CN103786457A - 碳材导电膜的转印方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种碳材导电膜的转印方法,包括:提供第一基材;在第一基材的表面上形成无机氧化层,无机氧化层的总表面能介于30mJ/m2至75mJ/m2之间,且无机氧化层表面的色散成分表面能与总表面能的比值介于0.4至0.8之间;将碳材分散液涂布于无机氧化层上;烘干碳材分散液,以在无机氧化层上形成碳材导电膜;将碳材导电膜浸入溶剂中,以分离碳材导电膜与无机氧化层;以及将第二基材与分离的碳材导电膜贴合,使碳材导电膜转印至第二基材上。

Description

碳材导电膜的转印方法
【技术领域】
本发明涉及碳材导电膜,更特别涉及碳材导电膜的转印方法。
【背景技术】
随着平面显示器、触控面板、太阳光电、及下世代柔性电子产品开发日益蓬勃,透明导电膜材料的市场亦随之大幅成长。然而ITO价格昂贵、来源有限、且挠曲性较差,其替代材料的开发已成为近年来研发重点之一。由于碳纳米管(CNT)具备高长径比、高导电性、良好的机械强度、及耐化性等特性,在透明导电膜应用上极具潜力。相比于ITO、CNT组成的透明导电膜具有更佳的可挠性、耐候性、制程便利性、及自然色调等优点。
形成碳纳米管导电膜的制程方式大致为喷雾涂布(spray coating)、狭缝模具式涂布(Slot-die Coating)、微凹版印刷式涂布(Micro-gravure Coating)、浸润式涂布(Dip Coating)、旋转式涂布(Spin Coating)、真空过滤(vacuum filtration)、或逐层组装(layer-by-layer)。然而前述制程仅有狭缝模具式涂布、微凹版印刷式涂布、与喷雾涂布符合大面积生产与量产性。碳纳米管分散液的制备上仍以水溶液系统为主,主要通过添加分散剂以协助碳纳米管分散于水中,其分散的碳纳米管浓度相对较高。分散剂以十二烷基苯磺酸钠(sodiumdodecylbenzene sulfonate,SDBS)与十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)具有较佳的分散特性。若只采用N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl-2-pyrrolidone,NMP)、三氯甲烷、二氯甲烷等有机溶剂直接分散碳纳米管,则分散浓度过低而不易应用狭缝模具式涂布或微凹版印刷式涂布制备碳纳米管导电膜。另一方面,有机溶剂会化学侵蚀部分高分子基材,且过多有机溶剂的使用也会有环境安全的疑虑。
在碳纳米管涂布成膜的制程中,分散液与基材的匹配性也是关键之一。由于碳纳米管分散液的表面张力与表面能受限于所选择的分散液系统,对于表面能较低的基材如聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚丙烯(Polypropylene,PP)、聚乙烯(polyethylene,PE)、聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene,PTFE)等,则难以用涂布方式形成碳纳米管导电膜。此外,目前仅有喷雾涂布可能在非平面基材上形成纳米碳材导电膜,但仍面临涂布均匀性与材料利用率偏低等问题。综上所述,目前亟需新的方法在不同基材上形成碳材导电膜。
【发明内容】
本发明一实施例提供一种碳材导电膜的转印方法,包括:提供第一基材;在第一基材的表面上形成无机氧化层,无机氧化层的总表面能介于30mJ/m2至75mJ/m2之间,且无机氧化层表面的色散成分表面能与总表面能的比值介于0.4至0.8之间;将碳材分散液涂布于无机氧化层上;烘干碳材分散液,以在无机氧化层上形成碳材导电膜;将碳材导电膜浸入溶剂中,以分离碳材导电膜与无机氧化层;以及将第二基材与分离的碳材导电膜贴合,使碳材导电膜转印至第二基材上。
【附图说明】
图1至4为本发明一实施例中,将碳材导电膜由第一基材转印至第二基材的示意图;以及
图5至7为本发明一实施例中,将碳材导电膜由第二基材转印至第三基材的示意图。
【主要附图标记说明】
11~第一基材;
13~无机氧化层;
15~碳材导电膜;
17~第二基材;
19~粘着层;
21~第三基材。
【具体实施方式】
首先如图1所示,在第一基材11的表面上形成无机氧化层13。第一基材11的材质并无特殊限制,只要能形成无机氧化层13于其上,并能忍受后续制程条件即可。在本发明一实施例中,形成无机氧化层13的方法为湿式制程,比如将无机氧化物粒子的分散液涂布于第一基材11的表面后烘干,且无机氧化物粒子为溶剂相的溶胶。在此实施例中,无机氧化物粒子的尺寸介于2nm至200nm之间。若无机氧化物粒子尺寸过大,则因表面粗糙度过大而会影响纳米碳材的涂布成膜特性,不易形成均匀的碳材导电膜。在本发明另一实施例中,形成无机氧化层13的方法为干式制程,比如蒸镀沉积、溅镀沉积、化学气相沉积法、或物理气相沉积法。无机氧化物层13的组成可为氧化硅、氧化锆、氧化铝、氧化锡、氧化钛、氧化锌、或上述的组合。不论采用何种制程,最后形成的无机氧化层13的总表面能介于30mJ/m2至75mJ/m2之间,且色散成分表面能与总表面能的比值介于0.4至0.8之间。关于总表面能与色散成分表面能的定义详见Journal of Achievements inMaterials and Manufacturing Engineering,24,137-145(2007),并利用Owens-Wendt所提出的几何平均法进行固体表面能的计算。若无机氧化层13的总表面能过低,将无法形成碳材导电膜于其上。若无机氧化层13的色散成分表面能与总表面能的比值过低(即色散成分表面能过低),则无法以浸润溶剂的方式剥离形成于无机氧化层13上的碳材导电膜。若无机氧化层13的色散成分表面能与总表面能的比值过高(即色散成分表面能过高),亦无法以浸润溶剂的方式剥离形成于无机氧化层13上的碳材导电膜。
