CN112088351A - 包含涂层的导电多层膜 - Google Patents
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Abstract
公开了一种导电多层膜。导电多层膜可包括非导电基层以及提供在非导电基层上的包括透明导体材料的透明层，其中包括透明导体材料的透明层至少部分地覆盖有在包括透明导体材料的透明层上形成涂层的透明介电材料，使得包括透明导体材料的透明层位于涂层与非导电基层之间，且其中涂层的厚度为10‑600纳米，以便能够通过涂层加工包括透明导体材料的透明层。还公开了一种方法、一种接触感测装置以及不同的用途。
Description
技术领域
本公开涉及一种导电多层膜。本公开还涉及一种用于生产导电多层膜的方法。本公开还涉及一种透明介电材料作为涂层的用途、涉及一种接触感测装置以及涉及导电多层膜及接触感测装置的用途。
背景技术
导电多层膜被用于包括接触感测装置、光伏系统、加热应用以及照明系统的很多不同应用。这种导电膜可由例如使用多层不同材料制造以从不同材料的使用获得改进的强度、稳定性、外观或其它性能。当形成不同层材料的导电膜时，它们的黏附力和黏合能力是重要的，以便在其使用期间避免不同层的分离。同样，进一步加工多层膜的可能性对于生产多层膜的最终产品也很重要。
发明内容
一种导电多层膜，包括非导电基层以及提供在非导电基层上的包括透明导体材料的透明层。包括透明导体材料的透明层至少部分地覆盖有在包括透明导体材料的透明层上形成涂层的透明介电材料。包括透明导体材料的透明层位于涂层和非导电基层之间。涂层的厚度为10-600纳米以便能够通过涂层加工包括透明导体材料的透明层。
一种导电多层膜，包括非导电基层以及提供在非导电基层上的包括透明导体材料的透明层。包括透明导体材料的透明层至少部分地覆盖有在包括透明导体材料的透明层上形成涂层的透明介电材料。包括透明导体材料的透明层位于涂层和非导电基层之间。透明导体材料包括导电的高纵横比分子结构(HARMS)网络或由导电的高纵横比分子结构(HARMS)网络组成，其中导电的HARMS网络包括碳纳米结构，且透明介电材料包括：聚合物或由聚合物组成，其中该聚合物选自聚偏二氯乙烯(PVDC)、其中一种单体是偏二氯乙烯的共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)以及它们的任意组合。涂层的厚度为10-600纳米，以便能够通过涂层加工包括透明导体材料的透明层。
还公开了一种用于生产导电多层膜的方法。该方法包括：提供非导电基层；在非导电基层上提供包括透明导体材料的透明层；利用透明介电材料至少部分地覆盖包括透明导体材料的透明层以在包括透明导体材料的透明层上形成涂层，使得包括透明导体材料的透明层位于涂层与非导电基层之间，其中涂层的厚度为10-600纳米，以便能够通过涂层加工包括透明导体材料的透明层。
还公开了一种生产导电多层膜的方法。该方法包括：提供非导电基层；在非导体基层上提供包括透明导体材料的透明层，其中透明导体材料包括导电的高纵横比分子结构(HARMS)网络，其中导电的HARMS网络包括碳纳米结构；利用透明介电材料至少部分地覆盖包括透明导体材料的透明层以在包括透明导体材料的透明层上形成涂层，使得包括透明导体材料的透明层位于涂层和非导体基层之间，其中透明介电材料包括聚合物或由聚合物组成，其中该聚合物选自聚偏二氯乙烯(PVDC)、其中一种单体是偏二氯乙烯的共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)以及它们的任意组合，并且其中涂层的厚度为10-600纳米，以便能够通过涂层加工包括透明导体材料的透明层。
还公开了透明介电材料在多层膜中作为具有10-600纳米的厚度的涂层的用途。
还公开了包括如在本发明中所公开的导电多层膜的接触感测装置。
还公开了如在本发明中所公开的导电多层膜的用途。
还公开了如在本发明中所公开的接触感测装置的用途。
附图说明
附图说明了各种实施例，包括附图以用于提供对实施例的进一步理解并构成本说明书的一部分。在图中：
图1示出了根据本发明的一实施例的导电多层膜的示意性剖视图；以及
图2示出了根据本发明的一实施例的导电多层膜的示意性剖视图。
具体实施方式
本发明涉及一种导电多层膜，包括非导电基层以及提供在非导电基层上的包括透明导体材料的透明层。包括透明导体材料的透明层至少部分地覆盖有在包括透明导体材料的透明层上形成涂层的透明介电材料。包括透明导体材料的透明层位于涂层和非导电基层之间。涂层的厚度为10-600纳米，以便能够通过涂层加工包括透明导体材料的透明层。
