CN102012577B - 具有均匀色度的薄膜 - Google Patents
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Abstract
一种具有均匀色度的薄膜，包含：一基材、一表面处理层，以及由邻近而远离该基材而披覆的一第一折射层、一第二折射层，以及一透明导电层，该第一折射层的光学厚度为d1，且11nm(纳米)≤d1≤16nm，该第二折射层的折射率小于该第一折射层的折射率，其光学厚度为d2，且60nm≤d2≤90nm。此外，本发明也可省略设置该表面处理层，此时该第一折射层的光学厚度限制为20nm≤d1≤29nm。通过第一、二折射层的光学厚度的配合，可以缩小该透明导电层的蚀刻区块及非蚀刻区块的色度差，使薄膜整体色彩均匀，蚀刻图案不易被观察到、减轻薄膜偏黄现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄膜，特别涉及一种能应用于触控面板上，并且具有均匀色度的透明导电薄膜。
背景技术
现行使用于触控面板的氧化铟锡(ITO)透明导电膜，因为其镀膜制程温度低，而且材料本身在低波长波段的透过率较低而使膜层偏黄，造成面板的视感不佳。此外，ITO膜披覆形成后，为了作电路或电容配置，必须透过蚀刻制程将部分区块蚀刻移除，因此面板上对应于该ITO膜被蚀刻的部位，以及对应于没有被蚀刻的部位，将因为ITO材料的有无，造成明显的颜色差异，使面板表面颜色不均匀，并且造成表面蚀刻图案容易被观察到，进而影响面板的视感。
而人眼可见的颜色可以利用国际照明委员会(InternationalCommission on Illumination，简称CIE)制定的CIE L*a*b*色度空间来描述，所述b*值可以为负值也可以为正值，当b*为正值时，代表黄色，而且b*值越大代表颜色越黄，一般而言，ITO膜的b*值约为2～4而偏黄。
虽然改变ITO的膜厚可以改善膜层偏黄现象，但是为了在触控面板上作较佳的触控应用，ITO膜的阻抗值必须控制在一定范围，其膜厚就不能太厚而也必须控制在一定厚度，所以无法通过调整ITO膜本身的膜厚来改良薄膜偏黄现象。目前作法通常是改变位于ITO膜下方的抗反射膜层的特性，以改变整体薄膜的颜色均匀性，例如日本专利JP2003-171147、JP2007-299534及台湾专利TW200730933号专利案，都是利用多层不同折射率的抗反射膜层搭配，以调变薄膜整体色度与透光度，其它改良技术例如：JP2004-184579号专利案是利用五层光学膜的搭配来调变色度；JP2007-276332号专利案是利用高分子材料作为中间层；JP2008-49518是利用ZnO与低折射率层的配合。
然而，上述专利只是设法将薄膜的整体色度b*值降低，但是并未考虑ITO膜蚀刻后造成的蚀刻区块及非蚀刻区块的色彩不均匀性，因此当ITO膜蚀刻后，仍然会产生多个色彩不均匀的区块，并使蚀刻图案被清楚观察到。
发明内容
本发明的目的是提供一种减轻薄膜偏黄现象、色彩均匀、表面蚀刻图案不易被观察到的具有均匀色度的薄膜。本发明具有均匀色度的薄膜，包含：一基材，该基材包括反向间隔的一第一面与一第二面，所述具有均匀色度的薄膜更包含：一位于所述第一面及第二面的其中一表面的表面处理层，以及由邻近而远离该基材而披覆的一第一折射层、一第二折射层，以及一透明导电层，该第一折射层的光学厚度为d1，且11nm≤d1≤16nm，该第二折射层的折射率小于该第一折射层的折射率，而且该第二折射层的光学厚度为d2，且60nm≤d2≤90nm。
根据本发明所述的具有均匀色度的薄膜，该透明导电层的材料为氧化铟锡。
根据本发明所述的具有均匀色度的薄膜，12纳米≤d1≤15纳米。
根据本发明所述的具有均匀色度的薄膜，60纳米≤d2≤80纳米。
根据本发明所述的具有均匀色度的薄膜，该表面处理层邻近该基材的第二面，所述第一折射层、第二折射层及透明导电层是邻近该基材的第一面。
