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近年来，伴随着半导体器件不断向轻量化、薄型化和柔性化方向发展，柔性LCD和OLED显示器以及柔性薄膜太阳能电池制造引起了人们高度关注。在透明聚合物薄膜基底上沉积透明导电层制作柔性导电基板，从而取代传统的硬质玻璃导电基板是实现光电器件柔性化的核心技术。铟锡氧化物(ITO)由于具有高透光性、低电阻率、耐磨损、以及良好的机械强度和化学稳定性等特点，作为传统导电层材料已经成功应用于玻璃导电基板的制造。由于ITO层的导电性与其结晶性密切相关，通常需要在高温下进行沉积，从而获得具有优异导电性的基板。然而，目前采用的商业化透明性聚合物薄膜，如:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)以及聚碳酸酯(PC)薄膜等，由于其玻璃化转变温度不超过150℃，只能在较低的温度下进行ITO沉积，因此难以获得具有良好光电性能的导电薄膜。聚酰亚胺(PI)薄膜由于具有优异的耐热稳定性，不但可以满足ITO导电层高温沉积的要求，同时可承受光电器件加工过程中电极薄膜沉积和退火处理等高温制程，因而ITO/PI薄膜被认为是理想的柔性导电基板材料。 本课题针对柔性光电器件制造技术发展对具有优异电学和光学性能的柔性导电薄膜基板材料的需求，系统开展了ITO/PI柔性透明导电薄膜的制备方法研究。以本实验室前期开发的无色高透明性聚酰亚胺薄膜为基底，利用射频磁控溅射技术，在高基底温度下进行ITO透明导电层的制备，系统研究了制备条件以及热处理条件等因素对ITO导电层的电学性能和光学性能的影响规律，从微观结构角度揭示了ITO的结晶性和氧化状态对其性能的内在影响机制，掌握了兼具高导电性与高透明性的ITO/PI柔性透明导电薄膜的制备方法。具体研究工作如下: 1、采用射频磁控溅射技术进行ITO/PI导电薄膜的制备，系统研究了氧气流量、沉积层厚度、基底温度、沉积功率以及沉积气压等制备条件对ITO导电层的电学性能和光学性能的影响，从结晶性和氧化状态等微观结构的角度阐明了ITO制备条件与其性能的内在关联。研究发现，适当引入氧气可有效提高ITO/PI薄膜的透光率;高沉积层厚度、高基底温度、高沉积功率以及低沉积气压均有助于ITO导电性的提高。在220℃下采用优化条件制备的ITO/PI薄膜透光率超过80％，表面电阻为6.9 kΩ/sq。 2、发展了高温两步法ITO/PI柔性透明导电薄膜的制备技术，首先在PI基底上于无氧气氛下沉积得到ITO种晶层，进而在一定氧气流量下制备ITO导电层。研究发现，高结晶性的种晶层有助于ITO导电层结晶性的改善，可有效提高ITO/PI薄膜的导电性。在ITO导电层沉积过程中适当引入氧气有助于抑制亚氧化物的生成，从而赋予ITO/PI薄膜良好的光学性能。制备的ITO/PI薄膜具有良好的导电性和优异的透明性，表面电阻为45.2Ω/sq，在可见光区透光率为81.6％。 3、以高温两步法制备的ITO/PI柔性透明导电薄膜为基础，进一步考察了热处理温度、热处理气氛、升温速率以及保温时间对ITO的微观结构及导电性能的影响。研究发现，在240-280℃高温下于真空气氛中进行热处理，可进一步改善ITO的结晶性能，提高载流子浓度，进而赋予ITO/PI薄膜优异的导电性。以优化的热处理条件在240℃下进行30 min热处理后的双层ITO/PI薄膜表现出优异的电学和光学性能，其表面电阻仅为19.7Ω/sq，透光率高达83％。