透明导电薄膜

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透明导电薄膜

透明导电薄膜

透明导电薄膜介绍透明导电薄膜是一种具有透明性和导电性的薄膜材料。

它在透明电子器件、光电器件以及柔性电子器件等领域具有广泛的应用。

透明导电薄膜可以使光线透过并具有电导性能,可以用来制造触摸屏、太阳能电池、有机发光二极管(OLED)等先进电子产品。

制备技术透明导电薄膜的制备主要有以下几种技术:1.溅射法:这种方法是通过高能离子轰击基底材料,使目标材料从靶上脱落,并最终沉积在基底上形成薄膜。

这种方法制备的透明导电薄膜具有良好的电导性能和透明性,但成本较高。

2.化学气相沉积法(CVD):这是一种将气体物质沉积在基底上形成薄膜的方法。

通过控制反应气体的流量和温度,可以获得具有高透明性和高导电性的薄膜。

3.溶液法:这种方法是将透明导电材料溶解在溶液中,然后通过浸涂、印刷或喷涂等方式将溶液涂覆在基底上,形成薄膜。

这种方法成本低、工艺简单,适用于大面积薄膜的制备。

透明导电材料常见的透明导电材料有以下几种:1.氧化锌薄膜:这种薄膜具有优良的透明性和导电性能,是一种非常重要的透明导电薄膜材料。

氧化锌薄膜可以通过溅射法、CVD法等多种方法制备。

2.氧化铟锡薄膜(ITO):这是目前应用最广泛的透明导电薄膜材料之一。

它具有优良的透明性和导电性能,适用于各种光电器件的制备。

3.氧化铟锌薄膜(IZO):这种薄膜是氧化铟锡薄膜和氧化锌薄膜的复合材料,具有较高的透明性和良好的导电性能。

IZO薄膜在柔性电子器件领域有广泛的应用。

应用领域透明导电薄膜在多个领域具有广泛的应用:1.触摸屏:透明导电薄膜广泛应用于触摸屏技术中。

透明导电薄膜作为触摸屏的导电电极,可以实现通过触摸屏操作电子设备的功能。

2.太阳能电池:透明导电薄膜用作太阳能电池中的透明导电电极,可以实现光的透过和电的导通,提高太阳能电池的转换效率。

3.有机光电子器件:透明导电薄膜可以用作有机发光二极管(OLED)的导电电极,实现有机光电子器件的制备。

4.柔性电子器件:透明导电薄膜具有柔性特性,可以应用于柔性电子器件的制备,如柔性电子显示器、柔性电池等。

ITO薄膜简介与产品介绍

ITO薄膜简介与产品介绍

ITO薄膜简介与产品介绍1. ITO薄膜简介1.1 什么是ITO薄膜?ITO薄膜是一种具有透明导电性能的材料,其中ITO指的是氧化铟锡〔Indium Tin Oxide〕的缩写。

