[发明专利]一种金属网状导电膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种金属网状导电膜的制备方法，在制备好的金属网表面沉积一层半导体材料，增加了金属网的与柔性衬底的附着力，提高了金属网状导电膜的使用寿命，能够实现金属网状柔性透明导电薄膜的连续性和大面积生产，能够明显缩短生产周期，大幅度提高生产效率，同时使用本发明的制备方法制备出的金属网状导电膜具有均匀性好、表面的薄膜附着力强、透射率高、电阻低、柔性好等优异的光电性能，突破了传统ITO等导电玻璃在可挠、透明、可弯折、重量等方面的局限性。

技术领域

本发明涉及透明导电薄膜领域，尤其涉及一种金属网状导电膜的制备方法。

背景技术

透明导电电极在平板显示、光伏电池等领域发挥着重要作用，是不可缺少的光电功能元器件。作为当前市场的主导透明电极材料，氧化铟锡(ITO)已经遭遇到了铟资源枯竭，材料成本及真空磁控溅射耗能昂贵的严峻挑战，目前，可替代ITO的材料主要包括导电聚合物、碳纳米管和石墨烯。其中导电高聚物虽然适合R2R成膜方式，但化学组成不稳定、导电性能较差；碳纳米管具有较宽的透光谱带、稳定的机械性能，但单一性质碳纳米制备困难，难于分散以及接触电阻大；石墨烯表现出许多奇特的电学性质，但其制备成本偏高，转移难度大。而金属网状透明导电膜具有高稳定性、高电导率和高透光率的优异性能，能够替代ITO作为光电显示器件的透明电极材料，另一方面，当前的元器件正由传统的硬质芯片向柔性可穿戴方式过渡，这方面的市场正在爆发式增长，因此柔性的金属网状透明导电膜具有广阔的应用前景，但是现有的制备工艺中往往不能实现柔性透明导电薄膜的大面积和连续化生产，并且制备出的金属网状导电膜与柔性衬底的附着力不够，在使用过程中容易从柔性衬底脱落，造成了使用寿命短的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属网状导电膜的制备方法，能够实现大面积、工业化生产，生产周期短、生产效率高，制备工艺容易实现，制备出的柔性的金属网状透明导电膜性能参数优越，可替代ITO导电膜，并且金属网状透明导电膜与柔性衬底的附着力强，不易脱落。

本发明所采取的技术方案是：

一种金属网状透明导电膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、取一柔性衬底；

S2、在所述柔性衬底上制备纳米小球；

S3、刻蚀以拉开所述纳米小球之间的间距；

S4、制备金属层；

S5、去除所述纳米小球；

S6、制备半导体材料层。

优选地，所述柔性衬底为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酰亚胺(PI)等透明塑胶材料。

优选地，所述半导体材料层为ITO层、FTO层、AZO层中的一种。

优选地，采用磁控溅射工艺制备所述半导体材料层。

优选地，所述纳米小球的直径为100～2000nm。

优选地，拉开后的所述纳米小球之间的间距为30～300nm。

优选地，采用浸渍提拉法、Langmuir-Blodgett(LB)技术、滴膜法中的任一种工艺制备所述纳米小球。

更进一步地，在步骤S2和S3之间还包括使用加热蒸发板加热所述柔性衬底的步骤，以除去所述纳米小球表面的溶剂。

优选地，所述纳米小球为聚苯乙烯纳米小球、二氧化硅纳米小球中的一种。

优选地，采用常压等离子体刻蚀工艺，刻蚀以拉开所述纳米小球之间的间距。

优选地，采用热蒸镀或磁控溅射工艺制备所述金属层。

进一步地，所述金属层的材料为银、铜、金、镍、铬、钛或其合金中的至少一种。