CN112652694A - 一种发光层及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发光层及其制备方法和应用，所述发光层包括蓝光驱动电路以及设置在所述蓝光驱动电路上的至少两个显示单元，所述显示单元包括依次并排设置的绿光发光单元、红光发光单元和蓝光发光单元。其中，绿光发光单元由层叠设置的第一蓝光光源层和绿光量子点沉积层组成，且第一蓝光光源层靠近所述蓝光驱动电路。其中，红光发光单元由层叠设置的第二蓝光光源层和红光量子点沉积层组成，且第二蓝光光源层靠近所述蓝光驱动电路。所述发光层制备工艺简单、涂布效果好、色彩控制简单。
Description
技术领域
本发明涉及LED显示领域，尤其涉及一种发光层及其制备方法和应用。
背景技术
现代社会中，显示领域的发展也日益成为影响人们生活品质的重要因素，因此对显示器件的要求也越来越高，因此发光光谱非常窄、色度纯高、显示色域广和可大幅超过NTSC的色域范围的量子点材料作为新一代的发光材料在LED显示领域崭露头角。
CN106920790A公开了一种全彩微显示器件及其制备方法，该发明通过倒装LED芯片阵列和量子点色转换技术实现，即，由倒装LED芯片激发量子点，分别产生红绿蓝三原色，发出红绿蓝光色的三个GaN基发光结构组成一个像素，所述倒装LED芯片是基于蓝宝石衬底的LED芯片并且倒装焊接到带有驱动电路的基板上，用于光色转换的量子点填充于蓝宝石衬底出光面的沟槽，填充量子点后覆盖上保护材料。通过这种手段得到的显示器件体积小、分辨率高、色彩控制简单，但是这种方法工艺放大性较低，产业化较难。
CN105388660A公开了一种COA型阵列基板的制备方法，该发明在电场作用下使导电材料和量子点能够发生聚合，其中导电材料是掺杂有或未掺杂有石墨烯的PEDOT、PProDOT、PEDOT衍生物或PProDOT衍生物，量子点材料经过含有羧基的ProDOT衍生物或EDOT衍生物修饰，然后用电化学沉积的方法在基板上形成包括红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层的量子点彩色滤光膜，该发明无需使用高温工序，有效提高了量子点利用率，同时能够节省两到三次光刻工艺，从而降低成本、保护环境；且得到的量子点彩膜通过化学键与电极层连接，具有较高的连接强度，避免了光刻胶与基板连接强度不够导致的剥落等不良的产生。但是该方法所得的显示器件对设备能力和精度要求很高，难以实现像素级涂布。
因此，开发一种工艺简单、涂布效果好、色彩控制简单的发光层十分重要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种发光层及其制备方法和应用，所述发光层制备工艺简单、涂布效果好、色彩控制简单。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种发光层，所述发光层包括蓝光驱动电路以及设置在所述蓝光驱动电路上的至少两个(例如5个、10个、15个等)显示单元，所述显示单元包括依次并排设置的绿光发光单元、红光发光单元和蓝光发光单元；
所述绿光发光单元由层叠设置的第一蓝光光源层和绿光量子点沉积层组成，且所述第一蓝光光源层靠近所述蓝光驱动电路；
所述红光发光单元由层叠设置的第二蓝光光源层和红光量子点沉积层组成，且所述第二蓝光光源层靠近所述蓝光驱动电路；
所述蓝光发光单元为第三蓝光光源层。
本发明所述发光层通过控制蓝光光源的开启、关闭、光源功率来激发红光、绿光量子点沉积层，实现超高色域的全彩显示。
优选地，所述红光量子点沉积层和绿光量子点沉积层各自独立地呈线状子像素条的形状。
优选地，所述子像素条的宽度为1-45μm，例如5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm等。
优选地，所述量子点沉积基板包括透明绝缘基材和薄膜的组合，且所述薄膜靠近绿光量子点沉积层或红光量子点沉积层。
优选地，所述透明绝缘基材的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)或无机玻璃中的任意一种。
优选地，所述薄膜包括ITO薄膜。
优选地，所述ITO薄膜的材料包括三氧化二铟和二氧化锡的组合。
优选地，所述第一蓝光光源层、第二蓝光光源层和第三蓝光光源层各自独立地包括LED芯片。
本发明LED芯片为CdSe的外延，优选CdSe的原因在于发光效率高且半波宽较窄，能够进一步提高显示器件的色域，降低器件的功耗。
优选地，所述LED芯片的长和宽各自独立地为1-50μm，例如5μm、10μm、20μm、30μm、40μm等。
优选地，所述红光量子点沉积层包括红光量子点材料。
优选地，所述绿光量子点沉积层包括绿光量子点材料。
