一種柔性電極及其制備方法及柔性顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種柔性電極及其制備方法及柔性顯示裝置。
【背景技術】
[0002]柔性顯示技術主要應用柔性電子技術，是將柔性顯示介質電子元件與材料安裝在有柔性或可彎曲的基板上，使得顯示器具有能夠彎曲或卷曲成任意形狀的特性，有輕、薄且方便攜帶等特點。
[0003]目前顯示器中常用的電極為單層的金屬導電氧化物材料，一般選用氧化銦錫(Indium tin oxide，ITO)材料，該種材料在柔性顯示所需求的可彎曲、折疊以及可延展的特性下其導電性和穩定性均會受到影響，具體的材質在彎折時容易產生裂紋，影響電極的導電性；銦材料屬于稀有金屬，資源有限；而且，在柔性襯底上通過濺射高溫形成ITO電極，影響了柔性襯底的高溫穩定性。
[0004]為了解決ITO電極在具有柔韌性的基礎上無法保持導電性和穩定性，目前采用納米導電材料如銀納米管制作柔性電極。然而，金屬納米管之間相互交疊，形成很大的結點阻抗，不利于制備高導電薄膜；銀納米管容易受到空氣和水汽的氧化，導致導電膜的面阻抗變大，使得導電膜霧化；另外，目前采用濕法制備金屬納米管導電薄膜，導致納米管在制備過程中易被氧化。
[0005]綜上，如何在保證電極導電性能的基礎上，實現電極的可延展性和彈性，以滿足柔性顯示的柔性需求，是本領域技術人員亟需解決的技術問題。
【發明內容】
[0006]有鑒于此，本發明提供一種柔性電極及其制備方法及柔性顯示裝置，以在保證電極導電性能和穩定性的基礎上，滿足柔性顯示的柔性需求。
[0007]第一方面，本發明提供一種柔性電極，包括第一導電層、第二導電層和第三導電層，
[0008]其中，所述第二導電層為含有高分子導電聚合物的納米多孔層，且所述高分子導電聚合物包裹所述納米多孔層中的納米導電材料；
[0009]所述第一導電層和所述第三導電層均與所述第二導電層貼合，且所述第二導電層位于所述第一導電層和所述第三導電層之間。
[0010]第二方面，本發明還提供一種柔性電極的制備方法，包括:
[0011 ] 形成第一導電層和第三導電層；
[0012]設置納米多孔層；
[0013]在所述納米多孔層上涂覆高分子導電溶液，固化形成第二導電層；
[0014]將所述第一導電層和所述第三導電層分別與所述第二導電層在常溫下真空壓合，所述第二導電層位于所述第一導電層和所述第三導電層之間。
[0015]第三方面，本發明還提供一種柔性顯示裝置，包括本發明任意實施例提供的柔性電極。
[0016]本發明提供的柔性電極及其制備方法及柔性顯示裝置，由于第二導電層中高分子導電聚合物包裹納米多孔層中的納米導電材料，避免了第二導電層中納米導電材料的交疊，第一導電層和第三導電層不僅使柔性電極具有光滑表面，還能夠作為水汽和空氣的阻隔層避免電極氧化，柔性電極具有良好的導電性。因此，該柔性電極能夠在保障導電性能的基礎上，實現電極的可延展性和穩定性。
【附圖說明】
[0017]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
[0018]圖1a是現有銀納米管的掃描電子顯微鏡圖像；
[0019]圖1b是現有的銀納米管的結構示意圖；
[0020]圖2a是本發明提供的一種柔性電極的截面示意圖；
[0021]圖2b是第二導電層的局部放大示意圖；
[0022]圖2c是本發明提供的另一種柔性電極的截面示意圖；
[0023]圖3是本發明提供的一種柔性電極的制備方法的流程示意圖；
[0024]圖4是本發明提供的另一種柔性電極的制備方法的流程示意圖；
[0025]圖5a-圖5g是與圖4對應的柔性電極的制備方法各個階段的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和對本發明作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體僅僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部內容。
[0027]柔性電極是影響柔性顯示器件的關鍵部件，需兼具柔韌性和導電性。銀納米管導電膜具有良好的柔韌性、透光性和導電性有望作為柔性電極。
[0028]圖1a是現有銀納米管的掃描電子顯微鏡圖像。如圖1a所示，銀納米管之間相互交疊，形成很大的結點阻抗，阻止了銀納米管等金屬納米管應用于制備高導電薄膜。并且，金屬納米管容易受到空氣和水汽的氧化，導致金屬納米管制備的導電薄膜的面電阻變大，還導致導電薄膜霧化，降低了導電薄膜的導電性和透光性。
[0029]圖1b是現有的銀納米管的結構示意圖。如圖1b所示，為了避免金屬納米管被氧化腐蝕，目前采用聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)或聚乙稀醇(polyvinyl alcohol, PVA)等高分子材料作為金屬納米管的保護層，這些高分子材料雖然能夠避免金屬納米管被氧化腐蝕，但是由于高分子材料是絕緣材料且厚度較厚，不利于制備導電薄膜，同時也會影響導電膜的導電性能。并且，將金屬納米管埋藏在絕緣材料內部難以夠得到光滑的表面。
