[发明专利]一种柔性铜网栅基透明导电薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及光学薄膜领域，涉及一种柔性铜网栅基透明导电薄膜。

背景技术

透明导电薄膜是平板电视、触摸屏、智能窗玻璃、发光二极管以及光伏电池等器件制造的必要组成部分。近年来，随着信息(如触摸显示)、能源(如光伏、智能窗玻璃)等产业的发展，人们对透明导电薄膜的需求量急剧增大，而在透明导电薄膜中，应用最广的一类是锡掺杂氧化铟薄膜，即俗称的ITO薄膜。众所周知，铟元素在地壳中的含量稀少(约为0.05ppm)，且难于提纯，随着ITO薄膜的用量显著增大，其含量越来越稀少，导致价格骤增，从而增加触摸屏、薄膜太阳能电池等产业的制造成本。同时，由于ITO薄膜是一种陶瓷薄膜，其抗弯折性差，经过多次形变之后薄膜易开裂，从而使电阻显著增大，导致器件失效。另一方面，为了制造大型显示器、大面积固态发光板等器件，要求所用的透明导电薄膜的方块电阻必须小于5Ω/□。虽然通过增加ITO薄膜的厚度可以满足此要求，但是，其成本显著增加，这种成本的增加是因为随着薄膜厚度增加，ITO的沉积速率减小，导致大部分ITO原料被浪费。因此，必须寻找一种抗弯折性能好、方块电阻可调且成本低廉的新型透明导电薄膜。

为了减少对ITO的依赖度，研究人员开发出了具有低电阻特性的铜金属网栅透明导电薄膜。铜金属网栅透明导电薄膜由于其电阻率和透过率可调、抗弯折性能优异、价格低廉且与半导体工艺兼容，因此，在产业庞大的柔性触摸屏、太阳能电池等方面的制备中，受到越来越多的青睐，成为重点研究的一类可行的新型ITO替代薄膜。但是，由于一般透明衬底PET本身的可见光区透过率低于92％，因此，在这种PET透明衬底上制备铜网栅导电层之后，其复合透过率更低，很难获得高透过率和低电阻的透明导电薄膜。为了在保持低的表面方阻条件下提高薄膜总的透过率，需要尽量提高衬底的透过率。

发明内容

本发明的目的是针对上述透明导电薄膜存在的不足，提出一种柔性铜网栅基透明导电薄膜。本发明的技术解决方案是，导电薄膜包含：柔性透明衬底、减反增透层和铜网栅导电层；所述减反增透层被布置在所述柔性透明薄膜衬底和铜网栅导电层之间，其中柔性透明衬底包含：聚对苯二甲酸乙二醇酯和双面加硬透明涂层，其中，双面加硬透明涂层为紫外固化的聚丙烯酸酯涂层；减反增透层包含：低折射率薄膜层和高折射率薄膜层，所述低折射率薄膜层和高折射率薄膜层交替堆叠，低折射率薄膜层数多于或等于高折射率薄膜层数；铜网栅导电层包含铜网栅层和铜氧化物层。

所述减反增透层中的低折射率薄膜层为二氧化硅或氟化镁。

所述减反增透层中的高折射率薄膜层为五氧化二铌或二氧化钛。

所述铜网栅导电层中的铜网栅层由菱形或方形或六方形的铜线条组成，线条的线宽为2～10微米，金属化率为1.25～2％。

所述低折射率薄膜层和高折射率薄膜层交替堆叠，低折射率薄膜层和高折射率薄膜层的层数均为任意层，低折射率薄膜层数等于或多于高折射率薄膜层数。

所述铜网栅导电层中的铜氧化物层覆盖在铜网栅层上表面或铜网栅层的上、下表面。

所述低折射率薄膜层和高折射率薄膜层其厚度分别为30～110nm和10～140nm。

所述铜网栅导电层中铜氧化物层的厚度为20～60nm。

制造柔性铜网栅基透明导电薄膜的方法是，在柔性透明衬底的双面涂覆加硬涂层；在柔性透明衬底表面溅镀减反增透层；以及在减反增透层表面溅镀铜网栅基导电层。

本发明具有的优点和有益效果，本发明采用在PET衬底上溅镀一个减反增透层，来提高衬底的透过率，然后再溅镀铜金属导电复合层，来制备高透过率低电阻的透明导电薄膜。所述复合薄膜可见光透过率高于96％，表面方阻低于10Ω/□，色度值(b*)小于0.5，铜膜表面的反射率低于5％，铜膜背面(PET膜未镀膜测)的反射率低于5％。

本发明所述透明导电薄膜具有高透过率低电阻的特性，并且具有很强的环境耐受性能。

所述导电薄膜核心功能层在保证高的可见光透过率、低反射率的同时，具有很低的表面电阻。在加工成触摸屏等产品之后，线条的可视度极低，能显著提高屏幕的清晰度。另一方面，在湿热环境下，能够防止铜金属导电层被氧化而失效，保持良好的电学性能。