CN114566600A - 一种显示基板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示基板和显示装置。所述显示基板包括多个子像素，每一所述子像素包括第一电极层、第二电极层以及层叠设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间的量子点发光层和有机发光层，所述量子点发光层和所述有机发光层相邻，且所述量子点发光层和所述有机发光层之间的能级势垒小于0.5eV。根据本发明实施例的显示基板，通过在量子点发光器件结构中增加一层有机电致发光层，可以调节发光器件结构中载流子的传输，获得载流子更加平衡的器件结构，从而提升发光器件的效率和寿命，并提高显示基板的显示效果。

Description

一种显示基板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种显示基板和显示装置。
背景技术
量子点发光器件与有机电致发光器件相比，具有更高的色纯度，从而具有更广的色域。同时，由于量子点发光层是由无机材料构成，相比于有机材料，具有更稳定的特性，从而改善器件寿命衰减问题。然而，由于量子点发光层的材料的自身特性，使得量子点发光器件中发光位置发生偏移，从而出现大量的非辐射复合，影响了器件的发光效率和使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种显示基板和显示装置，能够解决相关技术中由于量子点发光层的材料的自身特性导致的量子点发光器件的发光效率和使用寿命降低的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明一方面实施例提供了一种显示基板，该显示基板包括多个子像素，每一所述子像素包括第一电极层、第二电极层以及层叠设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间的量子点发光层和有机发光层，所述量子点发光层和所述有机发光层相邻，且所述量子点发光层和所述有机发光层之间的能级势垒小于0.5eV。
可选的，所述多个子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，所述红色子像素的量子点发光层为红色量子点发光层，所述红色子像素的有机发光层为红色有机发光层；所述绿色子像素的量子点发光层为绿色量子点发光层，所述绿色子像素的有机发光层为绿色有机发光层；所述蓝色子像素的量子点发光层为蓝色量子点发光层，所述蓝色子像素的有机发光层为蓝色有机发光层。
可选的，所述红色子像素的有机发光层包括第一主体材料，所述第一主体材料的禁带宽度为1.9eV～3.2eV，所述绿色子像素的有机发光层包括第二主体材料，所述第二主体材料的禁带宽度为2.3eV～2.9eV，所述蓝色子像素的有机发光层包括第三主体材料，所述第三主体材料的禁带宽度为2.6eV～3.3eV。
可选的，所述多个子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，所述红色子像素的量子点发光层为红色量子点发光层，所述绿色子像素的量子点发光层为绿色量子点发光层，所述蓝色子像素的量子点发光层为蓝色量子点发光层，所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素的有机发光层均为蓝色有机发光层。
可选的，所述蓝色有机发光层包括第四主体材料，所述第四主体材料的禁带宽度大于或等于3eV。
可选的，所述量子点发光层位于所述有机发光层靠近所述第一电极层的一侧，或者，所述量子点发光层位于所述有机发光层背离所述第一电极层的一侧。
可选的，所述第一电极层和所述量子点发光层之间还层叠设置有空穴注入层和/或空穴传输层，所述第二电极层和所述量子点发光层之间还层叠设置有电子注入层和/或电子传输层。
可选的，所述空穴传输层和所述量子点发光层之间还设置有电子阻挡层。
可选的，所述量子点发光层在垂直于所述显示基板的方向上的厚度为 20nm～50nm，所述有机发光层在垂直于所述显示基板的方向上的厚度为 20nm～50nm。
本发明另一方面实施例还提供了一种显示装置，包括如上述实施例中所述的显示基板。
本发明上述技术方案的有益效果如下：
本发明实施例中，通过在量子点发光器件结构中增加一层有机电致发光层，可以调节发光器件结构中载流子的传输，获得载流子更加平衡的器件结构，解决由于量子点发光层的电子迁移率高而导致发光位置偏向电子阻挡层一侧的问题，从而提升发光器件的效率和寿命，并提高显示基板的显示效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的各子像素中的有机发光层不相同的示意图；
图2为本发明实施例提供的各子像素中的有机发光层相同的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
相关技术中，在量子点发光器件中，由于电子传输层、量子点发光层是由纳米尺寸的无机材料构成，这类材料的电子迁移率通常比空穴迁移率高2个数量级以上，使得量子点发光器件中的发光位置发生偏移，即发光位置偏移至电子阻挡层/空穴传输层一侧，从而出现大量的非辐射复合，影响了器件的发光效率和使用寿命。