本发明涉及一种导电多层膜，包括非导电基层以及提供在非导电基层上的包括透明导体材料的透明层。包括透明导体材料的透明层至少部分地覆盖有在包括透明导体材料的透明层上形成涂层的透明介电材料。包括透明导体材料的透明层位于涂层和非导电基层之间。透明导体材料包括导电的高纵横比分子结构(HARMS)网络或由导电的高纵横比分子结构(HARMS)网络组成，其中导电的HARM网络包括碳纳米结构。透明介电材料包括聚合物或由聚合物组成，其中该聚合物选自聚偏二氯乙烯(PVDC)、其中一种单体是偏二氯乙烯的共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)以及它们的任意组合。涂层的厚度为10-600纳米，以便能够通过涂层加工包括透明导体材料的透明层。
在一实施例中，通过涂层加工包括透明导体材料的透明层包括：包括透明导体材料的透明层的激光刻蚀(图案化)、电触点的印刷(丝网印刷)或任何其他类型的加工。在一实施例中，电触点的印刷包括银触点的印刷。
本发明还涉及一种用于生产导电多层膜的方法，其中该方法包括：
-提供非导电基层；
-在非导电基层上提供包括透明导体材料的透明层；
-利用透明介电材料至少部分地覆盖包括透明导体材料的透明层以在包括透明导体材料的透明层上形成涂层，使得包括透明导体材料的透明层位于涂层和非导电基层之间，其中涂层的厚度为10-600纳米，以便能够通过涂层加工包括透明导体材料的透明层。
本发明还涉及一种生产导电多层膜的方法，其中该方法包括：
-提供非导电基层；
-在非导电基层上提供包括透明导体材料的透明层，其中透明导体材料包括导电的高纵横比分子结构(HARMS)网络或由导电的高纵横比分子结构(HARMS)网络组成，其中导电的HARM网络包括碳纳米结构；
-利用透明介电材料至少部分地覆盖包括透明导体材料的透明层以在包括透明导体材料的透明层上形成涂层，使得包括透明导体材料的透明层位于涂层和非导电基层之间，其中透明介电材料包括聚合物或由聚合物组成，其中该聚合物选自聚偏二氯乙烯(PVDC)、其中一种单体是偏二氯乙烯的共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)以及它们的任意组合，并且其中涂层的厚度为10-600纳米，以便能够通过涂层加工包括透明导体材料的透明层。
本发明还涉及一种透明介电材料作为根据本发明的多层膜中的具有10-600纳米的厚度的涂层的用途，用于保护包括透明导体材料的透明层，用于改进包括透明导体材料的透明层至非导电基层的黏附力，用于改进导电多层膜的电气性能，和/或加强导电多层膜的机械和/或环境稳定性。
发明人惊奇地发现在包括透明导体材料的透明层上提供透明介电材料的涂层可以保护包括透明导体材料的透明层，同时使进一步加工(例如包括透明导体材料的透明层的图案化、电触点的印刷或任何其它加工步骤)能够进行，以便制造最终产品。
本发明还涉及包括根据本发明的导电多层膜的接触感测装置。
本发明还涉及根据本发明的导电多层膜在接触传感器中、在光伏系统中、在加热应用中、在电流导体中、在显示系统中、在显示电极中、在照明系统中、在灯开关中或在光控膜中的用途。
本发明还涉及根据本发明的接触感测装置在光伏系统中、在加热应用中、在电流导体中、在显示系统中、在显示电极中、在照明系统中、在灯开关中或在光控膜中的用途。
除非另有说明，当在本说明书中表达为在另一层上提供包括透明导体材料的透明层时，应理解为意指包括透明导体材料的透明层被提供或形成为位于或在另一层之上，或者至少部分地嵌入在其中。该层，例如非导电基层或透明底涂层可用作包括透明导体材料的透明层的载体或支撑结构。
也用在本说明书中的术语“包括”意指包括其后的(一个或更多个)特征或行为，而不排除一个或更多个额外的特征或行为的存在。
还将理解当提及“一”项时是指这些项中的一个或更多个。
除非另有说明，“膜”的表述在本说明书中应理解为是指具有远大于其厚度的横向尺寸的结构。在该意义上，膜可认为是“薄的”结构。
在一实施例中，导电多层膜的厚度为0.5纳米至6毫米。在一实施例中，导电多层膜的厚度为0.5纳米至1000纳米。在一实施例中，导电多层膜的厚度为0.1微米至6毫米。
除非另有说明，基层为“非导电”的表述在本说明书中应理解为意指基层具有10兆欧/平方(Mohms/square)或更高的薄层电阻。
