CN111244303A - 发光器件、显示装置及显示装置的制造方法和发电装置 - Google Patents

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CN111244303A CN201811444540.3A CN201811444540A CN111244303A CN 111244303 A CN111244303 A CN 111244303A CN 201811444540 A CN201811444540 A CN 201811444540A CN 111244303 A CN111244303 A CN 111244303A
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Abstract

本发明涉及光电技术领域，具体提供一种发光器件、显示装置及显示装置的制造方法和发电装置。所述发光器件，包括光源、衬底、核心功能单元，所述衬底设置在所述光源和核心功能单元之间，所述核心功能单元包括阳极、核心功能层、阴极，所述核心功能层设置在所述阳极和阴极之间，所述核心功能层的材料由纳米颗粒和半导体材料混合而成。本发明提供的发光器件，能够实现对发光亮度的有效调节，以获得不同亮度需求的发光效果。基于该发光器件的显示装置，可以实现对每个像素单元亮度的调节，从而形成有效的显示，极大的扩展了发光显示装置的结构和应用。

Description

发光器件、显示装置及显示装置的制造方法和发电装置
技术领域
本发明属于光电技术领域，尤其涉及一种发光器件、显示装置及显示装置的制造方法和发电装置。
背景技术
胶体量子点材料(Quantum dots,QDs)作为发光材料，相比其他发光材料具有难以比拟的优势，如发光波长连续可调、超高的内量子效率、优异的色纯度等，在未来显示技术领域具有巨大的应用前景。由于材料的光学特性，量子点被应用在LCD面板中提高色域。同时，随着量子点电致发光(量子点发光二极管，QLED)研究的不断深入，产业化进程也取得越来越多的进展。
目前市场上的量子点显示技术主要使用量子点光致发光的原理，将量子点材料装在蓝色背光上，蓝光激发量子点而发出红光和绿光，这样形成的红绿蓝三基色可以扩大幅度提高液晶显示的饱和度，但是这种技术只是液晶显示性能的一种提升，其对颜色及色阶的控制还利用液晶的偏转来控制。另外一方面，现在正在进行技术开发的量子点电致发光技术(QLED)与OLED技术类似，属于主动发光类型，通电情况下，量子点像素发光，通过控制器件的电流或电压实现开关和色阶的调整。
不过目前的量子点显示设备，其结构均为膜层结构，而且除材料之外，层结构比较简单，尚未有多样化的量子点显示设备结构出现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发光器件，旨在提供光强度可调的器件结构。
进一步地，本发明还提供一种显示装置及其制造方法，旨在为显示设备提供更丰富的结构，也提供亮度可调的发光显示装置，同时使得该显示装置还具有发电功能。
本发明是这样实现的：
一种发光器件，包括光源、衬底、核心功能单元，所述衬底设置在所述光源和核心功能单元之间，所述核心功能单元包括阳极、核心功能层、阴极，所述核心功能层设置在所述阳极和阴极之间，所述核心功能层的材料由纳米颗粒和半导体材料混合而成。
以及，一种显示装置，包括多个重复排列的像素单元；所述像素单元包括如上所述的发光器件，所述发光器件共用同一所述衬底，所述光源均位于所述衬底同一侧。
相应地，一种显示装置的制造方法，至少包括以下步骤：
提供衬底；
在所述衬底的一表面上形成像素界定层和第一电极，由所述像素界定层围合成若干像素槽，所述第一电极设于所述像素槽中；
在所述像素槽中的第一电极上形成核心功能层；
在所述核心功能层上形成第二电极；
在所述衬底背对所述核心功能层的一侧设置光源；
其中，所述第一电极为阳极，所述第二电极为阴极，或者所述第一电极为阴极，所述第二电极为阳极。
进一步地，本发明还提供一种发电装置，包括衬底和设置在所述衬底一侧的核心功能单元，所述核心功能单元包括阳极、核心功能层、阴极，所述核心功能层设置在所述阳极和阴极之间，所述核心功能层的材料由纳米颗粒和半导体材料混合而成。
本发明的有益效果如下：
相对于现有技术，本发明提供的发光器件，在核心功能层的上下两端均设置有电极，通过光源发出的光可使核心功能层产生激子，而对阴阳电极通电后，能使光致产生的激子发生解离，激子复合发光的几率降低，甚至淬灭而不发光，从而实现对发光器件光强弱的有效调节。
本发明提供的显示装置，通过在由纳米颗粒和半导体材料混合而成的核心功能层的上下两端均设置有电极，在光源发出的光照射下核心功能层产生激子，而对阴阳电极通电后，能使光致产生的激子发生解离，随着电压的增大，激子复合发光的几率降低，甚至淬灭而不发光，从而实现对装置光强弱的有效调节。通过本发明的结构设计，可以对出光强度进行调节，获得所需要的光，从而形成有效的显示装置，极大的扩展了发光显示装置的结构。
