CN104464955A - 规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石墨烯复合透明导电膜的制备技术,具体为一种规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法。首先在初始基体上的大面积石墨烯表面和/或透明基体表面形成界面层,石墨烯与界面层构成复合透明导电膜;然后将初始基体上的石墨烯、界面层和透明基体进行结合;最后将石墨烯与初始基体分离,从而制备出大面积石墨烯复合透明导电膜。该方法利用其他透明导电薄膜作为石墨烯转移介质的组成部分(界面层),通过初始基体上石墨烯的本征表面与界面层直接接触的方式,避免转移过程对石墨烯与界面层之间的污染,促进两者之间的相互作用,从而提高复合薄膜的性能。本发明将石墨烯的转移和复合过程合二为一,易于实现规模化的卷对卷生产。
Description
技术领域:
本发明涉及石墨烯复合透明导电膜的制备技术,具体为一种规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法。
背景技术:
透明导电薄膜是一种重要的光电材料,广泛应用于触摸屏、液晶显示、有机发光二极管显示(OLED)、太阳能电池等光电领域。电子信息产品和技术的不断发展和升级换代,对透明导电膜的发展提出了柔性化、超轻薄化、高稳定性等更高的要求。铟锡氧化物(ITO)是目前综合性能最好的透明导电薄膜,但ITO存在资源短缺、成本高、柔韧性和化学稳定性差等诸多问题,无法满足新型透明导电膜的要求。
石墨烯是由单层碳原子构成的具有蜂窝状结构的一种新型二维碳材料。石墨烯具有优异的导电性,电导率是铜的1.6倍;石墨烯对近红外、可见光及紫外光均具有优异的透过性,单层石墨烯的透光性达97.7%;石墨烯的强度可达130GPa,是钢的100多倍,并具有优异的柔韧性、热稳定性和化学稳定性。因此,石墨烯作为透明导电膜可以充分发挥其结构与性能优势,受到了极大关注。在采用不同方法制备的石墨烯材料中,由于CVD生长的石墨烯具有质量高,尺寸易于放大的突出优点,普遍采用基于CVD法制备的石墨烯制备石墨烯透明导电薄膜。但是,目前石墨烯透明导电膜无法同时满足优异的光电性能和高的稳定性。相比而言,石墨烯与其他透明导电膜形成的复合膜在光电性能和稳定性方面均优于单一的石墨烯薄膜。典型的复合透明导电膜包括石墨烯分别与金属纳米线、金属网格、纳米碳管、透明导电高分子形成的薄膜,性能改善主要由于石墨烯与其他透明导电膜各自性能优势的互补和协同作用。然而,现有制备方法获得的复合薄膜在性能、制备效率和成本方面仍存在较大的提高空间。目前主要采用转移后的CVD石墨烯薄膜用于复合。一方面,转移造成杂质残留对石墨烯与其他透明导电膜的界面造成污染,因此复合过程中其他透明导电膜无法与石墨烯的本征表面形成有效接触,限制了两者之间的协同作用;另一方面,单独转移石墨烯所需的介质涂覆和去除步骤既增加了成本,又降低了转移效率,而且转移再复合的方法使制备过程较为繁琐,因此不利于规模化制备大面积石墨烯复合薄膜。综上,目前亟需发展针对大面积、高性能石墨烯复合薄膜的低成本、规模化制备技术。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,利用其他透明导电薄膜作为石墨烯转移介质的组成部分(界面层)制备复合薄膜的新方法,可同时实现石墨烯的转移与薄膜的复合,适用于规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜。
本发明的技术方案是:
一种规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,所制备的薄膜包括石墨烯层、界面层和透明基体,界面层为透明导电薄膜,界面层与石墨烯的本征表面接触并位于石墨烯和透明基体之间;首先在初始基体上的大面积石墨烯表面和/或透明基体表面形成界面层,石墨烯与界面层构成复合透明导电膜,然后将初始基体上的石墨烯、界面层和透明基体进行结合,最后将石墨烯与初始基体分离,从而制备出大面积石墨烯复合透明导电膜;具体步骤如下:
(1)在初始基体上的大面积石墨烯表面和/或透明基体表面形成界面层;
(2)将初始基体上的石墨烯、界面层和透明基体进行结合;
(3)石墨烯与初始基体分离。
