| 论文信息:Lu Zhou et al., Adv. Mater. Interfaces 2022, 9, 2102548. DOI: DOI: 10.1002/admi.202102548
中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所苏文明研究员科研团队与南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室赖文勇教授科研团队深入合作研究,优化了喷墨打印纳米银颗粒制备柔性透明银电极的实验工艺,并在近期将相关成果发表在期刊Advanced Materials Interfaces中。
研究者分别对打印过程的三个阶段,即喷头出墨、基板上液滴流动以及银纳米颗粒固化进行了逐步研究。通过优化多溶剂组分的墨水配方,研究者实现了无拖尾或卫星点的稳定喷墨,同时墨水具有良好的储存稳定性和环境友好性。基板经过疏水界面层涂布和氧等离子体处理的组合工艺过程,可以有效的调节基板表面能并且改善表面能分布的均匀性,从而控制液滴在基板上的铺展和流动,得到连续平滑且线宽在36~48 μm之间可控的导电银线。在银纳米颗粒固化的过程中,采用两段式加热烧结以及快速升温降温工艺,银线的宽度、界面形貌及电阻率的均匀性得到了大幅提升。
综合以上优化结果,研究者打印得到了性能理想的导电银线,平均线宽46.2 μm,平均电阻率3.4 μΩ cm,仅为体相银的2倍,并且其电阻率在基板弯折1000次后上升不超过5%。应用以上工艺制备银线网格,可得到透过率64%、表面电阻低至9.56 Ω sq−1同时具有高柔性的透明电极。最后,研究者基于导电银线阵列电极制备了PMOLED发光器件,成功实现了对点、线、面器件的点亮。以上研究进展为大面积喷墨印刷柔性显示及其他柔性电子器件奠定了基础。
图1. 不同放大倍数下的喷墨打印银线网格形貌
图2. 基于喷墨打印银线阵列电极的PMOLED器件结构示意图及其点亮效果
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