一种透明导电纳米银线油墨、透明导电膜及透明导电膜的制备方法与流程

文档序号:11223807阅读:494来源:国知局

本发明涉及纳米线领域,特别涉及一种透明导电纳米银线油墨、透明导电膜及透明导电膜的制备方法。



背景技术:

透明导电薄膜是一种既能导电又在可见光范围内具有高透明率的一种薄膜,主要有金属膜系、氧化物膜系、其他化合物膜系、高分子膜系、复合膜系等。金属膜系导电性能好,但是透明率差。半导体薄膜系列刚好相反,导电性差,透明率高。

ito是目前应用最广泛的透明电极材料,应用于平板显示,触屏,pdp显示以及相关技术中。但是该材料比较脆,制备温度很高,并且昂贵,主要因其需要在表面生长稀缺的铟。科学家在寻找ito的替代材料时很难找到具有优良综合性能的材质。科学研究发现纳米级厚度的纳米银线膜表现出与ito同等的光电性能,并且在挠曲千次后依然能保持良好的性能。

目前纳米银线透明导电油墨制备技术要么采用先一道底涂打底,在压制纳米银线层上去,然后再采用顶涂保护,要么采用直接压制层纳米银线层,上面在采用顶涂压制保护的工艺,使工艺更加复杂,同时大大增加了生产成本,而且涂覆了顶涂保护层以后,会对后续印刷引流条与纳米银线层搭接时,增加了结合处的电阻,使不良品大大增加;也有人采用其他高分子树脂作为连接料搭配纳米银线配置,但因一般高分子树脂是不导电的,从而使最终的导电涂层方阻过大,无法满足工艺要求。

cn105176199a公开了一种透明导电纳米银线油墨及透明导电膜的制备方法,其制备得到的透明导电膜具有较好的透光性且方阻较低,但是,其透光率均在91.5%以下,相对较差,而且其雾度偏高,导电性能有待进一步改善。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的上述问题,本发明的目的在于提供一种透明导电纳米银线油墨、透明导电膜及透明导电膜的制备方法,本发明的透明导电膜不仅透光率高、雾度低,而且导电性能优异,其方阻在68.8~72.5,透光率在93.0~94.0%,附着力为5b,硬度为hb,雾度在1.1~1.8。

第一方面,本发明提供一种透明导电纳米银线油墨,其特征在于:所述油墨由以下物质按其重量份组成:

本发明中,聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)的重量份为10份。

本发明中,水性树脂的重量份为2-5份,例如为2份、2.5份、3份、3.2份、3.5份、4份、4.25份、4.5份或5份等。

本发明中,聚甲基丙烯酸钠的重量份为0.5-1份,例如为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。

本发明中,稳定剂的重量份为1-2份,例如为1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份或2份等。

本发明中,脂肪醇聚氧乙烯醚的重量份为30-40份,例如为30份、32份、34份、36份、38份、39份或40份等。

本发明中,混合溶剂的重量份为0-15份,例如为0份、2份、5份、8份、10份、12份或15份等。

本发明中,去离子水的重量份为50-200份,例如为50份、65份、80份、100份、125份、150份、160份、180份或200份等。

作为本发明所述透明导电纳米银线油墨的优选技术方案,所述油墨由以下物质按其重量份组成:

作为本发明所述透明导电纳米银线油墨的进一步优选技术方案,所述油墨由以下物质按其重量份组成:

本发明中,聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)简称为pedot/pss。

优选地,所述聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)中聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)与聚(苯乙烯磺酸)的重量比是10∶(1-2),例如为10:1、10:1.2、10:1.5、10:1.8或10:2等。

优选地,所述水性树脂为水性聚氨酯氟碳改性树脂和水性丙烯酸树脂的混合物。

优选地,所述水性树脂为水性聚氨酯氟碳改性树脂和水性丙烯酸树脂的质量比为1:(2-4),例如为1:2、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.2、1:3.5或1:4等,优选为1:3。

优选地,所述水性树脂和聚甲基丙烯酸钠的质量比为3:1。

优选地,所述稳定剂选自脂肪胺和芳香胺中的任意一种,优选为三乙胺。

优选地,所述混合溶剂为乙二醇醚和二甲基亚砜的混合物,所述乙二醇醚和二甲基亚砜的质量比为5:1。

第二方面,本发明提供一种采用第一方面的油墨制备透明导电膜的方法,所述方法包括以下步骤:

1)将权利要求1-9任一所述的油墨均匀涂布在柔性透明基板上,干燥该油墨,所述油墨层的湿膜厚度为8-15微米;

2)将上述涂覆了油墨的柔性透明基板在100℃温度中烧结100分钟,即可得到柔性透明导电膜。

与已有技术相比,本发明具有如下有益效果:

本发明通过选用合适量的水性树脂和聚甲基丙烯酸钠,并调整与其他的聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)、脂肪醇聚氧乙烯醚和混合溶剂等组分的含量配合关系,得到了一种性能优良的透明导电纳米银线油墨,采用该油墨制备得到的透明导电膜具有优异的综合性能,其透光率高、雾度低且导电性能好,方阻在68.8~72.5,透光率在93.0~94.0%,雾度在1.1~1.8。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

测试方法:

方阻的测试:使用方阻测试仪(也叫四探针测试仪)测试;

透光率雾度测试:使用透光率测试仪测试;

附着力测试:百格法(gb/t9286-1998);

硬度测试:铅笔硬度法(gb/t6739-1996)。

实施例1

本实施例提供一种透明导电纳米银线油墨,所述油墨由以下物质按其重量份组成:

