[发明专利]光子晶体及其制备方法和发光二极管

权利要求书

1.一种光子晶体，其特征在于，包括本体结构及多个量子点，所述本体结构形成有能够容置空气的微腔，所述微腔的侧壁由稀土发光材料和分散在所述稀土发光材料中的量子点构成，所述量子点能够吸收稀土发光材料产生的部分发射光，所述量子点与所述稀土发光材料形成复合物；所述光子晶体的光子带隙能够部分抑制由所述光子晶体内部的所述稀土发光材料产生的且不由所述量子点吸收的发射光，所述稀土发光材料选自稀土离子掺杂的无机纳米材料，所述稀土发光材料中的稀土离子选自Ce³⁺、Ce⁴⁺、Pr³⁺、Pr⁴⁺、Pr⁵⁺、Nd³⁺、Sm²⁺、Sm³⁺、Eu²⁺、Eu³⁺、Gd³⁺、Tb³⁺、Tb⁴⁺、Dy³⁺、Dy⁴⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Yb²⁺、Yb³⁺中的至少一种，所述量子点选自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族单质中的至少一种。

2.如权利要求1所述的光子晶体，其特征在于，所述本体结构为反蛋白石结构；和/或，

所述量子点表面包覆有二氧化硅层。

3.如权利要求2所述的光子晶体，其特征在于，所述本体结构中有直径为200-500 nm的微腔，所述微腔的侧壁由所述稀土发光材料和分散在所述稀土发光材料中的量子点构成；和/或

所述本体结构是厚度为1-10μm的膜；和/或，

所述二氧化硅层的厚度为0.5-1nm；和/或，

所述二氧化硅层表面连接有硅烷偶联剂，其中，所述硅烷偶联剂中的硅烷氧基与所述二氧化硅层相结合，所述硅烷偶联剂中的有机官能基与所述稀土发光材料相结合；和/或，

所述量子点表面结合有含巯基的配体，且所述含巯基的配体位于所述量子点和所述二氧化硅层之间。

4.如权利要求1所述的光子晶体，其特征在于，所述稀土发光材料的摩尔量与所述量子点的质量之比为（1-4）mol：（50-100）mg。

5.一种光子晶体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

形成含有稀土发光材料前驱体和量子点的混合溶液；

提供结构模板，将所述混合溶液加入所述结构模板的间隙中，并煅烧处理去除所述结构模板，以形成如权利要求1所述的光子晶体。

6.如权利要求5所述的光子晶体的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中的量子点表面包覆有二氧化硅层；和/或，

所述混合溶液中的量子点表面结合有含巯基的配体；和/或，

所述混合溶液中的稀土发光材料前驱体包括稀土化合物和无机基质前驱体；和/或，

所述混合溶液中的所述稀土发光材料前驱体中的无机基质前驱体的摩尔量与所述量子点的质量之比为（1-4）mol：（50-100）mg。

7.如权利要求5所述的光子晶体的制备方法，其特征在于，将所述混合溶液加入所述结构模板的间隙中：将所述混合溶液与所述结构模板混合，然后静置处理；和/或，

所述煅烧处理的步骤包括：以0.5-2℃/min的升温速度升温至400-1000℃进行煅烧；和/或，

所述结构模板为蛋白石模板，所述结构模板由直径为200-500 nm的聚合物微球组成。

8.一种发光二极管，包括阳极、阴极以及位于所述阳极和阴极之间的发光层，其特征在于，所述发光层由权利要求1-4任一项所述的光子晶体或权利要求5-7任一项所述的制备方法得到的光子晶体组成。