一种基于银纳米线的透明导电薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于银纳米线的透明导电薄膜及其制备方法，透明导电薄膜包括基材、纤维素载体层和银纳米线导电层，所述纤维素载体层粘附在基材和银纳米线导电层之间。薄膜的制备方法为，先将基材清洁干燥，再将溶解后的纤维素涂布在干净干燥的基材上，烘干后形成纤维素载体层，最后将银纳米线分散液均匀涂布在纤维素载体层的表面，烘干即可。本发明专利技术透明薄膜透明性和导电性好，制备方法简单，可操作性强。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，透明导电薄膜包括基材、纤维素载体层和银纳米线导电层，所述纤维素载体层粘附在基材和银纳米线导电层之间。薄膜的制备方法为，先将基材清洁干燥，再将溶解后的纤维素涂布在干净干燥的基材上，烘干后形成纤维素载体层，最后将银纳米线分散液均匀涂布在纤维素载体层的表面，烘干即可。本专利技术透明薄膜透明性和导电性好，制备方法简单，可操作性强。【专利说明】-种基于银纳米线的透明导电薄膜及其制备方法
本专利技术涉及透明导电薄膜领域，尤其涉及一种基于银纳米线的透明导电薄膜及其 制备方法。
技术介绍
透明导电薄膜具有良好的光学透明性和表面导电性，被广泛应用于触摸屏、显示 器和太阳能电池等产品中。 -种比较简便的制备透明导电薄膜的方法，是将银纳米线分散在溶剂中，再通过 旋涂、滴涂、刮涂、喷涂、丝网印刷等方式沉积到衬底上，然后干燥。这种方法虽然比较简单， 但是由于银纳米线与基材之间的粘附力很弱，极易造成银纳米线的剥落。另外，由于银纳米 线分散液的粘度通常很低，涂层以后，银纳米线的二次流动容易造成大面积的不均匀性和 团聚，影响整体形貌和性能。 向银纳米线分散液中掺入有机高聚物，虽然能增加分散液的粘度，有助于银纳米 线的悬浮分散，增强银纳米线对衬底的粘附力，但是大多数高聚物不导电，而且不能低温分 解。申请号为201110246770和201080031215. X的中国专利将银纳米线分别分散在聚乙烯 醇和纤维素酯聚合物中，涂布在基材表面，虽然解决了银纳米线与衬底粘附性差的问题，但 是没有分解的聚合物易阻碍银纳米线彼此间的接触，对膜的导电性存在一定影响。 申请号为201110067112. 5的中国专利将亲水性透明树脂涂布在基材上，干燥之 后将其浸泡于纳米银线的分散液中，热压该亲水性树脂，让这些纳米银线进入该亲水性透 明树脂中。该方法虽然能解决银纳米线与基材的粘附问题，同时保证多数银纳米线裸露在 树脂表面，但是透明树脂对银纳米线的吸附过程比较缓慢，需要经过多次浸泡，工艺复杂， 而且长时间的浸泡，可能会破坏树脂层。申请号为200910112925. 4的专利先在PMMA基片 上铺设一层粘附层，再将滤膜上的银纳米线网络转印到粘附层表面，得到的导电薄膜方阻 为130 Ohm/Square时，透光率为84%。该方法虽然解决了银纳米线容易脱落的难题，但是转 印过程增加了工作的难度和复杂性。
技术实现思路
解决的技术问题：针对现有技术不足，本专利技术的目的在于提供一种基于银纳米线 的透明导电薄膜，所得透明导电薄膜的透明度达到85%时，其方阻可低至52 Ohm/Square。 本专利技术的另一个目的在于提供一种基于银纳米线的透明导电薄膜的制备方法，工 艺简单，可操作性强。 技术方案：为解决现有技术问题，本专利技术采取的技术方案为： 一种基于银纳米线的透明导电薄膜，包括基材、纤维素载体层和银纳米线导电层，所述 纤维素载体层粘附在基材和银纳米线导电层之间。 作为优选的是，所述基材的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯 酸甲酯、聚碳酸酯、聚丙烯或玻璃中的一种。 作为优选的是，所述纤维素载体层的材料为乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤 维素、高取代羟丙基纤维素中一种或多种。 作为优选的是，所述银纳米导电层的银纳米线直径在20-80纳米，长度在1-20微 米。 