CN105528107B - 图案隐身性优异的透明导电光学片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种图案隐身性优异的透明导电光学片，其包括图案等蚀刻而形成的ITO层，通过被设置在所述光学片的折射率匹配层的薄膜干涩效果来修正ITO层的非蚀刻部与蚀刻部之间的反射率和反射颜色的差，使用户无法通过视觉来认知非蚀刻部和蚀刻部，从而能够不会降低在下部的显示器面板中所要显示的清晰度。特别是，当为了调节表面电阻而改变ITO层的厚度时，所述透明导电光学片即使不改变透明基层或折射率匹配层的折射率和厚度，薄膜干涩效果也能够维持得很好。因此，所述透明导电光学片可在适用于各种电子设备的显示器面板的触摸屏面板领域中使用。

Description

图案隐身性优异的透明导电光学片

技术领域

本发明涉及一种含有氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)的透明导电光学片。更为具体地，涉及一种用于触摸屏面板等的包括图案等蚀刻而形成的ITO层的透明导电光学片。

背景技术

近年来，在手机、平板设备、监视器等显示器部分普遍使用触摸屏面板(touchscreen panel,TSP)。这种TSP的核心材料主要使用包括透明导电材料ITO的光学片。

当包括ITO的光学片使用于触摸屏面板等时，一般将ITO层的一部分蚀刻来形成感应图案。但是，ITO具有从可视光波段(380～780nm)向短波波长方向移动时折射率变高的固有的驱散(dispersion)特性，特别是反射到ITO层的光在450nm以下的波长中反射得更多，从而反射率高且反射的颜色呈蓝色。由于具有这种特性，形成图案的ITO层的非蚀刻部和蚀刻部的反射率及反射颜色存在很大差异，从而使用者认知ITO层的图案，并出现会降低在下部的显示器中所要显示的清晰度的问题。

因此，正在试图在透明基层和ITO层之间具备折射率匹配层(refractive indexmatching layer)，且通过薄膜干涩现象效果修正ITO层的非蚀刻部和蚀刻部之间的光学特性来改善清晰度(参考韩国公开专利公报第2010-0008758号)。

但是，现有的透明导电光学片在光学、电学、机械特性方面还存在需要改进的地方。

特别是这种透明导电光学片根据不同的被安装的电子产品所要求的表面电阻也会不同，为了实现这种表面电阻，当变更ITO层的沉积厚度时，与折射率匹配层之间的薄膜干涩现象的效果会降低，从而因图案被认知等而容易变得不良，每次更换ITO层的厚度时要全部重新设计折射率匹配层的折射率和厚度，因此比较麻烦。

而且，由于ITO结晶化、图案加工、裁剪、移送工序等中发生透明基层的弯曲，经常会出现ITO层被破坏，表面电阻出现不良等的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

因此，本发明的目的在于提供一种透明导电光学片，该光学片是通过修正ITO层的非蚀刻部与蚀刻部之间的反射光的差来提高隐身性，从而不会出现所要实现的清晰度的降低的现象且容易实现多种表面电阻。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供一种透明导电光学片，其具有由透明基层、第一折射率匹配层、第二折射率匹配层、第三折射率匹配层及氧化铟锡(ITO)层依次叠层的结构，所述第二折射率匹配层的厚度为1至500nm，且在550nm的波长中的折射率比所述透明基层、第一折射率匹配层及第三折射率匹配层高，所述ITO层包括非蚀刻部和蚀刻部，且在550nm的波长中的折射率比所述第二折射率匹配层高，当测量可视光区域的各波长中的所述ITO层的非蚀刻部及蚀刻不的反射率时，以下数学式1中的△R值为0％至1.0％，在利用对D65光源的2°视线的反射光，测量L*a*b*色坐标系的反射颜色时，以下数学式2中的△ER值为0至6.0：

[数学式1]

所述数学式1中，i为可视光区域的各波长，r_1i为各波长中的ITO层的非蚀刻部的反射率(％)，r_2i为各波长中的ITO层的蚀刻部的反射率(％)，n是被测波长的总数，

[数学式2]

所述数学式2中，L*₁、a*₁及b*₁分别是ITO层的非蚀刻部的反射颜色的L*、a*及b*，L*₂、a*₂及b*₂分别是ITO层的蚀刻部的反射颜色的L*、a*及b*。

(三)有益效果

所述透明导电光学片通过折射率匹配层的薄膜干涩效果来修正ITO层的非蚀刻部与蚀刻部之间的反射率和反射颜色的差，使用户无法通过视觉认知非蚀刻部和蚀刻部，从而能够不会降低在下部的显示器面板中所要显示的清晰度。特别是，所述透明导电光学片当为调节表面电阻而改变ITO层的厚度时，即使不改变透明基层或折射率匹配层的折射率和厚度，薄膜干涩效果也能够维持得很好。

而且，所述透明导电光学片在热处理时ITO层的结晶度优异且尺寸变化率小，因此稳定性和可靠性高，由于表面硬度优异，处理性能良好，且具备多种功能层，从而能够提高低聚物阻塞性、防止阻塞性、防止反射性、粘着性、硬度特性等。

