一种高透过率硬质纳米金属透明导电膜的制造方法技术

一种高透过率硬质纳米金属透明导电膜的制造方法，具体技术方案如下：（1）将纳米金属制成初始悬浊液；（2）制备添加剂；（3）将添加剂加入纳米金属初始悬浮液中；（4）制备保护层涂布墨水；（5）将配好的纳米金属墨水以涂布、喷涂涂布至基板上，然后烘烤后得到导电薄膜；（6）将保护层涂布墨水涂布或喷涂涂布至导电薄膜上，然后在烘箱中烘烤；（7）最后将带有导电层的基板经过轧光机，得到雾度较低的导电层。在导电薄膜上再涂覆具有极低的摩擦系数及硬度大的保护层，如使得导电膜有极佳的滑度和抗划伤效果，保护层将凹凸不平表面填平，降低雾度，同时基板、导电层、保护层形成光学折射率梯度，增加了可见光的透过率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及优化纳米金属导电膜保护层，使用两步涂布法制造高透过率硬质纳米 金属导电膜。
技术介绍
目前，透明导电薄基板主要有金属氧化物基板、碳纳米管或者石墨烯基板。纳米金 属基板、导电聚合物基板，其中铟锡氧化物（ΙΤ0)基板最为广泛应用。透明导电基板的主要 性能指标有导电性和可见光透明度，大部分导电基板需要平衡两者之间的性能，往往高导 电性基板的透过率较低，高透过率的基板导电性较低，金属氧化物基板、碳纳米管或者石墨 烯基板、导电聚合物基板往往不能同时满足这两者的高要求，如ΙΤ0导电膜在方阻50 Ω / 口 的条件下，其透过率低于80%，而后三者的方阻很少能做到150 Ω/ 口。 将纳米导电金属线与水性粘合剂配制成涂布墨水，经过高精密涂布机将纳米导电 金属线涂布于柔性基板上，烘烤后形成纳米级厚的纳米导电金属线薄膜，纳米金属线之间 互相搭接，形成导电路径，而空隙处可见光完全透过，形成高透明导电膜。导电金属选择具 有最佳的导电率以及柔韧性，所以涂布成的透明导电薄膜具有很低的方阻和耐弯折性，同 时兼有极高的透过率，如当方阻为50Ω/ □时，其可见光透过率为90%。 将纳米导电金属线与水性粘合剂配制成涂布导电墨水，涂布于透明基板，烘烤后 将溶剂蒸发，留下粘合剂将纳米金属线嵌入其中，形成导电薄膜，由于目前所使用的粘合剂 形成薄膜后，表面硬度低，而透明导电薄膜的膜表面硬度会影响其应用于产品的良率，比如 应用于制造触摸屏，不良率重要因素之一就是制造过程中膜硬度不足造成的划伤或凹陷； 另外薄膜的环境耐受性也比较差，易受潮气及氧化性气体的浸润，产生霉斑及纳米金属被 氧化，无法应用于电子产品的制造；还有一个缺陷是由于水性粘合剂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，产生较大的雾度。
技术实现思路
本专利技术可以解决以上问题，在导电薄膜上再涂覆具有极低的摩擦系数及硬度大的 保护层，现有保护层不完全覆盖在导电层表面，使得导电膜有极佳的滑度和抗划伤效果，保 护层将凹凸不平表面填平，降低雾度，同时基板、导电层、保护层形成光学折射率梯度，增加 了可见光的透过率。，具体技术方案如 下： (1)将纳米金属制成初始悬浊液；纳米金属可以是纳米金线、铜线或银线或者是 三者任意组合，纳米金属线含量〇. 1?1%，优选0.4%?0.6%，线长应在0. 1?100 μ m， 优选20um?40 μ m，线径应在10nm?lOOnm，优选10?20nm ;纳米金属的初始悬浮液的溶 剂由水、乙醇、丙酮、乙二醇、丙二醇、丙三醇和异丙醇组成； (2)制备添加剂，添加剂包括水性粘合剂、表面活性剂；水性粘合剂包括羧甲基纤 维素钠、羧丙基甲基纤维素、羧乙基纤维素、聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素；表面活性剂包 括十二烷基硫酸钠、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)将添加剂加入纳米金属初始悬浮液中，配成涂布纳米金属墨水，粘度20cP? lOOcP，其中纳米金属的含量为0. 05?0. 3%，水性粘合剂的含量为0. 1?1 %，表面活性剂 含量0· 01?0· 1% ; (4)制备保护层涂布墨水，保护层涂布墨水包括硅氧化合物、水性蜡、表面活性剂 和溶剂，硅氧化物包括粒径l〇nm?15nm纳米球形二氧化硅、硅酸盐和水性硅油，硅氧化物 含量占保护层涂布墨水的〇. 1?1%，优选〇. 1%?0.4% ;水性蜡包括改性聚乙烯蜡、聚 四氟乙烯蜡、改性聚酰胺蜡或者三者的混合物，水性蜡占保护层涂布墨水0. 2?2%，优选 0.2%?1% ;表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、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，表面活性剂占保护层涂布墨水的0. 01?0. 