CN114974666B - 透光导电膜、层压结构以及制备方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请属于导电膜技术领域，尤其涉及一种透光导电膜、层压结构以及制备方法、显示装置。其中，本申请提供的一种透光导电膜，透光导电膜包括透光膜层和分散在透光膜层中的导电纳米线；透光导电膜是由包括导电纳米线和分散液的混合乳液经成膜处理和固化处理形成；在混合乳液中，导电纳米线分散在分散液中，分散液含有用于形成透光膜层的乳胶颗粒。本申请分散液含有用于形成透光导电膜的乳胶颗粒，乳胶颗粒固化之后会形成连续的膜层结构，导电纳米线会分散或嵌入膜层结构中，形成亚密层，具有良好的封闭性，有利于保护导电纳米线。

Description

透光导电膜、层压结构以及制备方法、显示装置

技术领域

本申请属于导电膜技术领域，尤其涉及一种透光导电膜、层压结构以及制备方法、显示装置。

背景技术

透光导电膜是指涂覆在高透过率的绝缘衬底上的导电薄膜，具有表面导电的性质同时拥有良好的光学性能。这种透光导电膜被广泛用在液晶显示器、触控面板、电致发光器件、薄膜光电池的透光电极中，同时可用作防静电层、电磁屏蔽层。

柔性透光导电膜通常为透光导电层附着在柔性透光基底上制备而成。常见的透光导电膜主要为金属氧化物和金属纳米线等导电性能良好透光率较高的导电材料。常见的柔性透光基底有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜、聚碳酸酯(PC)膜、聚酰亚胺膜、纤维素膜等高聚物透光薄膜，这些薄膜具有质轻、超薄、柔韧性好等特点。通过透光导电层和柔性透光基底制备柔性透光导电膜的方法包括狭缝涂布、凹辊涂布等。

现有技术制备的柔性透光导电膜的导电稳定性较差，摩擦和挤压极易造成物理损伤和导电性下降。

这主要是由于透光导电材料多为无机物质，柔性基底为有机高分子聚合物，二者之间互相不兼容，也不存在较牢固的结合，因此导电层极易从柔性基底上脱落，诱发导电膜导电性能的大幅度下降。因此如何制备高稳定性、高导电性和高耐性的柔性透光导电膜的已经成为该领域的研究热点，这对提升柔性透光导电膜的品质具有重大的研究意义。科研工作者已经采用加热加压处理、引入粘合缓冲层、辐射焊接等后处理方式提高导电膜的稳定性和耐性，但这些后处理方式不仅使导电膜的生产工艺复杂化，而且提高了导电膜的生产成本，极大限制了柔性透光导电膜的工业化应用。

另外，目前市面上量产的银纳米线导电膜均至少包括基材、银纳米线层、保护层等三层结构，在制备工艺上，需先在衬底上涂一层银线墨水，干燥后得到银线裸膜；再在裸膜上涂保护层，从而达到保护银线层的目的。在未涂保护层时，银线裸膜极易被划伤、腐蚀，需要多次涂布，成本高昂；同时其在光学上的表现有待进一步提高。

发明内容

针对现有技术本申请的目的在于提供一种透光导电膜以及制备方法、层压结构、显示装置，旨在解决现有技术衬底和透光导电膜之间的粘合力差或需要多次涂布造成工序复杂的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

本申请第一方面提供了一种透光导电膜，透光导电膜包括透光膜层和分散在所述透光膜层中的导电纳米线；透光导电膜是由包括导电纳米线和分散液的混合乳液经成膜处理和固化处理形成；在混合乳液中，导电纳米线分散在分散液中，分散液含有用于形成所述透光膜层的乳胶颗粒。

本申请透光导电膜包括透光膜层和分散在透光膜层中的导电纳米线，透光导电膜是由包括导电纳米线和分散液的混合乳液经成膜处理和固化处理形成，分散液含有用于形成透光导电膜的乳胶颗粒，乳胶颗粒固化之后会形成连续的膜层结构，导电纳米线会分散或嵌入膜层结构中，形成亚密层，具有良好的封闭性，有利于保护导电纳米线，进而会有利导电纳米线的物理和力学性质的稳定性。具体的，连续的膜层结构会保护导电纳米线免受不利的环境因素的影响，如腐蚀和磨损，进而会对导电纳米线起到一定的保护作用，不需要额外添加保护层。透光导电膜包括导电纳米线和分散液，单层湿膜涂层可附着于衬底，与金属氧化物膜不同，嵌有导电纳米线的乳胶膜坚固且柔韧。

本申请第二方面提供了一种层压结构，包括衬底和层叠设置于衬底表面上的上述本申请提供的透光导电膜。

本申请提供的层压结构中的衬底和层叠设置于衬底表面上的透光导电膜都是透光的，导电纳米线分布于透光膜层中，导电纳米线相互接触或搭建构成导电通路，因此，本申请提供的透光导电膜整体具有优异的透光性和导电性能，可被应用于液晶显示器电极、触控面板电极、电致发光器件电极、薄膜光电池的透光电极、防静电层和电磁屏蔽层中。正是由于上述本申请提供的透光导电膜具有较高的附着力和本体强度，衬底和层叠设置于衬底表面上的透光导电膜的粘结不需要额外增加粘合层，来提高透光导电膜与柔性衬底之间的附着力，具体的，透光导电膜包括导电纳米线和分散液，导电纳米线分散在分散液中，分散液含有用于形成透光膜层的乳胶颗粒，乳胶颗粒固化之后与衬底之间具有良好的粘合性能，与现有导电膜相比，不需要额外添加粘合剂或者增加粘合层来加固透光导电膜和衬底之间的连接关系，这样有利于简化成膜工艺，提高生产效率。

