青島理工大學(xué)開發(fā)微納3D打印透明導(dǎo)電薄膜 —高性能透明導(dǎo)電薄膜制造新技術(shù)

柔性透明導(dǎo)電薄膜（柔性透明電極）是作為一種新型先進(jìn)光電功能薄膜材料和戰(zhàn)略性材料，在柔性光電顯示/轉(zhuǎn)換器件等諸多領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用。近年來隨著柔性光電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和崛起，柔性透明導(dǎo)電薄膜作為柔性光電子器件的關(guān)鍵元件，其需求正呈現(xiàn)出爆炸性增長。然而，占有透明導(dǎo)電薄膜市場主導(dǎo)地位的氧化銦錫（ITO）等金屬透明氧化物因其固有脆性、柔性基底上方阻高、高溫及真空濺射工藝等問題大大限制了其在柔性透明導(dǎo)電薄膜領(lǐng)域的應(yīng)用。

下一代柔性透明導(dǎo)電薄膜的開發(fā)成為全球競相研發(fā)的戰(zhàn)略性光電材料，目前已推出多種新型透明導(dǎo)電薄膜，主要分為碳基材料、金屬納米線、導(dǎo)電高分子聚合物、超薄金屬薄膜、金屬網(wǎng)格及復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜等。在眾多解決方案中，金屬網(wǎng)格透明導(dǎo)電薄膜因其優(yōu)異的性能成為最有前景的下一代柔性透明導(dǎo)電薄膜。但目前金屬網(wǎng)格制造工藝難以擺脫真空蒸鍍、黃光制程、電鍍/化學(xué)鍍以及模塑工藝等，尤其是嵌入式金屬網(wǎng)格制造工藝較為復(fù)雜，成本較高。

圖1 柔性透明導(dǎo)電薄膜應(yīng)用

鑒于此，青島理工大學(xué)蘭紅波教授與朱曉陽副教授創(chuàng)造性地將電場驅(qū)動(dòng)噴射微3D打印技術(shù)應(yīng)用于透明導(dǎo)電薄膜制造，復(fù)合大面積熱壓印技術(shù)，提出一種高性能嵌入式銀網(wǎng)格柔性透明導(dǎo)電薄膜“無模無鍍成型新技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)了高綜合性能嵌入式銀網(wǎng)格柔性透明導(dǎo)電薄膜低成本高效綠色制造。相關(guān)成果于2021年4月7日在線發(fā)表于國際頂尖期刊《Advanced Materials》，論文入選Frontispiece封面文章，并且得到期刊視頻摘要亮點(diǎn)報(bào)道。

近年來，蘭紅波教授團(tuán)隊(duì)依托山東省增材制造工程技術(shù)研究中心在微納增材制造透明導(dǎo)電薄膜方面取得系列成果，提出并發(fā)展了電場驅(qū)動(dòng)噴射微納3D打印新技術(shù)，并基于電場驅(qū)動(dòng)噴射微納3D打印技術(shù)，分別開展了高性能剛性、柔性以及可拉伸透明導(dǎo)電薄膜應(yīng)用研究，為高性能透明導(dǎo)電薄膜提供了一種全新的制造技術(shù)。

圖2 基于電場驅(qū)動(dòng)噴射微納3D打印的嵌入式銀網(wǎng)格柔性透明導(dǎo)電薄膜制造原理及其部分研究結(jié)果

圖3 論文在線出版截圖

圖4 論文封面及視頻摘要報(bào)道截圖

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202007772

（Advanced Materials, 2021: 2007772；Advanced Materials, 2019, 31(32): 1902479；ACS Applied Materials & Interfaces, 2021；3D Printing and Additive Manufacturing, 2020, 7(1): 37-44；Virtual and Physical Prototyping, 2021, 16(1): 113-123；科學(xué)通報(bào)，2021；機(jī)械工程學(xué)報(bào), 2020, 55(23): 216-225；機(jī)械工程學(xué)報(bào), 2020, 55(15): 56-63）