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石墨烯将成为OLED透明电极的替代品?

  德国弗劳恩霍夫有机电子、电子束和等离子体技术研究所将于今年10月举办的Plastic Electronics 2015展会上首次展示有关石墨烯的有机发光二极管(OLED)。这些有关OLED的结果来自于欧洲委员会资助的GLADIATOR项目。

  目前,GLADIATOR项目已达到中期阶段,且已取得一些成就。该项目旨在大量生产具有成本效益、高质量的石墨烯,用于大规模电极应用领域。弗劳恩霍夫研究所将通过集成该石墨烯到OLED以证明其可用性。

  (图片由弗劳恩霍夫研究所提供)

  弗劳恩霍夫研究所研究人员认为,用石墨烯作为电极,柔性器件将有更高的稳定性。该项目协调员Beatrice Beyer表示:“石墨烯是一种非常有趣的材料,具有很多可能性。由于其光电特性和良好的机械稳定性,我们预计柔性电子的可靠性将提高很多倍。”

  石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料,是碳的二维结构。自2004年成功剥离之后便大受欢迎。所谓的“单层”石墨烯是通过化学气相沉积(CVD)的方法利用金属催化剂而合成,通过进一步工序转移到薄玻璃或塑料薄膜等目标基底。在这个过程中,不允许出现任何可能降低电极质量的缺陷。为了与参考材料ITO竞争,石墨烯的透明度和电导率必须非常高。因此,研究人员不仅在优化电极制造工艺,而且还在检查石墨烯掺杂的不同方法来改善其性能。

  同时,开发的工艺步骤必须在以后工业使用时易于扩展。这些都是该创新项目联盟所面临的挑战。该联盟由来自6个欧盟成员国和瑞士的16名合作伙伴组成。

  弗劳恩霍夫研究所正协调GLADIATOR项目,并充当石墨烯电极的终端用户。科学家研究石墨烯的集成并将与参考材料ITO相比较。在有机器件集成过程中,必须保持石墨烯复杂的材料特性。为达到目的,必须修改几种清洗和构建石墨烯的方法。此外,必须调整和优化玻璃或弹性铝箔等不同目标基底的工艺。多亏了联盟伙伴之间的密切合作,研究人员已克服了第一个障碍,而且也实现了小面积的石墨烯透明电极的无缺陷OLED的研制。下一阶段的目标是成功开发大面积的OLED照明

  GLADIATOR项目将进行到2017年4月。到目前为止,研究人员已使用石墨烯电极制作了几种类型的OLED:高电导率的白光OLED,面积为42*2cm;具有机械可靠性的弹性透明OLED,面积为3*2cm。(Shirley译)

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