碳納米管薄膜板的制造方法及碳納米管薄膜板的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種碳納米管薄膜板的制造方法及碳納米管薄膜板。該碳納米管薄膜板的制造方法包括如下步驟：制備第一碳納米管薄膜及第二碳納米管薄膜；及將該第一碳納米管薄膜及該第二碳納米管薄膜相鄰設(shè)置于一基底的第一表面上。通過(guò)上述方法可以獲得較大尺寸的碳納米管薄膜板。
【專(zhuān)利說(shuō)明】碳納米管薄膜板的制造方法及碳納米管薄膜板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種碳納米管薄膜板的制造方法及通過(guò)上述碳納米管薄膜板的制造方法得到的碳納米管薄膜板。
【背景技術(shù)】
[0002]碳納米管薄膜由于具有獨(dú)特導(dǎo)電性能和力學(xué)性能，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有觸摸屏中。現(xiàn)有的一種碳納米管薄膜的制造方法中，通常先于一基底上生長(zhǎng)碳納米管陣列，再通過(guò)拉伸法選取一部分碳納米管并沿垂直于碳納米管延伸方向拉伸該部分碳納米管來(lái)形成一碳納米管薄膜。然而，由于碳納米管陣列大小的限制，使得獲得的碳納米管薄膜的尺寸同樣受到了限制，特別是獲得的碳納米管薄膜在垂直碳納米管延伸方向上的寬度受到了較大的限制，也就是說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)的方法難于獲得較大尺寸的碳納米管薄膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于以上內(nèi)容，有必要提出一種較大尺寸的碳納米管薄膜板的制造方法。
[0004]也有必要提供一種上述碳納米管薄膜板的制造方法得到的碳納米管薄膜板。
[0005]一種碳納米管薄膜板的制造方法，其包括如下步驟:制備第一碳納米管薄膜及第二碳納米管薄膜；及將該第一碳納米管薄膜及該第二碳納米管薄膜相鄰設(shè)置于一基底的第一表面上。
[0006]一種碳納米管薄膜板，其包括第一碳納米管薄膜、第二碳納米管薄膜及基底，該基底包括第一表面，該第一碳納米管薄膜及該第二碳納米管薄膜相鄰設(shè)置于一基底的第一表面上。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的碳納米管薄膜板的制造方法中，分別制備兩個(gè)碳納米管薄膜，再將該兩個(gè)碳納米管薄膜相鄰設(shè)置于同該基底的同一表面上，使得該兩個(gè)碳納米管薄膜能夠共同形成一較大尺寸的碳納米管薄膜板，有效解決現(xiàn)有技術(shù)碳納米管薄膜的尺寸受限的問(wèn)題。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明碳納米管薄膜板一較佳實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是碳納米管薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3是圖1所示的碳納米管薄膜板第一變更實(shí)施方式的示意圖。
[0011]圖4是圖1所示的碳納米管薄膜板第一變更實(shí)施方式的示意圖。
[0012]圖5是本發(fā)明碳納米管薄膜板的制造方法的流程圖。
[0013]圖6是以拉膜法制備圖5所述的第一碳納米管薄膜及第二碳納米管薄膜的流程圖。
[0014]圖7是將第一碳納米管薄膜及第二碳納米管薄膜相鄰設(shè)置于基底上的流程圖。
[0015]主要元件符號(hào)說(shuō)明 第一碳納米管薄膜11
第二碳納米管薄膜12
基底13
第一表面131
碳納米管140
第一邊緣111
第二邊緣121
疊合區(qū)域112
間隔區(qū)域114
碳納米管薄膜板10
