[發明專利]一種導電薄膜以及提升導電薄膜導電性的方法

在審

• 申請號: 201810241317.2
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108550424A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 楊柏儒;翁明;許鈺旺;陳鵬;張偉;李京周;王毓成;邱景燊;柳成林
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區中山大學研究院;廣東順德中山大學卡內基梅隆大學國際聯合研究院;中山大學
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 左恒峰

本發明公開了一種導電薄膜，通過采用金屬氧化物溶膠將金屬納米線網格的結點包覆，使得金屬納米線之間的連接更加密切，減小導電薄膜的片電阻；本發明的一種提升導電薄膜導電性的方法，第一次先利用微波對導電薄膜進行處理，使金屬納米線之間結電阻大的結點熔接起來，降低導電薄膜的片電阻；第二次是將金屬氧化物溶膠涂布在微波處理后的導電薄膜上，借助導電薄膜退火時金屬氧化物與襯底發生粘附作用，使得金屬納米線未熔接的地方搭接得更加緊密，此外金屬氧化物還可以作為導電薄膜的電子傳傳輸層，結電阻較大的地方可以通過氧化物半導體層傳輸電子，從而減小導電薄膜片電阻，通過兩次處理使得導電薄膜的片電阻降低，提高了導電薄膜的導電性。

技術領域

本發明涉及透明導電薄膜的制備領域，特別是一種導電薄膜以及提升導電薄膜導電性的方法。

背景技術

傳統的透明導電薄膜材料主要是氧化銦錫(I TO)，但因為自身存在柔性差、成本高和制備條件苛刻等缺餡，且制備I TO所需的金屬銦(I n)日漸稀缺，已經無法滿足于新型電子器件的要求，所以出現了采用金屬納米線制作的透明導電薄膜，其具有最優異的光電特性,同時展現出極佳的的機械穩定性，被認為有望替代I TO的下一代透明導電薄膜。

銀納米線導電薄膜并非連續的導電體，而是通過線與線之間的搭接形成的導電通路來構成導電網絡，線與線之間接觸面積非常小且搭接不牢固，這些都將降低金屬納米線薄膜的導電性，如何有效的將金屬納米線連接在一起就成了需要解決的問題，專利CN104766675A中提出使用微波處理玻璃襯底上金屬納米線，其可以應用于大面積高效熔接納米線且不會產生副產物，但微波處理柔性襯底上金屬納米線存在明顯不足，因為微波具有選擇性，會優先熔接結電阻大的結點，要想使結電阻小的結點熔接，需要增加微波時間，而微波時間過長會使結電阻大的結點產生較多熱量，容易導致柔性襯底受熱變形，為了保證薄膜不發生變形就需要控制微波的時間和微波的功率，因此導致大量電阻較小的結點無法熔接或者完全熔接。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種導電薄膜以及提升導電薄膜導電性的方法，在微波使得結電阻大的結點熔接的基礎上，采用金屬氧化物溶膠包埋金屬納米線，使得微波過程中未熔接或者熔接不完全的結點搭接的更加緊密，從而進一步降低導電薄膜片電阻，增強導電性。

本發明解決其問題所采用的技術方案是：

一種導電薄膜，包括金屬納米線，所述金屬納米線交叉構成金屬納米線網格，還包括將金屬納米線網格上的交叉點壓緊的金屬氧化物溶膠，所述金屬納米線網格包括由金屬納米線交叉形成的結點，所述金屬氧化物溶膠包覆在結點四周。

進一步，所述金屬納米線為銀納米線、金納米線、銅納米線、鉑納米線、鐵納米線、鈷納米線、鎳納米線、鎢納米線、鋁納米線、鈦納米線、銻納米線、鉛納米線、錫元素、鋅納米線、銦納米線、鎵納米線或合金納米線其中一種。采用金屬納米線的原因是其具有優異的光電特性。

進一步，所述金屬氧化物溶膠為氧化鋅溶膠、氧化錫溶膠、二氧化鈦溶膠、三氧化二鋁溶膠、氧化鋯溶膠、二氧化硅溶膠或混合金屬氧化物溶膠其中一種。金屬氧化物溶膠可以使得微波處理后未熔接或者沒有熔接完全的結點搭接的更加緊密，可以進一步減小導電薄膜的片電阻，提高導電性。

一種提升導電薄膜導電性的方法，包括以下步驟：

將導電薄膜放入微波輻射反應器中進行微波處理；

將金屬氧化物溶膠涂布到微波處理后的導電薄膜上，然后將其放在恒溫臺上靜置。

進一步，所述導電薄膜的制備過程為：制備金屬納米線導電油墨；對柔性襯底進行老化處理；將導電油墨涂布到老化處理后的柔性襯底，然后將其放在恒溫臺上靜置，制成導電薄膜。

進一步，所述導電薄膜上的金屬納米線交叉構成2維網格結構或3維金屬網格結構，所述金屬氧化物溶膠包埋在金屬納米線交叉形成的結點四周。