CN206388515U

CN206388515U - 透明导电结构

Info

Publication number: CN206388515U
Application number: CN201720057148.8U
Authority: CN
Inventors: 杨志刚; 张志强; 王志建
Original assignee: Wuhan Optical Valley Chuan Yuan Electronics Co Ltd
Current assignee: Junyou Electrical And Electronic Products Shenzhen Co ltd
Priority date: 2017-01-18
Filing date: 2017-01-18
Publication date: 2017-08-08
Anticipated expiration: 2027-01-18

Abstract

本实用新型提供一种透明导电结构，旨在解决现有技术中的透明导电结构的结合力不高的问题。该透明导电结构包括透明基板，其具有第一表面和相对的第二表面。该透明导电结构还包括第一网格结构和第一透明绝缘层，该第一网格结构位于该透明基板上，该第一透明绝缘层覆盖该第一网格结构且覆盖该第一表面。该第一网格结构包括：第一导电籽晶层，其设置在该第一表面上且从该第一表面嵌入该透明基板内部；以及第一金属加厚层，其设置在该第一导电籽晶层的上部且与该第一导电籽晶层紧密相连。由于本实用新型所提供的透明导电结构的导电籽晶层可嵌入透明基板内部一定深度，因此所形成的金属加厚层或金属网格与透明基板间具有较高的剥离强度。

Description

透明导电结构

技术领域

本实用新型涉及一种透明导电结构。

背景技术

在触摸屏类型的显示屏幕中，透明导电薄膜(Transparent Conductive Films,TCF)由于作为电极元件而是重要的组成配件之一。TCF是一种对波长范围为380纳米(nm)到780纳米的可见光的透过率大于80％、电阻率低于10^-3 Ω·cm的薄膜。

TCF的类型有很多，其主要可分为碳纳米管透明导电薄膜、石墨烯透明导电薄膜、金属氧化物透明导电薄膜、高分子透明导电薄膜以及金属纳米线透明导电薄膜。

其中属于金属氧化物透明导电薄膜的氧化铟锡膜(ITO)因为高透光度、良导电性、容易刻蚀等优点而在电子领域的应用更加广泛。然而ITO膜也存在自身的缺点：(1) ITO的原材料中的In属于稀有金属且不可再生，价格日益昂贵，ITO的成本也逐渐增加；(2) ITO的性质较脆，不适用于柔性材料(例如，可弯曲LCD)的应用；(3) ITO的制备方法费用较高；(4)ITO有很强的吸水性，容易吸附空气中的CO₂，且会和水发生化学变化，从而出现“霉变”。

目前，金属纳米线因为其导电性能好、透光度高、容易制备、性质柔软等优势成为可超越ITO的首选材料。

现有技术除了聚对苯二甲酸乙二酯(PET)导电膜之外，还有在透明基板上附着金属网格线的方式形成透明导电薄膜，其制作方法包括：导电银浆丝网印刷、导电墨水丝网印刷、薄铜层蚀刻等。

由于需要高透光度，因此对金属网格线有特殊要求：线宽极细，例如20微米(μm)以下；线距极宽，例如100微米以上。

现有技术的几种制作方法都存在较大的局限性。其中，导电银浆丝网印刷、导电墨水丝网印刷的方式由于其制程工艺限制，无法制作超细线路；且制得的金属网线与基板之间的结合力不高，容易脱落。而薄铜层蚀刻法目前的工艺包括以下步骤：在基板上压合一层薄铜箔，对铜箔进行蚀刻，得到超细金属网格线路。这种方法制得的金属网线与基板之间的结合力高，但是，由于压合法所使用的铜箔厚度的限制以及蚀刻的制程限制，该方法所制作出来的金属线路往往无法满足线宽线距的要求。

另外，一般具有金属网格的透明导电结构主要具有金属层，其中金属层一般以银作为导电材料。然而，除了成本昂贵之外，金属银本身容易产生氧化反应或硫化反应，从而增加透明导电结构的表面电阻值，甚至形成断路，造成电性失效。

因此，目前需要一种新的透明导电结构及其制造方法，以解决传统透明导电结构及其制造方法所产生的缺陷。

实用新型内容

为了解决现有技术中的透明导电结构的不足，本实用新型提供一种透明导电结构。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案1是一种透明导电结构，其包括透明基板，所述透明基板具有第一表面和相对于所述第一表面的第二表面。所述透明导电结构还包括：第一网格结构和第一透明绝缘层，所述第一网格结构位于所述透明基板上，所述第一透明绝缘层覆盖所述第一网格结构并且覆盖所述透明基板的第一表面。所述第一网格结构包括：第一导电籽晶层，所述第一导电籽晶层设置在所述透明基板的第一表面上且从所述透明基板的第一表面嵌入所述透明基板内部；以及第一金属加厚层，所述第一金属加厚层设置在所述第一导电籽晶层的上部且与所述第一导电籽晶层紧密相连。

