CN113755161A - 量子点组合物、发光元件以及用于制造该发光元件的方法 - Google Patents

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金德起
金载训
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Abstract

提供了一种量子点组合物、发光元件以及用于制造该发光元件的方法。所述量子点组合物包括具有结合有配体的表面的量子点和热分解辅助化合物。量子点组合物可以应用于显示装置和发光元件的发射层，从而改善发光元件和显示装置的发光效率。

Description

量子点组合物、发光元件以及用于制造该发光元件的方法
本申请要求于2020年6月2日提交的第10-2020-0066732号韩国专利申请的优先权和权益，所述韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开在此涉及一种量子点组合物、一种包括由量子点组合物形成的发射层的发光元件以及一种用于制造该发光元件的方法。
背景技术
正在开发用于多媒体设备的各种类型的显示装置(诸如电视机、移动电话、平板计算机、导航系统和/或游戏控制台)。在这样的显示装置中，使用通过使包含有机化合物的发光材料发光来完成显示的所谓的自发光显示元件。
另外，正在努力开发使用量子点作为发光材料的发光元件，以增强显示装置的颜色再现性，并且需要提高使用量子点的发光元件的发光效率和使用寿命。
发明内容
根据本公开的实施例的一个或更多个方面涉及一种具有改善的分散性的量子点组合物。
根据本公开的实施例的一个或更多个方面还涉及一种发光元件，该发光元件通过包括具有均匀分布且彼此靠近的多个量子点的发射层而具有改善的发光效率。
根据本公开的实施例的一个或更多个方面还涉及一种用于制造发光元件的方法，该方法包括通过去除结合到量子点的配体来形成具有改善的发光效率的发射层。
根据本公开的实施例，一种量子点组合物包括具有结合有配体的表面的量子点和热分解辅助化合物。
配体可以包括结合到量子点的表面的头部以及包含至少一个自由基反应性基团的尾部。
自由基反应性基团可以为羰基、酯基、醚基、过氧基、偶氮基、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、碳酸酯基或黄原酸酯基。
配体可以是单齿配体或双齿配体。
头部可以包括硫醇基、羟基、膦基、芴基、胺基或羧酸基。
头部还可以包括具有1个至6个碳原子的烷基。
尾部可以由从下面的式1至式6中选择的任一者表示。
式1
Figure BDA0003092377170000021
式2
Figure BDA0003092377170000022
式3
Figure BDA0003092377170000023
式4
Figure BDA0003092377170000024
式5
Figure BDA0003092377170000031
式6
Figure BDA0003092377170000032
在以上式1至式6中，R2可以为具有2个至20个碳原子的烷基，m可以是1至5的整数，并且“＊-”可以指示连接到头部的位置。
热分解辅助化合物可以是偶氮化合物。
偶氮化合物可以由下面的式7表示。
式7
Ra-N＝N-Rb
在以上式7中，Ra和Rb可以均独立地为具有2个至20个碳原子的烷基。
相对于量子点组合物的总量，可以以约0.5wt％至约10wt％的量包括具有结合到其表面的配体的量子点。
相对于量子点组合物的总量，可以以约0.01wt％至约1wt％的量包括热分解辅助化合物。
量子点组合物还可以包括有机溶剂，并且量子点可以分散在有机溶剂中。
量子点可以是包括核和围绕核的壳的半导体纳米晶体。
根据本公开的实施例，一种用于制造发光元件的方法包括以下步骤：在第一电极上形成空穴传输区域；在空穴传输区域上形成发射层；在发射层上形成电子传输区域；以及在电子传输区域上形成第二电极，其中，形成发射层的步骤包括：将具有结合有配体的表面的量子点和热分解辅助化合物分散在有机溶剂中以制备量子点组合物；将量子点组合物施用在空穴传输区域上以形成预备发射层；以及加热预备发射层。
热分解辅助化合物可以由式7表示，并且相对于量子点组合物的总量，可以以约0.01wt％至约1wt％的量包括热分解辅助化合物。
式7
Ra-N＝N-Rb在以上式7中，Ra和Rb可以均独立地为具有2个至20个碳原子的烷基。
可以通过在约120℃至约180℃下加热预备发射层20分钟或更长来执行加热预备发射层的步骤。
量子点可以包括核和围绕核的壳，并且配体可以包括结合到量子点的表面的亲水基团和自由基反应性基团。
亲水基团可以为硫醇基、二硫代酸基、膦基、邻苯二酚基、胺基或羧酸基。
在本公开的实施例中，一种发光元件包括：第一电极；空穴传输区域，位于第一电极上；发射层，位于空穴传输区域上；电子传输区域，位于发射层上；以及第二电极，位于电子传输区域上，其中，发射层包括具有结合有亲水基团的表面的量子点。
发射层还可以包括包含自由基反应性基团的残留物。
附图说明
附图被包括以提供对本公开的进一步理解，并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本公开的示例性实施例，并与描述一起用于解释本公开的原理。在附图中：
图1是实施例的电子设备的透视图；
图2是实施例的电子设备的分解透视图；
图3是与图2的线I-I'对应的根据实施例的显示装置的剖视图；
图4是实施例的发光元件的剖视图；
图5是实施例的具有结合到其表面的配体的量子点的示意图；
图6是示出根据实施例的量子点组合物的剖视图；
图7是示出根据实施例的用于制造发光元件的方法的流程图；
图8是示意性地示出根据实施例的形成预备发射层的一个或更多个动作的剖视图；
图9是示意性地示出根据实施例的形成发射层的一个或更多个动作的剖视图；
图10是根据实施例的发射层的剖视图；
图11是根据实施例的显示装置的平面图；
图12是与图11的线II-II'对应的根据实施例的显示装置的剖视图；以及
图13是根据实施例的显示装置的剖视图。
具体实施方式
本公开可以以许多可选择的形式修改，因此将在附图中示例并且更详细地描述具体实施例。然而，应该理解的是，这不意图将本公开限制为所公开的特定形式，而是意图涵盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代。
在本说明书中，当元件(或区域、层、部分等)被称为“在”另一元件“上”、“连接到”或“结合到”另一元件时，指该元件可以直接设置在所述另一元件上、直接连接到或直接结合到所述另一元件，或者第三元件可以设置在其间。
另一方面，在本公开中，术语“直接设置”指在层、膜、区域和/或板等的一部分与另外的部分之间不添加层、膜、区域和/或板等。例如，“直接设置”可以指在两个层或两个构件之间没有诸如粘合构件的附加构件的情况下进行设置。
同样的附图标记指同样的元件。此外，在附图中，为了技术内容的有效描述，夸大了元件的厚度、比例和尺寸。
术语“和/或”包括相关构造(或配置)可以限定其的一个或更多个的所有组合。
将理解的是，尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离本公开的示例实施例的范围的情况下，第一元件可以被命名为第二元件，类似地，第二元件可以被命名为第一元件。除非上下文另外明确指出，否则单数形式的术语可以包括复数形式。
另外，诸如“在……下方”、“下”、“在……上方”和/或“上”等的术语用来描述附图中所示的构造的关系。术语用作相对概念，并且参照附图中指示的方向来进行描述。
除非另有限定，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解的是，在通用字典中限定的术语应该被解释为具有与在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且将不以理想的或过于形式化的含义来解释它们，除非这里明确地限定。
应该理解的是，术语“包括”或“具有”意图说明在公开中存在陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件或它们的组合。
在下文中，将参照附图来描述根据本公开的实施例的量子点组合物、发光元件和包括该发光元件的显示装置。
图1是实施例的电子设备EA的透视图。图2是实施例的电子设备EA的分解透视图。图3是与图2的线I-I'对应的根据实施例的显示装置DD的剖视图。图4是实施例的显示装置DD的剖视图。
在实施例中，电子设备EA可以是大型电子设备，诸如电视机、监视器和/或室外广告牌。另外，电子设备EA可以是小型和/或中型电子设备，诸如个人计算机、膝上型计算机、个人数字终端、汽车导航单元、游戏控制台、智能电话、平板电脑和/或相机。然而，这些仅作为示例呈现，因此在不脱离本公开的情况下可以使用其它合适的电子设备。在本实施例中，智能电话被示例性地示出为电子设备EA。
