柔性导电膜的制作方法

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种柔性导电膜。

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。中国专利文献cn102214499，即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。

现有技术中还有另外一种方法，是涂敷纳米银线浆料于pet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。

常规的透明导电膜可以实现平板触控，但是其基材、导电层均不可弯曲，同时也没有水汽阻隔的功能，限制了柔性触摸屏的制备。

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、且能阻隔水汽等优点的柔性导电膜。

技术实现要素：

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，包括：

柔性基材层；

至少一层柔性导电层；

至少一层柔性水汽阻隔层；

所述柔性导电膜中的各层层叠设置。

优选的，所述柔性水汽阻隔层设置在柔性基材层的一侧表面上，所述柔性导电层设置在柔性水汽阻隔层的远离柔性基材层的一侧表面上。

优选的，所述柔性导电层设置在柔性基材层的一侧表面上，所述柔性水汽阻隔层设置在柔性导电层的远离柔性基材层的一侧表面上。

优选的，所述柔性导电层设置在柔性基材层的一侧表面上，所述柔性水汽阻隔层设置在柔性基材层的远离柔性导电层的一侧表面上。

优选的，所述柔性水汽阻隔层设置在柔性基材层的两侧表面上，所述柔性导电层设置在柔性水汽阻隔层的远离柔性基材层的两侧表面上。

优选的，所述柔性导电层设置在柔性基材层的两侧表面上，所述柔性水 汽阻隔层设置在柔性导电层的远离柔性基材层的两侧表面上。

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，所述柔性基材层的厚度为5μm-100μm。

优选的，所述柔性导电层，通过磁控溅射法沉积ito导电膜，或通过化学气相沉积的方式沉积石墨烯、或喷涂银纳米线、或在涂布液中分散导电纳米金属丝而制得。

优选的，所述柔性水汽阻隔层为通过蒸发、溅射、化学气相沉积或原子层沉积的方式生长的一层无机氧化物，所述无机氧化物材料选自tio2、al2o3、sio2中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明具有如下的技术优势：

由柔性基材层、柔性导电层与柔性水汽阻隔层层叠而成的柔性导电膜，可实现大幅度向内或两边弯曲，甚至折叠，且其厚度较薄、光透过率高、雾度低。

具有柔性水汽阻隔层，可以有效阻隔外界水汽渗透，阻隔水氧等外部环境对器件的侵蚀，提高阻隔水汽的性能。

柔性导电层可通过在涂布液中分散导电纳米金属丝而制得，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，同时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。

结构层简单、制作工艺较简单，生产成本低。

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

图4是本发明实施例四中柔性导电膜的结构示意图

图5是本发明实施例五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.柔性导电层；3.柔性水汽阻隔层。

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，且无法实现阻隔水汽的功能。

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、柔性导电层2及柔性水汽阻隔层3，其中，柔性导电层2设置在柔性基材层1的至少一侧，柔性水汽阻隔层3也设置在柔性基材层1的至少一侧，柔性导电膜中的各层，包括柔性基材层1、柔性导电层2与柔性水汽阻隔层3均层叠设置，组合形成柔性导电膜。所制得的柔性导电膜，光透过率高、雾度低、附着力高、柔性好，同时可实 现阻隔水汽的功能。

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-100μm之间。

柔性导电层2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。柔性导电层2的制备，可以采用磁控溅射法沉积一层厚度为几十至几百纳米的ito导电膜，或是通过化学气相沉积的方式沉积石墨烯，或是喷涂银纳米线，或是涂覆氧化石墨烯溶液，将氧化石墨烯溶液还原为石墨烯导电薄膜，即柔性导电层2，更优选的，是在涂布液中分散导电纳米金属丝而制得柔性导电层2，导电纳米金属丝优选纳米银线，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或柔性水汽阻隔层3的表面，可提高柔性基材层1及柔性水汽阻隔层3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。

