CN102909911A - 可见光穿透率高的透明导电玻璃及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种可见光穿透率高的透明导电玻璃，包含：一玻璃基板、一形成于该玻璃基板上的缓冲层，及一形成于该缓冲层上的金属基膜层结构。该金属基膜层结构自该缓冲层朝远离该玻璃基板的方向依序具有一第一金属层、一第二金属层及一第三金属层。该第一金属层是由Ag所制成，且厚度是介于6nm-10nm之间。该第二金属层是由一选自下列所构成的群组的第二金属所制成：Zn、Sn、Ti、Ni、ZnSn合金、ZnTi合金、ZnNi合金、SnTi合金，及SnNi合金。该第三金属层是一保护层。本发明也提供一种前述透明导电玻璃的制作方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种透明导电玻璃(transparent conductive glass，TCG)，特别是涉及一种可见光(visible light)穿透率(transmittance)高的透明导电玻璃及其制作方法。
背景技术
平面显示器(flat panel display，FPD)、触控面板(touch panel)及薄膜太阳能电池(thin film solar cell)等电子产品的需求量于近年来不断地攀升，在此等电子产品中，不可缺少的组件则非透明导电玻璃莫属。目前最常见的透明导电层，无非是在透明玻璃基板上溅镀(sputtering)一金属氧化物(metal oxide)的透明导电层。如，氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、氧化铟(In2O3)，或掺杂氟的氧化铟锡(fluorine-doped tin oxide，FTO)。然而，熟悉此技术领域者皆知，以该金属氧化物透明导电层所构成的透明导电玻璃的特性，其必须在导电率(conductivity)与穿透率两必要特性之间做取舍；也就是说，当该金属氧化物透明导电层的厚度越大，则其阻值(resistivity)越小，但是相对地，其可见光的穿透率也将被牺牲掉。
此处需进一步说明的是，以目前常见的氧化铟锡(ITO)透明导电层来说，由于铟(In)的产量稀少且价格有日渐高涨的趋势；此外，要使得ITO透明导电层具备有良好的导电性，其所需的厚度则必须超过100nm。因此，ITO透明导电层的制造成本非常高。
又，虽然FTO透明导电层所需使用的锡(Sn)的产量较为丰富。然而，要使得FTO透明导电层的导电性达到上述电子产品的要求，其厚度则须相对ITO透明导电层高出许多。举例来说，片电阻(sheet resistance)为16Ω/square的FTO透明导电层所需厚度约300nm左右，而片电阻为8Ω/square的FTO透明导电层所需厚度更须增加到500nm左右。因此，用于制造FTO透明导电层的材料成本也相当地高。
经上述说明可知，找出可替代ITO与FTO等透明导电层以提升透明导电玻璃的可见光穿透率，同时也使其电气特性(electricity)得以符合平面显示器、触控面板及薄膜太阳能电池等电子产品的要求，是此技术领域者所需改进的课题。
由此可见，上述现有的透明导电层产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。因此如何能创设一种新的可见光穿透率高的透明导电玻璃及其制作方法，亦成为当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的透明导电层存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的可见光穿透率高的透明导电玻璃及其制作方法，能够改进一般现有的透明导电层，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的透明导电层存在的缺陷，而提供一种新的可见光穿透率高的透明导电玻璃，所要解决的技术问题是使其提供一种可见光穿透率高的透明导电玻璃，非常适于实用。
