CN105226159A - 电致发光白光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电致发光白光器件。该电致发光白光器件包括基板和沿远离基板的方向上依次设置的第一电极、量子点发光层和第二电极，量子点发光层至少包括量子点材料层，第一电极或第二电极为透明电极，且透明电极远离量子点发光层的表面上设置有荧光材料层。该电致发光白光器件中，量子点发光层中的量子点材料的发射光峰值波长随粒径大小改变而改变，因此该电致发光白光器件发出的白光光谱任意可调，灵活性大，可为不同应用场合进行定制；同时该电致发光白光器件为直接电致发光，最终效率要高于传统使用荧光粉的白光LED。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种电致发光白光器件。
背景技术
目前，白光光源主要由两种实现形式，一种是目前应用最广的普通LED，其是由波长较短的蓝光芯片激发荧光粉等荧光材料产生波长较长的黄光或红光，再混合形成白光；另一种是有机电致发光OLED，其一般是在基板上一次层叠第一电极、若干发光层、第二电极，然后封装而成。
其中，普通LED是半导体材料电致发光，且白光的形成一般有两种方式。一种是由氮化镓蓝光LED激发黄色、绿色或者红色荧光粉的一种或者多种混合物，最终混合形成白光。然而，由于这种白光LED需要利用荧光粉进行二次量子转化才能混合出白光，因此这种结构的白光LED的发光效率较低。另一种是将红、绿、蓝三种基色的LED芯片层叠设置在一起。同时点亮所述三种基色的LED，从而混合红、绿、蓝三种基色获得白光。然而，由于要混合成白光需要将三种基色的LED芯片层叠设置在一起，因此这种结构的白光制备方法较为复杂且成本较高，并且三种芯片结构不同，压降不同，长时间使用会因为稳定性不同产生明显的颜色漂移。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电致发光白光器件，以提高白光器件的发光效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电致发光白光器件，该电致发光白光器件包括基板和沿远离基板的方向上依次设置的第一电极、量子点发光层和第二电极，量子点发光层至少包括量子点材料层，第一电极或第二电极为透明电极，且透明电极远离量子点发光层的表面上设置有荧光材料层。
进一步地，量子点发光层包括量子点材料层和传输层，传输层包括空穴传输层和/或电子传输层。
进一步地，量子点发光层包括量子点材料层，设置于量子点材料层的一侧的空穴传输层，以及设置于述量子点材料层的另一侧的电子传输层。
进一步地，量子点发光层包括量子点材料层、空穴传输层和空穴注入层。
进一步地，量子点材料层、空穴传输层和空穴注入层沿远离基板的方向或靠近基板的方向依次层叠设置。
进一步地，量子点发光层包括量子点材料层、电子传输层和电子注入层。
进一步地，量子点材料层、电子传输层和电子注入层沿远离基板的方向或靠近基板的方向依次层叠设置。
进一步地，量子点材料层中的量子点发射光谱的峰值波长小于480nm。
进一步地，荧光材料层包含至少一种发射光峰值波长大于600nm的荧光材料。
进一步地，荧光材料层包含至少一种发射光峰值波长介于500nm到600nm的荧光材料。
进一步地，荧光材料层中的荧光材料为量子点、有机荧光材料和无机荧光粉中的任一种或多种。
进一步地，上述荧光材料层包括交替设置的多个不同的荧光材料部。
进一步地，荧光材料层包括交替设置的第一荧光材料部和第二荧光材料部，第一荧光材料部和第二荧光材料部中的荧光材料不相同，相邻第一荧光材料部和第二荧光材料部之间间隔设置。
进一步地，上述第一荧光材料部的在水平方向上的宽度为W1，上述第二荧光材料部在水平方向上的宽度为W2，上述W1与上述W2不相等。
进一步地，上述电致发光白光器件还包括均光层，上述均光层设置在裸露的上述荧光材料层与上述第二电极的表面上，上述均光层包括散射膜，散射颗粒与散射棱镜中的一种或多种。
进一步地，当上述荧光材料层包括交替设置的第一荧光材料部和第二荧光材料部时，上述均光层的厚度为H，上述第一荧光材料部的在水平方向上的宽度为W1，上述第二荧光材料部在水平方向上的宽度为W2，H:W1>1:100且H:W2>1:100。
进一步地，H:W1>1:10且H:W2>1:10。
应用本发明的技术方案，本发明在第一电极和第二电极之间设置量子点发光层，且量子点发光层在电压的作用下发出较短波长的蓝光，而蓝光会激发荧光材料层中的荧光材料以发出中、长波长光线，比如绿光和红光，同时绿光和红光与没有被荧光材料层覆盖区域透射出的蓝光组合产生三基色的白光。而且量子点发光层中的量子点材料的发射光峰值波长随粒径大小改变而改变，因此该电致发光白光器件发出的白光光谱任意可调，灵活性大，可为不同应用场合进行定制；同时该电致发光白光器件为直接电致发光，最终发光效率要高于传统使用荧光粉的白光LED。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明优选实施方式提供的电致发光白光器件的剖面示意图；
图2示出了本发明优选实施方式提供的电致发光白光器件中荧光材料层的示意图；
图3示出了本发明优选实施方式提供的电致发光白光器件的局部的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
