一种栅极调控无注入型发光器件结构的制作方法

本发明涉及光电显示领域，特别涉及一种栅极调控无注入型发光器件结构。

背景技术：

1、量子点作为发光材料具有半峰宽窄、色纯度高、极高的量子产率和全光谱可调的优点，量子点发光二极管(qled)也因此拥有成为新型显示器件领域主导者的极大可能性。无注入型量子点发光二极管(qled)在微型显示行业及攻克键合技术壁垒等方面都有其得天独厚的优势，使其在高端显示行业具有非常大的应用前景。

2、但qled器件，尤其是无注入qled器件的发光效率或发光亮度受到载流子复合过程的影响极大，这对其搭配使用的电场发生装置以及量子点发光层的质量都提出了较高的要求，此实验过程需要耗费大量的时间、材料和人力成本。此外，在oled器件中也存在类似问题。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的缺点，本发明所要解决的技术问题是提供一种栅极调控无注入型发光器件结构，旨在通过栅极调控实现发光效率的提升或发光亮度的提升。

2、为实现上述目的，本发明提供一种栅极调控无注入型发光器件结构，所述器件结构包括：无注入型发光单元、栅极绝缘层、栅极调控电极；所述无注入型发光单元与所述栅极调控电极之间设置有所述栅极绝缘层；

3、所述无注入型发光单元包括：发光材料层、设置于所述发光材料层两侧的第一电极、第二电极、设置于所述第一电极与所述发光材料层之间的第一介质层、设置于所述第二电极与所述发光材料层之间的第二介质层；

4、所述第一介质层与所述第二介质层中至少有一个为无注入绝缘层，且余下为载流子传输/注入层；

5、所述栅极调控电极位于所述第一电极或所述第二电极所在侧；

6、在所述器件工作时，所述第一电极与所述第二电极施加第一交流电源，所述第一交流电源用于为所述无注入型发光单元供电发光，所述栅极调控电极相对于所述第一电极和/或所述第二电极施加偏置电源，所述偏置电源用于构建电场调控所述无注入型发光单元内的载流子的迁移率而调整所述无注入型发光单元的发光亮度或发光效率。

7、在一具体实施方式中，所述无注入型发光单元依次包括：第一电极、无注入绝缘层、发光材料层、无注入绝缘层、第二电极；所述发光材料层为pn发光层、量子点发光层或有机发光层；所述发光材料层临近所述第一电极呈p型区且临近所述第二电极呈n型区；

8、当所述发光材料层的多数载流子为电子型载流子且所述栅极调控电极位于所述第一电极侧；其中，所述栅极调控电极相对所述第一电极施加正向电位以增加所述发光材料层中的所述空穴型载流子的复合量，以使所述无注入型发光单元的发光亮度和发光效率提高；

9、当所述发光材料层的多数载流子为空穴型载流子且所述栅极调控电极位于所述第一电极侧；其中，所述栅极调控电极相对所述第一电极施加负向电位以减小所述发光材料层中的所述空穴型载流子的复合量，以使所述无注入型发光单元的发光效率提高；所述栅极调控电极相对所述第一电极施加正向电位以增大所述发光材料层中的所述空穴型载流子，以使所述无注入型发光单元的发光亮度提高；

10、当所述发光材料层的多数载流子为空穴型载流子且所述栅极调控电极位于所述第二电极侧；所述栅极调控电极相对所述第二电极施加负正向电位以增大所述发光材料层中的所述电子型载流子的复合量，以使所述无注入型发光单元的发光效率和发光亮度提高；

11、当所述发光材料层的多数载流子为电子型载流子且所述栅极调控电极位于所述第二电极侧；其中，所述栅极调控电极相对所述第二电极施加负向电位以增加所述发光材料层中的所述电子型载流子的复合量，以使所述无注入型发光单元的发光亮度提高；所述栅极调控电极相对所述第二电极施加正向电位以减小所述发光材料层中的所述电子型载流子的复合量，以使所述无注入型发光单元的发光效率提高。

12、在一具体实施方式中，所述无注入型发光单元被配置为：依次包括第一电极、无注入绝缘层、发光材料层、电子传输/注入层、第二电极；或依次包括第一电极、空穴传输/注入层、发光材料层、无注入绝缘层、第二电极；所述发光材料层为pn发光层、量子点发光层或有机发光层；当所述发光材料层为pn发光层时，所述发光材料层临近所述第一电极呈p型区且临近所述第二电极呈n型区。

13、在一具体实施方式中，当所述发光材料层的多数载流子为电子型载流子且所述栅极调控电极位于所述第一电极侧；其中，所述栅极调控电极相对所述第一电极施加正向电位以增加所述发光材料层中的所述空穴型载流子，以使所述无注入型发光单元的发光效率和发光亮度提高；

14、在一具体实施方式中，当所述发光材料层的多数载流子为空穴型载流子且所述栅极调控电极位于所述第一电极侧；其中，所述栅极调控电极相对所述第一电极施加负向电位以减小所述发光材料层中的所述空穴型载流子，以使所述无注入型发光单元的发光效率提高；所述栅极调控电极相对所述第一电极施加正向电位以增加所述发光材料层中的所述空穴型载流子，以使所述无注入型发光单元的发光亮度提高；

15、在一具体实施方式中，当所述发光材料层的多数载流子为空穴型载流子且所述栅极调控电极位于所述第二电极侧；所述栅极调控电极相对所述第二电极施加负正向电位以增大所述发光材料层中的所述电子型载流子的复合量，以使所述无注入型发光单元的发光效率和发光亮度提高；

