CN104868026B - 量子点发光元件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种量子点发光元件，该量子点发光元件包括量子点发光层和设置于量子点发光层上下两侧的主体结构层，量子点发光层包括红色发光单元、绿色发光单元以及蓝色发光单元，红色发光单元包括红色量子点，绿色发光单元包括绿色量子点，蓝色发光单元包括蓝色量子点，且蓝色量子点多于绿色量子点，绿色量子点多于红色量子点。通过上述方式，本发明能够节省量子点材料，且能发出相对较纯正的白光。

Description

量子点发光元件
技术领域
本发明涉及发光器件领域，特别是涉及一种量子点发光元件。
背景技术
量子点(Quantum Dots)是一些肉眼无法看到的、极其微小的半导体纳米晶体，是一种粒径不足10纳米的颗粒。量子点有一个与众不同的特性：每当受到光或电的刺激，量子点便会发出有色光线，光线的颜色由量子点的组成材料和大小形状决定，这一特性使得量子点能够改变光源发出的光线颜色。
目前，利用量子点技术发出白光，主要是利用RGB(红绿蓝)三基色混合后得到。然而，传统的是把蓝色量子点、红色量子点即绿色量子点混合在一起，蓝色量子点发出的光会被其四周的绿色和红色量子点吸收，从而消耗了一部分蓝色光，因此所发出的白光指数达不到要求。
因此，需要提供一种量子点发光元件，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种量子点发光元件，能够节省量子点材料，且能发出相对较纯正的白光。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种量子点发光元件，量子点发光元件包括量子点发光层和设置于量子点发光层上下两侧的主体结构层，量子点发光层包括红色发光单元、绿色发光单元以及蓝色发光单元，红色发光单元包括红色量子点，绿色发光单元包括绿色量子点，蓝色发光单元包括蓝色量子点，且蓝色量子点多于绿色量子点，绿色量子点多于红色量子点。
其中，量子点发光层为矩形且蓝色发光单元设置在红色发光单元和绿色发光单元之间。
其中，红色发光单元、蓝色发光单元以及绿色发光单元，依次沿矩形的量子点发光层的一条对角线的方向分布。
其中，蓝色发光单元、绿色发光单元、红色发光单元的面积比为(10～14):(6～9):1。
其中，红色发光单元、绿色发光单元以及蓝色发光单元依次层叠设置。
其中，蓝色发光单元、绿色发光单元、红色发光单元的体积比为(10～14):(6～9):1。
其中，量子点发光层为圆形，蓝色发光单元、绿色发光单元分别为圆环形，红色发光单元呈圆形位于量子点发光层的圆心，绿色发光单元位于红色发光单元和蓝光发光单元之间。
其中，蓝色发光单元、绿色发光单元、红色发光单元三者的半径比例为(10～14):(6～9):1。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种量子点发光元件，量子点发光元件包括量子点发光层和设置于量子点发光层上下两侧的主体结构层，量子点发光层包括红色发光单元、绿色发光单元以及蓝色发光单元，红色发光单元包括红色量子点，绿色发光单元包括绿色量子点，蓝色发光单元包括蓝色量子点，且蓝色量子点产生的光通量大于绿色量子点产生的光通量，绿色量子点产生的光通量大于红色量子点产生的光通量。
其中，蓝色量子点多于绿色量子点，绿色量子点多于红色量子点。
本发明的有益效果是：本发明通过设置蓝色量子点多于绿色量子点，绿色量子点多于红色量子点，采用依次减少的蓝色量子点、绿色量子点即红色量子点，可以抵消蓝色发光单元发出的光被红色发光单元和绿色发光单元部分吸收而导致的蓝色光的消耗，同时还可以抵消绿色发光单元发出的光被红色发光单元吸收而导致的绿色光的消耗，由此而混合构成的蓝色发光单元、红色发光单元和绿色发光单元发出的光便可发出柔和的白光，即获得指数较佳的白光，从而能够节省量子点材料，且能发出相对较纯正的白光。
附图说明
图1是本发明量子点发光元件的结构示意图；
图2是本发明第一实施例量子点发光元件的量子点发光层的结构示意图；
图3是本发明第二实施例量子点发光元件的量子点发光层的结构示意图；
图4是本发明第三实施例量子点发光元件的量子点发光层的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
请参阅图1，图1是本发明量子点发光元件的结构示意图。在本实施例中，量子点发光元件包括量子点发光层11和设置于量子点发光层11上下两侧的主体结构层(未标示)。
