量子点发光二极管和使用该二极管的发光显示装置

摘要

量子点发光二极管和使用该二极管的发光显示装置。本发明提供了一种量子点发光二极管和包括该二极管的发光显示装置，该量子点发光二极管包括界面控制层，该界面控制层位于使用量子点作为发光材料的发光材料层与至少一个电荷传输层之间，以向发光材料层提供电荷。由于界面控制层设置在发光材料层与至少一个电荷传输层之间，所以可防止由于发光材料层与至少一个电荷传输层之间的界面能量失配而发生的界面缺陷，以获得具有均匀形态的量子点的发光材料层。此外，由于使用了界面控制层，所以可防止氧气或湿气渗透到发光材料层中，由此防止用作发光材料的量子点的劣化。因此，即使在低电压下也可以驱动发光二极管，并且可以大大提高发光效率。

权利要求

1.一种量子点发光二极管，该量子点发光二极管包括：第一电极；

第二电极，所述第二电极面对所述第一电极；

发光材料层，所述发光材料层位于所述第一电极与所述第二电极之间，所述发光材料层包括作为无机材料的量子点；

第一电荷传输层，所述第一电荷传输层包括有机材料，并且位于第一电极与所述发光材料层之间；

第二电荷传输层，所述第二电荷传输层包括有机材料，并且位于所述第二电极与所述发光材料层之间；以及界面控制层，所述界面控制层位于所述第一电荷传输层与所述发光材料层之间和/或所述第二电荷传输层与所述发光材料层之间，其中，所述界面控制层由从具有硅烷醇基团和硅氧烷基团中的至少一个的单体或低聚物、硅氧烷类聚合物、硅氮烷类聚合物、纳米粘土-聚合物复合材料及它们的组合构成的组中选择的材料来形成。

2.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其中，所述界面控制层包括：第一界面控制层，所述第一界面控制层位于所述第一电荷传输层与所述发光材料层之间；以及第二界面控制层，所述第二界面控制层位于所述第二电荷传输层与所述发光材料层之间。

3.根据权利要求2所述的量子点发光二极管，其中，所述第一界面控制层和所述第二界面控制层由相同的材料形成。

4.根据权利要求2所述的量子点发光二极管，其中，所述第一电荷传输层包括空穴传输层，所述第二电荷传输层包括电子传输层，并且所述第一界面控制层和所述第二界面控制层以1:1至1:5的厚度比进行堆叠。

5.根据权利要求4所述的量子点发光二极管，其中，所述第一界面控制层和所述第二界面控制层以1:2至1:4的厚度比进行堆叠。

6.根据权利要求4所述的量子点发光二极管，其中，所述第一界面控制层被堆叠为1nm至10nm的厚度，并且所述第二界面控制层被堆叠为2nm至30nm的厚度。

7.根据权利要求2所述的量子点发光二极管，其中，所述第一电荷传输层包括电子传输层，所述第二电荷传输层包括空穴传输层，并且所述第一界面控制层和所述第二界面控制层以1:1至5:1的厚度比进行堆叠。

8.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其中，所述第一电极包括阳极，所述第二电极包括阴极，所述第一电荷传输层包括空穴传输层，并且所述第二电荷传输层包括电子传输层。

9.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其中，所述第一电极包括阴极，所述第二电极包括阳极，所述第一电荷传输层包括电子传输层，并且所述第二电荷传输层包括空穴传输层。

10.一种量子点发光显示装置，该量子点发光显示装置包括：基板；

根据权利要求1至9中的任一项所述的量子点发光二极管，所述量子点发光二极管位于所述基板上；以及驱动装置，该驱动装置位于所述基板与所述量子点发光二极管之间并且连接到所述量子点发光二极管。

说明书

量子点发光二极管和使用该二极管的发光显示装置

技术领域

[0001] 本公开涉及一种发光二极管，并且更具体地说，涉及一种如发光效率等发光特性得到改善的量子点发光二极管以及使用该量子点发光二极管的发光显示装置。

背景技术

[0002] 能够替代作为平板显示装置的代表性示例的液晶显示(LCD)装置的下一代发光二极管显示装置已经迅速投入使用。在下一代发光二极管显示装置当中，有机发光二极管(OLED)显示装置使用有机材料作为发射层的材料。当发光二极管的电流密度或驱动电压增加以增加在OLED显示装置中发射的光的亮度时，由于有机发光材料的劣化(例如，有机发光材料的分解)，发光二极管的寿命可能降低。

[0003] 作为OLED的替代，将使用量子点(QDs)作为发射层的材料的量子点发光二极管(QLED)已经受到很多关注。通过调整量子点的尺寸可以容易地控制发射峰值，并且与有机材料相比，量子点对于由热量或湿气引起的材料劣化、氧化等更为稳健。类似于OLED，量子点发光二极管通常具有包括在发射层与电极之间的附加层的多层结构，以传输如空穴或电子的电荷载流子。在发射层中使用的量子点是无机材料，而电荷传输层(特别是空穴传输层)由有机材料形成。由于由有机材料形成的电荷传输层堆叠在由量子点形成的发射层附近，所以在发射层与电荷传输层之间的界面处可能会出现缺陷。

[0004] 例如，当通过旋涂有机材料形成空穴传输层，并且通过在空穴传输层上执行旋涂形成由量子点形成的发射层时，由于在空穴传输层的有机材料与作为发射层的无机材料的量子点之间的界面处发生的界面能量失配，，可能难以实现均匀的量子点发射层的表面形态。当如上所述将由有机材料形成的电子传输层堆叠在形态不足的量子点发射层上时，电子传输层可以形成为具有塌陷形态的量子点发射层的形态。在这种情况下，即使最终形成的电极堆叠得非常厚，电极也会以塌陷形态的量子点发射层沉积。

[0005] 如上所述，在QLED中，在发射层上进行涂布以及从发射层去除溶剂的期间，由于由于作为用作发射层的材料的无机材料的量子点与位于发射层之上和之下的电荷传输层的有机材料之间的界面能量不匹配引起的量子点的凝聚力，不能确保由量子点形成的发射层的形态。当不能确保由量子点形成的发射层的均匀形态时，光发射在QLED中发生得不均匀并且整体发光效率大大地降低。

[0006] 此外，用于形成QLED器件的发射层的量子点易受湿气或氧气的影响，并因此在湿气或氧气透过QLED时裂化。发光效率以及发光二极管的稳定性由于以下原因而降低：于在包括量子点的发射层和与发射层相邻的电荷传输层之间的界面处出现的缺陷、量子点的不均匀形态特性、由湿气或氧气的渗透引起的量子点的劣化等。

发明内容

[0007] 实施方式涉及一种量子点发光二极管以及包括该量子点发光二极管的量子点发光显示装置，该量子点发光二极管具有均匀形态的发光材料层并且能够防止氧气和湿气的渗透。

[0008] 一个或更多个实施方式涉及一种量子点发光二极管，该量子点发光二极管包括在发光材料层与电荷传输层之间的界面控制层，以防止在发光材料层与电荷传输之间的界面处发生界面缺陷层。

[0009] 所述界面控制层可以位于发光材料层与第一电荷传输层之间和/或发光材料层与第二电荷传输层之间。

[0010] 一个或更多个实施方式涉及一种采用量子点发光二极管作为发光器件的量子点发光显示装置。

[0011] 本公开的优点和特征将部分地在下面的描述中阐述，并且部分对于本领域的普通技术人员而言在阅读以下内容后将变得显而易见或者可以从本公开的实践中获知。本文实施方式的其它优点和特征可以通过在说明书和权利要求书以及随附附图中具体指出的结构来实现和获得。

[0012] 应该理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述都是解释性的，并且旨在提供对所要求保护的实施方式的进一步解释。

附图说明

[0013] 附图被包括以提供对本公开的进一步理解，附图被合并在本说明书中并构成本说明书的一部分，附图例示了本公开的实施方式并且与说明书一起用于解释本公开的实施方式的原理：

[0014] 图1是根据本公开第一实施方式的具有常规结构的量子点发光二极管的示意性截面图，其中界面控制层位于发光材料层与第一电荷传输层之间；

[0015] 图2是根据本公开第二实施方式的具有常规结构的量子点发光二极管的示意性截面图，其中界面控制层位于发光材料层与第二电荷传输层之间；

[0016] 图3是根据本公开第三实施方式的具有常规结构的量子点发光二极管的示意性截面图，其中两个界面控制层位于发光材料层与第一电荷传输层之间以及发光材料层与第二电荷传输层之间；

[0017] 图4是根据本公开第四实施方式的具有反向结构的量子点发光二极管的示意性截面图，其中界面控制层位于发光材料层和第一电荷传输层之间；

[0018] 图5是根据本公开第五实施方式的具有反向结构的量子点发光二极管的示意性截面图，其中界面控制层位于发光材料层与第二电荷传输层之间；

[0019] 图6是根据本公开第六实施方式的具有反向结构的量子点发光二极管的示意性截面图，其中两个界面控制层位于发光材料层与第一电荷传输层之间以及发光材料层与第二电荷之间；

[0020] 图7是应用根据本公开的一个实施方式的量子点发光二极管作为发光器件的显示装置的示意性截面图；

[0021] 图8是表示对应用于根据本公开的一个实施方式所制造的量子点发光二极管的发光材料层的量子点的形态特性进行评估的结果的照片；

[0022] 图9是表示对应用于根据比较示例所制造的量子点发光二极管的发光材料层的量子点的形态特性进行评估的结果的照片；并且

[0023] 图10是示出对根据本公开实施方式所制造的量子点发光二极管的发光效率进行测量结果的图表。

具体实施方式

[0024] 现在将详细参照本公开的实施方式，其示例在附图中示出。在以下描述中，当确定与本文档相关的公知功能或配置的详细描述会不必要地混淆本公开的实施方式的主旨时，将省略其详细描述。所描述的处理步骤和/或操作的进程是一个示例；然而，除了必须以特定顺序发生的步骤和/或操作之外，所述步骤和/或操作的顺序不限于在此阐述的顺序，并且可以按照本领域已知的方式进行改变。相同的附图标记始终表示相同的元素。在下面的描述中使用的各个元素的名称仅仅是为了方便书写说明书而选择的，并且因此可以不同于在实际产品中所使用的名称。

[0025] 根据本公开，在量子点发光二极管中，在发光材料层与电荷传输层之间形成界面控制层。本公开是基于如下事实：即可防止由于当发光材料层与电荷传输层彼此直接接触时而导致的发光材料层与电荷传输层之间的界面处发生的界面缺陷而造成的发光材料层的形态特性劣化，并且可以防止作为发光材料的量子点由于湿气或氧气渗透到发光材料层而劣化或被氧化。在下文中，将在必要时参照附图更详细地描述本公开。

[0026] 图1是根据本公开第一实施方式的具有常规结构的量子点发光二极管的示意性截面图，其中界面控制层位于发光材料层与第一电荷传输层之间。如图1所示，根据本公开第一实施方式的量子点发光二极管100包括：第一电极110、面对第一电极的第二电极120、位于第一电极110与第二电极120之间的发光材料层150、位于第一电极110与发光材料层150之间的第一电荷传输层130以及位于发光材料层150与第二电极120之间的第二电荷传输层160。

[0027] 在本实施方式中，第一电极110可以是阳极，类似于空穴注入电极。第一电极110可以形成在可由玻璃或聚合物形成的基板(图1中未示出)上。例如，第一电极110可以是掺杂或未掺杂的金属氧化物，如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锡锌氧化物(ITZO)、铟-铜氧化物(ICO)、氧化锡(SnO2)、氧化铟(In2O3)、镉：氧化锌(Cd:ZnO)、氟：氧化锡((F:SnO2)、铟：锡氧化物(In:SnO2)、镓：氧化锡(Ga:SnO2)或者铝：氧化锌(Al:ZnO(AZO))。可选地，第一电极110可以包括如镍(Ni)、铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、铱(Ir)或碳纳米管的金属材料以及上述的金属氧化物。

