石墨烯-銀納米線復合透明電極材料的制備及液晶器件應用.pdf

1、氧化銦錫(ITO)是目前在光電器件中應用最為廣泛的一類電極材料，但因價格高、銦資源短缺以及脆性等因素而急需替代。目前，單層石墨烯(SLG)和銀納米線（AgNWs）等導電材料是替代ITO的理想選擇之一。但兩者又存在各自的不足，比如化學氣相沉積法(CVD)制備的SLG存在表面缺陷而影響了其導電性，而AgNWs易于氧化存在長期穩(wěn)定性問題。本文針對以上問題，設計并制備了兩種新型的SLG與AgNWs復合電極材料。
　　本課題首先通過在SLG

2、（下）/AgNWs（上）復合薄膜上層引入聚乙烯醇(PVA)層制備出PVA包覆的SLG/AgNWs柔性透明導電薄膜。研究表明復合導電薄膜具備優(yōu)良的光學透過率(最好能達到84.0％)，和優(yōu)異的導電性(方塊電阻為到14.1Ω/sq)。同時，由于PVA保護層的存在，該導電薄膜的表面粗糙度極小，抗撓曲性和抗氧化性也得到大大增強。另外，基于此的導電電極代替ITO制備了光尋址/電擦除的柔性液晶器件，器件結構中PVA層又可用作液晶的取向層。研究表明該液

3、晶器件展示出了優(yōu)良的顯示效果。
　　另外，為了解決SLG與AgNWs粘合的問題，在SLG和AgNWs之間引入可生物降解的聚乳酸(PLA)層，制備了SLG/PLA/AgNWs復合柔性透明導電薄膜。與此同時，PLA也被用于代替聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制備了作為參比樣品的SLG（上層）/AgNWs（下層）的透明導電薄膜。研究表明:SLG/PLA/AgNWs復合導電薄膜具有與參比復合薄膜類似的光電性能，在550nm處透光率為83.2％

4、，方塊電阻為13.6Ω/sq。并且由于PLA層的存在，復合薄膜的表面粗糙度有所降低、抗撓曲性和抗氧化性能得到了提高。最后，利用復合導電薄膜作為透明電極制備了一種壓敏寫入/電擦除柔性液晶器件，該液晶器件具有良好的信息寫入及擦除的性能。
　　綜上所述，由于功能性聚合物層的引入，本研究中所制備的兩種SLG-AgNWs復合透明導電薄膜的綜合性能得到了明顯提高，為SLG與AgNWs的實際應用提供了很好的借鑒，同時也在柔性光電器件領域展現(xiàn)出了