CN102195006A - 基于azo/石墨烯/azo结构的柔性电极及其制备 - Google Patents

基于azo/石墨烯/azo结构的柔性电极及其制备 Download PDF

Info

Publication number
CN102195006A
CN102195006A CN2011101050837A CN201110105083A CN102195006A CN 102195006 A CN102195006 A CN 102195006A CN 2011101050837 A CN2011101050837 A CN 2011101050837A CN 201110105083 A CN201110105083 A CN 201110105083A CN 102195006 A CN102195006 A CN 102195006A
Authority
CN
China
Prior art keywords
azo
graphene
flexible electrode
preparation
flexible
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011101050837A
Other languages
English (en)
Inventor
郭太良
李福山
张蓓蓓
吴朝兴
陈景水
于光龙
张永志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuzhou University
Original Assignee
Fuzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuzhou University filed Critical Fuzhou University
Priority to CN2011101050837A priority Critical patent/CN102195006A/zh
Publication of CN102195006A publication Critical patent/CN102195006A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于AZO/石墨烯/AZO结构的柔性电极及其制备，该柔性电极包括形成有导电电极的基板，以及夹在AZO导电电极之间的石墨烯膜层，所述的石墨烯膜层夹在AZO薄膜之间，所述的柔性电极为夹层结构。本发明制备的柔性电极结构、工艺简单，与传统的薄膜制备工艺能很好兼容，同时能有效解决AZO自身导电能力不足、以及弯曲之后导电能力衰减的问题，使柔性光电器件，比如柔性有机发光二极管和柔性太阳能电池有望实现实用化和量产化。

