微透镜阵列模板及制备方法、散射型微透镜、衬底及制备方法和应用、量子点发光二极管

技术领域

本发明属于显示照明技术领域，尤其涉及微透镜阵列模板及制备方法、散射型微透镜、衬底及制备方法和应用、量子点发光二极管。

背景技术

由于量子点具有发光波长随尺寸和成分连续可调，发光光谱窄，荧光效率高、稳定性好等独特的光学性质，使得基于量子点的电致发光二极管(QLED)得到广泛的关注和研究。此外，QLED显示还具有可视角大、对比度高、响应速度快、可柔性等诸多液晶显示器(LCD)所无法实现的优势，因而有望成为下一代的显示技术。

目前，QLED一般采用三明治式多层堆叠结构，包括衬底、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极层。虽然量子点发光层的量子产率已经超过90％，但由于离子体模式(PlasmonicMode)、波导模式(WaveguideMode)和衬底模式(SubstrateMode)这三种模式的出光损失，目前QLED器件出光效率低，只有20％的光能够透射出来。

为了减少上述损失，现有技术中一般通过光提取结构设计来增加出光率。常用的QLED照明器件光提取结构按照功能分类为微透镜结构、扩散结构和衍射结构，按照位置分类为内结构和外结构。

中国专利CN105531824公开了一种有机发光二极管(OLED)显示器的的光提取结构，包括封装层或基体层，透镜的阵列和发光像素的阵列，通过透镜的阵列和发光像素的阵列共同提高OLED的出光效率，结构复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了微透镜阵列模板及制备方法、散射型微透镜、衬底及制备方法和应用、量子点发光二极管，本发明提供的凹形微透镜阵列模板能够得到出光效率高且结构简单的量子点发光二极管。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种凹形微透镜阵列模板，所述凹形为透明阵列模板为聚苯乙烯凹形微透镜阵列模板、聚二甲基硅氧烷凹形微透镜阵列模板或耐冲击聚苯乙烯凹形微透镜阵列模板，所述凹形微透镜阵列模板的表面为类半球形阵列，所述类半球形的直径独立的≥5μm，所述类半球形的顶点高度独立的≥2μm。

本发明提供了上述技术方案所述的凹形微透镜阵列模板的制备方法，所述聚苯乙烯凹形微透镜阵列模板的制备方法包括：

将表面涂覆三氯甲烷的聚苯乙烯基板静置于水蒸气氛围中，得到聚苯乙烯凹形微透镜阵列模板，所述水蒸气氛围的湿度≥60％，所述水蒸气氛围的温度为25～30℃，所述聚苯乙烯基板涂覆有三氯甲烷的表面水平朝上放置；

所述聚二甲基硅氧烷凹形微透镜阵列模板的制备方法包括：

将聚二甲基硅氧烷铸膜液浇注所述聚苯乙烯凹形微透镜阵列模板，依次经过热固化和脱模，得到聚二甲基硅氧烷凹形微透镜阵列模板；

所述耐冲击聚苯乙烯凹形微透镜阵列模板的制备方法包括：

将所述聚二甲基硅氧烷凹形微透镜阵列模板压印耐冲击聚苯乙烯膜，得到耐冲击聚苯乙烯微透镜阵列模板。

本发明提供了一种散射型微透镜，具有散射型微透镜阵列表面，所述散射型微透镜的化学组成包括纳米散射粒子和固化剂，所述散射型微透镜阵列表面为类半球形阵列，所述类半球形的直径独立的≥5μm，所述类半球形的顶点高度独立的≥2μm。

优选的，所述纳米散射粒子包括SiO

优选的，所述散射型微透镜中的纳米散射粒子的质量百分比为5～20％。

优选的，所述散射型微透镜的厚度≤10μm。

本发明提供了一种衬底，包括基底和设置于所述基底背面的散射型微透镜，所述散射型微透镜为上述技术方案所述的散射型微透镜。

本发明提供了上述技术方案所述的衬底的制备方法，包括以下步骤：

在基底的背面涂覆散射液，得到散射涂层，所述散射液包括纳米散射粒子、固化剂和极性有机溶剂；

采用模板对所述散射涂层压印后进行固化，脱模后得到所述衬底，所述模板为上述技术方案所述的凹形微透镜阵列模板。

本发明提供了上述技术方案所述的衬底或上述技术方案所述的制备方法制备得到的衬底在发光二极管照明器件中的应用。

本发明提供了一种量子点发光二极管，包括基底和依次设置于所述衬底表面的阳极层、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极层，所述基底的背面设置有上述技术方案所述的散射型微透镜。