本申请第三方面提供了一种压层结构的制备方法，包括如下步骤：

将导电纳米线分散于乳液中，得到混合乳液；

将混合乳液在衬底的表面进行至少一层成膜处理，得到至少一层湿膜涂层；

对湿膜涂层进行固化处理、干燥处理，得到透光导电膜。

本申请层压结构的制备方法通过将导电纳米分散于分散液中，便于以后进行固化处理，将混合乳液在衬底的表面成膜处理，由于乳胶颗粒对导电纳米线的限域作用，导电纳米线会分布于乳胶颗粒之间的间隙之中，此时，乳胶颗粒之间处于静电平衡状态，对湿膜涂层进行固化处理之后，干燥处理会使溶剂蒸发，乳胶颗粒之间的静电平衡会被打破，此时，乳胶颗粒之间会相互集聚，同时会挤压导电纳米线，形成一个连续的高分子膜层，而导电纳米线穿插分布于或嵌入于连续的膜层中，并且相互搭接形成亚密闭性纳米线导电网络。本申请的制备方法制备的连续的膜层坚固且柔韧，具备良好的力学性能，因此，只需要在衬底表面进行一次成膜，形成一层湿膜涂层，就可形成性能稳定的透光导电膜。

本申请第四方面提供了一种显示装置，包括具有上述本申请实施例提供的透光导电膜的透光电极。

上述本申请中的透光导电膜可被应用于显示装置中，能够提高显示装置的光学透光性、导电性能的稳定性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种单根导电纳米线的结构示意图；

图2为本申请实施例提供透光导电膜烘烤前的结构示意图；

图3为本申请实施例提供透光导电膜的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种狭缝涂布的实施方案示意图；

图5为本申请实施例提供的一种凹辊涂布的实施方案示意图；

图6为本申请实施例提供的一种刮涂的实施方案示意图；

图7为本申请实施例提供的一种完整的工艺流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b，或c中得至少一项(个)”，或，“a,b，和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c, a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施条例的实施过程构成任何限定。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施条例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施条例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。

术语第一、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，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。例如，在不脱离本申请实施条例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本申请实施例第一方面提供了一种透光导电膜，透光导电膜包括透光膜层和分散在透光膜层中的导电纳米线；透光导电膜是由包括导电纳米线和分散液的混合乳液经成膜处理和固化处理形成；在混合乳液中，导电纳米线分散在分散液中，分散液含有用于形成透光膜层的乳胶颗粒。

本申请实施例透光导电膜包括透光膜层和分散在透光膜层中的导电纳米线，透光导电膜是由包括导电纳米线和分散液的混合乳液经成膜处理和固化处理形成，分散液含有用于形成透光导电膜的乳胶颗粒，乳胶颗粒固化之后会形成连续的膜层结构，导电纳米线会分散或嵌入膜层结构中，形成亚密层，其良好的封闭性，有利于保护导电纳米线，进而会有利导电纳米线的物理和力学性质的稳定性。具体的，连续的膜层结构会保护导电纳米线免受不利的环境因素的影响，如腐蚀和磨损。例如，导电纳米线嵌入膜层中会形成紧密的亚密层，降低了环境中腐蚀性成分的渗透性，如湿度、痕量的酸、氧、硫等，进而会对导电纳米线起到一定的保护作用，不需要额外添加保护层。另外，透光导电膜包括导电纳米线和分散液，单层湿膜涂层可附着于衬底，与金属氧化物膜不同，嵌有导电纳米线的乳胶膜坚固且柔韧。

在一些实施例中，透光导电膜包括透明导电膜，可以应用于显示装置中。

在一些实施例中，分散液包括丙烯酸乳液、聚酯型乳液、聚醚型乳液和聚烯烃型乳液中的至少一种，可以改善透光导电膜的光学性能。

在一些实施例中，分散液的粘度为5-100cP，固含量为0.1-10％，以便于进行涂布工艺。

在一些实施例中，乳胶颗粒的玻璃化转变温度为30-180℃，当温度上升到乳胶颗粒的玻璃化温度附近时，受到溶剂挥发的分子间的作用力挤压，乳胶颗粒可沿着平面铺展开形成保护层，具体是形成透光膜层，例如乳胶颗粒的玻璃化转变温度的范围值可为30-150℃，但并不限于此。

在一些实施例中，乳胶颗粒的粒径大于导电纳米线的直径，且乳胶颗粒的粒径为30-300nm，请参考图1所示，图中d为导电纳米线的直径，L 为导电纳米线的长，导电纳米线的长与直径比为800-10000，这样乳胶颗粒可以对导电纳米线起到限域作用，请参考图2所示，当导电纳米线和乳胶颗粒涂布于衬底表面时，由于乳胶颗粒对导电纳米线的限域作用，导电纳米线会分布于乳胶颗粒之间形成的缝隙之间，且导电纳米线会在缝隙中相互接触或搭建形成初步的导电网络。在一些实施例中，乳胶颗粒的zeta 电位为-100mV-+100mV，pH值为4.5-11.5，可以更有效使导电纳米线附着在乳胶颗粒的表面与间隙之间，在固化的过程中乳胶颗粒受到分子间作用力挤压沿基材方向成膜，而导电纳米线在膜层固化过程中搭建成贯穿整个透光透明导电膜的导电网络。

