[發明專利]制備石墨烯薄膜的裝置、方法以及石墨烯薄膜的結構

有效

• 申請號: 201410043530.4
• 申請日: 2014-01-29
• 公開（公告）號: CN104803374B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 李連忠;吳豐宇;陳姿吟;周曈
• 申請（專利權）人: 奈創科技股份有限公司
• 主分類號: C01B32/194
• 分類號: C01B32/194
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

本發明的名稱為制備石墨烯薄膜的裝置、方法以及石墨烯薄膜的結構。制備石墨烯薄膜的裝置包括槽體、供料單元以及傳輸裝置。槽體具有容置空間，且容置空間包括溶液。供料單元則可提供石墨烯溶液，石墨烯溶液形成于溶液的表面，且石墨溶液得以于溶液表面形成石墨烯薄膜，傳輸裝置得以將工件至少部分沒入溶液。當工件通過石墨烯薄膜與溶液的界面時，石墨烯薄膜得以附著于工件的表面。因此，依據本發明可以量產具有高方向性的石墨烯產物。

技術領域

本發明為一種制備裝置以及方法，特別是關于一種石墨烯的制備裝置以及方法。

背景技術

石墨烯(graphene)是一種單層原子厚的碳材料，每個碳原子之間以sp2混成與相鄰的三個原子形成鍵結，并延伸成蜂窩狀的二維結構。且石墨烯還以良好的載子遷移率(carrier mobility)著稱，因其具有優異的電學性能、化學穩定性、可彎折、良好的導熱及高穿透率等性質，故石墨烯目前已被廣泛應用于半導體、觸控面板或太陽能電池等領域中。

然而，若欲將石墨烯作為導熱材使用時，其制備時須特別注意石墨烯產物的組裝及堆棧的情況(亦即其異方向性)，以達到較佳的導熱效果。

承前，為了達到具有高方向性的石墨烯產物，一般熟知的作法除了以真空抽濾的方式制作，亦可使用Langmuir-Blodgett法在水面上形成氧化石墨烯的自組裝薄膜。例如，于氯仿與水的界面形成單層的石墨烯膜、正戊烷與水的界間以乙醇形成薄膜的方法或者在水與庚烷的不互溶的界面形成石墨烯薄膜等等。但以上的作法皆有形成薄膜的速度限制、干燥時間過長、無法大面積制作，或是無法發展連續自動化制程的缺點。

故，如何提供一種石墨烯產物具有方向性、便于量產的石墨烯薄膜制備裝置以及方法，已成為重要課題之一。

發明內容

有鑒于上述課題，本發明的目的為提供一種石墨烯產物具有高方 向性、便于量產的石墨烯薄膜制備裝置以及方法。

達上述目的，本發明可提供一種制備石墨烯薄膜的裝置，包括：槽體、供料單元以及傳輸裝置。

槽體具有容置空間，且容置空間包括溶液。供料單元則可提供石墨烯溶液。

石墨烯溶液形成于溶液的表面，且石墨溶液得以于溶液表面形成石墨烯薄膜，傳輸裝置得以將工件至少部分沒入溶液。當工件通過石墨烯薄膜與溶液的界面時，石墨烯薄膜得以附著于工件的表面。

在一實施例中，還包括干燥單元，設置于傳輸裝置的一側，并得以烘干著附于工件的表面的石墨烯溶液。

在一實施例中，傳輸裝置為滾輪裝置。

在一實施例中，石墨烯溶液包括有機溶液，且該有機溶液為正己烷、甲苯、氯仿、四氯氟喃、二甲基甲酰胺、乙醇、丙酮、二甲基亞砜、苯或其組合。

在一實施例中，溶液包括有機溶劑，且有機溶液為正己烷、甲苯、氯仿、四氯氟喃、二甲基甲酰胺、乙醇、丙酮、二甲基亞砜、苯或其組合。

在一實施例中，工件為基板、電子裝置殼體或電極結構。

本發明還可提供一種制備石墨烯薄膜的方法，步驟包括首先，提供工件。接著，再提供石墨烯溶液，并使石墨烯溶液于溶液的表面形成石墨烯薄膜。使工件通過石墨烯薄膜與溶液的界面。最后，再使石墨烯薄膜形成于工件。

在一實施例中，“使石墨烯薄膜形成于工件”步驟還包括烘干步驟。

在一實施例中還包括將具有石墨烯薄膜的工件再次通過石墨烯薄膜與溶液載體的界面。

在一實施例中，石墨烯溶液包括有機溶液，且該有機溶液為正己烷、甲苯、氯仿、四氯氟喃、二甲基甲酰胺、乙醇、丙酮、二甲基亞砜、苯或其組合。