CN103896242A - 提高碳纳米管膜异向性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提高碳纳米管膜异向性的方法，该方法包括以下步骤：提供一基底；在该基底表面设置一碳纳米管膜，该碳纳米管膜中大多数碳纳米管沿着同一方向延伸排列从而形成多个基本平行设置的碳纳米管线，且该该碳纳米管膜中的少数碳纳米管分散在该碳纳米管膜表面，并与该多个碳纳米管线搭接设置；以及采用等离子体处理该碳纳米管膜的表面。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高碳纳米管膜异向性的方法及一种应用该方法制备触摸屏面板的方法。
背景技术
碳纳米管(Carbon Nanotube, CNT)是一种新型碳材料，1991年由日本研究人员Iijima在实验室制备获得（请参见，Helical Microtubules of Graphitic Carbon, Nature, V354, P56~58 (1991)）。碳纳米管膜因具有良好的导电性和透光性而备受关注。
Baughma等人2005于文献“Strong, Transparent, Multifunctional, Carbon Nanotube Sheets”Mei Zhang, Shaoli Fang, Anvar A. Zakhidov, Ray H. Baughman, etc.. Science, Vol.309, P1215-1219(2005)中揭示了一种透明导电的碳纳米管膜的制备方法。所述碳纳米管膜可从一碳纳米管阵列中拉取制备。该碳纳米管阵列为一生长在一基底上的碳纳米管阵列。由于碳纳米管的轴向导电性远优于径向导电性，且该碳纳米管膜中的大部分碳纳米管基本沿着该碳纳米管膜的拉取方向延伸排列，因此该碳纳米管膜具有良好的导电异向性。所谓导电异向性指该碳纳米管膜非沿着碳纳米管延伸方向的电阻与该碳纳米管膜沿着碳纳米管延伸方向的电阻之比值。该具有导电异向性的碳纳米管膜在电子器件，如触摸屏，中具有重要的应用。
然而，直接从碳纳米管阵列中拉取制备的碳纳米管膜的导电异向性不够好，无法满足电子器件未来发展的需求。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种可以提高碳纳米管膜异向性的方法。
一种提高碳纳米管膜异向性的方法，该方法包括以下步骤：提供一基底；在该基底表面设置一碳纳米管膜，该碳纳米管膜中大多数碳纳米管沿着同一方向延伸排列从而形成多个基本平行设置的碳纳米管线，且该该碳纳米管膜中的少数碳纳米管分散在该碳纳米管膜表面，并与该多个碳纳米管线搭接设置；以及采用等离子体处理该碳纳米管膜的表面。
一种提高碳纳米管膜异向性的方法，该方法包括以下步骤：从一碳纳米管阵列中拉取一碳纳米管膜；以及向该碳纳米管膜的表面提供一个等离子体能量，对该碳纳米管膜的表面进行处理以提高该碳纳米管膜的导电异向性。
与现有技术相比，本发明可以有效地提高碳纳米管膜异向性的方法。
附图说明
图1为本发明实施例一的碳纳米管膜的扫描电镜照片。
图2为图1中的碳纳米管膜中的碳纳米管片段的结构示意图。
图3为本发明实施例一的碳纳米管膜在等离子体处理前的结构示意图。
图4是图3中的局部放大结构示意图。
图5为本发明实施例一的碳纳米管膜在等离子体处理后的结构示意图。
图6为本发明实施例二提供的提高碳纳米管膜异向性的方法的工艺流程图。
图7为本发明实施例五提供的触摸屏面板的制备方法的工艺流程图。
图8为本发明实施例六提供的触摸屏面板的制备方法的工艺流程图。
图9为本发明实施例五或六提供的触摸屏面板的结构示意图。
主要元件符号说明
| 碳纳米管膜 | 10 |
| 碳纳米管线 | 100 |
| 碳纳米管片段 | 102 |
| 碳纳米管 | 104, 106 |
