一种电致发射率调控器件及其制备方法

技术特征：
1.一种电致发射率调控器件，其特征在于，所述器件具有多层结构，自上而下包括：石墨烯涂层，导电布，绝缘层和电极层；所述石墨烯涂层由石墨烯粉末在导电布上物理摩擦附着形成；所述导电布和绝缘层均吸附有离子液体。2.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述石墨烯粉末在导电布上的单位载量为0.05-0.1mg/cm2。3.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述石墨烯粉末片层厚度为3-10nm，片层直径为3μm以上。4.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述导电布上分布有吸附离子液体的微孔，孔径为10-50μm。5.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述导电布吸附的离子液体含量为20-50μl/cm2。6.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述导电布上吸附的离子液体为咪唑类离子液体。7.根据权利要求6所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述导电布上吸附的咪唑类离子液体包括1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰)亚胺，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，1-己基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐，1-己基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐，1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的任意一项。8.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述绝缘层包括聚乙烯材料。9.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述绝缘层包括聚丙烯材料。10.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述绝缘层厚度为20-200μm。11.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述绝缘层上分布有吸附离子液体的微孔，所述微孔的孔隙率为40-60％，孔隙直径为100nm-1μm。12.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述绝缘层吸附的离子液体含量为2-5μl/cm2。13.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述绝缘层上吸附的离子液体为咪唑类离子液体。14.根据权利要求13所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述绝缘层上吸附的咪唑类离子液体包括1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰)亚胺，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，1-己基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐，1-己基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐，1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的任意一项。15.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述电极层为石墨烯层或金属层。16.根据权利要求15所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述金属层包括金、银、铜中的任意一项。17.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述电极层的厚度为50-200nm。
18.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述电极层的方块电阻低于30ω/m2。19.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述调控器件可承受的施加电压范围为0-3.6v。20.根据权利要求1所述的电致发射率调控器件，其特征在于，所述调控器件的有效工作电压范围为2.4-3.3v。21.一种电致发射率调控器件的制备方法，其特征在于，所述方法用于制备如权利要求1-20任一项所述的电致发射率调控器件，包括：令石墨烯粉末通过物理摩擦附着在导电布的一面形成石墨烯涂层，在导电布的另一面吸附离子液体；于绝缘层的一面形成电极层，并于绝缘层上吸附离子液体；将绝缘层与导电布黏贴，使所述调控器件自上而下形成石墨烯涂层-导电布-绝缘层-电极层的多层结构。22.根据权利要求21所述的电致发射率调控器件的制备方法，其特征在于，所述石墨烯涂层的制备包括：使用丁腈手套蘸取石墨烯粉末均匀地摩擦涂抹在导电布的一面。23.根据权利要求21所述的电致发射率调控器件的制备方法，其特征在于，所述导电布的制备包括：用微针在导电布上打孔，形成孔径为10-50μm，密度为100个/cm2的孔隙分布。24.根据权利要求21所述的电致发射率调控器件的制备方法，其特征在于，所述电极层的制备包括：在绝缘层上通过热蒸镀形成金属电极层。25.根据权利要求24所述的电致发射率调控器件的制备方法，其特征在于，所述热蒸镀的过程的初始蒸镀速率为1埃/s，蒸镀时间为250s；去除金属中的杂质后正式蒸镀速率为0.5埃/s。

技术总结
本申请一种电致发射率调控器件及其制备方法，调控器件为多层结构，自上而下包括石墨烯涂层，导电布，绝缘层和电极层，石墨烯涂层由石墨烯粉末在导电布上物理摩擦附着形成，导电布和绝缘层均吸附有离子液体，该器件被施加电压时，离子液体中的离子在电场的作用下嵌入到石墨烯中，改变石墨烯的能级，进而改变石墨烯的光学特性，实现对电致发射率的调节；采用物理摩擦方式制备石墨烯涂层，制备方式简单且低成本，易实现大面积的规模化生产。易实现大面积的规模化生产。易实现大面积的规模化生产。


技术研发人员：陈韦 李子琪
受保护的技术使用者：香港理工大学
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2022/10/11