CN207182939U - 透明导电性薄膜及触控屏 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种透明导电性薄膜,第一硬涂层和/或第二硬涂层中含有颗粒,颗粒的表面为不规则表面。颗粒使第一金属层和/或第二金属层的表面形成多个凸起。多个凸起可防止相邻两个金属层之间相互粘连。进一步的,颗粒的外表面为不规则表面,故颗粒表面粗糙度增加且可增大颗粒与第一硬涂层和/或第二硬涂层的接触面积,从而可使颗粒的附着力增强。此外,本实用新型还提供一种触控屏。
Description
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,由于颗粒尺寸较小,与硬涂层的接触面积也相应较小。因此,颗粒在硬涂层中受到的附着力较弱,从而导致颗粒容易从硬涂层中脱落,进而造成导电膜的抗粘连功能受影响。
实用新型内容
基于此,有必要针对现有具有抗粘连特性的透明导电性薄膜中颗粒易脱落的问题,提供一种能有效增加颗粒附着力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硬涂层、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硬涂层、第二透明导电层及第二金属层;
所述第一硬涂层和/或所述第二硬涂层含有多个颗粒,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;
其中,所述颗粒的外表面为不规则表面。
颗粒的外表面为不规则表面,故颗粒表面粗糙度增加且可增大颗粒与第一硬涂层和/或第二硬涂层的接触面积,从而可使颗粒的附着力增强。
此外,由于颗粒的外表面为不规则表面。因此,在颗粒的预制过程中,只需要将材料加工至符合颗粒尺寸要求的颗粒状即可,而无需再对得到的颗粒状物质进行表面处理以得到平滑的表面,从而可简化加工流程,有利于提升加工效率。
在其中一个实施例中,所述颗粒与所述第一硬涂层及所述第二硬涂层的材质相同。
也就是说,颗粒与第一硬涂层及第二硬涂层(以下合称硬涂层)的光学参数也相同。因此,在颗粒与硬涂层的连接界面,光线传播所受影响较小,颗粒与硬涂层更接近为一个整体。当光线穿过含有颗粒的硬涂层时,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,所述多个颗粒与所述基材的表面之间存在间隙。
颗粒与基材之间存在间隔,相当于悬浮于第一硬涂层和/或第二硬涂层内,故颗粒不会与基材的表面直接接触。因此,即使颗粒的不规则表面存在尖刺、棱角等突出结构,也不会对基材造成损伤。
在其中一个实施例中,在沿垂直于所述第一金属层和/或所述第二金属层表面的方向上,所述多个凸起的高度的最大值为0.1~0.5μm。
凸起的高度越高,则抗粘连效果越好。但是,随着高度的升高,颗粒的尺寸相应需要增大,从而导致透明导电性薄膜的雾度值也会随之增大,且达到一定程度后将会严重影响透明导电性薄膜的光学效果。而在上述高度范围内,透明导电性薄膜能较好的兼顾抗粘连及光学效果。
在其中一个实施例中,在垂直于所述基材表面的方向上,所述颗粒的尺寸小于所述第一硬涂层和/或所述第二硬涂层的平坦区域的厚度,所述平坦区域为所述第一硬涂层或所述第二硬涂层未设置有所述颗粒的区域。
在现有的抗粘连的导电膜中,颗粒的粒径(垂直于基材方向的尺寸)须大于硬涂层的厚度,否则无法在金属层的表面形成凸起。因此,颗粒的粒径(尺寸)大小受限于硬涂层的厚度,无法进一步缩小。然而,颗粒粒径(尺寸)越大,则导电薄膜的雾度值增大、光透过率降低,进而影响导电薄膜的光学效果。
在本实施例中,由于颗粒悬浮于第一硬涂层和/或第二硬涂层内。因此,即使颗粒的粒径小于硬涂层的厚度,也不影响其在第一金属层或第二金属层的表面形成凸起。也就是说,颗粒的尺寸不受硬涂层厚度的限制,颗粒的粒径相对于现有抗粘连导电膜中颗粒的尺寸可进一步缩小,从而降低雾度值、提升光透过率,最终改善光学效果。
在其中一个实施例中,所述平坦区域的厚度为0.5~3μm,所述颗粒与所述基材表面之间距离的最小值为所述平坦区域厚度的1/4至1/2。
颗粒与基材表面之间距离,表示颗粒嵌入第一硬涂层和/或第二硬涂层的深度。在此范围内,能在保证凸起高度的同时,增加颗粒附着的牢固性。
在其中一个实施例中,所述基材为聚环烯烃或聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
该两种类型的薄膜可满足对基材的双折射率及其偏差的要求,而且便于获取。因此,能有利于降低透明导电性薄膜的成本。
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。在上述粗糙度及密度范围内,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的局部A的放大图;
图3为另一个实施例中透明导电性薄膜的层叠结构示意图;
图4为本实用新型较佳实施例中触控屏的层叠结构示意图。
