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CN108749244B - 一种光学高柔性导电玻璃膜及其制备方法 - Google Patents

一种光学高柔性导电玻璃膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光学高柔性导电玻璃膜，从外到内依次包括上保护层、上胶层、防刮层、导电复合层、离型胶层、离型层，所述导电复合层从外而内依次包括导电膜层、导电胶层，导电膜层包括主体导电膜和嵌入主体导电膜内的金属网格层，所述主体导电膜由导电浆涂覆而成，所述导电浆的原料包含按重量份计的：银纳米线分散体70‑80份、烷基酚聚氧乙烯醚3‑5份、乙二醇苯基醚1‑3份、丙烯酸树脂单体8‑12份、二乙烯三胺1.5‑4份、氰基磷酸酯0.1‑0.4份、低聚糖12‑20份、羧甲基纤维素钠1‑2.5份、混合溶剂20‑30份、增稠剂0.2‑1份。本发明的导电浆、导电胶配方独特，并且善于结合纳米银线和金属网格层的优势进行架构设计，使方块电阻大幅度减小，提高了ITO替代导电膜方案的应用价值。

Description

一种光学高柔性导电玻璃膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃膜，尤其是一种光学高柔性导电玻璃膜及其制备方法。
背景技术
玻璃膜是贴覆于玻璃之上的具有光学的或者其他功能效应性的膜。随着电子产业的发展，透明导电膜玻璃膜是具有良好的导电性和在可见光波段具有高透光率的一种薄膜，目前透明导电膜已广泛应用于平板显示、光伏器件、触控面板和电磁屏蔽等领域，具有极其广阔的应用前景。一般而言，透明导电玻璃膜光学透过性能、导电性能是其最主要考虑的两种性质。
目前，透明导电膜包括透明基底及设于透明基底上的导电层，ITO(氧化铟锡)层是透明导电膜中导电层的主要材料，然而传统ITO薄膜不能用于可弯曲应用，导电性及透光率等本质问题不易克服等因素，众面板厂商纷纷开始研究ITO的替代品。
纳米银线、石墨烯、金属网格等新技术，但目前均处于发展阶段，如纳米银线在透明度上还可以提高，石墨烯的特定界面制取和附着难度较大，金属网格具有干扰波纹问题等。
综上问题，本发明开发一种导电性能和光学透明度均极佳的光学高柔性导电玻璃膜以克服以上问题。
发明内容
发明目的：为了得到光学性能和导电性能均佳的、且具有柔性机械性质的导电玻璃膜，本发明提供一种光学高柔性导电玻璃膜，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容：一种光学高柔性导电玻璃膜，从外到内依次包括上保护层、上胶层、防刮层、导电复合层、离型胶层、离型层，所述导电复合层从外而内依次包括导电膜层、导电胶层，导电膜层包括主体导电膜和嵌入主体导电膜内的金属网格层，所述主体导电膜由导电浆涂覆而成，所述导电浆的原料包含以下重量份的组份：
Figure BDA0001688408110000021
作为优选，所述上胶层采用硅胶胶水。硅胶胶水具有粘合力强、与各界面润湿性好等特点，作为撕开层贴合用的高质量胶水，泛用性价值高。
作为优选，所述离型层、防刮层的材质为PET膜、PC膜中的一种。PET膜、PC膜透明度高，作为需要剥离的离型层的材质合适，作为防刮层也有一定的防刮保护作用。
作为优选，所述银纳米线分散体为银纳米线在水、乙醇或异丙醇中的分散液，所述银纳米线的直径为30-100nm，银纳米线的长度为5-100μm。银纳米线分散体的作用不可小觑，具有高导电性，承担着膜层导电及与导电浆的其他组份混合成膜的任务；其长度和直径使其导电性能可以充分发挥。
作为优选，所述金属网格层材质为铜、银、金、铬-金、钛-钯-金、钛-铂-金、钛-铜-金中的一种。金属网格层的材质具有高导电、机械上课柔性弯折等特性。
作为优选，所述混合溶剂包括碳原子数为4～9的饱和醇类、酮类、酯类的至少两类的成分组合。混合溶剂使导电浆的体系得以混合均质化。
作为优选，所述导电胶层由导电胶涂覆而成，所述导电胶的原料包含以下重量份的组份：
Figure BDA0001688408110000031
Figure BDA0001688408110000041
一种光学高柔性导电玻璃膜的制备方法，包含以下步骤：
