CN105938845A - 显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示器，包括红光发光单元、绿光发光单元、及蓝光发光单元，红光发光单元的红光发光层为发红光的有机金属卤化物钙钛矿材料，绿光发光单元的绿光发光层为发绿光的有机金属卤化物钙钛矿材料，蓝光发光单元的蓝光发光层为除有机金属卤化物钙钛矿材料以外的有机蓝光发光材料，即红光发光单元与绿光发光单元均采用PeLED结构，蓝光发光单元采用OLED结构，除发光层的材料不同外，红光发光单元、绿光发光单元、及蓝光发光单元的其它结构层的材料相同，可在同一制程中制备完成，节约制程时间和生产成本；由于红、绿光发光层的有机金属卤化物钙钛矿材料的价格相对低廉且发出的光色纯度较高，进一步降低显示器的生产成本并提高显示器的色饱和度。

Description

显示器
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示器。
背景技术
OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示器，也称为有机电致发光显示器，由于制备工艺简单、成本低、功耗低、发光亮度高、工作温度适应范围广、体积轻薄、响应速度快，而且易于实现彩色显示和大屏幕显示、易于实现和集成电路驱动器相匹配、易于实现柔性显示，因而具有广阔的应用前景。
OLED按照驱动方式可以分为无源矩阵型OLED(Passive Matrix OLED，PMOLED)和有源矩阵型OLED(Active Matrix OLED，AMOLED)两大类，即直接寻址和薄膜晶体管矩阵寻址两类。其中，AMOLED具有呈阵列式排布的像素，属于主动显示类型，发光效能高，通常用作高清晰度的大尺寸显示装置。目前AMOLED显示屏已经进入市场并且与液晶显示屏展开激烈竞争。
PeLED(Organometal Halide Perovskite Light-emitting Diode，有机金属卤化物钙钛矿电致发光二极管)是一种新型的自发光二极管，与OLED相比，PeLED具有色纯度高、及材料成本低等优点，目前PeLED正处于快速发展阶段。
目前商业化的OLED的红、绿发光层都采用铱(Ir)、或铂(Pt)等贵金属配合物的磷光材料作为发光材料，成本昂贵。
PeLED采用有机金属卤化物钙钛矿半导体材料(如CH3NH3PbBr3、及CH3NH3PbI3-xClx等)作为发光层。一方面，这类材料不但具有低陷阱密度和高光致发光效率，并且通过改变其中的组分能够实现发光波长可调。另一方面，PeLED光谱窄，非常适合制备高色饱和度的显示屏。更加重要的是，这类钙钛矿材料价格低廉。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显示器，通过将OLED结构与PeLED结构结合在一起，将蓝光OLED、红光PeLED、及绿光PeLED制作在同一显示器中，可降低生产成本，提高显示器的色饱和度，提升产品性能。
为实现上述目的，本发明提供一种显示器，包括：衬底基板、设于所述衬底基板上的发光单元、设于所述发光单元上的电子注入层、设于所述电子注入层上的阴极、设于所述阴极上的封装胶材、及设于所述封装胶材上的封装盖板；所述发光单元包括间隔设置的红光发光单元、绿光发光单元、及蓝光发光单元；
所述红光发光单元包括从下到上依次设置的第一阳极、红光空穴注入层、红光空穴传输层、红光发光层、及红光电子传输层；
所述绿光发光单元包括从下到上依次设置的第二阳极、绿光空穴注入层、绿光空穴传输层、绿光发光层、及绿光电子传输层；
所述蓝光发光单元包括从下到上依次设置的第三阳极、蓝光空穴注入层、蓝光空穴传输层、蓝光发光层、及蓝光电子传输层；
所述红光发光层为发红光的有机金属卤化物钙钛矿材料，所述绿光发光层为发绿光的有机金属卤化物钙钛矿材料，所述蓝光发光层为除有机金属卤化物钙钛矿材料以外的有机蓝光发光材料。
所述发红光的有机金属卤化物钙钛矿材料包括CH3NH3PbBr2I；
所述发绿光的有机金属卤化物钙钛矿材料包括CH3NH3PbBr3；
所述除有机金属卤化物钙钛矿材料以外的有机蓝光发光材料包括有机小分子蓝光发光材料和聚合物蓝光发光材料；所述有机小分子蓝光发光材料包括4,4′-二(2,2)-二苯乙烯基-1,1联苯；所述聚合物蓝光发光材料包括聚(9,9-二辛基芴-2,7-二基)。
所述红光发光层、绿光发光层、及蓝光发光层均采用湿法成膜法制备；所述红光发光层与绿光发光层的膜厚分别为10nm～100nm；所述蓝光发光层的膜厚为5nm～50nm。
所述第一阳极、第二阳极、及第三阳极的材料包括透明导电金属氧化物、及金属材料中的一种或多种；所述透明导电金属氧化物包括氧化铟锡、及氧化铟锌中的一种或多种；所述金属材料包括金、金合金、铂、铂合金、银、及银合金中的一种或多种；
