微波在制備透明導(dǎo)電薄膜中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及透明導(dǎo)電薄膜的制備，更具體地，設(shè)及微波在制備透明導(dǎo)電薄膜中的 應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的透明導(dǎo)電薄膜都是W氧化銅錫為主要的制作材料，但是在平板顯示產(chǎn)品 上，為了滿足更大面積的應(yīng)用、更高畫質(zhì)的呈現(xiàn)，氧化銅錫的光穿透率與片電阻都不能符合 新一代的技術(shù)需求。此外，由于氧化銅錫質(zhì)地脆，不具備可提曲的特性，因此在柔性電子的 應(yīng)用領(lǐng)域上面受到極大的限制。為了滿足高光穿透率、低片電阻值、可提曲性的S大需求， 科學(xué)家們大力投入，希望能找到取代氧化銅錫的材料與技術(shù)。
[0003] 現(xiàn)在可用于制作透明導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電材料主要有；微納米尺度的金屬線、微納米 尺度的金屬管、金屬納米顆粒、石墨締與碳納米管、氧化物半導(dǎo)體、導(dǎo)電高分子等。其中采用 金屬納米線制作的透明導(dǎo)電薄膜具有最優(yōu)異的導(dǎo)電性能和透光率，在經(jīng)過多次彎折后仍 然能夠保持較低的片電阻值，被視為可W取代IT0的下一代透明導(dǎo)電薄膜。
[0004] 其中使用的金屬納米線是否具有高長(zhǎng)徑比會(huì)影響到整個(gè)薄膜的導(dǎo)電性，并且納米 線間的連接不牢也會(huì)導(dǎo)致較高的接觸電阻，從而降低薄膜的導(dǎo)電性。如何將該些納米線有 效地連接在一起，同時(shí)保持納米線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不被破壞，從宏觀的焊接方法中，無論是電弧 焊還是激光焊或電子束焊都是烙化焊。納米尺度下的烙化焊也經(jīng)歷從相變擴(kuò)散微烙到冷卻 的過程。納米烙化焊接的熱源一般有通電焦耳加熱、電子束加熱W及激光加熱等。除了烙 化焊，采用機(jī)械施壓的冷焊接也引起了人們的關(guān)注。但上述焊接方法，或由于不適用于大面 積，或由于效率不高，難W應(yīng)用到工業(yè)化生產(chǎn)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，提供一種方法，使得納米線之間的焊接更加牢固。
[0006] 基于W上發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種微波在金屬微納米材料連接中的應(yīng)用。
[0007] 更進(jìn)一步的提供一種微波在制備透明導(dǎo)電薄膜中的應(yīng)用。
[000引所述的微波的頻率為0. 3GHz~300GHz的電磁波。
[0009] 所述的應(yīng)用為利用微波對(duì)金屬微納米材料進(jìn)行處理，使其加熱連接的過程。
[0010] 所述的微波的頻率為IGHz~3GHz的電磁波。
[0011] 所述的金屬微納米材料構(gòu)成金屬網(wǎng)格。
[0012] 所述的金屬網(wǎng)格為2維網(wǎng)格或者3維網(wǎng)格。
[0013] 金屬微納米材料與電磁波有響應(yīng)。
[0014]所述的金屬微納米材料為Ag、Au、Cu、Pt、化、Co、Ni、W、A1、Ti、Sb、Pb、Sn、化、In、 Ga或其合金或其金屬氧化物的納米線、微米線、納米管或微米管。