接着如图2所示,将碳材分散液涂布于无机氧化层13上,并烘干碳材分散液,以形成碳材导电膜15于无机氧化层13。上述碳材分散液的碳材可为碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯、还原的氧化石墨烯、石墨烯纳米带、或上述的组合。在本发明一实施例中,碳材分散液的碳材浓度介于0.01wt%至1.0wt%之间。若碳材分散液的碳材浓度过高,则不易形成完全均匀分散的分散液。若碳材分散液的碳材浓度过低,则在需形成一定厚度或导电特性的碳材导电膜条件下,必须以涂布较厚的湿膜或是多层涂布的方式达成,但容易面临因干燥过程干燥速率不均而导致非均匀成膜的问题。将碳材分散液涂布于无机氧化层13上的方法可为线棒涂布、喷雾涂布、狭缝模具式涂布、微凹版印刷式涂布、浸润式涂布、旋转式涂布、或其他常见的涂布方式。在本发明一实施例中,烘干碳材分散液的温度介于30℃至180℃,且烘干时间介于10秒至2小时。在本发明另一实施例中,烘干碳材分散液的温度介于60℃至140℃,且烘干时间介于30秒至1小时。若烘干步骤的温度过低及/或时间过短,则无法烘干碳材分散液以形成碳材导电膜15。若烘干步骤的温度过高及/或时间过长,会使碳材导电膜15与无机氧化层13的作用力过大,而无法以浸润溶剂的方式剥离形成于无机氧化层13上的碳材导电膜15。
接着如图3所示,将第一基材11、无机氧化层13、及碳材导电膜15的多层结构浸入溶剂中,以分离碳材导电膜15与无机氧化层13。在本发明一实施例中,溶剂可为水、醇类、或其他常见的极性溶剂。
接着如图4所示,将第二基材17置于碳材导电膜15上,使第二基材17与碳材导电膜15贴合,以完成碳材导电膜15的转印步骤。在本发明一实施例中,第二基材17可为玻璃、塑胶、或合成树脂如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚二甲基硅氧烷、或聚四氟乙烯。在本发明一实施例中,第二基材17可为非平面基材如曲面基材。值得注意的是,形成于非平面的第二基材17上的碳材导电膜15具有均匀厚度。
在本发明另一实施例中,进一步施加粘着层19于碳材导电膜15的表面上。如图5所示,碳材导电膜15夹设于第二基材17与粘着层19之间。虽然图5中的粘着层19形成于碳材导电膜15的所有表面上,但粘着层19亦可只形成于碳材导电膜15的部分表面上(即点胶),应视需要而定。粘着层19可为光固化胶如3M公司的LOCA-2175、EAS-1616与Dow Corning的UV-SIL 400等,热固化胶如购自汉克股份有限公司的水胶RZ-570,水气固化胶如Dow Corning的硅胶-9176L,或感压胶如3M公司的OCA-8142、8262等。
接着如图6所示,将第三基材21贴合至粘着层19上,且贴合方式可为热压合、真空贴合、或类似方法。接着固化粘着层19,其固化方式可为光固化、热固化、水气固化、或压力固化,应视粘着层19的型态而定。最后将第二基材17移除,即将碳材导电层15转印至第三基材21上。与第二基材17一样,第三基材21可为非平面基材如曲面基材,且形成于非平面的第三基材21上的碳材导电膜15具有均匀厚度。
上述转印制程可进一步应用于连续制程如卷对卷(roll to roll)制程或其他连续制程以大量生产。可以理解的是,形成于第一基材11上的无机氧化层13可重复使用。与现有技术中先形成碳材导电膜于基材上,再蚀刻移除基材以得到碳材导电膜的方法相比,本发明的方法不但较简单也较省时。
为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举多个实施例配合所示附图,作详细说明如下:
【实施例】
本发明实施例使用的碳纳米管为经纯化的单层碳纳米管(Single-walledcarbon nanotube,SWNT),其制备方法为飘浮触媒化学气相沉积法,请参见台湾专利I306834。碳纳米管分散液的制备取SWNT、十二烷基苯磺酸钠(sodium dedocylbenzene sulfonate)及去离子水以重量比0.1/0.2/100.0方式混合,并以超声波振荡器(Sonicator 3000,购自Misonix)进行振荡分散十分钟即可得SWNT分散液。
基材的表面能则分别利用纯水与二碘甲烷进行接触角的测量,并利用Owens-Wendt所提出的几何平均法进行固体表面能的计算,公式如式1:
γ LV ( 1 + cos θ ) = 2 γ S D γ L D + 2 γ S P γ L P (式1)
基材的表面能(γ)由极性成分表面能(polar surface energy,γP)与色散成分表面能(dispersive surface energy,γD)所组成。纯水色散成分表面能及极性成分表面能分别为21.8、51.0mJ/m2,而二碘甲烷的色散成分表面能及极性成分表面能分别为48.5、2.3mJ/m2
导电碳材导电膜的片电阻的测量利用四点探针电阻计(LORESTA-GP,购自Mitsubishi Chemical Co.)。
实施例1
取1.0克的溶剂相SiO2溶胶(IPA-ST,固含量30至31wt%,粒径为10~15nm,溶剂为异丙醇,购自Nissan Chemical)加入14.0克乙醇,得到固含量为~2.0wt%的SiO2分散液。取厚度为188μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,购自Toyobo的A4300)为第一基材。将SiO2分散液以涂布机(ZA2300/ZEHNTNER)配合线棒(RDS Coating Rod#4)将其涂布于第一基材上,再置于100℃的循环烘箱烘干,并进行接触角测量与表面能的计算,其结果如表1所示。
