薄型可挠式电子装置的制造方法_2

文档序号:9261104阅读:来源:国知局
具有一定宽度。当该被选 定的碳纳米管片段在拉力作用下沿拉取方向逐渐脱离碳纳米管阵列的生长基底的同时,由 于范德华力作用,与该选定的碳纳米管片段相邻的其它碳纳米管片段首尾相连地相继地被 拉出,从而形成一连续、均匀且具有一定宽度和择优取向的碳纳米管膜。
[0033] 所述碳纳米管膜在拉伸方向具有最大的电导率;而在垂直于拉伸方向具有最小的 电导率;因而所述碳纳米管膜具备导电异向性。
[0034] 进一步,当该第一导电层12包括多个所述碳纳米管膜时,可将该多个碳纳米管膜 沿第一方向并排或层叠设置,从而使该多个碳纳米管膜中的碳纳米管基本沿第一方向择优 取向排列。由于该多个碳纳米管膜可相互层叠或并排设置,故,上述第一导电层12的长度 和宽度不限,可根据实际需要设置。另外,该碳纳米管膜具有一理想的透光度(单层碳纳米 管膜的可见光透过率大于85%),该第一导电层12中碳纳米管膜的层数不限,只要能够具有 理想的透光度即可。
[00巧]进一步地,所述第一导电层12可W包括所述碳纳米管膜与一高分子材料组成的 复合膜。所述高分子材料均匀分布于所述碳纳米管膜中碳纳米管之间的间隙中。所述高分 子材料为一透明高分子材料,其具体材料不限,包括聚苯己帰、聚己帰、聚碳酸醋、聚甲基丙 帰酸甲醋(PMMA)、聚碳酸醋(PC)、对苯二甲酸己二醇醋(PET)、苯丙环下帰炬CB)、聚环帰姪 等。例如,所述第一导电层12为一层碳纳米管膜与PMM组成的复合薄膜。所述碳纳米管 复合薄膜的厚度为0. 5纳米^100微米,从而提高所述第一导电层12的可挽性,使得所述第 一导电层12更加适用于卷曲等形变较大的情形。
[0036] 进一步地,第一导电层12可分别包括经过蚀刻或激光处理的碳纳米管膜。通过激 光处理,可在该碳纳米管膜表面形成多个激光切割线,从而进一步分别增强第一导电层12 的导电异向性。具体地,所述第一导电层12的表面可具有多个沿第一方向的激光切割线。
[0037] 可W理解,第一导电层12还可W采用其他具有导电异向性的透明导电膜,只需确 保所述透明导电膜在一个方向的电导率大于在其它方向的电导率即可。所有具有导电异向 性的透明导电层都应在本发明保护范围内。
[0038] 进一步,所述触控模组10可包括一保护层13覆盖所述第一导电层12的表面,W 保护所述第一导电层12的结构,并提高所述触控模组10的寿命。另外,所述保护层还可为 使用者提供更好的触摸舒适度及手感。所述保护层13的材料为可挽材料,从而使得所述保 护层13也为一可挽结构。所述保护层13的材料可与所述基底11相同或不同。
[0039] 请一并参阅图4及图5,所述电池模组20为一可挽电池模组,即所述电池模组20 整体也为一可挽结构,用W向所述薄型可挽式电子装置100中的元件如触控模组10等提供 能源。所述电池模组20为一薄膜状电池,并且能够扭曲及卷曲而不影响其性能。进一步, 所述薄膜状电池模组20为一透明电池模组。所述薄膜状的电池模组20可为一聚合物裡电 池、薄膜可挽式电子装置、薄膜太阳能电池等。
[0040] 本实施例中,所述电池模组20为薄膜可挽式电子装置。具体的,所述电池模组20 可包括一正极22、负极24、电解质26及封装结构28。所述正极22包括一第一碳纳米管层 221及一正电极片223。所述第一碳纳米管层221为一可挽结构,包括至少一碳纳米管膜。 同样,所述正电极片223也为一可挽结构,包括至少一碳纳米管膜与均匀分布在该碳纳米 管膜中的正极活性物质组成。
[0041] 具体地,所述碳纳米管膜可W均由碳纳米管组成。该正极活性物质设置在该碳纳 米管膜中的碳纳米管的管壁上。该正电极片223中碳纳米管膜的层数不限,优选为包括:T6 层碳纳米管膜相互层叠设置。每层碳纳米管膜包括多个基本沿相同方向排列的碳纳米管, 即该碳纳米管膜为定向碳纳米管膜。该定向的碳纳米管膜优选为从碳纳米管阵列中拉取获 得的自支撑的碳纳米管膜,该碳纳米管膜由若干碳纳米管组成,所述若干碳纳米管为沿同 一方向择优取向排列。由于该碳纳米管膜具有极薄的厚度,将多层碳纳米管膜层叠设置后 该碳纳米管层仍然具有较薄的厚度。:T5层碳纳米管膜层叠的厚度为10纳米^100纳米,因 此所述第一碳纳米管层221及所述正电极片223仍然具有良好的透光性及可挽性。可W理 解,由于该碳纳米管膜可W从阵列中拉取获得,因此具有较为均匀的厚度,将该多个碳纳米 管膜层叠设置后形成的碳纳米管网络结构也具有较为均匀的厚度,从而具有较为均匀的电 导率。
