CN101727258A - 透明导电膜及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种透明导电膜及其应用,特别涉及一种可使所对应组装的触控式面板具有良好操控灵敏度的透明导电膜,包含一基材层,以及一堆叠于该基材层的导电层,其特征在于:该导电层具有一包括有该导电层的一顶面的第一导电区,以及一与该第一导电区相接触且位于该基材层与第一导电区间的第二导电区;该第一导电区包括有金属及/或导电性金属化合物,该第二导电区则包括有一具有一第二导电高分子的第二导电高分子组成物,且该第一导电区的导电性优于该第二导电区,本发明透明导电膜通过其结构而使得所对应组装的触控式面板具有良好的操控灵敏度,解决了本领域长期以来无法克服的困扰。
Description
技术领域
本发明涉及一种导电膜,特别是涉及一种可供安装在一触控式面板中的透明导电膜。本发明另涉及一安装有该透明导电膜的触控式面板。
背景技术
如图1所示的,一触控式面板中所具有的透明导电膜1是与一导电玻璃2(其材质一般为氧化铟锡(ITO))间隔地设置,该两者间的距离通常是介于50μm~200μm,且设有多数片用以作为隔层的点隔片(dot spacer)3;该透明导电膜1则具有一基材层11与一位于该基材层11上的导电层12。该基材层11承受一源自于使用者的按压力量,于是该导电层12的对应部位借该力量弯凹而使其顶面121接触到该导电玻璃2并达成电连接的状态,使得电流以及相对应的数位讯号得以在该导电玻璃2与该透明导电膜1的导电层12间传递。需说明的是,实务上也可使用另一透明导电膜来取代该导电玻璃2,且设置时需使该两透明导电膜的导电层12隔着所述点隔片3而相对。
使用者在触控式面板上的操作模式包含瞬间施力(单纯点击)与持续施力(意指画线,例如绘图或写字)两种态样;其中,持续施力的操作模式更是考验着该触控式面板的操控灵敏度,若操控灵敏度不佳,该面板也许尚能通过点击测试,但其画线测试却未能通过,且其所呈现出的结果,将不是一完整的直线,而是零零落落的不规则线段。
一般认为一触控式面板操控灵敏度的高低与否,取决于其透明导电膜的导电层12的导电性。ITO的导电性高,使用以ITO为导电层12的透明导电膜1的触控式面板也具有较好的操控灵敏度,其足以通过画线与点击等两种最主要的功能测试,因而使得ITO成为目前常见的导电层材质,然而此类的透明导电膜1并不具有可挠性。
若欲使该透明导电膜具有良好的可挠性,则通常是采用导电高分子来做为该导电层12的材质,但是以此导电膜所形成的触控式面板却难以通过画线测试,显然这类的导电膜虽顾及到可挠性,却牺牲了其所属的触控式面板的操控灵敏度;因此这一类具有可挠性的透明导电膜在实务上并未普遍地被采用以安装在一触控式面板中。
显然地,在具有触控式面板的电子产品已渐渐地成为主流的今日,如何使一透明导电膜在保有一基本的可挠性之余,也使得后续组装出的触控式面板具有良好的操控灵敏度,确实是目前本领域所需克服的一技术瓶颈。
发明内容
申请人就图1推测,就其导电层中含有导电高分子的至少具有一些可挠性的一导电膜1而言,若其用以和另一导电膜或导电玻璃2接触的该导电层12的顶部区域,能具有比与其衔接,但较邻靠于该基材层11的区域有更高的导电性,则应有助于使电流与数位讯号更顺利地传入或传出该导电层12,并借此使后续所制出的触控式面板具有更高的操控灵敏度;另配合该导电膜的可挠性,即可大幅提升其被应用的广度。于是,本发明的目的是在提供一种可使所对应组装的触控式面板具有良好操控灵敏度的透明导电膜。
本发明透明导电膜,包含:一基材层,以及一堆叠于该基材层上的导电层;其特征在于,该导电层具有一包括有该导电层的一顶面的第一导电区,以及一与该第一导电区衔接且位于该基材层与第一导电区间的第二导电区;该第一导电区包括有金属及/或导电性金属化合物,该第二导电区则包括有一具有一第二导电高分子的第二导电高分子组成物,而该第一导电区的导电性是优于第二导电区者。
本发明所述的透明导电膜,该金属择自于导电度大于1S/cm者。
本发明所述的透明导电膜,该金属择自于导电度大于100S/cm者。
本发明所述的透明导电膜,该金属择自于金、银、铜、铁、镍、锌、铟、锡、锑、镁、钴、铅、铂、钛、钨、锗或铝。
本发明所述的透明导电膜,该导电性金属化合物择自于导电度大于1S/cm者。
本发明所述的透明导电膜,该导电性金属化合物择自于导电度大于100S/cm者。
本发明所述的透明导电膜,该导电性金属化合物择自于氧化铟、氧化锡、氧化铟锡、氧化亚锡、氧化锑锡、氧化锑锌,或这些的一组合。
