CN113284668A - 一种金属网格透明导电膜的制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属网格透明导电膜的制备方法,包括如下步骤:(1)在透明聚酰亚胺基底上涂布UV固化压印胶,紫外固化,得到带有沟槽网络的透明胶质层;(2)在所述沟槽网络中填充铜/铝复合导电墨水,烧结即可;其中,所述铜/铝复合导电墨水中包含铜纳米颗粒和铝纳米颗粒,所述铜纳米颗粒与铝纳米颗粒的质量比为3‑5:1。本发明制备得到的金属网格透明导电膜在保证导电性的同时,增加了金属网格与基底的粘附性,能够在透明柔性显示屏中应用。

Description

一种金属网格透明导电膜的制备方法及应用
技术领域
本发明属于光电子材料技术领域,尤其涉及一种金属网格透明导电膜的制备方法及应用。
背景技术
近年来,随着柔性电子和光电器件的迅猛发展,传统ITO薄膜越来越不能满足应用的需求,对新型柔性透明导电膜提出了新的挑战。金属网格透明导电膜正是在这种背景下应运而生,其具有高导电性、高透过率,同时成本低,且可实现柔性和可拉伸等优点,使其有潜力成为ITO的最佳替代材料。
聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环的聚合物,其具有优良的耐热性能、耐低温性能、机械性能和低热膨胀系数等优良性能,并且在柔性塑料中具有最高的玻璃转化温度。这些优良的性能使其在柔性电子领域具有广阔的应用前景,作为柔性透明导电膜的基底材料就是其应用方向之一。
然而,现有的基于透明聚酰亚胺基底的金属网格透明导电膜,还存在着金属网格与透明聚酰亚胺基底的附着力差等问题,限制了其进一步的应用。
发明内容
基于上述技术问题,本发明提供了一种金属网格透明导电膜的制备方法,在保证金属网格透明导电膜导电性的同时,增加了金属网格在透明聚酰亚胺基底上的粘附性。
本发明技术方案具体如下:
本发明提供了一种金属网格透明导电膜的制备方法,包括如下步骤:(1)在透明聚酰亚胺基底上涂布UV固化压印胶,紫外固化,得到带有沟槽网络的透明胶质层;(2)在所述沟槽网络中填充铜/铝复合导电墨水,烧结即可;
其中,所述铜/铝复合导电墨水中包含铜纳米颗粒和铝纳米颗粒,所述铜纳米颗粒与铝纳米颗粒的质量比为3-5:1。
本发明中UV固化压印胶的涂布厚度没有特别限定,可基于本领域惯用要求进行调整。本发明中,沟槽的深度为1μm-10μm。
优选地,铜纳米颗粒的直径为30-180nm;铝纳米颗粒的直径为30-180nm。
优选地,所述铜/铝复合导电墨水采用如下方法制备得到:
S1、铜纳米颗粒墨水配制:将铜纳米颗粒分散于含有保护剂的松油醇溶液中,加入粘附剂,搅拌均匀,得铜纳米颗粒墨水;
S2、铝纳米颗粒墨水配制:将铝纳米颗粒分散于含有保护剂的松油醇溶液中,加入粘附剂,搅拌均匀,得铝纳米颗粒墨水;
S3、铜/铝复合导电墨水配制:将上述铜纳米颗粒墨水与铝纳米颗粒墨水采用物理机械方法混合,即得铜/铝复合导电墨水。
优选地,所述保护剂为亚克力树脂或PVP;更优选为,亚克力树脂。
本发明所述的“亚克力树脂”是丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物,其分子量为10000-100000。
优选地,所述粘附剂为乙基纤维素或聚乙烯。
优选地,所述铜纳米颗粒墨水中,铜纳米颗粒、保护剂、松油醇、粘附剂的质量比为10:1-2:5-8:0.1-0.3;所述铝纳米颗粒墨水中,铝纳米颗粒、保护剂、松油醇、粘附剂的质量比为10:2-4:8-10:0.2-0.5。
优选地,物理机械方法为球磨法;球磨时,转速为200-300r/min,时间为3-4h。
本发明还提供了所述方法制备得到的金属网格透明导电膜在透明柔性显示屏中的应用。
有益效果:
本发明提供了一种的金属网格透明导电膜的制备方法,通过将铜/铝复合导电墨水填充至透明聚酰亚胺基底上透明胶质层的沟槽后,烧结而成。
本发明制备得到金属网格透明导电膜在不影响导电性的基材上,大大提高金属网格与作为基底的透明聚酰亚胺之间的粘附性。本发明所述制备方法制备得到的金属网格透明导电膜能够用于幕墙玻璃等透明显示屏。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明,但是应该明确提出这些实施例用于举例说明,但是不解释为限制本发明的范围。
实施例1
金属网格透明导电膜的制备方法:
(1)在厚度为80μm透明聚酰亚胺基底上涂布8μm厚的UV固化压印胶,紫外固化,形成带有5μm深沟槽的透明胶质层;(2)在所述沟槽网络中填充铜/铝复合导电墨水,闪光烧结,即可。
铜/铝复合导电墨水的配制:
