[发明专利]一种超声辅助的图案化透明导电电极制备方法

说明书

本发明涉及图案化制备透明导电电极技术领域，更具体地，涉及一种超声辅助的图案化透明导电电极制备方法。一种超声辅助的图案化透明导电电极制备方法，依次包括如下步骤：S1配置交联剂：配置水溶性光聚合交联剂；S2涂布成膜：按一定比例混合水溶性光聚合交联剂和金属纳米线分散液后涂布在衬底表面；S3选择性曝光：对待图案化的导电电极进行选择性曝光，得到曝光的导电电极；S4超声清洗：在极性溶剂中对曝光的导电电极进行超声清洗，干燥得到图案化透明导电电极。本发明超声辅助的图案化透明导电电极制备方法不仅工艺简单、效率高、成本低；而且超声清洗过程中使用的原料对人体和环境友好，是一种新型的图案化透明导电电极制备方法。

技术领域

本发明涉及图案化制备透明导电电极技术领域，更具体地，涉及一种超声辅助的图案化透明导电电极制备方法。

背景技术

传统透明导电电极以ITO(氧化铟锡)作为主要原材料，虽然制作工艺已相当成熟，但仍存在制作成本高，成品柔韧性差等缺陷，不能适用于柔性显示和柔性触摸领域。为此，新型的透明导电电极材料成为了当下的研究热点，其中金属纳米线因为具备透明度高、方阻小、性价比高、可在室温成膜、能与柔性衬底兼容等特性，成为了最有可能替代传统ITO制作透明电极的材料。

在显示器、发光器件、太阳能电池、传感器、触摸屏等领域的实际应用中，常需要使用图案化的透明导电电极来实现器件的各种功能。对于金属、金属网格和金属纳米线薄膜透明导电电极来说，目前常用的图案化工艺有激光刻蚀(又称激光烧灼)和曝光显影两种类型。激光刻蚀是一种利用短脉冲、高峰值功率的激光脉冲对导电材料薄膜或衬底进行局部加工，实现表面材料精确去除，从而制备图案化导电电极的技术。激光刻蚀技术需要使用高精度的激光加工设备，并且因加工效率低，量产时需要配备数量较多的激光加工设备而造成生产成本高的问题。而曝光显影技术一般涉及光刻流程，并接续以化学显影液清洗的步骤，虽然该方法能够实现超高的精细分辨率，但工序复杂，需要用量较大的化学显影液和刻蚀液对曝光后的薄膜进行清洗，不仅工艺复杂、成本高，而且使用的原料对人体和环境均有较大危害。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种超声辅助的图案化透明导电电极制备方法，用于解决现有图案化方法制备电极过程中存在的成本高、效率低，原料危害较大的问题。

本发明采取的技术方案是：

一种超声辅助的图案化透明导电电极制备方法，依次包括如下步骤：

S1配置交联剂：配置水溶性光聚合交联剂；

S2涂布成膜：按一定比例混合水溶性光聚合交联剂和金属纳米线分散液后涂布在衬底表面；

S3选择性曝光：对待图案化的导电电极进行选择性曝光，得到曝光的导电电极；

S4超声清洗：在极性溶剂中对曝光的导电电极进行超声清洗，干燥得到图案化透明导电电极。

本技术方案中，首先通过一种水溶性光聚合交联剂与金属纳米线混合，得到均匀的分散液，并将分散液均匀涂布在衬底上，干燥后得到膜状的待图案化的导电电极，然后根据所需的图案定制不同的掩模版，使用掩模版对膜状的待图案化的导电电极进行选择性曝光，从而得到曝光的导电电极。本技术方案中设置的掩模版可为菲林、玻璃或金属材料，掩模版由透光区和遮挡区构成，其中透光区对应待图案化的导电电极的曝光区，曝光区经曝光固化，形成透明导电电极的图案区；遮挡区对应待图案化的导电电极的非曝光区，非曝光区未固化，将通过超声清洗的方式去除，形成透明导电电极的非图案区。本技术方案的涂布成膜工艺可选用旋涂、喷涂、印刷、自组装、气相沉积、液相沉积中的任一种。在实际使用中，步骤S1的过程可根据实际情况进行选择，如可一次配置较大量的水溶性光聚合交联剂备用，如果制备时仍存在配置好且未失效的水溶性光聚合交联剂，可直接使用并进行S2-S4的制备过程。