表1
Figure BDA00002488575300061
接着取0.5g的SWNT分散液并以前述涂布制程涂布于表面具有SiO2层的基材上,再置于循环烘箱以不同温度与时间进行烘干,其详细烘干条件与所形成的碳纳米管导电膜的片电阻(原始片电阻)如表2所示。
表2
Figure BDA00002488575300062
Figure BDA00002488575300071
准备截面积大于碳纳米管导电膜的容器并填充去离子水,将表面涂布有碳纳米管导电膜的基材缓慢浸入去离子水中。在烘干温度介于60℃至140℃之间时,碳纳米管导电膜会因水的表面张力由基材表面剥离而悬浮于去离子水的表面,其剥离与否如表2所示。由实验可知,若烘烤温度过高(比如介于160℃至200℃),则碳纳米管导电膜将无法由SiO2的表面剥离。
最后再以PET膜(厚度为188μm,购自Toyobo的A4300)作为第二基材,与去离子水液面上的碳纳米管导电膜进行贴附,即完成碳纳米管导电膜的转印。为确认碳纳米管导电膜是否由SiO2层完全剥离,也测量沉浸于水槽后的表面具有SiO2层的第一基材的片电阻(经剥离程序后的片电阻)。如表2所示,烘干温度介于60℃至140℃之间的碳纳米管导电膜自SiO2层上完全剥离,因此第一基材表面的片电阻极大。至于烘干温度低于60℃或是高于140℃的碳纳米管导电膜将无法由SiO2层上剥离,因此第一基材表面仍具有碳纳米管导电膜而具有低片电阻。
实施例2
与实施例1类似,唯一差别在于将溶剂相SiO2溶胶改为不同粒径的溶剂相SiO2溶胶(IPA-ST-L,固含量30~31wt%,粒径为40~50nm,溶剂为异丙醇,购自Nissan Chemical)。至于后续基材的选择、线棒涂布SiO2溶胶的制程、及线棒涂布SWNT分散液的制程均与实施例1类似。实施例2中表面涂布有SiO2层的第一基材,其接触角与计算的表面能如表1所示。最后形成的碳纳米管导电膜的片电阻(原始片电阻)为430Ω/□,如表3所示。将此涂布有碳纳米管导电膜的基材缓慢浸入去离子水,其剥离情形如表3所示。经沉浸程序后的表面具有SiO2层的第一基材,其片电阻(经剥离程序后的片电阻)亦整理于表3。
实施例3
与实施例1类似,唯一差别在将溶剂相SiO2溶胶改为另一溶剂相SiO2溶胶(MEK-ST,固含量30~31wt%,粒径为10~15nm,溶剂为丁酮,购自Nissan Chemical)。至于后续基材的选择、线棒涂布SiO2溶胶的制程、及线棒涂布SWNT分散液的制程均与实施例1类似。实施例3中表面涂布有SiO2层的第一基材,其接触角与计算的表面能如表1所示。最后形成的碳纳米管导电膜的片电阻(原始片电阻)为420Ω/□,如表3所示。将此涂布有碳纳米管导电膜的基材缓慢浸入去离子水,其剥离情形如表3所示。经沉浸程序后的表面具有SiO2层的第一基材,其片电阻(经剥离程序后的片电阻)亦整理于表3。
实施例4
与实施例1类似,唯一差别在将溶剂相SiO2溶胶改为另一溶剂相SiO2溶胶(MEK-AC-2101,固含量30~31wt%,粒径为10~15nm,溶剂为丁酮,购自Nissan Chemical)。至于后续基材的选择、线棒涂布SiO2溶胶的制程、及线棒涂布SWNT分散液的制程均与实施例1类似。实施例4中表面涂布有SiO2层的第一基材,其接触角与计算的表面能如表1所示。最后形成的碳纳米管导电膜的片电阻(原始片电阻)为425Ω/□,如表3所示。将此涂布有碳纳米管导电膜的基材缓慢浸入去离子水,其剥离情形如表3所示。经沉浸程序后的表面具有SiO2层的第一基材,其片电阻(经剥离程序后的片电阻)亦整理于表3。
实施例5
与实施例1类似,唯一差别在将溶剂相SiO2溶胶改为溶剂相ZrO2溶胶(OZ-S30K,固含量30wt%,粒径为10nm,溶剂为丁酮,购自NissanChemical)。至于后续基材的选择、线棒涂布ZrO2溶胶的制程、及线棒涂布SWNT分散液的制程均与实施例1类似。实施例5中表面涂布有ZrO2层的第一基材,其接触角与计算的表面能如表1所示。最后形成的碳纳米管导电膜的片电阻(原始片电阻)为430Ω/□,如表3所示。将此涂布有碳纳米管导电膜的基材缓慢浸入去离子水,其剥离情形如表3所示。经沉浸程序后的表面具有ZrO2层的第一基材,其片电阻(经剥离程序后的片电阻)亦整理于表3。
实施例6
与实施例1类似,唯一差别在将溶剂相SiO2溶胶改为水相ZrO2溶胶(30B,固含量30wt%,粒径为10至20nm,溶剂为水,购自Nissan Chemical)。至于后续基材的选择、线棒涂布ZrO2溶胶的制程、及线棒涂布SWNT分散液的制程均与实施例1类似。实施例6中表面涂布有ZrO2层的第一基材,其接触角与计算的表面能如表1所示。最后形成的碳纳米管导电膜的片电阻(原始片电阻)为550Ω/□,如表3所示。将此涂布有碳纳米管导电膜的基材缓慢浸入去离子水,其剥离情形如表3所示。经沉浸程序后的表面具有ZrO2层的第一基材,其片电阻(经剥离程序后的片电阻)亦整理于表3。
比较例1
与实施例1类似,差别在省略线棒涂布溶剂相SiO2溶胶的制程,直接将SWNT分散液涂布于PET基材上,再以不同温度烘干。至于后续基材的选择与线棒涂布SWNT分散液的制程均与实施例1类似。比较例1中PET基材的接触角与计算的表面能如表1所示。最后形成的碳纳米管导电膜的片电阻(原始片电阻)为1100Ω/□,如表3所示。将此涂布有碳纳米管导电膜的基材缓慢浸入去离子水,未观察到剥离现象如表3所示。经沉浸程序后的第一基材,其片电阻(经剥离程序后的片电阻)亦整理于表3。由比较例1可知,若直接形成碳纳米管导电膜于第一基材上,无法以沉浸溶剂的方法剥离碳纳米管导电膜,更不可能将附着于第一基材上的碳纳米管导电膜转印至另一基材上。
比较例2