除非另有说明，表述“透明”在本说明书中应理解为是指在所讨论的相关波长范围内，膜、层或它们的部件和材料的光学透明度。换言之，“透明”材料或结构是指允许光或一般的电磁幅射在此相关波长处传播通过这种材料或结构的材料或结构。相关波长范围可取决于使用导电多层膜的应用。在一实施例中，相关波长范围为大约390至大约700纳米的可见光波长范围。在一实施例中，相关波长范围为大约700至大约1000纳米的红外幅射波长范围。
再者，膜、层或它们的部件的透明度主要是指膜、层或它们的部件的厚度方向的透明度，使得其是“透明的”，入射在膜、层或它们的部件上的光能的足够部分将通过它(膜、层或它们的部件)在厚度方向传播。此足够部分可取决于使用膜的应用。薄膜，层或其部件的透射率为垂直入射于其上的光能的20至99.99％。在一实施例中，该膜、层或它们的部件的透射率为20％或更高，或30％或更高，或40％或更高，或50％或更高，或60％或更高，或70％或更高，或80％或更高，或90％或更高。透射率可根据标准JIS至K7361、ASTM D1003测量。
在一实施例中，透明导体材料部分地嵌入透明介电材料中，使得至少部分透明导体材料为暴露的。在一实施例中，透明导体材料部分地嵌入透明介电材料中，使得至少部分透明导体材料延伸出涂层之外。
在一实施例中，透明介电材料包括聚合物或由聚合物组成，其中该聚合物选自聚偏二氯乙烯(PVDC)、其中一种单体是偏二氯乙烯的共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)以及它们的任意组合。在一实施例中，透明介电材料包括聚合物或由聚合物组成，其中该聚合物选自聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚氨酯(PU)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯乙烯醇(EVOH)及它们的任意组合。在一实施例中，该聚合物选自聚偏二氯乙烯、其中一种单体是偏二氯乙烯的共聚物及它们的任意组合。在一实施例中，该聚合物是聚碳酸酯。
在一实施例中，涂层包括每平方厘米0.005-0.06毫克或0.005-0.03毫克的聚合物。在一实施例中，涂层包括基于涂层的总重量的90-100重量百分比、或95-99重量百分比、或96-98重量百分比的透明介电材料，例如，聚合物。在一实施例中，透明介电材料的涂层通过使用包括基于组合物的总体积的0.1-100％、或0.1-30％、或0.1-15％、或0.1-6％、或0.3-5％、或0.5-4％的重量的聚合物的组合物形成。
在一实施例中，透明介电材料还包括溶剂、光吸收添加剂、掺杂剂、黏附力促进剂、硬化剂或它们的任意组合。光吸收添加剂可以提供对抗环境紫外线辐射的保护。
在一实施例中，涂层的厚度为20–500纳米、或30–400纳米、或50–300纳米、或60–200纳米、或70–150纳米。在一实施例中，涂层的厚度为50–150纳米。
在一实施例中，导电多层膜包括透明底涂层，该透明底涂层位于非导电基层和包括透明导体材料的透明层之间。在一实施例中，导电多层膜包括透明底涂层，该透明底涂层位于非导电基层和包括透明导体材料的透明层之间且与包括透明导体材料的透明层直接接触。在一实施例中，透明底涂层与非导电基层直接接触并且与包括透明导体材料的透明层直接接触。在一实施例中，透明导体材料至少部分地嵌入透明底涂层中。
在一实施例中，透明底涂层包括聚合物或由聚合物组成，其中聚合物选自聚偏二氯乙烯、其中一种单体是偏二氯乙烯的共聚物以及它们的任意组合。在一实施例中，透明底涂层由组合物形成，该组合物包括聚合物或由聚合物组成，其中该聚合物选自聚偏二氯乙烯、其中一种单体是偏二氯乙烯的共聚物以及它们的任意组合。在一实施例中，共聚物的主要成分是偏二氯乙烯。在一实施例中，该共聚物是偏二氯乙烯和氯乙烯的共聚物(VDC至VC共聚物)。在一实施例中，除偏二氯乙烯外，该共聚物还包括选自氯乙烯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸乙烯酯和丙烯腈中的至少一种单体。在一实施例中，透明底涂层包括每平方厘米的0.02至0.2毫克或0.02至0.1毫克的聚合物。在一实施例中，透明底涂层包括基于透明底涂层的总重量的90至100重量百分比(weight-％)、或95至99重量百分比、或96至98重量百分比的聚合物。在一实施例中，透明底涂层通过使用包括基于组合物的总体积的0.1–100％、或0.1–30％、或0.1–15％、或0.5–8％、或2–6％、或3–5％或大约4％重量的聚合物。在一实施例中，除了聚合物外，组合物还包括溶剂。在一实施例中，组合物由聚合物和溶剂组成。在一实施例中，组合物由聚合物和溶剂以及可选地至少一种添加剂组成。在一实施例中，组合物包括至少一种添加剂。在一实施例中，该至少一种添加剂选自增塑剂、蜡、树脂、填料、颜料、染料、防腐剂、稳定剂和紫外线吸收剂。
