透明导电电极（transparent conducting electrodes，TCEs）具有柔性、透明性及良好的导电性，是下一代柔性电子器件的核心部件，可广泛应用于触控传感器、显示器件、有机光电二极管等领域。金属基TCEs具有较高的透明性、柔性及导电性，且生产成本低，其制造方法主要包括纳米压印、微球光刻、晶界光刻等。但是，制备过程烦琐且耗时，往往涉及金属刻蚀、模板制作、真空热蒸发等工艺。此外，基于该方案制作的TCEs的金属网栅附着在柔性衬底表面，为非平面结构，起伏度往往达到微米量级。在制备有机光电器件时，超薄的有机层（数十纳米）难以在微米级起伏的电极上形成连续结构，容易产生短路。此外，金属与基底的黏附性难以保证，极易脱落，难以满足高柔性光电器件的要求。因此，急需发展工艺简单、成本低、可扩展的透明电极的制备方法，以实现透光率和方块电阻可调、机械性能良好的TCEs。
苏州大学研究团队发明了功能结构的“纳米压印+增材填充”复合制造工艺，实现了微金属网格型透明导电膜（电极）、嵌入电子器件、柔性传感器的创新制造。该方法引入了埋入式金属线栅柔性透明电极结构，从结构设计、微纳加工、材料填充/生长等角度设计并实现 “柔性-透明-高导电性-高机械性能”一体化需求，开发出适用于柔性光电系统的高性能金属基TCEs；实现了柔性透明自支撑（无衬底）金属线栅电极，可承载拉伸、折叠及任意形变。体现“纳米压印+填充增材”复合制造工艺相关研究成果的学术论文，以Back Inside Cover的形式在能源类顶级期刊Energ Environ Sci上发表，并被选为该杂志2017年的热点文章。
在“纳米压印+填充增材”制造工艺的基础上，西安交通大学研究团队发明了电场驱动大幅面刮涂填充方法，解决了功能材料（如银纳米墨水材料等）直接刮涂填充面临的“填不深、填不满、填不快”的难题，为高品质柔性透明导电膜的规模化制造提供了技术支撑，如图4.11。阐述电场驱动大幅面刮涂填充原理的学术论文[113-115]，入选ACS Editors’ Choice, 成为杂志ACS Appl Mater Interfaces当年（2014年）下载量最多的论文，入选2011年英国皇家物理学会精选论文。
图4.11 电场驱动刮涂填充(www.xing528.com)
（a）电场驱动刮涂填充原理；（b）电压对填充深度的影响和控制能力；（c）银纳米墨水的电场驱动刮涂填充
采用“纳米压印+增材填充”技术制备的透明电容触控屏，已进入产业化应用，实现了无蚀刻大尺寸透明电极和柔性电路的绿色制造，颠覆了柔性电路需要蚀刻工艺的传统思路。例如，实现了0.1~50欧方@透光率88%的技术参数，而业内ITO的透过率在88%时，方阻在200欧方以上，其中8~70寸的纳米银微网格透明电容触控屏已批量应用，已应用于银行、游戏、电脑终端、巨屏触控等领域，产品已销往美国、日本、德国的终端市场，如图4.12。
图4.12 柔性透明导电薄膜及工程应用
（a）“纳米压印+增材填充”制造装备；（b）制造的典型微纳米结构；（c）大尺寸透明导电膜及产业化应用
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