CN103635422A - 用于制备碳纳米管膜的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可湿法刻蚀的碳纳米管膜的制备方法。根据本发明，用于制备碳纳米管膜的方法包括以下步骤：在基板上形成包含可湿法刻蚀材料的基底粘合剂层，在基底粘合剂层的上表面上形成包含碳纳米管的CNT涂层，在CNT涂层的上表面上形成包含可湿法刻蚀材料的顶部粘合剂层，以及通过湿法刻蚀去除CNT涂层、顶部粘合剂层和基底粘合剂层的待被刻蚀区域。

Description

用于制备碳纳米管膜的方法

技术领域

实施方式涉及一种制备碳纳米管膜的方法，更具体地，涉及一种通过在基板上形成所需碳纳米图案以适用于诸如电气化、显示器、光学行业等各种产业部门的碳纳米管膜的制备方法。

背景技术

通常，透明导电膜具有高导电性（例如，表面电阻低于1×10³Ω/sq）和高渗透率（大于80%）。因此，透明导电膜正用于汽车玻璃或建筑玻璃的防静电膜，诸如电磁波屏蔽材料的透明电磁波屏蔽材料，和诸如热射线反射膜和冷冻陈列柜的透明发热元件等，以及等离子体显示面板（PDP），液晶显示器（LCD），发光二极管（LED），有机发光二极管（OLED），触摸屏，或太阳能电池中的各种光接收元件和发光元件的电极。

最近，选择碳纳米管作为涂布在基板上的电极的研究正在进行。

由于具有0.04%的理论渗透浓度，可认为碳纳米管是一种理想材料，从而在保持光学性能的同时体现出导电性，并且因为碳纳米管是光可穿透的，这样它在可见光区域具有透明度并保持电学性质这一独特特征，所以当以纳米单位的碳纳米管作为膜涂布在特定基板上时可用作透明电极。而且除了直接使用方法，碳纳米管可在浆体状态下使用，从而易于大规模使用。

因为碳纳米管在化学上是非常稳定和牢固的，所以它们不适用于湿法刻蚀。因此使用干法刻蚀以形成碳纳米管图案。

用以形成碳纳米管图案的干法刻蚀的常规方法之一是使用激光束。通过这种方式，光束尺寸太小以至于要花费很长时间去形成大规模的图案，并且常常会产生图案缺陷。

而且在通过使用干法刻蚀形成碳纳米管图案时使用除了常规湿法刻蚀设备以外的单独的干法刻蚀设备是另一个问题。

发明内容

技术目标

本发明提供了一种可快速以简单方式制备大规模和精细碳纳米管图案的碳纳米管膜的制备方法。

技术方案

根据本发明构思的一个示例性实施方式，制备碳纳米管膜的方法包括，在基板上形成包含可湿法刻蚀材料的基底粘合剂层，在基底的上表面形成包含碳纳米管的CNT涂层，在CNT涂层上形成包含可湿法刻蚀材料的顶部粘合剂层，以及通过湿法刻蚀去除CNT涂层、顶部粘合剂层和基底粘合剂层的刻蚀目标区。

根据本发明构思的另一示例性实施方式，制备碳纳米管膜的方法包括，在基板上形成包含碳纳米管的CNT涂层，在CNT涂层上形成可湿法刻蚀的顶部粘合剂层，通过湿法刻蚀去除CNT涂层和顶部粘合剂层的刻蚀目标区，以及对CNT涂层的暴露部分实施等离子体刻蚀处理。

根据本发明构思的又一示例性实施方式，制备碳纳米管膜的方法包括，在基板上形成包含碳纳米管和含有可湿法刻蚀材料的添加剂的CNT涂层，在CNT涂层上形成可湿法刻蚀的顶部粘合剂层，以及通过湿法刻蚀去除CNT涂层和顶部粘合剂层的刻蚀目标区。

