本發(fā)明涉及石墨烯電極領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨烯電極制備方法及一種液晶顯示面板。

背景技術(shù)：

石墨烯(Graphene)是從石墨材料中剝離出來(lái)、并且由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。石墨烯目前是自然界最薄、強(qiáng)度最高的材料，其具有極高導(dǎo)熱系數(shù)，而優(yōu)異的導(dǎo)熱性能使得石墨烯有望作為未來(lái)超大規(guī)模納米集成電路的散熱材料。此外，石墨烯的穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性。正是由于石墨烯具有優(yōu)異的性能表現(xiàn)，使其在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，例如，應(yīng)用于顯示裝置中，作為石墨烯電極使用等。

目前，制備石墨烯電極主要是：利用轉(zhuǎn)移法，具體為：將石墨烯轉(zhuǎn)移到所需基底上，再利用微加工對(duì)石墨烯刻蝕，從而形成預(yù)設(shè)圖案；或者，預(yù)先制備具有圖案化的金屬材料，利用化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition，CVD)法在金屬圖案上形成石墨烯，進(jìn)而轉(zhuǎn)移到所需基底。雖然以上現(xiàn)有方法可制備出特定圖案的石墨烯電極，但其制備過程復(fù)雜，石墨烯的質(zhì)量較低，而且上述方法使得石墨烯電極圖案化難度較大，成本較高。因此，需要開發(fā)一種新的石墨烯電極制備方法，使其在電子器件等領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種石墨烯電極制備方法，其可簡(jiǎn)化制備過程，并降低石墨烯電極的圖案化的難度，從而進(jìn)一步降低加工成本。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種石墨烯電極制備方法，包括以下步驟：

提供一支撐板，并在所述支撐板上形成石墨烯層；

提供一基板，并將所述基板覆蓋于所述石墨烯層上；

在所述基板上對(duì)應(yīng)石墨烯電極預(yù)設(shè)圖案處進(jìn)行激光照射，使正對(duì)激光照射處的石墨烯吸附于所述基板上；

冷卻所述基板，使所述基板被激光照射部分與吸附的所述石墨烯相粘連；及

將所述支撐板與所述基板相互分離，粘連于所述基板上的石墨烯隨所述基板一起分離，從而于所述基板上形成圖案化的石墨烯電極。

其中，所述基板為PET或者PI材料制備的柔性基板。

其中，所述提供一支撐板，并在所述支撐板上形成石墨烯層的步驟后還包括：將承載有石墨烯層的所述支撐板處于50℃-80℃條件下進(jìn)行烘烤。

其中，所述激光為二氧化碳激光、半導(dǎo)體激光或者光纖激光。

其中，所述在所述基板上對(duì)應(yīng)石墨烯電極預(yù)設(shè)圖案處進(jìn)行激光照射的步驟，包括：

在所述基板上，通過一激光束沿所述石墨烯層所需圖案區(qū)移動(dòng)；或者

通過一平面狀的激光源，配合一圖案化的光罩對(duì)所述基板進(jìn)行激光照射，使透過所述光罩的激光照射至所述基板上正對(duì)所述石墨烯層所需圖案區(qū)。

其中，所述在所述基板上對(duì)應(yīng)所述石墨烯層所需圖案區(qū)進(jìn)行激光照射，使所述石墨烯層所需圖案區(qū)吸附于所述基板上的步驟，包括：

所述石墨烯層所需圖案區(qū)的石墨烯捕捉所述激光的能量而產(chǎn)生熱量，所產(chǎn)生的熱量將所述激光照射區(qū)域內(nèi)的基板融化，以通過融化的所述基板于融化處吸附相接觸的石墨烯。

其中，所述冷卻所述基板，使所述基板被激光照射部分與吸附的所述石墨烯相粘連的步驟，包括：

所述基板融化的部分因冷卻而凝固，從而將吸附于所述基板融化部分的石墨烯粘連在所述基板上。

其中，所述石墨烯層由石墨烯和/或氧化石墨烯作為原料，通過噴涂、涂旋或者化學(xué)氣相沉積工藝形成。

其中，當(dāng)所述石墨烯層中含有氧化石墨烯時(shí)，所述石墨烯層所需圖案區(qū)經(jīng)過激光照射后，其中的氧化石墨烯被還原成還原性氧化石墨烯，并吸附且粘連于所述基板上。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種液晶顯示面板，其包括石墨烯電極，并且所述石墨烯電極通過上述的方法制備而成。

