本發(fā)明屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種低粗糙度低方阻的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜及其制備方法,該柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜具有較低的粗糙度、高導(dǎo)電性和高透光率,能夠顯著提高光電轉(zhuǎn)化效率。
背景技術(shù):
隨著光電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,諸多新興先進(jìn)光電器件正逐步走進(jìn)人們的生活,其產(chǎn)量和產(chǎn)值也在逐年攀升。而作為光電器件中必不可少的核心組件之一的透明電極,其優(yōu)異的性能已成為了光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。以銦摻雜的氧化錫(ITO)為代表的傳統(tǒng)陶瓷基透明電極材料由于具有成熟的制備工藝與優(yōu)良的光電性能(可見光透過率90%,方阻為10Ω·sq-1),一直是市場上最廣泛使用的透明電極。然而,隨著柔性顯示、柔性顯示照明以及可穿戴設(shè)備等戰(zhàn)略性新興柔性光電子產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,ITO固有陶瓷脆性以及原材料銦的緊缺極大的限制了它在柔性光電器件的應(yīng)用發(fā)展。相比而言,采用一維金屬納米線搭建起來的逾滲網(wǎng)絡(luò)將材料在納米尺度下表現(xiàn)出的柔性與宏觀組裝后的稀疏網(wǎng)絡(luò)特性結(jié)合在一起,使電子在納米線網(wǎng)格中輸運,光則從網(wǎng)格間透過,從原理上改變了透明導(dǎo)電的實現(xiàn)形式,同時能夠承受機械形變帶來的應(yīng)力,成為最具潛力的柔性電極結(jié)構(gòu)形式。而且金屬納米線可采用成本低廉的液相制備工藝,室溫成膜使其與大多數(shù)溫度敏感高分子柔性襯底具有良好的相容性,同時展現(xiàn)出了優(yōu)異的光電性能,被認(rèn)為是下一代柔性透明電極的最佳選擇。
然而由于導(dǎo)電逾滲網(wǎng)絡(luò)由金屬納米線疊加搭建而成,導(dǎo)致透明電極表面尤其在金屬納米線交叉處具有較大的粗糙度,這對于觸控界面來說影響不大,但應(yīng)用于光電器件(如有機發(fā)光二極管(OLED)和太陽能電池等)時,由于薄膜型器件的活性層極薄,過大的粗糙度極易造成器件短路及較大的漏電流;此外,與ITO等面導(dǎo)電不同的是,為保證較高透過率,金屬納米線的導(dǎo)電區(qū)域覆蓋率無法過高,這將會造成光電器件較低的載流子注入及收集效率,從而導(dǎo)致極低的填充因子或者光電轉(zhuǎn)換效率。因此,如何解決金屬納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的表面粗糙度及低導(dǎo)電覆蓋面積成為高效光電器件應(yīng)用需求的關(guān)鍵技術(shù)問題。
基于以上技術(shù)缺陷,本領(lǐng)域亟需對現(xiàn)有的透明電極作出進(jìn)一步的改進(jìn)和設(shè)計,使其能夠具有較低的粗糙度、較低的方阻和較低的導(dǎo)電覆蓋面積,顯著提高其光電轉(zhuǎn)化效率,實現(xiàn)光電性能和柔韌性能的雙重提升。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求,本發(fā)明提供了一種粗糙度低方阻的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜及其制備方法,該薄膜具有三層結(jié)構(gòu),通過在透明聚合物薄膜涂覆含有金屬納米線的溶液,形成中間層導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),結(jié)合均勻覆蓋在所述透明聚合物薄膜與導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)上的透明導(dǎo)電層,使該薄膜具有低粗糙度、高導(dǎo)電性和高透光率,由于該薄膜具有卓越的電學(xué)、光學(xué)及機械特性,十分適用于柔性顯示與照明、柔性太陽能電池以及柔性觸控設(shè)備。
為實現(xiàn)上述目的,按照本發(fā)明的一個方面,提供了一種低粗糙度低方阻的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜,其特征在于,其為三層復(fù)合結(jié)構(gòu),最底層為透明聚合物薄膜,中間層為金屬納米線構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),最頂層為均勻覆蓋在所述透明聚合物薄膜與導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)上的透明導(dǎo)電層,該柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜的平均粗糙度小于20納米,方阻低于30歐姆/平方米,可見光范圍內(nèi)保持高于80%的透光率,且該透明導(dǎo)電薄膜能夠承受曲率半徑2毫米的彎折。
進(jìn)一步優(yōu)選地,其平均粗糙度小于10納米,方阻低于10歐姆/平方米,透光率高于90%。大量的對比試驗證明,柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜的性能參數(shù)在上述范圍內(nèi),相比現(xiàn)有的透明電極,該薄膜具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能,還具有良好的柔韌性,滿足使用時各方面的性能要求。
