TWI491562B - 提高奈米碳管膜異向性的方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種提高奈米碳管膜異向性的方法及一種應用該方法製備觸摸屏面板的方法。
奈米碳管(Carbon Nanotube,CNT)是一種新型碳材料，1991年由日本研究人員Iijima在實驗室製備獲得(請參見，Helical Microtubules of Graphitic Carbon,Nature,V354,P56~58(1991))。奈米碳管膜因具有良好的導電性和透光性而備受關注。
Baughma等人2005於文獻“Strong,Transparent,Multifunctional,Carbon Nanotube Sheets”Mei Zhang,Shaoli Fang,Anvar A.Zakhidov,Ray H.Baughman,etc..Science,Vol.309,P1215-1219(2005)中揭示了一種透明導電的奈米碳管膜的製備方法。所述奈米碳管膜可從一奈米碳管陣列中拉取製備。該奈米碳管陣列為一生長在一基底上的奈米碳管陣列。由於奈米碳管的軸嚮導電性遠優於徑向導電性，且該奈米碳管膜中的大部份奈米碳管基本沿著該奈米碳管膜的拉取方向延伸排列，因此該奈米碳管膜具有良好的導電異向性。所謂導電異向性指該奈米碳管膜非沿著奈米碳管延伸方向的電阻與該奈米碳管膜
沿著奈米碳管延伸方向的電阻之比值。該具有導電異向性的奈米碳管膜在電子器件，如觸摸屏，中具有重要的應用。
然，直接從奈米碳管陣列中拉取製備的奈米碳管膜的導電異向性不夠好，無法滿足電子器件未來發展的需求。
有鑒於此，提供一種可以提高奈米碳管膜異向性的方法實為必要。
一種提高奈米碳管膜異向性的方法，該方法包括以下步驟：提供一基底；在該基底表面設置一奈米碳管膜，該奈米碳管膜中大多數奈米碳管沿著同一方向延伸排列從而形成複數個基本平行設置的奈米碳管線，且該奈米碳管膜中的少數奈米碳管分散在該奈米碳管膜表面，並與該複數個奈米碳管線搭接設置；以及採用電漿處理該奈米碳管膜的表面。
一種提高奈米碳管膜異向性的方法，該方法包括以下步驟：從一奈米碳管陣列中拉取一奈米碳管膜；以及向該奈米碳管膜的表面提供一個電漿能量，對該奈米碳管膜的表面進行處理以提高該奈米碳管膜的導電異向性。
與先前技術相比，本發明所述方法可以有效地提高奈米碳管膜異向性。
10‧‧‧奈米碳管膜
100‧‧‧奈米碳管線
102‧‧‧奈米碳管片段
104,106‧‧‧奈米碳管
107‧‧‧第一條形區域
108‧‧‧第二條形區域
12‧‧‧光罩
122‧‧‧開口
20‧‧‧基底
202‧‧‧第一電極
204‧‧‧第二電極
30‧‧‧觸摸屏面板
圖1係本發明實施例一的奈米碳管膜的掃描電鏡照片。
圖2係圖1中的奈米碳管膜中的奈米碳管片段的結構示意圖。
圖3係本發明實施例一的奈米碳管膜在電漿處理前的結構示意圖
。
圖4係圖3中的局部放大結構示意圖。
圖5係本發明實施例一的奈米碳管膜在電漿處理後的結構示意圖。
圖6係本發明實施例二提供的提高奈米碳管膜異向性的方法的工藝流程圖。
圖7係本發明實施例五提供的觸摸屏面板的製備方法的工藝流程圖。
圖8係本發明實施例六提供的觸摸屏面板的製備方法的工藝流程圖。
圖9係本發明實施例五或六提供的觸摸屏面板的結構示意圖。
為了對本發明作更進一步的說明，舉以下具體實施例並配合附圖進行詳細描述。
本發明具體實施例一提供一種提高奈米碳管膜異向性的方法，具體包括以下步驟：
步驟一，提供一奈米碳管膜，該奈米碳管膜中大多數奈米碳管的整體延伸方向基本朝同一方向。
請參閱圖1，所述奈米碳管膜是由若干奈米碳管組成的自支撐結構。即，該奈米碳管膜為由若干奈米碳管緊密結合組成的純結構