因此，所述透明导电光学片可在适用于各种电子设备的显示器面板的触摸屏面板领域中使用。

附图说明

图1是示出本发明的透明导电光学片的结构的一个实施例的模式图。

图2是示出适用于显示器面板的透明导电光学片的一个实施例及从该光学片反射的光的图。

图3是示出透明导电光学片的总厚度与硬度之间的关系的图。

附图说明标记

100：透明基层 200：ITO层

210：非蚀刻部 220：蚀刻部

300：显示器面板 400：第一折射率匹配层

410：第二折射率匹配层 420：第三折射率匹配层

500：功能层 510：硬度提高薄膜

610：非蚀刻部的反射光 620：蚀刻部的反射光

具体实施方式

下面，根据本发明的具体实施例进行更详细的说明。

参照图1，本发明的一个实施例的透明导电光学片具有在透明基层100上由第一折射率匹配层400、第二折射率匹配层410、第三折射率匹配层420及ITO层200依次叠层的结构。

而且，所述ITO层200包括非蚀刻部210和蚀刻部220。

根据另一个实施例，所述透明导电光学片的所述透明基层100与第一折射率匹配层400之间、第一折射率匹配层400与第二折射率匹配层410之间或第二折射率匹配层410与第三折射率匹配层420之间可包括一层或二层以上的附加的折射率匹配层。

根据另一个实施例，所述透明导电光学片的所述透明基层100的外侧表面还可具备具有低聚物阻塞、防止阻塞、防止反射、粘着及提高硬度功能中的某一种或两种以上复合功能的功能层500和/或一个以上的硬度提高薄膜510。

下面，分别对各结构层进行详细说明。

透明基层

透明基层是位于本发明的透明导电光学片的最外围的层，起到支撑体的作用。

透明基层在550nm波长中的折射率可为1.50至1.70，可进一步限定为1.60至1.70，可再进一步限定为1.63至1.67。当折射率在所述范围内时，折射率匹配层的薄膜干涩的效果会更优异。

而且，透明基层的厚度可为2至250μm，可进一步限定为10至188μm，可再进一步限定为23至125μm。当厚度在所述范围内时，用作TSP板时不仅厚度薄，而且加工性能良好，因此实用性会更高。

而且，透明基层的主要成分可为聚脂树脂、纤维素树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、环烯烃聚合物(COP)树脂及其组合等，更为具体的例为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、三乙酰纤维素(TAC)树脂、聚碳酸酯树脂(PC)树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂、环烯烃聚合物(COP)树脂、聚酰亚胺(PI)树脂及其组合。

折射率匹配层

本发明的透明导电光学片具备折射率各不相同的三层折射率匹配层(refractiveindex matching layer)，通过引发薄膜干涩现象(thin film interference)来修正ITO层的非蚀刻部和蚀刻部的反射率和反射光的差，降低它们的可见性，从而不会降低在显示器面板中所要显示的清晰度。

三层折射率匹配层是在透明基层上由第一折射率匹配层、第二折射率匹配层及第三折射率匹配层依次叠层而形成。

其中，所述第二折射率匹配层在550nm的波长中的折射率要比第一折射率匹配层及第三折射率匹配层高，比所述ITO层低。具体地，所述第二折射率匹配层在550nm的波长中的折射率比第一折射率匹配层和第三折射率匹配层优选地高0.01至0.25。

而且，优选地，所述第一折射率匹配层及第三折射率匹配层在550nm的波长中的折射率均与所述透明基层相比相同或低。具体地，所述第一折射率匹配层及第三折射率匹配层与透明基层相比，其在550nm的波长中的折射率可相同或低0.01至0.2。

而且，所述第一折射率匹配层和第三折射率匹配层在550nm的波长中的折射率可相似或相同，例如，两个折射率的差可为0.20以下。

(1)第一折射率匹配层

第一折射率匹配层叠层在透明基层上，且不仅引发薄膜干涉，而且起到提高透明基层和第二折射率匹配层的附着力的作用。

优选地，在550nm的波长中，所述第一折射率匹配层的折射率比第二折射率匹配层的折射率低，可与所述第三折射率匹配层相似或比所述第三折射率匹配层高，而与所述透明基层相似或比所述透明基层低。

例如，在550nm的波长中，第一折射率匹配层的折射率可为1.5至1.66，可进一步限定为1.52至1.66，可再进一步限定为1.56至1.66。当折射率在所述范围内时，透明基层和第二折射率匹配层之间的薄膜干涩现象的效果会更优异。

而且，第一折射率匹配层的厚度可为5至500nm，可进一步限定为10至320nm，可再进一步限定为20至100nm。当厚度在所述范围内时，薄膜干涩效果会更优异，与第二折射率匹配层的附着力会更优异。

而且，能够用作第一折射率匹配层的主要成分的树脂有聚氨酯丙烯酸酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、聚脂树脂及其混合树脂等。

为调节折射率，所述第一折射率匹配层可进一步添加选自二氧化锆(ZrO₂)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化锌(ZnO₂)、三氧化二锑(Sb₂O₃)、五氧化二锑(Sb₂O₅)、锑锡氧化物(antimony tin oxide，ATO)、锑氧化锌(antimony zinc oxide，AZO)、磷氧化锡(phosphorous tin oxide，PTO)及从该组合的粒子。以第一折射率匹配层所使用的原料树脂的固体含量100重量份计，所述添加粒子的含量可为30至100重量份。

