本发明专利技术涉及石墨烯片、包含该石墨烯片的透明电极、有源层以及使用该透明电极的显示器、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；和在该下片上形成的脊，所述脊包含比下片更多层的石墨烯，其中该脊具有金属的晶粒边界形状。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】石墨烯片，包含石墨烯片的透明电极、有源层以及使用透明电极的显示器、电子装置、光电子装置、电池、太阳能电池和染料敏化太阳能电池相关申请的交叉引用本申请要求于2011年3月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2011-0028463号的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此。
本专利技术涉及石墨烯片、包含该石墨烯片的透明电极和有源层以及包含该透明电极和/或该有源层的显示器、电子装置、光电子装置、电池、太阳能电池和染料敏化太阳能电池。
技术介绍
通常，由于例如显示器、发光二极管和太阳能电池等的各种装置透射光以显示图像或产生电力，所以上述装置用作必须需要透明电极透射光的构成元件。氧化铟锡(IT0)是最众所周知的形成透明电极的材料，并广泛使用。然而,氧化铟锡存在的问题在于其成本随着铟的消耗增加而增加，因而减小了经济效益。地球的铟存储已经耗尽，特别是，使用铟作为材料的透明电极通常具有化学和电学特性的缺陷。因此，正进行积极的尝试以找到可替代氧化铟锡的电极材料。`此外，对于电子装置和半导体装置而言，硅通常用作有源层。薄膜晶体管将作为具体的实例说明。普通的薄膜晶体管由多层构成，并包括半导体层、绝缘层、钝化层和电极层。通过溅射方法或化学气相沉积(CVD)方法形成膜，然后通过光刻技术适当地使膜形成图案，而形成构成薄膜晶体管的每ー层。目前，广泛使用的薄膜晶体管具有作为半导体层的无定型硅层，作为电流通过的导电沟道。然而，由于非晶硅层的低的电子迁移率，因此显示器中存在限制。硅在室温具有约1000cm2/Vs的载流子迁移率。为了解决上述问题，在日本专利公开文本第平11-340473号中，当制造薄膜晶体管吋，钝化层和非晶硅层连续地涂布在基板上，然后被激光结晶以形成作为有源层的多晶硅层。在这个方法中，通过高频(RF，无线电频率)溅射进行钝化层和非晶硅层的涂布。然而，RF溅射具有缺陷在于，因为涂布速度非常慢且厚度不均匀，所以形成对激光能量的密度的变化敏感的层，因此，当通过激光进行结晶时，形成具有不稳定的电学特性的多晶硅层。同吋，除了溅射，可使用化学气相沉积方法形成钝化层和多晶硅有源层。在这种情况中，加工温度达到500°c，因此玻璃基板要在高温退火，然后使用。此外，当通过激光进行结晶时对膜引起致命问题的氢混合并包含在薄膜内，因此另外需要去除氢的退火エ艺，难以形成具有均匀的电学特性的多晶硅层。因此，需要使用可替代硅的新材料，以制造更快和更好的装置。背景部分公开的上述信息仅用于增强对本专利技术的背景的理解，因此它可包含未构成现有技术的信息，所谓现有技术是本地区中已经对本领域普通技术人员来说是常规的技术。
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的石墨烯片和/或具有优异的电学和光学特性的石墨烯片。本专利技术的另一个实施方式提供了包含所述石墨烯片并具有改善的化学、电学和光学特性的透明电极。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，包含所述石墨烯片并具有改善的物理、电学和光学特性。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、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方面，提供了石墨烯片，包括含有I至20层石墨烯的下片，和在所述下片上形成的脊，所述脊包 含比所述下片更多层的石墨烯。所述脊可具有金属的晶粒边界的形状。所述脊可包含3至50层的石墨烯。金属的晶粒大小可为IOnm至10mm。所述金属的晶粒大小可为IOnm至500 μ m。[0021 ] 所述金属的晶粒大小可为50nm至10 μ m。所述下片可为平的片。所述金属可包括N1、Co、Fe、Pt、Au、Al、Cr、Cu、Mg、Mn、Mo、Rh、S1、Ta、T1、W、U、V、Zr、Zn、Sr、Y、Nb、Tc、Ru、Pd、Ag、Cd、In、Re、Os、Ir、Pb 或它们的组合。所述石墨烯片的透光率可为60%或更大。所述石墨烯片的透光率可为80%或更大。所述石墨烯片的薄层电阻可为2000 Ω/ □或更小。所述石墨烯片的所述薄层电阻可为274Ω/ □或更小。所述石墨烯片的所述薄层电阻可为100Ω/ □或更小。根据本专利技术的另一个方面，提供了包含所述石墨烯片的透明电极。根据本专利技术的再一个方面，提供了包含所述石墨烯片的有源层。根据本专利技术的又一个方面，提供了包含所述透明电极的显示器。