TW201727671A - 供熱成型應用之集成透明導電膜 - Google Patents

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Abstract

一種從集成透明導電膜熱成型物件之方法，其包括：在模具中將該集成透明導電膜加熱至可成型溫度，其中該集成透明導電膜包含：包含透明熱塑性材料之基板，其中該基板包括基板第一表面和基板第二表面；鄰接該基板配置之透明導電層，其中該透明導電層包括配置在該基板第一表面上之透明導電層第一表面；及蝕刻於透明導電層第二表面上之電路；將該集成透明導電膜熱成型至包括模具形狀之物件；冷卻該成型物件；及從模具中移出該成型物件；其中該成型物件在熱成型之後具有功能性電路。

Description

供熱成型應用之集成透明導電膜
本發明係有關供熱成型應用之集成透明導電膜。
透明導電層可用於各種電子裝置中。此等層可提供許多功能諸如電磁干擾屏蔽和靜電消散。此等層可使用於許多應用，包括但不限於觸控螢幕顯示器、無線電子板、光伏裝置、導電織物和纖維、有機發光二極體、電致發光裝置、及電泳顯示器，諸如e-紙。
透明導電層可包括由金屬形成的導電軌跡之網狀圖案。導電層可以濕塗層的形式施加至基板，而該濕塗層可被燒結而形成網絡。然而，一些基板材料可能因燒結過程而損壞。另外，會難以從具有導電層之基板熱成型物件，且導電性會因基板經熱成型而受損。
在聚合物(通常為聚對酞酸乙二酯)或玻璃基板上之銦錫氧化物(ITO)習知係用於透明導電層。然而，該等系統缺乏可撓性和可成型性。使用ITO之替代材 料如石墨烯、金屬網、銀奈米線、和碳奈米管的其他系統不能熱成型，或者只可在不能施加至塑料基板或集成電路的極高溫度下拉伸。隨著可撓性和可穿戴電子的發展，對於可撓性和可成型性的透明導電層存在需求。
因此，在該項技術中需要包括導電層的可撓性透明膜，其中該膜可被熱成型而不損失電和機械性質。
本文揭示供熱成型應用之集成透明導電膜及製造方法。
一種集成透明導電膜，其包含：包含透明熱塑性材料之基板，其中該基板包括基板第一表面和基板第二表面；鄰接該基板配置之透明導電層，其中該透明導電層包括配置在該基板第一表面上之透明導電層第一表面；及配置在透明導電層第二表面上之電路；其中該集成透明導電膜在熱成型之後具有功能性電路。
一種從集成透明導電膜熱成型物件之方法，其包含：在模具中將該集成透明導電膜加熱至可成型溫度，其中該集成透明導電膜包含：包含透明熱塑性材料之基板，其中該基板包括基板第一表面和基板第二表面；鄰接該基板配置之透明導電層，其中該透明導電層包括配置在該基板第一表面上之透明導電層第一表面；及蝕刻於透明導電層第二表面上之電路；將該集成透明導電膜熱成型至包括模具形狀之物件；冷卻該成型物件；及從該模具移 出該成型物件；其中該成型物件在熱成型之後具有功能性電路。
一種從集成透明導電膜熱成型物件之方法，其包含：將紫外線可固化的轉移塗層施加至受體基板之第一表面或供體基板之第一表面，其中該供體基板之第一表面包括與其相結合之導電塗層；將該受體基板之第一表面和該供體基板之第一表面一起壓製以形成疊層，其中該紫外線可固化的轉移塗層係配置於其間；用紫外線輻射源加熱該疊層並活化該紫外線可固化的轉移塗層；從疊層中移除供體基板而留下透明導電層，其中該紫外線可固化的轉移塗層保持黏著於該受體基板第一表面和該導電塗層；將電路雷射蝕刻在透明導電層第二表面上以形成集成透明導電膜；及熱成型該集成透明導電膜以形成物件，其中該物件在熱成型之後包括功能性電路。
上述及其他特徵係以下述圖式及詳細說明舉例。
2‧‧‧集成透明導電膜
4‧‧‧基板
6‧‧‧透明導電層
8‧‧‧電路
10‧‧‧基板第一表面
12‧‧‧基板第二表面
14‧‧‧透明導電層第一表面
16‧‧‧透明導電層第二表面
18‧‧‧紫外線可固化的轉移塗層
20‧‧‧供體基板
22‧‧‧物件
24‧‧‧疊層
30‧‧‧夾具
32‧‧‧模具
34‧‧‧密封氣室
36‧‧‧加熱
38‧‧‧真空成型
40‧‧‧熱成型物件
50‧‧‧中控台顯示器
52‧‧‧按鈕
54‧‧‧顯示器
現在參見其為示例性實施態樣之圖，及其中類似的元件編號相同。
圖1為包括轉移至其上的導電層之集成透明導電膜的剖面圖之圖示。
圖2為本文所揭示的用以從集成透明導電膜製造熱成型物件之方法的實施態樣之圖示。
圖3為本文所揭示的熱成型集成透明導電膜之方法的實施態樣之圖示。
圖4為包括集成透明導電膜之熱成型部件上的各種測試位置之圖示。
圖5為集成透明導電膜之熱成型物件的照相圖示。
圖6為使用於車輛應用中的中控台顯示器(center stack display)之前視圖。
由於導電層可為脆的且因此易於斷裂，因此難以熱成型包括導電層的多層板或膜，包括配置在其上的電路之導電層更少。另外，如果能夠熱成型，則電路的功能可能受損，並且所形成的膜之導電性會低於未熱成型之具有相同結構的膜之導電性。本文揭示一種集成透明導電膜，以及一種熱成型該集成透明導電膜以形成包括功能性電路的物件之方法。在本文所揭示之集成透明導電膜中，該電路可直接蝕刻在透明導電層(即，可直接蝕刻而沒有使用銀漿)。在本文所揭示之集成透明導電膜中，該電路可在使用漿料(例如，銀漿)下蝕刻在透明導電層上。
該集成透明導電膜可包括基板、鄰接基板配置之透明導電層、有或沒有配置在該透明導電層上之電路。基板可包括基板第一表面和基板第二表面，其中該基板第二表面可為該集成膜之最外表面。透明導電層係鄰接 基板配置，其中該透明導電層包括配置在基板第一表面上之透明導電層第一表面。藉由在該透明導電層上蝕刻圖案形成電路，其中該集成透明導電膜在熱成型之後具有功能性電路。
