一种显示器件及其制备方法、显示装置与流程

本发明涉及显示领域，尤指一种显示器件及其制备方法、显示装置。

背景技术：

有机发光二极管，即oled具有超薄、功耗低、响应速度快、自发光、对比度高、视角广、可用于柔性面板等优异特性。一般的oled制作工序是依次沉积阳极、空穴注入层、发光层、阴极，并且单个像素之间必须专门设置特定膜质的隔膜分开，然后再对oled进行封装，工序复杂；且封装材料在涂覆过程中成膜面积大，利用率较低。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种显示器件及其制备方法、显示装置，该显示器件实现自封装，最大化节省封装材料的使用量，降低成本。

为了达到本发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种显示器件，包括载体，所述载体上设有纳米管，所述纳米管内设有两端开口的容纳腔，所述容纳腔内叠加设置有第一电极和发光层，所述第一电极封装所述容纳腔的一端开口，所述容纳腔远离所述第一电极的一端开口通过第二电极封装，所述发光层位于所述第一电极与所述第二电极之间。

可选地，所述第一电极为金属纳米线，所述第一电极的外壁与所述纳米管的内壁接触，形成异质结。

可选地，所述第一电极和/或所述第二电极的外表面设有封装薄膜。

可选地，所述纳米管的一端开口为出光孔。

可选地，所述纳米管管壁的折射率大于所述载体的折射率。

可选地，所述容纳腔的高度与所述第一电极和发光层组合形成的高度相同。

可选地，所述纳米管为二氧化钛纳米管。

可选地，所述载体上设置有不少于两个所述纳米管，所述纳米管在所述载体上排布形成纳米管集束。

一种显示器件的制备方法，所述显示器件为上述任一所述的显示器件，所述显示器件的制备方法包括：

提供载体，在所述载体上形成纳米管，该纳米管内设有两端开口的容纳腔；

在所述容纳腔的一端形成第一电极，且该第一电极将所述容纳腔的一端开口封装；

所述容纳腔的另一端通过毛细作用将形成发光层的液体材料吸附至容纳腔内；再通过第二电极将容纳腔的另一端开口封装。

可选地，在所述容纳腔的一端形成第一电极的方法为：

对所述容纳腔一端的内壁进行改性处理，使容纳腔一端的内壁吸附有负电荷；

将所述容纳腔的一端与金属盐溶液接触，通过毛细作用，金属盐溶液吸附至所述容纳腔的一端内；

蒸发所述金属盐溶液，使所述金属盐溶液的金属离子通过上述负电荷吸附在容纳腔一端的内壁上，形成所述第一电极。

一种显示装置，包括上述任一所述的显示器件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的显示器件中纳米管容纳腔的一端通过第一电极封装，容纳腔的另一端通过毛细作用将形成发光层的液体材料吸附至容纳腔内；再通过第二电极将容纳腔的另一端开口封装，从而使第一电极、第二电极和纳米管的侧壁组合形成用于封装发光层的封装结构，进而实现自封装，最大化节省封装材料的使用量，降低成本。

2、本发明的显示器件的制备方法，通过在纳米管的容纳腔内壁上形成负电荷，再通过毛细作用，使容纳腔内吸附一定体积的金属盐溶液，使金属盐溶液的金属离子通过负电荷吸附在容纳腔的内壁上，从而形成金属纳米线，该金属纳米线为第一电极，实现了第一电极在容纳腔内的安装，并将容纳腔封装，金属纳米线具有良好的导电性质以及更好的机械性能，从而能够提高半导体电荷传递，改善纳米管的综合力学性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明中显示器件的剖视图一；

图2为本发明中纳米管横截面的示意图；

图3为本发明中纳米管的剖视图；

图4为本发明中显示器件的剖视图二；

图5为本发明中显示器件的剖视图三；

图6为本发明中载体的结构示意图；

图7为本发明中多个载体拼装后的结构示意图一；

图8为本发明中多个载体拼装后的结构示意图二。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明提供一种显示器件，包括载体1，所述载体1上设有纳米管2，所述纳米管2内设有两端开口的容纳腔6，所述容纳腔6内叠加设置有第一电极3和发光层5，所述第一电极3封装所述容纳腔6的一端开口，所述容纳腔6远离所述第一电极3的一端开口通过第二电极4封装，所述发光层5位于所述第一电极3与所述第二电极4之间。

