玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及導(dǎo)電薄膜制備領(lǐng)域，特別是涉及一種玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]透明導(dǎo)電薄膜可用于現(xiàn)代顯示面板，如手機(jī)、IPAD、電子書、顯示器、太陽能電池板等。目前占主流的透明導(dǎo)電薄膜是ITO薄膜，但I(xiàn)TO薄膜需要真空環(huán)境下制備，工藝復(fù)雜，制備成本較高。另外ITO中含有稀缺元素銦，不僅價格高，也有毒。人們正在尋求ITO的替代產(chǎn)品，如AZO薄膜、石墨烯薄膜、金屬網(wǎng)格都是強(qiáng)勁的競爭材料，而這些材料都都在研發(fā)當(dāng)中。而目前沒有一種工藝簡單、方便制造、成本低且無毒的能有效替代ITO玻璃的透明導(dǎo)電薄膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供一種玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜及制備方法，可解決現(xiàn)有的透明導(dǎo)電薄膜均采用ITO薄膜，制造工藝復(fù)雜、成本高以及有毒的問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜，該導(dǎo)電薄膜包括:
[0005]透明高分子薄膜，覆蓋在透明玻璃基板表面；
[0006]若干納米銀線，分散相互搭接鑲嵌在所述透明高分子薄膜表面，在所述透明高分子薄膜表面形成納米銀線網(wǎng)格層。
[0007]本發(fā)明實施例還提供一種玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，用于制備權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電薄膜，包括以下步驟:
[0008]在透明玻璃基板表面刮涂形成透明高分子薄膜；
[0009]在所述透明高分子薄膜表明刮涂分散有若干納米銀線的納米銀線分散液；
[0010]對刮涂所述水基納米銀線分散液的所述透明高分子薄膜表明進(jìn)行熱壓，使若干納米銀線分散相互搭接鑲嵌在所述透明高分子薄膜表面，在所述透明高分子薄膜表面形成納米銀線網(wǎng)格層。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:通過在透明玻璃基板表面覆蓋透明高分子薄膜，并在透明高分子薄膜表面分散相互搭接鑲嵌若干納米銀線形成納米銀線網(wǎng)格層構(gòu)成一種透明導(dǎo)電薄膜。由于該導(dǎo)電薄膜材料易得且無毒，結(jié)構(gòu)也僅是三層，不需要在真空環(huán)境下制造，成本低，而且若干納米銀線相互搭接鑲嵌在透明高分子薄膜表面形成導(dǎo)電良好的納米銀線網(wǎng)格層，也保證了該透明導(dǎo)電薄膜的應(yīng)用性能，可替代現(xiàn)有的ITO薄膜。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0013]圖1為本發(fā)明實施例提供的玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜掃描電鏡圖；
[0014]圖2為本發(fā)明實施例提供的玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜的制備方法流程圖。
【具體實施方式】
[0015]下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016]本發(fā)明實施例提供一種玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜，該薄膜的掃描電鏡圖如圖1所示，該導(dǎo)電薄膜包括:
[0017]透明高分子薄膜覆蓋在透明玻璃基板表面，若干納米銀線分散相互搭接鑲嵌在透明高分子薄膜表面，在透明高分子薄膜表面形成納米銀線網(wǎng)格?？赏ㄟ^熱壓方式使分散搭接的若干納米銀線鑲嵌在透明高分子薄膜的表面。
[0018]上述導(dǎo)電薄膜中，干燥后的透明高分子薄膜的厚度大于50nm。納米銀線為:直徑30?lOOnm、長度為20?70 ym的純凈銀線。優(yōu)選的，透明高分子薄膜的厚度為納米銀線直徑的2倍，透明高分子薄膜的厚度可以是略小于納米銀線直徑的2倍。銀線越長導(dǎo)電性能越好，銀線越細(xì)透光性能越好，霧度也越低。