本发明提供的显示装置的制造方法，加工工艺简单，产品合格率高，适于大规模生产，而且获得的产品发光强度可调，在阳光照射下，还可以用于发电，市场前景广阔。
本发明提供的发电装置，在太阳光照射下激子会在纳米发光材料与半导体的材料界面解离，解离的电子、空穴能够形成电流回路，从而实现发电功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的发光器件的结构示意图；
图2是本发明提供的显示装置的俯视示意图；
图3是本发明提供的图2所示的显示装置沿A-A线的剖视示意图；
图4是本发明提供的图2所示的显示装置沿A-A线的另一剖视示意图；
图5是本发明提供的包括第一传输层的显示装置沿图2中A-A线的剖视示意图；
图6是本发明提供的包括第二传输层的显示装置沿图2中A-A线的剖视示意图；
图7是本发明提供的同时包括第一传输层和第二传输层的显示装置沿图2中A-A线的剖视示意图；
图8是本发明在图7所示的基础上增加第一辅助功能层的显示装置沿图2中A-A线的剖视示意图；
图9是本发明在图7所示的基础上增加第二辅助功能层的显示装置沿图2中A-A线的剖视示意图；
图10是本发明在图7所示的基础上同时增加第一辅助功能层和第二辅助功能层的显示装置沿图2中A-A线的剖视示意图；
图11是本发明提供的显示装置的衬底示意图；
图12是本发明提供的显示装置在衬底上形成阳极的俯视示意图；
图13是本发明图12提供的显示装置半成品沿B-B线的剖视示意图；
图14是本发明图12提供的显示装置半成品在阳极及外露衬底表面形成像素界定层的俯视示意图；
图15是本发明图14提供的显示装置半成品沿C-C线的剖视示意图；
图16是本发明图14提供的显示装置半成品在像素界定层形成的像素槽内形成核心功能层的俯视示意图；
图17是本发明图16提供的显示装置半成品沿D-D线的剖视示意图；
图18是本发明图16提供的显示装置半成品在核心功能层上形成阴极的俯视示意图；
图19是本发明图18提供的显示装置半成品沿E-E线的剖视示意图；
图20是本发明图18提供的显示装置半成品在衬底另一表面上形成光源的俯视示意图；
图21是本发明图20提供的显示装置沿F-F线的剖视示意图；
图22是本发明提供的发电装置结构示意图；
其中，11-衬底；12-阳极；13-像素界定层；14-像素槽；15-核心功能层；16-阴极；17-光源；18-第一传输层；19-第二传输层；20-第一辅助功能层；21-第二辅助功能层；
此外，值得注意的是，由于本发明的装置可大可小，附图所展示的图仅为局部示意图，并非完整的装置图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
名词解释：在本发明中，纳米发光材料和纳米颗粒所表示的意思相同。
请参阅图1，本发明一方面提供一种发光器件，包括光源17，衬底11，以及包括阳极12、核心功能层15和阴极16的核心功能单元，衬底11设置在光源17和所述核心功能单元之间，所述核心功能单元中，核心功能层15设置在阳极12和阴极16之间，核心功能层15的材料由纳米颗粒和半导体材料混合而成。
具体地，本发明的发光器件中，衬底11、阳极12、阴极16的材料均为透明材料，以利于出光。
优选地，所述纳米颗粒为量子点或者纳米棒或者纳米片；
所述半导体材料为无机半导体材料、有机半导体材料、有机-无机杂化钙钛矿型半导体材料中的至少一种。
进一步优选地，所述纳米颗粒的材料为II-VI族纳米晶、II-V族纳米晶、III-VI族纳米晶、III-V族纳米晶、IV-VI族纳米晶、I-III-VI组纳米晶、II-IV-VI族纳米晶、IV族纳米晶中的至少一种。
优选地，上述发光器件还包括第一传输层(图1中未标出)，所述第一传输层设置在阳极12和核心功能层15之间。
作为优选地，所述第一传输层的材料选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、NiOx、MoS2、MoSe2、WS2、WSe2中的至少一种。
上述的发光器件还可以进一步包括第一辅助功能层(图1中未标出)，所述辅助功能层设置在所述第一传输层和阳极12之间。所述的第一辅助功能层的材料选自聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)、MoOx、WOx、CrOx、CuO、CuS等中的一种或多种。
本发明提供的发光器件，在光源17的作用下，核心功能层15的材料被光激发产生激子，而对阳极12和阴极16通电后，光致产生的激子会发生解离，激子复合发光的几率降低，甚至淬灭因而从阴极16端看不到出光，因此可以通过对阳极12和阴极16电压的强弱调节以控制核心功能层15出光的强弱。当不在电极上加电压时，激子解离最少，发光器件产生的光最强，而加上电压之后，部分激子发生解离，像素单元发光变弱，电压越高，像素单元发光越弱，甚至完全不发光。通过本发明的结构，获得一种光强可有效调节的发光器件。