| 第一条形区域 | 107 |
| 第二条形区域 | 108 |
| 掩膜 | 12 |
| 开口 | 122 |
| 基底 | 20 |
| 第一电极 | 202 |
| 第二电极 | 204 |
| 触摸屏面板 | 30 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例，对本发明提供的提高碳纳米管膜异向性的方法及应用该方法制备触摸屏面板的方法作进一步的详细说明。
具体实施例一
本发明具体实施例一提供一种提高碳纳米管膜异向性的方法，具体包括以下步骤：
步骤一，提供一碳纳米管膜，该碳纳米管膜中大多数碳纳米管的整体延伸方向基本朝同一方向。
请参阅图1，所述碳纳米管膜是由若干碳纳米管组成的自支撑结构。即，该碳纳米管膜为由若干碳纳米管紧密结合组成的纯结构。具体地，所述碳纳米管膜中多数碳纳米管是通过范德华力首尾相连。所述自支撑指该碳纳米管膜不需要大面积的载体支撑，而只要相对两边提供支撑力即能整体上悬空而保持自身膜状状态，即将该碳纳米管膜置于（或固定于）间隔特定距离设置的两个支撑体上时，位于两个支撑体之间的碳纳米管膜能够悬空保持自身膜状状态。所述自支撑特性主要通过碳纳米管膜中存在连续的通过范德华力首尾相连延伸排列的碳纳米管而实现。该若干碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管及多壁碳纳米管中的一种或多种。所述单壁碳纳米管的直径为0.5 纳米至50纳米，所述双壁碳纳米管的直径为1.0纳米至50纳米，所述多壁碳纳米管的直径为1.5纳米至50纳米。
所述若干碳纳米管为沿同一方向择优取向排列。所述择优取向是指在碳纳米管膜中大多数碳纳米管的整体延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多数碳纳米管的整体延伸方向基本平行于碳纳米管膜的表面。具体地，所述碳纳米管膜中基本朝同一方向延伸的大多数碳纳米管中每一碳纳米管与在延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。当然，所述碳纳米管膜中存在少数随机排列的碳纳米管，这些碳纳米管不会对碳纳米管膜中大多数碳纳米管的整体取向排列构成明显影响。具体而言，所述碳纳米管膜中基本朝同一方向延伸的多数碳纳米管，并非绝对的直线状，可以适当的弯曲；或者并非完全按照延伸方向上排列，可以适当的偏离延伸方向。因此，不能排除碳纳米管膜的基本朝同一方向延伸的多数碳纳米管中并列的碳纳米管之间可能存在部分接触。由于碳纳米管的轴向导电性远优于径向导电性，且该碳纳米管膜中的大部分碳纳米管基本沿着同一方向延伸排列，因此该碳纳米管膜具有良好的导电异向性。
请参阅图2，具体地，所述碳纳米管膜包括多个连续且定向排列的碳纳米管片段102。该多个碳纳米管片段102通过范德华力首尾相连。每一碳纳米管片段102包括多个相互平行的碳纳米管104，该多个相互平行的碳纳米管104通过范德华力紧密结合。该碳纳米管片段102具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。所述碳纳米管膜的厚度为0.5纳米~100微米，如：10纳米、50纳米、200纳米、500纳米、1微米、10微米或50微米。所述碳纳米管膜的宽度与拉取出该碳纳米管膜的碳纳米管阵列的尺寸有关，长度不限。该碳纳米管膜中的碳纳米管104沿同一方向择优取向排列。所述碳纳米管膜具有较高的透光性。单层碳纳米管膜的透光率达90%以上。所述碳纳米管膜及其制备方法具体请参见申请人于2007年2月9日申请的，于2008年8月13日公开的第CN101239712A号中国公开专利申请“碳纳米管膜结构及其制备方法”。为节省篇幅，仅引用于此，但上述申请所有技术揭露也应视为本发明申请技术揭露的一部分。
