[發明專利]一種含離子液體的銀納米線透明導電薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201810392409.0
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108735349B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 楊洪;李寧波;林保平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種含離子液體的銀納米線透明導電薄膜及其制備方法及應用。所述制備方法是通過物理方法將離子液體摻入聚酰胺酸形成混合均相溶液，并將其旋涂在銀納米線薄膜上，然后經熱亞胺化反應得到含離子液體的銀納米線透明導電薄膜。該方法得到的透明導電薄膜具有高的透光率、高的導電性和超強的柔韌性，可廣泛應用于柔性顯示器、柔性觸摸屏、柔性有機發光二極管和可展開式太陽能電池陣列層。本發明制備方法簡單易行，易于進行大規模生產，具有很高的實際應用價值，能夠滿足商業化的需求。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域。具體地說，本發明涉及一種以離子液體/無色透明聚酰亞胺復合材料為基材和以銀納米線為導電材料的透明導電薄膜。

背景技術

隨著電子信息產業領域的飛速發展，未來電子產品將向小型化、輕便化、可折疊、可彎曲的非平面形狀等方向發展。透明導電薄膜作為電子產品如柔性顯示器、柔性觸摸屏、柔性有機發光二極管和可展開式太陽能電池陣列層的重要組成部分，已經引起了人們的廣泛興趣。目前，廣泛使用的商業化透明導電薄膜主要為銦錫氧化物。然而這種透明導電薄膜存在一些不容忽視的問題如銦錫氧化物昂貴的成本、大的脆性，已經不能滿足現在電子產品的需求。而銀納米線由于在電學、光學和機械性方面都有良好的特性，成為最有希望的代替傳統銦錫氧化物的透明導電材料之一。

制備銀納米線透明導電薄膜是需要在透明基材上制備的，由于這些透明基材具有高的光學性能、高的機械性能和高的熱穩定性。因此透明基材顯得非常重要。大量研究人員已經對透明基材進行了廣泛的研究，已經制備了可彎曲的透明基板，并且成功制備了可彎曲的的銀納米線透明導電薄膜。然而這些可彎曲的銀納米線透明導電薄膜，并不能很好地應用于柔性的電子產品。急切需要我們去制備具有高柔韌性的銀納米線透明導電薄膜，來滿足柔性的電子產品的需求。

中國專利CN107331432A，已經成功制備了一種銀納米線透明導電薄膜。通過對銀納米線進行處理，制備出具有高透光率、低面電阻的透明導電薄膜。但是該透明導電薄膜并沒有使用離子液體和討論其力學性能。

中國專利CN107346672A，提供了一種含銀納米線的透明導電薄膜。通過硅烷偶聯劑對銀納米線進行表面改性，制備出一種具有優異導電性、低成本、高透光率和低面電阻的銀納米線透明導電薄膜。然后這種透明導電薄膜并沒有使用離子液體和討論其是否具有高的柔韌性。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種含離子液體的銀納米線透明導電薄膜及其制備方法，該透明導電薄膜不僅具有高的透光率和低的面電阻，而且具有超強的柔韌性，在經過10000次彎曲后該透明導電薄膜的面電阻產生微弱的變化，同時在經過多次折疊后面電阻產生很小的變化。此外，該含離子液體的銀納米線透明導電薄膜的操作方法簡單、成本低，易于進行大規模的生成，具有很高的應用前景。

技術方案：為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

本發明制備了一種含離子液體的銀納米線透明導電薄膜，所述含離子液體的銀納米線透明導電薄膜的化學組成為：

其中，10≤X≤200，Ⅰ為無色透明聚酰亞胺-離子液體，Ⅱ為銀納米線。

本發明的含離子液體的銀納米線透明導電薄膜的制備方法包括以下步驟：

1)將銀納米線分散于溶劑中，制得銀納米線分散液，將該分散液旋涂在玻璃基板上，在80℃下烘干，制得銀納米線薄膜；

2)將2,2’-二(三氟甲基)二氨基聯苯溶于極性非質子溶劑中，攪拌使其充分溶解，形成均勻透明的溶液，然后將4,4’-(六氟異亞丙基)二鄰苯二甲酸酐分批次加入上述透明的溶液中，待其充分反應后，得到透明聚酰胺酸溶液；

3)將1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽加入上述透明聚酰胺酸溶液中繼續攪拌，使其充分混合，得到透明聚酰胺酸-離子液體的均相混合液；