优选地，所述红光量子点材料和绿光量子点材料各自独立地包括AxMyEz体系材料以及依次包覆在AxMyEz体系材料表面的包覆层材料和配体材料，所述x为0.3-2.0，例如0.5、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8等，y为0.5-3.0，例如1.0、1.5、2.0、2.5等，z为0-4.0，例如0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5等；
所述A为Ba、Ag、Na、Fe、In、Cd、Zn、Ga、Mg、Pb或Cs中的任意一种；
所述M为S、Cl、O、As、N、P、Se、Te、Ti、Zr或Pb中的任意一种；
所述E为S、As、Se、O、Cl、Br或I中的任意一种。
优选地，所述AxMyEz体系材料包括GaN、CdSe、InP或CsPbBr3中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：GaN和CdSe的组合、CdSe、InP和CsPbBr3的组合、GaN、CdSe、InP和CsPbBr3的组合等。
优选地，所述包覆层材料包括有机高分子溶液和/或无机化合物。
优选地，所述有机高分子溶液包括聚十八烯、聚丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)或聚偏氟乙烯(PVDF)中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括十八烯和PMA的组合、PMA和PVDF的组合、十八烯、PMA和PVDF的组合等。
优选地，所述无机化合物包括二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、二氧化锆(ZrO2)、氧化锌(ZnO)或硫化锌(ZnS)中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：SiO2和ZnS的组合、TiO2和ZrO2的组合、ZrO2和ZnO的组合、TiO2、ZrO2或ZnO的组合等。
优选地，所述配体材料包括有机盐类。
优选地，所述有机盐包括醋酸钠、乙吡啶酸盐、乙醇钠、溴化四丁基铵盐、溴化铵、氯化铵或硫酸铵中的任意一种或至少两种的组合等，其中典型但非限制性的组合包括：醋酸钠和乙吡啶酸盐的组合，乙醇钠、溴化四丁基铵盐和溴化铵的组合，溴化四丁基铵盐、溴化铵、氯化铵和硫酸铵的组合，乙吡啶酸盐、乙醇钠、溴化四丁基铵盐、溴化铵和氯化铵的组合，醋酸钠、乙吡啶酸盐、乙醇钠、溴化四丁基铵盐、溴化铵和氯化铵的组合，醋酸钠、乙吡啶酸盐、乙醇钠、溴化四丁基铵盐、溴化铵、氯化铵和硫酸铵的组合等。
优选地，所述红光量子点材料的粒径为7-12nm，例如8nm、9nm、10nm、11nm、12nm等。
优选地，所述绿光量子点材料的粒径为3-7nm，例如4nm、5nm、6nm等。
优选地，所述红光量子点材料的发光峰值波长为600-660nm，例如610nm、620nm、630nm、640nm、650nm等。
优选地，所述绿光量子点材料的发光峰值波长为510-550nm，例如520nm、530nm、540nm等。
优选地，所述红光量子点材料的发射光半峰宽＜35nm，例如30nm、25nm、20nm、15nm等。
优选地，所述绿光量子点材料的发射光半峰宽＜35nm，例如30nm、25nm、20nm、15nm等。
本发明所述为LED芯片为CdSe的外延，所述LED芯片的发光峰值波长为420-480nm，例如430nm、440nm、450nm、460nm、470nm、480nm等。
优选地，所述发光层还包括设置在至少两个显示单元之间的像素挡墙。
本发明设置像素挡墙的原因在于像素挡墙可以将各个显示单元之间分隔开，避免相邻显示单元中不同颜色光之间相互串扰影响而降低显示器件分辨率。
优选地，所述像素挡墙的制备原料包括不透光粒子、树脂、溶剂和光引发剂的组合。
优选地，所述不透光粒子包括无机物和/或有机染料。所述无机物包括碳粉或金属。
优选地，所述不透光粒子的直径为200-2000nm，例如500nm、1000nm、1500nm等。
第二方面，本发明提供一种第一方面所述的发光层的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：在蓝光驱动电路上并排安装第一蓝光光源层、第二蓝光光源层和第三蓝光光源层，将红光量子点电沉积溶液和绿光量子点电沉积溶液通过电沉积的方法沉积在量子点沉积基板上，将得到的红光量子点沉积层和绿光量子点沉积层分别安装在置于蓝光驱动电路上的第一蓝光光源层和第二蓝光光源层之上，得到所述发光层。
本发明采用电沉积法进行发光层的制备，该方法简单易操作、制作成本低，且可以将量子点材料根据需要在指定位置进行沉积得到红光量子点沉积层和绿光量子点沉积层，同时实现了像素级涂布，显示分辨率高，同时取消了滤光片的使用，极大提升显示器件的光效。
优选地，所述制备方法包括如下步骤：
