CN110190164A - 一种柔性电致发光器件及其制备方法 - Google Patents

一种柔性电致发光器件及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种柔性电致发光器件及其制备方法,包括透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层,所述透明基材、所述第一透明电极、所述第二透明电极和所述透明保护层依次重叠设置,所述透明绝缘层和所述发光层重叠设置于所述第一透明电极和所述第二透明电极之间,所述第一透明电极和所述第二透明电极均为纳米银线导电薄膜;本发明结构简单,采用纳米银线导电薄膜作为发光层两侧的透明电极,导电性好,具有耐弯折、耐拉伸的优点,且具有双面发光、便于图像化的特点,而且出光效率高,相同照明面积消耗的电功率低。本发明所提供的制备方法,工艺简单,制备环境要求简单,可批量化生产且制作成本低。

Description

一种柔性电致发光器件及其制备方法
【技术领域】
本发明属于无机电致发光技术领域,具体涉及一种柔性电致发光器件及其制备方法。
【背景技术】
电致发光是通过加在两电极的电压产生电场,被电场激发的电子碰击发光中心而引致电子在能级间的跃迁、变化、复合导致发光的一种物理现象。
目前,电致发光器件中的透明电极使用最广泛的是氧化铟锡(ITO),其通常是在刚性玻璃或柔性基材上通过气相沉积的方法生长ITO。例如CN102036434B提供了一种薄膜电致发光器件及其制备方法,其中步骤三包括将金属溅射或蒸镀在发光层表面,然后在50-650℃下进行真空退火处理,退火时间为5分钟-5小时,然后自然冷却至室温,从而在发光层上制备出金属层,而步骤一、二和四中所采用的制备方法为电子束蒸发、溅射、化学气相沉积、脉冲激光沉积或溶胶-凝胶法,然而沉积过程通常需要高温和真空条件,特别是ITO电极反复折叠时容易脱落,且ITO成本较高,限制了ITO电极在作为电致发光器件透明电极的大规模应用。
因此,研发取代ITO透明导电电极是柔性电子的主要方向之一。
另外,现有的无机电致发光器件由透明电极、不透明电极、绝缘层和发光层构成,这种结构的电致发光器件仅能实现单面出光且出光效率不高。
【发明内容】
针对现有技术中存在的上述技术问题,本发明提供了一种柔性电致发光器件及其制备方法,采用纳米银线导电薄膜作为透明电极,使该电致发光器件具有可弯折、耐拉伸的优点,还具有双面发光、出光效率高、便于图像化等特点,而且结构简单。为了实现上述目的,本发明的主要技术方案如下:一种柔性电致发光器件,包括透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层,所述透明基材、所述第一透明电极、所述第二透明电极和所述透明保护层依次重叠设置,所述透明绝缘层和所述发光层重叠设置于所述第一透明电极和所述第二透明电极之间,所述第一透明电极和所述第二透明电极均为纳米银线导电薄膜。
进一步地,所述透明绝缘层具有高于预定阈值的介电常数。
进一步地,所述透明绝缘层为含二氧化硅填料的聚氨酯、含二氧化硅填料的硅橡胶或含二氧化硅填料的聚酰亚胺中的任意一种。
进一步地,所述发光层为含发光粉的聚氨酯涂层或含发光粉的硅橡胶涂层,所述发光粉为掺杂金属离子的硫化锌。
进一步地,所述透明保护层为聚对苯二甲酸二乙醇酯(PET)、聚氨酯、硅橡胶、聚酰亚胺和有机玻璃中的任意一种或两种以上复合。
进一步地,所述透明基材为PET、聚氨酯、硅橡胶、聚酰亚胺和有机玻璃中的任意一种或两种以上复合。
进一步地,所述第一透明电极的厚度为0.1-2μm;所述第二透明电极的厚度为0.1-2μm。
进一步地,所述透明绝缘层的厚度为3-100μm。
本发明还提供了如上所述的柔性电致发光器件的制备方法,包括以下步骤:
S1:分别配制所述第一透明电极、所述第二透明电极、所述透明绝缘层、所述发光层和所述透明保护层的浆料。
S2:采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式在所述透明基材上制作所述第一透明电极;
S3:待所述第一透明电极干燥后,采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式在所述第一透明电极上制作所述透明绝缘层;
S4:待所述透明绝缘层干燥后,采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式在所述透明绝缘层上制作发光层;
