本发明专利技术公开了一种用于制造透明导电膜的方法，所述透明导电膜包含：(i)包含聚合物基层和聚合物粘合层的聚合物基底，其中所述基层聚合物材料的软化温度为TS-B，所述粘合层聚合物材料的软化温度为TS-HS；和(ii)包含多条纳米线的导电层，其中所述纳米线由所述粘合层聚合物基质粘合以便所述纳米线至少部分地分散在所述粘合层聚合物基质中，所述方法包含以下步骤：提供包含聚合物基层和聚合物粘合层的聚合物基底；将所述纳米线布置在所述粘合层暴露表面上；和将所述复合膜加热至温度T1，其中T1等于或大于TS-HS并且T1比TS-B低至少约5℃；本发明专利技术还公开了由所述方法获得的透明导电膜。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及透明导电复合膜，以及制造它的改进方法。
技术介绍
透明导电多层膜包含表现出高透光率和/或低浊度(haze，雾度)(光通过材料时散射的程度)以及高绝缘性的支持体(support)，该支持体上覆盖着含有导电材料的薄导电层。此种膜在维持高光学透明性的同时必须表现出高表面电导率，它已用作制造光伏电池的透明电极、EMI屏蔽屏、平面液晶显示器、电子设备(例如PDA、移动电话等)中的电致发光器件和触摸屏。薄膜光伏(PV)电池特别令人感兴趣，对于此种应用该支持体必须表现出高透光率。极低的浊度对于适合于PV电池的支持体而言不是所需的，实际上显著量的浊度可能是有利的(US-5078803 ;Thin Solid Films 2007，515，8695)，因为在光穿过 PC 层时它增大了该光的路径长度。该支持体可以是玻璃、陶瓷或聚合物基底(衬底，substrate)，柔性电子装置的最新发展集中于聚合物基底的使用。柔性基底使得透明导电体可以低成本、高生产量的工艺制造。透明导电膜复合膜典型地通过真空沉积技术或溅射技术制造。湿涂法也用来制备透明导电膜，通过将包含导电颗粒，典型地还包含粘合剂树脂的涂料组合物施加在基底上，然后在高温下干燥(或烧结)从而形成导电层，如US-5504133、JP-A-8-199096、 JP-A-9-109259、US-5908585、US-6416818、US-6777477 中所公开的，随后按例如 US-2007/0145358和US_2008/0(^6204中公开的方法压制所述干燥层。典型地，导电层包含导电金属氧化物如氧化铟锡(ITO)。然而，金属氧化物膜较脆弱，在弯曲或受到其它物理应力时容易损坏。它们还需要较高的沉积温度和/或高退火温度以获得高导电率水平，这限制了真空沉积技术在制造基于聚合物基底的柔性电子装置中的适用性。另外，真空沉积花费大，需要专用设备，而且不利于形成图案和电路，这典型地导致需要昂贵的图案化方法如光刻蚀法。导电聚合物也已经用作光学透明导电体，但这些导电聚合物相比金属氧化物膜通常具有较低的电导率值和较高的光吸收(特别是在可见波长处)，而且缺乏化学和长期稳定性。更新的研发(成果)使用了包含纳米线(nanowire)的导电层，如 W0-A-2007/022226、W0-A-2008/046058、W0-A-2008/131304、W0-A-2008/147431 禾口 W0-A-2009/017852中公开的。典型地，将纳米线施加在预先形成的基底上，形成表面导电网络。该纳米线必须对基底具有良好的粘附力，还必须具有良好的抗磨损性。然后将一个或多个保护层或屏障层，如抗磨损剂或粘合剂层(例如，UV-可固化树脂层)外涂在该纳米线网络上，以便给该导电层赋予机械完整性或一些其它特性，同时使其具有高透光率。据认为，金属纳米线的网络部分地嵌入在外涂层基质(基体，matrix)中，因此一些纳米线可以完全被该基质覆盖，而其它纳米线可以突出在该表面的上方。如果足够的突出纳米线渗透在外涂层基质的上方，则可以确保表面电导率。因而，包含纳米线的透明导电膜的常规制造方法包含三个不同的阶段(i)制备基底；(ii)随后离线涂布纳米线；和(iii)随后离线涂布保护外涂层。典型地，其中的一个或两个离线涂布步骤都利用溶剂涂布技术实现。期望提供一种制造例如可省却外涂步骤， 同时维持导电层机械完整性和抗磨损性的更高效的制造方法。