如图1所示，载体1为金属半导体、金属氧化物半导体或硫化物半导体等半导体材料。在一些实施例中，载体1为氧化锌、氧化锡、氧化铁、氧化钨、氧化镉等金属氧化物半导体，或者载体1为硫化锌、二硫化锡等硫化物半导体材料。

如图2和图3所示，纳米管2为半导体纳米管，纳米管2材质为金属氧化物半导体或者硫化物半导体等半导体材质，例如纳米管2为二氧化钛纳米管；纳米管2内设有两端开口的容纳腔6。

如图1和图3所示，以第一电极3为阴极，第二电极4为阳极为例。容纳腔6内叠加设置有第一电极3和发光层5，发光层5为电致发光材料。第一电极3位于容纳腔6的一端，并将容纳腔6一端的开口封装，且容纳腔6的高度与第一电极3和发光层5组合形成的高度相同。在一些实施例中，容纳腔6的高度也可以大于第一电极3和发光层5组合形成的高度。本发明中的第一电极3为金属纳米线，例如第一电极3为银纳米线。金属纳米线的外壁与纳米管2的内壁接触，该接触部形成异质结。根据半导体理论，异质结形成后会产生有别于单一金属的功函数差异，从而在电荷传递中起到促进电荷转移的效果。当oled工作时，需要第一电极3和第二电极4外接电压。第一电极3外接负极，第二电极4外接正极，当第一电极3和第二电极4通电时，异质结会促进第一电极3的电子注入，从而间接影响显示器件的发光效率。示例的，第一电极3也可以作为阳极，第二电极4作为阴极。

如图1所示，本发明中第一电极3和/或第二电极4的外表面设有封装薄膜7，封装薄膜7能将第一电极3和第二电极4封装，保护第一电极3和第二电极4不受外界的干扰。

如图1和图3所示，容纳腔6远离所述第一电极3的一端开口通过第二电极4封装，并使第二电极4与发光层5接触。第二电极4通过磁控溅射工艺铺设在容纳腔6的开口处，并与容纳腔6内的发光层5叠加设置。当容纳腔6的高度大于第一电极3和发光层5组合形成的高度时，部分第二电极4会填充容纳腔6的剩余高度，以使第二电极4能够与发光层5接触。当容纳腔6的高度等于第一电极3和发光层5组合形成的高度时，第二电极4覆盖容纳腔6的开口处，与发光层5接触。

如图1所示，纳米管2的一端开口为出光孔。本发明中出光孔位于纳米管2靠近第二电极4一侧的开口，第二电极4为透明电极，发光层5发出的光线由第二电极4穿出。在一些实施例中，出光孔也可以位于靠近第一电极3一侧的开口，第一电极3为透光的金属纳米线，发光层5发出的光线由第一电极3穿出。

如图1所示，纳米管2的折射率大于纳米管2外侧载体1的折射率，使发光层5发出的光线发散照射在纳米管2的侧壁时，纳米管2与载体1的界面发生全反射，并将光线反射至出光孔处，最终由出光孔处射出，从而可以汇聚发光层5发射的光线，提高发光层5发光的集中性。

如图4所示，本发明的显示器件还包括空穴注入层8和空穴传输层9，空穴注入层8和空穴传输层9设置在容纳腔6内，并位于第二电极4与发光层5之间，空穴注入层8位于容纳腔6靠近第二电极4的一侧，空穴传输层9位于容纳腔6靠近发光层5的一侧。

如图5所示，本发明的显示器件还包括电子传输层10和电子注入层11，所述电子传输层10和所述电子注入层11设置在所述容纳腔6内，并位于所述发光层5与所述第一电极3之间，所述电子传输层10位于所述容纳腔6靠近所述发光层5的一侧，所述电子注入层11位于所述容纳腔6靠近所述第一电极3的一侧。

在一些实施例中，本发明中容纳腔6内，空穴传输层9、空穴注入层8、电子注入层11和电子传输层10等功能膜层可以任意组合，与发光层5叠加设置在第一电极3和第二电极4之间，本发明在此不再赘述。

如图6所述，载体1上设置有不少于两个纳米管2，多个纳米管2在载体1上阵列排布形成纳米管集束。例如，载体1为钛金属材料，载体1利用阳极氧化法制备工艺或模板法在载体1上形成阵列排布的二氧化钛纳米管。阳极氧化法制备纳米管2的具体方法为：以阳极氧化法制备二氧化钛为例，以钛箔片做阳极、石墨做阴极，将它们置于配好的溶液里，在电极上施加一定的电压，经过一系列反应后，在钛箔片中形成二氧化钛纳米管阵列。

