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CN112552899B - 量子点组合物、发光二极管和包括发光二极管的显示装置 - Google Patents

量子点组合物、发光二极管和包括发光二极管的显示装置 Download PDF

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Abstract

提供了一种量子点组合物、发光二极管和包括发光二极管的显示装置。所述量子点组合物包括量子点以及结合到量子点的表面的配体，其中，配体包括具有电荷传输部分的主体部以及结合到量子点的表面的头部。根据本公开的量子点组合物可以应用于发光二极管和显示装置，以提供提高的发光效率和器件寿命的发光二极管和显示装置。

Description

量子点组合物、发光二极管和包括发光二极管的显示装置
本申请要求于2019年9月25日提交的第10-2019-0117969号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开的实施例涉及一种量子点组合物、一种包括由该量子点组合物形成的发射层的发光二极管以及一种包括该发光二极管的显示装置。
背景技术
正在开发用于多媒体装置(诸如电视、蜂窝电话、平板计算机、导航和游戏控制台)中的各种类型的显示装置。在这样的显示装置中，使用通过照射包括有机化合物的发光材料来发光的所谓的自发光显示装置。
此外，为了提高显示装置的颜色再现性，进行了使用量子点作为发光材料的发光二极管的开发，并且使用量子点改善发光二极管的可靠性和寿命是有益的。
发明内容
本公开的实施例提供了一种量子点组合物，该量子点组合物用于发光二极管的发射层中并且可以表现出改善的发光效率性质。
本公开的实施例还提供一种发光二极管，该发光二极管通过在发射层中包括在其表面上附着有配体材料的量子点而具有改善的电荷注入性质。
另外，本公开的实施例还提供一种显示装置，该显示装置通过包括发光二极管来表现出改善的电荷注入性质，所述发光二极管在发射层中包括在其表面上附着有配体材料的量子点。
本公开的实施例提供了一种量子点组合物，所述量子点组合物包括量子点和结合到量子点的表面的配体。配体包括具有电荷传输部分的主体部和结合到量子点的表面的头部。
在实施例中，主体部可以包括空穴传输部分或电子传输部分。
在实施例中，主体部可以由下面的式1-1或式1-2表示：
式1-1
式1-2
在式1-1和式1-2中，R1至R5均独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的6个至60个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至60个成环碳原子的杂芳基，n1为0至8的整数，并且n2至n5均独立地为0至5的整数。
在实施例中，配体还可以包括连接主体部和头部的链部。
在实施例中，链部可以为取代或未取代的烷基、取代或未取代的胺基、取代或未取代的氧基、取代或未取代的硫基、取代或未取代的酯基或者取代或未取代的酰胺基。
在实施例中，配体可以是单齿配体或双齿配体。
在实施例中，头部可以包括至少一个硫醇基。
在实施例中，量子点可以包括核和至少部分地围绕核的壳。
在实施例中，本公开的实施例的量子点组合物还可以包括有机溶剂。
在本公开的实施例中，发光二极管包括：第一电极；空穴传输区域，位于第一电极上；发射层，位于空穴传输区域上，并且包括量子点和结合到量子点的表面的配体；电子传输区域，位于发射层上；以及第二电极，位于电子传输区域上。配体包括具有电荷传输部分的主体部以及结合到量子点的表面的头部。
在实施例中，空穴传输区域可以包括第一空穴传输材料，并且第一空穴传输材料和主体部可以均包括具有相同组分的部分。
在实施例中，电子传输区域可以包括第一电子传输材料，并且第一电子传输材料和主体部可以均包括具有相同组分的部分。
在实施例中，空穴传输区域可以包括位于第一电极上的空穴注入层以及位于空穴注入层与发射层之间的空穴传输层，并且电子传输区域可以包括位于发射层上的电子传输层以及位于电子传输层上的电子注入层。
在本公开的实施例中，显示装置包括多个发光二极管。每个发光二极管包括：第一电极；第二电极，面对第一电极；以及发射层，位于第一电极与第二电极之间，并且包括量子点和结合到量子点的表面的配体。配体包括具有电荷传输部分的主体部以及结合到量子点的表面的头部。
在实施例中，多个发光二极管可以包括：第一发光二极管，并且第一发光二极管的量子点可以为发射第一光的第一量子点；第二发光二极管，并且第二发光二极管的量子点可以为发射具有比第一光的波长长的波长的第二光的第二量子点；以及第三发光二极管，并且第三发光二极管的量子点可以为发射具有比第一光和第二光的波长长的波长的第三光的第三量子点。
在实施例中，第一发光二极管的配体可以是结合到第一量子点的第一配体，第二发光二极管的配体可以是结合到第二量子点的第二配体，第三发光二极管的配体可以是结合到第三量子点的第三配体。
在实施例中，根据本公开的实施例的显示装置还可以包括位于多个发光二极管上的滤色器层。滤色器层可以包括透射第一光的第一滤色器、透射第二光的第二滤色器和透射第三光的第三滤色器。
附图说明
附图被包括以提供对本公开的主题的进一步理解，并且被并入到本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本公开的示例性实施例，并且与描述一起用于解释本公开的原理。在附图中：
图1是实施例的电子装置的组合透视图；
图2是图1的实施例的电子装置的分解透视图；
图3是沿着图1的线I-I'截取的实施例的显示装置的剖视图；
图4是实施例的发光二极管的剖视图；
图5是示出图4的实施例的发光二极管的一部分的剖视图；
图6是示意性地示出在用于制造实施例的发光二极管的方法中形成发射层的步骤的剖视图；
图7是更详细地示出图6中提供的量子点组合物的一部分的剖视图；
图8是实施例的量子点复合物的示意图；
图9是示出实施例的量子点组合物中的量子点与配体结构的结合关系的示意图；
图10A是示出对包括示例的配体结构的发光二极管和包括对比示例的配体结构的发光二极管中的所有层中的空穴浓度的模拟结果的曲线图；
图10B是示出对包括示例的配体结构的发光二极管和包括对比示例的配体结构的发光二极管中的所有层中的电子浓度的模拟结果的曲线图；
图11是示出实施例的显示装置的平面图；
图12是沿着图11的线II-II'截取的实施例的显示装置的剖视图；
图13是实施例的显示装置中包括的量子点复合物的示意图；以及
图14是实施例的显示装置的剖视图。
具体实施方式
本公开的主题可以具有各种修改并可以以不同的形式来实施，并且将参照附图更详细地说明示例实施例。然而，本公开的主题可以以不同的形式来实施，并且不应被解释为限于这里阐述的实施例。相反，包括在本公开的精神和技术范围中的所有修改、等同物和替代物应当包括在本公开中。
将理解的是，当元件(或区域、层、部分等)被称为“在”另一元件“上”、“连接到”或“结合到”另一元件时，该元件可以直接在所述另一元件上、直接连接或直接结合到所述另一元件，或者可以存在第三中间元件。
另外，本公开中的术语“直接接触”或“直接在……上”可以指在诸如层、膜、区域、板等的部分与另一部分之间不存在附加的层、膜、区域、板等。例如，当元件被称为“直接接触”或“直接在……上”时，存在两个层或两个单元，而在它们之间不使用附加单元(诸如粘合单元)。
同样的附图标记始终表示同样的元件。另外，在附图中，为了有效说明技术内容，可以夸大构成元件的厚度、比例和尺寸。
术语“和/或”包括可以由相关元件限定的一个或更多个组合。
将理解的是，尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。因此，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件。类似地，第二元件可以被称为第一元件。如在这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意图包括复数形式。
另外，术语“在……下方”、“在……下”、“在……上”和“在……上方”用于说明附图中示出的元件的关系。该术语是相对概念，并且基于附图中所示的方向来说明。
