石墨烯柔性显示器诞生 纸上光电时代即将来临

　　【中国安防展览网 科技动态】柔性显示屏在智能手机等设备上已有所应用，但材料性能仍限制了普及程度。英国研究人员早前曾说，他们用一种基于石墨烯的新材料制成新型柔性显示屏，在柔韧性、亮度等方面比同类产品有所提高。与采用玻璃基板的传统液晶显示屏不同，采用塑料基板的柔性屏借助薄膜封装等技术，让面板可弯曲、不易折断且更轻薄，这为移动设备的设计提供了更多选择。但受限于所用材料，柔性屏幕随着尺寸增大，亮度的层次和均匀性会有所下降。
　　
　　为解决这类难题，英国埃克塞特大学一个研究团队2012年研发出一种“三明治式”的石墨烯新材料：这种名为“graphexeter”的新材料在两层石墨烯中加入一个三氯化铁分子夹心层，其透明度、重量和柔韧上优于现有导电材料。
　　
　　埃克塞特大学日前发表的公报说，在新研究中，其研究团队进一步验证了这种新材料的稳定性等性能，并用这种新材料试制出了柔性显示屏。新型柔性显示屏不仅亮度高、能耗低，而且亮度十分均匀和稳定。
　　
　　参与这个项目的埃克塞特大学研究人员萨韦里奥·鲁索说，新研究证实这种材料很适合应用于较大尺寸的柔性显示屏，未来可能有助于推动电子设备生产的变革，在医疗等领域的应用也会有不错的前景。
　　
　　而近，土耳其比尔肯大学研究人员将这一设想变成现实，研究人员将一张普通的打印纸夹在两层石墨烯膜(由多层石墨烯构成)之间，使其变成了一种柔性电子显示器。他们还将石墨烯排布成多像素模式，把纸折成三维形状，在上面打印出彩色图案，展示了不同于晶片技术的另一类效果。

　　
　　据美国电气电子工程师协会(IEEE)《光谱》网站近日报道，在柔性显示器中，石墨烯本身有多种用途，如用来替代另一种稀缺材料氧化铟锡(ITO，一种控制显示器像素的透明导体)，也可以用在显示器底板上作为电极。
　　
　　研究人员发表在《光子学》杂志上的论文称，目前要制造纸上光电子器材还有很大挑战，因为纸表面粗糙，与光学材料不相容。而他们是把石墨烯作为一种电配置光学介质，通过给纸上石墨烯施加偏置电压，触发石墨烯间的离子间层，使其光吸收性发生改变，从透明变黑或从黑变透明。论文作者柯斯昆·可卡巴什说，这个系统可作为一个框架，把普通打印纸变成光电显示器。
　　
　　他们用化学气相沉积法在金属表面长出石墨烯，在水中蚀去金属后留下一薄层石墨烯膜，然后把纸浸入水中，使石墨烯膜转移到纸上。在实验中，显示器从透明到变黑不到半秒，而从黑暗到透明要4秒钟左右，这更适合不需要图像变换的信号系统，不过与通常显示器相比，它的刷新率还是太慢了。
　　
　　可卡巴什说，以往开发的基于电泳粒子运动、热致变色染料和液体电湿等原理的技术，也能实现电子纸效果，在消费电子领域有很大潜力，但这些技术与传统纤维素造的打印纸互不相容。他们开发的是一种在普通打印纸上通电显示信息的显示器。
　　
　　研究人员表示，今后打算进一步研制出具备全部功能的电子纸，有像素和集成驱动电路，并希望这一技术还能用在辊轴制造工艺中。