透明导电基板、其制造方法，以及具有其的触控面板的制作方法
【专利摘要】一种透明导电基板、其制造方法，以及包括其的触控面板。所述透明导电基板包括在玻璃基板上依次提供的第一薄膜层、第二薄膜层和透明导电膜。所述第一薄膜层具有在550nm波长下在2.2至2.7范围内的折射率以及在7.6nm至9.4nm范围内的厚度。所述第二薄膜层具有在550nm波长下在1.4至1.5范围内的折射率以及在37nm至46.2nm范围内的厚度。所述透明导电膜由透明导电材料制成，所述透明导电材料具有在550nm波长下在1.8至2.0范围内的折射率材料。所述透明导电膜的所述厚度在24nm至38.5nm范围内。
【专利说明】透明导电基板、其制造方法，以及具有其的触控面板
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年12月27日提交的韩国专利申请10-2012-0154400的优先权，其全部内容为了所有的目的通过引用合并于此。
【技术领域】
[0003]本发明涉及透明导电基板、其制造方法，以及包括其的触控面板，并且更特别地涉及触控面板中使用的透明导电基板、其制造方法，以及包括其的触控面板。
【背景技术】
[0004]通常，触控面板是指设置在诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子显示器面板(PDP)、电致发光(EL)装置等的显示器装置的表面上的装置，所述装置使得当用户在观察显示器装置的屏幕时用手指或诸如触笔(stylus)的输入装置触摸触控面板时可以输出信号。最近，触控面板被广泛用于多种电子装置，例如个人数字助理(PDA)、笔记本电脑、光放大器(OA)装置、医疗器械或汽车导航系统。
[0005]根据检测位置的技术，该触控面板可分为电阻膜类型、电容类型、超声波类型，红外(IR)辐射类型等。
[0006]配置电阻膜类型使得两个基板连接在一起从而透明的电极层在点隔片的两侧上彼此相对，所述两个基板各自涂有透明的电极层(氧化铟锡(ITO)薄膜)。当手指、笔等触摸上部基板时，应用测定位置的信号。当上部基板邻接下部基板的透明的电极层时，通过检测电信号来测定位置。该技术的优势是高响应速率和经济竞争力，然而缺点是低耐性和易碎性。
[0007]配置电容类型，使得通过用导电金属材料涂覆触摸屏传感器的基板薄膜的一个表面而形成透明的电极，其中使特定量的电流沿玻璃表面流动。当用户触摸屏幕时，通过识别电流量由于人体的电容而改变处的位置和计算触摸位置的尺寸来测定触摸位置。该技术的优势是优良的耐性和高透射率，然而缺点是难以用笔或戴手套的手操作触控面板，因为该技术使用人体的电容。
[0008]超声波类型使用基于压电效应的压电装置，并通过响应于触摸触控面板从压电装置在X和Y方向以交替方式生成表面波，通过计算各输入点的距离来测定位置。尽管该技术实现了高清晰度和高光透射率，但缺陷是传感器易受污染物和液体影响。
[0009]IR辐射类型具有矩阵结构，其中多个发光装置和多个光检测器设置在面板周围。当光被用户中断时，通过获取中断的位置的X和Y坐标来测定输入坐标。尽管该技术具有高光透射率以及对外部碰撞和刮擦的强耐性，但缺陷是尺寸大、对不准确触摸识别差以及响应速率慢。
[0010]在这些技术中，电阻膜类型和电容类型是最主流的技术。这些技术使用透明导电基板，所述透明导电基板通过用由例如，氧化铟锡(ITO)制成的透明导电膜涂覆基底基板而提供，以便检测触摸位置。[0011]在该透明导电基板中，为了改进透射率并防止图案化的透明导电膜的图案的形状被视觉上显示，在基底基板和透明导电膜之间插入折射率匹配层(index matchinglayer)，所述折射率匹配层包括中折射率薄膜和低折射率薄膜。
[0012]韩国专利应用公开第10-2011-0049553号(2011年5月12日)中公开了折射率匹配层的技术。
[0013]为了降低在透明导电膜上形成的图案的宽度，透明导电膜的电阻率需要较低。而且，为了具有低电阻率，需要增加透明导电膜的厚度。然而，这引起了透射率降低的问题。而且，当在折射率匹配层上提供了厚的透明导电膜时，整个透明导电基板的厚度增加并且触控面板的厚度也增加，这就成了问题。
