[发明专利]一种一锅法制备的柔性透明导电膜及其制备方法

说明书

本发明属于光电材料领域，尤其涉及一种一锅法制备的柔性透明导电膜及其制备方法。通过金属纳米线和有机高分子聚合物在溶剂中分散共混，然后铸膜，干燥后即得柔性透明导电膜。本发明实现了金属纳米线导电层和有机高分子基底的有机结合并且直接一步成膜，即一锅法方式制备柔性透明导电膜，通过简单的方法增加导电膜的导电稳定性和耐摩擦性。该方法提高了柔性透明导电膜的导电稳定性，从而制备高耐性、高导电性和高透光率的柔性导电膜。此外，该一锅法制备的柔性透明导电膜，实现了导电层和柔性衬底的完美融合，简化了传统导电膜的制备工艺，节约生产成本，对导电膜产业具有重要的贡献作用。

技术领域

本发明属于光电材料领域，尤其涉及一种一锅法制备的柔性透明导电膜及其制备方法。

背景技术

随着现代科技的进步，电子设备的柔性化、可折叠化、可穿戴化已经成为未来电子技术的发展趋势。与传统电子器件相比，柔性电子设备以其独特的柔韧性和延展性使其在通信、信息、生物医药、机械制造、航空航天和国防安全等领域具有良好的应用前景。柔性透明导电薄膜是制备柔性电子器件的前提基础，因此也需要具备独特的性能，包括重量轻、可变形、不易碎、导电性能良好、光学透明度高、机械性能好、热稳定性和化学稳定性高等。

柔性透明导电膜通常为透明导电层附着在柔性透明基底上制备而成。常见的透明导电膜主要为金属氧化物和金属纳米线等导电性能良好透光率较高的导电材料。常见的柔性透明基底有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺、纤维素膜等高聚物透明薄膜，这些薄膜具有质轻、超薄、柔韧性好等特点。通过透明导电层和柔性透明基底制备柔性透明导电膜的方式可分为湿法和干法。湿法主要包括旋涂、刮涂、抽滤转移、溶胶凝胶等方式；干法可分为化学气相沉积、磁控溅射蒸镀、真空蒸发等方法。

现有技术制备的柔性透明导电膜的导电稳定性较差，极易发生摩擦降低导电性。这主要是由于透明导电材料多为无机物质，柔性基底为有机高分子聚合物，二者之间互相不兼容，也不存在较牢固的结合，因此导电层极易从柔性基底上脱落，诱发导电膜导电性能的大幅度下降。

因此如何制备高稳定性、高导电性和高耐性的柔性透明导电膜的已经成为该领域的研究热点，这对提升柔性透明导电膜的品质具有重大的研究意义。科研工作者已经采用加热加压处理、引入粘合缓冲层、辐射焊接等后处理方式提高导电膜的稳定性和耐性，但这些后处理方式不仅使导电膜的生产工艺复杂化，而且提高了导电膜的生产成本，极大限制了柔性透明导电膜的工业化应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种一锅法制备的柔性透明导电膜及其制备方法，通过简单的方法增加导电膜的导电稳定性和耐摩擦性。

本发明是这样实现的：

本发明首先提供了一种一锅法制备柔性透明导电膜的方法，通过金属纳米线和有机高分子聚合物在溶剂中分散共混，然后直接铸膜，干燥后即得柔性透明导电膜。

所述方法具体包括如下步骤：

(1)将有机高分子聚合物溶解在溶剂中，制备有机高分子溶液；

(2)将金属纳米线分散在溶剂中，制备金属纳米线溶液；

(3)取金属纳米线溶液和有机高分子溶液进行共混，制备金属纳米线-有机高分子混合溶液；

(4)通过铸膜方式制备金属纳米线-有机高分子薄膜，干燥后即得柔性透明导电膜。

进一步地，步骤(1)所述有机高分子聚合物具有粘性和成膜性，所述有机高分子聚合物在溶剂中的浓度低于1％。

更进一步地，所述有机高分子聚合物为水溶性有机高分子聚合物。

优选地，所述水溶性有机高分子聚合物包括淀粉、聚乙烯醇、海藻酸钠、壳聚糖、聚丙烯酰胺。

进一步地，步骤(1)、步骤(2)中所述溶剂包括水。