该薄膜具有高透过率和低电阻率的特性,被广泛应用在电子显示器、太阳能电池、触摸屏等领域。

1.2 ITO薄膜的制备方法常见的ITO薄膜制备方法包括物理蒸镀法和化学溶胶-凝胶法。

物理蒸镀法利用高纯度的ITO靶材,通过真空蒸发沉积在基底上形成薄膜;而化学溶胶-凝胶法那么是通过溶液中的化学反响生成ITO凝胶,再通过烧结得到薄膜。

2. ITO薄膜的特性2.1 高透过率ITO薄膜具有高透过率的特性,可在可见光频段保持较高的透过率。

这使得ITO薄膜在显示器等光学设备中可以提供清晰的图像和文字显示。

2.2 低电阻率ITO薄膜具有较低的电阻率,可以实现电流的良好导电性能。

这使得ITO薄膜在触摸屏、太阳能电池等应用中可以提供可靠的电流传输。

2.3 控制面阻抗通过调整ITO薄膜的厚度和微观结构,可以控制其面阻抗。

这对于触摸屏等电容式传感器应用非常重要,可以实现高灵敏度和快速响应的触摸体验。

2.4 抗氧化性能ITO薄膜具有良好的抗氧化性能,可以在高温环境下长时间稳定运行。

这使得ITO薄膜在高温工艺和特殊环境下的应用具有优势。

3. ITO薄膜产品介绍3.1 ITO玻璃ITO玻璃是将ITO薄膜沉积在玻璃基底上形成的产品。

它具有高透过率、低电阻率和良好的平整度,被广泛应用在液晶显示器、有机发光二极管〔OLED〕等光学设备中。

3.2 ITO膜ITO膜是将ITO薄膜沉积在柔性基底上形成的产品。

由于其柔性特性,ITO膜在可弯曲显示器、柔性电子产品等领域有着广阔的应用前景。

3.3 ITO导电布ITO导电布是利用ITO薄膜材料覆盖在纤维布上形成的产品。

它可以在触摸屏、抗静电材料、导电纤维等领域发挥导电和抗静电的功能,具有良好的耐久性和导电性能。

4. 结论ITO薄膜作为一种具有透明导电性能的材料,具有高透过率、低电阻率和良好的控制面阻抗等特性。

玻璃制造中的透明导电薄膜技术

玻璃制造中的透明导电薄膜技术

19世纪末,科学家发现某些金属氧化物具有导电性
20世纪初,科学家开始研究透明导电薄膜材料
1950年代,美国科学家首次制备出透明导电氧化物薄膜
技术发展阶段
商业化阶段:20世纪90年代,ITO透明导电薄膜开始广泛应用于液晶显示器、太阳能电池等领域
早期研究:20世纪50年代,美国贝尔实验室首次发现透明导电薄膜
透明导电薄膜的应用:如触摸屏、太阳能电池、LED等
透明导电薄膜的性能改进:如提高导电性、透光率、稳定性等
玻璃制造中的透明导电薄膜技术应用案例
显示屏幕制造中的应用
透明导电薄膜技术在显示屏幕制造中的应用
透明导电薄膜技术可以提高显示屏幕的透光率和导电性
透明导电薄膜技术可以降低显示屏幕的功耗和发热量
透明导电薄膜技术可以增强显示屏幕的显示效果和稳定性
技术创新:开发新型材料、改进制备工艺、优化结构设计等
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汇报人:
解决方案:改进制备工艺,提高薄膜的均匀性和稳定性
解决方案:采用新型材料和工艺,如氧化铟锡(ITO)、石墨烯等
技术瓶颈:透明导电薄膜的成本问题
技术瓶颈:透明导电薄膜的稳定性和可靠性问题
解决方案:开发低成本、高效率的制备技术,降低生产成本
市场发展前景
透明导电薄膜技术在太阳能电池、触摸屏等领域具有巨大的市场潜力
掺杂技术:通过掺杂技术,改变薄膜的导电类型和电导率,满足不同应用需求
玻璃制造中的Hale Waihona Puke 明导电薄膜技术发展历程技术起源
1970年代,日本科学家研制出第一代透明导电薄膜材料ITO(氧化铟锡)
1990年代,第二代透明导电薄膜材料AZO(氧化铝锌)和GZO(氧化镓锌)相继问世
2000年代,第三代透明导电薄膜材料如石墨烯、碳纳米管等开始受到关注