(1)在反应溶剂中通过溶液法合成AxMyEz体系材料，然后依次添加包覆层材料和配体材料使其继续反应，得到红光量子点电沉积溶液或绿光量子点电沉积溶液；
(2)将薄膜涂布在透明绝缘基材上，将抗蚀刻材料涂布到红光和绿光量子点材料沉积区域，蚀刻，得到所述量子点沉积基板；
(3)将红光量子点电沉积溶液和绿光量子点电沉积溶液在量子点沉积基板上各自的沉积区域沉积，得到红光量子点沉积层和绿光量子点沉积层；
(4)将第一蓝色光源层、第二蓝光光源层和第三蓝光光源层并排置于蓝光驱动电路上，再将所述绿光量子点沉积层和红光量子点沉积层分别安装在第一蓝光光源层和第二蓝光光源层之上，得到所述发光层。
优选地，所述反应溶剂包括油胺、油酸或长链膦酸中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制的组合包括：油胺和油酸的组合、油胺和长链膦酸的组合、油胺、油酸和长链膦酸的组合等。
优选地，所述制备方法的步骤(1)具体包括：
a.在反应溶剂中通过溶液法合成AxMyEz体系材料，滴加包覆层材料，得到核壳结构的红光量子点材料，经过提纯后再将核壳结构红光量子点材料置于溶剂中，加入配体材料发生键合反应，得到带电的核壳型红光量子点电沉积溶液；
b.在反应溶剂中通过溶液法合成AxMyEz体系材料溶解，滴加包覆层材料，得到核壳结构的绿光量子点材料，经过提纯后再将核壳结构绿光量子点材料置于溶剂中，加入配体材料发生键合反应，得到与红光量子点沉积溶液电性相反的核壳型绿光量子点电沉积溶液。
本发明所述红光量子点电沉积溶液和绿光量子点电沉积溶液带相反电荷，是为了能通过电沉积法同时得到红光量子点沉积层和绿光量子点沉积层，工艺简单，制备成本低，可以实现批量化生产。
优选地，所述步骤(1)键合反应的pH为5.5-11，例如6、7、8、9、10等。
优选地，所述步骤(1)键合反应的温度为120-320℃，例如150℃、200℃、250℃、300℃等。
优选地，所述步骤(1)键合反应的时间为0.5-35min，例如5min、10min、15min、20min、25min等。
优选地，所述步骤(2)具体包括：
c.将ITO薄膜涂布在透明绝缘基材上，固化，得到已固化的ITO薄膜；
d.将抗蚀刻材料涂布到红光和绿光量子点材料沉积区域，在红光和绿光量子点材料沉积区域外进行蚀刻；
e.将蚀刻后的ITO薄膜上的抗蚀刻材料进行剥离、清洗；
f.将步骤e所得的ITO薄膜上安装电路，使红光量子点材料沉积区域相互连接，实现电导通，使绿光量子点材料沉积区域相互连接，实现电导通，得到量子点沉积基板。
优选地，所述涂布的方法包括磁控溅射、真空蒸镀或溶胶凝胶旋涂中的任意一种。
优选地，所述蚀刻包括化学蚀刻或物理蚀刻。
优选地，所述清洗包括有机溶液清洗、水清洗或等离子体(Plasma)清洗中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：有机溶液清洗和水清洗的组合、水清洗和Plasma清洗的组合、有机溶液清洗、水清洗和Plasma清洗的组合等。
优选地，所述步骤(3)具体包括：
g.将步骤(1)所得的红光量子点电沉积溶液和绿光量子点电沉积溶液混合；
h.将所述量子点沉积基板置于步骤g所述溶液中；
i.将红光量子点材料沉积区域与绿光量子点材料沉积区域分别与直流电源正极或负极相连，通电，在电场的作用下，红色、绿色量子点材料自沉积在相应的区域，将已沉积的量子点沉积基板取出、烘干、喷涂封装胶水，固化，得到红光量子点沉积层和绿光量子点沉积层。
优选地，所述红光量子点沉积层的厚度为2-60μm，例如10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm等。
优选地，所述绿光量子点沉积层的厚度为2-110μm，例如10μm、20μm、40μm、60μm、80μm、100μm等。
优选地，所述抗蚀刻材料包括金属镀层、氧化物镀层或有机掩蔽层中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：金属镀层和氧化物镀层的组合、氧化物镀层和有机掩蔽层的组合、金属镀层、氧化物镀层和有机掩蔽层的组合等。
优选地，所述封装胶水包括环氧树脂、硅树脂或聚氨酯中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：硅树脂和环氧树脂的组合、硅树脂和聚氨酯的组合、硅树脂、环氧树脂和聚氨酯的组合等。
优选地，所述步骤(4)具体包括：将蓝色光源置于蓝光驱动电路上，再将所述红光量子点沉积层和绿光量子点沉积层安装在蓝光光源上，得到的红、绿和蓝三种颜色发光单元组成一个显示单元，在不同显示单元之间设置像素挡墙，得到发光层。
作为优选的技术方案，所述制备方法包括：
(1)量子点电沉积溶液的制备