电子设备EA可以包括显示装置DD和壳体HAU。显示装置DD可以通过显示表面IS来显示图像IM，并且用户可以观看到通过与电子设备EA的前表面FS对应的透射区域TA提供的图像IM。图像IM可以包括静止图像以及动态图像。图1示出了前表面FS平行于由第一方向DR1和与第一方向DR1交叉的第二方向DR2限定的平面。然而，这仅作为示例呈现，在另一实施例中，电子设备EA的前表面FS可以具有弯曲形状。
在电子设备EA的前表面FS的法线方向(即，电子设备EA的厚度方向)之中，沿其显示图像IM的方向由第三方向DR3指示。每个构件的前表面(或上表面)和后表面(或下表面)可以由第三方向DR3来限定。
第四方向DR4(见图11)可以是第一方向DR1与第二方向DR2之间的方向。第四方向DR4可以位于与由第一方向DR1和第二方向DR2限定的平面平行的平面上。由第一方向DR1、第二方向DR2、第三方向DR3和第四方向DR4指示的方向是相对概念，并因此可以改变为其它方向。
根据实施例，电子设备EA可以包括具有折叠区域和非折叠区域的可折叠显示装置，或者具有至少一个弯曲部分的弯曲(例如，可弯曲)显示装置。
电子设备EA可以包括显示装置DD和壳体HAU。在电子设备EA中，前表面FS可以与显示装置DD的前表面对应，并且还可以与窗WP的前表面对应。因此，将使用附图标记FS来指电子设备EA的前表面、显示装置DD的前表面和窗WP的前表面。
壳体HAU可以容纳显示装置DD。壳体HAU可以设置为覆盖显示装置DD，使得作为显示装置DD的显示表面IS的上表面被暴露。壳体HAU可以覆盖显示装置DD的侧表面和底表面，并且使全部(例如，整个)上表面暴露。然而，本公开的实施例不限于此，壳体HAU可以覆盖显示装置DD的上表面的一部分以及侧表面和底表面。
在实施例的电子设备EA中，窗WP可以包括光学透明绝缘材料。窗WP可以包括透射区域TA和边框区域BZA。包括透射区域TA和边框区域BZA的窗WP的前表面FS对应于电子设备EA的前表面FS。
在图1和图2中，透射区域TA被示出为具有圆形顶点的矩形形状。然而，这被示例性地示出，透射区域TA可以具有各种合适的形状，并且不限于任何一个实施例。
透射区域TA可以是光学透明区域。边框区域BZA可以是具有比透射区域TA的透光率相对低的透光率的区域。边框区域BZA可以具有设定或预定的颜色。边框区域BZA可以与透射区域TA相邻并且围绕透射区域TA。边框区域BZA可以限定透射区域TA的形状。然而，本公开的实施例不限于所示的实施例，边框区域BZA可以设置为仅与透射区域TA的一侧相邻，并且可以省略边框区域BZA的一部分。
显示装置DD可以设置在窗WP下面。在本说明书中，“在……下方”可以指示与显示装置DD沿其提供(例如，显示)图像IM的方向相反的方向。
在实施例中，显示装置DD可以基本被构造为产生图像IM。在显示装置DD中产生的图像IM显示在显示表面IS上，并且被用户通过透射区域TA从外部观看到。显示装置DD包括显示区域DA和非显示区域NDA。显示区域DA可以是根据电信号而被激活的区域。非显示区域NDA可以是被边框区域BZA覆盖的区域。非显示区域NDA与显示区域DA相邻。非显示区域NDA可以围绕显示区域DA。
参照图3，显示装置DD可以包括显示面板DP和设置在显示面板DP上的光控制层PP。显示面板DP可以包括显示元件层DP-EL。显示元件层DP-EL包括发光元件ED(见图4)。
光控制层PP可以设置在显示面板DP上，以控制由于外部光导致的来自显示面板DP的反射光。光控制层PP可以包括例如偏振层和/或滤色器层。
在实施例的显示装置DD中，显示面板DP可以是发光显示面板。例如，显示面板DP可以是包括量子点发光元件的量子点发光显示面板。然而，本公开的实施例不限于此。
显示面板DP可以包括基体基底BS、设置在基体基底BS上的电路层DP-CL以及设置在电路层DP-CL上的显示元件层DP-EL。
基体基底BS可以是提供其上设置有显示元件层DP-EL的基体表面的构件。基体基底BS可以是玻璃基底、金属基底、塑料基底等。然而，本公开的实施例不限于此，基体基底BS可以是无机层、有机层或复合材料层。基体基底BS可以是可以容易地弯曲或折叠的柔性基底。
在实施例中，电路层DP-CL可以设置在基体基底BS上，电路层DP-CL可以包括多个晶体管。晶体管可以均包括控制电极、输入电极和输出电极。例如，电路层DP-CL可以包括开关晶体管和驱动晶体管以驱动显示元件层DP-EL的发光元件ED。
图4是示出根据实施例的发光元件ED的剖视图，参照图4，根据实施例的发光元件ED包括第一电极EL1、面对第一电极EL1的第二电极EL2以及设置在第一电极EL1与第二电极EL2之间并包括发射层EML的多个功能层。
多个功能层可以包括设置在第一电极EL1与发射层EML之间的空穴传输区域HTR以及设置在发射层EML与第二电极EL2之间的电子传输区域ETR。根据实施例，盖层可以进一步设置在第二电极EL2上。
空穴传输区域HTR和电子传输区域ETR均可以包括多个子功能层。例如，空穴传输区域HTR可以包括空穴注入层HIL和空穴传输层HTL作为子功能层，电子传输区域ETR可以包括电子注入层EIL和电子传输层ETL作为子功能层。然而，本公开的实施例不限于此，空穴传输区域HTR还可以包括电子阻挡层作为子功能层，电子传输区域ETR还可以包括空穴阻挡层作为子功能层。
在根据实施例的发光元件ED中，第一电极EL1具有导电性。第一电极EL1可以由金属合金或导电化合物形成。第一电极EL1可以是阳极。第一电极EL1可以是像素电极。
在根据实施例的发光元件ED中，第一电极EL1可以是反射电极。然而，本公开的实施例不限于此。例如，第一电极EL1可以是透射电极或透反射电极。当第一电极EL1是透反射电极或反射电极时，第一电极EL1可以包括Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Mo、Ti、它们的化合物或它们的混合物(例如，Ag和Mg的混合物)。在一些实施例中，第一电极EL1可以具有多层结构，所述多层结构包括由上述作为示例的材料形成的反射膜或透反射膜以及由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡锌(ITZO)等形成的透明导电膜。例如，第一电极EL1可以是多层金属膜，并且可以具有ITO/Ag/ITO的金属膜的堆叠结构。
空穴传输区域HTR设置在第一电极EL1上。空穴传输区域HTR可以包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL等。在一些实施例中，除了空穴注入层HIL和空穴传输层HTL之外，空穴传输区域HTR还可以包括空穴缓冲层和电子阻挡层中的至少一个。空穴缓冲层可以根据从发射层EML发射的光的波长来补偿光学谐振距离，并因此可以增大发光效率。可以包括在空穴传输区域HTR中的材料可以用作包括在空穴缓冲层中的材料。电子阻挡层是用于防止或基本防止电子从电子传输区域ETR注入到空穴传输区域HTR的层。
空穴传输区域HTR可以具有由单种材料形成的单层、由多种不同材料形成的单层或者包括由多种不同材料形成的多个层的多层结构。例如，空穴传输区域HTR可以具有由多种不同材料形成的单层结构，或者其中空穴注入层HIL/空穴传输层HTL、空穴注入层HIL/空穴传输层HTL/空穴缓冲层、空穴注入层HIL/空穴缓冲层、空穴传输层HTL/空穴缓冲层或空穴注入层HIL/空穴传输层HTL/电子阻挡层以相应陈述的次序从第一电极EL1堆叠的结构，但是本公开的实施例不限于此。
空穴传输区域HTR可以使用诸如真空沉积法、旋涂法、浇铸法、朗格缪尔-布洛杰特(LB)法、喷墨印刷法、激光印刷法和/或激光诱导热成像(LITI)法的各种合适的方法形成。
空穴注入层HIL可以包括例如酞菁化合物(诸如铜酞菁)、N,N`-二苯基-N,N`-双[4-二(间甲苯基)-氨基-苯基]-联苯-4,4`-二胺(DNTPD)、4,4`,4``-[三(3-甲基苯基)苯基氨基]三苯胺(m-MTDATA)、4,4`,4``-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(TDATA)、4,4`,4``-三(N-(2-萘基)-N-苯基氨基)-三苯胺(2-TNATA)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)、聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PANI/PSS)、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-联苯胺(NPB)、含三苯胺的聚醚酮(TPAPEK)、4-异丙基-4`-甲基二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、二吡嗪并[2,3-f:2`,3`-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六腈(HAT-CN)等。