发明人惊奇地发现使用包括聚偏二氯乙烯的聚合物、偏二氯乙烯的共聚物或它们的组合的组合物作为透明底涂层的材料改进了包括透明导体材料的透明层至非导电基层的黏附力，并且因此可使所形成的导电多层膜的寿命延长。进一步地，发明人惊奇地注意到使用包括聚偏二氯乙烯的聚合物、偏二氯乙烯的共聚物或它们的组合的组合物作为透明底涂层的材料具有改进导电多层膜的导电稳定性的附加用途。透明底涂层的使用具有通过使导电多层薄膜的薄层电阻更稳定来提高其导电性的附加用途。
在一实施例中，非导电基层包括聚碳酸酯或由聚碳酸酯组成，透明导体材料包括导电的HARMS网络或由导电的HARMS网络组成，并且透明底涂层由包括聚合物或由聚合物组成的组合物形成，其中聚合物选自聚偏二氯乙烯、其中一个单体为偏二氯乙烯的共聚物或它们的组合。
在一实施例中，透明底涂层的厚度为至少50纳米且至多10微米。在一实施例中，透明底涂层的厚度为至少50纳米、或50至2000纳米、或50至1000纳米、或150至500纳米。若透明底涂层的厚度为薄于50纳米，与厚度为至少50纳米的情况相比，薄层电阻可更快速增加。将透明底涂层的厚度保持在最多1000纳米的值具有光学性质不会劣化的附加用途，在厚度大于1000纳米的情况下光学性质可能会劣化。然而，在一些实施例中，例如在非导电基层为非导电非透明层的情况中，透明底涂层的厚度可能更厚。
在一实施例中，非导电基层为非导电非透明基层。在一实施例中，非导电基层为非导电透明基层。在一实施例中，非导电基层为半透明和/或不透明的。
在一实施例中，非导电基层由介电材料制成。在一实施例中，用于形成非导电基层的材料应适合用作透明底涂层以及包括透明导体材料的透明层的基材。在一实施例中，非导电基层包括聚合物或玻璃或由其聚合物或玻璃组成。在一实施例中，非导电基层由透明塑料材料形成。在一实施例中，非导电基层的材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、环烯烃聚合物(COP)，三乙酸酯(TAC)、环烯烃共聚物(COC)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯2，6-萘二甲酸酯(polyethylene 2,6-naphthalate，PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)及它们任意组合。在一实施例中，非导电基层的材料选自浮法玻璃(包括SiO2、Na2O、CaO、MgO)、钠钙、铝硅酸盐玻璃和硼硅酸盐玻璃。然而，非导电基层的材料不限于这些示例。
在一实施例中，非导电基层具有1至5000微米、或10至2000微米、或30至500微米、或50至300微米的厚度。然而，非导电基层在一些应用中也可更厚。
在一实施例中，没有使用其它胶粘剂将非导电基层、透明底涂层和/或包括透明导体材料的透明层黏附力在一起。
透明导体材料可包括任何适当的、足够透明的导电材料或这种材料的任意组合。
在一实施例中，透明导体材料包括导电的高纵横比分子结构(HARMS)的网络或由导电的高纵横比分子结构(HARMS)的网络组成。在一实施例中，透明导体材料包括导电的高纵横比分子结构(HARMS)的网络。
导电的“HARMS”或“HARMS结构”是指导电的“纳米结构”，即，具有一个或更多个纳米级特征尺寸的结构，即小于或等于大约100纳米的特征尺寸的结构。“高纵横比”是指在两个垂直方向的导电结构的尺寸为显著不同的数量级。例如，纳米结构可以具有数十或数百倍大于其厚度和/或宽度的长度。在HARMS网络中，大量的该纳米结构彼此互相连接以形成电性互连分子的网络。正如在宏观尺度上所考虑的那样，HARMS网络形成坚固的整体材料，在该坚固的整体材料中各个分子结构是不明方向或无取向的。各种类型的HARMS网络可以以具有合理的电阻率的薄透明层的形式生产。
在一实施例中，导电的HARM结构包括金属纳米线，例如银纳米线。
在一实施例中，导电的HARM网络包括碳纳米结构。在一实施例中，碳纳米结构包括碳纳米管、碳纳米芽、碳纳米带或它们的任意组合。在一实施例中，碳纳米结构包括纳米芽，即碳纳米芽分子。碳纳米芽或碳纳米芽分子具有共价黏附力到管状碳分子侧的富勒烯或类富勒烯分子。碳纳米结构，特别是碳纳米芽，从电学、光学(透明度)和机械(与柔韧性和/或可变形性相结合的鲁棒性)的观点来看，可以提供优势。