基板可為任何形狀。基板可具有基板第一表面和基板第二表面(例如，基板第一表面和基板第二表面)。基板可包括聚合物。基板之第一表面可包含第一聚合物。基板之第二表面可包含第二聚合物。基板之第一表面可相對配置於基板之第二表面。基板之第一表面可由第一聚合物組成。基板之第二表面可由第二聚合物組成。基板之第一表面可由第一聚合物組成且基板之第二表面可由第二聚合物組成。第一聚合物和第二聚合物可共擠製以形成基板。第一聚合物和第二聚合物可為不同聚合物，例如可包含不同化學組成。基板可為平坦的且可包括第一表面和第二表面，其中第二表面相對配置於第一表面，諸如共擠製成型基板之對側。基板可為可撓的。
可藉由任何聚合物成型方法形成基板。例如，可藉由共擠製方法形成基板。基板可共擠製成平板。基板可共擠製成一種包括包含第一聚合物之第一表面和包含具有與第一聚合物不同之化學組成的第二聚合物之第二表面的平板。基板可共擠製成一種包括只由第一聚合物組成之第一表面和只由具有與第一聚合物不同之化學組成的第二聚合物組成之第二表面的平板。基板可共擠製成一種包括由聚碳酸酯組成之第一表面和由聚(甲基丙烯酸甲 酯)(PMMA)組成之第二表面的平板。
基板可包括可被成型、模製及耐受扭力和張力的可撓性膜。導電層可使用任何適當的濕塗方法(例如噴塗、浸塗、輥塗等等)施加至基板。膜可使用輥對輥製造或相似的方法形成。
透明導電層可含有電磁屏蔽材料。導電層可包括導電材料。導電材料可包括純金屬(諸如銀(Ag)、鎳(Ni)、銅(Cu))、其金屬氧化物、包含前述中之至少一者的組合、或包含前述中之至少一者的金屬合金，或由美國專利第5,476,535號中所述之冶金化學方法(MCP)製造的金屬或金屬合金。導電層之金屬可為奈米尺寸的，例如，諸如其中90%的粒子可具有小於100奈米的等值球形直徑(nm)。可將金屬粒子燒結以在其所施加的基板表面上形成互連金屬軌跡之網絡以界定隨意成形的開口。導電層之燒結溫度可為300℃，其會超過一些基板材料的熱變形溫度。燒結之後，導電層之表面電阻可小於或等於每平方0.1ohm(ohm/sq)。導電層可具有小於銦錫氧化物塗層之表面電阻的1/10之表面電阻。導電層可為透明的。
不像由奈米尺寸金屬線所形成的網絡，由奈米尺寸金屬粒子所形成的導電網絡可彎曲而不降低導電性及/或增加導電網絡的電阻。例如，金屬線的網絡在彎曲時會在接合處分離，其會降低線網絡的導電性，而奈米尺寸粒子的金屬網可彈性變形而不分離網絡的軌跡，從而保 持網絡的導電性。
導電層可直接塗布在基板上。基板可為在其上最初形成導電層之基板或可為形成後導電層轉移至其之基板。例如，導電層可鄰接配置於基板(例如，供體基板)之表面。導電層可在基板(例如，供體基板)上形成，及形成之後，塗層可轉移至另一基板(例如，受體基板)。可使用任何濕式塗布技術(例如，絲網印刷、展布、噴塗、旋塗、浸漬等等)將導電層施加至基板。
在一實施態樣中，可在供體基板上形成導電層，可將紫外線可固化的轉移塗層施加至供體基板或受體基板，可將供體和受體基板加熱且一起壓製以使紫外線可固化的轉移塗層可夾在基板之間，及可移除供體基板而將導電層和紫外線可固化的轉移塗層留在受體基板上。
可將紫外線可固化的轉移塗層固化。固化紫外線可固化的轉移塗層可包括等待、加熱、乾燥、暴露於電磁輻射(例如，在UV光譜中的電磁輻射(EMR))，或前述中之一者的組合。如果存在，則可移除供體基板，留下黏著於膜的表面之紫外線可固化的轉移塗層和導電層。
供體基板可包括聚合物。紫外線可固化的轉移塗層和供體或受體基板之間的黏著性可依照ASTM D3359測定。根據ASTM D3359，紫外線可固化的轉移塗層和供體基板的聚合物之間的黏著性可為0B。根據ASTM D3359，導電層和供體基板之間的黏著性可為0B。 紫外線可固化的轉移塗層和受體基板的聚合物之間的黏著性可為5B。導電層和受體基板的聚合物之間的黏著性可為5B。紫外線可固化的轉移塗層可具有對受體基板的聚合物大於對供體基板的聚合物之黏著性。
紫外線可固化的轉移塗層可鄰接基板的表面配置(例如，分散遍及基板的表面)以促進導電層的轉移。紫外線可固化的轉移塗層可鄰接基板的表面。紫外線可固化的轉移塗層可用以將導電層從供體基板轉移至受體基板。紫外線可固化的轉移塗層具有對受體基板比對供體基板大的黏著性，使得當紫外線可固化的轉移塗層夾在受體基板和供體基板之間且供體基板被移除時，紫外線可固化的轉移塗層可優先黏著於受體基板，而不是黏著於供體基板。紫外線可固化的轉移塗層可與導電層的奈米-金屬網絡和基板的表面機械連通(mechanical communication)。
紫外線可固化的轉移塗層可配置在導電層的表面上。例如，基板可為導電層黏著於其之供體基板，或可為從供體基板接受導電層之受體基板。紫外線可固化的轉移塗層可施加至導電層，其可黏著至供體基板，使得導電層可配置在紫外線可固化的轉移塗層和供體基板之間。包括導電層及紫外線可固化的轉移塗層之供體基板可結合至受體基板，使得導電層可鄰接受體基板的表面且紫外線可固化的轉移塗層可夾在導電層和受體基板的表面之間。接著可移除供體基板且紫外線可固化的轉移塗層和導電層可留下而黏著於受體基板。紫外線可固化的轉移塗層可至 少部分圍繞導電層。導電層可至少部分嵌入紫外線可固化的轉移塗層中，使得紫外線可固化的轉移塗層之一部分可延伸至導電層的奈米-金屬網絡中的開口中。
供體基板(包括導電層)可結合至紫外線可固化的轉移塗層，其中該導電層可配置在受體基板之表面上，及可移除供體基板，使得該導電層可保持結合至該紫外線可固化的轉移塗層並鄰接該受體基板。供體基板可包括能夠耐受導電層燒結溫度而不損壞之聚合物。