其中,所述聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)中聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)与聚(苯乙烯磺酸)的重量比是10∶1;所述水性树脂为水性聚氨酯氟碳改性树脂和水性丙烯酸树脂按1:2混合得到的混合物;所述混合溶剂为乙二醇醚和二甲基亚砜的混合物。

本实施例还提供一种透明导电膜,所述透明导电膜的制备过程为:1)将本实施例的油墨均匀涂布在柔性透明基板上,干燥该油墨,所述油墨层的湿膜厚度为8-15微米;

2)将上述涂覆了油墨的柔性透明基板在100℃温度中烧结100分钟,即可得到柔性透明导电膜。

对本实施例的对制备得到的柔性透明导电膜进行检测,其结果为:方阻在68.8~72.5,透光率在93.0~94.0%,附着力为5b,硬度为hb,雾度在1.1~1.8。

实施例2

本实施例提供一种透明导电纳米银线油墨,所述油墨由以下物质按其重量份组成:

其中,所述聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)中聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)与聚(苯乙烯磺酸)的重量比是10∶1.5;所述水性树脂为水性聚氨酯氟碳改性树脂和水性丙烯酸树脂按1:4混合得到的混合物;所述混合溶剂为乙二醇醚和二甲基亚砜的混合物。

本实施例还提供一种透明导电膜,所述透明导电膜的制备过程为:1)将本实施例的油墨均匀涂布在柔性透明基板上,干燥该油墨,所述油墨层的湿膜厚度为8-15微米;

2)将上述涂覆了油墨的柔性透明基板在100℃温度中烧结100分钟,即可得到柔性透明导电膜。

对本实施例的对制备得到的柔性透明导电膜进行检测,其结果为:方阻在68.8~72.5,透光率在93.0~94.0%,附着力为5b,硬度为hb,雾度在1.1~1.8。

实施例3

本实施例提供一种透明导电纳米银线油墨,所述油墨由以下物质按其重量份组成:

其中,所述聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)中聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)与聚(苯乙烯磺酸)的重量比是10∶2;所述水性树脂为水性聚氨酯氟碳改性树脂和水性丙烯酸树脂按1:2.5混合得到的混合物;所述混合溶剂为乙二醇醚和二甲基亚砜的混合物。

本实施例还提供一种透明导电膜,所述透明导电膜的制备过程为:1)将本实施例的油墨均匀涂布在柔性透明基板上,干燥该油墨,所述油墨层的湿膜厚度为8-15微米;

2)将上述涂覆了油墨的柔性透明基板在100℃温度中烧结100分钟,即可得到柔性透明导电膜。

对本实施例的对制备得到的柔性透明导电膜进行检测,其结果为:方阻在68.8~72.5,透光率在93.0~94.0%,附着力为5b,硬度为hb,雾度在1.1~1.8。

实施例4

本实施例提供一种透明导电纳米银线油墨,所述油墨由以下物质按其重量份组成:

其中,所述聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)中聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)与聚(苯乙烯磺酸)的重量比是10∶1.2;所述水性树脂为水性聚氨酯氟碳改性树脂和水性丙烯酸树脂按1:3.5混合得到的混合物;所述混合溶剂为乙二醇醚和二甲基亚砜的混合物。

本实施例还提供一种透明导电膜,所述透明导电膜的制备过程为:1)将本实施例的油墨均匀涂布在柔性透明基板上,干燥该油墨,所述油墨层的湿膜厚度为8-15微米;

2)将上述涂覆了油墨的柔性透明基板在100℃温度中烧结100分钟,即可得到柔性透明导电膜。

对本实施例的对制备得到的柔性透明导电膜进行检测,其结果为:方阻在68.8~72.5,透光率在93.0~94.0%,附着力为5b,硬度为hb,雾度在1.1~1.8。

实施例5

本实施例提供一种透明导电纳米银线油墨,其特征在于:所述油墨由以下物质按其重量份组成:

其中,所述聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)中聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)与聚(苯乙烯磺酸)的重量比是10∶1.5;所述水性树脂为水性聚氨酯氟碳改性树脂和水性丙烯酸树脂按1:3混合得到的混合物;所述混合溶剂为乙二醇醚和二甲基亚砜按5:1混合得到的混合物。

本实施例还提供一种透明导电膜,所述透明导电膜的制备过程为:1)将本实施例的油墨均匀涂布在柔性透明基板上,干燥该油墨,所述油墨层的湿膜厚度为8-15微米;

2)将上述涂覆了油墨的柔性透明基板在100℃温度中烧结100分钟,即可得到柔性透明导电膜。

对本实施例的对制备得到的柔性透明导电膜进行检测,其结果为:方阻在68.8~72.5,透光率在93.0~94.0%,附着力为5b,硬度为hb,雾度在1.1~1.8。

对比例1

除不添加水性树脂外,其他各组分含量及制备方法和条件与实施例1相同。

对本对比例的对制备得到的柔性透明导电膜进行检测,其结果为:方阻在88.2~90.0,透光率在89.5~90.6%,附着力为5b,硬度为hb,雾度在3.5~3.8。

对比例2

除不添加聚甲基丙烯酸钠外,其他各组分含量及制备方法和条件与实施例1相同。

对本对比例的对制备得到的柔性透明导电膜进行检测,其结果为:方阻在91.4~92.6,透光率在88.9~90.0%,附着力为5b,硬度为hb,雾度在3.5~3.6。

申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

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