[發明專利]一種石墨烯銀納米線復合導電薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202010969585.3
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112071472A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 譚化兵;潘智軍;李磊
• 申請（專利權）人: 安徽宇航派蒙健康科技股份有限公司
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00
• 代理公司: 北京世衡知識產權代理事務所(普通合伙) 11686
• 代理人: 肖淑芳;康穎

本發明公開了一種石墨烯銀納米線復合導電薄膜包括：基材，第一涂層，第一氧化石墨烯膜層，銀納米線膜層，第二氧化石墨烯膜層，第二涂層，高分子保護層和基材保護層，其中第一氧化石墨烯膜層/銀納米線膜層/第二氧化石墨烯膜層結構能夠增強石墨烯銀納米線復合導電薄膜整體導電性，第一涂層和第二涂層能夠有效阻隔銀納米線膜層的氧化，保證石墨烯銀納米線復合導電薄膜整體的方阻穩定性。同時，本發明公開了石墨烯銀納米復合導電薄膜的制備方法。

技術領域

本發明涉及導電薄膜制備技術領域，尤其涉及一種石墨烯銀納米線復合導電薄膜及其制備方法。

背景技術

近年來，柔性電子逐漸商用化，柔性顯示器、柔性傳感器的出現促使柔性透明導電膜的需求呈現爆發式增長。柔性電子產品屬于光電產品的范圍，柔性電子器件的基礎是透明導電膜，在保證柔性的前提下，透明導電膜自身的光透性和電傳導性成為當前的研究重點。柔性電子產品需要采用共軛鍵的高分子材料，以及生產成本低廉的理想材料作為柔性透明導電膜的生產原料。石墨烯是高導電性的碳素材料，僅有原子層厚的單層晶片，具備高透光性、耐曲撓性等諸多優勢。此外，納米銀線作為理想的透明電極材料，具有性能穩定的低方阻、高透光性、高導電性等卓越性能。

目前，石墨烯導電薄膜存在電阻(此主要是指方阻)大的問題,出現這一問題的原因在于石墨烯完美穩定尺寸有限。現有的大尺寸透明石墨烯薄膜表面存在大量褶皺和原子尺度的缺陷,或者搭接形成的人造邊界缺陷，其中石墨烯片層間搭接產生的搭接電阻是影響薄膜電性能的主要因素，石墨烯片的尺寸越小搭接就越多，電子傳輸要克服的層間隧道阻礙就越大，電阻就越大,搭接可以認為是人為制造過程形成的邊界。當前解決的主要方式是改進制備工藝,盡可能制備更大尺寸石墨烯,提高石墨烯分散性,采用多層平整石墨烯,獲得盡可能大尺寸的單層或者多層石墨烯,目的為了減少褶皺或疊層、搭接邊界。又或者,摻雜硝酸處理、制成夾層結構或者在石墨烯圖形周邊涂布銀納米線，提高搭接邊界的導電性。

但是在工作過程中，銀納米線透明導電薄膜存在一個重要隱患，即在電場作用下，銀納米線會出現表面氧化問題，從而導致透明導電薄膜方阻上升，表面粉化、可靠性下降，甚至直接導致器件失效，這是影響石墨烯銀納米線透明導電膜推廣應用的最主要問題。除此之外，現有的氧化石墨烯材料和銀納米線材料的附著力差，不同材質層間容易出現脫離現象，從而導致導電膜整體透光性變差。

背景技術部分的內容僅僅是發明人所知曉的技術，并不當然代表本領域的現有技術。

發明內容

針對現有技術存在問題中的一個或多個，本發明基于大面積、柔性銀納米線透明導電膜及其在電熱領域應用的市場需求，以及對現有納米銀線透明導電薄膜在高電場下可靠性缺陷的分析，本發明提出了一種石墨烯銀納米線復合導電薄膜，包括：基材，作為石墨烯銀納米線復合導電薄膜的基體支撐；第一涂層，在所述基材上涂布聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液，烘干后作為所述第一涂層，用于增強所述基材表面的附著力；第一氧化石墨烯膜層，設置在所述第一涂層上，用于透明導電網絡；銀納米線膜層，設置在所述第一氧化石墨烯膜層上，用于增強所述第一氧化石墨烯膜層的導電性；第二氧化石墨烯膜層，設置在所述銀納米線膜層上，構成第一氧化石墨烯膜層/銀納米線膜層/第二氧化石墨烯膜層結構，用于增強石墨烯銀納米線復合導電薄膜整體導電性；第二涂層，在所述第二氧化石墨烯膜層上涂布聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液，烘干后作為所述第二涂層，用于增強所述第二氧化石墨烯膜層表面的附著力；高分子保護層，設置在所述第二涂層表面，用于保護石墨烯銀納米線復合導電薄膜表面。

在本發明的一個方面的優選方案，所述基材為透明滌綸樹脂薄膜，所述基材厚度范圍0.01-10毫米，優選為0.125毫米。

在本發明的一個方面的優選方案，所述第一涂層的所述聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液濃度范圍為0.01％～1％。

在本發明的一個方面的優選方案，所述第一氧化石墨烯膜層厚度范圍為2nm～10nm，優選為3nm。