。具體地，所述奈米碳管膜中多數奈米碳管是通過凡得瓦力首尾相連。所述自支撐指該奈米碳管膜不需要大面積的載體支撐，而只要相對兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態，即將該奈米碳管膜置於(或固定於)間隔特定距離設置的兩個支撐體上時，位於兩個支撐體之間的奈米碳管膜能夠懸空保持自身膜狀狀態。所述自支撐特性主要通過奈米碳管膜中存在連續的通過凡得瓦力首尾相連延伸排列的奈米碳管而實現。該若干奈米碳管包括單壁奈米碳管、雙壁奈米碳管及多壁奈米碳管中的一種或複數種。所述單壁奈米碳管的直徑為0.5奈米至50奈米，所述雙壁奈米碳管的直徑為1.0奈米至50奈米，所述多壁奈米碳管的直徑為1.5奈米至50奈米。
所述若干奈米碳管為沿同一方向擇優取向排列。所述擇優取向是指在奈米碳管膜中大多數奈米碳管的整體延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多數奈米碳管的整體延伸方向基本平行於奈米碳管膜的表面。具體地，所述奈米碳管膜中基本朝同一方向延伸的大多數奈米碳管中每一奈米碳管與在延伸方向上相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連。當然，所述奈米碳管膜中存在少數隨機排列的奈米碳管，這些奈米碳管不會對奈米碳管膜中大多數奈米碳管的整體取向排列構成明顯影響。具體而言，所述奈米碳管膜中基本朝同一方向延伸的多數奈米碳管，並非絕對的直線狀，可以適當的彎曲；或者並非完全按照延伸方向上排列，可以適當的偏離延伸方向。因此，不能排除奈米碳管膜的基本朝同一方向延伸的多數奈米碳管中並列的奈米碳管之間可能存在部份接觸。由於奈米碳管的軸嚮導電性遠優於徑向導電性，且該奈米碳管膜中的大部份奈米碳管基本沿著同一方向延伸排列，因此該奈米碳
管膜具有良好的導電異向性。
請參閱圖2，具體地，所述奈米碳管膜包括複數個連續且定向排列的奈米碳管片段102。該複數個奈米碳管片段102通過凡得瓦力首尾相連。每一奈米碳管片段102包括複數個相互平行的奈米碳管104，該複數個相互平行的奈米碳管104通過凡得瓦力緊密結合。該奈米碳管片段102具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。所述奈米碳管膜的厚度為0.5奈米~100微米，如：10奈米、50奈米、200奈米、500奈米、1微米、10微米或50微米。所述奈米碳管膜的寬度與拉取出該奈米碳管膜的奈米碳管陣列的尺寸有關，長度不限。該奈米碳管膜中的奈米碳管104沿同一方向擇優取向排列。所述奈米碳管膜具有較高的透光性。單層奈米碳管膜的透光率達90%以上。所述奈米碳管膜及其製備方法具體請參見申請人於2007年2月12日申請的，於2010年7月11日公告的第I327177號中華民國公告專利“奈米碳管薄膜結構及其製備方法”。為節省篇幅，僅引用於此，但上述申請所有技術揭露也應視為本發明申請技術揭露的一部份。
所述奈米碳管膜是從一奈米碳管陣列中拉取獲得。具體地，所述奈米碳管膜的製備方法包括以下步驟：
首先，提供一奈米碳管陣列形成於一生長基底。
該奈米碳管陣列的製備方法採用化學氣相沈積法，其具體步驟包括：(a)提供一平整生長基底，該生長基底可選用P型或N型矽生長基底，或選用形成有氧化層的矽生長基底，本發明實施例優選為採用4英寸的矽生長基底；(b)在生長基底表面均勻形成一催化劑層，該催化劑層材料可選用鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni
