專利名稱：碳納米管導(dǎo)電膜以及用于制造其的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
示例性實施方式涉及碳納米管導(dǎo)電膜以及其制造方法，其可應(yīng)用于不同的領(lǐng)域， 包括顯示裝置、防止電流中斷的產(chǎn)品(current off preventing products)、觸摸面板(接觸面板)、以及透明加熱器。
背景技術(shù)：
通常，透明導(dǎo)電膜具有高傳導(dǎo)性(例如，1Χ103Ω/平方或更低的表面電阻)以及在可見區(qū)中的高透射率(80%或更大)。因此，透明導(dǎo)電膜已經(jīng)被用作汽車或建筑物的窗玻璃的抗靜電膜，透明電子波屏蔽如電磁屏蔽膜，太陽能控制層，透明加熱器如冷凍陳列柜等，以及發(fā)光元件的電極和在PDP (等離子體顯示板)上的光探測器封裝，LCD (液晶顯示器)，LED (發(fā)光二極管)，OLED (有機發(fā)光二極管)，觸摸面板，或太陽能電池。最近，正進行關(guān)于將碳納米管應(yīng)用于待涂覆在基層上的電極的研究。碳納米管具有僅0. 04%的理論滲透濃度，因此，碳納米管被評價為理想材料，其能夠體現(xiàn)傳導(dǎo)性同時保留光學(xué)性能，并且當碳納米管的薄膜以納米單位涂覆在具體基層上時，光在可見區(qū)中傳輸使得碳納米管呈現(xiàn)透明性、保留作為碳納米管的獨特特點的電性能， 并且可以用作透明電極。通過在基層上涂覆碳納米管分散溶液來體現(xiàn)其電極是碳納米管的導(dǎo)電膜，以及其被積極利用的涂覆方法是過濾和散布分散溶液的方法、噴涂法、以及利用混合粘合劑的涂覆方法。正在更加積極利用噴涂法，因為該方法具有以下優(yōu)點適用于較大面積并且無需將碳納米管(CNT)與粘合劑混合。然而，噴涂法具有在制造過程中會被擦傷以及弱的環(huán)境耐久性的缺點，這是因為碳納米管暴露于外部。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明的技術(shù)目的本發(fā)明構(gòu)思的目的是提供一種碳納米管導(dǎo)電膜，所述碳納米管導(dǎo)電膜具有極好的表面硬度、在高溫和高濕度下的穩(wěn)定性、耐化學(xué)性、耐久性、以及高傳導(dǎo)性。解決問題的手段根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個示例性實施方式，提供了一種碳納米管導(dǎo)電膜，所述碳納米管導(dǎo)電膜包括基層、碳納米管電極層、以及保護層，其中碳納米管電極層形成在基層上， 而保護層形成在碳納米管電極層上并包含陶瓷粘合劑，對于所述陶瓷粘合劑，極性反應(yīng)基結(jié)合于在一個側(cè)鏈中具有疏水性反應(yīng)基的骨架的其他側(cè)鏈中。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個示例性實施方式，提供了一種碳納米管導(dǎo)電膜，所述碳納米管導(dǎo)電膜包括基層、碳納米管電極層、以及保護層，其中保護層形成在碳納米管電極層上并包含陶瓷粘合劑。此時，期望設(shè)置保護層使得其極性反應(yīng)基與碳納米管電極層的表面接觸并且其疏
4水性反應(yīng)基指向外表面。期望陶瓷粘合劑具有氧原子并借助于氫鍵與極性溶劑結(jié)合。此時，構(gòu)成保護層的陶瓷粘合劑具有[-Si(RlR2)-0-]n的骨架結(jié)構(gòu)，其中兩個烷基基團對硅(Si)取代，并期望具有[-0-SiRlR2-0_]的結(jié)構(gòu)，其中烷基取代部分[_Si(RlR2)-0-]、以及結(jié)合有Si和兩個氧原子的部分指向在結(jié)構(gòu)上彼此相反的方向。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個示例性實施方式，提供了一種制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法，所述方法包括制備基層，通過在基層上涂覆碳納米管來形成碳納米管電極層、以及涂覆包含陶瓷粘合劑和極性溶劑的涂布溶液，其中所述陶瓷粘合劑在側(cè)鏈中具有疏水性反應(yīng)基。