CN102568654A - 一种透明导电膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种透明导电膜,其特征在于,该透明导电膜包括透明基底层和附着在该基底层上的导电层,该导电层含有石墨烯和金属氧化物,所述导电层的方块电阻为0.1-5000Ω/sq,所述导电层在可见光区域的透光率为60-95%。本发明的基于石墨烯和金属氧化物的透明导电膜与单纯的石墨烯基透明导电膜相比,具有更好的透光性和导电性,与单纯的金属氧化物透明导电膜相比,具有更好的抗弯折性能,可以作为柔性透明电极。
Description
技术领域
本发明涉及一种透明导电膜及其制备方法。
背景技术
由于透明导电膜具有优异的光电性能,因而被广泛地应用于各种光电器件中。目前主要的应用领域有:用作触摸屏、太阳能电池、场致发光(EL)器件、平面液晶显示(LCD)以及电致变色显示器件(ECD)中的电极材料等;柔性衬底透明导电膜的开发使透明导电膜的潜在用途扩大到制造柔性发光器件、塑料液晶显示器、太阳能电池以及作为保温材料用于塑料大棚、玻璃粘贴膜等。
常见的透明导电膜由氧化铟、氧化锡、氧化锌等掺杂的金属氧化物构成,目前应用最广的是掺锡的氧化铟ITO(In2O3:Sn),其他研究较多的还包括掺氟/锑的氧化锡ATO(SnO2:F/Sb)和掺铝的氧化锌AZO(ZnO:Al)等。然而,与金属膜相比,这些金属氧化物基膜具有相对低的电导率,而且具有相对脆性,导致耐磨性较差;此外,作为ITO的主要成分-金属铟的资源有限,导致ITO生产成本快速上升。因此,仅由ITO构成的透明导电膜在某些应用领域中将会受到性能或经济方面的限制。
石墨烯是由一层碳原子组成的新型二维碳纳米材料,石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列来适应外力,也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优异的电子输运性能。石墨烯中的电子在轨道中移动时,不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。单层石墨烯高度透明,仅吸收2.3%的可见光。由于其优异的光学透明性和导电性能,石墨烯作为透明导电膜的新材料受到了很大关注,有望取代氧化铟锡(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)等传统材料。
然而,石墨烯材料在宏量制备和应用中依然存在很多问题,比如化学氧化法(Nano Letters,8(1):323-327.)制备的石墨烯材料会引入很多缺陷,严重影响石墨烯基透明导电膜性能的提升。化学气相沉积法(Science,324(5932):1312-1314.)固然能得到结构比较完整的石墨烯材料,但其复杂的制备工艺限制了在实际中的应用。因此,将石墨烯材料与目前应用广泛的金属氧化物透明导电材料相结合有望成为解决以上所述问题的有效途径之一。中国专利200810178974.3发明了一种由碳纳米管和氧化铟锡复合材料构成的透明导电膜,但是碳纳米管的高生产成本限制了其实际应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中金属氧化物透明导电材料所存在的不足,提供一种透明导电膜及其制备方法。
本发明提供一种透明导电膜,该透明导电膜包括透明基底层和附着在该基底层上的导电层,该导电层含有石墨烯和金属氧化物,所述导电层的方块电阻为0.1-5000Ω/sq,所述导电层在可见光区域的透光率为60-95%。
本发明提供一种上述透明导电膜的制备方法,该方法包括,在透明基底上形成导电层,所述导电层由石墨烯和金属氧化物的混合物形成,所述导电层的方块电阻为0.1-5000Ω/sq,所述导电层在可见光区域的透光率为60-95%。
本发明还提供一种上述透明导电膜的制备方法,该方法包括,在透明基底上交替形成金属氧化物层和石墨烯层,以在透明基底上形成导电层,所述导电层的方块电阻为0.1-5000Ω/sq,所述导电层在可见光区域的透光率为60-95%。
