CN113013364A - 白光发光二极管及其制备方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种白光发光二极管及其制备方法、显示面板和显示装置,白光发光二极管包括:衬底;位于所述衬底上的OLED结构,所述OLED结构适于发出第一颜色光;位于所述衬底和所述OLED结构之间的反射层;位于所述反射层和所述OLED结构之间的量子点层,所述量子点层适于在所述第一颜色光的激发下发出第二颜色光。所述白光发光二极管发出的白色光的色坐标的偏移较小且发光效率较高。

Description

白光发光二极管及其制备方法、显示面板和显示装置
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,具体涉及一种白光发光二极管及其制备方法、显示面板和显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,简称OLED)显示器,又称为有机电致发光显示器,是一种新兴的平面显示器。与现有的液晶显示器相比,其具有自主发光、视角宽、超轻、超薄、高亮度、低功耗和快响应等一系列的优点,并且响应速度可达液晶显示器的1000倍,因此,OLED显示器成为国内外非常热门的平面显示器产品,具有广阔的应用前景。OLED显示器的结构包括:基板;层叠设置在玻璃上的阳极、有机功能层和阴极;以及封装在基板上的盖板。
目前白光OLED器件中有机功能层分别包括黄光发光层和蓝光发光层,以此形成白光器件。由于现有白光OLED器件中采用蓝光有机发光材料与黄光有机发光材料叠层的结构,因此,存在器件发光效率不高,白光色坐标会随着驱动电压的变化发生较大偏移的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中白色光的色坐标偏移较大且发光效率较低的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种白光发光二极管,包括:衬底;位于所述衬底上的OLED结构,所述OLED结构适于发出第一颜色光;位于所述衬底和所述OLED结构之间的反射层;位于所述反射层和所述OLED结构之间的量子点层,所述量子点层适于在所述第一颜色光的激发下发出第二颜色光。
可选的,所述反射层的反射率大于等于80%。
可选的,所述反射层的材料包括铝或银。
可选的,所述反射层的厚度为80nm~120nm。
可选的,所述量子点层的厚度为1μm~10μm。
可选的,所述OLED结构包括第一透明电极层;位于所述第一透明电极层背向所述量子点层一侧的有机功能层,所述有机功能层包括发光层,所述发光层适于发出第一颜色光;位于所述有机功能层背向所述第一透明电极层一侧的第二透明电极层。
可选的,所述第一透明电极层为阳极层,所述第二透明电极层为阴极层。
可选的,所述第一透明电极层的材料包括氧化铟锡;所述第二透明电极层的材料包括镁银合金。
可选的,所述第二透明电极层的厚度小于所述第一透明电极层的厚度。
可选的,所述第一透明电极层的厚度为80nm~150nm;所述第二透明电极层的厚度为20nm~100nm。
可选的,所述第一透明电极层的透过率大于等于90%;所述第二透明电极层的透过率大于等于90%。
可选的,所述量子点层包括黄光量子点层,所述第二颜色光包括黄光;所述第一颜色光包括蓝光。
本发明还提供一种白光发光二极管的制备方法,包括:提供衬底;在所述衬底上形成反射层;在所述反射层背向所述衬底的一侧形成量子点层;在所述量子点层背向所述衬底的一侧形成OLED结构;所述OLED结构适于发出第一颜色光,所述量子点层适于在所述第一颜色光的激发下发出第二颜色光。
可选的,形成所述OLED结构的方法包括:在所述量子点层背向所述衬底的一侧形成第一透明电极层;在所述第一透明电极层背向所述量子点层的一侧形成有机功能层;在所述有机功能层背向所述量子点层的一侧形成第二透明电极层。
本发明还提供一种显示面板,包括本发明的白光发光二极管。
