[发明专利]一种柔性透明电极的制备方法以及柔性透明电极

说明书

本发明公开了一种柔性透明电极的制备方法以及柔性透明电极，柔性透明电极的制备方法，包括以下步骤：S1、将柔性玻璃基底进行清洁干燥处理，在干燥后的柔性玻璃基底上形成底层介电层；S2、在所述底层介电层上形成金属层，所述金属层包括掺杂区和未掺杂区；S3、在所述金属层上形成顶层介电层；S4、将经过步骤S3处理后的样品进行真空退火处理，得到柔性透明电极。柔性透明电极包括由下到上依次设置的柔性玻璃基底、底层介电层、金属层和顶层介电层，所述金属层包括掺杂区和未掺杂区。本发明能有效降低所制得的柔性透明电极中连续且均匀的金属层的厚度，所制得的柔性透明电极的导电性强、可见光透过率高、柔韧性好且稳定性好。

技术领域

本发明属于透明导电材料领域，具体涉及一种柔性透明电极的制备方法以及柔性透明电极。

背景技术

透明导电薄膜广泛应用于薄膜太阳能电池、液晶显示器、有机发光二极管(OLED)、触摸屏、图像传感器等产品上。近年来，柔性电子产品慢慢发展成熟并逐渐产业化，柔性显示屏、柔性太阳能电池、柔性传感器等产品逐渐进入人们的视野，促使柔性电极的需求日益增加。目前，市场上的柔性透明电极及其器件的基底材料多为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等有机材料，抗腐蚀、耐酸碱能力差，进而导致由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等有机材料作为基底材料的柔性透明电极的长期稳定性较差。

氧化铟锡(ITO)透明导电膜是应用最广的透明导电材料。然而，由于氧化铟锡(ITO)透明导电膜本身的固有脆性，使得氧化铟锡(ITO)透明导电膜不能满足大面积柔性产品的需要。例如，在显示行业，随着显示屏尺寸的增加，透明电极需要具有更高的导电性，进而需要增加氧化铟锡(ITO)透明导电膜的厚度，随着氧化铟锡(ITO)透明导电膜厚度的增加，氧化铟锡(ITO)透明导电膜的脆性增加，柔韧性下降，无法满足未来光电子器件对柔性、轻便等的严格要求。

随着透明电极的研究越来越深入，一种利用厚度在纳米级的金属层作为导电层的DMD透明电极进入人们的视野，该DMD透明电极由介电层-金属层-介电层形成，其中，金属层多选用Ag，DMD透明电极的结构充分利用了金属材料的导电性强和延展性好的优点，因此，可得到柔韧性好的透明电极材料。然而，金属层的岛状生长模式，使得超薄金属膜很难在10nm以下获得连续且均匀的薄膜，而较厚的金属层必然影响DMD透明电极的整体透光性。因此如何制得超薄并且连续均匀的金属层是一项技术难题。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提供一种柔性透明电极的制备方法以及柔性透明电极，能有效降低所制得的柔性透明电极中连续且均匀的金属层的厚度，所制得的柔性透明电极的导电性强、可见光透过率高、柔韧性好且稳定性好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种柔性透明电极的制备方法，包括以下步骤：

S1、将柔性玻璃基底进行清洁干燥处理，在干燥后的柔性玻璃基底上形成底层介电层；

S2、在所述底层介电层上形成金属层，所述金属层包括掺杂区和未掺杂区；

S3、在所述金属层上形成顶层介电层；

S4、将经过步骤S3处理后的样品进行真空退火处理，得到柔性透明电极。

进一步地，步骤S2中：所述金属层为5-12nm厚的Ag层，所述掺杂区处于Ag层的下部并作为下部掺杂区，所述未掺杂区处于Ag层的上部并作为上部未掺杂区；所述Ag层采用共溅射设备通过磁控溅射方式形成，其中共溅射设备的腔室内分别置入Ag靶和Ag-M掺杂靶，其中M为掺杂金属，打开Ag-M掺杂靶的电源，并将镀有所述底层介电层的柔性玻璃基底迅速移动到Ag-M掺杂靶的正上方，Ag-M掺杂靶在所述底层介电层上溅射沉积Ag-M膜，形成一定厚度的所述下部掺杂区，然后关闭Ag-M掺杂靶的电源并打开Ag靶的电源，并将所述柔性玻璃基底迅速移动到Ag靶的正上方，Ag靶在所述下部掺杂区上溅射沉积Ag膜，形成一定厚度的所述上部未掺杂区，之后关闭Ag靶的电源。