S1、铜纳米颗粒墨水配制:将10份铜纳米颗粒(直径80nm)分散于6份含有亚克力树脂的松油醇溶液中,加入0.1份乙基纤维素,搅拌均匀,得铜纳米颗粒墨水;
S2、铝纳米颗粒墨水配制:将2.5份铝纳米颗粒(直径60nm)分散于2份含有亚克力树脂的松油醇溶液中,加入0.05份乙基纤维素,搅拌均匀,得铝纳米颗粒墨水;
S3、铜/铝复合导电墨水配制:将上述铜纳米颗粒墨水与铝纳米颗粒墨水在转速200r/min下,球磨4h,即得铜/铝纳米颗粒墨水;其中,亚克力树脂与松油醇的质量比均为1:5,亚克力树脂分子量为10000。
实施例2
金属网格透明导电膜的制备方法:
(1)在厚度为80μm的透明聚酰亚胺基底上涂布5μm厚的UV固化压印胶,紫外固化,形成带有3μm深沟槽的透明胶质层;(2)在所述沟槽网络中填充铜/铝复合导电墨水,闪光烧结,即可。
铜/铝复合导电墨水的配制:
S1、铜纳米颗粒墨水配制:将10份铜纳米颗粒(直径120nm)分散于8份含有亚克力树脂的松油醇溶液中,加入0.2份聚乙烯,搅拌均匀,得铜纳米颗粒墨水;
S2、铝纳米颗粒墨水配制:将2.5份铝纳米颗粒(直径100nm)分散于2.5份含有亚克力树脂的松油醇溶液中,加入0.1份聚乙烯,搅拌均匀,得铝纳米颗粒墨水;
S3、铜/铝复合导电墨水配制:将上述铜纳米颗粒墨水与铝纳米颗粒墨水在转速300r/min下,球磨3h,即得铜/铝纳米颗粒墨水;其中,亚克力树脂与松油醇的质量比均为1:4,亚克力树脂分子量为50000。
实施例3
与实施1相同,除了将保护剂由“亚克力树脂”替换为“PVP”。
对比例1
金属网格透明导电膜的制备方法:
(1)在厚度为80μm透明聚酰亚胺基底上涂布8μm厚的UV固化压印胶,紫外固化,形成带有5μm深沟槽的透明胶质层;(2)在所述沟槽网络中填充纳米铜导电墨水,闪光烧结,即可。
纳米铜导电墨水的配制:将10份铜纳米颗粒(直径80nm)分散于6份含有亚克力树脂的松油醇溶液中,加入0.1份乙基纤维素,搅拌均匀,纳米铜导电墨水;其中,亚克力树脂与松油醇的质量比均为1:5,亚克力树脂分子量为10000。
性能测试:
1、方阻:采用四探针测试仪进行测定;
2、附着力:采用百格测试法测定,根据ASTM D3359标准对附着力等级进行评定。测试结果见下表1。
表1、方阻及附着力测试结果
方阻(Ω/□) 附着力
实施例1 5.18 5B
实施例2 5.33 5B
实施例3 5.86 3B
对比例1 5.12 1B
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种金属网格透明导电膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)在透明聚酰亚胺基底上涂布UV固化压印胶,紫外固化,得到带有沟槽网络的透明胶质层;(2)在所述沟槽网络中填充铜/铝复合导电墨水,烧结即可;
其中,所述铜/铝复合导电墨水中包含铜纳米颗粒和铝纳米颗粒,所述铜纳米颗粒与铝纳米颗粒的质量比为3-5:1。
2.根据权利要求1所述的金属网格透明导电膜的制备方法,其特征在于,铜纳米颗粒的直径为30-180nm;铝纳米颗粒的直径为30-180nm。
3.根据权利要求1或2所述的金属网格透明导电膜的制备方法,其特征在于,所述铜/铝复合导电墨水采用如下方法制备得到:
S1、铜纳米颗粒墨水配制:将铜纳米颗粒分散于含有保护剂的松油醇溶液中,加入粘附剂,搅拌均匀,得铜纳米颗粒墨水;
S2、铝纳米颗粒墨水配制:将铝纳米颗粒分散于含有保护剂的松油醇溶液中,加入粘附剂,搅拌均匀,得铝纳米颗粒墨水;
S3、铜/铝复合导电墨水配制:将上述铜纳米颗粒墨水与铝纳米颗粒墨水采用物理机械方法混合,即得铜/铝复合导电墨水。
4.根据权利要求3所述的金属网格透明导电膜的制备方法,其特征在于,所述保护剂为亚克力树脂或PVP;优选为,亚克力树脂。
5.根据权利要求3或4所述的金属网格透明导电膜的制备方法,其特征在于,所述粘附剂为乙基纤维素或聚乙烯。
6.根据权利要求3-5任一项所述的金属网格透明导电膜的制备方法,其特征在于,所述铜纳米颗粒墨水中,铜纳米颗粒、保护剂、松油醇、粘附剂的质量比为10:1-2:5-8:0.1-0.3;所述铝纳米颗粒墨水中,铝纳米颗粒、保护剂、松油醇、粘附剂的质量比为10:2-4:8-10:0.2-0.5。
7.根据权利要求3-6任一项所述的金属网格透明导电膜的制备方法,其特征在于,物理机械方法为球磨法;球磨时,转速为200-300r/min,时间为3-4h。
8.根据权利要求1-7任一项制备方法得到的金属网格透明导电膜在透明柔性显示屏中的应用。
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