CN108962128A - 一种基于方波的qled驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于方波的QLED驱动方法，所述QLED包括自下而上设置的底电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层以及顶电极，在所述底电极和顶电极之间设置有一驱动电路，在QLED不工作时，通过所述驱动电路输出反向驱动信号，所述反向驱动信号的波形为方波。通过添加方波形的反向电流或反向电压，改变了QLED缺陷势阱的势垒，消除限制和/或聚集于势阱中的电荷，减小限制电荷的密度，从而进一步达到增加QLED器件寿命的目的。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种基于方波的QLED驱动方法。
背景技术
量子点发光二极管 (QLED) 作为一种新兴的高效电致发光器件，近年来受到了广泛的关注。QLED 的工作原理与有机发光二极管 (OLED) 非常接近，都是外电路通过正负两个电极分别向器件内注入电子和空穴，注入的载流子通过载流子注入层和传输层到达发光层复合发光。不同的是，在 OLED中，发光层主要采用具有共轭结构的有机分子，尽管这类材料有着良好的发光特性，但是稳定性欠佳。而在QLED中，发光层由无机量子点材料来担当，相比于共轭有机分子材料，无机量子点具有更强的化学稳定性，因此，用其制备的发光器件具有更长的使用寿命。除此之外，QLED的电致发光光谱具有更窄的半高宽，它在色纯度上要优于OLED。鉴于 QLED具有上述优异性能，其市场前景十分可观。
然而，QLED的寿命一直是制约其广泛应用的瓶颈，实际应用中发现除了对材料、器件、制备工艺的优化以外，驱动QLED也是一种可以减缓QLED光强衰减，增强QLED使用寿命的方法。QLED是一般需要空穴传输层、量子点发光层、电子传输层构成。由于每层的能级不同，因此存在能级差，在QLED的工作中，电荷会聚集在有能级差的界面，特别是与量子点发光层接触的界面，导致量子点的发光特性受到极大影响，进一步降低了发光光强。另一方面，在每种材料内部，例如量子点的表面，传输层材料分子之间都存在大量的缺陷，这些缺陷也是限制载流子的原因。随着QLED的工作时间增加，越来越多的电荷限制到缺陷中，极大的降低发光光强。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于方波的QLED驱动方法，可达到消除限制和/或聚集于势阱中的电荷，减小限制电荷的密度，增加QLED器件寿命的目的。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种基于方波的QLED驱动方法，所述QLED包括自下而上设置的底电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层以及顶电极，在所述底电极和顶电极之间设置有一驱动电路，在QLED不工作时，通过所述驱动电路输出反向驱动信号，所述反向驱动信号的波形为方波。
所述的基于方波的QLED驱动方法中，所述反向驱动信号紧跟着正向驱动信号，所述反向驱动信号为连续的信号。
所述的基于方波的QLED驱动方法中，所述反向驱动信号的中间存在空置驱动信号，所述反向驱动信号紧跟着正向驱动信号或空置驱动信号。
所述的基于方波的QLED驱动方法中，所述反向驱动信号为反向电压，所述反向电压小于QLED的击穿电压。
具体的，所述反向电压的时间占周期的百分比为1%-99%，所述反向电压的频率不小于60HZ，所述反向电压的幅度为-0.1V~-10V。
所述的基于方波的QLED驱动方法中，所述反向驱动信号为反向电流，所述反向电流小于QLED的击穿电流。
具体的，所述反向电流的时间占周期的百分比为1%-99%，所述反向电流的频率不小于60HZ，所述反向电流的幅度为-0.0001Am/cm-2~-1Am/cm-2。
所述的基于方波的QLED驱动方法中，所述反向驱动信号为交替出现的反向电压和反向电流，所述反向电压小于QLED的击穿电压，所述反向电流小于QLED的击穿电流。
具体的，所述反向电压和反向电流的时间之和占周期的百分比为1%-99%，所述反向电压的频率不小于60HZ，所述反向电压的幅度为-0.1V~-10V，所述反向电流的频率不小于60HZ，所述反向电流的幅度为-0.0001Am/cm-2~-1Am/cm-2。
