[发明专利]碳纳米管导电膜以及用于制造其的方法

说明书

技术领域

示例性实施方式涉及碳纳米管导电膜以及其制造方法，其可应用于不同的领域，包括显示装置、防止电流中断的产品(current off preventing products)、触摸面板(接触面板)、以及透明加热器。

背景技术

通常，透明导电膜具有高传导性(例如，1×10³Ω/平方或更低的表面电阻)以及在可见区中的高透射率(80％或更大)。因此，透明导电膜已经被用作汽车或建筑物的窗玻璃的抗静电膜，透明电子波屏蔽如电磁屏蔽膜，太阳能控制层，透明加热器如冷冻陈列柜等，以及发光元件的电极和在PDP(等离子体显示板)上的光探测器封装，LCD(液晶显示器)，LED(发光二极管)，OLED(有机发光二极管)，触摸面板，或太阳能电池。

最近，正进行关于将碳纳米管应用于待涂覆在基层上的电极的研究。

碳纳米管具有仅0.04％的理论渗透浓度，因此，碳纳米管被评价为理想材料，其能够体现传导性同时保留光学性能，并且当碳纳米管的薄膜以纳米单位涂覆在具体基层上时，光在可见区中传输使得碳纳米管呈现透明性、保留作为碳纳米管的独特特点的电性能，并且可以用作透明电极。

通过在基层上涂覆碳纳米管分散溶液来体现其电极是碳纳米管的导电膜，以及其被积极利用的涂覆方法是过滤和散布分散溶液的方法、喷涂法、以及利用混合粘合剂的涂覆方法。正在更加积极利用喷涂法，因为该方法具有以下优点：适用于较大面积并且无需将碳纳米管(CNT)与粘合剂混合。

然而，喷涂法具有在制造过程中会被擦伤以及弱的环境耐久性的缺点，这是因为碳纳米管暴露于外部。

发明内容

发明的技术目的

本发明构思的目的是提供一种碳纳米管导电膜，所述碳纳米管导电膜具有极好的表面硬度、在高温和高湿度下的稳定性、耐化学性、耐久性、以及高传导性。

解决问题的手段

根据本发明构思的一个示例性实施方式，提供了一种碳纳米管导电膜，所述碳纳米管导电膜包括基层、碳纳米管电极层、以及保护层，其中碳纳米管电极层形成在基层上，而保护层形成在碳纳米管电极层上并包含陶瓷粘合剂，对于所述陶瓷粘合剂，极性反应基结合于在一个侧链中具有疏水性反应基的骨架的其他侧链中。

根据本发明构思的另一个示例性实施方式，提供了一种碳纳米管导电膜，所述碳纳米管导电膜包括基层、碳纳米管电极层、以及保护层，其中保护层形成在碳纳米管电极层上并包含陶瓷粘合剂。

此时，期望设置保护层使得其极性反应基与碳纳米管电极层的表面接触并且其疏水性反应基指向外表面。

期望陶瓷粘合剂具有氧原子并借助于氢键与极性溶剂结合。此时，构成保护层的陶瓷粘合剂具有[-Si(R1R2)-O-]n的骨架结构，其中两个烷基基团对硅(Si)取代，并期望具有[-O-SiR1R2-O-]的结构，其中烷基取代部分[-Si(R1R2)-O-]、以及结合有Si和两个氧原子的部分指向在结构上彼此相反的方向。

根据本发明构思的另一个示例性实施方式，提供了一种制造碳纳米管导电膜的方法，所述方法包括制备基层，通过在基层上涂覆碳纳米管来形成碳纳米管电极层、以及涂覆包含陶瓷粘合剂和极性溶剂的涂布溶液，其中所述陶瓷粘合剂在侧链中具有疏水性反应基。

根据本发明构思的又一个实施方式，提供了一种制造碳纳米管导电膜的方法，所述方法包括制备基层，通过在基层上涂覆碳纳米管来形成碳纳米管电极层，以及通过在碳纳米管电极层上涂覆在侧链中具有烷基基团的陶瓷来形成保护层。

涂覆涂布溶液包括制备借助于氢键结合于陶瓷粘合剂的氧原子的溶剂，通过将包含具有氧原子的硅粘合剂的陶瓷粘合剂与溶剂混合来制备涂布溶液，以及在碳纳米管电极层上涂覆涂布溶液。

根据本发明构思还有的另一个实施方式，提供了一种制造碳纳米管导电膜的方法，所述方法包括制备基层，通过在基层上涂覆碳纳米管来形成碳纳米管电极层，以及通过在碳纳米管电极层上涂覆碳纳米管和陶瓷的混合溶液来形成保护层。

本发明的效果

根据本发明构思，通过在碳纳米管层上涂覆陶瓷粘合剂可以实现具有高传导性、在高温高湿度下的耐久性、以及化学稳定性的碳纳米管导电层。

附图说明

图1是示出了根据本发明构思的一个示例性实施方式的碳纳米管导电膜的截面的截面图；

图2是示出了图1中部分A的放大图的截面图；

图3是示出了图2的变型的一个实例的截面图；

图4是示出了图2的变型的另一个实例的截面图；