CN104576961B - 一种基于量子点的oled白光器件及其制作方法 - Google Patents

一种基于量子点的oled白光器件及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于量子点的OLED白光器件，包括基板、蓝光OLED器件、量子点层以及薄膜封装层，且层叠配置以使得所述蓝光OLED器件发射的光激发所述量子点层中的量子点，所述量子点层向所述OLED白光器件外出射光，从所述量子点层中出射的光是所述蓝光OLED器件发射的光与量子点发射的光合成的白光。本发明还公开了所述OLED白光器件的制作方法。本发明的OLED白光器件色纯度高，光稳定性极好，制作成本低。

Description

一种基于量子点的OLED白光器件及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种基于量子点的OLED白光器件。
背景技术
白光OLED技术在过去20年间取得了长足的进步，成本低、响应时间短、亮度高、驱动电压低以及可实现柔性光源等优势使其成为有着广泛发展空间的光源技术。常用的多发光层白光OLED通过不同的发光层发射的单色光混合成白光，通过调整各个发光层的厚度和掺杂浓度可以有效地调节器件的色纯度。这种器件结构最大的不足之处在于，随着驱动电压的升高，器件中的载流子复合区域发生很大变化，从而造成色坐标的漂移。
下转换结构白光OLED是在蓝光OLED的一侧制备绿光和红光的下转换层，通过电致蓝光激发产生光致绿光和红光，最后与未被吸收而透射出来的蓝光混合在一起，形成白光发射。由于有机材料的光致发光光谱较宽，因此有必要寻求光谱更窄的转换材料。
发明内容
本发明的主要目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于量子点的新型OLED白光器件及其制作方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于量子点的OLED白光器件，包括基板、蓝光OLED器件、量子点层以及薄膜封装层，且层叠配置以使得所述蓝光OLED器件发射的光激发所述量子点层中的量子点，所述量子点层向所述OLED白光器件外出射光，从所述量子点层中出射的光是所述蓝光OLED器件发射的光与量子点发射的光合成的白光。
进一步地：
所述量子点层包括交替层叠的聚合物层和无机层，所述量子点存在于至少一层聚合物层中。
所述至少一层聚合物层包括第一聚合物子层、第二聚合物子层和位于所述第一聚合物子层与所述第二聚合物子层之间的量子点薄膜。
所述量子点薄膜是用微升滴定管将量子点溶液滴在第一聚合物子层表面，进行旋涂后形成的。
所述量子点薄膜的厚度为2-3层单量子点的厚度。
所述至少一层聚合物层是在聚合物中分散量子点而形成的层。
所述蓝光OLED器件位于所述基板上，所述量子点层位于所述蓝光OLED器件上，所述薄膜封装层位于所述基板的另一侧，所述基板为透明或不透明基板。
所述蓝光OLED器件位于所述基板上，所述薄膜封装层位于所述蓝光OLED器件上，所述量子点层位于所述基板的另一侧，所述基板为透明基板。
所述量子点层位于所述基板上，所述蓝光OLED器件位于所述量子点层上，所述薄膜封装层位于所述量子点层上，所述基板为透明基板。
一种制作所述OLED白光器件的方法，包括以层叠方式制作基板、蓝光OLED器件、量子点层以及薄膜封装层，且配置成使得所述蓝光OLED器件发射的光激发所述量子点层中的量子点，所述量子点层向所述OLED白光器件外出射光，从所述量子点层中出射的光是所述蓝光OLED器件发射的光与量子点发射的光合成的白光。
本发明的有益效果：
本发明提供一种基于量子点的OLED白光器件，该白光器件由基板、蓝光OLED器件、量子点层以及薄膜封装层构成，蓝光OLED器件发射的蓝光激发量子点层中的量子点，从量子点层中出射的光是蓝光OLED发射的光与量子点发射的光合成的白光。在一些实施例中，量子点层同时也起到封装的作用，防止水或氧的渗透对OLED以及量子点造成危害。
本发明可带来以下优点：
(1)可以不改变材料的化学组分而只通过调节量子点的尺寸来调节器件的发光颜色，发光波长连续可调。比如CdSe量子点发光颜色从红到蓝色连续可调；(2)发光效率高，量子效率高达85％以上；(3)激子发光带线宽窄(一般＜30nm)，色纯度高，光稳定性极好；(4)制作成本低、可以采用简单的溶液加工处理技术成膜。
附图说明
图1为本发明实施例的OLED白光器件的剖面示意图；
图2为本发明实施例中的一种蓝光OLED器件的剖面示意图；
图3为本发明实施例中的一种量子点层的剖面示意图；