本发明的基于石墨烯和金属氧化物的透明导电膜与单纯的石墨烯基透明导电膜相比,具有更好的透光性和导电性,本发明的透明导电膜的透光性可以达到80%以上,而相同导电性的单纯的石墨烯基透明导电膜仅为70%左右;本发明的透明导电膜经过90度弯曲测试,弯曲500次以后,导电性没有明显变化,而单纯的金属氧化物透明导电膜经过几次弯折后导电性能就降为初始值的40%以下,说明本发明的透明导电膜与单纯的金属氧化物透明导电膜相比,具有更好的抗弯折性能,可以作为柔性透明电极。
本发明的制备方法工艺简单、成本低廉、可以采用完全液相法生产,操作性强,而且可应用于柔性基底材料,在触摸屏、太阳能电池、发光二极管等光电领域有着很好的应用前景。
附图说明
图1是a型透明导电膜的示意图。
图2是b型透明导电膜的示意图。
图3是另一种b型透明导电膜的示意图。
附图标记说明
1-1为透明基底层;1-2为由石墨烯和金属氧化物的混合物形成的导电层;2-1为透明基底层;2-2为石墨烯层;2-3为金属氧化物层;3-1为透明基底层;3-2为金属氧化物层,3-3为石墨烯层。
具体实施方式
本发明提供一种透明导电膜,该透明导电膜包括透明基底层和附着在该基底层上的导电层,该导电层含有石墨烯和金属氧化物,所述导电层的方块电阻为0.1-5000/sq,所述导电层在可见光区域的透光率为60-95%。为了在获得较好的导电性的同时保证良好的透光性,优选情况下,所述导电层的方块电阻为1-1000/sq,所述导电层在可见光区域的透光率为75-85%。
本发明的透明导电膜中的所述导电层可以由石墨烯和金属氧化物的混合物形成,所述石墨烯和金属氧化物的重量比优选为1∶100-10000,所述石墨烯和金属氧化物的混合物层的层数可以为1-20层,每一层所述石墨烯和金属氧化物的混合物层的厚度可以为5-1000nm;为了获得更好的透光性和导电性,优选情况下,所述石墨烯和金属氧化物的重量比优选为1∶100-1000,所述石墨烯和金属氧化物的混合物层的层数优选为5-10层,每一层所述石墨烯和金属氧化物的混合物层的厚度优选为5-100nm。
本发明所述透明导电膜中的导电层也可以由石墨烯层和金属氧化物层交替形成,所述石墨烯层的厚度可以为0.5-30nm;所述石墨烯层的层数可以为1-20层;所述金属氧化物层的厚度可以为5-1000nm;所述金属氧化物层的层数可以为1-20层,优选为1-10层;为了获得更好的透光性和导电性,优选情况下,所述石墨烯层的厚度优选为0.5-10nm,进一步优选1-5nm;所述石墨烯层的层数优选为1-10层,进一步优选为5-10层;所述金属氧化物层的厚度优选为5-100nm,所述金属氧化物的层数优选为1-10层,进一步优选为5-10层,需要明确的是,上述厚度分别指石墨烯层和金属氧化物层的平均厚度。
本发明中所涉及的石墨烯可以为本领域常规使用的各种石墨烯,所述石墨系的制备方法也可以为本领域各种常规的制备方法,如使氧化石墨烯胶体与肼接触,得到部分还原的功能化石墨烯,通常情况下,所述石墨烯为单层石墨烯和多层石墨烯的混合物,所述多层的石墨烯一般为2-10层的多层石墨烯。根据本发明的发明实质,使用单层石墨烯也可以实现本发明,但是制备单层石墨烯需要更复杂的方法,而根据本发明的方法得到的石墨烯即可得到良好的效果,因此,本发明优选使用上述方法制备石墨烯,但是并不限于混合的石墨烯。另外,所述石墨烯为由碳原子组成的石墨烯或掺杂有杂原子的石墨烯。其中,所述掺杂有杂原子的石墨烯中的杂原子可以选自氮、氧、硫、硼和磷中的一种或多种。
本发明中所涉及的金属氧化物可以为能够用于透明导电膜的各种金属氧化物,例如可以选自氧化铟、氧化锡、氧化锑、氧化锌、氧化镁、氧化铝、氧化钛和氧化镉中的一种或多种,优选为氧化锡和氧化铟。
在本发明中,可以根据不同的需求选择不同的透明的基底层,本发明中所涉及的基底层可以为在可见光区域的透光率为90-100%的玻璃、石英、聚乙烯醇膜、聚酰亚胺膜、聚酯膜、聚氯乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚氨酯膜和聚丙烯酸酯膜中的一种。
本发明提供的透明导电膜上的导电层有三种类型,一种为石墨烯和金属氧化物形成的混合物层,另一种为交替的先形成石墨烯层,再形成金属氧化物层,还有一种为交替的先形成金属氧化物层,再形成石墨烯层,根据制备方法可以将后两者划分为一类。
