CN107230516A - 柔性导电膜及包含其的光电器件 - Google Patents

Abstract

一种柔性导电膜，包括柔性支撑基材层及柔性导电层，柔性导电层设置于柔性支撑基材层的至少一侧的表面上，柔性支撑基材层对柔性导电层起支撑作用，同时，柔性导电膜还可包括柔性载体基材层，柔性载体基材层设置于所述柔性支撑基材层的远离柔性导电层的一侧表面上，柔性导电层、柔性支撑基材层及柔性载体基材层依次层叠，本发明中的柔性导电膜，厚度薄、柔性好、且具有光透过率高、雾度低、附着力高、不易断裂、耐刮、耐划等优点，并可广泛应用于各种具有柔性需求的光学器件中。

Description

柔性导电膜及包含其的光电器件

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种柔性导电膜及包含该柔性导电膜的光学器件。

背景技术

透明导电膜是一种具备导电功能的薄膜，因其具有重量轻、可变形、不易碎等优点而广泛应用于液晶显示器、太阳能电池、微电子、ITO导电膜玻璃、光电子和各种光学领域中，透明导电膜是业界所研究的重点。

现有技术中，制备纳米银线导电膜，通常需要重复浸泡纳米银线、热压过程等步骤，工艺较繁琐，且每次重复操作之后，其结合面均会形成一个光学界面，累加起来，会在很大程度上降低导电膜的光透过率。中国专利文献CN102214499，即公开了一种透明导电膜的制作方法，步骤包括：涂布亲水性透明树脂于软性透明基材上，干燥亲水性透明树脂，浸泡干燥后的亲水性透明树脂于纳米银线的分散液中，热压亲水性透明树脂，让纳米银线进入亲水性透明树脂中，并重复该浸泡与热压步骤数次，采用该种方法制作出的导电膜，光透过率低。

现有技术中还有另外一种方法，是涂敷纳米银线浆料于PET基材上，这种方法制成的透明导电膜，缺乏表面保护，纳米银线层易脱落，且透明导电膜表面容易被刮伤，现有纳米银线导电膜的基材是类似于ITO导电膜的硬化薄膜，即在硬化薄膜之上涂布纳米银线，再烘干，此种方法与ITO溅射不同，但是选用基材类似，所以存在光透过率低、雾度高、附着力低、柔性差、厚度厚、生产效率低等一系列问题。

如上，现有技术制备银纳米线导电膜，通过涂敷银纳米线在硬化膜基材上的方式，此种工艺需要选择很好的硬化膜基材，因而增加了厚度，生产工艺也相对繁琐，成本亦增加，且不可实现柔性，不利于整体柔性导电膜性能的提高。

因此，业界亟需一种厚度薄、柔性好、且具有光透过率高、雾度低、附着力高等优点的柔性导电膜及应用该柔性导电膜的光学器件。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种柔性导电膜、其制备方法以及具有该柔性导电膜的触摸屏，该柔性导电膜具有导电纳米金属丝硬化膜的结构设计，可起到良好的保护导电膜不易断裂的作用，实现大幅度向内或两边弯曲甚至折叠，且该柔性导电膜具有耐刮、耐划、整体厚度较于同等基材制备的导电膜厚度较薄的优点。

根据本发明的目的提出的一种柔性导电膜，包括柔性支撑基材层及柔性导电层，所述柔性导电层设置于所述柔性支撑基材层的至少一侧的表面上。

优选的，还包括柔性载体基材层，所述柔性载体基材层设置于所述柔性支撑基材层的远离所述柔性导电层的一侧表面上，所述柔性导电层、柔性支撑基材层及柔性载体基材层依次层叠。