S5:待所述发光层干燥后,采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式在所述发光层上制作第二透明电极;
S6:待第二透明电极干燥后,采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式在所述第二透明电极上制作透明保护层,待所述透明保护层干燥后,即制成柔性电致发光器件。
相较于现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明采用纳米银线导电薄膜作为透明电极,纳米银线具有较大的长径比,且金属银自身具有良好的延展性,从而使导电薄膜具有耐弯折、耐拉伸的特点,因而电致发光器件具有耐弯折、耐拉伸的优点;两个透明电极分别设于发光层的两侧,可实现双面发光,可通过丝网印刷、喷涂或刮涂的方式直接实现图形化,能灵活地实现图形化制作,而且双面出光使发光层发出的光线可以全部射出,相较于现有技术单面出光部分光线从非出光面射出的情况,具有出光效率高,相同照明面积消耗的电功率低。
本发明所提供的制备方法,采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式制作各功能层,工艺简单,易于批量化生产且生产成本低。
【附图说明】
图1为本发明的制备工艺流程图;
图2为本发明柔性电致发光器件侧面结构示意图;
图3为本发明实施例1所制备的柔性电致发光器件通电后效果图;
图4为本发明实施例2柔性电致发光器件侧面结构示意图;
图5为本发明实施例2第一透明电极正视图;
图6为本发明实施例2第二透明电极正视图。
【具体实施方式】
本发明旨在提供一种柔性电致发光器件,包括透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层,所述透明基材、所述第一透明电极、所述第二透明电极和所述透明保护层依次重叠设置,所述透明绝缘层和所述发光层重叠设置于所述第一透明电极和所述第二透明电极之间,所述第一透明电极和所述第二透明电极均为纳米银线导电薄膜;作为优选实施方案,所述第一透明电极的厚度为0.1-2μm;所述第二透明电极的厚度为0.1-2μm;所述透明保护层的厚度优选的为3-100μm;所述透明基材的厚度优选为50-600μm;所述发光层的厚度为3-100μm;所述绝缘层的厚度为3-100μm。
作为优选的实施方案,按质量百分数计,所述纳米银线导电薄膜包括0.05%~2%的纳米银线,纳米银线优选粒径为15-20nm、0.05%~10%的第一粘结剂、0.001~2%的第一消泡剂、0.001~2%的第一流平剂、10%~85%的第一有机溶剂和10%~85%的水;其中,第一粘结剂为纤维素树脂和/或聚氨酯树脂,为了增强第一透明电极和/或第二透明电极的导电性能,在第一透明电极和/或第二透明电极的适当位置丝网印刷导电银浆线,用于连接电极引线,导电银浆线方阻为0.05-0.5Ω/□,可减少方阻,增加第一透明电极和/第二透明电极的导电性能;所述导电银浆线包括40-90%的银粉,5-40%的有机粘结剂,5-40%的有机溶剂;其中,银粉D50为50-100nm,有机粘结剂为纤维素树脂和/或聚氨酯树脂,有机溶剂包括但不限于醇、酮、酯类溶剂中的任意一种或两种以上的混合物。
进一步地,所述透明绝缘层具有高于预定阈值的介电常数;优选含二氧化硅填料的聚氨酯、含二氧化硅填料的硅橡胶或含二氧化硅填料的聚酰亚胺中的任意一种;作为优选的实施方案,按质量百分数计,所述透明绝缘层包括2~80%的第二粘结剂、0.2~15%的二氧化硅、20~80%的第二有机溶剂、0.001~2%的第二消泡剂和0.001~2%的第二流平剂。
进一步地,所述发光层为含发光粉的聚氨酯或含发光粉的硅橡胶,所述发光粉为掺杂金属离子的硫化锌,所述金属离子可为铜和/或锰离子;作为优选的实施方案,按质量百分数计,发光层包括2~80%的第三粘结剂、20~70%的硫化锌粉末、20~80%的第三有机溶剂、0.001~2%的第三消泡剂和0.001~2%的第三流平剂。
进一步地,所述透明保护层为聚对苯二甲酸二乙醇酯、聚氨酯、硅橡胶、聚酰亚胺和有机玻璃中的任意一种或两种以上材料的多元复合体。
进一步地,所述透明基材为聚对苯二甲酸二乙醇酯、聚氨酯、硅橡胶、聚酰亚胺和有机玻璃中的任意一种或两种以上材料的多元复合体。
本发明还提供了如上所述的柔性电致发光器件的制备方法,包括以下步骤:
S1:分别配制所述第一透明电极、所述第二透明电极、所述透明绝缘层、所述发光层和所述透明保护层的浆料。
S2:采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式在所述透明基材上制作所述第一透明电极;