所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,石墨烯为采用化学气相沉积方法生长的石墨烯或析出方法生长的石墨烯,位于初始基体上的石墨烯的平均层数为单层、双层、少层或多层,层数小于50层;石墨烯的本征表面特指转移前的石墨烯表面,未受到转移介质和溶液的污染。
所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,界面层为透明导电薄膜材料,包括金属薄膜、金属纳米线、金属网格、纳米碳管及其衍生物、石墨烯的衍生物、透明导电高分子、铟锡氧化物(ITO)和铝锌氧化物(AZO)之一或两种以上的复合材料,界面层的厚度为0.3nm~500nm。
所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,形成界面层材料的方法包括印刷、辊压涂覆、刮涂、线棒涂布、狭缝式涂布、喷涂、旋涂、提拉、化学气相沉积、物理气相沉积、蒸发镀膜、溅射镀膜之一或两种以上。
所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,对形成的界面层材料进行后处理,包括掺杂、加热40~600℃、加压0.1~10MPa、蚀刻和清洗之一或两种以上。
所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,通过结合力或结合层将石墨烯层、界面层和透明基体进行结合;其中,结合层位于界面层和透明基体之间;
采用的结合力包括静电力、范德华力、共价键结合力、氢键结合力、真空吸附作用力、机械连接力之一种或两种以上;
采用的结合层材料为胶粘剂,包括环氧树脂、丙烯酸树脂、a-氰基丙烯酸酯、有机硅树脂、呋喃树脂、脲醛树脂、纤维素酯、不饱和聚酯、烯类聚合物、聚醚、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇缩醛、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、酚醛树脂、三聚氰-甲醛树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、酚醛-聚乙烯醇缩醛、酚醛-聚酰胺、酚醛-环氧树脂、环氧-聚酰胺之一种或两种以上,胶粘剂粘结层的厚度为10nm~1mm。
所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,当初始基体和透明基体同时为柔性基体时,采用卷对卷的辊压方法,综合使用结合力或者结合层实现大面积石墨烯、界面层与透明基体的结合。
所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,采用的初始基体为Pt、Ni、Cu、Co、Ir、Ru、Au、Ag、Fe、Mo金属或其合金之一或两种以上的复合材料;或者,初始基体为碳化钛、碳化钼、碳化锆、碳化钒、碳化铌、碳化钽、碳化铬、碳化钨之一或两种以上的复合材料;或者,初始基体为硅、锗、砷化镓、磷化镓、硫化镉、硫化锌、氧化钛、氧化锰、氧化铬、氧化铁、氧化铜之一或两种以上复合;或者,初始基体为导体与半导体两者的复合材料;
采用的透明基体为高分子聚合物:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚硅氧烷、聚碳酸酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯之一种或两种以上的复合;或者,透明基体为半导体:氧化硅或玻璃;透明基体的形状为平面、曲面或网面。
所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,通过基体蚀刻法或基体无损法实现石墨烯与初始基体的分离;其中,基体无损法包括直接剥离法、气体插层剥离法或气体鼓泡剥离法;气体鼓泡剥离法参见中国发明专利:一种低成本无损转移石墨烯的方法,专利号ZL 201110154465.9。
所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,对形成的石墨烯复合透明导电膜进行后处理,包括掺杂、加热、加压、蚀刻和清洗之一或两种以上。
本发明的设计思想是:
