CN112578927A - 一种透明导电膜、触控面板及触控装置 - Google Patents

一种透明导电膜、触控面板及触控装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及触摸屏技术领域，提供了一种透明导电膜、触控面板及触控装置，透明导电膜包括透明基板、第一介质单元以及第一电极单元；其中，第一介质单元层叠设置于透明基板上；第一电极单元包括多条第一透明电极，多条第一透明电极嵌设于第一介质单元中；第一透明电极的至少部分区域贯通开设有第一电极通孔。本发明通过在第一电极单元的第一透明电极上贯通开设多个第一电极通孔，其允许光线穿过，可以提高第一透明电极的透光率，从而在确保其导电性能的情况下，改善其透光性能。

Description

一种透明导电膜、触控面板及触控装置
技术领域
本发明涉及触摸屏技术领域，更具体地说，是涉及一种透明导电膜、触控面板及触控装置。
背景技术
随着电子技术的发展，触控装置因其便于操作、成像效果好、功能多元化等优点逐渐受到电子通讯行业的青睐，并广泛应用于资讯系统设备、家电设备、通讯设备、个人便携设备等产品上。伴随着近年来触控面板在通讯行业的迅速崛起，尤其是在手机通讯行业的蓬勃发展，触控面板已经成为现今成像显示设备重要的部件之一。
触控电极是触控面板的重要组成元件。现有触控面板中的触控电极的材料通常为氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)，ITO的透光率很高，导电性能较好。但随着触控面板尺寸的逐步增大，特别是应用于15寸以上的触控面板时，ITO的缺陷越来越突出，其中最明显的缺陷就是ITO的面电阻过大，价格昂贵，无法保证大尺寸触控面板良好的导电性能与足够的灵敏度，也无法适用于电子产品不断低价化的发展趋势。由于阻抗偏高，只能适用于一些小尺寸的触控面板，对于有更低阻抗需求的大尺寸的触控面板则不适用。
目前，业界提出的一种替代ITO材料的方案是采用低阻抗的金属网格作为触控面板的触控电极。然而，由于金属网格本身不透光，导致采用触控面板的显示屏的显示区内的线路容易暴露，因此在工艺上需要做到很小的线宽才能达到良好的隐蔽效果，使得金属网格的制备工艺难度大。同时金属网格也会使得触控面板的透光率下降，进而导致显示屏的显示效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种透明导电膜，以解决现有技术中存在的采用ITO作为触控电极时电阻过高、导致触控面板应用受限的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种透明导电膜，所述透明导电膜包括：
透明基板；
第一介质单元，层叠设置于所述透明基板上；
第一电极单元，包括多条第一透明电极，所述多条第一透明电极嵌设于所述第一介质单元中；
所述第一透明电极的至少部分区域贯通开设有第一电极通孔。
本发明的目的还在于提供一种触控面板，设有触控区和围绕所述触控区的边框区，所述触控面板包括控制组件以及至少两个上述的透明导电膜；
两个所述透明导电膜相对设置，且两所述透明导电膜的第一透明电极位于触控区的部分形成网状结构；
所述第一透明电极与所述控制组件连接；
所述第一透明电极至少位于触控区的部分贯通开设有第一电极通孔。
本发明的目的还在于提供一种触控面板，设有触控区和围绕所述触控区的边框区，所述触控面板包括控制组件以及至少一个上述的透明导电膜；
所述透明导电膜的第一透明电极和第二透明电极均与所述控制组件连接；
所述第一透明电极至少位于触控区的部分贯通开设有第一电极通孔；
所述第二透明电极至少位于触控区的部分贯通开设有第二电极通孔。
本发明的目的还在于提供一种触控装置，所述触控装置包括上述的触控面板。
本发明提供的一种透明导电膜、触控面板及触控装置的有益效果至少在于：本发明通过在第一电极单元的第一透明电极上贯通开设多个第一电极通孔，其允许光线穿过，可以提高第一透明电极的透光率，从而在确保其导电性能的情况下，改善其透光性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的第一种透明导电膜的结构示意图一；
图2为本发明实施例提供的第一种透明导电膜的结构示意图二；
图3为图1中A部分的一种结构示意图；
图4为图1中A部分的另一种结构示意图；
图5为图1中A部分的又一种结构示意图；
图6为本发明实施例提供的第二种透明导电膜的结构示意图一；
图7为本发明实施例提供的第二种透明导电膜的结构示意图二；
图8为图6中B部分的一种结构示意图；
图9为本发明实施例提供的第三种透明导电膜的结构示意图；
图10为图9中C-C方向的截面结构示意图；
图11为图9中D-D方向的一种截面结构示意图；
图12为图9中D-D方向的另一种截面结构示意图；
图13为本发明实施例提供的第三种透明导电膜中第一透明电极的一种结构示意图；
图14为本发明实施例提供的第三种透明导电膜中第一透明电极的另一种结构示意图；
图15为本发明实施例提供的第四种透明导电膜的结构示意图；
图16为图15中E-E方向的截面结构示意图；
图17为图15中F-F方向的一种截面结构示意图；
图18为本发明实施例提供的透明导电膜中透明电极的结构示意图一；
图19为本发明实施例提供的透明导电膜中透明电极的结构示意图二；
图20为本发明实施例提供的透明导电膜中透明电极的结构示意图三；
图21为图18-图20提供的透明导电膜中透明电极对应的透过率的示意图；
图22为本发明实施例提供的透明导电膜中透明电极的结构示意图四；
