CN106206969A - 基于聚酰亚胺的石墨烯电致发光器件 - Google Patents

Abstract

为了使显示设备更广泛地适用于在某段时间需要静止显示信号驱动而其他某段时间需要动态显示信号且这些种时间段交替进行的场合，和/或对阴极和阳极产生的热量进行有效地驱除，本发明提供了一种基于聚酰亚胺的石墨烯电致发光器件，包括依次层叠的透明聚酰亚胺膜层、第一导电层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、石墨烯材料层、电子注入层以及第二导电层。该发光器件降低了批量生产具有石墨烯材料的相关显示器件的制造难度和生产成本，减小了对驱动信号的电压和电流的高值需要，节省了功耗。

Description

基于聚酰亚胺的石墨烯电致发光器件

技术领域

本发明涉及石墨烯材料在显示技术领域，更具体地，涉及一种基于聚酰亚胺的石墨烯电致发光器件。

背景技术

有机发光二极管(OrganicLight)EmittingDiode(简称：OLED)器件由于自发光、全固态、宽视角、响应快等优点，在平板显示产品中有巨大应用前景，甚至被认为是继液晶(LiquidCrystalDisplay，简称：LCD)、等离子(plasmadisplaypanel，简称：PDP)之后的新一代的平板显示产品。石墨烯是由碳原子构成的单层六边形结构，有着非凡的光学、电学、热学和机械性能。例如石墨烯具有高达约2×105cm2/Vs的电荷迁移率，比硅的电荷迁移率快一百倍以上，并且具有约108A/cm2的电流密度，比铜的电流密度大一百倍以上。因此，石墨烯在纳米电子器件、传感器件和光电器件领域具有巨大的应用潜力。基于石墨烯的集成OLED触摸屏显示器减少了一层基底厚度，具有透明、可折叠、高灵敏度、轻薄、低成本、寿命长、绿色环保的优点。然而，现有技术中采用石墨烯材料的显示器件和显示设备中，一些采用了石墨烯掺杂，其制造设备目前尚无法实现国产化，成本极高；另一些采用石墨烯材料直接作为其中的结构层替换原有的结构层而忽视了其产生的大量热量。

经检索，现有技术中，申请号为CN201110382049.4公开了一种有机电致发光器件及显示器，该有机电致发光器件包括玻璃基板、阳极层、有机发光层、阴极层与封装盖板，其中，所述有机电致发光器件还包括：散热层组件，设置于所述玻璃基板与所述封装盖板之间，用于散发所述有机电致发光器件所发出的热量。然而，经测试，该方案仍然无法有效地降低石墨烯材料自身产生的热量，使得显示时间较长时有害于显示器件和显示设备的寿命。

另外，现有技术中还包括使用单独且专门的导热层或散热层用来对阴极层进行散热，但这种方式无法对阳极层的热量进行有效散除。

发明内容

为了使显示设备更广泛地适用于在某段时间需要静止显示信号驱动而其他某段时间需要动态显示信号且这些种时间段交替进行的场合，和/或对阴极和阳极产生的热量进行有效地驱除，本发明提供了一种基于聚酰亚胺的石墨烯电致发光器件，包括依次层叠的透明聚酰亚胺膜层、第一导电层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、石墨烯材料层、电子注入层以及第二导电层。

进一步地，所述第一导电层和第二导电层的结构与所述复合层相同但厚度彼此不同，且所述第一导电层的间隔空间与所述第二导电层的间隔空间彼此相通。

进一步地，所述第一导电层和所述第二导电层均具有石墨烯材料的复合结构。

进一步地，所述复合结构包括支柱以及彼此邻近的第一石墨烯图案层和第二石墨烯图案层，所述石墨烯图案层的图案和所述第二石墨烯图案层的图案在空间上彼此以凸凹形状的方式相匹配，且所述第一石墨烯图案层和第二石墨烯图案层之间间隔有间隔空间，所述支柱设置于该间隔空间内且连接所述第一石墨烯图案层的图案和所述第二石墨烯图案层的图案，所述第一石墨烯图案层的图案包括多个第一基本面图案、多个上凹图案以及多个下凸图案，所述第一石墨烯图案层的图案的多个上凹图案在沿所述复合层的长度方向上呈中间凹进深度比向两侧凹进深度小的样式，所述第一石墨烯图案层的图案的多个下凸图案在沿所述复合层的长度方向上呈中间凸出高度向两侧高度逐渐变小的样式，所述第二石墨烯图案层的图案包括多个第二基本面图案、多个上凸图案和多个下凹图案，所述第一石墨烯图案层的图案和所述第二石墨烯图案层的图案在各自的沿所述复合层的长度方向上的中央位置分别为彼此相对的下凸图案和上凸图案，所述第二石墨烯图案层的除所述中央位置的其余位置的下凹图案均与所述第一石墨烯图案层的对应位置上的下凸图案一一匹配，所述第二石墨烯图案层的除所述中央位置的其余位置的上凸图案均与所述第一石墨烯图案层的对应位置上的上凹图案一一匹配，所述支柱的直径在沿所述复合层的长度方向上呈中间比两侧粗的方式设置，所述第一石墨烯图案层在其左右两端为上凹图案且所述第二石墨烯图案层在其左右两端为下凹图案。

