CN212084675U

CN212084675U - 一种透明导电膜

Info

Publication number: CN212084675U
Application number: CN202020314310.1U
Authority: CN
Inventors: 姜鹏举; 候晓伟
Original assignee: Nanchang OFilm Display Technology Co Ltd
Current assignee: Nanchang OFilm Display Technology Co Ltd
Priority date: 2020-03-13
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2020-12-04
Anticipated expiration: 2030-03-13

Abstract

本申请公开了一种透明导电膜，包括：基层，基层的一个表面设有第一导电介质层；导电功能层，材质至少包括银，导电功能层的一个表面设有第二导电介质层；润湿层，润湿层的一个表面设于第一导电介质层背离基层的表面，润湿层的另一个表面设于导电功能层背离第二导电介质层的表面。本申请通过透明导电膜中增加润湿层，使导电功能层在该润湿层的表面成型，提高了导电功能层成型时的润湿性，能够使导电功能层形成连续性结构以减小其厚度以及粗糙度，降低光线在其表面的散射率，提高透明导电膜的透光性。

Description

一种透明导电膜

技术领域

本申请涉及光电学薄膜领域，尤其涉及一种透明导电膜。

背景技术

随着光电子产业的快速发展，透明导电膜已广泛应用于光伏电池、触控面板等领域，这就对透明导电膜的物理化学性能提出了更高的要求。现有技术中，一种氧化铟锡(ITO)薄膜与金属复合形成的多层透明导电膜正被广泛应用，这就是ITO/M/ITO薄膜。ITO/M/ITO薄膜的方阻低，且耐绕折，性能优异。而为了获得更好的导电性能，ITO/M/ITO薄膜中常用的金属是银或银合金，但这会导致ITO/M/ITO薄膜的透光性较差，主要原因是ITO薄膜表面的润湿性较差，银层或银合金层在ITO薄膜表面的成型过程中易形成凹凸不平的岛状膜，导致其厚度以及粗糙度较大，光线在其表面的散射率较高，ITO/M/ITO薄膜的透光性就会较差。

实用新型内容

本申请提供一种透明导电膜，能够提高导电功能层成型时的润湿性，使导电功能层形成连续性结构以减小其厚度以及粗糙度，降低光线在其表面的散射率，提高透明导电膜的透光性。

根据本申请的一个方面，提供了一种透明导电膜，包括：

基层，基层的一个表面设有第一导电介质层；

导电功能层，材质至少包括银，导电功能层的一个表面设有第二导电介质层；

润湿层，润湿层的一个表面设于第一导电介质层背离基层的表面，润湿层的另一个表面设于导电功能层背离第二导电介质层的表面。该设计可以使导电功能层在该润湿层的表面成型，提高了导电功能层成型时的润湿性，能够使导电功能层形成连续性结构以减小其厚度以及粗糙度，降低光线在其表面的散射率，提高透明导电膜的透光性。

根据一些实施例，润湿层的材质为IZO。该设计可以提高润湿层的表面润湿性，有利于导电功能层在其表面形成连续性结构，减小导电功能层的厚度以及粗糙度。

根据一些实施例，润湿层的材质为非晶态。该设计可以进一步提升润湿层表面的润湿性，同时，还可以提升透明导电膜整体的可弯折性，使其适用范围更加广泛。

根据一些实施例，沿垂直于基层的表面的方向，润湿层的厚度尺寸在1nm 至20nm之间。该设计可以避免影响第一导电介质层200的光线透过率和表面电阻率，同时也便于润湿层的成型。

根据一些实施例，导电功能层的材质为银合金。该设计可以提高导电功能层的导电性，使其能充分地降低透明导电膜的表面电阻率。

根据一些实施例，第一导电介质层的材质为氧化铟锡、氧化铟锌以及氧化铝锌中的任意一种；和/或

第二导电介质层的材质为氧化铟锡、氧化铟锌以及氧化铝锌中的任意一种。该设计可以使透明导电膜具备了良好的电学传导特性和光学透明性。通过分别调整第一导电介质层和第二导电介质层的组成、组分占比等，可以使透明导电膜的上下层之间具有不同的导电性以及透明性。

根据一些实施例，第一导电介质层与第二导电介质层的材质均为氧化铟锡，使第一导电介质层与第二导电介质层同时具有较高的光线透过率和较低的表面电阻率。

根据一些实施例，沿垂直于基层的表面的方向，第一导电介质层与第二导电介质层的厚度尺寸均在10nm至100nm之间。该设计可以透明导电膜兼具较高的导电性、透光性和较优的制备效率。