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、第一硬涂层12、第一透明导电层13、第一金属层14、第二硬涂层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)。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。
前述双折射率和其偏差可通过选择适宜的种类的非晶性聚合物薄膜而达成。具体在本实施例中,基材11为聚环烯烃或聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。该两种类型的薄膜可满足双折射率及其偏差的要求。由非晶性聚合物薄膜形成的基材11的厚度为20μm~200μm。
第一硬涂层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。第二硬涂层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:
第一硬涂层12对基材11的第一表面起到保护作用。第一硬涂层12包含粘结剂树脂。该粘结剂树脂包含例如基于紫外线、电子射线的固化性树脂组合物。固化性树脂组合物优选包含丙烯酸缩水甘油酯系聚合物与丙烯酸进行加成反应而得到的聚合物。或者,固化性树脂组合物优选包含多官能丙烯酸酯聚合物(季戊四醇、二季戊四醇等)。固化性树脂组合物还包含聚合引发剂。
第一透明导电层13形成于第一硬涂层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,第二硬涂层22、第二透明导电层23及第二金属层24分别与第一硬涂层12、第一透明导电层13及第一金属层14的膜层结构、功能及材料成分相同,故在此不再赘述。
此外,第一硬涂层12和/或第二硬涂层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,颗粒15的外表面为不规则表面。上述不规则表面,指的是非平滑的曲面或按预设规则(垂直、呈预设夹角)过度平面。颗粒15的表面存在无规则的、随机的转折、弯曲,从而使得其表面存在凹凸、棱角、突起等结构。
颗粒15的外表面不规则,则表示其形状是随机的,颗粒15为不定形粒子。因此,在颗粒15的预制过程中,只需要将材料加工至符合颗粒15尺寸要求的颗粒状即可,而无需再对得到的颗粒状物质进行表面处理以得到平滑的表面,从而简化了加工流程,有利于提升加工效率。
具体的,颗粒15可以无规则地、也可以预设规则(如均匀地)分布于第一硬涂层12和/或第二硬涂层22内。
颗粒15可仅包含于第一硬涂层12或第二硬涂层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也可即包含于第一硬涂层12内,也包含于第二硬涂层22内,从而得到双面形成有凸起16的透明导电性薄膜10。
以第一硬涂层12为例进行说明:
颗粒15突出于第一硬涂层12的表面,从而使第一硬涂层12的表面形成外凸的区域,而第一硬涂层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硬涂层12的表面,故两者的表面形状与第一硬涂层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,第二硬涂层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。
进一步的,将颗粒15的外表面设置为不规则表面,除了提升加工效率外,还具有更深层次的原因。不规则的外表面可增加颗粒15表面粗糙度,且可增大颗粒15与第一硬涂层12和/或第二硬涂层22接触面积,从而可使颗粒15的附着力增强。
具体在本实施例中,多个颗粒15与基材11的表面之间存在间隔。因此,颗粒15在第一硬涂层12和/或第二硬涂层22中处于悬浮状态,故不与基材11直接接触。也就是说,即使颗粒15的表面存在尖刺、棱角等突出结构,也不会对基材11造成损伤。
在本实施例中,第一硬涂层12及第二硬涂层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,在另一个施例中,第一硬涂层12及第二硬涂层22中任一个含有颗粒15,以使第一金属层14或第二金属层14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、抗压接的作用的同时,能避免两层颗粒15的阴影相互叠加,以减轻雾度,从而提升透明导电性薄膜10的光学效果。
在本实施例中,颗粒15与第一硬涂层12及第二硬涂层22的材质相同。
由于颗粒15与第一硬涂层12及第二硬涂层22(以下合称硬涂层)的材质相同,故其光学参数也相同。因此,在颗粒15与硬涂层的连接界面,光线传播所受影响较小,颗粒15与硬涂层更接近为一个整体。当光线穿过含有颗粒15的第一硬涂层12及第二硬涂层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。
进一步的,在本实施例中,颗粒15的材料为二氧化硅、有机硅聚合物、丙烯酸类聚合物或苯乙烯聚合物。
以上材料具有透光性好、易于获取的优势,用于颗粒15可在符合性能要求的前提下降低成本。当然,也可根据实际的性能及成本需求选择其他合适的材料。
