圖形化金屬納米網柵型柔性透明導電電路製作研究

《圖形化金屬納米網柵型柔性透明導電電路製作研究》是依託蘇州大學，由劉艷花擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：圖形化金屬納米網柵型柔性透明導電電路製作研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉艷花
• 依託單位：蘇州大學

項目摘要

本項目旨在研究一種無需刻蝕、基於圖形誘導的超微細柔性透明導電電路的製作方法。現有技術受限於印刷精度或者光刻精度，線條解析度較大，難以滿足高精度柔性電子器件的要求。本項目通過納米壓印技術製備圖形化納米結構，在圖形化襯底的誘導作用下完成納米導電材料的組裝填充，實現特定功能柔性納米器件的製作。深入探討納米導電材料的填充機制，重點研究填充介質與襯底材料之間相互作用機理；提出利用外加電場調控金屬納米顆粒的聚集過程，研究圖形化納米結構形貌、附加電場參數與金屬納米顆粒填充特徵的關係。並在此基礎上製作400-700nm的金屬納米線柵結構；建立透光率達90%，方阻小於10歐/方的超微細柔性透明導電電路的設計與製作工藝。為高透光率柔性透明導電電極、超薄柔性顯示用光學膜的製作提供研究基礎。

結題摘要

高性能柔性透明導電薄膜對未來柔性電子器件的發展至關重要，目前套用最廣泛的透明導電電極是氧化銦錫（ITO），但本身的固有缺陷（紅外透射率低、易脆、銦儲量有限、生產成本高）限制了其在柔性電子領域的套用。本項目提出柔性金屬基透明電極製備的新方案，以實現任意基底上、可人工設計的透明導電電極，其透光特性和導電特性可根據實際套用需求進行設計和調整。本項目採用雷射直寫技術、選擇性電沉積技術及填充技術製作埋入式金屬線柵型透明導電電極，電極的透光率可達80%-90%，方阻僅為0.03-10歐/方。並系統研究了襯底材料特性、網路溝槽形貌及導電墨水參數對網路溝槽填充效果的影響，闡明了施加電場參數對金屬層沉積厚度調控的機理，明晰了柔性透明導電電極的光電特性對線柵排布方式、線柵層成型方式及厚度的依賴關係。此外，本項目製備的金屬線柵結構埋入在紫外固化膠層中，使透明導電電極具有優異的機械性能。即使彎折半徑達 0.5mm，方阻基本保持不變，表面形貌也未遭到破壞。以本項目製備的透明電極為基礎，構建了液晶調光器件、透明加熱元件、透明禁止薄膜及柔性透明儲能器件。得益於埋入式金屬線柵型電極優異的透光及導電性能，製備的柔性光電子器件均展現出優異的光電性能以及機械穩定性，這為未來柔性光電子器件的構建，提供了簡潔可行的途經。