量子点发光二极管和包括该二极管的量子点发光显示装置的制作方法

文档序号:20914077发布日期:2020-05-29 13:17阅读:215来源:国知局
量子点发光二极管和包括该二极管的量子点发光显示装置的制作方法
相关申请的交叉引用本申请要求享有于2018年11月21日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2018-0144477的权益,在此通过引用的方式将其并入本文。本发明涉及一种显示装置,具体而言,涉及一种包括量子点(qd)发光层并且在驱动电压和量子效率方面具有优势的qd发光二极管以及qd发光显示装置。
背景技术
:近来,随着全球社会进入信息时代,用于处理和显示大量信息的显示领域得到迅速发展。例如,已经开发了诸如液晶显示(lcd)装置和等离子体显示面板(pdp)装置及有机发光显示(oled)装置之类的平板显示装置。oled装置包括有机发光二极管,并且有机发光二极管包括电子注入电极(阴极)和空穴注入电极(阳极)以及设置于其间的发光层。当来自阴极的电子和来自阳极的空穴注入到发光层时,电子和空穴配对,然后消失以从有机发光二极管发射光。oled装置包括红色像素、绿色像素和蓝色像素,并且从每个像素的有机发光二极管发射红色、绿色和蓝色以提供彩色图像。近来,已经探讨或研究了将qd用于显示装置。在qd中,处于不稳定状态的电子从导带跃迁至价带,从而发光。由于消光系数非常高且量子效率(量子产率)优异,因此qd产生强荧光。另外,由于发光波长根据qd的大小而改变,因此,通过调整qd的大小,可以获得整个可见光。使用qd的发光二极管(qd发光二极管)包括彼此面对的阳极和阴极、以及位于阳极和阴极之间并包括qd的qd发光层。当来自阳极和阴极的空穴和电子分别注入到qd发光层中时,从qd发光层发射光。然而,在qd发光二极管中,电荷平衡被破坏,从而发光效率降低。例如,由于空穴注入速度(速率)比电子注入速度慢,因此在qd发光层中产生空穴与电子之间的不平衡的问题。因此,qd发光二极管的驱动电压增加,并且量子效率降低。技术实现要素:因此,本发明的实施方式旨在提供一种qd发光二极管和qd发光显示装置,其基本上消除了由于相关技术的局限和缺点而导致的一个或多个问题。本发明的一个目的是提供一种具有改善的电荷平衡的qd发光二极管和qd发光显示装置。本发明的附加特征和优点将在下面的说明中阐明,并且部分地依据该说明将变得显而易见,或者可以通过实践本文提供的发明构思而获知。本发明构思的其他特征和方面可以通过在书面说明书或其导出物及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得。为了实现本发明构思的这些和其他方面,如具体体现和广泛描述的,一种量子点发光二极管包括:彼此面对的第一电极和第二电极;空穴注入层,设置在第一电极和第二电极之间,并且具有第一homo能级;第一空穴传输层,设置在空穴注入层和第二电极之间,并且具有低于第一homo能级的第二homo能级;第二空穴传输层,设置在第一空穴传输层和第二电极之间,并且具有低于第二homo能级的第三homo能级;以及量子点发光层,设置在第二空穴传输层和第二电极之间,并且具有低于第三homo能级的第四homo能级,其中,在第一homo能级和第二homo能级之间的差大于在第二homo能级和第三homo能级之间的差且小于在第三homo能级和第四homo能级之间的差。在另一方面,一种量子点发光显示装置包括:基板,包括红色像素、绿色像素和蓝色像素;量子点发光二极管,设置在基板的上方并包括在基板的上方彼此面对的第一电极和第二电极;以及薄膜晶体管,设置在基板和量子点发光二极管之间,并连接到第一电极,其中量子点发光二极管还包括:空穴注入层,设置在第一电极和第二电极之间,并且具有第一homo能级;第一空穴传输层,设置在空穴注入层和第二电极之间,并且具有低于第一homo能级的第二homo能级;第二空穴传输层,设置在第一空穴传输层和第二电极之间,并且具有低于第二homo能级的第三homo能级;以及量子点发光层,设置在第二空穴传输层和第二电极之间,并且具有低于第三homo能级的第四homo能级,其中,在第一homo能级和第二homo能级之间的差大于在第二homo能级和第三homo能级之间的差且小于在第三homo能级和第四homo能级之间的差。