本发明制备的薄膜包括石墨烯层、界面层(石墨烯之外的其他透明导电薄膜)和透明基体,该方法利用其他透明导电薄膜作为石墨烯转移介质的组成部分,通过初始基体上石墨烯的本征表面与界面层直接接触的方式,避免了转移过程对石墨烯与界面层之间的污染,可促进两者之间的相互作用,从而提高复合薄膜的性能;同时,外层石墨烯可作为界面层的保护膜;此外,各工艺步骤均可采用卷对卷的方式实现,易于实现规模化连续生产。
本发明的特点及有益效果是:
1.本发明采用“先复合后转移”的方法,通过初始基体上石墨烯的本征表面与其他透明导电薄膜直接接触的方式,避免了常规的“先转移后复合”方法对石墨烯与其他透明导电薄膜之间界面的污染,可促进两者之间的相互作用,从而提高复合透明导电薄膜的性能。
2.本发明采用石墨烯作为外层膜,用于保护界面层,防止界面层直接暴露在环境中产生性能衰减。
3.本发明的各工艺步骤均与典型的卷对卷辊压工艺兼容,容易实现自动化连续制备。
4.本发明采用其他透明导电薄膜作为石墨烯转移介质的组成部分,将常规方法中相互独立的“转移”和“复合”过程合二为一,从而简化了工艺流程,并提高了可操作性和稳定性,有望实现大面积(对角线尺寸一般为1~20英寸,甚至可以达到20英寸以上)石墨烯复合透明导电薄膜的高效规模化生产。
附图说明:
图1(a)-(b)为规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的流程示意图。其中,图1(a)为流程一;图1(b)为流程二。
具体实施方式:
下面通过附图和实施例对本发明进一步详细描述。
如图1(a)-(b)所示,根据石墨烯、界面层与透明基体的结合方式不同,本发明制备大面积石墨烯复合透明导电薄膜的过程分为如下两种:
(a)使用结合层实现石墨烯、界面层与透明基体结合,形成“初始基体/石墨烯/界面层/结合层/透明基体”复合材料,然后将初始基体与石墨烯剥离,从而获得“石墨烯/界面层/结合层/透明基体”复合透明导电薄膜;其中,界面层形成在初始基体上的石墨烯表面(路线①),或者透明基体表面(路线②)。
(b)使用结合力实现石墨烯、界面层与透明基体结合,形成“初始基体/石墨烯/界面层/透明基体”复合材料,然后将初始基体与石墨烯剥离,从而获得“石墨烯/界面层/透明基体”复合透明导电薄膜;其中,界面层形成在初始基体上的石墨烯表面(路线①),或者透明基体表面(路线②)。
实施例1
采用金属铜箔作为初始基体,采用银纳米线作为界面层,采用表面覆有热熔胶的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜作为透明基体(热熔胶为结合层)。利用CVD法在金属铜箔上(本实施例中,金属铜箔可以换成不同规格的铜片或者铜板,单晶或者多晶,厚度大于10μm即可,本实施例为25μm)生长石墨烯。待生长有石墨烯的铜箔冷却后,利用辊压涂覆(或喷涂)银纳米线溶液的方法在石墨烯/铜箔表面(或者在覆有热熔胶的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜表面)形成银纳米线的透明导电薄膜。银纳米线溶液的浓度为2mg/ml,溶剂为异丙醇。采用热辊压或者热板压的方法将银纳米线/石墨烯/铜箔与聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜通过热熔胶结合在一起(压力0.2MPa,热压温度为100~120℃)。将“聚对苯二甲酸乙二醇酯/热熔胶/银纳米线/石墨烯/铜箔”连接上恒流电源的负极,用另一片铂片作为正极,本实施例中,电解液为1mol/L的NaOH水溶液,将“聚对苯二甲酸乙二醇酯/热熔胶/银纳米线/石墨烯/铜箔”浸入溶液中后,施加1安培电流,电解过程所用电压为8~16伏特,电解过程的操作温度在20~50℃,电解所产生的气体为氢气(H2)。待“聚对苯二甲酸乙二醇酯/热熔胶/银纳米线/石墨烯”与铜箔完全分离后,将“聚对苯二甲酸乙二醇酯/热熔胶/银纳米线/石墨烯”从NaOH溶液中取出,用水冲洗并完全干燥,即可得到聚对苯二甲酸乙二醇酯基体上的石墨烯/银纳米线复合透明导电薄膜。
本实施例中,大面积石墨烯复合透明导电膜的性能如下:对角线尺寸为14英寸,平均面电阻为30欧姆/方块,透光率(550纳米)为85%。
实施例2
与实施例1不同之处在于:
