石墨烯電路圖案成型方法及其產(chǎn)品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石墨烯圖案成型方法及其產(chǎn)品，特別是涉及一種石墨烯電路圖案成型方法及其產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]美國第US2011/0048625A1公開號發(fā)明專利案揭露一種可直接將一個石墨烯層從金屬箔上轉(zhuǎn)移到一個表面為平面的標(biāo)的物上的方法。該方法在已生長在金屬箔上的石墨烯層，用氧電漿進行表面改質(zhì)，覆蓋上熱釋放材料(如BCB、PMMA、Si02orSiN等)進行重壓后撕除該熱釋放材料，此時將石墨烯層從金屬箔轉(zhuǎn)移至熱釋放材料上(第一次轉(zhuǎn)移)，然后將具有該石墨烯層的熱釋放材料覆蓋于該標(biāo)的物表面上后進行重壓，此時該石墨烯層夾置于該熱釋放材料及該標(biāo)的物表面間，接著施以熱或UV照射，使熱釋放材料從石墨烯層剝離(第二次轉(zhuǎn)移)，即完成將該石墨烯層轉(zhuǎn)移至該標(biāo)的物的表面上。然而，該石墨烯層生長于該金屬箔的方法，如美國第US8，337，949B2核準(zhǔn)公告號發(fā)明專利案揭露一種制作石墨烯層的方法，是用濺鍍的方式，將鎳金屬沉積在玻璃基板上，接著利用高溫制程，將通入的含碳的分子裂解，于該鎳層上形成一個石墨烯層。
[0003]以上所述將該石墨烯層轉(zhuǎn)移至該標(biāo)的物表面的方法，不僅需要經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)移步驟，在上述轉(zhuǎn)移過程中該石墨烯層的結(jié)構(gòu)會受到物理性破壞(撕拔力)而不完整，且只能將該石墨烯層轉(zhuǎn)移至表面為一個平面的標(biāo)的物上，除此之外，該石墨烯層的制作方法所需的設(shè)備機臺極為昂貴，而增加制作成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的第一目的在于提供一種以較簡易設(shè)備機臺進行石墨烯層的制作且簡化石墨烯層轉(zhuǎn)移次數(shù)的石墨烯電路圖案成型方法。
[0005]本發(fā)明的第二目的在于提供一個經(jīng)由該石墨烯電路圖案成型方法所制造的產(chǎn)品。
[0006]本發(fā)明石墨烯電路圖案成型方法包含以下步驟:一個形成步驟及一個轉(zhuǎn)移步驟。
[0007]該形成步驟:于一個薄膜的表面上形成一個圖案化石墨烯層。
[0008]該轉(zhuǎn)移步驟:通過將該薄膜覆蓋于一個標(biāo)的物上，使該圖案化石墨烯層附著于該標(biāo)的物上。
[0009]較佳地，該轉(zhuǎn)移步驟包括:將該具有該圖案化石墨烯層的薄膜與該標(biāo)的物做一體射出成型，使得該圖案化石墨烯層以該薄膜為附著媒介而附著于該標(biāo)的物上。
[0010]較佳地，該轉(zhuǎn)移步驟包括:將該標(biāo)的物的表面進行改質(zhì)而呈疏水性；將具有該圖案化石墨烯層的薄膜覆蓋于該標(biāo)的物的表面，使得該圖案化石墨烯層附著于該標(biāo)的物的表面上；及將該薄膜移除，留下該圖案化石墨烯層于該標(biāo)的物的表面。
[0011]較佳地，該形成步驟包括:將數(shù)個石墨烯分散于一分散液中得到一石墨烯溶液；于該薄膜的表面形成一個黏著層；將該黏著層進行部分區(qū)域黏性去除以形成一個圖案化黏著區(qū)及一個該圖案化黏著區(qū)外的非黏著區(qū)；及將該薄膜浸入該石墨烯溶液讓所述石墨烯結(jié)合于該圖案化黏著區(qū)以形成該圖案化石墨烯層。