在一实施例中，透明导体材料包括透明导电氧化物或由透明导电氧化物组成。在一实施例中，透明导体材料包括氧化铟锡(ITO)、氧化锌、铝掺杂的氧化锌(AZO)、氟掺杂的氧化锡(FTO)或它们的任意组合或由其组成。在一实施例中，透明导体材料包括透明导电氧化物。在一实施例中，透明导电氧化物为氧化铟锡(ITO)、氧化锌、铝掺杂的氧化锌(AZO)、氟掺杂的氧化锡(FTO)或它们的任意组合。在一实施例中，透明导电氧化物为采用例如氟的掺杂剂掺杂的。
在一实施例中，透明导体材料包括石墨烯、银纳米线、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)PEDOT、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸盐PEDOT：PSS、聚苯胺、金属网导体或它们的任意组合或由它们组成。在一实施例中，透明导体材料包括石墨烯、银纳米线、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)PEDOT、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸盐PEDOT：PSS、聚苯胺、金属网导体或它们的任意组合或由它们组成。
在一实施例中，透明导体材料是掺杂的。
包括透明导体材料的透明层的厚度可根据透明导体材料的性能设计，特别是透明导体材料的电阻率或导电率。例如，在包括碳纳米结构的透明导体材料的情形中，透明层可例如具有1至1000纳米的厚度。在一实施例中，包括透明导体材料的透明层的厚度为0.1–1000纳米、或10–100纳米，或100–500纳米。
在一实施例中，该方法包括提供非导电基层。在提供非导电基层的一实施例中包括使得预先形成及生产的完整的非导电基层成为可能。此非导电基层可以通过任何适当的工艺首先制备。在一实施例中，非导电基层通过挤压工艺和/或铸造工艺提供。在提供非导电基层的一实施例中包括生产非导电基层作为用于生产导电多层膜的方法的一部分。在一实施例中，非导电基层由至少两层不同材料或相同材料形成。即，非导电基层可由例如被布置为相互堆叠的挤压层或涂层形成。
在一实施例中，该方法包括在非导体基层上提供透明底涂层。在一实施例中，通过使用涂层工艺在非导电基层上提供透明底涂层。在一实施例中，透明底涂层通过使用槽模涂布、辊涂、棒涂、幕涂、喷墨印刷、浸涂或丝网印刷来提供。
在一实施例中，在非导电基础层上或透明底涂层上提供包括透明导体材料的透明层包括：在非导电基础层上或透明底涂层上形成或沉积透明导体材料。
根据包括透明导体材料的透明层的材料，本领域中现有的各种规程可被用于提供包括透明导体材料的透明层。例如，ITO可通过真空条件下的溅射来沉积。例如，PECOT或银纳米线可通过印刷形成。例如，金属网格可通过印刷或电镀或通过任何其它适当的方法来形成。
在包括碳纳米结构，例如碳纳米芽分子的透明导体材料的情形中，例如，可通过使用众所周知的气相或液体过滤方法、力场中的沉积或使用喷涂或离心烘燥从溶液中沉积来进行沉积。碳纳米芽分子例如可使用在WO2007/057501中公开的方法来合成，并例如通过电泳或热泳或通过Nasibulin等人的“多功能独立式单壁20碳纳米管膜(MultifunctionalFree-Standing Single-Walled 20Carbon Nanotube Films)”，ACS NANO，第5册，no.4,4,3214-3221,2011中所描述的方法从气溶胶流直接沉积在基材上。
在一实施例中，透明导体材料以预定图案形成或沉积。在一实施例中，在已经形成或沉积透明导体材料后，将预定图案形成在透明层中。在该图案化中，可使用各种工艺。在一实施例中，激光加工、刻蚀工艺、直接印刷、机械加工、燃烧工艺或它们的任意组合被用于图案化。在一实施例中，激光加工为激光烧蚀。在一实施例中，刻蚀工艺为光刻工艺。在一实施例中，在透明层形成或沉积的同时或在透明层形成或沉积之后，形成该图案。
在一实施例中，利用透明介电材料至少部分地覆盖包括透明导体材料的透明层通过使用至少一个以下工艺来进行：槽模涂布、弯月面涂布、辊涂、丝网印刷、凹面涂布、柔版涂布、胶印涂布、刮刀涂布、吻涂、棒涂、刮涂、物理气相沉积。
在一实施例中，提供至少一个金属接触垫。在一实施例中，至少一个金属接触垫提供在包括透明导体材料的透明层上。在一实施例中，该至少一个金属接触垫通过使用丝网印刷或喷墨印刷提供。在一实施例中，该至少一个金属接触垫包括银、金、铜或它们的任意组合。
