一种发光器件及其制备方法、显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种发光器件及其制备方法、显示装置。

背景技术：

近年来，随着显示技术的快速发展，各种类型的显示装置逐渐发展起来。例如，液晶显示装置(liquidcrystaldisplay，简称lcd)和有机电致发光显示装置(organiclight-emittingdisplay，简称oled)。

目前，虽然oled显示装置以其超薄、自发光、可视角大以及功耗低等成为显示装置中的佼佼者，但是oled显示装置高昂的研发和生产成本却限制着oled显示装置的大规模生产。相比较而言，大规模生产特性好、自动化程度高、原材料成本低廉、发展潜力非凡的液晶显示装置却受到颇多关注。

由于柔性曲面显示技术可视角大，能带给人视觉上的特殊体验，因而备受消费者的青睐，各大显示科技公司都投入巨资进行开拓性研究。然而，对于曲面液晶显示装置，作为液晶显示装置中的重大组件之一的背光组件，由于需要使用弯曲边框将平板背光组件固定弯曲一定的角度来匹配曲面液晶显示面板，这样平板背光组件长期受外加应力和气候环境变化，背光组件的结构容易发生老化损伤，因而极大地限制了曲面液晶显示装置的发展。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种发光器件及其制备方法、显示装置，可解决背光组件因弯曲易于老化损伤的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种发光器件，相对设置的第一衬底基板和第二衬底基板；其中，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板为柔性衬底基板；第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极用于形成电场；设置在所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间的多个pn结，所述pn结用于在所述电场的作用下发出光子；设置在所述第一衬底基板上的光致发光层，用于在所述pn结发出光子的激发下发光。

优选的，所述pn结包括半导体棒和掺杂在所述半导体棒内的掺杂剂。

优选的，所述半导体棒的尺寸为纳米级。

优选的，所述半导体棒的材料为金属氧化物半导体。

优选的，所述发光器件还包括：设置所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间的绝缘的缓冲溶剂，所述pn结浸入在所述缓冲溶剂中。

优选的，所述光致发光层的材料为荧光粉。

优选的，所述发光器件还包括：设置在所述第一衬底基板上的导光板。

第二方面，提供一种显示装置，包括液晶显示面板和上述的发光器件；所述发光器件用于为所述液晶显示面板提供面光源。

第三方面，提供一种显示装置，所述显示装置包括第一发光器件、第二发光器件和第三发光器件；所述第一发光器件、所述第二发光器件以及所述第三发光器件为上述的发光器件；其中，所述第一发光器件、所述第二发光器件以及所述第三发光器件用于分别发出三原色光；或者，所述显示装置包括多个上述的发光器件和设置在所述发光器件出光侧的彩色滤光片；其中，所述发光器件用于发出白光。

第四方面，提供一种发光器件的制备方法，包括：提供第二衬底基板；在所述第二衬底基板上形成多个pn结，以形成第二基板；所述pn结用于在电场的作用下发出光子；在所述pn结上形成第一基板，所述第一基板包括第一衬底基板和光致发光层；其中，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板为柔性衬底基板；所述第一基板和/或所述第二基板包括第一电极和第二电极；所述第一电极和所述第二电极用于形成电场。

优选的，在所述第二衬底基板上形成多个pn结，包括：在所述第二衬底基板上形成多个半导体棒；对所述半导体棒进行掺杂，形成pn结。

进一步优选的，在所述第二衬底基板上形成多个pn结之后，在所述pn结上形成第一基板之前，所述发光器件的制备方法还包括：在所述多个pn结上形成绝缘的缓冲溶剂。

本发明实施例提供一种发光器件及其制备方法、显示装置，发光器件包括第一电极和第二电极、pn结以及光致发光层，由于pn结在第一电极和第二电极形成电场的作用下可以发出光子，且光致发光层在pn结发出光子的激发下可以发光，因而发光器件可以实现发光。

此外，现有的液晶显示装置，背光组件不易弯曲，具体原因有很多，示例的，对于直下式背光组件，由于背光组件中的背光源由设置在背板上的多个led灯构成，为了设置led灯和用于控制led灯的走线，因而背板必须选用硬度较高的材料，这样就导致背光组件不易弯曲，柔韧性较差。在背光组件应用于曲面液晶显示装置中时，背光组件会产生因长期弯曲易于老化损伤的问题。而本发明实施例中，由于发光器件中第一衬底基板和第二衬底基板为柔性衬底基板，且用于发出光子的pn结为分散的多个，因此发光器件在弯曲时可以分散应力，从而使得发光器件具有良好的柔韧性。这样一来，在本发明实施例提供的发光器件应用于曲面液晶显示装置中，作为背光组件为曲面液晶显示面板提供面光源时，由于发光器件具有良好的柔韧性，因而不会因弯曲老化损伤，进而提高了曲面液晶显示装置的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种发光器件的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的一种发光器件的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的一种发光器件的结构示意图三；

