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1、(10)申请公布号 CN 103345007 A (43)申请公布日 2013.10.09 CN 103345007 A *CN103345007A* (21)申请号 201310292391.4 (22)申请日 2013.07.12 G02B 1/11(2006.01) H01B 5/14(2006.01) (71)申请人 南昌欧菲光学技术有限公司 地址 330013 江西省南昌市经济技术开发区 黄家湖路 (72)发明人 刘伟 唐根初 唐彬 董绳财 (74)专利代理机构 广州华进联合专利商标代理 有限公司 44224 代理人 邓云鹏 (54) 发明名称 透明基材及含有该透明基材的透明导电元件。
2、 及光学器件 (57) 摘要 一种透明基材包括本体及形成于本体一表面 的微纳结构。本体为透明衬底。微纳结构包括多 个纳米尺寸的凸起， 多个凸起间隔分布于所述本 体的表面上， 每一凸起的结构尺寸小于可见光波 长， 使得光波无法辨识出凸起结构， 因此凸起的表 面的折射率呈连续梯度变化， 从而可以减小折射 率急剧变化所造成的反射现象。故而微纳结构具 有较好的光学减反射作用。当该透明基材具有微 纳结构的一侧与另一光学元件堆叠接触时， 因为 微纳结构阵列呈凹凸结构， 且结构紧密， 因此接触 时空气间隙间的反射光线不会相互干涉， 从而可 以有效减弱牛顿环现象。还提供一种含有上述透 明基材的透明导电元件及光。
3、学器件。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103345007 A CN 103345007 A *CN103345007A* 1/1 页 2 1. 一种透明基材， 其特征在于， 包括 ： 本体， 为透明衬底 ； 及 微纳结构， 形成于本体一表面， 所述微纳结构包括多个纳米尺寸的凸起， 所述多个凸起 间隔分布于所述本体的表面上， 每一凸起的结构尺寸小于可见光波长， 每一所述凸起的表 面的折射率呈连续梯度变化。 2. 根据权利要求 1。
4、 所述的透明基材， 其特征在于， 所述微纳结构还包括底涂层， 所述底 涂层设于所述凸起与所述本体的表面之间， 所述底涂层设于所述本体的表面上， 所述凸起 间隔分布在所述底涂层上。 3. 根据权利要求 2 所述的透明基材， 其特征在于， 所述底涂层与所述凸起为一体成型。 4. 根据权利要求 3 所述的透明基材， 其特征在于， 所述微纳结构为 UV 压印结构。 5. 根据权利要求 1 所述的透明基材， 其特征在于， 所述微纳结构为凹版印刷结构。 6. 根据权利要求 1 所述的透明基材， 其特征在于， 所述凸起为圆锥型、 半椭球型、 圆台 型中的一种或几种的复合结构。 7. 根据权利要求 1 所述的。
5、透明基材， 其特征在于， 所述本体的厚度为 0.02mm 0.7mm， 所述凸起的直径为 50nm 400nm， 所述凸起的高度为 100nm 400nm， 相邻两所述凸起间的 距离为 50nm 500nm。 8. 根据权利要求 1 所述的透明基材， 其特征在于， 所述凸起的高度大于等于所述凸起 的直径。 9. 根据权利要求 3 所述的透明基材， 其特征在于， 所述底涂层的厚度为 0.5m 4.5m。 10. 一种透明导电元件， 其特征在于， 包括 ： 如权利要求 1 9 任意一项所述的透明基材 ； 及 透明导电层， 相对于所述微纳结构设于所述透明基材的另一侧。 11. 根据权利要求 10 所。
6、述的透明导电元件， 其特征在于， 所述透明导电层的材料为氧 化铟锡， 所述氧化铟锡中氧化铟和氧化锡的重量份配比为 90:10 99:1。 12. 根据权利要求 10 所述的透明导电元件， 其特征在于， 所述透明导电层的厚度为 10 30nm。 13. 一种光学器件， 其特征在于， 包括如权利要求 1 9 任意一项所述的透明基材。 权 利 要 求 书 CN 103345007 A 2 1/5 页 3 透明基材及含有该透明基材的透明导电元件及光学器件 技术领域 0001 本发明涉及光学技术领域， 特别是涉及一种透明基材及含有该透明基材的透明导 电元件及光学器件。 背景技术 0002 触摸屏是一种显。
7、著改善人机操作界面的输入设备， 具有直观、 简单、 快捷的优点。 触摸屏在许多电子产品中已经获得了广泛的应用， 比如手机、 PDA（个人数字助理） 、 多媒体、 公共信息查询系统等。 0003 触摸屏通常是由面板玻璃和导电玻璃组件成组通过透明光学胶贴合而成。 导电玻 璃组件在玻璃基片上一面镀有透明导电层。光线穿过透明材料时， 因为存在光的折射和反 射而使得最终透过透明材料的光线发生一定的损耗。 由于透明导电层的折射率与玻璃的折 射率相差较大， 光线在这两者的界面间发生明显的反射及折射， 因此， 触摸屏的透过率进一 步下降， 影响光线的透过。随着技术进步， 用户对电子设备的要求也越来越高。电子设。
