高透光导电膜系制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高透光导电膜系，包括透明基层，在透明基层的一表面依次复合的由高折射率无机介质膜、低折射率无机介质膜依次交错排列形成的至少两层无机介质膜的无机介质膜层，复合于无机介质膜层最外层的透明导电膜层，透明导电膜层的厚度为满足方块电阻需要的厚度８～６０ｎｍ，高透光导电膜系在３８０ｎｍ～７８０ｎｍ光波长范围内整体透过率达到８５％以上。本实用新型专利技术具有高电阻稳定性和高透光性，适用于制造高透光导电材料，特别适用于耐温能力在２００℃以下的基材制成的导电材料。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及具有高透过率和高耐久性的高透光导电膜系，涉及应用该膜 的各种触摸屏。技术背景传统的触摸屏用的导电薄膜通常是直接在柔性基材上直接溅镀或者涂布导 电层而成。这种方式的导电膜的透过率不高，所以设置在触摸屏下的画面通常偏 暗。经过使用者的多次触摸后，导电层容易断裂引起电阻值变化，从而导致触电计算的位置漂移或操作无反应。另外，IT0导电膜在300'C左右形成的膜层电阻 值最理想，但由于大多数柔性树脂基材的耐温性只有150'C左右，造成ITO导电 膜方阻降低，所以必须要增加ITO的厚度，才能达到满足的薄膜方阻。在厚度增 加的时候，膜层透过率必然降低，则需要引入优化的光学设计。如申请号为02803118.0，名称为透明导电性层叠体及使用该层叠体的透明 触摸面板的专利申请，公开了一种得到高透光的导电性层叠体膜，在有机高分子 膜的至少一个面上依次叠层光学干涉层，透明导电层，光学干涉层由高折射率层 和低折射率层构成、且低折射率层与透明导电层连接，光学干涉层由交联聚合物 构成的透明导电性叠层体中，前述光学干涉层含有由金属氧化物及/或金属氟化 物构成的一次粒径在lOOrni以下的超微粒子A、以及/或者在高折射率层和低折 射率层的至少其中之一内含有平均一次粒径在光学干涉层的膜厚1. 1倍以上、并 且在1.2ym以下的超微粒子B，其含量在交联聚合物的0.5重量％以下。该专利 申请公开了用精密涂布的方式在导电膜层和柔性基层之间形成光学干涉层的方 法，但事实上，精密涂布的方式设备门槛高，稳定性差，且容易形成微观岛状表 面，造成至少数百nm乃至um级别的表面起伏，同时叠加的层数越多则不平度 越无规律或越严重，造成基于其上的透明导电层的厚度也不均匀，严重干扰电阻 值的均匀度。其次，涂布方式的膜层本身实际上大多是宏观非晶态，形成的晶体 颗粒都过于小，细小的晶体粒子间的结合力弱，在外力的作用下会发生形变，不 利于触摸屏的性能稳定。另外考虑到用精密涂布方式的膜层杨氏模量最高也只有3几GPa，且多数为百MPa，而如果此时IT0薄膜为溅射制备的，杨氏模量在几十 甚至上百GPa，就像玻璃放在沙滩上，受压时断裂的几率大大增加；如果导电层 也为涂布方式制备的，如上所述，其本身的耐久性也不高，在强外力的作用下会 发生形变导致光学性质及电阻变化。其次，精密涂布方式的可控性很差，很难做 到膜厚的微调，并且要制造50nm以下的均匀薄膜几乎是不可能的，而在这些方 面，磁控溅射体现出了极大的优势。再次，如该申请所述的在光学干涉层掺杂有 超微粒子，这样做会增加触摸屏的雾度，降低图像的清晰度。又如申请号200580012780.0，名称为透明导电性层叠体及触摸屏的申请， 该申请公开了一种透明导电性层叠体，在厚度为2 120 u m的透明薄膜基材的一 侧表面，按照透明的第一电介质薄膜、透明的第二电介质薄膜和透明导电性薄膜 的顺序依次层叠，在所述薄膜基材的另一表面，通过透明的粘合剂层贴合透明基 体而成，第二电介质薄膜是无机物或有机物和无机物的混合物，形成上述导电性 薄膜的混合物，形成上述导电性薄膜材料的结晶中，最大粒径为300nm或更小的 结晶含量超过50面积％。所述透明导电性层叠体高度地满足用作触摸屏的弯曲笔 输入耐久性，但也同样的面临涂布方式的众多问题(如前面所述)。同时涂布方 式的薄膜为非晶态，磁控溅射为均匀结晶形态。已知导电晶粒的尺寸越大，晶粒 粒径分布越均匀，薄膜整体导电性越好越稳定，所以涂布方式的膜层导电性及均 匀性不如磁控溅射的膜层，如果要达到相同的表面电阻值，涂布导电膜的厚度要 大于溅射导电膜的厚度，较高的厚度无疑增加了材料的光吸收并降低了整体透过 率，而且降低了薄膜强度。