根据一些实施例，沿垂直于基层的表面的方向，基层的厚度尺寸在5μm至 200μm之间。该设计可以使基层既能具备一定的刚性，又能保持相对较薄的厚度，调整基层的厚度尺寸，以使基层可以满足多种不同场景下的使用需求。

本申请提供一种透明导电膜，该透明导电膜包括基层、导电功能层以及润湿层。其中，润湿层的一个表面设于第一导电介质层背离基层的表面，润湿层的另一个表面设于导电功能层背离第二导电介质层的表面。本申请通过透明导电膜中增加润湿层，使导电功能层在该润湿层的表面成型，提高了导电功能层成型时的润湿性，能够使导电功能层形成连续性结构以减小其厚度以及粗糙度，降低光线在其表面的散射率，提高透明导电膜的透光性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为现有技术中的透明导电膜的整体结构全剖示意图；

图2为本申请实施例中的透明导电膜的整体结构全剖示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

请参阅图1，现有技术中的ITO薄膜与金属复合形成的多层透明导电膜，即ITO/M/ITO薄膜的结构是在基层100上依次层叠设置第一ITO层、金属层以及第二ITO层。为了获得更好的导电性能，该透明导电膜中常用的金属层是银层或银合金层。在该透明导电膜的制备过程中，由于ITO薄膜表面的润湿性较差，银层或银合金层在ITO薄膜表面的成型过程中易形成凹凸不平的岛状膜，导致银层或银合金层的厚度以及粗糙度较大，光线在其表面的散射率较高，透明导电膜的透光性就会较差。采用紫外可见分光光度计对该透明导电膜所做的透过率测试中，针对波长范围在380mm至780mm之间的可见光，该透明导电膜的透光率在84％。

为了解决上述技术问题，请参阅图2，本申请实施例提出一种透明导电膜 10，该透明导电膜10主要包括基层100、导电功能层300以及润湿层500。其中，该基层100的一个表面设有第一导电介质层200。该导电功能层300的一个表面设有第二导电介质层400。

基层100的作用是承载其上的其它各层，并作为加工时的基底以便于透明导电膜10的成型。为了形成透明导电膜10，基层100需要选用能透射可见光的透明载体，例如COP光学材料、COC树脂、PET薄膜、CPI薄膜等透明薄膜材料。此处的“透明”是指能透射可见光，而一般情况下所说的“半透明”的具有一定光的散射性能的材料也在所指的范围内，优选的是对光的散射程度较小的材料。

第一导电介质层200与第二导电介质层400可以是含有氧化物的透明的层，并且其中可以含有一种氧化物，也可以含有多种氧化物的组合。以上材质或其组合可以制成兼具较高的导电性以及较高的透明性的第一导电介质层200和第二导电介质层400。第一导电介质层200可以通过真空蒸镀、溅射法、离子镀法等成型在基层100的表面。本实施例中采用磁控溅射法来进行制备。同样的，采用磁控溅射法将第二导电介质层400成型在导电功能层300的表面。

本实施例中的导电功能层300的材质至少包括银，即导电功能层300的材质为银或银合金，相较于其它各种金属或其合金，银或银合金在可见光区吸收最小，且银或银合金的电阻率比氧化铟锡等类似材质的基层100低近两个数量级，导电性能非常好，故可以利用导电功能层300在可见光区高反射低吸收且导电性好的特性来保证透明导电膜10具有良好的导电性。

而为了避免出现导电功能层300成型在第一导电介质层200表面时形成凹凸不平的岛状膜影响透明导电膜10的透光性的问题，本实施例中的透明导电膜 10还包括润湿层500。该润湿层500的一个表面设于第一导电介质层200背离基层100的表面，润湿层500的另一个表面设于导电功能层300背离第二导电介质层400的表面。即润湿层500设于第一导电介质层200与导电功能层300 之间，透明导电膜10中各层之间的层叠结构为：在基层100上镀上第一导电介质层200，接着在该第一导电介质层200上镀上润湿层500，随后在该润湿层500上镀上导电功能层300，最后在该导电功能层300上镀上第二导电介质层 400。这样，在透明导电膜10的制备过程中，导电功能层300是成型在润湿层 500表面的，而相比于第一导电介质层200，润湿层500表面的润湿性高，能够使导电功能层300形成连续性结构以减小其厚度以及粗糙度，降低光线在其表面的散射率，故提高了透明导电膜10整体的透光性。

在其它测试条件均相同的情况下，采用紫外可见分光光度计对本实施例中的透明导电膜10所做的透过率测试中，针对波长范围在380mm至780mm之间的可见光，该透明导电膜10的透光率在87％。相比于现有技术中的透明导电膜，透光率提升了3.6％。