根据本专利技术的又一个方面，提供了包含所述有源层的电子装置。所述显示器可为液晶显示器、电子纸显示器或光电子装置。所述电子装置可为晶体管、传感器或有机/无机半导体装置。根据本专利技术的又一个方面，提供了光电子装置，包含:阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极。所述阳极可为上述透明电极。所述光电子装置可进一步包含电子注入层和空穴注入层。根据本专利技术的又一个方面，提供了包含所述透明电极的电池。根据本专利技术的又一个方面，提供了包含所述透明电极的太阳能电池。根据本专利技术的又ー个方面，提供了太阳能电池，在基板上层压的下电极层和上电极层之间包含至少ー个有源层。所述有源层为前述有源层。根据本专利技术的又ー个方面，提供了染料敏化的太阳能电池，包含半导体电极、电解质层和对向电极(opposed electrode)。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，并且所述透明电极和所述对向电极可为前述透明电扱。具有大的面积的石墨烯片可在主体基板(subject substrate)上提供,不需要转移过程。此外，可提供具有优异的电学和光学特性的石墨烯片。使用所述石墨烯片可制造具有优异的化学、电学和光学特性的显示器、光电子/电子装置、电池和太阳能电池，以及具有优异的物理、电学和光学特性的晶体管、传感器和有机/无机半导体装置。【附图说明】图1为根据本专利技术的一个实施方式的石墨烯片的俯视图。图2为根据本专利技术的一个实施方式的石墨烯片的截面视图。图3为实施例1中沉积的镍薄膜的SEM图像。图4为实施例1中热处理后的镍薄膜的SEM图像。图5为实施例1中形成的石墨烯片的SEM图像。图6为实施例1中形成的石墨烯片的光学显微图像。图7为根据实施例2的石墨烯片的SEM图像。图8为根据实施例2的石墨烯片的光学显微图像。图9显示了根据实施例3的石墨烯片的薄层电阻的測量結果。图10为显示镍薄膜的平均晶粒大小根据在真空和氢气氛中的热处理时间而变化的图。图11为实施例4中PMMA膜在硅基板上形成的结构的截面SEM图像。图12为根据实施例4的石墨烯片的SEM图像。图13显示了根据实施例4至7的石墨烯的厚度的測量結果。图14显示了根据实施例b的石墨烯片的透射率的測量結果。图15显示了实施例c中热处理前后铜箔`的XRD测量结果。图16为实施例c中热处理后铜箔表面的SEM图像。图17显示了实施例c中在铜箔底部形成的石墨烯片的光学显微图像和Raman测量結果。图18显示了实施例c中在Si02/Si基板上转移的石墨烯片的光学显微图像和Raman测量结果。【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，该示例性实施方式仅为说明性的，而不应解释为限制本专利技术，并且本专利技术仅由如下说明的权利要求书的范围限定。本说明书中使用的术语“石墨烯”表示由共价键连接的多个碳原子形成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种石墨烯片，包括：含有1至20层石墨烯的下片；和在所述下片上形成的脊，所述脊包含比所述下片更多层的石墨烯，其中，所述脊具有金属的晶粒边界的形状。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.29 KR 10-2011-00284631.一种石墨稀片，包括: 含有I至20层石墨烯的下片；和 在所述下片上形成的脊，所述脊包含比所述下片更多层的石墨烯， 其中，所述脊具有金属的晶粒边界的形状。2.根据权利要求1所述的石墨烯片，其中，所述脊包含3至50层的石墨烯。3.根据权利要求1所述的石墨烯片，其中，所述金属的晶粒大小为IOnm至10mm。4.根据权利要求1所述的石墨烯片，其中，所述金属的晶粒大小为IOnm至500μπι。5.根据权利要求1所述的石墨烯片，其中，所述金属的晶粒大小为50nm至ΙΟμπι。6.根据权利要求1所述的石墨烯片，其中，所述下片为平的片。7.根据权利要求1所述的石墨烯片，其中，所述金属包括N1、Co、Fe、Pt、Au、Al、Cr、Cu、Mg、Mn、Mo、Rh、S1、Ta、T1、W、U、V、Zr、Zn、Sr、Y、Nb、Tc、Ru、Pd、Ag、Cd、In、Re、Os、Ir、Pb 或它们的组合。8.根据权利要求1所述的石墨烯片，其中，所述石墨烯片的透光率为60%或更大。9.根据权利要求1所述的石墨烯片，其中，所述石墨烯片的透光率为80%或更大。10.根据权利要求1所述的石墨烯片，其中，所述石墨烯片的薄层电阻为2000Ω/□或更小。`11.根据权利要求1所述的石墨烯片，其中，所述石墨烯片的薄层电...
【专利技术属性】
技术研发人员：权纯瑢，朴基馥，金星烨，郭珍诚，
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：
国别省市：
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