[发明专利]一种用于光电子器件的导电基板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电子技术领域，具体涉及一种用于光电子器件的导电基板及其制备方法。

背景技术

光电子技术是继微电子技术之后迅速发展的科技含量很高的产业。随着光电子技术的快速发展，太阳能电池、光影像传感器、电致发光显示器、液晶显示器等光电子产品都逐渐发展成熟，它们大大改善了人们的生活。同时，光电子信息技术在社会生活各个领域的广泛应用，也创造了日益增长的巨大市场。发达国家都把光电信息产业作为重点发展的领域之一，光电子信息领域的竞争正在世界范围展开。

由于In2O3:SnO2(ITO)具有高可见光透过率，低电阻的特点，目前的光电子器件中多采用ITO作为电极，但其存在以下缺点：(1)ITO中的铟有剧毒，在制备和应用中对人体有害；(2)ITO中的In2O3价格昂贵，成本较高；(3)ITO薄膜易受到氢等离子体的还原作用，功效降低，这种现象在低温、低等离子体密度下也会发生；(4)在柔性衬底上的ITO薄膜会因为柔性衬底的弯曲而出现电导率下降的现象。

石墨烯是近年来发现的二维碳原子晶体，是一种单层的石墨材料，它是目前碳质材料的研究重点。石墨烯是一种没有能隙的物质，它具有比硅高很多的载流子迁移率。在石墨烯中，电子的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度，因此，石墨烯具有非常好的导电性。同时，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。因此，石墨烯是一种透明、良好的导体，是ITO的良好的代替品。当然，目前制备的单层石墨烯的质量并不完美，单层石墨烯薄膜的方阻远大于ITO，为降低方阻而采用多层石墨烯虽然降低了薄膜的方阻，但随着层数的增加，不仅引起可见光透过率的下降，同时工艺也更为复杂，增加了石墨烯透明导电薄膜的制造成本。因此，如何降低工艺的复杂程度，同时保证石墨烯薄膜高的可见光透过率和低的方阻具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于光电子器件的导电基板及其制备方法，解决了石墨烯薄膜不能同时兼有高可见光透过率和低方阻的问题，在降低导电薄膜方阻的同时保证了高的可见光透过率。

本发明的技术解决方案如下：

一种用于光电子器件的导电基板，包括由下至上的透明衬底和导电层，其特点在于，所述的导电层由单层石墨烯薄膜和位于该石墨烯薄膜上的银线构成，该银线具有规则的图案。

所述的规则图案为等间距的条形银线、大小相等的方格形银线或大小相等的正六边形银线。

所述的等间距的条形银线间距为400μm～3mm，所述的方格形银线的边长为400μm～3mm，所述的正六边形银线的边长为400μm～3mm。

所述的银线采用喷墨打印银墨水工艺形成，该银墨水中银纳米颗粒的直径小于10nm。

所述银线的宽度介于60μm～200μm之间，高度介于30nm～200nm之间。

所述的透明衬底（1）为玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）。

一种制备用于光电子器件的导电基板的方法，其特点在于，该方法包括以下步骤：

①对金属箔片和透明衬底进行清洗后，用干燥氮气吹干；

②在步骤①得到的金属箔片上通过化学气相沉积方法制备石墨烯薄膜；

③将石墨烯薄膜转印到步骤①得到透明衬底上表面，并利用刻蚀法除去金属箔片；

④采用打印工艺在所述的石墨烯薄膜上形成具有规则图案的银线。

所述的化学气相沉积方法的条件包括：采用碳源为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、甲醇、乙醇中的一种或多种，石墨烯薄膜的化学气相沉积生长的温度为700℃～1000℃的常压或负压下。

所述的金属箔片为铜箔片、铁箔片或镍箔片。

与现有技术相比，本发明的有益效果：采用单层石墨烯和规则结构的银线作为透明导电层，由于银线覆盖石墨烯表面小并且采用单层的石墨烯，使导电层具有高的可见光透过率，由于银线的导电能力远大于制备的单层石墨烯，使导电层具有低的方阻，同时本发明中采用了单层的石墨烯，银线采用打印工艺，大大降低了工艺的复杂程度，降低了成本。

附图说明

图1是本发明用于光电子器件的导电基板的结构示意图；

图2是本发明中基板的方阻；

图3是本发明基板的透过率；

其中，1、透明衬底，2、导电层。

具体实施方式