[发明专利]透明导电薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种高透光性低面电阻的透明导电薄膜的制备方法，具体步骤如下：第（1）步，将碳纳米管进行活化处理；第（2）步，在有机溶剂中，将活化处理后的碳纳米管利用硅烷偶联剂进行表面改性；第（3）步，将表面改性后的碳纳米管加入到有机溶剂中超声分散均匀，而后再加入对苯二甲酸、乙二醇、催化剂和稳定剂搅拌混合均匀，减压升温缩聚，出料即得改性聚酯PET切片；将该聚酯PET切片干燥后经挤出机挤出制成铸片，经过双向拉伸制得碳纳米管改性的PET薄膜；第（4）步，制备复合导电涂料，将纳米银线的醇/水溶液和ATO溶液/ITO溶液制备获得复合导电涂料；第（5）步，将第（4）步获得的复合导电涂料涂布在第（3）步制备获得的碳纳米管改性的PET薄膜的表面上，获得透明导电薄膜。

技术领域

本发明涉及一种含有纳米银线和碳纳米管的透明导电薄膜及其制备方法。

背景技术

透明导电薄膜(TCFs)具有优异的光电特性，而且还具有重量轻、可弯曲、不易破碎、环境友好、可以采用卷对卷工业化连续生产方式等优点，其已被广泛应用，例如：它们可被用于显示器、触板、太阳能电池等领域。所述薄膜一般包括透明的衬底，例如：PET等，在所述衬底上形成透明且导电的涂层或薄膜。目前作为主流的透明导电薄膜材料是氧化铟锡(ITO)薄膜，主要是因为该材料的靶材制备和成膜工艺都比较成熟。但是ITO薄膜虽然有良好的导电性和透明性，但其造价高、柔性差、环境不友好(铟有剧毒)，所以研发能替代ITO的薄膜极为迫切。

作为纳米材料的典型代表，纳米银线薄膜由于在电学、光学和机械性方面都有良好的特性，在近些年已经引起了科研工作者的广泛关注，用纳米银线来制备TCFs，具有很高的透明度、表面电阻低、表面平整光滑，柔性好，价格较为低廉等优点。比如，在光电应用上，利用纳米银线添加至树脂中所制成的导电银胶可增加其导电线路的导电度；另外，将纳米银线添加于高分子树脂中可制成导电膜，由纳米银线分布于树脂中的网状结构，可进一步提高电子元件的导电性，且直径越小的纳米银线，可提供导电膜越高的透光率，因此直径较小的纳米银线具有广阔的应用前景。目前，纳米银线的制造方法主要由模板法和溶液化学法。而碳纳米管（CNT）由于其在导电、透光、强度和柔性方面都呈现良好的特性，在有机发光器件，显示器，触摸屏，薄膜晶体管，光伏器件等方面得到了广泛研究和应用。

现在的研究主要集中在通过在薄膜衬底上增加导电涂层或薄膜从而获得高透光性、低面电阻的透明导电薄膜，期望的是提供一种性能更加优异、低成本的高透光性、低面电阻的透明导电薄膜。我们前期的工作已经将碳纳米管或氧化石墨烯用于制备透明导电薄膜，获得了具有高透光性低面电阻的透明导电薄膜（具体申请号分别为：201410822978.6和201410822977.1），而我们在探索中新发现，纳米银线用于透明导电薄膜中能实现相似或更好的透光和导电效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种导电性能优异、低成本的高透光性低面电阻的透明导电薄膜。

本发明的另一目的是提供一种性能优异、低成本的高透光性低面电阻的透明导电薄膜的制备方法。

基于上述目的，本发明提供一种高透光性低面电阻的透明导电薄膜的制备方法，具体步骤如下：

第（1）步，将碳纳米管进行活化处理；

第（2）步，在有机溶剂中，将活化处理后的碳纳米管利用硅烷偶联剂进行表面改性；

第（3）步，将表面改性后的碳纳米管加入到有机溶剂中超声分散均匀，而后再加入对苯二甲酸、乙二醇、催化剂和稳定剂搅拌混合均匀，减压升温缩聚，出料即得改性聚酯PET切片；将该聚酯PET切片干燥后经挤出机挤出制成铸片，经过双向拉伸制得碳纳米管改性的PET薄膜；