本發(fā)明涉及透明導(dǎo)電薄膜，特別涉及一種銀納米線(agnws)柔性透明導(dǎo)電薄膜的圖形化方法。

背景技術(shù)：

目前現(xiàn)有的透明導(dǎo)電薄膜是以ito透明導(dǎo)電薄膜為主導(dǎo)，它具有良好的導(dǎo)電性能以及薄膜透過率。但由于ito薄膜自身固有的脆性，昂貴的沉積制程以及銦(in)的日益緊缺，這大大地限制了ito薄膜在柔性顯示領(lǐng)域的應(yīng)用。因此新興的透明導(dǎo)電薄膜如碳納米管(cnts)，石墨烯，導(dǎo)電聚合物，金屬網(wǎng)格以及金屬納米線，逐漸進入人們的視野。而這些具有柔性特點的材料中，基于agnws的透明導(dǎo)電薄膜，由于兼?zhèn)鋬?yōu)異的耐彎折性、導(dǎo)電性和高透過率，同時還能通過溶液法制程和噴墨打印的方式實現(xiàn)成膜，相比于其他導(dǎo)電薄膜而言agnws則更被人們所關(guān)注。然而，盡管agnws擁有上述所提及的優(yōu)異薄膜性能，但agnws的耐溫性能較差，導(dǎo)致其無法適用于高溫制程薄膜器件如tft器件等領(lǐng)域的制作。同時agnws的穩(wěn)定性問題，特別是氧化性，致使agnws難以廣泛應(yīng)用于柔性顯示。通過對銀納米線包裹保護層材料可以有效改善穩(wěn)定性問題，對銀納米線起到良好的保護效果，但后續(xù)依舊需要采用光刻的工藝，而光刻工藝較為復(fù)雜，同時光刻膠的引入和去膠過程均對銀納米透明導(dǎo)電薄膜產(chǎn)生一定的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種銀納米線柔性透明導(dǎo)電薄膜的圖形化方法，制備抗酸性氧化物保護層作為水氧阻隔層并且在銀納米線導(dǎo)電薄膜圖案化過程中起到掩膜保護的作用，從而可以減少光刻工藝，簡化工藝流程。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種銀納米線柔性透明導(dǎo)電薄膜的圖形化方法，包括以下步驟：

(1)在襯底上通過溶液加工方法形成銀納米線透明導(dǎo)電薄膜；

(2)根據(jù)圖案化需求，通過噴墨打印的方式在銀納米線透明導(dǎo)電薄膜上制備圖形化的抗酸性氧化物保護層，并通過加熱對抗酸性氧化物保護層進行固化；

(3)采用刻蝕液對透明導(dǎo)電薄膜處理，未使用抗酸性氧化物保護層覆蓋的銀納米線透明導(dǎo)電薄膜將被刻蝕去除，最終得到圖案化的柔性透明導(dǎo)電薄膜。

步驟(2)中抗酸性氧化物保護層的墨水為由鋅鹽和氯化亞錫組成的混合前驅(qū)體溶液；所述鋅鹽為醋酸鋅或硝酸鋅；其中，zn、sn離子的摩爾比為1：(0.5-3)；

或者為：

由二氧化錫納米顆粒和氧化鋅納米顆粒組成的混合溶液，其中，zn、sn離子的摩爾比為1：(0.5-3)。

步驟(2)中抗酸性氧化物保護層的墨水中包含鉭元素。

步驟(2)中，抗酸性氧化物保護層的線寬為10um-100um，厚度為5nm-100nm。

步驟(2)所述加熱具體為：在空氣氛圍下先進行120℃加熱15分鐘，再350℃加熱40分鐘。

步驟(1)所述銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的厚度為20nm-200nm。

步驟(1)所述溶液加工方法為旋涂、絲網(wǎng)印刷、噴涂、刮刀涂布、狹縫涂布、浸泡涂布、壓印中的一種。

步驟(1)中，溶液加工方法所用的溶液為銀漿，納米鋁顆粒，納米金顆粒，銀納米線，銅納米顆粒，銅納米線，碳納米管分散液，石墨烯分散液，3，4-乙撐二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸鹽聚合物中的一種以上。

步驟(1)所述襯底包括玻璃和柔性襯底，所述柔性襯底為由聚酰亞胺薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯襯底、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種以上制備成的單層或多層襯底。

步驟3)所述的刻蝕液為鋁酸，氫氟酸，硝酸，磷酸，過氧化氫、王水中的一種以上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果：

(1)本發(fā)明通過制備抗酸性無機薄膜作為水氧阻隔層并且在銀納米線導(dǎo)電薄膜圖案化過程中起到掩膜保護的作用，從而可以減少光刻工藝，簡化工藝流程。

(2)本發(fā)明能夠制備圖形化的銀納米線透明導(dǎo)電薄膜，并且導(dǎo)電薄膜具有良好導(dǎo)電性能，透過性和穩(wěn)定性，滿足柔性電子器件對低阻值、高透明、耐彎折導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例2的步驟a的示意圖。

