[发明专利]一种导电薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种导电薄膜的制备方法，该制备方法包括以下步骤：选用Tm不低于280℃的Upilex R型聚酰亚胺薄膜为基底，分别用乙醇、氨水/双氧水润湿表面并氮吹吹干，在基底表面上涂布溶胶体系，分别于室温、微波、减压下控温控压控时；ITO导电层的厚度为80～100nm，溶胶体系包括质量比为1:0.05～0.08:0.02～0.03:0.005～0.0075:0.8～1.0:4～5的市售ITO纳米粉末、三乙醇胺、P123型PEO‑PPO‑PEO三嵌段共聚物、F68型泊洛沙姆、异丙醇和水；具有提高柔性的优点。

技术领域

本发明涉及一种导电薄膜的制备方法。

背景技术

氧化物具有超低电导率，必须利用掺杂、制造氧空位和间隙原子等工艺，在透明导电薄膜中引入缺陷，这样禁带中的能级就会引入缺陷，从而提高薄膜的导电性能。其中，以氧化铟锡(ITO)为代表的透明导电材料己统治市场60余年，科学家团队制备出ITO要追溯至19世纪70年代，其导电原理在于，在半导体In₂O₃中掺杂SnO₂，产生一个导电的电子，从而在In₂O₃晶格中引入氧缺陷，氧空位可产生2个导电电子，从而使得ITO获得优异导电性的同时又具备透光的特性。

目前，市场上的能够买到的透明导电薄膜材料绝大多数都是ITO。据统计，2013年全球的透明电极市场总额达16亿美元，ITO以93％的市场份额独占鳌头。ITO之所以能够占据透明电极材料的统治地位，归因于其对可见光透过率高达90％以上、雾度低至0.5％，与此同时又可保持较低方阻(＜80欧姆)和方阻不均一性(＜10％)。随着新一代柔性器件的发展，要求透明电极可以任意的曲率半径弯折、扭曲，而ITO透明电极在弯折和扭曲的过程中容易失效，限制了其在柔性器件领域的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种导电薄膜的制备方法，具有提高柔性的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)选用玻璃化转变温度不低于280℃的Upilex R型聚酰亚胺薄膜作为基底，在基底的表面用乙醇润湿15～20min，纯氮吹干备用，用氨水/双氧水润湿表面5～10min，纯氮吹干备用；

(2)对基底上处理过的表面进行溶胶体系涂布，在基底上得到ITO导电层；所述溶胶体系包括市售ITO纳米粉末、三乙醇胺、P123型PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物、F68型泊洛沙姆、异丙醇和水，溶胶体系中市售ITO纳米粉末、三乙醇胺、P123型PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物、F68型泊洛沙姆、异丙醇和水的质量比为1:0.05～0.08:0.02～0.03:0.005～0.0075:0.8～1.0:4～5；

(2)将步骤(2)得到的产品，于20～30℃下放置18～22min，转入58～61℃的微波干燥58～62min，再转入160～170℃的减压干燥12～16min，即得；微波干燥在一个标准大气压下；减压干燥的真空度值为-0.08～-0.10；所述ITO导电层的厚度为80～100nm。

采用上述技术方案，利用乙醇和氨水/双氧水对Upilex R型聚酰亚胺薄膜的表面进行处理，提高其表面的光滑度和亲水性，有利于其表面与其他分子的连接，在其上涂布溶胶体系，利用P123型PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物和ITO纳米粉末之间的范德华引力以及P123型PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物在聚酰亚胺薄膜表面的自组装行为，来将市售ITO纳米粉末沉积在聚酰亚胺薄膜表面，沉积后再干燥得到聚酰亚胺薄膜和ITO纳米粉末结合力强的导电薄膜，利用聚酰亚胺薄膜的柔性来改善导电膜的柔性。