步驟S1、S2、Sll、S12、S13、S21、S22、S23
如下【具體實(shí)施方式】將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
【具體實(shí)施方式】
[0016]請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明碳納米管薄膜板10 —較佳實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該碳納米管薄膜板10包括第一碳納米管薄膜11、第二碳納米管薄膜12及基底13。該基底13為透明基底，其可以為玻璃材料或樹(shù)脂材料，包括一第一表面131。該第一碳納米管薄膜11及該第二碳納米管薄膜12相鄰設(shè)置在該基底13的第一表面131上。
[0017]本實(shí)施方式中，該第一碳納米管薄膜11的碳納米管的延伸方向與該第二碳納米管薄膜12的碳納米管的延伸方向相同。當(dāng)然，在一種變更實(shí)施方式中，該第一碳納米管薄膜11的碳納米管的延伸方向與該第二碳納米管薄膜12的碳納米管的延伸方向也可以垂直。
[0018]該第一碳納米管薄膜11及該第二碳納米管薄膜12均為矩形，且該第一碳納米管薄膜11及該第二碳納米管薄膜12的尺寸可以相同，至少地，本實(shí)施方式中，該第一碳納米管薄膜11及該第二碳納米管薄膜12沿其碳納米管延伸方向上的長(zhǎng)度相同。
[0019]該第一碳納米管薄膜11包括一與該第一碳納米管薄膜11的碳納米管的延伸方向相同的第一邊緣111，該第二碳納米管薄膜12包括一與該第二碳納米管薄膜12的碳納米管的延伸方向相同的第二邊緣121，該第一邊緣111與該第二邊緣121相鄰。在圖1所示的實(shí)施方式中，該第一碳納米管薄膜11及該第二碳納米管薄膜12并列且相鄰設(shè)置于該基底13的第一表面131上，并且該第一邊緣111與該第二邊緣121剛好對(duì)齊并疊合相接，使得該第一碳納米管薄膜11與該第二碳納米管薄膜12拼接為一體，即拼接成一較大的碳納米管薄膜層。
[0020]進(jìn)一步地，該第一碳納米管薄膜11與該第二碳納米管薄膜12的結(jié)構(gòu)可以相同，即如圖2所示，該第一碳納米管薄膜11與該第二碳納米管薄膜12可以分別包括多個(gè)碳納米管140，該多個(gè)碳納米管140基本上均沿同一方向擇優(yōu)取向，且每一碳納米管140與相鄰的碳納米管140通過(guò)范德華力首尾相連。該第一 /第二碳納米管薄膜11、12中的碳納米管140為單壁碳納米管、雙壁碳納米管及多壁碳納米管中的一種或多種。該單壁碳納米管的直徑為0.5納米?50納米，該雙壁碳納米管的直徑為1.0納米?50納米，該多壁碳納米管的直徑為1.5納米?50納米。[0021]請(qǐng)參閱圖3，圖3是圖1所示的碳納米管薄膜板10第一變更實(shí)施方式的示意圖，該第一變更實(shí)施方式中，第一碳納米管薄膜11與第二碳納米管薄膜12相鄰且部分交疊，從而該第一碳納米管薄膜11包括一與該第二碳納米管薄膜12重疊的疊合區(qū)域112。
[0022]具體地，該第一碳納米管薄膜11的鄰近該第一邊緣111的邊緣區(qū)域位于該第二碳納米管薄膜12的鄰近該第二邊緣121的邊緣區(qū)域的上方。其中，該第一碳納米管薄膜11的鄰近該第一邊緣111的邊緣區(qū)域即定義該疊合區(qū)域112。并且優(yōu)選地，該疊合區(qū)域112為矩形，其寬度小于2毫米，長(zhǎng)度與第一、第二碳納米管薄膜11、12的長(zhǎng)度相同。
[0023]請(qǐng)參閱圖4，圖4是圖1所示的碳納米管薄膜板10第二變更實(shí)施方式的示意圖，該第二變更實(shí)施方式中，第一碳納米管薄膜11與第二碳納米管薄膜12并列設(shè)置于基底13的第一表面131上，且該第一碳納米管薄膜11與該第二碳納米管薄膜12之間具有間隔區(qū)域。該間隔區(qū)域114為矩形，其寬度小于5毫米，長(zhǎng)度與第一、第二碳納米管薄膜11、12的長(zhǎng)度相同。
