CN208225540U - 多层复合导电薄膜、具有多层复合导电薄膜的制品 - Google Patents

Abstract

本实用新型针对现有技术中导电薄膜在低电压下热效应低、升温速度慢的不足，提供一种多层复合导电薄膜、具有多层复合导电薄膜的制品，这种薄膜包括底层导电薄膜和导线层，导线层网状分布在所述底层导电薄膜表面，底层导电薄膜和导线层欧姆连接，这种制品/材料，包括基材和多层复合导电薄膜，多层复合导电薄膜通过其底层导电薄膜固定设置在基材表面，采用此多层复合导电薄膜，极大地减少了底层导电薄膜的面电阻，使其升温速度具有易想不到的提高，且可适用于任何表面形状的基底，采用此多层复合导电薄膜制备成制品，其加热时温升快，所需电压低，可适用于多种需要快速低电压升温的场合，节能，在取暖领域和除雾除霜等场合尤其适用。

Description

多层复合导电薄膜、具有多层复合导电薄膜的制品

技术领域

本实用新型涉及一种导电材料的结构，特别是涉及多层复合导电薄膜的结构及设置有该多层复合导电薄膜的制品/材料。

背景技术

目前导电薄膜材料在汽车领域得到比较高的重视，由于一些导电薄膜具有可透光性，被用于汽车挡风玻璃的加热以去除挡风玻璃表面的雾气，还越来越多地应用在如眼镜、手表等可穿戴设备上面用于去除眼镜表面和手表盖表面的雾气，但由于现有的导电薄膜材料一般采用单一的氧化物导电薄膜，其面电阻大、升温速度慢、发热效应不理想，因此限制了它的商业化应用，为了改变这一状态，目前研发出了导电性能优良的掺杂氧化物薄膜，比如 ZnO，掺杂元素可以为Al、Ti、Ga、In；In掺杂的SnO2(也就是商业化的 ITO)，但其在低电压下如24V以下时发热效应仍不理想，升温速度仍然很慢，仍限制其在便携式的穿戴设备上的应用。见图7-图10的实验数据给出的ZnO导电薄膜温度随着时间的变化关系图，在低电压的情况下其升温效果很不理想。

实用新型内容

本实用新型的目的是，针对现有技术中导电薄膜在低电压下热效应低、升温速度慢的不足，提供一种多层复合导电薄膜、具有多层复合导电薄膜的制品。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：

一种多层复合导电薄膜，包括底层导电薄膜和导线层，所述导线层网状分布在所述底层导电薄膜表面，所述底层导电薄膜和导线层欧姆连接，所述导线为延展性良好的柔性导线；

还包括顶层导电薄膜，所述顶层导电薄膜设置在底层导电薄膜外，所述导线层位于底层导电薄膜和顶层导电薄膜间，导线层与顶层导电薄膜欧姆连接，所述导线层呈一体式，各导线间相互导通；

底层导电薄膜和顶层导电薄膜均为氧化物导电薄膜；

底层导电薄膜为透明导电薄膜，顶层导电薄膜为透明导电薄膜，导线层的导线为微米级和/或纳米级导线；

透明导电薄膜的厚度为10-200nm；

顶层导电薄膜通过ALD的方式沉积在底层导电薄膜上；

顶层导电薄膜上设置保护层；

保护层通过ALD的方式沉积在所述顶层导电薄膜表面；

还包括衬底，所述底层导电薄膜固定设置在衬底上；

底层导电薄膜通过ALD的方式设置在所述衬底上；

在衬底和底层导电薄膜间设置亲水层。

具有多层复合导电薄膜的制品，包括基材和上述的多层复合导电薄膜，所述多层复合导电薄膜通过其底层导电薄膜固定设置在基材表面；

底层导电薄膜通过ALD沉积的方式固定设置在基材表面，所述基材的结合面为平面、曲面、异形面中的一种，衬底通过粘贴的方式/热压的方式与基材固定连接；

采用上述的多层复合导电薄膜，所述多层复合导电薄膜通过衬底固定设置在基材表面，所述基材的结合面为平面、曲面、异形面中的一种，衬底通过粘贴的方式/热压的方式与基材固定连接；

