基于Rod-Coating技术制备大面积碳基柔性透明导电薄膜及其交流电致发光器件

摘要

随着科技的不断发展，器件的超薄超柔性成为了研究开发的热点。碳基材料主要包括碳纳米管和石墨烯，因其具有独特的电学性能、良好的热稳定性和物理化学稳定性以及优异的机械延展性，所以成为最具潜力的应用于制备柔性透明导电薄膜的材料。Rod-coating技术是一项可以承接到工业化卷对卷技术的实验室技术，更好地掌握和利用该技术可实现大面积的薄膜制备。交流电致发光器件具有器件结构简单、各功能层的能级匹配要求不严格等优势，优化了薄膜器件的制备工艺。本课题巧妙地将优势材料、技术和应用结合于一体，以制备大面积的基于碳基材料(石墨烯)的柔性透明导电薄膜及其交流电致发光器件为主旨，使该课题的研究更具有现实意义。
　　本课题首先经过材料的筛选和分散获得了可用来溶液加工的均一稳定的分散液；其次，借助简单的溶液加工，得到了大面积的基于塑料衬底的碳基材料的导电薄膜；再次，利用rod-coating技术在柔性透明电极上分别涂上了发光层、介电层和背电极，实现了器件的组装，得到了大面积的交流电致发光器件。最后，通过在两个电极之间施加交流电压，完成了器件性能的测试。
　　通过本课题的研究，在溶液的分散过程中得到的分散液具有稳定性高、浓度大、低毒等优点；制膜过程中实现了薄膜的导电性高、透光性好、机械性能优、大面积制备、原料成本低且利用率高、制备工艺简单且环保等优点；在器件的制备过程中获得的器件具有柔韧性好、大面积制备、器件寿命长、制备工艺简单等优点。另外，在对器件的设计过程中，巧妙地利用了氧化石墨烯的双重性质：导电性和介电性，获得了新型的无机交流电致发光器件。为未来新型交流电致发光器件的设计提供了新的思路。

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第一章 绪论

1.1 当前的导电材料

1.2柔性透明导电薄膜的制备方法

1.3柔性导电薄膜的应用

1.4本章小结

第二章 相关背景知识介绍

2.1 Rod-coating技术简介

2.2影响rod-coating法制膜的因素

2.3交流电致发光器件

2.4本章小结

第三章 碳材料的分散

3.1氧化石墨烯的分散

3.2碳纳米管的分散

3.3碳纳米纤维的分散

3.4本章小结

第四章 柔性透明导电薄膜的制备

4.1 rGO柔性透明导电薄膜

4.2碳纳米管的柔性透明导电薄膜

4.3碳纳米纤维的柔性透明导电薄膜

4.4本章小结

第五章 基于rGO柔性透明导电薄膜的交流电致发光器件

5.1交流电致发光器件

5.2器件性能表征

5.3本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间申请的专利

附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