[發明專利]基于碳納米管的透明導電薄膜以及制備和圖案化透明導電薄膜的方法

無效

• 申請號: 201010287620.X
• 申請日: 2010-09-17
• 公開（公告）號: CN102337054A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 錢程;陸梅;高波;劉杰;李協恒;李裕安
• 申請（專利權）人: 辛泰克公司;新奈材料股份有限公司
• 主分類號: C09D11/02
• 分類號: C09D11/02;C09D11/10;H01L31/0224;H01J29/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東

技術領域

本發明一般而言涉及基于碳納米管的透明導電薄膜及制備和圖案化所述透明導電薄膜的方法。更具體而言，本發明涉及包括與不同聚合物結合的碳納米管的透明導電薄膜及制備和圖案化所述透明導電薄膜的方法。?

背景技術

透明導電薄膜具有各種各樣的應用，例如它們可被用于顯示器、觸板、太陽能電池及其它光電子器件。所述薄膜一般包括透明的襯底，在所述襯底上放置有透明且導電的涂層或薄膜。目前，用于透明導電薄膜的主要原料是基于氧化銦錫(ITO)的薄膜。然而，該基于ITO的透明導體具有許多限制。例如，由于ITO涂覆方法需要使用昂貴的真空濺射設備，因此基于ITO的透明導體的成本是非常高的。另外，ITO是有限的自然資源并且在過去幾年由于供應短缺ITO的價格顯著增加。基于ITO的透明導電薄膜還具有差的機械壽命。也就是說，基于ITO的薄膜較脆，如果受到應力例如彎曲應力能很容易斷裂。另外，基于ITO的透明導體還具有微黃色，并且具有相當大的b^*值。三個ClELAB坐標L^*、a^*、和b^*表示彩色亮度。例如，L^*產生在黑與白之間的位置，其中黑色具有L^*＝0的值，而漫射白色具有L^*＝100的值，不過反射白色可能更高。第二坐標a^*表示在紅色/絳紅色與綠色之間的位置。a^*為負值表明綠色，而正值表明絳紅色。b^*坐標表示在黃色與藍色之間的位置，其中b^*為負值表明藍色，而正值表明黃色。理想的透明導體應該包括非彩色。因此，基于ITO的薄膜不適合用于下一代的柔性器件例如柔性顯示器、柔性觸板和柔性太陽能電池。?

在過去的幾年中付諸很大的努力來開發代替基于ITO的薄膜的低成本替換物。直到現在，最有前途的ITO替換物包括導電聚合物、金屬納米線和碳納米管(CNTs)。使用上述替換物形成的透明導電薄膜表現出可與使?用基于ITO的薄膜形成的那些相當的透明度和導電率。另外，使用這些替換物的透明導電薄膜與基于ITO的透明導體相比較顯示出優越的機械壽命。與導電聚合物和金屬納米線相比較，CNTs具有高得多的機械強度和化學穩定性。因此，CNTs可以生產更穩定和結實透明的導電涂層。使用CNTs制造的透明導電薄膜的性能在很大程度上取決于生產涂層的方法。需要低成本和可良好控制地制造基于CNTs的透明傳導性涂層的方法。因為許多應用需要圖案化的透明導電薄膜，因此還需要一種有效圖案化基于CNTs的透明導電薄膜的方法。?

因此，期望的是提供有效和經濟的基于碳納米管的透明導電薄膜及制備和圖案化該透明導電薄膜的方法。本發明涉及這種器件和方法，并且由后續的詳細說明和所附權利要求以及附圖和背景信息，這些器件和方法將變得清晰可見。?

發明內容

本發明公開了基于碳納米管的的透明導電薄膜及制備和圖案化所述透明導電薄膜的方法。所述薄膜可以包括許多碳納米管(CNTs)。因此，本發明的目的是提供經濟地形成耐用的基于CNTs的透明導電薄膜的制造和圖案化方法。?

通過本文所述的主題至少完全或部分地實現了本發明的這個目的和其它目的。?

附圖說明

在說明書的其余部分，包括參考附圖，更詳細充分地闡述了本發明，包括對本領域普通技術人員來說最佳實施方案，其中：?

圖1說明了根據本發明的基于碳納米管的透明導電薄膜的一個實施方案的剖視圖；?

圖2A說明了根據本發明的基于碳納米管的透明導電薄膜的一個實施方案的剖視圖；?

圖2B說明了根據本發明的基于碳納米管的透明導電薄膜的一個實施方案的剖視圖；?

圖2C說明了根據本發明的基于碳納米管的透明導電薄膜的一個實施方案的剖視圖；?

圖2D說明了根據圖2的基于碳納米管的透明導電薄膜的一個區域的分解圖；?

圖3說明了根據本發明的制造圖1中的基于碳納米管的透明導電薄膜的方法的流程圖；?

圖4說明了根據本發明的制造如圖2所示的基于碳納米管的透明導電薄膜的方法的流程圖；?

圖5A-5D說明了根據本發明的圖案化的透明導電涂層方法的一個實施方案的橫剖面圖；?

圖6說明了根據本發明的制造如圖5所示的圖案化的透明導電涂層的方法的流程圖；?

圖7A-7D說明了根據本發明的圖案化的透明導電涂層的一個實施方案的剖視圖；和?