如图7和图8所示，载体1为片体，其形状可以为三角形、正方形、长方形、菱形、椭圆、六边形等需求形状，或其他形状，多个不同或相同形状的载体1拼装组合，载体1上一定密度的纳米管集束将用于构筑oled。本发明相比单一管状的oled，纳米管集束组成的oled具有更为优异的光学特性。理论上，单个纳米管集束组成的oled将承担起单个像素的作用。根据不同的发光需求，可以将不同载体1通过拼接形成具有特定形状、特定发光特性的纳米管集束。

本发明还提供一种显示装置，包括上述任一所述的显示器件。

本发明还提供一种显示器件的制备方法，所述制备方法包括：

步骤一：提供载体1，利用阳极氧化法制备工艺或模板法在载体1上形成阵列排布的纳米管2，纳米管2内容纳腔的两端设有开口；

步骤二：在容纳腔6的一端形成第一电极3，且该第一电极3将容纳腔6的一端开口封装；

步骤三：容纳腔6的另一端开口通过毛细作用将形成发光层5的液体材料吸附至容纳腔6内；再通过第二电极4将容纳腔6的另一端开口封装，形成显示器件。

本发明中在容纳腔6的一端形成第一电极3的方法为：

通过表面活性剂对容纳腔6一端的内壁进行改性处理，使容纳腔6一端的内壁吸附有负电荷；

将容纳腔6的一端与金属盐溶液接触，通过毛细作用，金属盐溶液吸附至容纳腔6的一端内；

蒸发金属盐溶液，使金属盐溶液的金属离子通过上述负电荷吸附在容纳腔6一端的内壁上，形成第一电极3。

具体地，以第一电极3为银纳米线，载体1为具有二氧化钛纳米管集束的箔片为例，容纳腔6的一端形成第一电极3的方法为：

步骤一：配置0.5-2g/l的聚乙烯吡咯烷酮溶液，将其置于可进行真空干燥的容器中，将具有二氧化钛纳米管集束的箔片固定在聚乙烯吡咯烷酮溶液内的一定高度，保证聚乙烯吡咯烷酮溶液液面不浸没整个箔片的上表面，使二氧化钛纳米管容纳腔6的一端吸附有聚乙烯吡咯烷酮溶液。在真空条件下，加热容器，固定温度在20-60℃，对容器进行抽气减压干燥6-36h，使二氧化钛纳米管的一端形成改性的二氧化钛纳米管，即二氧化钛纳米管中容纳腔6一端的内壁上吸附有负电荷；

步骤二：配置1-20g/l的硝酸银溶液或者银氨溶液，将硝酸银溶液或者银氨溶液密封后，在真空的暗室内保存，将步骤一制备的箔片固定在该硝酸银溶液或者银氨溶液的上方，将二氧化钛纳米管中改性的二氧化钛纳米管与硝酸银溶液或者银氨溶液的液面接触，在毛细作用下，硝酸银溶液或者银氨溶液吸附至容纳腔6的一端内；在真空条件下，加热容器，固定温度在20-60℃，进行抽气减压干燥6-36h，随着硝酸银溶液或者银氨溶液的蒸发，银离子逐渐吸附在二氧化钛纳米管中容纳腔6一端的内壁上，形成银纳米线，该银纳米线为第一电极3。

随着银离子吸附的进行，硝酸银溶液或者银氨溶液的液面下降，待真空干燥完成，即制得其内设置有银纳米线的二氧化钛纳米管集束。

在一些实施例中，本发明中容纳腔6内依次叠加设置有第一电极3、发光层5、空穴传输层9和空穴注入层8。形成发光层5的液体材料吸附注入容纳腔6的方法是通过容纳腔6纳米级孔径的毛细作用，使形成发光层5的液体材料自主吸附至容纳腔6内。当形成发光层5的液体材料吸附注入完成后，空穴注入层8和空穴传输层9分别利用真空度差异来实现吸附注入，即先将纳米管2置于高真空下预抽，然后再将纳米管2交换至低真空氛围，利用高低真空度的差异来实现空穴注入层8和空穴传输层9的吸附注入。

在一些实施例中，本发明中容纳腔6内依次叠加设置有第一电极3、电子注入层11、电子传输层10和发光层5，电子传输层10和电子注入层11利用真空度差异来实现吸附注入。形成发光层5的液体材料通过容纳腔6纳米级孔径的毛细作用来实现吸附注入。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。