根据本发明构思还有的一个示例性实施方式，制备碳纳米管膜的方法包括，在基板上形成可湿法刻蚀的基底粘合剂层，在基底粘合剂层上形成包含碳纳米管和可湿法刻蚀的纳米颗粒的CNT涂层，在CNT涂层上形成可湿法刻蚀的顶部粘合剂层，以及去除CNT涂层、顶部粘合剂层和基底粘结的刻蚀目标区。

发明效果

根据本发明构思的一个示例性实施方式，碳纳米管膜的制备方法在碳纳米管上施用湿法刻蚀以形成图案。因此，可以形成精细的碳纳米管图案，并且甚至可在大规模碳纳米管膜上形成碳纳米管图案。

而且常规湿法刻蚀设备可适用于该方法，从而减少了制备费用。

附图说明

从以下详细描述连同附图将更清楚理解本发明的示例性实施方式，其中：

图1是示出根据本发明构思的一个示例性实施方式制备碳纳米管膜的方法的流程图。

图2-图6是说明根据本发明构思的一个示例性实施方式制备碳纳米管膜的方法的每个步骤的图。

图7是示出根据本发明构思的另一示例性实施方式制备碳纳米管膜的方法的流程图。

图8-图12是说明根据本发明构思的另一示例性实施方式制备碳纳米管膜的方法的每个步骤的图。

图13是示出根据本发明构思的又一个示例性实施方式制备碳纳米管膜的方法的流程图。

图14-图17是说明根据本发明构思的又一个示例性实施方式制备碳纳米管膜的方法的每个步骤的图。

图18是示出根据本发明构思的又一个示例性实施方式制备碳纳米管膜的方法的流程图；以及

图19-图21是说明根据本发明的又一个示例性实施方式制备碳纳米管膜的方法的每个步骤的图。

具体实施方式

以下将参照附图更充分的描述多种示例性实施方式，其中示出一些示例性实施方式。

图1是示出根据本发明构思的一个示例性实施方式制备碳纳米管膜的方法的流程图。参见图1，制备碳纳米管膜的方法S100包括，在基板上形成包含可湿法刻蚀材料的基底粘合剂层S110，在基底粘合剂层上形成包含碳纳米管的CNT涂层S120，在CNT涂层上形成包含可湿法刻蚀材料的顶部粘合剂层S130，以及通过湿法刻蚀去除CNT涂层、顶部粘合剂层和基底粘合剂层的刻蚀目标区S140。

图2-图6是说明制备碳纳米管膜的方法的每个步骤的横截面图。参见图2-图6，将更详细的解释制备碳纳米管膜的方法的每个步骤。如图2所示，在基板110上的基底粘合剂层120包含可湿法刻蚀材料。

基板可以是玻璃或诸如PET、PC、PI、PEN和COC的聚合物。此时，在基板110的上表面有CNT涂层以使其可用于显示面板、触摸屏、照明设备等。为此，优选的基板110是由透明材料组成的。

而且，基板110可用作需要弹性的辅助材料，如电子纸。此时，为了具有弹性，优选的基板是由透明的无机基板或透明的聚合物基板组成的。

基底粘合剂层120是由包含可湿法刻蚀材料的粘结材料组成。可湿法刻蚀材料可以是陶瓷类（affiliation）和金属氧化物，如TiO₂、SiO₂、ZnO、SnO、SiN_x、SiON、SiN_x、ITO、ATO等。

基底粘合剂层120起到了将基板110和碳纳米管涂层130粘合的作用（参考图3）。并且虽然将在稍后详细描述，基底粘合剂层120是和顶部粘合剂层140一起进行湿法刻蚀的（参考图4），这样可以对基底粘合剂层120和顶部粘合剂层之间的CNT涂层130进行湿法刻蚀。

之后，如图3所示在基底粘合剂层120上形成CNT涂层130。CNT涂层含有碳纳米管C。

碳纳米管是通过以六边形蜂巢图案将一个碳原子与另一个碳原子结合形成管状，管的直径微小至纳米级以具有独特的电化学特性。因为当碳纳米管作为塑料或玻璃基板上的导电膜形成时，在可见光区域显示出了极好的透明度和导电性，所以可用作透明电极。

