(57)【要約】  本発明は、量子ドット発光デバイスとその製造方法、表示基板及び表示装置である。当該量子ドット発光デバイスは、基板と、基板上にこの順に形成される第１の電極層、発光層、第２の電極層及び封止層とを含み、発光層は量子ドット発光材料を含み、第１の電極層と第２の電極層との間に蛍光材料が設けられ、当該蛍光材料は、熱活性化遅延蛍光（Thermally Activated Delayed Fluorescence、ＴＡＤＦ）材料を含み、第１の電極層と第２の電極層の中の一方は陽極層であり、相応的に第１の電極層と第２の電極層の中のもう一方は陰極層である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に、第１の電極層、発光層、第２の電極層及び封止層がこの順に形成された量子ドット発光デバイスであって、
前記発光層は量子ドット発光材料を含み、前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に蛍光材料が設けられ、前記第１の電極層と前記第２の電極層との一方は陽極層であり、前記第１の電極層と前記第２の電極層とのもう一方は陰極層であることを特徴とする、量子ドット発光デバイス。
【請求項２】
前記蛍光材料が熱活性化遅延蛍光材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の量子ドット発光デバイス。
【請求項３】
前記量子ドット発光デバイスが次の２つの条件から選ばれる少なくとも１つを満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の量子ドット発光デバイス。
前記蛍光材料と前記量子ドット発光材料が共ドープして前記発光層を形成すること；及び、
前記蛍光材料は前記発光層の片側又は両側に前記発光層と接触するようにエネルギー伝達層を形成すること。
【請求項４】
前記蛍光材料が単一の熱活性化遅延蛍光材料から構成されることを特徴とする請求項２に記載の量子ドット発光デバイス。
【請求項５】
前記熱活性化遅延蛍光材料が２,４,５,６−テトラ（９−カルバゾリル）−イソフタロニトリル（４ＣｚＩＰＮ）であることを特徴とする請求項４に記載の量子ドット発光デバイス。
【請求項６】
前記熱活性化遅延蛍光材料が、ホスト材料とゲスト材料を含む混合物であることを特徴とする請求項２又は３に記載の量子ドット発光デバイス。
【請求項７】
前記蛍光材料がさらに、熱活性化遅延蛍光特性を有しない蛍光材料を含むことを特徴とする請求項６に記載の量子ドット発光デバイス。
【請求項８】
前記ホスト材料が、１，２−ジカルバゾール−４,５−ジシアノベンゼン（２−ＣｚＰＮ）、（３’−（４，６−ジフェニル−１,３,５−トリアジン−２−イル）−（１，１’−ビフェニル）−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール（３−ＣｚＴＲＺ）及び２，５−ビス（カルバゾール−９−イル）−１，４−ジシアノベンゼン（ＣｚＴＰＮ）からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、前記ゲスト材料が、ＤＦＤＢ−ＱＡ及びＤＭｅＤＢ−ＱＡからなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、前記熱活性化遅延蛍光特性を有しない蛍光材料が、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾール）−１,１’−ビフェニル（ＤＢＰ）を含むことを特徴とする請求項７に記載の量子ドット発光デバイス。
【請求項９】
前記熱活性化遅延蛍光材料の蛍光発光スペクトルと、前記量子ドット発光材料の吸収スペクトルとは、少なくとも一部が重なり、且つ重なり部分の面積が、前記ゲスト材料の蛍光発光スペクトルの面積の３０％以上を占めることを特徴とする請求項２、５、７〜８のいずれか１項に記載の量子ドット発光デバイス。
【請求項１０】
前記量子ドット発光材料が、赤色光の量子ドット、緑色光の量子ドット及び青色光の量子ドットから選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項２、５、７〜８のいずれか１項に記載の量子ドット発光デバイス。
【請求項１１】
前記赤色光の量子ドットの最大発光波長が５５０−６５０ｎｍであり、前記緑色光の量子ドットの最大発光波長が４８０−５５０ｎｍであり、前記青色光の量子ドットの最大発光波長が４００−４８０ｎｍであることを特徴とする請求項１０に記載の量子ドット発光デバイス。
【請求項１２】
前記量子ドット発光材料が、コア/シェル構造を有する硫化亜鉛であることを特徴とする請求項２、５、７〜８のいずれか１項に記載の量子ドット発光デバイス。
