具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管及制备方法技术

本发明专利技术公开具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管及制备方法，依次包括：衬底、第一电极、绝缘层、第二电极、功能层、第三电极，所述第一电极为反射电极，所述第二电极为透明电极，所述第三电极为半反射电极。本发明专利技术对顶发射QLED场效应晶体管电极进行结构改进和优化，在器件中形成光学微腔。利用光的干涉作用，实现对光的选择性，增强了光学微腔腔长对应出射光波长的单色性和垂直方向发光效率。

Top emitting QLED field effect transistor with microcavity structure and method for making same

The invention discloses a microcavity top emitting QLED field effect transistor and a preparation method thereof, which comprises: a substrate, a first electrode, an insulating layer, a second electrode, a functional layer, a third electrode, the first electrode for the reflection electrode, the second electrode is a transparent electrode, the third electrode is a semi reflective electrode. The present invention improves and optimizes the structure of the top emitting QLED field effect transistor electrode and forms an optical microcavity in the device. The selectivity of light is realized by the interference of light, and the monochromatic length and vertical luminous efficiency of the microcavity length of the optical microcavity are increased.

【技术实现步骤摘要】
具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管及制备方法
本专利技术涉及显示领域，尤其涉及具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管及制备方法。
技术介绍
近年来，量子点发光二极管（QLED）因具备高亮度、低功耗、广色域、易加工等诸多优点，在照明和显示领域获得了广泛的关注与研究。另外在微电子技术的发展背景下，场效应晶体管（FET）是目前现代微电子学中应用最广泛的器件之一。结合发光器件和FET的技术，可考虑将QLED和FET集成为QLED-FET（QLED场效应晶体管）发光器件，从而充分利用QLED的巨大应用前景。随着小尺寸、被动驱动技术的日渐成熟，大尺寸、主动驱动技术显示成为研究主流，且大尺寸显示需要TFT驱动技术，因此QLED-FET集成发光器件需要将发光单元集成于Si基等非透明衬底的，一方面利用Si基衬底与电路更好的集成效果，另一方面可通过制备顶发射器件解决传统底发射器件难与TFT相结合的问题。但对于顶发射发光器件，其发光效率不高，且发光单色性不佳。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管及制备方法，旨在解决现有的顶发射发光器件发光效率不高、发光单色性不佳等问题。本专利技术的技术方案如下：一种具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管，其中，依次包括：衬底、第一电极、绝缘层、第二电极、功能层、第三电极，所述第一电极为反射电极，所述第二电极为透明电极，所述第三电极为半反射电极。所述的具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管，其中，所述功能层依次包括：空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层。所述的具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管，其中，所述功能层依次包括：电子注入层、电子传输层、量子点发光层、空穴传输层。所述的具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管，其中，所述绝缘层为PMMA或PI。所述的具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管，其中，所述绝缘层的厚度为10~300nm。所述的具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管，其中，所述第三电极为双层结构。所述的具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管，其中，所述第三电极的第一层为Al，第二层为Ag。所述的具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管，其中，所述第一电极为Al电极或Ag电极。一种具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管，其中，依次包括：第一电极、反射层、绝缘层、第二电极、功能层、第三电极，所述第二电极为透明电极，所述第三电极为半反射电极。一种如上所述的具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管的制备方法，其中，包括步骤：A、在衬底上沉积第一电极，所述第一电极为反射电极；B、在第一电极上旋涂一层绝缘层；C、在绝缘层上制备第二电极，所述第二电极为透明电极；D、在第二电极上制作功能层；E、在功能层上制作第三电极，所述第三电极为半反射电极。