CNT涂层130的涂布方法可以是常规的湿式涂布法如喷涂、凹面涂布、狭缝式涂布、浸渍涂布、棒式涂布、辊对辊涂布等。

此时，CNT涂层130的碳纳米管C的一部分可以插入并结合到基底粘合剂层120上。

然后，在CNT涂层130上形成了含有可湿法刻蚀材料的顶部粘合剂层140。顶部粘合剂层140是由粘结材料组成。顶部粘合剂层140可以是陶瓷类和金属氧化物，如TiO₂、SiO₂、ZnO、SnO、SiN_x、SiON、SiN_x、ITO、ATO等。

粘合材料起到了连接碳纳米管束的作用。顶部粘合剂层140中的至少一部分被结合到在CNT涂层130的碳纳米管束上。因此，CNT涂层130是通过粘结材料结合到较低底部的基底粘合剂层120并通过粘结材料结合到上表面的顶部粘合剂层140。

之后，通过湿法刻蚀将基底粘合剂层120、CNT涂层130和顶部粘合剂层140的刻蚀目标区去除。

例如，当使用刻蚀膏时，如图5所示，将刻蚀膏150施用于顶部粘合剂层的刻蚀目标区E。通过湿法刻蚀设备对刻蚀膏150施用的区域进行刻蚀。刻蚀膏有从数千到数万Cps的粘度以在顶部粘合剂层形成图案。

丝网印刷法可用于刻蚀膏150的图案生成。丝网印刷法是将印网掩模置于顶部粘合剂层140上并通过印网掩模的孔将刻蚀膏挤到顶部粘合剂层上。

然后对其上的涂层实施合适温度的加热处理以使其和刻蚀膏发生反应。这种方法可通过将热量输入刻蚀膏以加快刻蚀速度。

之后，实施清洗以除去顶部粘合剂层140、CNT涂层130和基底粘合剂层120上施用刻蚀膏的部分。用去离子水洗去刻蚀膏150，使得图案化的碳纳米管膜100通过刻蚀其上施用刻蚀膏的顶部粘合剂层140、CNT涂层130和基底粘合剂层120而完成。

最初，碳纳米管C不能通过湿法刻蚀去除，而顶部粘合剂层140和基底粘合剂层120是由易于被湿法刻蚀去除的材料组成。

根据本发明构思的一个示例性实施方式，将CNT涂层130结合到上表面的顶部粘合剂层140并结合到较低底部的基底粘合剂层120，如此使得结合的CNT涂层130可在顶部粘合剂层140和基底粘合剂层120被刻蚀膏150刻蚀的同时被刻蚀。

同时，湿法刻蚀方法不限于使用刻蚀膏进行湿法刻蚀的方法。即光刻胶（光致刻蚀剂）方法也可用于湿法刻蚀方法。光刻胶是应用了光敏树脂，通过使用掩模执行图案底片的作用，使特定区域波长的光穿过以选择性地发生光反应，然后将反应部分显影。通过诸如使用刻蚀溶液或反应气体的化学方法将选择性显影过程中曝光的刻蚀目标区E去除。

实施方式不限于刻蚀膏施用方法或光刻胶方法，且若一些方法是将顶部粘合剂层140、CNT涂层130和基底粘合剂层120中的刻蚀目标区E熔去（melting），则这种方法也适用于本发明构思。

根据一个示例性实施方式，CNT涂层130通过湿法刻蚀形成图案形式。因此，用于形成诸如ITO的电极图案的常规湿法刻蚀设备可以适用。而且可以快速刻蚀，并且可以形成微细图案宽度。

图7是示出根据本发明构思的另一示例性实施方式制备碳纳米管膜的方法的流程图。如图7所示，制备碳纳米管膜的方法S200包括，在基板上形成包含碳纳米管的CNT涂层S210，在CNT涂层上形成可湿法刻蚀的顶部粘合剂层S220，通过湿法刻蚀去除顶部粘合剂层的刻蚀目标区S230，以及对CNT涂层的暴露部分实施等离子体刻蚀处理S240。