图23为本发明实施例提供的触控面板的一种结构示意图；
图24为本发明实施例提供的触控面板的另一种结构示意图；
图25为本发明实施例提供的触控装置的一种结构示意；
图26为本发明实施例提供的触控装置的另一种结构示意。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图3，本实施例的目的在于提供一种透明导电膜10，包括透明基板11、第一介质单元12以及第一电极单元13。其中，第一介质单元12层叠设置于透明基板11上；第一电极单元13包括多条第一透明电极131，多条第一透明电极131嵌设于第一介质单元12中；第一透明电极131的至少部分区域贯通开设有第一电极通孔132。
透明基板11的材质可以为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等光学透明材料。第一介质单元12的材质可以为热塑性聚合物、热固性聚合物或者紫外光固化聚合物等，具有良好的透光性，其可以固化于透明基板11的表面，同时可以对第一透明电极131起到良好的固定和隔绝作用。第一透明电极131的数量可以根据需要进行设置，且第一透明电极131之间可以设置为相互平行，以确保相互不会交叉。通过在第一透明电极131上贯通开设第一电极通孔132，可以进一步提高第一透明电极131的透光率，从而在确保其导电性能的情况下，改善其透光性能。
目前，在制备透明导电膜时，通常采取的方式包括采用ITO材料来制备透明电极或采用金属材料来制备透明电极。采用ITO材料制备电极时，ITO材料具有很高的透光率，但是其导电性能随着触控面板的尺寸增加而降低，因而需要增加其厚度，但是随着厚度的增加，其透光性能会降低，从而无法保证大尺寸触控面板上的良好导电性能、透光率以及灵敏度。采用金属材料来制备电极虽然具有良好的导电性能，但是由于金属本身不透光，因此会使得整体的透光性能降低，进而导致显示屏的显示效果不佳。
本实施例则提出了一种全新的透明导电膜，通过在第一电极单元13的第一透明电极131上贯通开设多个第一电极通孔132，其允许光线穿过，可以提高第一透明电极131的透光率，从而在确保其导电性能的情况下，改善其透光性能。
进一步地，第一电极单元13中第一透明电极131之间可以相互电性隔离；也可以进行电性连接，当透明导电膜用于透明天线时，有助于加长透明天线的结构。当然，透明导电膜还可以应用于其他技术领域，此处不做限制。
进一步地，第一电极单元13中第一透明电极131的具体形式可以根据需要进行设置。例如，请参阅图1至图3，在一个实施例中，第一透明电极131可以设置为多个依次连接的棱形结构，每个棱形结构中开设有多个第一电极通孔132。再如，请参阅图9至图11，在一个实施例中，第一透明电极131为条形结构，该条形结构上开设有多个第一电极通孔132。
在一个实施例中，第一电极通孔132的开设方式可以根据需要进行设置。例如，请参阅图11，第一电极通孔132可以沿垂直于透明基板11的方向贯通开设于第一透明电极131中，从而有利于光线顺利通过该第一透明电极131。再如，请参阅图12，第一电极通孔132的轴向与透明基板11的法线方向的夹角为锐角，即第一电极通孔132的轴向与透明基板11的法线方向呈一定夹角(例如夹角为3°、5°、10°、20°、30°、40°、45°、60°等，此处未完全列举出)，也可以确保光线能顺利通过该第一透明电极131。
请参阅图4、图5和图9，在一个实施中，第一电极通孔132平行于透明基板11方向的截面为圆形，其尺寸可以根据需要进行调整。当然，第一电极通孔132的形状还可以为其他情形。例如：在一个实施例中，第一电极通孔132平行于透明基板11方向的截面为多边形，可以为如图13所示的三角形(例如正三角形、等腰三角形、任意三角形等)、如图1所示的四边形(例如矩形、梯形、任意四边形等)、五边形(例如正五边形、任意五边形等)、六边形等，可以根据需要进行设置。
在一个实施例中，第一电极通孔132成阵列贯通开设于第一透明电极131中，例如其可以沿第一透明电极131的长度方向排成一行(请参阅图9)或者排成矩形阵列(请参阅图4和图14)。或者，第一电极通孔132并不形成一行或者规则的多行形式，而是随机开设于第一透明电极131中(请参阅图5)，例如可以是非周期排列的方式，或者其他方式。
为了能够很好地隐藏第一透明电极131，确保第一透明电极131不会对显示造成影响，第一透明电极131的宽度可以设置为小于10～1000微米。当第一电极通孔132的截面为圆形时，其直径范围为5～200微米；当第一电极通孔132的截面为矩形时，其长度和宽度范围可以为5～200微米，且边框宽度范围为1～20微米。
前述透明导电膜11中仅在透明基板11的一侧设置第一电极单元13，在触控面板中使用时，可以将两个透明导电膜11相对设置，可以构成电阻式触控面板。
本实施例还可以在一个透明导电膜11中设置两个电极单元，两个电极单元分别设于透明基板11的相对两侧表面，从而单个透明导电膜11可以在触控面板中实现触控功能。具体地，请参阅图6至图8，透明导电膜10还包括第二介质单元14和第二电极单元15，其中第二介质单元14层叠设置于透明基板11背向第一介质单元12的表面；第二电极单元15包括多条第二透明电极151，多条第二透明电极151嵌设于第二介质单元14中；第二透明电极151的至少部分区域贯通开设有第二电极通孔152。
第二电极单元15中第二透明电极151之间可以相互电性隔离；也可以进行电性连接，当透明导电膜用于透明天线时，有助于加长透明天线的结构。
