CN107230518A - 柔性导电膜、其制备方法和包含其的光电器件 - Google Patents

Abstract

一种柔性导电膜，包括柔性基材层及设置在柔性基材层至少一侧表面上的柔性导电硬化层，柔性导电硬化层中分散设置有导电纳米金属丝，另外，柔性导电膜还包括柔性硬化层，设置在柔性基材层的远离柔性导电硬化层的另一侧表面上，本发明中的柔性导电膜不易断裂，且具有耐刮、耐划、可弯曲折叠等优点，同时，成型柔性导电膜时进行双向拉伸，柔性导电膜较于同等基材制备的导电膜，厚度较薄、光透过率高、雾度低。

Description

柔性导电膜、其制备方法和包含其的光电器件

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与包含该柔性导电膜的触摸屏。

背景技术

透明导电膜具有低电阻、高透射率等优点，近年来，被广泛应用于材料科学、能源、信息、微电子工业等领域中，透明导电膜也成为业界研究的重点。

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。

现有技术中还有另外一种方法，是涂敷纳米银线浆料于基材上，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，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、生产效率低等一系列问题。

中国专利文献CN102214499，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。

因此，业界亟需一种具有光透过率高、雾度低、附着力高、耐弯曲等优点的柔性导电膜。

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，其特征在于，包括柔性基材层及设置在所述柔性基材层至少一侧表面上的柔性导电硬化层，所述柔性导电硬化层中分散设置有导电纳米金属丝。

优选的，还包括柔性硬化层，所述柔性导电硬化层设置于柔性基材层的一侧表面上，所述柔性硬化层设置于柔性基材层的远离柔性导电硬化层的另一侧表面上。

优选的，所述柔性基材层的材料选用聚对苯二甲酸乙二酯、环烯烃共聚物、环烯烃聚合物、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯中的一种或其多种混合物。

优选的，所述柔性导电硬化层的材料为丙烯酸酯类树脂、丙烯酸酯改性聚氯酯、丙烯酸酯改性有机硅树脂、有机硅氧烷树脂或环氧树脂中的一种或其混合物。

优选的，所述柔性基材层的厚度为5μm-125μm。

优选的，所述柔性导电硬化层的厚度为5nm-1000nm。

优选的，所述柔性导电硬化层的厚度优选5nm-500nm。

本发明还提出一种制备柔性导电膜的方法，包括以下步骤：

S1、提供柔性基材层，对成型的柔性基材层进行纵向拉伸或横向拉伸处理；

S2、提供涂布液，在涂布液中均匀分散导电纳米金属丝；

S3、将混合有导电纳米金属丝的涂布液均匀涂布于柔性基材层的至少一侧表面上，形成柔性导电硬化层；

S4、对上述制得的组合层整体进行横向拉伸或纵向拉伸处理，以形成薄膜状柔性导电膜；

S5、对所述薄膜状柔性导电膜进行干燥处理，形成可弯曲的柔性导电膜。

优选的，所述步骤S3中，将混合有导电纳米金属丝的涂布液均匀涂布于柔性基材层的一侧表面上，形成柔性导电硬化层，将未混合有导电纳米金属丝的涂布液均匀涂布于柔性基材层的远离柔性导电硬化层的另一侧表面上，形成柔性硬化层，所述柔性基材层与柔性导电硬化层、柔性硬化层组合形成柔性导电膜。

本发明还提出一种触摸屏，包含柔性导电膜，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：

由于具有导电纳米金属丝硬化膜的结构设计，起到了良好的保护柔性导电膜不易断裂的作用，且具有耐刮、耐划的优点。

柔性导电膜可实现大幅度向内或两边弯曲，甚至折叠，且成型柔性导电膜时进行双向拉伸，柔性导电膜较于同等基材制备的导电膜厚度较薄，光透过率增加，雾度降低。

将纳米银线均匀分散于涂布液中后再涂布于柔性基材层的表面，提高了柔性基材层的附着力，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。

制作工艺较简单，降低了生产成本。

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

图3是本发明实施例三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.柔性基材层；2.柔性导电硬化层；3.柔性硬化层。

