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CN112578601A - 一种透明电极及装置 - Google Patents

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CN112578601A
CN112578601A CN201910927784.5A CN201910927784A CN112578601A CN 112578601 A CN112578601 A CN 112578601A CN 201910927784 A CN201910927784 A CN 201910927784A CN 112578601 A CN112578601 A CN 112578601A
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CN201910927784.5A
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郭凌杰
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Beijing Zenithnano Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Zenithnano Technology Co Ltd
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Application filed by Beijing Zenithnano Technology Co Ltd filed Critical Beijing Zenithnano Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及电极技术领域，提供了一种透明电极及装置，透明电极包括层叠设置的透明基底层、第一透明介质层、导电单元以及第二透明介质层；第一透明介质层设于基底层的表面，第二透明介质层设于第一透明介质层与基底层相对的一侧，导电单元设于第一透明介质层和第二透明介质层之间；导电单元包括至少两层透明导电层和第三透明介质层，相邻两导电层之间设有第三透明介质层。通过设置多层导电层，可以减少每层导电层的厚度，不仅可以保证透明电极的导电性能，而且可以有效降低电磁光谱透过导电单元时的损耗，提高透光率。

Description

一种透明电极及装置
技术领域
本发明涉及电极技术领域，更具体地说，是涉及一种透明电极及装置。
背景技术
随着显示技术的高速发展，显示器的发展也可谓日新月异，例如触摸屏幕结构中，显示屏幕的表面还设有需要导电的结构，以实现触控功能。这些结构将或多或少地对发光产生吸收或反射，对发光效率甚至显示效果产生影响。不仅如此，在触摸屏中使用的高透低阻电极，要求其表面电阻在5～10欧姆之间，光学透过率在85％以上。在这种情况下，必须使用具有高透过率的导电材料。
目前在商业应用中广泛使用的是以掺杂锡的氧化铟薄膜(Indium tin oxide，ITO)为代表金属氧化物薄膜。然而，在使用传统的ITO作为主要导电材料时，至少需要300纳米厚的ITO薄膜才能达到10欧姆的电阻，不仅成本高，而且光学和机械特性变差，难以满足同时具有低电阻和高透光率的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种透明电极，以解决现有技术中存在的采用ITO作为主要导电材料时难以满足同时具有低电阻和高透光率的要求的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种透明电极，所述透明电极包括：
透明基底层；
第一透明介质层，设于所述基底层的表面；
第二透明介质层，设于所述第一透明介质层与所述基底层相对的一侧；
导电单元，设于所述第一透明介质层和所述第二透明介质层之间，所述导电单元包括至少两层透明导电层和第三透明介质层，相邻两所述导电层之间设有所述第三透明介质层。
在一个实施例中，所述导电层的数量为两层，所述第三透明介质层的数量为一层，所述第三透明介质层设于两所述导电层之间，两所述导电层分别与所述第一透明介质层和所述第二透明介质层连接。
在一个实施例中，所述导电层的数量为三层，所述第三透明介质层的数量为两层，相邻两所述导电层之间设有一所述第三透明介质层。
在一个实施例中，所述导电层的数量为四层，所述第三透明介质层的数量为三层，相邻两所述导电层之间设有一所述第三透明介质层。
在一个实施例中，所述导电层由金属材料制成。
