本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨烯薄膜的轉(zhuǎn)移方法及基板。

背景技術(shù)：

由于氧化銦錫(ITO)具有較高的透過(guò)率和較低的方阻，而被廣泛使用，但是ITO中銦的價(jià)格昂貴，且ITO材料本身比較脆，導(dǎo)致利用ITO形成的透明導(dǎo)電膜的耐彎折性較差，因此，尋找一種成本低、耐彎折性較好的透明導(dǎo)電材料具有重要的意義。

石墨烯具有耐彎折性強(qiáng)、成本低、以及優(yōu)異的光電性能等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)以石墨烯薄膜作為透明導(dǎo)電材料的研究呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。通常采用化學(xué)氣相沉積法(Chemical vapor deposition，簡(jiǎn)稱CVD)制備石墨烯，制備過(guò)程中，一般選用金屬材料作為石墨烯的生長(zhǎng)基底，而石墨烯要作為透明導(dǎo)電材料使用，必須轉(zhuǎn)移到目標(biāo)基板上。目前，石墨烯薄膜的轉(zhuǎn)移主要采用金屬基底腐蝕法，其工藝步驟如圖1(a)-1(e)所示，首先將支撐層30涂覆在石墨烯薄膜20遠(yuǎn)離生長(zhǎng)基板10的一側(cè)，以支撐石墨烯薄膜20轉(zhuǎn)移，然后利用刻蝕液去除生長(zhǎng)基板10，再將涂覆有支撐層30的石墨烯薄膜20轉(zhuǎn)移到目標(biāo)基板40上，最后利用丙酮將石墨烯薄膜20上的支撐層30去除掉，從而得到附著在目標(biāo)基板40上的石墨烯薄膜20。目前，一般采用聚甲基丙烯酸乙酯(PMMA)作為支撐層30。

然而，在將涂覆有PMMA的石墨烯薄膜20轉(zhuǎn)移到目標(biāo)基板40上的過(guò)程中，由于PMMA材料比較脆，容易使石墨烯薄膜20破裂，并且在石墨烯薄膜20與目標(biāo)基板40貼附的過(guò)程中，二者之間不可避免地存在空隙，從而使二者之間的附著性大大降低，基于以上原因，難以實(shí)現(xiàn)大尺寸石墨烯薄膜20的轉(zhuǎn)移。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種石墨烯薄膜的轉(zhuǎn)移方法及基板，可以改善轉(zhuǎn)移過(guò)程中石墨烯薄膜出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，提高石墨烯薄膜在目標(biāo)基板上的附著性，并實(shí)現(xiàn)大尺寸石墨烯薄膜的轉(zhuǎn)移。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

一方面，提供一種石墨烯薄膜的轉(zhuǎn)移方法，包括：在生長(zhǎng)有石墨烯薄膜的第一基底上，形成支撐層；所述支撐層形成在所述石墨烯薄膜遠(yuǎn)離所述第一基底的一側(cè)；將所述第一基底的形成有所述支撐層的一側(cè)與目標(biāo)基板通過(guò)透明粘結(jié)層粘結(jié)；去除所述第一基底。

可選的，將所述第一基底的形成有所述支撐層的一側(cè)與目標(biāo)基板通過(guò)透明粘結(jié)層粘結(jié)，包括：在目標(biāo)基板上形成透明粘結(jié)層，將所述第一基底的形成有所述支撐層的一側(cè)與所述目標(biāo)基板上的透明粘結(jié)層粘結(jié)。

可選的，將所述第一基底的形成有所述支撐層的一側(cè)與目標(biāo)基板通過(guò)透明粘結(jié)層粘結(jié)，包括：在所述支撐層遠(yuǎn)離所述第一基底一側(cè)形成透明粘結(jié)層，將所述第一基底的形成有所述透明粘結(jié)層的一側(cè)與目標(biāo)基板粘結(jié)。

優(yōu)選的，所述支撐層的材料為4-乙烯基-苯環(huán)均聚物。

優(yōu)選的，所述透明粘結(jié)層的材料包括壓敏膠、光學(xué)透明膠中的至少一種。

優(yōu)選的，所述目標(biāo)基板包括第二基底，所述第二基底為柔性基底或剛性基底。

優(yōu)選的，所述第一基底為金屬基底；去除所述第一基底，包括：采用強(qiáng)氧化劑或酸性刻蝕液去除所述第一基底。

另一方面，提供一種基板，包括基底，設(shè)置在所述基底上的石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)；所述石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)包括石墨烯層、透明粘結(jié)層和支撐層；其中，所述石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)通過(guò)所述透明粘結(jié)層與所述基底粘結(jié)，所述支撐層位于所述透明粘結(jié)層和所述石墨烯層之間。

