透明导电膜及具有该导电膜的触摸面板的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种透明导电膜及具有该导电膜的触摸面板。所述透明导电膜，包括基材层、依次设于所述基材层一侧的第一光学层、第二光学层及导电层，所述第一光学层的折射率比第二光学层的折射率大，所述第一光学层是由硅材料制得，且所述第一光学层与所述第二光学层的折射率之差为1.85-3.1。本发明还提供一种具有上述导电膜的触摸面板。本发明所述的透明导电膜既提高了所述透明导电膜的密著性及耐候性，达到水煮测试的要求；又改善了导电层图案化后外部光线照射至图案部的反射光与光线照射至图案开口部正下方的反射光的反射率差，使蚀刻的图案不明显。
【专利说明】透明导电膜及具有该导电膜的触摸面板
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种透明导电膜及具有该导电膜的触摸面板。
【背景技术】
[0002]触控面板中常用的透明导电膜，其性能直接影响所述触控面板的性能，现有技术中，所述透明导电膜一般包括基材层、低折射率层及导电层，该低折射率层通常为SiO2，对导电层图案化之后，形成有透明导电层的部分(图案部)和未形成透明导电层的部分(图案开口部)，但在外光照射该透明导电膜时，光线照射至图案部的反射光与光线照射至图案开口部正下方的低折射率层的反射光的反射率差异较大，导致蚀刻的图案明显；且密著性较差。有研究指出，于基材层与低折射率层之间多增加一高折射率层，该高折射率层通常为Nb2O5, TiO2, Ta2O5, Si3N4、折射率为1.5-1.9的SiOx等，虽然此法可改善图案化后光线照射至图案部的反射光与光线照射至图案开口部正下方的低折射率层的反射光的反射率差，使蚀刻的图案不明显，但对透明导电膜的密著性改善不明显。
【发明内容】
[0003]综上所述，本发明有必要提供一种既能改善导电层图案化后外部光线照射至图案部的反射光与光线照射至图案开口部正下方的反射光的反射率差又能改善密著性能的透明导电膜。
[0004]此外，本发明还有必要提供一种具有上述导电膜的触摸面板。
[0005]一种透明导电膜，包括基材层、依次设于所述基材层一侧的第一光学层、第二光学层及导电层，所述第一光学层的折射率比第二光学层的折射率大，所述第一光学层是由硅材料制得，且所述第一光学层与所述第二光学层的折射率之差为1.85-3.1。
[0006]其中，所述第一光学层的厚度优选为0.l-2nm ;进一步地优选为0.3_2nm。
[0007]其中，所述第一光学层的折射率为3.4-4.5，进一步地优选3.9-4.3。
[0008]其中，所述第二光学层的折射率为1.4-1.55。
[0009]其中，所述第二光学层的厚度为20nm-70nm。
[0010]其中，所述第一光学层与所述第二光学层的折射率之差进一步优选2.35-2.9。
[0011]其中，至少导电层进行了图案化，包括具有透明导电层的图案部和不具有导电层的图案开口部。
[0012]其中，外部光线照射至图案部时的反射光与外部光线照射至图案开口部正下方时的反射光的反射率差Λ R小于或等于1.5%。
[0013]其中，所述基材层与所述第一光学层之间和/或所述基材层相对所述第一光学层的一侧设有硬涂层(HC)。
[0014]其中，所述硬涂层可以为以下物质中的至少一种:密胺树脂、氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂、丙烯酸系树脂、聚硅氧树脂。[0015]其中，所述硅材料可以为单晶硅或多晶硅。
[0016]其中，所述基材层可以包括以下材料制得:聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、或环烯烃类共聚物(C0P或C0C)。
[0017]其中，所述导电层的厚度为20nm-45nm。
[0018]其中，所述导电层可以包括以下材料制得:铟锡氧化物(ΙΤ0)、氧化锡锑(ΑΤ0)、铝掺杂的氧化锌透明导电玻璃(AZO)、或氧化铟镓锌(IGZO)。
[0019]进一步地,所述导电层优选ΙΤ0。
[0020]其中，所述ITO中，氧化锡(SnO2)的质量百分数可以为lwt%_10wt%。
[0021]其中，所述第二光学层可以包括以下材料制得:氟化镁(MgF2)、硅的氧化物，硅的氮氧化物，进一步优选二氧化硅(SiO2)。
[0022]其中，上述透明导电膜可以采用现有技术常用的技术手段制备得到，如溅镀、蒸镀、溅射、涂覆、电子枪等方法。具体为:在氩气100%、压强0.4Pa的条件下，使用硅材料在所述基材的表面上溅射形成第一光学层；在真空环境下，在所述第一光学层表面上溅镀第二光学层；在気气95%、氧气5%、压强0.4Pa的条件下,米用反应派镀法在所述第二光学层的表面形成导电层；在导电层表面上涂布预定图形的光致抗蚀剂，进行干燥固化后，在盐酸中浸溃I分钟，进行导电层的图案化；其后，除去光致抗蚀剂，得到透明导电膜。