本发明的另一目的在于，克服现有的透明导电层存在的缺陷，而提供一种新的可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，所要解决的技术问题是使其在提供一种可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种可见光穿透率高的透明导电玻璃，其中，其包含：一个玻璃基板；一层形成于该玻璃基板上的缓冲层(buffer layer)；及一层形成于该缓冲层上的金属基(metal-based)膜层结构，自该缓冲层朝远离该玻璃基板的方向依序具有一层第一金属层、一层第二金属层及一层第三金属层；其中，该第一金属层是由Ag所制成，且厚度是介于6nm-10nm之间；其中，该第二金属层是由一选自下列所构成的群组的第二金属所制成：Zn、Sn、Ti、Ni、ZnSn合金、ZnTi合金、ZnNi合金、SnTi合金，及SnNi合金；及其中，该第三金属层是一保护层。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的可见光穿透率高的透明导电玻璃，其中所述的该第三金属层是由一选自下列所构成的群组的第三金属所制成：Al、AlTi合金、AlNi合金，及AlZn合金；该缓冲层是由一选自下列所构成的群组的材料所制成：Zn、ZnO、SnO2，及TiO2。
前述的可见光穿透率高的透明导电玻璃，其中所述的该第二金属层的厚度是介于15nm-25nm之间；该缓冲层的厚度是介于15nm-25nm之间。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，其中，其包含以下步骤：在一个玻璃基板上形成一层缓冲层；在该缓冲层上形成一层金属基膜层结构，该金属基膜层结构自该缓冲层朝远离该玻璃基板的方向依序具有一层第一金属层、一层第二金属层及一层第三金属层；及在该步骤(b)后，将该形成有该缓冲层及该金属基膜层结构的玻璃基板设置于一个真空腔体(vacuum chamber)的一个基底上，以对该缓冲层及该金属基膜层结构施予微波等离子体处理，并提升该缓冲层及该金属基膜层结构的附着性；其中，该第一金属层是由Ag所制成，且厚度是介于6nm-10nm之间；其中，该第二金属层是由一选自下列所构成的群组的第二金属所制成：Zn、Sn、Ti、Ni、ZnSn合金、ZnTi合金、ZnNi合金、SnTi合金，及SnNi合金；其中，该第三金属层是一保护层；及其中，该步骤(c)的基底是由一选自下列所构成的群组的材料所制成：碳纤维(carbon fiber)、石墨(graphite)及半导体(semiconductor)材料。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，其中所述的该基底的面积是大于等于该玻璃基板上的缓冲层的面积，并大于等于该金属基膜层结构的面积，且该基底的面积与该玻璃基板上的缓冲层的面积相互重叠，并与该金属基膜层结构的面积相互重叠。
前述的可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，其中所述的实施该步骤(c)时，该真空腔体的工作压力是小于等于0.5Torr。
前述的可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，其中所述的该步骤(c)的微波等离子体处理是经由一个电源供应器提供一介于750W-2000W之间的输出功率。
前述的可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，其中所述的该半导体材料是硅。
前述的可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，其中所述的该第三金属层是由一选自下列所构成的群组的第三金属所制成：Al、AlTi合金、AlNi合金，及AlZn合金，且该第三金属层的一表面与微波等离子体处理后的一预定时间后是呈疏水性(hydrophobic property)；该缓冲层是由一选自下列所构成的群组的材料所制成：Zn、ZnO、SnO2，及TiO2。
前述的可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，其中所述的该第二金属层的厚度是介于15nm-25nm之间；该缓冲层的厚度是介于15nm-25nm之间。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下：可见光穿透率高的透明导电玻璃，包含：一玻璃基板、一形成于该玻璃基板上的缓冲层，及一形成于该缓冲层上的金属基膜层结构。该金属基膜层结构自该缓冲层朝远离该玻璃基板的方向依序具有一第一金属层、一第二金属层及一第三金属层。该第一金属层是由Ag所制成，且厚度是介于6nm-10nm之间。该第二金属层是由一选自下列所构成的群组的第二金属所制成：Zn、Sn、Ti、Ni、ZnSn合金、ZnTi合金、ZnNi合金、SnTi合金，及SnNi合金。该第三金属层是一保护层(protective layer)。