所述碳纳米管膜是从一碳纳米管阵列中拉取获得。具体地，所述碳纳米管膜的制备方法包括以下步骤：
首先，提供一碳纳米管阵列形成于一生长基底。
该碳纳米管阵列的制备方法采用化学气相沉积法，其具体步骤包括：（a）提供一平整生长基底，该生长基底可选用P型或N型硅生长基底，或选用形成有氧化层的硅生长基底，本发明实施例优选为采用4英寸的硅生长基底；（b）在生长基底表面均匀形成一催化剂层，该催化剂层材料可选用铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）或其任意组合的合金之一；（c）将上述形成有催化剂层的生长基底在700℃~900℃的空气中退火约30分钟~90分钟；（d）将处理过的生长基底置于反应炉中，在保护气体环境下加热到500℃~740℃，然后通入碳源气体反应约5分钟~30分钟，生长得到碳纳米管阵列。该碳纳米管阵列为多个彼此平行且垂直于生长基底生长的碳纳米管形成的纯碳纳米管阵列。通过上述控制生长条件，该定向排列的碳纳米管阵列中基本不含有杂质，如无定型碳或残留的催化剂金属颗粒等。
其次，采用一拉伸工具从碳纳米管阵列中拉取碳纳米管获得至少一碳纳米管膜，其具体包括以下步骤：（a）从所述碳纳米管阵列中选定一个或具有一定宽度的多个碳纳米管，优选为采用具有一定宽度的胶带、镊子或夹子接触碳纳米管阵列以选定一个或具有一定宽度的多个碳纳米管；（b）以一定速度拉伸该选定的碳纳米管，从而形成首尾相连的多个碳纳米管片段，进而形成一连续的碳纳米管膜。该拉取方向与该碳纳米管阵列的生长方向之间具有一大于零度的夹角。本实施例中，该拉取方向沿基本垂直于碳纳米管阵列的生长方向。
在上述拉伸过程中，该多个碳纳米管片段在拉力作用下沿拉伸方向逐渐脱离生长基底的同时，由于范德华力作用，该选定的多个碳纳米管片段分别与其它碳纳米管片段首尾相连地连续地被拉出，从而形成一连续、均匀且具有一定宽度的碳纳米管膜。该碳纳米管膜的宽度与碳纳米管阵列的尺寸有关，该碳纳米管膜的长度不限，可根据实际需求制得。当该碳纳米管阵列的面积为4英寸时，该碳纳米管膜的宽度为0.5纳米~10厘米，该碳纳米管膜的厚度为0.5纳米~10微米。
进一步，本实施例还可以将多个碳纳米管膜共面设置或层叠设置，且相邻两个碳纳米管膜中的碳纳米管的延伸方向相同。所述多个碳纳米管膜之间通过范德华力紧密结合。
步骤二，采用等离子体(plasma)处理该碳纳米管膜的表面。
所述等离子体是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质形态，常被视为是物质的第四态，也被称为“电浆体”。严格来说，等离子体是具有高位能动能的气体团，但等离子体的总带电量仍是中性，其由于电场或磁场的高动能将外层的电子击出，结果电子已不再被束缚于原子核，而成为高位能高动能的自由电子。所述等离子体呈现出高度激发的不稳定态，其中包括离子、电子、原子和分子。
以下将对本发明提供的采用等离子体处理该碳纳米管膜的表面以提高其导电异向性的方法之原理进行分析。
请参阅图3-4，该该碳纳米管膜10中的大多数碳纳米管104沿着同一方向延伸排列从而形成多个基本平行设置的碳纳米管线100，且该该碳纳米管膜10中的少数碳纳米管106则分散在该碳纳米管膜10表面，并与该多个碳纳米管线100搭接设置。每个碳纳米管线100中的在该碳纳米管线100的长度方向相邻的碳纳米管首尾相连，而在垂直于该碳纳米管线100的长度方向则平行排列形成一如图2所示的碳纳米管片段102。因此，该多个碳纳米管线100构成了该碳纳米管膜10在碳纳米管104延伸方向的多个主要导电通道，而该碳纳米管膜10在非沿着碳纳米管104延伸方向的导电性则主要依靠少数分散的碳纳米管106。
