CN207800162U - 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硬涂层、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硬涂层、第二透明导电层及第二金属层。颗粒使第一金属层的表面形成多个凸起。其中，多个凸起的高度Rz的范围为0.25um<Rz<0.5μm。凸起使得透明导电性薄膜具有抗粘连的功能。而且，与传统的导电膜相比，凸起的高度减小，故凸起之间的高度差也随之减小，进而使得硬涂层表面的粗糙度降低。因此，形成于硬涂层表面的导电层的结晶性得到改善，从而使得方阻均匀。而且，由于只有第一硬涂层中含有颗粒，故第二硬涂层表面的粗糙度进一步降低。因此，上述透明导电性薄膜的品质得到有效提升。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，凸起会使硬涂层的表面具有高度差，从而使得硬涂层的表面粗糙度增加。这样，会影响导电层的结晶性，导致其方阻不均匀，进而使得导电膜的品质不佳

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方阻不均匀、品质较差的问题，提供一种能有效提升品质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；

所述第一硬涂层含有多个颗粒，以在所述第一金属层的表面形成多个凸起，所述多个凸起的高度Rz的范围为0.25um<Rz<0.5μm。

由于凸起的存在，使得透明导电性薄膜具有抗粘连的功能。而且，凸起的高度Rz的范围为0.25um<Rz<0.5μm。与传统的导电膜相比，在满足抗粘连需求的同时凸起的高度有效减小，故凸起之间的高度差也随之减小，进而使得硬涂层表面的粗糙度降低。进一步的，形成于硬涂层表面的导电层的结晶性得到改善，从而使得方阻均匀。而且，由于只有第一硬涂层中含有颗粒，故第二硬涂层表面的粗糙度进一步降低。因此，上述透明导电性薄膜的品质得到有效提升。

此外，由于硬涂层表面的粗糙度降低，故后续形成的导电层及金属层的平整度也增加，从而还能提升上述透明导电性薄膜的抗裂性能。

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。

在其中一个实施例中，所述颗粒与所述第一硬涂层的材质相同。

也就是说，颗粒与第一硬涂层的光学参数也相同。因此，在颗粒与第一硬涂层的连接界面，光线传播所受影响较小，颗粒与第一硬涂层更接近为一个整体。当光线穿过含有颗粒的第一硬涂层时，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。

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。

但在本实用新型中，由于颗粒与基材的表面之间存在间隙，相当于颗粒悬浮于第一硬涂层中。因此，相对于传统的导电膜，在凸起高度不变的同时，有利于减小颗粒的粒径，从而降低雾度。

在其中一个实施例中，所述颗粒呈长条形，且所述颗粒在垂直于所述第一表面的方向上的尺寸大于在平行于所述第一表面的方向上的尺寸。

传统的颗粒呈球形或者不定形，其横向(平行于基材表面)及纵向(垂直于基材表面)尺寸相当。因此，当需要增加凸起高度时，其纵向及横向尺寸均需等比例增加。此时，由于横向尺寸过大，颗粒所造成的遮光作用就越明显，从而导致导电膜的雾度增加。

在本实用新型中，颗粒呈长条形，且颗粒在垂直于第一表面的方向上(纵向)的尺寸大于在平行于第一表面的方向上(横向)的尺寸。也就是说，颗粒纵向与横向的尺寸比较大。因此，即使凸起的高度增加，颗粒的横向尺寸依然可维持在较小范围内，从而在提升抗粘连效果的同时，还能有效降低雾度。

在其中一个实施例中，所述颗粒相对于所述第一表面垂直设置。

可进一步增大颗粒纵向与横向的尺寸比，从而在凸起高度相同的情况下，能进一步降低透明导电性薄膜的雾度。

在其中一个实施例中，所述颗粒的重心位于所述颗粒靠近所述基材的一端。

在制备透明导电性薄膜时，需先在基材的第一表面通过涂布的方式布设一层流体状的粘接剂树脂；待粘接剂树脂固化之前，在其上喷洒预制的颗粒；颗粒在重力的作用下自然沉降，直至嵌入硬涂层中；最后，固化粘接剂树脂，便可得到包含有颗粒的第一硬涂层。