除非另有定义，否则这里所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解的是，术语(诸如通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与其在相关领域的背景下的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的含义来解释，除非这里明确地如此定义。
还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”或“包括”时，说明存在所陈述的特征、数字、步骤、操作、元件、部件或它们的组合，但是不排除存在或附加一个或更多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、部件或它们的组合。
在下文中，将参照附图说明根据本公开的实施例的量子点组合物、发光二极管和包括该发光二极管的显示装置。
图1是示出电子装置EA的实施例的透视图。图2是实施例的电子装置EA的分解透视图。图3是实施例的显示装置DD的剖视图。图4是实施例的发光二极管ED的剖视图，图5是示出根据实施例的发光二极管ED的一部分的剖视图。
在实施例中，电子装置EA可以是大尺寸电子装置，诸如电视机、监视器和外部广告板，但是本公开不限于此。另外，电子装置EA可以是中小尺寸电子装置，诸如个人计算机、笔记本计算机、个人数字终端、汽车导航单元、游戏控制台、智能电话、平板电脑和照相机，但是本公开不限于此。另外，这些仅被建议用于说明，并且如果其他电子装置不脱离本公开的精神，则可以采用其他电子装置。在所描述的实施例中，智能电话被示出为电子装置EA的实施例，但是本公开不限于此。
电子装置EA可以包括显示装置DD和壳体HAU。显示装置DD可以通过显示表面IS显示图像IM。图2示出了显示表面IS平行于(例如，基本上平行于)由第一方向DR1和与第一方向DR1交叉的第二方向DR2限定的表面。然而，这是说明，并且在另一实施例中，显示装置DD的显示表面IS可以具有弯曲形状，或者可以是足够柔性的，使得形状可以改变。
显示表面IS的法线(即，在显示装置DD的厚度方向之中的显示图像IM的方向)由第三方向DR3指示。每个构件的前表面(或顶表面)和后表面(或底表面)可以由第三方向DR3划分。
第四方向DR4(图11)可以是第一方向DR1与第二方向DR2之间的方向。第四方向DR4可以定位在平行于(例如，基本上平行于)由第一方向DR1和第二方向DR2限定的表面的平面上。另外，由第一方向至第四方向DR1、DR2、DR3和DR4指示的方向是相对概念，并且可以改变为其他方向。
在电子装置EA中，显示图像IM的显示表面IS可以对应于显示装置DD的前表面，并且可以对应于窗WP的前表面FS。在下文中，相同的附图标号将用于电子装置EA的显示表面和前表面以及窗WP的前表面。图像IM可以包括静止图像以及动态图像。另外，电子装置EA可以包括具有折叠区域和非折叠区域的可折叠显示装置，或者包括具有至少一个弯曲部分的弯曲显示装置。
壳体HAU可以支撑显示装置DD。壳体HAU可以覆盖显示装置DD，以暴露显示装置DD的显示表面IS的顶表面。壳体HAU覆盖显示装置DD的侧表面和底表面，并且可以暴露其整个顶表面。然而，本公开的实施例不限于此，并且壳体HAU可以覆盖显示装置DD的顶表面的一部分以及侧表面和底表面。
在实施例的电子装置EA中，窗WP可以包括光学透明绝缘材料。窗WP可以包括透射区域TA和边框区域BZA。窗WP的包括透射区域TA和边框区域BZA的前表面FS对应于电子装置EA的前表面FS。用户可以看到通过对应于电子装置EA的前表面FS的透射区域TA提供的图像。
在图1和图2中，透射区域TA被示出为其顶点具有圆角正方形形状。然而，该形状仅是实施例，并且透射区域TA可以具有各种合适的形状，并且不限于一个实施例。
透射区域TA可以是光学透明区域(例如，透射可见光的区域)。当与透射区域TA相比时，边框区域BZA可以是具有相对较低的透射率的区域。边框区域BZA可以具有一定颜色。边框区域BZA与透射区域TA相邻，并且可以围绕透射区域TA。边框区域BZA可以限定透射区域TA的形状。然而，本公开的实施例不限于此，并且边框区域BZA可以仅与透射区域TA的一侧相邻，或者可以省略边框区域BZA的一部分。
显示装置DD可以位于窗WP下方。在描述中，术语“在……下方”可以表示与由显示装置DD提供图像的方向相反的方向，但是本公开不限于此。
在实施例中，显示装置DD可以具有基本上产生图像IM的构造。在显示装置DD中，由此产生的图像IM显示在显示表面IS上，并且被外部用户通过透射区域TA看到。显示装置DD包括显示区域DA和非显示区域NDA。显示区域DA可以是由电信号激活的区域。非显示区域NDA可以是由边框区域BZA覆盖的区域。非显示区域NDA与显示区域DA相邻。非显示区域NDA可以围绕显示区域DA。
显示装置DD可以包括显示面板DP和位于显示面板DP上的光控制层PP。显示面板DP可以包括显示器件层DP-EL。显示器件层DP-EL包括发光二极管ED。
显示装置DD可以包括多个发光二极管ED-1、ED-2和ED-3。光控制层PP可以位于显示面板DP上，并通过外部光控制来自显示面板DP的反射光。光控制层PP可以包括例如偏振层或滤色器层。
在实施例的显示装置DD中，显示面板DP可以是发射型显示面板。例如，显示面板DP可以是包括量子点发光二极管的量子点发射显示面板。然而，本公开的实施例不限于此。
显示面板DP可以包括基体基底BS、位于基体基底BS上的电路层DP-CL和位于电路层DP-CL上的显示器件层DP-EL。
基体基底BS可以是提供定位有显示器件层DP-EL的基体表面的构件。基体基底BS可以是玻璃基底、金属基底、塑料基底等。然而，本公开的实施例不限于此，基体基底BS可以是无机层、有机层或复合材料层。基体基底BS可以是可易于弯曲或折叠的柔性基底。
在实施例中，电路层DP-CL可以位于基体基底BS上，并且电路层DP-CL可以包括多个晶体管。晶体管均可以包括控制电极、输入电极和输出电极。例如，电路层DP-CL可以包括用于驱动显示器件层DP-EL的发光二极管ED的开关晶体管和驱动晶体管。
图4是示出根据实施例的发光二极管ED的图，参照图4，根据实施例的发光二极管ED包括第一电极EL1、与第一电极EL1相对的第二电极EL2以及位于第一电极EL1与第二电极EL2之间并且包括发射层EML的多个功能层。
多个功能层可以包括位于第一电极EL1与发射层EML之间的空穴传输区域HTR以及位于发射层EML与第二电极EL2之间的电子传输区域ETR。另外，在实施例中，盖层可以进一步位于第二电极EL2上。
空穴传输区域HTR和电子传输区域ETR可以均包括多个子功能层。例如，空穴传输区域HTR可以包括作为子功能层的空穴注入层HIL和空穴传输层HTL，并且电子传输区域ETR可以包括作为子功能层的电子注入层EIL和电子传输层ETL。另外，本公开的实施例不限于此，而是空穴传输区域HTR还可以包括作为子功能层的电子阻挡层等，并且电子传输区域ETR还可以包括作为子功能层的空穴阻挡层。
在根据实施例的发光二极管ED中，第一电极EL1具有传导性(例如，导电性)。第一电极EL1可以使用金属合金或导电化合物形成。第一电极EL1可以是阳极。第一电极EL1可以是像素电极。
在根据实施例的发光二极管ED中，第一电极EL1可以是反射电极。然而，本公开的实施例不限于此。例如，第一电极EL1可以是透射电极或透反射电极。如果第一电极EL1是透反射电极或反射电极，则第一电极EL1可以包括Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Mo、Ti、它们的化合物或它们的混合物(例如，Ag和Mg的混合物)。在一些实施例中，第一电极EL1可以具有包括使用上述材料形成的反射层或透反射层以及使用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡锌(ITZO)等形成的透明导电层的多层结构。例如，第一电极EL1可以是多层金属层，并且可以具有ITO/Ag/ITO的金属层的堆叠结构，但是本公开不限于此。