技术方案2. 根据技术方案1所述的透明导电结构，其中，所述第一导电籽晶层从所述透明基板的第一表面嵌入所述透明基板内部的深度为1到100纳米，且所述第一金属加厚层的厚度为0.1到100微米。

技术方案3. 根据技术方案2所述的透明导电结构，其中，所述第一导电籽晶层从所述透明基板的第一表面嵌入所述透明基板内部的深度为10到50纳米，并且所述第一金属加厚层的厚度为0.5到12微米。

技术方案4. 根据技术方案1所述的透明导电结构，其中，所述第一导电籽晶层包括离子注入层和等离子体沉积层，或者所述第一导电籽晶层包括离子注入层和磁控溅射层；其中，所述离子注入层的下表面位于所述透明基板的第一表面以下或孔壁表面以下1到100纳米的深度，所述离子注入层的上表面与所述透明基板的第一表面或孔壁表面平齐，所述等离子体沉积层位于所述离子注入层上且与所述离子注入层紧密相连，并且所述第一金属加厚层与所述等离子体沉积层紧密相连；或者，所述离子注入层的下表面位于所述透明基板的第一表面以下或孔壁表面以下1到100纳米的深度，所述离子注入层的上表面与所述透明基板的第一表面或孔壁表面平齐，所述磁控溅射层位于所述离子注入层上且与所述离子注入层紧密相连，并且所述第一金属加厚层与所述磁控溅射层紧密相连。

技术方案5. 根据技术方案4所述的透明导电结构，其中，所述离子注入层、等离子体沉积层、磁控溅射层的成分包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb、Sn、Zn中的一种。

技术方案6. 根据技术方案1所述的透明导电结构，其中，所述透明基板为刚性基板或挠性基板；其中，所述刚性基板包括玻璃、玻璃纤维或硬质泡沫塑料，所述挠性基板包括聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯或三醋酸纤维。

技术方案7. 根据技术方案1所述的透明导电结构，其中，所述第一网格结构的线宽为1到15微米，并且所述第一网格结构的线距为50到500微米。

技术方案8. 根据技术方案1所述的透明导电结构，其中，所述第一网格结构的形状呈栅格状图案、菱形图案或正方格状图案。

技术方案9. 根据技术方案1所述的透明导电结构，其中，所述第一透明绝缘层为光学胶。

技术方案10. 根据技术方案9所述的透明导电结构，其中，所述第一透明绝缘层为透明亚克力胶。

技术方案11. 根据技术方案1所述的透明导电结构，其中，所述第一透明绝缘层的厚度为10到100微米。

技术方案12. 根据技术方案1所述的透明导电结构，其中，所述第一导电籽晶层包括离子注入层、金属沉积层和铜沉积层，所述离子注入层的下表面位于所述透明基板的第一表面以下或孔壁表面以下1到100纳米的深度，所述离子注入层的上表面与所述透明基板的第一表面或孔壁表面平齐，所述金属沉积层位于所述离子注入层上且与所述离子注入层紧密相连，所述铜沉积层位于所述金属沉积层上且与所述金属沉积层紧密相连，所述金属加厚层与所述铜沉积层紧密相连，其中所述金属沉积层中的金属不包括铜。

技术方案13. 根据技术方案1所述的透明导电结构，其中，所述第一导电籽晶层包括离子注入层、金属氧化物沉积层、金属沉积层和铜沉积层，所述离子注入层的下表面位于所述透明基板的第一表面以下或孔壁表面以下1到100纳米的深度，所述离子注入层的上表面与所述透明基板的第一表面或孔壁表面平齐，所述金属氧化物沉积层位于所述离子注入层上且与所述离子注入层紧密相连，所述金属沉积层位于所述金属氧化物沉积层上且与金属氧化物沉积层紧密相连，所述铜沉积层位于所述金属沉积层上且与金属沉积层紧密相连，所述金属加厚层与所述铜沉积层紧密相连，其中所述金属沉积层中的金属不包括铜。

技术方案14. 根据技术方案4所述的透明导电结构，其中，所述离子注入层为金属离子与所述透明基板之间形成的掺杂结构。

技术方案15. 根据技术方案4所述的透明导电结构，其中，所述离子注入层包括一层或多层。

技术方案16. 根据技术方案4所述的透明导电结构，其中，所述等离子体沉积层或所述磁控溅射层具有1到100纳米的厚度。

技术方案17. 根据技术方案1到16中任一项所述的透明导电结构，其中，在所述透明基板的第二表面上具有与所述第一表面上的构造相同的构造。

技术方案18. 根据技术方案17所述的透明导电结构，其中，所述第二表面上的构造的各层的厚度与所述第一表面上的构造的各层的厚度相同或不同。

技术方案19. 根据技术方案1所述的透明导电结构，其中，所述第一网格结构与所述透明基板之间的结合力在0.6 N/mm以上。

技术方案20. 根据技术方案4所述的透明导电结构，其中，所述等离子体沉积层或所述磁控溅射层的成分包括金属氧化物或金属硫化物，使得所述等离子体沉积层或所述磁控溅射层呈蓝色、深蓝色或黑色，以便避免光反射、光散射或光绕射所产生的色偏现象。

