[发明专利]透明导电基板及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及导电材料领域，公开了透明导电基板及其制备方法和应用。透明导电基板的制备方法，包括以下步骤：(a)将纳米银线分散液均匀涂布于透明基材表面，并进行预烘干，得到涂布有纳米银线涂层的基材；(b1)将涂布有纳米银线涂层的基材进行图案化曝光处理，并进行清洗显影、加热固化，得到透明导电基板，或(b2)将涂布有纳米银线涂层的基材进行整面曝光处理，并进行加热固化，得到透明导电基板。制备的透明导电基板的导电性和透光率良好，而且该方法不仅可以快速制备大面积的透明导电基板，还可以直接实现图案化，满足多场景及复杂场景的应用。

技术领域

本发明涉及导电材料领域，具体涉及透明导电基板及其制备方法和应用。

背景技术

透明导电材料是现代光电制造工业的基础材料，在显示器、传感器、触摸屏、照明等光电领域具有广泛的应用前景。基于掺铟氧化锡(ITO)材料制备的透明导电玻璃和透明导电薄膜是目前应用最广泛的透明导电基板，随着可弯折LED显示、移动终端、可穿戴设备、智能家电等产品的发展，未来对柔性印刷电子及图案化有着强劲的需求，由于ITO薄膜的可弯曲性差、导电性差及透光率低等本质问题难以克服，近年来，研究人员不断在开发ITO的替代材料。金属网格(Metal-Mesh)与纳米银线技术是新兴的两大技术。

金属网格技术是将银、铜等金属材料以印刷的方式在透明基材上形成规则交叉的金属网格来制备透明导电基板，受限于印刷制作的工艺水平，制得的金属线宽较粗，均为微米级的的线宽，大于5μm时，在高像素下莫瑞干涉波纹会非常明显，所以该技术制成的产品透光率不佳，不适用于高分辨率的产品上。大幅缩减金属网格的线宽可以有效降低莫瑞干涉问题，但传统的压印工艺无法满足要求，需要采用黄光蚀刻工艺，黄光刻蚀工艺包括基板清洗、涂胶、软烘、曝光、显影、坚膜和刻蚀等工序，不但会大大增加制作成本，而且污染环境，损害人体健康。

纳米银线技术是将纳米银线分散液涂布在基板上，利用激光镭射光刻技术或黄光蚀刻技术制备透明导电基板。纳米银线由于本身的直径很小(20-200nm)，因此透光率好，且不存在莫瑞干涉问题，相比于金属网格薄膜具有较小的弯曲半径，且在弯曲时电阻变化率较小，具有更长的耐久性，可应用于曲面显示设备，例如智能手表或手环、穿戴式眼镜、触控板、3DTV液晶电视、可挠式显示器、OLED显示器/照明材料、太阳能光电转换板以及车用电子等。CN106128564A公开了一种经光照烧结处理的PET/纳米银线透明导电膜的制备方法，将纳米银线乙醇分散液均匀涂布于PET基材表面，室温晾干后经CO₂激光器扫描烧结制备出透明导电薄膜，但经激光蚀刻所形成的透明电极很容易导致物理损伤或化学损伤而断点，从而导致产品质量下降，导电性能不佳。

因此，在上述方法中，存在制备的透明导电基板的导电性能不佳，透光率无法保证，不易实现图案化，制备成本高，污染环境的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的透明导电基板导电性能和透光率不佳，图案化效果不佳或图案化工艺过程复杂，制备成本高的问题，提供透明导电基板及其制备方法和应用，该方法容易控制导电涂层的厚度，使得透明导电基板的导电性和透光率良好，而且该方法不仅可以快速制备大面积的透明导电基板，还可以直接实现图案化，满足多场景及复杂场景的应用。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种透明导电基板的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：

(a)将纳米银线分散液均匀涂布于透明基材1表面，并进行预烘干，得到涂布有纳米银线涂层的基材2；

(b1)将涂布有纳米银线涂层的基材2进行图案化曝光处理，并进行清洗显影、加热固化，得到透明导电基板3，或

(b2)将涂布有纳米银线涂层的基材2进行整面曝光处理，并进行加热固化，得到透明导电基板3。

优选地，所述纳米银线分散液包含以下组分：