CN116367571A - 电致发光器件、其制造方法、包括其的显示设备、和层状结构体 - Google Patents

电致发光器件、其制造方法、包括其的显示设备、和层状结构体 Download PDF

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李熙在
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Abstract

本发明涉及电致发光器件、其制造方法、包括其的显示设备、和层状结构体。电致发光器件包括：阳极；阴极；以及设置在所述阳极和所述阴极之间的发光层，所述发光层包括多个半导体纳米颗粒；以及设置在所述发光层和所述阴极之间的电子传输层。所述电子传输层包括锌氧化物纳米颗粒和有机液晶化合物。

Description

电致发光器件、其制造方法、包括其的显示设备、和层状结 构体
对相关申请的交叉引用
本申请要求2021年12月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0188672的优先权、以及由其产生的所有权益，将其全部内容通过引用引入本文中。
技术领域
本公开内容涉及电致发光器件、其制造方法、和包括其的显示设备。
背景技术
纳米级尺寸的半导体颗粒(例如，半导体纳米晶体颗粒)可呈现出发光。例如，包括半导体纳米晶体的量子点可呈现出量子限制效应。在例如当在激发态的电子通过例如光激发或电压施加而从导带跃迁至价带时，可产生来自半导体纳米颗粒的光发射。半导体纳米颗粒可通过控制其尺寸、其组成、或其组合而被控制成发射在期望波长区域中的光。所述纳米颗粒可用在发光器件(例如，电致发光器件)和包括其的显示设备中。
发明内容
实施方式涉及通过施加电压而发射光的包括纳米结构体(例如，量子点)的发光器件。
实施方式涉及显示设备(例如，量子点(QD)-发光二极管(LED)显示器)，其包括半导体纳米颗粒(例如，量子点)作为存在于显示设备的一个或多个像素中的发光材料。
在实施方式中，电致发光器件包括
阳极；阴极(例如，各自具有面对另一个的表面)；和包括多个半导体纳米颗粒的发光层，所述发光层设置在所述阳极和所述阴极之间；以及
设置在所述发光层和所述阴极之间的电子传输层，其中所述电子传输层包括锌氧化物纳米颗粒和有机液晶化合物。
所述电致发光器件可进一步包括在所述发光层和所述阳极之间的空穴辅助层。所述空穴辅助层可包括空穴传输层(例如，包括有机化合物)、空穴注入层、或其组合。
所述多个半导体纳米颗粒可包括：包括锌、硒和碲的第一半导体纳米晶体，以及包括锌硫属化物并且不同于所述第一半导体纳米晶体的第二半导体纳米晶体。
所述多个半导体纳米颗粒可包括：包括铟、磷、和任选地锌的第一半导体纳米晶体，以及包括锌硫属化物的第二半导体纳米晶体，所述第二半导体纳米晶体不同于所述第一半导体纳米晶体。
所述多个所述半导体纳米颗粒的平均尺寸可大于或等于约4纳米(nm)、大于或等于约5nm、大于或等于约7nm、大于或等于约8nm、大于或等于约9nm、或者大于或等于约10nm。所述多个半导体纳米颗粒的平均尺寸可小于或等于约30nm、小于或等于约20nm、小于或等于约15nm、小于或等于约12nm、或者小于或等于约10nm。
所述多个半导体纳米颗粒可包括芯和壳，所述芯包括所述第一半导体纳米晶体，所述壳设置在所述芯上并且包括所述第二半导体纳米晶体。
在实施方式中，所述锌氧化物纳米颗粒可具有大于或等于约0.5纳米(nm)的尺寸或平均尺寸(下文中，“尺寸”)。
所述锌氧化物纳米颗粒可具有小于或等于约50nm的尺寸。
所述锌氧化物纳米颗粒可具有小于或等于约20nm的尺寸。
所述锌氧化物纳米颗粒可具有如下的尺寸：大于或等于约2nm且小于或等于约10nm、大于或等于约2.5nm且小于或等于约7nm、大于或等于约3nm且小于或等于约5nm、或其组合。
所述锌氧化物纳米颗粒可进一步包括IIA族金属、锆(Zr)、钨(W)、锂(Li)、钛(Ti)、钇(Y)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)、钴(Co)、钒(V)、或其组合。
所述IIA族金属(即，碱土金属)可包括镁、钙、铍、锶、钡、或其组合。
所述锌氧化物纳米颗粒可进一步包括碱金属。
所述碱金属可包括铯、钾、铷、或其组合。
所述有机液晶化合物可包括具有(例如，C3-C60)环状部分诸如芳族部分、脂环族部分、或其组合的热致液晶化合物。
在实施方式中，所述环状部分可包括或可不包括杂芳族部分、杂脂环族部分、或其组合。
在所述电子传输层中，所述有机液晶化合物的量可大于或等于约0.01重量百分数(重量％)、大于或等于约0.1重量％、或者大于或等于约1重量％，基于所述锌氧化物纳米颗粒和所述有机液晶化合物的总重量。在所述电子传输层中，所述有机液晶化合物的量可小于或等于约30重量％、小于或等于约20重量％、小于或等于约10重量％、或者小于或等于约5重量％，基于所述锌氧化物纳米颗粒和所述有机液晶化合物的总重量。
所述有机液晶化合物可包括由化学式1表示的化合物：
化学式1
R1-Ar-L-R2
其中
R1为取代或未取代的C1-C50脂族烃基团、RO-、或RC(O)-，其中，R为取代或未取代的C1-C50烷基、取代或未取代的C2-C50烯基、或者取代或未取代的C2-C50炔基，
Ar为取代或未取代的C3-C50芳族部分、取代或未取代的C4-C50脂环族部分、或其任意组合(例如，通过C3-C50芳族部分和C4-C50脂环族部分的任意组合形成的部分)，
L为直接键、取代或未取代的C1-C20(例如C2-C10)脂族烃基团、C(O)、O、C(O)O、NH、NHC(O)、或其任意组合(例如，通过前述部分的任意组合形成的部分)，
R2为氢、氰基、卤素、-CX3、-CRX2、-CR2X(其中R各自独立地为氢或C1-C10烷基，X各自独立地为F、Cl、Br、I、或其组合)、或羧酸基团。
在化学式1中，R1可为CnH2n+1、CnH2n-1、CnH2n+1O、CnH2n-1O、CnH2n+1C(O)、CnH2n-1C(O)、或其组合，其中n为1(或2、3或4)至30的整数。
在化学式1中，Ar可为取代或未取代的联苯部分(例如取代或未取代的亚联苯基基团)、取代或未取代的苯部分(例如取代或未取代的亚苯基基团或苯环部分)、取代或未取代的三联苯部分(例如取代或未取代的亚三联苯基基团)、取代或未取代的嘧啶部分、取代或未取代的吡啶部分、取代或未取代的二氧六环部分、取代或未取代的呋喃部分、取代或未取代的噻吩部分、取代或未取代的哒嗪部分、或其任意组合(例如，通过前述部分的任意组合形成的部分)。
在化学式1中，L可为直接键、取代或未取代的C1-C10亚烷基、取代或未取代的C2-C10亚烯基、CO、O、C(O)O、NH、NHC(O)、或其任意组合(例如，通过前述部分的任意组合形成的部分)。
在化学式1中，R2可为氰基或羧酸基团。
所述有机液晶化合物可包括联苯甲腈化合物、苯基环己烷化合物、联苯环己烷化合物、氟化的环己烷联苯化合物、氟化的三联苯化合物、具有取代或未取代的C1-C30脂族烃基团的苯甲酸化合物(例如，烷基苯甲酸化合物)、乙酰基苯甲酸化合物、或其组合。
所述有机液晶化合物可具有大于或等于约10克/摩尔(g/mol)的分子量。
所述有机液晶化合物可具有小于或等于约1500g/mol、或者小于或等于约800g/mol的分子量。
所述有机液晶化合物可为非发射的。
所述有机液晶化合物可不包括蒽部分、二苯并噻吩部分、或其组合。
所述有机液晶化合物可包括或者可不包括萘部分。
所述电子传输层可具有面对所述发光层的第一表面和与所述第一表面相反的第二表面，并且在所述电子传输层的接近于所述第一表面的部分中的所述有机液晶化合物的量可大于在所述电子传输层的接近于所述第二表面的部分中的所述有机液晶化合物的量。
所述电子传输层可设置在所述发光层上(或直接设置在所述发光层上或设置与所述发光层接触)。
所述电子传输层的厚度可大于或等于约5纳米(nm)且小于约60nm。
所述电致发光器件可具有大于或等于约6％、大于或等于约10％、大于或等于约11％、大于或等于约12％、大于或等于约13％、或者大于或等于约15％的最大外量子效率。
在实施方式中，如通过在预定亮度下(例如，在约650尼特下)驱动所述器件而测量的，所述电致发光器件可具有大于或等于约15小时、大于或等于约16小时、大于或等于约17小时、大于或等于约20小时、大于或等于约23小时、大于或等于约25小时、或者大于或等于约30小时的T90。
在实施方式中，如通过在预定亮度(例如，约650尼特)下驱动所述器件而测量的，所述电致发光器件可具有大于或等于约110小时、大于或等于约115小时、大于或等于约120小时、大于或等于约125小时、大于或等于约130小时、大于或等于约140小时、或者大于或等于约145小时的T50。
所述电致发光器件可具有大于或等于约60,000坎德拉/平方米(cd/m2)或者大于或等于约72,000cd/m2的最大亮度。
在实施方式中，层状结构体包括第一电子注入导体和设置在所述第一电子注入导体的表面上的第一电子传输层，其中所述第一电子传输层可包括锌氧化物纳米颗粒和有机液晶化合物，其中所述有机液晶化合物包括：环状基团(例如，芳族基团)；取代或未取代的C1-C30脂族烃基团；以及腈基团或羧酸基团。在实施方式中，所述锌氧化物纳米颗粒具有大于或等于约0.5nm且小于或等于约50nm的尺寸(或平均尺寸)。
在所述第一电子传输层中，所述有机液晶化合物的量可大于或等于约0.01重量％且小于或等于约30重量％，基于所述锌氧化物纳米颗粒和所述有机液晶化合物的总重量。
所述有机液晶化合物可包括联苯甲腈化合物、苯基环己烷化合物、联苯环己烷化合物、氟化的环己烷联苯化合物(例如，具有氟化的联苯部分)、氟化的三联苯化合物、具有取代或未取代的C1-C30脂族烃基团的苯甲酸化合物、乙酰基苯甲酸化合物、或其组合。
所述层状结构体可进一步包括设置在所述第一电子传输层上的发光层、设置在所述发光层上的第二电子传输层、和设置在所述第二电子传输层上的第二电子注入导体。
所述层状结构体在8伏的电压下可呈现出大于或等于约100毫安/平方米(mA/m2)的电流密度。
当向所述层状结构体施加约0.2毫安的电流时，所述层状结构体可呈现出小于或等于约1.5伏的电压增加。
在实施方式中，显示设备包括所述电致发光器件。
所述显示设备可包括便携式终端设备、监控器、笔记本计算机、电视机、电信号板、照相机、或电子部件。
附图说明
通过参照附图进一步详细地描述其示例性实施方式，本公开内容的以上和其它优点和特征将变得更明晰，其中：
图1为根据实施方式的电致发光器件的示意性横截面图；
图2为根据实施方式的电致发光器件的示意性横截面图；和
图3为根据实施方式的电致发光器件的示意性横截面图。
图4为显示对于对比例2的器件的EOD扫描测试的结果的图。
图5为显示对于实施例6的器件的EOD扫描测试的结果的图。
图6为显示在实验实施例2中进行的ETL电流稳定性测试的结果的图。
具体实施方式
下文中，参照附图，将详细地描述本公开内容的多种实施方式，使得本领域技术人员可容易地实施本公开内容。本公开内容可以许多不同的形式体现且不限于本文中描述的实施方式。
为了清楚地说明本公开内容，省略与描述无关的部分，并且在整个说明书中相同的附图标记被分派给相同的或类似的元件。
如附图中所示的各构成元件的尺寸和厚度被显示用于更好的理解和易于描述，且本公开内容不必限于如所示出的尺寸或厚度。在附图中，为了清楚，层、膜、面板、区域等厚度被放大。而且在附图中，为了描述的方便，一些层和区域的厚度被放大。术语“横截面图”意指其中从侧面观察在竖直方向上被切割的目标部分的横截面的图。
另外，将理解，当一个元件诸如层、膜、区域、或基板被称为“在”另外的元件“上”时，其可直接在所述另外的元件上或者还可存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另外的元件“上”时，没有中间元件存在。此外，设置“在”参考部分“上”意指设置在参考部分上方或下面并且不一定意指在重力的相反方向上“在……上方”。
