CN112037968A - 透明导电薄膜 - Google Patents
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Abstract
一种透明导电薄膜，包括一基板；以及一第一纳米银线层。其中，该透明导电薄膜于340nm‑400nm的波长带区域具有一第一吸收峰，于500nm‑650nm的波长带区域具有一第二吸收峰，该第一吸收峰的最大的峰值强度与该第二吸收峰的最大峰值强度比为2‑5.5。
Description
技术领域
本发明涉及一种透明导电薄膜，尤指用于制备触控面板的一种透明导电薄膜。
背景技术
近年来，触控面板的应用范围越来越广泛，更多电子产品增加了触控面板以提供使用者直接进行操作或下达指令的功能，而其中，可挠性触控面板的需求日渐增加，为了符合该需求，近年来出现了许多替代氧化铟锡(ITO)的导电材料，以提供良好的可挠性质以及优异的导电性。
其中，纳米银线具有高导电性以及绝佳的柔韧度，是作为触控面板导电层的绝佳材料，然而，由于纳米会产生表面电浆共振效应，使其在波长为320nm至420nm的范围会吸收紫外光，故由纳米银线所制备的导电膜会呈现黄色，然而，对于结合显示面板的触控面板而言，纳米银线所呈现的黄色会影响显示面板输出图像的颜色。因此，如何降低由纳米银线所组成的透明导电层的黄度以及提高其可视度及穿透率为目前需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种新颖的透明导电薄膜，以达到降低包含纳米银线的导电薄膜的黄度的目的。
本发明的透明导电薄膜包括：一基板，包含一第一表面以及相反于该第一表面的一第二表面；以及一第一纳米银线层，形成于该基板的该第一表面上；其中，该透明导电薄膜于UV光谱340nm-400nm的波长带区域具有一第一吸收峰，于500nm-650nm的波长带区域具有一第二吸收峰，该第一吸收峰的最大的峰值强度与该第二吸收峰的最大峰值强度比为2-5.5。
在一实施例中，该透明导电薄膜的该第一吸收峰的光谱积分面积与该第二吸收峰的光谱积分面积的比例为1.2-1.8。
在一实施例中，该透明导电薄膜还包括一染色剂，该染添加于该基板中。
在一实施例中，该基板包括一透明基底膜以及一第一保护层，该第一保护层夹设于该透明基底膜与该地一纳米银线层之间。而该染色剂则添加于该第一保护层或该透明机体膜中。
在一实施例中，该透明导电薄膜在CIELAB色彩空间坐标中的b*值的绝对值为≤1.5。
在一实施例中，该透明导电薄膜还包括一第二纳米银线层，设置于该基板的该第二表面上。
在一实施例中，该基板还包括一第二保护层，夹设于该第二纳米银线层及该透明基底膜之间，其中，该染色剂添加于该第一保护层及该第二保护层中，或添加该透明基底膜中。此时，该透明导电薄膜在CIELAB色彩空间坐标中的b*值的绝对值为≤2。
在一实施例中，该染色剂为至少一选自由茜素蓝、碱性蓝、酒精蓝、水溶苯胺蓝、偶氮蓝、灿烂甲酚蓝、溴酚蓝、卡拉唑蓝、喹啉蓝、靛蓝、树脂酚蓝、甲基蓝、次甲基蓝、酞菁、刃天青、苯甲天青、普鲁士蓝、亚甲苯蓝、百里酚蓝、曲利苯蓝、隐晶紫及其混合物所组成的群组。
在一实施例中，该染色剂的添加量为100-1000ppm。
在一实施例中，该染色剂优选为隐晶紫。
另外，在本发明中所记载的「上」仅是用来表示相对的位置关系，例如，一第一纳米银线层，设置于一基板「上」可包含该第一纳米银线层与该基板直接接触的情况，或者，亦可包含该第一纳米银线层与该基板之间有其他额外的组件，使得该第一纳米银线层与该基板之间并无直接的接触。
再者，本发明中所记载的「第一」、「第二」仅是方便说明，与数量或排列顺序无关，例如，该「第一纳米银线层」、「第二纳米银线层」均可被理解为纳米银线层。
在本领域中，将染色剂添加至基板中的透明基底膜或保护层中，作为蓝色补偿层，以调整偏黄的纳米银线层，使其呈现中性色。
附图说明
图1是本发明第一及第二实施例的透明导电薄膜的剖面示意图。
图2是本发明第三及第四实施例的透明导电薄膜的剖面示意图。
图3是本发明测试例1中的UV-VIS吸收光谱。
附图标记说明：
1000、2000 透明导电薄膜
1 基板
11 透明基底膜
12 保护层
121 第一保护层
122 第二保护层
2 纳米银线层
21 第一纳米银线层
22 第二纳米银线层
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
首先，本发明第一实施例的透明导电薄膜1000如图1所绘示，包括一基板1、一纳米银线层2以及一染色剂，在本发明中，该基板1包括一透明基底膜11以及一保护层12，且该保护层12介于该纳米银线层2与该透明基底膜11之间。在本实施例中，该透明基底膜11为PET所构成，该保护层12为一硬涂层，而该染色剂为隐晶紫，且添加于该保护层12中。
