201125816 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及一種奈米碳管膜及其製備方法，尤其涉及一 種透光性較好的奈米碳管膜及其製備方法。 【先前技術·】 [0002] 奈米碳管（Carbon Nanotube，CNT)係一種由石墨稀片 卷成的中空管狀物，其具有優異的力學、熱學及電學性 質，因此具有廣闊的應用領域。由於單根奈米碳管的直 徑只有幾個奈米至幾十奈米，難於進行加工，爲便於實 際應用，人們嘗試將大量奈米碳管作爲原材料，製成具 有較大尺寸的宏觀結構。奈米碳管膜（CarbonNan-otube Film, CNT Film)即爲此種宏觀結構的具體形 式之一。 [0003] 馮辰等人在200 8年8月16曰公開的中華民國專利申請第 200833862號中揭露了一種從奈米碳管陣列中直接拉取 獲得的奈米碳管膜，這種奈米碳管膜具有宏觀尺度且能 够自支撑，其包括多個在凡德瓦爾力作用下首尾相連的 奈米碳管。由於在這種直接拉取獲得的奈米碳管膜中奈 米碳管基本平行於奈米碳管膜表面，且相互並排的奈米 碳管間存在一定間隙，因此該奈米碳管膜較爲透明。另 外，由於該奈米碳管膜中奈米碳管基本沿同一方向排列 ，因此該奈米碳管膜能够較好的發揮奈米碳管軸向具有 的導電及導熱等各種優異性質，具有極爲廣泛的應用前 景。 [0004] 然而，該直接拉取獲得的奈米碳管膜中，相鄰且並排的 099101720 表單編號A0101 第4頁/共36頁 0992003322-0 201125816 [0005] [0006] Ο [0007] ο [0008] 奈米碳管之間由於凡德瓦爾力的作用會聚集接觸從而形 成較大直徑的奈米碳管束，該奈米碳管束具有較大密度 ，使奈米碳管膜的透光性受到影響。 【發明内容】 有鑒於此，提供一種具有較好透光性的奈米碳管膜及其 製備方法實為必要。 一種奈米碳管膜的製備方法，其包括以下步驟：提供一 奈米碳管初級膜，該奈米碳管初級膜由若干奈米碳管組 成，所述若干奈米碳管爲沿同一方向擇優取向排列；採 用一雷射束沿平行於該若干奈米碳管擇優取向的方向逐 行掃描該奈米碳管初級膜，從而在該奈米碳管初級膜中 的局部位置形成多個减薄區域，該多個减薄區域沿該若 干奈米碳管擇優取向的方向排列成至少一行。 一種奈米碳管膜，該奈米碳管膜由若干奈米碳管組成， 所述若干奈米碳管爲沿同一方向擇優取向排列，該奈米 碳管膜中定義有多個减薄區域，該多個减薄區域沿該若 干奈米碳管擇優取向的方向排列成至少一行。 相較於先前技術，由於奈米碳管初級膜經雷射掃描後部 分奈米碳管被氧化形成减薄區域，其中减薄區域的奈米 碳管分佈密度降低，使該奈米碳管膜透光性增強。該雷 射掃描沿奈米碳管初級膜中奈米碳管擇優取向的方向， 使兩個相鄰的掃描行間的部分奈米碳管初級膜不致被破 壞，從而使該奈米碳管膜在奈米碳管軸向的方向上具有 較好的導電性，提高該奈米碳管膜的各向異性。 099101720 表單編號Α0101 第5頁/共36頁 0992003322-0 201125816 【實施方式】 [0009] 以下將結合附圖詳細說明本發明實施例奈米碳管膜及其 製備方法。 [0010] 本發明實施例提供一種具有較好透光性的奈米碳管膜丨〇 〇 的製備方法，其包括以下步驟： [0011] 步驟一：提供一奈米碳管初級膜120。 [0012] 請參閱圖1，該奈米碳管初級膜12〇可以從一奈米碳管陣 列150中直接拉取獲得，其具體包括以下步驟： [0013] (一）提供一奈米碳管陣列150。 [0014] 該奈米碳管陣列150通過化學氣相沈積法形成於一生長基 底表面’優選爲超順排的奈米碳管陣列15〇。該奈米礙管 陣列150包括多個奈米碳管，該多個奈米碳管基本彼此平 行且垂直於生長基底表面。通過控制生長條件，該奈米 故g'陣列1 5 0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。所述奈米碳管陣列150的製備方法可參 閱馮辰等人在2008年8月1 6日公開的中華民國專利申請第 200833862 號。 [0015] 該奈米碳管陣列150中的奈米碳管可以至少包括單壁奈米 碳管、雙壁奈米碳管及多壁奈米碳管中的一種。所述奈 米碳管的直徑爲1奈米〜50奈米，長度爲50奈米〜5毫米。 本實施例中，奈米碳管的長度優選爲1〇〇微米〜900微米。 [0016] 可以理解，本發明實施例提供的奈米碳管陣列150不限於 通過上述方法製備，也可爲石墨電極恒流電弧放電沈積 法、雷射蒸發沈積法等。 099101720 表單編號 Λ0101 ® s 0992003322-0 201125816 [0017] (二）採用一拉伸工具110從該奈米碳管陣列150中拉取 獲得該奈米碳管初級膜120。其具體包括以下步驟：（a )從所述奈米碳管陣列150中選定一奈米碳管片段，本實 施例優選爲採用具有一定寬度的膠帶或黏性基條接觸該 奈米碳管陣列1 50以選定具有一定寬度的一奈米碳管片段 ;(b)通過移動該拉伸工具110,以一定速度拉取該選 定的奈米碳管片段，從而首尾相連的拉出多個奈米碳管 片段，進而形成一連續的奈米碳管初級膜120。該拉伸工 具110基本沿平行於生長基底表面的方向移動。 Ο [0018] ο [0019] 在上述步驟（二）中，該通過拉伸工具110選定的奈米碳 管片段可僅爲一奈米碳管，也可由多個基本相互平行的 奈米碳管組成。該多個奈米碳管相互並排使該奈米碳管 片段具有一定寬度。當該被選定的一個或多個奈米碳管 在拉力作用下沿拉取方向逐漸脫離基底的同時，由於凡 德瓦爾力作用，與該選定的奈米碳管相鄰的其它奈米碳 管首尾相連地相繼地被拉出，從而形成一連續、均勻且 具有一定寬度的奈米碳管初級膜120。 請參閱圖2，所述奈米碳管初級膜120係由若干奈米碳管 組成的自支撑結構。所述若干奈米碳管爲沿同一方向擇 優取向排列。所述擇優取向係指在奈米碳管初級膜120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 碳管初級膜120的表面。進一步地，所述奈米碳管初級膜 120中多數奈米碳管係通過凡德瓦爾力首尾相連。具體地 ，所述奈米碳管初級膜120中基本朝同一方向延伸的大多 099101720 表單編號A0101 第7頁/共36頁 0992003322-0 201125816 數奈米碳管中每一奈米碳管與在延伸方向上相鄰的奈米 碳管通過凡德瓦爾力首尾相連。當然，所述奈米碳管膜 中存在少數偏離該延伸方向的奈米碳管，這些奈米碳管 不會對奈米碳管初級膜120中大多數奈米碳管的整體取向 排列構成明顯影響。所述自支撑爲奈米碳管初級膜120不 需要大面積的载體支撑，而只要相對兩邊提供支撑力即 能整體上懸空而保持自身膜狀狀態，即將該奈米碳管初 級膜120置於（或固定於）間隔一定距離設置的兩個支撑 體上時，位於兩個支撑體之間的奈米碳管初級膜120能够 懸空保持自身膜狀狀態。所述自支撑主要通過奈米碳管 初級膜120中存在連續的通過凡德瓦爾力首尾相連延伸排 列的奈米碳管而實現。 ^ [0020] 具體地，所述奈米碳管初級膜120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，不能排除奈米碳管初級膜120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 能存在部分接觸。 [0021] 具體地，請參閱圖3，每一奈米碳管初級膜120包括多個 連續且定向排列的奈米碳管片段143。該多個奈米碳管片 段143通過凡德瓦爾力首尾相連。每一奈米碳管片段143 由多個相互平行的奈米碳管145組成，該多個相互平行的 奈米碳管145通過凡德瓦爾力緊密結合。該奈米碳管片段 143具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。 [0022] 所述奈米碳管初級膜120的厚度爲0. 5奈米〜100微米，長 099101720 表單編號A0101 第8頁/共36頁 0992003322-0 201125816 [0023] Ο [0024] ❹ [0025] 099101720 度及寬度與奈米碳管陣列的面積有關。當該奈米碳管陣 列150的直徑爲4英寸時，該奈米碳管初級膜12〇的寬度約 爲〇. 5奈米〜10厘米。該奈米碳管初級膜12〇的比表面積 大於100平方米每克。 在上述選定奈米碳管並拉取的步驟中，由於難以通過拉 伸工具110控制選定的奈米碳管片段的厚度，且並排的奈 米碳管之間易通過凡德瓦爾力的吸引而相互聚集接觸， 形成直徑較大的奈米碳管束，使拉取獲得的奈米碳管初 級膜120厚度均勻性不佳。該奈米碳管束包含的奈米碳管 數量較多’使奈米碳管束密度較大，因此透光性差，從 而使得該奈米碳管初級膜120具有較差的透光性。經測試 ，該奈米碳管初級膜120的可見光透過率最大爲75%。 請參閱圖4，該從奈米碳管陣列150中拉取獲得的奈米碳 管初級膜120可通過其自身的自支撢性懸空設置，也可進 一步設置於一基底140表面，其具體包括以下可選擇步驟 :提供一基底140 ;將該奈米碳管初級膜120鋪設於該基 底140 —表面。由於本實施例中奈米碳管陣列150非常純 淨’且由於奈米碳管本身的比表面積非常大，所以該奈 米碳管初級膜120本身具有較強的黏性◊因此，該奈米碳 管初級膜120可直接通過自身的黏性固定在所述基底14〇 表面。 該基底140可以爲一透明或不透明的硬性或柔性基底，該 基底140的材料不限’能够爲保護該奈米碳管初級膜12〇 並爲該奈米谈管初級膜120提供一定支撑即可。該基底 140的材料可以爲玻璃、石英、塑膠或樹脂。本實施例中 表單編號Α0101 第9頁/共36頁 0992003322-0 201125816 ，該基底14G爲-聚對苯二f酸乙二醇酿（ρΕτ)透明平 板基底。 [0026] [0027] [0028] 進一步地，將該奈米碳管初級膜12〇鋪設於該基底14〇表 面前可進一步包括在該基底140表面塗覆一黏結劑層130 的步驟。該黏結劑層130均勻的塗覆在該基底14〇表面。 該黏結劑層130的材料不限，可以將該奈米碳管初級膜 120與該基底140更爲牢固地結合即可，如一壓敏膠、熱 敏谬或光轉等。本實施例巾，該黏結劑層13()的材料可 以爲丙烯酸丁酯' 丙烯酸_2_乙基已酯、醋酸乙烯、甲基 丙烯酸縮水甘油酯、丙稀酸、過氧化苯甲醯及甲苯及醋 酸乙酯的混合物。 - 步驟二：採用一雷射束170沿該若干奈米碳管擇優取向的 方向逐行掃描該奈米碳管初級膜12〇從而在該奈米碳管初 級膜120中的局部位置形成多個减薄區域126，該多個减 薄區域126沿該若干奈米碳管择優取向方向排列成至少一 Λ:、'::; 行。 定義所述大多數奈米碳管的整體延伸方向爲χ。該多個减 薄區域126可以沿方向χ排列形成—個掃描行124或多個掃 描行124。該多個减薄區域126係以一定順序在該奈米碳 管初級膜120中依次形成。請參閱圖5,當該多個减薄區 域沿方向χ排列成多行時，可先採用雷射束沿方向χ在該 奈米碳管初級膜120中形成一掃描行124，該掃描行124 包括多個沿平行於該擇優取向的方向χ排列的减薄區域 099101720 126 ’再在與該掃描行124相間隔的位置以同樣的方式形 成另一掃描行124，最後以上述方式基本均勻的在整個奈 表單編號Α0101 第10頁/共36頁 0992003322-0 201125816 米碳管初級膜120中形成多個間隔的掃描行124。該多個 掃描行124可等間隔排列或不等間隔排列，但應防止某一 區域的掃描行124分佈過於密集。優選地，該多個掃描行 124等間隔且基本平行的分佈於該奈米碳管初級膜120中 。相鄰的兩個掃描行124的間距d爲1微米〜5毫米，優選爲 10微米〜100微米，本實施例爲20微米。在一個實施例中 ，（1遠大於位於同一掃描行124中减薄區域126的間距。 [0029] ❹ ❹ [0030] 該每一掃描行124的形成方法具體可以係沿方向X依次形 成多個减薄區域126。請參閱圖5及圖6，該多個减薄區域 126可相互間隔設置或連續設置形成一長條形區域128。 當該多個减薄區域126間隔設置時，該多個减薄區域126 可相互等間隔。當該多個减薄區域126連續設置時，該一 個掃描行124中的多個减薄區域126可相互連續地沿方向X 從奈米碳管初級膜120—端延伸至另一端。該掃描行124 的寬度D，即該减薄區域126的直徑，亦即由該多個减薄 區域126組成的長條形區域128的寬度爲1微米〜5毫米， 優選爲10微米〜100微米，本實施例爲20微米。優選地， 每個减薄區域126的面積基本相同，多個掃描行124中， 每掃描行124的减薄區域126的數量基本相同。 通過上述依次的在整個奈米碳管初級膜120表面間隔的局 部减薄的方法，可降低該减薄區域126中奈米碳管的分佈 密度或基本去除該减薄區域126中的奈米碳管，從而减小 該奈米碳管初級膜120的奈米碳管的分佈密度，得到的奈 米碳管膜100具有較好的透光性。可定義單位面積的奈米 碳管膜中奈米碳管的質量爲分佈密度。優選地，該减薄 099101720 表單編號A0101 第11頁/共36頁 0992003322-0 201125816 區域126内奈米碳管的分佈密度比未减薄前下降5〇%至 100/α，從而使該减薄區域126内的透光度從原來的75%提 同到85%以上，比减薄區域126外的透光度提高1〇%至2〇% 。該形成的奈米碳管膜丨00宏觀仍爲一膜狀結構 。由於該 减薄區域126係沿方向X逐行形成’且相鄰的掃描行124之 間具有一定間距，因此可以保證該奈米碳管膜1〇〇在相鄰 的兩個掃描行124之間具有完整的首尾相連的奈米碳管， 不致因减薄降低該奈米礙管膜i 〇 〇沿方向X的導電性，相 反地，因减薄使該奈米碳管膜100在垂直於乂方向且位於 奈米碳管膜100内的y方向上的導電性顯著降低，從而提 南δ亥奈米《反管膜1〇〇在乂方向上和y方向上導電性的差異。 [0031] 可以理解，上述將奈米碳管初級膜120“設於基底14〇的 步驟可以在步驟二之前或之後進行。