CN105938875B - Woled器件结构及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种WOLED器件结构及显示装置。该WOLED器件结构包括：基板，WOLED器件，薄膜封装层；该WOLED器件设置于该基板上，该薄膜封装层覆盖于该WOLED器件上；该薄膜封装层掺杂有上转换材料。该WOLED器件显示装置包括上述的WOLED器件结构，以及彩色滤光片基板。本发明WOLED器件结构及显示装置利用掺杂上转换发光材料至封装层中，弥补OLED蓝光寿命偏低的状况，是解决现有OLED蓝光材料寿命限制的有效方案。

Description

WOLED器件结构及显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示器领域，尤其涉及一种WOLED器件结构及显示装置。
背景技术
随着科学技术的发展以及人们生活质量的提高，液晶显示器件在生活中已经随处可见，并且人们对液晶显示器件的要求越来越高，开始追求大的显示画面、快的响应速度和更高的分辨率。
自1987年柯达公司成功研制出薄膜型有机发光器件以来，有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Diode，OLED)的发展就一直备受关注。经过了近30年来发展，目前OLED技术在照明、显示等领域都有着十分重要的应用，目前在显示面板领域，OLED的主要应用模式是R、G、B三色电致发光材料的整面蒸镀，共同组成WOLED(白光OLED)，搭配彩色滤光片(Colour filter)实现彩色显示，以上模式的技术已经有个别面板厂实现量产。
薄膜封装技术(TFE，Thin Film Encapsulation)是当前OLED器件制备过程中普遍使用的封装技术，用于阻隔水氧，主要使用有机无机层交替层叠结构，以SiNx层(阻挡层，Barrier layer)进行水氧阻隔，以有机聚合物层(缓冲层，Buffer layer)进行平坦化，消除叠层结构膜层应力以及延长水气进入器件通道作用，该有机无机交替层叠结构通常总层数范围在3～7层。
上述WOLED搭配彩色滤光片实现彩色显示的面板技术，其本质上还是有机电致发光器件，白光由R、G、B各材料电致发光搭配混合形成，目前该技术领域所面临的主要问题是受到蓝光材料发光寿命的影响，发光器件在使用一段时间后将由于蓝光发光寿命过短，而导致发光器件出现色偏偏黄的状况。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种WOLED器件结构，弥补现有OLED蓝光寿命偏低的状况。
本发明另一目的在于提供一种WOLED器件显示装置，弥补OLED蓝光寿命偏低的状况。
为实现上述目的，本发明提供了一种WOLED器件结构，包括：基板，WOLED器件，以及薄膜封装层；该WOLED器件设置于该基板上，该薄膜封装层覆盖于该WOLED器件上；该薄膜封装层掺杂有上转换材料。
其中，该上转换材料选择性吸收大于630纳米波长的光线能量，转化成发射为460～490纳米的蓝光。
其中，该上转换材料包括利用三重态湮灭原则的有机发光分子以及掺杂Er3+，Tm3+，Dy3+，Tb3+，Er3+，Ho3+或Eu3+离子的化合物。
其中，该化合物为氟化物、氧化物、含硫化合物、氟氧化物或卤化物。
其中，该上转换材料为NaYF4。
其中，该薄膜封装层包括交替层叠的无机层和有机层。
其中，该薄膜封装层包括的总层数为3～9层。
其中，该上转换材料掺杂于该无机层和有机层中的任意一层。
其中，该薄膜封装层包括一层通过喷墨打印制备的有机层，该上转换材料借由喷墨打印方式掺杂于该有机层中。
为实现上述目的，本发明还提供了一种WOLED器件显示装置，包括如上所述的WOLED器件结构，以及彩色滤光片基板。
综上，本发明WOLED器件结构及显示装置利用掺杂上转换发光材料至封装层中，能够弥补OLED蓝光寿命偏低的状况，是解决现有OLED蓝光材料寿命限制的有效方案。
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他有益效果显而易见。
附图中，
图1为本发明WOLED器件结构一较佳实施例的示意图。
具体实施方式
参见图1，其为本发明WOLED器件结构一较佳实施例的示意图。该WOLED器件结构主要包括：自下而上依次为基板10，WOLED器件11，薄膜封装层20；该WOLED器件11设置于该基板10上，该薄膜封装层20覆盖于该WOLED器件11上；该薄膜封装(TFE)层20掺杂有上转换材料24。薄膜封装层20上还可以覆盖一层阻挡膜(Barrier layer)12。WOLED器件11可以为顶发射WOLED器件。薄膜封装层20用于阻隔水氧，主要使用有机层无机层交替层叠结构。在此较佳实施例中，薄膜封装层20包括交替层叠第一阻挡层21，缓冲层22及第二阻挡层23，共三层。第一阻挡层21和第二阻挡层23一般为无机层，可以为SiNx层，进行水氧阻隔。缓冲层22一般为有机层，可以为有机聚合物层，使结构平坦化同时也能起到消除叠层结构膜层应力以及延长水气进入器件通道作用。在此实施例中，上转换材料24掺杂于缓冲层22中。