所述第一阳极、第二阳极、及第三阳极的膜厚分别为20nm～200nm。
所述红光空穴注入层、绿光空穴注入层、及蓝光空穴注入层的材料包括有机小分子空穴注入材料和聚合物空穴注入材料；所述有机小分子空穴注入材料包括六腈六氮杂苯并菲；所述聚合物空穴注入材料包括聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)；
所述红光空穴注入层、绿光空穴注入层、及蓝光空穴注入层的膜厚分别为1nm～100nm。
所述红光空穴传输层、绿光空穴传输层、及蓝光空穴传输层的材料包括有机小分子空穴传输材料和聚合物空穴传输材料；所述有机小分子空穴传输材料包括N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺；所述聚合物空穴传输材料包括聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]；
所述红光空穴传输层、绿光空穴传输层、及蓝光空穴传输层的膜厚分别为10nm～100nm。
所述红光电子传输层、绿光电子传输层、及蓝光电子传输层的材料包括有机电子传输材料、及金属氧化物中的一种或多种；所述有机电子传输材料包括1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯；所述金属氧化物包括二氧化钛；
所述红光电子传输层、绿光电子传输层、及蓝光电子传输层的膜厚分别为5nm～50nm。
所述电子注入层的材料包括金属配合物、碱金属、碱金属盐、碱土金属、碱土金属盐、稀土金属、及稀土金属盐中的一种或多种；
所述电子注入层的膜厚为0.5nm～10nm。
所述阴极的材料包括锂、锂合金、镁、镁合金、钙、钙合金、锶、锶合金、镧、镧合金、铈、铈合金、铕、铕合金、镱、镱合金、铝、铝合金、铯、铯合金、铷、及铷合金中的一种或多种的组合；
所述阴极的厚度为50nm～1000nm。
所述衬底基板中设有薄膜晶体管阵列；所述封装盖板为玻璃基板。
本发明的有益效果：本发明提供的一种显示器，包括红光发光单元、绿光发光单元、及蓝光发光单元，所述红光发光单元的红光发光层为发红光的有机金属卤化物钙钛矿材料，所述绿光发光单元的绿光发光层为发绿光的有机金属卤化物钙钛矿材料，所述蓝光发光单元的蓝光发光层为除有机金属卤化物钙钛矿材料以外的有机蓝光发光材料，即红光发光单元与绿光发光单元均采用PeLED结构，蓝光发光单元采用OLED结构，除发光层的材料不同外，红光发光单元、绿光发光单元、及蓝光发光单元的其它结构层的材料相同，可在同一制程中制备完成，从而节约制程时间和生产成本；由于红、绿光发光层的有机金属卤化物钙钛矿材料的价格相对低廉且发出的光色纯度较高，可进一步降低显示器的生产成本并提高显示器的色饱和度。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为本发明的显示器的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明提供一种显示器，包括：衬底基板10、设于所述衬底基板10上的发光单元90、设于所述发光单元90上的电子注入层50、设于所述电子注入层50上的阴极60、设于所述阴极60上的封装胶材70、及设于所述封装胶材70上的封装盖板80；所述发光单元90包括间隔设置的红光发光单元20、绿光发光单元30、及蓝光发光单元40；
所述红光发光单元20包括从下到上依次设置的第一阳极21、红光空穴注入层22、红光空穴传输层23、红光发光层24、及红光电子传输层25；
所述绿光发光单元30包括从下到上依次设置的第二阳极31、绿光空穴注入层32、绿光空穴传输层33、绿光发光层34、及绿光电子传输层35；
所述蓝光发光单元40包括从下到上依次设置的第三阳极41、蓝光空穴注入层42、蓝光空穴传输层43、蓝光发光层44、及蓝光电子传输层45。
具体的，所述红光发光层24为发红光的有机金属卤化物钙钛矿材料，所述发红光的有机金属卤化物钙钛矿材料包括CH3NH3PbBr2I，使得红光发光单元20构成PeLED结构。
具体的，所述绿光发光层34为发绿光的有机金属卤化物钙钛矿材料，所述发绿光的有机金属卤化物钙钛矿材料包括CH3NH3PbBr3，使得绿光发光单元30构成PeLED结构。
具体的，所述红光发光层24与绿光发光层34可采用湿法成膜法如喷墨打印法(Ink-jet Printing,IJP)或喷嘴打印法(Nozzle Printing)制备，所述红光发光层24与绿光发光层34的膜厚分别为10nm～100nm，优选为30nm。
具体的，所述蓝光发光层44为除有机金属卤化物钙钛矿材料以外的有机蓝光发光材料，使得蓝光发光单元40构成OLED结构。