[0015] 更進(jìn)一步提供一種透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，包括W下步驟： S1.制備分散均勻的納米金屬懸浮液， 52. 將該懸浮液涂覆到基板上， 53. 干燥， 54. 然后在薄膜上覆蓋一片不吸收電磁波的材料(玻璃)，將該樣品放入微波福射反應(yīng) 器中，使反應(yīng)腔內(nèi)充滿了 0. 3GHz~300GHz的微波，功率為ImW~200W，處理1yS~120s。
[0016] 其中，微波功率優(yōu)選為30~60W，處理時(shí)間優(yōu)選為10~30s。
[0017] 根據(jù)需求公開微波在降低透明導(dǎo)電薄膜的電阻中的應(yīng)用。
[0018] 微波與金屬納米線之間的響應(yīng)而引起加熱效應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬納米線的焊接。 其原理；微波是電磁波，包括電場(chǎng)和磁場(chǎng)，其磁場(chǎng)的切向分量化在金屬納米線表面感生出 一電場(chǎng)E，感生電場(chǎng)引起表面電流，該電流在金屬納米線中產(chǎn)生焦耳熱。
[0019] 經(jīng)典的麥克斯韋方程表明，微波照射到塊體金屬表面時(shí)，大部分能量被反射，剩余 能量在穿透金屬過程中快速衰減，趨膚深度在微米量級(jí)，因此與微波發(fā)生禪合作用的僅僅 是金屬極薄的表面層，所吸收的能量不足W改變金屬整體的溫度。但是，當(dāng)金屬幾何尺寸減 小至微米甚至納米尺度時(shí)，它與電磁波的相互作用行為發(fā)生異常變化。雖然微波在塊體金 屬中的趨膚深度有限，但是在金屬納米線中，其趨膚深度與納米線尺寸處于同一量級(jí)或與 之相當(dāng)，則微波所及之體積占據(jù)極高的比例，該部分體積所耗散的能量足W引起金屬納米 線溫度的顯著變化。
[0020] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于： 1.本發(fā)明的透明導(dǎo)電薄膜具有更好的導(dǎo)電性能，借助微波與金屬納米線間的響應(yīng)而 改善納米線間交接處的接觸特性，可W有效降低接觸電阻，進(jìn)而降低薄膜片電阻值。
[0021] 2.本發(fā)明的透明導(dǎo)電薄膜的物理性能更好，由于金屬納米線被焊接而形成穩(wěn)固 的連接，不會(huì)因?yàn)橐稽c(diǎn)點(diǎn)形變就使得透明導(dǎo)電薄膜的性能發(fā)生改變。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。除非特別說明，本發(fā)明采用的試劑、 設(shè)備和方法為本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)市購(gòu)的試劑、設(shè)備和常規(guī)使用的方法。
[0023] 實(shí)施例1四氧化S鐵納米線的合成 將0. 86g氯化亞鐵化Cl2和2.OOg氯化鐵化C13溶于lOmL去離子水中，在氮?dú)獗Ｗo(hù) 下加熱到8(fC，再將溶有0. 58gQftO, ? &0的N& ? &0溶液滴加到上述鐵鹽溶液中，使鐵 鹽的抑值逐漸升高，直至溶液的抑值等于9，大約需6血畑3 ?&0,接下來再將溫度上升 至18(fC維持約化，即得到氧化鐵化3〇4懸浮液。
[0024] 使用一次氧化的方法制備磁性納米線所需的氧化侶模板。首先將純度為99. 999% 的侶巧進(jìn)行預(yù)處理，將其浸于丙酬中2化除去表面油污，接著在空氣中50(fC退火處理化 使侶片內(nèi)應(yīng)力消除，然后在混酸溶液中化學(xué)拋光至鏡面程度。陽極氧化采用40V的穩(wěn)壓直 流電源，侶片為工作電極，鋼板為對(duì)電極，采用〇.4mol/L的H2C2O4溶液為電解液，在溫度為 少C時(shí)氧化她。磯酸溶液在最后步驟使用使之?dāng)U孔，擴(kuò)孔是將AA0模版放在0.3M磯酸溶液 中進(jìn)行，對(duì)氧化侶膜的一面要進(jìn)行保護(hù)。在30"C磯酸溶液中擴(kuò)孔50min左右，模版上的 微孔逐步擴(kuò)大，從磯酸溶液中取出AA0后，驚干即可得到雙通道氧化侶模版。