空穴传输区域HTR设置在第一电极EL1上。空穴传输区域HTR可以包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL等。另外，除了空穴注入层HIL和空穴传输层HTL之外，空穴传输区域HTR还可以包括空穴缓冲层和电子阻挡层中的至少一个。空穴缓冲层可以根据从发射层EML发射的光的波长来补偿光学谐振距离，并且可以提高发光效率。可以包括在空穴传输区域HTR中的材料可以用作包括在空穴缓冲层中的材料。电子阻挡层是阻挡或减少电子从电子传输区域ETR到空穴传输区域HTR的注入的层。
空穴传输区域HTR可以具有使用单种材料形成的单层、使用多种不同材料形成的单层或者包括使用多种不同材料形成的多个层的多层结构。例如，空穴传输区域HTR可以具有使用多种不同材料形成的单层的结构，或者从第一电极EL1堆叠的空穴注入层HIL/空穴传输层HTL、空穴注入层HIL/空穴传输层HTL/空穴缓冲层、空穴注入层HIL/空穴缓冲层、空穴传输层HTL/空穴缓冲层、空穴注入层HIL/空穴传输层HTL/电子阻挡层等的结构。然而，本公开的实施例不限于此。
空穴传输区域HTR可以使用各种合适的方法(诸如真空沉积法、旋涂法、浇铸法、朗格缪尔-布洛杰特(LB)法、喷墨印刷法、激光印刷法和/或激光诱导热成像(LITI)法)来形成。
空穴注入层HIL可以包括例如酞菁化合物(诸如酞菁铜)、N,N’-二苯基-N,N’-双[4-(二间甲苯基-氨基)-苯基]-联苯-4,4’-二胺(DNTPD)、4,4’,4”-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、4,4’,4”-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(TDATA)、4,4’,4”-三{N-(2-萘基)-N-苯基氨基}-三苯胺(2-TNATA)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)、聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PANI/PSS)、N,N’-二(萘-1-基)-N,N’-二苯基-联苯胺(NPB)、含三苯胺的聚醚酮(TPAPEK)、4-异丙基-4’-甲基二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐和/或二吡嗪并[2,3-f:2’,3’-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六腈(HAT-CN)。
空穴传输层HTL可以包括例如咔唑衍生物(诸如N-苯基咔唑和聚乙烯基咔唑)、芴类衍生物、N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-联苯]-4,4’-二胺(TPD)、三苯胺类衍生物(诸如4,4’,4”-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA))、N,N’-二(萘-1-基)-N,N’-二苯基-联苯胺(NPB)、4,4’-亚环己基双[N,N-双(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)、4,4’-双[N,N’-(3-甲苯基)氨基]-3,3’-二甲基联苯(HMTPD)、1,3-双(N-咔唑基)苯(mCP)等。
发射层EML位于空穴传输区域HTR上。在实施例的发光二极管ED中，发射层EML可以包括量子点复合物QD-C。包括在发射层EML中的量子点复合物QD-C可以是在量子点的表面处与配体LD结合(例如，结合到配体LD)的量子点QD。如在这里所使用的，术语“结合到”和“与……结合”可以指物理结合或化学结合(例如，离子键、共价键或配位共价键)，但本公开不限于此。量子点复合物QD-C包括配体LD，并且可以具有改性的表面性质，该配体LD与量子点复合物QD-C的表面结合(例如，结合到量子点复合物QD-C的表面)以改善量子点QD的分散性和封端(capping)性质，同时保持电荷注入性质。
在实施例的发光二极管ED中，发射层EML可以由实施例的量子点组合物形成。
发射层EML包括多个量子点复合物QD-C。包括在发射层EML中的量子点复合物QD-C可以堆叠以形成层。在图4中，示出了通过布置形成为例如圆形剖面的量子点复合物QD-C而形成的大约两个层。然而，本公开的实施例不限于此。例如，可以根据发射层EML的厚度、包括在发射层EML中的量子点QD的形状、量子点QD的平均直径、连接到量子点QD的配体LD的种类等来改变量子点复合物QD-C的布置。例如，在发射层EML中，量子点复合物QD-C可以以相邻关系来布置，以形成一个层，或者可以布置为形成包括两个层、三个层等的多个层。
发射层EML可以具有例如约5nm至约20nm或约10nm至约20nm的厚度。
在实施例的发光二极管ED中，包括在发射层EML中的量子点复合物QD-C可以是表面改性的量子点QD中的一个。实施例的包括在发射层EML中的量子点QD可以是可选自于II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素、IV族化合物和它们的组合的半导体纳米晶体。
II-VI族化合物可以选自于由二元化合物、三元化合物和四元化合物组成的组，二元化合物选自于由CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS和它们的混合物组成的组，三元化合物选自于由AgInS、CuInS、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS和它们的混合物组成的组，四元化合物选自于由HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe和它们的混合物组成的组。
III-V族化合物可以选自于由二元化合物、三元化合物和四元化合物组成的组，二元化合物选自于由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb和它们的混合物组成的组，三元化合物选自于由GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb和它们的混合物组成的组，四元化合物选自于由GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、GaAlNP和它们的混合物组成的组。
IV-VI族化合物可以选自于由二元化合物、三元化合物和四元化合物组成的组，二元化合物选自于由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe和它们的混合物组成的组，三元化合物选自于由SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe和它们的混合物组成的组，四元化合物选自于由SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe和它们的混合物组成的组。IV族元素可以选自于由Si、Ge和它们的混合物组成的组。IV族化合物可以是选自于由SiC、SiGe和它们的混合物组成的组的二元化合物。
在这种情况下，二元化合物、三元化合物或四元化合物可以以均匀(例如，基本上均匀)的浓度存在于颗粒中，或者可以以局部不同浓度分布状态存在于同一颗粒中。另外，其中一个量子点包围(至少部分围绕或完全围绕)另一量子点的核/壳结构可以是可能的。核与壳的界面可以具有其中存在于壳中的元素的浓度朝向核的中心降低的浓度梯度。
在一些实施例中，量子点QD可以具有核-壳结构，该核-壳结构包括包含上述纳米晶体的核CR和包围核CR的壳SL。具有核-壳结构的量子点QD的壳SL可以为用于防止或减少核CR的化学变形以保持半导体性质的保护层和/或用于赋予量子点QD电泳性质的荷电层。壳SL可以具有单层或多层。核CR与壳SL的界面可以具有其中存在于壳SL中的元素的浓度朝向中心降低的浓度梯度。具有核-壳结构的量子点QD的壳SL的示例可以包括金属氧化物或非金属氧化物、半导体化合物或者它们的组合。