采用聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜作为透明基体。通过卷对卷热辊压(或热板压)的方法将生长铜箔上的石墨烯、银纳米线与聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜直接压合在一起,压力1MPa,热压温度为120~140℃。
本实施例中,电解液为0.5mol/L的NaOH水溶液,电解过程的操作温度在5~10℃,电解过程所用电压在1~3伏特,电流在2安培;电解所产生的气体为氢气。
本实施例中,大面积石墨烯复合透明导电膜的性能如下:对角线尺寸为20英寸,平均面电阻为50欧姆/方块,透光率(550纳米)为86%。
实施例3
与实施例2不同之处在于:
利用静电发生器在银纳米线/石墨烯/铜箔上(或者在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上)产生静电力(产生静电的电压不小于0.1kV,本实施例为15kV)。采用辊压或者板压的方法将银纳米线/石墨烯/铜箔与聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜通过静电力压合在一起(压力0.1MPa)。
本实施例中,电解液为8mol/L的NaOH水溶液,电解过程的操作温度在35~40℃,电解过程所用电压在45~50伏特,电流在7安培;电解所产生的气体为氢气。
本实施例中,石墨烯复合透明导电膜的性能如下:对角线尺寸为2英寸,平均面电阻为100欧姆/方块,透光率(550纳米)为86%。
实施例4
与实施例1不同之处在于:
采用不同的初始基体材料。本实施例中,金属铜箔可以换成镍、铂、钌、铱等金属或其合金(铜镍合金、钼镍合金或金镍合金等)的箔片或者在硅片上稳定结合的金属薄膜,以及碳化钛、碳化钼或碳化钨等金属碳化物,或者Si等其它半导体)作为初始基体,利用不同方法在其表面生长单层或多层石墨烯。
本实施例中,电解液为3mol/L的NaOH水溶液,电解过程的操作温度在20~30℃,电解过程所用电压在10~12伏特,电流在4安培;电解所产生的气体为氢气。
本实施例中,多层石墨烯复合透明导电膜的性能如下:对角线尺寸为4英寸,平均面电阻为30欧姆/方块,透光率(550纳米)为80%。
实施例5
与实施例1不同之处在于:
采用不同的界面层材料和基体剥离方式。本实施例中,银纳米线溶液可以换成纳米碳管及其衍生物的溶液、石墨烯衍生物的溶液或PEDOT:PSS等透明导电高分子的溶液之一或两种以上的复合材料,采用涂布法或提拉法形成在石墨烯/铜箔表面或覆有热熔胶的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜表面,然后采用浓硝酸(摩尔浓度10M)进行掺杂处理和清洗干燥。
本实施例中,通过基体蚀刻法实现石墨烯与铜箔的分离。将“聚对苯二甲酸乙二醇酯/热熔胶/界面层(纳米碳管、石墨烯衍生物或PEDOT:PSS等)/石墨烯/铜箔”置于氯化铁的水溶液中(摩尔浓度1M),待铜箔完全溶解后,将“聚对苯二甲酸乙二醇酯/热熔胶/界面层(纳米碳管、石墨烯衍生物或PEDOT:PSS等)/石墨烯”从蚀刻液中取出,用水冲洗并完全干燥。
本实施例中,石墨烯与PEDOT:PSS的复合透明导电膜的性能如下:对角线尺寸为4英寸,平均面电阻为190欧姆/方块,透光率(550纳米)为87%。
实施例6
与实施例1不同之处在于:
采用不同的界面层材料和结合方式。本实施例中,银纳米线溶液可以换成铜(或银、铝、金)网格、铟锡氧化物(ITO)或铝锌氧化物(AZO)薄膜,采用光刻工艺、印刷工艺或沉积法形成在石墨烯/铜箔表面或聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜表面;利用静电力作为结合力,采用辊压或者板压的方法将复合薄膜压合在一起(压力小于0.5MPa,本实施例为0.1MPa)。
本实施例中,电解液为1mol/L的NaOH水溶液,电解过程的操作温度在20~30℃,电解过程所用电压在2~5伏特,电流在1安培;电解所产生的气体为氢气。
本实施例中,石墨烯与银网格的复合透明导电膜的性能如下:对角线尺寸为4英寸,平均面电阻为10欧姆/方块,透光率(550纳米)为85%。
实施例7
与实施例1不同之处在于:
