透明导电薄膜及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及导电薄膜技术领域，特别是涉及一种透明导电薄膜及电子设备。


背景技术：

2.透明导电薄膜已广泛应用于太阳能电池、电磁屏蔽设备、触摸面板等领域。透明导电薄膜主要由透明基体、光学调整层、透明导电层以及金属层组成。由于光学调整层为有机物，透明导电层为无机物，光学调整层与透明导电层之间存在粘结力不足、易脱落等问题，进而导致透明导电薄膜的导电失效，影响透明导电薄膜的性能稳定性和使用寿命，限制了其更广泛的应用。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种能够提高层间粘结力以提高器件性能稳定性和使用寿命的透明导电薄膜。
4.进一步，还有必要提供一种使用该透明导电薄膜的电子设备。
5.本实用新型是通过如下的技术方案实现的。
6.本实用新型的一个方面，提供了一种透明导电薄膜，包括：
7.透明基体；
8.硬化层，设于所述透明基体的表面；
9.光学调整层，设于所述硬化层远离所述透明基体的一侧；
10.含硅有机层，设于所述光学调整层远离所述硬化层的一侧；及
11.透明导电层，设于所述含硅有机层远离所述光学调整层的一侧；及
12.金属层，设于所述透明导电层远离所述含硅有机层的一侧。
13.上述透明导电薄膜，其透明基体上依次层叠设有硬化层、光学调整层、含硅有机层、透明导电层及金属层，如此在光学调整层和透明导电层之间设置作为连接层的含硅有机层，通过含硅有机层提高光学调整层和透明导电层之间的粘结力，可以降低透明导电层脱落失效的风险，同时由于含硅有机层中硅元素的存在，还可降低光学调整层中的水汽；进而提高透明导电薄膜的稳定性和使用寿命。
14.在上述透明导电薄膜的制作环境以及光学调整层的原料树脂光学胶中均含有少量水，含硅有机层可通过含硅有机物经过高温处理形成，而含硅有机层与环境或树脂光学胶中的水作用形成亲水端基(
‑
oh)，该亲水端基与无机材料上的亲水基团在高温镀膜形成透明导电层时脱水结合，从而增加光学调整层与透明导电层之间的粘结力，同时树脂光学胶中的少量水被吸收反应后可以降低光学调整层中的水汽。
15.在其中一些实施例中，所述含硅有机层为有机硅树脂层、有机硅橡胶层和硅烷偶联剂层中的至少一层。这些材料形成的层与无机材料和有机材料均具有较好的粘结力。
16.在其中一些实施例中，所述含硅有机层的面向所述透明导电层的表面粗糙度为0.5nm～3nm。通过进一步控制含硅有机层的朝向透明导电层的一侧的表面粗糙度的范围，
可进一步提高透明导电层镀膜工艺的稳定性。
17.在其中一些实施例中，所述透明导电层为金属氧化物导电层、石墨烯导电层和碳纳米管导电层中的至少一种。
18.在其中一些实施例中，所述金属氧化物导电层为铟锡氧化物层、铟锌氧化物层或掺铝氧化锌层。
19.在其中一些实施例中，所述金属层为铜、银及镍中的一种形成的金属单质层或者至少两种形成的金属合金层；和/或
20.所述透明基体为非晶性聚合物层。
21.在其中一些实施例中，所述非晶性聚合物层为聚环烯烃层、聚碳酸酯层或聚对苯二甲酸乙二酯层；和/或，所述非晶性聚合物薄膜的面内的双折射率为0～0.001。
22.在其中一些实施例中，所述透明基体的厚度为50μm～200μm。
23.在其中一些实施例中，所述硬化层的厚度为1μm～2μm。
24.在其中一些实施例中，所述光学调整层的厚度为50nm～100nm。
25.在其中一些实施例中，所述含硅有机层的厚度为1nm～30nm。控制含硅有机层的厚度范围可进一步提高透明导电层和光学调整层之间的附着力。
26.在其中一些实施例中，所述透明导电层的厚度为20nm～100nm。
27.在其中一些实施例中，所述金属层的厚度为20nm～500nm。
28.在其中一些实施例中，所述透明基体的两侧表面均依次层叠设有所述硬化层、所述光学调整层、所述含硅有机层、所述透明导电层及所述金属层。
29.本实用新型的另一个方面，提供了一种电子设备，包含有上述任一所述的透明导电薄膜。
30.该电子设备使用上述透明导电薄膜，提高了其稳定性和使用寿命。
附图说明
31.图1为本实用新型一实施方式的透明导电薄膜的结构示意图。
具体实施方式