按照本發(fā)明的另一個方面,提供了一種制備如上所述的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)準(zhǔn)備一個基板,在該基板上涂布含有金屬納米線的溶液,以形成金屬納米線構(gòu)成的透明導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)膜;
(2)加熱除去上述透明導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)膜中的溶劑,只留下金屬納米線構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò);
(3)在基板上涂布有上述導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的一面再均勻涂覆一層透明聚合物的前驅(qū)液,并原位固化形成透明聚合物薄膜;
(4)將固化后的透明聚合物薄膜從基板上剝離下來,獲得初級復(fù)合薄膜;
(5)在初級復(fù)合薄膜具有金屬納米線構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)一面均勻蒸鍍或涂覆透明導(dǎo)電層,形成具有三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜。
進(jìn)一步優(yōu)選地,在步驟(1)中,所述基板為剛性玻璃或其他剛性光滑表面基板;或為柔性基板,如:不銹鋼帶、柔性玻璃。
進(jìn)一步優(yōu)選地,在步驟(2)中,所述金屬納米線為銀納米線、銅納米線、金納米線或鉑納米線,所述金屬納米線的直徑范圍為20納米至150納米,長徑比范圍在100以上,且金屬線分散在甲醇、乙醇或包含分散劑的水中形成含有金屬納米線的溶液。大量的對比試驗表明,采用上述直徑和長徑比范圍內(nèi)的金屬納米線形成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),具有良好的電學(xué)性能,其導(dǎo)電性能高、方阻低,能夠保證最終形成的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜的電學(xué)性能。
進(jìn)一步優(yōu)選地,在步驟(2)中,所述金屬納米線的涂布采用濕式涂布法,優(yōu)選噴墨印刷、噴涂印刷、噴嘴印刷、凹版印刷或篩網(wǎng)印刷。
進(jìn)一步優(yōu)選地,在步驟(3)中,所述聚合物前驅(qū)液或為能夠溶解在溶劑中、并能在溶劑揮發(fā)后固化成透明薄膜的溶液,如:改性的透明聚酰亞胺(PI)、諾蘭光學(xué)膠(NOA 63)或聚乙烯醇(PVA);所述聚合物前驅(qū)液或為未交聯(lián)的聚合物前驅(qū)體液體、在加熱或紫外照射下可固化成透明薄膜,如:聚二甲基硅氧烷(PDMS)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。采用上述物質(zhì)作為聚合物前驅(qū)液,能夠快速地?fù)]發(fā)固化成膜,且其成膜質(zhì)量高,透光性能好,對于導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的光電性能影響較小。
進(jìn)一步優(yōu)選地,在步驟(4)中,所述導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)剝離前后表面方阻變化不高于10%,剝離后的所述導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)表面最大表面粗糙度不超過40納米,平均粗糙度低于15納米。固化剝離后的初級復(fù)合薄膜,金屬納米線構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)大部分嵌入到聚合物薄膜中,但仍有表面粗糙度,可實現(xiàn)良好的表面導(dǎo)電,剝離后的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的表面平均粗糙度、方阻變化等參數(shù)控制在上述范圍內(nèi),使最終得到的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜的平均粗糙度、方阻等參數(shù)能夠控制所需的范圍內(nèi),滿足最終的使用需求。
進(jìn)一步優(yōu)選地,在步驟(5)中,所述透明導(dǎo)電層為摻雜的金屬氧化物、導(dǎo)電的二維層狀材料或者透明導(dǎo)電聚合物;摻雜的金屬氧化物為摻氟錫氧化物(FTO)、銦錫氧化物(ITO)、摻鋁鋅氧化物(AZO)、摻鎵鋅氧化物(GZO)或摻硼鋅氧化物(BZO);導(dǎo)電二維層狀材料為石墨烯的分散液或二硫化鉬片的分散液;透明導(dǎo)電聚合物聚為(3,4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)。
進(jìn)一步優(yōu)選地,在步驟(5)中,所述摻雜的金屬氧化物鍍膜工藝采用磁控濺射、電子束蒸發(fā)、激光脈沖沉積/原子層沉積或溶膠凝膠法;所述石墨烯的分散液、二硫化鉬片的分散液或透明導(dǎo)電聚合物聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)采用旋涂、刮涂或噴涂工藝涂布。
