CN110824746A - 一种自发光显示结构及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自发光显示结构，包括：相对设置的第一基板和第二基板；相对设置的第一电极和第二电极，且位于所述第一基板和第二基板之间；发光层，形成于所述第一电极与所述第二电极之间；其中，所述发光层包括液晶材料和发光材料。本发明的自发光显示结构通过将液晶材料与发光材料混合为宾主材料作为发光层，能够有效的阻绝水氧，使得发光层同时具有材料分散以及封装的功能，提升了显示效果；进一步地，本发明在工艺上需要增加液晶注入步骤，因此，使用原有LCD生产中的液晶注入机进行小幅改造便能够生产OLED，节省了产线升级的投资成本。

Description

一种自发光显示结构及显示装置
技术领域
本发明属于显示面板领域，具体涉及一种自发光显示结构及显示装置。
背景技术
有机发光二极管显示器(Organic Light Emitting Diode，OLED)是一种极具发展前景的平板显示技术，它不仅具有十分优异的显示性能，还具有自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等特性。
现有的OLED结构主要由阳极，阴极，以及数层具特定功能的薄膜，如EIL(电子注入层),ETL(电子传输层),EML(有机发光层),HTL(空穴传输层),HIT(空穴注入层)堆栈而成，其需要以物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)或化学气相沉积(ChemicalVapor Deposition CVD)镀上多层数十纳米(nm)厚的结构才能制作成可用的器件，结构上相对复杂的原因是电子/空穴由阴/阳到达发光层之前，路径中间分别需要电子/空穴注入层以及电子/空穴传输层来帮助以及调整电子/空穴注入的效率以及传递的速度，故结构较为复杂。
其次，由于亲水性的有机材料在有水汽和氧存在的条件下，都会发生不可逆的光氧化反应，因此现有的OLED器件封装对水、氧渗透率有非常高的要求，在最低使用寿命标准之下(10,000小时)，OLED对水汽的渗透率要求小于10^-6g/m^2/day，对氧气的渗透率要求小于10^-3cc/m^2/day。
因此，现有技术的OLED结构复杂，对工艺要求极高，且无封装时水氧破坏严重，影响显示效果。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种结构简单、显示效果好的自发光显示结构。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种自发光显示结构，包括：
相对设置的第一基板和第二基板；相对设置的第一电极和第二电极，且位于所述第一基板和第二基板之间；
发光层，形成于所述第一电极与所述第二电极之间；
其中，所述发光层包括液晶材料和发光材料。
在一个具体实施例中，所述发光材料包括荧光材料、磷光材料、量子点材料或量子阱材料中的至少一种。
在一个具体实施例中，所述发光材料与所述液晶材料的重量百分比小于1:1。
在一个具体实施例中，所述发光层还包括高分子聚合物。
在一个具体实施例中，还包括电子注入层，所述电子注入层形成于所述发光层与所述第一电极之间和/或形成于所述发光层与所述第二电极之间。
在一个具体实施例中，还包括配向层，所述配向层形成于所述发光层与所述第一电极之间和/或形成于所述发光层与所述第二电极之间。
在一个具体实施例中，若所述第一电极为阳极，则形成于所述发光层与所述第一电极之间的配向层材料的最高已占轨道的能量低于所述阳极材料的功函数。
在一个具体实施例中，若所述第一电极为阴极，则形成于所述发光层与所述第一电极之间的配向层材料的最低已占轨道的能量高于所述阴极材料的功函数。
在一个具体实施例中，所述配向层的厚度小于500nm。
在一个具体实施例中，所述配向层的阻值小于1010Ω/cm2。
本发明同时提供一种显示装置，包括本发明提供上述自发光显示结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的自发光显示结构通过将液晶材料与发光材料混合为宾主材料作为发光层，能够有效的阻绝水氧，使得发光层同时具有材料分散以及封装的功能，提升了显示效果；
进一步地，本发明在工艺上需要增加液晶注入步骤，因此，使用原有LCD生产中的液晶注入机进行小幅改造便能够生产OLED，节省了产线升级的投资成本；
进一步地，由于液晶材料的各相态温度范围较窄，增加了注入使用难度，因此通过添加高分子聚合物拓宽相态温宽；
进一步地，在所述发光层一侧或两侧涂布配向层，有助于液晶排列，提高显示效果；
进一步地，通过设置配向层的最高已占轨道的能量与最低已占轨道的能量搭配对应的阴极或阳极的功函数，能够使能级对应，容易激发电子，并能够取代电子注入层或空穴注入层，简化工艺结构。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种自发光显示结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种自发光显示结构示意图；
