(57)【要約】  量子ドット（ＱＤ）発光ダイオード（ＱＬＥＤ）デバイスは、複層活性放出領域を有する。複層活性放出領域は、（ｎ−１）個の量子障壁（ＱＢ）層が差し挟まれたｎ個のＱＤ層を有し、ｎは、１より大きい正の整数であり、各ＱＢ層が２個の隣接するＱＤ層間に挟まれるようになっている。【選択図】図２Ｂ
2020537338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子ドット（ＱＤ）発光ダイオード（ＱＬＥＤ）デバイスであって、
活性放出領域を備え、前記活性放出領域が、（ｎ−１）個の量子障壁（ＱＢ）層が差し挟まれたｎ個のＱＤ層を含み、ｎは、１より大きい正の整数であり、各ＱＢ層が２個の隣接するＱＤ層間に挟まれるようになっている、ＱＬＥＤデバイス。
【請求項２】
各ＱＤ層がセレン化カドミウム／硫化亜鉛（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）を含む、請求項１に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３】
各ＱＢ層がポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）を含む、請求項１または２に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項４】
ｎ＝３である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項５】
ｎ＝５である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項６】
２≦ｎ≦６である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項７】
各ＱＤ層の厚さが、各ＱＢ層の厚さの約８倍である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項８】
各ＱＤ層の厚さが、約１５ｎｍ〜３５ｎｍであり、各ＱＢ層の厚さが約１ｎｍ〜５ｎｍである、請求項１から６のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項９】
各ＱＤ層の厚さが、約１５ｎｍ〜３５ｎｍであり、各ＱＢ層の厚さが約２ｎｍ〜４ｎｍである、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１０】
電子輸送層（ＥＴＬ）と、
正孔注入層（ＨＩＬ）と、をさらに含み、
前記ＥＴＬとＨＩＬとがそれらの間に前記活性放出領域を挟む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１１】
前記ＥＴＬが、合成ＺｎＯナノ結晶を含み、前記ＨＩＬが、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホン酸塩（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）を含む、請求項１０に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１２】
前記活性放出領域と前記ＨＩＬとの間に挟まれた正孔輸送層（ＨＴＬ）をさらに含む、請求項１０または１１に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１３】
前記ＨＴＬがポリ（９−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）を含む、請求項１２に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１４】
前記ＥＴＬに結合されたカソード層と、
前記ＨＩＬに結合されたアノード層と、
前記アノード層に結合された透明基板と、をさらに含む、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１５】
前記カソード層が、銀を含み、前記アノード層が、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）を含む透明層である、請求項１４に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１６】
各ＱＢ層が、その各ＱＤ層よりも高い伝導帯を有する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１７】
各ＱＢ層の価電子帯におけるエネルギーが、各ＱＤ層の価電子帯におけるエネルギーよりも高い、請求項１６に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１８】
各ＱＢ層が、ＰＶＫ、４，４’−シクロヘキシリデンビス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）ベンゼンアミン］（ＴＡＰＣ）、またはポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビスフェニルベンジジン］（Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）を含む、請求項１または２に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１９】
互いに連続して結合された複数の層を含む量子ドット発光ダイオード（ＱＬＥＤ）デバイスであって、前記複数の層が、その第１の側から第２の側に、
カソード層と、
電子輸送層（ＥＴＬ）と、
活性放出領域と、
正孔注入層（ＨＩＬ）と、
アノード層と、を含み、
前記活性放出領域が、（ｎ−１）個の量子障壁（ＱＢ）層が差し挟まれたｎ個の量子ドット（ＱＤ）層を含み、ｎは、１より大きい正の整数であり、各ＱＢ層が２個の隣接するＱＤ層間に挟まれるようになっている、ＱＬＥＤデバイス。
【請求項２０】
各ＱＤ層がセレン化カドミウム／硫化亜鉛（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）を含む、請求項１９に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２１】
各ＱＢ層がポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）を含む、請求項１９または２０に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２２】
ｎ＝３である、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２３】
ｎ＝５である、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２４】
２≦ｎ≦６である、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２５】
各ＱＤ層の厚さが、各ＱＢ層の厚さの約８倍である、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２６】
各ＱＤ層の厚さが、約１５ｎｍ〜３５ｎｍであり、各ＱＢ層の厚さが約１ｎｍ〜５ｎｍである、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２７】
各ＱＤ層の厚さが、約１５ｎｍ〜３５ｎｍであり、各ＱＢ層の厚さが約２ｎｍ〜４ｎｍである、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２８】
前記カソード層が、銀を含み、前記アノード層が、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）を含む、請求項１９〜２７のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２９】
前記ＥＴＬが、合成ＺｎＯナノ結晶を含み、前記ＨＩＬが、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホン酸塩（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）を含む、請求項１９〜２８のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３０】
前記活性放出領域と前記ＨＩＬとの間に挟まれた正孔輸送層（ＨＴＬ）をさらに含む、請求項１９〜２９のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３１】
前記ＨＴＬがポリ（９−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）を含む、請求項３０に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３２】
第２の側で前記アノードに結合された透明基板をさらに含む、請求項１９〜３１のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３３】
前記アノード層が、前記基板上に被覆された透明層であり、前記ＱＬＥＤデバイスの前記アノードとカソードとの間に電圧が印加されると、前記ＱＬＥＤデバイスが前記第２の側から発光する、請求項３１に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３４】
各ＱＢ層が、その各ＱＤ層よりも高い伝導帯を有する、請求項１９〜３３のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３５】
各ＱＢ層の価電子帯におけるエネルギーが、各ＱＤ層の価電子帯におけるエネルギーよりも高い、請求項３４に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３６】
各ＱＢ層が、ＰＶＫ、４，４’−シクロヘキシリデンビス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）ベンゼンアミン］（ＴＡＰＣ）、またはポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビスフェニルベンジジン］（Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）を含む、請求項１９または２０に記載のＱＬＥＤデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１０月１３日に出願された米国仮特許出願第６２／５７２，０５６号の利益を主張し、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、概して、量子ドット発光ダイオードに関し、特に、複数のインターリーブ型量子ドット層および量子障壁層によって形成された高い外部量子効率を有する活性放出領域を有する発光ダイオード、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体ナノ粒子の一種である量子ドット（ＱＤ）は、最近の科学的研究の対象となっている。ＱＤは、典型的な直径が約２〜１０ナノメートル（ｎｍ）の非常に小さいナノ結晶半導体材料である。バルク材料と比較して、ＱＤには高彩度、狭いスペクトル、調整可能な発光波長、耐久性、単純な製造プロセスなどの多くの固有の特性を有し（参考文献［１］〜［１０］を参照）、それにより、ＱＤを、ディスプレイデバイス、レーザー、デジタルサイネージ、照明または点灯デバイスなどの様々な用途に適した発光ダイオード（ＬＥＤ）を作るための有望な材料にする。量子ドットＬＥＤ（ＱＬＥＤ）は、エレクトロルミネセンスのための高い量子収率と、効率的な電荷注入用に設計されたデバイス構造により、より良いエネルギー効率を有することができる。ＱＬＥＤは通常、白熱電球、蛍光灯電球、および有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）などの他のタイプの照明デバイスと比較して、はるかに長い寿命を有する。さらに、ＱＬＥＤのコストも削減されると同時に、その大量生産が利用可能になる。
【０００４】
ＱＤは、半導体の量子閉じ込め効果を利用する。量子閉じ込め効果は、粒子のサイズが、励起子ボーア半径としても知られる、電子正孔対の電子正孔距離のスケールにある場合に発生する。ＱＤでは、結晶のサイズは、励起子ボーア半径と同じオーダーである。このような小さいサイズは、結晶が離散エネルギー準位にあることを意味し、これは、無限ポテンシャル井戸（「井戸型ポテンシャル」状態としても知られる）の粒子のエネルギーによって説明することができる。ＱＤのエネルギー準位とそのサイズとの関係は、球状箱（すべて３次元で同じ長さ）のバンドギャップエネルギーである式（１）で記述され得る。
【数１】
2020537338.tif 000003
ここで、ｐ＝１，２，…はエネルギー準位指数であり、Ｅｐはｐ番目の準位のエネルギーであり、ｈはプランク定数であり、ｍは点電荷の有効質量であり、Ｌは粒子の半径である。式（１）は、ＱＤ内の励起が「井戸型ポテンシャル」のように振る舞うため、エネルギー
2020537338.tif 000004
が、ＱＤのサイズの変化（つまり、Ｌの変化）とともに変化することを示す。さらに、式（１）は、光の粒子、すなわち光子のエネルギーが、プランクの定数係数ｈの係数で、その周波数ｖに比例することを示している。したがって、ＱＤのサイズを変えることで、様々な波長を作り出し、その結果、様々な色を作り出すことができる。
【０００５】
ＱＤ溶液の発光スペクトルは、ＱＤのコロイド合成中に達成される単分散性の程度に応じて、３０ｎｍ〜４０ｎｍの半値全幅（ＦＷＨＭ）を示す。ＦＷＨＭが小さいほど、発光用途で重要である色純度がより高まる。さらに、ＱＤは、色温度と演色評価数（ＣＲＩ）で評価できる白色照明に使用することできる。
【０００６】
コアシェル型複合量子ドットは、発光体にとって魅力的な特性を示す。ナノ結晶をより高いバンドギャップ無機材料でオーバーコートすることで、非放射再結合サイトを不動態化することにより、フォトルミネセンス量子収率が向上することが示された。セレン化カドミウム／硫化亜鉛（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）量子ドット構造は、高い量子収率（４０％〜６０％）を示し、この高い量子収率によって、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット構造はＱＬＥＤのエミッタとしての優れた候補となっている。高い量子収率に加えて、コアシェル型ＣｄＳｅ／ＺｎＳ粒子は、狭帯域エッジ発光を有しており、その結果、可視スペクトルのほとんど（４７０〜６２５ｎｍ）に及ぶ。ＺｎＳオーバーコート粒子は、有機的に不動態化されたドットよりも堅牢であり、光電子デバイス構造により有用である可能性がある。ＱＬＥＤなどのエレクトロルミネセンスデバイスは、ＣｄＳｅ／ＺｎＳドットを発光デバイスに組み込むことができる。これは、製造プロセス中の安定性がより高いことを示し得る。
【０００７】
加えて、ＣｄＳｅ／ＺｎＳは、表面不活性化により、裸のＣｄＳｅ量子ドットに比べてはるかに長い寿命を有する。要約すると、ＣｄＳｅ／ＺｎＳは、量子収率が高いため、エネルギー効率がより優れている。それらのコアシェル構造は、より長い寿命化に加え、効率的な電荷注入に使用され得る。
【０００８】
図１は、典型的な従来技術のＱＬＥＤ１０の構造を示す概略図である。示されるように、ＱＬＥＤ１０は、ガラスなどの基板１２と、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）のアノード１４と、約５０ｎｍの厚さを有するポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホネート（すなわち、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）の正孔注入層（ＨＩＬ）１６と、約５０ｎｍの厚さを有するポリ（９−ビニルカルバゾール）（すなわち、ＰＶＫ）の正孔輸送層（ＨＴＬ）１８と、活性放出領域２０と、約４５〜１００ｎｍの厚さを有する酸化亜鉛（ＺｎＯ）の電子輸送層／正孔阻止層（ＥＴＬ）２２と、約１００ｎｍの厚さを有する銀（Ａｇ）のカソード２４と、を含む。
【０００９】
活性放出領域２０は、１個の厚いＱＤ層に相当する１個以上のＣｄＳｅ／ＺｎＳコアシェルＱＤ層を含む。例えば、活性放出領域２０は、典型的には、約１〜６個のＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層に対応する約１５〜９０ｎｍの厚さを有する。
【００１０】
電力源２６がＱＬＥＤ１０に電界を印加すると、ＨＩＬ１６（ＨＴＬ１８を介して）およびＥＴＬ２２は、それぞれ正孔および電子を活性放出領域２０に注入し、注入された正孔および電子は、そのＱＤ内に捕捉され、放射再結合されて、光子を放出する。したがって、活性放出領域２０は、放出層と称されてもよい。
【００１１】
先行技術のＱＬＥＤ１０において、ＨＴＬ１８は、ＨＴＬ１８が使用されていなければ、活性放出領域２０とＨＩＬ１６との界面で発生する可能性のある正孔と電子の非放射再結合（これは、光子放出を伴わない望ましくない再結合である）を防止するために使用されている。
【００１２】
ＩＴＯは、その高い導電性と高い透明性により、アノード接点として広く採用されている。典型的なＱＬＥＤでは、アルミニウム（Ａｌ）がカソード２４として使用される。Ａｌは空気中で劣化し、ＱＬＥＤ１０の効率を低下させる可能性があるので、Ａｇをカソード接点２４で使用してもよい。ＩＴＯはまた、ＱＬＥＤ１０の光抽出効率を増加させるために、カソード接点２４で使用されてもよい。
