石墨烯电路图案成型方法及其产品的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种石墨烯图案成型方法及其产品，特别是涉及一种石墨烯电路图案成型方法及其产品。
【背景技术】
[0002]美国第US2011/0048625A1公开号发明专利案揭露一种可直接将一个石墨烯层从金属箔上转移到一个表面为平面的标的物上的方法。该方法在已生长在金属箔上的石墨烯层，用氧电浆进行表面改质，覆盖上热释放材料(如BCB、PMMA、Si02orSiN等)进行重压后撕除该热释放材料，此时将石墨烯层从金属箔转移至热释放材料上(第一次转移)，然后将具有该石墨烯层的热释放材料覆盖于该标的物表面上后进行重压，此时该石墨烯层夹置于该热释放材料及该标的物表面间，接着施以热或UV照射，使热释放材料从石墨烯层剥离(第二次转移)，即完成将该石墨烯层转移至该标的物的表面上。然而，该石墨烯层生长于该金属箔的方法，如美国第US8，337，949B2核准公告号发明专利案揭露一种制作石墨烯层的方法，是用溅镀的方式，将镍金属沉积在玻璃基板上，接着利用高温制程，将通入的含碳的分子裂解，于该镍层上形成一个石墨烯层。
[0003]以上所述将该石墨烯层转移至该标的物表面的方法，不仅需要经过两次转移步骤，在上述转移过程中该石墨烯层的结构会受到物理性破坏(撕拔力)而不完整，且只能将该石墨烯层转移至表面为一个平面的标的物上，除此之外，该石墨烯层的制作方法所需的设备机台极为昂贵，而增加制作成本。
【发明内容】
[0004]本发明的第一目的在于提供一种以较简易设备机台进行石墨烯层的制作且简化石墨烯层转移次数的石墨烯电路图案成型方法。
[0005]本发明的第二目的在于提供一个经由该石墨烯电路图案成型方法所制造的产品。
[0006]本发明石墨烯电路图案成型方法包含以下步骤:一个形成步骤及一个转移步骤。
[0007]该形成步骤:于一个薄膜的表面上形成一个图案化石墨烯层。
[0008]该转移步骤:通过将该薄膜覆盖于一个标的物上，使该图案化石墨烯层附着于该标的物上。
[0009]较佳地，该转移步骤包括:将该具有该图案化石墨烯层的薄膜与该标的物做一体射出成型，使得该图案化石墨烯层以该薄膜为附着媒介而附着于该标的物上。
[0010]较佳地，该转移步骤包括:将该标的物的表面进行改质而呈疏水性；将具有该图案化石墨烯层的薄膜覆盖于该标的物的表面，使得该图案化石墨烯层附着于该标的物的表面上；及将该薄膜移除，留下该图案化石墨烯层于该标的物的表面。
[0011]较佳地，该形成步骤包括:将数个石墨烯分散于一分散液中得到一石墨烯溶液；于该薄膜的表面形成一个黏着层；将该黏着层进行部分区域黏性去除以形成一个图案化黏着区及一个该图案化黏着区外的非黏着区；及将该薄膜浸入该石墨烯溶液让所述石墨烯结合于该图案化黏着区以形成该图案化石墨烯层。
[0012]较佳地，该形成步骤包括:将数个石墨烯分散于一分散液中得到一石墨烯溶液；将该薄膜进行表面改质形成一个呈疏水性的附着区；及将该石墨烯溶液分布于该薄膜的附着区形成该图案化石墨烯层。
[0013]较佳地，是借由一个热压面形状对应于该标的物表面形状的热压治具，以热压的方式将具有该图案化石墨烯层的薄膜服帖地覆盖于该标的物的表面，进而使得该图案化石墨稀层附着于该标的物的表面上。
[0014]较佳地，该石墨烯电路图案成型方法包含以下步骤:一个形成步骤:于一个薄膜的表面上形成一个石墨烯层；及一个转移步骤:将具有该石墨烯层的薄膜覆盖于一个标的物上，使得该石墨烯层附着于该标的物的表面；对于具有该石墨烯层的薄膜进行图案化定义，以将该石墨烯层图案化；及移除该薄膜，留下已图案化的石墨烯层于该标的物的表面。
[0015]较佳地，该形成步骤包括:将数个石墨烯分散于一分散液中得到一石墨烯溶液；于该薄膜的表面形成一个黏着层；及将该薄膜浸入该石墨烯溶液让所述石墨烯黏着于该薄膜的黏着层以形成该石墨烯层。
[0016]较佳地，是借由一个热压面形状对应于该标的物表面形状的热压治具，以热压的方式将具有该石墨烯层的薄膜服帖地覆盖于该标的物的表面，进而使得该石墨烯层附着于该标的物的表面上。
[0017]较佳地，所述石墨烯的制备方法包括:设置一个第一电极及一个第二电极于一电解液中，该第一电极为一个石墨材料；该第一电极及该第二电极于一施加电压下进行电解反应，将该石墨材料裂解成数个分散于该电解液的石墨烯；及分离出该电解液中的石墨烯。
[0018]此外，本发明揭示一种经由上述石墨烯电路图案成型方法所制成的产品，该产品包含该标的物，及设置于该标的物的表面的图案化石墨烯层。