[0023]其中，所述透明导电膜经过老化处理，即，将透明导电膜置于150°C下烘烤60分钟，可导致透明导电膜中的导电层结晶，能降低透明导电膜的表面电阻、提高透明导电膜的透光率。
[0024]本发明所述的透明导电膜可广泛应用于电子电器领域，特别是应用于触控面板上。
[0025]本发明还提供一种触摸面板，具有以上所述的透明导电膜。
[0026]相较现有技术，本发明所述的透明导电膜，采用由硅材料制成第一光学层，且所述第一光学层与所述第二光学层的折射率之差为1.85-3.1，既提高了所述透明导电膜的密著性及耐候性，达到水煮测试的要求；又改善了导电层图案化后外部光线照射至图案部的反射光与光线照射至图案开口部正下方的反射光的反射率差，使蚀刻的图案不明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图 1为本发明实施例的透明导电膜的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合一些【具体实施方式】对本发明透明导电膜及具有该导电膜的触摸面板做进一步描述。具体实施例为进一步详细说明本发明，非限定本发明的保护范围。
[0029]本发明所述的透明导电膜按照以下标准进行性能测试:
[0030]密著性测试:将透明导电膜片材置于100°C沸水中煮2小时，取出冷却后按照ASTM D3359-02百格试验进行测试，按照性能从优到劣分为以下三个等级:最佳为〇，表示性能优良；较好为Λ，表示及格，能够达到标准要求；最差为X表示未达到标准要求。
[0031]表面电阻测试:低阻抗计搭配四点探针，ASTM D991。
[0032]透光率测试:全光线雾度计，ASTM D1003。[0033]反射率差AR:量测图案部的反射光与图案开口部正下方时的反射光的差值，差值越大，蚀刻线路越明显，分为以下三个等级:最佳为〇，AR〈1.0 ;较好是Λ，
1.0 ^ 1.5 ;最差为 Χ，Δ R > 1.5。
[0034]蚀刻痕效果:将导电层蚀刻出菱形状的感应线路，目视其蚀刻线路的明显程度；分为以下三个等级:最佳为〇，基本看不到蚀刻图案；较好为Λ，能观察到细微蚀刻图案；最差为X，明显观察到蚀刻图案。
[0035]所有本发明提供的实施例中，提供的原材料均可从市面采购获得。
[0036]如图1所示的透明导电膜100，包括基材层10、依次设于所述基材层10 —侧的第一光学层20、第二光学层30及导电层40 ;所述第一光学层20的折射率比第二光学层30的折射率大。所示导电层40包括具有透明导电层的图案部41和不具有导电层的图案开口部42。本实施例中，为减小图案部41和图案开口部42之间的反射率差，优选所述第一光学层20与所述第二光学层30的折射率之差为1.85-3.1。第一光学层20为硅材料制得，其折射率为3.4-4.5，厚度优选0.l_2nm，进一步优选0.3_2nm。所述第二光学层30的折射率优选1.4-1.55，厚度优选20-70nm。进一步地，所述基材层10可以采用本领域技术人员认为适用的材料，具体 如:聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、或环烯烃类共聚物(C0P或C0C)。所述第二光学层30可以包括以下材料制得:氟化镁(MgF2)、硅的氧化物，硅的氮氧化物，进一步优选二氧化硅(Si02)。所述导电层40可以包括以下材料制得:铟锡氧化物(ΙΤ0)、氧化锡锑(ΑΤ0)、铝掺杂的氧化锌透明导电玻璃(ΑΖ0)、或氧化铟镓锌(IGZ0)。进一步地，所述导电层40优选ΙΤ0，更进一步地，所述ITO中，氧化锡的质量百分数为lwt%-10wt%。
[0037]实施例1-8
[0038]以厚度为125um的PET(日本三菱树脂制造)作为基材层，在氩气100%、压强0.4Pa的条件下，使用多晶硅在所述基材的表面上溅射形成不同厚度的Si膜，其折射率为4.3 ；在真空环境下，在所述Si膜表面上溅镀形成不同厚度的SiO2膜，其折射率为1.46 ;在氩气95%、氧气5%、压强0.4Pa的条件下，采用反应溅镀法在所述SiO2膜的表面形成ITO膜。在导电层ITO膜表面上涂布菱形状的光致抗蚀剂，进行干燥固化后，在盐酸中浸溃I分钟，进行ITO膜的蚀刻。其后，除去光致抗蚀剂，得到透明导电膜。
[0039]将制得的透明导电膜片材置于150°C下烘烤60分钟，按照上述标准测试透明导电膜的透光率、反射率差Λ R、密著性能、表面电阻、蚀刻痕效果并记录于表1中。
