TW201546826A - 尺寸穩定性優秀的透明電極膜用基材膜及利用該基材膜的透明電極膜 - Google Patents

尺寸穩定性優秀的透明電極膜用基材膜及利用該基材膜的透明電極膜 Download PDF

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Abstract

本發明涉及尺寸穩定性優秀的透明電極膜用基材膜及利用該基材膜的透明電極膜，更詳細地涉及具有基材膜，由此尺寸穩定性優秀，透明性及耐熱性得到改善的透明電極膜用基材膜及利用該基材膜的透明電極膜，上述基材膜包括：基材層；以及尺寸穩定層，形成在上述基材層的一面或兩面，作為熱塑性工程塑料，耐衝擊性、耐熱性、耐濕性、拉伸強度特性優秀。

Description

尺寸穩定性優秀的透明電極膜用基材膜及利用該基材膜的透明電極膜
本發明涉及尺寸穩定性優秀的透明電極膜用基材膜及利用該基材膜的透明電極膜，更詳細地涉及具有基材膜，由此尺寸穩定性優秀，透明性及耐熱性得到改善的透明電極膜用基材膜及利用該基材膜的透明電極膜，上述基材膜包括：基材層；以及尺寸穩定層，形成在上述基材層的一面或兩面，作為熱塑性工程塑料，耐衝擊性、耐熱性、耐濕性、拉伸強度特性優秀。
觸控面板設置在陰極射線管(CRT，Cathode Ray Tube)、液晶顯示裝置(LCD，Liquid Crystal Display)、場發射顯示裝置(FED，Field Emission Display)、電漿顯示面板(PDP，Plasma Display Panel)及電致發光器件(ELD，Electro Luminescence Device)等圖像顯示裝置的顯示面，是一種使用者通過看圖像顯示裝置在電腦輸入預先設定的資訊的裝置，最近，廣泛地使用在基於觸摸的命令必不可少的智慧手機(Smart Phone)或觸控手機(Touch Phone)等的通信終端。
這些觸控面板的核心部件是用手或其他器具觸摸時，可識別 這些的透明電極層或透明電極膜。
以往，在聚酯之類的透明基材膜的表面以最少為數十納米以上的厚度濺射導電鍍好的銦錫氧化物(ITO，Indium Tin Oxide)，從而製備透明電極膜。這樣的銦錫氧化物透明電極膜，導電度好且光透明性好，所以使用於現在使用的幾乎所有的觸控面板。
但是，銦錫氧化物透明電極膜是在柔軟的高分子基材物質的表面形成機械物性方面上脆性非常強的薄的金屬氧化物，因而加熱衝擊時表面的銦錫氧化物層發生裂紋，存在不能起到電極層作用的缺點。
並且，在透明基材膜上蒸鍍銦錫氧化物層時，為了防止高溫條件下透明基材膜發生收縮、退化的現象，公開了以丙烯酸系列的硬塗層為透明基材膜的保護層的技術。但是，丙烯酸系列的硬塗層容易變黃，所以，存在不適合用於需要高能見度的觸控面板的問題。
因此，解決上述銦錫氧化物的缺點且可確保優秀的導電性的導電性物質的研究正在活躍進行。其中代表性的是導電性高分子。引入導電性高分子的透明電極膜需要優秀的能見度和尺寸穩定性，由此需要開發能滿足這些條件的透明基材膜。
本發明的目的在於，為解決上述問題，提供具有基材膜，由此尺寸穩定性優秀，透明性及耐熱性得到改善的透明電極膜用基材膜及利用該基材膜的透明電極膜，上述基材膜包括：基材層；以及尺寸穩定層，形成在上述基材層的一面或兩面，作為熱塑性工程塑料，耐衝擊性、耐熱 性、耐濕性、拉伸強度特性優秀。
用於達成上述目的的本發明實施例的透明電極膜用基材膜，其特徵在於，包括：基材層；以及尺寸穩定層，形成在上述基材層的一面或兩面，作為熱塑性工程塑料，耐衝擊性、耐熱性、耐濕性、拉伸強度特性優秀。
另一方面，用於達成上述目的的本發明的透明電極膜，其特徵在於，在上述基材膜的一面或兩面形成透明電極層。
本發明的透明電極膜用基材膜包括作為熱塑性工程塑料的耐衝擊性、耐熱性、耐濕性、拉伸強度特性優秀的尺寸穩定層，其耐熱性及尺寸穩定性優秀，由此具有形成透明電極層時明顯地改善退化現象的效果。
並且，本發明的透明電極膜用基材膜，具有透明性優秀的效果。
10‧‧‧基材層
20‧‧‧尺寸穩定層
20’‧‧‧尺寸穩定層
30‧‧‧硬塗層
40‧‧‧透明電極層