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的又一個實施方式，提供了一種制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法，所述方法包括制備基層，通過在基層上涂覆碳納米管來形成碳納米管電極層，以及通過在碳納米管電極層上涂覆在側(cè)鏈中具有烷基基團的陶瓷來形成保護層。涂覆涂布溶液包括制備借助于氫鍵結(jié)合于陶瓷粘合劑的氧原子的溶劑，通過將包含具有氧原子的硅粘合劑的陶瓷粘合劑與溶劑混合來制備涂布溶液，以及在碳納米管電極層上涂覆涂布溶液。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思還有的另一個實施方式，提供了一種制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法，所述方法包括制備基層，通過在基層上涂覆碳納米管來形成碳納米管電極層，以及通過在碳納米管電極層上涂覆碳納米管和陶瓷的混合溶液來形成保護層。本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思，通過在碳納米管層上涂覆陶瓷粘合劑可以實現(xiàn)具有高傳導(dǎo)性、 在高溫高濕度下的耐久性、以及化學(xué)穩(wěn)定性的碳納米管導(dǎo)電層。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個示例性實施方式的碳納米管導(dǎo)電膜的截面的截面圖；圖2是示出了圖1中部分A的放大圖的截面圖；圖3是示出了圖2的變型的一個實例的截面圖；圖4是示出了圖2的變型的另一個實例的截面圖；圖5是示出了保護層的基本分子排列的結(jié)構(gòu)的圖；圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思一個示例性實施方式的制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法的方框圖；圖7是示出了圖6的變型的一個實例的方框圖；以及圖8是示出了圖6的變型的另一個實例的方框圖。
具體實施例方式圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個示例性實施方式的碳納米管導(dǎo)電膜的截面圖，以及圖2是圖1中部分A的放大圖的截面圖。如圖1和圖2所示，碳納米管導(dǎo)電膜1包括基層10、碳納米管電極層20、以及保護層30。
碳納米管電極層20形成在基層10上。基層10可以是透明材料，因此，可以由玻璃、透明聚合物如PET等、熔合玻璃(frit glass)等制成。此時，期望基層10由高透明無機基質(zhì)或透明聚合物基質(zhì)制成，從而具有柔性(flexibility)。碳納米管電極層20包括碳納米管。碳納米管(CNT)具有以六角形彼此結(jié)合的碳原子的管形式，以及管的直徑極小如納米級，從而具有獨特的電化學(xué)特性。當上述碳納米管形成在塑料或玻璃基板上以形成薄導(dǎo)電層時，則可以實現(xiàn)在可見區(qū)中的高透射和高傳導(dǎo)性，從而能夠用作透明電極。保護層30形成在碳納米管電極層上并包含陶瓷粘合劑31。保護層30被構(gòu)造成保護碳納米管電極層20免受外部的影響，同時不降低整體膜的透明性和導(dǎo)電性。保護層30可以由陶瓷粘合劑31構(gòu)成。通常，陶瓷粘合劑31可以形成為涂覆層， 其具有高透光性，具有極好的粘附力，從而易于增強微裂紋、耐熱性、耐火性，并且當用于涂層時是有利的。根據(jù)用途，陶瓷粘合劑31可以是SnA的導(dǎo)電材料、高防水劑的、用作電子濾波器的Mgo、用作粘結(jié)劑的sio2、以遮光劑的aio、以及硅酮。作為陶瓷粘合劑31的實例的上述中的硅酮粘合劑呈現(xiàn)各種物質(zhì)性能，其取決于取代硅(Si)元素的官能團。通過各種化學(xué)反應(yīng)，可以將該官能團轉(zhuǎn)變成其它官能團，并且可以用有機基團如甲基基團、苯基基團、三氟丙基基團、和烷基基團取代Si元素，因而，硅酮粘合劑在商業(yè)上廣泛使用。