此外，单数包括复数，除非另外提及。如本文中使用的，“一个(种)(不定冠词)(a、an)”、“所述(该)”、和“至少一个(种)”不表示量的限制，且意图包括单数和复数两者，除非上下文清楚地另外指明。例如，“元件”具有与“至少一个元件”相同的含义，除非上下文清楚地另外指明。“至少一个(种)”将不被解释为限制“一个(种)”。“或”意味着“和/或”。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任何和全部组合。
将进一步理解，术语“包含”或“包括”当用在本说明书中时，表明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组分，但是不排除存在或添加一种或多种另外的特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组分、和/或其集合。
将理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各种元件、组分、区域、层和/或部分，但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于使一个元件、组分、区域、层或部分区别于另外的元件、组分、区域、层或部分。因此，在不背离本文中的教导的情况下，下面讨论的“第一元件”、“组分”、“区域”、“层”或“部分”可称为第二元件、组分、区域、层或部分。
除非另外定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解，术语，诸如在常用的(例如非技术的)字典中定义的那些，应被解释为具有与它们在本公开内容和相关领域的背景中的含义一致的含义，并且将不以理想化的或者过于形式的意义进行解释，除非在本文中清楚地如此定义。
在本文中参照作为理想化实施方式的示意图的横截面图描述示例性实施方式。这样，将预料到作为例如制造技术和/或公差的结果的与图的形状的偏差。因此，本文中描述的实施方式不应解释为限于如本文中所示的区域的具体形状，而是包括由例如制造导致的形状上的偏差。例如，图示或描述为平坦的区域可典型地具有粗糙的和/或非线性的特征。此外，图示的尖锐的角可为圆化的。因此，图中所示的区域在本质上是示意性的，并且它们的形状不意图图示区域的精确形状且不意图限制本权利要求的范围。
下文中，功函、导带、或最低未占分子轨道(LUMO)(或价带或最高占据分子轨道(HOMO))能级的值作为距离真空能级的绝对值表示。另外，当功函或能级被称为“深的”、“高的”或“大的”时，功函或能级具有大的基于“0电子伏(eV)”的真空能级的绝对值，而当功函或能级被称为“浅的”、“低的”或“小的”时，功函或能级具有小的基于“0eV”的真空能级的绝对值。
如本文中使用的，平均(值)可为均值或中值。在实施方式中，平均(值)可为均值平均。
如本文中使用的，基团或分子中的碳原子的数量可作为下标(例如，C6-50)或作为C6-C50提及。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“取代(的)”指的是化合物或相应部分的氢、例如至少一个氢被如下代替：C1-C30烷基、C2-C30烯基、C2-C30炔基、C6-C30芳基、C4(或C7)-C30烷基芳基、C1-C30烷氧基、C1-C30杂烷基、C7(C3)-C30杂烷基芳基、C3-C30环烷基、C3-C15环烯基、C6-C30环炔基、C2-C30杂环烷基、卤素(-F、-Cl、-Br、或-I)、羟基(-OH)、硝基(-NO2)、氰基(-CN)、氨基(-NRR'，其中R和R'各自独立地为氢或C1-C6烷基)、叠氮基(-N3)、脒基(-C(＝NH)NH2)、肼基(-NHNH2)、腙基(＝N(NH2))、醛基(-C(＝O)H)、氨基甲酰基(-C(O)NH2)、硫醇基(-SH)、酯基(-C(＝O)OR，其中R为C1-C6烷基或C6-C12芳基)、羧基(-COOH)或其盐(-C(＝O)OM′，其中M′为有机或无机阳离子)、磺酸基团(-SO3H)或其盐(-SO3M′，其中M′为有机或无机阳离子)、磷酸基团(-PO3H2)或其盐(-PO3M′H或-PO3M′2，其中M′为有机或无机阳离子)、或其组合。
在实施方式中，联苯甲腈化合物是指具有联苯甲腈部分和任选地进一步具有(即，具有或不具有)取代基基团的化合物。
在实施方式中，苯基环己烷化合物是指具有苯基环己烷部分和任选地进一步具有(即，具有或不具有)取代基基团的化合物。
在实施方式中，联苯环己烷化合物是指具有联苯环己烷部分和任选地进一步具有(即，具有或不具有)取代基基团的化合物。
在实施方式中，三联苯化合物是指具有三联苯部分和任选地进一步具有(即，具有或不具有)取代基基团的化合物。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，取代基基团可为C1-C30烷基、C2-C30烯基、C2-C30炔基、C6-C30芳基、C4或C7-C30烷基芳基、C1-C30烷氧基、C1-C30杂烷基、C3-C30杂烷基芳基、C3-C30环烷基、C3-C15环烯基、C6-C30环炔基、C2-C30杂环烷基、卤素(-F、-Cl、-Br、或-I)、羟基(-OH)、硝基(-NO2)、氰基(-CN)、氨基(-NRR'，其中R和R'各自独立地为氢或C1-C6烷基)、叠氮基(-N3)、脒基(-C(＝NH)NH2)、肼基(-NHNH2)、腙基(＝N(NH2))、醛基(-C(＝O)H)、氨基甲酰基(-C(O)NH2)、硫醇基(-SH)、酯基(-C(＝O)OR，其中R为C1-C6烷基或C6-C12芳基)、羧基(-COOH)或其盐(-C(＝O)OM′，其中M′为有机或无机阳离子)、磺酸基团(-SO3H)或其盐(-SO3M′，其中M′为有机或无机阳离子)、磷酸基团(-PO3H2)或其盐(-PO3M′H或-PO3M′2，其中M′为有机或无机阳离子)、或其组合。
如本文中使用的，术语“其组合”可指的是混合物、合金、或可通过将选自所叙述的化学部分的至少两个连接而形成的部分。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“烃”或“烃基团”指的是含有碳和氢的化合物或基团(例如，脂族基团诸如烷基、烯基、或炔基基团，芳族基团诸如芳基，或脂环族基团)。烃基团可为通过从烷烃、烯烃、炔烃或芳烃除去一个或多个氢原子而形成的单价基团或具有大于1的化合价的基团。在实施方式的烃基团中，亚甲基、例如至少一个亚甲基可被氧部分、羰基部分、酯部分、-NH-、或其组合代替。除非相反地另外陈述，否则烃(烷基、烯基、炔基、芳基、或脂环族)基团可具有1-60个、2-32个、3-24个、或4-12个碳原子。在实施方式中，“脂族烃”可为包括碳和氢(或由碳和氢组成)的饱和或不饱和的、直链或支化的C1-C30烃基团。在实施方式中，“芳族”或“芳族基团”可包括C6-C30芳基或C3-C30杂芳基。
术语“脂环族基团”不仅指的是由碳和氢组成的饱和或不饱和的C3-C30环状基团，而且指的是除了碳和氢之外进一步包括杂原子的饱和或不饱和的C3-C30杂环基团。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“烷基”指的是直链或支化的饱和单价烃基团(甲基、乙基己基等)。除非另外具体说明，否则烷基具有1-50个碳原子、或1-18个碳原子、或1-12个碳原子。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“烯基”指的是具有一个或多个碳-碳双键的直链或支化的单价烃基团。在实施方式中，烯基可具有2-50个碳原子、或2-18个碳原子、或2-12个碳原子。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“炔基”指的是具有一个或多个碳-碳三键的直链或支化的单价烃基团。在实施方式中，炔基可具有2-50个碳原子、或2-18个碳原子、或2-12个碳原子。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“芳基”或“杂芳基”指的是通过从芳族基团除去氢、例如至少一个氢而形成的基团(例如，苯基、萘基、吡啶基基团)。在实施方式中，芳基可具有6-50个碳原子、或6-18个碳原子、或6-12个碳原子。在实施方式中，杂芳基可具有5-50个碳原子、或5-18个碳原子、或5-12个碳原子。
如本文中使用的，“环状基团”指的是具有一个或多个环的芳族、脂环族、或杂环基团，其可包括两个或更多个稠合的环。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“杂”指的是包括如下的1-3个杂原子的基团：N、O、S、Si、P、或其组合。
在实施方式中，“亚烷基”可为具有至少2价且任选地被取代基、例如至少一个取代基取代的直链或支化的饱和脂族烃基团。
在实施方式中，“亚芳基”或“亚杂芳基”可为通过除去芳族环、例如至少一个芳族环中的至少两个氢而获得的具有至少2价并且任选地被取代基、例如至少一个取代基取代的基团。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“烷氧基”意指经由氧连接的烷基(即，烷基-O-)，诸如甲氧基、乙氧基、或叔丁氧基基团。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“胺基团”可由-NRR表示，其中各R独立地为氢、C1-C12烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、或C6-C18芳基。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“氟化的”意指所陈述的烃的一个或多个氢被氟代替。
如本文中使用的，不含有有害的重金属诸如镉的描述可指的是小于或等于约100按重量计的百万分率(ppmw)、小于或等于约50ppmw、小于或等于约10ppmw，或约零ppmw的镉(或相应重金属)的浓度。在实施方式中，基本上没有镉(或其它重金属)存在，或者，如果存在，则以低于给定检测工具的检测极限的量或杂质水平存在。
在实施方式中，本文中陈述的数值范围包括各范围的端点。如本文中使用的，对于各种数值阐述的上和下端点可独立地组合以提供范围。
如本文中使用的，“基本上”或“约”不仅意指所陈述的值，而且意指在考虑到与相应测量有关的误差和所测量的值的测量结果的可接受的偏差范围内。例如，“基本上”可意指相对于所陈述的值在±10％、5％、3％、或1％内或者在标准偏差内。
本文中，纳米结构体或纳米颗粒为如下结构体：其具有拥有小于或等于约500nm的尺寸的区域或特征尺寸、例如至少一个区域或特征尺寸。在实施方式中，所述纳米颗粒的尺寸可小于约300nm、小于约250nm、小于约150nm、小于约100nm、小于约50nm、或小于约30nm。所述结构体可具有任何合适的形状。
除非在本文中另外具体说明，否则纳米颗粒或半导体纳米颗粒可具有任何合适的形状，诸如纳米线、纳米棒、纳米管、具有两个或更多个脚的多脚型形状、纳米点(或量子点)等，并且没有特别限制。所述纳米颗粒可为，例如，基本上结晶的、基本上单晶的、多晶的、非晶的、或其组合。
例如，半导体纳米颗粒诸如量子点可呈现出量子限制或激子限制。在本说明书中，术语“纳米颗粒或量子点”不在形状方面受限制，除非另外具体地定义。半导体纳米颗粒，诸如量子点，可具有比在相同材料的块状晶体中的玻尔激发的直径小的尺寸，并且可呈现出量子限制效应。量子点可通过控制纳米晶体的发射中心而发射与其带隙能量对应的光。
本文中，T50指的是当在预定亮度下驱动给定器件时，所述器件的亮度降低至初始亮度的50％所用的时间。
本文中，T90指的是当在预定亮度下驱动给定器件时，所述器件的亮度降低至初始亮度的90％所用的时间。
本文中，外量子效率(EQE)指的是从发光二极管(LED)发射的光子的数量对通过所述器件的电子的数量的比率。EQE可为发光二极管如何有效地将电子转换成发射的光子的标准。在实施方式中，EQE可基于以下方程测定：
EQE＝(注入效率)×(固态量子产率)×(提取效率)
注入效率＝注入活性区域中的通过器件的电子的比例；
固态量子产率＝辐射性的并且产生光子的在活性区域中的所有电子-空穴复合的比例；和
提取效率＝从器件逃离的在活性区域中产生的光子的比例。