应理解,前面的概述和下面的具体描述都是示例性和说明性的,并且旨在对所要求保护的本发明构思提供进一步说明。附图说明被包括用来提供对本发明的进一步理解并且并入本申请且构成本申请的一部分的附图示出了本发明的实施方式,并与说明书一起用于解释各种原理。图1是根据本发明的实施方式的qd发光显示装置的示意性电路图。图2是根据本发明的实施方式的qd发光显示装置的示意性截面图。图3是根据本发明的第一实施方式的qd发光二极管的示意性截面图。图4是根据本发明的第一实施方式的qd发光二极管的示意性能带图。图5a至图5e是根据本发明的第一实施方式的用于解释qd发光二极管中的蓝色像素中的homo能级的关系的ups测量图。图6是根据本发明的第二实施方式的qd发光二极管的示意性截面图。图7是根据本发明第二实施方式的用于解释qd发光二极管中的红色像素中的homo能级的关系的ups测量图。图8是根据本发明第二实施方式的用于解释qd发光二极管中的绿色像素中的homo能级的关系的ups测量图。具体实施方式现在将详细参考优选实施方式进行描述,其中的一些示例在附图中示出。图1是根据本发明的实施方式的qd发光显示装置的示意性电路图。如图1所示,在qd发光显示装置中,栅极线gl、数据线dl和电源线pl形成为彼此交叉以限定像素p。在像素p中,形成开关薄膜晶体管(tft)ts、驱动tfttd、存储电容器cst和qd发光二极管d。开关tftts连接到栅极线gl和数据线dl,并且驱动tfttd和存储电容器cst连接在开关tftts和电源线pl之间。qd发光二极管d连接到驱动tfttd。在qd发光显示装置中,当响应于施加到栅极线gl的栅极信号而导通开关tftts时,施加到数据线dl的数据信号通过开关tftts并被施加到驱动tfttd的栅极和存储电容器cst的一个电极。驱动tfttd响应于施加到栅极的数据信号而导通,使得与数据信号成比例的电流通过驱动tfttd从电源线pl流向qd发光二极管d,而qd发光二极管d以与流过驱动tfttd的电流成比例的亮度发光。利用与数据信号成比例的电压对存储电容器cst充电,从而使驱动tfttd的栅极的电压在一帧内保持恒定。因此,qd发光显示装置可以显示期望的图像。图2是根据本发明的实施方式的qd发光显示装置的示意性截面图。如图2所示,根据本发明的第一实施方式的qd发光显示装置100包括基板110、设置在基板110上的tfttr以及连接到tfttr的qd发光二极管d。基板110可以是玻璃基板或塑料基板。例如,基板110可以包括聚酰亚胺或由聚酰亚胺制成。在基板110上形成缓冲层120,在缓冲层120上形成tfttr。可以省略缓冲层120。在缓冲层120上形成半导体层122。半导体层122可以由氧化物半导体材料制成或由多晶硅制成。当半导体层122由氧化物半导体材料形成时,可以在半导体层122的下方形成遮光图案(未示出),遮光图案防止光入射在半导体层122上,从而防止半导体层122由于光而退化。可选地,半导体层122可以由多晶硅制成。在这种情况下,可以将杂质掺杂到半导体层122的两个边缘中。在半导体层122上形成由绝缘材料制成的栅极绝缘层124。栅极绝缘层124可以由诸如硅氧化物或硅氮化物之类的无机绝缘材料制成。在栅极绝缘层124上对应于半导体层122的中心形成由诸如金属之类的导电材料制成的栅极130。在图2中,在基板110的整个表面上形成栅极绝缘层124。可选地,可以以与栅极130相同的形状图案化栅极绝缘层124。在栅极130上形成由绝缘材料制成的层间绝缘层132。层间绝缘层132可以由诸如硅氧化物或硅氮化物之类的无机绝缘材料或诸如苯并环丁烯或光丙烯酸之类的有机绝缘材料形成。层间绝缘层132具有暴露半导体层122的两侧的第一接触孔134和第二接触孔136。第一接触孔134和第二接触孔136在栅极130的两侧与栅极130间隔开。在栅极绝缘层124中形成第一接触孔134和第二接触孔136。可选地,当以与栅极130相同的形状图案化栅极绝缘层124时,可以仅在层间绝缘层132中形成第一接触孔134和第二接触孔136。在层间绝缘层132上形成由诸如金属之类的导电材料制成的源极140和漏极142。源极140和漏极142与栅极130间隔开,并分别通过第一接触孔134和第二接触孔136接触半导体层122的两侧。