【請求項１３】
前記量子ドット発光材料の表面に、リン酸基リガンド、メルカプトリガンド及びカルボン酸リガンドからなる群から選ばれたリガンドを有することを特徴とする請求項２、５、７〜８のいずれか１項に記載の量子ドット発光デバイス。
【請求項１４】
前記熱活性化遅延蛍光材料は前記発光層の片側又は両側に前記発光層と接触するようにエネルギー伝達層を形成し、
前記エネルギー伝達層の厚みは３〜８０ｎｍであることを特徴とする請求項２、５、７〜８のいずれか１項に記載の量子ドット発光デバイス。
【請求項１５】
下記の両者から選択される少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２、５、７〜８のいずれか１項に記載の量子ドット発光デバイス。
前記陽極層と前記発光層の間に正孔注入層、正孔輸送層及び正孔阻止層がこの順に設置されたこと；
前記陰極層と前記発光層の間に電子注入層、電子輸送層及び電子阻止層がこの順に設置されたこと。
【請求項１６】
前記基板がアレイ基板であり、前記陽極が前記アレイ基板中のスイッチ素子と電気的接続することを特徴とする請求項２、５、７〜８のいずれか１項に記載の量子ドット発光デバイス。
【請求項１７】
基板を用意すること、
前記基板上に第１の電極層、量子ドット発光材料を含む発光層、第２の電極層及び封止層をこの順に形成すること、および、
前記第１の電極層と第２の電極層との間に蛍光材料を設置するを含む、量子ドット発光デバイスの製造方法であって、
前記第１の電極層と前記第２の電極層の中の一方は陽極層であり、前記第１の電極層と前記第２の電極層の中のもう一方は陰極層である、量子ドット発光デバイスの製造方法。
【請求項１８】
前記発光材料が熱活性化遅延蛍光材料を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の電極層と前記第２の電極層の間に蛍光材料を設置し、
前記蛍光材料が熱活性化遅延蛍光材料を含むことは次の両者から選択される少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の方法。
前記蛍光材料と前記量子ドット発光材料が共ドープして前記発光層を形成すること；及び、
前記蛍光材料が前記発光層の片側又は両側に前記発光層と接触するようにエネルギー伝達層を形成すること。
【請求項２０】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の量子ドット発光デバイスを含み、複数の前記量子ドット発光デバイスがアレイの形に配置される、表示基板。
【請求項２１】
請求項２０に記載の表示基板を含む、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、量子ドット発光デバイスとその製造方法、表示基板及び表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
量子ドット（Quantum dot）は、３つの空間方向に伝導帯電子、価電子帯正孔及び励起子を縛る半導体ナノ構造である。例えばＩＩ−ＶＩ族またはＩＩＩ−Ｖ族元素からなるナノ粒子であってもよい。量子ドットの粒径は一般的に１〜１０ｎｍであり、電子と正孔が量子に領域限定されているため、連続するエネルギーバンド構造は、分子特性を有する離散準位構造になり、刺激されると蛍光を発射することができる。量子効果に基づいて、量子ドットは太陽電池、発光デバイス、光学バイオマーカーなどの分野において広く応用される見込みがある。科学者たちは、量子ドットを製造するための数多くの異なる方法を既に発明し、且つこのようなナノ材料が二十一世紀のナノエレクトロニクス（nano-electronics）において極めて大きな応用可能性を持っていると期待する。
【０００３】
量子ドット電界発光デバイスの励起メカニズムは、主に次の２つの方式を含む。一つ目は、正孔が正孔輸送層から量子ドット発光層に注入され、電子が電子輸送層から量子ドット発光層に注入され、正孔と電子は量子ドット発光層において励起子に複合して発光するという、キャリアの直接注入であり、もう一つは、輸送層で形成される励起子はエネルギーを直接に量子ドットに伝達して発光するという、エネルギーの伝達である。
【０００４】
