CN103824648B - 一种热处理透明导电薄膜材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热处理透明导电薄膜材料的方法：首先，在柔性衬底上沉积透明导电薄膜，然后在透明导电薄膜的两个位置加上电压，通入电流，使透明导电材料温度上升，达到热处理效果，提高透明导电材料的透过率及电学性能。这种热处理的方式可以提高材料的导电性能与透过率，降低材料的损耗，提高生产效率；另一方面可明显降低热处理过程对基底材料的损伤。

Description

一种热处理透明导电薄膜材料的方法
技术领域
本发明属于电子材料制造技术领域，涉及透明导电薄膜材料，尤其是一种热处理透明导电薄膜材料的方法，主要用于生产优质的透明导电材料。
背景技术
随着信息技术和光电产品的飞跃发展，柔性导电材料越来越受到人们的重视与关注，在许多领域具有广阔的应用前景，如光伏电池，显示屏等等。现有透明导电镀膜技术都是利用热蒸发、电子束蒸发、真空溅射、化学气相沉积、喷涂等方法，这些方法要想得到高透过率、高导电率的透明导电膜就必须对衬底基片加不小于200℃的温度，而这么高的温度使PET类的复合材料很难使用，或即使在低温下能镀成透明导电薄膜，膜的电学或光学特性达不到技术使用要求。因此,透明导电塑料耐温性差,这制约了其在柔性太阳电池、柔性显示领域的应用。如何在低温条件下制备具有良好光电特性优异的透明导电电极成了关键。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种热处理透明导电薄膜材料的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
这种热处理透明导电薄膜材料的方法为：首先，在柔性衬底上沉积透明导电薄膜，然后在透明导电薄膜的两个位置加上电压，通入电流，使透明导电材料温度上升，达到热处理效果，提高透明导电材料的透过率及电学性能。
进一步，以上在柔性衬底上沉积透明导电薄膜是采用热蒸发、电子束蒸发、真空溅射、化学气相沉积或者喷涂的方式。
进一步，在对透明导电薄膜进行热处理时，加直流或交流电压。
上述柔性衬底是高分子材料。所述柔性衬底是PET、聚酰胺、聚碳酸酯、聚乙烯或有机物材料。
上述透明导电薄膜是掺杂的氧化铟、掺杂的氧化锡和掺杂的氧化锌中的一种或多种的混合物、合金、或叠层薄膜。
本发明得到的透明导电薄膜厚度在10纳米到3微米之间。
进一步的，本发明还可以通过PID控制系统实时地改变通入电流的大小，维持透明导电薄膜表面的温度不变，达到热处理所需要的温度。
本发明具有以下有益效果：
本发明的热处理透明导电薄膜材料的方法是在透明导电薄膜的两边加上大功率的电源，电源所加的功率、时间，可以控制。当电流通过透明导电薄膜时将会产生热量，通过PID控制系统不断地改变功率的大小，维持透明导电薄膜表面的温度不变，达到热处理所需要的温度。这种热处理的方式可以提高材料的导电性能与透过率，降低材料的损耗，提高生产效率；另一方面可明显降低热处理过程对基底材料的损伤。
附图说明
图1为柔性衬底透明导电材料的结构图。
其中：1为透明导电材料；2为绝缘绝热材料；3为柔性衬底。
具体实施方式
本发明的热处理透明导电薄膜材料的方法为：首先，在柔性衬底上沉积透明导电薄膜，然后在透明导电薄膜的两个位置加上电压，通入电流，使透明导电材料温度上升，达到热处理效果，提高透明导电材料的透过率及电学性能。在柔性衬底上沉积透明导电薄膜是采用热蒸发、电子束蒸发、真空溅射、化学气相沉积或者喷涂的方式。在对透明导电薄膜进行热处理时，加直流或交流电压。柔性基底可以是高分子材料如PET、聚酰胺、聚碳酸酯、聚乙烯等、有机物材料等。
本发明的透明薄膜材料是下列薄膜之一：掺杂的氧化铟、掺杂的氧化锡、掺杂的氧化锌、上述氧化物的混合物、合金、或叠层薄膜等。
本发明的透明导电薄膜厚度在10纳米到3微米之间。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
具体参见图1：首先在柔性衬底3上沉积一层绝热绝缘材料2；然后在低温下进行透明导电材料1沉积，沉积的透明导电材料1放入室温条件。在沉积完的透明导电材料的两边加上大功率的电源，电源可以是交流或直流电源，电源与透明导电材料1接触的地方采用平面接触，电源所加的功率、时间，可以通过计算机软件控制。一台表面温度探测器用于探测透明导电材料表面的温度，表面温度数据可以实时反馈到电脑中。工作时可以在计算机软件上设定透明导电材料的热处理温度，所加功率的大小，热处理的时间参数。当透明导电材料1表面的实际温度要小于设置温度时，功率电源启动，在电极的两边加上电压，使透明导电材料材料有电流流过，由于低质量的透明导电材料会有较大的电阻，当电流通过时将会产生热量，依据电流的大小，可控制透明导电材料表面的升温速度，当温度达到或高于设置的温度时，温度数据反馈到计算机控制系统，功率开始降低，透明导电材料1表面温度开始下降，通过这种PID控制，不断地改变功率的大小，可以维持透明导电材料表面的温度不变，达到热处理所需要的温度。这种热处理的方式可以使透明导电材料材料具有较高的温度，由于绝缘层的作用可以降低对衬底的伤害，适用于在低温柔性衬底上制备高质量的透明导电材料膜层。
实施例
本实施例按照以下进行：
1.用溅射设备在PET上溅射ITO膜，溅射条件：
2.所加的功率范围1KW～10KW
3.处理温度：ITO膜表面温度达到250℃，处理时间120秒。
4.处理后的结果：
1）透过率有很大改善，大约由70%增加到85%
2）电阻率：处理前2×10‐3Ω·cm，处理后2×10‐4Ω·cm。

Claims (5)

1.一种热处理透明导电薄膜材料的方法，其特征在于，首先，在柔性衬底上沉积透明导电薄膜，然后在透明导电薄膜的两个位置加上电压，通入电流，使透明导电材料温度上升，达到热处理效果，提高透明导电材料的透过率及电学性能；在柔性衬底上沉积透明导电薄膜是采用热蒸发、电子束蒸发、真空溅射、化学气相沉积或者喷涂的方式；在对透明导电薄膜进行热处理时，加直流或交流电压；
通过PID控制系统实时地改变通入电流的大小，维持透明导电薄膜表面的温度不变，达到热处理所需要的温度。
2.根据权利要求1所述的热处理透明导电薄膜材料的方法，其特征在于，所述柔性衬底是高分子材料。
3.根据权利要求2所述的热处理透明导电薄膜材料的方法，其特征在于，所述柔性衬底是PET、聚酰胺、聚碳酸酯或聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的热处理透明导电薄膜材料的方法，其特征在于，透明导电薄膜是掺杂的氧化铟、掺杂的氧化锡和掺杂的氧化锌中的一种或多种的混合物、合金、或叠层薄膜。
5.根据权利要求1所述的热处理透明导电薄膜材料的方法，其特征在于，透明导电薄膜厚度在10纳米到3微米之间。
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