CN101430944A - 一种透明导电膜的制备方法 - Google Patents

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张云龙
徐健
程云立
承高建
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Abstract

本发明公开了一种透明导电膜的制备方法，包括以下步骤：(1)在透明基板上用有机材料形成图案；(2)开启气相沉积源，在该基板上以物理气相沉积方式沉积一层透明导电膜；(3)开启气相沉积源，在透明导电膜上以物理气相沉积方式沉积一层透明保护膜；(4)将该基板上的有机材料以及其上的透明导电膜和透明保护膜去除。本发明在制备透明导电膜之后随即沉积一层保护膜，因此在沉积保护膜之前透明导电膜并未暴露于空气而氧化。保护膜不仅能较好的防止或减缓透明导电膜的氧化，同时因其具有较高的硬度而具有防划功能、具有较低的折射率而具有减反功能。

Description

一种透明导电膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种方块电阻低、可见光透过率高的透明导电膜的制备方法。
背景技术
透明导电膜被广泛的应用于触摸屏、液晶等领域。对于透明导电膜的要求是方块电阻要尽可能的低、可见光范围内的透过率要尽可能的高。
然而大多数的透明导电膜在制成以后，其方块电阻会随着暴露于大气中时间的增加而增大。这是因为透明导电膜会与大气中的氧发生氧化反应，氧化后的透明导电膜中的氧空穴减少，从而导致导电性能的下降。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种透明导电膜的制备方法。该制备方法能较好的解决透明导电膜在空气中氧化而带来的问题，同时该方法制备出的透明导电膜在可见光范围内具有较高的透过率。
为了实现上述目的，本发明提供的方法包括以下步骤：
(a)在透明基板上用有机材料形成图案，其中欲形成透明导电膜处无有机材料，不欲形成透明导电膜处有有机材料；
(b)开启气相沉积源，在该基板上以物理气相沉积方式沉积一层透明导电膜；
(c)开启气相沉积源，在(b)所述的透明导电膜上以物理气相沉积方式沉积一层透明保护膜；
(d)对该基板进行脱膜处理，即将基板上的有机材料以及其上的透明导电膜和透明保护膜去除。
其中，所述步骤(a)中的有机材料包括油墨和光刻胶。
所述步骤(a)中的有机材料图案可由丝网印刷法或者光刻法制备而成。
所述步骤(a)中的透明基板包括玻璃基板或者柔性基板。
所述步骤(b)中的物理气相沉积方式包括溅射方式和蒸发方式。
所述步骤(b)中的透明导电膜包括In2O3：Sn(ITO)、ZnO：Al(AZO)和SnO2：Sb(ATO)。
所述步骤(c)中的物理气相沉积方式包括溅射方式和蒸发方式。
所述步骤(c)中的物理气相源与基板之间设有金属掩模。
所述步骤(c)中的透明保护膜包括SiO2和Al2O3。
所述步骤(d)中的脱膜处理所用的脱膜液包括丙酮、氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液。
本发明在制备透明导电膜之后随即沉积一层保护膜，因此在沉积保护膜之前透明导电膜并未暴露于空气而氧化。保护膜不仅能较好的防止或减缓透明导电膜的氧化，同时因其具有较高的硬度而具有防划功能、具有较低的折射率而具有减反功能。通过丝网印刷或光刻可获得形状较为复杂、精度要求较高的透明导电膜的图案。通过金属掩模则可以有选择的对不需要沉积保护膜处进行遮掩，如引线接头处。
附图说明
图1是本发明的实施例1中所需制备的透明导电膜的图案示意图；
图2A至图2E是本发明的实施例1中制备的透明导电膜的分步骤示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
实施例1：
本实施例所需制备的透明导电膜图案分布如图1所示。黑色的菱形部分2通过引线3引至引线接头4处，其中菱形部分、引线和引线接头为欲形成透明导电膜区域，而引线接头的表层必须为导电层。白色部分1为不欲形成透明导电膜区域。
本实施例的具体步骤如下：
(1)透明导电膜图案的形成
如图2A所示，基板选用PET薄膜21，厚度为188微米，可见光平均透过率为91.1％。以丝网印刷方式在PET的表面形成图案22，印刷的油墨厚度为40微米。其中图案部分为不欲形成透明导电膜的区域，无图案部分为欲形成透明导电膜的区域。
(2)制备透明导电膜
将(1)所述基板置入真空室内，以磁控溅射方式在基板表面沉积一层ITO膜23，其中膜层厚度为15纳米，如图2B所示。
(3)设置掩模
如图2C所示，在(2)所述基板上不欲形成保护膜处(引线接头)24上方设置金属掩膜25。因为引线接头处需与柔性线路板相连，因此其最外层必须导电。保护膜大多为绝缘材料，因此在制备保护膜之前需要用掩模遮盖住引线接头处。引线接头处形状简单，精度要求低，因此可用一般的金属薄片制成掩模。
(4)制备保护膜
以中频反应溅射方式在(3)所述基板上沉积一层SiO2保护膜26，其中膜层厚度为20纳米，如图2D所示。
(5)脱膜处理
将(4)中所述基板从真空室中取出并进行脱膜处理，即将油墨及附着在其上的ITO和SiO2膜层去除，如图2E所示。脱膜液为丙酮。因油墨的厚度远远大于沉积的ITO和SiO2的厚度，因此油墨可轻易被丙酮溶解。
经本实施例制备的透明导电膜的方块电阻为207欧姆/□，可见光范围的平均透过率为88.7％，放置于大气中4周后其方块电阻为215欧姆/□。本实施例在制备透明导电膜之后随即沉积一层较薄的保护膜，该保护膜不仅能较好的减缓透明导电膜的氧化，同时因其具有较高的硬度而具有防划功能。
实施例2：
(1)-(3)同实施例1中步骤(1)-(3)的制备方法。
(4)制备保护膜
以中频反应溅射方式在(3)所述基板上沉积一层SiO2保护膜26，其中膜层厚度为110纳米。
(5)同实施例1中步骤(5)的制备方法。
经本实施例制备的透明导电膜的方块电阻为210欧姆/□，可见光范围的平均透过率为92.6％，放置于大气中4周后其方块电阻为211欧姆/□。本实施例在制备透明导电膜之后随即沉积一层较厚的保护膜，该保护膜不仅能较好的防止透明导电膜的氧化，同时因其具有较高的硬度而具有防划功能，具有较低的折射率而具有减反功能。
对比例1：
(1)-(2)同实施例1中步骤(1)-(2)的制备方法。
(3)同实施例1中步骤(5)的制备方法。
经本实施例制备的透明导电膜的方块电阻为201欧姆/□，可见光范围的平均透过率为89.4％。经本实施例制备的透明导电膜放置于大气中4周后其方块电阻为314欧姆/□。