另一方面，本发明还提供一种显示装置。具体请参阅图2、3或2、4，该装置包括如下的部分：
(1)、衬底11：该衬底11具有第一表面和背对于所述第一表面的第二表面。
(2)、若干阳极12：若干阳极12铺设在衬底11的第一表面上，并且相邻的阳极12之间两两具有间隔。
(3)、像素界定层13：像素界定层13叠设在阳极12相互间隔形成的间隙里，由像素界定层13围合在所述阳极12的四周而形成若干像素槽14(参阅图14)，由此获得的每个像素槽14的底部对应一阳极12。
(4)、核心功能层15：核心功能层15叠设于像素槽14内，也就是叠设于阳极12上。
(5)、阴极16：阴极16叠设于核心功能层15上。
(6)、光源17：光源17设置在衬底11的第二表面位置，其可以是直接贴附于第二表面，也可以与第二表面有一定间隙，主要用于对核心功能层15提供光源，以使得核心功能层15被激发产生激子。
此外，本发明的显示装置中，像素界定层13可以部分延伸至阳极12表面，如图2所示，也可以如图3所示，像素界定层13直接叠设于衬底11的第一表面(即阳极12相互间间隔形成的间隙底部)上，由像素界定层13围合成若干像素槽14(参阅图14)。
在具体的实施例中，阳极12和阴极16的位置可以互换，由此构成正向的装置或者倒置的装置。
本发明的装置结构，将核心功能层15进行像素化，将核心功能层15分割，使每个像素槽14与阳极12、核心功能层15、阴极16形成的结构即为一个子像素单元，若干个子像素单元构成一个像素单元。在核心功能层15的两相对表面加上电极时，在光源17的作用下，放置在每个像素槽14内的核心功能层15的材料被光激发产生激子，而对阳极12和阴极16通电后，光致产生的激子会发生解离，激子复合发光的几率降低，甚至淬灭因而从阴极16端看不到出光，因此可以通过对阳极12和阴极16电压的强弱进行调节以控制核心功能层15出光的强弱。当不在电极上加电压时，激子解离最少，显示装置产生的光最强，发光显示效果最好，而加上电压之后，部分激子发生解离，像素单元发光变弱，电压越高，像素单元发光越弱，甚至完全不发光。通过本发明的结构，实现对每个像素单元亮度的调节，从而形成有效的显示装置，可以有效的控制发光的效果。
换一句话，本发明提供的显示装置，包括多个重复排列的像素单元，每个所述像素单元均包括如上所述的发光器件，当所有的发光器件的衬底11为同一衬底(一体化)，所有光源17均位于所述衬底11的同一侧并且所述核心功能单元位于所述衬底11背对所述光源17一侧时，即可获得本发明的显示装置结构。
具体地，衬底11可以是刚性衬底也可以是柔性衬底，根据不同场合需求使用不同的衬底材料。
优选地，所述的刚性衬底为玻璃，玻璃透光性良好，光源17产生的光可透过衬底11，以对核心功能层15产生有效照射。当然，所述刚性衬底还可以是玻璃以外的其他透明刚性材料。
优选地，所述柔性衬底包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯乙烯(PS)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚芳基酸酯(PAT)、聚芳酯(PAR)、聚酰亚胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、纺织纤维中的一种或多种。
本发明的光源17用于对核心功能层15发光，从而激发核心功能层15发光，核心功能层15可以共用一个或多个光源、或者每个核心功能层15对应设置一个光源17，所述光源17可以是发光背板、LED光源或OLED发光器件。
本发明的阳极12，以透明的电极作为阳极12，保证光源17发出的光可以透过。具体使用的材料可以是薄层金属、碳材料、金属氧化物中的任一种，这几种材料具有良好的透光特性，保证提供优质的入射光。当然阳极12的材料也可以是所列举材料以外的其他透明材料。
当阳极12的材料为薄层金属时，优选地，所述薄层金属包括Al、Ag、Cu、Mo、Au中的一种或多种。
当阳极12的材料为碳材料时，优选地，所述碳材料包括石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或多种。
当阳极12的材料为金属氧化物时，其可以是不掺杂的金属氧化物，也可以是掺杂的金属氧化物。如优选地包括ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO、AMO中的一种或多种。
此外，阳极12还可以是包括掺杂或非掺杂透明金属氧化物之间夹着薄层金属的复合电极。当为复合电极时，所述复合电极包括AZO/Ag/AZO、AZO/Al/AZO、ITO/Ag/ITO、ITO/Al/ITO、ZnO/Ag/ZnO、ZnO/Al/ZnO、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2、ZnS/Ag/ZnS、ZnS/Al/ZnS、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2中的一种或多种。
