[发明专利]一种氧化铌/银纳米线双层结构柔性透明导电薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种氧化铌/银纳米线双层结构柔性透明导电薄膜及其制备方法，清洗衬底并用高纯氮气吹干备用；将银纳米线AgNW与无水乙醇混合均匀制成混合溶液；在衬底表面均匀旋涂AgNW与无水乙醇的混合溶液，之后放置在烘箱中烘干，然后固定到磁控溅射样品台上；将Nbsubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;靶材装入真空腔体内，磁控溅射系统的本底真空度抽至2.0×10supgt;‑4/supgt;～1.0×10supgt;‑3/supgt;Pa，通入氩气，压强调节为0.3～5Pa，溅射功率为20～100W，通过沉积在衬底的银纳米线表面得到Nbsubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;薄膜；完成后，即得到Nbsubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;/AgNW双层结构柔性透明导电薄膜。本发明制备的Nbsubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;/AgNW双层结构柔性透明导电薄膜具有优异的柔性、粘附性及稳定性，具有较低的电阻和较高的光学透过率，且成本低廉，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及电子功能薄膜领域，具体是一种氧化铌/银纳米线双层结构柔性透明导电薄膜及其制备方法。

背景技术

透明导电薄膜是一种既能导电又在可见光范围内具有高透明率的一种薄膜，广泛用于触摸屏，显示器等电子器件、新型光伏、电致变色设备、光电学薄膜、透明电磁屏蔽涂层等领域。目前，最常用的透明导电薄膜主要是氧化铟锡(ITO)薄膜，但是铟资源稀缺，价格昂贵，稳定性差，在氢等离子体气氛中容易被还原。此外，随着柔性显示技术的发展，对柔性透明导电薄膜的需求越来越强烈，而ITO薄膜也存在柔韧性和导电性不足等问题，不适合制作柔性显示器和大面积触摸屏。这些ITO薄膜的固有缺陷，促使人们去寻找一种价格低廉且性能优异的ITO替换材料。

银纳米线(AgNW)具有优异的导电性和柔性，银元素存量丰富，价格相对低廉。AgNW透明导电薄膜制备工艺简单，不需要昂贵的真空制膜设备。这些优点使得AgNW成为最有希望取代ITO薄膜的电子材料。但是，AgNW透明导电薄膜存在与衬底粘附性差、易氧化、光电性能不够理想等缺点，这限制了AgNW透明导电薄膜的实际应用。因此，解决AgNW透明导电薄膜的这些缺陷成为了当务之急。氧化铌(Nb₂O₅)是一种宽带隙光学材料，其常被用来作为光学增透层薄膜，薄膜结构非常致密，与衬底直接具有很强的粘附性。因此，本发明综合利用Nb₂O₅和AgNW的性能，制备出了具有优异性能的Nb₂O₅/AgNW双层结构柔性透明导电薄膜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低廉、性能优良的氧化铌/银纳米线(Nb₂O₅/AgNW)双层结构柔性透明导电薄膜及其制备方法，采用旋涂技术和磁控溅射法制备氧化铌/银纳米线(Nb₂O₅/AgNW)双层结构柔性透明导电薄膜，所制备的薄膜具有优异的柔性、粘附性及稳定性，在可见光区具有高透过率的同时，具有较低的电阻和较高的光学透过率，且成本低廉，适合工业化生产。

本发明具体是通过以下技术方案来实现的，依据本发明提出的一种氧化铌/银纳米线(Nb₂O₅/AgNW)双层结构柔性透明导电薄膜的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)依次用无水乙醇和去离子水超声清洗衬底，并用高纯氮气吹干，备用；

(2)将银纳米线AgNW与无水乙醇混合均匀制成混合溶液；

(3)将步骤(1)处理好的衬底吸附在匀胶机上，在衬底表面均匀旋涂步骤(2)制备的AgNW与无水乙醇的混合溶液，使银纳米线旋涂在衬底表面；

(4)将步骤(3)旋涂好银纳米线的衬底放置在烘箱中烘干；

(5)将步骤(4)烘干后的衬底固定到磁控溅射样品台上，衬底涂有银纳米线的一面朝向磁控溅射系统的真空腔体；