典型的な量子ドット発光ダイオード構造は、一つの正孔注入層と、一つの正孔輸送層と、一つの電子輸送層と、一つの量子ドット発光層とを含み、これらの電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層は有機小分子、有機重合体であってもよく、無機金属酸化物であってもよい。しかし、量子ドットの価電子帯は正孔輸送層の最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーレベルよりはるかに低く、正孔の注入能力が劣るので、キャリアがアンバランスになり、漏洩電流及びデバイスの分解を起こし、このため、デバイスの発光効率と寿命に影響を及ぼす。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、基板に第１の電極層、発光層、第２の電極層及び封止層がこの順に形成された量子ドット発光デバイスであって、前記発光層は量子ドット発光材料を含み、前記第１の電極層と第２の電極層との間に蛍光材料が設けられ、前記蛍光材料は、熱活性化遅延蛍光材料を含み、前記第１の電極層と前記第２の電極層との一方は陽極層であり、前記第１の電極層と前記第２の電極層との中のもう一方は陰極層である、量子ドット発光デバイスを提供する。
【０００６】
本発明が提供する前記量子ドット発光デバイスにおいて、例えば前記量子ドット発光デバイスは、前記蛍光材料と前記量子ドット発光材料が共ドープして前記発光層を形成すること；及び、前記蛍光材料は前記発光層の片側又は両側に前記発光層と接触するようにエネルギー伝達層を形成すること、という２つの条件の少なくとも１つを満足する。
【０００７】
本発明が提供する前記量子ドット発光デバイスにおいて、例えば、前記蛍光材料は単一の熱活性化遅延蛍光材料から構成される。
【０００８】
本発明が提供する前記量子ドット発光デバイスにおいて、例えば、前記熱活性化遅延蛍光材料は２，４，５，６−テトラ（９−カルバゾリル）−イソフタロニトリル（４ＣｚＩＰＮ）である。
【０００９】
本発明が提供する前記量子ドット発光デバイスにおいて、例えば、前記熱活性化遅延蛍光材料は、ホスト材料とゲスト材料を含む混合物である。
【００１０】
本発明が提供する前記量子ドット発光デバイスにおいて、例えば、前記蛍光材料はさらに、熱活性化遅延蛍光特性を有しない蛍光材料を含む。
【００１１】
本発明が提供する前記量子ドット発光デバイスにおいて、例えば、前記ホスト材料は、１，２−ジカルバゾール−４，５−ジシアノベンゼン（２−ＣｚＰＮ）、（３’−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−（１，１’−ビフェニル）−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール（３−ＣｚＴＲＺ）及び２，５−ビス（カルバゾール−９−イル）−１，４−ジシアノベンゼン（ＣｚＴＰＮ）からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、前記ゲスト材料は、ＤＦＤＢ−ＱＡ及びＤＭｅＤＢ−ＱＡからなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、前記熱活性化遅延蛍光特性を有しない蛍光材料は、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾール）−１,１’−ビフェニル（ＤＢＰ）を含む。
【００１２】
本発明が提供する前記量子ドット発光デバイスにおいて、例えば、前記熱活性化遅延蛍光材料の蛍光発光スペクトルと、前記量子ドット発光材料の吸収スペクトルとは、少なくとも一部が重なり、且つ重なり部分の面積は、前記ゲスト材料の蛍光発光スペクトルの面積の３０％以上を占める。
【００１３】
本発明が提供する前記量子ドット発光デバイスにおいて、例えば、前記量子ドット発光材料は、赤色光の量子ドット、緑色光の量子ドット及び青色光の量子ドットから選ばれる少なくとも１種を含む。
【００１４】
本発明が提供する前記量子ドット発光デバイスにおいて、例えば、前記赤色光の量子ドットの最大発光波長が５５０−６５０ｎｍであり、前記緑色光の量子ドットの最大発光波長が４８０−５５０ｎｍであり、前記青色光の量子ドットの最大発光波長が４００−４８０ｎｍである。
【００１５】
本発明が提供する前記量子ドット発光デバイスにおいて、例えば、前記量子ドット発光材料は、コア／シェル構造を有する硫化亜鉛である。
【００１６】
本発明が提供する前記量子ドット発光デバイスにおいて、例えば、前記量子ドット発光材料の表面にリン酸基リガンド、メルカプトリガンド及びカルボン酸リガンドからなる群から選ばれたリガンドを有する。
【００１７】
本発明が提供する前記量子ドット発光デバイスにおいて、例えば、前記熱活性化遅延蛍光材料は前記発光層の片側又は両側に前記発光層と接触するようにエネルギー伝達層を形成し、前記エネルギー伝達層の厚みは３〜８０ｎｍである。
【００１８】
本発明が提供する前記量子ドット発光デバイスにおいて、例えば、前記量子ドット発光デバイスは、前記陽極層と前記発光層の間に正孔注入層、正孔輸送層及び正孔阻止層がこの順に設置されたことと、前記陰極層と前記発光層の間に電子注入層、電子輸送層及び電子阻止層がこの順に設置されたこととの両者から選択される少なくとも１つを含む。