本发明还提供一种显示装置,包括本发明的显示面板。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明技术方案提供的白光发光二极管,在所述衬底和所述OLED结构之间设置有反射层和量子点层,所述量子点层适于在所述第一颜色光的激发下发出第二颜色光。所述反射层适于反射OLED结构射向反射层的第一颜色光和量子点层射向反射层的第二颜色光,反射层反射的第一颜色光和第二颜色光、以及OLED结构背向所述衬底一侧出射的第一颜色光、量子点层背向所述衬底一侧出射的第二颜色光混合形成白光。由于第二颜色光由第一颜色光激发量子点层形成,因此当第一颜色光的强度变化时,第二颜色光的强度也随者第一颜色光相应的变化。这样即使白光发光二极管上施加的电压发生变化,第一颜色光的强度受到白光发光二极管上施加的电压的变化而变化,但是第二颜色光的强度和第一颜色光的强度具有相关性,因此第一颜色光和第二颜色光最终合成的白色光的色坐标的偏移较小。其次,由于反射层反射的第一颜色光和第二颜色光、以及量子点层背向所述衬底一侧出射的第二颜色光均会得到利用,因此使得发光效率得到提高。
2.进一步,所述OLED结构包括第一透明电极层;位于所述第一透明电极层背向所述量子点层一侧有机功能层,所述有机功能层包括发光层,所述发光层适于发出第一颜色光;位于所述有机功能层背向所述第一透明电极层一侧的第二透明电极层。由于第一透明电极层和第二透明电极层均为透明电极,因此第一透明电极层和第二透明电极层不会阻挡第一颜色光和第二颜色光的传播路径,使得最终出射形成的白光的强度增大。
3.本发明技术方案提供的白光发光二极管的制备方法,在所述衬底上形成反射层;在所述反射层背向所述衬底的一侧形成量子点层;在所述量子点层背向所述衬底的一侧形成OLED结构;所述OLED结构适于发出第一颜色光,所述量子点层适于在所述第一颜色光的激发下发出第二颜色光。所述反射层适于反射OLED结构射向反射层的第一颜色光和量子点层射向反射层的第二颜色光,反射层反射的第一颜色光和第二颜色光、以及OLED结构背向所述衬底一侧出射的第一颜色光、量子点层背向所述衬底一侧出射的第二颜色光混合形成白光。由于第二颜色光由第一颜色光激发量子点层形成,因此当第一颜色光的强度变化时,第二颜色光的强度也随者第一颜色光相应的变化。这样即使白光发光二极管上施加的电压发生变化,第一颜色光的强度受到白光发光二极管上施加的电压的变化而变化,但是第二颜色光的强度和第一颜色光的强度具有相关性,因此第一颜色光和第二颜色光最终合成的白色光的色坐标的偏移较小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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为本发明一实施例提供的白光发光二极管的结构示意图;
图2至图5为本发明另一实施例提供的白光发光二极管制备过程的结构示意图。
具体实施方式
本发明一实施例提供一种白光发光二极管,参考图1,包括:衬底10;位于所述衬底10上的OLED结构20,所述OLED结构20适于发出第一颜色光;位于所述衬底10和所述OLED结构20之间的反射层30;位于所述反射层30和所述OLED结构20之间的量子点层40,所述量子点层40适于在所述第一颜色光的激发下发出第二颜色光。
本实施例中,所述衬底10为玻璃衬底或者柔性衬底。
本实施例中,所述反射层30为整面结构,所述量子点层40为整面结构。
本实施例中,OLED结构20包括:第一透明电极层21;位于所述第一透明电极层21背向所述量子点层40一侧的有机功能层22,所述有机功能层22包括发光层,所述发光层适于发出第一颜色光;位于所述有机功能层22背向所述第一透明电极层21一侧的第二透明电极层23。
所述有机功能层22还包括空穴阻挡层、空穴传输层、空穴注入层、电子阻挡层、电子传输层和电子注入层中的任何一层或者多层。
在一个实施例中,所述第一透明电极层21和第二透明电极层23为整面结构,发光层为整面结构。
在另一个实施例中,所述OLED结构为被动矩阵有机电激发光二极管(PMOLED),所述第一透明电极层21为条状结构,第一透明电极层21的数量为若干个,第二透明电极层23为条状结构,第二透明电极层23的数量为若干个。第一透明电极层21的延伸方向和第二透明电极层23的延伸方向垂直。发光层的数量为若干个,若干个发光层呈阵列排布。
所述反射层30的材料包括铝或银,使得反射层30的反射能力较好。
所述反射层30的厚度为80nm~120nm,如80nm、90nm、100nm、110nm或120nm。若所述反射层30的厚度小于80nm,会导致反射层30反射第一颜色光和第二颜色光的能力较差,难以满足反射要求,若所述反射层30的厚度大于120nm,则会导致白光发光二极管的整体厚度较大,且成本增加。
