CN105719733A - 导电透明层合体、图案化的导电透明层合体及触控面板 - Google Patents

导电透明层合体、图案化的导电透明层合体及触控面板 Download PDF

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Abstract

导电透明层合体、图案化的导电透明层合体及触控面板,一种导电透明层合体包含:一透明基板、一接触于所述透明基板且于波长400nm下的折射率范围为1.33至1.52及物理厚度范围为10nm至30nm的光学调整层,及一接触于所述光学调整层且载子浓度范围为10×1021个/cm3至20×1021个/cm3及物理厚度范围为10nm至30nm的透明导电层。将所述导电透明层合体的透明导电层图案化后制得一图案化的导电透明层合体,所述图案化的导电透明层合体的图案部的反射率与非图案部的反射率间差异小,当应用至触控面板,使用者在观看时不易看到透明导电层图案化的痕迹。

Description

导电透明层合体、图案化的导电透明层合体及触控面板
技术领域
本发明涉及一种应用于触控面板的导电透明层合体,特别是涉及一种包含一接触于一透明基板且折射率范围为1.33至1.52及物理厚度范围为10nm至30nm的光学调整层的导电透明层合体。
背景技术
为提高触控面板的品质,目前在触控面板中使用的导电透明层合体包括一透明基板,及一透明导电层(transparentconductivelayer),及数层设置在透明基板与透明导电层间的光学调整层,借由调控所述光学调整层的折射率及厚度,调整导电透明层合体的全光线穿透率以及穿透色,从而提高触控面板的画面亮度及改善触控面板的显示色偏差问题。除了上述提升方式外,目前各家触控面板业者还研究开发投射电容式触控面板,主要技术是进一步将导电透明层合体的透明导电层图案化制得一图案化的导电透明层合体。然而,当光线由外界进入所述投射电容式触控面板,并接触到图案化的导电透明层合体中的各层时,光线会部分被反射,于反射时,反射的光会分别经过图案化的导电透明层合体的图案部及非图案部,因由图案部射出的反射光的反射率与由非图案部射出的反射光的反射率差异大,易造成使用者在观看触控面板时可明显看到透明导电层图案化的痕迹。
中国台湾专利公开案TW201133515中公开一种透明导电膜,包含一聚酯薄膜、一设置于所述聚酯薄膜上的高折射率层、一设置于所述高折射率层上的低折射率层,及一设置于所述低折射率层上的氧化铟锡层。所述高折射率层在波长为400nm时的折射率范围为1.63至1.86,厚度范围为40nm至90nm。所述低折射率层在波长为400nm时的折射率范围为1.33至1.53,厚度范围为10nm至50nm。
所述专利案的透明导电膜的穿透色度的b1 *范围虽在0.6至0.5,及全光线穿透率范围在88.2至91.4(TT%)。所述专利案的主要目的在于降低透明导电膜的穿透色度的b1 *,以希望达到透明导电膜不呈现黄色的效果,但在本案发明人依照所述专利案的内容制备透明导电膜,并将氧化铟锡(ITO)层图案化后进行测试,发现由所述专利案的透明导电膜的图案部射出的反射光相较于由非图案部射出的反射光,两反射光的反射率的差异仍过大,因此,针对使用者在观看触控面板时不易看到透明导电层图案化的痕迹的诉求而言,所述专利案的透明导电膜显然不符合需求。
综合上述,目前仍需通过改良导电透明层合体来解决使用者在观看时易看到透明导电层图案化的痕迹的问题,以提升触控面板的显示品质。
发明内容
在本文中,(甲基)丙烯酸酯[(metha)acrylate]表示丙烯酸酯(acrylate)及/或甲基丙烯酸酯(methacrylate)。
本发明的第一目的在于提供一种导电透明层合体。将所述导电透明层合体的透明导电层图案化后制得一图案化的导电透明层合体并应用至触控面板时,能让使用者在观看时不易看到透明导电层图案化的痕迹。
本发明导电透明层合体,包含:
一透明基板;
一光学调整层,接触于所述透明基板,所述光学调整层于波长400nm下的折射率范围为1.33至1.52,物理厚度范围为10nm至30nm;
一透明导电层,接触于所述光学调整层,所述透明导电层的载子浓度范围为10×1021个/cm3至20×1021个/cm3,物理厚度范围为10nm至30nm。
