CN105742518B - 一种电致发光显示器件及其制备方法 - Google Patents

一种电致发光显示器件及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电致发光显示器件及其制备方法，该器件包括覆有下导电层的衬底，所述下导电层上覆有电介质层，所述电介质层上覆有发光层，所述发光层上覆有上导电层；其中，所述发光层的材质为荧光粉、聚乙烯基咔唑和石墨烯的混合物。本发明通过电介质层和发光层的选择，可以以交流电为电源激发，克服了直流电使用不便的弊端，大大扩宽了电致发光显示器件的使用领域和范围。该电致发光显示器件可以获得红、黄、蓝、绿及白色等各种色调，可以作为面光源，发光稳定、制备简单、寿命长，具有很好的应用前景和较高的经济及社会效益。

Description

一种电致发光显示器件及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种电致发光显示器件及其制备方法，特别是一种用交流电作为电源的电致发光显示器件，属于能源材料及装置技术领域。
背景技术
电致发光是指通过加在两电极的电压产生电场，被电场激发使电子在能级间的跃迁、变化、复合导致发光的一种物理现象。由电致发光原理制备而成的发光器件统称为电致发光显示器件，它一般包括衬底、电极、电介质层和发光层，该器件能够利用发光材料在电场作用下产生光的特性，将电能转换为光能。目前，已有的光源可分为点光源（热发光，入白炙灯泡，近些年我国将彻底淘汰），线光源（日光灯管）和面光源（LED等），电致发光显示器件可以作为面光源，其属于冷光源，节能，高效，是国家主导发展的产品。
目前市场上的面光源分为直流和交流两大类。传统的LED属于直流电激发，使用时需要用电池或直流电源，因此在应用领域受到很大的限制，因此研发交流面光源成为业内的重要需求。目前交流面光源产品的研发属于初级阶段，由于交流电激发的方向性，其结构不同于直流的LED，因此技术瓶颈需要解决，而目前公开的电致发光显示器件也都是直流型，无法实现交流激发。因此，针对目前的形势，研究能够采用交流电激发的电致发光显示器件十分必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种电致发光显示器件，本发明采用可以用于交流激发的发光层，克服了直流发光层不能解决的电源的方向性问题，该器件能够用交流电作为电源，性能稳定，应用领域范围广，使用方便。
本发明还提供了该器件的制备方法，其制备方法简单，可靠性高，所得产品可以作为面光源，有很好的应用前景。
本发明技术方案如下：
一种电致发光显示器件，包括覆有下导电层的衬底，所述下导电层上覆有电介质层，所述电介质层上覆有发光层，所述发光层上覆有上导电层；其中，所述发光层的材质为荧光粉、聚乙烯基咔唑和石墨烯的混合物。其结构示意图如图1所示。
上述电致发光显示器件中，其为交流电致发光显示器件，能被交流电激发发光。该电致发光显示器件可以作为面光源，其节能、高效、用交流电作为电源，具有很好的应用前景。
上述电致发光显示器件中，发光层以荧光粉、聚乙烯基咔唑和石墨烯的混合物为材质，聚乙烯基咔唑和石墨烯的加入改善了导电性，为器件的交流激发提供了可能。荧光粉、聚乙烯基咔唑和石墨烯的重量比为1：0.05:0.01-0.11。通过荧光粉种类的搭配和选择，该器件可以发出红、黄、蓝、绿及白色等各种色调的光。
上述电致发光显示器件的发光层中，所用荧光粉是现有技术中常用做发光材料的无机荧光粉，可以依据需要选择不同颜色。
上述电致发光显示器件的发光层中，所用的石墨烯为剥离的层状石墨烯。聚乙烯基咔唑的分子量范围为25000-50000。
上述电致发光显示器件的发光层中，荧光粉和聚乙烯基咔唑的粒度均为100-1500纳米。通过发光层粒度的调整，该器件能够容易的被交流激发发光，且发光稳定。
上述电致发光显示器件中，所述电介质层为聚乙烯基咔唑和富勒烯的混合物。其中，聚乙烯基咔唑的分子量范围为25000-50000。
上述电致发光显示器件的电介质层中，富勒烯的含量为聚乙烯基咔唑和富勒烯总质量的10wt%。
上述电致发光显示器件中，所述下导电层材质为ITO，所述上导电层材质为掺镁的银浆或金属铟浆（即金属铟做成的导电胶）。
上述电致发光显示器件中，所述衬底为玻璃。
上述电致发光显示器件中，导电层、电介质层和发光层的厚度采用本领域常规厚度即可。
上述电致发光显示器件中，其激发电压为60-240V，交流电的频率为50-2000Hz。在此电压和电流频率下，能够稳定发光。
上述电致发光显示器件的制备方法，包括以下步骤：
（1）取覆有导电层的衬底，备用；
（2）将聚乙烯基咔唑和富勒烯溶解在丙酮中，搅拌得均匀溶液，将该均匀溶液涂覆在下导电层上，干燥得电介质层；
（3）将荧光粉、聚乙烯基咔唑和石墨烯分散在乙醇中，研磨得浆料，将该浆料涂覆在电介质层上，干燥得发光层；
（4）在发光层上涂覆上一层上导电层，干燥，得电致发光显示器件。
上述制备方法中，将荧光粉研磨至粒度为100-1500纳米。
上述制备方法中，涂覆方法可以采用滚筒印刷、喷墨打印、丝网印刷、激光打印的方式实现。
