带线路透明导电膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及导电膜领域，特别涉及一种带线路透明导电膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]透明导电薄膜是一种十分重要的光电材料，广泛应用于大型互动触摸屏、平板显示、智能玻璃和太阳能电池等领域。目前，用于制作透明导电膜的主要材料仍然是ITO。但是ITO面临铟资源短缺、原料进口受限和价格飙涨等问题。因此，近年来，开发新型的导电纳米材料及其宏量制备技术应用于透明导电膜，成为一个十分热门的研宄领域。银纳米线和铜纳米线等一些新型的导电纳米材料，其导电性比ITO更佳且生产成本比ITO膜更有优势，目前十分被看好。但基于这些新型的导电纳米材料制作的透明导电膜，其线路制作面临常采用的是化学腐蚀或激光蚀刻的方式，存在环境污染大或效率低下、能耗较高的缺点很多困难，阻碍了其应用推广。
【发明内容】
[0003]基于此，本发明的目的在于提供一种带线路透明导电膜制备方法。
[0004]解决上述技术问题的具体技术方案如下:
[0005]一种带线路透明导电膜的制备方法，包括如下步骤:
[0006](I)配制导电浆料；
[0007](2)制作导电层:于基材上直接书写导电浆料，烘干，得带导电线路的导电层；所述直接书写的方法为:将直写头依次与控制导电浆料流量的输送泵和装有导电浆料的容器相连，于基材上书写导电线路；所述直写头设有至少一个出料孔；
[0008]或于基材上涂布导电浆料，烘干，得导电层，并用设有擦头的擦刷装置直接擦除，除去部分导电层，得带绝缘线路的导电层；
[0009](3)于导电层上涂布保护液，干燥固化，形成薄膜覆盖层，即可。
[0010]在其中一些实施例中，步骤(2)所述直写头的截面形状为圆形、椭圆形或多边形。
[0011]在其中一些实施例中，步骤⑵所述出料孔的孔径为0.l-5mm。
[0012]在其中一些实施例中，所述直写头依次与可控制位置和/或移动速度的装置、控制导电浆料流量的输送泵和装有导电浆料的容器相连。
[0013]在其中一些实施例中，所述直写头安装于可控制位置和/或移动速度的装置上。
[0014]在其中一些实施例中，所述擦头的截面形状为圆形、椭圆形、多边形或具有对称结构的不规则形状。
[0015]在其中一些实施例中，所述擦头安装于可控制位置和/或移动速度的装置上。
[0016]在其中一些实施例中，所述擦头的擦除的区域的宽度为0.003mm-100mm。
[0017]在其中一些实施例中，所述擦头的材质为金属、塑料、橡胶、陶瓷或碳化钨中的至少一种。
[0018]在其中一些实施例中，步骤⑵所述烘干的温度为90-130°C，时间为4-6min。
[0019]在其中一些实施例中，步骤(3)所述的保护液是由下述重量百分比的原料制备而成的:聚氨酯树脂2-3wt%，聚氧乙烯烷基酚0.1-0.3wt%，余量为乙醇。
[0020]在其中一些实施例中，步骤(I)所述的导电浆料主要由导电物质、溶剂和助剂组成。
[0021]在其中一些实施例中，步骤(I)所述配制导电浆料的方法为:将直径为35-45nm，长度为20-30 μm的金属纳米线与体积分数为45-55%的乙醇水溶液混合，得金属纳米线溶液；再于金属纳米线溶液中加入聚氨酯树脂和聚乙烯吡咯烷酮，得导电浆料；所述导电浆料中金属纳米线、聚氨酯树脂和聚乙烯吡咯烷酮的浓度分别为2.8-3.2mg/mL、0.2-3.7mg/mL和 0.2-0.5mg/mL。
[0022]在其中一些实施例中，所述导电浆料中金属纳米线的浓度为2.95-3.05mg/mL。
[0023]在其中一些实施例中，所述乙醇水溶液中乙醇的体积分数为49-51%。
[0024]在其中一些实施例中，步骤(3)所述干燥固化的温度为120-140 °C，时间为25_35min0
[0025]在其中一些实施例中，步骤(2)所述的涂布的方法为:喷涂、滚涂、卷对卷、旋涂、浸涂、流延法、狭缝涂布、刮涂或贴膜。