本发明提供了一种凹形微透镜阵列模板，所述凹形为透明阵列模板为聚苯乙烯凹形微透镜阵列模板、聚二甲基硅氧烷凹形微透镜阵列模板或耐冲击聚苯乙烯凹形微透镜阵列模板，所述凹形微透镜阵列模板的表面为类半球形阵列，所述类半球形的直径独立的≥5μm，所述类半球形的顶点高度独立的≥2μm。本发明提供的凹形微透镜阵列模板具有周期性类半球形阵列结构，且类半球形的直径独立的≥5μm，所述类半球形的顶点高度独立的≥2μm，以本发明提供的凹形微透镜阵列模板得到的散射型微透镜形成类半球形凸结构的周期性界面，且类半球形凸结构的直径独立的≥5μm，顶点高独立的≥2μm，此种阵列微结构能够有效提高基底的全反射临界角，使得大角度入射的光线射出，因此，以本发明提供的凹形微透镜阵列模板得到的散射型微透镜单使用能够有效提高QLED的出高效率，QLED结构简单。

本发明提供上述凹形微透镜阵列模板的制备方法，本发明提供的制备方法可大面积制备、构筑方式简单、成本低廉，有利于产业化的推广应用。

本发明提供了一种散射型微透镜，具有散射型微透镜阵列表面，所述散射型微透镜的化学组成包括纳米散射粒子和固化剂，所述散射型微透镜阵列层为类半球形阵列，所述类半球形的直径独立的≥5μm，所述类半球形的顶点高度独立的≥2μm。本发明提供的散射型微透镜具有散射型微透镜阵列表面，化学组成包括纳米散射粒子和固化剂，其中所述纳米散射粒子能够将入射到纳米粒子上的光线汇聚粒子在正前方，增强前向散射提高出光效率，同时改善由微透镜阵列带来的出射光角度依赖特性，使得出射光线分布更加均匀。从而，以本发明提供的凹形微透镜阵列模板得到的散射型微透镜单独使用能够时能够有效提高QLED的出高效率，且QLED结构简单。

本发明提供了一种量子点发光二极管，包括基底和依次设置于所述基底表面的阳极层、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极层，所述基底的背面设置有上述技术方案所述的散射型微透镜。本发明提供的量子点发光二极管包括设置于基底背面的散射型微透镜，通过微透镜阵列结构能够减小空气界面处的入射角，使得大角度的光线射出，减少量子点发光二极管器件衬底界面处的内部全反射及内部热量积累，微透镜阵列层中的纳米散射粒子能够增强前向散射的同时使得出射光线分布更加均匀，更趋近于朗伯发射，降低了器件的角度依赖性。实施例的结果表明，与标准量子点发光二极管(标准器件)相比，本发明提供的具有散射型微透镜阵列层的量子点发光二极管不改变器件的电学性质，在电流密度不变的条件下，相较于标准器件，增加了器件的出光效率，使得具有纳米散射粒子的微透镜阵列层的绿光QLED器件最大外量子效率达到25.11％，相较于最大外量子效率20.74％的标准器件提升了21％，且结构简单。

附图说明

图1为本发明实施例1提供凹形微透镜阵列模板的制备工艺流程图；

图2为本发明实施例1～4制备得的凹形微透镜阵列模板的电镜照片

图3为本发明对比例10制备的标准QLED器件结构示意图；

图4为本发明实施例5提供的散射型微透镜的制备工艺流程图；

图5为本发明实施例5～8制备的散射层电镜照片；

图6本发明实施例5制备的散射型微透镜的电镜照片；

图7为对比例1～4制备的凹形微透镜阵列模板的电镜照片；

图8为实施和对比例制备的三种器件结构(标准器件、MLAs器件及具有SiO

图9为为实施和对比例制备的三种器件结构(标准器件、MLAs器件及具有SiO

图10为实施和对比例制备的三种器件结构在不同角度下测得器件的EL谱线。

图11为实施和对比例制备的三种器件结构用Lighttools蒙特卡洛光线追踪法建模分析器件基底横向光线分布；

图12为实施和对比例制备的三种器件结构采用Lighttools模拟追踪500000条从器件内部射出的光线。

具体实施方式

本发明提供了一种凹形微透镜阵列模板，所述凹形为透明阵列模板为聚苯乙烯凹形微透镜阵列模板、聚二甲基硅氧烷凹形微透镜阵列模板或耐冲击聚苯乙烯凹形微透镜阵列模板，所述凹形微透镜阵列模板的表面为类半球形阵列，所述类半球形的直径独立的≥5μm，所述类半球形的顶点高度独立的≥2μm。

在本发明中，所述类半球形的直径优选为5～8μm。

在本发明中，所述类半球形的顶点高优选为2～6μm。

本发明提供了上述技术方案所述的凹形微透镜阵列模板的制备方法，

所述聚苯乙烯凹形微透镜阵列模板的制备方法包括：

将表面涂覆三氯甲烷的聚苯乙烯(PS)基板静置于水蒸气氛围中，得到PS凹形微透镜阵列模板(PS模板)，所述水蒸气氛围的湿度≥60％，所述水蒸气氛围的温度为25～30℃，所述聚苯乙烯基板涂覆有三氯甲烷的表面水平朝上放置；