本發(fā)明實(shí)施例中提供的石墨烯電極制備方法及液晶顯示面板，無(wú)需通過刻蝕的方式實(shí)現(xiàn)石墨烯電極的圖案化，也無(wú)需借助圖案化的金屬材料配合CVD工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)石墨烯的圖案化。本發(fā)明的制備方法中直接采用激光照射石墨烯電極的預(yù)設(shè)圖案區(qū)域，使該預(yù)設(shè)圖案區(qū)域的石墨烯和/或還原性氧化石墨烯吸附并粘連于基板上，從而可與未被激光照射的石墨烯分離，進(jìn)而于所述基板上形成圖案化的石墨烯電極，不僅簡(jiǎn)化了制備過程，還降低了石墨烯電極的圖案化的難度，因此大大降低加工成本。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的石墨烯電極制備方法的流程圖。

圖2(a)-2(e)為通過圖1所示制備方法來(lái)制備石墨烯電極時(shí)各步驟的加工示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施方式是本發(fā)明的一部分實(shí)施方式，而不是全部實(shí)施方式。在本發(fā)明中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都應(yīng)屬在本發(fā)明保護(hù)的范圍。

此外，以下各實(shí)施例的說(shuō)明是參考附加的圖示，用以例示本發(fā)明可用以實(shí)施的特定實(shí)施例。本發(fā)明中所提到的方向用語(yǔ)，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“側(cè)面”等，僅是參考附加圖式的方向，因此，使用的方向用語(yǔ)是為了更好、更清楚地說(shuō)明及理解本發(fā)明，而不是指示或暗指所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸地連接，或者一體地連接；可以是機(jī)械連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。若本說(shuō)明書中出現(xiàn)“工序”的用語(yǔ)，其不僅是指獨(dú)立的工序，在與其他工序無(wú)法明確區(qū)別時(shí)，只要能實(shí)現(xiàn)所述工序所預(yù)期的作用則也包括在本用語(yǔ)中。另外，本說(shuō)明書中用“-”表示的數(shù)值范圍是指將“-”前后記載的數(shù)值分別作為最小值及最大值包括在內(nèi)的范圍。在附圖中，結(jié)構(gòu)相似或相同的單元用相同的標(biāo)號(hào)表示。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種石墨烯電極制備方法，其可簡(jiǎn)化制備過程，并降低石墨烯電極的圖案化的難度，降低加工成本。以下分別進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的石墨烯電極制備方法的流程圖，請(qǐng)一并參閱圖2(a)至2(e)，圖2(a)-2(e)為通過圖1所示制備方法來(lái)制備石墨烯電極時(shí)各步驟的加工示意圖。其中，圖2(a)至2(e)分別對(duì)應(yīng)圖1所示石墨烯電極制備方法的各個(gè)步驟。在本發(fā)明實(shí)施例中，所述石墨烯電極制備方法至少包括以下步驟。

步驟1、提供一支撐板，并在所述支撐板上形成石墨烯層。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述支撐板的類型不限，可以是玻璃、塑料或者其他材質(zhì)的支撐板。所述石墨烯層可以由石墨烯和/或氧化石墨烯形成，在本發(fā)明的實(shí)施例中，無(wú)論是由所述石墨烯和氧化石墨烯中的任意一種，或者是兩者共同形成的膜層，下文均統(tǒng)稱為石墨烯層。

在本發(fā)明一實(shí)施方式中，可以將所述石墨烯和/或者氧化石墨烯分散到酒精或者其他類似溶液中后，采用噴涂或者涂旋的工藝在所述支撐板上形成所述石墨烯層。在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，也可以通過化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition，CVD)工藝在所述支撐板上形成所述石墨烯層。在本發(fā)明中，不對(duì)所述石墨烯層的形成工藝做具體限定。

在本發(fā)明一實(shí)施方式中，在所述支撐板上形成石墨烯層后，再將承載有所述石墨烯層的所述支撐板處于50℃-80℃條件下進(jìn)行烘烤，以去除所述石墨烯層中的溶液或者烘干所述支撐板以及石墨烯層。

通過該步驟1形成的結(jié)構(gòu)如圖2(a)所示，所述支撐板10上形成一層由石墨烯和/或氧化石墨烯構(gòu)成的石墨烯層20。

步驟2、提供一基板，并將所述基板覆蓋于所述石墨烯層上。

所述基板為一顯示面板的目標(biāo)襯底，用以承載由所述支撐板上轉(zhuǎn)印來(lái)的所述石墨烯層，方便后續(xù)將該石墨烯層作為電極應(yīng)用于顯示面板中。其中，所述基板可以為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)或者聚酰亞胺(Polyimide，PI)等材料制備的柔性基板，但在本發(fā)明中，不對(duì)所述基板的材質(zhì)作具體的限定。