相较于现有技术，本发明提供的基于方波的QLED驱动方法，所述QLED包括自下而上设置的底电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层以及顶电极，在所述底电极和顶电极之间设置有一驱动电路，在QLED不工作时，通过所述驱动电路输出反向驱动信号，所述反向驱动信号的波形为方波。通过添加方波形的反向电流或反向电压，改变了QLED缺陷势阱的势垒，消除限制和/或聚集于势阱中的电荷，减小限制电荷的密度，从而进一步达到增加QLED器件寿命的目的。
附图说明
图1为本发明提供的QLED驱动方法中，QLED器件的结构示意图。
图2为本发明第一实施例中，驱动信号的波形图。
图3为本发明第一实施例中，采用反向驱动信号与正常驱动的寿命衰减曲线对比图。
图4为本发明第二实施例中，驱动信号的波形图。
图5为本发明第二实施例中，采用反向驱动信号与正常驱动的寿命衰减曲线对比图。
图6为本发明第三实施例中，驱动信号的波形图。
图7为本发明第三实施例中，采用反向驱动信号与正常驱动的寿命衰减曲线对比图。
图8为本发明第四实施例中，驱动信号的波形图。
图9为本发明第四实施例中，采用反向驱动信号与正常驱动的寿命衰减曲线对比图。
图10为本发明第五实施例中，驱动信号的波形图。
图11为本发明第五实施例中，采用反向驱动信号与正常驱动的寿命衰减曲线对比图。
图12为本发明第六实施例中，驱动信号的波形图。
图13为本发明第六实施例中，采用反向驱动信号与正常驱动的寿命衰减曲线对比图。
具体实施方式
本发明提供一种基于方波的QLED驱动方法，可消除限制和/或聚集于势阱中的电荷，减小限制电荷的密度，从而进一步达到增加QLED器件寿命的目的。
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，其为本发明提供的基于方波的QLED驱动方法中，QLED器件的结构示意图，所述QLED包括自下而上设置的底电极10、空穴注入层20、空穴传输层30、量子点发光层40、电子传输层50以及顶电极60，由于每层的能级不同，因此存在能级差，在QLED的工作中，电荷会聚集在有能级差的界面，特别是与量子点发光层40接触的界面，另一方面，在每种材料内部，例如量子点的表面，传输层材料分子之间都存在大量的缺陷，这些缺陷也会限制载流子，本发明基于此，在所述底电极10和顶电极60之间设置有一驱动电路70，在QLED不工作时，通过所述驱动电路70输出使被限制和/或聚集的电荷消除的反向驱动信号，通过该反向驱动信号加速限制和聚集的电荷的消除，从而进一步达到增加QLED器件寿命的目的。
具体实施时，本发明中，所述反向驱动信号的波形为方波，正向驱动信号可以为任意波形的电压或电流，同时所述反向驱动信号可以为连续的信号，紧跟着正向驱动信号或者在所述反向驱动信号中间存在空置驱动信号，所述反向驱动信号紧跟着正向驱动信号或空置驱动信号均可，所述反向驱动信号可以是反向电压、反向电流或者交替出现的反向电压和反向电流，由此，本发明提供多个基于方波的QLED驱动方法的实施例。
请参阅图2，在本发明提供的基于方波的QLED驱动方法的第一实施例中，所述反向驱动信号为反向电压，正向驱动信号的波形为方波，向QLED器件施加一个反向电压后，使QLED处于一定的反向电场下，在反向电场下，聚集在界面附件的电荷被电场驱赶到QLED器件外，方波的反向电压通过调节反向电场的强度，改变缺陷势阱的势垒，使限制于势阱中的电荷更可能逃脱，从而减小限制电荷的密度，进一步提升QLED器件的寿命。
具体实施时，所述反向电压小于QLED的击穿电压，保证QLED器件中，PN结不会失去二极管特性，所述反向驱动信号和正向驱动信号组成一个驱动周期，所述反向电压的时间占周期的百分比r为1%-99%，反向电压的频率f不小于60HZ，所述反向电压的幅度Vre为-0.1V~-10V，具体实施时，可根据实际情况选择范围内的合适的百分比、频率和幅度，以达到最优的提升效果。
请继续参阅图2和图3，在一个具体的实施例中，所述反向电压的频率为f为60Hz，反向电压的时间占周期的百分比r为50%，反向电压的幅度Vre为-3V，如图3所示，采用反向电压驱动的QLED的实际寿命衰减曲线长于没有正常驱动的寿命衰减曲线，衰减程度明显减缓。
