本發明涉及薄膜
技術領域：
，尤其涉及一種提高ZnO透明導電薄膜附著力的方法。
背景技術：
：ZnO透明導電薄膜具有優異的光電性能，被認為是最有可能代替ITO薄膜的材料。其中以聚合物襯底制備的ZnO透明導電薄膜，不僅具有具有玻璃襯底ZnO透明導電膜的光電特性，并且具有許多獨特優點，例如可繞曲、重量輕、不易碎、易于大面積生產、成本低、便于運輸等，可被廣泛應用于塑料液晶顯示器、可繞曲的便于攜帶的太陽能電池、柔性薄膜晶體管等領域。但是采用磁控濺射制備ZnO透明導電薄膜時，即使在室溫下制備，濺射過程中也會產生一定的熱量累積。由于聚合物與ZnO的性質差異比較大，特別是晶格常數、熱膨脹系數等不匹配，薄膜內部往往存在很大的內應力，致使ZnO透明導電薄膜與聚合物基地之間的附著性能不好。在實際使用過程中，薄膜很容易產生裂紋或從襯底上剝落下來，導致薄膜的光電性能下降，從而嚴重影響其實際應用價值，基于上述陳述，本發明提出了一種提高ZnO透明導電薄膜附著力的方法。技術實現要素：本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種提高ZnO透明導電薄膜附著力的方法。一種提高ZnO透明導電薄膜附著力的方法，包括以下步驟：S1、將摻有Ga2O3和Al2O3粉末的ZnO陶瓷靶為靶材，室溫下在有機聚合物襯底上沉積一層ZnO透明導電薄膜；S2、利用射頻磁控濺射技術，將MgO均勻濺射在有機聚合物襯底和ZnO薄膜之間，形成厚度為0.05～0.1μm的鍍膜B；S3、以納米二氧化鈦和碳納米管的混合溶膠為原料在步驟S2中所得的鍍膜B的表面進行涂膜處理，在78～92℃的環境下，干燥0.3～5h，形成厚度為0.01～0.1μm的鍍膜C，即得。優選的，所述步驟S1中Ga2O3和Al2O3粉末的質量比為0.88～1.12:3.2～5。優選的，所述步驟S1中的有機聚合物為聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酩、有機玻璃或聚萘二甲酸乙二醇酯中的一種。優選的，所述步驟S2中MgO的純度為99.99％以上的MgO。優選的，所述步驟S2中射頻磁控濺射技術工藝參數為：襯底溫度為室溫，真空度為3.5×10-3Pa～5.8×10-3Pa，壓強為0.1～3.0Pa，濺射功率為150～360W，濺射時間為1～100min，靶材與襯底之間的距離保持為5～15cm，整個過程中保證有質量比為1～9:0～1的純氬氣和純氧氣的混合氣體通入。優選的，所述步驟S3中納米二氧化鈦和碳納米管的混合溶膠的制備方法為：將質量比為3.1～4.3:1～1.2的納米二氧化鈦和碳納米管溶于鈦酸正丁酯、乙醇和水的混合溶液中，加入混合溶液總量0.1～0.18倍的硝酸溶液，攪拌均勻即得，其中，混合溶膠中鈦酸正丁酯、乙醇和水的質量比為2～3.2:1.6～2.5:0.2～0.4。本發明提出的一種提高ZnO透明導電薄膜附著力的方法，分別利用射頻磁控濺射技術和溶膠凝膠法在有機聚合物襯底和ZnO薄膜之間涂覆MgO薄膜和納米二氧化鈦和碳納米管的混合溶膠薄膜，在保證ZnO透明導電薄膜原有透光率和導電性的同時有效的增高了有機聚合物襯底的表面致密度和光滑度，減少了有機聚合物襯底和ZnO薄膜的失配缺陷，本發明提出的提高ZnO透明導電薄膜附著力的方法，操作簡單，設備簡單，成本低，制備的透明導電膜，不易產生裂痕或者脫落，附著性能較好，使用壽命長，可廣泛應用于塑料液晶顯示器、太陽能電池、柔性薄膜晶體管及其他相關制品的制備。