[发明专利]一种丝网印刷银纳米线透明导电薄膜的后处理方法

说明书

本申请公开了一种丝网印刷银纳米线透明导电薄膜的后处理方法，通过对丝网印刷的银纳米线图案进行退火、清洗和等离子处理等来降低银纳米线之间的接触电阻，实现薄膜电导率的显著提升；后处理过程也可同时提高银纳米线与银纳米线以及银纳米线与基底之间的键合强度，从而提高薄膜的机械柔韧性，使透明导电薄膜在机械变形条件下仍能保持较高的光电稳定性；采用本方法所制备的银纳米线透明导电薄膜具有较高的电导率与透光率、较低的表面粗糙度以及优异的机械柔韧性，可作为柔性透明电极应用于各种光电子器件。

技术领域

本发明属于印刷电子技术领域，具体涉及一种丝网印刷银纳米线透明导电薄膜的后处理方法。

背景技术

近年来，柔性/可穿戴设备，例如：智能手表、手环、光电显示、能量存储、医疗电子设备等，受到了越来越多的关注。其中，作为基本的组成部件之一，透明导电薄膜对于各种光电子器件的性能起着至关重要的影响。氧化铟锡ITO是目前被广泛采用的透明导电薄膜。但是，较高的加工成本以及有限的铟储量使得ITO的价格一直居高不下。因此，开发新型的低成本透明导电薄膜是当前重要的前沿性课题之一。

银纳米线透明导电薄膜因具有较高的电导率和透光率、较低的成本、优异的机械柔韧性等优势而被视为最具前景的下一代透明导电薄膜。目前，实验室主要通过旋涂、喷涂、滴涂或者棒涂等技术制备银纳米线透明导电薄膜，但这些技术因受限于加工面积有限，材料消耗高，从而阻碍了其近一步的商业化生产。

印刷电子技术是一种通过印刷途径实现光电子器件制备的技术。由于低成本、环保、大面积等优势而展现出巨大的商业化前景。结合丝网印刷技术制备银纳米线透明导电薄膜可在低成本，大面积、柔韧性等方面发挥出巨大的商业化优势。但是，目前丝网印刷的银纳米线透明导电薄膜在光电性能、柔韧性以及稳定性等方面仍存在诸多不足之处。本发明即是从丝网印刷银纳米线透明导电薄膜的后处理角度为以上问题提供一定的解决思路。

发明内容

解决的技术问题：为了克服现有技术中存在的不足，本申请提出一种丝网印刷银纳米线透明导电薄膜的后处理方法，该方法所制备的银纳米线透明导电薄膜具有较高的电导率与透光率、较低的表面粗糙度以及优异的机械柔韧性，可作为柔性透明电极应用于各种光电子器件，可解决现有技术中加工成本高昂、电阻率高以及柔韧性差等技术问题。

技术方案：一种丝网印刷银纳米线透明导电薄膜的后处理方法，包括如下步骤：

第一步：将银纳米线墨水置于丝网印刷仪器的掩膜版上，以30～60 mm s^-1的印刷速率，25～40 N的印刷压力将橡皮刮板匀速通过掩膜版，将银纳米线图案印刷到PET基底上；

第二步：将银纳米线图案在100～120 ℃进行加热退火处理5～10 min以蒸发溶剂，随后进行等离子处理10～15 min，之后将银纳米线图案用去离子水进行冲洗；

第三步：将去离子水冲洗过的银纳米线图案再经过100～120 ℃加热退火处理15～20min，然后再用去离子水进行冲洗，以除去残留的添加剂；

第四步：将除去残留添加剂的银纳米线图案在100～120 ℃加热退火处理15～20 min制得银纳米线透明导电薄膜。

作为本申请的一种优选技术方案：所述步骤2中等离子功率为180～190 W。

有益效果：

1. 后处理过程可降低银纳米线之间的接触电阻，实现薄膜电导率的显著提升，电导率可从0提高到2.05×10⁴ s/cm。