请参阅图5，当采用等离子体处理该碳纳米管膜10表面时，所述等离子体会对该碳纳米管膜10表面进行刻蚀，使该碳纳米管膜10表面的碳纳米管104和碳纳米管106形成缺陷或被刻蚀断裂，所以该碳纳米管膜10沿各个方向的电阻均会有所增加。然而，由于该碳纳米管膜10在碳纳米管104延伸方向的导电通道主要为多个碳纳米管线100，而少部分碳纳米管104的断裂并不会导致碳纳米管线100的断裂，因此，该碳纳米管膜10在碳纳米管104延伸方向的电阻增加较小。而在非沿着碳纳米管104的延伸方向，由于碳纳米管106表面形成缺陷或断裂，该碳纳米管膜10的电阻增加非常明显。尤其，在沿着垂直于碳纳米管104的延伸方向，该碳纳米管膜10的电阻增加程度最大。即，该碳纳米管膜10的电阻在非沿着碳纳米管104延伸方向的增加程度远大于电阻在沿着碳纳米管104延伸方向的增加程度。因此，经过等离子体处理后，该碳纳米管膜10的导电异向性明显增加。
本实施例中，定义该碳纳米管线100的长度方向D1方向，与该碳纳米管线100的长度垂直的方向为D2方向。经过等离子体处理后测试发现，该碳纳米管膜10在D1方向电阻基本不变，在D2方向电阻提升至原来的至少5倍。因此，经过等离子体处理，碳纳米管膜10的导电异向性提升至原来的至少5倍。具体地，本实施例中碳纳米管膜10的导电异向性可以提升至原来的10倍到20倍。
进一步，根据公式W=I2R可知，电阻R越大的地方所接受到等离子体刻蚀的功率W越大。由于该碳纳米管膜10具有良好的导电异向性，其在非沿着碳纳米管104延伸方向的电阻大于其在沿着碳纳米管104延伸方向的电阻。因此，在非沿着碳纳米管104延伸方向的等离子体刻蚀的功率W大于其在沿着碳纳米管104延伸方向的等离子体刻蚀的功率W。因此，分散的碳纳米管106更容易被刻蚀断裂。因此，经过等离子体处理后，该碳纳米管膜10的导电异向性增加更加明显。
所述采用等离子体处理该碳纳米管膜的表面的具体方法为通过一等离子体表面处理仪向该碳纳米管膜的整个表面提供一个等离子体能量，对该碳纳米管膜的表面进行处理。所述等离子体气体可以为惰性气体和/或刻蚀性气体，如氩气(Ar)、氦气(He)、氢气(H2)、氧气(O2)、四氟化碳(CF4)、氨气(NH3)、或空气。所述等离子体表面处理仪的功率可以为50瓦~1000瓦，如：100瓦、200瓦、500瓦、700瓦或800瓦。所述等离子体的流量可以为5sccm~100sccm，如：10瓦、20 sccm、50 sccm、70 sccm或80 sccm。所述等离子体的工作气压可以为40mTorr~150mTorr，如：50mTorr、60mTorr、70mTorr、80mTorr或120mTorr。所述等离子体的处理时间可以为30秒~150秒，如：50秒、60秒、90秒、100秒或120秒。可以理解，所述等离子体的处理的时间不宜过长，以避免碳纳米管线100中的碳纳米管104大量断裂而造成该碳纳米管膜10在沿着碳纳米管104延伸方向的导电性太差。优选地，通过控制等离子体的处理的时间，使该分散的碳纳米管106基本全部被刻蚀断为最佳。
可以理解，采用等离子体处理该碳纳米管膜的表面时，该碳纳米管膜需设置于一基底表面。优选地，将该碳纳米管膜设置于一基底表面。所述基底的大小和形状不限，可以根据需要选择。所述基底的材料可以为玻璃、陶瓷、石英、金刚石、聚合物、半导体、氧化硅、金属氧化物或木质材料等。所述基底用于保护该碳纳米管膜在处理过程中破裂。该碳纳米管膜经过等离子体处理后基本保持原来的形态不变，即，该碳纳米管膜中的碳纳米管在宏观上仍然呈一整体膜状结构且导电异向性提高，透明度均匀。而等离子体的处理仅在微观上对碳纳米管造成缺陷或裂痕。
具体实施例二
请参阅图6，本发明具体实施例二提供一种提高碳纳米管膜异向性的方法，具体包括以下步骤：
步骤一，提供一碳纳米管膜10，该碳纳米管膜10中大多数碳纳米管104沿着同一方向延伸排列从而形成多个基本平行设置的碳纳米管线100，且该该碳纳米管膜10中的少数碳纳米管106分散在该碳纳米管膜10表面，并与该多个碳纳米管线100搭接设置。
