CN111443834A - 一种导电薄膜结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导电薄膜结构，由下至上依次包括柔性基材层、光学调整层、低阻导电层，所述低阻导电层包括一体成型的触控导电层和导线层，所述导线层位于触控导电层周围的至少一边，所述导线所述触控导电层的厚度大于导线层的厚度。本发明采用低阻导电层在传输区域和显示区域一体化形成的方式，提高了制成效力，节约生产成本。

Description

一种导电薄膜结构

技术领域

本发明涉及一种的导电薄膜结构，尤其涉及一种触控面板领域的导电薄膜结构。

背景技术

近年来，触控屏具有人机互动的特性，已被广泛应用于智能型手机(smartphone)、卫星导航系统(GPS navigator system)、平板计算机(tablet PC)、个人数字助理(PDA)以及笔记本电脑(laptop PC)等电子产品上。触控面板被配置在这些电器商品的显示屏上使用，以便让使用者可进行交互式输入操作，提升输入操作效率。

目前触控板中常见的一种设计是显示区域用ITO等导电材料做图案设计，由于ITO的材料阻抗较大，传输区域需要用阻抗较小的银浆等材料来做电传输，从而进入芯片计算触控位置。因此，触控区域和导线区域在制程中需要分步骤做，先溅镀ITO薄膜，再印制导电银浆，再分别对触控区域和导线区域图案化。以上制程复杂繁琐，成本高。

发明内容

为了解决以上存在的技术问题，本发明提出了一种导电薄膜结构，由下至上依次包括柔性基材层、光学调整层、低阻导电层，所述低阻导电层包括一体成型的触控导电层和导线层，所述导线层位于触控导电层周围的至少一边，所述触控导电层的厚度大于导线层的厚度。

优选的，所述触控导电层的电阻小于30Ω/□。

优选的，所述触控导电层和导线层的厚度差为18nm-22nm。

优选的，所述触控导电层的厚度为80-120nm。

优选的，所述导线层的阻抗小于或等于5Ω。

优选的，导线层位于触控导电层周围任意相邻的两侧。

优选的，所述导线层高出触控导电层的侧面的水平投影距离为0-5nm。

优选的，所述低阻导电层包括电传导层、抗氧化层、透明导电材料层。

优选的，所述电传导层的厚度小于或等于10nm。

现有技术中，触控屏的显示区域通常采用ITO材料制成，由于ITO阻抗较高，传输区域通常采用阻抗较低的导电银浆，两个区域分别制成后再进行搭接，制成复杂，本发明采用低阻导电层在传输区域和显示区域一体化形成的方式，提高了制成效力，节约生产成本。

本发明还提出了一种包含以上所述的导电薄膜结构的触控装置。该触控装置生成成本低，触控灵敏。

附图说明

图1A为本发明一实施例的导电薄膜结构的层结构剖面示意图。

图1B为图1A中圆圈B的局部放大图。

图2为本发明另一实施例的导电薄膜结构的层结构剖面示意图。

图3为本发明中低阻导电层一个例子的剖面示意图

图4为本发明中低阻导电层另一个例子的剖面示意图

图5为本发明中低阻导电层另一个例子的剖面示意图

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1A、图1B所示，本发明提出了一种导电薄膜结构，由下至上依次包括柔性基材层1、光学调整层2、低阻导电层3，所述低阻导电层3包括一体成型的触控导电层31和导线层32，所述导线层32位于触控导电层31周围的至少一边，所述触控导电层的厚度大于导线层的厚度。

本发明的触控导电层31是对应于该导电薄膜结构的触控区域，所述触控区域是指导电薄膜结构的生产流程后续加工成的显示装置中用于显示或人机交互的界面；导线层32是用于传输触控导电层在触控过程中产生之信号的区域，对应于显示装置中的导线区域，通常会用遮蔽层对导线区域给予修饰。其他实施方式中，导线层32位于触控导电层的四周。在另一实施例中，导线层32位于触控导电层31周围任意相邻的两侧。

