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

柔性透明導電薄膜（柔性透明電極）是作為一種新型先進光電功能薄膜材料和戰(zhàn)略性材料，在柔性光電顯示/轉(zhuǎn)換器件等諸多領域具有非常廣泛的應用。近年來隨著柔性光電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和崛起，柔性透明導電薄膜作為柔性光電子器件的關鍵元件，其需求正呈現(xiàn)出爆炸性增長。然而，占有透明導電薄膜市場主導地位的氧化銦錫（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電薄膜領域的應用。

下一代柔性透明導電薄膜的開發(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電薄膜，主要分為碳基材料、金屬納米線、導電高分子聚合物、超薄金屬薄膜、金屬網(wǎng)格及復合透明導電薄膜等。在眾多解決方案中，金屬網(wǎng)格透明導電薄膜因其優(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)格制造工藝較為復雜，成本較高。

圖1 柔性透明導電薄膜應用

鑒于此，青島理工大學蘭紅波教授與朱曉陽副教授創(chuàng)造性地將電場驅(qū)動噴射微3D打印技術應用于透明導電薄膜制造，復合大面積熱壓印技術，提出一種高性能嵌入式銀網(wǎng)格柔性透明導電薄膜“無模無鍍成型新技術”，實現(xiàn)了高綜合性能嵌入式銀網(wǎng)格柔性透明導電薄膜低成本高效綠色制造。相關成果于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報道。

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

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

圖3 論文在線出版截圖

圖4 論文封面及視頻摘要報道截圖

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；科學通報，2021；機械工程學報, 2020, 55(23): 216-225；機械工程學報, 2020, 55(15): 56-63）