[发明专利]一种纳米银导电膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种纳米银导电膜及其制备方法，涉及纳米材料技术领域。一种纳米银导电膜的制备方法，包括：在基材表面形成聚多巴胺功能表层。然后，选取一定图形的光掩膜，对多巴胺功能表层进行光照刻蚀。接着，涂覆银纳米线/硝酸银溶液，反应后，在基材表面原位形成银纳米线/银纳米颗粒网络结构。最后，清洗干燥，得到图形化纳米银导电膜。制得的纳米银导电膜实现图形化处理，且稳定性好、导电性高、透光率好。聚多巴胺活性功能基团使得银纳米线在基材上能紧密黏附，且能将硝酸银还原生成银纳米粒子，形成银纳米线/银纳米颗粒网络结构，有利于减低膜电阻。该制备方法简便、高效、经济，具有工业化生产的潜力和广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种纳米材料领域，且特别涉及一种纳米银导电膜及其制备方法。

背景技术

透明导电膜是一种具有较高透光率和良好导电能力的功能薄膜，已广泛应用于平板显示、光伏器件、触控面板等领域，具有极其广阔的市场空间。目前主要膜产品的材料是氧化铟锡(ITO)，但是 ITO导电膜存在铟资源稀缺、生产工艺复杂、能耗高、保存困难、易黄花等问题，尤其是ITO作为一种氧化物，脆性大，柔韧性及抗挠折性极差。随着移动终端、可穿戴设备、智能家电等产品的迅猛发展，对触摸面板的需求愈加强劲，而且触控面板表示出大尺寸化、低价化的发展趋势，众面板厂商纷纷开始研究ITO的替代品，包括银、碳纳米管以及石墨烯等材料。其中，碳纳米管制成的薄膜产品导电性还不能达到ITO薄膜水平，工业量产技术也尚未完善；石墨烯薄膜仍处于研发阶段，离量产有较远的距离。相比之下，以银为材料的导电膜特别是纳米银图形化导电膜具有良好的柔性及透明导电性、耐屈挠性好等优点，为实现柔性、可弯曲触摸屏提供了可能，具有极大的商用潜力和价值，是目前的研究焦点和发展趋势。

利用金属网格技术可以在基材上压制形成银导电金属网格图案，得到网格银导电膜。受限于印刷制作的工艺水平，所制得的金属线宽较粗，通常大于5um，这样会导致在高像素下莫瑞干涉波纹非常明显。因此制成的薄膜产品不适用在智能手机、平板电脑等高分辨率的产品上，仅仅适用于观测距离较远的显示器屏幕。若能将薄膜中金属网格的线宽降低到1um左右，则能有效的避免莫瑞干涉的问题，但是制作成本大幅增加。另外，过细的金属线宽易在外力挤压时断裂，网格的阻值升高，对下游的控制IC芯片提出更高的灵敏度要求，这些都阻碍了金属网格银导电膜的产业应用。

Cima NanoTech公司开发了SANTE纳米银颗粒涂布技术，其专利核心是将含有银纳米粒子的有机乳液涂布到各类基底材料上，数秒内自组形成透明导电网络。不过该网络结构的图形不规则，无法精细调控，且线宽较大，约为5um。

田中贵金属工业公司的SuPR-NaP法是向氟类聚合物层照射紫外线，使图案部分形成潜影，然后在上面扫过银纳米墨，以化学方式使银纳米墨仅吸附在图案部分，实现图形化。所制得的纳米银图形化导电膜可用于触摸面板传感器，预定从2017年开始制造并销售。不过所用到的银纳米墨加工费用昂贵，且并不单独销售。

除此之外，现有其他技术与方法制备的纳米银导电膜往往也存在银纳米线与基材结合力差容易分离剥落、银导电膜导电性较低、透光性较低等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米银导电膜的制备方法，此制备方法简单、反应条件温和、成本低廉、高效经济，适用于工业化大规模生产。

本发明的另一目的在于提供一种纳米银导电膜，此纳米银导电膜稳定性好、透明性高、导电性高，是一种图形化的银柔性透明导电膜。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种纳米银导电膜的制备方法，包括以下步骤：

S1：在基材表面形成聚多巴胺功能表层；

S2：选取一定图形的光掩膜，对多巴胺功能表层进行光照刻蚀；