空穴传输层HTL可以包括任何合适的材料(例如，本领域已知的通用材料)。空穴传输层HTL可以包括例如咔唑类衍生物(诸如N-苯基咔唑和/或聚乙烯基咔唑)、芴类衍生物、N,N`-双(3-甲基苯基)-N,N`-二苯基-[1,1`-联苯]-4,4`-二胺(TPD)、三苯胺类衍生物(诸如4,4`,4``-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA))、N,N`-二(萘-1-基)-N,N`-二苯基-联苯胺(NPB)、4,4`-亚环己基双[N,N-双(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)、4,4`-双[N,N`-(3-甲苯基)氨基]-3,3`-二甲基联苯(HMTPD)、1,3-双(N-咔唑基)苯(mCP)等。
空穴传输区域HTR可以具有约5nm至约1,500nm(例如，约10nm至约500nm)的厚度。空穴注入层HIL可以具有例如约3nm至约100nm的厚度，并且空穴传输层HTL可以具有约3nm至约100nm的厚度。例如，电子阻挡层可以具有约1nm至约100nm的厚度。当空穴传输区域HTR、空穴注入层HIL、空穴传输层HTL和电子阻挡层的厚度满足上述范围时，可以获得期望的(例如，令人满意的)电子注入性质，而不显著增大驱动电压。
发射层EML设置在空穴传输区域HTR上。发射层EML包括结合有多个亲水基团的量子点MQD。因此结合有亲水基团的量子点MQD具有结合到量子点的表面的作为亲水基团的官能团，并且可以具有改性的表面性质。在下文中，将结合有亲水基团的量子点MQD称为表面改性的量子点MQD。结合到量子点的亲水基团可以是稍后将更详细地描述的配体的头部。
包括在发射层EML中的表面改性的量子点MQD可以堆叠以形成层。在图4中，例如，布置具有圆形剖面的表面改性的量子点MQD以形成两个层，但是本公开的实施例不限于此。例如，表面改性的量子点MQD的布置可以根据发射层EML的厚度、包括在发射层EML中的量子点QD(见图5)的形状和量子点QD的平均直径而改变。在一些实施例中，在发射层EML中，表面改性的量子点MQD可以对准以彼此相邻，从而形成单个层，或者可以对准以形成诸如两层或三层的多个层。稍后将更详细地描述量子点组合物和表面改性的量子点MQD。
在一些实施例中，在发光元件ED中，发射层EML可以包括主体和掺杂剂。在实施例中，发射层EML可以包括表面改性的量子点MQD作为掺杂剂材料。另外，在实施例中，发射层EML还可以包括主体材料。
在一些实施例中，在发光元件ED中，发射层EML可以发射荧光。例如，表面改性的量子点MQD可以用作荧光掺杂剂材料。
在实施例的发光元件ED中，电子传输区域ETR设置在发射层EML上。电子传输区域ETR可以包括(例如，选自于)空穴阻挡层、电子传输层ETL和电子注入层EIL之中的至少一种，但是本公开的实施例不限于此。
电子传输区域ETR可以具有由单种材料形成(例如，由单种材料组成)的单层、由多种不同材料形成的单层或者包括由多种不同材料形成的多个层的多层结构。
例如，电子传输区域ETR可以具有电子注入层EIL或电子传输层ETL的单层结构，或者可以具有由电子注入材料和电子传输材料形成的单层结构。另外，电子传输区域ETR可以具有由多种不同材料形成的单层结构，或者可以具有其中电子传输层ETL/电子注入层EIL或者空穴阻挡层/电子传输层ETL/电子注入层EIL以相应陈述的次序从发射层EML堆叠的结构，但是本公开的实施例不限于此。电子传输区域ETR的厚度可以是例如从约20nm至约150nm。
电子传输区域ETR可以使用诸如真空沉积法、旋涂法、浇铸法、朗格缪尔-布洛杰特(LB)法、喷墨印刷法、激光印刷法、激光诱导热成像(LITI)法等的各种合适的方法形成。
当电子传输区域ETR包括电子传输层ETL时，电子传输层ETL可以包括蒽类化合物。然而，本公开的实施例不限于此，电子传输层ETL可以包括例如三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯、2,4,6-三(3`-(吡啶-3-基)联苯-3-基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(N-苯基苯并咪唑-1-基)苯基)-9,10-二萘基蒽、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯(TPBi)、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)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(NTAZ)、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(tBu-PBD)、双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1`-联苯-4-羟基)铝(BAlq)、双(苯并喹啉-10-羟基)铍(Bebq2)、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)或者它们的混合物。电子传输层ETL的厚度可以为从约10nm至约100nm，并且可以为例如从约15nm至约50nm。当电子传输层ETL的厚度满足上述范围时，可以获得期望的(例如，令人满意的)电子传输性质，而不显著增大驱动电压。
当电子传输区域ETR包括电子注入层EIL时，电子注入层EIL可以包括卤化金属(诸如LiF、NaCl、CsF、RbCl和/或RbI)、镧系金属(诸如Yb)、金属氧化物(诸如Li2O和/或BaO)或羟基喹啉锂(LiQ)，但是本公开的实施例不限于此。电子注入层EIL还可以由电子注入材料和绝缘的有机金属盐的混合材料形成。有机金属盐可以包括例如金属乙酸盐、金属苯甲酸盐、金属乙酰乙酸盐、金属乙酰丙酮盐和/或金属硬脂酸盐。电子注入层EIL的厚度可以为约0.1nm至约10nm，例如，约0.3nm至约9nm。当电子注入层EIL的厚度满足上述范围时，可以获得令人满意的电子注入性质，而不显著增大驱动电压。
电子传输区域ETR可以包括如上所述的空穴阻挡层。空穴阻挡层可以包括例如2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)和4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)中的至少一种，但是本公开的实施例不限于此。
第二电极EL2设置在电子传输区域ETR上。第二电极EL2可以是共电极和/或阴极。第二电极EL2可以是透射电极、透反射电极或反射电极。当第二电极EL2是透射电极时，第二电极EL2可以由透明金属氧化物(例如，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡锌(ITZO)等)形成。
当第二电极EL2是透反射电极或反射电极时，第二电极EL2可以包括Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Mo、Ti、Yb、它们的化合物(例如，根据含量的AgYb、AgMg和MgAg化合物等)或它们的混合物(例如，Ag和Mg的混合物、Ag和Yb的混合物等)。例如，第二电极EL2可以包括AgMg、AgYb或MgAg。在一些实施例中，第二电极EL2可以具有多层结构，所述多层结构包括由上述材料中的任何一种形成的反射膜或透反射膜以及由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡锌(ITZO)等形成的透明导电膜。
在一些实施例中，第二电极EL2可以与辅助电极连接。当第二电极EL2与辅助电极连接时，第二电极EL2的电阻可以减小。
图5是包括在实施例的量子点组合物中的量子点QD和配体LD的示意图。图6是示出根据实施例的量子点组合物QCP的视图。
根据实施例的量子点组合物QCP包括量子点QD、结合到量子点QD的表面的配体LD以及作为反应添加剂的热分解辅助化合物RC。热分解辅助化合物RC可以是例如偶氮化合物。量子点QD可以具有结合到其表面的配体LD。例如，量子点QD可以包括核CR和壳SL，并且配体LD可以结合到壳SL。
量子点QD具有结合到其表面的配体LD以保持电荷注入性质，同时改善分散性和封端性质。图5示意性地示出了具有结合到其表面的配体LD的量子点QD。当形成发射层时，部分地去除结合到量子点QD的配体LD，从而减少或防止电荷注入性质的劣化。
实施例的量子点QD可以是可以选自于II-VI族化合物、III-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素、IV族化合物、I-III-VI族化合物以及它们的组合的半导体纳米晶体。