S3:待所述第一透明电极干燥后,采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式在所述第一透明电极上制作所述透明绝缘层;
S4:待所述透明绝缘层干燥后,采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式在所述透明绝缘层上制作发光层;
S5:待所述发光层干燥后,采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式在所述发光层上制作第二透明电极;
S6:待第二透明电极干燥后,采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式在所述第二透明电极上制作透明保护层,待所述透明保护层干燥,即制成柔性电致发光器件。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-3所示,一种柔性电致发光器件,包括透明基材1、第一透明电极2、透明绝缘层3、发光层4、第二透明电极5和透明保护层6,透明基材1、第一透明电极2、透明绝缘层3、发光层4、第二透明电极5和透明保护层6依次重叠设置。
其中,透明基材1为PET,厚度为50-600μm;第一透明电极为纳米银线透明导电薄膜,厚度为0.1-2μm;透明绝缘层的厚度为3-100μm;发光层的厚度为3-100μm;第二透明电极为纳米银线透明导电薄膜,厚度为0.1-2μm;透明保护层为PET,厚度为3-100μm。
需要说明的是,透明绝缘层和导电层的顺序可以调换,第一透明电极和第二透明电极在结构和功能上无本质区别;透明基材和透明保护层在结构和功能上无本质区别。
本实施例中的柔性电致发光器件的制备方法如下:
S1:分别配制第一透明电极、第二透明电极、透明绝缘层、发光层和透明保护层的浆料;
S2:采用丝网印刷的方式在透明基材上制作第一透明电极,置于干燥箱中3-5min,待第一透明电极干燥;
S3:采用丝网印刷的方式在:第一透明电极上制作透明绝缘层,置于干燥箱中3-5min,待透明绝缘层干燥;
S4:采用丝网印刷的方式在透明绝缘层上制作发光层,置于干燥箱中3-5min,待发光层干燥;
S5:采用丝网印刷的方式在发光层上制作第二透明电极,置于干燥箱中3-5min,待第二透明电极干燥;
S6:采用丝网印刷的方式在第二透明电极上制作透明保护层,置于干燥箱中3-5min,待透明保护层干燥后,取出,即制成柔性电致发光器件。
如上技术方案所制备的柔性电致发光器件,结构简单,采用纳米银线导电薄膜作为发光层两侧的透明电极,导电性好,具有耐弯折、耐拉伸的优点,且具有双面发光、出光效率高、便于图像化的特点,而且出光效率高,相同照明面积消耗的电功率低;另外,从外形上看,该柔性电致发光器件呈半透明状,具有良好的视觉效果,应用领域广。本发明所提供的制备方法,工艺简单,制备环境要求简单,可批量化生产且制作成本低。
实施例2
如图4-6所示,本实施例与实施例1的区别在于,在第一透明电极和第二透明电极上采用丝网印刷的方式制作导电银浆线,本实施例的柔性电致发光器件的制备方法如下:
S1:分别配制第一透明电极、第二透明电极、透明绝缘层、发光层、透明保护层和导电银浆线的浆料;
S2:采用丝网印刷的方式在透明基材上制作第一透明电极,采用丝网印刷的方式在第一透明电极上制作第一导电银浆线,置于干燥箱中3-5min,待第一透明电极和第一导电银浆线7干燥;
S3:采用丝网印刷的方式在第一透明电极上制作透明绝缘层,置于干燥箱中3-5min,待透明绝缘层干燥;
S4:采用丝网印刷的方式在透明绝缘层上制作发光层,置于干燥箱中3-5min,待发光层干燥;
S5:采用丝网印刷的方式在发光层上制作第二透明电极,采用丝网印刷的方式在第二透明电极上制作第二导电银浆线8,置于干燥箱中3-5min,待第二透明电极和第二导电银浆线干燥;
S6:采用丝网印刷的方式在第二透明电极上制作透明保护层,置于干燥箱中3-5min,待透明保护层干燥后,取出,即制成柔性电致发光器件。
导电银浆线的作用在于增加透明电极的导电性能,当导电银浆线设于透明电极的中间位置时,导电性能最佳。
实施例3
一种柔性电致发光器件,包括透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层,透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层依次重叠设置。