因此,本发明针对不同类型的导电层,提供了两种相应的制备方法。
本发明提供了导电层由石墨烯和金属氧化物的混合物形成的透明导电膜的制备方法,该方法包括,在透明基底上形成导电层,所述导电层由石墨烯和金属氧化物的混合物形成,所形成的导电层的方块电阻为0.1-5000Ω/sq,所述导电层在可见光区域的透光率为60-95%。
根据本发明,所述在透明基底上形成导电层的方法包括,优选地,将含有石墨烯和金属氧化物的分散液附着在透明基底表面,在60-200℃下放置1-120分钟后,进一步优选为在80-120℃下放置20-40min,然后在140-160℃放置2-10min,然后重复进行0-19次以下步骤:将含有石墨烯和金属氧化物的分散液附着在所得到的石墨烯和金属氧化物的混合物层的表面,在60-200℃下放置1-120分钟后,得到带有导电层的透明导电膜,进一步优选为在80-120℃下放置20-40min,然后在140-160℃放置2-10min。其中,重复进行步骤可以根据需要来确定是否进行,以及进行的次数,通过上述步骤,可以在透明基底上形成1-20层的导电层。
在上述制备方法中,所述含有石墨烯和金属氧化物的分散液中的石墨烯的浓度可以为0.01-1mg/mL,所述含有石墨烯和金属氧化物的分散液中的金属氧化物的浓度可以为10-1000mg/mL;为了方便操作,所述含有石墨烯和金属氧化物的分散液中的石墨烯的浓度优选为0.01-0.1mg/mL,所述含有石墨烯和金属氧化物的分散液中的金属氧化物的浓度优选为10-100mg/mL。
在本发明中,将通过该方法制备的透明导电膜称为a型透明导电膜。如图1所示,其中,1-1为透明基底层;1-2为由石墨烯和金属氧化物的混合物形成的导电层,图1只图示了本发明一种实施方式中的两层的透明导电膜,本领域技术人员可以确定,更多的由石墨烯和金属氧化物的混合物形成的导电层可以在由石墨烯和金属氧化物的混合物形成的导电层之上依次形成。
在上述制备方法中,将含有石墨烯和金属氧化物的分散液附着在透明基底表面或者附着在所得到的石墨烯和金属氧化物的混合物层的表面的方法没有特别的限定,例如可以为选自旋涂法、喷涂法、刮涂法和浸渍法中的一种或多种,优选为旋涂法。
本发明还提供导电层由石墨烯层和金属氧化物层交替形成的透明导电膜的制备方法,该方法包括,在透明基底上交替形成金属氧化物层和石墨烯层,以在透明基底上形成导电层,所述导电层的方块电阻为0.1-5000Ω/sq,所述导电层在可见光区域的透光率为60-95%。
在本发明中,将导电层由石墨烯层和金属氧化物层交替形成的透明导电膜称为b型透明导电膜,其中包括在基底层上先形成石墨烯层后形成金属氧化物层的透明导电膜,如图2所示,其中,2-1为透明基底层;2-2为石墨烯层,2-3为金属氧化物层;和在基底层上先形成金属氧化物层后形成石墨烯层的透明导电膜,如图3所示,其中,3-1为透明基底层;3-2为金属氧化物层;3-3为石墨烯层。图2和图3只是分别图示了本发明两种实施方式中的两层的透明导电膜,本领域技术人员可以确定,更多的石墨烯层或金属氧化物层可以在金属氧化物层层和石墨烯层之上依次形成。
根据本发明,所述在透明基底上形成导电层的方法可以包括以下两种方法中的任意一种,
(1)将含有石墨烯分散液附着在透明基底表面,在60-120℃下放置1-120分钟,优选的,在80-100℃放置20-40分钟;然后将金属氧化物的分散液附着在石墨烯层表面,在60-200℃下放置1-120分钟,优选地,在100-140℃下放置分钟10-30min,再在140-160℃下放置40-80min;然后重复进行0-19次以上步骤,得到带有导电层的透明导电膜;
(2)将金属氧化物的分散液附着在透明基质表面,在60-200℃下放置1-120分钟,优选地,在100-140℃下放置分钟10-30min,再在140-160℃下放置40-80min;然后将含有石墨烯分散液附着在金属氧化物层表面,在60-120℃下放置1-120分钟,优选的,在80-100℃放置20-40分钟;然后重复进行0-19次以上步骤,得到带有导电层的透明导电膜。通过上述方法,可以在透明基底上形成1-20层的导电层。
