本發(fā)明涉及電致發(fā)光光源技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種石墨烯電致發(fā)光點陣顯示面板及其制作方法。
背景技術(shù)：
電致發(fā)光是在電場作用下將電能轉(zhuǎn)換為光能使物體發(fā)光的現(xiàn)象。電致發(fā)光冷光片因其能夠均勻發(fā)光、耗電低且具有亮度高等優(yōu)點，在日常生活中，能夠用于照明、顯示與背光等領(lǐng)域。但是，目前市場上的電致發(fā)光冷光片的導(dǎo)電層為氧化銦錫，具有易損壞、透光性不佳且價格高昂等缺點，更為重要的是，目前的冷光片發(fā)光較單調(diào)，不能滿足人們對圖案化顯示的追求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯電致發(fā)光點陣顯示面板及其制作方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中電致發(fā)光冷光片易損壞、透光性不佳且價格高昂等問題。
為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明第一方面提供一種石墨烯電致發(fā)光點陣顯示面板，自上而下依次包括上導(dǎo)電層、過渡層、下導(dǎo)電層、保護層，所述上導(dǎo)電層上與過渡層貼合的一面印刷有發(fā)光材料，所述上導(dǎo)電層為石墨烯薄膜，所述發(fā)光材料在所述上導(dǎo)電層的表面形成發(fā)光點陣。
進一步地，所述石墨烯薄膜為1-10層單晶或者多晶石墨烯。
進一步地，所述發(fā)光材料選自ZnS:Mn、ZnS:Tb、SrS:Ce中的一種或幾種組合。上述材料具有能帶寬、折射率高、透光率高等物理特性，均是具有優(yōu)良熒光效應(yīng)及電致發(fā)光功能的材料。
更進一步地，所述ZnS:Mn材料中，Mn與ZnS的質(zhì)量比為(0.1-1)：100；所述ZnS:Tb材料中，Tb與ZnS的質(zhì)量比為(0.1-1)：100；所述SrS:Ce材料中，Ce與SrS的質(zhì)量比為(0.1-1)：100。0.1-1之間的可以任意取值，具體可以為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1等。
進一步地，所述上導(dǎo)電層的厚度為0.34-3nm，所述發(fā)光材料的印刷厚度為1-20μm，所述過渡層的厚度為5-10μm，所述下導(dǎo)電層的厚度為1-10μm，所述保護層的厚度為50-700μm。
進一步地，所述過渡層包括介質(zhì)層和絕緣層。
進一步地，所述介質(zhì)層的材料選自紫外光固化膠。
進一步地，所述絕緣層的材料選自SiNO、BaTiO3或CeTiO2，上述材料具有高透光率、高介電常數(shù)等特性。
進一步地，所述下導(dǎo)電層的材料選自銀漿。
進一步地，所述保護層為玻璃、透明塑料薄膜或絕緣透明涂料。
進一步地，所述發(fā)光材料在所述上導(dǎo)電層的表面形成發(fā)光點陣。
進一步地，所述發(fā)光材料在所述上導(dǎo)電層上形成矩陣。當(dāng)然，也可以根據(jù)需要，采用發(fā)光材料在上導(dǎo)電層上印刷其他形狀的圖案，進而形成不同的發(fā)光圖案。
進一步地，所述上導(dǎo)電層、下導(dǎo)電層上均設(shè)有用于與電源插頭相連的連接導(dǎo)線。
本發(fā)明第二方面提供上述石墨烯電致發(fā)光點陣顯示面板的制作方法，包括如下步驟：
A、制作材質(zhì)為石墨烯薄膜的上導(dǎo)電層；
B、在所述上導(dǎo)電層上印刷發(fā)光材料；
C、在印刷有發(fā)光材料的上導(dǎo)電層上依次形成過渡層、下導(dǎo)電層、保護層。
進一步地，步驟A中，將石墨烯薄膜置于100-140℃下干燥10-40min，制得所述上導(dǎo)電層。
進一步地，步驟B中，將發(fā)光材料配制成水溶液進行印刷，發(fā)光材料在水溶液中的質(zhì)量濃度為70-90％，具體可以為70％、75％、80％、85％、90％等；所述上導(dǎo)電層上印刷發(fā)光材料后，將上導(dǎo)電層置于110-130℃下固化10-30min。
進一步地，步驟C中，形成過渡層之后，將其置于110-130℃下固化10-30min。
進一步地，步驟C中，形成下導(dǎo)電層之后，將其置于60-100℃下固化10-15min。
