石墨烯電致發光顯示器件及其製造方法
2023-11-30 13:15:21 1
專利名稱：石墨烯電致發光顯示器件及其製造方法
技術領域：
本發明屬於平面顯示技術領域，尤其涉及一種電致發光顯示技術領域。
背景技術：
電致發光(ElectroLuminescences，簡稱EL)顯示器件從驅動電源的性質可以分 為交流電致發光顯示器件和直流電致發光顯示器件兩種類型，交流電致發光顯示器件將發 光粉及介質粉置於下平板電極和上平板電極之間而構成，其結構為夾層式結構，下平板電 極為透明導電膜，光從此處射出，上平板電極的材料主要為銀或金，發光粉主要是硫化鋅， 當交流電壓加在下平板電極和上平板電極上時，交變電場使得硫化鋅量子發生激髮式躍 遷，從而在每一個充放循環中發光，當硫化鋅含有不同的激活劑時，可發出不同顏色的光。 電致發光顯示器件的亮度隨電極間的電壓、頻率的改變而改變，一般情況下亮度隨電壓及 頻率的增加而增加。現有技術的下平板電極採用的透明導電膜的材料主要是氧化銦錫(ITO)材料，氧 化銦錫(ITO)是無機物，其柔性較小，通常在應力達到4%時，該透明導電膜的導電性受到 損壞，另外氧化銦錫(ITO)材料中所含的銦是戰略資源，稀缺材料，全球年產不足500噸。而 上平板電極採用的銀或金等貴金屬材料同樣不能承受較大應力。這些材料選擇的不足都嚴 重影響了電致發光顯示器件在商業上的應用，尤其是在柔性，可彎曲電致發光顯示器件方 面的應用。2004年，英國曼徹斯特大學的安德烈· K ·海姆(Andre K. Geim)等第一次製備出 了石墨烯。石墨烯是一種由單層碳原子形成的六方蜂窩狀結構，它具有高導電性，其電導率 與銅相當。石墨烯是目前發現的材料中具有最高楊氏模量的材料，其導電性在拉伸、彎曲 40%以上，仍然不影響其導電性。另外，可以通過現有成熟的化學氣相沉積法或化學還原法 得到大面積、低成本的石墨烯，這種情況下的石墨烯同時具有較高的導電性，這為製備柔性 電致發光顯示器件打下了基礎。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有的電致發光顯示器件下平板電極和上平板電極的 柔性不足的缺點，提出了石墨烯電致發光顯示器件。為了實現上述目的，本發明的技術方案是石墨烯電致發光顯示器件，包括發光層 和介質層以及位於發光層和介質層兩側的下平板電極和上平板電極，其特徵在於，所述下 平板電極和上平板電極採用石墨烯。為了實現上述目的，本發明還提供了石墨烯電致發光顯示器件的製造方法，包括 步驟步驟1.將透明塑料基片清洗乾淨；步驟2.在透明塑料基片上形成石墨烯膜構成下平板電極；步驟3.在下平板電極的石墨烯膜上形成發光層；
步驟4.在發光層上形成介質層；步驟5.在介質層上形成石墨烯膜構成的上平板電極；上述製造方法還包括步驟6.分別將下平板電極的石墨烯膜和上平板電極的石 墨烯膜通過弓I線各自往外連接引線。本發明的有益效果由於石墨烯導電性強，成本低廉，並且具有良好的柔性，因此 採用石墨烯材料的下平板電極和上平板電極均具有良好的柔性，電致發光顯示器件也具有 良好的柔性，從而擴大了電致發光顯示器件的應用範圍。
圖1是本發明的結構示意圖。附圖標記說明透明塑料基片1、下平板電極2、發光層3、介質層4、上平板電極5。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，但本發明並不限於以下實施例。實施例1 如圖1所示，石墨烯電致發光顯示器件，包括發光層3和介質層4以及 位於發光層3和介質層4兩側的下平板電極2和上平板電極5，所述下平板電極2和上平板 電極5採用石墨烯；下平板電極2位於透明塑料基片1上。上述石墨烯電致發光顯示器件的製造方法，包括步驟步驟1.將透明塑料基片清洗乾淨；本實施例中透明塑料基片要求透光率在90% 以上，材料可以選用PET或PE。步驟2.在透明塑料基片上形成石墨烯膜構成下平板電極；本實施例在塑透明料 基片上形成石墨烯膜的方法是通過旋塗法將化學法製備的石墨烯形成於該透明塑料基片 上；步驟3.在下平板電極的石墨烯膜上形成發光層；本實施例中，發光層是將硫化鋅 材料的發光粉分散於溶液中，溶液為含有0. 硬化劑的環氧樹脂，通過旋塗法形成於石墨 烯膜上，然後於100-150度下烤乾。步驟4.在發光層上形成介質層；介質層是將介質粉分散於溶液中，通過旋塗法形 成於發光層上，然後於100 150度下烤乾；其中介質粉可以是有機介質粉，如PMMA ；也可 以是無機介質粉，如鈣鈦礦氧化物，介質氧化物，分散溶液為含有0. 硬化劑的環氧樹脂。步驟5.在介質層上形成石墨烯膜構成的上平板電極；本實施例在介質層上形成 石墨烯膜的方法是通過旋塗法將化學法製備的石墨烯形成於該介質層上；步驟6.分別將下平板電極的石墨烯膜和上平板電極的石墨烯膜通過引線各自往 外連接，引線採用鋁線或銅線。實施例2 本實施例中，步驟2在透明塑料基片上形成石墨烯膜構成下平板電極或 步驟5在介質層上形成石墨烯膜構成的上平板電極的具體方法為將化學氣相沉積法獲得 的石墨烯通過轉移的方法形成於該塑料基片或介質層上，其餘步驟與實施例1相同。