石墨烯將成為OLED透明電極的替代品？

　　德國弗勞恩霍夫有機電子、電子束和等離子體技術(shù)研究所將于今年10月舉辦的Plastic Electronics 2015展會(huì )上首次展示有關(guān)石墨烯的有機發(fā)光二極管(OLED)。這些有關(guān)OLED的結果來(lái)自于歐洲委員會(huì )資助的GLADIATOR項目。

　　目前，GLADIATOR項目已達到中期階段，且已取得一些成就。該項目旨在大量生產(chǎn)具有成本效益、高質(zhì)量的石墨烯，用于大規模電極應用領(lǐng)域。弗勞恩霍夫研究所將通過(guò)集成該石墨烯到OLED以證明其可用性。

　　(圖片由弗勞恩霍夫研究所提供)

　　弗勞恩霍夫研究所研究人員認為，用石墨烯作為電極，柔性器件將有更高的穩定性。該項目協(xié)調員Beatrice Beyer表示：“石墨烯是一種非常有趣的材料，具有很多可能性。由于其光電特性和良好的機械穩定性，我們預計柔性電子的可靠性將提高很多倍?！?/p>

　　石墨烯是一種從石墨材料中剝離出的單層碳原子面材料，是碳的二維結構。自2004年成功剝離之后便大受歡迎。所謂的“單層”石墨烯是通過(guò)化學(xué)氣相沉積(CVD)的方法利用金屬催化劑而合成，通過(guò)進(jìn)一步工序轉移到薄玻璃或塑料薄膜等目標基底。在這個(gè)過(guò)程中，不允許出現任何可能降低電極質(zhì)量的缺陷。為了與參考材料ITO競爭，石墨烯的透明度和電導率必須非常高。因此，研究人員不僅在優(yōu)化電極制造工藝，而且還在檢查石墨烯摻雜的不同方法來(lái)改善其性能。

　　同時(shí)，開(kāi)發(fā)的工藝步驟必須在以后工業(yè)使用時(shí)易于擴展。這些都是該創(chuàng )新項目聯(lián)盟所面臨的挑戰。該聯(lián)盟由來(lái)自6個(gè)歐盟成員國和瑞士的16名合作伙伴組成。

　　弗勞恩霍夫研究所正協(xié)調GLADIATOR項目，并充當石墨烯電極的終端用戶(hù)?？茖W(xué)家研究石墨烯的集成并將與參考材料ITO相比較。在有機器件集成過(guò)程中，必須保持石墨烯復雜的材料特性。為達到目的，必須修改幾種清洗和構建石墨烯的方法。此外，必須調整和優(yōu)化玻璃或彈性鋁箔等不同目標基底的工藝。多虧了聯(lián)盟伙伴之間的密切合作，研究人員已克服了第一個(gè)障礙，而且也實(shí)現了小面積的石墨烯透明電極的無(wú)缺陷OLED的研制。下一階段的目標是成功開(kāi)發(fā)大面積的OLED照明。

　　GLADIATOR項目將進(jìn)行到2017年4月。到目前為止，研究人員已使用石墨烯電極制作了幾種類(lèi)型的OLED：高電導率的白光OLED，面積為42*2cm;具有機械可靠性的彈性透明OLED，面積為3*2cm。