)或其任意組合的合金之一；(c)將上述形成有催化劑層的生長基底在700℃~900℃的空氣中退火約30分鐘~90分鐘；(d)將處理過的生長基底置於反應爐中，在保護氣體環境下加熱到500℃~740℃，然後通入碳源氣體反應約5分鐘~30分鐘，生長得到奈米碳管陣列。該奈米碳管陣列為複數個彼此平行且垂直於生長基底生長的奈米碳管形成的純奈米碳管陣列。通過上述控制生長條件，該定向排列的奈米碳管陣列中基本不含有雜質，如無定型碳或殘留的催化劑金屬顆粒等。
其次，採用一拉伸工具從奈米碳管陣列中拉取奈米碳管獲得至少一奈米碳管膜，其具體包括以下步驟：(a)從所述奈米碳管陣列中選定一個或具有一定寬度的複數個奈米碳管，優選為採用具有一定寬度的膠帶、鑷子或夾子接觸奈米碳管陣列以選定一個或具有一定寬度的複數個奈米碳管；(b)以一定速度拉伸該選定的奈米碳管，從而形成首尾相連的複數個奈米碳管片段，進而形成一連續的奈米碳管膜。該拉取方向與該奈米碳管陣列的生長方向之間具有一大於零度的夾角。本實施例中，該拉取方向沿基本垂直於奈米碳管陣列的生長方向。
在上述拉伸過程中，該複數個奈米碳管片段在拉力作用下沿拉伸方向逐漸脫離生長基底的同時，由於凡得瓦力作用，該選定的複數個奈米碳管片段分別與其他奈米碳管片段首尾相連地連續地被拉出，從而形成一連續、均勻且具有一定寬度的奈米碳管膜。該奈米碳管膜的寬度與奈米碳管陣列的尺寸有關，該奈米碳管膜的長度不限，可根據實際需求制得。當該奈米碳管陣列的面積為4英寸時，該奈米碳管膜的寬度為0.5奈米~10厘米，該奈米碳管膜
的厚度為0.5奈米~10微米。
進一步，本實施例還可以將複數個奈米碳管膜共面設置或層疊設置，且相鄰兩個奈米碳管膜中的奈米碳管的延伸方向相同。所述複數個奈米碳管膜之間通過凡得瓦力緊密結合。
步驟二，採用電漿(plasma)處理該奈米碳管膜的表面。
所述電漿是一種由自由電子和帶電離子為主要成分的物質形態，常被視為是物質的第四態，也被稱為“電漿體”。嚴格來說，電漿是具有高位能動能的氣體團，但電漿的總帶電量仍是中性，其由於電場或磁場的高動能將外層的電子擊出，結果電子已不再被束縛於原子核，而成為高位能高動能的自由電子。所述電漿呈現出高度激發的不穩定態，其中包括離子、電子、原子和分子。
以下將對本發明提供的採用電漿處理該奈米碳管膜的表面以提高其導電異向性的方法之原理進行分析。
請參閱圖3-4，該奈米碳管膜10中的大多數奈米碳管104沿著同一方向延伸排列從而形成複數個基本平行設置的奈米碳管線100，且該奈米碳管膜10中的少數奈米碳管106則分散在該奈米碳管膜10表面，並與該複數個奈米碳管線100搭接設置。每個奈米碳管線100中的在該奈米碳管線100的長度方向相鄰的奈米碳管首尾相連，而在垂直於該奈米碳管線100的長度方向則平行排列形成一如圖2所示的奈米碳管片段102。因此，該複數個奈米碳管線100構成了該奈米碳管膜10在奈米碳管104延伸方向的複數個主要導電通道，而該奈米碳管膜10在非沿著奈米碳管104延伸方向的導電性則主要依靠少數分散的奈米碳管106。
請參閱圖5，當採用電漿處理該奈米碳管膜10表面時，所述電漿會對該奈米碳管膜10表面進行蝕刻，使該奈米碳管膜10表面的奈米碳管104和奈米碳管106形成缺陷或被蝕刻斷裂，故該奈米碳管膜10沿各個方向的電阻均會有所增加。然而，由於該奈米碳管膜10在奈米碳管104延伸方向的導電通道主要為複數個奈米碳管線100，而少部份奈米碳管104的斷裂並不會導致奈米碳管線100的斷裂，因此，該奈米碳管膜10在奈米碳管104延伸方向的電阻增加較小。而在非沿著奈米碳管104的延伸方向，由於奈米碳管106表面形成缺陷或斷裂，該奈米碳管膜10的電阻增加非常明顯。尤其，在沿著垂直於奈米碳管104的延伸方向，該奈米碳管膜10的電阻增加程度最大。即，該奈米碳管膜10的電阻在非沿著奈米碳管104延伸方向的增加程度遠大於電阻在沿著奈米碳管104延伸方向的增加程度。因此，經過電漿處理後，該奈米碳管膜10的導電異向性明顯增加。