優(yōu)選的，所述支撐層的材料為4-乙烯基-苯環(huán)均聚物。

優(yōu)選的，所述基底為柔性基底或剛性基底。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種石墨烯薄膜的轉(zhuǎn)移方法，通過(guò)先在石墨烯薄膜遠(yuǎn)離第一基底的一側(cè)形成支撐層，再將第一基底形成有支撐層的一側(cè)與目標(biāo)基板通過(guò)透明粘結(jié)層粘結(jié)，最后去除第一基底，從而完成石墨烯薄膜的轉(zhuǎn)移。由于在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，先粘結(jié)支撐層與目標(biāo)基板，再去除第一基底，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，可以改善轉(zhuǎn)移過(guò)程中石墨烯薄膜出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，還可以避免空隙影響支撐層和目標(biāo)基板的附著性，并且通過(guò)透明粘結(jié)層粘結(jié)支撐層與目標(biāo)基板，可提高支撐層與目標(biāo)基板的附著性，進(jìn)而提高石墨烯薄膜在目標(biāo)基板上的附著性。在上述基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)大尺寸石墨烯薄膜的轉(zhuǎn)移。

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(jiàn)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(a)為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移方法的過(guò)程示意圖一；

圖1(b)為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移方法的過(guò)程示意圖二；

圖1(c)為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移方法的過(guò)程示意圖三；

圖1(d)為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移方法的過(guò)程示意圖四；

圖1(e)為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移方法的過(guò)程示意圖五；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移方法的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移方法的過(guò)程示意圖一；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移方法的過(guò)程示意圖二；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移方法的過(guò)程示意圖三；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種透明粘結(jié)層的設(shè)置位置的示意圖一；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種透明粘結(jié)層的設(shè)置位置的示意圖二；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基板的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

10-生長(zhǎng)基板；20-石墨烯薄膜；30-支撐層；40-目標(biāo)基板；50-第一基底；60-透明粘結(jié)層；100-基底；200-石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)；201-石墨烯層。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種石墨烯薄膜的轉(zhuǎn)移方法，如圖2所示，包括如下步驟：

S10、如圖3所示，在生長(zhǎng)有石墨烯薄膜20的第一基底50上，形成支撐層30；支撐層30形成在石墨烯薄膜20遠(yuǎn)離第一基底50的一側(cè)。

此處，支撐層30為具有支撐石墨烯薄膜20作用的透明絕緣材料，不影響石墨烯薄膜20的透過(guò)率。

需要說(shuō)明的是，不對(duì)支撐層30在石墨烯薄膜20上的形成方式進(jìn)行限定，例如可以通過(guò)涂覆的方式，包括旋轉(zhuǎn)涂覆(Spin coating)、狹縫涂覆(Slit coating)等形成。

S20、如圖4所示，將第一基底50的形成有支撐層30的一側(cè)與目標(biāo)基板40通過(guò)透明粘結(jié)層60粘結(jié)。

此處，透明粘結(jié)層60為具有粘結(jié)性的透明絕緣材料，不影響透過(guò)率。

S30、如圖5所示，去除第一基底50。

需要說(shuō)明的是，不對(duì)去除第一基底50的方法進(jìn)行限定，只要能將第一基底50去除，且不會(huì)對(duì)石墨烯薄膜20、支撐層30、透明粘結(jié)層60、以及目標(biāo)基板40產(chǎn)生影響即可。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種石墨烯薄膜20的轉(zhuǎn)移方法，通過(guò)先在石墨烯薄膜20遠(yuǎn)離第一基底50的一側(cè)形成支撐層30，再將第一基底50形成有支撐層30的一側(cè)與目標(biāo)基板40通過(guò)透明粘結(jié)層60粘結(jié)，最后去除第一基底50，從而完成石墨烯薄膜20的轉(zhuǎn)移。由于在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，先粘結(jié)支撐層30與目標(biāo)基板40，再去除第一基底50，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，可以改善轉(zhuǎn)移過(guò)程中石墨烯薄膜20出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，還可以避免空隙影響支撐層30和目標(biāo)基板40的附著性，并且通過(guò)透明粘結(jié)層60粘結(jié)支撐層30與目標(biāo)基板40，可提高支撐層30與目標(biāo)基板40的附著性，進(jìn)而提高石墨烯薄膜20在目標(biāo)基板40上的附著性。在上述基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)大尺寸石墨烯薄膜20的轉(zhuǎn)移。

