上海交大发布新技术 可卷曲、可折叠电子显示屏有望面世

你听说过可卷曲或可折叠的电视、电脑、手机吗？

试想某一天，我们下班回家，将可卷曲电视取出，像古人释卷一样，平铺在墙上，看看电视释放一天的疲劳。看好电视后，又可以将电视像“卷”画卷一样卷起。

试想在差旅的日子里，让笔记本电脑、IPad等这些工作和生活必不可少的重要工具变成了轻薄、易折叠和卷曲的物件，我们的旅途变得更为轻松、潮味十足。

试想有一天，我们衣服上的个性化装饰取代了硬邦邦的手机，成了我们与朋友交流和通话的工具。我们这些对生活的无限美好憧憬都离不开可卷曲、可折叠的显示屏的研制。由于石墨烯这一新型材料的出现，这些梦想在不久的一天可能就会变成现实。

上海交通大学物理与天文系陈险峰教授、陶海华博士科研团队，研发了具有自主知识产权的紫外光/臭氧真空型设备，通过利用紫外光化学反应对石墨烯进行清洗和掺杂，有效提高其导电性能，这有助于它在产业化过程中作为一种透明导电材料，在可弯曲、可折叠电子显示器中应用，从而让可卷曲的电视、电脑、手机变成现实。

为诺奖材料石墨烯“改性”

2010年，诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学Andre Geim 和Konstantin Novoselov两位教授，以表彰他们在石墨烯研究领域做出的重要贡献。石墨烯是由单层碳原子构成的二维晶体，厚度仅有一个碳原子大小，具有优异的导电性、导热性、光学透过率和韧性等。石墨烯这一领域的研究，由于全世界各国政府、科研人员和产业界的共同关注，在短短不到十年的时间里取得了举世瞩目的成果。

石墨烯本身所具有的优异特性，科研人员正在探索用石墨烯代替脆质、资源日益匮乏的氧化铟锡（ITO）透明导电薄膜。对大多数人来说，ITO可能听起来十分陌生，其实它一直与我们的工作和生活密切相关。无论是笔记本电脑，或是电视，亦或是手机，其显示屏幕的透明电极都是由ITO薄膜制作的。

大面积石墨烯一般采用化学气相沉积（CVD）和转移的方法获得，目前已经实现了其在硬质和柔性基底上的转移。但是，从整体上来说，利用这种方法获得的石墨烯材料，其导电性能仍低于商业化的ITO薄膜。

研究团队研发的紫外光/臭氧表面处理真空设备，可以用来有效清洗石墨烯表面的有机污染物，并进一步实现对石墨烯的掺杂。通过进一步控制工艺流程，若把石墨烯的导电性能提高到与ITO薄膜相当的水平，这将为柔性显示器件所必须的阳极透明导电薄膜的生产奠定基础。

有助可卷曲、折叠电子显示屏走进百姓生活

笔记本电脑、手机等正成为我们日常生活和工作随身必带的重要工具，当这些电子产品以轻盈、便于卷曲和折叠的形式出现时，我们就不再为背着沉重的行李上路而犯愁。

在交通越来越拥堵的大都市，当你疲惫地徘徊于路口，为四处寻找路名而犯愁时，一座伫立于街口的环形显示屏，让您无论从哪个角度都可以快速获取道路信息，这是多么令人愉悦的事情。

在公共场所，当固定设施越来越少就可以满足需求时，这不仅会为我们提供宝贵的空间，也会让一切更为简约和便捷。这种具有随意卷区、折叠的便携式柔性显示屏将会为我们节约资源、节省和美化空间。

在电子显示器件领域，获得柔性显示屏一直是人们的梦想。然而，电极材料成了制约这一技术发展的关键因素之一。在传统的平板显示行业，ITO薄膜是人们采用的常规材料。但因其质地脆、成膜温度高，不适宜用于普通的柔性有机基底材料上。石墨烯用于电极材料时，其主要是由单层或几层碳原子薄膜支撑，将大面积生长的石墨烯薄膜转移到任意柔性材料上，并随之弯曲、折叠。

研究团队认为，石墨烯是人类用于发展柔性显示器的宝贵礼物，紫外光/臭氧真空设备提供一种准确可控的干法表面处理技术，将可能在这一使命中发挥无可替代的重要作用。

对新型材料和器件领域将产生重要影响

提起紫外光/臭氧真空设备，大家可能会一头雾水。其实，如果我们若遥望苍穹，在大约二十公里以外的大气平流层，氧气正吸收太阳辐射的短紫外光波形成臭氧层，阻止短波紫外光到达地面，从而保护了地球上不计其数的生物得以生存和繁衍。大气臭氧层中这一现象与紫外光/臭氧真空设备的光化学反应过程是一致的。

陈险峰教授研究团队陶海华博士具体负责的这项研究课题，经过数年探索，研制出具有自主知识产权的紫外光/臭氧高/低真空型设备，把紫外光化学反应推向科研和技术的前沿。

据介绍，大气臭氧层的形成离不开两个主要因素，一是小于240 纳米的短波长紫外光，二是氧气氛围。紫外光/臭氧真空设备，采用的低压汞灯能够辐射波长主要为184.9 纳米和253.7 纳米的紫外光，它们使光化学反应最终保持一种动态的平衡。

陶海华博士介绍，在紫外光/臭氧真空设备中，光化学反应场所采用真空腔室，不仅能够有效排除腔室内原有气体，紫外光/臭氧真空设备还通过控制氧气压强或引入其它气体，达到加速或者减缓光化学反应的目的，具有准确可控性和良好的重复性。“我们在这一领域已经初步开展了一些石墨烯和其它材料表面改性方面的研究，效果显著。”

专家认为，紫外光/臭氧真空设备不仅是紫外光化学反应技术本身的革命，它还会对材料、器件、医学、生物等众多领域的基础研究和产业化应用产生重要的影响，有望成为未来产业界中的重要链条。

目前，上海交大物理与天文系正积极探索与高科技产业公司的具体合作事宜，致力于开发紫外光/臭氧真空设备的商品化以及开展产学研合作，充分利用企业和高校的优势，研发具有自动化控制和运作的紫外光/臭氧真空设备，为其在今后形成产业链条提供可行性解决方案。