优选地，量子点发光元件为白光QLED(Quantum Dots LED)元件。
主体结构层包括：基板12、阳极13、空穴注入层14、空穴传输层15、电子传输层16、电子注入层17以及阴极18，阳极13、空穴注入层14、空穴传输层15、量子点发光层11、电子传输层16、电子注入层17以及阴极18依次层叠设置在基板12上。
优选地，主体结构层还可以进一步包括：空穴阻挡层19和电子阻挡层20，空穴阻挡层19设置在空穴传输层15和量子点发光层11之间，电子阻挡层20设置在电子传输层16和量子点发光层11之间，由此可以增加的电子与空穴碰撞的概率。
更为优选地，量子点发光层11、空穴阻挡层19、电子传输层16、电子注入层17、阴极18的折射率依次增大，量子点发光层11、电子阻挡层20、空穴传输层15、空穴注入层14、阳极13的折射率依次增大。采用折射率由里到外依次增大，即量子点发光层11发出的光从光疏介质射向光密介质，光穿过各层的时候不会发生折射，以提高出光率。
在量子点发光元件中，量子点发光层11是发光的核心区域，在主体结构层中的阴极18和阳极13插电后，主体结构层激发量子点发光层11发光。
量子点发光层11包括红色发光单元、绿色发光单元以及蓝色发光单元，红色发光单元包括红色量子点。
绿色发光单元包括绿色量子点，蓝色发光单元包括蓝色量子点，且蓝色量子点多于绿色量子点，绿色量子点多于红色量子点。其中，多于可以是使得蓝色发光单元体积、面积、质量或者半径大于绿色发光单元，使得绿色发光单元体积、面积、质量或者半径大于红色发光单元，具体请参见下文的描述。
换言之，蓝色量子点产生的光通量大于绿色量子点产生的光通量，
绿色量子点产生的光通量大于红色量子点产生的光通量。
请结合图1进一步参阅图2，图2是本发明第一实施例量子点发光元件的量子点发光层的结构示意图。在本实施例中，量子点发光层21为矩形且蓝色发光单元211设置在红色发光单元213和绿色发光单元212之间。
优选地，红色发光单元213、蓝色发光单元211以及绿色发光单元212，依次沿矩形的量子点发光层21的一条对角线的方向分布。
更为优选地，蓝色发光单元211、绿色发光单元212、红色发光单元213的面积比为(10～14):(6～9):1。
结合下表一，优选地，蓝色发光单元211、绿色发光单元212以及红色发光单元213所占的面积比例为12:8:1，量子点发光元件的白光指数在这种情况下达到最佳。
表一第一实施例中不同表面积比例下的白光指数表
请结合图1进一步参阅图3，图3是本发明第二实施例量子点发光元件的量子点发光层的结构示意图。在本实施例中，优选地，红色发光单元313、绿色发光单元312以及蓝色发光单元311依次层叠设置。蓝色发光单元311、绿色发光单元312、红色发光单元313的体积比为(10～14):(6～9):1。
由上至下分别是蓝色发光单元311、绿色发光单元312、红色发光单元313。蓝色发光单元311设置在最顶部，由于本方案的量子点发光元件为顶发射结构，蓝色发光单元311发出的光向上发出，被绿色发光单元312以及红色发光单元313吸收的概率降低，所需要的蓝色发光单元311也相应较少。
在本实施例中，蓝色发光单元311、绿色发光单元312与红色发光单元313的体积比例是(10～14):(6～9):1。结合下表二，优选地，蓝色发光单元311、绿色发光单元312与红色发光单元313的体积比例是10.4:7.2:1，量子点发光元件的白光指数在这种情况下达到最佳。
表二第二实施例中不同表面积比例下的白光指数表
请结合图1进一步参阅图4，图4是本发明第三实施例量子点发光元件的量子点发光层的结构示意图。在本实施例中，量子点发光层41为圆形，蓝色发光单元411、绿色发光单元412分别为圆环形，红色发光单元413呈圆形位于量子点发光层41的圆心，绿色发光单元412位于红色发光单元413和蓝光发光单元411之间。量子点发光层41为圆形，蓝色发光单元411、绿色发光单元412分别为圆环形，优选地，红色发光单元413为圆形，蓝色发光单元411、绿色发光单元412、红色发光单元413依次沿圆形的量子点发光层41的一条半径指向圆心的方向分布。其中，蓝色发光单元411、绿色发光单元412、红色发光单元413三者的半径比例为(10～14):(6～9):1。