值得一提的是，该申请最后的部分实施例也舍弃涂布 方式，转用PVD的电子束蒸发镀膜方法，但是电子束蒸发镀膜方法形成的膜层附 着力不如磁控溅射形成的膜层牢度高、致密性好、均匀性好，另外电子束蒸发镀 膜方法蒸发到基材上的材料不是离子化，所以无法实现反应镀膜，而磁控溅射方 法可以实现反应溅射，如溅射Ti金属或Nb与氧气反应得到折射率高的金属氧化 物材料，又如溅射Si与氮气反应生成Si孔，或与氧气反应生成Si02，以及这样 形成的高折射率与低折射率搭配的高透光学膜系。再如申请号200820052006.3，名称为柔性高阻多层透明导电膜，该专利申 请公开了在基材上先用磁控溅射技术形成有减反射功能的Ti02层和Si02，在此减反射层上沉积铟锡氧化物层(no层)，在no层上再沉积对no层的保护层锌铝氧化物层或锌镓氧化物层(ZA0层或ZG0层)为顶层，该技术方案强调的是 在柔性基材上沉积ITO层，不易得到稳定性高、耐久性好、高温稳定性好的ITO 导电膜，加之若在柔性基材上直接沉积ITO层，由于基材如PET膜很容易吸附水 汽、氧气，加之膜表面比较粗糙，膜表面吸附的水汽、氧气很容易向沉积在PET 膜上的IT0膜层扩散，渗透扩散极易使ITO稳定性发生变化。所以此方案着眼对 ITO膜进行保护，从IT0膜两面对其加强保护，在与PET膜之间，增加了 Ti02 与Si02两层增透和隔离层，在ITO最外层增加顶层即ZAO或GZO层，此顶层为 掺铝氧化锌或掺镓氧化锌，也是为了从外保护ITO层的高温稳定性，虽然谈到了 Ti02和Si02层在这里的增透作用，但并没有将至少两层TiOz和Si02与ITO层从 光学设计上进行搭配和设计，所公开的膜层厚度比如Ti02层为120nm， Si02层为 95nm,也仅从隔离保护上给予方案设计，并没有光学设计，并因有顶层ZAO或 GZO膜层，使光学设计变得复杂，并没有明显增透结果，从Ti02和Si02膜厚公开 信息计算，也并没从光学增透上提出更好的增透方案，而触摸屏除了对ITO导电 性及稳定性有较高要求外，对于高透光性及耐划伤性、防污性也有很高要求，这 涉及LCD屏幕的节电性和亮度值、耐划伤性这些重要性能，因此需要将至少两层 Ti02和Si02与ITO从增透的光学膜厚及搭配上进行方案设计并优化，需在这个方 案基础上作改进性的设计和创造，并需从基材另一面去提高和完善增透减反射及 提高表面硬度及抗划伤、防污等性能。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服以上不足，提供一种具有高透过率及高耐久性 的导电膜系。本技术的目的这样来实现的本技术高透光导电膜系，包括透明基层，在透明基层的一表面依次复合 的由高折射率无机介质膜、低折射率无机介质膜依次交错排列形成的至少两层无 机介质膜的无机介质膜层，复合于无机介质膜层最外层的透明导电膜层，透明导 电膜层的厚度为满足方块电阻需要的厚度8 60nm，高透光导电膜系在380nm 780nm光波长范围内整体透过率达到85%以上。至少两层的由高折射率无机介 质膜和低折射率无机介质膜构成的无机介质膜层和透明导电膜层都采用真空磁 控溅射的方法沉积，从而形成在380nm 780nm光波长范围内整体透过率达到585%以上的高透光导电膜系，即光学干涉膜系。由于磁控溅射得到的透明导电膜 层为纳米厚度，把溅射的透明导电膜层也考虑进入光学设计内，可以得到近似减 反射增透射(AR)膜系的效果。利用磁控溅射方法，可以做到更加符合理论光 学设计的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高透光导电膜系，其特征在于包括透明基层，在透明基层的一表面依次复合的由高折射率无机介质膜、低折射率无机介质膜依次交错排列形成的至少两层无机介质膜的无机介质膜层，复合于无机介质膜层最外层的透明导电膜层，透明导电膜层的厚度为满足方块电阻需要的厚度８～６０ｎｍ，高透光导电膜系在３８０ｎｍ～７８０ｎｍ光波长范围内整体透过率达到８５％以上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：甘国工，
申请(专利权)人：甘国工，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]