第一透明电极131和第二透明电极132形成电容性的触控电路，其中一个透明电极作为激励电路，另一个透明电极作为感应电路，例如，当第一透明电极131作为激励电路时，第二透明电极151作为感应电路；当第一透明电极131作为感应电路时，第二透明电极151作为激励电路。
第二介质单元14的材质与第一介质单元12的材质可以相同，例如可以为热塑性聚合物、热固性聚合物或者紫外光固化聚合物等，具有良好的透光性，其可以固化于透明基板11的表面，同时可以对第二透明电极151起到良好的固定和隔绝作用。第二透明电极151的数量可以根据需要进行设置，且第二透明电极151之间可以设置为相互平行，以确保相互不会交叉。通过在第二透明电极151上贯通开设第二电极通孔152，可以进一步提高第二透明电极151的透光率，从而在确保其导电性能的情况下，改善其透光性能。
进一步地，第一电极单元13和第二电极单元15之间通过特定厚度的电介质各层隔开。第一电极单元13和第二电极单元15之间相互电性隔离；或者，第一电极单元13和第二电极单元15之间通过通孔实现电性连接。
进一步地，第二电极单元15中第二透明电极151的具体形式可以根据需要进行设置。例如，请参阅图6至图8，在一个实施例中，第二透明电极151可以设置为多个依次连接的棱形结构，每个棱形结构中开设有多个第二电极通孔152。再如，请参阅图15至图17，在一个实施例中，第二透明电极151为条形结构，该条形结构上开设有多个第二电极通孔152。
在一个实施例中，第一透明电极131和第二透明电极151在垂直于透明基板11的方向上的投影形成网状结构，网状结构可以为矩形(此时第一透明电极131和第二透明电极151相互垂直)，也可以为棱形，或者其他类型的网状结构。
在一个实施例中，第一电极通孔132的尺寸与第二电极通孔152的尺寸可以相同，也可以不同；第一电极通孔132的密度与第二电极通孔152的密度可以相同，也可以不同。例如，一组透明电极中电极通孔的密度小于另一组透明电极中电极通孔的密度，以保证一定的整体导电率，起到屏蔽来自下方电路对电容感应的电磁干扰。
请参阅图18，在本实施例中，第一透明电极和第二透明电极均包括层叠设置的透明基底层161、第一透明介质层162、导电部163以及第二透明介质层164。其中，第一透明介质层162设于基底层161的表面，第二透明介质层164设于第一透明介质层162与基底层161相对的一侧，导电部163设于第一透明介质层162和第二透明介质层164之间。导电部163包括至少两层透明导电层1631和第三透明介质层1632，相邻两导电层1631之间设有第三透明介质层1632。
在本实施例中，透明电极中的基底层161、介质层(包括第一透明介质层162、第二透明介质层164以及第三透明介质层1632)以及导电层1631均由透明材料制成，其具有高透光率，从而确保电磁光谱可以透过该透明电极。不仅如此，导电部163中设置有至少两层导电层1631，其可以在提高透光率的同时，降低透明电极的电阻，有利于电信号的传输。
本实施例提供的透明电极可以满足同时具有低电阻和高透光率的要求。具体地，本实施例通过在两层透明介质层之间设置一导电部，导电部中设置至少两层导电层，且两相邻层导电层之间通过一透明介质层实现电性隔离。由于导电单元中包括多层导电层，其可以视为一个特殊的一维光子晶体结构，在每一个界面处都会发生光的部分反射和部分透射，而透射光的相长干涉可有效增强整个透明电极中叠层的整体传输，从而可以提高透光率。因此，通过设置多层导电层，可以减少每层导电层的厚度，不仅可以保证透明电极的导电性能，而且可以有效降低电磁光谱透过导电部时的损耗，提高透光率。
应当理解的是，导电部163中导电层1631的数量可以根据需要进行设置，此处给出几种可以选择的方式。
请参阅图18，在一个实施例中，导电层1631的数量为两层，第三透明介质层1632的数量为一层，第三透明介质层1632设于两导电层1631之间，两导电层1631分别与第一透明介质层162和第二透明介质层164连接。此时透明电极的结构为一个层状结构，包括依次层叠设置的：基底层161、第一透明介质层162、导电层1631、第三透明介质层1632、导电层1631以及第二透明介质层164。与采用一个导电层相比，采用两个导电层时每个导电层的厚度可以降低，从而在确保低电阻的同时，整体的透光率提高。
请参阅图19，在一个实施例中，导电层1631的数量为三层，第三透明介质层1632的数量为两层，两相邻导电层1631之间设有一第三透明介质层1632，位于两侧的两导电层1631分别与第一透明介质层162和第二透明介质层164连接。此时透明电极的结构为一个层状结构，包括依次层叠设置的：基底层161、第一透明介质层162、导电层1631、第三透明介质层1632、导电层1631、第三透明介质层1632、导电层1631以及第二透明介质层164。与采用一个导电层相比，采用三个导电层时每个导电层的厚度可以进一步降低，从而在确保低电阻的同时，整体的透光率提高。
请参阅图20，在一个实施例中，导电层1631的数量为四层，第三透明介质层1632的数量为三层，两相邻导电层1631之间设有一第三透明介质层1632，位于两侧的两导电层1631分别与第一透明介质层162和第二透明介质层164连接。此时透明电极的结构为一个层状结构，包括依次层叠设置的：基底层161、第一透明介质层162、导电层1631、第三透明介质层1632、导电层1631、第三透明介质层1632、导电层1631、第三透明介质层1632、导电层1631以及第二透明介质层164。与采用一个导电层相比，采用四个导电层时每个导电层的厚度可以进一步降低，从而在确保低电阻的同时，整体的透光率提高。