在其他实施例中，该透明基底膜11可例如为本领域中常用的玻璃、蓝宝石、压克力(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、环稀经聚合物(COP)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、三醋酸纤维薄膜(TAC)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚酰亚胺(Polyimide)等透明材料，但并不受限于此。
在其他实施例中，该纳米银线层2可能还包括一固化树脂，将包含纳米银线的浆料和该固化树脂按1∶(0.8-1.2)的比例混合后涂布于该基板上。
在其他实施例中，该保护层12可为硬化层或外套层，形成于该透明基底膜11的表面上，其可为本领域中现有的任一种作为硬化层或外套层的材料所构成，并无特别的限制。
在其他实施例中，该染色剂可选自本领域中常见的染色剂，例如可为茜素蓝、碱性蓝、酒精蓝、水溶苯胺蓝、偶氮蓝、灿烂甲酚蓝、溴酚蓝、卡拉唑蓝、喹啉蓝、靛蓝、树脂酚蓝、甲基蓝、次甲基蓝、酞菁、刃天青、苯甲天青、普鲁士蓝、亚甲苯蓝、百里酚蓝、曲利苯蓝、隐晶紫或其混合物。其中，又以隐晶紫(Leucocrystal Violet)为优选。
在发明第二实施例的透明导电薄膜的结构大致上与第一实施例的透明导电薄膜1000相似，其不同在于该染色剂添加于该透明基底膜11中。
本发明第三实施例的透明导电薄膜2000如图2所绘示，包括一基板1、一第一纳米银线层21、一第二纳米银线层22以及一染色剂，在本发明中，该基板1包括一透明基底膜11、一第一保护层121、以及一第二保护层122，且该第一保护层121介该第一纳米银线层21与该透明基底膜11之间，该第二保护层122介于该第二纳米银线层22与该透明基底膜11之间。在本实施例中，该透明基底膜11为PET所构成，该第一保护层121及该第二保护层122为一硬涂层，而该染色剂3为隐晶紫，且添加于该第一保护层121及该第二保护层122中。
本发明第四实施例的透明导电薄膜的结构大致上与该第三实施例的透明导电薄膜2000相似，其不同在于该染色剂添加于该透明基底膜11中。
以下测试例中对于调控纳米银线层黄化程度的效果主要是利用CIE所制定的L*a*b*颜色模型作为测定颜色的标准，Lab*颜色模型由三个要素组成，其中L*表示亮度，L*＝0为黑色，L*＝100为白色；a*表示红/绿之间的位置，a*为负值时指示绿色，而为正值时指示红色；b*值为黄/蓝之间的位置，b*为负值时指示蓝色，而为正值时指示黄色。也因此，以下测试例中，b*值可代表该透明导电薄膜的黄化程度以及通知添加染色剂后降低黄化程度的指标。
测试例1
首先，本测试例所使用如图1所示的透明导电薄膜100，以测量不同浓度的隐晶紫对于包括纳米银线层2的透明导电薄膜1000的UV吸收光谱，其实施例1-3及比较例1-2的参数以及其穿透率、雾度、b*值、以及a*值如表1所示。
表1
本测试例中的实施例1-实施例3以及比较例的UV吸收光谱如图3所示，由图3的UV-Vis吸收光谱可观察到，每一组别于340-400nm波长范围(蓝色)中有一第一吸收峰，而添加有隐晶紫的实施例于500-650nm波长范围(黄色)有一第二吸收峰，其第一吸收峰及第二吸收峰的最大峰值强度以及光谱积分面积的分析分别如表2及表3所示：
表2
表3
由以上测试结果可得知，添加了隐晶紫于保护层12的组别中，皆降低了b*值的绝对值，使b*值更接近0，表示该透明导电薄膜1000的黄化程度明显的被改善。再者，UV-Vis吸收光谱的第一吸收峰(340-400nm)与第二吸收峰(500-650nm)的最大峰值强度的比值必须在2-5.5的范围内，该透明导电薄膜的黄度才能有效地被补偿并呈现中性色，且不会被过度补偿而呈现蓝色。
测试例2
本测试例测试添加不同浓度的隐晶紫于该保护层12中并测量其所构成的透明导电薄膜1000的穿透率、雾度、以及b*值，以评估隐晶紫的添加浓度对于调整纳米银线层2的黄化程度的影响。其中，实施例4-实施例7及比较例2-比较例3的纳米银线层的电阻值大约为65Ω/square左右，隐晶紫的浓度为0-2000ppm，即结果如表4所示：
表4
由表4的测试结果可得知，实施例4-实施例7的b*值的绝对值皆≤1，于该适当范围内，可有效的控制透明导电薄膜的黄化程度，然而，比较例2的b*值为-3.52，其数值过低，使得整体透明导电薄膜呈现偏蓝色，故隐晶紫的浓度若添加过高(比较例2中的隐晶紫浓度为2000ppm)，则无法有效地调整透明导电薄膜所呈现的颜色。因此，本测试例的结果证实了隐晶紫的浓度于125-1000ppm的范围内(即实施例4-实施例7)可有效地降低纳米银线层2的黄化程度。
