CN109448918B - 透明导电基材及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及透明导电材料领域,公开了透明导电基材及其制备方法和应用。透明导电基材的制备方法,包括以下步骤:(A)将含有纳米金属的分散液均匀涂布于透明基材(1)表面,并进行预烘干,得到涂布有纳米金属涂层的基材(2);(B)将涂布有纳米金属涂层的基材(2)进行紫外光曝光处理,形成网格线宽度≤20μm的含有所述纳米金属的光固化定型导电网格(3),并进行清洗显影、加热,得到透明导电基材(4);所述纳米金属为紫外光敏感物质。该方法容易控制导电层的厚度,制备方法简便,可以快速制备大面积和导电性可控的透明导电基材,且制备的透明导电基材的透明度和导电性稳定,透明度高,良品率高。

Description

透明导电基材及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及透明导电材料领域,具体涉及透明导电基材及其制备方法和应用。
背景技术
透明导电材料是现代电子工业重要的构成材料,在显示器、光伏、触摸屏、照明等领域得到广泛的应用。目前电子工业主要的透明导电基材是基于氧化铟锡材料(ITO)制备的透明导电玻璃和透明导电膜,由于氧化铟材料未来面临短缺、电导率低以及缺乏韧性容易脆裂等因素,电子工业领域一直在寻求氧化铟锡替代材料解决方案。
制备透明导电基材是替代ITO的技术方案之一。CN104658700A公开了一种银纳米线透明导电电极的制备方法,(1)制备高长径比银纳米线溶液;(2)将衬底进行亲水化处理;(3)将制备的银纳米线溶液涂覆到衬底上,干燥后,在衬底上得到银纳米线透明导电薄膜;(4)对银纳米线透明导电薄膜与衬底进行粘附性处理;(5)将经过粘附性处理的银纳米线透明导电薄膜在紫外光下曝光,得到与衬底具有强附着力的银纳米线透明导电电极。该方法基于银纳米线涂布成膜技术,但是由于涂布成膜过程中银纳米线的排列是随机的,因此涂布银纳米线制备透明导电膜面临导电性和透明度批量化一致性的难题。
CN102222538A公开了一种图形化的柔性透明导电薄膜及其制法。制法为:I、根据需求设计并确定薄膜的导电网络的三维结构,所述导电网络基于薄膜的透明压印胶的沟槽网络制备,其中沟槽网络以外的面积和占薄膜全表面积的80%以上,沟槽深度大于沟槽宽度;II、使用光刻结合微电铸或金刚石切削的微加工工艺制作微观结构与沟槽网络互补的压膜;III、使用压印技术使透明压印胶形成沟槽网络;IV、在沟槽网络中填充导电墨水并烧结。该方法采用纳米压印技术制备了规则周期排列的导电网格,通过压印制备微米级凹槽模板,采用导电纳米银填充规则排列的凹槽,从而制备出导电网格,只是在填充微凹槽时,在网格交叉点填充非常困难。若填充时稍有不慎,填充到凹槽的外面,即成为废品。
CN105247626A公开了一种透明导电膜和透明导电膜的制备方法,基于传统银盐曝光显影的工艺制备出周期性规则排列的金属网格,但是该方法银盐乳剂曝光需要暗室操作,生产条件苛刻。基于电路板制备工艺曝光显影清洗等步骤制备金属铜网格从而得到透明导电膜,但是该技术需要干膜或湿膜的感光膜,曝光显影后得到网格,最后还需要碱液剥离残留的感光膜,工艺复杂,良品率较低。
因此,在上述方法中,存在批量制备透明导电基材时易出现导电性和透明度不一致、操作复杂易出现废品、采用干膜或湿膜工艺需要进行脱模工序进而导致操作繁琐的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的透明导电基材批量化生产时产品质量不一致、操作复杂、良品率较低的问题,提供透明导电基材及其制备方法和应用,该方法容易控制导电层的厚度,制备方法简便,可以快速制备大面积和导电性可控的透明导电基材,且制备的透明导电基材的透明度和导电性稳定,透明度高,良品率高。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供了一种透明导电基材的制备方法,其中,该方法包括以下步骤:
(A)将含有纳米金属的分散液均匀涂布于透明基材1表面,并进行预烘干,得到涂布有纳米金属涂层的基材2;
(B)将涂布有纳米金属涂层的基材2进行紫外光曝光处理,形成网格线宽度≤20μm的含有所述纳米金属的光固化定型导电网格3,并进行清洗显影、加热,得到透明导电基材4;
所述纳米金属为紫外光敏感物质。
优选地,所述分散液包含以下组分:
Figure BDA0001805215880000031
优选地,UV单体和UV树脂的总重量不超过纳米金属颗粒重量的20%。
优选地,UV引发剂的重量不超过UV单体和UV树脂总重量的5%。
优选地,所述纳米金属颗粒为聚乙烯吡咯烷酮包覆的纳米金属,其中,所述纳米金属为纳米银、纳米铜、纳米金、纳米铂、纳米钯中的一种或几种;进一步优选地,聚乙烯吡咯烷酮的重量不超过纳米金属重量的5%。
