CN109785998B - 一种透明导电膜及其制备方法 - Google Patents
一种透明导电膜及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109785998B CN109785998B CN201711122850.9A CN201711122850A CN109785998B CN 109785998 B CN109785998 B CN 109785998B CN 201711122850 A CN201711122850 A CN 201711122850A CN 109785998 B CN109785998 B CN 109785998B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- silver wire
- nano silver
- transparent conductive
- conductive film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Abstract
本发明涉及一种光学用薄膜，尤其涉及一种光学用透明导电膜及其制备方法。为了提高透明导电膜的导电性和柔性，本发明提供一种透明导电膜及其制备方法。本发明提供的透明导电膜依次包括基材层、ITO层和纳米银线层，所述ITO层沉积在透明基材层的上表面，纳米银线层涂布在ITO层的上表面。本发明提供的透明导电膜具有较好的透光率、较低的雾度以及良好的导电性，具有较低的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学用薄膜，尤其涉及一种光学用透明导电膜及其制备方法。
背景技术
目前许多的电子设备广泛使用触摸式的屏幕，透明导电膜在触摸式电子设备中必不可少。目前的主导材料为ITO透明导电膜，而ITO材料具有材料日益稀缺、生产工艺复杂，成本较高，且薄膜较脆，不宜用于柔性显示设备等方面。由于ITO透明导电膜在应用过程中受到多方面的限制，因而市场上开始出现各种ITO的替代性材料，包括纳米银线、纳米碳管、石墨烯及导电高分子等。然而纳米碳管及石墨烯技术尚未成熟，缺乏有效的组装技术；单独的纳米银线薄膜光透过率较差、没有经过刻蚀，无法进行较为精密的组装。
发明内容
为了提高透明导电膜的导电性和柔性，本发明提供一种透明导电膜及其制备方法。本发明提供的透明导电膜包括基材层、ITO层和纳米银线层，所述ITO层沉积在透明基材层的上表面，纳米银线层涂布在ITO层的上表面。本发明提供的透明导电膜具有较好的透光率、较低的雾度以及良好的导电性，具有较低的生产成本。
为了解决上述技术问题，本发明提供下述技术方案：
本发明提供一种透明导电膜，所述透明导电膜依次包括基材层、掺锡氧化铟层(ITO层)和纳米银线层。
进一步的，所述掺锡氧化铟层沉积在基材层的上表面，所述纳米银线层涂布在掺锡氧化铟层的上表面。
进一步的，所述基材层的厚度为25-100μm，掺锡氧化铟层的厚度为10-30nm，纳米银线层的厚度为50-300nm。
进一步的，在所述的透明导电膜中，所述基材层的厚度为75-100μm，ITO层的厚度为10-20nm，纳米银线层的厚度为100-200nm。
进一步的，所述基材层的厚度最优选为75-80μm。
进一步的，所述ITO层的厚度最优选为10-15nm。
进一步的，所述纳米银线层的厚度最优选为100-120nm。
进一步的，所述基材层的材料选自聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)中的一种或至少两种的组合。
进一步的，所述ITO层通过物理气相沉积(PVD)的方式沉积在基材层的上表面。
进一步的，所述PVD的方式为真空磁控溅射，所述真空磁控溅射的靶材为ITO。
进一步的，其特征在于，所述纳米银线层包括树脂和纳米银线。
进一步的，在所述纳米银线层中，树脂为亲水性透明树脂。
进一步的，所述纳米银线的直径≤20nm，所述纳米银线的长度为5-200μm。
进一步的，所述纳米银线的长径比为500-1200：1。
进一步的，所述纳米银线的长度优选为5-100μm，长径比优选为500-1000：1。
进一步的，长径比优选为500-800：1。
进一步的，所述树脂选自丙烯酸树脂、聚硅脂树脂或聚氨酯树脂中的一种或至少两种的组合。
进一步的，所述纳米银线层先配置成纳米银线涂布液，所述纳米银线涂布液包括：0.5-6％的纳米银线，所述百分比为重量百分比。
进一步的，所述涂布液还包括35-42％的亲水性透明树脂，5-30％的辅助剂，22-54.5％的溶剂，所述百分比为重量百分比。
