帶臺(tái)階的平面上制備透明導(dǎo)電薄膜的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶臺(tái)階的平面上制備透明導(dǎo)電薄膜的方法，將帶有臺(tái)階的襯底薄膜放入臭氧等離子刻蝕機(jī)，在一定溫度下表面處理一定時(shí)間，經(jīng)過上述處理后帶有臺(tái)階的襯底薄膜表面親水有利于薄膜的附著，將配置好的銀納米線膠體通過上述涂覆技術(shù)形成薄膜，晾干后就可以得到在帶有臺(tái)階的平面上的透明導(dǎo)電薄膜，使用壓片機(jī)將上述薄膜進(jìn)行壓力處理后，可顯著提高薄膜的導(dǎo)電性，再在使用旋涂儀在薄膜表面旋涂一層薄膜保護(hù)，提高薄膜的穩(wěn)定性，從而在帶有臺(tái)階的平面上實(shí)現(xiàn)高透明度、高導(dǎo)電性的透明導(dǎo)電薄膜的制備。本發(fā)明方法成本低，產(chǎn)量高，操作簡單，可制備的薄膜面積大，而且均勻性好可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利說明】帶臺(tái)階的平面上制備透明導(dǎo)電薄膜的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，具體涉及一種帶臺(tái)階的平面上制備透明導(dǎo)電薄膜的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]透明導(dǎo)電薄膜在液晶顯示器、觸摸屏、防靜電圖涂層、電子紙以及薄膜太陽能電池中都有著重要的應(yīng)用。現(xiàn)在，應(yīng)用最廣泛的透明導(dǎo)電材料是錫摻雜氧化銦(ΙΤ0)。但是由于銦在地殼中儲(chǔ)量有限，價(jià)格昂貴，再加上ITO有脆性，很難應(yīng)用于柔性電子器件，尋找ITO的替代材料已成為必然。此外，在臺(tái)階處沉積ΙΤ0，導(dǎo)電性有明顯缺陷，限制了 ITO在觸摸屏等領(lǐng)域的應(yīng)用。因此尋找ITO的替代材料，并解決臺(tái)階處的薄膜導(dǎo)電性的問題是至關(guān)重要的。目前文獻(xiàn)中尚無在有臺(tái)階的襯底材料上制備銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的報(bào)道。這也正是本發(fā)明所解決的問題。本發(fā)明使用刮涂的方法在帶有臺(tái)階的平面上制備透明導(dǎo)電薄膜，并通過簡單處理，可在帶有臺(tái)階的平面上實(shí)現(xiàn)高透明度、高導(dǎo)電性的透明導(dǎo)電薄膜的制備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種在帶有臺(tái)階的平面上低成本、簡單、可批量制備透明導(dǎo)電薄膜的方法。此方法不需要昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在使用臭氧等離子刻蝕機(jī)進(jìn)行表面處理后，刮涂來實(shí)現(xiàn)在帶有臺(tái)階的平面上制備透明導(dǎo)電薄膜，將上述透明導(dǎo)電薄膜使用壓片機(jī)進(jìn)行壓力處理和使用旋涂儀旋涂一層薄膜保護(hù)后，可以在帶有臺(tái)階的平面上實(shí)現(xiàn)高透明度、高導(dǎo)電性的透明導(dǎo)電薄膜的制備。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
帶臺(tái)階的平面上制備透明導(dǎo)電薄膜的方法，包括以下步驟:
(1)表面親水處理:將帶有臺(tái)階的襯底薄膜帶有臺(tái)階一面向上放入臭氧等離子刻蝕機(jī)中，在20-25°C的條件下表面處理3-6分鐘；
(2)刮涂制備透明導(dǎo)電薄膜:使用3M膠帶沿著薄膜將其固定在鋼化薄膜板上，利用刮涂方法將配置好的10-15mg/ml的銀納米線膠體滴在薄膜上，然后用玻璃棒在薄膜表面來回刮涂幾次后，將薄膜自然晾干；
(3)重復(fù)步驟(2)兩次，總共刮涂3層銀納米線薄膜；
(4)壓力處理提高薄膜導(dǎo)電性:取一片未用臭氧等離子刻蝕機(jī)處理過的襯底薄膜覆蓋在刮涂好的銀納米線薄膜表面，放入壓片機(jī)，加壓至25-30MPa后立即泄壓；
(5)在薄膜表面旋涂一層旋涂物質(zhì)，提高薄膜穩(wěn)定性:將步驟(4)所得的薄膜放入旋涂儀，在薄膜表面旋涂一層旋涂物質(zhì)，轉(zhuǎn)速為4000-5000rpm，旋涂時(shí)間為40-60秒，最后將旋涂好的薄膜放在加熱板上，在95-105°C溫度下干燥2-3min即可。
[0005]所述的襯底包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯、各種型號(hào)的硅膠、各種玻璃、各種紙或各種布。
