柔性透明导电膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种柔性透明导电膜及其制备方法和应用，柔性透明导电膜包括：依次叠层设置的透明基膜、第一透明电介质层、合金层、第二透明电介质层和阻挡层。其中，阻挡层可以阻隔光电器件中的H

【技术实现步骤摘要】
柔性透明导电膜及其制备方法和应用
本专利技术属于电学薄膜领域，具体涉及一种柔性透明导电膜及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来，随着柔性光电技术的快速发展，出现了柔性电致变色器件、柔性OLED照明、大面积柔性触控屏、柔性液晶调光膜、柔性薄膜太阳能电池等大批新技术、新产品，这对透明导电薄膜提出了低电阻、柔性化、高透光隔等性能的要求。传统的ITO透明导电膜由于电阻高、柔性差等性能限制，已难以满足柔性光电器件的需求，因此，寻找ITO透明电极替代材料是柔性光电产业发展的迫切需求。为了解决ITO的存在问题，研究人员试图寻找切实可行的ITO替代品，目前制备透明导电膜的技术路线主要有：透明导电氧化物薄膜、金属网栅结构薄膜、超薄金属薄膜、银纳米线、碳纳米管、石墨烯。除氧化物类导电膜柔性差、纳米银线和金属网栅导电膜表面粗糙度大、金属薄膜透光率差等个性问题外，这些透明导电膜有一个共性问题，即在应用过程中器件包含的H+、Li+、Na+、Mg2+、Pb2+、Al3+、I-、Br-、Cl-、SO42-等有害物质进入导电层，从而导致电极性能下降甚至失效。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种柔性透明导电膜及其制备方法和应用。该柔性透明导电膜具有连续面导电、低电阻、高透过率、对有害物质良好的阻挡性及良好的柔韧性等优点，是制备柔性光电器件的理想电极。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种的柔性透明导电膜，根据本专利技术的实施例，所述柔性透明导电膜包括：依次叠层设置的透明基膜、第一透明电介质层、合金层、第二透明电介质层和阻挡层。根据本专利技术实施例的柔性透明导电膜，通过阻挡层、第二透明电介质层、合金层、第一透明电介质层和透明基膜制备成柔性透明导电膜。其中，阻挡层可以阻隔涉及的光电器件中的H+、Li+、Na+、Mg2+、Pb2+、Al3+、I-、Br-、Cl-或SO42-等有害物质向导电层(即合金层)的迁移渗透，防止对导电层的损害，从而提升整个器件的寿命；合金层具有良好的导电性和延展性，可以提升器件的柔韧性；第一透明电介质层和第二透明电介质层分别与合金层匹配，起到金属层减反增透的效果，从而提高透光率；由此赋予导电膜高透光率、低电阻、良好柔韧性和稳定性的同时，提升了基于其制备的柔性光电器件的性能。另外，根据本专利技术上述实施例的柔性透明导电膜还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述阻挡层的厚度为1-100nm，优选10-30nm。在本专利技术的一些实施例中，所述阻挡层的材质选自Al、Si、Zr、Ti、Hf、Ta、In、Sn和Zn的氧化物中的至少之一。在本专利技术的一些实施例中，所述第一透明电介质层的厚度为5-100nm，优选10-60nm。在本专利技术的一些实施例中，所述第一透明电介质层的材质选自氧化铟锡、五氧化二铌、二氧化钛、氧化铋、三氧化钨、氧化镍、氧化锌、氧化镓锌、氧化铟锌、二氧化硅、二氧化铪、氧化锆、铝掺杂氧化锌、氧化铝、氧化铟、二氧化锡、硫化锌、氮化硅和氟化镁中的至少之一。在本专利技术的一些实施例中，所述第二透明电介质层的厚度为5-100nm，优选10-60nm。在本专利技术的一些实施例中，所述第二透明电介质层的材质选自氧化铟锡、五氧化二铌、二氧化钛、氧化铋、三氧化钨、氧化镍、氧化锌、氧化镓锌、氧化铟锌、二氧化硅、二氧化铪、氧化锆、铝掺杂氧化锌、氧化铝、氧化铟、二氧化锡、硫化锌、氮化硅和氟化镁中的至少之一。在本专利技术的一些实施例中，所述合金层的厚度为0.1-30nm，优选5-20nm。在本专利技术的一些实施例中，所述合金层的材质选自银与金、铝、铜、钯、钛、镍、铬、钽和锗中的至少一种金属的合金，且所述合金层中Ag的重量比例不小于80％。在本专利技术的一些实施例中，所述透明基膜的厚度为5-500μm，优选20-300μm。在本专利技术的一些实施例中，所述透明基膜的材质选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯和聚苯乙烯中的至少之一，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺。在本专利技术的再一个方面，本专利技术提出了一种制备上述柔性透明导电膜的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：(1)在透明基膜上制备第一透明电介质层；(2)在所述第一透明电介质层上制备合金层；(3)在所述合金层上制备第二透明电介质层；(4)在所述第二透明电介质层制备阻挡层。根据本专利技术实施例的制备上述柔性透明导电膜的方法，该方法通过阻挡层、第二透明电介质层、合金层、第一透明电介质层和透明基膜制备成柔性透明导电膜。其中，阻挡层可以阻隔涉及的光电器件中的H+、Li+、Na+、Mg2+、Pb2+、Al3+、I-、Br-、Cl-或SO42-等有害物质向导电层(即合金层)的迁移渗透，防止对导电层的损害，从而提升整个器件的寿命；合金具有良好的导电性和延展性，可以提升器件的柔韧性；第一透明电介质层和第二透明电介质层分别与合金层匹配，起到金属层减反增透的效果，从而提高透光率；由此赋予导电膜高透光率、低电阻、良好柔韧性和稳定性的同时，提升了基于其制备的柔性光电器件的性能。另外，根据本专利技术上述实施例的制备上述柔性透明导电膜的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，采用物理气相沉积法在所述透明基膜上制备所述第一透明电介质层。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，采用物理气相沉积法在所述第一透明电介质层上制备所述合金层。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，采用物理气相沉积法在所述合金层上制备所述第二透明电介质层。在本专利技术的一些实施例中，所述物理气相沉积法为电子束蒸发法、磁控溅射法、脉冲激光沉积法或者脉冲离子束沉积法。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(4)中，采用磁控溅射法或等离子增强化学气相沉积法在所述第二透明介质层上制备所述阻挡层。在本专利技术的第三个方面，本专利技术提出一种柔性电致变色器件。根据本专利技术的实施例，所述柔性电致变色器件是由以上实施例所述的柔性透明导电膜或者以上实施例所述方法制备的柔性透明导电膜作为电极制备得到的。由此，提高了该柔性电致变色器件的循环寿命、导电性能、柔韧性和稳定性。与现有技术相比，本专利技术的有益效果表现在：1)通过阻挡层、第二透明电介质层、合金层、第一透明电介质层和透明基膜制备成柔性透明导电膜。其中，阻挡层可以阻隔涉及的光电器件中的H+、Li+、Na+、Mg2+、Pb2+、Al3+、I-、Br-、Cl-或SO42-等有害物质向导电层(即合金层)的迁移渗透，防止对导电层的损害，从而提升整个器件的寿命；合金具有良好的导电性和延展性，可以提升器件的柔韧性；第一透明电介质层和第二透明电介质层分别与合金层匹配，起到金属层减反增透的效果，从而提高透光率；由此赋予导电膜高透光率、低电阻、良好柔韧性和稳定性的同时，提升了基于其制备的柔性光电器件的性能。2)本专利技术实施例提供的柔性透明导电膜的可见光透光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性透明导电膜，其特征在于，包括：依次叠层设置的透明基膜、第一透明电介质层、合金层、第二透明电介质层和阻挡层。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性透明导电膜，其特征在于，包括：依次叠层设置的透明基膜、第一透明电介质层、合金层、第二透明电介质层和阻挡层。


