[发明专利]金属氧化物复合银纳米线透明导电薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种银纳米线透明导电薄膜的制备方法，具体涉及一种金属氧化物复合银纳米线透明导电薄膜的制备方法。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)技术具有全固态、主动发光、色彩丰富、可实现柔软显示等诸多优点，被认为是最有发展前景的新型平板显示技术之一，且逐步在全球形成规模化生产，已经成为有机电子设备最重要的领域之一。OLED器件由被阴极和阳极包围着运输层和发射层所组成的活跃层等组成，各设备均需利用高导电性、高透过率、机械性能和化学性能稳定的透明电极。银纳米线透明导电薄膜具有更好的导电性，有望代替目前广泛应用的掺锡氧化铟(ITO)导电玻璃电极，在OLED、可穿戴设备以及太阳能电池等领域获得广泛的应用。

目前，银纳米线透明导电薄膜的制备方法多采用旋涂、刮涂或喷涂等方法，制备的银纳米线透明导电薄膜中，银纳米线只是简单堆叠，银纳米线间的接触电阻较大，对薄膜的导电性有较大影响。为提高银纳米线透明导电薄膜的导电性，可以采用石墨烯覆盖在银纳米线表面，或者在衬底上增加一层纤维素层等方法。但上述方法均存在操作复杂，对薄膜的透过率影响较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种金属氧化物复合银纳米线透明导电薄膜的制备方法，以提高透明导电薄膜的导电性。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种金属氧化物复合银纳米线透明导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：

1)、透明导电薄膜衬底的处理：

将衬底在去离子水、乙醇和丙酮中分别进行超声处理10～20min(较佳为15min)，干燥(例如为氮气吹干)，得处理后衬底；

2)、银纳米线透明导电薄膜的制备：

取浓度为1～5mg/mL的银纳米线分散液涂布在步骤1)所得的处理后衬底上，干燥(例如在空气中自然晾干)后，形成厚度为80～160nm银纳米线透明导电薄膜；

3)、金属氧化物复合银纳米线透明导电薄膜的制备：

将固相含量为0.1～0.5％(wt％)的金属氧化物溶胶均匀涂布在步骤2)所得的银纳米线透明导电薄膜上形成覆盖膜，干燥后，覆盖膜的厚度为2～6nm；

4)、金属氧化物复合银纳米线透明导电薄膜的后处理：

将步骤3)的所得物于50～100℃退火2±0.1h，得金属氧化物复合银纳米线透明导电薄膜。

作为本发明的金属氧化物复合银纳米线透明导电薄膜的制备方法的改进：所述步骤2)中的银纳米线分散液为将银纳米线分散在乙醇、丙酮、乙二醇、聚乙二醇中的至少一种溶剂中所得。

作为本发明的金属氧化物复合银纳米线透明导电薄膜的制备方法的进一步改进：所述步骤3)中的金属氧化物溶胶是固相含量为0.1～0.5％(wt％)的铝掺杂氧化锌溶胶(AZO)或掺锡氧化铟溶胶(ITO)。

备注说明：铝掺杂氧化锌溶胶(AZO)中，铝的掺杂量约为固相重量的10％；掺锡氧化铟溶胶(ITO)中，锡的掺杂量约为固相重量的10％。

作为本发明的金属氧化物复合银纳米线透明导电薄膜的制备方法的进一步改进：所述步骤1)中的衬底为玻璃衬底、PET衬底、布、纸张、PVA薄膜、PDMS薄膜。

作为本发明的金属氧化物复合银纳米线透明导电薄膜的制备方法的进一步改进：

所述步骤2)中，涂布方式为：旋涂、刮涂、喷涂或浸渍-提拉法；

所述步骤3)中，涂布方式为：旋涂或喷涂。

在本发明中，银纳米线的直径为70～90纳米、长度为25～30μm。

本发明具有如下技术优势：

1、本发明的金属氧化物复合银纳米线透明导电薄膜通过金属氧化物干燥时形成的毛细管力，使银纳米线相互紧密连接，降低了银纳米线间的接触电阻，提高了薄膜的导电性。

2、本发明制备方法简单可靠，重复性高。采用金属氧化物溶胶，价格低廉，有利于降低生产成本。

综上所述，本发明采用廉价的金属氧化物溶胶和银纳米线透明导电薄膜进行复合，工艺简单，可以有效的提高薄膜的导电性。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是制备透明导电薄膜所用的银纳米线的微观形貌图；

图2是未复合金属氧化物溶胶的银纳米线透明导电薄膜(实施例1步骤2所得)的微观形貌图；

图3是未复合金属氧化物溶胶的银纳米线透明导电薄膜(实施例1步骤2所得)的X射线衍射测试结果图。

具体实施方式