柔性水汽阻隔层3为通过蒸发、溅射、化学气相沉积或原子层沉积的方式生长的一层无机氧化物，无机氧化物材料选自tio2、al2o3、sio2中的一种或多种，主要作用是对水汽及氧气进行阻隔，起到对外部环境阻隔的功能，防止内部基材氧化、腐蚀。

柔性基材层1、柔性导电层2与柔性水汽阻隔层3选用上述的材料，并选取合适的厚度，制作出的柔性导电膜可满足柔性、防水汽、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柔性导电膜的结构及制备的方法。

实施例一：

请参见图1，柔性导电膜，包括柔性基材层1、柔性导电层2及柔性水汽阻隔层3，柔性水汽阻隔层3设置在柔性基材层1的一侧表面上，柔性导电层2设置在柔性水汽阻隔层3的远离柔性基材层1的一侧表面上，具体制备步骤如下：

s1、提供柔性基材层1作为衬底，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，对成型后的柔性基材层1进行纵向拉伸或横向拉伸处理，使得柔性基材层1整体减薄，透光率增加，雾度降低；

s2、在柔性基材层1的表面制备柔性水汽阻隔层3，通过蒸发、溅射、化学气相沉积、原子层沉积等方式在柔性基材层1的一侧表面生长一层无机氧化物，无机氧化物主要包括tio2、al2o3、sio2中的一种或多种，其主要作用是对水汽及氧气进行阻隔，起到对外部环境阻隔的功能，防止柔性基材层1的氧化、腐蚀；

s3、在柔性水汽阻隔层3的远离柔性基材层1的一侧表面上制备柔性导电层2，优选的，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，形成柔性导电层2，柔性导电层涂布厚度控制在5-1000nm，优选5nm-500nm之间，柔性基材层1、柔性水汽阻隔层3与柔性导电层2依次层叠设置，形成柔性导电膜；

s4、对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，且防水汽的柔性导电膜。

实施例二：

请参见图2，柔性导电膜，包括柔性基材层1、柔性导电层2及柔性水汽阻隔层3，柔性导电层2设置在柔性基材层1的一侧表面上，柔性水汽阻隔层3设置在柔性导电层2的远离柔性基材层1的一侧表面上，具体制备步骤如下：

s1、提供柔性基材层1作为衬底，柔性基材层1的制备同实施例一中所述；

s2、在柔性基材层1的表面制备柔性导电层2，优选的，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，形成柔性导电层2，柔性导电层涂布厚度控制在5-1000nm，优选5nm-500nm之间；

s3、在柔性导电层2的远离柔性基材层1的一侧表面上制备柔性水汽阻隔层3，通过蒸发、溅射、化学气相沉积、原子层沉积等方式在柔性导电层2的表面生长一层无机氧化物，无机氧化物主要包括tio2、al2o3、sio2中的一种或多种，其主要作用是对水汽及氧气进行阻隔，起到对外部环境阻隔的功能，防止柔性基材层1及柔性导电层2的氧化、腐蚀，由此，柔性基材层1、柔性导电层2与柔性水汽阻隔层3依次层叠设置，形成柔性导电膜；

之后，同实施例一中所述，对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，使得薄膜整体减薄，且光透过率增高、雾度降低，再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，且防水汽的柔性导电膜。

实施例三：

请参见图3，柔性导电膜，包括柔性基材层1、柔性导电层2及柔性水汽 阻隔层3，与实施例一、实施例二不同的是，此时，柔性基材层1位于中间，柔性导电层2及柔性水汽阻隔层3分别位于柔性基材层1的两侧表面上，由此可以更好的保护柔性基材层1，使其不受氧化、腐蚀，不受外界环境的影响，具体制备步骤如下：

s1、提供柔性基材层1作为衬底，柔性基材层1的制备同实施例一、实施例二中所述；

s2、在柔性基材层1的两侧表面分别制备柔性导电层2与柔性水汽阻隔层3，柔性导电层2与柔性水汽阻隔层3的制备方法如实施例一、实施例二中所述，由此，柔性导电层2、柔性基材层1与柔性水汽阻隔层3依次层叠设置，形成柔性导电膜；