32.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。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“宽度”、“上”、“下”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实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以
是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.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。
36.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“和/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。
37.请参阅图1，本实用新型一实施方式提供了一种透明导电薄膜100，包括透明基体110、硬化层120、光学调整层130、含硅有机层140、透明导电层150及金属层160。
38.硬化层120设于透明基体110的表面。
39.光学调整层130，设于硬化层120远离透明基体110的一侧。
40.含硅有机层140，设于光学调整层130远离硬化层120的一侧。
41.透明导电层150，设于含硅有机层140远离光学调整层130的一侧。
42.金属层160，设于透明导电层150远离含硅有机层140的一侧。
43.上述透明导电薄膜100，其透明基体110上依次层叠设有硬化层120、光学调整层130、含硅有机层140、透明导电层150及金属层160，如此在光学调整层130和透明导电层150之间设置作为连接层的含硅有机层140，通过含硅有机层140提高光学调整层130和透明导电层150之间的粘结力，降低透明导电层150脱落失效的风险；同时由于所述含硅有机层140中硅元素的存在，还可降低光学调整层130中的水汽，进而提高透明导电薄膜100的稳定性和使用寿命。
44.在上述透明导电薄膜100的制作环境以及光学调整层130的原料树脂光学胶中均含有少量水，含硅有机层140可通过含硅有机物经过高温处理形成，而含硅有机层140与环境或树脂光学胶中的水作用形成亲水端基(
‑
oh)，该亲水基与无机材料上的亲水基团在高温镀膜形成透明导电层150时脱水结合，从而增加光学调整层130与透明导电层150之间的粘结力，同时树脂光学胶中的少量水被吸收反应后可以降低光学调整层130中的水汽。
45.可理解的，硬化层120也可设于透明基体110的两个侧面。进一步地，透明基体110的两侧面均依次层叠设有上述硬化层120、光学调整层130、透明导电层150及金属层160。更进一步地，透明基体110的两个相对表面均依次层叠设有上述硬化层120、光学调整层130、含硅有机层140、透明导电层150及金属层160。可理解的，透明基体110的两个硬化层120的材质种类和厚度范围可以独立选择，其他层也类似。
46.在其中一些实施例中，透明基体110为透明高分子基体，具体为非晶性聚合物层。进一步地，非晶性聚合物层为聚环烯烃层(cop层)、聚碳酸酯层(pc层)或聚对苯二甲酸乙二酯层(pet层)。进一步地，非晶性聚合物层的面内的双折射率为0～0.001，面内的双折射率的偏差为0.0005以下。
47.进一步地，透明基体110的厚度为50μm～200μm。
48.可理解的，硬化层120起到防刮作用。在其中一些实施例中，硬化层120的材质为有机树脂；进一步地，硬化层120的厚度为1μm～2μm。
49.可理解，光学调整层130起到光学调整的作用，即调整透明基体110的折射率与透
明导电层150的折射率相匹配。在其中一些实施例中，光学调整层130的材质包括感光性单体和树脂、氧化锆、环己酮、光引发剂等。
50.在其中一些实施例中，光学调整层130的厚度为50nm～100nm。
51.在其中一些实施例中，硬化层120具有凹凸表面，以增加光学调整层130与硬化层120的接触面积，加强二者附着力，避免脱落。
52.在其中一些实施例中，含硅有机层140的一侧与光学调整层130直接接触，另一侧与透明导电层150直接接触。
53.在其中一些实施例中，含硅有机层140可通过如下方式制得：将含硅有机层140的原料直接加入光学调整层130的原料树脂光学胶中，由于含硅有机层140在高温处理时与环境或树脂光学胶中的水作用形成亲水端基(