而且，在所述第一折射率匹配层中可添加硅基流平剂，以用于第一折射率匹配层的原料树脂的固体含量100重量份计，所述硅流平剂的含量可为0.1至2.0重量份。

(2)第二折射率匹配层

第二折射率匹配层叠层在所述第一折射率匹配层上，由于具有比第一折射率匹配层和第三折射率匹配层高的折射率，起到有效引发薄膜干涩现象的作用。

例如，在550nm的波长中，所述第二折射率匹配层的折射率可为1.67至1.75，可进一步限定为1.68至1.74，可再进一步限定为1.69至1.72。当折射率在所述范围内时，第一折射率匹配层和第三折射率匹配层之间的薄膜干涩现象的效果会更优异。

而且，第二折射率匹配层的厚度为1至500nm的范围，可进一步限定为5至250nm的范围，可再进一步限定为15至100nm的范围。当厚度在所述范围内时，由于几乎不产生外观干涉花纹，具有能够将第二折射率匹配层的折射率大幅调整的优点。

而且，能够用作第二折射率匹配层的主要成分的树脂有聚氨酯丙烯酸酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂及其混合树脂等。

并且，为调节折射率，所述第二折射率匹配层可进一步添加二氧化锆(ZrO₂)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化锌(ZnO₂)、三氧化二锑(Sb₂O₃)、五氧化二锑(Sb₂O₅)、锑锡氧化物(antimony tin oxide，ATO)、锑氧化锌(antimony zinc oxide，AZO)、磷氧化锡(phosphorous tin oxide，PTO)及从该组合中选择的粒子。以使用于第二折射率匹配层的原料树脂的固体含量100重量份计，所述添加粒子的含量可为50至200重量份。

而且，在所述第二折射率匹配层中可添加硅基流平剂，以用于第二折射率匹配层的原料树脂的固体含量100重量份计，所述硅基流平剂的含量可为0.1至2.0重量份。

(3)第三折射率匹配层

第三折射率匹配层叠层在所述第二折射率匹配层上，且不仅引发薄膜干涉，而且有助于ITO层的结晶化。当制造透明导电光学片时，为对ITO层进行结晶化，可在最后步骤进行热处理工序，而在这种热处理工序中，由于残留单体、低聚物及微细有机物从透明基层、第一折射率匹配层及第二折射率匹配层移动到ITO层，因此能够降低ITO层的结晶化。但是，可通过第三折射率匹配层阻止这种移动，从而有助于ITO层的结晶化。

在550nm的波长中，第三折射率匹配层的折射率可与所述第一折射率匹配层相似或相同，而比第二折射率匹配层的折射率低。

例如，在550nm的波长中，所述第三折射率匹配层的折射率可为1.3至1.6，可进一步限定为1.4至1.55，可再进一步限定为1.43至1.55。当折射率在所述范围内时，第二折射率匹配层和ITO层之间的薄膜干涩现象的效果会更优异。

而且，第三折射率匹配层的厚度可为1至50nm，可进一步限定为5至40nm。当厚度在所述范围内时，阻止从包括第二折射率匹配层的下部层移动的ITO结晶化障碍因素的效果会更优异。

而且，可用作第三折射率匹配层的主要成分的原料有二氧化硅、硅、氧化铝、氟化镁(MgF₂)及其混合物等。

(4)附加的折射率匹配层

所述透明导电光学片除所述第一折射率匹配层、第二折射率匹配层及第三折射率匹配层外，还可包括附加的折射率匹配层。所述附加的折射率匹配层可为一层或两层以上，透明基层与第一折射率匹配层之间、第一折射率匹配层与第二折射率匹配层之间或第二折射率匹配层与第三折射率匹配层之间可包含一层或两层以上的附加的折射率匹配层。

在550nm的波长中，所述附加的折射率匹配层的折射率可比所述透明基层及ITO层低。

所述附加的折射率匹配层的成分可与第一折射率匹配层、第二折射率匹配层及第三折射率匹配层的成分相同或由其他成分组成。

其中一个实施例是，所述透明基层与第一折射率匹配层之间可包括附加的一层折射率匹配层，此时，在550nm的波长中，所述附加的折射率匹配层的折射率可比所述透明基层及ITO层低，而比第一折射率匹配层高或低。

ITO层

在本发明的透明导电光学片中，ITO层是位于透明基层的相反面的最外围的层，起到赋予导电性的作用。

所述ITO层包括非蚀刻部和蚀刻部。因此，所述ITO层可为非连续的平面形状。而且所述非蚀刻部或蚀刻部可构成图案。

所述ITO层可包括2至15重量％的锡氧化物。当锡氧化物的含量在所述范围内时，透明性更优异，且在触摸屏面板的感应层获得更适合的表面电阻。

为了提高结晶度，所述ITO层可以是已经过热处理的层。

在550nm的波长中，所述ITO层的折射率比所述第二折射率匹配层更高。

例如，在550nm的波长中，所述ITO层的折射率可为1.8至2.1，可进一步限定为1.8至1.95，可再进一步限定为1.8至1.93。当折射率在所述范围内时，第二折射率匹配层与第三折射率匹配层之间的薄膜干涩现象会更优异。

而且，ITO层的厚度可为10至60nm，可进一步限定为20至45nm，当厚度在所述范围内时，光学透射率会更优异。或者根据使用目的来调节厚度，从而能够改变表面电阻。

