[發明專利]柔性透明導電膜及其制造方法

有效

• 申請號: 201210190604.8
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102693772A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 楊誠;吳浩怡;李寶華;康飛宇
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 易釗

技術領域

本發明屬于微電子材料制備工藝領域。涉及一種導電膜及其制造方法，尤其涉及一種柔性透明導電膜及其制造方法。

背景技術

透明導電膜已廣泛應用在各種顯示屏以及太陽能電池等領域。目前最為廣泛使用的是透明導電膜制成的導電透明電極，該透明導電膜主要材料是氧化銦錫（ITO）。由于ITO膜必須采用真空磁濺射的工藝進行制備，這種工藝和設備制約了制造的透明導電膜的面積，不利于大面積的連續制造。且氧化銦錫作為一種金屬氧化物，不耐受彎折曲撓，無法在撓性電子設備上使用。

相比之下，采用一維及二維納米材料作為主要成分的柔性透明導電膜可具備優異的可見光區的透光性能、導電性能、以及抗曲撓性能，目前是透明導電膜的熱點研究內容之一。

現有的柔性透明導電膜中有兩種結構，一種是三層分離結構：依次是柔性透明基板、透明油墨層、納米銀線層，這三層結構中透明油墨層涂覆在柔性透明基板，納米銀線層是設置在透明油墨層的表面，納米銀線層和透明油墨層之間沒有化學鍵連接，只是靠分子間的范德華力結合，這種結合力相對較弱，在觸碰柔性透明導電膜表面時很容易將納米銀線層碰掉。

另一種結構是柔性透明導電膜有兩層結構，依次是柔性透明基板、透明油墨導電層，其中透明油墨導電層是將納米銀線和透明油墨混合后印刷到柔性透明基板表面制成，由于納米銀線在透明油墨中的分散性不好，并且透明油墨印刷厚度較厚，納米銀線無法在透明油墨中形成二維的導電網絡，這樣柔性透明導電膜的電阻相應就高，導向性能不好。

另外，現有技術制備的納米銀線具有很高的長徑比（大于100），因此在涂布形成均勻薄膜時存在一定的工藝技術困難，并且納米銀線之間由于僅憑較弱的分子間作用力搭接在一起，容易在曲撓作用下發生滑移，因此接觸電阻較高和較不穩定。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種面電阻值更低、結合力更高、具有良好接觸、均勻性好的柔性透明導電膜。

本發明進一步要解決的技術問題在于，提供一種工藝簡單、成本低、能制備大面積透明導電膜、制成的透明導電膜具有良好導電性能的柔性透明導電膜的制造方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種柔性透明導電膜，包括柔性透明基板，所述柔性透明基板表面涂覆有透明油墨形成的透明油墨層，所述透明油墨層的表層為粘附有納米銀線的導電層，所述導電層中納米銀線相互搭接構成均勻的二維納米銀線網絡。

所述的柔性透明導電膜中，所述透明油墨為數均分子量為1萬~100萬的熱塑性聚氨酯、聚乙烯-醋酸乙烯酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇和聚乙烯醇縮醛中的一種。其中數均分子量為1萬~100萬是指所用的所有種類的透明油墨都需符合該要求。

所述的柔性透明導電膜中，所述的熱塑性聚氨酯為由脂肪族異氰酸酯或芳香族異氰酸酯與聚酯型固化劑或聚醚型固化劑反應制得、且具有熱塑性和在可見光區透明的聚氨酯。

所述的柔性透明導電膜中，所述的聚丙烯酸酯為聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯酸甲酯。

所述的柔性透明導電膜中，所述透明油墨層厚度為100nm~100μm。

所述的柔性透明導電膜中，所述納米銀線網絡是由直徑在60nm至300nm之間且長徑比為100~300的納米銀線均勻分布搭接形成的二維網絡，所述導電層的厚度為60nm~300nm。

所述的柔性透明導電膜中，所述柔性透明基板由聚苯二甲酸乙二醇酯、聚苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯制成。

一種柔性透明導電膜的制造方法，包括以下步驟：

（1）選擇柔性透明基板，將透明油墨印刷或涂布在柔性透明基板上，干燥或固化該透明油墨；

（2）配制納米銀線分散液，將納米銀線分散液均勻涂布在另一具有光滑表面的柔性透明基板表面，干燥后得到納米銀線薄膜；

（3）將步驟（2）中得到的納米銀線薄膜通過熱壓或者轉印方式，轉移粘附到步驟（1）得到的透明油墨的表層，所述熱壓或轉印的溫度為25℃到250℃之間，熱壓或轉印的壓強為1x10⁵Pa至3x10⁶Pa；

（4）重復步驟（3），在透明油墨的表層制得導電層，即得到柔性透明導電膜。