進一步地，步驟C中，形成保護層之后，采用1000-1500mj/cm2能量的紫外光進行固化。
進一步地，步驟C中，還包括在所述上導(dǎo)電層、下導(dǎo)電層上設(shè)置用于與電源插頭相連的連接導(dǎo)線。
如上所述，本發(fā)明的一種石墨烯電致發(fā)光點陣顯示面板及其制作方法，具有以下有益效果：本發(fā)明采用二維平面材料石墨烯作為上導(dǎo)電層，石墨烯是由sp2雜化結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，單層石墨烯的透過率高達97.7％，且具有優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能，可以于制作大面積冷光板。在石墨烯上導(dǎo)電層上印刷矩陣形式的兩層發(fā)光層，使得石墨烯電致發(fā)光矩陣顯示面板能夠?qū)崿F(xiàn)顯示圖案化，在保證石墨烯電致發(fā)光矩陣顯示面板發(fā)光穩(wěn)定性和發(fā)光亮度的前提下，豐富面板的顯示內(nèi)容；且本發(fā)明的石墨烯電致發(fā)光矩陣顯示面板還具有制作工藝簡便的優(yōu)點，適合于石墨烯材料的石墨烯電致發(fā)光矩陣顯示面板制作工藝。
附圖說明
圖1顯示為本發(fā)明實施例的石墨烯電致發(fā)光矩陣顯示面板結(jié)構(gòu)示意圖。
零件標(biāo)號說明
1—上導(dǎo)電層
2—發(fā)光材料
3—矩陣
4—過渡層
5—下導(dǎo)電層
6—保護層
具體實施方式
以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
如圖1所示為本發(fā)明石墨烯電致發(fā)光矩陣顯示面板實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該石墨烯電致發(fā)光矩陣顯示面板自上而下依次包括上導(dǎo)電層1、過渡層4、下導(dǎo)電層5、保護層6，上導(dǎo)電層1上與過渡層4貼合的一面印刷有發(fā)光材料2，上導(dǎo)電層1為石墨烯薄膜，發(fā)光材料2在上導(dǎo)電層1的表面形成發(fā)光點陣。
上導(dǎo)電層1為石墨烯薄膜，石墨烯薄膜由sp2雜化結(jié)構(gòu)構(gòu)成，為1-10層單晶或者多晶石墨烯，透過率高達97.7％，上導(dǎo)電層1上印刷有發(fā)光材料2，通過橫向和縱向印刷發(fā)光材料2，使得發(fā)光材料2在上導(dǎo)電層1上形成矩陣3，過渡層4包括介質(zhì)層和絕緣層，下導(dǎo)電層5為銀漿。
上導(dǎo)電層1的厚度為0.34-3nm，發(fā)光材料2的印刷厚度為1-20μm，過渡層4的厚度為5-10μm，下導(dǎo)電層5的厚度為1-10μm，保護層6的厚度為50-700μm。其中，發(fā)光材料2的印刷厚度具體可以為1μm、3μm、5μm、6μm、10μm、13μm、15μm、18μm、20μm等。下導(dǎo)電層5的厚度具體可以為1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、7μm、8μm、10μm等；過渡層4的作用為提供發(fā)光激子傳輸空間，并防止上下導(dǎo)電層短路。
本實施例的石墨烯電致發(fā)光矩陣顯示面板，通過發(fā)光材料2在石墨烯薄膜上導(dǎo)電層1上形成矩陣3，構(gòu)成矩陣形式的顯示面板，使得顯示面板能夠?qū)崿F(xiàn)圖案化，且能夠保證石墨烯電致發(fā)光矩陣顯示面板的發(fā)光穩(wěn)定性和發(fā)光亮度；本發(fā)明的石墨烯電致發(fā)光矩陣顯示面板還具有制作工藝簡便的優(yōu)點。
實施例1
本實施例的石墨烯電致發(fā)光矩陣顯示面板制作方法，包括如下步驟：
A、采用表面去除雜質(zhì)的石墨烯薄膜制備上導(dǎo)電層1，該石墨烯薄膜在100℃溫度下干燥20min，制得上導(dǎo)電層1。
B、在石墨烯薄膜上導(dǎo)電層1的其中一個表面印刷厚度為1μm的發(fā)光材料2，發(fā)光材料2先橫向印刷，再縱向印刷，形成矩陣3，即為發(fā)光層，并固化，具體是在上導(dǎo)電層1表面印刷完發(fā)光材料2后，將其置于110℃下固化30min；本實施例的發(fā)光材料2選用ZnS:Mn，Mn與ZnS的質(zhì)量比為1：100，將發(fā)光材料2配制成水溶液進行印刷；配制水溶液時，ZnS:Mn復(fù)合材料在水溶液中的質(zhì)量濃度為90％。
