[發明專利]一種低紫外吸收的銀納米線分散液及其在導電墨水與導電薄膜中的應用

在審

• 申請號: 202111486808.1
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114023492A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 卞永俊;高緒彬;周金飛;高峰;高鳳偉;潘克菲
• 申請（專利權）人: 蘇州諾菲納米科技有限公司
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B5/14;C09D11/52
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 楊慧林

本發明公開了一種低紫外吸收的銀納米線分散液及其在導電墨水與導電薄膜中的應用，本發明通過在納米銀線分散液中引入多元羧酸或甲基醚的功能性聚合物，所述功能性聚合物中的多個羧基或甲基醚上的甲基氫與納米銀線表面的聚乙烯基吡咯烷酮的酰胺基團形成氫鍵，在納米銀線表面形成保護層，從而抑制了導電納米銀線表面的等離子共振；將上述功能性聚合物修飾后的納米銀線分散液與樹脂、助劑等混合制備得到納米銀線導電墨水，由上述納米銀線導電墨水涂覆在基材上制備得到納米銀線導電薄膜，該導電薄膜保持較高導電性的同時降低了薄膜的黃度，改善了納米銀線透明導電薄膜的顯示清晰度及色差問題。

技術領域

本發明涉及納米材料領域，具體涉及一種低紫外吸收的銀納米線分散液及其在導電墨水與導電薄膜中的應用。

背景技術

納米銀線透明導電膜一般是將納米銀線與成膜樹脂、分散劑、流平劑、消泡劑及溶劑按一定質量比混合成納米銀線導電墨水，將該墨水經涂布工藝在基材上成膜，形成納米銀線導電層。由于納米結構的小尺寸效應，納米銀線表面產生全反射，形成的消逝波進入光疏介質，而金屬介質中又存在一定等離子體波，兩波相遇產生等離子體共振，能量從光子轉移到表面等離子體，入射光中波長350～420nm的紫外光的大部分能量被表面等離子波吸收，使得投射光能量急劇減少，導致納米銀線透明導電膜顯示黃色，從而顯示器輸出圖像顏色與實際顏色不符。

對此，目前有報道通過向納米銀線導電層表面涂覆一層水合肼，通過水合肼與納米銀線表面的聚乙烯吡咯烷酮反應來降低表面等離子體共振效應，從而修正納米銀線透明導電膜表面的色差，但上述方法對工藝參數及操作的要求均較高，水合肼有毒，對人的身體危害大，且暴露于空氣中易爆炸，使用安全性差，無法實現工業化生產；基于上述方法的改進，專利CN108346493B公開了一種通過在導電墨水中添加水/醇溶性酚類化合物，與納米銀線表面的聚乙烯吡咯烷酮形成氫鍵，以及納米銀線導電層上制備含有溶劑型酚的保護層，來抑制導電層納米銀線表面的等離子共振，進而降低納米銀線透明導電膜的黃度值，但由于受其它組分的影響，這里需添加足夠量的酚類化合物已達到降低透明導電膜黃度值的作用，但酚類化合物是一種細胞原漿毒，對人體危害極大，會引起急性中毒，甚至造成昏迷和死亡，因此上述通過添加大量酚類化合物來降低薄膜黃度值的方法，不適于工業化量產。

發明內容

本發明為了克服現有技術存在的缺點和不足，提供了一種低紫外吸收的銀納米線分散液及其制備的低黃度導電墨水、導電薄膜，通過在納米銀線分散液中引入功能性聚合物(多元羧酸類聚合物和/或多元甲基醚類聚合物)，功能性聚合物中的羧基或甲基醚上的甲基氫與納米銀線表面的聚乙烯基吡咯烷酮的酰胺基團形成氫鍵，在納米銀線表面形成保護層以降低銀納米線對紫外光的吸收，從而抑制了導電納米銀線表面的等離子共振，進而降低了包含該銀納米線分散液的導電墨水及導電薄膜的黃度，改善了納米銀線透明導電薄膜的顯示清晰度及色差問題。

為解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案：

本發明第一方面提供了一種低紫外吸收的銀納米線分散液，所述納米銀線分散液包含納米銀線、聚乙烯基吡咯烷酮以及功能性聚合物；所述聚乙烯基吡咯烷酮粘附在納米銀線表面；所述功能性聚合物為多元羧酸類聚合物和/或多元甲基醚類聚合物，通過羧基或甲基醚上的甲基氫與聚乙烯基吡咯烷酮的酰胺基團形成氫鍵。

進一步地，所述功能性聚合物的化學通式如下所示：

其中，R為-OH或-CH₃；R₁、R₂、R₃各自獨立的表示為C1～C100的亞烷基，或所述亞烷基的部分主鏈或支鏈被鹵素、羥基、羧基、苯基、酯基或醚基取代；m、n各自獨立的表示為1-1000的整數。

進一步地，所述R₁、R₃各自優選為C1～C10的亞烷基，或所述亞烷基的部分主鏈或支鏈被鹵素、羥基、羧基、苯基、酯基或醚基取代。