CN104166490A - Ito导电玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中大尺寸电容式触摸屏用无色低阻消影ITO导电玻璃，包括依次层叠的玻璃、第一高折射率层、第一低折射率层、第二高折射率层、第二低折射率层以及ITO层；第一高折射率层和第二高折射率层的材料均为TiO2、ZrO2或Si3N4；第一低折射率层和第二低折射率层的材料均为SiO2或MgF2。通过以折射率高低结合的膜层结构替代传统的消影层，这种ITO导电玻璃在面电阻较低时(10～30欧姆)实现消影；此ITO导电玻璃还解决了传统消影玻璃采用Nb2O5作为高折射率材料时在后续加工工序中Nb2O5同碱液反应的问题；同时此结构消影玻璃的ITO颜色非常浅，消影效果好，能够满足大尺寸的电容式触摸屏的应用需求。本发明还公开了上述ITO导电玻璃的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于中大尺寸电容式触摸屏的无色低阻消影的ITO导电玻璃及其制备方法。
背景技术
ITO导电玻璃是在钠钙基片或硅硼基基片玻璃的基础上，利用磁控溅射的方法依次沉积二氧化硅(SiO2)和氧化铟锡(通称ITO)薄膜加工制作成的。
ITO是一种具有良好透明导电性能的金属化合物，具有禁带宽、可见光谱区光透射率高和电阻率低等特性，ITO导电玻璃广泛地应用于平板显示器件、太阳能电池、特殊功能窗口涂层及其他光电器件领域，是目前LCD、PDP、OLED、触摸屏等各类平板显示器件广泛采用的透明导电电极材料。作为平板显示器件的关键基础材料，ITO导电玻璃其随着平板显示器件的不断更新和升级而具有更加广阔的市场空间。
传统的应用于电容式触摸屏的消影玻璃一般通过在玻璃和ITO之间溅镀高折射率、低折射率两层结构的消影膜层，使得ITO线条与刻蚀区之间的色差和透过率之差减小，达到消影的目的。这种消影玻璃电阻比较高，较适用于中小尺寸电容式触摸屏。对于中大尺寸电容屏，因触控精度要求，需要电阻更低、膜层更厚的ITO膜层。此时，高折射率、低折射率匹配做为消影层结构时，要实现较为理想的消影效果，因ITO膜层太厚，ITO颜色会比较重，从而ITO线和蚀刻区域无法达到颜色上的尽可能相同，即虽能实现透过率上相差较近，但颜色差异的存在影响消影效果，导致消影效果仍然较差。因此，大尺寸的电容式触摸屏往往需要较低面电阻的颜色尽可能无色的低阻消影ITO导电玻璃。
同时，常规消影ITO产品所需高折射率材料多采用Nb2O5，ITO后续加工工序中会有碱液脱膜、加碱超声清洗等工序，而Nb2O5会同碱液反应而溶解，ITO的附着力、致密性将受到影响，严重的会出现ITO膜层脱落，影响产品的触控功能。而若采用TiO2、ZrO2或Si3N4等材料做为高折射率材料，则无论碱液脱膜、还是加碱超声，消影层都不会同碱液反应，ITO膜层的附着力、致密性更有保证，从而用此类材料生产的ITO玻璃制备的电容屏产品的触控功更有保证。
发明内容
基于此，有必要提供一种在面电阻较低时颜色尽可能无色且能够实现消影目的的ITO导电玻璃及其制备方法。
一种ITO导电玻璃，包括依次层叠的玻璃、第一高折射率层、第一低折射率层、第二高折射率层、第二低折射率层以及ITO层；
所述第一高折射率层的材料为TiO2、ZrO2或Si3N4；
所述第一低折射率层的材料为SiO2或MgF2；
所述第二高折射率层的材料为TiO2、ZrO2或Si3N4；
所述第二低折射率层的材料为SiO2或MgF2；
所述第一高折射率层的厚度为
所述第一低折射率层的厚度为
所述第二高折射率层的厚度为
所述第二低折射率层的厚度为
在一个实施例中，所述第一高折射率层的厚度为
在一个实施例中，所述第一低折射率层的厚度为
在一个实施例中，所述第二高折射率层的厚度为
在一个实施例中，所述第二低折射率层的厚度为
在一个实施例中，所述ITO层的厚度为
在一个实施例中，所述ITO导电玻璃的面电阻为10欧姆～14欧姆、14欧姆～20欧姆、17～25欧或20欧姆～30欧姆。
一种ITO导电玻璃的制备方法，包括如下步骤：
提供玻璃，清洗后干燥；
