一種高透過率硬質(zhì)納米金屬透明導(dǎo)電膜的制造方法
【專利摘要】一種高透過率硬質(zhì)納米金屬透明導(dǎo)電膜的制造方法，具體技術(shù)方案如下：（1）將納米金屬制成初始懸濁液；（2）制備添加劑；（3）將添加劑加入納米金屬初始懸浮液中；（4）制備保護(hù)層涂布墨水；（5）將配好的納米金屬墨水以涂布、噴涂涂布至基板上，然后烘烤后得到導(dǎo)電薄膜；（6）將保護(hù)層涂布墨水涂布或噴涂涂布至導(dǎo)電薄膜上，然后在烘箱中烘烤；（7）最后將帶有導(dǎo)電層的基板經(jīng)過軋光機(jī)，得到霧度較低的導(dǎo)電層。在導(dǎo)電薄膜上再涂覆具有極低的摩擦系數(shù)及硬度大的保護(hù)層，如使得導(dǎo)電膜有極佳的滑度和抗劃傷效果，保護(hù)層將凹凸不平表面填平，降低霧度，同時基板、導(dǎo)電層、保護(hù)層形成光學(xué)折射率梯度，增加了可見光的透過率。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及優(yōu)化納米金屬導(dǎo)電膜保護(hù)層，使用兩步涂布法制造高透過率硬質(zhì)納米 金屬導(dǎo)電膜。 一種高透過率硬質(zhì)納米金屬透明導(dǎo)電膜的制造方法

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，透明導(dǎo)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(dǎo)電聚合物基板，其中銦錫氧化物（ΙΤ0)基板最為廣泛應(yīng)用。透明導(dǎo)電基板的主要 性能指標(biāo)有導(dǎo)電性和可見光透明度，大部分導(dǎo)電基板需要平衡兩者之間的性能，往往高導(dǎo) 電性基板的透過率較低，高透過率的基板導(dǎo)電性較低，金屬氧化物基板、碳納米管或者石墨 烯基板、導(dǎo)電聚合物基板往往不能同時滿足這兩者的高要求，如ΙΤ0導(dǎo)電膜在方阻50 Ω / 口 的條件下，其透過率低于80%，而后三者的方阻很少能做到150 Ω/ 口。
[0003] 將納米導(dǎo)電金屬線與水性粘合劑配制成涂布墨水，經(jīng)過高精密涂布機(jī)將納米導(dǎo)電 金屬線涂布于柔性基板上，烘烤后形成納米級厚的納米導(dǎo)電金屬線薄膜，納米金屬線之間 互相搭接，形成導(dǎo)電路徑，而空隙處可見光完全透過，形成高透明導(dǎo)電膜。導(dǎo)電金屬選擇具 有最佳的導(dǎo)電率以及柔韌性，所以涂布成的透明導(dǎo)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(dāng)方阻為50Ω/ □時，其可見光透過率為90%。
[0004] 將納米導(dǎo)電金屬線與水性粘合劑配制成涂布導(dǎo)電墨水，涂布于透明基板，烘烤后 將溶劑蒸發(fā)，留下粘合劑將納米金屬線嵌入其中，形成導(dǎo)電薄膜，由于目前所使用的粘合劑 形成薄膜后，表面硬度低，而透明導(dǎo)電薄膜的膜表面硬度會影響其應(yīng)用于產(chǎn)品的良率，比如 應(yīng)用于制造觸摸屏，不良率重要因素之一就是制造過程中膜硬度不足造成的劃傷或凹陷； 另外薄膜的環(huán)境耐受性也比較差，易受潮氣及氧化性氣體的浸潤，產(chǎn)生霉斑及納米金屬被 氧化，無法應(yīng)用于電子產(chǎn)品的制造；還有一個缺陷是由于水性粘合劑烘烤后不是完全平整 的，具有高低起伏的平面，所以光入射自后，產(chǎn)生較大的霧度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明可以解決以上問題，在導(dǎo)電薄膜上再涂覆具有極低的摩擦系數(shù)及硬度大的 保護(hù)層，現(xiàn)有保護(hù)層不完全覆蓋在導(dǎo)電層表面，使得導(dǎo)電膜有極佳的滑度和抗劃傷效果，保 護(hù)層將凹凸不平表面填平，降低霧度，同時基板、導(dǎo)電層、保護(hù)層形成光學(xué)折射率梯度，增加 了可見光的透過率。一種高透過率硬質(zhì)納米金屬透明導(dǎo)電膜的制造方法，具體技術(shù)方案如 下：
[0006] (1)將納米金屬制成初始懸濁液；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(yōu)選0.4%?0.6%，線長應(yīng)在0. 1?100 μ m， 優(yōu)選20um?40 μ m，線徑應(yīng)在10nm?lOOnm，優(yōu)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)制備添加劑，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、椰油酸二乙醇酰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，配成涂布納米金屬墨水，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)制備保護(hù)層涂布墨水，保護(hù)層涂布墨水包括硅氧化合物、水性蠟、表面活性劑 和溶劑，硅氧化物包括粒徑l〇nm?15nm納米球形二氧化硅、硅酸鹽和水性硅油，硅氧化物 含量占保護(hù)層涂布墨水的〇. 