顶层上成对隔离设置有无保护层的区域，在无保护层区域设置有电极，电极与顶层导电薄膜电连接。

采用本实用新型结构的多层复合导电薄膜，在无机薄膜中设置有碳纳米管(CNT)、或金属纳米线这些导电性和柔韧性、延展性性俱佳的线型材料，制成强劲的钢筋混凝土结构的多层复合导电薄膜，一方面由于导线的加入，极大地减少了底层导电薄膜的面电阻，使其升温速度具有易想不到的提高，另一方面复合导电薄由于纳米线或碳纳米管的加固作用，器件在反复弯曲的情况下产生的裂纹尺度明显缩小，电学性能容易恢复，可适用于任何表面形状的基底。

采用本实用新型结构的多层复合导电薄膜制备成制品，其加热时温升快，所需电压低，可适用于多种需要快速低电压升温的场合，节能，且使用方便，在取暖领域和除雾除霜等场合尤其适用。

附图说明

图1：PEN塑料表面的原子力显微镜(AFM)照片。

图2：用氧气的等离子体处理PEN表面后，用ALD方法在PEN上沉积一层AZO薄膜之后的AFM(原子力显微镜)照片。

图3：在图2的基础上制备的掺银纳米线(AgNW)的AZO/AgNW/AZO多层复合导电薄膜的AFM照片。

图4：用磁控溅射的方法在未经过任何处理的PEN表面沉积一层AZO薄膜之后的AFM照片。

图5：在图4的基础上用ALD方法沉积一层AZO薄膜之后的AFM照片。

图6：在图4的基础上制备的掺银纳米线的AZO/AgNW/AZO多层复合导电薄膜的AFM照片。

图7为不同层数纳米线的复合薄膜与AZO薄膜在3V时温度随着时间的变化关系；

图8为不同层数纳米线的复合薄膜与AZO薄膜在5V时温度随着时间的变化关系；

图9为不同层数纳米线的复合薄膜与AZO薄膜在7V时温度随着时间的变化关系；

图10为不同层数纳米线的复合薄膜与AZO薄膜在9V时温度随着时间的变化关系；

图11-图14为本实用新型多层复合导电薄膜各实施例结构示意图。

附图标记说明

1-底层导电薄膜；

2-导线层；3-顶层导电薄膜；4-保护层；5-衬底；

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步地描述：

本实用新型提供一种多层复合导电薄膜，它主要包括如下两层，一层是底层导电薄膜1，另一层是导线层2，导线层2网状分布在底层导电薄膜1 上，须采用延展性能良好的柔性导线，可以是金属导线，比如，金线、银线、铜线、铂线、钨线、铝线，也可以是非金属导线，如碳纳米管，这些导线互相交织地设置在底层导电薄膜1上，形成网格状的结构与底层导电薄膜1 间欧姆连接。在底层导电薄膜1上固定设置网格状导线为导电薄膜提供了骨架结构，增大了导电薄膜的面积，减少了导电薄膜的面电阻，使导电薄膜的柔韧性和抗弯曲能力都得到明显的改善。导线可采用微米级、纳米级的，视不同的要求而选择，也可以采用混合的，比如采用一部分是纳米级的导线，一部分是微米级的导线混杂使用，导电薄膜优选氧化物导电薄膜，更优选为掺杂的氧化物薄膜，当需要制备透明的多层复合导电薄膜时，底层导电薄膜 1优选AZO或ITO薄膜，它的厚度优选为10～200nm，此时，导线选择纳米级导线，如银纳米线(AgNW)、铜纳米线(CuNW)、碳纳米管，可保证透明薄膜的透明性和导电的均匀性，导线在导电薄膜上的分布密度优选为可见光范围内的透光率为70-90％,最好是80％。具体的可视不同的透光率要求进行调整，导线密度跟薄膜的开口率成反比，开口率跟透光性成正比，根据需要的透光性选择合适的导线密度。导线层电线间相互导通，导线层可以呈一体式连接固定在一起，也可以各导线分体式设置在底层导电薄膜上。

