[0001] 本发明涉及透明导电电极领域， 尤其涉及一种银纳米带透明导电薄膜及制备方 法。

背景技术

[0002] 随着科技的不断发展， 显示和触摸设备是移动设备革命的两大核心技 术。 显示 和触摸设备都需要一种既具有良好导电性又具 有高透过率的部件透明电极。 氧 化铟锡 (Indium Tin Oxides， ITO) 作为氧化物导体， 由于其自身的诸多优点， 如在气氛环境中的稳定性高、 光的散射率低等， 一直被广泛的应用于制作电极 材料。

[0003] 随着柔性电子器件的发展， ITO透明导电薄膜展现了越来越多的缺点， 如脆性 、 铟资源紧缺、 成本高、 泛黄等。 近来， 银纳米线透明导电薄膜以其优异的柔 韧性、 低廉的制备成本、 简单的操作工艺， 逐渐走进科研工作者的视野， 成为 有望替代 ITO的电极材料。 而限制银纳米线透明导电薄膜实际应用的瓶颈 问题是 雾度大和银纳米线之间的接触电阻大。 影响银纳米线透明导电薄膜的光学性能 的原因主要是银纳米线的几何结构对可见光造 成散射而造成雾度大， 银纳米线 与银纳米线接触处成搭接状态， 未构成一个完整的导电网络， 因而有很大的接 触电阻， 从而影响透明导电薄膜的电导率。

发明概述

技术问题

[0004] 本发明的主要目的在于提供一种银纳米带透明 导电薄膜及制备方法， 可以解决 5见有技术中的银纳米线透明导电薄膜的雾度� �和银纳米线之间的接触电阻大的 技术问题。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 为实现上述目的， 本发明第一方面提供一种银纳米带透明导电薄 膜， 其特征在 于， 所述透明导电薄膜包括透明柔性衬底和银纳米 带透明导电层；

[0006] 所述银纳米带透明导电层由银纳米带连接排列 构成规则的网状结构， 所述银纳 米带透明导电层的厚度小于 0.3纳米， 且所述银纳米带透明导电层嵌入到所述透 明柔性衬底中， 所述银纳米带是采用超声波压力加工， 使在所述透明柔性衬底 的表面上的银纳米线发生塑性变形后得到的。

[0007] 进一步的， 所述透明柔性衬底的材料包括聚对苯二甲酸乙 二酯、 聚甲基丙烯酸 甲酯、 聚丙烯、 聚酰亚胺、 聚丙烯乙二酯中的任意一种。

[0008] 进一步的， 所述银纳米线的直径介于 40至 50纳米， 长度介于 20至 50微米。

[0009] 为实现上述目的， 本发明第二方面提供一种制作所述银纳米带透 明导电薄膜的 制备方法， 其特征在于， 所述方法包括：

[0010] 对所述透明柔性衬底进行前处理， 便于银纳米线在所述透明柔性衬底的表面均 匀成膜；

[0011] 将银纳米线分散在银纳米线溶剂中配制成银纳 米线涂布液， 将所述银纳米线涂 布液在前处理过的所述透明柔性衬底的表面涂 布成规则的网状结构并干燥， 得 到银纳米线透明导电薄膜；

[0012] 利用超声波压力加工对所述银纳米线透明导电 薄膜加工， 得到嵌入到所述透明 柔性衬底中的银纳米带透明导电层， 所述银纳米带透明导电层的厚度小于石墨 烯的一维薄片层结构。

[0013] 进一步的， 所述对所述透明柔性衬底进行前处理的步骤具 体包括：

[0014] 将所述透明柔性衬底分别在丙酮和乙醇中超声 波清洗预设时长；

[0015] 使用蒸馏水对清洗过的所述透明柔性衬底做冲 洗处理并干燥。

[0016] 进一步的， 所述预设时长为 10分钟。

[0017] 进一步的， 所述超声波压力加工的施加压力介于 0.2到 0.3兆帕， 超声波时长介 于 0.3至 1.2秒。

[0018] 进一步的， 所述银纳米线溶剂包括甲醇、 无水乙醇和异丙醇蒸馏水中的任意一 种。

[0019] 进一步的， 所述银纳米线涂布液的浓度为每毫升 1毫克。

[0020] 进一步的， 利用麦耶棒将所述银纳米线涂布液涂布至前处 理过的所述透明柔性 衬底的表面。

发明的有益效果

有益效果

[0021] 本发明提供一种银纳米带透明导电薄膜及制备 方法。 由于该透明导电薄膜中的 银纳米带透明导电层是由银纳米带连接排列构 成的， 且银纳米带是采用超声波 压力加工， 使在透明柔性衬底的表面上的银纳米线发生塑 性变形后得到的， 使 银纳米线的几何结构形变， 加工为银纳米带， 降低雾度， 同时， 由于银纳米带 连接排列构成规则的网状结构， 因此， 银纳米带之间相互连接， 构成一个完整 的导电网络， 提高了电导率。