另外，期望避免在制造透明导电膜时使用有潜在危害和对环境不友好的有机溶剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述问题。本专利技术的特别目的在于提供可以更高效和经济的方式制造透明导电膜的改进方法，该透明导电膜具有常规透明导电膜的目标电学、光学和机械性质。根据本专利技术，提供了制造透明导电膜的方法，该透明导电膜包含(i)包含聚合物基层(base layer)和聚合物粘合层的聚合物基底，其中基层聚合物材料的软化温度为TS_B，粘合层聚合物材料的软化温度为TS_HS ；和(ii)包含多条纳米线的导电层，其中所述纳米线由粘合层的聚合物基质粘合，以便该纳米线至少部分地分散在该粘合层的聚合物基质中，所述方法包括以下步骤提供包含聚合物基层和聚合物粘合层的聚合物基底；将所述纳米线布置(dispose)在粘合层暴露表面上，优选通过将所述纳米线分散在液体介质 (liquid vehicle)中并将含有所述纳米线的液体涂布到粘合层暴露表面上；以及将该复合膜加热至温度T1，其中T1等于或大于TS_HS，并且T1比TS_B低至少约5°C，优选至少约10°C， 优选至少约20°C，优选至少约30°C，并优选至少约50°C。本专利技术对现有制造工艺提供了非常有价值的改进。对于有能力转化本技术发展成果(特别是就成本而言)的透明导电膜的制造，本专利技术的方法大大提高了其效率并产生巨大的经济利益。聚酯基底聚酯基底是自支持膜(self-supporting film)或片材，是指能够在缺少支持基材的情况下独立存在的膜或片材。该基底优选为单轴或双轴取向的，优选双轴取向的。该基底是多层基底。该基底可以包含一个或多个聚合物粘合层。因而，该基底可以在聚合物基层的一个表面上或两个表面上包含聚合物粘合层。该粘合层聚合物材料受热时应当软化到足够的程度，即，它的粘度变得足够低，以使它足够湿润从而可以粘附至要被粘合的表面上。应当在不使该膜中一个(或多个)其它(不可热封)层熔融或软化的情况下加热，使粘合层聚合物材料软化。在本专利技术中，TS_HS 比TS_B低至少约5°C，优选低至少约10°C，优选低至少约20°C，优选低至少约50°C，优选低至少约70°C，并且在一个实施方式中比TS_B低至少约100°C。优选地，！^皿范围为约30 约250°C，更优选为约50 约200°C，更优选为约70 约150°C。典型地，TS_HS大于或等于 Tg-HS，其中Tg_HS是粘合层聚合物材料的玻璃态转变温度(glass transition temperature), 典型地TS_HS比Tg_HS高至少约10°C。应理解，多层聚合物基底典型地为可热封的(可热密封的，heat-sealable)，包含基层和可热封层。因而，粘合层适合作为可热封层。基层适合作为不可热封层。根据本专利技术的透明导电膜的制造方法适当地包含提供包含聚合物基层和聚合物可热封层的聚合物基底的步骤。该聚合物基底在其一个表面上或两个表面上是可热封的。如本文使用的术语“软化温度”被定义为按照本文所述的方法测量，所述基底中的层与其自身的热封强度等于或高于100g/25mm时的最低温度。如本文使用的术语“不可热封”是指在140°C的密封温度下，特别是在180°C的密封温度下，特别是在200°C的密封温度下，特别是在225°C的密封温度下，特别是在250°C的密封温度下，按照本文所述的方法测得与其自身的热封强度低于100g/25mm的层。粘合层聚合物材料的结晶度(degree of crystallinity,DOC)典型地不同于基层的结晶度。优选地，粘合层聚合物材料基本是无定形的，按照本文定义的方法测量，它的DOC 优选为约0% 约15 %，更优选为约0% 约10<%，更优选为约0% 约5(%。优选地，基本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：格扎维埃·G·P·博里斯阿泽奥，蒂纳·怀特，
申请(专利权)人：杜邦帝人薄膜美国有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。