在一个实施例中，所述金属材料包括银、金、铜、铝中的至少一种；
或者，以银、金、铜、铝中的至少一种金属为主要成分的合金。
在一个实施例中，所述第一透明介质层由无机材料制成或有机材料制成；
所述第二透明介质层由无机材料制成或有机材料制成；
所述第三透明介质层由无机材料制成或有机材料制成。
在一个实施例中，所述无机材料包括透明及半透明的金属氧化物、金属硫化物、宽带半导体中的至少一种；
所述金属氧化物包括Ta2O5、ZnO、AZO、SnO2、ITO、TiO2、TeO2、WO3、NiO、HfO2、Al2O3、SiO2、VO2、V2O5、GeO2、SiO、ZrO2、Y2Os、Yb2O3中的一种或者两种以上的混合物；
所述有机材料包括导电高分子材料，所述导电高分子材料至少包括聚(3，4-乙烯二氧噻吩)：聚(苯乙烯磺酸)、聚苯胺、聚吡咯以及聚噻吩中的一种。
在一个实施例中，所述基底层由刚性透明材料制成；
或者，所述基底层由柔性透明材料制成。
在一个实施例中，所述导电层的厚度范围为2～25纳米。
在一个实施例中，所述第一透明介质层的厚度范围为30～120纳米。
和/或，所述第二透明介质层的厚度范围为30～120纳米。
和/或，所述第三透明介质层的厚度范围为30～120纳米。
在一个实施例中，所述基底层的厚度为5～500微米。
在一个实施例中，所述透明电极的透光率为40％～90％，所述透明电极的电阻为0.05～20欧姆/平方。
在一个实施例中，所述透明电极透过的光线的波长为380nm～780nm；
和/或，所述透明电极透过的光线的波长小于380nm；
和/或，所述透明电极透过的光线的波长大于780nm。
在一个实施例中，所述导电层通过物理气相沉积工艺成型于所述第三透明介质层的表面；
或者，所述导电层通过化学气相沉积工艺成型于所述第三透明介质层的表面
或者，所述导电层通过溅射工艺成型于所述第三透明介质层的表面；
或者，所述导电层通过原子层沉积工艺成型于所述第三透明介质层的表面。
在一个实施例中，所述透明电极还包括透明外导电层；
所述第二透明介质层背向所述导电单元一侧的表面设有所述外导电层；
和/或，所述第一透明介质层背向所述导电单元一侧的表面设有所述外导电层。
在一个实施例中，所述外导电层由金属网格制成。
在一个实施例中，所述纳米金属包括纳米银线。
在一个实施例中，所述外导电层由碳纳米管制成。
在一个实施例中，所述外导电层通过物理气相沉积工艺成型于所述导电单元的表面；
或者，所述外导电层通过涂布成型于所述导电单元的表面；
或者，所述外导电层通过原子层沉积工艺成型于所述导电单元的表面。
在一个实施例中，所述外导电层的厚度范围为：0.1～5微米。
本发明的目的还在于提供一种光电装置，所述光电装置包括至少一个上述的透明电极。
在一个实施例中，所述光电装置为发光器件。
在一个实施例中，所述发光器件包括发光二极管或有机发光二极管。
在一个实施例中，所述光电装置为显示器。
在一个实施例中，所述显示器包括液晶显示器、OLED显示器、投影显示器、平板显示器、眼睛佩戴显示器、透明显示器或透视显示器。
在一个实施例中，所述光电装置为光伏器件或电致变色器件。
在一个实施例中，所述光电装置为透明天线。
在一个实施例中，所述透明天线适用于4G通讯波段和/或5G通讯波段和/或6G通讯波段。
本发明提供的一种透明电极及装置的有益效果至少在于：本发明通过在两层透明介质层之间设置导电单元，导电单元中设置至少两层导电层，且两相邻层导电层之间通过透明介质层实现电性隔离；通过设置多层导电层，可以减少每层导电层的厚度，不仅可以保证透明电极的导电性能，而且可以有效降低电磁光谱透过导电单元时的损耗，提高透光率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种透明电极的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种透明电极的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种透明电极的结构示意图；
图4为图3提供的透明电极对应的透过率的示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种透明电极的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1，本发明实施例的目的在于提供一种透明电极，包括层叠设置的透明基底层10、第一透明介质层20、导电单元30以及第二透明介质层40。其中，第一透明介质层20设于基底层10的表面，第二透明介质层40设于第一透明介质层20与基底层10相对的一侧，导电单元30设于第一透明介质层20和第二透明介质层40之间。导电单元30包括至少两层透明导电层301和第三透明介质层302，相邻两导电层301之间设有第三透明介质层302。
