[发明专利]制备石墨烯薄膜的装置、方法以及石墨烯薄膜的结构

说明书

本发明的名称为制备石墨烯薄膜的装置、方法以及石墨烯薄膜的结构。制备石墨烯薄膜的装置包括槽体、供料单元以及传输装置。槽体具有容置空间，且容置空间包括溶液。供料单元则可提供石墨烯溶液，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，传输装置得以将工件至少部分没入溶液。当工件通过石墨烯薄膜与溶液的界面时，石墨烯薄膜得以附着于工件的表面。因此，依据本发明可以量产具有高方向性的石墨烯产物。

技术领域

本发明为一种制备装置以及方法，特别是关于一种石墨烯的制备装置以及方法。

背景技术

石墨烯(graphene)是一种单层原子厚的碳材料，每个碳原子之间以sp2混成与相邻的三个原子形成键结，并延伸成蜂窝状的二维结构。且石墨烯还以良好的载子迁移率(carrier mobility)著称，因其具有优异的电学性能、化学稳定性、可弯折、良好的导热及高穿透率等性质，故石墨烯目前已被广泛应用于半导体、触控面板或太阳能电池等领域中。

然而，若欲将石墨烯作为导热材使用时，其制备时须特别注意石墨烯产物的组装及堆栈的情况(亦即其异方向性)，以达到较佳的导热效果。

承前，为了达到具有高方向性的石墨烯产物，一般熟知的作法除了以真空抽滤的方式制作，亦可使用Langmuir-Blodgett法在水面上形成氧化石墨烯的自组装薄膜。例如，于氯仿与水的界面形成单层的石墨烯膜、正戊烷与水的界间以乙醇形成薄膜的方法或者在水与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、干燥时间过长、无法大面积制作，或是无法发展连续自动化制程的缺点。

故，如何提供一种石墨烯产物具有方向性、便于量产的石墨烯薄膜制备装置以及方法，已成为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种石墨烯产物具有高方 向性、便于量产的石墨烯薄膜制备装置以及方法。

达上述目的，本发明可提供一种制备石墨烯薄膜的装置，包括：槽体、供料单元以及传输装置。

槽体具有容置空间，且容置空间包括溶液。供料单元则可提供石墨烯溶液。

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，传输装置得以将工件至少部分没入溶液。当工件通过石墨烯薄膜与溶液的界面时，石墨烯薄膜得以附着于工件的表面。

在一实施例中，还包括干燥单元，设置于传输装置的一侧，并得以烘干着附于工件的表面的石墨烯溶液。

在一实施例中，传输装置为滚轮装置。

在一实施例中，石墨烯溶液包括有机溶液，且该有机溶液为正己烷、甲苯、氯仿、四氯氟喃、二甲基甲酰胺、乙醇、丙酮、二甲基亚砜、苯或其组合。

在一实施例中，溶液包括有机溶剂，且有机溶液为正己烷、甲苯、氯仿、四氯氟喃、二甲基甲酰胺、乙醇、丙酮、二甲基亚砜、苯或其组合。

在一实施例中，工件为基板、电子装置壳体或电极结构。

本发明还可提供一种制备石墨烯薄膜的方法，步骤包括首先，提供工件。接着，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。使工件通过石墨烯薄膜与溶液的界面。最后，再使石墨烯薄膜形成于工件。

在一实施例中，“使石墨烯薄膜形成于工件”步骤还包括烘干步骤。

在一实施例中还包括将具有石墨烯薄膜的工件再次通过石墨烯薄膜与溶液载体的界面。

在一实施例中，石墨烯溶液包括有机溶液，且该有机溶液为正己烷、甲苯、氯仿、四氯氟喃、二甲基甲酰胺、乙醇、丙酮、二甲基亚砜、苯或其组合。