图4a为本发明实施例提供的一种发光器件的结构示意图四；

图4b为本发明实施例提供的一种发光器件的结构示意图五；

图5为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种发光器件的制备方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种在第二衬底基板上形成多个pn结的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种在第二衬底基板上形成多个半导体棒的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种对半导体棒进行掺杂的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种在pn结上形成第一衬底基板和光致发光层的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种在pn结上形成第一衬底基板、光致发光层和导光板的结构示意图。

附图标记：

01-液晶显示面板；02-发光器件；10-第一衬底基板；20-第二衬底基板；30-第一电极；40-第二电极；50-pn结；501-p型半导体层；502-n型半导体层；503-半导体棒；504-掺杂剂；60-光致发光层；70-缓冲溶剂；80-导光板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种发光器件，如图1和图2所示，包括：相对设置的第一衬底基板10和第二衬底基板20，第一衬底基板10和第二衬底基板20为柔性衬底基板；第一电极30和第二电极40，第一电极30和第二电极40用于形成电场；设置在第一衬底基板10和第二衬底基板20之间的多个pn结50，pn结50用于在电场的作用下发出光子；设置在第一衬底基板10上的光致发光层60，用于在pn结50发出光子的激发下发光。

需要说明的是，第一，对于第一衬底基板10和第二衬底基板20的材料不进行限定，以具有柔性、可弯曲为准。例如可以为有机材料。

此外，第一衬底基板10的材料和第二衬底基板20的材料可以相同，也可以不相同。

第二，对于第一电极30和第二电极40的设置位置不进行限定，以能形成电场为准。示例的，第一电极30和第二电极40可以均设置在第一衬底基板10上；也可以均设置在第二衬底基板20上；当然还可以分别设置在第一衬底基板10和第二衬底基板20上(说明书附图1和图2以第一电极30和第二电极40分别设置在第一衬底基板10和第二衬底基板20上为例进行示意)。当第一电极30和第二电极40设置在同一衬底基板上时，第一电极30和第二电极40可以同层设置，此时第一电极30和第二电极40均为条状；第一电极30和第二电极40也可以设置在不同层，此时第一电极30和第二电极40可以均为条状，也可以是一个为条状，一个为面状。

第三，对于pn结50的结构不进行限定。此处，pn结50可以是同质pn结，也可以是异质pn结。

以下提供两种pn结50的具体结构。

第一种：如图1所示，pn结50包括层叠设置的p型半导体层501和n型半导体层502。其中，p型半导体层501和n型半导体层502的交界面附近的过渡区域称为pn结。

此处，对于pn结50中p型半导体层501和n型半导体层502的位置不进行限定，可以p型半导体层501靠近第二衬底基板20；也可以是n型半导体层502靠近第二衬底基板20。

第二种：如图2所示，pn结50包括半导体棒503和掺杂在半导体棒503内的掺杂剂504。

其中，多个半导体棒503可以呈阵列分布，也可以任意分布。半导体棒503沿平行于第一衬底基板10的截面的形状可以是圆形，也可以是方形，当然还可以是任意规则或不规则的形状。

此处，对于半导体棒503的材料不进行限定，可以是有机半导体，也可以是无机半导体，例如金属氧化物半导体。由于金属氧化物半导体具有来源广、无污染环境友好、物理化学性能稳定以及抗光致腐蚀能力强等优点，因此本发明实施例优选半导体棒503的材料为金属氧化物半导体。具体地，金属氧化物半导体可以为zno(氧化锌)、cdo(氧化镉)等。

在此基础上，对于掺杂在半导体棒503内的掺杂剂504不进行限定，以能形成pn结50为准。示例的，若半导体棒503的材料为n型半导体，则可以通过进行p型电子注入掺杂形成pn结；若半导体棒503的材料为p型半导体，则可以通过进行n型电子注入掺杂形成pn结。每个半导体棒503被电子注入掺杂形成的pn结为同质pn结。

