青岛理工大学开发微纳3D打印透明导电薄膜 —高性能透明导电薄膜制造新技术

柔性透明导电薄膜（柔性透明电极）是作为一种新型先进光电功能薄膜材料和战略性材料，在柔性光电显示/转换器件等诸多领域具有非常广泛的应用。近年来随着柔性光电子产业的快速发展和崛起，柔性透明导电薄膜作为柔性光电子器件的关键元件，其需求正呈现出爆炸性增长。然而，占有透明导电薄膜市场主导地位的氧化铟锡（ITO）等金属透明氧化物因其固有脆性、柔性基底上方阻高、高温及真空溅射工艺等问题大大限制了其在柔性透明导电薄膜领域的应用。

下一代柔性透明导电薄膜的开发成为全球竞相研发的战略性光电材料，目前已推出多种新型透明导电薄膜，主要分为碳基材料、金属纳米线、导电高分子聚合物、超薄金属薄膜、金属网格及复合透明导电薄膜等。在众多解决方案中，金属网格透明导电薄膜因其优异的性能成为最有前景的下一代柔性透明导电薄膜。但目前金属网格制造工艺难以摆脱真空蒸镀、黄光制程、电镀/化学镀以及模塑工艺等，尤其是嵌入式金属网格制造工艺较为复杂，成本较高。

图1 柔性透明导电薄膜应用

鉴于此，青岛理工大学兰红波教授与朱晓阳副教授创造性地将电场驱动喷射微3D打印技术应用于透明导电薄膜制造，复合大面积热压印技术，提出一种高性能嵌入式银网格柔性透明导电薄膜“无模无镀成型新技术”，实现了高综合性能嵌入式银网格柔性透明导电薄膜低成本高效绿色制造。相关成果于2021年4月7日在线发表于国际顶尖期刊《Advanced Materials》，论文入选Frontispiece封面文章，并且得到期刊视频摘要亮点报道。

近年来，兰红波教授团队依托山东省增材制造工程技术研究中心在微纳增材制造透明导电薄膜方面取得系列成果，提出并发展了电场驱动喷射微纳3D打印新技术，并基于电场驱动喷射微纳3D打印技术，分别开展了高性能刚性、柔性以及可拉伸透明导电薄膜应用研究，为高性能透明导电薄膜提供了一种全新的制造技术。

图2 基于电场驱动喷射微纳3D打印的嵌入式银网格柔性透明导电薄膜制造原理及其部分研究结果

图3 论文在线出版截图

图4 论文封面及视频摘要报道截图

论文链接：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；科学通报，2021；机械工程学报, 2020, 55(23): 216-225；机械工程学报, 2020, 55(15): 56-63）