一种可折叠柔性透明导电薄膜制造技术

本实用新型专利技术提供一种可折叠柔性透明导电薄膜。可折叠柔性透明导电薄膜包括柔性基底、以及在柔性基底上形成的导电纤维网络层和粘性高分子纤维网络层，所述导电纤维网络层和所述粘性高分子纤维网络层形成为相互交织结构。根据本实用新型专利技术，能够有效防止导电纤维脱落，将可以实现最终的透明电极的可折叠，可以在保持其良好的导电性和高的透光率同时达到可折叠的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种可折叠柔性透明导电薄膜
本技术涉及透明电极材料领域，尤其涉及可折叠柔性透明导电薄膜。
技术介绍
柔性透明导电膜被广泛用于可穿戴器件、光伏器件、触控面板和电致变色智能窗等领域。比较常见的柔性透明导电膜主要以氧化铟锡(IndiumTinOxide，ITO)薄膜为主，具有良好的光学与电学性质，目前制备技术已臻成熟。虽广泛应用，ITO柔性透明导电薄膜也存在一些缺陷：ITO的脆性大，过度弯曲时存在破裂危险，难以适应需要大柔性的场合；不装反射膜则其透过率难以提高；铟元素非常稀有，近来国家对其进行管制导致铟元素材料的成本急剧上升；ITO薄膜主要采用真空蒸镀或者磁控溅射生产，生产设备昂贵，这也导致ITO柔性透明导电薄膜的价格居高不下。为此科研机构纷纷开始研究ITO的替代材料，这其中包括碳纳米管、金属纳米线等。但在实际操作中，碳纳米管、金属纳米线对透明基板的附着能力有限，因此科学家提出了一些新的制备方法，其中一种是将金属纳米线、表面活性剂与溶剂等原料掺合形成墨水，当这种墨水被涂布在透明基板表面时，因为溶剂的极性、表面能及挥发的差异，得以在基板表面自动形成任意形状的网状构造，经过烧结之后便成为透明导电膜。申请号为200910112925.4、200910112924.X、200680038150.5、200780045661.4和200880012842.1的中国专利公布了基于碳纳米管、金属纳米线的透明导电薄膜的制备方法。然而，将此法用于柔性透明导电膜的制备存在一些问题：残留的表面活性剂会影响柔性透明导电膜的导电性；由于烧结是使金属纳米线熔化并与基板结合牢固的必要过程，温度需要大于200℃，但大多数透明柔性基板不耐高温，如PET(120℃)和PEN(160℃)。而且，这些现有文献中，虽然具有粘附层，但是粘附不牢固，在多次弯折后可能导致方块电阻降低。再者，通常在金属纳米线浆料中加入非“纤维状”的粘结剂，粘结剂会包覆在金属纳米线表面，影响薄膜的导电性。能够开发一种可折叠柔性透明导电薄膜，使其具有优异的电学、光学及力学性能成为业界一直努力的方向。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术的目的是提供一种可折叠柔性透明导电薄膜。本技术提供一种可折叠柔性透明导电薄膜，其包括柔性透明基底、以及在柔性透明基底上形成的导电纤维网络层和粘性高分子纤维网络层，所述导电纤维网络层和所述粘性高分子纤维网络层形成为相互交织结构。根据本技术，在柔性透明基底上形成透明的导电纤维网络和透明的粘性高分子纤维网络，同时导电纤维和粘性高分子纤维相互交织，从而形成柔性透明导电薄膜。粘性高分子纤维将导电纤维黏结在透明柔性基板上且不影响导电纤维的导电性，能够有效防止导电纤维脱落，将可以实现最终的透明电极的可折叠，可以在保持其良好的导电性和高的透光率同时达到可折叠的目的。较佳地，所述导电纤维为金属纳米线或碳纳米管。较佳地，所述金属纳米线为银纳米线、金纳米线、或铜纳米线。较佳地，所述导电纤维的直径在10～80纳米之间，长度在10～50微米之间，长径比大于100。较佳地，所述粘性高分子纤维为聚氨酯纤维、聚酯纤维、或醛基化纤维素纤维。较佳地，所述粘性高分子纤维的直径在5～30纳米之间，长度在5～50微米之间，长径比大于100。较佳地，所述柔性基底选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚丙烯中的至少一种。附图说明图1为本技术一实施方式中的柔性透明导电薄膜的结构示意图，图中：1-透明柔性基板；2-透明粘性纤维网络层/导电纤维网络层复合透明导电涂层；3-导电纤维网络层；4-透明粘性纤维网络层。图2为实施例5中银纳米线墨水的透射电子显微镜照片。图3为实施例1-3中柔性透明导电薄膜的光学透过率曲线。具体实施方式以下结合附图和下述实施方式进一步说明本技术，应理解，附图和下述实施方式仅用于说明本技术，而非限制本技术。