技术方案21. 根据技术方案20所述的透明导电结构，其中，所述金属氧化物或金属硫化物包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb、Sn、Zn的氧化物或硫化物中的一种。

相比于现有技术，本实用新型的透明导电结构具有如下有益效果。由于本实用新型所提供的透明导电结构的导电籽晶层可嵌入透明基板内部一定深度，因此所形成的金属加厚层或金属网格与透明基板间具有较高的剥离强度。本实用新型所提供的透明导电结构还具有较低的面电阻值及较高导电度，使得当应用于触控装置时能够具有较佳的灵敏度。除此之外，本实用新型所提供的透明导电结构的金属层可使用铜作为导电材料，这相较于金属银而具有较高的化学稳定性，不易因氧化作用或硫化作用而损害透明导电结构，造成电性失效，并且金属铜的价格亦较金属银便宜，可大幅降低生产成本。

附图说明

在参照附图阅读以下的详细描述之后，本领域技术人员将更容易理解本实用新型的这些及其它的特征、方面和优点。为了清楚起见，附图不一定按比例绘制，而是其中有些部分可能被夸大以示出具体细节。在所有附图中，相同的参考标号表示相同或相似的部分，其中：

图1是根据本实用新型的一种多层结构的截面示意图；

图2是对图1所示的多层结构进行蚀刻后形成的根据本实用新型的第一个实施例的透明导电结构的截面示意图；

图3是根据本实用新型又一种多层结构的截面示意图；

图4是对图3所示的多层结构进行蚀刻后形成的根据本实用新型的第二个实施例的透明导电结构的截面示意图；

图5示出离子注入的工作原理示意图；

图6是根据本实用新型的第三个实施例的透明导电结构的截面示意图；并且

图7是根据本实用新型的第四个实施例的透明导电结构的截面示意图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细地描述本实用新型的实施方式。本领域技术人员应当理解，这些描述仅仅列举了本实用新型的示例性实施例，而决不意图限制本实用新型的保护范围。例如，在本实用新型的一个附图或实施例中描述的元素或特征可以与在一个或更多其它附图或实施例中示出的其它元素或特征相结合。

请参照图1，其示出了根据本实用新型的一种多层结构的截面示意图。该多层结构100可包括透明基板101，导电籽晶层102和104，以及金属加厚层103和105。

该透明基板101具有上表面及相对于上表面的下表面。导电籽晶层102可从透明基板101的上表面嵌入透明基板101内部一定深度，例如大约1到100纳米，优选为10到50纳米(例如，10纳米、20纳米、30纳米、40纳米、50纳米)。金属加厚层103的厚度可为大约0.1到100微米(例如，0.1微米、0.5微米、12微米、20微米、30微米、40微米、50微米、100微米)，优选为0.5到12微米(例如，0.5微米、1微米、2微米、7微米、10微米、12微米)，金属加厚层103位于导电籽晶层102上部，且与该导电籽晶层102紧密相连。

类似地，导电籽晶层104可从透明基板101的下表面嵌入透明基板101内部一定深度，例如大约1到100纳米，优选为10到50纳米(例如，10纳米、20纳米、30纳米、40纳米、50纳米)。金属加厚层105的厚度可为大约0.1到100微米(例如，0.1微米、0.5微米、10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、100微米)，优选为0.5到12微米(例如，0.5微米、1微米、2微米、7微米、10微米、12微米)，金属加厚层105位于导电籽晶层104上部(即，远离透明基板101的一侧)，且与该导电籽晶层104紧密相连。

上述图1中所示的多层结构100中的金属层(即，所有能够导电的层)还可进行蚀刻，例如使用光阻膜蚀刻或者化学蚀刻的方式将大部分表面的金属层蚀刻掉，从而形成具有网格结构的金属层。进一步地，还可用透明绝缘层覆盖具有网格结构的金属层并且覆盖透明基板的表面。

如图2所示，即为对图1所示的透明导电结构进行蚀刻后形成的根据本实用新型的第一个实施例的透明导电结构的截面示意图。该透明导电结构110可包括透明基板111、设置于透明基板111上表面的第一网格结构、覆盖第一网格结构及覆盖透明基板111的上表面的第一透明绝缘层116、设置于透明基板111下表面的第二网格结构以及覆盖第二网格结构及覆盖透明基板111的下表面的第二透明绝缘层117。设置于透明基板111上表面的第一网格结构包括导电籽晶层112以及金属加厚层113。设置于透明基板111下表面的第二网格结构包括导电籽晶层114以及金属加厚层115。