在本实施例中,在垂直于基材11表面的方向上,颗粒15的尺寸小于第一硬涂层12和/或第二硬涂层22的平坦区域17的厚度。
在目前抗粘连的导电膜中,颗粒的粒径(垂直于基材11方向上的尺寸)须大于硬涂层的厚度,否则无法在金属层的表面形成凸起。因此,颗粒的尺寸大小受限于硬涂层的厚度,无法进一步缩小。然而,颗粒尺寸越大,则导电薄膜的雾度值增大、光透过率降低,进而影响导电薄膜的光学效果。
在本实用新型中,颗粒15悬浮于第一硬涂层12和/或第二硬涂层22内。因此,即使颗粒15的粒径小于硬涂层的厚度,也不影响其在第一金属层14或第二金属层24的表面形成凸起16。也就是说,颗粒15的尺寸大小不受硬涂层厚度的限制,颗粒15的尺寸相对于现有抗粘连导电膜中颗粒的尺寸可进一步缩小,从而降低雾度值、提升光透过率,最终改善光学效果。
进一步的,在本实施例中,平坦区域17的厚度为0.5~3μm,颗粒15与基材11表面之间距离的最小值为平坦区域17厚度的1/4至1/2。
颗粒15与基材11表面之间距离,表示颗粒15嵌入第一硬涂层12和/或第二硬涂层22的深度。具体的,颗粒15的嵌入深度为平坦区域17厚度的1/2至3/4。
在此范围内,能在保证凸起16高度的同时,增加颗粒15附着的牢固性。需要指出的是,在实际生产中,由于难以对每个颗粒15的进行准确的控制,故难以避免的会有极少部分颗粒15与基材11表面的距离位于上述范围外。但是,该部分颗粒15所产生的影响可忽略不计。
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。在上述粗糙度及密度范围内,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。
进一步的,在本实施例中,在沿垂直于第一金属层14和/或第二金属层24表面的方向上,多个凸起16的高度的最大值为0.1~0.5μm。
凸起16的高度,指的是凸起16突出于第一金属层14和/或第二金属层24表面的高度。由于颗粒15尺寸较小,故难以对每个凸起16的高度进行精确的控制。因此,上述高度表示的是凸起16高度的分布范围。需要指出的是,在实际生产中,由于难以对每个颗粒15的进行准确的控制,故难以避免的会有极少部分颗粒15所形成的凸起16的高度位于上述范围外。但是,该部分凸起16所产生的影响可忽略不计。
在一般情况下,凸起16的高度越高,则抗粘连效果越好。但是,随着高度的升高,颗粒15的尺寸相应需要增大,从而导致透明导电性薄膜10的雾度值也会随之增大,且达到一定程度后将会严重影响透明导电性薄膜10的光学效果。而在上述高度范围内,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的高度可通过调整颗粒15尺寸以及颗粒15的悬浮程度来改变。
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。因此,在卷曲上述透明导电性薄膜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。进一步的,颗粒15的外表面为不规则表面,故颗粒15表面粗糙度增加且可增大颗粒15与第一硬涂层12和/或第二硬涂层22的接触面积,从而可使颗粒15的附着力增强。
此外,本实用新型还提供一种触控屏。请一并参阅图4,本实用新型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硬涂层、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硬涂层、第二透明导电层及第二金属层;
其特征在于,所述第一硬涂层和/或所述第二硬涂层含有多个颗粒,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;
其中,所述颗粒的外表面为不规则表面。
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硬涂层及所述第二硬涂层的材质相同。
3.根据权利要求1所述的透明导电性薄膜,其特征在于,所述多个颗粒与所述基材的表面之间存在间隙。
4.根据权利要求3所述的透明导电性薄膜,其特征在于,在垂直于所述基材表面的方向上,所述颗粒的尺寸小于所述第一硬涂层和/或所述第二硬涂层的平坦区域的厚度,所述平坦区域为所述第一硬涂层或所述第二硬涂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,所述平坦区域的厚度为0.5~3μm,所述颗粒与所述基材表面之间距离的最小值为所述平坦区域厚度的1/4至1/2。
6.根据权利要求1所述的透明导电性薄膜,其特征在于,在沿垂直于所述第一金属层和/或所述第二金属层表面的方向上,所述多个凸起的高度最大值为0.1~0.5μm。
7.根据权利要求1所述的透明导电性薄膜,其特征在于,所述基材为聚环烯烃或聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
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。
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