本发明导电透明层合体,所述透明基板于波长400nm下的折射率范围为1.40至1.80。
本发明导电透明层合体,所述透明基板的物理厚度范围为2μm至300μm。
本发明导电透明层合体,所述导电透明层合体的透明导电层的载子浓度为15×1021个/cm3至20×1021个/cm3
本发明的第二目的在于提供一种图案化痕迹不明显的图案化的导电透明层合体。
本发明图案化的导电透明层合体,包含:一透明基板;一光学调整层,接触于所述透明基板,所述光学调整层于波长400nm下的折射率范围为1.33至1.52,物理厚度范围为10nm至30nm;一图案化的透明导电层,接触于所述光学调整层,所述图案化的透明导电层的载子浓度范围为10×1021个/cm3至20×1021个/cm3,物理厚度范围为10nm至30nm。
本发明图案化的导电透明层合体,所述透明基板于波长400nm下的折射率范围为1.40至1.80。
本发明图案化的导电透明层合体,所述透明基板的物理厚度范围为2μm至300μm。
本发明图案化的导电透明层合体,所述图案化的导电透明层合体的图案化的透明导电层的载子浓度为15×1021个/cm3至20×1021个/cm3
本发明的第三目的在于提供一种触控面板。
本发明触控面板包含一上述的导电透明层合体或上述的图案化的导电透明层合体。
本发明的有益效果在于:所述导电透明层合体借由在接触于所述透明基板且于波长400nm下折射率范围为1.33至1.52及物理厚度范围为10nm至30nm的光学调整层,以及配合接触于所述光学调整层且载子浓度范围为10×1021个/cm3至20×1021个/cm3的透明导电层,而在后续制得的图案化的导电透明层合体中,使得其图案部所射出的反射光的反射率与其非图案部所射出的反射光的反射率之间具有较小差异,且使用者观看时透明导电层图案化的痕迹不明显,继而提升触控面板的显示品质。
附图说明
本发明之其他的特征及功效,将于参照图式的实施方式中清楚地呈现,其中:
图1是一示意图,说明本发明导电透明层合体的结构;
图2是一示意图,说明本发明导电透明层合体的结构;
图3是一示意图,说明本发明图案化的导电透明层合体的结构;及
图4是一示意图,说明如何量测所述图案化的导电透明层合体的图案部及非图案部的反射率。
具体实施方式
本发明导电透明层合体的制备方法包含以下步骤:提供一透明基板,于所述透明基板上形成一于波长400nm下的折射率范围为1.33至1.52的光学调整层,获得一第一层合体。再于所述光学调整层上形成一金属氧化物层,获得一第二层合体。接着将所述第二层合体的金属氧化物层进行结晶退火处理,得到一透明导电层(载子浓度范围为10×1021个/cm3至20×1021个/cm3),即制得本发明导电透明层合体。
于所述透明基板上形成所述光学调整层的方式于此并无特别限制,采用现有的方式即可,例如可采用干式涂布法、湿式涂布法等方式。从生产效率及制造成本方面而言,以湿式涂布法为佳。其中,湿式涂布法的具体实施方式为:辊涂法、旋涂法、浸涂法等,且辊涂法因能连续地形成所述光学调整层而较佳。
所述金属氧化物层的材质是选自于氧化铟、氧化锡、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化镓或上述的一组合。于所述光学调整层上形成所述金属氧化物层的方法并无特别限制,采用现有的方式即可,例如蒸镀法、溅镀法、离子镀敷法、化学气相沉积法(CVD)或电镀法等。上述方法中,从控制透明导电层的厚度而言,以蒸镀法及溅镀法为较佳。
所述金属氧化物层经结晶退火处理后即形成所述透明导电层。所述结晶退火处理的温度范围为100至200℃,处理时间范围为0.5小时至2小时。
本发明图案化的导电透明层合体的制备方法包含以下步骤:提供一上述的导电透明层合体,并将所述导电透明层合体中的透明导电层图案化以形成一图案化的透明导电层,所述图案化的透明导电层的部分被移除,从而形成图案化的导电透明层合体的图案部以及非图案部。所述透明导电层图案化的方式并无特别限制,采用现有的方式即可,例如可采用激光蚀刻、电浆蚀刻、微影蚀刻或网版印刷蚀刻等。
于本文中,图案化的导电透明层合体的图案部指的是所述光学调整层上具有透明导电层的区域,而非图案部指的是所述光学调整层上不具有所述透明导电层的区域。
