一种薄膜电极及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种薄膜电极及其制备方法和应用，薄膜电极包括基材层和电极层，所述电极层内分布有纳米金属线或ITO，其中，在导电区域对应的电极层内，纳米金属线之间相互连接形成一体；在绝缘区域对应的电极层内，纳米金属线之间存在裂纹。本发明专利技术的薄膜电极制备方法，仅通过两次涂覆就能实现特定线路电极的制作，相比于现有技术激光蚀刻或黄光蚀刻的方式，工艺更简便、效率更高、成本更低，且稳定性更好；薄膜电极中的导电区域与非导电区域在外观上平整、无明显凸起或凹陷，将其作为电极应用用于触控屏和显示屏中，消影效果好、抗老化性能好，可明显提高触控屏和显示屏的显示效果。可明显提高触控屏和显示屏的显示效果。可明显提高触控屏和显示屏的显示效果。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜电极及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及透明薄膜电极的
，尤其涉及一种薄膜电极及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]导电薄膜是一种能导电的薄膜，例如纳米金属线导电薄膜和ITO膜，现广泛应用于显示器、触控屏等领域。
[0003]然而，上述导电薄膜不论是使用纳米金属线还是使用ITO(氧化铟锡，Indium tin oxide)材料，将其制备成电极的工艺中需要采用激光蚀刻或黄光蚀刻的方式制成导电线路，而两种蚀刻方式都有其弊端：激光蚀刻的方式所需要的激光设备成本高，生产效率慢，产能低；黄光蚀刻的方式用到的蚀刻液长期使用对人体有一定伤害，环境污染严重，而且该工艺复杂，最终产品良率低。此外，采用蚀刻方式制备的电极消影差，因为蚀刻区域的导电物质被蚀刻掉，才使该区域不导电，而未蚀刻的区域的纳米金属线或ITO被保留，成为导电区域，这导致两区域的纳米导电物质的含量存在巨大差异，直接引起透光率和雾度的差别，导致以此种蚀刻方式制备的导电电极消影差，做成显示器或触控屏的显示效果差。
[0004]有鉴于此，需要提出一种新的技术方案来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术由于采用蚀刻技术来制作薄膜电极、导致导电区域与非导电区域物质含量差别巨大，进而带来产品消影效果差、且制作工艺复杂、成本高、危害大的技术问题，提供一种薄膜电极及其制备方法和应用，达到产品消影效果佳，显示效果佳，且制作工艺简单、高效、成本低的目的。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术手段：
[0007]本专利技术的第一方面提供一种薄膜电极，包括基材层；
[0008]所述基材层表面设有电极层，所述电极层内分布有纳米金属线或ITO；所述电极层分为导电区域和绝缘区域，且所述导电区域按照预设线路分布；
[0009]其中，在所述导电区域对应的电极层内，所述纳米金属线之间相互连接形成一体；在所述绝缘区域对应的电极层内，所述纳米金属线之间存在裂纹，以使该区域不导电。
[0010]作为进一步的改进，所述基材层包括柔性基材层或刚性基材层；
[0011]所述柔性基材层的材质包括PET、PEN或PI；
[0012]所述刚性基材层的材质包括玻璃、PMMA或石英板；
[0013]所述纳米金属线包括纳米银线、纳米铜线或纳米金线。
[0014]作为进一步的改进，还包括保护层，所述保护层铺设在所述电极层表面，或设置在所述电极层表层内。
[0015]作为进一步的改进，所述保护层的材质包括热固性树脂、光固化树脂中的至少一种；
[0016]所述热固性树脂包括酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、氨基树脂、硅醚树脂、呋喃树脂、聚丁二烯树脂、有机硅树脂中的一种或多种；
[0017]所述光固化树脂包括环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、纯丙烯酸树脂、乙烯基树脂中的一种或多种。
[0018]本专利技术的第二方面提供一种薄膜电极的制备方法，包括如下步骤：
[0019]S1、制备导电层材料：所述导电层材料包括纳米金属线、溶剂及分散剂；
[0020]S2、制备溶胶层材料：该溶胶层材料包括氧化锆溶胶、二氧化钛溶胶、氧化锌溶胶、二氧化硅溶胶中的一种或多种；
[0021]S3、在基材层表面涂覆所述导电层材料，表干形成导电层；再按照预设图案在所述导电层表面涂覆所述溶胶层材料，形成溶胶层；
[0022]S4、烘烤所述基材层，使所述导电层和所述溶胶层固化形成电极层，从而得到薄膜电极；
[0023]所述步骤S1、S2顺序可调换或同时进行。
[0024]作为进一步的改进，还包括以下步骤：