步骤二，在该碳纳米管膜10表面设置一掩膜 (mask) 12，从而使得该碳纳米管膜10的部分表面通过该掩膜12暴露形成一暴露表面。
步骤三，采用等离子体处理该碳纳米管膜10的暴露表面。
本发明具体实施例二提供的提高碳纳米管膜异向性的方法与本发明具体实施例一提供的提高碳纳米管膜异向性的方法基本相同，其区别在于：先通过掩膜12遮挡该碳纳米管膜10的部分表面，然后采用等离子体处理该碳纳米管膜10暴露的部分表面。
所述掩膜12可以与该碳纳米管膜10贴合设置或间隔设置。所述掩膜12用于遮挡该碳纳米管膜10，使该该碳纳米管膜10仅由一部分被等离子体处理。所述掩膜12的材料可以为玻璃、陶瓷、石英、金刚石、聚合物、半导体、氧化硅、或金属氧化物等。所述掩膜12的大小和形状不限，可以根据需要选择。所述掩膜12具有多个开口122，以使部分碳纳米管膜10暴露。所述开口122的形状的尺寸可以根据需要选择。本实施例中，所述掩膜12为一聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板以及一设置于该PET基板表面的碳纳米管膜形成的复合结构体，且所述掩膜12具有多个平行且间隔设置的条形开口122，且该条形开口122的延伸方向与所述碳纳米管线100的延伸方向相同。本实施例中，经过等离子体处理后，该碳纳米管膜10暴露的部分表面的导电异向性明显增加。该碳纳米管膜经过等离子体处理后基本保持原来的形态不变，即，该碳纳米管膜中的碳纳米管在宏观上仍然呈一整体膜状结构且导电异向性提高，透明度均匀。而等离子体的处理仅在微观上对碳纳米管造成缺陷或裂痕。
具体实施例三
本发明具体实施例三提供一种提高碳纳米管膜异向性的方法，具体包括以下步骤：
步骤一，提供一碳纳米管膜，该碳纳米管膜中大多数碳纳米管的整体延伸方向基本朝同一方向。
步骤二，采用电晕(corona)处理该碳纳米管膜的表面。
本发明具体实施例三提供的提高碳纳米管膜异向性的方法与本发明具体实施例一提供的提高碳纳米管膜异向性的方法基本相同，其区别在于：步骤二中采用电晕处理该碳纳米管膜的表面。
所述采用电晕为处理该碳纳米管膜的表面实际为利用高频率高电压在该碳纳米管膜表面进行电晕放电，而产生低温等离子体，对该碳纳米管膜的表面进行等离子体刻蚀。所述高频交流电压高达5000 V/m2~15000V/m2。本实施例采用电晕为处理碳纳米管膜的方法与上述采用等离子体为处理碳纳米管膜的方法基本相同，其区别为，同时将该碳纳米管膜作为高频率高电压电晕放电的电极。由于该碳纳米管膜表面的碳纳米管具有多个尖端，且该尖端的尺寸为纳米级别，所以可以产生更多的等离子体。
具体实施例四
本发明具体实施例四提供一种提高碳纳米管膜异向性的方法，具体包括以下步骤：
步骤一，提供一碳纳米管膜，该碳纳米管膜中大多数碳纳米管的整体延伸方向基本朝同一方向。
步骤二，在该碳纳米管膜表面设置一掩膜，从而使得该碳纳米管膜的部分表面被该掩膜遮挡，部分表面则通过该掩膜暴露。
步骤三，采用电晕处理该碳纳米管膜暴露的部分表面。
本发明具体实施例四提供的提高碳纳米管膜异向性的方法与本发明具体实施例三提供的提高碳纳米管膜异向性的方法基本相同，其区别在于：先通过掩膜遮挡该碳纳米管膜的部分表面，然后采用电晕处理该碳纳米管膜暴露部分表面。
具体实施例五
请参阅图7，本发明具体实施例五提供一种触摸屏面板的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一，提供一基底20，并在该基底20表面设置一碳纳米管膜10，该碳纳米管膜10中大多数碳纳米管104沿着同一方向延伸排列从而形成多个基本平行设置的碳纳米管线100，且该该碳纳米管膜10中的少数碳纳米管106分散在该碳纳米管膜10表面，并与该多个碳纳米管线100搭接设置。
