透明导电材料的制作方法

文档序号:2471140阅读:356来源:国知局
专利名称:透明导电材料的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种的柔性透明导电材料,它运用于触摸所及显示面板等领域。
背景技术
掺锡氧化钢(即Indium Tin Oxide,简称IT0),是一种η型半导体材料,由于具有高导电率、高可见光透过率、高机械硬度和化学稳定性,因此,它是一种常用的透明导电材料,运用于各类产品透明电极。在实际的运用中,ITO先是采用物理真空方法于一定的基材, 比如玻璃,聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET),表面制备成ITO薄膜,然后根据需要,将薄膜蚀刻成特定的图案作为电极。基材为PET的ITO薄膜,因为具有柔软特性,近些年运用非常广泛。PET基材的TTO薄膜作为电极的运用中,是被蚀刻成特定的图案。由于ITO的折射率与基材PET的折射率差异,导致ITO薄膜被蚀刻区域与ITO薄膜未被蚀刻区域的反射率差异显著。比如,ITO的折射率约为2.0,空气的折射率为1.0,则其反射率为(2.0-1.0)2/ (2. 0+1.0)2X100%= 11%,而ITO被蚀刻的区域,露出PET基材,其折射率为1.65,空气的折射率为1.0,则其反射率为(1.65-1. 0)7(1. 65+1. 0)2X 100%= 6%,因此这两个区域的反射率差为5%,影响显示面板的显示效果。为了保证人眼难以分辨两区域的反射率差异,需要保证它们的反射率差异小于等于1. 5%。而且,从上面反射率计算可知,目前的ITO film的透过率较低,不适合运用于高品质的显示产品。

实用新型内容鉴于目前PET基材的ITO薄膜在使用中存在的上述问题,本实用新型提供一种透明导电材料,可以解决上述问题。为实现上述目标,本实用新型的透明导电材料,由柔性透明基材聚所苯二甲酸乙二醇酯(PET) (1)、及其表面依次沉积的第一层光学薄膜(2)、第二层光学薄膜(3)、第三层光学薄膜(4)和ITO薄膜(5)组成。该结构的透明导电材料,经过蚀刻后,则其结构变成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) (1)、及其表面的第一层光学薄膜(2)、第二层光学薄膜(3)和第三层光学薄膜(4)。通过对各层光学薄膜的设计,该透明导电材料在蚀刻前和后的反射率差异小于1.5%,而且其透明率高和方块电阻低。其中,所述的PET(I),其可以为单层PET也可以为双层PET的复合体,厚度范围 0. 020 0. 2mm,其一个表面或两个可以存在硬化和防眩等处理。其中,所述的第一层光学薄膜(2)为折射率范围为1.38 1.6的电介质薄膜, 其材质可为Si02_x、SiO2, MgF2以及上述材料的混合材料等,优选Si02_x,其厚度范围为0 25nm。其中,所述的第二层光学薄膜(3)为折射率范围为1.6 2. 4的电介质薄膜,其材质可为 A1203、TiO2, Nb2O5, Ta2O5, ZrO2 等,优选 A1203、TiO2, Nb2O5,其厚度范围为 5 30nm。其中,所述的第三层光学薄膜(4)为折射率范围为1. 38 1. 6的电介质薄膜,其材质可为Si02_x、Si02、MgF2等,优选Si02_x,其厚度范围为20 60nm。[0009]其中,所述的ITO薄膜(5),其材质为ΙΤ0,其厚度范围为20 40nm。其中,所述的第一层光学薄膜(2)、第二层光学薄膜(3)、第三层光学薄膜(4)和 ITO薄膜(5)的制备采用Roll-to-Roll磁控溅射技术制备。本实用 新型的透明导电材料,具有以下优势1. ITO薄膜不是直接沉积于PET表面,而是沉积于具有一定厚度的电介质光学薄膜表面,因此,本实用新型的透明导电材料的表面ITO薄膜均勻性好,其面阻抗一致,提高了环境稳定性。2.透明导电材料在蚀刻前后的反射率差小于1.5%,则其作为电极,其蚀刻图案不明显,将不影响其显示效果,而且,其电阻低,具有优异的电极特性。3.透明导电材料的结构,相对传统的ITO薄膜具有增透作用,能提高透过率。

