[发明专利]高透光导电膜系

说明书

技术领域：

本发明涉及具有高透过率和高耐久性的复合导电膜，涉及应用该膜的各种触 摸屏。

背景技术：

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，ITO导电膜在300℃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℃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100nm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1.2μm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μm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 几GPa，且多数为百MPa，而如果此时ITO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2～120μm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Si₃N₄，或与氧气反应生成SiO₂，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。