石墨烯能否給LED行業(yè)帶來(lái)“顛覆性”變化？

　　石墨烯的發(fā)現(xiàn)者之一、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主安德烈·海姆這樣描述：“石墨烯對(duì)很多人來(lái)說(shuō)就像愛(ài)麗絲仙境一樣，非常神奇?！弊鳛槟壳鞍l(fā)現(xiàn)的最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”，是新材料之王，科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將徹底改變二十一世紀(jì)，而關(guān)于石墨烯非凡應(yīng)用的新聞也不斷冒出史上最薄的燈泡;手機(jī)充電只需要幾秒……

　　石墨烯：神奇的“新材料之王”

　　這種神奇物質(zhì)到底是什么?

　　中國(guó)是石墨資源大國(guó)，也是石墨烯研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)最活躍的國(guó)家之一，科學(xué)家和產(chǎn)業(yè)人士正將目光聚焦在它身上。

　　國(guó)內(nèi)不少研究人員、企業(yè)也早已投身石墨烯應(yīng)用的研究，隨著技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái)，必將在全球范圍內(nèi)展開(kāi)石墨烯制備和應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化浪潮。石墨烯，實(shí)際就是從石墨材料中剝離出來(lái)、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。鉛筆芯用的石墨就相當(dāng)于無(wú)數(shù)層石墨烯疊在一起。“它是迄今為止自然界最薄、強(qiáng)度最高的材料，可以被無(wú)限拉伸，彎曲到很大程度而不斷裂，還可抵抗很大的壓力?！卑驳铝摇ずＤ氛f(shuō)，它還有著非同尋常的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。

　　“石墨烯導(dǎo)電率高，化學(xué)結(jié)構(gòu)又十分穩(wěn)定，是一種用于移動(dòng)電池、電源很理想的電極材料?！敝袊?guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究員成會(huì)明表示，石墨烯可以和電子元件、電子設(shè)備進(jìn)一步結(jié)合使用，以此提高其他儲(chǔ)電設(shè)備的儲(chǔ)電率。

　　石墨烯另一個(gè)奇特之處在于“零滲透”——所有氣體、液體都無(wú)法滲透。這也使得石墨烯產(chǎn)品有了“針插不進(jìn)、水潑不進(jìn)”的本事。讓人感到驚奇的還遠(yuǎn)不止這些。石墨烯具有超強(qiáng)吸附性，科學(xué)家正在研究用它做過(guò)濾裝置，用于海水淡化、污水處理等領(lǐng)域;它又具有非常好的透光性，適合作為透明電子產(chǎn)品原料。

　　關(guān)鍵問(wèn)題來(lái)啦!

　　石墨烯進(jìn)入LED照明領(lǐng)域的機(jī)會(huì)有多大?

　　在LED照明領(lǐng)域，石墨烯又能做些什么呢?下面就帶領(lǐng)大家從專利角度來(lái)一窺究竟。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的在中文數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索，發(fā)現(xiàn)石墨烯在照明領(lǐng)域應(yīng)用的在華專利申請(qǐng)始于2008年，之后申請(qǐng)量每年遞增，至今累計(jì)專利申請(qǐng)有1000余份，其中90%以上的申請(qǐng)人來(lái)自國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人。主要涉及H01L和F21S兩大類，F(xiàn)21S領(lǐng)域的申請(qǐng)基本是國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人，主要是利用石墨烯的導(dǎo)熱性能，涂覆與光源或者燈具表面散熱，申請(qǐng)人較多，主要以企業(yè)和個(gè)人申請(qǐng)為主，在此不多做描述。

　　在H01L領(lǐng)域，排在前十的申請(qǐng)人主要是國(guó)內(nèi)的科研院所和高校，企業(yè)有京東方，IBM和韓國(guó)三星，其中IBM的申請(qǐng)主要是在功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，韓國(guó)三星的申請(qǐng)涉及有LED、OLED和顯示裝置等照明領(lǐng)域。以專利2-8為代表，在原有結(jié)構(gòu)上增設(shè)一石墨烯材料層(3，4，6，7，8)，由于石墨烯的透明、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等一系列優(yōu)點(diǎn)，增設(shè)之后可以彌補(bǔ)不足，從而取得了顯著的技術(shù)效果;或者直接以石墨烯材料替原有的材料(專利5)，從而取得顯著的技術(shù)效果。以改進(jìn)型專利居多，這類專利技術(shù)難度相對(duì)較低，國(guó)內(nèi)企業(yè)在該類型專利申請(qǐng)的實(shí)力不弱于國(guó)外公司，而且長(zhǎng)期代工，技術(shù)人員積累了大量的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，更容易結(jié)合新材料的特性，提出改進(jìn)的技術(shù)方案。

　　石墨烯在照明領(lǐng)域應(yīng)用方面的技術(shù)開(kāi)發(fā)還處于增長(zhǎng)階段，且國(guó)外公司的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)并不明顯，國(guó)內(nèi)企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)投入，相信是有機(jī)會(huì)趕超國(guó)外技術(shù)，在未來(lái)市場(chǎng)中獲得一席之地。