請(qǐng)一并參閱圖2(b)，所述基板30覆蓋于所述石墨烯層20上，使所述石墨烯層20夾設(shè)于所述支撐板10與基板30之間，所述基板30與下方的所述石墨烯層20相抵持接觸。

步驟3、在所述基板上對(duì)應(yīng)所述石墨烯層所需圖案區(qū)進(jìn)行激光照射，使所述石墨烯層所需圖案區(qū)吸附于所述基板上。

在本發(fā)明一實(shí)施方式中，所述石墨烯層所需圖案區(qū)，對(duì)應(yīng)石墨烯電極所需的圖案設(shè)置。

由于所述激光可以將所述石墨烯層中的氧化石墨烯還原，形成還原性氧化石墨烯，使所述石墨烯層獲得更好的導(dǎo)電性，從而克服氧化石墨烯導(dǎo)電性偏低的問題。因此，在本發(fā)明一實(shí)施方式中，當(dāng)所述石墨烯層由石墨烯形成時(shí)，此時(shí)，正對(duì)激光照射處的基板上將吸附有石墨烯；而當(dāng)所述石墨烯層由氧化石墨烯形成時(shí)，此時(shí)，正對(duì)激光照射處的基板上將吸附有被激光還原后的還原性氧化石墨烯；以及當(dāng)所述石墨烯層由石墨烯與氧化石墨烯層兩者共同形成時(shí)，正對(duì)激光照射處的基板上將吸附有石墨烯與還原性氧化石墨烯。

請(qǐng)一并結(jié)合圖2(c)，在本發(fā)明一實(shí)施方式中，通過激光40照射所述基板30正對(duì)所述石墨烯層20所需圖案區(qū)，使所述石墨烯層20所需圖案區(qū)的石墨烯和/或氧化石墨烯捕捉所述激光40的能量而產(chǎn)生熱量，而產(chǎn)生的熱量使得所述基板30于照射區(qū)域內(nèi)被融化，而所述基板30的融化部分(參圖2(c)中標(biāo)號(hào)31指示部位)即可吸附相抵持接觸的石墨烯和/或被激光還原后的還原性氧化石墨烯。在本發(fā)明一實(shí)施方式中，所述激光40照射的時(shí)長(zhǎng)控制在使所述基板30被照射區(qū)域微弱的融化即可。并且，所述石墨烯層20被加熱后，其與基板30之間的吸附力也將增強(qiáng)，可更好的吸附于所述基板30的融化部分31。而在基板30未被激光照射處，所述基板30仍然只是覆蓋于所述石墨烯層20上，而無(wú)法吸附所述石墨烯層20。通過該種方式，僅在基板30上對(duì)應(yīng)石墨烯電極所需圖案部分進(jìn)行激光照射，即可在該預(yù)設(shè)圖案處吸附上石墨烯和/或還原性氧化石墨烯。

在本發(fā)明一實(shí)施方式中，可通過二氧化碳激光、半導(dǎo)體激光或者一光纖激光等激光源來(lái)照射所述石墨烯層，并且本發(fā)明中不對(duì)所述激光源的類型進(jìn)行具體限定，只要能通過光照來(lái)使所述石墨烯層發(fā)熱而使得所述基板30于照射區(qū)域內(nèi)被融化，從而提升基板與石墨烯層的吸附力即可。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述激光的波長(zhǎng)范圍為500nm-1200nm，輸出功率為300-1500mW，掃描速度為5-10mm/sec-1。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述激光源為類似筆狀的結(jié)構(gòu)，并且發(fā)出的光為較為集中的激光束，并控制所述激光束在所述基板上沿所述石墨烯電極所需的圖案移動(dòng)，即可對(duì)所述基板對(duì)應(yīng)石墨烯電極所需的圖案處進(jìn)行加熱，從而于該所需的圖案處吸附上石墨烯。顯然，上述激光照射方式，對(duì)激光的利用率高，但是由于需要嚴(yán)格按照石墨烯電極所需的圖案移動(dòng)，因此對(duì)激光控制的精確度要求較高。