較多的對比試驗表明,采用上述導(dǎo)電材料層和導(dǎo)電二維層狀材料,結(jié)合上述制備工藝,最終制備的透明導(dǎo)電層的透光性能好,只需較薄的導(dǎo)電層即可具備良好的導(dǎo)電性能,其優(yōu)異的光電性能和物理性能,能夠滿足柔性材料在光電性能方面的需要。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,金屬納米線構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)理解為當(dāng)若干金屬納米線相互交叉時,它們形成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
總體而言,通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點和有益效果:
(1)本發(fā)明的低粗糙度低方阻的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜通過涂覆金屬納米線的溶液,形成中間層導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),結(jié)合透明聚合物薄膜與透明導(dǎo)電涂層,形成三層復(fù)合結(jié)構(gòu),使該薄膜具有低粗糙度、高導(dǎo)電性和高透光率,由于其具有卓越的電學(xué)、光學(xué)及機械特性,十分適用于柔性顯示與照明、柔性太陽能電池以及柔性觸摸設(shè)備。
(2)本發(fā)明的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜的粗糙度、方阻和透光率均控制在一定范圍內(nèi),因此,該柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜相比現(xiàn)有的透明電極,具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能,還具有良好的柔韌性,能夠滿足使用時各方面的性能要求。
(3)本發(fā)明的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜的制備方法的工藝步驟和材料的選擇,能夠使最終制得的薄膜具有較高的光電性能,由于將導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)置于透明聚合物薄膜中,能夠保持較低的粗糙度和較高的方阻,同時制備的薄膜的厚薄程度能夠使薄膜具有良好的透光率和柔韌性。
(4)本發(fā)明的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜的制備方法,僅通過簡單的五個步驟,就形成具有三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜,采用該方法制備出的薄膜具有低粗糙度、高導(dǎo)電性和高透光率,且該方法還具有操作簡單、成本低廉、適合大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。
附圖說明
圖1玻璃基底上涂布的銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的掃描電子顯微鏡圖;
圖2玻璃基底上涂布的銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的原子力顯微鏡圖;
圖3 PI/銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)初級復(fù)合薄膜中原子力顯微鏡圖;
圖4 PI/銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)初級復(fù)合薄膜的剖視圖;
圖5 PI/銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)/ITO三層復(fù)合薄膜的原子力顯微鏡圖;
圖6 PI/銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)/ITO復(fù)合薄膜的剖視圖;
圖7 PI/銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)/ITO三層復(fù)合薄膜的可見光透過率;
圖8 PI/銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)初級復(fù)合薄膜,以及PI/銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)/ITO三層復(fù)合薄膜的抗彎折穩(wěn)定性測試。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。此外,下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
