透明感应薄膜材料的制造方法
【专利说明】透明感应薄膜材料的制造方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明是一种功能薄膜材料的制备方法，具体而言，涉及透明感应薄膜材料的制造方法。
【背景技术】
[0003]透明感应薄膜是指在可见光范围内有较高的透光率，在人体生物电场的作用下具有电场传导的作用，也就是具有导电性的一种薄膜材料，它还同时具有良好的光学透明度和表面传导性，被广泛地应用在液晶显示器、触摸屏、OLED以及薄膜太阳能电池等产品中。根据导电材料的不同，目前应用的透明感应薄膜主要分为:金属系、氧化物膜系(或称半导体)、高分子膜系，复合膜系以及其他透明感应薄膜等。市场上的金属系透明感应薄膜多以金属栅网行为主，可以采用蚀刻法、纤维编织法、印刷法以及银盐法通过在透明柔性基材上形成透明导电涂层来制成。其中的印刷法由于具有柔韧性好、表面电阻可调等优点而广受青睐。含有线型纳米导电材料的悬浊液一般采用直接印刷的方式来制造透明感应薄膜，然而这种悬浊液需要获得较好的网络状成膜效果，所以一般浓度较低，导致印刷方式受限，所以多采用转印印刷以及凹版印刷的方式来实现，这些印刷方式往往成本较高且不易操作。在柔性透明感应薄膜的实际生产中，需要综合考虑生产成本及操作复杂程度，因此需要一种成本较低且生产操作较为简便的方法来制造柔性透明感应薄膜，特别是需要制备小批量产品并且需要快速生产时，现有的方法不是太合适。
【发明内容】
[0004]本发明提供了透明感应薄膜材料的制造方法，用于解决现有技术采用其他印刷方式制造柔性透明感应薄膜前期投入成本较高、不易小批量生产的缺点。
[0005]一种透明感应薄膜材料的制造方法，使用丝网印刷的方式将透明导电油墨印刷到柔性透明基材上，固化所述透明导电油墨得到透明导电层。
[0006]进一步的，所述丝网印刷方式为连续平压丝网印刷。
[0007]进一步的，所述透明导电油墨为纳米银线或高分子材料制备。
[0008]进一步的，所述柔性透明基材的材料为PET薄膜材料及同类型材料。
[0009]进一步的，固化所述透明导电油墨包括:将印刷到所述柔性透明基材上的透明导电油墨进行高温干燥，直至所述透明导电油墨呈固态。
[0010]进一步的，所述透明导电层为多个独立地并具有固定形状的实心图案。
[0011]进一步的，所述纳米导电金属线占所述透明导电油墨组分的0.2%至1%。
[0012]进一步的，所述透明导电油墨中含有具有光漫散色能力的介质。
[0013]进一步的，所述透明导电油墨为纳米导电金属线与可挥发性溶剂的混合液。
[0014]进一步的，所述的印刷同时印刷透明的跟标点，并以透明油墨的光线透射时所产生的变化而检测。
[0015]本发明的柔性透明感应薄膜的制造方法，通过采用丝网印刷的方式降低了印刷成本以及操作的复杂性，解决前期投入成本较高、不易小批量生产的问题。同时，结合含有纳米导电金属线的透明导电油墨的使用，提高了在柔性透明基材上进行印刷的适应性，同时也提高了印刷得到的导电层的导电性能。
【具体实施方式】
[0016]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合【具体实施方式】对本发明实施例作进一步详细的说明。
[0017]本发明提供的柔性透明感应薄膜的制造方法采用丝网印刷法，丝网印刷的基本原理是:利用丝网印版图案部分网孔透油墨，非图案部分网孔不透墨的基本原理进行印刷。丝网印刷由五大要素构成，即丝网印版、刮印刮板、油墨、印刷台以及承印物。考虑到柔性透明感应薄膜对柔韧性以及透明性的要求，本发明的承印物可以采用PET薄膜材料。油墨则需采用透明导电油墨，为了避免油墨堵塞丝网印版的网孔，本实施例中的油墨可以采用含有纳米导电金属线的透明导电油墨，或是高分子透明导电材料。