润湿层500的材质可以采用含有氧化物的透明的层，例如润湿层500的材质可以为氧化铟锌。氧化铟锌即IZO，是铟氧化物与锌氧化物的混合物，其中，至少包括ZnO、In₂O₃和TiO₂等氧化物。ITO薄膜表面的润湿性较差，是由于其材质表现为亲水性，带有极性基团的分子，对水有较高的亲和能力，会吸引水分子进入其内部，则其表面的润湿性相对不足，导电功能层300在其表面成型时，就容易形成凹凸不平的岛状膜。而本实施例中，在第一导电介质层200 上镀上氧化铟锌材质的润湿层500后，由于氧化铟锌表现为疏水性，其分子偏向于非极性，与水互相排斥，会使水分子在其表面聚集，表面润湿性较高，导电功能层300在其表面成型时，就能够形成连续性结构以减小其厚度以及粗糙度，降低光线在其表面的散射率，提高透明导电膜10的透光性。

为了进一步提高润湿层500表面的润湿性，在一个实施例中，润湿层500 的材质为非晶态。非晶态材质中的原子呈无规则排列，具有长程无序、短程无序以及处于亚稳态这两大特点。由于非晶态材质的结构特征与液态材质类似，所以它具有许多常规晶态合金材质所不具备的优越性能，如高强韧性、耐腐蚀性等。采用非晶态材质的润湿层500，在进一步提升润湿层500表面的润湿性的同时，还可以提升透明导电膜10整体的可弯折性，使其适用范围更加广泛。

如上文所述，润湿层500的材质可以为氧化铟锌。氧化铟锌是铟氧化物与锌氧化物的混合物，在一种实施例中，ZnO为主成分，In₂O₃和TiO₂为副成分，且TiO₂的摩尔百分比浓度在6％至15％之间。其中，Ti的组分占比会直接影响润湿层500的表面电阻率以及光线透过率。当Ti的组分占比太高时，会使润湿层500的光线透过率过低。而当Ti的组分占比太低时，会使润湿层500的表面电阻率过高。因此，综合考虑可以使Ti的摩尔百分比浓度在6％至15％之间。例如，氧化铟锌中Ti的摩尔百分比浓度为6％、10％或15％，可使润湿层500 同时具有较高的光线透过率和较低的表面电阻率。

润湿层500的尺寸可参考基层100、第一导电介质层200以及第二导电介质层400的尺寸来设置。由于润湿层500设于第一导电介质层200与导电功能层300之间，且润湿层500的功能是为了提高导电功能层300成型时的润湿性，以使导电功能层300形成连续性结构，故润湿层500的厚度尺寸可以相对较小，以免影响第一导电介质层200的光线透过率和表面电阻率。例如，在一个实施例中，沿垂直于基层100的表面的方向，润湿层500的厚度尺寸在1nm至20nm 之间。同时也便于润湿层500的成型。

相较于纯银，银合金更容易获取，且银合金的成本相对较低。因此，在一种实施例中，导电功能层300的材质为银合金。具体地，银合金可以是银铜合金、银铅合金、银铅铜合金、银铅铜锗合金、银铜金合金、银铜铟合金、银铜锡合金、银钌铜合金、银钌金合金等中的一种或多种。当导电功能层300的材质采用银合金时，为了提高导电功能层300的导电性，使其能充分地降低透明导电膜10的表面电阻率，导电功能层300中银的质量占比大于或等于80％，且银的质量占比小于99.9％。例如，银合金中银的质量占比可以是80％、85％、 90％、99％或99.8％等。

并且，为了充分地降低透明导电膜10的表面电阻率并充分提高光线的透过率，沿垂直于基层100表面的方向，导电功能层300的厚度尺寸在4nm至14nm 之间。当导电功能层300的厚度尺寸过大时，透明导电膜10具有全光线透过率降低的倾向。而当导电功能层300的厚度尺寸过小时，透明导电膜10具有表面电阻率升高的倾向。故权衡之下，令导电功能层300的厚度尺寸在4nm至14nm 之间，例如4nm、9nm或14nm等，透明导电膜10的光线透过率以及表面电阻率均能保持一个较优的状态。

如上文中提到的，第一导电介质层200与第二导电介质层400可以是含有氧化物的透明的层，并且其中可以含有一种氧化物，也可以含有多种氧化物的组合。具体地，在一种实施例中，第一导电介质层200的材质为氧化铟锡、氧化铟锌以及氧化铝锌中的任意一种。氧化铟锡即ITO，又名掺锡氧化铟，是铟氧化物与锡氧化物的混合物。氧化铟锌即IZO，是铟氧化物与锌氧化物的混合物。氧化铝锌即AZO，是铝氧化物与锌氧化物的混合物。它们的主要特性是同时具备了良好的电学传导特性和光学透明性。同样地，第二导电介质层400的材质为氧化铟锡、氧化铟锌以及氧化铝锌中的任意一种。而在第一导电介质层 200与第二导电介质层400之间，他们的材质、组成、组分占比等均可以相同，也可以不同。通过分别调整第一导电介质层200和第二导电介质层400的组成、组分占比等，可以使透明导电膜10的上下层之间具有不同的导电性以及透光性。