图8-图12是说明根据本发明构思的另一示例性实施方式制备碳纳米管膜的方法的每个步骤的截面图。

如图8所示，含有碳纳米管C的CNT涂层230是在基板210上形成的。基板210可以是玻璃或诸如PET、PC、PT、PEN、COC等的聚合物。此时，已涂布CNT涂层的基板可用于显示面板或触摸屏。为此，优选的基板是由透明材料组成的。而且，基板210可用作需要弹性的辅助材料，如电子纸。此时，为了具有弹性，优选的基板是由透明的无机基板或透明的聚合物基板组成的。

CNT涂层230含有碳纳米管C。CNT涂层120的涂布方法可以是常规的湿式涂布法如喷涂、凹面涂布、狭缝式涂布、浸渍涂布、棒式涂布、辊对辊涂布等。

然后，如图9所示，在CNT涂层230上形成了由可湿法刻蚀材料组成的顶部粘合剂层240。顶部粘合剂层240可以是陶瓷类和金属氧化物，如TiO₂、SiO₂、ZnO、SnO、SiN_x、SiON、SiN_x、ITO、ATO等。

通过湿法刻蚀去除顶部粘合剂层240的刻蚀目标区。

如图10和图11所示，湿法刻蚀方法之一是在刻蚀目标区E形成刻蚀膏250，并通过清洗将刻蚀膏250和顶部粘合剂层240上刻蚀膏250覆盖的区域去除。

湿法刻蚀的另一种方法是光刻胶，它是应用了光敏树脂，通过使用掩模执行图案底片的作用，使特定区域波长的光穿过以选择性地发生光反应，然后将反应部分显影。使用选择性去除顶部粘合剂层的化学方法将选择性显影过程中暴露的刻蚀目标区E去除。

之后，如图12所示，在顶部粘合剂层240去除之后暴露的CNT涂层230上实施化学干法刻蚀处理。化学性干法刻蚀是发生在等离子体中产生以及应用于刻蚀目标表面和刻蚀目标表面原子的活性反应组分之间的化学反应，并产生挥发性气体。

化学性干法刻蚀方法之一是对CNT涂层230进行氧化等离子体刻蚀处理。CNT涂层230的碳和等离子体刻蚀中的氧化物结合然后变成CO₂移去，从而形成有图案的碳纳米管膜200。除了等离子体刻蚀，化学性干法刻蚀方法还包括反应性离子刻蚀、反应性溅射刻蚀、反应性离子束铣等。

对于碳纳米管膜的CNT涂层，使用等离子体刻蚀设备290的刻蚀时间可短于常规的激光刻蚀方法所用时间。

此时，虽然在等离子体氧化刻蚀处理中通过调节等离子体刻蚀程度没有彻底去除碳纳米管C，CNT涂层的碳纳米管C仍然可保留以免带电。残留碳纳米管C使得目标去除区域与剩余的CNT涂层230相区分。因此，用户可看到平坦的没有斑驳的彩色表面。

图13是示出根据本发明构思的一个示例性实施方式制备碳纳米管膜的方法S300的流程图。如图13所示，根据本发明构思的另一示例性实施方式制备碳纳米管膜的方法S300包括，在基板上形成包含碳纳米管和含有可湿法刻蚀材料的添加剂的CNT涂层S310，形成可湿法刻蚀的顶部粘合剂层S320，通过湿法刻蚀去除CNT涂层和顶部粘合剂层的刻蚀目标区S330。