当然，在其他实施例中，导电部163中导电层1631的数量也可以为四层以上，并不仅限于上述的情形，此处不做限制。
进一步地，导电层1631的制作材料可以根据需要进行选择。为了确保导电层的导电性能，本实施例采用金属材料制作导电层1631。金属材料的具体类型可以根据需要进行选择，例如可以为银(Ag)、铝(Al)、金(Au)、铜(Cu)、钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、镁(Mg)、钽(Ta)等，其可以是某一种金属；也也可以是以银、金、铜、铝中的至少一种金属为主要成分的合金，合金中还包括其他金属(例如镍、钯、钨等)。
例如，导电层1631由金属银等单金属制成，具有良好的导电性和透光性。应当理解的是，导电部163中的多层导电层1631可以由相同的金属材料制作而成(例如均由金属银制成)，也可以分别由不同的金属材料制作而成(例如其中一层导电层1631由金属银制成，另一层导电层1631由金属铝制成，再一层导电层1631由金属铜制成等)，此处不做限制。考虑到实际制程，可以选择用同种金属材料制作所有的导电层1631。
再如，导电层1631还可以由两种金属组成，例如，导电层1631可以包含第一金属和第二金属，其中第一金属为银、金或铜，第二金属为铝(Al)、钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、镁(Mg)、铜(Cu)或钽(Ta)等，第一金属和第二金属的比例可以根据需要进行调整，以改善晶粒大小及表面平整度，从而可以进一步对透明电极的透光率和电阻进行调整，以满足多样化的性能要求。应当理解的是，导电部163中的多层导电层1631可以由相同的金属组合制作而成(例如第一金属均为银，第二金属均为铝)，也可以分别由不同的金属组合制作而成(例如其中一层导电层1631的第一金属为银、第二金属为铝，另一层导电层1631的第一金属为银、第二金属为钛，再一层导电层1631的第一金属为银、第二金属为镍等)，此处不做限制。考虑到实际制程，可以选择用同种金属组合制作所有的导电层1631。
进一步地，介质层(包括第一透明介质层162、第二透明介质层164以及第三透明介质层1632)的制作材料可以根据需要进行选择。例如，介质层可以由无机材料制成，例如Si3N4、AlN、MoO3、ZnSe、ZnS、ZnTe、IGZO、GaN等；也可以由金属氧化物制成，例如Ta2O5、ZnO、ITO、AZO、TiO2、TeO2、WO3、NiO,HfO2、Al2O3、SiO2、VO2、V2O5、GeO2、SiO、ZrO2、Y2Os、Yb2O3等，可以包含其中的一种，也可以包含两种以上的混合物；还可以由有机材料制成，例如导电高分子材料(例如PEDOT:PSS)等。
应当理解的是，不同介质层可以采用相同类型的材料制成(例如，第一透明介质层162、第二透明介质层164以及第三透明介质层1632均可以由无机材料、金属氧化物或有机材料制成)，也可以采用不同的材料制成(例如，第一透明介质层162由无机材料制成，第二透明介质层164由金属氧化物制成，第三透明介质层1632由有机材料制成)。当第三透明介质层1632的数量为两层或以上时，多层第三透明介质层1632可以采用相同的材料制成(例如，多层第三透明介质层1632均采用ZnO制成)，也可以采用不同的材料制成(例如，一第三透明介质层1632采用ZnO制成，另一第三透明介质层1632采用Al2O3制成等)，此处不做限制。
进一步地，根据使用场景的不同，基底层161可以由不同类型的透明材料制成。在一个实施例中，基底层161可以由刚性透明材料制成，例如可以由玻璃、熔融石英,Al2O3等制成，此时透明电极可以应用于普通的显示器以及电子设备等装置中，此时的显示器或电子设备等不需要进行弯曲，因此基底层161可以对其上的介质层以及导电层起到良好的支撑和固定作用。而当透明电极需要应用于柔性装置中，基底层161可以由柔性透明材料制成，例如可以由PET、PEN、COP、CPI、PC等材料制成。此时透明电极可以具有良好的柔韧性，可以随着柔性装置的弯曲而弯曲，满足柔性装置的使用需求。此时透明电极可以具有良好的柔韧性，可以随着柔性装置的弯曲而弯曲，满足柔性装置的使用需求。
进一步地，透明电极中各层的厚度可以根据需要进行设置。
在一个实施例中，导电层1631的厚度范围为2～25纳米(例如可以为4～15纳米)，从而可以确保导电层1631具有良好的导电性能和透光率。可以理解的是，随着导电层1631层数的增多，可以减少每层导电层1631的厚度。例如，当导电层1631的数量为两层时，每层导电层1631的厚度可以设置为20纳米；当导电层1631的数量增加至三层时，每层导电层1631的厚度可以设置为13纳米；当导电层1631的数量增加至四层时，每层导电层1631的厚度可以设置为10纳米。当然，在一个透明电极中，每层导电层1631的厚度可以设置为相同，也可以设置为不同，此处不做限制。
在一个实施例中，第一透明介质层162的厚度范围为15～150纳米(例如可以为30～120纳米)，从而可以确保第一透明介质层162可以对导电层1631起到良好的保护作用和电性隔离作用，同时具有良好的透光率。可以理解的是，随着导电部163的不同，第一透明介质层162的厚度也可以不同。例如，当导电层1631的数量为两层时，第一透明介质层162的厚度可以设置为44纳米；当导电层1631的数量为三层时，第一透明介质层162的厚度可以设置为42纳米；当导电层1631的数量为四层时，第一透明介质层162的厚度可以设置为40纳米。当然，在其他实施例中，对于不同的导电部163，第一透明介质层162的厚度也可以设置为相同，此处不做限制。
