[发明专利]一种电镀金属增强透明导电膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种电镀金属增强透明导电膜及其制备方法，其包括以下步骤：先在基材的表面制备一层透明导电层，然后采用电镀方法在透明导电层上沉积金属层，并进行后处理得到电镀金属增强透明导电膜；其中，所述金属层的金属与透明导电层的材料的质量配比为0.001~500：1，所述基材的表面为平面、曲面或不规则表面。采用本发明的技术方案，利用电镀技术，可消除接触电阻，实现欧姆接触，显著增强透明导电膜的透光性和导电性能，而且膜的耐温性能十分突出，还具有很好的附着力，工艺方法简单、成本低廉、重复性好且高效，具有良好的工业应用前景。

技术领域

本发明属于光电功能材料技术领域，尤其涉及一种电镀金属增强透明导电膜及其制备方法。

背景技术

透明导电薄膜是一种既具有良好导电性，又具有很好的可见光透过性的功能性薄膜，是一种非常重要的光电材料，在电子信息产业、能源产业、交通运输、机械工业以及军事领域中已经得到十分广泛应用，如平板显示器、触摸屏、太阳能电池、透明电磁波屏蔽材料、气敏元件、抗静电涂层以及半导体/绝缘体/半导体(SIS)异质结，现代战机和巡航导弹的窗口、汽车窗导热玻璃等。

传统用作透明导电膜的导电材料为氧化铟锡(ITO)，但铟有剧毒，在制备和应用中会对人体有害，铟资源有限，价格昂贵，且ITO导电层脆弱，限制了其在更多领域的应用。随着科技的进步，涌现出了诸如导电高分子、石墨烯、碳纳米管、金属格栅、金属纳米线等众多新型透明导电材料。其中金属纳米线，特别是银纳米线以其十分优异的透光性、导电性、耐弯折等性能成为最有潜力的透明导电材料。

一些文献采用银纳米线制备透明导电膜，其综合性能有些已经达到甚至超过了ITO膜。为了进一步提升膜的性能，目前的研究较为集中在银纳米线之间接触电阻的消除、耐候性能提升、低雾度以及图案化等方面，而前两个方面的研究更为热门。银纳米线在沉积成膜过程中，容易因为虚搭而显著影响膜的导电性能。针对如何消除接触电阻，形成欧姆接触，文献采用了许多办法取得了一些不错的进展，但开发一种更为简单、高效的技术仍然是非常重要的。另一方面，单纯使用银纳米线其热稳定性能并不太理想，通常当温度超过160℃后，银纳米线会遭到破坏，1D的结构不能得到很好的维持。在现有的技术中，解决银纳米线稳定性问题的主要思路是在银线的表面包覆一层氧化物，如ZnO等，但这种技术需要用到比较昂贵的设备，工艺也比较复杂，且耗时较长。

发明内容

针对以上技术问题，本发明公开了一种电镀金属增强透明导电膜及其制备方法，得到的透明导电膜具有透过率高，导电性能优异，以及耐候性好等显著优点，而且工艺方法简单、成本低廉、重复性好，具有良好的工业应用前景。

对此，本发明采用的技术方案为：

一种电镀金属增强透明导电膜的制备方法，其包括以下步骤：先在基材的表面制备一层透明导电层，然后采用电镀方法在透明导电层上沉积金属层，并进行后处理得到电镀金属增强透明导电膜；其中，所述金属层的金属与透明导电层的材料的质量配比为0.001～500：1，所述基材的表面为平面、曲面或不规则表面。其中曲面可以为任意曲面，不限于曲面的尺寸、材质和形状。

优选的，所述电镀金属层的厚度不大于500nm。优选的，所述基材为玻璃。进一步优选的，所述电镀金属层的厚度不大于200nm。

采用此技术方案，通过电镀金属层，并控制电镀沉积金属与预制透明导电层材料的质量配比，最后经过后处理，得到性能优异的透明导电膜，其综合性能显著优于透明导电层，电镀上的金属薄薄的附着在透明导电层上，得到的金属电镀层厚度小，所以不会遮挡透明导电层的透光性，而且还具有更好的导电性，所以采用本发明的方法制备得到的透明导电膜具有透过率高，导电性能优异，以及耐候性好等显著优点，得到的电镀金属增强透明导电膜的方块电阻值小于200Ω/sq，可见光透过率(扣除基材)大于88％以上，甚至达到90％以上。采用该方法得到的电镀金属增强透明导电膜，具有很好的耐温性能，在空气氛中，500度以下温度烘烤1小时，方块电阻增加不超过10％。