該奈米碳管初級膜 120可預先鎖設於所述基底14〇表面後被雷射束掃描 减薄，也可懸空設置的被雷射束170掃描减薄，减薄後具 有多個减薄區域126的奈米碳管膜1〇〇可進一步被鋪設於 所述基底140表面。 [0032] 請一並參閱圖5至圖8，步驟二具體包括以下步驟。 [0033] (一）提供一雷射裝置160 ’從該雷射裝置16〇發射雷射 束170至該奈米碳管初級膜12〇表面形成一光斑18〇。 [0034] 該雷射裝置160可發射一脉衝雷射束170，該雷射束17〇 的功率不限’可爲1瓦至1〇〇瓦。該雷射束17〇具有較好的 定向性’因此在奈米碳管初級膜120表面可形成一光斑 180。該雷射束170在奈米碳管初級膜120表面具有的功 099101720 表單編號A0101 第12頁/共36頁 0992003322-0 201125816 [0035] Ο [0036] [0037] Ο [0038] 率密度可大於0. 053x1 Ο12瓦特/平方米。本實施例中，該 雷射裝置160爲一個二氧化碳雷射器，該雷射器的功率爲 12瓦特。可以理解，該雷射裝置160也可以選擇爲能够發 射連續雷射的雷射器。 該光斑180基本爲圓形，直徑爲1微米〜5毫米，優選爲20 微米。可以理解，該光斑180可爲將雷射束170聚焦後形 成或由雷射束170直接照射在奈米碳管初級膜120表面形 成。聚焦形成的光斑180可具有較小的直徑，如20微米。 將雷射束170不經過聚焦直接照射形成的光斑180具有較 大的直徑，如3毫米。 所述雷射裝置160也可包括多個雷射器。當該雷射裝置 160包括多個雷射器時，該光斑可以爲條狀或其他形狀， 該條狀光斑的寬度爲1微米〜5毫米，優選爲20微米。 (二）使該奈米碳管初級膜120與該雷射束170相對運動 ，從而使該光斑180沿該奈米碳管初級膜120的方向X移動 ，形成至少一掃描行124，該掃描行包括多個沿方向X排 列的减薄區域126。 該光斑18 0沿該奈米碳管初級膜12 0中方向X移動，以沿方 向X减薄該奈米碳管初級膜120。爲使該光斑180與奈米碳 管初級膜120相對運動，可保持該雷射束170固定不動， 通過移動該奈米碳管初級膜120實現；或者固定該奈米碳 管初級膜120不動，通過移動該雷射束170實現。該雷射 裝置160可整體相對於該奈米碳管初級膜120平移，或者 僅通過改變雷射裝置160出光部的出光角度，實現發射的 099101720 表單編號Α0101 第13頁/共36頁 0992003322-0 201125816 田射束170形成的光斑18〇在該奈米碳 管初級膜1 2 0的位 置變化。 [0039] ^同-掃描行丨2 4中的多個减薄區域丨2 6可以間隔或連續 。又置。由於該脉衝雷射束170由多個不連續的雷射脉衝組 成’ S雷射束170與奈米碳管初級膜12〇相對運動的速度 争又大邊多個不連續的雷射脉衝能够照射在該奈米碳管 初級膜120表面的不同位置，從而實現對奈米碳管初級膜 120不連續的局部减薄，形成多個不連續的圓形减薄區域 126 δ该雷射束170與奈米碳管初級膜120相對運動速 度！於光斑180的直徑與雷射脉衝頻率的乘積（相對運動 速度〈光斑直控χ雷射脉衝頻率）時，該多個不連續的雷 射脉衝照射在奈米破管初級膜12&表面的位置相互連接或 重合’使該多個减薄區域126呈速續分佈。由於該光 斑沿該奈米碳管初級膜12〇中方向χ移動，該連續分佈的 减薄區域126的長度方向與方向χ平行。本實施例中，同 料订中相鄰的兩個减薄區域12 6簡的距離小於i 〇 〇微 米0 _可以理解’當採用-連績雷射作爲雷射束1?