其中,透明基材为硅橡胶,厚度为50μm;第一透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为0.1μm;透明绝缘层厚度为3μm;发光层厚度为3μm;第二透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为0.1μm;透明保护层为PET,厚度为3μm。
本实施例的柔性电致发光器件的制备方法如下:
S1:分别配制第一透明电极、第二透明电极、透明绝缘层、发光层和透明保护层的浆料,具体制备方法如下:
S1a:配制第一透明电极:在容器中加入2%的纳米银线、0.05%的PET、0.001%的BEK-750、0.001%的silok-8211、10%的乙醇和87.948%的水,搅拌均匀;
S1b:配制第二透明电极:在容器中加入2%的纳米银线、0.05%的聚对苯二甲酸二乙酯、0.001%的BEK-750、0.001%的silok-8211、10%的乙醇和87.948%的水,搅拌均匀;
S1c:配制透明绝缘层:在容器中加入20%的聚氨酯、10%的二氧化硅、68%的乙酸乙酯、1%的BEK-750和1%的Mok-2020,搅拌均匀;
S1d:配制发光层:在容器中加入2%的硅橡胶、20%的掺杂铜离子的硫化锌粉末、75%的丙异醇、2%的涂易乐Foamic024和1%的Mok-2020,搅拌均匀;
S1e:配制透明保护层:透明保护层为液态的硅橡胶;
S2:将第一透明电极均匀喷涂在透明基材上,置于干燥箱中3-5min,待第一透明电极干燥;
S3:在第一透明电极上均匀喷涂透明绝缘层,置于干燥箱中3-5min,待透明绝缘层干燥;
S4:在透明绝缘层上均匀喷涂导电层,置于干燥箱中3-5min,待导电层干燥;
S5:在导电层上均匀喷涂第二透明电极,置于干燥箱中3-5min,待第二透明电极干燥;
S6:在第二透明电极上均匀喷涂透明保护层,置于干燥箱中3-5min,待透明保护层干燥后,即制成柔性电致发光器件。
实施例4
一种柔性电致发光器件,包括透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层,透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层依次重叠设置。
其中,透明基材为硅橡胶,厚度为600μm;第一透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为0.1μm;透明绝缘层厚度为100μm;发光层厚度为3μm;第二透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为0.1μm;透明保护层为PET,厚度为3μm。
本实施例的柔性电致发光器件的制备方法如下:
S1:分别配制第一透明电极、第二透明电极、透明绝缘层、发光层和透明保护层的浆料,具体制备方法如下:
S1a:配制第一透明电极:在容器中加入2%的纳米银线、10%的聚氨酯、2%的涂易乐Foamic024、2%的SP-934、50%的正丁醇和34%的水,搅拌均匀;
S1b:配制第二透明电极:在容器中加入2%的纳米银线、10%的聚氨酯、2%的BEK-750、2%的SP-934、50%的正丁醇和34%的水,搅拌均匀;
S1c:配制透明绝缘层:在容器中加入70%的聚氨酯、0.5%的二氧化硅、28%的丙酮、0.5%的BEK-750和1%的silok-8211,搅拌均匀;
S1d:配制发光层:在容器中加入10%的聚酰亚胺、50%的掺杂铜离子的硫化锌粉末、39%的异丙醇、0.5%的涂易乐Foamic024和0.5%的Mok-2020,搅拌均匀;
S1e:配制透明保护层:透明保护层为液态的聚氨酯;
S2:将第一透明电极均匀喷涂在透明基材上,置于干燥箱中,待第一透明电极干燥;
S3:在第一透明电极上均匀喷涂透明绝缘层,置于干燥箱中3-5min,待透明绝缘层干燥;
S4:在透明绝缘层上均匀喷涂导电层,置于干燥箱中3-5min,待导电层干燥;
S5:在导电层上均匀喷涂第二透明电极,置于干燥箱中3-5min,待第二透明电极干燥;
S6:在第二透明电极上均匀喷涂透明保护层,置于干燥箱中3-5min,待透明保护层干燥后,即制成柔性电致发光器件。
实施例5
一种柔性电致发光器件,包括透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层,透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层依次重叠设置。