测试例3
基于前测试例的结果，本测试例测试添加隐晶紫于该保护层12中的浓度于125-1000ppm的范围内，并测量其所构成的透明导电薄膜的穿透率、雾度、以及b*值，以评估隐晶紫对于不同电阻值的纳米银线层12的黄化程度的影响。其中，实施例8-实施例11及比较例4的纳米银线层12的电阻值大约为30-35Ω/square，测试结果如表5所示。实施例12-实施例15及比较例5纳米银线层12的电阻值大约为50-55Ω/square，测试结果如表6所示。实施例16-实施例19及比较例6纳米银线层12的电阻值大约为70-75Ω/square，测试结果如表7所示。
表5
表6
表7
由表5至表7的实验结果可得知，隐晶紫的添加对于不同电阻值的纳米银线层12皆可有效地控制其黄化程度，并维持其b*值得绝对值于≤1.5以内。
测试例4
本测试例使用不同材料的透明基底膜11所构成的透明导电薄膜1000的，并测量添加染色剂(隐晶紫)于该保护层12中所构成的透明导电薄膜1000的穿透率、雾度以及b*值，以评估隐晶紫对于不同电阻值的纳米银线层12的黄化程度的影响，其测试结果如表8所示。其中，实施例20使用的基板1包括环烯烃聚合物(COP)所构成的透明基底膜11以及添加250ppm的隐晶紫的保护层12，其纳米银线层2形成于该保护层12上，其电阻值约30-35Ω/square，比较例7的基板1同样使用环烯烃聚合物所构成的透明基底膜11，然不具有添加隐晶紫的保护层12，其纳米银线层2直接形成于该透明基底膜11上；实施例21使用的基板包括PET所构成的透明基底膜11以及添加250ppm的隐晶紫的保护层12，其纳米银线层2形成于该保护层12上，其电阻值约30-35Ω/square，比较例8的基板1同样使用PET所构成的透明基底膜11，不具有添加隐晶紫的保护层12，其纳米银线层2直接形成于该透明基底膜11上。
表8
由以上测试结果可得知，实施例20的b*值为0.26，较未添加隐晶紫的比较例7的b*值1.08减少了76％；而实施例21的b*值为0.72，较未添加隐晶紫的比较例8的b*值1.49减少了51％。故本测试例证实了针对不同材质的基板，添加染色剂依然可有效地达到控制因纳米银线层2所导致的的黄化程度，使该透明导电薄膜的b*值接近于0，并维持一定的高穿透率以及低雾度。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种透明导电薄膜，其特征在于，包括：
一基板，具有一第一表面以及相反于该第一表面的一第二表面；以及
一第一纳米银线层，形成于该基板的该第一表面上；
其中，该透明导电薄膜于340nm-400nm的波长带区域具有一第一吸收峰，于500nm-650nm的波长带区域具有一第二吸收峰，该第一吸收峰的最大的峰值强度与该第二吸收峰的最大峰值强度比为2-5.5。
2.如权利要求1所述的透明导电薄膜，其中，该透明导电薄膜的该第一吸收峰的光谱积分面积与该第二吸收峰的光谱积分面积的比例为1.2-1.8。
3.如权利要求2所述的透明导电薄膜，其特征在于，还包括一染色剂，该染色剂添加于该基板中。
4.如权利要求3所述的透明导电薄膜，其特征在于，该基板包括一透明基底膜以及一第一保护层，该第一保护层夹设于该透明基底膜与该第一纳米银线层之间。
5.如权利要求4所述的透明导电薄膜，其特征在于，该染色剂添加于该第一保护层或该透明基底膜中。
6.如权利要求4所述的透明导电薄膜，其特征在于，该透明导电薄膜在CIELAB色彩空间坐标中的b*值的绝对值为≤1.5。
7.如权利要求3所述的透明导电薄膜，还包括一第二纳米银线层，设置于该基板的该第二表面。
8.如权利要求7所述的透明导电薄膜，其特征在于，该基板还包括一第二保护层，该第二保护层夹设于该第二纳米银线层及该透明基底膜之间，其中，该染色剂添加于该第一保护层及该第二保护层中，或添加该透明基底膜中。
9.如权利要求8所述的透明导电薄膜，其特征在于，该透明导电薄膜在CIELAB色彩空间坐标中的b*值的绝对值为≤2。
10.如权利要求3所述的透明导电薄膜，其特征在于，该染色剂为至少一选自由茜素蓝、碱性蓝、酒精蓝、水溶苯胺蓝、偶氮蓝、灿烂甲酚蓝、溴酚蓝、卡拉唑蓝、喹啉蓝、靛蓝、树脂酚蓝、甲基蓝、次甲基蓝、酞菁、刃天青、苯甲天青、普鲁士蓝、亚甲苯蓝、百里酚蓝、曲利苯蓝、隐晶紫及其混合物所组成的群组。
11.如权利要求10所述的透明导电薄膜，其特征在于，该染色剂的添加量为100-1000ppm。
12.如权利要求11所述的透明导电薄膜，其特征在于，该染色剂为隐晶紫。
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