在本实施例中，透明电极中的基底层10、介质层(包括第一透明介质层20、第二透明介质层40以及第三透明介质层302)以及导电层301均由透明材料制成，其具有高透光率，从而确保电磁光谱可以透过该透明电极。不仅如此，导电单元30中设置有至少两层导电层301，其可以在提高透光率的同时，降低透明电极的电阻，有利于电信号的传输。
目前，广泛应用的一种导电材料为氧化铟锡薄膜(ITO)，这种薄膜具有良好的透光性，因此可用作透明电极使用。然而，ITO的电阻较高，为了满足电极对于电阻的要求，通常需要将ITO电极的厚度做到300纳米以上，才能使得ITO电极的电阻可以达到10欧姆左右，而随着ITO电极厚度的增加，其透光率会下降，从而降低了其光学性能，因此无法满足同时具有低电阻和高透光率的要求。不仅如此，ITO的机械性能也会下降，容易发生破碎等情况，对于大尺寸器件来说具有较差的机械性能，且导电性不足，导致其应用场景受限。此外，由于铟的供应量有限，而显示器和相关电子市场对透明电极的需求日益增长，导致成本增加。
一种可以考虑的替代ITO的电极方式为：在两层介质层中间设置一层导电层(形成一个三层结构)，导电层可以由金属材料制成，从而具有良好的导电性能。然而，这种方式获得的电极虽然具有良好的机械性能，但是为了使得导电性能达到使用要求，导电层的厚度需要做到较厚，而随着导电层厚度的增加，导电层的透光率会下降，从而导致电极的整体透光性能降低，无法达到使用要求。
本实施例则提出了一种全新的透明电极，其可以满足同时具有低电阻和高透光率的要求。具体地，本实施例通过在两层透明介质层之间设置一导电单元，导电单元中设置至少两层导电层，且两相邻层导电层之间通过一透明介质层实现电性隔离。由于导电单元中包括多层导电层，其可以视为一个特殊的一维光子晶体结构，在每一个界面处都会发生光的部分反射和部分透射，而透射光的相长干涉可有效增强整个透明电极中叠层的整体传输，从而可以提高透光率。因此，通过设置多层导电层，可以减少每层导电层的厚度，不仅可以保证透明电极的导电性能，而且可以有效降低电磁光谱透过导电单元时的损耗，提高透光率。
应当理解的是，导电单元30中导电层301的数量可以根据需要进行设置，此处给出几种可以选择的方式。
请参阅图1，在一个实施例中，导电层301的数量为两层，第三透明介质层302的数量为一层，第三透明介质层302设于两导电层301之间，两导电层301分别与第一透明介质层20和第二透明介质层40连接。此时透明电极的结€构为一个层状结构，包括依次层叠设置的：基底层10、第一透明介质层20、导电层301、第三透明介质层302、导电层301以及第二透明介质层40。与采用一个导电层相比，采用两个导电层时每个导电层的厚度可以降低，从而在确保低电阻的同时，整体的透光率提高。
请参阅图2，在一个实施例中，导电层301的数量为三层，第三透明介质层302的数量为两层，两相邻导电层301之间设有一第三透明介质层302，位于两侧的两导电层301分别与第一透明介质层20和第二透明介质层40连接。此时透明电极的结构为一个层状结构，包括依次层叠设置的：基底层10、第一透明介质层20、导电层301、第三透明介质层302、导电层301、第三透明介质层302、导电层301以及第二透明介质层40。与采用一个导电层相比，采用三个导电层时每个导电层的厚度可以进一步降低，从而在确保低电阻的同时，整体的透光率提高。
请参阅图3，在一个实施例中，导电层301的数量为四层，第三透明介质层302的数量为三层，两相邻导电层301之间设有一第三透明介质层302，位于两侧的两导电层301分别与第一透明介质层20和第二透明介质层40连接。此时透明电极的结构为一个层状结构，包括依次层叠设置的：基底层10、第一透明介质层20、导电层301、第三透明介质层302、导电层301、第三透明介质层302、导电层301、第三透明介质层302、导电层301以及第二透明介质层40。与采用一个导电层相比，采用四个导电层时每个导电层的厚度可以进一步降低，从而在确保低电阻的同时，整体的透光率提高。
当然，在其他实施例中，导电单元30中导电层301的数量也可以为四层以上，并不仅限于上述的情形，此处不做限制。
进一步地，导电层301的制作材料可以根据需要进行选择。为了确保导电层的导电性能，本实施例采用金属材料制作导电层301。金属材料的具体类型可以根据需要进行选择，例如可以为银(Ag)、铝(Al)、金(Au)、铜(Cu)、钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、镁(Mg)、钽(Ta)等，其可以是某一种金属；也可以是以银、金、铜、铝中的至少一种金属为主要成分的合金，合金中还包括其他金属(例如镍、钯、钨等)。
