一种透明导电膜的制造方法及透明导电膜技术

本发明专利技术公开了一种透明导电膜的制造方法及透明导电膜，制造方法包括以下步骤：1)选择透明基底，对所述透明基底材料表面进行清洗；2)制备浓度为0.01～10mg/mL的纳米银线分散液；3)将步骤2)制备的纳米银线分散液喷涂在所述透明基底材料的表面；4)干燥所述纳米银线分散液，获得叠加在所述透明基底材料表面的纳米银线材料层；5)采用功率为10～5000W的射频管产生等离子体，对所述纳米银线材料层进行30秒至30分钟的等离子处理。本发明专利技术的制造方法，通过采用特定的等离子处理方式对纳米银线材料层进行处理，可提高制得的透明导电膜的导电性。同时，本发明专利技术的制造方法省去了纳米银线原料的清洗提纯工艺，也无需高要求的透明基底材料，因此工艺简单，成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种透明导电膜的制造方法及透明导电膜【
】本专利技术涉及微电子材料制备技术，特别是涉及一种透明导电膜的制造方法及制得的透明导电膜。【
技术介绍
】采用纳米银线为主要成分的柔性透明导电膜具有优异的可见光区的透光性能、导电性能以及抗曲挠性能，已广泛应用在各种显示屏以及太阳能电池等领域。现有的透明导电膜的制造方法中，首先要对透明基底材料清洗，还要对纳米银线原料进行清洗提纯除去原料表面残留的绝缘的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，然后将纳米银线原料制成纳米银线分散液后，将纳米银线分散液涂覆在透明基底材料上，经干燥后即制备得到透明导电膜。此制备方法下，完全洗净纳米银线原料的聚乙烯吡咯烷酮对提纯、清洗的工艺提出了很高的要求，导致生产流程较长，生产成本较高。也有一些制造方法中提出不进行清洗提纯工艺，直接将纳米银线原料制成纳米银线分散液后涂覆使用，制备得到透明导电膜后进行热处理，通过热处理，纳米银线表面残留的聚乙烯吡咯烷酮在较高温度下分解，从而降低纳米银线的接触电阻，改善制得的透明导电膜的导电性。然而该方法中，进行热处理对透明基底的损伤较大，会导致透明基底的卷曲及基底透光性的下降，因此该方法对透明基底的要求较高，需要透明基底能够承受较高温度，高温时不发生形状以及性能的变化，进而提高了原材料成本，导致制得的透明导电膜的成本较高。【
技术实现思路
】本专利技术所要解决的技术问题是:弥补上述现有技术的不足，提出一种透明导电膜的制造方法，工艺简单，成本较低，且制得的透明导电膜的导电性也较好。本专利技术的技术问题通过以下的技术方案予以解决:一种透明导电膜的制造方法，包括以下步骤:1)选择透明基底，对所述透明基底材料表面进行清洗；2)制备浓度为0.01~lOmg/mL的纳米银线分散液；3)将所述步骤2)制备的纳米银线分散液均匀喷涂在所述透明基底材料的表面；4)干燥所述纳米银线分散液，获得叠加在所述透明基底材料表面的纳米银线材料层；5)采用功率为10~5000W的射频管产生等离子体，对所述纳米银线材料层进行30秒至30分钟的等离子处理。一种根据如上所述的透明导电膜的制造方法制备得到的透明导电膜。本专利技术与现有技术对比的有益效果是:本专利技术的透明导电膜的制造方法，采用特定的等离子处理方式对纳米银线材料层进行等离子处理，通过研究扫描电镜图，发现等离子处理能够使纳米银线材料表面的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分解，且促使纳米银线渗流网络的节点发生烧结，从而大大降低了接触电阻，提高了导电性。同时经过等离子处理的纳米银线表面出现了许多均匀分布的纳米“突起”，这些突起有利于改善纳米银线之间摩擦力以及纳米银线和基底之间的结合力，使得形成的银线渗流网络的稳定性增强。由于本专利技术的制造方法省去了对纳米银线原料的清洗提纯工艺，因此工艺简单，生成成本较低；同时也无需像热处理方式那样对透明基底材料的要求较高，即无需增加原材料成本，使得透明导电膜的整体成本也较低。【【附图说明】】图1是本专利技术【具体实施方式】中透明导电膜的制造方法的流程图；图2是本专利技术【具体实施方式】中制得的透明导电膜的结构示意图；图3是本专利技术【具体实施方式】中制得的透明导电膜在不同分辨率下纳米银线的SEM图； 图4是本专利技术【具体实施方式】中等离子处理在不同气氛下制得透明导电膜的纳米银线的SEM图图5是本专利技术【具体实施方式】中设置实验例时喷涂纳米银线分散液或者高分子材料溶液时的结构示意图。【【具体实施方式】】下面结合【具体实施方式】并对照附图对本专利技术做进一步详细说明。如图1所示，为本【具体实施方式】中的透明导电膜的制造方法的流程图，包括以下步骤:I)选择透明基底，对所述透明基底材料表面进行清洗。透明基底可为玻璃、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯中的一种或者多种材料的共聚物、或混合物、或层压物。优选地，该步骤中可用等离子清洗机对透明基底材料表面进行等离子体清洗，能够改善透明基底的表面状态，从而可提高后续步骤中喷涂溶液在透明基底表面的铺展性，从而有利于溶液均匀喷涂在透明基底材料的表面。2)制备浓度为0.01~10mg/mL的纳米银线分散液。该步骤中，制备纳米银线分散液时，分散剂可以是纯水，乙醇，异丙醇，丁醇，丙酮，丁酮或是它们之间任意比例的混合物。优选地，制备纳米银线分散液时，还添加有表面活性剂和/或低表面张力溶剂。