〇時，可通過 程序D又疋雷射器的開關，與奈来碳管初級膜12〇的運動相 配合，從而形成間隔或連續的减薄區域⑶。 _可以贿，由於奈米碳後溫度升高並與氧氣 反應，只討保使足够^㈣射在較短的相内昭射 至奈米碳管表面，即可達到减薄該奈米碳管初級膜120的 目的。因此，可通過採用不同功率、波長或脉衝頻率的 雷射裝置_，並相應調整雷射束17〇與奈米 0 表單編號A0101 第14頁/共36頁 仏双膜 0992003322-0 201125816 [0042] 120的相對運動速度以及光斑180的大小達到局部减薄奈 米碳管初級膜120的目的。可以理解，該雷射裝置160也 不限於脉衝雷射器，只要能够發射雷射使奈米碳管局部 减薄即可。如圖9所示，該减薄區域1 2 6的奈米碳管的分 佈密度滅小或該减薄區域126的奈米碳管全部被刻蝕。 進一步地，可以在所述奈米碳管初級膜120中間隔的形成 多個掃描行124。 [0043] Ο 爲形成多個掃描行124，可將奈米碳管初級膜120沿垂直 於大多數奈米碳管整體延伸的方向y相對於雷射束丨7〇平 移一定距離’再將奈米碳管初級膜12〇沿平行方向χ相對 於雷射束170運動；也可將雷射束170沿垂直於方向丫相對 於奈米碳管初級膜12〇移動一定距離，再使雷射束17〇沿 方向X相對於奈米碳管初級膜12〇運動。本實施例中，該 光斑180在該奈米碳管初級膜120表面移動的路線如圖8所 示。 [0044] Ο 可以理解’爲通過雷射減薄該紊米碳管初級膜120，所述 步驟（二）中，該奈米破管初級膜120放置於一具氡氣的 環境中:如-空氣中，從而使被雷射束17〇照射的奈米碳 管中的碳與氧氣反應生成二氧化碳。 [0045] 爲盡可能除去該奈米碳管初級膜12〇中存在的較大直徑的 奈米破管束，該雷射束170應盡可能均句的掃描該奈米碳 管初級膜120的整個表面’從而在該奈米碳管初級膜120 表面形成多個均勻且間隔分佈的掃描行124。 [0046] 由於奈米碳管對料具錢好吸㈣性，财米碳管初 099101720 表單編號A0HU 第15頁/共36頁 0992003322-0 201125816 級膜120中具有較大直徑的奈米碳管束將會吸收較多的熱 量，從而被燒蝕去除，使形成的奈米碳管膜100的透光性 大幅度上升。本實施例中的奈米碳管膜100整體的光透過 率可以大於75%。優選地，該奈米碳管膜1〇〇光透過率爲 95% 〇 剛請參閱圖10 ’由於在步驟（二）巾，該光斑18〇沿該奈米 碳官初級膜120中方向X移動，使該雷射束17〇沿奈米破管 减膜120中大多數奈米碳管整體延伸方向减薄奈米碳管 束，因此，當奈米碳管初級膜12〇的一個掃描行124减薄 完畢，需要减薄下-個掃描行124時，無須使兩個掃描行 124中的减薄區域126在y方向上對準。 陶]如圖ίο所示，當光斑180沿該奈米碳管初級媒12〇中方向 X移動時，即使兩掃描行124中的减薄區域126交錯排列， 也不會影響該兩掃描行124間的奈米碳管145。因此，形 成的奈米碳管膜100在兩個相鄰的掃描行124之間的夺米 碳管145可以保持完整地首尾相連狀態而不受破壞，㈣ 奈米碳管膜100在方向x上的導電性不受影響。 [0049]彳以理解’當該减薄區域126連續時，沿方向χ進行减薄 的優點尤爲明顯。請參閱圖u，當沿方向χ形成連續的减 薄區域126時，相鄰的兩個掃插行124之間的奈米碳管 145不會被减薄，從而使奈米碳管膜m在方向㈣電導率 及強度基本不受影響’·相鄰兩掃描行之間沿方&首尾相 連的奈米碳管145不會被切斷，避免使奈米碳管膜100在 方向X的電導率及強度大幅下降。 