在本发明中,可以将石墨烯直接附着在透明基底上,也可以将氧化石墨烯胶体附着在透明基底上,然后使氧化石墨烯胶体与肼蒸汽接触10-30小时,在60-150℃下放置1-120分钟,所述肼优选为水合肼。
在上述制备方法中,形成石墨烯层的方法没有特别的限定,例如可以为选自旋涂法、喷涂法、刮涂法和浸渍法中的一种或多种,优选为喷涂法;形成金属氧化物层的方法也没有特别的限定,例如可以为选自旋涂法、喷涂法、刮涂法、浸渍法、溅射法、化学气相沉积法和物理气相沉积法中的一种或多种,优选为旋涂法。
由于在本发明制备方法中所使用的金属氧化物、基底层、以及构成导电层的所述石墨烯和金属氧化物的混合物层、石墨烯层或金属氧化物层的厚度等均与产品中所涉及的相同,因此不再赘述。
下面结合附图,通过实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
本实施例用于制备a型透明导电膜。
(1)采用化学氧化法制备氧化石墨烯:将5g石墨和4g硝酸钠(分析纯)加入烧瓶中,然后加入300mL浓硫酸(分析纯)。将烧瓶置于0℃(冰水浴)下搅拌,并在1h内缓慢加入22.5g高锰酸钾(分析纯),之后保持在0℃反应4h,然后使温度升至35℃,继续搅拌5天,反应液由墨绿色变为深棕色粘稠液体。在搅拌条件下,将反应后的液体缓慢加入到500mL水中,之后将温度升至95℃并在该温度下继续搅拌30min,而后降温至60℃。加入30mL双氧水(质量浓度为10%的水溶液),继续搅拌反应2h,之后降至室温。将反应液采用离心方法除杂,离心洗涤次数为10次以上:在5000rpm下离心15min,除去上清液,加入5重量%盐酸溶液,强烈搅拌使其均匀,重复10次以上。之后用蒸馏水重复洗涤2-3次,得到氧化石墨烯胶体。
(2)石墨烯的制备方法:在氧化石墨烯胶体中加入10g水合肼,在25℃搅拌10h,过滤后干燥得到石墨烯,将0.05g石墨烯加入到水和乙醇的混合溶液500mL(水和乙醇的体积比为1∶4)中,经500W超声波处理30min使其分散,得到石墨烯分散液(0.1mg/ml)。
(3)金属氧化物水溶胶的制备方法:将17.30g无水四氯化锡溶于95mL乙醇中,并加入5mL去离子水,在烧瓶中加热回流搅拌2小时,直至得到透明均匀稳定的非掺杂氧化锡溶胶;同时将19.45g氯化铟溶于95mL乙醇和5mL去离子水中,搅拌得到均匀的掺杂液体,然后将9mL氧化锡溶胶和1mL掺杂液体混合,继续回流搅拌得到均匀稳定的掺杂氧化锡溶胶(100mg/mL)。
(4)a型透明导电膜的制备方法:将1mL石墨烯分散液与1mL掺杂氧化锡溶胶混合搅拌得到均匀混合液,在聚酯膜PET(日本艾克,型号HC-2106,在可见光区域的透光率为90-91%)上(2cm×2cm)滴加0.1mL所得混合液,在25℃下使用旋涂仪(中科院电子所生产,型号:kW-4A)在2000r/min速度下旋涂60秒,在100℃干燥15min,然后在150℃干燥5min,重复以上步骤5次,即旋涂5层。
(5)用原子力显微镜(厂家VEECO,型号Dimension 3100)检测P1的导电层的厚度,为25nm;
用双电测四探针测试仪(广州四探针科技,RTS-9)检测P1的方块电阻,为10Ω/sq;用紫外/可见/近红外分光光度计(PerkinElmer,Lambda 950)检测P1在可见光区550nm下的透光率,为78%;经过90度弯曲测试,弯曲500次以后,P1的导电性没有明显变化。
实施例2-10
本实施例用于制备a型透明导电膜。
按照实施例1的方法制备a型透明导电膜P2-P10。条件和表征结果如表1所示,C/MO表示石墨烯和金属氧化物的重量比,C浓度表示石墨烯的浓度,MO浓度表示金属氧化物的浓度,其中,浓度的单位为mg/mL,方块电阻的单位为Ω/sq;旋涂每一层所用处理条件为在25℃下使用旋涂仪在2000r/min速度下旋涂60秒,在80℃干燥40min,然后在140℃干燥10min;经过90度弯曲测试,弯曲500次以后,P2-P10的导电性没有明显变化。
实施例11-20
本实施例用于制备a型透明导电膜。
按照实施例1的方法制备a型透明导电膜P11-P20。条件和表征结果如表1所示,C/MO表示石墨烯和金属氧化物的重量比,C浓度表示石墨烯的浓度,MO浓度表示金属氧化物的浓度,其中,浓度的单位为mg/mL,方块电阻的单位为Ω/sq;旋涂每一层所用处理条件为,在25℃下使用旋涂仪在2000r/min速度下旋涂60秒,在120℃干燥20min,然后在160℃干燥2min;经过90度弯曲测试,弯曲500次以后,P11-P20的导电性没有明显变化。