本文中，最大外量子效率指的是外量子效率的最大值。
本文中，最大亮度指的是器件可实现的亮度的最大值。
本文中，量子效率为与量子产率可互换地使用的术语。量子效率(或量子产率)可在溶液中或在固态中(在复合物中)测量。在实施方式中，量子效率(或量子产率)为发射的光子对被纳米结构体或其群吸收的光子的比率。在实施方式中，量子效率可通过任何合适的方法测量。例如，对于荧光量子产率或效率，可存在两种方法：绝对方法和相对方法。
在绝对方法中，通过如下获得量子效率：通过积分球检测所有样品的荧光。在相对方法中，通过如下计算未知样品的量子效率：将标准染料(标准样品)的荧光强度与未知样品的荧光强度进行比较。香豆素153、香豆素545、罗丹明101内盐、蒽和罗丹明6G可根据其光致发光(PL)波长而用作标准染料，但本公开内容不限于此。
半导体纳米晶体颗粒的带隙能量可根据纳米晶体的尺寸、结构和组成而变化。例如，半导体纳米晶体可在显示设备、能量设备或生物发光器件的多个领域中用作发光材料。
通过电压的施加而发射光的基于半导体纳米晶体颗粒的发光器件(下文中，也称为QD-LED)包括半导体纳米晶体颗粒作为发光材料。QD-LED采用与通过使用有机材料作为发射中心来发射光的有机发光二极管(OLED)的发射不同的发射原理，可实现、例如呈现出更纯的颜色(例如，红色、绿色、和/或蓝色)和改善的颜色再现性，且因此，可用作下一代显示设备。QD-LED可通过包括溶液工艺而以降低的成本制造，可基于无机材料，并且可被预期实现、例如呈现出提高的稳定性，但是仍然期望用于改善器件性质和寿命特性的技术开发。
另外，被配置成呈现出在实际可适用的(例如合乎需要的)水平下的电致发光性质的量子点可含有有害的重金属诸如镉(Cd)、铅、汞、或其组合。因此，提供具有基本上不含有害的重金属的发光层的发光器件或显示设备是合乎需要的。
根据实施方式的电致发光器件为配置成在不存在光(辐射)源的情况下通过施加电压而发射期望的光的发光型发光器件。
根据实施方式，提供能够实施改善的电致发光性质和寿命性质的电致发光器件或导电层状结构体。在实施方式中，所述层状结构体可防止或抑制电阻变化，所述电阻变化否则可由于充电现象而发生，例如在电致发光器件中。
在实施方式中，图1的电致发光器件包括：间隔开的(例如，彼此相对的)阳极1和阴极5；设置在所述阳极和所述阴极之间并且包括多个半导体纳米颗粒的发光层3；以及在发光层3和阴极5之间的电子传输层4。所述电致发光器件可进一步包括在所述发光层和所述阳极之间的空穴辅助层2。所述空穴辅助层可包括空穴传输层(包括，例如有机化合物)、空穴注入层、或其组合。
在图2和3的电致发光器件中，阳极10或阴极50可分别设置在(透明)基板100上。所述透明基板可为光提取表面。参考图2和3，发光层30可设置在阳极10和阴极50之间。阴极50可包括电子注入导体。阳极10可包括空穴注入导体。包括在所述阴极和所述阳极中的电子/空穴注入导体的功函可被适当地调节且没有特别限制。例如，所述阴极可具有小的功函且所述阳极可具有相对大的功函，或者反过来。
所述电子/空穴注入导体可包括基于金属的材料(例如，金属、金属化合物、合金、或其组合)(铝、镁、钨、镍、钴、铂、钯、钙、LiF等)、金属氧化物诸如氧化镓铟或氧化铟锡(ITO)、或导电聚合物(例如，具有相对高的功函)诸如聚亚乙基二氧噻吩，但不限于此。
所述阳极、所述阴极、或其组合可为光透射电极或透明电极。在实施方式中，所述阳极和所述阴极两者都可为光透射电极。所述电极可被图案化。所述阳极、所述阴极、或其组合可设置在(例如，绝缘)基板100上。基板100可为光学透明的(例如，可具有大于或等于约50％、大于或等于约60％、大于或等于约70％、大于或等于约80％、大于或等于约85％、或者大于或等于约90％和例如小于或等于约99％、或者小于或等于约95％的光透射率)。所述基板可进一步包括用于蓝色像素的区域、用于红色像素的区域、用于绿色像素的区域、或其组合。薄膜晶体管可设置在所述基板的所陈述的区域各自中，并且所述薄膜晶体管的源电极和漏电极之一可电连接至所述阳极或所述阴极。
所述光透射电极可设置在(例如，绝缘)透明基板上。所述基板可为刚性或柔性基板。因此，所述基板可为塑料、玻璃、或金属。
所述光透射电极可由例如如下制成：透明导体诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)、氧化镓铟锡、氧化锌铟锡、氮化钛、聚苯胺、LiF/Mg:Ag等，或单个层或多个层的薄的金属薄膜，但不限于此。当所述阳极和所述阴极之一为不透明电极时，所述不透明电极可由不透明导体诸如铝(Al)、锂-铝(Li:Al)合金、镁-银合金(Mg:Ag)、和氟化锂-铝(LiF:Al)制成。
各电极(例如，所述阳极、所述阴极、或者所述阳极和所述阴极各自)的厚度没有特别限制，并且可考虑到器件效率而适当地选择。例如，所述电极的厚度可大于或等于约5nm、大于或等于约10nm、大于或等于约20nm、大于或等于约30nm、大于或等于约40nm、或者大于或等于约50nm。例如，所述电极的厚度可小于或等于约100微米(μm)、小于或等于约90μm、小于或等于约80μm、小于或等于约70μm、小于或等于约60μm、小于或等于约50μm、小于或等于约40μm、小于或等于约30μm、小于或等于约20μm、小于或等于约10μm、小于或等于约1μm、小于或等于约900nm、小于或等于约500nm、或者小于或等于约100nm。
发光层3或30设置在图1的阳极1和阴极5(或例如，图2和3的阳极10和阴极50之间)。所述发光层包括半导体纳米颗粒(例如，发射蓝色光的纳米颗粒、发射红色光的纳米颗粒、或发射绿色光的纳米颗粒)。所述发光层可包括多个纳米颗粒的一个或多个(例如，2个或更多个或者3个或更多个且10个或更少的)单层。
所述发光层可被图案化。在实施方式中，所述图案化的发光层可包括发射蓝色光的层(例如，设置在本文中将描述的显示设备中的蓝色像素内)、发射红色光的层(例如，设置在本文中将描述的显示设备中的红色像素内)、发射绿色光的层(例如，设置在本文中将描述的显示设备中的绿色像素内)、或其组合。所述发光层各自可通过间隔壁与相邻的发光层(例如，在光学上)分离。在实施方式中，间隔壁诸如黑色矩阵可设置在发射不同颜色的层例如发射红色光的层、发射绿色光的层、和发射蓝色光的层之间。在实施方式中，所述发射红色光的层、所述发射绿色光的层、和所述发射蓝色光的层可各自在光学上隔离。
在实施方式中，所述发光层或所述半导体纳米颗粒可呈现出闪锌矿晶体结构、钙钛矿晶体结构、或其组合。
所述发光层或半导体纳米颗粒可不含有镉。所述发光层或半导体纳米颗粒可不含有汞、铅、或其组合。
在实施方式中，所述半导体纳米颗粒可具有芯-壳结构。所述半导体纳米颗粒可包括芯和壳，所述芯包括第一半导体纳米晶体，所述壳包括设置在所述芯上并且具有与所述第一半导体纳米晶体的组成不同的组成的第二半导体纳米晶体。
所述半导体纳米颗粒(例如，所述第一半导体纳米晶体、所述第二半导体纳米晶体、或其组合)可包括II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素或化合物、I-III-VI族元素化合物、I-II-IV-VI族化合物、或其组合。所述发光层(或半导体纳米颗粒、第一半导体纳米晶体、或第二半导体纳米晶体)可不含有有害的重金属诸如镉、铅、汞、或其组合。
所述II-VI族化合物可为二元化合物诸如ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS、或其组合；三元化合物诸如ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS、或其组合；四元化合物诸如HgZnTeS、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、或其组合；或其组合。所述II-VI族化合物可进一步包括III族金属。
所述III-V族化合物可为二元化合物诸如GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、或其组合；三元化合物诸如GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、或其组合；四元化合物诸如GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、或其组合；或其组合。所述III-V族化合物可进一步包括II族元素。第一半导体纳米晶体的实例为InZnP。
所述IV-VI族化合物可为二元化合物诸如SnS、SnSe、SnTe、或其组合；三元化合物诸如SnSeS、SnSeTe、SnSTe、或其组合；四元化合物诸如SnSSeTe；或其组合。
所述I-III-VI族元素化合物的实例包括CuInSe2、CuInS2、CuInGaSe、和CuInGaS，但不限于此。
所述I-II-IV-VI族化合物的实例包括，但不限于，CuZnSnSe和CuZnSnS。
所述IV族元素或化合物为单一元素诸如Si、Ge、或其组合；二元化合物诸如SiC、SiGe、或其组合；或单一元素和二元化合物的组合。
在实施方式中，所述第一半导体纳米晶体可包括金属和非金属，所述金属包括铟、锌、或其组合，所述非金属包括磷、硒、碲、硫、或其组合。在实施方式中，所述第二半导体纳米晶体可包括金属和非金属，所述金属包括铟、锌、或其组合，所述非金属包括磷、硒、碲、硫、或其组合。
在实施方式中，所述第一半导体纳米晶体可包括InP、InZnP、ZnSe、ZnSeS、ZnSeTe、或其组合；所述第二半导体纳米晶体可包括ZnSe、ZnSeS、ZnS、ZnTeSe、或其组合；或其组合。在实施方式中，所述壳可在最外层中包括锌、硫，和任选地进一步包括硒。
在实施方式中，所述半导体纳米颗粒可发射蓝色或绿色光并且具有芯和壳，所述芯包括ZnSeTe、ZnSe、或其组合，所述壳包括锌硫属化物(例如，ZnS、ZnSe、ZnSeS、或其组合)。所述壳中的硫的量可在径向方向上(即，在从所述芯朝着表面的方向上)增加或减少。
在实施方式中，所述半导体纳米颗粒可发射红色或绿色光，所述芯可包括InP、InZnP、或其组合，且所述壳可包括II族金属和非金属，所述II族金属包括锌，所述非金属包括硫、硒、或其组合。
在实施方式中，当所述半导体纳米颗粒具有芯-壳结构时，在所述芯和所述壳之间的界面处可存在或者可不存在合金化的层。所述合金化的层可为均质合金或者可为梯度合金。在所述梯度合金中，存在于所述壳中的元素的浓度可具有在径向方向上变化(例如，在朝着所述芯的中心的方向上降低或增加)的浓度梯度。
在实施方式中，所述壳可具有在径向方向上改变的组成。在实施方式中，所述壳可为包括两个或更多个层的多层壳。在所述多层壳中，相邻的层可具有彼此不同的组成。在所述多层壳中，层、例如至少一个层可独立地包括具有单一组成的半导体纳米晶体。在所述多层壳中，层、例如至少一个层可独立地具有合金化的半导体纳米晶体。在所述多层壳中，层、例如至少一个层可具有就半导体纳米晶体的组成而言在径向上变化的浓度梯度。
在芯-壳结构的半导体纳米颗粒中，壳材料的带隙能量可大于芯材料的带隙能量，但不限于此。所述壳材料的带隙能量可小于所述芯材料的带隙能量。在多层壳的情况中，所述壳的最外层材料的带隙能量可大于所述芯和/或所述壳的内层材料(即，较靠近所述芯的层)的那些。在所述多层壳的情况中，各层的半导体纳米晶体被选择成具有适当的带隙，由此有效地呈现出量子限制效应。
实施方式的半导体纳米颗粒可以如下状态包括例如有机配体、有机溶剂、或其组合：它们结合或配位到表面。
在实施方式中，可例如通过调节所述半导体纳米颗粒的组成、尺寸、或组成和尺寸的组合而控制所述半导体纳米颗粒的吸收/发射波长。包括在发光层3或30中的半导体纳米颗粒可配置成发射期望颜色的光。所述半导体纳米颗粒可包括发射蓝色光的半导体纳米颗粒、发射绿色光的半导体纳米颗粒、和/或发射红色光的半导体纳米颗粒。