具体实施方式

正如背景技术中所述，现有的透明导电膜，制备工艺繁琐、生产效率低，且制备出的透明导电膜存在光透过率低、雾度高、附着力低、柔性差等一系列问题。

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，包括柔性基材层1及柔性导电硬化层2，柔性导电硬化层2设置在柔性基材层1的一侧表面上或是柔性基材层1的两侧表面上，柔性导电硬化层2中分散设置有导电纳米金属丝，起到导电作用，其中，导电纳米金属丝优选为纳米银线或其他纳米金属线。柔性导电膜还可以包括柔性硬化层3，当具有柔性硬化层3时，柔性导电硬化层2可以仅设置在柔性基材层1的一侧表面上，而柔性硬化层3设置在柔性基材层1的远离柔性导电硬化层2的另一侧表面上。

柔性基材层1的材料选用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、环烯烃共聚物(COP)、环烯烃聚合物(COC)、聚酰亚胺(PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)等材料中的一种或多种的混合物，制备出的柔性基材层的厚度为5μm-125μm之间。

柔性导电硬化层2与柔性硬化层3的材料为丙烯酸酯类树脂、丙烯酸酯改性聚氯酯、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中的一种或其多种混合物，制备出的柔性导电硬化层2的厚度为5nm-1000nm之间，厚度优选5nm-500nm之间。

柔性基材层1、柔性导电硬化层2与柔性硬化层3选用上述的材料及厚度，制作出的柔性导电膜可满足柔性、导电、耐刮、耐弯曲、可折叠等需求，可应用于柔性显示、柔性触摸屏、柔性照明、柔性光伏等领域。

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基材层1与设置在柔性基材层1一侧表面上的柔性导电硬化层2，制备方法包括以下步骤：

S1、提供柔性基材层1，对成型的柔性基材层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，柔性基材层1可以通过螺杆挤出机制备而成，具体包括，将成型基材层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基材层材料均匀挤出，由此形成薄膜状柔性基材层1；

S2、提供涂布液，在涂布液中均匀分散导电纳米金属丝，导电纳米金属丝优选采用纳米银线，而涂布液则采用丙烯酸酯类树脂、丙烯酸酯改性聚氯酯、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中的一种或其多种混合物，通过将纳米银线均匀分散于涂布液中后再涂布于柔性基材层1的表面，可提高柔性基材层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。

S3、将混有纳米银线的涂布液均匀涂布于柔性基材层1的一侧表面上，形成柔性导电硬化层2，柔性导电硬涂层涂布厚度控制在5-1000nm，优选5nm-500nm之间，柔性基材层1与柔性导电硬化层2组合形成柔性导电膜；

S4、对上述涂布完成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，由此使得薄膜整体减薄，且光透过率增高、雾度降低；

S5、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的柔性导电膜。

实施例二：

请参见图2，柔性导电膜包括柔性基材层1与设置在柔性基材层1两侧表面上的柔性导电硬化层2，制备方法包括以下步骤：

S1、提供柔性基材层1，对成型的柔性基材层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，柔性基材层1的制备方法同实施例一中所述，或是采用其他方式制备；

S2、提供涂布液，在涂布液中均匀分散导电纳米金属丝，导电纳米金属丝优选采用纳米银线，而涂布液则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中的一种或其多种混合物；

S3、将混有纳米银线的涂布液均匀涂布于柔性基材层1的两侧表面上，形成两层柔性导电硬化层2，柔性导电硬涂层涂布厚度控制在5-1000nm，优选5nm-500nm之间，柔性基材层1与涂布于其两侧的柔性导电硬化层2组合形成柔性导电膜；

S4、对上述涂布完成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，由此使得薄膜整体减薄，且光透过率增高、雾度降低；

S5、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的柔性导电膜。

实施例三：

请参见图3，柔性导电膜包括柔性基材层1、设置在柔性基材层1一侧表面上的柔性导电硬化层2及设置在柔性基材层1另一侧表面上的柔性硬化层3，制备方法包括以下步骤：

S1、提供柔性基材层1，对成型的柔性基材层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，柔性基材层1的制备方法同实施例一中所述，或是采用其他方式制备；

S2、提供涂布液，涂布液分为两种，一种是在涂布液中均匀分散有导电纳米金属丝，另一种则不具有导电纳米金属丝，区别在于是否具有导电性，涂布液采用丙烯酸酯类树脂、丙烯酸酯改性聚氯酯、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中的一种或其多种混合物；