表1
由表1可以看出本发明的透明导电膜具有高的透光率。
实施例21
本发明用于制备b型透明导电膜。
按照实施例1所述的方法制备石墨烯分散液(0.1mg/mL)与掺杂氧化锡溶胶(100mg/mL),在聚酯膜PET(日本艾克AICA,2cm×2cm,在可见光区域的透光率为91-92%)上以0.1mL/cm2喷涂石墨烯分散液后,将其在90℃干燥30min;用扫描探针显微镜仪器(Digital Instruments,Dimension 3100)检测石墨烯层的厚度为5nm;然后再将0.1mL掺杂氧化锡溶胶通过旋涂仪(中科院电子所生产,型号:kW-4A)在2000r/min的速度下旋涂在石墨烯层之上,在120℃干燥15min,然后高温150℃干燥60min;用扫描探针显微镜仪器(Digital Instruments,Dimension 3100)检测透明导电膜的总厚度为21nm;重复以上步骤5次,即交替旋涂共10层。用双电测四探针测试仪仪器(广州四探针科技,RTS-9)检测b型透明导电膜的方块电阻为20Ω/sq;用紫外/可见/近红外分光光度计仪器(PerkinElmer,Lambda 950)检测P21在可见光区550nm下的透光率,为77%,石墨烯和金属氧化物的重量比为1∶1000。经过90度弯曲测试,弯曲500次以后,P20的导电性没有明显变化。
实施例22-30
本发明用于制备b型透明导电膜。
按照实施例21的方法制备b型透明导电膜P22-P30。不同的是,石墨烯层干燥的条件为80℃下干燥40min,金属氧化物层干燥的条件为,在100℃干燥30min,然后高温140℃干燥80min。其他条件和测试结果如表2所示,C浓度表示石墨烯的浓度,MO浓度表示金属氧化物的浓度,C层厚度表示涂覆的石墨烯层的平均厚度,MO层厚度表示涂覆的金属氧化物层的平均厚度;交替涂覆层数为石墨烯和金属氧化物各自的涂覆层数总和;经过90度弯曲测试,弯曲500次以后,P22-P30的导电性没有明显变化。
表2
由表2可以看出,根据本发明的透明导电膜可以以多种材料作为基底,本发明的透明导电膜具有较好的导电性和高的透光率,其中,浓度的单位为mg/mL,厚度的单位均为纳米,方块电阻的单位为Ω/sq。
实施例31-40
本发明用于制备b型透明导电膜。
按照实施例21的方法制备b型透明导电膜P31-P40。不同的是,先按实施例21的方法涂覆金属氧化物层,然后再按实施例21的方法涂覆石墨烯层,金属氧化物层干燥的条件为,在140℃干燥10min,然后高温160℃干燥40min;石墨烯层干燥的条件为,在100℃下干燥20min。测试结果如表3所示,C浓度表示石墨烯的浓度,MO浓度表示金属氧化物的浓度,C层厚度表示涂覆的石墨烯层的平均厚度,MO层厚度表示涂覆的金属氧化物层的平均厚度;导电层厚度为所有的石墨烯层和金属氧化物层的厚度之和;交替涂覆层数为石墨烯和金属氧化物各自的涂覆层数总和。经过90度弯曲测试,弯曲500次以后,P31-P40的导电性没有明显变化。
表3
由表3可以看出,根据本发明的透明导电膜可以以多种材料作为基底,本发明的透明导电膜具有较好的导电性和高的透光率,其中,浓度的单位为mg/mL,厚度的单位均为纳米,方块电阻的单位为Ω/sq。
Claims (16)
1.一种透明导电膜,其特征在于,该透明导电膜包括透明基底层和附着在该基底层上的导电层,该导电层含有石墨烯和金属氧化物,所述导电层的方块电阻为0.1-5000Ω/sq,所述导电层在可见光区域的透光率为60-95%。
2.根据权利要求1所述的透明导电膜,其中,所述导电层由石墨烯和金属氧化物的混合物层形成,所述石墨烯和金属氧化物的重量比为1∶100-10000,所述石墨烯和金属氧化物的混合物层的层数为1-20层,每一层所述石墨烯和金属氧化物的混合物层的厚度为5-1000nm。
3.根据权利要求1所述的透明导电膜,其中,所述导电层由石墨烯层和金属氧化物层交替形成,所述石墨烯层的厚度为0.5-30nm,所述石墨烯层的层数为1-10层,所述金属氧化物层的厚度为5-1000nm,所述金属氧化物层的层数为1-10层。