由背景技术可知，现有白光器件的发光效率较低。本发明的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种电致发光白光器件。如图1所示，该电致发光白光器件包括基板10和沿远离基板10的方向上依次设置的第一电极20、量子点发光层30和第二电极40，量子点发光层30至少包括量子点材料层，第一电极20或第二电极40为透明电极，且透明电极远离量子点发光层30的表面上设置有荧光材料层50。
本发明在第一电极20和第二电极40之间设置量子点发光层30，且量子点发光层30在电压的作用下发出较短波长的蓝光，而蓝光会激发荧光材料层50中的荧光材料以发出中、长波长光线，比如绿光和红光，同时绿光和红光与没有被荧光材料层50覆盖区域透射出的蓝光组合产生三基色的白光。而且量子点发光层30中的量子点材料的发射光峰值波长随粒径大小改变而改变，因此该电致发光白光器件发出的白光光谱任意可调，灵活性大，可为不同应用场合进行定制；同时该电致发光白光器件为直接电致发光，最终效率要高于传统使用荧光粉的白光LED。
下面将更详细地描述根据本发明提供的电致发光白光器件的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。
上述电致发光白光器件中，优选地，量子点发光层30包括量子点材料层和传输层，传输层包括空穴传输层和/或电子传输层。其中，量子点材料层可以由量子点和粘结剂组成。电子传输层，由具有电子传输功能的材料组成，优选可以阻挡存在量子点材料层的空穴或者激子向外扩散的材料，可以为三唑类衍生物、噁唑类衍生物、异噁唑衍生物、芴酮衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯基苯醌衍生物，硫代吡喃二氧化物、碳化二亚胺、亚芴基甲烷、二苯乙烯基吡嗪、氟取代芳香族化合物、萘并苝等的杂环四羧酸酐、酞菁衍生物、以8-喹啉衍生物的金属络合物、金属酞菁、苯并唑、苯并噻唑为配体的金属络合物为代表的各种金属络合物等。
电子注入层，可以降低启亮电压，提高电子注入效率和稳定性，可以由氟化锂(LiF)、氧化锂(LI2O)等制成。空穴传输层，由具有空穴传输功能的化合物组成，优选可以阻挡量子点材料层的电子或者激子向外扩散的材料，可以为酞菁衍生物、酚酞衍生物、萘肽衍生物、卟啉衍生物、芳香族二胺衍生物以及胺化合物。
在本发明的一种优选实施方式中，第一电极20为金属负极，第二电极40为透明正极，量子点发光层30由依次层叠的空穴注入层、空穴传输层、量子点材料层、电子传输层、电子注入层组成，其中空穴注入层靠近第二电极40的一侧。此时，当两个电极获得电压达到阈值时，电子和空穴就可以在量子点材料层重新结合，产生激子，当激子从不稳定的激发态返回到基态就会发光。发出的光优选为480nm以下的蓝光，该蓝光穿过透明电极后进入荧光材料层，会激发该层中的荧光材料，发出其他波段的光。其中，电子注入层和空穴注入层分别提高了电子和空穴注入到量子点材料的层的注入效率和稳定性，降低了器件的启亮电压。电子传输层和空穴传输层分别提高了电子和空穴传输效率，同时可以阻挡量子点材料层中的电子和空穴和激子扩散到其它层，从而提高了电子和空穴的复合效率，提高整体器件的发光效率。
在本发明的一种优选实施方式中，量子点发光层30由量子点材料层，设置于量子点材料层的一侧的空穴传输层，以及设置于述量子点材料层的另一侧的电子传输层组成。在本发明的另一种优选实施方式中，量子点发光层30由量子点材料层、空穴传输层和空穴注入层组成。其中，空穴注入层的材料可以根据现有技术进行设置，例如空穴注入层由PSS掺杂PEDOT组成。更为优选地，量子点材料层、空穴传输层和空穴注入层沿远离基板10的方向或靠近基板10的方向依次层叠设置。在本发明的又一种优选实施方式中，量子点发光层30由量子点材料层、电子传输层和电子注入层组成，其中，电子注入层的材料可以根据现有技术进行设置。更为优选地，量子点材料层、电子传输层和电子注入层沿远离基板10的方向或靠近基板10的方向依次层叠设置。
上述量子点材料层中，荧光材料层中的荧光材料的吸收敏感波长范围和量子点发光层30中的量子点材料的发射波长范围相匹配。例如，量子点发射光谱的峰值波长小于480nm，而荧光材料层50包含至少一种发射光峰值波长大于600nm的荧光材料，或者荧光材料层50包含至少一种发射光峰值波长介于500nm到600nm的荧光材料。
上述荧光材料层50中的荧光材料为量子点、有机荧光材料和无机荧光粉中的任一种或多种。
荧光材料层50可以采用不同的设置方式，在一种实施方式中，为了得到白光，上述荧光材料层50包括交替设置的不同材料形成的多个不同的荧光材料部。例如，当量子点发出蓝光时，荧光材料包括红色及绿色荧光材料。本领域技术人员知晓如何选择不同的荧光材料使得其发出的光与量子点材料发出的光混合成白光，本领域技术人员可以根据具体的情况选择合适的荧光材料。
另一种实施方式中，如图2所示，荧光材料层50包括交替设置的第一荧光材料部51和第二荧光材料部53，第一荧光材料部51和第二荧光材料部53中的荧光材料不相同，相邻第一荧光材料部51和第二荧光材料部53之间间隔设置。当然，荧光材料层50还可以包括第三荧光材料部等。