功能层

所述透明导电光学片可进一步包括一个以上的具有低聚物阻塞、防止阻塞、防止反射、粘着中的某一种或两种以上复合功能的功能层。

所述功能层可位于所述透明基层的外侧表面(透明基层的两个面中折射率匹配层未被叠层的一面)。

其中一个实施例是，所述透明导电光学片可在透明基层的外侧表面可包括低聚物阻塞功能层、防止阻塞功能层、反射防止功能层及粘着功能层中的一个以上的层。

下面，对各功能层分别进行详细说明。

所述低聚物阻塞功能层在用于导电透明光学片的ITO层结晶化的热处理过程中会起到防止在透明基层涌出未结晶化的低聚物的作用。当所述低聚物阻塞功能层的厚度为70nm时，更有利于发挥低聚物阻塞功能。可主要包括从所述低聚物阻塞功能层的光固化型多官能/单官能聚氨酯丙烯酸酯树脂及光固化型多官能/单官能环氧丙烯酸酯树脂中选择的一种以上的高分子树脂。而且，以所述高分子树脂100重量份计，所述低聚物阻塞功能层可进一步包括0.5至10重量份的光引发剂和/或0.1至2.0重量份的硅基流平剂。

所述低聚物阻塞功能层在透明基层的两面适用卷对卷镀膜法时起到防止两面的镀膜层的高摩擦力导致的阻塞现象。为此，所述低聚物阻塞功能层与所述透明基层的静态摩擦系数及动态摩擦系数优选为0.35以下。所述低聚物阻塞功能层的厚度可为0.5～5μm。所述低聚物阻塞功能层可主要包括光固化型多官能/单官能聚氨酯丙烯酸酯树脂及光固化型多官能/单官能环氧丙烯酸酯树脂中选择的一种以上的高分子树脂。而且，以所述高分子树脂100重量份计，所述低聚物阻塞功能层可进一步包括0.5至10重量份的光引发剂和/或0.1至2.0重量份的硅基流平剂。而且，为进一步提高阻塞防止功能，所述低聚物阻塞功能层可进一步包括有机微珠及/或无机粒子，例如，以所述高分子树脂100重量份计，可包括1至50重量份的有机微珠及/或无机粒子。例如，所述有机微珠可为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、苯乙烯(styrene)等树脂及其混合树脂的有机微珠，所述无机粒子可为二氧化硅(SiO₂)、二氧化锆(ZrO₂)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化锌(ZnO₂)、三氧化二锑(Sb₂O₃)、五氧化二锑(Sb₂O₅)、锑锡氧化物(antimony tin oxide，ATO)、锑氧化锌(antimony zinc oxide，AZO)、磷氧化锡(phosphorous tin oxide，PTO)等无机粒子及其混合的无机粒子。而且，有机微珠和无机粒子的粒径可为0.005～5μm，可进一步限定为0.01～3μm，可再进一步限定为0.02～1μm，当粒径在所述优选范围内时，不会提高混浊度(haze)，因此有可能不会阻碍光学特性。

所述反射防止功能层起到提高所述透明导电光学片的透射率且调整透射颜色的作用。为此，优选地，所述反射防止功能层的折射率比所述透明基层及其他功能层低。而且，所述反射防止功能层的厚度可为20～200nm。所述反射防止功能层可主要包括光固化型多官能/单官能聚氨酯丙烯酸酯树脂及光固化型多官能/单官能环氧丙烯酸酯树脂中选择的一种以上的高分子树脂。而且，以所述高分子树脂100重量份计，所述反射防止功能层可进一步包括0.5至10重量份的光引发剂。而且，所述反射防止功能层为了用于实现反射防止功能的折射率调整，可进一步包括中空纳米氧化硅，例如，以所述高分子树脂100重量份计，可包括20至100重量份的中空纳米氧化硅。

当光学片被用作TSP传感器等时，使所述粘着功能层可直接粘贴于玻璃、PMMA片、或形成与光学片正交的感应轴的导电片。为此，所述粘着功能层的粘着力优选为500gf/25mm以上。所述粘着功能层的厚度可为10～50μm。虽没有对所述粘着功能层中含有的粘着性高分子成分进行特别的限定，但优选地使用丙烯酸高分子树脂，有利于透明性和耐热性。而且，以所述丙烯酸高分子树脂100重量份计，可通过将0.001至10重量份的异氰酸酯基交联剂(多官能异氰酸酯化合物)添加到所述粘着功能层，能够交联粘着功能层中的丙烯酸高分子树脂。

硬度提高薄膜

本发明的透明导电光学片的一面可进一步包括硬度(stiffness)提高薄膜。

例如,所述硬度提高薄膜可位于所述透明基层的外侧表面上，若存在附加的功能层，则可设置在比所述功能层更外围的位置。

当光学片用作TSP传感器等时，所述硬度提高薄膜起到为防止ITO结晶化、图案加工、裁剪、移送工序等中透明基层的弯曲导致ITO层破坏及表面电阻不良而提高透明基层硬度的作用。

所述硬度提高薄膜的厚度可根据所述透明导电光学片的总厚度适当调节，例如，硬度提高薄膜的厚度可为20～180μm，但不限定于此。优选地，当透明导电光学片的总厚度(包括硬度提高薄膜的厚度)为100μm以上时，能够确保更稳定的物理性质，更优选地，总厚度为170μm以上时，能够确保最稳定的物理性质，从而提高成品率。

而且，所述硬度提高薄膜可具有与所述光学片相同或相似的尺寸变化率，因此，在移送、裁剪、叠层、热处理等工序中，所述透明导电光学片不会向面方向弯曲或被卷，因此加工时能够抑制翘起的不良现象。