[0014]发明背景部分中公开的信息仅提供对发明背景的更好的理解，而不得视为承认或以任何形式建议该信息形成本领域技术人员已知的现有技术。
【发明内容】
[0015]本发明的各方面提供其中光学性能和电性能得以优化的透明导电基板、其制造方法，和包括其的触控面板。
[0016]在本发明的方面，提供了透明导电基板，包括:玻璃基板；在所述玻璃基板上提供的第一薄膜层，其中所述第一薄膜层在550nm波长下的折射率在2.2至2.7范围内，并且所述第一薄膜层的厚度在7.6nm至9.4nm范围内；在所述第一薄膜层上提供的第二薄膜层，其中所述第二薄膜层在550nm波长下的折射率在1.4至1.5范围内，并且所述第二薄膜层的厚度在37nm至46.2nm范围内；以及在所述第二薄膜上提供的透明导电膜，其中所述透明导电膜由透明导电材料制成，所述透明导电材料在550nm波长下的折射率在1.8至2.0范围内，并且所述透明导电膜的厚度在24nm至38.5nm范围内。
[0017]根据本发明的实施方式，所述第一薄膜层可由Nb2O5制成。
[0018]所述第二薄膜层可由SiO2制成。
[0019]所述透明导电材料可含有氧化铟锡(ITO)。
[0020]所述透明导电膜可包括图案化区域和非图案化区域，所述图案化区域中除去所述透明导电材料，所述非图案化区域中未除去所述透明导电材料。
[0021]所述图案化区域和所述非图案化区域在400nm至700nm范围内的波长下的平均反射率之差为1%以下。
[0022]所述玻璃基板可由柔性玻璃制成。
[0023]所述透明导电膜的薄层电阻可为50Ω / □以下。
[0024]在本发明的另一方面，提供了制造透明导电基板的方法。所述方法包括以下步骤:在柔性玻璃基板上形成第一薄膜层，所述第一薄膜层包括Nb2O5，并且所述第一薄膜层的厚度在7.6nm至9.4nm范围内；在所述第一薄膜层上形成第二薄膜层，所述第二薄膜层包括SiO2,并且所述第二薄膜层的厚度在37nm至46.2nm范围内；以及在所述第二薄膜层上形成透明导电膜，所述透明导电膜包括氧化铟锡(ITO)，并且所述透明导电膜的厚度在24nm至38.5nm范围内。所述第一薄膜层、所述第二薄膜层和所述透明导电膜通过卷对卷(roll-to-roll)溅射沉积而形成。
[0025]所述方法可进一步包括在形成所述透明导电膜的步骤之后通过退火来结晶所述透明导电膜的步骤。
[0026]所述方法可进一步包括在形成所述透明导电膜的步骤之后和结晶所述透明导电膜的步骤之前，使所述透明导电膜图案化为图案化区域和非图案化区域，所述图案化区域中除去所述透明导电膜，所述非图案化区域未除去所述透明导电膜。
[0027]在本发明的另一方面，提供了包括上述透明导电基板的触控面板。
[0028]根据本发明的实施方式，所述透明导电膜在550nm波长下的透射率为87.5%以上，且所述透明导电膜在400nm至700nm范围内的波长下的平均透射率为87%以上。而且，CIELab中b*(D65)的透射率为I以下。当将透明导电膜图案化时，所述图案化区域和所述非图案化区域在400nm至700nm范围内的波长下的平均反射率之差为1%以下。
[0029]而且，在玻璃基板上使用卷对卷设备依次形成所述第一薄膜层、所述第二薄膜层和所述透明导电膜，因此可以改进所述透明导电基板的制造效率。
[0030]本发明的方法和装置具有的其它特征和优点将通过附图变得明了或在附图中阐明更多细节，所述附图合并于此，在下面的发明详述中，连同附图一起用来解释本发明的特
定原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是显示根据本发明的实施方式的透明导电基板的示意性横截面视图。
[0032]图2至图5B是显示根据本发明的实施方式的透明导电基板的透射光谱和反射光谱的图；并且
[0033]图6是显示制造根据本发明的实施方式的透明导电基板的方法的示意性流程图。【具体实施方式】
[0034]现将详细参考根据本发明的透明导电基板、其制造方法，以及包括其的触控面板，附图中说明了本发明的实施方式并在下面描述，从而本发明涉及的本领域普通技术人员可以容易地实践本发明。
