一種高透過率硬質納米金屬透明導電膜的製造方法
2023-08-07 00:44:36 1
一種高透過率硬質納米金屬透明導電膜的製造方法
【專利摘要】一種高透過率硬質納米金屬透明導電膜的製造方法，具體技術方案如下：（1）將納米金屬製成初始懸濁液；（2）製備添加劑；（3）將添加劑加入納米金屬初始懸浮液中；（4）製備保護層塗布墨水；（5）將配好的納米金屬墨水以塗布、噴塗塗布至基板上，然後烘烤後得到導電薄膜；（6）將保護層塗布墨水塗布或噴塗塗布至導電薄膜上，然後在烘箱中烘烤；（7）最後將帶有導電層的基板經過軋光機，得到霧度較低的導電層。在導電薄膜上再塗覆具有極低的摩擦係數及硬度大的保護層，如使得導電膜有極佳的滑度和抗劃傷效果，保護層將凹凸不平表面填平，降低霧度，同時基板、導電層、保護層形成光學折射率梯度，增加了可見光的透過率。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及優化納米金屬導電膜保護層，使用兩步塗布法製造高透過率硬質納米 金屬導電膜。 一種高透過率硬質納米金屬透明導電膜的製造方法
【背景技術】
[0002] 目前，透明導電薄基板主要有金屬氧化物基板、碳納米管或者石墨烯基板。納米金 屬基板、導電聚合物基板，其中銦錫氧化物（ΙΤ0)基板最為廣泛應用。透明導電基板的主要 性能指標有導電性和可見光透明度，大部分導電基板需要平衡兩者之間的性能，往往高導 電性基板的透過率較低，高透過率的基板導電性較低，金屬氧化物基板、碳納米管或者石墨 烯基板、導電聚合物基板往往不能同時滿足這兩者的高要求，如ΙΤ0導電膜在方阻50 Ω / 口 的條件下，其透過率低於80%，而後三者的方阻很少能做到150 Ω/ 口。
[0003] 將納米導電金屬線與水性粘合劑配製成塗布墨水，經過高精密塗布機將納米導電 金屬線塗布於柔性基板上，烘烤後形成納米級厚的納米導電金屬線薄膜，納米金屬線之間 互相搭接，形成導電路徑，而空隙處可見光完全透過，形成高透明導電膜。導電金屬選擇具 有最佳的導電率以及柔韌性，所以塗布成的透明導電薄膜具有很低的方阻和耐彎折性，同 時兼有極高的透過率，如當方阻為50Ω/ □時，其可見光透過率為90%。
[0004] 將納米導電金屬線與水性粘合劑配製成塗布導電墨水，塗布於透明基板，烘烤後 將溶劑蒸發，留下粘合劑將納米金屬線嵌入其中，形成導電薄膜，由於目前所使用的粘合劑 形成薄膜後，表面硬度低，而透明導電薄膜的膜表面硬度會影響其應用於產品的良率，比如 應用於製造觸控螢幕，不良率重要因素之一就是製造過程中膜硬度不足造成的劃傷或凹陷； 另外薄膜的環境耐受性也比較差，易受潮氣及氧化性氣體的浸潤，產生黴斑及納米金屬被 氧化，無法應用於電子產品的製造；還有一個缺陷是由於水性粘合劑烘烤後不是完全平整 的，具有高低起伏的平面，所以光入射自後，產生較大的霧度。
【發明內容】
[0005] 本發明可以解決以上問題，在導電薄膜上再塗覆具有極低的摩擦係數及硬度大的 保護層，現有保護層不完全覆蓋在導電層表面，使得導電膜有極佳的滑度和抗劃傷效果，保 護層將凹凸不平表面填平，降低霧度，同時基板、導電層、保護層形成光學折射率梯度，增加 了可見光的透過率。一種高透過率硬質納米金屬透明導電膜的製造方法，具體技術方案如 下：
[0006] (1)將納米金屬製成初始懸濁液；納米金屬可以是納米金線、銅線或銀線或者是 三者任意組合，納米金屬線含量〇. 1?1%，優選0.4%?0.6%，線長應在0. 1?100 μ m， 優選20um?40 μ m，線徑應在10nm?lOOnm，優選10?20nm ;納米金屬的初始懸浮液的溶 劑由水、乙醇、丙酮、乙二醇、丙二醇、丙三醇和異丙醇組成；
[0007] (2)製備添加劑，添加劑包括水性粘合劑、表面活性劑；水性粘合劑包括羧甲基纖 維素鈉、羧丙基甲基纖維素、羧乙基纖維素、聚乙烯醇和羥丙基甲基纖維素；表面活性劑包 括十二烷基硫酸鈉、聚乙二醇、烷基糖苷、椰油酸二乙醇醯胺和聚乙二醇辛基苯基醚；
[0008] (3)將添加劑加入納米金屬初始懸浮液中，配成塗布納米金屬墨水，粘度20cP? lOOcP，其中納米金屬的含量為0. 05?0. 3%，水性粘合劑的含量為0. 1?1 %，表面活性劑 含量0· 01?0· 1% ;
