CN113096852B - 一种超低方阻及低反射率导电膜及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

一种超低方阻及低反射率导电膜，该导电膜具体结构包括由下至上设置的基材层、有机硅预涂层、无机物层、导电功能层、黑化层和保护层；其中无机物层为硅或者氧化物，导电功能层为铜或者铜合金层；黑化层为铜或者铜合金的氧化物、碳化物或氮化物；保护层为纳米级氧化物。本发明公开的导电膜可实现方阻低于0.1Ω/□，波长550nm时表面反射率低于15%，且导电层对于基材的附着力达到JIS K 5600标准≥4B。该产品可以应用在超大尺寸触控产品上，同时具有好的消影效果。

Description

一种超低方阻及低反射率导电膜及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于触摸屏领域，涉及大尺寸触摸屏领域，具体为一种超低方阻及低反射率导电膜及其制备方法和应用。

背景技术

目前市场上实现触控功能导电膜的导电材料主要以ITO、纳米银线、导电高分子等实现，但ITO导电膜及导电高分子膜由于方阻较高只能应用在小尺寸产品领域，纳米银线导电膜方阻较低也只能适用在中小尺寸领域。

随着生活水平的提高及科学技术的发展，人们对带有触控效果的显示屏的尺寸要求越来越大，但对于大尺寸及超大尺寸产品而言，对导电材料的低方阻性能要求非常高，基本要求＜0.1Ω/□，而常规ITO及纳米银线导电膜由于材料本身性能及成本因素无法达到超低方阻要求。目前实现超大尺寸触控的最主要解决方案是采用金属网格，普通用于金属网格的导电材料存在功能层附着力低，表面反射率高（可视区容易看到导电线路）等缺陷。

metal mesh触控屏具有更高灵敏度，能实现多点触控等更好的触控体验，将在整个大屏触控领域占比达到50%以上。但是常规铜膜由于方阻较高（0.3Ω/□）不适合metalmesh制程，特别是在教育机、会议机等尺寸在55英寸以上的产品中，对metal mesh铜膜方阻要求基本在0.1Ω/□以下。同时由于铜的反射率很高，如果单纯降低表面铜方阻，也无法满足metal mesh可视区对于低反射率消影的要求。

发明内容

本发明提供一种超低方阻及低反射率导电膜及其制备方法和应用，既能提升触控灵敏度又能达到优秀的消影效果。

本发明的技术方案是，一种超低方阻及低反射率导电膜，该导电膜的方阻低于0.1Ω/□，波长550nm时表面反射率低于15%；导电膜具体结构包括由下至上设置的基材层、有机硅预涂层、无机物层、导电功能层、黑化层和保护层；其中无机物层为硅或者氧化物，导电功能层为铜或者铜合金层；黑化层为铜或者铜合金的氧化物、碳化物或氮化物；保护层为纳米级氧化物。

进一步地，基材层为PET、PMMA、TAC、PP、PE、PI或COP材质的透明薄膜，厚度为20~200μm。

进一步地，所述有机硅预涂层为硅烷偶联剂，涂层干膜厚度为2~50nm。

进一步地，所述有机硅预涂层厚度在3~20nm。

进一步地，所述无机物层为纯硅、氧化硅、氧化锆、氧化铝或氧化钛，厚度5~20nm。

进一步地，所述导电功能层为铜、铜镍合金或铜镍钛合金，厚度300nm~2000nm。

进一步地，所述黑化层的厚度为15nm~200nm。

进一步地，所述保护层为纳米级氧化硅、氧化锆、氧化铝或氧化钛，厚度5~20nm。

本发明还涉及制备所述超低方阻及低反射率导电膜的方法，具体步骤为：

S1、采用为湿法涂布工艺，在基材表面涂布一层含硅有机物作为预涂层；

S2、在预涂层表面依次溅射无机物层、导电功能层、黑化层及保护层；即得超低方阻及低反射率导电膜。

本发明还涉及所述超低方阻及低反射率导电膜在大尺寸触摸屏领域中的应用。其中大尺寸可以是≥32英寸的屏幕。

本发明还具有以下有益效果：

本发明通过在透明基底材料上的增加附着力的有机硅预涂层，增加金属与有机物之间附着力的无机物或氧化物层，附着于无机物或氧化物层上的功能金属层，功能金属层上降低反射率的金属黑化层，最表面附于黑化层上的保护层。可实现超低方阻并降低表面反射率，方阻低于0.1Ω/□，波长550nm时表面反射率低于15%；在功能金属层达到300nm以上时都能保证附着力在4B以上，达到JIS K 5600标准。该产品可以在金属网格结构的大尺寸触控领域得到广泛应用，以及应用在超大尺寸触控产品上；该产品既能提升触控灵敏度又能达到优秀的消影效果。

附图说明

图1为本发明导电膜的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。

实施例1：

一种超低方阻及低反射率导电膜，其膜层结构如图1所示，由下至上依次设置为基材层、有机硅预涂层、无机物层、导电功能层、黑化层和保护层；

其中基材层为PET材质薄膜，厚度为125μm；有机硅预涂层为硅烷偶联剂，厚度为10nm；无机物层为硅镀层，厚度为5nm；导电功能层为铜镀层，厚度300nm；黑化层为氧化铜镀层，厚度20nm；保护层为纳米氧化硅，厚度5nm。

具体制备时，分为两个阶段，前段为湿法涂布工艺，主要为在透明基底材料表面涂布一层有机硅预涂层；后段为PVD镀膜工艺，在预涂层表面依次溅射无机物层、导电功能层、黑化层及保护层。

