CN205202351U - 光学复合层结构 - Google Patents

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刘修铭
张裕洋
董志宏
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Abstract

一种光学复合层结构,该光学复合层结构包括一基板、一无机金属氧化物导电层及一有机导电涂料层。无机金属氧化物导电层设置于基板的一侧。有机导电涂料层设置于无机金属氧化物导电层的一侧,其中无机金属氧化物导电层与有机导电涂料层的面电阻的差异在50%以内。藉以提供一种光学复合层结构,其具有良好的透光性,足够低的面电阻,且有良好的韧性。

Description

光学复合层结构
技术领域
本实用新型涉及一种光学复合层结构,且特别涉及一种结合金属及非金属复合导电层的光学复合层结构。
背景技术
透明导电膜广泛地被使用在太阳能板、液晶显示器或电激发光(EL)显示器等平面显示器或电子触控输入装置的触控面板的透明电极等电气、电子领域。这些透明导电膜利用有机透明塑料如乙烯对苯二甲酸酯(PET)等,于该透明胶片表面以物理镀膜方式将无机金属氧化物如氧化铟锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)或氧化锑锡(ATO)等,于胶片表面构成一透明导电层。
金属氧化物镀膜在面电阻抗上可以低于500Ω/□,光学透光率也可以大于80%以上。然而,目前金属氧化物镀膜的导电层具有易碎的缺点,所制作的透明导电膜不易弯曲,若弯曲会使导电层断裂发生电性断路的不良情况,因此在加工的难度变高。特别是大尺寸透明导电层,如氧化铟锡或其他金属或金属氧化溅镀或蒸镀而成透明导电层,其为求高穿透率致使该导电层结构越来越薄,进而影响该导电层的阻抗提高或是对于寿命及环境的耐候性劣化。相反地,对于镀膜或是涂布方式制作的导电层在阻抗上若欲更降低,需要再增加导电层的厚度,因此往往会牺牲掉导电膜的透光率,所以虽然现阶段透明导电膜已广泛使用于相关产品的应用需求,但仍有改善的空间而须加以改良,例如如何提高导电膜的韧性,又或如何在特定的阻抗下可以提高透光率。在应用上,如搭载于较大型的触控面板的平板电脑或桌上型显示器,尺寸需求已逐渐大型化。因此配合触控面板的大型化,则各图案电极的各配线加长的相对电阻也将提高,电性反应效率恐下降。因此,期望有表面电阻值更低的透明导电膜结构外,再制作加工上更需要提升导电膜的韧性以利于良率的提升。
于是,本发明人潜心研究并配合学理的运用,终于提出一种结合金属及非金属复合导电层的光学复合层结构,且有效改善上述缺陷的本实用新型。
实用新型内容
鉴于以上的问题,本实用新型的一目的为提供一种光学复合层结构,其具有良好的透光性,足够低的面电阻,且有良好的韧性。
本实用新型提供一种光学复合层结构,其包括一基板、一无机金属氧化物导电层及一有机导电涂料层,无机金属氧化物导电层设置于基板的一侧。有机导电涂料层设置于无机金属氧化物导电层的一侧,其中无机金属氧化物导电层与有机导电涂料层的面电阻的差异在50%以内。
进一步地,所述光学复合层结构还包括一硬化层,所述硬化层设置于所述基板与所述无机金属氧化物导电层之间,其中所述硬化层为一亚克力层、一环氧树脂层或一二氧化硅层。
进一步地,所述无机金属氧化物导电层是一氧化铟锡层、一氟掺杂氧化锡层或一氧化锑锡层。
进一步地,所述无机金属氧化物导电层的色坐标为a*<0.5,b*>2。
进一步地,所述无机金属氧化物导电层的透光率为70%~95%。
进一步地,所述无机金属氧化物导电层的折射率为1.7~2.5。
进一步地,所述有机导电涂料层为一聚二氧乙烯噻吩:聚苯乙烯磺酸复合物层或纳米碳管层。
进一步地,所述有机导电涂料层的色坐标为a*<0.5,b*<-1。
进一步地,所述有机导电涂料层的透光率是70%~90%。
进一步地,所述有机导电涂料层的折射率为1.4~1.8。