本发明所述的透明导电膜,该第二导电高分子的导电度大于0.01S/cm。
本发明所述的透明导电膜,该第二导电高分子的导电度大于0.1S/cm。
本发明所述的透明导电膜,该第二导电高分子择自于聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚(间-伸苯)、聚对苯乙烯、聚乙烯基二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸或这些的一组合。
本发明所述的透明导电膜,该第一导电区是一金属本体或一导电性金属化合物本体。
本发明所述的透明导电膜,该第一导电区中的金属及/或导电性金属化合物呈粒子状。
本发明所述的透明导电膜,该第一导电区还包括有一具有一第一导电高分子的第一导电高分子组成物。
本发明所述的透明导电膜,该第一导电区还包括有突伸于该顶面的至少一突起部,其是通过该金属及/或导电性金属化合物而形成。
本发明所述的透明导电膜,所述突起部的突出高度是在5μm以内。
本发明所述的透明导电膜,所述呈粒子状的金属及/或导电性金属化合物的粒子粒径介于1nm~1000nm间。
本发明所述的透明导电膜,所述呈粒子状的金属及/或导电性金属化合物的粒子粒径介于5nm~500nm间。
本发明所述的透明导电膜,所述呈粒子状的金属及/或导电性金属化合物的粒子粒径介于10nm~100nm间。
本发明所述的透明导电膜,所述呈粒子状的金属及/或导电性金属化合物与第一导电高分子的用量比值,是介于1/100~100间。
本发明所述的透明导电膜,所述呈粒子状的金属及/或导电性金属化合物与第一导电高分子的用量比值,是介于1/10~50间。
本发明所述的透明导电膜,该第一导电区的厚度是介于10μm以下。
本发明所述的透明导电膜,该第一导电区的厚度是介于5μm以下。
本发明所述的透明导电膜,该第一导电区的厚度是介于1nm~4μm间。
本发明所述的透明导电膜,该导电层的厚度是介于0.01μm~20μm间。
本发明所述的透明导电膜,该导电层的厚度是介于0.05μm~10μm间。
本发明所述的透明导电膜,该第二导电区还包括有多个导电粒子。
本发明所述的透明导电膜,该导电层具有2000Ω/□以下的表面阻抗值。
本发明所述的透明导电膜,该导电层具有1500Ω/□以下的表面阻抗值。
本发明所述的透明导电膜,该导电层具有1000Ω/□以下的表面阻抗值。
本发明所述的透明导电膜,该导电层具有200~800Ω/□间的表面阻抗值。
本发明所述的透明导电膜,该透明导电膜的光穿透率超过70%。
本发明所述的透明导电膜,该透明导电膜的光穿透率超过75%。
本发明所述的透明导电膜,该透明导电膜的光穿透率超过80%。
本发明所述的透明导电膜,该透明导电膜还包含有一设置于该基材层的至少一侧,且择自于以下所述的一附加层:抗眩层、抗反射层、阻水阻气层、抗静电层、具弹性的涂层、高折射率层、低折射率层,或它们的叠合层体。
一种触控式面板,该触控式面板安装有本发明所述的透明导电膜。
该第一导电区中的金属及/或导电性金属化合物可以各种型态呈现出,将举例说明于下;另,该第二导电区所包括的第二导电高分子将使得本发明透明导电膜具有一定程度的可挠性。
本发明透明导电膜的有益效果在于:基于上述特殊结构,当本发明透明导电膜被组装入一触控式面板后,该面板将呈现较佳的操控灵敏度,而此效果也已被申请人所证实。
附图说明
图1是一示意图,说明一现有透明导电膜中各层体的设置关系,以及其被安装在一触控式面板中的使用状态;
图2至4各是一侧视示意图,分别说明本发明透明导电膜的实施例1至3中各层体的构造与设置关系;
图5至7各是一侧视示意图,分别说明本发明透明导电膜的实施例4至6中各层体的构造与设置关系;
图8是一示意图,说明本发明透明导电膜进一步延伸出的技术概念;
图9至12各是一侧视示意图,分别说明本发明透明导电膜的实施例7至10中各层体的构造与设置关系;
图13是一侧视示意图,说明本发明透明导电膜的实施例11中各层体的构造与设置关系;
图14是一示意图,说明一通过操控灵敏度测试的触控式面板所显示的结果;
图15、16各是一示意图,分别说明一未通过操控灵敏度测试的触控式面板所显示的结果。
具体实施方式
就以上所述的本发明导电膜的基本结构要件,兹以实施例1~实施例11来举例示范其结构的变化态样,并辅以图式(各构件并未依比例绘制)来说明,而类似的元件是以类似的元件符号表示;另同时对可增进本发明功效的操作条件提供建议,以为参考。需说明的是,以下各实施例中,其第一导电区的导电性皆优于其第二导电区;而在下文中,简称为“导电膜”者也意指“透明导电膜”。
