[發明專利]含有半導體納米晶體的發光器件

有效

• 申請號: 201710772330.6
• 申請日: 2006-02-15
• 公開（公告）號: CN107507895B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 芒吉.G.巴溫迪;弗拉迪米爾.布洛維克;塞思.科-沙利文;讓-米歇爾.卡魯奇;喬納森.斯特克爾;亞歷克西.阿蘭戈;喬納森.E.哈爾珀特
• 申請（專利權）人: 麻省理工學院
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/36;H01L51/50;H01L51/52
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉

發光器件包括多個半導體納米晶體和包含無機材料的電荷傳輸層。電荷傳輸層可以是空穴或電子傳輸層。無機材料可以是無機半導體。

本申請是中國發明申請(發明名稱：含有半導體納米晶體的發光器件，申請日：2006年2月15日；申請號：200680012547.7)的分案申請。

優先權要求

本申請要求于2005年2月16日提交的申請號為60/653,094的臨時美國申請的優先權，其通過引用在此引入。

技術領域

本發明涉及含有半導體納米晶體的發光器件。

聯邦資助的研究或開發

依據來自空軍宇航研究(Air Force Aerospace Research)的第FA9550-04-1-0462號撥款(Grant Number FA9550-04-1-0462)和來自國家科學基金(National ScienceFoundation)的第DMR-0213282號撥款(Grant Number DMR-0213282)，美國政府對本發明可具有一定的權益。

背景技術

發光器件可以用于例如顯示器(如平板顯示器)、熒光屏(例如計算機熒光屏)和其他需要照明的物體。因此，發光器件的亮度是該器件的重要特征。同時，低工作電壓和高效率可以改進制造發光器件的耐久性。在許多應用中，期望長的器件壽命。

發光器件可響應該器件活性成分的激發而釋放光子。可以通過對該器件的活性成分(例如電致發光成分)施加電壓而激發發射。電致發光成分可以是聚合物，例如共軛有機聚合物或含有有機分子的電致發光部分或層的聚合物。一般，可以通過器件的層之間的受激發的電荷的輻射性復合而產生發射。發出的光具有包括最大發射波長和發射強度的發射分布(emission profile)，其中發射強度以亮度測量(坎德拉/平方米(cd/m²)或功率通量(W/m²))。可以通過材料的電子結構(例如能隙)改變器件的發射分布和其他物理特性。例如，發光器件的亮度、顏色范圍、效率、工作電壓和工作半壽期可以基于器件的結構而改變。

發明內容

通常，發光器件可以包括多個半導體納米晶體。該半導體納米晶體可以是無機半導體顆粒，例如直徑為1-15nm的無機半導體顆粒，該顆粒任選地以有機配體層修飾(decorate)。納米半導體顯示出強的量子限制效應，其可以用來設計自底向上的化學方法，以產生具有電子和光學性質的復雜異質結構，該電子和光學性質可以隨納米晶體的尺寸和組成而調節。

半導體納米晶體可以在發光器件中用做發光材料(lumophore)。因為半導體納米晶體可具有窄的發射線寬、可為光致發光有效的和發射波長可調的，所以它們可為期望的發光材料。可以將半導體納米晶體分散在液體中并因此與薄膜沉積技術如旋涂、滴涂和浸涂相適合。然而，在固態發光器件中，由這些沉積技術產生的塊狀半導體納米晶體固體的電傳輸性能較差。與塊狀固體不同，半導體納米晶體的單層可以應用于光發射器件中。單層提供半導體納米晶體有利的發光性能，同時使對電性能的影響最小。

使用有機材料用于空穴傳輸或電子傳輸層(或兩者)的器件可以具有高的電光轉換效率，但由于有機材料固有的不穩定性，器件的壽命短。如光致發光研究證實的，無機納米晶體本身可固有地比它們的有機發光材料對應物穩定。使用半導體納米晶體用于發光和無機半導體用于電傳輸的發光器件(LED)可達到優越的光電子性能和長期穩定性。可以通過低溫方法例如濺射、真空氣相沉積、噴墨印刷或離子鍍來沉積無機半導體。