步骤二，在该基底20表面形成多个第一电极202以及多个第二电极204，使该碳纳米管线100从多个第一电极202向多个第二电极204延伸。
步骤三，在该碳纳米管膜10表面设置一掩膜12，从而使得该碳纳米管膜10的部分表面通过该掩膜12暴露形成一暴露表面。
步骤四，采用等离子体处理该碳纳米管膜10的暴露表面。
所述步骤一中，所述基底20主要起支撑的作用，其可以为一曲面型或平面型的结构。所述基底20可以为透明或不透明，优选地，所述基底20的透光度在75%以上。该基底20可以由硬性材料或柔性材料形成。具体地，所述硬性材料可选择为玻璃、石英、金刚石或塑料等。所述柔性材料可选择为聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯（PE）、聚酰亚胺（PI）或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯材料，或聚醚砜(PES)、纤维素酯、聚氯乙烯(PVC)、苯并环丁烯(BCB)或丙烯酸树脂等材料。所述基底20的尺寸可以根据需要选择。所述基底20的厚度为100微米~1000微米。本实施例中，所述基底20为一厚度200微米的平面型的PET板。
可以理解，所述步骤一还可以包括一在该基底20表面设置一粘胶层的步骤。所述粘胶层是透明的，其作用是为了使所述碳纳米管膜更好地粘附于所述基底20的表面。所述粘胶层的材料为具有低熔点的热塑胶或UV（Ultraviolet Rays）胶，如PVC或PMMA等。所述粘胶层的厚度为1纳米~500微米；优选地，所述粘胶层的厚度为1微米~2微米。本实施例中，所述粘胶层的材料为UV胶，该粘胶层的厚度约为1.5微米。
所述步骤二中，所述第一电极202和第二电极204设置于所述碳纳米管膜10表面以与该碳纳米管膜10电连接。所述第一电极202和第二电极204的设置位置与采用该触摸屏面板的触摸屏装置的触控原理与触控点侦测方法有关，所述第一电极202和第二电极204的个数与该触摸屏面板的面积与触控分辨率有关，可以根据实际应用情形选择。当触摸屏面板的面积越大，分辨率要求越高时，所述第一电极202和第二电极204的个数越多。反之亦然。本实施例中，所述触摸屏面板包括八个第一电极202和八个第二电极204分别间隔设置于该碳纳米管膜10相对的两侧。所述第一电极202和第二电极204一一对应设置，且对应设置的第一电极202和第二电极204之间通过至少一碳纳米管线100电连接。可以理解，所述第一电极202和第二电极204也可以仅设置于该碳纳米管膜10的同一侧。
所述第一电极202和第二电极204的材料为金属、导电浆料或ITO等其它导电材料，只要确保该第一电极202和第二电极204能导电即可。所述第一电极202和第二电极204可以通过刻蚀导电薄膜，如金属薄膜或氧化铟锡薄膜制备，也可以通过丝网印刷法制备。本实施例中，所述第一电极202和第二电极204为导电浆料通过丝网印刷一次形成。
该步骤中，该碳纳米管膜10形成交替设置的多个第一条形区域107和多个第二条形区域108。该多个第一条形区域107设置的第一电极202和第二电极204之间且与第一电极202和第二电极204电连接。该多个第二条形区域108未与第一电极202和第二电极204电连接。
所述步骤三中，所述掩膜12包括多个条形开口122。该多个条形开口122的延伸方向与该碳纳米管线100的延伸方向相同。该掩膜12仅将位于对应设置的第一电极202和第二电极204之间的部分碳纳米管膜10遮挡，而其它部分的碳纳米管膜10通过多个条形开口122暴露。即，该碳纳米管膜10与第一电极202和第二电极204电连接的多个第一条形区域107被遮挡，而未与第一电极202和第二电极204电连接的多个第二条形区域108则通过该掩膜12暴露。