本實施例中，定義該奈米碳管線100的長度方向D1方向，與該奈米碳管線100的長度垂直的方向為D2方向。經過電漿處理後測試發現，該奈米碳管膜10在D1方向電阻基本不變，在D2方向電阻提升至原來的至少5倍。因此，經過電漿處理，奈米碳管膜10的導電異向性提升至原來的至少5倍。具體地，本實施例中奈米碳管膜10的導電異向性可以提升至原來的10倍到20倍。
進一步，根據公式W=I2R可知，電阻R越大的地方所接受到電漿蝕刻的功率W越大。由於該奈米碳管膜10具有良好的導電異向性，其在非沿著奈米碳管104延伸方向的電阻大於其在沿著奈米碳管104延伸方向的電阻。因此，在非沿著奈米碳管104延伸方向的電
漿蝕刻的功率W大於其在沿著奈米碳管104延伸方向的電漿蝕刻的功率W。因此，分散的奈米碳管106更容易被蝕刻斷裂。因此，經過電漿處理後，該奈米碳管膜10的導電異向性增加更加明顯。
所述採用電漿處理該奈米碳管膜的表面的具體方法為通過一電漿表面處理儀向該奈米碳管膜的整個表面提供一個電漿能量，對該奈米碳管膜的表面進行處理。所述電漿氣體可以為惰性氣體和/或蝕刻性氣體，如氬氣(Ar)、氦氣(He)、氫氣(H2)、氧氣(O2)、四氟化碳(CF4)、氨氣(NH3)、或空氣。所述電漿表面處理儀的功率可以為50瓦~1000瓦，如：100瓦、200瓦、500瓦、700瓦或800瓦。所述電漿的流量可以為5sccm~100sccm，如：10瓦、20sccm、50sccm、70sccm或80sccm。所述電漿的工作氣壓可以為40mTorr~150mTorr，如：50mTorr、60mTorr、70mTorr、80mTorr或120mTorr。所述電漿的處理時間可以為30秒~150秒，如：50秒、60秒、90秒、100秒或120秒。可以理解，所述電漿的處理的時間不宜過長，以避免奈米碳管線100中的奈米碳管104大量斷裂而造成該奈米碳管膜10在沿著奈米碳管104延伸方向的導電性太差。優選地，通過控制電漿的處理的時間，使該分散的奈米碳管106基本全部被蝕刻斷為最佳。
可以理解，採用電漿處理該奈米碳管膜的表面時，該奈米碳管膜需設置於一基底表面。優選地，將該奈米碳管膜設置於一基底表面。所述基底的大小和形狀不限，可根據需要選擇。所述基底的材料可以為玻璃、陶瓷、石英、金剛石、聚合物、半導體、氧化矽、金屬氧化物或木質材料等。所述基底用於保護該奈米碳管膜在處理過程中破裂。該奈米碳管膜經過電漿處理後基本保持原來
的形態不變，即，該奈米碳管膜中的奈米碳管在宏觀上仍然呈一整體膜狀結構且導電異向性提高，透明度均勻。而電漿的處理僅在微觀上對奈米碳管造成缺陷或裂痕。
請參閱圖6，本發明具體實施例二提供一種提高奈米碳管膜異向性的方法，具體包括以下步驟：
步驟一，提供一奈米碳管膜10，該奈米碳管膜10中大多數奈米碳管104沿著同一方向延伸排列從而形成複數個基本平行設置的奈米碳管線100，且該奈米碳管膜10中的少數奈米碳管106分散在該奈米碳管膜10表面，並與該複數個奈米碳管線100搭接設置。
步驟二，在該奈米碳管膜10表面設置一光罩(mask)12，從而使得該奈米碳管膜10的部份表面通過該光罩12暴露形成一暴露表面。
步驟三，採用電漿處理該奈米碳管膜10的暴露表面。
本發明具體實施例二提供的提高奈米碳管膜異向性的方法與本發明具體實施例一提供的提高奈米碳管膜異向性的方法基本相同，其區別在於：先通過光罩12遮擋該奈米碳管膜10的部份表面，然後採用電漿處理該奈米碳管膜10暴露的部份表面。
