本發明涉及一種透明導電電極結構，特別涉及一種復合型納米銀線柔性透明導電電極結構及制備方法。

背景技術：

近年來觸控面板在通訊行業的迅速崛起，特別是在移動通訊行業的蓬勃發展，觸控面板一舉成為現今成像顯示設備的首選產品。使用率最高的觸控面板主要是電容式觸控面板。

在傳統智能手機的電容式觸控面板中，觸控電極的材料通常為氧化銦錫(簡稱為ito)。ito的透光率很高，導電性能較好。但隨著觸控面板尺寸的逐步增大，特別是應用于15寸以上的面板時，ito的缺陷越來越突出，其中最明顯的缺陷就是ito的面電阻過大，價格昂貴，無法保證大尺寸觸控面板良好的導電性能與足夠的靈敏度，也無法適用于電子產品不斷低價化的發展趨勢。

另外，在制造方法上，原來的ito需要真空腔、較高的沉積溫度和/或高退火溫度以獲得高傳導性，造成ito的整體制作成本非常昂貴。而且，ito薄膜非常脆弱，即使在遇到較小物理應力的彎曲也非常容易被破壞，因此在可穿戴設備逐漸崛起的新興產品市場的浪潮下，ito材料作為導電電極已無法應付市場的需求而逐漸被淘汰。

正因如此，產業界一直在致力于開發ito的替代材料，目前逐漸被開發并應用的替代材料包括納米銀線、金屬網格、碳納米管、有機導電膜、以及石墨烯等。

其中，納米銀線是諸多ito替代材料目前最為成熟的一種。納米銀線具有銀優良的導電性，同時由于其納米級別的尺寸效應，使得其具有優異的透光性與耐曲撓性，因此可用作為優選地替代ito作為導電電極的材料。

使用納米銀線作為導電電極的材料時，不可避免的也會出現一些問題，比如納米銀線涂布在基材上方后，納米銀線與基材之間只是很小的粘接力，在基材受到摩擦、熱塑性變及潮濕環境的影響或作用時，納米銀線很容易從基材表面脫落，對導電率造成較大的影響。而導電率是衡量觸控面板性能的一個重要指標，因此克服導電率不良的問題成了亟待解決的問題。

技術實現要素：

為克服納米銀線柔性透明導電電極結構中納米銀線脫落影響導電率的問題，本發明提供一種復合型納米銀線柔性透明導電電極結構及制備方法。

本發明解決上述技術問題的方案是提供一種復合型納米銀線柔性透明導電電極結構及制備方法。該電極結構包括：透明基材，導電膜層，導電膜層由納米銀線網格和導電高分子粘接層構成，納米銀線網格嵌入在導電高分子粘接層中。復合納米銀線導電電極膜層噴涂在透明基材的一側表面。

所述透明基材是一種透明有機柔性薄膜，具體為pe（聚乙烯），pc（聚碳酸酯），聚對苯二甲酸乙二醇酯（pet）的一種，厚度為厚度為0.01-0.1mm。

所述的導電膜層厚度為50nm-10μm，方阻rs：10-120ω/sq。

所述的納米銀線網格嵌入在導電高分子粘接層中，內嵌的納米銀線銀尺寸為寬度為40-50nm，長度為20-100μm。

所述所述復合納米銀線導電電極層膜包括納米銀線網格和高分子粘接層，導電膜層的厚度為0.1-1μm。

一種復合型納米銀線柔性透明導電電極結構的制備方法，主要包括以下過程：

一、納米銀線配制過程，二、聚合物膠粘劑配制過程，三、納米銀線復合液配制過程，四、導電膜的噴涂過程。

一、納米銀線配制過程，按如下步驟進行：

(1)將10-20g銀離子無機鹽（本例為氯化銀），100-500l保護劑及1-10g表面活性劑混合均勻，經過加熱100℃處理0.1-5min后，獲得前驅體混合液a；將一定量醇類還原劑、保護劑混合均勻，構成母液b；將前驅體混合液a和母液b在恒溫箱保溫在140℃反應6-8h，即獲得含銀納米線的母液c；