在一实施例中，导电多层膜包括至少一个附接到导电多层膜的附加组件。在一实施例中，附加组件基本上是透明的。在一实施例中，附加组件基本上是非透明的。在一实施例中，附加组件为选自硅芯片、压电振动器、力传感器、发光二极管(LED)和光波导。在一实施例中，导电多层膜设有至少一个附接到导电多层膜的附加组件，其中附加组件为选自硅芯片、压电振动器、力传感器、发光二极管(LED)和光波导。
在一实施例中，该方法包括在导电多层膜上提供至少一个附加层。在一实施例中，导电多层膜包括或设有至少一个附加层。在一实施例中，该至少一个附加层中的至少一个基本上是非透明的。在一实施例中，该至少一个附加层中的至少一个为装饰层。装饰层例如可被用于形成导电多层膜上的图案，例如以提供接触的位置信息。在一实施例中，在导电多层膜上提供保护层。附加层可包括基座或盖板。基座和盖板的任一个可包括透明塑料材料(例如丙烯酸酯或PC或这些的多层层压板)、或玻璃材料(例如浮法玻璃(包括SiO2，Na2O，CaO，MgO)、钠钙或硅铝酸盐或硼硅酸盐玻璃)、或由这种玻璃和/或塑料材料组成的层压板。典型的自动安全玻璃可包括两个具有嵌入到其中间的例如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的塑料的浮法玻璃片。
在一实施例中，导电多层膜经过热成形和/或注塑成型。在一实施例中，导电多层膜形成为具有三维形状。
在一实施例中，导电多层膜为可成形的、柔性的、可折叠的和/或可拉伸的。在一实施例中，导电多层膜为可成形的和/或可拉伸的。在一实施例中，导电多层膜为可成形的和可拉伸的。在一实施例中，导电多层膜为可成形的。
在一实施例中，导电多层膜被形成为柔韧性结构以便允许在至少一个方向上沿三维表面弯曲，优选地可逆地和反复地弯曲。在一实施例中，导电多层膜在至少一个方向为可弯曲的。在一实施例中，导电多层膜同时在至少两个方向为可弯曲的。取决于用于生产导电多层膜的材料，导电多层膜可弯曲的曲率的最小半径可例如位于0.5毫米至3或10毫米的范围中。在一实施例中，导电多层膜可弯曲的曲率的半径位于0.5毫米至3或10毫米的范围中。对于包括例如碳纳米芽的碳纳米结构的透明层可以实现最小的曲率半径，而对于其它材料，可能的最低曲率半径可以更高。
在一实施例中，导电多层膜被形成为可变形结构以便允许导电多层膜沿着三维表面变形。该变形可例如基于导电多层膜的拉伸性且可例如通过使用热成形进行。柔韧性和/或可变形性可具有使导电多层膜能用作弯曲的或一般三维形状结构，例如圆顶形结构的附加用途。
上述的实施例可以彼此任意组合使用。一些实施例可一起组合以形成另一实施例。与应用相关的导电多层膜、方法、使用或接触感测装置可包括至少一个上述实施例。将理解的是在此叙述的好处和优点可涉及一个实施例或可涉及数个实施例。实施例不限于解决任何或所有陈述问题的那些实施例或具有任何或所有所述好处和优点的那些实施例。
如本申请所述的导电多层膜具有拥有包括透明导体材料的透明层至非导电基层的改进黏附力的附加用途。使用透明导体材料的薄涂层具有提供包括透明导体材料的透明层至非导电基层的增加的黏附力以及对包括透明导体材料的透明层的保护的附加功能，同时使包括透明导体材料的透明层能进一步被加工，即经受图案化或电触点的印刷，以便生产其最终产品。在如本申请所述的导电多层膜中使用如本申请中所述的透明介电材料的涂层具有改进导电多层膜的环境稳定性以及改进导电多层膜的光学可靠性的附加用途。
示例
现在将详细参考所描述的实施例，其示例在附图中示出。
以下的描述详细公开了一些实施例，使得本领域技术人员能利用基于本公开的实施例。并非实施例的所有步骤或特征都进行了详细讨论，因为基于本说明书很多步骤或特征对本领域技术人员将是显而易见的。
为了简化起见，在重复组件的情形下，在以下的例示实施例中将保持元件编号。
图1示出了根据本说明书所述的一实施例的导电多层膜1的示意性剖视图。从图1可见，导电多层膜1包括非导电基层2以及提供在非导电基层2上的包括透明导体材料的透明层3。进一步地，包括透明导体材料的透明层3至少部分地覆盖有形成涂层5的透明介电材料。包括透明导体材料的透明层3位于涂层5和非导电基层2之间。涂层5的厚度为10-600纳米。
图2示出了如图1所示的导电多层膜1的示意性剖视图，其中透明底涂层4形成于非导电基层2和包括透明导体材料的透明层3之间。
导电多层膜1可包括在导电多层膜1上或附接到导电多层膜1的附加组件，这对于技术人员来说是显而易见的，即使这些附加组件在附图中没有示出。
示例1-生产导电多层膜
在该示例中，两个不同的导电多层膜，即导电多层膜1以及导电多层膜2通过使用以下的材料来生产：