[0035]在该文件通篇中，应当参考附图，其中在所有不同的附图中使用相同的附图标记和符号以标示相同或相似的组件。在本发明的以下描述中，当合并于此的已知功能和组件的详述使得本发明的主题不清楚时可将其忽略。
[0036]图1是显示根据本发明的实施方式的透明导电基板的示意性横截面视图；
[0037]参考图1，根据该实施方式的透明导电基板包括玻璃基板100、第一薄膜层200、第二薄膜层300和透明导电膜400。
[0038]玻璃基板100是基底基板，并且优选地，用作触控面板的上盖基板。
[0039]通常，玻璃基板100的厚度为Imm以下，并且玻璃基板100由高透射率碱石灰或不含碱的铝硅酸盐制成。玻璃具有克服了塑料材料关于例如，透射率、长期耐性和触觉感受的限制的物理性能，但是具有易受碰撞影响的缺陷。触控面板附着于多种仪器的显示器部件，并且尤其当附着于诸如移动电话的小且薄的装置时，它必须强到足以保证对外部碰撞的耐性。因此，优选使用通过用K代替Na的化学处理由碱石灰玻璃产生的化学钢化玻璃以便增加强度。更优选的是基底基板100由柔性玻璃制成。柔韧性的程度可分为以下几类:“弯曲的(耐用的)”、“可弯曲的”、“可卷绕的(耐用的)”、“可折叠的(全弹性)”和“一次性的”。具有此类性质中的一个的玻璃可称为柔性玻璃。例如,0.2mm厚的玻璃属于柔性玻璃，其容许应力为50Mpa，可呈现160mm以下的曲率半径。
[0040]在玻璃基板100上提供了第一薄膜层200。第一薄膜层200在550nm波长下的折射率在2.2至2.7范围内，并且第一薄膜层200的厚度在7.6nm至9.4nm范围内。
[0041]优选第一薄膜200由Nb2O5制成，并且第一薄膜200的厚度为8.5nm。
[0042]在第一薄膜层200上提供了第二薄膜层300。第二薄膜层300在550nm波长下的折射率在1.4至1.5范围内，并且第二薄膜层300的厚度在37nm至46.2nm范围内。
[0043]优选第二薄膜层300由SiO2制成，并且第二薄膜层300的厚度为40nm。
[0044]第一薄膜层200和第二薄膜层300形成折射率匹配层，由此可以防止视觉上识别将由于透明导电膜400的蚀刻而形成的图案。
[0045]在第二薄膜层300上形成的透明导电膜400由透明导电材料制成。透明导电材料在550nm波长下的折射率在1.8至2.0范围内，并且透明导电材料的厚度在24nm至38.5nm范围内。
[0046]优选透明导电膜400的薄层电阻为50 Ω / □以下。而且，透明导电膜400可由具有高电导率和透射率的氧化铟锡(Ι--)制成。在这种情况下，优选透明导电膜的厚度400为 35nm。
[0047]当将根据本发明的透明导电基板用于触控面板时，透明导电膜400充当用于检测触摸位置的电极。 对此，可将透明导电膜400图案化，从而使它包括其中除去透明导电材料的图案化区域和其中未除去透明导电材料的非图案化区域。
[0048]在这种情况下，在400nm至700nm范围内的波长下，图案化区域和非图案化区域中平均反射率之差优选为1%以下。
[0049]在根据该实施方式的透明导电基板中，第一薄膜层200、第二薄膜层300和透明导电膜400依次在玻璃基板100上分层。在此，第一薄膜层200由Nb2O5制成并且具有在7.6nm至9.4nm范围内的厚度，第二薄膜层300由SiO2制成并且具有在37nm至46.2nm范围内的厚度，而透明导电膜400由ITO制成并且具有在24nm至38.5nm范围内的厚度。在该透明导电基板中，在550nm下的透射率为87.5%以上，在400nm至700nm范围内的波长下的平均透射率面积为87%以上，而CIE Lab中b*(D65)的透射率为I以下。而且，当将透明导电膜图案化时，图案化区域和非图案化区域在400nm至700nm范围内的波长下的平均反射率之差为1%以下。
[0050]将更详细地参考本发明的一些实施例。然而，应当理解以下实施例仅为说明性的，而非意图限制本发明的范围。
[0051]实施例1
