[發(fā)明專利]一種氧化鈮/銀納米線雙層結(jié)構(gòu)柔性透明導(dǎo)電薄膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111492644.3
• 申請(qǐng)日: 2021-12-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114231903B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋麗君;羅扉;趙小明;武超;于仕輝;韓越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛陽(yáng)理工學(xué)院
• 主分類號(hào): C23C14/08
• 分類號(hào): C23C14/08;C23C14/35;C23C28/00;B82Y40/00
• 代理公司: 洛陽(yáng)華和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41203
• 代理人: 劉亞莉

本發(fā)明涉及一種氧化鈮/銀納米線雙層結(jié)構(gòu)柔性透明導(dǎo)電薄膜及其制備方法，清洗襯底并用高純氮?dú)獯蹈蓚溆茫粚y納米線AgNW與無(wú)水乙醇混合均勻制成混合溶液；在襯底表面均勻旋涂AgNW與無(wú)水乙醇的混合溶液，之后放置在烘箱中烘干，然后固定到磁控濺射樣品臺(tái)上；將Nbsubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;靶材裝入真空腔體內(nèi)，磁控濺射系統(tǒng)的本底真空度抽至2.0×10supgt;?4/supgt;～1.0×10supgt;?3/supgt;Pa，通入氬氣，壓強(qiáng)調(diào)節(jié)為0.3～5Pa，濺射功率為20～100W，通過(guò)沉積在襯底的銀納米線表面得到Nbsubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;薄膜；完成后，即得到Nbsubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;/AgNW雙層結(jié)構(gòu)柔性透明導(dǎo)電薄膜。本發(fā)明制備的Nbsubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;/AgNW雙層結(jié)構(gòu)柔性透明導(dǎo)電薄膜具有優(yōu)異的柔性、粘附性及穩(wěn)定性，具有較低的電阻和較高的光學(xué)透過(guò)率，且成本低廉，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子功能薄膜領(lǐng)域，具體是一種氧化鈮/銀納米線雙層結(jié)構(gòu)柔性透明導(dǎo)電薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

透明導(dǎo)電薄膜是一種既能導(dǎo)電又在可見(jiàn)光范圍內(nèi)具有高透明率的一種薄膜，廣泛用于觸摸屏，顯示器等電子器件、新型光伏、電致變色設(shè)備、光電學(xué)薄膜、透明電磁屏蔽涂層等領(lǐng)域。目前，最常用的透明導(dǎo)電薄膜主要是氧化銦錫(ITO)薄膜，但是銦資源稀缺，價(jià)格昂貴，穩(wěn)定性差，在氫等離子體氣氛中容易被還原。此外，隨著柔性顯示技術(shù)的發(fā)展，對(duì)柔性透明導(dǎo)電薄膜的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，而ITO薄膜也存在柔韌性和導(dǎo)電性不足等問(wèn)題，不適合制作柔性顯示器和大面積觸摸屏。這些ITO薄膜的固有缺陷，促使人們?nèi)ふ乙环N價(jià)格低廉且性能優(yōu)異的ITO替換材料。

銀納米線(AgNW)具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和柔性，銀元素存量豐富，價(jià)格相對(duì)低廉。AgNW透明導(dǎo)電薄膜制備工藝簡(jiǎn)單，不需要昂貴的真空制膜設(shè)備。這些優(yōu)點(diǎn)使得AgNW成為最有希望取代ITO薄膜的電子材料。但是，AgNW透明導(dǎo)電薄膜存在與襯底粘附性差、易氧化、光電性能不夠理想等缺點(diǎn)，這限制了AgNW透明導(dǎo)電薄膜的實(shí)際應(yīng)用。因此，解決AgNW透明導(dǎo)電薄膜的這些缺陷成為了當(dāng)務(wù)之急。氧化鈮(Nb₂O₅)是一種寬帶隙光學(xué)材料，其常被用來(lái)作為光學(xué)增透層薄膜，薄膜結(jié)構(gòu)非常致密，與襯底直接具有很強(qiáng)的粘附性。因此，本發(fā)明綜合利用Nb₂O₅和AgNW的性能，制備出了具有優(yōu)異性能的Nb₂O₅/AgNW雙層結(jié)構(gòu)柔性透明導(dǎo)電薄膜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種成本低廉、性能優(yōu)良的氧化鈮/銀納米線(Nb₂O₅/AgNW)雙層結(jié)構(gòu)柔性透明導(dǎo)電薄膜及其制備方法，采用旋涂技術(shù)和磁控濺射法制備氧化鈮/銀納米線(Nb₂O₅/AgNW)雙層結(jié)構(gòu)柔性透明導(dǎo)電薄膜，所制備的薄膜具有優(yōu)異的柔性、粘附性及穩(wěn)定性，在可見(jiàn)光區(qū)具有高透過(guò)率的同時(shí)，具有較低的電阻和較高的光學(xué)透過(guò)率，且成本低廉，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明具體是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，依據(jù)本發(fā)明提出的一種氧化鈮/銀納米線(Nb₂O₅/AgNW)雙層結(jié)構(gòu)柔性透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)依次用無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗襯底，并用高純氮?dú)獯蹈桑瑐溆茫?/p>

(2)將銀納米線AgNW與無(wú)水乙醇混合均勻制成混合溶液；

(3)將步驟(1)處理好的襯底吸附在勻膠機(jī)上，在襯底表面均勻旋涂步驟(2)制備的AgNW與無(wú)水乙醇的混合溶液，使銀納米線旋涂在襯底表面；

(4)將步驟(3)旋涂好銀納米線的襯底放置在烘箱中烘干；

(5)將步驟(4)烘干后的襯底固定到磁控濺射樣品臺(tái)上，襯底涂有銀納米線的一面朝向磁控濺射系統(tǒng)的真空腔體；