在一个实施例中，第二透明介质层164的厚度范围为15～150纳米(例如可以为30～120纳米)，从而可以确保第二透明介质层164可以对导电层1631起到良好的保护作用和电性隔离作用，同时具有良好的透光率。可以理解的是，随着导电部163的不同，第二透明介质层164的厚度也可以不同。例如，当导电层1631的数量为两层时，第二透明介质层164的厚度可以设置为45纳米；当导电层1631的数量为三层时，第二透明介质层164的厚度可以设置为43纳米；当导电层1631的数量为四层时，第二透明介质层164的厚度可以设置为41纳米。当然，在其他实施例中，对于不同的导电部163，第二透明介质层164的厚度也可以设置为相同，此处不做限制。
在一个实施例中，第三透明介质层1632的厚度范围为15～150纳米(例如可以为30～120纳米)，从而可以确保第三透明介质层1632可以对导电层1631起到良好的保护作用和电性隔离作用，同时具有良好的透光率。可以理解的是，随着导电部163中导电层1631的不同，第三透明介质层1632的厚度也可以不同。例如，当导电层1631的数量为两层时，第三透明介质层1632的数量为一层，其厚度可以设置为101纳米；当导电层1631的数量为三层时，第三透明介质层1632的数量为两层，每层厚度可以设置为98纳米；当导电层1631的数量为四层时，第三透明介质层1632的数量为三层，每层厚度可以设置为90纳米。
应当理解的是，当第三透明介质层1632的数量为两层以上时，各层第三透明介质层1632的厚度也可以设置为不同。例如，当导电层1631的数量为三层时，第三透明介质层1632的数量为两层，其中一层的厚度可以设置为98纳米，另一层的厚度可以设置为101纳米；当导电层1631的数量为四层时，第三透明介质层1632的数量为三层，其中一层的厚度可以设置为88纳米，另一层的厚度可以设置为91纳米，再一层的厚度可以设置94纳米。
在一个实施例中，基底层161的厚度为：5～500微米(例如可以为10～200微米)，从而可以对透明电极中其他层起到良好的支撑作用和固定作用，同时具有良好的透光率。例如，当基底层161为熔融石英(FusedSilica)时，其厚度可以设置为50-500微米。
在进行导电层1631的制备时，金属导电层1631可以通过物理气相沉积(PVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、原子层沉积(ALD)工艺等成型于第三透明介质层1632的表面。当导电层1631中金属为两种或以上时，可以通过共沉积的方式制备，共沉积通过PVD溅射法，例如磁控溅射、热蒸镀、电子束蒸镀等方式实现。
本实施例提供的透明电极，其可透过的电磁光谱的波长范围可以根据需要进行调整。例如，透明电极透过的电磁光谱的波长范围为380nm～780nm，即可以透过可见光。当然，此处所指的透过可见光，并不一定指所有的可见光均可以透过，而是指可见光范围内的电磁光谱可以有一定比例通过透明电极，对于不同波长的电磁光谱，其透光率也不一定相同。此时，波长范围在380nm～780nm以外的电磁光谱则无法透过透明电极，其可以是被透明电极所吸收，也可以是被透明电极所反射，此处不做限制。再如，透明电极透过的电磁光谱的波长范围为小于380nm，即可以透过紫外光，而可见光和红外光等则无法透过透明电极。又如，透明电极透过的电磁光谱的波长范围为大于780nm，即可以透过红外光，而可见光和紫外光等则无法透过透明电极。当然，透明电极透过的电磁光谱还可以为紫外光+可见光、可见光+红外光以及全波段电磁光谱，根据应用场景的不同，可以进行调整。
本实施例提供的透明电极(包括第一透明电极131和第二透明电极151)，透过的电磁波谱的波长优选为380nm～780nm，透光率范围为40％～98％。例如，对于选定的电磁光谱的目标波长或波长范围(其可以是偏振或非偏振的)，其透光率可以大于或等于40％，或者大于或等于50％，或者大于或等于55％，或者大于或等于60％，或者大于或等于65％，或者大于或等于70％，或者大于或等于75％，或者大于或等于80％，或者大于或等于85％，或者大于或等于90％，或者大于或等于95％，或者达到98％。当然，在一些实施例中，对于选定的电磁光谱的目标波长，其透光率可以更高。
本实施例提供的透明电极，电阻范围为0.05～20欧姆/平方(例如可以为0.5～20欧姆/平方)。例如，透明电极的薄层电阻(SheetResistance)可小于或等于100欧姆/平方；再如，透明电极的薄层电阻(SheetResistance)小于或等于约20欧姆/平方，或者小于或等于约15欧姆/平方，或者小于或等于约10欧姆/平方，或者小于或等于约5欧姆/平方，或者小于或等于约4欧姆/平方，或者小于或等于约3欧姆/平方，或者小于或等于约2欧姆/平方，或者小于或等于约1欧姆/平方，或者小于或等于约0.5欧姆/平方，或者小于或等于约0.1欧姆/平方，或者小于或等于约0.05欧姆/平方。
以下给出几种透明电极的具体实施例。应当理解的是，下述几种具体实施例不用于对本发明实施例进行先动。
请参阅图18，实施例一：
一种透明电极，其中导电层1631的数量为两层，分别记为第一导电层1633和第二导电层1634。透明电极包括依次层叠设置的：基底层161、第一透明介质层162、第一导电层1633、第三透明介质层1632、第二导电层1634以及第二透明介质层164。其中，基底层161为熔融石英层，其厚度为50微米；第一透明介质层162为氧化锌(ZnO)层，其厚度为43.69纳米；第一导电层1633由银制成，其厚度为20纳米；第三透明介质层1632为氧化锌层，其厚度为101.21纳米；第二导电层1634由银制成，其厚度为20纳米；第二透明介质层164为氧化锌层，其厚度为44.71纳米。
