CN105702697B - 石墨烯显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种石墨烯显示器。所述石墨烯显示器包括层叠设置的第一石墨烯发光单元和第二石墨烯发光单元，以及位于所述第一石墨烯发光单元和所述第二石墨烯发光单元之间的金属屏蔽层，所述石墨烯显示器结构简单，且两面的发光颜色不会因为栅极图案电场而发生改变，具有较稳定颜色和色彩还原性。

Description

石墨烯显示器
技术领域
本发明涉及显示器领域，特别是涉及一种石墨烯显示器。
背景技术
石墨烯材料具有质地坚硬，透明度高(穿透率≈97.7％)，导热系数高(达5300W/m·K)，电子迁移率高(超过15000cm2/V·s)等优良特点，近年来在显示器上的应用，逐渐增多，尤其是在触摸屏的应用(作为替代传统透明导电薄膜ITO)和在LED方面的应用。近年来由于石墨烯发光元件，例如石墨烯二极管的出现，使石墨烯在显示领域的应用得以扩展，石墨烯发光二级管可以通过调节栅极电压改变发光颜色，其原理为栅极电压产生的电场大小可以调节半导体还原氧化石墨烯的费米能级，从而可以调节石墨烯发光波长。当今，如何使石墨烯显示器具有较稳定颜色和色彩还原性已经成为时下研究的热门课题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种石墨烯显示器，以使石墨烯显示器具有较稳定颜色和色彩还原性。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种石墨烯显示器，所述石墨烯显示器包括层叠设置的第一石墨烯发光单元和第二石墨烯发光单元，以及位于所述第一石墨烯发光单元和所述第二石墨烯发光单元之间的金属屏蔽层。
其中，所述第一石墨烯发光单元包括第一栅极图案，所述第二石墨烯发光单元包括与所述第一栅极图案层叠设置的第二栅极图案，其中所述金属屏蔽层位于所述第一栅极图案和所述第二栅极图案之间。
其中，所述石墨烯显示器进一步包括用于电性隔离所述第一栅极图案与所述金属屏蔽层的第一绝缘层以及用于电性隔离所述第二栅极图案与所述金属屏蔽层的第二绝缘层。
其中，所述石墨烯显示器进一步包括相对设置的第一透明基板和第二透明基板，其中所述第一石墨烯发光单元和所述第二石墨烯发光单元层叠设置于所述第一透明基板和所述第二透明基板之间，且所述第一石墨烯发光单元的发光面与所述第一透明基板相邻设置，所述第二石墨烯发光单元的发光面与所述第二透明基板相邻设置。
其中，所述第一石墨烯发光单元包括设置于所述第一透明基板上且彼此间隔的第一源极图案和第一漏极图案、电性连接于所述第一源极图案和第一漏极图案之间的第一石墨烯发光图案、覆盖于所述第一石墨烯发光图案上的第三绝缘层，所述第一栅极图案设置于所述第三绝缘层的远离所述第一透明基板的一侧；
所述第二石墨烯发光单元包括设置于所述第二透明基板上且彼此间隔的第二源极图案和第二漏极图案、电性连接于所述第二源极图案和第二漏极图案之间的第二石墨烯发光图案、覆盖于所述第二石墨烯发光图案上的第四绝缘层，所述第二栅极图案设置于所述第四绝缘层的远离所述第二透明基板的一侧。
其中，所述第三绝缘层进一步电性隔离相邻的所述第一石墨烯发光单元，所述第四绝缘层进一步电性隔离相邻的所述第二石墨烯发光单元。
其中，所述第一石墨烯发光单元固定于所述第一透明基板上，所述第二石墨烯发光单元固定于所述第二透明基板上，并通过对称方式固定于所述金属屏蔽层的两侧。
其中，所述第一透明基板及所述第二透明基板的材料为阻水阻氧隔水隔氧透明有机材质或玻璃或镍。
其中，所述第一石墨烯发光图案及所述第二石墨烯发光图案的材料为半导体还原氧化石墨烯。