参阅图2,本发明导电膜的实施例1包含一基材层4,以及一堆叠于该基材层4的导电层5,该导电层5具有一包括有该导电层5的一顶面511的第一导电区51,以及一与该第一导电区51衔接且位于该基材层4与第一导电区51间的第二导电区52;该第二导电区52是由一分散或溶解有一第二导电高分子组成物的溶液所干燥固化而形成,该第一导电区51则是一金属本体或一导电性金属化合物本体,其是经由例如溅镀、真空蒸镀、脉冲雷射蒸镀等干式涂布方式而设置。
参阅图3,本发明导电膜的实施例2的结构类似于上述实施例1,然其差异处是在于,实施例2的第一导电区51所包含的金属及/或导电性金属化合物,是呈粒子状地以多数颗纳米粒子512聚集的型态设置于该第二导电区52上并形成一表面平坦的膜体;实施例2的第二导电区52可通过一上述的纳米粒子分散液,涂布于该第二导电区52的表面上,待其干燥后形成。
参阅图4,本发明导电膜的实施例3的结构类似于上述实施例1,然其差异处是在于该第一导电区51;实施例3的第一导电区51除了其材质为该金属及/或导电性金属化合物的纳米粒子512以外,还包括有一第一导电高分子组成物,其具有一第一导电高分子而可更固定住所述纳米粒子512,且使该第一导电区51具有比实施例2者更佳的成膜性。实施例3中第一导电区51的设置方式是使一分散或溶解有该第一导电高分子组成物与该纳米粒子512的溶液,涂布于该第二导电区52的表面上并待其干燥后形成。
上述实施例1~3中的第二导电区52内可进一步掺有导电粒子521,而分别衍生出实施例4、5、6的结构型态(相关图式请分别参阅图5、6、7);该导电粒子521的掺入是用以提升该第二导电区52的导电性。申请人对于该导电粒子521的各项建议如同实施例2、3中所述的其材质为该金属及/或导电性金属化合物的纳米粒子512,于后将一并叙述。
另参阅图8,申请人进一步地认为,除了考虑导电膜中该第一导电区51与第二导电区52的导电性差异外,若能通过该第一导电区51中的金属及/或导电性金属化合物而形成出如图8中所示的突起部513,则随着使用者的施力,不但使得本发明导电膜与该导电玻璃或另一导电膜2可达成电连接状态以传递电流及数位讯号,且两者间也会通过所述突起部513而以一较小的接触面积于使用者施力时达成了更紧密的接触,进而提升了后续触控式面板的操控灵敏度。
以下的实施例7~10皆是具有突起部513者。参阅图9,本发明导电膜实施例7的结构类似于图2的实施例1,两者包含有相同的基材层4与第二导电区52,然差异处是在于,实施例7的第一导电区51是呈分散点状或网状(且不限制于必须呈规则状态),其是由在该第二导电区52表面所形成出的多个突起部513而构成。
参阅图10,本发明导电膜实施例8的结构类似于图9的实施例7,然差异在于,该第一导电区51除了多数个突起部513以外,更具有一介于所述突起部513与该第二导电区52间的本体514。该第一导电区51是先形成该本体514后(其方式可参考实施例1~3般地利用干式涂布或湿式涂布等作法),再使所述突起部513形成于该本体514上而获得,形成所述突起部513时可配合使用一遮罩。
参阅图11,本发明导电膜实施例9的结构类似于图3的实施例2,然该两实施例的差异是在于,实施例9中所使用的所述纳米粒子512的粒径大小分布较广,于是当它们聚集而如实施例2地形成一膜体后,其表面是呈非平坦状,相对地多数个突起部513也就自然形成,而获得如图11所示的几何态样的导电膜。
另需说明的是,当实施例2中所使用的纳米粒子分散液的浓度较低时,涂布于该第二导电区52上的各纳米粒子512就会较呈分散状,因而个别地形成为一突起部513。
参阅图12,本发明导电膜实施例10的结构与制备方式皆类似于图4的实施例3,然其差异处是在于,实施例10所用以制备其第一导电区51的溶液(其分散或溶解有该第一导电高分子组成物且分散有该纳米粒子512),相对于实施例3所使用者,是具有较高的纳米粒子量,而使得该第一导电区51的顶面511将越会依顺着所述纳米粒子512的表面形成,因而呈非平坦状,所述突起部513也就相对地形成出来了。另所述突起部513除了是单由金属及/或导电性金属化合物的纳米粒子512所形成之余,所述突起部513也可能更具有包覆住所述粒子512的第一导电高分子组成物。
上述实施例7~10的第二导电区52内,也可如实施例4~6般地更掺有导电粒子521,相关的细节与图式在此不予赘述。
