CN207182937U - 透明导电性薄膜及触控屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种透明导电性薄膜，包括依次形成于基材的第一表面的第一光学调整层、第一透明导电层及第一金属层，以及基材的第二表面的第二光学调整层、第二透明导电层及第二金属层。颗粒使使得上述透明导电性薄膜具备抗粘连功能。进一步的，与现有导电膜相比，上述透明导电性薄膜不包括硬涂层，且颗粒位于光学调整层中。一方面，省略硬涂层后可减少膜层结构，从而减轻对光线的遮挡。另一方面，光学调整层本身具有调整光学效果的功能，故光线穿过位于光学调整层内的颗粒时，所产生的折射、散射现象增强。因此，上述透明导电性薄膜的整体透光率增加，从而可有效地提升光学效果。此外，本实用新型还提供一种触控屏。

Description

透明导电性薄膜及触控屏

技术领域

本实用新型涉及电容式触控屏技术领域，特别涉及一种透明导电性薄膜及触控屏。

背景技术

透明导电性薄膜是电容式触控屏的核心元件。随着智能终端的飞速发展，对透明导电性薄膜的需求量也是日益增大。透明导电性薄膜一般包括基材及设置于基材两侧的硬涂层、导电层及金属层。目前，由于非晶性聚合物薄膜与结晶性聚合物薄膜相比，具有双折射率较少并且均匀的优点，故大部分透明导电薄膜使用非晶型聚合薄膜形成的基材。

非晶性聚合物薄膜比结晶性聚合物薄膜更脆弱，其表面更容易受到损伤。在卷曲透明导电性薄膜使其为筒状时，会存在相邻的透明导电薄膜的金属层彼此产生粘连及压接的问题。因此，出现了在硬涂层中添加颗粒，以使金属层表面形成凸起的透明导电性薄膜。凸起可使相邻的金属层形成点接触，从而避免发生粘连及压接。

然而，当在硬涂层中添加颗粒后，光线穿过硬涂层时会发生折射、散射及遮挡，从而导致导电膜的整体透光率降低，进而使得导电膜的光学效果较差。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的具有抗粘连功能的透明导电性薄膜光学效果较差的问题，提供一种能有效提升光学效果的透明导电性薄膜及触控屏。

一种透明导电性薄膜，包括：

基材，包括相对设置的第一表面及第二表面；

依次形成于所述第一表面的第一光学调整层、第一透明导电层及第一金属层；

依次形成于所述第二表面的第二光学调整层、第二透明导电层及第二金属层；

所述第一光学调整层和/或所述第二光学调整层中含有多个颗粒，以在所述第一金属层和/或所述第二金属层的表面形成多个凸起，所述基材的厚度为35至125微米。

省略硬涂层后可减少膜层结构，从而减轻对光线的遮挡。而且，可减少膜层结构，从而有利于简化透明导电性薄膜的加工工艺并降低成本。另一方面，相较于硬涂层，光学调整层本身具有调整光学效果的功能，故光线穿过位于光学调整层(第一光学调整层及第二光学调整层合称)内的颗粒时，所产生的折射、散射现象增强。而光线经过多次折射、散射后更容易穿透光学调整层，且穿透的光线分布更均匀。因此，上述透明导电性薄膜的整体透光率增加，从而可有效地提升光学效果。

进一步的，硬涂层在制程工艺中会释放水汽或者有机溶剂，从而导致导电层(例如，ITO层)结晶性较差，方阻不均匀。而本实用新型的透明导电性薄膜由于不包括硬涂层，故释放的水汽或者有机溶剂减少，从而可改善导电层的结晶性，进而使得其方阻更为均匀。而且，因为减少了脆性较高的硬涂层，故透明导电性薄膜的脆性降低，极大地改善了导电膜分切和卷绕制程性能，从而能有效避免冲切大张材料时发生龟裂。

此外，省略硬涂层后光学调整层直接形成于基材表面。当基材的厚度过小时，则承载性不足，容易在光学调整层的制程工艺中被损坏；而基材厚度过大时，对光线的遮挡作用增大，从而使得透光率降低。而且，基材厚度过大时，其内部的材料应力难以释放，从而容易导致导电膜在分切和卷绕过程中发生龟裂，抗裂性较差。当基材的厚度为35至125微米时，基材可较好的兼顾承载性、透光性及抗裂性能。

在其中一个实施例中，所述颗粒与所述第一光学调整层及所述第二光学调整层的材质相同。

也就是说，颗粒与第一光学调整层及第二光学调整层的光学参数也相同。因此，在颗粒与光学调整层的连接界面，光线传播所受影响较小，颗粒与光学调整层更接近为一个整体。当光线穿过含有颗粒的光学调整层时，其传播路线产生的扭曲较小。因此，透明导电性薄膜在达到抗粘连、抗压接的目的同时，还能避免其光学性能受到不利影响。