由此，本发明一方面实施例提供了一种显示基板，该显示基板包括多个子像素，每一子像素包括第一电极层、第二电极层以及层叠设置于第一电极层和第二电极层之间的量子点发光层(又称量子点电致发光层)和有机发光层(又称有机电致发光层)，其中，量子点发光层和有机发光层呈相邻设置，即量子点发光层和有机发光层相接触，并且，量子点发光层和有机发光层之间的能级势垒小于0.5eV。也就是说，本发明实施例中，通过在量子点发光器件中增加一层有机发光层，使该有机发光层与量子点发光层呈相邻层设置，利用有机发光层的材料的高空穴迁移率特性，对量子点发光器件的电子和空穴的数量进行调节，从而获得载流子传输更加平衡的发光器件结构，最终达到改善发光器件显示效率和使用寿命的目的，同时还可提高其显示效果。
由此，本发明实施例中，通过在量子点发光器件结构中增加一层有机电致发光层，可以调节发光器件结构中载流子的传输，获得载流子更加平衡的器件结构，解决由于量子点发光层的电子迁移率高而导致发光位置偏向电子阻挡层一侧的问题，从而提升发光器件的效率和寿命，并提高显示基板的显示效果。
本发明的一些实施例中，多个子像素可以包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，一个红色子像素、一个绿色子像素和一个蓝色子像素可以构成一个像素单元，显示基板上可以有多个像素单元。
本发明的一些实施例中，多个子像素的第一电极层可以为阴极层和阳极层中的一者，而第二电极层则对应为阴极层和阳极层中的另一者。
本发明的一些实施例中，第一电极层为阴极层时，多个子像素的第一电极层可以连为一体。
本发明的一些实施例中，量子点发光层和有机发光层之间的能级势垒可以大于0.1eV。
本发明的一些实施例中，多个子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，其中，红色子像素中的量子点发光层为红色量子点发光层，即可发红光；绿色子像素的量子点发光层为绿色量子点发光层，即可发绿光；蓝色子像素的量子点发光层为蓝色量子点发光层，即可发蓝光。
进一步的，红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素中的有机发光层可以相同，也可以不同。下面分别进行示例性的介绍。
请参考图1，图1为本发明实施例提供的各子像素中的有机发光层不相同的示意图。如图1所示，示例性的，一个像素单元包括红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B，各子像素包括第一电极层104、第二电极层112以及层叠设置于第一电极层104和第二电极层112之间的量子点发光层和有机发光层，并且，量子点发光层和有机发光层相邻。其中，红色子像素R中的有机发光层为红色有机发光层1091，红色子像素R中的量子点发光层为红色量子点发光层 1081，绿色子像素G中的有机发光层为绿色有机发光层1092，绿色子像素G中的量子点发光层为绿色量子点发光层1082，蓝色子像素B中的有机发光层为蓝色有机发光层1093，蓝色子像素B中的量子点发光层为蓝色量子点发光层1083。由于不同颜色子像素中的量子点发光层不同(即采用可以发不同颜色光的材料)，即不同颜色子像素中的量子点发光层对应的能级范围不同，一般而言，蓝色量子点发光层1083的能级大于绿色量子点发光层1082的能级，绿色量子点发光层1082的能级大于红色量子点发光层1081的能级，因此，通过将同一子像素中的量子点发光层和有机发光层均设置为相同颜色光的材料，可以将对应子像素中相邻量子点发光层和有机发光层之间的能级势垒设置得较小，从而使得载流子传输更加平衡。
本发明的一些实施例中，红色子像素R的有机发光层包括第一主体材料，该第一主体材料的禁带宽度为1.9eV～3.2eV，绿色子像素G的有机发光层包括第二主体材料，该第二主体材料的禁带宽度为2.3eV～2.9eV，蓝色子像素B的有机发光层包括第三主体材料，该第三主体材料的禁带宽度为2.6eV～3.3eV。通过将各颜色子像素的有机发光层中的主体材料设置为上述禁带宽度，可以保证有机发光层对量子点发光层的电子和空穴数量的调节效果，获得载流子传输更加平衡的发光器件结构。
本发明的一些实施例中，可选的，红色子像素R的有机发光层包括第一主体材料和红光掺杂剂，绿色子像素G的有机发光层包括第二主体材料和绿光掺杂剂，蓝色子像素B的有机发光层包括第三主体材料和蓝光掺杂剂。
请参考图2，图2为本发明实施例提供的各子像素中的有机发光层相同的示意图。如图2所示，示例性的，一个像素单元包括红色子像素R、绿色子像素G 和蓝色子像素B，各子像素包括第一电极层104、第二电极层112以及层叠设置于第一电极层104和第二电极层112之间的量子点发光层和有机发光层，并且，量子点发光层和有机发光层相邻。其中，红色子像素R中的量子点发光层为红色量子点发光层1081，绿色子像素G中的量子点发光层为绿色量子点发光层 1082，蓝色子像素B中的量子点发光层为蓝色量子点发光层1083；红色子像素 R、绿色子像素G和蓝色子像素B中的有机发光层均相同，且均为蓝色有机发光层1093。由此，通过将各子像素中的有机发光层均设置为蓝色有机发光层1093，而蓝色有机发光层1093的能级较高，可以较好地匹配不同颜色的量子点发光层，确保对不同量子点发光层的电子和空穴数量的调节效果，并且，采用同一有机发光层可以方便该层的制备，提高显示基板的制作效率，降低制作成本。