40’‧‧‧透明電極層
圖1至圖3是表示本發明實施例的透明電極膜用基材膜的剖視圖。
圖4至圖6是表示本發明一實施例的透明電極膜的剖視圖。
以下參照附圖詳細說明的實施例會讓本發明的優點和特徵以及實現這些優點和特徵的方法更加明確。但是，本發明不局限於以下所 公開的實施例及附圖，能夠以互不相同的各種方式實施，本實施例及附圖只用於使本發明的公開內容更加完整，有助於本發明所屬技術領域的普通技術人員完整地理解發明的範疇，本發明根據發明要求保護範圍而定義。
下面，詳細說明本發明的透明電極膜用基材膜及利用該基材膜的透明電極膜。
透明電極膜用基材膜
圖1至圖3表示本發明實施例的透明電極膜用基材膜。
首先，如圖1所示，本發明的透明電極膜用基材膜包括：基材層10；以及尺寸穩定層20、20'，形成在上述基材層10的一面或兩面，作為熱塑性工程塑料，耐衝擊性、耐熱性、耐濕性、拉伸強度特性優秀。
上述基材層10只要是能用作觸控面板的基材層的高分子膜，均可適用任何一種。具體地，可包含酯類、碳酸鹽類、苯乙烯類、醯胺類、醯亞胺類、烯烴類、碸類、醚類等官能團中的某一種的化合物、或由一個以上的官能團共聚合而成的高分子、或由包含一個以上官能團的高分子混合而成的混合物、或由具有各個不同的官能團的高分子層層疊而製備的膜。
上述尺寸穩定層20、20'能形成在上述基材層10的一面或兩面，作為熱塑性工程塑料，耐衝擊性、耐熱性、耐濕性、拉伸強度特性優秀。
作為具有上述特徵的具體物質，本發明的尺寸穩定層包含聚醯胺。
聚醯胺是具有脂肪族或芳香族醯胺的主鏈結構的聚合物，眾 所周知的脂肪族聚醯胺通常叫做尼龍的商標名，而芳香族聚醯胺通常叫做芳綸商標名。
聚醯胺具有優秀的耐摩擦力、彈性、耐磨耗性，並具有低的摩擦係數和高的衝擊強度。
以下化學式1、2各表示脂肪族聚醯胺、芳香族聚醯胺。比較化學式1、2能知道芳香族聚醯胺是脂肪族聚醯胺的六亞甲基部分換成亞苯基的形態。主鏈為六亞甲基的脂肪族聚醯胺中，由於六亞甲基的碳-碳單鍵之間引起自由旋轉，因而表現出非常柔軟的物性。相反，主鏈為亞苯基的芳香族聚醯胺中，由於亞苯基是基於共振的平面環結構，因而不柔軟且變成硬的部分。並且，由於亞苯基的共振穩定化能量為36Kcal/mol且穩定，因而破壞共振結構需要上述能量，所以，熱特性、機械特性強。
如上述觀點，本發明的尺寸穩定層20、20'可具有以下[化學式3]的結構。
化學式3
(其中，上述R是亞甲基或亞苯基，X是4~20，y是1~10，z是30~500的整數。)
另一方面，如圖2、圖3所示，本發明的透明電極膜用基材膜還可包括形成在上述尺寸穩定層20'的一面的硬塗層30。並且，雖然未圖示，但硬塗層30還可以形成在其他尺寸穩定層20的一面。
上述硬塗層30，只要是具有觸控面板需要的透明性、膜強度和耐久性(耐刮性)，就能均可適用任何一種。具體地，可包含丙烯酸酯類光固化樹脂，更具體地，可包含用於提高表面硬度和滑動性的矽膠成分。
透明電極膜
圖4至圖6表示本發明一實施例的透明電極膜。
本發明的透明電極膜在基材膜的一面或兩面還可包括透明電極層40、40'，上述基材膜包括：基材層10；以及尺寸穩定層20、20'，形成在上述基材層10的一面或兩面，作為熱塑性工程塑料，耐衝擊性、耐熱性、耐濕性、拉伸強度特性優秀。
並且，雖然未圖示，但本發明的透明電極膜在還包括上述硬塗層30的基材膜的一面或兩面還可包括透明電極層40、40'。
透明電極層40、40'可包含選自聚(3,4-乙撐二氧噻吩)、聚苯胺、碳納米管、石墨烯、銀納米線、銀網、銅網中的一種以上作為有效成分。
即，在本發明中，透明電極層40、40'可包含以聚(3,4-乙撐二氧噻吩)為代表的導電性高分子。由於導電性高分子是有機化合物，具有與基材膜類似的性質，所以透明電極膜的物性整體上穩定。
另一方面，本發明的透明電極層40、40'中，除了上述導電性高分子以外，還可包含選自聚苯胺、碳納米管、石墨烯、銀納米線、銀網、銅網中的一種以上作為有效成分，以提高導電性能。
實施例
下面，透過本發明的較佳實施例更加詳細說明本發明的結構及作用。但是，這只是作為本發明的較佳示例而提及到的，且在任何意思上都不能解釋為本發明局限於此。