本发明的核心功能层15的材料为纳米发光材料，或者为纳米发光材料和绝缘材料的混合物。
上述纳米发光材料为量子点或者纳米棒或者纳米片中的至少一种。
优选地，所述纳米发光材料为II-VI族纳米晶、II-V族纳米晶、III-VI族纳米晶、III-V族纳米晶、IV-VI族纳米晶、I-III-VI组纳米晶、II-IV-VI族纳米晶、IV族纳米晶中的至少一种。
上述的几种纳米晶，可以是二元纳米晶、三元纳米晶、四元纳米晶，或者二元纳米晶与三元纳米晶的混合物，二元纳米晶与三元纳米晶、四元纳米晶的混合物，三元纳米晶和四元纳米晶的混合物。
更为优选地，所述纳米晶的晶体结构包括单核结构或者核壳结构。
其中，单核结构如II-VI族纳米晶、II-V族纳米晶、III-VI族纳米晶、III-V族纳米晶、IV-VI族纳米晶、I-III-VI组纳米晶、II-IV-VI族纳米晶、IV族纳米晶形成的单核结构。
所述核壳结构的情况包括：II-VI族纳米晶、II-V族纳米晶、III-VI族纳米晶、III-V族纳米晶、IV-VI族纳米晶、I-III-VI组纳米晶、II-IV-VI族纳米晶、IV族纳米晶中的至少一种形成核，而II-VI族纳米晶、II-V族纳米晶、III-VI族纳米晶、III-V族纳米晶、IV-VI族纳米晶、I-III-VI组纳米晶、II-IV-VI族纳米晶、IV族纳米晶中的至少一种形成壳的结构，如可以是由II-VI族纳米晶形成核而II-V族纳米晶、III-VI族纳米晶、III-V族纳米晶、IV-VI族纳米晶、I-III-VI组纳米晶、II-IV-VI族纳米晶、IV族纳米晶中的至少一种形成壳的核壳结构；
II-V族纳米晶形成核而II-VI族纳米晶、III-VI族纳米晶、III-V族纳米晶、IV-VI族纳米晶、I-III-VI组纳米晶、II-IV-VI族纳米晶、IV族纳米晶中的至少一种形成壳的核壳结构；
III-VI族纳米晶形成核而II-VI族纳米晶、II-V族纳米晶、III-V族纳米晶、IV-VI族纳米晶、I-III-VI组纳米晶、II-IV-VI族纳米晶、IV族纳米晶中的至少一种形成壳的核壳结构；
III-V族纳米晶形成核而II-VI族纳米晶、II-V族纳米晶、III-VI族纳米晶、IV-VI族纳米晶、I-III-VI组纳米晶、II-IV-VI族纳米晶、IV族纳米晶中的至少一种形成壳的核壳结构；
IV-VI族纳米晶形成核而II-VI族纳米晶、II-V族纳米晶、III-VI族纳米晶、III-V族纳米晶、I-III-VI组纳米晶、II-IV-VI族纳米晶、IV族纳米晶中的至少一种形成壳的核壳结构；
I-III-VI族纳米晶形成核而II-VI族纳米晶、II-V族纳米晶、III-VI族纳米晶、III-V族纳米晶、IV-VI族纳米晶、II-IV-VI族纳米晶、IV族纳米晶中的至少一种形成壳的核壳结构；
II-IV-VI族纳米晶形成核而II-VI族纳米晶、II-V族纳米晶、III-VI族纳米晶、III-V族纳米晶、IV-VI族纳米晶、I-III-VI组纳米晶、IV族纳米晶中的至少一种形成壳的核壳结构；
IV族纳米晶形成核而II-VI族纳米晶、II-V族纳米晶、III-VI族纳米晶、III-V族纳米晶、IV-VI族纳米晶、I-III-VI组纳米晶、II-IV-VI族纳米晶中的至少一种形成壳的核壳结构；等等。
上述量子点具体可以是CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、PbS、PbSe、PbTe、GaP、GaAs、InP、InAs中的至少一种。当然，本发明的量子点并不局限于所列的这几种，其他能够实现发光效果的量子点也属于本发明的范畴。
上述子像素单元包括红色子像素单元(即红色发光器件)、绿色子像素单元(即绿色发光器件)、蓝色子像素单元(即蓝色发光器件)。如以量子点作为核心功能层15的材料时，三个连续或者相邻的像素槽14内，应当有发红光的量子点(RED QDs)、发绿光的量子点(GREEN QDs)、发蓝光的量子点(BLUE QDs)，由这三个颜色的量子点所在的子像素单元构成一个像素单元，最终发出白光。比如图3或图4所示的局部结构示意图中，自左向右的顺序，第一个像素槽的核心功能层15材料为红光量子点，中间像素槽的核心功能层15材料为绿光量子点，右边像素槽的核心功能层15材料为蓝光量子点。当然，其他结构的量子点排布也是可行的，比如相邻三个像素槽的中心连线构成三角形，那么这三个像素槽中，分别为红光量子点、绿光量子点、蓝光量子点。本发明的量子点排布形式不局限于前述所述的结构，也可以是其他可以实现出光的排布形式。
