一种透明导电薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种透明导电薄膜及其制备方法，其中，透明导电薄膜由下至上依次包括透明基材、第一导电层、第二导电层和第三导电层，第一导电层和第三导电层中各自独立地含有导电氧化物，第二导电层中含有金属或碳材料，第一导电层的厚度为25～100nm，第二导电层的厚度为50～150nm，第三导电层的厚度为5～50nm。通过本发明专利技术制备方法制得的透明导电薄膜具有低方阻和高透光率，并且更不易出现开裂或翘曲，具有更好的性能。具有更好的性能。具有更好的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种透明导电薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及导电膜
，特别是涉及一种透明导电薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]透明导电薄膜是一种既能导电又能在可见光范围内具有高透光率的薄膜，被广泛应用于光学器件、显示器件、触摸屏、薄膜光伏组件等领域。
[0003]透明导电膜主要为透明导电氧化物(TCO)导电膜，其基材通常选用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，导电层通常选用氧化铟锡(ITO)，这种导电薄膜具有良好的柔韧性，但其在电阻性能和透光率性能上仍有待提高。
[0004]现有技术通过在金属网格表面使用真空磁控溅射方法得到一层透明氧化物薄膜，制备出一种金属网格与导电氧化物复合的透明导电薄膜，这种导电薄膜由下至上依次为PET基底、金属网格层和导电氧化物层，具有较低的方阻和较高的透光率。专利技术人经研究发现，在制备上述复合透明导电薄膜的过程中，需对该导电氧化物层进行退火以提高其结晶度，从而提高导电氧化物层的导电性能，但是由于金属网格层与导电氧化物层界面间的材质差异，在上述退火过程中容易发生应力分布不均匀从而导致导电氧化物层开裂或者翘曲，影响了透明导电薄膜的性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种透明导电薄膜及其制备方法，以进一步降低透明导电薄膜的方阻，并且解决透明导电薄膜在退火时因应力分布不均匀而导致的导电氧化物层开裂或翘曲问题。具体技术方案如下：
[0006]本专利技术的第一方面提供了一种透明导电薄膜，其由下至上依次包括透明基材、第一导电层、第二导电层和第三导电层，其中，所述第一导电层和所述第三导电层中各自独立地含有导电氧化物，所述第二导电层中含有金属或碳材料，所述第一导电层的厚度为25～100nm，优选为30～50nm，所述第二导电层的厚度为50～150nm，优选为60～100nm，所述第三导电层的厚度为5～50nm，优选为10～25nm。
[0007]在本专利技术的一种实施方案中，所述第一导电层和所述第三导电层中的导电氧化物各自独立地选自FTO、ITO、IWO、AZO、氧化锌和二氧化锡中的任一种。
[0008]在本专利技术的一种实施方案中，所述金属选自铝、银、铜、纳米金或纳米银中的任一种，所述碳材料选自石墨烯。
[0009]在本专利技术的一种实施方案中，所述透明基材选自玻璃、PET、PEN和PI中的任一种，所述玻璃透明基材的厚度为0.3～5mm；所述PET、PEN或PI透明基材的厚度为0.025～0.3mm。
[0010]在本专利技术的一种实施方案中，所述第二导电层为含有连续线条状图案的导电层或含有连续网格状图案的导电层。
[0011]在本专利技术的一种实施方案中，所述第二导电层中，线条状的导电材料的面积占所述透明导电薄膜平面的表面积的0.01％～5％。
[0012]在本专利技术的一种实施方案中，所述透明导电薄膜的透光率为85％～90％，雾度为0.9％～1.2％，方阻为0.1～10Ω/sq。
[0013]本专利技术的第二方面提供了一种上述第一方面所述的透明导电薄膜的制备方法，包括：
[0014]在透明基材表面制备第一导电层：
[0015]在透明基材的表面沉积一层导电氧化物，然后退火处理得到所述第一导电层，其中，退火温度为120～170℃，退火时间为20～40min；
[0016]在第一导电层的表面制备第二导电层：
[0017]将导电材料涂覆、沉积或者打印在所述第一导电层的表面，形成含有图案的所述第二导电层；
[0018]在第二导电层表面制备第三导电层：
[0019]在所述第二导电层的表面沉积一层导电氧化物，形成所述第三导电层。
[0020]在本专利技术的一种实施方案中，所述第一导电层和所述第三导电层的成膜方法包括：磁控溅射法、化学气相沉积法、等离子体化学气相沉积法、反应等离子体沉积法或者原子层沉积法。
