用于织物显示器件的高性能银纳米线/热塑性聚氨酯透明导电纤维

陆宇韬,郑园园,张一弛,周子豪,吴景霞,彭慧胜,陈培宁(复旦大学高分子科学系 聚合物分子工程全国重点实验室 纤维电子材料与器件研究院先进材料实验室)

摘要：透明导电纤维是构建织物显示器件的核心组成部分, 目前其主要通过在高分子基体中掺杂导电的离子液体进行制备, 但其导电性较低, 难以有效满足应用需求. 将银纳米线涂覆在空气等离子体处理后的热塑性聚氨酯纤维表面,得到了一种具有高导电性和高透明性的柔性透明导电纤维. 在等离子体处理后, 聚氨酯纤维表面接枝了大量亲水基团,并与银纳米线表面所包覆的聚乙烯吡咯烷酮形成氢键作用, 促进银纳米线膜层牢固地粘附于聚氨酯纤维表面. 该透明导电纤维的电导率可达到10 S•cm－1, 较基于离子液体/聚氨酯的导电纤维提高1000 倍, 其透光率超过75%, 在空气中放置14 d 及弯折10 万次后, 电导率仍能维持初始值的90%以上. 将该透明导电纤维编织构建成织物显示器件, 其发光亮度可达208 cd•m－2, 且具有良好的耐水洗和耐摩擦性能.

关键词：透明导电纤维; 织物显示器件; 银纳米线; 热塑性聚氨酯; 等离子体