C、在上導(dǎo)電層1上印刷有發(fā)光材料2的一面印刷過渡層4，并固化，具體是將其置于110℃下固化30min；該過渡層4包括介質(zhì)層和絕緣層，其中，介質(zhì)層材料選自紫外光固化膠，絕緣層的材料選自高透光率、高介電常數(shù)的SiNO、BaTiO3、CeTiO2中的一種或幾種組合，本實施例的透明絕緣層的材料為高透光率、高介電常數(shù)的SiNO。
D、在過渡層4上印刷銀漿，形成厚度為1μm的下導(dǎo)電層5，并固化，具體是將其置于60℃下固化15min。
E、在下導(dǎo)電層5上印刷保護層6，保護層6采用玻璃、高透明度塑料薄膜，或在下導(dǎo)電層5上噴涂絕緣透明的保護性涂料，本實施例的保護層采用玻璃。形成保護層6之后，采用1000-1500mj/cm2能量的紫外光進行固化。
F、在上導(dǎo)電層1和下導(dǎo)電層5上均設(shè)置用于與電源插頭相連的連接導(dǎo)線。
本實施例制得的面板發(fā)光亮度≥160cd/㎡，發(fā)光效率≥150lm/W，最小半衰減壽命≥8000h。最小半衰減壽命是指：顯示面板發(fā)光亮度衰減為起始亮度的一半時的使用時間。
實施例2
本實施例的石墨烯電致發(fā)光矩陣顯示面板制作方法，包括如下步驟：
A、采用表面去除雜質(zhì)的石墨烯薄膜制備上導(dǎo)電層1，該石墨烯薄膜在140℃溫度下干燥10min，制得上導(dǎo)電層1。
B、在上導(dǎo)電層1的其中一個表面印刷厚度為20μm的發(fā)光材料2，發(fā)光材料2先橫向印刷，再縱向印刷，形成矩陣3，即為發(fā)光層，并固化，具體是在上導(dǎo)電層1上印刷完發(fā)光材料2后，將其置于130℃下固化10min；發(fā)光材料2選自ZnS:Mn、ZnS:Tb、SrS:Ce中的一種或幾種組合，本實施例的發(fā)光材料2選用SrS:Ce，Ce與SrS的質(zhì)量比為0.1：100，將發(fā)光材料2配制成水溶液進行印刷；配制水溶液時，SrS:Ce復(fù)合材料在水溶液中的質(zhì)量濃度為70％。
C、在上導(dǎo)電層1上印刷有發(fā)光材料2的一面印刷過渡層4，并固化，具體是將其置于130℃下固化10min；該過渡層4包括介質(zhì)層和絕緣層，其中，介質(zhì)層材料為紫外光固化膠，絕緣層的材料為高透光率、高介電常數(shù)的CeTiO2。
D、在過渡層4上印刷銀漿，形成厚度為10μm的下導(dǎo)電層5，并固化，具體是將其置于100℃下固化10min。
E、在下導(dǎo)電層5上印刷保護層6，保護層6采用玻璃、高透明度塑料薄膜或在銀漿背電極上噴涂的絕緣透明保護性涂料，本實施例的保護層6采用高透明度塑料薄膜。形成保護層6之后，采用1000-1500mj/cm2能量的紫外光進行固化。
F、在上導(dǎo)電層1和下導(dǎo)電層5上設(shè)置用于與電源插頭相連的連接導(dǎo)線。
本實施例制得的面板發(fā)光亮度＞150cd/㎡，發(fā)光效率＞100lm/W，最小半衰減壽命＞7000h。
本發(fā)明利用1-10層碳原子單晶或優(yōu)質(zhì)多晶石墨烯薄膜作為透明電極，其載流子濃度更高且電極更薄，在外加電壓的驅(qū)動下，產(chǎn)生更多的發(fā)光激子，激子在電場作用下由激發(fā)態(tài)以輻射躍遷方式完成遷移，釋放更多的能量，從而使得發(fā)光亮度更高，本發(fā)明的面板發(fā)光亮度在150cd/㎡以上，發(fā)光效率大于100lm/W，比傳統(tǒng)的EL面板高出約2倍，最小半衰減壽命7000小時以上。
綜上所述，本發(fā)明的石墨烯電致發(fā)光點陣顯示面板及其制作方法，通過在石墨烯上導(dǎo)電層上均勻涂布矩陣或其他排布(如絲網(wǎng)印刷)形式的發(fā)光材料，構(gòu)成圖案化的顯示面板。該石墨烯電致發(fā)光顯示面板能夠?qū)崿F(xiàn)圖案化顯示，解決了傳統(tǒng)冷光片顯示單調(diào)的問題，當(dāng)印刷兩層發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)時，還可進一步提升石墨烯電致發(fā)光點陣顯示面板發(fā)光亮度。
上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。