优选的，所述柔性导电层设置于所述柔性支撑基材层的两侧表面上。

优选的，所述柔性支撑基材层的材料选用聚酰亚胺。

优选的，所述柔性载体基材层的材料选用聚对苯二甲酸乙二酯。

优选的，所述柔性支撑基材层通过卷对卷工艺制备而成，所述柔性载体基材层作为所述柔性支撑基材层制备过程中的载体。

优选的，所述柔性导电层，通过磁控溅射法沉积ITO导电膜，或通过化学气相沉积的方式沉积石墨烯、或喷涂纳米银线、或在涂布液中分散导电纳米银线的方式在柔性支撑基材层上形成。

优选的，所述柔性载体基材层的厚度为50μm-125μm。

优选的，所述柔性支撑基材层的厚度为5μm-50μm。

本发明还提出一种光电器件，包含柔性导电膜，所述柔性导电膜为上述的柔性导电膜。

与现有技术相比，本发明具有如下的技术优势：

具备柔性导电层、柔性支撑基材层及柔性载体基材层，实现柔性基材与柔性导电层功能的集成，改善了柔性导电膜的柔性，即可弯曲折叠性。

柔性载体基材层作为中间层柔性支撑基材层制备过程中的载体，在卷对卷制备工艺中，对中间层柔性支撑基材层起到支撑作用，且柔性载体基材层的材料选用聚对苯二甲酸乙二酯，柔性支撑基材层的材料选用聚酰亚胺，通过选用合适的材料，并通过卷对卷工艺，制备得到的柔性支撑基材层更薄且柔性更佳。

可以将纳米银线均匀分散在柔性支撑基材层表面以制备柔性导电层，在工艺上实现简化，且柔性导电膜整体实现了减薄，提高了光透过率，且降低了雾度；或者将纳米银线均匀分散于涂布液中后再涂布于柔性支撑基材层的表面，提高了柔性支撑基材层的附着力，避免了纳米银线脱落及表面被刮伤等问题，改善了柔性导电膜的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一中柔性导电膜的结构示意图

图2是本发明实施例二中柔性导电膜的结构示意图

附图中涉及的附图标记和组成部分说明：1.柔性支撑基材层；2.柔性载体基材层；3.柔性导电层。

具体实施方式

正如背景技术中所述，现有的透明导电膜，存在厚度厚、光透过率低、雾度高、柔性差等一系列问题，同时透明导电膜的制备工艺繁琐、生产效率低。

下面，将对本发明的具体技术方案做详细介绍。

本发明中的柔性导电膜，包括柔性支撑基材层1及柔性导电层3，柔性导电层3设置于柔性支撑基材层1的至少一侧的表面上，柔性支撑基材层1对柔性导电层3起支撑作用。

柔性导电膜中，还可包括柔性载体基材层2，柔性载体基材层2设置于柔性支撑基材层1的远离柔性导电层3的一侧表面上，此时，柔性导电层3、柔性支撑基材层1及柔性载体基材层2依次层叠形成上述的柔性导电膜。

柔性载体基材层2的材料优选为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，柔性支撑基材层1的材料优选为聚酰亚胺(PI)，通过卷对卷制备工艺制备柔性支撑基材层1，此时，柔性载体基材层2作为中间层柔性支撑基材层1制备过程中的载体，对中间层柔性支撑基材层1起到支撑作用，柔性载体基材层2与柔性支撑基材层1选用了合适的材料，制备得到的柔性支撑基材层1更薄且柔性更佳。制备出的柔性载体基材层2的厚度为50μm-125μm之间，柔性支撑基材层1的厚度为5μm-50μm之间，优选为5μm-30μm之间。

下面，结合具体实施例进一步说明本发明中的柔性导电膜及其制备方法。

实施例一：

请参见图1，柔性导电膜包括柔性支撑基材层1、柔性载体基材层2与柔性导电层3，柔性导电层3设置于柔性支撑基材层1一侧的表面上，柔性载体基材层2设置于柔性支撑基材层1的远离柔性导电层3的一侧表面上，此时，柔性导电层3、柔性支撑基材层1及柔性载体基材层2依次层叠形成柔性导电膜，其具体制备方法包括以下步骤：