该透明导电结构110的第一网格结构和第二网格结构的线宽可为约1到15微米(例如，为1微米、2微米、3微米、5微米、10微米、15微米等)，线距可为约50到500微米(例如，为50微米、60微米、100微米、300微米、400微米、500微米等)。这种细线宽，宽线距的分布可极大增加透光率，且组成网格结构的线材质为金属，金属网格线从下部往上部依次为导电籽晶层、导体加厚层(例如，电镀的金属加厚层)。其中，导电籽晶层可嵌入透明基板内部一定深度，例如大约1到100纳米，优选为大约10到50纳米(例如，10纳米、20纳米、30纳米、40纳米、50纳米)。导体加厚层的厚度可为大约0.1到100微米(例如，0.1微米、0.5微米、10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、100微米)，导体加厚层位于导电籽晶层上部，与导电籽晶层紧密相连。

请参照图3，其示出了根据本实用新型的又一种多层结构的截面示意图。该多层结构200可包括透明基板201，离子注入层202，等离子体沉积层203，以及金属加厚层204。该离子注入层202和等离子体沉积层203构成如图1中所示的导电籽晶层。该离子注入层202的下表面位于透明基板201的上表面以下或孔壁表面以下大约1到100纳米的深度，该离子注入层202的上表面与透明基板201的上表面或孔壁表面平齐。该等离子体沉积层203位于离子注入层202上，且与离子注入层202紧密相连。与图1所示的多层结构100类似，该透明基板201的下面也可依次设置有离子注入层205、等离子体沉积层206和金属加厚层207。

上述图3中所示的多层结构200中的金属层(即，所有能够导电的层)还可进行蚀刻，例如使用光阻膜蚀刻或者化学蚀刻的方式将大部分表面的金属层蚀刻掉，从而形成具有网格结构的金属层。进一步地，还可用透明绝缘层覆盖具有网格结构的金属层并且覆盖透明基板的表面。

如图4所示，即为对图3所示的多层结构进行蚀刻后形成的根据本实用新型的第二个实施例的透明导电结构的截面示意图。该透明导电结构210可包括透明基板211、设置于透明基板211上表面的第一网格结构、覆盖第一网格结构及覆盖透明基板211的上表面的第一透明绝缘层218、设置于透明基板211下表面的第二网格结构以及覆盖第二网格结构及覆盖透明基板211的下表面的第二透明绝缘层219。设置于透明基板211上表面的第一网格结构包括离子注入层212，等离子体沉积层213以及金属加厚层214。设置于透明基板211下表面的第二网格结构包括离子注入层215，等离子体沉积层216以及金属加厚层217。

该透明导电结构210的第一网格结构和第二网格结构的线宽可为约1到15微米(例如，为1微米、2微米、3微米、5微米、10微米、15微米等)，线距可为约50到500微米(例如，为50微米、60微米、100微米、300微米、400微米、500微米等)。这种细线宽，宽线距的分布可极大增加透光率，且组成网格结构的线材质为金属，金属网格线从下部往上部依次为离子注入层、等离子体沉积层和导体加厚层(例如，电镀的金属加厚层)。其中，离子注入层可嵌入透明基板内部一定深度，例如大约1到100纳米，优选为大约10到50纳米(例如，10纳米、20纳米、30纳米、40纳米、50纳米)。导体加厚层的厚度可为大约0.1到100微米(例如，0.1微米、0.5微米、10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、100微米)，导体加厚层位于等离子体沉积层上部，与等离子体沉积层紧密相连。

根据本实用新型的第二个实施例的透明导电结构210中的导电籽晶层可包括离子注入层、等离子体沉积层或磁控溅射层(即，该等离子体沉积层可替换为磁控溅射层)。其中，离子注入层为通过离子注入法形成的注入的离子与透明基板之间形成的掺杂结构，等离子体沉积层或磁控溅射层位于离子注入层上，与离子注入层紧密相连。

由于金属网格具有嵌入透明基板内部一定深度的离子注入层以及等离子体沉积层或磁控溅射层，因此金属网格与透明基板之间具有较高的结合力。经测试，结合力可到0.6 N/mm以上。

下面对本实用新型的具有金属网格的透明导电结构的制造方法进行介绍。

首先，选取透明基板作为基板，上述透明基板可为刚性基板或挠性基板。根据本实用新型的实施例，上述刚性基板可包含玻璃、玻璃纤维或硬质泡沫塑料。根据本实用新型的又一实施例，上述挠性基板可包含聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或三醋酸纤维(TAC)。优选地，可采用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)作为基板。

其次，采用离子注入技术，在真空环境中通过电弧作用，使靶材产生等离子体。并通过高压电场进行加速，使靶材粒子获得高能量(1到500 KeV)，高能粒子直接撞击基板，可注入到基板内部一定深度(大约1到100纳米)。之后进行等离子体沉积，形成一薄层导电籽晶层。