由于颗粒的重心位于颗粒靠近基材的一端。也就是说，颗粒存在重心偏移。因此，颗粒在自然沉降的过程中，便可在重力的作用下自行翻转，并最终沿垂直或大致垂直于第一表面的方向固定于第一硬涂层中。由于无需采取其他操作，便可实现颗粒按照预设状态进行布设，故可简化透明导电性薄膜的制备流程。

在其中一个实施例中，所述颗粒包括实心区域及空心区域，所述实心区域位于所述颗粒靠近所述基材的一端，所述空心区域位于所述颗粒的另一端。

通过设置实心区域及空心区域，可使颗粒的中重心发生偏移。而且，在颗粒上形成空心区域的方式多种多样，从而提升透明导电性薄膜的制备效率并降低成本。

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为本实用新型另一个实施例中透明导电性薄膜的层叠结构示意图；

图3为图2所示透明导电性薄膜中颗粒的剖视图；

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，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)。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。

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含有多个颗粒15，以在第一金属层14的表面形成多个凸起16。而且，多个凸起16的高度Rz的范围为0.25um<Rz<0.5μm。因此，与现有具有抗粘连功能的导电膜相比，透明导电性薄膜10中凸起16的高度显著减小。其中，凸起16的高度，指的是凸起16突出于第一金属层14表面的高度。

需要指出的是，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，将凸起16的高度控制在上述高度范围内即可。进一步的，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。此外，高度Rz还可指的是预设范围内一定数量的凸起16高度的平均值。

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内。颗粒15可以为球形颗粒，也可为其他形状的颗粒。

颗粒15仅包含于第一硬涂层12内，从而得到单面形成有凸起16的透明导电性薄膜10。其中，通过颗粒15形成凸起16的过程具体如下：

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。

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，凸起16的高度Rz的范围为0.25um<Rz<0.5μm。与传统的导电膜相比，在满足抗粘连需求的同时凸起16的高度减小，故凸起16之间的高度差也随之减小，进而使得硬涂层表面的粗糙度降低。进一步的，形成于硬涂层表面的导电层的结晶性得到改善，从而使得方阻均匀。而且，由于只有第一硬涂层12中含有颗粒，故第二硬涂层22表面的粗糙度进一步降低。因此，透明导电性薄膜10的品质得到有效提升。

此外，由于硬涂层表面的粗糙度降低，故后续形成的导电层及金属层的平整度也增加，从而还能提升透明导电性薄膜10的抗裂性能。

在本实施例中，颗粒15与第一硬涂层12的材质相同。

由于颗粒15与第一硬涂层的材质相同，故其光学参数也相同。因此，在颗粒15与第一硬涂层12的连接界面，光线传播所受影响较小，颗粒15与第一硬涂层12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，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。

请参阅图2及图3，在本实用新型另一个实施例中，颗粒15呈长条形，且颗粒15在垂直于第一表面的方向上的尺寸大于在平行于第一表面的方向上的尺寸。

传统的颗粒呈球形或者不定形，其横向(平行于基材表面)及纵向(垂直于基材表面)尺寸相当。因此，当需要增加凸起16高度时，其纵向及横向尺寸均需等比例增加。然而，当颗粒15的横向尺寸过大时，颗粒15所造成的遮光作用就越明显，从而导致导电膜的雾度增加。

而由于本实施例中的颗粒15呈长条形，当颗粒15垂直或大致垂直于第一表面设置时，颗粒15在垂直于第一表面的方向上(纵向)的尺寸大于在平行于第一表面的方向上(横向)的尺寸。也就是说，颗粒纵向与横向的尺寸比较大。因此，即使凸起16的高度增加，颗粒15的横向尺寸依然可维持在较小范围内，从而在提升透明导电性薄膜10抗粘连效果的同时，还能有效降低其雾度。