S1、提供柔性载体基材层2，对成型的柔性载体基材层2进行纵向拉伸或横向拉伸处理，使得整体减薄，透光率增加，雾度降低，其中，柔性载体基材层2可以通过螺杆挤出机制备而成，具体包括，将所需的光学薄膜颗粒进行熔融处理，再采用螺杆挤出机将熔融状态下的柔性载体基材层材料均匀挤出，由此形成薄膜状柔性载体基材层2；

S2、在柔性载体基材层2的表面制作柔性支撑基材层1，利用本领域中常用的卷对卷工艺，柔性载体基材层2作为柔性支撑基材层1制备过程中的载体，对柔性支撑基材层1起到支撑作用，柔性载体基材层2与柔性支撑基材层1选用合适的材料，柔性载体基材层2的选用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，柔性支撑基材层1选用聚酰亚胺(PI)，制备得到的柔性支撑基材层1更薄且柔性更佳；

S3、在柔性支撑基材层1的表面制作柔性导电层3，柔性支撑基材层1对柔性导电层3起支撑作用，柔性导电层3的制备，可以通过本领域常用的磁控溅射法沉积ITO导电膜，或通过化学气相沉积的方式沉积石墨烯、或喷涂银纳米线而形成，还可通过涂覆氧化石墨烯溶液的方式，对氧化石墨烯溶液进行紫外光照射处理，或是采用氢气热还原法、HI溶液还原法，以将氧化石墨烯溶液还原为石墨烯导电薄膜，即柔性导电层3，另外，还可以在涂布液中分散导电纳米银线，将混合有导电纳米银线的涂布液均匀涂布于柔性支撑基材层1的表面上，形成柔性导电层3，由此提高柔性支撑基材层1的附着力，避免纳米银线脱落及表面被刮伤等问题，提高柔性导电膜的质量，其中，涂布液可以采用丙烯酸酯类树脂、丙烯酸酯改性聚氨酯、丙烯酸酯改性有机硅树脂、有机硅氧烷树脂或环氧树脂等材料，此时，柔性导电层3、柔性支撑基材层1及柔性载体基材层2依次层叠形成柔性导电膜；

S4、对上述成型后的柔性导电膜进行横向或纵向拉伸处理，以形成薄膜状柔性导电膜，使得柔性导电膜整体减薄，且光透过率增高、雾度降低；

S5、再将成型的柔性导电膜放入干燥箱内进行干燥处理，最终形成可弯曲折叠、且厚度较薄的柔性导电膜。

实施例二：

请参见图2，与实施例一的区别在于，本实施例中，省去一层柔性载体基材层，而在柔性支撑基材层1的两侧表面各形成一层柔性导电层3，柔性支撑基材层1与其两侧表面上的柔性导电层3形成了柔性导电膜，制备方法包括以下步骤：

S1、提供柔性支撑基材层1，对成型的柔性支撑基材层1进行纵向拉伸或横向拉伸处理，使得整体减薄，透光率增加，雾度降低，其中，柔性支撑基材层1可以通过螺杆挤出机制备而成，具体包括，将所需的光学薄膜颗粒进行熔融处理，再采用螺杆挤出机将熔融状态下的柔性载体基材层材料均匀挤出，由此形成薄膜状柔性支撑基材层1；

S2、在柔性载体基材层2的两侧表面各制作一层柔性导电层3，柔性导电层3的制备，可以通过本领域常用的磁控溅射法沉积ITO导电膜，或通过化学气相沉积的方式沉积石墨烯、或喷涂银纳米线而形成，还可通过涂覆氧化石墨烯溶液的方式，对氧化石墨烯溶液进行紫外光照射处理，或是采用氢气热还原法、HI溶液还原法，以将氧化石墨烯溶液还原为石墨烯导电薄膜，即柔性导电层3，另外，还可以在涂布液中分散导电纳米银线，将混合有导电纳米银线的涂布液均匀涂布于柔性支撑基材层1的两侧表面上，形成两层柔性导电层3，可以提高柔性支撑基材层1的附着力，避免纳米银线脱落及表面被刮伤等问题，提高柔性导电膜的质量，其中，涂布液可以采用丙烯酸酯类树脂、丙烯酸酯改性聚氨酯、丙烯酸酯改性有机硅树脂、有机硅氧烷树脂或环氧树脂等材料，此时，柔性导电层3、柔性支撑基材层1及柔性导电层3依次层叠形成柔性导电膜；