图5示意性地示出了离子注入的工作原理图。如图所示，用于执行离子注入的设备主要由等离子体形成区(触发系统)和离子束形成区(引出系统)这两部分组成。等离子体形成区包括阴极、阳极和触发电极，离子束形成区一般由一组多孔三电极构成。在触发电压的作用下，阴极和阳极之间形成高密度的等离子体并向引出区扩散。在引出电场的加速作用下，等离子体中的带电离子被引出并加速形成离子束，该离子束的种类和纯度由阴极靶材料决定。典型地，阴极触发电极和阳极为同轴结构。阴极为圆柱形并由所需离子的导电材料制成。阳极为圆柱筒形且套在阴极外面，中心开孔为等离子体通道。采用脉冲高压触发方式，例如将触发电极套在阴极外，之间用氮化硼绝缘，触发电压为10 kV左右，触发脉宽为10ms左右。当触发电压施加在阴极和触发电极上时，由火花放电产生的等离子体使阴极和阳极电路接通而形成真空弧放电，在阴极表面形成只有微米级大小但电流密度高达10⁶A/cm²的阴极斑，致使阴极靶材料蒸发并高度电离成等离子体。等离子体以大约10⁴m/s的速度喷射，一部分通过阳极中心孔扩散到引出电极。然后，等离子体在引出电场的作用下被引出，形成高速的离子束。施加在阴、阳电极之间的弧压越高，弧电流就越大，所产生的等离子体密度也就越高，从而有可能引出更大的束流。引出束流大小还与离子源的工作参数、引出电压、引出结构和阴极材料等有关。例如，离子束形成区(引出系统)的引出电压越高，带电粒子的离子束就被加速到越高的速度，从而可以注入到基材的内部越深的部位。另外，真空弧放电在产生等离子体的同时也产生很多尺寸在0.1至10微米的不带电微粒。这些微粒的存在对所沉积薄膜的性能有极大的影响，造成薄膜表面粗糙，致密性差，光泽度和与基材的结合力下降等。为了去掉或减少阴极真空弧产生的大颗粒，可以采用磁过滤器，即，建立一个弯曲的磁场，过滤到不带电的大颗粒，仅将需要的带电等离子体沿着弯曲的磁场导向到基材的表面。

等离子体沉积采用与离子注入类似的方式来进行，只不过在工作过程中施加较低的加速电压。即，同样使用导电材料作为靶材，在真空环境下，通过电弧作用使靶材中的导电材料电离而产生离子，然后在电场作用下驱使该离子加速而获得一定的能量，沉积到基材和线路的表面上而构成等离子体沉积层。在等离子体沉积期间，可以通过调节电场的加速电压而使导电材料的离子获得1-1000 eV (例如1、5、10、50、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000 eV等)的能量，并且可以通过控制离子沉积时间、通过电流等而得到厚度为10-1000 nm (例如10、50、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000 nm等)的等离子体沉积层。

在形成一薄层导电籽晶层之后，再经过电镀、化学镀、磁控溅射等加厚方式进行后处理，达到要求的金属层厚度。最后对金属层进行蚀刻，可使用光阻膜蚀刻或者化学蚀刻的方式，将大部分表面的金属层蚀刻掉，形成具有网格结构的金属层。

采用上述方法生产的金属网格可薄至0.5微米，生产流程简单，成本低。由于导电籽晶层中的离子注入层嵌入基板内部一定深度，而不是像磁控溅射法那样完全位于基板表面，且注入的金属粒子与透明基板之间形成掺杂结构，相当于在基板中打下数量众多的基桩，而随后通过等离子体沉积形成的等离子体沉积层或通过磁控溅射形成的磁控溅射层与离子注入层相连，因此最后制得的金属网格与透明基板间具有较高的剥离强度(0.6到1.0N/mm)。由于离子注入层和等离子体沉积层或磁控溅射层中的金属粒子的尺寸都是纳米级的，注入与沉积的金属粒子的密度较均匀，且注入粒子入射基板的角度可控，入射方向基本一致，从而使导电籽晶层和基板的接合面均一平整，最终形成的金属层(例如，铜箔)的表面不易出现针孔现象(溅镀方法则容易出现针孔现象)。

离子注入层的下表面位于基板表面以下或基板的孔壁表面以下1到100纳米的深度，其上表面与基板表面或基板的孔壁表面平齐。通过控制离子注入过程中的相关参数，例如注入电流、电压、注入剂量等，可控制离子注入层下表面的深度。

在注入过程中，注入离子的能量可为5到1000 keV，注入剂量为1.0×10¹²到1.0×10¹⁸ ion/cm²。优选地，注入剂量为1.0×10¹⁵ 到5.0×10¹⁶ ion/cm²。从而使得离子注入层的下表面位于基板表面以下5到50纳米(例如，5纳米、10纳米、20纳米、30、纳米40纳米、50纳米)的深度。