在一些实施例中，形成乳胶颗粒的材料包括光固化材料或热固化材料，在一定光的作用或热的作用，形成乳胶颗粒的材料可以固化。

在一些实施例中，光固化材料或热固化材料中含有一些极性基团和亲水基团，可以促使乳胶颗粒进行固化，进一步提高分散液的粘度。上述文中的极性基团和亲水基团包括双键、羧酸、羟基、N-羟甲基官能团中的至少一种。具体的，光固化的材料包括不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、纯丙烯酸树脂、有机硅丙烯酸酯、乙烯基酯、聚酰亚胺中的至少一种。热固化的材料包括环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、纯丙烯酸树脂、有机硅丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯基酯、聚酰亚胺、酚醛树脂中的至少一种。

在一些实施例中，分散液还包括固化剂，固化剂可以促使乳胶颗粒进行固化，增大湿膜涂层粘度，形成透光膜层。上述文中的固化剂包括水性异氰酸酯类固化剂、咪唑类固化剂、氮丙啶类固化剂中的至少一种。

在一些实施例中，分散液还包括粘度调节剂，在导电纳米线穿插搭接时，配方中的添加剂如纤维素、聚乙烯醇等，可以提高导电纳米线与衬底之间的结合力，与乳胶颗粒的限域作用协同发生时，可以显著降低导电纳米线的接触电阻，提高导电性。另外，由于粘度调节剂、乳胶颗粒的共同存在，在导电层成膜后，两种分子之间共同存在与缠绕，可以实现较高的分子填充量，改善膜面的附着力和可靠性。上述文中的粘度调节剂包括羧基纤维素、羧甲基纤维素、2-羟基乙烷基纤维素、羟基丙基甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、纳米纤维素、鼠李糖、三聚丙烯二醇和黄原胶中的至少一种。

在一些实施例中，导电纳米线包括金属纳米线，请参考图2所示，金属纳米线至少是部分金属纳米线可在乳胶颗粒之间形成的间隙中搭接和穿插，从而能够形成初步的传导网络，请参考图3所示，当乳胶颗粒固化之后，乳胶颗粒会形成连续的膜层结构，金属纳米线会分散于或嵌于连续的膜层结构中，形成最终的导电网络。上述文中金属纳米线包括银纳米线，可以提高透光导电膜的导电性能。

本申请实施例第二方面提供了一种层压结构，包括衬底和层叠设置于衬底表面上的上述本申请实施例提供的透光导电膜。

本申请实施例提供的层压结构中的衬底和层叠设置于衬底表面上的透光导电膜可以都是透光的，第一方面，导电纳米线分布于透光膜层中，导电纳米线相互接触或搭建构成导电通路，因此，本申请实施例提供的透光导电膜整体具有优异的光学透光性和导电性能，可被应用于液晶显示器电极、触控面板电极、电致发光器件电极、薄膜光电池的透光电极、防静电层和电磁屏蔽层中。第二方面，正是由于上述本申请实施例提供的透光导电膜具有较高的粘度，衬底和层叠设置于衬底表面上的透光导电膜的粘结不需要额外增加粘合层，来提高透光导电膜与柔性衬底之间的粘合力，具体的，透光导电膜包括导电纳米线和分散液，导电纳米线分散在分散液中，分散液含有用于形成透光膜层的乳胶颗粒，乳胶颗粒固化之后与衬底之间具有良好的粘合性能，与现有导电膜相比，不需要额外添加粘合剂或者增加粘合层来加固透光导电膜和衬底之间的连接关系，这样有利于简化成膜工艺，提高生产效率。

在一些实施例中，衬底包括柔性衬底。可以知道的，“柔性衬底”是指形式为片、膜、网等的柔性衬底。只要其能够与上文中的透光导电膜分开，柔性衬底就不被具体地限制。柔性衬底可以是本文所述的柔性衬底中的任意一种。此外，柔性供体衬底可以是织造的或非织造的纺织品、纸张等。柔性供体衬底无需是光学透光的。

在一些实施例中，层压结构还包括第一覆盖层，第一覆盖层层叠结合在背离透光导电膜的衬底表面上。在一些实施例中，层压结构包括第二覆盖层，第二覆盖层层叠结合在背离衬底的透光导电膜表面上。如上所述，正是由于分散液可以提高透光导电膜的物理和力学特性。可通过在层压结构中引入附加层进一步增强这些特性。因而，在其它的实施方案中描述了多层透光导体，其第一覆盖层和/或第二覆盖层包括硬质涂层、覆盖层、防反射层、防眩光层、阻挡层中的至少一种。

在一些实施例中，“衬底”是指在其上涂覆或层压透光导电膜的基体。衬底可以是刚性或柔性的。适当的刚性衬底包括玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸树脂中的任一种。上述文中的玻璃包括钠钙玻璃、硅铝酸盐玻璃、石英玻璃、高硅氧玻璃、铅硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃中的至少一种。适当的柔性衬底包括聚酯、聚烯烃、聚乙烯、纤维素酯碱、聚酰亚胺、诸如聚醚砜的聚砜、聚酰胺、环烯烃聚合物、硅酮中的至少一种。上述文中的聚酯包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸酯和聚碳酸酯，聚烯烃包括线型的、分支的和环状的聚烯烃，纤维素酯碱包括三醋酸纤维素、醋酸纤维素。