【００１９】
本発明が提供する前記量子ドット発光デバイスにおいて、例えば、前記基板はアレイ基板であり、前記陽極は前記アレイ基板中のスイッチ素子と電気的接続する。
【００２０】
本発明の実施形態はさらに、基板を提供すること、
前記基板上に第１の電極層、量子ドット発光材料を含む発光層、第２の電極層及び封止層をこの順に形成すること、および
前記第１の電極層と第２の電極層との間に熱活性化遅延蛍光材料を含む蛍光材料を設置することを含む、量子ドット発光デバイスの製造方法であって、
前記第１の電極層と前記第２の電極層の中の一方は陽極層であり、前記第１の電極層と前記第２の電極層の中のもう一方は陰極層である、量子ドット発光デバイスの製造方法を提供する。
【００２１】
本発明が提供する前記量子ドット発光デバイスにおいて、例えば、前記第１の電極層と第２の電極層の間に蛍光材料を設置し、
前記発光材料が熱活性化遅延蛍光材料を含むことは、前記蛍光材料と前記量子ドット発光材料が共ドープして前記発光層を形成すること；及び、前記蛍光材料は前記発光層の片側又は両側に前記発光層と接触するようにエネルギー伝達層を形成することとの両者から選択される少なくとも１つを含む。
【００２２】
本発明の実施形態はさらに、前記量子ドット発光デバイスを含み、複数の前記量子ドット発光デバイスがアレイの形に配置される、表示基板を提供する。
【００２３】
本発明の実施形態はさらに、前記表示基板を含む、表示基板を提供する。
本発明実施例の技術構成をより明瞭に説明するために、下記にて、実施例の図面を簡単に紹介する。明らかに、下記記載の図面は、本発明の一部の実施例のみに係り、本発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の１つの実施例が提供するＯＬＥＤデバイスの構造を示す図である。
【図２】本発明のもう一つの実施例が提供するＯＬＥＤデバイスの構造を示す図である。
【図３】本発明のもう一つの実施例が提供するＯＬＥＤデバイスの構造を示す図である。
【図４】本発明のもう一つの実施例が提供するＯＬＥＤデバイスの構造を示す図である。
【図５】本発明のもう一つの実施例が提供するＯＬＥＤデバイスの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明実施例の目的、技術構成及び利点を明瞭させるために、下記にて、本発明実施例の図面を組み合わせて本発明実施例の技術構成を明確かつ完全に説明する。明らかに、記載されている実施例は本発明の全部の実施例ではなく、一部の実施例のみである。記載されている本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働が要らない前提で得られる他の全ての実施例は、本発明の保護範囲内のものである。
【００２６】
別途で定義されるもの以外に、ここで使用される技術用語又は科学用語は、本発明が所属する技術分野で一般的な技能を持つ人が理解している通常の意味である。本発明特許出願の明細書及び請求の範囲で使用される「第１」、「第２」及び類似する用語は、順序、数量又は重要さを示すものではなく、異なる組成部分を区分するためのものに過ぎない。同様に、「１つ」又は「１」などの類似用語は数量を制限するものではなく、少なくとも１つが存在することを意味する。
【００２７】
本願に係る化合物の構造式は下記の通りである。
【００２８】
２−ＣｚＰＮ）
【化１】
2019508836.tif 000003
【００２９】
３−ＣｚＴＲＺ：３'−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）-（１，１’−ビフェニル）−３−イル）-９-カルバゾール、(３’−(４,６−diphenyl−１,３,５−triazin−２−yl)−(１,１’−biphenyl)−３−yl)−９−carbazole
【化２】
2019508836.tif 000004
【００３０】
ＣｚＴＰＮ：２，５−ビス（カルバゾール−９−イル）−１，４−ジシアノベンゼン，２,５−bis（carbazol−９−yl）−１,４−dicyanobenzene
【００３１】
ＤＦＤＢ−ＱＡ
【化３】
2019508836.tif 000005
【００３２】
ＤＭｅＤＢ−ＱＡ
【化４】
2019508836.tif 000006
【００３３】
ＤＢＰ
【化５】
2019508836.tif 000007
【００３４】
従来の一般的な量子ドット発光デバイスを最適化する方法は、キャリアの注入、輸送から着手し、適切な正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ、電子輸送層ＥＴＬ、電子注入層ＥＩＬなどを選択して、デバイスの構造を最適化し、デバイスの性能を向上することである。