所述半导体纳米颗粒的最大发射峰波长可具有紫外至红外波长的波长范围。例如，所述半导体纳米颗粒的最大发光峰波长可大于或等于约300nm、大于或等于约500nm、大于或等于约510nm、大于或等于约520nm、大于或等于约530nm、大于或等于约540nm、大于或等于约550nm、大于或等于约560nm、大于或等于约570nm、大于或等于约580nm、大于或等于约590nm、大于或等于约600nm、或者大于或等于约610nm。所述半导体纳米颗粒的最大发光波长可在小于或等于约1000nm、小于或等于约800nm、例如小于或等于约650nm、小于或等于约640nm、小于或等于约630nm、小于或等于约620nm、小于或等于约610nm、小于或等于约600nm、小于或等于约590nm、小于或等于约580nm、小于或等于约570nm、小于或等于约560nm、小于或等于约550nm、或者小于或等于约540nm的范围内。所述半导体纳米颗粒的最大发光波长可在约500nm至约650nm的范围内。
所述半导体纳米颗粒或所述发光层可发射绿色光，且最大发射波长可在大于或等于约500nm(例如，大于或等于约510nm)且小于或等于约560nm(例如，小于或等于约540nm)的范围内。所述半导体纳米颗粒或所述发光层可发射红色光，且最大发射波长可在大于或等于约600nm(例如，大于或等于约610nm)且小于或等于约650nm(例如，小于或等于约640nm)的范围内。所述半导体纳米颗粒或所述发光层可发射蓝色光，且最大发射波长可大于或等于约440nm(例如，大于或等于约450nm)且小于或等于约480nm(例如，小于或等于约465nm)。
所述半导体纳米颗粒或所述发光层可呈现出具有相对窄的半宽度的发光(例如光致发光或电致发光)光谱。在实施方式中，所述半导体纳米颗粒或所述发光层在其光致发光光谱中可具有小于或等于约45nm、例如小于或等于约44nm、小于或等于约43nm、小于或等于约42nm、小于或等于约41nm、小于或等于约40nm、小于或等于约39nm、小于或等于约38nm、小于或等于约37nm、小于或等于约36nm、或者小于或等于约35nm的半宽度。所述半宽度可大于或等于约1nm、大于或等于约5nm、大于或等于约10nm、大于或等于约15nm、或者大于或等于约20nm。
所述半导体纳米颗粒或所述发光层可具有(例如，配置成实施)大于或等于约10％、例如大于或等于约20％、大于或等于约30％、大于或等于约40％、大于或等于约50％、大于或等于约60％、大于或等于约70％、大于或等于约80％、大于或等于约90％、或约100％的量子产率。
所述半导体纳米颗粒可具有大于或等于约1nm且小于或等于约100nm的尺寸(例如，在基本上球形颗粒的情况下的颗粒直径或在非球形颗粒的情况下由通过电子显微镜法分析确认的二维区域计算的颗粒直径)。在实施方式中，所述半导体纳米颗粒可具有约1nm至约50nm、例如2nm(或3nm)至35nm的尺寸。在实施方式中，所述半导体纳米颗粒的尺寸可大于或等于约1nm、大于或等于约2nm、大于或等于约3nm、大于或等于约4nm、或者大于或等于约5nm。在实施方式中，所述半导体纳米颗粒的尺寸可小于或等于约50nm、小于或等于约40nm、小于或等于约30nm、小于或等于约25nm、小于或等于约20nm、小于或等于约19nm、小于或等于约18nm、小于或等于约17nm、小于或等于约16nm、或者小于或等于约15nm。
所述半导体纳米颗粒可具有任何合适的形状。在实施方式中，所述半导体纳米颗粒的形状可为球、多面体、棱锥体、多脚、管、纳米管、纳米线、纳米纤维、纳米片、纳米板、或其组合。
所述半导体纳米颗粒可通过任何合适的方法合成。例如，具有若干(几)纳米的尺寸的半导体纳米晶体可通过湿化学工艺合成。在所述湿化学工艺中，通过使前体材料在有机溶剂中反应而生长晶体颗粒，并且可通过有机溶剂或配体化合物配位在半导体纳米晶体的表面上而控制晶体的生长。
在实施方式中，例如，制备具有芯-壳结构的半导体纳米颗粒的方法可包括：获得芯；准备包含含有金属(例如，锌)的第一壳前体和有机配体的第一壳前体溶液；准备含有非金属元素(例如，硫、硒、或其组合)的第二壳前体；和将所述第一壳前体溶液加热至反应温度(例如，大于或等于约180℃、大于或等于约200℃、大于或等于约240℃、或者大于或等于约280℃至小于或等于约360℃、小于或等于约340℃、或者小于或等于约320℃)并且添加所述芯和所述第二壳前体以在第一半导体纳米晶体芯上形成第二半导体纳米晶体的壳。在实施方式的半导体纳米颗粒中，所述芯可通过本领域普通技术人员已知的适当方法制造。所述方法可进一步包括通过如下制备芯溶液：从用于其制备的反应体系分离所述芯，和将所述芯分散在有机溶剂中。
在实施方式中，为了壳形成，可将溶剂和任选地配体化合物在真空下加热(或真空处理)至预定温度(例如，100℃或更高)，并在将用于壳形成的反应气氛转变成惰性气体气氛之后可将其加热至预定温度。随后，向其添加所述芯，且将所述壳前体顺序地或同时添加到所述芯上，然后在预定反应温度下加热以形成芯-壳纳米晶体。所述壳前体可在反应期间以不同的比例和在不同的时间顺序地引入到反应混合物。
所述有机溶剂可包括C6-C22伯胺诸如十六烷基胺，C6-C22仲胺诸如二辛基胺，C6-C40叔胺诸如三辛基胺，含氮的杂环化合物诸如吡啶，C6-C40烯烃诸如十八碳烯，C6-C40脂族烃诸如十六烷、十八烷、或角鲨烷，被C6-C30烷基取代的芳族烃诸如苯基十二烷、苯基十四烷、或苯基十六烷，被C6-C22烷基、例如至少一个(例如，1个、2个、或3个)C6-C22烷基取代的伯、仲、或叔膦(例如，三辛基膦)，被C6-C22烷基(例如，1个、2个、或3个C6-C22烷基)取代的膦氧化物(例如，三辛基膦氧化物)，C12-C22芳族醚诸如苯基醚或苄基醚，或其组合。可使用包括超过一种类型的有机溶剂的组合。
所述有机配体可配位至所制备的半导体纳米颗粒的表面，并且容许所述半导体纳米颗粒良好地分散在溶液中。所述有机配体可包括RCOOH、RNH2、R2NH、R3N、RSH、RH2PO、R2HPO、R3PO、RH2P、R2HP、R3P、ROH、RCOOR'、RPO(OH)2、R2POOH(其中R和R'各自独立地为取代或未取代的C1或更大、C6或更大、或C10或更大且C40或更小、C35或更小、或C25或更小的脂族烃，或者取代或未取代的C6-C40芳族烃，或其组合)、或其组合。在实施方式中，可使用至少两种不同的配体。
可通过如下收取所述半导体纳米晶体：添加一定量的非溶剂，例如，以除去过量的有机物质，例如未配位或结合至表面的配体。然后可通过将所得混合物离心而分离所述半导体纳米晶体。所述非溶剂可为如下的极性溶剂：其与在芯形成反应、壳形成反应、或其组合中使用的溶剂是可混溶的，并且不能够分散所制备的纳米晶体。所述非溶剂可取决于(例如考虑到)在反应中使用的溶剂进行选择，并且可包括，例如，丙酮、乙醇、丁醇、异丙醇、乙二醇、水、四氢呋喃(THF)、二甲亚砜(DMSO)、二乙基醚、甲醛、乙醛、乙二醇、具有与前述溶剂类似的溶解度参数的溶剂、或其组合。所获得的半导体纳米晶体颗粒可通过离心、沉降、层析法、或蒸馏而分离。如果期望，可将所分离的纳米晶体添加至洗涤溶剂，然后分离。所述洗涤溶剂没有特别限制并且可具有与配体的溶解度参数类似的溶解度参数，且可例如包括己烷、庚烷、辛烷、氯仿、甲苯、或苯。
所述半导体纳米颗粒可为水不溶性的或在水、前述非溶剂、或其组合中不可分散的。可将所述半导体纳米颗粒分散在前述有机溶剂中。在实施方式中，可将前述半导体纳米颗粒分散在取代或未取代的C6-C40脂族烃、取代或未取代的C6-C40芳族烃、或其组合中。
可用卤素化合物处理所制备的半导体纳米颗粒的表面。通过卤素处理，存在于所述半导体纳米颗粒中的一些有机配体可被卤素代替。经卤素处理的半导体纳米颗粒可含有减少量的有机配体。所述卤素处理可通过如下进行：使半导体纳米颗粒与卤素化合物(例如，金属卤化物诸如氯化锌)在有机溶剂中在预定温度例如约30℃至约100℃、或约50℃至约150℃下接触。经卤素处理的半导体纳米颗粒可使用前述非溶剂和分离方法分离。
在所述显示设备或发光器件中，可适当地选择所述发光层的厚度。在实施方式中，所述发光层可包括半导体纳米颗粒的单层。在实施方式中，所述发光层可包括一个或更多的、例如两个或更多的、三个或更多的、或者四个或更多的且20个或更少的、10个或更少的、9个或更少的、8个或更少的、7个或更少的、或者6个或更少的半导体纳米颗粒的单层。所述发光层可具有大于或等于约5nm、例如大于或等于约10nm、大于或等于约15nm、大于或等于约20nm、大于或等于约25nm、或者大于或等于约30nm且小于或等于约200nm、例如小于或等于约150nm、小于或等于约100nm、小于或等于约90nm、小于或等于约80nm、小于或等于约70nm、小于或等于约60nm、或者小于或等于约50nm的厚度。所述发光层可具有例如约10nm至约150nm、约20nm至约100nm、或约30nm至约50nm的厚度。
所述发光层可具有单层结构或其中两个或更多个层堆叠的多层结构。所述多层结构中的相邻的层(例如，第一发光层和第二发光层)可配置成发射相同的颜色。在多层结构中，相邻的层(例如，第一发光层和第二发光层)可具有彼此相同或不同的组成、配体、或其组合。在实施方式中，所述发光层或包括两个或更多个层的多层发光层可具有在所述发光层的厚度方向上变化的卤素量。在根据实施方式的(多层)发光层中，卤素量可在朝着所述电子辅助层的方向上增加。在根据实施方式的(多层)发光层中，有机配体量可在朝着所述电子辅助层的方向上减少。在根据实施方式的发光层中，卤素量可在朝着所述电子辅助层的方向上减少。在根据实施方式的(多层)发光层中，有机配体量可在朝着所述电子辅助层的方向上增加。
在实施方式中，包括半导体纳米颗粒的发光层3或30的形成可通过如下实施：获得包括半导体纳米颗粒和有机溶剂(例如，烷烃溶剂诸如辛烷和庚烷，芳族溶剂诸如甲苯，或其组合)的涂覆液，并且将所述涂覆液以适当的方式(例如，通过旋涂、喷墨印刷等)施加或沉积在基板或电荷辅助层(例如，空穴辅助层)上。用于所述半导体纳米颗粒分散的有机溶剂的类型没有特别限制并且可适当地选择。在实施方式中，所述有机溶剂可包括(取代或未取代的)脂族烃有机溶剂、(取代或未取代的)芳族烃有机溶剂、乙酸酯溶剂、或其组合。
在实施方式中，所述电致发光器件可包括设置在所述发光层和所述阴极之间的电子辅助层。所述电子辅助层包括电子传输层。所述电子传输层包括锌氧化物纳米颗粒和有机液晶化合物。所述电子传输层可存在于电极(例如，第二电极或阴极)和所述发光层之间。所述电子传输层可设置在所述发光层上(例如，直接设置在所述发光层上)。所述电子传输层可与所述发光层相邻。
在实施方式中，层状结构体可包括第一电子注入导体和设置在所述第一电子注入导体的表面(例如，主表面)上的第一电子传输层，并且所述第一电子传输层可包括锌氧化物纳米颗粒和有机液晶化合物。所述有机液晶化合物可包括环状基团(例如，芳族基团)；取代或未取代的C1-C30脂族烃基团；以及腈基团或羧酸基团。在实施方式中，所述层状结构体可进一步包括设置在所述第一电子传输层上的发光层、设置在所述发光层上的第二电子传输层、和设置在所述第二电子传输层上的第二电子注入导体。
在实施方式中，当使所述层状结构体经历预定电压范围的扫描测试预定次数(例如，一次、两次或三次)时，所述层状结构体在8伏的电压下可呈现出大于或等于约100mA/m2、大于或等于约105mA/m2、大于或等于约110mA/m2、大于或等于约115mA/m2、大于或等于约120mA/m2、大于或等于约125mA/m2、大于或等于约130mA/m2、或者大于或等于约135mA/m2的电流密度。
在实施方式中，当以约0.2mA的电流驱动所述层状结构体例如少于或等于80小时、少于或等于60小时、少于或等于40小时、少于或等于20小时、少于或等于约60分钟、少于或等于约50分钟、少于或等于约40分钟、少于或等于约30分钟、或者少于或等于约20分钟的预定时间时，所述层状结构体可呈现出小于或等于约1.5伏、小于或等于约1.3伏、小于或等于约1.2伏、小于或等于约1伏、小于或等于约0.9伏、小于或等于约0.8伏、小于或等于约0.7伏、小于或等于约0.6伏、或者小于或等于约0.5伏的电压增加(即，在初始电压和在预定时间处的电压之间的差)。所述电压增加可为大于或等于约0.0001伏、大于或等于约0.001伏、大于或等于约0.05伏、大于或等于约0.1伏、或者大于或等于约0.2伏。