【００１３】
Ａｇ薄膜は通常、熱蒸着法を使用して堆積される。しかし、下位層の表面は、スパッタリング過程によって生成された高エネルギー粒子で照射され、これが活性放出領域２０に欠陥を生じさせ、漏れ電流の増大をもたらし、それによって効率の低下と活性放出領域の寿命の低下をもたらす。無機ＺｎＯ薄膜層は、ＱＤ層への照射からの保護層として採用される。さらに、ＺｎＯは、ＱＬＥＤ１０においてＨＢＬ２２としても機能し、活性放出領域２０からの正孔の漏れまたはオーバーフローを防止する。無機ＺｎＯナノ結晶は、電子移動度が高く、ＱＤのバンドギャップと比較して価数と伝導エネルギーレベルが一致しているため、ＥＴＬとしても使用され得る。
【００１４】
ＺｎＯの非常に薄い層は、スピンコーティング、ゾルゲル、スプレーコーティング、ナノ粒子堆積などのいくつかの堆積技法によって簡単に実装される。ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層間などの活性放出領域２０における大きい結晶格子不整合に起因する高い転位密度を低減し、高性能ＱＬＥＤ１０を製作するための光抽出効率を向上させるためには、結晶構造を最適化するために、通常、適度な温度（約１００℃）でアニール処理を行う工程が通常は必要である。アノード１４およびカソード２４を除くすべての層は、周囲空気条件下でスピンコーティング法により製造される。ＣｄＳｅ／ＺｎＳのアレイは、溶媒材料中のＱＤ溶液が基板に注がれ、溶液が均一に広がるように回転するように設定されたスピンコーティング工程で、自己組織化によって層毎に製造される。各ステップで、熱処理を使用して、層の異なる格子定数によって引き起こされる転位密度を低減し、スピンコーティング工程に必要な溶媒を蒸発させる。
【００１５】
一般に、ＱＬＥＤの設計で厚いＱＤ層を使用すると、ＱＬＥＤの隣接する２個の異なる層の間の結晶格子の不整合（格子不整合）によって生じる転位密度のため、ＱＬＥＤの内部効率が低下する。ＱＬＥＤ製造に起因する欠陥は、非放射再結合によりＱＬＥＤの内部効率を低下させる。転位などの欠陥が存在する場合、一部の電子は、活性放出領域２０に注入される代わりに、欠陥に引き寄せられる可能性がある。その結果、放射再結合の量が減少する。したがって、欠陥のあるＱＬＥＤの製造を防ぐために、層の厚さは、光デバイスで使用される半導体用の約５０ｎｍなど、その材料のドブロイ波長よりも小さくなければならない。
【００１６】
ＱＬＥＤ構造は、４６０ｎｍ（青）から６５０ｎｍ（赤）までの可視波長範囲全体と、紫青スペクトルの最も不可視な部分（３５０〜４５０ｎｍ）にわたって調整することができる。発光波長は、ＱＤの化学組成とデバイス構造を調整することにより、紫外線（ＵＶ）および近赤外線（ＮＩＲ）の範囲に連続的に拡張されてきた。
【００１７】
さらに、ＱＬＥＤの主な欠点は、高電流密度での効率低下につながる電子漏れであることが知られている。効率低下の説明の１つは、低電流ではほとんど効果がなく、高電流では重要になる電子漏れメカニズムによるものである。
【００１８】
したがって、ＱＬＥＤの主な欠点は、ＯＬＥＤと比較して効率が低いことであり、これは電子漏れと電荷バランスが原因である（参考文献［１１］〜［１４］を参照）。デバイスのアーキテクチャで様々なタイプの無機材料および有機材料を使用して、これらの障壁を調査かつ除去するために多くの研究が行われてきた。
【００１９】
Ｐａｎらは、ＨＴＬにおいてＴＡＰＣとＰＶＫのブレンド溶液を用いて正孔輸送層を修正することで、電流効率２６．２ｃｄ／Ａ、電力効率１９．２ｌｍ／Ｗ、外部量子効率６．２％を達成でき得ることを示している（参考文献［１５］を参照）。
【００２０】
Ｄａｉらは、活性層とＺｎＯとの間にポリ（メチルメタクリレート）（つまりＰＭＭＡ）の層を設けることにより、カソードからの電子漏れを減らすことにより、外部量子効率を１５％まで大幅に増加させ得ることを示した（参考文献［１６］を参照）。
【００２１】
Ｚｈａｎｇらは、構造体の正孔輸送層としてのポリ［Ｎ、Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ、Ｎ’−ビスフェニルベンジジン］（すなわち、ポリ−ＴＰＤ）の効果を研究し、ＱＬＥＤの外部量子効率は最大１２％増加する可能性があることを示した（参考文献１７］を参照）。
【００２２】
ドンらは、炭酸セシウム膜を電子注入層および正孔阻止層として使用して、５．８Ｖの低駆動電圧で電流密度１０００  ｍＡ／ｃｍ２で１６５，０００  Ｃｄ／ｍ２の輝度を報告した（参考文献［１８］を参照）。
【００２３】
Ｋｉｍらは、逆構造の赤色ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＬＥＤに対する電子注入層および輸送層として、ＺｎＯナノ粒子とブレンドされたエトキシル化ポリエチレンイミン（すなわちＰＥＩＥ）を提案した（参考文献［１９］を参照）。ＰＥＩＥは、ＺｎＯの仕事関数を３．５８ｅＶから２．８７ｅＶに低減することにより、活性層への電子注入の強化を促進する。Ｋｉｍらは、それぞれ最大輝度および電流効率が８６００Ｃｄ／ｍ２、電流効率が１．５３ｃｄ／Ａのデバイスを報告した。
【００２４】
Ｊｉａｎｇらは、ＰＶＫの薄い障壁層と４、４’、４”−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）を電子輸送層に挿入することにより、効率が３．５Ｃｄ／Ａから７．８Ｃｄ／Ａ（参考文献［２０］を参照）。
【００２５】
Ｙａｎｇらは、複数のＩｎＧａＮ／ＧａＮ量子井戸を使用して活性層の構造を変更し、蛍光体を含まない白色ＬＥＤを製造した（参考文献［２１］を参照）。
【００２６】
Ｚｈａｎｇらは、ＺｎＯ層とＱＤ層と４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル（すなわち、ＣＢＰ）層との間にＡｌ２Ｏ３をコーティングし（すなわち、ＣＢＰ／Ａｌ２Ｏ３／ＱＤ／Ａｌ２Ｏ３／ＺｎＯの構造を有する）、これは、デバイスの性能を１５．３Ｃｄ／Ａまで大幅に改善する（参考文献［１１］を参照）。
【発明の概要】
【００２７】
一態様によれば、ＱＬＥＤにおける電子漏れを減少させる方法が開示される。この方法では、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット（ＱＤ）の層の間の湿潤層として、多層量子障壁（ＱＢ）層を使用する。いくつかの実施形態では、ＱＢ層は、ポリ（メチルメタクリレート）（すなわち、ＰＭＭＡ）によって形成され得、その特定のバンドギャップは、電子が再結合せずに活性放出領域を通過することを防ぎ、それによって電子漏れを減少させる。
【００２８】
一態様によれば、色飽和ＱＬＥＤデバイスが開示される。ＱＬＥＤデバイスは、多層活性放出領域を含む。活性放出領域は、各ＱＢ層が隣接する一対のＱＤ層の間に挟まれるように、（ｎ−１）個のＱＢ層が差し挟まれたｎ個のＱＤ層を含み、ｎは１より大きい正の整数である。
【００２９】
いくつかの実施形態では、ＱＤ層はコロイド状ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤエミッタを含み、ＱＢ層はＰＭＭＡ薄層である。
【００３０】
いくつかの実施形態では、各ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層は、各ＱＤ層の厚さの約１〜２０倍の厚さを有する。いくつかの実施形態では、各ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層は、各ＱＢ層の厚さの約８倍の厚さを有する。いくつかの実施形態では、各ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層は約１５ｎｍ〜約３５ｎｍの厚さを有し、各量子障壁層は約２ｎｍ〜約４ｎｍの厚さを有する。
【００３１】
ＰＭＭＡ  ＱＢ層は、電子漏れを防ぐために、ＱＤ層を分離する湿潤層としても機能する。
【００３２】
いくつかの実施形態では、活性放出領域は、ＥＴＬ／ＨＢＬとＨＩＬとの間に挟まれる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、ＥＴＬ／ＨＢＬは、ＺｎＯナノ粒子からなり、電子を注入し、ＱＤエミッタのための最適な電荷バランスを維持し、正孔を遮断し、かつ、銀（Ａｇ）カソードの堆積工程中にＱＤを保護するために、活性放出領域に結合されている。ＱＤ層とＥＴＬとの間の強力な電子結合が電荷移動を促進する。
【００３４】
ＨＩＬは、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホネート（すなわち、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）から作られ得る。
【００３５】
いくつかの代替の実施形態では、ＱＬＥＤは、活性放出領域とＨＩＬとの間に別個のＨＴＬを含む。ＨＴＬは、ポリ（９−ビニルカルバゾール）（すなわち、ＰＶＫ）およびポリ［Ｎ、Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ、Ｎ’−ビスフェニルベンジジン］（すなわち、ポリ−ＴＰＤ）から作られ得る。
【００３６】
ＱＬＥＤデバイスの性能は、ＱＤ層およびＱＢ層のうちの１個以上の層の厚さを制御することによって、および／またはこれらの層の数を調整することによって、変更することができる。ＱＬＥＤデバイスは、５％を超える外部量子効率を示す。熱処理は、ＱＬＥＤデバイスの効率を向上させるために、ＱＬＥＤデバイスの異なる層間の応力を減少させるために使用され得る。
【００３７】
一態様によれば、ＱＢ層によって分離された多数の活性層からなるアーキテクチャを有するコロイド状ＣｄＳｅ／ＺｎＳ（コアシェル）ＱＤナノ粒子エミッタを用いた、一連の高飽和赤色ＱＬＥＤの製造が開示されている。いくつかの実施形態では、アセトンに溶解したＰＭＭＡは、ＱＢ材料として使用される。ＰＭＭＡのより広いバンドギャップは量子障壁として機能し、電子が放射再結合せずに活性放出領域を通過するのを防ぎ、それにより高電流密度での電子漏れを低減する。様々な実施形態では、放射再結合は、再結合ゾーンのＱＢ層の数を変更することによって修正されてもよい。量子障壁を活性放出領域に導入することにより、ＱＬＥＤの電流効率を６．７から１９．０ｃｄ／Ａに３倍に高め、８ボルト（Ｖ）で最大輝度２０７０００ｃｄ／ｍ２にし得る。
【００３８】
一態様によれば、量子ドット（ＱＤ）発光ダイオード（ＱＬＥＤ）デバイスが提供される。ＱＬＥＤデバイスは、活性放出領域を含む。活性放出領域は、隣接する２個のＱＤ層間に各ＱＢ層が挟まれるように、（ｎ−１）個の量子障壁（ＱＢ）層が差し挟まれたｎ個のＱＤ層を含み、ｎが１より大きい正の整数である。
【００３９】
いくつかの実施形態では、各ＱＤ層は、セレン化カドミウム／硫化亜鉛（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）を含む。
【００４０】
いくつかの実施形態では、各ＱＢ層は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）を含む。
【００４１】
いくつかの実施形態では、ｎ＝３。
【００４２】
いくつかの実施形態では、ｎ＝５。
【００４３】
いくつかの実施形態では、各ＱＤ層の厚さは、各ＱＢ層の厚さの約８倍である。
【００４４】
いくつかの実施形態では、各ＱＤ層の厚さは約１５ｎｍ〜約３５ｎｍであり、各ＱＢ層の厚さは約１ｎｍ〜約５ｎｍである。
【００４５】
いくつかの実施形態では、各ＱＤ層の厚さは約１５ｎｍ〜約３５ｎｍであり、各ＱＢ層の厚さは約２ｎｍ〜約４ｎｍである。
【００４６】
いくつかの実施形態では、ＱＬＥＤデバイスは、電子輸送層（ＥＴＬ）、および正孔注入層（ＨＩＬ）をさらに含む。前記ＥＴＬおよびＨＩＬは、それらの間に活性放出領域を挟む。
【００４７】
いくつかの実施形態では、ＥＴＬは合成ＺｎＯナノ結晶を含み、ＨＩＬはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）を含む。
【００４８】
いくつかの実施形態では、ＱＬＥＤデバイスは、活性放出領域とＨＩＬとの間に挟まれた正孔輸送層（ＨＴＬ）をさらに含む。
【００４９】
いくつかの実施形態では、ＨＴＬは、ポリ（９−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）を含む。
【００５０】
いくつかの実施形態では、ＱＬＥＤデバイスは、ＥＴＬに結合されたカソード層、ＨＩＬに結合されたアノード層、およびアノード層に結合された透明基板をさらに含む。
【００５１】
いくつかの実施形態では、カソード層は銀を含み、アノード層は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）を含む透明層である。
【００５２】
いくつかの実施形態では、各ＱＢ層は、その各ＱＤ層よりも高い導電帯を有する。
【００５３】
いくつかの実施形態では、各ＱＢ層の価電子帯におけるエネルギーは、各ＱＤ層の価電子帯におけるエネルギーよりも高い。
【００５４】
いくつかの実施形態では、各ＱＢ層は、ＰＶＫ、４，４’−シクロヘキシリデンビス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）ベンゼンアミン］（ＴＡＰＣ）、またはポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビスフェニルベンジジン］（ポリ−ＴＰＤ）を含む。
【００５５】
一態様によれば、連続的に互いに結合された複数の層を含むＱＬＥＤデバイスが提供される。複数の層は、第１の側からその第２の側まで、カソード層、電子輸送層（ＥＴＬ）、活性放出領域、正孔注入層（ＨＩＬ）、およびアノード層を含む。活性放出領域は、各ＱＢ層は２個の隣接するＱＤ層の間に挟まれるように、（ｎ−１）個の量子障壁（ＱＢ）層が差し挟まれたｎ個の量子ドット（ＱＤ）層を含み、ここで、ｎは１より大きい正の整数である。
【００５６】
いくつかの実施形態では、各ＱＤ層は、セレン化カドミウム／硫化亜鉛（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）を含む。
【００５７】
いくつかの実施形態では、各ＱＢ層は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）を含む。
【００５８】
いくつかの実施形態では、ｎは３または５、または２〜６の整数であり得る。
【００５９】
いくつかの実施形態では、各ＱＤ層の厚さは、各ＱＢ層の厚さの約８倍である。
【００６０】
いくつかの実施形態では、各ＱＤ層の厚さは約１５ｎｍ〜約３５ｎｍであり、各ＱＢ層の厚さは約２ｎｍ〜約４ｎｍである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】先行技術のＱＬＥＤの構造を示す概略図である。
【図２Ａ】本開示のいくつかの実施形態による、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの構造を示す概略図である。
【図２Ｂ】電力源によって給電される、図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスを示す概略図である。
【図３】実験に使用される図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの一例の構造を示す概略図である。
【図４】図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスを試験するためのＬＥＤ測定システムを示す。
【図５Ａ−５Ｃ】図４に示すＬＥＤ測定システムで使用するための３次元（３Ｄ）印刷により作製されたサンプルホルダーの平面図、底面図、斜視図である。
【図６Ａ】図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスのフラットバンドエネルギー準位図である。
【図６Ｂ】図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの断面を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。
【図７Ａ−７Ｃ】異なる多層ＱＤ層ＱＬＥＤと従来のＱＬＥＤの実験結果を示す。
【図７Ａ】８ボルト（Ｖ）の電圧での、図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの出力電力の比較を示す。
【図７Ｂ】８Ｖの電圧での、多層ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスと従来のＱＬＥＤデバイスの出力電力の比較を示す。
【図７Ｃ】多層ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスと従来のＱＬＥＤデバイスの電流密度対電圧特性を示し、挿入図は多層ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの国際照明委員会（ＣＩＥ）色度座標を示す。
【図８Ａ】図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの有限要素法（ＦＥＭ）構造を示す。
【図８Ｂ】単一のＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層を含み、任意のＱＢ層を含まない、従来のＱＬＥＤデバイスのＦＥＭ構造を示す。
【図９Ａ】４個の複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの光ルミネセンス（ＰＬ）強度を示す（それぞれが図２Ａに示されるように）。
