CN203259674U

CN203259674U - 一种消影透明导电膜

Info

Publication number: CN203259674U
Application number: CN2013201806919U
Authority: CN
Inventors: 朱选敏; 彭育华; 段柯州
Original assignee: HONGAN HUAZHOU PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HONGAN HUAZHOU PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2023-04-11

Abstract

本实用新型公开了一种消影透明导电膜，消影透明导电膜附在透明基材上，消影透明导电膜是至少包含有高折射率层、低折射率层和透明导电膜。高折射率层波长在550nm，折射率指数在2.1-2.4的膜层材料；低折射率层波长在550nm，折射率指数在1.4-1.5膜层材料；透明导电膜波长在550nm，折射率指数在1.79-1.95透明导电的膜层材料。在透明基材的其中一面与透明基材向外依次连接高折射率层、低折射率层，低折射率层分别与最外层的透明导电膜、高折射率层相连。此实用新型膜层结构简单，使用方便，消影透明导电膜的各膜层的厚度小，生产工艺简便，特别是适合于在大面积连续磁控溅射镀膜生产线上实现。具有光学消影的效果，同时适合实现连续大面积批量生产。

Description

一种消影透明导电膜

技术领域

本实用新型涉及平板显示领域，更具体涉及一种附着在透明材料上的消影透明导电膜，特别是适用于电容式触摸屏等附着在光学玻璃以及透明塑料基材上的消影透明导电膜。

背景技术

透明导电膜玻璃（或者透明导电膜塑料）已经大量在液晶显示（LCD）、触摸屏尤其是电容式触摸屏（CTP）上作为透明导电电极使用。通常其工艺是在超薄玻璃（0.33mm-1.1mm）上通过物理沉积的方式（蒸发镀膜或者磁控溅射镀膜）沉积氧化铟锡（ITO）透明导电膜，然后采用蚀刻工艺将透明导电膜做成透明电极，大量使用在LCD和CTP领域。但是这种制作方法存在一个问题：即由于透明导电膜具有一定的厚度（通常在5-250nm之间），并且是透明导电膜是一种弱吸收的透明光学材料（其折射率为1.8），进过蚀刻后的玻璃线槽底部和未蚀刻部分的透明导电膜之间存在一个光学层差，在外观上表现为可以清晰的观察到蚀刻阴影，影响LCD和CTP的外观。

解决此问题可以采用以下两种方法，其一是选择采用与透明导电膜相同折射率的材料作为基板玻璃材料，消除玻璃和透明导电膜形成的光学干涉，从而消除阴影；其二是通过在普通玻璃上沉积光学过渡层，与ITO层形成光学膜系结构，在设计上弱化或者减少最后一层ITO透明导电膜层的光学干涉作用，从而达到光学消影的作用。按照第二种原理，现有技术中已经公开了具有多种光学干涉导电膜，比较有代表性的是：

美国专利No.6532112公开了一种抗反射导电膜层结构，其膜层材料采用了四层的抗反射的光学氧化物材料和最外层折射率在1.9-2.1间的透明导电材料，透明导电膜材料为氧化锡（SnO2）、氧化锌（ZnO2）、氧化铟（In2O3）和氧化铟锡（ITO）。由于不仅具备了良好的抗反射光学膜层，而且还具有外表面的透明导电层，因此可以广泛应用于显示领域和各类透明光电传感领域。此实用新型解决了透明导电膜和光学膜层的结合问题，因此为光学膜和透明导电膜层的复合膜层结构提供了先例。

美国专利No.6586101，公开了一种抗反射光学多层膜，具有五层结构，且由离基板最远的层开始算起第一层、第二层、第三层、第四层和第五层。此多层薄膜材料包含材料为ITO的第一层、材料为SiO₂的第二层、材料为NbO的第三层、材料材SiO₂的第四层和材料为NbO的第五层。此实用新型可以解决透明和导电的结合，但是完全只是提高了基板玻璃的光学透过率，没有按照消除蚀刻痕迹的效果进行设计。

