[发明专利]一种制备网格结构透明导电膜的方法

说明书

本发明涉及透明导电膜的制备技术，具体为一种利用平整基体作为模板制备网格结构的透明导电膜的方法，所制备的导电网格具有表面结构平整的突出特点。首先在平整基体表面形成导电网格，然后将透明基体与导电网格结合，最后将导电网格/透明基体与平整基体分离，从而制备出网格结构透明导电膜。该方法使用低粗糙度的平整基体作为模板，可以显著降低网格结构透明导电薄膜的粗糙度。而且，可以通过使用耐高温和耐腐蚀的平整基体，在结合柔性透明基体前先对导电网格进行高温烧结等处理，因此有利于提高基于柔性基体的透明导电薄膜的性能。此外，本发明的工艺步骤与典型的卷对卷辊压工艺兼容，容易实现自动化连续制备。

技术领域:

本发明涉及透明导电膜的制备技术，具体为一种使用平整基体作为模板制备导电网格透明导电薄膜的新方法，可以大幅降低导电网格的表面粗糙度，并且适用于规模化制备大面积、高性能的导电网格透明导电膜。

背景技术:

透明导电薄膜是一种重要的光电材料，广泛应用于触摸屏、液晶显示、有机发光二极管显示(OLED)、太阳能电池等光电领域。电子信息产品和技术的不断发展和升级换代，对透明导电膜的发展提出了柔性化、超轻薄化、高稳定性等更高的要求。铟锡氧化物(ITO)是目前综合性能最好的透明导电薄膜，但ITO存在资源短缺、成本高、柔韧性和化学稳定性差等诸多问题，无法满足新型透明导电膜的要求。

具有连续薄膜结构的透明导电膜难以在保持高透光率(大于90％)的前提下持续降低薄膜电阻，无法满足显示器件和光伏器件等高端光电器件对透明导电膜的日益增加的性能要求。相比而言，网格结构的透明导电膜其光电性能优于连续薄膜。其原理在于，网格结构的透光率主要由其孔结构而非材料本征特性决定，可在不改变孔结构的前提下持续增加薄膜厚度，从而提高导电性。因此，形成网格结构可以大幅提高透明导电膜的光电性能。但是，典型的网格结构中网格线的厚度通常在数百纳米到微米之间，造成其表面粗糙度大，无法达到OLED等高端光电器件对低粗糙度(几纳米)的要求，极大地限制了其应用范围。

发明内容:

本发明的目的在于提供一种制备高性能导电网格透明导电膜的方法，该方法使用低粗糙度的平整基体作为模板，在其表面形成导电网格和透明基体。采用平整基体，既可以获得低粗糙度的透明导电薄膜，也与制备导电网格的典型工艺兼容，易于实现规模化生产。

本发明的技术方案是：

一种制备网格结构透明导电膜的方法，使用低粗糙度的平整基体作为制备网格的模板，形成网格空隙填充且表面结构平整的网格透明导电膜；首先在平整基体表面形成导电网格，然后将透明基体与导电网格结合并填充导电网格的空隙，最后将导电网格/透明基体与平整基体分离，从而制备出网格结构的透明导电膜；该方法具体步骤如下：

(1)在平整基体表面形成导电网格；

(2)将透明基体与导电网格结合并填充导电网格的空隙，在网格与平整基体的界面形成平整结构；

(3)导电网格/透明基体与平整化基体分离。

所述的制备网格结构透明导电膜的方法，平整基体为金属、陶瓷或高分子材料之一种或两种以上的组合，其粗糙度不大于10纳米；网格材料包括但不局限于碳材料、金属、金属化合物和导电高分子材料的一种或两种以上的复合材料；透明基体为高分子聚合物：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚硅氧烷、聚碳酸酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯；或者，透明基体为半导体：氧化硅或玻璃。

所述的制备网格结构透明导电膜的方法，导电网格的几何构型为规则的周期性结构或无规则结构。

所述的制备网格结构透明导电膜的方法，形成导电网格的方法包括印刷、物理气相沉积、化学气相沉积、转移法、光刻法之一种或两种以上的组合。