[0009] (4)製備保護層塗布墨水，保護層塗布墨水包括矽氧化合物、水性蠟、表面活性劑 和溶劑，矽氧化物包括粒徑l〇nm?15nm納米球形二氧化矽、矽酸鹽和水性矽油，矽氧化物 含量佔保護層塗布墨水的〇. 1?1%，優選〇. 1%?0.4% ;水性蠟包括改性聚乙烯蠟、聚 四氟乙烯蠟、改性聚醯胺蠟或者三者的混合物，水性蠟佔保護層塗布墨水0. 2?2%，優選 0.2%?1% ;表面活性劑包括十二烷基硫酸鈉、聚乙二醇、烷基糖苷、椰油酸二乙醇醯胺和 聚乙二醇辛基苯基醚，表面活性劑佔保護層塗布墨水的0. 01?0. 1% ;溶劑是水、乙醇、丙 酮、乙二醇、丙二醇、丙三醇和異丙醇；
[0010] (5)將配好的納米金屬墨水以旋塗、狹縫式塗布、微凹板式塗布或噴塗方式塗布至 基板上，然後在烘箱中100度預烘烤5分鐘?20分鐘後，再放進烘箱中140度烘烤5分鐘? 20分鐘，最後得到導電薄膜；
[0011] (6)將保護層塗布墨水以旋塗、狹縫式塗布、微凹板式塗布或噴塗方式塗布至導電 薄膜上，然後在烘箱中100度預烘烤5分鐘?20分鐘後，再放進烘箱中140度烘烤5分鐘? 20分鐘；
[0012] (7)最後將帶有導電層的基板經過軋光機，得到霧度較低的導電層。
[0013] 步驟（5)所述基板是剛性或柔性的，剛性的基板可以是玻璃或加硬的聚碳酸酯； 柔性基板可以是聚酯、聚烯烴或聚乙烯。
[0014] 本發明的有益效果是：在導電薄膜上再塗覆具有極低的摩擦係數及硬度大的保護 層，如使得導電膜有極佳的滑度和抗劃傷效果，保護層將凹凸不平表面填平，降低霧度，同 時基板、導電層、保護層形成光學折射率梯度，增加了可見光的透過率。
[0015]
【權利要求】
1. 一種高透過率硬質納米金屬透明導電膜的製造方法，其特徵在於：具體技術方案如 下： (1) 將納米金屬製成初始懸濁液；納米金屬可以是納米金線、銅線或銀線或者是三者 任意組合，納米金屬線含量0. 1?1%，優選0. 4%?0. 6%，線長應在0. 1?100 μ m，優選 20um?40 μ m，線徑應在10nm?lOOnm，優選10?20nm ;納米金屬的初始懸浮液的溶劑由 水、乙醇、丙酮、乙二醇、丙二醇、丙三醇和異丙醇組成； (2) 製備添加劑，添加劑包括水性粘合劑、表面活性劑；水性粘合劑包括羧甲基纖維 素鈉、羧丙基甲基纖維素、羧乙基纖維素、聚乙烯醇和羥丙基甲基纖維素；表面活性劑包括 十二烷基硫酸鈉、聚乙二醇、烷基糖苷、椰油酸二乙醇醯胺和聚乙二醇辛基苯基醚； (3) 將添加劑加入納米金屬初始懸浮液中，配成塗布納米金屬墨水，粘度20cP? lOOcP，其中納米金屬的含量為0. 05?0. 3%，水性粘合劑的含量為0. 1?1%，表面活性劑 含量0· 01?0· 1% ; (4) 製備保護層塗布墨水，保護層塗布墨水包括矽氧化合物、水性蠟、表面活性劑和溶 齊? ;矽氧化物包括粒徑l〇nm?15nm納米球形二氧化矽、矽酸鹽和水性矽油，矽氧化物含量 佔保護層塗布墨水的0. 1?1%，優選0. 1%?0. 4% ;水性蠟包括改性聚乙烯蠟、聚四氟乙 烯蠟、改性聚醯胺蠟或者三者的混合物，水性蠟佔保護層塗布墨水0. 2?2 %，優選0. 2 %? 1% ;表面活性劑包括十二烷基硫酸鈉、聚乙二醇、烷基糖苷、椰油酸二乙醇醯胺和聚乙二醇 辛基苯基醚，表面活性劑佔保護層塗布墨水的0. 01?0. 1 % ;溶劑是水、乙醇、丙酮、乙二 醇、丙二醇、丙三醇、異丙醇； (5) 將配好的納米金屬墨水以旋塗、狹縫式塗布、微凹板式塗布或噴塗方式塗布至基板 上，然後在烘箱中100度預烘烤5分鐘?20分鐘後，再放進烘箱中140度烘烤5分鐘?20 分鐘，最後得到導電薄膜； (6) 將保護層塗布墨水以旋塗、狹縫式塗布、微凹板式塗布、噴塗等方式塗布至導電薄 膜上，然後在烘箱中100度預烘烤5分鐘?20分鐘後，再放進烘箱中140度烘烤5分鐘? 20分鐘，得到霧度較低透過率高的導電層； (7) 最後將帶有導電層的基板經過軋光機，得到霧度較低的導電層。
2. 根據權利要求1所述的一種高透過率硬質納米金屬透明導電膜的製造方法，其特徵 在於：步驟（5)所述基板是剛性或柔性的，剛性的基板可以是玻璃或加硬的聚碳酸酯；柔性 基板可以是聚酯、聚烯烴或聚乙烯。
【文檔編號】H01B13/00GK104064282SQ201410188862
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】潘中海 申請人:天津寶興威科技有限公司