与实施例1类似,唯一差别在将溶剂相SiO2溶胶改为水相SiO2溶胶(ST-N,固含量20wt%,粒径为10至15nm,溶剂为水,购自Nissan Chemical)。至于后续基材的选择、线棒涂布SiO2溶胶的制程、及线棒涂布SWNT分散液的制程均与实施例1类似。比较例2中表面涂布有SiO2层的第一基材,其接触角与计算的表面能如表1所示。最后形成的碳纳米管导电膜的片电阻(原始片电阻)为430Ω/□,如表3所示。将此涂布有碳纳米管导电膜的基材缓慢浸入去离子水,未观察到剥离现象如表3所示。经沉浸程序后的表面具有SiO2层的第一基材,其片电阻(经剥离程序后的片电阻)亦整理于表3。由比较例2可知,若无机氧化层的色散成分/总表面能比值过低(0.37),则无法以沉浸溶剂的方法剥离形成于无机氧化层上的碳纳米管导电膜,更不可能将附着于第一基材上的碳纳米管导电膜转印至另一基材上。
比较例3
与实施例1类似,唯一差别在将溶剂相SiO2溶胶改为另一溶剂相的SiO2溶胶(DMAc-ST,固含量30wt%,粒径为10至15nm,溶剂为N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),购自Nissan Chemical)。至于后续基材的选择、线棒涂布SiO2溶胶的制程、及线棒涂布SWNT分散液的制程均与实施例1类似。比较例3中表面涂布有SiO2层的第一基材,其接触角与计算的表面能如表1所示。最后形成的碳纳米管导电膜的片电阻(原始片电阻)为450Ω/□,如表3所示。将此涂布有碳纳米管导电膜的基材缓慢浸入去离子水,未观察到剥离现象如表3所示。经沉浸程序后的表面具有SiO2层的第一基材,其片电阻(经剥离程序后的片电阻)亦整理于表3。由比较例3可知,若无机氧化层的色散成分/总表面能比值过高(0.83),则无法以沉浸溶剂的方法剥离形成于无机氧化层上的碳纳米管导电膜,更不可能将附着于第一基材上的碳纳米管导电膜转印至另一基材上。
表3
Figure BDA00002488575300101
Figure BDA00002488575300111
实施例7
与实施例1类似,唯一差别在第二基材由PET膜改为聚碳酸酯膜。剥离的碳纳米管导电膜亦能有效贴附于其上而完成碳纳米管导电膜的转印。
实施例8
与实施例1类似,唯一差别在第二基材由PET膜改为聚乙烯膜。剥离的碳纳米管导电膜亦能有效贴附于其上而完成碳纳米管导电膜的转印。
实施例9
与实施例1类似,唯一差别在第二基材由PET膜改为聚甲基丙烯酸甲酯膜。剥离的碳纳米管导电膜亦能有效贴附于其上而完成碳纳米管导电膜的转印。
实施例10
与实施例1类似,唯一差别在第二基材由PET膜改为圆柱形玻璃瓶。剥离的碳纳米管导电膜亦能有效贴附于其上而完成碳纳米管导电膜的转印。
实施例11
与实施例1类似,唯一差别在第二基材由PET膜改为氟素离型膜(FFR-1602,购自颀鑫企业),经分离的碳纳米管导电膜亦能有效贴附于第二基材上,即完成碳纳米管导电膜的第一次转印(将碳纳米管导电膜由第一基材转印至第二基材)。接着在贴附于第二基材上的碳纳米管导电膜的表面上涂布UV胶(3M公司的LOCA-2175),经80℃烘干移除UV胶所含的溶剂后,将第三基材(聚碳酸酯板材)贴合至UV胶。接着以UV曝光机照射UV胶以固化UV胶,再撕除第二基材(氟素离型膜),即完成碳纳米管导电膜的第二次转印(将碳纳米管导电膜由第二基材转印至第三基材)。
实施例12
与实施例11类似,唯一差别在将粘着剂由UV胶改为水胶(RZ-570,购自汉克股份有限公司)。在贴附于第二基材上的碳纳米管导电膜的表面涂布水胶后,将第三基材(聚碳酸酯板材)贴合至水胶,再以100℃烘干固化水胶。最后撕除第二基材(氟素离型膜),即完成碳纳米管导电膜的第二次转印(将碳纳米管导电膜由第二基材转印至第三基材)。
虽然本发明已以多个优选实施例披露如上,然其并非用以限定本发明,任何本发明所属技术领域中的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,应可作任意更改与润饰。因此,本发明的保护范围应以所附权利要求书限定的范围为准。

Claims (13)

1.一种碳材导电膜的转印方法,包括:
提供第一基材;
在该第一基材的表面上形成无机氧化层,该无机氧化层的总表面能为30mJ/m2至75mJ/m2,且该无机氧化层表面的色散成分表面能与总表面能的比值为0.4至0.8;
将碳材分散液涂布于该无机氧化层上;
烘干该碳材分散液,从而在该无机氧化层上形成碳材导电膜;
将该碳材导电膜浸入溶剂中,从而分离该碳材导电膜与该无机氧化层;以及
将第二基材与分离的该碳材导电膜贴合,使该碳材导电膜转印至该第二基材上。
2.如权利要求1所述的碳材导电膜的转印方法,其中在该第一基材的表面上形成该无机氧化层的步骤包括:
将无机氧化物粒子的分散液涂布于该第一基材的表面,其中该无机氧化物粒子为溶剂相的溶胶;以及
烘干该无机氧化物粒子的分散液以形成该无机氧化层。
3.如权利要求2所述的碳材导电膜的转印方法,其中该无机氧化物粒子的尺寸为2nm至200nm。
4.如权利要求1所述的碳材导电膜的转印方法,其中在该第一基材的表面上形成该无机氧化层的步骤包括蒸镀沉积、溅镀沉积、化学气相沉积法、或物理气相沉积法。
5.如权利要求1所述的碳材导电膜的转印方法,其中该无机氧化层包括氧化硅、氧化锆、氧化铝、氧化锡、氧化钛、氧化锌、或上述的组合。
6.如权利要求1所述的碳材导电膜的转印方法,其中该碳材分散液的碳材包括碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、石墨烯纳米带、或上述的组合。
7.如权利要求1所述的碳材导电膜的转印方法,其中该碳材分散液的碳材浓度为0.01wt%至1.0wt%。
8.如权利要求1所述的碳材导电膜的转印方法,其中该第二基材包括玻璃、塑胶、或合成树脂。