较佳地，该第三金属层是由一选自下列所构成的群组的第三金属所制成：Al、AlTi合金、AlNi合金，及AlZn合金；该缓冲层是由一选自下列所构成的群组的材料所制成：Zn、ZnO、SnO2，及TiO2。
较佳地，该第二金属层的厚度是介于15nm-25nm之间；该缓冲层的厚度是介于15nm-25nm之间。
此外，本发明可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，包含以下步骤：在一玻璃基板上形成一缓冲层；在该缓冲层上形成一金属基膜层结构，该金属基膜层结构自该缓冲层朝远离该玻璃基板的方向依序具有一第一金属层、一第二金属层及一第三金属层；及在该步骤(b)后，将该形成有该缓冲层及该金属基膜层结构的玻璃基板设置于一真空腔体(vacuumchamber)的一基底上，以对该缓冲层及该金属基膜层结构施予微波等离子体处理(microwave plasma treatment)，并提升该缓冲层及该金属基膜层结构的附着性(adhesion)；其中，该第一金属层是由Ag所制成，且厚度是介于6nm-10nm之间；其中，该第二金属层是由一选自下列所构成的群组的第二金属所制成：Zn、Sn、Ti、Ni、ZnSn合金、ZnTi合金、ZnNi合金、SnTi合金，及SnNi合金；其中，该第三金属层是一保护层；及其中，该步骤(c)的基底是由一选自下列所构成的群组的材料所制成：碳纤维、石墨及半导体材料。
较佳地，该基底的面积是大于等于该玻璃基板上的缓冲层的面积，并大于等于该金属基膜层结构的面积，且该基底的面积与该玻璃基板上的缓冲层的面积相互重叠，并与该金属基膜层结构的面积相互重叠。
较佳地，于实施该步骤(c)时，该真空腔体的工作压力(workingpressusre)是小于等于0.5Torr。
较佳地，该步骤(c)的微波等离子体处理是经由一个电源供应器(powersupply)提供一介于750W-2000W之间的输出功率(output power)。
较佳地，该半导体材料是硅(Si)。
较佳地，该第三金属层是由一选自下列所构成的群组的第三金属所制成：Al、AlTi合金、AlNi合金，及AlZn合金，且该第三金属层的一表面于微波等离子体处理后的一预定时间后是呈疏水性；该缓冲层是由一选自下列所构成的群组的材料所制成：Zn、ZnO、SnO2，及TiO2。
较佳地，该第二金属层的厚度是介于15nm-25nm之间；该缓冲层的厚度是介于15nm-25nm之间。
借由上述技术方案，本发明可见光穿透率高的透明导电玻璃及其制作方法至少具有下列优点及有益效果：可替代ITO与FTO等透明导电层以提升透明导电玻璃的可见光穿透率，同时也使其电气特性得以符合平面显示器、触控面板及薄膜太阳能电池等电子产品的要求。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是一正视示意图，说明本发明可见光穿透率高的透明导电玻璃的一较佳实施例；
图2是一流程图，说明本发明该较佳实施例的制作方法；
图3是图2的一步骤(c)的局部放大图，说明本发明于实施该较佳实施例的制作方法时的微波与一基底、一玻璃基板及一金属基膜层结构之间的传递关系；
图4是一可见光穿透率曲线图，说明本发明可见光穿透率高的透明导电玻璃的一具体例1(E1)的可见光穿透率；
图5是一可见光穿透率曲线图，说明本发明可见光穿透率高的透明导电玻璃的一具体例2(E2)的可见光穿透率；
图6是一可见光穿透率曲线图，说明本发明该具体例2(E2)及购自各现有厂商的透明导电玻璃的可见光穿透率之间的比较；
图7是一可见光穿透率曲线图，说明本发明可见光穿透率高的透明导电玻璃的一具体例3(E3)的可见光穿透率；
图8是一扫描式电子显微镜(scanning electron microscope，SEM)表面形貌图，说明本发明该具体例2(E2)于微波等离子体处理前的表面结构；
图9是一SEM表面形貌图，说明本发明该具体例2(E2)与微波等离子体处理后的表面结构。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的可见光穿透率高的透明导电玻璃及其制作方法其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
参阅图1，本发明可见光穿透率高的透明导电玻璃的一较佳实施例，包含：一玻璃基板2、一形成于该玻璃基板2上的缓冲层3，及一形成于该缓冲层3上的金属基膜层结构4。该金属基膜层结构4自该缓冲层3朝远离该玻璃基板2的方向依序具有一第一金属层41、一第二金属层42及一第三金属层43。该第一金属层41是由Ag所制成，且厚度是介于6nm-10nm之间。该第二金属层42是由一选自下列所构成的群组的第二金属所制成：Zn、Sn、Ti、Ni、ZnSn合金、ZnTi合金、ZnNi合金、SnTi合金，及SnNi合金。该第三金属层43是一保护层。