用于生产导电多层膜1的材料：
| 非导电基层 | 透明聚碳酸酯 |
| 透明导体材料 | 碳纳米芽分子(CNB) |
| 涂层 | PVDC共聚物* |
*该PVDC共聚物是基于偏二氯乙烯和氯乙烯的共聚物
用于生产导电多层膜2的材料：
| 非导电基层 | 透明聚碳酸酯 |
| 透明导体材料 | 碳纳米芽分子(CNB) |
| 涂层 | PMMA |
进一步地，比较导电多层膜C通过使用以下的材料来生产：
用于生产比较导电多层膜C的材料：
| 非导电基层 | 透明聚碳酸酯 |
| 透明导体材料 | 碳纳米芽分子(CNB) |
| 涂层 | - |
首先，提供非导电基层。非导电基层的厚度为250μm。
然后在非导电基层上提供包括透明导体材料的透明层。在该示例中用作透明导体材料的碳纳米芽分子可例如从例如使用如二茂铁的催化剂前体或由例如金属粒子和其它试剂的热线发生器(hot wire generator)所生成的催化剂的一氧化碳的碳源合成，该催化剂前体和该催化剂除了促进纳米芽分子的生长外，还能提高产品的纯度。合成工艺的细节可见于公开文本WO 2007/057501 A1。
如公开文本WO2009/000969所述，碳纳米芽分子被沉积于硝酸纤维素滤膜上，然后转印到非导电基层上以在非导电基层上形成包括透明导体材料的透明层。
沉积后，透明导体材料被暴露于内含能够p掺杂碳纳米芽分子的氯化金化合物的溶剂溶液(工艺步骤：p掺杂)。在p掺杂之后，在空气循环对流烤箱中进行干燥以改进碳纳米芽分子的黏合并移除残余水分(工艺步骤：干燥)。
之后，包括透明导体材料的透明层被覆盖有透明介电材料以形成涂层。涂层被提供用于导电多层膜1和2。涂层通过使用槽模涂布、利用选定的聚合物和溶剂(甲基异丁基酮(MIBK))覆盖包括透明导体材料的透明层来形成(工艺步骤：涂布)。干燥后的涂层的厚度为大约100纳米。在槽模涂布之后，在温度100℃下进行干燥约10分钟。
除了在包括透明导体材料的透明层上没有形成涂层以外，比较导电多层膜C以与导电多层膜1和2类似的其它方法来生产。
之后，银的接触垫通过丝网印刷被印刷在涂层上，随后它们通过涂层部分地溶解并在包括透明导体材料的透明层上。所形成的导电多层膜则容许在100℃干燥大约10分钟(工艺步骤：银接触印刷)。
如上述，已经生产了导电多层膜，该膜通过带双面弹性体辊的TekNek接触清洁剂，以去除灰尘和颗粒(工艺步骤：接触清洁)。
之后，三个导电多层膜通过将它们保持在85℃温度并且在85％相对湿度72小时经受加速老化(工艺步骤：加速老化)。使用的设备是Weiss WKL 100型号的环境室。
薄层电阻测量
在上述不同工艺步骤中，通过在加速老化之前先使用四点探针(由Jandel工程有限公司生产)、然后使用Agilent数字万用表、使用两个银触点来测量不同工艺步骤下的薄层电阻(欧姆/平方)。对于每个测量点使用18个30×30mm的CNB正方形样本。结果见表1。
表1：在生产导电多层膜期间在不同工艺步骤中测量薄层电阻的结果
基于接收的测试结果，可见导电多层膜1和2在高温度和高湿度下远比比较多层膜C稳定。
黏附力测试
所生产的三个导电多层膜之后以下面的方式经受黏附力测试：
为了评估包括透明导体材料的透明层至非导电基层的粘附力强度，首先使用四点探针(由Jandel工程股份有限公司生产)测量薄层电阻(欧姆/平方)。然后通过利用手压将3M公司的Scotch牌透明胶带600直接压在包括透明导体材料的透明层上，以在其上施加该带。在10秒的等待时间之后该带以控制的动作剥离，并且重新测量薄层电阻(欧姆/平方)以评估有多少透明导体材料被移除。
结果可在表2中看到。
表2：来自黏附力测试的结果
| 导电多层膜 | 薄层电阻的增加(％) | 标准偏差(％) |
| 膜1 | 0 | 0 |
| 膜2 | -3 | 1.3 |
| 膜C | 9779 | 285.1 |
基于所接收的测试接果可见，利用包括涂层的导电多层膜1和2，可得到包括透明导体材料的透明层的良好的黏合强度。
对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，基本思想可以以各种方式实现。因此，实施例不限于上述示例；相反，它们可以在权利要求的范围内变化。
Claims (15)