本发明导电薄膜结构包括柔性材层1、光学调整层2、低阻导电层3，所述低阻导电层3包括一体成型的触控导电层31和导线层32。此处的一体成型是指在成膜的制程中，通过同一种方法、相同主要设备、同一个工序中形成。本发明的低阻导电层在制程上是一体成型，在功能上却是有所区分，其功能的区分是在经过后续加工中才得以实现，如对触控导电层31和导线层32进行不同图案的设计和镭射，分别形成对应的触控区域和导线区域。现有技术中，触控导电层31通常采用ITO等导电材料，但是由于ITO阻抗较大，导线层32通常是采用阻抗较小的导电银浆，需要分两道制程分别镀ITO膜和银浆膜，本发明的技术方案由于采用低阻导电层3，阻抗低，可以用来传输信号，整体只需采取一道制程，节约成本。由于导线区域传输触控区域产生的信号，不仅有电阻的影响还电抗的影响，因此，对应于传输区域的导线层厚度h大于对应于触控区域的触控导电层厚度n。进一步降低了传输区域的阻抗，能使得触控导电层和导线层在使用相同材料、同一制程的情形下，达到更好的效果。

所述柔性基材1层材料选自聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、三醋酸纤维素(TAC)、FMH丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯、环烯烃共聚物(COP、Arton)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)一种或多种。

所述光学调整层2，是通过选取不同折射率的材料进行折射率匹配后，去除低阻导电层3和其他层叠结构的色差。

在其他实施方式中，所述触控导电层31的厚度为80-120nm。在其他实施例中，所述触控导电层31的厚度n为90-100nm。由于触控导电层31的电阻主要由材料本身决定，同时还受其厚度的影响，在触控导电层31的厚度大于80-120nm，才能使其处于低阻状态，同时保证触控导电层的透光率。

在其他实施方式中，触控导电层31的电阻小于30Ω/□。只有在电阻小于30Ω/□时，才能基本满足相同材料作为电线层的性能。优选的，触控导电层31的电阻为3-20Ω/□，优选的，触控导电层31的电阻为3-12Ω/□。

在其他实施方式中，所述导线层32和触控导电层31的厚度差d为18nm-22nm。可以理解为，所述低阻导电层3的电阻和所述的厚度差为协调关系，当所述触控导电层31的电阻小于30Ω/□，所述厚度差d为18nm-22nm时，既能保证导线层32的阻抗低，传导效果好，又能保证触控导电层31对应的触控区域透光性好。

在其他实施方式中，所述导线层32的阻抗Z小于或等于5Ω。导线层32在传输信号的过程中，电路中电流所起的阻碍作用，影响信号的传输，可能产生信号反射等问题，导线层32的阻抗小于等于5Ω使导线传输信号效果佳。

在其他实施方式中，所述导线层32高出触控导电层31的侧面P的水平投影距离L为0-5nm。可以理解为，导线层32的厚度大于触控导电层31的厚度，触控导电层31和导线层32形成一个明显的台阶，如果台阶不明显，有层次感，触摸屏实物从侧面能看到，影响美观。

优选的，所述导线层32高出触控导电层31的侧面P的水平投影距离为0-2nm。当台阶形式越明显，导线层32形成的传输电路导电能力越均匀。

如图2所示，优选的，所述导线层32高出触控导电层32的侧面的水平投影距离为0nm，即所述侧面P垂直于水平面，肉眼看不到侧面产生的反射。

在其他实施方式中，所述低阻导电层3在纵向叠层由上至下依次包括透明导电材料层33、抗氧化层34、电传导层35。可以理解为，低阻导电层3纵向的每一层结构在触控区域和导线区域都有所对应，在一实施例中，如图3所示，每一叠层对应导线区域的厚度均大于对应触控区域的厚度，本实施例中，所述电传导层35对应触控区域的厚度小于或等于10nm。在另一实施例中，如图4所示，所述触控区域和导线区域的厚度差是由电传导层35形成的，本实施例中电传导层35对应触控区域的厚度小于等于10nm；所述电传导层35对应导线区域的厚度大于电传导层35对应触控区域的厚度，其厚度差为18-22nm，可以理解为，透明导电材料层33和抗氧化层34为平坦的层结构，触控导电层和导线层的厚度差完全由电传导层35造成，这种方法使得电传导层在导线区域的厚度比例增大，降低导线区域的阻抗。