图1是一传统ITO薄膜的结构。图2是本实用新型的透明导电材料的结构。图3是一实施范例的透明导电材料的结构。图4是实施范例的透明导电材料的在蚀刻前和蚀刻的反射率曲线图。图5是实施范例的透明导电材料的透过率曲线图。
具体实施方式
图1为一传统的PET基材的透明导电薄膜的结构图,其包括PET基材(6)及其表面的Si02_x电介质光学薄膜(7)和TTO薄膜(8)。其中Si02_x电介质光学薄膜(7)的作用为防止PET (6)放气影响,提高ITO薄膜(8)的牢固性。这类透明导电薄膜作为电极,需要蚀刻的部分,其结构变为PET基材(6)及其表面的Si02_x电介质光学薄膜(7),其反射率与未蚀刻部分的反射率差异显著。图2是本实用新型的透明导电材料的结构,其包括PET基材(1),及其表面依次沉积的第一层光学薄膜(2)、第二层光学薄膜(3)、第三层光学薄膜(4)和ITO薄膜(5),该 PET (1),具可以为单层PET也可以为双层PET的复合体,厚度范围0. 020 0. 2mm,其一个表面或两个可以存在硬化和防眩等处理。第一层光学薄膜(2)为折射率范围为1. 38 1. 6 的电介质薄膜,其材质可为Si02_x、Si02、MgF2以及上述材料的混合材料等,优选Si02_x,其厚度范围为0-25nm。第二层光学薄膜(3)为折射率范围为1. 6 2. 4的电介质薄膜,其材质可为 A1203、TiO2, Nb2O5, Ta2O5, ZrO2 等,优选 A1203、TiO2, Nb2O5,其厚度范围为 5 30nm。第三层光学薄膜(4)为折射率范围为1. 38 1. 6电介质薄膜,其材质可为Si02_x、SiO2, MgF2 等,优选Si02_x,其厚度范围为20 60nm。ITO薄膜(5),其材质为ΙΤ0,其厚度范围为20 40nm。第一层光学薄膜(2)、第二层光学薄膜(3)、第三层光学薄膜(4)和ITO薄膜(5)的制备采用Roll-to-Roll磁控溅射技术制备。实施范例一图3为是实施范例透明导电材料的结构图。实施范例的透明导电材料的结构为 PET基材(9)及采用Roll-to-Roll磁控溅射技术在其表面制备的Si02_x薄膜(10)、Nb205薄膜(11)、Si02_x 薄膜(12)和 ITO 薄膜(13)。Si02_x 薄膜(10)、Nb2O5 薄膜(11)、Si02_x 薄膜(12)和ITO薄膜(13)的厚度分别为17nm、13nm、40nm和26nm。图4为该实施范例的反射率曲线图。图4中曲线(14)为该透明导电材料的反射率曲线。当此透明导电材料被蚀刻后,则其表面ITO薄膜(9)被去除,其结构变为PET基材(9)及Si02_x薄膜(10)、Nb205薄膜 (11)和Si02_x薄膜(12),其反射率曲线图3的曲线(15)。比较曲线(14)与曲线(15),则可以看出,其反射率在可见光波段内,其反射率相差都在1. 5%以内。其中,该透明导电材料的方块电阻较小,约为200欧/ 口。图4为该透明导电材料的透过率曲线图,从图上可以看出,其透过率相对传统的ITO薄膜的透过率高 。 以上所述实施例仅表达了本专利的一种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说, 在不脱离本专利构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一透明导电材料,其特征在于,它由柔性透明基材聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) (1)、及其表面依次沉积的第一层光学薄膜(2)、第二层光学薄膜(3)、第三层光学薄膜(4) 和ITO薄膜(5)组成,其反射率与其表面ITO被蚀刻后的反射率差小于或等于1. 5%,而且其方块电阻低和透过率高。
2.如权利要求1所述的一透明导电材料,其特征在于,PET(I)可以为单层PET也可以为双层PET的复合体,厚度范围0. 020 0. 2mm,其一个表面或两个可以存在硬化和防眩等处理。
3.如权利要求1所述的一透明导电材料,其特征在于,第一层光学薄膜(2)为低折射率电介质薄膜,折射率范围为1. 38 1. 6,其厚度范围为0 25nm。
4.如权利要求1所述的一透明导电材料,其特征在于,第二层光学薄膜(3)为中折射率或者高折射率电介质薄膜,折射率范围为1. 6 2. 4,其厚度范围为5 30nm。
5.如权利要求1所述的一透明导电材料,其特征在于,第三层光学薄膜(4)为低折射率电介质薄膜,折射率范围为1. 38 1. 6,其厚度范围为20 60nm。
6.如权利要求1所述的一透明导电材料,其特征在于,ITO薄膜(5)材质为ΙΤ0,其厚度范围为20 40 nm。
专利摘要本实用新型公开了一透明导电材料。它包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基材和基材表面的四层光学薄膜。该透明导电材料的反射率与其表面ITO被蚀刻后的反射率差小于或等于1.5%,而且其方块电阻低和透过率高。
文档编号B32B9/04GK202037947SQ20102064645
公开日2011年11月16日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者唐根初 申请人:深圳欧菲光科技股份有限公司
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