根据本发明所述的具有均匀色度的薄膜，该表面处理层邻近该基材的第一面，并且位于该基材及该第一折射层之间。
一种具有均匀色度的薄膜，包含：一个基材，以及由邻近而远离该基材而披覆的一第一折射层、一第二折射层，以及一透明导电层；
该第一折射层的光学厚度为d1，且20纳米≤d1≤29纳米，该第二折射层的折射率小于该第一折射层的折射率，而且该第二折射层的光学厚度为d2，且60纳米≤d2≤90纳米。
根据本发明所述的具有均匀色度的薄膜，该透明导电层的材料为氧化铟锡。
根据本发明所述的具有均匀色度的薄膜，22纳米≤d1≤28纳米。
根据本发明所述的具有均匀色度的薄膜，60纳米≤d2≤80纳米。
本发明的有益效果在于：通过所述第一、二折射层的光学厚度的配合，可以缩小该透明导电层的蚀刻区块及非蚀刻区块的色度差，使薄膜整体色彩均匀，蚀刻图案被模糊化而不易观察到，并减轻薄膜偏黄现象。
如以下实施例1～6及比较例1～6的结果可知，当第一折射层的光学厚度太厚时，膜层的b*值过小甚至变为负值，此时薄膜将呈现青色，因此膜层越厚颜色越青；第一折射层的光学厚度太薄时，对产品黄化的改善效果不明显，因此优选限定11nm≤d1≤16nm；更优选12nm≤d1≤15nm，将使薄膜色彩更均匀。
当第二折射层的光学厚度太厚时，对黄化的改善并无明显的差异，而且成本提高、制程延长；光学厚度太薄时，也无法改善黄化的现象，而且透光度将下降，因此优选限定60nm≤d2≤90nm，更优选60nm≤d2≤80nm。
此外，如以下实施例7～9所示，本发明也可以省略设置该表面处理层，此时该第一折射层的光学厚度d1的限定，优选20nm≤d1≤29nm，更优选22nm≤d1≤28nm。
附图说明
图1是本发明具有均匀色度的薄膜的实施例1～6的剖视示意图；
图2是本发明实施例1～3及比较例1～4，在披覆一透明导电层之前与之后的色度差值(Δb*)分布图；
图3是本发明实施例5、6及比较例5、6，在披覆一透明导电层之前与之后的色度差值(Δb*)分布图；
图4是一剖视示意图，显示本发明的一表面处理层披覆在一基材的一第一面；
图5是本发明具有均匀色度的薄膜的实施例7～9的剖视示意图；
图6是本发明实施例7～9及比较例7、8，在披覆一透明导电层之前与之后的色度差值(Δb*)分布图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
参阅图1，本发明具有均匀色度的薄膜的实施例1包含：一基材1、一披覆在该基材1的表面的表面处理层5、一披覆在该基材1的另一表面的第一折射层2、一披覆在该第一折射层2的表面的第二折射层3，以及一披覆在该第二折射层3的表面的透明导电层4。
该基材1具有反向间隔的一第一面11与一第二面12，该基材1的材料例如：聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚乙烯(polyethylene，PE)...等材料，本实施例基材1为PET制成，厚度为125微米(μm)，该基材1为产品型号FE-RHPC56N的产品，此产品表面同时形成有该表面处理层5。
该表面处理层5设置在该基材1的第二面12，其材料为添加功能粒子的反应性硬化树脂，厚度约为5μm，该表面处理层5用于提升该薄膜的硬度，使表面不易刮伤。本发明表面处理层5的材质及功能不须加以限定，可随着不同产品的应用需求而设置不同功能的表面处理层5，例如该表面处理层5可以用于提升薄膜的耐磨性、耐刮性，或者可以为抗反射镀膜以提升透光度，或者是具有扩散光线功能而使光线均匀的功能性薄膜。
该第一折射层2披覆在该基材1的第一面11，其材料例如：二氧化钛(TiO2)、五氧化二铌(Nb2O5)、氧化铌(NbO)、氧化铈(CeO)、氧化铟锡(ITO)等材料，本实施例第一折射层2材料为五氧化二铌(Nb2O5)，其光学厚度为d1＝14纳米(nm)，所述光学厚度为膜层的实际厚度及其折射率的乘积。