16、在一具体实施方式中，当所述发光材料层的多数载流子为电子型载流子且所述栅极调控电极位于所述第二电极侧；其中，所述栅极调控电极相对所述第二电极施加负向电位以增加所述发光材料层中的所述电子型载流子的复合量，以使所述无注入型发光单元的发光亮度提高；所述栅极调控电极相对所述第二电极施加正向电位以减小所述发光材料层中的所述电子型载流子的复合量，以使所述无注入型发光单元的发光效率提高。

17、在一具体实施方式中，所述偏置电源为可调电压电源，所述偏置电源根据所述发光亮度或所述发光效率要求进行调整。

18、在一具体实施方式中，在所述栅极调控电极与所述偏置电源回路中还串联有限流电阻。

19、在一具体实施方式中，所述栅极调控电极设置于所述器件结构与出光侧相反的背光侧。

20、本发明的有益效果：本发明通过栅极调控，在无注入载流子发光器件内构建内建电场，实现对载流子迁移率调控，进而实现发光效率或发光亮度的调控，有助于提高发光效率或发光亮度。

技术特征：

1.一种栅极调控无注入型发光器件结构，其特征在于，所述器件结构包括：无注入型发光单元、栅极绝缘层、栅极调控电极；所述无注入型发光单元与所述栅极调控电极之间设置有所述栅极绝缘层；

2.如权利要求1所述的一种栅极调控无注入型发光器件结构，其特征在于，所述无注入型发光单元依次包括：第一电极、无注入绝缘层、发光材料层、无注入绝缘层、第二电极；所述发光材料层为pn发光层、量子点发光层或有机发光层；所述发光材料层临近所述第一电极呈p型区且临近所述第二电极呈n型区；

3.如权利要求1所述的一种栅极调控无注入型发光器件结构，其特征在于，所述无注入型发光单元被配置为：依次包括第一电极、无注入绝缘层、发光材料层、电子传输/注入层、第二电极；或依次包括第一电极、空穴传输/注入层、发光材料层、无注入绝缘层、第二电极；所述发光材料层为pn发光层、量子点发光层或有机发光层；当所述发光材料层为pn发光层时，所述发光材料层临近所述第一电极呈p型区且临近所述第二电极呈n型区。

4.如权利要求3所述的一种栅极调控无注入型发光器件结构，其特征在于，当所述发光材料层的多数载流子为电子型载流子且所述栅极调控电极位于所述第一电极侧；其中，所述栅极调控电极相对所述第一电极施加正向电位以增加所述发光材料层中的所述空穴型载流子，以使所述无注入型发光单元的发光效率和发光亮度提高。

5.如权利要求3所述的一种栅极调控无注入型发光器件结构，其特征在于，当所述发光材料层的多数载流子为空穴型载流子且所述栅极调控电极位于所述第一电极侧；其中，所述栅极调控电极相对所述第一电极施加负向电位以减小所述发光材料层中的所述空穴型载流子，以使所述无注入型发光单元的发光效率提高；所述栅极调控电极相对所述第一电极施加正向电位以增加所述发光材料层中的所述空穴型载流子，以使所述无注入型发光单元的发光亮度提高。

6.如权利要求3所述的一种栅极调控无注入型发光器件结构，其特征在于，当所述发光材料层的多数载流子为空穴型载流子且所述栅极调控电极位于所述第二电极侧；所述栅极调控电极相对所述第二电极施加负正向电位以增大所述发光材料层中的所述电子型载流子的复合量，以使所述无注入型发光单元的发光效率和发光亮度提高。

7.如权利要求3所述的一种栅极调控无注入型发光器件结构，其特征在于，当所述发光材料层的多数载流子为电子型载流子且所述栅极调控电极位于所述第二电极侧；其中，所述栅极调控电极相对所述第二电极施加负向电位以增加所述发光材料层中的所述电子型载流子的复合量，以使所述无注入型发光单元的发光亮度提高；所述栅极调控电极相对所述第二电极施加正向电位以减小所述发光材料层中的所述电子型载流子的复合量，以使所述无注入型发光单元的发光效率提高。

8.如权利要求1所述的一种栅极调控无注入型发光器件结构，其特征在于，所述偏置电源为可调电压电源，所述偏置电源根据所述发光亮度或所述发光效率要求进行调整。

9.如权利要求1所述的一种栅极调控无注入型发光器件结构，其特征在于，在所述栅极调控电极与所述偏置电源回路中还串联有限流电阻。

10.如权利要求1所述的一种栅极调控无注入型发光器件结构，其特征在于，所述栅极调控电极设置于所述器件结构与出光侧相反的背光侧。

技术总结本发明公开一种栅极调控无注入型发光器件结构，涉及光电显示领域，器件结构包括：无注入型发光单元、栅极绝缘层、栅极调控电极；无注入型发光单元依次包括：第一电极、绝缘层、量子点发光层、载流子传输/注入层、第二电极；栅极绝缘层设置于无注入型发光单元与栅极调控电极之间，栅极调控电极位于第一电极或第二电极所在侧；在器件工作时，第一电极与第二电极施加第一交流电源，第一交流电源用于为无注入型发光单元提供电场使其发光，栅极调控电极相对于第一电极或第二电极施加偏置电源，偏置电源用于构建电场调控无注入型发光单元内的载流子的迁移率而调整无注入型发光单元的发光亮度或发光效率。本发明通过栅极调控实现发光效率的提升或发光亮度的提升。技术研发人员：张永爱,邹振游,翁书臣,林怡彬,周雄图,吴朝兴,郭太良受保护的技术使用者：闽都创新实验室技术研发日：技术公布日：2024/7/25