在其中一个实施例中，所述颗粒呈长条形，且所述颗粒的延伸方向平行于所述基材的表面。

长条形的颗粒在光学调整层中相当于“骨架”作用，可提升光学调整层的机械强度。因此，在省略硬涂层后，光学调整层在调整光学效果的同时还能对基材提供支撑及保护。

在其中一个实施例中，所述第一光学调整层及所述第二光学调整层的平坦区域的厚度为45至145纳米，所述平坦区域为所述第一光学调整层或所述第二光学调整层未设置有所述颗粒的区域。

在此范围内，光学调整层的光学调整效果最好，可使明导电性薄膜光学效果处于最佳状态。

在其中一个实施例中，所述基材的厚度为50微米，所述平坦区域的厚度为75纳米，所述颗粒的粒径为500纳米。

此时，透明导电性薄膜具有最小的厚度，从而有利于应用于轻薄化的电子设备中。而且，颗粒的粒径为500纳米时，其形成的凸起具有一定的抗粘连效果。同时，颗粒嵌入光学调整层中的部分可为颗粒提供足够的附着力，以防止颗粒脱落。

在其中一个实施例中，所述基材的厚度为100微米，所述平坦区域的厚度为120纳米，所述颗粒的粒径为800纳米。

当平坦区域的厚度为120纳米，且颗粒的粒径为800纳米时，透明导电性薄膜具有最佳的光学效果及抗粘连效果。而且，基材的厚度为100微米时，可满足其对光学调整层进行承载的需求，同时将透明导电性薄膜的厚度控制在较小的范围内。

在其中一个实施例中，所述基材为环烯烃聚合物薄膜。

环烯烃聚合物(COP)为新型的非晶性聚合物材料，且具有较高的硬度和优异的透光性，但是其脆性很大，因此往往在其两个表面涂覆硬涂层来改善，但是这种惯性的做法忽视了硬涂层给后续结晶带来的副作用。本实施例中，由于光学调整层中添加有颗粒，其强度及韧性增加，故可对基材起到保护作用。因此，即使省略了硬涂层，也可采用COP材料制作基材，从而使基材具备硬度高、透光性好的特性。

在其中一个实施例中，所述凸起的分布密度为100～3000个/mm²。

凸起的分布密度过大时，会导致透明导电性薄膜的雾度值过大、光透过率降低，进而严重影响透明导电性薄膜的外观和光学效果。而如果凸起的分布密度过小，则抗粘连的效果有限。在上述密度范围内，透明导电性薄膜能较好的兼顾抗粘连及光学效果。

一种触控屏，所述触控屏由上述优选实施例中任一项所述的透明导电性薄膜所制成，所述触控屏包括触控区及引线区，所述第一金属层及所述第二金属层位于所述引线区；所述触控区包括由所述第一透明导电层蚀刻而成的第一电极、及由第二透明导电层蚀刻而成的第二电极；所述引线区包括由所述第一金属层及位于所述引线区的第一透明导电层被蚀刻形成的第一引线，及由所述第二金属层及位于所述引线区的第二透明导电层被蚀刻形成的第二引线。

在上述触控屏中，由第一金属层、第二金属层、第一透明导电层及第二透明导电层直接蚀刻得到第一引线及第二引线。因此，无需再通过丝印方式形成与第一电极及第二电极电连接的引线。与传统的触控屏相比，由于无需丝印，直接由黄光制程形成的电极引线的宽度可进一步缩小，因此触控屏具有窄边框。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例中透明导电性薄膜的层叠结构示意图；

图2为图1所示透明导电性薄膜中局部A的放大示意图；

图3为本实用新型另一实施例中透明导电性薄膜的层叠结构示意图；

图4为本发明较佳实施例中触控屏的触控层的层叠结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1及图2，本实用新型较佳实施例中的透明导电性薄膜10包括基材11、第一光学调整层12、第一透明导电层13、第一金属层14、第二光学调整层22、第二透明导电层23及第二金属层24。

基材11包括相对设置的第一表面(图1所示上表面)及第二表面(图1所示下表面)。其中，第一表面及第二表面只是为了对基材11的两个表面进行区分，第一表面及第二表面的位置可互换。基材11由非晶性聚合物薄膜形成。由于非晶性聚合物薄膜比结晶聚合物薄膜双折射率小并且均匀，可消除本实用新型的透明导电性薄膜10中的颜色不均匀。用于本实用新型的非晶性聚合物薄膜的面内的双折射率优选为0～0.001，进一步优选为0～0.0005。用于本实用新型的非晶性聚合物薄膜的面内的双折射率的偏差优选为0.0005以下，进一步优选为0.0003以下。