透明导电薄膜(TCO)之原理及其应用发展课件

透明导电薄膜(TCO)之原理及其应用发展课件

透明导电薄膜
金属化合物薄膜(TCO)
泛指具有透明导电性之氧化物、氮化物、氟化物
a.氧(氮)化物:In2O3、SnO2、ZnO、CdO、TiN b.掺杂氧化物:In2O3:Sn (ITO)、ZnO:In (IZO)、ZnO:Ga (GZO) ZnO:Al (AZO)、SnO2:F、TiO2:Ta
c.混合氧化物:In2O3-ZnO、CdIn2O4、Cd2SnO4、Zn2SnO4
透明导电氧化物(Transparent Conductive Oxide, TCO)
2.TCO的导电原理
3.TCO的光学性质
4. TCO薄膜之市场应用及未来发展
什么是透明导电薄膜?
在可见光波长范围内具有可接受之透光度
������ 以flat panel display而言透光度愈高愈好 ������ 以solar cell而言太阳光全波长范围之透光度及热稳定性
透明导电薄膜(TCO) 之原e
1.ITO及各种透明导电氧化物材料的介绍
透明导电氧化物(Transparent Conductive Oxide, TCO)
2.TCO的导电原理
3.TCO的光学性质
4. TCO薄膜之市场应用及发展
1.ITO及各种透明导电氧化物材料的介绍
特点:1.ZnO矿产产能大。 2.价格比ITO便宜(> 200% cost saving) 。 3.部分AZO靶材可在100%Ar环境下成膜,制程控制容易。 4.耐化性比ITO差,通常以添加Cr、Co于ZnO系材料中来 提高其耐化性。
1.ITO及各种透明导电氧化物材料的介绍
透明导电氧化物(Transparent Conductive Oxide, TCO)
������ 2000年代,主要的透明导电性应用以ITO材料为主,磁控溅镀ITO成为 市 场上制程的主流.

透明导电膜

透明导电膜

一、透明导电膜透明导电膜是既有高的导电性,又对可见光有很好的透光性,而对红外光有较高反射性的薄膜。

透明导电膜主要有金属膜和氧化物半导体膜两大类。

(1)金属透明导电薄膜当金属膜的厚度在约20nm以下时对光的反射和吸收都较小。

由于金属薄膜中存在自由电子,因此在膜很薄时也具有很好的导电性,且在基片温度较低时就可制备出低电阻膜。

常见的金属透明导电膜有金、银、铜、铝、铬等。

为了制备平滑连续的膜,需要先镀一层氧化物做衬底,再镀金属膜。

金属膜的强度较低,其上面常要再镀一层保护层如SiO2或Al2O3等。

(2)氧化物半导体透明导电膜这类导电膜主要有SnO2、In2O3、ZnO、CdO、Cd2SnO4等,它们都是n型半导体。

对这种导电膜要求禁带宽度在约3eV以上,且通过掺杂可使其具有高的载流子浓度以得到高的导电率。

目前,应用最广泛的是SnO2和In2O3薄膜。

作为半导体材料,化学计理比的SnO2膜电导率很低,为增加电导率需要加入一些高价离子如Sb5+、P5+等。

这样得到的膜导电性好,对可见光有优异的透光性,强度和化学稳定性都很好,加之成体低,因而得到广泛应用。

根据不同要求可采用CVD、PVD乃至喷涂法来制备。

经过掺杂的In2O3的透光性和导电性均优于SnO2,因而近年来得到比SnO2更为广泛的应用。

化学计量比的In2O3膜,其电导率也很低,为增加电导率需要添加一些锡,通常将这种膜称为ITO(铟锡氧化物)薄膜,主要是用真空蒸镀或溅射等PVD法来制备,以在较低温度得到高性能膜。

透明导电膜(主要是SnO2和ITO)具有很广泛的用途,例如用于液晶显示器件及太阳能电池的透明电极,由于对红外线具有反射能力而被用作防红外线膜、太阳能集热器的选择性透射膜、玻璃上的防霜透明发热膜等。

1. SnO2透明导电薄膜(1)工艺特点利用超声雾化热解淀积工艺,将SnO2:F透明导电薄膜制备于耐高温的衬底之上。

本工艺突出的优点是:所需设备简单,工艺周期短,原材料价格低廉,可制备出与物理淀积方法性能相当的高质量薄膜,尤其可将SnO2:F透明导电薄膜均匀地制备于管状衬底的内壁。

透明导电薄膜TCO之原理及其应用发展

透明导电薄膜TCO之原理及其应用发展

透明导电薄膜TCO之原理及其应用发展透明导电薄膜(Transparent Conductive Films,TCO)是一种在光学透明度和电导率之间取得平衡的薄膜材料。