【図９Ｂ】図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスおよび従来のＱＬＥＤデバイスの３．４ＶでのＰＬ強度を示す。
【図９Ｃ】図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスのＩ−Ｖ曲線を示す。
【図１０】（ａ）図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの電子濃度、（ｂ）従来のＱＬＥＤデバイス（ＱＢ層なし）の電子濃度、（ｃ）図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの正孔濃度、および（ｄ）従来のＱＬＥＤデバイスの正孔濃度を示しており、いずれもシミュレーションにより得られたものである。
【図１１Ａ】図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスおよび従来のＱＬＥＤデバイスの放射再結合率をそれぞれ示す。
【図１１Ｂ】様々な数のＱＢ層と様々な数の従来のＱＬＥＤデバイスを有する、図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの正規化された最大ＰＬ強度を示す。
【図１２】異なる数のＱＤ層を有する、図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの最大放射再結合率を示す。
【図１３】４個のＱＢ層と交互積層させた５個のＱＤ層を有する、図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの各ＱＤ層における放射再結合を示す。
【図１４】単一のＱＤ層を有し、ＱＢ層のない、従来のＱＬＥＤデバイスのＱＤ層における放射再結合を示す。
【図１５Ａ−１５Ｂ】４個のＱＢ層と交互積層させた５個のＱＤ層を有する、図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの各ＱＤ層における電子濃度を示す。
【図１６Ａ−１６Ｂ】単一のＱＤ層を有し、ＱＢ層のない、従来のＱＬＥＤデバイスのＱＤ層における電子濃度を示す。
【図１７】様々な動作電圧（１Ｖ〜６Ｖ）での、図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの波長に対する自然放出率を示す。
【図１８】電流強度に対する、図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスによって生成される総エネルギーを示す。
【図１９】図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの電流に対する透過光子を示す。
【図２０】図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの電流密度に対する透過光子のパーセンテージを示す。
【図２１】図２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの放出／放射パターンを示す。
【図２２Ａ−２２Ｂ】本開示のいくつかの代替の実施形態による、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの構造を示す。
【図２３Ａ】これらの実施形態のシミュレーションで使用される、図２２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの構造を示す。
【図２３Ｂ】図２２Ａに示す複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスの層に対するエネルギー準位図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
本明細書の実施形態は、多層活性放出領域を有するＱＬＥＤデバイスを開示する。活性放出領域は、各ＱＢ層が隣接する一対のＱＤ層の間に挟まれるように、（ｎ−１）個のＱＢ層が差し挟まれたｎ個のＱＤ層を含み、ｎは１より大きい正の整数である。
【００６３】
活性放出領域は、正孔注入層（ＨＩＬ）と電子輸送層／正孔阻止層（ＥＴＬ／ＨＢＬ）との間に挟まれていてもよい。
【００６４】
正孔輸送層（ＨＴＬ）は、活性放出領域とＨＩＬとの間に適用されてもよい。
【００６５】
開示されたＱＬＥＤデバイスの多層構造は、効率的な放射再結合のために小さな領域に電子と正孔を一緒に持ってきて、光子を逃がしたり散逸させたりせずに放出するという課題を解決するか、または少なくとも緩和する。複数の放出性ＱＤ層を有する活性領域を使用することにより、電子および正孔は、ＥＴＬおよびＨＴＬの表面から活性放出領域に直接的に移動し、そこで放射的に再結合され得、それにより高い再結合効率を提供する。
【００６６】
ＱＬＥＤデバイスの構造
ここで図２Ａおよび２Ｂを参照すると、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスが示され、一般に参照番号１００を使用して識別される。これらの実施形態では、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００は、アノード側（後述）で「透明」である片側透明デバイスであり、光は、アノード側から放出され、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００のカソード側（後述）から反射され得る（図３参照）。
【００６７】
複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００は、ともにまた基板１１４に連続して結合された（あるいはそれに堆積される）様々な材料の複数の層１０２〜１１２を含む。特に、これらの実施形態における複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００は、基板１１４、アノード層１１２、ＨＴＬ１０８、活性放出領域１０６、ＥＴＬ／ＨＢＬ１０４、およびカソード層１０２と順に名付けられたものを含む。これらの実施形態では、アノード層１１２は透明であり、カソード層１０２は不透明である。
【００６８】
活性放出領域１０６は、各ＱＢ層１２４が一対の隣接するＱＤ層１２２の間に挟まれるように、１個以上のＱＢ層１２４が差し挟まれた１個〜５個のＱＤ層１２２などの、複数の薄いＱＤ層１２２を含む。したがって、ＱＤ層１２２の個数は、ＱＢ層１２４の個数よりも１個多い。言い換えれば、活性放出領域１０６は、（ｎ−１）個のＱＢ層が差し挟まれたｎ個のＱＤ層を含み、ここで、ｎは１より大きい正の整数である。
【００６９】
ＱＢ層１２４は、活性放出領域１０６からの電子漏れを減少させるために使用される。これらの実施形態では、ＱＢ層１２４は、湿潤層としても機能する。実験物理学では、湿潤層は、自己組織化量子ドットまたは薄膜が作成される表面で成長する原子の初期層である。
【００７０】
図２Ａおよび図２Ｂに示される例では、活性放出領域１０６は、２個のＱＢ層１２４が差し挟まれた３個のＱＤ層１２２を含む。各ＱＢ層１２４は、２個の隣接するＱＤ層１２２の間に挟まれる。
【００７１】
ＱＢ層１２４は、電子／正孔の漏れを防止または少なくとも低減するために使用される。上記の実施形態では、各ＱＤ層１２２（最も外側の２個のＱＤ層１２２Ａおよび１２２Ｂを除く）は、隣接する一対のＱＢ層１２４の間に挟まれる。一対のＱＢ層１２４は、それらの間に挟まれたＱＤ層１２２内に電子を保持し、したがって、ＱＤ層１２２の電子濃度を高めるのに役立つ。
【００７２】
ＥＴＬ１０４に隣接するＱＤ層１２２Ａは、ＥＴＬ１０４がＱＤ層１２２Ａに電子を注入し、それによって電子がＱＤ層１２２ＡからＥＴＬ１０４に移動する可能性は低い（すなわち、小さな確率で）ので、その間に量子障壁層を必要としない。ＨＴＬ１０８に隣接するＱＤ層１２２Ｂは、ＨＴＬ１０８がＥＢＬとして機能し、それによって電子がＱＤ層１２２ＡからＨＴＬ１０８に移動する可能性は低いので、その間に量子障壁層を必要としない。
【００７３】
ＱＤ層１２２の厚さとＱＢ層１２４の厚さは、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の性能に大きく影響する。いくつかの実施形態では、各ＱＤ層１２２の厚さは、各ＱＢ層１２４の厚さよりも大きい。例えば、一実施形態では、各ＱＤ層１２２は、約１５ｎｍ〜約３５ｎｍの厚さを有する薄いＱＤ膜である。各ＱＢ層１２４の厚さは、約１ｎｍ〜約５ｎｍである。いくつかの実施形態では、各ＱＤ層１２２の厚さは、各ＱＢ層１２４の厚さの約８倍であることが好ましい。例えば、各ＱＤ層１２２は約１５ｎｍ〜約３５ｎｍの厚さを有し、各ＱＢ層１２４は約２ｎｍ〜４ｎｍの厚さを有する。
【００７４】
様々な層の材料
様々な層１０２〜１１４、１２２、および１２４は、任意の適切な材料で作製され得る。例えば、カソード１０２は、銀（Ａｇ）のような適切な不透明材料で作られていてもよいが、いくつかの代替実施形態では、不透明アルミニウム（Ａｌ）、透明ＩＴＯなどのような他の適切な不透明材料または透明材料で作られていてもよい。アノード１１２は、透明な酸化インジウム錫（ＩＴＯ）で作られてもよく、基板１１４は、ガラスなどの透明な支持材料で作られてもよい。
【００７５】
ＥＴＬ１０４は、７．５電子ボルト（ｅＶ）での価電子帯および４．２ｅＶでの伝導帯を有する、合成ＺｎＯナノ結晶などの酸化亜鉛（ＺｎＯ）で作られた無機層であり得、それにより、ＥＴＬ１０４または複ＱＤ層ＱＬＥＤ１００の性能を改善するための正孔阻止層（ＨＢＬ）として使用するのに適している。
【００７６】
ＨＴＬ１０８は、それぞれ５．８ｅＶでの価電子帯および２．３ｅＶでの伝導帯を有する、ポリ（９−ビニルカルバゾール）（すなわち、ＰＶＫ）から作られ得る。いくつかの代替の実施形態では、ＨＴＬ１０８は、ＰＶＫから作られ得、ポリ［Ｎ、Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ、Ｎ’−ビスフェニルベンジジン］（すなわち、ポリ−ＴＰＤ）の添加によってさらに改善され得る。いくつかの代替の実施形態では、ＨＴＬ１０８は、Ｎ、Ｎ’ージフェニル−Ｎ、Ｎ’−ビス（１−ナフチル−フェニル）ー（１，１’−ビフェニル）ー４，４’ージアミン（すなわち、ＮＰＢ）、４、４’、４”−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（すなわち、ＴＣＴＡ）、４、４’−シクロヘキシリデンビス［Ｎ、Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）ベンゼンアミン］（すなわち、ＴＡＰＣ）、ポリ−ＴＰＤ、またはそれらの混合物から作られ得る。もちろん、他の適切な材料を代わりに使用してもよい。
【００７７】
ＨＩＬ１１０は、５ｅＶに位置する帯域ダイアグラムを有するポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホネート（すなわち、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）から作製され得る。ポリ（スチレンスルホネート）アニオン（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）をドープしたポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）などの伝導性ポリマーは、様々な有機光電子デバイスで広く使用されている。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは、ポリアニオンをドープしたカチオン性ポリチオペン誘導体のブレンドである。このようなポリマーは、高い電気伝導性と良好な耐酸化性を示し、それにより電磁遮蔽に適している。このように、このポリマー膜は、可視光スペクトル全体にわたって高い透明性を有し、さらに近赤外および近紫外スペクトル領域においても、９００ｎｍから２０００ｎｍまで実質的に１００％の吸収を有することが判明している。
【００７８】
セレン化カドミウム／硫化亜鉛（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）は、それぞれ真空中で価電子帯が６．７ｅＶ、伝導帯が３．４ｅＶである。活性放出領域１０６において、各ＱＤ層１２２は、そこに注入された電子および正孔を捕獲して再結合させて光子または光を放出するための多数のＱＤを形成するＣｄＳｅ／ＺｎＳ由来のナノ粒子で作られている。各ＱＤ層１２２は、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ由来ナノ粒子のドブロイ波長（約５０ｎｍ）よりも小さい約１５ｎｍ〜約３５ｎｍの薄い厚さを有するので、結晶格子の不整合が低減され、それにより、放出効率が改善される。
【００７９】
これらの実施形態では、各ＱＢ層１２４は、ポリ（メチルメタクリレート）（すなわち、ＰＭＭＡ）で作られている。ＰＭＭＡは広いバンドギャップ（参考文献［２２］および［２３］を参照）を有し、移動性の高い電子が再結合せずに活性放出領域１０６を通過することを防止するために使用され得る。
【００８０】
交互積層されたＱＤ層１２２およびＱＢ層１２４は、電子が逃げられない活性放出領域１０６を形成し、それにより、電子漏れの減少および外部効率の増加につながる。シミュレーション結果（後述）は、交互積層されたＱＤ層１２２とＱＢ層１２４を使用すると、ＱＢ層１２４の伝導帯がＱＤ層１２２の伝導帯よりも広いため、再結合率を高めることができることを示している。その結果、活性放出領域１０６における電子と正孔の再結合の確率が高まる。
【実施例】
【００８１】
この例では、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００は、隣接する一対のＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層１２２の間に各ＱＢ層１２４が挟まれた状態で、１個以上のＱＢ層１２４が差し挟まれた複数のＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層１２２によって形成された活性放出領域１０６を含む。上述のように、多層ＱＢ層１２４は、電子漏れを大幅に低減する。
【００８２】
この例では、基板１１４およびアノード１１２は、アノード層１１２として被覆ＩＴＯを有する、Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ａｎａｈｅｉｍ，ＣＡ，Ｕ．Ｓ．Ａ）によって提供された、１４〜１６Ωｓｑ−１のシート抵抗を備えるパターン化ＩＴＯガラス基板から作られている。
【００８３】
ＨＩＬ１１０は、Ｏｓｓｉｌａ  Ｌｔｄ（Ｓｈｅｆｆｉｅｌｄ，ＵＫ）によって提供される最も一般的に使用されるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ配合物の１つである、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸塩、Ａｌ４０８３から作られている。
ＨＴＬ１０８は、平均分子量が１，１００，０００ｇ／ｍｏｌのＰＶＫで作られている。
ＥＴＬ１０４は、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ，Ｕ．Ｓ．Ａ）が提供する、酢酸亜鉛脱水物（≧９８％）および水酸化カリウム（≧８５％）から作られた合成ＺｎＯナノ結晶で形成されている。
【００８４】
この例では、ＺｎＯナノ粒子は、Ｐａｃｈｏｌｓｋｉらによって報告された方法（参考文献［２４］〜［２６］を参照）によって、修正を加えて調製されてもよい。修正された方法に従って、２．４６グラム（ｇ）のＺｎ（Ａｃ）２・２Ｈ２Ｏは、５５ミリリットル（ｍｌ）のメタノールに６０°Ｃで３０分間溶解される。次に、ＫＯＨ（水酸化カリウム）０．９６ｇを含むメタノール溶液２５ｍｌを６０℃で絶えず攪拌しながら滴下添加する。反応混合物を、アルゴン（Ａｒ）雰囲気下（すなわち、反応混合物をＯ２から分離するためのＡｒの希ガスで満たされた環境）で、６０℃の一定温度で２時間撹拌する。得られた生成物は、その中にＺｎＯナノ結晶を含む白色溶液として見える。得られたＺｎＯナノ結晶をさらにメタノールで２回、１５００ｒｐｍの速度で１分間洗浄する。２０ｍｇ／ｍｌのＺｎＯ溶液を調製するために、ナノ結晶２００ｍｇを１０ｍｌのｎ−ブタノールと２００μｌのエタノールアミンに再分散させる。この溶液を０．２μｍのポリビニリデンジフルオライド（ＰＶＤＦ）メンブレンフィルターで濾過してから使用する。
【００８５】
カソード１０２は、Ｒ．Ｄ．Ｍａｔｈｉｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｌｏｎｇ  Ｂｅａｃｈ，ＣＡ，Ｕ．Ｓ．Ａ）により提供される、純度９９．９９％の銀ペレットから作られている。
【００８６】
ＱＤ層１２２は、米国アーカンソー州ファイエットビルのＮＮ−ＬＡＢＳ、ＬＬＣにより提供される、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ／オクタデシルアミン（６３０ｎｍ、量子収率（ＱＹ）＞４０％）から作られている。
【００８７】
ＱＢ層１２４は、平均分子量が１２０，０００ｇ／モルのＰＭＭＡから作られている。
【００８８】
上述の材料を用いて、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００は、以下の製作工程を経て製作され得る。
【００８９】