为改善导线与底层导电薄膜1间的结合力，进一步提高导电薄膜的弯曲特性，进一步提高薄膜的导电性，同时使导电薄膜不易被脱落，在底层导电薄膜1上设置顶层导电薄膜3，顶层导电薄膜3将导线固定在底层导电薄膜 1上，使导线与底层导电薄膜3连接更紧固，顶层导电薄膜、底层导电薄膜与导线三者形成一体，使导线形成立体的多维连接结构，连通底层导电薄膜和顶层导电薄膜，进一步降低了导电薄膜的面电阻，提高了其弯曲特性。底层导电薄膜1和顶层导电薄膜3可以采用同样的材料，也可以采用不同的材料。厚度也可以相同，也可以不相同。

与底层导电薄膜1相同，顶层导电薄膜3优选氧化物薄膜，当需要做透明多层复合导电薄膜时，优选采用掺杂的氧化物薄膜。最好通过ALD的方式设置顶层导电薄膜3，采用ALD的方式设置顶层导电薄膜3，当顶层导电薄膜3沉积到纳米线上之后，由于ALD独特的自限制沉积机理，可以将纳米线复杂的表面完全包覆住，因此将纳米线牢牢地固定在顶层导电薄膜3和底层导电薄膜1间，使顶层导电薄膜3、底层导电薄膜1和导线层2形成一个整体的导电区域，用作发热膜时，导电区域整体发热，不存在冷点，因此热均匀性更好；另一方面，ALD沉积的导电氧化物薄膜可以将相邻两根纳米线接触的节点处焊接起来，相当于增大了接触区域的导电面积，从而使纳米线网格导电能力得到增强；另一方面，将两根相邻的纳米线间的圆柱体与圆柱体的点接触变成面接触形成一个整体的连接区域，极大地增加了导线与导线间、导线与底层导电薄膜和顶层导电薄膜间的接触面积，因此使得多层复合导电薄膜的导电性能得到易想不到的升高。原子层沉积是一种可以将薄膜以单原子层形式一层一层的镀在基底表面的方法。其独特的自限制沉积模式使得ALD技术成为目前唯一可以在复杂的纳米结构上沉积厚度精确可控、具有高保型性薄膜的方法。更重要的是，利用ALD沉积的薄膜可以最大限度的将银纳米线或碳纳米管包裹在底层导电薄膜上，形成电学性能均一的多层复合导电薄膜。碳纳米管或银纳米线的掺入一方面可以极大的降低多层复合导电薄膜的面电阻，从而降低器件的高频损耗，另一方面可以减小薄膜弯曲过程中产生裂纹的大小，从而有效提高器件的可弯曲特性以及抗疲劳特性，比如，对于200nm厚度的AZO薄膜，弯曲半径为10mm时，显微镜下可清楚地看到一道道裂纹，该裂纹为微米级，加入纳米导线后，在同样为10mm 的弯曲半径时在显微镜下已看不到明显的裂纹，证明裂纹减小到纳米级。

更优选地，在顶层导电薄膜3上设置保护层4，保护层4采用化学性质稳定的导电氧化物薄膜，当为透明多层复合导电薄膜时，采用TiO₂氧化物薄膜或ZrO₂氧化物薄膜。设置保护层4，以抵御外界环境的侵蚀，防止酸或碱对于ALD沉积的透明氧化物导电薄膜的腐蚀。

下面以制备透明多层复合导电薄膜为例对制备多层复合导电薄膜的方法进行说明：

采用5～200nm的AZO或ITO薄膜作底层导电薄膜1，在底层导电薄膜 1上用旋涂法将金属纳米线或碳纳米管分散液旋涂于底层导电薄膜1表面，分散液浓度为1～10mg/mL，旋转的速度可为2000-4000转/秒、比较优选的速度是3000转/秒，得到二层的AZO或ITO薄膜/导线多层复合导电薄膜。导线的密度可以通过单独调整分散液的浓度来调整，也可以通过单独调整旋转的速度来调整，也可以通过分别调整分散液浓度和旋转速度来调整，分散液浓度越高其透光率越低，但导电效果越好。可以是通过焊接的方法，也可以是通过热熔的方法将纳米线呈网格状固定设置在底层导电薄膜1表面。