蓝色发光单元411、绿色发光单元412以及红色发光单元413为圆环设置，由外至内分别是蓝色发光单元411、绿色发光单元412、红色发光单元413。蓝色发光单元411设置在最外部，蓝色发光单元411发出的光向四周发出，被红色发光单元413以及绿色发光单元412吸收的概率降低，所需要的蓝色发光单元411中的蓝色量子点也相应较少。
在本实施例中，蓝色发光单元411、绿色发光单元412与红色发光单元413的半径比例是(10～14):(6～9):1，结合下表三，优选地，蓝色发光单元411、绿色发光单元412与红色发光单元413的半径比例是13:7:1，量子点发光元件的白光指数在这种情况下达到最佳。其中，蓝色发光单元411和绿色发光单元412的半径指它们的外径。
在其他实施例中，也可以是圆环形的蓝色发光单元411的外径与内径之差、圆环形的绿色发光单元412的外径与内径之差、圆形的红色发光单元413的半径三者的比例为(10～14):(6～9):1；或者也可以是蓝色发光单元411、绿色发光单元412、红色发光单元413的面积比为(10～14):(6～9):1。
表三第三实施例中不同表面积比例下的白光指数表
区别于现有技术的情况，本发明通过设置蓝色量子点多于绿色量子点，绿色量子点多于红色量子点，采用依次减少的蓝色量子点、绿色量子点即红色量子点，可以抵消蓝色发光单元发出的光被红色发光单元和绿色发光单元部分吸收而导致的蓝色光的消耗，同时还可以抵消绿色发光单元发出的光被红色发光单元吸收而导致的绿色光的消耗，由此而混合构成的蓝色发光单元、红色发光单元和绿色发光单元发出的光便可发出柔和的白光，即获得指数较佳的白光，从而能够节省量子点材料，且能发出相对较纯正的白光。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种量子点发光元件，其特征在于，所述量子点发光元件包括量子点发光层和设置于所述量子点发光层上下两侧的主体结构层，所述量子点发光层包括红色发光单元、绿色发光单元以及蓝色发光单元，所述红色发光单元包括红色量子点，所述绿色发光单元包括绿色量子点，所述蓝色发光单元包括蓝色量子点，且所述蓝色量子点多于所述绿色量子点，所述绿色量子点多于所述红色量子点，以抵消所述蓝色发光单元发出的光被所述红色发光单元和所述绿色发光单元部分吸收而导致的蓝色光的消耗，以及抵消所述绿色发光单元发出的光被所述红色发光单元吸收而导致的绿色光的消耗，量子点发光元件为白光QLED。
2.根据权利要求1所述的量子点发光元件，其特征在于，所述量子点发光层为矩形且所述蓝色发光单元设置在所述红色发光单元和所述绿色发光单元之间。
3.根据权利要求2所述的量子点发光元件，其特征在于，所述红色发光单元、蓝色发光单元以及绿色发光单元，依次沿矩形的所述量子点发光层的一条对角线的方向分布。
4.根据权利要求3所述的量子点发光元件，其特征在于，所述蓝色发光单元、所述绿色发光单元、所述红色发光单元的面积比为(10～14):(6～9):1。
5.根据权利要求1所述的量子点发光元件，其特征在于，所述红色发光单元、绿色发光单元以及蓝色发光单元依次层叠设置。
6.根据权利要求5所述的量子点发光元件，其特征在于，所述蓝色发光单元、所述绿色发光单元、所述红色发光单元的体积比为(10～14):(6～9):1。
7.根据权利要求1所述的量子点发光元件，其特征在于，所述量子点发光层为圆形，所述蓝色发光单元、所述绿色发光单元分别为圆环形，所述红色发光单元呈圆形位于所述量子点发光层的圆心，所述绿色发光单元位于所述红色发光单元和所述蓝色 发光单元之间。
8.根据权利要求7所述的量子点发光元件，其特征在于，所述蓝色发光单元、所述绿色发光单元、所述红色发光单元三者的半径比例为(10～14):(6～9):1。
9.一种量子点发光元件，其特征在于，所述量子点发光元件包括量子点发光层和设置于所述量子点发光层上下两侧的主体结构层，所述量子点发光层包括红色发光单元、绿色发光单元以及蓝色发光单元，所述红色发光单元包括红色量子点，所述绿色发光单元包括绿色量子点，所述蓝色发光单元包括蓝色量子点，且所述蓝色量子点产生的光通量大于所述绿色量子点产生的光通量，所述绿色量子点产生的光通量大于所述红色量子点产生的光通量，以抵消所述蓝色发光单元发出的光被所述红色发光单元和所述绿色发光单元部分吸收而导致的蓝色光的消耗，以及抵消所述绿色发光单元发出的光被所述红色发光单元吸收而导致的绿色光的消耗。
10.根据权利要求9所述的量子点发光元件，其特征在于，所述蓝色量子点多于所述绿色量子点，所述绿色量子点多于所述红色量子点。
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