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研究生： 王致鵬
Wang, Chih-Peng
論文名稱： 多元醇法製備銀奈米線與其應用
Fabrication of silver nanowires using polyol process and its application
指導教授： 洪昭南
Hong, Chau-Nan Franklin
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 化學工程學系
Department of Chemical Engineering
論文出版年： 2011
畢業學年度： 99
語文別： 中文
論文頁數： 78
中文關鍵詞： 銀奈米線
外文關鍵詞： silver nanowires
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    • 透明導電膜應用很廣，液晶顯示器、太陽能電池、觸控面板、發光二極體等光電產品都需要使用到，現今最常使用的透明導電物質為銦錫氧化物(ITO)，但因ITO具陶瓷脆且不易彎曲的特性而且銦原料短缺，在未來勢必將用其他物質取代。
    本研究第一部分使用化學法合成銀的奈米線，調整不同聚乙烯吡咯烷酮與銀的前驅物硝酸銀的比例、不同的還原溫度和不同還原溶劑，找到適合當透明導電膜銀奈米線的長寬比，並使用塗佈棒塗佈於軟性聚對苯二甲酸乙二醇酯基板上製備透明導電膜，再藉由加熱處理，以降低片電阻，製作出穿透度86.5％，片電阻150 Ω/square的導電薄膜。第二部分利用微乳液製作自組裝網狀導電薄膜，將水、甲苯、氯苯、界面活性劑與奈米導電材料混合製作出微乳液，塗佈於疏水處理的玻璃基板上形成自組裝網狀導電膜，可成功製造出網狀圖形，搭配不同的導電物質可製作出不同導電程度之薄膜。

    Transparent conductive film is a material with wide applications, such as liquid crystal displays (LCD), solar cells, touch panels, light emitting diodes, etc. The most commonly used transparent conductive material today is indium tin oxide, however, it will soon be replaced by other materials due to its non-flexible ceramic nature and scarcity of supply.
    In this study, we use soft solution process to fabricate silver nanowire by adjusting the molar ratio of PVP and AgNO3, growth temperature, and solvent to find the optimal growth parameter for the ratio of length and diameter. Then, we coat silver nanowire solution on PET substrate to fabricate the transparent conductive films with heating to reduce sheet resistance on transparent conductive films. Silver nanowire transparent conductive films of 86.5％ optial transmittance and 150 Ω/square were obtained.
    The second part focuses on fabricating nano conducting materials by microemulsion of water, toluene, chlorobenzene, and surfactant, followed by coating on hydrophobic glass substrate to form self-assembling conductive thin film. Mesh patterns were successfully fabricated, and films with different conductivities can be made from various conductive materials.

    中文摘要 I Abstract II 致謝 III 目錄 IV 圖目錄 VIII 表目錄 XIII 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2透明導物質簡介 1 1-3 微乳液的應用 4 1-4 研究動機 5 第二章 理論基礎與文獻回顧 6 2-1銀奈米線的製備方法 6 2-1-1奈米線的製備方法簡介 6 2-1-2模板合成法(Template-mediated process) 6 2-1-3物理化學法(Physcial chemistry process) 7 2-1-4化學溶液法(chemical solution process) 8 2-1-4-1晶種合成法(seed-mediated growth) 8 2-1-4-2多元醇還原法(polyol proess) 9 2-1-5 熱輔助光還原法(Thermally assisted photoreduction)[20] 10 2-2透明導電膜的製備方法 11 2-3界面活性劑與微乳液的特性 13 2-3-1 界面活性劑的簡介 13 2-3-2 界面活性劑結構 13 2-3-3 界面活性劑的分類 14 2-3-4 微乳液的簡介 15 2-3-5 微乳液的結構 17 2-4基板表面處理技術及原理 21 2-4-1 表面張力與表面能 21 2-4-2 基材表面處理 24 第三章 實驗方法與步驟 26 3-1實驗流程 26 3-1-1製備銀奈米線及應用於透明導電膜 26 3-1-2製作自組裝網狀導電結構 27 3-2實驗系統 27 3-2-1氧電漿處理及乾式蝕刻（RIE）系統 27 3-2-1-1 抽氣系統 28 3-2-1-2 壓力監控系統 28 3-2-1-3 流量控制系統 28 3-3實驗材料及藥品 29 3-3-1 基板材料 29 3-3-2 實驗藥品 29 3-3-3 基板清洗溶劑及實驗氣體 30 3-4實驗步驟 31 3-4-1合成銀奈米線並製作透明導電膜 31 3-4-2 製作自組裝網狀導電結構 32 3-4-2-1 導電物質製備 32 3-4-2-2 製作自組裝網狀導電膜 33 3-5實驗分析與鑑定 34 第四章 銀奈米線的合成及應用 39 4-1 銀奈米線的合成與分析 39 4-1-1銀奈米線的分析 39 4-1-2不同濃度、反應溫度、還原劑對銀奈米線影響 43 4-2 銀奈米線製備透明導電膜 47 4-2-1製備透明導電膜 47 4-2-2透明導電膜加熱處理 53 第五章 製作自組裝網狀導電結構 56 5-1 微乳液形成自組裝網狀圖形探討 56 5-2 加入親水性導電物質的自組裝網狀圖形探討 63 5-3 加入親油性導電物質後的微乳液自組裝網狀圖形探討 71 第六章 結論 76 6-1 銀奈米線及應用於透明導電膜 76 6-2 自組裝導電膜 76 6-3 未來建議 76 參考文獻 77

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