一种基于银纳米线的透明导电薄膜的制备方法，包括以下步骤： 第一步，基材的准备：将基材清洗并烘干，备用； 第二步，纤维素载体层的制备：将纤维素溶解后以旋涂或涂布的方式在清洁干燥的基 材上涂膜，干燥后形成纤维素载体层； 第三步，银纳米线导电层的制备：将银纳米线分散在溶剂中形成银纳米线分散液，采取 手动涂布或者自动涂膜机，将银纳米线分散液均匀涂布在纤维素载体层的表面，烘干后即 得到银纳米线导电层，完成透明导电薄膜的制备。 作为优选的是，一种基于银纳米线的透明导电薄膜的制备方法的第三步是将银纳 米线分散液滴从纤维素载体层的一端匀速涂开到另一端，干燥后，以相同的方式在与前次 涂布垂直的方向再次涂布，干燥；可纵横涂布至少各一次。 作为优选的是，一种基于银纳米线的透明导电薄膜的制备方法的第三步的溶剂对 纤维素载体层的材料具有溶解或溶胀作用。 作为优选的是，一种基于银纳米线的透明导电薄膜的制备方法的第三步的溶剂为 无水乙醇、异丙醇、甲醇、丙二醇甲醚、水中的一种或多种。 有益效果 本专利技术所得的透明导电薄膜结构简单，具有较高的透光性和较高的导电性，并且可以 用在需要弯曲的电子装置上。制备该透明导电薄膜方法快速简洁，将成膜性较好的纤维素 涂布在基材表面形成纤维素载体层，干燥后再在纤维素载体层的表面上刮涂银纳米线分散 液形成银纳米线导电层，通过多次刮涂，得到连续的、纵横交错的银纳米线网络，分散均匀， 稳定性好。 【专利附图】【附图说明】 图1银纳米线的透射电子显微镜图和扫描电子显微镜图，其中a图为放大12000 倍的透射电子显微镜图片，b图为放大20000倍的扫描电子显微镜图片，银纳米线的直径在 20-80纳米之间，长度在1-20微米之间； 图2透明导电薄膜的结构图，其中，1为基材，2为纤维素载体层，3为银纳米线导电 层； 图3透明导电薄膜的制备流程，图a代表横向涂布，图b代表纵向涂布，图c为涂布完 成的结构，其中，1为基材，2代表纤维素载体层，31为横向涂布形成的银纳米线导电层，32 为纵向涂布形成的银纳米线导电层； 图4为实施例1至实施例3得到的不同导电薄膜在可见光范围内的透光性； 图5为透明导电薄膜的SEM图片，其中a为按照实施例1制备的透明导电薄膜，b为按 照实施例2制备的透明导电薄膜，c为按照实施例3制备的透明导电薄膜。 【具体实施方式】 下面的实施例可使本专业技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本 专利技术。 如图1所示，一种基于银纳米线的透明导电薄膜，包括基材1，纤维素载体层2和 银纳米线导电层3,所述纤维素载体层2粘附在基材1和银纳米线导电层3之间，其中银纳 米线导电层3所采用的材料为直径为80纳米，长度为20微米银纳米线。 实施例1 通过下列具体步骤完成所述透明导电薄膜的制备： 第一步，基材1的准备：选用材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)作为基材1，先后用 无水乙醇、丙酮、异丙醇分别超声清洗5分钟，80°C烘干； 第二步，乙基纤维素载体层2的制备：取0. 2ml的质量分数为5%的乙基纤维素的无水 乙醇溶液，以转速为90r/min旋涂3s，500r/min旋涂10s在7 X 7cm2的材料为PET的基材1 上，再在150°C下干燥lOmin形成乙基纤维素载体层2 ; 第三步，银纳米线导电层3的制备：取质量分数为0. 2%银纳米线的无水乙醇分散液，滴 在乙基纤维素载体层2的一端，用抛过光的不锈钢圆棒匀速刮开，50°C干燥，再以同样的方 式在与前次刮涂垂直的方向刮涂1次，50°C下烘干得到的透明导电薄膜，经测定透明导电 薄膜的透光率（550nm)为89%时，方阻为106 Ohm/Square。 实施例2 通过下列具体步骤完成所述透明导电薄膜的制备： 第一步，基材1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于银纳米线的透明导电薄膜，包括基材（1）、纤维素载体层（2）和银纳米线导电层（3），其特征在于：所述纤维素载体层（2）粘附在基材（1）和银纳米线导电层（3）之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄翠，游宇健，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32