S3、将混有导电纳米金属丝的涂布液均匀涂布于柔性基材层1的一侧表面上，形成柔性导电硬化层2，柔性导电硬涂层涂布厚度控制在5-1000nm，优选5nm-500nm之间，将另一种不含导电纳米金属丝的涂布液均匀涂布于柔性基材层1的远离柔性导电硬化层2的另一侧表面上，形成柔性硬化层3，由此，柔性基材层1与分别设置在其两侧的柔性导电硬化层2及柔性硬化层3组合形成柔性导电膜；

S4、对上述涂布完成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，由此使得薄膜整体减薄，且光透过率增高、雾度降低；

S5、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的柔性导电膜。

通过以上实施例所制备出的柔性导电膜，各具优势，实施例一中，制备方法简单，生产成本较低，且柔性导电膜能达到不易断裂、耐刮、耐划、耐弯曲折叠、较高光透过率、较低雾度等特性；实施例二中，在柔性基材1的另一侧多加一层柔性导电硬化层2，相较实施例一，更加改善了柔性导电膜的质量，而实施例三中，将柔性基材1的两侧表面分别设置柔性导电硬化层2与柔性硬化层3，不仅保留了柔性导电膜不易断裂、耐刮、耐划、耐弯曲折叠、较高光透过率、较低雾度等特性，而且相较对比文件2，减少了导电纳米金属丝的用量，显著降低了成本。

本发明中的柔性导电膜，可以应用于触摸屏中，由于上述的柔性导电膜具有可弯曲折叠、耐磨耐刮等优点，因而可以满足用户的不同需求。

本发明中的柔性导电膜，包括柔性基材层1及设置在柔性基材层1至少一侧表面上的柔性导电硬化层2，柔性导电硬化层2中分散设置有导电纳米金属丝，另外，柔性导电膜还包括柔性硬化层3，设置在柔性基材层1的远离柔性导电硬化层2的另一侧表面上，本发明中的柔性导电膜不易断裂，且具有耐刮、耐划、可弯曲折叠等优点，同时，成型柔性导电膜时进行双向拉伸，柔性导电膜较于同等基材制备的导电膜，厚度较薄、光透过率高、雾度低。

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，包括柔性基材层及设置在所述柔性基材层至少一侧表面上的柔性导电硬化层，所述柔性导电硬化层中分散有导电纳米金属丝。

2.如权利要求1所述的柔性导电膜，其特征在于：还包括柔性硬化层，所述柔性导电硬化层设置于柔性基材层的一侧表面上，所述柔性硬化层设置于柔性基材层远离柔性导电硬化层的另一侧表面上。

3.如权利要求1所述的柔性导电膜，其特征在于：所述柔性基材层的材料选用聚对苯二甲酸乙二酯、环烯烃共聚物、环烯烃聚合物、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯中的一种或其多种混合物。

4.如权利要求1所述的柔性导电膜，其特征在于：所述柔性导电硬化层的材料为丙烯酸酯类树脂、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中的一种或其多种混合物。

5.如权利要求1所述的柔性导电膜，其特征在于：所述柔性基材层的厚度为5μm-125μm。

6.如权利要求1所述的柔性导电膜，其特征在于：所述柔性导电硬化层的厚度为5nm-1000nm。

7.如权利要求6所述的柔性导电膜，其特征在于：所述柔性导电硬化层的厚度在5nm-500nm范围内。

8.一种制备权利要求1-7中任一项所述的柔性导电膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、提供柔性基材层，对成型的柔性基材层进行纵向拉伸或横向拉伸处理；

S2、提供涂布液，在涂布液中均匀分散导电纳米金属丝；

S3、将混合有导电纳米金属丝的涂布液均匀涂布于柔性基材层的至少一侧表面上，形成柔性导电硬化层；

S4、对S3制得的组合层整体进行横向拉伸或纵向拉伸处理，以形成薄膜状柔性导电膜；

S5、对S4所述薄膜状柔性导电膜进行干燥处理，形成可弯曲的柔性导电膜。

9.如权利要求8所述的柔性导电膜的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，将混合有导电纳米金属丝的涂布液均匀涂布于柔性基材层的一侧表面上，形成柔性导电硬化层，将未混合有导电纳米金属丝的涂布液均匀涂布于柔性基材层的远离柔性导电硬化层的另一侧表面上，形成柔性硬化层。

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1-7中任一项所述的柔性导电膜。