[0021]在本专利技术的一种实施方案中，所述第二导电层的制备过程为：
[0022]通过狭缝涂布模具将纳米金属线浆料涂覆于所述第一导电层的表面，经固化后形成第二导电层；其中，固化温度为100～140℃，固化时间为8～15min，所述纳米金属线浆料的浓度为5～10mg/ml，所述纳米金属线的长度为10～25μm，直径为20～40nm，所述纳米金属线选自纳米银线或纳米金线；
[0023]或者，将含有导电材料的墨水打印于所述第一导电层的表面，经干燥后形成导电材料线条；其中，所述墨水的固含量为10％～20％，所述导电材料线条的线宽为1～100μm；
[0024]或者，通过磁控溅射法在所述第一导电层的表面溅射一层金属膜，后经化学刻蚀后得到金属线条；其中，所述金属线条的线宽为10～100μm。
[0025]本专利技术有益效果：
[0026]本专利技术提供的一种透明导电薄膜及其制备方法，先在透明基材表面制备含有导电氧化物的第一导电层并进行退火，使得退火后的第一导电层具有较低的方阻，并且第一导电层在退火前还未在其表面形成第二导电层，避免了在退火过程中因第二导电层与第一导电层界面间的材质差异而导致第一导电层开裂或翘曲；在退火后的第一导电层表面制备第二导电层，然后再在第二导电层的表面制备同样含有导电氧化物的第三导电层，由于第一导电层已经具有较低的方阻，因此无需再对第三导电层退火也能使透明导电薄膜整体具有较低的方阻。并且，本专利技术的第三导电层覆盖在第二导电层的表面能够起到防止第二导电层中的导电材料氧化的作用，提高了透明导电薄膜的稳定性。综上，通过本专利技术制备方法制得的透明导电薄膜具有低方阻和高透光率，并且更不易出现开裂或翘曲，具有更好的性能。当然，实施本专利技术的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术的一些实施例，本领域普通技术人员还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术的一种实施方案的透明导电薄膜的结构示意图；
[0029]图2为本专利技术的一种实施方案的金属网格的结构示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员基于本专利技术中的实施例所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]本专利技术提供了一种透明导电薄膜，如图1所示，其由下至上依次包括透明基材1、第一导电层2、第二导电层3和第三导电层4，其中，第一导电层2和第三导电层4中各自独立地含有导电氧化物，第二导电层3中含有金属或碳材料，第一导电层2的厚度为25～100nm；第二导电层3的厚度为50～150nm；第三导电层4的厚度为5～50nm。通过控制第一导电层、第二导电层和第三导电层的厚度在上述范围内，可以得到导电性能、透光性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透明导电薄膜，其由下至上依次包括透明基材、第一导电层、第二导电层和第三导电层，其中，所述第一导电层和所述第三导电层中各自独立地含有导电氧化物，所述第二导电层中含有金属或碳材料，所述第一导电层的厚度为25～100nm，所述第二导电层的厚度为50～150nm，所述第三导电层的厚度为5～50nm。2.根据权利要求1所述的透明导电薄膜，其中，所述第一导电层和所述第三导电层中的导电氧化物各自独立地选自FTO、ITO、IWO、AZO、氧化锌和二氧化锡中的任一种。3.根据权利要求1所述的透明导电薄膜，其中，所述金属选自铝、银、铜、纳米金或纳米银中的任一种，所述碳材料选自石墨烯。4.根据权利要求1所述的透明导电薄膜，其中，所述透明基材选自玻璃、PET、PEN和PI中的任一种，所述玻璃透明基材的厚度为0.3～5mm；所述PET、PEN或PI透明基材的厚度为0.025～0.3mm。5.根据权利要求1所述的透明导电薄膜，其中，所述第二导电层为含有连续线条状图案的导电层或含有连续网格状图案的导电层。6.根据权利要求5所述的透明导电薄膜，其中，所述第二导电层中，线条状的导电材料的面积占所述透明导电薄膜平面的表面积的0.01％～5％。7.根据权利要求1所述的透明导电薄膜，其中，所述透明导电薄膜的透光率为85％～90％，雾度为0.9％～1.2％，方阻为0.1～10Ω/sq。8.一种如权利要求1～7任一项所述的透明导电薄膜的制备方法，所述方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞旺，刘克永，
申请(专利权)人：大正江苏微纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：