例如，金属氧化物或非金属氧化物可以包括诸如SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、MnO、Mn2O3、Mn3O4、CuO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CoO、Co3O4和NiO的二元化合物或者诸如MgAl2O4、CoFe2O4、NiFe2O4和CoMn2O4的三元化合物，但是本公开的实施例不限于此。
此外，半导体化合物可以包括CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnSeS、ZnTeS、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InGaP、InSb、AlAs、AlP、AlSb等，但是本公开的实施例不限于此。
量子点QD可以具有约44nm或更小(例如，约40nm或更小或者约30nm或更小)的发射波长光谱的半峰全宽(FWHM)。在该范围内，可以改善色纯度或颜色再现性。另外，通过这样的量子点QD发射的光在所有方向上发射，并且可以改善光视角性质。
另外，量子点QD的形状可以具有本领域中通常使用的形状，而没有具体限制。在一些实施例中，可以使用球形形状、角锥形状、多臂形状或立方体形状的纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维、纳米板颗粒等。
量子点QD可以根据粒径来控制发射光的颜色，并且因此，量子点QD可以具有各种合适的发射颜色，诸如蓝色、红色和绿色。随着量子点QD的粒径的减小，可以发射短波长区域中的光。例如，在具有相同核的量子点QD中，发射绿光的量子点的粒径可以小于发射红光的量子点的粒径。另外，在具有相同核的量子点QD中，发射蓝光的量子点的粒径可以小于发射绿光的量子点的粒径。然而，本公开的实施例不限于此，并且可以根据具有相同核的量子点QD中的壳的形成材料和壳的厚度来控制粒径。
另外，在量子点QD具有包括蓝色、红色、绿色等的各种发射颜色的情况下，具有不同发射颜色的量子点QD可以具有彼此不同的核材料。
另外，在实施例的发光二极管ED中，发射层EML可以包括主体和掺杂剂。在实施例中，发射层EML可以包括量子点QD作为掺杂剂材料。另外，在实施例中，发射层EML还可以包括主体材料。
另外，在实施例的发光二极管ED中，发射层EML可以发射荧光。例如，量子点QD可以用作荧光掺杂剂材料。
可以使用各种合适的方法(诸如真空沉积法、旋涂法、浇铸法、朗格缪尔-布洛杰特(LB)法、喷墨印刷法、激光印刷法和激光诱导热成像(LITI)法)来形成发射层EML。例如，可以经由通过喷墨印刷法提供实施例的量子点组合物来形成发射层EML。
在实施例的发光二极管ED中，电子传输区域ETR设置在发射层EML上。电子传输区域ETR可以包括空穴阻挡层、电子传输层ETL和电子注入层EIL中的至少一者。然而，本公开的实施例不限于此。
电子传输区域ETR可以具有使用单种材料形成的单层、使用多种不同材料形成的单层或者包括使用多种不同材料形成的多个层的多层结构。
例如，电子传输区域ETR可以具有电子注入层EIL或电子传输层ETL的单层结构，或者可以具有使用电子注入材料和电子传输材料形成的单层的结构。另外，电子传输区域ETR可以具有使用多种不同材料形成的单层结构，或者从发射层EML堆叠的电子传输层ETL/电子注入层EIL或者空穴阻挡层/电子传输层ETL/电子注入层EIL的结构，而没有限制。电子传输区域ETR的厚度可以为例如约至约/>
电子传输区域ETR可以使用各种合适的方法(诸如真空沉积法、旋涂法、浇铸法、朗格缪尔-布洛杰特(LB)法、喷墨印刷法、激光印刷法和/或激光诱导热成像(LITI)法)来形成。
如果电子传输区域ETR包括电子传输层ETL，则电子传输区域ETR可以包括蒽类化合物。然而，本公开的实施例不限于此，电子传输区域ETR可以包括例如三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯、2,4,6-三(3’-(吡啶-3-基)联苯-3-基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(N-苯基苯并咪唑-1-基)苯基)-9,10-二萘基蒽、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯(TPBi)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(NTAZ)、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(tBu-PBD)、双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1’-联苯-4-羟基)铝(BAlq)、双(苯并喹啉-10-羟基)铍(Bebq2)、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)或它们的混合物。电子传输层ETL的厚度可以为约至约/>并且可以为例如约/>至约/>如果电子传输层ETL的厚度满足上述范围，则可以获得合适的或令人满意的电子传输性质，而不显著增大驱动电压。
如果电子传输区域ETR包括电子注入层EIL，则电子传输区域ETR可以包括金属卤化物、镧系金属或者金属卤化物和镧系金属的共沉积材料。另外，金属卤化物可以是碱金属卤化物。例如，电子传输区域ETR可以包括LiF、羟基喹啉锂(Liq)、Li2O、BaO、NaCl、CsF、Yb、RbCl、RbI、KI、KI:Yb等。然而，本公开的实施例不限于此。电子注入层EIL还可以使用电子注入材料和绝缘有机金属盐的混合材料形成。例如，有机金属盐可以包括金属乙酸盐、金属苯甲酸盐、金属乙酰乙酸盐、金属乙酰丙酮盐或金属硬脂酸盐。电子注入层EIL的厚度可以为约至约/>例如，约/>至约/>如果电子注入层EIL的厚度满足上述范围，则可以获得合适的或令人满意的电子注入性质，而不引起驱动电压的显著增大。
电子传输区域ETR可以包括如以上在此描述的空穴阻挡层。空穴阻挡层可以包括例如2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)和4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)中的至少一种。然而，本公开的实施例不限于此。
第二电极EL2设置在电子传输区域ETR上。第二电极EL2可以是共电极或阴极。第二电极EL2可以是透射电极、透反射电极或反射电极。如果第二电极EL2是透射电极，则第二电极EL2可以使用透明金属氧化物(例如，ITO、IZO、ZnO、ITZO等)形成。
如果第二电极EL2是透反射电极或反射电极，则第二电极EL2可以包括Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Mo、Ti、Yb、它们的化合物或者它们的混合物(例如，Ag和Mg的混合物)。在一些实施例中，第二电极EL2可以具有包括使用上述材料形成的反射层或透反射层以及使用ITO、IZO、ZnO、ITZO等形成的透明导电层的多层结构。在实施例中，第二电极EL2可以包括AgMg。在一些实施例中，第二电极EL2可以包括AgYb。然而，本公开的实施例不限于此。
在一些实施例中，第二电极EL2可以与辅助电极结合。当第二电极EL2与辅助电极结合时，第二电极EL2的电阻可以减小。
图6是示意性地示出在用于制造实施例的发光二极管的方法中形成发射层的步骤的视图。形成发射层的步骤可以包括在空穴传输区域HTR上提供量子点组合物QCP的步骤。可以通过喷嘴NZ在像素限定层PDL之间提供量子点组合物QCP。
图7是更详细地示出图6中提供的量子点组合物QCP的一部分(区域“AA”)的图。图8是示意性地示出包括量子点QD和配体LD结构(配体LD结构与量子点QD的表面结合(例如，配体LD结构结合到量子点QD的表面))的量子点复合物QD-C的图。图9是示意性地示出量子点组合物QCP中的量子点QD与配体LD结构(与量子点QD的表面结合(例如，结合到量子点QD的表面))的结合关系的图。
参照图6至图8，实施例的量子点组合物QCP可以包括量子点QD和与量子点QD的表面结合(例如，结合到量子点QD的表面)的配体LD。量子点组合物QCP还可以包括其中分散有量子点QD和配体LD的有机溶剂SV。例如，有机溶剂SV可以包括己烷、甲苯、氯仿、二甲基亚砜或二甲基甲酰胺。然而，本公开的实施例不限于此。