于本文中,所述图案化的导电透明层合体的图案部的反射率指的是光线由所述图案化的导电透明层合体的图案部进入,而于接触到图案化的导电透明层合体中各层时,光线会被部分反射,反射后由图案部射出的光线加成所得的反射率。所述图案化的导电透明层合体的非图案部的反射率指的是光线由所述图案化的导电透明层合体的非图案部进入,而于接触到图案化的导电透明层合体中各层时,光线会被部分反射,反射后由非图案部射出的光线加成所得的反射率。
以下将就透明基板、光学调整层及透明导电层分别进行详细说明:
[透明基板]
较佳地,所述透明基板于波长400nm下的折射率范围为1.40至1.80。
所述透明基板的材质于此并无特别限制,例如但不限于:(1).聚酯类(polyester):聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)或聚萘二甲酸乙二酯(polyethylenenaphthalate,PEN)等;(2).聚烯烃类(polyolefin):聚丙烯(polypropylene,PP)、高密度聚乙烯(high-densitypolyethylene,HDPE)或低密度聚乙烯(low-densitypolyethylene,LDPE)等;(3).聚氯乙烯类:聚氯乙烯(polyvinylchloride,PVC)或聚二氯乙烯(polyvinylidenechloride,PVDC)等;(4).纤维素酯类(celluloseester):三醋酸纤维素(triacetylcellulose,TAC)或醋酸纤维素(acetatecellulose)等;(5).聚碳酸酯类(polycarbonate):聚碳酸酯(polycarbonate,PC)等;(6).聚乙酸乙烯酯类(polyvinylacetate)及其衍生物:聚乙烯醇(polyvinylalcohol,PVA)等;(7).(甲基)丙烯酸酯系聚合物:甲基丙烯酸酯系均聚物[例如:聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)]等;(8).环烯烃聚合物(cyclicolefinpolymer,COP):环烯烃共聚物(cyclicolefincopolymer,COC)等;(9).聚酰亚胺(polyimides)。
较佳地,所述透明基板的物理厚度范围为2μm至300μm。更佳地,所述透明基板的物理厚度范围为10μm至250μm。所述透明基板的物理厚度小于2μm时,所述透明基板的抗张强度不足,于后续制程中所述透明基板会因无法承受张力而产生曲折甚至断裂,进而使得后续各层的制程操作不易。若所述透明基板的物理厚度超过300μm时,会造成所述导电透明层合体的全光线穿透率下降、增加制造成本,且不符合目前科技产品薄型化的需求。
[光学调整层]
所述光学调整层是由一包含一混合溶液的光学调整层用组成物经紫外线硬化所形成,其中,所述混合溶液包括光硬化型黏结剂、光起始剂及溶剂。
所述光硬化型黏结剂于此并无特别限制,例如但不限于:光硬化型丙烯酸树脂、具有(甲基)丙烯酸基的多官能单体或具有(甲基)丙烯酸基的聚合物等。其中,所述具有(甲基)丙烯酸基的多官能单体的具体例子为:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸丁酯或丙烯酸2-羟基乙基酯(2-hydroxyethylacrylate)等。所述具有(甲基)丙烯酸基的聚合物是由一种或二种以上的具有(甲基)丙烯酸基的多官能单体经聚合反应所制得。较佳地,所述光硬化型黏结剂于波长400nm下的折射率范围为1.4至1.7。
所述光起始剂只要能使所述光硬化型黏结剂于照光时能进行光硬化反应即可,例如但不限于:具二苯甲酮(benzophenone)结构的化合物(例如:乙烯基苯酮类)、米希勒酮(Michler'sketone)、苯炔、具苯甲基(benzylgroup)结构的化合物、具有安息香(benzoin)结构的化合物(例如:安息香甲醚)、具有α-酰氧基的酯类、噻吨酮(thioxanthone)类或蒽醌(anthraquinone)类等,上述光起始剂能单独或混合使用。
所述溶剂只要能使所述光学调整层用组成物的各个成份混合均匀即可,例如但不限于:甲基异丁酮、丙酮、环己酮、环戊酮、2-己酮、丙二醇甲醚、甲醇、乙醇、1,2-丙二醇、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、乙酸二乙酯、碳酸二甲酯、二氯甲烷、氯仿、甲苯、四氢呋喃、乙腈、氯苯酚、环己烷、N,N-二甲基乙酰胺等,上述溶剂能单独或混合使用。
