述的发光装置制造方法，其中：
所述第一电极是阴极，所述第二电极是阳极；
所述第一电荷传输层是将来自所述阴极的电子注入至所述发光层中的电子传输层；并且
所述第二电荷传输层是将来自所述阳极的空穴注入至所述发光层中的空穴传输层；
其中所述空穴传输层包括所述第一纳米颗粒群体和所述第二纳米颗粒群体的混合物。
19.根据权利要求13-15中任一项所述的发光装置制造方法，其中：
所述第一电极是阴极，所述第二电极是阳极；
所述第一电荷传输层是将来自所述阴极的电子注入至所述发光层中的电子传输层；并且
所述第二电荷传输层是将来自所述阳极的空穴注入至所述发光层中的空穴传输层；
其中所述电子传输层和所述空穴传输层二者包括各自的第一纳米颗粒群体和第二纳米颗粒群体的混合物。
20.根据权利要求13-15中任一项所述的发光装置制造方法，其中所述发光层包括用于发光的量子点。
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