第一光学调整层12、第一透明导电层13及第一金属层14依次形成于基材11的第一表面。第二光学调整层22、第二透明导电层23及第二金属层24依次形成于基材11的第二表面。其中：

第一光学调整层12用于改善透明导电性薄膜10的光学效果。在后工序中，将第一透明导电层13图案化后，使第一透明导电层13的部分和没有其的部分的反射率之差减少，使第一透明导电层13的图案难以辨认。

此外，第一光学调整层12还用于改善光线穿过不同膜层结构时的折射情况。第一光学调整层12的折射率优选设定为在基材11的折射率与第一透明导电层13的折射率之间的数值。因此，可在光线的传播路径上起到过渡作用。形成第一光学调整层12的材料例如为有机硅类聚合物、丙烯酸酯类聚合物、芳环或萘环聚合物、氧化锆、氧化钛、氧化锑中的一种或者几种的涂层。

第一透明导电层13形成于第一光学调整层12的表面。第一透明导电层13由在可见光区域(380nm～780nm)中透射率高(80％以上)、且每单位面积的表面电阻值(单位：Ω/m²)为500Ω/m²以下的层形成。第一透明导电层13的厚度优选15nm～100nm、更优选的为15nm～50nm。第一透明导电层13例如由铟锡氧化物(ITO)、铟锡氧化物、或者氧化铟-氧化锌复合物的任一种形成。

第一金属层14形成在第一透明导电层13的表面上。第一金属层14在本实用新型的透明导电性薄膜用于例如触摸面板时，用于在触摸输入区域的外侧形成布线。关于形成第一金属层15的材料，有代表性的是铜、银，也可使用除此以外的导电性优异的任意的金属。第一金属层14的厚度优选为50nm～500nm、更优选为100nm～300nm。

进一步的，第二光学调整层22、第二透明导电层23及第二金属层24分别与第一光学调整层12、第一透明导电层13及第一金属层14的膜层结构、功能及物性相同，故在此不再赘述。

此外，第一光学调整层12和/或第二光学调整层22含有多个颗粒15，以在第一金属层14和/或第二金属层24的表面形成多个凸起16。而且，基材11的厚度为35至125微米。

具体的，颗粒15可以无规则地、也可以预设规则(如均匀地)分布于第一光学调整层12和/或第二光学调整层22内。颗粒15可以为球形颗粒，也可为不定形颗粒。其中，颗粒15可仅包含于第一光学调整层12或第二光学调整层22内，从而得到单面形成有凸起16的透明导电性薄膜10；颗粒15也可即包含于第一光学调整层12内，也包含于第二光学调整层22内，从而得到双面形成有凸起16的透明导电性薄膜10。

以第一光学调整层12中含有颗粒15为例进行说明：

颗粒15突出于第一光学调整层12的表面，从而使第一光学调整层12的表面形成外凸的区域，而第一光学调整层12未设有颗粒15的区域则形成平坦区域17。由于第一透明导电层13及第一金属层14依次层叠设置与第一光学调整层12的表面，故两者的表面形状与第一光学调整层12的表面形状相同。因此，在第一金属层14与颗粒14对应的区域，会形成多个凸起16。

同理，第二光学调整层22内含有颗粒15时，第二金属层24的表面也可形成多个凸起16。

在利用卷对卷工艺(roll to roll process)来制造长条的透明导电薄膜10时，由于颗粒15使第一金属层14和/或第二金属层24的表面形成多个凸起16。因此，在卷曲透明导电性薄膜10时，多个凸起16可使相邻两个金属层之间形成点接触，从而防止其相互粘连、压接。

而且由于透明导电性薄膜10不包括硬涂层，且颗粒15位于光学调整层(第一光学调整层12及第二光学调整层22中至少一个)中。一方面，省略硬涂层后可减少膜层结构，从而减轻对光线的遮挡。而且，简化了结构，有利于简化工艺并降低成本。另一方面，相较于硬涂层，光学调整层本身具有调整光学效果的功能，故光线穿过位于光学调整层内的颗粒15时，所产生的折射、散射现象增强。而光线经过多次折射、散射后更容易穿透光学调整层，且穿透的光线分布更均匀。