陶瓷粘合劑31具有結(jié)合于無機骨架的有機基團。例如，大多數(shù)的硅酮分子具有以聚硅氧烷[-Si(RR’)-0-]n形式的骨架結(jié)構(gòu)。硅酮化合物具有強疏水性以及低表面張力，因而，可以用作防水劑材料而無需單獨的重整過程。期望根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個示例性實施方式的陶瓷粘合劑31具有 [-Si(RlR2)-0-]n骨架結(jié)構(gòu)，其中兩個烷基基團對Si取代。此時，設(shè)置烷基基團以便面朝外，當涂覆在碳納米管電極層上時其與呈現(xiàn)疏水特性的碳納米管電極層的表面相反，使得可以增加耐熱性和耐濕性。為此，因為兩個烷基取代的部分[-Si(RlR2)-0_]和結(jié)合有Si和氧原子的部分 [-0-S1R1R2-0-]在結(jié)構(gòu)上指向彼此相反的方向，所以期望加以設(shè)置使得在涂覆以后僅疏水性烷基基團有效地向外指向。此時，Rl和R2烷基基團具有對稱地由Si骨架支化的相同結(jié)構(gòu)(R1 = R2)。因此，用于涂覆的溶劑可以是醇、胺、蒸餾水、和一般的有機溶劑，而硅酮粘合劑可以在它的末端具有用于具有水溶性的聚環(huán)氧乙烷基團，使得它可以在溶劑中被分散 (collide)0期望溶劑具有120°C或更低的沸點，使得在保護層被涂覆在碳納米管電極層上以后可以容易地除去溶劑。由硅酮化合物構(gòu)成的保護層具有極好的氧化穩(wěn)定性、高耐候性、低表面張力、耐污染性、以及極好的透氣度。構(gòu)成保護層30的有機基團容易與碳納米管混合并保持穩(wěn)定。因此，保護層30與在其表面上的碳納米管電極層具有接觸穩(wěn)定性。此時，期望保護層30具有幾個到幾百納米單位的厚度，使得可以保持碳納米管電極層的傳導(dǎo)性。通常，粘合劑不能具有高傳導(dǎo)性。硅酮粘合劑也不具有IkQ/平方或更低的表面電阻，其等于透明電極的需要值。為了解決這個問題，將具有納米單位的薄陶瓷涂覆層形成在碳納米管上使得下面的碳納米管電極層的電極特性不能盡可能多地被惡化。優(yōu)選地，保護層的厚度與碳納米管電極層的厚度的比率可以調(diào)節(jié)為2或更低。另外，當適當選擇與陶瓷粘合劑結(jié)合的官能團時，可以保留碳納米管導(dǎo)電層的柔性。例如，通過在側(cè)鏈中選擇至少一種烷基基團，陶瓷粘合劑可以保留在柔性涂覆表面上的可涂覆性。此時，期望在側(cè)鏈中的烷基基團的碳數(shù)為5至15。以及，期望陶瓷粘合劑的濃度為固體含量20wt%或更低。同時，如圖3所示，保護層30可以由陶瓷粘合劑31和碳納米管33的混合物構(gòu)成， 使得可以保留碳納米管電極層20的傳導(dǎo)性。即，將其中以預(yù)定比率混合陶瓷粘合劑31和碳納米管33的涂布溶液涂覆在碳納米管電極層上，使得不能增加由涂覆保護層引起的表面電阻并且可以保留碳納米管的電極特性。參照圖4，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式，陶瓷粘合劑31可以在側(cè)鏈中具有疏水性反應(yīng)基，并且同時，保護層可以包含極性溶劑33。當連同極性溶劑一起將硅酮粘合劑涂覆在碳納米管電極層上時，硅酮粘合劑可以保留一般粘合劑性能、在薄層涂覆以后的疏水特性、和粘附穩(wěn)定性，并且可以保留碳納米管電極層的傳導(dǎo)性。圖5是示出了本發(fā)明的保護層的結(jié)構(gòu)實例的圖。參照圖5，硅酮粘合劑具有 [-Si (R1R2)-0-]n的骨架結(jié)構(gòu)，其中兩個烷基基團對Si取代并且它的溶劑可以是親水 (water affiliation)溶劑。此時，當涂覆在碳納米管電極層的表面上時，設(shè)置烷基基團以便不向外指向呈現(xiàn)疏水特性的碳納米管電極層的表面，使得可以增加電極在高溫和高濕度下的耐久性。為此，因為兩個烷基取代的部分[-Si (RlR2)-0-]和結(jié)合有Si以及兩個氧原子的部分[-0-SiRlR2-0_]在結(jié)構(gòu)上指向彼此相反的方向，所以期望加以設(shè)置使得在涂覆以后僅疏水性烷基基團有效地向外指向。