可選的，如圖6所示，將第一基底50的形成有支撐層30的一側(cè)與目標(biāo)基板40通過(guò)透明粘結(jié)層60粘結(jié)，包括：在目標(biāo)基板40上形成透明粘結(jié)層60，將第一基底50的形成有支撐層30的一側(cè)與目標(biāo)基板40上的透明粘結(jié)層60粘結(jié)。

需要說(shuō)明的是，不對(duì)透明粘結(jié)層60形成方式進(jìn)行限定，例如可以通過(guò)涂覆的方式，包括旋轉(zhuǎn)涂覆、狹縫涂覆等。

本發(fā)明實(shí)施例中，先將透明粘結(jié)層60形成在目標(biāo)基板40上，再通過(guò)透明粘結(jié)層60使第一基底50的形成有支撐層30的一側(cè)與目標(biāo)基板40粘結(jié)，從而提高石墨烯薄膜20在目標(biāo)基板40上的附著性。

可選的，如圖7所示，將第一基底50的形成有支撐層30的一側(cè)與目標(biāo)基板40通過(guò)透明粘結(jié)層60粘結(jié)，包括：在支撐層30遠(yuǎn)離第一基底50一側(cè)形成透明粘結(jié)層60，將第一基底50的形成有透明粘結(jié)層60的一側(cè)與目標(biāo)基板40粘結(jié)。

本發(fā)明實(shí)施例中，先將透明粘結(jié)層60形成在支撐層30上，再通過(guò)透明粘結(jié)層60使第一基底50的形成有支撐層30的一側(cè)與目標(biāo)基板40粘結(jié)，從而提高石墨烯薄膜20在目標(biāo)基板40上的附著性。

優(yōu)選的，支撐層30的材料為4-乙烯基-苯環(huán)均聚物(PVP)。

本發(fā)明實(shí)施例中，由于PVP具有很好的柔韌性，因此，將其用作支撐層30，可進(jìn)一步改善轉(zhuǎn)移過(guò)程中石墨烯薄膜20出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象。同時(shí)，由于PVP的π電子體系與石墨烯薄膜20的π電子體系可形成π-π堆垛效應(yīng)，即PVP與石墨烯薄膜20間的范德華力較大，使得PVP與石墨烯薄膜20具有良好的附著性，進(jìn)而在一定程度上提高石墨烯薄膜20在目標(biāo)基板40上的附著性。

優(yōu)選的，透明粘結(jié)層60的材料包括壓敏膠(pressure sensitive adhesive簡(jiǎn)稱PSA)、光學(xué)透明膠(Optical Clear Resin，簡(jiǎn)稱OCR)中的至少一種。

本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)將PSA和OCR中的至少一種作為透明粘結(jié)層60，在提高石墨烯薄膜20在目標(biāo)基板40上的附著性的基礎(chǔ)上，不影響石墨烯薄膜20的透過(guò)率，且化學(xué)惰性較強(qiáng)。

優(yōu)選的，目標(biāo)基板40包括第二基底，第二基底為柔性基底或剛性基底。

其中，當(dāng)?shù)诙诪槿嵝曰讜r(shí)，其材料可以是聚酰亞胺(Polyimide，簡(jiǎn)稱PI)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，簡(jiǎn)稱PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate two formic acid glycol ester，簡(jiǎn)稱PEN)、以及聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，簡(jiǎn)稱PVC)等中的一種。

當(dāng)?shù)诙诪閯傂曰讜r(shí)，其可以是玻璃、PI與玻璃的組合、PET與玻璃的組合、以及硅(Si)和二氧化硅(SiO₂)的組合等中的一種。其中，PI與玻璃的組合是在玻璃上平鋪一層PI，PET與玻璃的組合是在玻璃上平鋪一層PET，硅和二氧化硅的組合是在硅上平鋪一層二氧化硅。

本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)石墨烯薄膜20用作透明導(dǎo)電材料時(shí)，既可應(yīng)用于柔性顯示裝置，也可應(yīng)用于其他非柔性顯示裝置。

優(yōu)選的，第一基底50為金屬基底；去除第一基底50，包括：采用強(qiáng)氧化劑或酸性刻蝕液去除第一基底50。

其中，金屬基底的材料可以為銅(Cu)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鉬(Mo)、以及鈷(Co)等金屬中的一種。