例如，集成透明導電膜亦可藉由將導電層從供體基板轉移至受體基板而形成。可將該等基板加熱。可將該等基板加熱至大於或等於70℃之溫度。可將該等基板加熱至70℃至95℃之溫度。可將紫外線可固化的轉移塗層施加至供體基板之表面。可將紫外線可固化的轉移塗層施加至導電層之表面。可將紫外線可固化的轉移塗層施加至受體基板之表面。可使用任何濕式塗布技術施加紫外線可固化的轉移塗層。供體和受體基板可一起壓製以形成疊層，其中該紫外線可固化的轉移塗層和導電層可夾在供體和受體基板的表面之間。壓製可藉由任何合適的裝置(例如，輥壓、帶壓、雙帶壓、沖壓、模壓、或包含前述中之至少一者的組合)進行。壓製裝置可用於去除被捕集在基板之間的氣泡。壓製可包括將供體和受體基板一起壓製至大於0.2兆帕斯卡(MPa)之壓力，例如，0.2MPa至1MPa，或，0.2MPa至0.5MPa，或，0.3MPa，而導電層和紫外線可固化的轉移塗層係夾在供體和受體基底之 間。可將基板的疊層暴露於熱、紫外(UV)光或一些其他固化起始劑以固化紫外線可固化的轉移塗層。可移除供體基板，留下具有牢固黏著之包括紫外線可固化的轉移塗層之導電層的受體基板。
基板可隨意地包括配置在基板的表面上之塗層。例如，基板塗層可配置在基板之最外表面(例如，第一表面)上。基板塗層可配置在基板的兩個相對表面上。基板塗層可提供基板保護部分。保護部分(諸如丙烯酸硬塗層)可提供下層基板耐磨性。保護部分可以鄰接基板表面的方式配置。保護部分可鄰接基板的表面。保護部分可與導電層相對配置。保護部分可包括聚合物。在一實施態樣中，基板塗層可包括提供具有良好鉛筆硬度(例如，根據ASTM D3363在聚甲基丙烯酸甲酯上測量之4-5H或根據ASTM D3363在聚碳酸酯上測量之HB-F)及耐化學性/耐磨性，以及所要的加工特性之聚合物塗層。例如，基板塗層可包括塗層諸如LEXANTM OQ6DA膜(可商購自SABIC’s Innovative Plastics Business)或相似的以丙烯酸為主或以矽為主之塗層、膜、或塗膜，其可提供增強的鉛筆硬度、增強的耐化學性、可變的光澤和可印刷性、增強的可撓性及/或增強的耐磨性。塗層可為0.1毫米(mm)至2mm厚，例如，0.25mm至1.5mm，或，0.5mm至1.2mm厚。塗層可施加在基板的一或多個側面上。例如，基板塗層可包括丙烯酸硬塗層。
圖1為集成透明導電膜2的圖示，該集成透 明導電膜2包括基板4、透明導電層6、和電路8。基板可包括基板第一表面10和基板第二表面12。透明導電層6可以鄰接基板第一表面10的方式配置。透明導電層6包括透明導電層第一表面14和透明導電層第二表面16。透明導電層第一表面14可直接施加至基板第一表面10。透明導電層第一表面14可經由紫外線可固化的轉移塗層18施加至基板第一表面10(圖2)。
如圖2中所示，該集成透明導電膜2和物件22可藉由將導電層6施加在供體基板20上而製備，其中該供體基板20係鄰接導電層第二表面16。紫外線可固化的塗層18可施至基板4，諸如受體基板。紫外線可固化的塗層18可施加至基板第一表面10。可替代地，或除此之外，紫外線可固化的塗層18可施加至導電層第一表面14。受體基板、紫外線可固化的塗層、及供體基板可一起壓製以形成疊層24。用紫外線輻射源加熱疊層24並活化該紫外線可固化的轉移塗層。可從疊層中移除供體基板20，其中該紫外線可固化的塗層18黏著於受體基板4和導電層6。
電路可配置在透明導電層上以形成集成透明導電膜。例如，電路可配置在透明導電層第二表面上，其中透明導電層第一表面係配置在基板第一表面上。電路可藉由任何適當方式而沉積、施加、或產生在導電層第二表面上。例如，電路可雷射蝕刻在透明導電層上。
接著可將集成透明導電膜熱成型以形成熱成 型物件。如圖3中所示，將集成透明導電膜熱成型以形成熱成型物件可包括將集成透明導電膜2放置在模具32的夾具30上，將集成透明導電膜2固定於夾具30，藉由升高模具32而在其中產生密封氣室34以將集成透明導電膜2推出夾具30，降低模具32，及加熱36集成透明導電膜2且同時開始真空成型38及升高模具32以形成熱成型物件40。
例如，集成透明導電膜可藉由在加熱該膜之前升高模具而推出夾具，使得拉伸應力在成型過程中降低。降低模具之後，可將該膜加熱。例如，加熱器可設定於300℃至500℃。在一實例中，加熱器可設定於400℃，及膜表面溫度可達150℃至200℃，諸如160℃至180℃，及160℃至175℃。接著使經加熱之膜進行真空處理並將模具升高以形成熱成型物件。
集成透明導電膜在熱成型之後具有功能性電路。電路在熱成型之後可為導電的。電路在熱成型之後被封閉。換句話說，本方法允許將電路施加至導電層以形成集成膜，並將該膜熱成型為所要的形狀，其中該電路即使熱成型之後，仍保持功能。
集成透明導電膜的厚度可為至少0.001毫米(mm)，至少0.01mm，至少0.1mm，或至少1mm。該集成透明導電膜的厚度可為小於或等於5mm，小於或等於4mm，小於或等於3mm，或小於或等於2mm。例如，該集成透明導電膜的厚度可為0.01mm至5mm， 0.01mm至3mm，0.1至4mm，或0.1至5mm等等。
集成透明導電膜和物件可以大於或等於50%(例如50透射率百分比)，大於或等於70%，或大於或等於80%之比率透射入射的可見光(例如，具有430THz至790THz的頻率之電磁輻射)，例如，50%至100%，60%至100%，70%至100%，或80%至100%。透明聚合物、基板、塗層、膜、及/或板或膜之材料可以大於或等於50%的具有430THz至790THz的頻率之比率透射入射EMR，例如，75%至100%，或，90%至100%。透明度係由兩個參數描述：透射度百分比和霧度百分比。實驗室規模樣品的透射率百分比和霧度百分比可使用ASTM D1003，程序A使用CIE標準光源C，使用Haze-Gard測試裝置(例如，BYK Gardner Haze-Gard Plus)測定。ASTM D1003(程序B，光譜儀，使用具有單向觀察的漫射照明之光源C)定義透射率百分比為：
其中：I為通過測試樣品之光的強度，及Io為入射光的強度。