此時，Rl和R2烷基基團具有對稱地由Si骨架支化的相同結(jié)構(gòu)(R1 = R2)。除了上述以外，需要使用能夠利用硅酮的結(jié)構(gòu)特性的特定溶劑使得將疏水性反應(yīng)基(烷基基團)施加于電極的頂面以及使硅酮化合物的側(cè)鏈與碳納米管層結(jié)合，其引起相對于電極的粘附穩(wěn)定性最大化。為此，能夠氫鍵合于存在于硅酮化合物的骨架中的氧原子的極性溶劑32可以用作溶劑來形成保護層。通常，因為烷基基團具有非極性，所以它們指向在極性溶劑中的溶劑分子的相反方向，并且通過與硅酮的氧原子的氫鍵，極性溶劑誘導(dǎo)粘合劑的側(cè)鏈向下指引， 即，指向碳納米管電極層。尤其是，當溶劑的多層形成在納米單位的碳納米管電極層上時， 烷基基團被設(shè)置成與其上施加溶劑的表面相反的方向，因此，烷基基團可以被設(shè)置在保護層的外表面。因此，用于涂覆的溶劑可以是能夠氫鍵合的極性溶劑如醇、胺、蒸餾水等，而硅酮粘合劑在它的末端具有用于具有水溶性的聚環(huán)氧乙烷基團，使得粘合劑可以在溶劑中被分散。期望極性溶劑具有120°C或更低的沸點，使得在保護層被涂覆在碳納米管電極層上以后可以容易地除去溶劑。
由陶瓷化合物構(gòu)成的保護層具有極好的氧化穩(wěn)定性、高耐候性、低表面張力、耐污染性、以及極好的透氣度。陶瓷的有機基團容易與碳納米管混合并且保持穩(wěn)定。因此，保護層與在其表面上的碳納米管電極層具有接觸穩(wěn)定性。另外，當適當選擇與陶瓷粘合劑結(jié)合的官能團時，可以保留碳納米管導(dǎo)電層的柔性。例如，通過在側(cè)鏈中選擇至少一種烷基基團，陶瓷粘合劑可以保留在柔性涂覆表面上的可涂覆性。此時，期望在側(cè)鏈中的烷基基團的碳數(shù)為5至15。以及，期望陶瓷粘合劑的濃度為固體含量20wt%或更低。保護層30可以進一步包括碳納米管33，使得可以保留碳納米管電極層20的傳導(dǎo)性。即，將其中以預(yù)定比率混合陶瓷粘合劑31、碳納米管33、和極性溶劑32的涂布溶液涂覆于碳納米管電極層上，使得不能增加由涂覆保護層引起的表面電阻并且可以保留碳納米管的電極特性。借助于碳納米管導(dǎo)電膜的保護層的部分切割的SEM圖像，可以表明，保護層30在保護碳納米管電極層20。圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施方式的制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法的方框圖。如圖6所示，制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法包括首先制備基層的步驟S10。如已經(jīng)描述的，基層可以是玻璃或柔性聚合物。下一步驟是通過在基層上涂覆碳納米管來形成碳納米管電極層S20。此時，碳納米管可以是單壁納米管或多壁納米管。涂覆碳納米管的方法可以是噴涂法、過濾和散布分散溶液的方法、以及利用粘合劑的涂覆方法。其后，該方法包括通過在碳納米管電極層上涂覆在側(cè)鏈中具有烷基基團的陶瓷粘合劑來形成保護層的步驟S30。步驟S30包括首先稀釋陶瓷粘合劑。此時，稀釋溶液使用水和醇系親和性溶劑并稀釋陶瓷粘合劑使得與用于保護層的涂布溶液的重量相比粘合劑的量為10wt%或更低。將稀釋的涂布溶液涂覆在碳納米管電極層上。此時，調(diào)節(jié)涂層的厚度使得可以保留碳納米管電極層表面的穩(wěn)定性和傳導(dǎo)性，優(yōu)選地，期望在這樣的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)， 使得與初始表面電阻相比表面電阻變化50 %或更低。涂覆用于保護層的稀釋的涂布溶液的方法可以是一般的涂覆方法如噴涂、凹版印刷、旋涂、輥涂等。在這種情況下，如圖7所示，在形成保護層的步驟中，陶瓷粘合劑可以包括極性溶劑(S31)。此時，陶瓷粘合劑可以是具有硅酮骨架的粘合劑。硅酮粘合劑在側(cè)鏈中具有用于疏水的兩個相同的烷基基團，并且在烷基基團中的碳數(shù)優(yōu)選為5至15。硅酮粘合劑在其未端具有用于具有水溶性的聚環(huán)氧乙烷基團，使得它可以在溶劑中被分散。溶劑可以是能夠氫鍵合于硅粘合劑的極性溶劑，例如，醇、胺、以及蒸餾水，并且它們可以單獨使用或與混合溶劑一起使用。期望溶劑具有120°C或更低的沸點，使得在保護層被涂覆在碳納米管電極層上以后可以容易地除去溶劑。調(diào)節(jié)涂層的厚度使得可以保留碳納米管電極層表面的穩(wěn)定性和傳導(dǎo)性，優(yōu)選地， 期望在這樣的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，使得與初始表面電阻相比表面電阻變化50%或更低。涂覆用于
