[發(fā)明專利]光子晶體及其制備方法和發(fā)光二極管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911383366.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113046082B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉煒浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: TCL科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C09K11/88
• 分類號(hào): C09K11/88;H01L33/02;H01L33/18
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 方良

1.一種光子晶體，其特征在于，包括本體結(jié)構(gòu)及多個(gè)量子點(diǎn)，所述本體結(jié)構(gòu)形成有能夠容置空氣的微腔，所述微腔的側(cè)壁由稀土發(fā)光材料和分散在所述稀土發(fā)光材料中的量子點(diǎn)構(gòu)成，所述量子點(diǎn)能夠吸收稀土發(fā)光材料產(chǎn)生的部分發(fā)射光，所述量子點(diǎn)與所述稀土發(fā)光材料形成復(fù)合物；所述光子晶體的光子帶隙能夠部分抑制由所述光子晶體內(nèi)部的所述稀土發(fā)光材料產(chǎn)生的且不由所述量子點(diǎn)吸收的發(fā)射光，所述稀土發(fā)光材料選自稀土離子摻雜的無(wú)機(jī)納米材料，所述稀土發(fā)光材料中的稀土離子選自Ce³⁺、Ce⁴⁺、Pr³⁺、Pr⁴⁺、Pr⁵⁺、Nd³⁺、Sm²⁺、Sm³⁺、Eu²⁺、Eu³⁺、Gd³⁺、Tb³⁺、Tb⁴⁺、Dy³⁺、Dy⁴⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Yb²⁺、Yb³⁺中的至少一種，所述量子點(diǎn)選自II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物和IV族單質(zhì)中的至少一種。

2.如權(quán)利要求1所述的光子晶體，其特征在于，所述本體結(jié)構(gòu)為反蛋白石結(jié)構(gòu)；和/或，

所述量子點(diǎn)表面包覆有二氧化硅層。

3.如權(quán)利要求2所述的光子晶體，其特征在于，所述本體結(jié)構(gòu)中有直徑為200-500 nm的微腔，所述微腔的側(cè)壁由所述稀土發(fā)光材料和分散在所述稀土發(fā)光材料中的量子點(diǎn)構(gòu)成；和/或

所述本體結(jié)構(gòu)是厚度為1-10μm的膜；和/或，

所述二氧化硅層的厚度為0.5-1nm；和/或，

所述二氧化硅層表面連接有硅烷偶聯(lián)劑，其中，所述硅烷偶聯(lián)劑中的硅烷氧基與所述二氧化硅層相結(jié)合，所述硅烷偶聯(lián)劑中的有機(jī)官能基與所述稀土發(fā)光材料相結(jié)合；和/或，

所述量子點(diǎn)表面結(jié)合有含巰基的配體，且所述含巰基的配體位于所述量子點(diǎn)和所述二氧化硅層之間。

4.如權(quán)利要求1所述的光子晶體，其特征在于，所述稀土發(fā)光材料的摩爾量與所述量子點(diǎn)的質(zhì)量之比為（1-4）mol：（50-100）mg。

5.一種光子晶體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

形成含有稀土發(fā)光材料前驅(qū)體和量子點(diǎn)的混合溶液；

提供結(jié)構(gòu)模板，將所述混合溶液加入所述結(jié)構(gòu)模板的間隙中，并煅燒處理去除所述結(jié)構(gòu)模板，以形成如權(quán)利要求1所述的光子晶體。

6.如權(quán)利要求5所述的光子晶體的制備方法，其特征在于，所述混合溶液中的量子點(diǎn)表面包覆有二氧化硅層；和/或，

所述混合溶液中的量子點(diǎn)表面結(jié)合有含巰基的配體；和/或，

所述混合溶液中的稀土發(fā)光材料前驅(qū)體包括稀土化合物和無(wú)機(jī)基質(zhì)前驅(qū)體；和/或，

所述混合溶液中的所述稀土發(fā)光材料前驅(qū)體中的無(wú)機(jī)基質(zhì)前驅(qū)體的摩爾量與所述量子點(diǎn)的質(zhì)量之比為（1-4）mol：（50-100）mg。

7.如權(quán)利要求5所述的光子晶體的制備方法，其特征在于，將所述混合溶液加入所述結(jié)構(gòu)模板的間隙中：將所述混合溶液與所述結(jié)構(gòu)模板混合，然后靜置處理；和/或，

所述煅燒處理的步驟包括：以0.5-2℃/min的升溫速度升溫至400-1000℃進(jìn)行煅燒；和/或，

所述結(jié)構(gòu)模板為蛋白石模板，所述結(jié)構(gòu)模板由直徑為200-500 nm的聚合物微球組成。

8.一種發(fā)光二極管，包括陽(yáng)極、陰極以及位于所述陽(yáng)極和陰極之間的發(fā)光層，其特征在于，所述發(fā)光層由權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的光子晶體或權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的制備方法得到的光子晶體組成。