请参阅图4，在本发明提供的基于方波的QLED驱动方法的第二实施例中，所述反向驱动信号为反向电压，所述反向驱动信号中间存在空置驱动信号，所述反向驱动信号可以紧跟着正向驱动信号或者紧跟着空置驱动信号，其驱动原理与第一实施例中的一样，在此不再赘述。
具体实施时，所述反向电压小于QLED的击穿电压，所述反向驱动信号、正向驱动信号和空置驱动信号组成一个驱动周期，紧跟着正向驱动信号的反向电压的时间占周期的百分比为ra，紧跟着空置驱动信号的反向电压的时间占周期的百分比为rb，空置驱动信号的时间占周期的百分比为r0，反向驱动信号的时间占周期的百分比ra+rb为1%-99%，所述反向电压的频率f不小于60HZ，所述反向电压的幅度Vre为-0.1V~-10V，具体实施时，可根据实际情况选择范围内的合适的百分比、频率和幅度，以达到最优的提升效果。
请继续参阅图5，在一个具体的实施例中，所述反向电压的频率为f为100Hz，紧跟着正向驱动信号的反向电压的时间占周期的百分比ra为0%，紧跟着空置驱动信号的反向电压的时间占周期的百分比rb为20%，空置驱动信号的时间占周期的百分比r0为15%，反向电压的幅度Vre为-3V，如图5所示，采用反向电压驱动的QLED的实际寿命衰减曲线长于没有正常驱动的寿命衰减曲线，衰减程度明显减缓。
请参阅图6，在本发明提供的基于方波的QLED驱动方法的第三实施例中，所述反向驱动信号为反向电流，通过施加反向电流，向QLED的空穴侧注入一定的电子，向电子侧注入一定的空穴，从而中和限制在QLED器件中的反类型的载流子，减小限制电荷的密度，进一步提升QLED器件的寿命。
具体实施时，所述反向电流小于QLED的击穿电流，保证QLED的正常使用，所述反向驱动信号和正向驱动信号组成一个驱动周期，所述反向电流的时间占周期的百分比r为1%-99%，所述反向电流的频率f不小于60HZ，所述反向电流的幅度Ire为-0.0001Am/cm-2~-1Am/cm-2，具体实施时，可根据实际情况选择范围内的合适的百分比、频率和幅度，以达到最优的提升效果。
请参阅图7，在一个具体的实施例中，所述反向电流的频率为f为60Hz，反向电流的时间占周期的百分比r为50%，反向电流的幅度Ire为-0.001Am/cm-2，如图7所示，采用反向电压驱动的QLED的实际寿命衰减曲线长于没有正常驱动的寿命衰减曲线，衰减程度明显减缓。
请参阅图8，在本发明提供的基于方波的QLED驱动方法的第四实施例中，所述反向驱动信号为反向电流，所述反向驱动信号中间存在空置驱动信号，所述反向驱动信号可以紧跟着正向驱动信号或者紧跟着空置驱动信号，其驱动原理与第三实施例中的一样，在此不再赘述。
具体实施时，所述反向电流小于QLED的击穿电流，所述反向驱动信号、正向驱动信号和空置驱动信号组成一个驱动周期，紧跟着正向驱动信号的反向电流的时间占周期的百分比为ra，紧跟着空置驱动信号的反向电流的时间占周期的百分比为rb，空置驱动信号的时间占周期的百分比为r0，反向驱动信号的时间占周期的百分比ra+rb为1%-99%，所述反向电流的频率f不小于60HZ，所述反向电流的幅度Ire为-0.0001Am/cm-2~-1Am/cm-2，具体实施时，可根据实际情况选择范围内的合适的百分比、频率和幅度，以达到最优的提升效果。
请继续参阅图9，在一个具体的实施例中，所述反向电流的频率为f为120Hz，紧跟着正向驱动信号的反向电流的时间占周期的百分比ra为30%，紧跟着空置驱动信号的反向电流的时间占周期的百分比rb为0%，空置驱动信号的时间占周期的百分比r0为15%，反向电流的幅度Ire为-0.002 Am/cm-2，如图9所示，采用反向电压驱动的QLED的实际寿命衰减曲线长于没有正常驱动的寿命衰减曲线，衰减程度明显减缓。
请参阅图10，在本发明提供的基于方波的QLED驱动方法的第五实施例中，所述反向驱动信号为交替出现的反向电压和反向电流，由于上文已分别对反向电压和反向电流的驱动原理进行详细描述，在此不再赘述。
具体实施时，所述反向电压小于QLED的击穿电压，所述反向电流小于QLED的击穿电流，所述反向电压的时间占周期的百分比为rV，所述反向电流的时间占周期的百分比为rI，所述反向电压和反向电流的时间之和占周期的百分比rV+rI为1%-99%，驱动的频率f不小于60HZ，所述反向电压的幅度Vre为-0.1V~-10V，所述反向电流的幅度Ire为-0.0001Am/cm-2~-1Am/cm-2。