8保護層的稀釋涂布溶液的方法可以是一般的涂覆方法如噴涂、凹版印刷、旋涂、輥涂等。在涂覆用于保護層的涂布溶液的步驟以后，進行硬化涂布溶液S40。為此，在40 60°C的預(yù)處理溫度下加熱時間必需為約1小時，其后，在100 150°C下完全硬化60分鐘， 更優(yōu)選地，在125 135°C下進行。用于加熱過程的溫度和時間可以按照基底的種類和粘合劑的特性加以調(diào)節(jié)。同時，如圖8所示，保護層可以包括碳納米管。換言之，在碳納米管電極層上涂覆保護層的步驟S32中，保護層包括陶瓷粘合劑和碳納米管的混合物。為此，可以通過將陶瓷粘合劑混合到碳納米管分散溶液中來制備混合溶液，然后可以將混合溶液涂覆于碳納米管電極層上。如果碳納米管分散溶液的濃度較高，則透明電極的透射可以顯著惡化，而如果濃度較低，則在表面涂覆以后膜的傳導(dǎo)性可能會降低。涂覆方法可以是一般的涂覆方法如噴涂、凹版印刷涂覆、旋涂、輥涂等。涂層的厚度優(yōu)選為10 500nm，并且如果厚度為500nm或更大，則透光度可能會惡化，而如果厚度為IOnm或更低，則耐久性可能會惡化。當使用其中混合有碳納米管分散溶液和硅酮粘合劑的混合涂布溶液時，在保護層中的碳納米管的束和現(xiàn)有的碳納米管薄層的束會纏結(jié)，其導(dǎo)致提高涂布劑的粘附力。這樣的粘附力的提高會產(chǎn)生導(dǎo)電膜的特點，與導(dǎo)電顆粒如金和銀施加于通常使用的導(dǎo)電粘合劑內(nèi)的涂覆方法相比，在涂覆以后，其可以更好地提高薄膜的穩(wěn)定性。<實施例>在示例性實施方式1中，將硅酮粘合劑涂覆于其上沉積有碳納米管電極層作為保護層的基層上，以及使用蒸餾水作為極性溶劑。在示例性實施方式2中，將硅酮粘合劑和碳納米管的混合溶液涂覆于其上沉積有碳納米管電極層作為保護層的基層上。在比較例1中，將碳納米管電極層沉積在基層上，并且未單獨涂覆保護層。在比較例2中，將碳納米管電極層沉積在基層上，以及使用己烷作為溶劑。進行了一種測試，用來確認如此形成的透明電極在高溫和高濕度下的耐久性。恒溫和恒濕度室用來保持65°C、95%、240小時的測試條件。通過在測試之前和之后測量表面電阻值的變化來確認耐久性的結(jié)果是穩(wěn)定的，以致表面電阻的初始值(RO)為600Ω/平方，以及在65°C、95%、240小時的條件下測試以后， 數(shù)值已變化為620 Ω /平方，其使得變化的比率R/R0 = 1.03。在示例性實施方式2中，結(jié)果是穩(wěn)定的，以致表面電阻的初始值(RO)為550Ω/平方，以及在65°C、95%、240小時的條件下測試以后，數(shù)值已變化為550Ω/平方，其使得變化的比率R/R0 = 1。在比較例1中，結(jié)果是不穩(wěn)定的，以致表面電阻的初始值(RO)為500Ω/平方，其表明傳導(dǎo)性較高，以及在65°C、95%、240小時的條件下測試以后，數(shù)值已變化為1000 Ω /平方，其使得變化的比率R/R0 = 2。因此，與不使用保護層的情況相比，當硅酮粘合劑用于保護層時，它具有較高初始表面電阻的缺點，但在高溫和高濕度下測試以后，表面電阻幾乎保持一致，這表示是穩(wěn)定的。與上述不同，在比較例1的情況下在測試以后，表面電阻變得顯著更高，這表示是不穩(wěn)定的。
