Azo导电玻璃及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于导电玻璃技术领域，尤其涉及一种AZO导电玻璃及其制备方法。
【背景技术】
[0002]AZO玻璃，即掺杂铝的氧化锌(ZnO)透明导电玻璃，是TCO玻璃的一种，和ITO等TCO玻璃一样也具有透明和导电的特点。由于原材料丰富，AZO玻璃之前广泛应用于薄膜电池领域。
[0003]随着触控显示玻璃领域的不断发展，传统ITO玻璃的需求量不断攀升，且由于ITO材料本身属于稀有金属，储量有限，且价格昂贵。现有技术中，AZO玻璃的显示效果及触控性能较差且生产成本高，难以应用于触控显示领域。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种AZO导电玻璃及其制备方法，其显示效果及触控性能佳且生产成本低，可以很好地应用于触控显示领域。
[0005]本发明的技术方案是:一种AZO导电玻璃，包括基底层，还包括折射率相互匹配并使可见光发生相消干涉的折射率匹配层和AZO膜层，所述基底层、折射率匹配层和AZO膜层依次层叠设置，所述AZO膜层采用掺铝氧化锌通过直流磁控溅射的方式镀制于所述折射率匹配层。
[0006]可选地，所述折射率匹配层包括层叠设置的五氧化二铌膜层和二氧化硅层，所述五氧化二铌膜层与所述基底层相接，所述AZO膜层与所述二氧化硅层相接。
[0007]可选地，所述五氧化二铌膜层的厚度为5nm至20nm ;所述五氧化二铌膜层的折射率为2.20至2.40。
[0008]可选地，所述二氧化硅层的厚度为20nm至60nm ;所述二氧化硅层的折射率为1.40至 1.50。
[0009]可选地，所述AZO膜层的厚度为50nm至300nm ;所述AZO膜层的折射率为1.85至1.95。
[0010]本发明还提供了一种用于上述AZO导电玻璃的制备方法，包括以下步骤:制备基底层，于所述基底层上镀制折射率匹配层，于所述折射率匹配层上镀制折射率与所述折射率匹配层相互匹配并使可见光发生相消干涉AZO膜层，且所述AZO膜层采用掺铝氧化锌通过直流磁控溅射的方式镀制于所述折射率匹配层。
[0011]可选地，所述掺铝氧化锌的掺杂浓度在2%以上。
[0012]可选地，于镀制折射率匹配层的步骤中，包括以下步骤:依次镀制五氧化二铌膜层和二氧化硅层；其中，镀制五氧化二铌膜层包括如下步骤:基底层加热到50至150°C左右进入五氧化二铌靶位，Ar气量在150至200sccm，02气量在50至lOOsccm，溅射气压在
1.5*l(T3mba至4*l(T3mba,五氧化二银祀位中所用祀材为孪生祀；其中，镀制二氧化娃层包括如下步骤:镀制完五氧化二铌膜层后进入硅靶靶位，Ar气量在150至200sCCm，02气量控制采用PID控制，控制电压在350V至500V，溅射气压在1.5*l(T3mba至4*l(T3mba，硅靶靶位中所用靶材为孪生靶，并采用中频交流磁控溅射在五氧化二铌膜层上镀制二氧化硅膜层。
[0013]可选地，镀制AZO膜层包括以下步骤，镀制折射率匹配层后的工件进入加热段进行加热，在温度加热至300至400°C进入AZO靶位，Ar气量在150至300sccm，溅射气压在4*10_3mba至7*10_3mba，采用直流磁控溅射在折射率匹配层上镀制AZO膜层。
[0014]可选地，所述五氧化二铌膜层的厚度为9.5nm，所述二氧化硅膜层的厚度为41nm，所述AZO膜层的厚度为120nm。
[0015]本发明提供的AZO导电玻璃及其制备方法，其使折射率匹配层和AZO膜层两种膜层的折射率及膜厚一一对应，相互配合，达到相互发生相消干涉，使可见光在两个表面上发生相消干涉，从而提高后续显示产品的显示效果，所述AZO膜层采用掺铝氧化锌通过直流磁控溅射的方式镀制于所述折射率匹配层，可以有效降低AZO膜层的电阻率，以提高下游显示产品的显示效果和触控效果，且生产成本低，可以很方便地应用于触控显示领域，以取代材料属于储量有限的稀有金属价格昂贵的ITO玻璃。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本发明实施例提供的AZO导电玻璃的剖面示意图；
[0018]图2是本发明实施例提供的AZO导电玻璃和去掉AZO膜层的含折射率匹配层(頂层)的玻璃在可见光(380nm至780nm)的反射曲线。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
[0020]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0021]还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