所述光罩12可以與該奈米碳管膜10貼合設置或間隔設置。所述光罩12用於遮擋該奈米碳管膜10，使該奈米碳管膜10僅由一部份被電漿處理。所述光罩12的材料可以為玻璃、陶瓷、石英、金剛石、聚合物、半導體、氧化矽、或金屬氧化物等。所述光罩12的大小和形狀不限，可根據需要選擇。所述光罩12具有複數個開口
122，以使部份奈米碳管膜10暴露。所述開口122的形狀的尺寸可根據需要選擇。本實施例中，所述光罩12為一聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板以及一設置於該PET基板表面的奈米碳管膜形成的複合結構體，且所述光罩12具有複數個平行且間隔設置的條形開口122，且該條形開口122的延伸方向與所述奈米碳管線100的延伸方向相同。本實施例中，經過電漿處理後，該奈米碳管膜10暴露的部份表面的導電異向性明顯增加。該奈米碳管膜經過電漿處理後基本保持原來的形態不變，即，該奈米碳管膜中的奈米碳管在宏觀上仍然呈一整體膜狀結構且導電異向性提高，透明度均勻。而電漿的處理僅在微觀上對奈米碳管造成缺陷或裂痕。
本發明具體實施例三提供一種提高奈米碳管膜異向性的方法，具體包括以下步驟：
步驟一，提供一奈米碳管膜，該奈米碳管膜中大多數奈米碳管的整體延伸方向基本朝同一方向。
步驟二，採用電暈(corona)處理該奈米碳管膜的表面。
本發明具體實施例三提供的提高奈米碳管膜異向性的方法與本發明具體實施例一提供的提高奈米碳管膜異向性的方法基本相同，其區別在於：步驟二中採用電暈處理該奈米碳管膜的表面。
所述採用電暈為處理該奈米碳管膜的表面實際為利用高頻率高電壓在該奈米碳管膜表面進行電暈放電，而產生低溫電漿，對該奈米碳管膜的表面進行電漿蝕刻。所述高頻交流電壓高達5000V/m2~15000V/m2。本實施例採用電暈為處理奈米碳管膜的方法與
上述採用電漿為處理奈米碳管膜的方法基本相同，其區別為，同時將該奈米碳管膜作為高頻率高電壓電暈放電的電極。由於該奈米碳管膜表面的奈米碳管具有複數個尖端，且該尖端的尺寸為奈米級別，故可以產生更多的電漿。
本發明具體實施例四提供一種提高奈米碳管膜異向性的方法，具體包括以下步驟：
步驟一，提供一奈米碳管膜，該奈米碳管膜中大多數奈米碳管的整體延伸方向基本朝同一方向。
步驟二，在該奈米碳管膜表面設置一光罩，從而使得該奈米碳管膜的部份表面被該光罩遮擋，部份表面則通過該光罩暴露。
步驟三，採用電暈處理該奈米碳管膜暴露的部份表面。
本發明具體實施例四提供的提高奈米碳管膜異向性的方法與本發明具體實施例三提供的提高奈米碳管膜異向性的方法基本相同，其區別在於：先通過光罩遮擋該奈米碳管膜的部份表面，然後採用電暈處理該奈米碳管膜暴露部份表面。
請參閱圖7，本發明具體實施例五提供一種觸摸屏面板的製備方法，具體包括以下步驟：
步驟一，提供一基底20，並在該基底20表面設置一奈米碳管膜10，該奈米碳管膜10中大多數奈米碳管104沿著同一方向延伸排列從而形成複數個基本平行設置的奈米碳管線100，且該奈米碳管
膜10中的少數奈米碳管106分散在該奈米碳管膜10表面，並與該複數個奈米碳管線100搭接設置。
步驟二，在該基底20表面形成複數個第一電極202以及複數個第二電極204，使該奈米碳管線100從複數個第一電極202向複數個第二電極204延伸。
步驟三，在該奈米碳管膜10表面設置一光罩12，從而使得該奈米碳管膜10的部份表面通過該光罩12暴露形成一暴露表面。
步驟四，採用電漿處理該奈米碳管膜10的暴露表面。