[0052]图2是显示根据本发明的实施方式的透明导电基板的透射光谱和反射光谱的图，其中由Nb2O5制成并且具有8.5nm的厚度的第一薄膜层200，由SiO2制成并且具有40nm的厚度的第二薄膜层300，以及由氧化铟锡(ITO)制成并且具有35nm的厚度的透明导电膜400依次在玻璃基板100上分层。参考图2，ML-R表示其中除去透明导电膜400的图案化区域的反射率，ITO-R表示其中未除去透明导电膜400的非图案化区域的反射率，而ITO-T表示其中未除去透明导电膜400的非图案化区域的透射率。
[0053]如图2中所示，可以理解，在根据本发明的实施方式的透明导电基板中，在550nm波长下的透射率为88.01%以上，在400nm至700nm范围内的波长下的平均透射率为87.85%，并且图案化区域和非图案化区域中在400nm至700nm范围内的波长下的平均反射率之差为0.6%以下。而且，在该透明导电基板中，CIE Lab中b*(D65)的透射率为0.65以下。
[0054]实施例2
[0055]进行实施例2中的实验，以便检验根据本发明的实施方式的透明导电基板的光学性能，将ITO的厚度变化考虑在内。
[0056]表1给出了根据本发明的实施方式的透明导电基板的堆叠结构，而表2给出了透明导电基板的光学性能。
[0057]而且，图3A和图3B是显示样品I和样品2的透明导电基板的反射光谱和透射光谱的图。
[0058]表1
[0059]
【权利要求】
1.一种透明导电基板，包括: 玻璃基板； 在所述玻璃基板上提供的第一薄膜层，其中所述第一薄膜层在550nm波长下的折射率在2.2至2.7范围内，并且所述第一薄膜层的厚度在7.6nm至9.4nm范围内； 在所述第一薄膜层上提供的第二薄膜层，其中所述第二薄膜层在550nm波长下的折射率在1.4至1.5范围内，并且所述第二薄膜层的厚度在37nm至46.2nm范围内；和 在所述第二薄膜上提供的透明导电膜，其中所述透明导电膜包括透明导电材料，所述透明导电材料在550nm波长下的折射率在1.8至2.0范围内，并且所述透明导电膜的厚度在24nm至38.5nm范围内。
2.根据权利要求1所述的透明导电基板，其中所述第一薄膜层包括Nb205。
3.根据权利要求 1所述的透明导电基板，其中所述第二薄膜层包括Si02。
4.根据权利要求1所述的透明导电基板，其中所述透明导电材料包括氧化铟锡。
5.根据权利要求1所述的透明导电基板，其中所述透明导电膜包括图案化区域和非图案化区域，所述图案化区域中除去所述透明导电材料，所述非图案化区域中未除去所述透明导电材料。
6.根据权利要求5所述的透明导电基板，其中所述图案化区域和所述非图案化区域在400nm至700nm范围内的波长下的平均反射率之差为1%以下。
7.根据权利要求1所述的透明导电基板，其中所述玻璃基板包括柔性玻璃。
8.根据权利要求1所述的透明导电基板，其中所述透明导电膜的薄层电阻为50Ω/口以下。
9.一种制造透明导电基板的方法，包括: 在柔性玻璃基板上形成第一薄膜层，所述第一薄膜层包括Nb2O5，并且所述第一薄膜层的厚度在7.6nm至9.4nm范围内； 在所述第一薄膜层上形成第二薄膜层，所述第二薄膜层包括SiO2，并且所述第二薄膜层的厚度在37nm至46.2nm范围内；和 在所述第二薄膜层上形成透明导电膜，所述透明导电膜包括氧化铟锡，并且所述透明导电膜的厚度在24nm至38.5nm范围内， 其中通过卷对卷溅射沉积形成所述第一薄膜层、所述第二薄膜层和所述透明导电膜。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括在形成所述透明导电膜之后通过退火来结晶所述透明导电膜。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括在形成所述透明导电膜之后和结晶所述透明导电膜之前，使所述透明导电膜图案化为图案化区域和非图案化区域，所述图案化区域中除去所述透明导电膜，所述非图案化区域未除去所述透明导电膜。
12.一种触控面板，包括权利要求1至8的任一项中所述的透明导电基板。
【文档编号】G06F3/045GK103902122SQ201310741073
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2012年12月27日
【发明者】安阵修, 吴定烘, 李在弘, 林昌默 申请人:三星康宁精密素材株式会社