而且，所述硬度提高薄膜可包括一个以上的基薄膜层及形成在所述基薄膜层的某一面上的功能层。

所述基薄膜层的主要成分可为聚脂树脂、纤维素树脂、丙烯酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、环烯烃聚合物(COP)、及其组合等，更为具体地例为，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、三乙酰纤维素(TAC)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂、环烯烃聚合物(COP)树脂、聚酰亚胺(PI)树脂及其组合。

而且，所述功能层可为低聚物阻塞、粘着剂、脱模功能中的一种或两种以上的复合功能的功能层。

其中，一个实施例是，所述硬度提高薄膜可具有粘着功能层，由此将所述粘着功能层作为媒介物粘贴在透明导电光学片上。所述粘着功能层的厚度可为10至50μm，更为具体为20至40μm。当厚度在所述优选范围内时，可具有3至20gf/25mm的粘着力，并且使用起来更方便。

另一个实施例是，由于所述硬度提高薄膜具有低聚物阻塞功能层，通过在80℃以上的热处理过程中抑制低聚物涌出，在硬度提高薄膜被粘贴的状态下也可进行光学片的外观检查，并且在工序中抑制异物的产生，从而能够提高成品率。这种效果也可通过将被阻止涌出的基材作为基薄膜层使用来实现。

另一个实施例是，所述硬度提高薄膜可具有脱模功能层，例如，在所述透明基层的一个面上形成粘着功能层，并且在硬度提高薄膜的某一面上进行硅脱模处理，从而将它们相互粘贴在一起。

下面参照图2进行说明，所述透明导电光学片根据叠层在透明底层100上的第一折射率匹配层400、第二折射率匹配层410及第三折射率匹配层420的薄膜干涩现象，修正最外围ITO层200的非蚀刻部210的反射光610及蚀刻部220的反射光620之间的反射颜色及反射率的差，从而能够不会降低在显示器面板中所要显示的清晰度。

并且，所述透明导电光学片由于具备多种功能层500，能够具有低聚物阻塞、防止阻塞、防止反射、粘着等效果，而且，在外围粘贴硬度提高薄膜510来提高透明导电光学片的稳定性。

(1)光学特征

所述透明导电光学片在以下数学式1中，△R值满足0％至1.0％的范围。

[数学式1]

上述数学式1中，

I表示可见光区域的各波长，

r_1i表示各波长中的ITO层的非蚀刻部的反射率(％)，

r_2i表示各波长中的ITO层的蚀刻部的反射率(％)，

n表示被测波长的总数。

而且，所述透明导电光学片，在利用对D65光源的2°视线的反射光，测量L*a*b*色坐标系的反射颜色时，在以下数学式2中，△ER值满足0至6.0的范围。

[数学式2]

上述数学式2中，

L*₁,a*₁及b*₁分别为ITO层的非蚀刻部的反射颜色的L*、a*及b*；

L*₂、a*₂及b*₂分别为是ITO层的蚀刻部的反射颜色的L*、a*及b*。

当△R值及△ER值在上述范围内时，通过修正ITO层的非蚀刻部和蚀刻部之间的光学特性，使可视光区域的反射率的差最小，且可提供难以通过视觉认知ITO层的非蚀刻部和蚀刻部的光学片。

而且，所述透明导电光学片不会出现由在外部光源的作用下的反射光引起的油渍形象的如色斑现象的干涩花纹，因此外观非常优异。

(2)电学特征

所述透明导电光学片可具有50至500Ω/□的表面电阻。

根据一个实施例，所述透明导电光学片可为未经过热处理的透明导电光学片，在这种情况下，所述透明导电光学片的表面电阻R₀可为250至400Ω/□，而将其在120～160℃的温度范围内进行30～90分钟的热处理时的表面电阻R₁可为60至160Ω/□。这可理解为是经过热处理后，铟、锡及氧被重新排列后改善了电子迁移率。而且，所述热处理前/后的表面电阻比率R₁/R₀可为0.325至0.64。所述R₁/R₀比率在所述范围内时，在热处理过程中的ITO层的铟、锡及氧的排列最稳定，因此ITO层的稳定性更优异。

根据另一个实施例，所述透明导电光学片可以是为了ITO层的结晶化而被热处理的透明导电光学片，例如，可在120～160℃的温度范围内进行30～90分钟的热处理的透明导电光学片。在这种情况下，已经过热处理的透明导电光学片的表面电阻R1可为60至160Ω/□，将其用5％的硫酸溶液处理10分钟时，表面电阻R₂可为60至190Ω/□。而且，所述硫酸溶液处理前/后的表面电阻比率R₂/R₁值可为1.0至1.2，即，当用硫酸溶液处理10钟时的表面电阻的增加比率可为20％以下。所述R₂/R₁比率在上述范围内时，已经过热处理的ITO层的结晶度及稳定性更优异。

(3)机械/热特征

当所述透明导电光学片在所述ITO层的表面上根据JIS K-5600使用1H铅笔进行了五次表面硬度测试时，可具有五次均未损伤的表面硬度。

而且，所述透明导电光学片在120～160℃的温度范围内进行30～90分钟的热处理时，以下数学式3中的热处理前/后的尺寸变化率在纵向(LD)方向上可显示为0.5％以下，在横向(TD)方向上可显示为0.3％以下。

[数学式3]

