[發(fā)明專利]一種具有柔性襯底的金屬導(dǎo)電薄膜的制備方法

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• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107086083A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州思創(chuàng)源博電子科技有限公司
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)電材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有柔性襯底的金屬導(dǎo)電薄膜的制備方法。

背景技術(shù)

目前，隨著觸摸屏、太陽能電池、智能窗戶以及平板顯示器等光電器件和設(shè)備的迅速發(fā)展，對于低電阻、高透光性能的透明電極材料的需求越來越大

透明導(dǎo)電薄膜(TCFs)具有優(yōu)異的光電特性，而且還具有重量輕、可彎曲、不易破碎、環(huán)境友好、可以采用卷對卷工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)方式等優(yōu)點(diǎn)，其已被廣泛應(yīng)用，例如：它們可被用于顯示器、觸板、太陽能電池等領(lǐng)域。所述薄膜一般包括透明的襯底，例如：PET等，在所述襯底上形成透明且導(dǎo)電的涂層或薄膜。目前作為主流的透明導(dǎo)電薄膜材料是氧化銦錫(ITO)薄膜，主要是因?yàn)樵摬牧系陌胁闹苽浜统赡すに嚩急容^成熟。

透明導(dǎo)電薄膜制備的方法通常有物理和化學(xué)兩種方法。物理方法是指利用物質(zhì)的蒸發(fā)或當(dāng)物質(zhì)受到粒子轟擊時表面原子產(chǎn)生的濺射并輸運(yùn)和沉積，在原子范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了從原物質(zhì)到沉積薄膜的物理過程。包括：真空蒸發(fā)法、濺射法、離子束沉積法、電子束沉積法、準(zhǔn)分子激光蒸鍍法等?；瘜W(xué)方法是指在鍍膜的技術(shù)中，發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，通過物質(zhì)之間的自身性質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)薄膜的生長。包括：化學(xué)還原法、化學(xué)氣相沉積法、溶膠-凝膠法，高溫分解（熱噴涂）法等。磁控濺射法與脈沖激光沉積法都可以制備出質(zhì)量較高的薄膜，但需要復(fù)雜的真空設(shè)備，而且生產(chǎn)效率較低，成本高，成膜面積受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種具有柔性襯底的金屬導(dǎo)電薄膜的制備方法，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了柔性導(dǎo)電薄膜連續(xù)性、大面積生產(chǎn)，大大縮短生產(chǎn)周期、大幅度提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，解決了柔性金屬網(wǎng)絡(luò)透明導(dǎo)電薄膜大面積連續(xù)性生產(chǎn)的問題，金屬納米顆粒原位生長在石墨烯之上，這種方式比簡單的將石墨烯和金屬納米顆?；旌暇哂懈偷慕佑|勢壘，金屬納米顆粒中的電子更容易遷移到石墨烯上，使石墨烯中的載流子變的更多，同時石墨烯本身具有較高的載流子遷移率，石墨烯和生長于其上的金屬納米顆粒形成協(xié)同增強(qiáng)效應(yīng)，本發(fā)明所制備的透明導(dǎo)電薄膜具有更優(yōu)良的導(dǎo)電性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種具有柔性襯底的金屬導(dǎo)電薄膜的制備方法，該方法包括如下步驟：

（1）制備碳納米管改性的具有龜裂縫的PET柔性襯底

成卷的PET柔性襯底放料，連續(xù)輸送柔性襯底依次通過預(yù)清洗、風(fēng)干、常壓等離子體清洗、涂布龜裂液和加熱，龜裂液選用雞蛋清凝膠，雞蛋清凝膠配比是雞蛋清與水體積比范圍為1:1-2，在柔性襯底上形成龜裂縫，即制得具有龜裂縫的PET柔性襯底，龜裂縫的寬度為2-5微米，在輸送過程中，根據(jù)PET柔性襯底的張力大小，對PET柔性襯底的張力和速度進(jìn)行調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)PET柔性襯底恒速和恒張力，并在制得具有龜裂縫的PET柔性襯底之后，對具有PET龜裂縫的柔性襯底糾正、收卷；

所述預(yù)清洗所采用的清洗劑可以是雙氧水或酒精等，作用是去除PET柔性襯底表面上的粉塵、顆粒；

所述常壓等離子體清洗用于對PET柔性襯底表面進(jìn)行清潔、改性和活化；

（2）制備金屬導(dǎo)電漿料

將氧化石墨烯和金屬鹽加入還原性溶劑中形成溶液，選取乙二醇作為還原性劑，硝酸銀作為金屬鹽，其中氧化石墨烯質(zhì)量：硝酸銀中銀元素的質(zhì)量：乙二醇的質(zhì)量=1:（50-80）:（200-300）。將形成的溶液在高溫下加熱，銀離子將直接在氧化石墨烯表面原位還原形成銀納米顆粒，同時氧化石墨烯也會被進(jìn)一步還原成石墨烯；在上述反應(yīng)過程中，可以適當(dāng)加入表面活性劑防止顆粒團(tuán)聚；將反應(yīng)生成的石墨烯/銀納米顆粒復(fù)合物離心收集；

將上述石墨烯/銀納米顆粒復(fù)合物中加入粘度調(diào)節(jié)劑和溶劑，所選粘度調(diào)節(jié)劑為改性環(huán)氧樹脂，所選溶劑為二丙二醇甲醚，之后進(jìn)行機(jī)械混勻，將混勻后的導(dǎo)電漿料放置進(jìn)入45 -50℃的真空烘箱中脫泡處理，最終漿料中二丙二醇甲醚的質(zhì)量百分比為63-65%，石墨烯/銀納米顆粒復(fù)合物的質(zhì)量百分比為8-10%，余量為環(huán)氧樹脂，得到金屬導(dǎo)電漿料；

（3）將金屬導(dǎo)電漿料以涂布方式涂布于上述具有龜裂縫的PET柔性襯底上，在溫度為150-170℃的條件下加熱15-20min，即得透明金屬導(dǎo)電薄膜。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一