[发明专利]一种耐高温银导电薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于透明导电薄膜技术领域，具体涉及一种耐高温银导电薄膜的制备。

背景技术

银纳米线导电薄膜凭借其优异的导电导热性、透光性等而成为触摸屏、显示器等电子信息领域理想的导电薄膜。目前，银纳米线导电薄膜的常用制备步骤为：(1)在衬底上涂覆一层底涂粘结剂，烘干；(2)将银纳米线导电墨水涂覆在衬底上，干燥后得到银导电网络；(3)将顶涂保护层涂覆在银导电网络上，干燥后得到银纳米线导电薄膜。常用底涂粘结剂有环氧树脂、丙烯酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚乙烯醇树脂、聚酮树脂、酚醛树脂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等物质。而顶涂保护层则多种多样，如专利CN104658700A、CN102522145A、CN102522145B分别采用UV胶、树脂(聚酯、聚氨酯、环氧树脂等)、导电高分子PEDOT：PSS溶液作为顶涂材料。

但这些底涂和顶涂材料有一个共同缺点：耐高温性能不好。当外界温度较高时，这些物质可能熔化或者变形，从而使导电薄膜性能急剧下降。所以，用这些物质制备的银导电薄膜不适合在一些温度较高的环境中使用，继而造成耐高温银导电薄膜的空白。但一些温度较高的环境又需要能耐高温的导电薄膜。

因此，开发能耐高温的银透明导电薄膜是透明导电薄膜领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温银导电薄膜的制备，解决目前薄膜所用树脂不耐高温的问题。该薄膜具有耐高温性能好、导电性高、透光率高、与衬底结合性好等优点，制备简单，能广泛用于电子信息领域。其具体实施方案是：

(1)将衬底进行清洗、干燥和等离子处理；

(2)在衬底上涂覆一层杂环高分子粘结剂，烘干；

(3)将银纳米线导电墨水涂覆在粘结层上，干燥后得到银导电网络；

(4)将杂环高分子粘结剂涂覆在导电网络上，烘干后得到一种耐高温的银导电薄膜。

本发明使用的衬底是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚碳酸酯、聚酰亚胺(PI)或玻璃中的一种；

(1)中衬底的清洗、干燥与等离子处理过程为：将新买衬底上的保护膜撕去，将其放入丙酮、乙醇中分别超声5分钟。然后将衬底用红外烘烤灯烘烤5分钟。取出衬底，将其放入等离子清洗机中，真空清洗5分钟。其中，使用的红外烘烤灯的功率为800W、干燥面积为1000cm²；使用的等离子清洗机的频率/功率为13.56MHz/300W；

在(1)处理过的衬底上用5％浓度的杂环高分子粘结剂涂覆一层粘结层，厚度在300nm左右。所用杂环高分子粘结剂为聚苯并咪唑粘胶剂(聚苯并咪唑吡咯烷酮)、聚恶唑啉粘结剂、聚芳砜粘结剂、聚次苯硫醚粘结剂等耐高温粘结剂中的一种或几种的混合。涂覆使用的是GardcoAutomaticDrawdownMachineDP8301片材式涂覆机，也包括其他涂覆机器。涂覆完成后，先用红外烘烤灯烘烤5分钟，然后在真空烘箱中真空150℃下干燥10分钟；

在(2)基础上涂覆一层银纳米线涂布液。然后，先用红外烘烤灯烘烤3分钟。接着用真空烘箱110℃下真空干燥10分钟，得到厚度为200nm左右的银纳米线网络。银纳米线墨水是自制的。银纳米线直径在30-50nm之间，长度在10-20μm之间。墨水银线含量在0.5％左右。除了银线外，墨水还含有分散剂、表面活性剂、流平剂、保湿剂和粘结剂等助剂；

步骤(4)所用杂环高分子粘结剂为聚苯并咪唑粘胶剂(聚苯并咪唑吡咯烷酮)、聚恶唑啉粘结剂、聚芳砜粘结剂、聚次苯硫醚粘结剂等耐高温粘结剂中的一种或几种的混合。控制涂覆的量，使最终顶涂层厚度为150nm左右；

将杂环高分子粘结剂涂覆后，用红外烘烤灯先烘烤3分钟，然后用真空烘箱150℃真空下烘烤10分钟，得到最终的耐高温银导电薄膜；

本发明使用的粘结剂均为一些特种耐高温粘结剂，用它们能避免常用粘结剂在温度较高时融化或变形的问题。因而，用它们制备的薄膜能在一些较高温度的环境中使用；

本发明有如下优点：(1)耐高温粘结剂的使用使我们制备的银透明导电薄膜有优异的耐高温性能，能用于一些特殊场合和高端电子产品；(2)顶涂与底涂让导电薄膜与衬底的结合力好，其保护功能使薄膜寿命长；(3)银线网络之间的填充减少了光的散射，因而产品雾度低；(4)薄膜导电性和透光率好，有广阔的应用前景。

附图说明

图1：本发明的结构示意图；