中国专利公开号CN1389346A，公布了一种抗反射光学多层膜，膜层具有五层结构，并且由离基板最远的层开始计算起为第一层、第二层、第三等、第四层和第五层。此多层膜包含材料为ITO的第一层、材料为SiO₂的第二层、材料为NbO的第三层、材料为SiO₂的第四层和材料为NbO的第五层。公布的膜层结构为在无透明导电膜（T）的基材（S）正面垂直向外第一层是厚度在10nm到60nm的氧化铌，第二层是厚度在10nm到70nm的氧化硅，第三层是厚度在30nm到100nm的氧化铌，第四层是厚度在10nm到70nm的氧化硅；在有透明导电膜（T）的基材（S）背面垂直向外第一层是厚度在10nm到60nm的氧化铌，第二层是厚度在10nm到70nm的氧化硅，第三层是厚度在30nm到100nm的氧化铌，第四层是厚度在10nm到70nm的氧化硅，第五层透明导电的ITO膜厚度为10nm到60nm。

此膜层结构可以实现较高的透射率，也是完全是以提高整体基材的透过率进行设计的，没有按照消除蚀刻条纹的阴影进行光学设计。

中国专利公开号为CN1447133A，公开了一种具有透明导电表面层的抗反射涂布层。其的膜层具有四层结构，由离基板最远的层开始算起为第一层、第二层、第三层和第四层。其中该膜层结构的第一层为透明导电表面，该导电层有良好的导电性和抗划伤性，使用了ITO、SiO₂、NbO和NbSiO作为镀膜材料。公开的膜层结构为在无透明导电膜（T）的基材（S）正面垂直向外第一层是厚度在40nm到80nm的氧化钽或氧化铌与氧化硅的混合物，第二层是厚度在30nm到80nm的氧化铌，第三层是厚度在30nm到600nm的氧化硅；在有透明导电膜（T）的基材（S）背面垂直向外第一层是厚度在40nm到80nm的氧化钽或氧化铌与氧化硅的混合物，第二层是厚度在30nm到80nm的氧化铌，第三层是厚度在30nm到60nm的氧化硅，第四层透明导电的ITO膜厚度为10nm到40nm。

该膜层结构也可以达到较高的透射率，可见光波长为460nm-600nm范围时，反射率可以低于0.1%。同样高折射率层的厚度较厚，增加了靶材和真空室的数量，实现连续生产的工艺较复杂，工艺不稳定；同时也同样没有解决蚀刻痕迹阴影问题。

综上所述，虽然现有技术实现了光学膜层和导电膜的结合，但是在实际生产中都没有针对透明导电膜蚀刻后会形成视觉阴影的问题进行设计，为了解决上述现有技术未能解决的难题，需提供新的设计方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于提供了一种消影透明导电膜，结构简单，使用方便，消影透明导电膜的各膜层的厚度小，生产工艺简便，特别是适合于在大面积连续磁控溅射镀膜生产线上实现。可以广泛用在液晶显示和触摸屏面板上。具有光学消影的效果，同时适合实现连续大面积批量生产。

为了实现上述的目的，本实用新型采用以下技术措施：

一种消影透明导电膜，它包括透明基材、高折射率层、低折射率层和透明导电膜，其特征在于：所述的消影透明导电膜需附着在透明基材上，所述的消影透明导电膜是至少包含有高折射率层、低折射率层和透明导电膜，所述的高折射率层指波长在550nm时，折射率指数在2.1-2.4的膜层材料，所述的低折射率层指波长在550nm时，折射率指数在1.4-1.5膜层材料，所述的透明导电膜指波长在550nm时，折射率指数在1.79-1.95透明导电的膜层材料，所述的消影透明导电膜是包含以下的结构：

所述的消影透明导电膜结构：其特征在于：在透明基材的其中一面与（靠近）透明基材向外依次连接高折射率层、低折射率层，低折射率层分别与最外层的透明导电膜、高折射率层相连，高折射率层的厚度在5nm至15nm之间，低折射率层的厚度在20nm至60nm之间，透明导电膜的厚度在5nm至40nm之间，这种消影导电膜的排列形式的膜结构有单面消影结构（T/S/H/L/T），和双面消影结构（T/L/H/S/H/L/T）