其中，所述第一及第二源极图案和所述第一及第二漏极图案的材料为还原氧化石墨烯，所述第一及第二栅极图案的材料为氧化石墨烯或高反射率金属。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的所述石墨烯显示器通过设置双面显示的第一及第二石墨烯发光单元，使得所述石墨烯显示器结构简单，且两面的发光颜色不会因为栅极图案电场而发生改变，具有较稳定颜色和色彩还原性。
附图说明
图1是本发明的石墨烯显示器的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，是本发明的石墨烯显示器的结构示意图。如图1所示，所述石墨烯显示器包括层叠设置的第一石墨烯发光单元1和第二石墨烯发光单元2，以及位于所述第一石墨烯发光单元1和所述第二石墨烯发光单元2之间的金属屏蔽层3。
所述第一石墨烯发光单元1包括第一栅极图案11，所述第二石墨烯发光单元2包括与所述第一栅极图案11层叠设置的第二栅极图案21，其中所述金属屏蔽层3位于所述第一栅极图案11和所述第二栅极图案21之间。
所述石墨烯显示器进一步包括用于电性隔离所述第一栅极图案11与所述金属屏蔽层3的第一绝缘层4以及用于电性隔离所述第二栅极图案21与所述金属屏蔽层3的第二绝缘层5。
所述石墨烯显示器进一步包括相对设置的第一透明基板6和第二透明基板7，其中所述第一石墨烯发光单元1和所述第二石墨烯发光单元2层叠设置于所述第一透明基板6和所述第二透明基板7之间，且所述第一石墨烯发光单元1的发光面与所述第一透明基板6相邻设置，所述第二石墨烯发光单元2的发光面与所述第二透明基板7相邻设置。
所述第一石墨烯发光单元1包括设置于所述第一透明基板6上且彼此间隔的第一源极图案12和第一漏极图案13、电性连接于所述第一源极图案12和第一漏极图案13之间的第一石墨烯发光图案14、覆盖于所述第一石墨烯发光图案上的第三绝缘层15，所述第一栅极图案11设置于所述第三绝缘层15的远离所述第一透明基板6的一侧。
所述第二石墨烯发光单元2包括设置于所述第二透明基板7上且彼此间隔的第二源极图案22和第二漏极图案23、电性连接于所述第二源极图案22和第二漏极图案23之间的第二石墨烯发光图案24、覆盖于所述第二石墨烯发光图案上的第四绝缘层25，所述第二栅极图案21设置于所述第四绝缘层25的远离所述第二透明基板7的一侧。
所述第三绝缘层15进一步电性隔离相邻的所述第一石墨烯发光单元1，所述第四绝缘层25进一步电性隔离相邻的所述第二石墨烯发光单元2。
所述第一石墨烯发光单元1固定于所述第一透明基板6上，所述第二石墨烯发光单元2固定于所述第二透明基板7上，并通过对称方式固定于所述金属屏蔽层3的两侧。
在本实施例中，所述第一及第二石墨烯发光单元1及2的数量可以依据所述石墨烯显示器的具体需求而设置。所述第一透明基板6及所述第二透明基板7的材料为阻水阻氧隔水隔氧透明有机材质或玻璃或镍。所述第一石墨烯发光图案13及所述第二石墨烯发光图案23的材料为半导体还原氧化石墨烯。所述第一及第二源极图案12及22和所述第一及第二漏极图案13及23的材料为还原氧化石墨烯，所述第一及第二栅极图案11及21的材料为氧化石墨烯或高反射率金属。
对于石墨烯显示器而言，根据所述栅极图案电压的不同，所述第一及第二石墨烯发光单元1及2会发出不同颜色的光，例如，当所述栅极图案电压Vgs为0-10伏之间，源漏图案电压Vds大于开启电压Vth时，所述第一及第二石墨烯发光单元1及2发出的光为红光；当Vgs为20-30伏之间，源漏图案电压Vds大于开启电压Vth时，所述第一及第二石墨烯发光单元1及2发出绿光；当Vgs为40-50伏之间，源漏图案电压Vds>Vth时，所述第一及第二石墨烯发光单元1及2发出蓝光。而通过改变Vds电压的大小可以改变所述第一及第二石墨烯发光单元1及2发出的光的强弱，从而可以调节灰阶。根据所述第一及第二栅极图案11及21电压的不同，可以把所述第一及第二石墨烯发光单元1及2区分成RGB三种像素，RGB像素由绝缘层SiO2分割开。