本发明的一些实施例中，蓝色有机发光层1093包括第四主体材料，第四主体材料的禁带宽度大于或等于3eV。通过将各颜色子像素的有机发光层中的主体材料设置为上述禁带宽度，可以保证有机发光层对量子点发光层的电子和空穴数量的调节效果，获得载流子传输更加平衡的发光器件结构。
本发明的一些实施例中，可选的，各颜色子像素的有机发光层包括第四主体材料和蓝光掺杂剂。
本发明的一些实施例中，量子点发光层可以位于有机发光层靠近第一电极层104的一侧，或者，量子点发光层也可以位于有机发光层背离第一电极层104 的一侧，只要两者保持相接触或者说成相邻层设置的特点即可。
本发明的一些实施例中，第一电极层104和量子点发光层之间还层叠设置有空穴注入层105、空穴传输层106中的至少一者，而第二电极层112和量子点发光层之间还层叠设置有电子注入层111、电子传输层110中的至少一者。通过设置电子传输层110、电子注入层111、空穴传输层106和空穴注入层105，可以提高载流子的注入和传输性能。这里需要说明的是，上述结构依旧要满足量子点发光层和有机发光层相接触或者说成相邻层设置。
本发明的一些实施例中，空穴传输层106和量子点发光层之间还设置有电子阻挡层107。通过设置电子阻挡层107，可以增强器件的发光强度，这里需要说明的是，上述结构依旧要满足量子点发光层和有机发光层相接触或者说成相邻层设置。
本发明的一些实施例中，显示基板还包括基板101和设置于基板101一侧表面的驱动电路层102，该基板101可以是玻璃基板101，该驱动电路层102 用于驱动各子像素发光。在驱动电路层102和第一电极层104之间设置有反射层103，用于反射出射到反射层103的光，以提高出光率。在第二电极层112 背离基板101的一侧表面还设置有光取出层，以达到良好的出光效果。
本发明的一些实施例中，量子点发光层在垂直于显示基板的方向上的厚度为20nm～50nm，有机发光层在垂直于显示基板的方向上的厚度为20nm～50nm。通过设置成上述数值范围，可以保证较好的发光强度，保证有机发光层对量子点发光层的电子和空穴数量的调节效果。
总之，本发明实施例中，通过在量子点发光器件结构中增加一层有机电致发光层，可以调节发光器件结构中载流子的传输，获得载流子更加平衡的器件结构，解决由于量子点发光层的电子迁移率高而导致发光位置偏向电子阻挡层一侧的问题，从而提升发光器件的效率和寿命，并提高显示基板的显示效果。
本发明另一方面还提供了一种显示基板的制作方法，用于制作上述实施例中所述的显示基板，该制作方法包括以下步骤：
步骤1：在玻璃基板上制作驱动电路，用于点亮量子点电致发光器件的像素区域，驱动电路中已制备了ITO阳极，后续工艺均在阳极衬底上进行；
步骤2：采用异丙醇、乙醇、去离子水清洗ITO衬底，并对ITO表面进行紫外臭氧处理，提高ITO的表面功函数。
步骤3：在ITO衬底上，通过喷墨打印、旋涂等工艺制备空穴注入层，优选PEDOT:PSS(聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐))水溶液、NiOx、 MoO3有机溶液，空穴注入层厚度范围可以为20～40nm；
步骤4：通过喷墨打印、旋涂等工艺制备空穴传输层，优选聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(4,4′-(N-(4-仲丁基苯基)二苯胺)](TFB)、4,4'-双(N-咔唑)-1,1'- 联苯、9-乙烯基咔唑(PVK)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'- 二胺(TPD)等高空穴迁移率材料；
步骤5：通过喷墨打印、旋涂等工艺制备电子阻挡层，优选2,7-二辛基[1] 苯并噻吩[3,2-b][1]苯并噻吩(C8-BTBT)；
步骤6：通过喷墨打印、旋涂等工艺制备量子点发光层，量子点发光层材料由辛烷、甲苯、二甲苯等有机溶剂与无机量子点共同组成，无机量子点在溶剂中的浓度5～30mg/ml；无机量子点可以是含铬或无铬材料，含铬材料优选 CdSe、CdS、CdTe、PbSe、PbS等，无铬材料优选ZnSe、ZnS、ZnTe、InP等，厚度范围20～50nm；
步骤7：通过喷墨打印、旋涂、真空蒸镀等工艺制备有机发光层，至少由一种主体材料和一种掺杂剂组成，厚度范围20～50nm。
需要说明的是，在不同颜色的子像素中的有机发光层不同时，蓝色子像素中的有机发光层由禁带宽度2.6～3.3eV的主体材料和蓝光掺杂剂组成，绿色子像素中的有机发光层由禁带宽度2.3～2.9eV的主体材料和绿光掺杂剂组成，红色子像素中的有机发光层由禁带宽度1.9～3.2eV的主体材料和红光掺杂剂组成。
