CN103318879B - 基于转移薄膜的石墨烯制备方法 - Google Patents
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Abstract
基于转移薄膜的石墨烯制备方法，转移薄膜包括有释放胶层和防粘薄膜层，石墨烯层通过释放胶层粘贴在防粘薄膜层上。本发明先在基底上采用传统方法生长出石墨烯层，再将石墨烯层贴合在转移薄膜上，最后分离出基底，形成基于转移薄膜的石墨烯。使用时，根据用户使用需求选定目标衬底后，利用覆膜工艺将目标衬底与石墨烯薄膜经加热、加压后黏合在一起，根据释放胶的性质，使释放胶释层放失去粘性，最后揭除离型薄膜。在生长石墨烯的过程中，不需要再根据客户的需求将石墨烯生长到不同的目标衬底上，在生长过程中提高了效率，增加了石墨烯的生长灵活性。
Description
技术领域
本发明涉及石墨烯领域，特别是一种基于转移薄膜的石墨烯的制备方法。
背景技术
石墨烯是一种由碳原子经sp2杂化形成的具有蜂巢结构的二维原子晶体薄膜，具有超高机械强度、良好导热性、高光学透明度和超强导电性等优异性能。利用石墨烯作为透明电极可替代ITO成为OLED、LCD显示屏、触摸屏、太阳能电池等光电子器件、组件和设备的核心部分之一，应用可包括手机触摸屏、汽车导航仪、电视、计算机显示器，各种工业、民用、军工设备的显示部件、PMP、电子手册等触屏、太阳能电池、超级电容、电化学分光器件、有机场效应管等众多领域，市场需求巨大。
由于石墨烯是二维的原子晶体薄膜，要使石墨烯真正在应用领域有所突破，必须将石墨烯转移至三维的目标衬底上，因此石墨烯的转移技术是不可或缺的工艺手段。由于石墨烯应用行业的不同，则所需的目标衬底不同，如：触摸屏使用的目标衬底为玻璃、PET、PEN等；光伏器件使用的目标衬底为玻璃、塑料、建筑墙面等。现有的石墨烯转移方法是将石墨烯直接转移到目标衬底上，那么石墨烯生产厂商常常要根据用户的需求，库存各种不同的目标衬底，从而导致了石墨烯生产厂商库存多、运输难等问题，增加了石墨烯生产成本。
发明内容
本发明的目的就是提供一种基于转移薄膜的石墨烯制备方法，它可以生产出基于转移薄膜的石墨烯，方便将石墨烯转移至用户所需的目标衬底上，实现了石墨烯生产厂商的目标衬底零库存、运输方便等问题，降低了石墨烯生产成本。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，转移薄膜包括有释放胶层和防粘薄膜层，石墨烯层通过释放胶层粘贴在防粘薄膜层上，具体制备方法为：
1）利用化学气相沉积法，在基底上采用不同形态的碳源制备大面积、均匀石墨烯；
2）利用覆膜工艺将生长在基底上的石墨烯与表面均匀涂有释放层的防粘薄膜层贴合在一起，形成基底－石墨烯-释放胶层-防粘薄膜层的复合物；
3）通过基底腐蚀或剥离方法将基底从步骤3）中所述复合物中分离，形成基于转移薄膜的石墨烯。
进一步，所述释放胶层为热释胶、光敏胶、压敏胶或反应胶。
进一步，所述防粘薄膜层为离型薄膜。
进一步，步骤1）中所述碳源为气态碳源、液态碳源或固态碳源。
进一步，步骤1）生长石墨烯的过程中通过掺杂剂，直接生长出掺杂石墨烯。
进一步，步骤3）中实现复合物分离后，将石墨烯浸在化学掺杂试剂的溶液中掺杂。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