基板１１４は、石鹸浴中で超音波洗浄し、適切な精製水およびエタノールで濯いでもよい。精製水は、逆浸透（ＲＯ）などの任意の適切な浄水技術で作られ得る。濯いだ後、基質をイソプロパノール浴に取り出し、温かい超音波浴で５分間超音波洗浄してもよい。親水性表面処理では、基板は、温かい超音波浴で新鮮な１０ｖｏｌ．％ＮａＯＨ溶液で５分間超音波処理し、温水で２回濯ぎ、最後にＮ２ガスを吹き付けて乾燥してもよい。
【００９０】
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは、０．４５μｍのＰＶＤＦメンブレンフィルターを通して、ゴムを含まない洗浄器で濾過してもよい。次に、濾過されたＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは、予め洗浄されたＩＴＯ基板上に３０００ｒｐｍで６０秒間スピンコートされ、続いて１５０℃で３０分間焼成され、それによってＨＩＬ１１０が形成される。
【００９１】
ＨＴＬ１０８を形成するために、ＰＶＫを濃度１０ｍｇ／ｍｌのクロロベンゼンに溶解し、３０００ｒｐｍで６０秒間ＨＩＬ１１０上にスピンコートし、１５０℃で３０分間焼成してもよい。
【００９２】
各ＱＤ層１２２を形成するために、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤをｎ−オクタン（５ｍｇ／ｍｌ）に溶解し、１０００ｒｐｍで４５秒間スピンコートし、ＨＴＬ１０８または隣接するＱＢ層１２４上にスピンコートし、次いで１１０℃で５分間アニール処理してもよい。各ＣｄＳｅ−ＺｎＳ  ＱＤ層１２２は、約２５ｎｍの厚さを有する。
【００９３】
各ＱＢ層１２４を形成するために、ＰＭＭＡをアセトン（１００μｇ／ｍｌ）に溶解し、隣接するＱＤ層１２２上に２０００ｒｐｍで４５秒間スピンコートし、次いで１１０℃で５分間アニール処理してもよい。各ＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４は、約３ｎｍの厚さを有する。
【００９４】
この例では、２個のＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４に差し挟まれた３個のＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層１２２が形成される。
【００９５】
活性放出領域１０６（すなわち、差し挟まれたＱＤ層１２２およびＱＢ層１２４）を形成した後、上記のようにして得られたＺｎＯナノ粒子を、２０ｍｇ／ｍｌ（ｎ−ブタノール）溶液中に分散させ、次いで、３０００ｒｐｍで５０秒間、「最上段」のＱＤ層１２２上にスピンコートし、次いで、６０℃で３０分間焼成することにより、約９０ｎｍの厚さを有するＥＴＬ１０４を形成してもよい。
【００９６】
「上部」のＡｇカソード層１０２は、２０Ｗの出力、２×１０−６ｍｂａｒの圧力、および２５分の堆積時間で熱蒸着器によりＥＴＬ１０４上に堆積され、それにより約１００ｎｍのカソード層１０２を形成する。次に、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００が形成される。
【００９７】
図３に示すように、上記のように製作された複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００は、基板１１４としてのガラス構造体と、アノード１１２としてのＩＴＯと、ＨＩＬ１１０としてのＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと、ＨＴＬ１０８としてのＰＶＫと、活性放出領域１０６を形成する交互積層のＣｄＳｅ−ＺｎＳ層（それぞれが約２５ｎｍの厚さ、ＱＤ層１２２として）およびＰＭＭＡ層（それぞれが約３ｎｍの厚さ、ＱＢ層１２４として）と、ＥＴＬ１０４としてのＺｎＯ（約９０ｎｍの厚さ）と、カソード１０２としてのＡｇ（約１００ｎｍの厚さ）と、を有する。複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００を直流（ＤＣ）電源１１６に結合することによって、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００は、そのアノード側から発光する。
【００９８】
図４に示すように、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００は、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００を保持するための試料ホルダ１３４（図５Ａ〜図５Ｃを参照）を有する組み込み型受容器１３２（５／８インチの投入口付きで２×２×２インチ）を含むＬＥＤ測定システム１３０を使用して試験され得る。紫外可視スペクトル（１９０ｎｍ〜８５０ｎｍ）用のＢｌａｃｋ−Ｃｏｍｅｔ分光計１３６は、合計電力（ワットとルーメン）および演色評価数（ＣＲＩ）（参考文献［２７］を参照）を測定し、その測定結果をコンピューティングデバイス１４０に送信するように、米国、フロリダ州タンパのＳｔｅｌｌａｒＮｅｔ  Ｉｎｃ．によって提供されたＦ６００−ＶＩＳＮＩＲ光ファイバケーブル１３８を介して組み込み型受容器１３２に結合される。複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００のＩ−Ｖ特性（すなわち、電流−電圧特性またはＩ−Ｖ曲線）は、米国、オレゴン州ビーバートンのＴｅｋｔｒｏｎｉｘ，Ｉｎｃ．によって提供されたＫｅｉｔｈｌｅｙ２４００ＳｏｕｒｃｅＭｅｔｅｒ１４２を使用して測定される。
【００９９】
図６Ａは、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００のフラットバンドエネルギーレベル図である。図６Ｂは、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の断面を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。
【０１００】
ほとんどのＱＬＥＤでは、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが、その深層作業機能により、ＨＩＬに使用されることが多く、活性層への効果的な正孔注入をもたらす（参考文献［２８］を参照）。注入界面から離れるようにＨＴＬを展開することは、非常に有用であり得る。ＰＶＫエネルギーレベルは、活性層のエネルギーレベルに一致し、それは、ＰＶＫをＨＴＬの有力な候補にしている（参考文献［２９］を参照）。また、ＰＶＫは、ＣｄＳｅ／ＺｎＳナノ粒子に比べて高い価電子帯を有する（参考文献［３０］および［３１］を参照）。これは、隣接する層への電子および正孔の注入を促進する。ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤナノ粒子は、その単純な合成法、ＱＹ効率、および広い同調性範囲によりＱＬＥＤ用の活性層として広く使用されている（参考文献［３２］〜［３６］を参照）。さらに、無機ＺｎＯナノ結晶は、隣接する活性層のそれと比べて、その高い電子移動度および整合エネルギーレベルにより、ＥＴＬとして一般的に使用されている（参考文献［２１］〜［２３］を参照）。それに加え、ＺｎＯナノ粒子の厚膜は、Ａｇの堆積中、ＱＤに対する保護層として働くことができる（参考文献［４１］〜［４４］を参照）。図６Ａは、ＺｎＯナノ粒子が、ＱＤの伝導帯によるその同様の最低非占有分子軌道（ＬＵＭＯ）レベルにより、電子輸送に有利である。
【０１０１】
従来のＱＬＥＤの大きい欠点の１つは、電子漏れによって引き起こされる効率下垂である（参考文献［１２］および［１３］を参照）。高移動度の電子が、正孔と電子との移動度の差により、正孔と再結合できないとき、電子漏れが起こる（参考文献［１５］を参照）。ＰＶＫの正孔移動度は、２．５×１０−６ｃｍ２．Ｖ−１．ｓ−１であり（参考文献［４５］および［４６］を参照）、ＺｎＯの電子移動度は、薄膜で１．０×１０−３ｃｍ２．Ｖ−１．ｓ−１である（参考文献［１６］を参照）。これは、より低い放射再結合率をもたらす活性層における効率の悪い電荷注入につながる。
【０１０２】
したがって、量子障壁への有力な候補は、３つの性質を備えていなければならず、第１に、ポリマーの電子移動度および正孔移動度が、電子および正孔を効率よく通すブリッジとして働くのに十分高くなければならないことである。第２に、電子が放射再結合なしに通るのを防ぐために、ＱＢ層１２４の伝導帯が、ＱＤの伝導帯よりも大幅に高くなければならない。第３に、ＱＢ層１２４には、正孔が大きいエネルギーギャプに直面することなくＱＤ層を通過することができるように、価電子帯において、ＱＤに比べて高いエネルギーがなければならない。量子障壁がこれらの条件を満たせば、電子は、活性層を通るときに著しいエネルギー障壁に直面することになり、これは、活性層におけるより高い電子濃度につながる（参考文献［２２］および［２３］を参照）。
【０１０３】
ＰＭＭＡの薄膜は、上述のエネルギーバンドギャップ性質を備えており、これが、ＰＭＭＡをＱＢ層１２４への有力な候補にしている。さらに、ＱＢ層１２４を形成する際の溶媒としてのアセトンとともにＰＭＭＡを使用しても、オクタンに溶かされたＣｄＳｅ／ＺｎＳが洗い流されるまたは取り除かれることはない。したがって、いくつかの実施形態において、ＱＢ層１２４としてＰＭＭＡを使用することが好ましい。これらの実施形態においては、従来のＱＬＥＤ製作方法／工程が、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００を形成するのに使用され得る。
【０１０４】
ＰＭＭＡが絶縁体ポリマーであるので、各スピンコートＰＭＭＡ  ＱＢ層は、それが電流を遮断しないように、小さなすなわち薄い厚さであることが必要とされる。Ｉｓｍａｅｌらは、ＰＭＭＡ層の厚さを薄くすることによって、伝導性が大幅に上がることを示した（参考文献［４９］を参照）。この例では、各ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層１２２は、約２５ｎｍの厚さを有し、各ＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４は、約３ｎｍの厚さを有する。図６Ｂに示すＳＥＭ画像では、ＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４（暗い線で示される）は、隣接するＱＤ層１２２がＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４のイメージングを妨げているので、見えにくい。
【０１０５】
いくつかの代替の実施形態において、ＰＶＫ、ＴＡＰＣ、およびＰｏｌｙ−ＴＰＤなど、上述のエネルギーバンドギャップ性質を備える正孔輸送ポリマーの薄層は、ＱＢ層１２４として使用され得る（参考文献［１５］、［２０］、［４７］、および［４８］を参照）。しかし、これらのポリマーをＱＢ層１２４として使用することの短所は、これらのポリマーのほとんどが基礎的なＱＤ層１２２からの取り除きまたは洗い流しを引き起こす可能性のあるベンジン溶媒を含有している可能性があるので、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の対応する製作工程が難しいことがある点である。あり得る洗い流しを補うのに、必要とされるよりも厚い厚さのＱＤ層を形成し、またＱＤ層１２２に対する洗い流しを制御するように、ＱＢ層１２４を形成する際の製作条件を慎重に制御することができる。但し、このような工程は、難しい場合がある。
【０１０６】
あるいは、上記のＱＢ材料とともに他の適切なＱＤ材料を使用することができる。ＱＤ材料の例には、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳ、またはＩｎＰをコアとして使用し、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、またはＩｎＡｓをシェルとして使用する材料が含まれる。
【０１０７】
実験結果およびシミュレーション結果
図７Ａ〜図７Ｃは、様々な複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００および従来のＱＬＥＤデバイスの実験結果を示す。これらの図では、Ｂｎは、上記のように製作された、（ｎ−１）個のＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４が差し挟まれたｎ個のＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層１２２を含む活性放出領域１０６を有する複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００を表し、ここで、ｎ＝２、３、４、５、．．．であり、Ａｎは、ＢｎのＱＤ層１２２の総厚にほぼ等しいかまたは等しい厚さであるが、ＱＢ層が何もない単ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層を有する従来のＱＬＥＤデバイスを表す。
【０１０８】
図７Ａは、８ボルト（Ｖ）の電圧における複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の出力電力の比較を示す。この比較における複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００は、ｎ＝２、３、４、または５である、上記のように製作された、（ｎ−１）個のＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４が差し挟まれたｎ個のＱＤ層１２２を有する。見て分かるように、２個のＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４が差し挟まれた３個のＱＤ層１２２を有する複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００（すなわち、Ｂ３）は、最も大きい電力出力を呈する。溶媒としてのアセトンとともにＰＭＭＡを使用することで、基礎的な層の粗さを軽減できることが分かっている（参考文献［１６］を参照）。さらに、層が多くなると、活性放出領域において、転位やトラップの伝播がより生じる可能性がある。したがって、ＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４の個数を４層以上に増やすに従って、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の効率が大幅に下がる可能性がある。ＱＢ層の大きいエネルギーバンドギャップにより、４個のＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４が使用される場合に青方偏移効果も優勢になる。
【０１０９】
図７Ｂは、８ボルト（Ｖ）の電圧における複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスＢ３と従来のＱＬＥＤデバイスＡ３との出力電力の比較を示す。複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスＢ３は、２個のＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４が差し挟まれた３個のＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層１２２を含む活性放出領域１０６を有する。従来のＱＬＥＤデバイスＡ３は、Ｂ３の３個のＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層１２２の総厚にほぼ等しいかまたは等しい厚さであるが、ＱＢ層が何もないＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層を有する。図示のように、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスＢ３は、従来のＱＬＥＤデバイスＡ３の電力出力よりかなり大きい電力出力を有する。特に、Ｂ３のピークは、Ａ３のピークの１．８８倍である。
【０１１０】
複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスＢ３のかなり大きい出力電力、差し挟まれたＱＢ層１２４が８Ｖにおいて活性層における電子濃度を大幅に上げることを示す。
【０１１１】
さらに、当業者であれば、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層の厚さを厚くすると、激しい格子不整合が生じる可能性があり、転位やデフォルトの回数も大幅に増える可能性があることが分かるであろう。このような転位およびデフォルトは、電子および正孔に対するトラップスポットにつながり、それにより非放射再合成が増え、効率が下がる可能性がある（参考文献［５２］を参照）。
【０１１２】
したがって、実質的に、Ａ３の厚いＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層をＢ３の複数の薄いＱＤ層１２２に分割することによって、Ｂ３のそれぞれの薄いＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層１２２における格子不整合およびエネルギートラップが軽減され、それが今後は、放射再結合上昇および出力電力上昇につながる。
【０１１３】
