CN103373022B - 导电玻璃及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种导电玻璃，包括玻璃基材及铺设于所述玻璃基材上的两层金属网，所述玻璃基材具有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面，其中一层金属网铺设于所述玻璃基材的第一表面，另一层金属网铺设于所述玻璃基材的第二表面，所述金属网具有多个阵列排布的孔洞。上述导电玻璃的成本较低。本发明还提供一种导电玻璃的制备方法。

Description

导电玻璃及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种导电玻璃及其制备方法。
背景技术
电容触摸屏以其透明度高，多点触摸，寿命长等居多优点，近年来，越来越受到市场的青睐。目前，通常采用真空蒸镀或者磁控溅射方式将透明导电材料氧化铟锡(ITO)镀制玻璃基板上形成导电玻璃以应用于电容触摸屏。
然而，铟元素是一种稀土元素，在大自然中储量比较小，价格比较昂贵，从而使得导电玻璃的成本较高。
发明内容
基于此，有必要提供一种成本较低的导电玻璃及其制备方法。
一种导电玻璃包括玻璃基材及铺设于所述玻璃基材上的两层金属网，所述玻璃基材具有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面，其中一层金属网铺设于所述玻璃基材的第一表面，另一层金属网铺设于所述玻璃基材的第二表面，所述金属网具有多个阵列排布的孔洞。
在其中一个实施例中，所述孔洞为方形或菱形，所述金属网包括多个相互平行的第一金属线及多个相互平行的第二金属线，所述第一金属线与所述第二金属线相交形成所述孔洞。
在其中一个实施例中，所述金属网的孔洞为呈蜂巢状排布的正六边形。
在其中一个实施例中，所述金属网的孔洞为三角形，所述金属网包括多个相互平行的第一金属线、多个相互平行的第二金属线及多个相互平行的第三金属线，第二金属线与第一金属线倾斜相交形成多个阵列排布的菱形孔，第三金属线与菱形孔的两个相对的端点相交从而将菱形孔分割形成所述三角形的孔洞。
在其中一个实施例中，所述金属网的表面形成有抗氧化镀层，所述抗氧化镀层的材料为金、铂、镍或镍金合金。
一种导电玻璃的制备方法，包括以下步骤：
在玻璃基材的第一表面及与所述第一表面相对的第二表面上均形成金属层；及
利用曝光显影方法将所述金属层加工出网格以形成铺设于所述玻璃基材的所述第一表面及所述第二表面的金属网，所述金属网具有多个阵列排布的孔洞。
在其中一个实施例中，所述金属网的表面形成有抗氧化镀层，所述抗氧化镀层的材料为金、铂、镍或镍金合金。
在其中一个实施例中，所述玻璃基材的表面还形成具有防眩、硬化、增透或雾化功能的功能层，所述金属层形成于所述功能层表面。
在其中一个实施例中，所述孔洞为方形或菱形，所述金属网包括多个相互平行的第一金属线及多个相互平行的第二金属线，所述第一金属线与所述第二金属线相交形成所述孔洞。
在其中一个实施例中，所述金属网的孔洞为呈蜂巢状排布的正六边形。
上述导电玻璃及其制备方法，通过在玻璃基材表面铺设金属网，使用时可以根据需要将金属网再次曝光显影从而在玻璃基材上形成图案感应层而应用于触控屏中，导电玻璃避免使用氧化铟锡，从而导电玻璃的成本较低。
附图说明
图1为一实施方式的导电玻璃的结构示意图；
图2为图1中导电玻璃的金属网的结构示意图；
图3为另一实施方式中导电玻璃的金属网的结构示意图；
图4为另一实施方式中导电玻璃的金属网的结构示意图；
图5为另一实施方式中导电玻璃的金属网的结构示意图；
图6为一实施方式的导电玻璃的制备方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，一实施方式的导电玻璃10包括玻璃基材110及金属网120。
玻璃基材110大体为片状。玻璃基材110的材料为无机硅酸盐玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯玻璃(PMMA)。玻璃基材110具有第一表面112及与第一表面112相对的第二表面114。
优选的，玻璃基材110的第一表面112及第二表面114中的至少一个上还形成有具有防眩、硬化、增透或雾化功能的功能层(图未示)。