图1为本技术一实施方式中的柔性透明导电薄膜的结构示意图。如图1所示，该柔性透明导电薄膜包括透明柔性基板(柔性基底)1、和在透明柔性基板1上形成的透明粘性纤维网络层/导电纤维网络层复合透明导电涂层2。透明柔性基板的材料和厚度没有特别限定，可根据需要选择。例如，透明柔性基板的材料可选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚丙烯(PP)中的至少一种。透明柔性基板的厚度例如可为50～200微米。如图1所示，透明粘性纤维网络层/导电纤维网络层复合透明导电涂层2是由导电纤维网络层3和透明粘性纤维网络层4形成的复合层。该复合层形成为透明电极。导电纤维网络层3是由导电纤维交织而成的网络。导电纤维可以交织为无规则网络，也可以为具有特定排列方式(例如垂直交叉等)的规则网络。导电纤维可具有极细直径，例如直径在10～80纳米之间，在该直径范围可使得导电薄膜具有优异的初始雾度和透光率、导电性。导电纤维的长度可在10～50微米之间。导电纤维的长径比优选为大于100。导电纤维优选为透明。导电纤维可为金属纳米线或碳纳米管。金属纳米线可以包括金属单质、金属合金或金属化合物(包括金属氧化物)的金属线。例如，金属纳米线可选自银纳米线、金纳米线、或铜纳米线中的至少一种。透明粘性纤维网络层4是由粘性高分子纤维(粘性纤维)交织而成的网络。粘性高分子纤维是指由粘性高分子形成的纤维。粘性高分子纤维可以交织为无规则网络，也可以为具有特定排列方式(例如垂直交叉等)的规则网络。粘性高分子纤维的直径可在5～30纳米之间。粘性高分子纤维的长度可在5～50微米之间，粘性高分子纤维的长径比大于100，优选为大于500。粘性高分子纤维优选为透明。另外，粘性高分子纤维优选为不导电。粘性高分子纤维可选自聚氨酯纤维、聚酯纤维、醛基化纤维素纤维中的至少一种。在透明粘性纤维网络层/导电纤维网络层复合透明导电涂层2中，导电纤维与粘性高分子纤维的质量比可为1：100～5：1。在透明柔性基板1上，每平方米可含有0.01～1g导电纤维。透明粘性纤维网络层4可位于透明柔性基板1和导电纤维网络层3之间，且导电纤维网络层3和透明粘性纤维网络层4可形成为相互交织结构。即，导电纤维网络层3中的导电纤维可以插入透明粘性纤维网络层4中与粘性纤维交织，透明粘性纤维网络层4中的粘性纤维可以插入导电纤维网络层3中与导电纤维交织。透明粘性纤维网络层4具有粘性，能将导电纤维网络层3黏结在透明柔性基板上。而且，导电纤维和粘性高分子纤维可以相互交织，因此物理缠结作用可以防止导电纤维脱落，使柔性透明导电薄膜可弯折。另外，由于其粘结作用的粘性高分子纤维为纤维状，因此不会因导电纤维表面完全被粘结剂覆盖而影响柔性透明导电薄膜的导电性。根据本实施方式的柔性透明导电薄膜，粘性高分子纤维将导电纤维黏结在透明柔性基板上且不影响导电纤维的导电性，能够有效防止导电纤维脱落，将可以实现最终的透明电极的可折叠。本技术的柔性透明导电薄膜具有雾度低、透光率高、电阻低等特点，例如，光透过率在85％以上，方阻小于300ohm/sq，且弯折200次后其方块电阻保持不变。上述柔性透明导电薄膜可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可折叠柔性透明导电薄膜，其特征在于，包括柔性基底、以及在柔性基底上形成的导电纤维网络层和粘性高分子纤维网络层，所述导电纤维网络层和所述粘性高分子纤维网络层形成为相互交织结构。

【技术特征摘要】
1.一种可折叠柔性透明导电薄膜，其特征在于，包括柔性基底、以及在柔性基底上形成的导电纤维网络层和粘性高分子纤维网络层，所述导电纤维网络层和所述粘性高分子纤维网络层形成为相互交织结构。2.根据权利要求1所述的可折叠柔性透明导电薄膜，其特征在于，所述导电纤维为金属纳米线或碳纳米管。3.根据权利要求2所述的可折叠柔性透明导电薄膜，其特征在于，所述金属纳米线为银纳米线、金纳米线、或铜纳米线。4.根据权利要求1所述的可折叠柔性透明导电薄膜，其特征在于，所述导电纤维的直径在10～80纳米之间，长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：高彦峰，余子涯，
申请(专利权)人：宁波山功新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33