CN109127261A - 一种用于银纳米线的涂布装置和涂布方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于银纳米线的涂布装置和涂布方法，所述涂布装置包括：储料机构，用于静置银纳米线浆料；模头机构，用于将所述银纳米线浆料涂布到基体上；所述模头机构与储料机构之间设置有混合组件，和/或模头机构内设置有扰流型流道；所述混合组件和扰流型流道均用于对流过的所述银纳米线浆料扰流，使银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱。利用本装置在涂布银纳米线浆料时，浆料中的银纳米线经过混合组件和/或扰流型流道后排布紊乱，形成杂乱搭接的效果，从而使得基体线阻变小，进一步的提高了成品导电膜的质量。

Description

一种用于银纳米线的涂布装置和涂布方法

技术领域

本发明涉及涂布技术领域，具体涉及一种用于银纳米线的涂布装置和涂布方法。

背景技术

透明导电膜中的银纳米线是将金属纳米化涂在光学PET等膜上，一般用在触摸屏上，其中有一个重要的指标-线阻，线阻越小，说明成品透明导电膜的质量越好。该线阻的测量方法是，将涂布完银纳米线涂层的膜切成条状，测量条状上的电阻即为线阻。为使透明导电膜上的线阻小，则涂布在膜上的银纳米线一定是搭接的，涂布的时候搭接方式不统一，银纳米线可以纵向搭接或横向搭接，形成杂乱搭接的方式。

现有的模头出涂料的时候有压力，涂布出的银纳米线会变成有序化的，就不能产生杂乱搭接的效果。

因此，现有技术有待提高和改进。

发明内容

本申请旨在提供一种用于银纳米线的涂布装置和涂布方法，使涂布的银纳米线杂乱搭接，以降低成品导电膜的线阻。

根据本申请的第一方面，本申请提供了一种用于银纳米线的涂布装置，包括：

储料机构，用于静置银纳米线浆料；

模头机构，用于将所述银纳米线浆料涂布到基体上；所述模头机构与储料机构之间设置有混合组件，和/或模头机构内设置有扰流型流道；所述混合组件和扰流型流道均用于对流过的所述银纳米线浆料扰流，使银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱。

所述的涂布装置，其中，所述模头机构的内部具有用于传输所述银纳米线浆料的通道、入料口、空腔室、以及用于涂布银纳米线浆料的出料口，所述入料口通过所述通道依次将空腔室、扰流型流道、出料口串联连通；所述扰流型流道包括：扰动区，以及连通于所述扰动区的混合区，所述扰动区连通所述空腔室，所述混合区连通所述出料口；所述银纳米线浆料经所述扰动区扰流后，再经所述混合区混合。

所述的涂布装置，其中，所述模头机构包括相互扣合的上模头和下模头；所述上模头与所述下模头通过各自的接触面与对方接触，其中至少一个所述接触面上设置有凹槽，所述凹槽和另一个接触面形成所述扰流型流道。

所述的涂布装置，其中，所述模头机构包括上模头、垫片和下模头，所述上模头通过所述垫片与下模头扣合，所述垫片处于所述上模头和所述下模头之间；所述上模头和/或所述下模头与垫片接触的接触面上设置有凹槽，所述凹槽和所述垫片接触形成所述扰流型流道。

所述的涂布装置，其中，所述扰流型流道至少一个侧壁上设置有多个并联的沟道单元，沟道单元用于扰流；所述沟道单元位于所述凹槽的底部或垫片上。。

所述的涂布装置，其中，所述沟道单元包括：至少两个相交汇流的第一沟道和第二沟道，以及设置汇流方向上的第三沟道；所述第一沟道和所述第二沟道的沟道入口连通所述空腔室，用于扰流；所述第一沟道和所述第二沟道的沟道出口汇流并连通所述第三沟道的沟道入口；所述第三沟道的沟道出口与所述混合区连通；所述第三沟道在浆料流动方向上的截面积逐渐增大。

