[發明專利]用于機械增強多層透明導電層狀堆疊體的基于碳納米管的雜化膜

在審

• 申請號: 201580079696.4
• 申請日: 2015-05-05
• 公開（公告）號: CN107531008A
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 拉梅什·西瓦拉詹;亨寧·里克特;維克托·韋因斯
• 申請（專利權）人: 納米碳股份有限公司
• 主分類號: B32B5/16
• 分類號: B32B5/16;B32B5/22;B05D5/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 劉明海,楊生平

版權聲明

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通過引用并入

本申請涉及2009年3月16日提交的美國專利申請號12/404,829，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

所公開的主題是在用于顯示和觸摸屏應用的透明導電涂層領域。特別地，所公開的主題涉及改善陶瓷氧化物基透明導電氧化物如柔性基底如聚酯膜(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯“PET”)上濺射的氧化銦錫(ITO)涂層的機械性能。

發明內容

在一方面，一種多層膜包括：基底；包含碳納米管(CNTs)和多個金屬氧化物納米顆粒(MONs)的三維互連網絡的雜化膜層；其中所述多個金屬氧化物納米顆粒無規分布在所述互連網絡中；和透明導電氧化物(TCO)涂層的層；其中所述透明導電氧化物被濺射沉積以形成與所述雜化膜接觸的不同層。

在一些實施方案中，所述透明導電氧化物(TCO)涂層設置在基底上，并且所述透明導電氧化物(TCO)涂層設置在雜化膜和基底之間。在一些其它實施方案中，所述透明導電氧化物(TCO)涂層設置在雜化膜上，并且所述雜化膜設置在TCO涂層和基底之間。

在一些實施方案中，所述基底選自由金屬、硅、氧化硅、塑料、有機聚合物、無機聚合物、玻璃、晶體和復合材料構成的組。在一些實施方案中，所述基底是透明的。

在一些實施方案中，所述金屬氧化物納米顆粒(MONs)是氧化銦錫(ITO)。在一些實施方案中，所述金屬氧化物納米顆粒(MONs)選自由ZnO、SnO₂、ZnSnO₃、Cd₂SnO₄、In₂O₃:Sn、ZnO:F、Cd₂SnO₄、ZnO:Al、SnO₂:F、ZnO:Ga、ZnO:B、SnO₂:Sb、ZnO:In和其混合物構成的組。

在一些實施方案中，所述透明導電氧化物(TCO)涂層是濺射的氧化銦錫。在一些其他實施方案中，所述透明導電氧化物(TCO)涂層是由選自由ZnO、SnO₂、ZnSnO₃、Cd₂SnO₄、In₂O₃:Sn、ZnO:F、Cd₂SnO₄、ZnO:Al、SnO₂:F、ZnO:Ga、ZnO:B、SnO₂:Sb、ZnO:In和其混合物構成的組的材料制成的。

在一些實施方案中，碳納米管(CNTs)被化學衍生化(官能化)。

在一些實施方案中，所述金屬氧化物納米顆粒用表面化學物質進行官能化。在一些實施方案中，用于官能化金屬氧化物納米顆粒的表面化學物質的部分選自由-OH、-COOH、-NH₂、醚、酯、酰胺、-Cl和-Br構成的組。

在一些實施方案中，碳納米管(CNTs)是長度大于1、2、3、4或5微米的長納米管。在一些其它實施方案中，碳納米管(CNTs)是單壁碳納米管(SWCNTs)。

在一些實施方案中，金屬氧化物納米顆粒(MON)具有在1nm至約500nm范圍內的平均粒度。

在一些實施方案中，雜化膜的表面覆蓋率大于10％。

在一些實施方案中，CNT:MON的量的比例為約1:99至99:1。在一些其它實施方案中，CNT:MON的量的比例為約50:50。

在一些實施方案中，多層膜的光學透明度大于約70％。

在一些實施方案中，多層膜的電導率小于2000歐姆/平方(ohms/square)。

在一些實施方案中，多層膜的光學透明度在75-95％之間，并且雜化膜的表面電阻為約10-2000歐姆/平方。

在一些實施方案中，金屬氧化物納米顆粒(MONs)是球形、長方形(oblong)、棱柱形、橢圓體形、棒狀和不規則形狀。

在一些實施方案中，雜化膜的厚度范圍為約2nm至約100nm。

在一些實施方案中，金屬氧化物納米顆粒(MONs)具有約1至約5的長徑比(aspect ratio)。