其中，具有防眩或雾化功能的功能层，由具有防眩或雾化功能的涂料涂敷形成，涂料里面有金属氧化物颗粒；具有硬化功能的功能层由具有硬化功能的高分子涂料涂敷形成；具有增透功能的功能层为二氧化钛镀层、氟化镁镀层或氟化钙镀层。
金属网120共有两层，其中一层金属网120铺设于玻璃基材110的第一表面112，另一层金属网120铺设于玻璃基材110的第二表面114。需要说明的是，当玻璃基材110的第一表面112及第二表面114上形成有功能层时，金属网120形成于功能层的表面。
请同时参阅图2，金属网120具有多个阵列排布的孔洞121。本实施方式中，多个孔洞121的形状及大小均相同。本实施方式中，孔洞121为正方形，多个孔洞121阵列排布。金属网120包括多个相互平行的第一金属线123及多个相互平行的第二金属线125，第一金属线123与第二金属线125垂直相交形成多个阵列排布的正方形的孔洞321。
本实施方式中，金属网120的材料为铜、银、钼铝钼合金或铜镍合金。为了防止金属网120氧化，还可以在金属网120的表面形成抗氧化层，抗氧化层的材料为金、铂、镍或镍金合金等惰性金属。
金属网120的网线(即第一金属线123和第二金属线125)宽度D大于等于45nm且小于等于40000nm。需要说明的是，金属网120的网线的宽度D对触控屏10的分辨率会有影响，当金属网120的网线宽度D过大时，肉眼可以看到网线，从而会影响触控屏10的分辨率。优选的，金属网120的网线宽度大于等于45nm且小于等于5000nm。
为了保证触控屏10对信号的敏感性，则金属网120的开口率K与导电玻璃10的透过率T1以及玻璃基材的透过率T2之间存在如下关系：T1＝T2*K。由此可以根据导电玻璃10的设计光学透过率计算出满足条件的金属网120的开口率。
以下以金属网120的孔洞121为正方形为例进行说明。金属网120的网线宽度为D，金属网120的孔洞121的开口宽度为L。金属网120可以看作由多个边长为D+L的晶胞组成，金属网120的开口率K＝孔洞121的面积除以晶胞的面积。具体在本实施方式中，K＝L2/(L+D)2。
上述导电玻璃10中，在玻璃基材110表面铺设金属网120，使用时可以根据需要将金属网再次曝光显影从而在玻璃基材110上形成图案感应层而应用于触控屏中，导电玻璃10避免使用氧化铟锡，从而导电玻璃10的成本较低；金属网的透过率较高；导电玻璃10的方块电阻较低，可以达到1欧姆/□；导电薄膜10的透过率可以通过控制金属网120的开口率及玻璃基材110的透过率来控制，较为灵活。
需要说明的是，金属网120的孔洞121不限于为图2所示的正方形，也可为多边形。
请参阅图3，另一实施方式的金属网320的孔洞321为阵列排布的菱形。金属网320包括多个相互平行的第一金属线323及多个相互平行的第二金属线325，第一金属线323与第二金属线325相交且第一金属线323与第二金属线325相互倾斜形成多个阵列排布的菱形的孔洞321。
请参阅图4，另一实施方式的金属网420的孔洞421为阵列排布的三角形。金属网420包括多个相互平行的第一金属线423、多个相互平行的第二金属线425及多个相互平行的第三金属线427，第二金属线425与第一金属线423倾斜相交形成多个阵列排布的菱形孔，第三金属线427与菱形孔的两个相对的端点相交从而将菱形孔分割成阵列分布的三角形的孔洞421。
请参阅图5，另一实施方式的金属网520的孔洞521为呈蜂巢状排布的正六边形。
请同时参阅图1、图2及图6，上述导电玻璃10的制备方法，包括以下步骤：
步骤S101、在玻璃基材110的第一表面112及与第一表面112相对的第二表面114上均形成金属层。
玻璃基材110的材料为无机硅酸盐玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯玻璃(PMMA)。
金属层的厚度大于等于45nm且小于等于40000nm。
玻璃基材110的第一表面112及第二表面114中的至少一个上还形成有具有防眩、硬化、增透或雾化功能的功能层(图未示)。
其中，具有防眩或雾化功能的功能层，由具有防眩或雾化功能的涂料涂敷形成，涂料里面有金属氧化物颗粒；具有硬化功能的功能层由具有硬化功能的高分子涂料涂敷形成；具有增透功能的功能层为由蒸镀或磁控溅射形成的二氧化钛镀层、氟化镁镀层或氟化钙镀层。