[0018]实施例1
本发明实施例1的柔性透明感应薄膜制造方法可以包括以下步骤:
步骤101:根据需要印刷的图案制作丝网印版；
步骤102:配置含有纳米导电金属线的透明导电油墨；
步骤103:将柔性透明基材铺平放置于印刷台的规定位置；
步骤104:印刷时在丝网印版一端上倒入透明导电油墨，用刮印刮板在丝网印版上的油墨部位施加一定压力，同时朝丝网印版另一端移动，以使油墨被印刷到柔性透明基材上；
步骤105:干燥或固化印刷到柔性透明基材上的油墨。
[0019]在上述步骤101中，需要根据印制的透明导电层的具体图形来制作丝网印版。可以选择使用直接制版法或间接制版法来制作丝网印版，为了提高印制的效果，尽量提高印刷精度，减少印制图案边缘的毛刺，制版时需要选择较为合适的制作丝网的材料，同时也需要结合导电油墨的特性来进行选择。①尼龙丝网:尼龙丝网强度高，耐磨性较高，耐碱性较高，耐酸性稍差，油墨透过性好，丝线直径小，弹性好，印迹鲜明；②涤纶丝网:涤纶丝网稳定性好，强度高，耐腐蚀，性能优于尼龙丝网，绷网张力高，适合高精印刷；③不锈钢丝网:不锈钢丝网强度高，稳定性好，丝径小，网目高，耐抗性好，寿命长，弹性差，受冲击易破裂，适合精密印刷，不适合曲面印刷镀镍涤纶丝网:镀镍涤纶丝网综合了涤纶丝网和不锈钢丝网的长处，适用性广，价格适中，耐腐蚀性差。
[0020]在上述步骤104中，透明导电油墨在移动中被刮板从图案部分的网孔中挤压到柔性透明基材上。由于油墨的粘性作用而使印迹固着在一定范围之内，印刷过程中刮板始终与丝网印版和柔性透明基材呈线接触，接触线随刮板移动而移动，由于丝网印版与柔性透明基材之间保持一定的间隙，使得印刷时的丝网印版通过自身的张力而产生对刮板的回弹力，由于回弹力的作用，使丝网印版与柔性透明基材只呈移动式线接触，而丝网印版其它部分与柔性透明基材为脱离状态。使油墨与丝网发生断裂运动，保证了印刷尺寸精度和避免蹭脏承印物。当刮板刮过整个版面后抬起，同时丝网印版也抬起，并将油墨轻刮回初始位置。
[0021]本实施例的柔性透明感应薄膜制造方法，采用丝网印刷方式，印刷成本较低，且相比于其他印刷方式具有制版操作简便的优点，提高了柔性透明感应薄膜的生产效率。同时含有纳米导电金属线的油墨，相比于其他导电油墨更加适用于丝网印刷方式，避免了油墨堵塞网孔的问题。
[0022]实施例2
本实施例提供的制造柔性透明感应薄膜的方法具体采用平版平丝网印刷的方式。这种印刷方式可以使透明导电油墨以较稳定的状态印刷到承印物上，相比于其他轮转式印刷方式，在印刷的过程减小了油墨的可流动性，更好地保证了纳米导电金属线在油墨中的均分分布，即使印刷形成的导电层中的纳米导电金属线较均匀分布，从而提高了印制的导电层的导电性能，同时，采用这种方式可以进一步的降低印刷成本。该方法包括以下步骤:
步骤201:根据待印刷的图案以及待使用的导电油墨的特性制作丝网印版；
步骤202:配置含有纳米金属线的透明导电油墨；
步骤203:将柔性透明基材水平铺放于印刷台的规定位置；
步骤204:向丝网印版表面提供含有纳米金属线导电金属线的透明导电油墨；
步骤205:使用平版平丝网印刷的方式，将透明导电油墨印刷在柔性透明基材上； 步骤206:固化或干燥透明导电油墨，在柔性透明基材上得到透明导电图案。
[0023]需要说明的是，在实际操作中，上述步骤201以及步骤202、步骤203的具体操作顺序不限，可以不按照上述顺序进行。
[0024]在上述步骤201之前，还可以通过对柔性透明基材进行电晕处理或等离子