当所述核心功能层15的材料是纳米发光材料和绝缘材料的混合物时，纳米发光材料质量百分含量为1％～50％，纳米发光材料中添加绝缘材料后，可以增加纳米发光材料之间的距离，从而减少量子点之间因为能量转移而造成的淬灭，提高材料的发光效率。同时，纳米发光材料与绝缘材料的界面可以作为激子解离的中心，在电场作用下激子解离。此时，所述绝缘材料优选的绝缘材料为无机绝缘材料和/或有机聚合物绝缘材料。
进一步优选地，所述无机绝缘材料如SiO2、Al2O3等。所述有机聚合物绝缘材料如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸月桂酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂、改性环氧树脂等。
此外，核心功能层15的材料还可以是纳米发光材料与半导体材料的混合物，即纳米颗粒与半导体材料的混合物。当核心功能层15的材料为纳米发光材料与半导体材料的混合物时，所述纳米发光材料的重量百分含量为1％～50％，纳米发光材料中光致产生的激子在电场下会转移到纳米发光材料与半导体材料的界面，生成的激子会在该界面湮灭(电子、空穴解离导致淬灭)，或者能量转移到半导体材料中而最终湮灭。在发电器件中，太阳光照射激发核心功能层15产生激子，产生的激子会在纳米发光材料与半导体材料的界面解离，由于太阳光强度大，解离的电子、空穴能形成电流回路，从而发电。即，包括衬底11、阳极12、核心功能层15、阴极16的结构，且核心功能层15的材料为纳米颗粒与半导体材料的混合物时，在太阳光照射下即可以作为一种发电装置，该发电装置的具体结构示意图可以如图22所示。
涉及的所述半导体材料包括但不限于无机半导体材料、有机半导体材料、有机-无机杂化钙钛矿型半导体材料中的至少一种。
优选地，所述无机半导体材料包括但不限于ZnO、NiOx、MoOx、WOx、CrOx、CuO、MoS2、MoSe2、WS2、WSe2、CuS、石墨烯、C60等，或者是掺杂或非掺杂的无机钙钛矿型半导体。
进一步优选地，所述无机钙钛矿型半导体材料的结构通式为AMX3，其中A为Cs+离子，M为二价金属阳离子，包括但不限于Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+、Eu2+，X为卤素阴离子，包括但不限于Cl-、Br-、I-。
优选地，所述有机半导体材料包括但不限于(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺等。
进一步优选地，所述有机-无机杂化钙钛矿型半导体材料的结构通式为BNY3，其中B为有机胺阳离子，包括但不限于CH3(CH2)n-2NH3 +(n≥2)或NH3(CH2)nNH3 2+(n≥2)，当n＝2时，无机金属卤化物八面体NY6 4-通过共顶的方式连接，金属阳离子N位于卤素八面体的体心，有机胺阳离子B填充在八面体间的空隙内，形成无限延伸的三维结构；当n＞2时，以共顶的方式连接的无机金属卤化物八面体NY6 4-在二维方向延伸形成层状结构，层间插入有机胺阳离子双分子层(质子化单胺)或有机胺阳离子单分子层(质子化双胺)，有机层与无机层相互交叠形成稳定的二维层状结构；N为二价金属阳离子，包括但不限于Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+、Eu2+；Y为卤素阴离子，包括但不限于Cl-、Br-、I-。
核心功能层15的材料为纳米发光材料与半导体材料的混合物，且结构中包括传输层(如第一传输层18和/或第二传输层19)、同时无光源17时，在阳光照射的情况下，可以产生光致电，也就是本发明的结构可以作为太阳能电池。本发明中应以透明的电极作为当阴极16，保证出光效果。具体使用的材料可以是薄层金属、碳材料、金属氧化物中的任一种，这几种材料具有良好的透光特性，保证提供优质的透光效果，而作为光致电装置时，也可以保证太阳光进入核心功能层15的总量。当然阴极16的材料也可以是所列举材料以外的其他透明材料。
当阴极16的材料为薄层金属时，优选地，所述薄层金属包括Al、Ag、Cu、Mo、Au中的一种或多种。
当阴极16的材料为碳材料时，优选地，所述碳材料包括石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或多种。
当阴极16的材料为金属氧化物时，其可以是不掺杂的金属氧化物，也可以是掺杂的金属氧化物。如优选地包括ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO、AMO中的一种或多种。
此外，当阴极16还可以是包括掺杂或非掺杂透明金属氧化物之间夹着薄层金属的复合电极。当为复合电极时，所述复合电极包括AZO/Ag/AZO、AZO/Al/AZO、ITO/Ag/ITO、ITO/Al/ITO、ZnO/Ag/ZnO、ZnO/Al/ZnO、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2、ZnS/Ag/ZnS、ZnS/Al/ZnS、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2中的一种或多种。