在一种实施例中，第一导电介质层200与第二导电介质层400的材质均为氧化铟锡。其中，锡的组分占比均在3％至15％之间。在第一导电介质层200 以及第二导电介质层400均采用氧化铟锡时，锡的组分占比会直接影响导电介质层的表面电阻率以及光线透过率。当锡的组分占比太高时，会使导电介质层的光线透过率过低。而当锡的组分占比太低时，会使导电介质层的表面电阻率过高。因此，综合考虑可以使锡的组分占比在3％至15％之间，例如，氧化铟锡中锡的组分占比为3％、9％或15％，可使第一导电介质层200与第二导电介质层400同时具有较高的光线透过率和较低的表面电阻率。

第一导电介质层200与第二导电介质层400的厚度尺寸会对透明导电膜10 的导电性、透光性和制备难以程度及生产效率有直接影响。在沿垂直于基层100 表面的方向，可令第一导电介质层200与第二导电介质层400的厚度尺寸均在 10nm至100nm之间，例如，厚度尺寸均为10nm、50nm或100nm。使透明导电膜10兼具较高的导电性、透光性和较优的制备效率。并且，可以令第一导电介质层200与第二导电介质层400的厚度尺寸相等，如第一导电介质层200与第二导电介质层400的厚度尺寸同时为10nm、50nm或100nm。这样，透明导电膜10的上下层之间具有一种对称性，外形更美观，便于加工。同时，也使透明导电膜10的整体结构更加匀称，提升了它的使用性能及可靠性。

为了使基层100既能具备一定的刚性，又能保持相对较薄的厚度，利于使用，在一个实施例中，沿垂直于基层100表面的方向，基层100的厚度尺寸在 5μm至200μm之间。例如，基层100的厚度尺寸可以为5μm、50μm、100μm 或200μm。基层100的厚度尺寸较小时，基层100的刚性相对较小，整体相对较轻薄。而基层100的厚度尺寸较大时，基层100的刚性相对较大，整体相对较厚。由此，可以在刚度与轻薄度之间权衡，选取较为适合的尺寸，以使基层100可以满足多种不同场景下的使用需求。基层100的表面还可以涂覆亚克力树脂涂层以提升其表面性能，覆盖在透明导电膜10制备过程中累计的加工痕迹，便于透明导电膜10的成型。沿垂直于基层100的表面的方向，涂层的厚度尺寸在0.1μm至10μm之间，例如，涂层的厚度为0.1μm、1μm、5μm或10μm。为了提高涂层的轻度，或调整涂层的折射率以使其满足使用要求，涂层中还可以添加化合物粒子，粒子的成分可以是有机粒子，也可以是无机粒子，例如SiO₂、 ZnO、Ga₂O₃等。粒子的颗粒大小尺寸在500nm至2000nm之间。例如，粒子的颗粒大小为500nm、1000nm或2000nm。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种透明导电膜，其特征在于，包括：

基层，所述基层的一个表面设有第一导电介质层；

导电功能层，材质至少包括银，所述导电功能层的一个表面设有第二导电介质层；

润湿层，所述润湿层的一个表面设于所述第一导电介质层背离所述基层的表面，所述润湿层的另一个表面设于所述导电功能层背离所述第二导电介质层的表面。

2.如权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，

所述润湿层的材质为IZO。

3.如权利要求2所述的透明导电膜，其特征在于，

所述润湿层的材质为非晶态。

4.如权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，

沿垂直于所述基层的表面的方向，所述润湿层的厚度尺寸在1nm至20nm之间。

5.如权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，

所述导电功能层的材质为银合金。

6.如权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，

所述第一导电介质层的材质为氧化铟锡、氧化铟锌以及氧化铝锌中的任意一种；和/或

所述第二导电介质层的材质为氧化铟锡、氧化铟锌以及氧化铝锌中的任意一种。

7.如权利要求6所述的透明导电膜，其特征在于，

所述第一导电介质层与所述第二导电介质层的材质均为氧化铟锡。

8.如权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，

沿垂直于所述基层的表面的方向，所述第一导电介质层与所述第二导电介质层的厚度尺寸均在10nm至100nm之间。

9.如权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，

沿垂直于所述基层的表面的方向，所述基层的厚度尺寸在5μm至200μm之间。