此外，对半导体棒503进行掺杂的方法可以选用合金法、扩散法、离子注入法和外延生长法等。

pn结50的结构包括但不限于上述两种结构，任意包括pn结的结构都在本发明的保护范围内。

此外，pn结50可以与第一电极30和第二电极40均不接触；pn结50也可以与第一电极30和/或第二电极40接触。为了使pn结50在电场的作用下能更有效地发出光子，因而本发明实施例优选的，pn结50与第一电极30和/或第二电极40接触。

第四，发光器件在使用时，通过控制第一电极30和第二电极40形成的电场方向或者至少形成的电场的电场分量的电场方向由pn结50的p型区指向n型区，这样一来，pn结50在电场的作用下，多子和少子越过势垒相遇后复合时会形成光子。

第五，对于光致发光层60的材料不进行限定，以能在pn结50发出光子的激发下发光为准。

此处，光致发光层60的材料可以是有机光致发光材料，也可以是无机光致发光材料，例如荧光粉。本发明实施例优选的，光致发光层60的材料为荧光粉。

其中，选取的pn结50的材料和光致发光层60的材料应该相互匹配，以确保pn结50在电场作用下发出的光子可以激发光致发光层60发光。由于光子的波长越短，能量越大，因此优选pn结50在电场作用下发出短波长光子。

在此基础上，发光器件发出光的颜色取决于光致发光层60发出光的颜色，光致发光层60发出光的颜色与光致发光层60的材料有关。光致发光层60可以发出白光、红光、绿光等。

本发明实施例提供一种发光器件，发光器件包括第一电极30和第二电极40、pn结50以及光致发光层60，由于pn结50在第一电极30和第二电极40形成电场的作用下可以发出光子，且光致发光层60在pn结50发出光子的激发下可以发光，因而发光器件可以实现发光。

此外，现有的液晶显示装置，背光组件不易弯曲，具体原因有很多，示例的，对于直下式背光组件，由于背光组件中的背光源由设置在背板上的多个led(light-emittingdiode，发光二极管)灯构成，为了设置led灯和用于控制led灯的走线，因而背板必须选用硬度较高的材料，这样就导致背光组件不易弯曲，柔韧性较差。在背光组件应用于曲面液晶显示装置中时，背光组件会产生因长期弯曲易于老化损伤的问题。而本发明实施例中，由于发光器件中第一衬底基板10和第二衬底基板20为柔性衬底基板，且用于发出光子的pn结50为分散的多个，因此发光器件在弯曲时可以分散应力，从而使得发光器件具有良好的柔韧性。这样一来，在本发明实施例提供的发光器件应用于曲面液晶显示装置中，作为背光组件为曲面液晶显示面板提供面光源时，由于发光器件具有良好的柔韧性，因而不会因弯曲老化损伤，进而提高了曲面液晶显示装置的寿命。

如图2所示，当pn结50包括半导体棒503和掺杂在半导体棒503内的掺杂剂504时，本发明实施例优选的半导体棒503的尺寸为纳米级。

本发明实施例，由于半导体棒503的尺寸为纳米级，因而利用纳米尺寸效应，发光器件具有优异的力学、机械和物理化学性能，进一步提高了发光器件的柔韧性和弯曲性能。

优选的，如图3所示，发光器件还包括：设置第一衬底基板10和第二衬底基板20之间的绝缘的缓冲溶剂70，pn结50浸入在缓冲溶剂70中。

此处，对于缓冲溶剂70的材料不进行限定，可以是有机缓冲溶剂，也可以是无机缓冲溶剂。由于无机缓冲溶剂在电场的作用下容易产生感应静电，而有机缓冲溶剂的电子束缚力强，因而本发明实施例优选的，缓冲溶剂70的材料为有机缓冲溶剂。

本发明实施例，由于发光器件包括缓冲溶剂70，因而可以通过缓冲溶剂70缓解外界应力，从而进一步提高了发光器件的柔韧性，使得发光器件更加易于弯曲。

优选的，如图4a和图4b所示，发光器件还包括设置在第一衬底基板10上的导光板80。

其中，导光板80可以如图4a所示设置在光致发光层60远离第一衬底基板10的一侧，此时pn结50发出的光子经过导光板80均匀化后照到光致发光层60，从而使得光致发光层60均匀发出光；也可以如图4b所示导光板80设置在光致发光层60和第一衬底基板10之间，此时pn结50发出的光子照到光致发光层60激发光致发光层60发光，光致发光层60发出的光经过导光板80后均匀出射。