优选地，所述光源17为蓝光光源、紫外光光源中的任一种，当然也可以是其他颜色的光源。
请参阅图5，该图显示的结构是包括衬底11、阳极12、像素界定层13、第一传输层18、核心功能层15、阴极16及光源17的显示装置，该显示装置具有发光效果，可作为发光显示装置，所述第一传输层18叠设于阳极12与核心功能层15之间。
请参阅图6，该图显示的结构是包括衬底11、阳极12、像素界定层13、核心功能层15、第二传输层19、阴极16及光源17的显示装置，该装置具有发光效果，可以作为发光显示装置，其所述第二传输层19叠设于核心功能层15与阴极16之间。
请参阅图7，该图显示的结构是包括衬底11、阳极12、第一传输层18、像素界定层13、核心功能层15、第二传输层19、阴极16及光源17的显示装置，该显示装置具有发光效果，可以作为发光显示装置。其所述第一传输层18叠设于阳极12与核心功能层15之间，所述第二传输层19叠设于核心功能层15与阴极16之间。
在上述图5～7所示的显示装置结构中，第一传输层18具有传递空穴的作用；第二传输层19具有传递电子的作用。
优选地，上述任一包括第一传输层18的显示装置的结构中，所述的第一传输层18的材料选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺中的至少一种。作为另一个实施例，所述第一传输层18还可以包括但不限于NiOx、MoS2、MoSe2、WS2、WSe2中的至少一种。优选地，第一传输层18的厚度为5～200nm。
优选地，上述任一包括第二传输层19显示装置的结构中，所述的第二传输层19材料选自ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、AlZnO、ZnSnO、InSnO、Ca、Ba、CsF、LiF、Cs2CO3等无机材料中的一种或多种。优选地，第二传输层19的厚度为5～200nm。
请参阅图8，该图显示的结构是包括衬底11、阳极12、像素界定层13、第一辅助功能层20、第一传输层18、核心功能层15、第二传输层19、阴极16及光源17的显示装置，所述第一辅助功能层20叠设于第一传输层18和阳极12之间。
请参阅图9，该图显示的结构是包括衬底11、阳极12、像素界定层13、第二传输层19、核心功能层15、第二传输层19、第二辅助功能层21、阴极16及光源17的显示装置，所述第二辅助功能层21叠设于阴极16与第二传输层19之间。
请参阅图10，该图显示的结构是包括衬底11、阳极12、第一辅助功能层20、第一传输层19、像素界定层13、核心功能层15、第二传输层19、第二辅助功能层21、阴极16及光源17的显示装置，所述第一辅助功能层20叠设于第一传输层18和阳极12之间，所述第二辅助功能层21叠设于阴极16与第二传输层19之间。
在上述图8～11所示的显示装置结构中，第一辅助功能层20具有促进空穴传输的作用；第二辅助功能层21具有促进电子传输的作用。
上述任一包括第一辅助功能层20的显示装置的结构中，所述的第一辅助功能层20的材料选自聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)、MoOx、WOx、CrOx、CuO、CuS等中的一种或多种。优选地，第一辅助功能层20的厚度为1～50nm。
上述任一包括第二辅助功能层21的显示装置的结构中，所述的第二辅助功能层21的材料选自三(8-羟基喹啉)铝、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-菲罗啉、4,7-二苯基-1,10-菲啰啉等材料中的一种或者多种。优选地，第二辅助功能层21的厚度为1～50nm。
当然，本发明中包括衬底11、核心功能单元且核心功能单元中的核心功能层15的材料为纳米发光材料和半导体材料的混合物时，或者包括衬底11、核心功能单元及包括第一传输层18、第二传输层19、第一辅助功能层20、第二辅助功能层21中的至少一层结构且核心功能单元中的核心功能层15的材料为纳米发光材料和半导体材料的混合物时，形成的上述显示装置还可以作为发电器件，如作为太阳能电池，太阳光在衬底11一侧或者核心功能单元一侧照射，均可以实现发电。
此时，其工作原理为：太阳光照射至核心功能层15后被吸收，激发纳米发光材料产生激子，由于太阳光强度大，激子产生速率、数量大，通过控制两电极之间的电场，使电子、空穴解离，并形成电流回路，从而达到发电的效果。
相应地，本发明还进一步提供上述任一种显示装置的制造方法。
请参阅图11～21，在一实施例中，所述显示装置的制造方法包括以下步骤：
a).提供衬底11，具体如图11所示，该衬底11具有第一表面和正背对于所述第一表面的第二表面；
