[發明專利]一種高性能大面積柔性透明電極及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110104205.4
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112927862B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 朱曉陽;李紅珂;孫鑾法;齊習猛;蘭紅波;李政豪
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01B5/14
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

1.一種高性能大面積柔性透明電極的制備方法，其特征在于：具體步驟為：

1)利用電場驅動噴射微納3D打印技術，以金屬納米漿料為打印材料，在打印襯底上通過微納3D打印出金屬圖案化結構，然后將金屬圖案化結構進行固化燒結處理；

2)在金屬圖案化結構的基礎上，進行PDMS凹模的轉印；

3)以PDMS凹模為母模具，采用輥對平工藝將帶有涂覆UV光刻膠的PET與PDMS凹模緊密的結合并且進行UV固化，轉印脫模，得到凸模模具；

4)對得到的凸模模具為母模具進行抗粘附處理、涂覆PDMS、預固化、涂覆偶聯劑再固化，脫模后，得到微結構軟模具；

5)在微結構軟模具的凹槽中，采用刮涂工藝將納米銀漿填充到凹槽中作為導電種子層，然后利用電鍍工藝在凹槽中電鍍出電極結構，燒結處理后得到柔性透明導電薄膜。

2.如權利要求1所述的高性能大面積柔性透明電極的制備方法，其特征在于：打印襯底包括普通玻璃、硅片硬質襯底；

或，圖案化結構為線柵結構、網柵結構、菱形結構、六邊形結構或者其它不規則圖形結構；

或，金屬導電漿料為納米銀漿、納米銅漿、導電墨水、金屬納米線中的一種或者幾種。

3.如權利要求1所述的高性能大面積柔性透明電極的制備方法，其特征在于：步驟1)中固化燒結的溫度為130-140℃，時間為30-40分鐘。

4.如權利要求1所述的高性能大面積柔性透明電極的制備方法，其特征在于：步驟2)PDMS凹模的轉印的具體方法為：在金屬圖案化結構的表面涂覆PDMS材料，進行真空加熱固化，再采用“揭開式”脫模的方式，將固化后的PDMS凹模與襯底分離。

5.如權利要求4所述的高性能大面積柔性透明電極的制備方法，其特征在于：固化的溫度為80-90℃，固化的時間為30-50min。

6.如權利要求4所述的高性能大面積柔性透明電極的制備方法，其特征在于：固化的時間為40min。

7.如權利要求1所述的高性能大面積柔性透明電極的制備方法，其特征在于：步驟2)中轉印脫模后，進行犧牲層的清理，清理的方法為：在玻璃襯底上涂覆光刻膠，然后將PDMS凹模覆蓋在涂覆光刻膠的玻璃襯底上，然后將整體在UV固化機中進行固化成型，脫模，將犧牲層從PDMS凹模中脫出。

8.如權利要求7所述的高性能大面積柔性透明電極的制備方法，其特征在于：固化成型的時間為0.5-1.5min。

9.如權利要求1所述的高性能大面積柔性透明電極的制備方法，其特征在于：步驟3)中固化的時間為1.5-2.5min。

10.如權利要求7所述的高性能大面積柔性透明電極的制備方法，其特征在于：步驟4)的具體過程為：對母模具進行抗粘附處理，然后在母模具的表面涂覆PDMS，預固化，在PET層的表面涂覆偶聯劑得到PET薄膜，然后將PET薄膜貼合在PDMS上，進行真空加熱固化，然后采用“揭開式”脫模的方式將PET-PDMS復合模具從木模板上脫離。

11.如權利要求10所述的高性能大面積柔性透明電極的制備方法，其特征在于：步驟4)中，涂覆PDMS的厚度為1.2-1.8mm。

12.如權利要求10所述的高性能大面積柔性透明電極的制備方法，其特征在于：步驟4)中，預固化的溫度為80-90℃，固化的時間為30-45min。

13.如權利要求10所述的高性能大面積柔性透明電極的制備方法，其特征在于：步驟4)中，PET支撐膜層的厚度為1.2-1.8mm。