2.根据权利要求1所述的柔性透明导电膜，其特征在于，所述阻挡层的厚度为1-100nm，优选10-30nm。


3.根据权利要求1所述的柔性透明导电膜，其特征在于，所述阻挡层的材质选自Al、Si、Zr、Ti、Hf、Ta、In、Sn和Zn的氧化物中的至少之一。


4.根据权利要求1所述的柔性透明导电膜，其特征在于，所述第一透明电介质层的厚度为5-100nm，优选10-60nm；
任选地，所述第一透明电介质层的材质选自氧化铟锡、五氧化二铌、二氧化钛、氧化铋、三氧化钨、氧化镍、氧化锌、氧化镓锌、氧化铟锌、二氧化硅、二氧化铪、氧化锆、铝掺杂氧化锌、氧化铝、氧化铟、二氧化锡、硫化锌、氮化硅和氟化镁中的至少之一。


5.根据权利要求1所述的柔性透明导电膜，其特征在于，所述第二透明电介质层的厚度为5-100nm，优选10-60nm；
任选地，所述第二透明电介质层的材质选自氧化铟锡、五氧化二铌、二氧化钛、氧化铋、三氧化钨、氧化镍、氧化锌、氧化镓锌、氧化铟锌、二氧化硅、二氧化铪、氧化锆、铝掺杂氧化锌、氧化铝、氧化铟、二氧化锡、硫化锌、氮化硅和氟化镁中的至少之一。


6.根据权利要求1-5任一项所述的柔性透明导电膜，其特征在于，所述合金层的厚度为0.1-30nm，优选5-20nm；
任选地，所述合金层的材质选自银与金、铝、铜、钯、钛、镍、铬、钽和锗中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟峰，臧美秀，邢爱，牛娟妮，程媛，刘贤豪，侯丽新，王亚丽，
申请(专利权)人：中国乐凯集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13