具体的，所述除有机金属卤化物钙钛矿材料以外的有机蓝光发光材料包括有机小分子蓝光发光材料和聚合物蓝光发光材料；所述有机小分子蓝光发光材料包括4,4′-二(2,2)-二苯乙烯基-1,1联苯(4,4′-Bis(2,2-diphenylvinyl)-1,10-biphenyl,DPVBi)；所述聚合物蓝光发光材料包括聚(9,9-二辛基芴-2,7-二基)(Poly(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl),PFO)。
具体的，所述蓝光发光层44可采用湿法成膜法如喷墨打印法或喷嘴打印法制备，所述蓝光发光层44的膜厚为5nm～50nm，优选为30nm。
具体的，所述发光单元90还包括设于所述红光发光单元20、绿光发光单元30、及蓝光发光单元40之间的间隔空间内的填充材料100；优选的，所述填充材料100为黑色遮光材料，所述黑色遮光材料可以为碳黑或黑色光阻材料。
具体的，所述第一阳极21、第二阳极31、及第三阳极41的材料包括透明导电金属氧化物、及金属材料中的一种或多种。
所述透明导电金属氧化物包括氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)、及氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)中的一种或多种；所述金属材料包括金(Au)、金合金、铂(Pt)、铂合金、银(Ag)、及银合金中的一种或多种。
所述第一阳极21、第二阳极31、及第三阳极41的膜厚分别为20nm～200nm，优选为75nm。
具体的，所述红光空穴注入层22、绿光空穴注入层32、及蓝光空穴注入层42的材料包括有机小分子空穴注入材料和聚合物空穴注入材料；所述有机小分子空穴注入材料包括六腈六氮杂苯并菲(Hexanitrilehexaazatriphenylene,HATCN)；所述聚合物空穴注入材料包括聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)。
具体的，所述红光空穴注入层22、绿光空穴注入层32、及蓝光空穴注入层42可以采用湿法成膜法如喷墨打印法或喷嘴打印法制备。所述红光空穴注入层22、绿光空穴注入层32、及蓝光空穴注入层42的膜厚分别为1nm～100nm，优选为30nm。
具体的，所述红光空穴传输层23、绿光空穴传输层33、及蓝光空穴传输层43的材料包括有机小分子空穴传输材料和聚合物空穴传输材料；所述有机小分子空穴传输材料包括N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺(N,N’-bis(naphthalen-1-yl)-N,N’-bis(phenyl)benzidine,NPB)；所述聚合物空穴传输材料包括聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺](Poly[bis(4-phenyl)(4-butylphenyl)amine，Poly-TPD)。
具体的，所述红光空穴传输层23、绿光空穴传输层33、及蓝光空穴传输层43可以采用湿法成膜法如喷墨打印法或喷嘴打印法制备。所述红光空穴传输层23、绿光空穴传输层33、及蓝光空穴传输层43的膜厚分别为10nm～100nm，优选为20nm。
具体的，所述红光电子传输层25、绿光电子传输层35、及蓝光电子传输层45的材料包括有机电子传输材料、及金属氧化物中的一种或多种；所述有机电子传输材料包括1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(1,3,5-Tris(1-phenyl-1H-benzimidazol-2-yl)benzene，TPBI)；所述金属氧化物包括二氧化钛(TiO2)。
具体的，所述红光电子传输层25、绿光电子传输层35、及蓝光电子传输层45采用蒸镀成膜法或者湿法成膜法制备。所述红光电子传输层25、绿光电子传输层35、及蓝光电子传输层45的膜厚分别为5nm～50nm，优选为30nm。
具体的，所述电子注入层50的材料包括金属配合物、碱金属、碱金属盐、碱土金属、碱土金属盐、稀土金属、及稀土金属盐中的一种或多种。
所述金属配合物包括8-羟基喹啉-锂(8-quinolinolato lithium，Liq)、及三(8-羟基喹啉)铝(tris(8-quinolinolato)aluminum，Alq3)中的一种或多种。
所述碱金属包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、及铯(Cs)中的一种或多种。