所述步驟一中，所述基底20主要起支撐的作用，其可以為一曲面型或平面型的結構。所述基底20可以為透明或不透明，優選地，所述基底20的透光度在75%以上。該基底20可以由硬性材料或柔性材料形成。具體地，所述硬性材料可選擇為玻璃、石英、金剛石或塑膠等。所述柔性材料可選擇為聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚醯亞胺(PI)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯材料，或聚醚碸(PES)、纖維素酯、聚氯乙烯(PVC)、苯並環丁烯(BCB)或丙烯酸樹脂等材料。所述基底20的尺寸可根據需要選擇。所述基底20的厚度為100微米~1000微米。本實施例中，所述基底20為一厚度200微米的平面型的PET板。
可以理解，所述步驟一還可以包括一在該基底20表面設置一黏膠層的步驟。所述黏膠層是透明的，其作用是為了使所述奈米碳管膜更好地黏附於所述基底20的表面。所述黏膠層的材料為具有低熔點的熱塑膠或UV(Ultraviolet Rays)膠，如PVC或PMMA等。所述黏膠層的厚度為1奈米~500微米；優選地，所述黏膠層的厚
度為1微米~2微米。本實施例中，所述黏膠層的材料為UV膠，該黏膠層的厚度約為1.5微米。
所述步驟二中，所述第一電極202和第二電極204設置於所述奈米碳管膜10表面以與該奈米碳管膜10電連接。所述第一電極202和第二電極204的設置位置與採用該觸摸屏面板的觸摸屏裝置的觸控原理與觸控點偵測方法有關，所述第一電極202和第二電極204的個數與該觸摸屏面板的面積與觸控解析度有關，可根據實際應用情形選擇。當觸摸屏面板的面積越大，解析度要求越高時，所述第一電極202和第二電極204的個數越多。反之亦然。本實施例中，所述觸摸屏面板包括八個第一電極202和八個第二電極204分別間隔設置於該奈米碳管膜10相對的兩側。所述第一電極202和第二電極204一一對應設置，且對應設置的第一電極202和第二電極204之間通過至少一奈米碳管線100電連接。可以理解，所述第一電極202和第二電極204也可以僅設置於該奈米碳管膜10的同一側。
所述第一電極202和第二電極204的材料為金屬、導電漿料或ITO等其他導電材料，只要確保該第一電極202和第二電極204能導電即可。所述第一電極202和第二電極204可以通過蝕刻導電薄膜，如金屬薄膜或氧化銦錫薄膜製備，也可以通過絲網印刷法製備。本實施例中，所述第一電極202和第二電極204為導電漿料通過絲網印刷一次形成。
該步驟中，該奈米碳管膜10形成交替設置的複數個第一條形區域107和複數個第二條形區域108。該複數個第一條形區域107設置的第一電極202和第二電極204之間且與第一電極202和第二電極
204電連接。該複數個第二條形區域108未與第一電極202和第二電極204電連接。
所述步驟三中，所述光罩12包括複數個條形開口122。該複數個條形開口122的延伸方向與該奈米碳管線100的延伸方向相同。該光罩12僅將位於對應設置的第一電極202和第二電極204之間的部份奈米碳管膜10遮擋，而其他部份的奈米碳管膜10通過複數個條形開口122暴露。即，該奈米碳管膜10與第一電極202和第二電極204電連接的複數個第一條形區域107被遮擋，而未與第一電極202和第二電極204電連接的複數個第二條形區域108則通過該光罩12暴露。
所述步驟四中，可以採用一電漿表面處理儀處理該奈米碳管膜10的暴露表面，也可以通過電暈放電的方式處理該奈米碳管膜10的暴露表面。可以理解，由於位於對應設置的第一電極202和第二電極204之間的部份奈米碳管膜10被光罩12遮擋而不會被電漿蝕刻，故該對應設置的第一電極202和第二電極204之間部份奈米碳管膜10的電阻基本不會變化。而其他暴露的部份表面，由於被電漿蝕刻，其電阻無論在非沿著奈米碳管104延伸方向還是在沿著奈米碳管104延伸方向都有所增加。因此，經過電漿處理後，該奈米碳管膜10的導電異向性明顯增加。