用ALD的方法在AZO或ITO薄膜/纳米线膜多层复合导电薄膜的表面继续沉积5～200nm的AZO或ITO薄膜，得到三层的AZO或ITO薄膜/导线/AZO 或ITO薄膜多层复合导电薄膜。

用ALD的方法在三层的AZO或ITO薄膜/导线/AZO或ITO薄膜多层复合导电薄膜的表面可继续沉积5～250nm的TiO₂氧化物薄膜或ZrO₂氧化物薄膜形成保护层4，得到四层的AZO或ITO薄膜/导线/AZO或ITO薄膜/TiO₂或ZrO₂薄膜多层复合导电薄膜。

最好在纳米线或碳纳米管分散液干燥后对网状的纳米线或碳纳米管加热，使相交的纳米线和/或碳纳米管处相互焊接在一起。这样设置可进一步增加柔性和减少面电阻。

在上述步骤中，得到了三种透明多层复合导电薄膜，分别是AZO薄膜或 ITO薄膜/导线多层复合导电薄膜，其有二层面；AZO薄膜或ITO薄膜/导线 /AZO薄膜或ITO薄膜多层复合导电薄膜，其有三层次；AZO薄膜或ITO薄膜 /导线/AZO或ITO薄膜/TiO2薄膜或ZrO2薄膜多层复合导电薄膜，其有四层，上述三种导电薄膜均可以单独作为产品使用，但最为理想的是四层的AZO 薄膜或ITO薄膜/导线/AZO或ITO薄膜/TiO2薄膜或ZrO2薄膜多层复合导电薄膜，它既具有良好的透明性的导电性，又具有好的耐酸碱腐蚀性。

上述多层复合导电薄膜还可以设置在衬底5上，比如塑料衬底，金属薄膜衬底上，只要底层导电薄膜能固定在衬底上即可制备得具有衬底的多层复合导电薄膜。

还可以将多层复合导电薄膜设置在基材上制成各种具有多层复合导电薄膜的制品，比如石材基材、木材基材、玻璃基材、陶瓷基材等有无机基材表面，还可以将其设置在有机基材表面，只要能将多层复合导电薄膜固定在该基材上即可，可以通过粘贴的方式设置在基材上，也可以通过ALD沉积的方式先将底层导电薄膜1沉积在基材上，此时的多层复合导电薄膜需具有保护层。在顶层导电薄膜上设置有无保护层的区域，无保护层的区域设置有电极，无保护层的区域成对设置，每对无保护层区域内设置一正一负电极。这样，当需要为制品加热时，只需要将供电装置的正负板分别连接到两个电极上即可使多层复合导电薄膜通电发热。可在基材上设置多个多层复合导电薄膜，每个多层复合导电薄膜上设置电极。

当多层复合导电薄膜设置有衬底时，基材与多层复合导电薄膜间优选粘贴固定连接、热压固定连接或者粘结与热压结合固定连接，当多层复合导电薄膜不设置衬底时，优选底层导电薄膜通过原子层沉积的方法与基材固定连接。基材的与多层复合导电薄膜间的结合面可以是曲面、平面或异形面。这样就可以制备出具有发热膜的汽车玻璃、玻璃窗、地板块、墙砖等。

下面以制备透明多层复合导电薄膜为例进行说明：

在衬底5上用ALD的方法制备5～250nm的AZO薄膜或ITO薄膜得到底层导电薄膜1,得到衬底/AZO或ITO多层复合导电薄膜；

用旋涂法将金属纳米线或碳纳米管分散液旋涂于底层导电薄膜1表面，分散液浓度为1～10mg/mL，旋转速度2000-4000转/秒、比较优选的速度是3000转/秒，得到衬底/AZO或ITO/导线多层复合导电薄膜；

用ALD的方法在衬底/AZO或ITO/导线多层复合导电薄膜的表面继续沉积5～250nm的AZO或ITO薄膜，得到衬底/AZO或ITO/导线/AZO或ITO多层复合导电薄膜；

用ALD的方法在多层复合导电薄膜二的表面继续沉积10～200nm的 TiO2氧化物薄膜或ZrO2氧化物薄膜形成保护层4，得到衬底/AZO或ITO/ 导线/AZO或ITO/TiO2或ZrO2多层复合导电薄膜。制备过程中，温度控制在在20-150℃。

