CN104737108A - 可视性改善的透明导电性膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可视性(visibility)改善的透明导电性膜，详细地涉及，底涂层包含无机粒子而底涂层的折射率变高，从而能够改善图案可视性的透明导电性膜及其制备方法。本发明的透明导电性膜，底涂层的折射率比由溅射技术形成的硅氧化物层的折射率高且比透明导电层的折射率低，能够确保优秀的图案可视性，并能够由稳定的高速生产方法形成底涂层，还能确保宽度方向的厚度均匀度。

Description

可视性改善的透明导电性膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及可视性(visibility)改善的透明导电性膜，详细地涉及，底涂层包含无机粒子而底涂层的折射率变高，从而能够改善图案可视性的透明导电性膜及其制备方法。
背景技术
透明电极膜是制备触控面板时最重要的部件之一。至今为止，作为这种透明电极膜的广泛使用是全光线透过率为85％以上且表面电阻为400Ω/square以下的氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)。
一般的透明电极膜，为了使透明高分子膜具备表面平坦性和耐热性，在进行涂底(primer coating)处理后再进行硬涂处理后用作基材膜(base film)。
在这基材膜上，利用湿涂(wetcoating)法或真空溅射法来形成透明底涂(undercoating)层后，利用溅射方式形成如氧化铟锡的透明导电层。
另一方面，最近随着恒电流容量方式的触控面板的使用增加，需要实现用于微细恒电流的表面电阻小于200Ω/square的低电阻和改善透明导电膜图案的可视性。
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明一实例的透明导电性膜在底涂层包含无机粒子，并使其通过湿涂形成时，能够获得基材和导电层之间的恰当折射率，从而能够使导电层的图案被遮挡，因而可确保图案的可视性。
本发明的另一实例提供一种形成包含无机粒子的底涂层来改善了可视性的透明导电性膜及其制备方法。
技术方案
为了达到上述目的的本发明的透明导电性膜，其特征在于，包括：透明膜，底涂层，形成在上述透明膜上，以及导电层，形成在上述底涂层上；上述底涂层包含无机粒子，上述底涂层与透明膜的折射率之差为0.15至0.30。
并且为了达到上述目的的本发明的透明导电性膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：用湿涂法在透明膜上涂敷涂敷用组合物来形成底涂层的步骤，以及在上述底涂层上形成导电层的步骤；上述涂敷用组合物包含无机粒子。
有益效果
本发明的透明导电性膜，底涂层的折射率比由溅射技术形成的硅氧化物层的折射率高且比透明导电层的折射率低，能够确保优秀的图案可视性，并能够由稳定的高速生产方法形成底涂层，还能容易确保宽度方向的厚度均匀度。
并且，仅溅射导电层，因此相对于溅射底涂层的一部分的以往方法，能够将生产速度提高两倍以上，从而容易大量生产透明导电性膜。
附图说明
图1表示本发明一实施例的透明导电性膜的剖面。
具体实施方式
以下参照详细说明的实施例会让本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法更加明确。但是，本发明不局限于以下所公开的实施例，能够以互不相同的各种方式实施，本实施例只用于使本发明的公开内容更加完整，有助于本发明所属技术领域的普通技术人员完整地理解本发明的范畴，本发明根据本发明保护的范围而定义。
另一方面，附图中，为了明确表现各种层及区域，放大厚度来表现。而且为了方便说明，附图中一部分层及区域的厚度有所夸张。层、膜、区域、板等部分在另一部分“上”或“上部”时，不仅包括紧贴于另一部分的“正上方”的情况，还包括其中间有别的部分的情况。
以下，对本发明实施例的透明导电性膜及其制备方法，进行详细说明。
透明导电性膜
图1简要表示本发明一实施例的透明导电性膜的剖面，上述透明导电性膜包括透明膜110、底涂层120及导电层130。
上述导电层130由图案形成，只有在这类图案被遮挡时，才能确保优秀的图案可视性。上述底涂层120的高折射特性将上述导电层130的图案遮挡，而能够确保优秀的图案可视性。可使用透明性和强度优秀的膜作为透明膜110。作为透明膜110的材质，可以提出聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PEN)、聚醚砜(polyethersulfone，PES)、聚碳酸酯(Poly carbonate，PC)、聚丙烯(poly propylene，PP)及降冰片烯类树脂等，这些可以单独使用或混合两种以上使用。并且，透明膜110可以是单一膜形态或层压膜形态。