尺寸变化率(％)＝{(热处理前尺寸-热处理后尺寸)/热处理前尺寸}×100

而且，当所述透明导电光学片设置有所述硬度提高薄膜时，可提高透明导电光学片的硬度。

例如，设置有硬度提高薄膜的透明导电光学片可具有通过以下数学式4来计算的Y值的0.8倍至1.6倍的硬度，进一步限定时的0.8倍至1.2倍的硬度(mN.m)。

[数学式4]

Y＝(-3.208×10^-11×X⁵)+(2.039×10^-8×X⁴)－(4.271×10^-6×X³)+(4.09×10^-4×X²)－(1.489×10^-2×X)+1.955×10^-1

上述数学式中X是透明导电光学片(设置或未设置有硬度提高薄膜)的总厚度(μm)。

而且，所述透明导电光学片当未设置有硬度提高薄膜时也可具有通过上述数学式4来计算的Y值的0.8倍至1.6倍的硬度(mN.m)。

并且，当所述透明导电光学片设置有硬度提高薄膜时，优选地，具有在120～160℃的温度范围内进行30～90分钟的热处理时，上述数学式3中的热处理前/后的尺寸变化率纵向(LD)可显示为0.5％以下，横向(TD)可显示为0.3％以下的硬度提高薄膜，其结果是，在粘贴了硬度提高薄膜后也可被抑制在热处理时向光学片的表面方向弯曲或被卷而变形。

本发明的一个实施例的透明导电光学片的制造步骤包括：(1)准备透明基层；(2)形成第一折射率匹配层；(3)形成第二折射率匹配层；(4)形成第三折射率匹配层；(5)沉积ITO层；以及(6)对ITO层进行蚀刻。

而且，所述透明基层的表面可直接形成一个以上的功能层或粘贴必要的功能性薄膜。

各阶段可通过本发明所属技术领域中普遍使用的方法，例如，使用树脂溶液的涂覆，通过溅射的沉积等来实施。

根据优选实施例，所述第一折射率匹配层、第二折射率匹配层及功能层可以通过湿式涂覆(wet coating)方式形成。

而且，所述功能性薄膜可通过使用层压机(laminator)接合。

优选地，在实施步骤(1)至(5)之后，为了提高ITO层的结晶度可进一步实施热处理，在实施步骤(1)至(6)之后也可进一步实施热处理。例如，所述热处理在120～160℃的温度范围内进行30～90分钟。

步骤(6)是可通过在所述ITO层上根据丝网印刷、凹印、喷墨或干膜抗蚀剂(dryfilm resist，DFR)层压方式，按所需的图案直接将蚀刻液涂布来对ITO层进行部分蚀刻或按所需的图案形成光致抗蚀剂膜后，利用蚀刻液等部分蚀刻ITO层来进行。而且，除了所述方法外，也可采用利用激光的激光蚀刻(laser etching)方法。

下面，根据实施例对本发明进行更详细说明。但是，以下实施例只是对本发明进行的例示，本发明的内容并不限定于以下实施例。

实施例1至20：具有折射率匹配层的透明导电光学片的制造

步骤1：准备透明基层

使用在550nm的波长中折射率为1.63至1.67、厚度为50μm的PET透明基材。

步骤2：形成第一折射率匹配层

将5.5重量份的热固化型丙烯酸树脂(A811，爱敬化学公司)、0.3重量份的聚异氰酸酯固化剂(DN980S，爱敬化学公司)、47.1重量份的用于稀释的二甲苯(xylene)及47.1重量份的乙酸丁酯进行混合后，以该混合溶液的固体含量100重量份计，将50～80重量份的氧化锆(ZrO₂，JGC公司)进一步混合。然后将获取的混合溶液在所述透明基层上进行湿式涂覆(wet coating)，并且进行干燥及热固化，从而形成在550nm的波长中折射率在1.56～1.66范围且厚度为20～100nm范围的第一折射率匹配层。

步骤3：形成第二折射率匹配层

将15重量份的UV硬化低聚物(DPHA，味元公司)、5重量份的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA，味元公司)、4重量份的稀释用单体(SR499，Satomer公司)、1重量份的UV硬化光引发剂(Irgacure-184，BASF公司)及37.5重量份的稀释用甲基乙基酮(MEK)、37.5重量份的甲基异丁基酮(MIBK)进行混合后，以该混合溶液的固体含量100重量份计，将100～200重量份的氧化锆(ZrO₂，JGC公司)进一步混合。然后将获取的混合溶液在所述第一折射率匹配层上进行湿式涂覆(wet coating)，并且进行干燥及UV硬化，从而形成550nm的波长中折射率在1.69～1.72范围且厚度为15～100nm范围的第二折射率匹配层。

步骤4：形成第三折射率匹配层

通过在所述第二折射率匹配层上将二氧化硅(SiO₂)进行真空溅射来进行沉积，从而形成在550nm的波长中折射率(n)在1.43～1.55范围且厚度为5～40nm范围的第三折射率匹配层。

步骤5：ITO层的沉积及热处理

通过在所述第三折射率匹配层上将含有7重量份的锡氧化物的ITO进行真空溅射来进行沉积。将沉积有所述ITO层的光学片在120～160℃的温度范围内进行30～90分钟的热处理来进行结晶化。其结果形成在550nm的波长中折射率在1.8～1.93范围且厚度为20～45nm的ITO层。