其中,透明基材为硅橡胶,厚度为300μm;第一透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为2μm;透明绝缘层厚度为50μm;发光层厚度为100μm;第二透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为2μm;透明保护层为PET,厚度为100μm。
本实施例的柔性电致发光器件的制备方法如下:
S1:分别配制第一透明电极、第二透明电极、透明绝缘层、发光层和透明保护层的浆料,具体制备方法如下:
S1a:配制第一透明电极:在容器中加入1%的纳米银线、5%的有机玻璃、1%的BEK-750、1%的silok-8211、32%的乙酸乙酯和60%的水,搅拌均匀;
S1b:配制第二透明电极:在容器中加入1%的纳米银线、5%的有机玻璃、1%的BEK-750、1%的silok-8211、32%的乙酸乙酯和60%的水,搅拌均匀;
S1c:配制透明绝缘层:在容器中加入50%的聚氨酯、15%的二氧化硅、31%的乙酸丁酯、2%的涂易乐Foamic-024和2%的silok-8211,搅拌均匀;
S1d:配制发光层:在容器中加入50%的聚对苯二甲酸二乙醇酯、20%的掺杂锰离子的硫化锌粉末、29.8%的乙酸丁酯、0.1%的第三涂易乐Foamic-024和0.1%的SP-934,搅拌均匀;
S1e:配制透明保护层:透明保护层为液态的硅橡胶;
S2:将第一透明电极均匀喷涂在透明基材上,置于干燥箱中3-5min,待第一透明电极干燥;
S3:在第一透明电极上均匀喷涂透明绝缘层,置于干燥箱中3-5min,待透明绝缘层干燥;
S4:在透明绝缘层上均匀喷涂导电层,置于干燥箱中3-5min,待导电层干燥;
S5:在导电层上均匀喷涂第二透明电极,置于干燥箱中3-5min,待第二透明电极干燥;
S6:在第二透明电极上均匀喷涂透明保护层,置于干燥箱中3-5min,待透明保护层干燥后,即制成柔性电致发光器件。
实施例6
一种柔性电致发光器件,包括透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层,透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层依次重叠设置。
其中,透明基材为硅橡胶,厚度为100μm;第一透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为1μm;透明绝缘层厚度为100μm;发光层厚度为50μm;第二透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为1μm;透明保护层为PET,厚度为50μm。
本实施例的柔性电致发光器件的制备方法如下:
S1:分别配制第一透明电极、第二透明电极、透明绝缘层、发光层和透明保护层的浆料,具体制备方法如下:
S1a:配制第一透明电极:在容器中加入1.5%的纳米银线、1%的聚酰亚胺、0.5%的BEK-750、0.5%的silok-8211、86%的异丙醇和10%的水,搅拌均匀;
S1b:配制第二透明电极:在容器中加入1.5%的纳米银线、1%的聚氨酯、0.5%的BEK-750、0.5%的silok-8211、86%的乙酸乙酯和10%的水,搅拌均匀;
S1c:配制透明绝缘层:在容器中加入40%的聚氨酯、10%的二氧化硅、47%的第二有机溶剂、1.5%的涂易乐Foamic-024和1.5%的SP-934,搅拌均匀;
S1d:配制发光层:在容器中加入40%的第三粘结剂、20%的掺杂锰离子的硫化锌粉末、39.9%的聚酰亚胺、0.05%的涂易乐Foamic-024和0.05%的Mok-2020,搅拌均匀;
S1e:配制透明保护层:透明保护层为液态的聚酰亚胺;
S2:将第一透明电极均匀喷涂在透明基材上,置于干燥箱中3-5min,待第一透明电极干燥;
S3:在第一透明电极上均匀喷涂透明绝缘层,置于干燥箱中3-5min,待透明绝缘层干燥;
S4:在透明绝缘层上均匀喷涂导电层,置于干燥箱中3-5min,待导电层干燥;
S5:在导电层上均匀喷涂第二透明电极,置于干燥箱中3-5min,待第二透明电极干燥;
S6:在第二透明电极上均匀喷涂透明保护层,置于干燥箱中3-5min,待透明保护层干燥后,即制成柔性电致发光器件。
实施例7
一种柔性电致发光器件,包括透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层,透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层依次重叠设置。