进一步地，所述第一石墨烯图案层的厚度在60微米～120微米之间，所述第二石墨烯图案层的厚度在50～110微米之间。

进一步地，所述第一石墨烯图案层和第二石墨烯图案层之间的最小间隔距离为2～3毫米。

本发明的有益效果为：

(1)本发明专门设计了具有石墨烯层的复合层，其相对于现有技术中简单地掺杂(无论是均匀掺杂还是非均匀掺杂)石墨烯材料而言降低了对原材料操作精度要求高、尚无国产设备供应商以及在掺杂期间可能掺入氧原子等不期望的杂质的问题，从而保证了石墨烯材料能够充分发挥其原本的作用；

(2)将现有工艺中常用的石墨烯掺杂生产难度转变为石墨烯蚀刻工艺问题，大大降低了对掺杂设备的依赖，从而在根本上降低了批量生产具有石墨烯材料的相关显示器件的制造难度和生产成本；

(3)本发明中还采用具有以特定方式彼此匹配的石墨烯图案的复合层，能够从根本上解决显示器件长时间工作带来的散热不佳问题，延长了显示器件和显示设备的寿命。尤其是具有不同凹凸深度、彼此采用直径不同的支柱实现彼此导电的上述特定方式对显示器件中部散热极为有利，降低了现有技术中的显示器件在长时间工作后周围温度低、中间温度高的弊端，而且相比于凹凸深度规律不变的技术方案以及完全平面式的技术方案而言，降低了驱动信号所需克服的电阻值，有利于以更小的驱动电流和电压信号实现同样的驱动，既降低了显示所需的电力消耗又有利于显示器件和显示设备的长期、稳定的工作。

附图说明

图1示出了根据本发明的复合层结构示意图。

图2示出了根据本发明的第一基本面图案示意图。

具体实施方式

根据本发明的实施例，基于聚酰亚胺的石墨烯电致发光器件，其特征在于，包括依次层叠的透明聚酰亚胺膜层、第一导电层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、石墨烯材料层、电子注入层以及第二导电层，所述第一导电层和第二导电层的结构与所述复合层相同但厚度彼此不同，且所述第一导电层的间隔空间与所述第二导电层的间隔空间彼此相通，所述第一导电层和所述第二导电层均具有石墨烯材料的复合结构。

图1是根据本发明的一个实施例的复合层结构示意图。该复合结构包括支柱以及彼此邻近的第一石墨烯图案层和第二石墨烯图案层，鉴于作为导电作用的支柱的结构的易于理解性，其中未对支柱进行详细展示。所述石墨烯图案层的图案和所述第二石墨烯图案层的图案在空间上彼此以凸凹形状的方式相匹配，且所述第一石墨烯图案层和第二石墨烯图案层之间间隔有间隔空间，所述支柱设置于该间隔空间内且连接所述第一石墨烯图案层的图案和所述第二石墨烯图案层的图案，所述第一石墨烯图案层的图案包括多个第一基本面图案、多个上凹图案以及多个下凸图案，其中的第一基本面图案如图2中上方的H所在平面所示，上凹图案以O所示，下凸图案以A所示；所述第一石墨烯图案层的图案的多个上凹图案在沿所述复合层的长度方向上呈中间凹进深度比向两侧凹进深度小的样式，所述第一石墨烯图案层的图案的多个下凸图案在沿所述复合层的长度方向上呈中间凸出高度向两侧高度逐渐变小的样式，所述第二石墨烯图案层的图案包括多个第二基本面图案、多个上凸图案和多个下凹图案，所述第二石墨烯图案层的图案的第二基本面图案如图2的下方的H所在的平面所示，上凸图案以A所示，下凹图案以O所示；所述第一石墨烯图案层的图案和所述第二石墨烯图案层的图案在各自的沿所述复合层的长度方向上的中央位置分别为彼此相对的下凸图案和上凸图案，所述第二石墨烯图案层的除所述中央位置的其余位置的下凹图案均与所述第一石墨烯图案层的对应位置上的下凸图案一一匹配，所述第二石墨烯图案层的除所述中央位置的其余位置的上凸图案均与所述第一石墨烯图案层的对应位置上的上凹图案一一匹配，所述支柱的直径在沿所述复合层的长度方向上呈中间比两侧粗的方式设置，所述第一石墨烯图案层在其左右两端为上凹图案且所述第二石墨烯图案层在其左右两端为下凹图案。

