石墨烯片,包含该石墨烯片的透明电极、有源层、包含该电极或有源层的显示器、电子装置、光电子装置、电池、太阳能电池和染料敏化的太阳能电池制造方法及图纸

技术编号:10803685 阅读:247 留言:0更新日期:2014-12-24 10:56
本发明专利技术涉及石墨烯片、具有该石墨烯片的透明电极、有源层,还涉及包含该透明电极或有源层的显示装置、电子装置、光电子装置、电池、太阳能电池和染料敏化的太阳能电池。该石墨烯片包括:含有1至20层石墨烯的下片;和在该下片上形成并包含更多层石墨烯的脊,其中该脊为金属的晶界。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,包含该的透明电极、有源层、包含该电极或有源层的显示器、电子装置 ...的制作方法【专利摘要】本专利技术涉及、具有该的透明电极、有源层,还涉及包含该透明电极或有源层的显示装置、电子装置、光电子装置、电池、太阳能电池和染料敏化的太阳能电池。该包括:含有1至20层石墨烯的下片;和在该下片上形成并包含更多层石墨烯的脊,其中该脊为金属的晶界。【专利说明】,包含该的透明电极、有源层、包含该电极或有源层的显示器、电子装置、光电子装置、电池、太阳能电池和染料敏化的太阳能电池
本专利技术涉及、包含该的透明电极和有源层、包含该透明电极和有源层的显示装置和电子装置以及光电子装置、电池、太阳能电池和染料敏化的太阳能电池。
技术介绍
通常,例如显示器、发光二极管和太阳能电池等的各种装置传输光以显示图像或产生电力,因此必需传输光的透明电极。最普遍地,透明电极可包含氧化铟锡(ITO)。 然而,由于消耗较多的铟,氧化铟锡的成本因其变得较缺乏而增加。此外,由于使用铟的透明电极已知具有化学和电学特性的缺点,对可替代铟的替代电极材料的开发正积极地进行着。 另一方面,硅用于电子装置和半导体装置的有源层。作为实例,本文详细说明了薄膜晶体管。 通常,薄膜晶体管具有多层,并且具体地,包含半导体层、绝缘层、保护层和电极层等。以溅射法或化学气相沉积(CVD)法形成薄膜晶体管中包含的各层,然后通过光刻术适当地形成图案。目前广泛地使用薄膜晶体管,并且薄膜晶体管包含非晶硅层作为半导体层。非晶硅层作为电子流通的导电沟道。然而,薄膜晶体管由于低的电子迁移率在显示器中存在限制。 硅在室温具有约1000cm2/Vs的载流子迁移率。 为了解决这个问题,日本专利公开第平(Pyeung) 11-340473号公开了通过在基板上连续地涂布保护层和非晶硅层并用激光结晶涂布的产物以将多晶硅层变成有源层而制备的薄膜晶体管。在这个方法中,以射频(RF)溅射法涂布保护层和非晶硅层。然而,由于RF溅射法具有不均匀的厚度以及非常慢的涂布速度的问题,因而形成对于激光能量密度变化敏感的层,当用激光结晶多晶硅层时,会形成具有不稳定的电学特性的多晶硅层。 另一方面,与溅射法相对的化学气相沉积(CVD)法可用于形成保护层和多晶硅有源层。然而,这个方法需要500°C的加工温度,因此玻璃基板可在高温退火。此外,化学气相沉积(CVD)法另外地需要退火过程,以去除在薄膜内扩散并引起严重问题的氢,因此可能不会形成具有均匀电特性的多晶硅层。 因此,需要开发新的材料以制造更快和更好的装置。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施方式提供了具有大的面积和/或优异的电学性能和光学性能的石墨稀片。所述石墨稀片可不具有裙皱。 本专利技术的另一个实施方式提供了包含所述并具有改善的光学性能的透明电极。 本专利技术的再一个实施方式提供了用于有机/无机电子装置的有源层,其包含所述并具有改善的物理性能、电学性能和光学性能。 本专利技术的又一个实施方式提供了包含所述透明电极和所述有源层的显示器、有机/无机光电子/电子装置、电池和太阳能电池或染料敏化的太阳能电池。 根据本专利技术的一个实施方式,包含I至20个石墨烯层,这些石墨烯层中接触基板的最下面的石墨烯层是连续形成的而没有褶皱。 所述中包含的全部的所述石墨烯层是连续形成的而没有褶皱。 所述具有等于或大于I μ m2的面积。 所述可在所述基板上形成。 所述包含由I至20层形成的石墨烯下片和在所述下片上由比所述下片更多的层形成的脊。所述脊具有金属晶界形状。 所述脊可包含3至50个石墨烯层。 