1?1%，優(yōu)選〇. 1%?0.4% ;水性蠟包括改性聚乙烯蠟、聚 四氟乙烯蠟、改性聚酰胺蠟或者三者的混合物，水性蠟占保護(hù)層涂布墨水0. 2?2%，優(yōu)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、椰油酸二乙醇酰胺和 聚乙二醇辛基苯基醚，表面活性劑占保護(hù)層涂布墨水的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涂、狹縫式涂布、微凹板式涂布或噴涂方式涂布至 基板上，然后在烘箱中100度預(yù)烘烤5分鐘?20分鐘后，再放進(jìn)烘箱中140度烘烤5分鐘? 20分鐘，最后得到導(dǎo)電薄膜；
[0011] (6)將保護(hù)層涂布墨水以旋涂、狹縫式涂布、微凹板式涂布或噴涂方式涂布至導(dǎo)電 薄膜上，然后在烘箱中100度預(yù)烘烤5分鐘?20分鐘后，再放進(jìn)烘箱中140度烘烤5分鐘? 20分鐘；
[0012] (7)最后將帶有導(dǎo)電層的基板經(jīng)過軋光機(jī)，得到霧度較低的導(dǎo)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(fā)明的有益效果是：在導(dǎo)電薄膜上再涂覆具有極低的摩擦系數(shù)及硬度大的保護(hù) 層，如使得導(dǎo)電膜有極佳的滑度和抗劃傷效果，保護(hù)層將凹凸不平表面填平，降低霧度，同 時基板、導(dǎo)電層、保護(hù)層形成光學(xué)折射率梯度，增加了可見光的透過率。
[0015]

【權(quán)利要求】
1. 一種高透過率硬質(zhì)納米金屬透明導(dǎo)電膜的制造方法，其特征在于：具體技術(shù)方案如 下： (1) 將納米金屬制成初始懸濁液；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(yōu)選0. 4%?0. 6%，線長應(yīng)在0. 1?100 μ m，優(yōu)選 20um?40 μ m，線徑應(yīng)在10nm?lOOnm，優(yōu)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) 制備添加劑，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、椰油酸二乙醇酰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，配成涂布納米金屬墨水，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) 制備保護(hù)層涂布墨水，保護(hù)層涂布墨水包括硅氧化合物、水性蠟、表面活性劑和溶 齊? ;硅氧化物包括粒徑l〇nm?15nm納米球形二氧化硅、硅酸鹽和水性硅油，硅氧化物含量 占保護(hù)層涂布墨水的0. 1?1%，優(yōu)選0. 1%?0. 4% ;水性蠟包括改性聚乙烯蠟、聚四氟乙 烯蠟、改性聚酰胺蠟或者三者的混合物，水性蠟占保護(hù)層涂布墨水0. 2?2 %，優(yōu)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、椰油酸二乙醇酰胺和聚乙二醇 辛基苯基醚，表面活性劑占保護(hù)層涂布墨水的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涂、狹縫式涂布、微凹板式涂布或噴涂方式涂布至基板 上，然后在烘箱中100度預(yù)烘烤5分鐘?20分鐘后，再放進(jìn)烘箱中140度烘烤5分鐘?20 分鐘，最后得到導(dǎo)電薄膜； (6) 將保護(hù)層涂布墨水以旋涂、狹縫式涂布、微凹板式涂布、噴涂等方式涂布至導(dǎo)電薄 膜上，然后在烘箱中100度預(yù)烘烤5分鐘?20分鐘后，再放進(jìn)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(dǎo)電層； (7) 最后將帶有導(dǎo)電層的基板經(jīng)過軋光機(jī)，得到霧度較低的導(dǎo)電層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高透過率硬質(zhì)納米金屬透明導(dǎo)電膜的制造方法，其特征 在于：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(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】潘中海 申請人:天津?qū)毰d威科技有限公司