本实施例中,所述反射层30的反射率大于等于80%,如80%、85%、90%、95%、99%,这样使得反射层30对第一颜色光和第二颜色光的反射能力较好,充分的利用的OLED结构20射向反射层30的第一颜色光和量子点层40射向反射层30的第二颜色光,这样使得器件效率充分的得到了提高。
在一个实施例中,所述量子点层40的厚度为1μm~10μm,如1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。若量子点层40的厚度小于1μm,则导致第二颜色光发光强度较弱,影响最终发出的白光的色度;若量子点层的厚度大于10μm,则导致量子点层透过率较低,影响器件发光效率。
需要说明的是,本实施例中,量子点层40的厚度、反射层30的反射率均是相互配合使用的,才在改善白色光的色坐标的偏移的现象起到较好的作用。
本实施例中,所述第一透明电极层21为阳极层,所述第二透明电极层23为阴极层。相应的,所述第一透明电极层21的材料包括氧化铟锡;所述第二透明电极层的材料包括镁银合金。
需要说明的是,当阴极层采用镁银合金时,好处在于:在确保导电性以及功函数匹配的同时,阴极层具有较高的透过率。
所述第二透明电极层23的厚度小于所述第一透明电极层21的厚度。主要考虑第一透明电极层21的材料本身的透光性优于第二透明电极层23的材料的透光性,因此第一透明电极层21的厚度能比第二透明电极层23的厚度做稍微大一些,保证第一透明电极层21的方阻较小。
在一个具体的实施例中,所述第一透明电极层21的厚度为80nm~150nm,如80nm、90nm、100nm、120nm或150nm,第一透明电极层21的厚度不至于过小,避免影响第一透明电极层21的导电性;第一透明电极层21的厚度不至于过大,避免影响第一透明电极层21的透过率。
在一个具体的实施例中,所述第二透明电极层23的厚度为20nm~100nm,如20nm、50nm、70nm、80nm或100nm,保证第二透明电极层23的厚度不至于过小,避免影响第二透明电极层23的导电性;第二透明电极层23的厚度不至于过大,避免影响第二透明电极层23的透过率。
所述第一透明电极层21的透过率大于等于90%,如90%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%。所述第二透明电极层23的透过率大于等于90%,如90%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%。
量子点发光材料是一种准零维半导体材料,由于量子限域效应,使得量子点的发光峰很窄,具有很高的色纯度。量子点具有宽吸收,窄发射的特点,是一种理想的发光材料。
所述量子点层40包括黄光量子点层,所述第二颜色光包括黄光;所述第一颜色光包括蓝光。
现有技术中,通常设置第一透明电极层为层叠结构,如第一透明电极层包括ITO阳极膜和位于ITO阳极膜底部的反射阳极膜,所述反射阳极膜的反射率大于ITO阳极膜的反射率。而本方案的第一透明电极层21为单层结构,第一透明电极层21的材料包括氧化铟锡。本方案中将反射层30设置在量子点层背向所述OLED结构20的一侧,不仅反射层30与第一透明电极层间隔设置,而且还额外在反射层30与第一透明电极层之间增加了量子点层,这样即使白光发光二极管上施加的电压发生变化,但是第一颜色光和第二颜色光最终合成的白色光的色坐标的偏移较小。
本实施例中,由反射层30和第二透明电极层之间构成微腔结构。量子点层的设置还能够调整微腔结构的腔长,增加微腔结构发出光的阶数,提高色度。
相应的,本发明还提供一种白光发光二极管的制备方法,包括:提供衬底;在所述衬底上形成反射层;在所述反射层背向所述衬底的一侧形成量子点层;在所述量子点层背向所述衬底的一侧形成OLED结构;所述OLED结构适于发出第一颜色光,所述量子点层适于在所述第一颜色光的激发下发出第二颜色光。
图2至图5为本发明另一实施例提供的白光发光二极管制备过程的结构示意图。
参考图2,提供衬底10。
所述衬底10的描述参照前述实施例,不再详述。
参考图3,在所述衬底10上形成反射层30。
形成所述反射层30的工艺为沉积工艺,例如溅射工艺。
所述反射层30的材料包括铝或银。
所述反射层30的厚度为80nm~120nm。
所述反射层30的反射率大于等于80%。
参考图4,在所述反射层30背向所述衬底10的一侧形成量子点层40。
形成量子点层40的工艺包括涂覆工艺或者喷墨打印工艺。
所述量子点层40包括黄光量子点层。
所述量子点层40的厚度为1μm~10μm。