图14-图17是说明根据本发明构思的又一个示例性实施方式制备碳纳米管膜的方法的每个步骤的截面图。

首先，如图14所示，在基板上形成了包含碳纳米管和含有可湿法刻蚀材料的添加剂336的CNT涂层330S310。包含可湿法刻蚀材料的添加剂336可通过湿法刻蚀去除并要求将其牢固的结合到碳纳米管C上，与此同时，要求通过湿法刻蚀将结合其上的碳纳米管C去除。添加剂可以包含陶瓷类和金属氧化物，如TiO₂、SiO₂、ZnO、SnO、SiNx、SiON、SiNx、ITO、ATO等。

此时，添加剂336较优选的浓度是占CNT涂层溶液的0.001至30wt%。这是因为当浓度低于0.001wt%时刻蚀效果会退化，而当浓度高于30wt%时导电性可能殆尽。

之后，在CNT涂层330上形成可湿法刻蚀的顶部粘合剂层340。顶部粘合剂层340与以上示例性实施方式中的顶部粘合剂层140、240的材料和功能是相同的，因此将省略详细解释。

以及，通过湿法刻蚀将顶部粘合剂层340和CNT涂层330的刻蚀目标区E去除。

如图16和图17所示使用刻蚀膏可以是湿法刻蚀的一个实例。

即如图16所示，将刻蚀膏350施用于顶部粘合剂层340的刻蚀目标区E。之后，通过清洗将刻蚀膏350和CNT涂层330上刻蚀膏覆盖的区域去除以完成图案化的碳纳米管膜300。

最初，碳纳米管不能通过湿法刻蚀进行刻蚀。根据一个示例性实施方式，当通过向CNT涂层输入可湿法刻蚀的添加剂并用可湿法刻蚀材料的组成顶部粘合剂层350来实施湿法刻蚀时，碳纳米管可连同顶部粘合剂层和添加剂一起去除。

同时，实施方式的湿法刻蚀方法不限于使用刻蚀膏。

图18是示出根据本发明构思的又一个示例性实施方式制备碳纳米管膜的方法的流程图；以及图19和图21是说明制备碳纳米管膜方法的刻蚀之前的每个步骤的截面图。

如图18所示，制备碳纳米管膜的方法S400包括，在基板上形成可湿法刻蚀的基底粘合剂层S410，在基底粘合剂层上形成包含碳纳米管和可湿法刻蚀的纳米颗粒的CNT涂层S420，在CNT涂层上形成可湿法刻蚀的顶部粘合剂层S430，以及通过湿法刻蚀去除CNT涂层、顶部粘合剂层和基底粘合剂层的刻蚀目标区S440。

参见图19-图21，将描述碳纳米管膜的制备方法。利用湿法刻蚀对CNT涂层、顶部粘合剂层和基底粘合剂层的刻蚀目标区的去除S440与刻蚀目标区S140的去除是相同的，因此将省略解释。而且，基板410、基底粘合剂层420的粘合剂421、顶部粘合剂层440的粘合剂443，以及碳纳米管C实际上和基板110、基底粘合剂层120的粘合剂121、顶部粘合剂层140的粘合剂143，以及碳纳米管C是完全相同的，因此，在它们的解释中将着重强调区别。

首先，如图19所示，在基板410上形成可湿法刻蚀的基底粘合剂层420。

根据基板的材料在基底粘合剂层420中应用粘合剂421。因此，粘合剂可以是不能湿法刻蚀的。

基底粘合剂层420进一步包含与可湿法刻蚀的粘合剂的湿法刻蚀能力无关的可湿法刻蚀的纳米颗粒423。

纳米颗粒423可以是陶瓷类和金属氧化物，如是TiO₂、SiO₂、SiON、SiNx、ZnO、SnO、Al₂O₃、ZrO₂、Y2O₃、WO₃、V₂O₅、NiO、Mn₃O₄、MgO、La₂O₃、Fe₂O₃、Cr₂O₃、Co₃O₄、CuO、CeO₂、ITO、ATO、AZO、FTO、GZO和Sb₂O₃中的至少一种。

