导电薄膜的制作方法

本实用新型涉及一种导电薄膜，尤其涉及一种用于显示领域的低阻导电薄膜。
背景技术：
：近年来，低阻导电薄膜因其低电阻被广泛应用于各个领域中，包括太阳能电池、图像传感器、液晶显示器、有机电致发光(oled)和触摸屏面板。在这些领域两种，行业追求的是需要的波长范围内大的光学透明度和适当的电导率，并且不断在改革创新。低阻导电薄膜结构中，通常采取复合叠层结构，其中关键的一层电传导层通常是采用金属层，其中该电传导层有两个重要的参数影响该低阻导电薄膜结构，一是导电率，二是光透过率。即该电传导层不宜太厚，否则影响光透过率，同时该电传导层不宜太薄，太薄的情况下，金属的特性导致制程容易出现岛状结构，即整个金属膜层呈现不连续的孤岛形态，岛状结构影响金属粒子迁移，从而影响低阻导电薄膜的导电率。技术实现要素：为了解决以上问题，本实用新型提出了一种导电薄膜，由下至上依次为柔性衬底、光学调整层、耐候层、电传导层，所述电传导层包含金属和该金属的氧/氮化物，所述电传导层的厚度小于或等于10nm。优选的，所述金属的氧/氮化物中氧或氮的原子百分百为1.5％-5.5％。优选的，所述金属和该金属的氧/氮化物的重量比例为80-95:20-5。优选的，所述电传导层包含最高点和最低点，所述最高点和最低点之间的距离小于或等于3nm。优选的，所述金属为银或铜。优选的，所述电传导层是通过磁控溅射的方法形成。优选的，所述溅射的方法包括在将金属靶材放于充有惰性气体的腔室内，在通入氧气或氮气之后开始溅射；所述惰性气体为氩气，氩气的充入量为280-320sccm。优选的，所述氧气或氮气的通入量为2-10sccm。优选的，所述电传导层中金属的氧化物或金属的氮化物填充在所述金属的凹洼之处。优选的，所述电传导层中金属的氧化物或金属氮化物与所述金属相互掺杂。本实用新型解决了现有技术中金属作为电传导层，岛状结构引起的电传导效果不佳的问题，同时提高了导电薄膜的透光率。附图说明图1是本实用新型导电薄膜的一个实施例的剖面图。具体实施方式通过在本实用新型所提出的叠层结构中对于多种元件的位置使用例如“顶上”、“上”、“最上”、“下面”等取向单词，我们是指元件相对于水平设置的、面向上的支承体的相对位置。并不预期膜或制品在其制造期间或者之后在空间中应该具有任何具体取向。本实用新型的“岛状结构”是指金属在承载层上微观呈现像岛屿一样形成的结构，该岛屿不与其他岛屿相连接。本实用新型的“连续结构”是指金属在承载层上微观呈现像山脉连延的形状，在低谷也必须相连，也可以指金属上呈现平整的层状结构。术语“光学透明的”当用于膜或层合的玻璃制品时是指通过肉眼在约1米的距离处检测，在膜或制品中没有视觉上可见的失真、模糊或缺陷。术语“金属的氧/氮化物”是指该金属元素与氧元素组成的二元化合物或该金属元素与氮元素组成的二元化合物。如图1所示，导电薄膜由下至上依次为柔性衬底1、光学调整层2、耐候层3、电传导层4，所述电传导层4包含金属和该金属的氧/氮化物，所述电传导层4的厚度小于或等于10nm。电传导层4的特性直接影响了导电薄膜结构的导电率和透光率，当电传导层4的厚度小于或等于10nm时，导电薄膜能保持良好的透光性，但单纯的金属层作为电传导层，由于金属的高表面能的特性，用普通的制备方法通常会形成岛状结果，岛状结构影响影响金属粒子的迁移，从而影响导电薄膜结构的导电率，本实用新型的电传导层4通过金属和该金属氧/氮化物的组合，解决了这技术问题，由于金属氧/氮化物的表面能比其金属的表面能小，在金属和其金属氧/氮化物通过特定的溅射方法后，形成的电传导层能在厚度小于等于10nm的情况下，即保持良好的光透过性，还能有效改善了形成岛状结构这一问题。优选的，电传导层4的厚度d为7nm≤d≤10nm。如果电传导层在微观上呈现有最高点和最低点，那此处的厚度d是指以最高点与柔性衬底表面之间的垂直距离。所述指柔性衬底1，优选光学透明柔性基材，材料选自聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚酰亚胺(pi)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(ps)、三醋酸纤维素(tac)、fmh丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、聚氯乙烯(pvc)、聚碳酸酯(pc)、聚乙烯(pe)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚四氟乙烯(ptfe)、环烯烃共聚物(cop、arton)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)一种或多种。所述光学调整层2，是通过选取不同折射率的材料进行折射率匹配后，去除耐候层、导电层和其他层叠结构的色差。所述耐候层3，是指通过一层或数层来防止电传导层受腐蚀或受氧化的层结构。在具体实施方式中，电传导层4中金属和该金属的氧/氮化物的重量比为80-95:20-5。优选的，金属和该金属的氧/氮化物的重量比例为85:15、87:13、90:10、92:8。所述金属的氧/氮化物中氧或氮的原子百分百为1.5at.％-5.5at.％。本实用新型希望在保持透过率的同时能够追求导电率，本实用新型中导电率又通过两个因素给予影响，一是金属和该金属氧/氮化物的比例，因为金属的导电率通常比其氧/氮化物的导电率高，二是金属的选择。