一种导电层及其制备方法、柔性基板、柔性装置与流程

本发明涉及柔性导电材料领域，尤其涉及一种导电层及其制备方法、柔性基板、柔性装置。

背景技术：

现有的柔性电极一般多采用ito(英文全称：indiumtinoxide，中文全称：氧化铟锡)材料制成，但是由ito制成的电极较脆，难以应用于柔性器件中，因此，近年来，多来越多的采用金属纳米线、碳纳米线制成柔韧性较好的透明电极，应用于柔性电极领域中，例如，在oled(英文全称：organiclightemittingdiode，中文全称：有机发光二极管)柔性显示器件中用于驱动有机发光功能层发光的透明电极的应用。

然而，如图1所示，上述由金属纳米线、碳纳米线制成的柔性透明电极，由于在纳米线与纳米线之间的接触点处为松散搭接，从而在搭接处阻抗较大，进而导致整个电极的导电性能较差。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种导电层及其制备方法、柔性基板、柔性装置，该导电层在具备透明度以及柔韧性的同时，具有较好的导电性能。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种导电层，包括由金属纳米线交织而成的金属纳米网络结构；其中，在所述金属纳米网络结构中，所述金属纳米线与所述金属纳米线交织形成的网络节点处的厚度，与所述金属纳米线中所述网络节点以外位置处的厚度相同。

进一步优选的，所述导电层还包括高分子纳米网络结构；所述金属纳米网络结构覆盖所述高分子纳米网络结构的上表面。

进一步优选的，所述高分子纳米网络结构主要由透明导电高分子材料构成。

进一步优选的，所述透明导电高分子材料包括pedot:pss。

本发明实施例另一方面还提供一种柔性基板，包括柔性衬底以及由所述柔性衬底承载的上述导电层。

本发明实施例再一方面还提供一种导电层的制备方法，包括：形成高分子纳米网络结构，所述高分子纳米网络结构由高分子纳米线交织构成；在所述高分子纳米网络结构上表面沉积金属材料，部分金属材料金属从网孔穿过，部分金属材料沉积在所述高分子纳米线上，以形成导电层。

进一步优选的，所述制备方法还包括：溶解所述高分子纳米网络结构，以形成金属纳米网络结构构成的导电层。

本发明实施例又一方面还提供一种柔性装置，包括上述的导电层。

进一步优选的，所述柔性装置为oled柔性显示装置。

进一步优选的，所述导电层作为所述柔性显示装置中发光器件的电极，且在所述电极相对于有机发光功能层靠近基板的情况下，在所述电极与所述有机发光功能层之间还设置有平坦层，以使得所述电极通过所述平坦层与所述有机发光功能层接触；所述平坦层主要由透明导电材料构成。

本发明实施例提供一种导电层及其制备方法、柔性基板、柔性装置，该导电层包括金属纳米网络结构，相比于现有技术中的金属纳米线构成的导电层中，不完全处于同层的金属纳米线以松散式搭接的方式形成网络结构而言，本发明中的由金属纳米线交织而成的金属纳米网络结构形成的导电层中，金属纳米线与金属纳米线交织形成的网络节点处的厚度，与金属纳米线中网络节点以外位置处的厚度相同，即金属纳米网络结构中金属纳米线均处于同一金属层中，从而使得在网络节点位置处，金属纳米线与金属纳米线之间为融合的整体结构，避免了因现有技术中在网络节点处因松散式搭接导致的阻抗大的弊端，从而在保证该导电层具备透明度以及柔韧性的同时，具有较好的导电性能。

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为现有技术中提供的一种金属纳米线的图片；

图2为本发明实施例提供的一种导电层的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种导电层的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种导电层的制备方法的流程示意图；

图5a为本发明实施例提供的一种高分子纳米网络结构的示意图；

图5b为本发明实施例提供的一种静电纺丝制备高分子纳米网络结构的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种导电层的制备过程的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种包括柔性衬底的导电层的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种oled发光器件的结构示意图。

附图标记：

01-注射器；02-喷丝针；03-电源；04-接收装置；10-导电层；11-透明电极；12-有机发光功能层；13-反射电极；20-柔性衬底；100-金属纳米网络结构；101-金属纳米线；200-高分子纳米网络结构；201-高分子纳米线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种导电层，如图2所示，该导电层10包括由金属纳米线101交织而成的金属纳米网络结构100，其中，在该金属纳米网络结构100中，金属纳米线101与金属纳米线101交织形成的网络节点a处的厚度，与金属纳米线101中网络节点a以外位置处的厚度相同。