所述聚二甲基硅氧烷凹形微透镜阵列模板的制备方法包括：

将聚二甲基硅氧烷(PDMS)铸膜液浇注所述PS模板，依次经过热固化和脱模，得到PDMS凹形微透镜阵列模板(PDMS柔性模板)；

所述耐冲击聚苯乙烯凹形微透镜阵列模板的制备方法包括：

将PDMS柔性模板压印耐冲击聚苯乙烯(IPS)膜，得到材质为耐冲击聚苯乙烯的微透镜阵列模板(IPS模板)。

在本发明中，如无特殊说明，所用原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。

在本发明中，所述聚苯乙烯凹形微透镜阵列模板的制备方法包括：

将表面涂覆三氯甲烷的PS基板静置于水蒸气氛围中，得到PS模板，所述水蒸气氛围的湿度≥60％，所述水蒸气氛围的温度为25～30℃，所述聚苯乙烯基板涂覆三氯甲烷的表面水平朝上放置。

在本发明的具体实施例中，所述PS基板的尺寸优选为2cm×2cm×1mm。

在本发明中，所述涂覆三氯甲烷优选为滴涂三氯甲烷，本发明对所述滴涂的具体实施过程没有特殊要求。在本发明中的具体实施例中，所述三氯甲烷涂覆于所述PS基板的一侧表面。

在本发明中，所述三氯甲烷的涂覆体积和所述PS基板的面积比优选为350μL:4cm

本发明将三氯甲烷涂PS基板表面，所述三氯甲烷能够使所述PS基板的表面变软。

在本发明中，所述水蒸气氛围的湿度≥60％，优选为60～90％，在本发明的具体实施例中，所述水蒸气氛围的湿度具体为60～65％、70～75％、80～85％或90～95％。

在本发明中，所述水蒸气氛围的温度为25～30℃，优选为28℃。

在本发明中，所述静置的时间优选为0.5～2h，更优选为1h。

本发明所述PS基板涂覆三氯甲烷的表面水平朝上放置于水蒸气氛围中，水蒸气冷凝得到的微米级水滴在重力作用下在涂覆三氯甲烷的PS基板表面压出类半球形的凹面微透镜阵列结构。当三氯甲烷挥发后，类半球形的凹面微透镜阵列结构硬化，得到所述PS模板。

得到PS模板后，本发明将所述PDMS铸膜液浇注PS模板，依次经过热固化和脱模，得到PDMS柔性模板。

在本发明中，所述PDMS铸膜液优选包括PDMS和热固化剂，所述热化剂优选为SYLGARD184，所述PDMS和热固化剂的质量比优选为(8～12):1，更优选为10:1。

在本发明中，所述PDMS铸膜液的制备方法优选包括以下步骤：将所述PDMS和热固化剂依次进行混合和真空静置。在本发明中，所述混合优选为搅拌混合，所述混合的是间优选为20～35min。在本发明中，所述真空静置的时间优选为1～3h，本发明通过真空静置排出PDMS铸膜液中的气泡。

本发明对所述PDMS铸膜液的浇筑量没有特殊要求，能够将所述PS模板具有凹面微透镜阵列结构的一面完全覆盖即可。

在本发明中，所述热固化的温度优选为50～80，更优选为60℃。在本发明中，所述热固化的时间优选为1～3h，更优选为2h。

所述热固化后，本发明将PDMS膜与PS模板剥离，即得到所述PDMS柔性模板。

得到PDMS柔性模板后，本发明将所述PDMS柔性模板压印(以下称为第一压印)耐冲IPS膜，得到IPS模板。

本发明对所述IPS膜的来源没有特殊要求，采用市售产品即可。

在本发明中，所述第一压印的压力优选为15～25bar，更优选为20bar。所述第一压印的温度优选为120～200℃，更优选为150℃。所述第一压印的时间优选为25～50s，更优选为30s。

第一压印结束后，脱模得到所述IPS模板，在本发明中，所述脱膜的温度优选为80～110℃，更优选为100℃。

在本发明中，所述PS模板硬度大，所述PDMS柔性模板强度低，所述IPS模板硬度和强度适宜，能够多次使用。在本发明的具体实施例中，所述凹形微透镜阵列模板为IPS模板。

本发明提供了一种散射型微透镜，具有散射型微透镜阵列表面，所述散射型微透镜的化学组成包括纳米散射粒子和固化剂，所述散射型微透镜阵列表面为类半球形阵列，所述类半球形的直径独立的≥5μm，所述类半球形的顶点高度独立的≥2μm。

本发明提供的散射型微透镜具有散射型微透镜阵列表面，在本发明中，所述散射型微透镜阵列表面为类半球形阵列，所述类半球形的直径独立的优选为5～8μm，所述类半球形的顶点高独立的优选为2～6μm。

在本发明中，所述散射型微透镜优选设置于基底的背面。本发明对所述基底的材质没有特殊要求。在本发明的具体实施例中，当发光二甲管器件优选为量子点发光二极管时，所述基底的材质优选为玻璃。

在本发明中，所述散射型微透镜的厚度优选≤10μm，更优选为5～8μm。

在本发明中，所述散射型微透镜的化学组成包括纳米散射粒子。在本发明中，所述纳米散射粒子优选包括SiO

在本发明中，所述散射型微透镜中的纳米散射粒子的质量百分比优选为5～20％，更优选为10～15％。在本发明的具体实施例中，所述散射型微透镜阵列层中的纳米散射粒子的质量百分比具体为5％、10％、15％或20％。