半导体层122、栅极130、源极140和漏极142形成tfttr,并且tfttr作为驱动元件操作。tfttr具有共面结构,其中栅极130、源极142和漏极144设置在半导体层120的上方。可选地,tfttr可以具有反相交错结构。即,可以将栅极设置在半导体层的下方,并且可以将源极和漏极设置在半导体层的上方。在这种情况下,半导体层可以由非晶硅制成。尽管未示出,但是栅极线和数据线彼此交叉以限定像素,并且进一步形成连接到栅极线和数据线的开关元件。开关元件连接到作为驱动元件的tfttr。另外,电源线与栅极线或数据线平行地间隔开,并且可以进一步包括存储电容器以保持作为驱动元件的tfttr的栅极的电压在一帧期间恒定。形成包括暴露tfttr的漏极142的漏极接触孔152的钝化层150以覆盖tfttr。在钝化层150上形成通过漏极接触孔152连接到tfttr的漏极142的第一电极160。在每个像素中分开地形成第一电极160。第一电极160可以是阳极,并且可以由具有相对较高的功函数的导电材料制成。例如,第一电极160可以由诸如氧化铟锡(ito)或氧化铟锌(izo)之类的透明导电材料制成。同时,当本发明的qd发光显示装置100是顶部发光型时,可以在第一电极160的下方进一步形成反射电极或反射层。例如,反射电极或反射层可以由铝钯铜(apc)合金制成。另外,在钝化层150上形成堤层166以覆盖第一电极160的边缘。堤层166暴露与像素相对应的第一电极160的中心。在第一电极160上形成发光层170。发光层170包括qd发光材料层(未示出)以及设置在第一电极160和qd发光材料层之间的第一和第二空穴传输层(未示出)。qd可以包括核和围绕核的壳体。核和壳体中的每一个可以包括半导体化合物。核和壳体中的每一个可以包括ii-vi族化合物或iii-v族化合物,并且各自可以具有单层或多层结构。例如,核和壳体可以包括cdse、cds、cdte、zno、znse、zns、znte、hgse、hgte、cdznse、inp、inn、gan、insb、inasp、ingaas、gaas、gap、gasb、alp、aln、alas、alsb、cdsete、zncdse中的一种,但不是由相同的材料制成。在其上形成有发光层170的基板110的上方形成第二电极180。第二电极180位于显示区域的整个表面上,并且由具有相对较低的功函数的导电材料制成以用作阴极。例如,第二电极180可以由铝(al)、镁(mg)和铝镁合金(almg)中的一种制成。第一电极160、发光层170和第二电极180形成qd发光二极管d。在第二电极180上,形成封装膜190以防止外部湿气渗透到qd发光二极管d中。封装膜190可以具有第一无机绝缘层192、有机绝缘层194和第二无机绝缘层196的堆叠结构,但不限于此。另外,可以将偏振片(未示出)贴附在封装膜190上以减少外部光的反射。例如,偏振片可以是圆偏振片。图3是根据本发明的第一实施方式的qd发光二极管的示意性截面图。如图3所示,红色像素rp、绿色像素gp和蓝色像素bp的qd发光二极管d的每一个包括:第一电极160、面对第一电极160的第二电极180以及位于第一电极160和第二电极180之间的发光层170。发光层170包括:qd发光材料层230;位于qd发光材料层230和第一电极160之间的空穴注入层210;以及位于qd发光材料层230和空穴注入层210之间并包括第一空穴传输层222和第二空穴传输层224的空穴传输层220。此外,qd发光二极管d还可以包括:位于qd发光材料层230和第二电极180之间的电子传输层240;以及位于电子传输层240和第二电极180之间的电子注入层250。可以省略电子传输层240和电子注入层250中的至少一个。红色像素rp中的第一发光材料层232包括作为红色qd的第一qd233,绿色像素gp中的第二发光材料层234包括作为绿色qd的第二qd235,蓝色像素bp中的第三发光材料层236包括作为蓝色qd的第三qd237。即,红色像素rp、绿色像素gp和蓝色像素bp中的qd发光材料层230通过不同的工艺形成以具有不同的特性。同时,红色像素rp、绿色像素gp和蓝色像素bp中的每一个中包括的空穴注入层210、空穴传输层220、电子传输层240和电子注入层250的每一个通过相同的工艺形成并且具有相同的特性。