例如，导电层301由金属银等单金属制成，具有良好的导电性和透光性。应当理解的是，导电单元30中的多层导电层301可以由相同的金属材料制作而成(例如均由金属银制成)，也可以分别由不同的金属材料制作而成(例如其中一层导电层301由金属银制成，另一层导电层301由金属铝制成，再一层导电层301由金属铜制成等)，此处不做限制。考虑到实际制程，可以选择用同种金属材料制作所有的导电层301。
再如，导电层301还可以由两种金属组成，例如，导电层301可以包含第一金属和第二金属，其中第一金属为银、金或铜，第二金属为铝(Al)、钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、镁(Mg)、铜(Cu)或钽(Ta)等，第一金属和第二金属的比例可以根据需要进行调整，以改善晶粒大小及表面平整度，从而可以进一步对透明电极的透光率和电阻进行调整，以满足多样化的性能要求。应当理解的是，导电单元30中的多层导电层301可以由相同的金属组合制作而成(例如第一金属均为银，第二金属均为铝)，也可以分别由不同的金属组合制作而成(例如其中一层导电层301的第一金属为银、第二金属为铝，另一层导电层301的第一金属为银、第二金属为钛，再一层导电层301的第一金属为银、第二金属为镍等)，此处不做限制。考虑到实际制程，可以选择用同种金属组合制作所有的导电层301。
进一步地，介质层(包括第一透明介质层20、第二透明介质层40以及第三透明介质层302)的制作材料可以根据需要进行选择。例如，介质层可以由无机材料制成，例如Si3N4、AlN、MoO3、ZnSe、ZnS、ZnTe、IGZO、GaN等；也可以由金属氧化物制成，例如Ta2O5、ZnO、ITO、AZO、TiO2、TeO2、WO3、NiO,HfO2、Al2O3、SiO2、VO2、V2O5、GeO2、SiO、ZrO2、Y2Os、Yb2O3等，可以包含其中的一种，也可以包含两种以上的混合物；还可以由有机材料制成，例如导电高分子材料，导电高分子材料至少包括聚(3，4-乙烯二氧噻吩)：聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)、聚苯胺(Polyaniline)、聚吡咯(Poly(ppyrole))以及聚噻吩(Polythiophene)中的一种。
应当理解的是，不同介质层可以采用相同类型的材料制成(例如，第一透明介质层20、第二透明介质层40以及第三透明介质层302均可以由无机材料、金属氧化物或有机材料制成)，也可以采用不同的材料制成(例如，第一透明介质层20由无机材料制成，第二透明介质层40由金属氧化物制成，第三透明介质层302由有机材料制成)。当第三透明介质层302的数量为两层或以上时，多层第三透明介质层302可以采用相同的材料制成(例如，多层第三透明介质层302均采用ZnO制成)，也可以采用不同的材料制成(例如，一第三透明介质层302采用ZnO制成，另一第三透明介质层302采用Al2O3制成等)，此处不做限制。
进一步地，根据使用场景的不同，基底层10可以由不同类型的透明材料制成。在一个实施例中，基底层10可以由刚性透明材料制成，例如可以由玻璃、熔融石英,Al2O3等制成，此时透明电极可以应用于普通的显示器以及电子设备等装置中，此时的显示器或电子设备等不需要进行弯曲，因此基底层10可以对其上的介质层以及导电层起到良好的支撑和固定作用。而当透明电极需要应用于柔性装置中，基底层10可以由柔性透明材料制成，例如可以由PET、PEN、COP、CPI、PC等材料制成。此时透明电极可以具有良好的柔韧性，可以随着柔性装置的弯曲而弯曲，满足柔性装置的使用需求。
进一步地，透明电极中各层的厚度可以根据需要进行设置。
在一个实施例中，导电层301的厚度范围为2～25纳米(例如可以为4～15纳米)，从而可以确保导电层301具有良好的导电性能和透光率。可以理解的是，随着导电层301层数的增多，可以减少每层导电层301的厚度。例如，当导电层301的数量为两层时，每层导电层301的厚度可以设置为20纳米；当导电层301的数量增加至三层时，每层导电层301的厚度可以设置为13纳米；当导电层301的数量增加至四层时，每层导电层301的厚度可以设置为10纳米。当然，在一个透明电极中，每层导电层301的厚度可以设置为相同，也可以设置为不同，此处不做限制。