[0040]实施例9
[0041]以厚度为125um的PET(该PET两侧均设有硬涂层，日本东山制)作为基材层，在氩气100%、压强0.4Pa的条件下，使用多晶硅在所述基材的表面上溅射形成Si膜，其折射率为4.3 ;在真空环境下，在所述Si膜表面上溅镀形成SiO2膜，其折射率为1.46 ;在氩气95%、氧气5%、压强0.4Pa的条件下，采用反应溅镀法在所述SiO2膜的表面形成ITO膜。在导电层ITO膜表面上涂布菱形状的光致抗蚀剂，进行干燥固化后，在盐酸中浸溃I分钟，进行ITO膜的蚀刻。其后，除去光致抗蚀剂，得到透明导电膜。
[0042]将制得的透明导电膜片材置于150°C下烘烤60分钟，按照上述标准测试透明导电膜的透光率、反射率差Λ R、密著性能、表面电阻、蚀刻痕效果并记录于表1中。
[0043]对比例1-5[0044]以厚度为125um的PET(日本三菱树脂制造)作为基材层，在氩气100%、压强0.4Pa的条件下，在所述基材的表面上溅射形成Nb2O5膜(折射率为2.3)、TiO2膜(折射率为2.3)、Ta2O5膜(折射率为2.2)、Si3N4膜(折射率为2.0)或者SiOx膜(折射率为1.9);在真空环境下，在所述第一光学层表面上派镀形成SiO2膜,其折射率为1.46 ;在氩1气95%、氧气5%、压强0.4Pa的条件下，采用反应溅镀法在所述SiO2膜的表面形成ITO膜。在导电层ITO膜表面上涂布菱形状的光致抗蚀剂，进行干燥固化后，在盐酸中浸溃I分钟，进行ITO膜的蚀刻。其后，除去光致抗蚀剂，得到透明导电膜。
[0045]将制得的透明导电膜片材置于150°C下烘烤60分钟，按照上述标准测试透明导电膜的透光率、反射率差Λ R、密著性能、表面电阻、蚀刻痕效果并记录于表2中。
[0046]对比例6
[0047]以厚度为125um的PET (该PET两侧均设有硬涂层，日本东山制)作为基材层，在氩气100%、压强0.4Pa的条件下，在所述基材的表面上溅射形成Ta2O5膜，其折射率为2.2 ；在真空环境下，在所述Ta2O5膜表面上溅镀形成SiO2膜，其折射率为1.46 ;在氩气95%、氧气5%、压强0.4Pa的条件下，采用反应溅镀法在所述SiO2膜的表面形成ITO膜。在导电层ITO膜表面上涂布菱形状的光致抗蚀剂，进行干燥固化后，在盐酸中浸溃I分钟，进行ITO膜的蚀刻。其后，除去光致抗蚀剂，得到透明导电膜。
[0048]将制得的透明导电膜片材置于150°C下烘烤60分钟，按照上述标准测试透明导电膜的透光率、反射率差Λ R、密著性能、表面电阻、蚀刻痕效果并记录于表2中。
[0049]表1
[0050]
【权利要求】
1.一种透明导电膜，包括基材层、依次设于所述基材层一侧第一光学层、第二光学层及导电层，所述第一光学层的折射率比第二光学层的折射率大，其特征在于:所述第一光学层是由硅材料制得，且所述第一光学层与所述第二光学层的折射率之差为1.85-3.1。
2.如权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于:所述第一光学层的厚度为0.l-2nm。
3.如权利要求1或2所述的透明导电膜，其特征在于:所述第一光学层的折射率为3.4-4.5。
4.如权利要求3所述的透明导电膜，其特征在于:所述第一光学层的折射率为3.9_4.3 ο
5.如权利要求4所述的透明导电膜，其特征在于:所述第一光学层的折射率为4.1。
6.如权利要求1或2所述的透明导电膜，其特征在于:所述第二光学层的折射率为1.4-1.55。
7.如权利要求1或2所述的透明导电膜，其特征在于:所述第二光学层的厚度为20nm_70nmo
8.如权利要求1或2所述的透明导电膜，其特征在于:至少导电层进行了图案化，包括具有透明导电层的图案部和不具有导电层的图案开口部。
9.如权利要求8所述的透明导电膜，其特征在于:外部光线照射至图案部时的反射光与外部光线照射至图案开口部正下方时的反射光的反射率差Λ R小于或等于1.5%。
10.如权利要求1或2所述的透明导电膜，其特征在于:所述基材层与所述第一光学层之间和/或所述基材层相对所述第一光学层的一侧设有硬涂层。
11.如权利要求1或2所述的透明导电膜，其特征在于:所述导电层的厚度为20nm_45nmo
12.一种触摸面板，其特征在于:具有如权利要求1至11中任一项所述的透明导电膜。
【文档编号】H01B5/14GK103680687SQ201310452284
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】杜成城, 刘比尔 申请人:汕头万顺包装材料股份有限公司光电薄膜分公司