柔性透明导电薄膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子元器件领域，尤其涉及一种柔性透明导电薄膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，透明导电薄膜广泛应用于液晶显示、触控面板及太阳能电池方面。透明导 电薄膜不仅要求好的导电性，还要有优良的可见光透光率。虽然IT0是目前研究和应用最 为广泛的氧化物TCF，但因其原料资源日益稀缺，复杂且昂贵的真空沉积技术，且薄膜质脆 的特性限制了其在柔性电子器件的应用。
[0003] 基于IT0薄膜应用局限性，目前，人们不断寻求可W替代IT0的新材料。从市场反 应上来看，应用新材料技术生产的薄膜产品所占的比重在逐年提高。而石墨帰仍处于研发 阶段，距离量产还有很远的距离。纳米碳管工业化量产技术尚未完善，其制成的薄膜由于碳 纳米管之间的接触电阻较大，产品导电性还不能达到普通IT0薄膜的水平。而且，该两种材 料无法同时兼顾其优良的导电性和透光率。因而，从技术发展与市场应用综合评价，金属网 格与纳米银线技术将是近期新兴触控技术的两大主角。
[0004] 相比之下，纳米银线不仅导电性优良，而且由于其材料本身特殊的形貌而具有很 好的柔初性。银纳米线透明导电薄膜W独特创新的纳米银线技术，可提供比传统IT0更 具有极佳的耐久性，高挽曲性、低阻值与优越的划线打点等耐用性，效益可达IT0的数倍W 上。为实现柔性触摸屏、可弯折L邸显示等提供了可能，在平板显示、柔性发光器件、柔性显 示器、可折叠太阳能电池等领域具有非常广泛的应用。
[0005] 然而现有的纳米银线导电薄膜仍然存在导电性较差且透光率较差的问题，且现有 的纳米银线导电薄膜的制备均需要两步涂覆来实现，制备工艺复杂，不利于大尺寸化器件 制备。
【发明内容】
[0006] 鉴于此，有必要提供一种导电性较好且透光率较高的柔性透明导电薄膜。
[0007] 此外，还提供一种制备较为简单的柔性透明导电薄膜的制备方法。
[0008] -种柔性透明导电薄膜，包括透明基底及层叠于所述透明基底上的导电层，所述 导电层的材料包括导电聚合物、纳米银线及固化树脂，所述纳米银线和所述导电聚合物分 散于所述固化树脂中，且所述纳米银线相互搭接、并与所述导电聚合物共同形成导电网络， 所述导电聚合物选自聚化咯、聚化咯的衍生物、聚喔吩、聚喔吩的衍生物、聚苯胺、聚苯胺的 衍生物、聚己快、聚己快的衍生物及聚对苯己帰賴酸中的至少一种。
[0009] 在其中一个实施例中，所述纳米银线的直径为12~100纳米，长度为10~60微 米。
[0010] 在其中一个实施例中，所述固化树脂选自环氧树脂、聚氨醋树脂、丙帰酸树脂、阿 拉伯树胶、聚己帰醇及有机硅胶中的一种。
[0011] 在其中一个实施例中，所述导电聚合物、纳米银线及固化树脂的质量百分比为 3 ~10:5 ~50:18 ~25。
[0012] 在其中一个实施例中，所述透明基底的材料选自聚对苯二甲酸己二醇醋、聚碳酸 醋、聚四氣己帰及聚甲基丙帰酸甲醋中的一种。
[0013] 在其中一个实施例中，所述透明基底的可见光透光率在70% W上。
[0014] 在其中一个实施例中，所述导电层的厚度为0. 1~100微米。
[0015] 一种柔性透明导电薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0016] 将导电聚合物、纳米银线及固化树脂于溶剂中混合，形成导电油墨，其中，所述导 电聚合物选自聚化咯、聚化咯的衍生物、聚喔吩、聚喔吩的衍生物、聚苯胺、聚苯胺的衍生 物、聚己快、聚己快的衍生物及聚对苯己帰賴酸中的至少一种；及