a.在反应溶剂中通过溶液法合成AxMyEz体系材料，滴加包覆层材料，得到核壳结构的红光量子点材料，经过提纯后再将核壳结构红光量子点材料置于溶剂中，加入配体材料，调节pH为5.5-11，温度为120-320℃，进行键合反应0.5-35min，得到带电的核壳型红光量子点电沉积溶液；
b.在反应溶剂中通过溶液法合成AxMyEz体系材料，滴加包覆层材料，得到核壳结构的绿光量子点材料，经过提纯后再将核壳结构绿光量子点材料置于溶剂中，加入配体材料，调节pH为5.5-11，温度为120-320℃，进行键合反应0.5-35min，得到与红光量子点沉积溶液电性相反的核壳型绿光量子点电沉积溶液；
(2)量子点沉积基板的制备
c.通过磁控溅射、真空蒸镀或溶胶凝胶旋涂的方法在透明绝缘基材上涂布ITO薄膜，固化，得到已固化的ITO薄膜；
d.将抗蚀刻材料涂布到红光和绿光量子点材料沉积区域，在红光和绿光量子点材料沉积区域外进行蚀刻；
e.将蚀刻后的ITO薄膜上的抗蚀刻材料进行剥离、清洗；
f.在步骤e所得的ITO薄膜上安装电路，使红光量子点材料沉积区域相互连接，实现电导通，使绿光量子点材料沉积区域相互连接，实现电导通，得到量子点沉积基板；
(3)量子点沉积层的制备
g.将步骤(1)中a和b所得的量子点电沉积溶液混合；
h.将所述量子点沉积基板置于带电的核壳型量子点溶液中；
i.将红光量子点材料沉积区域与绿光量子点材料沉积区域分别与直流电源正极或负极相连，通电，在电场的作用下，红色、绿色量子点材料自沉积在相应的区域，将已沉积的量子点沉积基板取出、烘干、喷涂封装胶水，固化，得到红光量子点沉积层和绿光量子点沉积层；
(4)发光层的制备
j.将第一蓝色光源层、第二蓝光光源层和第三蓝光光源层并排置于蓝光驱动电路上，再将绿光量子点沉积层和红光量子点沉积层分别安装在第一蓝光光源层和第二蓝光光源层之上，得到的红、绿和蓝三种颜色发光单元组成一个显示单元，在每个显示单元之间设置像素挡墙，得到发光层。
第三方面，本发明提供一种显示器件，所述显示器件中含有第一方面所述的发光层。
第四方面，本发明提供一种第一方面所述的发光层或第三方面所述的显示器件在LED显示装置中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明所述发光层通过控制蓝光光源的开启、关闭、光源功率来激发红光、绿光量子点沉积层，实现超高色域的全彩显示。本发明提供的发光层的光转换效率在78％以上，显示器件色域值在116％以上，膜片L70寿命在24300小时以上，具有可靠性高和耐久性的优良特点。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的发光层中其中两个显示单元的结构示意图；
图2是本发明实施例1双量子点电沉积过程示意图；
图3是本发明实施例1量子点沉积层制备过程的示意图；
图4是本发明实施例1提供的发光层的俯视图；
图5是本发明实施例1提供的发光层的三维图；
图6是本发明实施例1提供的发光层的局部放大图；
其中，10-蓝光驱动电路，20-绿光发光单元，201-第一蓝光光源层，202-绿光量子点沉积层，30-红光发光单元，301-第二蓝光光源层，302-红光量子点沉积层，40-蓝光发光单元，50-像素挡墙；2011-带正电绿光量子点材料，3011-带负点的红光量子点材料；601-量子点沉积基板；602-已沉积的量子点沉积基板。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种发光层，如图1所示，图中显示，所述发光层包括蓝光驱动电路10和显示单元(图中示例性给出两个显示单元)，所述显示单元包括绿光发光单元20、红光发光单元30和蓝光发光单元40，显示单元之间设置有像素挡墙50；
所述绿光发光单元由第一蓝光光源层202和绿光量子点沉积层201组成；
所述红光发光单元由第二蓝光光源层302和红光量子点沉积层301组成；
所述蓝光发光单元为第三蓝光光源层。
如图4所示，图中显示，所述发光层中红光和绿光发光单元呈线状子像素条的形状，图5是所述发光层的三维图，图6是图5局部放大图，从图6可以看出绿光量子点沉积层和红光量子点沉积层在发光层中的示意图。
上述发光层的制备方法如下：
(1)量子点电沉积溶液的制备
a.在油酸中通过溶液法合成CdSe，滴加PVDF，得到核壳结构的红光量子点材料(粒径为10nm，发光峰值波长为630nm)，经过提纯后再将核壳结构红光量子点材料置于正己烷中，加入乙醇钠，调节pH为7，温度为210℃，进行键合反应25min，得到带负电的核壳型红光量子点电沉积溶液；
b.在油胺中通过溶液法合成InP，滴加ZnO，得到核壳结构的绿光量子点材料(粒径为5nm，发光峰值波长为530nm)，再将核壳结构绿光量子点材料置于正己烷中，加入乙醇钠，调节pH为5.5，温度为210℃，进行键合反应25min，得到带正电的核壳型绿光量子点电沉积溶液；
(2)量子点沉积基板的制备
c.将In2O3和SnO2，通过磁控溅射的方法在PET上涂布ITO薄膜；