此时，溶剂可以是醇类、胺类、蒸馏水和常用的有机溶剂，并且优选的溶剂具有150℃或更低的沸点以便随后能容易地去除。

基底粘合剂层420是由通过将粘合剂421和纳米颗粒423混合制备而成的基底粘结溶液组成，并将溶液应用于基板以形成基底粘合剂层420。

此时，纳米颗粒423的尺寸可以为1nm至1μm。若纳米颗粒的尺寸小于1nm，由于对基底粘合剂层的影响很小，粘合剂将不能连同纳米颗粒一起刻蚀，而如果纳米颗粒的尺寸大于1μm，颗粒将不能均匀分散而下沉或形成非均一性的表面。

而且，在基底粘结溶液中，相比于100重量的基底粘合剂，纳米颗粒423优选具有1到500的重量，如果纳米颗粒低于1重量，湿法刻蚀将不能彻底实施，而如果纳米颗粒大于500重量，基底粘合剂的物理性质将改变，并且纳米颗粒使光发生散射而增加了浊度。

之后，如图20所示在基底粘合剂层420上形成CNT涂层430。CNT涂层430包含可湿法刻蚀的纳米颗粒433。纳米颗粒433与碳纳米管C相连接，因此，当通过湿法刻蚀对纳米颗粒433进行刻蚀时可对碳纳米管C进行刻蚀。

纳米颗粒433可以是陶瓷类纳米颗粒和金属氧化物纳米颗粒，例如，至少是TiO₂、SiO₂、SiON、SiNx、ZnO、SnO、Al₂O₃、ZrO₂、Y2O₃、WO₃、V₂O₅、NiO、Mn₃O₄、MgO、La₂O₃、Fe₂O₃、Cr₂O₃、Co₃O₄、CuO、CeO₂、ITO、ATO、AZO、FTO、GZO和Sb₂O₃中的一种。

通过将CNT涂料溶液涂布在基底粘合剂层420上以形成CNT涂层430。此时，通过将溶剂、粘合剂、纳米颗粒433和碳纳米管C混合以制备CNT涂料溶液。

CNT涂料溶液的制备方法是将碳纳米管C分散。

碳纳米管分散方法的实施例之一是将碳纳米管输入诸如酰胺类的N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、NMP（1,2-二氯苯，N-甲基吡咯烷酮）等的有机溶液中，并用超声波分散碳纳米管。

另一种碳纳米管分散方法是使用可溶于水的分散剂。可溶于水的分散剂可以是十二烷基硫酸钠（SDS）、聚乙二醇辛基苯基醚（Triton X-100）（TX-100）、十二烷基苯磺酸钠（NaDDBS）、阿拉伯树胶等。

之后，将粘合剂和纳米颗粒投入溶剂，其中分散有碳纳米管。粘合碳纳米管的粘合剂可以适用于粘合剂。

纳米颗粒的尺寸可以为1nm至1μm。

CNT涂层的形成是通过涂布由将溶剂、纳米颗粒和碳纳米管混合制备而成的CNT涂料溶液完成的，其中相比于100重量的CNT，纳米颗粒有1到500的重量。

此时，纳米颗粒433的优选尺寸可为1nm到1μm。若纳米颗粒的尺寸小于1nm，则其在湿法刻蚀中对CNT涂层的影响很小，并且刻蚀溶液扩散到基底粘合剂层时存在CNT涂层和基底粘合剂层不能一起刻蚀的问题，而如果纳米颗粒的尺寸大于1μm，则其将不能均匀分散在涂料溶液中，并且CNT溶液的可分散性将退化。

而且，在涂料溶液中，相比于100重量的碳纳米管，优选的纳米颗粒433具有1到500的重量。如果相比于碳纳米管，纳米颗粒低于1重量，湿法刻蚀将不能彻底实施，而如果相比于碳纳米管，纳米颗粒大于500重量，CNT涂料溶液的可分散性将退化，涂布之后的物理性质将改变，并且纳米颗粒使光发生散射而增加了浑浊度。