(1)、按照配方比例，将银纳米线分散体、烷基酚聚氧乙烯醚、乙二醇苯基醚、丙烯酸树脂单体、二乙烯三胺、低聚糖、羧甲基纤维素钠、混合溶剂加入到真空搅拌机，真空脱泡，搅拌均匀，得到A液；将A液放置到高速搅拌机，往A液添加氰基磷酸酯、增稠剂，500-800rpm，搅拌5-15min，得到导电浆，导电浆中银纳米线的浓度在15-60mg/mL；
(2)、将准备好的导电浆涂布于防刮层、烘干，再次涂布、烘干，如此反复2～4次，最后一次涂布后暂不烘干，而用网格刻刀压制形成金属网格凹槽，然后烘干，形成的主体导电膜共计20-400μm厚；
(3)、在3～5×10-3Pa的真空度下，采用蒸镀法将金属网格所用金属材料，镀于金属网格凹槽位置，并填满金属网格凹槽，形成金属网格层，金属网格层总厚度略大于金属网格凹槽的深度，所述金属网格层的网格金属线宽不大于3μm；修理金属网格层、主体导电膜的表面，使平整；
(4)、按照配方配制导电胶，将导电胶涂覆于主体导电膜、金属网格层的表面，涂覆厚度50-500μm，形成导电胶层；
(5)、将预先准备好的离型胶涂覆于导电胶层，贴覆离型膜；同理，将上胶层的硅胶胶水涂覆于防刮层后贴覆上保护层，即得。
本发明的有益效果在于：本发明的一种光学高柔性导电玻璃膜，配方精细合理，结构层次明显，导电性能极佳。上保护层、上胶层、离型胶层、离型层是用于揭开主体层的保护的层次，起到重要的保护封存作用；防刮层起最基本的保护作用，导电复合层的结构特殊，包括主要架构导电膜层和与应用面接触的导电胶层，而导电膜层的纳米银线配方和金属网格层的组合，又独树一帜地结合了目前替代ITO的高效导电薄膜的可选路径，使导电性能得到充分提高。本发明的导电浆、导电胶配方独特，并且善于结合纳米银线和金属网格层的优势进行架构设计，使方块电阻大幅度减小，提高了ITO替代导电膜方案的应用价值。
附图说明
图1是本发明的结构层次示意图，图2是本发明的主体导电膜、金属网格层、导电胶层的层次平面展开结构示意图。
图中：1-上保护层，2-上胶层，3-防刮层，4-导电复合层，41-主体导电膜，42-金属网格层，43-导电胶层，5-离型胶层，6-离型层。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例作简单地介绍。
实施例1～5
如图1～2，一种光学高柔性导电玻璃膜，图中右侧为外、左侧为内，从外到内依次包括上保护层1、上胶层2、防刮层3、导电复合层4、离型胶层5、离型层6，所述上胶层2采用硅胶胶水，所述离型层5、防刮层3的材质为PET膜、PC膜中的一种，优选PET膜，所述导电复合层4从外而内依次包括导电膜层、导电胶层43，导电膜层包括主体导电膜41和嵌入主体导电膜41内的金属网格层42，所述主体导电膜41由导电浆涂覆而成，所述导电胶层43由导电胶涂覆而成；
所述金属网格层42材质为铜、银、金、铬-金、钛-钯-金、钛-铂-金、钛-铜-金中的一种；
所述导电浆的原料以及导电胶的原料，包括如表1中的实施例所涉及的重量份组分。
表1实施例的组分(单位：重量份)
Figure BDA0001688408110000061
Figure BDA0001688408110000071
所述银纳米线分散体为银纳米线在水、乙醇或异丙醇中的分散液，所述银纳米线的直径在实施例1为80nm，实施例2为67nm，实施例3为88nm，实施例4为90nm，实施例5为71nm，银纳米线的长度在实施例1～5分别为80、70、90、100、75μm；所述混合溶剂包括碳原子数为4～9的饱和醇类、酮类、酯类的至少两类的成分组合，最佳为三类成分的组合。
一种光学高柔性导电玻璃膜的制备方法，包含以下步骤：
(1)、按照配方比例，将银纳米线分散体、烷基酚聚氧乙烯醚、乙二醇苯基醚、丙烯酸树脂单体、二乙烯三胺、低聚糖、羧甲基纤维素钠、混合溶剂加入到真空搅拌机，真空脱泡，搅拌均匀，得到A液；将A液放置到高速搅拌机，往A液添加氰基磷酸酯、增稠剂，500-800rpm，搅拌5-15min，得到导电浆，导电浆中银纳米线的浓度在15-60mg/mL；
(2)、将准备好的导电浆涂布于防刮层、烘干，再次涂布、烘干，如此反复2～4次，最后一次涂布后暂不烘干，而用网格刻刀压制形成金属网格凹槽，然后烘干，形成的主体导电膜共计20-400μm厚；主体导电膜厚度在实施例1～5分别为201、176、127、165、230μm；
(3)、在3～5×10-3Pa的真空度下，采用蒸镀法将金属网格所用金属材料，镀于金属网格凹槽位置，并填满金属网格凹槽，形成金属网格层，金属网格层总厚度略大于金属网格凹槽的深度，所述金属网格层的网格金属线宽不大于3μm；修理金属网格层、主体导电膜的表面，使平整；