金属层共有两层，其中一层金属层铺设于玻璃基材110的第一表面112，另一层金属层铺设于玻璃基材110的第二表面114。本实施方式中，金属层由真空蒸镀、化学气相沉积或溶胶凝胶形成。金属层的材料为铜、银、钼铝钼合金或铜镍合金。需要说明的是，当玻璃基材110的第一表面112及第二表面114上形成有功能层时，金属网120形成于功能层的表面。
为了防止金属层氧化，还可以在金属层的表面真空蒸镀或磁控溅射形成抗氧化层，抗氧化层的材料为金、铂、镍或镍金合金等惰性金属。
步骤S102、利用曝光显影方法将金属层加工出网格以形成金属网120以形成铺设于玻璃基材110的第一表面112及第二表面114的金属网120，金属网120具有多个阵列排布的孔洞121。
本实施方式中，多个孔洞121的形状及大小均相同。金属网120的孔洞为阵列排布的正方形、菱形、三角形或正六边形。
金属网120的网线宽度D大于等于45nm且小于等于40000nm。需要说明的是，金属网120的网线的宽度D对触控屏10的分辨率会有影响，当金属网120的网线宽度D过大时，肉眼可以看到网线，从而会影响触控屏10的分辨率。优选的，金属网120的网线宽度大于等于45nm且小于等于5000nm。
金属网120的开口率K与导电玻璃10的透过率T1以及玻璃基材的透过率T2之间存在如下关系：K＝T1/T2。
上述导电玻璃10在玻璃基材110表面铺设金属网120，使用时可以根据需要将金属网120再次曝光显影从而在玻璃基材110上形成图案感应层而应用于触控屏中，导电玻璃10避免使用氧化铟锡，从而导电玻璃10的成本较低，且可以通过曝光显影的方法制备金属网120，工艺简单，效率较高。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种导电玻璃，包括玻璃基材，其特征在于，所述导电玻璃还包括铺设于所述玻璃基材上的两层金属网，所述玻璃基材具有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面，其中一层金属网铺设于所述玻璃基材的第一表面，另一层金属网铺设于所述玻璃基材的第二表面，所述金属网具有多个阵列排布的孔洞，所述金属网的网线宽度大于等于45nm且小于等于5000nm。
2.根据权利要求1所述的导电玻璃，其特征在于，所述孔洞为方形或菱形，所述金属网包括多个相互平行的第一金属线及多个相互平行的第二金属线，所述第一金属线与所述第二金属线相交形成所述孔洞。
3.根据权利要求1所述的导电玻璃，其特征在于，所述金属网的孔洞为呈蜂巢状排布的正六边形。
4.根据权利要求1所述的导电玻璃，其特征在于，所述金属网的孔洞为三角形，所述金属网包括多个相互平行的第一金属线、多个相互平行的第二金属线及多个相互平行的第三金属线，第二金属线与第一金属线倾斜相交形成多个阵列排布的菱形孔，第三金属线与菱形孔的两个相对的端点相交从而将菱形孔分割形成所述三角形的孔洞。
5.根据权利要求1所述的导电玻璃，其特征在于，所述金属网的表面形成有抗氧化镀层，所述抗氧化镀层的材料为金、铂、镍或镍金合金。
6.一种导电玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在玻璃基材的第一表面及与所述第一表面相对的第二表面上均形成金属层，所述金属层与所述第一表面及第二表面均直接接触；及
利用曝光显影方法将所述金属层加工出网格以形成铺设于所述玻璃基材的所述第一表面及所述第二表面的金属网，所述金属网具有多个阵列排布的孔洞，所述金属网的网线宽度大于等于45nm且小于等于5000nm。
7.根据权利要求6所述的导电玻璃的制备方法，其特征在于，所述金属网的表面形成有抗氧化镀层，所述抗氧化镀层的材料为金、铂、镍或镍金合金。
8.根据权利要求6所述的导电玻璃的制备方法，其特征在于，所述玻璃基材的表面还形成具有防眩、硬化、增透或雾化功能的功能层，所述金属层形成于所述功能层表面。
9.根据权利要求6所述的导电玻璃的制备方法，其特征在于，所述孔洞为方形或菱形，所述金属网包括多个相互平行的第一金属线及多个相互平行的第二金属线，所述第一金属线与所述第二金属线相交形成所述孔洞。
10.根据权利要求6所述的导电玻璃的制备方法，其特征在于，所述金属网的孔洞为呈蜂巢状排布的正六边形。
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