在各子像素中的有机发光层均相同时，各子像素中的有机发光层选用蓝色有机发光层，该蓝色有机发光层由禁带宽度大于或等于3eV的主体材料和蓝光掺杂剂组成。
步骤8：通过喷墨打印、旋涂、真空蒸镀等工艺制备电子传输层，溶液制程电子传输层材料优选ZnMgO纳米颗粒，溶剂优选乙醇等。真空蒸镀工艺电子传输材料优选2-(4-联苯基)-5-苯基恶二唑(PBD)、2,5-二(1-萘基)-1,3,5-恶二唑 (BND)、2,4,6-三苯氧基-1,3,5-三嗪(TRZ)等，电子传输层厚度范围10～40nm；
步骤9：通过真空蒸镀工艺制备电注入层和阴极层，电子注入层优选碱金属氟化物MF(M可以选择Li、Na、K、Rb、Cs等)、Li2O、LiBO2，电子注入层厚度5～10nm；阴极层可以是金属材料Mg、Ag、Al、Li、K、Ca等金属材料的一种，或上述金属材料的合金MgxAg(1-x)、LixAl(1-x)、LixCa(1-x)、 LixAg(1-x)，阴极厚度范围10～20nm；
步骤10：采用真空蒸镀或喷墨打印等方法制备光取出层。
由此，本发明实施例中制备得到的显示基板中，通过在量子点发光器件结构中增加一层有机电致发光层，可以调节发光器件结构中载流子的传输，获得载流子更加平衡的器件结构，解决由于量子点发光层的电子迁移率高而导致发光位置偏向电子阻挡层一侧的问题，从而提升发光器件的效率和寿命，并提高显示基板的显示效果。
可选的，本发明实施例还提供一种显示装置，该显示装置包括上述方法或装置实施例中的显示基板，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
以上所述是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示基板，其特征在于，包括多个子像素，每一所述子像素包括第一电极层、第二电极层以及层叠设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间的量子点发光层和有机发光层，所述量子点发光层和所述有机发光层相邻，且所述量子点发光层和所述有机发光层之间的能级势垒小于0.5eV。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述多个子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，所述红色子像素的量子点发光层为红色量子点发光层，所述红色子像素的有机发光层为红色有机发光层；所述绿色子像素的量子点发光层为绿色量子点发光层，所述绿色子像素的有机发光层为绿色有机发光层；所述蓝色子像素的量子点发光层为蓝色量子点发光层，所述蓝色子像素的有机发光层为蓝色有机发光层。
3.根据权利要求2所述的显示基板，其特征在于，所述红色子像素的有机发光层包括第一主体材料，所述第一主体材料的禁带宽度为1.9eV～3.2eV，所述绿色子像素的有机发光层包括第二主体材料，所述第二主体材料的禁带宽度为2.3eV～2.9eV，所述蓝色子像素的有机发光层包括第三主体材料，所述第三主体材料的禁带宽度为2.6eV～3.3eV。
4.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述多个子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，所述红色子像素的量子点发光层为红色量子点发光层，所述绿色子像素的量子点发光层为绿色量子点发光层，所述蓝色子像素的量子点发光层为蓝色量子点发光层，所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素的有机发光层均为蓝色有机发光层。
5.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述蓝色有机发光层包括第四主体材料，所述第四主体材料的禁带宽度大于或等于3eV。
6.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述量子点发光层位于所述有机发光层靠近所述第一电极层的一侧，或者，所述量子点发光层位于所述有机发光层背离所述第一电极层的一侧。
7.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述第一电极层和所述量子点发光层之间还层叠设置有空穴注入层和/或空穴传输层，所述第二电极层和所述量子点发光层之间还层叠设置有电子注入层和/或电子传输层。
8.根据权利要求7所述的显示基板，其特征在于，所述空穴传输层和所述量子点发光层之间还设置有电子阻挡层。
9.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述量子点发光层在垂直于所述显示基板的方向上的厚度为20nm～50nm，所述有机发光层在垂直于所述显示基板的方向上的厚度为20nm～50nm。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的显示基板。
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