CN114039009B - 光转换膜、光转换基片和发光二极管 - Google Patents

光转换膜、光转换基片和发光二极管 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光转换膜、光转换基片和发光二极管。该光转换膜包括透明折射层和光色转换层，透明折射层的层数比光色转换层少一层，光色转换层和透明折射层交替层叠设置，且设置于光转换膜的最靠外的层均为光色转换层，光色转换层能够吸收光线并发出荧光，光色转换层的折射率高于透明折射层的折射率。该光转换膜能够显著提高光线的发射效率和提取效率，还无需高精度的制备工艺，能够满足更多场景下的实际需求。

Description

光转换膜、光转换基片和发光二极管
技术领域
本发明涉及电子显示技术领域，尤其是涉及一种光转换膜、光转换基片和发光二极管。
背景技术
以发光二极管为发光单元的显示屏逐渐成为市场的主流显示屏。通常一个显示屏中包括许多像素化的发光二极管，一个像素点通常包括能够发射红、绿、蓝三色的发光二极管。红、绿、蓝三色光线可以是由三个分别发射红、绿、蓝三色光线的发光二极管发射，也可以是由发射单一颜色光线的背光光源分别经由红、绿、蓝三色光转换膜转换后发射。
传统的基于滤膜的显示技术多采用发射蓝光的二极管以及将蓝光转换为红光或绿光的光转换膜。但是由量子点形成的光转换膜存在如下缺点：若光转换膜偏薄，则容易使得背光的蓝光漏光，不仅导致显色失真、对用户眼部造成伤害，还显著降低了光色转换效率；若为了提高光色转换效率，将光转换膜设计偏厚，又会因为在制备过程中难以有效控制薄膜的形貌质量，而显著提升所需制备工艺的精度。
发明内容
基于此，本发明的目的之一在于提供一种光转换膜，以在无需额外提升制备工艺精度的情况下，有效提高光色转化效率并且减少漏光现象。
本发明进一步的目的在于提供一种包括该光转换膜的光转换基片、发光二极管及显示器件。
根据本发明的一个实施例，一种光转换膜，其包括透明折射层和光色转换层，所述透明折射层的层数比所述光色转换层少一层，所述光色转换层和所述透明折射层交替层叠设置，且所述光转换膜的最靠外的层均为所述光色转换层，所述光色转换层能够吸收光线并发出荧光，所述光色转换层的折射率高于所述透明折射层的折射率。
在其中一个实施例中，所述透明折射层的折射率为1.0～1.5。
在其中一个实施例中，所述透明折射层的材料选自含氟聚合物、二氧化硅和硅土气凝胶中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述光色转换层的材料包括金属卤化物钙钛矿材料，所述金属卤化物钙钛矿材料的结构通式为：ABX3，其中，A选自一种阳离子或多种阳离子的组合，B选自一种金属离子或多种金属离子的组合，X选自一种卤素阴离子或多种卤素阴离子的组合。
在其中一个实施例中，所述阳离子选自甲胺离子、甲脒离子和铯离子。
在其中一个实施例中，所述金属离子选自第四主族金属离子和过渡金属离子。
在其中一个实施例中，所述光色转换层有两层。
在其中一个实施例中，所述光色转换层的厚度为50nm～100nm；和/或
所述透明折射层的厚度为10nm～50nm。
进一步地，一种光转换基片，其包括根据上述任一实施例所述的光转换膜。
进一步地，一种发光二极管，其包括发光功能主体和设置于所述发光功能主体出射光一侧的光转换膜或光转换基片，所述光转换膜是根据上述任一实施例所述的光转换膜，所述光转换基片是根据上述任一实施例所述的光转换基片。
上述一个或多个实施例所述的光转换膜至少具有如下有益效果：
该光转换膜是一种包括交替层叠设置的光色转换层和透明折射层的叠层滤光膜，其巧妙地利用了全反射的原理以增加光线在该光转换膜中的光程。具体地，在外界背光射至位于外层的光色转换层时，由于光色转换层的折射率大于透明折射层的折射率，与层间距夹角合适的光线会发生全反射并回射至光色转换层，显著增加光程，从而增加该光色转换层中光线的发射效率。进一步地，光线自透明折射层至折射率更高的光色转换层时，不会发生全反射，全部射入光色转换层，相较于传统单层的光色转换层而言也具备更高的光线提取效率。