原理上,TCO薄膜是通过掺杂导电材料到光学材料中,达到同时具有高透明度和高电导率的效果。

TCO薄膜的主要原理是靠材料的电子结构来实现。

通常,TCO薄膜由两个主要成分组成:导电材料和基底材料。

导电材料通常是金属氧化物,如氧化锌(ZnO)或氧化锡(SnO2),它们具有高电子迁移率和低电阻率的特点。

基底材料通常是通过掺杂或添加导电剂的透明绝缘体,如玻璃或塑料。

TCO薄膜的应用非常广泛。

其中最重要的应用是透明导电电极,用于太阳能电池、液晶显示器、有机光电器件等光电器件中。

由于TCO薄膜在可见光范围内具有高透明度和低电阻率,所以能够有效传输光线并提供高效的电导率,从而改善光电器件的工作效率。

除此之外,TCO薄膜还常用于光催化、触摸屏、热电器件、光电探测器等领域。

然而,目前TCO薄膜仍然面临一些挑战。

例如,TCO薄膜的电导率和光学透射率之间存在着折中关系,很难在两者之间取得完美的平衡。

此外,一些常用的导电材料,如氧化锌和氧化锡,在高温、高湿度或强光照射条件下容易退化,从而限制了TCO薄膜的长期稳定性。

为了解决这些问题,当前TCO薄膜研究重点在于开发新型材料和改进工艺技术。

例如,研究人员尝试使用新型的导电材料,如氧化铟锡(ITO)和氟化锡(FTO),以提高TCO薄膜的电导率和稳定性。

另外,一些研究还涉及到利用纳米技术和多层结构设计,以进一步改善TCO薄膜的性能。

在未来,随着光电器件和可穿戴设备等领域的不断发展,对性能更好、更稳定的TCO薄膜的需求将会进一步增加。

因此,TCO薄膜的研究和应用前景非常广阔,有望在多个行业中发挥重要作用。

透明导电薄膜(tco)

透明导电薄膜(tco)
Band gap (Eg) > 3.5eV Crystallized at T > 150 ºC
TCO薄膜的導電原理
➢材料之導電率σ
σ=neμ
其中n = 載子濃度 (就TCO材料包括電子及電洞)
e:載子的電量
μ:載子的mobility
載子由摻雜物的混入及 離子的缺陷生成
TCO中導電性最好的ITO,載子濃度約1018~1019 cm-3 ﹙金屬載子濃度約1022 ~10~23 cm-3﹚
ZnO:Ti
特點:1. ZnO礦產產能大。 2. 價格比ITO 便宜(> 200% cost saving) 。 3. 部分AZO靶材可在100% Ar環境下成膜,製程控制容易。 4.耐化性比ITO 差,通常以添加Cr、Co 於ZnO系材料中來 提高其耐化性。
1. ITO及各種透明導電氧化物材料的介紹
■ 1980年代,磁控濺鍍﹙magnetron sputtering﹚開發,使低溫沉膜製程,不

論在玻璃及塑膠基板均能達到低面阻值、高透性ITO薄膜.
■ 1990年代,具有導電性之TCO陶瓷靶材開發,使用DC 磁控濺鍍ITO,使

沉積製程之控制更趨容易,各式TCO材料開始廣泛被應用.
■ 2000年代,主要的透明導電性應用以ITO 材料為主,磁控濺鍍ITO成為市
m*↓:取決於TCO 材料。(intrinsic effect)
TCO薄膜的導電原理
➢電阻比(又稱體阻抗, ρ) 反比於導電率(conductivity, σ) ➢ρ= 1/ σ ohm-cm
➢ 平面顯示器中探討的薄膜的導電性有別於半導體的導電性。
➢通常,面電阻(surface resistance, γ) or (sheet resistance

