[发明专利]基于银纳米线透明导电薄膜的加热器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于银纳米线透明导电薄膜的加热器，其特征在于，包括：

透明衬底：衬底在可将光区平均透过率不低于50%，包括平面的和曲面的衬底，也包括刚性的衬底如玻璃、陶瓷等，和柔性的衬底如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯等，衬底厚度依据加热器热响应快慢在0.05 mm- 20 mm范围内可选；

    透明导电薄膜：薄膜由银纳米线网格组成导电通道，填充导电聚合物如聚乙撑二氧噻吩、聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑、聚苯撑乙烯和聚双炔等使导电、加热更均匀，银纳米线薄膜面电阻依据厚度在0.5 Ω/square - 500Ω/square范围内可选，透过率介于60%-95%；

导电电极：在透明导电薄膜两端制备线电极连接金属导线，包括蒸发、溅射、粘附等方法制备的金、银、铝等电极；

保护层：为防止薄膜在日常环境中腐蚀、老化，在薄膜上制备一层纳米尺度的透明保护层，如聚乙烯醇、硅胶等。

2.如权利要求1所述的基于银纳米线透明导电薄膜的加热器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）衬底亲水化处理

将依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗20-30分钟的各种衬底放入紫外臭氧清洗机，经过30℃-120℃臭氧轰击5-60分钟得到亲水表面；

（2）透明导电薄膜制备：

银纳米线胶体制备：将多元醇法合成的银纳米线超声分散在乙醇和异丙醇的混合液中，体积比为0.5-2，浓度为2-20 mg/mL；

银纳米线前驱薄膜涂覆：利用刮涂、喷涂、旋涂等技术在衬底上涂覆银纳米线前驱薄膜；

银纳米线薄膜制备：刚性衬底热处理成膜，柔性衬底层压成膜；

银纳米线薄膜清洗：将制备有银纳米线薄膜的衬底放入去离子水中浸泡2-3分钟，再放入乙醇中浸泡10-15秒钟后自然晾干；

有机导电层填充：利用刮涂、喷涂、旋涂等技术向银纳米线薄膜中填充聚乙撑二氧噻吩、聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯等有机导电层；

(3)导电电极制备

利用掩板遮盖透明导电薄膜，只留出两侧蒸镀、溅射金属电极，或者直接用导电胶连接电极引线，实现引线与透明导电薄膜的导通；

（4）保护层制备包括：

    利用刮涂、喷涂、旋涂等成膜技术在衬底上涂覆一层纳米尺度的聚乙烯醇、硅胶等透明保护层，即得到银纳米线透明导电薄膜加热器。

3.根据权利要求1或2所述的的基于银纳米线透明导电薄膜的加热器的制备方法，其特征在于，所述刚性衬底热处理成膜，是指将刚性衬底放在加热板上180-200℃加热20-30分钟后自然降温成膜；所述柔性衬底层压成膜，是指将涂覆有银纳米线的柔性衬底盖上另一块没有亲水化处理的柔性衬底，将上下覆盖的两块柔性衬底放入层压机中，施加10-40MPa的压强，维持0-5分钟后从层压机内取出成膜。