[发明专利]一种电致发光器件及其制备方法和显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种电致发光器件及其制备方法和一种显示装置。

背景技术

液晶显示器（Liquid Crystal Display，简称LCD）作为平面显示设备被广泛应用，因其不使用自发光元件，所以需要额外的发光元件，例如背光源（Backlight），因此，液晶显示器厚度较大，结构较难简化。而有源矩阵有机发光二极管（Active Matrix Organic Light Emitting Diode，简称OLED）是近年来发展起来的一种新型的显示技术，由于其采用自发光元件，因此克服了LCD的上述问题，不需要背光源并具有较简单的结构，但由于能用于OLED的有机材料较少，并且这些有机材料易受水分的影响，因此其对真空沉积工艺过程要求严格，为了克服上述限制，现已采用了一些高分子材料，并且已经发现了其他方法，例如喷墨方法、激光诱导热成像方法等，然而，满足上述要求的方法以及元件还没有被实际应用起来，因此，相对于有机发光二极管来说，无机半导体发光还是具有较好的应用前景。

目前对于无机发光二极管，无论是发蓝绿光的氮化镓（GaN）或者发红黄光的磷化铝镓铟（AlGaInP），其发光二极管元件内部发光层发光效率都很高，但由于发光二极管内部各层材料的折射及吸光问题，以致使发光二极管元件的外部实际光输出效率并不高，大部分的光都无法被取出，因此，现有的无机发光二极管的发光效率较低，发光亮度较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种电致发光器件及其制备方法和一种显示装置，用以提高发光效率，进而提高发光亮度。

本发明实施例首先提供一种电致发光器件，包括相对设置的第一电极和第二电极，以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的发光层，其中，所述发光层包括：

位于所述第一电极上呈阵列分布的第一导电类型的纳米线；

包覆所述纳米线的第二导电类型的包覆层，所述包覆层与所述第二电极电连接。

在本发明技术方案中，第一导电类型的纳米线和第二导电类型的包覆层的导电类型不同，例如，纳米线为N型半导体，包覆层为P型半导体，或者，纳米线为P型半导体，包覆层为N型半导体，则相当于在纳米线和包覆层的界面形成PN结，因此相当于形成多个发光二极管，每一根纳米线均为一个发光点，而由于纳米线的直径仅有数十纳米，远小于发光波长（350nm～520nm），因此光可直接透过射出，基本没有折射问题，因此大部分发光二极管所发出的光均可取出，进而大大提高了电致发光器件的发光效率，进而提高发光亮度，并且，由于纳米线的光发射角度极大，可以最大限度解决发光不均匀的问题。另外，本发明的电致发光器件的驱动电压较低，成本较低，并适于大面积发光器件的制作。

对于发光层的纳米线的设计，优选的，所述纳米线的长度为1～5mm，直径为100～500nm，密度为7×10⁶～5×10⁷根/平方微米。

对于发光层的包覆层的设计，优选的，所述包覆层的厚度为20～500nm。

当包覆层的厚度较薄时，可能不能完全覆盖纳米线，导致部分位置不能形成PN结，降低发光效率，当包覆层厚度较厚时，提高驱动电压，并增加包覆层的成本。

优选的，所述纳米线和包覆层的材质可独立选自下述本征半导体材料：硫化钙、硫化锌、硫代氧化钇、氧化钆、焦磷酸镁、焦磷酸钙、焦磷酸锶、焦磷酸钡、硫化镧钙、硫化钇锶，硫化锶、硫化钙、氧化钇、氧化钒钇、硫代氧化钆、硫化二钆锶、五氧化硅二钇、七氧化二硅二钇、氧化锌、硫化镉、十七氧化十铝镁钡、四硫化二铝钙、二氯四原硅酸镁八钙、三氧硼钇、原硅酸钡、焦硅酸锌二钡、四氧化二铝钡、八氧化三硅二锶、氯化锶、原硅酸锌、正硅酸钇、二氯六磷酸化十钙、二十七氧化十六铝二镁钡或钇铝石榴石。

优选的，所述的电致发光器件，还包括位于所述包覆层和所述纳米线之间的缓冲层。

纳米线和包覆层之间具有缓冲层，可以形成PIN结，相对于PN结，提高了反向击穿电压，降低了导通电压，也提高了光电转换效率。缓冲层的材料也可选用上述任一种本征半导体材料，缓冲层的厚度与电子迁移率相关，一般厚度设计为10～800nm。

优选的，所述的电致发光器件，还包括：位于所述第一电极面向所述发光层一侧的取向层，所述取向层与所述纳米线的材质相同。

在与纳米线材质相同的取向层上生长纳米线，有利于纳米线的整齐生长。

优选的，所述第一电极为透明导电阳极，所述第二电极为反射金属阴极；或者，所述第一电极为反射金属阴极，所述第二电极为透明导电阳极。