[0025]將制備好的氧化侶模板浸到上述的氧化鐵懸浮液中大約化后取出，用去離子水 清洗其表面，接著在50(fC下真空退火12h。之后將上述退火后的氧化侶模板置于濃度為 4mol/L的化OH溶液中溶解約化W除去模板，隨后進(jìn)行離屯、分離，轉(zhuǎn)速約為r=4000rpm， 每次離屯、15min,直至溶液的抑值為中性，將離屯、分離所得的納米線分散在去離子水中保 存。
[0026] 實(shí)施例2鑲納米線的合成 將2. 70gNiS〇4? 6&0和0. 40gNiCls溶于10血去離子水中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱到 8〇0C，再將溶有0. 40gH3BO3的NH3?&0溶液滴加到上述鑲鹽溶液中，使鑲鹽的抑值逐漸升 高，直至溶液的抑值等于4，大約需3血畑3-&0,接下來再將溫度上升至180。0維持約 2h，即得到氧化鑲懸浮液。
[0027] 使用氧化的方法制備磁性納米線所需的氧化侶模板。首先將純度為99. 999%的侶 巧進(jìn)行預(yù)處理，將其浸于丙酬中2化除去表面油污，接著在空氣中50(fC退火處理化使 侶片內(nèi)應(yīng)力消除，然后在混酸溶液中化學(xué)拋光至鏡面程度。陽極氧化采用40V穩(wěn)壓直流電 源，侶片為工作電極，鋼板為對(duì)電極，采用〇.4mol/L的H2C2O4溶液為電解液，在溫度為4"C 時(shí)氧化她。磯酸溶液在最后步驟使用使之?dāng)U孔，擴(kuò)孔是將AA0模版放在0.3M磯酸溶液中 進(jìn)行，對(duì)氧化侶膜的一面要進(jìn)行保護(hù)。在3(fC磯酸溶液中擴(kuò)孔50min左右，模版上的微孔 逐步擴(kuò)大，從磯酸溶液中取出AA0后，驚干即可得到雙通道氧化侶模版。
[002引將制備好的氧化侶模板浸到上述的氧化鑲懸浮液中大約化后取出，用去離子水 清洗其表面，接著在50(fC下真空退火12h。之后將上述退火后的氧化侶模板置于濃度為 4mol/L的化0H溶液中溶解約化W除去模板，隨后進(jìn)行離屯、分離，轉(zhuǎn)速約為r=4000巧m， 每次離屯、15min,直至溶液的抑值為中性，將離屯、分離所得的納米線分散在去離子水中保 存。
[0029] 實(shí)施例3鉆納米線的合成 將2. 52gCoS〇4.7H2〇和0. 07g化C1溶于10血去離子水中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱到 8〇0C，再將溶有0. 50gH3BO3的NH3? &0溶液滴加到上述鉆鹽溶液中，使鉆鹽的抑值逐漸 升高，直至溶液的抑值等于5，大約需4mL畑3?&0,接下來再將溫度上升至18(fC維持約 2h，即得到氧化鉆懸浮液。
[0030] 使用氧化的方法制備磁性納米線所需的氧化侶模板。首先將純度為99. 999%的 侶巧進(jìn)行預(yù)處理，將其浸于丙酬中2化除去表面油污，接著在空氣中500。0退火處理化 使侶片內(nèi)應(yīng)力消除，然后在混酸溶液中化學(xué)拋光至鏡面程度。陽極氧化采用40V穩(wěn)壓直流 電源，侶片為工作電極，鋼板為對(duì)電極，采用〇.4mol/L的肥C204溶液為電解液，在溫度為 少C時(shí)氧化她。磯酸溶液在最后步驟使用使之?dāng)U孔，擴(kuò)孔是將AA0模版放在0.