一种有机、无机量子点杂化的全彩显示器件及其制备方法技术

本发明专利技术属于显示技术领域，公开了一种有机、无机量子点杂化的全彩显示器件及其制备方法。所述显示器件包括固定安装于基板上的发光单元，所述发光单元包含有蓝色、绿色和红色三种发光子单元；各发光子单元依次包含有阴极、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和阳极，其中蓝色发光子单元发光层为有机材料，红色和绿色发光子单元发光层为量子点材料，三种发光子单元中电子传输层为无机材料。本发明专利技术利用蓝光有机聚合物材料具有较高的效率与稳定性和绿色/红色量子点发光层材料的高色纯度以及加工工艺简单的特点，结合无机电子传输层材料，采用溶液加工的方法实现低成本、高性能与高显示色域的全彩色显示屏。

Organic and inorganic quantum dot hybrid full color display device and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of display, and discloses an organic and inorganic quantum dot hybrid full color display device and a preparation method thereof. The display device includes a light emitting element mounted on the substrate, the light emitting unit comprises a blue, green and red three photon units; each unit includes a cathode, photon electron transport layer, a light-emitting layer, a hole transport layer, a hole injection layer and an anode, wherein the blue photon emitting layer unit for organic materials, red and green light emitting unit for emitting layer quantum dots, three photon unit electron transport layer for inorganic materials. The invention uses blue organic polymer material has high efficiency and stability and green / red quantum dot light-emitting layer material with high color purity and simple processing characteristics, combined with the inorganic electron transport layer material, using solution processing of low cost, high performance and high color gamut display full color display.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于显示
，具体涉及一种有机、无机量子点杂化的全彩显示器件及其制备方法。
技术介绍
量子点具有发光波峰窄(30nm)，高色稳定性和色纯度等特点，用于彩色显示中可大幅度提高显示色域，NTSC高达110％。但是蓝光量子点的寿命和效率均无法达到使用要求。
技术实现思路
为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种有机、无机量子点杂化的全彩显示器件。本专利技术的另一目的在于提供上述有机、无机量子点杂化的全彩显示器件的制备方法。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种有机、无机量子点杂化的全彩显示器件，包括固定安装于基板上的发光单元，所述发光单元包含有蓝色发光子单元、绿色发光子单元和红色发光子单元；蓝色发光子单元依次包含有蓝色光子单元阴极、蓝色光子单元电子传输层、蓝色光子单元发光层、蓝色光子单元空穴传输层、蓝色光子单元空穴注入层和蓝色光子单元阳极，且蓝色光子单元发光层为有机材料；红色发光子单元依次包含有红色光子单元阴极、红色光子单元电子传输层、红色光子单元发光层、红色光子单元空穴传输层、红色光子单元空穴注入层和红色光子单元阳极，且红色光子单元发光层为无机量子点材料；绿色发光子单元依次包含有绿色光子单元阴极、绿色光子单元电子传输层、绿色光子单元发光层、绿色光子单元空穴传输层、绿色光子单元空穴注入层和绿色光子单元阳极，且绿色光子单元发光层为无机量子点材料。