【００３５】
ＴＡＤＦメカニズムは、比較的に小さい一重項-三重項エネルギー準位差（ΔＥＳＴ）を有する有機小分子材料の三重項励起子が、周囲の熱エネルギー下で逆系間交差（ＲＩＳＣ）という過程を通じて一重項励起子に転化できることを利用するメカニズムである。理論上では、そのデバイスの内部量子効率は１００％に達することができる。さらに具体的にいうと、ＴＡＤＦ材料をホスト、ゲストドープ材料とすることを例として、電気注入される場合、ＴＡＤＦホスト材料において生成する一重項励起状態と三重項励起状態との割合が１：３である。周囲の熱エネルギーの作用によって、比較的に小さい一重項-三重項エネルギー準位差（ΔＥＳＴ）を有するＴＡＤＦホスト材料の三重項励起状態は、逆系間交差（ＲＩＳＣ）過程を通じて一重項励起状態に転化することができる。ＴＡＤＦホスト材料と量子ドット発光材料が良好なエネルギー整合関係を有する場合、ホスト分子乃至ゲスト分子の間のエネルギー移動の主導的なメカニズムは、ロングレンジＦｏｓｔｅｒ型エネルギー移動、即ち一重項-一重項エネルギー移動である。上記原則に基づいて、ゲスト分子は、直接に生成されたホスト一重項励起状態のエネルギーだけではなく、ＲＩＳＣ過程を通じて一重項励起子に転化した三重項励起子のエネルギーを取得することもでき、理論上では、その内部量子効率も１００％に達することができる。従って、ＴＡＤＦにより生成される励起子を利用して、エネルギーを量子ドット発光層に伝達することで、量子ドットの発光を増強することができる。
【００３６】
図１は、本発明実施例が提供する一つの量子ドット発光デバイスの構造を示す図である。当該量子ドット発光デバイスは例えば、基板１００と、前記基板１００上にこの順に形成される第１の電極層１０１、発光層１０２、第２の電極層１０３及び封止層１０４とを含む。前記発光層１０２は量子ドット発光材料を含み、前記第１の電極層１０１と第２の電極層１０３との間に蛍光材料が設けられ、前記蛍光材料は、熱活性化遅延蛍光（Thermally Activated Delayed Fluorescence,ＴＡＤＦ）材料を含む；前記第１の電極層１０１は陽極層又は陰極層であり、且つ相応的に前記第２の電極層１０３は陰極層又は陽極層である。本実施例において、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料と量子ドット発光材料は共ドープして前記発光層１０２を形成する。前記蛍光材料は熱活性化遅延蛍光材料を含むこととは、前記蛍光材料が、少なくとも１種の熱活性化遅延蛍光材料を含むが、さらに他の蛍光材料を含んでもよいことを意味する。
【００３７】
図２は、本発明実施例が提供するもう一つの量子ドット発光デバイスの構造を示す図である。当該量子ドット発光デバイスは例えば、基板２００と、前記基板２００上にこの順に形成される第１の電極層２０１、エネルギー伝達層２０５、発光層２０２、第２の電極層２０３及び封止層２０４とを含む。本実施例において、発光層２０２は量子ドット発光材料により形成され、そして、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料を含む蛍光材料は、前記発光層２０２と接触するエネルギー伝達層２０５を形成する。
【００３８】
図３は、本発明実施例が提供するもう一つの量子ドット発光デバイスの構造を示す図である。当該量子ドット発光デバイスは例えば、基板３００と、前記基板３００上にこの順に形成される第１の電極層３０１、第１のエネルギー伝達層３０５、発光層３０２、第２のエネルギー伝達層３０６、第２の電極層３０３及び封止層３０４とを含む。本実施例において、発光層３０２は量子ドット発光材料により形成され、そして、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料を含む蛍光材料は、前記発光層３０２と接触する第１のエネルギー伝達層３０５と第２のエネルギー伝達層３０６を形成する。
【００３９】
図４は、本発明実施例が提供するもう一つの量子ドット発光デバイスの構造を示す図である。当該量子ドット発光デバイスは例えば、基板４００と、前記基板４００上にこの順に形成される第１の電極層４０１、第１のエネルギー伝達層４０５、発光層４０２、第２のエネルギー伝達層４０６、第２の電極層４０３及び封止層４０４とを含む。本実施例において、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料と量子ドット発光材料は共ドープして前記発光層４０２を形成し、且つ熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料は、前記発光層４０２と接触する第１のエネルギー伝達層４０５と第２のエネルギー伝達層４０６を形成する。
【００４０】
