專利名稱：石墨烯電致發(fā)光顯示器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于平面顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電致發(fā)光顯示技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電致發(fā)光(ElectroLuminescences，簡稱EL)顯示器件從驅(qū)動電源的性質(zhì)可以分 為交流電致發(fā)光顯示器件和直流電致發(fā)光顯示器件兩種類型，交流電致發(fā)光顯示器件將發(fā) 光粉及介質(zhì)粉置于下平板電極和上平板電極之間而構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)為夾層式結(jié)構(gòu)，下平板電 極為透明導(dǎo)電膜，光從此處射出，上平板電極的材料主要為銀或金，發(fā)光粉主要是硫化鋅， 當(dāng)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(fā)生激發(fā)式躍 遷，從而在每一個充放循環(huán)中發(fā)光，當(dāng)硫化鋅含有不同的激活劑時，可發(fā)出不同顏色的光。 電致發(fā)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(xiàn)有技術(shù)的下平板電極采用的透明導(dǎo)電膜的材料主要是氧化銦錫(ITO)材料，氧 化銦錫(ITO)是無機(jī)物，其柔性較小，通常在應(yīng)力達(dá)到4%時，該透明導(dǎo)電膜的導(dǎo)電性受到 損壞，另外氧化銦錫(ITO)材料中所含的銦是戰(zhàn)略資源，稀缺材料，全球年產(chǎn)不足500噸。而 上平板電極采用的銀或金等貴金屬材料同樣不能承受較大應(yīng)力。這些材料選擇的不足都嚴(yán) 重影響了電致發(fā)光顯示器件在商業(yè)上的應(yīng)用，尤其是在柔性，可彎曲電致發(fā)光顯示器件方 面的應(yīng)用。2004年，英國曼徹斯特大學(xué)的安德烈· K ·海姆(Andre K. Geim)等第一次制備出 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(jié)構(gòu)，它具有高導(dǎo)電性，其電導(dǎo)率 與銅相當(dāng)。石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)的材料中具有最高楊氏模量的材料，其導(dǎo)電性在拉伸、彎曲 40%以上，仍然不影響其導(dǎo)電性。另外，可以通過現(xiàn)有成熟的化學(xué)氣相沉積法或化學(xué)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(dǎo)電性，這為制備柔性 電致發(fā)光顯示器件打下了基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的電致發(fā)光顯示器件下平板電極和上平板電極的 柔性不足的缺點(diǎn)，提出了石墨烯電致發(fā)光顯示器件。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是石墨烯電致發(fā)光顯示器件，包括發(fā)光層 和介質(zhì)層以及位于發(fā)光層和介質(zhì)層兩側(cè)的下平板電極和上平板電極，其特征在于，所述下 平板電極和上平板電極采用石墨烯。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了石墨烯電致發(fā)光顯示器件的制造方法，包括 步驟步驟1.將透明塑料基片清洗干凈；步驟2.在透明塑料基片上形成石墨烯膜構(gòu)成下平板電極；步驟3.在下平板電極的石墨烯膜上形成發(fā)光層；
步驟4.在發(fā)光層上形成介質(zhì)層；步驟5.在介質(zhì)層上形成石墨烯膜構(gòu)成的上平板電極；上述制造方法還包括步驟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(fā)明的有益效果由于石墨烯導(dǎo)電性強(qiáng)，成本低廉，并且具有良好的柔性，因此 采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(fā)光顯示器件也具有 良好的柔性，從而擴(kuò)大了電致發(fā)光顯示器件的應(yīng)用范圍。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明透明塑料基片1、下平板電極2、發(fā)光層3、介質(zhì)層4、上平板電極5。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1 如圖1所示，石墨烯電致發(fā)光顯示器件，包括發(fā)光層3和介質(zhì)層4以及 位于發(fā)光層3和介質(zhì)層4兩側(cè)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采用石墨烯；下平板電極2位于透明塑料基片1上。上述石墨烯電致發(fā)光顯示器件的制造方法，包括步驟步驟1.將透明塑料基片清洗干凈；本實(shí)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(gòu)成下平板電極；本實(shí)施例在塑透明料 基片上形成石墨烯膜的方法是通過旋涂法將化學(xué)法制備的石墨烯形成于該透明塑料基片 上；步驟3.在下平板電極的石墨烯膜上形成發(fā)光層；本實(shí)施例中，發(fā)光層是將硫化鋅 材料的發(fā)光粉分散于溶液中，溶液為含有0. 硬化劑的環(huán)氧樹脂，通過旋涂法形成于石墨 烯膜上，然后于100-150度下烤干。步驟4.在發(fā)光層上形成介質(zhì)層；介質(zhì)層是將介質(zhì)粉分散于溶液中，通過旋涂法形 成于發(fā)光層上，然后于100 150度下烤干；其中介質(zhì)粉可以是有機(jī)介質(zhì)粉，如PMMA ；也可 以是無機(jī)介質(zhì)粉，如鈣鈦礦氧化物，介質(zhì)氧化物，分散溶液為含有0. 硬化劑的環(huán)氧樹脂。步驟5.在介質(zhì)層上形成石墨烯膜構(gòu)成的上平板電極；本實(shí)施例在介質(zhì)層上形成 石墨烯膜的方法是通過旋涂法將化學(xué)法制備的石墨烯形成于該介質(zhì)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，引線采用鋁線或銅線。