本發明所屬技術領域的通常知識者可充分對在此未記載的內容進行技術性類推，故而省略對其的說明。
實施例1
(1)基材膜的製備
利用凹版塗敷法在厚度為100um的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，polyethylene terephthalate)膜的一面形成300nm的聚醯胺層，利用凹版塗敷法在上述聚對苯二甲酸乙二醇酯的反面形成3um的硬塗層。
這時使用的聚醯胺層形成用樹脂組合物是在乙醇中混合固體聚醯胺來製備的。
(2)透明電極膜的製備
在上述製備的基材膜的上面(聚醯胺層)塗敷包含聚(3,4-乙撐二氧噻吩)作為有效成分的塗敷組合物，並乾燥後形成塗膜厚度為 200nm的導電性高分子透明電極層，製備透明電極膜。
實施例2
(1)基材膜的製備
利用凹版塗敷法在厚度為100um的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的一面形成300nm的聚醯胺層，利用凹版塗敷法在聚醯胺層的下面形成3um的硬塗層。
(2)透明電極膜的製備
在上述製備的基材膜的上面塗敷包含聚(3,4-乙撐二氧噻吩)作為有效成分的塗敷組合物，並乾燥後形成塗膜厚度為200nm的導電性高分子透明電極層，製備透明電極膜。
比較例1
厚度為100um的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的兩面塗敷包含聚(3,4-乙撐二氧噻吩)作為有效成分的塗敷組合物，乾燥後形成塗膜厚度為200nm的導電性高分子透明電極層，製備透明電極膜。
比較例2
利用凹版塗敷法在厚度為100um的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的下面形成3um的硬塗層。
此後，在上述基材膜的上面塗敷包含聚(3,4-乙撐二氧噻吩)作為有效成分的塗敷組合物，並乾燥後形成塗膜厚度為200nm的導電性高分子透明電極層，製備透明電極膜。
比較例3
利用凹版塗敷法在厚度為100um的聚對苯二甲酸乙二醇酯 膜的兩面形成4um的硬塗層。
此後，在真空條件下，利用濺射法在上述硬塗層的上面以20nm厚度蒸鍍銦錫氧化物，製備透明電極膜。
評價
1.透明電極膜的物性評價
根據以下方法測定製備的上述透明電極膜的物性，其見表1。
(1)滲透度：透過ASTM D 1003方法，利用NDH5000霧度測定(Haze meter)裝備，以A4尺寸(size)對5个樣品測定全部(total)滲透度後取平均值。
(2)耐熱性：以正方形試樣將電極膜裁剪成100mm×100mm(織物100um厚度)，並放到對流烘箱(Convection Oven)，在100、130、150、180℃下採集樣品來確認電極膜的收縮，將收縮溫度判斷為起始溫度(SST，shrink start temperature)來測定。
(3)收縮率：以正方形試樣將電極膜裁剪成100mm×100mm(織物100um厚度)，並放到對流烘箱(Convection Oven)，熱處理150℃×30min後，沿著試樣的縱向(MD，Machine Direction)、橫向(TD，Transverse Direction)分別測定長度的變化值，表示變化率(%)。
如上述表1確認，本發明的透明電極膜包括聚醯胺的尺寸穩定層，耐熱性及尺寸穩定性優秀，在滲透度方面也不比比較例的透明電極膜差。
2.透明電極膜的性能評價
根據以下方法測定作為製備的上述透明電極膜的觸控性能的表面電阻，其見表2。
表面電阻測定方法：利用4-探針(Probe)來測定表面電阻(三棱化學公司Loresta AX(MCP-T370))，以A4尺寸(size)測定9个樣品後取平均值。
以上，主要說明了本發明的實施例，但這僅僅是示例性的， 本發明所屬技術領域的通常知識者應當理解，根據上述實施例可以進行各種變形及實施等同的其他實施列。因此，應根據所附的發明要求保護範圍來判斷本發明真正要求保護的技術範圍。
10‧‧‧基材層
20‧‧‧尺寸穩定層
20’‧‧‧尺寸穩定層