所得导电涂层使用四探针方阻仪测试方阻，方阻为0.09~0.11Ω/□；使用NIPPONDENSHOKU公司的SD-7000分光光度计测试反射率，反射率为8%~10%。

实施例2:

一种超低方阻及低反射率导电膜，由下至上依次设置为基材层、有机硅预涂层、无机物层、导电功能层、黑化层和保护层；

其中基材层为PET材质薄膜，厚度为125μm；有机硅预涂层为硅烷偶联剂，厚度为8nm；无机物层为硅镀层，厚度为5nm；导电功能层为铜镀层，厚度1000nm；黑化层为氧化铜镍镀层，厚度200nm；保护层为纳米氧化硅，厚度5nm。

具体制备时，分为两个阶段，前段为湿法涂布工艺，主要为在透明基底材料表面涂布一层有机硅预涂层；后段为PVD镀膜工艺，在预涂层表面依次溅射无机物层、导电功能层、黑化层及保护层。

所得导电涂层使用四探针方阻仪测试方阻，方阻为0.03~0.05Ω/□；使用NIPPONDENSHOKU公司的SD-7000分光光度计测试反射率，反射率为12%~15%。

实施例3：

一种超低方阻及低反射率导电膜，由下至上依次设置为基材层、有机硅预涂层、无机物层、导电功能层、黑化层和保护层；

其中基材层为COP材质薄膜，厚度为100μm；有机硅预涂层为硅烷偶联剂，厚度为3nm；无机物层为硅镀层，厚度为5nm；导电功能层为铜镀层，厚度700nm；黑化层为氧化铜镀层，厚度20nm；保护层为纳米氧化硅，厚度10nm。

具体制备时，分为两个阶段，前段为湿法涂布工艺，主要为在透明基底材料表面涂布一层有机硅预涂层；后段为PVD镀膜工艺，在预涂层表面依次溅射无机物层、导电功能层、黑化层及保护层。

所得导电涂层使用四探针方阻仪测试方阻，方阻为0.035~0.055Ω/□；使用NIPPON DENSHOKU公司的SD-7000分光光度计测试反射率，反射率为8%~10%。

实施例4：

一种超低方阻及低反射率导电膜，其膜层结构如图1所示，由下至上依次设置为基材层、有机硅预涂层、无机物层、导电功能层、黑化层和保护层；

其中基材层为PI材质薄膜，厚度为50μm；有机硅预涂层为硅烷偶联剂，厚度为3nm；无机物层为硅镀层，厚度为5nm；导电功能层为铜镀层，厚度500nm；黑化层为氧化铜镀层，厚度20nm；保护层为纳米氧化硅，厚度5nm。

具体制备时，分为两个阶段，前段为湿法涂布工艺，主要为在透明基底材料表面涂布一层有机硅预涂层；后段为PVD镀膜工艺，在预涂层表面依次溅射无机物层、导电功能层、黑化层及保护层。

所得导电涂层使用四探针方阻仪测试方阻，方阻为0.05~0.07Ω/□；使用NIPPONDENSHOKU公司的SD-7000分光光度计测试反射率，反射率为8%~10%。

实施例5：

一种超低方阻及低反射率导电膜，其膜层结构如图1所示，由下至上依次设置为基材层、有机硅预涂层、无机物层、导电功能层、黑化层和保护层；

其中基材层为PET材质薄膜，厚度为125μm；有机硅预涂层为硅烷偶联剂，厚度为3nm；无机物层为硅镀层，厚度为5nm；导电功能层为铜镀层，厚度600nm；黑化层为氧化铜镀层，厚度15nm；保护层为纳米氧化硅，厚度5nm。

具体制备时，分为两个阶段，前段为湿法涂布工艺，主要为在透明基底材料表面涂布一层有机硅预涂层；后段为PVD镀膜工艺，在预涂层表面依次溅射无机物层、导电功能层、黑化层及保护层。

所得导电涂层使用四探针方阻仪测试方阻，方阻为0.04~0.05Ω/□；使用NIPPONDENSHOKU公司的SD-7000分光光度计测试反射率，反射率为9%~11%。

Claims (4)

1.一种超低方阻及低反射率导电膜，其特征在于：该导电膜的方阻低于0.1Ω/□，波长550nm时表面反射率低于15%；导电膜具体结构包括由下至上设置的基材层、有机硅预涂层、无机物层、导电功能层、黑化层和保护层；其中基材层为PET、PMMA、TAC、PP、PE、PI、PC或COP材质的透明薄膜，厚度为20~200μm；有机硅预涂层为硅烷偶联剂，干膜厚度为2~50nm；无机物层为纯硅、氧化硅、氧化锆、氧化铝或氧化钛，厚度5~20nm；导电功能层为铜、铜镍合金或铜镍钛合金，厚度300nm~2000nm；黑化层为铜或者铜合金的氧化物、碳化物或氮化物，厚度为20nm~200nm；保护层为纳米级氧化硅、氧化锆、氧化铝或氧化钛，厚度5~20nm。

2.根据权利要求1所述的超低方阻及低反射率导电膜，其特征在于：所述有机硅预涂层厚度在3~20nm。

3.制备权利要求1~2任一项所述超低方阻及低反射率导电膜的方法，其特征在，具体步骤为：

S1、采用为湿法涂布工艺，在基材表面涂布一层含硅有机物作为预涂层；

S2、在预涂层表面依次溅射无机物层、导电功能层、黑化层及保护层；即得超低方阻及低反射率导电膜。

4.权利要求1~2任意一项所述超低方阻及低反射率导电膜在大尺寸触摸屏领域中的应用。

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