请参阅图11，在一个具体的实施例中，驱动的频率为f为80Hz，反向电流的时间占周期的百分比rI为50%，反向电流的幅度Ire为-0.001Am/cm-2，反向电压的时间占周期的百分比rV为40%，反向电压的幅度为-3V，如图11所示，采用反向驱动的QLED的实际寿命衰减曲线长于没有正常驱动的寿命衰减曲线，衰减程度明显减缓。
请参阅图12，在本发明提供的基于方波的QLED驱动方法的第六实施例中，所述反向驱动信号为交替出现的反向电压和反向电流，反向驱动信号中间存在空置驱动信号，所述反向驱动信号可以紧跟着正向驱动信号或者紧跟着空置驱动信号。
具体实施时，所述反向电压小于QLED的击穿电压，所述反向电流小于QLED的击穿电流，所述反向驱动信号、正向驱动信号和空置驱动信号组成一个驱动周期，所述反向电压的时间占周期的百分比为rV，所述反向电流的时间占周期的百分比为rI，所述反向电压和反向电流的时间之和占周期的百分比rV+rI为1%-99%，空置驱动信号的时间占周期的百分比为r0，所述反向电压的幅度Vre为-0.1V~-10V，所述反向电流的幅度Ire为-0.0001Am/cm-2~-1Am/cm-2，具体实施时，可根据实际情况选择范围内的合适的百分比、频率和幅度，以达到最优的提升效果。
请继续参阅图13，在一个具体的实施例中，所述反向电流的频率为f为120Hz，紧跟着正向驱动信号的反向电流的时间占周期的百分比rI为30%，紧跟着空置驱动信号的反向电压的时间占周期的百分比rV为10%，空置驱动信号的时间占周期的百分比r0为15%，反向电流的幅度Ire为-0.002 Am/cm-2，反向电压的幅度为-2V，如图13所示，采用反向电压驱动的QLED的实际寿命衰减曲线长于没有正常驱动的寿命衰减曲线，衰减程度明显减缓。
综上所述，本发明提供的基于方波的QLED驱动方法，通过添加方波型的反向电流或反向电压，改变了QLED缺陷势阱的势垒，消除限制和/或聚集于势阱中的电荷，减小限制电荷的密度，从而进一步达到增加QLED器件寿命的目的。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于方波的QLED驱动方法，所述QLED包括自下而上设置的底电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层以及顶电极，其特征在于，在所述底电极和顶电极之间设置有一驱动电路，在QLED不工作时，通过所述驱动电路输出反向驱动信号，所述反向驱动信号的波形为方波。
2.根据权利要求1所述的基于方波的QLED驱动方法，其特征在于，所述反向驱动信号紧跟着正向驱动信号，所述反向驱动信号为连续的信号。
3.根据权利要求1所述的基于方波的QLED驱动方法，其特征在于，所述反向驱动信号的中间存在空置驱动信号，所述反向驱动信号紧跟着正向驱动信号或空置驱动信号。
4.根据权利要求2或3所述的基于方波的QLED驱动方法，其特征在于，所述反向驱动信号为反向电压，所述反向电压小于QLED的击穿电压。
5.根据权利要求4所述的基于方波的QLED驱动方法，其特征在于，所述反向电压的时间占周期的百分比为1%-99%，所述反向电压的频率不小于60HZ，所述反向电压的幅度为-0.1V~-10V。
6.根据权利要求2或3所述的基于方波的QLED驱动方法，其特征在于，所述反向驱动信号为反向电流，所述反向电流小于QLED的击穿电流。
7.根据权利要求6所述的基于方波的QLED驱动方法，其特征在于，所述反向电流的时间占周期的百分比为1%-99%，所述反向电流的频率不小于60HZ，所述反向电流的幅度为-0.0001Am/cm-2~-1Am/cm-2。
8.根据权利要求2或3所述的基于方波的QLED驱动方法，其特征在于，所述反向驱动信号为交替出现的反向电压和反向电流，所述反向电压小于QLED的击穿电压，所述反向电流小于QLED的击穿电流。
9.根据权利要求8所述的基于方波的QLED驱动方法，其特征在于，所述反向电压和反向电流的时间之和占周期的百分比为1%-99%，所述反向驱动信号的频率不小于60HZ，所述反向电压的幅度为-0.1V~-10V，所述反向电流的幅度为-0.0001Am/cm-2~-1Am/cm-2。
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