优选地,所述UV单体选自丙烯酰吗啉、羟乙基丙烯酰胺、4-羟丁基丙烯酸酯、羟乙基丙烯酸酯、羟丙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二甲基丙烯酰胺、丙烯酸二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中的一种或多种。
优选地,所述UV树脂选自聚乙二醇丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和超支化丙烯酸树脂中的一种或多种。
优选地,所述UV引发剂选自2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、4-二甲胺基-苯甲酸乙酯、异丙基硫杂蒽酮、1-羟基环已基苯基甲酮和二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐中的一种或多种。
优选地,所述醇溶剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚或二乙二醇单甲醚。
优选地,所述助剂选自流平剂、成膜剂和附着力促进剂中的一种或多种。
优选地,所述透明基材的材质为玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或透明聚酰亚胺。
优选地,所述涂布的方法选自喷涂法、狭缝涂布法、网纹涂布法、丝杠涂布法或印刷涂布法;进一步优选地,所述涂布的厚度为100nm~20μm。
优选地,所述预烘干的条件包括:温度为40~80℃,时间为10~30min。
优选地,所述网格线宽度≤10μm。
优选地,横向网格线间距为50~500μm,优选为120~400μm;纵向网格线间距为50~500μm,优选120~400μm。
优选地,所述紫外曝光处理设备为无掩膜曝光成像设备。
优选地,所述清洗显影的溶剂为醇溶剂,进一步优选地,所述醇溶剂为乙醇、异丙醇或叔丁醇。
优选地,所述加热的条件包括:温度为120~220℃,时间为30~90min。
本发明第二方面提供了由上述的方法制备的透明导电基材,其中,该透明导电基材包括:透明基材,以及在透明基材表面形成的网格线宽度≤20μm的导电网格,其中,所述导电网格的组成包括纳米金属颗粒、固化的UV树脂、固化的UV单体和助剂。
优选地,所述透明导电基材的可见光波段的透光率大于80%,方阻为1~200Ω/□,进一步优选地,方阻为10~100Ω/□。
本发明第三方面提供了上述的透明导电基材在显示器、光伏、触摸屏和照明中的应用。
本发明通过制备紫外光敏感的纳米金属材料,涂布于透明基材表面,进行曝光显影清洗,从而制备出规则周期排列的导电网格,该方法容易控制导电层的厚度,同时免去了感光干膜或湿膜,同时也免去了脱模工艺,适合快速制备大面积和导电性可控的透明导电基材,产品导电性和透明度一致,透明度高,批量制备时产品具有一致性。
附图说明
图1是本发明的透明导电基材的制备流程图。
附图标记说明
1、透明基材 2、涂布有纳米金属层的基材
3、导电网格 4、透明导电基材
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供了一种透明导电基材的制备方法,如图1所示,其中,该方法包括以下步骤:
(A)将含有纳米金属的分散液均匀涂布于透明基材1表面,并进行预烘干,得到涂布有纳米金属涂层的基材2;
(B)将涂布有纳米金属涂层的基材2进行紫外光曝光处理,形成网格线宽度≤20μm的含有所述纳米金属的光固化定型导电网格3,并进行清洗显影、加热,得到透明导电基材4;
所述纳米金属为紫外光敏感物质。
根据本发明的方法,网格线宽度是指紫外光曝光形成的投影网格特征宽度,也即紫外光曝光形成的投影网格特征宽度≤20μm。
根据本发明的方法,光固化定型导电网格是指通过光进行固化定型从而形成的导电网格。
根据本发明的方法,所述分散液包含以下组分:
Figure BDA0001805215880000061
根据本发明的方法,UV单体和UV树脂的总重量不超过纳米金属颗粒重量的20%。例如,UV单体的重量为10重量%,UV树脂的重量为2重量%,UV单体和UV树脂的总重量为12重量%,则纳米金属颗粒重量不小于60重量%,也即60-80重量%。不在该限定的范围内时,由于有机绝缘材料成分超限比例,从而影响透明导电基材的导电性。
根据本发明的方法,UV引发剂的重量不超过UV单体和UV树脂总重量的5%。例如,UV单体的重量为1重量%,UV树脂的重量为1重量%,UV单体和UV树脂的总重量为2重量%,则UV引发剂的重量不超过1重量%,也即0.2~0.8重量%。同样的,不在该限定的范围内时,可能出现固化效果不佳的问题,从而影响透明导电基材的导电性。