在衬底5上ALD沉积底层导电薄膜1时，最好做亲水处理，其可采用如下方法进行亲水处理：

物理方法：于20～150℃下，用磁控溅射、脉冲激光沉积、电子束蒸发等方法在衬底5表面沉积一层5～200nm厚的AZO或ITO薄膜；

化学方法：于20～150℃下，用O2或N2的等离子体对衬底5表面处理5～15分钟；

如果采用塑料作为衬底5，处理温度为20℃～150℃。

本实用新型的多层复合导电薄膜可以广泛用于汽车玻璃等干燥除湿除雾，也可以用于制作取暖、保温设备。当底层导电薄膜和顶层导电薄膜是透明导电薄膜时，采用纳米线为导线，所得到的透明多层复合导电薄膜特别适用于制透明电容器，用于触摸传感、光热调控、柔性光伏与显示等方面，更好地满足移动终端、可穿戴设备、车载设备、教育医疗及智能家居产品的需要。

当然，顶层导电薄膜3还可以通过磁控溅射、脉冲激光沉积、电子束蒸发等方法设置在底层导电薄膜1上，同样，保护层4也可以通过磁控溅射、脉冲激光沉积、电子束蒸发等方法设置在顶层导电薄膜3上。

实施例1：两层结构的非透明多层复合导电薄膜

底层导电薄膜1为AZO或ITO薄膜，导线层2为微米级的铜线，铜线欧姆连接在底层导电薄膜1表面，可以是通过焊接的方法，也可以是通过热熔的方法。得到两层结构的多层复合导电薄膜一。

实施例2：三层结构的非透明多层复合导电薄膜

在实施例1结构的基础上在底层导电薄膜1表面采用磁控溅射、脉冲激光沉积、电子束蒸发中任何一种方法设置顶层导电薄膜3，将导线夹在底层导电薄膜1和顶层导电薄膜3间，得到三层结构的多层复合导电薄膜。

实施例3：三层结构的非透明多层复合导电薄膜

在实施例1结构的基础上在底层导电薄膜1表面采用ALD的方法设置顶层导电薄膜3，将导线固定在底层导电薄膜1和顶层导电薄膜3间，得到又一三层结构的多层复合导电薄膜。

实施例4：四层结构的非透明多层复合导电薄膜

在实施例3结构的三层结构的多层复合导电薄膜的顶层导电薄膜3表面通过ALD的方式沉积一层TiO2氧化物薄膜或ZrO2氧化物薄膜，得到四层结构的多层复合导电薄膜。

实施例5：

两层结构的透明多层复合导电薄膜

底层导电薄膜1为AZO或ITO薄膜，厚度10～200nm、导线层2为网状纳米银线层，采用旋涂的方面将纳米银线设置在底层导电薄膜表面，纳米银线的浓度为1mg/mL、旋转速度为3000转/秒，使纳米银线欧姆连接在底层导电薄膜1表面，得到两层结构的透明多层复合导电薄膜，它为透明的 AZO或ITO/纳米银线多层复合导电薄膜。

实施例6：三层结构的透明多层复合导电薄膜

在实施例5结构的基础上在底层导电薄膜1表面采用磁控溅射、脉冲激光沉积、电子束蒸发中任何一种方法设置10～200nm顶层导电薄膜3，将纳米银线层夹在底层导电薄膜1和顶层导电薄膜3间，得到三层结构的透明多层复合导电薄膜，它可以简述为AZO或ITO/纳米银线/AZO或ITO多层复合导电薄膜。

实施例7：三层结构的透明多层复合导电薄膜

在实施例5结构的基础上采用ALD的方法设置顶层导电薄膜3，将导线固定在底层导电薄膜1和顶层导电薄膜3间，得到又一三层结构的透明多层复合导电薄膜。

实施例8：四层结构的多层复合导电薄膜

在实施例7结构的三层结构的多层复合导电薄膜的顶层导电薄膜3表面通过ALD的方式沉积一层5～200nm TiO2氧化物薄膜或ZrO2氧化物薄膜，得到四层结构的透明多层复合导电薄膜，它的结构简述为AZO或ITO/纳米银线/AZO或ITO/ZrO2或TiO2。

