[发明专利]一种纳米银导电墨水及采用该墨水制备的导电薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，特别涉及一种纳米银导电墨水及采用该墨水制备的导电薄膜。

背景技术

透明导电薄膜作为一种具有高透光性、低薄膜电阻的功能性薄膜被广泛应用于触控屏幕、显示器面板、电磁屏蔽、LED显示器、电致发光器件以及薄膜太阳能电池等领域。基于传统ITO透明导电薄膜存在资源短缺、价格昂贵、以及容易出现缺陷等方面的缺点，目前本领域技术人员致力于开发新型的替代材料应用于透明导电薄膜。其中，金属纳米材料特别是纳米银材料成为目前最有希望实现商用的替代性材料。

目前基于银纳米线的透明导电薄膜已有多项专利申请，但是通常的加工工艺比较复杂，要经过几步转印或者反复涂布过程才能最终实现所需的结果。中国专利申请200910112924.X，200910112925.4公开了一种基于银纳米线的透明导电薄膜的制备方法，其核心思想是通过在基底与纳米线导电层间增加粘附层提高银纳米线在基底上的附着力，基本解决了纳米线容易与基底脱离的问题，但是所使用的方法较为复杂，需要通过转印的方法将预先准备好的纳米线网络转移至粘附层，这不仅增加了制程的难度和复杂性，同时银纳米线网络的厚度难以控制从而影响最终导电薄膜的透光性。中国专利申请200910112923.5，201110108394.9则公开了一种基于有机聚合物和银纳米线的柔性透明导电薄膜的制备方法，该专利先在光滑硬质基片上形成银纳米线到点网络，再在该银纳米线导电层上覆盖透明有机聚合物膜，最后将粘附有银纳米线导电层的透明聚合物膜与光滑硬质基片分离得到有机聚合物基的透明导电膜。这一方法需要透明聚合物膜能有效地与光滑硬质基底分离，不仅对聚合物和光滑基底的选择要求苛刻，并且聚合物的厚度、均匀度以及透明的控制相对困难，特别是通常柔性透明导电薄膜的厚度要求小于200微米。中国专利ZL200680038150.5，ZL200780045661.4以及中国专利申请200880012842.1，200880012849.3，201080027436.X，201180006215.9为美国Cambrios公司申请的基于金属纳米线的透明导体及其制备方法的系列发明专利，这一系列专利描述了通过多步法涂布粘结层、第一传导层(包括纳米线层和基底层)、第二传导层(其他导电层)和性能增强层(防眩光层、阻挡层、硬质涂层等)中的若干层或全部层来制备透明导电薄膜。但是这一系列专利公开的工艺显得比较复杂，经过多层涂覆步骤使得膜的均匀性难以有效控制，同时加工周期更长。中国专利申请201110394764.X公开了一种基于银纳米线水溶的透明导电薄膜的制备方法，该制备工艺要经过多层涂覆步骤来集成透明层、导电层以及保护层中的若干层。分层制备工艺复杂，每一层涂覆后需要干燥，耗时长且加工新一层难免会引起已有层的破坏，产品良率会受到较大的影响。中国专利申请201110444509.1公开了另一种基于银纳米线的透明导电薄膜的制备方法，实现了雾度的大范围调节，但是该专利中使用的高分子粘合剂都是难溶性树脂，成膜干燥时会造成结晶不均匀而影响最终膜的透光性，该方法只能得到整体导电的初始膜，无法满足触控终端对电极图案设计的要求。因此开发一种简便快速且易于获得所需电极图案的透明导电薄膜的制备方法就显得非常重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种简便快速且易于获得所需电极图案的透明导电薄膜的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供一种用于生产导电薄膜的纳米银导电墨水，其重量百分比组成为：

纳米银材料：0.05％～10％；

高分子粘合剂：0.05％～10％；

固化剂：0～5％；

分散剂：0.001％～2％；

表面助剂：0.001％～2％；

防沉剂：0.001％～2％；

流平剂：0.001％～2％；

有机溶剂：65％～99.895％。

优选的，所述纳米银材料含有纳米银棒、纳米银线、纳米银球、纳米银片中的一种或多种。

优选的，所述高分子粘合剂含有醋酸纤维素、硝化纤维素、羟丙基甲基纤维素、醋酸丁酸纤维素、环氧树脂、丙烯酸酯树脂，聚酯树脂，聚酰胺树脂，聚酰亚胺树脂，丙烯酸酯，氟碳树脂，含氟树脂，PEDOT：PSS，聚苯胺，添加的中的一种或多种。

优选的，所述固化剂为日本旭化成TKA-100，TKA-75B，22A-75PX，拜尔BL3175 SN，B1358A，W-8035，W-2805，以及韩国爱敬化学FH-075，TTMAP中的一种或多种；