[0006]所述的旋涂物質(zhì)包括聚乙烯醇、石墨烯、硅膠或氧化物納米材料。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明使用刮涂法，在帶有臺(tái)階結(jié)構(gòu)的平面上，通過刮涂銀納米線膠體，制備得到銀納米線透明導(dǎo)電薄膜，并且刮涂后進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲毫μ幚砜梢燥@著提高薄膜的導(dǎo)電性以及在薄膜表面旋涂一層薄膜保護(hù)，可以顯著提高薄膜的穩(wěn)定性。本發(fā)明方法成本低，產(chǎn)量高，操作簡單，可制備的薄膜面積大，而且均勻性好可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為實(shí)施例過程演示圖。
[0009]圖2為實(shí)施例臺(tái)階側(cè)面的SEM圖片。
[0010]圖3為實(shí)施例加壓對(duì)透明導(dǎo)電薄膜電學(xué)性質(zhì)的影響。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合過程演示圖(如圖1)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0012]實(shí)施例:
(1)表面親水處理:將帶有臺(tái)階的PET薄膜帶有臺(tái)階一面向上放入臭氧等離子刻蝕機(jī)，在20°C的條件下表面處理5分鐘；
(2)刮涂制備透明導(dǎo)電薄膜:使用3M膠帶沿著薄膜將其固定在鋼化薄膜板上，利用刮涂方法將配置好的10mg/ml的銀納米線膠體滴在薄膜上，然后用玻璃棒在薄膜表面來回刮涂幾次后，將薄膜自然晾干；
(3)重復(fù)步驟(2)兩次，總共刮涂3層銀納米線薄膜；
(4)壓力處理提高薄膜導(dǎo)電性:取一片未用臭氧等離子刻蝕機(jī)處理過的PET薄膜覆蓋在刮涂好的銀納米線薄膜表面，放入壓片機(jī)，加壓至30MPa后立即泄壓；
(5)以聚乙烯醇為例，旋涂聚乙烯醇(PVA)提高薄膜穩(wěn)定性:取1.67g聚乙烯醇(PVA)溶于50ml水中，90°C攪拌均勻后旋涂在步驟(4)所得薄膜的表面，轉(zhuǎn)速為4000rpm，旋涂時(shí)間為60秒，最后將旋涂好的薄膜放在加熱板上，在100°C溫度下干燥2min即可。
[0013]掃描電子顯微鏡(如圖2)證明了在臺(tái)階的側(cè)面仍然分布有銀納米線。圖3說明了加壓可以顯著降低銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的電阻。
【權(quán)利要求】
1.帶臺(tái)階的平面上制備透明導(dǎo)電薄膜的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)表面親水處理:將帶有臺(tái)階的襯底薄膜帶有臺(tái)階一面向上放入臭氧等離子刻蝕機(jī)中，在20-25°C的條件下表面處理3-6分鐘； (2)刮涂制備透明導(dǎo)電薄膜:使用3M膠帶沿著薄膜將其固定在鋼化薄膜板上，利用刮涂方法將配置好的10-15mg/ml的銀納米線膠體滴在薄膜上，然后用玻璃棒在薄膜表面來回刮涂幾次后，將薄膜干燥； (3)重復(fù)步驟(2)兩次，總共刮涂3層銀納米線薄膜； (4)壓力處理提高薄膜導(dǎo)電性:取一片未用臭氧等離子刻蝕機(jī)處理過的襯底薄膜覆蓋在刮涂好的銀納米線薄膜表面，放入壓片機(jī)，加壓至5-30MPa后立即泄壓； (5)在薄膜表面旋涂一層旋涂物質(zhì)，提高薄膜穩(wěn)定性:將步驟(4)所得的薄膜放入旋涂儀，在薄膜表面旋涂一層旋涂物質(zhì)，轉(zhuǎn)速為4000-5000rpm，旋涂時(shí)間為40-60秒，最后將旋涂好的薄膜放在加熱板上，在95-105°C溫度下干燥2-3min即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶臺(tái)階的平面上制備透明導(dǎo)電薄膜的方法，其特征在于，所述的襯底包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯、各種型號(hào)的硅膠、各種玻璃、各種紙或各種布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶臺(tái)階的平面上制備透明導(dǎo)電薄膜的方法，其特征在于，所述的刮涂方法包括手工刮涂或用儀器進(jìn)行刮涂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶臺(tái)階的平面上制備透明導(dǎo)電薄膜的方法，其特征在于，刮涂完成后薄膜干燥包括自然晾干，吹風(fēng)機(jī)吹干或加熱板蒸干。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶臺(tái)階的平面上制備透明導(dǎo)電薄膜的方法，其特征在于，壓力處理包括冷壓力處理和熱壓力處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶臺(tái)階的平面上制備透明導(dǎo)電薄膜的方法，其特征在于，所述的旋涂物質(zhì)包括聚乙烯醇、石墨烯、硅膠或氧化物納米材料。
【文檔編號(hào)】H01B13/00GK104051075SQ201410207111
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】何微微, 王可, 冉云霞, 季書林, 葉長輝 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院