其中,透明基材为硅橡胶,厚度为500μm;第一透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为0.5μm;透明绝缘层厚度为80μm;发光层厚度为80μm;第二透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为0.5μm;透明保护层为PET,厚度为10μm。
本实施例的柔性电致发光器件的制备方法如下:
S1:分别配制第一透明电极、第二透明电极、透明绝缘层、发光层和透明保护层的浆料,具体制备方法如下:
S1a:配制第一透明电极:在容器中加入0.5%的纳米银线、0.5%的硅橡胶、0.1%的涂易乐Foamic-024、0.1%的silok-8211、10%的正丁醇和88.8%的水,搅拌均匀;
S1b:配制第二透明电极:在容器中加入0.5%的纳米银线、0.5%的PET、0.1%的涂易乐Foamic-024、0.1%的SP-934、10%的乙酸丁酯和88.8%的水,搅拌均匀;
S1c:配制透明绝缘层:在容器中加入24.8%的聚氨酯、5%的二氧化硅、70%的乙醇、0.1%的BEK-750和0.1%的Mok-2020,搅拌均匀;
S1d:配制发光层:在容器中加入5%的聚氨酯、50%的掺杂铜离子的硫化锌粉末、42%的乙酸丁酯、1%的涂易乐Foamic-024和2%的Mok-2020,搅拌均匀;
S1e:配制透明保护层:透明保护层为液态的PET;
S2:将第一透明电极均匀喷涂在透明基材上,置于干燥箱中3-5min,待第一透明电极干燥;
S3:在第一透明电极上均匀喷涂透明绝缘层,置于干燥箱中3-5min,待透明绝缘层干燥;
S4:在透明绝缘层上均匀喷涂导电层,置于干燥箱中3-5min,待导电层干燥;
S5:在导电层上均匀喷涂第二透明电极,置于干燥箱中3-5min,待第二透明电极干燥;
S6:在第二透明电极上均匀喷涂透明保护层,置于干燥箱中3-5min,待透明保护层干燥后,即制成柔性电致发光器件。
实施例8
一种柔性电致发光器件,包括透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层,透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层依次重叠设置。
其中,透明基材为硅橡胶,厚度为50μm;第一透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为2μm;透明绝缘层厚度为100μm;发光层厚度为10μm;第二透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为2μm;透明保护层为PET,厚度为80μm。
本实施例的柔性电致发光器件的制备方法如下:
S1:分别配制第一透明电极、第二透明电极、透明绝缘层、发光层和透明保护层的浆料,具体制备方法如下:
S1a:配制第一透明电极:在容器中加入0.1%的纳米银线、0.1%的硅橡胶、0.05%的BEK-750、0.05%的silok-8211、20%的异丙醇和79.7%的水,搅拌均匀;
S1b:配制第二透明电极:在容器中加入0.1%的纳米银线、0.1%的硅橡胶、0.05%的BEK-750、0.05%的SP-934、20%的正丁醇和79.7%的水,搅拌均匀;
S1c:配制透明绝缘层:在容器中加入10%的聚氨酯、10%的二氧化硅、79%的乙醇、0.5%的BEK-750和0.5%的Mok-2020,搅拌均匀;
S1d:配制发光层:在容器中加入9%的有机玻璃、40%的掺杂铜和锰离子的硫化锌粉末、50%的异丙醇、0.5%的BEK-750和0.5%的silok-8211,搅拌均匀;
S1e:配制透明保护层:透明保护层为液态的硅橡胶;
S2:将第一透明电极均匀喷涂在透明基材上,置于干燥箱中3-5min,待第一透明电极干燥;
S3:在第一透明电极上均匀喷涂透明绝缘层,置于干燥箱中3-5min,待透明绝缘层干燥;
S4:在透明绝缘层上均匀喷涂导电层,置于干燥箱中3-5min,待导电层干燥;
S5:在导电层上均匀喷涂第二透明电极,置于干燥箱中3-5min,待第二透明电极干燥;
S6:在第二透明电极上均匀喷涂透明保护层,置于干燥箱中3-5min,待透明保护层干燥后,即制成柔性电致发光器件。
实施例9
一种柔性电致发光器件,包括透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层,透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层依次重叠设置。