术语“锌氧化物纳米颗粒”用于限定包括锌和氧的纳米颗粒，并且包括以下纳米颗粒：其包括锌、氧、和以下金属(元素)的至少一种或多种。例如，锌氧化物纳米颗粒可进一步包括IIA族金属、锆(Zr)、钨(W)、锂(Li)、钛(Ti)、钇(Y)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)、钴(Co)、钒(V)、或其组合。所述IIA族金属(即，碱土金属)可包括镁、钙、铍、锶、钡、或其组合。
所述锌氧化物纳米颗粒可具有大于或等于约5nm的尺寸或平均尺寸(下文中，简称为“尺寸”)。所述锌氧化物纳米颗粒的尺寸可小于或等于约50nm。所述锌氧化物纳米颗粒的尺寸可大于或等于约1nm、大于或等于约2nm、大于或等于约2.5nm、大于或等于约3nm、或者大于或等于约3.5nm且小于或等于约20nm、小于或等于约15nm、小于或等于约10nm、小于或等于约9nm、小于或等于约8nm、小于或等于约7nm、小于或等于约6nm、小于或等于约5nm、或者小于或等于约4.5nm。
在实施方式中，锌氧化物纳米颗粒可包括IIA族金属和锆(Zr)、钨(W)、锂(Li)、钛(Ti)、钇(Y)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)、钴(Co)、钒(V)、或其组合。所述IIA族金属可包括镁、钙、钡、锶、或其组合。所述锌氧化物纳米颗粒可包括IIA族金属(例如，镁)和任选地额外的金属。所述额外的金属可包括锆(Zr)、钨(W)、锂(Li)、钛(Ti)、钇(Y)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)、钴(Co)、钒(V)、或其组合。
在实施方式中，所述锌氧化物纳米颗粒可包括Zn1-xM1 xO(其中M1为IIA族金属和任选地Zr、W、Li、Ti、Y、Al、镓、铟、锡(Sn)、钴(Co)、钒(V)、或其组合，且0≤x≤0.5)。在化学式Zn1-xM1 xO中，x可大于或等于约0.01、大于或等于约0.03、大于或等于约0.05、大于或等于约0.07、大于或等于约0.1、大于或等于约0.13、大于或等于约0.15、大于或等于约0.17、大于或等于约0.2、大于或等于约0.23、或者大于或等于约0.25。在化学式Zn1-xM1 xO中，x可小于或等于约0.47、小于或等于约0.45、小于或等于约0.43、小于或等于约0.4、小于或等于约0.37、小于或等于约0.35、或者小于或等于约0.3。
所述锌氧化物纳米颗粒可进一步包括镁。M1可为镁。所述锌氧化物纳米颗粒可包括Zn1-xMgxO(x大于0且小于或等于约0.5，且x如本文中所描述的)。x可大于或等于约0.01、大于或等于约0.03、大于或等于约0.05、大于或等于约0.07、大于或等于约0.1、大于或等于约0.13、大于或等于约0.15、大于或等于约0.17、大于或等于约0.2、大于或等于约0.23、或者大于或等于约0.25。x可小于或等于约0.47、小于或等于约0.45、小于或等于约0.43、小于或等于约0.4、小于或等于约0.37、小于或等于约0.35、或者小于或等于约0.3。
在实施方式中，所述锌氧化物纳米颗粒可包括锌镁氧化物。在实施方式中，所述锌氧化物纳米颗粒可进一步包括锆(Zr)、钨(W)、锂(Li)、钛(Ti)、钇(Y)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)、钴(Co)、钒(V)、或其组合。所述锌氧化物纳米颗粒可进一步包括碱金属。
所述碱金属可包括铯、钾、铷、或其组合。
在实施方式中，所述锌氧化物纳米颗粒可通过任何适当的方法制备且没有特别限制。在实施方式中，所述锌氧化物纳米颗粒可如下获得：将锌化合物(例如，有机锌化合物诸如乙酸锌二水合物)和任选地额外的金属化合物(例如，碱金属化合物、碱土金属化合物、和/或过渡金属或本文中描述的额外的金属的化合物)按期望的摩尔比率置于包括有机溶剂(例如，二甲亚砜)的反应器中，例如，按期望的摩尔比率添加到包括有机溶剂(例如，二甲亚砜)的反应器，并且在空气中加热至预定温度(例如，约40℃至约120℃、或约60℃至约100℃)。可将沉淀加速剂溶液(例如，氢氧化四甲基铵五水合物的乙醇溶液)以预定速率逐滴添加至反应器并且搅拌。可通过离心从反应溶液分离所制备的锌氧化物纳米颗粒。
所述碱土金属化合物可包括碱土金属有机化合物诸如乙酸镁水合物、乙酸钙水合物、乙酸钡水合物等。所述碱金属化合物可包括碱金属碳酸盐化合物诸如碳酸铯、碳酸锂、碳酸铷等。
本发明人已经发现，包括所述锌氧化物纳米颗粒的所述电子传输层可对提供具有相对改善的电致发光性质(诸如外量子效率和/或亮度的改善)的发光器件做贡献。本发明人还已发现，在包括所述锌氧化物纳米颗粒的所述电子传输层的情况下，仍然存在对减轻在运行期间发生的迟滞(滞后)的需要或改善器件的寿命的需要。不希望受任何理论束缚，在包括所述锌氧化物纳米颗粒的所述电子传输层中，在所述电子传输层中或在所述电子传输层和所述发光层之间的界面处可存在或产生缺陷，其可充当对电荷(例如，空穴或电子)流(流动)的陷阱(俘获)位点，并且这可实质上影响电致发光器件的性质和寿命。
令人惊奇地，本发明人已发现，包括有机液晶化合物和锌氧化物纳米颗粒的所述电子传输层可对改善所述电致发光器件的发光性质和延长所述器件的寿命做重要的贡献。不希望受任何理论束缚，认为包括在基于锌氧化物纳米颗粒的电子传输层中的所述有机液晶化合物可在电压的施加下提高电子迁移率，并且可除去或钝化存在于所述电子传输层中的陷阱位点。例如，所述有机液晶化合物可钝化或填充陷阱位点，由此提供稳定的电荷流而没有任何迟滞现象并且提高器件的寿命而几乎没有或没有所述器件的发光效率的降低。
所述有机液晶化合物可包括热致液晶化合物。所述热致液晶化合物可为能够取决于温度变化而显示液晶排列(取向)的化合物。所述有机液晶化合物可包括如下的热致液晶化合物：其包括例如C3-C60环状基团(例如，芳族基团、脂环族基团、或其组合)和任选地脂族基团、极性基团、或其组合。如所定义的，“芳族基团”或“芳族部分”可包括或者可不包括杂原子。如所定义的，脂环族基团或脂环族部分可包括或者可不包括杂原子。在所述有机液晶化合物中，环状结构可赋予所述液晶化合物以刚性。在液晶相中，所述有机液晶化合物可具有向列型液晶、近晶型液晶、或胆甾型液晶的分子排列形式。
所述有机液晶化合物可包括由化学式1表示的化合物：
化学式1
R1-Ar-L-R2
在式中，R1为取代或未取代的C1-C50脂族烃基团、RO-、或RC(O)-(其中，R为取代或未取代的C1-C50烷基、取代或未取代的C2-C50烯基、取代或未取代的C2-C50炔基)，
Ar为取代或未取代的C3-C50芳族部分、取代或未取代的C3-C50脂环族部分、或其任意组合(例如，通过前述部分的任意组合形成的部分)，
L为直接键、取代或未取代的C1-C20或C2-C10脂族烃基团、C(O)、O、C(O)O、NH、NHC(O)、或其任意组合(例如，通过前述部分的任意组合形成的部分)，
R2为氢、氰基、卤素、-CX3、-CRX2、-CR2X(其中R各自独立地为氢或C1-C10烷基，X各自独立地F、Cl、Br、I、或其组合)、或羧酸基团。
在化学式1中，R1可为CnH2n+1、CnH2n-1、CnH2n+1O、CnH2n-1O、CnH2n+1C(O)、CnH2n-1C(O)、或其组合，其中n为如下的整数：小于或等于约30，例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、至30)。在化学式1中，R1可为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、异己基、庚基、异庚基、辛基、异辛基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、甲基羰基(或乙酰基)、乙基羰基、丙基羰基、丁基羰基、戊基羰基、己基羰基、庚基羰基、或辛基羰基。
在化学式1中，Ar可包括(或者可为)取代或未取代的联苯部分(例如取代或未取代的亚联苯基部分)、取代或未取代的苯部分(例如取代或未取代的亚苯基部分)、取代或未取代的三联苯部分(例如取代或未取代的亚三联苯基部分)、取代或未取代的嘧啶部分、取代或未取代的吡啶部分、取代或未取代的二氧六环部分、取代或未取代的呋喃部分、取代或未取代的噻吩部分、取代或未取代的哒嗪部分、或其任意组合。在实施方式中，Ar可包括通过将前述部分的至少两个连接而形成的部分。
在化学式1中，L可为直接键、取代或未取代的C1-C20亚烷基(例如，亚甲基、亚乙基、亚丙基等)、取代或未取代的C2-C20亚烯基、C(O)、O、C(O)O、NH、NHC(O)、或其任意组合。在实施方式中，化学式1的L可包括通过将选自前述部分的至少两个连接而形成的部分。例如，L可包括(或者可为)：通过将所述亚烷基部分和亚烯基部分连接而形成的部分；通过将多个所述亚烷基部分经由所叙述的部分诸如C(O)、O、C(O)O、NH、或NHC(O)的至少一个连接而形成的部分(例如，其中至少一个亚甲基被C(O)、O、C(O)O、NH、或NHC(O)的任一个或者它们的至少两个代替的C2-C40亚烷基)；或者通过将多个所述亚烯基部分经由C(O)、O、C(O)O、NH、或NHC(O)的至少一个连接而形成的部分(例如，其中至少一个亚甲基被C(O)、O、C(O)O、NH、或NHC(O)的任一个或者它们的至少两个代替的C2-C40亚烯基)。
在化学式1中，R2可为氰基(-CN)或羧基(-COOH)即羧酸基团。
所述有机液晶化合物可包括联苯甲腈化合物诸如4'-辛基-4-联苯甲腈、4'-(辛氧基)-4-联苯甲腈、4'-庚基-4-联苯甲腈、4'-庚氧基-4-联苯甲腈、4'-己基-4-联苯甲腈、4'-己氧基-4-联苯甲腈、4'-戊基-4-联苯甲腈、4'-戊氧基-4-联苯甲腈、4'-丁基-4-联苯甲腈、4'-丁氧基-4-联苯甲腈、4'-丙基-4-联苯甲腈、4'-丙氧基-4-联苯甲腈、4'-乙基-4-联苯甲腈、4'-乙氧基-4-联苯甲腈；苯基环己烷化合物；联苯环己烷化合物；氟化的联苯环己烷化合物；氟化的三联苯化合物；具有C1-C30脂族烃基团或C1-C30烷基羰基的苯甲酸化合物诸如4-己基苯甲酸、4-丁基苯甲酸、4-乙基苯甲酸，乙酰基苯甲酸等；或其组合。
在实施方式中，联苯甲腈化合物可包括在苯环部分处的取代基基团例如C1-C30或C2-C18烷基或烷氧基。
在实施方式中，苯甲酸化合物可包括在苯环部分处的取代基基团例如C1-C30烷基或C1-C10烷基羰基。
在实施方式中，所述有机液晶化合物可包括由化学式1-1或化学式1-2表示的化合物：
化学式1-1
Figure BDA0004021103040000261
化学式1-2
Figure BDA0004021103040000262
在化学式1-1和化学式1-2中，R1可与化学式1中定义的相同。在实施方式中，R1可为取代或未取代的C1-C30或C8-C15烷基、C1-C18或C8-C10烷氧基、或C1-C10烷基羰基(RCO)。在实施方式中，R1可为化学式1中的例示基团的任一个。
化学式1-1的联苯部分、或化学式1-2的苯部分(例如苯环)可为取代或未取代的。
在实施方式中，所述液晶化合物可具有大于或等于约10g/mol、大于或等于约50g/mol、大于或等于约80g/mol、大于或等于约100g/mol、大于或等于约120g/mol、大于或等于约150g/mol、大于或等于约180g/mol、或者大于或等于约200g/mol的分子量(单位：克/摩尔或g/mol)。在实施方式中，所述液晶化合物可具有小于或等于约1500g/mol、小于或等于约1000g/mol、小于或等于约800g/mol、小于或等于约600、小于或等于约500g/mol、小于或等于约400g/mol、或者小于或等于约350g/mol的分子量。在实施方式中，所述液晶化合物的分子量可为约120g/mol至约380g/mol、约125g/mol至约350g/mol、约130g/mol至约320g/mol、或其组合。