所以当金属和该金属的氧/氮化物的比例为80-95:20-5时，导电薄膜能够保持低电阻、优良的传导率。金属的氧/氮化物中氧或氮的原子百分百为1.5at.％-5.5at.％时，电传导效果佳。在具体实施方式中，所述电传导层4的最高点和最低点之间的距离小于或等于3nm。本实用新型追求的是一种连续结构的高电子迁移率的电传导层，而电传导层的最高点和最低点之间的距离l≤3nm。此处的l是指以电传导层的最高点的水平线和最低点的水平线之间的垂直距离。优选的，0nm≤l≤2nm。所述电传导层4包含金属和该金属的氧/氮化物，从微观形态来看，有几种形态：一是一层金属层和一层金属氧/氮化物层叠加，此种形态优选的是金属氧/氮化物层叠加在金属层之上；二是金属层呈现非连续结构状，金属氧/氮化物层填充在金属层的凹洼之处；三是金属和该金属氧/氮化物无序掺杂一起。本实用新型的电传导层的微观形态可以上其中一种形态，也可以是其中两种以上的组合。具体形态可以通过通入氧/氮气的时间点和氧/气的通入量来调节。在具体实施方式中，所述电传导层是通过溅射的方法形成。所述的溅射方法可以是磁控溅射、二极溅射、四极溅射、等离子溅射。在另一实施例中，采用磁控溅射的方法形成电传导层。优选的，可采用滚筒式磁控溅射的方法，即柔性衬底在一定的线速度下匀速进行溅射。所述溅射速度为2～10nm-m/min。另一实施例中，采用片状式磁控溅射的方法。在具有实施方式中，所述溅射的方法包括在将金属靶材放于充有惰性气体的腔室内，在溅射过程中通入氧气或氮气。所述金属靶的金属可以是单一金属也可以是合金金属，如银靶、铜靶、金靶、铝靶、钨靶、镍靶或其中的两种及两种以上的合金。优选的，所述惰性气体为氩气，氩气的充入量为280-320sccm。在具体实施方式中，所述氧气或氮气的通入量为2-10sccm。通入氧气或氮气后，金属靶材上的金属被轰击形成气相与腔室内的氧气或氮气反应形成相应的金属化合物，而氧气或氮气的通入量影响了所述金属化合物的量，控制氧气或氮气的通入量为2-10sccm，从而控制了金属和金属氧/氮化物的比例，进一步让电传导层的厚度在小于等于10nm的时候不产生岛状结构，导电薄膜既有高的光透过性又有良好的电传导效果。在另一实施方式中，所述氧气或氮气的通入量为4-8sccm。为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。除非特别说明，本实用新型采用的溶剂、试剂、技术参数、设备等均为本
技术领域：
常规溶剂、试剂、方法、参数、设备等。实施例1将涂覆有光学调整层和耐候层的pet柔性衬底放入真空腔室。柔性衬底在6nm.m/min溅射速度下向前运动，并且在以2*10-6mbar的背压下提供的280sccm的氩气和10sccm的氧气下通过反应磁控溅射银靶材。实施例2将涂覆有光学调整层和耐候层的pet柔性衬底放入真空腔室。采用片状式磁控溅射的方法，在以1*10-6mbar的背压下的压力提供的320sccm的氩气下通过反应磁控溅射铜靶材。在溅射1min后通入8sccm的氧气继续溅射2min。本实施例得到的导电薄膜在电子扫描显微镜(sem)下可观察到，电传导层的微观形态是，金属层呈现非连续结构状，金属氧/氮化物层填充在金属层的凹洼之处且叠加在金属层上方。实施例3将涂覆有光学调整层和耐候层的pmma柔性衬底放入真空腔室。柔性衬底在3nm.m/min溅射速度下向前运动，并且在以1.5*10-6mbar的背压下提供的300sccm的氩气和6sccm的氧气下通过反应磁控溅射铜靶材。实施例4将涂覆有光学调整层和耐候层的tac柔性衬底放入真空腔室。柔性衬底在8nm.m/min溅射速度下向前运动，并且在以2.5*10-6mbar的背压下的压力提供的290sccm的氩气和4sccm的氮气下通过反应磁控溅射铜靶材。对比例1将涂覆有光学调整层和耐候层的pet柔性衬底放入真空腔室。柔性衬底在6nm.m/min溅射速度下向前运动，并且在以2*10-6mbar的背压下的提供的280sccm的氩气下通过反应磁控溅射银靶材。对比例2本对比例和实施例1的条件相似，区别仅在于所述氧气的通入量为11sccm。对比例3本对比例和实施例4的条件相似，区别仅在于所述氮气的通入量为1sccm。对以上实施例和对比例进行下列测试：1.用分光光度计测试导电薄膜在380～780nm波长的可见光下呈现的透光率。2.使用扫描电子显微镜(sem)测试导电薄膜中电传导层的厚度d。3.使用扫描电子显微镜(sem)测试导电薄膜中电传导层最高点和最低点的距离l。4.使用四端子方块电阻(astmd991)仪器测试导电薄膜的电阻值。测试结果如下表：透过率(％)厚度d(nm)距离l(nm)电阻(ω/□)实施例189.5925.2实施例288.671.56.7实施例38850.87.8实施例487.540.59.5对比例186979对比例28892120对比例385.596.59.2表1由表1中的实施例1和对比例1可以确认，金属和其氧/氮化物在形成层状结构时，能在层厚度小于10nm以下减少岛状结构的形成，有效降低电阻。由实施例1、对比例2和对比例3可以确认，氧气或氮气的通入量影响了金属和其氧/氮化物的比例，从而影响电阻。以上，虽然对本实用新型进行了详细的说明，但是前述的说明在各方面都仅仅是本实用新型的例示，而不是意在限制其范围。因此可以进行不脱离本实用新型的范围的各种改进或变形。当前第1页12