综上，该光转换膜能够显著提高光线提取效率，并且，双层的光色转换层还能够增加光色转换效率，减少漏光现象。另外，该叠层结构的光转换膜不依赖于增加厚度以提高光程，其中各层均能够以一个偏薄的厚度制备，无需高精度的制备工艺，更加易于制备且更加易于得到形貌质量更好的层。并且，还可以通过选取适当的光色转换层及透明折射层的数量，以控制光转换膜整体的厚度，满足更多场景下的实际需求。
附图说明
图1为本发明一实施例的发光二极管结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的“多”表示两个或两个以上项目的组合。本文中的“光色转换层”表示入射光和出射光的波长之间转变，而不意味着肉眼所见的颜色属性一定发生变化。
传统技术中的光转换膜通常制备得较薄，这是因为受限于实际制备过程中的工艺，在增加光转换膜的厚度时，会发生由于薄膜制备不均匀而导致的形貌质量变差，这反而形成提高色转换效率的瓶颈。但较薄的光转换膜容易发生背光漏光现象，不仅导致显色失真、对用户眼部造成伤害，还显著降低了光色转换效率。一些传统技术也尝试在上述光转换膜上增设一层额外的传统的滤光膜以解决背光漏光的问题，但这又会导致光透过减少，不利于制备低功耗的显示器。
为了解决该问题，本发明的一个实施例提供了一种光转换膜，其包括透明折射层和光色转换层，透明折射层的层数比光色转换层少一层，光色转换层和透明折射层交替层叠设置，且光转换膜的最靠外的层均为光色转换层，光色转换层能够吸收光线并发出荧光，光色转换层的折射率高于透明折射层的折射率。
具体地，光色转换层的层数可以为两层、三层或多于三层等，透明折射层的层数对应进行调整。在其中一个具体示例中，该光转换膜包括两层光色转换层和一层透明折射层。在其中一个具体示例中，透明折射层的折射率为1.0～1.5。可选地，透明折射层的材料选自含氟聚合物、二氧化硅和硅土气凝胶中的一种或多种。
在一些具体示例中，各光色转换层的材料各自独立地选自量子点发光材料。量子点发光材料选自例如CdSe或/和CdZnSeS等具有光致发光性能的量子点。在另外一些具体示例中，各光色转换层的材料各自独立地选自金属卤化物钙钛矿材料。金属卤化物钙钛矿材料同样具有本征的极窄的发射光谱半高宽(＜20nm)，荧光单色性高，同时其还具有＞50％的荧光量子效率，在发光性能方面极具优势。
具体地，金属卤化物钙钛矿材料的结构通式为：ABX3，其中，A选自一种阳离子或多种阳离子的组合，B选自一种或多种金属离子的组合，X选自一种卤素阴离子或多种卤素阴离子的组合。
以ABX3为基本化学式的钙钛矿材料以最早发现于钙钛矿石中的钛酸钙(CaTiO3)化合物，因而得名。钙钛矿结构的特征是以B位阳离子为中心的X八面体共顶连接，并嵌在以A位离子为顶点的四方体中。A、B位阳离子既可由单一离子也可由多种离子占据，根据A、B位阳离子的种类及其离子半径的不同，可以构筑出微结构特征各异、物理性能千变万化的钙钛矿材料。钙钛矿材料是一种可溶液加工的半导体材料，并且其荧光单色性和荧光量子效率不依赖于特殊的量子点结构，因而选取金属卤化物钙钛矿材料作为发光层还具有制备工艺简单的优势。
在一个具体示例中，金属卤化物钙钛矿材料中的A可以选自无机阳离子和有机阳离子或二者的组合。其中，无机阳离子可以选自铯离子(Cs+)，有机阳离子可以选自甲胺阳离子(CH3NH3 +，MA)和/或甲脒阳离子(CHNHNH3 +，FA)。在一些具体示例中，A可以仅包含单独的一种阳离子，例如Cs+、甲胺阳离子或甲脒阳离子，也可以包含多种阳离子的组合，例如同时含有Cs+、甲胺阳离子和甲脒阳离子，三种阳离子之间的比例可以进行适当调节。
