[发明专利]一种柔性透明导电膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种柔性透明导电薄膜的制备方法，包括制备复合导电层制备、水氧阻隔层沉积、柔性衬底贴合及解离工序。本发明还公开了柔性透明导电薄膜，由下至上依次包括柔性衬底、黏结层、水氧阻隔层、复合导电层；所述复合导电层由下至上包括透明聚合物支撑层和透明导电网络。本发明实现了具有高导电性和平整表面的透明导电膜的制备，得到的柔性透明导电膜具有抗弯折。

技术领域

本发明涉及柔性电子领域，特别涉及一种柔性透明导电膜的制备方法。

背景技术

薄膜光伏电池、平板显示、触控屏领域中都需要用到透明电极材料，而目前使用最广泛的透明电极材料是氧化铟锡(ITO)，由氧化铟和氧化锡两种氧化物材料在不同比例下沉积得到。其在可见光透过率大于90％的要求下，仍可实现较低的方块电阻(10-100Ω/□)，因而具有非常优异导电性能。但是金属铟属于稀缺资源，全球预估铟储量仅5万吨，因此随着在光电产业的继续发展，ITO的价格会随铟的迅速开采而迅速上升。而且尽管ITO在平板上性能优异，但其薄膜较脆，在柔性衬底上经弯折后其性能会大幅下降，因而ITO不适合制作柔性器件。

在柔性电子器件大力发展的今天，我们需要开发出一款廉价、生产简便的柔性导电材料，作为替代ITO的替代并，将其应用在柔性电子领域。

目前制备透明导电膜的途径有：透明导电氧化物薄膜、金属网栅结构薄膜、超薄金属薄膜、无机/有机透明导电材料薄膜(如银纳米线、碳纳米管、石墨烯、PEDOT:PSS)。其中氧化物方案都面临不适宜柔性使用的问题；金属网栅结构表面粗糙度较大，且步骤繁琐、光刻成本较高；超薄金属薄膜透光率与导电性不可兼得。而在光电器件，如OPV和OLED器件中，底电极的表面平整度将极大影响器件性能，因此，我们希望制备的透明电极表面是足够平整光滑的。因此我们最后选择无机/有机透明导电材料作为导电层，并且通过增加聚合物支撑层包裹导电层，通过液态聚合物溶液的流平性，在解离后即获得一个平整的导电表面，其中导电层已埋入聚合物浅表面，实现了具有高导电性和平整表面的薄膜。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种柔性透明导电膜的制备方法，实现了具有高导电性和平整表面的透明导电膜的制备。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种柔性透明导电膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)在临时衬底上通过溶液加工方法依次涂覆透明导电网络和透明聚合物支撑层，加热固化，得到复合导电层；

所述聚合物支撑层的厚度为10nm～1000nm；

(2)在透明聚合物支撑层上沉积水氧阻隔层；

(3)在水氧阻隔层之上覆盖柔性衬底；所述柔性衬底的可见光透过率大于85％；

(4)将柔性衬底、水氧阻隔层及复合导电层整体从临时衬底上剥离，得到柔性透明导电膜。

优选的，所述的柔性透明导电膜的制备方法，还包括以下步骤：在临时衬底和透明导电网络之间沉积离型层。

优选的，所述离型层采用物理溅射、化学气相沉积或者溶液加工方法制备；使用的材料为氮化硅，二氧化硅，钼，铝，银，钛，氟树脂溶液，硅树脂溶液，聚酰亚胺溶液，聚甲基丙烯酸甲酯溶液，聚苯乙烯溶液，聚乙烯吡咯烷酮溶液，聚乙烯醇溶液中的一种以上；

优选的，所述离型层或者采用以下方法制备：

使用偶联剂、表面活性剂与临时衬底表面反应，生成表面分子修饰层。

优选的，所述的柔性透明导电膜的制备方法，还包括以下步骤：在水氧阻隔层和柔性衬底之间涂覆黏结层。

优选的，步骤(1)所述的溶液加工方法为旋转涂布，刮刀涂布，狭缝涂布，提拉涂布，凸版印刷，凹版印刷，丝网印刷，卷对卷，喷墨打印中的一种。