根据本发明的方法,所述纳米金属颗粒可以为但不限于:聚乙烯吡咯烷酮包覆的纳米金属,其中,所述纳米金属为纳米银、纳米铜、纳米金、纳米铂、纳米钯中的一种或几种。例如可以为聚乙烯吡咯烷酮包覆的纳米银、聚乙烯吡咯烷酮包覆的纳米铜、聚乙烯吡咯烷酮包覆的纳米银纳米铂、聚乙烯吡咯烷酮包覆的纳米钯等,但不限于此。进一步优选地,聚乙烯吡咯烷酮的重量不超过纳米金属重量的5%。
根据本发明的方法,所述UV单体以能够分散聚乙烯吡咯烷酮包覆的纳米金属材料为目的,可以选自但不限于:丙烯酰吗啉(ACMO)、羟乙基丙烯酰胺(HEAA)、羟丙基丙烯酸酯、4-羟丁基丙烯酸酯(4-HBA)、羟乙基丙烯酸酯(HEA)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)、二甲基丙烯酰胺(DMAA)、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中的一种或多种。
根据本发明的方法,所述UV树脂具有可溶解于UV单体的特征,可以选自但不限于:聚乙二醇丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和超支化丙烯酸树脂中的一种或多种。具体地,UV树脂可以商购,例如可以为购自阿科玛(Arkema)公司的产品型号为SartomarSR2302的超支化丙烯酸树脂、购自上海俊彩化工科技有限公司的产品型号为CN2262的聚酯丙烯酸酯、购自台湾双键化工集团的产品型号为DM576的聚氨酯丙烯酸酯;购自阿科玛(Arkema)公司的产品型号为Sartomar SR644的聚乙二醇丙烯酸酯等。
根据本发明的方法,所述UV引发剂可以选自但不限于:2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(TOP-L)、4-二甲胺基-苯甲酸乙酯(EDB)、异丙基硫杂蒽酮(ITX)、1-羟基环已基苯基甲酮(184)和二苯基碘鎓盐六氟(810)中的一种或多种。
根据本发明的方法,所述醇溶剂可以选自但不限于:乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚或二乙二醇单甲醚。
根据本发明的方法,所述助剂选自流平剂、成膜剂和附着力促进剂中的一种或多种。具体地,流平剂、成膜剂和附着力促进剂可以为本领域常规的流平剂、成膜剂和附着力促进剂。例如:流平剂可以为流平剂BYK 333,成膜剂可以为乙二醇苯醚、丙二醇苯醚、十二碳醇酯等,附着力促进剂可以为促进剂BYK4510、道康宁Z-6040等。
根据本发明的方法,所述透明基材的材质以能够形成透明导电基材为目的,例如可以为但不限于:玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚碳酸酯(PC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、透明聚酰亚胺(PI)。
根据本发明的方法,所述涂布的方法可以选自但不限于:喷涂法、狭缝涂布法、网纹涂布法、丝杠涂布法或印刷涂布法。以上方法为本领域常规方法,在此不再赘述。进一步优选地,所述涂布的厚度为100nm~20μm,例如可以为100nm、2.5μm、2μm、4μm、5μm、10μm、20μm等。
根据本发明的方法,所述预烘干的条件可以包括但不限于:温度为40~80℃,时间为10~30min。
根据本发明的方法,在优选的情况下,所述网格线宽度≤10μm。网格线宽度是指紫外光曝光形成的投影网格特征宽度,也即紫外光曝光形成的投影网格特征宽度≤10μm。
根据本发明的方法,横向网格线间距为50~500μm,优选为120~400μm,也即横向相邻两条网格的间距为50~500μm,优选为120~400μm。
根据本发明的方法,纵向网格线间距为50~500μm,优选120~400μm,也即纵向相邻两条网格的间距为50~500μm,优选为120~400μm。
优选地,所述紫外光曝光处理的设备为无掩膜曝光成像设备。根据本发明的方法,所述清洗显影的溶剂可以为醇溶剂,进一步优选地,所述醇溶剂可以为乙醇、异丙醇或叔丁醇。
根据本发明的方法,所述加热的条件可以包括但不限于:温度为120~220℃,时间为30~90min。
本发明第二方面提供了由上述的方法制备的透明导电基材,其中,该透明导电基材包括:透明基材,以及在透明基材表面形成的网格线宽度≤20μm的导电网格,其中,所述导电网格的组成包括纳米金属颗粒、固化的UV树脂、固化的UV单体和助剂。
在本发明中,所述透明导电基材的可见光波段的透光率大于80%,方阻为1~200Ω/□,优选地,方阻为10~100Ω/□。