另需说明的是,一基板也可依目前实务上常见的操作模式,先被施以某些表面处理(例如在该基板的至少一侧的表面上,先形成一附加层6,其可为硬涂层、一抗眩层、一抗反射层、一阻水阻气层、一抗静电层、一具弹性的涂层、一高折射率层、一低折射率层,或它们的叠合层体)后,再形成该导电层5,而获得如图13中所示的本发明导电膜实施例11的结构,其除了该基材层4与导电层5以外,还包含有夹掣该基材层4的两附加层6;相关的制备操作细节已为业界所熟知,在此不予赘述。
有关于本发明导电膜的性质、结构,与各种物料的其他相关建议,兹列述如下,但所述建议不应为本发明的限制;再者,其他相关结构或制备细节皆是熟悉本领域的人士可依其需求而自行评估,在此不予赘述。
而该基材层4也未有所限制,一般作为透明导电膜的基材层的材质皆是可使用的,例如聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)、聚萘二甲酸乙二酯(po lyethylenenaphthalate,PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)、聚丙烯酸酯(polyacrylate),若“可挠性”并非所欲的功效,则实务上也可以采用玻璃为基材层4的材质;其厚度并无限制,但若强调为可挠性的材质,其常见的基材层4厚度范围为25μm~300μm。于以下所示范的各实验例,所使用的是PET基板,其厚度为188μm,光穿透率则是90%。
在该导电层5方面,除以上图3~7、9~13所列举的各种态样的本发明导电膜结构以外,就导电层5的结构也允许有其他变化,例如该导电层5包括有依序形成而堆叠的子层;另就所述突起部513的突出高度(意指各突起部513的端点与其底缘间的垂直距离),则建议是在5μm以内,以避免所组装成的触控式面板在未承受使用者施力之前,所述突起部513即与相间隔的导电玻璃或导电膜2(如图8中所示)相互接触,致使讯号无法被精准地判断,甚至短路。
因基本上只要设置出该导电性优于该第二导电区52的第一导电区51,其实就可使所制得的触控式面板有更优异的操控灵敏度,所以在本发明中该第一导电区51的厚度并未有所限制,主要视实务操作时所需的导电度而定,此也是熟悉本领域技艺者可自行拿捏的;另需说明的是,于实务操作上若欲获得的是较薄(例如10nm以下)的第一导电区51,则可利用上述干式涂布的方式来进行,而若欲获得的是一较厚者(例如10nm以上),则可利用上述湿式涂布的方式来进行,然湿式涂布所形成的第一导电区51的厚度受制于所使用的粒子粒径大小。基本上建议该第一导电区51的厚度是在10μm以下,或者5μm以下。于以下所示范的各实验例,其导电区51的厚度是介于1nm~4μm间。
为顾及本发明导电膜的光穿透率(基本上应避免低于70%,另建议较佳地是超过75%,更佳地是超过80%),以使届时所安装出的触控式面板得以呈现清楚且明亮的画面,有利于使用者浏览,虽基本上未就该导电层5的厚度予以限制,然建议较佳地是介于0.01μm~20μm间,又较佳地是介于0.05μm~10μm间,更佳地是介于0.1μm~5μm间。
上述材质为金属及/或导电性金属化合物的纳米粒子512、导电粒子521,其粒径较佳地是介于1nm~1000nm间,又较佳地是介于5nm~500nm间,更佳地是介于10nm~100nm间。
在本发明导电膜中,该第一导电区51与第二导电区52中所分别含有的金属及/或导电性金属化合物物料,是可选用导电度大于1S/cm,甚至是大于100S/cm者,且允许将不同材质加以混用;其中,金属可例如择自于金、银、铜、铁、镍、锌、铟、锡、锑、镁、钴、铅、铂、钛、钨、锗,或铝等等,而导电性金属化合物则可择自于氧化铟(In2O3,其导电度为104S/m)、氧化锡(SnO2,其导电度为1.3×103S/m)、ITO(其导电度为104~105S/m)、氧化亚锡(ZnO,其导电度为2×103S/m)、氧化锑锡(Antimony Tin Oxide,ATO;其导电度为103S/m),或氧化锑锌(Antimony Zinc Oxide,AZO;其导电度为103S/m)等等。于本发明示范的各实验例中,所使用的是ITO及/或AZO。
就该第一导电高分子与第二导电高分子,则建议使用其结构中具有π电子共轭系统的高分子,特别是其导电度大于0.01S/cm,甚至大于0.1S/cm的导电高分子;例如聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)、聚苯胺(polyaniline)、聚(间-伸苯)(poly(p-phenylene))、聚对苯乙烯(poly(phenylenevinylene))、聚乙烯基二氧噻吩(poly(3,4-ethylene dioxythiophene),PEDT)、聚苯乙烯磺酸(polystyrene sulfonate,PSS),或这些的一组合。于本发明示范的各实验例中,所使用的导电高分子即为PEDT与PSS的混合物(业界惯用以“PEDT/PSS”表示),其导电度是介于0.1~1S/cm间。