进一步的，在本实施例中，颗粒15相对于第一表面垂直设置。

此时，颗粒15纵向与横向的尺寸比最大，从而在凸起16高度相同的情况下，能进一步降低透明导电性薄膜10的雾度。

在本实施例中，颗粒15的重心位于颗粒15靠近基材11的一端。

在制备透明导电性薄膜10时，需先在基材11的第一表面通过涂布的方式布设一层流体状的粘接剂树脂；待粘接剂树脂固化之前，在其上喷洒预制的颗粒15；颗粒15在重力的作用下自然沉降，直至嵌入硬涂层中；最后，固化粘接剂树脂，便可得到包含有颗粒的第一硬涂层12。

由于颗粒15的重心位于颗粒15靠近基材11的一端。也就是说，颗粒15存在重心偏移。因此，类似于不倒翁的原理，颗粒15在自然沉降的过程中，便可在重力的作用下自行翻转，并最终沿垂直或大致垂直于第一表面的方向固定于第一硬涂层12中。由于无需采取其他操作，便可实现颗粒15按照预设状态进行布设，故可简化透明导电性薄膜10的制备流程。

在本实施例中，颗粒15包括实心区域151及空心区域153，实心区域151位于颗粒151靠近基材11的一端，空心区域153位于颗粒15的另一端。

具体的，通过设置实心区域151及空心区域153，可使颗粒15的中重心发生偏移。而且，在颗粒15上形成空心区域153的方式多种多样。例如，吹气法、相分离法等。因此，颗粒15预制的效率提升，进而提升透明导电性薄膜10的制备效率并降低成本。

在另一个实施例中，多个颗粒15与基材11的表面之间存在间隙。

因此，颗粒15相当于悬浮于第一硬涂层12中，并不与基材11直接接触。在现有的抗粘连的导电膜中，颗粒的粒径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，颗粒的粒径大小受限于硬涂层的厚度，无法进一步缩小。

在本实施例中，由于颗粒15悬浮于第一硬涂层12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的表面形成凸起16。也就是说，颗粒15的粒径不受硬涂层厚度的限制，悬浮颗粒15的粒径可进一步缩小，从而降低雾度值、提升光透过率，最终改善光学效果。

为了实现更佳的抗粘连以及抗压接效果，对于第一金属层14及第二金属层24的表面凸起16的密集程度有着相应的要求。

上述透明导电性薄膜10，由于凸起16的存在，使得透明导电性薄膜10具有抗粘连的功能。而且，凸起16的高度Rz的范围为0.25um<Rz<0.5μm。与传统的导电膜相比，在满足抗粘连需求的同时凸起16的高度减小，故凸起16之间的高度差也随之减小，进而使得硬涂层表面的粗糙度降低。进一步的，形成于硬涂层表面的导电层的结晶性得到改善，从而使得方阻均匀。而且，由于只有第一硬涂层12中含有颗粒，故第二硬涂层22表面的粗糙度进一步降低。因此，上述透明导电性薄膜10的品质得到有效提升。

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1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 (8)

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，所述第一硬涂层含有多个颗粒，以在所述第一金属层的表面形成多个凸起，所述多个凸起的高度Rz的范围为0.25um<Rz<0.5μm；

所述多个颗粒与所述基材的表面之间存在间隙。

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

3.根据权利要求1所述的透明导电性薄膜，其特征在于，所述颗粒与所述第一硬涂层的材质相同。

4.根据权利要求1至3任一项所述的透明导电性薄膜，其特征在于，所述颗粒呈长条形，且所述颗粒在垂直于所述第一表面的方向上的尺寸大于在平行于所述第一表面的方向上的尺寸。

5.根据权利要求4所述的透明导电性薄膜，其特征在于，所述颗粒相对于所述第一表面垂直设置。

6.根据权利要求4所述的透明导电性薄膜，其特征在于，所述颗粒的重心位于所述颗粒靠近所述基材的一端。

7.根据权利要求6所述的透明导电性薄膜，其特征在于，所述颗粒包括实心区域及空心区域，所述实心区域位于所述颗粒靠近所述基材的一端，所述空心区域位于所述颗粒的另一端。

8.一种触控屏，其特征在于，所述触控屏由上述权利要求1至7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。