对附图的简要说明

附图说明

[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案， 下面将对实施例或 5见有技术描述中所需要使用的附图作简单地� �绍， 显而易见地， 下面描述中的 附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域技术人员来讲， 在不付出创造性 劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0023] 图 1为本发明第一实施例提供的一种银纳米带透� �导电薄膜的结构示意图；

[0024] 图 2为本发明第一实施例提供的银纳米线电子显� �镜扫描图；

[0025] 图 3为本发明第一实施例提供的银纳米带电子显� �镜扫描图；

[0026] 图 4为本发明第二实施例提供的一种制作银纳米� �透明导电薄膜的制备方法的 流程示意图；

[0027] 图 5为本发明第二实施例中步骤 401的细化步骤的流程示意图。

发明实施例

本发明的实施方式

[0028] 为使得本发明的发明目的、 特征、 优点能够更加的明显和易懂， 下面将结合本 发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而非全部实施例。 基于本 发明中的实施例， 本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有 其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

[0029] 由于现有技术中存在银纳米线透明导电薄膜的 雾度大和银纳米线之间的接触电 阻大的技术问题。

[0030] 为了解决上述技术问题， 本发明提出一种银纳米带透明导电薄膜及制备 方法。

由于该透明导电薄膜中的银纳米带透明导电层 是由银纳米带连接排列构成的， 且银纳米带是采用超声波压力加工， 使在透明柔性衬底的表面上的银纳米线发 生塑性变形后得到的， 使银纳米线的几何结构形变， 加工为银纳米带， 降低雾 度， 同时， 由于银纳米带连接排列构成规则的网状结构， 因此， 银纳米带之间 相互连接， 构成一个完整的导电网络， 提高了电导率。

[0031] 请参阅图 1， 为本发明第一实施例提供的一种银纳米带透明 导电薄膜的结构示 意图， 该透明导电薄膜包括透明柔性衬底 1和银纳米带透明导电层 2;

[0032] 银纳米带透明导电层 2由银纳米带连接排列构成规则的网状结构， 银纳米带透 明导电层 2的厚度小于 0.3纳米， 且银纳米带透明导电层 2嵌入到透明柔性衬底 1中 ， 银纳米带是采用超声波压力加工， 使在透明柔性衬底 1的表面上的银纳米线发 生塑性变形后得到的。

[0033] 为便于理解银纳米线发生塑形变性前后的几何 结构， 请参阅图 2与图 3 , 图 2为 本发明第一实施例提供的银纳米线电子显微镜 扫描图， 图 3为本发明第一实施例 提供的银纳米带电子显微镜扫描图。 银纳米线发生塑形变性前为原本的银纳米 线的几何结构， 是极细长的圆柱状， 银纳米先发生塑性变形后为银纳米带， 银 纳米带的几何结构为极细长扁平的纸片状， 厚度远小于石墨烯的一维极薄片层 结构， 一般来说， 石墨烯的一维薄片层结构的厚度为 0.334纳米左右。

[0034] 进一步的， 透明柔性衬底 1的材料包括聚对苯二甲酸乙二酯、 聚甲基丙烯酸甲 酯、 聚丙烯、 聚酰亚胺、 聚丙烯乙二酯中的任意一种。

[0035] 进一步的， 银纳米线的直径介于 40至 50纳米， 长度介于 20至 50微米。

[0036] 需要说明的是， 本发明所使用的高品质的银纳米线的直径介于 40至 50纳米， 长 度介于 20至 50微米。 采用超声波压力加工， 使在透明柔性衬底 1的表面上的银纳 米线发生塑性变形后得到的银纳米带， 银纳米带呈现带状， 其厚度远小于石墨 烯的一维极薄片层结构的厚度， 且由银纳米带构成的银纳米带透明导电层 2的厚 度小于 0.3纳米， 银纳米带透明导电层 2嵌入到透明柔性衬底 1中， 银纳米带与银 纳米带之间呈现被超声波压力加工后的连接状 态。

