專利名稱：透明導(dǎo)電材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種的柔性透明導(dǎo)電材料，它運(yùn)用于觸摸屏及顯示面板等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
摻錫氧化銦(即hdium Tin Oxide,簡稱ΙΤ0)，是一種η型半導(dǎo)體材料，由于具有高導(dǎo)電率、高可見光透過率、高機(jī)械硬度和化學(xué)穩(wěn)定性，因此，它是一種常用的透明導(dǎo)電材料，運(yùn)用于各類產(chǎn)品透明電極。在實(shí)際的運(yùn)用中，ITO先是采用物理真空方法于一定的基材， 比如玻璃，聚對苯二甲酸乙二醇酯(簡稱PET)，表面制備成ITO薄膜，然后根據(jù)需要，將薄膜蝕刻成特定的圖案作為電極。基材為PET的ITO薄膜，因?yàn)榫哂腥彳浱匦?，近些年運(yùn)用非常廣泛。PET基材的ITO薄膜作為電極的運(yùn)用中，是被蝕刻成特定的圖案。由于ITO的折射率與基材PET的折射率差異，導(dǎo)致ITO薄膜被蝕刻區(qū)域與ITO薄膜未被蝕刻區(qū)域的反射率差異顯著。比如，ITO的折射率約為2.0，空氣的折射率為1.0，則其反射率為(2.0-1.0)2/ (2. 0+1. O)2 X 100%= 11%，而ITO被蝕刻的區(qū)域，露出PET基材，其折射率為1.65，空氣的折射率為1.0，則其反射率為(1. 65-1. O)2/(1.65+1. O)2X 100%= 6%，因此這兩個區(qū)域的反射率差為5%，影響顯示面板的顯示效果。為了保證人眼難以分辨兩區(qū)域的反射率差異，需要保證它們的反射率差異小于等于1. 5%。而且，從上面反射率計(jì)算可知，目前的ITO film的透過率較低，不適合運(yùn)用于高品質(zhì)的顯示產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于目前PET基材的ITO薄膜在使用中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種透明導(dǎo)電材料，可以解決上述問題。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明的透明導(dǎo)電材料，由柔性透明基材聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET) (1)、及基表面依次沉積的第一層光學(xué)薄膜O)、第二層光學(xué)薄膜(3)、第三層光學(xué)薄膜(4)和ITO薄膜(5)組成。該結(jié)構(gòu)的透明導(dǎo)電材料，經(jīng)過蝕刻后，則其結(jié)構(gòu)變成聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET) (1)、及其表面的第一層光學(xué)薄膜O)、第二層光學(xué)薄膜C3)和第三層光學(xué)薄膜。通過對各層光學(xué)薄膜的設(shè)計(jì)，該透明導(dǎo)電材料在蝕刻前和后的反射率差異小于1. 5 %，而且其透過率高和方塊電阻低。其中，所述的PET(I)，其可以為單層PET也可以為雙層PET的復(fù)合體，厚度范圍 0. 020 0. 2mm，其一個表面或兩個可以存在硬化和防眩等處理。其中，所述的第一層光學(xué)薄膜O)為折射率范圍為1.38 1.6的電介質(zhì)薄膜， 其材質(zhì)可為Si02_x、SiO2, MgF2以及上述材料的混合材料等，優(yōu)選Si02_x，其厚度范圍為0 25nm。其中，所述的第二層光學(xué)薄膜(3)為折射率范圍為1.6 2. 4的電介質(zhì)薄膜，其材質(zhì)可為 A1203、TiO2, Nb2O5, Ta2O5, ZrO2 等，優(yōu)選 A1203、TiO2, Nb2O5，其厚度范圍為 5 30nm。其中，所述的第三層光學(xué)薄膜(4)為折射率范圍為1. 38 1. 6的電介質(zhì)薄膜，其材質(zhì)可為Si02_x、Si02、MgF2等，優(yōu)選Si02_x，其厚度范圍為20 60nm。
其中，所述的ITO薄膜(5)，其材質(zhì)為ΙΤ0，其厚度范圍為20 40nm。其中，所述的第一層光學(xué)薄膜O)、第二層光學(xué)薄膜(3)、第三層光學(xué)薄膜(4)和 ITO薄膜(5)的制備采用Roll-to-Roll磁控濺射技術(shù)制備。本發(fā)明的透明導(dǎo)電材料，具有以下優(yōu)勢1. ITO薄膜不是直接沉積于PET表面，而是沉積于具有一定厚度的電介質(zhì)光學(xué)薄膜表面，因此，本發(fā)明的透明導(dǎo)電材料的表面ITO薄膜均勻性好，其而阻抗一致，提高了環(huán)境穩(wěn)定性。2.透明導(dǎo)電材料在蝕刻前后的反射率差小于1.5%，則其作為電極，其蝕刻圖案不明顯，將不影響其顯示效果，而且，其電阻低，具有優(yōu)異的電極特性。3.透明導(dǎo)電材料的結(jié)構(gòu)，相對傳統(tǒng)的ITO薄膜具有增透作用，能提高透過率。


圖1是一傳統(tǒng)ITO薄膜的結(jié)構(gòu)。圖2是本發(fā)明的透明導(dǎo)電材料的結(jié)構(gòu)。圖3是一實(shí)施范例的透明導(dǎo)電材料的結(jié)構(gòu)。圖4是實(shí)施范例的透明導(dǎo)電材料的在蝕刻前和蝕刻的反射率曲線圖。圖5是實(shí)施范例的透明異電材料的透過率曲線圖。
