[发明专利]一种透明导电薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及膜导电领域，更具体地，涉及一种透明导电薄膜及其制备方法。 

背景技术

透明导电薄膜是一种既能导电又在可见光范围内具有高透明率的一种薄膜，主要有金属膜系、氧化物膜系、其他化合物膜系、高分子膜系、复合膜系等。金属膜系导电性能好，但是透明率差。半导体薄膜系列刚好相反，导电性差，透明率高。当前研究和应用最为广泛的是金属膜系和氧化物膜系。透明导电薄膜主要用于光电器件（如LED，薄膜太阳能电池等）的窗口材料。常见的透明导电薄膜为ITO（锡掺杂三氧化铟）、AZO(铝掺杂氧化锌)等，它们的禁带宽度大，只吸收紫外光，不吸收可见光，因此称之为“透明”。 

透明导电薄膜存在一个问题，电阻值比较高，目前想要获得较低电阻值的透明导电薄膜的工艺比较复杂，主要是从低温沉积技术、薄膜生长机理和薄膜表面改性等方面进行研究。如何提供一种简单有效的方法来降低透明导电薄膜的电阻值，提高透明导电薄膜的透明度，是目前急需克服的一个问题。 

发明内容

本发明的目的之一是为了降低透明导电薄膜的电阻。 

根据以上发明目的，本发明首先提供一个纳米导线结构，包括：沿第一方向有序排列的一维纳米导线组、沿第二方向有序排列的一维纳米导线组和粘联胶，所述的粘联胶位于所述的两组一维纳米导线组中的一维纳米导线的相互连接处，所述的粘联胶具有导电性能。 

所述的沿第一方向有序排列的一维纳米导线中的一维纳米导线和第一方向的偏差可以为0~10°，所述的沿第二方向有序排列的一维纳米导线中的一维纳米导线和第二方向的可以为0~10°。所述的第一方向和第二方向的夹角可以是0~90°，包含0°和90°。 

还包括其他的有序分布或无序分布的一维纳米导线。 

所述的一维纳米导线的长宽比为10~2000。 

所述的一维纳米导线为金属纳米线、碳基纳米线、硅基纳米线、金属化合物纳米线或导电高分子纳米线中的一种或几种。 

  所述的粘联胶为导电高分子、丙烯酸酯类树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、聚氨酯、环氧树脂、聚酯、氟聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯醇、改性淀粉、改性纤维素、壳聚糖、淀粉、纤维素、植物胶、聚丙烯酰胺或聚乙烯吡咯酮中的一种或几种。 

更具需求再提供一种透明导电膜,包括衬底和导电层,所述导电层包含上述的纳米导线结构和基质，所述透明导电膜的光透射率大于85% ，且表面电阻率在1 至1000 Ω /sp之间。 

所述的纳米导线结构中的一维纳米导线经过表面预处理，所述的预处理为表面加压、光照、电场、磁场和加热中的一种或多种。 

 所述的衬底为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯 、聚对苯二甲酸乙二酯、聚烯烃、含氟聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、有机硅树脂、聚醚酮、聚醚酮酮、聚降冰片烯、聚酯，聚苯乙烯或三醋酸纤维素中的一种或几种。 

所述的基质为聚氨酯、丙烯酸酯类树脂、硅酮、聚硅烷、聚氯乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、氟聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚降冰片烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯醇，改性淀粉，改性纤维素，壳聚糖，淀粉，纤维素，植物胶，聚丙烯酰胺或聚乙烯吡咯酮中的一种或几种。 

所述的透明导电膜还包括配向膜层，所述的配向膜层位于导电层之上、之下或之中。 

所述的配向膜层由多个不同方向的配向膜组成。 

  根据需求再提供一种上述的纳米导线结构在器件中的应用，所述的器件为显示屏、触摸屏、传感器、太阳能电池或导热板。 

根据需求再提供一种上述的透明导电膜在器件中的应用，所述的器件为显示屏、触摸屏、传感器、太阳能电池或导热板。 

 更进一步提供一种透明导电薄膜的制备方法，所述的制备方法为通过涂布的方法将纳米导线涂覆在基板表面，形成导电网络结构，将粘联胶均匀加入到基板表面。 

 所述的加入的时间为先于、后于或同时与导电填料涂覆在基板表面。无论在哪个时间加入胶体都不影响本发明的导电性能，都会在导电填料之间的连接点处形成包覆体。 

本发明还提出另一种技术方案：一种应用有序导电薄膜的器件，包括基板、在该基板上具有一定图形结构的导电薄膜。 

进一步，该器件包括传感器层以及透明覆盖层，以形成触控面板；该传感器层由设置在该基板上的有序导电薄膜形成，该透明覆盖层设置于传感器层之上。该导电薄膜应用于单层触控面板，通过有序分布的透明导电薄膜代替传统的ITO制作触控面板，既能够有效的降低制作成本，同时可以用于制作柔性触控屏。