底涂层120起到提高透明膜110和导电层130之间的附着力及透过率的作用。只是，考虑到导电层130的折射率大致为1.9～2.0，为了减少反射率差，透明膜100与底涂层120之间的折射率差越小越有利，其折射率差为从0.15至0.30，优选地，在0.20至0.25之间越有利，一般，用于底涂层的硅氧化物(SiO2)的折射率仅仅约为1.45，为了提高上述底涂层的折射率，需要使用无机粒子140。
上述底涂层120可由单一层形成，并且可由工序过程较为简单的湿涂形成，同时以确保图案可视性为目的。
上述无机粒子140优选地使用选自ZnO、TiO2、CeO2、SnO2、ZrO2、MgO以及Ta2O5中的一种或两种以上，更优选地使用ZrO2或TiO2。上述无机粒子的粒子大小为5～100nm范围，优选为10～40nm，这有利于确保适当的折射率和光学特性的均匀性，并有利于控制底涂层120的厚度。
上述底涂层120可包含0.1至10重量％上述无机粒子140，具体可包含0.5至8重量％。上述底涂层120以上述含量范围包含无机粒子140，并体现与导电层130折射率相似的折射率，通过湿涂以单一层体现所希望水准的图案可视性。
上述底涂层120还可像以往一样使用硅氧化物(SiO2)，但优选地使用光固化性化合物。作为上述光固化性化合物，可以使用能够进行交联反应的不饱和键等具有一个以上官能基的单体或低聚物，可以使用氨基甲酸乙酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯等。
如上所述，含有无机粒子140的底涂层120的折射率在1.45～1.80范围。
并且，上述底涂层120的厚度优选为10～550nm，更优选为40～300nm，最优选为50～100nm。在底涂层120的厚度超过500nm的情况下，没有光学特性改善效果，因多层膜干涉而出现彩虹，并存在增加制备费用的问题，在底涂层120的厚度小于10nm的的情况下，存在难以确保均匀的厚度，且透射率及可视性下降的问题。
之后，导电层130形成在底涂层120上，可由透明性和导电性优秀的氧化铟锡、氟掺杂氧化锡(Fluorine-doped Tin Oxide，FTO)等形成导电层130。上述导电层130的厚度优选为15～40nm，如果上述导电层的厚度超过40nm，则存在透射率变低且颜色出现的问题，如果上述导电层的厚度小于15nm，则存在电阻变高的问题。
透明导电性膜的制备方法
本发明的透明导电性膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：用湿涂法在透明膜上涂敷涂敷用组合物来形成底涂层的步骤，以及在上述底涂层上形成导电层的步骤；上述涂敷用组合物包含无机粒子。
用湿涂法涂敷涂敷用组合物并进行热处理来形成上述底涂层120，上述涂敷用组合物包含无机粒子，以在底涂层120内包含无机粒子140。
如上所述，上述无机粒子140优选使用选自ZnO、TiO2、CeO2、SnO2、ZrO2、MgO以及Ta2O5中的一种或两种以上，更优选使用ZrO2或TiO2。
并且，可将光固化性化合物、光聚合引发剂及上述无机粒子混合来制备上述涂敷用组合物，包含光固化性化合物的情况下，根据紫外线或电子束等的照射来进行聚合，来形成底涂层。
另一方面，在上述的湿涂用组合物中可以使用溶剂，以容易分散。作为上述溶剂，可以使用水、有机溶剂或者它们的混合物，上述有机溶剂可以使用醇类溶剂、含卤的烃类溶剂、酮类溶剂、溶纤剂(Cellosolve)类溶剂及酰胺类溶剂等。更详细地，上述醇类溶剂是甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、二丙酮醇等，含卤的烃类溶剂是氯仿、二氯甲烷、二氯化乙烯等，酮类溶剂是乙醛、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等，溶纤剂类溶剂是甲基溶纤剂(Methyl Cellosolve)、乙基溶纤剂(EthylCellosolve)等，酰胺类溶剂是二甲基甲酰胺、甲酰胺、乙酰胺等。
另一方面，作为上述湿涂法，可以使用选自凹版(gravure)涂敷法、狭缝(slotdie)涂敷法、旋涂法、喷涂法、棒涂法及沉积涂敷法中的一种方法，但优选地适用凹版(gravure)涂敷法、狭缝(slot die)涂敷法。
另一方面，如上所述，上述底涂层120的厚度优选为10～500厚度，更优选为40～300nm，最优选为50～100nm。
并且，可以在底涂层120上由氧化铟锡或者氟掺杂氧化锡形成导电层130，更优选地，利用氧化铟锡靶通过直流电源反应溅射方法来形成导电层130。这时，调节氧气分压来调节色差计上的b*值，进而提高图案可视性。
以下，通过本发明优选地实施例及比较例，对本发明的透明导电性膜进行详细说明。
以下的实施例及比较例只是示例本发明，本发明的范围不被以下实施例而限定。
实施例
相对于100重量份的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯粘结剂，混合平均粒径为30nm的TiO2粒子0.5重量份、具有相同平均粒径的ZrO2粒子0.5重量份以及光聚合引发剂0.5重量份，并用甲基乙基酮稀释，来制备出底涂层形成用组合物。