采用不同的透明基体。本实施例中,聚对苯二甲酸乙二醇酯可以换成聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚硅氧烷薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜或聚丙烯薄膜等其它聚合物薄膜,或者换成氧化硅或玻璃等。
本实施例中,电解液为1mol/L的NaOH水溶液,电解过程的操作温度在30~40℃,电解过程所用电压在20~25伏特,电流在5安培;电解所产生的气体为氢气。
本实施例中,大面积石墨烯复合透明导电膜的性能如下:对角线尺寸为14英寸,平均面电阻为30欧姆/方块,透光率(550纳米)为85%。
实施例8
与实施例1不同之处在于:
采用不同的胶粘剂作为结合层。本实施例中,热熔胶可以换成纤维素酯、烯类聚合物、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚丙烯酸酯、a-氰基丙烯酸酯、聚乙烯醇缩醛、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰-甲醛树脂、有机硅树脂、呋喃树脂、不饱和聚酯、丙烯酸树脂、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、酚醛-聚乙烯醇缩醛、酚醛-聚酰胺、酚醛-环氧树脂或环氧-聚酰胺等,相应的固化方式可分别采用加压、加热、光照或添加固化剂等。
本实施例中,电解液为2mol/L的NaOH水溶液,电解过程的操作温度在10~20℃,电解过程所用电压在30~40伏特,电流在4安培;电解所产生的气体为氢气。
本实施例中,采用环氧树脂作为结合层的大面积石墨烯复合透明导电膜的性能如下:对角线尺寸为14英寸,平均面电阻为30欧姆/方块,透光率(550纳米)为89%。
实施例9
与实施例5不同之处在于:
在原有的电解液中加入弱腐蚀性的过硫酸铵用来提高石墨烯与铜箔的分离速度。本实施例中,电解液中含有0.8mol/L的NaOH和0.01mol/L过硫酸铵,电解过程的操作温度在8~10℃,电解过程所用电压在2~3伏特,电流在3安培;电解所产生的气体为氢气。
本实施例中,石墨烯与PEDOT:PSS的复合透明导电膜的性能如下:对角线尺寸为4英寸,平均面电阻为190欧姆/方块,透光率(550纳米)为87%。
实施例结果表明,本发明方法利用其他透明导电薄膜作为石墨烯转移介质的组成部分(界面层),首先在初始基体上的石墨烯表面和/或透明基体表面形成界面层,然后将初始基体上的石墨烯、界面层和透明基体进行结合,最后将石墨烯与初始基体分离,从而制备出大面积石墨烯复合透明导电膜。该方法通过石墨烯的本征表面与界面层直接接触的方式,避免了转移过程对石墨烯与界面层之间的污染,可促进两者之间的相互作用,从而提高复合薄膜的性能;同时,外层石墨烯可作为界面层的保护膜;此外,上述步骤均可采用卷对卷的方式实现,易于实现规模化连续生产。该方法可作为一种规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的理想方法,为石墨烯复合透明导电膜在触摸屏、液晶显示、有机发光二极管显示(OLED)、太阳能电池等领域的广泛应用奠定了基础。
Claims (10)
1.一种规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,其特征在于:所制备的薄膜包括石墨烯层、界面层和透明基体,界面层为透明导电薄膜,界面层与石墨烯的本征表面接触并位于石墨烯和透明基体之间;首先在初始基体上的大面积石墨烯表面和/或透明基体表面形成界面层,石墨烯与界面层构成复合透明导电膜,然后将初始基体上的石墨烯、界面层和透明基体进行结合,最后将石墨烯与初始基体分离,从而制备出大面积石墨烯复合透明导电膜;具体步骤如下:
(1)在初始基体上的大面积石墨烯表面和/或透明基体表面形成界面层;
(2)将初始基体上的石墨烯、界面层和透明基体进行结合;
(3)石墨烯与初始基体分离。
2.按照权利要求1所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,其特征在于:石墨烯为采用化学气相沉积方法生长的石墨烯或析出方法生长的石墨烯,位于初始基体上的石墨烯的平均层数为单层、双层、少层或多层,层数小于50层;石墨烯的本征表面特指转移前的石墨烯表面,未受到转移介质和溶液的污染。