所述步骤四中，可以采用一等离子体表面处理仪处理该碳纳米管膜10的暴露表面，也可以通过电晕放电的方式处理该碳纳米管膜10的暴露表面。可以理解，由于位于对应设置的第一电极202和第二电极204之间的部分碳纳米管膜10被掩膜12遮挡而不会被等离子体刻蚀，所以该对应设置的第一电极202和第二电极204之间部分碳纳米管膜10的电阻基本不会变化。而其它暴露的部分表面，由于被等离子体刻蚀，其电阻无论在非沿着碳纳米管104延伸方向还是在沿着碳纳米管104延伸方向都有所增加。因此，经过等离子体处理后，该碳纳米管膜10的导电异向性明显增加。
可以理解，由于触摸屏面板中，碳纳米管膜10未与第一电极202和第二电极204连接的部分电阻越大，则该碳纳米管膜10的导电异向性越明显，因此，制备该触摸屏面板的过程中，等离子体处理该碳纳米管膜10的暴露表面的时间可以大于150秒。也就是说，等离子体既可以仅将该碳纳米管膜10的暴露表面的分散碳纳米管106刻蚀断裂，也可以同时将该该碳纳米管膜10的暴露表面的碳纳米管线100刻蚀断裂。如此，可以使得该碳纳米管膜10具有更高的导电异向性。
具体实施例六
请参阅图8，本发明具体实施例六提供一种触摸屏面板的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一，提供一基底20，并在该基底20表面设置一碳纳米管膜10，该碳纳米管膜10中大多数碳纳米管104沿着同一方向延伸排列从而形成多个基本平行设置的碳纳米管线100，且该该碳纳米管膜10中的少数碳纳米管106分散在该碳纳米管膜10表面，并与该多个碳纳米管线100搭接设置。
步骤二，在该碳纳米管膜10表面设置一掩膜12，从而使得该碳纳米管膜10的部分表面通过该掩膜12暴露形成一暴露表面。
步骤三，采用等离子体处理该碳纳米管膜10的暴露表面。
步骤四，在该基底20表面形成多个第一电极202与该碳纳米管膜10未经过等离子体处理的部分电连接。
本发明具体实施例六提供的触摸屏面板的制备方法与本发明具体实施例五提供的触摸屏面板的制备方法基本相同，其区别在于：先对该碳纳米管膜10的部分表面进行等离子体处理，然后再形成电极。
具体地，在该碳纳米管膜10表面设置一掩膜12后使该碳纳米管膜10形成交替设置的多个第一条形区域107和多个第二条形区域108。该多个第一条形区域107被所述掩膜12遮挡，该多个第二条形区域108通过开口122暴露。进一步，本实施例中，仅在该碳纳米管膜10的一边形成多个第一电极202，且该多个第一电极202与该碳纳米管膜10未经过等离子体处理的部分电连接，即与多个第一条形区域107电连接。
可以理解，上述形成多个第一电极202的步骤可以在去除该掩膜12之前进行，也可以在去除该掩膜12之后进行。
请参阅图9，本发明进一步提供一种采用上述具体实施例五或具体实施例六的方法制备的触摸屏面板30。该触摸屏面板30包括一基底20，一碳纳米管膜10设置于该基底20的一表面，以及多个第一电极202与该碳纳米管膜10电连接。
具体地，该多个第一电极202可以设置于所述基底20的表面也可以设置于所述碳纳米管膜10的表面。该多个第一电极202间隔设置于所述碳纳米管膜10的同一侧。进一步，该触摸屏面板30还可以包括多个第二电极204间隔设置于所述碳纳米管膜10的另一侧。