在一些实施例中，层压结构的光透过率大于80％，且其所含透光导电膜的表面电阻率在5-1500Ω/□之间，透光导电膜的光学透光度或清晰度可由以下参数进行定量限定，包括光透射率和雾度。“光透射率”是指通过介质传输的入射光的百分比。在多个实施方案中，透光导电膜的光透射率至少为80％，并且可高达98％。对于其中的透光导电膜沉积或层压在衬底上的透光导电膜，整个结构的光透射率可能略有减小。诸如粘合层、防反射层、防眩光层的性能增强层可进一步减小透光导电膜的总的光透射率。在多个实施方案中，层压结构的光透射率可以是至少50％、至少60％、至少70％或至少80％，并且可以高达至少91％至92％。

在一些实施例中，层压结构的雾度为0.5-10％，雾度是光漫反射的指数。雾度是指从入射光中分离出来并在传输的过程中散射的光的数量百分比。光透射在很大程度上是由介质的性质决定的，与之不同的是，雾度经常和产品有关，且典型地是由表面粗糙度和介质中的嵌入粒子或组分的不均匀性所导致的。在多个实施方案中，层压结构的雾度不超过10％、不超过8％或不超过5％，并可低至不超过2％至0.5％。

本申请实施例第三方面提供了一种层压结构的制备方法，包括如下步骤：

步骤S10：将导电纳米线分散于乳液中，得到混合乳液；

步骤S20：将混合乳液在衬底的表面进行至少一层成膜处理，得到至少一层湿膜涂层；

步骤S30：对湿膜涂层进行固化处理、干燥处理，得到层压结构。

本申请实施例层压结构的制备方法通过将导电纳米分散于分散液中，便于以后进行固化处理，将混合乳液在衬底的表面成膜处理，第一方面，由于乳胶颗粒对导电纳米线的限域作用，导电纳米线会分布于乳胶颗粒之间的间隙之中，此时，乳胶颗粒之间处于静电平衡状态，对湿膜涂层进行固化处理之后，干燥处理会使溶剂蒸发，乳胶颗粒之间的静电平衡会被打破，此时，乳胶颗粒之间会相互集聚，同时会挤压导电纳米线，形成一个连续的膜层，而导电纳米线穿插分布于或嵌入于连续的膜层，并且相互搭接形成亚密闭性纳米线导电网络。第二方面，本申请实施例的制备方法制备的连续的膜层坚固且柔韧，具备良好的力学性能，因此只需要在衬底表面涂布一次混合乳液，就可形成性能稳定的透光导电膜。另外，在衬底表面多次涂用上述文中的混合乳液，多层湿膜涂层一起进行固化处理、干燥处理，也可单层湿膜涂层进行固化处理、干燥处理，均落到本技术方案中。

上述步骤S10中，还包括制备分散液的如下步骤：

以混合乳液的质量百分数为100％计，按照如下的质量百分比获取各组分：0.0025-0.1％的表面张力助剂、0.01-20％分散液、70-99.9％的溶剂、 0.01-5％的导电纳米线和0.01-4％的其他助剂称取各组分；

将上文中各组分进行混合处理，得到分散液。

本申请实施例通过调整乳胶颗粒和导电纳米线的质量比，可控制透光导电膜单位体积分布或嵌入的导电纳米线的数量，进而可以调整层压结构的导电性能。上述文中，分散液包括丙烯酸乳液、聚酯型乳液、聚醚型乳液和聚烯烃型乳液中的至少一种。

上述文中的表面张力助剂包括FSN、FSO、FSH、Triton(×100、×114、×45)、Dynol(604、607)，可以促进形成乳胶颗粒的物质乳化形成乳胶颗粒，对于FSO-100的质量百分数范围可为0.0025-0.1％，但并不限于此。具体的，FSO-100的质量百分数可为0.1％，0.2％，0.3％。

上述文中的其他助剂包括粘度调节剂，且粘度调节剂的质量百分比为 0.01-4％，可以调节分散液的粘度。具体的，粘度调节剂包括羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素、黄原胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素，对于HPMC的质量百分数范围可为0.01-4％，但并不限于此。具体的，HPMC的质量百分数可为0.5％，1％，1.5％。

上述文中的其他助剂包括固化剂，对于固化剂的质量百分数范围可为 0.01-5％，但并不限于此。具体的，异氰酸酯固化剂的质量百分数为 0.5％。

上述文中溶剂包括水和异丙醇，水和异丙醇容易蒸发去掉，以混合乳液的质量百分数为100％计，对于溶剂的质量百分数范围可为70-99.9％，具体的，溶剂的质量百分数可为70％，80％，90％，但并不限于此，具体的，异丙醇的质量百分数可为20％，50％，70％，水的质量百分数可为 20％，29.02％，30％，49.2％，50％，79.18％。