在一个具体示例中，B可以选自第四主族金属离子和过渡金属离子中的一种或多种。第四主族金属离子例如锗离子(Ge2+)、锡离子(Sn2+)和铅离子(Pb2+)，过渡金属离子例如锰离子(Mn2+)。B可以仅仅包含一种金属离子，也可以包含多种阳离子的组合，当包括多种金属离子时，各金属离子所占的比例可以适当调节。
在一个具体示例中，X可以选自一种卤素阴离子或多种卤素阴离子的组合。卤素是第VII主族的元素，也称为卤族元素。卤素阴离子可选自F-、Cl-、Br-和/或I-。
金属卤化物钙钛矿材料可以选自如上各具体示例的搭配，例如示出的一些材料：CsPbBr3、MAPbBr3、MAPbI3及[(FA0.83MA0.17)0.95Cs0.05]Pb(I0.83Br0.17)3等。
在一个具体示例中，光色转换层的厚度为50nm～100nm，例如50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm，或上述各厚度之间的范围。
在一个更为具体的示例中，更靠近光源的光色转换层的厚度厚于更远离光源的光色转换层的厚度。
在一个具体示例中，透明折射层的厚度为10nm～50nm，例如10nm、20nm、30nm、40nm、50nm，或上述各厚度之间的范围。
该光转换膜是一种包括交替层叠设置的光色转换层和透明折射层的叠层滤光膜，其巧妙地利用了全反射的原理以增加光线在该光转换膜中的光程。具体地，在外界背光射至位于外层的光色转换层时，由于光色转换层的折射率大于透明折射层的折射率，与层间距夹角合适的光线会发生全反射并回射至光色转换层，显著增加光程，从而增加该光色转换层中光线的发射效率。进一步地，光线自透明折射层至折射率更高的光色转换层时，不会发生全反射，全部射入光色转换层，相较于传统单层的光色转换层而言也具备更高的光线提取效率。
该光转换膜可以具有如下应用。
在其中一个实施例中，该光转换膜可以被应用于光转换基片，该光转换基片包括上述实施例的光转换膜。具体地，该光转换基片包括透光基底和设置于该透光基底上的光转换膜。
进一步地，上述实施例的光转换膜或光转换基片能够被应用于发光二极管中。具体地，本发明的又一实施例还提供了一种发光二极管，其包括上述实施例的光转换膜或光转换基片。为了便于阐述本发明的光转换膜的有益效果及具体的实施方式，下文通过一个较为优选的实施例对包括上述光转换膜的发光二极管进行阐述。但是这并不暗示着本发明实施例的上述光转换膜仅能够应用于发光二极管中。
请同时参照图1，本发明的一个实施例提供了一种像素化的电致发光二极管10，其包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素；各子像素之间以像素界定层110间隔。在该像素化的电致发光二极管中，红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素均包括发光功能主体120。在一个具体示例中，该发光功能主体120发射的光为蓝光。
在一些具体示例中，发光功能主体120可以选自Micro LED(微型发光二极管)、Mini LED(小型发光二极管)、OLED(有机发光二极管)或者QLED(量子点发光二极管)中的一种。
特别地，红色子像素中设置有能够将蓝光转换为红光的第一光转换膜，绿色子像素中设置有能够将蓝光转换为绿光的第二光转换膜，蓝色子像素中设置有能够将蓝光转换为波长较长的蓝光的第三光转换膜。
以第一光转换膜为例详细阐述本发明的光转换膜的构造。请参照图1，该第一光转换膜包括第一光色转换层131、设置于第一光色转换层131上的透明折射层132以及设置于透明折射层132上的第二光色转换层133。在该红色子像素中，第一光色转换层131靠近于发光功能主体120设置。其中，第一光色转换层131和第二光色转换层133能够吸收光线并发出荧光，即具有光致发光的性能。并且，第一光色转换层131和第二光色转换层133的折射率高于透明折射层132的折射率。在一个具体示例中，该透明折射层的折射率为1.0～1.5。
