[發明專利]將單層石墨烯轉移至柔性玻璃基板上

在審

• 申請號: 201580073072.1
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN107428600A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 本尼迪克特·約克·約翰遜;劉鑫源;普蘭蒂克·瑪祖德;卡莫爾·克什爾·索尼;米里亞姆·馬切納·馬丁-法蘭西斯;瓦萊里奧·普蘭尼日;陳桐萊
• 申請（專利權）人: 康寧公司;光子科學研究所;加泰羅尼亞高級研究院
• 主分類號: C03C17/22
• 分類號: C03C17/22;C03C15/00;C01B32/194
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國,吳啟超

1.一種用于形成石墨烯涂覆的玻璃的工藝，所述工藝：

a.形成干凈超薄柔性玻璃基板，所述干凈超薄柔性玻璃基板包括：

i.將O₂等離子體處理施加于超薄柔性玻璃基板；

ii.將有機堿與過氧化物溶液施加于所述超薄柔性玻璃基板；及

iii將酸與過氧化物溶液施加于所述超薄柔性玻璃基板；

其中所述超薄柔性玻璃基板具有約10μm至約300μm的厚度；

b.使成型基板上的通過化學氣相沉積生長的石墨烯與熱釋放帶接觸，以便形成堆疊；

c.將約100psi至約1000psi的按壓力施加至所述堆疊達足以使所述熱釋放帶粘附到所述石墨烯的時間，接著將所述按壓力移除；

d.在蝕刻劑溶液中，將所述成型基板蝕刻掉；

e.使所述干凈超薄柔性玻璃基板與所述石墨烯接觸，以便形成夾層，所述夾層包括所述熱釋放帶、石墨烯和超薄柔性玻璃基板，并且將所述夾層放入壓機中；

f.將約75psi至約300psi的按壓力施加至所述夾層達足以使所述石墨烯粘附到所述超薄柔性玻璃基板的時間，接著將所述按壓力移除；以及

g.將所述夾層加熱至比所述熱釋放帶的釋放溫度高約1℃至約10℃的溫度達足以移除所述熱釋放帶而不破壞所述石墨烯或所述超薄柔性玻璃基板或足以將所述石墨烯從所述超薄柔性玻璃基板移除的時間。

2.如權利要求1所述的工藝，其中所述工藝在所述步驟c.與所述步驟d.之間還包括以下步驟：使所述堆疊與酸接觸達足以移除在所述成型基板上而不在所述堆疊內的任何石墨烯的時間。

3.如權利要求1或權利要求2所述的工藝，其中所述酸包括硝酸、硫酸或鹽酸，或者以上項的組合。

4.如權利要求1至3中任一項所述的工藝，其中所述工藝還包括另一清潔步驟，所述另一清潔步驟包括利用一或多種有機溶劑洗滌所述石墨烯和所述超薄柔性玻璃基板，以便移除任何殘留的熱釋放帶殘余物。

5.如權利要求1至4中任一項所述的工藝，其中所述溶劑包括甲醇、乙醇、甲苯、苯、丙酮或以上項的組合。

6.如權利要求1至5中任一項所述的工藝，其中所述蝕刻劑包括氯化鐵、過硫酸銨、硝酸鐵、氯化銅、硫酸銅、鹽酸、氫溴酸、硝酸、硫酸、氫氧化鈉、過氧化氫、氧化鉻、磷酸或以上項的組合。

7.如權利要求1至6中任一項所述的工藝，其中作用于所述堆疊上的所述按壓力為約150psi至約800psi。

8.如權利要求1至7中任一項所述的工藝，其中作用于所述夾層上的所述按壓力為約100psi至約200psi。

9.如權利要求1至8中任一項所述的工藝，其中所述夾層被加熱至比所述釋放溫度高約1℃至約5℃的溫度。

10.如權利要求1至9中任一項所述的工藝，其中在所述步驟a.中，所述有機堿選自由KOH、NH₄OH、NaOH、Ca(OH)₂和以上項的組合組成的組；所述酸選自由鹽酸、氫溴酸、硝酸、硫酸、磷酸和以上項的組合組成的組；并且所述過氧化物是選自由過氧化氫組成的組。

11.如權利要求1至10中任一項所述的工藝，其中所述超薄柔性玻璃基板在卷筒上。

12.如權利要求1至11中任一項所述的工藝，其中所述超薄柔性玻璃基板支撐在第二基板上，所述第二基板是較厚基板。

13.一種形成石墨烯涂覆的玻璃的工藝，所述工藝包括：

a.形成干凈超薄柔性玻璃基板，包括：

i.將O₂等離子體處理施加于超薄柔性玻璃基板；

ii.將有機堿與過氧化物溶液施加于所述超薄柔性玻璃基板；以及

iii.將酸與過氧化物溶液施加于所述超薄柔性玻璃基板；

其中所述超薄柔性玻璃基板具有約10μm至約300μm的厚度；

b.在某個溫度下利用聚合物涂布通過化學氣相沉積生長的石墨烯達足以允許所述聚合物聚合的時間；

c.在蝕刻劑溶液中，將所述成型基板蝕刻掉；

d.使所述干凈超薄柔性玻璃基板與所述石墨烯接觸，以便形成堆疊，所述堆疊包括所述聚合物、所述石墨烯和所述超薄柔性玻璃基板；以及

e.使所述聚合物與有機溶劑接觸，以便溶解所述聚合物。