在一个实施例中，第一透明介质层20的厚度范围为30～120纳米，从而可以确保第一透明介质层20可以对导电层301起到良好的保护作用和电性隔离作用，同时具有良好的透光率。可以理解的是，随着导电单元30的不同，第一透明介质层20的厚度也可以不同。例如，当导电层301的数量为两层时，第一透明介质层20的厚度可以设置为44纳米；当导电层301的数量为三层时，第一透明介质层20的厚度可以设置为42纳米；当导电层301的数量为四层时，第一透明介质层20的厚度可以设置为40纳米。当然，在其他实施例中，对于不同的导电单元30，第一透明介质层20的厚度也可以设置为相同，此处不做限制。
在一个实施例中，第二透明介质层40的厚度范围为30～120纳米，从而可以确保第二透明介质层40可以对导电层301起到良好的保护作用和电性隔离作用，同时具有良好的透光率。可以理解的是，随着导电单元30的不同，第二透明介质层40的厚度也可以不同。例如，当导电层301的数量为两层时，第二透明介质层40的厚度可以设置为45纳米；当导电层301的数量为三层时，第二透明介质层40的厚度可以设置为43纳米；当导电层301的数量为四层时，第二透明介质层40的厚度可以设置为41纳米。当然，在其他实施例中，对于不同的导电单元30，第二透明介质层40的厚度也可以设置为相同，此处不做限制。
在一个实施例中，第三透明介质层302的厚度范围为30～120纳米，从而可以确保第三透明介质层302可以对导电层301起到良好的保护作用和电性隔离作用，同时具有良好的透光率。可以理解的是，随着导电单元30中导电层301的不同，第三透明介质层302的厚度也可以不同。例如，当导电层301的数量为两层时，第三透明介质层302的数量为一层，其厚度可以设置为101纳米；当导电层301的数量为三层时，第三透明介质层302的数量为两层，每层厚度可以设置为98纳米；当导电层301的数量为四层时，第三透明介质层302的数量为三层，每层厚度可以设置为90纳米。
应当理解的是，当第三透明介质层302的数量为两层以上时，各层第三透明介质层302的厚度也可以设置为不同。例如，当导电层301的数量为三层时，第三透明介质层302的数量为两层，其中一层的厚度可以设置为98纳米，另一层的厚度可以设置为101纳米；当导电层301的数量为四层时，第三透明介质层302的数量为三层，其中一层的厚度可以设置为88纳米，另一层的厚度可以设置为91纳米，再一层的厚度可以设置94纳米。
在一个实施例中，基底层10的厚度为：5～500微米(例如可以为10～200微米)，从而可以对透明电极中其他层起到良好的支撑作用和固定作用，同时具有良好的透光率。例如，当基底层10为熔融石英(Fused Silica)时，其厚度可以设置为50-500微米。
在进行导电层301的制备时，金属导电层301可以通过物理气相沉积(PVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、溅射工艺、原子层沉积(ALD)工艺等成型于第三透明介质层302的表面。当导电层301中金属为两种或以上时，可以通过共沉积的方式制备，共沉积通过PVD溅射法，例如磁控溅射、热蒸镀、电子束蒸镀等方式实现。
本实施例提供的透明电极，其可透过的电磁光谱的波长范围可以根据需要进行调整。例如，透明电极透过的电磁光谱的波长范围为380nm～780nm，即可以透过可见光。当然，此处所指的透过可见光，并不一定指所有的可见光均可以透过，而是指可见光范围内的电磁光谱可以有一定比例通过透明电极，对于不同波长的电磁光谱，其透光率也不一定相同。此时，波长范围在380nm～780nm以外的电磁光谱则无法透过透明电极，其可以是被透明电极所吸收，也可以是被透明电极所反射，此处不做限制。再如，透明电极透过的电磁光谱的波长范围为小于380nm，即可以透过紫外光，而可见光和红外光等则无法透过透明电极。又如，透明电极透过的电磁光谱的波长范围为大于780nm，即可以透过红外光，而可见光和紫外光等则无法透过透明电极。当然，透明电极透过的电磁光谱还可以为紫外光+可见光、可见光+红外光以及全波段电磁光谱，根据应用场景的不同，可以进行调整。
本实施例提供的透明电极，透过的电磁波谱的波长优选为380nm～780nm，透光率范围为40％～90％。例如，对于选定的电磁光谱的目标波长或波长范围(其可以是偏振或非偏振的)，其透光率可以大于或等于40％，或者大于或等于50％，或者大于或等于55％，或者大于或等于60％，或者大于或等于65％，或者大于或等于70％，或者大于或等于75％，或者大于或等于80％，或者大于或等于85％，或者大于或等于90％。当然，在一些实施例中，对于选定的电磁光谱的目标波长，其透光率可以更高。