所述金属具有1nm至1mm的晶粒尺寸。 所述金属晶粒可在1nm至500 μ m的尺寸范围内。 所述金属晶粒可在50nm至10 μ m的尺寸范围内。 所述可具有等于或大于60%的透明度。 所述可具有等于或大于80%的透明度。 所述可具有等于或小于2000 Ω/ □的薄层电阻。 所述可具有等于或小于274 Ω/ □的薄层电阻。 根据本专利技术的另一个实施方式,提供了包含所述的透明电极。 根据本专利技术的另一个实施方式,提供了包含所述的有源层。 根据本专利技术的另一个实施方式,提供了包含所述透明电极的显示装置。 根据本专利技术的另一个实施方式,提供了包含所述有源层的电子装置。 所述显示装置可为液晶显示器、电子纸显示装置或光电子装置。 所述电子装置可为晶体管、传感器或有机/无机半导体装置。 根据本专利技术的另一个实施方式,提供了包含阳极、空穴传输层(HTL)、发光层、电子传输层(ETL)和阴极的光电子装置。所述阳极为前述透明电极。 所述光电子装置可进一步包含电子注入层(EIL)和空穴注入层(HIL)。 根据本专利技术的另一个实施方式,提供了包含所述透明电极的电池。 根据本专利技术的另一个实施方式,提供了包含所述透明电极的太阳能电池。 根据本专利技术的另一个实施方式,提供了太阳能电池,其包含在基板上层压的下电极层和上电极层以及在所述下电极层和上电极层之间的至少一个有源层。所述有源层为前述的有源层。 根据本专利技术的另一个实施方式,提供了染料敏化的太阳能电池,其包含半导体电极、电解质层和对电极。所述半导体电极包含透明电极和光吸收层。所述光吸收层包含纳米颗粒氧化物和染料。所述透明电极和所述对电极可为前述的透明电极。 本专利技术的再一个实施方式可在主体基板(subject substrate)上提供具有大面积的,而不需要转移过程。 此外,本专利技术的一个实施方式提供了具有优异的电学性能和光学性能的。 所述可用于制造具有优异的化学性能、电学性能和光学性能的显示装置、光电子/电子装置、电池和太阳能电池,以及具有优异的物理性能、电学性能和光学性能的晶体管、传感器和有机/无机半导体装置。 【专利附图】【附图说明】 图1为显示根据本专利技术的一个实施方式的的俯视图。 图2显示了根据本专利技术的一个实施方式的的截面视图。 图3为根据实施例1沉积的镍薄膜的SEM照片。 图4为根据实施例1的热处理后的镍薄膜的SEM照片。 图5为根据实施例1的的SEM照片。 图6为根据实施例1的的光学显微照片。 图7为根据实施例2的的SEM照片。 图8为根据实施例2的的光学显微照片 图9提供了根据实施例3的的薄层电阻的测量结果。 图10提供了显示镍薄膜的平均晶粒尺寸根据真空和氢气氛下的热处理时间而变化的曲线图。 图11为根据实施例4的PMMA层在硅基板上的截面SEM照片。 图12为根据实施例4的的SEM照片。 图13提供了根据实施例4至7的石墨烯的厚度测量。 图14提供了根据实施例b的的透光度测量。 图15为常规的截面视图。 图16为根据实施例c的的光学显微照片。 图17为根据实施例c的的SEM照片。 图18提供了根据实施例c的石墨烯的拉曼成像数据。 图19为根据对比例Cl的石墨烯表面的SEM照片。 图20显示了根据对比例Cl的石墨烯表面的AFM照片。 图21提供了根据对比例c2的石墨烯的拉曼成像数据。 【具体实施方式】 下文将详细说明本公开的示例性实施方式。然而,这些实施方式仅为示例性的,并且本专利技术不限于此。 在本说明书中,术语“”表示具有由通过共价键本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种石墨烯片,所述石墨烯片包含基板上的1至20个石墨烯层,其中,在所述石墨烯片中接触所述基板的最下面的石墨烯层是连续地形成的而没有任何褶皱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:权纯瑢金星烨朴基馥郭珍诚朱在焕崔宰敬
申请(专利权)人:国立大学法人蔚山科学技术大学校产学协力团
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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