又一种实施方式中，如图3所示，第一荧光材料部51的在水平方向上的宽度为W1，上述第二荧光材料部53在水平方向上的宽度为W2，上述W1与上述W2不相等。设置W1与W2不相等，是为了使第一荧光材料部51与第二荧光材料部53在水平面的表面积不相同(由于第一荧光材料部51与第二荧光材料部53在水平方向上的长度是相同的)，进而使得不同的荧光材料的用量不同。这样通过调整W1与W2，就可以调整不同的荧光材料的用量比例，进而得到所需要的白光。本领域技术人员可以根据具体情况，调整W1与W2的值。
本发明的电致发光白光器件还可以包括均光层60，上述均光层60设置在裸露的上述荧光材料层50与上述第二电极40的表面上，上述均光层60包括散射膜，散射颗粒与散射棱镜中的一种或多种。均光层60是为了表面发光均匀，使得量子点发出的光和荧光材料发出的光更好地混合得到白光。
具体地，均光层60可以是PMMA/PC层、TiO2层或ZnSe层，还可以是SiO2蚀刻形成的棱镜图案层。但是，并不限于上述的均光层60，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的均光层60。
由于视锐度的影响，人眼对于面积很小的色点或色线很容易分辨开来，为了使色光在进入人眼之前各色光的能量就已经叠加在一起，使得混合色光中的各原色光对人眼的刺激同时开始，进而使人眼看到均匀的白光，本申请的一种实施方式中，如图3所示，当上述荧光材料层50包括交替设置的第一荧光材料部51和第二荧光材料部53时，上述均光层60的厚度为H，上述第一荧光材料部51的在水平方向上的宽度为W1，上述第二荧光材料部53在水平方向上的宽度为W2，H:W1>1:100且H:W2>1:100。
本申请的另一种实施例中，H:W1>1:10且H:W2>1:10。
下面将结合实验及相关数据进一步说明本发明提供的电致发光白光器件。
1、高色域高光效的背光白光光源
本发明提供的电致发光白光器件中，量子点发光层中的量子点发光材料发出450nm，21nm的蓝光；荧光材料层的成分为量子点材料，荧光材料层包括交替设置的第一荧光材料部和第二荧光材料部，第一荧光材料部的峰值波长为527nm，半波宽为31nm，第二荧光材料部的峰值波长为631nm，半波宽为28nm，且第一荧光材料部在水平方向上的宽度W1、第二荧光材料部在水平方向上的宽度W2与二者之间的间隙在水平方向上的宽度的比为30:36:34。对该电致发光白光器件进行测试发现，其色域可以达到109％NTSC标准，其亮度比普通LED高40％以上。
并且，该电致发光白光器件中还包括均光层，均光层设置在裸露的上述荧光材料层与上述第二电极的表面上，上述均光层为TiO2层。均光层的设置使得人眼看到均匀的白光。
2、拟合太阳光谱曲线的人造日光
本发明提供的电致发光白光器件中，量子点发光层的量子点材料发出峰值波长在448nm，半波宽为24nm的蓝光，并在发光区域上涂布六个荧光材料部，六个荧光材料部的成分均为量子点材料，其峰值波长见下表1。
表1
| 第1种 | 第2种 | 第3种 | 第4种 | 第5种 | 第6种 | |
| PL(nm) | 499 | 515 | 548 | 585 | 615 | 633 |
| FWHM(nm) | 40 | 35 | 36 | 50 | 40 | 40 |
| area(％) | 0.23 | 0.05 | 0.08 | 0.21 | 0.16 | 0.25 |
本发明还测试获得了该电致发光白光器件的光谱，且测试结果发现，可见光谱和相同色温的普朗克曲线拟合度较高，此时该发光白光器件的显色指数达到96。
从以上实施例可以看出，本发明上述的实例例实现了如下技术效果：本发明在第一电极和第二电极之间设置量子点发光层，且量子点发光层在电压的作用下发出较短波长的蓝光，而蓝光会激发荧光材料层中的荧光材料以发出中、长波长光线，比如绿光和红光，同时绿光和红光与没有被荧光材料层覆盖区域透射出的蓝光组合产生三基色的白光。而且量子点发光层中的量子点材料的发射光峰值波长随粒径大小改变而改变，因此该电致发光白光器件发出的白光光谱任意可调，灵活性大，可为不同应用场合进行定制；同时该电致发光白光器件为量子点直接电致发光，最终效率要高于传统使用荧光粉的白光LED。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种电致发光白光器件，其特征在于，所述电致发光白光器件包括基板(10)和沿远离所述基板(10)的方向上依次设置的第一电极(20)、量子点发光层(30)和第二电极(40)，所述量子点发光层(30)至少包括量子点材料层，所述第一电极(20)或第二电极(40)为透明电极，且所述透明电极远离所述量子点发光层(30)的表面上设置有荧光材料层(50)。
2.根据权利要求1所述的电致发光白光器件，其特征在于，所述量子点发光层(30)包括所述量子点材料层和传输层，所述传输层包括空穴传输层和/或电子传输层。
3.根据权利要求2所述的电致发光白光器件，其特征在于，所述量子点发光层(30)包括量子点材料层，设置于所述量子点材料层的一侧的所述空穴传输层，以及设置于所述述量子点材料层的另一侧的所述电子传输层。
4.根据权利要求2所述的电致发光白光器件，其特征在于，所述量子点发光层(30)包括所述量子点材料层、所述空穴传输层和空穴注入层。
5.根据权利要求4所述的电致发光白光器件，其特征在于，所述量子点材料层、所述空穴传输层和所述空穴注入层沿远离所述基板(10)的方向或靠近所述基板(10)的方向依次层叠设置。