Description

基于AZO/石墨烯/AZO结构的柔性电极及其制备
技术领域
本发明属于电子材料技术领域，具体涉及一种AZO/石墨烯/AZO夹层结构,适用于制作柔性光电器件的导电电极。
背景技术
柔性光电器件是一种用可弯曲的基板材料（比如透明的塑料薄板或金属薄片，来代替普通的玻璃基板）制作的具有光电特性的设备，比如发光器件，光伏器件等。现在受到学术界和产业界高度重视的柔性有机发光二极管（FOLED）是一个典型的例子，FOLED显示器可以被卷起，折叠，或者作为可穿戴的计算机的一部分来被穿上。这种设备可比传统玻璃基板的显示器更亮、更耐用、生产成本更低，甚至可以采用简单的印刷电子工艺将有机膜印刷在PET基板上来制作显示器，将极大地简化显示器制作工艺复杂程度。FOLED有望在制作可卷曲、可翻新的电子报纸和嵌入汽车挡风玻璃、墙壁、窗户、办公室隔离物中的电视屏幕之类产品上得到广泛的应用。
石墨烯是由碳六元环组成的两维(2D)周期蜂窝状点阵结构, 理论比表面积高达 2600m2/g，具有突出的导热性能(3000W/(m·K)) 和力学性能(1060GPa),以及室温下高速的电子迁移率(15000cm2/(V·s))。石墨烯特殊的二维结构,使其具有完美的量子隧道效应、从不消失的电导率、可弯曲等一系列性质,引起了科学界巨大兴趣,石墨烯正掀起一股研究的热潮。AZO是一种新型的透明半导体材料，与传统的氧化铟锡（ITO）相比，由于地球储量丰富，因此具有成本低廉，且环境友好等显著的优势，因此预计将会取代ITO成为主流的透明导电电极材料。然而，当前AZO电极存在的问题是电阻率较大，制备柔性电极时导电能力衰减明显。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于AZO/石墨烯/AZO结构的柔性电极及其制备，该方法通过采用AZO/石墨烯/AZO夹层结构制备的新型的透明柔性电极，与AZO相比具有较低的方阻值，同时在保证透过率的同时，使基板即使在弯曲一定角度后仍能保持较好的导电性。
本发明是通过如下技术方案实施的：
一种基于AZO/石墨烯/AZO结构的柔性电极，包括形成有导电电极的基板，以及夹在AZO导电电极之间的石墨烯膜层，所述的石墨烯膜层夹在AZO薄膜之间，所述的柔性电极为夹层结构。所述的AZO薄膜的厚度为100~200nm。
一种基于AZO/石墨烯/AZO结构的柔性电极的制备方法，包括如下步骤：
1）将石墨烯分散在去离子水中形成石墨烯悬浮液，其浓度为0.02mg/mL~0.5mg/mL，备用；
2）采用磁控溅射法在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯基板上镀AZO薄膜，AZO薄膜厚度为100~200nm；
3）在溅射有AZO的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基板上，利用步骤1）制备的石墨烯悬浮液，采用提拉法在样板上均匀地涂上一层石墨烯，晾干；
4）再次采用磁控溅射法，在经过步骤3）处理后的基板上溅射AZO薄膜，AZO薄膜的厚度为100~200nm。
所述步骤2）、4）中的磁控溅射法包括如下步骤：
（1）将AZO靶材与PET基板放置于磁控溅射镀膜室中；抽低真空至2.9帕以下后开始抽高真空；当高真空度示数低于10-2帕时开启射频电源进行预热；
（2）当高真空显示示数低于2×10-3帕，并且射频电源预热自动停止时，调节Ar气流量计使辉光开启；
（3）启辉发生后立即将流量计示数调至18~25sccm，功率调至800~1100w；溅射镀膜即开始后开启旋转，使AZO薄膜溅射在PET基板上。
所述步骤（3）的溅射镀膜时间为9~13min，所得的AZO薄膜厚度为100~200nm。
本发明的优点为：本发明提供了一种成本低廉、环境友好的于AZO/石墨烯/AZO结构的柔性电极，该电极结构工艺简单，与传统的薄膜制备工艺相比能很好兼容，同时能有效解决AZO自身导电能力不足、以及弯曲之后导电能力衰减的问题，使柔性光电器件，比如柔性有机发光二极管和柔性太阳能电池有望实现实用化和量产化。
附图说明
图1是本发明实施例一种基于AZO/石墨烯/AZO夹层结构的柔性导电电极的制造方法流程图。
图2是本发明实施例提供的PET基板及其表面AZO膜层示意图。
图3是本发明实施例在AZO导电电极上沉积石墨烯膜层的示意图。
图4是本发明实施例在AZO导电电极上沉积的石墨烯膜层的电镜照片。
图5是本发明实施例一种基于AZO/石墨烯/AZO夹层结构的柔性导电电极的示意图。
附图标号说明：100——PET基板；110——下层AZO；120——石墨烯膜层；130——上层AZO。
具体实施方式
下面结合附图及实施例具体说明本发明一种基于AZO/石墨烯/AZO夹层结构的柔性导电电极。本发明提供优选实施例，但不应该被认为仅限于在此阐述的实施例。
在此参考图是本发明的理想化实施例的示意图，本发明所示的实施例不应该被认为仅限于图中所示的区域的特定形状。在本实施例中均以矩形表示，图中的表示是示意性的，但这不应该被认为限制本发明的范围。
请参见图5，一种基于AZO/石墨烯/AZO夹层结构的柔性导电电极，包括形成有导电电极的PET基板，以及夹在两层AZO膜层之间的石墨烯膜层，其特征在于AZO/石墨烯/AZO夹层结构。
请参照图1，本发明实施例所提供的一种基于AZO/石墨烯/AZO夹层结构的柔性导电电极的制备方法包括下列步骤：
第一步，提供适量的石墨烯并将其配制成悬浮液,，可以采用机械剥离法、石墨层间化合物途径、氧化石墨烯还原途径等制备石墨烯，本实施例优选采用氧化石墨烯还原途径制备石墨烯，将石墨烯在去离子水中超声震荡2小时，得到均匀分散的石墨烯悬浮液；
第二步，提供一基板100，如图2所示。该基板通常为PET基板，也可以采用其他绝缘材料的柔性基板。
第三步，采用磁控溅射法在PET镀AZO薄膜110，膜厚为100~200nm；