本发明实施例，由于发光器件包括设置在第一衬底基板10上的导光板80，因而可以确保发光器件发出的光是均匀的。在发光器件用于为液晶显示面板提供面光源时，可以确保面光源是均匀的。

本发明实施例提供一种显示装置，如图5所示，包括液晶显示面板01和上述的发光器件02，发光器件02用于为液晶显示面板01提供面光源。

此处，液晶显示面板01包括阵列基板、对盒基板以及设置在阵列基板和对盒基板之间的液晶层。彩色滤光片可以设置在对盒基板上，也可以设置在阵列基板上。彩色滤光片设置在阵列基板上，此时阵列基板也可以称为coa基板(colorfilteronarray)。

本发明实施例提供一种显示装置，显示装置包括上述的发光器件02，显示装置包括的发光器件02具有与上述实施例提供的发光器件02相同的结构和有益效果，由于上述实施例已经对发光器件02的结构和有益效果进行了详细的描述，因而此处不再赘述。

本发明实施例还提供另一种显示装置，显示装置包括第一发光器件、第二发光器件和第三发光器件；第一发光器件、第二发光器件以及第三发光器件为上述的发光器件02；其中，第一发光器件、第二发光器件以及第三发光器件用于分别发出三原色光；或者，显示装置包括多个上述的发光器件02和设置在发光器件02出光侧的彩色滤光片；其中，发光器件02用于发出白光。

需要说明的是，显示装置中的一个发光器件02相当于一个亚像素。可以通过控制发光器件02中第一电极30和第二电极40产生的电场的大小来控制发光器件02发出光的亮度，从而调整每个亚像素的灰阶。

此处，显示装置中的相邻发光器件02之间可以通过像素界定层间隔开。

其中，第一发光器件、第二发光器件以及第三发光器件用于分别发出三原色光，三原色光可以为红光、绿光和蓝光；也可以为黄光、品红光和青光。

本发明实施例提供一种显示装置，由于显示装置中的发光器件02为柔性发光器件时，因而形成的显示装置为柔性显示装置。

本发明实施例提供一种发光器件的制备方法，如图6所示，包括：

s100、提供第二衬底基板20。

其中，由于第二衬底基板20是柔性衬底基板，可以先在刚性基板上形成柔性的第二衬底基板20，再在第二衬底基板20上形成各个膜层，在发光器件02制备完成后，将第二衬底基板20从刚性基板上剥离。

s101、在第二衬底基板20上形成多个pn结50，以形成第二基板；pn结50用于在电场的作用下发出光子。

此处，对于如何在第二衬底基板20上形成pn结50不进行限定，以下提供两种具体的实现方式。

第一种：如图7所示，在第二衬底基板20上形成层叠的p型半导体层薄膜和n型半导体薄膜，对p型半导体层薄膜和n型半导体薄膜进行构图形成如图7所示的层叠的p型半导体层501和n型半导体层502。

此处，对于pn结50中p型半导体层501和n型半导体层502的位置不进行限定，可以p型半导体层501靠近第二衬底基板20；也可以是n型半导体层502靠近第二衬底基板20。

第二种：s200、如图8所示，在第二衬底基板20上形成多个半导体棒503。

其中，对于如何在第二衬底基板20上形成多个半导体棒503不进行限定。例如，可以利用电化学沉积法在第二衬底基板20上生长多个半导体棒503。又例如，在第二衬底基板20上形成半导体薄膜，对半导体薄膜进行构图，形成多个半导体棒503。

在此基础上，对于半导体棒503的尺寸不进行限定，为了使形成的发光器件02具有良好的柔韧性，因而本发明实施例优选的半导体棒503的尺寸为纳米级。当半导体棒503的尺寸为纳米级时，本发明实施例优选利用电化学沉积法在第二衬底基板20上生长多个半导体棒503。

此处，第二衬底基板20上形成的多个半导体棒503可以阵列排布，也可以任意排布。半导体棒503沿平行于第一衬底基板10的截面的形状可以是圆形，也可以是方形，当然还可以是任意规则或不规则的形状。