図７Ｃは、Ｂ３およびＡ３の電圧特性に対する電流密度を示し、差し込みは、Ｂ３の国際照明委員会（ＣＩＥ）色度座標を示す。Ｂ３およびＡ３の電流密度は、電圧がそれぞれ、３．５Ｖ、２Ｖに達すると、劇的に上がる（例えば、ＱＬＥＤデバイスＢ３およびＡ３を可視光の強さで発光させる０．０２ｍＡ／ｍｍ２まで）。Ｂ３の動作電圧は、Ａ３よりも高く、それは、活性放出領域１０６における非伝導性ＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４の存在による可能性がある。また、ＰＭＭＡの広いエネルギーバンドギャップも、励起子の注入を開始させる高電圧を暗示する。Ｂ３に比べて、従来のＱＬＥＤデバイスＡ３には、ＰＭＭＡ  ＱＢ層が何もなく、電源を入れるのに低い電圧で済む。３４．７ｎｍの狭い半値全幅の場合の６３８ｎｍにおける対称放出ピークは、スペクトラルローカスに近く、表示用途に好ましい（ｘ＝０．６７７、ｙ＝０．２９５）のＣＩＥ色度座標に対応する。
【０１１４】
表１は、動作電圧、半値全幅（ＦＷＨＭ）、および効率の面からのＡ３とＢ３との比較を示す。図示のように、Ｂ３は、ＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４が動作電流に対してより高い駆動電圧を必要とするのにつれて、より高い動作電圧を有する。Ａ３およびＢ３のＦＷＨＭは、３５ｎｍ〜４０ｎｍの範囲であり、それにより、純色発光が期待できる（参考文献［５３］を参照）。Ｂ３におけるＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４の存在は、６．７Ｃｄ／Ａから１９．０Ｃｄ／Ａに電流効率を高め、２．６Ｌｍ／Ｗから７．５Ｌｍ／Ｗに電力効率を高め、１１１，０００Ｃｄ／ｍ２から２０７，０００Ｃｄ／ｍ２に輝度を高める。
【表１】
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【０１１５】
放射再結合率を高めるのに最適なＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４の個数を決定するために、Ｃｒｏｓｓｌｉｇｈｔ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｉｎｃ．（Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ，ＢＣ，Ｃａｎａｄａ）によって提供された半導体デバイスの先進物理モデルのソフトウェアパッケージであるＡＰＳＹＳを使用して、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００のシミュレーションを行う（参考文献［５４］を参照）。このシミュレーションでは、ＰＭＭＡ上のＣｄＳｅ／ＺｎＳバンドオフセット比は、０．７５であると考えられる。ＰＭＭＡの性質は、参考文献［５５］に基づいて定義される。このシミュレーションでは、バイアス電圧下の活性層における電子濃度および正孔濃度を調べる。
【０１１６】
図８Ａは、ＡＰＳＹＳにおける複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスＢ３の有限要素法（ＦＥＭ）構造を示す。特に、シミュレーションに使用されるＦＥＭ構造は、約５×１０２３ｍ−３のいくつかの正ドープ粒子を有する５０ｎｍ正孔注入層、約５×１０２３ｍ−３のいくつかの負ドープ粒子を有する５０ｎｍ電子注入層、活性放出領域１０６、および５０ｎｍ電子輸送層を含む。活性放出領域１０６は、２個のＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４と交差積層された３個のＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層を含む。各ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層は、８ｎｍの厚さがあり、各ＰＭＭＡ  ＱＢ層１２４は、１ｎｍの厚さがある。図８Ａに示す構造（活性放出領域１０６を除く）が、シミュレーションに使用され、図３に示すもの（実験に使用される）とは異なることが分かる。但し、以下の試験および解析では、活性放出領域１０６に焦点を当てるので、活性放出領域１０６の外側の構造の違いは、活性放出領域１０６の試験結果および解析結果にそれほど影響を及ぼさない。
【０１１７】
第１のステップとして、ＱＤ材料が、量子障壁領域への埋め込み材料として、ＡＰＳＹＳにおいて定義され、ＱＤ材料の性質が明らかにされる。次に、別個の下位プロジェクトを使用して、ＱＤ層１２２の構造が定義され、ＱＤ層１２２の性質がメイン巨視的シミュレーションに読み戻される。次に、この部分から計算された微視的解からの量子レベルと光学遷移との重なりが、入力としてメインシミュレーションにインポートされる。
【０１１８】
複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の簡略化ＦＥＭ構造を定義した後、シミュレーションの初期状態が、（ｉ）外部バイアスが何もない、（ｉｉ）デバイスが熱平衡下にある、の２つの状態を含む平衡状態に設定される。したがって、すべての電極における電圧および電流は、ゼロである。
【０１１９】
メインシミュレーションエンジンが、スキャンステートメントを使用して、コンタクトの電圧のみを変え、電流を計算しながら、方程式ソルバを作動させる。これは、すでに分かっている解をゆっくり修正し、電流などの制御変数を徐々に更新することによって行われる。次に、初期推量として、それまでに分かっている解とともに非線形ニュートンアルゴリズムを使用して、更新解を見付ける。収束に達した後、方程式ソルバは、規定の最大電圧（３．４Ｖ）に達するまで、解の更新を続ける。シミュレーションＩ−Ｖ曲線結果に基づき、ターゲット電圧として、３．４Ｖの電圧が選ばれる。ソフトウェアの出力が、ＣｒｏｓｓｌｉｇｈｔＶｉｅｗソフトウェアを使用して可視化される。
【０１２０】
比較として、図８Ｂは、Ｂ３のＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層１２２の総厚に等しい厚さの単ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層を含み、ＱＢ層は何も含まない、ＡＰＳＹＳにおける従来のＱＬＥＤデバイスＡ３のＦＥＭ構造を示す。
【０１２１】
図９Ａは、３．４Ｖにおける４個の複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスＢ２、Ｂ３、Ｂ４、およびＢ５のフォトルミネセンス（ＰＬ）強度を示す。図示のように、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスＢ３（２個のＱＢ層１２４が差し挟まれた３個のＱＤ層１２２）は、図７Ａに示す実験結果と一致する最大ＰＬ強度をもたらす。図７Ａは、Ｂ４がＢ２よりも高い電力出力ピークを有することを示し、一方９Ａは、Ｂ２がＢ４よりも高いＰＬ強度ピークを有することを示す。
【０１２２】
図９Ｂは、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスＢ３および従来のＱＬＥＤデバイスＡ３の３．４ＶにおけるＰＬ強度を示す。図示のように、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスＢ３（２個のＱＢ層１２４が差し挟まれた３個のＱＤ層１２２）は、図７Ｂに示す結果と一致する従来のＱＬＥＤデバイスＡ３のＰＬ強度ピークの約１．７９倍のＰＬ強度ピークを呈する。
【０１２３】
図９Ｃは、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスＢ３の密度−電圧（Ｊ−Ｖ）特性を示す。図示のように、Ｂ３のシミュレートモデルの動作電圧は、約３．４Ｖである。
【０１２４】
図１０は、（ａ）複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の電子濃度、（ｂ）従来のＱＬＥＤデバイス（ＱＢ層なし）の電子濃度、（ｃ）複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の正孔濃度、および（ｄ）従来のＱＬＥＤデバイスの正孔濃度を示し、それらはすべて、ＡＰＳＹＳシミュレーションから得られた。（ｂ）および（ｄ）におけるＱＤ層の厚さは、（ａ）および（ｃ）における３個のＱＤ層の総厚に等しい。電子／正孔注入の方向は、矢印で示される。図１０は、電子（（ａ）および（ｂ）に関する）および正孔（（ｃ）および（ｄ）に関する）の濃度の表示として暗さを使用したグレースケール画像である。図１０のキャプションによって示されるように、より暗い灰色は、より高い電子／正孔濃度を表し、より明るい灰色は、より低い電子／正孔濃度を表す。
【０１２５】
図１０の（ａ）と（ｂ）との比較は、特に最初の２個のＱＤ層において、２個のＱＢ層１２４の存在が電子濃度を大幅に高めることを示す。図１０の（ｃ）と（ｄ）とを比較すると、同じ結論を見ることができる。
【０１２６】
図１１Ａは、χ＝６０μｍにおける活性層を通る仮設線に沿った位置に対する、それぞれ、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスＢ３の放射再結合率と従来のＱＬＥＤデバイスＡ３の放射再結合率とを示す。図示のように、活性放出領域１０６におけるＱＢ層１２４の存在は、より高い光子放出率をもたらす。簡単にするために、ＱＤ層１２２以外の層に対しては、再結合率計算を行わなかった。
【０１２７】
図１１Ｂは、異なる電圧（３．４Ｖと５．８Ｖ）においてｎ＝２、３、４、５、６（すなわち、ＱＢ層の個数ｋは、ｋ＝１、２、３、４、５）の場合の複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスＢｎおよび従来のＱＬＥＤデバイスＡｎの正規化最大ＰＬ強度を示す。ここでは、３．４Ｖ電圧は、複ＱＤ層ＱＬＥＤモデルのＪ−Ｖ特性によって決まってくる。レーザーなどの他の用途では、より高い電圧を必要とする可能性があるが、シミュレーションでは、５．８Ｖ電圧も使用される。
【０１２８】
図示のように、３．４Ｖの動作電圧では、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスＢｎにおけるＱＢ層１２４の存在は、ＰＬ強度を高め、その中では、ｋ＝２（すなわち、２個のＱＢ層が差し挟まれた３個のＱＤ層を有するＢ３）が、最も大きい正規化最大ＰＬ強度をもたらす。５．８Ｖなどのそれより高い電圧では、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスＢｎも、従来のＱＬＥＤデバイスＡｎに比べ、ＰＬ強度に関し優れた性能を呈する。５．８Ｖでは、ｋ＝４（すなわち、４個のＱＢ層が差し挟まれた５個のＱＤ層を有するＢ５）が、最も大きい正規化最大ＰＬ強度をもたらす。図１１Ｂも、複ＱＤ層ＱＬＥＤ層デバイスＢｎと従来のＱＬＥＤデバイスＡｎとの間の性能差が、低い電圧（例えば、３．４Ｖ）よりも高い電圧（例えば、５．８Ｖ）で大きくなることを示す。
【０１２９】
上記の実験結果およびシミュレーション結果は、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層が差し挟まれたＰＭＭＡ  ＱＢ層の場合、複ＱＤ層デバイス１００が単ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ＱＤ層を有し、ＱＢ層が何もない従来のＱＬＥＤデバイスよりも高い効率を呈することを示す。従来のＱＬＥＤデバイスに比べて、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００は、より高い放射再結合率につながるより低い電子漏れ率を有する。差し挟まれた３個のＱＤ層１２２（それぞれが約２５ｎｍの厚さ）および２個のＱＢ層１２４（それぞれが約３ｎｍの厚さ）を有する複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイスＢ３は、１９ｃｄ／Ａの電流効率、２０７，０００Ｃｄ／ｍ２の輝度で最適化され得る。
【０１３０】
さらなるシミュレーション／実験結果を図１２〜図２１に提示する。
【０１３１】
図１２は、ＱＤ層１２２の個数ｎが様々である複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００および従来のＱＬＥＤデバイスの５．８Ｖにおける最大放射再結合率を示し、ここでは、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の結果がＡｕｇｅｒ再結合および非放射再結合を無視することによって得られた。言い換えれば、図１２は、ＱＢ層には何も欠陥がない、理想的な複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の最大放射再結合率のシミュレーション結果を示す。さらに、ｎ＝１の場合、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００は、単（薄い）ＱＤ層を有し、ＱＢ層が何もない従来のＱＬＥＤデバイスに事実上等しい。
【０１３２】
ＱＤ層１２２の個数ｎが多くなると、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の最大放射再結合率が上がる。ＱＤ層１２２の個数を５層にすると、最大放射再結合率は、上限に達し、ＱＤ層の個数ｎをさらに増やしても、最大放射再結合率のさらなる上昇にはつながらない。
【０１３３】
その一方で、単ＱＤ層の厚さを厚くすると（すなわち、ｎが大きくなると）、従来のＱＬＥＤデバイスの最大放射再結合率は、下がる。
【０１３４】
図１３は、４個のＱＢ層１２４が差し挟まれた５個のＱＤ層１２２を有する複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の各ＱＤ層１２２における放射再結合を示す。比較として、図１４は、単ＱＤ層を有し、ＱＢ層が何もない、従来のＱＬＥＤデバイスのＱＤ層における放射再結合を示す。
【０１３５】
図１５Ａおよび図１５Ｂは、４個のＱＢ層１２４が差し挟まれた５個のＱＤ層１２２を有する、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の各ＱＤ層１２２における電子濃度を示す。比較として、図１６Ａおよび図１６Ｂは、単ＱＤ層を有し、ＱＢ層が何もない、従来のＱＬＥＤデバイスのＱＤ層における電子濃度を示す。
【０１３６】
図１７は、様々な動作電圧（１Ｖ〜６Ｖ）における複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の波長に対する自然放出率を示し、ここでは、自然放出は、ルミネセンスとも呼ばれ、量子機構システムが励起エネルギー状態から低エネルギー状態に推移し、光子の形態でエネルギーを放出するプロセスである。図１７では、ＱＢ層１２４の存在により最初のピーク１５２が起こり、２番目のピーク１５４は、量子ドットに関係している。さらに、１Ｖから６Ｖに動作電圧が上がるに従って、発光ピークが上がることが分かる。
【０１３７】
図１８は、電流強度に対する複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００によって生み出される総エネルギーを示す。図１８は、総エネルギーと電流との間に線形動向があることを示す。
【０１３８】
図１９は、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の電流に対する透過光子を示す。２つの要素により、光子の初期エネルギーを含む光子が伝達するエネルギー量と、その偏向角とが決まる。各光子は、その波長に関係する特定のエネルギーを運ぶ。したがって、短波長の光子は、長波長の光子よりも多くのエネルギーを運ぶ。また、放射再結合のタイプ（直接再結合、Ｓｈｏｃｋｌｅｙ−Ｒｅａｄ−Ｈａｌｌ（ＳＲＨ）再結合、またはＡｕｇｅｒ再結合）に基づき、透過光子の電流密度が変わる。
【０１３９】
図２０は、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の電流密度に対する透過光子の割合を示す。図２０は、ＱＤ層が３８５Ａ／ｍにおいて確認され得るようなＣｄＳｅ／ＺｎＳを使用する複ＱＤ層ＱＬＥＤ１００における、透過光子の最も高い割合を示す。
【０１４０】
図２１は、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００の放出／放射パターンを示す。図示のように、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス１００は、実質的に、放出面に直角の方向において最大放出電力である指向性光源である。図２１に示す放射パターンは、エネルギーのほとんどが、特定の視野角に対して光を広げるまたは集中させるように、プラスチックレンズなどのパッケージを使用せずに２０°の最大光方向内で放出されることを示す。
【０１４１】
ＱＬＥＤデバイスの代替の構造
上記の実施形態において、ＱＬＥＤ１００は、活性放出領域１０６に隣接するＨＴＬ１０８を含み、そうでなければ活性放出領域１０６とＨＩＬ１１０との境界面において起こり得る、正孔と電子との非放射再結合を防ぐ。
【０１４２】
いくつかの代替の実施形態において、ＱＬＥＤは、ＨＴＬを何も含まないことがある。図２２Ａおよび図２２Ｂは、これらの実施形態におけるＱＬＥＤ３００の構造を示す。図２３Ａは、これらの実施形態において、シミュレーションに使用される複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス３００の構造を示し、図２３Ｂは、複ＱＤ層ＱＬＥＤデバイス３００の層に関するエネルギーレベル図を示す。
【０１４３】
図示のように、活性放出領域１０６は、ＥＴＬ／ＨＢＬ１０４とＨＩＬ１１０との間に挟まれる。活性放出領域１０６は、ＨＩＬ１１０に直接結合される。
