[发明专利]一种柔性超平透明导电薄膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种柔性超平透明导电薄膜及其制备方法，该薄膜以聚合物树脂为基底，以银纳米线薄膜为导电层镶嵌在聚合物树脂中，并将单层连续石墨烯薄膜覆盖在银纳米线薄膜表面。本发明由于采用了反型结构(即石墨烯上覆盖银纳米线，银纳米先上覆盖聚合物)以及涂覆方法，可以制作膜厚小于10μm，方阻为4Ω/□的透明电极。由于采用液氮急冷剥离方法，可以顺利将薄膜完整剥离下来。

主权项

一种柔性超平透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述柔性超平透明导电薄膜是以聚合物树脂为基底，以银纳米线薄膜为导电层镶嵌在聚合物树脂中，并将单层连续石墨烯薄膜覆盖在银纳米线薄膜表面；所述聚合物树脂为聚丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚碳酸丙烯酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚萘二甲酸乙二醇酯一种或几种混合树脂；制备方法包括以下步骤：1)在铜衬底上生长石墨烯；石墨烯的制备具体为：使用25微米厚的铜箔作为衬底催化剂，采用热化学气相沉积法在800‐1200℃的铜衬底上制备石墨烯；所制得的石墨烯具有厘米级尺寸的大面积，而且为单层石墨稀薄膜，层数均一；2)用湿法将步骤1)的石墨烯转移到玻璃表面；3)在步骤2)的玻璃表面旋涂或喷涂银纳米线溶液，之后涂覆聚合物树脂覆盖在银纳米线表面；所述银纳米线采用旋涂或喷涂、加热工艺覆盖于玻璃基板上，之后将涂有银纳米线的玻璃基板加热烘烤；所述旋涂或喷涂工艺为：将覆盖有石墨烯的玻璃基板置于匀胶机上，将银纳米线溶液滴于玻璃基板(3)上，以600—3000r/min转速范围内的转速旋转30—300s，然后再重复上述步骤，共旋涂或喷涂两次，将涂有银纳米线(1)的玻璃基板(3)于50—200℃下加热烘烤持续5—30min；所述聚合物树脂(5)采用涂覆、加热工艺覆盖于玻璃基板上，涂覆工艺为：根据所需尺寸及所需树脂厚度，在已覆盖银纳米线的玻璃基板两侧边沿，粘贴一定厚度的疏水耐高温材料(2)，粘牢后在疏水耐高温材料之间均匀滴涂聚合物树脂，然后用疏水性硬质薄片沿一定方向刮匀处于疏水耐高温材料高度之上的聚合物树脂，由此得到均匀平整的聚合物树脂层；加热分两个阶段，先在50—200℃下烘烤5—30min使四氢呋喃，乙二醇，氯仿，丙酮，乙醇有机溶剂中的一种或几种挥发，再在50—200℃下加热5—30min使薄膜坚固；所述聚合物树脂使用四氢呋喃，乙二醇，氯仿，丙酮，乙醇中的一种或几种作为溶剂，聚合物树脂的浓度为120mg/ml；4)用液氮急冷剥离柔性超平透明导电薄膜；利用液氮对将在室温下制作完成的覆盖有柔性超平透明导电薄膜的玻璃基板快速降温，利用液氮的极低温度以及导电薄膜与玻璃基板热膨胀系数不同的特点，使导电薄膜快速脱离玻璃基板；所述银纳米线的制备具体如下：通过电加热法，并以乙二醇为反应溶剂和还原剂，AgNO3为还原提供银元素，聚乙烯基吡咯烷酮为表面活性剂，NaCl为催化剂，进行高长径比银纳米线的可控制备；所制备的银纳米线直径为80‑100nm，长度为30‑40μm。