根据本发明的优选实施例，上述上凹、上凸、下凹、下凸图案均可以为无台阶的、单个的凹或凸台结构，也可以为具有至少一个凹或凸台阶的凹或凸台结构。

所述第一石墨烯图案层的厚度在60微米～120微米之间，所述第二石墨烯图案层的厚度在50～110微米之间。

所述第一石墨烯图案层和第二石墨烯图案层之间的最小间隔距离为2～3毫米。

以上对于本发明的较佳实施例所作的叙述是为阐明的目的，而无意限定本发明精确地为所揭露的形式。其中未进行详细说明的内容和未及述及的内容可以由本领域技术人员根据显示器件和显示设备的实际应用要求以及设计要求结合现有技术获得和实现，本发明限于篇幅不可能也无必要进行穷举。基于以上的教导或从本发明的实施例学习而作修改或变化是可能的，实施例是为解说本发明的原理以及让所属领域的技术人员以各种实施例利用本发明在实际应用上而选择及叙述，本发明的技术思想企图由权利要求及其均等来决定。

Claims (6)

1.一种基于聚酰亚胺的石墨烯电致发光器件，其特征在于，包括依次层叠的透明聚酰亚胺膜层、第一导电层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、石墨烯材料层、电子注入层以及第二导电层。

2.根据权利要求1所述的基于聚酰亚胺的石墨烯电致发光器件，其特征在于，所述第一导电层和第二导电层的结构与所述复合层相同但厚度彼此不同，且所述第一导电层的间隔空间与所述第二导电层的间隔空间彼此相通。

3.根据权利要求2所述的基于聚酰亚胺的石墨烯电致发光器件，其特征在于，所述第一导电层和所述第二导电层均具有石墨烯材料的复合结构。

4.根据权利要求3所述的基于聚酰亚胺的石墨烯电致发光器件，其特征在于，所述复合结构包括支柱以及彼此邻近的第一石墨烯图案层和第二石墨烯图案层，所述石墨烯图案层的图案和所述第二石墨烯图案层的图案在空间上彼此以凸凹形状的方式相匹配，且所述第一石墨烯图案层和第二石墨烯图案层之间间隔有间隔空间，所述支柱设置于该间隔空间内且连接所述第一石墨烯图案层的图案和所述第二石墨烯图案层的图案，所述第一石墨烯图案层的图案包括多个第一基本面图案、多个上凹图案以及多个下凸图案，所述第一石墨烯图案层的图案的多个上凹图案在沿所述复合层的长度方向上呈中间凹进深度比向两侧凹进深度小的样式，所述第一石墨烯图案层的图案的多个下凸图案在沿所述复合层的长度方向上呈中间凸出高度向两侧高度逐渐变小的样式，所述第二石墨烯图案层的图案包括多个第二基本面图案、多个上凸图案和多个下凹图案，所述第一石墨烯图案层的图案和所述第二石墨烯图案层的图案在各自的沿所述复合层的长度方向上的中央位置分别为彼此相对的下凸图案和上凸图案，所述第二石墨烯图案层的除所述中央位置的其余位置的下凹图案均与所述第一石墨烯图案层的对应位置上的下凸图案一一匹配，所述第二石墨烯图案层的除所述中央位置的其余位置的上凸图案均与所述第一石墨烯图案层的对应位置上的上凹图案一一匹配，所述支柱的直径在沿所述复合层的长度方向上呈中间比两侧粗的方式设置，所述第一石墨烯图案层在其左右两端为上凹图案且所述第二石墨烯图案层在其左右两端为下凹图案。

5.根据权利要求4所述的基于聚酰亚胺的石墨烯电致发光器件，其特征在于，所述第一石墨烯图案层的厚度在60微米～120微米之间，所述第二石墨烯图案层的厚度在50～110微米之间。

6.根据权利要求5所述的基于聚酰亚胺的石墨烯电致发光器件，其特征在于，所述第一石墨烯图案层和第二石墨烯图案层之间的最小间隔距离为2～3毫米。