[發明專利]一種轉移銀納米線透明導電薄膜到柔性襯底的方法

有效

• 申請號: 201710229464.3
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN107068291B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 顧少軒;張瑤;姬梅梅
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

本發明提供一種轉移銀納米線透明導電薄膜到柔性襯底的方法，包括以下步驟：(1)在清潔襯底上旋涂銀納米線分散液，得到銀納米線薄膜，放置于120℃加熱板上烘干后，在220℃烘箱中熱處理30min；(2)在銀納米線薄膜上旋涂二氧化硅氣凝膠分散液，制得銀納米線/二氧化硅氣凝膠復合導電薄膜，在120℃加熱板上烘干；(3)將混合均勻的PDMS涂布至復合導電薄膜的表面后加熱固化，制得AgNWs?二氧化硅氣凝膠?PDMS復合柔性透明電極；(4)將固化后的PDMS直接從玻璃襯底上剝離，完成銀納米線透明導電薄膜的轉移。本發明實現了銀納米線透明電極的完全轉移，有效降低納米線之間的結點電阻，減小網絡的表面粗糙度，制備出性能優良的銀納米線柔性透明導電薄膜，具有實際應用價值。

技術領域

本發明提供一種轉移銀納米線透明導電薄膜到柔性襯底的方法。

背景技術

近年來，隨著光電器件集成化與輕柔化的發展，可穿戴、可折疊、便攜式的柔彈性器件越來越受到國內外學者的關注。其中柔性應力傳感器因其具有柔彈性特性，既能貼附于不規則或剛性物體表面，也能與人體皮膚貼合，在智能顯示器、醫療健康監測設備以及電子皮膚等領域有著潛在的應用前景。但在傳感器制作中，目前多依賴于硅基刻蝕、柔性襯底表面等離子體處理、金屬沉積等高能耗的制造工藝。因此如何制備低成本而高靈敏度的柔性應力傳感器成為一項挑戰。

柔性基底和電極材料是柔性傳感器的重要組成部分。目前使用最廣泛的柔彈性襯底材料是聚二甲基硅氧烷(PDMS)，使用最廣泛的電極材料是銀納米線(AgNWs)透明導電薄膜。銀納米線因具有優異的光電性能，制備工藝采用快速低成本的液相法，且室溫成膜條件與低熔點柔性襯底具有良好的相容性，優異的耐機械拉伸和彎曲特性是最有可能替代傳統ITO透明電極的材料，近幾年已實現在柔性LED顯示和觸摸屏等電子設備的應用。PDMS是一種高分子有機硅化合物，具有光學透明性，生物相容性，制作過程快速而簡便。片狀的PDMS具有良好的柔彈性，拉伸率可以超過100％，一直以來是開發柔彈性電子設備的首選基底材料。目前采用的方法主要是直接將PDMS涂覆于銀納米線透明導電薄膜上制得AgNWs-PDMS復合電極再剝離，但該電極方阻大，導電性低，直接影響到傳感器的靈敏度，因此無法滿足實際應用的需要。存在這些問題的原因，一是透明導電薄膜上銀納米線之間的粘結性較弱，二是PDMS由于甲基封端，與銀納米線間形成的物理與化學相互作用都非常弱，只能實現導電網絡的部分轉移。所以找到一種將銀納米線薄膜有效完整的轉移到PDMS襯底上的方法，對改善柔性納米光電器件的性能具有重要的應用價值。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種轉移銀納米線透明導電薄膜到柔性襯底的方法，實現銀納米線透明電極的完全轉移，可極大地提高銀納米線網絡的導電性和均勻性，有效降低納米線之間的結點電阻，制備性能優良的銀納米線柔性透明導電薄膜，具有實際應用價值。

本發明解決其技術問題采用以下的技術方案：

本發明提供的轉移銀納米線透明導電薄膜到柔性襯底的方法，包括以下步驟：

(1)制備銀納米線透明導電薄膜：

在清潔襯底上旋涂銀納米線乙醇分散液，得到銀納米線透明導電薄膜，放置于120℃加熱板上烘干后，在烘箱中熱處理30min；

(2)制備二氧化硅氣凝膠/AgNWs復合導電薄膜：

在銀納米線透明導電薄膜上旋涂二氧化硅氣凝膠分散液，制得二氧化硅氣凝膠/AgNWs復合導電薄膜，并放置于120℃加熱板上烘干；

(3)制備柔性銀納米線透明導電薄膜：

將混合均勻的PDMS涂布至二氧化硅氣凝膠/AgNWs復合導電薄膜的表面后加熱固化；將固化后的PDMS直接從玻璃襯底上剝離，實現銀納米線透明導電薄膜的轉移，得到柔性銀納米線透明導電薄膜。

上述步驟(1)中，所述清潔襯底為玻璃襯底。