本实用新型在透明基材上形成一无机金属氧化物导电层,并进一步涂布一有机导电涂料层而成的透明导电层结构,无机金属氧化物导电层和有机导电涂料层的阻抗差距在50%以内,利用镀膜方式形成的无机金属氧化物导电层,可以有较好的反射率及一特定的光泽色坐标,且有机导电涂料层有相对无机金属氧化物导电层较低的光学折射率及一特定的光泽色坐标,可用以改善透明导电膜的色泽及提升透光率。此外,有机导电涂料层进一步亦可改善原无机金属氧化物导电层易碎裂的问题,提升导电膜的韧性,使得寿命提升、耐候性佳、进一步应用于触控面板可以大型化及产品的多样适用性。
为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容,请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图,然而所附图式仅提供参考与说明用,并非用来对本实用新型加以限制者。
附图说明
图1显示本实用新型一实施例的光学复合层结构的剖视示意图。
图2显示本实用新型一实施例的光学复合层结构的剖视示意图。
图3显示本实用新型一实施例的光学复合层结构的剖视示意图。
【符号说明】
100:光学复合层结构
102:基板
104:硬化层
106:无机金属氧化物导电层
108:有机导电涂料层
112:表面
200:光学复合层结构
202:基板
204:硬化层
206:第一无机金属氧化物导电层
208:有机导电涂料层
210:第二无机金属氧化物导电层
212:第一表面
300:光学复合层结构
302:基板
304:硬化层
306:第一有机导电涂料层
308:无机金属氧化物导电层
310:第二有机导电涂料层
312:第一表面
具体实施方式
以下是通过特定的具体实例来说明本实用新型所披露有关“光学复合层结构”的实施方式,以下的实施方式将进一步详细说明本实用新型的相关技术内容,但所披露的内容并非用以限制本实用新型的技术范畴。
〔第一实施例〕
图1显示本实施例的光学复合层结构的剖视示意图。请参照图1,本实施例提供一种光学复合层结构100,其包括一基板102、一硬化层104、一无机金属氧化物导电层106、一有机导电涂料层108。基板102包括一表面112,硬化层104在基板102的表面112侧。无机金属氧化物导电层106在硬化层104的一侧。有机导电涂料层108在无机金属氧化物导电层106的一侧。
基板102可以为一透明基板,其可以为一透光塑料或透光玻璃基板。在基板透光塑料的范例中,透光塑料可以为乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚亚酰胺(PI)、聚酰胺(PA)、聚氨基甲酸酯(PU)或亚克力塑料等。基板102的厚度可以为10μm~500μm。如图1所示,硬化层104形成在表面112的该侧。在一实施例中,硬化层104可以是一亚克力层、一环氧树脂层或二氧化硅层,或上述材料的组合。在一实施例中,硬化层104的厚度为500nm~50μm,在另一实施例中,硬化层104的厚度为1μm~5μm。硬化层104的折射率可以为1.1~2.5。硬化层104的一目的为使得基板102更具挺性利于加工,并提供基板更佳的光学特性。
更详细来说,无机金属氧化物导电层106形成于硬化层104与基板102接触的相反表面(亦即远离基板102的硬化层104的一侧),使得无机金属氧化物导电层106和硬化层104皆形成于基板102的表面112该侧。在一实施例中,无机金属氧化物导电层106为一氧化铟锡层、一氟掺杂氧化锡层或一氧化锑锡层,其上述材料可经镀膜技术形成于硬化层104上。在一实施例中,无机金属氧化物导电层106的厚度可以为10nm~500nm,在另一实施例中,无机金属氧化物导电层106的厚度优选为10nm~100nm。无机金属氧化物导电层106的色坐标可以为a*<0.5,b*>2,无机金属氧化物导电层106的透光率可以为70%~95%,折射率可以为1.7~2.5。无机金属氧化物导电层106可以有足够低的面电阻,例如当其为氧化铟锡层,其面电阻约为100Ω/□,然而,无机金属氧化物导电层106因为硬度较高,较容易产生脆裂。此特性在将无机金属氧化物导电层106图案化制作成导电线路则相当不利,而容易产生断线或断路的不良结果。