量子点QD可以分散在有机溶剂SV中并被提供。根据配体LD与量子点QD的表面的结合，可以增加量子点复合物QD-C在有机溶剂SV中的分散性。在形成发射层的步骤中，在提供量子点组合物QCP的步骤之后还可以包括蒸发有机溶剂SV的步骤。
如以上在此所描述的，量子点QD可以包括核CR和包围(例如，至少部分地围绕或完全围绕)核CR的壳SL。然而，本公开的实施例不限于此，而量子点QD可以具有单层结构或多个壳。另外，对于实施例的量子点组合物QCP中包括的量子点QD，可以应用与参照图4和图5的实施例的发光二极管ED中说明的量子点QD相同的说明。
配体LD可以包括与量子点QD的表面结合(例如，结合到量子点QD的表面)的头部HD和主体部MP。配体LD的主体部MP可以具有电荷传输部分。配体LD还可以包括连接头部HD和主体部MP的链部TL。
配体LD的主体部MP可以具有空穴传输部分或电子传输部分。例如，主体部MP可以包括具有空穴传输性质的N-苯基咔唑基。另外，主体部MP可以包括具有电子传输性质的三苯基三嗪基。
主体部MP可以由下面的式1-1或式1-2表示：
式1-1
式1-2
在式1-1和式1-2中，R1至R5可以均独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的6个至60个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至60个成环碳原子的杂芳基。R1至R5全部可以为例如氢原子。
n1可以是0至8的整数。在式1-1中，如果n1为0，则实施例的主体部MP可以不被R1取代。式1-1中的n1为2或更大的整数且R1基团全部为氢原子的情况可以与式1-1中的n1为0的情况相同。在式1-1中，如果n1为2或更大的整数，则多个R1基团可以彼此相同或不同。
n2至n5可以均独立地为0至5的整数。在式1-1和式1-2中，如果n2至n5为0，则实施例的主体部MP可以不被R2至R5取代。式1-1和式1-2中的n2至n5均独立地为2或更大的整数且R2至R5全部为氢原子的情况可以与式1-1和式1-2中的n2至n5为0的情况相同。在式1-1和式1-2中，如果n2至n5均独立地为2或更大的整数，则多个R2至R5可以均独立地相同或者多个R2至R5之中的至少一个可以不同。
如果主体部MP由式1-1表示，则R1和R2之中的至少一个可以是与头部HD或链部TL连接的部分。如果主体部MP由式1-2表示，则R3至R5之中的至少一个可以是与头部HD或链部TL连接的部分。
一起参照上述图4和图8，如果根据实施例的量子点复合物QD-C应用于发光二极管ED，则主体部MP可以具有与包括在同其中包括有量子点复合物QD-C的发射层EML相邻的层中的材料相同的部分(例如，主体部MP可以具有包括与相邻层中包括的材料相同的组分的部分)。在实施例中，空穴传输区域HTR可以包括第一空穴传输材料，并且主体部MP可以具有与第一空穴传输材料相同的部分(例如，主体部MP和第一空穴传输材料可以均包括具有彼此相同组分的部分)。例如，在空穴传输区域HTR中的与发射层EML相邻的空穴传输层HTL中，可以包括具有N-苯基咔唑基的第一空穴传输材料，并且主体部MP也可以包括N-苯基咔唑基。在实施例中，电子传输区域ETR可以包括第一电子传输材料，并且主体部MP可以具有与第一电子传输材料相同的部分(例如，主体部MP和第一电子传输材料可以均包括具有彼此相同组分的部分)。例如，在电子传输区域ETR中的与发射层EML相邻的电子传输层ETL中，可以包括具有三苯基三嗪基的第一电子传输材料，并且主体部MP也可以包括三苯基三嗪基。
如这里所使用的，术语“取代或未取代的”可以指未被取代或被至少一个取代基取代，所述至少一个取代基选自于由氘原子、卤素原子、氰基、硝基、氨基、甲硅烷基、氧基(或称为“含氧基”)、硫基、亚磺酰基、磺酰基、羰基、硼基、氧化膦基、硫化膦基、烷基、烯基、烷氧基、烃环基、芳基和杂环基组成的组。此外，每个取代基可以是取代或未取代的。例如，联苯基可以被解释为芳基或取代有苯基的苯基。
配体LD的头部HD是与量子点QD的表面结合的部分，并且可以包括用于与量子点QD的表面结合的官能团。头部HD可以包括至少一个硫醇基。头部HD可以包括一个硫醇基、两个硫醇基或二硫代酸基。如果头部HD包括用于与量子点QD的表面结合的一个官能团，则配体LD可以是单齿配体。如果头部HD包括用于与量子点QD的表面结合的两个官能团，则配体LD可以是双齿配体。头部HD可以包括用于与量子点QD的壳SL的表面结合的官能团。
配体LD的链部TL可以执行连接头部HD和主体部MP并控制配体LD的长度以控制量子点复合物QD-C在量子点组合物QCP中的分散度的功能。链部TL可以为例如取代或未取代的烷基、取代或未取代的胺基、取代或未取代的氧基、取代或未取代的硫基、取代或未取代的酯基或者取代或未取代的酰胺基。可以根据其中分散有量子点复合物QD-C的有机溶剂SV的种类来改变链部TL中包括的官能团或链部TL中的链的长度。在实施例中，可以省略链部TL，并且配体LD的头部HD和主体部MP可以具有直接连接。
配体LD可以包括例如由下面的式2-1至式2-3表示的结构。然而，本公开的实施例不限于此。
式2-1
式2-2
式2-3
配体LD可以包括例如由下面的式3-1至式3-3表示的结构。然而，本公开的实施例不限于此。
式3-1
式3-2
式3-3
配体LD可以包括例如由下面的式4-1至式4-5表示的结构。然而，本公开的实施例不限于此。
式4-1
式4-2
式4-3
式4-4
式4-5
在式2-1至式4-5中，R可以为氢原子、氘原子、卤素原子、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基、取代或未取代的6个至60个成环碳原子的芳基或者取代或未取代的2个至60个成环碳原子的杂芳基。
图9示出了根据实施例的量子点复合物，其中，配体LD包括由式3-1表示的结构，并且壳SL包括Zn。然而，本公开的实施例不限于此。
参照图9，量子点QD包括核CR和壳SL，并且配体LD可以与壳SL结合(例如，结合到壳SL)。例如，配体LD的头部HD可以包括硫醇基，并且包括在壳SL中的金属离子部分可以与头部HD结合(例如，结合到头部HD)，使得配体LD可以与量子点QD结合(例如，结合到量子点QD)。
配体LD的头部HD可以与量子点QD的表面结合(例如，结合到量子点QD的表面)，并且主体部MP可以暴露于外部(例如，主体部MP可以被引导远离量子点QD的表面)。如图9中所示，根据包括硫醇基的头部HD与量子点QD的表面的结合，包括具有空穴传输性质的N-苯基咔唑基的主体部MP可以暴露于量子点QD的外部。
因为包括在根据本公开的实施例的量子点组合物中的量子点复合物包括与量子点的表面结合(例如，结合到量子点的表面)的配体，并且该配体包括具有电荷传输部分的主体部，所以可以增加量子点组合物中的量子点复合物的分散性和封端性质，并且如果应用于发光二极管，则可以实现优异的发光效率。
如果配体与量子点的表面结合(例如，结合到量子点的表面)，则可以改善量子点组合物中的其表面被配体改性的量子点复合物的分散性和封端性质，但是如果应用于发光二极管，则配体可能会抑制或降低电荷注入性质并降低发光二极管的发光效率。然而，因为包括在根据本公开的实施例的量子点组合物中的量子点复合物在配体的暴露于量子点的外部的主体部中包括具有空穴传输性质或电子传输性质的部分，所以尽管将连接有配体的量子点复合物应用于发光二极管，但是也可以防止或减少产生电荷注入性质的劣化，因此，可以改善发光二极管的发光效率性质。
在下文中，将参照具体示例和对比示例更详细地说明本公开的主题。然而，实施例仅用于说明以帮助理解本公开的主题，并且本公开的范围不限于此。
根据配体计算能级
计算示例1和示例2(包括根据本公开的示例性实施例的结构)的配体结构以及对比示例1(油酸)、对比示例2(1-十二硫醇)和对比示例3的配体结构的最高占据分子轨道(HOMO)能级和最低未占分子轨道(LUMO)能级，并且在表1中示出。示例1和示例2的配体结构以及对比示例3的配体结构如下。
示例
对比示例
表1
示例1 示例2 对比示例1 对比示例2 对比示例3