所述混合溶液还选择性地包括含氟化合物,用来调整所述光学调整层的折射率以符合需求。所述含氟化合物于波长400nm下的折射率范围为1.20至1.40。所述含氟化合物例如但不限于:氟树脂(市售商品例如为:Degussa公司制的F-8261)、氟系单体(市售商品例如为:DuPont公司制的FSO)等。
所述光学调整层用组成物还选择性地包括数个无机粒子,用来调整所述光学调整层的折射率以符合需求。所述无机粒子例如但不限于:二氧化硅类粒子。所述二氧化硅类粒子的具体例为:胶体二氧化硅粒子或中空二氧化硅微粒子等。较佳地,所述无机粒子的折射率小于所述光硬化型黏结剂的折射率。较佳地,所述无机粒子于波长400nm下的折射率范围为1.10至1.50。较佳地,所述无机粒子的平均粒径范围为3nm至10nm。
所述光学调整层用组成物的制备方式并无特别限制,采用现有的方式即可。例如将上述各成份置于搅拌器中搅拌均匀混合即可。以所述混合溶液的总量为100wt%计,所述光硬化型黏结剂的使用量范围为3至80wt%,所述光起始剂的使用量范围为0.1至10wt%,及所述溶剂的使用量范围为10至95wt%。当所述混合溶液还包含含氟化合物时,以所述混合溶液的总量为100wt%计,所述光硬化型黏结剂的使用量范围为3至80wt%,所述光起始剂的使用量范围为0.1至10wt%,及所述溶剂的使用量范围为10至95wt%,所述含氟化合物的使用量范围为0.1至10wt%。较佳地,所述含氟化合物的使用量范围为0.5至5wt%。以所述混合溶液的总量为100重量份计,所述无机粒子的使用量总和范围为1至90重量份。
所述光学调整层于波长400nm下的折射率范围为1.33至1.52。若所述光学调整层的折射率小于1.33时,代表所述光学调整层中的无机粒子或含氟化合物的含量较多,使得无机粒子或含氟化合物在光学调整层中的分散性不佳,而影响光学调整层与透明基板间的接着性,从而无法良好地将所述光学调整层予以成膜。若所述光学调整层的折射率大于1.52时,不只会降低所述导电透明层合体的全光线穿透率,也会使得后续制得的图案化的导电透明层合体,因由图案部射出的反射光的反射率与由非图案部射出的反射光的反射率之间差值变大(ΔR>1),从而造成使用者会看到显著的透明导电层图案化的痕迹。
所述光学调整层的物理厚度范围为10nm至30nm。所述光学调整层的物理厚度小于10nm时,无法良好地将所述光学调整层予以成膜,从而使得导电透明层合体的全光线穿透率不足。若所述光学调整层的物理厚度大于30nm时,会使所述导电透明层合体的穿透色呈现黄色。较佳地,所述光学调整层的物理厚度范围为15nm至25nm。
[透明导电层]
所述透明导电层的材质是选自于氧化铟、氧化锡、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化镓或上述的一组合。较佳地,所述透明导电层的材质是氧化铟锡(IndiumTinOxide,简称ITO,为氧化铟与氧化锡的混合物)。
所述导电透明层合体的透明导电层与所述图案化的导电透明层合体的图案化的透明导电层的载子浓度均为10×1021个/cm3至20×1021个/cm3。所述导电透明层合体的透明导电层与所述图案化的导电透明层合体的图案化的透明导电层的载子浓度小于10×1021个/cm3时,使后续制得的图案化的导电透明层合体,由其图案部射出的反射光的反射率与由其非图案部射出的反射光的反射率之间具有较大的差异,且当使用者观看时,透明导电层图案化的痕迹明显。所述导电透明层合体的透明导电层与所述图案化的导电透明层合体的图案化的透明导电层的载子浓度大于20×1021个/cm3时,会使导电透明层合体的透明导电层呈现金属特性,从而使导电透明层合体的透明导电层的穿透性不佳。较佳地,所述导电透明层合体的透明导电层与所述图案化的导电透明层合体的图案化的透明导电层的载子浓度均为15×1021个/cm3至20×1021个/cm3