在本发明中，所述散射型微透镜的化学组成包括固化剂，所述固化剂的折射率优选与所述基底的折射率近似或相同。在本发明中，所述固化剂优选为紫外光固化剂。在本发明的具体实施例中，当所述基底为玻璃时，所述固化剂具体为NOA63紫外光固化剂。

本发明提供了一种衬底，包括基底和设置于所述基底背面的散射型微透镜，所述散射型微透镜为上述技术方案所述的散射型微透镜。

本发明提供了上述技术方案所述的衬底的制备方法，包括以下步骤：

在所述基底的背面涂覆散射液，得到散射涂层，所述散射液包括纳米散射粒子、固化剂和极性有机溶剂；

采用模板对所述散射涂层压印(以下称为第二压印)后进行固化，脱模后得到所述衬底，所述模板为上述技术方案所述的凹形微透镜阵列模板。

本发明在所述基底的背面涂覆散射液，得到散射涂层，所述散射液包括纳米散射粒子、固化剂和极性有机溶剂。

在本发明的具体实施例中，所述基底的尺寸优选为2cm×2cm×1mm。

本发明优选在涂覆散射液前对所述基底的背面进行前处理，在本发明中，所述前处理优选包括依次进行洗涤和紫外臭氧处理。在本发明中，所述洗涤用溶剂优选为乙醇，本发明优选采用乙醇擦拭所述基底的背面。在本发明中，所述紫外臭氧处理优选为采用紫外臭氧清洗仪处理所述基底背面，提高所述基底背面的浸润性，在本发明中，所述处理的时间优选为5～10min。

在本发明中，所述散射液包括极性有机溶剂，所述极性溶剂优选为乙醇或丙酮，更优选为丙酮。

在本发明中，所述固化剂和极性有机溶剂的质量比优选为1:(1～2)，更优选为1:1。

在本发明中，所述散射液中纳米散射粒子的质量百分比优选为2.5～15％，更优选为3～12％。在本发明的具体实施例中，所述散射液中的纳米散射粒子的质量百分比具体为2.5％、5％、7.5％或10％。在本发明中，所述纳米散射粒子和固化剂为上述技术方案所述的纳米散射粒子和固化剂，在此不再赘述。

在本发明中，所述散射液的制备方法优选包括以下步骤：

将所述纳米散射粒子分散于所述极性有机溶剂中，得到纳米散射粒子分散液；

将所述纳米散射粒子分散液和所述固化剂混合，得到所述散射液。

本发明将所述纳米散射粒子分散于所述极性有机溶剂中，得到纳米散射粒子分散液。在本发明中，所述分散优选为超声分散，所述分散的时间优选为30～50min。

得到纳米散射粒子分散液后，本发明将所述纳米散射粒子分散液和所述固化剂混合，得到所述散射液。在本发明中，所述混合优选包括依次进行搅拌混合和超声混合，所述搅拌混合的时间优选为30～50min，所述超声混合的时间优选为30～50min。在本发明中，所述搅拌混合和超声混合作为一个混合单元优选循环进行2～3次。

本发明提供的散射液的制备方法能够使所述纳米散射粒子均匀分散于所述散射液中。

在本发明中，所述分散液的涂覆体积和所述基底背面的面积比优选为350μL:4cm

在本发明中，所述涂覆优选为旋涂，在本发明中，所述旋涂的转速优选为1000～1500rpm，所述旋涂的时间与所述散射液的体积比优选为1s/30μL。

在本发明中，所述散射涂层的厚度优选≤10μm，更优选为为5～8μm。

得到散射涂层后，本发明采用模板对所述散射涂层第二压印后进行固化，脱模后得到所述衬底。

在本发明中，所述模板为上述技术方案所述PS模板、PDMS柔性模板或IPS模板，在本发明的具体实施例中，所述怒版为IPS模板。

本发明对所述第二压印的具体实施过程没有特殊要求。在本发明的具体实施例中，手动将所述微透镜阵列模板压印在散射层上，并用架子夹紧、置于真空环境中放置，在本发明中，所述放置的时间优选为10～15min，本发明通过真空放置排出模具和散射涂层间的气泡。

静置后，本发明将带有模具的基底进行固化，在本发明中，所述固化优选为光固化，更优选为紫外光固化，所述紫外光固化的波长优选为365nm，所述固化的时间优选为15～20min。

固化后脱模得到所述散射型微透镜。

本发明提供了上述技术方案所述衬底或上述技术方案所述的制备方法制备得到的衬底在发光二极管照明器件中的应用。

在本发明中，所述发光二级管照明器件优选为量子点发光二极管照明器件。

本发明提供了一种量子点发光二极管，包括衬底和依次设置于所述衬底表面的阳极层、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极层，所述基底的底面设置有上述技术方案所述的散射型微透镜。