[0028] 在本实施方式中，第二电极120可以是阴极，类似于电子注入电极。例如，第二电极120可以包括Ca、Ba、Ca/Al、LiF/Ca、LiF/Al、BaF2/Al、CsF/Al、CaCO3/Al、BaF2/Ca/Al、Al、Mg、Au:Mg或Ag:Mg。例如，第一电极110和第二电极120可以被堆叠为50nm至300nm的厚度。

[0029] 在一个实施方式中，当发光二极管100是底部发射型发光二极管时，第一电极110可以包括如ITO、IZO、ITZO或AZO的透明导电金属，并且第二电极120可以包括Ca、Ba、Ca/Al、LiF/Ca、LiF/Al、BaF2/Al、Al、Mg、Ag:Mg合金等。

[0030] 第一电荷传输层130位于第一电极110与发光材料层150之间。在本实施方式中，第一电荷传输层130可以是向发光材料层150提供空穴的空穴传输层。例如，第一电荷传输层130可以包括位于第一电极110和发光材料层150之间并且与第一电极110相邻的空穴注入层(HIL)132以及位于第一电极110与发光材料层150之间并且发光材料层150相邻的空穴传输层(HTL)134。

[0031] HIL 132便于从第一电极110向发光材料层150注入空穴。在一个实施方式中，HIL 132可以包括选自以下组的有机材料：由聚(乙撑二氧噻吩)：聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT：PSS)、掺杂有四氟-四氰基-醌二甲烷(F4-TCNQ)的4,4',4”-三(二苯基氨基)三苯胺(TDATA)(例如，掺杂p型掺杂物的酞菁(如掺杂有F4-TCNQ的酞菁锌(ZnPc)或掺杂有F4-TCNQ的N,N'-二苯基-N,N'-双(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4”-二胺(α-NPD)、六氮杂苯并菲(HAT-CN)及它们的组合，但本公开并不以此于限。例如，如F4-TCNQ等可在HIL132中使用的掺杂剂可以按照相对于空穴注入主体的总重量为1wt％至20wt％的比率进行掺杂。

[0032] HTL 134将空穴从第一电极110传输到发光材料层150。HTL 134可以包括有机材料。例如，HTL 134可以由选自由以下组成的组的有机材料形成：4,4'-N,N'-二咔唑基-联苯(CBP)、芳基胺类如N,N'-二苯基-N,N'双(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4″-二胺(α-NPD，α-NPB)、螺-NPB、N,N'-二苯基-N,N'-双(3-甲基苯基)-(1,1'-联苯)-4,4'-二胺(TPD)、N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-螺(螺-TPD)、N,N'-二(4-(N,N'-二苯基氨基)苯基)-N,N'-二苯基联苯胺(DNTPD)、4,4',4″-三(N-咔唑基)-三苯胺(TCTA)、三(3-甲基苯苯胺基)-三苯胺(m-MTDATA)、聚(9,9'-二辛基芴-共-N-(4-丁基苯基)二苯胺(TFB)和聚(9-乙烯基咔唑)(PVK)、聚苯胺、聚吡咯、酞菁铜、4,4'-双(对咔唑基)-1,1'-联苯、N,N,N',N'-四芳基联苯胺、PEDOT：PSS及其衍生物、聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物、聚(对)苯撑乙烯如聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯撑乙烯](MEH-PPV)或聚[2-甲氧基-5-(3',7′'(二甲基辛氧基)-
1,4-苯撑乙烯](MOMO-PPV)及其衍生物、聚甲基丙烯酸盐及其衍生物、聚(9,9-辛基芴)及其衍生物、聚(螺芴)及其衍生物、及它们的组合。

[0033] 在附图中，虽然第一电荷传输层130被分成HIL 132和HTL 134，但是第一电荷传输层130可以包括一个层。例如，可以省略HIL 132，并且第一电荷传输层130可以仅包括HTL 134。第一电荷传输层130可以通过如上所述用空穴注入材料(例如，PEDOT:PSS)对空穴传输有机材料进行掺杂来形成。

[0034] 包括有HIL 132和HTL 134的第一电荷传输层130可以使用真空沉积(如真空气相沉积或溅射)、旋涂、滴涂、浸涂、喷涂、辊涂、流涂、溶液处理(如浇注处理、丝网印刷或喷墨印刷)或其组合来形成。例如，HIL 132和HTL 134可以各自具有10nm至200nm的厚度，并且优选地具有10nm至100nm的厚度，但是本公开不限于此。

[0035] 发光材料层150可以是填充有例如平均直径为1nm至100nm的量子点152的层。例如，可以通过将包含量子点152的分散溶液涂布在溶剂中然后挥发溶剂的溶液处理将量子点152涂布到界面控制层140上来形成发光材料层150。发光材料层150可以使用旋涂、滴涂、浸涂、喷涂、辊涂、流涂、溶液处理(如浇铸处理、丝网印刷或喷墨印刷)或其组合来堆叠。

[0036] 用于发光材料层150中的量子点152可以是具有量子限制效应的半导体纳米晶体。量子点152可以包括II-VI族纳米半导体化合物、I-III-VI族纳米半导体化合物或III-V族纳米半导体化合物。例如，量子点152可以是不含Cd的I-III-VI族或III-V族半导体化合物。
量子点152可以具有单一结构或核/壳结构。

[0037] 例如，量子点152具有核-壳结构，其中发光核部件位于中心，并且发光核部件的表面被壳包围以保护该发光核部件。壳的表面被分散在溶剂中的配体组分(ligand component)包围。在一些情况下，配体是在形成发光材料层150时可以被去除的组分。

[0038] 具体而言，量子点152可以是II-VI族化合物半导体纳米晶体，如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgTe或其组合)；III-V族或IV-VI族化合物半导体纳米晶体，如GaP、GaAs、GaSb、InP、InAs或InSb；PbS、PbSe、PbTe或其组合；CuInSe2纳米晶体；金属氧化物纳米颗粒，如ZnO、TiO2或其组合；或具有核-壳结构的纳米晶体，如CdSe/ZnSe、CdSe/ZnS、CdS/ZnSe、CdS/ZnS、ZnSe/ZnS、InP/ZnS、ZnO/MgO或其组合。半导体纳米颗粒可以掺杂也可以不掺杂稀土类元素(如Eu、Er、Tb、Tm、Dy或这些稀土类元素的任意组合)，或者也可以掺杂过渡金属元素(如Mn、Cu或Ag或这些过渡金属元素的任何组合。

[0039] 可选地，量子点152可以是如均匀合金量子点或梯度合金量子点的合金量子点(例如CdSxSe1-x、CdSexTe1-x或ZnxCd1-xSe)。量子点152通常可以通过将前体材料放置于有机溶剂中并且生长颗粒(例如，胶体量子点)的湿法处理来合成。可以通过根据量子点152颗粒的生长程度控制能带隙来获得各种波长的光。

[0040] 例如，可以通过在发光材料层150中包括具有440nm、530nm或620nm PL发射特性的量子点152来实现白色。可选地，发光材料层150可以包括具有红色、绿色或蓝色的量子点152，并且分别发出红色、绿色或蓝色的光。

[0041] 第二电荷传输层160位于发光材料层150和第二电极120之间。在本实施方式中，第二电荷传输层160可以是向发光材料层150提供电子的电子传输层。在一个实施方式中，第二电荷传输层160可以包括：电子注入层(EIL)162，其位于第二电极120与发光材料层150之间并且与第二电极120相邻；以及电子传输层(ETL)164，其位于第二电极120与发光材料层150之间并且与发光材料层150相邻。

[0042] EIL 162便于将电子从第二电极120注入发光材料层150。例如，EIL 162可以由掺杂有或结合有氟的金属(如Al、Cd、Cs、Cu、Ga、Ge、In或Li)形成，或者由掺杂有或未掺杂有Al、Mg、In、Li、Ga、Cd、Cs、Cu等的金属氧化物(例如二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锆(ZrO)、氧化锡(SnO2)、氧化钨(WO3)或氧化钽(Ta2O3))形成。

[0043] ETL 164将电子传输到发光材料层150。ETL 164可以由有机材料形成。例如，ETL 164可以包括恶唑类化合物、异恶唑类化合物、三唑类化合物、异噻唑类化合物、恶二唑类化合物、噻二唑类化合物、苝类化合物或铝络合物(complex)。

[0044] 具体而言，ETL 164的有机材料可以选自由以下组成的组：3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)、浴铜灵(2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP))、2,2',2"-(1,3,5-苯并三基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑)(TPBi)、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、双(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基苯酚铝(III)(Balq)、双(2-甲基-喹啉)(三苯基甲硅烷氧基)铝(III)(Salq)、及它们的组合，但是本公开不限于此。

[0045] 尽管示出了与第一电荷传输层130类似，第二电荷传输层160包括两层(即EIL162和ETL 164)，但是第二电荷传输层160可以仅包括ETL 164。

[0046] 包括EIL 162和ETL 164的第二电荷传输层160可以使用真空沉积(如真空气相沉积或溅射)、旋涂、滴涂、浸涂、喷涂、辊涂、流涂或溶液处理((如浇注处理、丝网印刷或喷墨印刷)或其组合来形成。

[0047] 例如，EIL 162和ETL 164可以各自堆叠为10nm至200nm的厚度，并且优选地堆叠为10nm至100nm的厚度。

[0048] 根据本公开的第一实施方式，界面控制层140位于第一电荷传输层130与发光材料层150之间。界面控制层140改善了发光材料层150和位于发光材料层150中的量子点152的表面形态特性，并且阻挡湿气或氧气渗透到发光材料层150中。

[0049] 界面控制层140应当防止量子点152和发光材料层150的表面形态特性由于作为构成与其相邻的发光材料层150的无机材料的量子点152与由有机材料形成的第一电荷传输层130之间出现的界面缺陷而被降低。因此，界面控制层140的材料可以是对作为无机材料的量子点152具有高界面粘附性(high interfacial adhesion)的材料。

[0050] 在一个实施方式中，界面控制层140的材料是透明的，具有90％或更高的光透射率，并且可以在热或如紫外线(UV)的光被施加到该界面控制层140上时在几个小时内干燥。界面控制层140的材料的非限制性示例可以包括具有硅烷醇基团和/或硅氧烷基团的单体或低聚物。在本公开中，低聚物是指其中单元(unit)重复二至三十次、优选单元重复二至十次的材料。

[0051] 具有硅烷醇基团和/或硅氧烷基团的单体或低聚物可包括可用于形成下文将描述的硅氧烷基聚合物的单体或低聚物。例如，具有硅烷醇基团和/或硅氧烷基团的单体或低聚物是是其中C1-C10烷基和/或C1-C10烷氧基被取代的线性硅氧烷类单体或低聚物，如烷基硅氧烷或烷氧基硅氧烷，例如原硅酸四甲酯(TMOS)或原硅酸四乙酯(TEOS)，但是本公开不限于此。

[0052] 为了形成界面控制层140，使用旋涂、滴涂、浸涂、喷涂、辊涂、狭缝涂布、流涂、溶液处理(如浇铸处理、丝网印刷、喷墨印刷、刀式喷射或分配)或其组合将包含具有硅烷醇基团和/或硅氧烷基团的单体和有机溶剂的液体组合物施加到适当的基底材料(例如第一电荷传输层130)上。接下来，可以通过在120℃或更低的温度(例如50℃至120℃)下进行加热干燥处理去除有机溶剂来堆叠由具有硅烷醇基团和/或硅氧烷基团的单体或低聚物形成的界面控制层140。

[0053] 在另一个实施方式中，界面控制层140可以由透明材料形成，具有90％或更高的透光率，并且可以在热或如UV线的光被施加到其上时被固化，以形成交联(cross-linking)网络结构。由于界面控制层140由能够形成网络结构的材料形成，所以可以有效地防止流入量子点发光二极管100的氧气和/或湿气渗透到发光材料层150中。在另一个实施方式中，界面控制层140可以具有分层结构以增加氧气和/或湿气的渗透路径，并且因此可以由能够延迟或阻挡氧气和/或湿气渗透到发光材料层150中的材料来形成。