本发明先在基底上采用传统方法生长出石墨烯层，再将石墨烯层贴合在转移薄膜上，最后分离出基底，形成基于转移薄膜的石墨烯。使用时，根据用户使用需求选定目标衬底后，利用覆膜工艺将目标衬底与石墨烯薄膜经加热、加压后黏合在一起，根据释放胶的性质，使释放胶释层放失去粘性，最后揭除离型薄膜。在生长石墨烯的过程中，不需要再根据客户的需求将石墨烯生长到不同的目标衬底上，在生长过程中提高了效率，增加了石墨烯的生长灵活性。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
本发明的附图说明如下。
图1为基于转移薄膜的石墨烯的结构示意图；
图2为复合物的结构示意图；
图3为石墨烯转移后的结构示意图；
图4为本发明的制备流程柜图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
基于转移薄膜的石墨烯制备方法，转移薄膜包括有释放胶层和防粘薄膜层，石墨烯层通过释放胶层粘贴在防粘薄膜层上，具体制备方法为：
1）利用化学气相沉积法，在基底上采用不同形态的碳源制备大面积、均匀石墨烯；
2）利用覆膜工艺将生长在基底上的石墨烯与表面均匀涂有释放层的防粘薄膜层贴合在一起，形成基底－石墨烯-释放胶层-防粘薄膜层的复合物；
3）通过基底腐蚀或剥离方法将基底从步骤3）中所述复合物中分离，形成基于转移薄膜的石墨烯。
本发明先在基底上采用传统方法生长出石墨烯层，再将石墨烯层贴合在转移薄膜上，最后分离出基底，形成基于转移薄膜的石墨烯。使用时，根据用户使用需求选定目标衬底后，利用覆膜工艺将目标衬底与石墨烯薄膜经加热、加压后黏合在一起，根据释放胶的性质，使释放胶释层放失去粘性，最后揭除离型薄膜。在生长石墨烯的过程中，不需要再根据客户的需求将石墨烯生长到不同的目标衬底上，在生长过程中提高了效率，增加了石墨烯的生长灵活性。
所述释放胶层为热释胶、光敏胶或反应胶。
所述防粘薄膜层为离型薄膜。
步骤1）中所述碳源为气态碳源、液态碳源或固态碳源。
步骤1）生长石墨烯的过程中通过掺杂剂，直接生长出掺杂石墨烯。
步骤3）中实现复合物分离后，将石墨烯浸在化学掺杂试剂的溶液中掺杂。
一种基于转移薄膜的石墨烯转移方法，具体步骤如下：
1）选择需要转移石墨烯的目标衬底；
2）利用覆膜工艺将目标衬底与石墨烯薄膜经加热、加压后黏合在一起；
3）根据释放胶层的性质，促使释放胶层释放失去粘性；
4）揭除离型薄膜。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.转移石墨烯薄膜的方法，其特征在于，所述转移薄膜包括有释放胶层和离型薄膜，石墨烯层通过释放胶层粘贴在离型薄膜上，具体制备方法为：
1）利用化学气相沉积法，在基底上采用不同形态的碳源制备大面积、均匀石墨烯；
2）利用覆膜工艺将生长在基底上的石墨烯与表面均匀涂有释放胶层的离型薄膜贴合在一起，形成基底-石墨烯-释放胶层-离型薄膜的复合物；
3）通过基底腐蚀或剥离方法将基底从步骤2）中所述复合物中分离，形成基于转移薄膜的石墨烯；
4）将步骤3）分离所得基于转移薄膜的石墨烯浸在化学掺杂试剂的溶液中掺杂；
5）加热、加压，使步骤4）掺杂后的基于转移薄膜的石墨烯与目标衬底黏合，然后使释放胶层释放失去粘性，最后揭除离型薄膜；
所述释放胶层为热释胶、光敏胶、压敏胶或反应胶。
2.如权利要求1所述的转移石墨烯薄膜的方法，其特征在于：步骤1）中所述碳源为气态碳源、液态碳源或固态碳源。
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