本发明对所述基底表面的阳极层、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极层没有特殊要求。

在本发明中的具体实施例中，所述基底的材质优选为玻璃。

在本发明中，所述基底表面设置阳极层，所述阳极层的材质优选为ITO有机导电玻璃，在本发明中，所述阳极层的表面设置空穴注入层，所述阳极层的裸露边缘作为量子点发光二甲管的阳极。

在本发明中，所述阳极层表面设置空穴注入层，所述空穴注入层的材质优选为聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)。

在本发明中，所述空穴注入层表面设置空穴传输层，所述空穴传输层的材质优选为聚(9,9-二辛基芴-co-n-(4-丁基苯基)二苯胺(TFB)。

在本发明中，所述空穴传输层表面设置量子点发光层，在本发明的具体实施例中，所述量子点发光层中的量子点优选为核壳结构的CdSe@ZnS。

在本发明中，所述量子点发光层表面设置电子传输层，所述电子传输层的材质优选为ZnO。

在本发明中，所述电子传输层表面设置阴极层，所述阴极层的材质优选为Al。在本发明中，所述阴极层的厚度优选为100nm。

在本发明中，所述基底的背面设置所述散射型微透镜，所述散射型微透镜具有散射型微透镜阵列表面，所述散射型微透镜的化学组成包括纳米散射粒子和固化剂，所述散射型微透镜阵列表面为类半球形阵列，所述类半球形的直径独立的≥5μm，所述类半球形的顶点高独立的≥2μm。

在本发明中，当所述纳米散射粒子的粒径优选为200～800nm时，所述量子点(核壳结构的CdSe@ZnS)发光层发出的出射光的波长范围与纳米散射粒子粒径尺寸范围相近，在所述纳米散射粒子上发生Mie散射，Mie散射相较于瑞利散射、拉曼散射或布里渊散射，前向散射强度大且散射光频率不发生改变。

在本发明中，所述量子点二极管的制备方法优选包括以下步骤：

在所述基底表面依次制备阳极层、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极层，得到量子点发光二极管标准器件。

在所述量子点发光二极管标准器件的基底的背面制备所述散射型微透镜，得到所述量子点发光二极管。

在所述基底表面依次制备阳极层、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极层，得到所述量子点发光二极管标准器件。

本发明在所述基底表面制备所述阳极层。

在本发明中，所述基底的材质优选为玻璃。

本发明优选对所述基底表面进行前处理，在本发明中，所述前处理优选包括洗涤，在本发明中，所述洗涤优选为采用乙醇擦洗。

本发明将所述阳极层粘贴在所述基底的表面。

本发明在所述阳极层表面制备所述空穴注入层，所述阳极层的裸露边缘作为量子点发光二甲管的阳极。

得到阳极层后，本发明优选对所述阳极层的表面进行前处理，在本发明中，所述前处理优选包括依次进行洗涤剂清洗、水洗、有机溶剂洗、干燥和紫外臭氧处理。在本发明中，所述洗涤剂清洗优选包括依次进行室温清洗和高温清洗，所述室温清洗优选为采用清洗剂擦拭所述基底的表面，所述高温清洗优选为超声清洗，所述高温清洗的温度优选为80℃，所述高温清洗的时间优选为20～30min。在本发明中，所述水洗优选为超纯水洗，所述水洗优选在超声的条件下进行，所述水洗的时间优选为15min。在本发明中，所述有机溶剂洗优选包括依次进行丙酮洗和异丙醇洗，所述丙酮洗优选在超声的条件下进行，所述丙酮洗的时间优选为15min，所述异丙醇洗优选在超声的条件下进行，所述异丙醇洗的时间优选为15min。在本发明中，所述干燥优选为采用氮气吹干。在本发明中，所述紫外臭氧处理的时间优选为15min，所述紫外臭氧处理优选在紫外臭氧清洁仪中进行。

在本发明中，所述空穴注入层的制备具体为：将PEDOT:PSS溶液旋涂在所述阳极层的表面后，经热固化得到所述空穴注入层。

本发明优选对所述PEDOT:PSS溶液进行前处理，在本发明中，所述前处理优选为除杂，本发明优选将所述PEDOT:PSS溶液过滤去除大颗粒固体杂质，所述过滤用滤膜的过滤孔径优选为0.45μm。本发明优选采用一次性注射器将所述PEDOT:PSS溶液滴涂在所述阳极层表面。

滴涂PEDOT:PSS溶液后，本发明优选采用均胶机进行旋涂，得到PEDOT:PSS湿膜，所述旋涂的转速优选为5000rpm，所述旋涂的时间优选为60s。

旋涂后，本发明优选采用蘸有去离子水的棉签才是阳极层表面的边缘，得到阳极。

得到阳极后，本发明将所述PEDOT:PSS湿膜进行热固化。在本发明中，所述热固化的温度优选为150℃，所述热固化的保温时间优选为15min，在本发明的具体实施中，所述热固化优选为在空气环境中进行。

所述热固化后，本发明优选将热固化后的样品进行冷却得到所述空穴注入层，在本发明中，所述冷却优选在在隔绝水样的氮气环境中进行，在本发明的具体实施中，所述冷却在手套箱中进行冷却。

