[发明专利]一种多层结构透明导电薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多层结构透明导电薄膜，所述导电薄膜是PEDOT/AgNWs/PEDOT多层结构透明导电薄膜，首先准备PEDOT混合溶液、银纳米线溶液及衬底，然后使用匀胶机在衬底表面均匀旋涂PEDOT混合溶液，并使用烘箱烘干；再使用匀胶机在PEDOT层表面均匀旋涂银纳米线溶液，并自然风干；最后使用匀胶机在银纳米线溶液层上均匀旋涂PEDOT混合溶液。本发明制备的薄膜在波长为550nm时的透过率在85％以上，方块电阻低于12Ω/sq。薄膜性能优良，成本低廉，工艺简单，可重复性高。

技术领域

本发明属于功能薄膜材料及薄膜光学领域，涉及一种PEDOT/AgNWs/PEDOT多层结构透明导电薄膜及其制备方法。

背景技术

随着光电产业的不断发展，越来越多的新型光电材料进入人们的视野中，而在这些光电材料中，透明导电薄膜是十分重要的一部分。目前应用的透明导电膜主要有铟锡氧化物(ITO)和薄膜和铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜，但是它们都有自身的缺陷。ITO薄膜的主要成分是铟，铟是稀有金属，价格昂贵。而AZO制备源靶材有毒，在制备的过程中无法解决中毒的问题，并且其制备过程不易重复。所以，市场上急需一种成本较低，同时性能优异的导电薄膜的出现。

银纳米线具有出色的导电性和机械强度，同时银储存量巨大。含银纳米线的导电薄膜具有诸多优点：制备工艺较为简单、成本低廉、可重复性好等等。这些优点使得含银纳米线的导电薄膜被广泛研究，成为最有希望替代ITO导电薄膜的材料。但是仅用银纳米线制备成的透明导电薄膜存在与衬底粘附性不好、薄层电阻较大等缺点，所以急需一种成本较低，性能优异的银纳米多层透明导电薄膜结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种多层结构透明导电薄膜及其制备方法，以解决现有技术中ITO薄膜成本较高且单层银纳米线透明导电薄膜存在与衬底粘附性差、薄层电阻较高等问题。

本发明的技术方案为：

一种多层结构透明导电薄膜，所述导电薄膜是PEDOT/AgNWs/PEDOT多层结构，由下述方法制得：

(1)准备PEDOT混合溶液、银纳米线溶液及衬底：

将PEDOT、去离子水、无水乙醇、乙二醇按照比例混合均匀并超声处理制成PEDOT混合溶液；银纳米线与无水乙醇混合均匀制成银纳米线溶液；衬底为PET、PC或玻璃透明衬底，使用前用无水乙醇和去离子水超声洗涤，并用高纯氮气吹干；

(2)使用匀胶机在衬底表面均匀旋涂PEDOT混合溶液，并使用烘箱烘干；

(3)使用匀胶机在PEDOT层表面均匀旋涂银纳米线溶液，并自然风干；

(4)使用匀胶机在银纳米线溶液层上均匀旋涂PEDOT混合溶液，并使用烘箱烘干。

所述步骤(1)PEDOT：去离子水:无水乙醇:乙二醇的比例为1:0.5:0.3:0.2至3:0.5:0.3:0.2，超声处理时间为10～30分钟,银纳米线的浓度为1.5～1.8mg/ml。

所述步骤(2)匀胶机转速为2000rpm～4000rpm，时间为10s～120s。

所述步骤(2)烘箱设置温度为120℃～150℃，设置时间为5min～60min。

所述步骤(3)匀胶机设置转速为200rpm～1000rpm,设置时间为10s～60s。

一种多层结构透明导电薄膜的制备方法，所述导电薄膜是PEDOT/AgNWs/PEDOT多层结构，制备方法包括如下步骤：

(1)准备PEDOT混合溶液、银纳米线溶液及衬底：