3.按照权利要求1所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,其特征在于:界面层为透明导电薄膜材料,包括金属薄膜、金属纳米线、金属网格、纳米碳管及其衍生物、石墨烯的衍生物、透明导电高分子、铟锡氧化物和铝锌氧化物之一或两种以上的复合材料,界面层的厚度为0.3nm~500nm。
4.按照权利要求1所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,其特征在于:形成界面层材料的方法包括印刷、辊压涂覆、刮涂、线棒涂布、狭缝式涂布、喷涂、旋涂、提拉、化学气相沉积、物理气相沉积、蒸发镀膜、溅射镀膜之一或两种以上。
5.按照权利要求4所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,其特征在于:对形成的界面层材料进行后处理,包括掺杂、加热40~600℃、加压0.1~10MPa、蚀刻和清洗之一或两种以上。
6.按照权利要求1所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,其特征在于:通过结合力或结合层将石墨烯层、界面层和透明基体进行结合;其中,结合层位于界面层和透明基体之间;
采用的结合力包括静电力、范德华力、共价键结合力、氢键结合力、真空吸附作用力、机械连接力之一种或两种以上;
采用的结合层材料为胶粘剂,包括环氧树脂、丙烯酸树脂、a-氰基丙烯酸酯、有机硅树脂、呋喃树脂、脲醛树脂、纤维素酯、不饱和聚酯、烯类聚合物、聚醚、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇缩醛、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、酚醛树脂、三聚氰-甲醛树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、酚醛-聚乙烯醇缩醛、酚醛-聚酰胺、酚醛-环氧树脂、环氧-聚酰胺之一种或两种以上,胶粘剂粘结层的厚度为10nm~1mm。
7.按照权利要求6所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,其特征在于:当初始基体和透明基体同时为柔性基体时,采用卷对卷的辊压方法,综合使用结合力或者结合层实现大面积石墨烯、界面层与透明基体的结合。
8.按照权利要求1所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,其特征在于:采用的初始基体为Pt、Ni、Cu、Co、Ir、Ru、Au、Ag、Fe、Mo金属或其合金之一或两种以上的复合材料;或者,初始基体为碳化钛、碳化钼、碳化锆、碳化钒、碳化铌、碳化钽、碳化铬、碳化钨之一或两种以上的复合材料;或者,初始基体为硅、锗、砷化镓、磷化镓、硫化镉、硫化锌、氧化钛、氧化锰、氧化铬、氧化铁、氧化铜之一或两种以上复合;或者,初始基体为导体与半导体两者的复合材料;
采用的透明基体为高分子聚合物:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚硅氧烷、聚碳酸酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯之一种或两种以上的复合;或者,透明基体为半导体:氧化硅或玻璃;透明基体的形状为平面、曲面或网面。
9.按照权利要求1所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,其特征在于:通过基体蚀刻法或基体无损法实现石墨烯与初始基体的分离;其中,基体无损法包括直接剥离法、气体插层剥离法或气体鼓泡剥离法;气体鼓泡剥离法参见中国发明专利:一种低成本无损转移石墨烯的方法,专利号ZL201110154465.9。
10.按照权利要求1所述的规模化制备大面积、高性能石墨烯复合透明导电膜的方法,其特征在于:对形成的石墨烯复合透明导电膜进行后处理,包括掺杂、加热、加压、蚀刻和清洗之一或两种以上。
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PB01 | Publication | ||
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