[發明專利]金屬微納米材料透明導電薄膜圖案化的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201810184783.1
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108447593B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 邱業君;陳亞男;張立文;閆勇
• 申請（專利權）人: 蘇州城邦達益材料科技有限公司;哈爾濱工業大學深圳研究生院
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李進

本發明提供一種金屬微納米材料透明導電薄膜圖案化的制備方法及其應用，涉及金屬微納米材料透明導電薄膜的制備領域。該制備方法，具體將含有金屬微納米材料的極性溶液涂布于柔性膜，干燥親水性處理后，采用具有與柔性膜有一定粘性的極性溶液繪制任意圖案，最后經0.3GHz?300GHz的微波處理。應用微波與在金屬微納米材料上的極性分子相互作用而引起加熱效應，進而實現對金屬微納米材料加熱直至熔斷，有效提高金屬微納米材料透明導電薄膜的性能。該制備方法無需額外的打印涂覆過程，所需的制備處理時間短，效率高，可實現大規模連續生產，適合工業化生產。

技術領域

本發明涉及金屬微納米材料透明導電薄膜的制備領域，且特別涉及一種金屬微納米材料透明導電薄膜圖案化的制備方法及其應用。

背景技術

在信息時代的今天，我們的日常生活已經離不開各式各樣的電子器件，而具有高導電性和高透明度的透明導電膜(TCF)對于各種電子器件的性能至關重要。例如觸摸屏、平板電視、電子閱讀器、智能手機、智能玻璃、有機太陽能電池和液晶顯示器等電子器件，都離不開透明導電材料。在所有透明導電材料中，氧化銦錫(ITO)是當前電子工業中最常用的，ITO由于其本身的易碎以及脆性，在柔性顯示器，柔性觸摸屏，柔性太陽能電池，柔性晶體管和柔性超級電容器等領域都無法滿足這些器件的應用要求。

越來越多的人開始深入研究可以代替ITO新型透明導電材料，例如金屬微納米材料透明導電膜，碳納米管(CNT)，石墨烯以及導電聚合物等。金屬納米結構由于其獨特的光電性質和在透明導電膜中的潛在應用而在十年內引起了極大的關注。而在各種金屬納米線中，由于金屬銀的優良導電性，銀納米線(AgNWs)透明導電膜具有優異的光透過率，和導電性能，在太陽能電池、透明加熱器件、柔性觸摸屏、柔性顯示等領域中都具有廣泛的應用前景。

其中，銀納米線透明導電薄膜圖案化是將其成功應用于各個領域的最后重要環節。隨著現代科學技術的發展，微米和納米尺度表面的微加工或圖案化已經引起了人們廣泛關注。許多現代技術發展的機會都來源于新型微觀結構的成功構造或現有結構的小型化。表面圖案化技術在微電子行業、化學和生物物質微分析、生物芯片、微體積反應器、組合合成和微機電系統等領域的應用在迅速地增長。透明導電薄膜在光電子器件中，如觸摸屏、液晶顯示器、發光二極管和太陽能電池等方面的應用價值成為眾多材料中的“明星”。

現有的透明導電薄膜表面刻蝕圖案的方式主要有絲網印刷、納米壓印、等離子刻蝕和激光刻蝕等，但以上工藝比較復雜，要求高，成本高且不環保。因此本發明主要針對銀納米線透明導電薄膜做實例說明研究，但金屬微納米材料不限于銀納米線。

發明內容

本發明的目的在于提供一種微波在金屬微納米材料透明導電薄膜圖案化中用于改變金屬微納米材料電學電路的應用，利用微波對金屬微納米材料進行處理，改變金屬微納米材料電學電路。

本發明的另一目的在于提供一種金屬微納米材料透明導電薄膜圖案化的制備方法，通過微波與在金屬微納米材料上的極性分子相互作用而引起加熱效應，進而實現對金屬微納米材料加熱直至熔斷，有效提高銀納米線透明導電薄膜的性能。同時該制備方法無需額外的打印涂覆過程，所需的制備處理時間短，效率高，可實現大規模連續生產，適合工業化生產。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

本發明提出一種微波在金屬微納米材料透明導電薄膜圖案化中用于改變金屬微納米材料電學電路的應用。

本發明提出一種金屬微納米材料透明導電薄膜圖案化的制備方法，將含有金屬微納米材料的極性溶液涂布于柔性膜的表面，干燥親水性處理后，得改性金屬微納米材料透明導電薄膜。

采用具有粘性的極性溶液于改性金屬微納米材料透明導電薄膜的表面繪制任意圖案后，經0.3GHz-300GHz的微波處理。