第四步，取出溅射了AZO的PET基板，利用步骤一配备的石墨烯悬浮液，采用提拉法在样板上均匀地涂上一层石墨烯，从而形成石墨烯膜层120，如图3所示。本实施例优选采用提拉法进行石墨烯的转移，即将镀有上层AZO膜层的基板浸在石墨烯悬浮液中，缓慢提拉基板直至其离开液面，石墨烯片均匀的粘附在样板表面，如图4所示；
第五步，采用磁控溅射法在PET上镀另一层AZO薄膜130，膜厚为100~200nm。
最后得到基于AZO/石墨烯/AZO夹层结构的柔性阳极，如图5所示。
至此，基于AZO/石墨烯/AZO夹层结构的柔性导电电极制备完成。
实施例1
一种基于AZO/石墨烯/AZO结构的柔性电极的制备方法，包括如下步骤：
1）将石墨烯分散在去离子水中形成石墨烯悬浮液，其浓度为0.02mg/mL，备用；
2）采用磁控溅射法在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯基板上镀AZO薄膜，AZO薄膜厚度为100nm；
3）在溅射有AZO的聚对苯二甲酸乙二醇酯基板上，利用步骤1）制备的石墨烯悬浮液，采用提拉法在样板上均匀地涂上一层石墨烯，晾干；
4）再次采用磁控溅射法，在经过步骤3）处理后的基板上溅射AZO薄膜，AZO薄膜的厚度为100nm。
实施例2
一种基于AZO/石墨烯/AZO结构的柔性电极的制备方法，包括如下步骤：
1）将石墨烯分散在去离子水中形成石墨烯悬浮液，其浓度为0.5mg/mL，备用；
2）采用磁控溅射法在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯基板上镀AZO薄膜，AZO薄膜厚度为200nm；
3）在溅射有AZO的聚对苯二甲酸乙二醇酯基板上，利用步骤1）制备的石墨烯悬浮液，采用提拉法在样板上均匀地涂上一层石墨烯，晾干；
4）再次采用磁控溅射法，在经过步骤3）处理后的基板上溅射AZO薄膜，AZO薄膜的厚度为200nm。
实施例3
一种基于AZO/石墨烯/AZO结构的柔性电极的制备方法，包括如下步骤：
1）将石墨烯分散在去离子水中形成石墨烯悬浮液，其浓度为0.3mg/mL，备用；
2）采用磁控溅射法在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯基板上镀AZO薄膜，AZO薄膜厚度为150nm；
3）在溅射有AZO的聚对苯二甲酸乙二醇酯基板上，利用步骤1）制备的石墨烯悬浮液，采用提拉法在样板上均匀地涂上一层石墨烯，晾干；
4）再次采用磁控溅射法，在经过步骤3）处理后的基板上溅射AZO薄膜，AZO薄膜的厚度为150nm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1. 一种基于AZO/石墨烯/AZO结构的柔性电极，包括有导电电极的基板，以及夹在AZO导电电极之间的石墨烯膜层，其特征在于：所述的石墨烯膜层夹在AZO薄膜之间，所述的柔性电极为夹层结构。
2. 根据权利要求1所述的一种基于AZO/石墨烯/AZO结构的柔性电极，其特征在于：所述的AZO薄膜的厚度为100~200nm。
3. 一种如权利要求1所述的基于AZO/石墨烯/AZO结构的柔性电极的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：
1）将石墨烯分散在去离子水中形成石墨烯悬浮液，其浓度为0.02mg/mL~0.5mg/mL，备用；
2）采用磁控溅射法在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯基板上镀AZO薄膜，AZO薄膜厚度为100~200nm；
3）在溅射有AZO的聚对苯二甲酸乙二醇酯基板上，利用步骤1）制备的石墨烯悬浮液，采用提拉法在样板上均匀地涂上一层石墨烯，晾干；
4）再次采用磁控溅射法，在经过步骤3）处理后的聚对苯二甲酸乙二醇酯基板上溅射AZO薄膜，AZO薄膜的厚度为100~200nm。
4.根据权利要求1所述的一种基于AZO/石墨烯/AZO结构的柔性电极的制备方法，其特征在于：所述步骤2）、4）中的磁控溅射法包括如下步骤：
（1）将AZO靶材与聚对苯二甲酸乙二醇酯基板放置于磁控溅射镀膜室中；抽低真空至2.9帕以下后开始抽高真空；当高真空度示数低于10-2帕时开启射频电源进行预热；
（2）当高真空显示示数低于2×10-3帕，并且射频电源预热自动停止时，调节Ar气流量计使辉光开启；
（3）启辉发生后立即将流量计示数调至18~25sccm，功率调至800~1100w；溅射镀膜即开始后开启旋转，使AZO薄膜溅射在聚对苯二甲酸乙二醇酯基板上。
5. 根据权利要求4所述的一种基于AZO/石墨烯/AZO结构的柔性电极的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）的溅射镀膜时间为9~13min，所得的AZO薄膜厚度为100~200nm。
CN2011101050837A 2011-04-26 2011-04-26 基于azo/石墨烯/azo结构的柔性电极及其制备 Pending CN102195006A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011101050837A CN102195006A (zh) 2011-04-26 2011-04-26 基于azo/石墨烯/azo结构的柔性电极及其制备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011101050837A CN102195006A (zh) 2011-04-26 2011-04-26 基于azo/石墨烯/azo结构的柔性电极及其制备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102195006A true CN102195006A (zh) 2011-09-21