得到空穴注入层后，本明发优选在所述空穴注入层表面制备所述空穴传输层。

在本发明中，所述空穴传输层的制备具体为：将TFB溶液旋涂在所述空穴注入层表面后，经热固化得到所述空穴传输层。

在本发明中，所述TFB溶液的质量浓度优选为8mg/mL。在本发明中，所述TFB溶液中的溶剂优选为氯苯。

本发明优选对所述TFB溶液进行前处理，在本发明中，所述前处理优选为除杂，本发明优选将所述TFB溶液过滤去除大颗粒固体杂质，所述过滤用滤膜的过滤孔径优选为0.2μm。本发明优选采移液枪将所述TFB溶液转移至所述阳极层表面。

在本发明中，所述TFB溶液的质量与所述空穴注入层表面的面积比优选为60μL/4cm

滴涂TFB溶液后，本发明优选采用均胶机进行旋涂，得到TFB湿膜，所述旋涂的转速优选为3000rpm，所述旋涂的时间优选为45s。

得到TFB湿膜后，本发明将所述TFB湿膜进行热固化。在本发明中，所述热固化的温度优选为150℃，所述热固化的保温时间优选为30min，在本发明的具体实施中，所述热固化优选为在保护气氛中进行，所述保护气氛优选为氮气。

所述热固化后，本发明优选将热固化后的样品进行冷却得到所述空穴传输层，在本发明中，所述冷却优选为空冷。

得到空穴传输层后，本明发优选在所述空穴注入层表面制备所述量子点发光层。

在本发明中，所述量子点发光层制备具体为：将量子点溶液旋涂在所述空穴传输层表面，得到所述量子点发光层。

在本发明中，所述量子点溶液的质量浓度优选为18mg/mL。在本发明中，所述量子点溶液中的溶剂优选为正辛烷。

本发明优选对所述量子点溶液进行前处理，在本发明中，所述前处理优选为除杂，本发明优选将所述TFB溶液过滤去除大颗粒固体杂质，所述过滤用滤膜的过滤孔径优选为0.2μm。本发明优选采用移液枪将所述量子点溶液转移至所述空缺传输层表面。

在本发明中，所述量子点溶液的质量与所述空穴传输层表面的面积比优选为60μL/4cm

本发明优选采用均胶机进行旋涂，得到量子点发光层，所述旋涂的转速优选为3000rpm，所述旋涂的时间优选为45s。

得到量子发光层后，本明发优选在所述量子发光层表面制备所述电子传输层。

在本发明中，所述电子传输层的制备具体为：将纳米氧化锌溶液旋涂在所述量子点发光层表面后，经热固化得到所述电子传输层。

在本发明中，所述纳米氧化锌溶液的质量浓度优选为30mg/mL。在本发明中，所述纳米氧化锌溶液中的溶剂优选为乙醇。

本发明优选对所述纳米氧化锌溶液进行前处理，在本发明中，所述前处理优选为除杂，本发明优选将所述纳米氧化锌溶液过滤去除大颗粒固体杂质，所述过滤用滤膜的过滤孔径优选为0.2μm。本发明优选采移液枪将所述纳米氧化锌溶液转移至所述量子点发光层表面。

在本发明中，所述纳米氧化锌溶液的质量与所述空穴注入层表面的面积比优选为60μL/4cm

本发明优选采用均胶机进行旋涂，得到纳米氧化锌湿膜，所述旋涂的转速优选为3000rpm，所述旋涂的时间优选为45s。

得到纳米氧化锌湿膜后，本发明将所述纳米氧化锌湿膜进行热固化。在本发明中，所述热固化的温度优选为60℃，所述热固化的保温时间优选为30min，在本发明的具体实施中，所述热固化优选在空气环境中进行。

所述热固化后，本发明优选将热固化后的样品进行冷却得到所述电子传输层，在本发明中，所述冷却优选为空冷。

得到电子传输层后，本发明在所述电子传输层表面制备所述阴极层

在本发明中，所述阴极层的制备方法优选为沉积。

在本发明中，所述沉积优选在真空沉积室中进行，所述沉积的参数优选为：真空度优选≤1×10

得到阴极层后，本发明优选使用掩模来限定阴极层的接触，形成的量子点发光二极管器件有效发光面积优选为0.04cm

得到阴极层后，本发明优选样品进行封装，得到量子点发光二极管标准器件。在本发明中，所述封装用封装剂优选为紫外光固化剂，更优选为NOA61紫外固化剂，所述封装的具体实施方法优选为：采用紫外灯固化，所述固化的时间优选为2～3min。

得到量子点发光二极管标准器件后，本发明在所述基底的背面制备所述散射型微透镜，得到所述量子点发光二极管。

所述散射型微透镜已经在上文中记载，在此不再赘述。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

按照图1所示的工艺流程，在28℃恒定室温下将350μL氯仿溶液滴涂在2cm×2cm×1mm的PS基板上静置于60％～65％水蒸气环境中1h，待氯仿溶液挥发完全后，得到PS模板(如图2中的(a)所示)。