图4为本发明实施例中量子点层中的一种聚合物层的剖面示意图；
图5为本发明实施例中量子点层中的另一种聚合物层的剖面示意图；
图6为本发明另一实施例的OLED白光器件的剖面示意图；
图7为本发明另一实施例中的一种蓝光OLED器件的剖面示意图；
图8为本发明又一实施例的OLED白光器件的剖面示意图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参阅图1、图6和图8，根据本发明的实施例，一种基于量子点的OLED白光器件，包括基板1、蓝光OLED器件2、量子点层3以及薄膜封装层4。基板1可以采用柔性透明或不透明基板。基板1可以是塑料基板。薄膜封装层4可以采用单层薄膜、多层薄膜、有机&无机复合薄膜等。薄膜封装层4的作用在于对基板1或蓝光OLED器件2进行封装，防止水或氧的渗透对OLED以及量子点造成危害。
蓝光OLED器件2的典型结构中包含有阳极、电子传输层、蓝光发光层、空穴传输层、阴极。为了提高该蓝光OLED的性能，还可以进行多种方式的优化，比如还可以增加电子或空穴注入层等。
在一些实施例中，量子点层3优选由聚合物层和无机层交替复合而成，量子点可以是存在于任意一层聚合物层中，可以不只是一层聚合物层中含有量子点。
在一种较佳实施例中，含有量子点的聚合物层可以是聚合物与量子点分层复合而成。在另一种较佳实施例中，含有量子点的聚合物层也可以是在聚合物中分散量子点而成。
蓝光OLED器件2发射的蓝光激发量子点层3中的量子点，从量子点层3中出射的光是蓝光OLED发射的光与量子点发射的光合成的白光。同时量子点层3是蓝光OLED器件2的封装层，防止水或氧的渗透对OLED以及量子点造成危害。
如图1所示，一种具有量子点的柔性OLED白光器件，该白光器件包括基板1、蓝光OLED器件2、量子点层3以及薄膜封装层4。
基板1可以采用柔性透明或不透明塑料基板，如PI、PET、PEN等等，基板1采用薄膜封装层4在其外侧进行封装，防止水和氧气的渗透。
薄膜封装层4可以采用单层薄膜、多层薄膜、有机&无机复合薄膜。薄膜封装层4的作用在于对柔性基板进行封装，防止水或氧的渗透对OLED以及量子点造成危害。
蓝光OLED器件2位于基板1上，其典型结构如图2所示。该蓝光OLED器件2具有反射式阳极20、电子传输层21、蓝光发光层22、空穴传输层23、透明阴极24，该OLED还有缓冲层25用于光学匹配。该OLED阳极20位于基板1上。为了提高该蓝光OLED器件2的性能，还可以进行多种方式的优化，比如还可以增加电子或空穴注入层等。
量子点层3位于蓝光OLED器件2之上，蓝光OLED器件2发射的蓝光激发量子点层3中的量子点，从量子点层3中出射的光是蓝光OLED发射的光与量子点发射的光合成的白光。并且，量子点层3是蓝光OLED器件2的封装层。
从制作顺序来看，该白光器件首先在柔性基板1的外侧形成薄膜封装层4，再以此为复合基板，在原来柔性基板的内侧顺序形成蓝光OLED器件2和量子点层3。
在优选实施例中，量子点层3由聚合物层和无机层交替复合而成，并且与蓝光OLED接触的第一层可以是聚合物层也可以是无机层。作为一个具体实施例，该量子点层3具有无机层30、聚合物层31交替组成。其结构参考图3所示，无机层30位于蓝光OLED器件2的缓冲层25的上面。3层无机层和3层聚合物层构成无机层30/聚合物31/无机层32/聚合物层33/无机层34/聚合物层35，量子点存在于任意一层聚合物层中，可以不只是一层聚合物层中含有量子点。
在进一步的实施例中，含有量子点的聚合物层的结构如图4所示。在该实施例中，聚合物层分为三层，第一聚合物层41和第二聚合物层43，量子点42位于两层之间。制作量子点层3时，可以首先采用原子层沉积或磁控溅射或PECVD技术制备无机层30，其厚度为10nm-50nm，在无机层30上采用旋涂或印刷或喷墨打印的方法形成聚合物层41。优选地，用微升滴定管将量子点溶液滴在聚合物层41表面，快速进行旋涂，旋涂后形成量子点薄膜。优选地，所得到量子点薄膜的厚度约为l0nm，即2-3层单量子点层。在量子点42上可再采用同样地方法形成聚合物层43。由聚合物层41/量子点42/聚合物层43复合形成量子点层3中的有机层。
另一实施例中，含有量子点的聚合物层的结构如图5所示。在该实施例中，量子点52均匀分散于聚合物中，在量子点层3中的无机层30上可采用旋涂或印刷或喷墨打印的方法形成聚合物层51。
图6所示为另一实施例的柔性OLED白光器件的剖面示意图，该具有量子点的OLED白光器件仍然包括基板1、蓝光OLED器件2、量子点层3以及薄膜封装层4。
基板1可采用柔性透明塑料基板，如PI、PET、PEN等等，基板1采用量子点层3进行封装，其作用在于对柔性基板进行封装，防止水或氧的渗透对OLED以及量子点造成危害。