进一步的，所述基材为三层共挤基材；所述基材的三层结构的材料分别独自选自聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚甲基丙烯酸甲脂中的一种。
进一步的，所述基材层的材料优选为PEN-PET-PEN或PC-PMMA-PC三层共挤基材。
进一步的，所述基材层的材料最优选为PEN-PET-PEN三层共挤基材。
进一步的，所述纳米银线涂布液的配置方法包括下述步骤：
(1)计量：按照所述的配方分别称量各种原材料；
(2)纳米银线预混和：将计量好的纳米银线与溶剂混合，搅拌，获得纳米银线预混和液；
(3)树脂混和：将计量好的树脂加入步骤(2)所获得的纳米银线预混和液中，搅拌，获得树脂混和液；
(4)辅助剂添加：将计量好的辅助剂加入步骤(3)所获得的树脂混和液中，搅拌，制得涂布液。
进一步的，所述辅助剂为异氰酸酯。
进一步的，所述亲水性透明树脂优选为丙烯酸树脂或聚氨酯树脂。
进一步的，所述亲水性透明树脂最优选为丙烯酸树脂。
进一步的，所述溶剂选自水、甲醇、乙醇或丙醇中的一种或至少两种的组合。
进一步的，所述溶剂优选为丙醇。
本发明还提供一种透明导电膜的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：
(1)制备基材层；
(2)在基材层的上表面采用真空磁控溅射的方法镀ITO层；
(3)配制分散均匀的纳米银线涂布液；
(4)在ITO层的上表面涂布纳米银线涂布液；
(5)进行烘干和干燥，得到透明导电膜。
进一步的，所述基材层的材料选用PEN-PET-PEN或PC-PMMA-PC三层共挤基材，厚度为75-100μm；ITO层的厚度为10-20nm；纳米银线层的厚度为100-200nm，纳米银线的长度为5-100μm，直径≤20nm，长径比为500-1000:1；所述纳米银线涂布液包括：35-42％的丙烯酸树脂或聚氨酯树脂、2-6％的纳米银线、20-30％辅助剂、22-43％的丙醇。上述技术方案包括实施例4-6和实施例7。
进一步的，所述基材层的材料选用PEN-PET-PEN三层共挤基材，厚度为75-80μm；ITO层的厚度为10-15nm；纳米银线层的厚度为100-120nm，纳米银线的长度为5-100μm，直径≤20nm，长径比为500-800:1；所述纳米银线涂布液包括：40-42％的丙烯酸树脂或聚氨酯树脂、5-6％的纳米银线、25-30％辅助剂、22-30％的丙醇。上述技术方案包括实施例4和实施例7。
与现有技术相比，本发明通过采用纳米银线涂布层替代部分ITO层，将ITO层与纳米银线层结合，保证了电极线路图刻蚀的精密性，同时改善了薄膜的脆性；本发明提供的透明导电膜具有良好的导电性、较好的光透过率以及低雾度，可广泛应用于触摸屏显示设备，在减少稀有材料的使用和降低生产成本的同时保证了透过率和导电性。
附图说明
图1为本发明提供的透明导电膜的结构示意图。
具体实施方式
为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明的较佳的实施例，并配合图式做详细说明如下：
如图1所示，本发明提供的透明导电膜包括基材层101，ITO层102，纳米银线层103。
本发明提供的透明导电膜的制备方法包括以下步骤：
(1)制备基材层；
(2)在基材层的上表面采用真空磁控溅射的方法镀ITO层；
(3)配制分散均匀的纳米银线涂布液；
(4)在ITO层的上表面涂布纳米银线涂布液；
(5)进行烘干和干燥，得到透明导电膜。
本发明提供的透明导电膜的主要性能的测试方法简述如下：
(1)透明导电膜的光学性能是通过光透过率和雾度进行评价的。使用英国Diffusion公司的EEL 57D雾度仪进行测量，光透过率越高，表示透光性能越好。
(2)透明导电膜的导电性是通过四探针电阻测试仪测试薄膜的方块电阻进行评价的，阻值越低导电性越好。
(3)透明导电膜的脆性(柔性)及附着力是通过瑞士CSM公司型号为Revetest的划痕仪(压头为Rockwell C锥形金刚石型,锥角为120，球形尖端半径为200μm)进行测量的。实施例和对比例测试中的划痕长度为3mm，划痕速度为2mm/min，加载为0～50N。读取透明导电膜出现裂纹时的载荷表征透明导电膜的脆性，载荷越高，柔性越好。出现脱落时的载荷为透明导电膜的附着力，载荷越高，附着力越好。
实施例1
本发明提供的透明导电膜包括基材层、掺锡氧化铟(ITO)层和纳米银线层，所述ITO层沉积在基材层的上表面，所述纳米银线层涂布在ITO层的上表面。
所述基材层的材料选用PC，厚度为25μm；ITO层的厚度为5nm；纳米银线层的厚度为50nm，纳米银线的长度为5-50μm，直径≤10nm，长径比为500-1200：1。所述纳米银线涂布液的配方如下，所得透明导电膜的相关性能及测试结果见表8。
