韓國(guó)開(kāi)發(fā)出用石墨烯代替ITO的有機(jī)EL元件，性能也優(yōu)于ITO

韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)（Pohang University of Science and Technology，POSTECH）、成均館大學(xué)（Sungkyunkwan University）和首爾大學(xué)（Seoul National University）三所大學(xué)的研究人員，在透明電極采用碳的單原子層石墨烯的柔性有機(jī)EL元件上，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于采用原透明電極ITO時(shí)的發(fā)光效率和電流效率（在學(xué)術(shù)雜志《Nature Photonics》上刊登的論文）。作為ITO的替代材料，利用石墨烯的可能性得到提高。

韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)等大學(xué)的研究人員制作了多種采用石墨烯作為透明電極的柔性有機(jī)EL元件、包括采用綠色螢光發(fā)光材料的元件以及采用綠色磷光發(fā)光材料的元件等。這些元件的發(fā)光效率和電流效率方面，綠色螢光發(fā)光元件最大分別為37.2lm/W和30.2cd/A，綠色磷光發(fā)光元件最大分別為102.7lm/W和98.1cd/A。

而透明電極采用ITO的有機(jī)EL元件的發(fā)光效率和電流效率方面，綠色螢光發(fā)光元件最大分別為24.1lm/W和18.4cd/A，綠色磷光發(fā)光元件最大分別為85.6lm/W和81.8cd/A。透明電極采用石墨烯的元件在發(fā)光效率和電流效率方面均高于采用ITO時(shí)。

此次的有機(jī)EL元件是在PET基板上制作的。石墨烯透明電極由成均館大學(xué)和韓國(guó)三星集團(tuán)共同開(kāi)發(fā)，采用在銅箔上用CVD法形成石墨烯薄膜，然后將其轉(zhuǎn)印到PET基板上的方法制作（參閱本站報(bào)道）。

不過(guò)，此前采用石墨烯作為代替ITO的透明電極使用時(shí)有一個(gè)重要課題，即薄膜電阻過(guò)高，在300Ω/□以上，而且工作函數(shù)只有4.4eV。ITO的薄膜電阻只有約4.7Ω/□以下。薄膜電阻過(guò)高會(huì)導(dǎo)致發(fā)光效率和電流效率降低。而如果透明電極的工作函數(shù)較小，會(huì)在與有機(jī)EL空穴傳輸層等的界面上形成高能障，也會(huì)導(dǎo)致發(fā)光效率和電流效率降低。

通過(guò)添加硝酸降低薄膜電阻值

韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)等的研究人員此次通過(guò)在四層的石墨烯薄膜上添加硝酸（HNO3）的方法，將薄膜電阻值大幅降至30Ω/□。另外，在透明電極和空穴傳輸層之間設(shè)置了可控制工作函數(shù)的樹(shù)脂材料層（空穴注入層），通過(guò)減緩工作函數(shù)的梯度使空穴輕松流動(dòng)。從而制出了優(yōu)于ITO的高效率有機(jī)EL元件。（記者：野澤 哲生，《日經(jīng)電子》）