发光功能主体120发出的蓝光首先进入第一光色转换层131，第一光色转换层受激辐射发射出红光，即光致发光。可以理解，受激辐射发出的光的出射方向与原方向不同且随机分布，即此时发出的光是散射的而非向上的光线，该光线自第一光色转换层131射入透明折射层132时有如下情况。
根据经典光学的折射定理公式可知，当θ≥arcsin(n2/n1)时，光线不再发生折射，而形成全反射。其中，n1为入射介质的折射率，此处即为第一光色转换层131的折射率；n2为出射介质的折射率，此处即为透明折射层132的折射率；θ为光线的入射角，即光线与两层之间界面所成夹角。该部分发生全反射的光返回第一光色转换层131中并再次激发第一光色转换层131发射光子，增加光程，以增加光的发射效率。而后，达到透明折射层132的光再射入位于上方的第二光色转换层133时，由于透明折射层132的折射率低于第二光色转换层133，因而不会发生全反射现象，并且光线的出射角变小，使得更多的光线出射到外面，即增加光的提取效率。
可以理解，在本实施例中仅设置有两层光色转换层及一层透明折射层，形成一种“三明治”结构。但根据上述解释可知，在其他实施例中，也可以设置有更多的光色转换层及更多的透明折射层，二者交替沉积，同样具备增加光的发射效率和提取效率的功能。不仅如此，沉积更多层的光色转换层及透明折射层还能够使得光转换膜整体厚度较厚，进一步提高光的发射效率和提取效率。并且，预设适当的光色转换层及透明折射层的数量，还能够控制和选取光转换膜整体的厚度，以满足更多场景下的实际需求。
光的入射介质和出射介质之间的折射率相差越大，其临界角度也越大，相对应地，发生全反射的散射光子也会更多，对于整体来说，会有更多的光子光程得到增加，光的发射效率得到进一步提高。在一个具体示例中，透明折射层132的折射率为1.0～1.5。具有该较低折射率的材料可以是有机材料，例如含氟聚合物；还可以是无机材料，例如二氧化硅及含有二氧化硅的复合物，又如硅土气凝胶等。以二氧化硅举例，二氧化硅晶体又称为石英，其折射率仅约为1.45。
在一个具体示例中，第一光色转换层131可以是由包括金属卤化物钙钛矿材料的纳米颗粒在内的材料制备而成，也可以是由金属卤化物钙钛矿材料形成的薄膜。
在一个具体示例中，第一光色转换层131和/或第二光色转换层133的厚度为50nm～100nm，例如50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm，或上述各厚度之间的范围。
在一个更为具体的示例中，第一光色转换层131厚于第二光色转换层133，例如第一光色转换层131的厚度为50nm，第二光色转换层133的厚度为100nm。
在一个具体示例中，透明折射层132的厚度为10nm～50nm，例如10nm、20nm、30nm、40nm、50nm，或上述各厚度之间的范围。
可以理解，光色转换层用于受到蓝光的激发以产生特定波长范围的光。该波长范围可由光色转换层的材料构成，例如由原子配比或是材料的粒径等参数决定。对于该实施例中的红色量子点，应当选取受激辐射发光之后产生红光的材料制备光色转换层。具体地，例如，卤族元素为碘元素或同时包含碘元素和溴元素的金属卤化物钙钛矿材料，只要满足在受到蓝光激发时能够发射红光即可。
还可以理解，在该实施例中，对于绿色子像素，应当选取受激辐射发光之后产生绿光的材料制备光色转换层。具体地，例如，卤族元素为溴元素、同时包含碘元素和溴元素或者同时包含溴元素和氯元素的金属卤化物钙钛矿材料，只要满足在受到蓝光激发时能够发射绿光即可。对于蓝色子像素，应当选取受激辐射发光之后产生相同波长或更长波长蓝光的材料制备光色转换层。具体地，例如，卤族元素为氯元素或者同时包含溴元素和氯元素的金属卤化物钙钛矿材料，只要满足在受到蓝光激发时能够发射绿光即可。在其他实施例中，对于蓝色子像素，由于背光即是蓝光，因而蓝色子像素也可以不设置光色转换层，而是直接以背光作为光源。
