使用导电框架制备导电薄膜的方法以及导电薄膜技术

公开了一种制备导电薄膜的方法以及由该方法制得的导电薄膜。所述方法包括：形成含有金属前体和导电聚合物中的至少一种的混合溶液；在基底表面上喷涂雾化的所述混合溶液的飞沫以形成导电框架；以及在所述导电框架上偶联碳纳米管以增强导电性。因此，所述导电薄膜具有增强的导电性并且制造方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制备具有导电率和透光度的导电薄膜的方法，以及由该方法制得的导电薄膜。
技术介绍
导电薄膜是一种功能性的光学薄膜，广泛地应用在家电设备、工业设备和办公设 备等中。现今，具有透光特性的透明导电薄膜被广泛地应用在具有低透明性和低电阻的设 备中，例如，太阳能电池和各种显示设备(PDP、IXD和0LED)。作为透明的导电薄膜，通常使 用氧化铟锡(ITO)。然而，ITO具有以下缺点第一，ITO价格昂贵，并且对甚至较小的外部冲击力或应力的耐受性较低。第二，ITO具有较弱的机械稳定性(当被弯曲或折叠时)。第三，ITO的电学性质容易通过由于ITO的热膨胀系数与基底的热膨胀系数之间 的差异而产生的热变形而发生改变。为了解决这些问题，提出了一种简单的用于制备具有到导电性和较高的光透射性 的导电薄膜的方法。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种能够制备导电薄膜的与常规方法不同的制备导 电薄膜的方法，以及由该方法制得的导电薄膜。本专利技术的另一个目的在于提供一种具有增强的耐久性的导电薄膜。为了实现在此具体广泛描述的这些和其它的优点以及根据本专利技术的目的，提供一 种制备导电薄膜的方法，该方法包括形成包括金属前体和导电聚合物中的至少一种的混 合溶液；在基底表面上喷涂雾化的所述混合溶液的飞沫以形成导电框架；以及在所述导电 框架上偶联碳纳米管以增强导电性。根据本专利技术的另一方面，所述金属前体可以由钴、镍、铜、银、金、铁、镉、铷、锡和铟 中的至少一种形成。所述导电聚合物可以由多吡咯、聚苯胺和聚噻吩中的至少一种形成。溶 剂可以包括二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、乙醇、水和氯苯中的至少一 种根据本专利技术的另一方面，所述偶联的步骤可以包括将碳纳米管分散在溶剂中；以 及使用所述分散溶液在基底上沉积所述碳纳米管。关于沉积方法，可以使用旋转涂覆(spin coating)、化学气相沉积(CVD)、电化学沉积(electrochemical exposition)、电泳沉积 (electrophoretic deposition)、喷雾涂覆(spray coating) Vmi^M (dip-coating) > 真空过滤(vacuum filtration)、喷枪法(airbrushing)、冲压法(stamping)和刮刀法 (doctor blade)中的一种方法。根据本专利技术的另一方面，所述制备导电薄膜的方法还可以包括通过切割步骤和使 用酸的化学反应步骤中的至少一个步骤对碳纳米管进行预处理。根据本专利技术的另一个实施方式，还提供了一种制备导电薄膜的方法，该方法包括 制备包括金属前体和导电聚合物中的至少一种的混合溶液；通过电纺(electro-spinning) 所述混合溶液而在基底上形成网状的导电框架；以及在所述导电框架上偶联碳纳米管以在 所述导电框架的条框之间的空隙中填充所述碳纳米管。为了实现在此具体广泛描述的这些和其它的优点以及根据本专利技术的目的，还提供 了一种导电薄膜，该导电薄膜包括透明的基底；以及在所述透明的基底的一侧表面形成 的电极层。所述电极层可以包括导电框架和碳纳米管。 形成所述导电框架使其中的多个条框彼此缠绕成网状。所述碳纳米管可以偶联在导电框架上以使所述条框之间的空隙能够导电。所述导电框架可以包括导电聚合物和金属丝中的至少一种。所述基底可以由玻璃、石英和合成树脂中的至少一种形成的。所述碳纳米管可以由单壁碳纳米管、双壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的至少一种 形成。通过本专利技术说明书在下文的详细描述并结合附图，本专利技术的前述和其它的目的、 特点、方面和优点更加显而易见。附图说明附图用于对本专利技术进行进一步的说明，作为说明书的一部分与说明书一起来说明 本专利技术的实施方式，并用于解释本专利技术的原理。附图包括图IA为根据本专利技术的一种实施方式的导电薄膜的示意图；图IB为沿着图IA的I-I线的截面图；图2为根据本专利技术的一种实施方式的制备导电薄膜的方法的流程图；图3为根据本专利技术的另一种实施方式的制备导电薄膜的方法的流程图；以及图4A和4B分别为通过扫描电子显微镜(SEM)拍摄的图IA中的导电薄膜的放大 图。具体实施例方式参考附图对本专利技术进行更详细的说明。在下文中，将参考附图对根据本专利技术的制备导电薄膜的方法以及由该方法制得的 导电薄膜进行更详细的说明。