HOMO(eV) -5.373 -6.648 -6.382 -6.316 -5.316
LUMO(eV) -0.708 -1.924 0.293 0.804 -0.627
参照表1，对比示例1、对比示例2和对比示例3的配体结构具有深的HOMO能级和高的HOMO能级与LUMO能级之间的能级差，如果将该配体结构应用于发光二极管，则发光效率应该降低。示例1和示例2的配体结构具有改善的HOMO能级和低的HOMO-LUMO之间的能级差值，并且如果将该配体结构应用于发光二极管，则应该改善发光效率的效果，根据器件效率的提高，包括量子点复合物的发射层的厚度增加可以变得可能，并且应当提高器件寿命。
根据配体计算迁移率改善效果
在将上述示例1和示例2的配体结构以及对比示例1和对比示例3的配体结构应用于量子点复合物的情况下，计算量子点-量子点之间的距离和电荷迁移率，并在下面的表2中示出。
表2
参照表2，当与对比示例1和对比示例3的配体结构相比时，示例1和示例2的配体结构可以确保量子点-量子点之间的较短距离，并且包括示例的配体结构的量子点复合物应该具有比对比示例1和对比示例3的电荷迁移率高的电荷迁移率。图10A是示出对包括示例1的配体结构的发光二极管和包括对比示例1的配体结构的发光二极管的所有层中的空穴浓度的模拟结果的曲线图。图10B是示出对包括示例2的配体结构的发光二极管和包括对比示例2的配体结构的发光二极管的所有层中的电子浓度的模拟结果的曲线图。参照图10A和图10B，在包括示例的配体结构的发光二极管中，改善了其中应用有配体的量子点复合物的HOMO能级和LUMO能级，并且改善了包括量子点复合物的发射层的电荷迁移率，并且发射层与空穴传输区域和电子传输区域的界面处的空穴浓度和电子浓度未降低而是保持良好。由此，其中应用有根据本公开的实施例的配体结构的发光二极管应该提供改善的发光效率。
图11是根据实施例的显示装置DD的平面图。图12是实施例的显示装置DD的剖视图。图12是对应于图11中的线II-II'的剖视图。图13是实施例的显示装置DD中包括的量子点复合物的示意图。
实施例的显示装置DD包括多个发光二极管ED-1、ED-2和ED-3，并且发光二极管ED-1、ED-2和ED-3可以包括具有量子点复合物QD-C1、QD-C2和QD-C3的发射层EML-B、EML-G和EML-R。
另外，实施例的显示装置DD可以包括具有多个发光二极管ED-1、ED-2和ED-3的显示面板DP和位于显示面板DP上的光控制层PP。此外，与附图中所示的图不同，在实施例的显示装置DD中可以省略光控制层PP。
显示面板DP包括基体基底BS、设置在基体基底BS上的电路层DP-CL和显示器件层DP-EL，显示器件层DP-EL可以包括像素限定层PDL、位于像素限定层PDL之间的发光二极管ED-1、ED-2和ED-3以及位于发光二极管ED-1、ED-2和ED-3上的密封层TFE。
参照图11和图12，显示装置DD可以包括非发射区域NPXA和发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R。发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R可以是分别发射从发光二极管ED-1、ED-2和ED-3产生的光的区域。发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R可以在平面上彼此分离。
发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R可以根据从发光二极管ED-1、ED-2和ED-3产生的光的颜色而被划分为多个组。在图11和图12中示出的实施例的显示装置DD中，为了说明示出了分别发射蓝光、绿光和红光的三个发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R。例如，实施例的显示装置DD可以包括彼此区分开的蓝色发射区域PXA-B、绿色发射区域PXA-G和红色发射区域PXA-R。
多个发光二极管ED-1、ED-2和ED-3可以在不同的波长区域中发光。例如，在实施例中，显示装置DD可以包括发射蓝光的第一发光二极管ED-1、发射绿光的第二发光二极管ED-2和发射红光的第三发光二极管ED-3。然而，本公开的实施例不限于此，第一发光二极管至第三发光二极管ED-1、ED-2和ED-3可以在同一波长区域中发光，或者它们中的至少一个可以在不同的波长区域中发光。
例如，显示装置DD的蓝色发射区域PXA-B、绿色发射区域PXA-G和红色发射区域PXA-R可以分别与第一发光二极管ED-1、第二发光二极管ED-2和第三发光二极管ED-3对应。
第一发光二极管ED-1的第一发射层EML-B可以包括第一量子点复合物QD-C1。第一量子点复合物QD-C1可以发射作为第一颜色光的蓝光。
第二发光二极管ED-2的第二发射层EML-G和第三发光二极管ED-3的第三发射层EML-R可以分别包括第二量子点复合物QD-C2和第三量子点复合物QD-C3。第二量子点复合物QD-C2和第三量子点复合物QD-C3可以分别发射作为第二颜色光的绿光和作为第三颜色光的红光。
第一量子点复合物至第三量子点复合物QD-C1、QD-C2和QD-C3可以分别具有量子点QD1、QD2和QD3以及与量子点QD1、QD2和QD3的表面结合(例如，结合到量子点QD1、QD2和QD3的表面)的配体LD1、LD2和LD3。例如，在实施例中，第一量子点复合物QD-C1中可以包括第一量子点QD1和第一配体LD1，第二量子点复合物QD-C2中可以包括第二量子点QD2和第二配体LD2，并且第三量子点复合物QD-C3中可以包括第三量子点QD3和第三配体LD3。参照实施例的发光二极管中的量子点复合物QD-C的相同说明可以应用于第一量子点复合物至第三量子点复合物QD1-C1、QD2-C2和QD3-C3中的每个。
在实施例中，包括在发光二极管ED-1、ED-2和ED-3中的第一量子点复合物至第三量子点复合物QD-C1、QD-C2和QD-C3的第一量子点至第三量子点QD1、QD2和QD3可以使用彼此不同的核材料形成。在一些实施例中，第一量子点复合物至第三量子点复合物QD-C1、QD-C2和QD-C3的第一量子点至第三量子点QD1、QD2和QD3可以使用相同的核材料形成，或者从第一量子点复合物至第三量子点复合物QD-C1、QD-C2和QD-C3的第一量子点至第三量子点QD1、QD2和QD3之中选择的两个量子点可以使用相同的核材料形成，并且剩余的可以使用不同的核材料形成。
在实施例中，第一量子点复合物至第三量子点复合物QD-C1、QD-C2和QD-C3的第一量子点至第三量子点QD1、QD2和QD3可以具有彼此不同的直径。例如，当与在相对长的波长区域中发光的第二发光二极管ED-2的第二量子点QD2和第三发光二极管ED-3的第三量子点QD3相比时，在相对短的波长区域中发光的第一发光二极管ED-1中使用的第一量子点QD1可以具有相对较小的平均直径。
另外，在本公开中，平均直径对应于多个量子点颗粒的直径的算术平均值。如这里所描述的，量子点颗粒的直径可以是剖面中量子点颗粒的宽度的平均值。
第一量子点至第三量子点QD1、QD2和QD3的平均直径的关系不限于以上定义的细节。例如，图13示出了第一量子点至第三量子点QD1、QD2和QD3具有不同的尺寸，但是与图示不同，包括在发光二极管ED-1、ED-2和ED-3中的第一量子点至第三量子点QD1、QD2和QD3的尺寸可以近似。另外，从第一量子点至第三量子点QD1、QD2和QD3之中选择的两个量子点的平均直径可以近似，并且剩余的可以具有不同的平均直径。
在实施例中，第一量子点复合物至第三量子点复合物QD-C1、QD-C2和QD-C3的第一配体至第三配体LD1、LD2和LD3可以彼此相同或不同。可以根据其中包括有第一量子点复合物至第三量子点复合物QD-C1、QD-C2和QD-C3的发光二极管ED-1、ED-2和ED-3的发光波长等适当地选择第一配体至第三配体LD1、LD2和LD3。
在图11和图12中所示的实施例的显示装置DD中，发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R的面积可以彼此不同。在这种情况下，面积可以指由第一方向DR1和第二方向DR2限定的平面的面积。
