一种石墨烯光致发光基片及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种石墨烯光致发光基片，具有夹芯结构，所述夹芯结构的芯层为光致发光材料层，所述夹芯结构的表层为石墨烯层。同时，本发明专利技术提供了所述石墨烯光致发光基片的制备方法和应用。本发明专利技术采用石墨烯作为光致发光基片的保护层，可以有效地使对热敏感的光致发光材料不受LED芯片工作时产生的高温的影响，还能避免氧气、水等小分子对光致发光材料的侵蚀，从而保持较高的发光性能；同时石墨烯本身对光的吸收率低，也不会对固体发光器件的发光性能有明显影响。因此，本发明专利技术提供的石墨烯光致发光基片能够在不对现有的以LED芯片为基础的固体发光器件制造工艺进行大幅度改造的情况下，大大拓展对热敏感的光致发光材料的使用范围。

Graphene light emitting substrate, preparation method and application thereof

The invention provides a graphene light emitting substrate, which has a sandwich structure, wherein the core layer of the sandwich structure is a photoluminescent material layer, and the surface layer of the sandwich structure is a graphene layer. At the same time, the invention provides the preparation method and application of the graphene light emitting substrate. The invention adopts graphene as photoluminescence protective layer substrate effect, can effectively make the heat generated by the LED chip on the heat sensitive photoluminescence of the materials, but also avoid the small molecular oxygen and water erosion of the light induced luminescence materials, thereby maintaining high luminescent properties; and graphite by itself the light absorption rate is low, does not have obvious influence on the luminescent properties of the solid light emitting device. Therefore, the present invention provides graphene photoluminescence substrate can be greatly wrong in the transformation of the existing LED chip based solid light emitting device manufacturing process, greatly expanding the use range of the heat sensitive light emitting materials.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯光致发光基片及其制备方法和应用
本专利技术涉及光致发光材料领域，特别涉及一种石墨烯光致发光基片及其制备方法和应用。
技术介绍
固体发光是指电磁波、电能、机械能及化学能等作用到固体上而被转化为光能的现象。固体发光技术是近年来发展迅猛的一个领域，以半导体发光二极管(LED)为基础，加上光致发光材料制成的各种发光器件在照明以及显示等领域有着广泛的应用。现有技术中通常是将光致发光材料直接涂覆在LED芯片表面，但是该技术只适用于对温度敏感度不高的光致发光材料，这是因为LED芯片在工作的时候表面温度较高，对于温度敏感度较高的光致发光材料，如色纯度很高的无机半导体材料，则会出现因为工作温度高而导致的光致发光材料发光性能下降的问题。虽然现在也有将光致发光材料置于离LED芯片一定距离上的远程激发技术，以解决光致发光材料过热的问题，但是这样一来也会带来成本大幅度上升、发光器件整体设计复杂等一系列问题，在实际应用中受到很大限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石墨烯光致发光基片及其制备方法和应用，本专利技术提供的石墨烯光致发光基片能够有效地使对热敏感的光致发光材料不受LED芯片工作时产生的高温的影响，从而使固体发光器件保持较高的发光性能，大大拓展了对热敏感的光致发光材料的使用范围。本专利技术提供了一种石墨烯光致发光基片，具有夹芯结构，所述夹芯结构的芯层为光致发光材料层，所述夹芯结构的表层为石墨烯层。优选的，所述石墨烯层的厚度为10～1000nm。优选的，所述光致发光材料层的厚度为10～1000nm。优选的，所述光致发光材料层中光致发光材料的发光范围为190～3000nm。优选的，所述石墨烯光致发光基片还包括绝缘层，所述绝缘层设置在所述石墨烯层外侧和/或所述石墨烯层与所述光致发光材料层之间。优选的，所述绝缘层的厚度为10～1000nm。优选的，所述石墨烯光致发光基片包括以下结构：与LED芯片接触的依次为第一绝缘层、第一石墨烯层、第二绝缘层、光致发光材料层、第三绝缘层、第二石墨烯层、第四绝缘层；或者依次为第一绝缘层、第一石墨烯层、光致发光材料层、第二绝缘层、第二石墨烯层、第三绝缘层；或者依次为第一绝缘层、第一石墨烯层、第二绝缘层、光致发光材料层、第二石墨烯层、第三绝缘层；或者依次为第一绝缘层、第一石墨烯层、光致发光材料层、第二石墨烯层、第二绝缘层。本专利技术提供了上述技术方案所述石墨烯光致发光基片的制备方法，包括以下步骤：将光致发光材料与分散剂混合，将得到的光致发光材料分散液涂覆在石墨烯层形成的夹层内部，形成光致发光材料层，得到石墨烯光致发光基片。