一種高透光率金屬網格柔性導電薄膜及其制備工藝制造技術

本發明專利技術涉及一種高透光率金屬網格柔性導電薄膜及其制備工藝，包括柔性基底層，以及其一側設置的金屬網格層和另一側設置的UV固化納米結構層。其制備工藝具體為，在柔性基底一側，通過R2R工藝壓印出金屬網格直線槽。然后在金屬網格直線槽中進行銀漿刮涂和固化，得到金屬網格層。隨后在柔性基底層另一側，采用UV紫外固化工藝，壓印、固化形成具有高透光率的納米結構。這種工藝方法相比于現有的金屬網格柔性導電薄膜，由于增透減反的納米結構的存在，進一步提高了透明導電薄膜的透光率。同時采用R2R加工方式，大大提高了效率，有利于大規模生產。該方法制備的產品在柔性電子、觸摸屏等領域具有廣泛的應用前景。

【技術實現步驟摘要】
一種高透光率金屬網格柔性導電薄膜及其制備工藝
本專利技術涉及一種柔性電子技術，特別是涉及一種高透光率柔性導電薄膜及其制備工藝。
技術介紹
傳統剛性電子器件由于延展性差、抗彎曲能力不足、重量大等缺點，越來越多的工程應用和需求呼喚柔性電子器件的誕生。柔性電子器件在柔性聚合物薄膜、塑料或薄金屬基板上制作有機/無機電子器件，使得制備的器件既有柔性又有電子的復合功能。該技術自從提出以來，吸引了越來越多的研究者對其不斷的探究和突破。由于該技術具有高效生產、低成本制造等有點，在信息、能源、醫療、國防、航天等領域具有廣泛應用前景。柔性顯示器是柔性電子一個活躍的研究點。柔性屏幕具有占用空間小、重量輕、可折疊等優勢，是當下時興的技術熱點。但是，現有的技術還不是很完備，特別是很難兼顧導電性和透光率兩大性能。此外，均勻性也是一個很大的技術挑戰。因此，制備出高導電性、高透光率的柔性屏幕是一項具有重大意義的、深遠的任務。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種高透光率金屬網格柔性導電薄膜及其制備工藝。本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現：一種高透光率金屬網格柔性導電薄膜，其特征在于，包括柔性基底層，以及其一側設置的金屬網格層和另一側設置的UV固化納米結構層。金屬網格層起到導電的作用，UV固化納米結構層起到增加透光率的作用。所述的柔性基底層為透明、可彎折的聚合物材料，包括常見的PET、PEN、PI、PPS、PC、PES、PEI、PAR或PCO柔性聚合物材料。所述的金屬網格層為：在柔性基底層表面輥壓直線交叉槽，然后將銀漿涂布到直線交叉槽中，并進行烘烤、清洗得到的導電網格層。所述的直線交叉槽由兩組平行的直線槽按夾角10°～90°交叉構成，其中，各直線槽的槽寬為50nm～10μm，相鄰的直線槽的距離大小為100nm～500μm。所述的UV固化納米結構層為具有紫外固化功能的透明膠水，壓印到柔性基底層上之后通過紫外光固化形成的具有提高透光率的納米結構陣列。所述的UV固化納米結構層為提高透光率的納米結構，該納米結構為圓錐結構、四棱錐結構、半球狀結構或半橢球狀結構形成的具有一定高度和距離的納米陣列結構。所述的納米陣列結構的直徑為30nm～800nm，結構高度為50nm～900nm，結構距離為50nm～2000nm。采用R2R的方式來制備上述高透光率金屬網格柔性導電薄膜。具體制備工藝包括以下步驟：1)準備好柔性基底、金屬網格直線槽模具、UV固化納米結構層模具；2)將金屬網格直線槽模具粘緊在金屬網格直線槽成型輥上，將UV固化納米結構層模具粘緊在UV固化納米結構層成型輥上；3)柔性聚合物分別經過：放卷-張緊力調節輥-壓力輥-金屬網格直線槽成型輥-保形輥-銀漿自動刮涂-烘干箱-壓力輥-支承輥-UV膠涂布-UV固化納米結構層成型輥-紫外光固化-脫模-保形輥-支承輥-收卷得到正面具有金屬網格層、背面具有納米陣列結構層的薄膜，具體為：柔性基底層材料在放卷輥放卷之后，經過若干張緊力調節輥和支承輥之后，合理調節壓力輥和保形輥壓力和距離，并利用UV紫外燈，使得柔性基底層經過UV固化反應，得到具有等間距的、交叉的金屬網格直線槽層。而后，柔性基底層材料繼續輥壓到達銀漿自動刮涂處。事先配置好合適濃度的銀漿，通過合理調節銀漿涂布的速率，將銀漿均勻地涂布到具有金屬網格直線槽的柔性基底之上。同時，經過若干個配置紅外加熱裝置的烘烤箱，其用處在于將銀漿溶液水分蒸發，使銀漿固化成形。而后，利用兩個壓力輥對制備的金屬網格透明導電膜進行適當壓力的壓緊。該步驟有利于進一步減小柔性導電膜的面電阻。通過以上步驟，可以制備得到較高導電性的柔性導電膜。以下對其透光率進一步提升。R2R雙涂系統通過布置若干支承輥改變薄膜的方向，使得柔性基底層的反面作為加工面。事先配置好的UV膠水存儲于UV膠水涂布器中。UV膠水涂布器通過合適的速率進行UV膠水涂布。而后，通過表面事先固定了UV固化納米結構層模具的納米結構層成型輥和UV紫外燈，調節合理的輥壓壓力，保持壓力若干時長，進行UV膠紫外光固化，使得薄膜的反面制備得到了具有均勻分布的納米結構陣列，得到了UV固化納米結構層。該UV固化納米結構層發揮了增透減反的作用，進一步提高了柔性導電膜的透光率。所述的金屬網格直線槽模具為采用光刻、軟刻蝕或納米壓印技術制備得到的納米模具；所述的UV固化納米結構層模具為陽極氧化鋁法(AAO)得到的具有納米多孔結構的陽極氧化鋁模具。AAO模板具有獨特的結構，緊靠鋁基體表面是一層薄而致密的氧化鋁阻擋層，上面則是較厚且疏松的多孔層，多孔的膜胞是六角密堆排列。每個膜胞中心有一定深度的納米孔道，孔徑一般為5～200nm，多孔層的厚度一般為1μm～50μm，且孔道基本與表面垂直。這種AAO模板具有獨特的納米結構，廣泛應用于各種納米材料、
所述的金屬網格直線槽成型輥和UV固化納米結構層成型輥的滾壓加工溫度為20～80℃；所述的收卷的速度為0～50m/min；所述的壓力輥的壓力值為0.05～9kg/cm2。經過以上主要的兩大步驟之后，得到的薄膜是一面具有金屬網格層，另一面具有增加透光率功能的納米結構層的高透光率柔性導電薄膜。與現有技術相比，本專利技術設計原理簡單，實現方便，采用R2R工藝，具有加工效率高，生產成本低等優勢。另外，采用了金屬網格技術，使得制備的薄膜導電性均勻性高，可靠性高，特別適用于柔性電子屏幕等對均勻性要求高的領域。又，本專利技術采用了背面壓印出具有增加透光率的納米結構層，進一步提高了薄膜的透光率，與現有技術相比，透光率可以進一步提升，具有無可比擬的優勢。附圖說明圖1為本專利技術高透光率柔性導電薄膜正面金屬網格層示意圖；圖2為本專利技術高透光率柔性導電薄膜反面納米結構層示意圖；圖3為本專利技術高透光率柔性導電薄膜左視圖示意圖；圖4為本專利技術高透光率柔性導電薄膜反面可采用的納米結構示意圖(a為半球形納米結構的側視圖和俯視圖，b為半橢球形納米結構側視圖和俯視圖，c為圓錐形納米結構側視圖和俯視圖，d為四棱錐形納米結構側視圖和俯視圖)；圖5為本專利技術高透光率柔性導電薄膜制備工藝的R2R雙涂UV固化輥壓工藝示意圖；圖6為本專利技術高透光率柔性導電薄膜制備工藝流程圖。具體實施方式為了使本
的人員更好地理解本專利技術方案，下面將結合具體的實施例，利用附圖，對本專利技術的實施例中的技術方案做進一步的闡述。所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分的實施例，而不是全部的實施例。任何基于本專利技術的思想、思路，本領域的技術人員在沒有做出創造性的前提下，對本專利技術的實施例進行組合、改變，都應當屬于本專利技術保護的范圍。實施例1：如圖1～3所示，一種高透光率金屬網格柔性導電薄膜，包括柔性基底層1，以及其一側設置的金屬網格層2和另一側設置的UV固化納米結構層3。金屬網格層2起到導電的作用，UV固化納米結構層3起到增加透光率的作用。所述的柔性基底層1為透明、可彎折的聚合物材料，包括常見的PET、PEN、PI、PPS、PC、PES、PEI、PAR或PCO柔性聚合物材料。所述的金屬網格層2為：在柔性基底層表面輥壓直線交叉槽，然后將銀漿涂布到直線交叉槽中，并進行烘烤、清洗得到的導電網格層。所述的UV固化納米結構層3為具有紫外固化功能的透明膠水，壓印到柔性基底層上之后通本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高透光率金屬網格柔性導電薄膜，其特征在于，包括柔性基底層，以及其一側設置的金屬網格層和另一側設置的UV固化納米結構層。

