制备透明导电氧化物膜的方法技术

本发明专利技术揭示了一种制备透明导电氧化物(TCO)膜的方法，该方法包含以下步骤：将表面改质TCO纳米粒子涂覆至一基板的一表面上；以及使所述表面改质TCO纳米粒子交联。本发明专利技术还提供一种根据该方法制备的透明导电氧化物膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种关于。本专利技术还涉及一种关于自该方法获得的透明导电氧化物膜。
技术介绍
纳米结构透明导电氧化物(TCO)在光电子器件中是不可或缺的。近年来，对TCO薄膜(约200nm至500nm厚)及TCO装置的制造需求正快速增长，该TCO薄膜及TCO装置用于诸如0LED、平板显示器及薄膜太阳能电池的新兴应用中的可挠性基板上。举例而言，氧化铟锡(ITO)已成为用于平板显示器及有机光伏打装置的主要透明电极材料。薄、质量轻、不易破碎及价格低廉仍然为电子器件，尤其是可携式电子器件中的所要属性。尽管在过去的几年中在玻璃基板上沉积TCO纳米粒子已取得显着进步，但这些属性越来越难以达成，从而阻止装置效能进展到下一层级。为此目的，需要由有机聚合物工艺的塑料基板。塑料基板原理上可工艺不易破碎、可保形、可弯曲、可卷曲且像布一样的塑料基板，且因此极适合于可携式电子应用。塑料基板也促进高产量卷对卷处理操作，此将潜在地降低生产成本及对于相当的未开发领域的资本支出，且因此对于诸如薄膜太阳能电池及OLED照明的新兴应用是不可或缺的。作为用于高功函数电极的工业标准TCO，ITO纳米粒子已通过物理气相沉积(PVD)技术成功地沉积于可挠性基板上。然而，该膜对于可挠性光电子器件中的应用并不显示所需要的特性，诸如低电阻率(或约5欧姆/平方的薄层电阻)及高稳定性。可通过在高温下退火ITO膜或通过增大膜厚度来满足ITO膜的低电阻要求。遗憾地是，在高温下退火ITO膜并非所要，因为退火会使可挠性基板的特性降级。增大ITO膜厚度也非所期望的，因为增大ITO膜厚度会诱发膜中的裂缝，由此产生短路电流的路径且显着减小透光性。也可预期其他TCO纳米粒子的类 似效能。在相对较低温 度(约150°C )下提供TCO薄膜的当前可用技术为用于一些利基(niche)应用的原子层沉积(ALD)或在高真空下派镀。然而，原子层沉积(ALD)及在高真空下溅镀的适用性及可扩充性都有限，且这些工艺是昂贵的，因为ALD仅仅依靠专门的有机金属前驱物来提供金属元素，随后用03、H202或电浆O2氧化。在高真空下溅镀的情况下，该工艺是昂贵的，且在可挠性基板的情况下也需要退火以获得所需要的电阻率。因此，需要改良的工艺。
技术实现思路
本专利技术试图解决先前技术中的至少一个问题，且提供用于制备透明导电氧化物(TCO)薄膜的改良方法。根据第一方面，提供一种制备透明导电氧化物(TCO)膜的方法，该方法包含以下步骤:-将表面改质TCO纳米粒子涂覆于基板的表面上；以及-使所述表面改质TCO纳米粒子交联。涂覆表面改质TCO纳米粒子的基板可为任何适当基板。举例而言，该基板可为塑料或玻璃基板。将表面改质TCO纳米粒子涂覆于基板的表面上的步骤可通过任何适当方法执行。举例而言，该涂覆的步骤可通过旋涂、喷涂、滚涂、化学沉积、物理气相沉积，或以上各者的组合执行。该交联的步骤可通过任何适当方法执行。根据特定方面，该交联的步骤可通过环加成、光化学反应及/或热反应执行。涂覆至基板的表面上的表面改质TCO纳米粒子可通过任何适当方法加以制备。举例而言，所述表面改质TCO纳米粒子可通过使TCO纳米粒子与至少一不饱和部分反应来制备。因此，根据特定方面，该方法可进一步包含使TCO纳米粒子与至少一不饱和部分反应以提供表面改质TCO纳米粒子的步骤。详细而言，该反应可包含加热所述TCO纳米粒子与该不饱和部分的步骤。该加热的步骤可在任何适当温度下进行。举例而言，该加热的步骤可在50°C至250°C的温度下进行。