透明導電體及其制備方法
【專利摘要】一種透明導電體，包括依次層疊的透明基材、導電網及絕緣保護層，所述導電網鋪設于所述透明基材上，所述絕緣保護層遠離所述透明基材的一側表面為平面。上述透明導電體避免使用氧化銦錫，從而透明導電體的成本較低。本發(fā)明還提供一種透明導電體的制備方法。
【專利說明】透明導電體及其制備方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種透明導電體及其制備方法。
【背景技術】
[0002]電容觸摸屏以其透明度高，多點觸摸，壽命長等居多優(yōu)點，近年來，越來越受到市場的青睞。目前，通常采用真空蒸鍍或者磁控濺射方式將透明導電材料氧化銦錫(ITO)鍍制在PET或者玻璃基板上形成透明導電體以應用于電容觸摸屏。
[0003]然而，銦是一種稀有金屬，在大自然中儲量比較小，價格比較昂貴，從而使得透明導電體的成本較高。

【發(fā)明內容】

[0004]基于此，有必要提供一種成本較低的透明導電體及其制備方法。
[0005]一種透明導電體，包括依次層疊的透明基材、導電網及絕緣保護層，所述導電網鋪設于所述透明基材上，所述絕緣保護層遠離所述透明基材的一側表面為平面。
[0006]在其中一個實施例中，所述導電網的材料選自金屬、金屬合金、碳納米管、石墨烯及導電高分子材料中的至少一種。
[0007]在其中一個實施例中，所述透明基材為玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或聚對苯二甲酸
乙二醇酯。
[0008]在其中一個實施例中，所述導電網由多根導電線構成。
[0009]在其中一個實施例中，所述絕緣保護層的材料為熱塑性聚合物、熱固性聚合物或UV固化聚合物。
[0010]一種透明導電體的制備方法，包括以下步驟:
[0011]在透明基材表面涂布光刻膠形成光刻膠層；
[0012]利用掩膜板對所述光刻膠層進行曝光，顯影后在所述光刻膠層形成網狀的圖案；
[0013]將導電材料填入所述圖案中，經過固化得到導電網；
[0014]利用除膠劑除去光刻膠層；及
[0015]利用濕法涂布工藝在所述導電網表面涂布絕緣保護材料，固化后形成絕緣保護層，所述絕緣保護層遠離所述透明基材表面的一側表面為平面。
[0016]在其中一個實施例中，采用刮涂或噴涂的方法將所述液體的導電材料填入所述圖案中。
[0017]在其中一個實施例中，所述導電材料選自金屬、金屬合金、碳納米管、石墨烯及導電高分子材料中的至少一種。
[0018]在其中一個實施例中，所述透明基材的材料為玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或聚對苯
二甲酸乙二醇酯。
[0019]在其中一個實施例中，所述絕緣保護層的材料為熱塑性聚合物、熱固性聚合物或UV固化聚合物[0020]上述透明導電體及其制備方法，通過在透明基材表面鋪設導電網，避免使用氧化銦錫，從而透明導電體的成本較低；導電網表面形成有絕緣保護層，可以對導電網起到保護作用，防止導電網被刮花。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為一實施方式的透明導電體的結構示意圖；
[0022]圖2為圖1中透明導電體的導電網的結構示意圖；
[0023]圖3為另一實施方式中透明導電體的導電網的結構示意圖；
[0024]圖4為另一實施方式中透明導電體的制備流程的示意圖；
[0025]圖5為另一實施方式的透明導電體的制備方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0026]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的首選實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內容更加透徹全面。
[0027]需要說明的是，當元件被稱為“固設于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可 能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0028]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的【技術領域】的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0029]請參閱圖1，一實施方式的透明導電體10包括依次層疊的透明基材1、導電網2及絕緣保護層3。
