[发明专利]一种嵌入自组装光子晶体薄膜的发光器件及其制备方法

权利要求书

1.一种嵌入自组装光子晶体薄膜的发光器件，其特征在于：由玻璃层、ITO层、纳米微球薄膜与发光材料复合层和金属阴电极叠加构成，在纳米微球薄膜与发光材料复合层中，发光材料填满纳米微球间隙并在纳米微球表面形成一层厚度为50-200纳米的发光材料层，ITO层厚度为100-200纳米，纳米微球薄膜与发光材料复合层厚度为100纳米-1微米，金属阴电极的厚度为100-200纳米。

2.根据权利要求1所述嵌入自组装光子晶体薄膜的发光器件，其特征在于：所述纳米微球为二氧化硅微球；发光材料为硫化铅、硫化锌或氧化锌。

3.根据权利要求1所述嵌入自组装光子晶体薄膜的发光器件，其特征在于：所述金属阴电极为铝、银或金。

4.一种如权利要求1所述嵌入自组装光子晶体薄膜的发光器件的制备方法，其特征在于步骤如下：

1)利用开源软件MPB计算光子晶体材料的能带结构：首先用数值模拟方法计算出要制备的发光器件中光子结构带隙的位置ω_min-ω_max，其中ω_min为带隙最低位置，ω_max为带隙最高位置，得到带隙位置平均值ω_m＝1/2(ω_max-ω_min)，已知器件发射光谱峰值为λ，由公式ω_m＝a/λ计算出光子晶体晶格常数a，即纳米微球的直径；

2)选取直径为a的纳米微球在预清理的ITO玻璃上自组装光子晶体结构：自组装法是将纳米微球超声分散在无水乙醇溶液中形成纳米微球的乙醇悬浮液，该悬浮液的质量百分比浓度为0.5-3％，把两块ITO玻璃叠放在一起，在两片ITO玻璃片之间的一端放入一块厚度为0.2毫米的玻璃垫片，然后将制备好的悬浮液注入两ITO玻璃片之间，在恒温30摄氏度的干燥箱中静放2天后，即可在下面的一块ITO玻璃表面得到单层自组装的纳米微球薄膜；

3)电致发光器件发光层和阴电极的制备：在纳米微球薄膜层上采用真空蒸发方法或旋涂方法填充发光材料，形成纳米微球薄膜与发光材料的复合层，然后蒸镀金属阴电极。