[發(fā)明專(zhuān)利]透明導(dǎo)電膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710213729.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108666047B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉濱;劉子蓮;徐煥翔;蔡穎穎;唐雁煌;張瑩潔;王有亮;彭澤亞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01B13/00
• 分類(lèi)號(hào): H01B13/00;H01B5/14
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 萬(wàn)志香;陳凌

本發(fā)明涉及一種透明導(dǎo)電膜及其制備方法，制備方法包括以下步驟：將金屬網(wǎng)在刻蝕液中浸泡刻蝕至透光率和/或方塊電阻達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)值后，置于酒精中并進(jìn)行超聲清洗，在室溫下晾干得導(dǎo)電層；將導(dǎo)電層平鋪于表面平整的基板上，在導(dǎo)電層及基板上涂覆UV光固化樹(shù)脂，UV光固化樹(shù)脂在紫外燈下進(jìn)行光固化反應(yīng)后得透明基層；以及將基板揭下，透明基層與導(dǎo)電層復(fù)合即得透明導(dǎo)電膜。金屬網(wǎng)刻蝕工藝簡(jiǎn)單且刻蝕過(guò)程可控，通過(guò)控制金屬網(wǎng)刻蝕程度可以調(diào)節(jié)導(dǎo)電層的導(dǎo)電性和透光率，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)透明導(dǎo)電膜導(dǎo)電性和透光率的調(diào)控。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)電材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種透明導(dǎo)電膜及其制備方法。

背景技術(shù)

透明導(dǎo)電膜被廣泛用于觸控液晶面板、有機(jī)發(fā)光二極體(OLED)以及電磁屏蔽，智能手機(jī)觸屏、電子紙、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域。目前，比較常見(jiàn)的透明導(dǎo)電膜有ITO膜和金屬膜兩種。利用非金屬導(dǎo)電的透明導(dǎo)電膜也相繼被開(kāi)發(fā)出來(lái)，F(xiàn)raunhofer IPA利用碳納米管制作的觸摸面板。具體是在PET樹(shù)脂的薄膜上涂布了導(dǎo)電性樹(shù)脂PEDOT-PSS與CNT的混合液，然后形成導(dǎo)電膜；臺(tái)灣奇美電子也使用CNT作為觸摸屏的導(dǎo)電部分得到了透明導(dǎo)電膜；由于石墨烯這種透光性柔性導(dǎo)電性能俱佳材料的發(fā)現(xiàn)，不少研究者將目光投向石墨烯，三星電子等制得30in尺寸的4層石墨烯構(gòu)成的觸摸面板，薄片電阻為30Ω，透光率達(dá)到90％；但是由于石墨烯實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的瓶頸尚未突破，目前只能做到很小面積，較大的限制了當(dāng)前石墨烯的工業(yè)化應(yīng)用。

ITO膜是在透明的玻璃或者塑料基板表面，通過(guò)蒸鍍或?yàn)R射的方法形成一層銦-錫氧化物膜(ITO)等的透明導(dǎo)電性材料；但I(xiàn)TO膜也存在一些缺陷：不裝反射膜則其透過(guò)率難以提高、難以在保持透過(guò)率的同時(shí)降低方塊電阻、過(guò)度彎曲時(shí)存在破裂危險(xiǎn)、可塑性差難以適應(yīng)需要大柔性的場(chǎng)合；此外，銦元素非常稀有，不適應(yīng)持續(xù)發(fā)展。

金屬膜是在透明的玻璃或者塑料基板表面，通過(guò)金屬鍍或蒸鍍的方法，在整個(gè)表面形成金屬薄膜，然后通過(guò)光刻對(duì)其加工，將金屬層刻蝕成微細(xì)的金屬網(wǎng)格。但是加工制備金屬膜的時(shí)候，需要除去大部分的金屬薄膜，存在浪費(fèi)多、生產(chǎn)成本高的缺點(diǎn)。

近年來(lái)，科學(xué)家提出了一些新的方法，直接在透明基底表面一次成型網(wǎng)格狀金屬導(dǎo)線的方法，將銀納米粒子、有機(jī)溶劑、介面活性劑與水性溶劑等原料摻合并乳化，形成Ag絲墨，當(dāng)這種墨水被涂布在透明基板表面時(shí)，因?yàn)槿軇┑臉O性、表面能及揮發(fā)度的差異，得以在基板表面自動(dòng)形成任意形狀的銀網(wǎng)狀構(gòu)造，經(jīng)過(guò)燒結(jié)之后便成為透明導(dǎo)電膜。但是，納米Ag絲制備工藝流程復(fù)雜，銀金屬成本較高，溶液添加劑較多，涂覆工藝的穩(wěn)定性不易控制。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種工藝簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備要求低以及成本較低的透明導(dǎo)電膜制備方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)按照此制備方法制備得到的透明導(dǎo)電膜的電導(dǎo)率和透光率進(jìn)行調(diào)控以及大規(guī)模制備。

一種透明導(dǎo)電膜的制備方法，包括以下步驟：

將金屬網(wǎng)在刻蝕液中浸泡刻蝕至透光率和/或方塊電阻達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)值后，置于酒精中并進(jìn)行超聲清洗，在室溫下晾干，得導(dǎo)電層；

將所述導(dǎo)電層平鋪于表面平整的基板上，在所述導(dǎo)電層及所述基板上涂覆UV光固化樹(shù)脂，所述UV光固化樹(shù)脂在365nm的紫外燈下進(jìn)行光固化反應(yīng)2～4h后得透明基層；以及

將所述基板揭下，所述透明基層與所述導(dǎo)電層復(fù)合即得所述透明導(dǎo)電膜。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述金屬網(wǎng)為銅網(wǎng)、鐵網(wǎng)或鋁網(wǎng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述金屬網(wǎng)的目數(shù)為400～1000目，所述金屬網(wǎng)的厚度為20～80μm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述刻蝕液為氯化鐵溶液，所述氯化鐵溶液的濃度為0.5～2mol/L。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述浸泡刻蝕的時(shí)間為3～8h。