[发明专利]一种雾度可调柔性透明导电薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及透明电极材料领域，特指一种雾度可调柔性透明导电薄膜的制备方法。

背景技术

透明导电薄膜是指涂覆在具有高透光性的表面或基底上的导电性薄膜。其同时具有良好的光学透明度和表面传导性，被广泛地应用在液晶显示器、触摸屏、OLED以及薄膜太阳能电池等产品中。

ITO（Indium Tin Oxide)是目前应用最广泛的透明导电薄膜。ITO是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡,ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜，评价ITO薄膜好坏最关键的两项指标是透光率及导电率，在氧化物导电膜中，以掺Sn的In₂O₃(ITO)膜的透过率最高和导电性能最好,其透光率达90%以上,导电性可以在透光率为90%的同时，达到10-100ohm/sq。ITO透明电极一般采用真空蒸镀工艺制备, 但是该材料比较脆，制备温度很高，并且昂贵，主要因其需要在表面生长稀缺的铟。ITO膜较硬，因此不适于需要进行弯折的柔性元件，此外，真空蒸镀工艺不利于形成构图和电路，这就导致如果需要构图就必须采用较为昂贵的光刻工艺来解决。

近年来，科研工作者提出了采用基于导电高分子、碳纳米管、石墨烯、电纺纳米铜丝、印刷金属网格、纳米银线等导电填料来制备透明电极的方法，而这其中，采用基于银纳米线材料制备的透明电极被证实是这其中性能最为优异的，其在具有90%透光率的同时还可以保持10-100ohm/sq的电学性能，同时表面平整，耐弯折，附着力好，成为替代氧化物透明电极的首选材料。申请号为200510060864.3、200710046510.2、200810019828.6、201010281639.3、201010281704.2和201010559335.9的中国专利分别从不同角度介绍了银纳米线的制备方法，为银纳米线的工业化生产打下了坚实的基础。申请号为200910112925.4、200910112924.X、200680038150.5、200780045661.4和200880012842.1的中国专利公布了一种基于银纳米线的透明导电薄膜的制备方法。

雾度是透明导电薄膜的一个非常重要的性能参数，雾度指透明或半透明材料的内部或表面由于光漫射造成的云雾状或混浊的外观，以漫射的光通量与透过材料的光通量之比的百分率表示。对于纳米银线透明电极而言，在实际应用中，其导电性、透光率及雾度这三项参数尤为重要，且这三者之间往往需要根据实际要求取得相互之间的平衡。一般而言，按照应有领域的不同，对于雾度的高低要求是不同的，如液晶显示器、触摸屏、OLED面板等使用透明导电薄膜时，希望透明导电薄膜具有良好的透光率和导电性的同时，具有较低的雾度，而在薄膜太阳能电池领域中，希望所使用的透明导电薄膜具有良好的导电性和透光率的同时，具有高的雾度和低的光吸收，这样，做出来的薄膜太阳能电池组件可以获得更高的光吸收率，从而可以将更多的光能转化为电能。

能够开发一种雾度可调制备柔性透明导电薄膜的方法，且制备出来的薄膜具有优异的电学、光学及力学性能成为业界一直努力的方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种雾度可调的纳米银线柔性透明电极薄膜的制备方法，为此，本发明提供了一种通过在具有极细直径的纳米银线透明电极墨水中加入具有高的光漫散射能力的介质（以下简称光散射介质），制备具有不同雾度的柔性透明导电薄膜的方法，本发明包括如下技术方案：

所述透明导电薄膜为通过在柔性基底材料上涂布由光散射介质、纳米银线与高分子粘合剂、有机溶剂的组成的纳米银线墨水，该墨水经烘烤后在柔性基底上形成透明的纳米银线导电网络，同时纳米银线导电网络中镶嵌有光散射介质，从而形成柔性透明导电薄膜。

通过以上技术方案，本发明的透明导电薄膜通过将含有光散射介质的纳米银线墨水通过一步法涂布于柔性基底然后烘干得到。通过该纳米银线墨水涂布得到透明电极可以在保持其良好的导电性和高的透光率同时达到雾度可调的目的。同时，一步法成膜工艺过程简单，适合于卷对卷印刷。

为达到进一步的技术效果，本发明还采用如下进一步的技术方案：

所述的纳米银线墨水包括如下比例的配方组份：

纳米银线：      0.1%~2%;

高分子粘合剂：  5%~10%;

有机溶剂：       78%~94.9%;

光散射介质：    0~20%.