CN105185468B - 一种透明导电膜金属网格的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种透明导电膜金属网格的制备方法，具有网格间隙可控，线宽和线高可调等优点，工艺简单，可实现卷对卷规模化生产。本发明包含有透明薄膜基材，透明薄膜基材上表面涂布一层湿膜，湿膜被UV照射固化后在透明薄膜基材上表面形成若干条状线条，若干条状线条组合成列状网墙与行状网墙，固化后的列状网墙与行状网墙组合成金属网格膜层，金属网格膜层外表面复合一保护膜。本发明的产品具有网格间隙可控，线宽和线高可调等优点，工艺简单，可实现卷对卷规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学保护膜，尤其是涉及一种透明导电膜的金属网格的制备方法。
背景技术
在触摸屏显示屏幕中，透明导电薄膜(Transparent Conductive Films，TCF)作为电极元件，是重要的组成配件之一。TCF是一种对可见光(波长范围为380nm-780nm)的透过率大于80％、电阻率低于10-3Ω·cm的薄膜。TCF的类型有很多，主要分为碳纳米管透明导电薄膜、石墨烯透明导电薄膜、金属氧化物透明导电薄膜、高分子透明导电薄膜以及金属纳米线透明导电薄膜，其中属于金属氧化物透明导电薄膜的氧化铟锡膜(ITO)因为高透光度、良导电性、容易刻蚀等优点在电子领域的应用更加广泛。然而ITO膜也存在自身的缺点：
(1)、ITO的原材料中的In属于稀有金属且不可再生，价格日益昂贵，ITO的成本也逐渐增加。
(2)、ITO的性质较脆，不适用于柔性材料(可弯曲LCD)的应用。
(3)、ITO的制备方法费用较高。
(4)、ITO有很强的吸水性，容易吸附空气中的CO：和水发生化学变化，出现“霉变”。目前，金属纳米线因为其导电性能好、透过度高、容易制备、性质柔软等优势成为可超越ITO的首选材料。本发明正是基于金属纳米线材料，提供了一种透明导电膜金属网格的制备方法，具有网格间隙可控，线宽及线高可调等优点。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，基于金属纳米线材料，提供了一种透明导电膜金属网格的制备方法，具有网格间隙可控，线宽和线高可调等优点，工艺简单，可实现卷对卷规模化生产。
为达到上述目的，本发明采用以下方案：
一种透明导电膜，包含有透明薄膜基材，透明薄膜基材上表面涂布一层湿膜，湿膜被UV照射固化后在透明薄膜基材上表面形成若干条状线条，若干条状线条组合成列状网墙与行状网墙，固化后的列状网墙与行状网墙组合成金属网格膜层，金属网格膜层外表面复合一保护膜。
在其中一些实施例中，所述透明薄膜基材上涂布光固化导电溶液形成湿膜，光固化导电溶液成分为稀释剂，固化剂，纳米级金属线或金属微粒，光引发剂、热引发剂、KH550硅烷偶联剂、咪唑的混合溶液；
光固化导电溶液的原料组成及重量份为：
稀释剂为环氧丙烷(或环氧丙烯酸脂) 15～25重量份；
固化剂为三乙醇胺5～15重量份；
光引发剂为2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO) 1.0～4.0重量份；
热引发剂为过氧化二苯甲酰(BPO) 0.5～3.5重量份；
纳米级金属线或金属微粒为银线、银粉或铜线、铜粉， 30～50重量份；
KH550硅烷偶联剂 0.08～0.2重量份；
咪唑0.1～0.3 重量份。
在其中一些实施例中，所述涂布光固化导电溶液形成的湿膜厚度为5～15μm，经过烘烤半固化状态后膜厚为3～11μm，成品后的金属网格膜层的厚度为2～9μm；列状网墙与行状网墙的线条宽度为2～8μm；湿膜烘烤至半固化的烤箱温度为50～120℃。
在其中一些实施例中，所述透明薄膜基材采用透明薄膜：PET、TPU、PVC、TAC中任意一种，透明薄膜基材厚度为25μm～250μm，优选188μm和250μm的透明薄膜。
在其中一些实施例中，所述保护膜为：PET、PE、PVC中的任意一种，保护膜的厚度为25～100μm，其中优选50μm和75μm的薄膜；湿膜被单束UV光线灯枪组照射固化后若干线条形成列状网墙，湿膜被间歇周期发射UV面光线横向灯头照射固化后若干线条形成行状网墙。
一种透明导电膜的金属网格制备方法，其工序如下所示：
S1，在透明薄膜基材上涂布光固化导电溶液形成湿膜；
S2，将湿膜经过烤箱进行烘烤至半固化状态；