8、备中 所用导电材料的透光性影响用户体验， 因此低反射、 高透过的透明导电元件需求日益明显。 发明内容 0004 基于此， 有必要提供一种具有低反射率的透明基材及含有该透明基材的透明导电 元件及含有该透明基材的光学器件。 0005 一种透明基材， 包括 ： 0006 本体， 为透明衬底 ； 及 0007 微纳结构， 形成于本体一表面， 所述微纳结构包括多个纳米尺寸的凸起， 所述多个 凸起间隔分布于所述本体的表面上， 每一凸起的结构尺寸小于可见光波长， 每一所述凸起 的表面的折射率呈连续梯度变化。 0008 在其中一个实施例中， 所述微纳结构还包括底涂层， 所述底涂层设于所述凸起与 所述本体的表面。
9、之间， 所述底涂层设于所述本体的表面上， 所述凸起间隔分布在所述底涂 层上。 0009 在其中一个实施例中， 所述底涂层与所述凸起为一体成型。 0010 在其中一个实施例中， 所述微纳结构为凹版印刷结构。 0011 在其中一个实施例中， 所述微纳结构为 UV 压印结构。 0012 在其中一个实施例中， 所述凸起为圆锥型、 半椭球型、 圆台型中的一种或几种的复 合结构。 0013 在其中一个实施例中， 所述本体的厚度为 0.02mm 0.7mm， 所述凸起的直径为 50nm 400nm， 所述凸起的高度为 100nm 400nm， 相邻两所述凸起间的距离为 50nm 500nm。 0014 在其。
10、中一个实施例中， 所述凸起的高度大于等于所述凸起的直径。 0015 在其中一个实施例中， 所述底涂层的厚度为 0.5m 4.5m。 说 明 书 CN 103345007 A 3 2/5 页 4 0016 一种透明导电元件， 包括 ： 0017 上述的透明基材 ； 及 0018 透明导电层， 相对于所述微纳结构设于所述透明基材的另一侧。 0019 在其中一个实施例中， 所述透明导电层的材料为氧化铟锡， 所述氧化铟锡中氧化 铟和氧化锡的重量份配比为 90:10 99:1。 0020 在其中一个实施例中， 所述透明导电层的厚度为 10 30nm。 0021 一种光学器件， 包括上述的透明基材。 00。
11、22 上述透明基材中， 本体的表面设有微纳结构， 并且每一凸起的结构尺寸小于可见 光波长时， 则光波无法辨识出该凸起结构。因此使透明基材的表面的折射率沿深度方向呈 连续变化， 可减小由于折射率急剧变化所造成的反射现象。因此微纳结构具有较好的光学 减反射作用。 0023 并且， 而采用上述结构的透明基材， 当具有折射梯度的微纳结构阵列的一侧与另 一光学元件堆叠接触时， 因为微纳结构阵列呈凹凸结构， 每一凸起的结构尺寸小于可见光 波长， 使得光波无法辨识出该微纳结构， 同时凸起相互间的间隔较小， 因此接触时空气间隙 间的反射光线不会相互干涉， 因此可以有效减弱牛顿环现象。 0024 含有上述透明基。
12、材的光学器件具有较高的光透过率， 较低的反射率， 光线利用率 较高， 因此可以提高光学器件的性能。 附图说明 0025 图 1 为一实施方式的透明导电元件的结构示意图 ； 0026 图 2 为图 1 所示的透明基材的结构示意图 ； 0027 图 3 为图 1 所示的凸起的结构示意图 ； 0028 图 4 为图 3 所示的凸起另一实施方式的结构示意图 ； 0029 图 5 为图 3 所示的凸起另一实施方式的结构示意图 ； 0030 图 6 为图 3 所示的凸起另一实施方式的结构示意图 ； 0031 图 7 为图 3 所示的凸起另一实施方式的结构示意图 ； 0032 图 8 为图 1 所示的透明基。
13、材的制作方式图 ； 0033 图 9 为图 1 所示的透明基材另一实施方式的结构示意图 ； 0034 图 10 为图 9 所示的透明基材的制作方式图。 具体实施方式 0035 为了便于理解本发明， 下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中 给出了本发明的较佳实施方式。 但是， 本发明可以以许多不同的形式来实现， 并不限于本文 所描述的实施方式。相反地， 提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更 加透彻全面。 0036 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。