所述的涂布装置，其中，还包括供料泵；所述供料泵的进泵口与所述储料机构的出口管道连接，所述供料泵的出泵口与所述模头机构管道连接；所述供料泵用于将所述储料机构存储的银纳米线浆料泵送至所述模头机构。

所述的涂布装置，其中，所述模头机构与储料机构之间设置有混合组件，所述供料泵的出泵口通过所述混合组件与所述模头机构连接；所述混合组件用于使银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱。

所述的涂布装置，其中，所述混合组件为静态混合器；其包括：内部中空的管体，以及位于所述管体内的导流叶片；所述管体的一端连接所述模头机构，另一端连接所述供料泵的出泵口；所述导流叶片呈螺旋状，以在所述管体内形成螺旋通道；所述螺旋通道用于使流过所述管体内的银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱。

根据本申请的第二方面，本申请提供了一种基于所述的涂布装置的涂布方法，包括如下步骤：

通过所述储料机构静置银纳米线浆料；

通过所述混合组件和/或所述扰流型流道对流过的所述银纳米线浆料扰流，使银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱；

通过模头机构将银纳米线排布紊乱后的银纳米线浆料涂布到基体上。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种用于银纳米线的涂布装置和涂布方法，其中，涂布装置包括：储料机构，用于静置银纳米线浆料；模头机构，用于将所述银纳米线浆料涂布到基体上；所述模头机构与储料机构之间设置有混合组件，和/或模头机构内设置有扰流型流道；所述混合组件和扰流型流道均用于对流过的所述银纳米线浆料扰流，使银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱。利用本装置在涂布银纳米线浆料时，浆料中的银纳米线经过混合组件和/或扰流型流道后排布紊乱，形成杂乱搭接的效果，从而使得成品线阻变小，进一步的提高了成品导电膜的质量。

附图说明

图1为本发明提供的用于银纳米线的涂布装置的结构示意图；

图2为涂布到基体表面上排布紊乱的银纳米线的示意图；

图3为本发明提供的模头机构的内部结构示意图；

图4为本发明提供的沟道单元的结构示意图；

图5为本发明提供的静态混合器的剖视图；

图6为本发明提供的涂布方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

银纳米线浆料的涂布过程是一个需要时间积累的过程，银纳米线浆料宜静置供料，以免产生气泡，由于管道的输送与静置再经过模头压力的剪切后，银纳米线在溶剂中的悬浮趋向于有规律的排序，涂布后产品不能达到期望的杂乱搭接的效果，从而造成横纵方向的偏差太大。而本申请提供的用于银纳米线的涂布装置中，通过改变模头中的流道、模头中的垫片、管道的结构，使得涂布后产品在横向方向上和纵向方向上的线阻均匀，进而降低了成品导电膜的线阻，从而提高了产品的质量，对于显示屏多点的触控提供良好的基础。

参见图1所示，本实施例所提供的涂布装置主要包括：储料机构1和模头机构2，储料机构1用于静置银纳米线浆料，静置后的银纳米线浆料不易产生气泡，不会影响到后序涂布到基体上的工序。模头机构2用于将储料机构1所存储静置后的银纳米线浆料涂布到基体上。具体的，在模头机构2与储料机构1之间设置有混合组件3，和/或在模头机构2内设置扰流型流道。混合组件3和扰流型流道均用于对流过的银纳米线浆料进行扰流，使银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱。

本实施方式是利用狭缝式涂布将银纳米线浆料沿着模头的缝隙挤出并转移到移动基体上，其具有涂布涂膜速度高，膜厚一致性好、涂液粘度范围广、涂液利用率高等优点。

在一实施例中，模头机构2和混合组件3是两个相对独立的结构，模头机构2中设置的扰流型流道和混合组件3的作用相同，均是用来对流过的银纳米线浆料进行扰流，从而使得银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱，在将该排布紊乱的银纳米线涂布到基体表面后，就会在基体的表面形成均匀的、杂乱搭接的银纳米线。在另一实施例中，该两个相对独立的模头机构2和混合组件3可以同时使用，也可以单独使用。

