一种具有自修复功能的柔性透明导电膜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有自修复功能的柔性透明导电膜，其是以柔性基膜为基底层，在柔性基膜的下表面设置有硬化涂层，在柔性基膜的上表面设置有第一自修复层，在第一自修复层表面设置有纳米导电层，在纳米导电层表面设置有第二自修复层。本实用新型专利技术的柔性透明导电膜，相比于目前市售柔性透明导电膜，具有耐弯曲半径更低、使用寿命更久的特点，降低了显示产品的维修频率和成本。

A flexible transparent conductive film with self repairing function

【技术实现步骤摘要】
一种具有自修复功能的柔性透明导电膜
本技术涉及显示领域，具体涉及一种具有自修复功能的柔性透明导电膜。
技术介绍
近年来，随着消费者对便携和柔性电子显示产品需求不断增加，柔性透明导电膜需求量出现爆发式增长。目前市售透明导电膜主要为ITO，但因为其柔韧性差、易脆裂等特性，无法应用在对柔韧性要求较高的场合。针对ITO目前存在的问题，近年来科研工作者相继开发了石墨烯、碳纳米管、金属纳米线等新技术替代ITO。石墨烯因为制备工艺复杂，无法批量进行大尺寸生产，并且成本较高等问题，无法短期内在显示领域进行推广应用；而碳纳米管和金属纳米线生产工艺成熟、具有优异的电性能和光学性能，所以获得了显示行业广泛认可。但随着显示行业向着柔性显示方向发展，对透明导电膜的耐弯曲性能提出了更高的要求。目前市售柔性透明导电膜都存在着当进行低弯曲半径弯折数次后，导电层出现龟裂等现象，导致该区域导电膜方阻增大，触摸效果下降，甚至触摸失效。
技术实现思路
为了克服柔性透明导电膜目前存在的缺陷和不足，本技术的目的在于提供一种具有自修复功能的柔性透明导电膜，旨在提高柔性导电膜在柔性显示领域的使用寿命。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种具有自修复功能的柔性透明导电膜，其特点在于：所述具有自修复功能柔性透明导电膜是以柔性基膜为基底层，在所述柔性基膜的下表面设置有硬化涂层，在所述柔性基膜的上表面设置有第一自修复层，在所述第一自修复层表面设置有纳米导电层，在所述纳米导电层表面设置有第二自修复层获得。进一步地，所述柔性基膜为厚度不小于5μm的PET膜、COP膜、CPI膜、PC膜、PP膜、PE膜、PVC膜和PVA膜中的一种。进一步地，所述硬化涂层的雾度不大于0.1％，硬度不小于1H。进一步地，所述第一自修复层的厚度为100nm-5000nm，所述第二自修复层的厚度50nm-100nm。进一步地，所述第一自修复层和所述第二自修复层的材料相同，采用本征型自修复高分子或含有外植入型修复剂的高分子材料。进一步地，所述纳米导电层为碳纳米管材料或金属纳米线材料中的一种，所述纳米导电层的方阻为5-500Ω/□。进一步地，所述金属纳米线为金属Ag、Cu、Au、Zn、Ni、Pt和Sn中的至少一种的纳米线。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1、本技术的柔性透明导电膜，相比于目前市售柔性透明导电膜，具有耐弯曲半径更低、使用寿命更久的特点，降低了显示产品的维修频率和成本。2、本技术的柔性透明导电膜，在进行低弯曲半径弯折后，随着第一、第二自修复层的修复，导电层也可恢复初始的性能，从而有效避免了现有柔性透明导电膜在低弯曲半径弯折多次后导电层方阻增大、触摸效果下降的问题。附图说明图1为本技术具有自修复功能的柔性透明导电膜的结构示意图；图2为本技术采用本征型自修复高分子材料的第二自修复层表面结构损坏以及自修复示意图；图3为本技术采用含有外植入型修复剂的高分子材料的第二自修复层表面结构损坏以及自修复示意图；图中标号：1为硬化涂层；2为柔性基膜；3为第一自修复层；4为纳米导电层；5为第二自修复层；41为纳米导电层的损坏区；51为第二自修复层的微观化学结构；52为第二自修复层断裂的化学键；53为第二自修复层修复后的化学键；6为修复剂胶囊；61为破裂的修复剂胶囊；62为破裂的修复剂胶囊流出的修复剂。具体实施方式为了便于本领域技术人员理解，下面结合实施例和附图对本技术作详细说明，下述实施例在以本技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述实施例。如图1所示，本技术的具有自修复功能的柔性透明导电膜，是以柔性基膜2为基底层，在柔性基膜2的下表面设置有硬化涂层1，在柔性基膜2的上表面设置有第一自修复层3，在第一自修复层3表面设置有纳米导电层4，在纳米导电层4表面设置有第二自修复层5。