図５は、本発明実施例が提供するもう一つの量子ドット発光デバイスの構造を示す図である。当該量子ドット発光デバイスは例えば、基板５００と、前記基板５００上にこの順に形成される第１の電極層５０１、正孔注入層５０８、正孔輸送層５０９、正孔阻止層５１０、発光層５０２、電子阻止層５１１、電子輸送層５１２、電子注入層５１３、第２の電極層５０３及び封止層５０４とを含む。本実施例において、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料と量子ドット発光材料は共ドープして前記発光層５０２を形成し、第１の電極層５０１は陽極層であり、第２の電極層５０３は陰極層である。なお、前記正孔注入層５０８、正孔輸送層５０９、電子輸送層５１２、電子注入層５１３、正孔阻止層５１０、電子阻止層５１１は必須なものではなく、必要に応じて増加又は低減することができる。
【００４１】
前記実施形態において、前記熱活性化遅延蛍光材料として、例えば△Ｓ，Ｔ＜０．１ｅＶの化合物を選択することができる。前記実施形態において、前記蛍光材料は例えば単一の熱活性化遅延蛍光材料から構成されることができる。例えば、前記熱活性化遅延蛍光材料は２,４,５,６−テトラ（９−カルバゾリル）−イソフタロニトリル（４ＣｚＩＰＮ）であってもよい。又は、前記熱活性化遅延蛍光材料は、ホスト材料とゲスト材料を含む混合物であってもよく、例えば、前記ホスト材料は、１，２−ジカルバゾール−４,５−ジシアノベンゼン（２−ＣｚＰＮ）、（３’−（４，６−ジフェニル−１,３,５−トリアジン−２−イル）−（１，１’−ビフェニル）−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール（３−ＣｚＴＲＺ）及び２，５−ビス（カルバゾール−９−イル）−１，４−ジシアノベンゼン（ＣｚＴＰＮ）からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、前記ゲスト材料は、ＤＦＤＢ−ＱＡ及びＤＭｅＤＢ−ＱＡからなる群から選ばれる少なくとも１種である。又は、前記熱活性化遅延蛍光材料はさらに、熱活性化遅延蛍光特性を有しない蛍光材料を含むことができ、例えば、前記ホスト材料は、１，２−ジカルバゾール−４,５−ジシアノベンゼン（２−ＣｚＰＮ）、（３’−（４，６−ジフェニル−１,３,５−トリアジン−２−イル）−（１，１’−ビフェニル）−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール（３−ＣｚＴＲＺ）及び２，５−ビス（カルバゾール−９−イル）−１，４−ジシアノベンゼン（ＣｚＴＰＮ）からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、前記ゲスト材料は、ＤＦＤＢ−ＱＡ及びＤＭｅＤＢ−ＱＡからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、前記熱活性化遅延蛍光特性を有しない蛍光材料は、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾール）−１,１’−ビフェニル（DBP）を含む。
【００４２】
前記実施形態において、前記量子ドット発光材料として、必要に応じて赤色光の量子ドット、緑色光の量子ドット及び青色光の量子ドットを選択することができる。例えば、前記赤色光の量子ドットの最大発光波長が５５０−６５０ｎｍであり、前記緑色光の量子ドットの最大発光波長が４８０−５５０ｎｍであり、前記青色光の量子ドットの最大発光波長が４００−４８０ｎｍである；例えば、前記量子ドット発光材料は、コア/シェル構造を有する硫化亜鉛であってもよい。
【００４３】
熱活性化遅延蛍光材料の主な役割は、エネルギーの量子ドット発光材料への伝達を増強することであるため、熱活性化遅延蛍光材料を選択する基準は、主に、熱活性化遅延蛍光材料の準位と量子ドット発光材料の準位とを整合させ、より効果的にエネルギーを熱活性化遅延蛍光材料から量子ドット発光材料に伝達させることである。例えば、前記熱活性化遅延蛍光材料の蛍光発光スペクトルと前記量子ドット発光材料の吸収スペクトルとは少なくとも一部が重なり、且つ重なり部分の面積は、前記ゲスト材料の蛍光発光スペクトルの面積の３０％以上、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上又は８０％以上を占める。
【００４４】
前記実施形態において、例えば、量子ドット発光材料の表面にリガンドを有し、前記リガンドは例えば、リン酸基リガンド、メルカプトリガンド及びカルボン酸リガンドからなる群から選ばれる。量子ドットは集まりやすい原因で発光消光を起すので、量子ドット発光材料表面にリガンドを配置することによって、量子ドットの集まりを効果的に防止して発光効率を向上でき、且つ量子ドット発光材料の分解を緩めることができる。