9.如权利要求8所述的碳材导电膜的转印方法,其中该合成树脂包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚二甲基硅氧烷、或聚四氟乙烯。
10.如权利要求1所述的碳材导电膜的转印方法,其中该第二基材包括非平面基材。
11.如权利要求1所述的碳材导电膜的转印方法,还包括:
在该碳材导电膜的表面上施加粘着层,其中该碳材导电膜夹设于该第二基材与该粘着层之间;
将第三基材贴合至该粘着层后固化该粘着层,使该碳材导电膜转印至该第三基材上;以及
移除该第二基材。
12.如权利要求11所述的碳材导电膜的转印方法,其中固化该粘着层的步骤包括热固化、光固化、水气固化、或压力固化。
13.如权利要求11所述的碳材导电膜的转印方法,其中该第三基材包括非平面基材。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110972411A (zh) * 2019-10-22 2020-04-07 深圳丹邦科技股份有限公司 基于量子碳基膜的柔性线路板基材及其制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109052382A (zh) * 2018-10-17 2018-12-21 北京镭硼科技有限责任公司 一种湿法转移石墨烯的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1340001A (zh) * 1999-12-28 2002-03-13 Tdk株式会社 功能性膜及其制造方法
US20020055057A1 (en) * 1999-04-19 2002-05-09 Ichiro Bekku Method for transferring transparent conductive film
TW201009853A (en) * 2008-07-04 2010-03-01 Toda Kogyo Corp Transparent electrically conductive transfer plate and production method, transparent electrically conductive base and method for producing the same using transparent electrically conductive transfer plate, and molded article using said base
CN101669177A (zh) * 2007-04-27 2010-03-10 株式会社可乐丽 透明导电膜及透明导电膜的制造方法
CN101728007A (zh) * 2008-10-21 2010-06-09 财团法人工业技术研究院 透明导电膜与其制造方法
JP2012140308A (ja) * 2011-01-05 2012-07-26 Sony Corp グラフェン膜の転写方法および透明導電膜の製造方法

Family Cites Families (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5958196A (en) * 1995-06-01 1999-09-28 Upscale Water Technologies, Inc. Planar carbon fiber and noble metal oxide electrodes and methods of making the same
KR20000076164A (ko) * 1997-03-11 2000-12-26 나카노 가스히코 도전성 엘라스토머 필름, 그 제조방법 및 도전성 엘라스토머 조성물
US5807506A (en) * 1997-04-01 1998-09-15 Xerox Corporation Conductive polymers
US6876724B2 (en) 2000-10-06 2005-04-05 The University Of North Carolina - Chapel Hill Large-area individually addressable multi-beam x-ray system and method of forming same
US6753112B2 (en) * 2000-12-27 2004-06-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Positive electrode active material and non-aqueous secondary battery using the same
LU90804B1 (fr) * 2001-07-18 2003-01-20 Circuit Foil Luxembourg Trading Sarl Process for manufacturing a composite foil suitable for manufacturing multi-layer printed circuit boards
TW200522425A (en) 2003-12-24 2005-07-01 Showa Denko Kk Separator for fuel cell and its manufacturing method
TWI252562B (en) 2004-01-20 2006-04-01 Teco Nanotech Co Ltd Pattern formation method of carbon nanotube