其中,透明基材为硅橡胶,厚度为400μm;第一透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为0.5μm;透明绝缘层厚度为30μm;发光层厚度为100μm;第二透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为1.5μm;透明保护层为PET,厚度为100μm。
本实施例的柔性电致发光器件的制备方法如下:
S1:分别配制第一透明电极、第二透明电极、透明绝缘层、发光层和透明保护层的浆料,具体制备方法如下:
S1a:配制第一透明电极:在容器中加入2%的纳米银线、0.05%的PET、0.001%的BEK-750、0.001%的silok-8211、10%的乙醇和87.948%的水,搅拌均匀;
S1b:配制第二透明电极:在容器中加入2%的纳米银线、0.05%的PET、0.001%的BEK-750、0.001%的silok-8211、10%的乙醇和87.948%的水,搅拌均匀;
S1c:配制透明绝缘层:在容器中加入20%的聚氨酯、10%的二氧化硅、68%的第二有机溶剂、1%的BEK-750和1%的Mok-2020,搅拌均匀;
S1d:配制发光层:在容器中加入2%的硅橡胶、20%的掺杂铜离子的硫化锌粉末、75%的丙异醇、2%的涂易乐Foamic-024和1%的Mok-2020,搅拌均匀;
S1e:配制透明保护层:透明保护层为液态的聚氨酯;
S1f:配置第一导电银浆线:在容器中加入40%的银粉(D50为50-100nm)、40%的聚氨酯和20%的乙醇,搅拌均匀;
S1g:配置第二导电银浆线:在容器中加入40%的银粉(D50为50-100nm)、40%的聚氨酯和20%的乙醇,搅拌均匀;
S2:采用丝网印刷的方式在透明基材上制作第一透明电极,采用丝网印刷的方式在第一透明电极上制作第一导电银浆线,置于干燥箱中,待第一透明电极和第一导电银浆线干燥;
S3:在第一透明电极上均匀喷涂透明绝缘层,置于干燥箱中3-5min,待透明绝缘层干燥;
S4:采用丝网印刷的方式在透明绝缘层上制作发光层,置于干燥箱中3-5min,待发光层干燥;
S5:采用丝网印刷的方式在发光层上制作第二透明电极,采用丝网印刷的方式在第二透明电极上制作第二导电银浆线8,置于干燥箱中3-5min,待第二透明电极和第二导电银浆线干燥;
S6:采用丝网印刷的方式在第二透明电极上制作透明保护层,置于干燥箱中3-5min,待透明保护层干燥后,取出,即制成柔性电致发光器件。
实施例10
一种柔性电致发光器件,包括透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层,透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层依次重叠设置。
其中,透明基材为硅橡胶,厚度为200μm;第一透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为1μm;透明绝缘层厚度为50μm;发光层厚度为50μm;第二透明电极为纳米银线导电薄膜,厚度为1μm;透明保护层为PET,厚度为50μm。
本实施例的柔性电致发光器件的制备方法如下:
S1:分别配制第一透明电极、第二透明电极、透明绝缘层、发光层、透明保护层和导电银浆线的浆料,具体制备方法如下:
S1a:配制第一透明电极:在容器中加入2%的纳米银线、10%的聚氨酯、2%的涂易乐Foamic-024、2%的SP-934、50%的正丁醇和34%的水,搅拌均匀;
S1b:配制第二透明电极:在容器中加入2%的纳米银线、10%的聚氨酯、2%的BEK-750、2%的SP-934、50%的正丁醇和34%的水,搅拌均匀;
S1c:配制透明绝缘层:在容器中加入70%的聚氨酯、0.5%的二氧化硅、28%的丙酮、0.5%的BEK-750和1%的silok-8211,搅拌均匀;
S1d:配制发光层:在容器中加入10%的聚酰亚胺、50%的掺杂铜离子的硫化锌粉末、39%的异丙醇、0.5%的涂易乐Foamic024和0.5%的Mok-2020,搅拌均匀;
S1e:配制透明保护层:透明保护层为液态的有机玻璃;
S1f:配置第一导电银浆线:在容器中加入80%的银粉(D50为50-100nm)、10%的聚氨酯和10%的异丁醇,搅拌均匀;
S1g:配置第二导电银浆线:60%的银粉(D50为50-100nm)、30%的乙酸纤维素和10%的乙酸乙酯,搅拌均匀;
S2:采用丝网印刷的方式在透明基材上制作第一透明电极,采用丝网印刷的方式在第一透明电极上制作第一导电银浆线,置于干燥箱中,待第一透明电极和第一导电银浆线干燥;
