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具有成本效益、高質量的石墨烯,用于大規模電極應用領域。弗勞恩霍夫研究所將通過集成該石墨烯到OLED以證明其可用性。
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。”
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”石墨烯是通過化學氣相沉積(CVD)的方法利用金屬催化劑而合成,通過進一步工序轉移到薄玻璃或塑料薄膜等目標基底。在這個過程中,不允許出現任何可能降低電極質量的缺陷。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,研究人員不僅在優化電極制造工藝,而且還在檢查石墨烯摻雜的不同方法來改善其性能。
同時,開發的工藝步驟必須在以后工業使用時易于擴展。這些都是該創新項目聯盟所面臨的挑戰。該聯盟由來自6個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調GLADIATOR項目,并充當石墨烯電極的終端用戶?茖W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,必須調整和優化玻璃或彈性鋁箔等不同目標基底的工藝。多虧了聯盟伙伴之間的密切合作,研究人員已克服了第一個障礙,而且也實現了小面積的石墨烯透明電極的無缺陷OLED的研制。下一階段的目標是成功開發大面積的OLED照明。
GLADIATOR項目將進行到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。(Shirley譯)