本专利技术提供了上述技术方案所述石墨烯光致发光基片的制备方法，包括以下步骤：在石墨烯层外侧和/或石墨烯层与光致发光材料层之间设置绝缘层，得到石墨烯光致发光基片；在石墨烯层外侧设置绝缘层的方法包括：将绝缘材料与分散剂混合，将得到的绝缘材料分散液涂覆在石墨烯层外侧，形成绝缘层；或者，将预制的绝缘层覆盖在石墨烯层外侧；在石墨烯层与光致发光材料层之间设置绝缘层的方法包括：将绝缘材料与分散剂混合，将得到的绝缘材料分散液涂覆在石墨烯层与光致发光材料层形成的夹层内部，形成绝缘层；或者，将预制的绝缘层设置在石墨烯层与光致发光材料层之间。本专利技术提供了上述技术方案所述石墨烯光致发光基片或上述技术方案所述制备方法制备得到的石墨烯光致发光基片在照明、显示或太阳能电池板领域中的应用。本专利技术提供了一种石墨烯光致发光基片，包括一层光致发光材料层和两层石墨烯层，所述光致发光材料层设置在两层石墨烯层之间。本专利技术采用石墨烯作为光致发光基片的保护层，是基于石墨烯具有优异的导热性能，且这种优异的导热性能只是在石墨烯层的平面之内，在不同的石墨烯层之间导热性能相对较差，这样的导热性可以保证石墨烯层将热量有效的传导出去，而不致影响到需要保护的光致发光材料；同时，石墨烯的致密度非常高，即使是最小的气体分子——氦分子(只由一个氦原子构成)也无法穿过，这样可以保证将氧气、水等可能会影响到光致发光材料性能的小分子与光致发光材料隔绝开，不致影响其发光性能；此外，石墨烯本身对光的吸收率低，如，单层石墨烯对可见光的吸收率只有2.3％，这样可以保证具有石墨烯保护层的光致发光基片不会对固体发光器件的发光性能有明显影响。因此，本专利技术提供的石墨烯光致发光基片能够在不对现有的以LED芯片为基础的固体发光器件制造工艺进行大幅度改造的情况下，大大拓展对热敏感的光致发光材料的使用范围。附图说明图1为石墨烯光致发光基片的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种石墨烯光致发光基片，具有夹芯结构，所述夹芯结构的芯层为光致发光材料层，所述夹芯结构的表层为石墨烯层。本专利技术提供的石墨烯光致发光基片包括光致发光材料层，所述光致发光材料层的厚度优选为10～1000nm，更优选为50～900nm，再优选为100～800nm，最优选为200～600nm。在本专利技术中，所述光致发光材料层中光致发光材料的发光范围优选为190～3000nm，更优选为350～2500nm，最优选为750～2000nm。本专利技术对于所述光致发光材料的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的光致发光材料即可。在本专利技术中，所述光致发光材料包括有机光致发光材料和无机光致发光材料。在本专利技术中，所述有机光致发光材料包括有机小分子光致发光材料和高分子光致发光材料。本专利技术对于所述有机小分子光致发光材料的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的有机小分子光致发光材料即可，具体如红色荧光材料BSN、BZTA2或TPP，绿色荧光材料香豆素衍生物或喹吖啶酮衍生物，蓝色荧光材料二芳香基蒽衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物或芘衍生物。本专利技术对于所述高分子光致发光材料的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的高分子光致发光材料即可，具体如聚苯撑乙烯及其衍生物、聚乙炔及其衍生物、聚对苯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚芴及其衍生物、聚吡啶及其衍生物、聚呋喃及其衍生物或聚噁唑及其衍生物。本专利技术对于所述无机光致发光材料的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的无机光致发光材料即可，具体如钙钛矿光致发光材料、碳光致发光材料、磷酸钙光致发光材料、卤磷酸钙光致发光材料、稀土光致发光材料、氮化物光致发光材料或无机半导体光致发光材料。在本专利技术中，所述无机半导体光致发光材料优选包括II-VI族、III-V族或I-III-VI族半导体光致发光材料；或者包括在前述三类半导体光致发光材料中掺入过渡金属而形成的半导体光致发光材料；或者包括前述四类半导体光致发光材料之间组合而形成的具有核/壳、核/壳/壳或核/壳/壳/壳结构的半导体光致发光材料，具体如核材料为硒化镉，直径为1～7nm，壳层材料为硫化锌，厚度为0.3～5nm。在本专利技术中，所述II-VI族半导体光致发光材料中II族元素优选包括锌或镉，VI族元素优选包括硫、硒或碲；所述III-V族半导体光致发光材料中III族元素优选包括镓或铟，V族元素优选包括砷或磷；所述I-III-VI族半导体光致发光材料中I族元素优选包括铜或银，所述III族元素优选包括镓或铟，所述V族元素优选包括砷或磷。在本专利技术中，所述过渡金属优选包括铜、锰或铁；掺入的所述过渡金属与母体材料阳离子的摩尔比优选为(0.001～1)：1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯光致发光基片，具有夹芯结构，所述夹芯结构的芯层为光致发光材料层，所述夹芯结构的表层为石墨烯层。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯光致发光基片，具有夹芯结构，所述夹芯结构的芯层为光致发光材料层，所述夹芯结构的表层为石墨烯层。2.根据权利要求1所述的石墨烯光致发光基片，其特征在于，所述石墨烯层的厚度为10～1000nm。3.根据权利要求1所述的石墨烯光致发光基片，其特征在于，所述光致发光材料层的厚度为10～1000nm。4.根据权利要求3所述的石墨烯光致发光基片，其特征在于，所述光致发光材料层中光致发光材料的发光范围为190～3000nm。5.根据权利要求1～4任一项所述的石墨烯光致发光基片，其特征在于，还包括绝缘层，所述绝缘层设置在所述石墨烯层外侧和/或所述石墨烯层与所述光致发光材料层之间。6.根据权利要求5所述的石墨烯光致发光基片，其特征在于，所述绝缘层的厚度为10～1000nm。7.根据权利要求6所述的石墨烯光致发光基片，其特征在于，包括以下结构：与LED芯片接触的依次为第一绝缘层、第一石墨烯层、第二绝缘层、光致发光材料层、第三绝缘层、第二石墨烯层、第四绝缘层；或者依次为第一绝缘层、第一石墨烯层、光致发光材料层、第二绝缘层、第二石墨烯层、第三绝缘层；或者依次为第一绝缘层、第一石墨烯层、第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐航，王建伟，
申请(专利权)人：滁州市量子光电有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34