本发明第三方面提供了上述的透明导电基材在显示器、光伏、触摸屏和照明中的应用。但是,上述的透明导电基材的应用并不限于此。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
超支化丙烯酸树脂购自阿科玛(Arkema)公司,产品型号为Sartomar SR2302;
聚酯丙烯酸酯购自上海俊彩化工科技有限公司,产品型号为CN2262;
聚氨酯丙烯酸酯购自台湾双键化工集团,产品型号为DM576;
聚乙二醇丙烯酸酯购自阿科玛(Arkema)公司,产品型号为Sartomar SR644;
紫外/可见分光光度计购自上海元析仪器有限公司,型号为UV-9000;
数字式四探针测试仪购自苏州晶格电子有限公司,型号为ST2253。
实施例1
(1)将含有紫外光敏感的纳米银的分散液(纳米银颗粒60重量份,4-羟丁基丙烯酸酯(4-HBA)8重量份,超支化丙烯酸树脂1重量份,异丙基硫杂蒽酮(ITX)0.4重量份,乙二醇甲醚30重量份,流平剂BYK 333为0.4重量份、成膜剂乙二醇苯醚0.2重量份)采用狭缝涂布法均匀涂于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(图1中标注1)表面,涂布厚度为2μm,并在50℃的条件下预烘干18min,得到涂布有纳米金属涂层的基材(图1中标注2)。
(2)将涂布有纳米银涂层的基材(图1中标注2)进行紫外光曝光处理,形成网格线宽度为6μm,横向网格线间距为120μm,纵向网格线间距为120μm的含有所述纳米金属的光固化定型导电网格(图1中标注3)。使用异丙醇清洗显影曝光后的透明基材,去除未曝光的涂层。将清洗后含有纳米金网格图案的透明基材在140℃持续加热70min,得到透明导电基材(图1中标注4)。
通过紫外/可见分光光度计测试该透明导电基材的可见光波段的透光率为82%。
通过数字式四探针测试仪测试该透明导电基材的方阻为22Ω/□。
按照以上操作制备20批次的透明导电基材,并进行可见光波段的透光率和方阻测试,结果显示透明导电基材的可见光波段的透光率为83±2%,方阻为20±2Ω/□。说明透明导电基材透明度和导电性稳定,产品良品率高、具有一致性。
实施例2
(1)将含有紫外光敏感的纳米银的分散液(纳米银颗粒50重量份,丙烯酰吗啉(ACMO)1重量份,聚酯丙烯酸酯4重量份,2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)0.25重量份,丙二醇乙醚43.75重量份,流平剂BYK333为0.2重量份、成膜剂丙二醇苯醚0.3重量份、附着力促进剂BYK4510为0.5重量份)采用喷涂法均匀涂于玻璃表面,涂布厚度为4μm,并在80℃的条件下预烘干12min,得到涂布有纳米银涂层的基材。
(2)将涂布有纳米银涂层的基材进行紫外光曝光处理,形成网格线宽度为3μm,横向网格线间距为150μm,纵向网格线间距为150μm的含有所述纳米金属的光固化定型导电网格。使用叔丁醇清洗显影曝光后的透明基材,去除未曝光的涂层。将清洗后含有纳米银网格图案的透明基材在150℃持续加热50min,得到透明导电基材。
按照实施例1的方式进行测试,该透明导电基材的可见光波段的透光率为91%。
按照实施例1的方式进行测试,该透明导电基材的方阻为11Ω/□。
按照以上操作制备20批次的透明导电基材,并进行可见光波段的透光率和方阻测试,结果显示透明导电基材的可见光波段的透光率为90±2%,方阻为12±2Ω/□。说明透明导电基材透明度和导电性稳定,产品良品率高、具有一致性。
实施例3
(1)将含有紫外光敏感的纳米银的分散液(纳米银颗粒80重量份,甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)8.4重量份,二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐(810)0.4重量份,二乙二醇单甲醚10.8重量份,流平剂BYK333为0.4重量份)采用印刷涂布法均匀涂于透明聚酰亚胺(PI)表面,涂布厚度为2.5μm,并在70℃的条件下预烘干30min,得到涂布有纳米银涂层的基材。
(2)将涂布有纳米银涂层的基材进行紫外光曝光处理,形成网格线宽度为2μm,横向网格线间距为120μm,纵向网格线间距为120μm的含有所述纳米金属的光固化定型导电网格。使用乙醇清洗显影曝光后的透明基材,去除未曝光的涂层。将清洗后含有纳米银网格图案的透明基材在200℃持续加热60min,得到透明导电基材。
按照实施例1的方式进行测试,该透明导电基材的可见光波段的透光率94%。
按照实施例1的方式进行测试,该透明导电基材的方阻为6Ω/□。