本发明提供了一种电致发光显示器件，其通过电介质层和发光层的选择，可以以交流电为电源，克服了直流电使用不便的弊端，大大扩宽了电致发光显示器件的使用领域和范围。该电致发光显示器件可以获得红、黄、蓝、绿及白色等各种色调，可以作为面光源，发光稳定、制备简单、寿命长，具有很好的应用前景和较高的经济及社会效益。
附图说明
图1本发明电致发光显示器件的结构示意图。
图中，1、衬底，2、下导电层，3、电介质层，4、发光层，5、上导电层。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行进一步的阐述，下述说明仅为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
下述实施例中，所用聚乙烯基咔唑的分子量为25000-50000，石墨烯及富勒烯等都为商用原料，也可以根据文献自己合成。
实施例1
1.1 将3.6克聚乙烯基咔唑和0.4克富勒烯溶解在10ml丙酮中，搅拌得到均匀溶液，将该均匀溶液涂覆在镀有ITO下导电层的玻璃上，多次涂覆，在真空中干燥，得到厚度均匀的电介质层；
1.2 将4.5克红色发光的稀土荧光粉、0.225克聚乙烯基咔唑和0.5克石墨烯分散在5 ml乙醇中研磨，得到平均粒度为0.1微米的荧光粉料浆，将该料浆涂覆到1.1所制备的电介质层上，多次涂覆后在真空中干燥，得厚度均匀的发光层；
1.3 将掺镁导电银浆涂覆到1.2制备的发光层上，在真空下干燥，得厚度均匀的上导电层，至此，电致发光显示器件制备完成；
1.4 在电致发光显示器件两个导电层上引出导线，加100赫兹120伏的交流电，该电致发光显示器件可以发出红光，可作为面光源使用。
实施例2
2.1 将3.6克聚乙烯基咔唑和0.4克富勒烯溶解在10 ml丙酮中，搅拌得到均匀溶液，之后涂覆在镀有ITO下导电层的玻璃上，在真空中干燥，得厚度均匀的电介质层；
2.2 将2.97克蓝色发光的稀土荧光粉、0.148克聚乙烯基咔唑和0.03克石墨烯分散在5 ml乙醇中研磨，得到平均粒度为0.5微米的荧光粉料浆，之后涂覆到2.1所制备的电介质层上，并干燥，得厚度均匀的发光层；
2.3 将金属In浆涂覆到2.2制备的发光层上，在真空下干燥，得厚度均匀的上导电层，至此，电致发光显示器件制备完成；
2.4 在电致发光显示器件两个导电层上引出导线，加60赫兹240伏的交流电，即该电致发光显示器件可以发出绿光，可作为面光源使用。
实施例3
3.1 将3.6克聚乙烯基咔唑和0.4克富勒烯溶解在8ml丙酮中搅拌得到均匀溶液，之后涂覆在镀有ITO下导电层的玻璃上，在真空中干燥，得厚度均匀的电介质层；
3.2 将4.75克红色发光的稀土荧光粉0.237克聚乙烯基咔唑和0.25克石墨烯分散在5ml乙醇中研磨，得到平均粒度为1微米的荧光粉料浆，之后涂覆到3.1所制备的电介质层上，并干燥，得厚度均匀的发光层；
3.3 将掺镁导电银浆涂覆到3.2制备的发光粉层上，在真空下干燥，得厚度均匀的上导电层，至此，电致发光显示器件制备完成；
3.4 在电致发光显示器件两个导电层上引出导线，加2000赫兹80伏的交流电，该电致发光显示器件可以发出蓝光，可作为面光源使用。
实施例4
4.1 将3.6克聚乙烯基咔唑和0.4克富勒烯溶解在10ml丙酮中搅拌得到均匀溶液，之后涂覆在镀有ITO下导电层的玻璃上，在真空中干燥，得厚度均匀的电介质层；
4.2 将4.6克白色发光的稀土荧光粉、0.23克聚乙烯基咔唑和0.4克石墨烯分散在5ml乙醇中研磨，得到平均粒度为1.5微米的荧光粉料浆，之后涂覆到4.1所制备的电介质层上，并干燥，得厚度均匀的发光层；
4.3 将掺镁导电银浆涂覆到4.2制备的发光层上，在真空下干燥，得厚度均匀的上导电层，至此，电致发光显示器件制备完成；
4.4 在电致发光显示器件两个导电层上引出导线，加50赫兹240伏的交流电，该电致发光显示器件可以发出红光，可作为面光源使用。
对比例1
1.1电介质层的制备：同实施例1。
1.2发光层的制备：将4.5克红色发光的稀土荧光粉、0.225克聚乙烯基咔唑和0.5克石墨烯分散在5 ml乙醇中研磨，得到平均粒度为2微米的荧光粉料浆，将该料浆涂覆到1.1所制备的电介质层上，多次涂覆后在真空中干燥，得厚度均匀的发光层；
1.3上导电层的制备：同实施例1。
在所得电致发光显示器件两个导电层上引出导线，加100赫兹120伏的交流电，该电致发光显示器件不发光。
对比例2
1.1电介质层的制备：同实施例1。
1.2发光层的制备：将5.225克红色发光的稀土荧光粉分散在5ml乙醇中研磨，得到平均粒度为0.1微米的荧光粉料浆，将该料浆涂覆到1.1所制备的电介质层上，多次涂覆后在真空中干燥，得厚度均匀的发光层；
1.3上导电层的制备：同实施例1。
在所得电致发光显示器件两个导电层上引出导线，加100赫兹120伏的交流电，该电致发光显示器件不发光。
对比例3
1.1电介质层的制备：将4克聚乙烯基咔唑溶解在5ml丙酮中，搅拌得到均匀溶液，将该均匀溶液涂覆在镀有ITO下导电层的玻璃上，多次涂覆，在真空中干燥，得厚度均匀的电介质层。
1.2发光层的制备：同实施例1；
1.3上导电层的制备：同实施例1。
在所得电致发光显示器件两个导电层上引出导线，加100赫兹120伏的交流电，该电致发光显示器件不发光。