[0026]在其中一些实施例中，所述一种带线路透明导电膜的制备方法，包括如下步骤:
[0027](I)配制导电浆料:将直径为35-45nm，长度为20-30 ym的金属纳米线与体积分数为45-55%的乙醇水溶液混合，得金属纳米线溶液；再于金属纳米线溶液中加入聚氨酯树脂和聚乙烯吡咯烷酮，得导电浆料；所述导电浆料中金属纳米线、聚氨酯树脂和聚乙烯吡咯烷酮的浓度分别为 2.8-3.2mg/mL、3.3-3.7mg/mL 和 0.2-0.5mg/mL ；
[0028](2)采用直写方式制作导电层:在基材上直接书写导电浆料，烘干，得带导电线路的导电层；所述直接书写为:将直写头与依次控制导电浆料流量的输送泵和装有导电浆料的容器相连，于基材上书写导电线路；所述的烘干的温度为110-120°C，时间为4-6min ;
[0029](3)于导电层上涂布保护液，干燥固化，形成薄膜覆盖层，即可；所述保护液是由下述重量百分比的原料制备而成的:聚氨酯树脂2-3wt%，聚氧乙烯烷基酚0.1-0.3wt%,余量为乙醇、水或异丙醇中的至少一种；所述干燥固化的温度为120-140 °C，时间为25_35min0
[0030]在其中一些实施例中，所述的一种带线路透明导电膜的制备方法，包括如下步骤:
[0031](I)配制导电浆料:将直径为35-45nm，长度为20-30 ym的金属纳米线与体积分数为45-55%的乙醇水溶液混合，得金属纳米线溶液；再于金属纳米线溶液中加入聚氨酯树脂和聚乙烯吡咯烷酮，得导电浆料；所述导电浆料中金属纳米线、聚氨酯树脂和聚乙烯吡咯烷酮的浓度分别为 2.8-3.2mg/mL、0.2-0.5mg/mL 和 0.2-0.5mg/mL ；
[0032](2)采用直擦方式制作导电层:于基材上涂布导电浆料，烘干，得导电层，并采用设有擦头的擦刷装置直接擦除，除去部分导电层，得带绝缘线路的导电层；所述的烘干的温度为 90-110°C，时间为 4-6min ；
[0033](3)于导电层上涂布保护液，干燥固化，形成薄膜覆盖层，即可；所述保护液是由下述重量百分比的原料制备而成的:聚氨酯树脂2-3wt%，聚氧乙烯烷基酚0.1-0.3wt%,余量为乙醇、水或异丙醇中的至少一种；所述干燥固化的温度为120-140 °C，时间为25_35min0
[0034]本发明的另一目的在于提供一种上述制备方法制得的带线路透明导电膜。
[0035]本发明所述的一种带线路透明导电膜及其制备方法具有以下优点和有益效果:
[0036](I)本发明经发明人大量的实验和研宄，得出采用直接书写(简称:直写)或直接擦除(简称:直擦)的方式制备带线路透明导电膜，该方法思路新颖、方法简单、制备过程环保，易于制作大面积的带线路透明导电膜，且无需光刻工艺，显著节约了成本，同时其可广泛应用于电子信息产品领域，特别是大面积触摸屏；
[0037](2)本发明所述制备方法中采用的直写方式，适用于导电区域面积小，仅需在基材上写入线路的场合，被写入导电浆料的区域可导电，未写到的区域不导电；
[0038](3)本发明所述制备方法中采用的直擦方式，适用于导电区域面积大，仅需擦除部分导电区域的场合，被擦除的区域不导电，未被擦除的区域导电；
[0039](4)本发明经发明人大量的实验和研宄，筛选出制备导电浆料的最佳组分，并通过严格控制其配比，使得所制得的导电层在基材上具有适宜的附着力，进而实现顺利擦除；同时筛选出制备保护液的最佳组分，并通过严格控制其配比，进一步增强了导电层的附着力。
【附图说明】
[0040]图1为直写方式示意图；
[0041 ] 图2为直擦方式示意图。
【具体实施方式】
[0042]以下将结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0043]实施例1
[0044]本实施例一种直写式带线路透明导电膜的制备方法，包括如下步骤(参见图1):
[0045](I)配制导电浆料:选用直径约为40nm，长度约为25 μ m的银纳米线(Agnanowires)与水/乙醇(体积比为1:1)进行混合，配置成银纳米线溶液，然后加入聚氨