Claims (9)

  1. 一種透明電極膜用基材膜，包括：一基材層；以及一尺寸穩定層，形成在該基材層的一面或兩面。
  2. 如請求項1所述的透明電極膜用基材膜，還包括一硬塗層，該硬塗層形成在該尺寸穩定層的一面。
  3. 如請求項1所述的透明電極膜用基材膜，其中該基材層包含：包含酯(ester)類、碳酸鹽(carbonate)類、苯乙烯(styrene)類、醯胺(amide)類、醯亞胺(imide)類、烯烴(olefin)類、碸(sulfone)類、醚(ether)類等官能團中的一個的化合物，或一個以上的官能團共聚合而成的高分子，或包含一個以上官能團的共混高分子的混合物，或由具有各個不同官能團的高分子層層疊而製備的膜。
  4. 如請求項1所述的透明電極膜用基材膜，其中該尺寸穩定層包含聚醯胺。
  5. 如請求項2所述的透明電極膜用基材膜，其中該硬塗層包含丙烯酸酯類光固化樹脂。
  6. 一種透明電極膜，包括一透明電極層，該透明電極層形成在根據請求項1所述的該基材膜的一面或兩面。
  7. 如請求項6所述的透明電極膜，其中該透明電極層包含選自聚(3,4-乙撐二氧噻吩)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))、聚苯胺(Polyaniline)、碳納米管、石墨烯、銀納米線、銀網、銅網中的一種以上作為有效成分。
  8. 一種透明電極膜，包括一透明基材層，該透明基材層形成在根據請求項2所述的基材膜的一面或兩面。
  9. 如請求項8所述的透明電極膜，其中該透明電極層包含選自聚(3,4-乙撐二氧噻吩)、聚苯胺、碳納米管、石墨烯、銀納米線、銀網、銅網中的 一種以上作為有效成分。
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