[发明专利]一种量子点电致发光器件

说明书

本发明公开了一种量子点电致发光器件，包括发光层，所述发光层包含量子点材料和热活化延迟荧光材料，其中，热活化延迟荧光材料的发光光谱与量子点材料的吸收光谱在归一化后，波峰对应的波长之差在50 nm以内。在本发明的量子点电致发光器件的发光层中TADF材料能够有效的将三线态激子转换为单线态激子，并将单线态激子通过Forster荧光共振能量转移将激子传递到量子点上，激发量子点发光，提高量子点电致发光器件的电流效率。

技术领域

本发明属于量子点电致发光领域，具体涉及一种高效率的量子点电致发光器件。

背景技术

量子点（quantum dot）是基于量子尺寸效应发明的新一代发光材料，发光光谱随尺寸变化而变化。由于其合成直径的可控和刚性结构的限制，发光光谱半峰宽较窄，色纯度高，非常适合作为高色纯度的发光材料。

目前，普通的量子点电致发光器件（QD-LED）效率较低，原因在于量子点的发光属于荧光，只能利用单线态激子，理论的内量子效率不超过25%，还有75%的三线态激子无法得到利用, 所以电流效率较低。

业界已有的解决方案为在量子点发光层中加入主体材料、磷光材料等增强能量的收集，电子和空穴在主体材料中复合，产生的单线态激子和三线态激子从主体材料、磷光材料传递给量子点，然后量子点发光，提高器件的电流效率：

1)通过在量子点发光层中加入主体材料，电子和空穴在主体材料中复合，产生的单线态激子从主体材料传递给量子点，然后量子点发光。与不添加主体材料相比，器件的外量子效率（EQE）提高了至少两倍。

2)通过在量子点发光层中加入主体材料和磷光染料，电子和空穴在主体材料中复合，产生的单线态激子和三线态激子分别从主体材料和磷光材料传递给量子点，然后量子点发光。将磷光染料的比例从0增加到10%左右后，发现器件的外量子效率（EQE）提高了约3倍。

其中，在室温下，一般主体材料从三线激发态回到基态的电子跃迁由于存在自旋禁阻，不能发光，其能量绝大部分以热弛豫的形式损失掉了，只有单线态激子可以通过荧光共振能量转移从主体材料传递给量子点，并最终转化为光子。根据量子力学的原理，空穴和电子复合产生激子时，三线态激发态产生的几率总是单线激发态的三倍。如果发光层中仅有主体材料和量子点材料则相当于75%的能量不能传递给量子点。如果充分利用这一能量，将有效地提高量子点电致发光器件的发光效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有技术中量子点电致发光器件的效率不高，还有待进一步提升。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种量子点电致发光器件，其在量子点发光层中添加TADF材料，TADF材料能够将三线态激子转换为单线态激子，然后通过Forster荧光共振能量转移将激子传递给量子点，从而提高量子点电致发光器件的电流效率。

本发明中所述的发光光谱均是指归一化后的发光光谱，吸收光谱均是指归一化后的吸收光谱。

本发明提供的量子点电致发光器件，包括发光层，所述发光层包含量子点材料和热活化延迟荧光材料，其中，热活化延迟荧光材料的发光光谱与量子点材料的吸收光谱在归一化后，波峰对应的波长之差在50 nm以内。

优选地，量子点材料在所述发光层中所占的比例为不高于40wt%， 热活化延迟荧光材料在所述发光层中所占的比例为不低于10wt%；优选地，量子点材料在所述发光层中所占的比例为5-40wt %， 热活化延迟荧光材料在所述发光层中所占的比例为10- 95 wt %。

优选地，所述发光层中还包括磷光主体材料。

优选地，所述磷光主体材料的三线态能级高于所选择的热活化延迟荧光材料的单线态能级。