東麗2012年2月發布了用于雙層碳納米管（CNT）電子紙的透明導電薄膜量產技術。由此，基本實現了電子紙用透明導電薄膜用于實際時所需要的90％的光透射率、以及500Ω以下的表面電阻值。該產品現已開始向部分廠商樣品供貨，預定2012年度內開始量產。東麗表示，“希望能在電子紙透明導電薄膜市場上獲得較大的份額”。

　　只給CNT外層增加極性

　　此次東麗通過只讓雙層CNT的外層帶有極性，全球首次開發出了能夠防止凝聚問題出現的透明導電薄膜量產技術。透明導電薄膜是讓雙層CNT分布在溶液中形成彌散，然后在常壓狀態下，涂布在PET薄膜上形成的。

　　雙層CNT采用“催化劑擔載氣相沉積法”工藝制造。該工藝以金屬粒子為催化劑，首先使這些粒子均勻分散并固定在載體上，然后通過噴射碳化氫在催化劑上生成雙層CNT。與其他競爭公司大多沒有采用載體的氣相沉積法和電弧放電法相比，具有設備投資成本低、制造溫度容許范圍大等優點。東麗介紹說，采用該工藝制造的雙層CNT的純度高達“90％以上”。

　　雙層CNT的形狀是直徑不同的兩根CNT以同軸的形式圈套在一起的狀態。直徑約為3nm。與單層CNT相比，即使進行多種加工，性能也不易受損，導電性等也比多層CNT出色。

　　雖然CNT以前就作為透明導電薄膜材料備受關注，但由于無法解決CNT聚集成團的凝聚問題，因此未能達到薄膜等用途所要求的表面電阻值及光透射率。東麗的雙層CNT由于解決了凝聚問題，所以擁有較其他CNT更為出色的特性。

　　是電子紙的最強候補

　　透明電極此前一般采用銦與錫的氧化物ITO，但大多是在玻璃上成膜形成的。如果在柔性薄膜上對ITO進行成膜，就會出現彎曲或者拉伸時導電性大幅降低的問題。同時，稀有金屬銦在確保穩定供應方面也存在問題。

　　因此，作為替代技術，多家公司紛紛提出了采用CNT、金屬納米粒子及導電性樹脂等材料的多種技術。

 

　　東麗此次開發的雙層CNT薄膜最適合注重光透射率的電子紙。理由是：在保持較高的光透射率的情況下，仍能憑借較低的表面電阻值（即高導電率）來獲得與其他薄膜相當的特性。

　　而且，雙層CNT薄膜的耐彎曲性和耐拉伸性也大幅高于ITO薄膜及金屬納米粒子薄膜，同時在無色方面，也優于金屬納米粒子薄膜和導電性樹脂PEDOT/PSS薄膜。

　　金屬納米粒子方面，住友大阪水泥采用銅粒子作為布線材料。該公司正在開發光透射率為81％時、表面電阻值還不到0.1Ω/□的超低電阻薄膜。東麗也在與美國Cambrios公司聯合開發采用銀納米粒子的導電性薄膜。東麗介紹說，“金屬納米粒子技術主要面向需要高導電性的用途。不過，當降低納米粒子的密度，以便提高光透射率、用于電子紙時，就會出現凝聚現象，無法順利使用”。而且，PEDOT/PSS“在耐濕熱方面還有問題”。

　　看來，這些透明導電薄膜的實現技術，有必要根據不同用途來區別對待。