[0012]較佳地，該形成步驟包括:將數(shù)個石墨烯分散于一分散液中得到一石墨烯溶液；將該薄膜進行表面改質(zhì)形成一個呈疏水性的附著區(qū)；及將該石墨烯溶液分布于該薄膜的附著區(qū)形成該圖案化石墨烯層。
[0013]較佳地，是借由一個熱壓面形狀對應(yīng)于該標(biāo)的物表面形狀的熱壓治具，以熱壓的方式將具有該圖案化石墨烯層的薄膜服帖地覆蓋于該標(biāo)的物的表面，進而使得該圖案化石墨稀層附著于該標(biāo)的物的表面上。
[0014]較佳地，該石墨烯電路圖案成型方法包含以下步驟:一個形成步驟:于一個薄膜的表面上形成一個石墨烯層；及一個轉(zhuǎn)移步驟:將具有該石墨烯層的薄膜覆蓋于一個標(biāo)的物上，使得該石墨烯層附著于該標(biāo)的物的表面；對于具有該石墨烯層的薄膜進行圖案化定義，以將該石墨烯層圖案化；及移除該薄膜，留下已圖案化的石墨烯層于該標(biāo)的物的表面。
[0015]較佳地，該形成步驟包括:將數(shù)個石墨烯分散于一分散液中得到一石墨烯溶液；于該薄膜的表面形成一個黏著層；及將該薄膜浸入該石墨烯溶液讓所述石墨烯黏著于該薄膜的黏著層以形成該石墨烯層。
[0016]較佳地，是借由一個熱壓面形狀對應(yīng)于該標(biāo)的物表面形狀的熱壓治具，以熱壓的方式將具有該石墨烯層的薄膜服帖地覆蓋于該標(biāo)的物的表面，進而使得該石墨烯層附著于該標(biāo)的物的表面上。
[0017]較佳地，所述石墨烯的制備方法包括:設(shè)置一個第一電極及一個第二電極于一電解液中，該第一電極為一個石墨材料；該第一電極及該第二電極于一施加電壓下進行電解反應(yīng)，將該石墨材料裂解成數(shù)個分散于該電解液的石墨烯；及分離出該電解液中的石墨烯。
[0018]此外，本發(fā)明揭示一種經(jīng)由上述石墨烯電路圖案成型方法所制成的產(chǎn)品，該產(chǎn)品包含該標(biāo)的物，及設(shè)置于該標(biāo)的物的表面的圖案化石墨烯層。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:借由將數(shù)個石墨烯于一個薄膜上形成一個石墨烯層或一個圖案化石墨烯層，接著將該薄膜覆蓋于一個標(biāo)的物上，使得該石墨烯層或該圖案化石墨烯層轉(zhuǎn)移至該標(biāo)的物上，以上所述方式不僅可以較簡易的機臺設(shè)備形成該石墨烯層或該圖案化石墨烯層于該薄膜上，且只需經(jīng)過一次的轉(zhuǎn)移步驟即可將該石墨烯層或該圖案化石墨烯層轉(zhuǎn)移至該標(biāo)的物的表面上，而將該石墨烯層或該圖案化石墨烯層的結(jié)構(gòu)受到外力的破壞可能性降低，并適用于表面非平面的標(biāo)的物。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明石墨烯電路圖案成型方法的一個實施例的示意圖，說明于一個石墨烯制備步驟分離石墨烯的方法的實施態(tài)樣；
[0021]圖2是一示意圖，說明本發(fā)明石墨烯電路圖案成型方法的一個第一實施例的一個形成步驟的其中一個步驟的實施態(tài)樣；
[0022]圖3是一示意圖，說明經(jīng)由該形成步驟而在一個薄膜上形成一個圖案化石墨烯層；
[0023]圖4是一示意圖，說明經(jīng)由一個轉(zhuǎn)移步驟將具有該圖案化石墨烯層的薄膜附著于一個標(biāo)的物上；
[0024]圖5是一由圖4中直線V-V所取得的剖視圖，說明具有該圖案化石墨烯層的薄膜附著于該標(biāo)的物上；
