[發明專利]透明導電層、具有該透明導電層的CF基板及其制備方法

有效

• 申請號: 201310320798.3
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103365004A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 李冠政;王燁文
• 申請（專利權）人: 深圳市華星光電技術有限公司
• 主分類號: G02F1/1343
• 分類號: G02F1/1343;G02F1/1333;C23C16/26
• 代理公司: 深圳市德力知識產權代理事務所 44265
• 代理人: 林才桂

技術領域

本發明涉及液晶顯示領域，特別涉及一種石墨烯透明導電層、具有該透明導電層的CF基板及其制備方法。

背景技術

目前，普遍使用的透明導電材料為混合金屬氧化物透明導電材料，例如氧化銦錫（ITO）、氧化銦鋅（IZO）、鋁摻雜氧化鋅（AZO）。其中用得最多的是ITO透明導電材料，其透光率達到90%，但由于其中銦元素是稀貴金屬，且ITO薄膜的生產需要高真空度及較高溫度，同時獲得的ITO薄膜較脆，不易制成柔性電極，限制了ITO透明導電材料的進一步發展。

近年來，研究發現，石墨烯（graphene）是一種單層碳原子緊密堆積成二維蜂窩狀結構的碳質新材料，石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，而電阻率只約10^-6Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料，其可以通過化學氣相沉積（Chemical?Vapor?Deposition，CVD）法、微機械分離法、取向附生法等方法制備。由于石墨烯導電率可與ITO媲美，透光率可達97%，且石墨烯的機械強度和柔韌性都比ITO透明導電材料優良，故而石墨烯完全可以替代ITO制作透明導電電極或導電層；進一步的，CVD法制備石墨烯時生產成本低，不需要高溫、高壓，且所制得的石墨烯轉印至基板上做透明電極或透明導電層的工藝已經日趨成熟，在柔性顯示上相對ITO透明導電材料來說具有更廣闊的發展前景。

由此可見，有必要制備一種各項參數合適的石墨烯透明導電層，代替ITO透明導電層應用于液晶顯示器的CF基板中，以得到穿透高、柔韌性良好的石墨烯透明導電層電極，可以對應增強使用所述石墨烯透明導電材料的CF基板的液晶顯示面板的穿透率，減少背光的使用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種石墨烯透明導電層，可以代替現有的混合金屬氧化物透明導電層，且機械強度和柔韌性更好。

本發明的另一目的在于提供一種具有石墨烯透明導電層的CF基板，其使用石墨烯透明導電層代替ITO透明導電層應用于液晶顯示器的CF基板中，以得到穿透高、柔韌性良好的石墨烯透明導電層電極或靜電導出層，使其用于液晶顯示面板中，可以增強液晶面板的穿透率，減少背光的使用。

本發明的又一目的在于提供一種具有石墨烯透明導電層的CF基板的制備方法，操作簡單，工藝條件容易實現，所制得的具有石墨烯透明導電層的CF基板，具有穿透高、柔韌性良好的優勢。

為實現上述目的，本發明提供一種透明導電層，由石墨烯透明導電材料制成，呈薄膜狀，其厚度為0.36nm-10nm，可見光區穿透率為80-97%，面電阻為30-500Ω/□。

本發明還提供一種CF基板，包括：CF基板本體、及形成于CF基板本體上的透明導電層，所述透明導電層由石墨烯透明導電材料制成，呈薄膜狀，其厚度為0.36nm-10nm，可見光區穿透率為80-97%，面電阻為30-500Ω/□。

所述CF基板本體包括玻璃基板及形成于玻璃基板上的色阻層，該色阻層包括陣列排布的數個像素單元及位于該些像素單元外圍的黑色矩陣。

所述透明導電層位于所述色阻層上。

所述透明導電層與色阻層分別位于玻璃基板的兩側。

本發明還提供一種CF基板的制備方法，包括如下步驟：

步驟11、將生長基板置于化學氣相沉積法反應器內，通入碳源氣體和載氣氣體的混合氣體，在900-1120℃、40Pa-5000KPa的條件下反應1-60min，在生長基板上形成石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜厚度為0.36nm-10nm，可見光區穿透率為80-97%，面電阻為30-500Ω/□；

步驟12、在石墨烯薄膜上涂布轉移介質層，得到轉移介質層/石墨烯薄膜/生長基板結合體；

步驟13、將所述轉移介質層/石墨烯薄膜/生長基板結合體浸漬于生長基板腐蝕液中，除去生長基板，得到轉移介質層/石墨烯薄膜結合體；

步驟14、提供CF基板本體，所述CF基板本體包括玻璃基板及形成于玻璃基板上的色阻層；

步驟15、將所述轉移介質層/石墨烯薄膜結合體置于CF基板本體上，在室溫下轉印，得到轉移介質層/石墨烯薄膜/CF基板本體結合體；

步驟16、將所述轉移介質層/石墨烯薄膜/CF基板本體結合體放入轉移介質層去除溶劑中清洗，除去轉移介質層，在CF基板本體上形成石墨烯薄膜，即在CF基板本體上形成透明導電層。