在本发明中，上转换(upconversion)材料指具有反-斯托克斯发光(Anti-Stokes)性质的材料，具体的受到低能量的光激发，发出高能量的光，刚好与斯托克斯发光机理相反，换句话说，就是长波长的频率低的激发出短波长的频率高的光。比如红外线激发发出可见光，或者红光激发出蓝光与绿光。与传统典型的发光过程(只涉及一个基态和一个激发态)不同，上转换过程需要许多中间态来累积低频的激发光子的能量。上转换材料主要包括利用三重态湮灭(TTA，Triplet-Triplet Annihilation)原则的有机发光分子以及掺杂Er3 +，Tm3+，Dy3+，Tb3+，Er3+，Ho3+，Eu3+等稀土离子的化合物，主要有氟化物、氧化物、含硫化合物、氟氧化物、卤化物等，NaYF4目前是其中光转化效率最高的宿主(Host)。
本发明的主要技术特征在于，利用掺杂上转换发光材料至薄膜封装层中，从而实现长波区的光源即可转换成短波长的发射光，上传换材料本发明特指材料选择性吸收>630nm的能量，转化成发射为460～490nm的蓝光，可以用于弥补OLED蓝光寿命偏低的状况。实现更合理的设计理念，该技术的出现可以认定为是解决现有OLED蓝光材料寿命限制的一种有效方案。
在一较佳实施例中，TFE结构中，SiNx层作为阻挡层(Barrier layer)一般通过化学气相沉积(CVD)方式制备，而以聚合物材料为主的缓冲层(buffer layer)主要是通过IJP(喷墨打印)的方式制备，上转换材料以无机纳米粒子的形式分散在聚合物Ink(墨水)体系中，直接IJP方式形成层状结构。
TFE结构中通常无机及有机材料交替成层，无机层作为第一层同时也是最后一层，总层数为3～9层，上转换材料可以掺杂在其中任意一层或基层缓冲层(buffer layer)中实现光转化，并不是仅限定于图1所示的三层结构里。
图1提供了本专利所描述的WOLED器件结构，也就是TFT侧的基板结构，在其基础上，搭配CF侧基板即可完整组成WOLED器件显示装置；
同时，本发明技术也不仅仅可以使用于显示领域，对于白光OLED照明也同样适用，以图1所示WOLED器件结构为基本架构，搭配封装模组或灯罩等，即可实现白光OLED器件的制备方案。
综上，本发明主要利用薄膜封装技术(TFE，Thin Film Encapsulation)，将上转换(upconversion)材料(吸收长波低能量处的光，发射出短波高能量光的一类材料)添加到薄膜封装层的一层或几层当中，在不影响TFE封装的结构与性能的前提下，改善色偏状况。以上转换材料搭配TFE封装技术，利用其反斯托克斯效应，提供了针对现有WOLED蓝光问题的有效解决方案，同时该器件同时适用于照明、显示等领域，有着广泛的应用潜力，推动了OLED电致发光器件制备技术的进步。
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后附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种WOLED器件结构，其特征在于，包括：基板，WOLED器件，以及薄膜封装层；该WOLED器件设置于该基板上，该薄膜封装层覆盖于该WOLED器件上；该薄膜封装层掺杂有上转换材料；
该薄膜封装层包括交替层叠的无机层和有机层；
该上转换材料掺杂于该无机层和有机层中的任意一层；
该上转换材料选择性吸收大于630纳米波长的光线能量，转化成发射为460～490纳米的蓝光。
2.如权利要求1所述的WOLED器件结构，其特征在于，该上转换材料包括利用三重态湮灭原则的有机发光分子以及掺杂Er3+，Tm3+，Dy3+，Tb3+，Er3+，Ho3+或Eu3+离子的化合物。
3.如权利要求2所述的WOLED器件结构，其特征在于，该化合物为氟化物、氧化物、含硫化合物、氟氧化物或卤化物。
4.如权利要求1所述的WOLED器件结构，其特征在于，该上转换材料为NaYF4。
5.如权利要求1所述的WOLED器件结构，其特征在于，该薄膜封装层包括的总层数为3～9层。
6.如权利要求1所述的WOLED器件结构，其特征在于，该薄膜封装层包括一层通过喷墨打印制备的有机层，该上转换材料借由喷墨打印方式掺杂于该有机层中。
7.一种WOLED器件显示装置，其特征在于，包括如权利要求1所述的WOLED器件结构，以及彩色滤光片基板。
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