进一步的，硬涂层在制程工艺中会释放水汽或者有机溶剂，从而导致导电层(例如，ITO层)结晶性较差，方阻不均匀。而本实用新型的透明导电性薄膜10由于不包括硬涂层，故释放的水汽或者有机溶剂减少，从而可改善导电层的结晶性，进而使得其方阻更为均匀。此外，因为减少了脆性较高的硬涂层，故透明导电性薄膜10的脆性降低，极大地改善了导电膜分切和卷绕制程性能，从而能有效避免冲切大张材料时发生龟裂。

此外，省略硬涂层后光学调整层直接形成于基材11表面。当基材11的厚度过小时，则承载性不足，容易在光学调整层的制程工艺中被损坏；而基材11厚度过大时，对光线的遮挡作用增大，从而使得透光率降低。而且，基材11厚度过大时，其内部的材料应力难以释放，从而容易导致导电膜在分切和卷绕过程中发生龟裂，抗裂性较差。当基材11的厚度为35至125微米时，基材11可较好的兼顾承载性、透光性及抗裂性能。

具体在本实施例中，基材11为环烯烃聚合物薄膜。

环烯烃聚合物(COP)为新型的非晶性聚合物材料，且具有较高的硬度和优异的透光性，但是其脆性很大，因此往往在其两个表面涂覆硬涂层来改善，但是这种惯性的做法忽视了硬涂层给后续结晶带来的副作用。本实施例中，由于光学调整层中添加有颗粒15，其强度及韧性增加，故可对基材11起到保护作用。因此，即使省略了硬涂层，也可采用COP材料制作基材11，从而使基材11具备硬度高、透光性好的特性。

在本实施例中，第一光学调整层12及第二光学调整层22内均含有颗粒15，以使第一金属层14及第二金属层24的表面均形成有多个凸起16。

也就是说，所得到的透明导电性薄膜10的双面均形成有多个凸起16。因此，在卷曲透明导电性薄膜10时，相邻的两个金属层之间点接触的点位增多，故其抗粘连、抗压接的效果更好。

请参阅图3，在另一个实施例中，第一光学调整层12及第二光学调整层22中任一个含有颗粒15，以使第一金属层14或第二金属层24的表面形成有多个凸起16。

也就是说，所得到的透明导电性薄膜10仅单面形成有多个凸起16。因此，在起到抗粘连、抗压接作用的同时，还能避免两层颗粒15的阴影相互叠加，以减轻雾度，从而进一步提升透明导电性薄膜10的光学效果。

在本实施例中，颗粒15与第一光学调整层12及第二光学调整层22的材质相同。

由于颗粒15与第一光学调整层12及第二光学调整层22(以下合称光学调整层)的材质相同，故其光学参数也相同。因此，在颗粒15与光学调整层的连接界面，光线传播所受影响较小，颗粒15与光学调整层更接近为一个整体。当光线穿过含有颗粒15的第一光学调整层12及第二光学调整层22时，其传播路线产生的扭曲较小。因此，透明导电性薄膜10在达到抗粘连、抗压接的目的同时，还能避免其光学性能受到不利影响。

在一个实施例中，颗粒15呈长条形，且颗粒15的延伸方向平行于基材11的表面。

具体的，长条形的颗粒15在光学调整层中相当于“骨架”作用，可提升光学调整层的机械强度。因此，在省略硬涂层后，光学调整层在调整光学效果的同时还能对基材11提供支撑及保护。

在本实施例中，第一光学调整层12及第二光学调整层12的平坦区域17的厚度为45至145纳米。

如前所述，平坦区域17为第一光学调整层12或第二光学调整层22未设置有颗粒15的区域。在此范围内，光学调整层的光学调整效果最好，可使明导电性薄膜10的光学效果处于最佳状态。

在一个实施例中，基材11的厚度为50微米，平坦区域17的厚度为75纳米，颗粒15的粒径为500纳米。

此时，透明导电性薄膜10具有最小的厚度，从而有利于应用于轻薄化的电子设备中。而且，颗粒15的粒径为500纳米时，其形成的凸起16具有一定的抗粘连效果。同时，颗粒15嵌入光学调整层中的部分可为颗粒15提供足够的附着力，以防止颗粒15脱落。

在其中一个实施例中，基材11的厚度为100微米，平坦区域17的厚度为120纳米，颗粒15的粒径为800纳米。

当平坦区域17的厚度为120纳米，且颗粒15的粒径为800纳米时，透明导电性薄膜10具有最佳的光学效果及抗粘连效果。而且，基材11的厚度为100微米时，可满足其对光学调整层进行承载的需求，同时将透明导电性薄膜10的厚度控制在较小的范围内。