所述的消影透明导电膜，其特征在于：所述的透明基材波长在550nm、折射率为1.4-1.6的透明材料。

所述的消影透明导电膜，其特征在于：所述的高折射率层在波长380nm-780nm范围内透明无吸收，其材料是氧化钛、或氧化钽、或氧化铌、或氧化铌和氧化钽的混合物其中的一种或2－5种的任意混合物。

所述的消影透明导电膜，其特征在于：所述的低折射率层在波长380nm-780nm范围内透明无吸收，其材料为氧化硅，氧化硅和氧化铝的任意混合物、氧化硅和氧化硼的混合物、氧化硅和氧化磷的混合物其中的一种或2－3种的任意混合物。

所述的消影透明导电膜，其特征在于：所述的透明导电膜是下列氧化物中的一种或者是它们之间的混合物，所述的氧化物是指：氧化铟锡（ITO）、氧化锡（SnO₂）、氧化锌（ZnO）、氧化铟（In₂O₃）、掺氟氧化锡（SnO₂:F）、掺砷氧化锡（SnO₂:Sb）、掺铝氧化锌（ZnO:Al）、氧化铟锌（In₂O₃:ZnO）、氧化锡锌（SnO₂:ZnO）以及氧化铟镁（In₂O₃:MgO）其中的一种或2－10种的任意混合物。

所述的消影透明导电膜是采用批次生产或者连续式生产的蒸发镀膜或者溅射镀膜系统制造的多层膜结构的复合膜。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：由于透明导电膜具有一定的厚度（通常在5-250nm之间），而且透明导电膜是一种弱吸收的透明光学材料（其折射率为1.8），导致的进过蚀刻后玻璃线槽底部和未蚀刻部分的透明导电膜之间存在一个光学层差，在外观上表现为可以清晰的观察到蚀刻阴影，影响LCD和CTP的外观，甚至可以清晰的看到蚀刻阴影痕迹。采用了本实用新型的消影导电膜，可以解决或消除由于光学差而导致的蚀刻阴影痕迹。

附图说明

图1为一种T/S/H/L/T型单面消影透明导电膜玻璃的结构示意图。

图2为一种T/L/H/S/H/L/T型双面消影导电膜玻璃的结构示意图。

图3为单面消影透明导电膜玻璃结构T/S/H/L/T型的可见光光谱透过率图

图4为双面消影透明导电膜玻璃结构T/L/H/S/H/L/T型的可见光光谱透过率图

其中，T－透明导电膜、H－高折射率层、L－低折射率层、S－为基板。

具体实施方式

实施例1：

本实用新型之T/S/H/L/T型单面消影透明导电膜：

这种消影透明导电膜，它包括透明基材S、高折射率层H、低折射率层L和透明导电膜T，其特征在于：所述的消影透明导电膜需附着在透明基材S上，所述的消影透明导电膜是至少包含有高折射率层H、低折射率层L和透明导电膜T，所述的高折射率层H指波长在550nm时，折射率指数在2.1-2.4的膜层材料，所述的低折射率层L指波长在550nm时，折射率指数在1.4-1.5膜层材料，所述的透明导电膜T指波长在550nm时，折射率指数在1.79-1.95透明导电的膜层材料，所述的消影透明导电膜是包含以下的结构：

本实用新型之T/S/H/L/T型消影透明导电膜生产的具体膜层结构为：

高折射率层H选用Nb₂O₅，材料在530-570nm的折射率指数为2.1-2.4；

低折射率层L选用SiO₂，材料在530-570nm的折射率指数为1.4-1.5；

基板材料S选用玻璃，在可见光范围内折射率指数为1.51-1.56；

透明导电膜层T选用ITO，在可见光范围内折射率指数介于1.85-1.95；

各层膜的厚度设计是膜层结构为在透明基材（S）正面垂直向外第一层是厚度在8nm的高折射率材料，第二层是厚度在55nm的低折射率材料，第三层透明导电的ITO膜厚度为15nm。在有透明基材（S）背面垂直向外第一层是厚度在15nm透明导电的ITO膜。采用连续磁控溅射镀膜生产线生产的膜层结构实际测试的可见光范围内的光谱图为图3，实际测试光谱数据见表1。