按照以上操作制备20批次的透明导电基材,并进行可见光波段的透光率和方阻测试,结果显示透明导电基材的可见光波段的透光率为92±2%,方阻为7±3Ω/□。说明透明导电基材透明度和导电性稳定,产品良品率高、具有一致性。
实施例4
(1)将含有紫外光敏感的纳米铜的分散液(纳米铜颗粒70重量份,丙烯酸二甲氨基乙酯10重量份,聚氨酯丙烯酸酯2.8重量份,1-羟基环已基苯基甲酮(184)为0.6重量份,乙醇16.6重量份)采用网纹涂布法均匀涂于聚碳酸酯(PC)表面,涂布厚度为10μm,并在70℃的条件下预烘干30min,得到涂布有纳米铜涂层的基材。
(2)将涂布有纳米铜涂层的基材进行紫外光曝光处理,形成网格线宽度为8μm,横向网格线间距为200μm,纵向网格线间距为200μm的含有所述纳米金属的光固化定型导电网格。使用乙醇清洗显影曝光后的透明基材,去除未曝光的涂层。将清洗后含有纳米银网格图案的透明基材在90℃持续加热30min,得到透明导电基材。
按照实施例1的方式进行测试,该透明导电基材的可见光波段的透光率88%。
按照实施例1的方式进行测试,该透明导电基材的方阻为185Ω/□。
按照以上操作制备20批次的透明导电基材,并进行可见光波段的透光率和方阻测试,结果显示透明导电基材的可见光波段的透光率为88±3%,方阻为180±10Ω/□。说明透明导电基材透明度和导电性稳定,产品良品率高、具有一致性。
实施例5
(1)将含有紫外光敏感的纳米金的分散液(纳米金颗粒10重量份,甲基丙烯酸二甲氨基乙酯1.3重量份,聚乙二醇丙烯酸酯0.4重量份,4-二甲胺基-苯甲酸乙酯(EDB)0.08重量份,正丙醇87.92重量份,成膜剂十二碳醇酯0.2重量份、附着力促进剂道康宁Z-6040为0.1重量份)采用丝杠涂布法均匀涂于聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)表面,涂布厚度为5μm,并在70℃的条件下预烘干30min,得到涂布有纳米金涂层的基材。
(2)将涂布有纳米金涂层的基材进行紫外光曝光处理,形成网格线宽度为20μm,横向网格线间距为400μm,纵向网格线间距为400μm的含有所述纳米金属的光固化定型导电网格。使用叔丁醇清洗显影曝光后的透明基材,去除未曝光的涂层。将清洗后含有纳米银网格图案的透明基材在200℃持续加热90min,得到透明导电基材。
按照实施例1的方式进行测试,该透明导电基材的可见光波段的透光率91%。
按照实施例1的方式进行测试,该透明导电基材的方阻为80Ω/□。
按照以上操作制备20批次的透明导电基材,并进行可见光波段的透光率和方阻测试,结果显示透明导电基材的可见光波段的透光率为90±4%,方阻为80±5Ω/□。说明透明导电基材透明度和导电性稳定,产品良品率高、具有一致性。
对比例1
按照实施例1的方法,不同的是,形成网格线宽度为25μm的含有所述纳米金属的导电网格。
按照实施例1的方式进行测试,该透明导电基材的可见光波段的透光率51%。
按照实施例1的方式进行测试,该透明导电基材的方阻为8Ω/□。
按照以上操作制备20批次的透明导电基材,并进行可见光波段的透光率和方阻测试,结果显示透明导电基材的可见光波段的透光率为48±5%,方阻为7±3Ω/□。透明度显著降低,且人眼视觉可见网格线。
通过实施例和对比例可以看出,采用本发明方法具有容易控制导电层的厚度,同时免去了感光干膜或湿膜,同时也免去了脱膜工艺,能够快速制备大面积和导电性可控的透明导电基材的优点。而且,制备的透明导电基材导电性和透明度一致,透明度高,可见光波段的透光率大于80%,产品具有一致性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

Claims (25)

1.一种透明导电基材的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(A)将含有纳米金属的分散液均匀涂布于透明基材(1)表面,并进行预烘干,得到涂布有纳米金属涂层的基材(2);
(B)将涂布有纳米金属涂层的基材(2)进行紫外光曝光处理,形成网格线宽度≤20μm的含有所述纳米金属的光固化定型导电网格(3),并进行清洗显影、加热,得到透明导电基材(4);
所述纳米金属为紫外光敏感物质;所述分散液包含以下组分:
(a)纳米金属颗粒 10~80重量份;
(b)UV单体 1~16重量份;
(c)UV树脂 0~4重量份;
(d)UV引发剂 0.2~0.8重量份;
(e)醇溶剂 4~88重量份;
