[發明專利]基于激光切割膠體薄膜技術的柔性透明導電膜及制備方法

在審

• 申請號: 201811347618.X
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109493997A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 郭文熹;李騰;許子頡;劉向陽
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00;H01B13/30
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

基于激光切割膠體薄膜技術的柔性透明導電膜及制備方法，涉及一種柔性透明導電膜。柔性透明導電膜包括有柔性透明薄膜基底材料，柔性透明薄膜上表面磁控濺射WO₃種子層和金屬網格導電層，金屬網格導電層外表面復合一層透明保護膜。制備時，分別使用無水乙醇和去離子水清洗柔性透明基底薄膜后干燥；在基底薄膜上涂布配制好的膠體溶液形成濕膜后，加熱烘干，形成干燥的膠體薄膜；通過激光切割機切割膠體薄膜；在薄膜上濺射WO₃膜和銀膜，得導電層；將磁控濺射好的薄膜浸沒于無水乙醇中，去掉膠體模板，得到金屬網格透明導電膜；將經過無水乙醇清洗的金屬網格透明導電膜進行干燥處理，在金屬網格透明導電膜的導電面覆蓋一層保護膜進行收卷。

技術領域

本發明涉及一種柔性透明導電膜，尤其是涉及可實現透明導電膜的低成本、大面積、形貌可控制備的基于激光切割膠體薄膜技術的柔性透明導電膜及其制備方法。

背景技術

電子設備與人們的生活息息相關，隨著電子產品向輕型化，小型化、集成化方向的不斷發展，可彎曲甚至可穿戴的柔性電子元器件正在日益成為科學研究和制造技術研發的熱點。柔性透明導電膜由于具有重量輕、柔性好、抗沖擊、成本低、方便運輸，更加適合卷對卷的大面積生產等優點，便于應用于輕便，可移動的戶外設備中，具有更強的競爭力，被廣泛用于柔性觸摸屏、顯示屏、加熱膜、電致變色智能窗、柔性光伏以及儲能器件等產品中。因此，可控的、低成本的大面積研制柔性透明導電膜將會為柔性電子器件的發展起到至關重要的作用。而目前，市場上的透明導電薄膜主要是以氧化銦錫(ITO)為靶材，通過直接磁控濺射的方法制備透明導電膜。然而，ITO目前在柔性電子器件的發展中，已經面臨行業發展瓶頸，由于其質脆、易碎、儲量少、價格昂貴等一些無法解決的問題導致這種材料逐漸開始走下這一領域。隨著柔性和可穿戴電子設備的快速發展，傳統的剛性導電膜已經不能滿足于市場的需求，因此急需一種新型的柔性導電膜的制備方法，可以簡單低成本大面積且準確的實現這一功能。

發明內容

本發明的目的在于針對目前的傳統ITO導電膜質脆、易碎、價格昂貴等缺點，提供一種高透光、耐彎折、高導電的基于激光切割膠體薄膜技術的柔性透明導電膜及制備方法。

所述基于激光切割膠體薄膜技術的柔性透明導電膜包括有柔性透明薄膜基底材料，柔性透明薄膜上表面磁控濺射WO₃種子層和金屬網格導電層，所述金屬網格導電層外表面復合一層透明保護膜。

所述柔性透明薄膜基底材料可采用PET、PVC、TPU等中的一種，柔性透明薄膜基底材料的厚度可為20～200μm；所述WO₃種子層的厚度可為10～50nm；所述金屬網格導電層可采用微米級金屬網格導電層；所述微米級金屬網格導電層的線寬度可以調節，寬度可達到40～200μm的范圍；微米級金屬網格的圖案可采用三角形、矩形、六邊形等圖案；所述微米級金屬網格層與PET基底材料之間磁控濺射一層10～50nm厚的WO₃種子層；所述微米級金屬網格層的覆蓋面積小于柔性透明薄膜的總面積的20％；所述微米級金屬網格層可選自銀、銅、ITO、FTO等中的至少一種；所述微米級金屬網格層的厚度可為100～900nm；所述透明保護膜在透光率不低于80％的情況下，方阻值小于3Ω/sq，在500次的機械彎折下，方阻幾乎不產生變化；所述透明保護膜可選自PET、PVC、PE等中的一種，透明保護膜的厚度可為20～100μm。

所述基于激光切割膠體薄膜技術的柔性透明導電膜的制備方法包括以下步驟：

1)分別使用無水乙醇和去離子水清洗柔性透明基底薄膜后干燥；

在步驟1)中，所述干燥的溫度可為60℃。

2)在柔性透明基底薄膜上涂布配制好的膠體溶液形成濕膜；

在步驟2)中，所述膠體溶液的配比可為TiO₂粉末0.4～1.0g，無水乙醇溶液10ml，乙酸乙酯溶液0.3～0.9mL；所述濕膜的涂布量可為0.03ml/cm²。