[发明专利]金属氮氧化物透明导电薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种金属氮氧化物透明导电薄膜的制备方法，步骤：1)选择至少一种原材料添加到去离子水中形成溶液；2)取一基板清洗；3)将基板放置喷涂作业空间内的热板上；4)将溶液倒进高压喷雾系统的材料室；5)在喷涂作业空间内充满一个大气压的氮气；6)打开高压喷雾系统的喷头，将溶液均匀喷射在基板上；7)重复步骤6)，直到金属氮氧化物薄膜的厚度满足要求；8)将基板取出干燥。该方法制备的透明导电薄膜既能保持优良的导电性和透光率，又能降低生产成本，节约生产能耗，可实现大规模卷对卷生产，可用于制造显示器领域和太阳能电池领域的电极、电极引线和数据引线。

技术领域

本发明涉及一种金属氮氧化物透明导电薄膜的制备方法，所属技术领域是透明导电薄膜的电子材料与制造技术。

背景技术

ITO是氧化铟(In₂O₃)和氧化锡(SnO₂)的混合物，ITO薄膜有着良好的特性，比如导电性能良好，可见光透过率高(超过85％)，膜层硬度高，膜加工性能好(便于刻蚀)等等，因此在光电领域，ITO电极早已商业化并在液晶显示、OLED显示、太阳能电池等领域中获得广泛应用。但也由于ITO电极制造成本高、不能使用柔性基底、无法“卷对卷”生产等问题迫使研究者寻找替代ITO电极的材料和制造方法。目前比较成熟的金属氧化物替代方案主要是以不含铟的透明导电金属氧化物为主，如氧化锌(ZnO)，铝掺杂氧化锌(AZO),镓掺杂氧化锌(GZO),锑掺杂氧化锡(ATO)和氟掺杂氧化锡(FTO)等。虽然这些金属氧化物替代方案不含有稀有金属铟，降低了生产成本，但在导电性和透光率方面还无法完全替代ITO，而且这些金属氧化物材料在制造电极时，依然需要通过真空蒸镀的方式实现，因此与ITO一样，生产过程无法降低生产能耗、也无法使用柔性基底，无法卷对卷大规模生产。

针对上述问题，近年来溶液加工技术以其温和的操作条件和灵活多样的工艺流程，可实现大尺寸、柔性化等优势，成为制备低成本、大面积电子器件的优良选择。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种金属氮氧化物透明导电薄膜的制备方法，该方法制备的透明导电薄膜既能保持优良的导电性和透光率，又能降低生产成本，节约了生产能耗，可实现大规模卷对卷生产，可用于制造显示器领域和太阳能电池领域的电极、电极引线和数据引线。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

金属氮氧化物透明导电薄膜的制备方法，该方法包括如下步骤：

1)常温下，在下列六种原材料中至少选择一种，按每100CC水取0.1克-10克，添加到去离子水中形成溶液：

六种原材料为：硫酸锌ZnSO₄，醋酸锌Zn(C₂H₃O₂)₂，硝酸锌Zn(NO₃)₂，硝酸铟In(NO₃)₃，醋酸铟In(C₂H₃O₂)₃，硫酸铟In₂(SO₄)₃；

2)取一基板清洗；

3)将基板放置喷涂作业空间内的热板上，加热到300度-500度并保持；

4)将步骤1)所述的溶液倒进高压喷雾系统的材料室；

5)在喷涂作业空间内充满一个大气压的氮气；