由注入基板中的粒子与基板之间形成化学键或填隙结构，从而形成掺杂结构。离子注入使用的靶材可为金属靶材或金属氧化物、金属硫化物靶材，其中，金属可包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb、Sn、Zn以及它们之间的合金中的一种或多种，所述金属氧化物或金属硫化物中的金属可包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb、Sn、Zn以及它们之间的合金中的一种或多种。

另外，离子注入层可包括一层或多层。由于离子注入层中的离子是纳米级的，离子注入层与基板的接合面具有完全平面轮廓，其RZ (表面粗糙度)值约为0.02微米。

等离子体沉积层位于离子注入层上并与离子注入层相连，等离子体沉积层可具有1到100纳米的厚度，通过控制等离子体沉积过程中的相关参数，例如沉积电流、电压、沉积剂量等，可控制等离子体沉积层的厚度。等离子体沉积使用的靶材可为金属靶材或金属氧化物、金属硫化物靶材，其中，金属可包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb、Sn、Zn以及它们之间的合金中的一种或多种，所述金属氧化物或金属硫化物中的金属可包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb、Sn、Zn以及它们之间的合金中的一种或多种。

等离子体沉积层可采用真空阴极弧沉积方式制得。工作气体可为氩气或氧气，真空度为0.01到10 Pa，优选为0.1到0.2 Pa。可采用与金属离子注入的同种材料或其它材料进行等离子体沉积。

该等离子体沉积层还可替换为磁控溅射层。磁控溅射层可采用磁控溅射法制得，磁控溅射层可具有1到100纳米的厚度。磁控溅射使用的靶材可为金属靶材或金属氧化物、金属硫化物靶材，其中，金属可包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb、Sn、Zn以及它们之间的合金中的一种或多种，所述金属氧化物或金属硫化物中的金属可包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb、Sn、Zn以及它们之间的合金中的一种或多种。

当金属结晶中掺杂氧分子、氧原子或硫原子时，会使得金属化合物失去金属光泽，得到深蓝色或黑色的含氧或含硫的金属化合物。在本实用新型的一个优选实施例中，金属或金属化合物选自由镍、钛、钼、铬、铜、锌、锡及其合金所组成的群组。在本实用新型的另一实施例中，等离子体沉积层或磁控溅射层使用金属氧化物或硫化物靶材，因此呈蓝色、深蓝色或黑色。因此可避免光反射、光散射或光绕射所产生的色偏现象。

位于等离子体沉积层或磁控溅射层表面的金属加厚层可具有0.1到100微米(例如，0.1微米、0.5微米、10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、100微米)的厚度，并且可由Al、Mn、Fe、Ti、Cr、Co、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb以及它们之间的合金中的一种或多种组成。

该金属加厚层可优选地为Cu层，厚度可为0.5到12微米(例如，0.5微米、1微米、2微米、7微米、10微米、12微米)。金属加厚层优选地可通过电镀方式得到。通过控制电镀过程的相关参数(包括电镀电流、电压、时间等)可控制金属加厚层的厚度。

根据本实用新型的一实施例，上述第一网格结构及第二网格结构可呈栅格状图案、菱形图案或正方格状图案。

根据本实用新型的一实施例，上述第一网格结构还包含第一透明绝缘层，第一透明绝缘层覆盖第一网格结构。第二网格结构还可包含第二透明绝缘层，第二透明绝缘层覆盖第二网格结构。根据本实用新型的另一实施例，上述第一透明绝缘层及第二透明绝缘层的材料可为光学胶(optical clear adhesive, OCA)。根据本实用新型的又一实施例，上述光学胶可为透明亚克力胶(transparent acrylic adhesive)。根据本实用新型的再一实施例，上述第一透明绝缘层及第二透明绝缘层的厚度可为约10到100微米(例如，10微米、20微米、50微米、80微米、100微米)。上述第一透明绝缘层及第二透明绝缘层能隔绝环境中水气，以避免水气与第一网格结构及第二网格结构作用产生金属离子迁移。

请参照图6，其示出了根据本实用新型的第三个实施例的透明导电结构的截面示意图。该透明导电结构300可包括透明基板301，离子注入层302，金属沉积层303，铜沉积层304，金属加厚层(例如，电镀铜层)305和透明绝缘层306。该金属沉积层303中的金属不包括铜。该透明基板301可为PET基板。该离子注入层302的下表面位于透明基板301的上表面以下或孔壁表面以下大约50纳米的深度，该离子注入层302的成分为镍，该离子注入层302的上表面与透明基板301的上表面或孔壁表面平齐。该金属沉积层303位于离子注入层302上，且与离子注入层302紧密相连。该铜沉积层304位于金属沉积层303上，且与金属沉积层303紧密相连。该金属加厚层305位于铜沉积层304上，且与铜沉积层304紧密相连。该金属沉积层303和铜沉积层304均可采用等离子体沉积的技术形成。该金属加厚层305可通过电镀方式得到。该离子注入层302、金属沉积层303和铜沉积层304构成如图2中所示的导电籽晶层。该离子注入层302、金属沉积层303、铜沉积层304和金属加厚层305构成设置于透明基板301上表面的第一网格结构。该透明绝缘层306覆盖该第一网格结构并且覆盖透明基板301的上表面。与图2所示的透明导电结构110类似，该透明基板301的下面也可依次设置有离子注入层、金属沉积层、铜沉积层、金属加厚层(例如，电镀铜层)和透明绝缘层。该透明导电结构300的网格结构可呈栅格状图案、菱形图案或正方格状图案。