[0030]透明基材I大體為片狀。透明基材I的材料為玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等光學透明材料。優(yōu)選的，透明基材I的厚度為50μπ 700μπι，優(yōu)選為50 μ m~300 μ m。
[0031]導電網2鋪設于透明基材I的表面。導電網2的材料選自金屬、金屬合金、碳納米管、石墨烯及導電高分子材料中的至少一種。導電網2的厚度為Ιμπ ?Ομπι，優(yōu)選為
2μ m~5 μ m。
[0032]請同時參閱圖2及圖3，導電網2由多條導電線22排布形成。導電線22為直線(如圖2所示)，在其他實施例中導電線22也可以為曲線(如圖3所示)。需要說明的是，導電線22不限于為圖2及圖3所示的狀態(tài)，也可為其他不規(guī)則的柔線狀態(tài)。
[0033]優(yōu)選的，導電線22的寬度為0.2 μ π 5 μ m,優(yōu)選為0.5 μ π 2 μ m。相鄰的兩條導電線22之間的距離為50 μ π 800 μ m。需要說明的是，導電線條的密度及厚度可依材料需求之透過率和方塊電阻值來進行設計。
[0034]多根導電線22交錯排布形成多個陣列排布的孔洞24。多個孔洞24的形狀及大小可以相同也可以不同。孔洞24可以為正方形、長方形、三角形、菱形或多邊形。需要說明的是，根據需要可以對導電線22進行斷線處理即某一個或多根導電線22被斷開形成一個缺口 26，從而使一根導電線22被切分為至少兩根，缺口 26使兩個相鄰的孔洞24相通。通過斷線處理可以使得整個網絡分裂為一條條單獨的通道，以至于不互相干擾，還可以滿足實現單層多點等相關技術要求。
[0035]請再次參閱圖1，絕緣保護層3形成于導電網2表面且絕緣保護層3遠離透明基材I的一側表面32為平面。絕緣保護層的材料為熱塑性聚合物、熱固性聚合物或UV固化聚合物。表面32的平面度為0.1~1 μ m/mm2,優(yōu)選為0.2~0.5 urn/mm2。
[0036]為了不影響導電網2的導電性能，絕緣保護層130的表面32與導電網2遠離透明基材I的一側表面之間的距離小于?ο μ m，優(yōu)選的，小于5 μ m。
[0037]上述透明導電體10中，通過在透明基材I表面鋪設導電網2，避免使用氧化銦錫，從而透明導電體10的成本較低；導電網2表面形成有絕緣保護層3，可以對導電網2起到保護作用，防止導電網2被刮花。
[0038]請同時參閱圖1至圖5，上述透明導電體10的制備方法，包括以下步驟:
[0039]步驟S210、在透明基材I表面涂布光刻膠形成光刻膠層4。
[0040]透明基材I大體為片狀。透明基材I為玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等光學透明材料。透明基材I的厚度為50μπ-700μπι，優(yōu)選為50 μ m~300 μ m。
[0041]光刻膠層4的厚度為I μ π-?Ο μ m，優(yōu)選為2 μ π-5 μ m。
[0042]步驟S220、利用掩膜板5對光刻膠層4進行曝光，顯影后在所述光刻膠層形成網狀的圖案6。
[0043]圖案6由開設于光刻膠層4的多條通道形成，多條通道呈網狀分布。需要說明的是，圖案6的形狀取決于需要制備的導電網2的形狀。
[0044]步驟S230、將導電材料填入圖案6中，經過固化得到導電網2。
[0045]導電材料選自金屬、金屬合金、碳納米管、石墨烯及導電高分子材料中的至少一種。
[0046]本實施方式中，采用刮涂或噴涂的方法將液體的導電材料填入圖案6中。
[0047]導電網2由多條導電線22排布形成。導電線22可以為直線(如圖2所示)，也可以為曲線(如圖3所示)。需要說明的是，導電線22不限于為圖2及圖3所示的狀態(tài)，也可為其他不規(guī)則的柔線狀態(tài)。
[0048]優(yōu)選的，導電線22的寬度為0.2 μ π-5 μ m,優(yōu)選為0.5 μ π-2 μ m。相鄰的兩條導電線22之間的距離為50 μ π-800 μ m。需要說明的是，導電線條的密度及厚度可依材料需求之透過率和方塊電阻值來進行設計。
[0049]多根導電線22交錯排布形成多個陣列排布的孔洞24。多個孔洞24的形狀及大小可以相同也可以不同?？锥?4可以為正方形、長方形、三角形、菱形或多邊形。需要說明的是，根據需要可以對導電線22進行斷線處理即某一個或多根導電線22被斷開形成一個缺口 26，從而使一根導電線22被切分為至少兩個，缺口 26使兩個相鄰的孔洞24相通。通過斷線處理可以使得整個網絡分裂為一條條單獨的通道，以至于不互相干擾；還有滿足實現單層多點等相關技術要求。