具體實(shí)施例方式圖1為一傳統(tǒng)的PET基材的透明導(dǎo)電薄膜的結(jié)構(gòu)圖，其包括PET基材(6)及其表面的Si02_x電介質(zhì)光學(xué)薄膜(7)和ITO薄膜(8)。其中Si02_x電介質(zhì)光學(xué)薄膜(7)的作用為防止PET (6)放氣影響，提高ITO薄膜(8)的牢固性。這類透明導(dǎo)電薄膜作為電極，需要蝕刻的部分，其結(jié)構(gòu)變?yōu)镻ET基材(6)及其表面的Si02_x電介質(zhì)光學(xué)薄膜(7)，其反射率與未蝕刻部分的反射率差異顯著。圖2是本發(fā)明的透明導(dǎo)電材料的結(jié)構(gòu)，其包括PET基材(1)，及其表面依次沉積的第一層光學(xué)薄膜( 、第二層光學(xué)薄膜C3)、第三層光學(xué)薄膜(4)和ITO薄膜(5)。該P(yáng)ET(I)， 其可以為單層PET也可以為雙層PET的復(fù)合體，厚度范圍0. 020 0. 2mm，其一個表面或兩個可以存在硬化和防眩等處理。第一層光學(xué)薄膜O)為折射率范圍為1. 38 1. 6的電介質(zhì)薄膜，其材質(zhì)可為Si02_x、Si02、MgF2以及上述材料的混合材料等，優(yōu)選Si02_x，其厚度范圍為0 25nm。第二層光學(xué)薄膜(3)為折射率范圍為1. 6 2. 4的電介質(zhì)薄膜，其材質(zhì)可為 A1203、TiO2, Nb2O5, Ta2O5, ZrO2 等，優(yōu)選 A1203、TiO2, Nb2O5，其厚度范圍為 5 30nm。第三層光學(xué)薄膜(4)為折射率范圍為1.38 1.6電介質(zhì)薄膜，其材質(zhì)可為Si02_x、Si02、MgF2等，優(yōu)選Si02_x，其厚度范圍為20 60nm。ITO薄膜(5)，其材質(zhì)為ΙΤ0，其厚度范圍為20 40nm。 第一層光學(xué)薄膜O)、第二層光學(xué)薄膜(3)、第三層光學(xué)薄膜(4)和ITO薄膜(5)的制備采用Roll-to-Roll磁控濺射技術(shù)制備。實(shí)施范例一圖3為是實(shí)施范例透明導(dǎo)電材料的結(jié)構(gòu)圖。實(shí)施范例的透明導(dǎo)電材料的結(jié)構(gòu)為 PET基材(9)及采用Roll-to-Roll磁控濺射技術(shù)在其表面制備的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)的厚度分別為17nm、13nm、40nm和^nm。圖4為該實(shí)施范例的反射率曲線圖。圖4中曲線(14)為該透明導(dǎo)電材料的反射率曲線。當(dāng)此透明導(dǎo)電材料被蝕刻后，則其表面ITO薄膜(9)被去除，其結(jié)構(gòu)變?yōu)镻ET基材(9)及Si02_x薄膜(10)、Nb205薄膜 (11)和Si02_x薄膜(12)，其反射率曲線圖3的曲線(15)。比較曲線(14)與曲線(15)，則可以看出，其反射率在可見光波段內(nèi)，其反射率相差都在1. 5%以內(nèi)。其中，該透明導(dǎo)電材料的方塊電阻較小，約為200歐/ 口。圖4為該透明導(dǎo)電材料的透過率曲線圖，從圖上可以看出，其透過率相對傳統(tǒng)的ITO薄膜的透過率高。 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本專利的一種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說， 在不脫離本專利構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一透明導(dǎo)電材料，其特征在于，它由柔性透明基材聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET) (1)、及其表面依次沉積的第一層光學(xué)薄膜O)、第二層光學(xué)薄膜(3)、第三層光學(xué)薄膜(4) 和ITO薄膜(5)組成，其反射率與其表面ITO被蝕刻后的反射率差小于或等于1. 5%。
2.如權(quán)利要求1所述的PET(I)，其特征在于，可以為單層PET也可以為雙層PET的復(fù)合體，厚度范圍0. 020 0. 2mm，其一個表面或兩個可以存在硬化和防眩等處理，。
3.如權(quán)利要求1所述的第一層光學(xué)薄膜(2)，其特征在于，是折射率范圍為1.38 1. 6 的電介質(zhì)薄膜，，其材質(zhì)可為Si02_x、SiO2, MgF2以及上述材料的混合材料等，優(yōu)選Si02_x，其厚度范圍為0 25nm。
4.如權(quán)利要求1所述的第二層光學(xué)薄膜(3)，其特征在于，是折射率范圍為1.6 2. 4 的電介質(zhì)薄膜，其材質(zhì)可為A1203、TiO2, Nb2O5, Ta2O5, ZrO2等，優(yōu)選A1203、TiO2, Nb2O5，其厚度范圍為5 30nm。
5.如權(quán)利要求1所述的第三層光學(xué)薄膜G)，其特征在于，是折射率范圍為1.38 1.6 的電介質(zhì)薄膜，其材質(zhì)可為Si02_x、SiO2、MgF2等，優(yōu)選Si02_x，其厚度范圍為20 60nm。
6.如權(quán)利要求1所述的ITO薄膜(5)，其特征在于，材質(zhì)為ΙΤ0，其厚度范圍為20 40nmo
全文摘要
本發(fā)明公開了一透明導(dǎo)電材料。它包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)基材和基材表面的四層光學(xué)薄膜。該透明導(dǎo)電材料的反射率與其表面ITO被蝕刻后的反射率差小于或等于1.5％，而且其方塊電阻低和透過率高。
文檔編號B32B27/30GK102152563SQ201010577
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者唐根初 申請人:深圳歐菲光科技股份有限公司