[0054] 例如，当界面控制层140包括聚合物时，界面控制层140可以由具有高透光率并且能够形成网络结构的材料形成，该材料选自由硅氧烷基聚合物、硅氮烷基聚合物，具有分层结构的纳米粘土-聚合物复合材料(composite)以及它们的组合构成的组。

[0055] 例如，当界面控制层140由硅氧烷基聚合物形成时，用作硅氧烷基聚合物的主链的反应组分(component)的硅氧烷单体和/或硅氧烷低聚物的类型不受特别限制。在一个实施方式中，光反应性官能团部分可以与硅氧烷单体和/或硅氧烷低聚物的侧链结合或可以不结合。硅氧烷单体和/或硅氧烷低聚物的示例可以是具有硅烷醇基团和硅氧烷基团中的至少一个的硅烷醇单体/低聚物或硅氧烷单体/低聚物。

[0056] 硅烷醇单体/低聚物可以是烯属不饱和烷氧基硅烷或烯键式不饱和酰氧基硅烷。烯属不饱和烷氧基硅烷化合物的示例可包括丙烯酸酯基烷氧基硅烷(例如，γ-丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基-三乙氧基硅烷)、甲基丙烯酸酯基烷氧基硅烷(例如，γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三乙氧基硅烷)。烯键式不饱和芳氧基硅烷化合物的示例可以包括丙烯酸酯基乙酰氧基硅烷、甲基丙烯酸酯基乙酰氧基硅烷和乙烯基不饱和乙酰氧基硅烷(例如，丙烯酸酯丙基三乙酰氧基硅烷、甲基丙烯酸酯丙基三乙酰氧基硅烷)。

[0057] 另选地，具有硅氧烷基团的单体/低聚物也可以用作硅氧烷单体和/或硅氧烷低聚物以形成硅氧烷基聚合物的主链。具有硅氧烷基团的单体/低聚物的示例可包括：具有直链硅氧烷基的硅氧烷单体/低聚物，环状硅氧烷类单体/低聚物，四面体硅氧烷类单体/低聚物，和具有倍半硅氧烷结构的单体/低聚物等。

[0058] 具有直链硅氧烷基团的单体/低聚物化合物的示例可以包括其中C1-C10烷基和/或C1-C10烷氧基被取代的烷基硅氧烷(例如，原硅酸四甲酯(TMOS)或原硅酸四乙酯TEOS))、烷氧基硅氧烷、烷氧基烷基硅氧烷、乙烯基烷氧基硅氧烷、3-氨基丙基三乙氧基硅氧烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，3-巯基丙基三甲氧基硅烷等。可以使用包含选自这些化合物中的一种或两种以上化合物的混合物，但是本公开不限于此。

[0059] 在具有环状硅氧烷基团的硅氧烷单体/低聚物中，构成其重复单元的硅氧烷基团可以被C1-C20烷基取代，优选C1-C10烷基，如甲基或乙基。在这种情况下，将含有作为重复单元的环状硅氧烷基的聚烷基环状硅氧烷聚合物可包括包含硅原子的聚二烷基硅氧烷，其各自被两个烷基取代，例如，基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的环状硅氧烷聚合物。

[0060] 在一个非限制性实施方式中，环状硅氧烷聚合物可以选自由以下组成的组：甲基-氢-环状硅氧烷；六-甲基环三硅氧烷；六-乙基环三硅氧烷；四-甲基环四硅氧烷、五-甲基环四硅氧烷、六-甲基环四硅氧烷、八-甲基环四硅氧烷；四-乙基环四硅氧烷；四-辛基环四硅氧烷；四-甲基环戊硅氧烷、五-甲基环戊硅氧烷、六-甲基环戊硅氧烷、八-甲基环戊硅氧烷和十-甲基环戊硅氧烷；四-甲基环六硅氧烷、五-甲基环六硅氧烷、六-甲基环六硅氧烷、八-甲基环六硅氧烷和十二-甲基环六硅氧烷；十四-甲基环七硅氧烷；十六-甲基环八硅氧烷；四苯基环四硅氧烷；及它们的组合。

[0061] 具有四面体硅氧烷基团的单体的非限制性示例可以包括四(二甲基硅氧基)硅烷、四(二苯基硅氧基)硅烷、四(二乙基硅氧基)硅烷，及其混合物。

[0062] 此外，例如，可以通过甲基三氯硅氧烷和二甲基氯硅氧烷等的反应合成的倍半硅氧烷(SSQ)可以用作合成基于硅氧烷的聚合物的反应组分，以及直链硅烷、环硅烷和四面体硅氧烷。倍半硅氧烷可以通过交联合成具有阶梯结构或笼形结构的聚倍半硅氧烷。例如，通过有机三氯硅烷的水解得到具有部分笼型结构的七聚型硅氧烷、具有笼型结构的七聚型硅氧烷和具有笼型结构的八聚型硅氧烷等。倍半硅氧烷单体可以通过使用溶解度差异分离七聚体型硅氧烷并且使七聚体型硅氧烷与有机三烷氧基硅烷或有机三氯硅烷进行缩合反应来获得。通常，倍半硅氧烷可以具有RSiO3/2的化学式(这里，R表示氢，C1至C10烷基或C2至C10烷氧基)，但是可用于本公开的倍半硅氧烷不限于此。当使用具有倍半硅氧烷结构的硅氧烷单体/低聚物时，可以优选使用能够形成梯形或笼状结构且耐热性优异的多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)的倍半硅氧烷单元结构。

[0063] 基于硅氮烷的聚合物可以使用氨或己烷甲基二硅氮烷(HDMS)作为氮源并且使用由C1-C10烷基、C2-C20烯基、C3-C20环烷基、C5-C30芳基、C5-C30杂芳基、C1-C10芳基甲硅烷基、C1-C10烷基胺基、C1-C10烷氧基等取代或未取代的卤代硅烷(例如，氯硅烷)作为起始材料。在一个实施方式中，基于硅氮烷的聚合物可以是未被硅烷部分取代的全氢化硅氮烷基聚合物。

[0064] 为了形成界面控制层140，用于形成液体粘合剂(binder)的组合物(composition)(其包含作为用于形成硅氧烷类聚合物或硅氮烷类聚合物的单体和/或低聚物的聚合物组分的前体)和有机溶剂(以及需要时的光聚合引发剂)可以使用旋涂、滴涂、浸涂、喷涂、辊涂、狭缝涂布、流涂和溶液处理(如浇铸处理、丝网印刷、喷墨印刷、刀式喷射或分配)或其组合被施加到适当的基材上(例如，第一电荷传输层130上)，然后可以进行热固化或如UV固化的光固化。

[0065] 例如，热固化可以使用热板进行并且可以在约80℃至150℃(优选地，100℃至150℃)下进行5至20分钟。可以通过发射强度为约1000mJ/cm2至5000mJ/cm2的光(优选地，具有2500mJ/cm2至4000mJ/cm2的强度的光(使用UV灯或LED灯)来进行数秒光固化。

[0066] 在这种情况下，用于形成液体粘合剂的组合物中包含的作为反应组分的聚合物组分(即前体)的含量相对于组合物的总重量可以为约30至70重量份。在本公开中，术语“重量份”是指待混合的组分的重量之间的比率，除非另有说明。

[0067] 包含在用于形成液体粘合剂的组合物中的有机溶剂的类型不受特别限制，并且可以包括选自由甲醇和乙醇组成的组中的至少一种醇类溶剂；选自由以下组成的组中的至少一种醚类溶剂：四氢呋喃、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲基乙基醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚和二乙二醇甲基乙基醚；至少一种选自由以下组成的组的酯类溶剂：乙二醇单乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、乙酸羟甲酯、乙酸羟乙酯、丙二醇甲基乙基丙酸酯和丙二醇乙基醚丙酸酯；至少一种选自由以下组成的组的乙酸酯类溶剂：乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯和丙二醇单乙基醚乙酸酯；至少一种选自由以下组成的组的芳香烃类溶剂：甲苯、二甲苯和甲酚；至少一种选自由以下组成的组的酮类溶剂：丙酮、甲基乙基酮、环戊酮、环己酮、2-庚酮和4-羟基-4-甲基-2-戊酮；至少一种选自由以下组成的组的酰胺类溶剂：N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基甲酰胺和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)；如γ-丁内酯等内酯类溶剂；及它们的组合。这些溶剂的含量相对于液态粘合剂形成用组合物的总重量可以为 重量份、优选为 重量份、更优选为 重量份。

[0068] 当需要光固化时，可以使用苯乙酮类光聚合引发剂、二苯甲酮类光聚合引发剂、噻吨酮类光聚合引发剂、苯偶姻类光聚合引发剂或三嗪类光聚合引发剂作为包含在组合物中的光聚合引发剂用于形成液态粘合剂。光聚合引发剂的含量相对于液态粘合剂形成用组合物的总重量可以为 重量份左右。

[0069] 纳米粘土具有基本上包括四面体二氧化硅层和八面体氧化铝层的组合的层状硅酸盐结构，并且已知通过两层的-OH官能团之间的缩合反应产生高岭石结构。含有比率为2:1的二氧化硅层和氧化铝层的硅酸盐根据其中的负电荷的量可以分成各种结构，其不同于含有比率为1:1的二氧化硅层和氧化铝层的高岭石。

[0070] 纳米粘土的粘土类型没有特别限制，纳米粘土的示例可以包括高岭石(包含比率为1:1的二氧化硅和氧化铝)、坡缕石(由水合硅酸镁(硅酸镁铝)、其中二氧化硅和氧化铝以2:1的比率包含在内)或蒙皂石类粘土(也称为膨润土)、并且其代表性示例是钠蒙脱石。在此，四面体二氧化硅和八面体氧化铝以2:1的比率被包含在其中，其中一些氧化铝被四面体二氧化硅取代，并且一些铁或镁被八面体铝取代，因此由于被其它材料取代，阳离子的量较小。因此，一价阳离子被吸附到蒙脱石类粘土的表面上)。

[0071] 在这些示例中，已知蒙脱石类蒙脱石的晶体结构是基于叶蜡石的结构。在叶蜡石2+ 2+ 3+ 3+ 3+
的结构中，Mg 、Fe 和Fe 离子在八面体层同晶取代Al 离子，Al 离子在四面体层同晶取代Si4+离子。此外，为了电荷平衡、在天然蒙脱石的硅酸盐层之间存在Ca2+、Ka+或Na+等正电荷，以实现整体电平衡。

[0072] 例如，纳米粘土可以是选自由以下元素构成的组：蒙脱土、膨润土、锂蒙脱石、皂石、贝得石、绿脱石、膨胀云母、蛭石、合成云母、凯纳米特、麦格力镍矿、肯纳石、高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石白云母、叶蜡石、叶蛇纹石、海绿石、蛭石、海泡石、伊毛缟石、钠钙长石、珍珠陶土、水矾石、绢云母、石灰石、温石棉、叶蛇纹石及它们的组合。

[0073] 当需要时，可以包含有机组分作为构成纳米粘土-聚合物复合材料的粘土组分。在这种情况下，有机组分可以是季铵盐、鏻盐、马来酸盐、琥珀酸盐、丙烯酸盐、苄型氢和/或恶唑啉。

[0074] 为了控制纳米粘土硅酸盐的亲水性表面和可具有疏水性的聚合物链之间的排斥力，当使用两性有机化合物(例如由基于含有磷(P)或硫(S)的铵或鎓的阳离子头部，以及包含直链C6至C18低分子脂族烃或脂环族或脂族烃化合物的尾部(例如十二烷基胺)组成)作为有机物质容易渗透纳米粘土层之间的有机物质时，阳离子头部可以引起硅酸盐中的阳离子交换以降低页硅酸盐的亲水性质，并且疏水性尾部可以增加与有机成分的相互作用和硅酸盐的层之间的距离以促进有机材料渗透硅酸盐层，从而形成纳米粘土和聚合物的复合物。因此，聚合物可以在整个复合材料中形成基质。