可以知道的，如果需要改变上述文中的分散液浓度，则可以增大或减小溶剂的百分比。然而，在另外一些实施例中，其它成分的相对比率可保持不变。具体地，表面张力助剂相对于粘度调节剂的比率为10:1；粘度调节剂相对于导电纳米线的比率为4:0.01；以及导电纳米线相对于表面张力助剂的比率为50:0.1。分散体成分的比率可根据使用的衬底及应用方法而修改。对于纳米线分散体的粘度为5-50cP。

上述步骤S20中，将混合乳液在衬底的表面成膜处理的方法包括涂布方法，且涂布方法包括狭缝涂布、微凹辊涂布。图4示出了狭缝涂布的可选方案，其中可以沿移动路径对衬底进行连续的涂布。更具体的，设置在卷轴上的衬底(未示出)由发动机驱动且受张力控制下沿移动路径，移动。衬底移动过程中背面在张力作用下，沿特定角度包覆在背辊上。导电纳米线分散体经由泵(未示出)输送至狭缝涂布头料腔中，再经过阻流狭缝，经狭缝出口，将连续挤出的纳米银线分散体输送至衬底上，以在衬底上形成湿膜层。可以进一步理解的是，任何狭缝涂布装置都可以替代使用，包括但不限于无背辊支撑狭缝装置、衣架型狭缝模具装置、T型狭缝模具装置、唇口偏置或倾斜设计的狭缝装置等。

图5示出了一种凹辊涂布的实施方案，其中该涂布在衬底的底面进行。衬底沿移动路径移动。凹辊定位在衬底下方，其部分浸没在储存在储槽中的纳米银线分散体中，凹辊通常以一定转速不停转动。凹辊能够在移动路径的方向上或相反的方向上转动。凹在转动过程中不断地将纳米银线分散体转移到衬底地面，并形成湿膜涂层。可以进一步理解的是，任何材质的凹辊都可以替代使用，包括钢材质凹辊、陶瓷材质凹辊等。可以进一步理解的是，凹辊表面雕刻有纹路，任何纹路都可以替代使用，包括45°斜刻纹、35°斜刻纹、菱形刻纹等。

图6示出了一种刮涂的实施方案，其中该涂布在柔性衬底的底面进行。衬底沿移动路径进行移动。上料辊定位在衬底下方，并部分浸没在储存在储槽中的纳米银线分散体中，上料辊将储槽中的纳米银线分散体连续的输送到衬底底部上。衬底经过涂布背辊和刮刀之间时刮刀将衬底上的过量的纳米银线分散体刮掉回流，并在衬底上形成一层均匀的纳米银线分散体涂层。可以进一步理解的是，任何材质和形式的刮刀都可以被替代使用，包括但不限定气刀、刮棒、逗号刮刀、港片刮刀等。

图7示出了用于制备透光导电膜的全面的工艺流程。如图所示，整个涂布系统包括放卷单元、前处理单元、涂布单元、干燥单元、光固化单元、覆合单元、收卷单元组成。衬底从放卷单元沿移动路径经历前处理、纳米银线涂布、干燥成膜、光固化处理、覆合覆盖层后，由收卷单元收紧成卷。对于本领域技术人员来说显而易见的是，卷轴速度、供料速度、纳米印象分散体的浓度以及干燥和干燥工艺的充分性，都是确定所形成的导电层的均匀性和厚度的因素之一。

如本文所述，所述涂布单元需选用可计量的精密涂布方式，可计量精密涂布方式可以保证乳液在衬底上涂布量均匀，乳液球体和银线有效分散，获得透过、雾度和方阻均一的导电膜产品。

如本文所述，工艺流程包括干燥单元和UV干燥单元，可以提供预聚物干燥反应所需能量，通过调整干燥温度和UV能量可以控制预聚物的反应速度和干燥程度，从而控制预聚物结晶状态，获得更优透过率的纳米银导电膜产品。

在图7中描述的工艺流程中，应注意，在导电纳米线涂布步骤之前或之后均可以应用多种表面处理。表面处理可增强形成的导电层导电纳米线分布的均匀性、附着力、透光度或传导率、增加透光导电膜的功能性等作用。表面处理可以通过本领域公知的方法进行，包括，但不限于在衬底涂布功能涂层、溶剂或化学清洗、等离子处理、电晕放电、UV/臭氧处理、压力处理及其组合。可以进一步理解的是，所述功能性更具体的可以是，但不限为硬化耐磨功能、提升纳米银线导电膜的附着力功能、抗眩光功能、抗反射功能、抗污功能等。

在图7中描述的工艺流程中，应注意，在导电纳米线涂布步骤之后，可以在正面、底面或两面都覆合多种覆盖层。覆盖层可以对导电纳米线导电层进行防止刮花、防止灰尘沉积等覆盖层作用。覆盖层可以选用本领域公知的覆盖层，包括但不限定PE覆盖层、PP覆盖层、PET覆盖层等。

在一些实施例中，湿膜涂层中导电纳米线是分布于相邻乳胶颗粒之间形成的缝隙中，通过加热可使分散液成膜，导电纳米线可以在间隙处形成连续的导电层。

上述步骤S30中，干燥处理的温度为30-180℃，可使溶剂蒸发。其中，干燥处理的温度可为50-120℃，但并不限于此。

在一些实施例中，固化处理包括热固化处理，且热固化处理的固化温度为80-150℃，可使乳胶颗粒进行玻璃化转变，相互聚集和融合，形成连续的膜层结构。其中，固化处理的固化温度为80-150℃，但并不限于此。

