量子点发光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术属于显示技术领域，具体涉及一种量子点发光二极管及其制备方法。该量子点发光二极管包括底电极、顶电极以及设置在所述底电极和所述顶电极之间的量子点发光层，所述量子点发光二极管为底发射型量子点发光二极管，所述底电极靠近所述量子点发光层的表面设置有纳米柱微结构；所述纳米柱微结构中的纳米柱的侧边包覆有用于形成环形微腔的第一材料层，相邻两纳米柱侧边包覆的所述第一材料层之间设有第二材料，所述第一材料层的折射率大于所述纳米柱的折射率，且所述第一材料层的折射率大于第二材料的折射率。该纳米柱微结构在光输出方向对输出光进行一定程度的振荡放大、限制引导，降低波导模式，从而提高器件出光效率。

【技术实现步骤摘要】
量子点发光二极管及其制备方法
本专利技术属于显示
，具体涉及一种量子点发光二极管及其制备方法。
技术介绍
近年来，QLED(QuantumDotLightEmittingDiode，量子点发光二极管)和OLED(OrganicLightEmittingDiode，有机发光二极管)由于其高亮度、低功耗、广色域等优点获得了越来越多的关注，逐渐成为显示领域的两大主流技术，并形成分庭抗礼之势。而QLED因其低启亮电压、窄发光峰、发光波长可调等优势，展示出了巨大的应用潜力。而在QLED器件性能方面，器件的出光效率较低一直是研究者们关注的重点之一。目前常用的提高器件出光效率的方法有基于微腔效应控制器件厚度、利用布拉格反射镜、光子晶体等，但此类方法通常工序复杂，控制难度高，不利于实施。因此，现有技术有待改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种量子点发光二极管及其制备方法，旨在解决现有QLED器件的出光效率低的技术问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术一方面提供一种量子点发光二极管，包括底电极、顶电极以及设置在所述底电极和所述顶电极之间的量子点发光层，所述量子点发光二极管为底发射型量子点发光二极管，所述底电极靠近所述量子点发光层的表面设置有纳米柱微结构；所述纳米柱微结构中的纳米柱的侧边包覆有用于形成环形微腔的第一材料层，相邻两纳米柱侧边包覆的所述第一材料层之间设有第二材料，所述第一材料层的折射率大于所述纳米柱的折射率，且所述第一材料层的折射率大于第二材料的折射率。本专利技术提供的量子点发光二极管中，在底电极靠近所述量子点发光层的表面设置有纳米柱微结构，该纳米柱微结构中的纳米柱周围包覆有用于形成环形微腔的第一材料层，所述第一材料层的折射率大于与其相邻的所述纳米柱和第二材料的折射率；该第一材料层包覆在纳米柱周围形成环形微腔结构，当从量子点发光层出射的光在传播过程中，经过环形微腔结构时，可以在高低折射率材料界面(第一材料层与相邻两材料的界面)部分形成全反射(因为第一材料层的折射率大于纳米柱的折射率、且大于第二材料层的折射率)，这样使得光在微小腔体内部(即在第一材料层内)传导，从而减少光损失，该纳米柱微结构在光输出方向对输出光进行一定程度的振荡放大、限制引导，减少波导模式，从而提高器件出光效率。本专利技术另一方面提供一种量子点发光二极管的制备方法，包括如下步骤：提供底电极；在所述底电极表面制备纳米柱微结构；在所述纳米柱微结构中的纳米柱侧边包覆一层用于形成环形微腔的材料层；在相邻两纳米柱侧边包覆的所述第一材料层之间沉积第二材料；其中，所述第一材料层的折射率大于所述纳米柱的折射率，且所述第一材料层的折射率大于第二材料的折射率。本专利技术提供的量子点发光二极管的制备方法是一种可重复性高、成本低廉的高出光效率的器件制备方法，该制备方法中，在底电极表面制备特有的纳米柱微结构(即该纳米柱微结构中的纳米柱周围包覆有用于形成环形微腔的第一材料层，相邻两纳米柱侧边包覆的所述第一材料层之间设有第二材料，所述第一材料层的折射率大于所述纳米柱和第二材料的折射率)；该第一材料层包覆在纳米柱周围形成环形微腔结构，当从量子点发光层出射的光在传播过程中，经过环形微腔结构时，可以减少光损失，而且在光输出方向对输出光进行一定程度的振荡放大、限制引导，减少波导模式，最终制得的器件的出光效率得到大幅提升。附图说明图1为本专利技术实施例一种高折射率环形微腔QLED器件的结构示意图；图2为本专利技术实施例一种量子点发光二极管的制备方法流程图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。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。一方面，本专利技术实施例提供了一种量子点发光二极管，包括底电极、顶电极以及设置在所述底电极和所述顶电极之间的量子点发光层，所述量子点发光二极管为底发射型量子点发光二极管，所述底电极靠近所述量子点发光层的表面设置有纳米柱微结构；所述纳米柱微结构中的纳米柱的侧边包覆有用于形成环形微腔的第一材料层，相邻两纳米柱侧边包覆的所述第一材料层之间设有第二材料，所述第一材料层的折射率大于所述纳米柱的折射率，且所述第一材料层的折射率大于第二材料的折射率。本专利技术实施例提供的量子点发光二极管中，在底电极靠近所述量子点发光层的表面设置有纳米柱微结构，该纳米柱微结构中的纳米柱周围包覆有用于形成环形微腔的第一材料层，所述第一材料层的折射率大于所述纳米柱和第二材料的折射率；该第一材料层包覆在纳米柱周围形成环形微腔结构，当从量子点发光层出射的光在传播过程中，经过环形微腔结构时，可以在高低折射率材料界面(即第一材料层与相邻两材料的界面)部分形成全反射(因为第一材料层的折射率大于纳米柱的折射率、且大于第二材料层的折射率)，这样使得光在微小腔体内部(即在第一材料层内)传导，从而减少光损失，该纳米柱微结构在光输出方向对输出光进行一定程度的振荡放大、限制引导，减少波导模式，从而提高器件出光效率。本专利技术对传统QLED器件进行优化改进，通过在底电极表面引入高折射率的环形微腔结构，可在光输出方向对输出光进行一定程度的振荡放大、限制引导，减少波导模式，从而提高器件出光效率。通过综合调控环形微腔的直径、厚度、折射率等参数，从而实现对不同组分材料、不同材料层厚度、不同结构的QLED器件进行适配优化，获得更高的出光效率。进一步地，本专利技术实施例的量子点发光二极管中，所述纳米柱微结构可以为相同纳米柱组成的纳米柱阵列，也可以是不同尺寸纳米柱组成的无序纳米柱微结构，只要纳米柱侧边包覆一层折射率大于所述纳米柱和第二材料的折射率的第一材料层，均可实现本专利技术的目的，均在本专利技术的保护范围内。而对于所述第一材料层，只要包覆在纳米柱侧边即可，至于纳米柱的顶端，可包覆该第一材料层也可以不包覆该第一材料层，均可实现本专利技术的目的，均在本专利技术的保护范围内。进一步，本专利技术实施例的量子点发光二极管中，包覆在纳米柱周围的所述第一材料层的材料选自氧化钼、氧化铟锡、氮化硅、硒化锌中的至少一种；这些材料具有高透光率，可在纳米柱周围形成高折射率的环形微腔。进一步地，本专利技术实施例的量子点发光二极管中，相邻两个所述纳米柱的间距为100-800nm。在该间距范围内，纳米柱侧边可以更好地实现第一材料层包覆，同时包覆有第一材料层后，相邻两个纳米柱之间还留有间隙，用于填充第二材料(如回填层材料或功能层材料)进一步地，所述纳米柱微结构表面设置有一层回填层，所述回填层的材料为所述第二材料填充在相邻两纳米柱侧边包覆的所述第一材料层之间，且所述第一材料层的折射率大于所述回填层的折射率。回填层材料的选择条件为，其折射率小于包覆在纳米柱周围的第一材料层的折射率。进一步，此时回填层和量子点发光层之间还可以设置有功能层，通过先设置回填层，形成平整的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点发光二极管，包括底电极、顶电极以及设置在所述底电极和所述顶电极之间的量子点发光层，所述量子点发光二极管为底发射型量子点发光二极管，其特征在于，所述底电极靠近所述量子点发光层的表面设置有纳米柱微结构；/n所述纳米柱微结构中的纳米柱的侧边包覆有用于形成环形微腔的第一材料层，相邻两纳米柱侧边包覆的所述第一材料层之间设有第二材料，所述第一材料层的折射率大于所述纳米柱的折射率，且所述第一材料层的折射率大于第二材料的折射率。/n