即,空穴注入层210、空穴传输层220、电子传输层240和电子注入层250的每一个是红色像素rp、绿色像素gp和蓝色像素bp中的公共层。在红色像素rp、绿色像素gp和蓝色像素bp的每一个中,在空穴注入层210和第一空穴传输层222之间的最高占据分子轨道(homo)能级差(第一homo能级差,δh1)大于在第一空穴传输层222和第二空穴传输层224之间的homo能级差(第二homo能级差,δh2)并且小于在第二空穴传输层224和qd发光材料层230之间的homo能级差(第三homo能级差,δh3)。即,参照图4,图是根据本发明的第一实施方式的qd发光二极管的示意性能带图,空穴注入层210具有第一homo能级,与空穴注入层210相邻的第一空穴传输层222具有低于第一homo能级的第二homo能级。另外,与第一空穴传输层222相邻的第二空穴传输层224具有低于第二homo能级的第三homo能级,与第二空穴传输层224相邻的qd发光材料层230具有低于第三homo能级的第四homo能级。作为在第一homo能级与第二homo能级之间的差的第一homo能级差δh1大于作为在第二homo能级与第三homo能级之间的差的第二homo能级差δh2,并且小于作为在第三homo能级与第四homo能级之间的差的第三homo能级差δh3。在qd发光二极管d中,由于qd发光材料层的qd具有较低的homo能级(价带级),因此在空穴传输层与qd发光材料层之间的homo能级之差较大,因此使空穴注入特性(性质)退化。同时,当使用具有低homo能级的空穴传输层以便减小在空穴传输层与qd发光材料层之间的homo能级差时,在空穴注入层与空穴传输层之间的homo能级之差增大,从而使空穴注入特性退化。然而,在本发明中,由于空穴传输层具有双层结构并且homo能级逐渐降低,因此改善了空穴注入特性。另外,在本发明中,为了改善空穴注入特性,第一homo能级差为0.7ev或以上,并且在第一homo能级差和第二homo能级差之间的差小于0.2ev。例如,第一homo能级差可以是0.7至1.0ev。因此,进一步改善了qd发光二极管d的空穴注入特性,并且提高了qd发光二极管d和qd发光显示装置100的发光效率。表1示出了用于制造qd发光二极管的空穴传输材料的homo能级。表1[qd发光二极管]将空穴注入层(pedot:pss(聚(3,4-乙撑二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐),40nm),第一空穴传输层(20nm),第二空穴传输层(10nm),蓝色qd发光材料层(znse/zns,30nm),电子传输层(znmgo,20nm),阴极(al)依次层叠在阳极(ito)上。第一空穴传输层的材料是可交联的材料,或者第一和第二空穴传输层通过使用彼此正交的溶剂的溶液工艺形成,从而形成第二空穴传输层而不会损坏第一空穴传输层。1.示例1(ex1)使用qupd形成第一空穴传输层,使用vnpb形成第二空穴传输层。2.示例2(ex2)使用qupd形成第一空穴传输层,使用pvk形成第二空穴传输层。3.示例3(ex3)使用qupd形成第一空穴传输层,使用dv-cbp形成第二空穴传输层。4.示例4(ex4)使用qupd形成第一空穴传输层,使用2,7-f-pvf形成第二空穴传输层。5.比较例1(ref1)使用qupd形成厚度为30nm的第一空穴传输层,无第二空穴传输层。测量示例1至4和比较例1中制造的qd发光二极管的发光特性并在表2中列出。另外,在示例1至4和比较例1中制造的qd发光二极管中,空穴注入层、第一空穴传输层、第二空穴传输层和qd发光层的homo能级在图5a中示出。表2伏(v)量子效率cd/m2(10j)ciexcieyref16.20.430100.16410.067ex14.80.692280.16350.055ex24.40.775310.16330.055ex34.20.803350.16330.054ex44.00.812380.16300.052其中的v表示qd发光二极管的驱动电压,cd/m2表示亮度,ciex和ciey分别表示颜色坐标。参照表2和图5a,通过形成双层的空穴传输层(其包括homo能级低于空穴注入层且高于第二空穴传输层的第一空穴传输层),降低了qd发光二极管的驱动电压,并且增大了量子效率和亮度。