II-VI族化合物可以选自于：二元化合物，选自于CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS以及它们的混合物；三元化合物，选自于CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS以及它们的混合物；以及四元化合物，选自于CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe以及它们的混合物。
III-VI族化合物可以包括：二元化合物，诸如In2S3和/或In2Se3；三元化合物，诸如InGaS3和/或InGaSe3；或者它们的任何组合。
III-V族化合物可以选自于：二元化合物，选自于GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb以及它们的混合物；三元化合物，选自于GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InAlP、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb以及它们的混合物；以及四元化合物，选自于GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb以及它们的混合物。III-V族化合物还可以包括II族金属(例如，InZnP等)。
IV-VI族化合物可以选自于：二元化合物，选自于SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe以及它们的混合物；三元化合物，选自于SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe以及它们的混合物；以及四元化合物，选自于SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe以及它们的混合物。IV族元素可以选自于Si、Ge以及它们的混合物。IV族化合物可以是选自于SiC、SiGe以及它们的混合物的二元化合物。
I-III-VI族化合物可以包括三元化合物，诸如AgInS、AgInS2、CuInS、CuInS2、CuGaO2、AgGaO2、AgAlO2或它们的任何组合。
在一些实施例中，二元化合物、三元化合物或四元化合物可以以均匀的浓度分布存在于颗粒中，或者可以以部分不同的(例如，非均匀的)浓度分布存在于同一颗粒中。也就是说，二元化合物、三元化合物或四元化合物的元素可以以均匀的浓度分布存在于颗粒中，或者可以以非均匀的浓度分布存在于颗粒中。在一些实施例中，可以存在其中一个量子点围绕另一量子点的核/壳结构。核与壳之间的界面可以具有其中存在于壳中的元素的浓度朝向中心变更低(降低)的浓度梯度。
在一些实施例中，量子点QD可以具有核/壳结构，该核/壳结构包括上面描述的具有纳米晶体(例如，由纳米晶体形成)的核CR以及围绕核CR的壳SL。具有核/壳结构的量子点QD的壳SL可以用作保护层以减少或防止核CR的化学变形以保持半导体性质，并且/或者用作充电层以对量子点QD赋予电泳性质。壳SL可以是单层或多层。核CR与壳SL之间的界面可以具有其中存在于壳SL中的元素的浓度朝向中心变更低(降低)的浓度梯度。具有核-壳结构的量子点QD的壳SL的示例可以是金属氧化物、非金属氧化物、半导体化合物或它们的组合。
例如，金属氧化物或非金属氧化物可以是二元化合物(诸如SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、MnO、Mn2O3、Mn3O4、CuO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CoO、Co3O4和/或NiO)或三元化合物(诸如MgAl2O4、CoFe2O4、NiFe2O4和/或CoMn2O4)，但是本公开的实施例不限于此。
在一些实施例中，半导体化合物可以是例如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnSeS、ZnTeS、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InGaP、InSb、AlAs、AlP、AlSb等，但是本公开的实施例不限于此。
量子点QD可以具有约45nm或更小(例如，约40nm或更小或者约30nm或更小)的发光波长光谱的半峰全宽(FWHM)，并且在上述范围内，可以增强色纯度和/或颜色再现性。另外，通过这样的量子点QD发射的光在所有方向上发射，因此可以改善宽视角。
量子点QD的形式没有特别限制，只要它是合适的形式(例如，在相关技术中通常使用的形式)即可，例如，可以使用呈球形、角锥形、多臂形和/或立方体形的纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维、纳米片等形式的量子点。
量子点QD可以根据其粒径来控制发射的光的颜色，因此量子点QD可以具有各种合适的发光颜色，诸如蓝色、红色、绿色等。量子点QD的粒径越小，可以发射的光的波长区域越短。例如，在具有相同的核的量子点QD中，发射绿光的量子点的粒径可以小于发射红光的量子点的粒径。在一些实施例中，在具有相同的核的量子点QD中，发射蓝光的量子点的粒径可以小于发射绿光的量子点的粒径。然而，本公开的实施例不限于此，并且即使在具有相同的核的量子点QD中，也可以根据壳的厚度和材料来调节粒径。
在一些实施例中，当量子点QD将要提供(或具有)各种合适的发光颜色(诸如蓝色、红色、绿色等)中的一种时，提供(或具有)不同的发光颜色的量子点QD可以具有不同的核材料。
如上所述，量子点QD可以包括核CR和围绕核CR的壳SL。然而，本公开的实施例不限于此，量子点QD可以具有单层结构或者可以具有多个壳。
配体LD包括结合到量子点QD的表面的头部HD以及暴露于外部的尾部TL，并且可以通过自由基反应被去除。
配体LD的头部HD结合到量子点QD的表面以形成表面改性的量子点MQD，配体LD的头部HD即使在自由基反应之后也不被去除。例如，当量子点QD包括核CR和壳SL时，头部HD可以结合到壳SL。例如，当头部HD包括硫醇基，并且壳SL包括金属离子Zn(例如，Zn2+)时，头部HD的硫醇基结合到Zn以允许配体LD结合到量子点QD。
头部HD可以包括结合(例如，连接)到量子点QD的表面的官能团。结合(例如，连接)到量子点QD的表面的官能团可以是亲水基团，并且可以包括例如硫醇基、羟基、膦基、芴基、胺基和/或羧酸基。然而，本公开的实施例不限于此。
当头部HD包括结合(例如，连接)到量子点QD的表面的单个官能团时，配体LD可以是单齿配体。当头部HD包括结合(例如，连接)到量子点QD的表面的两个官能团时，配体LD可以是双齿配体。头部HD可以包括结合(例如，连接)到量子点QD的壳SL的表面的官能团。
在一些实施例中，头部HD还可以包括具有1个至6个碳原子的烷基。头部HD还包括具有1个至6个碳原子或者例如1个至4个碳原子的烷基，以确保对量子点QD的稳定性，但可以不抑制电子注入。
配体LD的尾部TL是在制造发射层EML中被去除的部分并且包括至少一个自由基反应性基团RG。自由基反应性基团RG没有特别限制，只要其为能够与热分解辅助化合物RC反应的官能团即可。例如，自由基反应性基团RG可以是羰基、酯基、醚基、过氧基、偶氮基、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、碳酸酯基或黄原酸酯基。
配体LD的尾部TL还可以包括具有2个至20个碳原子的烷基。尾部TL还包括烷基以控制配体LD的长度，从而执行控制量子点QD在量子点组合物QCP中的分散性的功能。当尾部TL的烷基的碳原子数小于2时，量子点QD之间的距离会太近，当碳原子数大于20时，量子点QD之间的距离会太远。
在实施例中，尾部TL可以由从下面的式1至式6中选择的任一者表示。
式1
Figure BDA0003092377170000161
式2
Figure BDA0003092377170000162
式3
Figure BDA0003092377170000171
式4
Figure BDA0003092377170000172
式5
Figure BDA0003092377170000173
式6
Figure BDA0003092377170000174
在以上式1至式6中，R2是取代或未取代的具有2个至20个碳原子的烷基，并且m是1至5的整数。
本说明书中的“＊-”指示将要连接的位置。在式1至式6中，“＊-”指示连接到头部HD的位置。
为了有效地将量子点QD分散在量子点组合物QCP中，相对于量子点组合物QCP的总量，可以以约0.5wt％或更大(或约1wt％或更大)且约10wt％或更小(或约5wt％或更小)的量包括具有结合到其表面的配体LD的量子点QD。
根据实施例的量子点组合物QCP包括热分解辅助化合物RC。热分解辅助化合物RC没有特别限制，只要其为能够执行配体LD(或配体LD的一部分)的自由基去除反应的化合物即可，例如，热分解辅助化合物RC可以是偶氮化合物。量子点组合物QCP包括偶氮化合物RC，并且因此可以有效地执行稍后执行(例如，当形成发射层EML时执行)的配体LD的去除反应。偶氮化合物RC可以由下面的式7表示。