本發(fā)明的一種低粗糙度低方阻的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜,如圖6所示,其為三層復(fù)合結(jié)構(gòu),最底層為透明聚合物薄膜,中間層為金屬納米線構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),最頂層為均勻覆蓋在所述透明聚合物薄膜與導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)上的透明導(dǎo)電層,該柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜的平均粗糙度小于20納米,方阻低于30歐姆/平方米,可見光范圍內(nèi)保持高于80%的透光率,且該透明導(dǎo)電薄膜能夠承受曲率半徑2毫米的彎折。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中,其平均粗糙度小于10納米,方阻低于10歐姆/平方米,透光率高于90%。大量的對比試驗證明,柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜的性能參數(shù)在上述范圍內(nèi),相比現(xiàn)有的透明電極,該薄膜具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能,還具有良好的柔韌性,滿足使用時各方面的性能要求。
本發(fā)明提供的制備如上所述的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜的制備方法,包括以下步驟:
(1)準(zhǔn)備一個基板,在該基板上涂布含有金屬納米線的溶液,以形成金屬納米線構(gòu)成的透明導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)膜;
(2)加熱除去上述透明導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)膜中的溶劑,只留下金屬納米線構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò);
(3)在基板上涂布有上述導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的一面再均勻涂覆一層透明聚合物的前驅(qū)液,并原位固化形成透明聚合物薄膜;
(4)將固化后的透明聚合物薄膜從基板上剝離下來,獲得初級復(fù)合薄膜;
(5)在初級復(fù)合薄膜具有金屬納米線構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)一面均勻蒸鍍或涂覆透明導(dǎo)電層,形成具有三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中,在步驟(1)中,所述基板為剛性玻璃或其他剛性光滑表面基板;或為柔性基板,如:不銹鋼帶、柔性玻璃。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中,在步驟(2)中,所述金屬納米線為銀納米線、銅納米線、金納米線或鉑納米線,所述金屬納米線的直徑范圍為20納米至150納米,長徑比范圍在100以上,且金屬線分散在甲醇、乙醇或包含分散劑的水中形成含有金屬納米線的溶液。大量的對比試驗表明,采用上述直徑和長徑比范圍內(nèi)的金屬納米線形成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),具有良好的電學(xué)性能,其導(dǎo)電性能高、方阻低,能夠保證最終形成的柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜的電學(xué)性能。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中,在步驟(2)中,所述金屬納米線的涂布采用濕式涂布法,優(yōu)選噴墨印刷、噴涂印刷、噴嘴印刷、凹版印刷或篩網(wǎng)印刷。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中,在步驟(3)中,所述聚合物前驅(qū)液或為能夠溶解在溶劑中、并能在溶劑揮發(fā)后固化成透明薄膜的溶液,如:改性的透明聚酰亞胺(PI)、諾蘭光學(xué)膠(NOA 63)或聚乙烯醇(PVA);所述聚合物前驅(qū)液或為未交聯(lián)的聚合物前驅(qū)體液體、在加熱或紫外照射下可固化成透明薄膜,如:聚二甲基硅氧烷(PDMS)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。采用上述物質(zhì)作為聚合物前驅(qū)液,能夠快速地?fù)]發(fā)固化成膜,且其成膜質(zhì)量高,透光性能好,對于導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的光電性能影響較小。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中,在步驟(4)中,所述導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)剝離前后表面方阻變化不高于10%,剝離后的所述導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)表面最大表面粗糙度不超過40納米,平均粗糙度低于15納米。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中,在步驟(5)中,所述透明導(dǎo)電層為摻雜的金屬氧化物、導(dǎo)電的二維層狀材料或者透明導(dǎo)電聚合物;摻雜的金屬氧化物為摻氟錫氧化物(FTO)、銦錫氧化物(ITO)、摻鋁鋅氧化物(AZO)、摻鎵鋅氧化物(GZO)或摻硼鋅氧化物(BZO);導(dǎo)電二維層狀材料為石墨烯的分散液或二硫化鉬片的分散液;透明導(dǎo)電聚合物聚為(3,4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中,在步驟(5)中所述摻雜的金屬氧化物鍍膜工藝采用磁控濺射、電子束蒸發(fā)、激光脈沖沉積/原子層沉積或溶膠凝膠法;所述石墨烯的分散液、二硫化鉬片的分散液或透明導(dǎo)電聚合物聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)采用旋涂、刮涂或噴涂工藝涂布。