6.根据权利要求2所述的电致发光白光器件，其特征在于，所述量子点发光层(30)包括所述量子点材料层、所述电子传输层和电子注入层。
7.根据权利要求6所述的电致发光白光器件，其特征在于，所述量子点材料层、所述电子传输层和所述电子注入层沿远离所述基板(10)的方向或靠近所述基板(10)的方向依次层叠设置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电致发光白光器件，其特征在于，所述量子点材料层中的量子点发射光谱的峰值波长小于480nm。
9.根据权利要求8所述的电致发光白光器件，其特征在于，所述荧光材料层(50)包含至少一种发射光峰值波长大于600nm的荧光材料。
10.根据权利要求9所述的电致发光白光器件，其特征在于，所述荧光材料层(50)包含至少一种发射光峰值波长介于500nm到600nm的荧光材料。
11.根据权利要求1所述的电致发光白光器件，其特征在于，所述荧光材料层(50)中的荧光材料为量子点、有机荧光材料和无机荧光粉中的任一种或多种。
12.根据权利要求11所述的电致发光白光器件，其特征在于，所述荧光材料层(50)包括交替设置的多个不同的荧光材料部。
13.根据权利要求12所述的电致发光白光器件，其特征在于，所述荧光材料层(50)包括交替设置的第一荧光材料部(51)和第二荧光材料部(53)，所述第一荧光材料部(51)和所述第二荧光材料部(53)中的荧光材料不相同，相邻所述第一荧光材料部(51)和第二荧光材料部(53)之间间隔设置。
14.根据权利要求13所述的电致发光白光器件，其特征在于，所述第一荧光材料部(51)的在水平方向上的宽度为W1，所述第二荧光材料部(51)在水平方向上的宽度为W2，所述W1与所述W2不相等。
15.根据权利要求1或14所述的电致发光白光器件，其特征在于，所述电致发光白光器件还包括均光层(60)，所述均光层(60)设置在裸露的所述荧光材料层(50)与所述第二电极(40)的表面上，所述均光层(60)包括散射膜，散射颗粒与散射棱镜中的一种或多种。
16.根据权利要求15所述的电致发光白光器件，其特征在于，当所述荧光材料层(50)包括交替设置的第一荧光材料部(51)和第二荧光材料部(53)时，所述均光层(60)的厚度为H，所述第一荧光材料部(51)的在水平方向上的宽度为W1，所述第二荧光材料部(51)在水平方向上的宽度为W2，H:W1>1:100且H:W2>1:100。
17.根据权利要求16所述的电致发光白光器件，其特征在于，H:W1>1:10且H:W2>1:10。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105870347A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 量子点发光器件及其制备方法、显示基板和显示装置 |
| CN106200103A (zh) * | 2016-09-19 | 2016-12-07 | 合肥鑫晟光电科技有限公司 | 彩膜基板及制造方法、显示面板和显示装置 |
| WO2018001000A1 (zh) * | 2016-07-01 | 2018-01-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 量子点电致发光器件、其制备方法及显示器件 |
| WO2018209994A1 (zh) * | 2017-05-15 | 2018-11-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 有机发光装置及其制备方法、显示装置 |
| US10217953B2 (en) | 2016-02-18 | 2019-02-26 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Quantum dot light-emitting device, fabricating method thereof, and display substrate |
| WO2022252611A1 (zh) * | 2021-06-02 | 2022-12-08 | Tcl科技集团股份有限公司 | 量子点发光二极管器件、其制造方法以及量子点膜 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102569659A (zh) * | 2010-12-27 | 2012-07-11 | 苏州晶能科技有限公司 | 有机无机led面光源模块及其制造方法 |
| CN103346221A (zh) * | 2013-05-25 | 2013-10-09 | 浙江大学 | 一种无机金属氧化物作为电子传输层的量子点发光二极管及其制备方法 |
| CN103346266A (zh) * | 2013-06-21 | 2013-10-09 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种发光器件、显示面板及其制造方法 |
| CN103597568A (zh) * | 2011-04-01 | 2014-02-19 | 纳晶科技股份有限公司 | 白光发光器件 |
| CN103904178A (zh) * | 2014-04-11 | 2014-07-02 | 浙江大学 | 量子点发光器件 |