根据从发光二极管ED-1、ED-2和ED-3的发射层EML-B、EML-G和EML-R发射的光的颜色，发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R可以具有不同的面积。例如，参照图11和图12，在实施例的显示装置DD中，与发射蓝光的第一发光二极管ED-1对应的蓝色发射区域PXA-B可以具有最大的面积，并且与产生绿光的第二发光二极管ED-2对应的绿色发射区域PXA-G可以具有最小的面积。然而，本公开的实施例不限于此，并且发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R可以发射除蓝光、绿光和红光之外的光，或者发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R可以具有相同的面积。另外，发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R可以设置为具有与图11中所示的面积比不同的面积比。
发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R中的每个可以是由像素限定层PDL划分的区域。非发射区域NPXA可以是位于相邻的发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R之间并且对应于像素限定层PDL的区域。另外，发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R中的每个可以对应于本公开中的像素。像素限定层PDL可以划分发光二极管ED-1、ED-2和ED-3。发光二极管ED-1、ED-2和ED-3的发射层EML-B、EML-G和EML-R可以位于并划分在由像素限定层PDL限定的开口部分OH中。
可以使用聚合物树脂来形成像素限定层PDL。例如，可以通过包括聚丙烯酸酯类树脂或聚酰亚胺类树脂来形成像素限定层PDL。另外，可以通过除了聚合物树脂之外还包括无机材料来形成像素限定层PDL。另外，可以通过包括光吸收材料来形成像素限定层PDL或者可以通过包括黑色颜料或黑色染料来形成像素限定层PDL。通过包括黑色颜料或黑色染料形成的像素限定层PDL可以实现为黑色像素限定层。在形成像素限定层PDL时，炭黑可以用作黑色颜料或黑色染料，但是本公开的实施例不限于此。
另外，可以使用无机材料来形成像素限定层PDL。例如，可以通过包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氮氧化硅(SiOxNy)等来形成像素限定层PDL。像素限定层PDL可以限定发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R。例如，发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R以及非发射区域NPXA可以由像素限定层PDL划分。
发光二极管ED-1、ED-2和ED-3可以包括第一电极EL1、空穴传输区域HTR、发射层EML-B、EML-G和EML-R、电子传输区域ETR和第二电极EL2。在实施例的显示装置DD中包括的发光二极管ED-1、ED-2和ED-3中，除了包括在发射层EML-B、EML-G和EML-R中的量子点复合物QD-C1、QD-C2和QD-C3彼此不同之外，参照图4等的相同说明可以应用于第一电极EL1、空穴传输区域HTR、电子传输区域ETR和第二电极EL2。
密封层TFE可以覆盖发光二极管ED-1、ED-2和ED-3。密封层TFE可以为一个层或多个层的堆叠层。密封层TFE可以是薄膜密封层。密封层TFE保护发光二极管ED-1、ED-2和ED-3。密封层TFE可以在开口部分OH中覆盖第二电极EL2的顶表面，并且可以填充开口部分OH。
另外，在图12等中，空穴传输区域HTR和电子传输区域ETR被示出为覆盖像素限定层PDL，并且被设置为公共层，但是本公开的实施例不限于此。在实施例中，空穴传输区域HTR和电子传输区域ETR可以位于由像素限定层PDL限定的开口部分OH中。
例如，在通过喷墨印刷法设置空穴传输区域HTR和电子传输区域ETR以及发射层EML-B、EML-G和EML-R的情况下，可以在限定在像素限定层PDL中的开口部分OH上对应地设置空穴传输区域HTR、发射层EML-B、EML-G和EML-R、电子传输区域ETR等。然而，本公开的实施例不限于此，并且如图12中所示，与每个功能层的设置方法无关，空穴传输区域HTR和电子传输区域ETR中的每个可以不被图案化而是可以设置为作为一个公共层覆盖像素限定层PDL。
另外，在图12中示出的实施例的显示装置DD中，第一发光二极管至第三发光二极管ED-1、ED-2和ED-3的发射层EML-B、EML-G和EML-R的厚度被示出为近似，但是本公开的实施例不限于此。例如，在实施例中，第一发光二极管至第三发光二极管ED-1、ED-2和ED-3的发射层EML-B、EML-G和EML-R的厚度可以彼此不同。
参照图11，蓝色发射区域PXA-B和红色发射区域PXA-R可以在第一方向DR1上交替地布置以形成第一组PXG1。绿色发射区域PXA-G可以在第一方向DR1上布置以形成第二组PXG2。
第一组PXG1和第二组PXG2可以在第二方向DR2的方向上分开。第一组PXG1和第二组PXG2中的每个可以设置为多个。第一组PXG1和第二组PXG2可以沿着第二方向DR2交替地布置。
一个绿色发射区域PXA-G可以在第四方向DR4的方向上与一个蓝色发射区域PXA-B或一个红色发射区域PXA-R分开地定位。第四方向DR4的方向可以是第一方向DR1与第二方向DR2之间的方向。
图11中所示的发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R的布置结构可以被称为pentile结构。然而，根据实施例的显示装置DD中的发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R的布置结构不限于图11中所示的布置结构。例如，在实施例中，发射区域PXA-B、PXA-G和PXA-R可以具有条纹结构，其中，蓝色发射区域PXA-B、绿色发射区域PXA-G和红色发射区域PXA-R沿着第一方向DR1依次布置。
参照图3和图12，实施例的显示装置DD还可以包括光控制层PP。光控制层PP可以阻挡外部光从显示装置DD的外部入射到显示面板DP。光控制层PP可以阻挡外部光的一部分。光控制层PP可以实现反射防止功能或反射减少功能，以使外部光的反射最小化或减少。
在图12中所示的实施例中，光控制层PP可以包括滤色器层CFL。例如，实施例的显示装置DD还可以包括位于显示面板DP的发光二极管ED-1、ED-2和ED-3上的滤色器层CFL。
在实施例的显示装置DD中，光控制层PP可以包括基体层BL和滤色器层CFL。
基体层BL可以是提供滤色器层CFL等位于其上的基体表面的构件。基体层BL可以是玻璃基底、金属基底、塑料基底等，然而，本公开的实施例不限于此，基体层BL可以是无机层、有机层或复合材料层。
滤色器层CFL可以包括阻光部分BM和滤色器部分CF。滤色器部分CF可以包括多个滤色器CF-B、CF-G和CF-R。在一些实施例中，滤色器层CFL可以包括透射第一颜色光的第一滤色器CF-B、透射第二颜色光的第二滤色器CF-G和透射第三颜色光的第三滤色器CF-R。例如，第一滤色器CF-B可以是蓝色滤色器，第二滤色器CF-G可以是绿色滤色器，并且第三滤色器CF-R可以是红色滤色器。
滤色器CF-B、CF-G和CF-R均可以包括聚合物光敏树脂以及颜料或染料。第一滤色器CF-B可以包括蓝色颜料或染料，第二滤色器CF-G可以包括绿色颜料或染料，并且第三滤色器CF-R可以包括红色颜料或染料。
另外，本公开的实施例不限于此，并且第一滤色器CF-B可以不包括颜料或染料。第一滤色器CF-B可以包括聚合物光敏树脂，但不包括颜料或染料。第一滤色器CF-B可以是透明的。第一滤色器CF-B可以使用透明光敏树脂形成。
阻光部分BM可以是黑矩阵。阻光部分BM可以通过包括有机阻光材料或无机阻光材料来形成，无机阻光材料包括黑色颜料或黑色染料。阻光部分BM可以防止或减少漏光现象，并且划分相邻滤色器CF-B、CF-G和CF-R之间的边界。