【００４５】
前記実施形態において、例えば、前記エネルギー伝達層の厚みは３〜８０ｎｍ、又は５〜５０ｎｍ、又は１０〜３０ｎｍである。エネルギー伝達層の厚みは、エネルギーを高効率で伝達することを目標として設置されるべきであり、厚みが大きすぎると、励起子を量子ドット発光材料に効果的に伝達することができない；厚みが小さすぎると、エネルギー伝達層の発揮する作用が制限されることになる。
【００４６】
前記実施形態において、例えば、正孔注入層は、例えばトリフェニルアミン化合物又はＰ型ドープ有機層又はポリマーにより製造されることができ、例えばトリス−[４−（５−フェニル−２−チエニル）フェニル]アミン、４、４’、４’’−トリス[２−ナフチル（フェニル）アミノ]トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）又は４、４’、４’’−トリス−（３−メチルフェニルアニリン）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、Ｐｅｄｏｔ：Ｐｓｓ、ＴＰＤ又はＦ４ＴＣＮＱが挙げられる。正孔注入層の厚みは例えば１〜１００ｎｍ、又は１０〜５０ｎｍである。
【００４７】
前記実施形態において、例えば、正孔輸送層は、例えば芳香族ジアミン系化合物、トリフェニルアミン化合物、芳香族トリアミン系化合物、ベンジジン誘導体、トリアリールアミンポリマー及びカルバゾール系ポリマーにより製造されることができる。例えばＮＰＢ、ＴＰＤ、ＴＣＴＡ及びポリビニルカルバゾール又はその単量体が挙げられる。正孔輸送層の厚みは例えば２０〜２００ｎｍ、又は３０〜８０ｎｍである。
【００４８】
前記実施形態において、例えば、電子輸送層として、例えばフェナントロリン誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、金属錯体、アントラセンの誘導体を用いることができる。具体的な例として、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）、８−ヒドロキシキノリンリチウム（Ｌｉｑ）、８−ヒドロキシキノリンガリウム、ビス[２−（２−ヒドロキシフェニル−１）−ピリジン]ベリリウム、２−（４−ジフェニル）−５−（４−tert−ブチルフェニル）−１,３,４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、１,３,５−トリス（Ｎ−フェニル−２−ベンズイミダゾール−２）ベンゼン（ＴＰＢＩ）、ＢＣＰ、Ｂｐｈｅｎなどが挙げられる。電子輸送層の厚みは例えば２０〜５００ｎｍ、又は５０〜１００ｎｍである。
【００４９】
前記実施形態において、例えば、電子注入層として、例えばアルカリ金属酸化物、アルカリ金属フッ化物などを用いることができる。アルカリ金属酸化物として、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、リチウム酸化ホウ素（ＬｉＢＯ）、ケイ酸カリウム（Ｋ２ＳｉＯ３）、炭酸セシウム（Ｃｓ２ＣＯ３）などが挙げられる；アルカリ金属フッ化物として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）などが挙げられる。電子注入層の厚みは例えば０．５〜３ｎｍである。
【００５０】
本発明のいくつかの実施例はさらに、アレイ状に配置された複数の前記量子ドット発光デバイスを含む表示基板を提供する。本発明のいくつかの実施例はさらに、前記表示基板を含む表示装置を提供する。
【００５１】
本発明の実施例はさらに、基板を提供すること、及び、前記基板上に第１の電極層、発光層、第２の電極層及び封止層をこの順に形成することを含む、量子ドット発光デバイスの製造方法であって、前記発光層は量子ドット発光材料を含み、前記第１の電極層と第２の電極層との間に蛍光材料を設置し、前記蛍光材料は、熱活性化遅延蛍光（Thermally Activated Delayed Fluorescence、ＴＡＤＦ）材料を含み、前記第１の電極層は陽極層又は陰極層であり、且つ相応的に前記第２の電極層は陰極層又は陽極層である、量子ドット発光デバイスの製造方法を提供する。
【００５２】
前記方法において、例えば、前記第１の電極層と第２の電極層の間に蛍光材料を設置し、前記発光材料は熱活性化遅延蛍光（Thermally Activated Delayed Fluorescence、ＴＡＤＦ）材料を含み、且つ、前記蛍光材料と前記量子ドット発光材料が共ドープして前記発光層を形成すること；及び、前記蛍光材料は前記発光層の片側又は両側にエネルギー伝達層を形成し、前記エネルギー伝達層と前記発光層が接触すること、との両者から選択される少なくとも１つを含む。