本發(fā)明揭示的低粗糙度低方阻透明導(dǎo)電薄膜具有優(yōu)異的電學(xué)特性、光學(xué)特性及機械特性。光學(xué)特性包括薄膜的透光率,其可以從樣品直接測量。光學(xué)特性也包括間接影響薄膜光學(xué)外觀的薄膜特性,如表面粗糙度、膜或?qū)拥暮穸燃氨砻嫣卣?。電學(xué)特性包括薄膜方阻,也與機械特性可以共同評價膜的物理特性,如抗彎折能力、附著強度。
為更好地解釋本發(fā)明,以下給出四個具體實施例:
實施例1
如圖1所示,將平均長徑比約為1000的銀納米線乙醇分散液用刮墨棒均勻涂布在玻璃表面,加熱除去乙醇溶劑,并對其表面粗糙度進(jìn)行原子力顯微鏡表征,保持其方阻為10(±2)Ω/sq,可見光透過率為85%。
將含氟聚酰亞胺粉末溶解在N,N-二甲基乙酰胺中,制備成質(zhì)量比為15%的含氟聚酰亞胺前驅(qū)物溶液;然后將含氟聚酰亞胺前驅(qū)液用流延刮膜法覆蓋在玻璃片上,并控制前驅(qū)液厚度為200微米左右。
整體置于鼓風(fēng)干燥箱中加熱固化,先在在60℃下保溫40分鐘,采用階梯升溫到90℃、120℃、150℃、175℃、200℃每一階梯各維持40分鐘,達(dá)到含氟聚酰亞胺前驅(qū)物固化,同時完全去除有機溶劑。最后,從玻璃上剝離該薄膜,即可得到以含氟聚酰亞胺為襯底的柔性透明導(dǎo)電的初級復(fù)合薄膜。
隨后,將銀納米線/聚酰亞胺柔性透明導(dǎo)電薄膜放入磁控濺射設(shè)備中,直流濺射沉積ITO 5分鐘,即可在銀納米線/聚酰亞胺薄膜表面均勻濺射一層50納米厚的ITO薄膜。
對實施例1中表面形貌及粗糙度進(jìn)行掃描電子顯微鏡與原子力顯微鏡的表征,對薄膜透過率及機械穩(wěn)定性進(jìn)行各類測試。具體如圖1至圖8所示。如圖2所示的玻璃襯底上的銀納米線薄膜的原子力顯微鏡圖像,表明表面平均粗糙度高達(dá)135納米(最大粗糙度為411納米),如圖3所示的銀納米線嵌入PI后的初級復(fù)合薄膜表面粗糙度降至10納米(最大表面粗糙度44納米),圖4概略地展示出該初級復(fù)合膜的剖視圖;如圖5所示,在通過磁控濺射覆蓋ITO導(dǎo)電層后,原子力顯微鏡圖像表明PI/銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)/ITO復(fù)合薄膜表面粗糙度降至4納米(最大表面粗糙度14納米);圖6是該復(fù)合膜的剖視圖。如圖7所示,PI/銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)初級復(fù)合膜在550納米波長處透過率為90.4%,濺射ITO后薄膜的透過率變化在4%以內(nèi),方阻略微降低,且復(fù)合薄膜電阻大小非常均勻;如圖8所示,對PI/銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)初級復(fù)合薄膜的彎折測試表明,其具有優(yōu)異的機械穩(wěn)定性(20000萬次彎折電阻變化率在5%以內(nèi)),而PI/銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)/ITO復(fù)合薄膜的穩(wěn)定性更是得到了提升(20000萬次彎折電阻變化率在3%以內(nèi))。
實施例2
將平均長徑比約為300的銀納米線水分散液用狹縫涂布方式均勻涂布在不銹鋼帶上,加熱除去水分,將實施例1中相同的含氟聚酰亞胺前驅(qū)液也用狹縫涂布法涂布在有銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的不銹鋼帶上,并控制前驅(qū)液厚度為100微米左右,隨后的工藝與實施例1中相同。
實施例3
將平均長徑比約為1000的銀納米線乙醇溶液用噴涂法均勻涂布在柔性玻璃上,加熱除去乙醇溶劑,方阻被設(shè)定為8Ω/sq,將實施例1中相同的含氟聚酰亞胺前驅(qū)液用狹縫涂布法涂布在有銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的柔性玻璃上,并控制前驅(qū)液厚度為60微米左右。將整體通過干燥烘道中加熱固化,先在60℃下保溫30分鐘,采用階梯升溫到90℃、120℃、150℃、175℃、200℃每一階梯各維持40分鐘,達(dá)到含氟聚酰亞胺前驅(qū)物固化,同時完全去除有機溶劑,由此形成透明導(dǎo)電初級復(fù)合薄膜;從柔性玻璃上剝離該薄膜,將嵌入有銀納米線的一面在等離子體清洗機下處理1分鐘后,利用刮涂設(shè)備將5%質(zhì)量濃度的PEDOT:PSS水溶液涂在處理過后的薄膜表面,并在150℃下烘干10分鐘,即可得到PI/銀納米線/PEDOT:PSS的三層復(fù)合柔性透明導(dǎo)電薄膜。
實施例4
將平均長徑比約為800的銅合金納米線乙醇溶液用刮墨工具均勻涂布在玻璃表面,加熱除去乙醇溶劑,方阻被設(shè)定為150Ω/sq;
接著,將NOA 63膠均勻刮涂在銅納米線上,厚度控制在50微米,然后采用365納米的紫外光以4.5J/cm2的的劑量在室溫下進(jìn)行聚合。完全去除有機溶劑,完全聚合后從玻璃上剝離該薄膜,即可得到以NOA 63為襯底的柔性透明導(dǎo)電初級復(fù)合薄膜;將該初級復(fù)合薄膜導(dǎo)電表面在紫外臭氧清洗機下處理3分鐘,利用噴涂設(shè)備將石墨烯乙醇分散液均勻涂布在處理后的薄膜表面,并在100℃熱臺上加熱烘干,即可得到NOA 63/銅納米線/石墨烯的三層結(jié)構(gòu)柔性透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。