[0050]步驟S240、利用除膠劑除去光刻膠層4。[0051]需要說明的是，在采用刮涂或噴涂的方法將液體的導電材料填入圖案6中時，會有部分導電材料涂布至光刻膠層4表面，但是利用除膠劑除去光刻膠層4時會連同光刻膠層4表面的導電材料一并除去。
[0052]步驟S250、利用濕法涂布工藝在導電網2表面涂布絕緣保護材料，固化后形成絕緣保護層3，絕緣保護層3遠離透明基材I表面的一側表面32為平面。
[0053]保護層的材料為熱塑性聚合物、熱固性聚合物或UV固化聚合物。表面32的平面度為 0.1~I μ m/mm2,優(yōu)選為 0.2~0.5 μ m/mm2。
[0054]為了不影響導電網2的導電性能，絕緣保護層130的表面32與導電網2遠離透明基材I的一側表面之間的距離小于?ο μ m，優(yōu)選的，小于5 μ m。
[0055]上述透明導電體10的制備方法較為簡單；通過光刻膠曝光顯影制備圖案6，再將導電材料填入圖案6制備導電網2，可以節(jié)約導電材料、提高效率和降低成本，并且觸控靈敏度得到提升。
[0056]以下為具體實施例:
[0057]實施例1
[0058]請參閱圖4，一種制備透明導電體的方法，具體包括以下步驟:
[0059]I)、在PET表面涂布厚度為5um的光刻膠(4)，形成光刻膠層；
[0060]2)、再利用掩膜板(5)對光刻膠層進行曝光；
[0061]3)、通過顯影液進行顯影`，在光刻膠層得到所需圖案；
[0062]4)、采用刮涂技術將導電液體填入顯影后得到的圖案線條中，具體步驟如下:①在光刻膠表面涂布導電銀墨水，使銀墨水滲透到圖案線條中；②使用IR干燥系統(tǒng)將墨水烘干，得到導電網絡(2)；
[0063]5)、利用除膠劑將表面殘留的光刻膠(4)除去；
[0064]6)、采用濕法涂布工藝在導電網絡表面涂上一層PMMAUV固化樹脂(3)并進行固化，控制PMMA表面與導電Ag線表面的高度差為2um。其中PMMAUV固化樹脂的固化波長為365nm,粘度為600cps,累計照射能量達到600mj/cm2后即可固化。
[0065]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種透明導電體，其特征在于，包括依次層疊的透明基材、導電網及絕緣保護層，所述導電網鋪設于所述透明基材上，所述絕緣保護層遠離所述透明基材的一側表面為平面。
2.根據權利要求1所述的透明導電體，其特征在于，所述導電網的材料選自金屬、金屬合金、碳納米管、石墨烯及導電高分子材料中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的透明導電體，其特征在于，所述透明基材的材料為玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或聚對苯二甲酸乙二醇酯。
4.根據權利要求1所述的透明導電體，其特征在于，所述導電網由多根導電線構成。
5.根據權利要求1所述的透明導電體，其特征在于，所述絕緣保護層的材料為熱塑性聚合物、熱固性聚合物或UV固化聚合物。
6.一種透明導電體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 在透明基材表面涂布光刻膠形成光刻膠層； 利用掩膜板對所述光刻膠層進行曝光，顯影后在所述光刻膠層形成網狀的圖案； 將導電材料填入所述圖案中，經過固化得到導電網； 利用除膠劑除去光刻膠層；及 利用濕法涂布工藝在所述導電網表面涂布絕緣保護材料，固化后形成絕緣保護層，所述絕緣保護層遠離所述透明基材表面的一側表面為平面。
7.根據權利要求6所述的透明導電體的制備方法，其特征在于，采用刮涂或噴涂的方法將所述液體的導電材料填入所述圖案中。
8.根據權利要求6所述的透明導電體的制備方法，其特征在于，所述導電材料選自金屬、金屬合金、碳納米管、石墨烯及導電高分子材料中的至少一種。
9.根據權利要求6所述的透明導電體的制備方法，其特征在于，所述透明基材的材料為玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或聚對苯二甲酸乙二醇酯。
10.根據權利要求6所述的透明導電體的制備方法，其特征在于，所述絕緣保護層的材料為熱塑性聚合物、熱固性聚合物或UV固化聚合物。
【文檔編號】G06F3/044GK103811105SQ201210447836
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月9日 優(yōu)先權日:2012年11月9日
【發(fā)明者】劉偉, 唐根初, 龔薇, 唐彬, 程志政 申請人:深圳歐菲光科技股份有限公司