本实施例提供的透明电极，对于选定的波长范围以外的电磁光谱，其反射率范围为50％～90％。例如，对于选定的电磁光谱以外的目标波长或波长范围，其反射率可以大于或等于50％，或者大于或等于55％，或者大于或等于60％，或者大于或等于65％，或者大于或等于70％，或者大于或等于75％，或者大于或等于80％，或者大于或等于85％，或者大于或等于90％。当然，在一些实施例中，对于选定的电磁光谱以外的目标波长，其反射率可以更高。
本实施例提供的透明电极，电阻范围为0.05～20欧姆/平方(例如可以为0.5～20欧姆/平方)。例如，透明电极的薄层电阻(Sheet Resistance)小于或等于约20欧姆/平方，或者小于或等于约15欧姆/平方，或者小于或等于约10欧姆/平方，或者小于或等于约5欧姆/平方，或者小于或等于约4欧姆/平方，或者小于或等于约3欧姆/平方，或者小于或等于约2欧姆/平方，或者小于或等于约1欧姆/平方，或者小于或等于约0.5欧姆/平方，或者小于或等于约0.1欧姆/平方，或者小于或等于约0.05欧姆/平方。
以下给出几种透明电极的具体实施例。应当理解的是，下述几种具体实施例不用于对本发明实施例进行先动。
请参阅图1，实施例一：
一种透明电极，其中导电层301的数量为两层，分别记为第一导电层303和第二导电层304。透明电极包括依次层叠设置的：基底层10、第一透明介质层20、第一导电层303、第三透明介质层302、第二导电层304以及第二透明介质层40。其中，基底层10为熔融石英层，其厚度为50微米；第一透明介质层20为氧化锌(ZnO)层，其厚度为43.69纳米；第一导电层303由银制成，其厚度为20纳米；第三透明介质层302为氧化锌层，其厚度为101.21纳米；第二导电层304由银制成，其厚度为20纳米；第二透明介质层40为氧化锌层，其厚度为44.71纳米。
请参阅图2，实施例二：
一种透明电极，其中导电层301的数量为三层，分别记为第一导电层303、第二导电层304和第三导电层305。透明电极包括依次层叠设置的：基底层10、第一透明介质层20、第一导电层303、第三透明介质层302、第二导电层304、第三透明介质层302、第三导电层305以及第二透明介质层40。其中，基底层10为熔融石英层，其厚度为50微米；第一透明介质层20为氧化锌(ZnO)层，其厚度为42.75纳米；第一导电层303由银制成，其厚度为13.30纳米；第一个第三透明介质层302为氧化锌层，其厚度为101.34纳米；第二导电层304由银制成，其厚度为13.30纳米；第二个第三透明介质层302为氧化锌层，其厚度为98.90纳米；第三导电层305由银制成，其厚度为13.30纳米；第二透明介质层40为氧化锌层，其厚度为43.56纳米。
请参阅图3，实施例三：
一种透明电极，其中导电层301的数量为四层，分别记为第一导电层303、第二导电层304、第三导电层305和第四导电层306。透明电极包括依次层叠设置的：基底层10、第一透明介质层20、第一导电层303、第三透明介质层302、第二导电层304、第三透明介质层302、第三导电层305、第三透明介质层302、第四导电层306以及第二透明介质层40。其中，基底层10为熔融石英层，其厚度为50微米；第一透明介质层20为氧化锌(ZnO)层，其厚度为40.76纳米；第一导电层303由银制成，其厚度为10纳米；第一个第三透明介质层302为氧化锌层，其厚度为94.70纳米；第二导电层304由银制成，其厚度为10纳米；第二个第三透明介质层302为氧化锌层，其厚度为88.97纳米；第三导电层305由银制成，其厚度为10纳米；第三个第三透明介质层302为氧化锌层，其厚度为91.20纳米；第四导电层306由银制成，其厚度为10纳米；第二透明介质层40为氧化锌层，其厚度为41.14纳米。
作为对比例，对比例中包含由银制成的一个导电层，厚度为40纳米。由图4可知，波长范围为380nm～780nm区间内，采用一个厚度为40纳米的导电层对应的电极的平均透光率最低，而采用四个厚度为10纳米的导电层的透明电极的平均透光率最高；且在导电层总厚度一致的情况下，随着单层导电层厚度的增加，平均透光率在逐渐增加。
请参阅图5，进一步地，为了进一步提高透明电极的导电性能，透明电极还包括透明外导电层50，外导电层50设于第二透明介质层40背向导电单元30一侧的表面，其可用于辅助导电单元30中的导电层301。当然，第一透明介质层20背向导电单元30一侧的表面也可以设置外导电层50，进一步辅助导电单元30中的导电层301。