将清洗后的所述玻璃表面依次磁控溅射沉积第一高折射率层、第一低折射率层、第二高折射率层、第二低折射率层和ITO层，得到所述ITO导电玻璃，其中，所述第一高折射率层的材料为TiO2、ZrO2或Si3N4，所述第一低折射率层的材料为SiO2或MgF2，所述第二高折射率层的材料为TiO2、ZrO2或Si3N4，所述第二低折射率层的材料为SiO2或MgF2，所述第一高折射率层的厚度为所述第一低折射率层的厚度为所述第二高折射率层的厚度为所述第二低折射率层的厚度为
在一个实施例中，所述第一高折射率层的厚度为所述第一低折射率层的厚度为所述第二高折射率层的厚度为所述第二低折射率层的厚度为所述ITO层的厚度为
在一个实施例中，所述ITO导电玻璃的面电阻为10～14欧、14～20欧姆、17～25欧姆或20～30欧姆。
这种ITO导电玻璃，通过以第一高折射率层、第一低折射率层、第二高折射率层和第二低折射率层替代传统的过渡膜层，折射率高低结合的膜层结构增加了ITO层的透过率，可以在面电阻较低时(10欧姆～30欧姆)满足ITO和第二低折射率在450nm、550nm处透过率满足消影要求，并且ITO和消影层的颜色都非常淡，消影效果更好，更能够满足大尺寸的电容式触摸屏的应用需求。同时，采用TiO2、ZrO2或Si3N4等材料替代Nb2O5做为高折射率材料，则无论加碱超声、碱液脱膜，都不会同碱液反应，ITO膜层的附着力、致密性更有保证，从而用ITO制备的电容屏产品的触控功能得以保证。
附图说明
图1为一实施方式的ITO导电玻璃的结构示意图；
图2为如图1所示的ITO导电玻璃的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1所示的一实施方式ITO导电玻璃，包括依次层叠的玻璃10、第一高折射率层20、第一低折射率层30、第二高折射率层40、第二低折射率层50以及ITO层60。
玻璃10可以选择浮法玻璃或者其他本领域常规的玻璃。
第一高折射率层20的材料为TiO2、ZrO2或Si3N4。TiO2的折射率为2.3，ZrO2的折射率为2.17，Si3N4的折射率为2.0。采用TiO2、ZrO2或Si3N4作为第一高折射率层20的材料，使得第一高折射率层20的透过率相对较低。
第一高折射率层20的厚度可以为一般而言，第一低折射率层20的厚度对于ITO导电玻璃的整体透过率以及视觉效果影响较小，在一个特别的实施方式中，第一低折射率层20的厚度可以为0，也就是说，第一低折射率层20可以省略。
在一个较优的实施方式中，第一高折射率层20的厚度为
第一低折射率层30的材料为SiO2或MgF2。SiO2的折射率为1.48，MgF2的折射率为1.38。采用SiO2或MgF2作为第一低折射率层30的材料，使得第一低折射率层30的透过率相对较高。
本实施方式中，第一低折射率层30的厚度为在一个特别的实施方式中，第一低折射率层30的厚度可以为0，也就是说，第一低折射率层30可以省略。
在一个较优的实施方式中，第一低折射率层30的厚度为
第二高折射率层40的材料为TiO2、ZrO2或Si3N4。Nb2O5的折射率为2.3，TiO2的折射率为2.3，ZrO2的折射率为2.17，Si3N4的折射率为2.0。采用TiO2、ZrO2或Si3N4作为第二高折射率层40的材料，使得第二高折射率层40的透过率相对较低。
本实施方式中，第二高折射率层40的厚度为在一个特别的实施方式中，第二高折射率层40的厚度可以为0，也就是说，第二高折射率层40可以省略。
在一个较优的实施方式中，第二高折射率层40的厚度为
第二低折射率层50的材料为SiO2或MgF2。SiO2的折射率为1.48，MgF2的折射率为1.38。采用SiO2或MgF2作为第二低折射率层50的材料，使得第二低折射率层50的透过率相对较高。
本实施方式中，第二低折射率层50的厚度为在一个特别的实施方式中，第二低折射率层50的厚度可以为0，也就是说，第二低折射率层50可以省略。
在一个较优的实施方式中，第二低折射率层50的厚度为
本实施方式中，ITO层60的厚度为
ITO导电玻璃的面电阻可以为10欧姆～14欧姆、14欧姆～20欧姆、17～25欧或20欧姆～30欧姆。
特别的，对应ITO导电玻璃的电阻范围为20欧姆～30欧姆，ITO层60的厚度为对应ITO导电玻璃的电阻范围为17欧姆～25欧姆，ITO层60的厚度为对应ITO导电玻璃的电阻范围为14欧姆～20欧姆，ITO层60的厚度为对应ITO导电玻璃的电阻范围为10欧姆～14欧姆，ITO层60的厚度为