物件可為任何包括電路之適當物件。物件可為一種包括集成導電膜之觸控螢幕。此等集成透明導電膜可使用於許多應用中，包括但不限於觸控螢幕顯示器、彎曲觸控感測器、無線電子板、光伏裝置、導電織物和纖維、有機發光二極體、電致發光裝置、及電泳顯示器，諸 如e-紙。
如美國專利公開號2014/0252670(其以全文引用之方式併入本文中)中所述，觸控感應開關係用於應用諸如家用電器(例如，爐具、洗衣機和乾燥器、烤麵包機等等上的觸控面板)和攜帶式裝置(例如，IPOD、電話)。本文所述的模內(In-molded)電容開關(諸如，可在雷射蝕刻電路之後實現觸控感測功能(cap sense function)的按鈕)可以許多不同的配置和幾何形狀使用。例如，導體和電極可形成為突出或凹陷形狀(用於諸如旋鈕和按鈕的零件)。開關組件可印刷在平膜上，然後成型為所要的形狀。此外，可使用多區段感測區。
本文所述之集成透明導電膜可使用於許多不同的應用。此等應用屬於包括通用多觸控輸入、替代較簡單的個別控制諸如按鈕或滑件以及測量壓力分佈的類別。第一類別為諸如手機、平板電腦、膝上型電腦和顯示器觸控面板以及寫字板、數化器、簽名板、觸控板(track pads)和遊戲控制器之應用。第二類別為應用於玩具、樂器(諸如電子琴、鼓、吉他和鍵盤)、數位相機、手工具、以及替換汽車和其他車輛上的儀表板控制(例如，中控台顯示器)。第三類別為於科學/工業測量(例如測量表面的形狀或平坦度)、醫療測量(例如測量人腳的壓力分佈或彼等在床上的移動)之應用和機器人應用(以感測器塗布機器人以使其產生感覺觸摸和接觸的能力)。
應注意：除了所列出的應用之外還有許多可 能的應用，以及許多可以不同模態使用之含有感測器的按鈕之應用。如美國專利第9,001,082號中所述，其以全文引用之方式併入本文中，例如，集成透明導電膜可模製在可撓性基板上，而使該膜得以嵌入可撓性裝置中。
一些實例應用包括產生可撓性電話或可撓性平板、數位手錶或手鍊的腕帶和鞋或運動鞋的鞋底或者進入衣服以追跟踪使用者的動作、檢測衝擊或提供可攜式使用者界面。本文所揭示之集成熱塑性導電膜也可設計為使彼可切割或折疊以環繞複雜的表面例如機器人指尖。或者，彼等可直接製造在複雜表面上。簡而言之，幾乎任何表面都可藉由將本發明的感測器之一者層疊在其之上、背面或內部而具有觸控靈敏度。
雷射直接結構化(LDS)和電鍍也可用於將電路路徑加至包括本文所揭示之集成透明導電層的電子產品。該等產品可包括但不限於行動電話和筆電天線，或模製互連裝置(MID)。
圖6說明可包括本文所揭示之集成透明導電層的按鈕52之中控台(center stack)顯示器50的實例。中控台顯示器係設置在車輛駕駛艙中的駕駛員座椅和乘客座椅之間。中控台顯示器的兩個功能為告知乘客車輛的一般狀態及允許乘客調節影響乘客舒適度(例如溫度和收音機音量)的配件，例如。中控顯示器包括至少一個數位顯示器(參見例如，美國專利第8,142,030號，其以全文引用之方式併入本文中)。數位顯示器通常是扁平的矩形薄 膜電晶體(TFT)玻璃顯示器或液晶顯示器(LCD)。隨意地，顯示器可包括一種觸控螢幕蓋罩或可由大量開關控制。顯示器54可包括多個按鈕52以允許使用者控制車輛內的各種功能。
該集成透明導電膜可包括保護部分，諸如耐磨塗層。保護部分(諸如丙烯酸硬塗層)可提供下層導電層、電路、和基板耐磨性。保護部分可以鄰接基板表面的方式配置。保護部分可鄰接基板的表面。保護部分可配置在導電層上或在電路上。保護部分可包括聚合物。在一實施態樣中，基板塗層可包括提供具有良好鉛筆硬度(例如，根據ASTM D3363在聚甲基丙烯酸甲酯上測量之4-5H或根據ASTM D3363在聚碳酸酯上測量之HB-F)及耐化學性/耐磨性以及所要的加工特性之聚合物塗層。塗層可為0.1毫米(mm)至2mm厚，例如，0.25mm至1.5mm，或0.5mm至1.2mm厚。塗層可施加在基板的一或多個側面上。例如，基板塗層可包括丙烯酸硬塗層。
導電層、膜、或基板，或使用於製造導電層、膜、或基板(例如，受體基板、供體基板、紫外線可固化的轉移塗層、及隨意基板塗層)之聚合物可包括熱塑性聚合物、熱固性聚合物、或包含前述中之至少一者的組合。
可能的熱塑性聚合物包括但不限於寡聚物、聚合物、離子聚合物、樹枝狀聚合物、共聚物諸如接枝共聚物、嵌段共聚物(例如星狀嵌段共聚物、隨機共聚物等 等)及包含前述中之至少一者的組合。該等熱塑性樹脂的實例包括但不限於聚碳酸酯(例如，聚碳酸酯之摻合物(諸如聚碳酸酯-聚丁二烯摻合物、共聚酯聚碳酸酯))、聚苯乙烯(例如，聚碳酸酯與苯乙烯之共聚物、聚苯醚-聚苯乙烯摻合物)、聚醯亞胺(PI)(例如，聚醚醯亞胺(PEI))、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯(ABS)、聚甲基丙烯酸烷酯(例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、聚酯(例如，共聚酯、聚硫酯)、聚烯烴(例如，聚丙烯(PP)和聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE))、聚對酞酸乙二酯(PET)、聚醯胺(例如，聚醯胺醯亞胺)、聚芳酯(polyarylate)、聚碸(例如，聚芳基碸、聚磺醯胺)、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、聚醚(例如，聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚碸(PES))、聚丙烯酸、聚縮醛、聚苯并噁唑(例如，聚苯并噻并啡噻、聚苯并噻唑)、聚噁二唑、聚吡并喹噁啉、聚苯均四甲酸二醯亞胺(polypyromellitimide)、聚喹噁啉、聚苯并咪唑、聚吲哚酮(polyoxindole)、聚側氧異吲哚啉(例如，聚二側