S4、对上述成型后的柔性导电膜进行横向或纵向拉伸处理，以形成薄膜状柔性导电膜，使得柔性导电膜整体减薄，且光透过率增高、雾度降低；

S5、再将成型的柔性导电膜放入干燥箱内进行干燥处理，最终形成可弯曲折叠、且厚度较薄的柔性导电膜。

实施例一中的柔性导电膜，具备柔性导电层3、柔性支撑基材层1及柔性载体基材层2，在卷对卷制备工艺中，柔性载体基材层2可作为柔性支撑基材层1的载体，在卷对卷制备工艺中，柔性载体基材层2对柔性支撑基材层1起到了支撑作用，且柔性载体基材层的材料选用聚对苯二甲酸乙二酯，柔性支撑基材层的材料选用聚酰亚胺，制备得到的柔性支撑基材层1更薄且柔性更佳。实施例二中的柔性导电膜，不需利用卷对卷工艺在柔性载体基材层2上制作柔性支撑基材层1，仅需在柔性支撑基材层1的两侧表面制备柔性导电层3，制备工艺简单，且能达到良好的导电性。另外，在实施例一的基础上，可以再多加一层柔性导电层3，形成柔性导电层3、柔性支撑基材层1、柔性载体基材层2及柔性导电层3依次层叠的结构，可以起到保护柔性载体基材层2的作用，且提高柔性导电膜的导电性能。

本发明中的柔性导电膜，厚度薄、柔性好、且具有光透过率高、雾度低、附着力高、不易断裂、耐刮、耐划等优点，并可广泛应用于各种光学器件如液晶显示器、薄膜太阳能电池、OLED及柔性触摸屏中，满足用户的不同需求。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种柔性导电膜，其特征在于，包括柔性支撑基材层及柔性导电层，所述柔性导电层设置于所述柔性支撑基材层的至少一侧的表面上。

2.如权利要求1所述的柔性导电膜，其特征在于：还包括柔性载体基材层，所述柔性载体基材层设置于所述柔性支撑基材层的远离所述柔性导电层的一侧表面上，所述柔性导电层、柔性支撑基材层及柔性载体基材层依次层叠。

3.如权利要求1所述的柔性导电膜，其特征在于：所述柔性导电层设置于所述柔性支撑基材层的两侧表面上。

4.如权利要求1所述的柔性导电膜，其特征在于：所述柔性支撑基材层的材料选用聚酰亚胺。

5.如权利要求2所述的柔性导电膜，其特征在于：所述柔性载体基材层的材料选用聚对苯二甲酸乙二酯。

6.如权利要求2所述的柔性导电膜，其特征在于：所述柔性支撑基材层通过卷对卷工艺制备而成，所述柔性载体基材层作为所述柔性支撑基材层制备过程中的载体。

7.如权利要求1所述的柔性导电膜，其特征在于：所述柔性导电层，通过磁控溅射法沉积ITO导电膜，或通过化学气相沉积的方式沉积石墨烯、或喷涂纳米银线、或在涂布液中分散导电纳米银线的方式在柔性支撑基材层上形成。

8.如权利要求2所述的柔性导电膜，其特征在于：所述柔性载体基材层的厚度为50μm-125μm。

9.如权利要求1所述的柔性导电膜，其特征在于：所述柔性支撑基材层的厚度为5μm-50μm。

10.一种光电器件，包含柔性导电膜，其特征在于，所述柔性导电膜为权利要求1-9中任一项所述的柔性导电膜。