所述导电透明层合体的透明导电层与所述图案化的导电透明层合体的图案化的透明导电层的物理厚度范围均为10nm至30nm,较佳为15nm至30nm。当所述导电透明层合体的透明导电层与所述图案化的导电透明层合体的图案化的透明导电层的厚度小于10nm时,难以均匀地将透明导电层予以成膜且会有膜厚不均的问题,进而导致导电性不均的现象而无法获得稳定的表面电阻值,或导致表面电阻值过高。当所述导电透明层合体的透明导电层与所述图案化的导电透明层合体的图案化的透明导电层的厚度大于30nm时,会导致导电透明层合体的全光线穿透率下降、于后续触控面板的制程容易发生导电透明层合体的透明导电层易脆裂问题,及不利于科技产品薄型化的需求。且当导电透明层合体的透明导电层的材质为氧化铟锡且厚度大于30nm时,会使得透明导电层的穿透色呈现黄色。
较佳地,所述导电透明层合体还包含一设置于所述透明基板上且与所述光学调整层相反侧的机能层。
较佳地,所述机能层是选自于硬涂层、防眩层、抗指纹层、自身修复层、抗反射层或上述的一组合。例如当所述机能层为硬涂层及防眩层的组合时,所述硬涂层与所述防眩层的位置并无特别限制,例如为:所述硬涂层设置在所述透明基板且与所述光学调整层相反侧,而所述防眩层设置在所述硬涂层上。
所述硬涂层能加强所述透明基板的机械强度。
所述硬涂层的制备方式于此并无特别限制,可采用现有的方式,例如将一用于形成硬涂层的混合溶液以辊涂法、旋涂法、浸涂法、棒涂法、凹版涂布法等方式涂布在所述透明基板上,再使所述用于形成硬涂层的混合溶液硬化干燥,即于所述透明基板上形成所述硬涂层。
所述用于形成硬涂层的混合溶液的种类于此并无特别限制,例如但不限于:包含聚甲基丙烯酸甲酯、2-丁酮及光起始剂的用于形成硬涂层的混合溶液。
较佳地,所述用于形成硬涂层的混合溶液涂布在所述透明基板上的厚度范围为1.0μm至10μm。当所述用于形成硬涂层的混合溶液涂布在所述透明基板上的厚度小于1.0μm时,后续硬化形成的硬涂层无法有效加强所述透明基板的机械强度(即所述透明基板的铅笔硬度未达H)。当所述用于形成硬涂层的混合溶液涂布在所述透明基板上的厚度大于10μm时,后续硬化所形成的所述硬涂层收缩程度较大,进而导致所述透明基板易发生卷曲的现象,且会降低生产效率与后续作业。
所述防眩层的材质于此并无特别限制,例如但不限于:聚丙烯酸类、聚胺酯类或聚酯类等。
所述抗指纹层的材质于此并无特别限制,例如但不限于:聚丙烯酸类、聚胺酯类或聚酯类等。
所述自身修复层能提升透明导电层或图案化的透明导电层受挤压时的回复性。所述自身修复层的材质于此并无特别限制,例如但不限于:聚丙烯酸类、聚胺酯类或聚酯类等。
所述抗反射层的材质于此并无特别限制,例如但不限于:聚丙烯酸类、聚胺酯类或聚酯类等。
本发明将就以下实施例来作进一步说明,但应了解的是,所述实施例仅为例示说明之用,而不应被解释为本发明实施之限制。在本发明被详细描述之前,应当注意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,本发明导电透明层合体1,包含:一透明基板11、一接触于所述透明基板11的光学调整层12,及一接触于所述光学调整层12的透明导电层13。其中,所述透明基板11、光学调整层12及透明导电层13是如上所述,故不再赘述。
参阅图2,本发明导电透明层合体1,包含:一透明基板11、一接触于所述透明基板11的光学调整层12、一接触于所述光学调整层12的透明导电层13,及一设置于所述透明基板11上且与所述光学调整层12相反设置的机能层14。所述机能层14是如上所述,故不再赘述。
参阅图3,本发明图案化的导电透明层合体2,包含:一透明基板11、一接触于所述透明基板11的光学调整层12,及一接触于所述光学调整层12的图案化的透明导电层15。其中,所述透明基板11、光学调整层12及图案化的透明导电层15是如上所述,故不再赘述。
参阅图3,本发明图案化的导电透明层合体的图案化的透明导电层15具有图案部151及非图案部152。所述图案部151指的是所述光学调整层12上具有透明导电层15的区域,所述非图案部152指的是所述光学调整层12上不具有透明导电层15的区域。
值得一提的是,本发明导电透明层合体或本发明图案化的导电透明层合体均可应用于触控面板。
<实施例>
[制备例1]光学调整层用组成物
将4wt%的紫外线硬化型丙烯酸树脂(型号:7150,DIC制,折射率:1.52)、93wt%的甲基异丁酮、1wt%的氟树脂(型号:F-8261,Degussa制造)、1wt%的氟系单体(型号:FSO,DuPont制造),及1wt%的光起始剂(型号:IRGACURE184,Ciba制造)混合均匀,即形成一混合溶液。接着,以所述混合溶液的总量为100重量份计,加入3重量份的二氧化硅粒子(型号:MIBK-ST,日产化学制造,平均粒径:10nm),即制得制备例1的光学调整层用组成物。