| CN104062807A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-09-24 | 纳晶科技股份有限公司 | 发光单元及具有其的侧发光式液晶显示器 |
| CN104112766A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-10-22 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 彩色显示器件结构 |
-
2015
- 2015-10-15 CN CN201510673575.4A patent/CN105226159B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102569659A (zh) * | 2010-12-27 | 2012-07-11 | 苏州晶能科技有限公司 | 有机无机led面光源模块及其制造方法 |
| CN103597568A (zh) * | 2011-04-01 | 2014-02-19 | 纳晶科技股份有限公司 | 白光发光器件 |
| CN103346221A (zh) * | 2013-05-25 | 2013-10-09 | 浙江大学 | 一种无机金属氧化物作为电子传输层的量子点发光二极管及其制备方法 |
| CN103346266A (zh) * | 2013-06-21 | 2013-10-09 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种发光器件、显示面板及其制造方法 |
| CN103904178A (zh) * | 2014-04-11 | 2014-07-02 | 浙江大学 | 量子点发光器件 |
| CN104062807A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-09-24 | 纳晶科技股份有限公司 | 发光单元及具有其的侧发光式液晶显示器 |
| CN104112766A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-10-22 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 彩色显示器件结构 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10217953B2 (en) | 2016-02-18 | 2019-02-26 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Quantum dot light-emitting device, fabricating method thereof, and display substrate |
| CN105870347A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 量子点发光器件及其制备方法、显示基板和显示装置 |
| WO2018001000A1 (zh) * | 2016-07-01 | 2018-01-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 量子点电致发光器件、其制备方法及显示器件 |
| US10497890B2 (en) | 2016-07-01 | 2019-12-03 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Quantum-dot electroluminescent device, method for preparing the same, and display device |
| CN106200103A (zh) * | 2016-09-19 | 2016-12-07 | 合肥鑫晟光电科技有限公司 | 彩膜基板及制造方法、显示面板和显示装置 |
| WO2018209994A1 (zh) * | 2017-05-15 | 2018-11-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 有机发光装置及其制备方法、显示装置 |
| US10873049B2 (en) | 2017-05-15 | 2020-12-22 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Organic light-emitting device and preparation method thereof, display apparatus |
| WO2022252611A1 (zh) * | 2021-06-02 | 2022-12-08 | Tcl科技集团股份有限公司 | 量子点发光二极管器件、其制造方法以及量子点膜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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