一种柔性透明导电薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种柔性透明导电薄膜及其制备方法，该制备方法包括：提供一柔性衬底；在柔性衬底上形成纳米材料导电层；在纳米材料导电层上形成无机保护层，无机保护层的组成材料为至少一种宽禁带无机材料，宽禁带无机材料的禁带宽度大于或等于3eV。本发明专利技术实施例中无机保护层覆盖在纳米材料导电层上，能够阻隔水氧以保护纳米材料导电层，也能够有效改善纳米材料导电层的稳定性和耐高温性，进而实现柔性透明导电薄膜的高稳定性和优异的耐温性能；而禁带宽度在3eV及以上的无机材料在可见光区域基本无吸收，因此形成的无机保护层也不会导致纳米材料导电层的透过率在可见光范围内(特别是在380‑500nm波段)发生明显的衰减。

Flexible transparent conductive film and preparation method thereof

The embodiment of the invention discloses a flexible transparent conductive film and a preparation method thereof. The preparation method comprises: providing a substrate; forming nano conductive layer on a flexible substrate; forming an inorganic protective layer on the conductive layer composed of nano materials, inorganic material protective layer is at least one wide band gap inorganic materials. The band gap of wide band gap inorganic material is greater than or equal to 3eV. The embodiment of the invention the inorganic protective layer were covered in nano materials, conductive layer, barrier to water and oxygen to protect the conductive nano material layer, can effectively improve the stability of the conductive nano material layer and high temperature resistance, so as to realize the flexible transparent conductive film with high stability and excellent heat resistance; and the width of band gap in 3eV and the above inorganic materials in the visible region almost no absorption, so no inorganic protective layer formed in the conductive nano material layer transmittance in the visible range (especially in the 380 500nm band) significantly attenuated.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性透明导电薄膜及其制备方法
本专利技术实施例涉及半导体制造技术，尤其涉及一种柔性透明导电薄膜及其制备方法。
技术介绍
目前现有液晶显示器、电致发光显示器、以及触摸屏等产品中的透明导电薄膜是以ITO(掺锡氧化铟)透明导电薄膜为主导，ITO具有良好的导电性和透过率，然而ITO自身固有的脆性、昂贵的沉积制程以及铟的日益紧缺，限制了ITO在柔性显示领域的应用。基于此，新兴的柔性透明导电薄膜如碳纳米管，石墨烯，导电聚合物，金属网格以及纳米金属线逐渐进入人们的视野，其中，最受关注的柔性透明导电薄膜为基于纳米银线(AgNW)的透明导电薄膜，AgNW薄膜具有优异的耐弯折性、导电性和高透过率。然而，AgNW薄膜的耐温性能较差，导致其无法适用于采用高温制程制作的薄膜器件领域，如不适用于TFT器件；AgNW薄膜还存在稳定性差的问题，导致其难以广泛应用于柔性显示领域。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种柔性透明导电薄膜及其制备方法，以解决现有AgNW薄膜耐温性和稳定性差的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种柔性透明导电薄膜的制备方法，该制备方法包括：提供一柔性衬底；在所述柔性衬底上形成纳米材料导电层；在所述纳米材料导电层上形成无机保护层，所述无机保护层的组成材料为至少一种宽禁带无机材料，所述宽禁带无机材料的禁带宽度大于或等于3eV。进一步地，所述纳米材料导电层为碳纳米管导电层、石墨烯导电层和纳米金属线导电层中的任意一种导电层。进一步地，所述纳米金属线导电层为纳米银线导电层、纳米铝线导电层、纳米金线导电层和纳米铜线导电层中的任意一种导电层。进一步地，采用溶液加工法在所述柔性衬底上形成所述纳米材料导电层，所述溶液加工法为旋涂、喷涂、转印、刮涂、狭缝涂覆或喷墨打印。进一步地，所述纳米材料导电层的厚度为20nm～200nm。进一步地，所述宽禁带无机材料为金属氧化物、或氮化物、或硅化物。进一步地，所述宽禁带无机材料为金属氧化物；所述无机保护层的组成材料包括：氧化铝、氧化锌、氧化钛、氧化镁和氧化锆中的任意一种或组合。进一步地，采用真空沉积法、溶液加工法或喷墨打印法在所述纳米材料导电层上形成所述无机保护层。进一步地，所述无机保护层的厚度为5nm～200nm。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种柔性透明导电薄膜，该柔性透明导电薄膜包括：柔性衬底；位于所述柔性衬底上的纳米材料导电层；位于所述纳米材料导电层上的无机保护层，所述无机保护层的组成材料为至少一种宽禁带无机材料，所述宽禁带无机材料的禁带宽度大于或等于3eV。