S3:在第一透明电极上均匀喷涂透明绝缘层,置于干燥箱中3-5min,待透明绝缘层干燥;
S4:采用丝网印刷的方式在透明绝缘层上制作发光层,置于干燥箱中3-5min,待发光层干燥;
S5:采用丝网印刷的方式在发光层上制作第二透明电极,采用丝网印刷的方式在第二透明电极上制作第二导电银浆线8,置于干燥箱中3-5min,待第二透明电极和第二导电银浆线干燥;
S6:采用丝网印刷的方式在第二透明电极上制作透明保护层,置于干燥箱中3-5min,待透明保护层干燥后,取出,即制成柔性电致发光器件。
需要说明的是,以上实施例3-10所涉及到的组分比例,均为质量百分比;每个功能层的干燥方式可采用任一种干燥方式,不限于实施例中所举例的方式;第一透明电极和第二透明电极的组分可相同也可以不相同;BEK-750为广州冠志化工有限公司生产的消泡剂;silok-8211为广州斯洛柯化学有限公司生产的流平剂;Mok-2020为默克化学技术(上海)有限公司生产的流平剂;SP-934为东莞博诚化工有限公司生产的流平剂。
综上,本发明所提供的柔性电致发光器件,发光层两侧采用纳米银线导电薄膜作为透明电极,导电性好,容易与其他层匹配,具有耐弯折、可拉伸的优点,且单层发光层可实现双面发光,出光效率高,相同照明面积消耗的电功率低,能灵活地实现图形化制作。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的专业技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种柔性电致发光器件,其特征在于,包括透明基材、第一透明电极、透明绝缘层、发光层、第二透明电极和透明保护层,所述透明基材、所述第一透明电极、所述第二透明电极和所述透明保护层依次重叠设置,所述透明绝缘层和所述发光层重叠设置于所述第一透明电极和所述第二透明电极之间,所述第一透明电极和所述第二透明电极均为纳米银线导电薄膜。
2.根据权利要求1所述的柔性电致发光器件,其特征在于,所述透明绝缘层具有高于预定阈值的介电常数。
3.根据权利要求1或2所述的柔性电致发光器件,其特征在于,所述透明绝缘层为含二氧化硅的聚氨酯、含二氧化硅的硅橡胶或含二氧化硅的聚酰亚胺中的任意一种或两种以上复合。
4.根据权利要求1所述的柔性电致发光器件,其特征在于,所述发光层为含发光粉的聚氨酯或含发光粉的硅橡胶,所述发光粉为掺杂金属离子的硫化锌。
5.根据权利要求1所述的柔性电致发光器件,其特征在于,所述透明保护层为聚对苯二甲酸二乙醇酯、聚氨酯、硅橡胶、聚酰亚胺和有机玻璃中的任意一种或两种以上复合。
6.根据权利要求1所述的柔性电致发光器件,其特征在于,所述透明基材为聚对苯二甲酸二乙醇酯、聚氨酯、硅橡胶、聚酰亚胺和有机玻璃中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的柔性电致发光器件,其特征在于,所述第一透明电极的厚度为0.1-2μm;所述第二透明电极的厚度为0.1-2μm。
8.根据权利要求3所述的柔性电致发光器件,其特征在于,所述透明绝缘层的厚度为3-100μm。
9.根据权利要求1或4所述的柔性电致发光器件,其特征在于,所述发光层的厚度为3-100μm。
10.如权利要求1-9任一项所述的柔性电致发光器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:分别配制所述第一透明电极、所述第二透明电极、所述透明绝缘层、所述发光层和所述透明保护层的浆料。
S2:采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式在所述透明基材上制作所述第一透明电极;
S3:待所述第一透明电极干燥后,采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式在所述第一透明电极上制作所述透明绝缘层;
S4:待所述透明绝缘层干燥后,采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式在所述透明绝缘层上制作发光层;
S5:待所述发光层干燥后,采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式在所述发光层上制作第二透明电极;
S6:待第二透明电极干燥后,采用丝网印刷、喷涂或刮涂的方式在所述第二透明电极上制作透明保护层,待所述透明保护层干燥,即制成柔性电致发光器件。
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