该杂乱搭接的银纳米线是指将各条银纳米线混合在一起，并打乱其在横向方向或纵向方向上的原有排序。参见图2所示，图中示出了在将银纳米线浆料涂布到基体上后所形成的排布紊乱的银纳米线，银纳米线排布紊乱指的是各银纳米线涂布到基体上后，在横向方向上和纵向方向上杂乱搭接，从而形成透明导电膜。杂乱搭接的银纳米线不仅在纵向方向上是均匀搭接的，其在横向方向上也是均匀搭接，即银纳米线在横向方向上和纵向方向上所分布的数量均匀，在将该透明导电膜沿横向方向或纵向方向切成多个条状后，每个条状的透明导电膜的线阻相对于银纳米线按序的排布在基体上的线阻较小，使得制成的成品导电膜的质量得到提高，对于显示屏多点的触控提供良好的基础。

本实施例中，基体和涂布到基体表面的纳米银线形成透明导电膜，该透明导电膜具有高导电性，广泛的应用在触摸面板和液晶显示器上。由于其具有高导电性，需要低表面电阻，因此前述在基体上涂布的排布紊乱的银纳米线提高了成品导电膜的质量。

参见图3所示，模头机构1的内部具有用于传输银纳米线的通道，入料口，空腔室21，以及用于涂布银纳米线浆料的出料口22。入料口用于入料银纳米线浆料，空腔室21用于缓冲纳米银线浆料，入料口通过通道依次将空腔室21、扰流型流道、出料口22串联连通，以供银纳米线浆料流过。该扰流型流道包括：扰动区231，以及连通于扰动区231的混合区232，扰动区231连通空腔室21，混合区232连通出料口22。银纳米线浆料经扰动区231扰流后，再经混合区232混合，从而形成排布紊乱的银纳米线。本实施例中，混合区232的宽度和扰动区231的形状可根据实际需要的线阻的大小来调节和变更。

在一实施例中，本模头机构2包括相互扣合的上模头和下模头，上模头和下模头通过各自的接触面与对方接触，在上模头与下模头所扣合的接触面中的其中至少一个接触面上设置有凹槽，该凹槽和接触面中的另一个接触面形成前述的扰流型流道。

在另一实施例中，本模头机构2包括上模头、垫片和下模头，上模头通过垫片与下模头扣合，垫片处于上模头和下模头之间。在上模头和/或下模头与垫片接触的接触面上设置有凹槽，即该凹槽可以是在上模头上，或在下模头上，或两个模头上均设置凹槽，该凹槽和垫片接触形成前述的扰流型流道。

前述的通道、入料口以及空腔室可以是在上模头上，或在下模头上，或在二者之间形成，而出料口22在相互扣合在一起的上模头和下模头的一侧形成。

本实施例中，扰流型流道的至少一个侧壁上设置有多个并联的沟道单元24，该沟道单元24用于对流过的银纳米线浆料进行扰流。该沟道单元24位于凹槽的底部或垫片上。

具体的，参见图4所示，该沟道单元24包括：相交汇流的第一沟道241和第二沟道242，以及设置汇流方向上的第三沟道243；第一沟道242和第二沟道242的沟道入口连通空腔室21，用于对流过的银纳米线浆料进行扰流.第一沟道241和第二沟道242的沟道出口(即两个沟道的相交处)汇流并连通第三沟道243的沟道入口，第三沟道243的沟道出口与混合区232连通；第三沟道243在浆料流动方向上的截面积逐渐增大，形成喇叭状结构。

本实施例中，垫片上的扰流型流道和模头机构中的扰流型流道在结构上是一致的，垫片上的扰流型流道主要用于在前期进行实验的阶段，若后期产品(成品透明导电膜)定型，可直接将该扰流型流道做在模头机构中，使用专用的模头进行涂布，不需要垫片或垫片不起扰流的作用。