所述液晶化合物可具有大于或等于约10℃、大于或等于约15℃、大于或等于约18℃、大于或等于约20℃、大于或等于约21℃、大于或等于约25℃、大于或等于约30℃、大于或等于约33℃、或者大于或等于约40℃的相转变(例如，从结晶到近晶相(碟状液晶相，smectic phase)，从近晶到向列相，或从向列到各向同性相)温度。所述有机液晶化合物的相转变温度(例如，从结晶到近晶相，从近晶到向列相，或从向列到各向同性相)可为约10℃至约200℃、约12℃至约190℃、约18℃至约180℃、约21℃至约170℃、约29至约160℃、约31℃至约150℃、约33℃至约120℃、约35℃至约100℃、约40℃至约90℃、约45℃至约80℃、约50℃至约79℃、约51℃至约77℃、或其组合。
在实施方式中，取决于温度，所述液晶化合物可呈现出近晶相、向列相、胆甾相、或其组合。
本发明人已发现，本文中描述的电子传输层可对使所述电致发光器件的发光性质(例如，最大外量子效率和最大亮度)保持在相对高的水平以及呈现出器件的延长的寿命做贡献。本发明人还已发现，包括所述电子传输层和所述电极(例如，阴极)的层状结构体或包括所述电子传输层的所述电致发光器件可抑制迟滞现象，否则所述迟滞现象可发生。
包括金属氧化物纳米颗粒(例如锌氧化物纳米颗粒)的电子传输层可以溶液工艺制备，且由此，提供在制造工艺方面的优点。然而，本发明人已发现，当使包含包括纳米颗粒的电子传输层的器件经历如下实验：其中将随着施加至器件的电压的增加测量电流重复至少一次时，在第一次扫描时的性质可显著不同于在第二次或第三次扫描时的性质。不希望受任何理论束缚，这样的迟滞现象可表明，通过溶液工艺制备的包括纳米颗粒的给定电子传输层可包括在所述层中形成的许多深陷阱能级。所述层中的深陷阱能级可充当用于不想要的电荷移动(例如，空穴泄漏)的路径。
不希望受任何理论束缚，认为在实施方式的器件中，包括与所描述的有机液晶化合物组合的锌氧化物纳米颗粒的电子传输层可解决上述技术问题，例如可以一些方式钝化这样的深陷阱缺陷以使它们在溶液工艺中的形成最小化。结果，可促进电荷移动(例如，电子移动)，并且可抑制或防止深陷阱能级的产生。
在实施方式中，所述电子传输层中的所述有机液晶化合物的量可大于或等于约0.01重量百分数(重量％)、大于或等于约0.05重量％、大于或等于约0.1重量％、大于或等于约0.3重量％、大于或等于约0.5重量％、大于或等于约1重量％、大于或等于约1.5重量％、大于或等于约2重量％、大于或等于约2.5重量％、大于或等于约3重量％、大于或等于约3.5重量％、大于或等于约4重量％、大于或等于约4.5重量％、或者大于或等于约5重量％，基于所述锌氧化物纳米颗粒和所述有机液晶化合物的总重量。
在实施方式中，所述电子传输层中的所述有机液晶化合物的量可小于或等于约30重量％、小于或等于约20重量％、小于或等于约15重量％、小于或等于约13重量％、小于或等于约11重量％、小于或等于约10重量％、小于或等于约8重量％、小于或等于约7重量％、小于或等于约6重量％、或者小于或等于约5重量％，基于所述锌氧化物纳米颗粒和所述有机液晶化合物的总重量。
在实施方式中，所述电子传输层中的所述有机液晶化合物的量可为大于或等于约0.3重量％至小于或等于约20重量％、大于或等于约1.5重量％至小于或等于约13重量％、或者大于或等于约1.5重量％至小于或等于约8重量％。
所述有机液晶化合物的存在和量可使用任何合适的分析工具(例如，X射线光电子能谱法、(透射或扫描)电子显微镜法分析等)确定。在实施方式中，所述有机液晶化合物的存在和量可通过如下确认：经由合适的手段(例如溶解)将给定电子传输层中的有机液晶化合物和锌氧化物纳米颗粒分离，和使用合适的分析工具诸如傅里叶变换红外光谱法或NMR分析对其进行分析。
在实施方式中，当包括在单电子器件(electron only device，EOD)中时，所述电子传输层在J-V扫描实验中可呈现出相对低水平的电流(电流密度(mA/cm2))-电压(J-V)迟滞。在这样的实验中，当使施加的电压在预定范围(例如，0伏至约8伏)内改变时，测量电流密度。不希望受任何理论束缚，认为J-V迟滞可指示或表明给定电子传输层中包括的缺陷(例如陷阱缺陷)的存在。包括实施方式的电子传输层的EOD在第一次扫描测量时可呈现出小于或等于约60％、小于或等于约55％、小于或等于约52％、小于或等于约51％、小于或等于约45％、小于或等于约40％、小于或等于约35％、小于或等于约30％、小于或等于约25％、小于或等于约23％、小于或等于约21％、小于或等于约20％、或者小于或等于约19％的J-V迟滞。所述J-V迟滞可为约1％至约35％、约3％至约30％、约5％至约28％、约7％至约22％、约8％至约21％、或其组合。
按百分数计的J-V迟滞可通过以下方程测定：
[(A2-A1)/A2]×100
A1：在给定J-V图中在正向扫描中的最大矩形面积
A2：在给定J-V图中在反向扫描中的最大矩形面积。
包括实施方式的电子传输层的单电子器件可呈现出小于或等于约4:1、小于或等于约3.5:1、小于或等于约3:1、小于或等于约2.8:1、或者小于或等于约2.5:1的在第一次扫描时的迟滞对在第二次扫描时的迟滞的比率。在第一次扫描时的迟滞对在第二次扫描时的迟滞的比率可大于或等于约1:1、大于或等于约1.5:1、或者大于或等于约2:1。
所述电子传输层的厚度可大于或等于约3nm、大于或等于约5nm、大于或等于约6nm、大于或等于约7nm、大于或等于约8nm、大于或等于约9nm、大于或等于约10nm、大于或等于约11nm、大于或等于约12nm、大于或等于约13nm、大于或等于约14nm、大于或等于约15nm、大于或等于约16nm、大于或等于约17nm、大于或等于约18nm、大于或等于约19nm、大于或等于约20nm、大于或等于约21nm、大于或等于约22nm、大于或等于约23nm、大于或等于约24nm、大于或等于约25nm、大于或等于约26nm、大于或等于约27nm、大于或等于约28nm、大于或等于约29nm、大于或等于约30nm、大于或等于约31nm、大于或等于约32nm、大于或等于约33nm、大于或等于约34nm、或者大于或等于约35nm。所述电子传输层的厚度可小于或等于约90nm、小于或等于约80nm、小于或等于约70nm、小于或等于约60nm、小于或等于约50nm、小于或等于约45nm、小于或等于约40nm、或者小于或等于约35nm。
在实施方式中，所述电子传输层可具有面对所述发光层的第一表面和与所述第一表面相反的第二表面。在实施方式中，在所述电子传输层中，在所述电子传输层的接近于所述第一表面的部分中的有机液晶化合物的量可比在所述电子传输层的接近于所述第二表面的部分中的大。在实施方式中，在所述电子传输层中，在所述电子传输层的接近于所述第一表面的部分中的有机液晶化合物的量可比在所述电子传输层的接近于所述第二表面的部分中的小。
在实施方式中，所述电子传输层可包括：包括所述第一表面的第一层和包括所述第二表面的第二层。所述第一层(或所述第一部分)、所述第二层(或所述第二部分)、或其组合可包括有机液晶化合物、一种或多种碱金属、或其组合。所述第一层、所述第二层、或其组合可包括铯、铷、或其组合。在实施方式中，所述第二层可不包括碱金属。
在实施方式中，所述第一层中的所述有机液晶化合物的量可为所述第二层中的所述有机液晶化合物的量的约0.1倍或更多、约0.5倍或更多、约0.7倍或更多、约1倍或更多、约1.2倍或更多、约1.5倍或更多、约2倍或更多、约3倍或更多、约4倍或更多、约5倍或更多、约6倍或更多、约7倍或更多、约8倍或更多、约9倍或更多、或者约10倍或更多。所述第一层中的所述有机液晶化合物的量可为所述第二层中的所述有机液晶化合物的量的约100倍或更少、约90倍或更少、约80倍或更少、约70倍或更少、约60倍或更少、约50倍或更少、约40倍或更少、约30倍或更少、约20倍或更少、约15倍或更少、10倍或更少、约7倍或更少、约5倍或更少、约3倍或更少、约2倍或更少、约1.2倍或更少、约1倍或更少、约0.9倍或更少、约0.8倍或更少、或者约0.7倍或更少。
所述第一层的厚度可大于或等于约1nm、大于或等于约2nm、大于或等于约3nm、大于或等于约4nm、大于或等于约5nm、大于或等于约6nm、大于或等于约7nm、大于或等于约8nm、或者大于或等于约9nm。所述第一层的厚度可小于或等于约15nm、小于或等于约13nm、小于或等于约11nm、小于或等于约10nm、小于或等于约9nm、小于或等于约8nm、小于或等于约7nm、小于或等于约6nm、小于或等于约5nm、小于或等于约4nm、小于或等于约3nm、或者小于或等于约2nm。
所述第二层的厚度可大于或等于约4nm、大于或等于约5nm、大于或等于约6nm、大于或等于约7nm、大于或等于约8nm、大于或等于约9nm、大于或等于约10nm、大于或等于约11nm、大于或等于约12nm、大于或等于约13nm、大于或等于约14nm、大于或等于约15nm、大于或等于约16nm、大于或等于约17nm、大于或等于约18nm、大于或等于约19nm、大于或等于约20nm、大于或等于约25nm、或者大于或等于约30nm。
所述第二层的厚度可小于或等于约50nm、小于或等于约45nm、小于或等于约40nm、小于或等于约35nm、小于或等于约30nm、小于或等于约25nm、小于或等于约20nm、或者小于或等于约15nm。
在实施方式中，电子辅助层4或40可进一步包括电子注入层、空穴阻挡层、或其组合。所述电子注入层、所述空穴阻挡层、或其组合的厚度没有特别限制并且可适当地选择。所述电子注入层、所述空穴阻挡层、或其组合的厚度可大于或等于约5nm、大于或等于约6nm、大于或等于约7nm、大于或等于约8nm、大于或等于约9nm、大于或等于约10nm、大于或等于约11nm、大于或等于约12nm、大于或等于约13nm、大于或等于约14nm、大于或等于约15nm、大于或等于约16nm、大于或等于约17nm、大于或等于约18nm、大于或等于约19nm、或者大于或等于约20nm且小于或等于约120nm、小于或等于约110nm、小于或等于约100nm、小于或等于约90nm、小于或等于约80nm、小于或等于约70nm、小于或等于约60nm、小于或等于约50nm、小于或等于约40nm、小于或等于约30nm、或者小于或等于约25nm，但不限于此。
在实施方式中，用于所述电子注入层的材料、用于所述空穴阻挡层的材料、或其组合可适当地选择且没有特别限制。
在实施方式中，所述电子注入层、空穴阻挡层、或其组合的材料可包括1,4,5,8-萘-四羧酸二酐(NTCDA)、浴铜灵(BCP)、三[3-(3-吡啶基)-
Figure BDA0004021103040000311
基]硼烷(3TPYMB)、LiF、Alq3、Gaq3、Inq3、Znq2、Zn(BTZ)2、BeBq2、ET204(8-(4-(4,6-二(萘-2-基)-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)喹诺酮)、8-羟基喹啉锂(Liq)、2,2',2”-(1,3,5-苯三基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑)(TPBi)、n型金属氧化物(例如，锌氧化物、HfO2等)、8-(4-(4,6-二(萘-2-基)-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)喹诺酮:8-羟基喹啉锂(ET204:Liq)、或其组合，但不限于此。
根据实施方式的发光器件可进一步包括空穴辅助层。所述空穴辅助层设置在所述阳极和所述发光层之间。所述空穴辅助层可包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、或其组合。所述空穴辅助层可为单组分的层或其中相邻的层包括不同的组分的多层结构。
所述空穴辅助层可具有可与所述发光层的HOMO能级匹配的HOMO能级以提升从所述空穴辅助层转移的空穴向所述发光层的迁移率。在实施方式中，所述空穴辅助层可包括接近于所述阳极的空穴注入层和接近于所述发光层的空穴传输层。
