[发明专利]一种导电加热透明电极的制造方法

说明书

一种导电加热透明电极的制造方法，涉及透明电极。将含苯环结构高聚物油墨沉积在基材上，形成图案化阵列线条结构或微纳米厚的薄层工作流体；将含苯环结构高聚物油墨的分子链中的含氧、氢等元素的官能团气化挥发，在分子链上留下C‑C、C＝C等官能团，完成含苯环结构聚合物的碳化改性，基材上的图案化阵列线条结构或微纳米厚的薄层工作流体成为透明电极的碳化电加热丝结构，再提升透明电极的碳化电加热丝结构在基材上的机械性能，将附着力提升后的透明电极的碳化电加热丝结构通过电源电气母线及连接端子完成导电结构的搭建，得导电加热透明电极。

技术领域

本发明涉及透明电极，尤其是涉及一种导电加热透明电极的制造方法。

背景技术

由于透明电极同时兼具高光透光率与电流输入/输出特性，因此成为平面显示器、太阳能电池、触控面板、透明晶体管、汽车加热玻璃电极等产业领域的核心材料。如今主导透明电极市场的氧化铟锡(ITO)电极由于铟资源的日益缺少导致其成本不断提高,急需寻求一些可替代的透明电极材料；而且ITO抗震性能较差，难以应用于汽车加热玻璃。F.Mirri等(F.Mirri,et al,High-Performance Carbon Nanotube,11,6(2012)9737-9744.)在前人的基础上结合氟磺酸使用浸涂的方法，得到的基于碳纳米管的透明电极，透明度90％，方阻100Ω/sq。但是现有技术还难以大规模制造高纯度单壁碳纳米管，限制其商业化。近年来，金属基透明电极得到了迅速的发展，现有的汽车夹丝加热前风挡玻璃也是基于金属网格的透明电极。美国发明专利US5540961公开了一种将极细的金属钨丝(20～50μm直径)铺设在汽车前风挡的夹层中的技术方案，可以实现电加热除霜、除雾和除冰的功能，这种方案成本较高，而且在一定的迎光角度能够明显观察到金属细丝的存在，影响美观和视线。因此有学者提出了将基于纳米银线的透明电极应用于汽车夹丝加热前风挡玻璃。现有技术中，纳米银线透明电极的生产方法非常复杂，如国际发明专利WO2015/180222A1公开了一种利用旋涂技术将纳米银线悬浮液涂覆于玻璃基材表面固化形成纳米银线层，纳米银线相互搭接而电性导通，但是只能在玻璃基材上整体旋涂，工艺要求高，材料的利用率较低。上述方法所揭示的透明电极的制造对工艺要求非常高，而且生产成本较高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的导电加热透明电极制造成本高、工艺复杂，在加热汽车风挡玻璃的电极结构制造方法上的缺陷，提供一种导电加热透明电极的制造方法。

本发明包括以下步骤：

1)将含苯环结构高聚物油墨沉积在基材上，形成图案化阵列线条结构或微纳米厚的薄层工作流体；

2)将含苯环结构高聚物油墨的分子链中的含氧、氢等元素的官能团气化挥发，在分子链上留下C-C、C＝C等官能团，完成含苯环结构聚合物的碳化改性，基材上的图案化阵列线条结构或微纳米厚的薄层工作流体成为透明电极的碳化电加热丝结构，再提升透明电极的碳化电加热丝结构在基材上的机械性能，将附着力提升后的透明电极的碳化电加热丝结构通过电源电气母线及连接端子完成导电结构的搭建，得导电加热透明电极。

在步骤1)中，所述将含苯环结构高聚物油墨沉积在基材上，可通过静电喷印或刮涂方法将含苯环结构高聚物油墨沉积在基材上；所述基材可采用玻璃基材、PET基材、PVB基材等中的一种，优选PVB基材；所述高聚物油墨可选自聚酰亚胺(PI)、聚乙烯亚胺(PEI)等高聚物中的一种；