[发明专利]基于交流电场驱动半导体PN结的可拉伸发光器件及其方法

说明书

本发明涉及一种基于交流电场驱动半导体PN结的可拉伸发光器件，包括从上至下依次设置的第一可拉伸电极基板、第一可拉伸电极、半导体PN结发光层、第二可拉伸电极和第二可拉伸电极基板。本发明能够实现可拉伸发光器件的发光显示，且能在拉伸情况下保持良好的光输出能力。

技术领域

本发明涉及发光器件领域，具体涉及一种基于交流电场驱动半导体PN结的可拉伸发光器件及方法。

背景技术

近年来，随着可穿戴设备、智能电子皮肤和机器人等新兴领域的迅速发展，可拉伸电子器件逐渐走进人们的视野。与传统电子器件相比，可拉伸电子器件的突出特点是可以在外力作用下发生拉伸、弯曲或者折叠等形变，涉及到电子器件、材料和工程等学科，是一个全新的多学科交叉的研究方向。柔性可拉伸发光器件经过短短几年的发展，已经取得了巨大进展，包括开发了多种不同的拉伸方式、丰富的拉伸材料和不断优化的制备工艺。但是，至今还没有可实用化的可拉伸电致发光器件应用于市场中，这主要受到以下几个方面的限制：（1）发光效率较低；（2） 拉伸稳定性差；（3） 制备工艺不适合大规模生产。在当前已报道的实验结果中，研究者侧重于解决不同的问题，还没有能同时具有高效率和循环拉伸稳定性，且制备工艺适合大规模生产的可拉伸发光器件。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于交流电场驱动半导体PN结的可拉伸发光器件，能够实现可拉伸发光器件的发光显示，且能在拉伸情况下保持良好的光输出能力。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于交流电场驱动半导体PN结的可拉伸发光器件，包括从上至下依次设置的第一可拉伸电极基板、第一可拉伸电极、半导体PN结发光层、第二可拉伸电极和第二可拉伸电极基板。

进一步的，所述半导体PN结发光层与两端中至少一端可拉伸电极之间设有可拉伸绝缘体层。

进一步的，所述可拉伸电极基板材料采用聚二甲基硅氧烷薄膜。

一种基于交流电场驱动半导体PN结的可拉伸发光器件的制作方法，包括以下步骤：

步骤S1:制备并切割可拉伸电极基板，并在可拉伸电极基板上制备可拉伸电极；

步骤S2:在电极表面制备绝缘体层，作为发光层基板；

步骤S3:将半导体PN结加入凝胶，持续搅拌配制成PN结分散液；

步骤S4:将得到的PN结分散液在绝缘体层表面制备成半导体PN结发光层；

步骤S5:在半导体PN结发光层上设置与发光层基板对称的发光层上盖；

步骤S6:半导体PN结发光层的凝胶凝固及相应溶液，得到含有半导体PN结的可拉伸发光器件。

进一步的，所述可拉伸电极两端均采用透明导电材料通过薄膜沉积工艺制备得到。

进一步的，所述可拉伸电极一端通过蒸镀获得高延展性不透明金属电极。

进一步的，所述的绝缘体层采用有机可拉伸材料贴合在电极表面上、通过薄膜沉积工艺在电极上沉积氧化铝或通过薄膜沉积工艺在电极上沉散布玻璃微球制成无机绝缘体层。

进一步的，所述半导体PN结为粒径在5-60 μm的垂直式半导体PN结或通过交流电场驱动的含镓氮化物半导体颗粒。

进一步的，所述相应溶液为甲苯，其中加入光致发光材料实现光色转换。

进一步的，所述发光层上盖包括可拉伸电极和可拉伸基板衬底。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明能够实现可拉伸发光器件的发光显示，且能在拉伸情况下保持良好的光输出能力。