配制该第一导电高分子组成物溶液或第二导电高分子组成物溶液所使用的溶剂,在本发明中也未特别限制其种类,且允许可互溶的两种以上溶剂混合使用,只要其能分散或溶解所选用的导电高分子,并有助于第一、二导电区51、52中的粒子512、521均匀分散即可,例如异丙醇(IPA)、丁酮(methyl ethyl ketone,MEK)、甲醇、乙醇、甲基异丁酮(methyl isobutyl ketone,MIBK)、水,或这些的一组合。于以下实验例中所示范使用的是IPA。
该第一导电高分子组成物与第二导电高分子组成物中,除了所必需具有的第一导电高分子或第二导电高分子以外,更可分别具有例如以下所示的各种添加剂:一用以使相邻的区域或层体间较能紧密接合的粘着剂(例如择自于聚胺甲酸乙酯分散液(polyurethane dispersion)、聚胺分散液(polyester dispersion)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)、聚偏二氯乙烯分散液(polyvinylidenchloride dispersion)、硅烷(silane),或这些的一组合)、一导电度提升剂(例如择自于二甲基亚砜(dimethylsulfoxide,DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(N-methylpyrrolidone,NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide)、N,N-二甲基乙酰胺(N,N-dimethylacetamide)、乙二醇(ethylene glycol)、甘油(glycerine)、山梨醇(sorbitol))、表面活性剂,或这些的一组合;所述添加剂一般是于配制一导电高分子溶液时掺入,且各添加剂的种类与用量是本领域中具通常知识者得以依其经验与需求而自行决定,所以在此不予赘述。于本发明示范的各实验例中,所使用的添加剂为NMP、表面活性剂、粘着剂。
另参阅图3~7,与图11、12,考虑所制出的导电膜的光穿透率,基本上就上述各图中同时含有导电高分子与粒子512、521的各第一导电区51及/或第二导电区52,建议使它们的导电高分子与粒子512、521的用量比值,个别地是介于1/100~100间,或是1/10~50间,甚至是介于1/4~25间。该用量比值(其隐喻着某一导电区是否使用相对多量的粒子),以及所选用的粒子512、521的粒径和所述突起部形成与否有关,实务操作上熟悉本领域通常知识者可视其需求,在不偏离本发明“该第一导电区51的导电性优于该第二导电区52者”的概念下,来决定各第一导电区51及/或第二导电区52中,各自的导电高分子与粒子512、521的用量比值。
申请人后续将以实验证实,在各种结构变化之下,所形成的本发明导电膜都可使得组装后的触控式面板具有极佳的操控灵敏度,而达到本发明所欲的效果。
为使后续制得的触控式面板呈现出较佳的操控灵敏度,甚至广泛地被应用于除了触控式面板以外的其他各式电子产品,申请人建议本发明透明导电膜的导电层5较佳地具有2000Ω/□以下的表面阻抗值;另基于制备条件的差异,本发明透明导电膜的导电层5的表面阻抗值可达到1500Ω/□以下,甚至是1000Ω/□以下,特别是200Ω/□~800Ω/□间,此范围是目前实务上对于一用以安装在触控式面板的透明导电膜所开设的规格。
以下将以实验例1~6及比较例1~5来说明本发明各目的的实施方式与功效。所述导电膜将使用下列化学品与设备来制备或是进行测试,且若未特别说明,则皆是在常温常压的环境下进行。须注意的是,所述实验例仅用以例示说明,而不应被解释为本发明实施的限制。
使用物料及器材
1.PET基板:由日本TOYOBO公司制造,型号为A4300。
2.导电高分子(PEDT/PSS)分散液:其固含量为2%,由H.C.Starck公司制造,型号为Clevios P HCV4;该导电高分子的导电度为0.3S/cm。
3.导电性金属化合物的纳米粒子:通过一AZO分散液所提供,其是由Nissan Chemical公司制造,固含量40%;所述粒子的粒径范围是分布于15nm~100nm间。