【０１４４】
図２Ａおよび図２Ｂに示す実施形態と同様に、これらの実施形態における活性放出領域１０６は、各ＱＢ層１２４が一対の隣接するＱＤ層１２２間に挟まれるように、（ｎ−１）個のＱＢ層が差し挟まれたｎ個のＱＤ層を含み、ｎは、１より大きい正の整数である。
【０１４５】
当業者であれば、様々な実施形態において、ＱＬＥＤデバイス１００または３００が、任意の適切な方法、例えば、被覆、ナノ粒子堆積（無線周波数（ＲＦ）堆積、熱蒸着または化学蒸着（ＣＶＤ）法）、および／または同様の方法を使用して製造され得ることが分かるであろう。
【０１４６】
いくつかの代替の実施形態において、上記の複層設計およびアーキテクチャは、その効率を高めるのに、いくつかの有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）に適用され得る。上記の複層アーキテクチャを使用する場合、前の層が決してアセトンに溶かされたＰＭＭＡによって洗い流されることのないように、適切なタイプの溶剤を使用することが重要であり得る。
【０１４７】
いくつかの代替の実施形態において、上記の複層設計およびアーキテクチャは、ＱＢ層間に色付き（青／緑／赤）のＱＤ層を被覆することによって、白のＱＬＥＤの製作にさらに展開され得る。
【０１４８】
添付の図面を参照して実施形態を上述してきたが、当業者には、添付の特許請求の範囲によって定義されるようなその範囲から逸脱することなく、変形および修正がなされ得ることが理解されよう。
頭字語
３Ｄ：３次元
Ａｇ：銀
Ａｌ：アルミニウム
ＣＢＰ：４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル
ＣｄＳｅ：セレン化カドミウム
ＣｄＳｅ／ＺｎＳ：セレン化カドミウム／硫化亜鉛
ＣＩＥ：：国際照明委員会
ＣＲＩ：演色評価数
ＣＶＤ：化学蒸着
ＤＣ：直流
ＥＢＬ：電子遮蔽層
ＥＬ：エレクトロルミネセンス
ＥＴＬ：電子輸送層
ｅＶ：電子ボルト
ＦＥＭ：有限要素法
ＦＷＨＭ：半値全幅
ｇ：グラム
ＨＢＬ：正孔遮蔽層
ＨＩＬ：正孔注入層
ＨＴＬ：正孔輸送層
ＩＱＥ：内部量子効率
ＩＴＯ：酸化インジウム錫
ＬＥＤ：発光ダイオード
ＬＵＭＯ：最低非占有分子軌道
ｍｌ：ミリリットル
ＮＩＲ：近赤外
ｎｍ：ナノメートル
ＮＰＢ：Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’−ビス（１−ナフチル−フェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン
ＯＬＥＤ：有機発光ダイオード
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ：ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホン酸塩
ＰＥＩＥ：エトキシル化ポリエチレンイミン
ＰＬ：フォトルミネセンス
ＰＭＭＡ：ポリ（メチルメタクリレート）
ポリ−ＴＰＤ：ポリ［Ｎ、Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ、Ｎ’−ビスフェニルベンジジン］
ＰＶＤＦ：ポリフッ化ビニリデン
ＰＶＫ：ポリ（９−ビニルカルバゾール）
ＱＢ：量子障壁
ＱＤ：量子ドット
ＱＬＥＤ：量子ドット発光ダイオード
ＱＹ：量子収率
ＲＦ：無線周波数
ＲＯ：逆浸透
ＳＥＭ：走査型電子顕微鏡
ＳＲＨ：Ｓｈｏｃｋｌｅｙ−Ｒｅａｄ−Ｈａｌｌ
ＴＡＰＣ：４，４’−シクロヘキシリデンビス［Ｎ、Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）ベンゼンアミン］
ＴＣＴＡ：４，４’、４”−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン
ＵＶ：紫外線
Ｖ：ボルト
ＺｎＯ：酸化亜鉛
ＺｎＳ：硫化亜鉛
参考文献
［１］Ｐ．Ｒｅｉｓｓ，Ｊ．Ｂｌｅｕｓｅ，ａｎｄ  Ａ．Ｐｒｏｎ，“Ｈｉｇｈｌｙ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ  Ｃｏｒｅ／Ｓｈｅｌｌ  Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ  ｏｆ  Ｌｏｗ  Ｓｉｚｅ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ，”Ｎａｎｏ  Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．２，ｎｏ．７，ｐｐ．７８１−７８４，２００２．
［２］Ｐ．Ｏ．Ａｎｉｋｅｅｎａ，Ｊ．Ｅ．Ｈａｌｐｅｒｔ，Ｍ．Ｇ．Ｂａｗｅｎｄｉ，ａｎｄ  Ｖ．Ｂｕｌｏｖｉｃ，“Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｄｏｔ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｔｕｎａｂｅ  ｏｖｅｒ  ｔｈｅ  Ｅｎｔｉｒｅ  Ｖｉｓｉｂｅ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ，”  Ｎａｎｏ  Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．９，ｐｐ．２５３２−２５３６，２００９．
［３］Ｊ．Ｊ．Ｌｉ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｌａｒｇｅ−ｓｃａｌｅ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  ｎｅａｒｌｙ  ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅ  ＣｄＳｅ／ＣｄＳ  ｃｏｒｅ／ｓｈｅｌｌ  ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ  ｕｓｉｎｇ  ａｉｒ−ｓｔａｂｌｅ  ｒｅａｇｅｎｔｓ  ｖｉａ  ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  ｉｏｎ  ｌａｙｅｒ  ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｒｅａｃｔｉｏｎ，”Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１２５，ｎｏ．４１，ｐｐ．１２５６７−１２５７５，２００３．
［４］Ｆ．Ｃｈｅｎ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｄｏｔ−Ｂａｓｅｄ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｇｏｌｄ  Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ−Ｄｏｐｅｄ  Ｈｏｌｅ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ，”  Ｎａｎｏｓｃａｌｅ  Ｒｅｓ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．１１，ｎｏ．１，２０１６．
［５］Ｑ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｈｉｇｈ−ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｗｉｔｈ  ｈｙｂｒｉｄ  ｈｏｌｅ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｌａｙｅｒ  ｖｉａ  ｄｏｐｉｎｇ  ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，”Ｏｐｔ．Ｅｘｐｒｅｓｓ，ｖｏｌ．２４，ｎｏ．２３，ｐ．２５９５５，２０１６．
［６］Ｘ．Ｙａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｈｉｇｈｌｙ  ｆｌｅｘｉｂｌｅ，ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｄｒｉｖｅｎ，ｔｏｐ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ，ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｓｔｉｃｋｅｒｓ，”ＡＣＳ  Ｎａｎｏ，ｖｏｌ．８，ｎｏ．８，ｐｐ．８２２４−８２３１，２０１４．
［７］Ｘ．Ｉ．Ａ．Ｏ．Ｊ．Ｉｎ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｒｅｖｅｒｓｅ  ｔｙｐｅ−Ｉ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔｓ，”  ｖｏｌ．７，ｎｏ．１２，ｐｐ．９２９７−９３０５，２０１７．
［８］Ｓ．Ｂａｓｋｏｕｔａｓ  ａｎｄ  Ａ．Ｆ．Ｔｅｒｚｉｓ，“Ｓｉｚｅ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｂａｎｄ  ｇａｐ  ｏｆ  ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔｓ，”Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，ｖｏｌ．９９，ｎｏ．１，２００６．
［９］Ｎ．Ｃｈｅｓｔｎｏｙ，Ｔ．Ｄ．Ｈａｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈｕｌｌ，ａｎｄ  Ｌ．Ｅ．Ｂｒｕｓ，“Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  ａｎｄ  ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  ｃａｄｍｉｕｍ  ｓｕｌｆｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｃｌｕｓｔｅｒｓ：  ｔｈｅ  ｎａｔｕｒｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｓｔａｔｅ，”Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，ｖｏｌ．９０，ｎｏ．１５，ｐｐ．３３９３−３３９９，１９８６．
［１０］Ｃ．Ｂ．Ｍｕｒｒａｙ，Ｃ．Ｒ．Ｋａｇａｎ，ａｎｄ  Ｍ．Ｇ．Ｂａｗｅｎｄｉ，“Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ａｎｄ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ  ａｎｄ  Ｃｌｏｓｅ−Ｐａｃｋｅｄ  Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ  Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ，”Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．，ｖｏｌ．３０，ｎｏ．１，ｐｐ．５４５−６１０，２０００．
［１１］Ｈ．Ｚｈａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｕｌｔｒａｓｔａｂｌｅ  Ｑｕａｎｔｕｍ−Ｄｏｔ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅｓ  ｂｙ  Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｌｅａｋａｇｅ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  ａｎｄ  Ｅｘｃｉｔｏｎ  Ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，”  ＡＣＳ  Ａｐｐｌ．Ｍａｔｅｒ．Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，ｖｏｌ．８，ｎｏ．４５，ｐｐ．３１３８５−３１３９１，２０１６．
［１２］Ｊ．Ｐｉｐｒｅｋ，Ｆ．Ｒｏｍｅｒ，ａｎｄ  Ｂ．Ｗｉｔｚｉｇｍａｎｎ，“Ｏｎ  ｔｈｅ  ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｕｇｅｒ  ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｅｘｔｒａｃｔｅｄ  ｆｒｏｍ  ＩｎＧａＮ／ＧａＮ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｄｒｏｏｐ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ，”Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．１０６，ｎｏ．１０，２０１５．
［１３］Ｂ．Ｚｈｕ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｌｏｗ  ｔｕｒｎ−ｏｎ  ｖｏｌｔａｇｅ  ａｎｄ  ｈｉｇｈｌｙ  ｂｒｉｇｈｔ  Ａｇ−Ｉｎ−Ｚｎ−Ｓ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ，”Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｃ，ｖｏｌ．６，ｎｏ．１７，ｐｐ．４６８３−４６９０，２０１８．
［１４］  Ｋ．Ｑａｓｉｍ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｌａｒｇｅ−Ａｒｅａ  Ｑｕａｎｔｕｍ−Ｄｏｔ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ  Ａｒｒａｙｓ  ｗｉｔｈ  ＺｎＯ  Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ  ａｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ／Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ，”Ｓｃｉ．Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，ｖｏｌ．６，ｎｏ．１２，ｐｐ．２６２５−２６３１，２０１４．
［１５］  Ｊ．Ｐａｎ，Ｊ．Ｃｈｅｎ，Ｑ．Ｈｕａｎｇ，Ｌ．Ｗａｎｇ，ａｎｄ  Ｗ．Ｌｅｉ，“Ａ  ｈｉｇｈｌｙ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ：  Ｖｉａ  ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ  ｔｈｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｂａｌａｎｃｅ  ｂｙ  ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ  ｔｈｅ  ｈｏｌｅ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，”ＲＳＣ  Ａｄｖ．，ｖｏｌ．７，ｎｏ．６９，ｐｐ．４３３６６−４３３７２，２０１７．
［１６］Ｘ．Ｄａｉ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｓｏｌｕｔｉｏｎ−ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ，ｈｉｇｈ−ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔｓ，”Ｎａｔｕｒｅ，ｖｏｌ．５１５，ｎｏ．７５２５，ｐｐ．９６−９９，２０１４．
［１７］Ｑ．Ｚｈａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｅｎｈａｎｃｉｎｇ  ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｏｆ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｂｙ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，”Ｏｐｔ．Ｅｘｐｒｅｓｓ，ｖｏｌ．２５，ｎｏ．１５，ｐ．１７６８３，２０１７．
［１８］Ｙ．Ｄｏｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，“２０．２：Ｕｌｔｒａ−Ｂｒｉｇｈｔ，Ｈｉｇｈｌｙ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，Ｌｏｗ  Ｒｏｌｌ−Ｏｆｆ  Ｉｎｖｅｒｔｅｄ  Ｑｕａｎｔｕｍ−Ｄｏｔ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  （ＱＬＥＤｓ），”ＳＩＤ  Ｓｙｍｐ．Ｄｉｇ．Ｔｅｃｈ．Ｐａｐ．，ｖｏｌ．４６，ｎｏ．１，ｐｐ．２７０−２７３，２０１５．
［１９］Ｈ．Ｈ．Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｉｎｖｅｒｔｅｄ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｕｓｉｎｇ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｉｍｉｎｅ  ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ  ｍｏｄｉｆｉｅｄ  ＺｎＯ，”  Ｓｃｉ．Ｒｅｐ．，ｖｏｌ．５，ｐｐ．１−５，２０１５．
