[发明专利]一种复合柔性透明导电薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合柔性透明导电薄膜的制备方法，涉及导电薄膜制备领域，包括以下步骤：步骤S110，制备亲水聚合物纳米网络，常温干燥后备用；步骤S120，将疏水聚合物或者其单体溶解于相应溶剂中，将步骤S110中制得的亲水聚合物纳米网络置于疏水聚合物溶液中，制得亲水疏水聚合物薄膜；步骤S130，在步骤S120中制得的亲水疏水聚合物薄膜干燥后，将其从玻璃基板剥离，浸泡于银氨溶液或铜氨溶液，制备亲水疏水聚合物复合金属薄膜；步骤S140，将S130步骤中制得的亲水疏水聚合物复合金属薄膜浸泡于还原性溶剂，取出烘干，漂洗干燥，制得复合柔性透明导电薄膜。本发明提供一种高稳定性且易于操作的透明导电薄膜制备工艺，工艺流程简单易于操作，适于量产制备。

技术领域

本发明涉及导电薄膜制备领域，尤其涉及一种复合柔性透明导电薄膜及其制备方法。

背景技术

透明导电薄膜是目前的光电器件中不可缺少的部件之一，现在商用最为普遍的材料是氧化铟锡(ITO)，但由于氧化铟锡的制备过程大多采用高温溅射处理，并不适用于聚合物等不耐高温的柔性基底，加之铟原料越来越稀少，氧化铟锡的制备成本不断提升，初次之外，氧化铟锡为脆性材料，不适用于未来光电显示柔性化的发展趋势，因此越来越多的研究集中于寻求氧化铟锡的替代材料方面。

目前氧化铟锡的替代材料主要包括碳材料，如石墨烯、碳纳米管等，导电聚合物，以及金属纳米线，其中金属纳米线因为具有很高的导电性及透光率，可挠曲，及制备成本相对较低而备受关注，但是，基于金属纳米线的透明导电薄膜仍然存在诸多问题。比如，纳米线成膜之后表面粗糙度非常大，用于有机发光二极管等对粗糙度敏感的器件中极易造成短路和击穿；又如，纳米线网络与基底的结合性能较差，在实际应用当中导电层极易与基底剥离造成器件损坏；此外，由于金属纳米线之间需要焊接，接点处的自由能较其他地方大得多，因此纳米线网络的腐蚀和老化极易从连接点处逐步扩展至整个导电薄膜，造成薄膜整体的失效。

针对目前存在的问题，诸多解决方案已被提出，例如中国专利CN103730195A将铜纳米线与AZO导电层进行复合，制备得到导电性和稳定性均较好的多层膜结构的透明导电薄膜，但其中的铜纳米线制备工艺复杂，需要用到剧毒的水合肼等药品。再如，中国专利CN102779944A中，由衬底、第一氧化物层、第二氧化物金属层及抑制层组成的透明导电薄膜，具有非常好的稳定性，但制备工艺过于复杂，不适用于实际大规模生产及应用。又如，为提升银纳米线复合薄膜的导电性，中国专利CN104299722B提出将制备得到的银纳米线透明导电薄膜放入一定浓度的硼氢化钠溶液及卤化物溶液中浸泡后吹干来实现纳米线间的焊接，由于焊接处的自由能较其他地方大得多，浸泡处理残留的卤素离子及金属离子极易在连接处附着，逐步对薄膜整体进行腐蚀，极大的影响薄膜整体的稳定性。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种高稳定性且易于操作的透明导电薄膜制备工艺，以制备出一种高导电率、高抗腐蚀抗老化性、高透光率、强粘附性、可挠曲、粗糙度极低的复合柔性透明导电薄膜。

为实现上述目的，本发明提供了一种复合柔性透明导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤S110，将亲水聚合物分散于溶剂中，制备亲水聚合物溶液，在洁净的玻璃基板表面将亲水聚合物溶液通过静电纺丝法制备亲水聚合物纳米网络，常温干燥后备用；

步骤S120，将疏水聚合物或者其单体溶解于相应溶剂中，将步骤S110中制得的亲水聚合物纳米网络置于疏水聚合物溶液中，经旋涂法、刮涂法或是喷涂法在亲水聚合物纳米网络表面制备疏水聚合物薄膜，如使用的是聚合物单体，还需对单体进行交联，制得亲水疏水聚合物薄膜，干燥备用；

步骤S130，在步骤S120中制得的亲水疏水聚合物薄膜干燥后，将其从玻璃基板剥离，浸泡于银氨溶液或铜氨溶液，浸泡一段时间后取出，制备亲水疏水聚合物复合金属薄膜；由于纳米网络与聚合物薄膜之间的亲水性不同，溶液将选择性的聚集于亲水聚合物网络处；