另外，本文中的“光色转换层”表示可以吸收某一波长或某一范围波长的光并发射另一波长或波长范围的光，吸收发射的光的波长可以较为接近，从而肉眼不易分辨，因而不能狭义地理解为光的颜色发生变化。
本发明的又一实施例还提供了一种上述光转换膜的制备方法，其包括如下步骤：
在基底上交替制备预设层数的光色转换层和透明折射层。此处可以理解，光色转换层应该设置于外侧，因而应当先制备光色转换层，再制备透明折射层，交替沉积后，最终制备的层也为光色转换层。光色转换层能够吸收光线并发出荧光，光色转换层能够吸收光线并发出荧光，光色转换层的折射率高于透明折射层的折射率。
对应于该制备方法，类似上述实施例结构的像素化的电致发光二极管的制备方法可以包括如下步骤：
采用预先制备有像素界定层和发光功能主体的器件作为基底，在由像素界定层界定的红色子像素区域制备第一红色光色转换层，在由像素界定层界定的绿色子像素区域制备第一绿色光色转换层，在由像素界定层界定的蓝色子像素区域制备第一蓝色光色转换层。制备各色光色转换层的方法可选自喷墨打印或蒸镀沉积。各色光色转换层的厚度为50nm～100nm，例如50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm，或上述各厚度之间的范围。偏薄的厚度更易于制备，在喷墨打印过程中不易发生“咖啡环效应”，或在蒸镀沉积过程中不易出现局部空心化的现象。
在其中一个具体示例中，各第一光色转换层的材料选自例如CdSe或/和CdZnSeS等具有光致发光性能的量子点，又或者，各第一光色转换层的材料选自金属卤化物钙钛矿材料。
在各光色转换层表面同时沉积一层透明折射层，制备透明折射层的方法可选自喷墨打印、蒸镀沉积或磁控溅射。透明折射层的厚度为10nm～50nm，例如10nm、20nm、30nm、40nm、50nm，或上述各厚度之间的范围。在一个具体示例中，透明折射层的折射率为1.0～1.5。具有该较低折射率的材料可以是有机材料，例如含氟聚合物；还可以是无机材料，例如二氧化硅及含有二氧化硅的复合物，又如硅土气凝胶等。以二氧化硅举例，二氧化硅晶体又称为石英，其折射率仅约为1.45。
在透明折射层表面制备各第二光色转换层。具体地，在由像素界定层界定的红色子像素区域制备第二红色光色转换层，在由像素界定层界定的绿色子像素区域制备第二绿色光色转换层，在由像素界定层界定的蓝色子像素区域制备第二蓝色光色转换层。
在其中一个具体示例中，各第二光色转换层的材料选自例如CdSe或/和CdZnSeS等具有光致发光性能的量子点，又或者，各第二光色转换层的材料选自金属卤化物钙钛矿材料。各第二光色转换层的材料可以与该区域的第一光色转换层的材料相同也可以不同。各第二光色转换层的厚度可以厚于该区域的第一光色转换层的厚度。
通过该制备方法，可以完成在发光功能主体表面的光转换膜的制备。若要制备更多层数的光转换膜，也可参照该制备工艺各层的实际制备过程进行制备。
进一步地，一种显示器件，其包括上述实施例的发光二极管。具体地，其包括驱动元件和像素化的发光二极管，驱动元件用于驱动发光二极管的发光，发光二极管是根据上述任一实施例的发光二极管。
还应理解，上述实施例揭示了一种该光转换膜在发光二极管中的应用。但其也可以应用于其他需要进行光色转换的场景。本发明上述实施例中的光转换膜并不一定以发光功能主体为基底。例如，本发明的又一实施例提供了一种光转换基片。该光转换基片包括透光基底和设置于透光基底上的光转换膜，该光转换膜是上述实施例中任一具体示例的光转换膜，或是由上述实施例中任一制备方法制备得到的光转换膜。