图3为本发明实施例提供的又一种自发光显示结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种自发光显示结构示意图，一种自发光显示结构，包括：相对设置的第一基板101和第二基板102；相对设置的第一电极103和第二电极104，且位于所述第一基板101和第二基板102之间；
发光层105，形成于所述第一电极103与所述第二电极104之间；
其中，所述发光层105包括液晶材料和发光材料。
在第一层和第二层之间可以存在其它层，例如，阴极可被描述成置于阳极“之上”，尽管在它们之间存在各种有机层。本实施例中的相对设置指的是两层之间的物理相对位置，其也可以存在其它层，第一电极103和第二电极104也是相对设置，并认为第一电极103距离第一基板101更近，第二电极104距离第二基板102更近。例如，第一基板101之上的第一电极103和第二电极104并不是说第一基板101与第一电极103或者第一电极103与第二电极104是相邻设置的。由于为了更加清楚的展现结构的内在关系，在该示例中，第一基板101被认为是单单指基板本身，对于本领域技术人员，第一基板也可以指包含TFT结构的OLED基板，也就是说，无论哪种理解都将落入本实施例对第一基板的限定中。
以第一基板101作为第一层，向上依次包括阳极103、发光层EmL(Emitting Layer，EmL)105、第二基板102。其中，阳极103之上还设置有薄膜晶体管阵列(Thin FilmTransistor，TFT)，第一基板和第二基板即传统显示面板中的基板对应的盖板，基板和盖板的材料在此也不做限定，可以是传统的玻璃材质，也可以是柔性材质等。
通常，OLED包含置于阳极和阴极(即第一电极和第二电极)之间，并与阳极和阴极电连接的至少一个有机层，其中，阳极和阴极可以认为是本申请的第一电极和第二电极。当施加电流时，阳极把空穴注入一个或多个有机层中，阴极把电子注入一个或多个有机层中。注入的空穴和电子中的每一个朝着带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴定到达发光层时，形成“激发子”，激发子是具有激发能态的定域电子-空穴对。当激发子通过光电发射机理发生弛豫时，形成光波。
本实施例在将液晶材料混入发光材料的方法为，将近晶相点Tn高于40摄氏度的液晶材料在Tn温度上混入发光材料，以形成宾主(Guest-Host)材料，并将该宾主材料注入到第一电极与第二电极之间的夹层中，之后将温度冷却到Tn温度以下，此时液晶母体为近晶相或者晶相形态。形成OLED发光层。
这里需要说明的是，在该工艺中，应该保证工艺操作时液晶相位于近晶相(SMECTIC PHASE)或者晶相(CRYSTAL)或者是多晶相(POLY-CRYSTALLINE)或者是非晶相(AMORPHOUS CRYSTALLINE)或者是蓝相(BLUE PHASE)。而如果使用的液晶材料没有向列相(NEMATIC PHASE)，则应该保证液晶的液晶相点Tni点高于40度。
本实施例的发光材料可以为单色发光材料，也可以将两种不同发光颜色发光材料进行混合使其发其他颜色的光，例如同时混入红色、绿色、蓝色发光材料可以制成发白光的白光OLED。
在一个具体实施例中，所述发光材料包括荧光材料(Fluorescence)、磷光材料(Phosphorescence)、量子点材料(Quantum Dot)或量子阱材料(LED Quantum Well StackStructure)中的至少一种。
以磷光材料为例，磷光发光分子的一种应用是全色显示器，具体为饱和红色、绿色和蓝色像素，颜色可利用本领域公知的CIE坐标测量。即，国际照明委员会(通常因其法语名称Commission Internationale de I’Eclairage而被称为CIE)在1931年开发的1931CIE色度图。任何颜色可用其在该图上的坐标来描述。激光器发射具有点谱的光。例如，NTSC标准要求的CIE坐标是红色(0.67，0.33)；绿色(0.21，0.72)；蓝色(0.14，0.08)。
本发明的自发光显示结构通过将液晶材料与发光材料混合为宾主材料作为发光层，能够有效的阻绝水氧，使得发光层同时具有材料分散以及封装的功能，提升了显示效果；进一步地，本发明在工艺上需要增加液晶注入步骤，因此，使用原有LCD生产中的液晶注入机进行小幅改造便能够生产OLED，节省了产线升级的投资成本。
优选的，需要使所述发光材料与所述液晶材料的重量百分比小于1:1。即保证发光层中混入的发光材料占发光层的重量百分比小于50％。
在一个具体实施例中，所述发光层还包括高分子聚合物。
因为液晶各相态的存在温度范围较窄，无法很好的使用在产品上，所以会加入分子单体(MONOMER)到发光层中并进行紫外光聚合或者热聚合，形成高分子聚合物(POLYMER)，通过混入高分子聚合物将所需的相态温宽拓宽。
优选的，发光层中高分子聚合物占发光层的重量百分比(wt％)≦15％。
