[发明专利]透明导电膜与其制造方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种透明导电膜，更特别涉及提升其导电性的结构及方法。

背景技术

纳米碳管自1991年由Ijima发现以来即因其独特的物理化学性质，在各应 用领域极具发展潜力，诸如电磁波遮蔽与静电消散的导电添加应用、储能组件 (如锂二次电池、超高电容器及燃料电池等)电极、吸附材、催化剂载体及导热 材料等，都是最关键的核心材料之一；近期更因ITO透明导电氧化物的价格 不断飙涨以及其在大尺寸制备工艺上的限制，再加上软性电子产业的兴起，纳 米碳管的高导电度、低可见光吸收度，甚至高机械强度的特性使其在透明导电 膜的应用开发日益重要，预期将有数亿元以上的产业规模。但目前纳米碳管透 明导电膜的导电特性主要决定于纳米碳管本质导电度、碳管分散性以及网络堆 栈结构的控制，不同制备方法及种类形式的碳管呈现极不相同的电性，其薄膜 导电度差异可高达数个数量级，而现阶段能够提供较佳薄膜导电特性仍必须选 择较高纯度的单层纳米碳管作为源材料。除了碳管来源的选择及纯化程序外， 目前其它针对纳米碳管薄膜导电性的提升方法不外乎是利用SOCl₂或溴气以 改变碳管的电子结构，但此类修饰程序都使用较具危害性的物质，且不适于工 业上使用。

目前纳米碳管于透明导电膜的应用主要都以单层导电层结构为主，该导电 层除纳米碳管外还可包括高分子树脂、导电金属氧化物或其它物质，在导电膜 层结构上并无特别的设计。在美国专利第5098771号中，利用纳米碳纤维作为 导电涂层与导电油墨，其配方包含纳米碳纤维以及高分子粘着剂，通过喷涂形 成导电薄膜。在美国专利第5853877号中，提供分散的纳米碳管作为透明导电 膜的方法为主轴，利用酸化的纳米碳管与极性溶剂制备分散液，并于分散液中 添加少量高分子分散剂或粘着剂，以旋转涂布方式形成透明导电膜。在美国专 利第5908585号中，强调透明导电膜涂料的组成，使用纳米碳管与透明导电氧 化物(如掺杂锑的二氧化锡)制备分散液，其含量分别为0.01～1％及1～40％，并 加入树脂或胶状物形成导电涂料复方。在美国专利第7060241号中，使用特定 管径的单层纳米碳管(碳管直径小于3.5nm)作为原材料，可形成导电性与透明 性较佳的薄膜。在日本专利第2005336341号中，则使用纳米碳管与导电高分 子的复合材料作为导电层的材料。其余纳米碳管透明导电膜相关专利主要针对 高分子粘着剂成分以及成膜方式。

综上所述，目前仍需设计新颖的透明导电膜的结构与组成以改善原始单层 纳米碳管导电膜的导电特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一具有较好导电特性的透明导电膜及其制备方 法。

本发明提供一种透明导电膜，包括基材；无机层形成于基材上，且无机 层是由纳米无机物组成；以及纳米碳管导电层形成于无机层上。

本发明还提供一种形成透明导电膜的方法，包括提供基材；形成无机层 于基材上，且无机层是由纳米无机物组成；涂布纳米碳管分散液于无机层上； 以及烘干纳米碳管分散液，形成纳米碳管导电层。

本发明的优点在于：在不牺牲透光度的情况下，本发明的透明导电膜的 导电性比较高。

附图说明

图1-2是本发明实施例中，形成透明导电膜的结构剖视图；其中，1～基 材；3～无机层；5～纳米碳管导电层。

具体实施方式

首先如图1所示，形成无机层3于基材1上。基材1的材料选择可为无 机物如玻璃，也可为有机物如塑料或合成树脂。塑料可为聚对苯二甲酸乙二醇 酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、或其它常见的塑料。合成树脂可为酚醛树脂、尿素 甲醛树脂、不饱和聚脂树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、环氧树 脂、聚醋酸乙烯酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂、石油树脂、聚酰胺 树脂、呋喃树脂、或马林酐树脂。