[发明专利]导电玻璃及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种导电玻璃及其制备方法，尤其涉及一种高光学透过率、高导电性的导电玻璃及其制备方法。

【背景技术】

透明导电玻璃，既具有传统玻璃在可见光范围的光学透明性，又具有良好的导电性能，因此已经被广泛应用于光电子器件中。例如，用作太阳能电池、平板显示屏、触摸屏和LED等器件的透明电极。在光电子产业中，占据非常重要的地位，给社会带来了巨大的经济效益。

目前，商品化导电薄膜主要有3类：氧化铟系薄膜尤其是锡掺杂氧化铟(ITO)膜、氧化锡(SnO₂)系掺杂薄膜及氧化锌(ZnO)系掺杂薄膜。其中锡掺杂氧化铟薄膜的光学和电学性能最好，但受地壳中铟储量的限制成本较高，而且铟毒性较大，限制了其应用；而氧化锌系薄膜化学稳定性较差，目前应用最为广泛的为导电薄膜为氧化锡(SnO₂)及其掺杂薄膜，其膜层化学稳定性及机械稳定性好，附着力高，硬度高、耐磨性好。

氧化锡(SnO₂)及其掺杂薄膜通常采用喷雾热解或化学气相沉积工艺，利用浮法玻璃过程的热量进行在线镀膜，从而实现大面积快速连续镀膜，具有生产成本低，膜层组分及厚度均匀性好的优点。但浮法玻璃中含有大量的碱金属Na离子，在薄膜沉积的高温下易迁移至膜中产生结构缺陷。另一方面，Na离子为SnO₂的p型掺杂剂，中和部分载流子，使薄膜的电学性能下降。同时，Na离子还能与Sn前体中的Cl结合生成NaCl杂质结合入氧化锡膜，使膜发雾，薄膜的光学性能下降。另外，Na离子扩散导致氧化锡膜中产生结构应力，薄膜的附着强度下降。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种电阻较小，且光透过率较高的导电玻璃及其制备方法。

一种导电玻璃，包括透明玻璃基底，所述导电玻璃还包括依次层叠在所述透明玻璃基底上的杂质阻挡层及导电功能层，所述杂质阻挡层为层叠的金属氧化物层和氧化硅层；或为金属氧化物和氧化硅的混合物层。

在优选的实施例中，所述金属氧化物为氧化铝、氧化钛、氧化锡、氧化锌中的至少一种。

在优选的实施例中，所述杂质阻挡层的折射率为1.53～1.95。

在优选的实施例中，所述导电功能层包括依次层叠的致密形核层、主体导电层及封端层，所述封端层的载流子浓度大于所述主体导电层的载流子浓度。

在优选的实施例中，所述致密形核层的材料为掺杂氟的氧化锡。

在优选的实施例中，所述主体导电层的材料为掺杂氟的氧化锡。

在优选的实施例中，所述主体导电层的载流子浓度为1～3×10²⁰cm^-3，所述主体导电层的载流子迁移率为30～60cm²v^-1s^-1。

在优选的实施例中，所述封端层的材料为氟、锑共掺杂的氧化锡。

在优选的实施例中，所述封端层的载流子浓度为1～3.0×10²¹cm^-3。

一种导电玻璃的制备方法，包括采用化学气相沉积法、喷雾热解法、溶胶-凝胶法、溶液浸涂法、纳米粒子印刷法、磁控溅射法和热蒸发法中的一种，在透明玻璃基底上依次沉积杂质阻挡层及导电功能层。

上述导电玻璃的杂质阻挡层能够抑制钠离子扩散进入氧化锡膜，使膜发雾，薄膜的光学性能下降，因此能够在保证高的光学透过率的同时，降低其电阻值，当用作光电器件的透明导电电极时可提供低接触势垒，降低器件的阻抗损失。

【附图说明】

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为一实施例的导电玻璃的结构示意图。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

请参阅图1，一实施方式的导电玻璃100包括透明玻璃基底10和依次层叠在透明玻璃基底10上的杂质阻挡层20及导电功能层30。