[发明专利]一种低电阻ITO透明导电膜

说明书

技术领域

本发明涉及光学技术领域，特别是涉及一种低电阻ITO透明导电膜。

背景技术

近年来，随着半导体制造技术及光伏技术突飞猛进的发展，诸如平面显示器、触控屏、窗膜、聚合物分散液晶(PDLC)、太阳能电池等技术迅速发展和完善，这些新技术都需要用到透明导电膜作为电极、受光面或者电磁脉冲屏蔽膜。以触控屏为例，触控屏中常用的几种类型如电阻式触控屏、表面电容式触控屏、感应电容式触控屏都需要利用透明导电膜作为电极材料。

透明导电膜公认的定义为在可见光范围(波长范围在380nm到780nm之间)为透明的，并且具有较低的电阻率。透明导电膜有ITO膜(氧化铟锡薄膜)、AZO膜(掺铝氧化锌膜)，三氧化二铝这类半导体类透明导电膜，另外还有纳米碳管、石墨烯、纳米银浆等形成的透明导电膜。然而，对于诸如纳米碳管、石墨烯、纳米银浆等形成的透明导电膜而言，如果需要提高其导电性，必然需要增加厚度，这样不可避免地增加了材料对光的反射率和吸收率，降低了透过率。因此在目前的生产中通过欠氧技术制备出来的半导体类透明导电膜越来越受到欢迎，这主要是由于半导体类透明导电膜可以同时得到极佳的导电性和透过性。在这类材料中，ITO膜是最常用也是性能最好的一种。ITO膜不仅导电性和透明型优于其他薄膜材料，而且还具有其他透明导电膜所不具备的高硬度与高化学稳定性。

提高ITO膜的导电性是光电材料工程师追求的目标之一，通常通过增加ITO膜的厚度或者退火处理来提高导电性，然而，这可能会导致对可见光的透过性下降。有很多关于低电阻高透光率ITO膜的设计和报道。例如，上海理工大学设计了一种复合折射率ITO膜，通过不同厚度设置以及折射率的差异，适应不同工作状态下对光学电学性能的要求。通过控制薄膜生长时氩气和氧气比值，使上ITO膜层与下ITO膜层具有不同的折射率，最终得到了较低的方块电阻和反射率(申请号：201220623869.8)。上海冠旗电子新材料股份有限公司则设计了一种基材/SiO₂/ITO三层结构，首先对透明薄膜基材进行清洁，再镀一层SiO₂，然后进行抛光，再在表面镀一层ITO膜，最后进行退火处理，由于在前期进行了清洁和抛光以及后期的退火处理，方块电阻值为左右，大大地提高了薄膜的透光率和降低了电阻率(申请号：201310306744)。深圳市海森应用材料有限公司研发的通过在ITO膜里面掺杂Zr，得到了ITO-Zr导电膜，相比与常规的ITO膜，电阻率降低了65％以上，可见光透过率提高了约2％，且热稳定性和耐化学性都有了明显的提高。还有很多关于低电阻ITO膜的设计与制备的专利，如：一种低电阻ITO玻璃应用的大尺寸电容屏(申请号：201320582157.0)；一种具有高导电性能ITO膜的制备方法(申请号：200810063399.2)；ITO薄膜及其制造方法(申请号：200480024772.3)等。

目前ITO所存在的技术问题还有很多，首先，ITO价格昂贵，ITO中的铟是一种不可再生的材料，随着ITO的大量使用会匮乏，应该尽可能减少铟的使用以便节约资源。第二，ITO膜的方块电阻一般为之间，这已经是透光性良好的单层ITO膜电阻值的极限值了，如果再通过增加厚度来降低电阻，将会导致透光率的降低和铟材料的大量使用。因此，需要设计出一种在保持较高的透光率的前提条件下，同时保持低电阻和较少的ITO。而根据之前的调研可以看出当前市场上的ITO透明导电膜的电阻往往较高，或者是膜系结构中全部为ITO膜，无法满足在保持少用ITO材料的条件下还具有低电阻高透过的要求。因此，研究出资源节约型的低电阻ITO膜是目前亟需解决的重大课题。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种低电阻ITO透明导电膜。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低电阻ITO透明导电膜。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种低电阻ITO透明导电膜，所述ITO透明导电膜依次包括：柔性基材、第一过渡层、高折射率层、第二过渡层、金属层、及ITO透明导电层，所述高折射率层的折射率范围在2.0至2.4之间，所述第一过渡层为过渡金属层或过渡金属氧化物层，用于增加高折射率层与柔性基材的结合力，所述第二过渡层为过渡金属层或过渡金属氧化物层，用于增加高折射率层与金属层之间的结合力。

作为本发明的进一步改进，所述第一过渡层的厚度为1～5nm，第一过渡层的材料为Ti或Ta或Cr或Ru金属层或者AZO金属氧化物层。