表1实施例1中的纳米银线涂布液配方
| 成分 | 含量/％ |
| 丙烯酸树脂 | 35 |
| 纳米银线 | 0.5 |
| 异氰酸酯 | 10 |
| 甲醇溶剂 | 54.5 |
实施例2
如实施例1提供的透明导电膜。其中，基材层的材料选用PET，厚度为25μm；ITO层的厚度为5nm；纳米银线层的厚度为300nm，纳米银线的长度为50-100μm，直径≤10nm，长径比为1000-1200：1。所述纳米银线涂布液的配方如下，所得透明导电膜的相关性能及测试结果见表8。
表2实施例2中的纳米银线涂布液配方
| 成分 | 含量/％ |
| 聚硅脂 | 40 |
| 纳米银线 | 2 |
| 异氰酸酯 | 5 |
| 水 | 53 |
实施例3
如实施例1提供的透明导电膜。其中，基材层的材料选用PEN，厚度为100μm；ITO层的厚度为30nm；纳米银线层的厚度为300nm，纳米银线的长度为5-200μm，直径≤20nm，长径比为1000-1200：1。所述纳米银线涂布液的配方如下，所得透明导电膜的相关性能及测试结果见表8。
表3实施例3中的纳米银线涂布液配方
| 成分 | 含量/％ |
| 聚氨酯 | 42 |
| 纳米银线 | 6 |
| 异氰酸酯 | 30 |
| 丙醇 | 22 |
实施例4
如实施例1提供的透明导电膜。其中，基材层的材料选用PEN-PET-PEN三层共挤基材，厚度为75μm；ITO层的厚度为10nm；纳米银线层的厚度为100nm，纳米银线的长度为5-100μm，直径≤20nm，长径比为500-800：1。所述纳米银线涂布液的配方如下，所得透明导电膜的相关性能及测试结果见表8。
表4实施例4中的纳米银线涂布液配方
| 成分 | 含量/％ |
| 丙烯酸树脂 | 42 |
| 纳米银线 | 6 |
| 异氰酸酯 | 30 |
| 丙醇 | 22 |
实施例5
如实施例1提供的透明导电膜。其中，基材层的材料选用PEN-PET-PEN三层共挤基材，厚度为75μm；ITO层的厚度为10nm；纳米银线层的厚度为200nm，纳米银线的长度为5-100μm，直径≤20nm，长径比为500-800：1。所述纳米银线涂布液的配方如下，所得透明导电膜的相关性能及测试结果见表8。
表5实施例5中的纳米银线涂布液配方
| 成分 | 含量/％ |
| 聚氨酯 | 40 |
| 纳米银线 | 5 |
| 异氰酸酯 | 25 |
| 丙醇 | 30 |
实施例6
如实施例1提供的透明导电膜。其中，基材层的材料选用PC-PMMA-PC三层共挤基材，厚度为100μm；ITO层的厚度为20nm；纳米银线层的厚度为200nm，纳米银线的长度为5-100μm，直径≤20nm，长径比为500-1000：1。所述纳米银线涂布液的配方如下，所得透明导电膜的相关性能及测试结果见表8。
表6实施例6中的纳米银线涂布液配方
| 成分 | 含量/％ |
| 聚氨酯 | 35 |
| 纳米银线 | 2 |
| 异氰酸酯 | 20 |
| 丙醇 | 43 |
实施例7
如实施例1提供的透明导电膜。其中，基材层的材料选用PEN-PET-PEN三层共挤基材，厚度为80μm；ITO层的厚度为15nm；纳米银线层的厚度为120nm，纳米银线的长度为5-100μm，直径≤20nm，长径比为500-800：1。所述纳米银线涂布液的配方如下，所得透明导电膜的相关性能及测试结果见表8。
表7实施例7中的纳米银线涂布液配方
| 成分 | 含量/％ |
| 聚氨酯 | 40 |
| 纳米银线 | 5 |
| 异氰酸酯 | 25 |
| 丙醇 | 30 |
对比例1
如实施例1提供的透明导电膜，不同之处在于不涂布纳米银线层。所得透明导电膜的相关性能测试结果见表8。
对比例2
如实施例1提供的透明导电膜，不同之处在于未镀ITO层。所得透明导电膜的相关性能测试结果见表8。
表8实施例1-7与对比例1-2提供的透明导电膜的光透过率、雾度、电阻、出现裂纹的载荷与脱落时的载荷检测结果
| 项目 | 光透过率％ | 雾度％ | 方块电阻Ω/□ | 出现裂纹时载荷N | 脱落时的载荷N |
| 实施例1 | 90.2 | 1.3 | 10 | 24 | 42 |
| 实施例2 | 89.5 | 2.6 | 6 | 32 | 45 |
| 实施例3 | 88.6 | 2.9 | 8 | 35 | 45 |
| 实施例4 | 91.2 | 1.1 | 7 | 33 | 39 |
| 实施例5 | 90.5 | 1.3 | 5 | 28 | 36 |
| 实施例6 | 90.3 | 1.4 | 4 | 19 | 35 |
| 实施例7 | 91.0 | 1.2 | 6 | 35 | 40 |