不同的实施方式中的相同或相似的部分将使用相同或相似的标记数，并省略了对 它们的详细说明。除非另有说明，本专利技术说明书的单数表达可以包括多个的意思。图IA为根据本专利技术的一种实施方式的导电薄膜100的示意图，图IB是沿着图IA 的I-I线的截面图。参考图IA和1B，所述导电薄膜100包括透明的基底110和电极层120。所述基底110可以由玻璃、石英和合成树脂中的至少一种形成。并且所述基底110 可以构成导电薄膜100的基础，并可以形成网状结构。所述电极层120在所述基底110的一侧表面上形成。所述电极层120包括导电框 架121和碳纳米管(CNTs) 122。形成导电框架121以使其中的多个条框彼此缠绕在一起形成网状结构。因为导电 框架121的多个条框彼此电连接成网络，在多个条框中间形成空隙。作为结果，所述导电薄 膜100具有增强的透光度。 所述导电框架121可以包括导电聚合物和金属丝中的至少一种。所述导电聚合物可以由多吡咯、聚苯胺和聚噻吩中的至少一种形成。所述金属丝 可以由钴、镍、铜、银、金、铁、镉、铷、锡和铟中的至少一种形成。所述碳纳米管122偶联在所述导电框架121上。为了实现导电框架121的高导电 性，所述碳纳米管122在所述导电框架121上形成。当导电框架121和碳纳米管122通过静电吸引力彼此偶联在一起时，导电薄膜100 具有较高的导电性。所述碳纳米管121可以由单壁碳纳米管、双壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的至少 一种形成。所述多壁碳纳米管可以包括薄的多壁碳纳米管。下面将对图IA和IB所示的制备导电薄膜100的方法进行解释。图2为显示了根 据本专利技术的一种实施方式的制备导电薄膜的方法的流程图。首先，形成包括金属前体和导电聚合物中的至少一种的混合溶液(S100)。所述金属前体可以由由钴、镍、铜、银、金、铁、镉、铷、锡和铟中的至少一种形成。所 述导电聚合物可以由多吡咯、聚苯胺和聚噻吩中的至少一种形成。以举例的方式对形成混合溶液的步骤(S100)进行说明。首先，形成约15重量％的AgNO3溶液。该AgNO3溶液可以通过将约0. 3g的AgNO3 和1. 7ml的乙腈彼此混合然后将该混合物在室温下溅射(sputtering) 30分钟而形成。其次，形成10重量％的聚乙烯醇(PVA)水溶液。所述聚乙烯醇(PVA)水溶液可以 通过将约0. 5g的聚乙烯醇(PVA)与4. 5ml的蒸馏水混合然后在80°C的温度下将混合物搅 拌3小时而形成。将所述AgNO3溶液和所述聚乙烯醇(PVA)水溶液互相混合，并在室温下搅拌1小 时，从而形成混合溶液。再次，在基底的表面上喷射雾状的混合溶液的飞沫以形成导电框架(S200)。可以通过电纺的方法进行分散。所述基底可以由玻璃、石英和合成树脂中的至少 一种形成。下面以举例的方式对喷涂步骤(S200)进行说明。首先，将所述混合溶液电纺在石英形成的基底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备导电薄膜的方法，该方法包括：形成包括金属前体和导电聚合物中的至少一种的混合溶液；在基底的表面上喷涂雾化的所述混合溶液的飞沫以形成导电框架；以及在所述导电框架上偶联碳纳米管以增强导电性。

【技术特征摘要】
KR 2009-4-15 10-2009-0032915一种制备导电薄膜的方法，该方法包括形成包括金属前体和导电聚合物中的至少一种的混合溶液；在基底的表面上喷涂雾化的所述混合溶液的飞沫以形成导电框架；以及在所述导电框架上偶联碳纳米管以增强导电性。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属前体是由钴、镍、铜、银、金、铁、镉、铷、 锡和铟中的至少一种形成的。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述导电聚合物是由多吡咯、聚苯胺和聚噻吩中 的至少一种形成的。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述偶联的步骤包括 将碳纳米管分散在溶剂中；以及使用该分散的溶液在基底上沉积所述碳纳米管。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述沉积的方法包括旋转涂覆、化学气相沉积、 电化学沉积、电泳沉积、喷雾涂覆、浸渍涂覆、真空过滤、喷枪法、冲压法和刮刀法中的一种。6.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括通过切割步骤和使用酸的化学反 应步骤中的至少一个步骤对所述碳纳米管...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贤贞，金熙淑，卢善英，黄善摞，林淳皓，朴珉，金俊璟，
申请(专利权)人：韩国科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]