一种氧化锌掺硅透明导电膜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102864578A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102864578A(43)申请公布日2013.01.09(21)申请号201210366422.1(22)申请日2012.09.27(71)申请人中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所地址215123江苏省苏州市苏州工业园区若水路398号(72)发明人潘革波肖燕(74)专利代理机构深圳市铭粤知识产权代理有限公司44304代理人杨林李友佳(51)Int.Cl.D04H1/4382(2012.01)D04H1/728(2012.01)D06C7/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称一种氧化锌掺硅透明导电膜及其制备方法(57)摘要本发明涉及电子导电材料的制备技术，具体说是一种氧化锌掺硅（ZnO:Si）透明导电膜及其制备方法，其特征在于以氧化锌为主体材料，掺入硅元素组成，二氧化硅的掺入总量为透明导电膜总重量的5%～30%。其制备方法包括如下步骤：将有机锌盐、有机硅烷、粘合剂及有机溶剂组成的前驱体，通过电纺丝设备喷射到基底上；加热挥发所述有机溶剂，形成前驱体复合纤维膜，以及将前驱体复合纤维膜置于马弗炉中350℃~1000℃煅烧处理2~4h。本发明制备的导电膜生产成本低廉，工艺简单，对制备环境要求不苛刻，且制作的产品能满足实际应用要求，具有广大的发展前景。CN10286457ACN102864578A权利要求书1/1页1.一种氧化锌掺硅透明导电膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将有机锌盐、有机硅烷、粘合剂及有机溶剂组成的前驱体，通过电纺丝设备喷射到基底上，获得有机/无机复合纳米纤维膜。以及将所述复合纤维膜置于350℃~1000℃煅烧处理2~4h，获得氧化锌掺硅透明导电膜。2.根据权利要求1所述氧化锌掺硅透明导电膜的制备方法，其特征在于，所述有机锌盐和有机硅烷的总质量与所述粘合剂的质量比为1~20:1~10。3.根据权利要求1所述氧化锌掺硅透明导电膜的制备方法，其特征在于，所述前驱体的配制方法为：将有机锌盐、有机硅烷、粘合剂溶于有机溶剂中形成混合体系，同时加入盐酸将所述混合体系调节至溶胶-凝胶状态。4.根据权利要求1或2或3所述氧化锌掺硅透明导电膜的制备方法，其特征在于，所述有机锌盐为醋酸锌。5.根据权利要求1或2或3所述氧化锌掺硅透明导电膜的制备方法，其特征在于，所述有机硅烷为四乙氧基硅烷。6.根据权利要求1或2或3所述氧化锌掺硅透明导电膜的制备方法，其特征在于，所述粘合剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯或聚醚多元醇中的一种。7.根据权利要求1或2或3所述氧化锌掺硅透明导电膜的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇。8.根据权利要求1所述的氧化锌掺硅透明导电膜的制备方法，其特征在于，所述基底包括透明的硬性基底玻璃、石英中的一种；以及透明的柔性基底聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯或者乙烯-醋酸乙烯的共聚物中一种。9.根据权利要求1所述氧化锌掺硅透明导电膜的制备方法，其特征在于，所述电纺丝设备包括喷丝管，所述喷丝管到基底的距离为5~15cm；所述电纺丝设备的工作电压为10~100KV。10.一种氧化锌掺硅透明导电膜，其特征在于，是由氧化锌及二氧化硅构成的交联的纤维膜，所述二氧化硅所占的质量分数为5%～30%。2CN102864578A说明书1/4页一种氧化锌掺硅透明导电膜及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及电子导电材料的制作领域，更确切的说，尤其涉及一种用电纺丝的方法制备硅掺杂氧化锌基透明导电膜。背景技术[0002]透明导电氧化物薄膜因为具有在可见光区透明和电阻率低等优异的光电性能，所以被广泛的应用在各种光电器件中，例如：平面液晶显示器，太阳能电池，节能视窗，汽车、飞机等的挡风玻璃等。目前应用和研究最多的是锡掺In2O3(简称ITO)透明导电薄膜，虽然ITO具有良好的导电性和透过率，但In源少，其价格不断上涨，并且制备高性能的ITO膜所采用的真空镀膜技术成本高。氧化锌基透明导电薄膜由于具有成本低廉，无毒，容易掺杂等优势，被认为是最有发展潜力的薄膜材料。目前，掺Al,Ga,In,Zr,B和Mo的氧化锌基透明导电膜已用各种方法制备出。硅由于具有产量大，应用广，价格低廉等优点，同时硅的掺入可使ZnO的价带向低能方向，且使其带隙变宽的优点。因此，用硅掺杂ZnO制备的透明导电膜的性能不仅可以大大提高，而且可以极大的降低原料成本。[0003]国内报道的氧化锌基透明导电膜的制备方法通常为磁控溅射、脉冲激光沉积，溶胶-凝胶和热喷涂法。其中，磁空溅射和脉冲激光沉积具有成膜质量高，可大面积生产的优点，但这种两种方法首先需要制备高精度和高纯度的靶材，并且需要昂贵