[制备例2至5]光学调整层用组成物
依据下表1的原料种类及使用量,再参照制备例1的相同流程进行制备,分别制得制备例2至5的光学调整层用组成物。其中,制备例4及5是使用氧化锆(型号:SZR-K,堺化学工业株式会社制造,折射率:2.2,平均粒径:4nm)来取代二氧化硅粒子。
表1
注:「a」:使用量是以混合溶液的总量为100wt%计算;
「b」:使用量是以混合溶液的总量为100重量份计算;
「---」:表示无使用。
[实施例1]导电透明层合体及图案化的导电透明层合体
使用绕线棒(wire-bar)将制备例1的光学调整层用组成物涂布在一透明基板(材质:PET,TOYOBO制的A4300;物理厚度:125μm)的一表面上,并于80℃下干燥2分钟,接着以900mJ/cm2的紫外光进行硬化干燥后,即在所述透明基板的一表面上形成一光学调整层(物理厚度:10nm,折射率:1.33),得到一第一层合体。
将所述第一层合体置于一磁控溅镀腔体中,靶材为Sn/(In+Sn)=5wt%的ITO靶材,腔体真空度抽到3×10-6torr后,于腔体中通入溅镀气体Ar及O2(O2/Ar流量比=0.02)后,对所述第一层合体的光学调整层12进行溅镀(工作压力:5×10-4torr,功率:4KW,第一层合体温度:25至30℃),即在所述第一层合体的光学调整层上形成一金属氧化物层(材质:ITO,厚度:25nm,载子浓度:8.27×1021个/cm3),得到一第二层合体。
接着,将所述第二层合体放入烘箱中,在150℃下进行金属氧化物层的结晶退火处理1小时后,得到一透明导电层(材质:ITO,厚度:25nm,载子浓度:17.5×1021个/cm3),即制得实施例1的导电透明层合体。
再将所述实施例1的导电透明层合体裁切成6cm×6cm后,部分浸泡于浓度5wt%的氯化氢(HCl)溶液中蚀刻3分钟,以去除部分的透明导电层,使所述透明导电层图案化,制得实施例1的图案化的导电透明层合体。
[实施例2至4及比较例1至2]导电透明层合体及图案化的导电透明层合体
分别依据表2所示的制备例编号选用光学调整层用组成物以及控制涂布的物理厚度,再参照实施例1的相同流程进行制备,以制得实施例2至4及比较例1至2的导电透明层合体及图案化的导电透明层合体。
[实施例5及比较例3]导电透明层合体及图案化的导电透明层合体
分别依据表2所示的制备例编号选用光学调整层用组成物、控制涂布的物理厚度,及透明导电层的载子浓度及物理厚度,再参照实施例1的相同流程进行制备,以制得实施例5及比较例3的导电透明层合体及图案化的导电透明层合体。其中,制备实施例5的透明导电层的条件参数,除溅镀过程中第一层合体温度为100℃,其余条件皆与实施例1相同。制备比较例3的透明导电层的条件参数,除靶材为Sn/(In+Sn)=10wt%的ITO靶材,其余条件与实施例1相同。
[比较例4]导电透明层合体及图案化的导电透明层合体
使用绕线棒将制备例5的光学调整层用组成物涂布在一透明基板(材质:PET,TOYOBO制的A4300;物理厚度:125μm)的一表面上,并于80℃下干燥2分钟,接着以1200mJ/cm2的紫外光进行硬化干燥后,即在所述透明基板的一表面上形成一第一光学调整层(物理厚度:60nm,折射率:1.74)。再使用绕线棒将制备例2光学调整层用组成物涂布在所述第一光学调整层上,于80℃下干燥2分钟,再经由900mJ/cm2的紫外光进行硬化干燥后,形成一第二光学调整层(物理厚度:25nm,折射率:1.40),得到一第一层合体。
将所述第一层合体置于一磁控溅镀腔体中,靶材为Sn/(In+Sn)=5wt%的ITO靶材,腔体真空度抽到3×10-6torr后,于腔体中通入溅镀气体Ar及O2(O2/Ar流量比=0.02)后,进行溅镀(工作压力:5×10-4torr,功率:4KW,第一层合体温度:25至30℃),即在所述第一层合体的第二光学调整层上形成一金属氧化物层(材质:ITO,厚度:25nm,载子浓度:8.27×1021个/cm3),得到一第二层合体。