优选地，所述蓝色光子单元电子传输层、红色光子单元电子传输层和绿色光子单元电子传输层的材料均为金属氧化物的纳米颗粒，且金属氧化物的纳米颗粒的迁移率在10-3cm2V-1S-1以上，金属氧化物的纳米颗粒的导带在-4.3eV至-3.9eV之间。所述金属氧化物的纳米颗粒优选为纳米氧化锌、纳米氧化钛或纳米氧化锌铝。优选地，所述蓝色光子单元发光层的材料与所述蓝色光子单元空穴传输层的材料相同，均为聚芴(PFO)、聚硫氧芴(PFSO)或TPA(三苯胺)聚芴类有机材料，所述蓝色光子单元发光层厚度为20～100nm。优选地，所述绿色光子单元发光层的材料和所述红色光子单元发光层的材料均为CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS、CdSe/CdS/ZnS、CIZS或者CIZS/ZnS量子点材料。优选地，所述绿色光子单元空穴传输层的材料和所述红色光子单元空穴传输层的材料均与所述蓝色光子单元空穴传输层的材料相同。优选地，所述蓝色光子单元空穴注入层、红色光子单元空穴注入层和绿色光子单元空穴注入层是LUMO能级大于5.5eV的金属氧化物或水溶性的导电聚合物。优选地，所述蓝色光子单元电子传输层与所述蓝色光子单元发光层之间、红色光子单元电子传输层与所述红色光子单元发光层之间、绿色光子单元电子传输层与所述绿色光子单元发光层之间均可增加界面修饰层，且界面修饰层的厚度小于10nm。所述界面修饰层的材料优选为聚醚酰亚胺(PEI)、聚乙烯亚胺(PEIE)或聚[9,9-二(3'-(N,N-二甲胺基)丙基)-2,7-芴]-交-2,7-(9,9-二辛基芴)](PFN)。优选地，所述蓝色光子单元阴极、绿色光子单元阴极与红色光子单元阴极一体成型；所述蓝色光子单元电子传输层、绿色光子单元电子传输层与红色光子单元电子传输层一体成型；所述蓝色光子单元空穴传输层、绿色光子单元空穴传输层与红色光子单元空穴传输层一体成型；所述蓝色光子单元空穴注入层、绿色光子单元空穴注入层与红色光子单元空穴注入层一体成型；所述蓝色光子单元阳极、绿色光子单元阳极与红色光子单元阳极一体成型。优选地，所述蓝色光子单元阳极、绿色光子单元阳极和红色光子单元阳极的材料为银、Al、ITO、ZnO、碳纳米管或石墨烯。上述有机、无机量子点杂化的全彩显示器件的制备方法，包括如下步骤：(1)制备电子传输层：将电子传输层材料溶液通过旋涂、涂布或喷墨打印于蓝色光子单元阴极、绿色光子单元阴极和红色光子单元阴极上表面，在90～150℃下热处理10～30min；(2)制备界面修饰层：将界面修饰层材料溶液通过旋涂、涂布或喷墨打印于蓝色光子单元电子传输层、绿色光子单元电子传输层和红色光子单元电子传输层；(3)制备绿色光子单元发光层和红色光子单元发光层：将绿色光子单元发光层材料溶液和红色光子单元发光层材料溶液喷墨打印于相应界面修饰层上表面，之后在80～160℃下热处理10～30min；(4)制备蓝色光子单元发光层：将蓝色光子单元发光层材料溶液涂布或喷墨打印于相应界面修饰层上表面；(5)制备空穴注入层：将空穴注入层材料溶液通过旋涂、涂布或喷墨打印于蓝色光子单元发光层、绿色光子单元发光层和红色光子单元发光层上表面；(6)制备金属阳极：通过蒸度、溅射一层银、铝、ITO或喷墨打印银浆、碳纳米管、石墨烯于蓝色光子单元空穴注入层、绿色光子单元空穴注入层和红色光子单元空穴注入层的上表面作为阳极；(7)封装，得到所述有机、无机量子点杂化的全彩显示器件。优选地，所述电子传输层材料溶液的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇或乙二醇中的一种或两种以上的混合；所述电子传输层材料溶液中还加入稳定剂乙醇胺；电子传输层材料溶液的粘度为2～15cp。优选地，所述界面修饰层材料溶液所使用的溶剂为水、醇或两者混合溶剂。优选地，所述绿色光子单元发光层材料溶液和红色光子单元发光层材料溶液所使用的溶剂为烷烃类、酯类、苯基类溶剂中的一种或两种以上的混合；绿色光子单元发光层材料溶液和红色光子单元发光层材料溶液的粘度为2～10cp。优选地，所述蓝色光子单元发光层材料溶液所使用的溶剂为沸点150～200℃的非极性溶剂。优选地，所述空穴注入层材料溶液所使用的溶剂为去离子水、乙二醇单乙醚和乙二醇的混合溶剂；所述空穴注入层材料溶液的粘度为4～15cp。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点及有益效果：(1)本专利技术通过有机蓝光与红绿量子点杂化的器件结构，特别是蓝色光子单元发光层、蓝色光子单元空穴传输层、绿色光子单元空穴传输层和红色光子单元空穴传输层的材料均采用相同有机材料，实现有机与量子点杂化的高色域的全彩显示，同时利用蓝光有机材料具有较高的效率和较长的寿命的特点，提高了所得显示器件的使用寿命。(2)本专利技术的制备方法采用全溶液加工，工艺步骤少，加工成本低；所得显示器件具有性能高、寿命长和显示色域高的优点。