将PDMS和固化剂SYLGARD184(CURINGAGENT)按照质量比10:1混合后，放入真空干燥箱抽真空，静置1h排出气泡后取出，得到PDMS铸膜液，然后将处理好的PDMS铸膜液浇筑在PS凹形微透镜模板上，放入真空干燥箱中，60℃加热2h使其完全固化。固化完成后，将PDMS与PS模板进行剥离，即得到的PDMS柔性模板。

将PDMS柔性模板规整的贴合在IPS聚合物基片表面，用镊子轻轻排出气泡后放入纳米压印机的装载臂上的载物台上，并在上面放置两片与载物台相同尺寸的铝片进行保护即可开始纳米压印。压印条件选择的压力为20bar，压印温度和脱模温度分别选择为150℃和100℃，压印保持30s，压力台升起后取出得到IPS模板。

实施例2

与实施例1提供的制备方法基本相同，不同之处在于，水蒸气环境的湿度为70％～75％，得到类球形凹形微透镜模板(如图2中的(b)所示)。

实施例3

与实施例1提供的制备方法基本相同，不同之处在于，水蒸气环境的湿度为80％～85％，得到类球形凹形微透镜模板(如图2中的(c)所示)。

实施例4

与实施例1提供的制备方法基本相同，不同之处在于，水蒸气环境的湿度为90％～95％，得到类球形凹形微透镜模板(如图2中的(d)所示)。

实施例5

以玻璃为基底(2cm×2cm×1mm)，将玻璃基底表面用乙醇擦洗后，粘合ITO层，得到ITO阳极层，对ITO阳极层表面前处理：先对ITO阳极层进行清洁，用无尘布蘸取适量高温洗涤剂对ITO表面进行擦拭清洁，以清除表面污渍，再将其浸入高温洗涤液中，在80℃条件下超声20min，冷却后，依次在超纯水、丙酮、异丙醇中，在室温条件下各超声15min，再经氮气吹干放入紫外臭氧清洁仪中处理15min。

在ITO阳极层表面旋涂PEDOT:PSS：将静置的PEDOT:PSS溶液取出，使用过滤孔直径为0.45μm滤头对溶液进行过滤，去除溶液内较大的颗粒杂质。使用一次性注射器取适量PEDOT:PSS溶液滴在洗净的ITO阳极层表面，用匀胶机以5000rpm的转速旋涂60s至溶液成膜。用蘸有去离子水的棉签擦拭ITO/PEDOT:PSS基片边缘，使基片边缘的电极裸露。然后将其放置在退火板上加热至150℃并在空气环境中维持15min，将样品取下转移到隔绝水氧的氮气手套箱里冷却，得到空穴注入层。

在空缺注入层表面旋涂TFB溶液：首先将TFB粉末溶解于氯苯(浓度为8mg/mL)中，放置在搅拌器上搅拌至粉末溶解。将配制好的TFB氯苯溶液用0.2μm滤头过滤去除杂质，随后使用匀胶机将样品吸附在载物台上，将用移液枪取出的60μL的TFB溶液匀速滴加在转速为3000rpm的ITO/PEDOT:PSS基片中心，待溶液旋涂45s成膜后，将ITO/PEDOT:PSS/TFB基片放置在退火板上加热至150℃并在氮气环境中维持30mim，退火完成后放置冷却20min，得到空穴传输层。

在空穴传输层表面旋涂QDs：将18mg/mL核壳结构的CdSe@ZnSQDs溶液，用过滤孔直径为0.2μm的PTFE滤头过滤，随后使用匀胶机将样品吸附在载物台上，将过滤后的QDs溶液用移液枪取出60μL匀速滴加在转速为3000rpm的基片中心，旋涂45s待溶液成膜。得到量子点发光层。

在量子点发光层表面旋涂ZnO：取适量浓度为30mg/mL的ZnONPs的乙醇溶液，用0.2μm的滤头过滤杂质，之后用移液枪取出60μL过滤后的溶液滴加在ITO/PEDOT:PSS/TFB/QDs基片中心，使用匀胶机在3000rpm的转速下旋涂45s至溶液成膜。然后用蘸有少量氯苯或者甲苯溶液的棉签擦拭样品边缘，使样品边缘的电极裸露，随后将其转移到退火板上加热至60℃维持30min，得到电子传输层。

在电子传输层表面沉积Al电极：将以上构筑的样品移至高真空沉积室(真空度≤1×10

在构筑好的器件上加1～2滴NOA61紫外固化胶，盖上盖玻片，用紫外灯照射2～3min固化，得到如图3所示的量子点发光二极管标准器件。

按照图4所示的工艺流程，将粒径为600nmSiO

将实施例1制备的IPS模板压在旋涂散射溶液后的器件背面，用夹子夹紧模板与器件，置于真空干燥箱抽真空10min以排出模板与器件玻璃基底间的气泡，取出后用365nm紫外灯照射固化15min，将模板剥离得到散射型微透镜阵列的散射型微透镜，散射型微透镜的电镜照片如图6所示。由此，制备得到的量子点发光二极管，记为：具有SiO