099101720 表單編號A0101 第16頁/共36頁 0992003322-0 201125816 [_]冑盡可能除去該奈米碳管初級膜12()中的奈米碳管束，該 相_兩個掃描行124之間的間距不宜太大，爲不影響奈 求碳管臈100的導電性，該相鄰的兩個掃描行⑼之間的 間距不宜太小。優選地，該兩個相鄰的掃描行124之間的 間距爲1微米〜5毫米，優選爲20微米。 [0051]彳以理解，該通過雷射减薄後得到的奈米碳管膜剛宏觀 仍爲一自支撑的膜狀結構，透光性在减薄後得到提升， 而由於沿方向X進行减薄，奈米碳管膜1〇〇在方向χ上的導 Ο 冑性得到""定程度的保持，在方向y_L的導電性降低，從 而使该奈米碳管臈100具有較好的各向異性。 [_睛參閱表1 ’表！爲通過雷射减薄的方承形成具有多個减 薄區域126的奈米碳管膜1〇〇的具體參數，使用的雷射功 率爲3.6瓦，脉衝頻率爲1〇〇kHz，該奈米碳管膜1〇〇的長 度及寬度均爲約30毫米。 [0053] 表1 ! Ρ ϊι· ¥: :¾ : ； ：i's| ^ λ [UU54] 編號 加工速 間距d X方向方 Y方向方 可見光 ——- 度 塊電阻 塊電阻 透過率 1 2000mm 0.04mm 3千歐 270千歐 85% 〜--—_ / S 2 --- 500mm/ s 0.08mm 1. 9千歐 560千歐 95% 如果在步驟二中’該奈米碳管初級膜120爲自支撑的懸空 °又置並减薄’則可進一步進行一步驟三，將减薄後得到 的奈来碳管膜鋪設於一基底140表面。該奈米碳管膜 099101720 表單編软A0101 第17頁/共36頁 0992003322-0 201125816 100可通過自身的黏性與該基底140結合，或通過一預先 塗附在基底表面的黏結劑層13〇與該基底丨4〇結合。 [0055] [0056] [0057] [0058] 另外，可在該基底14〇表面先塗附一層絕緣的高分子材料 溶液，將該奈米碳管膜100覆蓋該高分子溶液，使該奈米 碳管膜100嵌入該高分子溶液後，使該高分子溶液固化， 從而形成一複合膜。固化後的高分子材料能起到黏結劑 層I30的作用。另外，由於高分子材料阻隔γ方向奈米碳 管之間的接觸，該複合膜比單一的奈米碳管膜100的各向 異性進一步提高。 凊參閱，6 ’ 1G及11，所述具有較好透紐的奈来碳 官膜100由若干奈米碳管組成，所述若干奈米碳管爲沿同 一方向擇優取向排列，該奈米碳管膜1〇〇中定義有多個减 薄區域1 26及减薄區域丨26外的非减薄區域。該多個减薄 區域126沿該若干奈米碳管擇優取向的方向χ排列成至少 一仃，形成至少一掃描行^4，該掃描行124中的减薄區 域126沿方向χ排列。該奈米碳管膜1〇〇可包括多個相互間 隔的掃描行124，該多個掃描行124爲依次分別形成。 所述奈米碳管膜⑽由所述奈米碳管初賴⑽形成，具 有與奈米碳管初級膜12G基本相同的結構，然而該奈米碳 管膜1〇〇進一步定義多個减薄區域126。 該多個减薄ϋ域126可以陣列方式分佈於轉减薄區域中 ’或以交錯排列的方式分佈於該非减薄區域中。具體地 ’該掃描行124均與方向χ平行，該同—掃描行124令的多 個减薄區域126在方向4本對準，多個掃描行124的减薄 099101720 表單編號Α0101 第18頁/共36頁 0992003322-0 201125816 Ο [0059] ❹ 區域m在方向a可對準或不對準的交錯設置。