[0017] 将所述导电油墨涂覆于透明基底上，经固化，在所述透明基底上形成导电层，得到 所述柔性透明导电薄膜，其中，在所述导电层中，所述纳米银线和所述导电聚合物分散于所 述固化树脂中，且所述纳米银线相互搭接、并与所述导电聚合物共同形成导电网络。
[0018] 在其中一个实施例中，在将所述导电油墨涂覆于所述透明基底上的步骤之前，还 包括对所述透明基底进行超声波清洗处理的步骤，所述超声波清洗的步骤具体为：将所述 透明基底依次于去离子水、丙丽及酒精中各超声清洗10~15分钟。
[0019] 在其中一个实施例中，将所述导电聚合物、纳米银线及固化树脂于所述溶剂中混 合的步骤具体为：将所述导电聚合物与所述固化树脂于所述溶剂中混合，然后加入所述纳 米银线。
[0020] 上述柔性透明导电薄膜导电层通过加入聚化咯、聚化咯的衍生物、聚喔吩、聚喔吩 的衍生物、聚苯胺、聚苯胺的衍生物、聚己快、聚己快的衍生物、聚对苯己帰賴酸中的至少一 种作为导电聚合物，导电聚合物依靠分子内贯穿始终的离域n电子W实现电流的传递，且 纳米银线相互搭接、并与导电聚合物共同形成导电网络，从而增加了载流子的迁移率，继而 增加了柔性透明导电薄膜的导电性能；且通过加入上述导电聚合物，在获得同等导电性的 前提下，减少了纳米银线的含量，从而改善了柔性透明导电薄膜的透光率。
【附图说明】
[0021] 图1为一实施方式的柔性透明导电薄膜的结构示意图；
[0022] 图2为一实施方式的柔性透明导电薄膜的制备方法流程图；
[0023] 图3为实施例2的柔性透明导电薄膜的扫描电镜图；
[0024] 图4为对比例1的柔性透明导电薄膜的扫描电镜图；
[0025] 图5为透明基底、实施例2和对比例1的柔性透明导电薄膜的透光率图。
【具体实施方式】
[0026] 下面主要结合附图及具体实施例对柔性透明导电薄膜及其制备方法作进一步详 细的说明。
[0027] 如图1所示，一实施方式的柔性透明导电薄膜100的方块电阻最多为82 Q/sq ;且 该柔性透明导电薄膜100在350~700纳米的光谱范围内透光率达84% W上。
[002引该柔性透明导电薄膜100包括透明基底110及层叠于透明基底110上的导电层 120。
[0029] 透明基底110为柔性透明基底。其中，透明基底110的厚度为0.1~2毫米。
[0030] 优选的，透明基底110的可见光透光率在70% W上。
[0031] 优选的，透明基底110的材料选自聚对苯二甲酸己二醇醋、聚碳酸醋、聚四氣己帰 及聚甲基丙帰酸甲醋中的一种，上述材料不会在加热或者是冷却过程中发生明显的变色、 结晶或者是分解现象；且采用上述材料的透明基底110的透光率都在70% W上。
[0032] 导电层120的厚度为0. 1~100微米。
[0033] 导电层120的材料包括导电聚合物、纳米银线及固化树脂。其中，导电聚合物、纳 米银线及固化树脂的质量百分比为3~10:5~50:18~25。更优选的，导电聚合物、纳米 银线与固化树脂的质量百分比为5:18:23。
[0034] 纳米银线和导电聚合物分散于固化树脂中，且纳米银线相互搭接、并与导电聚合 物共同形成导电网络，从而形成无规则搭接的导电通路。即导电聚合物填充于纳米银线之 间，从而增加导电层120的导电性能。其中，可通过调节纳米银线的填充量来改变导电薄膜 的导电性能。
[0035] 导电聚合物可增加载流子的迁移，从而增加柔性透明导电薄膜100的导电性。
[0036] 导电聚合物选自聚化咯、聚化咯的衍生物、聚喔吩、聚喔吩的衍生物、聚苯胺、聚苯 胺的衍生物、聚己快、聚己快的衍生物及聚对苯己帰賴酸中的至少一种。该些导电聚合物大 多为结构型高分子，依靠分子内贯穿始终的离域n电子能够实现电流的传递，因此，通过 加入上述导电聚合物能够增加载流子的迁移率，继而增加了柔性透明导电薄膜100的导电 性。
[0037] 其中，聚化咯的衍生物为聚3, 4