一种顶发射白光量子点场效应晶体管器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种顶发射白光量子点场效应晶体管器件及其制备方法，其中，所述器件包括依次叠放的基底、第一电极、绝缘层、第二电极、量子点发光层以及第三电极，所述基底预先刻蚀成具有三个不同高度的表面，在相邻不同高度表面形成的阶梯位置处设置有向上延伸直至与所述第三电极下表面接触的第一绝缘隔离层和第二绝缘隔离层，所述第一电极为全反射电极，所述第二电极为透明电极，所述第三电极为半透明电极。本发明专利技术实现了单个像素点的独立发光要求以及微腔效应对器件发光的单色性和发光效率的增强；同时本发明专利技术还优化了器件的微腔结构，并简化了工艺过程，整体提高了器件的集成度，降低了器件的制备难度。

A top emitting white quantum dot field-effect transistor device and its preparation method

The invention discloses a top-emitting white-light quantum dot field effect transistor device and a preparation method thereof, wherein the device comprises a substrate, a first electrode, an insulating layer, a second electrode, a quantum dot luminous layer and a third electrode which are successively stacked, and the substrate is pre-etched into a surface having three different heights and not adjacent to each other. The first electrode is a total reflection electrode, the second electrode is a transparent electrode, and the third electrode is a translucent electrode. The invention realizes the independent luminous requirement of a single pixel and the enhancement of the monochromaticity and luminous efficiency of the device by the microcavity effect; meanwhile, the invention also optimizes the microcavity structure of the device, simplifies the process, improves the integration of the device as a whole, and reduces the difficulty of preparation of the device.