为了避免所述石墨烯显示器两个显示面的发光颜色因栅极电场改变而受到影响，故在所述石墨烯显示器的第一及第二栅极图案11及21之间增加金属屏蔽层3，为了避免金属屏蔽层3和第一及第二栅极图案11及21之间发生漏电，故在所述第一栅极图案11与金属屏蔽层3、所述第二栅极图案21与金属屏蔽层3之间均设置了绝缘层。
所述石墨烯显示器通过设置双面显示的第一及第二石墨烯发光单元，使得所述石墨烯显示器结构简单，且两面的发光颜色不会因为栅极图案电场而发生改变，具有较稳定颜色和色彩还原性。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种石墨烯显示器，其特征在于，所述石墨烯显示器包括层叠设置的第一石墨烯发光单元和第二石墨烯发光单元，以及位于所述第一石墨烯发光单元和所述第二石墨烯发光单元之间的金属屏蔽层；
所述第一石墨烯发光单元包括第一栅极图案，所述第二石墨烯发光单元包括与所述第一栅极图案层叠设置的第二栅极图案，其中所述金属屏蔽层位于所述第一栅极图案和所述第二栅极图案之间；
用于电性隔离所述第一栅极图案与所述金属屏蔽层的第一绝缘层以及用于电性隔离所述第二栅极图案与所述金属屏蔽层的第二绝缘层。
2.根据权利要求1所述的石墨烯显示器，其特征在于，所述石墨烯显示器进一步包括相对设置的第一透明基板和第二透明基板，其中所述第一石墨烯发光单元和所述第二石墨烯发光单元层叠设置于所述第一透明基板和所述第二透明基板之间，且所述第一石墨烯发光单元的发光面与所述第一透明基板相邻设置，所述第二石墨烯发光单元的发光面与所述第二透明基板相邻设置。
3.根据权利要求2所述的石墨烯显示器，其特征在于，所述第一石墨烯发光单元包括设置于所述第一透明基板上且彼此间隔的第一源极图案和第一漏极图案、电性连接于所述第一源极图案和第一漏极图案之间的第一石墨烯发光图案、覆盖于所述第一石墨烯发光图案上的第三绝缘层，所述第一栅极图案设置于所述第三绝缘层的远离所述第一透明基板的一侧；
所述第二石墨烯发光单元包括设置于所述第二透明基板上且彼此间隔的第二源极图案和第二漏极图案、电性连接于所述第二源极图案和第二漏极图案之间的第二石墨烯发光图案、覆盖于所述第二石墨烯发光图案上的第四绝缘层，所述第二栅极图案设置于所述第四绝缘层的远离所述第二透明基板的一侧。
4.根据权利要求3所述的石墨烯显示器，其特征在于，所述第三绝缘层进一步电性隔离相邻的所述第一石墨烯发光单元，所述第四绝缘层进一步电性隔离相邻的所述第二石墨烯发光单元。
5.根据权利要求2所述的石墨烯显示器，其特征在于，所述第一石墨烯发光单元固定于所述第一透明基板上，所述第二石墨烯发光单元固定于所述第二透明基板上，并通过对称方式固定于所述金属屏蔽层的两侧。
6.根据权利要求2所述的石墨烯显示器，其特征在于，所述第一透明基板及所述第二透明基板的材料为阻水阻氧隔水隔氧透明有机材质或玻璃或镍。
7.根据权利要求3所述的石墨烯显示器，其特征在于，所述第一石墨烯发光图案及所述第二石墨烯发光图案的材料为半导体还原氧化石墨烯。
8.根据权利要求3所述的石墨烯显示器，其特征在于，所述第一及第二源极图案和所述第一及第二漏极图案的材料为还原氧化石墨烯，所述第一及第二栅极图案的材料为氧化石墨烯或高反射率金属。
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