请参照图7，其示出了根据本实用新型的第四个实施例的透明导电结构的截面示意图。该透明导电结构400可包括透明基板401，离子注入层402，金属氧化物沉积层403，金属沉积层404，铜沉积层405，金属加厚层(例如，电镀铜层) 406和透明绝缘层407。该透明基板401可为PET基板。该金属沉积层404中的金属不包括铜。该离子注入层402的下表面位于透明基板401的上表面以下或孔壁表面以下大约50纳米的深度，该离子注入层402的成分为镍，该离子注入层402的上表面与透明基板401的上表面或孔壁表面平齐。该金属氧化物沉积层403位于离子注入层402上，且与离子注入层402紧密相连。该金属沉积层404位于金属氧化物沉积层403上，且与金属氧化物沉积层403紧密相连。该铜沉积层405位于金属沉积层404上，且与金属沉积层404紧密相连。该金属加厚层406位于铜沉积层405上，且与铜沉积层405紧密相连。该金属氧化物沉积层403、金属沉积层404和铜沉积层405均可采用磁控溅射的技术形成。该金属加厚层406可通过电镀方式得到。离子注入层402、金属氧化物沉积层403、金属沉积层404和铜沉积层405构成如图1中所示的导电籽晶层。该离子注入层402、金属氧化物沉积层403、金属沉积层404、铜沉积层405和金属加厚层406构成设置于透明基板401上表面的第一网格结构。该透明绝缘层407覆盖该第一网格结构并且覆盖透明基板401的上表面。与图2所示的透明导电结构110类似，该透明基板401的下面也可依次设置有离子注入层、金属氧化物沉积层、金属沉积层、铜沉积层、金属加厚层(例如，电镀铜层)和透明绝缘层。该透明导电结构400的网格结构可呈栅格状图案、菱形图案或正方格状图案。

相比于现有技术，本实用新型的透明导电结构具有如下有益效果。由于本实用新型所提供的透明导电结构的导电籽晶层可嵌入透明基板内部一定深度，因此所形成的金属加厚层或金属网格与透明基板间具有较高的剥离强度。本实用新型所提供的透明导电结构还具有较低的面电阻值及较高导电度，使得当应用于触控装置时能够具有较佳的灵敏度。除此之外，本实用新型所提供的透明导电结构的金属层可使用铜作为导电材料，这相较于金属银而具有较高的化学稳定性，不易因氧化作用或硫化作用而损害透明导电结构，造成电性失效，并且金属铜的价格亦较金属银便宜，可大幅降低生产成本。本实用新型所提供的透明导电结构的面电阻值可为约0.005到2 Ω·sq^-1，且线电阻值小于600 Ω，使得透明导电结构具有较低的面电阻值及较高导电度。

上文描述的内容仅仅提及了本实用新型的较佳实施例。然而，本实用新型并不受限于文中所述的特定实施例。本领域技术人员将容易想到，在不脱离本实用新型的要旨的范围内，可以对这些实施例进行各种显而易见的修改、调整及替换，以使其适合于特定的情形。实际上，本实用新型的保护范围是由权利要求限定的，并且可包括本领域技术人员可预想到的其它示例。如果这样的其它示例具有与权利要求的字面语言无差异的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言有非显著性差异的等同结构要素，那么它们将会落在权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种透明导电结构，其包括透明基板，所述透明基板具有第一表面和相对于所述第一表面的第二表面，其特征在于，所述透明导电结构还包括：

第一网格结构和第一透明绝缘层，所述第一网格结构位于所述透明基板上，所述第一透明绝缘层覆盖所述第一网格结构并且覆盖所述透明基板的第一表面；

所述第一网格结构包括：

第一导电籽晶层，所述第一导电籽晶层设置在所述透明基板的第一表面上且从所述透明基板的第一表面嵌入所述透明基板内部；以及

第一金属加厚层，所述第一金属加厚层设置在所述第一导电籽晶层的上部且与所述第一导电籽晶层紧密相连。

2.根据权利要求1所述的透明导电结构，其特征在于，所述第一导电籽晶层从所述透明基板的第一表面嵌入所述透明基板内部的深度为1到100纳米，且所述第一金属加厚层的厚度为0.1到100微米。

3.根据权利要求2所述的透明导电结构，其特征在于，所述第一导电籽晶层从所述透明基板的第一表面嵌入所述透明基板内部的深度为10到50纳米，并且所述第一金属加厚层的厚度为0.5到12微米。