空穴辅助层2或20(例如，空穴传输层、空穴注入层、或电子阻挡层)中包括的材料没有特别限制，并且可包括，例如，聚(9,9-二辛基-芴-共-N-(4)-丁基苯基)-二苯基胺)(TFB)、聚芳基胺(多芳基胺)、聚(N-乙烯基咔唑)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)聚磺苯乙烯(PEDOT:PSS)、聚苯胺、聚吡咯、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺(TPD)、4,4'-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯(α-NPD)、m-MTDATA(4,4',4"-三[苯基(间甲苯基)氨基]三苯基胺)、4,4',4"-三(N-咔唑基)-三苯基胺(TCTA)、1,1-二[(二-4-甲苯基氨基)苯基]环己烷(TAPC)、p型金属氧化物(例如，NiO、WO3、MoO3等)、基于碳的材料诸如石墨烯氧化物、或其组合，但不限于此。
在所述空穴辅助层中，各层的厚度可适当地选择。例如，各层的厚度可大于或等于约5nm、大于或等于约10nm、大于或等于约15nm、或者大于或等于约20nm且小于或等于约100nm、小于或等于约90nm、小于或等于约80nm、小于或等于约70nm、小于或等于约60nm、小于或等于约50nm，例如小于或等于约40nm、小于或等于约35nm、或者小于或等于约30nm，但不限于此。
根据实施方式的器件可具有正常结构。在图2的实施方式中，所述器件可包括设置在透明基板100上的阳极10、例如基于金属氧化物的透明电极(例如，ITO电极)，并且面对阳极10的阴极50可包括导电金属(例如，具有相对低的功函，Mg、Al等)。空穴辅助层20(例如，空穴注入层诸如PEDOT:PSS、p型金属氧化物、或其组合；空穴传输层诸如TFB、聚乙烯基咔唑(PVK)、或其组合；或其组合)可提供在透明电极10和发光层30之间。所述空穴注入层可靠近所述透明电极设置并且所述空穴传输层可靠近所述发光层设置。电子辅助层40诸如电子注入/传输层可设置在发光层30和阴极50之间。
根据实施方式的器件可具有如图3中描绘的倒置结构。设置在透明基板100上的第二电极50可包括基于金属氧化物的透明电极(例如，ITO)，并且面对阴极50的阳极10可包括金属(例如，具有相对高的功函，Au、Ag等)。例如，(任选地掺杂的)n型金属氧化物(结晶Zn金属氧化物)等可作为电子辅助层40(例如，电子传输层)设置在透明电极50和发光层30之间。MoO3或其它p型金属氧化物可作为空穴辅助层20(例如，包括TFB、PVK、或其组合的空穴传输层；包括MoO3或其它p型金属氧化物的空穴注入层；或其组合)设置在金属阳极10和发光层30之间。
在实施方式中，制造电致发光器件的方法包括：在所述第一电极上形成所述发光层；在所述发光层上形成电子传输层；和在所述电子传输层上形成第二电极。
在实施方式中，所述电致发光器件可通过如下制造：任选地在其上形成电极的基板上形成空穴辅助层(例如，通过沉积或涂覆)，形成包括半导体纳米颗粒的发光层(例如，前述半导体纳米颗粒的图案)，和在所述发光层上形成(任选地，电子辅助层和)电极(例如，通过气相沉积或涂覆)。形成所述电极/空穴辅助层/电子辅助层的方法可适当地选择且没有特别限制。所述发光层的形成与本文中描述的相同。
形成所述电子辅助层(例如，所述电子传输层)包括在所述发光层上形成包括所述有机液晶化合物和所述锌氧化物纳米颗粒的膜。形成所述膜可包括制备包括所述有机液晶化合物和所述锌氧化物纳米颗粒的组合物(例如分散体)并且将其施加在所述发光层上。所述分散体或所述组合物可进一步包括有机溶剂。所述方法可进一步包括将形成的膜热处理。
所述有机液晶化合物和所述锌氧化物纳米颗粒的细节与本文中描述的相同。可将所述有机液晶化合物分散或溶解在本文中描述的有机溶剂或能够分散所述锌氧化物纳米颗粒的(有机)溶剂中。
所述组合物的制备可包括将所述有机液晶化合物、所述锌氧化物纳米颗粒、或其组合添加至有机溶剂。在实施方式中，所述组合物的制备可包括将所述有机液晶化合物溶解在所述有机溶剂中。在实施方式中，所述组合物的制备可包括将所述锌氧化物纳米颗粒溶解或分散在所述有机溶剂中。在实施方式中，可将包括所述有机液晶化合物的溶液和包括所述锌氧化物纳米颗粒的分散体或溶液(或分散体)组合。
所述有机溶剂可为C1-C10醇溶剂或其组合。所述有机溶剂可包括C1-10醇(例如，乙醇、甲醇、丙醇、丁醇、戊醇等)、或其组合。可通过适当的方法(例如，旋涂或滴落流延)将所述组合物施加在所述发光层上。
可将所形成的膜可在预定温度、例如大于或等于约50℃、或者大于或等于约80℃且小于约250℃、小于或等于约150℃、或者小于或等于约120℃下热处理，以除去所述有机溶剂。
所述热处理可例如在惰性气体气氛诸如氮气或氩气中或在空气中进行。热处理温度可小于约120℃、小于或等于约115℃、小于或等于约110℃、小于或等于约105℃、小于或等于约100℃、小于或等于约95℃、小于或等于约90℃、或者小于或等于约85℃。热处理温度可大于或等于约40℃、大于或等于约50℃、大于或等于约60℃、大于或等于约65℃、大于或等于约70℃、或者大于或等于约75℃。
在所述组合物中，所述有机液晶化合物的浓度可适当地选择。在实施方式中，在所述组合物或所述电子传输层中，所述有机液晶化合物的浓度可为大于或等于约0.1重量％、或者大于或等于约0.3重量％、例如在如下的范围内：约0.5至约15重量百分数(重量％)、约1重量％至约12重量％、约2重量％至约10重量％、约3重量％至约9重量％、约4重量％至约8重量％、或其组合，基于所述锌氧化物纳米颗粒和所述有机液晶化合物的总重量。
实施方式的电致发光器件可呈现出改善水平的电致发光性质并且可显示出提高的寿命。
实施方式的电致发光器件可呈现出大于或等于约5％、大于或等于约5.5％、大于或等于约6％、大于或等于约6.5％、大于或等于约7％、大于或等于约7.5％、大于或等于约7.7％、大于或等于约8％、大于或等于约8.5％、大于或等于约9％、大于或等于约9.5％、大于或等于约10％、大于或等于约10.5％、大于或等于约11％、大于或等于约11.5％、大于或等于约12％、大于或等于约12.5％、大于或等于约13％、大于或等于约13.5％、或者大于或等于约14％的最大外量子效率(EQE)。所述电致发光器件可呈现出小于或等于约50％、小于或等于约40％、小于或等于约30％、或者小于或等于约20％的最大外量子效率(EQE)。
所述电致发光器件可呈现出大于或等于约60,000坎德拉/平方米(cd/m2)、大于或等于约75,000cd/m2、大于或等于约77,000cd/m2、大于或等于约78,000cd/m2、大于或等于约100,000cd/m2、大于或等于约150,000cd/m2、大于或等于约200,000cd/m2、大于或等于约250,000cd/m2、或者大于或等于约300,000cd/m2的最大亮度。所述电致发光器件可呈现出小于或等于约5,000,000cd/m2、小于或等于约1,000,000cd/m2、小于或等于约900,000cd/m2、或者小于或等于约500,000cd/m2的最大亮度。
当在预定亮度(例如，约650尼特(cd/m2))下驱动时，一种实施方式的电致发光器件可呈现出，例如，如下的T50：大于或等于约20小时、例如大于或等于约25小时、大于或等于约30小时、大于或等于约40小时、大于或等于约50小时、大于或等于约60小时、大于或等于约65小时、大于或等于约70小时、大于或等于约80小时、大于或等于约90小时、大于或等于约100小时、大于或等于约110小时、大于或等于约115小时、大于或等于约120小时、大于或等于约125小时、大于或等于约130小时、大于或等于约140小时、或者大于或等于约145小时。T50可范围为约25小时至约1,000小时、约26小时至约500小时、约26.5小时至约300小时、或其组合。
当在预定亮度(例如，约650尼特(cd/m2))下驱动时，所述电致发光器件可呈现出，例如，如下的T90：大于或等于约15小时、大于或等于约16小时、大于或等于约17小时、大于或等于约20小时、大于或等于约23小时、大于或等于约25小时、或者大于或等于约30小时。所述电致发光器件可呈现出如下的T90：约7小时至约1,000小时、约8小时至约800小时、约10小时至约500小时、约50小时至约300小时、约80小时至约250小时、约90小时至约120小时、或其组合(当在预定亮度例如650尼特下驱动时)。
实施方式涉及包括前述电致发光器件的显示设备。
所述显示设备可包括第一像素和配置成发射与所述第一像素的不同的颜色的光的第二像素。在所述第一像素、所述第二像素、或其组合中，可设置根据实施方式(例如，具有本文中描述的所述电子传输层)的所述电致发光器件。在实施方式中，所述显示设备可进一步包括蓝色像素、红色像素、绿色像素、或其组合。在所述显示设备中，所述红色像素可包括包含多个发射红色光的半导体纳米颗粒的发射红色光的层，所述绿色像素可包括包含多个发射绿色光的半导体纳米颗粒的发射绿色光的层，和所述蓝色像素可包括包含多个发射蓝色光的半导体纳米颗粒的发射蓝色光的层。
所述显示设备可包括便携式终端设备、监控器、膝上型电脑、电视机、电信号板、照相机、或电子部件。
下文中，说明具体实施例。然而，这些实施例是示例性的，且本公开内容不限于此。
实施例
分析方法
1.电致发光光谱分析
当施加电压时，用Keithley 2635B源表测量电流。使用CS2000分光计测量电致发光(EL)发光亮度。
2.寿命特性
(1)T50：表示当以650尼特(坎德拉/平方米)的预定亮度驱动时，亮度达到初始亮度的50％所用的以小时(hr)计的时间，
T90：表示当以650尼特(坎德拉/平方米)的预定亮度驱动时，亮度达到初始亮度的90％所用的以小时(hr)计的时间。
3.光致发光分析
通过使用Hitachi F-7000光谱仪进行光致发光(PL)分析。
4.JV迟滞
按百分数计的J-V迟滞通过以下方程确定：
[(A2-A1)/A2]×100
A1：在给定J-V图中在正向扫描中的最大矩形面积
A2：在给定J-V图中在反向扫描中的最大矩形面积。
以下合成在惰性气氛下(在氮气下)进行，除非另外具体说明。前体量为摩尔量，除非另外说明。
合成实施例1：
分别将硒(Se)、硫(S)和碲(Te)分散在三辛基膦(TOP)中以制备Se/TOP原液(储备溶液)、S/TOP原液和Te/TOP原液。向含有三辛基胺的反应器添加0.125毫摩尔(mmol)乙酸锌和油酸，然后将混合物在真空下加热至120℃。在1小时之后，向反应器中引入氮气气氛。将反应器加热至300℃，并且向经加热的反应器中快速注入1:20的Te:Se比的所制备的Se/TOP原液和Te/TOP原液。在反应完成时，将反应混合物快速冷却至室温，然后添加丙酮以促进沉淀物的形成。将沉淀物通过离心而分离，并分散在甲苯中以获得在甲苯中的ZnSeTe芯颗粒。
向含有三辛基胺的反应烧瓶添加1.8mmol乙酸锌和油酸，并且将混合物真空处理，例如，使其在120℃下经历真空条件10分钟。向烧瓶中引入氮气气氛，并且将烧瓶加热至180℃。将以上制备的ZnTeSe芯颗粒添加至烧瓶，随后注入所制备的Se/TOP和S/TOP原液。反应温度设置在约280℃。在反应完成时，将反应器冷却，添加乙醇，并且将纳米晶体用离心而分离，并分散在甲苯中，以制备发射蓝色光的半导体纳米颗粒。
通过光致发光分析，证实所述发射蓝色光的半导体纳米颗粒具有455纳米(nm)的最大发光峰波长。
将合成的发射蓝色光的半导体纳米颗粒(光学密度：在420nm处0.25，6毫升(mL))再次在乙醇中沉淀，然后离心和再分散于环己烷中，以制备环己烷分散体。将溶解在乙醇中的0.022毫摩尔(mmol)的量的氯化锌添加至环己烷分散体，并且在80℃下搅拌30分钟。将经处理的半导体纳米颗粒再次通过离心而分离，并分散在辛烷中，以制备辛烷分散体。
合成实施例2：ZnMgO纳米颗粒的合成
将乙酸锌二水合物和乙酸镁四水合物添加到含有二甲亚砜的反应器，并且在空气下加热至60℃。然后将氢氧化四甲基铵五水合物的乙醇溶液添加至反应器。在1小时的搅拌之后，沉淀物形成，然后将沉淀物用离心而分离，并且分散在乙醇中，获得Zn1-xMgxO纳米颗粒。(x＝0.15)
所述纳米颗粒的透射电子显微镜分析证实，所述颗粒具有约3nm的平均尺寸。
实施例1至3：
根据以下方法制造具有氧化铟锡(ITO)/聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)聚磺苯乙烯(PEDOT:PSS)(30nm)/聚(9,9-二辛基-芴-共-N-(4)-丁基苯基)-二苯基胺)(TFB)(25nm)/量子点(QD)发光层(32nm)/电子传输层(ETL)(20nm)/Al(100nm)的结构的电致发光器件：