该光转换膜是一种包括交替层叠设置的光色转换层和透明折射层的叠层滤光膜，其巧妙地利用了全反射的原理以增加光线在该光转换膜中的光程。相较于传统单层的光色转换层而言，该光转换膜能够显著提高光线提取效率，并且，双层的光色转换层还能够增加光色转换效率，减少漏光现象。另外，该叠层结构的光转换膜不依赖于增加厚度以提高光程，其中各层均能够以一个偏薄的厚度制备，无需极高的制备精度，更加易于制备且更加易于得到形貌质量更好的层，在大规模制备中还会具有更为明显的优势。
为了便于实施本发明的技术方案、理解本发明的优点，本发明还提供了如下的各实施例和对比例；通过下述各实施例和对比例的描述，本发明的优点也将显而易见。下述各实施例和对比例中所用物质如无特殊说明，其原料可从市场上常规购得，实施例1～2和对比例1～2所用的基础蓝色有机发光二极管相同。
实施例1
在蓝色有机发光二极管上以如下制备工艺沉积制备光转换膜：
以喷墨打印的方式制备第一光色转换层，所用的墨水中的分散质为CsPbBr3，控制喷墨打印的量以使得第一光色转换层的厚度约为50nm，而后在65℃下烘干以去除溶剂，第一光色转换层的折射率约为1.7。
在第一光色转换层上蒸镀一层聚全氟乙烯丙烯，以制备透明折射层，透明折射层的厚度为30nm，透明折射层的折射率约为1.34；
在透明折射层表面以喷墨打印的方式制备第二光色转换层，所用的墨水中的分散质为CsPbBr3，控制喷墨打印的量以使得第二光色转换层的厚度约为100nm，而后在80℃下烘干以去除溶剂。
实施例2
在蓝色有机发光二极管上以如下制备工艺沉积制备光转换膜：
以喷墨打印的方式制备第一光色转换层，所用的墨水中的分散质为CdSe(折射率约为1.6)，控制喷墨打印的量以使得第一光色转换层的厚度约为50nm，而后在65℃下烘干以去除溶剂，第一光色转换层的折射率为1.6。
在第一光色转换层上蒸镀一层聚全氟乙烯丙烯，以制备透明折射层，透明折射层的厚度为30nm，透明折射层的折射率约为1.34；
在透明折射层表面以喷墨打印的方式制备第二光色转换层，所用的墨水中的分散质为CdSe，控制喷墨打印的量以使得第二光色转换层的厚度约为100nm，而后在80℃下烘干以去除溶剂。
实施例3
在蓝色有机发光二极管上以如下制备工艺沉积制备光转换膜：
以喷墨打印的方式制备第一光色转换层，所用的墨水中的分散质为CdSe量子点(折射率约为1.6)，控制喷墨打印的量以使得第一光色转换层的厚度约为50nm，而后在65℃下烘干以去除溶剂，第一光色转换层的折射率约为1.6。
在第一光色转换层上蒸镀一层聚全氟乙烯丙烯，以制备透明折射层，透明折射层的厚度为30nm，透明折射层的折射率约为1.34；
在透明折射层表面以喷墨打印的方式制备第二光色转换层，所用的墨水中的分散质为FAPbBr3，控制喷墨打印的量以使得第二光色转换层的厚度约为100nm，而后在80℃下烘干以去除溶剂。
实施例4
在蓝色有机发光二极管上以如下制备工艺沉积制备光转换膜：
以喷墨打印的方式制备第一光色转换层，所用的墨水中的分散质为CsPbBr3，控制喷墨打印的量以使得第一光色转换层的厚度约为50nm，而后在65℃下烘干以去除溶剂，第一光色转换层的折射率约为1.7。
在第一光色转换层上蒸镀一层聚全氟乙烯丙烯，以制备第一透明折射层，透明折射层的厚度为30nm，透明折射层的折射率约为1.34；
在透明折射层表面以喷墨打印的方式制备第二光色转换层，所用的墨水中的分散质为CsPbBr3，控制喷墨打印的量以使得第二光色转换层的厚度约为100nm，而后在80℃下烘干以去除溶剂；
在第二光色转换层上蒸镀一层聚全氟乙烯丙烯，以制备第二透明折射层，透明折射层的厚度为30nm，透明折射层的折射率约为1.34；
在透明折射层表面以喷墨打印的方式制备第三光色转换层，所用的墨水中的分散质为CsPbBr3，控制喷墨打印的量以使得第三光色转换层的厚度约为100nm，而后在80℃下烘干以去除溶剂。
对比例1
在蓝色有机发光二极管上以如下制备工艺沉积制备光转换膜：
