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若干纳米柱组成的纳米柱阵列；所述纳米柱阵列中，所述纳米柱阵列中，所述纳米柱的直径为λ/(4×n

【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若干纳米柱组成的纳米柱阵列；所述纳米柱阵列中，所述纳米柱的直径为λ/(4×n1)，且任意相邻两个纳米柱之间的间距均为λ/(4×n2)；其中，λ为所述量子点发光二极管的输出光中心波长，n1为所述纳米柱的折射率，n2为所述纳米柱之间的填充材料的折射率，且n1≠n2。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若干纳米柱组成的纳米柱阵列；该纳米柱阵列中，所述纳米柱的直径为λ/(4×n1)，且任意相邻两个纳米柱之间的间距均为λ/(4×n2)，可以理解为纳米柱的横向光学厚度与纳米柱之间的填充材料的横向光学厚度相同。如此，每根纳米柱周围均等间距地分布六根相同的纳米柱，并向外延伸若干个周期，在横向上形成了高、低两个不同折射率材料交替重复若干个周期的特殊六角密排多层结构，从而形成了类似于环形布拉格反射镜的效果，当从量子点发光层出射的光在传播过程中，经过布拉格反射镜时，可将原本从器件侧面发出的光部分反射至器件底部出射，从而减少了侧面出光，可大幅提升器件的出光效率。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阵列；所述纳米柱阵列中，所述纳米柱的直径为λ/(4×n1)，且任意相邻两个纳米柱之间的间距均为λ/(4×n2)；其中，λ为所述量子点发光二极管的输出光中心波长，n1为所述纳米柱的材料的折射率，n2为所述纳米柱之间的填充材料的折射率，且n1≠n2。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，在底电极的表面制备有相同纳米柱组成的纳米柱阵列，所述纳米柱阵列中，所述纳米柱的直径为λ/(4×n1)，且任意相邻两个纳米柱之间的间距均为λ/(4×n2)，这样的纳米柱阵列形成了类似于环形布拉格反射镜的效果，从而使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1中的带有类环形布拉格反射镜纳米柱阵列结构的QLED器件结构示意图；图2本专利技术的量子点发光二极管的制备方法流程图；图3为在ITO层表面制备的单层PS纳米球薄膜的剖视图；图4为在ITO层表面制备的单层PS纳米球薄膜的俯视图；图5为刻蚀单层PS纳米球薄膜调控PS纳米球大小的结果图；图6为用刻蚀液对覆盖了单层PS纳米球薄膜的ITO层的结构图；图7为去除了PS纳米球后获得的带有纳米柱阵列结构的ITO层的剖视图；图8为去除了PS纳米球后获得的带有纳米柱阵列结构的ITO层的俯视图，该ITO层具有类环形布拉格反射镜结构。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若干纳米柱组成的纳米柱阵列；所述纳米柱阵列中，所述纳米柱的直径为λ/(4×n1)，且任意相邻两个纳米柱之间的间距均为λ/(4×n2)；其中，λ为所述量子点发光二极管的输出光中心波长，n1为所述纳米柱的折射率，n2为所述纳米柱之间的填充材料的折射率，且n1≠n2。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若干纳米柱组成的纳米柱阵列；该纳米柱阵列中，所述纳米柱的直径为λ/(4×n1)，且任意相邻两个纳米柱之间的间距均为λ/(4×n2)，可以理解为纳米柱的横向光学厚度与纳米柱之间的填充材料的横向光学厚度相同。如此，每根纳米柱周围均等间距地分布六根相同的纳米柱，并向外延伸若干个周期，在横向上形成了高、低两个不同折射率材料交替重复若干个周期的特殊六角密排多层结构，从而形成了类似于环形布拉格反射镜的效果；如图8所示，每根纳米柱周围均等间距(b为相邻纳米柱之间间距，b＝λ/(4×n2))地分布六根相同的纳米柱，且该间距与纳米柱直径相同(a为纳米柱直径，a＝λ/(4×n1))，当从量子点发光层出射的光在传播过程中，经过类形环布拉格反射镜时，可将原本从器件侧面发出的光部分反射至器件底部出射，从而减少了侧面出光，可大幅提升器件的出光效率。需要说明的是，在本方案具体实施时，发光二极管的输出光中心波长主要是由量子点发光材料的发光波长决定的，例如在设计一个蓝光量子点发光二极管时，由于蓝光的波长范围通常是400～480nm，其中心波长是440nm，但是由于发光二级管使用过程中，由于各种原因，例如材料老化，器件老化等各种因素影响，在使用过程(例如整个生命周期中)中心波长会发生变化，本方案中的中心波长需要考虑到这些因素，因此本专利技术实施例中的中心波长是以某一单色的标准中心波长为中心的浮动值，即中心波长λ＝标准中心波长λ0±Δλ，具体Δλ的取值，本领域技术人员可以根据其具体实施的经验选择，例如对于蓝光，Δλ可以取20nm，因此，由于设计发光二级管的中心波长是一个范围值，在应用本方案时，设计纳米柱的直径时，则可以根据λ/(4×n1)的范围，具体选择一个合适的具体直径。进一步地，针对其他颜色的量子点发光二极管，本专利技术实施例与蓝光类似，本专利技术实施例在此不作赘述。进一步地，本专利技术实施例的量子点发光二极管中，可根据出光中心波长的需要，可通过调控纳米柱阵列中纳米柱的直径、周期、高度等，匹配最优的类环形布拉格反射镜纳米柱阵列。进一步地，本专利技术实施例的量子点发光二极管本文档来自技高网...

【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若干纳米柱组成的纳米柱阵列；/n所述纳米柱阵列中，所述纳米柱的直径为λ/(4×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若干纳米柱组成的纳米柱阵列；
所述纳米柱阵列中，所述纳米柱的直径为λ/(4×n1)，且任意相邻两个纳米柱之间的间距均为λ/(4×n2)；其中，λ为所述量子点发光二极管的输出光中心波长，n1为所述纳米柱的折射率，n2为所述纳米柱之间的填充材料的折射率，且n1≠n2。


2.如权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述纳米柱阵列表面设置有回填层，所述回填层的材料为所述填充材料填充在相邻两纳米柱之间，所述纳米柱的折射率与所述回填层的折射率不相等。


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，所述底电极为阴极，所述顶电极为阳极，所述纳米柱阵列表面设置有电子功能层，所述电子功能层的材料为所述填充材料填充在相邻两纳米柱之间，所述电子功能层的折射率与所述纳米柱的折射率不相等；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。


5.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，所述纳米柱阵列表面设置有空穴功能层，所述空穴功能层的材料为所述填充材料填充在相邻两纳米柱之间，所述空穴功能层的折射率与所述纳米柱的折射率不相等；和/或，
所述顶电极与所述量子点发光...

【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