[0022]如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种AZO导电玻璃(也称消影AZO玻璃)，包括依次基底层11，基底层11可采用透明的材质制成，例如透明的玻璃，如传统的传统浮法玻璃、硼硅玻璃或铝硅玻璃，其厚度可为0.4mm至2.0mm，例如0.4mm、0.7mm、1.1mm等。上述AZO导电玻璃还包括折射率相互匹配并使可见光发生相消干涉的折射率匹配层12，上述AZO导电玻璃还包括和AZO膜层13，所述基底层11、折射率匹配层12和AZO膜层13依次层叠设置，折射率匹配层12和AZO膜层13折射率相互匹配，即折射率匹配层12和AZO膜层13两种膜层的折射率及膜厚一一对应，相互配合，达到相互发生相消干涉，使可见光在两个表面上发生相消干涉，从而提高后续显示产品的显示效果。所述AZO膜层13采用掺铝氧化锌通过直流磁控溅射的方式镀制于所述折射率匹配层12，通过上述优化的工艺，可以获得晶体结构致密，且晶体缺陷较少的膜层结构，膜层材料电子迁移率上升，这些成膜材料微观结构的改变都可以使AZO膜层13的电导率提高，电阻率降低，可以有效降低AZO膜层13的电阻率，可使其电阻率控制在5*1(Γ4 Ω /cm左右，例如2*1(Γ4 Ω /cm至8*1(Γ4 Ω /cm,以提高下游显示产品的显示效果和触控效果，且生产成本低，可以很方便地应用于触控显示领域，例如电容式触摸屏器件上，以取代材料属于储量有限的稀有金属价格昂贵的ITO玻璃。
[0023]具体地，所述折射率匹配层12包括层叠设置的五氧化二铌膜层121和二氧化硅层122或包括层叠设置的二氧化钛层和二氧化硅层122。本实施例中，以五氧化二铌膜层121和二氧化硅层122为例，所述五氧化二铌膜层121与所述基底层11相接，所述AZO膜层13与所述二氧化硅层122相接。具体应用中，折射率匹配层12 (IM层)中所述五氧化二铌膜层 121 的厚度可为 5 至 20nm,例如 7nm、9nm、10nm、12nm、15nm、18nm 等，折射率 n (550nm)为
2.20 至 2.40，所述二氧化硅层 122 的厚度为 20 至 60nm，例如 22nm、24nm、28nm、30nm、34nm、38nm、42nm、46nm、50nm、54nm、58nm 等,折射率 n (550nm)为 1.40 至 1.50,此范围内膜层的匹配效果优，可以实现很好地此膜层的消影效果。该五氧化二铌膜层121和二氧化硅层122均可以通过中频交流磁控溅射方法依次在该基底层11上沉积得到。图2是本发明实施例提供的AZO导电玻璃和去掉AZO膜层的含折射率匹配层(頂层)的玻璃在可见光(380nm至780nm)的反射曲线。其中上方的曲线是AZO导电玻璃(頂+AZO)在可见光(380nm至780nm)的反射曲线。下方的曲线是去掉AZO膜层(M)的含折射率匹配层(IM层)的玻璃在可见光(380nm至780nm)的反射曲线。
[0024]具体地，AZO膜层13的材质为掺铝氧化锌膜，该AZO膜层13可以选用掺铝氧化锌膜，且掺杂浓度在2%以上(掺杂浓度指氧化锌材料中添加氧化铝材料的比例)。该AZO膜层13 的厚度可为 50nm 至 300nm,例如 80nm、lOOnm、120nm、150nm、180nm、200nm、240nm、260nm等，折射率n(550nm)可为1.80至1.95，且电阻率控制在5*10_4 Ω/cm左右。该AZO膜层13可以通过直流磁控溅射方法在折射率匹配层12 (IM层)上沉积得到。
[0025]本发明所提供的AZO导电玻璃和去掉AZO膜层13的含折射率匹配层12的玻璃反射曲线在可见光(380nm至780nm)领域相适应，且差值不超过2%。具体地，保证该AZO膜层1313的与折射率匹配层12(也称钠离子阻挡层、頂层)折射率相互匹配(所谓匹配，指两种膜层折射率及膜厚一一对应，相互配合，达到相互发生相消干涉的效果)，使可见光在两个表面上发生相消干涉，从而提高后续显示产品的显示效果。
[0026]本发明实施例还提供了一种用于制造上述AZO导电玻璃的制备方法，包括以下步骤:制备基底层11，基底层11可采用透明的材质制成，例如透明的玻璃，如传统的传统浮法玻璃、硼硅玻璃或铝硅玻璃，其厚度可为0.4mm至2.0mm,例如0.4mm、0.7mm、1.1mm等。于所述基底层11上镀制折射率匹配层12，于所述折射率匹配层12上镀制折射率与所述折射率匹配层12相互匹配并使可见光发生相消干涉AZO膜层13，且所述AZO膜层