4.溶剂:异丙醇,由Acros Organics公司制造。
5.导电度提升剂:N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidinone(NMP)),由Acros Organics公司制造。
6.表面活性剂:品名为Dynol 604,由Air Products公司制造。
7.粘着剂:品名为Silquest A 187,由Momentive公司制造。
8.线棒(14号、4号):由RDH公司制造。
9.ITO靶材:由日本Mitsui公司制造,其规格为In2O3-SnO2(90-10wt%)。
相关测试
1.光穿透率:借KONICA MINOTA公司制造,型号为CM-3600D的仪器(Spectrophotometer),量测波长为550nm的光线穿透各导电膜的比率。
2.表面阻抗值:以Mitsubishi Chemical Laresta-EP公司制造的阻抗计,并使用四点探针来进行测量。各实验例与比较例的表面阻抗值皆是符合目前实务上对于一用以安装在触控式面板的透明导电膜所开设的规格(200Ω/□~800Ω/□间)。
3.触控式面板的操控灵敏度测试:使用AbonTouch公司的一15时触控式面板,将其中的透明导电膜抽换为本发明待测的各实验例与比较例,以实际组装成一触控式面板并电连接至一电脑;测试时,使用者直接以一触控笔在该面板上画线或描绘,之后自该电脑的萤幕上观察该触控式面板是否能完整地反应出该使用者所描绘的线段或图形。若是(例如图14所显示的结果),则标记为“○”,此也表示该面板通过操控灵敏度测试;若大部分能反应出者(例如图15所显示的结果),则标记为“△”;若仅能零碎地反应出者(例如图16所显示的结果),则标记为“×”。而标记为“△”、“×”者皆表示未能通过测试。
<实验例1>
该实验例的制备方式是将事先配制好的一导电高分子溶液(它们的配方如以下表1所列),以14号线棒涂布在一基板上,继而接受120℃,持续5分钟的干燥处理,而获得一基材层与一第二导电区,之后再将ITO溅镀于该第二导电区上,而形成一厚度为1nm的第一导电区,并获得含有该第一、二导电区的导电层的实验例1;就该第一、二导电区的材质,显然该第一导电区的导电性是优于该第二导电区。
表1
导电高分子分散液 | 溶剂 | 表面活性剂 | 导电度提升剂 | 粘着剂 | 总量 | |
实验例1 | 50wt% | 45wt% | 1wt% | 3wt% | 1wt% | 100wt% |
<实验例2、3>
参照实验例1的制备方式而形成出该第二导电区后,接着将一AZO分散液以IPA稀释成100倍(该分散液的固含量降低至0.4%),或未经稀释,而以一4号线棒涂布在该层体表面上,再接受上述干燥处理,各自形成一第一导电区,于是分别获得实验例2、3。
实验例2、3的第一导电区是由干燥后的AZO分散液所构成,而包括有多数颗的AZO粒子,因此就该第一、二导电区的材质,显然在实验例2、3中,该第一导电区的导电性是优于该第二导电区;其中,实验例2第一导电区中的AZO粒子数量显然比实验例3者要少,其分布也较稀疏。
<实验例4、5>
参照实验例1的制备方式而各自在一基板上形成出该第二导电区后,接着将下列涂布液分别以一4号线棒各自涂布在一第二导电区的表面上,再接受上述干燥处理,而各自形成出一第一导电区,于是分别获得实验例4、5;它们的第一导电区基于导电高分子的存在,使得它们的成膜性优于实施例2、3的第一导电区。
实验例4、5中第一、二导电区的主要差异,是在于该两第一导电区中还包含有AZO纳米粒子,因此该第一导电区的导电性显然是优于该第二导电区;另,实验例5中的AZO粒子的用量超出导电高分子甚多,推测应有突起部的形成。
表2
(*说明:5=50%*2%/(0.5%*40%);0.25=50%*2%/(10%*40%))
<实验例6>
实验例6是参照实验例4、5的操作模式,依序使用上述表2中的实验例4、5的涂布液使它们分别形成出一第二导电区与一第一导电区后而获得的一导电膜。因该实验例5的涂布液中的AZO粒子用量比值高于实验例4的涂布液,因此实验例6中的第一导电区的导电性,显然是优于该第二导电区,再者于该第一导电区也应有多数突起部形成。
上述各实验例中第一导电区的厚度是介于1nm~4μm间。
<比较例1>
比较例1导电膜是从市售AbonTouch 15”的触控式面板上所拆卸下来,其包含有一基材层与一叠至于该基材层上且其材质为ITO的导电层。