DE102004005255B4 (de) 2004-02-03 2005-12-08 Siemens Ag Verfahren zum Anordnen einer Leitungsstruktur mit Nanoröhren auf einem Substrat
US20050266162A1 (en) * 2004-03-12 2005-12-01 Jiazhong Luo Carbon nanotube stripping solutions and methods
US20050228097A1 (en) 2004-03-30 2005-10-13 General Electric Company Thermally conductive compositions and methods of making thereof
US7129513B2 (en) 2004-06-02 2006-10-31 Xintek, Inc. Field emission ion source based on nanostructure-containing material
US7521292B2 (en) 2004-06-04 2009-04-21 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Stretchable form of single crystal silicon for high performance electronics on rubber substrates
US7943491B2 (en) 2004-06-04 2011-05-17 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Pattern transfer printing by kinetic control of adhesion to an elastomeric stamp
US8217381B2 (en) 2004-06-04 2012-07-10 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Controlled buckling structures in semiconductor interconnects and nanomembranes for stretchable electronics
US7109546B2 (en) 2004-06-29 2006-09-19 International Business Machines Corporation Horizontal memory gain cells
US7042009B2 (en) 2004-06-30 2006-05-09 Intel Corporation High mobility tri-gate devices and methods of fabrication
JP4429142B2 (ja) 2004-11-10 2010-03-10 本田技研工業株式会社 固体高分子型燃料電池の電極構造体
US7504132B2 (en) 2005-01-27 2009-03-17 International Business Machines Corporation Selective placement of carbon nanotubes on oxide surfaces
US20060188721A1 (en) 2005-02-22 2006-08-24 Eastman Kodak Company Adhesive transfer method of carbon nanotube layer
TWI326297B (en) 2005-03-21 2010-06-21 Inktec Co Ltd Conductive ink composition and preparing method thereof
JP2008545621A (ja) 2005-04-20 2008-12-18 デンドリティック ナノテクノロジーズ,インコーポレイテッド 強化された拡大性と内部官能基性をもった樹枝状ポリマー
TWI306834B (en) 2005-05-27 2009-03-01 Ind Tech Res Inst A method for manufacturing carbonaceous nanofiber
MY151572A (en) 2005-06-02 2014-06-13 Univ Illinois Printable semiconductor structures and related methods of making and assembling
US20060280912A1 (en) 2005-06-13 2006-12-14 Rong-Chang Liang Non-random array anisotropic conductive film (ACF) and manufacturing processes
MX2007016039A (es) * 2005-06-17 2008-10-27 Univ North Carolina Metodos, sistemas y materiales de fabricacion de nanoparticulas.
US20070115554A1 (en) 2005-11-22 2007-05-24 Breitung Eric M Antireflective surfaces, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
TWI384032B (zh) 2005-12-21 2013-02-01 Dendritic Nanotechnologies Inc 具有增強的放大率及內部官能度的樹枝狀聚合物
