[发明专利]一种高结合力透明导电电极的制备方法

说明书

本发明公开了一种高结合力透明导电电极的制备方法，包含以下步骤：（1）配制反应液；（2）清洗硅片；（3）旋涂覆盖层；（4）固化覆盖层；（5）制作牺牲层；（6）制作龟裂模板；（7）第一次沉积反应；（8）第二次沉积反应；（9）制作反揭层；（10）反揭。通过本发明所述方法制备的透明导电电极，能有效提高金属网络与衬底的结合力。

技术领域

本发明属于薄膜电极技术领域，具体涉及一种高结合力透明导电电极的制备方法。

背景技术

透明导电电极是指对入射光波长范围在380nm到780nm之间的光谱的透射率大于80％、且电阻率低于10^-3Ω·cm的薄膜电极。透明电极是光电子器件的必备组分，金属氧化物，特别是ITO，在可见光区具有较高的光透过率和较低的电阻率，在过去50年来一直是透明导电电极研究和应用的热点。含锡的氧化铟(ITO)被广泛用作透明导电电极，因为它高度透明(90％)和高电导率(10/平方)。在当前技术市场上，ITO优良的光电性能使其广泛应用于光电器件、有机发光器件(OLEDs)、显示器、触摸屏、智能窗口等领域，这一趋势正日益成为消费电子产品明显透明的趋势。然而，由于其原料缺乏而导致不断增长的价格，使得未来寻找替代ITO材料新型电极变得迫切。

此外，某些应用领域在还需要电极具有柔性，而在这种需求下，ITO就不能充分发挥作用。被广泛研究的电极的替代品包括金属氧化物、石墨烯和导电有机薄膜(PEDOT:PSS)、碳纳米管(CNTs)和金属纳米线的网络，以及金属网络和其他导电物质的混合纳米结构。这些形式或是导电的2D薄膜，或导电网络，都具有足够的透明度。由于具有优良的光电性且兼具有柔性，使其能够满足下一代透明导电电极的应用要求。

专利CN105280840B公开了一种通过在玻璃上先涂一层导电聚合物，然后烘干并通过反揭之后制作柔性透明导电电极的方法；专利CN106298083B公开了一种将聚合物、有机溶剂以及无水醇类溶剂混合，制备铸膜液再固化，聚合物薄膜上沉积金属膜，得到沉积有金属膜的聚合物薄膜，再分离，实现制备柔性透明导电薄膜的方法；专利CN108010637A报到了一种制备方法，通过PEDOT/PSS混合溶液以及纳米银线混合溶液，将银纳米线包裹，达到提高纳米银线的抗氧化能力，同时也保留了纳米银线优异的导电性及机械性能的透明电极。上述专利提出了多种制备电极的方法，但是，都没有在提高银纳米线与衬底的结合力方面做系统的研究。银纳米线与柔性衬底的结合力是当前透明电极研究的一个重点问题，与光电器件的性能有密切的联系。

虽然在现有的技术中制备的柔性电极弯曲性能良好，但是存在金属网络与柔性衬底之间结合力不强的问题。特别是在持续震动和冲击的情况下，金属网络容易从衬底上脱离，对电极的导电性能产生了不可恢复的降低。现有的柔性透明导电电极一般都是采用磁控溅射、热蒸镀等方法直接将银纳米网格沉积在柔性衬底上，银网络与柔性衬底的附着力不强的问题会严重影响光电产品的使用寿命，因此，如何提高金属网络与衬底的结合力，是当前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高结合力透明导电电极的制备方法，通过所述方法制备的透明导电电极，能有效提高金属网络与衬底的结合力。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种高结合力透明导电电极的制备方法，包含以下步骤：

(1)配制反应液：使用去离子水配制硝酸银(AgNO₃)浓度为35～40g/L、氢氟酸(HF)浓度为90～95g/L的混合溶液并存放至1号容器中；使用去离子水配制硝酸银(AgNO₃)浓度为2～5g/L、氢氟酸(HF)浓度为90～95g/L的混合溶液并存放至2号容器中；

(2)清洗硅片：将硅片依次用洗洁精、丙酮和无水乙醇清洗，然后用氮气吹干，放入等离子体清洗机内清洗备用；

(3)旋涂覆盖层：使用旋涂机，在步骤(2)清洗后的硅片表面上旋涂一层PI(聚酰亚胺)溶液；