[发明专利]石墨烯电极及其图案化制备方法，阵列基板

说明书

技术领域

本发明涉及电极制备技术领域，尤其涉及石墨烯电极的图案化制备方法，还涉及采用该制备方法制得的石墨烯电极，以及具有该石墨烯电极的阵列基板。

背景技术

石墨烯是由碳原子组成的单原子层材料，是目前世界上最薄的材料(单层膜厚为0.335nm)。石墨烯具有超高的电子迁移率(可达15000cm²/V s)、极好的机械性能、极高的刚性、较高的光线透过率(可达97.7％)以及超高的热导率(可达5000W/mK，大于铜的热导率的100倍)。另外，石墨烯还具有较高的比表面积和良好的柔性性能。由于石墨烯具有以上多重优点，因此，近年来其在工业领域得到了广泛的应用。尤其是在半导体行业和光电显示行业中，石墨烯的应用与发展极为迅速。

目前，制备图案化石墨烯电极的方法主要有以下两种。第一种方法：转移法。具体地，首先将石墨烯转移到所需基底上，然后利用微加工方法对石墨烯进行刻蚀，以形成所需图案。第二种方法：预先制备图案法。具体地，首先预先制备具有预设图案的金属材料，然后利用化学气相淀积法(即CVD法)在金属材料上形成石墨烯，最后将所形成的石墨烯转移到所需基底上。

上述制备石墨烯的方法的缺陷在于：过程复杂、图案化难度大、成本高，同时还降低了石墨烯的质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有石墨烯电极图案化制备过程复杂，难度大，生产成本高，限制了其在电子器件等领域的应用。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种石墨烯电极的图案化制备方法，涉及采用该制备方法制得的石墨烯电极，以及具有该石墨烯电极的阵列基板。

根据本发明的一个方面，提供了一种石墨烯电极的图案化制备方法，包括：

在基板上依次形成氧化石墨烯层和光刻胶层；

利用掩膜工具对所述光刻胶层进行曝光；

对曝光后的光刻胶层进行显影；

对裸露的氧化石墨烯层进行还原；

对剩余的曝光后的光刻胶进行剥离，以获得图案化的石墨烯电极。

优选的是，所获得的图案化的石墨烯电极所在层的上表面为与所述基板的上表面平行的平面。

优选的是，利用掩膜工具对所述光刻胶层进行曝光，包括：使紫外光透过具有透光区域和非透光区域的掩膜板照射所述光刻胶层，以对与所述透光区域相对应的光刻胶层进行曝光。

优选的是，所述光刻胶层采用负性光刻胶；对曝光后的光刻胶层进行显影，包括：利用显影液将与所述非透光区域相对应的光刻胶层溶解，以裸露出与所述非透光区域相对应的氧化石墨烯层。

优选的是，所述光刻胶层采用正性光刻胶；对曝光后的光刻胶层进行显影，包括：利用显影液将与所述透光区域相对应的光刻胶层溶解，以裸露出与所述透光区域相对应的氧化石墨烯层。

优选的是，利用溶液悬浮法、膨胀法或合成法形成所述氧化石墨烯层。

优选的是，所述光刻胶为正性光刻胶或负性光刻胶。

优选的是，利用狭缝涂布法、旋涂法或刮涂法形成所述光刻胶层。

优选的是，利用水合肼、维生素C、苯二醇、硼氢化钠或pH为11～13的碱性溶液对所述裸露的氧化石墨烯层进行还原。

根据本发明的另一个方面，提供了一种由上述石墨烯电极的图案化制备方法制备的石墨烯电极。

根据本发明的再一个方面，提供了一种阵列基板，包括：

基板；

形成于所述基板上的第一石墨烯电极层，其具有图案化的第一石墨烯电极；

形成于所述第一石墨烯电极层的第一绝缘层；

形成于所述第一绝缘层上的有源层；

形成于所述有源层上的第二石墨烯电极层，其具有图案化的第二石墨烯电极；

形成于所述第二石墨烯电极层上的第二绝缘层；以及

形成于所述第二绝缘层上的像素电极层；

其中，所述第一石墨烯电极和所述第二石墨烯电极均采用如权利要求1至8中任一项所述的石墨烯电极的图案化制备方法制备而成；并且，

所述第一石墨烯电极层的上表面和所述第二石墨烯电极层的上表面均为与所述基板的上表面平行的平面。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

1、本发明实施例提供的石墨烯电极图案化的制备方法主要基于氧化石墨烯材料较石墨烯材料易于图案化的特点，通过对氧化石墨烯进行还原的方式来制备石墨烯电极，制备过程简单、图案化难度小、成本低，同时有利于提高所制备的石墨烯电极的质量；