这样一来，相比于现有技术中的金属纳米线构成的导电层中，不完全处于同层的金属纳米线以松散式搭接的方式形成网络结构而言，本发明中的由金属纳米线交织而成的金属纳米网络结构形成的导电层中，金属纳米线与金属纳米线交织形成的网络节点处的厚度，与金属纳米线中网络节点以外位置处的厚度相同，即金属纳米网络结构中金属纳米线均处于同一金属层中，从而使得在网络节点位置处，金属纳米线与金属纳米线之间为融合的整体结构，避免了因现有技术中在网络节点处因松散式搭接导致的阻抗大的弊端，从而在保证该导电层具备透明度以及柔韧性的同时，具有较好的导电性能。

进一步的，如图3所示，上述导电层10还包括高分子纳米网络结构200，其中，金属纳米网络结构100覆盖在高分子纳米网络结构200的上表面，即在此情况下，该导电层10为高分子材料和金属材料构成的复合纳米网络结构(高分子/金属纳米网络结构)。

另外，对于导电层10而言，考虑到整个导电层的透明性，本发明优选的，形成上述高分子纳米网络结构200的高分子材料主要由透明导电高分子材料构成，例如，可以选择pedot:pss(3，4-乙撑二氧噻吩单体-聚苯乙烯磺酸盐聚合物)，以进一步保证形成的透明导电层具有较好的透明度；其中，pedot:pss是一种的高分子聚合物水溶液，其具有较好导电率、成膜性，且采用pedot:pss形成的薄膜透明度高，因此可以优选作为透明电极材料。

基于此，上述的图2和图3示出的两种导电层10通过转移可以直接进行应用，例如，可以作为oled显示装置中发光器件的透明电极。

当然，为了扩大柔性导电层10的应用范围，本发明实施例还提供一种柔性基板，包括柔性衬底，且上述的导电层由该柔性衬底承载，从而可以将柔性基板广泛的应用至柔性领域；其中，柔性衬底可以采用纸张、柔性玻璃等。

本发明实施例提供还一种导电层的制备方法，该制备方法是对如上所述的导电层的具体制作过程，具有与前述实施例提供的导电层相同的结构和有益效果。由于前述实施例已经对导电层的结构和有益效果进行了详细的描述，此处不再赘述。

以下结合导电层的具体制备方法对上述导电层做进一步的说明。

如图4所示，该导电层10的制备方法包括：

步骤s101、如图5a所示，形成高分子纳米网络结构200，其中高分子纳米网络结构200由高分子纳米线201交织构成。

具体的，以高分子材料为原料，通过静电纺丝(可以参考图5b)、3d打印或者喷墨打印等方式形成的高分子纳米网络结构200，由于高分子材料自身的具有的熔融性，从而在形成的纳米网络结构的过程中，使得该网络结构中的网络节点a位置处，高分子纳米线201和高分子纳米线201之间相融合，也即高分子纳米线和高分子纳米线在网络节点a位置处为非松散式搭接(不同于现有技术的金属纳米网络结构中金属纳米线与金属纳米线之间的松散搭接方式)；同时采用上述方法能够对高分子纳米网络结构200有序程度进行控制。

以下结合图5b对采用静电纺丝形成高分子纳米网络结构200做简单的说明。

静电纺丝装置一般包括注射器01、喷丝针02、电源03和接收装置04，高分子材料以溶液状态置于注射器01中，喷丝针02与接收装置04分别与电源03的正负端连接，并在喷丝针02与接收装置04之间形成电场，喷丝针02端部的液滴被拉伸成带电的液体射流，并继续延伸形成沉积在接收装置04上的纳米网络结构，即形成高分子纳米网络结构200。

步骤s102、如图6所示，在形成的高分子纳米网络结构200上表面沉积金属材料，部分金属材料从网孔穿过，部分金属材料沉积在高分子纳米线上201，以形成导电层10。

具体的，可以采用磁控溅射、热蒸发、电子束沉积等方法在高分子纳米网络结构200上沉积金属材料，以形成高分子材料和金属材料构成的复合纳米网络结构(高分子/金属纳米网络结构)构成的导电层；其中，该金属可以是金(au)、银(ag)、铜(cu)中的一种或多种，也可以是合金材料，本发明对此不作限定。