所述碱金属盐包括氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)、氯化锂(LiCl)、氟化钠(NaF)、碳酸钠(Na2CO3)、氯化钠(NaCl)、氟化铯(CsF)、碳酸铯(Cs2CO3)、及氯化铯(CsCl)中的一种或多种。
所述碱土金属包括镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、及钡(Ba)中的一种或多种。
所述碱土金属盐包括氟化钙(CaF2)、碳酸钙(CaCO3)、氟化锶(SrF2)、碳酸锶(SrCO3)、氟化钡(BaF2)、及碳酸钡(BaCO3)中的一种或多种。
所述稀土金属包括钐(Sm)、及铒(Er)中的一种或多种。
所述稀土金属盐包括氟化钐(SmF3)、及氟化铒(ErF3)中的一种或多种。
具体的，所述电子注入层50可采用蒸镀成膜法制备，所述电子注入层50的膜厚为0.5nm～10nm，优选为1nm。
具体的，所述阴极60的材料包括锂(Li)、锂合金、镁(Mg)、镁合金、钙(Ca)、钙合金、锶(Sr)、锶合金、镧(La)、镧合金、铈(Ce)、铈合金、铕(Eu)、铕合金、镱(Yb)、镱合金、铝(Al)、铝合金、铯(Cs)、铯合金、铷(Rb)、及铷合金中的一种或多种的组合。
优选的，所述阴极60采用真空蒸镀方法成膜。所述阴极60的厚度为50nm～1000nm，优选为100nm。
优选的，所述衬底基板10中设有薄膜晶体管(TFT)阵列。
具体的，所述封装盖板80可以为玻璃基板。
具体的，本发明的显示器中，各结构层的功能为：
所述第一阳极21、第二阳极31、及第三阳极41分别用于向红光空穴注入层22、绿光空穴注入层32、及蓝光空穴注入层42中注入空穴。
所述红光空穴注入层22、绿光空穴注入层32、及蓝光空穴注入层42分别用于帮助空穴从阳极注入到红光空穴传输层23、绿光空穴传输层33、及蓝光空穴传输层43。
所述红光空穴传输层23、绿光空穴传输层33、及蓝光空穴传输层43分别用于将空穴从红光空穴注入层22、绿光空穴注入层32、及蓝光空穴注入层42传输到红光发光层24、绿光发光层34、及蓝光发光层44中。
所述红光发光层24、绿光发光层34、及蓝光发光层44分别用于使电子和空穴在红光发光层24、绿光发光层34、及蓝光发光层44中复合发光。
所述红光电子传输层25、绿光电子传输层35、及蓝光电子传输层45分别用于将电子从电子注入层50传输到红光发光层24、绿光发光层34、及蓝光发光层44中。
所述电子注入层50用于将电子从阴极60注入到红光电子传输层25、绿光电子传输层35、及蓝光电子传输层45中。
所述阴极60用于将电子注入到电子注入层50中。
所述封装胶材70用于粘接封装盖板80与阴极60，使封装盖板80对下方的发光元件形成密封保护，阻隔水和氧对发光元件的侵蚀。
综上所述，本发明提供一种显示器，包括红光发光单元、绿光发光单元、及蓝光发光单元，所述红光发光单元的红光发光层为发红光的有机金属卤化物钙钛矿材料，所述绿光发光单元的绿光发光层为发绿光的有机金属卤化物钙钛矿材料，所述蓝光发光单元的蓝光发光层为除有机金属卤化物钙钛矿材料以外的有机蓝光发光材料，即红光发光单元与绿光发光单元均采用PeLED结构，蓝光发光单元采用OLED结构，除发光层的材料不同外，红光发光单元、绿光发光单元、及蓝光发光单元的其它结构层的材料相同，可在同一制程中制备完成，从而节约制程时间和生产成本；由于红、绿光发光层的有机金属卤化物钙钛矿材料的价格相对低廉且发出的光色纯度较高，可进一步降低显示器的生产成本并提高显示器的色饱和度。综上，本发明通过将蓝光OLED、红光PeLED、及绿光PeLED制作在同一显示器中，在大尺寸、低成本的新型显示器领域有很好的应用前景。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示器，其特征在于，包括：衬底基板(10)、设于所述衬底基板(10)上的发光单元(90)、设于所述发光单元(90)上的电子注入层(50)、设于所述电子注入层(50)上的阴极(60)、设于所述阴极(60)上的封装胶材(70)、及设于所述封装胶材(70)上的封装盖板(80)；所述发光单元(90)包括间隔设置的红光发光单元(20)、绿光发光单元(30)、及蓝光发光单元(40)；
所述红光发光单元(20)包括从下到上依次设置的第一阳极(21)、红光空穴注入层(22)、红光空穴传输层(23)、红光发光层(24)、及红光电子传输层(25)；
所述绿光发光单元(30)包括从下到上依次设置的第二阳极(31)、绿光空穴注入层(32)、绿光空穴传输层(33)、绿光发光层(34)、及绿光电子传输层(35)；
所述蓝光发光单元(40)包括从下到上依次设置的第三阳极(41)、蓝光空穴注入层(42)、蓝光空穴传输层(43)、蓝光发光层(44)、及蓝光电子传输层(45)；