即,当在空穴注入层和第一空穴传输层之间的homo能级差(第一homo能级差,δh1)大于在第一空穴传输层和第二空穴传输层之间的homo能级差(第二homo能级差,δh2),并且小于在第二空穴传输层和qd发光材料层(homo能级=7.92)之间的homo能级差(第三homo能级差,δh3)时,qd发光二极管的量子效率改善。同时,当在第一空穴传输层和第二空穴传输层之间的homo能级差(第二homo能级差,δh2)增大时,qd发光二极管的量子效率进一步提高。[qd发光二极管]将空穴注入层(pedot:pss,40nm),第一空穴传输层(20nm),第二空穴传输层(10nm),蓝色qd发光材料层(znse/zns,30nm),电子传输层(znmgo,20nm),阴极(al)依次层叠在阳极(ito)上。1.示例5(ex5)使用p-tpd形成第一空穴传输层,使用pcoc形成第二空穴传输层。2.示例6(ex6)使用p-tpd形成第一空穴传输层,使用pvk形成第二空穴传输层。3.示例7(ex7)使用p-tpd形成第一空穴传输层,使用dv-cbp形成第二空穴传输层。4.示例8(ex8)使用p-tpd形成第一空穴传输层,使用2,7-f-pvf形成第二空穴传输层。5.比较例2(ref2)使用p-tpd形成具有30nm厚度的第一空穴传输层,无第二空穴传输层。测量示例5至8和比较例2中制造的qd发光二极管的发光特性并在表3中列出。另外,在示例5至8和比较例2中制造的qd发光二极管中,空穴注入层、第一空穴传输层、第二空穴传输层和qd发光层的homo能级在图5b中示出。表3伏(v)量子效率cd/m2(10j)ciexcieyref24.61.003380.16260.047ex54.31.324440.16250.046ex64.21.330450.16250.046ex73.91.643480.16240.045ex83.41.811520.16240.045参照表3和图5b,通过形成双层的空穴传输层(其包括homo能级低于空穴注入层的homo能级(4.83ev),且高于第二空穴传输层的homo能级的第一空穴传输层),降低了qd发光二极管的驱动电压,并且增大了量子效率和亮度。即,当在空穴注入层和第一空穴传输层之间的homo能级差(第一homo能级差,δh1)大于在第一空穴传输层和第二空穴传输层之间的homo能级差(第二homo能级差,δh2),并且小于在第二空穴传输层和qd发光材料层(homo能级=7.92)之间的homo能级差(第三homo能级差,δh3)时,qd发光二极管的量子效率改善。同时,当在第一空穴传输层和第二空穴传输层之间的homo能级差(第二homo能级差,δh2)增大时,qd发光二极管的量子效率进一步提高。另外,与示例1至4的qd发光二极管相比,在空穴注入层与第一空穴传输层之间的homo能级差(第一homo能级差,δh1)增大,从而提高了qd发光二极管的量子效率。[qd发光二极管]将空穴注入层(pedot:pss,40nm),第一空穴传输层(20nm),第二空穴传输层(10nm),蓝色qd发光材料层(znse/zns,30nm),电子传输层(znmgo,20nm),阴极(al)依次层叠在阳极(ito)上。1.示例9(ex9)使用vnpb形成第一空穴传输层,使用pcoc形成第二空穴传输层。2.示例10(ex0)使用vnpb形成第一空穴传输层,使用pvk形成第二空穴传输层。3.示例11(ex11)使用vnpb形成第一空穴传输层,使用pvk和tcta(重量比=2:1,homo能级=5.96ev)形成第二空穴传输层。4.示例12(ex12)使用vnpb形成第一空穴传输层,使用dv-cbp形成第二空穴传输层。5.示例13(ex13)使用vnpb形成第一空穴传输层,使用2,7-f-pvf形成第二空穴传输层。6.比较例3(ref3)使用vnpb形成厚度为30nm的第一空穴传输层,无第二空穴传输层。测量示例9至13和比较例3中制造的qd发光二极管的发光特性并在表4中列出。另外,在示例9至13和比较例3中制造的qd发光二极管中,空穴注入层、第一空穴传输层、第二空穴传输层和qd发光层的homo能级在图5c中示出。