一种含有量子点的有机发光显示器件、显示方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机电致发光器件显示技术领域，具体地说，是一种含有量子点的有 机发光显示器件及显示方法，以及该有机发光显示器件的应用。
【背景技术】
[0002] 有机电致发光器件以其形体薄、面积大、全固化、柔性化等优点引起了人们的广泛 关注，而有机电致白光器件也以其在固态照明光源、液晶背光源等方面的巨大潜力成为人 们研究的热点。
[0003] 早在20世纪五十年代，Bernanose. A等人就开始了有机电致发光器件（OLED)的研 究。最初研究的材料是蒽单晶片，由于存在单晶片厚度大的问题，所需的驱动电压很高。直 到1987年美国Eastman Kodak公司的邓青云（C. W. Tang)和Vanslyke报道了结构为：ITO/ Diamine/AlQ3/Mg:Ag的有机小分子电致发光器件，器件在10伏的工作电压下亮度达1000 cd/m2,外量子效率达到1.0 %。电致发光的研究引起了科学家们的广泛关注，人们看到了 有机电致发光器件应用于显示的可能性。从此揭开了有机电致发光器件研究及产业化的序
[0004] 有机电致发光器件的尚效率、尚壳度、尚色稳定性等对于其广业化有着重要意 义。全色显示是OLED的重要应用领域，人们开发了 RGB三基色、白光加彩色滤色膜（Color Filter，CF)及蓝光加色转换层（Color Change Materials，CCM)来实现全色显不技术。目 前，第一种已经商品化，但这种技术在面向大尺寸显示器制备时，需要用到大面积的蒸镀掩 模板，大尺寸精密mask存在加工工艺困难及容易变形的问题。
[0005] 白光加 CF的技术是利用颜料的过滤性能，从背光源的白光中过滤出红、绿、蓝三 基色。如图1和图2所示，在图1所示实施例中，背光源发出的白光分别经过红、绿、蓝色的 滤色膜，得到红、绿、蓝三基色，实现RGB显示；在图2所示实施例中，增加了白光，实现RGBW 显示。但是，由于这种技术是从白光中过滤出需要颜色的光，其它颜色的光会被过滤掉，导 致入射光利用率低，屏体损耗大。
[0006] 蓝光加 CCM的技术如图3所示，其是以蓝色作为基底光源，经过色彩转换层转变成 红光和绿光，这种方法光损耗小，光利用率高，但存在蓝光器件本身效率低及器件寿命短等 问题。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题是提供一种可以充分利用光能、提高显示指数，降低显 示器的功耗，以及寿命长的量子点有机发光显示器件及显示方法，以及该有机发光显示器 件的应用。
[0008] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种含有量子点的有机发光显示器件，包 括： 发光器件，用于发出作为背光源的光； 蓝色上转换层，用于将所述发光器件发出的光中的红光和/或绿光转换为蓝光，并同 时允许发光器件发出的光中的蓝光透过； 绿色量子点层，用于将所述发光器件发出的蓝光进行转换得到绿光，并同时允许发光 器件发出的光中的绿光或者红光透过； 红色量子点层，用于将所述发光器件发出的蓝光和/或绿光进行转换得到红光，并同 时允许发光器件发出的光中的红光透过。
[0009] 进一步地，所述发光器件为白光器件，所述白光器件发出的光为白光。
[0010] 进一步地，所述发光器件为蓝绿器件，所述蓝绿器件发出的光为蓝光和绿光。
[0011] 进一步地，所述绿色量子点层和红色量子点层分别由量子点材料制成，所述量子 点材料为由ΠΑ和VI A、IIB和VI A、或IIIA和VA族元素组成的直径在2~20 nm的纳米 粒子。
[0012] 进一步地，所述绿色量子点层一侧还设有绿色滤色膜，所述绿色滤色膜与所述发 光器件分别位于绿色量子点层的两侧。
[0013] 本发明还提供了一种含有量子点的有机发光显示器件的显示方法，包括： 利用蓝色上转换材料层将背光源中发出的光中的红光和/或绿光转换为蓝光，并同时 允许发光器件发出的光中的蓝光透过，获得蓝色显示光； 利用绿色量子点层将背光源发出的光进行转换得到绿光，并同时允许发光器件发出的 光中的绿光透过，获得绿色显示光； 利用红色量子点层将背光源发出的蓝光和/或绿光进行转换得到绿光，并同时允许发 光器件发出的光中的绿光透过，获得绿色显示光； 将所述蓝色显示光、绿色显示光和红色显示光按比例混合得到需要显示的颜色。
[0014] 进一步地，使所述绿色显示光穿过绿色滤色膜，得到纯净绿色显示光。
