發(fā)布時間：2020-05-20 20:42

【摘要】：透明導(dǎo)電電極作為觸摸屏顯示、太陽能電池、OLEDs等許多光電器件的基本元件,在科學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域都引起了極大的興趣。目前在該領(lǐng)域占主導(dǎo)地位的透明導(dǎo)電材料是傳統(tǒng)的氧化銦錫(ITO),它具有很好的光電性能,但由于ITO存在供應(yīng)稀缺、價格昂貴、脆性和穩(wěn)定性差等缺點,限制了其在下一代柔性光電器件中的應(yīng)用。近年來,隨著納米材料的研究和進(jìn)展,許多新興的透明導(dǎo)電材料,如導(dǎo)電聚合物、碳納米管、石墨烯、金屬納米線和納米圖案化金屬薄膜等,被廣泛研究并有望成為傳統(tǒng)ITO的替代材料。這些透明導(dǎo)電材料都具有各自獨特的性能,但同時也存在一些有待解決的問題。目前,如何簡單、低成本地制造表面電阻低、光學(xué)透射率高、機(jī)械柔性好、穩(wěn)定性強(qiáng)且可以大規(guī)模生產(chǎn)的透明導(dǎo)電材料用于下一代柔性光電器件中仍是富有挑戰(zhàn)的難題。在上述的幾種透明導(dǎo)電材料中,納米圖案化金屬薄膜同時具有良好的透明度、導(dǎo)電性、穩(wěn)定性和柔韌性,因此具有很大的應(yīng)用潛力。目前的制造方法通常涉及到常用的微納米加工技術(shù),如光刻,納米壓印和納米球陣列等,這些方法制備成本較高,制造的納米圖案化金屬薄膜一般具有周期性微納米結(jié)構(gòu),當(dāng)改變觀察角度或入射光角度時,會觀察到薄膜隨角度的顏色變化,這即是周期性結(jié)構(gòu)的光學(xué)衍射所帶來的明亮的彩虹色現(xiàn)象。這種隨角度變化的顏色限制了納米圖案化金屬薄膜在需要高質(zhì)量寬視角顯示的光電器件中的應(yīng)用。為了解決這一問題,我們需要制造具有非周期性圖案結(jié)構(gòu)的金屬薄膜來消除光學(xué)衍射,這可以通過分子自組裝來實現(xiàn)。目前文獻(xiàn)已經(jīng)報道的方法包括噴涂單分散膠體顆粒,液滴澆鑄膠體納米粒子的混合物以及在膠體溶液中添加氯化鈉等。共混聚合物相分離作為一種常見的自組裝技術(shù),還未被報道用于制備無序圖案的金屬薄膜。實驗中選取聚苯基倍半硅氧烷/聚苯乙烯(PPSQ/PS)共混聚合物相分離體系作為研究對象,由于兩組分相容性的差異,可以采用簡單快捷的旋轉(zhuǎn)涂膜方式使混合體系發(fā)生相分離,形成無序分散的PPSQ納米柱密集分布于PS連續(xù)相中。利用這兩相對O2等離子體刻蝕選擇比的較大差異有選擇性地去除PS相,即得到PPSQ無序納米柱陣列。我們研究了影響相分離形貌的實驗因素,包括共混聚合物溶液濃度、組分比例以及旋涂轉(zhuǎn)速。還通過改變PPSQ殘余層的刻蝕時間確保圖形的順利傳遞,同時對形貌進(jìn)行了修飾。因此,我們可以通過調(diào)節(jié)上述的實驗參數(shù)來獲得所需的無序納米柱形貌�；趯PSQ/PS共混聚合物相分離體系的研究,我們利用PMMA/SiO2/PPSQ納米柱三層膠結(jié)構(gòu),結(jié)合了刻蝕、鍍膜、舉離等常用的微納米加工工藝,發(fā)展了一種新型無掩模的無序金屬納米網(wǎng)絡(luò)的制備技術(shù)。該技術(shù)將自下而上的自組裝技術(shù)與自上而下的微納米加工技術(shù)相結(jié)合,操作簡單、成本低、能實現(xiàn)大面積的制備。金屬納米網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)主要決定于共混聚合物相分離的形貌結(jié)構(gòu),我們通過調(diào)節(jié)不同的實驗參數(shù),成功在不同基底上制備了不同金屬種類、厚度、不同平均孔徑的無序納米孔金屬薄膜。其中,柔性PET基底上制備的的透明金屬導(dǎo)電薄膜表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性和透明度(Rs=41Ω/sq,T=71.9%;Rs=8.9Ω/sq,T=61.5%),同時其無序納米孔結(jié)構(gòu)消除了光學(xué)衍射導(dǎo)致的宏觀彩虹效應(yīng)。此外,金屬納米網(wǎng)絡(luò)的分辨率高,機(jī)械柔性好,穩(wěn)定性強(qiáng),可實現(xiàn)大面積制備。這些性能表現(xiàn)使得我們的柔性透明金屬導(dǎo)電薄膜有望作為透明導(dǎo)電電極并進(jìn)一步應(yīng)用于高質(zhì)量寬視角顯示的柔性光電器件中。
【圖文】：