所述碳纳米管膜10中大多数碳纳米管104沿着同一方向延伸排列从而形成多个基本平行设置的碳纳米管线100，且该该碳纳米管膜10中的少数碳纳米管106分散在该碳纳米管膜10表面，并与该多个碳纳米管线100搭接设置。所述碳纳米管膜10具有交替设置的多个第一条形区域107与多个第二条形区域108。所述第一条形区域107和所述第二条形区域108交替设置的的延伸方向平行于所述碳纳米管线100的延伸方向。每个第一条形区域107与第一电极202电连接。所述第二条形区域108内的分散碳纳米管106基本断裂。所谓基本断裂指每个第二条形区域108内至少60%以上的分散碳纳米管106断裂。优选地，每个第二条形区域108内至少70%以上的分散碳纳米管106断裂。更优选地，每个第二条形区域108内至少80%以上的分散碳纳米管106断裂。可以理解，进一步，每个第二条形区域108的碳纳米管线100也基本断裂。优选地，每个第二条形区域108内至少70%以上的碳纳米管线100断裂。更优选地，每个第二条形区域108内至少80%以上的碳纳米管线100断裂。由于第二条形区域108内的分散碳纳米管106和碳纳米管线100断裂断裂，所以该第二条形区域108内的碳纳米管膜10的电阻非常大。而与第一电极202电连接的碳纳米管线100则电导通。因此，该碳纳米管膜10具有更高的导电异向性。
该触摸屏面板30可以应用于电容式或电阻式触摸屏装置中。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (12)
1.一种提高碳纳米管膜异向性的方法，该方法包括以下步骤：
提供一基底；
在该基底表面设置一碳纳米管膜，该碳纳米管膜中大多数碳纳米管沿着同一方向延伸排列从而形成多个基本平行设置的碳纳米管线，且该该碳纳米管膜中的少数碳纳米管分散在该碳纳米管膜表面，并与该多个碳纳米管线搭接设置；以及
采用等离子体处理该碳纳米管膜的表面。
2.如权利要求1所述的提高碳纳米管膜异向性的方法，其特征在于，所述基底的材料为玻璃、陶瓷、石英、金刚石、聚合物、半导体、氧化硅、金属氧化物或木质材料。
3.如权利要求1所述的提高碳纳米管膜异向性的方法，其特征在于，所述碳纳米管膜是从一碳纳米管阵列中拉取获得，且所述该碳纳米管膜为由若干碳纳米管紧密结合组成的纯结构。
4.如权利要求1所述的提高碳纳米管膜异向性的方法，其特征在于，所述碳纳米管线中在该碳纳米管线的长度方向相邻的碳纳米管首尾相连。
5.如权利要求1所述的提高碳纳米管膜异向性的方法，其特征在于，所述采用等离子体处理该碳纳米管膜的表面的具体方法为通过一等离子体表面处理仪向该碳纳米管膜的整个表面提供一个等离子体能量，所述等离子体表面处理仪的功率为50瓦~1000瓦，所述等离子体气体为氩气、氦气、氢气、氧气、四氟化碳、氨气、或空气，所述等离子体的流量为5sccm~100sccm，所述等离子体的工作气压为40mTorr~150mTorr，所述等离子体的处理时间为30秒~150秒。
6.如权利要求1所述的提高碳纳米管膜异向性的方法，其特征在于，进一步，在该碳纳米管膜表面设置一掩膜，从而使得该碳纳米管膜的部分表面暴露，该等离子体仅处理该碳纳米管膜暴露的表面。
7.如权利要求6所述的提高碳纳米管膜异向性的方法，其特征在于，所述掩膜具有多个平行且间隔设置的条形开口，且该条形开口的延伸方向与所述多个碳纳米管线的延伸方向相同。
8.如权利要求6所述的提高碳纳米管膜异向性的方法，其特征在于，所述掩膜与该碳纳米管膜间隔设置。
9.如权利要求1所述的提高碳纳米管膜异向性的方法，其特征在于，所述采用等离子体处理该碳纳米管膜的表面的步骤为利用高频率高电压在该碳纳米管膜表面进行电晕放电。
10.如权利要求9所述的提高碳纳米管膜异向性的方法，其特征在于，所述碳纳米管膜作为高频率高电压电晕放电的电极。
11.一种提高碳纳米管膜异向性的方法，该方法包括以下步骤：
从一碳纳米管阵列中拉取一碳纳米管膜；以及
向该碳纳米管膜的表面提供一个等离子体能量，对该碳纳米管膜的表面进行处理以提高该碳纳米管膜的导电异向性。
12.如权利要求11所述的提高碳纳米管膜异向性的方法，其特征在于，经过等离子体处理后，该碳纳米管膜的导电异向性提升至原来的至少5倍。
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