一种透明导电复合薄膜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种透明导电复合薄膜，本实用新型专利技术属于薄膜材料、薄膜光学领域以及薄膜机械柔性领域，首先本实用新型专利技术提供了一种柔性透明导电复合薄膜，由下至上包括玻璃或PET衬底，35

【技术实现步骤摘要】
一种透明导电复合薄膜


[0001]本技术属于薄膜材料、薄膜光学领域，提出了一种透明导电复合薄膜。

技术介绍

[0002]透明导电薄膜是一种重要的光电材料，既有高导电性，又在可见光范围内有很高的透光性，在光电产业中有着广阔的应用前景。相较于传统透明导电薄膜ITO（氧化铟锡），所提出的新型柔性导电薄膜具有方块电阻低、透射率高且机械柔韧性好等优点。
[0003]传统透明导电薄膜（公开文献：Park S K, Han J I, Moon D G , et al. Mechanical Stability of Externally Deformed Indium
–
Tin
–
Oxide Films on Polymer Substrates，DOI：10.1143/JJAP.42.623）虽然具有一定的透射率和导电性，但是本身这两个特性并不是太优异，更为重要的是，随着越来越多的可弯曲和可穿戴性电子设备的使用，透明导电薄膜的机械柔韧性也成为衡量其性能是否优越的重要指标之一。ITO薄膜在多次弯曲后容易出现裂纹，机械强度和柔韧性较差，这极大地限制了ITO在可弯曲和可穿戴电子器件上的应用。所制备的一种透明导电复合薄膜，保留了传统薄膜高透射，低方阻的优点。此外，所制备的薄膜机械柔韧性优异，也同时具备高性能与制备结构简单的优点，和现有的ITO制备工艺兼容，易于大规模产业化。
[0004]专利《一种用于太阳能电池的复合膜及其制备方法和应用》，申请公布号：CN108538929A，TiO2和AZO的厚度明显不够优化，直接会影响导电膜的光学透射率。

技术实现思路

[0005]技术问题
[0006]本技术的目的是提出一种透明导电复合薄膜，该技术具有高透射，低方阻，制备简单、机械柔韧性好的优势。
[0007]技术方案
[0008]为了解决上述问题，本技术提供了一种透明导电复合薄膜。
[0009]本技术的技术方案是，由下至上包括衬底、TiO2层、Ag层、AZO层；
[0010]其中，所述衬底为玻璃或PET；
[0011]其中，所述TiO2层厚度为25
‑
50 nm。
[0012]其中，Ag层的厚度为8
‑
12 nm。
[0013]其中，AZO层的厚度为40
‑
80 nm，所述AZO是铝掺杂的氧化锌（ZnO）。
[0014]其中，薄膜的表面粗糙度低于2.0 nm。
[0015]优选的，所述TiO2层厚度为30
‑
40 nm，所述AZO层厚度为50
‑
60 nm。
[0016]优选的，所述TiO2层厚度为35 nm。
[0017]优选的，所述AZO层厚度为50 nm。
[0018]制备时采用以下步骤：
[0019]步骤S1、在氩气氛围和1mTorr的压强下，使用射频电源溅射TiO2靶材，溅射功率为
100 W，在衬底基板上磁控溅射TiO2层；
[0020]步骤S2、在氩气氛围和1mTorr的压强下，直流电源溅射Ag靶材，溅射功率为50 W，在TiO2层上磁控溅射Ag层；
[0021]步骤S3、在氩气氛围和1mTorr的压强下，射频电源溅射AZO靶材，所述AZO靶材指的是2 wt% Al2O3:ZnO；溅射功率为100 W，在Ag层上磁控溅射AZO层。
[0022]本技术制备的复合薄膜通过机械柔韧性测试，发现所制备的透明导电薄膜的具有优异的柔韧性。
[0023]进一步的，本技术提供一种柔性透明导电复合薄膜的制备方法，在于步骤S1中所述的TiO2层的厚度为35 nm。
[0024]进一步的，本技术提供一种柔性透明导电复合薄膜的制备方法，在于步骤S2中所述的Ag层的厚度为8
‑
10 nm。
[0025]进一步的，本技术提供一种柔性透明导电复合薄膜的制备方法，在于步骤S3中所述的AZO层的厚度为50 nm。
[0026]本技术与传统的透明导电薄膜相比，具有以下显著优点：
[0027]1.本技术中，由于优化后的结构设计，制备的柔性透明导电薄膜透过率高、导电性好，制备的薄膜机械柔韧性好。
[0028]2.本技术的导电薄膜表面粗糙度低，有助于降低光学眩光。
[0029]3.相较于传统ITO膜，膜层比较薄，且传统ITO膜中元素昂贵，本技术所制备的透明导电薄膜在制作成本上更加节约。
附图说明
[0030]图1是透明导电薄膜主要结构示意图。
[0031]图2不同厚度中间Ag层下测量的透射谱结果示意图。
[0032]图3不同厚度中间Ag层下测量的原子力显微镜图。
[0033]图4不同弯曲半径下样品的方块电阻示意图
[0034]图5是1000次弯曲前后透射谱结果示意图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明：
[0036]相比较于传统透明导电薄膜，本技术提供的透明导电薄膜不仅具有高透射、低方阻的优点，而且具有机械柔韧性好、结构简单，制备方便的优势。
[0037]设置7组实施例，如图1所示，7组实施例制备的透明导电复合薄膜，是一个在衬底上包含三层结构的透明导电薄膜。由下至上包括衬底、TiO2层、Ag层、AZO层。序号衬底TiO2层厚度Ag层厚度AZO层厚度1玻璃35.0850.02玻璃35.0950.03玻璃35.01050.04玻璃35.01250.05玻璃25.01040.0
6玻璃50.01050.07玻璃40.01060.08玻璃35.01080.09PET35.0950.010PET35.0950.011PET35.0950.0
[0038]具体的，实施例1的制作过程如下：
[0039]步骤S1、射频电源溅射TiO2靶材，在玻璃基板上磁控溅射TiO2层，氩气流速为10 sccm，TiO2层的厚度为35 nm，所述交流电源为100 W；
[0040]步骤S2：直流电源溅射Ag靶材，在TiO2层上磁控溅射Ag层，氩气流速为10 sccm，Ag层的厚度为8 nm，Ag靶直流电源50 W；
[0041]步骤S3：射频电源溅射AZO靶材，在Ag层上磁控溅射AZO层，所述的氩气流速为10 sccm，AZO层的最佳厚度为50 nm，所述交流电源为100 W；
[0042]实施例2
‑
实施例3中具体Ag膜厚度为9、10、12 nm，其余操作均与实施例1相同；
[0043]如图2所示，本技术实施例1
‑
4使用PerkinElmer, Lambda 950分光光度计测量的透射谱结果示意图，采用的透射光谱波长测试范围为400~1000 nm，所制备的薄膜具有较高的透光性。实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透明导电复合薄膜，其特征在于，所述薄膜由下至上包括衬底、TiO2层、Ag层、AZO层；其中所述TiO2层厚度为25
‑
50 nm，所述AZO层厚度为40
‑
80 nm，所述薄膜的透射率为87.3%~88.9%。2.根据权利要求1所述的透明导电复合薄膜，其特征在于，所述衬底为玻璃或PET。3.根据权利要求1所述的透明导电复合薄膜，其特征在于，所述薄膜的表面粗糙度≤2.0 nm。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡二涛，王敏，王德波，余柯涵，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：新型
国别省市：