实施例9-1至9-8：设置有衬底的透明多层复合导电薄膜，以塑料作为衬底为例,下列多层复合导电薄膜的厚度不包括衬底层的厚度。

实施例9-1

在20℃下，用O2等离子体对塑料表面进行亲水预处理。在150℃下，用 ALD的方法在经亲水处理的塑料表面沉积一层10nm的AZO氧化物薄膜，再用旋涂的方法设置一层网状的纳米银线层，旋转的速度为，3000转/分钟银纳米旋涂液的浓度为1mg/mL，再用ALD的方法在纳米银线表面沉积一层100nm 厚的AZO氧化物薄膜，得到底层和顶层厚度为110nm塑料/AZO/AgNW/AZO多层复合导电薄膜。

实施例9-2

在80℃下，用O₂的等离子体对塑料表面进行预处理。在150℃下，用ALD 的方法在经亲水处理的塑料表面沉积一层50nm的AZO氧化物薄膜，再用旋涂的方法设置一层网状的CNT层，旋转的速度为，3000转/分钟，CNT分散液的浓度为0.8mg/mL，再用ALD的方法在纳米银线表面沉积一层50nm厚的AZO 氧化物薄膜，得到底层和顶层厚度为100nm塑料/AZO/CNT/AZO多层复合导电薄膜。

实施例9-3

在20℃下，用磁控溅射的方法在PEN表面沉积一层20nm厚的AZO薄膜。在80℃下，用ALD的方法在经亲水处理的塑料表面沉积一层100nm的AZO氧化物薄膜，再用旋涂的方法设置一层网状的纳米银线层，旋转的速度为，3000 转/分钟，银纳米旋涂液的浓度为2mg/mL，再用ALD的方法在纳米银线表面沉积一层10nm厚的AZO氧化物薄膜，得到底层和顶层厚度为130nm的塑料 /AZO/AgNW/AZO多层复合导电薄膜。

实施例9-4

在80℃下，用磁控溅射的方法在PEN表面沉积一层100nm厚的AZO薄膜。在125℃下，用ALD的方法在经亲水处理的塑料表面沉积一层50nm的AZO氧化物薄膜，再用旋涂的方法设置一层网状的纳米铜线层，旋转的速度为，3000 转/分钟，铜纳米旋涂液的浓度为2mg/mL，再用ALD的方法在纳米铜线表面沉积一层150nm厚的AZO氧化物薄膜，得到底层和顶层厚度为300nm的塑料 /AZO/CuNW/AZO多层复合导电薄膜。

实施例9-5

在100℃下，用磁控溅射的方法在PEN表面沉积一层20nm厚的ITO薄膜。在150℃下，用ALD的方法在经亲水处理的塑料表面沉积一层10nm的ITO氧化物薄膜，再用旋涂的方法设置一层网状的纳米银线层，旋转的速度为，3000 转/分钟，银纳米旋涂液的浓度为5mg/mL，再用ALD的方法在纳米银线表面沉积一层200nm厚的ITO氧化物薄膜，得到底层和顶层厚度为230nm的塑料/ITO/AgNW/ITO多层复合导电薄膜。

实施例9-6

在100℃下，用N2的等离子体对塑料表面进行预处理，在150℃下，用 ALD的方法在经亲水处理的塑料表面沉积一层200nm的ITO氧化物薄膜，再用旋涂的方法设置一层网状的CNT层，旋转的速度为，3000转/分钟，CNT旋涂液的浓度为5mg/mL，再用ALD的方法在CNT表面沉积一层20nm厚的ITO 氧化物薄膜将CNT固定在底层的ITO氧化物薄膜，得到底层和顶层厚度为220nm 的塑料/ITO/CNT/ITO多层复合导电薄膜。