第一章緒論逡逑壓印技術(shù)是Ｓ．Ｃｈｏｕ在１９９５年提出的［７］，，原理如圖１．１所示，使用具有微納逡逑米結(jié)構(gòu)的壓印模板在機(jī)械力的作用下壓印到軟化的有機(jī)高分子材料（壓印膠）逡逑上，然后將壓印肢固化并與模板分離，從而快速地大批量大面積地等比例復(fù)逡逑制了模板的結(jié)構(gòu)，該技術(shù)還具有分辨率高、重復(fù)性高、成本低、簡單易行等逡逑優(yōu)點。納米壓印技術(shù)制備出的圖形分辨率很高，由模板本身和壓印膠的分辨逡逑率決定，Ｓ．Ｃｈｏｕ在第一次提出概念時就能夠制備出分辨率為２５ｎｍ的圖形逡逑［７，８］，而目前納米壓印技術(shù)的分辨率已經(jīng)低至５ｎｍ［９］，甚至還可以達(dá)到更低的逡逑水平。除了基礎(chǔ)的熱納米壓印外，之后科學(xué)家們還發(fā)展了紫外光固化納米壓逡逑�。ǎ酰欤簦颍幔觯椋铮欤澹翦澹睿幔睿铮椋恚穑颍椋睿翦澹欤椋簦瑁铮纾颍幔穑瑁�

ＡＧｍ達(dá)到小于零的條件是非常困難的，所以絕大多數(shù)的共混聚合物是不相容逡逑或部分相容的。這種相容性的差異會使得共混聚合物自發(fā)地發(fā)生相分離逡逑（ｐｈａｓｅ邋ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ），即相與相分離的現(xiàn)象。我們以圖１．３中發(fā)生熱致相分離逡逑（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ邋ｉｎｄｕｃｅｄ邋ｐｈａｓｅ邋ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，邋ＴＩＰＳ）時聚合物溶液的二元相圖［３２］來逡逑說明相分離的機(jī)理。高溫狀態(tài)下溶液保持均勺，而降低溫度時體系會發(fā)生液逡逑－液相分離，并形成不同的形貌。液－液分相區(qū)具體可包括旋節(jié)線（ｓｐｉｎｏｄａｌ）逡逑分相區(qū)（不相容區(qū)，中圖為該區(qū)域的雙連續(xù)相形貌）和雙節(jié)線（ｂｉｎｏｄａｌ）和逡逑旋節(jié)線間的成核與生長區(qū)域（亞穩(wěn)區(qū)，左圖和右圖為分別為聚合物富相和聚逡逑合物貧相在該區(qū)域的相分離形貌）。逡逑ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ逡逑ｓｏｌｕｔｉｏｎ逡逑１邋ＳＰｉｎ0ｄａｌ逡逑ｉ４邋Ｌ邋＿邋．邐ｂｉｎｏｄａｌ逡逑\(邋Ｆｍｌｓｃｉｂｉｌｌｆｙ逡逑／邋ｐｏｌｙｍｅｒ邋ｃｏｎｃｃｎｔｒａｔｉｏｃｒｖ．逡逑圖１．３聚合物溶液的濃度－溫度的二元相圖［３２丨逡逑６逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB383.2

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7 趙文偉,徐俊,孫家珍;共混聚合物輻射效應(yīng)研究的進(jìn)展[J];高分子通報;1992年03期

8 程樹軍,王耀先;共混聚合物的腐蝕界面與粘合[J];四川化工;1995年S2期

9 黃紹和;;TPU/PC共混聚合物[J];精細(xì)化工信息;1990年03期

10 孫U

本文編號：2673174