附图说明图1为本专利技术实施例1的一种有机、无机量子点杂化的全彩显示器件的结构示意图；图2为本专利技术实施例1所得有机、无机量子点杂化的全彩显示器件的光电性能测试结果图；其中(a)是电致发光光谱图，(b)是色坐标图；图3为本专利技术实施例3中倒置量子点LED器件的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1本实施例的一种有机、无机量子点杂化的全彩显示器件，其结构示意图如图1所示，包括发光单元，且发光单元固定安装于基板上，发光单元包含有蓝色发光子单元、绿色发光子单元和红色发光子单元；蓝色发光子单元依次包含有蓝色光子单元阴极、蓝色光子单元电子传输层、蓝色光子单元发光层、蓝色光子单元空穴传输层、蓝色光子单元空穴注入层和蓝色光子单元阳极，且蓝色光子单元发光层为有机材料；红色发光子单元依次包含有红色光子单元阴极、红色光子单元电子传输层、红色光子单元发光层、红色光子单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机、无机量子点杂化的全彩显示器件，其特征在于：所述显示器件包括固定安装于基板上的发光单元，所述发光单元包含有蓝色发光子单元、绿色发光子单元和红色发光子单元；蓝色发光子单元依次包含有蓝色光子单元阴极、蓝色光子单元电子传输层、蓝色光子单元发光层、蓝色光子单元空穴传输层、蓝色光子单元空穴注入层和蓝色光子单元阳极，且蓝色光子单元发光层为有机材料；红色发光子单元依次包含有红色光子单元阴极、红色光子单元电子传输层、红色光子单元发光层、红色光子单元空穴传输层、红色光子单元空穴注入层和红色光子单元阳极，且红色光子单元发光层为无机量子点材料；绿色发光子单元依次包含有绿色光子单元阴极、绿色光子单元电子传输层、绿色光子单元发光层、绿色光子单元空穴传输层、绿色光子单元空穴注入层和绿色光子单元阳极，且绿色光子单元发光层为无机量子点材料。

【技术特征摘要】
1.一种有机、无机量子点杂化的全彩显示器件，其特征在于：所述显示器件包括固定安装于基板上的发光单元，所述发光单元包含有蓝色发光子单元、绿色发光子单元和红色发光子单元；蓝色发光子单元依次包含有蓝色光子单元阴极、蓝色光子单元电子传输层、蓝色光子单元发光层、蓝色光子单元空穴传输层、蓝色光子单元空穴注入层和蓝色光子单元阳极，且蓝色光子单元发光层为有机材料；红色发光子单元依次包含有红色光子单元阴极、红色光子单元电子传输层、红色光子单元发光层、红色光子单元空穴传输层、红色光子单元空穴注入层和红色光子单元阳极，且红色光子单元发光层为无机量子点材料；绿色发光子单元依次包含有绿色光子单元阴极、绿色光子单元电子传输层、绿色光子单元发光层、绿色光子单元空穴传输层、绿色光子单元空穴注入层和绿色光子单元阳极，且绿色光子单元发光层为无机量子点材料。2.根据权利要求1所述的一种有机、无机量子点杂化的全彩显示器件，其特征在于：所述蓝色光子单元电子传输层、红色光子单元电子传输层和绿色光子单元电子传输层的材料均为金属氧化物的纳米颗粒，且金属氧化物的纳米颗粒的迁移率在10-3cm2V-1S-1以上，金属氧化物的纳米颗粒的导带在-4.3eV至-3.9eV之间。3.根据权利要求2所述的一种有机、无机量子点杂化的全彩显示器件，其特征在于：所述金属氧化物的纳米颗粒为纳米氧化锌、纳米氧化钛或纳米氧化锌铝。4.根据权利要求1所述的一种有机、无机量子点杂化的全彩显示器件，其特征在于：所述蓝色光子单元发光层的材料与所述蓝色光子单元空穴传输层的材料相同，均为PFO、PFSO或TPA聚芴类有机材料，所述蓝色光子单元发光层厚度为20～100nm；所述绿色光子单元发光层的材料和所述红色光子单元发光层的材料均为CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS、CdSe/CdS/ZnS、CIZS或者CIZS/ZnS量子点材料。5.根据权利要求4所述的一种有机、无机量子点杂化的全彩显示器件，其特征在于：所述绿色光子单元空穴传输层的材料和所述红色光子单元空穴传输层的材料均与所述蓝色光子单元空穴传输层的材料相同；所述蓝色光子单元空穴注入层、红色光子单元空穴注入层和绿色光子单元空穴注入层是LUMO能级大于5.5eV的金属氧化物或水溶性的导电聚合物。6.根据权利要求1所述的一种有机、无机量子点杂化的全彩显示器件，其特征在于：所述蓝色光子单元电子传输层与所述蓝色光子单元发光层之间、红色光子单元电子传输层与所述红色光子单元发光层之间、绿色光子单元电子传输层与所述绿色光子单元发光层之间均增加界面修饰层，且界面修饰层的厚度小于10nm；所述界面修饰层的材料为聚醚酰亚胺、聚乙烯亚胺或聚[9,9-二(3'-(N,N-二甲胺基)丙基)-2,7-芴]-交-2,7-(9,9-二辛基芴)]。7.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭俊彪，王磊，邹建华，徐苗，江从彪，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44