步骤6：蚀刻ITO层

通过丝网印刷、凹印、喷墨或干膜抗蚀剂(dry film resist，DFR)层压方式在所述ITO层上形成线型或钻石型方格图案的光致抗蚀剂膜，并且在25℃及5重量％的盐酸溶液中浸泡一分钟后用超纯水(DI)冲洗来蚀刻一部分ITO层。

对比例1至12：具有折射率匹配层的透明导电光学片的制造

按照所述实施例1至20的过程(步骤1～6)进行，而在步骤3中通过调节原材料的混合量及涂覆厚度来形成在550nm的波长中折射率在1.60～1.68范围且厚度为1000～1100nm范围的第二折射率匹配层，从而制造出透明导电光学片。

将所述实施例及对比例的透明导电光学片的结构整理在以下表1至8。

测试例1：△R值的评价

对于透明导电光学片，使用测量仪器(U4100，Mitsubishi公司)测量可视光区域(380～780nm)的各波长的反射率(％)。此时，为消除由内部反射产生的噪音，将透明基层的外表面印刷成黑色后进行了测量。利用测量值，并按照以上的数学式1得出了△R值(％)。

测试例2：△ER值的评价

对透明导电光学片，使用测量仪器(U4100，Mitsubishi公司)利用对D65光源的2°视线的反射光，测量根据L*a*b*色坐标系表现的反射颜色。此时，为了消除由内部反射产生的噪音，将透明PET基材的表面印刷成黑色后进行了测量。利用测量值，并按照以上的数学式2得出了△ER值。

测试例3：外观干涩花纹的评价

对透明导电光学片，观察外部光源的作用下的反射光中是否出现如油渍形象的色斑现象。

测试例4：表面电阻的评价

对透明导电光学片，首先在热处理之前的状态下测量表面电阻，并将此时的测量值用R₀表示。然后，通过在150℃的温度下进行60分钟的热处理，将ITO层进行结晶化，之后测量表面电阻，并将此时的测量值用R₁表示。最后，用5％的硫酸溶液处理十分钟后测量表面电阻，并将此时的测量值用R2表示。基于如此测量的值，计算出R₁/R₀的比例及R₂/R₁比例。

测试例5：表面硬度的评价

透明导电光学片的ITO层的表面硬度通过按照JIS-K5600的步骤(Mitsubishipencil 1H使用)进行五次测试时未出现划痕的次数的比率来评价。

测试例6：热处理前/后的尺寸变化率的评价

对透明导电光学片的纵向(LD)及横向(TD)，测量为ITO层的结晶化而进行的热处理前/后的尺寸，并根据以上的数学式3得出尺寸变化率。

表1至8中整理了所述测试例的评价结果。

实施例1至5及对比例1至3的结构及测试结果

[表1]

[表2]

实施例6至10及对比例4至6的结构及测试结果

[表3]

[表4]

如表1至4所示，实施例1至10的光学片具有本发明中要求的范围，即1.0％以下的△R值及6.0以下的△ER值，未观察出外观干涩花纹。

特别是，实施例3至5及实施例8至10所示，当透明基层、第一折射率匹配层、第二折射率匹配层及第三折射率匹配层的折射率和厚度一定时，即使将ITO层的厚度改为25～35nm，光学片也满足70≤R1(Ω/□)≤150、0≤△R(％)≤1.0及0≤△ER≤6.0，也未观察出外观干涩花纹。

而且，实施例1至10的光学片均表现出良好的表面电阻特性和机械特性及热特性。

相反，可了解到对比例1至6的光学片未具备本发明所要求的△R值及△ER值，并且显示观察到外观干涩花纹等的不符合通过本发明所要解决的光学片的条件。

实施例11至35：具有硬度提高薄膜的透明导电光学片

按照与所述实施例1相同的步骤制造透明导电光学片，并且总厚度调整为23～125μm。

而且，准备了具有厚度为38～125μm的基薄膜层及形成在其某一个面上的厚度为20～50μm的粘着功能层的硬度提高薄膜，此时，所述基薄膜层采用了PET透明基材，所述粘着功能层包括100重量份的丙烯酸聚合树脂和0.001～10重量份的异氰酸酯交联剂(多官能异氰酸酯化合物)。

然后，通过在所述光学片的透明基层上粘贴所述硬度提高薄膜的粘着功能层，来制造出具有硬度提高薄膜的透明导电光学片。

但部分透明导电光学片为了进行比较，保留未粘贴硬度提高薄膜的状态。

测试例7：硬度测量

对于实施例11至35的光学片，使用测试仪器(stiffness tester,Yasudaseiki公司)按JIS-P8125的步骤测量了硬度。

测试例8：稳定性评价

对于粘贴或未粘贴实施例11～35的硬度提高薄膜的光学片，

(1)进行用于裁剪工序的第一次移送工序，

(2)进行裁剪工序，使横向×纵向尺寸为500mm×500mm

(3)进行将所述已经过裁剪的光学片叠层5～20张的叠层工序，

(4)对叠层的光学片，在150℃的温度下进行60分钟的热处理工序。

(5)为确认在所述(1)至(4)的移送、裁剪、叠层及热处理工序中可能发生的光学片被折叠、光学片之间的刮蹭及弯曲引起的表面电阻的变化，使用大面积自动表面电阻测量仪(Dasoleng公司)在横向及纵向方向上以10mm的间隔测量了表面电阻。