氧異吲哚啉)、聚三、聚嗒、聚哌、聚吡啶、聚哌啶、聚三唑、聚吡唑、聚吡咯啶酮、聚碳硼烷、聚氧雜雙環壬烷、聚二苯并呋喃、聚酞醯胺、聚縮醛、聚酐、聚乙烯基類(例如，聚乙烯醚、聚乙烯硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯酮、聚乙烯鹵化物、聚乙烯腈、聚乙烯酯、聚氯乙烯)、聚磺酸酯、聚硫、聚脲、聚磷腈、聚矽氮烷( polysilazzane)、聚矽氧烷、氟聚合物(例如，聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、氟化乙烯-丙烯(FEP)、聚乙烯四氟乙烯(ETFE))、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、環烯烴共聚物(COC)、或包含前述中之至少一者的組合。
更具體地說，熱塑性聚合物可包括但不限於聚碳酸酯樹脂(例如，LEXANTM聚合物，包括LEXANTM CFR聚合物，可商購自SABIC’s Innovative Plastics business)、聚苯醚-聚苯乙烯聚合物(例如，NORYLTM聚合物，可商購自SABIC’s Innovative Plastics business)、聚醚醯亞胺聚合物(例如，ULTEMTM聚合物，可商購自SABIC’s Innovative Plastics business)、聚對酞酸丁二酯-聚碳酸酯聚合物(例如，XENOYTM聚合物，可商購自SABIC’s Innovative Plastics business)、共聚酯碳酸酯聚合物(例如，LEXANTM SLX聚合物，可商購自SABIC’s Innovative Plastics business)、或包含前述聚合物中之至少一者的組合。甚至更具體地說，熱塑性樹脂可包括但不限於聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚醯胺、聚醚醯亞胺、聚苯醚、或包含前述聚合物中之至少一者的組合之均聚物和共聚物。聚碳酸酯可包含聚碳酸酯之共聚物(例如，聚碳酸酯-聚矽氧烷，諸如聚碳酸酯-聚矽氧烷嵌段共聚物、聚碳酸酯-二甲基雙酚環己烷(DMBPC)聚碳酸酯共聚物(例如，LEXANTM DMX和LEXANTM XHT聚合物，可商購自SABIC’s Innovative Plastics business)、聚碳酸酯 -聚酯共聚物(例如，XYLEXTM聚合物，可商購自SABIC’s Innovative Plastics business))、直鏈聚碳酸酯、支鏈聚碳酸酯、封端聚碳酸酯(例如，腈封端聚碳酸酯)、LNPTM THERMOCOMPTM化合物、或包含前述中之至少一者的組合，例如，支鏈和直鏈聚碳酸酯的組合。
“聚碳酸酯”如本文所用另外包括均聚碳酸酯(其中該聚合物之各個R1為相同)、碳酸酯中包含不同R1部分的共聚物(在本文中稱為“共聚碳酸酯”)、包含碳酸酯單元及其他類型之聚合物單元(諸如酯單元)的共聚物、及包含均聚碳酸酯及/或共聚碳酸酯中之至少一者的組合。如本文所用，“組合”包括摻合物、混合物、合金及反應產物等等。
聚碳酸酯組成物可另包括衝擊改質劑。例示性衝擊改質劑包括天然橡膠、氟彈性體、乙烯-丙烯橡膠(EPR)、乙烯-丁烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯單體橡膠(EPDM)、丙烯酸酯橡膠、氫化腈橡膠(HNBR)聚矽氧彈性體、及彈性體-改質之接枝共聚物諸如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯(AES)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)、甲基丙酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)、高橡膠接枝物(HRG)等等。衝擊改質劑一般以於組成物中聚合物之總重計為基準計為1至30wt.%之量存在。
膜之聚合物可包括通常摻入此類型之聚合物組成物中的各種添加劑，其先決條件為選擇添加劑(等)以使其不會顯著地不利地影響所要之聚合組成物的性質(特別是抗熱液性、抗水蒸汽滲透性、抗穿刺性及熱收縮)。該等添加劑可在形成組成物之組分的混合期間於適當時間點添加。例示性添加劑包括填充劑、強化劑、抗氧化劑、熱穩定劑、光穩定劑、紫外(UV)光穩定劑、可塑劑、潤滑劑、脫模劑、抗靜電劑、著色劑(諸如二氧化鈦、碳黑和有機染料)、表面作用添加劑、輻射穩定劑、阻燃劑和防滴劑。可使用添加劑的組合，例如熱穩定劑、脫模劑與紫外光穩定劑的組合。添加劑(除了任何衝擊改質劑、填充劑或強化劑以外)的總量通常以組成物總重量為基準計為0.01重量%至5重量%。
亦可使用光穩定劑及/或紫外光(UV)吸收穩定劑。例示性光穩定劑添加劑包括苯并三唑(諸如2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-5-三級辛基苯基)-苯并三唑和2-羥基-4-正辛氧基二苯基酮)、或包含前述光穩定劑中之至少一者的組合。光穩定劑的使用量以100重量份總組成物(排除任何填充劑)為基準計為0.01至5重量份。