这种ITO导电玻璃，通过以第一高折射率层20、第一低折射率层30、第二高折射率层40和第二低折射率层50替代传统的过渡膜层，折射率高低结合的膜层结构增加了ITO层的透过率，可以在面电阻较低时(10欧姆～30欧姆)能够实现消影，并且消影效果较好，更能够满足大尺寸的电容式触摸屏的应用需求。同时高折射率材料的选择，可以保证产品在后续加工过程中经受住加碱超声、碱液脱膜等工序，保证消影层的致密性和附着力，保证产品的性能。
如图2所示的上述ITO导电玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S10、提供玻璃10，清洗后干燥。
玻璃10可以选择浮法玻璃或者其他本领域常规的玻璃。
S20、将清洗后的玻璃10表面依次磁控溅射沉积第一高折射率层20、第一低折射率层30、第二高折射率层40、第二低折射率层50和ITO层60，得到ITO导电玻璃。
第一高折射率层20的材料为TiO2、ZrO2或Si3N4。TiO2的折射率为2.3，ZrO2的折射率为2.17，Si3N4的折射率为2.0。采用TiO2、ZrO2或Si3N4作为第一高折射率层20的材料，使得第一高折射率层20的透过率相对较低。
第一高折射率层20的厚度可以为一般而言，第一低折射率层20的厚度对于ITO导电玻璃的整体透过率以及视觉效果影响较小，在一个特别的实施方式中，第一低折射率层20的厚度可以为0，也就是说，第一低折射率层20可以省略。
在一个较优的实施方式中，第一高折射率层20的厚度为
第一低折射率层30的材料为SiO2或MgF2。SiO2的折射率为1.48，MgF2的折射率为1.38。采用SiO2或MgF2作为第一低折射率层30的材料，使得第一低折射率层30的透过率相对较高。
本实施方式中，第一低折射率层30的厚度为在一个特别的实施方式中，第一低折射率层30的厚度可以为0，也就是说，第一低折射率层30可以省略。
在一个较优的实施方式中，第一低折射率层30的厚度为
第二高折射率层40的材料为TiO2、ZrO2或Si3N4。Nb2O5的折射率为2.3，TiO2的折射率为2.3，ZrO2的折射率为2.17，Si3N4的折射率为2.0。采用TiO2、ZrO2或Si3N4作为第二高折射率层40的材料，使得第二高折射率层40的透过率相对较低。
本实施方式中，第二高折射率层40的厚度为在一个特别的实施方式中，第二高折射率层40的厚度可以为0，也就是说，第二高折射率层40可以省略。
在一个较优的实施方式中，第二高折射率层40的厚度为
第二低折射率层50的材料为SiO2或MgF2。SiO2的折射率为1.48，MgF2的折射率为1.38。采用SiO2或MgF2作为第二低折射率层50的材料，使得第二低折射率层50的透过率相对较高。
本实施方式中，第二低折射率层50的厚度为在一个特别的实施方式中，第二低折射率层50的厚度可以为0，也就是说，第二低折射率层50可以省略。
在一个较优的实施方式中，第二低折射率层50的厚度为
本实施方式中，ITO层60的厚度为
ITO导电玻璃的面电阻可以为10欧姆～14欧姆、14欧姆～20欧姆、17～25欧或20欧姆～30欧姆。
特别的，对应ITO导电玻璃的电阻范围为20欧姆～30欧姆，ITO层60的厚度为对应ITO导电玻璃的电阻范围为17欧姆～25欧姆，ITO层60的厚度为对应ITO导电玻璃的电阻范围为14欧姆～20欧姆，ITO层60的厚度为对应ITO导电玻璃的电阻范围为10欧姆～14欧姆，ITO层60的厚度为
上述方法制得的ITO导电玻璃，通过以第一高折射率层20、第一低折射率层30、第二高折射率层40和第二低折射率层50替代传统的过渡膜层，折射率高低结合的膜层结构增加了ITO层的透过率，可以在面电阻较低时(10欧姆～30欧姆)能够实现消影，并且消影效果较好，更能够满足大尺寸的电容式触摸屏的应用需求。
下面为具体实施例。
实施例1
将浮法玻璃洗净后干燥。
在工作压强为2×10-3mbar的条件下，在浮法玻璃表面依次沉积厚度为的TiO2层、厚度为的SiO2层、厚度为的TiO2层、厚度为的SiO2层和厚度为的ITO层，得到所需的ITO导电玻璃。
实施例2
将浮法玻璃洗净后干燥。
在工作压强为3×10-3mbar的条件下，在浮法玻璃表面依次沉积厚度为的TiO2层、厚度为的SiO2层、厚度为的TiO2层、厚度为的SiO2层和厚度为的ITO层，得到所需的ITO导电玻璃。