较佳地，该第三金属层43是由一选自下列所构成的群组的第三金属所制成：Al、AlTi合金、AlNi合金，及AlZn合金；该缓冲层3是由一选自下列所构成的群组的材料所制成：Zn、ZnO、SnO2，及TiO2。此处需说明的是，该缓冲层3的主要目的是在于提升该玻璃基板2与该金属基膜层结构4的第一金属层41之间的附着性，另一方面是在于提升可见光的穿透率。
此外，本发明该金属基膜层结构4的第二金属层42的主要作用在于，调整可见光的穿透率。在一具体例中，该金属基膜层结构4的第二金属层42是由Zn所制成，其中，选用Zn的主要原因在于，实施磁控溅镀(magnetron sputtering)时所需的输出功率低且溅镀率高，因此，制作成本低。
本发明该金属基膜层结构4的第三金属层43的主要作用是在于，阻隔水气(mois ure)、氧气(O2)的扩散，借以避免水气、氧气与该金属基膜层结构4产生氧化反应并影响其穿透率及信赖性。在一具体例中，该金属基膜层结构4的第三金属层43是由AlTi合金所制成；其中，选用AlTi合金的原因在于，提供足够的机械强度“如，硬度(hardness)”及调整可见光的穿透率。
为有效地提升可见光波段的穿透率，较佳地，该第二金属层42的厚度是介于15nm-25nm之间；该缓冲层3的厚度是介于15nm-25nm之间。
参阅图2与图3，本发明该较佳实施例的可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，包含以下步骤：
在该玻璃基板2上形成该缓冲层3；
在该缓冲层3上形成该金属基膜层结构4，该金属基膜层结构4自该缓冲层3朝远离该玻璃基板2的方向依序具有一第一金属层41、一第二金属层42及一第三金属层43；及
在该步骤(b)后，将该形成有该缓冲层3及该金属基膜层结构4的玻璃基板2设置于一真空腔体5的一基底6上，以对该缓冲层3及该金属基膜层结构4施予微波等离子体处理，并提升该缓冲层3及该金属基膜层结构4的附着性；
其中，该步骤(c)的基底6是由一选自下列所构成的群组的材料所制成：碳纤维、石墨及半导体材料。
适用于本发明的半导体材料是硅。由于碳纤维、石墨及硅等材料具有高的热传系数(thermal conductivity)；此外，此等材料对于微波MW的吸收性(absorptivity)高。因此，可以迅速将微波MW转化成高温的热能H。本发明该较佳实施例的制作方法主要是借由碳纤维、石墨及半导体材料具备有迅速吸收微波MW以将所吸收的微波MW转换成热能H，及迅速地分散并传递热能H等特质，以使微波MW迅速地被该基底6所吸收并转换成热能H，且由该基底6迅速地分散以传递热能H至该玻璃基板2上的缓冲层3与金属基膜层结构4。借此，微波MW经该基底6快速吸收所转换的热能H，可为该玻璃基板2、该缓冲层3及该金属基膜层结构4三者接口(interface)之间的原子(atom)提供良好的交互扩散(interdiffusion)及快速的微波热烧结(sintering)，进而提升其三者之间的附着性。
为使得受微波MW加热的基底6所产生的热能H得以有效地分散并传递至该缓冲层3及该金属基膜层结构4，较佳地，由俯视方向观察时，该基底6的面积是大于等于该玻璃基板2上的缓冲层3的面积，并大于等于该金属基膜层结构4的面积，且该基底6的面积与该玻璃基板2上的缓冲层3的面积相互重叠，并与金属基膜层结构4的面积相互重叠。
此处需说明的是，当工作压力越小时(如，0.05Torr)，该真空腔体5所要产生微波等离子体的时之间越长(也就是说，较不易产生微波等离子体)；相反地，当工作压力越大时(如，5Torr)，该真空腔体5则越容易产生微波等离子体。此外，为避免该真空腔体5因处于常压(atmosphericpressure)下而使该金属基膜层结构4产生氧化的问题；因此，较佳地，于实施该步骤(c)时，该真空腔体5的工作压力是小于等于0.5Torr。
较佳地，该步骤(c)的微波等离子体处理是经由一电源供应器提供一介于750W-2000W之间的输出功率。又需说明的是，电源供应器所提供的输出功率的大小主要是与产生微波等离子体的速度快慢有关；换句话说，输出功率越大，产生微波等离子体的速度越快。此外，由上段说明已可了解，工作压力越低越不易产生微波等离子体，而工作压力的大小主要是涉及抽气系统“如，泵(pump)”的抽气能力；因此，适用于本发明该步骤(c)的真空腔体5的工作压力的下限值是取决于抽气系统的抽气能力，只要是可将该真空腔体5的工作压力降低至高真空状态，皆适合实施于本发明该步骤(c)。但是须说明的是，当该步骤(c)的真空腔体5处于高真空状态时，其所提供的输出功率不是需相对地提高，就是该步骤(c)所实施的时间需相对地延长，才可达到提升表面疏水性的目的。