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明作進一步解說。實施例一本發明提出的一種提高ZnO透明導電薄膜附著力的方法，包括以下步驟：S1、將摻有Ga2O3和Al2O3粉末的ZnO陶瓷靶為靶材，其中Ga2O3和Al2O3粉末的質量比為0.9:4.2，室溫下在聚對苯二甲酸乙二酯襯底上沉積一層ZnO透明導電薄膜；S2、利用射頻磁控濺射技術，控制襯底溫度為室溫，真空度為3.8×10-3Pa，壓強為0.8Pa，濺射功率為180W，濺射時間為30min，靶材與襯底之間的距離保持為6cm，且整個過程中保證有質量比為4:1的純氬氣和純氧氣的混合氣體通入，將純度為99.99％以上的MgO均勻濺射在有機聚合物襯底和ZnO薄膜之間，形成厚度為0.1μm的鍍膜B；S3、將質量比為3.5:1.1的納米二氧化鈦和碳納米管溶于鈦酸正丁酯、乙醇和水的混合溶液中，加入混合溶液總量0.15倍的硝酸溶液，攪拌均勻即得納米二氧化鈦和碳納米管的混合溶膠，其中，混合溶膠中鈦酸正丁酯、乙醇和水的質量比為2.8:2:0.4，以所得的納米二氧化鈦和碳納米管的混合溶膠為原料在步驟S2中所得的鍍膜B的表面進行涂膜處理，在85℃的環境下，干燥1.8h，形成厚度為0.01μm的鍍膜C，即得。實施例二本發明提出的一種提高ZnO透明導電薄膜附著力的方法，包括以下步驟：S1、將摻有Ga2O3和Al2O3粉末的ZnO陶瓷靶為靶材，其中Ga2O3和Al2O3粉末的質量比為0.95:3.5，室溫下在聚萘二甲酸乙二醇酯襯底上沉積一層ZnO透明導電薄膜；S2、利用射頻磁控濺射技術，控制襯底溫度為室溫，真空度為5.8×10-3Pa，壓強為1.5Pa，濺射功率為250W，濺射時間為15min，靶材與襯底之間的距離保持為7cm，且整個過程中保證有質量比為8:1的純氬氣和純氧氣的混合氣體通入，將純度為99.99％以上的MgO均勻濺射在有機聚合物襯底和ZnO薄膜之間，形成厚度為0.05μm的鍍膜B；S3、將質量比為4.2:1的納米二氧化鈦和碳納米管溶于鈦酸正丁酯、乙醇和水的混合溶液中，加入混合溶液總量0.12倍的硝酸溶液，攪拌均勻即得納米二氧化鈦和碳納米管的混合溶膠，其中，混合溶膠中鈦酸正丁酯、乙醇和水的質量比為2.5:1.8:0.3，以所得的納米二氧化鈦和碳納米管的混合溶膠為原料在步驟S2中所得的鍍膜B的表面進行涂膜處理，在78℃的環境下，干燥2h，形成厚度為0.08μm的鍍膜C，即得。實施例三本發明提出的一種提高ZnO透明導電薄膜附著力的方法，包括以下步驟：S1、將摻有Ga2O3和Al2O3粉末的ZnO陶瓷靶為靶材，其中Ga2O3和Al2O3粉末的質量比為1:4，室溫下在有機玻璃襯底上沉積一層ZnO透明導電薄膜；S2、利用射頻磁控濺射技術，控制襯底溫度為室溫，真空度為4.2×10-3Pa，壓強為1.0Pa，濺射功率為300W，濺射時間為20min，靶材與襯底之間的距離保持為8cm，且整個過程中保證有質量比為2:1的純氬氣和純氧氣的混合氣體通入，將純度為99.99％以上的MgO均勻濺射在有機聚合物襯底和ZnO薄膜之間，