该第二折射层3的折射率小于该第一折射层2的折射率，其材料例如：二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、二氟化镁(MgF2)等材料，本实施例的第二折射层3材料为二氧化硅(SiO2)，其光学厚度为d2＝80nm。通过所述第一、二折射层2、3的高低折射率的搭配，具有抗反射效果而可提升透光度。
本实施例的透明导电层4的材料为氧化铟锡(ITO)，并且具有数个非蚀刻区块41，以及数个彼此间隔并与非蚀刻区块41相邻的蚀刻区块42，所述蚀刻区块42的位置及大小是配合后续表面线路图案的布局而设置。
参阅图1、2及表1，为本发明实施例1～4与比较例1～4的相关参数及色度b*值的测试结果，所述b*为国际照明委员会(International Commission on Illumination，简称CIE)制定的CIE L*a*b*色度空间中的色度b*。所述测试是以Konica公司生产，型号为Minolta CM-3600d的分光仪器进行光学穿透度与色度量测。实施例与比较例主要不同的地方在于第一折射层2或第二折射层3的光学厚度，已详列于表1。表1的b1 *是在“无ITO层”下测得的b*值，也就是在披覆该透明导电层4前进行b*值量测；b2 *代表在“有ITO层”下测得的b*值，并且是在披覆该透明导电层4后而且尚未蚀刻前，测得的b*值；Δb*代表披覆该透明导电层4之前与之后的色度差值，也就是Δb*＝|b2 *-b1 *|。
在探讨测试结果前，首先说明：b1 *代表无ITO层所测得的b*值，因此可以代表本发明薄膜对应所述蚀刻区块42的部位的b*值，而b2 *可用于代表对应该非蚀刻区块41的部位的b*值，因此b1 *及b2 *越接近，代表有蚀刻以及没有蚀刻的区块的色差越小，也就是薄膜整体色彩的均匀度越高，又因为薄膜整体色彩越均匀，可以使透明导电层4的表面蚀刻图案模糊化，避免蚀刻图案被观察到。另一方面，b1 *及b2 *值愈小，可以减轻薄膜偏黄的现象。
由表1结果可知：比较例1、2的第一折射层2的光学厚度都大于16nm，虽然其b2 *值分别降低为0.18及0.25，但是相对地也导致Δb*过高，分别为0.71、0.63，使该透明导电层4的非蚀刻区块41及蚀刻区块42之间的色度差异过大，因而呈现色彩不均匀的视感，并使蚀刻图案被明显观察到。而比较例3、4的第一折射层2的光学厚度都小于11nm，其Δb*分别为0.5、0.63，也过高。
反观本发明，实施例1～3的第二折射层3的光学厚度都是80nm，而第一折射层2的光学厚度不同，实施例1～3在有ITO层的情况下，其b1 *值都维持在0.8左右，b2 *值都维持在0.65～1.14之间，而Δb*值都为0.35以下，由于b1 *与b2 *值相当接近，使该蚀刻区块42与非蚀刻区块41的色度接近，该薄膜整体色彩也较为均匀，因此可避免表面蚀刻图案被清楚观察到，也就是当Δb*值小于0.35时，肉眼观察该薄膜几乎为均匀色彩；另一方面，b1 *及b2 *值都维持在1.15以下，减轻薄膜色彩偏黄现象。实施例4与该实施例2不同的地方在于：实施例4的第二折射层3的光学厚度为90nm，可以明显观察到，实施例4的Δb*大幅降低为0.05，使薄膜色彩均匀度更高。
表1
参阅图1、3及表2，本发明实施例5～6的结构与该实施例1相同，不同的地方在于：实施例5～6使用不同表面处理层5，但是该表面处理层5同样使薄膜具有表面硬化、不易刮伤的功能，实施例5～6的基材1与表面处理层5的产品型号：KIMOTO-GSAB。
由比较例5、6与该实施例5～6比较可知，比较例5、6的第一折射层2的光学厚度太厚，无法有效降低Δb*值；反观本发明实施例5、6的光学厚度分别为13nm、15.5nm，可降低Δb*值于0.35以下。
表2
参阅图4，需要说明的是，该表面处理层5的主要功能在于修饰该基材1的表面，使基材1具备不同功能，因此该表面处理层5也可以设置在该基材1的第一面11，此时该表面处理层5与所述膜层2、3、4位于基材1的同一侧，并且是位于该第一折射层2及该基材1之间。
