一種透明導電層的製造方法
2023-05-28 08:02:11
專利名稱：一種透明導電層的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種透明導電層的製造方法，尤其涉及一種石墨烯透明導電層的製造方法。
背景技術：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display，縮寫為LCD)為平面超薄的顯示設備，它由一定數量的彩色或黑白像素組成，放置於光源或者反射面前方。液晶顯示器功耗很低，因此倍受工程師青睞，適用於使用電池的電子設備。它的主要原理是以電流刺激液晶分子產生點、線、面配合背部燈管構成畫面。而透明導電玻璃則是液晶顯示器(IXD)的三大主要材料之一。液晶顯示器之所以能顯示特定的圖形，就是利用導電玻璃上的透明導電電膜，經蝕刻製成特定形狀的電極，上下導電玻璃製成液晶盒後，在這些電極上加適當電壓信號，使具有偶極矩的液晶分子在電場作用下按特定的方向排列，進而顯示出與電極波長相對應的圖形。
目前，用於液晶顯示器(LCD)中的透明導電薄膜主要為氧化銦錫(ITO)，由於氧化銦錫(ITO)中的銦(In)開採不易且價格較高，因此陸續有取代氧化銦錫(ITO)的材料被開發出來，如銀納米線(nano-wire Ag)、聚乙撐二氧噻吩(PEDOT)、氧化鋅(ZnO)、碳納米管 (CNT)、石墨烯(Graphene)等材料，其中銀納米線(nano-wire Ag)存在價格過高的問題， 且其阻值與穿透率會相互制約，而聚乙撐二氧噻吩(PEDOT)與碳納米管(CNT)存在著阻值過高且穿透率過低的問題，並且聚乙撐二氧噻吩(PEDOT)的耐化性與穩定性不佳。石墨烯 (Graphene)為一新開發的材料，因為其具有很高的電子遷移率，被廣泛的開發應用於半導體層，而其在單層的穿透率只會減損2.3%，故也被看好應用於透明導電層的市場，然而，為了得到較低的阻值須將石墨烯(Graphene)成長多層，這時會降低石墨烯(Graphene)的穿透率。
有鑑於此，如何設計一種石墨烯透明導電層，以得到既具有低阻值又具有高穿透率的透明導電層，是專業技術人員需要著手解決的一項課題。發明內容
針對現有技術中為了得到較低的阻值須將石墨烯(Graphene)成長多層，從而會降低石墨烯(Graphene)的穿透率的這一缺陷，本發明提供了一種透明導電層的製造方法。
依據本發明的一個方面，提供了一種透明導電層的製造方法，其中，包括
形成一金屬層；
沉積至少一層石墨烯層於所述金屬層上；
刻蝕所述石墨烯層形成網格狀圖案；
提供一基板；以及
轉移所述石墨烯層於所述基板上。
優選地，所述金屬層為銅金屬層或鎳金屬層。
優選地，通過低壓化學氣相沉積或常壓化學氣相沉積方法於所述金屬層上形成石墨烯層。
優選地，通過微影刻蝕或雷射刻蝕的方法形成所述網格狀圖案。
依據本發明的另一個方面，提供一種透明導電層的製造方法，其中，包括
提供一基板；
噴塗金屬層於所述基板上，所述金屬層具有網格狀圖案；以及
成長石墨烯層於所述基板上。
優選地，所述金屬層為銅金屬層或鎳金屬層。
優選地，採用噴墨工藝噴塗所述金屬層。
依據本發明的又一個方面，提供一種透明導電層的製造方法，其中，包括
提供一基板；
形成一非晶矽層於所述基板上；
圖形化所述非晶矽層成網格狀圖案；
對所述基板進行金屬置換；以及
成長石墨烯層於所述基板上。
優選地，所述金屬為銅或鎳。
採用本發明的優點有通過在金屬上成長石墨烯層，利用金屬來增加透明導電層的導電性，並通過將石墨烯層圖形化成網絡狀，來增加透明導電層的穿透率。
讀者在參照附圖閱讀了本發明的具體實施方式
以後，將會更清楚地了解本發明的各個方面。其中，
圖1示出依據本發明的一個方面透明導電層的製造方法流程圖。
圖2示出依據本發明的另一個方面透明導電層的製造方法流程圖。
圖3示出依據本發明的又一個方面透明導電層的製造方法流程圖。
具體實施方式
為了使本申請所揭示的技術內容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本發明的下述各種具體實施例，附圖中相同的標記代表相同或相似的組件。然而，本領域的普通技術人員應當理解，下文中所提供的實施例並非用來限制本發明所涵蓋的範圍。此外，附圖僅僅用於示意性地加以說明，並未依照其原尺寸進行繪製。
下面參照附圖，對本發明各個方面的具體實施方式
作進一步的詳細描述。顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部實施例。本發明還可以表現為不同的形式，因此並不局限於在此說明的實施例。基於本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