新型透明导电薄膜在光电子器件中的应用

新型透明导电薄膜在光电子器件中的应用

新型透明导电薄膜在光电子器件中的应用近年来,随着科技的发展,光电子器件的应用领域不断拓宽。

其中,透明导电薄膜作为光电子器件的重要组成部分,发挥着至关重要的作用。

本文将探讨新型透明导电薄膜在光电子器件中的应用,并分析其优势和潜在挑战。

一、透明导电薄膜的概述透明导电薄膜是一种具备高透明性和电导率的材料,能够实现光的穿透以及电流的传导。

传统的透明导电薄膜主要采用氧化铟锡(ITO)材料,然而其成本高昂、柔性差、易碎等问题限制了其在光电子器件中的应用。

因此,研究人员开始寻找新型透明导电薄膜材料。

二、新型透明导电薄膜的应用(一)有机透明导电薄膜有机透明导电薄膜是一种新型材料,具备柔性、可塑性等优势,在柔性光电子器件领域具有巨大的潜力。

该薄膜能够通过有机合成的方法制备,从而实现低成本生产和大面积制备。

此外,与传统的透明导电材料相比,有机透明导电薄膜还具备更好的可替代性和可降解性能。

(二)碳纳米材料透明导电薄膜碳纳米材料透明导电薄膜是近年来备受关注的新型材料之一。

其中,石墨烯和碳纳米管是最具代表性的碳纳米材料,具备优异的导电性和透明性。

这些碳纳米材料可以通过化学还原法、机械剥离法等方法制备成薄膜,具备较高的导电性和机械柔性,适用于柔性光电子器件的制备。

(三)氧化物透明导电薄膜氧化物透明导电薄膜是另一种备受研究的新型材料。

相比于传统的ITO薄膜,氧化物透明导电薄膜具有更低的成本、更好的可替代性和更高的可靠性。

此外,这些氧化物材料还具备优异的光学和电学性能,适用于光电子器件中的透明电极和光电转换层等功能。

三、新型透明导电薄膜的优势(一)优异的导电性能新型透明导电薄膜具备优异的导电性能,能够实现高效的电流传导。

这能够提升光电子器件的性能,并使其在应用中具备更好的稳定性和可靠性。

(二)高透明度新型透明导电薄膜具备高透明度,能够使光线充分穿透,不妨碍观察对象。

这对于相机镜头、液晶显示屏等光学器件的应用尤为重要。

(三)良好的柔性和可塑性相比传统的透明导电薄膜材料,新型透明导电薄膜通常具备较好的柔性和可塑性。

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透明导电薄膜引言:透明导电薄膜作为一种具有低电阻和高透光率的薄膜材料。

被应用于显示器、太阳能电池、抗静电涂层、带电防护膜等各种光电材料中。

目前广泛研究和应用的透明导电薄膜主要为In203 : Sn(ITO)、Sb : SnO2(AT0)和ZnO : A1(ZA0) 等无机氧化物透明导电薄膜。

氧化物薄膜具有透光性好、电阻率低和化学稳定性较好等优点但是作为无机材料,氧化物薄膜的脆性大、韧性差、合成温度高、且和柔性衬底的结合性较差。

这些缺点限制了它们的进一步应用。

例如.可折叠显示屏上要求透明导电薄膜具有可弯曲性.飞机有机玻璃窗户表面用于加热除霜的薄膜必须与有机基底结合牢固等。

薄膜的组成,设备和制作工艺首先在室温下将3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)和醋酸以一定物质的量比混合•并搅拌5h后得到无机前驱体溶液。

然后,用传统乳液聚合法制备得到十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂的导电聚苯胺。

将一定量的导电聚苯胺溶于氯仿和间甲酚的混合溶剂中,并搅拌3 h ;然后混合聚苯胺溶液和无机前驱体溶液。

搅拌并陈化 6 h 后得到有机一无机杂化溶胶溶液实验中醋酸和MPTMS 的物质的量比为0.1〜1.0,定义为H1〜H10:间甲酚与MPTMS的物质的量比为3〜7,定义为M3〜M7:聚苯胺和二氧化硅的质量比为15/85〜50/50,定义为P15〜P50。

其中,溶胶溶液的浓度为0.5mol.L-1。

实验采用提拉法制备薄膜将用超声清洗并干燥的普通载玻片在杂化溶胶溶液中浸泡20 s后匀速提拉•控制提拉速度为1mm.s-1。

然后将沉积有薄膜的载玻片在80E烘箱中干燥30 min,并在室温中冷却后,重复浸渍提拉干燥过程,制备5层厚度的导电薄膜,最后在80E烘箱中干燥。

薄膜分析方法、结果及性能图1为3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)、十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺(DBSA —PANI)和H4M5P30干凝胶样品的红外光谱图。