有鉴于此缺点,本实用新型于无机金属氧化物导电层106的一侧形成一有机导电涂料层108。在一实施例中,有机导电涂料层108可以为一聚二氧乙烯噻吩:聚苯乙烯磺酸复合物(PEDOT:PSS)或纳米碳管或上述材料的组合。在一范例中,有机导电涂料层108的色坐标为a*<0.5,b*<-1,有机导电涂料层108的透光率是70%~90%,有机导电涂料层108的折射率为1.4~1.8,有机导电涂料层108的厚度为5nm~50μm。
本案将一范例数据结果列表如下,
其中弯曲阻值变化率为以本实用新型光学复合层结构100跨在直径5mm~10mm的滚筒以500g砝码负重,比较弯曲负重前后的面电阻抗差异。
根据上述的结果,实施例1、2、3分别使用电组为100Ω/□、200Ω/□、300Ω/□的有机导电涂料层108,可见其透光率渐升(由85提升至90),最重要的是光学复合层100结构整体的弯曲阻值变化率>3%,可见其整体的韧性相较于一般仅包括氧化金属导电层的光学复合层结构增加不少,使得此光学复合层结构100的应用范围更广,且因为氧化金属导电层的硬度太高造成导线断裂的产品损坏的问题也可减少,提升使用此光学复合层结构100的产品的良率和可靠度。此外,相较于传统的无机透明导电胶片(例如氧化铟锡),其在光学特性的色坐标a*<0.5、b*>2,而对于乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸复合物(PEDOT:PSS)的透明导电胶片,其色坐标为a*<-0.5、b*<-1,可以观察出有机透明导电层色108坐标相较氧化铟锡(ITO)更趋近于0,光学复合层结构100的色泽可以进一步加以改良。
〔第二实施例〕
图2显示本实施例的光学复合层结构的剖视示意图。请参照图2,本实施例提供一种光学复合层结构200,其包括一基板202、一硬化层204、一第一无机金属氧化物导电层206、一有机导电涂料层208、第二无机金属氧化物导电层210。基板包括第一表面212,硬化层204在基板202的表面212侧。第一无机金属氧化物导电层206在硬化层204的一侧。有机导电涂料层208在第一无机金属氧化物导电层206的一侧。第二无机金属氧化物导电层210在有机导电涂料层208的一侧。
更详细来说,本实施例有机导电涂料层208夹设于第一无机金属氧化物导电层206和第二无机金属氧化物导电层210之间,而第一无机金属氧化物导电层206形成于硬化层204上。
本实施例上述各层的特性与材料组成可与第一实施例相同或相似,例如第一和第二无机金属氧化物导电层206、210与有机导电涂料层208的面电阻的差异在50%以内。第一和第二无机金属氧化物导电层206、210可以是一氧化铟锡层、一氟掺杂氧化锡层或一氧化锑锡层。有机导电涂料层208可以为一聚二氧乙烯噻吩:聚苯乙烯磺酸复合物层(PEDOT:PSS)或纳米碳管层。第一和第二无机金属氧化物导电层206、210的色坐标为a*<0.5,b*>2。第一和第二无机金属氧化物导电层206、210的透光率为70%~95%,折射率为1.7~2.5。有机导电涂料层208的透光率是70%~90%,有机导电涂料层210的折射率为1.4~1.8。
〔第三实施例〕
图3显示本实施例的光学复合层结构的剖视示意图。请参照图3,本实施例提供一种光学复合层结构300,其包括一基板302、一硬化层304、一第一有机导电涂料层306、一无机金属氧化物导电层308、第二有机导电涂料层310。基板302包括第一表面312,硬化层304在基板302的表面312侧。第一有机导电涂料层306在硬化层304的一侧。无机金属氧化物导电层308在第一有机导电涂料层306的一侧。第二有机导电涂料层310在无机金属氧化物导电层308的一侧。
更详细来说,本实施例有无机金属氧化物导电层308夹设于第一有机导电涂料层306和第二有机导电涂料层310之间,而第一有机导电涂料层306形成于硬化层304上。