d.将金属镀层(Pt)涂布到红光和绿光量子点材料沉积区域，在红光和绿光量子点材料沉积区域外进行蚀刻；
e.将蚀刻后的ITO薄膜上的金属镀层(Pt)进行剥离、有机溶液清洗清洗；
f.在步骤e所得的ITO薄膜上安装电路，使红光量子点材料沉积区域相互连接，实现电导通，使绿光量子点材料沉积区域相互连接，实现电导通，得到量子点沉积基板601；
(3)量子点沉积层的制备
g.将步骤a和b所得的量子点电沉积溶液混合；
h.将所述量子点沉积基板置于带电的核壳型量子点溶液中；
i.将红光量子点材料沉积区域与直流电源正极相连，绿光量子点材料沉积区域与直流电源负极相连，通电，如图2和图3所示，在电场的作用下，带正电绿光量子点材料2011和带负点的红光量子点材料3011自沉积在量子点沉积基板601相应的区域，将已沉积的量子点沉积基板602取出、烘干、喷涂甲基苯基硅树脂，固化，得到红光量子点沉积层(厚度为35μm)和绿光量子点沉积层(厚度为100μm)；
(4)发光层的制备
j.将第一蓝色光源层、第二蓝光光源层和第三蓝光光源层并排置于蓝光驱动电路上，再将绿光量子点沉积层和红光量子点沉积层分别安装在第一蓝光光源层和第二蓝光光源层之上，得到的红、绿和蓝三种颜色发光单元组成一个显示单元，在不同显示单元之间设置像素挡墙，得到发光层。
本实施例还提供一种显示器件，所述显示器件的制备具体包括：将导光板、发光层、将第一偏光片、液晶层、第二偏光片和屏幕玻璃依次层叠贴覆于光源上，得到量子点显示器件。
实施例2
本实施例提供了一种发光层，所述发光层包括蓝光驱动电路和显示单元，所述显示单元包括绿光发光单元、红光发光单元和蓝光发光单元；
所述绿光发光单元由第一蓝光光源层和绿光量子点沉积层组成；
所述红光发光单元由第二蓝光光源层和红光量子点沉积层组成；
所述蓝光发光单元为第三蓝光光源层。
上述发光层的制备方法如下：
(1)量子点电沉积溶液的制备
a.在油胺中通过溶液法合成CsPbBr3，滴加PMA，得到核壳结构的红光量子点材料(粒径为7nm，发光峰值波长为600nm)，经过提纯后再将核壳结构红光量子点材料置于正辛烷中，加入溴化铵，调节pH为5.5，温度为120℃，进行键合反应35min，得到带正电的核壳型红光量子点电沉积溶液；
b.在长链膦酸中通过溶液法合成CsPbBr3，滴加SiO2，得到核壳结构的绿光量子点材料(粒径为3nm，发光峰值波长为510nm)，再将核壳结构绿光量子点材料置于正辛烷中，加入乙吡啶酸盐，调节pH为11，温度为320℃，进行键合反应0.5min，得到带负电的核壳型绿光量子点电沉积溶液；
(2)量子点沉积基板的制备
c.将In2O3和SnO2，通过真空蒸镀的方法在PI上涂布ITO薄膜；
d.将氧化物镀层(ZrO2)涂布到红光和绿光量子点材料沉积区域，在红光和绿光量子点材料沉积区域外进行蚀刻；
e.将蚀刻后的ITO薄膜上的氧化物镀层(ZrO2)进行剥离、Plasma清洗；
f.在步骤e所得的ITO薄膜上安装电路，使红光量子点材料沉积区域相互连接，实现电导通，使绿光量子点材料沉积区域相互连接，实现电导通，得到量子点沉积基板；
(3)量子点沉积层的制备
g.将步骤a和b所得的量子点电沉积溶液混合；
h.将所述量子点沉积基板置于带电的核壳型量子点溶液中；
i.将红光量子点材料沉积区域与直流电源负极相连，绿光量子点材料沉积区域与直流电源正极相连，通电，在电场的作用下，红色、绿色量子点材料自沉积在相应的区域，将已沉积的量子点沉积基板取出、烘干、喷涂缩水甘油醚类环氧树脂，固化，得到红光量子点沉积层(厚度为2μm)和绿光量子点沉积层(厚度为5μm)；
(4)发光层的制备
j.将第一蓝色光源层、第二蓝光光源层和第三蓝光光源层并排置于蓝光驱动电路上，再将绿光量子点沉积层和红光量子点沉积层分别安装在第一蓝光光源层和第二蓝光光源层之上，得到的红、绿和蓝三种颜色发光单元组成一个显示单元，在不同显示单元之间设置像素挡墙，得到发光层。
本实施例还提供一种显示器件，所述显示器件的制备具体包括：将导光板、发光层、将第一偏光片、液晶层、第二偏光片和屏幕玻璃依次层叠贴覆于光源上，得到量子点显示器件。
实施例3
本实施例提供了一种发光层，所述发光层包括蓝光驱动电路和显示单元，所述显示单元包括绿光发光单元、红光发光单元和蓝光发光单元；
所述绿光发光单元由第一蓝光光源层和绿光量子点沉积层组成；
所述红光发光单元由第二蓝光光源层和红光量子点沉积层组成；
所述蓝光发光单元为第三蓝光光源层。
上述发光层的制备方法如下：
(1)量子点电沉积溶液的制备
a.在长链膦酸中通过溶液法合成GaN，滴加TiO2和ZnO，得到核壳结构的红光量子点材料(粒径为12nm，发光峰值波长为660nm)，经过提纯后再将核壳结构红光量子点材料置于甲苯和氯仿中，加入溴化四丁基铵盐，调节pH为8，温度为240℃，进行键合反应20min，得到带负电的核壳型红光量子点电沉积溶液；