[0037] 透明柔性衬底 1的材料包括聚对苯二甲酸乙二酯 （PET） 、 聚甲基丙烯酸甲酯 （PMMA） 、 聚丙烯 （PP） 、 聚酰亚胺 （PI） 、 聚丙烯乙二酯 （PPA） 中的任意 一种。 本发明提供的银纳米带透明导电薄膜中的银纳 米带透明导电层 2嵌入到由 PET制成的透明柔性衬底 1中， 最终的银纳米带透明导电薄膜的透光率能达到 90 %以上， 雾度介于 0.8%~1.8%， 方阻降低到 25

/sq （方阻单位， 欧姆） 。 该透明导电薄膜具有低雾度、 高导电率、 强粘附力和 柔性。

[0038] 在本发明实施例中， 由于该透明导电薄膜中的银纳米带透明导电层 2是由银纳 米带连接排列构成的， 且银纳米带是采用超声波压力加工， 使在透明柔性衬底 1 的表面上的银纳米线发生塑性变形后得到的， 使银纳米线的几何结构形变， 加 工为银纳米带， 降低雾度， 同时， 由于银纳米带连接排列构成规则的网状结构 ， 因此， 银纳米带之间相互连接， 构成一个完整的导电网络， 提高了电导率。

[0039] 请参阅图 4, 为本发明第二实施例提供的一种制作银纳米带 透明导电薄膜的制 备方法的流程示意图。 该流程包括：

[0040] 步骤 401， 对透明柔性衬底进行前处理， 便于银纳米线在透明柔性衬底的表面 均匀成膜；

[0041] 步骤 402, 将银纳米线分散在银纳米线溶剂中配制成银纳 米线涂布液， 将银纳 米线涂布液在前处理过的透明柔性衬底的表面 涂布成规则的网状结构并干燥， 得到位于透明柔性衬底的表面的银纳米线透明 导电层；

[0042] 步骤 403 , 利用超声波压力加工对银纳米线透明导电层加 工， 得到嵌入到透明 柔性衬底中的银纳米带透明导电层， 银纳米带透明导电层的厚度小于石墨烯的 一维薄片层结构。

[0043] 进一步的， 请结合参阅图 5， 为本发明第二实施例中步骤 401的细化步骤的流程 示意图。 步骤 401的细化步骤包括：

[0044] 步骤 4011， 将透明柔性衬底分别在丙酮和乙醇中超声波清 洗预设时长； [0045] 步骤 4012, 使用蒸馏水对清洗过的透明柔性衬底做冲洗处 理并干燥。

[0046] 进一步的， 预设时长为 10分钟。

[0047] 进一步的， 超声波压力加工的施加压力介于 0.2到 0.3兆帕， 超声波时长介于 0.3 至 1.2秒。

[0048] 进一步的， 银纳米线溶剂包括甲醇、 无水乙醇和异丙醇蒸馏水中的任意一种。

[0049] 进一步的， 银纳米线涂布液的浓度为每毫升 1毫克。

[0050] 进一步的， 利用麦耶棒将银纳米线涂布液涂布至前处理过 的透明柔性衬底的表 面。

[0051] 需要说明的是， 银纳米线涂布液中无任何粘接剂添加， 采用该方法制作的银纳 米带透明导电薄膜不仅具有高透过率， 还由于银纳米线具有良好的导电性， 是 制作电子光学元器件的最佳选择之一， 使得银纳米带透明导电薄膜具有高导电 率。 与 ITO透明导电薄膜相比， 具有更好的导电性能， 而且性质更柔软。

[0052] 有关本实施例的相关说明， 可参阅有关本发明第一实施例的相关说明， 这里不 再赘述。

[0053] 在本发明实施例中， 由于该透明导电薄膜中的银纳米带透明导电层 2是由银纳 米带连接排列构成的， 且银纳米带是采用超声波压力加工， 使在透明柔性衬底 1 的表面上的银纳米线发生塑性变形后得到的， 使银纳米线的几何结构形变， 加 工为银纳米带， 降低雾度， 同时， 由于银纳米带连接排列构成规则的网状结构 ， 因此， 银纳米带之间相互连接， 构成一个完整的导电网络， 提高了电导率。 序列表自由内容

[0054] 在上述实施例中， 对各个实施例的描述都各有侧重， 某个实施例中没有详述的 部分， 可以参见其它实施例的相关描述。

[0055] 以上为对本发明所提供的一种银纳米带透明导 电薄膜及制备方法的描述， 对于 本领域的技术人员， 依据本发明实施例的思想， 在具体实施方式及应用范围上 均会有改变之处， 综上， 本说明书内容不应理解为对本发明的限制。