请参阅图19，实施例二：
一种透明电极，其中导电层1631的数量为三层，分别记为第一导电层1633、第二导电层1634和第三导电层305。透明电极包括依次层叠设置的：基底层161、第一透明介质层162、第一导电层1633、第三透明介质层1632、第二导电层1634、第三透明介质层1632、第三导电层305以及第二透明介质层164。其中，基底层161为熔融石英层，其厚度为50微米；第一透明介质层162为氧化锌(ZnO)层，其厚度为42.75纳米；第一导电层1633由银制成，其厚度为13.30纳米；第一个第三透明介质层1632为氧化锌层，其厚度为101.34纳米；第二导电层1634由银制成，其厚度为13.30纳米；第二个第三透明介质层1632为氧化锌层，其厚度为98.90纳米；第三导电层305由银制成，其厚度为13.30纳米；第二透明介质层164为氧化锌层，其厚度为43.56纳米。
请参阅图20，实施例三：
一种透明电极，其中导电层1631的数量为四层，分别记为第一导电层1633、第二导电层1634、第三导电层305和第四导电层306。透明电极包括依次层叠设置的：基底层161、第一透明介质层162、第一导电层1633、第三透明介质层1632、第二导电层1634、第三透明介质层1632、第三导电层305、第三透明介质层1632、第四导电层306以及第二透明介质层164。其中，基底层161为熔融石英层，其厚度为50微米；第一透明介质层162为氧化锌(ZnO)层，其厚度为40.76纳米；第一导电层1633由银制成，其厚度为10纳米；第一个第三透明介质层1632为氧化锌层，其厚度为94.70纳米；第二导电层1634由银制成，其厚度为10纳米；第二个第三透明介质层1632为氧化锌层，其厚度为88.97纳米；第三导电层305由银制成，其厚度为10纳米；第三个第三透明介质层1632为氧化锌层，其厚度为91.20纳米；第四导电层306由银制成，其厚度为10纳米；第二透明介质层164为氧化锌层，其厚度为41.14纳米。
作为对比例，对比例中包含由银制成的一个导电层，厚度为40纳米。由图21可知，波长范围为380nm～780nm区间内，采用一个厚度为40纳米的导电层对应的电极的平均透光率最低，而采用四个厚度为10纳米的导电层的透明电极的平均透光率最高；且在导电层总厚度一致的情况下，随着单层导电层厚度的增加，平均透光率在逐渐增加。
请参阅图22，进一步地，为了进一步提高透明电极的导电性能，透明电极还包括透明外导电层165，外导电层165设于第二透明介质层164背向导电部163一侧的表面，其可用于辅助导电部163中的导电层1631。当然，第一透明介质层162背向导电部163一侧的表面也可以设置外导电层162，进一步辅助导电部163中的导电层1631。
在一个实施例中，外导电层165可以由金属网格材料制成，金属可以是金，也可以是银等，可以包含一种金属，也可以包含两种以上的金属。在进行外导电层165的制备时，金属外导电层165可以通过物理气相沉积(PVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、原子层沉积(ALD)工艺等成型于第二透明介质层164的表面或第一透明介质层162的表面。当外导电层165中金属为两种或以上时，可以通过共沉积的方式制备，共沉积通过PVD溅射法，例如磁控溅射、热蒸镀、电子束蒸镀等方式实现。其还可以通过涂布的方式成型于第二透明介质层164或第一透明介质层162的表面。
在一个实施例中，外导电层165也可以由纳米银线制成，或者碳纳米管制成，其具有良好的透光率，同时也可以满足导电性能的需求。
在其他实施例中，外导电层165还可以由其他材料制成，并不仅限于上述的情形。
在一个实施例中，外导电层165的厚度范围为0.1～5微米，从而可以确保外导电层165具有良好的导电性能和透光率。
请参阅图23，本实施例的目的还在于提供一种触控面板1，触控面板1设有触控区101和围绕触控区101的边框区102；触控面板1包括控制组件20以及上述的透明导电膜10。根据透明导电膜10类型的不同，触控面板1的结构对应相同。
请参阅图23，在一个实施例中，透明导电膜10中只有透明基板11的一侧设有第一透明电极131，此时触控面板1包括至少两个上述的透明导电膜10，两个透明导电膜10相对设置，且两透明导电膜10的第一透明电极131位于触控区101的部分形成网状结构，此时触控面板1可以为电阻式触控面板。第一透明电极131位于边框区102的部分均与控制组件20连接，通过控制组件20对其进行控制以及接收信号；第一透明电极131至少位于触控区101的部分贯通开设有第一电极通孔132。
进一步地，为了使得第一透明电极131和控制组件20连接更稳定，触控面板1还包括连接垫，连接垫设于边框区102，第一透明电极131通过连接垫与控制组件20连接。在一个实施例中，连接垫设有多个连接部，每个第一透明电极131的两端分别连接两个连接部，不同第一透明电极131连接不同的连接部，控制组件20与连接部连接，从而与第一透明电极131连接。
请参阅图24，在一个实施例中，透明导电膜10中透明基板11的相对两侧均设有透明电极(分别为第一透明电极131和第二透明电极151)，此时触控面板1包括至少一个上述的透明导电膜10，第一透明电极131和第二透明电极151位于触控区101的部分形成网状结构，此时触控面板1可以为电容式触控面板。第一透明电极131和第二透明电极151位于边框区102的部分均与控制组件20连接，通过控制组件20对其进行控制以及接收信号第一透明电极131至少位于触控区101的部分贯通开设有第一电极通孔132，第二透明电极151至少位于触控区101的部分贯通开设有第二电极通孔152。
进一步地，为了使得第一透明电极131和第二透明电极151均与控制组件20连接更稳定，触控面板1还包括连接垫，连接垫设于边框区102，第一透明电极131和第二透明电极通过连接垫与控制组件20连接。在一个实施例中，连接垫设有多个连接部，每个第一透明电极131或第二透明电极151的两端分别连接两个连接部，不同第一透明电极131或第二透明电极151连接不同的连接部，控制组件20与连接部连接，从而与第一透明电极131以及第二透明电极151连接。
当触控面板1应用于显示装置中时，位于触控区101的部件需要具有很高的透光率，从而确保光线能够透过触控区101，而边框区102则位于显示装置的边框部分，该部分不用透光，因此第一电极通孔132可以仅开设于第一透明电极131位于触控区101的部分，而第一透明电极131位于边框区102的部分则无需开设第一电极通孔132，此时可以确保第一透明电极131位于触控区101的部分在满足导电性能要求的情况下，具有良好的透光性能，而位于边框区102的部分则具有更好地导电性能。不仅如此，由于本实施例中第一透明电极131包括设置于触控区101的部分和设于边框区102的部分，其可以一次制作完成，无需采用两种导线后期连接在一起，可以大大缩短制程，从而提高触控面板的制作效率以及电极的连接稳定性。第二透明电极151与第一透明电极131的情形类似。
本实施例的目的还在于提供一种触控装置，包括上述的触控面板1。触控装置的具体类型不做限制，只要其可以应用本实施例提供的触控面板1即可。当然，触控装置中还可以包括其他部件，此处并未完全列出。
请参阅图25，在一个实施例中，触控装置还包括显示面板2，触控面板设于显示面板2的表面，从而形成触控显示装置。显示面板的类型可以根据需要进行选择，此处不做限制。采用本实施例提供的触控面板1的触控显示装置，由于触控面板1具有更高的透光率和灵敏度，从而有效改善了触控显示装置的显示效果以及触控的操作体验。
例如，请参阅图26，显示面板2可以为液晶显示面板(LCD面板)，此时显示面板可以包括液晶面板21和背光模组22，液晶面板21设于背光模组22和触控面板1之间。背光模组22用于为液晶面板21提供背光，有助于液晶面板21显示图像，触控面板1用于供用户操作，以实现对显示面板2的控制。LCD面板目前主要包括TN(Twisted Nematic)面板、VA(VerticalAlignment)面板、MVA(Multi-domain Vertical Alignment)面板、IPS面板等。
再如，请参阅图25，显示面板2可以为OLED面板(有机发光二极管面板)，OLED面板具有自发光的特性，无需背光模组提供光线。触控面板1设于OLED面板的表面，用于供用户操作，以实现对显示面板2的控制。
当然，在其他实施例中，显示面板2还可以为其他类型，并不仅限于上述的情形，此处不做限制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (27)

1.一种透明导电膜，其特征在于，所述透明导电膜包括：
透明基板；
第一介质单元，层叠设置于所述透明基板上；
第一电极单元，包括多条第一透明电极，所述多条第一透明电极嵌设于所述第一介质单元中；
所述第一透明电极的至少部分区域贯通开设有第一电极通孔。
2.如权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一透明电极间相互电性隔离；
或者，所述第一透明电极间电性连接。
3.如权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一电极通孔沿垂直于所述透明基板的方向贯通开设于所述第一透明电极中；
或者，所述第一电极通孔的轴向与所述透明基板的法线方向的夹角为锐角。
4.如权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一电极通孔平行于所述透明基板方向的截面为圆形或多边形。
5.如权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一电极通孔成阵列贯通开设于所述第一透明电极中；
或者，所述第一电极通孔随机贯通开设于所述第一透明电极中。
6.如权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一透明电极的宽度范围为10～1000微米。
和/或，所述第一电极通孔的直径为5～200微米，所述第一电极通孔的边框宽度为1～20微米。
7.如权利要求1～6任一项所述的透明导电膜，其特征在于，所述透明导电膜还包括：
第二介质单元，层叠设置于所述透明基板背向所述第一介质单元的表面，或者另外一基板的表面；
第二电极单元，包括多条第二透明电极，所述多条第二透明电极嵌设于所述第二介质单元中；
所述第二透明电极的至少部分区域贯通开设有第二电极通孔。
8.如权利要求7所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一电极单元和所述第二电极单元之间相互电性隔离；
或者，所述第一电极单元和所述第二电极单元之间通过通孔电性连接。
9.如权利要求7所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一透明电极和所述第二透明电极形成网状结构。