圖2為本發(fā)明的實施例2的步驟b的示意圖。

圖3為本發(fā)明的實施例2的步驟c的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例1

本實施例的銀納米線柔性透明導(dǎo)電薄膜的圖形化方法，具體包括如下步驟：

a.在襯底上通過溶液加工方法形成透明導(dǎo)電薄膜；其中：

襯底可為由玻璃，pi，pen，pet或pdms材料制備成的單層或多層襯底；

溶液加工方法為旋涂、絲網(wǎng)印刷、噴涂、刮刀涂布、狹縫涂布、浸泡涂布、壓?。?/p>

透明導(dǎo)電薄膜材料可為銀漿，納米鋁顆粒溶液，納米金顆粒溶液，銀納米線溶液，銅納米顆粒溶液，銅納米線溶液，碳納米管分散液，石墨烯分散液，3，4-乙撐二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸鹽聚合物(pedot:pss)溶液等形成單層膜，或者為上述溶液形成的復(fù)合薄膜。透明導(dǎo)電薄膜的厚度為10nm至200nm，優(yōu)選為50nm至120nm。

b.根據(jù)圖案化需求，通過噴墨打印的方式在銀納米線透明導(dǎo)電薄膜上制備圖形化的抗酸性氧化物保護層，并通過加熱(在空氣氛圍下先進行120℃加熱15分鐘，再350℃加熱40分鐘)中對抗酸性氧化物保護層進行固化。

抗酸性氧化物保護層的成膜方式可以采用噴墨打印?？顾嵝匝趸锉Ｗo層的墨水為由鋅鹽和氯化亞錫組成的混合前驅(qū)體溶液；所述鋅鹽為醋酸鋅或硝酸鋅；其中，zn、sn離子的摩爾比為1：(0.5-3)；酸性氧化物保護層的墨水還可以為由二氧化錫納米顆粒和氧化鋅納米顆粒組成的混合溶液，其中，zn、sn離子的摩爾比為1：(0.5-3)。

抗酸性氧化物保護層材料可以包含氧化錫(sno2)、五氧化二鉭(ta2o5)中的一種或兩種，或者包含其他含錫、鉭等元素的氧化物摻雜，例如氧化鋅錫(zto)等。保護層厚度為5nm至100nm，優(yōu)選為10nm至30nm；線寬為0.1um至100um，優(yōu)選為10um至20um。

c.采用刻蝕液對透明導(dǎo)電薄膜處理，未使用抗酸性氧化物保護層覆蓋的銀納米線透明導(dǎo)電薄膜將被刻蝕去除，最終得到圖案化的柔性透明導(dǎo)電薄膜。

上述步驟c中采用刻蝕液對透明導(dǎo)電薄膜處理，刻蝕液可為鋁酸，氫氟酸，硝酸，磷酸，過氧化氫、草酸和王水中的一種以上。

本實施例的方法能夠制備圖形化的銀納米線透明導(dǎo)電薄膜，減少光刻工藝，簡化工藝流程，同時導(dǎo)電薄膜具有良好導(dǎo)電性能，透過性和穩(wěn)定性，滿足柔性電子器件對低阻值、高透明、耐彎折導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的要求。

實施例2

本實施例的銀納米線柔性透明導(dǎo)電薄膜的圖形化方法，具體包括如下步驟：

a.在玻璃襯底100上形成柔性襯底200，制備銀納米線透明導(dǎo)電薄膜300。

襯底200選擇透明柔性襯底，可以是超薄玻璃、聚酰亞胺薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯襯底、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮或聚甲基丙烯酸甲酯。

具體使用利用oca將柔性襯底貼合至玻璃襯底100，或采用旋涂，噴涂，slotdie以及刮涂等成膜方式實現(xiàn)。

使用噴涂法涂布銀納米線透明導(dǎo)電薄膜，厚度為100nm-150nm，如圖1所示。

b.利用噴墨打印法沉積厚度約10nm的抗酸性氧化物前驅(qū)體(墨水為醋酸鋅或硝酸鋅與氯化亞錫混合溶液),然進行加熱固化(在空氣氛圍下先進行120℃加熱15分鐘，再350℃加熱40分鐘)形成氧化鋅錫(zto)作為圖形化保護層400，如圖2所示。

c.利用鋁酸刻蝕液對透明導(dǎo)電薄膜刻蝕，獲取可同時兼?zhèn)鋱D形化特征和穩(wěn)定性保護的透明導(dǎo)電薄膜，如圖3所示。

本實施例的方法能夠簡易制備含圖形化工藝的銀納米線透明導(dǎo)電薄膜，減少光刻工藝，有效地簡化了工藝流程，同時所獲取的導(dǎo)電薄膜具有良好導(dǎo)電性、透過性和穩(wěn)定性，可滿足柔性電子器件對低阻值、高透明、耐彎折特征的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的要求。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受所述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。