以喷墨打印的方式制备一层光色转换层，所用的墨水中的分散质为CsPbBr3，控制喷墨打印的量以使得第一光色转换层的厚度约为150nm，而后在80℃下烘干以去除溶剂。
对比例2
在蓝色有机发光二极管上以如下制备工艺沉积制备光转换膜：
以喷墨打印的方式制备一层光色转换层，所用的墨水中的分散质为CdSe量子点，控制喷墨打印的量以使得第一光色转换层的厚度约为150nm，而后在80℃下烘干以去除溶剂。
试验例
以额定电压向实施例1～4和对比例1～2的发光二极管供电，分别测试实施例1～4和对比例1～2的发光二极管发射光的强度，并计算其光转换效率，结果可见于表1。
光转换效率
实施例1 80％
实施例2 75％
实施例3 78％
实施例4 65％
对比例1 50％
对比例2 48％
综上可知，相较于传统的仅以单层量子点材料或金属卤化物钙钛矿材料制备的光转换膜，上述实施例提供的交替层叠的透明折射层和光色转换层形成的光转换膜明显具有更高的光转换效率，证明了上述利用全反射的原理以提高出射光强的有效性。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的一种较佳的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种发光二极管，其特征在于，包括发光功能主体和设置于所述发光功能主体出射光一侧的光转换膜，所述光转换膜包括透明折射层和光色转换层，所述透明折射层的层数比所述光色转换层少一层，所述光色转换层和所述透明折射层交替层叠设置，且相邻的所述光色转换层和所述透明折射层之间相接触，所述光转换膜的最靠外的层均为所述光色转换层，所述光转换膜中的位于最下方的所述光色转换层接触于所述发光功能主体，所述光色转换层能够吸收光线并发出荧光，所述光色转换层的折射率高于所述透明折射层的折射率；
所述透明折射层的厚度为10nm～50nm，所述光色转换层有两层或三层。
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述透明折射层的折射率为1.0～1.5。
3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述透明折射层的材料选自含氟聚合物、二氧化硅和硅土气凝胶中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述光色转换层的材料包括金属卤化物钙钛矿材料，所述金属卤化物钙钛矿材料的结构通式为：ABX3，其中，A选自一种阳离子或多种阳离子的组合，B选自一种金属离子或多种金属离子的组合，X选自一种卤素阴离子或多种卤素阴离子的组合。
5.根据权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述阳离子选自甲胺离子、甲脒离子和铯离子。
6.根据权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述金属离子选自第四主族金属离子和过渡金属离子。
7.根据权利要求1～6任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述光色转换层的厚度为50nm～100nm。
8.根据权利要求1～6任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述发光功能主体选自微型发光二极管、小型发光二极管、有机发光二极管或量子点发光二极管中的一种。
9.根据权利要求1～6任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述发光功能主体发射的光为蓝光。
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