[發明專利]一種白光量子點電致發光器件

有效

• 申請號: 201610050317.5
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN106997926B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 閔超;李維維;趙菲;劉嵩
• 申請（專利權）人: 昆山工研院新型平板顯示技術中心有限公司
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張秋越

本發明公開了一種白光量子點電致發光器件，包括發光層，其特征在于，所述發光層包含互為互補色的量子點材料和熱活化延遲熒光材料，其中，熱活化延遲熒光材料的發光光譜與量子點材料的吸收光譜在歸一化后，波峰對應的波長之差在50 nm以內。在本發明的白光量子點電致發光器件的發光層中TADF材料能夠有效的將三線態激子轉換為單線態激子，并通過Forster熒光共振能量轉移將單線態激子傳遞到量子點上，激發量子點發光，從而提高白光量子點電致發光器件的亮度和電流效率。

技術領域

本發明屬于量子點電致發光領域，具體涉及一種高效率的白光量子點電致發光器件。

背景技術

量子點（quantum dot）是基于量子尺寸效應發明的新一代發光材料，發光光譜隨尺寸變化而變化。由于其合成直徑的可控和剛性結構的限制，發光光譜半峰寬較窄，色純度高，非常適合作為高色純度的發光材料。

目前，普通的量子點電致發光二極管（QD-LED）效率較低，原因在于量子點的發光屬于熒光，只能利用單線態激子，理論的內量子效率不超過25%，還有75%的三線態激子無法得到利用, 所以電流效率較低。

業界已有的解決方案為在量子點發光層中加入主體材料、磷光材料等增強能量的收集，電子和空穴在主體材料中復合，產生的單線態激子和三線態激子從主體材料、磷光材料傳遞給量子點，然后量子點發光，提高器件的電流效率：

1)通過在量子點發光層中加入主體材料，電子和空穴在主體材料中復合，產生的單線態激子從主體材料傳遞給量子點，然后量子點發光。與不添加主體材料相比，器件的外量子效率（EQE）提高了至少兩倍。

2)通過在量子點發光層中加入主體材料和磷光染料，電子和空穴在主體材料中復合，產生的單線態激子和三線態激子分別從主體材料和磷光材料傳遞給量子點，然后量子點發光。將磷光染料的比例從0增加到10%左右后，發現器件的外量子效率（EQE）提高了約3倍。

其中，在室溫下，一般主體材料從三線激發態回到基態的電子躍遷由于存在自旋禁阻，不能發光，其能量絕大部分以熱弛豫的形式損失掉了，只有單線態激子可以通過熒光共振能量轉移從主體材料傳遞給量子點，并最終轉化為光子。根據量子力學的原理，空穴和電子復合產生激子時，三線態激發態產生的幾率總是單線激發態的三倍。如果發光層中僅有主體材料和量子點材料則相當于75%的能量不能傳遞給量子點。如果充分利用這一能量，將有效地提高量子點電致發光器件的發光效率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：現有技術中量子點電致發光二極管的效率不高，還有待進一步提升，且白光的量子點電致發光器件多為多層結構，結構復雜。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種發光層為單層的白光量子點電致發光器件，其發光層中量子點材料與TADF材料為互補色（互補色的含義是指：量子點材料的發光色與TADF材料的發光色復合后形成白色光，如：在黃色發光的量子點發光層中添加藍色發光的TADF材料以形成白色光）， TADF材料能夠將三線態激子轉換為單線態激子，然后通過Forster熒光共振能量轉移將激子傳遞給量子點，從而提高量子點電致發光二極管的電流效率。

本發明中所述的發光光譜均是指歸一化后的發光光譜，吸收光譜均是指歸一化后的吸收光譜。

本發明提供的白光量子點電致發光器件，包括發光層，所述發光層包含互為互補色的量子點材料和熱活化延遲熒光材料，其中，熱活化延遲熒光材料的發光光譜與量子點材料的吸收光譜在歸一化后，波峰對應的波長之差在50 nm以內。

其中，所述熱活化延遲熒光材料的CT激發態的三線態能級高于n-π激發態的三線態能級，并且相差為0~0.3 eV之間。

優選地，所述發光層中還包括磷光主體材料。

優選地，所述磷光主體材料的三線態能級高于所選擇的熱活化延遲熒光材料的單線態能級。