在其他实施方式中，如图5所示，所述低阻导电层3在纵向叠层由上至下依次包括透明导电材料层33、抗氧化层34、电传导层35、耐候层36。耐候层的材料选自非金属氧化物、金属氮化物、金属氧化物或它们的掺杂物，掺杂材料选自Al、Ga、Zr、B、Y、Mo或Sn中的一种或多种。优选的，耐候层的材料选自TiN、ZnO、TiO2、SnO2、SiO2或Si3N4，掺杂材料为AZO、IZO或YZO。

优选的，所述透明导电材料层33的材料为ITO，当电传导层35和透明导电材料层33隔着抗氧化层34时，会形成隧道效应，电流有了贯穿效果，增加导电薄膜结构的导电效果。

所述抗氧化层34的材料为选自金属、金属氮化物、金属氧化物中的一种或多种，优选的，所述抗氧化层34选自Ti、Ni、Cr、NiCr、TiN、ZnO、TiO2、SnO2、SiO2、Nb2O5、Ta2O5、Si3N4一种或组合。抗氧化层34的作用是保护电传导层35受氧化，保持电传导性。

所述电传导层35包含金属和该金属的氧/氮化物，从微观形态来看，有几种形态：一是一层金属层和一层金属氧/氮化物层叠加，此种形态优选的是金属氧/氮化物层叠加在金属层之上；二是金属层呈现非连续结构状，金属氧/氮化物层填充在金属层的凹洼之处；三是金属和该金属氧/氮化物无序掺杂一起。本发明的电传导层35的微观形态可以上其中一种形态，也可以是其中两种以上的组合。具体形态可以通过通入氧/氮气的时间点和氧/气的通入量来调节。优选的，所述电传导层的材料为银和氧化银组合或者铜和氮化铜组合。

在其他实施方式中，所述电传导层35所属触控区域的厚度小于等于10nm。当厚度小于等于10nm时，提高了低阻导电层3的透光率，从而提高了导电薄膜的透光性。当选用银和氧化银的组合或者铜和氮化铜的组合，使得电传导层在小于或等于10nm的厚度，既能保证光透过性又能保证导电效果，可以理解为，是所述电传导层的材料和厚度协同的结果。

以上，虽然对本发明进行了详细的说明，但是前述的说明在各方面都仅仅是本发明的例示，而不是意在限制其范围。不言而喻，可以进行不脱离本发明的范围的各种改进或变形。

Claims (10)

1.一种导电薄膜结构，由下至上依次包括柔性基材层、光学调整层、低阻导电层，所述低阻导电层包括一体成型的触控导电层和导线层，所述导线层位于触控导电层周围的至少一边，所述触控导电层的厚度大于导线层的厚度。

2.根据权利要求1所述的导电薄膜结构，其特征在于，所述触控导电层的电阻小于30Ω/□。

3.根据权利要求1所述的导电薄膜结构，其特征在于，所述触控导电层和导线层的厚度差为18nm-22nm。

4.根据权利要求1所述的导电薄膜结构，其特征在于，所述触控导电层的厚度为80-120nm。

5.根据权利要求1所述的导电薄膜结构，其特征在于，所述导线层的阻抗小于或等于5Ω。

6.根据权利要求1所述的导电薄膜结构，其特征在于，所述导线层位于触控导电层周围任意相邻的两侧。

7.根据权利要求1所述的导电薄膜结构，其特征在于，所述导线层高出触控导电层的侧面的水平投影距离为0-5nm。

8.根据权利要求1所述的导电薄膜结构，其特征在于，所述低阻导电层包括电传导层、抗氧化层、透明导电材料层。

9.根据权利要求8所述的导电薄膜结构，其特征在于，所述电传导层的厚度小于或等于10nm。

10.一种包含根据权利要求1-9所述的导电薄膜结构的触控装置。

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