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苏州纳米所印刷金属网格透明导电膜性能研究取得进展
发布时间:2019-11-30       

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,关于秋天的成语有哪些。与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。/ 更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,健身除减肥塑形之外还有哪些好处?哪些运动有助于减脂?,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,六开彩开奖今天报码,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  透明导电膜在高透光下同时具有导电性,是光电领域中不可或缺的重要工业基础材料。随着光电子器件逐渐向大尺寸、轻薄、柔性、低成本方向发展,对高性能的柔性及可拉伸透明导电膜的需求增长迅速。当前广泛使用的透明导电材料主要为ITO膜或玻璃,但因方阻较高、脆性结构限制了其在柔性光电器件上的使用;而新发展的基于导电聚合物、碳材料和金属纳米材料的柔性透明导电膜,普遍存在导电性和透过率相互制约的问题,在85%以上的透过率下方阻通常在数十欧每方块以上。基于铜箔黄光制程蚀刻的金属网格透明导电膜具有高导高透的优点受到了行业广泛关注,但工艺复杂,酸蚀刻工艺与铜离子造成的污染及其高成本也不容忽视。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员崔铮领导的印刷电子研究团队自主研发了印刷增材制造的嵌入式银网格透明导电膜,透过率和导电性可以独立调节,在85%以上透过率下方阻低于10Ω/□,已成功应用在触摸屏上并实现了产业化,曾荣获2014年中国专利金奖。

  为进一步推广印刷金属网格透明导电膜在透明导磁屏蔽、电加热膜、透明5G天线等更广领域的应用,如何进一步在高透过率下大幅度提升导电膜的导电性能成为团队的重要研究目标。

  近日,苏州纳米所印刷电子中心苏文明团队基于混合式印刷增材制造技术,优化压印模具结构参数,实现了2:1深宽比和4μm线宽的凹槽结构,再结合刮填薄层纳米银油墨的种子层,用电筹沉铜技术在凹槽中填满致密的铜。由于电沉积过程金属铜完全限制在凹槽中只能单向生长,避免了扩线,从而获得高深宽比的铜网格,因而在不影响光透过率的情况下增加了金属网格的厚度,同时电镀的网格具有铜本征的高电导率,最终在86%的高透光率下,方块电阻低至0.03 Ω/□,FOM值超过80000,达到国际领先水平(FOM是透明导电膜的综合质量因素,指光透过与方阻的比值,如ITO的FOM300)。

  透明导电膜在高透光下同时具有导电性,是光电领域中不可或缺的重要工业基础材料。随着光电子器件逐渐向大尺寸、轻薄、柔性、低成本方向发展,对高性能的柔性及可拉伸透明导电膜的需求增长迅速。当前广泛使用的透明导电材料主要为ITO膜或玻璃,但因方阻较高、脆性结构限制了其在柔性光电器件上的使用;而新发展的基于导电聚合物、碳材料和金属纳米材料的柔性透明导电膜,普遍存在导电性和透过率相互制约的问题,在85%以上的透过率下方阻通常在数十欧每方块以上。基于铜箔黄光制程蚀刻的金属网格透明导电膜具有高导高透的优点受到了行业广泛关注,但工艺复杂,酸蚀刻工艺与铜离子造成的污染及其高成本也不容忽视。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员崔铮领导的印刷电子研究团队自主研发了印刷增材制造的嵌入式银网格透明导电膜,透过率和导电性可以独立调节,在85%以上透过率下方阻低于10 Ω/□,已成功应用在触摸屏上并实现了产业化,曾荣获2014年中国专利金奖。

  为进一步推广印刷金属网格透明导电膜在透明导磁屏蔽、电加热膜、透明5G天线等更广领域的应用,如何进一步在高透过率下大幅度提升导电膜的导电性能成为团队的重要研究目标。

  近日,苏州纳米所印刷电子中心苏文明团队基于混合式印刷增材制造技术,优化压印模具结构参数,实现了2:1深宽比和4μm线宽的凹槽结构,再结合刮填薄层纳米银油墨的种子层,用电筹沉铜技术在凹槽中填满致密的铜。由于电沉积过程金属铜完全限制在凹槽中只能单向生长,避免了扩线,从而获得高深宽比的铜网格,因而在不影响光透过率的情况下增加了金属网格的厚度,同时电镀的网格具有铜本征的高电导率,最终在86%的高透光率下,方块电阻低至0.03 Ω/□,FOM值超过80000,达到国际领先水平(FOM是透明导电膜的综合质量因素,指光透过与方阻的比值,如ITO的FOM300)。

  该研究成果以Printable High-Aspect Ratio and High-Resolution Cu Grid Flexible Transparent Conductive Film with Figure of Merit over 80 000 为题在线发表在Adv. Electron. Mater. 2019, 1800991上(DOI: 10.1002/aelm.201800991),博士研究生陈小连为文章第一作者,苏文明与崔铮为共同通讯作者。该工作得到科技部重点研发计划、中科院纳米先导专项等的支持。

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