纳米颗粒433的实例是2-丙氧基三异十八烷氧基-O合钛IV（TitaniumIV2-propanolato,trisisooctadecanoato-O）、双2-甲基-2-丙氧基-O异十八烷氧基-O-2-丙氧基合钛IV（Titanium IV bis2-methyl-2-propenoato-O,isooctadecanoato-O2-propanolato）、2-丙氧基三苯磺酸(十二烷基)酯基-O合钛IV（Titanium IV2-propanolato,tris(dodecyl)benzenesulfanato-O）、2-丙氧基三磷酸(十二烷基)基-O合钛IV（Titanium IV2-propanolato,tris(dioctyl)phosphato-O）、2,2-二甲基1,3-丙二醇基双焦磷酸(二辛基)酯基-O合锆IV（2,2-dimethyl1,3propanediolato,bis(dioctyl)pyrophosphato-O）、（加成）2摩尔N,N-二甲氨基-烷基丙烯酰胺（N,N-dimethylamino-alkylpropenoamide）、(2-乙基,2-丙氧基甲基)1,3-丙二醇基环双2-二甲氨基焦磷酸酯基-O合锆IV（Zirconium IV(2-ethyl,2-propenolatomethyl)1,3-propanediolato,cyclobis2-dimethylaminopyrophosphate-O）、与2摩尔的甲磺酸加成、四2,2(双-2-丙稀氧基甲基)丁氧基合锆IV（Zirconium IV tetrakis2,2(bis-2propenolatomethyl)butanolato）、与2摩尔的双十三烷基加成、亚磷酸氢盐、2-乙基2-二丙烯氧基甲基1,3-丙二醇基环二2（cyclo di2）和2-(双2-二丙烯氧基甲基)丁氧基焦磷酸酰氧基-O（2-(bis2-propenolatomethyl)butanolatopyrophosphato-O）合锆IV。

之后，如图21所示，将可湿法刻蚀的顶部粘合剂层440涂覆在CNT涂层430上。

顶部粘合剂层440可通过将可湿法刻蚀的纳米颗粒443和粘合剂441混合制备而成。可根据顶部粘合剂层的功能选择粘合剂，由此不能湿法刻蚀的粘合剂成为顶部粘合剂层的主要元素。

一旦将纳米颗粒443加入粘合剂441，则当对纳米颗粒进行刻蚀时顶部粘合剂层也将被刻蚀。

纳米颗粒433的优选尺寸为1nm到1μm。若纳米颗粒的尺寸小于1nm，则其在湿法刻蚀时对顶部粘合剂层的影响很小，因此当对纳米颗粒刻蚀时将不会对粘合剂层刻蚀，而如果纳米颗粒的尺寸大于1μm，则其将不能均匀分散在涂料溶液中并下沉以妨碍均匀涂层表面。

而且，在涂料溶液中，相比于100重量的碳纳米管，优选的纳米颗粒443具有1到500的重量。如果相比于碳纳米管，纳米颗粒低于1重量，湿法刻蚀将不能彻底实施，而如果相比于碳纳米管，纳米颗粒大于500重量，顶部粘合剂层的物理性质将改变，以及纳米颗粒使光发生散射而增加了浊度。

随后，通过湿法刻蚀将基底粘合剂层420、CNT涂层430、顶部粘合剂层440的刻蚀目标区去除，但是这一步骤没有在图中显示。

根据本发明构思的一个示例性实施方式，将CNT涂层430结合到上表面上的顶部粘合剂层440并且结合到较低底部上的基底粘合剂层420，然后当通过将纳米颗粒加到CNT涂层上，刻蚀膏随着顶部粘合剂层440和基底粘合剂层420一起刻蚀时，可容易地对CNT涂层430进行刻蚀。

即刻蚀剂对暴露在顶部粘合剂层440和CNT涂层430外表面上的纳米颗粒进行刻蚀。之后，刻蚀剂穿过CNT涂层被刻蚀部分对基底粘合剂层420进行刻蚀，然后在清洗时刻蚀了残留的CNT涂层。