较佳地，该步骤(c)的微波等离子体处理的等离子体源(plasma source)是氮气(N2)、氩气(Ar)，或乙炔(C2H2)。
经前述说明可知，本发明该较佳实施例的金属基膜层结构4的第三金属层43，较佳是由一选自下列所构成的群组的第三金属所制成：Al、AlTi合金、AlNi合金，及AlZn合金；因此，该第三金属层43的一表面与微波等离子体处理后的一预定时间后是呈疏水性。此处需说明的是，该预定时间在本发明中的定义是30分钟以上。
需说明的是，本发明该金属基膜层结构4是经由磁控溅镀所制成。熟悉溅镀相关技术者皆知，当溅镀室(sputtering chamber)里的背景压力(base pressure)过大时，将于溅镀室里残留微量的水气及氧气，因此，即便是所镀制的镀膜为纯金属膜，其纯金属膜内也可能含有微量的氧成分。整合前述说明可知，本发明该金属基膜层结构4内是容许含有微量的氧成分。
<具体例1(E1)>
本发明可见光穿透率高的透明导电玻璃的一具体例1(E1)是根据以下流程来实施。
本发明该具体例1(E1)是使用一磁控溅镀系统以与一玻璃基板上依序形成一缓冲层及一依序具有一第一金属层、一第二金属层及一第三金属层的金属基膜层结构。在本发明该具体例1(E1)中，该玻璃基板是购自康宁(corning)公司所生产的型号为Eagle 2000的玻璃，且该玻璃基板的厚度与面积分别为700μm与10cm×10cm；该缓冲层、该金属基膜层结构的第一金属层、第二金属层与第三金属层分别是一Zn层、一Ag层、一Zn层与一AlTi合金层，且厚度分别为20nm、7nm、20nm与10nm。
进一步地，该形成有该缓冲层及金属基膜层结构的玻璃基板是被放置于一工作压力为0.5Torr的真空腔体中的一碳纤维布上，以1100W的输出功率对该缓冲层及金属基膜层结构施予50秒的氮气微波等离子体处理。在本发明该具体例1(E1)中，该碳纤维布是购自日本东丽(TORAY)公司所产的型号为3K T300B 1x1平织210g/m2的碳纤维布。
<具体例2(E2)>
本发明可见光穿透率高的透明导电玻璃的一具体例2(E2)，大致上是相同于该具体例1(E1)，其不同处是在于，该具体例2(E2)的一金属基膜层结构的一第一金属层的厚度为8nm。
<具体例3(E3)>
本发明可见光穿透率高的透明导电玻璃的一具体例3(E3)，大致上是相同于该具体例1(E1)，其不同处是在于，该具体例3(E3)的一金属基膜层结构的一第一金属层的厚度为9nm。
<分析数据>
参阅图4所显示的可见光穿透率曲线图可知，本发明该具体例1(E1)的空白玻璃基板在可见光波段的平均穿透率趋近92％。该具体例1(E1)在氮气微波等离子体处理前的可见光波段(400nm-700nm)的平均穿透率虽然约84％，但是在400nm-500nm波段的穿透率曲线并非呈现平坦的结构，其将导致透明导电玻璃无法透过红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色(trichromatic color)的光源均匀地呈现出透明白光，也就是说，该具体例1(E1)在微波等离子体处理前的透明导电玻璃将显示出透明白光以外的颜色。反观该具体例1(E1)与氮气微波等离子体处理后的可见光波段的最大穿透率及平均穿透率分别为88％及趋近85％，且穿透率曲线呈现平坦的结构；因此，使得本发明该具体例1(E1)的透明导电玻璃可借由透明的白光以呈现出超透明的结构。
此外，本发明该具体例1(E1)在氮气微波等离子体处理前与氮气微波等离子体处理后的金属基膜层结构，经手持式四点探针(four-point probe)量测所取得的片电阻(sheet resistance)分别为33.5Ω/square与28.4Ω/square。
参阅图5所显示的可见光穿透率曲线图可知，本发明该具体例2(E2)的空白玻璃基板在可见光波段的平均穿透率趋近92％。该具体例2(E2)在氮气微波等离子体处理前的可见光波段的平均穿透率虽然约84％，但是在400nm-500nm波段的穿透率曲线并非呈现平坦的结构，因此，该具体例2(E2)于微波等离子体处理前的透明导电玻璃将显示出透明白光以外的颜色。再参阅图5，该具体例2(E2)在氮气微波等离子体处理后的可见光波段的最大穿透率及平均穿透率分别是趋近87％及85％，且穿透率曲线呈现平坦的结构；因此，使得本发明该具体例2(E2)的透明导电玻璃可借由透明的白光以呈现出超透明的结构。