在一些实施例中，固化处理包括固化处理包括光固化处理，且光固化的累积能量为400-1000mJ/cm²，可使乳胶颗粒内部和相互之间进一步发生化学反应交联，同时相互聚集和融合，形成连续的膜层结构。

在一些实施例中，至少部分导电纳米线的至少有一部分是延伸至透光导电膜的表面中的每根的至少一部分突出在透光导电膜的表面上方，以提供的传导表面。导电纳米线在其中散布或嵌入。部分导电纳米线可从干燥后的上述分散液中突出，从而能够使用传导网络，干燥后的上述分散液是金属纳米线的宿主并且形成了透光导电膜的物理形态。

本申请实施例第四方面提供了一种显示装置，包括具有上述本申请实施例提供的透光导电膜的透光电极。

上述本申请实施例中的透光导电膜可被应用于显示装置中，正是由于透光导电膜和衬底具有良好的粘合力，可避免出现衬底和透光导电膜脱离的情况出现，能够提高显示装置的光学透光性和导电性能的稳定性。

在一些实施例中，显示装置包括触摸屏、液晶显示器、平板显示器。

如上述本文中，透光导电膜可以在多种装置中用作电极，包括任何当前使用例如金属氧化物薄膜的透光导体的装置。适当的装置的实例包括平板显示器、LCD、触摸屏、电磁屏蔽、功能玻璃(例如，在电致变色窗)、光电子器件等。此外，本文中的透光导电膜可用在柔性设备中，如柔性显示屏和触摸屏。

为使本申请上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本申请实施例透光导电膜、层压结构以及制备方法、显示装置的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。

实施例1

本实施例提供了一种压层结构，包括衬底和层叠设置于衬底表面上的透光导电膜，透光导电膜包括导电纳米线和纯丙乳液，银纳米线(AgNW) 分散在纯丙乳液中，纯丙乳液含有用于形成透光膜层的乳胶颗粒，衬底为日本东丽U483型号的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，厚度125μm。该衬底为光学透光的绝缘体，其光学透过率为91.5％，雾度为0.48％，不导电。

实施例2

本实施例提供了一种压层结构的制备方法，包括如下步骤：

步骤S10:以混合乳液的质量百分数为100％计，银纳米线(AgNW) 的质量分数为0.2％和纯丙乳液的固体质量分数为0.5％进行混合处理，得到混合乳液。

步骤S20:使分散液涂覆在衬底上，从而使银纳米线沉淀到衬底上，得到湿膜涂层。

步骤S30:通过湿膜涂层使溶剂蒸发，同时使乳液成膜，烘烤时间如： 80℃，10分钟。

实施例3

本实施例提供了一种压层结构，包括衬底和层叠设置于衬底表面上的透光导电膜，透光导电膜包括透光膜层和分散在透光膜层中的银纳米线 (AgNW)；其中，透光导电膜包括导电纳米线和硅丙乳液，银纳米线 (AgNW)分散在分散液中，硅丙乳液含有用于形成透光膜层的乳胶颗粒。衬底为日本东丽U483型号的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，厚度 125μm。该衬底为光学透光的绝缘体，其光学透过率为91.5％，雾度为 0.48％，不导电。

实施例4

本实施例提供了一种压层结构的制备方法，包括如下步骤：

步骤S10:以混合乳液的质量百分数为100％计，银纳米线(AgNW) 的质量分数为0.5％和硅丙乳液的固体质量分数为0.1％进行混合处理，得到混合乳液。

步骤S20:使分散液涂覆在衬底上，从而使银纳米线沉淀到衬底上，得到湿膜涂层。

步骤S30:通过湿膜涂层使溶剂蒸发，同时使乳液成膜，烘烤条件如： 100℃，5分钟，得到未固化的涂层。

步骤S40:将未固化的涂层进行紫外光固化，累计固化能量400-1000 mJ/cm²，得到透光导电膜。

实施例5

本实施例提供了一种压层结构，包括衬底和层叠设置于衬底表面上的透光导电膜，透光导电膜包括透光膜层和分散在透光膜层中的银纳米线(AgNW)；其中，透光导电膜包括导电纳米线和聚氨酯乳液，银纳米线 (AgNW)分散在聚氨酯乳液中，聚氨酯乳液含有用于形成透光膜层的乳胶颗粒。衬底为日本东丽U483型号的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，厚度125μm。该衬底为光学透光的绝缘体，其光学透过率为91.5％，雾度为0.48％，不导电。

实施例6

本实施例提供了一种压层结构的制备方法，包括如下步骤：

步骤S10：以混合乳液的质量百分数为100％计，银纳米线(AgNW) 的质量分数为0.5％和聚氨酯乳液的固体质量分数为0.5％，添加固含量的 0.5％的异氰酸酯固化剂进行混合处理，得到混合乳液。

步骤S20：使分散液涂覆在衬底上，从而使银纳米线沉淀到衬底上，得到湿膜涂层。

步骤S30：通过湿膜涂层使溶剂蒸发，同时使乳液成膜，烘烤时间如： 80℃，5分钟，得到透光导电膜。若在S10未添加固化剂，则烘烤温度适当上升，如100℃，时间需适当延长，如10min。