实施例2：

本实用新型之T/L/H/S/H/L/T型双面消影透明导电膜：

本实用新型之T/L/H/S/H/L/T型抗反射导电膜具有6层结构，但是这种结构可以实现双面消影，在生产过程中具有方便性，同时可以提高消除阴影的效果，在试生产的膜层采用了以下具体的膜层结构：

高折射率层（H）选用Nb₂OO₅，材料在530-570nm的折射率指数为2.1-2.4；

低折射率层（L）选用SiO₂，材料在530-570nm的折射率指数为1.4-1.5；

基板材料（S）选用玻璃，在可见光范围内折射率指数为1.51-1.56;

透明导电膜(T)选用ITO，在可见光范围内折射率指数介于1.85-1.95；

各层膜的厚度设计为在透明基材（S）正面垂直向外第一层高折射率层的厚度为7nm，第二层低折射率层的厚度为53nm，第三层透明导电膜的厚度为15nm；在有透明基材（S）背面垂直向外第一层高折射率层的厚度为8nm，第二层低折射率层的厚度为60nm，第三层透明导电膜的厚度为15nm。采用连续磁控溅射镀膜生产线生产的膜层结构实际测试的可见光范围内的光谱图为图4，实际测试光谱数据见表1。

表1.实际检测可见光光学光谱数据

本实用新型提供的两种膜结构可以在本实用新型的厚度范围内进行具体调整，获得所需要的消影效果。本实用新型的结构首先突破了现有技术由于膜层较厚，导致的镀膜设备庞大，工艺复杂的缺点，简化了膜层结构；其次，本实用新型的膜层结构在针对不同的玻璃与导电率的要求可以进行各层厚度的调整以达到最好的消影效果；再者，本实用新型使用的材料为通用膜层材料，容易实现大批量连续生产。

应该注意，本实用新型公开和说明的结构可以用其它效果相同的结构代替，同时本实用新型所介绍的实施例并非实现本实用新型的唯一结构。虽然本实用新型的优先实施例已在本文中予以介绍和说明，但本领域内的技术人员都清楚知道这些实施例不过是举例说明而已，本领域内的技术人员可以做出无数的变化、改进和代替，而不会脱离本实用新型，因此，应按照本实用新型所附的说明书精神和范围来的限定本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种消影透明导电膜，它由透明基材（S）、高折射率层（H）、低折射率层（L）和透明导电膜（T）组成，其特征在于：消影透明导电膜附在透明基材（S）上，消影透明导电膜含有高折射率层（H）、低折射率层（L）和透明导电膜（T），高折射率层（H）波长在550nm，折射率指数在2.1-2.4的膜层材料，低折射率层（L）波长在550nm，折射率指数在1.4-1.5膜层材料，透明导电膜（T）波长在550nm，折射率指数在1.79-1.95透明导电的膜层材料，消影透明导电膜包含以下的结构：

在透明基材（S）的其中一面与透明基材（S）向外依次连接高折射率层（H）、低折射率层（L），低折射率层（L）分别与最外层的透明导电膜（T）、高折射率层（H）相连，高折射率层（H）的厚度在5nm至15nm之间，低折射率层（L）的厚度在20nm至80nm之间，透明导电膜（T）的厚度在5nm至40nm之间，消影导电膜结构有单面消影结构（T/S/H/L/T），和双面消影结构（T/L/H/S/H/L/T）。

2.根据权利要求1所述的一种消影透明导电膜，其特征在于：所述的透明基材（S）为波长550nm，折射率为1.4-1.6的透明材料。

3.根据权利要求1所述的一种消影透明导电膜，其特征在于：所述的高折射率层（H）在波长380nm-780nm范围内。

4.根据权利要求1所述的一种消影透明导电膜，其特征在于：所述的低折射率层（L）在波长380nm-780nm范围内。