在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，還可通過一平面狀的激光源，配合一圖案化的光罩，使透過所述光罩的激光照射至所述石墨烯層所需圖案區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述基板上對(duì)應(yīng)石墨烯所需圖案區(qū)的激光照射，而被所述光罩遮擋的部分未受到激光的照射。通過該種方式，可一次性完成對(duì)所述石墨烯層所需圖案區(qū)的照射，而無(wú)需往復(fù)調(diào)整所述激光源。可以理解的是，所述光罩的圖案對(duì)應(yīng)所述石墨烯電極所需的圖案設(shè)置。

顯然，上述激光照射方式，由于采用大面積照射配合圖案化的光罩的方式，因此效率較高，對(duì)激光控制的精確度要求較低，但是激光的利用率偏低。因此，實(shí)際加工過程中，可以結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況于上述兩種激光照射方式中進(jìn)行選擇，或者同時(shí)結(jié)合上述兩種激光照射方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

步驟4、冷卻所述基板，使所述基板被激光照射部分與吸附的石墨烯和/或還原性氧化石墨烯相粘連。

在本發(fā)明一實(shí)施方式中，由于所述基板被激光照射的部分被石墨烯層產(chǎn)生的熱量所融化，因此，在所述基板被冷卻時(shí)，所述基板被融化的部分將重新凝固，從而與吸附的石墨烯和/或還原性氧化石墨烯相粘連。

請(qǐng)一并參閱圖2(d)，由于所述基板30被激光40照射的部分，被石墨烯層20產(chǎn)生的熱量而微弱的融化(標(biāo)號(hào)31指示部位)了，所述基板30融化的部分即可吸附相抵持接觸的石墨烯和/或還原性氧化石墨烯(參圖2(d)中標(biāo)號(hào)21指示部位)。因此，當(dāng)所述基板30冷卻時(shí)，所述基板30融化的部分將重新固化，同時(shí)將吸附的石墨烯和/或還原性氧化石墨烯(參圖2(d)中標(biāo)號(hào)21指示部位)粘接到所述基板30固化的位置，即可在基板30上按照石墨烯電極的預(yù)設(shè)圖案粘接上石墨烯和/或還原性氧化石墨烯。

步驟5、將所述支撐板與所述基板相互分離，粘連于所述基板上的石墨烯和/或還原性氧化石墨烯隨所述基板一起分離，從而在所述基板上形成了圖案化的石墨烯電極。

由于經(jīng)過上述步驟4后，僅在激光照射的區(qū)域內(nèi)，所述基板上才粘連有石墨烯和/或還原性氧化石墨烯，而未被激光照射的區(qū)域，所述基板僅僅是覆蓋于石墨烯層上，并未與石墨烯層相粘連，因此，將所述支撐板與基板相互分離時(shí)，僅有粘連于所述基板上的石墨烯和/或還原性氧化石墨烯會(huì)從所述石墨烯層上分離，從而在所述基板上形成圖案化的石墨烯電極。而所述石墨烯層中未被激光照射的部分并未粘連于所述基板上，將無(wú)法在基板的帶動(dòng)下與所述支撐板分離，最終仍然殘留在所述支撐板上。

請(qǐng)一并參閱圖2(e)，由于所述激光照射的區(qū)域是對(duì)應(yīng)石墨烯電極所需的圖案設(shè)置的，因此，通過上述加工步驟后，僅在對(duì)應(yīng)石墨烯電極所需的圖案位置處粘連石墨烯和/或還原性氧化石墨烯21，從而于所述基板30上形成了圖案化的石墨烯電極。

綜上所述，本發(fā)明的石墨烯電極制備方法，無(wú)需通過刻蝕的方式實(shí)現(xiàn)石墨烯電極的圖案化，也無(wú)需借助圖案化的金屬材料配合CVD工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)石墨烯的圖案化。本發(fā)明的制備方法中直接采用激光照射石墨烯電極的預(yù)設(shè)圖案區(qū)域，使該預(yù)設(shè)圖案區(qū)域的石墨烯和/或還原性氧化石墨烯吸附并粘連于基板上，從而可與未被激光照射的石墨烯分離，進(jìn)而于所述基板上形成圖案化的石墨烯電極，不僅簡(jiǎn)化了制備過程，還降低了石墨烯電極的圖案化的難度，因此大大降低加工成本。

本發(fā)明還提供了一種液晶顯示面板，該液晶顯示面板中的電極為石墨烯電極，并且所述石墨烯電極采用上述方法制備形成。

在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的石墨烯電極制備方法及液晶顯示面板進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。