1% ;溶剂是水、乙醇、丙 酮、乙二醇、丙二醇、丙三醇和异丙醇； (5)将配好的纳米金属墨水以旋涂、狭缝式涂布、微凹板式涂布或喷涂方式涂布至 基板上，然后在烘箱中100度预烘烤5分钟?20分钟后，再放进烘箱中140度烘烤5分钟? 20分钟，最后得到导电薄膜； (6)将保护层涂布墨水以旋涂、狭缝式涂布、微凹板式涂布或喷涂方式涂布至导电 薄膜上，然后在烘箱中100度预烘烤5分钟?20分钟后，再放进烘箱中140度烘烤5分钟? 20分钟； (7)最后将带有导电层的基板经过轧光机，得到雾度较低的导电层。 步骤（5)所述基板是刚性或柔性的，刚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、聚烯烃或聚乙烯。 本专利技术的有益效果是：在导电薄膜上再涂覆具有极低的摩擦系数及硬度大的保护 层，如使得导电膜有极佳的滑度和抗划伤效果，保护层将凹凸不平表面填平，降低雾度，同 时基板、导电层、保护层形成光学折射率梯度，增加了可见光的透过率。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高透过率硬质纳米金属透明导电膜的制造方法，其特征在于：具体技术方案如下：(1)将纳米金属制成初始悬浊液；纳米金属可以是纳米金线、铜线或银线或者是三者任意组合，纳米金属线含量0.1～1％，优选0.4％～0.6％，线长应在0.1～100μm，优选20um～40μm，线径应在10nm～100nm，优选10～20nm；纳米金属的初始悬浮液的溶剂由水、乙醇、丙酮、乙二醇、丙二醇、丙三醇和异丙醇组成；(2)制备添加剂，添加剂包括水性粘合剂、表面活性剂；水性粘合剂包括羧甲基纤维素钠、羧丙基甲基纤维素、羧乙基纤维素、聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素；表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、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)将添加剂加入纳米金属初始悬浮液中，配成涂布纳米金属墨水，粘度20cP～100cP，其中纳米金属的含量为0.05～0.3％，水性粘合剂的含量为0.1～1％，表面活性剂含量0.01～0.1％；(4)制备保护层涂布墨水，保护层涂布墨水包括硅氧化合物、水性蜡、表面活性剂和溶剂；硅氧化物包括粒径10nm～15nm纳米球形二氧化硅、硅酸盐和水性硅油，硅氧化物含量占保护层涂布墨水的0.1～1％，优选0.1％～0.4％；水性蜡包括改性聚乙烯蜡、聚四氟乙烯蜡、改性聚酰胺蜡或者三者的混合物，水性蜡占保护层涂布墨水0.2～2％，优选0.2％～1％；表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、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，表面活性剂占保护层涂布墨水的0.01～0.1％；溶剂是水、乙醇、丙酮、乙二醇、丙二醇、丙三醇、异丙醇；(5)将配好的纳米金属墨水以旋涂、狭缝式涂布、微凹板式涂布或喷涂方式涂布至基板上，然后在烘箱中100度预烘烤5分钟～20分钟后，再放进烘箱中140度烘烤5分钟～20分钟，最后得到导电薄膜；(6)将保护层涂布墨水以旋涂、狭缝式涂布、微凹板式涂布、喷涂等方式涂布至导电薄膜上，然后在烘箱中100度预烘烤5分钟～20分钟后，再放进烘箱中140度烘烤5分钟～20分钟，得到雾度较低透过率高的导电层；(7)最后将带有导电层的基板经过轧光机，得到雾度较低的导电层。...

【技术特征摘要】
1. 一种高透过率硬质纳米金属透明导电膜的制造方法，其特征在于：具体技术方案如 下： (1) 将纳米金属制成初始悬浊液；纳米金属可以是纳米金线、铜线或银线或者是三者 任意组合，纳米金属线含量0. 1?1%，优选0. 4%?0. 6%，线长应在0. 1?100 μ m，优选 20um?40 μ m，线径应在10nm?lOOnm，优选10?20nm ;纳米金属的初始悬浮液的溶剂由 水、乙醇、丙酮、乙二醇、丙二醇、丙三醇和异丙醇组成； (2) 制备添加剂，添加剂包括水性粘合剂、表面活性剂；水性粘合剂包括羧甲基纤维 素钠、羧丙基甲基纤维素、羧乙基纤维素、聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素；表面活性剂包括 十二烷基硫酸钠、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) 将添加剂加入纳米金属初始悬浮液中，配成涂布纳米金属墨水，粘度20cP? lOOcP，其中纳米金属的含量为0. 05?0. 3%，水性粘合剂的含量为0. 1?1%，表面活性剂 含量0· 01?0· 1% ; (4) 制备保护层涂布墨水，保护层涂布墨水包括硅氧化合物、水性蜡、表面活性剂和溶 齐? ;硅氧化物包括粒径l〇nm?15nm纳米球形二氧化硅、硅酸盐和水性硅油，硅氧化物含量 占保...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘中海，
申请(专利权)人：天津宝兴威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12