式7
Ra-N＝N-Rb
在以上式7中，
Ra和Rb均独立地为取代或未取代的具有2个至20个碳原子的烷基。
偶氮化合物RC可以单独使用或者以两种或更多种的组合使用。相对于量子点组合物QCP的总量，可以以约0.01wt％或更大(或约0.03wt％或更大)且约1wt％或更小(或约0.7wt％或更小)的量包括偶氮化合物RC，以有效地执行和加速反应。
量子点组合物QCP还可以包括有机溶剂SV。例如，有机溶剂SV可以包括己烷、辛烷、甲苯、氯仿、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、癸烷、十二烷、十六烯、环己基苯、四氢萘、乙基萘、乙基联苯、异丙基萘、二异丙基萘、二异丙基联苯、二甲苯、异丙基苯、戊基苯、二异丙基苯、十氢萘、苯基萘、环己基十氢萘、癸基苯、十二烷基苯、辛基苯、环己烷、环戊烷、环庚烷等。然而，本公开的实施例不限于此。
图7是示出根据实施例的用于制造发光元件的方法的流程图。图8和图9均示意性地示出了根据实施例的用于制造发光元件的方法的一个或更多个动作。图10是示出根据实施例制造的发射层EML的剖视图。
用于制造发光元件的方法包括：在第一电极上形成空穴传输区域、在空穴传输区域上形成发射层、在发射层上形成电子传输区域以及在电子传输区域上形成第二电极。
参照图7，根据实施例的形成发光元件的发射层包括制备量子点组合物(S100)、提供预备发射层(S200)以及提供热以形成发射层(或加热预备发射层以形成发射层)(S300)。
在制备量子点组合物(S100)中，将具有结合到其表面的配体LD的量子点(或多个量子点)QD和热分解辅助化合物RC分散在有机溶剂SV中。量子点QD可以具有结合到其表面的配体LD，以提高在有机溶剂SV中的分散性。
图8示意性地示出了在根据实施例的用于制造发光元件的方法中提供预备发射层的动作(S200)。通过将量子点组合物QCP施用在空穴传输区域HTR上来执行提供预备发射层(S200)。
用于将量子点组合物QCP施用在空穴传输区域HTR上的方法没有特别限制，并且可以使用旋涂法、浇铸法、LB(朗格缪尔-布洛杰特)法、喷墨印刷法、激光印刷法、激光诱导热成像(LITI)法等。图8示出了通过喷嘴NZ在像素限定膜PDL之间施用量子点组合物QCP，但是本公开的实施例不限于此。
发射层EML的厚度没有特别限制，而可以为例如约5nm至约100nm或约10nm至约50nm。
图9是示意性地示出在根据实施例的用于制造发光元件的方法中提供热以形成发射层的动作(S300)的剖视图。根据实施例，可以通过如下来执行向预备发射层P-EML提供热：向预备发射层P-EML提供约120℃至约180℃的热20分钟或更长以引发其中结合到量子点QD的配体LD的一部分被去除的反应，并使预备发射层P-EML固化。也就是说，通过在约120℃至约180℃下加热预备发射层P-EML 20分钟或更长来形成发射层EML。当将热提供到预备发射层P-EML时，热分解辅助化合物RC吸收热并充当自由基引发剂。产生的自由基与配体LD的尾部TL的自由基反应性基团RG反应，以使尾部TL与头部HD之间的键断裂。也就是说，在发射层EML中，量子点QD仅具有附着到其表面的配体LD的头部HD，并且配体LD的尾部TL与头部HD分离且不附着到量子点QD。
在根据实施例的用于制造发光元件的方法中形成发射层(S300)之后，可以进一步包括清洗残留物RS(见图10)(S400)。在清洗残留物RS(S400)中，一些残留物RS可以被去除，并且一些可以保留在发射层EML中。
图10是示出根据实施例制造的发射层EML的剖视图。在将热提供到预备发射层P-EML中，配体LD与偶氮化合物RC反应从而以其中尾部TL被去除的表面改性的量子点MQD的形式形成发射层EML。去除结合到量子点QD的配体LD的一部分使得量子点QD之间的距离更近。被去除的尾部TL和分解的热分解辅助化合物RC作为残留物RS存在，并且残留物RS可以在清洗动作中被去除，或者一些可以保留在发射层EML中。
根据本公开的实施例的量子点组合物在应用于发光元件时可以表现出合适的(例如，优异的)发光效率，同时增强量子点的分散性和封端性质。
具有结合到其表面的有机配体的量子点可以在量子点组合物中具有改善的分散性和封端性质，但是当应用于发光元件时，有机配体会抑制电荷注入性质，因此会降低发光元件的发光效率。然而，根据本公开的实施例的量子点组合物包括包含自由基反应性基团的配体和热分解辅助化合物，以在被施用以形成发射层时去除结合到量子点的配体的一部分，从而减小量子点之间的距离。因此，可以实现增加量子点的堆叠密度、减小或防止电荷注入性质的劣化以及改善发光元件的发光效率性质。
在下文中，将通过具体示例和对比示例更详细地描述本公开。以下示例仅作为示例呈现以帮助理解本公开，因此本公开的范围不限于此。
1、示例量子点组合物1的制备
将量子点1(示例化合物1)和偶氮化合物(2,2'-(二氮烯-1,2-二基)双(2-甲基丙腈))分别以约1wt％和约0.03wt％分散在辛烷中，以制备示例量子点组合物1。另外，针对量子点2至量子点13(示例化合物2至示例化合物13)中的每种，应用同样的方法以分别制备示例量子点组合物2至示例量子点组合物13。量子点QD都相同。
根据示例的结合有配体的量子点
[示例化合物1]
Figure BDA0003092377170000201
[示例化合物2]
Figure BDA0003092377170000202
[示例化合物3]
Figure BDA0003092377170000203
[示例化合物4]
Figure BDA0003092377170000211
[示例化合物5]
Figure BDA0003092377170000212
[示例化合物6]
Figure BDA0003092377170000213
[示例化合物7]
Figure BDA0003092377170000214
[示例化合物8]
Figure BDA0003092377170000215
[示例化合物9]
Figure BDA0003092377170000216
[示例化合物10]
Figure BDA0003092377170000221
[示例化合物11]
Figure BDA0003092377170000222
[示例化合物12]
Figure BDA0003092377170000223
[示例化合物13]
Figure BDA0003092377170000224
2、对比示例量子点组合物1和对比示例量子点组合物2的制备
将下面的对比示例1的量子点1(对比化合物1)和对比示例2的量子点2(对比化合物2)以约1wt％分别分散在辛烷中以制备对比示例量子点组合物1和对比示例量子点组合物2。量子点QD与示例的量子点相同。
对比示例的量子点
[对比化合物1]
Figure BDA0003092377170000225
[对比化合物2]
Figure BDA0003092377170000226
3、量子点组合物的分散粒径和排出稳定性的评价
针对示例量子点组合物1至示例量子点组合物13以及对比示例量子点组合物1和对比示例量子点组合物2中的每种，使用ELSZ-2000ZS(Otsuka)来测量分散粒径。另外，根据来自喷墨头的附着精度(例如，沉积精度)来评价排出稳定性，并且针对30天的排出，评价在x轴方向和y轴方向上±5μm的附着精度(例如，沉积精度)，当精度满足时，将其标记为Spec.-in，或者当在x轴方向和y轴方向上的沉积误差大于±5μm时，将其标记为N.G.。结果示出在下面的表1中。
表1
Figure BDA0003092377170000231
Figure BDA0003092377170000241
参照表1，根据实施例的具有结合到其表面的配体的量子点可以在量子点组合物中具有期望的(例如，优异的)分散性，因此确认的是，排出稳定性是优异的。另一方面，对比示例量子点组合物1具有结合到量子点的包含2个碳原子的相对短的链的配体，并因此评价为在有机溶剂中具有相当低的分散性质并具有差的排出稳定性。对比示例量子点组合物2具有结合到量子点的包含17个碳原子的长链的配体，并因此在有机溶剂中具有优异的分散性并具有优异的排出稳定性。
4、发光元件性质的评价
1)发光元件的制造
依次使用蒸馏水和异丙醇超声清洗ITO玻璃基底(25mm×25mm，15Ω/sq(□))，并用UV臭氧清洗30分钟。将PEDOT-PSS(CleviosTM AI4083)旋涂在干净的基底上，在110℃下烘焙30分钟以形成具有约40nm的厚度的空穴注入层。制备其中聚乙烯基咔唑以约1.1wt％的量溶解在氯苯中的聚乙烯基咔唑溶液，并将该溶液旋涂在空穴注入层上，然后在氮气氛下在手套箱中在150℃下烘焙30分钟，以形成具有约30nm的厚度的空穴传输层。
