[发明专利]光子晶体及其制备方法和发光二极管

说明书

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种光子晶体及其制备方法和发光二极管。所述光子晶体包括本体结构及多个量子点，所述本体结构由稀土发光材料构成，所述多个量子点分散在所述本体结构的内部，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。该光子晶体具有很好的稳定性和发光性能，在显示和发光领域具有很好的应用。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种光子晶体及其制备方法和发光二极管。

背景技术

光子晶体(Photonic Crystal，PC)是一种具有显著的光子带隙(Photonic Band-Gap，PBG)特性的周期性电介质结构，它是由两种或两种以上不同的折射率的介质通过周期性排列形成的一种微结构。光子带隙又可称为光子禁带，是满足特定条件且不能在光子晶体中传输的光子能量范围(类似于半导体材料中的电子禁带的概念)。通过光子晶体结构的特点，人们可以有目的性选择某一个波段的光波通过该结构而禁止其他波段的光波通过，因此光子晶体在光子学器件尤其是光通信领域具有潜在的应用价值。在调控荧光材料发光的研究方面，光子晶体也已经取得了长足的进步：如可以实现调制荧光材料的激发光谱、发射光谱、发射光波的频率、传播方向、辐射及非辐射速率，以及增强某些荧光材料的荧光强度。

半导体量子点(Quantum Dot，QD)作为一种新型纳米材料，随着其合成和性能方面的研究日益深入，越来越受到重视。量子点由于其自身的独特性能，具有非常可观的应用前景，如量子点在生物医学方面不仅能够用于与生物分子连接和细胞内吞，实现对生物体细胞组织、肽、蛋白质、DNA等的标记，在临床诊断、基因组学、药物筛选等方面也显示出突破性的潜能；此外在光电器件方面也有着极大的潜力，尤其是对于目前被称为“第四代照明光源”的白光发光二极管。量子点的表面修饰、新型量子点的制备、以及他们作为荧光材料在光电器件等方面的应用是当今前沿研究的热点领域。在显示或照明领域中，量子点通常作为发光层旋涂在电子传输层和空穴传输层之间。然而，电子传输层或空穴传输层上具有一定的官能团或在旋涂过程中使用的溶剂都对量子点的稳定性产生一定影响，导致量子点的发光性能下降。

因此，现有技术有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光子晶体及其制备方法和发光二极管，旨在一定程度解决量子点发光材料不稳定性，从而使量子点的发光性能下降的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种光子晶体，所述光子晶体包括本体结构及多个量子点，所述本体结构由稀土发光材料构成，所述多个量子点分散在所述本体结构的内部，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。

本发明提供的光子晶体中，多个量子点分散在由稀土发光材料构成的本体结构中，并且量子点与稀土发光材料形成复合物，从而使光子晶体中的量子点具有很好的稳定性；该发子晶体发光时，可以利用光子晶体的光子带隙调控发光中心发出的光，而且其中的稀土发光材料的发射光中部分可以被量子点吸收，从而促进稀土发光材料与量子点之间进行能量传递，提高量子点的发光效率；因此，该光子晶体具有很好的稳定性和发光性能，在显示和发光领域具有很好的应用。

本发明另一方面提供一种光子晶体的制备方法，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，以形成光子晶体。

本发明提供的光子晶体的制备方法，其直接将配制的含有稀土发光材料前驱体和量子点的混合溶液加入到结构模板的缝隙中，然后煅烧处理去除该结构模板即得到光子晶体，最终得到的该光子晶体具有很好的稳定性和发光性能，在显示和发光领域具有很好的应用。