10.如权利要求9所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一透明电极和所述第二透明电极相互垂直；
或者，所述第一透明电极和所述第二透明电极形成网状棱形结构。
11.如权利要求9所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一透明电极和所述第二透明电极形成电容性的触控电路；
所述第一透明电极作为激励电路，所述第二透明电极作为感应电路；
或者，所述第一透明电极作为感应电路，所述第二透明电极作为激励电路。
12.如权利要求7所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一电极通孔的尺寸与所述第二电极通孔的尺寸相同；
或者，所述第一电极通孔的尺寸与所述第二电极通孔的尺寸不同；
或者，所述第一电极通孔的密度与所述第二电极通孔的密度相同；
或者，所述第一电极通孔的密度与所述第二电极通孔的密度不同。
13.如权利要求7所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一透明电极和所述第二透明电极均包括：
透明基底层；
第一透明介质层，设于所述基底层的表面；
第二透明介质层，设于所述第一透明介质层与所述基底层相对的一侧；
导电部，设于所述第一透明介质层和所述第二透明介质层之间，所述导电部包括至少两层透明导电层和第三透明介质层，相邻两所述导电层之间设有所述第三透明介质层。
14.如权利要求13所述的透明导电膜，其特征在于，所述导电层由金属材料制成；
所述金属材料包括银、金、铜、铝中的至少一种；
或者，以银、金、铜、铝中的至少一种金属为主要成分的合金。
15.如权利要求13所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一透明介质层由无机材料制成或金属氧化物制成或有机材料制成；
所述第二透明介质层由无机材料制成或金属氧化物制成或有机材料制成；
所述第三透明介质层由无机材料制成或金属氧化物制成或有机材料制成。
16.如权利要求13所述的透明导电膜，其特征在于，所述基底层由刚性透明材料制成；
或者，所述基底层由柔性透明材料制成。
17.如权利要求13所述的透明导电膜，其特征在于，所述导电层的厚度范围为：2～25纳米。
和/或，所述第一透明介质层的厚度范围为：15～150纳米。
和/或，所述第二透明介质层的厚度范围为：15～150纳米。
和/或，所述第三透明介质层的厚度范围为：15～150纳米。
和/或，所述基底层的厚度为：5～500微米。
18.如权利要求13所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一透明电极或所述第二透明电极的透光率为：40％～98％；
所述第一透明电极或所述第二透明电极的电阻为：0.05～20欧姆/平方。
19.如权利要求13所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一透明电极和所述第二透明电极还包括透明外导电层；
所述第二透明介质层背向所述导电单元一侧的表面设有所述外导电层；
和/或，所述第一透明介质层背向所述导电单元一侧的表面设有所述外导电层。
20.一种触控面板，设有触控区和围绕所述触控区的边框区，其特征在于，所述触控面板包括控制组件以及至少两个权利要求1～6任一项所述的透明导电膜；
两个所述透明导电膜相对设置，且两所述透明导电膜的第一透明电极位于触控区的部分形成网状结构；
所述第一透明电极与所述控制组件连接；
所述第一透明电极至少位于触控区的部分贯通开设有第一电极通孔。
21.如权利要求20所述的触控面板，其特征在于，所述触控面板还包括连接垫；
所述连接垫设于所述边框区，所述第一透明电极通过所述连接垫与所述控制组件连接。
22.一种触控面板，设有触控区和围绕所述触控区的边框区，其特征在于，所述触控面板包括控制组件以及至少一个权利要求7～19任一项所述的透明导电膜；
所述透明导电膜的第一透明电极和第二透明电极均与所述控制组件连接；
所述第一透明电极至少位于触控区的部分贯通开设有第一电极通孔；
所述第二透明电极至少位于触控区的部分贯通开设有第二电极通孔。
23.如权利要求22所述的触控面板，其特征在于，所述触控面板还包括连接垫；
所述连接垫设于所述边框区，所述第一透明电极和所述第二透明电极通过所述连接垫与所述控制组件连接。
24.一种触控装置，其特征在于，所述触控装置包括权利要求20～21任一项所述的触控面板；
或者，所述触控装置包括权利要求22～23任一项所述的触控面板。
25.如权利要求24所述的触控装置，其特征在于，所述触控装置还包括显示面板，所述触控面板设于所述显示面板的表面。
26.如权利要求25所述的触控装置，其特征在于，所述显示面板包括液晶面板和背光模组，所述液晶面板设于所述触控面板和所述背光模组之间。
27.如权利要求25所述的触控装置，其特征在于，所述显示面板包括有机发光二极管面板，所述触控面板设于所述有机发光二极管面板的表面。
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KR20100095886A (ko) * 2009-02-23 2010-09-01 (주)이엔에이치 정전용량 방식의 터치스크린 패널
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