b.在油胺中通过溶液法合成将GaN，滴加ZnS，得到核壳结构的绿光量子点材料(粒径为3nm，发光峰值波长为550nm)，经过提纯再将核壳结构绿光量子点材料置于甲苯和氯仿中，加入硫酸铵，调节pH为6，温度为240℃，进行键合反应20min，得到带正电的核壳型绿光量子点电沉积溶液；
(2)量子点沉积基板的制备
c.将In2O3和SnO2，通过溶胶凝胶旋涂的方法在PP上涂布ITO薄膜；
d.将有机掩蔽层(喹吖啶酮溶液)涂布到红光和绿光量子点材料沉积区域，在红光和绿光量子点材料沉积区域外进行氟化氢强酸蚀刻；
e.将蚀刻后的ITO薄膜上的有机掩蔽层(喹吖啶酮溶液)进行剥离、水清洗；
f.在步骤e所得的ITO薄膜上安装电路，使红光量子点材料沉积区域相互连接，实现电导通，使绿光量子点材料沉积区域相互连接，实现电导通，得到量子点沉积基板；
(3)量子点沉积层的制备
g.将步骤a和b所得的量子点电沉积溶液混合；
h.将所述量子点沉积基板置于带电的核壳型量子点溶液中；
i.将红光量子点材料沉积区域与直流电源正极相连，绿光量子点材料沉积区域与直流电源负极相连，通电，在电场的作用下，红色、绿色量子点材料自沉积在相应的区域，将已沉积的量子点沉积基板取出、烘干、喷涂聚氨酯，固化，得到红光量子点沉积层(厚度为60μm)和绿光量子点沉积层(厚度为110μm)；
(4)发光层的制备
j.将第一蓝色光源层、第二蓝光光源层和第三蓝光光源层并排置于蓝光驱动电路上，再将绿光量子点沉积层和红光量子点沉积层分别安装在第一蓝光光源层和第二蓝光光源层之上，得到的红、绿和蓝三种颜色发光单元组成一个显示单元，在不同显示单元之间设置像素挡墙，得到发光层。
本实施例还提供一种显示器件，所述显示器件的制备具体包括：将导光板、发光层、将第一偏光片、液晶层、第二偏光片和屏幕玻璃依次层叠贴覆于光源上，得到量子点显示器件。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于所述发光层未设置像素挡墙。
上述发光层的制备方法与实施例1的区别仅在于步骤(4)未设置像素挡墙，即：
j.将第一蓝色光源层、第二蓝光光源层和第三蓝光光源层并排置于蓝光驱动电路上，再将绿光量子点沉积层和红光量子点沉积层分别安装在第一蓝光光源层和第二蓝光光源层之上，得到的红、绿和蓝三种颜色发光单元组成一个显示单元，得到发光层。
本实施例还提供一种显示器件，所述显示器件的制备具体包括：将导光板、发光层、将第一偏光片、液晶层、第二偏光片和屏幕玻璃依次层叠贴覆于光源上，得到量子点显示器件。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于本对比例将红绿量子点直接混合进行量子点光转换层的制备，且所得显示器件还包括滤光片。
上述发光层的制备方法包括如下步骤：
(1)按照一定比例将红、绿量子点材料混入丙烯酸胶水中，均匀搅拌；
(2)将所得红、绿量子点混合胶水涂布于两层PET膜之间，贴合；
(3)将所得涂布有量子点胶水的PET膜放置于紫外固化箱中，在395nm紫外光下使丙烯酸胶水固化；
(4)按照显示屏幕尺寸进行膜片切割，即得量子点光转换层。
本对比例还提供一种显示器件，所述显示器件的制备具体包括：将导光板、量子点发光层、将第一偏光片、液晶层、第二偏光片、滤光片和屏幕玻璃依次层叠贴覆于光源上，得到量子点显示器件。
性能测试
(1)光转化效率测试：光转换效率＝出射光功率/入射光功率，采用AM1.5G的标准光谱。
(2)显示器件色域值：按照NTSC标准。
(3)光学膜片L70寿命：即，常温点亮(25℃)下，使用直至发光强度衰减至初始值的70％时所坚持的工作时间，采用显示器件的光强参数nit。
上述测试结果如表1所示：
表1
| 光转化效率/％ | 显示器件色域值/％ | 光学膜片L70寿命/小时 | |
| 实施例1 | 83 | 121 | 26500 |
| 实施例2 | 84 | 123 | 28000 |
| 实施例3 | 81 | 118 | 25200 |
| 实施例4 | 78 | 116 | 24300 |
| 对比例1 | 33 | 105 | 16500 |
由表1可知，本发明提供的发光层的光转化效率在78％以上，显示器件色域值在116％以上，膜片L70寿命在24300小时以上，具有可靠性高和耐久性的优良特点。
分析对比例1与实施例1可以发现，对比例中将红绿量子点直接混合进行量子点光转换层的制备，且所得显示器件还需要增加滤光片。对比例1中的光转换效率、显示器件色域值和光学膜片L70寿命等各项性能均不如实施例1，证明采用本发明制备方法所得的显示器件综合性能优异。
分析实施例4与实施例1可以发现，实施例4的综合性能不如实施例1，证明设置像素挡墙有利于显示器件综合性能的提升。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种发光层，其特征在于，所述发光层包括蓝光驱动电路以及设置在所述蓝光驱动电路上的至少两个显示单元，所述显示单元包括依次并排设置的绿光发光单元、红光发光单元和蓝光发光单元；