4.根据权利要求1、2或3所述的透明导电膜,其中,所述金属氧化物选自氧化铟、氧化锡、氧化锑、氧化锌、氧化镁、氧化铝、氧化钛和氧化镉中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的透明导电膜,其中,所述基底层为在可见光区域的透光率为90-99%的玻璃、石英、聚乙烯醇膜、聚酰亚胺膜、聚酯膜、聚氯乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚氨酯膜和聚丙烯酸酯膜中的一种。
6.一种透明导电膜的制备方法,其特征在于,该方法包括,在透明基底上形成导电层,所述导电层由石墨烯和金属氧化物的混合物层形成,所述导电层的方块电阻为0.1-5000Ω/sq,所述导电层在可见光区域的透光率为60-95%。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述在透明基底上形成导电层的方法包括,将含有石墨烯和金属氧化物的分散液附着在透明基底表面,在60-200℃下放置1-120分钟后,然后重复进行0-19次以下步骤:将含有石墨烯和金属氧化物的分散液附着在所得到的石墨烯和金属氧化物的混合物层的表面,在60-200℃下放置1-120分钟后,得到带有导电层的透明导电膜。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述含有石墨烯和金属氧化物的分散液中的石墨烯的浓度为0.01-1mg/mL,金属氧化物的浓度为10-1000mg/mL。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,每一层所述石墨烯和金属氧化物的混合物层的厚度为5-1000nm。
10.根据权利要求7所述的方法,其中,所述金属氧化物选自氧化铟、氧化锡、氧化锑、氧化锌、氧化镁、氧化铝、氧化钛和氧化镉中的一种或多种。
11.根据权利要求7所述的方法,其中,所述基底层为在可见光区域的透光率为90-99%的玻璃、石英、聚乙烯醇膜、聚酰亚胺膜、聚酯膜、聚氯乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚氨酯膜和聚丙烯酸酯膜中的一种或多种。
12.一种透明导电膜的制备方法,其特征在于,该方法包括,在透明基底上交替形成金属氧化物层和石墨烯层,以在透明基底上形成导电层,所述导电层的方块电阻为0.1-5000Ω/sq,所述导电层在可见光区域的透光率为60-95%。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述在透明基底上形成导电层的方法包括以下两种方法中的任意一种,
(1)将含有石墨烯的分散液附着在透明基底表面,在60-120℃下放置1-120分钟,然后将金属氧化物的分散液附着在石墨烯层表面,在60-200℃下放置1-120分钟,然后重复进行0-19次以上步骤,得到带有导电层的透明导电膜;
(2)将金属氧化物的分散液附着在透明基质表面,在60-200℃下放置1-120分钟,然后将含有石墨烯的分散液附着在金属氧化物层表面,在60-120℃下放置1-120分钟,然后重复进行0-19次以上步骤,得到带有导电层的透明导电膜。
14.根据权利要求12或13所述的方法,其中,所述石墨烯层的厚度为0.5-30nm,所述石墨烯层的层数为1-20层,所述金属氧化物层的厚度为5-1000nm,所述金属氧化物层的层数为1-20层。
15.根据权利要求12所述的方法,其中,所述金属氧化物选自氧化铟、氧化锡、氧化锑、氧化锌、氧化镁、氧化铝、氧化钛和氧化镉中的一种或多种。
16.根据权利要求12或13所述的方法,其中,所述基底层为在可见光区域的透光率为90-100%的玻璃、石英、聚乙烯醇膜、聚酰亚胺膜、聚酯膜、聚氯乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚氨酯膜和聚丙烯酸酯膜中的一种或多种。
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