實(shí)施例2 本實(shí)施例中，步驟2在透明塑料基片上形成石墨烯膜構(gòu)成下平板電極或 步驟5在介質(zhì)層上形成石墨烯膜構(gòu)成的上平板電極的具體方法為將化學(xué)氣相沉積法獲得 的石墨烯通過轉(zhuǎn)移的方法形成于該塑料基片或介質(zhì)層上，其余步驟與實(shí)施例1相同。在實(shí)施例2中，步驟2和步驟5中通過轉(zhuǎn)移的方法形成大面積高質(zhì)量石墨烯的具 體過程為步驟21.將金屬箔片置于化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)腔體內(nèi)，通入1 1000 的氫氣，加熱至700 1000°C并保溫20分鐘，然后再通入0. 1 10001 的碳?xì)浠衔餁怏w，再保溫 10 60分鐘，以5 80°C /分鐘的速度降至室溫，關(guān)閉氫氣和碳?xì)浠衔餁怏w，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涂、噴涂、流延或直接滴形成有機(jī)膠體，于80 180°C下烘5分鐘，得到有機(jī)膠體、石墨烯和金屬箔片三層依次疊加的結(jié)合體A ；步驟23.將步驟02)得到的結(jié)合體A浸漬于金屬箔片腐蝕溶液中，除去金屬箔 片，得到有機(jī)膠體和石墨烯兩層依次疊加的結(jié)合體B ；步驟24.用基片將步驟03)得到的結(jié)合體B打撈，放入去離子水中，清洗兩次，后 置于基片上于80 180°C下烘5分鐘，得到有機(jī)膠體、石墨烯和基片三層依次疊加的結(jié)合體 C；步驟25.將步驟04)得到的結(jié)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(jī)膠體全部除去，取出，自然干燥，得到位于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(zhì)層4。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā) 明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各 種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.石墨烯電致發(fā)光顯示器件，包括發(fā)光層和介質(zhì)層以及位于發(fā)光層和介質(zhì)層兩側(cè)的下 平板電極和上平板電極，其特征在于，所述下平板電極和上平板電極采用石墨烯。
2.石墨烯電致發(fā)光顯示器件的制造方法，包括步驟 步驟1.將透明塑料基片清洗干凈；步驟2.在透明塑料基片上形成石墨烯膜構(gòu)成下平板電極； 步驟3.在下平板電極的石墨烯膜上形成發(fā)光層； 步驟4.在發(fā)光層上形成介質(zhì)層； 步驟5.在介質(zhì)層上形成石墨烯膜構(gòu)成的上平板電極；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石墨烯電致發(fā)光顯示器件的制造方法，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(jù)權(quán)利要求2所述的石墨烯電致發(fā)光顯示器件的制造方法，所述步驟2和步驟5 形成石墨烯膜的方法是通過旋涂法將化學(xué)法制備的石墨烯形成于該透明塑料基片或介質(zhì)層上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石墨烯電致發(fā)光顯示器件的制造方法，所述步驟2和步驟5 形成石墨烯膜的方法是將化學(xué)氣相沉積法獲得的石墨烯通過轉(zhuǎn)移的方法形成于該塑料基 片或介質(zhì)層上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石墨烯電致發(fā)光顯示器件的制造方法，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.將金屬箔片置于化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)腔體內(nèi)，通入1 1000 的氫氣，加熱至 700 1000°C并保溫20分鐘，然后再通入0. 1 10001 的碳?xì)浠衔餁怏w，再保溫10 60分鐘，以5 80°C /分鐘的速度降至室溫，關(guān)閉氫氣和碳?xì)浠衔餁怏w，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涂、噴涂、流延或直接滴形成有機(jī)膠體，于80 180°C 下烘5分鐘，得到有機(jī)膠體、石墨烯和金屬箔片三層依次疊加的結(jié)合體A ；步驟23.將步驟02)得到的結(jié)合體A浸漬于金屬箔片腐蝕溶液中，除去金屬箔片，得 到有機(jī)膠體和石墨烯兩層依次疊加的結(jié)合體B ；步驟24.用基片將步驟03)得到的結(jié)合體B打撈，放入去離子水中，清洗兩次，后置于 基片上于80 180°C下烘5分鐘，得到有機(jī)膠體、石墨烯和基片三層依次疊加的結(jié)合體C ； 步驟25.將步驟04)得到的結(jié)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(jī)膠體全部除去，取出，自然干燥，得到位于基片上的石墨烯薄膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及石墨烯電致發(fā)光顯示器件及其制造方法。石墨烯電致發(fā)光顯示器件，包括發(fā)光層和介質(zhì)層以及位于發(fā)光層和介質(zhì)層兩側(cè)的下平板電極和上平板電極，其特征在于，所述下平板電極和上平板電極采用石墨烯。本發(fā)明還提供了石墨烯電致發(fā)光顯示器件的制造方法，包括步驟步驟1.將透明塑料基片清洗干凈；步驟2.在透明塑料基片上形成石墨烯膜構(gòu)成下平板電極；步驟3.在下平板電極的石墨烯膜上形成發(fā)光層；步驟4.在發(fā)光層上形成介質(zhì)層；步驟5.在介質(zhì)層上形成石墨烯膜構(gòu)成的上平板電極；本發(fā)明的有益效果采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(fā)光顯示器件也具有良好的柔性，擴(kuò)大了電致發(fā)光顯示器件的應(yīng)用范圍。
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(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者李萍劍, 李言榮, 王澤高, 陳遠(yuǎn)富 申請人:電子科技大學(xué)