优选的，为了使分子单体更快、更完全的聚合，可以添加起始剂。具体的，起始剂可以是含羟基的低分子化合物和含氨基或含羟基、氨基的低分子化合物。常用的有丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、乙二胺季戊四醇、木糖醇、三乙烯二胺、山梨醇、蔗糖、双酚A、双酚S、三(2-羟乙基)异氰酸酯、甲苯二胺等；使用芳香族或杂环系多元醇或多元胺起始剂时，会在聚醚多元醇结构中引入上述结构，它能使生成的聚氨酯材料具有较好的尺寸稳定性，以适应高分子聚合物(POLYMER)制品的多样性变化和性能要求。
在一个具体实施例中，请参见图2，还包括电子注入层106，所述电子注入层106形成于所述发光层105与所述第一电极103之间和/或形成于所述发光层105与所述第二电极104之间。
在一个具体实施例中，请参见图3，还包括配向层107，所述配向层107形成于所述发光层105与所述第一电极103之间和/或形成于所述发光层105与所述第二电极104之间。
在一个具体实施例中，所述配向层107的厚度小于500nm。
在一个具体实施例中，所述配向层107的阻值小于1010Ω/cm2。
其中，配向层可以单边涂布，及仅涂布在发光层与第一电极之间，或仅涂布在发光层与第二电极之间。当然，也可以双边涂布。有助于液晶排列，提高显示效果。
如果采用双边涂布，则，若所述第一电极为阳极，则形成于所述发光层与所述第一电极之间的配向层材料的最高已占轨道(HOMO)层的能量低于所述阳极材料的功函数。
在一个具体实施例中，若所述第一电极为阴极，则形成于所述发光层与所述第一电极之间的配向层材料的最低已占轨道(LUMO)层的能量高于所述阴极材料的功函数。
通过设置配向层的最高已占轨道的能量与最低已占轨道的能量搭配对应的阴极或阳极的功函数，能够使能级对应，容易激发电子，并能够取代电子注入层或空穴注入层，简化工艺结构。
优选的，再具体实施时，设置发光层中的液晶材料的LUMO层位置高于发光材料的LUMO层位置；发光层中的液晶材料的HUMO层位置低于发光材料的HUMO层位置，以提升产品性能。
此外，由于功函通常被测量成相对于真空能级的负数，因此这意味着“较高”的功函负得更多。在常规的能级图上，在真空能级位于顶部的情况下，“较高”的功函被示例成沿着向下的方向更加远离真空能级。从而，HOMO和LUMO能级的定义遵循不同于功函的约定。
通过设置配向层的最高已占轨道的能量与最低已占轨道的能量搭配对应的阴极或阳极的功函数，能够使能级对应，容易激发电子，并能够取代现有的电子注入层或空穴注入层，简化工艺结构。
本实施例同时提供一种显示装置，包括上述自发光显示结构。按照本发明的实施例制备的显示装置可结合到各种消费类产品中，包括：平板显示器、计算机监视器、电视机、广告牌、用于内部或外部照明或发信号的灯、抬头显示器、全透明显示器、柔性显示器、激光打印机、电话、蜂窝电话、个人数字助手(PDA)、膝上型计算机、数字照相机、可携式摄像机、取景器、微型显示器、车辆、大面积墙、剧院或体育场屏幕或者标牌等。可以使用各种控制机构来控制按照本发明制备的显示器，包括无源面板和有源面板。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种自发光显示结构，其特征在于，包括：
相对设置的第一基板和第二基板；相对设置的第一电极和第二电极，且位于所述第一基板和第二基板之间；
发光层，形成于所述第一电极与所述第二电极之间；
其中，所述发光层包括液晶材料和发光材料。
2.根据权利要求1所述的自发光显示结构，其特征在于，所述发光材料包括荧光材料、磷光材料、量子点材料或量子阱材料中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的自发光显示结构，其特征在于，所述发光材料与所述液晶材料的重量百分比小于1:1。
4.根据权利要求1所述的自发光显示结构，其特征在于，所述发光层还包括高分子聚合物。
5.根据权利要求2-4任一项所述的自发光显示结构，其特征在于，还包括电子注入层，所述电子注入层形成于所述发光层与所述第一电极之间和/或形成于所述发光层与所述第二电极之间。
6.根据权利要求4所述的自发光显示结构，其特征在于，还包括配向层，所述配向层形成于所述发光层与所述第一电极之间和/或形成于所述发光层与所述第二电极之间。
7.根据权利要求6所述的自发光显示结构，其特征在于，若所述第一电极为阳极，则形成于所述发光层与所述第一电极之间的配向层材料的最高已占轨道层的能量低于所述阳极材料的功函数。
8.根据权利要求6所述的自发光显示结构，其特征在于，若所述第一电极为阴极，则形成于所述发光层与所述第一电极之间的配向层材料的最低已占轨道层的能量高于所述阴极材料的功函数。
9.根据权利要求6所述的自发光显示结构，其特征在于，所述配向层的厚度小于500nm。
10.根据权利要求6所述的自发光显示结构，其特征在于，所述配向层的阻值小于1010Ω/cm2。
11.一种显示装置，其特征在于，包括若干如权利要求1-10任一项所述的自发光显示结构。
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