继续参见图1所示，本涂布装置还包括供料泵4，该供料泵4用于将储料机构1存储的银纳米线浆料泵送至模头机构2。该供料泵4的进泵口与储料机构1的出口管道连接，具体是通过第一管道5连接的；供料泵4的出泵口与模头机构2管道连接，具体是通过第二管道6连接的。

更具体的，若本涂布装置在模头机构2与储料机构1之间设置有混合组件3，则供料泵4的出泵口通过该混合组件3与模头机构2连通，即第二管道6的一端连通供料泵4的出泵口，另一端连通混合组件3。该混合组件3用来使银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱。

参见图5所示，本混合组件3包括静态混合器；该静态混合器包括：内部中空的管体31，以及位于管体31内的导流叶片32。管体31的一端连接模头机构2的入料口，管体31的另一端连接供料泵4的出泵口。导流叶片32呈螺旋状，该螺旋状的导流叶片32在管体31内形成螺旋通道，该螺旋通道用于使流过管体31内的银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱。

在一实施例中，混合组件3也可以包括搅拌器，其具体是使银纳米线浆料中的银纳米线经搅拌后排布紊乱。该搅拌器为现有的搅拌器，有关该搅拌器的结构在此不再赘述。

本实施例所提供的用于银纳米线的涂布装置的具体工作过程如下：

银纳米线浆料静置在储料机构1中，供料泵3将银纳米线浆料泵送至混合组件3中，银纳米线浆料在混合组件3中流过后，由静态混合器或搅拌器使得银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱，排布紊乱后的银纳米线经模头机构2涂布到基体表面，从而在基体的表面形成杂乱搭接的银纳米线。

在该工作过程中，银纳米线浆料中的银纳米线也可经模头机构2中的扰流型流道或模头机构2中的垫片上的扰流型流道进行扰流，形成杂乱搭接的银纳米线。当然也可通过其中的一个结构或两个结构或三个结构共同进行扰流。

本申请还提供了一种基于上述实施例中的涂布装置的涂布方法，参见图6所示，该涂布方法包括以下步骤：

供料步骤100，,通过涂布装置中的储料机构1静置银纳米线浆料，并通过供料泵4将静置后的银纳米线浆料供应给模头机构2，由模头机构2将该银纳米线浆料涂布到基体上，静置后的银纳米线浆料不易产生气泡，不会影响到后序涂布到基体上的工序。

扰流步骤200，通过混合组件和/或扰流型流道对流过的银纳米线浆料扰流，使银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱。

涂布步骤300，通过模头机构将银纳米线排布紊乱后的银纳米线浆料涂布到基体上。

在扰流步骤200中，银纳米线浆料从入料口进入到通道内，经通道进入到空腔室21中，空腔室21对流动的银纳米线浆料进行缓冲。开始涂布前，银纳米线浆料流经模头机构2中的扰流型流道进行扰流，具体是银纳米线浆料经扰流区231扰流，扰流后的银纳米线浆料在混合区232混合形成排布紊乱的银纳米线；更具体的是银纳米线浆料从空腔室21进入到相交汇流的第一沟道241和第二沟道242的沟道入口，经第一沟道241和第二沟道242进行扰流，而后从第一沟道241和第二沟道242的沟道出口(即两个沟道的相交处)汇流至第三沟道243的沟道入口，再经第三沟道243后从第三沟道243的沟道出口进入混合区232进行混合，从而形成排布紊乱的银纳米线。

在涂布步骤300中，银纳米线排布紊乱的浆料最后经出料口涂布到基体上，得到透明导电膜产品。

本实施例中，排布紊乱的银纳米线不仅在纵向方向上杂乱搭接，其在横向方向上同样是杂乱搭接的，即分布在基体表面的银纳米线在横向方向上的数量和纵向方向上的数量基本一致(均匀)，从而在对该透明导电膜测量线阻时，相较于排布有序的银纳米线制成的透明导电膜的线阻较小，该具有较小线阻的透明导电膜对于显示屏多点的触控提供了良好的基础。