在比較例2中，結(jié)果是不穩(wěn)定的，以致表面電阻的初始值(RO)為600Ω/平方，以及在65°C、95 %、240小時的條件下測試以后，數(shù)值已變化為850 Ω /平方，其使得變化的比率R/R0 = ι. 4。即，變化的比率大于1. 2%的變化比率，所述1. 2%的變化比率等于一般透明電極的要求，并且它在高溫和高濕度下是不穩(wěn)定的。雖然參照其示例性實施方式已經(jīng)具體示出和描述了本發(fā)明，但應(yīng)當理解，其中可以進行在形式和細節(jié)方面的各種變化而沒有偏離所附權(quán)利要求的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種碳納米管導(dǎo)電膜，包括基層；形成在所述基層上的碳納米管電極層；以及保護層，所述保護層形成在所述碳納米管電極層上并且包含陶瓷粘合劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管導(dǎo)電膜，其中，所述保護層在側(cè)鏈中具有至少一個燒基基團。
3.—種碳納米管導(dǎo)電膜，包括基層；形成在所述基層上的碳納米管電極層；以及保護層，所述保護層形成在所述碳納米管電極層上并且包含陶瓷粘合劑，對于所述陶瓷粘合劑，極性反應(yīng)基結(jié)合于側(cè)鏈中具有疏水性反應(yīng)基的主骨架的其他側(cè)鏈中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳納米管導(dǎo)電膜，其中，設(shè)置所述保護層的極性反應(yīng)基以便與所述碳納米管電極層的表面接觸，以及設(shè)置所述保護層的疏水性反應(yīng)基以便向外指向。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳納米管導(dǎo)電膜，其中，所述陶瓷粘合劑具有氧原子，并且結(jié)合在所述陶瓷粘合劑的主骨架的所述其他側(cè)鏈中的所述極性反應(yīng)基通過所述陶瓷粘合劑的氧與極性溶劑之間的氫鍵而構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的碳納米管導(dǎo)電膜，其中，構(gòu)成所述保護層的所述陶瓷粘合劑具有[-Si(RlM)-0-]n骨架結(jié)構(gòu)，其中兩個烷基基團對Si取代，并且兩個烷基取代的部分[-Si(RlR2)-0-]、和Si和氧的兩個結(jié)合部分[-0-SiRlR2-0_]在結(jié)構(gòu)上指向彼此相反的方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碳納米管導(dǎo)電膜，其中，包含在所述陶瓷粘合劑中的所述烷基基團的碳數(shù)是5至15。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的碳納米管導(dǎo)電膜，其中，構(gòu)成所述保護層的陶瓷具有選自 51102、^)3、1%0、5102、&10、和硅酮中的一種骨架，并且所述保護層的濃度為固體含量20襯(％ 或更低。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的碳納米管導(dǎo)電膜，其中，所述保護層的厚度為10-500nm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的碳納米管導(dǎo)電膜，其中，所述保護層的厚度與所述碳納米管電極層的厚度的比率為2或更低。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的碳納米管導(dǎo)電膜，其中，以初始表面電阻值為基準，在 65°C、95%、240小時的高溫高濕度條件下測試以后，表面電阻值的比率為1. 2或更低。
12.一種制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法，包括制備基層；通過在所述基層上涂覆碳納米管來形成碳納米管電極層；以及在所述碳納米管電極層上涂覆包括在側(cè)鏈中具有疏水性反應(yīng)基的陶瓷粘合劑以及極性溶劑的涂布溶液。