US8907384B2 (en) 2006-01-26 2014-12-09 Nanoselect, Inc. CNT-based sensors: devices, processes and uses thereof
JP2009545671A (ja) * 2006-08-03 2009-12-24 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 基材に対する金属層の施与方法
CN100534900C (zh) 2006-09-19 2009-09-02 北京大学 控制转移单壁碳纳米管阵列结构的方法
US7898042B2 (en) 2006-11-07 2011-03-01 Cbrite Inc. Two-terminal switching devices and their methods of fabrication
TWI351039B (en) * 2007-05-08 2011-10-21 Ind Tech Res Inst High electrical conductive composite material
TW200916949A (en) 2007-10-11 2009-04-16 Ind Tech Res Inst Stamper and fabrications thereof
WO2009072478A1 (ja) * 2007-12-07 2009-06-11 Daido Corporation カーボンナノチューブ含有導電体の製造方法
US8084366B2 (en) 2008-04-11 2011-12-27 Sandisk 3D Llc Modified DARC stack for resist patterning
TWI358092B (en) 2008-05-23 2012-02-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Method for making thin film transistor
GB2463117A (en) 2008-09-08 2010-03-10 Landa Lab Ltd Generating electricity from the thermal motion of gas molecules
US8847313B2 (en) 2008-11-24 2014-09-30 University Of Southern California Transparent electronics based on transfer printed carbon nanotubes on rigid and flexible substrates
US8057863B2 (en) 2008-12-05 2011-11-15 The Regents Of The University Of California Electrostatic force assisted deposition of graphene
TWI383949B (zh) 2008-12-23 2013-02-01 Nat Univ Chung Hsing Production Method of Transferable Carbon Nanotube Conductive Thin Films
TW201036240A (en) 2009-03-27 2010-10-01 Cetech Co Ltd Membrane electrode assembly of fuel cell
CN102439802B (zh) 2009-04-13 2014-02-26 新加坡国立大学 基于石墨烯的可饱和吸收体器件和方法
EP2430652B1 (en) 2009-05-12 2019-11-20 The Board of Trustees of the University of Illionis Printed assemblies of ultrathin, microscale inorganic light emitting diodes for deformable and semitransparent displays
US8377523B2 (en) * 2009-06-29 2013-02-19 Jin Wu Intermediate transfer members
EP2284933A1 (de) 2009-07-22 2011-02-16 Bayer MaterialScience AG Verfahren zur Herstellung von dehnbaren Elektroden
TWI497809B (zh) 2009-07-30 2015-08-21 Blacklight Power Inc 非均勻氫催化劑反應器
US10164135B2 (en) 2009-08-07 2018-12-25 Guardian Glass, LLC Electronic device including graphene-based layer(s), and/or method or making the same
AR077982A1 (es) 2009-08-27 2011-10-05 Landa Lab Ltd Metodo y dispositivo para generar electricidad y metodo para su fabricacion
US7976935B2 (en) * 2009-08-31 2011-07-12 Xerox Corporation Carbon nanotube containing intermediate transfer members