在實施例2中，步驟2和步驟5中通過轉移的方法形成大面積高質量石墨烯的具 體過程為步驟21.將金屬箔片置於化學氣相沉積系統腔體內，通入1 1000 的氫氣，加熱至700 1000°C並保溫20分鐘，然後再通入0. 1 10001 的碳氫化合物氣體，再保溫 10 60分鐘，以5 80°C /分鐘的速度降至室溫，關閉氫氣和碳氫化合物氣體，在金屬箔 片上得到石墨烯薄膜；步驟22.在石墨烯薄膜上通過旋塗、噴塗、流延或直接滴形成有機膠體，於80 180°C下烘5分鐘，得到有機膠體、石墨烯和金屬箔片三層依次疊加的結合體A ；步驟23.將步驟02)得到的結合體A浸漬於金屬箔片腐蝕溶液中，除去金屬箔 片，得到有機膠體和石墨烯兩層依次疊加的結合體B ；步驟24.用基片將步驟03)得到的結合體B打撈，放入去離子水中，清洗兩次，後 置於基片上於80 180°C下烘5分鐘，得到有機膠體、石墨烯和基片三層依次疊加的結合體 C；步驟25.將步驟04)得到的結合體C放入丙酮、乙醇、異丙醇中的一種或兩種以 上混合液，直至有機膠體全部除去，取出，自然乾燥，得到位於基片上的石墨烯薄膜。上述步驟M和步驟25中的基片代表了透明塑料基片1或介質層4。本領域的普通技術人員將會意識到，這裡所述的實施例是為了幫助讀者理解本發 明的原理，應被理解為本發明的保護範圍並不局限於這樣的特別陳述和實施例。本領域的 普通技術人員可以根據本發明公開的這些技術啟示做出各種不脫離本發明實質的其它各 種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.石墨烯電致發光顯示器件，包括發光層和介質層以及位於發光層和介質層兩側的下 平板電極和上平板電極，其特徵在於，所述下平板電極和上平板電極採用石墨烯。
2.石墨烯電致發光顯示器件的製造方法，包括步驟 步驟1.將透明塑料基片清洗乾淨；步驟2.在透明塑料基片上形成石墨烯膜構成下平板電極； 步驟3.在下平板電極的石墨烯膜上形成發光層； 步驟4.在發光層上形成介質層； 步驟5.在介質層上形成石墨烯膜構成的上平板電極；
3.根據權利要求2所述的石墨烯電致發光顯示器件的製造方法，還包括步驟6.分別將 下平板電極的石墨烯膜和上平板電極的石墨烯膜通過引線各自往外連接引線。
4.根據權利要求2所述的石墨烯電致發光顯示器件的製造方法，所述步驟2和步驟5 形成石墨烯膜的方法是通過旋塗法將化學法製備的石墨烯形成於該透明塑料基片或介質層上。
5.根據權利要求2所述的石墨烯電致發光顯示器件的製造方法，所述步驟2和步驟5 形成石墨烯膜的方法是將化學氣相沉積法獲得的石墨烯通過轉移的方法形成於該塑料基 片或介質層上。
6.根據權利要求5所述的石墨烯電致發光顯示器件的製造方法，所述所述步驟2和步 驟5形成石墨烯膜的方法的具體過程包括步驟21.將金屬箔片置於化學氣相沉積系統腔體內，通入1 1000 的氫氣，加熱至 700 1000°C並保溫20分鐘，然後再通入0. 1 10001 的碳氫化合物氣體，再保溫10 60分鐘，以5 80°C /分鐘的速度降至室溫，關閉氫氣和碳氫化合物氣體，在金屬箔片上 得到石墨烯薄膜；步驟22.在石墨烯薄膜上通過旋塗、噴塗、流延或直接滴形成有機膠體，於80 180°C 下烘5分鐘，得到有機膠體、石墨烯和金屬箔片三層依次疊加的結合體A ；步驟23.將步驟02)得到的結合體A浸漬於金屬箔片腐蝕溶液中，除去金屬箔片，得 到有機膠體和石墨烯兩層依次疊加的結合體B ；步驟24.用基片將步驟03)得到的結合體B打撈，放入去離子水中，清洗兩次，後置於 基片上於80 180°C下烘5分鐘，得到有機膠體、石墨烯和基片三層依次疊加的結合體C ； 步驟25.將步驟04)得到的結合體C放入丙酮、乙醇、異丙醇中的一種或兩種以上混 合液，直至有機膠體全部除去，取出，自然乾燥，得到位於基片上的石墨烯薄膜。
全文摘要
本發明涉及石墨烯電致發光顯示器件及其製造方法。石墨烯電致發光顯示器件，包括發光層和介質層以及位於發光層和介質層兩側的下平板電極和上平板電極，其特徵在於，所述下平板電極和上平板電極採用石墨烯。本發明還提供了石墨烯電致發光顯示器件的製造方法，包括步驟步驟1.將透明塑料基片清洗乾淨；步驟2.在透明塑料基片上形成石墨烯膜構成下平板電極；步驟3.在下平板電極的石墨烯膜上形成發光層；步驟4.在發光層上形成介質層；步驟5.在介質層上形成石墨烯膜構成的上平板電極；本發明的有益效果採用石墨烯材料的下平板電極和上平板電極均具有良好的柔性，電致發光顯示器件也具有良好的柔性，擴大了電致發光顯示器件的應用範圍。
文檔編號H05B33/10GK102056361SQ20101028310
公開日2011年5月11日 申請日期2010年9月16日 優先權日2010年9月16日
發明者李萍劍, 李言榮, 王澤高, 陳遠富 申請人:電子科技大學