Claims (7)

1.一种交流电致发光显示器件，包括覆有下导电层的衬底，其特征是：所述下导电层上覆有电介质层，所述电介质层上覆有发光层，所述发光层上覆有上导电层；其中，所述发光层为荧光粉、聚乙烯基咔唑和石墨烯的混合物，所述电介质层为聚乙烯基咔唑和富勒烯的混合物，所述荧光粉和聚乙烯基咔唑的粒度为100-1500纳米。
2.根据权利要求1所述的交流电致发光显示器件，其特征是：发光层中，荧光粉、聚乙烯基咔唑和石墨烯的重量比为1：0.05:0.01-0.11。
3.根据权利要求1所述的交流电致发光显示器件，其特征是：电介质层中，富勒烯的含量为聚乙烯基咔唑和富勒烯总质量的10wt%。
4.根据权利要求1所述的交流电致发光显示器件，其特征是：所述下导电层材质为ITO，所述上导电层材质为掺镁的银浆，或金属铟浆。
5.根据权利要求1所述的交流电致发光显示器件，其特征是：所述衬底为玻璃。
6.根据权利要求1所述的交流电致发光显示器件，其特征是：其激发电压为60-240V，交流电的频率为50-2000Hz。
7.一种权利要求1所述的交流电致发光显示器件的制备方法，其特征是包括以下步骤：
（1）在衬底表面镀上下导电层；
（2）将聚乙烯基咔唑和富勒烯溶解在丙酮中，搅拌得均匀溶液，将该均匀溶液涂覆在下导电层上，干燥得电介质层；
（3）将荧光粉、聚乙烯基咔唑和石墨烯分散在乙醇中，研磨得浆料，将该浆料涂覆在电介质层上，干燥得发光层；
（4）在发光层上涂覆上一层上导电层，干燥，得交流电致发光显示器件。
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