[0019]上述導(dǎo)電薄膜中，透明高分子薄膜的材料采用:透光性好、親水性好、非水溶性、軟化溫度較低的樹脂材料，如軟化溫度在160°C以下的樹脂材料。如可采用丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、聚硅脂樹脂或高透明光學(xué)涂料中的任一種。高透明光學(xué)涂料可采用襄陽精信匯明化工有限責(zé)任公司的50E-4涂料。這些樹脂材料可使用揮發(fā)性溶劑稀釋，如水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。
[0020]上述導(dǎo)電薄膜中，對透明玻璃基板的種類、面積和厚度沒有限定，也可采用有機(jī)玻璃。
[0021]如圖2所示，本發(fā)明實施例還提供一種玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，用于制備本發(fā)明的導(dǎo)電薄膜，步驟為:刮涂高分子薄膜一刮涂水基納米銀線分散液一熱壓工藝，具體為:
[0022]在透明玻璃基板表面刮涂形成透明高分子薄膜；可在透明高分子薄膜干燥后，進(jìn)行下一步操作；
[0023]在透明高分子薄膜表明刮涂分散有若干納米銀線的納米銀線分散液；
[0024]對刮涂水基納米銀線分散液的透明高分子薄膜表面進(jìn)行熱壓，使若干納米銀線分散相互搭接鑲嵌在透明高分子薄膜表面，在透明高分子薄膜表面形成納米銀線網(wǎng)格。
[0025]上述方法中，在透明玻璃基板表面刮涂形成透明高分子薄膜為:
[0026]采用刮涂器將易揮發(fā)溶劑稀釋的透明高分子薄膜材料刮涂在透明玻璃基板表面形成透明高分子薄膜，由刮涂器刮涂厚度和透明高分子薄膜材料的稀釋度來調(diào)節(jié)所得到的透明高分子薄膜的厚度。具體的，可僅由刮涂器調(diào)節(jié)所刮涂透明高分子薄膜的厚度，也可僅由透明高分子薄膜材料的稀釋度來調(diào)節(jié)所得到的透明高分子薄膜的厚度，也可以兩者配合來調(diào)節(jié)所得到的透明高分子薄膜的厚度。
[0027]上述方法中，納米銀線的密度通過分散液的納米銀線的含量和刮涂器刮涂的厚度來調(diào)節(jié)，如納米銀線含量0.5wt%? 5wt%，濕膜厚度為200 μπι?20 μπι。銀線密度越大導(dǎo)電性能越好，但透光性能變差。
[0028]上述方法中，若透明高分子薄膜材料為親水性，納米銀線分散液采用水基納米銀線分散液；若透明高分子薄膜材料為親醇性，納米銀線分散液采用醇基納米銀線分散液。
[0029]上述方法中，熱壓的溫度比透明高分子薄膜材料的軟化溫度出5?20°C，熱壓溫度范圍為80?160°C為好，熱壓時只需要在有銀線的單面加熱即可；熱壓的壓強(qiáng)與樹脂材料的軟化溫度和軟化程度相關(guān)，一般大于或等于3公斤/cm2;熱壓所用壓輥的壓面包覆耐溫高于熱壓溫度的硅橡膠膜，一般可采用耐溫為250°C的硅橡膠膜。包覆硅橡膠膜利用硅橡膠材料的粘附性較差的特點，避免粘附納米銀線。
[0030]熱壓可采用平壓或滾壓，也可采用其他能保證壓力均勻的熱壓方式。
[0031]上述方法中，透明高分子薄膜一次刮涂成型，納米銀線分散液刮涂一次。如無特殊需要不必要反復(fù)刮涂，這種僅刮涂一次即可制成透明高分子薄膜和納米銀線網(wǎng)格層的方式，相比刮涂多次的方式操作工藝簡單，提高了制作效率。
[0032]本發(fā)明的玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜，利用導(dǎo)電材料中銀的導(dǎo)電率最高的特點，將納米銀線與透明高分子薄膜配合，在透明玻璃基板表面形成具有納米銀線網(wǎng)格層的透明導(dǎo)電層，納米銀線會相互搭接而導(dǎo)電，大量的空隙可以透光，納米銀線直徑由于光的衍射作用而不可視，降低薄膜霧度。理論上納米銀線網(wǎng)格層的導(dǎo)電率和透光率應(yīng)該比ITO薄膜更好，該玻璃基納米銀線薄膜可直接替代玻璃基ITO薄膜。