可以理解，由於觸摸屏面板中，奈米碳管膜10未與第一電極202和第二電極204連接的部份電阻越大，則該奈米碳管膜10的導電異向性越明顯，因此，製備該觸摸屏面板的過程中，電漿處理該奈米碳管膜10的暴露表面的時間可以大於150秒。也就是說，電漿既可以僅將該奈米碳管膜10的暴露表面的分散奈米碳管106蝕
刻斷裂，也可以同時將該奈米碳管膜10的暴露表面的奈米碳管線100蝕刻斷裂。如此，可以使得該奈米碳管膜10具有更高的導電異向性。
請參閱圖8，本發明具體實施例六提供一種觸摸屏面板的製備方法，具體包括以下步驟：
步驟一，提供一基底20，並在該基底20表面設置一奈米碳管膜10，該奈米碳管膜10中大多數奈米碳管104沿著同一方向延伸排列從而形成複數個基本平行設置的奈米碳管線100，且該奈米碳管膜10中的少數奈米碳管106分散在該奈米碳管膜10表面，並與該複數個奈米碳管線100搭接設置。
步驟二，在該奈米碳管膜10表面設置一光罩12，從而使得該奈米碳管膜10的部份表面通過該光罩12暴露形成一暴露表面。
步驟三，採用電漿處理該奈米碳管膜10的暴露表面。
步驟四，在該基底20表面形成複數個第一電極202與該奈米碳管膜10未經過電漿處理的部份電連接。
本發明具體實施例六提供的觸摸屏面板的製備方法與本發明具體實施例五提供的觸摸屏面板的製備方法基本相同，其區別在於：先對該奈米碳管膜10的部份表面進行電漿處理，然後再形成電極。
具體地，在該奈米碳管膜10表面設置一光罩12後使該奈米碳管膜10形成交替設置的複數個第一條形區域107和複數個第二條形區
域108。該複數個第一條形區域107被所述光罩12遮擋，該複數個第二條形區域108通過開口122暴露。進一步，本實施例中，僅在該奈米碳管膜10的一邊形成複數個第一電極202，且該複數個第一電極202與該奈米碳管膜10未經過電漿處理的部份電連接，即與複數個第一條形區域107電連接。
可以理解，上述形成複數個第一電極202的步驟可以在去除該光罩12之前進行，也可以在去除該光罩12之後進行。
請參閱圖9，本發明進一步提供一種採用上述具體實施例五或具體實施例六的方法製備的觸摸屏面板30。該觸摸屏面板30包括一基底20，一奈米碳管膜10設置於該基底20的一表面，以及複數個第一電極202與該奈米碳管膜10電連接。
具體地，該複數個第一電極202可以設置於所述基底20的表面也可以設置於所述奈米碳管膜10的表面。該複數個第一電極202間隔設置於所述奈米碳管膜10的同一側。進一步，該觸摸屏面板30還可以包括複數個第二電極204間隔設置於所述奈米碳管膜10的另一側。
所述奈米碳管膜10中大多數奈米碳管104沿著同一方向延伸排列從而形成複數個基本平行設置的奈米碳管線100，且該奈米碳管膜10中的少數奈米碳管106分散在該奈米碳管膜10表面，並與該複數個奈米碳管線100搭接設置。所述奈米碳管膜10具有交替設置的複數個第一條形區域107與複數個第二條形區域108。所述第一條形區域107和所述第二條形區域108交替設置的的延伸方向平行於所述奈米碳管線100的延伸方向。每個第一條形區域107與第一電極202電連接。所述第二條形區域108內的分散奈米碳管106
