[发明专利]一种透明导电薄膜及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及导电薄膜领域，尤其涉及一种透明导电薄膜及其制备方法与应用。

背景技术

透明导电薄膜是一种既具有良好导电性又在可见光波长范围内具有高透光率的薄膜，主要应用于太阳能电池、显示器、气敏元件、抗静电涂层、透明电磁波屏蔽等领域，具有极其广阔的市场前景。

目前，研究和应用最为广泛的是金属膜系和氧化物膜系，例如：锡掺杂三氧化铟(ITO)透明导电薄膜、铝掺杂氧化锌(AZO)透明导电薄膜等。ITO透明导电薄膜具有优良的透光性和导电性，因此ITO透明导电薄膜一直主导着透明导电薄膜的市场；但ITO透明导电薄膜的抗挠折性能相对较差，而且生产成本高昂，因此ITO透明导电薄膜很难实现大面积生产应用。近年来，各研究机构均在研发替代ITO材料的透明导电薄膜，但与ITO透明导电薄膜相比，已研发出的ITO透明导电薄膜替代产品透光率较低、表面电阻相对较高，整体性能较差。

发明内容

针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种透明导电薄膜及其制备方法与应用，该透明导电薄膜不仅具有堪比ITO透明导电薄膜的透光率和导电性能，而且制备工艺简单、生产成本低廉。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种透明导电薄膜，包括基底和金属层，所述的金属层是由直径为100～500nm的纳米银线组成的导电网格，并且该金属层的厚度为400nm～1μm。

优选地，所述的纳米银线由直径小于10nm的银纳米颗粒组成。

优选地，所述的基底为透明玻璃片或透明塑料片。

一种透明导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤A、将硝酸银与第一反应液均匀混合，制得纺丝原液；其中，所述的第一反应液为聚丙烯腈或聚丙烯腈共聚物中的至少一种；

步骤B、采用步骤A中制得的纺丝原液进行静电纺丝，并采用透明导电薄膜的基底进行接收，从而在透明导电薄膜的基底上制得纳米纤维网格；

步骤C、对步骤B中基底上的纳米纤维网格进行20～30min的银镜反应，使所述纳米纤维网格原位还原成直径为100～500nm的纳米银线，从而制得上述技术方案中所述的透明导电薄膜。

优选地，在静电纺丝中，静电纺丝电压为15～24KV，纺丝距离为15～25CM，纺丝温度为15～35℃。

优选地，在静电纺丝中，接收装置采用平板式接收装置或旋转式接收装置。

上述技术方案中所述的透明导电薄膜在触控面板、平板显示、电磁屏蔽、太阳能光伏器件或汽车窗加热领域的应用。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所提供的透明导电薄膜采用了由直径为100～500nm的纳米银线组成的导电网格作为金属层，并且金属层的厚度为400nm～1μm，从而使该透明导电薄膜具有良好的可见光透过率和较低的方块电阻，堪比现有技术中ITO透明导电薄膜的透光率和导电性能，并且生产成本低廉，因此该透明导电薄膜在触控面板、平板显示、电磁屏蔽、太阳能光伏器件、汽车窗加热等领域均具有广阔的应用前景。而该透明导电薄膜的制备方法采用硝酸银与第一反应液的均相混合液作为纺丝原液进行静电纺丝，然后通过银镜反应将基底上接收的纳米纤维网格原位还原成纳米银线，从而即可制得所述的透明导电薄膜；由此可见，本发明所提供的透明导电薄膜制备工艺简单、室温下即可进行、生产成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例所提供的透明导电薄膜的扫描电镜照片。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面对本发明所提供的透明导电薄膜及其制备方法与应用进行详细描述。