虽然已经参照有关的示例性实施方式具体证明和描述了本发明，将理解，可在以下权利要求的精神和范围内做出其中的形式和细节上的多种变化。

工业实用性

本发明适用于显示器行业、半导体行业、光学行业、照明行业等使用带电膜的部门。

Claims (17)

1.一种制备碳纳米管膜的方法，包括：

在基板上形成包含可湿法刻蚀材料的基底粘合剂层；

在所述基底粘合剂层上形成包含碳纳米管的CNT涂层；

在所述CNT涂层上形成含有可湿法刻蚀材料的顶部粘合剂层；

通过湿法刻蚀去除所述CNT涂层、所述顶部粘合剂层和所述基底粘合剂层的刻蚀目标区。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述湿法刻蚀包括：

在所述顶部粘合剂层的所述刻蚀目标区上施用刻蚀膏；以及

通过清洗去除所述刻蚀膏、施用所述刻蚀膏的所述顶部粘合剂层、所述CNT涂层以及所述基底粘合剂层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述湿法刻蚀包括：

通过使用光刻胶，根据所述顶部粘合剂层的所述刻蚀目标区形成掩模；以及

通过向所述掩模提供刻蚀溶液或反应气体对所述刻蚀目标区实施化学刻蚀。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述基底粘合剂层和所述顶部粘合剂层包含陶瓷类材料和金属氧化物材料。

5.一种制备碳纳米管膜的方法，包括：

在基板上形成包含碳纳米管的CNT涂层；

在所述CNT涂层上形成可湿法刻蚀的顶部粘合剂层；

通过湿法刻蚀去除所述顶部涂层的刻蚀目标区；以及

对所述CNT涂层的暴露部分实施等离子体表面刻蚀处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述顶部粘合剂层包含陶瓷类材料和金属氧化物材料。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，对所述CNT涂层的暴露部分实施的等离子体刻蚀施用氧化等离子体刻蚀处理。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，通过湿法刻蚀去除所述顶部粘合剂层施用刻蚀膏施用方法或光刻胶方法。

9.一种制备碳纳米管膜的方法，包括：

在基板上形成包含碳纳米管和含有可湿法刻蚀材料的试剂的CNT涂层；

在所述CNT涂层上形成可湿法刻蚀的顶部粘合剂层；以及

通过湿法刻蚀去除所述CNT涂层和所述顶部粘合剂层的所述刻蚀目标区。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述试剂的浓度占CNT涂料溶液的0.001-30wt%。

11.根据权利要求9所述的方法，通过湿法刻蚀去除所述CNT涂层施用刻蚀膏施用方法或光刻胶方法。

12.一种制备碳纳米管膜的方法，包括：

在基板上形成可湿法刻蚀的基底粘合剂层；

在所述基底粘合剂层上形成包含碳纳米管和可湿法刻蚀的纳米颗粒的CNT涂层；

在所述CNT涂层上形成可湿法刻蚀的顶部粘合剂层；以及

通过湿法刻蚀去除所述CNT涂层、所述顶部粘合剂层和所述基底粘合剂层的刻蚀目标区。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述纳米颗粒是陶瓷纳米颗粒或金属氧化物纳米颗粒。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述纳米颗粒是TiO₂、SiO₂、SiON、SiN_x、ZnO、SnO、Al₂O₃、ZrO₂、Y₂O₃、WO₃、V₂O₅、NiO、Mn₃O₄、MgO、La₂O₃、Fe₂O₃、Cr₂O₃、Co₃O₄、CuO、CeO₂、ITO、ATO、AZO、FTO、GZO和Sb₂O₃中的至少一种。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述纳米颗粒的尺寸是1nm至1μm。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述CNT涂层的形成是通过将由溶剂、所述纳米颗粒和所述碳纳米管混合制备成的CNT涂料溶液涂布而进行的，其中，相比于100重量的所述碳纳米管，所述纳米颗粒具有1至500的重量。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述基底粘合剂层和所述顶部粘合剂层中的至少一种包含陶瓷类或金属氧化物的纳米材料。

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