[0075] 例如，纳米粘土的有机改性剂可以包括选自由以下组成的组：十六烷基三甲基铵盐、四癸胺、十六烷基胺、十八烷基胺、二甲基二硬脂基铵盐、三甲基十四烷基铵盐、三甲基十六烷基铵盐、三甲基十八烷基铵盐、苄基三甲基铵盐、苄基三乙基铵盐、苯基三甲基铵盐、二甲基二十八烷基铵盐、苯甲烃铵盐、司拉氯铵盐、地那铵盐、十六烷基吡啶鎓盐、四正丁基铵盐、聚季铵盐、己基铵盐、辛基铵盐、十八烷基铵盐、二辛基二乙基铵盐、双十八烷基二甲基铵盐、己基羟基乙基铵盐、十二烷基羟基乙基二甲基铵盐、十八烷基羟基乙基二甲基铵盐、辛基羧基乙基铵盐、十二烷基羧基乙基二甲基铵盐、十六烷基羧基乙基二甲基铵盐、十八烷基羧基乙基二甲基铵盐、十二烷基巯基乙基甲基铵盐、十六烷基巯基乙基二甲基铵盐、四乙基鏻盐、三乙基苄基鏻盐、三正丁基苄基鏻盐及它们的组合，和/或选自由以下组成的组的阴离子型表面活性剂：硬脂酸盐、烷基羧酸盐、烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基磷酸盐、烷基聚氧乙烯硫酸盐及它们的组合。

[0076] 为了形成纳米粘土-聚合物复合材料，可以采用原位聚合法，即将作为聚合物单元材料的单体与用于聚合的溶剂一起插入粘土层之间，并在粘土层之间引入聚合，将聚合物和粘土分散在溶剂中形成复合物的溶液嵌入法；通过剪切力或转动力使聚合物链在聚合物层之间以流动状态被挤压的熔融嵌入法；直接层状硅酸盐法(例如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、聚丙烯腈(PACN)、聚丙烯腈)或翠绿亚胺盐聚苯胺(PANI))、加热凝胶型前体和聚合物的混合物以形成层状结构、分散和聚集方法将未改性的蒙脱石粘土分散到水中以增加粘土之间的层间距离并中和水的粘土的层间吸引力，从而使粘土层成为独立层，加入作为乳化剂的聚合物胶乳以保持颗粒稳定性分散到粘土分散的水溶液中以获得沉淀物，收集并干燥沉淀物以形成复合物等，但是本公开不限于此。

[0077] 纳米粘土-聚合物复合材料(nanoclay-polymer composite)可以被分类为插入结构和剥离结构，在插入结构中根据粘土的各层之间的距离将聚合物链插入到粘土层之间的空间中的以增加粘土的各层之间的距离，在剥离结构中，纳米粘土在聚合物基体(matrix)中失去了层间规律性。优选可以使用具有剥离结构的纳米粘土-聚合物复合材料。

[0078] 在一个实施方式中，用于形成界面控制层140的纳米粘土-聚合物复合材料可以选自由以下组成的组：纳米粘土-尼龙复合材料(例如，纳米粘土-尼龙6/12/66复合材料)、纳米粘土-聚烯烃复合材料(例如纳米粘土-聚丙烯复合材料)、纳米粘土-聚乙烯醇复合材料、纳米粘土-乙烯乙酸乙烯酯(EVA)复合材料、纳米粘土-丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)复合材料，以及上述纳米粘土-聚合物的共聚物复合材料，但是本公开不限于此。

[0079] 由纳米粘土-聚合物复合材料形成的界面控制层140可以根据下面将描述的方法来制造。界面控制层140可通过将如上所述合成的纳米粘土-聚合物复合材料和有机溶剂的混合物形成的薄膜形成复合物涂布到第一电荷传输层130上并干燥薄膜形成复合物而形成。这里使用的有机溶剂可以与用于形成用于固化硅氧烷基聚合物的粘合剂的有机溶剂相同。纳米粘土-聚合物复合材料的涂布方法没有限制，可以使用旋涂法、滴涂法、浸涂法、喷涂法、辊涂法、流涂法等溶解法、流延法、丝网印刷法、喷墨印刷法可以使用它们的组合。在其中分散有纳米粘土-聚合物复合材料的溶液被涂布到第一电荷传输层130上之后，可以在120℃或更低(例如50℃-80℃或更低)的温度下使得溶液干燥1至5小时，以从中去除有机溶剂。

[0080] 在一个实施方式中，界面控制层140可以堆叠为1nm至30nm的厚度，并且优选地为1nm至10nm的厚度。当界面控制层140的厚度小于上述厚度范围时，很难期望量子点152和发射层150的界面形态得到改善。即使当界面控制层140的厚度超过上述厚度范围时，量子点
152和发射层150的界面形态特性也不增加并且从第一电荷传输层130到发光材料层150的空穴注入特性可能会降低。

[0081] 也就是说，根据本公开的第一实施方式，界面控制层140位于发光材料层150和第一电荷传输层130之间，以便向发光材料层150提供空穴。因此，与界面控制层140相邻的量子点152和发光材料层150的表面形态特性可以得到改善以使量子点152均匀地排列在整个发光材料层150中，并且可以阻挡湿气或氧气渗透到发光材料层150中以防止量子点152的劣化。因此，可以减小发光二极管100的驱动电压，并且可以改善其发光效率且防止其发光效率随着时间的推移而降低。

[0082] 图2是根据本公开第二实施方式的具有常规结构的量子点发光二极管的示意性截面图，其中界面控制层位于发光材料层与第二电荷传输层之间。如图2所示，根据本公开第二实施方式的量子点发光二极管200包括：第一电极210、面对第一电极210的第二电极220、位于第一电极210与第二电极之间220的发光材料层250、位于第一电极210与发光材料层250之间的第一电荷传输层230、位于第二电极220与发光材料层250之间的第二电荷传输层
260以及位于发光材料层250与第二电荷传输层260之间的界面控制层240。

[0083] 如在第一实施方式中那样，第一电极210可以是阳极，类似于空穴注入电极。例如，第一电极210可以由如ITO、IZO、ITZO、ICO、SnO2、In2O3、Cd:ZnO、F:SnO2、In:SnO2、Ga:SnO2或AZO的掺杂或未掺杂的金属氧化物或者包含镍(Ni)、铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、铱(Ir)或碳纳米管的金属材料形成。

[0084] 第二电极220可以是阴极，类似于电子注入电极。例如，第二电极220可以包括Ca、Ba、Ca/Al、LiF/Ca、LiF/Al、BaF2/Al、CsF/Al、CaCO3/Al、BaF2/Ca/Al、Al、Mg、Au:Mg或Ag:Mg。例如，第一电极210和第二电极220可以被堆叠为50nm至300nm的厚度。

[0085] 在本实施方式中，第一电荷传输层230可以是用于向发光材料层250提供空穴的空穴传输层。例如，第一电荷传输层230可以包括：HIL 232，其位于第一电极210与发光材料层250之间并且与第一电极210相邻；以及HTL 234，其位于第一电极210与发光材料层250之间并且与发光材料层250相邻。

[0086] HIL 232可以由选自由以下组成的组的材料形成：PEDOT:PSS、掺杂有F4-TCNQ的TDATA(例如，掺杂p型掺杂剂的酞菁，如掺杂有F4-TCNQ的ZnPc或掺杂有F4-TCNQ、HAT-CN的α-NPD，及它们的组合，但是本公开不限于此。例如，如F4-TCNQ等掺杂剂可以按照相对于主体为1wt％至20wt％的比率进行掺杂。

[0087] HTL 234可以由选自由以下组成的组的有机材料形成：CBP、芳基胺如α-NPD(α-NPB)、螺-NPB、TPD、螺-TPD、DNTPD、TCTA、m-MTDATA、TFB和PVK、聚苯胺、聚吡咯、酞菁铜、4,4'-双(对咔唑基)-1,1'-联苯、N,N,N',N'-四芳基联苯胺、PEDOT：PSS及其衍生物、聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物、如MEH-PPV或MOMO-PPV等聚(对)苯撑乙烯及其衍生物、聚甲基丙烯酸酯及其衍生物、聚(9,9-辛基芴)及其衍生物、聚(螺芴)及其衍生物以及它们的组合。

[0088] 可选地，第二电荷传输层230可以包括一个层。例如，可以省略HIL 232，并且第一电荷传输层230可以仅包括HTL 234。第二电荷传输层230可以通过如上所述用空穴注入材料(例如，PEDOT:PSS)掺杂空穴传输有机材料而形成。HIL 232和HTL234可以各自具有10nm至200nm的厚度，并且优选地具有10nm至100nm的厚度，但是本公开不限于此。

[0089] 发光材料层250可以是填充有例如平均直径为1nm至100nm的量子点252的层。在发光材料层250中使用的量子点252可以包括II-VI族、III-VI族或III-V族纳米半导体化合物。例如，量子点252可以是不含Cd的I-III-VI族或III-V族半导体化合物。量子点252可以具有单一结构或核/壳结构。

[0090] 例如，量子点252具有核-壳结构，其中发光核部件位于中心，并且发光核部件的表面被壳包围以保护发光核部件。壳的表面被分散在溶剂中的配体组分包围。可选地，量子点252可以是如均匀合金量子点或梯度合金量子点的合金量子点(例如，CdSxSe1-x、CdSexTe1-x或ZnxCd1-xSe)。

[0091] 可以通过根据量子点252颗粒的生长程度控制能带隙来获得各种波长的光。例如，可以通过在发光材料层250中包括具有440nm、530nm或620nm PL发射特性的量子点252来实现白色。可选地，发光材料层250可以包括具有红色、绿色或蓝色的量子点252，并且分别发出红色、绿色或蓝色的光。

[0092] 第二电荷传输层260可以是向发光材料层250提供电子的电子传输层。在一个实施方式中，第二电荷传输层260包括：EIL 262，其位于第二电极220与发光材料层250之间并且与第二电极220相邻；以及ETL 264，其位于第二电极220与发光材料层250之间并且与发光材料层250相邻。

[0093] EIL262可以由掺杂有或结合有氟的金属(如Al、Cd、Cs、Cu、Ga、Ge、In或Li)形成，或者由掺杂有或未掺杂有Al、Mg、In、Li、Ga、Cd、Cs、Cu等的金属氧化物(例如二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锆(ZrO)、氧化锡(SnO2)、氧化钨(WO3)或氧化钽(Ta2O3))形成。

[0094] ETL264可以由恶唑类化合物、异恶唑类化合物、三唑类化合物、异噻唑类化合物、恶二唑类化合物、噻二唑类化合物、二萘嵌苯类化合物化合物或铝络合物形成。具体而言，ETL 264的有机材料可以选自由以下组成的组：TAZ、BCP、TPBi、Alq3、Balq、Salq它们组合，但是本公开不限于此。

[0095] 另选地，第二电荷传输层260可以仅包括ETL 264。例如，EIL 262和ETL 264可以各自堆叠为10nm至200nm的厚度、并且优选地为10nm至100nm的厚度。

[0096] 根据本公开的第二实施方式，界面控制层240位于发光材料层250与第二电荷传输层260之间。界面控制层240可以由对发光材料层250的量子点252具有高界面粘附性的材料形成。此外，界面控制层240可以由具有高透光率的材料形成，以便不降低光学特性并且能够形成网络结构或分层结构。例如，界面控制层240可以由具有硅烷醇基团或硅氧烷基团的单体或低聚物、硅氧烷类聚合物、硅氮烷类聚合物和/或纳米粘土-聚合物复合材料形成。