参阅图6所显示的可见光穿透率曲线图可知，取自日本板硝子(NipponSheet Glass)股份有限公司所产且型号为TEC 7的FTO玻璃的可见光平均穿透率约76％，其穿透率曲线不平坦；取自德国默克(Merk)所产的ITO玻璃的可见光平均穿透率约83％，其穿透率曲线更呈现出抖动的结构。反观图5可知，本发明该具体例2(E2)在氮气微波等离子体处理前的可见光平均穿透率已达84％，再参阅图6可知，本发明该具体例2(E2)在氮气微波等离子体处理后的可见光波段的平均穿透率不但趋近85％，而且穿透率曲线平坦。
此外，Nippon的FTO玻璃在其产品规格(specification)中所取得的片电阻为8Ω/square，Merck的ITO玻璃在其产品规格中所取得的片电阻则为9Ω/square；而本发明该具体例2(E2)在氮气微波等离子体处理前的金属基膜层结构，经手持式四点探针量测所取得的片电阻为13.4Ω/square，其在微波等离子体处理后所量测取得的片电阻已下降至8.2Ω/square。相较于Nippon及Merck两家厂商所产的透明导电玻璃，本发明该具体例2(E2)不但穿透率曲线平坦，而且平均穿透率达85％；此外，本发明该具体例2(E2)的片电阻也已下降至8.2Ω/square。
参阅图7所显示的可见光穿透率曲线图可知，本发明该具体例3(E3)的空白玻璃基板在可见光波段的平均穿透率趋近92％。该具体例3(E3)在氮气微波等离子体处理前的可见光波段的平均穿透率虽然约84％，但是在400nm-500nm波段的穿透率曲线并非呈现平坦的结构，因此，该具体例3(E3)在微波等离子体处理前的透明导电玻璃将显示出透明白光以外的颜色。再参阅图7，由于该具体例3(E3)的第一金属层(Ag)的厚度略大于该等具体例(E1-E2)，因此，其在氮气微波等离子体处理后的可见光波段的平均穿透率是略微下降至84％，但是其穿透率曲线仍呈现出平坦的结构；因此，使得本发明该具体例3(E3)的透明导电玻璃可借由透明白光以呈现出超透明的结构。
此外，本发明该具体例3(E3)在氮气微波等离子体处理前的金属基膜层结构，经手持式四点探针量测所取得的片电阻为10.1Ω/square，其在微波等离子体处理后所量测取得的片电阻已下降至7.2Ω/square。
经前述各具体例的电性分析结果证实，本发明该等具体例(E1-E3)经氮气微波等离子体处理后，由各具体例的碳纤维布所迅速吸收的微波已转变成热能，同时利用碳纤维布其本身的高热传系数以快速地将热能分散并传递至各金属基膜层结构，导致各金属基膜层结构中的原子排列更为致密，并从而使得其内部电子(electron)得以在连续的导通路径(conductive path)中流动，且片电阻下降。
参阅图8所显示的SEM表面形貌影像可知，本发明该具体例2(E2)在氮气微波等离子体处理前，其表面结构是尺寸约20nm-30nm左右的纳米粒子；反观图9所显示的SEM表面形貌影像可知，本发明该具体例2(E2)在氮气微波等离子体处理后，其表面结构是尺寸约100nm-120nm左右的纳米粒子。该具体例2(E2)的表面于氮气微波等离子体处理后，因尺寸介于100nm-120nm的纳米粒子而产生莲花效应(lotus effect)，从而使该具体例2(E2)的表面于氮气微波等离子体处理后的30分钟后是呈疏水性，因此，不利于与水气产生氧化反应以影响其可见光穿透率。
归纳上述，本发明可见光穿透率高的透明导电玻璃及其制作方法，可替代ITO与FTO等透明导电层以提升透明导电玻璃的可见光穿透率，同时也使其电气特性得以符合平面显示器、触控面板及薄膜太阳能电池等电子产品的要求，所以确实能达成本发明的目的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种可见光穿透率高的透明导电玻璃，其特征在于，该包含：
一个玻璃基板；
一层形成于该玻璃基板上的缓冲层；及
一层形成于该缓冲层上的金属基膜层结构，自该缓冲层朝远离该玻璃基板的方向依序具有一层第一金属层、一层第二金属层及一层第三金属层；
其中，该第一金属层是由Ag所制成，且厚度是介于6nm-10nm之间；
其中，该第二金属层是由一选自下列所构成的群组的第二金属所制成：Zn、Sn、Ti、Ni、ZnSn合金、ZnTi合金、ZnNi合金、SnTi合金，及SnNi合金；及
其中，该第三金属层是一保护层。
2.如权利要求1所述的可见光穿透率高的透明导电玻璃，其特征在于：该第三金属层是由一选自下列所构成的群组的第三金属所制成：Al、AlTi合金、AlNi合金，及AlZn合金；该缓冲层是由一选自下列所构成的群组的材料所制成：Zn、ZnO、SnO2，及TiO2。
