一种图案化柔性导电薄膜的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111710473A(43)申请公布日2020.09.25(21)申请号202010526100.3B82Y40/00(2011.01)(22)申请日2020.06.09(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号西安交通大学(72)发明人罗钰宁田泽张皓冯学明裴跃琛王莉卢秉恒(74)专利代理机构北京市诚辉律师事务所11430代理人范盈(51)Int.Cl.H01B13/00(2006.01)H01B5/14(2006.01)H01B1/24(2006.01)B82Y30/00(2011.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种图案化柔性导电薄膜的制备方法(57)摘要本发明属于柔性电子器件领域，公开了一种图案化柔性导电薄膜的制备方法，包括：(1)在柔性衬底上依次制备纳米线导电薄膜层及水溶性聚合物薄膜层；(2)通过电流体动力学近场直写工艺使用高分子聚合物溶液在水溶性聚合物薄膜层表面直写微纳尺度图案，刻蚀出图案结构；(3)以上述图案化聚合物薄膜为掩膜层对纳米线导电薄膜层进行化学处理，并去除未被掩蔽的纳米线导电薄膜；(4)利用去离子水去除残留的水溶性聚合物薄膜，干燥，得到柔性透明导电薄膜。本发明基于电流体近场直写工艺和模板法结合，采用直写工艺得到的聚合物纤维作为制备纳米线薄膜的模板或者模板刻蚀剂，从而实现图案化柔性导电薄膜的制备。CN111710473ACN111710473A权利要求书1/1页1.一种图案化柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)在柔性衬底上依次制备纳米线导电薄膜层及水溶性聚合物薄膜层；(2)通过电流体动力学近场直写工艺使用高分子聚合物溶液在水溶性聚合物薄膜层表面直写微纳尺度图案，刻蚀出图案结构，得到图案化聚合物薄膜；(3)以上述图案化聚合物薄膜为掩膜层对纳米线导电薄膜层进行化学处理，并去除未被掩蔽的纳米线导电薄膜；(4)利用去离子水去除残留的水溶性聚合物薄膜，干燥，得到柔性透明导电薄膜。2.根据权利要求1所述的图案化柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中柔性衬底包括柔性玻璃和柔性聚合物衬底，所述柔性衬底为由聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚二甲(基)硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或多种制备成的单层或多层衬底。3.根据权利要求1所述的图案化柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中采用溶液制膜法制备所述纳米线导电薄膜层及所述水溶性聚合物薄膜层，所述溶液制膜法为旋涂、棒涂、丝网印刷、喷涂、刮刀涂布、浸泡涂布、狭缝涂布、压印中的一种。4.根据权利要求1所述的图案化柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，纳米线导电薄膜层为金属纳米线材料或碳纳米管材料，纳米线导电薄膜层厚度为0.1～100微米，所述水溶性聚合物薄膜层采用蚕丝蛋白溶液或珠丝蛋白溶液制备，所述水溶性聚合物薄膜层厚度为0.1～100微米。5.根据权利要求1所述的图案化柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中取消水溶性聚合物薄膜层的制备，仅在柔性衬底上制备纳米线导电薄膜层，即模板发生改变。6.根据权利要求1所述的图案化柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的高分子聚合物包括聚乙烯醇、聚氧乙烯或乙烯-乙烯醇共聚物中的一种。7.根据权利要求5和6所述的图案化柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于，当步骤(1)中在柔性衬底上依次制备纳米线导电薄膜层及水溶性聚合物薄膜层时，高分子聚合物溶液的质量浓度为0.5～1％；当步骤(1)中仅在柔性衬底上制备纳米线导电薄膜层时，高分子聚合物溶液的质量浓度为3～4％。8.根据权利要求4所述的图案化柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于，当所述步骤(3)中纳米线导电薄膜层为金属纳米线材料，所述金属纳米线未被掩蔽区域生成金属氧化物，然后采用酸系刻蚀液对基片进行湿法刻蚀，金属氧化物发生化学反应并溶解，未被保护层掩蔽的纳米线导电薄膜被刻蚀去除。9.根据权利要求4所述的图案化柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于，当所述步骤(3)中纳米线导电薄膜层为碳纳米管材料，所述碳纳米管被氧等离子体刻蚀去除。10.根据权利要求8所述的图案化柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中酸系刻蚀液为醋酸、稀硝酸、硫酸、盐酸或者任意一种与金属氧化物反应的酸。2CN111710473A说明书1/7页一种图案化柔性导电薄膜的制备方法技术领域[0001]本发明属于柔性电子器件领域，具体为一种图案化柔性导电薄膜的制备方法。背景技术[0002]透明导电薄膜是一类具有高导电性和在可见光波长范围内具有优异光学透过性的功能薄膜，主要用作透明电极，它是各类电子器件最关键、最基础的部件