实施例9-7

在150℃下，用磁控溅射的方法在PEN表面沉积一层20nm厚的AZO薄膜，在150℃下，用ALD的方法在经亲水处理的塑料表面沉积一层80nm的AZO氧化物薄膜，再用旋涂的方法设置一层网状的CNT层，旋转的速度为，3000转/ 分钟，CNT旋涂液的浓度为10mg/mL，再用ALD的方法在CNT表面沉积一层30nm厚的AZO氧化物薄膜将CNT固定在底层的AZO氧化物薄膜，得到厚度为130nm的塑料/AZO/CNT/AZO多层复合导电薄膜。

实施例9-8

在150℃下，用N2的等离子体对塑料表面进行预处理。在150℃下，用 ALD的方法在经亲水处理的塑料表面沉积一层200nm的AZO氧化物薄膜，再用旋涂的方法设置一层网状的纳米银线层，旋转的速度为3000转/分钟，银纳米旋涂液的浓度为10mg/mL，再用ALD的方法在纳米银线表面沉积一层100 nm厚的AZO氧化物薄膜，得到底层和顶层厚度为300nm的塑料/AZO/AgNW/AZO 多层复合导电薄膜。

实施例10

用ALD的方法在实施例9-1至9-8的实施例上得到的任何一种四层多层复合导电薄膜的表面继续沉积10nm的TiO₂氧化物薄膜或ZrO₂氧化物薄膜形成保护层4，得到五层结构的透明多层复合导电薄膜，它的构成可简述如下衬底/AZO或ITO薄膜/导线/AZO或ITO薄膜/TiO₂或ZrO₂氧化物薄膜。

在本实用新型明中，TiO₂氧化物薄膜或ZrO₂氧化物薄膜形成的保护层 4有助于增加薄膜的耐侯性以及抗环境侵蚀的能力。

本实用新型的多层复合导电薄膜可以用于制备电容器的底层和顶层，透明多层复合导电薄膜用于透明电容器的底层和顶层，也可作为发热膜用于对汽车挡风玻璃、太阳能电池前置玻璃窗口、显示器玻璃屏幕等刚性基底表面或柔性基底表面加热，对这些刚性基底或柔性基底进行除雪、除雾、除霜，或者作为取暖装置的发热装置。当用于制备电容器的底层和顶层时不需设置有保护层4，防止保护层4对电容器的性能造成干扰，当用来制作发热膜时设置保护层4，增加多层复合导电薄膜的耐侯性以及抗环境侵蚀的能力。

银纳米线(AgNW)通过甩胶的方法来制备。通过甩胶次数可以控制银纳米线的密度。通过对于不同甩胶次数下升温速度的测试，可看出，升温效率的高低与纳米线铺设的层数相关。在图7-图10给出了复合了不同层数的银纳米线的AZO/银纳米线薄膜在3V、7V、9V、10V的小电压下的温度升高的速度及降温速度，从中可以看到，设置有2层银纳米线的多层复合导电薄膜在不同电压下得到的发热温度最高，证明该薄膜将电能转化为热能的效率最高。整体来看，AZO/银纳米线复合薄膜升温和降温速率非常快，在100s 左右完成升温或降温，在3V时，其温度可升至40℃以上，在5V时，其温度可升至70℃以上，在7V时，其温度可升至100℃以上，在9V时，其温度可升至150℃以上。可以根据实际需要，配置不同电压的电源(比如锂离子电池、充电宝等)，得到不同的发热温度，而作为对比组的AZO导电薄膜，其几乎得不到升温。

本实用新型中，多层复合导电薄膜是否具有衬底对于电学性能没有影响，底层导电薄膜1或顶层导电薄膜3是薄膜AZO还是ITO薄膜对于多层复合导电薄膜的电学性能和柔性并没有显著的影响，但AZO便宜的多、也更稳定，并且容易制备。底层导电薄膜1或顶层导电薄膜3的厚度对于电学性能也没有显著的影响，当制备透明导电薄膜时厚度一般在10～200nm。纳米导线的种类对于多层复合导电薄膜的影响并不显著。而顶层导电薄膜在底层导电薄膜上的沉积方式对多层复合导电薄膜的电学性能和抗疲劳性具有显著影响，纳米导线的铺设密度对于多层复合导电薄膜的透光性具有显著影响，一般用在一定转速下的纳米分散液的浓度来表征纳米线的铺设密度，本实用新型中，用纳米分散液在3000转秒下的旋涂速度来进行旋涂，分散液的浓度可在0.8～10mg/mL。试验表明，亲水处理与否对于多层复合导电薄膜的电学性能和抗疲劳特性无影响，只对ALD的沉积有利。

