一种纳米导电薄膜及其制备方法

本发明涉及透明导电薄膜，尤其是一种纳米导电薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、随着柔性显示器件朝着轻薄化、可穿戴化的方向发展，银纳米线透明导电薄膜作为替代脆性铟锡氧化物透明导电膜(ito)的材料，因其具有高导电性、高透过率、强柔韧性和低成本等优点已成为研究的一大热点。高透过率和优异的电学性能是透明导电薄膜的重要指标之一。银纳米线透明导电薄膜的制备方法主要包括滚涂法、旋涂法或者滴涂法等，主要机理都是将银纳米线分散在溶液中，均匀地涂布在基底上，然后通过干燥制成银纳米线透明导电薄膜。这种方法制备的透明导电膜具有优异的光电特性、较低的生产成本以及简单的制备过程，已广泛应用于银纳米线透明导电薄膜的制备。但该制备方法依赖ag纳米线的相互堆叠导电，该薄膜的方阻主要来源于银纳米线导电网络间线-线接触而产生的接触电阻，被称为结电阻。因此为保证涂布在基底上的银纳米线达到一定程度的堆叠从而使得薄膜具有较好的导电率，单位面积上的银纳米线数量不会太低。然而相互堆叠的ag纳米线造成了导电薄膜的较低透光率。

技术实现思路

1、本发明的目的是减少互相堆叠的银纳米线数量的同时又能保证较高的透光率，因此，本发明提供一种纳米导电薄膜及其制备方法。

2、本发明通过无序银纳米线和有序周期性纳米三角银阵列结合、退火处理的方法，使银纳米线之间的接触更为紧密，可以有效降低所制备导电薄膜的方阻，降低使用的ag纳米线原溶液浓度，增加电极的导电性和透光率。

3、具体方案如下：

4、一种纳米导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：

5、s1：在清洗干净的基体上滴加聚苯乙烯微球水溶液，倾斜所述基体并转动后静置，直至聚苯乙烯微球水溶液在所述基体表面均匀的铺满整个表面，获得预处理基体；

6、s2：在去离子水中滴入表面活性剂，获得混合液；再将所述预处理基体斜插入到所述混合液中，使得所述预处理基体保持水平，静置1-3秒，然后取出，获得镀有单层聚苯乙烯微球的基体；

7、s3：在所述镀有单层聚苯乙烯微球的基体表面上磁控溅射或热蒸发10-50nm厚的银膜，得到沉积有聚苯乙烯微球-银薄膜的基体；

8、s4：将所述沉积有聚苯乙烯微球-银薄膜的基体置于有机溶剂中超声去除聚苯乙烯小球，得到含有六边形银纳米点阵列的基体；

9、s5：取银纳米线溶液旋涂在表面含有所述六边形银纳米点阵列的基体上，之后再进行退火处理，得到纳米导电薄膜。

10、进一步地，步骤s1中，所述基体为玻璃、pet、pp、pe、ps或pvc中至少一种；

11、任选地，所述基体上滴加聚苯乙烯微球水溶液中聚苯乙烯微球粒径为1μm-200μm；

12、任选地，所述静置时间为0.5-3min；

13、优选地，所述静置时间为1-2min。

14、进一步地，步骤s2中，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠中至少一种。

15、进一步地，步骤s4中，所述有机溶剂为二氯甲烷、丙酮或甲苯溶剂。

16、进一步地，步骤s4中，所述纳米点为三角棱镜形状。

17、进一步地，步骤s5中，所述银纳米线溶液的浓度为0.1-1mg/ml。

18、进一步地，步骤s5中，所述退火处理的温度150-250℃，处理5-15min；

19、优选地，步骤s5中，所述退火处理的温度200℃，处理10min。

20、本发明还保护一种由上述所述的方法制备得到的纳米导电薄膜。

21、进一步地，所述纳米导电薄膜的方阻<20ω/sq，在550nm波长处的透光率为85-95％。

22、另一方面，本发明还保护所述纳米导电薄膜在柔性显示器件上的运用。

23、有益效果：

24、本发明中提供的技术方案减少了涂覆在基体上的ag纳米线数量，增加了基体的透光率。同时由于表面存在周期性排列的六边形银纳米点阵列，银纳米线之间的接触增加，减少了接触电阻，从而在更少的ag纳米线分布情况下，具有与高浓度ag纳米线分布类似的导电性。

技术特征：

1.一种纳米导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种纳米导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述基体为玻璃、pet、pp、pe、ps或pvc中至少一种；

3.根据权利要求1所述一种纳米导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠中至少一种。

4.根据权利要求1所述一种纳米导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤s4中，所述有机溶剂为二氯甲烷、丙酮或甲苯溶剂。

5.根据权利要求1所述一种纳米导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤s4中，所述纳米点为三角棱镜形状。

6.根据权利要求1所述一种纳米导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤s5中，所述银纳米线溶液的浓度为0.1-1mg/ml。

7.根据权利要求1所述一种纳米导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤s5中，所述退火处理的温度150-250℃，处理5-15min；优选为温度200℃，处理10min。

8.权利要求1-7任一所述的方法制备得到的纳米导电薄膜。

9.根据权利要求8所述的纳米导电薄膜，其特征在于：所述纳米导电薄膜的方阻<20ω/sq，在550nm波长处的透光率为85-95％。

10.权利要求1-9任一所述的纳米导电薄膜的用途，其特征在于：所述纳米导电薄膜在柔性显示器件上的运用。

技术总结
本发明涉及一种纳米导电薄膜及其制备方法，包括以下步骤：S1在清洗干净的基体上滴加聚苯乙烯微球水溶液，获得预处理基体；S2在去离子水中滴入表面活性剂，获得镀有单层聚苯乙烯微球的基体；S3在所述镀有单层聚苯乙烯微球的基体表面上磁控溅射或热蒸发厚银膜，得到沉积有聚苯乙烯微球‑银薄膜的基体；S4将所述沉积有聚苯乙烯微球‑银薄膜的基体置于有机溶剂中超声去除聚苯乙烯小球，得到含有六边形银纳米点阵列的基体；S5取银纳米线溶液旋涂在表面含有所述六边形银纳米点阵列的基体上，之后再进行退火处理，得到纳米导电薄膜。本发明有效降低纳米线间的结电阻，降低Ag纳米线溶液的浓度，增加了电极的导电性和透光率。

技术研发人员：左娟,马璐,张厚安,汪宇博,王杰颖,陈璟琪
受保护的技术使用者：厦门理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5