| 对比例1 | 90.1 | 1.2 | 12 | 5 | 12 |
| 对比例2 | 85.2 | 5.3 | 3 | 〉50 | 〉50 |
从表8所示的检测结果可以得出，本发明提供的透明导电膜的光透过率较高，至少为88.6％，雾度较低，至多为2.9％，且方块电阻较低，至多为10Ω/□。与不涂布纳米银线层的导电膜相比，导电性较好，脆性较小；与未溅射ITO层的导电膜相比，透过率较高，雾度较低，且未溅射ITO层的导电膜无法进行精密刻蚀。
其中，实施例4-6和实施例7提供的透明导电膜的综合性能较好，其光透过率至少为90.3％、雾度至多为1.4％、方块电阻至多为7Ω/□、出现裂纹时载荷至少为19N和脱落时的载荷至少为35N。特别的，实施例4和实施例7提供的透明导电膜的综合性能最好，其光透过率至少为91.0％、雾度至多为1.2％、方块电阻至多为7Ω/□、出现裂纹时载荷至少为33N和脱落时的载荷至少为39N。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (3)
1.一种透明导电膜，其特征在于，所述透明导电膜依次由基材层、掺锡氧化铟层和纳米银线层组成，所述基材层的材料选用PEN-PET-PEN三层共挤基材，厚度为75-80μm；ITO层的厚度为10-15nm；纳米银线层的厚度为100-120nm，纳米银线的长度为5-100μm，直径≤20nm，长径比为500-800:1；所述纳米银线层先配置成纳米银线涂布液，所述纳米银线涂布液包括：40-42％的丙烯酸树脂或聚氨酯树脂、5-6％的纳米银线、25-30％辅助剂、22-30％的丙醇，所述百分比为重量百分比。
2.根据权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，所述掺锡氧化铟层沉积在基材层的上表面，所述纳米银线层涂布在掺锡氧化铟层的上表面。
3.一种制备权利要求1所述的透明导电膜的方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤：
(1)制备基材层；
(2)在基材层的上表面采用真空磁控溅射的方法镀ITO层；
(3)配制分散均匀的纳米银线涂布液；
(4)在ITO层的上表面涂布纳米银线涂布液；
(5)进行烘干和干燥，得到透明导电膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711122850.9A CN109785998B (zh) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | 一种透明导电膜及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711122850.9A CN109785998B (zh) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | 一种透明导电膜及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109785998A CN109785998A (zh) | 2019-05-21 |
| CN109785998B true CN109785998B (zh) | 2021-07-30 |
Family
ID=66494166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711122850.9A Active CN109785998B (zh) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | 一种透明导电膜及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109785998B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110752309B (zh) * | 2019-10-10 | 2022-07-08 | 恩利克（浙江）智能装备有限公司 | 一种可折叠柔性的透明阳极及其制作方法 |
| CN111593320A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-08-28 | 青岛峰峦新材料科技有限责任公司 | 石墨烯基透明柔性导电膜层及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2302262Y (zh) * | 1997-06-12 | 1998-12-30 | 上海奥依光电子有限公司 | 一种透明隔热薄膜 |