形成厚度為0.08μm的鍍膜B；S3、將質量比為3.1:1.2的納米二氧化鈦和碳納米管溶于鈦酸正丁酯、乙醇和水的混合溶液中，加入混合溶液總量0.1倍的硝酸溶液，攪拌均勻即得納米二氧化鈦和碳納米管的混合溶膠，其中，混合溶膠中鈦酸正丁酯、乙醇和水的質量比為2:2.5:0.3，以所得的納米二氧化鈦和碳納米管的混合溶膠為原料在步驟S2中所得的鍍膜B的表面進行涂膜處理，在90℃的環境下，干燥1.5h，形成厚度為0.1μm的鍍膜C，即得。實施例四本發明提出的一種提高ZnO透明導電薄膜附著力的方法，包括以下步驟：S1、將摻有Ga2O3和Al2O3粉末的ZnO陶瓷靶為靶材，其中Ga2O3和Al2O3粉末的質量比為0.88:5，室溫下在聚碳酸酩襯底上沉積一層ZnO透明導電薄膜；S2、利用射頻磁控濺射技術，控制襯底溫度為室溫，真空度為4.8×10-3Pa，壓強為2.0Pa，濺射功率為150W，濺射時間為10min，靶材與襯底之間的距離保持為8cm，且整個過程中保證有質量比為9:1的純氬氣和純氧氣的混合氣體通入，將純度為99.99％以上的MgO均勻濺射在有機聚合物襯底和ZnO薄膜之間，形成厚度為0.02μm的鍍膜B；S3、將質量比為3.8:1.2的納米二氧化鈦和碳納米管溶于鈦酸正丁酯、乙醇和水的混合溶液中，加入混合溶液總量0.18倍的硝酸溶液，攪拌均勻即得納米二氧化鈦和碳納米管的混合溶膠，其中，混合溶膠中鈦酸正丁酯、乙醇和水的質量比為3.2:1.6:0.2，以所得的納米二氧化鈦和碳納米管的混合溶膠為原料在步驟S2中所得的鍍膜B的表面進行涂膜處理，在88℃的環境下，干燥1h，形成厚度為0.1μm的鍍膜C，即得。實施例五本發明提出的一種提高ZnO透明導電薄膜附著力的方法，包括以下步驟：S1、將摻有Ga2O3和Al2O3粉末的ZnO陶瓷靶為靶材，其中Ga2O3和Al2O3粉末的質量比為1.12:4.8，室溫下在聚萘二甲酸乙二醇酯襯底上沉積一層ZnO透明導電薄膜；S2、利用射頻磁控濺射技術，控制襯底溫度為室溫，真空度為5×10-3Pa，壓強為0.1Pa，濺射功率為360W，濺射時間為10min，靶材與襯底之間的距離保持為15cm，且整個過程中保證有質量比為6:1的純氬氣和純氧氣的混合氣體通入，將純度為99.99％以上的MgO均勻濺射在有機聚合物襯底和ZnO薄膜之間，形成厚度為0.04μm的鍍膜B；S3、將質量比為4.3:1.1的納米二氧化鈦和碳納米管溶于鈦酸正丁酯、乙醇和水的混合溶液中，加入混合溶液總量0.14倍的硝酸溶液，攪拌均勻即得納米二氧化鈦和碳納米管的混合溶膠，其中，混合溶膠中鈦酸正丁酯、乙醇和水的質量比為3:2.2:0.4，以所得的納米二氧化鈦和碳納米管的混合溶膠為原料在步驟S2中所得的鍍膜B的表面進行涂膜處理，在85℃的環境下，干燥1.2h，形成厚度為0.08μm的鍍膜C，即得。分別測試本發明實施例一～五中提出的提高ZnO透明導電薄膜附著力的方法制備出的ZnO透明導電薄膜附著力，與現有的采用磁控濺射制備的普通ZnO薄膜的附著力進行比較可知，本發明制備出的ZnO透明導電薄膜附著力明顯提高，具體提高率如下：實施例一二三四五提高率(％)32.128.730.329.631.5以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3