[发明专利]柔性透明导电膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于微电子材料制备工艺领域。涉及一种导电膜及其制造方法，尤其涉及一种柔性透明导电膜及其制造方法。

背景技术

透明导电膜已广泛应用在各种显示屏以及太阳能电池等领域。目前最为广泛使用的是透明导电膜制成的导电透明电极，该透明导电膜主要材料是氧化铟锡（ITO）。由于ITO膜必须采用真空磁溅射的工艺进行制备，这种工艺和设备制约了制造的透明导电膜的面积，不利于大面积的连续制造。且氧化铟锡作为一种金属氧化物，不耐受弯折曲挠，无法在挠性电子设备上使用。

相比之下，采用一维及二维纳米材料作为主要成分的柔性透明导电膜可具备优异的可见光区的透光性能、导电性能、以及抗曲挠性能，目前是透明导电膜的热点研究内容之一。

现有的柔性透明导电膜中有两种结构，一种是三层分离结构：依次是柔性透明基板、透明油墨层、纳米银线层，这三层结构中透明油墨层涂覆在柔性透明基板，纳米银线层是设置在透明油墨层的表面，纳米银线层和透明油墨层之间没有化学键连接，只是靠分子间的范德华力结合，这种结合力相对较弱，在触碰柔性透明导电膜表面时很容易将纳米银线层碰掉。

另一种结构是柔性透明导电膜有两层结构，依次是柔性透明基板、透明油墨导电层，其中透明油墨导电层是将纳米银线和透明油墨混合后印刷到柔性透明基板表面制成，由于纳米银线在透明油墨中的分散性不好，并且透明油墨印刷厚度较厚，纳米银线无法在透明油墨中形成二维的导电网络，这样柔性透明导电膜的电阻相应就高，导向性能不好。

另外，现有技术制备的纳米银线具有很高的长径比（大于100），因此在涂布形成均匀薄膜时存在一定的工艺技术困难，并且纳米银线之间由于仅凭较弱的分子间作用力搭接在一起，容易在曲挠作用下发生滑移，因此接触电阻较高和较不稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种面电阻值更低、结合力更高、具有良好接触、均匀性好的柔性透明导电膜。

本发明进一步要解决的技术问题在于，提供一种工艺简单、成本低、能制备大面积透明导电膜、制成的透明导电膜具有良好导电性能的柔性透明导电膜的制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种柔性透明导电膜，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层，所述透明油墨层的表层为粘附有纳米银线的导电层，所述导电层中纳米银线相互搭接构成均匀的二维纳米银线网络。

所述的柔性透明导电膜中，所述透明油墨为数均分子量为1万~100万的热塑性聚氨酯、聚乙烯-醋酸乙烯酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇和聚乙烯醇缩醛中的一种。其中数均分子量为1万~100万是指所用的所有种类的透明油墨都需符合该要求。

所述的柔性透明导电膜中，所述的热塑性聚氨酯为由脂肪族异氰酸酯或芳香族异氰酸酯与聚酯型固化剂或聚醚型固化剂反应制得、且具有热塑性和在可见光区透明的聚氨酯。

所述的柔性透明导电膜中，所述的聚丙烯酸酯为聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯酸甲酯。

所述的柔性透明导电膜中，所述透明油墨层厚度为100nm~100μm。

所述的柔性透明导电膜中，所述纳米银线网络是由直径在60nm至300nm之间且长径比为100~300的纳米银线均匀分布搭接形成的二维网络，所述导电层的厚度为60nm~300nm。

所述的柔性透明导电膜中，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。

一种柔性透明导电膜的制造方法，包括以下步骤：

（1）选择柔性透明基板，将透明油墨印刷或涂布在柔性透明基板上，干燥或固化该透明油墨；

（2）配制纳米银线分散液，将纳米银线分散液均匀涂布在另一具有光滑表面的柔性透明基板表面，干燥后得到纳米银线薄膜；

（3）将步骤（2）中得到的纳米银线薄膜通过热压或者转印方式，转移粘附到步骤（1）得到的透明油墨的表层，所述热压或转印的温度为25℃到250℃之间，热压或转印的压强为1x10⁵Pa至3x10⁶Pa；

（4）重复步骤（3），在透明油墨的表层制得导电层，即得到柔性透明导电膜。