接着,将所述第二层合体放入烘箱中,在150℃下进行金属氧化物层的结晶退火处理1小时后,得到一透明导电层(材质:ITO,厚度:25nm,载子浓度:17.5×1021个/cm3),即制得比较例4的导电透明层合体。
再将所述比较例4的导电透明层合体裁切成6cm×6cm后,部分浸泡于浓度5wt%的氯化氢(HCl)溶液中蚀刻3分钟,以去除部分的透明导电层,使所述透明导电层图案化,制得比较例4的图案化的导电透明层合体。
[评价测量]
1.光学调整层的折射率
为方便描述测量过程,以制备例1的光学调整层用组成物进行说明,其余制备例皆依照相同方式进行量测。
先使用绕线棒在一透明基板(材质:PET,TOYOBO制的A4300;厚度:125μm)的表面上涂布制备例1的光学调整层用组成物,接着在80℃的温度下干燥2分钟,再以900mJ/cm2的紫外光进行硬化干燥后,即形成一光学调整层。接着,用一阿贝折射计(Atago公司制造)测量所述光学调整层于波长400nm下的折射率。
2.透明导电层的载子浓度
为方便描述测量过程,以实施例1进行说明,其余实施例及比较例皆依照相同方式进行量测。
以黑尔效应分析仪(Ecopia公司制,型号:HMS-3000)量测实施例1的第二层合体的金属氧化物层的载子浓度,以及导电透明层合体的透明导电层的载子浓度。
3.光学调整层及透明导电层的物理厚度
使用穿透式电子显微镜(JEOL公司制造,型号:JEM-2100F)分别测量每一实施例及比较例的光学调整层及透明导电层的物理厚度。
以下为方便描述全光线穿透率、穿透色、穿透色差值、反射率差值以及外观评价测量过程,以实施例1的导电透明层合体及图案化的导电透明层合体进行说明,其余实施例及比较例皆依照相同方式进行量测。评价测量结果由表2所示。
4.全光线穿透率(TT%)
使用雾度计(NDH-2000,日本电色工业制),依据JISK7105号方法测量实施例1导电透明层合体的全光线穿透率。
5.穿透色(b1 *)及穿透色差值(Δb*)
将实施例1图案化的导电透明层合体以JISZ8722标准测定方法且使用分光光谱仪(型号:U4100;厂牌:日立)进行量测,并以JIS中定义的L*a*b*表色系的蓝黄色度感指数b*为基准。将分光光谱仪的光线从图案化的导电透明层合体的透明基板进入,并量测从图案部射出的光线的穿透色(b1 *)。将分光光谱仪的光线从图案化的导电透明层合体的透明基板进入,并量测从非图案部射出的光线的穿透色(b2 *),将b1 *减去b2 *即为穿透色差值Δb*
6.反射率差值(ΔR)
使用滚轮在实施例1图案化的导电透明层合体的透明基板上贴合黑色胶带(东洋电工制)后,置于分光光谱仪(厂牌:日立;型号:U4100)中,以380nm作为初始量测波长进行照射,并量测至780nm,并记录每个波长的反射强度,以获得一反射率光谱。参阅图4,使分光光谱仪的光线5从图案化的导电透明层合体2的图案部151进入,并接触到各层后被反射,量测从图案部151射出的反射光6的反射率光谱(Ak)。使分光光谱仪的光线5′从图案化的导电透明层合体2的非图案部152进入,并接触到各层后被反射,量测从非图案部152射出的反射光7的反射率光谱(Bk)。反射率差值(ΔR)通过下式所获得,当ΔR范围为1以下时,代表所述图案化的导电透明层合体应用至触控面板时,可使得使用者在观看时不易看到透明导电层图案化的痕迹。
ΔR = 1 n Σ 380 780 | A k - B k | n:量测的样品数目
7.外观评价
使用滚轮在实施例1图案化的导电透明层合体的透明基板上贴合黑色胶带(东洋电工制)后,借由目视辨别所述图案化的透明导电层的图案部与非图案部。若在任何目视角度下皆无法辨别图案部与非图案部,评价结果记为○。若在目视角度为60度时(以测试平面的法线做为0度),能轻微辨别图案部与非图案部,评价结果记为△。若在任何目视角度下皆能清楚地辨别图案部与非图案部,评价结果记为×。
表2
注:「---」:表示无使用。
表3
注:「---」:表示无使用。
由表2的实施例1至5的实验数据可证明,本发明借由与透明基板接触且于波长400nm下折射率范围为1.33至1.52及物理厚度范围为10nm至30nm的光学调整层,并配合与所述光学调整层接触且载子浓度范围为10×1021个/cm3至20×1021个/cm3的透明导电层,能使得由所述图案化的导电透明层合体的图案部进入后并由其射出的光线的反射率与由非图案部进入后并由其射出的光线的反射率的差异值(ΔR)为0.57至0.92,且使用者借由目视无法辨别图案化的透明导电层的图案部与非图案部。