b).在所述衬底11的第一表面上形成像素界定层13和第一电极，由所述像素界定层13围合成若干像素槽14，所述第一电极设于所述像素槽14中；
c).在所述像素槽14中的第一电极上形成核心功能层15；
d).在所述核心功能层15上形成第二电极；
e).在所述衬底11背对所述核心功能层15的一侧设置光源17，当然，所述光源17也可以与所述衬底11有一定的间距。
此外，还包括形成第一传输层18的步骤，
其中，若所述第一电极为阳极12，所述第二电极为阴极16时，在所述核心功能层15上形成第二电极之前，还包括在所述核心功能层15上形成第一传输层18的步骤，所述第二电极形成于所述第一传输层18上；
或者若所述第一电极为阴极16，所述第二电极为阳极12时，在所述像素槽14中的第一电极上形成核心功能层15之前，还包括在所述第一电极上形成第一传输层15的步骤，所述核心功能层15形成于所述第一传输层18上。
如果上述显示装置还包括第二传输层19、第一辅助功能层20、第二辅助功能层21中的任一种，那么相应地，可以在a)～e)步骤中增加相应的步骤。为节约篇幅，这里不再展开赘述。
上述阳极12和像素界定层13的形成顺序可以互换，如也可以先在衬底11的第一表面上形成像素界定层13，由像素界定层13围合成若干像素槽14，再于像素界定槽14内形成阳极12。
上述核心功能层15可以通过喷墨打印的方法将发光材料打印至指定像素槽14中，干燥后获得像素化的核心功能层15。也可以应用化学或者物理方法制备核心功能层15，然后通过光刻的方法形成像素化的纳米核心功能层15。其中化学法包括但不限于化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法、共沉淀法中的一种或多种；物理法包括但不限于物理镀膜法或溶液法，其中物理镀膜法包括但不限于热蒸发镀膜法、电子束蒸发镀膜法、磁控溅射法、多弧离子镀膜法、物理气相沉积法、原子层沉积法、脉冲激光沉积法中的一种或多种；溶液法包括但不限于旋涂法、印刷法、刮涂法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法、条状涂布法。
本发明发光显示装置的制造方法中，涉及的衬底11、阳极12、像素界定层13、核心功能层15、阴极16、第一传输层18、第二传输层19、第一辅助功能层20、第二辅助功能层21所使用的材料，均与前文所述的显示装置的材料一致，为节约篇幅，在此不再展开赘述。
为了更好的说明本发明的技术方案，下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
如图21所示，一种显示装置，包括光源17、衬底11、阳极12、像素界定层13、核心功层15(也叫发光层)、阴极16；其中，衬底11为透明玻璃板，阳极12的材料为ITO；像素界定层13的材料为二氧化硅，核心功能层15的材料为CdSe/ZnS量子点与二氧化硅的混合物，阴极16的材料为AZO。
请参阅图11～21，该发光显示装置的制作方法如下：
S1.提供衬11，该衬底11具有相对的第一表面和第二表面，在衬底11的第一表面制备若干相互并排并且有间隔的阳极12，在所述阳极12的边沿和由间隔而露出的所述衬底11的第一表面位置上制备像素界定层13，由所述像素界定层13围合形成像素槽14，形成的所述像素槽14的底部平面为外露的所述阳极12，具体如图11～15所示。
S2.利用喷墨打印方法，将CdSe/ZnS量子点与二氧化硅的混合物打印进入位于所述像素槽底部的阳极12表面，并通过真空加热方法进行干燥成核心功能层15，具体如图16、图17所示。
S3.在核心功能层15上利用溅射的方法制备阴极16，并且阴极16覆盖所述像素界定层13的顶部，具体如图18、图19所示。
S4.在上述形成的量子点发光显示装置衬底的第二表面上设置光源17，形成发光显示装置，具体如图20、图21所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种发光器件，其特征在于，包括光源、衬底、核心功能单元，所述衬底设置在所述光源和核心功能单元之间，所述核心功能单元包括阳极、核心功能层、阴极，所述核心功能层设置在所述阳极和阴极之间，所述核心功能层的材料由纳米颗粒和半导体材料混合而成。
2.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述纳米颗粒为量子点或者纳米棒或者纳米片；
所述半导体材料为无机半导体材料、有机半导体材料、有机-无机杂化钙钛矿型半导体材料中的至少一种。
3.如权利要求2所述的发光器件，其特征在于，所述纳米颗粒的材料为II-VI族纳米晶、II-V族纳米晶、III-VI族纳米晶、III-V族纳米晶、IV-VI族纳米晶、I-III-VI组纳米晶、II-IV-VI族纳米晶、IV族纳米晶中的至少一种。
