本發(fā)明涉及一種電致發(fā)光顯示器件及其制備方法,特別是一種用交流電作為電源的電致發(fā)光顯示器件,屬于能源材料及裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
電致發(fā)光是指通過加在兩電極的電壓產(chǎn)生電場,被電場激發(fā)使電子在能級間的躍遷、變化、復(fù)合導(dǎo)致發(fā)光的一種物理現(xiàn)象。由電致發(fā)光原理制備而成的發(fā)光器件統(tǒng)稱為電致發(fā)光顯示器件,它一般包括襯底、電極、電介質(zhì)層和發(fā)光層,該器件能夠利用發(fā)光材料在電場作用下產(chǎn)生光的特性,將電能轉(zhuǎn)換為光能。目前,已有的光源可分為點光源(熱發(fā)光,入白炙燈泡,近些年我國將徹底淘汰),線光源(日光燈管)和面光源(LED等),電致發(fā)光顯示器件可以作為面光源,其屬于冷光源,節(jié)能,高效,是國家主導(dǎo)發(fā)展的產(chǎn)品。目前市場上的面光源分為直流和交流兩大類。傳統(tǒng)的LED屬于直流電激發(fā),使用時需要用電池或直流電源,因此在應(yīng)用領(lǐng)域受到很大的限制,因此研發(fā)交流面光源成為業(yè)內(nèi)的重要需求。目前交流面光源產(chǎn)品的研發(fā)屬于初級階段,由于交流電激發(fā)的方向性,其結(jié)構(gòu)不同于直流的LED,因此技術(shù)瓶頸需要解決,而目前公開的電致發(fā)光顯示器件也都是直流型,無法實現(xiàn)交流激發(fā)。因此,針對目前的形勢,研究能夠采用交流電激發(fā)的電致發(fā)光顯示器件十分必要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種電致發(fā)光顯示器件,本發(fā)明采用可以用于交流激發(fā)的發(fā)光層,克服了直流發(fā)光層不能解決的電源的方向性問題,該器件能夠用交流電作為電源,性能穩(wěn)定,應(yīng)用領(lǐng)域范圍廣,使用方便。本發(fā)明還提供了該器件的制備方法,其制備方法簡單,可靠性高,所得產(chǎn)品可以作為面光源,有很好的應(yīng)用前景。本發(fā)明技術(shù)方案如下:一種電致發(fā)光顯示器件,包括覆有下導(dǎo)電層的襯底,所述下導(dǎo)電層上覆有電介質(zhì)層,所述電介質(zhì)層上覆有發(fā)光層,所述發(fā)光層上覆有上導(dǎo)電層;其中,所述發(fā)光層的材質(zhì)為熒光粉、聚乙烯基咔唑和石墨烯的混合物。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。上述電致發(fā)光顯示器件中,其為交流電致發(fā)光顯示器件,能被交流電激發(fā)發(fā)光。該電致發(fā)光顯示器件可以作為面光源,其節(jié)能、高效、用交流電作為電源,具有很好的應(yīng)用前景。上述電致發(fā)光顯示器件中,發(fā)光層以熒光粉、聚乙烯基咔唑和石墨烯的混合物為材質(zhì),聚乙烯基咔唑和石墨烯的加入改善了導(dǎo)電性,為器件的交流激發(fā)提供了可能。熒光粉、聚乙烯基咔唑和石墨烯的重量比為1:0.05:0.01-0.11。通過熒光粉種類的搭配和選擇,該器件可以發(fā)出紅、黃、藍、綠及白色等各種色調(diào)的光。上述電致發(fā)光顯示器件的發(fā)光層中,所用熒光粉是現(xiàn)有技術(shù)中常用做發(fā)光材料的無機熒光粉,可以依據(jù)需要選擇不同顏色。上述電致發(fā)光顯示器件的發(fā)光層中,所用的石墨烯為剝離的層狀石墨烯。聚乙烯基咔唑的分子量范圍為25000-50000。上述電致發(fā)光顯示器件的發(fā)光層中,熒光粉和聚乙烯基咔唑的粒度均為100-1500納米。通過發(fā)光層粒度的調(diào)整,該器件能夠容易的被交流激發(fā)發(fā)光,且發(fā)光穩(wěn)定。