石墨烯使普通紙變為柔性顯示器

admin4 2016-09-04 16:11:46

最近，土耳其比爾肯大學研究人員將一張普通的打印紙夾在兩層石墨烯膜(由多層石墨烯構成)之間，使其變成了一種柔性電子顯示器。他們還將石墨烯排布成多像素模式，把紙折成三維形狀，在上面打印出彩色圖案，展示了不同于晶片技術的另一類效果。

據美國電氣電子工程師協會(IEEE)《光譜》網站近日報道，在柔性顯示器中，石墨烯本身有多種用途，如用來替代另一種稀缺材料氧化銦錫(ITO，一種控制顯示器像素的透明導體)，也可以用在顯示器底板上作為電極。

研究人員發表在《光子學》雜志上的論文稱，目前要制造紙上光電子器材還有很大挑戰，因為紙表面粗糙，與光學材料不相容。而他們是把石墨烯作為一種電配置光學介質，通過給紙上石墨烯施加偏置電壓，觸發石墨烯間的離子間層，使其光吸收性發生改變，從透明變黑或從黑變透明。論文作者柯斯昆·可卡巴什說，這個系統可作為一個框架，把普通打印紙變成光電顯示器。

他們用化學氣相沉積法在金屬表面長出石墨烯，在水中蝕去金屬后留下一薄層石墨烯膜，然后把紙浸入水中，使石墨烯膜轉移到紙上。在實驗中，顯示器從透明到變黑不到半秒，而從黑暗到透明要4秒鐘左右，這更適合不需要圖像變換的信號系統，不過與通常顯示器相比，它的刷新率還是太慢了。

可卡巴什說，以往開發的基于電泳粒子運動、熱致變色染料和液體電濕等原理的技術，也能實現電子紙效果，在消費電子領域有很大潛力，但這些技術與傳統纖維素造的打印紙互不相容。他們開發的是一種在普通打印紙上通電顯示信息的顯示器。

研究人員表示，今后打算進一步研制出具備全部功能的電子紙，有像素和集成驅動電路，并希望這一技術還能用在輥軸制造工藝中。