[发明专利]一种提高ZnO透明导电薄膜附着力的方法

说明书

本发明公开了一种提高ZnO透明导电薄膜附着力的方法，包括以下步骤：以掺有Ga₂O₃和Al₂O₃粉末的ZnO陶瓷靶为靶材，室温下在有机聚合物衬底上沉积一层ZnO透明导电薄膜；利用射频磁控溅射技术，将MgO均匀溅射在有机聚合物衬底和ZnO薄膜之间，形成镀膜B；以纳米二氧化钛和碳纳米管的混合溶胶为原料在镀膜B的表面进行涂膜处理，高温干燥后形成镀膜C。本发明提出的一种提高ZnO透明导电薄膜附着力的方法，在保证ZnO透明导电薄膜原有透光率和导电性的同时有效的增高了有机聚合物衬底的表面致密度和光滑度，减少了有机聚合物衬底和ZnO薄膜的失配缺陷，其操作简单，设备简单，成本低，制备的透明导电膜附着性能较好，使用寿命长，可得广泛应用。

技术领域

本发明涉及薄膜技术领域，尤其涉及一种提高ZnO透明导电薄膜附着力的方法。

背景技术

ZnO透明导电薄膜具有优异的光电性能，被认为是最有可能代替ITO薄膜的材料。其中以聚合物衬底制备的ZnO透明导电薄膜，不仅具有具有玻璃衬底ZnO透明导电膜的光电特性，并且具有许多独特优点，例如可绕曲、重量轻、不易碎、易于大面积生产、成本低、便于运输等，可被广泛应用于塑料液晶显示器、可绕曲的便于携带的太阳能电池、柔性薄膜晶体管等领域。

但是采用磁控溅射制备ZnO透明导电薄膜时，即使在室温下制备，溅射过程中也会产生一定的热量累积。由于聚合物与ZnO的性质差异比较大，特别是晶格常数、热膨胀系数等不匹配，薄膜内部往往存在很大的内应力，致使ZnO透明导电薄膜与聚合物基地之间的附着性能不好。在实际使用过程中，薄膜很容易产生裂纹或从衬底上剥落下来，导致薄膜的光电性能下降，从而严重影响其实际应用价值，基于上述陈述，本发明提出了一种提高ZnO透明导电薄膜附着力的方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种提高ZnO透明导电薄膜附着力的方法。

一种提高ZnO透明导电薄膜附着力的方法，包括以下步骤：

S1、将掺有Ga₂O₃和Al₂O₃粉末的ZnO陶瓷靶为靶材，室温下在有机聚合物衬底上沉积一层ZnO透明导电薄膜；

S2、利用射频磁控溅射技术，将MgO均匀溅射在有机聚合物衬底和ZnO薄膜之间，形成厚度为0.05～0.1μm的镀膜B；

S3、以纳米二氧化钛和碳纳米管的混合溶胶为原料在步骤S2中所得的镀膜B的表面进行涂膜处理，在78～92℃的环境下，干燥0.3～5h，形成厚度为0.01～0.1μm的镀膜C，即得。

优选的，所述步骤S1中Ga₂O₃和Al₂O₃粉末的质量比为0.88～1.12:3.2～5。

优选的，所述步骤S1中的有机聚合物为聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酩、有机玻璃或聚萘二甲酸乙二醇酯中的一种。

优选的，所述步骤S2中MgO的纯度为99.99％以上的MgO。

优选的，所述步骤S2中射频磁控溅射技术工艺参数为：衬底温度为室温，真空度为3.5×10^-3Pa～5.8×10^-3Pa，压强为0.1～3.0Pa，溅射功率为150～360W，溅射时间为1～100min，靶材与衬底之间的距离保持为5～15cm，整个过程中保证有质量比为1～9:0～1的纯氩气和纯氧气的混合气体通入。