[0025]S5、制备保护层材料；
[0026]所述步骤S5设置在所述步骤S3之前，且步骤S1、S2和S5三者的顺序可任意调换或同时进行；
[0027]所述保护层材料可以涂覆在所述溶胶层外表面，也可以涂覆在所述导电层与所述溶胶层之间。
[0028]作为进一步的改进，所述表干温度不超过60℃；
[0029]所述烘烤固化的温度为120
‑
150℃。
[0030]作为进一步的改进，所述纳米金属线包括纳米银线、纳米铜线或纳米金线；
[0031]所述溶剂包括醇类、醚类、酯类、酮类、烃类中的一种或多种；
[0032]所述分散剂包括氢氧化二铵合银、氢氧化四铵合铜或亚胺金络合物。
[0033]作为进一步的改进，所述步骤S2制备溶胶层材料的方法包括：
[0034]将醇盐、酸催化剂和醇按质量比1:0.1～0.5：8～25混合后搅拌1～3h，制得溶液A；
[0035]将去离子水、醇和抑制剂按照质量比1:15～30:0.03～0.06混合搅拌1～3h得到溶液B；
[0036]将溶液B滴加到溶液A中，同时不断搅拌，滴加完后继续搅拌2～5h，最后将所得到的溶液在室温下陈化24
‑
48h后得到所述溶胶层材料。
[0037]本专利技术的第三方面提供一种薄膜电极的应用，将所述薄膜电极作为触摸屏、太阳能电池、液晶手写板、电子窗帘、加热膜或LED显示屏的电极。
[0038]相比于现有技术，本专利技术带来以下技术效果：
[0039]本专利技术提供的薄膜电极制备方法，仅通过两次涂覆就能实现特定线路电极的制作，而涂覆工艺例如丝印、喷墨打印等技术上相对成熟，相比于激光蚀刻或黄光蚀刻，工艺更简便、效率更高、成本更低，且稳定性更好，有利于提高合格率；本专利技术提供的薄膜电极中的导电区域与非导电区域在外观上平整、无明显凸起或凹陷，将其作为电极应用用于触控屏和显示屏中，消影效果好、抗老化性能好，可明显提高触控屏和显示屏的显示效果；另外，由于省去了激光蚀刻或黄光蚀刻工序，本专利技术所配套的生产设备也变得相对简单，成本更
低，有利于工业上的推广。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0041]图1示出了本专利技术一较佳实施例的薄膜电极的结构示意图；
[0042]图2示出了本专利技术另一较佳实施例的薄膜电极的结构示意图；
[0043]图3示出了本专利技术薄膜电极导电区域的电镜图；
[0044]图4示出了本专利技术薄膜电极绝缘区域的电镜图。
[0045]主要元件符号说明：
[0046]基材层
‑
11；导电层
‑
12；溶胶层
‑
13；电极层
‑
20；保护层
‑
14。
具体实施方式
[0047]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜电极，其特征在于：包括基材层；所述基材层表面设有电极层，所述电极层内分布有纳米金属线或ITO；所述电极层分为导电区域和绝缘区域，且所述导电区域按照预设线路分布；其中，在所述导电区域对应的电极层内，所述纳米金属线之间相互连接形成一体；在所述绝缘区域对应的电极层内，所述纳米金属线之间存在裂纹，以使该区域不导电。2.如权利要求1所述的薄膜电极，其特征在于：所述基材层包括柔性基材层或刚性基材层；所述柔性基材层的材质包括PET、PEN或PI；所述刚性基材层的材质包括玻璃、PMMA或石英板；所述纳米金属线包括纳米银线、纳米铜线或纳米金线。3.如权利要求1所述的薄膜电极，其特征在于：还包括保护层，所述保护层铺设在所述电极层表面，或设置在所述电极层表层内。4.如权利要求3所述的薄膜电极，其特征在于：所述保护层的材质包括热固性树脂、光固化树脂中的至少一种；所述热固性树脂包括酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、氨基树脂、硅醚树脂、呋喃树脂、聚丁二烯树脂、有机硅树脂中的一种或多种；所述光固化树脂包括环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、纯丙烯酸树脂、乙烯基树脂中的一种或多种。5.一种如权利要求1
‑
4任一项所述的薄膜电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、制备导电层材料：所述导电层材料包括纳米金属线、溶剂及分散剂；S2、制备溶胶层材料：该溶胶层材料包括氧化锆溶胶、二氧化钛溶胶、氧化锌溶胶、二氧化硅溶胶中的一种或多种；S3、在基材层表面涂覆所述导电层材料，表干形成导电层；再按照预设图案在所述导电层表面涂覆所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云，张蓉，邹翠，周宇恒，
申请(专利权)人：湖南兴威新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：