<比较例2、3>
比较例2、3导电膜是分别参照USP 7332107、WO/2007/037929实施例1的揭示,而在以其导电层的表面阻抗值达目前业界规格(200Ω/□~800Ω/□间)的前提下,各以一导电高分子分散液(PEDOT/PSS)涂布于一基材表面上,并经干燥而获得。
<比较例4、5>
比较例4、5导电膜的结构是类似于比较例1,然差异处是在于,比较例4、5的导电层除了如比较例1中叠置于该基材层上的ITO部分以外,还包括一叠置于该ITO部分上,并通过该导电高分子分散液(PEDOT/PSS)而形成的导电高分子部分,但比较例4于涂布该分散液时所使用的是4号线棒,比较例5则是使用14号者。
实验例1~6与比较例1~5的各导电膜分别被组装成一触控式面板来进行操控灵敏度测试的结果,如以下表3所示:
表3
从表3的结果看来,各实验例皆顺利地通过操控灵敏度测试;比较例方面则只有比较例1,借其导电层材质(ITO)的优势而通过。
实验例1相较于比较例1,则是使其ITO部分(即第一导电区)与该基材层间,更具有一导电高分子部分(即第二导电区),但实验例1的可挠性优于比较例1。因此,若该两导电膜的ITO部分破裂时,比较例1则无法再使用,但实验例1仍可通过其导电高分子部分来担负传递讯号与电流的任务,而可被继续使用。显然相对于现已成为市售商品主流的比较例1,实验例1呈现出的是更优异的综合效果。
另观比较例2、3的导电膜,则是各以一厚度不同的PEDOT/PSS导电高分子部分直接作为其导电层,但该两比较例后续的操控灵敏度测试,相较于比较例1,显然不佳;此的确是呼应了以往的技术认知--导电层的导电性应与所配制成的触控式面板的操控灵敏度有关。
然,当进一步地在一导电高分子部分上,更设置有一干燥的AZO分散液(此即各实验例2~5导电膜的态样),或者是一ITO层(如实验例1)时,则都获得了优异的操控灵敏度测试结果。
反观比较例4、5导电膜(它们的ITO部分与导电高分子部分,在排列顺序上恰好与实验例1相反),其分别组装的触控式面板的操控灵敏度显然不若各实验例。
因此,上述各实验例与比较例2~5皆证实本发明申请人所提出的技术概念--含有导电层顶部区域的层体,具有比与其衔接,但较邻靠于该基材的区域有更高的导电性,将可使所组装的触控式面板有较佳操控灵敏度--的合理性。
由以上说明与示范可证实单纯以导电高分子来作为导电层材质的导电膜,虽然其表面阻抗值符合业界规格,但确实无法使得所组装成的触控式面板具有良好的操控灵敏度,如比较例2、3所示者;然当通过金属及/或导电性金属化合物的参与,而于一导电膜中的含导电高分子部分(即该第二导电区)上设置出一其导电性更佳的部分(即该第一导电区)时,却明显的使所组装成的触控式面板呈现出优异的操控灵敏度(如各实验例所示),从而证明了申请人原先所推想的概念“用以和另一导电膜或导电玻璃接触的该导电层顶部区域,需具有比邻靠于该基材层的区域有更高的导电性”,确实解决并改善了具有导电高分子材质的导电膜使组装成的触控式面板操控灵敏性不佳的技术瓶颈。
Claims (35)
1.一种透明导电膜,包含:一基材层,以及一堆叠于该基材层上的导电层;其特征在于:该导电层具有一包括有该导电层的一顶面的第一导电区,以及一与该第一导电区衔接且位于该基材层与第一导电区间的第二导电区;该第一导电区包括有金属及/或导电性金属化合物,该第二导电区则包括有一具有一第二导电高分子的第二导电高分子组成物,而该第一导电区的导电性优于第二导电区。
2.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,该金属择自于导电度大于1S/cm者。
3.根据权利要求2所述的透明导电膜,其特征在于,该金属择自于导电度大于100S/cm者。
4.根据权利要求3所述的透明导电膜,其特征在于,该金属择自于金、银、铜、铁、镍、锌、铟、锡、锑、镁、钴、铅、铂、钛、钨、锗或铝。
5.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,该导电性金属化合物择自于导电度大于1S/cm者。
6.根据权利要求5所述的透明导电膜,其特征在于,该导电性金属化合物择自于导电度大于100S/cm者。
7.根据权利要求6所述的透明导电膜,其特征在于,该导电性金属化合物择自于氧化铟、氧化锡、氧化铟锡、氧化亚锡、氧化锑锡、氧化锑锌,或这些的一组合。
8.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,该第二导电高分子的导电度大于0.01S/cm。