所述红光发光层(24)为发红光的有机金属卤化物钙钛矿材料，所述绿光发光层(34)为发绿光的有机金属卤化物钙钛矿材料，所述蓝光发光层(44)为除有机金属卤化物钙钛矿材料以外的有机蓝光发光材料。
2.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述发红光的有机金属卤化物钙钛矿材料包括CH3NH3PbBr2I；
所述发绿光的有机金属卤化物钙钛矿材料包括CH3NH3PbBr3；
所述除有机金属卤化物钙钛矿材料以外的有机蓝光发光材料包括有机小分子蓝光发光材料和聚合物蓝光发光材料；所述有机小分子蓝光发光材料包括4,4′-二(2,2)-二苯乙烯基-1,1联苯；所述聚合物蓝光发光材料包括聚(9,9-二辛基芴-2,7-二基)。
3.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述红光发光层(24)、绿光发光层(34)、及蓝光发光层(44)均采用湿法成膜法制备；所述红光发光层(24)与绿光发光层(34)的膜厚分别为10nm～100nm；所述蓝光发光层(44)的膜厚为5nm～50nm。
4.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述第一阳极(21)、第二阳极(31)、及第三阳极(41)的材料包括透明导电金属氧化物、及金属材料中的一种或多种；所述透明导电金属氧化物包括氧化铟锡、及氧化铟锌中的一种或多种；所述金属材料包括金、金合金、铂、铂合金、银、及银合金中的一种或多种；
所述第一阳极(21)、第二阳极(31)、及第三阳极(41)的膜厚分别为20nm～200nm。
5.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述红光空穴注入层(22)、绿光空穴注入层(32)、及蓝光空穴注入层(42)的材料包括有机小分子空穴注入材料和聚合物空穴注入材料；所述有机小分子空穴注入材料包括六腈六氮杂苯并菲；所述聚合物空穴注入材料包括聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)；
所述红光空穴注入层(22)、绿光空穴注入层(32)、及蓝光空穴注入层(42)的膜厚分别为1nm～100nm。
6.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述红光空穴传输层(23)、绿光空穴传输层(33)、及蓝光空穴传输层(43)的材料包括有机小分子空穴传输材料和聚合物空穴传输材料；所述有机小分子空穴传输材料包括N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺；所述聚合物空穴传输材料包括聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]；
所述红光空穴传输层(23)、绿光空穴传输层(33)、及蓝光空穴传输层(43)的膜厚分别为10nm～100nm。
7.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述红光电子传输层(25)、绿光电子传输层(35)、及蓝光电子传输层(45)的材料包括有机电子传输材料、及金属氧化物中的一种或多种；所述有机电子传输材料包括1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯；所述金属氧化物包括二氧化钛；
所述红光电子传输层(25)、绿光电子传输层(35)、及蓝光电子传输层(45)的膜厚分别为5nm～50nm。
8.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述电子注入层(50)的材料包括金属配合物、碱金属、碱金属盐、碱土金属、碱土金属盐、稀土金属、及稀土金属盐中的一种或多种；
所述电子注入层(50)的膜厚为0.5nm～10nm。
9.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述阴极(60)的材料包括锂、锂合金、镁、镁合金、钙、钙合金、锶、锶合金、镧、镧合金、铈、铈合金、铕、铕合金、镱、镱合金、铝、铝合金、铯、铯合金、铷、及铷合金中的一种或多种的组合；
所述阴极(60)的厚度为50nm～1000nm。
10.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述衬底基板(10)中设有薄膜晶体管阵列；所述封装盖板(80)为玻璃基板。
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