【技术实现步骤摘要】
一种顶发射白光量子点场效应晶体管器件及其制备方法
本专利技术涉及平板显示领域，尤其涉及一种顶发射白光量子点场效应晶体管器件及其制备方法。
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。另外在电子技术的发展背景下，场效应晶体管（FET）也成为了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QLED-FET发光器件，实现充分利用QLED的巨大应用背景。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，且更大尺寸的显示需要TFT驱动技术，现有技术通过制备QLED-FET的顶发射发光器件以解决传统底发射发光器件难与TFT相结合的问题；然而，对于顶发射量子点发光器件，其仍然存在发光效率低以及发光单色性较弱的问题。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一种含微腔结构的顶发射场效应晶体管器件及其制备方法，旨在解决现有的顶发射量子点场效应晶体管器件发光效率低以及发光单色性较弱的问题。本专利技术的技术方案如下：一种顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其中，包括依次叠放的基底、第一电极、绝缘层、第二电极、量子点发光层以及第三电极，所述基底预先刻蚀成具有三个不同高度的表面，在相邻不同高度表面形成的阶梯位置处设置有向上延伸直至与所述第三电极下表面接触的第一绝缘隔离层和第二绝缘隔离层，所述第一电极为全反射电极，所述第二电极为透明电极，所述第三电极为半透明电极。较佳地，所述的顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其中，所述第二电极与所述量子点发光层之间还设置有空穴传输层，所述第三电极与所述量子点发光层之间还设置有电子传输层。较佳地，所述的顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其中，所述量子点发光层包括红光量子点发光层、绿光量子点发光层以及蓝光量子点发光层。较佳地，所述的顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其中，所述量子点发光层的厚度为10-100nm。较佳地，所述的顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其中，所述绝缘层、第一绝缘隔离层及第二绝缘隔离层的材料均为有机聚合物材料。较佳地，所述的顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其中，所述顶发射白光量子点场效应晶体管器件为正型结构，包括从下至上依次叠放的基底、第一电极、绝缘层、第二电极、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层以及第三电极，所述第二电极为阳极，第三电极为阴极。较佳地，所述的顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其中，所述顶发射白光量子点场效应晶体管器件为反型结构，包括从下至上依次叠放的基底、第一电极、绝缘层、第二电极、电子传输层、量子点发光层、空穴传输层及第三电极，所述第二电极为阴极，第三电极为阳极。较佳地，所述的顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其中，所述电子传输层的材料为n型ZnO、TiO2、SnO、Ta2O3、AlZnO、ZnSnO、InSnO、Alq3、Ca、Ba、CsF、LiF、CsCO3中的一种或多种。较佳地，所述的顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其中，所述空穴传输层的材料为PVK、Poly-TPD和TFB中的一种或多种。一种顶发射白光量子点场效应晶体管器件的制备方法，其中，包括步骤：A、预先将基底刻蚀成具有三个不同高度的表面，相邻不同高度的表面形成阶梯位；B、在所述基底三个不同高度的表面上沉积非连续性的第一电极；C、在所述第一电极表面涂布绝缘材料，并通过刻蚀处理在第一电极表面形成绝缘层以及在所述阶梯位置处形成第一绝缘隔离层和第二绝缘隔离层；D、在所述绝缘层表面沉积第二电极；E、在所述第二电极表面沉积量子点发光层；F、在所述量子点发光层表面沉积第三电极。有益效果：本专利技术通过将第一电极设置为全反射电极并将第三电极设置为半透明电极，从而形成光学微腔，通过对基底进行刻蚀处理以满足不同发光波长像素点对微腔腔长的不同需求，同时利用绝缘层作为不同像素点的隔离设置，以实现单个像素点的独立发光要求，同时实现微腔效应对器件发光的单色性以及发光效率的增强；进一步，本专利技术还优化了器件的微腔结构，并简化了工艺过程，整体提高了器件的集成度，降低了器件的制备难度。附图说明图1为本专利技术一种顶发射白光量子点场效应晶体管器件较佳实施例的结构示意图;图2为本专利技术一种顶发射白光量子点场效应晶体管器件正型结构较佳实施例的示意图;图3为本专利技术一种顶发射白光量子点场效应晶体管器件反型结构较佳实施例的示意图。具体实施方式本专利技术提供一种顶发射白光量子点场效应晶体管器件及其制备方法，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为本专利技术提供的一种顶发射白光量子点场效应晶体管器件较佳实施例的示意图，如图所示，所述器件包括依次叠放的基底10、第一电极20、绝缘层30、第二电极40、量子点发光层50以及第三电极60，所述基底10预先刻蚀成具有三个不同高度的表面，在相邻不同高度表面形成的阶梯位置处设置有向上延伸直至与所述第三电极60下表面接触的第一绝缘隔离层31和第二绝缘隔离层32，所述第一电极10为全反射电极，所述第二电极40为透明电极，所述第三电极60为半透明电极。具体来说，形成光学微腔的方式主要是将光源置于一个全反射层和半反射半透射层组成的谐振腔中；在本专利技术中，由于第一电极为：对光具有较强反射作用的全反射底电极，所述第三电极为：对光具有半反射半透射作用的半透明顶电极，因此，所述第一电极和第三电极可形成谐振腔，位于谐振腔内部的量子点发光层所产生的出射光在光的干涉作用下，会对某一波长的光进行加强并相对减弱其他波长的光，从而使得出射光单色性高、强度高；进一步，在本专利技术中，所述第一电极优选为Al电极或Ag电极，其光反射效果较好，所述第一电极的厚度优选为1-100nm（例如50nm）；所述第二电极为透明电极，其材料优选为ITO或IZO；所述第三电极为半透明电极，其是由Al（10nm）和Ag（2nm）组成的双层结构。进一步，由于微腔的调节来源于法布里-珀罗(Fabry-Perot)谐振方程，根据所述法布里-珀罗谐振方程公式可知，器件的发光波长与微腔长度呈现一定的正比关系，因此，通过对微腔长度的调制可以保证出射光的单色性和强度，从而达到可控目的；在本专利技术中，所述微腔长度为第一电极20与第三电极40之间的距离长度，因此，可通过第一电极和第三电极之间的中间层的厚度来实现调节目的，较佳地，本专利技术通过调节绝缘层30的厚度以达到调节微腔长度的目的；进一步，由于不同发光波长像素点对微腔长度的要求不同，为此，本专利技术通过对基底进行刻蚀处理得到具有不同高度的表面，从而满足器件对微腔长度调节的需求。进一步，本专利技术通过第一绝缘隔离层和第二绝缘隔离层将不同发光波长的像素点进行隔离，实现了器件发射白光的要求，整体提高了器件的集成度、简化了工艺过程，同时降低了器件的制备难度。也就是说，由于本专利技术提供的器件为白光量子点场效应晶体管，其包括RGB三个不同的单色发光器件，所述三个不同的单色发光器件是通过第一绝缘隔离层和第二绝缘隔离层隔开的，所述三个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其特征在于，包括依次叠放的基底、第一电极、绝缘层、第二电极、量子点发光层以及第三电极，所述基底预先刻蚀成具有三个不同高度的表面，在相邻不同高度表面形成的阶梯位置处设置有向上延伸直至与所述第三电极下表面接触的第一绝缘隔离层和第二绝缘隔离层，所述第一电极为全反射电极，所述第二电极为透明电极，所述第三电极为半透明电极。

【技术特征摘要】
1.一种顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其特征在于，包括依次叠放的基底、第一电极、绝缘层、第二电极、量子点发光层以及第三电极，所述基底预先刻蚀成具有三个不同高度的表面，在相邻不同高度表面形成的阶梯位置处设置有向上延伸直至与所述第三电极下表面接触的第一绝缘隔离层和第二绝缘隔离层，所述第一电极为全反射电极，所述第二电极为透明电极，所述第三电极为半透明电极。2.根据权利要求1所述的顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其特征在于，所述第二电极与所述量子点发光层之间还设置有空穴传输层，所述第三电极与所述量子点发光层之间还设置有电子传输层。3.根据权利要求1所述的顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其特征在于，所述量子点发光层包括红光量子点发光层、绿光量子点发光层以及蓝光量子点发光层。4.根据权利要求1所述的顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其特征在于，所述量子点发光层的厚度为10-100nm。5.根据权利要求1所述的顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其特征在于，所述绝缘层、第一绝缘隔离层及第二绝缘隔离层的材料均为有机聚合物材料。6.根据权利要求2所述的顶发射白光量子点场效应晶体管器件，其特征在于，所述顶发射白光量子点场效应晶体管器件为正型结构，包括从下至上依次叠放的基底、第一电极、绝缘层、第二电极、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层...

【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