[0042] 该正极活性物质的材料种类不限,可W为常用的可挽式电子装置正极活性物质, 如磯酸铁裡、钻酸裡、猛酸裡、二元材料及H元材料等裡-过渡金属氧化物。该正极活性物 质为颗粒状,尺寸为0. 1纳米^100微米。该正极活性物质均匀分布于该正电极片223中,通 过碳纳米管的管壁吸附固定。具体的,所述正极活性物质并非填满所有碳纳米管膜中碳纳 米管之间的间隙,或者将碳纳米管完全包覆,而是仍有大量碳纳米管的管壁暴露于外,可W 与相邻的碳纳米管膜中的碳纳米管直接接触,从而形成导电网络,从而提高了电子导电性。 并且,由于碳纳米管膜中碳纳米管之间仍具有间隙,该正电极片223整体为多孔结构,有利 于电解液的渗透,从而提高了离子导电性。进一步,该正电极片223可W仅由正极活性物质 和碳纳米管膜组成,从而使得所述正电极片223具有良好的可挽性,能够实现扭曲及卷曲。 该正电极片223的碳纳米管膜既能起到导电的作用,又可W通过范德华力粘附正极活性物 质,无需其它粘结剂及导电剂。
[0043] 该第一碳纳米管层221与该正电极片223优选为直接接触,即该正电极片223中 的碳纳米管与该第一碳纳米管层221中的碳纳米管为直接接触,并通过范德华力结合,无 需粘结剂,该第一碳纳米管层221及正电极片223中的碳纳米管膜具有极大的比表面积,两 者之间一旦通过范德华力结合即难W分开。该正电极片223的面积优选为小于该第一碳纳 米管层221的面积,并设置在该第一碳纳米管层221的局部位置。本实施例中,该第一碳纳 米管层221具有长方形结构,该正电极片223设置在该第一碳纳米管层221的一端。该第 一碳纳米管层221的另一端可W用于连接外电路。
[0044]该可挽式电子装置的负极24与正极22具有相同的结构,包括第二碳纳米管层241 及负电极片243,区别仅在将正极活性物质替换为负极活性物质。该负极24中的第二碳纳 米管层241为该电池模组20的负极集流体。该负极活性物质的种类不限,可W为常用的负 极活性物质,如金属裡、合金负极材料、锡基材料、娃基材料、石墨类碳材料、无定形碳材料 及过渡金属氧化物,如铁酸裡。该负电极片243中负极活性物质的含量优选为大于该正电 极片223中正极活性物质的含量,例如为正极活性物质含量的105%。
[0045]在该电池模组20中,该正极22与负极24层叠,并且该正电极片223与负电极片 243相对并间隔设置,从而使裡离子能够容易地在正电极片223与负电极片243之间转移。 该电解质26设置在正电极片223与负电极片243之间。所述电解质26可为电解液,浸润 该正电极片223、负电极片243。所述电解质26也可为固体电解质膜或聚合物电解质膜。
[0046] 所述封装结构28可W为可挽封装结构28,所述封装结构28的材料为可挽性的材 料,如铅塑膜、PET、聚醜胺(PA)、聚己帰(P巧、聚丙帰(P巧等等。进一步,所述封装结构28 的材料为具有透明性的绝缘材料。
[0047] 所述电池模组20中,所述正极22、负极24及所述电解质26封装于所述封装结构 28中,所述触控模组10设置于所述封装结构28的表面。所述封装后的电池模组20整体呈 薄膜状,并且所述电池模组20为一可挽的透明结构。可W理解,所述电池模组20可包括连 接电极(图未示)与所述触控模组10电连接,W向触控模组10及其他外部电子装置提供电 源。
[0048] 所述电池模组20可通过可挽式柔性电路板(FPC,图未示)与所述触控模组10电 连接,W向所述触控模组10提供能源。所述柔性电路板的材料为聚醜亚胺或聚醋薄膜,可 扭曲、卷曲及折叠。通过所述柔性电路板,所述触控模组10能够灵活方便的与所述电池模 组20进行电连接,并且不影响所述可挽式电子装置100的扭曲及卷曲等形变。
[0049] 所述触控模组10与所述电池模组20可紧密结合在一起形成一一体结构,所述一 体结构是指所述触控模组10与所述电池模组20在扭曲、卷曲、对折等弯折过程中,所述触 控模组10与所述电池模组20保持整体的结构,而不会分裂开来。所述触控模组10与所述 电池模组可通过粘胶层(图未示)粘结在一起。进一步,请一并参阅图6,所述电池模组20也 可通过无线充电的方式向所述触控模组10提供电源。具体的,所述可挽式电子装置100可 包括一无线充电发送装置203及一无线充电接收装置103。所述无线充电发送装置203及 无线充电接收装置103均为一可挽结构。所述发送装置203可设置于所述电池模组20的 封装结构28远离所述触控模组10的表面,也可设置于所述电池模组20的一端,并与所述 电池模组20电连接。所述发送装置203可包括发射线圈及震荡及调频模块。所述发射线 圈用于发射发送装置的电能;所述振荡及调频模块用于发射线圈产生LC谐振,及调节LC谐 振中电容值W改变LC谐振的谐振
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