如前所述，在現有技術中，在利用石墨烯作為透明電極時，為了降低阻值，往往會多層堆疊，然而導電層的穿透率也會隨之下降。
為了解決現有技術中的這一困擾，圖1示出依據本發明的一個方面透明導電層的製造方法流程圖。
參照圖1，本實施例中，透明導電層的製造方法包括以下步驟
首先，形成一金屬層。金屬層可以為銅金屬層，也可以為鎳金屬層，但並不以此為限。
其次，沉積至少一層石墨烯層於金屬層上。在石英管內通入氫氣和乙烯，利用化學氣相沉積法在金屬層上成長至少一層石墨烯層。此處的化學氣相沉積法可以為常壓化學氣相沉積法，也可以為低壓化學氣相沉積法。
然後，刻蝕石墨烯層形成網格狀圖案。通過微影刻蝕或雷射刻蝕的方法使石墨烯層具有網格狀圖案。
再次，提供一基板。此基板可以為玻璃基板，也可以為軟性透明基板，但不以此為限。
最後，轉移石墨烯層於基板上。將具有網絡狀圖案的石墨烯層剝離，並轉移至基板上。最後形成的基板可以作為透明導電層使用。
圖2示出依據本發明的另一個方面透明導電層的製造方法流程圖。
參照圖2，本實施例中，透明導電層的製造方法包括以下步驟
首先，提供一基板。此基板可以為玻璃基板，也可以為軟性透明基板，但不以此為限。
然後，噴塗金屬層於基板上，金屬層具有網格狀圖案。金屬層可以為銅金屬層，也可以為鎳金屬層，但並不以此為限。採用噴墨工藝噴塗在基板上噴塗金屬層。
其次，成長石墨烯層於基板上。利用化學氣相沉積法在金屬層上成長至少一層石墨烯層。此處的化學氣相沉積法可以為常壓化學氣相沉積法，也可以為低壓化學氣相沉積法。
圖3示出依據本發明的又一個方面透明導電層的製造方法流程圖。
參照圖3，本實施例中，透明導電層的製造方法包括以下步驟
首先，提供一基板。此基板可以為玻璃基板，也可以為軟性透明基板，但不以此為限。
其次，形成一非晶矽層於基板上。在基板上形成一非晶矽層。
然後，圖形化非晶矽層成網格狀圖案。利用常壓化學氣相沉積法或低壓化學氣相沉積法在金屬層上沉積一層非晶矽層。
再次，對基板進行金屬置換。利用金屬通過氧化還原反應對基板進行置換。金屬可以為銅或鎳。
最後，成長石墨烯層於基板上。在經過置換的基板上成長至少一層石墨烯層。
採用本發明的優點有通過在金屬上成長石墨烯層，利用金屬來增加透明導電層的導電性，並通過將石墨烯層圖形化成網絡狀，來增加透明導電層的穿透率。
上文中，參照附圖描述了本發明的具體實施方式
。但是，本領域中的普通技術人員能夠理解，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下，還可以對本發明的具體實施方式
作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本發明權利要求書所限定的範圍內。
權利要求
1.一種透明導電層的製造方法，其特徵在於，包括形成一金屬層；沉積至少一層石墨烯層於所述金屬層上； 刻蝕所述石墨烯層形成網格狀圖案； 提供一基板；以及轉移所述石墨烯層於所述基板上。
2.如權利要求1所述的製造方法，其特徵在於，所述金屬層為銅金屬層或鎳金屬層。
3.如權利要求1所述的製造方法，其特徵在於，通過低壓化學氣相沉積或常壓化學氣相沉積方法於所述金屬層上形成石墨烯層。
4.如權利要求1所述的製造方法，其特徵在於，通過微影刻蝕或雷射刻蝕的方法形成所述網格狀圖案。
5.一種透明導電層的製造方法，其特徵在於，包括 提供一基板；噴塗金屬層於所述基板上，所述金屬層具有網格狀圖案；以及成長石墨烯層於所述基板上。
6.如權利要求5所述的製造方法，其特徵在於，所述金屬層為銅金屬層或鎳金屬層。
7.如權利要求5所述的乾燥設備，其特徵在於，採用噴墨工藝噴塗所述金屬層。
8.—種透明導電層的製造方法，其特徵在於，包括 提供一基板；形成一非晶矽層於所述基板上； 圖形化所述非晶矽層成網格狀圖案； 對所述基板進行金屬置換；以及成長石墨烯層於所述基板上。
9.如權利要求8所述的製造方法，其特徵在於，所述金屬為銅或鎳。
全文摘要
本發明提供一種透明導電層的製造方法，包括形成一金屬層；沉積至少一層石墨烯層於金屬層上；刻蝕石墨烯層形成網格狀圖案；提供一基板；轉移石墨烯層於基板上。採用本發明可以在提升導電層的穿透率的同時降低阻值。
文檔編號H01B5/14GK102568657SQ20121004107
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月21日 優先權日2012年2月21日
發明者廖家翎, 林永昌, 江明峰, 胡國仁, 邱博文, 陳嘉祥 申請人:友達光電股份有限公司