上述電致發(fā)光顯示器件中,所述電介質(zhì)層為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圍為25000-50000。上述電致發(fā)光顯示器件的電介質(zhì)層中,富勒烯的含量為聚乙烯基咔唑和富勒烯總質(zhì)量的10wt%。上述電致發(fā)光顯示器件中,所述下導(dǎo)電層材質(zhì)為ITO,所述上導(dǎo)電層材質(zhì)為摻鎂的銀漿或金屬銦漿(即金屬銦做成的導(dǎo)電膠)。上述電致發(fā)光顯示器件中,所述襯底為玻璃。上述電致發(fā)光顯示器件中,導(dǎo)電層、電介質(zhì)層和發(fā)光層的厚度采用本領(lǐng)域常規(guī)厚度即可。上述電致發(fā)光顯示器件中,其激發(fā)電壓為60-240V,交流電的頻率為50-2000Hz。在此電壓和電流頻率下,能夠穩(wěn)定發(fā)光。上述電致發(fā)光顯示器件的制備方法,包括以下步驟:(1)取覆有導(dǎo)電層的襯底,備用;(2)將聚乙烯基咔唑和富勒烯溶解在丙酮中,攪拌得均勻溶液,將該均勻溶液涂覆在下導(dǎo)電層上,干燥得電介質(zhì)層;(3)將熒光粉、聚乙烯基咔唑和石墨烯分散在乙醇中,研磨得漿料,將該漿料涂覆在電介質(zhì)層上,干燥得發(fā)光層;(4)在發(fā)光層上涂覆上一層上導(dǎo)電層,干燥,得電致發(fā)光顯示器件。上述制備方法中,將熒光粉研磨至粒度為100-1500納米。上述制備方法中,涂覆方法可以采用滾筒印刷、噴墨打印、絲網(wǎng)印刷、激光打印的方式實現(xiàn)。本發(fā)明提供了一種電致發(fā)光顯示器件,其通過電介質(zhì)層和發(fā)光層的選擇,可以以交流電為電源,克服了直流電使用不便的弊端,大大擴寬了電致發(fā)光顯示器件的使用領(lǐng)域和范圍。該電致發(fā)光顯示器件可以獲得紅、黃、藍、綠及白色等各種色調(diào),可以作為面光源,發(fā)光穩(wěn)定、制備簡單、壽命長,具有很好的應(yīng)用前景和較高的經(jīng)濟及社會效益。附圖說明圖1本發(fā)明電致發(fā)光顯示器件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中,1、襯底,2、下導(dǎo)電層,3、電介質(zhì)層,4、發(fā)光層,5、上導(dǎo)電層。具體實施方式下面通過實施例對本發(fā)明進行進一步的闡述,下述說明僅為了解釋本發(fā)明,并不對其內(nèi)容進行限定。下述實施例中,所用聚乙烯基咔唑的分子量為25000-50000,石墨烯及富勒烯等都為商用原料,也可以根據(jù)文獻自己合成。實施例11.1將3.6克聚乙烯基咔唑和0.4克富勒烯溶解在10ml丙酮中,攪拌得到均勻溶液,將該均勻溶液涂覆在鍍有ITO下導(dǎo)電層的玻璃上,多次涂覆,在真空中干燥,得到厚度均勻的電介質(zhì)層;1.2將4.5克紅色發(fā)光的稀土熒光粉、0.225克聚乙烯基咔唑和0.5克石墨烯分散在5ml乙醇中研磨,得到平均粒度為0.1微米的熒光粉料漿,將該料漿涂覆到1.1所制備的電介質(zhì)層上,多次涂覆后在真空中干燥,得厚度均勻的發(fā)光層;1.3將摻鎂導(dǎo)電銀漿涂覆到1.2制備的發(fā)光層上,在真空下干燥,得厚度均勻的上導(dǎo)電層,至此,電致發(fā)光顯示器件制備完成;1.4在電致發(fā)光顯示器件兩個導(dǎo)電層上引出導(dǎo)線,加100赫茲120伏的交流電,該電致發(fā)光顯示器件可以發(fā)出紅光,可作為面光源使用。