[发明专利]超低雾度银纳米线薄膜的导电墨水及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种超低雾度银纳米线薄膜的导电墨水及其制备方法和应用，该制备方法制得的导电墨水用于制造超低雾度银纳米线薄膜，该制备方法中得到的银纳米线直径为20纳米、长径比为1000；导电墨水制造的薄膜光学透过率高于95%，雾度低于0.5%。本发明中的导电墨水一次成膜达到高清屏所需薄膜的光电性能指标，在导电墨水中添加的硅溶胶，将银纳米线紧密固定在基底上，并在其表面形成一层老化保护层，薄膜的表面硬度达到3H，抗刮擦，而且环境稳定性优良、抗老化。导电墨水的制备方法环保、无污染，不需要高温、真空等昂贵设备，操作简便，利于大规模、低成本推广。

技术领域

本发明属于金属纳米线的导电墨水技术领域，特别涉及一种超低雾度银纳米线薄膜的导电墨水及其制备方法和应用。

背景技术

透明导电薄膜由于其优异的光学、电学性能，广泛应用于触控、液晶显示、电子显示、电催化、太阳电池、发光二极管等器件。随着电子工业的迅猛发展，电子产品除了智能化、集成化的要求外，还希望电子设备可以被弯曲甚至扭曲变形。目前，制备透明导电薄膜的材料主要采用氧化铟锡（简称ITO），但由于ITO自身的脆性，无法满足这一要求，而且制备ITO使用稀缺元素铟、需要高真空设备，难以大幅降低成本。因此开发具有更高导电性能和光学透过率、更低雾度和优异柔韧性的其它材料成为当下研究热点，这包括诸如廉价金属氧化物、石墨烯、碳纳米管、金属网格、金属纳米线等新型薄膜材料。其中，银纳米线由于其制备成本低、导电性优异、机械性能良好及化学性能稳定等优点，成为最具潜力替代ITO 的薄膜材料之一。

应用于高清屏最受关注的透明导电薄膜两大性能指标是透过率和雾度，这与薄膜所使用的银纳米线尺寸密切相关，因此制备出超细、超高长径比的银纳米线是关键。有了优良的银纳米线，还必须保证它们在薄膜中随机、均匀分布，才能减少光散射、获得满意的光学指标，而这与成膜所用的墨水性能直接关联。故制备性能稳定、一次成膜满足要求的导电墨水是高清屏应用成败的关键。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种超低雾度银纳米线薄膜的导电墨水及其制备方法和应用，该导电墨水使用低成本、简单有效的方法制备出来，通过超细、超大长径比银纳米线的合成，以及墨水成膜特性的调控，实现一次成膜满足高清屏薄膜所需的各项光学、电学、力学和稳定性指标。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种超低雾度银纳米线薄膜的导电墨水，每100ml导电墨水中包含以下组分：

银纳米线：50-1000mg，

银纳米线溶剂：90-99ml，

粘度调节剂：0.1-2g，

分散剂：3-70mg，

分散剂溶剂：0.1-1ml，

流平剂：4-85mg，

流平剂溶剂：0.1-1ml，

二氧化硅纳米颗粒：0.2-8.5g，

硅溶胶溶剂：1-8ml；

其中：50-1000mg 的银纳米线由以下组分制得：

PVP：0.4-20g，

硝酸银：0.5-10g，

卤素离子试剂：0.04-0.8g，

乙二醇：132-1500ml。

进一步地，所述PVP的分子质量大于30万。

优选地，所述卤素离子试剂包括NaCl、NaBr、FeCl₃、四丙基氯化铵、四丙基溴化铵中的一种或多种。