有益效果：本专利技术对顶发射QLED场效应晶体管电极进行结构改进和优化，通过衬底的反射电极，及顶部的半反射电极，使得该顶发射器件形成光学微腔。利用光的干涉作用，实现对光的选择性，增强了出射光波长的单色性和垂直方向发光效率。附图说明图1为本专利技术具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管较佳实施例的结构示意图。图2为本专利技术具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管的制备方法较佳实施例的流程图。图3为本专利技术具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管第一实施例的结构示意图。图4为本专利技术具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管第二实施例的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管及制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，图1为本专利技术一种具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管较佳实施例的结构示意图，如图所示，依次包括：衬底10、第一电极11、绝缘层12、第二电极13、功能层14、第三电极15，所述第一电极11为反射电极，所述第二电极13为透明电极，所述第三电极15为半反射电极。本专利技术的顶发射量子点场效应晶体管，在底部制作反射电极（即不透明电极）和在顶部制作半反射电极（即半透明电极），使整个器件内形成了光学微腔；另外，可通过控制调节微腔长度来调节微腔干涉效应，实现对光源出射光的选择和加强，提高器件发光单色性。而微腔长度通过改变绝缘层厚度来实现调节，本专利技术不采用ITO和电荷传输层来作为微腔调节层，可避免采用ITO作为微腔调节层带来的工艺复杂性及通过调节电荷传输层作为微腔调节层带来对器件性能的影响等缺点。具体来说，形成光学微腔的方式主要是需要一个全反射层（即底部的反射电极）和半反射层（即顶部的半反射电极），从而组成谐振腔（即光学微腔）。在本专利技术的器件中，光学微腔的形成来自于第一电极11（即FET栅极）和第三电极15（作为FET漏极和QLED阳极），其中的第一电极11具有较强的光反射作用，第三电极15具备对器件内部光的半反射半透射作用，故第一电极11和第三电极15的存在可形成谐振腔，由于光的干涉作用，光源产生的出射光会得到选择、加强和窄化。其原理在于光的干涉作用会对某一波长的光进行加强并相对减弱其他波长的光，使得出射光单色性高、强度高。光学微腔的调节依据来源于法布里-珀罗(Fabry-Perot)谐振方程，，器件发光波长λ与微腔长度L呈现一定的正比关系。因此通过对微腔长度的调制可以实际上保证出射光的单色性和强度，达到可控目的。微腔长度为顶电极（第三电极15）与底电极（第一电极11）之间长度，因此可通过中间层的厚度增加来实现调节目的，本专利技术选用FET中介质层（即绝缘层12）的厚度来进行调节，一方面避免QLED发光单元厚度变化对器件影响，一方面成本较低，方法简便，简单可靠。相对于通过控制ITO厚度的方法，本专利技术避免了较厚的ITO在成本及工艺等方面更高的要求。本专利技术中，所述衬底10优选为硅基衬底。在硅基衬底上形成“电容单元”，其中的电容单元包括第一电极11和绝缘层12，其中的绝缘层12作为微腔长度调节层，即通过不同的绝缘层12厚度可以调节整个器件从反射电极（第一电极11）到半反射电极（第三电极15）之间的（微腔）长度，即不同的发光波长λ对应所需调节的绝缘层12厚度，优选的，所述绝缘层12厚度为10~300nm。电容单元上为“发光单元”QLED。电容单元即为晶体管，控制QLED的发光。所述第一电极11优选为Al电极或Ag电极，其光反射效果较好，厚度优选1-100nm，所述第一电极作为FET栅极，同时作为FET阳极或FET阴极。所述的绝缘层12优选为PMMA或PI。所述第二电极13优选为ITO或者IZO，第二电极13为透明电极，如通过溅射方式在绝缘层上沉积一层ITO层作为FET源极，并作为FET阴极或FET阳极，另外所述第二电极13还作为QLED阳极或QLED阴极。根据QLED的结构不同，例如所述功能层14依次包括：空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层。或者，所述功能层14依次包括：电子注入层、电子传输层、量子点发光层、空穴传输层，另外，还可根据需要增加空穴注入层，那么所述功能层14依本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管，其特征在于，依次包括：衬底、第一电极、绝缘层、第二电极、功能层、第三电极，所述第一电极为反射电极，所述第二电极为透明电极，所述第三电极为半反射电极。

【技术特征摘要】
1.一种具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管，其特征在于，依次包括：衬底、第一电极、绝缘层、第二电极、功能层、第三电极，所述第一电极为反射电极，所述第二电极为透明电极，所述第三电极为半反射电极。2.根据权利要求1所述的具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管，其特征在于，所述功能层依次包括：空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层。3.根据权利要求1所述的具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管，其特征在于，所述功能层依次包括：电子注入层、电子传输层、量子点发光层、空穴传输层。4.根据权利要求1所述的具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管，其特征在于，所述绝缘层为PMMA或PI。5.根据权利要求1所述的具有微腔结构的顶发射QLED场效应晶体管，其特征在于，所述绝缘层的厚度为10~300nm。6.根据权利要求1所述的具有微腔结构的顶发射QLED场效...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛征航，向超宇，李乐，张滔，张东华，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44