[0024]請(qǐng)參閱圖5，圖5是上述第一、第二及第三實(shí)施方式的碳納米管薄膜板10的制造方法的流程圖。該碳納米管薄膜板10的制造方法主要包括:步驟SI，制備第一碳納米管薄膜11及第二碳納米管薄膜12，及步驟S2，將該第一碳納米管薄膜11及該第二碳納米管薄膜12相鄰設(shè)置于一基底13的第一表面131上。
[0025]具體地，步驟SI中，制備該第一碳納米管薄膜11及該第二碳納米管薄膜12優(yōu)選采用拉膜法。請(qǐng)參閱圖6，以拉膜法制備該第一碳納米管薄膜11及該第二碳納米管薄膜12的方法主要包括以下步驟Sll、S12及S13。
[0026]步驟SI I，提供第一碳納米管陣列及第二碳納米管陣列。
[0027]優(yōu)選地，該第一碳納米管陣列及第二碳納米管陣列均為超順排碳納米管陣列；該超順排碳納米管陣列的制備方法可采用化學(xué)氣相沉積法、石墨電極恒流電弧放電沉積法或激光蒸發(fā)沉積法。本發(fā)明提供的該第一、第二碳納米管陣列為單壁碳納米管陣列、雙壁碳納米管陣列及多壁碳納米管陣列中的一種或多種。該超順排碳納米管陣列為多個(gè)彼此平行且垂直于基底生長(zhǎng)的碳納米管形成的純碳納米管陣列。該生長(zhǎng)碳納米管的基底可循環(huán)多次使用，從而降低該第一、第二碳納米管陣列的制造成本。該第一、第二碳納米管陣列中的碳納米管彼此通過(guò)范德華力緊密接觸形成陣列。該第一、第二碳納米管陣列與上述基底面積基本相同，且該第一、第二碳納米管陣列的高度大于100微米。
[0028]步驟S12，從該第一碳納米管陣列中選定部分碳納米管，并沿垂直于該第一碳納米管陣列的生長(zhǎng)方向的方向拉伸該部分碳納米管，從而形成連續(xù)的第一碳納米管薄膜11。
[0029]步驟S13，從該第二碳納米管陣列中選定部分碳納米管，并沿垂直于該第二碳納米管陣列的生長(zhǎng)方向的方向拉伸該部分碳納米管，從而形成連續(xù)的第二碳納米管薄膜12。
[0030]具體地，在上述步驟S12及S13所述的拉伸過(guò)程中，在拉力作用下超順排碳納米管陣列中選定的部分碳納米管沿拉伸方向逐漸脫離基底的同時(shí)，由于范德華力作用，該超順排碳納米管陣列中的其它碳納米管首尾相連地連續(xù)地被拉出，從而形成該第一或第二碳納米管薄膜11、12。
[0031]進(jìn)一步地，該步驟SI可以進(jìn)一步包括步驟S14，采用激光處理該第一及第二碳納米管薄膜11、12，用于提高該第一及第二碳納米管膜11、12的透明度。
[0032]由于碳納米管薄膜中的碳納米管之間存在范德華力，碳納米管薄膜中的某些碳納米管容易聚集形成碳納米管束，該碳納米管束直徑較大，影響了碳納米管薄膜的透光性。為提高該第一及第二碳納米管薄膜11、12的透光性，以功率密度大于0.1X104瓦特/平方米的激光照射該第一及第二碳納米管薄膜11、12，除去該第一及第二碳納米管膜11、12中直徑較大，透光性較差的碳納米管束。采用激光處理該第一及第二碳納米管薄膜11、12的步驟可以在含氧環(huán)境中進(jìn)行。優(yōu)選地，激光處理該第一及第二碳納米管薄膜11、12的步驟在空氣環(huán)境下進(jìn)行。具體地，采用激光處理該第一及第二碳納米管薄膜可以通過(guò):先固定該第一及第二碳納米管膜11、12，然后移動(dòng)激光裝置照射該該第一及第二碳納米管薄膜11、12的方法實(shí)現(xiàn)；或先固定激光裝置，移動(dòng)該第一及第二碳納米管薄膜11、12使激光照射該第一及第二碳納米管薄膜11、12的方法實(shí)現(xiàn)。另外，可以理解，該第一碳納米管薄膜11及該第二碳納米管薄膜12還可以為直接生長(zhǎng)法、碾壓法或絮化法等其它方法制得。
[0033]請(qǐng)參閱圖7，步驟S2中，將該第一碳納米管薄膜11及該第二碳納米管薄膜12相鄰設(shè)置于一基底上可以進(jìn)一步包括如下步驟S21、S22及S23。