實施例22.1將3.6克聚乙烯基咔唑和0.4克富勒烯溶解在10ml丙酮中,攪拌得到均勻溶液,之后涂覆在鍍有ITO下導(dǎo)電層的玻璃上,在真空中干燥,得厚度均勻的電介質(zhì)層;2.2將2.97克藍色發(fā)光的稀土熒光粉、0.148克聚乙烯基咔唑和0.03克石墨烯分散在5ml乙醇中研磨,得到平均粒度為0.5微米的熒光粉料漿,之后涂覆到2.1所制備的電介質(zhì)層上,并干燥,得厚度均勻的發(fā)光層;2.3將金屬In漿涂覆到2.2制備的發(fā)光層上,在真空下干燥,得厚度均勻的上導(dǎo)電層,至此,電致發(fā)光顯示器件制備完成;2.4在電致發(fā)光顯示器件兩個導(dǎo)電層上引出導(dǎo)線,加60赫茲240伏的交流電,即該電致發(fā)光顯示器件可以發(fā)出綠光,可作為面光源使用。實施例33.1將3.6克聚乙烯基咔唑和0.4克富勒烯溶解在8ml丙酮中攪拌得到均勻溶液,之后涂覆在鍍有ITO下導(dǎo)電層的玻璃上,在真空中干燥,得厚度均勻的電介質(zhì)層;3.2將4.75克紅色發(fā)光的稀土熒光粉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,得到平均粒度為1微米的熒光粉料漿,之后涂覆到3.1所制備的電介質(zhì)層上,并干燥,得厚度均勻的發(fā)光層;3.3將摻鎂導(dǎo)電銀漿涂覆到3.2制備的發(fā)光粉層上,在真空下干燥,得厚度均勻的上導(dǎo)電層,至此,電致發(fā)光顯示器件制備完成;3.4在電致發(fā)光顯示器件兩個導(dǎo)電層上引出導(dǎo)線,加2000赫茲80伏的交流電,該電致發(fā)光顯示器件可以發(fā)出藍光,可作為面光源使用。實施例44.1將3.6克聚乙烯基咔唑和0.4克富勒烯溶解在10ml丙酮中攪拌得到均勻溶液,之后涂覆在鍍有ITO下導(dǎo)電層的玻璃上,在真空中干燥,得厚度均勻的電介質(zhì)層;4.2將4.6克白色發(fā)光的稀土熒光粉、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,得到平均粒度為1.5微米的熒光粉料漿,之后涂覆到4.1所制備的電介質(zhì)層上,并干燥,得厚度均勻的發(fā)光層;4.3將摻鎂導(dǎo)電銀漿涂覆到4.2制備的發(fā)光層上,在真空下干燥,得厚度均勻的上導(dǎo)電層,至此,電致發(fā)光顯示器件制備完成;4.4在電致發(fā)光顯示器件兩個導(dǎo)電層上引出導(dǎo)線,加50赫茲240伏的交流電,該電致發(fā)光顯示器件可以發(fā)出紅光,可作為面光源使用。對比例11.1電介質(zhì)層的制備:同實施例1。1.2發(fā)光層的制備:將4.5克紅色發(fā)光的稀土熒光粉、0.225克聚乙烯基咔唑和0.5克石墨烯分散在5ml乙醇中研磨,得到平均粒度為2微米的熒光粉料漿,將該料漿涂覆到1.1所制備的電介質(zhì)層上,多次涂覆后在真空中干燥,得厚度均勻的發(fā)光層;1.3上導(dǎo)電層的制備:同實施例1。在所得電致發(fā)光顯示器件兩個導(dǎo)電層上引出導(dǎo)線,加100赫茲120伏的交流電,該電致發(fā)光顯示器件不發(fā)光。對比例21.1電介質(zhì)層的制備:同實施例1。1.2發(fā)光層的制備:將5.225克紅色發(fā)光的稀土熒光粉分散在5ml乙醇中研磨,得到平均粒度為0.1微米的熒光粉料漿,將該料漿涂覆到1.1所制備的電介質(zhì)層上,多次涂覆后在真空中干燥,得厚度均勻的發(fā)光層;1.3上導(dǎo)電層的制備:同實施例1。在所得電致發(fā)光顯示器件兩個導(dǎo)電層上引出導(dǎo)線,加100赫茲120伏的交流電,該電致發(fā)光顯示器件不發(fā)光。對比例31.1電介質(zhì)層的制備:將4克聚乙烯基咔唑溶解在5ml丙酮中,攪拌得到均勻溶液,將該均勻溶液涂覆在鍍有ITO下導(dǎo)電層的玻璃上,多次涂覆,在真空中干燥,得厚度均勻的電介質(zhì)層。1.2發(fā)光層的制備:同實施例1;1.3上導(dǎo)電層的制備:同實施例1。在所得電致發(fā)光顯示器件兩個導(dǎo)電層上引出導(dǎo)線,加100赫茲120伏的交流電,該電致發(fā)光顯示器件不發(fā)光。