[0025]圖6是一示意圖，說明經(jīng)由本發(fā)明石墨烯電路圖案成型方法的一個第二實施例的一個形成步驟的其中一個步驟，而于一個薄膜的表面上形成一個黏著層；
[0026]圖7是一示意圖，說明經(jīng)由該第二實施例的該形成步驟的其中一個步驟，而將該黏著層黏性去除以形成一個圖案化黏著區(qū)及一個非黏著區(qū)；
[0027]圖8是一示意圖，說明經(jīng)由該第二實施例的該形成步驟，而將數(shù)個石墨烯黏著于該圖案化黏著區(qū)以形成一個圖案化石墨烯層；
[0028]圖9是一示意圖，說明經(jīng)由該第二實施例的一個轉(zhuǎn)移步驟后所得到具有該圖案化石墨烯層的薄膜覆蓋于一個標(biāo)的物的表面；
[0029]圖10是一示意圖，說明經(jīng)由本發(fā)明石墨烯電路圖案成型方法的一第三實施例的一個形成步驟后所得到一個具有一個石墨烯層的薄膜；
[0030]圖11是一示意圖，說明經(jīng)由該第三實施例的一個轉(zhuǎn)移步驟的其中一個步驟后所得到具有該石墨烯層的薄膜覆蓋于一個標(biāo)的物的表面；
[0031]圖12是一示意圖，說明該第三實施例的轉(zhuǎn)移步驟的其中一個步驟；
[0032]圖13是一剖視圖，說明該圖案化石墨烯層附著于該標(biāo)的物的表面。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0034]在本發(fā)明被詳細描述之前，應(yīng)當(dāng)注意在以下的說明內(nèi)容中，類似的組件是以相同的編號來表不。
[0035]本發(fā)明石墨烯電路圖案成型方法的一第一實施例，包含以下步驟:
[0036]一個石墨烯制備步驟:參閱圖1，設(shè)置一個第一電極11及一個第二電極12于一電解液10中，該第一電極11為一種石墨材料，該第二電極12則可為一種石墨材料或為一種金屬。石墨材料除了包含石墨(graphite)外，還可以是聞結(jié)晶性石墨(highlyorientedpyrolytic graphite, H0PG)、浙青石墨(PAN-basedgraphite, pitch-basedgraphite)或石碳等,而金屬為一種不易被化學(xué)蝕刻的貴重金屬，如鉬(Pt)、銀(Ag)、金(Au)、銥(Ir)、鋨(Os)、鈀(Pd)、銠(Rh)或釕(Ru)等。在本實施例中，金屬則以鉬電極為例，而該電解液10主要成分為具有電解質(zhì)的溶液，電解質(zhì)可包含溴化氫(HBr)、鹽酸(HCl)或硫酸(H2S04)等，而該電解液10亦可包含氧化劑如重鉻酸鉀(K2Cr207)、高錳酸(HMn02)或高錳酸鉀(KMn04)，該電解液10的酸堿值的范圍介于I?10間。另外，亦可于該電解液10中加入其他添加物(例如氫氧化鉀)，以求電解時獲得品質(zhì)佳的石墨烯111 ;該第一電極11及該第二電極12于一施加電壓下進行電解反應(yīng)，將該石墨材料裂解成數(shù)個分散于該電解液10的石墨烯111 ;分離出該電解液10中的石墨烯111 ;在本實施例中，是利用高速離心方式將所述石墨烯111從該電解液10分離出來。
[0037]—個形成步驟:參閱圖2，將經(jīng)由前述的石墨烯分離的方法所得的所述石墨烯111分散于一分散液4中得到一石墨烯溶液，該分散液4可為異丙醇(Isopropylalcohol, IPA) > N-甲基批咯酮(N-methyl pyrrolidinone, NPM)、二甲基甲酸胺(Dimethylformamide, DMF)、或四氫呋喃(Tetrahydrofuran, THF)等；參閱圖 3,將一個用于轉(zhuǎn)印圖案的薄膜2進行表面改質(zhì)形成一個呈疏水性的附著區(qū)20 ;及該