[0019]本发明的有益效果在于:借由将数个石墨烯于一个薄膜上形成一个石墨烯层或一个图案化石墨烯层，接着将该薄膜覆盖于一个标的物上，使得该石墨烯层或该图案化石墨烯层转移至该标的物上，以上所述方式不仅可以较简易的机台设备形成该石墨烯层或该图案化石墨烯层于该薄膜上，且只需经过一次的转移步骤即可将该石墨烯层或该图案化石墨烯层转移至该标的物的表面上，而将该石墨烯层或该图案化石墨烯层的结构受到外力的破坏可能性降低，并适用于表面非平面的标的物。
【附图说明】
[0020]图1是本发明石墨烯电路图案成型方法的一个实施例的示意图，说明于一个石墨烯制备步骤分离石墨烯的方法的实施态样；
[0021]图2是一示意图，说明本发明石墨烯电路图案成型方法的一个第一实施例的一个形成步骤的其中一个步骤的实施态样；
[0022]图3是一示意图，说明经由该形成步骤而在一个薄膜上形成一个图案化石墨烯层；
[0023]图4是一示意图，说明经由一个转移步骤将具有该图案化石墨烯层的薄膜附着于一个标的物上；
[0024]图5是一由图4中直线V-V所取得的剖视图，说明具有该图案化石墨烯层的薄膜附着于该标的物上；
[0025]图6是一示意图，说明经由本发明石墨烯电路图案成型方法的一个第二实施例的一个形成步骤的其中一个步骤，而于一个薄膜的表面上形成一个黏着层；
[0026]图7是一示意图，说明经由该第二实施例的该形成步骤的其中一个步骤，而将该黏着层黏性去除以形成一个图案化黏着区及一个非黏着区；
[0027]图8是一示意图，说明经由该第二实施例的该形成步骤，而将数个石墨烯黏着于该图案化黏着区以形成一个图案化石墨烯层；
[0028]图9是一示意图，说明经由该第二实施例的一个转移步骤后所得到具有该图案化石墨烯层的薄膜覆盖于一个标的物的表面；
[0029]图10是一示意图，说明经由本发明石墨烯电路图案成型方法的一第三实施例的一个形成步骤后所得到一个具有一个石墨烯层的薄膜；
[0030]图11是一示意图，说明经由该第三实施例的一个转移步骤的其中一个步骤后所得到具有该石墨烯层的薄膜覆盖于一个标的物的表面；
[0031]图12是一示意图，说明该第三实施例的转移步骤的其中一个步骤；
[0032]图13是一剖视图，说明该图案化石墨烯层附着于该标的物的表面。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
[0034]在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表不。
[0035]本发明石墨烯电路图案成型方法的一第一实施例，包含以下步骤:
[0036]一个石墨烯制备步骤:参阅图1，设置一个第一电极11及一个第二电极12于一电解液10中，该第一电极11为一种石墨材料，该第二电极12则可为一种石墨材料或为一种金属。石墨材料除了包含石墨(graphite)外，还可以是闻结晶性石墨(highlyorientedpyrolytic graphite, H0PG)、浙青石墨(PAN-basedgraphite, pitch-basedgraphite)或石碳等,而金属为一种不易被化学蚀刻的贵重金属，如钼(Pt)、银(Ag)、金(Au)、铱(Ir)、锇(Os)、钯(Pd)、铑(Rh)或钌(Ru)等。在本实施例中，金属则以钼电极为例，而该电解液10主要成分为具有电解质的溶液，电解质可包含溴化氢(HBr)、盐酸(HCl)或硫酸(H2S04)等，而该电解液10亦可包含氧化剂如重铬酸钾(K2Cr207)、高锰酸(HMn02)或高锰酸钾(KMn04)，该电解液10的酸碱值的范围介于I?10间。另外，亦可于该电解液10中加入其他添加物(例如氢氧化钾)，以求电解时获得品质佳的石墨烯111 ;该第一电极11及该第二电极12于一施加电压下进行电解反应，将该石墨材料裂解成数个分散于该电解液10的石墨烯111 ;分离出该电解液10中的石墨烯111 ;在本实施例中，是利用高速离心方式将所述石墨烯111从该电解液10分离出来。
[0037]—个形成步骤:参阅图2，将经由前述的石墨烯分离的方法所得的所述石墨烯111分散于一分散液4中得到一石墨烯溶液，该分散液4可为异丙醇(Isopropylalcohol, IPA) > N-甲基批咯酮(N-methyl pyrrolidinone, NPM)、二甲基甲酸胺(Dimethylformamide, DMF)、或四氢呋喃(Tetrahydrofuran, THF)等；参阅图 3,将一个用于转印图案的薄膜2进行表面改质形成一个呈疏水性的附着区20 ;及该