在此基礎(chǔ)上，當(dāng)?shù)谝换?0為銅時(shí)，刻蝕液可以是強(qiáng)氧化劑，強(qiáng)氧化劑與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將第一基底50去除掉，刻蝕液也可以是酸性溶液，通過(guò)化學(xué)腐蝕，將第一基底50去除掉。

具體的，強(qiáng)氧化劑可以是氯化鐵(FeCl₃)溶液、硝酸鐵(FeNO₃)溶液等溶液中的一種。酸性溶液可以是有機(jī)酸，也可以是無(wú)機(jī)酸，其中，無(wú)機(jī)酸可以是硝酸鐵(Fe(NO₃)₃)、過(guò)硫酸銨((NH₄)₂S₂O₈)、硝酸(HNO₃)等溶液中的一種。

示例的，當(dāng)強(qiáng)氧化劑為氯化鐵時(shí)，氯化鐵與銅反應(yīng)生成氯化亞鐵(FeCl₂)和氯化銅(CuCl₂)，反應(yīng)方程式為：Cu+2FeCl₃＝CuCl₂+2FeCl₂。

當(dāng)?shù)谝换?0為鎳、鉑、鉬、以及鈷中的一種時(shí)，刻蝕液是酸性溶液，通過(guò)化學(xué)腐蝕，將第一基底50去除掉。

其中，酸性刻蝕液可以是有機(jī)酸，也可以是無(wú)機(jī)酸，其中，無(wú)機(jī)酸可以是硝酸鐵、過(guò)硫酸銨、硝酸等溶液中的一種。

本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)使用強(qiáng)氧化劑或酸性刻蝕液，在去除第一基底50的基礎(chǔ)上，不會(huì)對(duì)石墨烯薄膜20、支撐層30、透明粘結(jié)層60、以及目標(biāo)基板40產(chǎn)生影響。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基板，如圖8所示，包括基底100，設(shè)置在基底100上的石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)200；石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)200包括石墨烯層201、透明粘結(jié)層60和支撐層30；其中，石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)200通過(guò)透明粘結(jié)層60與基底100粘結(jié)，支撐層30位于透明粘結(jié)層60和石墨烯層201之間。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基板，包括基底100，設(shè)置在基底100上的石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)200，石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)200包括石墨烯層201、透明粘結(jié)層60和支撐層30。通過(guò)先在石墨烯層201遠(yuǎn)離第一基底50的一側(cè)形成支撐層30，再將第一基底50形成有支撐層30的一側(cè)與基底100通過(guò)透明粘結(jié)層60粘結(jié)，最后去除第一基底50，從而形成基板。由于在形成基板的過(guò)程中，先粘結(jié)支撐層30與基底100，再去除第一基底50，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，可以改善轉(zhuǎn)移過(guò)程中石墨烯層201出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，還可以避免空隙影響支撐層30和基底100的附著性，并且通過(guò)透明粘結(jié)層60粘結(jié)支撐層30與基底100，可提高支撐層30與基底100的附著性，進(jìn)而提高石墨烯層201在基底100上的附著性。在上述基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)大尺寸石墨烯薄膜20的轉(zhuǎn)移。

優(yōu)選的，支撐層30的材料為4-乙烯基-苯環(huán)均聚物。

本發(fā)明實(shí)施例中，由于PVP具有很好的柔韌性，因此，將其用作支撐層30，可進(jìn)一步改善轉(zhuǎn)移過(guò)程中石墨烯薄膜20出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象。同時(shí)，由于PVP的π電子體系與石墨烯薄膜20的π電子體系可形成π-π堆垛效應(yīng)，即PVP與石墨烯薄膜20間的范德華力較大，使得PVP與石墨烯薄膜20具有良好的附著性，進(jìn)而在一定程度上提高石墨烯薄膜20在目標(biāo)基板40上的附著性。

優(yōu)選的，基底100為柔性基底或剛性基底。

其中，當(dāng)基底100為柔性基底時(shí)，其材料可以是PI、PET、PEN、以及PVC等中的一種。

當(dāng)基底100為剛性基底時(shí)，其可以是玻璃、PI與玻璃的組合、PET與玻璃的組合、以及硅和二氧化硅的組合等中的一種。其中，PI與玻璃的組合是在玻璃上平鋪一層PI，PET與玻璃的組合是在玻璃上平鋪一層PET，硅和二氧化硅的組合是在硅上平鋪一層二氧化硅。

本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)石墨烯層201用作透明導(dǎo)電層時(shí)，既可應(yīng)用于柔性顯示裝置，也可應(yīng)用于其他非柔性顯示裝置。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。