‑
oh)，在光学调整层130未干之前，含硅有机层140的原料会自动浮在表面，如此在光学调整层130上自动形成含硅有机层140。
54.可理解，在其他的一些实施例中，含硅有机层140和光学调整层130可先后形成，即：在光学调整层130形成之后，再在光学调整层130上形成含硅有机层140。
55.在其中一些实施例中，含硅有机层140为有机硅树脂层、有机硅橡胶层和硅烷偶联剂层中的至少一层；进一步地，当为其中的至少两层时，可为其中至少两层形成的叠层。这些材料形成的层与无机材料和有机材料均具有较好的粘结力。可理解，本实用新型中，当为至少两层形成的叠层时，可以是相同层也可以是不同层形成的叠层。
56.进一步地，含硅有机层140为有机硅树脂层、有机硅橡胶层时，其对应的原料可为含硅的有机单体。进一步地，含硅有机层140为硅烷偶联剂层时，其对应的原料为硅烷偶联剂。
57.在一些具体示例中，含硅有机层140的制备原料可为kbm
‑
503(3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷)、kbe
‑
503(甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷)、kbm
‑
5103(3
‑
三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂)、偶联剂s
‑
6011、偶联剂s
‑
6030、偶联剂s
‑
6040、偶联剂sq506、mac
‑
sq hdm等。
58.在其中一些实施例中，含硅有机层140的面向透明导电层150的表面粗糙度(ra)为0.5nm～3nm。通过进一步控制含硅有机层140的朝向透明导电层150的一侧的表面粗糙度的范围，可进一步提高透明导电层150镀膜工艺的稳定性。若含硅有机层140的面向透明导电层150的表面粗糙度过低，则会影响透明导电层150的附着力，若含硅有机层140的朝向透明导电层150的一侧的表面粗糙度过高，则可能会造成透明导电层150的外观会有异常，如异色等问题。
59.在其中一些实施例中，含硅有机层140的厚度为1nm～30nm；进一步地，含硅有机层140的厚度为5nm～15nm，更进一步地为5nm～10nm。控制含硅有机层140的厚度范围可进一步提高透明导电层150和光学调整层130之间的附着力。
60.可理解，一般地，硬化层120、光学调整层130一般采用涂布制程制备，透明导电层150和金属层160采用镀膜工艺制备。
61.在其中一些实施例中，透明导电层150为金属氧化物导电层、石墨烯导电层和碳纳米管导电层中的至少一种。进一步地，当透明导电层150为金属氧化物导电层、石墨烯导电层和碳纳米管导电层中的至少两种时，可为其中至少两种形成的叠层。
62.进一步地，金属氧化物导电层为铟锡氧化物层(ito层)、铟锌氧化物层((izo层)或
掺铝氧化锌层(azo层)等。
63.在其中一些实施例中，透明导电层150的厚度为20nm～100nm；进一步地，透明导电层150的厚度为20nm～40nm。
64.在其中一些实施例中，金属层160为铜、银及镍中的一种形成的金属单质层或者至少两种形成的金属合金层。进一步地，金属层160为铜单质层、银单质层、镍单质层或铜镍合金层。
65.在其中一些实施例中，金属层160的厚度为20nm～500nm。进一步地，金属层160的厚度为20nm～300nm。
66.在一具体示例中，透明基体110为聚环烯烃层(cop层)，透明导电层150为铟锡氧化物层(ito层)，金属层160为铜单质层。
67.在其中一些实施例中，透明导电薄膜100还可包括保护层(图未示)，保护层设于金属层160上且位于远离透明导电层150的一侧。进一步地，保护层可为黑化层。
68.本实用新型一实施方式还提供了一种电子设备，包含有如上述任一的透明导电薄膜100。
69.该电子设备使用上述透明导电薄膜100，提高了其稳定性和使用寿命。
70.在其中一些实施例中，该电子设备可以为太阳能电池、电磁屏蔽设备或触摸设备。进一步地，触摸设备可为触控屏、手机、平板电脑或笔记本电脑等。
71.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。
72.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。