[0033]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜，其特征在于，該導(dǎo)電薄膜包括: 透明高分子薄膜，覆蓋在透明玻璃基板表面； 若干納米銀線，分散相互搭接鑲嵌在所述透明高分子薄膜表面，在所述透明高分子薄膜表面形成納米銀線網(wǎng)格層。2.如權(quán)利要求1所述的玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜，其特征在于，所述透明高分子薄膜的厚度大于50nm。3.如權(quán)利要求1或2所述的玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜，其特征在于，所述納米銀線為:直徑30?lOOnm、長度為20?70 μ m的純凈銀線； 所述透明高分子薄膜的厚度為所述納米銀線直徑的2倍。4.如權(quán)利要求1所述的玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜，其特征在于，所述透明高分子薄膜的材料采用:透光性好、親水性好、非水溶性、軟化溫度160°C以下的樹脂材料。5.如權(quán)利要求1或4所述的玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜，其特征在于，所述透明高分子薄膜的材料采用丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、聚硅脂樹脂或高透明光學(xué)涂料中的任一種。6.一種玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，用于制備權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電薄膜，包括以下步驟: 在透明玻璃基板表面刮涂形成透明高分子薄膜； 在所述透明高分子薄膜表明刮涂分散有若干納米銀線的納米銀線分散液； 對刮涂所述水基納米銀線分散液的所述透明高分子薄膜表明進(jìn)行熱壓，使若干納米銀線分散相互搭接鑲嵌在所述透明高分子薄膜表面，在所述透明高分子薄膜表面形成納米銀線網(wǎng)格層。7.如權(quán)利要求6所述的玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，所述在透明玻璃基板表面刮涂形成透明高分子薄膜為: 采用刮涂器將易揮發(fā)溶劑稀釋的透明高分子薄膜材料刮涂在所述透明玻璃基板表面形成透明高分子薄膜，由刮涂器和/或透明高分子薄膜材料的稀釋度來調(diào)節(jié)所得到的透明高分子薄膜的厚度。8.如權(quán)利要求6所述的玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，所述納米銀線分散液中，納米銀線含量為0.1wt %?5wt% ； 若透明高分子薄膜材料為親水性，納米銀線分散液采用水基納米銀線分散液； 若透明高分子薄膜材料為親醇性，納米銀線分散液采用醇基納米銀線分散液。9.如權(quán)利要求6所述的玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，所述熱壓的溫度比透明高分子薄膜材料的軟化溫度出5?20°C，熱壓溫度范圍為80?160°C ； 熱壓的壓強(qiáng)大于3公斤/cm2; 熱壓所用的壓輥的壓面包覆耐溫高于熱壓溫度的硅橡膠膜。10.如權(quán)利要求6至9任一項所述的玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，所述透明高分子薄膜一次刮涂成型，所述納米銀線分散液刮涂一次。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種玻璃基納米銀線透明導(dǎo)電薄膜，該導(dǎo)電薄膜包括：透明高分子薄膜，覆蓋在透明玻璃基板表面；若干納米銀線，分散相互搭接鑲嵌在所述透明高分子薄膜表面，在所述透明高分子薄膜表面形成納米銀線網(wǎng)格層。該透明導(dǎo)電薄膜，結(jié)構(gòu)簡單、不需要在真空環(huán)境下制造，方便制造且成本低，而且材料無毒，玻璃基底，可替代正在廣泛使用的玻璃基ITO薄膜，能保證透光導(dǎo)電性能。
【IPC分類】H01B5/14, H01B13/00, H01B1/02
【公開號】CN104900302
【申請?zhí)枴緾N201510324573
【發(fā)明人】武光明, 馮懂懂, 邢光建, 于建香
【申請人】北京石油化工學(xué)院
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月12日