S3，将半固化的湿膜穿过纵向均匀排布有若干发射单束UV光线灯枪的组合，经过单束UV光线灯枪的单照射线照射的湿膜线条固化形成列状网墙，未照射到的位置仍为半固化状态湿膜；
S4，将上述已形成列状网墙的湿膜继续经过间歇周期发射UV面光线横向灯头，经过间歇周期发射UV面光线横向灯头的面照射线照射的湿膜横条固化成为行状网墙；
S5，形成网格后湿膜剩下的半固化的光固化导电溶液通过清洗槽去除固化的列状网墙、行状网墙线条之外的光固化导电溶液，只保留列状网墙、行状网墙的线条，其它湿膜上剩下的半固化的光固化导电溶液都被清除掉，得到金属网格膜层；
S6，经过清洗后金属网格膜层再经过烘箱进行烘干；
S7，在金属网格膜层上附单层保护膜进行收卷。
在其中一些实施例中，所述纵向均匀排布的单束UV光线灯枪发射的单照射线(单束UV光线)的照度强度为500～1000W/cm2；
间歇周期发射UV面光线横向灯头(横向灯头间歇周期发射的UV面)的面照射线的光线的照度强度为1000～1500W/cm2；
面光线的曝光时间计算公式：T 1＝(60％～90％)×网格线宽d÷基材速度v；
横向灯头曝光时间的间歇周期计算公式：T 2＝(85％～97％)×网格宽度d÷基材速度v。
本发明的产品具有网格间隙可控，线宽和线高可调等优点，工艺简单，可实现卷对卷规模化生产。
附图说明
图1为本发明实施例湿膜线条固化形成列状网墙的结构示意图；
图2为本发明实施例湿膜横条固化成为行状网墙的结构示意图；
图3为本发明实施例制备金属网格的示意图；
图4为本发明实施例成品的结构示意图。
附图标记说明：
透明薄膜基材11，湿膜12，单束UV光线灯枪13，单照射线14，列状网墙15，间歇周期发射UV面光线横向灯头16，面照射线17，行状网墙18，保护膜20。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下结合附图与具体实施方式对本发明的详述得到进一步的了解。
实施例一
透明薄膜基材11上表面涂布一层湿膜12，湿膜12被单束UV光线灯枪13与间歇周期发射UV面光线横向灯头16照射固化后形成若干条状线条，若干条状线条组合成列状网墙15与行状网墙18，固化后的列状网墙15与行状网墙18组合成金属网格膜层。
一种透明导电膜金属网格的制备方法，其工序如下所示：
S1，在透明薄膜基材11上涂布光固化导电溶液形成湿膜12；
S2，将湿膜12经过烤箱进行烘烤至半固化状态；
S3，将半固化的湿膜12穿过纵向均匀排布有发射单束UV光线灯枪13的组合，经过单束UV光线灯枪13的单照射线14照射的湿膜12线条固化形成列状网墙15，未照射到的位置仍为半固化状态湿膜；
S4，将上述已形成列状网墙15的湿膜12继续经过间歇周期发射UV面光线横向灯头16，经过间歇周期发射UV面光线横向灯头16的面照射线17照射的湿膜12横条固化成为行状网墙18；
S5，形成网格后剩下的半固化湿膜12的光固化导电溶液通过清洗槽去除，只留下列状网墙15与行状网墙18形成的金属网格膜层；
S6，经过清洗后的金属网格膜层再经过烘箱进行烘干；
S7，在金属网格膜层上附上单层保护膜20进行收卷。
光固化导电溶液成分为：稀释剂，固化剂，纳米级金属线或金属微粒，光引发剂、热引发剂、KH550硅烷偶联剂、咪唑的混合溶液。
其中稀释剂成分为环氧丙烷19重量份，固化剂成分为三乙醇胺8重量份，光引发剂成分为2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)3.4重量份；热引发剂成分为过氧化二苯甲酰(BPO)2.7重量份；纳米级金属线或金属微粒成分为银线、银粉或铜线、铜粉，46重量份；KH550硅烷偶联剂0.16重量份、咪唑0.25重量份。
涂布光固化导电溶液形成的湿膜厚度为7μm，经过烘烤半固化状态后膜厚为4μm，列状网墙15与行状网墙18的线条宽度为4μm；
湿膜烘烤至半固化的烤箱温度为50～120℃。
纵向均匀排布的灯枪发射的单束UV光线的照度强度为700W/cm2；
横向灯头间歇周期发射的UV面光线的照度强度为1200W/cm2；
面光线的曝光时间计算公式：
横向灯头曝光的间歇周期计算公式：
实施例二
一种透明导电膜金属网格的制备方法，其工序如下所示：
S1，在透明薄膜基材11上涂布光固化导电溶液形成湿膜12；
S2，将湿膜12经过烤箱进行烘烤至半固化状态；
S3，将半固化的湿膜12穿过纵向均匀排布有发射单束UV光线灯枪13的组合，经过单束UV光线灯枪13的光线单照射线14的湿膜12线条固化形成列状网墙15，如图1所示，未照射到的位置仍为半固化状态湿膜；