4.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光器件还包括第一传输层，所述第一传输层设置于所述阳极和核心功能层之间。
5.如权利要求4所述的发光器件，其特征在于，所述第一传输层与所述阳极之间还包括第一辅助功能层。
6.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述衬底为透明衬底；所述阴极和阳极均为透明电极。
7.如权利要求4所述的发光器件，其特征在于，所述第一传输层的材料选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、NiOx、MoS2、MoSe2、WS2、WSe2中的至少一种。
8.如权利要求5所述的发光器件，其特征在于，所述第一辅助功能层的材料选自聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)、MoOx、WOx、CrOx、CuO、CuS中的一种或多种。
9.一种显示装置，其特征在于，包括多个重复排列的像素单元；所述像素单元包括权利要求1-8任一项所述的发光器件，所述发光器件共用同一所述衬底，所述光源均位于所述衬底同一侧。
10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述像素单元包括红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元；所述红色子像素单元为红色发光器件，所述绿色子像素单元为绿色发光器件，所述蓝色子像素单元为蓝色发光器件。
11.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，显示装置还包括设置于衬底上的像素界定层，所述像素界定层位于相邻的所述核心功能单元之间。
12.一种显示装置的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供衬底；
在所述衬底的一表面上形成像素界定层和第一电极，由所述像素界定层围合成若干像素槽，所述第一电极设于所述像素槽中；
在所述像素槽中的第一电极上形成核心功能层；
在所述核心功能层上形成第二电极；
在所述衬底背对所述核心功能层的一侧设置光源；
其中，所述第一电极为阳极，所述第二电极为阴极，或者所述第一电极为阴极，所述第二电极为阳极。
13.如权利要求12所述的显示装置的制造方法，其特征在于，还包括形成第一传输层的步骤；
其中，若所述第一电极为阳极，所述第二电极为阴极时，在所述核心功能层上形成第二电极之前，还包括在所述核心功能层上形成第一传输层的步骤，所述第二电极形成于所述第一传输层上；
或者若所述第一电极为阴极，所述第二电极为阳极时，在所述像素槽中的第一电极上形成核心功能层之前，还包括在所述第一电极上形成第一传输层的步骤，所述核心功能层形成于所述第一传输层上。
14.如权利要求12所述的显示装置的制造方法，其特征在于，所述核心功能层的材料为纳米颗粒和半导体材料的混合物；
所述纳米颗粒为量子点或者纳米棒或者纳米片；
所述半导体材料为无机半导体材料、有机半导体材料、有机-无机杂化钙钛矿型半导体材料中的至少一种。
15.如权利要求14所述的装置的制造方法，其特征在于，所述纳米颗粒的材料为II-VI族纳米晶、II-V族纳米晶、III-VI族纳米晶、III-V族纳米晶、IV-VI族纳米晶、I-III-VI组纳米晶、II-IV-VI族纳米晶、IV族纳米晶中的至少一种。
16.如权利要求12所述的装置的制造方法，其特征在于，形成所述衬底、阳极和阴极的材料均为透明材料。
17.如权利要求13所述的装置的制造方法，其特征在于，所述第一传输层的材料选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、NiOx、MoS2、MoSe2、WS2、WSe2中的至少一种。
18.一种发电装置，其特征在于，包括衬底和设置在所述衬底一侧的核心功能单元，所述核心功能单元包括阳极、核心功能层、阴极，所述核心功能层设置在所述阳极和阴极之间，所述核心功能层的材料由纳米颗粒和半导体材料混合而成。
19.如权利要求18所述的发电装置，其特征在于，所述纳米颗粒为量子点或者纳米棒或者纳米片；
所述半导体材料为无机半导体材料、有机半导体材料、有机-无机杂化钙钛矿型半导体材料中的至少一种。
20.如权利要求18所述的发电装置，其特征在于，所述发电装置还包括设置在所述阳极和所述核心功能层之间的第一传输层。
21.如权利要求20所述的发电装置，其特征在于，所述第一传输层的材料选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、NiOx、MoS2、MoSe2、WS2、WSe2中的至少一种。
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