[发明专利]金属微纳米材料透明导电薄膜图案化的制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种金属微纳米材料透明导电薄膜图案化的制备方法及其应用，涉及金属微纳米材料透明导电薄膜的制备领域。该制备方法，具体将含有金属微纳米材料的极性溶液涂布于柔性膜，干燥亲水性处理后，采用具有与柔性膜有一定粘性的极性溶液绘制任意图案，最后经0.3GHz‑300GHz的微波处理。应用微波与在金属微纳米材料上的极性分子相互作用而引起加热效应，进而实现对金属微纳米材料加热直至熔断，有效提高金属微纳米材料透明导电薄膜的性能。该制备方法无需额外的打印涂覆过程，所需的制备处理时间短，效率高，可实现大规模连续生产，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及金属微纳米材料透明导电薄膜的制备领域，且特别涉及一种金属微纳米材料透明导电薄膜图案化的制备方法及其应用。

背景技术

在信息时代的今天，我们的日常生活已经离不开各式各样的电子器件，而具有高导电性和高透明度的透明导电膜(TCF)对于各种电子器件的性能至关重要。例如触摸屏、平板电视、电子阅读器、智能手机、智能玻璃、有机太阳能电池和液晶显示器等电子器件，都离不开透明导电材料。在所有透明导电材料中，氧化铟锡(ITO)是当前电子工业中最常用的，ITO由于其本身的易碎以及脆性，在柔性显示器，柔性触摸屏，柔性太阳能电池，柔性晶体管和柔性超级电容器等领域都无法满足这些器件的应用要求。

越来越多的人开始深入研究可以代替ITO新型透明导电材料，例如金属微纳米材料透明导电膜，碳纳米管(CNT)，石墨烯以及导电聚合物等。金属纳米结构由于其独特的光电性质和在透明导电膜中的潜在应用而在十年内引起了极大的关注。而在各种金属纳米线中，由于金属银的优良导电性，银纳米线(AgNWs)透明导电膜具有优异的光透过率，和导电性能，在太阳能电池、透明加热器件、柔性触摸屏、柔性显示等领域中都具有广泛的应用前景。

其中，银纳米线透明导电薄膜图案化是将其成功应用于各个领域的最后重要环节。随着现代科学技术的发展，微米和纳米尺度表面的微加工或图案化已经引起了人们广泛关注。许多现代技术发展的机会都来源于新型微观结构的成功构造或现有结构的小型化。表面图案化技术在微电子行业、化学和生物物质微分析、生物芯片、微体积反应器、组合合成和微机电系统等领域的应用在迅速地增长。透明导电薄膜在光电子器件中，如触摸屏、液晶显示器、发光二极管和太阳能电池等方面的应用价值成为众多材料中的“明星”。

现有的透明导电薄膜表面刻蚀图案的方式主要有丝网印刷、纳米压印、等离子刻蚀和激光刻蚀等，但以上工艺比较复杂，要求高，成本高且不环保。因此本发明主要针对银纳米线透明导电薄膜做实例说明研究，但金属微纳米材料不限于银纳米线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微波在金属微纳米材料透明导电薄膜图案化中用于改变金属微纳米材料电学电路的应用，利用微波对金属微纳米材料进行处理，改变金属微纳米材料电学电路。

本发明的另一目的在于提供一种金属微纳米材料透明导电薄膜图案化的制备方法，通过微波与在金属微纳米材料上的极性分子相互作用而引起加热效应，进而实现对金属微纳米材料加热直至熔断，有效提高银纳米线透明导电薄膜的性能。同时该制备方法无需额外的打印涂覆过程，所需的制备处理时间短，效率高，可实现大规模连续生产，适合工业化生产。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种微波在金属微纳米材料透明导电薄膜图案化中用于改变金属微纳米材料电学电路的应用。

本发明提出一种金属微纳米材料透明导电薄膜图案化的制备方法，将含有金属微纳米材料的极性溶液涂布于柔性膜的表面，干燥亲水性处理后，得改性金属微纳米材料透明导电薄膜。

采用具有粘性的极性溶液于改性金属微纳米材料透明导电薄膜的表面绘制任意图案后，经0.3GHz-300GHz的微波处理。