3.如权利要求1所述的可见光穿透率高的透明导电玻璃，其特征在于：该第二金属层的厚度是介于15nm-25nm之间；该缓冲层的厚度是介于15nm-25nm之间。
4.一种可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，其特征在于，其包含以下步骤：
在一个玻璃基板上形成一层缓冲层；
在该缓冲层上形成一层金属基膜层结构，该金属基膜层结构自该缓冲层朝远离该玻璃基板的方向依序具有一层第一金属层、一层第二金属层及一层第三金属层；及
在该步骤(b)后，将该形成有该缓冲层及该金属基膜层结构的玻璃基板设置于一个真空腔体的一个基底上，可以对该缓冲层及该金属基膜层结构施予微波等离子体处理，并提升该缓冲层及该金属基膜层结构的附着性；
其中，该第一金属层是由Ag所制成，且厚度是介于6nm-10nm之间；
其中，该第二金属层是由一选自下列所构成的群组的第二金属所制成：Zn、Sn、Ti、Ni、ZnSn合金、ZnTi合金、ZnNi合金、SnTi合金，及SnNi合金；
其中，该第三金属层是一保护层；及
其中，该步骤(c)的基底是由一选自下列所构成的群组的材料所制成：碳纤维、石墨及半导体材料。
5.如权利要求4所述的可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，其特征在于：该基底的面积是大于等于该玻璃基板上的缓冲层的面积，并大于等于该金属基膜层结构的面积，且该基底的面积与该玻璃基板上的缓冲层的面积相互重叠，并与该金属基膜层结构的面积相互重叠。
6.如权利要求4所述的可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，其特征在于：实施该步骤(c)时，该真空腔体的工作压力是小于等于0.5Torr。
7.如权利要求6所述的可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，其特征在于：该步骤(c)的微波等离子体处理是经由一个电源供应器提供一介于750W-2000W之间的输出功率。
8.如权利要求4所述的可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，其特征在于：该半导体材料是硅。
9.如权利要求4所述的可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，其特征在于：该第三金属层是由一选自下列所构成的群组的第三金属所制成：Al、AlTi合金、AlNi合金，及AlZn合金，且该第三金属层的一表面与微波等离子体处理后的一预定时间后是呈疏水性；该缓冲层是由一选自下列所构成的群组的材料所制成：Zn、ZnO、SnO2，及TiO2。
10.如权利要求4所述的可见光穿透率高的透明导电玻璃的制作方法，其特征在于：该第二金属层的厚度是介于15nm-25nm之间；该缓冲层的厚度是介于15nm-25nm之间。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN103552546A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-02-05 | 哈尔滨固泰电子有限责任公司 | 超疏水除雾汽车玻璃 |
| CN104078574A (zh) * | 2013-03-29 | 2014-10-01 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 有机电致发光器件及其制备方法 |
| CN104078588A (zh) * | 2013-03-27 | 2014-10-01 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种有机电致发光器件及其制备方法 |
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| JP2010241638A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | Riichi Murakami | 金属ナノ粒子層を挟んだ薄膜積層体 |
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2011
- 2011-08-05 CN CN2011102303791A patent/CN102909911A/zh active Pending
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