[0034]步驟S21，提供一基底13。
[0035]步驟S22，將該第一碳納米管薄膜11粘結(jié)于該基底13的第一表面131上。
[0036]步驟S23，將該第二碳納米管薄膜12粘結(jié)于該基底13的第一表面131上且與該第一碳納米管薄膜11相鄰設(shè)置，從而得到圖1、圖2或圖3所示的具有該第一碳納米管薄膜11與該第二碳納米管薄膜12的碳納米管薄膜板10。
[0037]該步驟S22與S23中，該第一及第二碳納米管薄膜11、12可以利用其本身的粘性粘結(jié)于該基底13的第一表面131上,或者為穩(wěn)固粘合,通過(guò)膠體粘結(jié)于該基底13的第一表面131上。另外，該第一及第二碳納米管薄膜11、12也可以通過(guò)一熱壓制程粘結(jié)在該基底13的第一表面131上。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明碳納米管薄膜板10的制造方法中，分別制備兩個(gè)碳納米管薄膜11及12，再將該兩個(gè)碳納米管薄膜11及12相鄰設(shè)置于該基底13的同一表面131上，使得該兩個(gè)碳納米管薄膜11及12能夠共同形成一較大尺寸的碳納米管薄膜板10，有效解決現(xiàn)有技術(shù)碳納米管薄膜的尺寸受限的問(wèn)題。由此，本發(fā)明碳納米管薄膜板10的制造方法得到的碳納米管薄膜板10的尺寸較大。
[0039]另外，該直接拉伸獲得的擇優(yōu)取向排列的第一及第二碳納米管薄膜11、12比無(wú)序的碳納米管薄膜具有更好的均勻性，即具有更均勻的厚度以及更均勻的導(dǎo)電性能。同時(shí)該直接拉伸獲得該第一及第二碳納米管薄膜11、12的方法簡(jiǎn)單快速，適宜進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種碳納米管薄膜板的制造方法，其包括如下步驟: 制備第一碳納米管薄膜及第二碳納米管薄膜；及 將該第一碳納米管薄膜及該第二碳納米管薄膜相鄰設(shè)置于一基底的第一表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的碳納米管薄膜板的制造方法，其特征在于，制備第一碳納米管薄膜及第二碳納米管薄膜的步驟包括: 提供第一碳納米管陣列及第二碳納米管陣列； 從該第一碳納米管陣列中選定部分碳納米管，并沿垂直于該第一碳納米管陣列的生長(zhǎng)方向的方向拉伸該部分碳納米管，從而形成連續(xù)的第一碳納米管薄膜；及 從該第二碳納米管陣列中選定部分碳納米管，并沿垂直于該第二碳納米管陣列的生長(zhǎng)方向的方向拉伸該部分碳納米管，從而形成連續(xù)的第二碳納米管薄膜。
3.如權(quán)利要求1或2所述的碳納米管薄膜板的制造方法，其特征在于，將該第一碳納米管薄膜及該第二碳納米管薄膜并列且相鄰設(shè)置于一基底上的步驟包括: 將該第一碳納米管薄膜粘結(jié)于該基底的第一表面上；及 將該第二碳納米管薄膜粘結(jié)于該基底的第一表面上且與該第一碳納米管薄膜相鄰設(shè)置。
4 .如權(quán)利要求2所述的碳納米管薄膜板的制造方法，其特征在于，從該第一碳納米管陣列中選定部分碳納米管的步驟包括:采用第一膠帶接觸碳納米管陣列以選定該部分碳納米管。
5.如權(quán)利要求2所述的碳納米管薄膜板的制造方法，其特征在于，從該第二碳納米管陣列中選定部分碳納米管的步驟包括:采用第二膠帶接觸碳納米管陣列以選定該部分碳納米管。
6.如權(quán)利要求1所述的碳納米管薄膜板的制造方法，其特征在于，該碳納米管薄膜板的制造方法還進(jìn)一步包括如下步驟:采用激光處理該第一及第二碳納米管薄膜以提高碳納米管膜的透明度。
7.如權(quán)利要求1所述的碳納米管薄膜板的制造方法，其特征在于，該第一碳納米管薄膜的邊緣與該第二碳納米管薄膜的邊緣相鄰并接合以使該第一碳納米管薄膜的邊緣與該第二碳納米管薄膜拼接為一體。