通过将4'-丙基-4-联苯甲腈(下文中，“3CB”，Cas No.58743-76-3，TokyoChemical Industry)溶解在乙醇中而制备有机液晶化合物溶液。将根据合成实施例2的锌镁氧化物纳米颗粒分散在乙醇中以制备分散体，将该分散体与有机液晶化合物溶液混合，制备ETL分散体。在ETL分散体中，有机液晶化合物的量对于实施例1为2重量百分数(重量％)，对于实施例2为4重量％，且对于实施例3为6重量％，基于锌氧化物纳米颗粒和有机液晶化合物的总重量。
在将沉积有ITO的玻璃基板用紫外线(UV)-臭氧表面处理15分钟之后，将PEDOT:PSS溶液(H.C.Starks，Inc.)旋涂于其上并且在空气气氛下在150℃下热处理10分钟，然后在N2气氛下在150℃下热处理20至30分钟以形成30nm厚的空穴注入层。在空穴注入层(HIL)上，旋涂聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基-共-(4,4’-(N-4-丁基苯基)二苯基胺]溶液(TFB)(Sumitomo Corp.)并且在180℃下热处理30分钟，形成25nm厚的空穴传输层(HTL)。在空穴传输层(HTL)上，旋涂合成实施例1的辛烷分散体以形成32nm厚的发光层。
在发光层上，旋涂实施例1至3的包括锌氧化物纳米颗粒和有机液晶化合物的以上用于ETL的分散体的每一种并且将其在80℃下热处理，形成电子传输层(厚度：20nm)。在所制备的电子传输层上，真空沉积铝(Al)，例如，将铝(Al)在真空下沉积至100nm厚，例如，沉积至100nm的厚度，形成阴极和制造发光器件。
测量所述电致发光器件的电致发光性质和寿命，且结果示于表1中。
实施例4：
以与实施例1中相同的方式制备电致发光器件，除了如下之外：代替3CB，以约4重量％的量使用4-己基苯甲酸(6BA，Cas No:21643-38-9，Tokyo Chemical Industry)，基于锌氧化物纳米颗粒和有机液晶化合物的总重量。
测量所述电致发光器件的电致发光性质和寿命且结果示于表1中。
对比例1：
以与实施例1中相同的方式制造器件，除了如下之外：电子传输层(ETL)由通过如下制备的分散体形成：将合成实施例2的锌镁氧化物纳米颗粒分散在乙醇中而不使用3CB。
测量所述电致发光器件的电致发光性质和寿命，且结果示于表1中。
表1
Figure BDA0004021103040000381
Figure BDA0004021103040000391
表1的结果证实，与对比例1的器件(ETL不具有有机液晶化合物)相比，实施例1至4的电致发光器件呈现出EQE和亮度的组合连同实质上更长的寿命。
实施例5：
以与实施例1中相同的方式制备电致发光器件，除了如下之外：代替3CB，以约4重量％的量使用4-丁基苯甲酸(下文中，4BA，Cas No.20651-71-2，Tokyo ChemicalIndustry)，基于锌氧化物纳米颗粒和有机液晶化合物的总重量。
测量所述电致发光器件的电致发光性质，且结果证实，EL性质和寿命与实施例1的器件的那些类似。
实验实施例1：EOD评价I
[1]通过将4'-丁基-4-联苯甲腈(“4CB”，Cas No.52709-83-8，Tokyo ChemicalIndustry)溶解在乙醇中而制备有机液晶化合物溶液。将根据合成实施例2的锌镁氧化物纳米颗粒分散在乙醇中，并且与有机液晶化合物溶液混合以制备ETL分散体。在ETL分散体中，有机液晶化合物的量为4重量百分数(重量％)，基于所述锌氧化物纳米颗粒和所述有机液晶化合物的总重量。
在将沉积有ITO的玻璃基板用紫外线(UV)-臭氧表面处理15分钟之后，将在合成实施例2中制备的锌镁氧化物纳米颗粒分散在乙醇中以制备分散体，其用于形成具有约20nm厚度的ZnMgO电子传输层。在所形成的ZnMgO电子传输层上，旋涂在合成实施例1中制备的半导体纳米颗粒的辛烷分散体以形成具有约20nm厚度的发光层。在发光层上，将ETL分散体(4重量％4CB，实施例6)涂布和在约80℃下热处理以形成具有约20nm的厚度的电子传输层，然后，在其上沉积Al电极以得到实施例6的器件。
[2]将根据合成实施例2的锌镁氧化物纳米颗粒分散在乙醇中以得到没有有机液晶化合物的ETL分散体。以与对于实施例6的器件阐述的相同的方式制备对比例2的器件，除了使用所述没有有机液晶化合物的ETL分散体之外。
在正向扫描中或在反向扫描中在ITO电极和Al电极之间施加电压(0至8伏(V)，即，偏压)，并且测量电流密度。结果示于表2中。
表2
Figure BDA0004021103040000401
图4(对比例2)和图5(实施例6)、以及表2的结果证实，与对比例2的EOD相比，实施例6的EOD在第一次扫描时呈现出显著减少的迟滞。不希望受任何理论束缚，在第一次扫描时的迟滞的出现可与缺陷陷阱中的电荷的填充有关。图4和图5、以及表2的结果证实，实施例6的EOD在8伏下呈现出显著高水平的电流密度，其表明除了减少陷阱缺陷之外，液晶化合物的引入还可改善电子传输。
实验实施例2：EOD评价II
通过将3CB溶解在乙醇中而制备有机液晶化合物溶液。将根据合成实施例2的锌镁氧化物纳米颗粒分散在乙醇中以制备分散体，然后将该分散体与有机液晶化合物溶液混合以提供ETL分散体。在ETL分散体中，有机液晶化合物的量分别被改变为0重量％、3重量％、4重量％、和6重量％，基于锌氧化物纳米颗粒和有机液晶化合物的总重量。
以与实施例6中阐述的相同的方式制备EOD。
将EOD以约0.2毫安(mA)的静态电流驱动以测量电压的变化。结果示于图6和表3中。
表3
初始电压(伏) 在60小时处的电压(伏)
ZMO 约1.7 约3.72
ZMO:PCB6％ 约1.9 约2.5
ZMO:PCB4％ 约1.3 约1.83
ZMO:PCB3％ 约1.36 约1.95
图6和表3的结果证实，在具有包括有机液晶化合物的电子传输层的EOD的情况中，电压增加(即，在初始电压和在预定时间例如60小时处的电压之间的差)小于或等于约1.5伏、或小于约1伏。相反，具有不包括有机液晶化合物的电子传输层的EOD，电压增加超过2伏。
尽管已经关于目前被认为是实践性的实例实施方式的内容描述了本公开内容，但是将理解，本发明不限于所公开的实施方式。相反，其意图覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的多种修改和等同布置。

Claims (21)

1.电致发光器件，包括：
阳极；
阴极；
包括多个半导体纳米颗粒的发光层，所述发光层设置在所述阳极和所述阴极之间；以及
设置在所述发光层和所述阴极之间的电子传输层，其中所述电子传输层包括锌氧化物纳米颗粒和有机液晶化合物。
2.如权利要求1所述的电致发光器件，其中
所述电致发光器件配置成发射蓝色光、绿色光、或红色光，和所述多个半导体纳米颗粒不包括镉、铅、汞、或其组合。
3.如权利要求1所述的电致发光器件，其中
所述锌氧化物纳米颗粒进一步包括IIA族金属、Zr、W、Li、Ti、Y、Al、镓、铟、锡、钴、钒、或其组合。
4.如权利要求1所述的电致发光器件，其中
所述锌氧化物纳米颗粒进一步包括碱金属。
5.如权利要求4所述的电致发光器件，其中
所述碱金属包括钾、铷、铯、或其组合。
6.如权利要求1所述的电致发光器件，其中
所述有机液晶化合物包括具有环状部分的热致液晶化合物。
7.如权利要求1所述的电致发光器件，其中
在所述电子传输层中，所述有机液晶化合物的量大于或等于0.01重量％且小于或等于30重量％，基于所述锌氧化物纳米颗粒和所述有机液晶化合物的总重量。
8.如权利要求1所述的电致发光器件，其中
所述有机液晶化合物包括由化学式1表示的化合物：
化学式1
R1-Ar-L-R2
其中
R1为取代或未取代的C1-C50脂族烃基团、RO-、或RC(O)-，其中，R为取代或未取代的C1-C50烷基、取代或未取代的C2-C50烯基、或者取代或未取代的C2-C50炔基，
Ar为取代或未取代的C3-C50芳族部分、取代或未取代的C3-C50脂环族部分、或其任意组合，
L为直接键、取代或未取代的C1-C20脂族烃基团、C(O)、O、C(O)O、NH、NHC(O)、或其任意组合，
R2为氢、氰基、卤素、-CX3、-CRX2、-CR2X、或羧酸基团，其中R各自独立地为氢或C1-C10烷基，且X各自独立地为F、Cl、Br、I、或其组合。
9.如权利要求8所述的电致发光器件，其中在化学式1中，
R1为CnH2n+1、CnH2n-1、CnH2n+1O、CnH2n-1O、CnH2n+1C(O)、CnH2n-1C(O)、或其组合，其中n为1至30的整数，
Ar为取代或未取代的联苯部分、取代或未取代的苯部分、取代或未取代的三联苯部分、取代或未取代的嘧啶部分、取代或未取代的吡啶部分、取代或未取代的二氧六环部分、取代或未取代的呋喃部分、取代或未取代的噻吩部分、取代或未取代的哒嗪部分、或其任意组合，
L为直接键、取代或未取代的C1-C10亚烷基、取代或未取代的C2-C10亚烯基、C(O)、O、C(O)O、NH、NHC(O)、或其任意组合，和
R2为氰基或羧酸基团。
10.如权利要求1所述的电致发光器件，其中所述有机液晶化合物包括联苯甲腈化合物、苯基环己烷化合物、联苯环己烷化合物、氟化的环己烷联苯化合物、氟化的三联苯化合物、具有取代或未取代的C1-C30脂族烃基团的苯甲酸化合物、乙酰基苯甲酸化合物、或其组合。
11.如权利要求1所述的电致发光器件，其中所述有机液晶化合物具有大于或等于50g/mol且小于或等于1500g/mol的分子量，和/或
所述有机液晶化合物具有18℃至120℃的相转变温度。
12.如权利要求1所述的电致发光器件，其中
所述电子传输层具有面对所述发光层的第一表面和与所述第一表面相反的第二表面，和
在所述电子传输层的接近于所述第一表面的部分中的所述有机液晶化合物的量大于在所述电子传输层的接近于所述第二表面的部分中的所述有机液晶化合物的量。
13.如权利要求1所述的电致发光器件，
其中所述电致发光器件配置成当在650尼特下运行时呈现出大于或等于10％的最大外量子效率和大于或等于15小时的T90。
14.显示设备，包括如权利要求1-13任一项所述的电致发光器件。
15.如权利要求14所述的显示设备，其中
所述显示设备包括便携式终端设备、监控器、笔记本计算机、电视机、电信号板、照相机、或电子部件。
16.层状结构体，包括
第一电子注入导体；和
设置在所述第一电子注入导体的主表面上的第一电子传输层，
其中所述第一电子传输层包括锌氧化物纳米颗粒和有机液晶化合物，
其中所述锌氧化物纳米颗粒具有大于或等于0.5纳米且小于或等于50纳米的尺寸，和
其中所述有机液晶化合物包括：环状基团；取代或未取代的C1-C30脂族烃基团；以及腈基团或羧酸基团。
17.如权利要求16所述的层状结构体，其中在所述第一电子传输层中，所述有机液晶化合物的量大于或等于0.01重量％且小于或等于30重量％，基于所述锌氧化物纳米颗粒和所述有机液晶化合物的总重量。
18.如权利要求16所述的层状结构体，其中所述有机液晶化合物包括联苯甲腈化合物、苯基环己烷化合物、联苯环己烷化合物、氟化的环己烷联苯化合物、氟化的三联苯化合物、具有取代或未取代的C1-C30脂族烃基团的苯甲酸化合物、乙酰基苯甲酸化合物、或其组合。
19.如权利要求16所述的层状结构体，其中所述层状结构体进一步包括设置在所述第一电子传输层上的发光层、设置在所述发光层上的第二电子传输层、和设置在所述第二电子传输层上的第二电子注入导体。
20.如权利要求16所述的层状结构体，其中所述层状结构体配置成在8伏的电压下呈现出大于或等于100毫安/平方米的电流密度，或
其中所述层状结构体配置成当向所述结构体施加0.2毫安的电流时呈现出小于或等于1.5伏的电压增加。
21.制造如权利要求1-13任一项所述的电致发光器件的方法，包括：在所述第一电极上形成所述发光层；在所述发光层上形成电子传输层；和在所述电子传输层上形成第二电极。
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