参阅图5，本发明具有均匀色度的薄膜的实施例7～9，与该实施例1大致相同，同样包含：一基材1，以及由邻近而远离该基材1的一第一折射层2、一第二折射层3，以及一透明导电层4，但是实施例7～9省略设置该实施例1的表面处理层。
参阅图5、6及表3，为实施例7～9及比较例7、8的相关参数及色度b*值测试结果，所述实施例与比较例的基材1都为产品型号TOYOBO A4150的PET材料制成，其透明导电层4的阻抗值都为290Ω/mm2。
由表3结果可知：比较例7的第一折射层2的光学厚度过厚，其b2 *太小而为0；比较例8的第一折射层2的光学厚度过薄，其b2 *太大而为0.73，因此比较例7、8的Δb*值都过大，薄膜色彩不均匀。反观本发明实施例7～9，第一折射层2的厚度分别为28nm、26nm、22nm，并控制该第二折射层3的厚度为80nm，使该Δb*值都维持在0.35以下，其功效与前述实施例相同，不再说明。
表3
由以上说明可知，通过所述第一折射层2及第二折射层3的光学厚度的配合，达到降低b*值及降低Δb*值的目的，而且须注意的是，并非只是降低b2 *值就可以，还必须使b2 *值与b1 *值接近，进而缩小蚀刻区块42及非蚀刻区块41的色度差。本发明可应用于电容式触控面板，使薄膜整体色彩均匀，蚀刻图案被模糊化而不易观察到，并减轻薄膜偏黄现象，实为创新发明。
Claims (10)
1.一种具有均匀色度的薄膜，包含：一个包括反向间隔的一个第一面与一个第二面的基材、一位于所述第一面及第二面的其中一个表面的表面处理层，以及由邻近而远离该基材而披覆的一第一折射层、一第二折射层，以及一透明导电层；其特征在于，
该第一折射层的光学厚度为d1，且11纳米≤d1≤16纳米，该第一折射层的材料为五氧化二铌，该第二折射层的折射率小于该第一折射层的折射率，而且该第二折射层的光学厚度为d2，且60纳米≤d2≤90纳米；
该透明导电层具有数个非蚀刻区块，以及数个彼此间隔并与所述非蚀刻区块相邻的蚀刻区块；
该具有均匀色度的薄膜对应所述蚀刻区块的部位的色度值为b1*，该具有均匀色度的薄膜对应所述非蚀刻区块的部位的色度值为b2*，且△b*＝∣b2*-b1*∣<0.35。
2.根据权利要求1所述的具有均匀色度的薄膜，其特征在于，该透明导电层的材料为氧化铟锡。
3.根据权利要求1所述的具有均匀色度的薄膜，其特征在于，12纳米≤d1≤15纳米。
4.根据权利要求1所述的具有均匀色度的薄膜，其特征在于，60纳米≤d2≤80纳米。
5.根据权利要求1所述的具有均匀色度的薄膜，其特征在于，该表面处理层邻近该基材的第二面，所述第一折射层、第二折射层及透明导电层邻近该基材的第一面。
6.根据权利要求1所述的具有均匀色度的薄膜，其特征在于，该表面处理层邻近该基材的第一面，并且位于该基材及该第一折射层之间。
7.一种具有均匀色度的薄膜，包含：一个基材，以及由邻近而远离该基材而披覆的一第一折射层、一第二折射层，以及一透明导电层；其特征在于，
该第一折射层的光学厚度为d1，且20纳米≤d1≤29纳米，该第一折射层的材料为五氧化二铌，该第二折射层的折射率小于该第一折射层的折射率，而且该第二折射层的光学厚度为d2，且60纳米≤d2≤90纳米；
该透明导电层具有数个非蚀刻区块，以及数个彼此间隔并与所述非蚀刻区块相邻的蚀刻区块；
该具有均匀色度的薄膜对应所述蚀刻区块的部位的色度值为b1*，该具有均匀色度的薄膜对应所述非蚀刻区块的部位的色度值为b2*，且△b*＝∣b2*-b1*∣<0.35。
8.根据权利要求7所述的具有均匀色度的薄膜，其特征在于，该透明导电层的材料为氧化铟锡。
9.根据权利要求7所述的具有均匀色度的薄膜，其特征在于，22纳米≤d1≤28纳米。
10.根据权利要求7所述的具有均匀色度的薄膜，其特征在于，60纳米≤d2≤80纳米。
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