[發明專利]一種柔性銅網柵基透明導電薄膜

有效

• 申請號: 201610362592.0
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN105845203B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 劉宏燕;顏悅;望詠林;伍建華;張官理
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 李建英

技術領域

本發明涉及光學薄膜領域，涉及一種柔性銅網柵基透明導電薄膜。

背景技術

透明導電薄膜是平板電視、觸摸屏、智能窗玻璃、發光二極管以及光伏電池等器件制造的必要組成部分。近年來，隨著信息(如觸摸顯示)、能源(如光伏、智能窗玻璃)等產業的發展，人們對透明導電薄膜的需求量急劇增大，而在透明導電薄膜中，應用最廣的一類是錫摻雜氧化銦薄膜，即俗稱的ITO薄膜。眾所周知，銦元素在地殼中的含量稀少(約為0.05ppm)，且難于提純，隨著ITO薄膜的用量顯著增大，其含量越來越稀少，導致價格驟增，從而增加觸摸屏、薄膜太陽能電池等產業的制造成本。同時，由于ITO薄膜是一種陶瓷薄膜，其抗彎折性差，經過多次形變之后薄膜易開裂，從而使電阻顯著增大，導致器件失效。另一方面，為了制造大型顯示器、大面積固態發光板等器件，要求所用的透明導電薄膜的方塊電阻必須小于5Ω/□。雖然通過增加ITO薄膜的厚度可以滿足此要求，但是，其成本顯著增加，這種成本的增加是因為隨著薄膜厚度增加，ITO的沉積速率減小，導致大部分ITO原料被浪費。因此，必須尋找一種抗彎折性能好、方塊電阻可調且成本低廉的新型透明導電薄膜。

為了減少對ITO的依賴度，研究人員開發出了具有低電阻特性的銅金屬網柵透明導電薄膜。銅金屬網柵透明導電薄膜由于其電阻率和透過率可調、抗彎折性能優異、價格低廉且與半導體工藝兼容，因此，在產業龐大的柔性觸摸屏、太陽能電池等方面的制備中，受到越來越多的青睞，成為重點研究的一類可行的新型ITO替代薄膜。但是，由于一般透明襯底PET本身的可見光區透過率低于92％，因此，在這種PET透明襯底上制備銅網柵導電層之后，其復合透過率更低，很難獲得高透過率和低電阻的透明導電薄膜。為了在保持低的表面方阻條件下提高薄膜總的透過率，需要盡量提高襯底的透過率。

發明內容

本發明的目的是針對上述透明導電薄膜存在的不足，提出一種柔性銅網柵基透明導電薄膜。本發明的技術解決方案是，導電薄膜包含：柔性透明襯底、減反增透層和銅網柵導電層；所述減反增透層被布置在所述柔性透明薄膜襯底和銅網柵導電層之間，其中柔性透明襯底包含：聚對苯二甲酸乙二醇酯和雙面加硬透明涂層，其中，雙面加硬透明涂層為紫外固化的聚丙烯酸酯涂層；減反增透層包含：低折射率薄膜層和高折射率薄膜層，所述低折射率薄膜層和高折射率薄膜層交替堆疊，低折射率薄膜層數多于或等于高折射率薄膜層數；銅網柵導電層包含銅網柵層和銅氧化物層。

所述減反增透層中的低折射率薄膜層為二氧化硅或氟化鎂。

所述減反增透層中的高折射率薄膜層為五氧化二鈮或二氧化鈦。

所述銅網柵導電層中的銅網柵層由菱形或方形或六方形的銅線條組成，線條的線寬為2～10微米，金屬化率為1.25～2％。

所述低折射率薄膜層和高折射率薄膜層交替堆疊，低折射率薄膜層和高折射率薄膜層的層數均為任意層，低折射率薄膜層數等于或多于高折射率薄膜層數。

所述銅網柵導電層中的銅氧化物層覆蓋在銅網柵層上表面或銅網柵層的上、下表面。

所述低折射率薄膜層和高折射率薄膜層其厚度分別為30～110nm和10～140nm。

所述銅網柵導電層中銅氧化物層的厚度為20～60nm。

制造柔性銅網柵基透明導電薄膜的方法是，在柔性透明襯底的雙面涂覆加硬涂層；在柔性透明襯底表面濺鍍減反增透層；以及在減反增透層表面濺鍍銅網柵基導電層。

本發明具有的優點和有益效果，本發明采用在PET襯底上濺鍍一個減反增透層，來提高襯底的透過率，然后再濺鍍銅金屬導電復合層，來制備高透過率低電阻的透明導電薄膜。所述復合薄膜可見光透過率高于96％，表面方阻低于10Ω/□，色度值(b*)小于0.5，銅膜表面的反射率低于5％，銅膜背面(PET膜未鍍膜測)的反射率低于5％。

本發明所述透明導電薄膜具有高透過率低電阻的特性，并且具有很強的環境耐受性能。

所述導電薄膜核心功能層在保證高的可見光透過率、低反射率的同時，具有很低的表面電阻。在加工成觸摸屏等產品之后，線條的可視度極低，能顯著提高屏幕的清晰度。另一方面，在濕熱環境下，能夠防止銅金屬導電層被氧化而失效，保持良好的電學性能。