实施例7

本实施例提供了一种上述实施例1中的混合乳液，其包括如下质量百分数的各组分：

0.1％HPMC(羟丙基甲基纤维素)、0.2％银纳米线、0.02％FSO-100、 0.5％的纯丙乳液、20％的IPA(异丙醇)和79.18％纯水。

实施例8

上述实施例7中的混合乳液的制备方法，包括如下步骤：

步骤S01：等于99.5％总期望体积的水放置在大口杯中并在电炉上加热至80-85℃之间，加入0.5％的HPMC固体搅拌过夜，溶解成HPMC配置液，再用40μm/70μm(绝对/额定)Cuno Betapure过滤器过滤，以除去未溶解的凝胶和微粒，待用。

步骤S02：首先在容器中添加总质量0.1％HPMC，搅拌按顺序加入总质量0.5％的纯丙乳液、总质量79.18％纯水和总质量20％的IPA和总质量 0.02％表面活性剂FSO-100，搅拌均匀，其中，总质量是指以混合乳液的质量百分数为100％计。

步骤S03：最后在加入总质量的0.2％的导电纳米银线搅拌均匀即得到银纳米线导电分散液。

实施例9

本实施例提供了一种上述实施例3中的混合乳液，其包括如下质量百分数的各组分：

0.15％HPMC(羟丙基甲基纤维素)、0.5％银纳米线、0.05％FSO-100、 1％的硅丙乳液、50％的IPA(异丙醇)和49.2％的纯水。

实施例10

上述实施例9中的混合乳液的制备方法，包括如下步骤：

步骤S01：等于99.5％总期望体积的水放置在大口杯中并在电炉上加热至80-85℃之间，加入0.5％的HPMC固体搅拌过夜，溶解成HPMC配置液，再用40μm/70μm(绝对/额定)Cuno Betapure过滤器过滤，以除去未溶解的凝胶和微粒，待用。

步骤S02：首先在容器中添加总质量0.15％HPMC，搅拌按顺序加入、总质量1％的硅丙乳液、总质量49.2％的纯水、总质量50％的IPA和总质量0.05％表面活性剂FSO-100，搅拌均匀，其中，总质量是指以混合乳液的质量百分数为100％计。

步骤S03：最后在加入总质量0.5％的导电纳米银线搅拌均匀即得到银纳米线导电分散液。

实施例11

本实施例提供了一种上述实施例10中的混合乳液，其包括如下质量百分数的各组分：

0.2％HPMC(羟丙基甲基纤维素)、0.25％银纳米线、0.03％FSO-100、 0.5％的聚氨酯乳液、70％的IPA(异丙醇)和29.02％的纯水。

实施例12

上述实施例11中的混合乳液的制备方法，包括如下步骤：

步骤S01：等于99.5％总期望体积的水放置在大口杯中并在电炉上加热至80-85℃之间，加入0.5％的HPMC固体搅拌过夜，溶解成HPMC配置液，再用40μm/70μm(绝对/额定)Cuno Betapure过滤器过滤，以除去未溶解的凝胶和微粒，待用。

步骤S02：首先在容器中添加总质量0.2％HPMC，搅拌按顺序加入、总质量0.5％的聚氨酯乳液、总质量29.02％的纯水、总质量70％的IPA和总质量0.03％表面活性剂FSO-100，搅拌均匀，其中，总质量是指以混合乳液的质量百分数为100％计。

步骤S03：最后在加入总质量0.25％的导电纳米银线搅拌均匀即得到银纳米线导电分散液。

对比例1

单一的PET膜层。

对比例2

银纳米线(AgNW)涂布于PET膜层中，其中，通过水分蒸发而使涂覆的银纳米线层固化。裸银纳米线膜，也称为“网络层”，形成在PET衬底上。

性能测试

针对实施例2、实施例4、实施例6、对比例1和对比例2制备好的压层结构进行性能，其结果请参见表1。其中，耐候性测的试测试方法：测试环境85℃/85％RH，72h，通过激光在导电膜表面蚀刻出通道，然后测试通道在测试前后的线阻变化率即可。

其结果请参见表1。

表1

与对比例1相比，实施例2、实施例4、实施例6中的压层结构，透过率减少，雾度增加，具有良好的导电性能。

对比例2中的压层结构其平均方阻25Ω，透过率87.5％，透过率2.2％，实施例2、实施例4、实施例6中的压层结构其平均方阻为25Ω，透过率 88.6％，雾度2.3％。

针对对比例2制备好的压层结构进行百格测试，测试得到其附着力为 0B，实施例2、实施例4、实施例6的附着力分别为4B、4B和5B。

针对实施例2制备好的压层结构进行铅笔硬度测试，测试得到的铅笔硬度为2B，实施例4和实施例6的压层结构的硬度为H。

在实施例1制得的导电膜，HTHH裸膜72h的变化率为4.86％，不含乳液的导电膜的变化率为535.81％，含有乳液导电膜的耐候性同样明显高于不含乳液的压层结构。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种透光导电膜，其特征在于，所述透光导电膜包括透光膜层和分散在所述透光膜层中的导电纳米线；所述透光导电膜是由包括所述导电纳米线和分散液的混合乳液经成膜处理和固化处理形成；在所述混合乳液中，所述导电纳米线分散在分散液中，所述分散液含有用于形成所述透光膜层的乳胶颗粒;