[0015] 本发明中的有机发光显示器件既可应用于RGB全色显示器，也可以应用于区域彩 色显示器、单色显示器或者照明屏体中。
[0016] 本发明通过将上转换材料和量子点结合，将背光源发出的各颜色的光转换为目标 颜色，然后将目标颜色的光按比例混合得到需要显示的颜色，充分利用了背光源所发出的 光能，提高了光的利用效率、降低了显示器的功耗，并且延长了显示器的寿命，同时，通过滤 色膜的配合使用，极大地提高了显示的色域。
【附图说明】
[0017] 图1是现有技术中一种利用CF的显示技术的实施例示意图。
[0018] 图2是现有技术中另一种利用CF的显不技术的实施例不意图。
[0019] 图3是现有技术中一种利用CMM的显示技术的实施例示意图。
[0020] 图4是本发明的含有量子点的有机发光显不器件的实施例一的不意图。
[0021] 图5是本发明的含有量子点的有机发光显示器件的实施例二的示意图。
[0022] 图6是本发明的含有量子点的有机发光显示器件的实施例三的示意图。
[0023] 图7是采用白光OLED时的光谱。
[0024] 图8是采用蓝绿器件得到的光谱。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以 更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0026] 本发明的核心思想是，利用蓝色上转换材料将背光源中的红光和/或绿光转换为 蓝光，利用绿色量子点将背光源中的光转换为绿光，利用红色量子点将背光源中的蓝光和/ 或绿光转换为红光，从而得到三原色的光，再将三原色的光按比例混合得到需要显示的颜 色。本发明不但实现了高能量光到低能量光的转换（即下转换)，还实现了低能量光到高能 量光的转换（即上转换)，充分利用了背光源所发出的光，光的利用率高。
[0027] 其中，量子点（Quantum Dot，QD)又可以称纳米晶，由有限数目的原子组成，三个维 度尺寸均在纳米数量级。形状可以为球形或类球形，由IIA和VIA族元素组成的材料制成， 或者由IIB和VI A族元素组成的材料制成，或者由IIIA和VA族元素组成的材料制成，其为 直径在2~20 nm的纳米粒子。量子点既可由一种半导体材料组成，如由IIB. VIA族元素 (如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等）或IIIA. VA族元素（如InP、InAs等）组成，也可以由两种 或两种以上的半导体材料组成，其组成方式可以为核式结构，也可为核壳结构等。
[0028] 量子点材料可以米用光致发光或者电致发光的方式获得发射光谱，由于电子和 空穴被量子限域(主要是粒径尺度引起)，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结 构，受激后可以发射荧光，其发射光谱与量子点尺寸存在特定关系。通常粒径越大，发射光 谱的波长越长。因此，量子点的发射光谱可以通过改变量子点的尺寸大小来控制。通过改 变量子点的尺寸和化学组成可以使其发生光谱覆盖整个可见光区。量子点的荧光强度和稳 定性都很好。本发明根据需要选择光致发光光谱为绿光与红光的粒径尺度。
[0029] 以CdSe为例，颗粒粒径与对应发射光谱的关系如下表所示：
以CdTe为例，颗粒粒径与对应发射光谱的关系如下表所示：
本发明的含有量子点的有机发光显不器件，包括： 发光器件，用于发出作为背光源的光； 蓝色上转换层，用于将发光器件发出的光中的红光和/或绿光转换为蓝光，并同时允 许发光器件发出的光中的蓝光透过； 绿色量子点层，用于将发光器件发出的光进行转换得到绿光，并同时允许发光器件发 出的光中的绿光透过； 红色量子点层，用于将发光器件发出的蓝光和/或绿光进行转换得到红光，并同时允 许发光器件发出的光中的红光透过。
[0030] 其中，发光器件可以是白光器件，白光器件发出的光为白光；也可以是为蓝绿器 件，蓝绿器件发出的光为蓝光和绿光。白光器件和蓝绿器件均可以采用叠层结构，也可以采 用单发光单元器件。
[0031] 其中，蓝色上转换层可以选择以下三种方式之一实现：基于三重态-三重态湮灭 (triplet-triplet annihilation,简称TTA)的上转化材料实现；利用具有较大双光子吸 收截面的染料实现双光子上转换；或者利用稀土材料等实现光波频率的上转换。本发明优 选采用基于三重态-三重态湮灭的上转化材料。
[0032] 其中，基于三重态-三重态湮灭的上转化材料可以为包含多联吡啶钌（Ru(II))络 合物的材料。多联