4.根据权利要求1所述的透明导电结构，其特征在于，所述第一导电籽晶层包括离子注入层和等离子体沉积层，或者所述第一导电籽晶层包括离子注入层和磁控溅射层；其中，所述离子注入层的下表面位于所述透明基板的第一表面以下或孔壁表面以下1到100纳米的深度，所述离子注入层的上表面与所述透明基板的第一表面或孔壁表面平齐，所述等离子体沉积层位于所述离子注入层上且与所述离子注入层紧密相连，并且所述第一金属加厚层与所述等离子体沉积层紧密相连；或者，所述离子注入层的下表面位于所述透明基板的第一表面以下或孔壁表面以下1到100纳米的深度，所述离子注入层的上表面与所述透明基板的第一表面或孔壁表面平齐，所述磁控溅射层位于所述离子注入层上且与所述离子注入层紧密相连，并且所述第一金属加厚层与所述磁控溅射层紧密相连。

5.根据权利要求4所述的透明导电结构，其特征在于，所述离子注入层、等离子体沉积层、磁控溅射层的成分包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb、Sn、Zn中的一种。

6.根据权利要求1所述的透明导电结构，其特征在于，所述透明基板为刚性基板或挠性基板；其中，所述刚性基板包括玻璃、玻璃纤维或硬质泡沫塑料，所述挠性基板包括聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯或三醋酸纤维。

7.根据权利要求1所述的透明导电结构，其特征在于，所述第一网格结构的线宽为1到15微米，并且所述第一网格结构的线距为50到500微米。

8.根据权利要求1所述的透明导电结构，其特征在于，所述第一网格结构的形状呈栅格状图案、菱形图案或正方格状图案。

9.根据权利要求1所述的透明导电结构，其特征在于，所述第一透明绝缘层为光学胶。

10.根据权利要求9所述的透明导电结构，其特征在于，所述第一透明绝缘层为透明亚克力胶。

11.根据权利要求1所述的透明导电结构，其特征在于，所述第一透明绝缘层的厚度为10到100微米。

12.根据权利要求1所述的透明导电结构，其特征在于，所述第一导电籽晶层包括离子注入层、金属沉积层和铜沉积层，所述离子注入层的下表面位于所述透明基板的第一表面以下或孔壁表面以下1到100纳米的深度，所述离子注入层的上表面与所述透明基板的第一表面或孔壁表面平齐，所述金属沉积层位于所述离子注入层上且与所述离子注入层紧密相连，所述铜沉积层位于所述金属沉积层上且与所述金属沉积层紧密相连，所述金属加厚层与所述铜沉积层紧密相连，其中所述金属沉积层中的金属不包括铜。

13.根据权利要求1所述的透明导电结构，其特征在于，所述第一导电籽晶层包括离子注入层、金属氧化物沉积层、金属沉积层和铜沉积层，所述离子注入层的下表面位于所述透明基板的第一表面以下或孔壁表面以下1到100纳米的深度，所述离子注入层的上表面与所述透明基板的第一表面或孔壁表面平齐，所述金属氧化物沉积层位于所述离子注入层上且与所述离子注入层紧密相连，所述金属沉积层位于所述金属氧化物沉积层上且与金属氧化物沉积层紧密相连，所述铜沉积层位于所述金属沉积层上且与金属沉积层紧密相连，所述金属加厚层与所述铜沉积层紧密相连，其中所述金属沉积层中的金属不包括铜。

14.根据权利要求4所述的透明导电结构，其特征在于，所述离子注入层为金属离子与所述透明基板之间形成的掺杂结构。

15.根据权利要求4所述的透明导电结构，其特征在于，所述离子注入层包括一层或多层。

16.根据权利要求4所述的透明导电结构，其特征在于，所述等离子体沉积层或所述磁控溅射层具有1到100纳米的厚度。

17.根据权利要求1到16中任一项所述的透明导电结构，其特征在于，在所述透明基板的第二表面上具有与所述第一表面上的构造相同的构造。

18.根据权利要求17所述的透明导电结构，其特征在于，所述第二表面上的构造的各层的厚度与所述第一表面上的构造的各层的厚度相同或不同。

19.根据权利要求1所述的透明导电结构，其特征在于，所述第一网格结构与所述透明基板之间的结合力在0.6 N/mm以上。

20.根据权利要求4所述的透明导电结构，其特征在于，所述等离子体沉积层或所述磁控溅射层的成分包括金属氧化物或金属硫化物，使得所述等离子体沉积层或所述磁控溅射层呈蓝色、深蓝色或黑色，以便避免光反射、光散射或光绕射所产生的色偏现象。

21.根据权利要求20所述的透明导电结构，其特征在于，所述金属氧化物或金属硫化物包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb、Sn、Zn的氧化物或硫化物中的一种。