有机衬底上耐用型复合透明导电膜的研制.pdfVIP

摘要

摘要

在折叠屏、柔性屏等柔性电子器件的生产过程中，需要在柔性的透明有机衬

底上制备高性能的耐用的透明导电膜。然而，传统的氧化铟锡(简称为ITO)透明导

电膜与有机衬底表面的附着力差，且二者的热膨胀系数相差十几倍甚至几十倍，

热膨胀严重不匹配，并且表面欠缺保护，十分容易开裂脱落，耐用型很差。而且

由于退火工艺与衬底透明有机材料使用温度之间的冲突，ITO材料导电性能较差，

方块电阻较高。本论文立足于解决以上的问题，设计了并制备了缓冲性底涂层-透

明导电膜层保护性顶涂层三层结构的复合透明导电膜，其光电性能和耐用性较为-

良好。

本论文的工作主要分为以下两个部分：

(1)在平板有机玻璃样品上通过刮涂法制备了无色透明聚酰亚胺涂层作为缓冲

性底涂层，并对其溶剂体系，制备方式和固化流程进行了优化，选择了高沸点混

合溶剂作为溶剂，涂布温度设置为50℃，在常压下以130℃固化，避免了和衬底

有机玻璃使用条件矛盾的同时，得到了32.83ppm/K的热膨胀系数的高透明度薄

膜。之后在表面磁控溅射生长了ITO透明导电膜，并进行了附着力测试和高低温

冲击测试，在使用了比传统测试更为苛刻的测试手段，ITO薄膜仍然没有受到破坏，

这说明底涂层对增强附着力和缓冲热应力的效果很好。

(2)设计了以银纳米线为核心的双侧嵌入式透明导电膜结构，即银纳米线在内

侧嵌入透明聚酰亚胺，外侧嵌入IZO(氧化铟锌)薄膜中的结构。内测和外侧双层嵌

入式结构的制备分别起到了提升品质因数和增加附着力的效果，品质因数达到

107.8，达到了无机玻璃表面银纳米线薄膜的水平，同时多种胶带的附着力测试全

部达到0级，并且经过十次剥离的样品方块电阻值未出现明显变化。之后制备了

二氧化硅保护层，完成了最终的样品，其可见光透光率达到了78.08%，同时在6μm

及以上波段红外发射率在35%以下。

关键词：透明导电膜，方块电阻，附着力，透明聚酰亚胺，银纳米线

I

ABSTRACT

ABSTRACT

Intheproductionprocessofflexibleelectronicdevicessuchasfoldablescreens

andflexiblescreens,itisnecessarytopreparehigh-performanceanddurabletransparent

conductivefilmsonflexibletransparentorganicsubstrates.However,traditionalIndium

TinOxide(ITO)transparentconductivefilmshavepooradhesiontothesurfaceof

organicsubstrates,andtheirthermalexpansioncoefficientsdifferbytensoreventens

oftimes.Thethermalexpansionisseverelymismatched,andthesurfacelacks

protection,makingiteasytocrackandfalloff,resultinginpoordurability.Moreover,

duetotheconflictbetweenannealingprocessandsubstratetransparentorganicmaterial

usagetemperature,ITOmaterialhaspoorconductivityandhighsquareresistance.

Thesisisbasedonsolvingtheaboveproblems,anddesignsandpreparesacomposite

transparentconductivefilmwithathree-layerstructureofbuffer