該兩個 相鄰的掃描行m間具有沿方向讓奈米碳管膜⑽的—端 延伸至另-端的完整的部分奈米碳管初級膜⑵。該相鄰 的兩個掃描行124之間的距離爲1微米〜^ υ宅木，優選爲2〇 微米。所述排列成多行的多個减薄區域126相互平行且等 間距設置。該同-掃描行124的多個减薄區域126可間隔 設置或連續設置。所述同-掃描行124的多個减薄區域 126可進-步相互等間隔設置，間隔優選小於刚微米。 該連續設置的减薄區域126的長度方向與該方向χ平行 所述多個减薄區域126優選具有基本相同的面積。所^每 一掃描行124優選具有基本相同數量的减薄區域。 該减薄區域126通過雷射闕的方錢奈米碳管發熱並氧 化形成。該减薄區域126具有較爲稀少的奈米碳管了該减 薄區域126中奈米碳管的分佈密度可以爲非减薄 碳管的分佈密度的50%以下，從而使該减薄區域126料、 見光透過率從原先的約75%提高到85%以上，比非咸薄抑 域的可見紐過率高1G%以上。該雷射掃插沿奈米碳管^ 體延#方向’使兩個相鄰的掃描行124間的部分Ζ米1管 初級膜120不致被破壞，從而使該奈米碳管膜1〇〇在奈米S 碳管整體延伸方向上的具有較好的導電性，提高該奈米 碳管膜100的各向異性。該奈米碳管膜刚可應用於透明 電極、薄膜電晶體、觸摸屏等領域。 [0060] 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。舉凡習知本案 099101720 表單編號A0101 第19頁/共36頁 0992003322-0 201125816 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内。 【圖式簡單說明】 [0061] 圖1係本發明實施例奈米碳管初級膜製備過程示意圖。 [0062] 圖2係本發明實施例奈米碳管初級膜掃描電鏡照片。 [0063] 圖3係圖2的奈米碳管初級膜中奈米碳管片段的結構示意 圖。 [0064] 圖4係將圖2的奈米碳管初級膜鋪設於一基底的過程示意 圖。 [0065] 圖5係本發明實施例一種具有間隔的减薄區域的奈米碳管 膜的俯視示意圖。 [0066] 圖6係本發明實施例一種具有連續的减薄區域的奈米碳管 膜的俯視示意圖。 [0067] 圖7係雷射减薄法製備本發明實施例奈米碳管膜的正視示 意圖。 [0068] 圖8係雷射光斑在奈米碳管初級膜表面的一種移動路線示 意圖。 [0069] 圖9係本發明實施例雷射减薄後形成的减薄區域的掃描電 鏡照片。 [0070] 圖1 0係本發明實施例另一種具有間隔的减薄區域的奈米 碳管膜的俯視示意圖。 [0071] 圖11係本發明實施例另一種具有連續的减薄區域的奈米 099101720 表單編號A0101 第20頁/共36頁 0992003322-0 201125816 碳管膜的俯視示意圖。 【主要元件符號說明】
[0072] 奈米碳管膜：100 [0073] 奈米碳管初級膜：120 [0074] 奈米碳管陣列：150 [0075] 拉伸工具：110 [0076] 奈米碳管片段：143 [0077] 奈米碳管：145 [0078] 基底：140 [0079] 黏結劑層：130 [0080] 雷射束：170 [0081] 减薄區域：12 6 [0082] 掃描行：124 [0083] 長條形區域：128 [0084] 光斑：180 [0085] 雷射裝置：160 099101720 表單編號A0101 第21頁/共36頁 0992003322-0