在一个实施例中，外导电层50可以由金属网格材料制成，金属可以是金，也可以是银等，可以包含一种金属，也可以包含两种以上的金属。在进行外导电层50的制备时，金属外导电层50可以通过物理气相沉积(PVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、原子层沉积(ALD)工艺等成型于第二透明介质层40或第一透明介质层20的表面。当外导电层50中金属为两种或以上时，可以通过共沉积的方式制备，共沉积通过PVD溅射法，例如磁控溅射、热蒸镀、电子束蒸镀等方式实现。其还可以通过涂布的方式成型于第二透明介质层40或第一透明介质层20的表面。
在一个实施例中，外导电层50也可以由碳纳米管制成，其具有良好的透光率，同时也可以满足导电性能的需求。
在其他实施例中，外导电层50还可以由其他材料制成，并不仅限于上述的情形。
在一个实施例中，外导电层50的厚度范围为0.1～5微米，从而可以确保外导电层50具有良好的导电性能和透光率。
本实施例的目的还在于提供一种光电装置，包括至少一个上述的透明电极。本实施例提供的透明电极可以用于多种光学和光子学应用中，在这些应用中可以替代目前的透明导体，例如ITO。与采用ITO电极的光电装置相比，采用本实施例提供的透明电极的光电装置具有显著改善的弯曲能力和稳定性。
在一个实施例中，上述光电装置为发光器件，发光器件可以包括发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)以及氮化镓LED等，透明电极可以作为导体应用于发光器件中。
在一个实施例中，上述光电装置为显示器，显示器包括液晶显示器(LCD)、OLED显示器、投影显示器(如使用数字镜技术或硅基液晶(LCoS))、平板显示器、眼睛佩戴型显示器、透明显示器或透视显示器等，透明电极可以作为导体应用于显示器中。应当理解的是，显示器还可以是具有触摸功能的显示器，例如电子设备的触摸屏。
在一个实施例中，上述光电装置为光伏器件，例如光伏电池、有机光伏电池等。采用本实施例提供的透明电极的有机光伏电池中，由于光活性层内的光捕获而具有更好地功率转化效率。
在一个实施例中，上述光电装置为电致变色器件，本实施例提供的透明电极可应用于电致变色器件中替代原导电材料，具有更好的透光性和导电性能，电致变色效果更加。
在一个实施例中，所述光电装置为透明天线。本实施例提供的透明电极可应用于透明天线中替代原导电材料，具有更好的透光性和导电性能，以确保透明天线能够应用于其他电子设备中，达到更好的透光效果。
本实施例提供的透明天线可以适用于任何通讯波段，例如可以适用于4G通讯波段、5G通讯波段以及6G通讯波段中的至少一个通讯波段。随着通讯技术的发展，目前移动通信技术已经发展至第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Networks，简称5G或5G技术)，5G技术是最新一代蜂窝移动通信技术，也是即4G(LTE-A、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系统之后的延伸。5G有助于实现高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。本实施例提供的透明天线可以适用于5G通讯波段，甚至适用于6G通讯波段，以满足采用该透明天线的电子设备的通讯要求。电子设备可以是移动终端(例如手机、平板电脑等)，也可以其他类型的智能设备(例如智能电视等)，此处不做限制。透明天线还可以应用于汽车中，有助于汽车能够实现实时联网等功能。透明天线还可以应用于其他装置中，并不仅限于上述的情形，此处不做限制。
当然，在其他实施例中，上述光电装置还可以为其他类型，此处不做限制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (29)

1.一种透明电极，其特征在于，所述透明电极包括：
透明基底层；
第一透明介质层，设于所述基底层的表面；
第二透明介质层，设于所述第一透明介质层与所述基底层相对的一侧；
导电单元，设于所述第一透明介质层和所述第二透明介质层之间，所述导电单元包括至少两层透明导电层和第三透明介质层，相邻两所述导电层之间设有所述第三透明介质层。
2.如权利要求1所述的透明电极，其特征在于，所述导电层的数量为两层，所述第三透明介质层的数量为一层，所述第三透明介质层设于两所述导电层之间，两所述导电层分别与所述第一透明介质层和所述第二透明介质层连接。
3.如权利要求1所述的透明电极，其特征在于，所述导电层的数量为三层，所述第三透明介质层的数量为两层，相邻两所述导电层之间设有一所述第三透明介质层。
