电极平整化处理方法及采用该方法制作的电极技术

本发明专利技术公开了一种电极平整化处理方法及电极，所述方法包括：在基底上形成具有图形化凹槽的胶质层；通过印刷方式在所述图形化凹槽内填充超精细纳米导电材料以形成第一导电层，并调控纳米导电材料粒径和印刷压力使所述第一导电层的粗糙度小于10nm，其中，所述第一导电层的表面与所述胶质层表面的高度差在500nm～5μm之间；在所述图形化凹槽内的第一导电层上沉积金属材料以形成第二导电层，所述第二导电层的表面与所述胶质层的表面齐平。本发明专利技术的电极平整化处理方法及电极，其能够实现制备透过率89％、方阻0.5Ω/口、粗糙度小于2nm的电极，可取代ITO用于制备光电器件。可取代ITO用于制备光电器件。可取代ITO用于制备光电器件。

【技术实现步骤摘要】
电极平整化处理方法及采用该方法制作的电极


[0001]本专利技术是关于光电薄膜
，特别是关于一种柔性透明电极平整化处理方法及采用该方法制作的电极。

技术介绍

[0002]透明电极是光电器件的重要的基础材料，ITO作为经典的透明导电氧化物材料，在液晶显示、OLED显示、触摸屏及电磁屏蔽等产业中已得到了广泛的应用。但随着光电器件向着轻、薄、柔方向发展，柔性触摸屏、柔性照明显示与柔性太阳能电池等其他柔性光电器件的蓬勃发展，ITO透明导电膜已经不能满足柔性光电器件产业应用的技术需求。一方面，ITO退火最佳温度在360℃左右，因柔性衬底不能承受高温，柔性ITO退火温度仅为140℃左右，导致其方阻高达500Ω/
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以上；另一方面，ITO为刚性膜，脆而易碎，弯曲时易出现裂纹，使方阻进一步增大，在用于大面积器件时器件寿命短，且因内阻大导致效率低能耗高。因此，急需发展取代ITO透明导电膜的新技术。
[0003]嵌入式金属网格透明电极具有高的导电性和透光率，电阻率比ITO低，通常小于10Ω/口，可以实现卷对卷生产，且网格的抗弯折性良好，可用于柔性器件，因此是替代ITO的良好材料。目前金属网格透明电极是通过印刷的方法制备，表面有一定的粗糙度，粗糙的电极表面会影响器件的内场分布，金属网格电极表面的局部高电场会加速有机材料老化，从而降低器件的寿命和稳定性，因此提高透明导电膜金属网格表面的平整度对于未来光电器件的发展有重要的用。
[0004]公开号为CN107622817B的专利技术专利，公开了一种柔性电极薄膜制备方法：在导电层表面涂一层压印胶，用压印模板在导电层上压印，压印模板表面有图形化的微结构，微结构对应位置设有遮挡结构。用压印模板在导电层上压印压印胶并固化，压印胶上形成压印模具表面微结构互补的图形。清洗图形化结构与导电层之间的残留压印胶，使导电层裸露，进而形成图形化纹路；在图形化结构处沉积金属，形成柔性电极薄膜。在模具图形位置设有遮挡结构上压印，图形处和导电层之间的固化胶不被固化，去掉没有固化的压印胶裸露出导电层，可以获得表面平整的金属网格结构。但该方法工艺比较复杂，清洗UV胶可能造成对压印图案的破坏。
[0005]公开号为CN114171257B的专利技术专利，公开了一种柔性透明电极及其制备方法，包括热压反揭的导电聚合物、嵌入其中的金属网格及聚合物柔性衬底，得到的复合透明电极表面粗糙度低，可以提升有机电致发光二极管的效率和可挠性。但该透明电极并不适用于批量化制作。
[0006]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种电极平整化处理方法及采用该方法制作的电极，其能
够实现制备透过率89％、方阻0.5Ω/口、粗糙度小于2nm的电极，可取代ITO用于制备光电器件。且，方法工艺简单，可以大大降低电极的粗糙度，可以大面积，批量化制备。
[0008]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了一种电极平整化处理方法，包括：在基底上形成具有图形化凹槽的胶质层；通过印刷方式在所述图形化凹槽内填充纳米导电材料以形成第一导电层，并调控印刷压力以及纳米导电材料的粒径使所述第一导电层的粗糙度小于10nm，其中，所述第一导电层的表面与所述胶质层表面的高度差在500nm～5μm之间；在所述图形化凹槽内的第一导电层上沉积金属材料以形成第二导电层，所述第二导电层的表面与所述胶质层的表面齐平。
[0009]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述印刷压力范围为：85～125N，所述印刷次数为5
‑
30次。
[0010]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述纳米导电材料的粒径为小于20nm。
[0011]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述纳米导电材料选自金属浆料、碳纳米管、石墨烯、金属纳米线、导电高分子、碳浆、纳米银墨水中的一种或几种。