UV吸收穩定劑包括三、二苯甲醯基間苯二酚(諸如可商購自BASF之TINUVIN* 1577及可商購自Asahi Denka之ADK STAB LA-46)、羥基二苯基酮；羥基苯并三唑；羥苯基三(例如，2-羥苯基三)；羥基 苯并三；氰基丙烯酸酯；草醯替苯胺(oxanilide)；苯并噁酮；2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-1,1,3,3-四甲基丁基-酚(CYASORB* 5411)；2-羥基-4-正辛氧基二苯基酮(CYASORB* 531)；2-[4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三-2-基]-5-(辛氧基)-酚(CYASORB* 1164)；2,2’-(1,4-伸苯基)雙(4H-3,1-苯并噁-4-酮)(CYASORB* UV-3638)；1,3-雙[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯醯基)氧基]-2,2-雙[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯醯基)氧基]甲基]丙烷(UVINUL* 3030)；2,2’-(1,4-伸苯基)雙(4H-3,1-苯并噁-4-酮)；1,3-雙[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯醯基)氧基]-2,2-雙[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯醯基)氧基]甲基]丙烷；奈米尺寸的無機材料諸如氧化鈦、氧化鈰和氧化鋅，全部皆具有小於或等於100奈米之粒徑，或包含前述UV光吸收穩定劑中之至少一者的組合。UV光吸收穩定劑的使用量以100重量份總組成物(排除任何填充劑)為基準計為0.01至5重量份。
受體基板可包括聚碳酸酯。受體基板可包括聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。受體基板可包括聚對酞酸乙二酯(PET)。受體基板可包括聚萘二甲酸乙二酯(PEN)。受體基板可包括包含前述中之至少一者的組合。供體基板可包括聚對酞酸乙二酯(PET)。紫外線可固化的轉移塗層可施加至包含聚碳酸酯之基板的表面。紫外線可固化的轉移塗層可施加至由聚碳酸酯組成之基板的表面。紫外線可固化的轉移塗層可配置在導電層和包含聚 碳酸酯的基板的表面之間。導電層可配置在紫外線可固化的轉移塗層和電路的表面之間。
紫外線可固化的轉移塗層可包括多官能性丙烯酸酯寡聚物和丙烯酸酯單體。紫外線可固化的轉移塗層可包括光起始劑。多官能性丙烯酸酯寡聚物可包括脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物、新戊四醇四丙烯酸酯、脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯、丙烯酸酯、二新戊四醇(六丙烯酸酯)(dexaacrylate)、丙烯酸化(acrylated)聚合物、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、二新戊四醇五丙烯酸酯、或包含前述中之至少一者的組合。在一實施態樣中，多官能性丙烯酸酯可包括DOUBLEMERTM 5272(DM5272)(可商購自中華民國台灣台北雙鍵化工股份有限公司)，其包括脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物(含從30重量百分比(wt.%)至50wt.%的多官能性丙烯酸酯)、和新戊四醇四丙烯酸酯(含從50wt.%至70wt.%之多官能性丙烯酸酯)。
紫外線可固化的轉移塗層可隨意地包括聚合起始劑以促進丙烯酸酯組分的聚合。隨意的聚合起始劑可包括在暴露於紫外線輻射時促進組分的聚合之光起始劑。
紫外線可固化的轉移塗層可包括30wt.%至90wt.%(例如，30wt.%至85wt.%，或30wt.%至80wt.%)之多官能性丙烯酸酯寡聚物；5wt.%至65wt.%(例如，8wt.%至65wt.%，或15wt.%至65wt.%)之丙烯酸酯單體；及0wt.%至10wt.%(例如，2wt.%至8 wt.%，或3wt.%至7wt.%%)之隨意的光起始劑，其中重量係以紫外線可固化的轉移塗層的總重量基準計。
脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物可包括2至15個丙烯酸酯官能基，例如，2至10個丙烯酸酯官能基。
丙烯酸酯單體(例如，1,6-己二醇二丙烯酸酯、甲基(丙烯酸酯)單體)可包括1至5個丙烯酸酯官能基，例如，1至3個丙烯酸酯官能基(等)。在一實施態樣中，丙烯酸酯單體可為1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)，例如，可商購自SIGMA-ALDRICH之1,6-己二醇二丙烯酸酯。
多官能性丙烯酸酯寡聚物可包括藉由使脂族異氰酸酯與寡聚二醇(諸如聚酯二醇或聚醚二醇)反應以製造異氰酸酯封端的寡聚物而製得之化合物。此寡聚物可接著與丙烯酸羥乙酯反應以製造胺基甲酸酯丙烯酸酯。
多官能性丙烯酸酯寡聚物可為脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物，例如，以脂族多元醇為主之全脂族胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物，其係與脂族聚異氰酸酯反應及丙烯酸化。在一實施態樣中，該多官能性丙烯酸酯寡聚物可以多元醇醚骨架為主。例如，脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物可為(i)脂族多元醇；(ii)脂族聚異氰酸酯；及(iii)能夠提供反應終端之封端單體的反應產物。多元醇(i)可為脂族多元醇，其在固化時不會對組成物之性質產生不利影響。實例包括聚醚多元醇；烴多元 醇；聚碳酸酯多元醇；聚異氰酸酯多元醇，及其混合物。