4.如权利要求1所述的透明电极，其特征在于，所述导电层的数量为四层，所述第三透明介质层的数量为三层，相邻两所述导电层之间设有一所述第三透明介质层。
5.如权利要求1所述的透明电极，其特征在于，所述导电层由金属材料制成。
6.如权利要求5所述的透明电极，其特征在于，所述金属材料包括银、金、铜、铝中的至少一种；
或者，以银、金、铜、铝中的至少一种金属为主要成分的合金。
7.如权利要求1所述的透明电极，其特征在于，所述第一透明介质层由无机材料制成或有机材料制成；
所述第二透明介质层由无机材料制成或有机材料制成；
所述第三透明介质层由无机材料制成或有机材料制成。
8.如权利要求7所述的透明电极，其特征在于，所述无机材料包括透明及半透明的金属氧化物、金属硫化物、宽带半导体中的至少一种；
所述金属氧化物包括Ta2O5、ZnO、AZO、SnO2、ITO、TiO2、TeO2、WO3、NiO、HfO2、Al2O3、SiO2、VO2、V2O5、GeO2、SiO、ZrO2、Y2Os、Yb2O3中的一种或者两种以上的混合物；
所述有机材料包括导电高分子材料，所述导电高分子材料至少包括聚(3，4-乙烯二氧噻吩)：聚(苯乙烯磺酸)、聚苯胺、聚吡咯以及聚噻吩中的一种。
9.如权利要求1所述的透明电极，其特征在于，所述基底层由刚性透明材料制成；
或者，所述基底层由柔性透明材料制成。
10.如权利要求1所述的透明电极，其特征在于，所述导电层的厚度范围为2～25纳米。
11.如权利要求1所述的透明电极，其特征在于，所述第一透明介质层的厚度范围为30～120纳米。
和/或，所述第二透明介质层的厚度范围为30～120纳米。
和/或，所述第三透明介质层的厚度范围为30～120纳米。
12.如权利要求1所述的透明电极，其特征在于，所述基底层的厚度为5～500微米。
13.如权利要求1所述的透明电极，其特征在于，所述透明电极的透光率为40％～90％，所述透明电极的电阻为0.05～20欧姆/平方。
14.如权利要求1所述的透明电极，其特征在于，所述透明电极透过的电磁光谱的波长为380nm～780nm；
和/或，所述透明电极透过的光线的波长小于380nm；
和/或，所述透明电极透过的光线的波长大于780nm。
15.如权利要求1所述的透明电极，其特征在于，所述导电层通过物理气相沉积工艺成型于所述第三透明介质层的表面；
或者，所述导电层通过化学气相沉积工艺成型于所述第三透明介质层的表面
或者，所述导电层通过溅射工艺成型于所述第三透明介质层的表面；
或者，所述导电层通过原子层沉积工艺成型于所述第三透明介质层的表面。
16.如权利要求1～15任一项所述的透明电极，其特征在于，所述透明电极还包括透明外导电层；
所述第二透明介质层背向所述导电单元一侧的表面设有所述外导电层；
和/或，所述第一透明介质层背向所述导电单元一侧的表面设有所述外导电层。
17.如权利要求16所述的透明电极，其特征在于，所述外导电层由金属网格制成。
18.如权利要求16所述的透明电极，其特征在于，所述外导电层包括纳米银线。
19.如权利要求16所述的透明电极，其特征在于，所述外导电层由碳纳米管制成。
20.如权利要求16所述的透明电极，其特征在于，所述外导电层通过物理气相沉积工艺成型于所述第二透明介质层和/或所述第一透明介质层的表面；
或者，所述外导电层通过化学气相沉积工艺成型于所述第二透明介质层和/或所述第一透明介质层的表面
或者，所述外导电层通过涂布成型于所述第二透明介质层和/或所述第一透明介质层的表面；
或者，所述外导电层通过原子层沉积工艺成型于所述第二透明介质层和/或所述第一透明介质层的表面。
21.如权利要求16所述的透明电极，其特征在于，所述外导电层的厚度范围为0.1～5微米。
22.一种光电装置，其特征在于，包括至少一个权利要求1～21任一项所述的透明电极。
23.如权利要求22所述的光电装置，其特征在于，所述光电装置为发光器件。
24.如权利要求23所述的光电装置，其特征在于，所述发光器件包括发光二极管或有机发光二极管。
25.如权利要求22所述的光电装置，其特征在于，所述光电装置为显示器。
26.如权利要求25所述的光电装置，其特征在于，所述显示器包括液晶显示器、OLED显示器、投影显示器、平板显示器、眼睛佩戴显示器、透明显示器或透视显示器。
27.如权利要求22所述的光电装置，其特征在于，所述光电装置为光伏器件或电致变色器件。
28.如权利要求22所述的光电装置，其特征在于，所述光电装置为透明天线。
29.如权利要求28所述的光电装置，其特征在于，所述透明天线适用于4G通讯波段和/或5G通讯波段和/或6G通讯波段。
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