表4伏(v)量子效率cd/m2(10j)ciexcieyref34.71.116400.16230.045ex94.51.969440.16230.045ex104.31.983610.16210.045ex114.21.990700.16210.045ex123.02.274980.16200.044ex132.82.6231240.16210.044参照表4和图5c,通过形成双层的空穴传输层(其包括homo能级低于空穴注入层的homo能级,且高于第二空穴传输层的homo能级的第一空穴传输层),降低了qd发光二极管的驱动电压,并且增大了量子效率和亮度。即,当在空穴注入层和第一空穴传输层之间的homo能级差(第一homo能级差,δh1)大于在第一空穴传输层和第二空穴传输层之间的homo能级差(第二homo能级差,δh2),并且小于在第二空穴传输层和qd发光材料层(homo能级=7.92)之间的homo能级差(第三homo能级差,δh3)时,qd发光二极管的量子效率改善。同时,当在第一空穴传输层和第二空穴传输层之间的homo能级差(第二homo能级差,δh2)增大时,qd发光二极管的量子效率进一步提高。另外,与示例1至8的qd发光二极管相比,在空穴注入层与第一空穴传输层之间的homo能级差(第一homo能级差,δh1)增大,从而提高了qd发光二极管的量子效率。另外,当在第一homo能级差δh1和第二homo能级差δh2之间的差小于0.2ev时,使qd发光二极管的驱动电压降到最小,并且使量子效率和亮度达到最大。例如,第一空穴传输层可以包括vnpb或由vnpb制成,第二空穴传输层可以包括dv-cbp或2,7-f-pvf或由dv-cbp或2,7-f-pvf制成。[qd发光二极管]将空穴注入层(pedot:pss,40nm),第一空穴传输层(20nm),第二空穴传输层(10nm),蓝色qd发光材料层(znse/zns,30nm),电子传输层(znmgo,20nm),阴极(al)依次层叠在阳极(ito)上。1.示例14(ex14)使用pvk形成第一空穴传输层,使用dv-cbp形成第二空穴传输层。2.示例15(ex15)使用pvk形成第一空穴传输层,使用2,7-f-pvf形成第二空穴传输层。3.示例16(ex16)使用dv-cbp形成第一空穴传输层,使用2,7-f-pvf形成第二空穴传输层。4.比较例4(ref4)使用pvk形成厚度为30nm的第一空穴传输层,无第二空穴传输层。5.比较例5(ref5)使用dv-cbp形成具有30nm的厚度的第一空穴传输层,无第二空穴传输层。测量示例14至16和比较例4至5中制造的qd发光二极管的发光特性并在表5中列出。此外,在示例14至15和比较例4中制造的qd发光二极管中,空穴注入层、第一空穴传输层、第二空穴传输层和qd发光层的homo能级在图5d中示出,在示例16和比较例5中制造的qd发光二极管中,空穴注入层、第一空穴传输层、第二空穴传输层和qd发光层的homo能级在图5e中示出。表5伏(v)量子效率cd/m2(10j)ciexcieyref45.81.164300.16440.048ref56.00.905220.16460.049ex145.01.278420.16380.047ex154.81.349440.16300.042ex165.90.994250.16460.048参照表5和图5d和5e,通过形成双层的空穴传输层(其包括homo能级低于空穴注入层的homo能级,且高于第二空穴传输层的homo能级的第一空穴传输层),降低了qd发光二极管的驱动电压,并且增大了量子效率和亮度。即,当在空穴注入层和第一空穴传输层之间的homo能级差(第一homo能级差,δh1)大于在第一空穴传输层和第二空穴传输层之间的homo能级差(第二homo能级差,δh2),并且小于在第二空穴传输层和qd发光材料层(homo能级=7.92)之间的homo能级差(第三homo能级差,δh3)时,提高了qd发光二极管的量子效率。然而,当在空穴注入层和第一空穴传输层之间的homo能级差(第一homo能级差,δh1)过大时,qd发光二极管的量子效率降低。因此,在本发明的qd发光二极管中,当在空穴注入层与第一空穴传输层之间的homo能级差(第一homo能级差,δh1)为0.7至1.0ev时,使qd发光二极管的驱动电压降到最小,并且使量子效率达到最大。然而,红色qd的homo能级(7.45ev)和绿色qd的homo能级(7.58ev)高于蓝色qd的homo能级(7.92ev)。