[發(fā)明專利]一種高霧度的透明導電薄膜及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710759647.6
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107633896A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設計）人: 楊熹;葉繼春;高平奇;盛江;肖劍峰;黃志林;夏金才;周建宏
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所;日地太陽能電力股份有限公司
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙)33228
• 代理人: 李迎春

技術領域

本發(fā)明涉及透明導電電極制備技術領域，具體涉及一種高霧度的透明導電薄膜及其制備方法。

背景技術

一般來說，透明電極是指對入射光波長范圍在380nm到780nm之間的光譜的透射率大于80％，且電阻率低于10^-3Ω·cm的薄膜電極。透明電極在觸摸屏、顯示器、電磁屏蔽、太陽電池、LED等光電器件中具有廣泛的應用。目前透明電極種類主要有：銦錫氧化物(ITO)透明電極、碳納米管透明電極、石墨烯透明電極、金屬納米線透明電極、金屬網(wǎng)格透明電極等。

霧度是透明導電薄膜的一個非常重要的性能參數(shù)，霧度指透明或半透明材料的內部或表面由于光漫射造成的云霧狀或混濁的外觀，以漫射的光通量與透過材料的光通量之比的百分率表示。一般而言，按照應用領域的不同，對于霧度高低的要求是不同的，如液晶顯示器、觸摸屏、OLED面板等希望透明導電薄膜具有良好的透光率和導電性的同時，具有較低的霧度。而在薄膜太陽能電池和LED領域中，則希望所使用的透明導電薄膜具有良好的導電性和透光率的同時，具有高的霧度和低的光吸收，高霧度的透明導電薄膜更有利于光的散射，可以增加光的利用率。因此，如何提高透明導電薄膜的霧度，對于實現(xiàn)太陽能電池和LED等的高效利用有著重要的作用。

現(xiàn)有技術中，碳納米管透明電極和金屬納米線透明電極雖然由于其具有納米級別的線徑對光束有著較強的散射，從而其具有較高的霧度，但是碳納米管需要較大長徑比，且碳管的均勻分散和碳管之間的歐姆電阻問題限制了薄膜的面內導電性；金屬納米線透明電極則存在如何均勻分散金屬納米線的難題；ITO透明電極、石墨烯透明電極、金屬網(wǎng)格透明電極雖然具有良好的導電性，但是由于經(jīng)過它們表面的大部分光束主要被界面所反射或透過，只有小部分的光發(fā)生散射，因此它們的霧度比較低。因此在保持電極導電性的基礎上，提高光束的散射將可以大大提高電極的霧度。

中國專利CN102834923B公開了具有提高的霧度的基于納米結構的透明導體以及包含所述透明導體的裝置，該專利公開了一種層狀透明導體結構，其包含基板、第一多個導電納米線的導電層以及鄰近所述導電層的光散射層，光散射層包含第二多個不導電微米光散射顆粒。該專利是通過SiOx、AlOx、InOx、SnOx、ZnOx、TiOx、SiC、氟摻雜的SnOx(FTO)或其組合這些光散射顆粒設置在導電層上來達到高霧度，但是該專利需要添加液態(tài)載體、粘度改進劑、表面活性劑等來實現(xiàn)將光散射顆粒設置在導電層上以及用來減少納米材料和光散射材料的團聚等，因此工藝復雜，且如何將光散射材料設置在導電層很難控制。又如公布號為CN105355675A的中國專利申請公開了一種高霧度復合透明導電電極的制備方法，該申請是通過對金屬氧化物的表面進行織構來增大霧度，其絨面結構的尺寸受到金屬氧化物厚度的限制，如200nm的金屬氧化物最多只能織構200nm的絨面結構。又如公布號為CN103258865A的中國專利申請公開了氧化物薄膜基板、它的制造方法及包括它的光伏電池和有機發(fā)光器件，該申請是通過在氧化物薄膜上形成紋理提高霧度值，該申請同樣受到氧化物厚度的限制，這些亞波長尺度的結構對透過率的提高效果較差。公布號為CN104081534A的中國專利申請公開了透明導電膜層疊體及其制造方法和薄膜太陽能電池及其制造方法，該申請通過在透光性基板上形成的氧化銦系透明導電膜(I)為基底、在其上依次形成凹凸性優(yōu)異的氧化鋅系透明導電膜(II)以及氧化物系透明導電膜(III)的三層層疊結構，通過采用該層疊結構，來提高霧度率。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術中的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高霧度的透明導電薄膜，該透明導電薄膜不僅具有較高的霧度，而且霧度可以根據(jù)電極用途進行調節(jié)，同時也能調節(jié)電極的水靜態(tài)接觸角。

本發(fā)明的另一目的是提供上述種高霧度的透明導電薄膜的制備方法。

本發(fā)明的技術解決方案如下：

一種高霧度的透明導電薄膜，該透明導電薄膜包括透明電極，所述透明電極的一面涂布有帶絨面結構的透明固化膠，所述透明電極的另一面為光滑的平面。

進一步的，所述的絨面結構為具有微米或納米尺度的隨機或周期性的結構。

進一步的，所述的絨面結構為納米錐結構、倒金字塔結構、納米洞結構、鵝眼結構、荷葉結構中的一種。

進一步的，所述透明導電薄膜的霧度在0～95％內可調。

進一步的，所述透明導電薄膜的反射率為1～20％，透過率為70～97％。

進一步的，所述透明導電薄膜的厚度為0.5～1000μm。