多官能性丙烯酸酯寡聚物可包括脂族胺基甲酸酯四丙烯酸酯(即，最大官能性4)，其可以丙烯酸酯單體(例如，1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、及三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)稀釋20重量%。可用於形成紫外線可固化的轉移塗層之市售胺基甲酸酯丙烯酸酯可為EBECRYLTM 8405、EBECRYLTM 8311、EBECRYLTM 8807、EBECRYLTM 303、或EBECRYLTM 8402，彼等各自可商購自Allnex。
一些可用於紫外線可固化的轉移塗層之市售寡聚物可包括但不限於以下族群的一部分之多官能性丙烯酸酯：來自IGM樹脂公司(St.Charles,IL)之脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物的PHOTOMERTM系列；來自Sartomer公司(Exton,Pa)之脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物的Sartomer SR系列；來自Echo樹脂暨實驗室(Versailles,Mo)之脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物的Echo樹脂系列；來自Bomar Specialties(Winsted,Conn)之脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物的BR系列；來自中華民國台灣台北雙鍵化工股份有限公司之脂族寡聚物的DOUBLEMERTM系列；及來自Allnex之脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物的EBECRYLTM系列。例如，脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯可為KRM8452(10官能性，Allnex)、EBECRYLTM 1290(6官能性，Allnex)、EBECRYLTM 1290N(6官能性，Allnex)、EBECRYLTM 512(6官能性 ，Allnex)、EBECRYLTM 8702(6官能性，Allnex)、EBECRYLTM 8405(3官能性，Allnex)、EBECRYLTM 8402(2官能性，Allnex)、EBECRYLTM 284(3官能性，Allnex)、CN9010TM(Sartomer)、CN9013TM(Sartomer)、SR351(Sartomer)或Laromer TMPTA(BASF)、SR399(Sartomer)二新戊四醇五丙烯酸酯和二新戊四醇六丙烯酸酯DPHA(Allnex)、CN9010(Sartomer)、SR306(三丙二醇二丙烯酸酯，Sartomer)、CN8010(Sartomer)、CN981(Sartomer)、PM6892(IGM)、DOUBLEMERTM DM5272(雙鍵化工)、DOUBLEMERTM DM321HT(雙鍵化工)、DOUBLEMERTM DM353L(雙鍵化工)、DOUBLEMERTM DM554(雙鍵化工)、DOUBLEMERTM DM5222(雙鍵化工)、及DOUBLEMERTM DM583-1(雙鍵化工)。
紫外線可固化的轉移塗層之另一組分可為每單體分子具有一或多個丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯部分之丙烯酸酯單體。丙烯酸酯單體可為一-、二-、三-、四-或五官能性。在一實施態樣中，為了所要之塗層的可撓性及黏著性而使用二-官能性單體。單體可為直鏈或支鏈烷基、環狀、或部分芳族。反應性單體稀釋劑亦可包含單體的組合，總體而言，導致塗層組成物在基板上的所要黏著性，其中該塗層組成物可經固化以形成具有所要性質之硬的可撓性材料。
丙烯酸酯單體可包括具有多個丙烯酸酯或甲 基丙烯酸酯部分之單體。此等可為二-、三-、四-或五官能性，特別是二-官能性，以增加固化的塗層之交聯密度且因此亦可增加模數但卻不造成脆性。多官能性單體之實例包括但不限於C6-C12烴二醇二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯諸如1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)及1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯；三丙二醇二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯；新戊二醇二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯；丙氧基化的新戊二醇二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯；乙氧基化的新戊二醇二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸2-苯氧乙酯；烷氧基化的脂族(甲基)丙烯酸酯；聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸十三酯；及包含前述單體中至少一者之混合物。例如，丙烯酸酯單體可為1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)，單獨或與另一單體(諸如三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、寡聚三丙烯酸酯(OTA 480)、或丙烯酸辛/癸酯(ODA))組合。
