[发明专利]一种银纳米线导电薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种银纳米线导电薄膜及其制备方法，包括如下步骤：步骤1：有机硅树脂低聚物的制备；步骤2，将有机硅树脂低聚物加入到配置好的银纳米线分散液中，混合均匀，得到银纳米线墨水；步骤3，取经过表面处理的柔性基底，将柔性基底放置于旋涂仪的托盘上，将银纳米线墨水滴注在基底上，通过布胶，匀胶，固化等过程，得到初始的银纳米线透明导电薄膜；然后通过机械剥离的方式，对银纳米线透明导电薄膜进行拉扯剥离，得到导电性能增强的银纳米线透明导电薄膜。

技术领域

本发明属于光电材料领域，具体地说，涉及一种银纳米线导电薄膜及其制备方法。

背景技术

透明导电薄膜广泛应用于太阳能电池、有机发光二极管、显示器、触摸屏等光电器件中。氧化铟锡(ITO)薄膜透光度高(85％)、表面电阻低(100Ωsq-1)，是电子工业中最常采用的透明电极原材料。然而，铟是一种稀缺材料、铟储量日渐枯竭、铟的获取不稳定；其次，ITO膜具有脆性，与柔性电子器件不兼容；此外，ITO制造工艺复杂，沉积过程成本高昂。所以，目前迫切需要找到兼具高导电性、高透光率、柔韧性及低成本的替代材料。在众多候选材料中：如碳纳米管、石墨烯、导电聚合物、金属网格和金属纳米线，银纳米线由于其优良的透光性和导电性、可弯曲，成为下一代透明导电薄膜的首选材料。

银纳米线透明导电薄膜的制备通常需要将银纳米线制成银纳米线墨水后，采用喷涂、转移印刷、旋涂以及浸涂等工艺来实现银纳米线之间无规则的搭接和排列形成无序的导电网络，银纳米线墨水由银纳米线(导电填料)，有机硅树脂低聚物(粘结相)，少量助剂组成，往往在粘结相的选择很大程度上影响着透明导电膜的涂布效果，采用上述传统工艺制备的银纳米线透明导电薄膜存在着表面电阻较高，表面粗糙度大，与柔性基底的结合力较差等情况，因为银纳米线之间的虚搭以及银纳米线表面存在的少量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)使银纳米线之间未能发生直接接触，使表面接触电阻增大，同时随着表面粗糙度的增大，透明导电膜雾度增加，同时银纳米线之间的虚搭造成了薄膜的可弯折性能较差，银纳米线与柔性基底的结合力较差，极易造成银纳米线透明导电膜的损坏。这些不足限制了其在柔性电子器件上的应用。

故需要对银纳米线薄膜进行后处理过程。传统的后处理工艺改善薄膜导电性的方法如退火，机械热压，等离子焊接，化学焊接等方法可降低银纳米线之间的接触电阻，并使透明导电膜的导电性能优化，达到透明导电电极的使用要求。然而大部分银纳米线的后处理工艺都较复杂，同时所需机械设备成本高，只适合实验室中少批量生产，无法直接应用在大批量的银纳米线薄膜的工业化生产中。其原因主要有：柔性基底如PET膜等，无法耐高温(≥180℃)，然而机械热压需要银纳米线达到的耐受加热焊接温度高(≥200℃)；同时银纳米线的机械施压应力大于90MPa，在施压过程中极易造成银纳米线的部分脱落，并对工业化涂布设备提出了较高的加压要求，且设备成本较为高昂。引入导电介质会造成银纳米线薄膜透明度降低，且银纳米线薄膜的涂布步骤较为复杂；等离子焊接通过高电流、高能量密度对局部银纳米线接触点焊接，喷嘴中心温度高达上千摄氏度，极易造成柔性基底的破坏，同时操作难度大，机械设备成本高，制约其作为透明导电薄膜的应用。

发明内容

本发明要解决现有技术所存在的问题，本发明提供一种银纳米线透明导电膜制备及其后处理工艺增强薄膜表面导电性的方法，解决了银纳米线薄膜的表面电阻过高，耐弯折性差等问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种银纳米线导电薄膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，有机硅树脂低聚物的制备：取聚合物单体加入到去离子水中，进行磁力搅拌，发生水解反应；将水解后的产物进行缩聚反应，得到有机硅树脂低聚物；

步骤2，银纳米线墨水的配制：将有机硅树脂低聚物加入到银纳米线分散液中，混合均匀，得到银纳米线墨水；所述银纳米线分散液是指银纳米线分散于有机溶剂中；