另外，由于步骤s101中形成的高分子纳米网络结构200中高分子纳米线201和高分子纳米线201之间在网络节点a位置处为相融合的状态(也即非松散式搭接)，而不同与现有技术中的金属纳米网络结构100在网络节点a位置处为松散式搭接，这样一来，一方面，避免了在高分子纳米网络结构200表面沉积形成的金属材料时，金属层在网络节点a位置处容易出现断裂问题；另一方面，有效的保证了形成的金属纳米网络结构100中，网络节点a位置处的厚度与网络节点a以外的位置处的厚度相同，即金属纳米线101在网络节点a位置为融合的整体结构。

需要说明的是，图6的示意图，并不代表将已经形成的金属纳米网络结构100直接沉积在高分子纳米网络结构200的表面上，本领域的技术人员应到理解到，沉积工艺为整层沉积，图6仅是为了清楚的进行示意，仅示出了能够有效的沉积在高分子纳米网络结构200表面的部分，并未示出从高分子纳米网络结构200的网孔穿过的部分。

此外，上述导电层10的制备方法，还可以包括：

步骤s103、溶解高分子纳米网络结构200，以形成如图2所示的金属纳米网络结构100构成的导电层10。

此处需要说明的是，对于通过溶解高分子纳米网络结构200，保留金属纳米网络结构100来制备导电层10的方法而言，一般需要将上述高分子纳米网络结构200和金属纳米网络结构100构成的复合导电层10转移至一基底上，然后采用溶解液对高分子纳米网络结构200进行溶解。

基于此，为了保证高分子纳米网络结构200能够与溶解液充分接触，因此，在将上述复合导电层10转移至基底上时，优选的，该复合导电层10中高分子纳米网络结构200相对于金属纳米网络结构100远离基底20，以使得高分子纳米网络结构200充分的暴露在外侧，能够与溶解液进行充分反应。

另外，对于上述复合导电层10而言，如果不进行上述步骤s103的溶解步骤，直接进行应用的情况下，可以将高分子纳米网络结构200作为电连接面，也可以将金属纳米网络结构100作为电连接面。由于金属纳米网络结构100的导电性能优于高分子纳米网络结构200的导电性能，因此，本发明优选的，在转移的过程中，将金属纳米网络结构100作为有效的电连接面，以发挥该导电层的有效导电性能。

当然，也可以在上述步骤s102之后或者步骤s103，如图7所示，可以将上述形成的导电层10(参考图2和图3)转移至柔性衬底20上，由柔性衬底20承载该导电层10，以得到包括导电层10的柔性基板，进而可以直接在该柔性基板上制作其他的电子器件，以发挥该柔性基板的功能，从而可以扩大导电层的应用领域。

本发明实施例提供一种柔性装置，该柔性装置包括上述的导电层，具有与前述实施例提供的导电层相同的结构和有益效果。由于前述实施例已经对导电层的结构和有益效果进行了详细的描述，此处不再赘述。

需要说明的是，上述柔性装置至少可以包括oled柔性显示装置，例如该oled柔性显示装置可以应用至手机、平板电脑、可穿戴设备等等任何具有显示功能的产品或者部件中。

具体的，如图8所示，以上述导电层10作为oled柔性显示装置中发光器件的透明电极11为例，一般的，在tft阵列基板上依次形成透明电极11、有机发光功能层12和反射电极13，即有机发光功能层12在透明电极11形成后形成。

这样一来，由于该导电层10的表面为网络结构，具有一定的粗糙度，如果直接在该导电层10制成的透明电极11上形成有机发光功能层12时，会使得导致有机发光功能层12出现不平整现象，进而对该有机发光功能层12的正常发光造成不良影响。

为了解决该技术问题，本发明优选的，在透明电极11与有机发光功能层12之间还设置有平坦层，以使得透明电极11通过平坦层与有机发光功能层12接触，该平坦层主要由透明导电材料构成，这样一来，通过在透明电极11靠近有机发光功能层12的一侧设置平坦层，能够避免有机发光功能层12直接与透明电极11接触，进而避免了因透明电极11表面的网络结构造成的有机发光功能层12的不平整现象，保证了发光器件的正常发光。

其中，平坦层的材料可以与高分子纳米网络结构200选用相同的材料(pedot:pss)，以满足正常透光和导电的同时，保证有机发光功能层12的平整度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。