添加的表面活性剂为非离子型表面活性剂，可为氟表面活性剂、硅表面活性剂、聚丙烯酰胺、聚氧乙烯多元醇酯、聚氧乙烯脂肪胺或是它们之间任意比例的混合物。添加的低表面张力溶剂可以为乙醛、乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮、丁酮、乙醚、二甲醚或是它们之间任意比例的混合物。通过添加表面活性剂和/或低表面张力溶剂可有利于后续喷涂采用静电喷涂方式时，喷涂的银线均匀分散开。3)将所述步骤2)制备的纳米银线分散液均匀喷涂在所述透明基底材料的表面。优选地，该步骤中采用静电喷涂的方式喷涂纳米银线分散液。静电喷涂时，浆料的喷出速率为0.1~50mL/min,喷嘴为圆形针尖状，内径为0.1~3.0mm,外径为0.3~4.0mm,喷嘴与基底之间的距离为0.1~500mm，喷涂电压为I~60kV。当在上述参数范围内进行静电喷涂时，基底上的纳米银线会均匀分散，不会团聚，从而提到制得的透明导电膜的导电均匀性。静电喷涂的涂布方法有利于大面积获得纳米银线网络层，纳米银线的分布较为均匀，批量生产的可能性极高、成本较低。4)干燥所述纳米银线分散液，获得叠加在所述透明基底材料表面的纳米银线材料层。5)采用功率为10~5000W的射频管产生等离子体，对所述纳米银线材料层进行30秒至30分钟的等离子处理。等离子处理时，可在保护性气氛或者反应性气氛下进行。保护性气氛为氮气、IS气、氦气、氖气中的一种或者混合气体。反应性气氛为空气、氧气、氢气、氨气、二氧化碳中的一种或者混合气体。当采用上述功率范围以及时间范围内对纳米银线材料层进行等离子体处理时，通过观察等离子处理后得到的透明导电膜的扫描电镜图，可发现纳米银线材料表面的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分解，且纳米银线渗流网络的节点发生烧结，从而大大降低了接触电阻，提高了导电性(初始面电阻为105Ω/ 口 -1O7 Ω/ □，处理之后为3-30 Ω / □)，足以满足触摸屏应用的要求。同时经过等离子处理，纳米银线表面产生了特异结构，纳米银线的表面出现了许多均匀分布的纳米“突起”，这些突起有利于改善纳米银线之间摩擦力以及纳米银线和基底之间的结合力，使得形成的银线渗流导电网络较稳定。需要注意的是，上述等离子体处理方式的时间参数和功率参数的披露虽然看似简单，但得到上述参数的过程却不容易。如果等离子处理的强度或时间不够，会形成不了特定的突起结构达不到烧结的效果；如果等离子处理的强度过高或时间过长，可能使纳米银线熔断，破坏纳米银线导电网络，而且有可能会使透明基底损坏变形。所以只有在上述时间范围和功率范围下进行等离子处理时，才能达到预期的效果。相比于其它制造方法，本制造方法无需设置纳米银线原料的清洗提纯工艺，因此工艺简单，效率较高。同时也不像热处理方式那样对底部的透明基底材料的要求较高，无需增加原材料成本。另外，等离子处理可以在室温下完成，本身也具有生产效率高、生产要求低的优点。本【具体实施方式】的制造方法工艺实现的难度低，处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透明导电膜的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：1)选择透明基底，对所述透明基底材料表面进行清洗；2)制备浓度为0.01～10mg/mL的纳米银线分散液；3)将所述步骤2)制备的纳米银线分散液均匀喷涂在所述透明基底材料的表面；4)干燥所述纳米银线分散液，获得叠加在所述透明基底材料表面的纳米银线材料层；5)采用功率为10～5000W的射频管产生等离子体，对所述纳米银线材料层进行30秒至30分钟的等离子处理。

【技术特征摘要】
1.一种透明导电膜的制造方法，其特征在于:包括以下步骤:1)选择透明基底，对所述透明基底材料表面进行清洗；2)制备浓度为0.0l?10mg/mL的纳米银线分散液；3)将所述步骤2)制备的纳米银线分散液均匀喷涂在所述透明基底材料的表面；4)干燥所述纳米银线分散液，获得叠加在所述透明基底材料表面的纳米银线材料层；5)采用功率为10?5000W的射频管产生等离子体，对所述纳米银线材料层进行30秒至30分钟的等离子处理。2.根据权利要求1所述的透明导电膜的制造方法，其特征在于:所述步骤5)中对所述纳米银线材料层进行等离子处理时在保护性气氛或者反应性气氛下进行。3.根据权利要求2所述的透明导电膜的制造方法，其特征在于:所述保护性气氛为氮气、IS气、氦气、氖气中的一种或者混合气体。4.根据权利要求2所述的透明导电膜的制造方法，其特征在于:所述反应性气氛为空气、氧气、氢气、氨气、二氧化碳中的一种或者混合气体。5.根据权利要求1所述的透明导电膜的制造方法，其特征在于:所述步骤5)之后还包括:6)制备质量百分比为0.1?5wt%的高分子材料溶液，将制得的所述高分子材料溶液均匀喷涂在所述步骤5)中经过等离子处理的纳米银线材料层上；7)干燥所述高分子材料溶液，形成均匀透明的高分子材料层，覆盖在所述纳米银线材料层上，最终制得透明导电膜。6.根据权利要求5所述的透明导电膜的制造方法，其特征在于:所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨诚，张哲旭，谢奇森，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44