通过在空穴传输层上旋涂制备的量子点组合物(即，各自制备的量子点组合物中的一种)来形成预备发射层。此后，在氮气氛下在手套箱中在110℃下执行烘焙30分钟，以形成具有约35nm的厚度的发射层。随后，制备其中ZnO纳米颗粒以约2.0wt％的量分散在乙醇中的溶液，并将该溶液旋涂在发射层上，然后在氮气氛下在手套箱中在110℃下烘焙30分钟，以形成具有约60nm的厚度的电子传输层。在电子传输层上，通过热蒸发将铝(Al)沉积为约100nm的厚度以形成阴极。
2)发光元件性质的评价
测量根据示例1至示例13以及对比示例1和对比示例2中的每个的发光元件的亮度和效率，结果示出在下面的表2中。由电流-电压表(Keithley SMU 236)供应电力并使用亮度计PR650来执行测量。
表2
Figure BDA0003092377170000251
Figure BDA0003092377170000261
参照表2，看出的是，与对比示例1和对比示例2中的每个的发光元件的驱动电压和发光效率相比，示例1至示例13的发光元件均具有低驱动电压和期望的(例如，优异的)发光效率。
对比示例1的发光元件具有由具有低分散性的量子点组合物制造的发射层，从而不具有均匀地分布在发射层中的量子点，从而具有相当低的发光效率。
在对比示例2的发光元件中，看出的是，阻挡或防止电子注入的长有机配体保留在发射层中，因此量子点之间的距离远，并且有机配体在每个界面处阻挡或抑制电子和空穴注入，从而降低发光元件的效率。
另一方面，示例1至示例13中的每个的发光元件由具有期望的(例如，优异的)分散性以使量子点均匀地分布的量子点组合物制造，并且包括偶氮化合物使得在发射层的制造中有效地去除结合到量子点的表面的配体的尾部，以减小量子点之间的距离，从而改善膜密度以实现低驱动电压和改善的发光效率。
返回参照图11至图13，将更详细地描述根据实施例的包括发光元件ED的显示装置DD。
图11是根据实施例的显示装置DD的平面图。图12是与图11的线II-II'对应的根据实施例的显示装置DD的剖视图。图13是根据实施例的显示装置DD的剖视图。
实施例的显示装置DD可以包括多个发光元件ED-1、ED-2和ED-3，并且发光元件ED-1、ED-2和ED-3可以包括分别具有表面改性的量子点MQD1、MQD2和MQD3的发射层EML-B、EML-G和EML-R。
在一些实施例中，显示装置DD可以包括包含多个发光元件ED-1、ED-2和ED-3的显示面板DP以及设置在显示面板DP上的光控制层PP。在一些实施例中，与附图中示出的视图不同，可以从实施例的显示装置DD省略光控制层PP。
显示面板DP可以包括基体基底BS、电路层DP-CL和设置在基体基底BS上的显示元件层DP-EL，并且显示元件层DP-EL可以包括像素限定膜PDL、设置在像素限定膜PDL之间(例如，在像素限定膜PDL的部分之间)的发光元件ED-1、ED-2和ED-3以及设置在发光元件ED-1、ED-2和ED-3上的封装层TFE。
参照图11和图12，显示装置DD可以包括非发光区域NPXA和发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R。发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R中的每个可以是能够发射从发光元件ED-1、ED-2和ED-3中的每个产生的光的区域。发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R可以在平面上彼此间隔开。
发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R可以根据从发光元件ED-1、ED-2和ED-3产生的光的颜色被划分为多个组。在图11和图12中示出的实施例的显示装置DD中，示例性地示出了分别发射(例如，将发射)蓝光、绿光和红光的三个发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R。例如，实施例的显示装置DD可以包括彼此分开的蓝色发光区域PXA-B、绿色发光区域PXA-G和红色发光区域PXA-R。
多个发光元件ED-1、ED-2和ED-3可以发射在不同波长区域中的光。例如，在实施例中，显示装置DD可以包括发射(例如，将发射)蓝光的第一发光元件ED-1、发射(例如，将发射)绿光的第二发光元件ED-2以及发射(例如，将发射)红光的第三发光元件ED-3。然而，本公开的实施例不限于此，第一发光元件ED-1、第二发光元件ED-2和第三发光元件ED-3可以发射在相同的波长区域中的光或者发射在至少一个不同波长区域中的光。
例如，显示装置DD的蓝色发光区域PXA-B、绿色发光区域PXA-G和红色发光区域PXA-R可以分别对应于第一发光元件ED-1、第二发光元件ED-2和第三发光元件ED-3。
第一发光元件ED-1的第一发射层EML-B可以包括第一表面改性的量子点MQD1。第一表面改性的量子点MQD1可以发射作为第一光的蓝光。
第二发光元件ED-2的第二发射层EML-G和第三发光元件ED-3的第三发射层EML-R可以分别包括第二表面改性的量子点MQD2和第三表面改性的量子点MQD3。第二表面改性的量子点MQD2和第三表面改性的量子点MQD3可以分别发射作为第二光的绿光和作为第三光的红光。
第一表面改性的量子点MQD1、第二表面改性的量子点MQD2和第三表面改性的量子点MQD3中的每个可以具有量子点以及结合到量子点的表面的头部(配体的头部)。针对第一表面改性的量子点MQD1、第二表面改性的量子点MQD2和第三表面改性的量子点MQD3中的每个，可以等同地应用上述实施例的发光元件中的表面改性的量子点MQD的描述。
在实施例中，包括在发光元件ED-1、ED-2和ED-3中的第一表面改性的量子点MQD1的第一量子点QD1、第二表面改性的量子点MQD2的第二量子点QD2和第三表面改性的量子点MQD3的第三量子点QD3可以由不同的核材料形成。在一些实施例中，第一表面改性的量子点MQD1的第一量子点QD1、第二表面改性的量子点MQD2的第二量子点QD2和第三表面改性的量子点MQD3的第三量子点QD3可以由相同的核材料形成，或者从第一量子点QD1、第二量子点QD2和第三量子点QD3中选择的两个量子点可以由相同的核材料形成，并且其余可以由不同的核材料形成。
在实施例中，第一表面改性的量子点MQD1的第一量子点QD1、第二表面改性的量子点MQD2的第二量子点QD2和第三表面改性的量子点MQD3的第三量子点QD3可以具有不同的直径。例如，与均发射在相对较长的波长区域中的光的第二发光元件ED-2的第二量子点QD2和第三发光元件ED-3的第三量子点QD3相比，在发射在相对较短的波长区域中的光的第一发光元件ED-1中使用的第一量子点QD1可以具有相对较小的平均直径。
在本说明书中，术语“平均直径”指多个量子点颗粒的直径的算术平均值。此外，量子点颗粒的直径可以是在剖面中量子点颗粒的宽度的平均值。
第一量子点QD1、第二量子点QD2和第三量子点QD3的平均直径的关系不限于以上限制。也就是说，图12示出了第一量子点QD1、第二量子点QD2和第三量子点QD3在尺寸上彼此相似。然而，在另一实施例中，包括在发光元件ED-1、ED-2和ED-3中的第一量子点QD1、第二量子点QD2和第三量子点QD3在尺寸上可以不同。另外，从第一量子点QD1、第二量子点QD2和第三量子点QD3中选择的两个量子点的平均直径可以类似，并且其余可以不同。
在实施例中，第一表面改性的量子点MQD1、第二表面改性的量子点MQD2和第三表面改性的量子点MQD3的第一配体至第三配体可以彼此相同或不同。可以基于包括第一表面改性的量子点MQD1、第二表面改性的量子点MQD2和第三表面改性的量子点MQD3的发光元件ED-1、ED-2和ED-3的发光波长相应地选择第一配体至第三配体。
在实施例的显示装置DD中，如图11和图12中所示，发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R中的每个的面积可以彼此不同。在这种情况下，术语“面积”可以指当在由第一方向DR1和第二方向DR2限定的平面上观看的面积。
发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R可以根据从发光元件ED-1、ED-2和ED-3的发射层EML-B、EML-G和EML-R发射的光的颜色而具有不同的面积。例如，参照图11和图12，在实施例的显示装置DD中，与发射蓝光的第一发光元件ED-1对应的蓝色发光区域PXA-B可以具有最大的面积，与产生绿光的第二发光元件ED-2对应的绿色发光区域PXA-G可以具有最小的面积。然而，本公开的实施例不限于此，发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R可以发射除蓝光、绿光和红光以外的光，或者发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R可以均具有相同的面积，或者发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R可以以与图11中所示的面积比不同的面积比设置。