此外，对于半导体棒503的材料不进行限定，可以是有机半导体，也可以是无机半导体，例如金属氧化物半导体。本发明实施例优选半导体棒503的材料为金属氧化物半导体。具体地，金属氧化物半导体可以为zno或cdo等。

s201、如图9所示，对半导体棒503进行掺杂，形成pn结50。

此处，对于采用何种方式对半导体棒503进行掺杂不进行限定，示例的，可以利用扩散法或离子注入法等对半导体棒503进行掺杂。本发明实施例优选的，利用pecvd(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，等离子体增强化学气相沉积)技术，使用受主气体(即反应气体)进行电子注入掺杂。

其中，对于掺杂在半导体棒503内的掺杂剂504不进行限定，以能形成pn结50为准。示例的，若半导体棒503的材料为n型半导体，则进行p型电子注入掺杂；若半导体棒503的材料为p型半导体，则进行n型电子注入掺杂。对半导体棒503进行电子注入掺杂，形成pn结为同质pn结。

s102、如图10所示，在pn结50上形成第一基板，第一基板包括第一衬底基板10和光致发光层60；其中，第一衬底基板10和第二衬底基板20为柔性衬底基板，第一基板和/或第二基板包括第一电极30和第二电极40；第一电极30和第二电极40用于形成电场(附图10中未示意出第一电极30和第二电极40)。

其中，对于第一电极30和第二电极40的设置位置不进行限定，以能形成电场为准。示例的，第一电极30和第二电极40可以均形成在第一衬底基板10上；也可以均形成在第二衬底基板20上；当然还可以分别形成在第一衬底基板10和第二衬底基板20上。若第一电极30和/或第二电极40形成在第二衬底基板20上，可以先在第二衬底基板20上形成第一电极30和/或第二电极40，再形成pn结50；若第一电极30和/或第二电极40形成在第一衬底基板10上，可以先在第一衬底基板10上形成第一电极30和/或第二电极40，再形成光致发光层60；也可以先在第一衬底基板10上形成光致发光层60，再形成第一电极30和/或第二电极40。

此处，第一衬底基板10的材料和第二衬底基板20的材料可以相同，也可以不相同。

需要说明的是，如图10所示，当第一基板包括第一衬底基板10和光致发光层60时，可以先将光致发光层60形成在第一衬底基板10上，再将第一基板形成在pn结50上。

此外，如图11所示，第一基板除包括第一衬底基板10和光致发光层60外，还可以包括导光板80。导光板80可以形成在光致发光层60远离第一衬底基板10的一侧，此时pn结50发出的光子经过导光板80均匀化后照到光致发光层60，从而使得光致发光层60均匀发出光；导光板80也可以形成在光致发光层60和第一衬底基板10之间，此时pn结50发出的光子照到光致发光层60使得光致发光层60发光，光致发光层60发出的光经过导光板80后均匀出射。导光板80可以使得发光器件02均匀发光。

基于上述，光致发光层60可以直接形成在导光板80上，也可以直接形成在第一衬底基板10上。当光致发光层60形成在导光板80上，第一衬底基板10也可以形成在导光板80上。此外，光致发光层60可以通过涂覆工艺形成。具体的，例如，可以在导光板80上形成光致发光层60，再在光致发光层60上形成第一衬底基板10。在光致发光层60上形成第一衬底基板10可以是将第一衬底基板10覆盖在光致发光层60上，也可以在光致发光层60上形成如沉积第一衬底基板10。又例如，在第一衬底基板10上形成光致发光层60，在将形成有光致发光层60的第一衬底基板10形成在导光板80上。

本发明实施例提供一种发光器件的制备方法，发光器件02的制备方法具有与上述实施例提供的发光器件02相同的结构和有益效果，由于上述实施例已经对发光器件02的结构和有益效果进行了详细的描述，因而此处不再赘述。

优选的，在步骤s101之后，在步骤s102之前，发光器件的制备方法还包括：在多个pn结50上形成绝缘的缓冲溶剂70。

此处，可以在多个pn结50上喷涂或涂覆缓冲溶剂70。

其中，对于缓冲溶剂70的材料不进行限定，可以是有机缓冲溶剂，也可以是无机缓冲溶剂。由于无机缓冲溶剂在电场的作用下容易产生感应静电，而有机缓冲溶剂的电子束缚力强，因而本发明实施例优选的，缓冲溶剂70的材料为有机缓冲溶剂。

本发明实施例，在多个pn结50上形成绝缘的缓冲溶剂70，由于可以通过缓冲溶剂70缓解外界应力，因而提高了发光器件02的柔韧性。当发光器件02用于为曲面液晶显示面板提供光源时，可以防止发光器件02受到外加应力和气候环境变化老化损伤。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。