[发明专利]一种利用电磁加热优化透明导电氧化物薄膜质量的方法

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，涉及一种优化透明导电氧化物薄膜质量的方法，尤其是一种利用电磁加热优化透明导电氧化物薄膜质量的方法。

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TCO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TCO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TCO薄膜，膜的电学或光学特性达不到技术使用要求。因此，PET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TCO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，提供一种利用电磁加热优化透明导电氧化物薄膜质量的方法，该方法能够解决在低温下制备柔性材料上的TCO这一难题，能够应用于柔性显示领域及光伏领域。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

这种利用电磁加热优化透明导电氧化物薄膜质量的方法，首先在柔性衬底上制备TCO薄膜；将制备的TCO薄膜置于电磁场中对其选择性加热处理，使其导电、透光性能得到提升，得到优化的透明导电氧化物薄膜。

进一步，以上在柔性衬底上制备透明导电氧化物薄膜是采用热蒸发、电子束蒸发、真空溅射、化学气相沉积或喷涂的方式。

进一步，以上热处理过程是在氧气、空气、氮气或氩气中进行。

上述TCO薄膜是掺杂的氧化铟、掺杂的氧化锡和掺杂的氧化锌的一种或多种的混合物、金属合金、或叠层薄膜。

上述柔性材料衬底为玻璃、高分子材料或不锈钢。

上述柔性材料衬底是PET、聚酰胺、聚碳酸酯、聚乙烯或有机物材料。

上预制膜类型包括：用于制备TCO薄膜的各类氧化物膜以及金属合金薄膜。

上述得到优化的透明导电氧化物薄膜厚度在10纳米到3微米之间。

进一步，上述进行加热处理时，电磁波频率在10赫兹至100GHz之间。

进一步，以上制备TCO薄膜和热处理时，使用卷到卷技术。

本发明具有以下有益效果：

本发明利用电磁加热优化透明导电氧化物薄膜质量的方法通过电磁选择性加热TCO薄膜（合金膜或导电氧化物薄膜）。利用电磁感应原理，高频电流流过线圈产生高速变化的磁场，变化的磁场通过导电薄膜产生无数的小涡流，使导电预制膜本身瞬间发热，而作为基片的复合材料，不导电，不会被显著加热。从而实现低温下在不耐高温的衬底材料上选择性热处理TCO薄膜的有效方法。该方法不但解决了在低温下制备柔性材料上的TCO这一难题，并且还可以对现有一般制备在玻璃上的TCO薄膜进行快速热处理，从而得到性能更加优异的TCO薄膜。可以广泛应用于柔性显示领域及光伏领域。

附图说明

图1为本发明的实施例1的制备过程示意图；

图2为本发明的实施例2的制备过程示意图；

图3为本发明的实施例3的制备过程示意图；

图4为本发明的实施例4的制备过程示意图；

图5为本发明方法的其中一种制备过程示意图；

图6为本发明方法的另一种制备过程示意图。

具体实施方式

如图6所示：本发明利用电磁加热优化透明导电氧化物薄膜质量的方法为：首先在柔性材料衬底上制备TCO薄膜（该预制TCO膜本身或衬底材料必须导电）；将制备的TCO薄膜置于电磁场中对其加热处理（热处理过程是在有利于优化TCO膜的气氛中进行，如氧气、空气、氮气、氩气等），使其导电、透光性能得到提升，得到优化的透明导电氧化物薄膜。其中在柔性材料衬底上制备透明导电氧化物薄膜是采用热蒸发、电子束蒸发、真空溅射、化学气相沉积或喷涂的方式。本发明所使用的电磁波频率在10赫兹至100GHz之间。薄膜制备和热处理使用卷到卷技术。

上述的TCO薄膜是下列薄膜之一：

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、金属合金、或叠层薄膜等。

以上所述的柔性材料衬底为下列之一：

玻璃、不锈钢、高分子材料如PET、聚酰胺、聚碳酸酯、聚乙烯等、有机物材料等。

本发明所要求的预制膜类型包括：目的是用于制备TCO（透明导电氧化物）薄膜的各类氧化物膜以及合金薄膜。

本发明的透明导电氧化物薄膜厚度在10纳米到3微米之间。