滤色器层CFL还可以包括缓冲层BFL。例如，缓冲层BFL可以是保护滤色器CF-B、CF-G和CF-R的保护层。缓冲层BFL可以是包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅之中的至少一种无机材料的无机层。缓冲层BFL可以形成为单个层或多个层。
在图12中示出的实施例中，滤色器层CFL的第一滤色器CF-B被示出为与第二滤色器CF-G和第三滤色器CF-R叠置，但是本公开的实施例不限于此。例如，第一滤色器至第三滤色器CF-B、CF-G和CF-R可以由阻光部分BM划分并且彼此不叠置。另外，在实施例中，第一滤色器至第三滤色器CF-B、CF-G和CF-R可以分别对应于蓝色发射区域PXA-B、绿色发射区域PXA-G和红色发射区域PXA-R定位。
与图12等中的图不同，实施例的显示装置DD可以包括偏振层而不是滤色器层CFL作为光控制层PP。偏振层可以阻挡或减少外部光入射到显示面板DP。偏振层可以部分地阻挡外部光。
另外，偏振层可以减少外部光在显示面板DP处反射的光。例如，在来自显示装置DD的外部的入射光入射到显示面板DP然后再次反射的情况下，偏振层可以执行阻挡反射光的功能或减少反射光的功能。偏振层可以是具有反射防止功能或反射减少功能的圆偏振器(例如，可以是圆偏振的)，或者偏振层可以包括来自线性偏振器的λ/4相位延迟器。另外，偏振层可以位于基体层BL上并且被暴露，或者偏振层可以位于基体层BL下方。
实施例的显示装置在发射层中包括其中包括具有电荷传输部分的主体部的配体与量子点结合(例如，结合到量子点)的量子点复合物，可以防止或减少电荷注入性质的劣化，因此可以实现优异的发光效率。
图14是本公开的实施例的显示装置DD-1的剖视图。在说明实施例的显示装置DD-1时，这里将不重复与参照图1至图13的说明重叠的内容，并且说明将集中于差异。
参照图14，实施例的显示装置DD-1可以包括位于显示面板DP-2上的光转换层CCL。另外，显示装置DD-1还可以包括滤色器层CFL。滤色器层CFL可以位于基体层BL与光转换层CCL之间。
显示面板DP-2可以是发射型显示面板。例如，显示面板DP-2可以是有机电致发光显示面板或量子点发射显示面板。
显示面板DP-2可以包括基体基底BS、设置在基体基底BS上的电路层DP-CL和显示器件层DP-EL2。
显示器件层DP-EL2包括发光二极管ED-a，并且发光二极管ED-a可以相对地包括彼此面对的第一电极EL1和第二电极EL2以及位于第一电极EL1与第二电极EL2之间的多个层OL。多个层OL可以包括空穴传输区域HTR(图4)、发射层EML(图4)和电子传输区域ETR(图4)。密封层TFE可以位于发光二极管ED-a上。
在发光二极管ED-a中，以上参照图4的相同的说明可以应用于第一电极EL1、空穴传输区域HTR、电子传输区域ETR和第二电极EL2。然而，在实施例的显示面板DP-2中包括的发光二极管ED-a中，发射层可以包括作为用于有机电致发光的材料的主体和掺杂剂，或者可以包括参照图1至图13描述的量子点复合物。在实施例的显示面板DP-2中，发光二极管ED-a可以发射蓝光。
光转换层CCL可以包括彼此分开定位的多个阻挡部分BK和位于阻挡部分BK之间的光控制部分CCP-B、CCP-G和CCP-R。阻挡部分BK可以通过包括聚合物树脂和彩色显影添加剂而形成。阻挡部分BK可以通过包括光吸收材料来形成，或者可以通过包括颜料或染料来形成。例如，阻挡部分BK可以通过包括黑色颜料或黑色染料来形成以实现黑色阻挡部分。在形成黑色阻挡部分期间，炭黑等可以用作黑色颜料或黑色染料，但是本公开的实施例不限于此。
光转换层CCL可以包括透射第一光的第一光控制部分CCP-B、具有用于将第一光转换为第二光的第四量子点复合物QD-C4的第二光控制部分CCP-G以及具有用于将第一光转换为第三光的第五量子点复合物QD-C5的第三光控制部分CCP-R。第二光可以为比第一光的波长区域长的波长区域中的光，第三光可以为比第一光和第二光的波长区域长的波长区域中的光。例如，第一光可以是蓝光，第二光可以是绿光，并且第三光可以是红光。对于包括在光控制部分CCP-B、CCP-G和CCP-R中的量子点复合物QD-C4和QD-C5，可以应用关于图12中所示的发射层中使用的量子点复合物的相同说明。
光转换层CCL还可以包括盖层CPL。盖层CPL可以位于光控制部分CCP-B、CCP-G和CCP-R以及阻挡部分BK上。盖层CPL可以起到防止或减少湿气和/或氧(在下文中，将被称为“湿气/氧”)的渗透的作用。盖层CPL可以位于光控制部分CCP-B、CCP-G和CCP-R上，并且阻挡或减少光控制部分CCP-B、CCP-G和CCP-R暴露于湿气/氧。盖层CPL可以包括至少一个无机层。
实施例的显示装置DD-1可以包括位于光转换层CCL上的滤色器层CFL，并且参照图12的相同说明可以应用于滤色器层CFL和基体层BL。
在实施例的量子点组合物中，与量子点的表面结合(例如，结合到量子点的表面)的配体包括电荷注入部分，因此，尽管应用于发射层，但是量子点组合物可以用作用于发射层的材料，实现改善的发光效率性质而不使电荷注入性质劣化。
实施例的发光二极管和显示装置在发射层中包括不使电荷注入性质劣化的量子点，并且可以实现改善的发光效率和提高的器件寿命。
尽管已经描述了本公开的某些实施例，但是理解的是，在如所附权利要求及其等同物中所描述的本公开的精神和技术范围内，本领域普通技术人员可以进行各种改变和修改。
因此，本公开的技术范围将由权利要求及其等同物确定，并且不应受前述详细描述的约束或限制。

Claims (9)

1.一种量子点组合物，所述量子点组合物包括：
量子点；以及
配体，结合到所述量子点的表面，
其中，所述配体包括：主体部，包括电荷传输部分；以及头部，与所述量子点的所述表面结合，
其中，所述主体部由下面的式1-1或式1-2表示，并且当所述主体部由式1-1表示时，所述配体由下面的式2-1至式2-3和式3-1至式3-3中的一个表示：
式1-1
式1-2
式2-1
式2-2
式2-3
式3-1
式3-2
式3-3
在式1-1、式1-2、式2-1至式2-3和式3-1至式3-3中，
R1至R5和R均独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、取代或未取代的1个至20个碳原子的烷基，
n1为0至8的整数，并且
n2至n5均独立地为0至5的整数。
2.根据权利要求1所述的量子点组合物，其中，所述配体还包括连接所述主体部和所述头部的链部。
3.根据权利要求1所述的量子点组合物，其中，当所述主体部由式1-2表示时，所述头部包括至少一个硫醇基。
4.根据权利要求1所述的量子点组合物，其中，所述配体为化合物1或化合物2：
5.一种发光二极管，所述发光二极管包括：
第一电极；
空穴传输区域，位于所述第一电极上；
发射层，位于所述空穴传输区域上，并且包括量子点和根据权利要求1至4中任一项所述的配体；
电子传输区域，位于所述发射层上；以及
第二电极，位于所述电子传输区域上。
6.根据权利要求5所述的发光二极管，其中，所述空穴传输区域包括第一空穴传输材料，并且
所述第一空穴传输材料和所述主体部均包括具有相同组分的部分。
7.根据权利要求5所述的发光二极管，其中，所述电子传输区域包括第一电子传输材料，并且
所述第一电子传输材料和所述主体部均包括具有相同组分的部分。
8.一种显示装置，所述显示装置包括多个发光二极管，其中，所述多个发光二极管中的每个包括：
第一电极；
第二电极，面对所述第一电极；以及
发射层，位于所述第一电极与所述第二电极之间，并且包括量子点和根据权利要求1至4中任一项所述的配体。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述多个发光二极管包括：
第一发光二极管，并且所述第一发光二极管的所述量子点为发射第一光的第一量子点；
第二发光二极管，并且所述第二发光二极管的所述量子点为发射具有比所述第一光的波长长的波长的第二光的第二量子点；以及
第三发光二极管，并且所述第三发光二极管的所述量子点为发射具有比所述第一光和所述第二光的波长长的波长的第三光的第三量子点。
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