[发明专利]利用3D打印制造柔性透明电磁屏蔽膜方法

说明书

本发明公开了一种利用3D打印制造柔性透明电磁屏蔽膜方法，包括以下步骤：对柔性透明膜类基材进行降低表面能的清洗并烘干预处理；将预处理后的柔性透明膜类基材贴合并夹紧固定在硬质基板上，并利用电场驱动喷射沉积3D打印设备，以喷金玻璃针头作为喷嘴，采用可低温烧结的无颗粒纳米银浆作为打印材料，在预处理后的基材表面按设定路径进行多层金属网栅的打印制作，得到所需打印高度；对制作好金属网栅的基材进行抽真空或构造惰性气体氛围，并根据使用的打印材料，设定相应的温度和时间，进行烧结或干燥的导电化处理。本发明不但能够实现强电磁屏蔽效率、高透光率和低成像质量影响的电磁屏蔽膜的制作，而且还能通过调节网栅周期来屏蔽不同波段的电磁波，适应性和柔性较好。

技术领域

本发明涉及一种利用3D打印制造柔性透明电磁屏蔽膜方法。

背景技术

柔性透明电磁屏蔽膜适用于抗电磁干扰，并且有透过率要求的所有窗口，可以有效阻断各种电磁波的辐射，防止信息泄露，保证信息安全，保障设备的稳定可靠使用，在许多领域具有非常广泛的应用，典型的应用领域包括：(1)电磁干扰和信息泄露方面：通讯、医疗、电子信息领域中各类精密仪器仪表的显示窗口，保密室玻璃门窗、屏蔽机柜等窗口屏蔽；(2)国防军工产品EMC的需要：军用加固显示器、电子方舱、通讯电子设备等的视窗屏蔽方面；(3)电磁辐射防护领域：各种显示器、手机、台灯、微波炉及医院、实验室大型仪器设备及其他对人体有辐射的各类电子仪器设备，减少电磁波通过透明体进入室内，减少电磁辐射对人体的伤害；(4)激光探测系统光学整流罩的透光屏蔽；(5)除此之外，还能用于柔性透明显示、手机触摸屏、电子纸等。

现有柔性透明电磁屏蔽膜主要包括有以下几种，(1)柔性透明导电ITO膜，其价格昂贵，且屏蔽效果欠佳，因此应用上受到很大限制；(2)ITO/Ag/ITO多层透明导电膜系，该导电膜尽管解决了屏蔽效果，但成本极高；(3)TiO2/NiCr/Ag/NiCr/TiO2多层膜系，存在TiO2膜沉积速度慢，NiCr过渡层影响透光率等缺陷。金属网栅技术可将透明柔性膜材料做成一种具有周期、线宽等结构参数的金属栅网状微细结构，其结构参数可以根据使用环境和要求进行调节。金属网栅周期远小于电磁波长，同时又远大于红外/可见光波长，故可以屏蔽电磁波而透过可见及红外光学波段。基于金属网栅的柔性透明电磁屏蔽膜显示了更好的应用前景。

与硬质基材透明电磁屏蔽体(诸如透明电磁屏蔽玻璃)相比，柔性透明电磁屏蔽膜使用的基材的是柔性透明薄膜材料(诸如PET、PC、PEN等)，通常硬质基材透明电磁屏蔽体的制造技术，在用于柔性透明电磁屏蔽膜的制造方面面临很大的挑战和不足。例如，现有的光刻、纳米压印、喷墨打印、电喷印等在实现超细线宽、大高宽比金属网栅结构方面都面临很大的挑战和不足。此外，无论采用哪一种技术，制造金属网栅所使用的纳米金属浆料都要经过烧结才能具备较好的导电性能，由于高分子柔性基材耐热能力普遍较差，因此在烧结纳米金属浆料时柔性基材易受热损坏，并且纳米金属在烧结时也存在极易氧化的难题。

因此，现有的技术在制造柔性透明电磁屏蔽膜时都存在不足，目前还难以制造出高透光率(超细线宽)、强电磁屏蔽效率(大高宽比)的高性能柔性透明电磁屏蔽膜。

发明内容