【具體實施方式】
[0036]下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0037]本發(fā)明提出一種基于卷對平轉(zhuǎn)印模式的納米轉(zhuǎn)印方法，可在在同一基板上轉(zhuǎn)印不同材質(zhì)的納米電極或功能區(qū)，或者在同一基板相同區(qū)域轉(zhuǎn)印多層復合結(jié)構(gòu)的納米電極。其利用金屬基底的電極作為轉(zhuǎn)移模具，通過電沉積工藝，在轉(zhuǎn)印模具的電極上形成納米厚度和納米分辨率的轉(zhuǎn)印材料層，將模具上納米級材料層轉(zhuǎn)移到相應(yīng)柔性基板表面。從而實現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)電極或納米厚度的功能區(qū)的轉(zhuǎn)印。上述工藝步驟可以重復多次，以實現(xiàn)不同圖形結(jié)構(gòu)和材料特性的功能層的轉(zhuǎn)印。
[0038]如圖1-6所示，本發(fā)明的納米轉(zhuǎn)印方法包括如下步驟:
[0039]S1.在柔性金屬基板1上涂布光刻膠2。
[0040]其中，所述光刻膠為正性光刻膠，且所述柔性金屬基板可以但不限于不銹鋼(殷鋼)或鎳薄板。所述柔性金屬基板還可以是PET、PI和PEN等薄膜經(jīng)過金屬化處理后的導電層等。
[0041]S2.對所述涂布光刻膠的柔性金屬基板1進行光刻，在柔性金屬基板表面形成溝槽圖形3，顯影并露出光刻膠底部的柔性金屬基板1。
[0042]其中，溝槽的尺寸、以及排列的圖形可根據(jù)器件功能的需要進行設(shè)定。
[0043]S3.將經(jīng)過步驟S2處理的柔性金屬基板放入第一電鑄槽5中，進行第一次電鑄處理，在溝槽中生長突伸出的金屬電極層4，對所述金屬電極層4表面進行鈍化處理。
[0044]配合參照圖2所示，步驟S3中，在所述第一電鑄槽5的陽極上放置所需金屬材料，通電后，金屬離子在陰極的所述溝槽中沉積生長出100納米-10微米的金屬電極層，該數(shù)值取決于對電極圖形的線寬要求。該金屬電極層的高度略高于柔性金屬基板上溝槽的深度，從而，該金屬電極層與柔性金屬基板形成“凸”形結(jié)構(gòu)，金屬電極層與柔性金屬基板形成轉(zhuǎn)印時的模具。
[0045]此外，在沉積生長納米級材料層之前，對所述金屬電極層表面進行鈍化處理，有利于減少電極表面活性，當納米級材料層到模具金屬電極層表面后，其附著力變小，有利于后繼納米級材料層向被轉(zhuǎn)印的柔性基板表面的完整轉(zhuǎn)移。
[0046]S4.將經(jīng)過步驟S3處理的柔性金屬基板放入第二電鑄槽6中，進行第二次電鑄處理，在金屬電極層上形成納米級材料層7。
[0047]所述步驟S4中，在所述第二電鑄槽6的陽極上或電鑄槽內(nèi)放置所需電鑄材料，通電后，控制柔性金屬基板的拉伸速度、陽極與陰極的距離、電流密度，在所述金屬電極層上形成厚度為數(shù)十納米?數(shù)微米的納米級材料層。由于柔性金屬基板的其他區(qū)域被光刻膠所覆蓋，不會有電鑄材料沉積，納米級材料層選擇性生長在金屬電極層的頂面。
[0048]進一步地，所述電鑄材料可以選自金屬、半導體、碳納米管、石墨烯中的一種或者幾種的混合。所述金屬可以是金、銀、銅、鎳等。所述半導體材料可以是有機發(fā)光材料等。所述陽極與陰極的距離范圍為2mm?200mm，具體的距離根據(jù)模具的面積和材料特性進行調(diào)整。
[0049]S5.將經(jīng)步驟S4處理的柔性金屬基板包覆于輥筒8上，使得柔性金屬基板的底面與所述輥筒相貼合，通過卷對平轉(zhuǎn)印模式，控制所述柔性金屬基板，在相應(yīng)基板9上轉(zhuǎn)印納米材料層。
[0050]其中，被轉(zhuǎn)印的基板在轉(zhuǎn)印時，可根據(jù)基板材料特性先進行適當加熱，使其處于合適的溫度下，便于納米材料層的完全轉(zhuǎn)移。