实施例3
将浮法玻璃洗净后干燥。
在工作压强为8×10-4mbar的条件下，在浮法玻璃表面依次沉积厚度为的ZrO2层、厚度为的SiO2层、厚度为的ZrO2层、厚度为的SiO2层和厚度为的ITO层，得到所需的ITO导电玻璃。
实施例4
将浮法玻璃洗净后干燥。
在工作压强为1×10-3mbar的条件下，在浮法玻璃表面依次沉积厚度为的TiO2层、厚度为的MgF2层、厚度为的TiO2层、厚度为的SiO2层和厚度为的ITO层，得到所需的ITO导电玻璃。
实施例5
将浮法玻璃洗净后干燥。
在工作压强为1×10-3mbar的条件下，在浮法玻璃表面依次沉积厚度为的Si3N4层、厚度为的MgF2层、厚度为的Si3N4层、厚度为的MgF2层和厚度为的ITO层，得到所需的ITO导电玻璃。
对实施例1～5制备得到的ITO导电玻璃，利用日本电色的SD-6000色度仪测试透过率，结果如下表1所示。
表1：实施例1～5制备得到的ITO导电玻璃的透过率测试试验结果。
由表1可以看出，实施例1～5制备得到的ITO导电玻璃在450nm处透过率之差≤2.0％、550nm处透过率之差≤1.0％，满足低阻ITO消影标准。
实施例1～5制备得到的ITO导电玻璃，通过多层高低折射率材料间膜层的匹配，可以在面电阻较低时(10欧姆～30欧姆)能够实现消影，并且消影效果较好，更能够满足大尺寸的电容式触摸屏的应用需求。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种用于中大尺寸电容式触摸屏的无色低阻消影的ITO导电玻璃，其特征在于，包括依次层叠的玻璃、第一高折射率层、第一低折射率层、第二高折射率层、第二低折射率层以及ITO层；
所述第一高折射率层的材料为TiO2、ZrO2或Si3N4；
所述第一低折射率层的材料为SiO2或MgF2；
所述第二高折射率层的材料为TiO2、ZrO2或Si3N4；
所述第二低折射率层的材料为SiO2或MgF2；
所述第一高折射率层的厚度为
所述第一低折射率层的厚度为
所述第二高折射率层的厚度为
所述第二低折射率层的厚度为
2.根据权利要求1所述的ITO导电玻璃，其特征在于，所述第一高折射率层的厚度为
3.根据权利要求1所述的ITO导电玻璃，其特征在于，所述第一低折射率层的厚度为
4.根据权利要求1所述的ITO导电玻璃，其特征在于，所述第二高折射率层的厚度为
5.根据权利要求1所述的ITO导电玻璃，其特征在于，所述第二低折射率层的厚度为
6.根据权利要求1所述的ITO导电玻璃，其特征在于，所述ITO层的厚度为
7.根据权利要求1～6中任一项所述的ITO导电玻璃，其特征在于，所述ITO导电玻璃的面电阻为10欧姆～14欧姆、14欧姆～20欧姆、17～25欧或20欧姆～30欧姆。
8.一种ITO导电玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供玻璃，清洗后干燥；
将清洗后的所述玻璃表面依次磁控溅射沉积第一高折射率层、第一低折射率层、第二高折射率层、第二低折射率层和ITO层，得到所述ITO导电玻璃，其中，所述第一高折射率层的材料为TiO2、ZrO2或Si3N4，所述第一低折射率层的材料为SiO2或MgF2，所述第二高折射率层的材料为TiO2、ZrO2或Si3N4，所述第二低折射率层的材料为SiO2或MgF2，所述第一高折射率层的厚度为所述第一低折射率层的厚度为所述第二高折射率层的厚度为所述第二低折射率层的厚度为
9.根据权利要求8所述的ITO导电玻璃的制备方法，其特征在于，所述第一高折射率层的厚度为所述第一低折射率层的厚度为所述第二高折射率层的厚度为所述第二低折射率层的厚度为所述ITO层的厚度为
10.根据权利要求8或9所述的ITO导电玻璃的制备方法，其特征在于，所述ITO导电玻璃的面电阻为10～14欧、14～20欧姆、17～25欧姆或20～30欧姆。
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- 2014-08-07 CN CN201410386184.XA patent/CN104166490A/zh active Pending
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