参考图5,在所述量子点层40背向所述衬底10的一侧形成OLED结构20,所述OLED结构20适于发出第一颜色光。
形成所述OLED结构20的方法包括:在所述量子点层40背向所述衬底10的一侧形成第一透明电极层21;在所述第一透明电极层21背向所述量子点层40的一侧形成有机功能层22;在所述有机功能层22背向所述量子点层40的一侧形成第二透明电极层23。
第一透明电极层21的参数和第二透明电极层23的参数参照前述实施例的内容,不再详述。
所述有机功能层22包括发光层。所述有机功能层22还包括空穴阻挡层、空穴传输层、空穴注入层、电子阻挡层、电子传输层和电子注入层中的任何一层或者多层。
所述量子点层40适于在所述第一颜色光的激发下发出第二颜色光。
本实施例中,所述反射层适于反射OLED结构射向反射层的第一颜色光和量子点层射向反射层的第二颜色光,反射层反射的第一颜色光和第二颜色光、以及OLED结构背向所述衬底一侧出射的第一颜色光、量子点层背向所述衬底一侧出射的第二颜色光混合形成白光。由于第二颜色光由第一颜色光激发量子点层形成,因此当第一颜色光的强度变化时,第二颜色光的强度也随者第一颜色光相应的变化。这样即使白光发光二极管上施加的电压发生变化,第一颜色光的强度受到白光发光二极管上施加的电压的变化而变化,但是第二颜色光的强度和第一颜色光的强度具有相关性,因此第一颜色光和第二颜色光最终合成的白色光的色坐标的偏移较小。其次,由于反射层反射的第一颜色光和第二颜色光、以及量子点层背向所述衬底一侧出射的第二颜色光均会得到利用,因此使得发光效率得到提高。
相应的,本发明另一实施例还提供一种显示面板,包括:上述的白光发光二极管。
相应的,本发明另一实施例还提供一种显示装置,包括:上述的显示面板。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种白光发光二极管,其特征在于,包括:
衬底;
位于所述衬底上的OLED结构,所述OLED结构适于发出第一颜色光;
位于所述衬底和所述OLED结构之间的反射层;
位于所述反射层和所述OLED结构之间的量子点层,所述量子点层适于在所述第一颜色光的激发下发出第二颜色光。
2.根据权利要求1所述的白光发光二极管,其特征在于,所述反射层的反射率大于等于80%。
3.根据权利要求1或2所述的白光发光二极管,其特征在于,所述反射层的材料包括铝或银;
优选的,所述反射层的厚度为80nm~120nm。
4.根据权利要求1所述的白光发光二极管,其特征在于,所述量子点层的厚度为1μm~10μm。
5.根据权利要求1所述的白光发光二极管,其特征在于,所述OLED结构包括第一透明电极层;位于所述第一透明电极层背向所述量子点层一侧的有机功能层,所述有机功能层包括发光层,所述发光层适于发出第一颜色光;位于所述有机功能层背向所述第一透明电极层一侧的第二透明电极层;
优选的,所述第一透明电极层为阳极层,所述第二透明电极层为阴极层;
优选的,所述第一透明电极层的材料包括氧化铟锡;所述第二透明电极层的材料包括镁银合金;
优选的,所述第二透明电极层的厚度小于所述第一透明电极层的厚度;
优选的,所述第一透明电极层的厚度为80nm~150nm;所述第二透明电极层的厚度为20nm~100nm;
优选的,所述第一透明电极层的透过率大于等于90%;所述第二透明电极层的透过率大于等于90%。
6.根据权利要求1所述的白光发光二极管,其特征在于,所述量子点层包括黄光量子点层,所述第二颜色光包括黄光;所述第一颜色光包括蓝光。
7.一种白光发光二极管的制备方法,其特征在于,包括:
提供衬底;
在所述衬底上形成反射层;
在所述反射层背向所述衬底的一侧形成量子点层;
在所述量子点层背向所述衬底的一侧形成OLED结构;
所述OLED结构适于发出第一颜色光,所述量子点层适于在所述第一颜色光的激发下发出第二颜色光。
8.根据权利要求7所述的白光发光二极管的制备方法,其特征在于,形成所述OLED结构的方法包括:在所述量子点层背向所述衬底的一侧形成第一透明电极层;在所述第一透明电极层背向所述量子点层的一侧形成有机功能层;在所述有机功能层背向所述量子点层的一侧形成第二透明电极层。
9.一种显示面板,其特征在于,包括:如权利要求1至6任意一项所述的白光发光二极管。
10.一种显示装置,其特征在于,包括:如权利要求9所述的显示面板。
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