之后，同实施例一、实施例二中所述，对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，使得薄膜整体减薄，且光透过率增高、雾度降低，再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，且防水汽的柔性导电膜。

实施例四：

请参见图4，柔性导电膜，包括柔性基材层1、柔性导电层2及柔性水汽阻隔层3，与实施例一、实施例二、实施例三的不同之处在于，本实施例中，柔性导电层2及柔性水汽阻隔层3均各有两层，分布于柔性基材层1的两侧，可以更好的保护柔性基材层1，使其不受氧化、腐蚀，不受外界环境的影响，改善柔性导电膜的质量，具体制备步骤如下：

s1、提供柔性基材层1作为衬底，柔性基材层1的制备同实施例一至实施例三中所述；

s2、在柔性基材层1的表面制备柔性水汽阻隔层3，柔性水汽阻隔层3 的制备方法如实施例一、实施例二、实施例三中所述，由此，形成了柔性水汽阻隔层3、柔性基材层1、柔性水汽阻隔层3依次层叠的结构；

s3、在两层柔性水汽阻隔层3的远离柔性基材层1的一侧表面上分别制备柔性导电层2，柔性导电层2的制备方法如实施例一、实施例二、实施例三中所述，由此，柔性导电层2、柔性水汽阻隔层3、柔性基材层1、柔性水汽阻隔层3与柔性导电层2依次层叠设置，形成柔性导电膜；

之后，同实施例一至实施例三中所述，对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，使得薄膜整体减薄，且光透过率增高、雾度降低，再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，且防水汽的柔性导电膜。

实施例五：

请参见图5，柔性导电膜，包括柔性基材层1、柔性导电层2及柔性水汽阻隔层3，与实施例四的不同之处在于，本实施例中，柔性导电层2设置在柔性基材层的两侧表面上，而柔性水汽阻隔层3设置在柔性导电层2的远离柔性基材层1的两侧表面上，由于柔性水汽阻隔层3位于最外侧，可有效保护柔性基材层1与柔性导电层2不受氧化、腐蚀，不受外界环境的影响，改善柔性导电膜的质量，具体制备步骤如下：

s1、提供柔性基材层1作为衬底，柔性基材层1的制备同实施例一至实施例四中所述；

s2、在柔性基材层1的表面制备柔性导电层2，柔性导电层2的制备方法如实施例一、实施例二、实施例三、实施例四中所述，由此，形成了柔性导电层2、柔性基材层1、柔性导电层2依次层叠的结构；

s3、在两层柔性导电层2的远离柔性基材层1的一侧表面上分别制备柔 性水汽阻隔层3，柔性水汽阻隔层3的制备方法如实施例一、实施例二、实施例三、实施例四中所述，由此，柔性水汽阻隔层3、柔性导电层2、柔性基材层1、柔性导电层2与柔性水汽阻隔层3依次层叠设置，形成柔性导电膜；

之后，同实施例一至实施例四中所述，对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，使得薄膜整体减薄，且光透过率增高、雾度降低，再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，且防水汽的柔性导电膜。

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、实施例二、实施例三中，由于仅有三层结构，因而制备方法简单、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、防水汽等特性；实施例四与实施例五中，由于有五层结构，因而制备方法相对较为复杂，但柔性导电膜的防水汽性能则更佳，同样，柔性导电膜也具有优异的不易断裂、耐刮、耐划、耐弯曲折叠、较高光透过率、较低雾度等特性。

本发明中的柔性导电膜，可以应用于柔性显示、柔性触摸屏、柔性照明、柔性光伏等领域中，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、柔性导电层2及柔性水汽阻隔层3，通过各层之间的层叠设置，可满足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、防水汽等需求，可广泛应用于各种光电器件中，尤其是具有柔性需求和防水性需求的光电器件中。

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。