[0097] 在一个实施方式中，当位于发光材料层250与第二电荷传输层260之间的界面控制层240包括具有硅烷醇基团或硅氧烷基团的单体或低聚物时，包括具有硅烷醇基团或硅氧烷基团的单体的液体组合物(liquid composition)和有机溶剂可以涂布到发光材料层250上，并且然后可以在其上进行加热干燥处理。

[0098] 在这种情况下，当包含在发光材料层250中的量子点252由不含镉类材料形成时，可以在80℃或更低(例如50℃至80℃)的温度下进行加热干燥处理。当量子点252由镉类材料形成时，可以在120℃或更低(例如80℃至120℃)的温度下进行加热干燥处理。例如，界面控制层240可以被堆叠为1nm至30nm的厚度，并且优选地为1nm至10nm的厚度。

[0099] 也就是说，根据本公开的第二实施方式，界面控制层240位于发光材料层250与向发光材料层250提供电子的第二电荷传输层260之间。通过增强与界面控制层240相邻的量子点252和发光材料层250的表面形态特性，可以使量子点252均匀地排列在整个发光材料层250上，并且可以防止湿气或氧气渗透到发光材料层250以防止量子点252劣化。因此，可以减小发光二极管200的驱动电压、并且可以改善其发光效率且防止其发光效率随着时间的推移而降低。

[0100] 图3是根据本公开第三实施方式的具有常规结构的量子点发光二极管的示意性截面图，其中两个界面控制层位于发光材料层与第一电荷传输层之间以及发光材料层与第二电荷传输层之间。如图3所示，根据本公开第三实施方式的量子点发光二极管300包括：第一电极310、面对第一电极310的第二电极320、位于第一电极310与第二电极之间320的发光材料层350、位于第一电极310与发光材料层350之间的第一电荷传输层330、位于第二电极320与发光材料层350之间的第二电荷传输层360以及位于发光材料层350与第一电荷传输层330之间和发光材料层350与第二电荷传输层360之间的界面控制层340。

[0101] 第一电极310可以是阳极、例如空穴注入电极。例如，第一电极310可以是如ITO、IZO、ITZO、ICO、SnO2、In2O3、Cd:ZnO、F:SnO2、In:SnO2、Ga:SnO2或AZO的掺杂或未掺杂的金属氧化物，或者是含有镍(Ni)、铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、铱(Ir)或碳纳米管的金属材料。

[0102] 第二电极320可以是阴极，类似于电极注入电极。例如，第二电极320可以包括Ca、Ba、Ca/Al、LiF/Ca、LiF/Al、BaF2/Al、CsF/Al、CaCO3/Al、BaF2/Ca/Al、Al、Mg、Au:Mg或Ag:Mg。例如，第一电极310和第二电极320可以被堆叠为50nm至300nm的厚度。

[0103] 在本实施方式中，第一电荷传输层330可以是向发光材料层350提供空穴的空穴传输层。在一个实施方式中，第一电荷传输层330可以包括：HIL 332，其位于第一电极310与发光材料层350之间并且与第一电极310相邻；以及HTL 334，其位于第一电极310与发光材料层350之间并且与发光材料层350相邻。

[0104] HIL332可以由选自由以下组成的组的材料形成：PEDOT:PSS、掺杂有F4-TCNQ的TDATA(例如，掺杂p型掺杂剂的酞菁，如掺杂有F4-TCNQ的ZnPc或掺杂有F4-TCNQ、HAT-CN的α-NPD，及它们的组合，但是本公开不限于此。例如，如F4-TCNQ等掺杂剂可以按照相对于主体为1wt％至20wt％的比率进行掺杂。

[0105] HTL 334可以由选自由以下组成的组的有机材料形成：芳基胺如α-NPD(α-NPB)、螺-PNB、TPD、螺-TPD、DNTPD、TCTA、m-MTDATA、TFB和PVK、聚苯胺、聚吡咯、酞菁铜、4,4'-双(对咔唑基)-1,1'-联苯、N,N,N',N'-四芳基联苯胺、PEDOT：PSS及其衍生物、聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物、如MEH-PPV或MOMO-PPV等聚(对)苯撑乙烯及其衍生物、聚甲基丙烯酸酯及其衍生物、聚(9,9-辛基芴)及其衍生物、聚(螺芴)及其衍生物以及它们的组合。

[0106] 第一电荷传输层330可以包括一个层。例如，可以省略HIL 332，并且第一电荷传输层330可以仅包括HTL 334。第一电荷传输层330可以通过如上所述用空穴注入材料(例如PEDOT:PSS)对空穴传输有机材料进行掺杂来形成。HIL 332和HTL 334中的每一个可以具有10nm至200nm的厚度，并且优选地具有10nm至100nm的厚度，但是本公开不限于此。

[0107] 发光材料层350可以是填充有例如平均直径为1nm至100nm的量子点352的层。在发光材料层350中使用的量子点352可以包括II-VI族、III-VI族或III-V族纳米半导体化合物。例如，量子点352可以是不含Cd的I-III-VI族或III-V族半导体化合物。量子点352可以具有单一结构或核/壳结构。

[0108] 例如，量子点352具有核-壳结构，其中发光核部件位于中心，并且发光核部件的表面被壳包围以保护发光核部件。壳的表面被分散在溶剂中的配体组分包围。可选地，量子点352可以是如均匀合金量子点或梯度合金量子点的合金量子点(例如，CdSxSe1-x、CdSexTe1-x或ZnxCd1-xSe)。

[0109] 可以通过根据量子点352颗粒的生长程度控制能带隙来获得各种波长的光。例如，可以通过在发光材料层350中包括具有440nm、530nm或620nm PL发射特性的量子点352来实现白色。可选地，发光材料层350可以包括具有红色、绿色或蓝色的量子点352，并且分别发出红色、绿色或蓝色的光。

[0110] 第二电荷传输层360可以是向发光材料层350提供电子的电子传输层。在一个实施方式中，第二电荷传输层360包括：EIL362，其位于第二电极320与发光材料层350之间且与第二电极320相邻；以及ETL364，其位于第二电极320与发光材料层350之间且与发光材料层350相邻。

[0111] EIL 362可以由掺杂有或结合有氟的金属材料(如Al、Cd、Cs、Cu、Ga、Ge、In或Li)，或者由掺杂有或未掺杂有Al、Mg、In、Li、Ga、Cd、Cs、Cu等的金属氧化物(例如二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锆(ZrO)、氧化锡(SnO2)、氧化钨(WO3)或氧化钽(Ta2O3))形成。

[0112] ETL 364可以由恶唑类化合物、异恶唑类化合物、三唑类化合物、异噻唑类化合物、恶二唑类化合物、噻二唑类化合物、苝类化合物或铝络合物来形成。具体而言，ETL364的有机材料可以选自由以下组成的组：TAZ、BCP、TPBi、Alq3、Balq、Salq它们组合，但是本公开不限于此。

[0113] 可选地，第二电荷传输层360可以仅包括ETL 364。例如，EIL 362和ETL 364中的每一个可以堆叠为10nm至200nm的厚度，并且优选地为10nm至100nm的厚度。

[0114] 根据本公开的第三实施方式，分成两部分的界面控制层340与发光材料层350相邻。即，根据本实施方式，界面控制层340包括第一界面控制层342和第二界面控制层344，第一界面控制层342位于第一电荷传输层330与发光材料层350之间，第二界面控制层344位于发光材料层350与第二电荷传输层360之间。

[0115] 第一界面控制层342和第二界面控制层344可以由对与其相邻的发光材料层350的量子点352具有高界面粘附性的材料形成。此外，第一界面控制层342和第二界面控制层344可以由具有高透光率的材料形成，以不降低光学特性并且能够形成网络结构或分层结构。例如，第一界面控制层342和第二界面控制层344可以由具有硅烷醇基团和/或硅氧烷基团的单体或低聚物、硅氧烷类聚合物、硅氮烷类聚合物和/或纳米粘土-聚合物复合材料来形成。

[0116] 例如，第一界面控制层342和第二界面控制层344可以各自堆叠为1nm至30nm的厚度，并且优选地为1nm至10nm的厚度。第一界面控制层342和第二界面控制层344可以由相同的材料或不同的材料形成。

[0117] 第一界面控制层342和第二界面控制层344可以堆叠为相同的厚度。另选地，第一界面控制层342和第二界面控制层344可以堆叠为不同的厚度。一般来说，关于电荷向发光材料层350的移动，用于注入空穴的能量势垒比用于注入电子的势垒高是已知的。因此，位于第一电荷传输层330(为HTL)与发光材料层350之间的第一界面控制层342的厚度优选等于或小于位于第二电荷传输层360(为ETL)与发光材料层350之间的第二界面控制层344的厚度。通过将第一界面控制层342的厚度堆叠为小于或等于第二界面控制层344的厚度，可以使得要注入到发光材料层350中的空穴量与电子量平衡。

[0118] 例如，与向发光材料层350提供空穴的第一电荷传输层330相邻的第一界面控制层342以及与向发光材料层350提供电子的第二电荷传输层360相邻的第二界面控制层344，可以以1:1至1:5的厚度比来堆叠，优选地以1:1至1：4的厚度比来堆叠，并且更优选地以1：2至
1：4的厚度比来堆叠。例如，第一界面控制层342可以被堆叠为1nm至10nm的厚度，并且优选地为1nm至3nm的厚度，并且第二界面控制层344可以被堆叠为2nm至30nm的厚度，并且优选地为5nm至10nm的厚度。

[0119] 根据本公开的第三实施方式，设置了位于发光材料层350与向发光材料层350提供空穴的第一电荷传输层330之间的第一界面控制层342以及位于发光材料层350与向发光材料层350提供电子的第二电荷传输层340之间的第二界面控制层344。也就是说，在本实施方式中，界面控制层342和344分别设置在包括量子点352的发光材料层350的相对界面处。当与仅在发光材料层350的一个界面处形成界面控制层的第一和第二实施方式相比时，量子点352和发光材料层350的表面形态特性可以得到改善，以使量子点352均匀地排列在发光材料层350中，并且可以更有效地阻挡湿气或氧气渗透到发光材料层350中，从而防止了量子点352的劣化。因此，可以减小发光二极管300的驱动电压，并且可以改善其发光效率且防止其发光效率随着时间的推移而降低。

[0120] 以上在第一到第三实施方式中已经描述了其中HTL位于具有相对低的功函数的第一电极与发光材料层之间并且ETL位于具有高的功函数的第二电极与发光材料层之间的具有常规结构的量子点发光二极管。如下所述，量子点发光二极管可以具有反向结构而不是常规结构。

[0121] 图4是根据本公开第四实施方式的具有反向结构的量子点发光二极管的示意性截面图，其中界面控制层位于发光材料层和第一电荷传输层之间。如图4所示，根据本公开第四实施方式的量子点发光二极管400包括：第一电极410、面对第一电极410的第二电极420、位于第一电极410与第二电极420之间的发光材料层450、位于第一电极410与发光材料层450之间的第一电荷传输层430、位于第二电极420与发光材料层450之间的第二电荷传输层
460以及位于第一电荷传输层430与发光材料层450之间的界面控制层440。

[0122] 第一电极410可以是阴极，类似于电极注入电极。例如，第一电极410可以由如ITO、IZO、ITZO、ICO、SnO2、In2O3、Cd:ZnO、F:SnO2、In:SnO2、Ga:SnO2或AZO的掺杂或未掺杂的金属氧化物或者包含镍(Ni)、铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、铱(Ir)或碳纳米管的金属材料形成。

[0123] 第二电极420可以是阴极，类似于电子注入电极。例如，第二电极420可以包括Ca、Ba、Ca/Al、LiF/Ca、LiF/Al、BaF2/Al、CsF/Al、CaCO3/Al、BaF2/Ca/Al、Al、Mg、Au:Mg或Ag:Mg。例如，第一电极410和第二电极420可以被堆叠为50nm至300nm的厚度。