［２０］Ｙ．Ｊｉａｎｇ，Ｈ．Ｔａｎｇ，Ｓ．Ｃｈｅｎ，ａｎｄ  Ｈ．Ｋｗｏｋ，“Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｂａｌａｎｃｅ  ｏｆ  Ｈｏｌｅｓ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ  ｉｎ  Ｉｎｖｅｒｔｅｄ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｄｏｔ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅｓ  ｂｙ  Ｉｎｓｅｒｔｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ  Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｌａｙｅｒ，”ＳＩＤ  Ｔｅｃ．Ｄｉｇ．，ｐｐ．２７４−２７７，２０１５．
［２１］Ｇ．Ｆ．Ｙａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，“ＩｎＧａＮ／ＧａＮ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｗｅｌｌｓ  ｏｎ  ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌｙ  ｇｒｏｗｎ  ＧａＮ  ｍｉｃｒｏｆａｃｅｔｓ  ａｎｄ  ｔｈｅ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  ｐｈｏｓｐｈｏｒ−ｆｒｅｅ  ｗｈｉｔｅ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ，”Ｒｅｖ．Ｐｈｙｓ．，ｖｏｌ．１，ｎｏ．１８００，ｐｐ．１０１−１１９，２０１６．
［２２］Ｉ．Ａｌ  −  Ｄｅｅｎ  Ｈｕｓｓｅｉｎ  Ａｌｉ  Ａｌ  −  Ｓａｉｄｉ  ａｎｄ  Ｒ．Ｊａｂａｒ，“Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｓｏｌｏｃｈｒｏｍｅ  Ｄａｒｋ  Ｂｌｕｅ  Ｄｙｅ  Ｄｏｐｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｆｉｌｍｓ，”Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，ｖｏｌ．５，ｎｏ．１，ｐｐ．３２−３８，２０１７．
［２３］Ｄ．Ｉ．Ｓｏｎ，Ｃ．Ｈ．Ｙｏｕ，Ｊ．Ｈ．Ｊｕｎｇ，ａｎｄ  Ｔ．Ｗ．Ｋｉｍ，“Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ｏｆ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｂｉｓｔａｂｌｅ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  ＺｎＯ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ−ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ  ｐｏｌｙｍｅｒ  ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，”Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．９７，ｎｏ．１，ｐｐ．１−４，２０１０．
［２４］Ｃ．Ｐａｃｈｏｌｓｋｉ，Ａ．Ｋｏｒｎｏｗｓｋｉ，ａｎｄ  Ｈ．Ｗｅｌｌｅｒ，“Ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ  ｏｆ  ＺｎＯ：Ｆｒｏｍ  ｎａｎｏｄｏｔｓ  ｔｏ  ｎａｎｏｒｏｄｓ，”Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍｉｅ−Ｉｎｔ．Ｅｄ．，ｖｏｌ．４１，ｎｏ．７，ｐｐ．１１８８−１１９１，２００２．
［２５］Ｅ．Ａ．Ｍｅｕｌｅｎｋａｍｐ，“Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ａｎｄ  Ｇｒｏｗｔｈ  ｏｆ  ＺｎＯ  Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ，”Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ，ｖｏｌ．１０２，ｎｏ．２９，ｐｐ．５５６６−５５７２，１９９８．
［２６］Ｓ．Ｄａｙｎｅｋｏ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｌｉｇａｎｄｓ  ｏｎ  ｔｈｅ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔｓ，”Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ  Ｖｏｌ．９２７０，ｖｏｌ．１０３，ｎｏ．６，ｐ．９２７００９，２０１４．
［２７］Ｓ．Ｒ．Ｆｏｒｒｅｓｔ，Ｄ．Ｄ．Ｃ．Ｂｒａｄｌｅｙ，ａｎｄ  Ｍ．Ｅ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎ，“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ，”  Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，ｖｏｌ．１５，ｎｏ．１３，ｐｐ．１０４３−１０４８，２００３．
［２８］Ｚ．Ｌｉ  ｅｔ  ａｌ．，“Ａ  ｌｏｗ−ｗｏｒｋ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｈｉｇｈ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ  ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ｆｏｒ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌｓ  ｗｉｔｈ  ａ  ｓｉｍｐｌｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，”  Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．，ｖｏｌ．２１０，ｐｐ．３６３−３６６，２０１５．
［２９］Ｕ．Ｗｕｒｆｅｌ，Ａ．Ｃｕｅｖａｓ，ａｎｄ  Ｐ．Ｗｕｒｆｅｌ，“Ｃｈａｒｇｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌｓ，”ＩＥＥＥＪ．Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ，ｖｏｌ．５，ｎｏ．１，ｐｐ．４６１−４６９，２０１５．
［３０］Ｓ．Ｓ．Ｌｏ，Ｌ．Ｙａｎｇ，ａｎｄ  Ｃ．Ｐ．Ｃｈｉｕ，“ＺｎＯ／ｐｏｌｙ（Ｎ−ｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）  ｃｏａｘｉａｌ  ｎａｎｏｃａｂｌｅｓ  ｆｏｒ  ｗｈｉｔｅ−ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ，”Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｃ，ｖｏｌ．３，ｎｏ．３，ｐｐ．６８６−６９２，２０１５．
［３１］Ｆ．Ｍｅｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，“Ａｎ  ｏｒｇａｎｉｃ−ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ｈｙｂｒｉｄ  ＵＶ  ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ａ  ＴｉＯ２  ｎａｎｏｂｏｗｌ  ａｒｒａｙ  ｗｉｔｈ  ｈｉｇｈ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ，”ＲＳＣ  Ａｄｖ．，ｖｏｌ．３，ｎｏ．４４，ｐｐ．２１４１３−２１４１７，２０１３．
［３２］Ｖ．Ｌ．Ｃｏｌｖｉｎ，Ｍ．Ｃ．Ｓｃｈｌａｍｐ，ａｎｄ  Ａ．Ｐ．Ａｌｉｖｉｓａｔｏｓ，“Ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｍａｄｅ  ｆｒｏｍ  ｃａｄｍｉｕｍ  ｓｅｌｅｎｉｄｅ  ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ  ａｎｄ  ａ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  ｐｏｌｙｍｅｒ，”Ｎａｔｕｒｅ，ｖｏｌ．３７０，ｎｏ．６４８８，ｐｐ．３５４−３５７，１９９４．
［３３］Ｍ．Ｋ．Ｃｈｏｉ，Ｊ．Ｙａｎｇ，Ｔ．Ｈｙｅｏｎ，ａｎｄ  Ｄ．−Ｈ．Ｋｉｍ，“Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｆｏｒ  ｎｅｘｔ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｄｉｓｐｌａｙｓ，”ｎｐｊ  Ｆｌｅｘ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．，ｖｏｌ．２，ｎｏ．１，ｐ．１０，２０１８．
［３４］Ｂ．Ｏ．Ｄａｂｂｏｕｓｉ  ｅｔ  ａｌ．，“（ＣｄＳｅ）ＺｎＳ  Ｃｏｒｅ−Ｓｈｅｌｌ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｄｏｔｓ：  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ａｎｄ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  Ｓｉｚｅ  Ｓｅｒｉｅｓ  ｏｆ  Ｈｉｇｈｌｙ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｔｅｓ，”Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ，ｖｏｌ．１０１，ｎｏ．４６，ｐｐ．９４６３−９４７５，１９９７．
［３５］Ｍ．Ｍｅｈｒｊｏｏ，Ｍ．Ｍｏｌａｅｉ，ａｎｄ  Ｍ．Ｋａｒｉｍｉｐｏｕｒ，“Ａ  ｎｏｖｅｌ  ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  ｃｏｒｅ−ｓｈｅｌｌ  ＱＤｓ  ａｎｄ  ｔｈｅｉｒ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｍｅｔｈｙｌ  ｏｒａｎｇｅ（ＭＯ）ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ，”Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．，ｖｏｌ．２０１，ｐｐ．１６５−１６９，２０１７．
［３６］Ｄ．Ｖ．Ｔａｌａｐｉｎ，Ａ．Ｌ．Ｒｏｇａｃｈ，Ａ．Ｋｏｒｎｏｗｓｋｉ，Ｍ．Ｈａａｓｅ，ａｎｄ  Ｈ．Ｗｅｌｌｅｒ，“Ｈｉｇｈｌｙ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅ  ＣｄＳｅ  ａｎｄ  ＣｄＳｅ／ＺｎＳ  Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ  ｉｎ  ａ  Ｈｅｘａｄｅｃｙｌａｍｉｎｅ−Ｔｒｉｏｃｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ−Ｔｒｉｏｃｔｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ  Ｍｉｘｔｕｒｅ，”Ｎａｎｏ  Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．１，ｎｏ．４，ｐｐ．２０７−２１１，２００１．
［３７］Ｌ．Ｑｉａｎ，Ｙ．Ｚｈｅｎｇ，Ｊ．Ｘｕｅ，ａｎｄ  Ｐ．Ｈ．Ｈｏｌｌｏｗａｙ，“Ｓｔａｂｌｅ  ａｎｄ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ−ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ  ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，”Ｎａｔ．Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ，ｖｏｌ．５，ｎｏ．９，ｐｐ．５４３−５４８，２０１１．
［３８］Ｈ．Ｐｅｎｇ，Ｗ．Ｗａｎｇ，ａｎｄ  Ｓ．Ｃｈｅｎ，“Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｑｕａｎｔｕｍ−Ｄｏｔ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅｓ  Ｗｉｔｈ  ４，４，４−Ｔｒｉｓ（Ｎ−Ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−Ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ（ＴｃＴａ）Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｂｌｏｃｋｉｎｇ  Ｌａｙｅｒ，”ＩＥＥＥ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．３６，ｎｏ．４，ｐｐ．３６９−３７１，２０１５．
［３９］Ｊ．Ｋｗａｋ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｂｒｉｇｈｔ  ａｎｄ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｆｕｌｌ−ｃｏｌｏｒ  ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｕｓｉｎｇ  ａｎ  ｉｎｖｅｒｔｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，”Ｎａｎｏ  Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．１２，ｎｏ．５，ｐｐ．２３６２−２３６６，２０１２．
［４０］Ｂ．Ｓ．Ｍａｓｈｆｏｒｄ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ｗｉｔｈ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｃｈａｒｇｅ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ，”Ｎａｔ．Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ，ｖｏｌ．７，ｎｏ．５，ｐｐ．４０７−４１２，２０１３．
［４１］Ｗ．Ｗａｎｇ，Ｈ．Ｐｅｎｇ，ａｎｄ  Ｓ．Ｃｈｅｎ，“Ｈｉｇｈｌｙ  ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｗｉｔｈ  ｓｐｕｔｔｅｒｅｄ  ｉｎｄｉｕｍ−ｔｉｎ−ｏｘｉｄｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ，”Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｃ，ｖｏｌ．４，ｎｏ．９，ｐｐ．１８３８−１８４１，２０１６．
［４２］Ｊ．Ｍｅｙｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｉｎｖｅｒｔｅｄ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｗｉｔｈ  ａ  ｔｕｎｇｓｔｅｎ  ｏｘｉｄｅ  ｂｕｆｆｅｒ  ｌａｙｅｒ，”Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，ｖｏｌ．２０，ｎｏ．２０，ｐｐ．３８３９−３８４３，２００８．
［４３］Ｇ．Ｐａｒｔｈａｓａｒａｔｈｙ，Ｃ．Ａｄａｃｈｉ，Ｐ．Ｅ．Ｂｕｒｒｏｗｓ，ａｎｄ  Ｓ．Ｒ．Ｆｏｒｒｅｓｔ，“Ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅｓ，”Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．７６，ｎｏ．１５，ｐｐ．２１２８−２１３０，２０００．
［４４］Ｙ．Ｊ．Ｌｅｅ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  ｉｎｖｅｒｔｅｄ  ＯＬＥＤ  ｗｉｔｈ  ｔｏｐ  ＩＴＯ  ａｎｏｄｅ  ｂｙ  ｐｌａｓｍａ  ｄａｍａｇｅ−ｆｒｅｅ  ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ，”Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ，ｖｏｌ．５１７，ｎｏ．１４，ｐｐ．４０１９−４０２２，２００９．