在MPTMS的红外图谱中,2850和810 cm 一分别为硅氧烷的C,H和SiO,C振动吸收峰1 084 cm一为Si,O基团的吸收峰。

在2566 cm处的一个小吸收峰为MPTMS有机链中SH的吸收峰。

同时在DBSA . PANI的红外谱图中,1575和1471 cm 一处的吸收峰分别对应聚苯胺中C=C 吸收的醌式和苯式结构。

为导电聚苯胺的特征吸收峰。

此外I 122、丨327和1026 em 一处的吸收峰分别为N-Q=N、C—N和S=O吸收峰。

当导电聚苯胺和无机前驱体反应杂化后.聚苯胺链中C=C 吸收的醌式和苯式结构所对应的峰位移至1580和1454. 1 327 cm一所对应的C. N双峰红移至1 249 Cm.同时MPTMS中2 566 cm所对应的SH吸收峰消失.说明3 一巯丙基三甲氧基硅烷中的SH 基团已和聚苯胺中氨基基团形成键合.得到杂化结构。

另外在杂化干凝胶的红外谱图中,1 149和1 031 cm处出现了一个较大的双峰结构,主要为Si.0.Si结构的振动吸收峰此峰覆盖了聚苯胺的N=Q=N吸收峰原MPTMS 在810 cm处的SiO—C吸收峰消失。

Si. 0一si峰的出现和SiO. C峰的消失充分说明硅的网络结构的形成从红外谱图分析看出,用溶胶一凝胶法可以得到无机网络完整的PANI—SiO 杂化材料。

Wavcftumbcfs )cm 1劑1 Mn MSJ)RS4-PANI 和H4IW 卯和從胶粉末的红外谱图图2为不同醋酸含量对杂化薄膜导电性的影响 溶胶溶液中间甲酚和 MPTMS 的物质的量比为5,聚苯胺和二氧化硅的质量比为 3/7•弓|入不同的醋 酸量 随着醋酸引入量的增加.薄膜的方块电阻先降低后增大.当醋酸和MPTMS 的物质的量比为0. 4时,方块电阻达到最低值,为 3. 26 kn /口。

在3.巯丙 基三甲氧基硅烷的水解缩聚过程中.醋酸既是反应剂也是催化剂 随着醋酸含量 的增加.MPTMS 的水解缩聚速率加快 但同时DBSA . PANI 是以一定速率掺杂 人无机基体中的 只有当3.巯丙基三甲氧基硅烷的水解缩聚速率和 DBSA . PANI 的掺杂速率相匹配时.才能获得稳定的杂化溶液.以此得到性能优异的导电薄膜 此外.过多的醋酸会引入较多的碳杂质 碳杂质会阻碍DBSA . PANI 导电链中电 荷的传输.从而影响薄膜的导电性。

因此当醋酸和MVFMS 的物质的量比为0. 4 时.薄膜的方块电阻最低。

图2不同醋酸含量刈杂化薄摸方块电現的彩响3 勺二图3为DBSA —PANI溶于氯仿、氯仿和间甲酚的混合溶剂以及H4M5P30杂化溶胶溶液的紫外可见吸收光谱图掺杂态聚苯胺的3个特征峰可以明显被观察到其中位于最大波长处的峰为一7r极化子跃迁峰[211从图中可以看出•当只用氯仿溶解DBSA —PANI时.凡.7r吸收峰位于750 nm.但是当DBSA —PANI 溶于氯仿和间甲酚的混合溶剂中时,此峰位置红移至799 nm处间甲酚是一种极性溶剂,它可以对DBSA . PANI进行二次掺杂[22-23].促使聚苯胺链从卷曲状伸展成线状.从而减少了因苯环扭曲所造成的共轭缺陷. 增长导电聚苯胺共轭链长度,提高聚苯胺导电性相对于用氯仿和间甲酚混合溶剂溶解的DBSA —PANI .当用间甲酚二次掺杂的聚苯胺和无机前驱体溶液反应后.紫外可见吸收光谱图没有发生较大的变化因此可以认为,杂化过程没有破化导电聚苯胺的链结构.从而确保了杂化薄膜的导电性。