【技術特征摘要】
1.一種高透光率金屬網格柔性導電薄膜，其特征在于，包括柔性基底層，以及其一側設置的金屬網格層和另一側設置的UV固化納米結構層。2.根據權利要求1所述的一種高透光率金屬網格柔性導電薄膜，其特征在于，所述的柔性基底層為透明、可彎折的聚合物材料，包括常見的PET、PEN、PI、PPS、PC、PES、PEI、PAR或PCO柔性聚合物材料。3.根據權利要求1所述的一種高透光率金屬網格柔性導電薄膜，其特征在于，所述的金屬網格層為：在柔性基底層表面輥壓直線交叉槽，然后將銀漿涂布到直線交叉槽中，并進行烘烤、清洗得到的導電網格層。4.根據權利要求3所述的一種高透光率金屬網格柔性導電薄膜，其特征在于，所述的直線交叉槽由兩組平行的直線槽按夾角10°～90°交叉構成，其中，各直線槽的槽寬為50nm～10μm，相鄰的直線槽的距離大小為100nm～500μm。5.根據權利要求1所述的一種高透光率金屬網格柔性導電薄膜，其特征在于，所述的UV固化納米結構層為具有紫外固化功能的透明膠水，壓印到柔性基底層上之后通過紫外光固化形成的具有提高透光率的納米結構陣列。6.根據權利要求5所述的一種高透光率金屬網格柔性導電薄膜，其特征在于，所述的UV固化納米結構層為提高透光率的納米結構，該納米結構為圓錐結構、四棱錐結構、半球狀結構或半橢球狀結構形成的具有一定高度和距離的納米陣列結構。7.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：易培云，張成鵬，張偉鑫，彭林法，來新民，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：上海,31