[發明專利]一種基于多層石墨烯為犧牲層的聚酰亞胺薄膜剝離方法

有效

• 申請號: 201911190250.5
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110867533B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 屠國力;劉相富;馬金明;王榮文
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01L51/56
• 分類號: H01L51/56;C08J5/18;C08L79/08
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 彭翠;李智

1.一種基于多層石墨烯為犧牲層的聚酰亞胺薄膜剝離方法，其特征在于，在基板與聚酰亞胺薄膜之間設置多層石墨烯薄膜，得到基板/多層石墨烯薄膜/聚酰亞胺薄膜疊層，以石墨烯薄膜為犧牲層，通過外力破壞石墨烯薄膜層與層之間的范德華力，將聚酰亞胺薄膜從基板上剝離，以確保聚酰亞胺薄膜的完整性；

該剝離方法包括如下步驟：

(1)將分散于溶劑中的石墨烯分散液涂覆在基板上，干燥后得到位于基板上的多層石墨烯薄膜；

(2)在步驟(1)獲得的多層石墨烯薄膜表面涂覆聚酰胺酸濕膜，然后進行退火程序，將聚酰胺酸濕膜轉化為聚酰亞胺薄膜，如此在基底上依次獲得多層石墨烯薄膜和聚酰亞胺薄膜，得到基板/多層石墨烯薄膜/聚酰亞胺薄膜疊層；

(3)在步驟(2)獲得的聚酰亞胺薄膜表面完成器件的制備后，將基板/多層石墨烯薄膜/聚酰亞胺薄膜疊層浸泡在溶液中，利用液體的滲透擴散作用破壞所述石墨烯薄膜層與層之間的范德華力，使聚酰亞胺薄膜從基板上自由脫落從而實現剝離；

并且，步驟(1)所述分散于溶劑中的石墨烯分散液按照如下方法制備得到：將石墨烯與溶劑混合，超聲分散不超過2小時，攪拌一次，重復上述分散步驟多次，采用溶劑超聲分散的目的在于使石墨烯粉末充分分散，得到所述石墨烯分散液。

2.如權利要求1所述的剝離方法，其特征在于，在基板上沉積多層石墨烯薄膜，所述多層石墨烯薄膜的厚度為50-150nm。

3.如權利要求1所述的剝離方法，其特征在于，步驟(1)所述涂覆為旋涂法或流延法；步驟(2)所述涂覆為旋涂法或刮涂法。

4.如權利要求3所述的剝離 方法，其特征在于，步驟(1)所述涂覆為旋涂，所述旋涂轉速為1000-1500轉每分鐘，旋涂時間為10s-20s。

5.如權利要求3所述的剝離方法，其特征在于，步驟(2)所述涂覆為旋涂，所述旋涂轉速為800-1200轉每分鐘，旋涂時間為10-50s。

6.如權利要求4所述的剝離方法，其特征在于，步驟(2)所述退火程序具體為：先升至70-80℃，保溫30-120分鐘；然后開始程序升溫，所述程序升溫包括若干個升溫階段，每個升溫階段包括升溫子階段和恒溫子階段，任一個所述升溫階段的升溫子階段和恒溫子階段的總時間為20-40分鐘；直至最后升至260-350℃，在該溫度下脫水成環，完成熱亞胺化過程，從而獲得透明聚酰亞胺薄膜。

7.如權利要求1所述的剝離方法，其特征在于，將基板/多層石墨烯薄膜/聚酰亞胺薄膜疊層浸泡在溶液中，并進行超聲處理，利用超聲促進液體的滲透擴散，破壞所述石墨烯薄膜層與層之間的范德華力，將聚酰亞胺薄膜從基板上剝離。