因此,如上所述,当第一homo能级差为0.7至1.0ev并且在第一homo能级差与第二homo能级差之间的差小于0.2ev时,红色像素和绿色像素,特别是红色像素中的量子效率降低。图6是根据本发明的第二实施方式的qd发光二极管的示意性截面图。如图6所示,红色像素rp、绿色像素gp和蓝色像素bp中的qd发光二极管d的每一个包括第一电极160、面对第一电极160的第二电极180以及位于第一电极160和第二电极180之间的发光层170。发光层170包括:qd发光材料层330;位于qd发光材料层330与第一电极160之间的空穴注入层310;以及位于qd发光材料层330和空穴注入层310之间并包括第一空穴传输层322和第二空穴传输层324的空穴传输层320。第二空穴传输层324包括与红色像素rp和绿色像素gp相对应的第一空穴传输图案324a以及与蓝色像素bp相对应的第二空穴传输图案324b。即,第一空穴传输层322是红色像素rp、绿色像素gp和蓝色像素bp中的公共层。另一方面,在第二空穴传输层324中,与红色像素rp和绿色像素gp相对应的第一空穴传输图案324a和与蓝色像素bp相对应的第二空穴传输图案324b包括不同的材料或由不同的材料制成。另外,qd发光二极管d可以进一步包括位于qd发光材料层330和第二电极180之间的电子传输层340以及位于电子传输层340和第二电极180之间的电子注入层350。可以省略电子传输层340和电子注入层350中的至少一个。红色像素rp中的第一发光材料层332包括作为红色qd的第一qd333,绿色像素gp中的第二发光材料层334包括作为绿色qd的第二qd335,蓝色像素bp中的第三发光材料层336包括作为蓝色qd的第三qd337。即,红色像素rp、绿色像素gp和蓝色像素bp中的qd发光材料层330通过不同的工艺形成以具有不同的特性。在红色像素rp、绿色像素gp和蓝色像素bp的每一个中,在空穴注入层310和第一空穴传输层322之间的最高占据分子轨道(homo)能级差(第一homo能级差,δh1)大于在第一空穴传输层322和第二空穴传输层324的第二空穴传输图案324b之间的homo能级差(第二homo能级差,δh2),并且小于在第二空穴传输层324的第二空穴传输图案324b和qd发光材料层330之间的homo能级差(第三homo能级差,δh3)。在蓝色像素bp中,第一homo能级差为0.7ev或以上,并且在第一homo能级差和第二homo能级差之间的差小于0.2ev。例如,第一homo能级差可以是0.7至1.0ev。同时,在红色像素rp和绿色像素gp的至少一个中,第一homo能级差为0.7ev或以上,并且在第一homo能级差和第二homo能级差之间的差为0.2到0.4ev。例如,第一homo能级差可以是0.7至1.0ev,并且在第一homo能级差和第二homo能级差之间的差可以是0.3至0.4ev。优选地,在第一homo能级差和第二homo能级差之间的差可以是0.38ev。因此,改善了红色像素rp、绿色像素gp和蓝色像素bp中的空穴注入特性,并且优化了qd发光二极管d和qd发光显示装置100的发光效率。即,当在红色像素rp和绿色像素gp中的第一homo能级差和第二homo能级差之间的差小于0.2ev时,在第一空穴传输图案324a与第一qd发光材料层332和第二qd发光材料层334之间的homo能级之差变得过大。因此,红色像素rp、绿色像素gp和蓝色像素bp中的空穴注入的平衡退化。然而,在本发明中,当在蓝色像素bp中的第一homo能级差和第二homo能级差之间的差小于0.2ev并且在红色像素rp和绿色像素gp中的第一homo能级差和第二homo能级差之间的差为0.2至0.4ev时,改善了红色像素rp、绿色像素gp和蓝色像素bp中的空穴注入的平衡。另外,在本发明中,在红色像素rp中的第一qd333的homo能级(7.45ev)与绿色像素gp中的第二qd335的homo能级(7.58ev)之间的差小于在绿色像素gp中的第二qd335的homo能级与蓝色像素bp中的第三qd337的homo能级(7.92ev)之间的差。因此,当红色像素rp和绿色像素gp中的第二空穴传输层324由相同的材料制成时,简化了制造工艺并改善了空穴注入的平衡。