S4，将上述已形成列状网墙15的湿膜12继续经过间歇周期发射UV面光线横向灯头16，经过间歇周期发射UV面光线横向灯头16的面照射线17(UV面光线照射)的湿膜12横条固化成为行状网墙18，如图2所示；
S5，形成网格后湿膜12剩下的半固化的光固化导电溶液通过清洗槽去除固化的列状网墙15、行状网墙18线条之外的半固化的光固化导电溶液，只保留列状网墙15、行状网墙18的导电线条，其它湿膜12上剩下的半固化的光固化导电溶液都被清除掉，得到金属网格膜层；
S6，经过清洗后金属网格膜层再经过烘箱进行烘干；
S7，在金属网格膜层上附单层保护膜进行收卷。
光固化导电溶液成分为稀释剂，固化剂，纳米级金属线或金属微粒，光引发剂、热引发剂、KH550硅烷偶联剂、咪唑的混合溶液；其中稀释剂成分为环氧丙烷22重量份，固化剂成分为三乙醇胺10重量份，光引发剂成分为2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)2.0重量份；热引发剂成分为过氧化二苯甲酰(BPO)1.5重量份；纳米级金属线或金属微粒成分为银线40重量份；KH550硅烷偶联剂0.1重量份、咪唑0.2重量份。
涂布光固化导电溶液形成的湿膜厚度为10μm，经过烘烤半固化状态后膜厚为5μm，列状网墙15与行状网墙18的线条宽度为7μm；
湿膜烘烤至半固化的烤箱温度为50～120℃。
纵向均匀排布的灯枪发射的单束UV光线的照度为1000W/cm2。
横向灯头间歇周期发射的UV面光线的照度为1500W/cm2。
以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (1)
1.一种透明导电膜的金属网格制备方法，包含有：透明薄膜基材(11)，透明薄膜基材(11)上涂布光固化导电溶液形成湿膜(12)，光固化导电溶液涂布形成的湿膜(12)厚度为5～15μm，经过烘烤半固化状态后膜厚为3～11μm；
湿膜(12)被单束UV光线灯枪(13)组照射固化后若干线条形成列状网墙(15)，湿膜(12)被间歇周期发射UV面光线横向灯头(16)照射固化后若干线条形成行状网墙(18)；
固化后的列状网墙(15)与行状网墙(18)组合成金属网格膜层，成品后的金属网格膜层的厚度为2～9μm；金属网格膜层外表面复合一保护膜(20)；
其特征在于，制备方法如下：
S1，在透明薄膜基材(11)上涂布光固化导电溶液形成湿膜(12)；
S2，将湿膜(12)经过烤箱进行烘烤至半固化状态；
S3，将半固化的湿膜(12)穿过纵向均匀排布有若干发射单束UV光线灯枪(13)的组合，经过单束UV光线灯枪(13)的单照射线(14)照射的湿膜(12)固化后若干线条形成列状网墙(15)，未照射到的位置仍为半固化状态湿膜；
S4，将上述已形成列状网墙(15)的湿膜(12)继续经过间歇周期发射UV面光线横向灯头(16)，经过间歇周期发射UV面光线横向灯头(16)的面照射线(17)照射的湿膜(12)横条固化成为行状网墙(18)；
S5，形成网格后湿膜(12)剩下的半固化的光固化导电溶液通过清洗槽去除固化的列状网墙(15)、行状网墙(18)线条之外的半固化的光固化导电溶液，只保留列状网墙(15)、行状网墙(18)的线条，其它湿膜(12)上剩下的半固化的光固化导电溶液都被清除掉，得到金属网格膜层；
S6，经过清洗后金属网格膜层再经过烘箱进行烘干；
S7，在金属网格膜层上附单层保护膜(20)进行收卷；
光固化导电溶液成分为稀释剂、固化剂、纳米级金属线或金属微粒、光引发剂、热引发剂、KH550硅烷偶联剂、咪唑的混合溶液；其中稀释剂成分为环氧丙烷22重量份，固化剂成分为三乙醇胺10重量份，光引发剂成分为2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)2重量份；热引发剂成分为过氧化二苯甲酰(BPO)1.5重量份；纳米级金属线或金属微粒成分为银线40重量份；KH550硅烷偶联剂0.1重量份、咪唑0.2重量份；
列状网墙(15)与行状网墙(18)的线条宽度为7μm；
湿膜(12)烘烤至半固化的烤箱温度为50～120℃；
纵向均匀排布发射单束UV光线灯枪(13)发射的单束UV光线的照度为1000W/cm2；
横向间歇周期发射UV面光线横向灯头(16)发射的UV面光线的照度为1500W/cm2。
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