| JP2008080743A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Optrex Corp | タッチパネル装置 |
| KR101172113B1 (ko) * | 2008-11-14 | 2012-08-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 터치스크린 및 그 제조방법 |
| CN104008819B (zh) * | 2014-05-27 | 2016-03-30 | 东莞市鑫聚光电科技有限公司 | 一种纳米银线透明导电膜的生产方法 |
| CN105405970B (zh) * | 2015-11-27 | 2017-10-20 | 西安交通大学 | 基于ito纳米线网络的电阻开关及制备方法 |
| CN106653160A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-05-10 | 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 | 一种柔性复合透明导电薄膜及其制备方法 |
-
2017
- 2017-11-14 CN CN201711122850.9A patent/CN109785998B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109785998A (zh) | 2019-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1148696C (zh) | 高可靠性触摸屏 | |
| CN109785998B (zh) | 一种透明导电膜及其制备方法 | |
| CN101989136A (zh) | 触摸屏及显示装置 | |
| JP2018166033A (ja) | 銀ナノワイヤインク及び透明導電膜の製造方法 | |
| JP2015504384A (ja) | 透明電極フィルム製造用基材フィルム | |
| CN103886934A (zh) | 一种透明导电膜 | |
| KR20130026921A (ko) | 투명 도전성 필름, 그 제조방법 및 그것을 구비한 터치 패널 | |
| CN106057359A (zh) | 一种嵌入式多取向金属纳米线透明导电薄膜的制备方法 | |
| TW201800510A (zh) | 導電糊及使用彼所形成之導電膜 | |
| US20110083886A1 (en) | Method of manufacturing electrode substrate | |
| JP6664396B2 (ja) | 導電フィルムの製造方法及び導電フィルム | |
| US10208159B2 (en) | Flexible wiring board and use thereof | |
| JP5169501B2 (ja) | 電極用導電性ペーストおよび透明タッチパネル | |
| JP6373293B2 (ja) | 加熱硬化型導電性ペースト | |
| CN104347640B (zh) | 可挠性显示装置 | |
| KR101321097B1 (ko) | 탄소나노튜브 투명전극, 이의 제조 방법, 및 탄소나노튜브 투명전극용 코팅용액 | |
| JP2016107229A (ja) | 透明導電基材の製造方法、透明導電層形成用塗工液および透明導電基材 | |
| CN104867541A (zh) | 一种透明导电薄膜及其制备方法 | |
| KR101568723B1 (ko) | 치수안정성이 우수한 투명전극필름용 기재필름 및 이를 이용한 투명전극필름 | |
| CN116018266A (zh) | 透明导电性膜的制造方法 | |
| JP2010176357A (ja) | 透明導電性フィルム及びタッチパネル | |
| TW201624026A (zh) | 偏光板、及影像顯示裝置 | |
| CN114360769B (zh) | 含银纳米线的透明导电膜用涂布液以及透明导电膜 | |
| US11629274B2 (en) | Adhesive sheet and transparent electrode comprising the same | |
| JP3159486U (ja) | 導電性積層体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |