CN103489504B - 一种低反射的导电层及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低反射的导电层及其制作方法，这种低反射的导电层，包括设置在透明基板表面的网状凹槽，以及填充在网状凹槽中的导电材料，网状凹槽中的导电材料形成微导线并相互连接而构成一导电网，其特征为：还包括吸光层，吸光层采用黑色或深色材料制成，吸光层设置在所述导电材料的表面上或凹槽的内壁中。由于在导电材料的表面上或凹槽的内壁中设置了吸光层，即是在微导线的一侧设置了吸光层，吸收掉微导线的反射光，从而大幅度减弱了这种导电层的反射光，提高了应用这种低反射的导电层的显示器、触摸屏等电子器件在阳光下的可读性。

Description

一种低反射的导电层及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种导电层，尤其涉及一种用于显示器、触摸屏等电子器件上低反射的导电层及其制造方法。

背景技术

目前，有人提出一种导电层的制造方法：在透明基板的表面设置一层网状凹槽，在网状凹槽中填充入导电材料形成微导线，由此，微导线相互连接而构成一导电网。一般来说，将网状凹槽的宽度设计为微米或纳米以下的级别，并通过控制网状凹槽的密度，可以得到一种透明且导电性良好的导电层，可用于代替目前的透明导电氧化物膜层(如ITO)，用于显示器、触摸屏等电子器件上。

然而，为了使得这种导电层具有良好的导电性，所填充的导电材料一般需要选用反射率较高的银系纳米导电油墨，当这种导电材料填充在上述网状凹槽中时，虽然微导线依然难以被肉眼发现，但是由于微导线存在较高的反射率(>60%)以及面积比例，依然会造成导电层的整体反射率较高，例如，对于微导线面积比例为5%的导电网络，由微导线的反射，依然可以造成3%以上的反射率，由此，降低了这种导电层以及采用这种导电层的电子器件在室外环境下的可读性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低反射的导电层及其制作方法，这种低反射的导电层能够大幅度减弱反射光，提高了应用这种低反射的导电层的显示器、触摸屏等电子器件在阳光下的可读性。采用的技术方案如下：

一种低反射的导电层，包括设置在透明基板表面的网状凹槽，以及填充在网状凹槽中的导电材料，网状凹槽中的导电材料形成微导线并相互连接而构成一导电网，其特征为：还包括吸光层，吸光层采用黑色或深色材料制成，吸光层设置在所述导电材料的表面上或凹槽的内壁中。

由于在导电材料的表面上或凹槽的内壁中设置了吸光层，即是在微导线的一侧设置了吸光层，吸收掉微导线的反射光，从而大幅度减弱了这种导电层的反射光，提高了应用这种低反射的导电层的显示器、触摸屏等电子器件在阳光下的可读性。

作为本发明的优选方案，所述吸光层的主要成分为碳颗粒。在各种材料中，包含有碳颗粒的导电碳浆不仅具有良好的吸光能力，而且其本身也有一定的导电性和稳定性，因此适合将其加入微导线中而形成一层吸光层。更优选吸光层的主要成分为纳米碳颗粒。

作为本发明的优选方案，所述吸光层设置在所述导电材料的表面。

作为本发明的优选方案，所述吸光层设置在所述网状凹槽的内壁。

一种低反射的导电层的制作方法，其特征为包括以下步骤：

(1)、在透明基板的表面设置网状凹槽；

(2)、在网状凹槽中填充导电材料，形成微导线并相互连接而构成一导电网；

(3)、在导电材料的表面上，采用主要成分为碳颗粒的导电碳浆形成一层吸光层。

作为本发明的优选方案，所述吸光层通过刮涂的方式形成。

作为本发明的优选方案，所述吸光层通过沉淀或吸附的方式形成。

一种低反射的导电层的制作方法，其特征为包括以下步骤：

(1)、在透明基板的表面设置网状凹槽；

(2)、在网状凹槽的内壁，采用主要成分为碳颗粒的导电碳浆形成一层吸光层；

(3)、进一步在网状凹槽中填充导电材料，形成微导线并相互连接而构成一导电网。

作为本发明的优选方案，所述吸光层采用刮涂方式进行制作。

作为本发明进一步的优选方案，通过加大刮涂的压力，而减少吸光层材料的刮涂量。

作为本发明的优选方案，所述吸光层采用固含量小于30%的碳浆涂布而成。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例一制造方法的示意图；

图3是本发明实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和发明的优选实施方式做进一步的说明。

实施例一

如图1所示，这种低反射的导电层，包括设置在透明基板1表面的网状凹槽2、填充在网状凹槽2中的导电材料3和吸光层4，网状凹槽2中的导电材料3形成微导线5并相互连接而构成一导电网，吸光层4由导电碳浆形成，导电碳浆的主要成分为碳颗粒，吸光层4设置在导电材料3的表面上。

如图1和图2所示，这种低反射的导电层的制造方法，包括以下步骤：

(1)、在透明基板1的表面设置网状凹槽2；

(2)、在网状凹槽2中填充导电材料3，形成微导线4并相互连接而构成一导电网；

(3)、在导电材料3的表面上，采用主要成分为碳颗粒的导电碳浆，并通过刮涂的方式形成一层吸光层4。

其中，网状凹槽2可以在基板1形成时直接形成，在基板1形成的同时形成网状凹槽2，适合于塑料基板，例如在其注塑成型时同时形成网状凹槽2。

本实施例采用压印、显影等方法形成，压印、显影等方法不仅适合塑料基板，而且适合玻璃基板，在透明基板1表面涂布一层透明的光敏树脂层6，再通过“压印—紫外固化”或“曝光—显影”的方式形成。在网状凹槽2中填充导电材料3，如图2所示，可以将一层导电材料3刮涂在设置好了网状凹槽2的透明基板1表面上，再通过抛光的方法去掉网状凹槽2外部的导电材料3，由此使得导电材料3仅填充在网状凹槽2内，填充完成导电材料之后，一般还要对其进行干燥、固化。由于导电材料3在干燥、固化之后，会出现一定程度的内凹，也就是说，在导电材料3上形成新的凹槽，使得吸光层材料（主要成分为碳颗粒的导电碳浆）也可以通过图2所示的刮涂方式进行设置，刮涂之后，同样进行干燥、固化和抛光，形成如图1所示的表层方式的吸光层4。

导电材料3在干燥、固化之后，表面较于玻璃表面粗糙，因此，吸光层4还可以通过沉淀或吸附的方式进行设置，例如，可以将透明基板1浸泡在吸光层材料的悬浮液中，或者在透明基板1表面涂布一层吸光层材料的悬浮液（主要成分为碳颗粒的导电碳浆），使得吸光层材料（主要成分为碳颗粒的导电碳浆）被沉淀或吸附在导电材料3的表面，再通过抛光、固化，形成吸光层4。

上述吸光层材料主要成分为碳颗粒的导电碳浆，可以是普通的导电碳浆，也可以是纳米导电碳浆。

为了对这种方法进行验证，我们采用纳米银浆刮胶压力为1Kg的样品(宽8μm、深5μm，pitch=20μm的正方网状凹槽)，采用刮胶方法，沿网状凹槽在导电材料的表面刮上一层纳米导电碳浆，刮胶压力为0.5Kg，所采用的纳米导电碳浆参数如表1所示，然后将其放置在烘箱中，采用80℃×2min进行干燥，再进行抛光。最后，为了进一步加固吸光层，在130℃的烘箱中烘烤30min分钟进行充分的固化。

表1纳米导电碳浆的材料参数

油墨种类	纳米导电碳浆
		粘结树脂	聚酯
固含量	42%
		电阻率(Ω·cm)	9.8×10-5
反射率	2%
		干燥条件	80℃×1min
固化条件	130℃×6min

如表2，检测得样品的表面电阻为4.8Ω/□，相比原样品有所降低，纳米导电碳浆本身具有导电性导致的；采用积分球测得样品的反射率为5.6%(包括基板表面的反射)，而没有采用吸光层的原样品，其反射率高达42.3%，减反效果非常明显。

表2增加吸光层前后样品的参数对比

	原样品	加入吸光层后	变化幅度
				表面电阻	5.1Ω/□	4.8Ω/□	94.1%
透光率	35.9%	35.4%	98.6%
				内侧反射率	44.5%	44.6%	100.2%
外侧反射率	42.3%	5.6%	13.2%

上表中的变化幅度是指后者占前者的百分比。

实施例二

如图3所示，这种低反射的导电层，包括设置在透明基板1表面的网状凹槽2、填充在网状凹槽2中的导电材料3和吸光层4，网状凹槽2中的导电材料3形成微导线5并相互连接而构成一导电网，吸光层4由导电碳浆形成，导电碳浆的主要成分为碳颗粒，吸光层4设置在网状凹槽2的内壁中。