Wavelength / IIEH图3聚苯胺溶于敏仿、氯仿和周甲酚的混合洛液和图4当醋酸和M MS的物质的量比为0. 4.聚苯胺和二氧化硅质量比为 3 /7.间甲酚和MPTMS的物质的量比小于5时.杂化薄膜的方块电阻随着间甲酚含量的增加呈线性下降:但当物质的量比大于5后,薄膜的方块电阻基本保持ffi 4 不同间甲酚含虽对薄膜方块迪阻轴炒咆恒定。

图5间甲酚也是一种酸性溶剂 随着溶胶溶液中间甲酚含量的提高•溶液的 酸性增强,加速了 3-巯丙基三甲氧基硅烷的水解缩聚速率, 定性.因而影响了透明导电薄膜的可见光透过率。

S5 不同间甲酚含蛆对牌膜山见光透讨率曲影躺DBSA — PANI 含量对透明杂化导电薄膜方块电阻的影响。

DBSA . PANI 是杂化薄膜中的主要导电成分 当醋酸与 MPTMS 物质的量比0. 4.间甲酚与MPTMS 物质的量比为5时.随着DBSA . PANI 含量的增加.方 块电阻呈现明显的下降趋势 但当DBSA . PANI /(SiO , +DBSA . PANI)的质量 比高于30wt %后.薄膜方块电阻的下降趋势变得非常缓慢。

杂化薄膜方块电阻 的变化趋势说明,随着聚苯胺含量的增加.无机网络结构中的聚苯胺导电链趋于 完整 当聚苯胺的掺杂量为30wt %时.无机网络结构中已基本形成完整的导电链 结构。

因此,当聚苯胺的掺杂量继续上升时.杂化薄膜的方块电阻下降缓慢。

0 15 20 25 30 35 4<145 50即补曲EC 百NT 旳Z '临(% 图白不冋聚苯胺含量对薄膜方块电阻的影响破化了杂化结构的稳4fl图6为不同500550 ZD 650 700 W^vslen^ih / nm CT4 1 MM M K 5 0 5-05Ti I I- (□Nrp 一 XKI5W?一呂二水工 s图7从聚苯胺含量与薄膜可见光透过率的关系可以看出,当DBSA . PANI 含量为30wt%时,杂化薄膜的可见光透过率最高。

可达80% :而聚苯胺含量为15wt %,薄膜的透光率却略低这主要是因为十二烷基苯磺酸掺杂的导电聚苯胺(DBSA —PANI1本身略带酸性。

在其他组成含量不变的情况下. DBSA . PANI 含量的增加不但提高了导电成份的掺杂量,同时也会稍稍增强溶胶溶液的酸度.加快MPTMS的水解缩聚速率。

根据先前的分析已知.只有当MVFMS水解缩聚速率和DBSA —PANI掺杂速率相匹配时,才能得到稳定的杂化材料因此可以认为,当聚苯胺掺杂量为30wt %,杂化薄膜的结构最均匀稳定,透光性也相对较好此外还值得指出的是,由于导电聚苯胺本身呈绿色.聚苯胺含量的进一步增大会明显加深薄膜的颜色.使杂化薄膜的可见光透过率明显降低。

当其质量含量为50wt%,薄膜的可见光透过率仅为65%综合考虑导电性和可见光透过率, DBSA. . PAN含量为30wt%时.可得到导电性和透光性都较为优异的透明导电薄膜。

建议用3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)制备无机前驱体溶液.醋酸为水解缩聚反应的反应剂和催化剂,并将十二烷基苯磺酸掺杂的导电聚苯胺掺杂入无机前驱体溶胶溶液中。

可以制得具有一定导电性且透光性较高的有机. 无机杂化导电薄膜。

当醋酸和间甲酚与3.巯丙基三甲氧基硅烷的物质的量比分别为0.4和5.导电聚苯胺与二氧化硅的质量比为3/7时.杂化薄膜的方块电阻可降低至3. 23 k Q/,可见光透过率为80%。

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