[發明專利]圖案化碳納米管透明導電薄膜的生產方法及系統

有效

• 申請號: 201310204888.6
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103272747A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 陳新江;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 蘇州漢納材料科技有限公司
• 主分類號: B05D1/32
• 分類號: B05D1/32
• 代理公司: 蘇州慧通知識產權代理事務所(普通合伙) 32239
• 代理人: 丁秀華

1.一種圖案化碳納米管透明導電薄膜的生產方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)在基材表面覆設具有設定圖案結構的高分子圖案層；

(2)至少在基材表面的高分子圖案層以外區域覆設主要由碳納米管形成的透明導電層；

(3)以能夠溶去所述高分子圖案層的溶劑至少除去所述高分子圖案層，或直接剝離所述高分子圖案層或高分子圖案層及其表面的透明導電層，而保留與設定圖案結構互補的透明導電層，制得圖案化碳納米管透明導電薄膜。

2.根據權利要求1所述的圖案化碳納米管透明導電薄膜的生產方法，其特征在于，步驟(1)包括：采用印刷工藝將高分子溶液印刷至基材表面并經固化后形成具有設定圖案結構的高分子圖案層。

3.根據權利要求2所述的圖案化碳納米管透明導電薄膜的生產方法，其特征在于，步驟(1)中的印刷工藝包括柔版印刷工藝和絲網印刷工藝。

4.根據權利要求1或2所述的圖案化碳納米管透明導電薄膜的生產方法，其特征在于，所述高分子材料包括可被溶解去除的線性高分子材料或者可被剝離的線性高分子材料或交聯高分子材料。

5.根據權利要求4所述的圖案化碳納米管透明導電薄膜的生產方法，其特征在于，所述可被溶解去除的線性高分子材料包括聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或聚乙烯吡咯烷酮；所述可被剝離的線性高分子材料包括聚乙烯或聚氯乙烯，所述可被剝離的交聯高分子材料包括環氧樹脂、聚乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂、氯醋樹脂或聚氯乙烯樹脂。

6.根據權利要求1所述的圖案化碳納米管透明導電薄膜的生產方法，其特征在于，步驟(2)包括：將碳納米管分散液印刷或涂布到基材表面并且至少除去其中的溶劑，從而至少在基材表面的高分子圖案層以外區域形成主要由碳納米管組成的透明導電層。

7.根據權利要求6所述的圖案化碳納米管透明導電薄膜的生產方法，其特征在于，步驟(2)中的印刷工藝包括凹版印刷或柔版印刷工藝，而涂布工藝包括微凹涂布、狹縫涂布或刮刀涂布工藝。

8.根據權利要求7所述的圖案化碳納米管透明導電薄膜的生產方法，其特征在于，步驟(2)具體包括：將碳納米管分散液印刷或涂布到基材表面，再經烘干形成主要由碳納米管組成的透明導電層；

所述碳納米管分散液包含0.01-5wt％碳納米管、0.1-20wt％分散劑，其余部分包含水。

9.根據權利要求1所述的圖案化碳納米管透明導電薄膜的生產方法，其特征在于，步驟(3)還包括：在除去所述高分子圖案層或高分子圖案層及其表面的透明導電層之后，對保留在基材表面的透明導電層依次進行干燥、酸洗、水洗和再干燥處理，制得圖案化碳納米管透明導電薄膜；

所述酸洗操作中采用的酸包括濃度為3-7mol/L的硫酸、濃度為3-10mol/L鹽酸或濃度為3-14mol/L硝酸。

10.根據權利要求1所述的圖案化碳納米管透明導電薄膜的生產方法，其特征在于，所述基材包括柔性透明基材，所述柔性透明基材包括PET、PE、PC、PMMA或PSt透明薄膜。

11.一種圖案化碳納米管透明導電薄膜的生產系統，其特征在于，包括：

用于在基材表面形成具有設定圖案結構的高分子圖案層的第一裝置；

至少用于在基材表面的高分子圖案層以外區域形成主要由碳納米管形成的透明導電層的第二裝置；

至少用于提供能夠溶去所述高分子圖案層的溶劑，或至少能夠通過機械剝離除去所述高分子圖案層，而將與設定圖案結構互補的透明導電層保留于基材表面的第三裝置；

以及，用于使基材從所述第一裝置、第二裝置和第三裝置之間連續通過的輸送裝置。

12.根據權利要求11所述的圖案化碳納米管透明導電薄膜的生產系統，其特征在于：

所述第一裝置包括：

至少用于將高分子溶液按照設定圖案結構印刷至基材表面的第一印刷裝置，以及，

用于將印刷在基材表面的高分子材料溶液固化并形成高分子圖案層的第一固化裝置；

所述第二裝置包括：

至少用于將碳納米管分散液印刷或涂布至基材表面高分子圖案層以外區域的第二印刷或涂布裝置，以及，

用于將印刷或涂布在基材表面的碳納米管分散液烘干并形成透明導電層的第二烘干裝置。