[0012]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述图形化凹槽的宽度为500nm
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100μm，周期为100μm
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2mm，深度为1μm
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50μm。
[0013]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述金属材料的纯度为：93％
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99.5％。
[0014]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述金属材料选自锌、镉、铜、镍、铬、锡、银、金、铁、钴中的一种。
[0015]在本专利技术的一个或多个实施方式中，通过电镀或者化学镀的方式沉积所述金属材料。
[0016]在本专利技术的一个或多个实施方式中，通过控制沉积的的镀液成分、电流密度和沉积时间，以使所述第二导电层的表面与所述胶质层的表面齐平。
[0017]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述电极的粗糙度小于2nm。
[0018]本专利技术还提供了一种采用上述电极平整化处理方法制作的电极。
[0019]与现有技术相比，根据本专利技术实施方式的电极平整化处理方法，可以实现制备透过率高于89％、方阻低于0.5Ω/口、粗糙度小于2nm的电极，且该电极绕着性、导电性均高于ITO电极，可以完全取代ITO用于制备光电器件，具有非常广阔的应用前景。
[0020]本专利技术实施方式的电极平整化处理方法，工艺简单，成本低，可以大大降低电极的粗糙度，可以大面积，批量化制作。
[0021]本专利技术实施方式的电极平整化处理方法，利用超细粒径的纳米导电材料作为第一导电层，通过控制印刷压力及纳米导电材料的粒径提高纳米导电材料的平整度，进而在第一导电层表面再沉积一层金属材料作为第二导电层，以进行平整化修饰，通过控制电镀沉积金属材料的电流密度和沉积时间，使第二导电层表面齐平于载体(胶质层)的表面，获得整体平整度较高的电极。该平整化的电极可应用于太阳能电池、LCD显示器、OLED显示器、触摸屏、有机EL面板等光电器件。
附图说明
[0022]图1是根据本专利技术一实施方式的电极平整化处理方法的工艺流程图；
[0023]图2a
‑
图2c是根据本专利技术一实施方式的电极平整化处理方法的处理步骤示意图；
[0024]图3是根据本专利技术一实施方式的电极平整化处理方法处理后的电极实物图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0026]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0027]如
技术介绍
所言，目前透明电极以ITO为主，ITO为刚性膜，脆而易碎，弯曲时易出现裂纹，使方阻进一步增大，限制了其在柔性光电器件上的使用。金属纳米线、石墨烯、碳纳米管、导电聚合物等透明导电膜的光电综合性能不高，并没有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极平整化处理方法，其特征在于，包括：在基底上形成具有图形化凹槽的胶质层；通过印刷方式在所述图形化凹槽内填充纳米导电材料以形成第一导电层，并调控印刷压力以及纳米导电材料的粒径使所述第一导电层的粗糙度小于10nm，其中，所述第一导电层的表面与所述胶质层表面的高度差在500nm～5μm之间；在所述图形化凹槽内的第一导电层上沉积金属材料以形成第二导电层，所述第二导电层的表面与所述胶质层的表面齐平。2.如权利要求1所述的电极平整化处理方法，其特征在于，所述印刷压力范围为：85～125N，所述印刷次数为5
‑
30次。3.如权利要求1所述的电极平整化处理方法，其特征在于，所述纳米导电材料的粒径小于20nm。4.如权利要求1所述的电极平整化处理方法，其特征在于，所述纳米导电材料选自金属浆料、碳纳米管、石墨烯、金属纳米线、导电高分子、碳浆、纳米银墨水中的一种或几种。5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂书红，苏文明，陈小连，李亚邦，张硕，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：