[发明专利]一种透明柔性可拉伸的电磁屏蔽薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种透明柔性可拉伸的电磁屏蔽薄膜及其制备方法。所述电磁屏蔽薄膜包括：透明柔性可拉伸衬底；网格状金属屏蔽层；透明柔性可拉伸封装层。网格状金属屏蔽层在透明柔性可拉伸衬底与透明柔性可拉伸封装层之间。所述网格状金属屏蔽层采用胶体刻蚀法与金属沉积法结合制得，其主要步骤为：1)在透明柔性可拉伸衬底上紧密排列单层胶体颗粒；2)将紧密排列单层胶体颗粒刻蚀为非紧密排列状；3)在非紧密排列单层胶体颗粒的透明柔性可拉伸衬底上沉积纳米金属层；4)将胶体颗粒去除，便得到沉积在透明柔性可拉伸衬底上的网格状金属屏蔽层。本发明所制备的柔性可拉伸电磁屏蔽薄膜结构简单、制作简便，具有良好的可拉伸性及电磁屏蔽性能。

技术领域

本发明涉及一种电磁屏蔽材料，尤其是透明柔性可拉伸的电磁屏蔽薄膜及其制备方法。

背景技术

随着电子产业的迅猛发展和电子设备的广泛应用，电子器件辐射的电磁波不仅可能导致电子器件非正常工作，也影响到人们的健康生活，甚至会破坏军事设备的敏感器件，使无线电通讯指挥系统、武器作战平台等受到损坏。电磁屏蔽材料是一种防护电磁辐射污染的有效手段，近年来受到广泛关注和应用。

在不同的应用领域，对电磁屏蔽的效能提出了不同的要求。而在一些特殊用途，对电磁屏蔽材料的透明性及柔性等有相应的特殊要求。比如对光学窗口等透明光学器件，其电磁屏蔽材料除了满足电磁屏蔽效能外，还要求具备良好的光学透明性。为了制备透明电磁屏蔽材料，中国发明专利CN 104661502A采用金属丝网与PET膜复合制作了透光率50％、电磁屏蔽效能25-46dB的透明电磁屏蔽膜，其丝网的平均直径为35μm、间距为300μm。由于金属丝网的线宽较粗，所以难以制备高透光率的电磁屏蔽膜。中国发明专利CN 102063951B提出了一种基于纳米压印和纳米涂布方法实现的透明导电膜，通过纳米压印形成沟槽，在沟槽中填充纳米导电材料，再烧结形成高性能导电膜，可用于制作电磁屏蔽薄膜。在纳米导电材料烧结过程中，有机溶剂挥发，使导电材料中的金属颗粒聚集形成导电网栅结构。该方案中导电材料为低温烧结，金属颗粒间接触电阻较大，使网栅结构导电性受到影响，从而影响该方案制作薄膜的电磁屏蔽性能。发明专利CN 106061218A公开了一种基于光刻技术、电沉积工艺与压印工艺的透明电磁屏蔽膜制作方法，具有高透明度、耐温性好的优点，并可实现柔性弯曲及复杂结构表面贴合的要求。但是，光刻工艺往往需要复杂的制程工艺与昂贵设备支撑，生产成本较高，不适合规模生产对低成本的要求。

此外，上述透明电磁屏蔽膜大部分以聚酯(PET)或聚酰亚胺(PI)材料为衬底，往往仅具备可挠的柔性，而不具备可拉伸性，这对于柔性可穿戴电子的应用具有较大的局限性。

发明内容

有鉴于此，为了克服上述缺陷和问题，本发明提供一种成本低廉、结构简单、制作方便的可拉伸柔性透明电磁屏蔽薄膜与制备方法。本发明首先制备透明的弹性衬底，再在其表面自组装胶体颗粒，通过刻蚀与磁控溅射技术制备金属层，去除胶体颗粒后，便得到网格状的金属层，在此基础上制备透明弹性体封装层，通过衬底层与封装层的无界面牢固粘结，进一步实现网格金属层在弯曲、拉伸等机械变形过程中的结构与性能稳定。

本发明的具体方案如下：

本发明提供的可拉伸柔性透明电磁屏蔽膜，其包括透明柔性可拉伸衬底层；孔洞网格状金属屏蔽层以及透明柔性可拉伸封装层；

所述网格状金属屏蔽层在透明柔性可拉伸衬底层与透明柔性可拉伸封装层之间。

在本发明的技术方案中，所述透明柔性可拉伸衬底层或透明柔性可拉伸封装层为硅胶、热塑性聚氨酯、聚烯烃弹性体透明弹性体中的一种或多种材料制成。

在本发明的技术方案中，所述的硅胶选自聚二甲基硅氧烷、聚二甲基二苯基硅氧烷、聚乙烯基三异丙氧基硅烷、聚甲基乙烯基硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷等中的一种或多种。

在本发明的技术方案中，所述透明柔性可拉伸衬底层与透明柔性可拉伸封装层采用的材料为相同材料或不同材料。