发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R中的每个可以是由像素限定膜(或像素限定层)PDL隔开的区域。非发光区域NPXA可以是相邻的发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R之间的区域，并且可以对应于像素限定膜PDL。另一方面，在本说明书中，发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R中的每个可以对应于像素。像素限定膜PDL可以使发光元件ED-1、ED-2和ED-3隔开。发光元件ED-1、ED-2和ED-3的发射层EML-B、EML-G和EML-R可以设置在由像素限定膜PDL限定的开口OH中，并且在由像素限定膜PDL限定的开口OH中隔开。
像素限定膜PDL可以由聚合物树脂形成。例如，像素限定膜PDL可以形成为包括聚丙烯酸酯类树脂或聚酰亚胺类树脂。另外，像素限定膜PDL可以通过除了聚合物树脂之外还包括无机材料来形成。在一些实施例中，像素限定膜PDL可以形成为包括光吸收材料，或者可以形成为包括黑色颜料或黑色染料。所形成的包括黑色颜料或黑色染料的像素限定膜PDL可以实现黑色像素限定膜。当形成像素限定膜PDL时，炭黑可以用作黑色颜料或黑色染料，但是本公开的实施例不限于此。
在一些实施例中，像素限定膜PDL可以由无机材料形成。例如，像素限定膜PDL可以形成为包括从氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氮氧化硅(SiOxNy)等中选择的材料。像素限定膜PDL可以限定发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R。发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R以及非发光区域NPXA可以由像素限定膜PDL隔开。
发光元件ED-1、ED-2和ED-3中的每个可以包括第一电极EL1、空穴传输区域HTR、一个或更多个发射层EML-B、EML-G和EML-R、电子传输区域ETR以及第二电极EL2。除了在实施例的显示装置DD中包括的发光元件ED-1、ED-2和ED-3中，包括在发射层EML-B、EML-G和EML-R中的第一表面改性的量子点MQD1、第二表面改性的量子点MQD2和第三表面改性的量子点MQD3彼此不同之外，结合图4的描述可以等同地应用于第一电极EL1、空穴传输区域HTR、电子传输区域ETR和第二电极EL2。在一些实施例中，发光元件ED-1、ED-2和ED-3中的每个还可以包括位于第二电极EL2与封装层TFE之间的盖层。
封装层TFE可以覆盖发光元件ED-1、ED-2和ED-3。封装层TFE可以是单层或者包括多个层的层叠层。封装层TFE可以是薄膜封装层。封装层TFE保护发光元件ED-1、ED-2和ED-3。封装层TFE可以覆盖设置在开口OH中的第二电极EL2的上表面，并且可以填充开口OH。
在图12中，空穴传输区域HTR和电子传输区域ETR示出为覆盖像素限定膜PDL的公共层，但是本公开的实施例不限于此。在实施例中，空穴传输区域HTR和电子传输区域ETR可以设置在(例如，仅设置在)由像素限定膜PDL限定的开口OH中。
例如，当通过喷墨印刷法提供除了发射层EML-B、EML-G和EML-R之外的空穴传输区域HTR和电子传输区域ETR时，空穴传输区域HTR、发射层EML-B、EML-G和EML-R、电子传输区域ETR等可以设置为与限定在像素限定层PDL之间的开口OH对应。然而，本公开的实施例不限于此，如图13中所示，空穴传输区域HTR和电子传输区域ETR可以覆盖像素限定层PDL而不被图案化，并且可以设置为一个公共层而与提供每个功能层的方法无关。
在图12中所示的实施例的显示装置DD中，尽管第一发光元件ED-1、第二发光元件ED-2和第三发光元件ED-3的发射层EML-B、EML-G和EML-R的厚度被示出为彼此类似，但是本公开的实施例不限于此。例如，在实施例中，第一发光元件ED-1、第二发光元件ED-2和第三发光元件ED-3的发射层EML-B、EML-G和EML-R的厚度可以彼此不同。
参照图11，蓝色发光区域PXA-B和红色发光区域PXA-R可以交替地布置在第一方向DR1上，以形成第一组PXG1。绿色发光区域PXA-G可以布置在第一方向DR1上，以形成第二组PXG2。
第一组PXG1和第二组PXG2可以在第二方向DR2上彼此间隔开。第一组PXG1和第二组PXG2中的每个可以设置为多个。第一组PXG1和第二组PXG2可以交替地布置在第二方向DR2上。
一个绿色发光区域PXA-G可以设置为在第四方向DR4上与一个蓝色发光区域PXA-B或一个红色发光区域PXA-R间隔开。第四方向DR4可以是第一方向DR1与第二方向DR2之间的方向。
图11中所示的发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R的布置结构可以具有
Figure BDA0003092377170000314
结构或图案(
Figure BDA0003092377170000315
是由三星显示有限公司(Samsung DisplayCo.,Ltd.)拥有的注册商标)。然而，根据实施例的显示装置DD中的发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R的布置结构不限于图11中所示的布置结构。例如，在实施例中，发光区域PXA-B、PXA-G和PXA-R可以具有其中蓝色发光区域PXA-B、绿色发光区域PXA-G和红色发光区域PXA-R可以沿着第一方向DR1交替地布置的条纹结构。
参照图12，实施例的显示装置DD还包括光控制层PP。光控制层PP可以阻挡从显示装置DD外部入射到显示面板DP的外部光。光控制层PP可以阻挡一部分外部光。光控制层PP可以执行反射减少或防止功能，以减少由于外部光引起的反射或使由于外部光引起的反射最少化。
在图12中所示的实施例中，光控制层PP可以包括滤色器层CFL。也就是说，实施例的显示装置DD还可以包括设置在显示面板DP的发光元件ED-1、ED-2和ED-3上的滤色器层CFL。
在实施例的显示装置DD中，光控制层PP可以包括基体层BL和滤色器层CFL。
基体层BL可以是提供其上设置有滤色器层CFL的基体表面的构件。基体层BL可以是玻璃基底、金属基底、塑料基底等。然而，本公开的实施例不限于此，基体层BL可以是无机层、有机层或复合材料层。
滤色器层CFL可以包括阻光单元BM和滤色器CF。滤色器CF可以包括多个滤光器CF-B、CF-G和CF-R。也就是说，滤色器层CFL可以包括透射第一颜色光的第一滤光器CF-B、透射第二颜色光的第二滤光器CF-G和透射第三颜色光的第三滤光器CF-R。例如，第一滤光器CF-B可以是蓝色滤光器(例如，蓝光滤光器)，第二滤光器CF-G可以是绿色滤光器(例如，绿光滤光器)，并且第三滤光器CF-R可以是红色滤光器(例如，红光滤光器)。
滤光器CF-B、CF-G和CF-R中的每个可以包括聚合物光敏树脂以及颜料和/或染料。第一滤光器CF-B可以包括蓝色颜料和/或蓝色染料，第二滤光器CF-G可以包括绿色颜料和/或绿色染料，第三滤光器CF-R可以包括红色颜料和/或红色染料。
然而，本公开的实施例不限于此，第一滤光器CF-B可以不包括任何颜料或染料。第一滤光器CF-B可以包括聚合物光敏树脂，但可以不包括颜料或染料。第一滤光器CF-B可以是透明的。第一滤光器CF-B可以由透明的光敏树脂形成。
阻光单元BM可以是黑矩阵。阻光单元BM可以形成为包括均包含黑色颜料和/或黑色染料的有机阻光材料和/或无机阻光材料。阻光单元BM可以减少或防止光泄漏，并且使相邻的滤光器CF-B、CF-G和CF-R之间的边界隔开。
滤色器层CFL还可以包括缓冲层BFL。例如，缓冲层BFL可以是保护滤光器CF-B、CF-G和CF-R的保护层。缓冲层BFL可以是包括选自于氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的至少一种无机材料的无机材料层。缓冲层BFL可以由单层或多个层形成。
在图12中所示的实施例中，滤色器层CFL的第一滤光器CF-B被示出为与第二滤光器CF-G和第三滤光器CF-R叠置，但是本公开的实施例不限于此。例如，第一滤光器CF-B、第二滤光器CF-G和第三滤光器CF-R可以由阻光单元BM隔开并且彼此可以不叠置。在一些实施例中，第一滤光器CF-B、第二滤光器CF-G和第三滤光器CF-R中的每个可以与蓝色发光区域PXA-B、绿色发光区域PXA-G和红色发光区域PXA-R中的每个对应地设置。
与图12等中示出的不同，实施例的显示装置DD可以包括偏振层作为光控制层PP来代替滤色器层CFL。偏振层可以阻挡从外部提供到显示面板DP的外部光。偏振层可以阻挡一部分外部光。