所述乳胶颗粒的粒径大于所述导电纳米线的直径，且所述乳胶颗粒的粒径为30-300nm；

所述乳胶颗粒的zeta电位为-100 mV-+100 mV，pH值为4.5-11.5。

2.如权利要求1所述透光导电膜，其特征在于，所述分散液还包括固化剂、粘度调节剂、表面张力助剂；

或/和，所述分散液包括丙烯酸乳液、聚酯型乳液、聚醚型乳液和聚烯烃型乳液中的至少一种；

或/和，所述乳胶颗粒的玻璃化转变温度为30-180℃；

或/和，所述分散液的粘度为5-100 cP，固含量为0.1-10%；

或/和，所述导电纳米线包括金属纳米线；

或/和，所述导电纳米线的长与直径比为800-10000；

或/和，形成所述乳胶颗粒的材料包括光固化材料或热固化材料；

或/和，形成所述乳胶颗粒的材料中含有双键、羧酸、羟基、N-羟甲基官能团中的至少一种。

3.如权利要求2所述透光导电膜，其特征在于，所述固化剂包括水性异氰酸酯类固化剂、咪唑类固化剂、氮丙啶类固化剂中的至少一种；

或/和，所述粘度调节剂包括羧基纤维素、羧甲基纤维素、2-羟基乙烷基纤维素、羟基丙基甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、纳米纤维素、鼠李糖、三聚丙烯二醇和黄原胶中的至少一种；

或/和，所述光固化的材料包括不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、纯丙烯酸树脂、有机硅丙烯酸酯、乙烯基酯、聚酰亚胺中的至少一种；

或/和，所述热固化的材料包括环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、纯丙烯酸树脂、有机硅丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯基酯、聚酰亚胺、酚醛树脂中的至少一种；

或/和，所述金属纳米线包括银纳米线。

4.一种层压结构，其特征在于，包括衬底和层叠设置于所述衬底表面上的透光导电膜，所述透光导电膜为权利要求1-3任一所述透光导电膜。

5.如权利要求4所述层压结构，其特征在于，所述层压结构还包括第一覆盖层，所述第一覆盖层层叠结合在背离所述透光导电膜的所述衬底表面上；

或/和，所述层压结构包括第二覆盖层，所述第二覆盖层层叠结合在背离所述衬底的所述透光导电膜表面上。

6.如权利要求5所述层压结构，其特征在于，所述第一覆盖层和/或第二覆盖层包括硬质涂层、覆盖层、防反射层、防眩光层、阻挡层中的至少一种。

7.如权利要求6所述层压结构，其特征在于，形成所述衬底的材料包括光学透光的材料；

或/和，所述层压结构的光透过率大于80%，且其所含所述透光导电膜表面电阻率为5-1500Ω/□；

或/和，所述层压结构的雾度为0.5-10%；

或/和，形成所述衬底的材料包括刚性材料或柔性材料。

8.如权利要求7所述层压结构，其特征在于，所述刚性材料包括玻璃、聚碳酸酯、聚丙烯酸树脂中的任一种；

或/和，所述柔性材料包括聚酯、聚烯烃、聚乙烯、纤维素酯碱、聚酰亚胺、诸如聚醚砜的聚砜、聚酰胺、环烯烃聚合物、硅酮中的至少一种。

9.如权利要求8所述层压结构，其特征在于，所述玻璃包括钠钙玻璃、硅铝酸盐玻璃、石英玻璃、高硅氧玻璃、铅硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃中的至少一种；

或/和，所述聚酯包括聚对苯二甲酸乙二酯 (PET)、聚萘二甲酸酯和聚碳酸酯中的至少一种；

或/和，所述聚烯烃包括线型的、分支的和环状的聚烯烃中的至少一种；

或/和，所述纤维素酯碱包括三醋酸纤维素、醋酸纤维素中的至少一种。

10.一种如权利要求4-9任一项所述层压结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将导电纳米线分散于分散液中，得到混合乳液；其中，所述分散液含有用于形成透光膜层的乳胶颗粒；

将混合乳液在衬底的表面进行至少一层成膜处理，得到至少一层湿膜涂层；

对所述湿膜涂层进行固化处理、干燥处理，得到透光导电膜。

11.如权利要求10所述层压结构的制备方法，其特征在于，将所述混合乳液在衬底的表面成膜处理的方法包括涂布方法，且所述涂布方法包括狭缝涂布、微凹辊涂布；

或/和，所述湿膜涂层中所述导电纳米线是分布于相邻所述乳胶颗粒之间形成的缝隙中；

或/和，所述固化处理包括热固化处理、光固化处理中的任一种；

或/和，所述干燥处理的温度为30-180℃；

或/和，至少部分所述导电纳米线的至少有一部分是延伸至所述透光导电膜的表面中的每根的至少一部分突出在所述透光导电膜的表面上方。

12.如权利要求11所述层压结构的制备方法，其特征在于，所述涂布方法的具体步骤包括：将所述混合乳液沿移动路径对衬底进行连续的涂布；或/和，所述热固化处理的固化温度为80-180℃；或/和，所述光固化处理的累积固化能量为400-1000 mJ/cm²。

13.一种显示装置，其特征在于，包括具有权利要求1-3任一项所述透光导电膜的透光电极。

14.如权利要求13所述显示装置，其特征在于，所述显示装置包括触摸屏、液晶显示器、平板显示器。

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