[0124] 第一电荷传输层430可以是向发光材料层450提供电子的电子传输层。在一个实施方式中，第一电荷传输层430包括：EIL 432，其位于第一电极410与发光材料层450之间且与第一电极410相邻；以及ETL 434，其位于第一电极410与发光材料层450之间且与发光材料层450相邻。

[0125] EIL 432可以由掺杂有或结合有氟的金属(如Al、Cd、Cs、Cu、Ga、Ge、In或Li)形成，或者由掺杂有或未掺杂有Al、Mg、In、Li、Ga、Cd、Cs、Cu等的金属氧化物(例如二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锆(ZrO)、氧化锡(SnO2)、氧化钨(WO3)或氧化钽(Ta2O3))形成。

[0126] ETL 434可由如恶唑类化合物、异恶唑类化合物、三唑类化合物、异噻唑类化合物、恶二唑类化合物、噻二唑类化合物、苝类化合物或铝络合物的有机材料形成。具体而言，ETL 434的有机材料可以选自由TAZ、BCP、TPBi、Alq3、Balq、Salq及它们的组合构成的组，但是本公开不限于此。

[0127] 另选地，第一电荷传输层430可以仅包括一个层，即ETL 434。例如，EIL 432和ETL 434可以各自堆叠为10nm至200nm的厚度，并且优选地为10nm至100nm的厚度。

[0128] 发光材料层450可以是填充有例如平均直径为1nm至100nm的量子点452的层。在发光材料层450中使用的量子点452可以包括II-VI族、I-III-VI族或III-V族纳米半导体化合物，并且可以是例如无镉的I-III-VI族或III-V族半导体化合物。量子点452可以具有单一结构或核/壳结构。

[0129] 例如，量子点452具有核-壳结构，其中发光核部件位于中心，并且发光核部件的表面被壳包围以保护该发光核部件。壳的表面被分散在溶剂中的配体组分包围。可选地，量子点452可以是如均匀合金量子点或梯度合金量子点的合金量子点(例如CdSxSe1-x、CdSexTe1-x或ZnxCd1-xSe)。

[0130] 可以通过根据量子点452颗粒的生长程度控制能带隙来获得各种波长的光。例如，可以通过在发光材料层450中包括具有440nm、530nm或620nm PL发射特性的量子点452来实现白色。可选地，发光材料层450可以包括具有红色、绿色或蓝色的量子点452，并且分别发出红色、绿色或蓝色的光。

[0131] 在本实施方式中，第二电荷传输层460可以是向发光材料层450提供空穴的空穴传输层。在一个实施方式中，第二电荷传输层460包括：HIL 462，其位于第二电极420与发光材料层450之间且与第二电极420相邻；以及HTL 464，其位于第二电极420与发光材料层450之间且与发光材料层450相邻。

[0132] HIL462可以由选自由以下组成的组的材料形成：PEDOT:PSS、掺杂有F4-TCNQ的TDATA(例如，掺杂p型掺杂剂的酞菁，如掺杂有F4-TCNQ的ZnPc或掺杂有F4-TCNQ、HAT-CN的α-NPD，及它们的组合，但是本公开不限于此。例如，如F4-TCNQ等掺杂剂可以以相对于主体为1wt％至20wt％的比率进行掺杂。

[0133] HTL 464可以由有机材料形成。例如，HTL 464可以由选自由以下组成的组的有机材料形成：芳基胺如α-NPD(α-NPB)、螺-PNB、TPD、螺-TPD、DNTPD、TCTA、m-MTDATA、TFB和PVK、聚苯胺、聚吡咯、酞菁铜、4,4'-双(对咔唑基)-1,1'-联苯、N,N,N',N'-四芳基联苯胺、PEDOT:PSS及其衍生物、聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物、如MEH-PPV或MOMO-PPV等聚(对)苯撑乙烯及其衍生物、聚甲基丙烯酸酯及其衍生物、聚(9,9-辛基芴)及其衍生物、聚(螺芴)及其衍生物、以及它们的组合。

[0134] 另选地，第二电荷传输层460可以包括一个层。例如，可以省略HIL 462，并且第二电荷传输层460可以仅包括HTL 464。HIL 462可以通过如上所述用空穴注入材料(例如，PEDOT:PSS)对空穴传输有机材料进行掺杂来形成。HIL 462和HTL 464可以各自具有10nm至200nm的厚度，并且优选地具有10nm至100nm的厚度，但是本公开不限于此。

[0135] 根据本公开的第四实施方式，界面控制层440位于第一电荷传输层430与发光材料层450之间。界面控制层440可以由具有硅烷醇基团和/或硅氧烷基团的单体或低聚物、硅氧烷类聚合物、硅氮烷类聚合物和/或纳米粘土-聚合物复合材料来形成。例如，界面控制层440可以被堆叠为1nm至30nm的厚度，并且优选地为1nm至10nm的厚度。

[0136] 根据本实施方式，通过在作为ETL的第一电荷传输层430与发光材料层450之间形成界面控制层440，量子点452和发光材料层450的表面形态特性可以得到改善，以使量子点452均匀地排列在整个发光材料层450中，并且可以阻止湿气或氧气渗透到发光材料层450中，从而防止量子点452的劣化。因此，可以减小发光二极管400的驱动电压，并且可以改善其发光效率且防止其发光效率随着时间的推移而降低。

[0137] 图5是根据本公开的第五实施方式的具有反向结构的量子点发光二极管的示意性截面图，其中界面控制层位于发光材料层与第二电荷传输层之间。如图5所示，根据本公开的第五实施方式的量子点发光二极管500包括：第一电极510、面对第一电极510的第二电极520、位于第一电极510和第二电极520之间的发光材料层550、位于第一电极510与发光材料层550之间的第一电荷传输层530、位于第二电极520与发光材料层550之间的第二电荷传输层560以及位于发光材料层550与第二电荷传输层560之间的界面控制层540。

[0138] 第一电极510可以是阴极，类似于电极注入电极。例如，第一电极510可以由如ITO、IZO、ITZO、ICO、SnO2、In2O3、Cd:ZnO、F:SnO2、In:SnO2、Ga:SnO2或AZO的掺杂或未掺杂的金属氧化物或者包含镍(Ni)、铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、铱(Ir)或碳纳米管的金属材料形成。

[0139] 第二电极520可以是阳极，类似于空穴注入电极。例如，第二电极520可以包括Ca、Ba、Ca/Al、LiF/Ca、LiF/Al、BaF2/Al、CsF/Al、CaCO3/Al、BaF2/Ca/Al、Al、Mg、Au:Mg或Ag:Mg。例如，第一电极510和第二电极520可以被堆叠为50nm至300nm的厚度。

[0140] 在本实施方式中，第一电荷传输层530可以是向发光材料层550提供电子的电子传输层。在一个实施方式中，第一电荷传输层530可以包括：EIL 532，其位于第一电极510与发光材料层550且与第一电极510相邻；以及ETL 534，其位于第一电极510与发光材料层550之间且与发光材料层550相邻。

[0141] EIL 532可以是掺杂有或结合有氟的金属或者是掺杂有或未掺杂金属的金属氧化物。ETL 534可由如恶唑类化合物、异恶唑类化合物、三唑类化合物、异噻唑类化合物、恶二唑类化合物、噻二唑类化合物、苝类化合物或铝络合物等有机材料形成。另选地，第二电荷传输层530可以仅包括一层(例如ETL 534)。例如，EIL 532和ETL 534可以各自堆叠为10nm至200nm的厚度、并且优选地为10到100nm的厚度。

[0142] 发光材料层550可以填充有例如平均直径为1nm至100nm的量子点552。在发光材料层550中使用的量子点552可以包括II-VI族、III-VI族或III-V族纳米半导体化合物，并且可以是例如不含Cd的I-III-VI族或III-V族半导体化合物。量子点552可以包括核/壳结构的单一结构。

[0143] 例如，量子点552具有核-壳结构，其中发光核部件位于中心，并且发光核部件的表面被壳包围以保护发光核部件。量子点552可以是合金量子点(例如，CdSxSe1-x、CdSexTe1-x或ZnxCd1-xSe)。可以通过根据量子点352颗粒的生长程度控制能带隙来获得各种波长的光。

[0144] 在本实施方式中，第二电荷传输层560可以是向发光材料层550提供空穴的空穴传输层。在一个实施方式中，第二电荷传输层560可以包括：HIL 562，其位于第二电极520与发光材料层550之间且与第二电极520相邻；以及HTL 564，其位于第二电极520与发光材料层550之间且与发光材料层550相邻。

[0145] HIL 562可以由选自由以下组成的组的材料形成：PEDOT:PSS、掺杂有F4-TCNQ的TDATA，例如掺杂p型掺杂剂的酞菁，如用F4-TCNQ掺杂的ZnPc或用F4-TCNQ、HAT-CN掺杂的α-NPD，及它们的组合。

[0146] HTL 564可以由选自由以下组成的组的有机材料形成：芳基胺如α-NPD(α-NPB)、螺-PNB、TPD、螺-TPD、DNTPD、TCTA、m-MTDATA、TFB和PVK、聚苯胺、聚吡咯、酞菁铜、4,4'-双(对咔唑基)-1,1'-联苯、N,N,N',N'-四芳基联苯胺、PEDOT:PSS及其衍生物、聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物、如MEH-PPV或MOMO-PPV等聚(对)苯撑乙烯及其衍生物、聚甲基丙烯酸酯及其衍生物、聚(9,9-辛基芴)及其衍生物、聚(螺芴)及其衍生物、以及它们的组合。

[0147] 第二电荷传输层560可以包括一个层。HIL 562和HTL 564可以各自具有10nm至200nm的厚度，并且优选地具有10nm至100nm的厚度，但是本公开不限于此。

[0148] 根据本公开的第五实施方式，界面控制层540位于发光材料层550与可以是空穴传输层的第二电荷传输层560之间。界面控制层540可以由具有硅烷醇基团和/或硅氧烷基团的单体或低聚物、硅氧烷类聚合物、硅氮烷类聚合物和/或纳米粘土-聚合物复合材料来形成。例如，界面控制层540可以被堆叠为1nm至30nm的厚度，并且优选地为1nm至10nm的厚度。

[0149] 根据本实施方式，通过在发光材料层550与第二电荷传输层560之间形成界面控制层540，量子点552和发光材料层550的表面形态特性可以得到改善，以使量子点552均匀地排列在整个发光材料层550中，并且可以阻挡湿气或氧气渗透到发光材料层250中以防止量子点552的劣化。因此，可以减小发光二极管500的驱动电压，并且可以改善其发光效率且防止其发光效率随着时间的推移而降低。

[0150] 图6是根据本公开第六实施方式的具有反向结构的量子点发光二极管的示意性截面图，其中两个界面控制层位于发光材料层与第一电荷传输层之间以及发光材料层与第二电荷之间；

[0151] 如图6所示，根据本公开第六实施方式的量子点发光二极管600包括：第一电极610、面对第一电极610的第二电极620、位于第一电极610与第二电极620之间的发光材料层
650、位于第一电极610与发光材料层650之间的第一电荷传输层630、位于第二电极620与发光材料层650之间的第二电荷传输层66、以及位于发光材料层650与第一电荷传输层630之间以及发光材料层650与第二电荷传输层660之间的的界面控制层640。

[0152] 第一电极610可以是阴极，类似于电子注入电极。例如，第一电极610可以由如ITO、IZO、ITZO、ICO、SnO2、In2O3、Cd:ZnO、F:SnO2、In:SnO2、Ga:SnO2或AZO的掺杂或未掺杂的金属氧化物或者包含镍(Ni)、铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、铱(Ir)或碳纳米管的金属材料形成。

[0153] 第二电极620可以是阳极、类似于空穴注入电极。例如，第二电极620可以包括Ca、Ba、Ca/Al、LiF/Ca、LiF/Al、BaF2/Al、CsF/Al、CaCO3/Al、BaF2/Ca/Al、Al、Mg、Au:Mg或Ag:Mg。例如，第一电极610和第二电极620可以被堆叠为50nm至300nm的厚度。