这种低反射的导电层的制造方法，包括以下步骤：

(1)、在透明基板1的表面设置网状凹槽2；

(2)、在网状凹槽2的内壁，采用主要成分为碳颗粒的导电碳浆，并通过刮涂的方式形成一层吸光层4；

(3)、进一步在网状凹槽2中填充导电材料3，形成微导线5并相互连接而构成一导电网。

与实施例一所不同的是，吸光层4先设置在网状凹槽2的内壁上，同样，可以采用图2所示的刮涂的方式，先将吸光层材料刮涂到网状凹槽2内壁，再通过干燥、固化之后，使得吸光层4附着在网状凹槽2的内壁，再通过抛光、固化，形成图3所示的吸光层4。采用这种方法的情况下，优选通过加入挥发性稀释液的方式降低吸光层材料的固含量，例如，通过加入酒精，将碳浆稀释至于固含量小于30%，再进行刮涂。

吸光层材料同样可以采用沉淀或吸附的方式形成，例如，可以将透明基板1浸泡在吸光层材料的悬浮液中，或者在透明基板1表面涂布一层吸光层材料的悬浮液，使得吸光层材料被沉淀或吸附在网状凹槽2的表面，再通过抛光、固化，形成吸光层4。形成吸光层4之后，可以将导电材料3进一步刮涂在透明基板1表面上，再通过抛光的方法去掉网状凹槽2外部的导电材料3，由此使得导电材料3仅填充在网状凹槽2内，填充完成导电材料3之后，一般需要对其进行干燥、固化。

上述吸光层材料主要成分为碳颗粒的导电碳浆，可以是普通的导电碳浆，也可以是纳米导电碳浆。

为了对这种方法进行验证，我们采用酒精将表1所示的纳米导电碳浆稀释到20%的含量，再采用1Kg压力的刮胶工艺，将纳米碳浆刮涂到网状凹槽2上，采用60℃×5min进行干燥，再进行抛光，最后，为了进一步加固吸光层4，在130℃的烘箱中烘烤30min分钟进行充分的固化，制得未涂导电材料的半成品。

采用0.5Kg压力的刮胶工艺，将纳米银浆刮涂到半成品的表面，采用80℃×2min进行干燥，再进行抛光，最后在130℃的烘箱中烘烤30min分钟进行充分的固化而制得成品。

测得半成品、成品的表面电阻、透光率、内侧反射率、外侧反射率如表3所示，可以看出，采用这种方法制作的微导线5，虽然其导线的表面电阻有所上升，但是其内侧的减反效果非常的明显。

表3增加吸光层前后样品的参数对比

	半成品	成品
			表面电阻	673Ω/□	6.2Ω/□
透光率	30.6%	35.8%
			外侧反射率	5.8%	44.2%
内侧反射率	5.8%	6.4%

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于发明专利的保护范围内。发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低反射的导电层，包括设置在透明基板表面的网状凹槽，以及填充在网状凹槽中的导电材料，网状凹槽中的导电材料形成微导线并相互连接而构成一导电网，其特征为：还包括吸光层，吸光层采用黑色或深色材料制成，吸光层设置在所述网状凹槽内的导电材料的表面上或所述网状凹槽的内壁中。

2.如权利要求1所述的低反射的导电层，其特征为：所述吸光层的主要成分为碳颗粒。

3.如权利要求1所述的低反射的导电层，其特征为：所述吸光层设置在所述网状凹槽内的导电材料的表面上。

4.如权利要求1所述的低反射的导电层，其特征为：所述吸光层设置在所述网状凹槽的内壁。

5.如权利要求3所述的低反射的导电层的制作方法，其特征为包括以下步骤：

(1)、在透明基板的表面设置网状凹槽；

(2)、在网状凹槽中填充导电材料，形成微导线并相互连接而构成一导电网；

(3)、在网状凹槽内的导电材料的表面上，采用主要成分为碳颗粒的导电碳浆形成一层吸光层。

6.如权利要求5所述的低反射的导电层的制作方法，其特征为：所述吸光层通过刮涂的方式形成。

7.如权利要求5所述的低反射的导电层的制作方法，其特征为：所述吸光层通过沉淀或吸附的方式形成。

8.如权利要求4所述的低反射的导电层的制作方法，其特征为包括以下步骤：

(1)、在透明基板的表面设置网状凹槽；

(2)、在网状凹槽的内壁，采用主要成分为碳颗粒的导电碳浆形成一层吸光层；

(3)、进一步在网状凹槽中填充导电材料，形成微导线并相互连接而构成一导电网。

9.如权利要求8所述的低反射的导电层的制作方法，其特征为：所述吸光层采用刮涂方式进行制作。

10.如权利要求8所述的低反射的导电层的制作方法，其特征为：所述吸光层采用固含量小于30%的碳浆涂布而成。