另外，偏振层可以减少由外部光在显示面板DP中产生的反射光。例如，偏振层可以起到阻挡在从显示装置DD外部提供的光入射到显示面板DP并再次出射的情况的反射光的作用。偏振层可以是具有反射减少或防止功能的圆偏振器，或者偏振层可以包括线性偏振器和λ/4相位延迟器。在一些实施例中，偏振层可以设置在基体层BL上以被暴露，或者偏振层可以设置在基体层BL下面。
图13是本公开的另一实施例的显示装置DD-1的剖视图。在根据实施例的显示装置DD-1的描述中，将不再描述与以上参照图1至图12描述的内容重复的内容，并且将仅主要描述差异。
参照图13，实施例的显示装置DD-1可以包括设置在显示面板DP-1上的光转换层CCL。在一些实施例中，显示装置DD-1还可以包括滤色器层CFL。滤色器层CFL可以设置在基体层BL与光转换层CCL之间。
显示面板DP-1可以是发光显示面板。例如，显示面板DP-1可以是有机电致发光显示面板或量子点发光显示面板。
显示面板DP-1可以包括基体基底BS、设置在基体基底BS上的电路层DP-CL和显示元件层DP-EL1。
显示元件层DP-EL1包括发光元件ED-a，并且发光元件ED-a可以包括彼此面对的第一电极EL1和第二电极EL2以及设置在第一电极EL1与第二电极EL2之间的多个层OL。多个层OL可以包括空穴传输区域HTR(图4)、发射层EML(图4)和电子传输区域ETR(图4)。封装层TFE可以设置在发光元件ED-a上。
在发光元件ED-a中，与参照图4描述的内容相同的内容可以应用于第一电极EL1、空穴传输区域HTR、电子传输区域ETR和第二电极EL2。然而，在实施例的显示面板DP-1中包括的发光元件ED-a中，发射层可以包括作为有机电致发光材料的主体和掺杂剂，或者可以包括参照图1至图12描述的表面改性的量子点。在实施例的显示面板DP-1中，发光元件ED-a可以发射蓝光。
光转换层CCL可以包括彼此间隔开设置的多个分隔壁BK以及设置在分隔壁BK之间的光控制单元CCP-B、CCP-G和CCP-R。分隔壁BK可以由包括聚合物树脂和着色添加剂的组合物形成。分隔壁BK可以形成为包括光吸收材料，或者形成为包括颜料和/或染料。例如，分隔壁BK可以包括黑色颜料或黑色染料以实现黑色分隔壁。当形成黑色分隔壁时，炭黑等可以用作黑色颜料和/或黑色染料，但是本公开的实施例不限于此。
光转换层CCL可以包括透射第一光的第一光控制单元CCP-B、包括第四表面改性的量子点MQD2-a以将第一光转换为第二光的第二光控制单元CCP-G以及包括第五表面改性的量子点MQD3-a以将第一光转换为第三光的第三光控制单元CCP-R。第二光可以是比第一光的波长区域长的波长区域的光，第三光可以是比第一光和第二光的波长区域长的波长区域的光。例如，第一光可以是蓝光，第二光可以是绿光，并且第三光可以是红光。关于包括在光控制单元CCP-G和CCP-R中的表面改性的量子点MQD2-a和MQD3-a，可以应用与图12中所示的发射层中使用的表面改性的量子点的内容相同的内容。
光转换层CCL还可以包括盖层CPL。盖层CPL可以设置在光控制单元CCP-B、CCP-G和CCP-R以及分隔壁BK上。盖层CPL可以用于减少或防止湿气和/或氧(在下文中，称为“湿气/氧”)的渗透。盖层CPL可以设置在光控制单元CCP-B、CCP-G和CCP-R上以减少或防止光控制单元CCP-B、CCP-G和CCP-R暴露于湿气/氧。盖层CPL可以包括至少一个无机层。
实施例的显示装置DD-1可以包括设置在光转换层CCL上的滤色器层CFL，并且图12的描述可以等同地应用于滤色器层CFL和基体层BL。
实施例的量子点组合物可以用作发射层材料，该发射层材料即使在应用于发射层时也能够通过将可以被去除的配体结合到量子点的表面以减少或防止电子注入性能的劣化而表现出改善的发光效率性质。
实施例的发光元件和显示装置在发射层中包括量子点并且可以表现出改善的发光效率和使用寿命，而不使电子注入性质劣化。
当描述本发明的实施例时，“可以(可)”的使用指“本发明的一个或更多个实施例”。此外，术语“示例性”意图指示例或说明。
如这里使用的，术语“基本上(基本)”、“大约(约)”和类似术语用作近似术语而不用作程度术语，并且意图解释将由本领域普通技术人员认识到的测量值或计算值的固有偏差。此外，这里陈述的任意数值范围意图包括包含在所陈述的范围内的相同数值精度的所有子范围。例如，“1.0至10.0”的范围意图包括所陈述的最小值1.0与所陈述的最大值10.0之间(并且包括所陈述的最小值1.0和所陈述的最大值10.0)的所有子范围，即，具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值，诸如以2.4至7.6为例。这里陈述的任意最大数值界限意图包括其中包含的所有较小数值界限，并且本说明书中陈述的任意最小数值界限意图包括其中包含的所有较大数值界限。因此，申请人保留修改本说明书(包括权利要求书)的权利，以明确地陈述包含在这里明确陈述的范围内的任意子范围。在本说明书中意图固有地描述所有这样的范围，使得修改以明确地陈述任何这样的子范围将符合要求。
尽管已经参照本公开的示例实施例描述了本公开，但将理解的是，本公开不应限于这些实施例，而是在不脱离本公开的精神和范围的情况下本领域技术人员可以进行各种改变和修改。
因此，本公开的技术范围不意图限于在说明书的具体实施方式中阐述的内容，而是意图由所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (17)

1.一种量子点组合物，所述量子点组合物包括：
量子点，具有结合有配体的表面；以及
热分解辅助化合物。
2.根据权利要求1所述的量子点组合物，其中，所述配体包括：
头部，结合到所述量子点的所述表面；以及
尾部，包括至少一个自由基反应性基团。
3.根据权利要求2所述的量子点组合物，其中，所述自由基反应性基团为羰基、酯基、醚基、过氧基、偶氮基、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、碳酸酯基或黄原酸酯基。
4.根据权利要求1所述的量子点组合物，其中，所述配体是单齿配体或双齿配体。
5.根据权利要求2所述的量子点组合物，其中，所述头部包括硫醇基、羟基、膦基、芴基、胺基或羧酸基。
6.根据权利要求5所述的量子点组合物，其中，所述头部还包括具有1个至6个碳原子的烷基。
7.根据权利要求2所述的量子点组合物，其中，所述尾部由从式1至式6中选择的任一者表示：
式1
Figure FDA0003092377160000011
式2
Figure FDA0003092377160000012
式3
Figure FDA0003092377160000021
式4
Figure FDA0003092377160000022
式5
Figure FDA0003092377160000023
式6
Figure FDA0003092377160000024
其中，在式1至式6中，
R2为具有2个至20个碳原子的烷基，
m为1至5的整数，并且
“＊-”指示连接到所述头部的位置。
8.根据权利要求2所述的量子点组合物，其中，所述热分解辅助化合物为偶氮化合物。
9.根据权利要求8所述的量子点组合物，其中，所述偶氮化合物由式7表示：
式7
Ra-N＝N-Rb，
其中，在式7中，
Ra和Rb均独立地为具有2个至20个碳原子的烷基。
10.根据权利要求1所述的量子点组合物，其中，相对于所述量子点组合物的总量，具有结合到所述量子点的所述表面的所述配体的所述量子点的量为0.5wt％至10wt％。
11.根据权利要求1所述的量子点组合物，其中，相对于所述量子点组合物的总量，所述热分解辅助化合物的量为0.01wt％至1wt％。
12.根据权利要求1所述的量子点组合物，
其中，所述量子点组合物还包括有机溶剂，并且
其中，所述量子点分散在所述有机溶剂中。
13.根据权利要求1所述的量子点组合物，其中，所述量子点为包括核和围绕所述核的壳的半导体纳米晶体。
14.一种用于制造发光元件的方法，所述方法包括以下步骤：
在第一电极上形成空穴传输区域；
在所述空穴传输区域上形成发射层；
在所述发射层上形成电子传输区域；以及
在所述电子传输区域上形成第二电极，
其中，形成所述发射层的步骤包括：将具有结合有配体的表面的量子点和热分解辅助化合物分散在有机溶剂中以制备量子点组合物；将所述量子点组合物施用在所述空穴传输区域上以形成预备发射层；以及加热所述预备发射层。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，加热所述预备发射层的步骤包括在120℃至180℃下加热所述预备发射层20分钟或更长。
16.一种发光元件，所述发光元件包括：
第一电极；
空穴传输区域，位于所述第一电极上；
发射层，位于所述空穴传输区域上；
电子传输区域，位于所述发射层上；以及
第二电极，位于所述电子传输区域上，
其中，所述发射层包括具有结合有亲水基团的表面的量子点。
17.根据权利要求16所述的发光元件，其中，所述发射层还包括包含自由基反应性基团的残留物。
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