在丙烯酸类硬涂层的单面形成的125μm厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的背面，利用凹版涂敷法将上述底涂层形成用组合物涂敷后进行UV固化来形成60nm厚度形成底涂层，并通过直流电源反应溅射方法，利用氧化铟锡靶在上述底涂层上形成20nm厚度的氧化铟锡层，来制备出最终导电性膜。
另一方面，使所制备出的上述底涂层形成用组合物成膜为2μm以上，并用棱镜耦合器来测定折射率的结果，底涂层的折射率为1.55。
比较例
在丙烯酸类硬涂层的单面形成的125μm厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的背面，利用直流电源反应溅射方法，形成20nm厚度的硅氧化物薄膜，来形成底涂层，并在其上进行热处理后，通过直流电源反应溅射方法，利用氧化铟锡靶形成20nm的氧化铟锡层，从而制备最终导电性膜。
另一方面，使所制备出的硅氧化物薄膜成膜为2μm以上，并用棱镜耦合器来测定折射率的结果，底涂层的折射率为1.45。
评价(光学性特性的比较)
对上述实施例及比较例的透明导电性膜，测定并评价全光线透过率、颜色、图案可视性的光学性特性，并在表1中表示。上述全光线透过率和透过b*是利用分光亮度计测定的。并且，有关图案可视性，只蚀刻氧化铟锡的一部分，来制作透明电极图案，并用肉眼进行了图案可视性评价。
表1
透明导电性膜 底涂层的折射率 全光线透过率(％) 透过b* 图案可视性
实施例 1.55 89 0.9 优秀
比较例 1.45 89 1.5 差
如上述表1所示，只利用硅氧化物，通过溅射方式形成底涂层的比较例的透明导电性膜的情况下，底涂层的折射率低，并表现出了与实施例类似的全光线透过率。但是，上述比较例的透明导电性膜相对地显黄色，图案可视性没有得到改善。另一反面，如上述实施例，包括利用包含无机粒子的涂敷液来进行湿涂而形成的底涂层的透明导电性膜的情况下，底涂层的折射率具有透明膜基材和透明电极层之间的值，确认到图案可视性的提高。
以上，以本发明实施例为中心进行了说明，但这只是例示性的，本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解，可以进行各种变更或等同的其他实施例。因此，本发明真正要求保护的技术范围应根据所附的权利要求书来判断。
附图标记的说明
110：透明膜           120：底涂层
130：导电层           140：无机粒子

Claims (13)

1.一种透明导电性膜，其特征在于，包括：
透明膜，
底涂层，形成在所述透明膜上，
导电层，形成在所述底涂层上；
所述底涂层包含无机粒子；
所述底涂层与透明膜的折射率之差为0.15至0.30。
2.根据权利要求1所述的透明导电性膜，其特征在于，所述无机粒子使用选自ZnO、TiO2、CeO2、SnO2、ZrO2、MgO以及Ta2O5中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的透明导电性膜，其特征在于，所述底涂层的折射率在1.45～1.80范围内。
4.根据权利要求1所述的透明导电性膜，其特征在于，所述底涂层的厚度为40～500nm。
5.根据权利要求1所述的透明导电性膜，其特征在于，所述底涂层是单一层。
6.根据权利要求1所述的透明导电性膜，其特征在于，所述底涂层包含0.1至10重量％的无机粒子。
7.根据权利要求1所述的透明导电性膜，其特征在于，所述透明膜为由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚碳酸酯、聚丙烯及降冰片烯类树脂中的一种以上形成的单一膜或层压膜。
8.根据权利要求1所述的透明导电性膜，其特征在于，还包括硬涂层，所述硬涂层形成在所述透明膜的单面或双面。
9.根据权利要求1所述的透明导电性膜，其特征在于，所述导电层包含选自氧化铟锡和氟掺杂氧化锡中的一种以上氧化物。
10.一种透明导电性膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
用湿涂法在透明膜上涂敷涂敷用组合物来形成底涂层的步骤，以及
在所述底涂层上形成导电层的步骤；
所述涂敷用组合物包含无机粒子。
11.根据权利要求10所述的透明导电性膜的制备方法，其特征在于，所述湿涂法由选自凹版涂敷法、狭缝涂敷法、旋涂法、喷涂法、棒涂法以及沉积涂敷法中的一种方法构成。
12.根据权利要求10所述的透明导电性膜的制备方法，其特征在于，所述涂敷用组合物包含光固化性化合物及光聚合引发剂。
13.根据权利要求10所述的透明导电性膜的制备方法，其特征在于，在所述透明膜的单面或双面还形成硬涂层。
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