13.—種制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法，包括制備基層；通過在所述基層上涂覆碳納米管來形成碳納米管電極層；以及通過在所述碳納米管電極層上涂覆在側(cè)鏈中具有烷基基團的陶瓷來形成保護層。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法，其中，所述陶瓷在所述側(cè)鏈中具有至少一個烷基基團，并且所述烷基基團的碳數(shù)為5至15。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法，其中，涂覆所述涂布溶液包括制備溶劑以通過氫鍵結(jié)合于所述陶瓷粘合劑的氧；通過將由具有氧原子的硅酮粘合劑構(gòu)成的所述陶瓷粘合劑與所述溶劑混合來制備涂布溶液；以及在所述碳納米管電極層上涂覆所述涂布溶液。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法，其中，所述硅酮粘合劑具有 [-Si(RlM)-0-]n骨架結(jié)構(gòu)，其中兩個烷基基團對Si取代，并且在所述涂布溶液中兩個烷基取代的部分[_Si(RlR2)-0_]與Si和氧的兩個結(jié)合部分[-0-SiRlR2-0_]在結(jié)構(gòu)上指向彼此相反的方向。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法，其中，在所述碳納米管電極層上形成保護層包括所述陶瓷在具有水、醇系的極性溶劑的所述涂布溶液中被稀釋成與所述涂布溶液重量相比10wt%以下的狀態(tài)下涂覆在所述碳納米管電極層上。
18.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法，其中，將所述陶瓷粘合劑與碳納米管混合。
19.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法，其中，所述方法進一步包括在涂覆所述涂布溶液以后，通過在40-60°C溫度下加熱至少涂覆有所述涂布溶液的碳納米管電極層，進行硬化的預(yù)處理；以及在100-160°C溫度下進行所述硬化預(yù)處理過的涂布溶液的完全硬化。
20.一種制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法，包括制備基層；通過在所述基層上涂覆碳納米管來形成碳納米管電極層；以及通過在所述碳納米管電極層上涂覆碳納米管和陶瓷的混合涂布溶液來形成保護層。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法，其中，涂覆碳納米管和陶瓷的混合溶液包括制備碳納米管分散溶液，所述碳納米管分散溶液中的碳納米管的濃度為0.01wt%至 0. Iwt % ；以及通過以l-20wt%的重量比將陶瓷加入到所述碳納米管分散溶液中來制備混合涂布溶液。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法，其中，在所述碳納米管電極層上形成所述保護層包括所述陶瓷在具有水、醇系的溶劑的所述涂布溶液中被稀釋成與所述涂布溶液重量相比IOwt %以下的狀態(tài)下涂覆在所述碳納米管電極層上。
23.根據(jù)權(quán)利要求20至22所述的制造碳納米管導(dǎo)電膜的方法，所述方法進一步包括 在形成所述保護層以后，通過在40-60°C溫度下加熱所述保護層，進行硬化的預(yù)處理；以及在100-160°C溫度下進行所述硬化預(yù)處理過的保護層的完全硬化。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種碳納米管導(dǎo)電膜以及用于制造其的方法。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的碳納米管導(dǎo)電膜包括基層、碳納米管電極層、以及保護層。碳納米管電極層形成在基層上。保護層形成在碳納米管電極層上并包含陶瓷粘合劑，在陶瓷粘合劑中極性反應(yīng)基結(jié)合于具有疏水反應(yīng)基作為側(cè)鏈的骨架的另一個側(cè)鏈上。本發(fā)明涉及制造具有提高的耐久性的碳納米管透明導(dǎo)電膜，其中沒有降低導(dǎo)電膜的傳導(dǎo)性。
文檔編號H01B1/04GK102414761SQ201080018025
公開日2012年4月11日 申請日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者方閏榮, 鄭多情 申請人:拓普納諾斯株式會社