蓝光OLED器件2位于基板1上，其典型结构如图7所示。该OLED具有透明阳极70、电子传输层71、蓝光发光层72、空穴传输层73、反射式阴极74。该OLED透明阳极70位于基板1上。为了提高该蓝光OLED的性能，还可以进行多种方式的优化，比如还可以增加电子或空穴注入层等。
薄膜封装层4可以采用单层薄膜、多层薄膜、有机&无机复合薄膜。薄膜封装层4的作用在于对蓝光OLED器件2进行封装，防止水或氧的渗透对OLED造成危害。
量子点层3附着于柔性基板1的外侧，蓝光OLED器件2发射的蓝光激发量子点层3中的量子点，从量子点层3中出射的光是蓝光OLED发射的光与量子点发射的光合成的白光。并且量子点层3是柔性基板1的封装层。
从制作顺序来看，该白光器件首先在柔性基板1的外侧形成量子点层3，再以此为复合基板，在原来柔性基板的内侧顺序形成蓝光OLED器件2和薄膜封装层4。
优选地，量子点层3由聚合物层和无机层交替复合而成，并且与柔性基板1接触的第一层可以是聚合物层也可以是无机层。更具体的实施例可参考图3、图4和图5所示的结构。
图8所示是又一实施例的柔性OLED白光器件的剖面示意图，该具有量子点的OLED白光器件仍然包括基板1、蓝光OLED器件2、量子点层3以及薄膜封装层4。
基板1可采用柔性透明塑料基板，如PI、PET、PEN等等，基板1同量子点层3进行封装，可以防止水或氧的渗透对OLED以及量子点造成危害。量子点层3位于基板1之上。
蓝光OLED器件2位于量子点层3上，其典型结构可以与如图7所示的结构一致。
薄膜封装层4可以采用单层薄膜、多层薄膜、有机&无机复合薄膜。薄膜封装层4的作用在于对蓝光OLED器件2进行封装，防止水或氧的渗透对OLED造成危害。
蓝光OLED器件2发射的蓝光激发量子点层3中的量子点，从量子点层3中出射的光是蓝光OLED发射的光与量子点发射的光合成的白光。
从制作顺序来看，该白光器件首先在柔性基板1上形成量子点层3，再以此为复合基板，顺序形成蓝光OLED器件2和薄膜封装层4。
优选地，量子点层3由聚合物层和无机层交替复合而成，并且与柔性基板1接触的第一层可以是聚合物层也可以是无机层。更具体的实施例可参考图3、图4和图5所示的结构。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于量子点的OLED白光器件，其特征在于,包括基板、蓝光OLED器件、量子点层以及薄膜封装层，且层叠配置以使得所述蓝光OLED器件发射的光激发所述量子点层中的量子点，所述量子点层向所述OLED白光器件外出射光，从所述量子点层中出射的光是所述蓝光OLED器件发射的光与量子点发射的光合成的白光，所述量子点层包括交替层叠的聚合物层和无机层，所述量子点存在于至少一层聚合物层中，所述至少一层聚合物层包括第一聚合物子层、第二聚合物子层和位于所述第一聚合物子层与所述第二聚合物子层之间的量子点薄膜，所述量子点薄膜是用微升滴定管将量子点溶液滴在第一聚合物子层表面，进行旋涂后形成的，所述量子点薄膜的厚度为2-3层单量子点的厚度。
2.如权利要求1所述的OLED白光器件，其特征在于，所述蓝光OLED器件位于所述基板上，所述量子点层位于所述蓝光OLED器件上，所述薄膜封装层位于所述基板的另一侧，所述基板为透明或不透明基板。
3.如权利要求1所述的OLED白光器件，其特征在于，所述蓝光OLED器件位于所述基板上，所述薄膜封装层位于所述蓝光OLED器件上，所述量子点层位于所述基板的另一侧，所述基板为透明基板。
4.如权利要求1所述的OLED白光器件，其特征在于，所述量子点层位于所述基板上，所述蓝光OLED器件位于所述量子点层上，所述薄膜封装层位于所述量子点层上，所述基板为透明基板。
5.一种制作权利要求1-4任一项所述的OLED白光器件的方法，其特征在于，包括以层叠方式制作基板、蓝光OLED器件、量子点层以及薄膜封装层，且配置成使得所述蓝光OLED器件发射的光激发所述量子点层中的量子点，所述量子点层向所述OLED白光器件外出射光，从所述量子点层中出射的光是所述蓝光OLED器件发射的光与量子点发射的光合成的白光，所述量子点层包括交替层叠的聚合物层和无机层，所述量子点存在于至少一层聚合物层中，所述至少一层聚合物层包括第一聚合物子层、第二聚合物子层和位于所述第一聚合物子层与所述第二聚合物子层之间的量子点薄膜，所述量子点薄膜是用微升滴定管将量子点溶液滴在第一聚合物子层表面，进行旋涂后形成的，所述量子点薄膜的厚度为2-3层单量子点的厚度。
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