超声波涂布柔性ITO（铟锡氧化物，通常沉积于PET、PI等柔性基底）时，需针对其核心特性——基底柔

韧性（可弯曲但易褶皱）、低耐热性（PET耐温＜150°C，PI耐温＜250°C）、ITO层薄脆（厚度通常50–200nm，

易因应力脱落）及表面微粗糙度（Ra≈1–5nm）优化工艺，重点关注“低损伤、高适配、防应力”三大原则。

以下为关键技术要点：

　　一、柔性ITO基底的预处理

　　柔性ITO的预处理需兼顾清洁效率与基底保护，避免机械或热损伤：

　　1.温和清洁

　　–污染物去除：柔性基底表面常残留脱模剂（硅类或氟类）、灰尘及有机小分子，需采用低强度超声清洗

（功率≤50W，避免基底振动褶皱）：依次用0.5%中性洗涤剂水溶液（去油）、去离子水（冲洗）、无水

乙醇（脱水）各超声5–10分钟，氮气（流速≤5L/min，避免气流吹皱基底）常温吹干；

　　–残留硅脱模剂处理：若基底疏水严重（接触角＞70°），可先用1%氢氟酸稀溶液（pH≈3）浸泡2分钟

（温和蚀刻表面硅层），立即用去离子水冲洗至中性，避免腐蚀ITO层；

　　–最终活化：采用低温等离子体处理（室温，氩气氛围，功率30–50W，1–2分钟）或UV-臭氧处理（10分

钟），去除有机残留并提升表面能（接触角降至＜30°），且不引入热应力。

　　2.基底固定

　　–涂布时需用真空吸附平台（吸附力0.02–0.05MPa）平整固定柔性基底，避免喷头移动时基底褶皱；平台材

质选用软质硅胶（硬度50–60ShoreA），减少刚性接触对基底的压痕。

　　二、超声波涂布参数的柔性适配

　　针对柔性基底的力学敏感性与低耐热性，需采用“低功率、低冲击、精准控温”的参数体系：

　　1.设备与喷头设计

　　–喷头特性：选用轻量化扇形喷头（重量＜500g，避免压迫基底），喷嘴口径0.1–0.2mm（减少液滴惯性冲

击），材质为聚四氟乙烯（避免划伤ITO层）；喷幅宽度与基底尺寸匹配（如2–6cm，适配柔性器件常用尺寸）；

　　–运动系统：采用伺服电机驱动（速度精度±0.1mm/s），喷头移动轨迹为直线往复（避免拐角处速度突变导致

的涂层不均），且喷头与基底间距动态保持一致（误差＜0.1mm）。

　　2.雾化与沉积参数

　　–超声频率：根据涂布材料类型选择，兼顾雾化均匀性与能量控制：

　　–无机纳米浆料（如ZnO、Al₂O₃）：40–60kHz（低频利于颗粒分散，避免团聚）；

　　–有机/聚合物溶液（如PEDOT:PSS、聚酰亚胺）：80–100kHz（高频细化液滴至2–8μm，适配柔性基底的

微粗糙表面）；

　　–功率与流量：采用超低功率超声（1–3W），匹配低流量（0.05–0.3mL/min），避免局部能量过高导致基底

升温（实时监测基底温度，需＜40°C，防止PET软化）；

　　–载气条件：高纯氮气（纯度＞99.999%），载气压强0.01–0.04MPa（极低气压减少雾流对基底的冲击，避免

柔性基底振动），气流方向与基底平面呈10°–15°（斜向输送，降低垂直冲击力）。

　　三、涂布材料与柔性体系的兼容性

　　柔性ITO的涂层需同时满足“附着牢固、随基底弯曲不裂、不损伤ITO导电层”，材料与溶液设计需重点优化：

　　1.溶液特性调控

　　–粘度与固含量：粘度控制在3–20mPa·s（低粘度利于在微粗糙表面流平），固含量：无机涂层2–8wt%，有机

涂层0.3–1.5wt%（低固含量减少干燥收缩应力）；

　　–柔韧性改性：在溶液中添加5–10wt%增韧剂（如聚乙二醇、弹性体微球），使涂层玻璃化温度（Tg）＜室温

（如＜25°C），确保基底弯曲时涂层随动不裂；

　　–化学兼容性：溶液pH严格控制在5–9（避开ITO的腐蚀敏感区间：pH＜4或＞10易导致In₂O₃:Sn溶解），禁用

含氯、氟的强腐蚀性溶剂（如氯仿过量可能蚀刻ITO）。

　　2.典型涂层应用示例

　　–柔性电极修饰层（如PEDOT:PSS）：

　　溶液：1.0wt%PEDOT:PSS水溶液（添加3%DMSO增透，5%乙二醇增韧）；超声参数：100kHz、0.1mL/min、

功率2W；60°C真空干燥15分钟（低于PET耐温上限），涂层厚度50–100nm，弯曲半径＜5mm时电阻变化率＜10%；

　　–柔性阻隔层（如Al₂O₃纳米涂层）：

　　溶液：5wt%Al₂O₃溶胶（乙醇为溶剂，添加2%硅烷偶联剂增强附着力）；超声参数：60kHz、0.2mL/min、

功率3W；80°C干燥20分钟，水蒸汽透过率＜10⁻³g/(m²·day)。

　　四、后处理工艺与应力控制

　　后处理需避免高温与剧烈收缩，确保涂层与基底协同变形：

　　1.干燥与固化

　　–梯度干燥：室温静置5分钟（预流平）→40–60°C（PET基底）或80–120°C（PI基底）热风干燥10–20分钟

（升温速率≤2°C/min），缓慢去除溶剂，减少体积收缩应力；

　　–低温固化：对需交联的涂层（如有机硅类），采用UV固化（波长365nm，能量500–800mJ/cm²）替代热

固化，避免基底受热变形。

　　2.应力释放

　　–干燥后可将柔性ITO在曲率半径10–20mm的模具上缓慢弯曲3–5次（每次保持10秒），通过机械拉伸释放

涂层内应力，降低后续使用时的开裂风险。

　　超声波涂布柔性ITO的核心是“柔性适配”：通过温和预处理与精准固定保护基底与ITO层，采用低功率、低气

压、高频雾化实现均匀低冲击沉积，结合材料增韧与低温后处理控制应力，最终获得“附着牢固、随弯不裂、性能

稳定”的功能涂层。该技术适用于柔性显示、可穿戴传感器、柔性光伏等领域，关键在于平衡涂布效率与柔性体系

的敏感性，动态调整参数以匹配基底特性。