【摘要】：透明導(dǎo)電膜(TCF)是有機(jī)發(fā)光二極管、觸摸屏和有機(jī)太陽能電池等光電器件的重要部件,因而得到了廣泛的關(guān)注。雖然氧化銦錫(ITO)是最常見的商用透明導(dǎo)電材料,但其存在脆性大和制造過程需要高溫、銦稀缺等問題,而銀納米線(Ag NWs)在方塊電阻50Ω/sq時(shí)光學(xué)透過率90%,具有柔性且制備工藝無需高溫的優(yōu)勢,有望成為ITO的替代材料。銀納米線透明導(dǎo)電膜(Ag NWs-TCFs)可以通過銀納米線溶于有機(jī)溶劑中涂覆制備,但是如何提高該導(dǎo)電膜的透光率、降低Ag NWs之間的接觸電阻、增強(qiáng)導(dǎo)電膜的圖案化性能,仍是目前研究工作中的熱點(diǎn)。為解決這些問題,本課題設(shè)計(jì)了在導(dǎo)電膜上構(gòu)筑一層二氧化硅(Si O2)層,并詳細(xì)研究了其對Ag NWs-TCFs的透過率、方塊電阻及激光刻蝕的影響。針對透光性和導(dǎo)電性難以同時(shí)提高的問題,提出了在Ag NWs-TCFs表面構(gòu)筑一層納米二氧化硅層,達(dá)到提高該導(dǎo)電膜的透光率并降低電阻的效果。通過St?ber法制備出納米二氧化硅膠體,詳細(xì)討論了制備過程中硅源正硅酸乙酯(TEOS)、氨水、水和乙醇的用量配比對產(chǎn)物粒徑大小和粒度分布的影響,研究了Si O2隨著粒徑增大發(fā)生團(tuán)聚的過程。發(fā)現(xiàn)隨著氨水用量的增加,產(chǎn)物的粒徑先降低后增加,且隨著粒徑增加納米顆粒表面會(huì)形成很小的球形凸起引起團(tuán)聚;隨著TEOS用量的增加Si O2的粒徑增加,但粒度分布范圍變寬,并引起粘連狀結(jié)構(gòu)加劇團(tuán)聚現(xiàn)象的發(fā)生。通過調(diào)控各反應(yīng)物的用量,實(shí)現(xiàn)對粒徑范圍為20-200 nm的Si O2的調(diào)控制備,成功制備出粒徑為20 nm、50 nm、100 nm和200nm的Si O2顆粒。利用制備的納米二氧化硅膠體用提拉法在銀納米線透明導(dǎo)電膜上構(gòu)筑匹配層,詳細(xì)分析了Si O2的粒徑大小、濃度變化對Ag NWs-TCFs性能和形貌的影響,Si O2能形成一層厚度均勻且致密的匹配層,當(dāng)其厚度為112 nm時(shí)對波長為550 nm的綠光具有顯著的增透作用,同時(shí)其與Ag NWs表面的基團(tuán)相互作用能降低銀線之間的接觸電阻,進(jìn)而達(dá)到協(xié)同提高透過率降低方阻的效果。當(dāng)Si O2粒徑為20 nm,濃度為20%時(shí)二氧化硅層具有最佳的性能,在方塊電阻為25Ω/sq時(shí),含基材的透過率高達(dá)91.2%(其中基材為90.2%),比單獨(dú)的銀納米線透過率提高了4.1%。針對AgNWs-TCFs圖案化過程聚對苯二甲酸乙二酯(PET)基材容易產(chǎn)生的高溫?zé)g問題,研究了納米二氧化硅層對激光的響應(yīng)和對基材的保護(hù)作用。單獨(dú)的Ag NWs-TCFs在激光刻蝕時(shí)不同的刻蝕間距會(huì)顯著影響圖案化后的透過率,刻蝕間距為0.05 mm時(shí)透過率下降了7.4%。而二氧化硅層則能有效保護(hù)刻蝕過程中基材的完整性,刻蝕間距為0.05 mm時(shí)透過率僅下降1.4%,匹配層對基材的保護(hù)作用十分明顯。針對PET基材的透明導(dǎo)電膜,詳細(xì)分析了不同雕刻參數(shù)下,二氧化硅層對激光刻蝕后的性能影響,當(dāng)鐳雕參數(shù)為速度為100 mm/s、頻率為30 k Hz、功率為12 W時(shí)具有比較理想的刻蝕效果;刻蝕出菱形線路后,成功制備出具有觸控功能的電容觸控器件,該觸控器件的在550 nm的透過率為90.5%(含基材),并通過觸摸坐標(biāo)測試軟件演示了其觸控功能。
【圖文】：

[9]。圖1-1給出了不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)CFs方阻的要求[10]。圖 1-1 具有不同方阻的 TCFs 在顯示器、智能窗口、柔性 LCD、柔性 OLED、柔性太陽能電池等領(lǐng)域中的應(yīng)用[10]在智能設(shè)備中用戶最常接觸的是觸摸屏、液晶顯示器等電子器件，這些器件中都需要一種被稱為透明導(dǎo)電膜的材料，它是一種同時(shí)具有較好光學(xué)透明性和導(dǎo)電性的光電材料。氧化銦錫（In2O3:Sn，ITO）在透明導(dǎo)電膜材料中具有絕對的霸主地位[11, 12]，ITO 自 1950 年問世之后已經(jīng)成功的在光電器件領(lǐng)域應(yīng)用了 60 多年，目前仍是最廣泛使用的商業(yè)化透明導(dǎo)電材料。這主要得益于 ITO薄膜較低電阻（<10 Ω/sq）、較高透過率（>90％）、生產(chǎn)工藝成熟的特點(diǎn)。然而，經(jīng)過 60 多年的發(fā)展 ITO 的劣勢慢慢暴露出來，存在的缺點(diǎn)是

線表面的基團(tuán)會(huì)發(fā)現(xiàn)相互作用，，降低銀納米線之層的構(gòu)筑能有效降低透明導(dǎo)電膜表面粗糙度和方性和導(dǎo)電性的目的。同時(shí)二氧化硅層還能改善柔性。二氧化硅增透膜和納米銀線導(dǎo)電薄膜的研究一直線薄膜上構(gòu)筑納米二氧化硅層分析其對銀納米線刻蝕過程對基材的保護(hù)作用尚沒有太多研究，因此。氧化硅的概述二氧化硅呈白色粉末具有穩(wěn)定的物理、化學(xué)性質(zhì)，、醇等溶劑，在加熱條件下能夠溶于堿性較強(qiáng)的溶二氧化硅的微觀分子結(jié)構(gòu)呈三維鏈狀結(jié)構(gòu)，除了含基和氫鍵，這些基團(tuán)為納米二氧化硅顆粒的改性、能，其結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 孫加振;鄺e

本文編號(hào)：2662135