9.根据权利要求8所述的透明导电膜,其特征在于,该第二导电高分子的导电度大于0.1S/cm。
10.根据权利要求9所述的透明导电膜,其特征在于,该第二导电高分子择自于聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚(间-伸苯)、聚对苯乙烯、聚乙烯基二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸或这些的一组合。
11.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,该第一导电区是一金属本体或一导电性金属化合物本体。
12.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,该第一导电区中的金属及/或导电性金属化合物呈粒子状。
13.根据权利要求12所述的透明导电膜,其特征在于,该第一导电区还包括有一具有一第一导电高分子的第一导电高分子组成物。
14.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,该第一导电区还包括有突伸于该顶面的至少一突起部,其是通过该金属及/或导电性金属化合物而形成。
15.根据权利要求14所述的透明导电膜,其特征在于,所述突起部的突出高度在5μm以内。
16.根据权利要求12所述的透明导电膜,其特征在于,所述呈粒子状的金属及/或导电性金属化合物的粒子粒径介于1nm~1000nm间。
17.根据权利要求16所述的透明导电膜,其特征在于,所述呈粒子状的金属及/或导电性金属化合物的粒子粒径介于5nm~500nm间。
18.根据权利要求17所述的透明导电膜,其特征在于,所述呈粒子状的金属及/或导电性金属化合物的粒子粒径介于10nm~100nm间。
19.根据权利要求13所述的透明导电膜,其特征在于,所述呈粒子状的金属及/或导电性金属化合物与第一导电高分子的用量比值,是介于1/100~100间。
20.根据权利要求19所述的透明导电膜,其特征在于,所述呈粒子状的金属及/或导电性金属化合物与第一导电高分子的用量比值,是介于1/10~50间。
21.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,该第一导电区的厚度是介于10μm以下。
22.根据权利要求21所述的透明导电膜,其特征在于,该第一导电区的厚度是介于5μm以下。
23.根据权利要求22所述的透明导电膜,其特征在于,该第一导电区的厚度是介于1nm~4μm间。
24.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,该导电层的厚度是介于0.01μm~20μm间。
25.根据权利要求24所述的透明导电膜,其特征在于,该导电层的厚度是介于0.05μm~10μm间。
26.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,该第二导电区还包括有多个导电粒子。
27.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,该导电层具有2000Ω/□以下的表面阻抗值。
28.根据权利要求27所述的透明导电膜,其特征在于,该导电层具有1500Ω/□以下的表面阻抗值。
29.根据权利要求28所述的透明导电膜,其特征在于,该导电层具有1000Ω/□以下的表面阻抗值。
30.根据权利要求29所述的透明导电膜,其特征在于,该导电层具有200~800Ω/□间的表面阻抗值。
31.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,该透明导电膜的光穿透率超过70%。
32.根据权利要求31所述的透明导电膜,其特征在于,该透明导电膜的光穿透率超过75%。
33.根据权利要求32所述的透明导电膜,其特征在于,该透明导电膜的光穿透率超过80%。
34.根据权利要求1所述的透明导电膜,其特征在于,该透明导电膜还包含有一设置于该基材层的至少一侧,且择自于以下所述的一附加层:抗眩层、抗反射层、阻水阻气层、抗静电层、具弹性的涂层、高折射率层、低折射率层,或它们的叠合层体。
35.一种触控式面板,其特征在于,该触控式面板安装有根据权利要求1~34项中任一所述的透明导电膜。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100609 |