[0154] 在本实施方式中，第一电荷传输层630可以是向发光材料层650提供电子的电子传输层。在一个实施方式中，第一电荷传输层630包括：ETL632，其位于第一电极610与发光材料层650之间且与第一电极610相邻；以及ETL634，其位于第一电极610与发光材料层650之间且与发光材料层650相邻。

[0155] EIL 632可以由掺杂有或结合有氟的金属形成，或者可以由掺杂或未掺杂金属的金属氧化物形成。ETL 634可由如恶唑类化合物、异恶唑类化合物、三唑类化合物、异噻唑类化合物、恶二唑类化合物、噻二唑类化合物、苝类化合物或铝络合物的有机材料形成。具体而言，ETL634可以由从由TAZ、BCP、TPBi、Alq3、Balq、Salq及它们的组合构成的组中选择的有机材料形成。第二电荷传输层630可以仅由一层(即ETL 634)。例如，EIL 632和ETL 634可以各自堆叠为10nm至200nm的厚度，并且优选地为10nm至100nm的厚度。

[0156] 发光材料层650可以是填充有例如平均直径为1nm至100nm的量子点652的层。在发光材料层650中使用的量子点652可以包括II-VI族、III-VI族或III-V族纳米半导体化合物，并且可以是例如不含Cd的I-III-VI族或III-V族半导体化合物。量子点652可以具有单一结构或核/壳结构。

[0157] 例如，量子点652具有核-壳结构，其中发光核部件位于中心，并且发光核部件的表面被壳包围以保护发光核部件。量子点252可以是合金量子点(例如，CdSxSe1-x、CdSexTe1-x或ZnxCd1-xSe)。可以通过根据量子点252颗粒的生长程度控制能带隙来获得各种波长的光。

[0158] 在本实施方式中，第二电荷传输层660可以是向发光材料层650提供空穴的空穴传输层。在一个实施方式中，第二电荷传输层660包括：HIL 662，其位于第二电极620与发光材料层650之间且与第二电极620相邻；以及HIL 664，其位于第二电极620与发光材料层650之间且与发光材料层650相邻。

[0159] HIL 662可以由选自由以下组成的组的材料形成：PEDOT:PSS、掺杂有F4-TCNQ的TDATA(例如，掺杂p型掺杂剂的酞菁，如掺杂有F4-TCNQ的ZnPc或掺杂有F4-TCNQ、HAT-CN的α-NPD，及它们的组合。

[0160] HTL 664可以由选自由以下组成的组的有机材料形成：芳基胺如α-NPD(α-NPB)、螺-PNB、TPD、螺-TPD、DNTPD、TCTA、m-MTDATA、TFB和PVK、聚苯胺、聚吡咯、酞菁铜、4,4'-双(对咔唑基)-1,1'-联苯、N,N,N',N'-四芳基联苯胺、PEDOT:PSS及其衍生物、聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物、如MEH-PPV或MOMO-PPV等聚(对)苯撑乙烯及其衍生物、聚甲基丙烯酸酯及其衍生物、聚(9,9-辛基芴)及其衍生物、聚(螺芴)及其衍生物、以及它们的组合。

[0161] 第二电荷传输层660可以包括一个层。HIL 662和HTL 664可以各自具有10nm至200nm的厚度，并且优选地具有10nm至100nm的厚度，但是本公开不限于此。

[0162] 根据本公开的第六实施方式，分成两部分的界面控制层640位于与发光材料层650相邻的位置。也就是说，根据本实施方式，界面控制层640包括：第一界面控制层642，其位于第一电荷传输层630与发光材料层650之间；以及第二界面控制层644，其位于发光材料层650与第二电荷传输层660之间。

[0163] 第一界面控制层642和第二界面控制层644可以由对与其相邻的发光材料层650的量子点652具有高界面粘附性的材料形成。此外，第一界面控制层642和第二界面控制层644可以由具有高透光率的材料形成，以不降低光学特性并且能够形成网络结构或分层结构。例如，第一界面控制层642和第二界面控制层644可以由具有硅烷醇基团或硅氧烷基团的单体或低聚物、硅氧烷类聚合物、硅氮烷类聚合物和/或纳米粘土-聚合物复合材料来形成。例如，第一界面控制层642和第二界面控制层644可以各自堆叠为1nm至30nm的厚度，并且优选地为1nm至10nm的厚度。第一界面控制层642和第二界面控制层644可以由相同材料或不同材料形成。

[0164] 第一界面控制层642和第二界面控制层644可以按照相同的重量比来堆叠。另选地，第一界面控制层642和第二界面控制层644可以堆叠为不同的厚度。如上所述，用于将空穴注入到发光材料层650中的能量势垒大于用于将电子注入到发光材料层650中的能量势垒。因此，位于第二电荷传输层660(为空穴传输层)与发光材料层350之间的第二界面控制层344的厚度优选等于或小于位于第一电荷传输层630(为电子传输层)与发光材料层650之间的第一界面控制层642的厚度。通过将第二界面控制层644的厚度堆叠为等于或小于第一界面控制层642的厚度，可以使得空穴的量和待注入到发光材料层650中的电子的量之间平衡。

[0165] 例如，与向发光材料层650提供电子的第一电荷传输层630相邻的第一界面控制层642和与向发光材料层650提供空穴的第二电荷传输层660相邻的第二界面控制层644可以以1:1至5:1的厚度比进行堆叠，优选地以1:1至4:1的厚度比进行堆叠，并且更优选地以2:1至4:1的厚度比进行堆叠。例如，第一界面控制层642可以被堆叠为2nm至30nm的厚度，并且优选地为5nm至10nm的厚度，第二界面控制层644可以被堆叠为1nm至10nm的厚度并且优选地为1nm至3nm的厚度。

[0166] 根据本公开的第六实施方式，位于发光材料层650和向发光材料层650提供电子的第一电荷传输层630之间的第一界面控制层642以及位于第二界面控制层644位于发光材料层650和向发光材料层650提供空穴的第二电荷传输层660之间。也就是说，在本实施方式中，界面控制层642和644分别设置在包括量子点652的发光材料层650的相对界面处。当与仅在发光材料层的一个界面上形成界面控制层的第四实施方式和第五实施方式相比较时，量子点652和发光材料层650的表面形态特性可以得到改善，以使量子点652均匀地排列在整个发光材料层650中，并且可以阻挡湿气或氧气渗透到发光材料层650中以防止量子点652的劣化。因此，可以减小发光二极管600的驱动电压，并且可以改善其发光效率且防止其发光效率随着时间的推移而降低。

[0167] 根据本公开，量子点发光二极管是否包括一个界面控制层可以通过以下方式来确定。例如，光发射二极管在对角线方向上被切割，而在其切割坡度上的组件可被分析。飞行时间二次离子质谱(TOFSIMS)可用于分析组件，成像红外光谱可用于分析化学结构，x射线光电子能谱(XPS)可用于分析组成元素。

[0168] 可选地，可以使用透射电子显微镜(TEM)分析发光二极管的每一层，并且可以通过使用扫描透射电子显微镜(STEM)执行能量色散谱(EDS)获得每个层的组分图来分析每个层的组分。例如，当发光二极管的一层包含通过原子层沉积(ALD)沉积的氧化铝时，可以通过STEM分析和使用能量色散X射线光谱来检测Al，Si和碳层的组分。此外，可以使用紫外光电子能谱(UPS)来测量发光二极管的每一层的材料的功函数，并且可以对每一层执行XPS分析以分析其元素和元素的含量(content)。另外，可以收集每个层，并且可以另外使用EDX，感应耦合等离子体光谱仪(ICP)和/或NMR分析来检测每个层的组分。

[0169] 接下来，下面将描述应用根据本公开的实施方式的量子点发光二极管的显示装置。图7是应用根据本公开的一个实施方式的量子点发光二极管作为发光器件的显示装置的示意性截面图。

[0170] 如图7所示，量子点发光显示装置700包括：作为驱动装置的驱动薄膜晶体管Tr、覆盖驱动薄膜晶体管Tr的平坦化层750、以及位于平坦化层750上并且连接到驱动薄膜晶体管Tr的量子点发光二极管800。驱动薄膜晶体管Tr包括半导体层720、栅极732、源极746和漏极748。图7示出了共面驱动薄膜晶体管Tr。

[0171] 基板701可以是玻璃基板、薄柔性基板或聚合物塑料基板。例如，柔性基板可以由聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)形成。驱动薄膜晶体管Tr和形成有发光材料层850的量子点发光二极管800位于基板701上，形成阵列基板。

[0172] 在整个基板701上形成缓冲层710，缓冲层710可由如二氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料组成。

[0173] 半导体层720形成于缓冲层710的顶表面上。例如，半导体层720可由氧化物半导体材料形成。在这种情况下，可以在缓冲层710与半导体层720之间形成遮光图案(未显示)。遮光图案可防止光线入射到半导体层720上，从而防止半导体层720因光线而劣化。另选地，半导体层720可以由多晶硅组成。在这种情况下，杂质可被掺杂到半导体层720的相对边缘中。

[0174] 在整个第一基板701上形成由绝缘材料形成的栅极绝缘膜730以覆盖半导体层720。栅极绝缘膜730可以由如二氧化硅(SiO2)之类的无机绝缘材料或氮化硅(SiNx)形成。

[0175] 在栅极绝缘膜730上形成由如金属之类的导电材料形成的栅极732，以对应于半导体层720的中心。此外，选通线(未示出)和第一电容器电极(未示出)可以形成在栅极绝缘膜730上。选通线可以沿第一方向延伸，并且第一电容器电极可以连接到栅极732。虽然栅极绝缘膜730形成在整个基板701上，栅绝缘膜730可以被图案化为与栅极732相同的形状。

[0176] 在整个基板701上形成由绝缘材料形成的层间绝缘膜740以覆盖栅极732。层间绝缘膜740可以由无机绝缘材料(如二氧化硅(SiO2)或氧化硅氮化硅(SiNx))或者有机绝缘材料(如苯并环丁烯或光压克力(photo-acryl))形成。

[0177] 层间绝缘膜740包括暴露半导体层720的相对上侧的第一半导体层接触孔742及第二半导体层接触孔744。第一半导体层接触孔742及第二半导体层接触孔744位于栅极732的相对侧并且与栅极732间隔开。这里，第一半导体层接触孔742及第二半导体层接触孔744也形成在栅绝缘膜730中以及栅极732的相对两侧。相反，当栅极绝缘膜730被图案化为与栅极732相同的形状时，仅在层间绝缘膜740中形成第一半导体层接触孔742及第二半导体层接触孔744。

[0178] 在层间绝缘膜740上形成由诸如金属之类的导电材料形成的源极746和漏极748。可以在层间绝缘膜740上形成在第二方向上延伸的数据线(未示出)、电源线(未示出)和第二电容器电极(未示出)。

[0179] 源极746和漏极748被设置为彼此间隔开，同时在源极746和漏极748之间具有栅极732，并且经由第一半导体层接触孔742和第二半导体层接触孔744与半导体层720的相对侧接触。尽管未示出，但是数据线在第二方向上延伸并且与选通线相交以限定像素区域，并且施加了高电压的电源线与数据线间隔开。第二电容器电极连接到漏极电极748并且与第一电容器电极交叠，以使用位于第一电容器电极与第二电容器电极之间的层间绝缘膜740作为介电层形成存储电容器。

[0180] 半导体层720、栅极732、源极746和漏极748形成驱动薄膜晶体管Tr。图7的驱动薄膜晶体管Tr具有栅极732、源极电极746和漏极电极748位于半导体层720上的共面结构。另选地，驱动薄膜晶体管Tr可以具有反向交错结构，其中栅极位于半导体层下方，源极和漏极位于半导体层上方。在这种情况下，半导体层可以由非晶硅形成。

