[发明专利]具有改良的发光颜色的无镉量子点发光器件

说明书

一种发光器件，被配置为根据Rec.2020规范改良地发光。该发光器件包括基板；第一电极，设置在基板上方，且设置在所述发光器件的外表面和所述基板之间；第二电极，设置在第一电极和外表面之间；第一发光层，与第一电极和第二电极电接触，其中第一发光层包括当电激发时发光的量子点，并且其中第一发光层与第一峰值波长λ₁相匹配；第二发光层，设置在第一发光层和发光器件的观察侧之间，其中第二发光层是包括被光激发时发射光的量子点的光致发光层，并且第二发光层与不同于第一峰值波长的的第二峰值波长λ₂相匹配。第二发光层用于将由第一发光层发射的光的一部分从第一峰值波长转换为第二峰值波长，使得所得的总发射光符合Rec.2020规范。

技术领域

本发明涉及一种量子点发光器件(Quantum Dot Light Emitting Device,简称QD-LED),更具体地，涉及一种QD-LED的结构，其不包含有毒材料，并且对于显示器中的蓝色子像素表现出改良的色坐标。

背景技术

量子点发光二极管(称为QD-LED、QLED或ELQLED)是一种发光器件，其中由于量子点上的电子和空穴的复合而发光。量子点由无机材料组成，因此与使用有机发光二极管(Organic Light Emitting Diodes，简称OLED)的现有技术相比，有望带来更多好处。除了更长寿命的预期好处外，QD-LED可以在更高的电流密度下工作(从而实现更高的亮度值)，并且更易于溶液处理，量子点发出的光覆盖更窄的波长范围，产生更饱和的颜色。

显示设备通常在每个像素内包括三种颜色的子像素：一种发射红光，一种发射绿光，另一种发射蓝光。构成每个子像素发射光谱的光的波长可以使用一对坐标来描述，例如CIE 1931 XYZ色彩空间中的x和y坐标，或者CIE 1976 LUV色彩空间中的u’和v’坐标。一起绘制的三个子像素的色坐标定义了显示设备的色域。

为了确保在一个显示设备上显示的图像看起来与在另一显示设备上显示的图像相同，随着时间的流逝，已经开发并使用了各种行业标准和公认的惯例，例如NTSC，Rec.709(也用于sRGB)和DCI-P3。这些标准定义了从显示设备发出的红色、绿色和蓝色光的色坐标，称为“原色”。为了实现良好的色彩再现，无论是通过单个子像素的发射还是两个或三个子像素的发射的组合，从显示设备的像素发出的光谱必须能够达到标准原色的色坐标。

国际电信联盟已经提出了有关未来显示标准的建议，公知的为Rec.2020和Rec.2100。这两个推荐标准对原色的色坐标使用相同的定义，其中红原色对应于630nm单色光，绿原色对应于532nm单色光，而蓝原色对应于467nm单色光。为此，常规上可以从激光源获得接近单色的光。然而，使用激光光源的显示设备由于其复杂性而效率低下且昂贵。例如，必须使用附加的光学组件来减轻或消除由激光的相干性引起的激光斑点。

因此，需要一种能够在不使用激光的情况下再现接近Rec.2020原色的颜色的改良的量子点显示装置的系统和方法。来自量子点的窄发射光谱使QD-LED成为此类显示技术的潜在候选者。QD-LED中常用的发出蓝光的常规材料是：

1.Cd_xZn_1-xSe_yS_1-y,其中0x≤1，0≤y≤1。此材料是不合需要的，因为其含有高毒性的金属镉。

2.ZnSe/ZnS.此材料不含高毒性元素且发射波长极窄，但发射波长最大限制在440nm附近，这明显短于Rec.2020的蓝原色波长467nm。

3.钙钛矿型CsPbX₃,其中X为卤素离子。此材料发射波长极窄，但含有高毒性的金属铅。通电操作时，无铅钙钛矿的效率和使用寿命非常低，使其不适合在显示器中使用。