由表2的比较例1至4的实验数据可证明,比较例1则因光学调整层的物理厚度为35nm,使得由所述图案化的导电透明层合体的图案部射出的光线的反射率与由非图案部射出的光线的反射率的差异较大(ΔR为1.16),且使用者借由目视能清楚地辨别图案化的透明导电层的图案部与非图案部。
比较例2因光学调整层于波长400nm下的折射率为1.60,使得由所述图案化的导电透明层合体的图案部射出的光线的反射率与由非图案部射出的光线的反射率的差异较大(ΔR为1.57),且使用者借由目视能轻微地辨别图案化的透明导电层的图案部与非图案部。
比较例3因透明导电层的载子浓度为7.54×1021个/cm3,导致由所述图案化的导电透明层合体的图案部射出的光线的反射率与由非图案部射出的光线的反射率的差异较大(ΔR为2.69),且使用者借由目视能清楚地辨别图案化的透明导电层的图案部与非图案部。
比较例4的图案化的导电透明层合体是类似于现有技术段落所述及的中国台湾专利公开案TW201133515的结构,则因于波长400nm下折射率范围为1.33至1.52及物理厚度范围为10nm至30nm的光学调整层未与透明基板接触,导致由所述图案化的导电透明层合体的图案部射出的光线的反射率与由非图案部射出的光线的反射率的差异较大(ΔR为2.29),且使用者借由目视能清楚地辨别图案化的透明导电层的图案部与非图案部。
综上所述,本发明导电透明层合体借由使于波长400nm下折射率范围为1.33至1.52及物理厚度范围为10nm至30nm的光学调整层与透明基板接触,并配合使载子浓度范围为10×1021个/cm3至20×1021个/cm3的透明导电层与所述光学调整层接触,使得由所述图案化的导电透明层合体的图案部射出的反射光的反射率与由非图案部射出的反射光的反射率具有较小差异,所以在应用至触控面板时,使得使用者在观看时不易看到透明导电层图案化的痕迹,故确实能达成本发明之目的。
只是以上所述,为本发明的较佳实施例而已,当不能用此限定本发明实施的范围,也就是说大凡依本发明申请权利要求书及发明说明书所作的简单的等效变化与修饰,皆仍属本发明涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种导电透明层合体,其特征在于其包含:
一透明基板;
一光学调整层,接触于所述透明基板,所述光学调整层于波长400nm下的折射率范围为1.33至1.52,物理厚度范围为10nm至30nm;
一透明导电层,接触于所述光学调整层,所述透明导电层的载子浓度范围为10×1021个/cm3至20×1021个/cm3,物理厚度范围为10nm至30nm。
2.根据权利要求1所述的导电透明层合体,其特征在于:所述透明基板于波长400nm下的折射率范围为1.40至1.80。
3.根据权利要求1所述的导电透明层合体,其特征在于:所述透明基板的物理厚度范围为2μm至300μm。
4.根据权利要求1所述的导电透明层合体,其特征在于:所述导电透明层合体的透明导电层的载子浓度为15×1021个/cm3至20×1021个/cm3
5.一种图案化的导电透明层合体,其特征在于其包含:
一透明基板;
一光学调整层,接触于所述透明基板,所述光学调整层于波长400nm下的折射率范围为1.33至1.52,物理厚度范围为10nm至30nm;
一图案化的透明导电层,接触于所述光学调整层,所述图案化的透明导电层的载子浓度范围为10×1021个/cm3至20×1021个/cm3,物理厚度范围为10nm至30nm。
6.根据权利要求5所述的图案化的导电透明层合体,其特征在于:所述透明基板于波长400nm下的折射率范围为1.40至1.80。
7.根据权利要求5所述的图案化的导电透明层合体,其特征在于:所述透明基板的物理厚度范围为2μm至300μm。
8.根据权利要求5所述的图案化的导电透明层合体,其特征在于:所述图案化的导电透明层合体的图案化的透明导电层的载子浓度为15×1021个/cm3至20×1021个/cm3
9.一种触控面板,包含一权利要求1所述的导电透明层合体或一权利要求5所述的图案化的导电透明层合体。
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