所述TCO纳米粒子可为任何适当TCO纳米粒子。详细而言，所述TCO纳米粒子可为氧化铟锡(ITO)纳米粒子。所述TCO纳米粒子可具有适当大小。举例而言，所述TCO纳米粒子可包含大小< 200nm的至少一维度。详细而言，所述TCO纳米粒子可包含大小为3nm至IOOnm的至少一维度。甚至更详细而言,所述TCO纳米粒子可包含大小为3nm至25nm的至少一维度。任何适当不饱和部分可用于本专利技术的目的。根据特定方面，该不饱和部分可为包含一或多个η键的部分。举例而言，该不饱和部分可为可选择地选用的经取代烯烃、炔烃、二烯、芳族化合物、杂 芳族化合物，或以上各者的组合。该不饱和部分也可由下式(I)或 (II)表示:权利要求1.一种制备一透明导电氧化物(TCO)膜的方法，所述方法包含以下步骤: 将表面改质TCO纳米粒子涂覆于一基板的一表面上；以及 使所述表面改质TCO纳米粒子交联。2.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包含以下步骤: 使TCO纳米粒子与至少一不饱和部分反应以提供所述表面改质TCO纳米粒子。3.如权利要求2所述的方法，其中所述反应包含以下步骤:加热所述TCO纳米粒子与所述不饱和部分。4.如权利要求3所述的方法，其中所述加热是在50°C至250°C的一温度下进行。5.如权利要求2-4任一所述的方法，其中所述TCO纳米粒子包含大小<200nm的至少一维度。6.如权利要求5所述的方法,其中所述TCO纳米粒子包含大小为3nm至25nm的至少一维度。7.如权利要求2-6任一所述的方法，其中所述不饱和部分为包含一或多个π键的一部分。8.如权利要求7所述的方法，其中所述不饱和部分是选自由以下组成的群:可选择地经取代的烯烃、炔烃及二烯。9.如权利要求2-8任一所述的方法，其中所述不饱和部分由式(I)表示:10.如权利要求9所述的方法，其中所述脂族种类为CH3-，所述芳族种类为C6H5-,或所述卤化物为Cl。11.如权利要求9或10所述的方法，其中每一Rl与R2相同，且为H。12.如权利要求2-8任一所述的方法，其中所述不饱和部分由式(II)表示:13.如权利要求12所述的方法，其中所述脂族种类为CH3-,所述芳族种类为C6H5-,或所述卤化物为Cl。14.如权利要求12或13所述的方法，其中每一R3、R4、R5、R6、R7及R8相同，且为H。15.如权利要求2-14任一所述的方法，其中所述不饱和部分为乙炔、乙烯、丁二烯，或以上各者的一组合。16.如权利要求2-15任一所述的方法，所述方法进一步包含以下步骤:在使所述TCO纳米粒子与所述至少一不饱和部分反应之前加热所述TCO纳米粒子。17.如权利要求16所述的方法，其中所述加热是在250°C至550°C的一温度下进行。18.如前述任一权利要求所述的方法，其中所述交联是通过环加成、光化学反应及/或热反应执行。19.如前述任一权利要求所述的方法，其中所述基板为一塑料基板或玻璃基板。20.如前述任一权利要求所述的方法，其中所述涂覆步骤是通过旋涂、喷涂、滚涂、化学沉积、物理气相沉积，或以上各者的一组合执行。21.—种自如前述任一权利要求所述的方法获得的透明导电氧化物(TCO)膜。22.一种包含如权利要求21所述的所述透明导电氧化物(TCO)膜的制品。23.如权利要求22所述的制品，其中所述制品为一有机发光二极管(OLED)、一平板显示器、薄膜太阳能电池、一可挠性显示器、一触控面板、用于光电子装置的一透明电极、一热反射镜或一透明加热组件。24.—种包括由一不饱和部分进行的表面改质的透明导电氧化物(TCO)纳米粒子。25.如权利要求24所述的TCO纳米粒子，其中所述不饱和部分为如前述权利要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：程寒松，许国勤，
申请(专利权)人：新加坡国立大学，
类型：
国别省市：