一种透明导电薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术一种透明导电薄膜，包括基底，在基底上沉积的透明导电薄膜，以及沉积在导电薄膜之间的缓冲层薄膜；所述的缓冲层薄膜至少沉积有一层。一种透明导电薄膜的制备方法，包括如下步骤，步骤1，在经过预处理的基底上沉积第一层透明导电薄膜层；步骤2，然后沉积一层厚度不超过100纳米的缓冲层薄膜；步骤3，在缓冲层薄膜上沉积一层透明导电薄膜层；步骤4，重复步骤2和3达到需要的缓冲层薄膜层数，制备得到透明导电薄膜。本发明专利技术通过沉淀多层的透明导电薄膜层，并在相邻的透明导电薄膜层之间分别添加缓冲层薄膜以制备透明导电薄膜，利用缓冲层薄膜的廉价制备低价的透明导电薄膜。不仅提高其电学性能和光学性能，而且成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导电薄膜材料，具体为一种透明导电薄膜及其制备方法。
技术介绍
随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，高分辨率，大尺寸平面显示器，太阳能电池，节能红外反射膜，电致变色窗等广泛应用，对透明导电薄膜的需求愈来愈大。而且人们对透明导电薄膜的要求也越来越高，透明导电薄膜不但要求好的导电性，还要有优良的可见光透光性。从物理学的角度，物质的透光性和导电性是一对基本矛盾。然而现在主流的透明导电薄膜以ITO为主，但是ITO价格偏贵，而且现有单层的透明导电薄膜的导电性和透光性的变化及提高都很有限，无法进行灵活调节，如何制备价格便宜，好的导电性和优良的可见光透光性的透明导电薄膜成为了关键。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种成本低，导电性好，透光性优良的透明导电薄膜及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种透明导电薄膜，包括基底，在基底上沉积的透明导电薄膜，以及沉积在导电薄膜之间的缓冲层薄膜；所述的缓冲层薄膜至少沉积有一层。优选的，每层缓冲层薄膜的厚度不大于100纳米。进一步，每层缓冲层薄膜的厚度为0～30纳米。优选的，每层缓冲层薄膜的材料采用纳米金属薄膜、纳米金属网和纳米金属线中的一种。优选的，每层透明导电薄膜层的厚度为10～2000纳米。优选的，还包括沉积在基地和透明导电薄膜层之间的预制层。一种透明导电薄膜的制备方法，包括如下步骤，步骤1，在经过预处理的基底上沉积第一层透明导电薄膜层；步骤2，然后沉积一层厚度不超过100纳米的缓冲层薄膜；步骤3，在缓冲层薄膜上沉积一层透明导电薄膜层；步骤4，重复步骤2和3达到需要的缓冲层薄膜层数，制备得到透明导电薄膜。优选的，步骤1中沉淀第一层透明导电薄膜层时的温度为200-500℃；步骤2中沉积缓冲层薄膜和步骤3中沉积其余透明导电薄膜层时的温度为20-300℃。优选的，基底采用刚性基底或柔性基底。进一步，透明导电薄膜层采用掺杂的氧化铟、掺杂的氧化锡、掺杂的氧化锌、碳纳米管薄膜、石墨烯薄膜中的一种或多种的混合物，或者金属合金薄膜。进一步，缓冲层薄膜采用导电性能高于透明导电薄膜层的金属、氧化物或合金中的一种。优选的，步骤1中，预处理包括对基地的表面处理，并且步骤1中还包括在基底上沉积预制层的步骤，在预制层上沉积第一层透明导电薄膜层。进一步，表面处理采用等离子体表面处理，气氛为氢气、氮气、氦气、氖气、氩气或混合气体。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术所述的透明导电薄膜及其制备方法，通过沉淀多层的透明导电薄膜层，并在相邻的透明导电薄膜层之间分别添加缓冲层薄膜以制备透明导电薄膜，利用缓冲层薄膜的廉价制备低价的透明导电薄膜。缓冲层薄膜的导电性能比透明导电薄膜强，并且能够利用多层结构实现对电场的均匀分布和传导，通过这种方式提高透明导电薄膜的电学性能；而且缓冲层的折射率介于透明导电薄膜和经过处理的基底之间，这样使得光学性能得到提升；从能够不仅能提高透明导电薄膜的电学性能和光学性能，而且能降低透明导电薄膜的成本。进一步的，通过对缓冲薄膜和透明导电薄膜层的厚度限制，能够很好的满足透明导电薄膜整体的透光性要求，并通过多层采用纳米金属薄膜、纳米金属网或者纳米金属线的缓冲薄膜，提升了其在电学方面导电性能，降低电阻率。进一步的，通过对其各透明导电薄膜层和缓冲层薄膜的制备温度的控制，使其只需要在第一层透明导电薄膜层时需要交高的温度，而在后续各层状结构的沉积中，只需要在低温甚至是室温下进行操作，大大的降低了其操作的复杂程度和环境要求，从而能够大幅降低成本，并提高其产品的质量，避免了后续高温对之前步骤沉积层的结构的影响和破坏。