柔性基膜可选为厚度不小于5μm的PET膜、COP膜、CPI膜、PC膜、PP膜、PE膜、PVC膜和PVA膜中的一种。具体的，本实施例中选用50μm厚的COP膜。硬化涂层1的雾度不大于0.1％，硬度不小于1H。硬化涂层是通过在柔性基膜的下表面涂布硬化液而形成。具体的，本实施例中带硬化涂层的柔性基膜雾度为0。所述第一自修复层3的厚度为100nm-5000nm，所述第二自修复层5的厚度50nm-100nm。具体的，本实施例中第一自修复层的厚度控制在500±50nm、第二自修复层的厚度控制在70±5nm。纳米导电层4为碳纳米管材料或金属纳米线材料(如纳米银线、纳米铜线、纳米金线、纳米锌线、纳米镍线、纳米铂线、纳米锡线)中的一种，是通过在第一自修复层表面涂布相应纳米材料的导电墨水从而成膜获得。第一自修复层3和第二自修复层5的材料相同，可采用本征型自修复高分子材料，或采用含有外植入型修复剂的高分子材料，是通过在柔性基膜2或纳米导电层4上涂布相应高分子材料的溶液而成，并通过控制涂布工艺来控制两自修复层的厚度。本征型自修复高分子材料是指高分子材料受到一定程度的外界破坏后，可以利用材料自身的化学属性，借助可逆共价键与非共价键的化学反应自行修复达到自我愈合的材料。如本实施例采用的含双硫键聚氨酯弹性体TPID(白亚朋.基于酰腙键和双硫键的交联聚氨酯的合成与自修复性能[D].青岛科技大学,2017.)，受到破坏以后，室温光照下数小时可逆的双硫键弱共价键会完成重组达到自我修复。含有外植入型修复剂的高分子材料是在高分子材料中加入修复剂胶囊，当材料受损时，修复剂会同步破裂，释放出修复剂，对高分子材料受损区域完成修复。如本实施例采用的微胶囊型环氧树脂自修复高分子材料(叶三男.微胶囊填充型自修复涂层材料研究进展[J].表面技术,2016,45(6):91-99.)，修复剂DCPD在胶囊内部和Grubbs催化剂同时存在于高分子材料中，当微胶囊受损时，修复剂DCPD溢出与催化剂相遇，在催化剂作用下发生开环聚合反应，对受损区域完成修复。通过如下方法测试本技术分别采用本征型自修复高分子材料和含有外植入型修复剂的高分子材料的柔性透明导电膜的自修复性能，方法如下：对制得的柔性透明导电膜进行蚀刻通道，并在通道两端丝印银浆，制得导电电极。对制得的导电电极进行1mm弯折半径连续弯折测试，并在电极两端进行连续的通道电阻跟踪测试，直到通道电阻大于20MΩ，无法测试时停止弯折实验。将导电电极平放，继续观察该导电电极电阻值，发现数分钟后两种导电电极的电阻皆降低到小于20MΩ，并随着时间的延长慢慢恢复到接近弯折前的数值。采用本征型自修复高分子材料的柔性透明导电膜的自修复机理为：如图2所示，以第二自修复层为例，第一自修复层的机理与其相同，图中41表示纳米导电层的损坏区、51表示第二自修复层的微观化学结构、52表示第二自修复层断裂的化学键。当对柔性透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有自修复功能的柔性透明导电膜，其特征在于：所述柔性透明导电膜是以柔性基膜(2)为基底层，在所述柔性基膜(2)的下表面设置有硬化涂层(1)，在所述柔性基膜(2)的上表面设置有第一自修复层(3)，在所述第一自修复层(3)表面设置有纳米导电层(4)，在所述纳米导电层(4)表面设置有第二自修复层(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有自修复功能的柔性透明导电膜，其特征在于：所述柔性透明导电膜是以柔性基膜(2)为基底层，在所述柔性基膜(2)的下表面设置有硬化涂层(1)，在所述柔性基膜(2)的上表面设置有第一自修复层(3)，在所述第一自修复层(3)表面设置有纳米导电层(4)，在所述纳米导电层(4)表面设置有第二自修复层(5)。


2.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的柔性透明导电膜，其特征在于：所述柔性基膜为厚度不小于5μm的PET膜、COP膜、CPI膜、PC膜、PP膜、PE膜、PVC膜和PVA膜中的一种。


3.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的柔性透明导电膜，其特征在于：所述硬化涂层(1)的雾度不大于0.1％，硬度不小于1H。


4.根据权利要求1所述的一种具有自修复...

【专利技术属性】
技术研发人员：张梓晗，吕鹏，杨锦，张运奇，聂彪，
申请(专利权)人：合肥微晶材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34