(6)当测量的表面电阻值用RM表示，初始电阻值(即，在(1)至(4)的工序之前测量的电阻值)用R_I表示时，若不满足0％≤(R_M-R_I)/R_I×100≤20％，则判定为不良，基于此计算出成品率[(光学片投入数–不良光学片数)/光学片投入数×100]之后，根据以下范畴评价了稳定性：

–△：成品率80～90％(可使用)

–○：成品率90～95％(良好)

–◎：成品率95％以上(优秀)

在以下表5中整理了所述实施例11～35的结构及其测试结果。

[表5]

而且，导出上述表5中的总厚度与硬度的关系图表及其之间的多项式拟合线(polynomial fitting line)的数学式并一起标记在图3中。如所述表5及图3所示，实施例的透明导电光学片在大体上示出适当水准以上的硬度及稳定性，而且随着总厚度的增加，硬度值就会上升，表现出稳定性提高的倾向。

Claims (16)

1.一种透明导电光学片，其具有由透明基层、第一折射率匹配层、第二折射率匹配层、第三折射率匹配层及氧化铟锡(ITO)层依次叠层的结构，

所述第二折射率匹配层的厚度为1至500nm，且在550nm的波长中的折射率比所述透明基层、第一折射率匹配层及第三折射率匹配层高，

所述ITO层包括非蚀刻部和蚀刻部，且在550nm的波长中的折射率比所述第二折射率匹配层高，

当测量可视光区域的各波长中的所述ITO层的非蚀刻部及蚀刻部的反射率时，以下数学式1中的△R值为0％至1.0％，

利用对D65光源的2°视线的反射光，测量L*a*b*色坐标系的反射颜色时，以下数学式2中的△ER值为0至6.0：

[数学式1]

所述数学式1中，i为可视光区域的各波长，r_1i为各波长中的ITO层的非蚀刻部的反射率(％)，r_2i为各波长中的ITO层的蚀刻部的反射率(％)，n是被测波长的总数，

[数学式2]

所述数学式2中，L*₁、a*₁及b*₁分别是ITO层的非蚀刻部的反射颜色的L*、a*及b*，且L*₂、a*₂及b*₂分别是ITO层的蚀刻部的反射颜色的L*、a*及b*，

所述第二折射率匹配层在550nm的波长中具有1.67至1.75的折射率，

所述第二折射率匹配层具有15至100nm的厚度。

2.根据权利要求1所述的透明导电光学片，所述第一折射率匹配层具有5至500nm的厚度，且在550nm波长中具有1.5至1.66的折射率。

3.根据权利要求1所述的透明导电光学片，所述第一折射率匹配层及第二折射率匹配层通过湿式涂覆方式形成。

4.根据权利要求1所述的透明导电光学片，所述ITO层包括2至15重量％的锡氧化物。

5.根据权利要求1或4所述的透明导电光学片，所述透明导电光学片具有60至160Ω/□的表面电阻。

6.根据权利要求1或4所述的透明导电光学片，所述透明导电光学片在120～160℃的温度范围经过30～90分钟的热处理。

7.根据权利要求1或4所述的透明导电光学片，所述透明导电光学片在5％的硫酸溶液中被处理10分钟时的表面电阻的增加比率为20％以下。

8.根据权利要求1所述的透明导电光学片，当所述透明导电光学片在所述ITO层的表面上根据JIS K-5600使用1H铅笔进行了五次表面硬度测试时，其具有五次均未损伤的表面硬度。

9.根据权利要求1所述的透明导电光学片，所述透明导电光学片在120～160℃的温度范围内进行30～90分钟的热处理时，由以下数学式3表示的尺寸变化率在纵向(LD)方向是0.5％以下，在横向(TD)方向是0.3％以下，

[数学式3]

尺寸变化率(％)＝{(热处理前尺寸-热处理后尺寸)/热处理前尺寸}×100。

10.根据权利要求1所述的透明导电光学片，所述透明导电光学片进一步包括一个以上的具有低聚物阻塞、防止阻塞、防止反射及粘着功能中的某一种或两种以上复合功能的功能层。

11.根据权利要求10所述的透明导电光学片，所述功能层位于所述透明基层的外侧表面。

12.根据权利要求1所述的透明导电光学片，所述透明导电光学片进一步包括作为外围层的硬度提高薄膜。

13.根据权利要求12所述的透明导电光学片，所述硬度提高薄膜的厚度为20至180μm。

14.根据权利要求12所述的透明导电光学片，所述硬度提高薄膜包括：

基薄膜层；以及

一个以上的具有低聚物阻塞、粘着及脱模功能中的某一种或两种以上复合功能的功能层。

15.根据权利要求1或12所述的透明导电光学片，所述透明导电光学片具有通过以下数学式4计算的Y值的0.8倍至1.6倍的硬度(mN.m)，

[数学式4]

Y＝(-3.208×10^-11×X⁵)+(2.039×10^-8×X⁴)－(4.271×10^-6×X³)+(4.09×10^-4×X²)－(1.489×10^-2×X)+1.955×10^-1

上述式中X是透明导电光学片的总厚度(μm)。

16.根据权利要求12所述的透明导电光学片，所述硬度提高薄膜在120～160℃的温度范围内进行30～90分钟的热处理时，由以下数学式3表示的尺寸变化率在纵向(LD)方向是0.5％以下，在横向(TD)方向是0.3％以下，

[数学式3]

尺寸变化率(％)＝{(热处理前尺寸-热处理后尺寸)/热处理前尺寸}×100。