14、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， 并不表示是唯一的实施方式。 说 明 书 CN 103345007 A 4 3/5 页 5 0037 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发明的技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。 本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施方式的目的， 不是旨在于限制本发明。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。 0038 请参阅图 1， 本实施方式的透明导电元件 10 包括透。
15、明基材 100 及透明导电层 200。 0039 请参阅图 2， 本实施方式的透明基材 100 包括本体 110 及微纳结构 120。 0040 本体 110 为透明衬底。本体 110 材质可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯 （PET） 、 聚甲基 丙烯酸甲酯 （PMMA） 、 聚乙烯 （PC） 、 聚碳酸酯 （PC） 、 环烯烃共聚物 （COC） 、 环烯烃聚合物 （COP） 或玻璃。本体 110 的厚度为 0.02mm 0.7mm。 0041 具体在本实施方式中， 本体 110 的为聚对苯二甲酸乙二醇酯 （PET） 。本体 110 的厚 度为 100m。 0042 微纳结构 120 形成于本体 1。
16、10 的一表面上。微纳结构 120 包括底涂层 121 及凸起 123。具体在本实施方式中， 底涂层 121 与凸起 123 为一体成型。微纳结构 120 为透明材料 制成， 对整体的雾度影响较小。微纳结构 120 可以为无溶剂型的紫外光固化亚克力树脂或 热固化树脂。 0043 底涂层 121 设于凸起 123 与本体 110 的表面之间。底涂层 121 设于本体 110 的 表面上， 凸起 123 间隔分布在底涂层 121 上。具体在本实施方式中， 底涂层 121 的厚度为 0.5 4.5m。 0044 凸起 123 为多个， 且大小为纳米尺寸。凸起 123 的表面呈连续弧形表面。多个凸 起。
17、 123 间隔分布在本体 110 的表面上， 每一凸起的结构尺寸小于可见光波长。凸起 123 的 表面的折射率呈连续梯度变化。 请参阅图37， 凸起123为圆锥型、 半椭球型、 圆台型中的 一种或几种的复合结构。凸起 123 的高度大于等于凸起 123 的直径。 0045 具体在本实施方式中， 底涂层 121 与凸起 123 为一体成型。微纳结构 120 为 UV 胶 压印结构。请参阅图 8， UV 胶即紫外光固化胶。首先在本体 110 上涂布一层 UV 胶层 1。转 印模具 2 置于 UV 胶层 1 上方， 转印模具 2 与 UV 胶层 1 具有一定的距离， 并且转印模具 2 均 匀分布有多。
18、个凹槽。转印模具 2 转动， 压印 UV 胶层 1。并且 UV 光在本体 110 的另一侧对 UV 胶层 1 进行固化。转印模具 2 与透明基材 100 之间的距离即为底涂层 121 的厚度。凹槽 相对应底涂层 121 上的凸起 123。凸起 123 的形状与凹槽的形状相一致。上述制作微纳结 构 120 的过程简单， 便于操作， 便于该技术的推广应用。 0046 凸起123的直径为50nm400nm。 凸起123的高度为100nm400nm。 凸起123的 高度大于等于凸起 123 的直径， 使其减反射效果更优。底涂层 121 的厚度为 0.5 4.5m。 相邻两凸起 123 间的距离为 50。
19、nm 500nm。 0047 请参阅图9， 可以理解， 底涂层121可以省略。 当底涂层121省略的时候， 微纳结构 120 为凹版印刷结构。请参阅图 10， 凹版 3 上设有多个圆锥形凹槽， 多个圆锥形凹槽均匀分 布在凹版的外表面上。树脂材料 4 点涂到凹版 3 上， 刮刀 5 刮去多余的树脂材料， 使圆锥形 凹槽内填充满树脂材料。并且 UV 光在本体 110 的另一侧对树脂材料进行固化。凹版 3 转 动在本体 110 上形成圆锥形的凸起 123。由于凸起 123 的高度大于等于凸起 123 的直径， 凸 起 123 能够较好成型， 方便制作。上述制作微纳结构 120 的过程简单， 便于操作。
20、， 便于该技 术的推广应用。 说 明 书 CN 103345007 A 5 4/5 页 6 0048 本体110的表面设有微纳结构120， 并且微纳结构120的每一凸起123的结构尺寸 小于可见光波长时， 则光波无法辨识出该凸起 123 结构。因此透明基材 100 的表面的折射 率沿深度方向呈连续变化， 可减小由于折射率急剧变化所造成的反射现象。因此微纳结构 具有较好的光学减反射作用。 0049 当两个光滑表面的材质相互接触时， 例如两块玻璃相互充分堆叠在一起， 两块玻 璃之间存在空气间隙， 且空气间隙处的两界面的反射光线相互干涉形成干涉条纹， 从而导 致牛顿环现象。牛顿环是典型的等厚薄膜干涉。