(f)助剂 0~1重量份。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,UV单体和UV树脂的总重量不超过纳米金属颗粒重量的20%。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,UV引发剂的重量不超过UV单体和UV树脂总重量的5%。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述纳米金属颗粒为聚乙烯吡咯烷酮包覆的纳米金属,其中,所述纳米金属为纳米银、纳米铜、纳米金、纳米铂、纳米钯中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,聚乙烯吡咯烷酮的重量不超过纳米金属重量的5%。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述UV单体选自丙烯酰吗啉、羟乙基丙烯酰胺、4-羟丁基丙烯酸酯、羟乙基丙烯酸酯、羟丙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二甲基丙烯酰胺、丙烯酸二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中的一种或多种。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述UV树脂选自聚乙二醇丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和超支化丙烯酸树脂中的一种或多种。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述UV引发剂选自2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、4-二甲胺基-苯甲酸乙酯、异丙基硫杂蒽酮、1-羟基环已基苯基甲酮和二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐中的一种或多种。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述醇溶剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚或二乙二醇单甲醚。
10.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述助剂选自流平剂、成膜剂和附着力促进剂中的一种或多种。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,所述透明基材的材质为玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或透明聚酰亚胺。
12.根据权利要求1所述的方法,其中,所述涂布的方法选自喷涂法、狭缝涂布法、网纹涂布法、丝杠涂布法或印刷涂布法。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述涂布的厚度为100nm~20μm。
14.根据权利要求12所述的方法,其中,所述预烘干的条件包括:温度为40~80℃,时间为10~30min。
15.根据权利要求1所述的方法,其中,所述网格线宽度≤10μm。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,横向网格线间距为50~500μm;纵向网格线间距为50~500μm。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,横向网格线间距为120~400μm;纵向网格线间距为120~400μm。
18.根据权利要求15所述的方法,其中,所述紫外光曝光处理所用的设备为无掩膜曝光成像设备。
19.根据权利要求1所述的方法,其中,所述清洗显影的溶剂为醇溶剂。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,所述醇溶剂为乙醇、异丙醇或叔丁醇。
21.根据权利要求19所述的方法,其中,所述加热的条件包括:温度为120~220℃,时间为30~90min。
22.由权利要求1-21中任意一项所述的方法制备的透明导电基材,其中,该透明导电基材包括:透明基材,以及在透明基材表面形成的网格线宽度≤20μm的导电网格,其中,所述导电网格的组成包括纳米金属颗粒、固化的UV树脂、固化的UV单体和助剂。
23.根据权利要求22所述的透明导电基材,其中,所述透明导电基材的可见光波段的透光率大于80%,方阻为1~200Ω/□。
24.根据权利要求23所述的透明导电基材,其中,方阻为10~100Ω/□。
25.权利要求22-24中任意一项所述的透明导电基材在显示器、光伏、触摸屏和照明中的应用。
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