所述绿光发光单元由层叠设置的第一蓝光光源层和绿光量子点沉积层组成，且所述第一蓝光光源层靠近所述蓝光驱动电路；
所述红光发光单元由层叠设置的第二蓝光光源层和红光量子点沉积层组成，且所述第二蓝光光源层靠近所述蓝光驱动电路；
所述蓝光发光单元为第三蓝光光源层。
2.根据权利要求1所述的发光层，其特征在于，所述红光量子点沉积层和绿光量子点沉积层各自独立地呈线状子像素条的形状；
优选地，所述子像素条的宽度为1-45μm；
优选地，所述量子点沉积基板包括透明绝缘基材和薄膜的组合，且所述薄膜靠近绿光量子点沉积层或红光量子点沉积层；
优选地，所述透明绝缘基材的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚丙烯或无机玻璃中的任意一种；
优选地，所述薄膜包括ITO薄膜；
优选地，所述ITO薄膜的材料包括三氧化二铟和二氧化锡的组合。
3.根据权利要求1或2所述的显示器件，其特征在于，所述第一蓝光光源层、第二蓝光光源层和第三蓝光光源层各自独立地包括LED芯片；
优选地，所述LED芯片的长和宽各自独立地为1-50μm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的发光层，其特征在于，所述红光量子点沉积层包括红光量子点材料；
优选地，所述绿光量子点沉积层包括绿光量子点材料；
优选地，所述红光量子点材料和绿光量子点材料各自独立地包括AxMyEz体系材料以及依次包覆在AxMyEz体系材料表面的包覆层材料和配体材料，所述x为0.3-2.0，y为0.5-3.0，z为0-4.0；
所述A为Ba、Ag、Na、Fe、In、Cd、Zn、Ga、Mg、Pb或Cs中的任意一种；
所述M为S、Cl、O、As、N、P、Se、Te、Ti、Zr或Pb中的任意一种；
所述E为S、As、Se、O、Cl、Br或I中的任意一种；
优选地，所述AxMyEz体系材料包括GaN、CdSe、InP或CsPbBr3中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述包覆层材料包括有机高分子溶液和/或无机化合物；
优选地，所述配体材料包括有机盐类；
优选地，所述有机盐包括醋酸钠、乙吡啶酸盐、乙醇钠、溴化四丁基铵盐、溴化铵、氯化铵或硫酸铵中的任意一种或至少两种的组合等；
优选地，所述红光量子点材料的粒径为7-12nm；
优选地，所述绿光量子点材料的粒径为3-7nm；
优选地，所述红光量子点材料的发光峰值波长为600-660nm；
优选地，所述绿光量子点材料的发光峰值波长为510-550nm；
优选地，所述红光量子点材料的发射光半峰宽＜35nm；
优选地，所述绿光量子点材料的发射光半峰宽＜35nm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的发光层，其特征在于，所述发光层还包括设置在至少两个显示单元之间的像素挡墙；
优选地，所述像素挡墙的制备原料包括不透光粒子、树脂、溶剂和光引发剂的组合；
优选地，所述不透光粒子包括无机物和/或有机染料；
优选地，所述不透光粒子的直径为200-2000nm。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的发光层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：在蓝光驱动电路上并排安装第一蓝光光源层、第二蓝光光源层和第三蓝光光源层，将红光量子点电沉积溶液和绿光量子点电沉积溶液通过电沉积的方法沉积在量子点沉积基板上，将得到的红光量子点沉积层和绿光量子点沉积层分别安装在置于蓝光驱动电路上的第一蓝光光源层和第二蓝光光源层之上，得到所述发光层。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)在反应溶剂中通过溶液法合成AxMyEz体系材料、然后依次添加包覆层材料和配体材料使其继续反应，得到红光量子点电沉积溶液或绿光量子点电沉积溶液；
(2)将薄膜涂布在透明绝缘基材上，将抗蚀刻材料涂布到红光和绿光量子点材料沉积区域，蚀刻，得到所述量子点沉积基板；
(3)将红光量子点电沉积溶液和绿光量子点电沉积溶液在量子点沉积基板上各自的沉积区域沉积，得到红光量子点沉积层和绿光量子点沉积层；
(4)将第一蓝色光源层、第二蓝光光源层和第三蓝光光源层并排置于蓝光驱动电路上，再将所述绿光量子点沉积层和红光量子点沉积层分别安装在第一蓝光光源层和第二蓝光光源层之上，得到所述发光层；
优选地，所述制备方法的步骤(1)具体包括：
a.在反应溶剂中通过溶液法合成AxMyEz体系材料，滴加包覆层材料，得到核壳结构的红光量子点材料，经过提纯后再将核壳结构红光量子点材料置于溶剂中，加入配体材料发生键合反应，得到带电的核壳型红光量子点电沉积溶液；