21、。 0050 而采用上述结构的透明基材 100， 当具有折射梯度的微纳结构 120 阵列的一侧与 另一光学元件堆叠接触时， 因为微纳结构阵列呈凹凸结构， 每一凸起的结构尺寸小于可见 光波长使得光波无法辨识出该微纳结构， 同时凸起相互间的间隔较小因此接触时空气间隙 间的反射光线不会相互干涉， 从而可以有效减弱牛顿环现象。 0051 但是， 由于在本体 110 的表面设有一层微纳结构 120， 该微纳结构 120 会影响透明 基材 100 的雾度值。相邻两凸起 123 间的距离为 50nm 500nm， 可以使微纳结构 120 结构 紧密， 从而既可以减弱牛顿环现象， 又可以防止透明基材 100 。
22、的雾度值较大。 0052 具体在本实施方式中， 本体 110 为厚度为 100m 的 PET 膜。凸起 123 的直径约为 80nm。相邻两凸起 123 间的距离约为 120nm。凸起 123 的高度约为 200nm， 整个微纳结构 120 的厚度为 2m。通过使用测试仪器 U4100， 入射角度为 20， 光波长测试范围为 380 780nm。分别对带有微纳结构 120 的透明基材 100 及不带有微纳结构 120 的单独的 PET 膜 的反射率进行测试。分别对三个样品进行测试试验， 得到三组数据， 并进行对比， 得到以下 反射率对比数据表 ： 0053 样品123平均值 没有微纳结构5.1。
23、925.1885.2075.196 有微纳结构1.5121.6841.5341.577 0054 同样， 通过使用测试仪器Lambda750光谱仪， 对波长范围为380-780nm的光线进行 测试。测试实验分别对带有微纳结构 120 的透明基材 100 及不带有微纳结构 120 的单独的 PET板的透过率进行测试。 分别对三个样品进行测试试验， 得到三组数据， 并进行对比， 得到 以下透过率对比数据表 ： 0055 样品123平均值 没有微纳结构91.82591.99791.98191.934 有微纳结构94.44194.36394.51894.441 0056 因此， 本实施方式的透明基材 。
24、100， 既能够降低反射率， 减弱牛顿环现象 ； 又可以 保证透明基材 100 的雾度值较低， 避免微纳结构 120 影响电子元件的光学效果。 0057 透明导电层200相对于微纳结构120设于透明基材100的另一侧。 透明导电层200 说 明 书 CN 103345007 A 6 5/5 页 7 为铟In、 锑Sb、 锌Zn、 镉Cd、 锡Sn组成的二元氧化物或多元氧化物， 优选为氧化铟锡 （ITO） 。 其中， 氧化铟锡 ITO 中氧化铟和氧化锡的重量份配比为 90:10 99:1。具体在本实施方式 中， 氧化铟和氧化锡的重量份配比为 97:3， 厚度为 10 30nm。这样保证透明导电层。
25、 200 具 有较高的导电率及透过率， 并且可以保证在镀透明导电层 200 的时候， 保证具有较高的生 产效率。防止透明导电层 200 过厚， 镀膜速度较慢， 影响生产效率。 0058 在380780nm波长范围内其整体透过率不小于85%， 以满足透明导电元件透光率 的需求。并且当该透明导电元件与另一光学元件堆叠、 接触时不易出现牛顿环现象。因此 含有上述透明导电元件的触摸屏具有高透过率， 减弱牛顿环现象， 提高用户体验的效果。 0059 可以理解， 透明基材 100 还可以用于其他光学元件上。将透明基材 100 与其它光 学器件利用光学透明胶粘贴复合后可以得到增透、 防牛顿环的光学器件组件。。
26、 例如， 将透明 基材 100 与偏光片粘合成具有增透、 防牛顿环效果的偏光片组件。 0060 还提供一种光学器件。 0061 光学器件包括上述透明基材100。 将上述透明基材100应用于触摸屏、 太阳能电池 等电子设备上。 0062 含有上述透明基材 100 的光学器件具有较高的光透过率， 较低的反射率， 光线利 用率较高， 因此可以提高光学器件的性能。 0063 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。 说 明 书 CN 103345007 A 7 1/2 页 8 图 1 图 2 图 3 图 4 图 5图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103345007 A 8 2/2 页 9 图 8 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 103345007 A 9 。