[0030]因此，金屬納米管雖然具有良好的柔韌性和導電性卻不能夠直接作為柔性電極。[0031 ] 為了解決上述問題，本發明提供了一種柔性電極。
[0032]圖2a是本發明提供的一種柔性電極的截面示意圖。如圖2a所示，所述柔性電極包括第一導電層100、第二導電層200和第三導電層300，其中，所述第二導電層200為含有高分子導電聚合物220的納米多孔層(未示出)，且所述高分子導電聚合物220包裹所述納米多孔層中的納米導電材料210 ;所述第一導電層100和所述第三導電層300均與所述第二導電層200貼合，且所述第二導電層200位于所述第一導電層100和所述第三導電層300之間。
[0033]如圖2a所示，第一導電層100和第三導電層300分別貼合在第二導電層200的兩偵牝均用于為第二導電層200阻隔空氣和水汽，避免了第二導電層200被氧化腐蝕。而且，第一導電層100和第三導電層300均為具有平滑表面的單片致密結構，還為柔性電極提供了光滑的表面。
[0034]圖2b是第二導電層的局部放大示意圖。如圖2b所示，第二導電層200主要由納米多孔層(未示出)組成，且納米多孔層為納米導電材料210形成的，具有無序的多維度結構，良好的導電性能和柔韌性等。第二導電層200還包括高分子導電聚合物220，高分子導電聚合物220材料包裹于納米導電材料210，最大化分散納米導電材料210，避免了納米導電材料210之間相互交疊，從而降低了納米多孔層的結點阻抗。并且，高分子導電聚合物220材料具有良好的導電性能，使得納米導電材料210通過高分子導電聚合物220導通，因此第二導電層200不僅具有柔韌性和導電性，還具有較低的結點阻抗，解決了現有的金屬納米管制成的導電薄膜中金屬納米管之間相互交疊導致的結點阻抗較大的問題。
[0035]可選地，所述第一導電層100與所述第三導電層300的材料相同，使得所述第一導電層100與所述第三導電層300的制備過程相同，以能夠同時制備第一導電層100和第三導電層300，從而簡化柔性電極的制作工藝。需要說明的是，本發明中所述第一導電層100與第三導電層300的材料也可以不相同。
[0036]可選的，所述第一導電層100和所述第三導電層300的面阻抗小于400Q/sq。所述第一導電層100和所述第三導電層300不僅具有單片致密結構以保護第二導電層200受空氣和水汽氧化腐蝕，面阻抗還需小于400Q/sq，以避免柔性電極由于面阻抗較大，影響柔性電極的導電性能。
[0037]可選的，所述第一導電層100為單層石墨烯片或單層氧化石墨烯片，所述第三導電層300為單層石墨烯片或單層氧化石墨烯片。具體的，所述第一導電層100和所述第三導電層300可以同時為單層石墨烯片或單層氧化石墨烯片，也可以其中一個為單層石墨烯片，另一個為單層氧化石墨烯片。單層石墨烯片或單層氧化石墨烯片均具有光滑表面和良好的導電性能，能夠提高柔性電極的性能。
[0038]圖2c是本發明提供的另一種柔性電極的截面示意圖。如圖2c所示，所述柔性電極包括依次設置的基板30、第一導電層100、第二導電層200和第三導電層300，所述第二導電層200為柔性電極的核心導電層。其中，所述第一導電層100背離所述第二導電層200的表面上沉積有第一阻隔層400 ;所述第三導電層300背離所述第二導電層200的表面上沉積有第二阻隔層500。
[0039]可選的，納米多孔層的材料包括納米管、納米線和金屬納米網格中的至少一種。具體的，納米多孔層的材料由納米管、納米線和金屬納米網格中的任意一種組成，也可以由納米管、納米線和金屬納米網格中至少兩種材料組成，還可以由納米管、納米線和金屬納米網格共同組成。即，本發明對納米多孔層的材料不作具體限定，只需具有良好導電性能的納米結構即可。
[0040]可選地，所述納米管或所述納米線的直徑為20-200nm，所述納米管或所述納米線的長度為30-50um，使得納米管或納米線的尺寸適合制作柔性電極。
[0041]可選地，所述高分子導電單體為聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)_聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)或聚苯胺。需要說明的是，高分子導電單體也可以為除PEDOT:PSS或聚苯胺外的其他高分子導電材料。
[0042]本發明提供的柔性電極中，第一阻隔層400形成于所述第一導電層100背離所述第二導電層200的表面上，第二阻擋層形成于第三導電層300背離所述第二導電層200的表面上，即，第一阻隔層400能夠保護第一導電層100不被氧化腐蝕，第二阻隔層500能夠保護第三導電層300不被氧化腐蝕，并且第一導電層100和第三導電層300均用于保護第二導電層200不被氧化腐蝕。
[0043]綜上，本發明提供的柔性電極中，第二導電層200作為柔性電極的核心導電層，