KR101736462B1 (ko) * 2009-09-21 2017-05-16 한화테크윈 주식회사 그래핀의 제조 방법
US20110104467A1 (en) * 2009-10-29 2011-05-05 Xerox Corporation Uv cured intermediate transfer members
TW201116480A (en) 2009-11-12 2011-05-16 Nat Univ Tsing Hua Multilayer film structure, method and apparatus for transferring nano-carbon material
TWI411633B (zh) 2009-12-14 2013-10-11 Chung Shan Inst Of Science 高分子/奈米碳管複合高阻氣膜材及其製備方法
EP2528855A1 (en) 2010-01-25 2012-12-05 The Board of Regents of the Leland Stanford Junior University Fullerene-doped nanostructures and methods therefor
SG183160A1 (en) 2010-02-17 2012-09-27 Basf Se Process for producing electrically conductive bonds between solar cells
US8470446B2 (en) * 2010-03-30 2013-06-25 Xerox Corporation Silane acrylate containing intermediate transfer members
US8349463B2 (en) * 2010-03-30 2013-01-08 Xerox Corporation Fluoropolyimide intermediate transfer members
US8546785B2 (en) 2010-03-31 2013-10-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Memristive device
US8395942B2 (en) 2010-05-17 2013-03-12 Sandisk Technologies Inc. Junctionless TFT NAND flash memory
CN103189131A (zh) 2010-08-06 2013-07-03 台达电子工业股份有限公司 多孔材料的制造方法
US9911857B2 (en) 2010-10-29 2018-03-06 Cbrite Inc. Thin film transistor with low trap-density material abutting a metal oxide active layer and the gate dielectric

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020055057A1 (en) * 1999-04-19 2002-05-09 Ichiro Bekku Method for transferring transparent conductive film
CN1340001A (zh) * 1999-12-28 2002-03-13 Tdk株式会社 功能性膜及其制造方法
CN101669177A (zh) * 2007-04-27 2010-03-10 株式会社可乐丽 透明导电膜及透明导电膜的制造方法
TW201009853A (en) * 2008-07-04 2010-03-01 Toda Kogyo Corp Transparent electrically conductive transfer plate and production method, transparent electrically conductive base and method for producing the same using transparent electrically conductive transfer plate, and molded article using said base
CN101728007A (zh) * 2008-10-21 2010-06-09 财团法人工业技术研究院 透明导电膜与其制造方法
JP2012140308A (ja) * 2011-01-05 2012-07-26 Sony Corp グラフェン膜の転写方法および透明導電膜の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110972411A (zh) * 2019-10-22 2020-04-07 深圳丹邦科技股份有限公司 基于量子碳基膜的柔性线路板基材及其制备方法
CN110972411B (zh) * 2019-10-22 2022-12-06 深圳丹邦科技股份有限公司 基于量子碳基膜的柔性线路板基材及其制备方法

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TW201417659A (zh) 2014-05-01
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US9067393B2 (en) 2015-06-30

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