[发明专利]一种通过光刻和化学还原法制备透明电磁屏蔽薄膜的方法

说明书

本发明提供了一种通过光刻和化学还原法制备透明电磁屏蔽薄膜的方法，包括以下步骤：1)在透明基体上涂布光刻胶，然后进行黄光蚀刻图形化；2)将经黄光蚀刻图形化的表面进行等离子处理，使图形化的表面带有活性官能团；例如羧基或者羟基等；3)将步骤2)所得产品浸泡在多胺溶液中，再进行超声清洗使图形化的表面带有氨基；4)将步骤3)所得产品浸泡到金属盐溶液中，然后加入还原试剂进行导电线路的生长，形成导电网络；5)去除剩余的光刻胶，然后进行超声清洗并进行热处理，即可得到透明电磁屏蔽薄膜。本发明通过图形化线路上引入官能团进而实现晶种的生长制备得到导电网络，最终通过处理得到透明电磁屏蔽薄膜。

技术领域

本发明涉及电子材料应用领域，具体涉及一种通过光刻和化学还原法制备透明电磁屏蔽薄膜的方法。

背景技术

电磁屏蔽在空间某个区域内，用以减弱由某些源引起的场强的措施。在绝大多数情况下，屏蔽体可由铜、铝、钢等金属制成，但对于恒定和极低频磁场，也可采用铁氧体等材料作为屏蔽体。在一个系统内或不同系统间常会产生电磁噪声或干扰而引起系统性能恶化。因此要求：1)将电力线或磁力线限制在一定区域内；2)使某一区域不受外来电力线和磁力线的影响。

透明电磁屏蔽材料不仅可以应用于航天航空领域，也可以应用在需要屏蔽电磁辐射的工程上，防止涉密场所、计算机、房间和车辆观察窗口的信息泄露，以及用来解决各类电子产品功能串换、杂音、图像杂乱、机器误动、电磁障碍、同心干扰等问题。

目前国内外解决透明电磁屏蔽的问题主要采用金属氧化物、碳纳米材料、导电高分子、纳米金属材料等，其中金属氧化物ITO材料占据着90％以上的市场份额。然而，ITO透明导电薄膜是采用磁控溅射技术在基底上溅射导电材料，所需技术条件高，材料使用率低下；由于ITO材料自身质脆不耐弯曲导致ITO透明导电薄膜难以应用到柔性器件上。

目前透明电磁屏蔽薄膜的价格贵而且越来越难以满足相关应用需求，特别是在电磁屏蔽效果和光学性能需要进行提高。

发明内容

本发明针对目前透明电磁屏蔽材料的缺陷，例如电磁屏蔽效果和光学性能难以满足现代化设备需求，透明电磁屏蔽薄膜的成本高、屏蔽效率低等问题，本发明提供了一种通过光刻和化学还原法制备透明电磁屏蔽薄膜的方法，通过图形化线路上引入官能团进而实现晶种的生长制备得到导电网络，最终通过处理得到透明电磁屏蔽薄膜。

本发明采用以下的技术方案：

一种通过光刻和化学还原法制备透明电磁屏蔽薄膜的方法，包括以下步骤：

(1)在透明基体上涂布光刻胶，然后进行黄光蚀刻图形化；

(2)将经黄光蚀刻图形化的表面进行等离子处理，使图形化的表面带有活性官能团；例如羧基或者羟基等；

(3)将步骤(2)所得产品浸泡在多胺溶液中，再进行超声清洗使图形化的表面带有氨基；

(4)将步骤(3)所得产品浸泡到金属盐溶液中，然后加入还原试剂进行导电线路的生长，形成导电网络；

(5)去除剩余的光刻胶，然后进行超声清洗并进行热处理，即可得到透明电磁屏蔽薄膜。

优选地，步骤(1)中所使用的光刻胶为正光刻胶或负光刻胶。

优选地，步骤(1)中所使用的透明基体为PET、PI或PE。

优选地，步骤(1)中黄光蚀刻图形化所蚀刻的线路宽度为5-50μm，平均孔径为50-500μm。

优选地，步骤(2)中所述等离子处理的环境为在氧气、臭氧或氨气的氛围中；所使用等离子的基本参数为处理时间10s-5min，真空度15-1000Pa，功率30-100W。