【技术特征摘要】
1.一种量子点发光二极管，包括底电极、顶电极以及设置在所述底电极和所述顶电极之间的量子点发光层，所述量子点发光二极管为底发射型量子点发光二极管，其特征在于，所述底电极靠近所述量子点发光层的表面设置有纳米柱微结构；
所述纳米柱微结构中的纳米柱的侧边包覆有用于形成环形微腔的第一材料层，相邻两纳米柱侧边包覆的所述第一材料层之间设有第二材料，所述第一材料层的折射率大于所述纳米柱的折射率，且所述第一材料层的折射率大于第二材料的折射率。


2.如权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述纳米柱微结构表面设置有回填层，所述回填层的材料为所述第二材料填充在相邻两纳米柱侧边包覆的所述第一材料层之间，且所述第一材料层的折射率大于所述回填层的折射率。


3.如权利要求2所示的量子点发光二极管，其特征在于，所述底电极为阳极，所述顶电极为阴极，所述回填层与所述量子点发光层之间设置有空穴功能层；和/或，所述顶电极与所述量子点发光层之间设置有电子功能层；或者，
所述底电极为阴极，所述顶电极为阳极，所述回填层与所述量子点发光层之间设置有电子功能层；和/或，所述顶电极与所述量子点发光层之间设置有空穴功能层。


4.如权利要求1所示的量子点发光二极管，其特征在于，所述底电极为阳极，所述顶电极为阴极，所述纳米柱微结构表面设置有空穴功能层，所述空穴功能层的材料为所述第二材料填充在相邻两纳米柱侧边包覆的所述第一材料层之间，且所述第一材料层的折射率大于所述空穴功能层的折射率；和/或，
所述顶电极与所述量子点发光层之间设置有电子功能层。


5.如权利要求4所示的量子点发光二极管，其特征在于，所述空穴功能层为空穴注入层。


6.如权利要求1所示的量子点发光二极管，其特征在于，所述底电极为阴极，所述顶电...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷卉，曹蔚然，
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