(4)、按照配方配制导电胶，将导电胶涂覆于主体导电膜、金属网格层的表面，涂覆厚度50-500μm，形成导电胶层；导电胶涂覆厚度在实施例1～5分别为131、152、205、172、98μm；
(5)、将预先准备好的离型胶涂覆于导电胶层，贴覆离型膜；同理，将上胶层的硅胶胶水涂覆于防刮层后贴覆上保护层，即得。
所得光学高柔性导电玻璃膜的导电复合层的基本性能测试结果见表2。
表2实施例的基本性能指标
Figure BDA0001688408110000091
综上，本发明的光学高柔性导电玻璃膜可见光透过率极佳，薄膜方阻小。
以上实施例仅用以说明本发明的优选技术方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，所做出的若干改进或等同替换，均视为本发明的保护范围，仍应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种光学高柔性导电玻璃膜，其特征在于，从外到内依次包括上保护层、上胶层、防刮层、导电复合层、离型胶层、离型层，所述导电复合层从外而内依次包括导电膜层、导电胶层，导电膜层包括主体导电膜和嵌入主体导电膜内的金属网格层，所述主体导电膜由导电浆涂覆而成，所述导电浆的原料包含以下重量份的组份：
银纳米线分散体 70-80份
烷基酚聚氧乙烯醚 3-5份
乙二醇苯基醚 1-3份
丙烯酸树脂单体 8-12份
二乙烯三胺 1.5-4份
氰基磷酸酯 0.1-0.4份
低聚糖 12-20份
羧甲基纤维素钠 1-2.5份
混合溶剂 20-30份
增稠剂 0.2-1份；
所述导电胶层由导电胶涂覆而成，所述导电胶的原料包含以下重量份的组份：
环氧树脂 15-25份
异丙醇 22-35份
二乙烯三胺 5-7份
聚乙烯醇 6-9份
甲基乙烯基聚硅氧烷 3-5份
水性聚氨酯乳液 5-10份
电解银粉 55-70份
石墨粉 15-22份
增韧剂 3-8份
固化剂 1.5-3.5份。
2.如权利要求1所述的一种光学高柔性导电玻璃膜，其特征在于，所述上胶层采用硅胶胶水。
3.如权利要求1所述的一种光学高柔性导电玻璃膜，其特征在于，所述离型层、防刮层的材质为PET膜、PC膜中的一种。
4.如权利要求1所述的一种光学高柔性导电玻璃膜，其特征在于，所述银纳米线分散体为银纳米线在水、乙醇或异丙醇中的分散液，所述银纳米线的直径为30-100nm，银纳米线的长度为5-100μm。
5.如权利要求1所述的一种光学高柔性导电玻璃膜，其特征在于，所述金属网格层的材质为铜、银、金、铬-金、钛-钯-金、钛-铂-金、钛-铜-金中的一种。
6.如权利要求1所述的一种光学高柔性导电玻璃膜，其特征在于，所述混合溶剂包括碳原子数为4~9的饱和醇类、酮类、酯类的至少两类的成分组合。
7.如权利要求1~6任一项所述的一种光学高柔性导电玻璃膜的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
（1）、按照配方比例，将银纳米线分散体、烷基酚聚氧乙烯醚、乙二醇苯基醚、丙烯酸树脂单体、二乙烯三胺、低聚糖、羧甲基纤维素钠、混合溶剂加入到真空搅拌机，真空脱泡，搅拌均匀，得到A液；将A液放置到高速搅拌机，往A液添加氰基磷酸酯、增稠剂，500-800rpm，搅拌5-15min，得到导电浆，导电浆中银纳米线的浓度在15-60 mg/mL；
（2）、将准备好的导电浆涂布于防刮层、烘干，再次涂布、烘干，如此反复2~4次，最后一次涂布后暂不烘干，而用网格刻刀压制形成金属网格凹槽，然后烘干，形成的主体导电膜共计20-400μm厚；
（3）、在3~5×10-3Pa的真空度下，采用蒸镀法将金属网格所用金属材料，镀于金属网格凹槽位置，并填满金属网格凹槽，形成金属网格层，金属网格层总厚度略大于金属网格凹槽的深度，所述金属网格层的网格金属线宽不大于3μm；修理金属网格层、主体导电膜的表面，使平整；
（4）、按照配方配制导电胶，将导电胶涂覆于主体导电膜、金属网格层的表面，涂覆厚度50-500μm，形成导电胶层；
（5）、将预先准备好的离型胶涂覆于导电胶层，贴覆离型膜；同理，将上胶层的硅胶胶水涂覆于防刮层后贴覆上保护层，即得。
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