基本斷裂。所謂基本斷裂指每個第二條形區域108內至少60%以上的分散奈米碳管106斷裂。優選地，每個第二條形區域108內至少70%以上的分散奈米碳管106斷裂。更優選地，每個第二條形區域108內至少80%以上的分散奈米碳管106斷裂。可以理解，進一步，每個第二條形區域108的奈米碳管線100也基本斷裂。優選地，每個第二條形區域108內至少70%以上的奈米碳管線100斷裂。更優選地，每個第二條形區域108內至少80%以上的奈米碳管線100斷裂。由於第二條形區域108內的分散奈米碳管106和奈米碳管線100斷裂斷裂，故該第二條形區域108內的奈米碳管膜10的電阻非常大。而與第一電極202電連接的奈米碳管線100則電導通。因此，該奈米碳管膜10具有更高的導電異向性。
該觸摸屏面板30可以應用於電容式或電阻式觸摸屏裝置中。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍第。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10‧‧‧奈米碳管膜
100‧‧‧奈米碳管線
104,106‧‧‧奈米碳管
12‧‧‧光罩
122‧‧‧開口
Claims (12)
- 一種提高奈米碳管膜異向性的方法，該方法包括以下步驟：提供一基底；在該基底表面設置一奈米碳管膜，該奈米碳管膜中大多數奈米碳管沿著同一方向延伸排列從而形成複數個基本平行設置的奈米碳管線，且該奈米碳管膜中的少數奈米碳管分散在該奈米碳管膜表面，並與該複數個奈米碳管線搭接設置；以及採用電漿處理該奈米碳管膜的表面。
- 如請求項1所述的提高奈米碳管膜異向性的方法，其中，所述基底的材料為玻璃、陶瓷、石英、金剛石、聚合物、半導體、氧化矽、金屬氧化物或木質材料。
- 如請求項1所述的提高奈米碳管膜異向性的方法，其中，所述奈米碳管膜是從一奈米碳管陣列中拉取獲得，且所述該奈米碳管膜為由若干奈米碳管緊密結合組成的純結構。
- 如請求項1所述的提高奈米碳管膜異向性的方法，其中，所述奈米碳管線中在該奈米碳管線的長度方向相鄰的奈米碳管首尾相連。
- 如請求項1所述的提高奈米碳管膜異向性的方法，其中，所述採用電漿處理該奈米碳管膜的表面的具體方法為通過一電漿表面處理儀向該奈米碳管膜的整個表面提供一個電漿能量，所述電漿表面處理儀的功率為50瓦~1000瓦，所述電漿氣體為氬氣、氦氣、氫氣、氧氣、四氟化碳、氨氣、或空氣，所述電漿的流量為5sccm~100sccm，所述電漿的工作氣壓為40mTorr~150mTorr，所述電漿的處理時間為30秒~150秒。
- 如請求項1所述的提高奈米碳管膜異向性的方法，其中，進一步，在該奈 米碳管膜表面設置一光罩，從而使得該奈米碳管膜的部份表面暴露，該電漿僅處理該奈米碳管膜暴露的表面。
- 如請求項6所述的提高奈米碳管膜異向性的方法，其中，所述光罩具有複數個平行且間隔設置的條形開口，且該條形開口的延伸方向與所述複數個奈米碳管線的延伸方向相同。
- 如請求項6所述的提高奈米碳管膜異向性的方法，其中，所述光罩與該奈米碳管膜間隔設置。
- 如請求項1所述的提高奈米碳管膜異向性的方法，其中，所述採用電漿處理該奈米碳管膜的表面的步驟為利用高頻率高電壓在該奈米碳管膜表面進行電暈放電。
- 如請求項9所述的提高奈米碳管膜異向性的方法，其中，所述奈米碳管膜作為高頻率高電壓電暈放電的電極。
- 一種提高奈米碳管膜異向性的方法，該方法包括以下步驟：從一奈米碳管陣列中拉取一奈米碳管膜；以及向該奈米碳管膜的表面提供一個電漿能量，對該奈米碳管膜的表面進行處理，使該奈米碳管膜表面的奈米碳管形成缺陷或被蝕刻斷裂，以提高該奈米碳管膜的導電異向性。
- 如請求項11所述的提高奈米碳管膜異向性的方法，其中，經過電漿處理後，該奈米碳管膜的導電異向性提升至原來的至少5倍。
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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