[发明专利]一种氧化铝防护银纳米线透明电极及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种氧化铝防护银纳米线透明电极及其制备方法与应用。所述方法如下：将退火处理后的银纳米线透明导电膜作为阴极，铂电极作为阳极，银|氯化银电极作为参比电极，含九水合硝酸铝的溶液作为电解液，通过三电极系统恒电压模式在银纳米线透明导电膜上电沉积氧化铝保护层，漂洗，退火得到氧化铝防护银纳米线透明电极。本发明通过控制反应速率改良电沉积工艺，将氧化铝精准沉积在银纳米线表面，不影响透光区域，并通过沉积过程促进银纳米线之间的接触，以高平整度的表面避免了包覆层的光吸收，实现了稳定性与光电性能的提升，极大简化了银纳米线防护工艺与柔性透明电极的制备成本，促进了柔性电子的发展。

技术领域

本发明属于柔性透明电极制备技术领域，具体涉及一种氧化铝防护银纳米线透明电极及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，新型显示产业发展迅速，显示器件的形态正经历着从平板显示到固定曲面显示、柔性显示的发展，并随着三星Galaxy Z Flip与华为Mate Xs等可折叠手机的上市，柔性显示的概念开始进入社会大众的脑海，并引发了新一轮的柔性显示的开发投资热潮。柔性主动有机发光二极管显示(AMOLED)是目前应用于柔性显示中最为成熟的技术，目前正处于市场成长期。在柔性显示的各组成部分中，透明导电薄膜(TCF)占据着重要的地位，是像素驱动电极，触控模组的重要组成部分。随着柔性产业的不断发展，ITO的易碎，难以低温制备与资源稀缺等缺陷愈加明显，以银纳米线为代表的新型柔性透明导电材料开始崭露头角。小尺寸纳米结构为银纳米线带来了低电阻下的高透过率，和由其组成的导电网络的优异柔性性能。然而由于纳米结构银的比表面积远大于宏观材料，所带来的高表面活泼性严重降低了银纳米线的稳定性，具体到实际应用中会面临如无法承受高加工温度，在大电压下局部热点熔融使器件失效等问题。为解决该问题，最常见的做法是在银纳米线表面沉积保护层，如通过溅射，溶胶-凝胶法等方法在薄膜表面形成一整层惰性金属、导电氧化物或有机物，但这种方法不可避免会在无银纳米线的透光区域造成遮挡，影响透明导电膜的性能。针对银纳米线导电网络的特殊结构，使用特定材料的电沉积法能够将保护层材料精确沉积在银纳米线表面，而不对透光区域产生影响。但目前报道的石墨烯保护层仍无法回避石墨烯本身价格昂贵，处理工艺复杂等问题，而氧化锌等材料则会严重影响银纳米线的导电性能，同时由于不平整的表面形貌，会增加对光的吸收，造成光电性能的下降。因此亟需寻找一种简易低成本的银纳米线防护方法，并不对银纳米线本身性能造成影响，从而促进柔性电子行业的发展。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种氧化铝防护银纳米线透明电极的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述方法制得的一种氧化铝防护银纳米线透明电极。

本发明的再一目的在于提供上述一种氧化铝防护银纳米线透明电极的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种氧化铝防护银纳米线透明电极的制备方法，包括以下步骤：

(1)将银纳米线溶液涂布在基底上，退火处理后制备成银纳米线透明导电膜；

(2)将银纳米线透明导电膜作为阴极，铂电极作为阳极，银|氯化银电极作为参比电极，含九水合硝酸铝的溶液作为电解液，通过三电极系统恒电压模式在银纳米线透明导电膜上电沉积氧化铝保护层，洗涤，退火处理，得到氧化铝防护银纳米线透明电极。

优选的，步骤(1)所述银纳米线溶液中的银纳米线由多元醇法制得。

优选的，步骤(1)所述涂布的方法为旋涂、喷涂、抽滤转印和刮涂中的至少一种。

优选的，步骤(1)所述基底为刚性或柔性基板，所述刚性基板为玻璃和硅片中的至少一种，所述柔性基板为PI、PET、PEN和PDMS中的至少一种。

优选的，步骤(1)所述退火处理的温度为100～140℃，时间为15～60min。