1.一种导电多层膜(1)，包括非导电基层(2)以及提供在所述非导电基层上的包括透明导体材料的透明层(3)，其中所述包括透明导体材料的透明层至少部分地覆盖有在所述包括透明导体材料的透明层(3)上形成涂层(5)的透明介电材料，使得所述包括透明导体材料的透明层(3)位于所述涂层(5)与所述非导电基层(2)之间，并且其中所述透明导体材料包括导电的高纵横比分子结构(HARMS)网络或由导电的高纵横比分子结构(HARMS)网络组成，其中所述导电的HARM网络包括碳纳米结构，且所述透明介电材料包括聚合物或由聚合物组成，其中所述聚合物选自聚偏二氯乙烯(PVDC)、其中一单体是偏二氯乙烯的共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)以及它们的组合，并且其中所述涂层的厚度为10-600纳米，以便能够通过所述涂层(5)加工所述包括透明导体材料的透明层(3)。
2.根据权利要求1所述的导电多层膜，其中所述涂层的所述厚度为20-500纳米、或30-400纳米、或50-300纳米、或60-200纳米、或70-150纳米。
3.根据前述权利要求中任一项所述的导电多层膜，其中所述透明导体材料部分地嵌入到所述透明介电材料中，使得至少部分所述透明导体材料暴露。
4.根据权利要求1所述的导电多层膜，其中所述透明介电材料还包括溶剂、光吸收添加剂、掺杂剂、黏附力促进剂、硬化剂或它们的任意组合。
5.根据前述权利要求中任一项所述的导电多层膜，其中所述非导电基层(2)包括聚合物或玻璃或由聚合物或玻璃组成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的导电多层膜，其中所述导电多层膜(1)包括透明底涂层(4)，所述透明底涂层(4)位于所述非导电基层(2)与所述包括透明导体材料的透明层(3)之间且与所述包括透明导体材料的透明层直接接触。
7.根据权利要求6所述的导电多层膜，其中所述透明底涂层(4)由包括聚合物或由聚合物组成的组合物形成，其中所述聚合物选自聚偏二氯乙烯(PVDC)、其中一单体是偏二氯乙烯的共聚物及它们的任意组合。
8.根据权利要求6-7所述的导电多层膜，其中所述透明底涂层(4)的厚度为至少50纳米、或50-2000纳米、或50-1000纳米、或150-500纳米。
9.根据前述权利要求中任一项所述的导电多层膜，其中所述导电多层膜(1)为可成形的、柔性的、可折叠的和/或可拉伸的，或其中所述导电多层膜为可成形的和/或可拉伸的，或其中所述导电多层膜为可成形的。
10.一种用于生产导电多层膜(1)的方法，其中所述方法包括：
提供非导电基层(2)；
在所述非导电基层上提供包括透明导体材料的透明层(3)，其中所述透明导体材料包括导电的高纵横比分子结构(HARMS)网络或由导电的高纵横比分子结构(HARMS)网络组成，其中所述导电的HARM网络包括碳纳米结构；
利用透明介电材料至少部分地覆盖所述包括透明导体材料的透明层以在所述包括透明导体材料的透明层上形成涂层(5)，使得所述包括透明导体材料的透明层(3)位于所述涂层(5)与所述非导电基层(2)之间，其中所述透明介电材料包括聚合物或由聚合物组成，其中所述聚合物选自聚偏二氯乙烯(PVDC)、其中一单体是偏二氯乙烯的共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)以及它们的组合，并且其中所述涂层的厚度为10-600纳米，以便能够通过所述涂层(5)加工所述包括透明导体材料的透明层(3)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中利用透明介电材料至少部分地覆盖所述包括透明导体材料的透明层(3)通过使用至少一个以下工艺来进行：槽模涂布、弯月面涂布、辊涂、丝网印刷、凹面涂布、柔版涂布、胶印涂布、刮刀涂布、吻涂、棒涂、刮涂、物理气相沉积。
12.一种透明介电材料作为根据权利要求1-9中任一项所述的导电多层膜(1)中的具有10-600纳米的厚度的涂层(5)的用途，用于保护所述包括透明导体材料的透明层(3)，用于改进所述包括透明导体材料的透明层至所述非导电基层的黏附力，用于改进所述导电多层膜的电气性能，和/或用于加强所述导电多层膜的机械和/或环境稳定性。
13.一种包括根据权利要求1-9中任一项所述的导电多层膜(1)的接触感测装置。
14.一种根据权利要求1-9中任一项所述的导电多层膜(1)在接触传感器中、在光伏系统中、在加热应用中、在电流导体中、在显示系统中、在显示电极中、在照明系统中、在灯开关中、或在光控制膜中的用途。
15.一种根据权利要求13所述的接触感测装置在光伏系统中、在加热应用中、在电流导体中、在显示系统中、在显示电极中、在照明系统中、在灯开关中、或在光控制膜中的用途。
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