[0051]配合參照圖7、圖8所示，此外，為了在被轉(zhuǎn)印的基板轉(zhuǎn)印多層不同特性的納米級材料層，本發(fā)明的納米轉(zhuǎn)印方法還包括:
[0052]S6.更換第二電鑄槽中的電鑄材料，重復步驟S4和S5，得到多層復合電極器件。
[0053]通過步驟S6，可在同一被轉(zhuǎn)印的基板的不同區(qū)域多次進行納米轉(zhuǎn)印，或在被轉(zhuǎn)印的基板的同一區(qū)域轉(zhuǎn)印不同特性納米材質(zhì)，形成多層復合電極器件。此外，通過控制第二電鑄槽中的電鑄材料，可以使用鑲嵌性圖形電極組，制備具有鑲嵌結(jié)構(gòu)的電極和功能區(qū)，其中，活性材料層10位于納米級材料層7之間。
[0054]基于上述納米轉(zhuǎn)印方法，本發(fā)明還提供一種納米功能器件，其包括基板、以及設(shè)置于所述基板上的納米材料層。其中，所述納米材料層可以分布于基板的同一區(qū)域或不同區(qū)域，每一區(qū)域的納米材料層可以為一層或多層，當納米材料層為多層時，多層納米材料層層疊設(shè)置于所述基板上。多層納米材料層可以相同或不同。
[0055]進一步地，所述納米功能器件可以為:透明導電膜、鋰電池復合電極、柔性顯示電極、0LED的透明導電電極。
[0056]下面針對不同的納米功能器件，結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明的納米轉(zhuǎn)印方法進行舉例說明。
[0057]實施例1.透明導電膜的制備
[0058]在光滑金屬基板上涂布光刻膠，通過光刻工藝制備線寬1微米-5微米、深度為1.5微米-10微米的網(wǎng)格型溝槽，顯影并露出金屬基板。
[0059]將金屬基板置于第一電鑄槽中，在陽極放置金屬鎳，通電后，在溝槽底部的導電部分生長出金屬圖形電極，其高度略大于溝槽深度。無電極部分的比例達97%以上。
[0060]鈍化處理后，在第二電鑄槽中，將上述金屬基板放置于陰極，陽極放置鎳或者銅合金或兩者混合。通電后，提拉金屬基板，在圖形電極的頂部沉積出數(shù)十納米厚度的納米材質(zhì)層。
[0061]通過卷對平的轉(zhuǎn)印模式，在另一柔性塑性基板上轉(zhuǎn)印，形成納米材質(zhì)層的納米圖形。
[0062]本實施例中，納米材質(zhì)層特征線寬1-5微米，導電層厚度約20nm-100nm。沉積型金屬網(wǎng)格，其表面方阻〈1歐/方。同時，轉(zhuǎn)印時，在基板上形成納米合金層網(wǎng)格電路，控制鎳與銅的混合比和沉積厚度，使得金屬網(wǎng)格的反射率降低。如此可制備低反射、低方阻的透明導電電極。如基板采用光學PET薄膜，則形成高透明導電薄膜。
[0063]實施例2.鋰電池復合電極的制備
[0064]在金屬基板涂布光刻膠，通過紫外光刻工藝或者電子束光刻工藝制備線寬100nm_3um、深度為200nm_lum的溝槽，顯影并露出金屬基板。
[0065]將金屬基板置于第一電鑄槽中，通電后，在溝槽底部的金屬導電部分生長出金屬圖形電極，其高度略大于溝槽深度。其中，電極與非電極比例5% -95%。
[0066]鈍化處理后，在第二電鑄槽中，將上述金屬基板放置于陰極。通電后，提拉金屬基板，在圖形電極的頂部沉積出數(shù)十納米厚度的CNT或者石墨烯。
[0067]通過卷對平的轉(zhuǎn)印模式，在另一柔性塑性基板上轉(zhuǎn)印，形成納米CNT或者石墨烯層。然后，再對金屬電極鈍化處理，在第二電鑄槽中，將金屬基板放置于陰極，陽極放置活性材料與合金。通電后，提拉模具，在電極的頂部沉積出數(shù)十納米厚度活性層。
[0068]將上述帶有活性材料層的金屬基板在CNT或者石墨烯層表面上形成活性層。重復上述步驟，制備出多層復合納米電極，納米層厚度均可精密控制。該電極可用作快速充電的鋰電池復合電極。
[0069]實施例3.柔性顯示電極的制備
[0070]在金屬基板涂布光刻膠，通過光刻工藝制備設(shè)計電路2-5um，光刻后的溝槽深度為5um的溝槽，內(nèi)外電路同時制