[0181] 此外，可以在基板701上形成具有与驱动薄膜晶体管Tr基本相同的结构的开关薄膜晶体管(未示出)。驱动薄膜晶体管Tr的栅极732连接到开关薄膜晶体管的漏极(未示出)。驱动薄膜晶体管Tr的源极746连接到开关薄膜晶体管的电源线(未示出)。开关薄膜晶体管的栅极(未示出)和源极(未示出)分别连接到栅线和数据线。

[0182] 量子点发光显示装置700可以包括用于吸收由量子点发光二极管800产生的光的滤色器(未示出)。例如，滤色器可以吸收红色(R)光、绿色(G)光、蓝色(B)光和白色(W)光。在这种情况下，吸收光的红色、绿色和蓝色滤色器图案可以以像素区域为单位分开形成，并且可以被排列为与发射要被吸收的波段的光线的量子点发光二极管800的发光材料层850交叠。通过采用滤色器，量子点发光显示装置700可以实现全色彩。

[0183] 例如，当量子点发光显示装置700为底部发射型时，用于吸收光的滤色器可以位于与发光二极管800对应的层间绝缘膜740上。在选择性实施方式中，当量子点发光显示装置700为顶部发射型时，滤色器可以位于量子点发光二极管800上，即位于第二电极820上。

[0184] 平坦化层750形成在源极746和漏极748上以覆盖整个基板701。平坦化层750具有平坦的顶表面并且包括暴露驱动薄膜晶体管Tr的漏极748的漏接触孔752。这里，尽管示出了漏接触孔752直接形成在第二半导体层接触孔744上，但是漏接触孔752也可以与第二半导体层接触孔744间隔开地形成。

[0185] 量子点发光二极管800包括：位于平坦化层750上并连接到驱动薄膜晶体管Tr的漏极748的第一电极810、面对第一电极810的第二电极820、第一电荷传输层830、发光材料层850和第二电荷传输层860，它们是位于第一电极810与第二电极820之间的发射层。此外，发光二极管800包括界面控制层840，界面控制层840包括位于第一电荷传输层830与发光材料层850之间的第一界面控制层842以及位于发光材料层850与第二电荷传输层860之间的第二界面控制层844。

[0186] 在一个实施方式中，当量子点发光二极管800具有常规结构时，第一电极810是阳极，第二电极820是阴极，第一电荷传输层830是空穴传输层，并且第二电荷传输层860是电子传输层。在另一实施方式中，当量子点发光二极管800具有反向结构时、第一电极810是阴极，第二电极820是阳极，第一电荷传输层830为电子传输层，第二电荷转印层860是空穴传输层。第一电荷传输层830和第二电荷传输层860中的每一个可以由单层构成，或者可以由如电荷注入层和电荷传输层的两层或更多层构成。

[0187] 在这种情况下，当量子点发光显示装置700是顶部发射型时，可以在第一电极810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)合金形成。

[0188] 堤层754形成在平坦化层750上以覆盖第一电极810的边缘。堤层754对应于像素区域并且暴露第一电极810的中心。

[0189] 封装膜760形成在第二电极820上以防止外部湿气或氧气渗透到量子点发光二极管800中。封装膜760可具有包括第一无机绝缘层(未示出)、有机绝缘层(未示出)和第二无机绝缘层(未示出)的堆叠结构，但不限于此。

[0190] 尽管图7示出界面控制层842插入在电荷传输层830与发光材料层850之间，并且界面控制层844插入在电荷传输层860与发光材料层850之间，但是界面控制层可位于第一电荷传输层830与发光材料层850之间，或者位于发光材料层850与第二电荷传输层860之间。

[0191] 包括第一界面控制层842和第二界面控制层844的界面控制层840可以由包括硅烷醇基团和硅氧烷基团中的至少一个的单体或低聚物、硅氧烷类聚合物、硅氮烷类聚合物和/或纳米粘土-聚合物复合材料来形成。例如，第一界面控制层842和第二界面控制层844可以各自堆叠为1nm至30nm的厚度，并且优选地为1nm至10nm的厚度。

[0192] 界面控制层840位于与发光材料层850相邻的发光材料层850与电荷传输层830之间以及发光材料层850和与该发光材料层850相邻的电荷传输层860之间的一个或更多个处。量子点852和与界面控制层840相邻的发光材料层850的表面形态特性可以得到改进，以使量子点852均匀地排列在整个发光材料层850中并且防止湿气或氧气渗透到发光材料层850中，由此防止量子点852的劣化。因此，可以减小发光二极管100的驱动电压，并且可以改善其发光效率且防止其发光效率随着时间的推移而降低

[0193] 下面将参考本公开的示例更详细地描述本公开，但是本公开不限于此。

[0194] 示例1：包括一个界面控制层的量子点发光二极管的制造

[0195] 使用异丙醇、丙酮和去离子水对具有40mm×40mm×0.5mm尺寸的附着ITO电极(包括反射板)的玻璃基板进行5分钟超声波清洗，然后在100℃的烤箱里将其干燥。在清洗基板后，在基板上进行等离子体处理。HIL和HTL通过如下处理形成：旋涂PEDOT：PSS作为空穴注入材料、在150℃干燥PEDOT：PSS 30分钟、旋涂聚-TPD(poly-TPD)和PVK、并在170℃干燥聚-TPD和PVK 30分钟。然后、通过将InP旋涂成无Cd量子点并在70℃干燥InP 30分钟形成发光材料层。在发光材料层干燥之后，通过旋涂TEOS并在70℃干燥TEOS三十分钟形成界面控制层。在界面控制层的旋涂完成后、将基板移入沉积室中以形成ETL(Alq3)、EIL(LiF)和阴极(Al)。之后，得到的结构被玻璃封装。

[0196] 示例2：包括两个界面控制层的量子点发光二极管的制造

[0197] 使用异丙醇、丙酮和去离子水对具有40mm×40mm×0.5mm尺寸的附着ITO电极(包括反射板)的玻璃基板进行5分钟超声波清洗五，然后在100℃的烤箱里将其干燥。在清洗基板后，在基板上进行等离子体处理。HIL和HTL通过如下处理形成：旋涂PEDOT：PSS作为空穴注入材料、在150℃干燥PEDOT：PSS 30分钟、旋涂聚-TPD和PVK、并在170℃干燥聚-TPD和PVK 30分钟。为了形成下界面控制层(第一界面控制层)、将TEOS旋涂并在70℃下干燥30分钟。然后，通过将InP旋涂成无Cd量子点并在70℃干燥InP 30分钟形成发射层。接下来，对TEOS进行旋涂并在70℃干燥30分钟以形成上界面控制层(第二界面控制层)。在这种情况下，用于形成下界面控制层的TEOS与用于形成上界面控制层的TEOS的重量比被控制为1:2，使得下界面控制层和上层界面控制层变为1:2。在上界面控制层的旋涂之后，将基板移入沉积室中以形成Alq3、LiF和Al。之后，得到的结构被玻璃封装。

[0198] 示例3：包括两个界面控制层的量子点发光二极管的制造

[0199] 除了用于形成下界面控制层的TEOS和用于形成上界面控制层的TEOS的重量比被控制为1:1之外，量子点发光二极管以与示例2的处理相同的方式制造，使得下界面控制层与上界面控制层的厚度比变为1:1。

[0200] 示例4：包括两个界面控制层的量子点发光二极管的制造

[0201] 除了用于形成下界面控制层的TEOS和用于形成上界面控制层的TEOS的重量比被控制为1:4之外，量子点发光二极管以与示例2的处理相同的方式制造，使得下界面控制层与上界面控制层的厚度比变为1:4。

[0202] 比较示例：不包括界面控制层的量子点发光二极管的制造

[0203] 除了在发光材料层和与发光材料层相邻的HTL之间以及发光材料层和与发光材料层相邻的ETL之间没有形成界面控制层之外，量子点发光二极管以与示例1的处理相同的方式制造。

[0204] 实验示例1：发射层的量子点形态的评估

[0205] 对根据示例1制造的量子点发光二极管中用作发射层的量子点的形态和根据比较示例制造的量子点发光二极管中用作发射层的量子点的形态进行评估。图8是表示对根据示例1制造的量子点发光二极管的量子点的形态进行评估的结果的照片。图9是表示对根据比较示例制造的量子点发光二极管的量子点的形态进行评估的结果的照片。在不具有界面控制层的比较示例的量子点发光二极管中，与发光材料层的表面粗糙度有关的其表面的均方根(RMS)是25nm并且因此非常大。因此，表现出粗糙的表面、并且量子点发光二极管的表面形态特性不均匀。与此相对，在具有示例1的界面控制层的量子点发光二极管中，发光材料层的表面的RMS为6.9nm。因此，发光材料层的量子点的表面形态特性比比较示例好得多。

[0206] 实验示例2：发光特性的评估

[0207] 评估根据示例1至4和比较示例制造的量子点发光二极管的发光特性。首先，测量根据示例1至4和比较示例制造的量子点发光二极管的发光效率。测量发光效率的结果示于下表1中。如表1所示，根据本公开的包括与发光材料层相邻堆叠的界面控制层的发光二极管的发光效率的最大值比根据比较示例不包括界面控制层的发光二极管的发光效率高461％。因此，根据本公开的发光二极管的发光效率大大提高了。

[0208] [表1]

[0209] 量子点发光二极管的发光效率

[0210]  发光效率(cd/m2)
示例1 366
示例2 421
示例3 332
示例4 372
比较示例 75

[0211] 接下来，在驱动电压、发光效率随时间降低的程度和颜色纯度方面对根据示例1和示例2以及比较示例制造的量子点发光二极管进行评估。评估结果在下面的表2和图10中示出。

[0212] [表2]

[0213] 量子点发光二极管的发光特性

[0214]

[0215] 如表2和图10所示，当与发光材料层相邻地形成界面控制层时，驱动电压降低了47.8％，因此即使在低电压下也能够驱动发光二极管。该结果被认为是由于相对于发光二极管的材料的应力降低以及在形成界面控制层时的器件寿命的提高。特别是，当根据比较示例没有形成界面控制层时，发光效率随着时间的推移而急剧下降。因此，发光效率四天后仅为初始发光效率的25％。但是，如果形成界面控制层，则即使时间过去了，发光效率的下降程度也非常低。特别是，当根据示例2在发射层的上表面和下表面形成2个界面控制层的情况下，即使经过了2天，也保持初始发光效率的82％，甚至在4天之后仍然保持初始发光效率的61％。该结果表明，当形成界面控制层时，发光二极管的发射层的量子点的形态可以被均匀地保持，并且可以防止湿气或氧气渗透到发光二极管中，以防止量子点劣化。

[0216] 本公开提出了一种量子点发光二极管以及包括该量子点发光二极管的量子点发光显示装置，该量子点发光二极管包括与包括量子点的发光材料层相邻的至少一个界面控制层。通过在发光材料层与电荷传输层之间形成至少一个界面控制层，可以预防在发光材料层和电荷传输层的界面处由于发光材料层和电荷传输层彼此直接接触导致的缺陷的发生。因此，可以防止发光材料层的形态特性降低，从而使施加到发光材料层的量子点具有均匀的形态特性。

[0217] 通过使用界面控制层，可以防止氧气和/或湿气渗透到发光二极管中，并且因此可以防止作为发光材料的量子点由于氧气或湿气而发生劣化，并且可以防止由于发光材料的劣化而导致的发光效率的下降。

[0218] 因此，与不使用界面控制层的量子点发光二极管相比，根据本公开的采用界面控制层的量子点发光二极管，即使在更低的电压下也能被驱动，并且其发光效率可以大大提高。

[0219] 虽然以上基于示例性实施方式及其示例描述了本公开，但是本公开不限于此。相反地，本领域普通技术人员可以基于在此阐述的实施方式和示例来进行各种改变和修改。然而，很显然，根据所附权利要求，这样的改变和修改在本公开的范围内。

[0220] 相关申请的交叉引用

[0221] 本申请要求于2016年11月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2016-0151989号的优选权，通过引用将该韩国专利申请的全部内容并入本文。