实施例6

与实施例5提供的制备方法基本相同，不同之处在于，所述SiO

实施例7

与实施例5提供的制备方法基本相同，不同之处在于，所述SiO

实施例8

与实施例5提供的制备方法基本相同，不同之处在于，所述SiO

实施例9

与实施例5提供的制备方法基本相同，不同之处在于，所述SiO

实施例10

与实施例6提供的制备方法基本相同，不同之处在于，所述SiO

实施例11

与实施例7提供的制备方法基本相同，不同之处在于，所述SiO

实施例12

与实施例8提供的制备方法基本相同，不同之处在于，所述SiO

实施例13

与实施例5提供的制备方法基本相同，不同之处在于，所述SiO

实施例14

与实施例6提供的制备方法基本相同，不同之处在于，所述SiO

实施例15

与实施例7提供的制备方法基本相同，不同之处在于，所述SiO

实施例16

与实施例8提供的制备方法基本相同，不同之处在于，所述SiO

实施例17

与实施例5提供的制备方法基本相同，不同之处在于，所述SiO

实施例18

与实施例6提供的制备方法基本相同，不同之处在于，所述SiO

实施例19

与实施例7提供的制备方法基本相同，不同之处在于，所述SiO

实施例20

与实施例8提供的制备方法基本相同，不同之处在于，所述SiO

对比例1

与实施例1提供的制备方法基本相同，不同之处在于，在28℃恒定室温下将350μL氯仿滴涂在2cm×2cm×1mm的PMMA基板上，得到模板图形如图7中的(e)所示，没有得到微透镜阵列模板。

对比例2

与实施例2提供的制备方法基本相同，不同之处在于，在28℃恒定室温下将350μL氯仿滴涂在2cm×2cm×1mm的PMMA基板上，得到模板图形如图7中的(f)所示，没有得到微透镜阵列模板。

对比例3

与实施例3提供的制备方法基本相同，不同之处在于，在28℃恒定室温下将350μL氯仿滴涂在2cm×2cm×1mm的PMMA基板上，得到模板图形如图7中的(g)所示，没有得到微透镜阵列模板。

对比例4

与实施例4提供的制备方法基本相同，不同之处在于，在28℃恒定室温下将350μL氯仿滴涂在2cm×2cm×1mm的PMMA基板上，得到模板图形如图7中的(e)所示，没有得到微透镜阵列模板。

对比例5

与实施例1提供的制备方法基本相同，不同之处在于，将丙酮涂在2cm×2cm×1mm的PS基板上，没有得到微透镜阵列模板。

对比例6

与实施例1提供的制备方法基本相同，不同之处在于，将丙酮涂在2cm×2cm×1mm的PMMA基板上，没有得到微透镜阵列模板。

对比例7

与实施例1提供的制备方法基本相同，不同之处在于，将甲苯涂在2cm×2cm×1mm的PS基板上，没有得到微透镜阵列模板。

对比例8

与实施例1提供的制备方法基本相同，不同之处在于，将甲苯涂在2cm×2cm×1mm的PMMA基板上，没有得到微透镜阵列模板。

对比例9

与实施例1提供的制备方法基本相同，不同之处在于，水蒸气环境的湿度为55％，没有得到微透镜阵列模板。

对比例10

与实施例5提供的制备方法基本相同，制备量子点发光二极管标准器件(如图3所示)。

对比例11

与实施例5提供的制备方法基本相同，不同之处在于，散射涂层仅为丙酮和与丙酮等重量的NOA63紫外固化胶，不含有SiO

测试例1

对实施例5～20，对比例10和对比例11制备的器件进行电学特性和出光效率性能进行测试。

其中，电学特性测试结果如图8和图9所示。图8为三种器件结构(标准器件、MLAs器件及具有SiO

当在微透镜阵列每个单元以不同掺杂量掺入不同直径的SiO

图9对比了三种器件结构的电流密度及外量子效率随电压的变化，三种器件结构的电流密度随电压变化曲线基本重合，原因在于器件电学特性主要由器件内部电子迁移率及能级势垒所影响，本发明引入的散射型微透镜并不破坏QLED器件内部功能层，散射型微透镜的添加与否均不改变器件的电学性质。在电流密度不变的同时，散射型微透镜增加了器件的出光效率，使得具有SiO

图10为三种器件在不同角度下测得器件的EL谱线，其中，图10中的(a)为对比例10标准器件、图10中的(b)为对比例11制备的MLAs器件、图10中的(c)为实施例1制备的MLAs和SiO

由图10可以得出，具有SiO

本发明实施QLED器件的检测方法分为效率检测与软件模拟，效率检测利用积分球进行性能测试；软件模拟用FDTDSolutions时域有限差分法建模分析器件纵向电磁场分布，用Lighttools蒙特卡洛光线追踪法建模分析器件基底横向光线分布。如图11所示，图11中的(a)为标准器件、图11中的(b)为MLAs器件、图11中的(c)为MLAs和SiO

本发明采用Lighttools模拟追踪500000条从器件内部射出的光线，如图12所示，图12中的(a)为标准器件、图12中的(b)为MLAs器件、图12中的(c)为MLAs和SiO

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。