[qd发光二极管]将空穴注入层(pedot:pss,40nm),第一空穴传输层(20nm),第二空穴传输层(10nm),红色qd发光材料层(inp/znse/zns,30nm),电子传输层(znmgo,20nm),阴极(al)依次层叠在阳极(ito)上。1.示例17(ex17)使用vnpb形成第一空穴传输层,使用pcoc形成第二空穴传输层。2.示例18(ex18)使用vnpb形成第一空穴传输层,使用pvk形成第二空穴传输层。3.示例19(ex19)使用vnpb形成第一空穴传输层,使用pvk和tcta(重量比=2:1)形成第二空穴传输层。4.示例20(ex20)使用vnpb形成第一空穴传输层,使用dv-cbp形成第二空穴传输层。5.示例21(ex21)使用vnpb形成第一空穴传输层,使用2,7-f-pvf形成第二空穴传输层。测量示例17至21中制造的qd发光二极管的发光特性并在表6中列出。另外,在示例17至21中制造的qd发光二极管中,空穴注入层、第一空穴传输层、第二空穴传输层和qd发光层的homo能级在图7中示出。表6伏(v)量子效率cd/m2(10j)ciexcieyex174.53.0011270.10.68520.3097ex184.33.2024279.60.68520.3097ex194.14.28923600.68540.3097ex204.13.5168316.30.68540.3097ex214.23.3285289.50.68510.3095参照表6和图7,在示例19的qd发光二极管中,其中,第一homo能级差为0.7ev或以上,在第一homo能级差和第二homo能级差之间的差为0.2至0.4ev,量子效率和亮度改善。[qd发光二极管]将空穴注入层(pedot:pss,40nm),第一空穴传输层(20nm),第二空穴传输层(10nm),绿色qd发光材料层(inp/znse/zns,30nm),电子传输层(znmgo,20nm),阴极(al)依次层叠在阳极(ito)上。1.示例22(ex22)使用vnpb形成第一空穴传输层,使用pcoc形成第二空穴传输层。2.示例23(ex23)使用vnpb形成第一空穴传输层,使用pvk形成第二空穴传输层。3.示例24(ex24)使用vnpb形成第一空穴传输层,使用pvk和tcta(重量比=2:1)形成第二空穴传输层。4.示例25(ex25)使用vnpb形成第一空穴传输层,使用dv-cbp形成第二空穴传输层。5.示例26(ex26)使用vnpb形成第一空穴传输层,使用2,7-f-pvf形成第二空穴传输层。6.比较例6(ref6)使用vnpb形成厚度为30nm的第一空穴传输层,无第二空穴传输层。测量示例22至26和比较例6中制造的qd发光二极管的发光特性并在表7中列出。另外,在示例22至26和比较例6中制造的qd发光二极管中,空穴注入层、第一空穴传输层、第二空穴传输层和qd发光层的homo能级在图8中示出。表7伏(v)量子效率cd/m2(10j)ciexcieyref63.32.289990.2490.646ex223.22.3110850.2480.645ex233.02.7911310.2450.643ex243.02.8611430.2450.643ex253.02.8011330.2450.643ex263.02.8011310.2450.643参照表7和图8,在示例24的qd发光二极管中,其中,第一homo能级差为0.7ev或以上,第一homo能级差与第二homo能级差之间的差为0.2至0.4ev,量子效率和亮度改善。即,在红色、绿色和蓝色像素中,第一空穴传输层可以包括vnpb或由vnpb制成。同时,红色和绿色像素中的第二空穴传输层可以包括pvk和tcta的混合物(重量比=2:1)或由其制成,蓝色像素中的第二空穴传输层可以包括dv-cbp或2,7-f-pvf或由dv-cbp或2,7-f-pvf制成。对于所属领域技术人员将显而易见的是,在不脱离本发明的技术构思或范围的情况下,可以对本发明的qd发光二极管和包括qd发光二极管的qd发光显示装置进行各种修改和变化。因此,本发明旨在涵盖落入本发明所附权利要求书的范围及其等同范围内的对本发明的所有修改和变化。当前第1页12
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