8.如權(quán)利要求1所述的碳納米管薄膜板的制造方法，其特征在于，該第一碳納米管薄膜與該第二碳納米管薄膜并列設(shè)置于該基底的第一表面上，且該第一碳納米管薄膜與該第二碳納米管薄膜之間具有間隔區(qū)域。
9.如權(quán)利要求8所述的碳納米管薄膜板的制造方法，其特征在于，該間隔區(qū)域的寬度小于5毫米。
10.如權(quán)利要求1所述的碳納米管薄膜板的制造方法，其特征在于，該第一碳納米管薄膜與該第二碳納米管薄膜相鄰且部分交疊，從而該第一碳納米管薄膜包括一與該第二碳納米管薄膜重疊的疊合區(qū)域。
11.如權(quán)利要求10所述的碳納米管薄膜板的制造方法，其特征在于，該疊合區(qū)域的寬度小于2毫米。
12.如權(quán)利要求1所述的碳納米管薄膜板的制造方法，其特征在于，該第一碳納米管薄膜的碳納米管的延伸方向與該第二碳納米管薄膜的碳納米管的延伸方向相同。
13.如權(quán)利要求12所述的碳納米管薄膜板的制造方法，其特征在于，該第一碳納米管薄膜的與該第二碳納米管薄膜相鄰的邊緣與該第一碳納米管薄膜的的碳納米管的延伸方向相同。
14.如權(quán)利要求13所述的碳納米管薄膜板的制造方法，其特征在于，該第一碳納米管薄膜與該第二碳納米管薄膜均為矩形，該第一碳納米管薄膜沿碳納米管延伸的方向的長(zhǎng)度與該第二碳納米管薄膜的沿碳納米管延伸的方向的長(zhǎng)度相同。
15.如權(quán)利要求12所述的碳納米管薄膜板的制造方法，其特征在于，該第一碳納米管薄膜的與該第二碳納米管薄膜相鄰的邊緣與該第一碳納米管薄膜的的碳納米管的延伸方向垂直。
16.一種碳納米管薄膜板，其特征在于:該碳納米管薄膜板包括第一碳納米管薄膜、第二碳納米管薄膜及基底，該基底包括第一表面，該第一碳納米管薄膜及該第二碳納米管薄膜相鄰設(shè)置于一基底的第一表面上。
17.如權(quán)利要求16所述的碳納米管薄膜板，其特征在于，該第一碳納米管薄膜的邊緣與該第二碳納米管薄膜的邊緣相鄰并接合以使該第一碳納米管薄膜的邊緣與該第二碳納米管薄膜拼接為一體。
18.如權(quán)利要求17所述的碳納米管薄膜板，其特征在于，該第一碳納米管薄膜與該第二碳納米管薄膜并列設(shè)置于該基底的第一表面上，且該第一碳納米管薄膜與該第二碳納米管薄膜之間具有間隔區(qū)域。
19.如權(quán)利要求18所述的碳納米管薄膜板，其特征在于，該間隔區(qū)域的寬度小于5毫米。
20.如權(quán)利要求16所述的碳納米管薄膜板，其特征在于，該第一碳納米管薄膜與該第二碳納米管薄膜相鄰且部分交疊，從而該第一碳納米管薄膜包括一與該第二碳納米管薄膜重疊的疊合區(qū)域。
21.如權(quán)利要求20所述的碳納米管薄膜板，其特征在于，該疊合區(qū)域的寬度小于2毫米。
22.如權(quán)利要求16所述的碳納米管薄膜板，其特征在于，該第一碳納米管薄膜的碳納米管的延伸方向與該第二碳納米管薄膜的碳納米管的延伸方向相同。
23.如權(quán)利要求22所述的碳納米管薄膜板，其特征在于，該第一碳納米管薄膜的與該第二碳納米管薄膜相鄰的邊緣與該第一碳納米管薄膜的的碳納米管的延伸方向相同。
24.如權(quán)利要求23所述的碳納米管薄膜板，其特征在于，該第一碳納米管薄膜與該第二碳納米管薄膜均為矩形，該第一碳納米管薄膜沿碳納米管延伸的方向的長(zhǎng)度與該第二碳納米管薄膜的沿碳納米管延伸的方向的長(zhǎng)度相同。
25.如權(quán)利要求22所述的碳納米管薄膜板，其特征在于，該第一碳納米管薄膜的與該第二碳納米管薄膜相鄰的邊緣與該第一碳納米管薄膜的的碳納米管的延伸方向垂直。
【文檔編號(hào)】B32B17/06GK103625043SQ201210304671
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月24日
【發(fā)明者】吳和虔 申請(qǐng)人:天津富納源創(chuàng)科技有限公司