[發明專利]耐電遷移銀納米線復合薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710232881.3
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN107154283B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 金云霞;肖斐
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發明屬于電子材料技術領域，公開了一種耐電遷移的銀納米線復合薄膜及其制備方法。該種銀納米線復合薄膜包含基底、所述基底上的銀納米線堆積膜和聚合物保護層，向本發明的銀納米線復合薄膜通入電流時，電流注入點位于聚合物保護層，且電流流經處的銀納米線表面均有聚合物層保護。本發明中的聚合物保護層可以覆蓋于銀納米線堆積膜的表面，也可以覆蓋于銀納米線堆積膜中的銀納米線的表面。在通電情況下，電流經過聚合物保護層流入銀納米線網絡，而非直接流入銀納米線網絡，且電流所到之處，銀納米線表面均有聚合物保護層保護，由此可提高銀納米線在通電情況下的穩定性和耐受時間，增強銀納米線復合薄膜抗電遷移的能力。

技術領域

本發明屬于電子材料技術領域，特別涉及一種耐電遷移的銀納米線復合薄膜及其制備方法。

背景技術

銀納米線在基底上隨機堆積，所形成的網絡薄膜，導電性優異，柔韌性極佳，且與大規模溶液法工藝兼容性好。因此，銀納米線薄膜成為眾多新型透明導電薄膜中最具應用潛力的材料之一。以銀納米線薄膜為電極，可制備太陽能電池、發光二極管、觸摸屏、顯示器、電子紙、傳感器等。眾所周知，這些器件處于工作狀態時，電極處將會有電流通過。在電流的作用下，銀線薄膜尤其是靠近正極處的銀將發生遷移，銀線呈不連續狀，最終導致薄膜失去導電性。因此，如何提高銀納米線薄膜的抗電遷移能力是其獲得實際應用的關鍵。

銀是最易發生電遷移且遷移速率大的金屬，影響銀電遷移的因素較多，如電場強度、溫度、濕度、雜質等。目前有關如何提高銀納米線薄膜抗電遷移的研究報道并不多見。一般為在銀納米線薄膜表面覆蓋一層惰性氧化物顆粒，或以石墨烯或氧化石墨烯作為保護層，延長銀線薄膜在通電流狀態下的失效時間。但是由于無機顆粒或石墨烯片保護層并不致密，甚至于可能帶入雜質離子，且由于銀線直徑通常只有幾十納米，銀線薄膜通電狀態下耐受的時間并不長，大電流下，如200mA/cm(即面積為1*1cm²的薄膜面內通入電流200mA)，一天之內銀線薄膜即失效。因此，尋找一種新的方法或體系以提高銀線薄膜抗電遷移的能力十分必要。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種耐電遷移的銀納米線復合薄膜。

本發明的另一目的在于提供上述耐電遷移的銀納米線復合薄膜的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種耐電遷移銀納米線復合薄膜，該種復合薄膜包含基底、基底上的銀納米線堆積膜和聚合物保護層，向該銀納米線復合薄膜通入電流時，電流注入點位于聚合物保護層，且電流流經處的銀納米線表面均有聚合物層保護。

進一步地，根據聚合物保護層在復合薄膜中的不同存在形式，本發明的實施方式對復合薄膜提供了兩種可選的方案：一種為聚合物保護層覆蓋于所述銀納米線堆積膜的表面，另一種為聚合物保護層覆蓋于所述銀納米線堆積膜中的銀納米線的表面。這兩種覆蓋方式均可以實現在通電情況下以聚合物保護層保護銀納米線、增強銀納米線耐電遷移能力的技術效果。

相對于現有技術，本發明的實施方式所提供的耐電遷移銀納米線復合薄膜，以其所包含的聚合物保護層對銀納米線實現通電保護。該聚合物保護層可以覆蓋于銀納米線堆積膜的表面，也可以覆蓋于所述銀納米線堆積膜中的銀納米線的表面，通電時，電流導入點設于聚合物保護層上，因而電流經過聚合物保護層流入銀納米線網絡，而非直接流入銀納米線網絡，且電流所到之處，銀納米線表面均有聚合物保護層保護，由此可提高銀納米線在通電情況下的穩定性和耐受時間，增強該種銀納米線復合薄膜抗電遷移的能力。此外，與無機顆粒或石墨烯片保護層相比，本發明的實施方式在銀納米線表面所形成的聚合物保護層具有更好的致密性，與銀線間的結合更為緊密，可對銀納米線起到更好的保護效果。