为了实现更佳的抗粘连以及抗压接效果，对于凸起16的密集程度有着相应的要求。

在本实施例中，凸起16的分布密度为100～3000个/mm²。

凸起16的分布密度过大时，会导致透明导电性薄膜10的雾度值过大、光透过率降低，进而严重影响透明导电性薄膜10的外观和光学效果。而如果凸起16的分布密度过小，则抗粘连的效果有限。在上述密度范围内，透明导电性薄膜10能较好的兼顾抗粘连及光学效果。

其中，凸起16的分布密度可通过调整颗粒15形状、尺寸以及含量来改变。

上述透明导电性薄膜10，颗粒15使第一金属层14和/或第二金属层24的表面形成多个凸起16，从而使得透明导电性薄膜10具有抗粘连的效果。进一步的，透明导电性薄膜10不包括硬涂层，且颗粒15位于光学调整层中。一方面，省略硬涂层后可减少膜层结构，从而减轻对光线的遮挡。另一方面，光学调整层本身具有调整光学效果的功能，故光线穿过位于光学调整层内的颗粒15时，所产生的折射、散射现象增强。因此，透明导电性薄膜10的整体透光率增加，从而可有效地提升光学效果。

此外，本发明还提供一种触控屏。请一并参阅图4，本发明较佳实施例中的触控屏200由上述实施例中的透明导电性薄膜10所制成。其中：

触控屏200包括触控区210及引线区220。具体的，触控区210位于触控屏200的中部，而引线区220则围绕触控区210的周向设置。第一金属层14及第二金属层24位于引线区220。

触控区210包括第一电极211及第二电极212。其中，第一电极211由第一透明导电层13蚀刻而成；第二电极212由第二透明导电层23蚀刻而成。第一电极211及第二电极212蚀刻成电极图案。具体的，电极图案一般呈长条形并垂直相交呈网格状，相对的第一电极211及第二电极212形成电容结构的两极。

引线区220包括第一引线221及第二引线222。第一引线221由第一金属层14及位于引线区220的第一透明导电层13被蚀刻形成；第二引线222则由第二金属层24及位于引线区220的第二透明导电层23被蚀刻形成。第一引线221及第二引线222为双层结构，从而实现与第一电极211及第二电极212电连接。

在上述触控屏中，由第一金属层14、第二金属层24、第一透明导电层13及第二透明导电层23直接蚀刻得到第一引线221及第二引线222。因此，由于无需丝印，直接由黄光制程形成的电极引线的宽度可进一步缩小，因此触控屏具有窄边框。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种透明导电性薄膜，包括：

基材，包括相对设置的第一表面及第二表面；

依次形成于所述第一表面的第一光学调整层、第一透明导电层及第一金属层；

依次形成于所述第二表面的第二光学调整层、第二透明导电层及第二金属层；

其特征在于，所述第一光学调整层和/或所述第二光学调整层中含有多个颗粒，以在所述第一金属层和/或所述第二金属层的表面形成多个凸起，所述基材的厚度为35至125微米。

2.根据权利要求1所述的透明导电性薄膜，其特征在于，所述颗粒与所述第一光学调整层及所述第二光学调整层的材质相同。

3.根据权利要求2所述的透明导电性薄膜，其特征在于，所述颗粒呈长条形，且所述颗粒的延伸方向平行于所述基材的表面。

4.根据权利要求1所述的透明导电性薄膜，其特征在于，所述第一光学调整层及所述第二光学调整层的平坦区域的厚度为45至145纳米，所述平坦区域为所述第一光学调整层或所述第二光学调整层未设置有所述颗粒的区域。

5.根据权利要求4所述的透明导电性薄膜，其特征在于，所述基材的厚度为50微米，所述平坦区域的厚度为75纳米，所述颗粒的粒径为500纳米。

6.根据权利要求4所述的透明导电性薄膜，其特征在于，所述基材的厚度为100微米，所述平坦区域的厚度为120纳米，所述颗粒的粒径为800纳米。

7.根据权利要求1所述的透明导电性薄膜，其特征在于，所述基材为环烯烃聚合物薄膜。

8.根据权利要求1所述的透明导电性薄膜，其特征在于，所述凸起的分布密度为100～3000个/mm²。

9.一种触控屏，其特征在于，所述触控屏由上述权利要求1至8任一项所述的透明导电性薄膜所制成，所述触控屏包括触控区及引线区，所述第一金属层及所述第二金属层位于所述引线区；所述触控区包括由所述第一透明导电层蚀刻而成的第一电极、及由第二透明导电层蚀刻而成的第二电极；所述引线区包括由所述第一金属层及位于所述引线区的第一透明导电层被蚀刻形成的第一引线，及由所述第二金属层及位于所述引线区的第二透明导电层被蚀刻形成的第二引线。