本实施例上述各层的特性与材料组成可与第一实施例相同或相似,例如无机金属氧化物导电层308与第一和第二有机导电涂料层306、310的面电阻的差异在50%以内。无机金属氧化物导电层308可以是一氧化铟锡层、一氟掺杂氧化锡层或一氧化锑锡层。第一和第二有机导电涂料层306、310可以为一聚二氧乙烯噻吩:聚苯乙烯磺酸复合物层(PEDOT:PSS)或纳米碳管层。无机金属氧化物导电层308的色坐标可以为a*<0.5,b*>2。无机金属氧化物导电层308的透光率为70%~95%,折射率为1.7~2.5。第一和第二有机导电涂料层306、310的透光率是70%~90%,第一和第二有机导电涂料层306、310的折射率为1.4~1.8。
本实用新型可以为基板的一侧或两侧设置有交错排列的有机导电涂料层和无机金属氧化物导电层,本实用新型不限定于上述实施例的排列方式。
〔实施例的可能效果〕
根据上述实施例,本实用新型具有以下技术效果:
本实用新型在透明基材上形成一无机金属氧化物导电层,并进一步涂布一有机导电涂料层而成的透明导电层结构,无机金属氧化物导电层和有机导电涂料层的阻抗差距在50%以内,利用镀膜方式形成的无机金属氧化物导电层,可以有较好的反射率及一特定的光泽色坐标,且有机导电涂料层有相对无机金属氧化物导电层较低的光学折射率及一特定的光泽色坐标,可用以改善透明导电膜的色泽及提升透光率。此外,有机导电涂料层进一步亦可改善原无机金属氧化物导电层易碎裂的问题,提升导电膜的韧性,使得寿命提升、耐候性佳、触控面板可以大型化及产品的多样适用性。
以上所述仅为本实用新型的优选可行实施例,非因此局限本实用新型的专利范围,故举凡运用本实用新型说明书及图式内容所做的等效技术变化,皆包含于本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学复合层结构,其特征在于,所述光学复合层结构包括:
一基板;
一无机金属氧化物导电层,所述无机金属氧化物导电层设置于所述基板的一侧;及
一有机导电涂料层,所述有机导电涂料层设置于所述无机金属氧化物导电层的一侧,其中所述无机金属氧化物导电层与所述有机导电涂料层的面电阻的差异在50%以内。
2.根据权利要求1所述的光学复合层结构,其特征在于,所述光学复合层结构还包括一硬化层,所述硬化层设置于所述基板与所述无机金属氧化物导电层之间,其中所述硬化层为一亚克力层、一环氧树脂层或一二氧化硅层。
3.根据权利要求1所述的光学复合层结构,其特征在于,所述无机金属氧化物导电层是一氧化铟锡层、一氟掺杂氧化锡层或一氧化锑锡层。
4.根据权利要求1所述的光学复合层结构,其特征在于,所述无机金属氧化物导电层的色坐标为a*<0.5,b*>2。
5.根据权利要求1所述的光学复合层结构,其特征在于,所述无机金属氧化物导电层的透光率为70%~95%。
6.根据权利要求1所述的光学复合层结构,其特征在于,所述无机金属氧化物导电层的折射率为1.7~2.5。
7.根据权利要求1所述的光学复合层结构,其特征在于,所述有机导电涂料层为一聚二氧乙烯噻吩:聚苯乙烯磺酸复合物层或纳米碳管层。
8.根据权利要求1所述的光学复合层结构,其特征在于,所述有机导电涂料层的色坐标为a*<0.5,b*<-1。
9.根据权利要求1所述的光学复合层结构,其特征在于,所述有机导电涂料层的透光率是70%~90%。
10.根据权利要求1所述的光学复合层结构,其特征在于,所述有机导电涂料层的折射率为1.4~1.8。
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CN109508116A (zh) * 2018-12-11 2019-03-22 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 触控面板及其制造方法

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