［４５］Ｄ．Ｈ．Ｌｅｅ，Ｙ．Ｐ．Ｌｉｕ，Ｋ．Ｈ．Ｌｅｅ，Ｈ．Ｃｈａｅ，ａｎｄ  Ｓ．Ｍ．Ｃｈｏ，“Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｈｏｌｅ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｉｎ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｗｈｉｔｅ  ｐｏｌｙｍｅｒ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ，”Ｏｒｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｍａｔｅｒ．Ａｐｐｌ．，ｖｏｌ．１１，ｎｏ．３，ｐｐ．４２７−４３３，２０１０．
［４６］Ｐ．Ｄ’Ａｎｇｅｌｏ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＰＶＫ（ｐｏｌｙ  Ｎ−ｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）ｆｏｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，”Ｓｏｌｉｄ．Ｓｔａｔｅ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．，ｖｏｌ．５１，ｎｏ．１，ｐｐ．１０１−１０７，２００７．
［４７］Ｑ．Ｓｕｎ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｂｒｉｇｈｔ，ｍｕｌｔｉｃｏｌｏｕｒｅｄ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔｓ，”  Ｎａｔ．Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ，ｖｏｌ．１，ｎｏ．１２，ｐｐ．７１７−７２２，２００７．
［４８］Ｑ．Ｓｕｎ，Ｄ．Ｗ．Ｃｈａｎｇ，Ｌ．Ｄａｉ，Ｊ．Ｇｒｏｔｅ，ａｎｄ  Ｒ．Ｎａｉｋ，“Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  ｗｈｉｔｅ  ｐｏｌｙｍｅｒ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｗｉｔｈ  ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄ−ｃｅｔｙｌｔｒｉｍｅｔｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｃｏｍｐｌｅｘ  ａｓ  ａ  ｈｏｌｅ−ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ／ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｌｏｃｋｉｎｇ  ｌａｙｅｒ，”Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．９２，ｎｏ．２５，２００８．
［４９］Ｌ．Ｎ．Ｉｓｍａｉｌ，Ｚ．Ｈａｂｉｂａｈ，Ｍ．Ｈ．Ａｂｄｕｌｌａｈ，Ｓ．Ｈ．Ｈｅｒｍａｎ，ａｎｄ  Ｍ．Ｒｕｓｏｐ，“Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｅｄ  ＰＭＭＡ  ｆｏｒ  ＯＦＥＴｓ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，”Ｉｎｔ．Ｃｏｎｆ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｓｙｓｔ．Ａｐｐｌ．，ｐｐ．３３３−３３８，２０１１．
［５０］Ｂ．Ｃ．Ｓｈｅｋａｒ，Ｓ．Ｓａｔｈｉｓｈ，ａｎｄ  Ｒ．Ｓｅｎｇｏｄｅｎ，“Ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｅｄ  ｎａｎｏ  ｓｃａｌｅ  ＰＭＭＡ  ｆｉｌｍｓ  ｆｏｒ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ，”Ｐｈｙｓ．Ｐｒｏｃｅｄｉａ，ｖｏｌ．４９，ｎｏ．０，ｐｐ．１４５−１５７，２０１３．
［５１］Ｈ．Ｑ．Ｚｈａｎｇ，Ｙ．Ｊｉｎ，ａｎｄ  Ｙ．Ｑｉｕ，“Ｔｈｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ａｎｄ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  ｏｆ  ＰＭＭＡ  ｆｉｌｍ  ｐｒｅｐａｒｅｄ  ｂｙ  ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ，”ＩＯＰ  Ｃｏｎｆ．Ｓｅｒ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．，ｖｏｌ．８７，ｎｏ．１，２０１５．
［５２］Ｇ．Ｖｅｎｔｕｒｉ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ−ｒｅｌａｔｅｄ  ｔｒａｐ  ｌｅｖｅｌｓ  ｉｎ  ｎｉｔｒｉｄｅ−ｂａｓｅｄ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ，”Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．１０４，ｎｏ．２１，２０１４．
［５３］Ｓ．Ｒｅｉｎｅｋｅ，Ｍ．Ｔｈｏｍｓｃｈｋｅ，Ｂ．Ｌｕｓｓｅｍ，ａｎｄ  Ｋ．Ｌｅｏ，“Ｗｈｉｔｅ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ：Ｓｔａｔｕｓ  ａｎｄ  ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ，”２０１３．
［５４］“ＡＰＳＹＳ  Ｕｓｅｒ’ｓ  Ｍａｎｕａｌ．”ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｒｏｓｓｌｉｇｈｔ．ｃｏｍ，２００５．
［５５］Ｚ．Ｔ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｉｎ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ−ｇｒｏｗｎ  ＴＩＰＳ−ｐｅｎｔａｃｅｎｅ  ｓｉｎｇｌｅ  ｃｒｙｓｔａｌｓ：  Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  ｇａｔｅ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ  ａｎｄ  ｐｏｌａｒ  ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ，”ＣｈｉｎｅｓｅＣｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．２７，ｎｏ．１２，ｐｐ．１７８１−１７８７，２０１６．
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年7月3日(2019.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子ドット（ＱＤ）発光ダイオード（ＱＬＥＤ）デバイスであって、
活性放出領域を備え、前記活性放出領域が、（ｎ−１）個の量子障壁（ＱＢ）層が差し挟まれたｎ個のＱＤ層を含み、ｎは、１より大きい正の整数であり、各ＱＢ層が２個の隣接するＱＤ層間に挟まれ、前記活性放出領域の２個の最も外側の層が、前記ｎ個のＱＤ層のうちの２個であるようになっている、ＱＬＥＤデバイス。
【請求項２】
各ＱＤ層がセレン化カドミウム／硫化亜鉛（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）を含む、請求項１に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３】
各ＱＢ層がポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）を含む、請求項１または２に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項４】
ｎ＝３である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項５】
ｎ＝５である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項６】
２≦ｎ≦６である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項７】
各ＱＤ層の厚さが、各ＱＢ層の厚さの約８倍である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項８】
各ＱＤ層の厚さが、約１５ｎｍ〜３５ｎｍであり、各ＱＢ層の厚さが約１ｎｍ〜５ｎｍである、請求項１から６のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項９】
各ＱＤ層の厚さが、約１５ｎｍ〜３５ｎｍであり、各ＱＢ層の厚さが約２ｎｍ〜４ｎｍである、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１０】
電子輸送層（ＥＴＬ）と、
正孔注入層（ＨＩＬ）と、をさらに含み、
前記ＥＴＬとＨＩＬとがそれらの間に前記活性放出領域を挟む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１１】
前記ＥＴＬが、合成ＺｎＯナノ結晶を含み、前記ＨＩＬが、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホン酸塩（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）を含む、請求項１０に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１２】
前記活性放出領域と前記ＨＩＬとの間に挟まれた正孔輸送層（ＨＴＬ）をさらに含む、請求項１０または１１に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１３】
前記ＨＴＬがポリ（９−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）を含む、請求項１２に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１４】
前記ＥＴＬに結合されたカソード層と、
前記ＨＩＬに結合されたアノード層と、
前記アノード層に結合された透明基板と、をさらに含む、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１５】
前記カソード層が、銀を含み、前記アノード層が、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）を含む透明層である、請求項１４に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１６】
各ＱＢ層が、その各ＱＤ層よりも高い伝導帯を有する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１７】
各ＱＢ層の価電子帯におけるエネルギーが、各ＱＤ層の価電子帯におけるエネルギーよりも高い、請求項１６に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１８】
各ＱＢ層が、ＰＶＫ、４，４’−シクロヘキシリデンビス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）ベンゼンアミン］（ＴＡＰＣ）、またはポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビスフェニルベンジジン］（Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）を含む、請求項１または２に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項１９】
互いに連続して結合された複数の層を含む量子ドット発光ダイオード（ＱＬＥＤ）デバイスであって、前記複数の層が、その第１の側から第２の側に、
カソード層と、
電子輸送層（ＥＴＬ）と、
活性放出領域と、
正孔注入層（ＨＩＬ）と、
アノード層と、を含み、
前記活性放出領域が、（ｎ−１）個の量子障壁（ＱＢ）層が差し挟まれたｎ個の量子ドット（ＱＤ）層を含み、ｎは、１より大きい正の整数であり、各ＱＢ層が２個の隣接するＱＤ層間に挟まれ、前記活性放出領域の２個の最も外側の層が、前記ｎ個のＱＤ層のうちの２個であるようになっている、ＱＬＥＤデバイス。
【請求項２０】
各ＱＤ層がセレン化カドミウム／硫化亜鉛（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）を含む、請求項１９に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２１】
各ＱＢ層がポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）を含む、請求項１９または２０に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２２】
ｎ＝３である、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２３】
ｎ＝５である、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２４】
２≦ｎ≦６である、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２５】
各ＱＤ層の厚さが、各ＱＢ層の厚さの約８倍である、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２６】
各ＱＤ層の厚さが、約１５ｎｍ〜３５ｎｍであり、各ＱＢ層の厚さが約１ｎｍ〜５ｎｍである、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２７】
各ＱＤ層の厚さが、約１５ｎｍ〜３５ｎｍであり、各ＱＢ層の厚さが約２ｎｍ〜４ｎｍである、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２８】
前記カソード層が、銀を含み、前記アノード層が、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）を含む、請求項１９〜２７のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項２９】
前記ＥＴＬが、合成ＺｎＯナノ結晶を含み、前記ＨＩＬが、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホン酸塩（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）を含む、請求項１９〜２８のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３０】
前記活性放出領域と前記ＨＩＬとの間に挟まれた正孔輸送層（ＨＴＬ）をさらに含む、請求項１９〜２９のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３１】
前記ＨＴＬがポリ（９−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）を含む、請求項３０に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３２】
第２の側で前記アノードに結合された透明基板をさらに含む、請求項１９〜３１のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３３】
前記アノード層が、前記基板上に被覆された透明層であり、前記ＱＬＥＤデバイスの前記アノードとカソードとの間に電圧が印加されると、前記ＱＬＥＤデバイスが前記第２の側から発光する、請求項３１に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３４】
各ＱＢ層が、その各ＱＤ層よりも高い伝導帯を有する、請求項１９〜３３のいずれか一項に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３５】
各ＱＢ層の価電子帯におけるエネルギーが、各ＱＤ層の価電子帯におけるエネルギーよりも高い、請求項３４に記載のＱＬＥＤデバイス。
【請求項３６】
各ＱＢ層が、ＰＶＫ、４，４’−シクロヘキシリデンビス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）ベンゼンアミン］（ＴＡＰＣ）、またはポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビスフェニルベンジジン］（Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）を含む、請求項１９または２０に記載のＱＬＥＤデバイス。
【国際調査報告】
2020537338.tif 000043
2020537338.tif 000044