b.在反应溶剂中通过溶液法合成AxMyEz体系材料，滴加包覆层材料，得到核壳结构的绿光量子点材料，经过提纯后再将核壳结构绿光量子点材料置于溶剂中，加入配体材料发生键合反应，得到与红光量子点沉积溶液电性相反的核壳型绿光量子点电沉积溶液；
优选地，所述步骤(1)键合反应的pH为5.5-11；
优选地，所述步骤(1)键合反应的温度为120-320℃；
优选地，所述步骤(1)键合反应的时间为0.5-35min；
优选地，所述步骤(2)具体包括：
c.将ITO薄膜涂布在透明绝缘基材上，固化，得到已固化的ITO薄膜；
d.将抗蚀刻材料涂布到红光和绿光量子点材料沉积区域，在红光和绿光量子点材料沉积区域外进行蚀刻；
e.将蚀刻后的ITO薄膜上的抗蚀刻材料进行剥离、清洗；
f.将步骤e所得的ITO薄膜上安装电路，使红光量子点材料沉积区域相互连接，实现电导通，使绿光量子点材料沉积区域相互连接，实现电导通，得到量子点沉积基板；
优选地，所述涂布的方法包括磁控溅射、真空蒸镀或溶胶凝胶旋涂中的任意一种；
优选地，所述蚀刻包括化学蚀刻或物理蚀刻；
优选地，所述清洗包括有机溶液清洗、水清洗或等离子体清洗中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述步骤(3)具体包括：
g.将步骤(1)所得的红光量子点电沉积溶液和绿光量子点电沉积溶液混合；
h.将所述量子点沉积基板置于步骤g所述溶液中；
i.将红光量子点材料沉积区域与绿光量子点材料沉积区域分别与直流电源正极或负极相连，通电，在电场的作用下，红色、绿色量子点材料自沉积在相应的区域，将已沉积的量子点沉积基板取出、烘干、喷涂封装胶水，固化，得到红光量子点沉积层和绿光量子点沉积层；
优选地，所述红光量子点沉积层的厚度为2-60μm；
优选地，所述绿光量子点沉积层的厚度为5-110μm；
优选地，所述抗蚀刻材料包括金属镀层、氧化物镀层或有机掩蔽层中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述封装胶水包括环氧树脂、有机硅树脂或聚氨酯中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述步骤(4)具体包括：将蓝色光源置于蓝光驱动电路上，再将所述红光量子点沉积层和绿光量子点沉积层安装在蓝光光源上，得到的红、绿和蓝三种颜色发光单元组成一个显示单元，在不同显示单元之间设置像素挡墙，得到发光层。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)量子点电沉积溶液的制备
a.在反应溶剂中通过溶液法合成AxMyEz体系材料，滴加包覆层材料，得到核壳结构的红光量子点材料，经过提纯后再将核壳结构红光量子点材料置于溶剂中，加入配体材料，调节pH为5.5-11，温度为120-320℃，进行键合反应0.5-35min，得到带电的核壳型红光量子点电沉积溶液；
b.在反应溶剂中通过溶液法合成AxMyEz体系材料，滴加包覆层材料，得到核壳结构的绿光量子点材料，经过提纯后再将核壳结构绿光量子点材料置于溶剂中，加入配体材料，调节pH为5.5-11，温度为120-320℃，进行键合反应0.5-35min，得到与红光量子点沉积溶液电性相反的核壳型绿光量子点电沉积溶液；
(2)量子点沉积基板的制备
c.通过磁控溅射、真空蒸镀或溶胶凝胶旋涂的方法在透明绝缘基材上涂布ITO薄膜，固化，得到已固化的ITO薄膜；
d.将抗蚀刻材料涂布到红光和绿光量子点材料沉积区域，在红光和绿光量子点材料沉积区域外进行蚀刻；
e.将蚀刻后的ITO薄膜上的抗蚀刻材料进行剥离、清洗；
f.在步骤e所得的ITO薄膜上安装电路，使红光量子点材料沉积区域相互连接，实现电导通，使绿光量子点材料沉积区域相互连接，实现电导通，得到量子点沉积基板；
(3)量子点沉积层的制备
g.将步骤(1)中a和b所得的量子点电沉积溶液混合；
h.将所述量子点沉积基板置于带电的核壳型量子点溶液中；
i.将红光量子点材料沉积区域与绿光量子点材料沉积区域分别与直流电源正极或负极相连，通电，在电场的作用下，红色、绿色量子点材料自沉积在相应的区域，将已沉积的量子点沉积基板取出、烘干、喷涂封装胶水，固化，得到红光量子点沉积层和绿光量子点沉积层；
(4)发光层的制备
j.将第一蓝色光源层、第二蓝光光源层和第三蓝光光源层并排置于蓝光驱动电路上，再将绿光量子点沉积层和红光量子点沉积层分别安装在第一蓝光光源层和第二蓝光光源层之上，得到的红、绿和蓝三种颜色发光单元组成一个显示单元，在不同显示单元之间设置像素挡墙，得到发光层。
9.一种显示器件，其特征在于，所述显示器件中含有权利要求1-5中任一项所述的发光层。
10.一种根据权利要求1-5任一项所述的发光层或权利要求9所述的显示器件在LED显示装置中的应用。
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