Family

ID=44602707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101050837A Pending CN102195006A (zh) 2011-04-26 2011-04-26 基于azo/石墨烯/azo结构的柔性电极及其制备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102195006A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104183299A (zh) * 2013-05-23 2014-12-03 海洋王照明科技股份有限公司 一种柔性导电石墨烯薄膜及其制备方法和应用
CN106684114A (zh) * 2017-01-04 2017-05-17 武汉华星光电技术有限公司 柔性显示器件及其制作方法
CN107635918A (zh) * 2015-04-15 2018-01-26 Lg 电子株式会社 石墨烯掺杂方法、石墨烯复合电极制造方法和包含其的石墨烯结构
WO2019144457A1 (zh) * 2018-01-25 2019-08-01 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 发光器件及发光器件的制作方法
US10741783B2 (en) 2018-01-25 2020-08-11 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Light emitting device and manufacturing method for the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101474899A (zh) * 2009-01-16 2009-07-08 南开大学 石墨烯-无机材料复合多层薄膜及其制备方法
CN101689568A (zh) * 2007-04-20 2010-03-31 凯博瑞奥斯技术公司 复合透明导体及其形成方法
KR20100070136A (ko) * 2008-12-17 2010-06-25 한국생산기술연구원 다층구조 플렉시블 투명전극 및 그 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101689568A (zh) * 2007-04-20 2010-03-31 凯博瑞奥斯技术公司 复合透明导体及其形成方法
KR20100070136A (ko) * 2008-12-17 2010-06-25 한국생산기술연구원 다층구조 플렉시블 투명전극 및 그 제조방법
CN101474899A (zh) * 2009-01-16 2009-07-08 南开大学 石墨烯-无机材料复合多层薄膜及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《APPL PHYS A》 20081014 A.Vollmer et.al electronic and structural properties of graphene-based transparent and conductive thin film electrodes 1-4 第94卷, *
《J Mater sci》 20110114 yong qian,et al preparation of MnO2/graphene composite as electrode material for supercapacitors 3517-3522 第46卷, *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104183299A (zh) * 2013-05-23 2014-12-03 海洋王照明科技股份有限公司 一种柔性导电石墨烯薄膜及其制备方法和应用
CN107635918A (zh) * 2015-04-15 2018-01-26 Lg 电子株式会社 石墨烯掺杂方法、石墨烯复合电极制造方法和包含其的石墨烯结构
CN107635918B (zh) * 2015-04-15 2021-03-09 Lg 电子株式会社 石墨烯掺杂方法、石墨烯复合电极制造方法和包含其的石墨烯结构
CN106684114A (zh) * 2017-01-04 2017-05-17 武汉华星光电技术有限公司 柔性显示器件及其制作方法
CN106684114B (zh) * 2017-01-04 2019-10-18 武汉华星光电技术有限公司 柔性显示器件及其制作方法
WO2019144457A1 (zh) * 2018-01-25 2019-08-01 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 发光器件及发光器件的制作方法
US10741783B2 (en) 2018-01-25 2020-08-11 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Light emitting device and manufacturing method for the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ye et al. Recent advancements in perovskite solar cells: flexibility, stability and large scale
CN103345963B (zh) 一种石墨烯复合材料透明电极及其制备方法和应用
CN103440896B (zh) 铜纳米线和聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)复合柔性透明电极及其制备方法
CN107610802B (zh) 透明导电薄膜、光电器件及其制作方法
CN104091892A (zh) 一种基于石墨烯电极的有机半导体光电器件
CN103035845B (zh) 高导电性有机(无机)/金属/无机(有机)多层结构透明导电薄膜的制备方法
CN103943790B (zh) 一种石墨烯复合柔性透明电极及其制备方法
CN102195006A (zh) 基于azo/石墨烯/azo结构的柔性电极及其制备
CN103794728A (zh) 高导电性有机透明导电薄膜的制备方法
Yang et al. Facile fabrication of large-scale silver nanowire-PEDOT: PSS composite flexible transparent electrodes for flexible touch panels
CN103738943A (zh) 一种大面积透明导电石墨烯薄膜的制备方法
CN102543270A (zh) 基于石墨烯的复合膜及其制备方法、导电电极及其制备方法
CN103730194A (zh) 一种银纳米线基多层结构的复合透明导电薄膜及其制备方法
CN111446378B (zh) 一种透明有机电致发光二极管的制作方法
Zhu et al. Highly transparent, low sheet resistance and stable Tannic acid modified-SWCNT/AgNW double-layer conductive network for organic light emitting diodes
CN106082693A (zh) 一种制备石墨烯透明导电薄膜的方法
KR20120001684A (ko) 투명 전도성막, 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 투명전극 및 소자
Liang et al. Flexible perovskite solar cells: Progress and Prospects
TW201929252A (zh) 鈣鈦礦太陽能電池與堆疊型太陽能電池
CN102544388B (zh) 一种基于碳纳米管/银/掺铝氧化锌结构的柔性电极
Lu et al. Utilizing insulating nanoparticles as the spacer in laminated flexible polymer solar cells for improved mechanical stability
CN102255052A (zh) 基于azo/碳纳米管/azo结构的柔性电极及其制备方法
CN103035666A (zh) 一种大尺寸柔性平板显示器的面板及其制备方法
CN106222619A (zh) 一种基底、基板及其制作方法、电子器件
Jiang et al. Quantum dot light-emitting diodes with an Al-doped ZnO anode

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110921