本专利技术实施例提供的柔性透明导电薄膜，在纳米材料导电层上形成了无机保护层，无机保护层由至少一种宽禁带无机材料组成，宽禁带无机材料的禁带宽度大于或等于3eV。本专利技术实施例中无机保护层覆盖在纳米材料导电层上，能够阻隔水氧以保护纳米材料导电层，也能够有效改善纳米材料导电层的稳定性和耐高温性，进而实现柔性透明导电薄膜的高稳定性和优异的耐温性能，而禁带宽度在3eV及以上的无机材料在可见光区域基本无吸收，因此形成的无机保护层也不会导致纳米材料导电层的透过率在可见光范围内(尤其是380-500nm波段)发生严重的衰减。显然，AgNW薄膜属于纳米材料导电层的一种，因此本专利技术实施例能够解决现有AgNW薄膜耐温性和稳定性差的问题，不仅适用于高温制程的薄膜器件，还广泛适用于柔性显示器件。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例一提供的柔性透明导电薄膜的制备方法的流程图；图2A是不同柔性透明导电薄膜的性能示意图；图2B是不同柔性透明导电薄膜的透过率示意图；图3是本专利技术实施例二提供的柔性透明导电薄膜的示意图；图4是本专利技术实施例二提供的柔性透明导电薄膜的制程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本专利技术实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本专利技术的技术方案，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示为本专利技术实施例一提供的柔性透明导电薄膜的制备方法的流程图，本实施例的技术方案适用于制作柔性显示器件的透明导电薄膜，尤其适用于制作柔性显示器件中高温制程薄膜器件的透明导电薄膜。本实施例提供的柔性透明导电薄膜的制备方法，具体包括如下步骤：步骤110、提供一柔性衬底。柔性衬底是柔性显示器件的基础，采用柔性衬底材料可以制成完全柔性的显示器件，因此柔性显示器件中的柔性透明导电薄膜是以柔性衬底为基础进行制作。本专利技术中柔性衬底为现有任意一种能够应用在柔性显示器件中的柔性衬底，例如塑料柔性衬底、金属箔片柔性衬底、超薄玻璃柔性衬底、纸质柔性衬底、生物复合薄膜柔性衬底等。在本实施例中可选柔性衬底为塑料柔性衬底，具体可选柔性衬底为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚酰胺或聚醚醚酮。塑料柔性衬底具备透明性、柔性、质量轻、耐用、价格便宜等优点，具有广阔的前景，有助于有机发光聚合物和有源矩阵薄膜晶体管阵列的生长和印刷，适用于大规模制造柔性显示器件。步骤120、在柔性衬底上形成纳米材料导电层。目前主流柔性透明导电薄膜ITO自身固有的脆性、昂贵的沉积制程以及铟的日益紧缺，限制了ITO在柔性显示领域的应用。因此本实施例中在柔性衬底上形成纳米材料导电层，纳米材料导电层为透明导电层。纳米材料导电层的制程工艺相对简单且成本不高，可替代ITO成为主流透明导电层。可选纳米材料导电层为碳纳米管导电层、石墨烯导电层和纳米金属线导电层中的任意一种导电层。可选纳米金属线导电层为纳米银线导电层、纳米铝线导电层、纳米金线导电层和纳米铜线导电层中的任意一种导电层。纳米材料导电层的耐弯折性、导电性和透光率高，且具有较小的弯曲半径，在弯曲时电阻变化率较小，应用在具有曲面显示的设备上更具有优势，例如应用在智能手表，手环等。本领域技术人员可以理解，纳米材料导电层包括但不限于上述示例，现有任意一种能够应用于柔性透明导电薄膜的纳米导电材料均落入本专利技术的保护范围，在此不再赘述。本实施例中可选采用溶液加工法在柔性衬底上形成纳米材料导电层，可选的溶液加工法为旋涂，喷涂，转印，刮涂，狭缝涂覆或喷墨打印压印。在本实施例中可选纳米材料导电层的厚度为20nm～200nm，若纳米材料导电层的厚度过薄，会影响柔性透明导电薄膜的导电性，若纳米材料导电层的厚度过薄，会影响柔性透明导电薄膜的透过率。本领域技术人员可以理解，纳米材料导电层的制备工艺包括但不限于溶液加工法，以及其厚度也不限于上述厚度范围，本领域技术人员可以根据产品所需自行选取制备工艺以及设定膜层厚度，在本专利技术中不进行具体限制。步骤130、在纳米材料导电层上形成无机保护层，无机保护层的组成材料为至少一种宽禁带无机材料，宽禁带无机材料的禁带宽度大于或等于3eV。本实施例中在纳米材料导电层上形成了由至少一种宽禁带无机材料组成的无机保护层，宽禁带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括：提供一柔性衬底；在所述柔性衬底上形成纳米材料导电层；在所述纳米材料导电层上形成无机保护层，所述无机保护层的组成材料为至少一种宽禁带无机材料，所述宽禁带无机材料的禁带宽度大于或等于3eV。

【技术特征摘要】
1.一种柔性透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括：提供一柔性衬底；在所述柔性衬底上形成纳米材料导电层；在所述纳米材料导电层上形成无机保护层，所述无机保护层的组成材料为至少一种宽禁带无机材料，所述宽禁带无机材料的禁带宽度大于或等于3eV。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米材料导电层为碳纳米管导电层、石墨烯导电层和纳米金属线导电层中的任意一种导电层。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述纳米金属线导电层为纳米银线导电层、纳米铝线导电层、纳米金线导电层和纳米铜线导电层中的任意一种导电层。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用溶液加工法在所述柔性衬底上形成所述纳米材料导电层，所述溶液加工法为旋涂、喷涂、转印、刮涂、狭缝涂覆或喷墨打印。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：李民，徐苗，黄东晨，王磊，邹建华，陶洪，
申请(专利权)人：广州新视界光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44