本实用新型中底层导电薄膜和顶层导电薄膜也可以采用其它的氧化物参杂导电薄膜，还可以采用不参杂的氧化物导电薄膜，如ZnO。

电学性能和抗疲劳性能对照表

表1(非ALD方法生成的顶层导电薄膜的导电性能与抗疲劳性对照表)透明导电薄膜数据)

续表1-1：(ALD方法生成的顶层导电薄膜的导电性能与抗疲劳性对照表)

续表1-2(ALD方法生成的顶层导电薄膜的导电性能与抗疲劳性对照表)

续表1-3(ALD方法生成的顶层导电薄膜的导电性能与抗疲劳性对照表)

Claims (15)

1.一种多层复合导电薄膜，其特征在于，包括底层导电薄膜(1)和导线层(2)，所述导线层(2)网状分布在所述底层导电薄膜(1)表面，所述底层导电薄膜(1)和导线层(2)欧姆连接，所述导线为延展性良好的柔性导线。

2.如权利要求1所述的多层复合导电薄膜，其特征在于，还包括顶层导电薄膜(3)，所述顶层导电薄膜(3)设置在底层导电薄膜(1)外，所述导线层(2)位于底层导电薄膜(1)和顶层导电薄膜(3)间，导线层(2)与顶层导电薄膜(3)欧姆连接，所述导线层呈一体式，各导线间相互导通。

3.如权利要求1所述的多层复合导电薄膜，其特征在于，所述的底层导电薄膜(1)和顶层导电薄膜(3)均为氧化物导电薄膜。

4.如权利要求1所述的多层复合导电薄膜，其特征在于，底层导电薄膜(1)为透明导电薄膜，顶层导电薄膜(3)为透明导电薄膜，所述导线层(2)的导线为微米级和/或纳米级导线。

5.如权利要求4所述的多层复合导电薄膜，其特征在于，所述透明导电薄膜的厚度为10-200nm。

6.如权利要求2所述的多层复合导电薄膜，其特征在于，所述顶层导电薄膜(3)通过ALD的方式沉积在底层导电薄膜(1)上。

7.如权利要求2-6各项之一所述的多层复合导电薄膜，其特征在于，在所述顶层导电薄膜(3)上设置保护层(4)。

8.如权利要求7所述的多层复合导电薄膜，其特征在于，所述保护层(4)通过ALD的方式沉积在所述顶层导电薄膜表面。

9.如权利要求1或2所述的多层复合导电薄膜，其特征在于，还包括衬底(5)，所述底层导电薄膜(1)固定设置在衬底(5)上。

10.如权利要求9所述的多层复合导电薄膜，其特征在于，所述底层导电薄膜(1)通过ALD的方式设置在所述衬底(5)上。

11.如权利要求9所述的多层复合导电薄膜，其特征在于，在所述衬底(5)和底层导电薄膜(1)间设置亲水层。

12.具有多层复合导电薄膜的制品，其特征在于，包括基材和权利要求1-11各项之一所述的多层复合导电薄膜，所述多层复合导电薄膜通过其底层导电薄膜(1)固定设置在基材表面。

13.如权利要求12所述的具有多层复合导电薄膜的制品，其特征在于，所述底层导电薄膜(1)通过ALD沉积的方式固定设置在基材表面，所述基材的结合面为平面、曲面、异形面中的一种，衬底通过粘贴的方式/热压的方式与基材固定连接。

14.如权利要求12所述的具有多层复合导电薄膜的制品，其特征在于，采用权利要求9-11各项之一所述的多层复合导电薄膜，所述多层复合导电薄膜通过衬底固定设置在基材表面，所述基材的结合面为平面、曲面、异形面中的一种，衬底通过粘贴的方式/热压的方式与基材固定连接。

15.如权利要求12所述的具有多层复合导电薄膜的制品，其特征在于，顶层上成对隔离设置有无保护层的区域，在无保护层区域设置有电极，电极与顶层导电薄膜电连接。