Claims (10)

1、一种透明导电膜的制备方法，包括以下步骤：
(a)在透明基板上用有机材料形成图案，其中欲形成透明导电膜处无有机材料，不欲形成透明导电膜处有有机材料；
(b)开启气相沉积源，在该基板上以物理气相沉积方式沉积一层透明导电膜；
(c)开启气相沉积源，在(b)沉积的透明导电膜上以物理气相沉积方式沉积一层透明保护膜；
(d)对该基板进行脱膜处理，即将基板上的有机材料以及其上的透明导电膜和透明保护膜去除。
2、根据权利要求1所述的透明导电膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(a)中的有机材料包括油墨和光刻胶。
3、根据权利要求1所述的透明导电膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(a)中的有机材料图案可由丝网印刷法或者光刻法制备而成。
4、根据权利要求1所述的透明导电膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(a)中的透明基板包括玻璃基板或者柔性基板。
5、根据权利要求1所述的透明导电膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(b)中的物理气相沉积方式包括溅射方式和蒸发方式。
6、根据权利要求1所述的透明导电膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(b)中的透明导电膜包括In2O3:Sn(ITO)、ZnO:Al(AZO)和SnO2:Sb(ATO)。
7、根据权利要求1所述的透明导电膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(c)中的物理气相沉积方式包括溅射方式和蒸发方式。
8、根据权利要求1所述的透明导电膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(c)中的物理气相源与基板之间设有金属掩模。
9、根据权利要求1所述的透明导电膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(c)中的透明保护膜包括SiO2和Al2O3。
10、根据权利要求1所述的透明导电膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(d)中的脱膜处理所用的脱膜液包括丙酮、氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液。
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