进一步，制备两层缓冲层时，透光率降低1％-2％，但是电阻率得到显著降低，能得到10％左右的降低，这将对产品的质量有卓越的提升。附图说明图1为本专利技术实例中所述的透明导电薄膜的结构剖视图。图2为本专利技术实例1中所述的透明导电薄膜的透射率图谱图3为本专利技术实例2中所述的透明导电薄膜的透射率图谱图4为本专利技术实例3中所述的透明导电薄膜的透射率图谱图5为本专利技术实例4中所述的透明导电薄膜的透射率图谱图6为本专利技术实例5中所述的透明导电薄膜的透射率图谱图7为本专利技术实例6中所述的透明导电薄膜的透射率图谱图8为本专利技术实例7中所述的透明导电薄膜的透射率图谱图9为本专利技术实例8中所述的透明导电薄膜的透射率图谱图10为本专利技术实例9中所述的透明导电薄膜的透射率图谱图中：1为经过预处理的基底；2为透明导电薄膜层；3为缓冲层薄膜。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。具体的，本专利技术透明导电薄膜的制备方法为，步骤1，在经过预处理的基底上沉积第一层透明导电薄膜层；步骤2，然后沉积一层厚度不超过30纳米的缓冲层薄膜；步骤3，再沉积一层透明导电薄膜层；步骤4，上述步骤2和步骤3可以重复n次；优选的n＝1-10，通过缓冲层薄膜的作用在不改变透明导电薄膜的性能情况下降低了成本。第一层、第二层、……、第n层缓冲层厚度为0到10纳米，至少有两层的厚度不为0，厚度能够不相同，材料也能够不相同，缓冲层材料是下列一种或多种复合材料：纳米金属薄膜、纳米金属网和纳米金属线等，所述的纳米材料主要由电学性能优良的金属、氧化物或者合金中的一种制备得到。对基底见进行预处理方式为等离子体表面处理、化学处理、镀膜处理、热处理或者机械处理或简单清洗等的一种或几种。基底可以为刚性基底和柔性基底，刚性基底能够采用玻璃、石英、蓝宝石或者硅基底，柔性基底能够采用聚酯类薄膜，如PET、聚碳酸酯等；金属箔片、超薄玻璃、聚乙烯薄膜或其他有机物材料薄膜。基底上沉积透明导电薄膜层是采用热蒸发、电子束蒸发、真空溅射、化学气相沉积或者喷涂的方式中的一种；透明导电薄膜层能够采用不同的种类。第一层、第二层、……、第n层透明导电薄膜层的厚度为10到2000纳米。第一层透明电薄膜层的沉积温度是200℃到500℃，其余各层为20℃到300℃；优选的，第一层为250-500℃，其余各层为20-200℃。本专利技术透明导电薄膜层是掺杂的氧化铟、掺杂的氧化锡和掺杂的氧化锌中的一种或多种的混合物或者合金薄膜。优选的，步骤1中采用在经过气氛为氢气、氮气、氦气、氖气、氩气或混合气体等离子体预处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透明导电薄膜，其特征在于，包括基底，在基底上沉积的透明导电薄膜，以及沉积在导电薄膜之间的缓冲层薄膜；所述的缓冲层薄膜至少沉积有一层。

【技术特征摘要】
1.一种透明导电薄膜，其特征在于，包括基底，在基底上沉积的透明导
电薄膜，以及沉积在导电薄膜之间的缓冲层薄膜；所述的缓冲层薄膜至少沉
积有一层。
2.根据权利要求1所述的一种透明导电薄膜，其特征在于，每层缓冲层
薄膜的厚度不大于100纳米。
3.根据权利要求2所述的一种透明导电薄膜，其特征在于，每层缓冲层
薄膜的厚度为0～30纳米。
4.根据权利要求1所述的一种透明导电薄膜，其特征在于，每层缓冲层
薄膜的材料采用纳米金属薄膜、纳米金属网和纳米金属线中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种透明导电薄膜，其特征在于，每层透明导
电薄膜层的厚度为10～2000纳米。
6.根据权利要求1所述的一种透明导电薄膜，其特征在于，还包括沉积
在基地和透明导电薄膜层之间的预制层。
7.一种透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，
步骤1，在经过预处理的基底上沉积第一层透明导电薄膜层；
步骤2，然后沉积一层厚度不超过100纳米的缓冲层薄膜；
步骤3，在缓冲层薄膜上沉积一层透明导电薄膜层；
步骤4，重复步骤2和3达到需要的缓冲层薄膜层数，制备得到透明导
电薄膜。
8.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘生忠，常远程，朱学杰，邓增社，肖锋伟，田占元，訾威，魏葳，朱小宁，范瑞娟，赵炎，
申请(专利权)人：陕西师范大学，陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61