（2）將銀納米線的母液c離心分離，分離去除母液，得到純凈的納米銀線；

（3）取步驟（2）的納米銀線110g均勻分散于100-500ml無水乙醇中，得到納米銀線分散液d。

二、聚合物膠粘劑配制過程，按如下步驟進行：

（1）取1-10g高分子聚合物為高分子樹脂及0.05-0.5g高分子水溶膠兩者混合，并溶解于20-50ml去離子水中，充分攪拌使其完全溶解，得到粘稠膠粘液e；

（2）取導電助劑石墨烯0.01-0.1g，放入（1）步驟的膠粘液e中，超聲振動混合，使其分散均勻，得到聚合物膠粘劑f。

三、納米銀線復合液配制過程，取50-100ml納米銀翔分散液d，和5-10ml聚合物膠粘劑f，兩者放在一起，充分振蕩混合，得到納米銀線復合液g備用。

四、導電膜的噴涂過程，按如下步驟進行；

(1)啟動加熱臺和空氣噴射泵，待加熱臺溫度穩定在140℃時，取3-5ml納米銀線復合液g放入噴槍的噴壺中；

（2）取20x20mm的pc膜放在加熱臺上，打開噴槍，在pc膜上均勻噴涂納米銀線復合液g，把噴壺內的噴涂液全部噴涂完，得到復合納米銀線導電電極。

本發明的有益效果：與現有技術相比，本發明納米銀線導電電極，采用高分子粘接劑與納米銀線漿料混合噴涂，使得納米銀線之間的搭接由原來的點搭接變為線搭接和/或面搭接，使搭接面積增大從而導電率得到有效保證，且納米銀線導電層與透明基膜之間的粘接力大大加強，防止納米銀線的脫落。其次本發明納米銀線導電膜制備方法簡單、效率高、成本低，同時解決傳統納米銀線導電膜在涂布形成均勻薄膜時存在一定的工藝技術困難，而且本發明納米銀線導電膜的光電性能良好，光透過率在90％以上，方阻小于100ω/sq。

附圖說明

圖1本發明一種復合型納米銀線柔性透明導電電極結構示意圖；

圖2本發明一種復合型納米銀線柔性透明導電電極在高倍電鏡下結構示意圖；

圖中：1、透明基材，2、導電膜層，21、納米銀線，22、高分子粘接層。

具體實施方式

為實現使本發明的目的，技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施實例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

銀在納米級時，納米銀線具有良好的透光率和極佳的導電性，能夠很好的運用于觸控面板的導電電極。

請參閱圖1，一種復合型納米銀線柔性透明導電電極結構。該電極結構包括：透明基材1，導電膜層2，導電膜層2由納米銀線網格21和導電高分子粘接層22構成，納米銀線網格21嵌入在導電高分子粘接層22中。復合納米銀線導電電極膜層2噴涂在透明基材1的一側表面。

所述透明基材1是一種透明有機柔性薄膜，具體為pe（聚乙烯），pc（聚碳酸酯），聚對苯二甲酸乙二醇酯（pet）的一種，厚度為厚度為0.01-0.1mm。

所述的導電膜層2厚度為50nm-10μm，方阻rs：10-120ω/sq。

所述的納米銀線網格21嵌入在導電高分子粘接層22中，內嵌的納米銀線銀尺寸為寬度為20-50nm，長度為20-100μm。

所述所述復合納米銀線導電電極層膜包括納米銀線網格和高分子粘接層，導電膜層2的厚度為0.1-1μm。

具體實施如下：

本發明技術方案的具體實施，有以下幾個過程：一、納米銀線配制過程，二、聚合物膠粘劑配制過程，三、納米銀線復合液配制過程，四、導電膜的噴涂過程。

實施例

一、納米銀線配制過程，按如下步驟進行：

(1)將10g銀離子無機鹽（本例為氯化銀），100l保護劑及10g表面活性劑混合均勻，經過加熱100℃處理0.1-5min后，獲得前驅體混合液a；將一定量醇類還原劑、保護劑混合均勻，構成母液b；將前驅體混合液a和母液b在恒溫箱保溫在140℃反應6-8h，即獲得含銀納米線的母液c；

（2）將銀納米線的母液c離心分離，分離去除母液，得到純凈的納米銀線；

（3）取步驟（2）的納米銀線1g均勻分散于100ml無水乙醇中，得到納米銀線分散液d。

二、聚合物膠粘劑配制過程，按如下步驟進行：

（1）取1g高分子聚合物為高分子樹脂及0.05g高分子水溶膠兩者混合，并溶解于20ml去離子水中，充分攪拌使其完全溶解，得到粘稠膠粘液e；

（2）取導電助劑石墨烯0.01g，放入（1）步驟的膠粘液e中，超聲振動混合，使其分散均勻，得到聚合物膠粘劑f；

三、納米銀線復合液配制過程，取50ml納米銀翔分散液d，和5ml聚合物膠粘劑f，兩者放在一起，充分振蕩混合，得到納米銀線復合液g備用；

四、導電膜的噴涂過程，按如下步驟進行；

(1)啟動加熱臺和空氣噴射泵，待加熱臺溫度穩定在140℃時，取3ml納米銀線復合液g放入噴槍的噴壺中；

（2）取20x20mm的pc膜放在加熱臺上，打開噴槍，在pc膜上均勻噴涂納米銀線復合液g，把噴壺內的噴涂液全部噴涂完，得到復合納米銀線導電電極，圖2為本實施例所制備的電子顯微鏡圖，該導電電極膜的方阻為102ω/sq。

上述實施例只是說明本發明的技術構思及特點，其目的是讓本領域的普通技術人員能夠了解本發明的特點并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡是根據本發明內容的實質所進行的等效變化或修飾，均應涵蓋在本發明的保護范圍。