综上所述，本实施例所提供的用于银纳米线的涂布装置和涂布方法，使得银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱，从而在涂布到基体上后形成杂乱搭接的银纳米线，降低了成品导电膜的线阻，进而提高了成品导电膜的质量。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种用于银纳米线的涂布装置，其特征在于，包括：

储料机构，用于静置银纳米线浆料；

模头机构，用于将所述银纳米线浆料涂布到基体上；所述模头机构与储料机构之间设置有混合组件，和/或模头机构内设置有扰流型流道；所述混合组件和扰流型流道均用于对流过的所述银纳米线浆料扰流，使银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱。

2.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述模头机构的内部具有用于传输所述银纳米线浆料的通道、入料口、空腔室、以及用于涂布银纳米线浆料的出料口，所述入料口通过所述通道依次将空腔室、扰流型流道、出料口串联连通；所述扰流型流道包括：扰动区，以及连通于所述扰动区的混合区，所述扰动区连通所述空腔室，所述混合区连通所述出料口；所述银纳米线浆料经所述扰动区扰流后，再经所述混合区混合。

3.如权利要求2所述的涂布装置，其特征在于，所述模头机构包括相互扣合的上模头和下模头；所述上模头与所述下模头通过各自的接触面与对方接触，其中至少一个所述接触面上设置有凹槽，所述凹槽和另一个接触面形成所述扰流型流道。

4.如权利要求2所述的涂布装置，其特征在于，所述模头机构包括上模头、垫片和下模头，所述上模头通过所述垫片与下模头扣合，所述垫片处于所述上模头和所述下模头之间；所述上模头和/或所述下模头与垫片接触的接触面上设置有凹槽，所述凹槽和所述垫片接触形成所述扰流型流道。

5.如权利要求3或4所述的涂布装置，其特征在于，所述扰流型流道至少一个侧壁上设置有多个并联的沟道单元，沟道单元用于扰流；所述沟道单元位于所述凹槽的底部或垫片上。

6.如权利要求5所述的涂布装置，其特征在于，所述沟道单元包括：至少两个相交汇流的第一沟道和第二沟道，以及设置汇流方向上的第三沟道；所述第一沟道和所述第二沟道的沟道入口连通所述空腔室，用于扰流；所述第一沟道和所述第二沟道的沟道出口汇流并连通所述第三沟道的沟道入口；所述第三沟道的沟道出口与所述混合区连通；所述第三沟道在浆料流动方向上的截面积逐渐增大。

7.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，还包括供料泵；所述供料泵的进泵口与所述储料机构的出口管道连接，所述供料泵的出泵口与所述模头机构管道连接；所述供料泵用于将所述储料机构存储的银纳米线浆料泵送至所述模头机构。

8.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述模头机构与储料机构之间设置有混合组件，所述供料泵的出泵口通过所述混合组件与所述模头机构连接；所述混合组件用于使银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱。

9.如权利要求8所述的涂布装置，其特征在于，所述混合组件为静态混合器；其包括：内部中空的管体，以及位于所述管体内的导流叶片；所述管体的一端连接所述模头机构，另一端连接所述供料泵的出泵口；所述导流叶片呈螺旋状，以在所述管体内形成螺旋通道；所述螺旋通道用于使流过所述管体内的银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱。

10.一种基于所述的涂布装置的涂布方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过所述储料机构静置银纳米线浆料；

通过所述混合组件和/或所述扰流型流道对流过的所述银纳米线浆料扰流，使银纳米线浆料中的银纳米线排布紊乱；

通过模头机构将银纳米线排布紊乱后的银纳米线浆料涂布到基体上。