【００５３】
前記実施形態において、量子ドット発光デバイスの各層の構造は一般的な方法で製造されることができる。例えば、溶液法を用いて、陽極層、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極層を堆積することができる。適切な溶媒を選択して、１層ごとに別の層を堆積すれば、先行して堆積された層が破壊されないようにすることができる。堆積方法として、例えばスピンコーティング、スプレーコーティングまたは印刷技術によって実施することができ、又は、例えばスパッタリング、電子ビーム蒸着、真空蒸着又は化学気相堆積によって実施することができる。
【００５４】
下記にて、本発明実施例の量子ドット発光デバイスの製造過程について、実施例を組み合わせて説明する。
【００５５】
実施例１：
デバイスの構造：[ITO/PEDOT:PSS/poly-TPD/PVK/DPEPOCz:FIrpic:QD/ZnO/LiF/Al]
製造工程は下記のステップを含む。
１）ＩＴＯ透明電極（陽極）を含むガラス下地を洗浄すること：脱イオン水とエタノールを用いて洗浄し、２０分間超音波処理した後に、窒素ガンで迅速に乾燥し、次いで１０分間オゾン処理した。これによって、ＩＴＯ表面を洗浄し、ＩＴＯ電極の仕事関数を向上する；
２）正孔注入層の製造：空気中で、洗浄された後のガラス下地上に３５００回転/分の回転速度でＰＥＤＯＴ：ＰＳＳをスピンコーティングし、スピンコーティング時間は４５ｓであった。スピンコーティング完了した後に、空気中で２０分間１２０℃アニールして、揮発が不完全の液体を乾燥させた；
３）正孔輸送層の製造：グローブボックス中に移動して、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ層において２５００回転/分の回転速度でｐｏｌｙ−ＴＰＤ溶液（濃度１０ｍｇ/ｍｌ）をスピンコーティングし、スピンコーティング時間は４５ｓであった。スピンコーティング完了した後に、グローブボックスにおいて３０分間１１０℃アニールしてｐｏｌｙ−ＴＰＤ層を形成した；
４）正孔阻止層の製造：ｐｏｌｙ−ＴＰＤ層において２０００回転/分の回転速度でＰＶＫ溶液（濃度２ｍｇ/ｍｌ）をスピンコーティングし、スピンコーティング時間は４５ｓであった。スピンコーティング完了した後にグローブボックスにおいて３０分間１７０℃アニールしてＰＶＫ層を形成した；
５）発光層の製造：発光層はＤＰＥＰＯＣｚ：ＦＩｒｐｉｃ：ＱＤにより共ドープすることで構成され、その中で、ＤＰＥＰＯＣｚ：ＦＩｒｐｉｃはＴＡＤＦシステムを構成して励起子を形成し、且つ励起子エネルギーを量子ドット発光材料に伝達させる；
６）電子輸送層の製造：ＥＭＬ層において２０００回転/分の回転速度でＺｎＯ溶液（濃度３０ｍｇ/ｍｌ）をスピンコーティングし、スピンコーティング時間は４５ｓであった；
７）電子注入層の製造：スピンコーティングが完了したデバイスを真空蒸着チャンバ内に置いて、ＬｉＦを蒸着した；
８）陰極の製造：ＬｉＦ層上で陰極アルミニウムを蒸着し、量子ドット発光デバイスを得た。
【００５６】
以上は本発明の模範的な実施形態のみであり、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の保護範囲は請求の範囲によって限定される。
【００５７】
本願は、２０１６年２月１８日に提出された中国特許出願第２０１６１００９１３８８．Ｘ号及び２０１６年４月１５日に提出された中国特許出願第２０１６１０２３７５４４．９号の優先権を要求する。ここで、本願の一部として、前記中国特許出願の公開内容の全文を引用する。
【符号の説明】
【００５８】
１００  基板
１０１  第１の電極層
１０２  発光層
１０３  第２の電極層
１０４  封止層
２００  基板
２０１  第１の電極層
２０２  発光層
２０３  第２の電極層
２０４  封止層
２０５  エネルギー伝達層
３００  基板
３０１  第１の電極層
３０２  発光層
３０３  第２の電極層
３０４  封止層
３０５  第１のエネルギー伝達層
３０６  第２のエネルギー伝達層
４００  基板
４０１  第１の電極層
４０２  発光層
４０３  第２の電極層
４０４  封止層
４０５  第１のエネルギー伝達層
４０６  第２のエネルギー伝達層
５００  基板
５０１  第１の電極層
５０２  発光層
５０３  第２の電極層
５０４  封止層
５０８  正孔注入層
５０９  正孔輸送層
５１０  正孔阻止層
５１１  電子阻止層
５１２  電子輸送層
５１３  電子注入層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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