紫外線可固化的轉移塗層之另一組分可為隨意之聚合起始劑諸如光起始劑。一般而言，若塗層組成物須經紫外光固化，則可使用光起始劑；若其係藉由電子束固化，則該塗層組成物可實質上不包含光起始劑。
當紫外線可固化的轉移塗層藉由紫外光固化時，當以小量但為有效量使用光起始劑以促進輻射固化時，該光起始劑可提供合理的固化速度，而不引起塗料組 成物的過早凝膠化。此外，其可在不干擾固化塗料的光學透明度下使用。另外，光起始劑可為熱穩定的、非黃變的且有效的。
光起始劑可包括(但不限於)下列：α-羥基酮；羥基環己基苯基酮；羥基甲基苯基丙酮；二甲氧基苯基苯乙酮；2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基丙酮-1；1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮；1-(4-十二基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮；4-(2-羥基乙氧基)苯基-(2-羥基-2-丙基)酮；二乙氧基苯乙酮；2,2-二-二級-丁氧基苯乙酮；二乙氧基-苯基苯乙酮；氧化雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基膦；氧化2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦；氧化2,4,6-三甲基苯甲醯基乙氧基苯基膦；及包含前述中之至少一者的組合。
例示性光起始劑可包括氧化膦光起始劑。該等光起始劑之實例包括可得自BASF公司之IRGACURETM、LUCIRINTM和DAROCURETM系列；來自Allnex之ADDITOLTM系列的氧化膦光起始劑；以及來自Lamberti,s.p.a.公司之ESACURETM系列的光起始劑。其他有用之光起始劑包括以酮為主之光起始劑，諸如羥基-及烷氧基烷基苯基酮、以及硫烷基苯基啉基烷基酮。亦需要者可為苯偶姻醚光起始劑。具體例示性光起始劑包括由BASF以IRGACURETM 819商標品提供之氧化雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基膦、或由Allnex以ADDITOL HDMAPTM商標品提供之2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、或 由BASF以IRGACURETM 184商標品或由常州市安全化工有限公司(Changzhou Runtecure chemical Co.Ltd)以RUNTECURETM 1104商標品提供之1-羥基-環己基-苯基-酮、或由BASF以DAROCURETM 1173商標品提供之2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。
可選擇光起始劑以使當光起始劑以所指定之量使用時，固化能小於每平方公分2.0焦耳(J/cm2)，且特別是小於1.0J/cm2。
聚合起始劑可包括在熱活化下可促進聚合之以過氧基為主的起始劑。可用之過氧基起始劑的實例包括過氧化苯甲醯基、過氧化二異丙苯基、過氧化甲基乙基酮、過氧化月桂基、過氧化環己酮、氫過氧化三級丁基、氫過氧化三級丁基苯、過辛酸三級丁基酯、2,5-二甲基己烷-2,5-二氫過氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(三級丁基過氧基)-己-3-炔、過氧化二-三級丁基、過氧化三級丁基異丙苯基、α,α’-雙(三級丁基過氧基-間-異丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(三級丁基過氧基)己烷、過氧化二異丙苯基、異酞酸二(三級丁基過氧基)酯、三級丁基過氧苯甲酸酯、2,2-雙(三級丁基過氧基)丁烷、2,2-雙(三級丁基過氧基)辛烷、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲醯基過氧基)己烷、過氧化二(三甲矽基)、過氧化三甲矽基苯基三苯矽基等等、及包含前述聚合起始劑中之至少一者的組合。
實施例
在各實施例中所使用的導電膜可商購自CIMA(SANTETM)，其使用自對準奈米技術以獲得在基板上的銀網絡。SANTETM膜備有轉移樹脂，其易於從基底(例如PET)轉移至另一基板(諸如聚碳酸酯基板)。SANTETM膜的性質係說明於表1中。
在實施例中，使用0.25mm透明聚碳酸酯膜作為具有SANTETM奈米-銀網絡作為導電層之基板。
為了將紫外線可固化的轉移塗層和導電層施加至基板，結合受體聚碳酸酯基板之第一表面和供體基板之第一表面，其中該紫外線可固化的轉移塗層係配置於其間。將受體基板和供體基板一起壓製，然後置於95℃的烘箱中經1分鐘。從受體基板上移除供體基板，以形成導電多層板。使用Fusion UV機，型號F300S-6處理器，使用每英寸300瓦之H燈泡，以每分鐘7米在周遭環境下進行UV固化。UV固化之後，釋放基板PET膜，而紫外線可固化的轉移塗層保持黏著於基板的第一表面和導電塗層。導電層為9至12微米(μm)，導電層和紫外線可固化的轉移塗層的厚度總計13-15μm。
如表2中所示，測試三種紫外線可固化的轉移塗層調配物1至3。例如，評估幾種多官能性丙烯酸酯 寡聚物作為主塗層樹脂以提供紫外線可固化的轉移塗層之相關性質及導電層和紫外線可固化的轉移塗層之間的黏著。調配物1至3各含有30wt.% HDDA(1,6-己二醇丙烯酸酯)。調配物1至3各含有5wt.%光起始劑RuntecureTM 1104(1-羥基-環己基苯基酮)。表2中所列之所有量為重量百分比。表3包括紫外線可固化的轉移塗層調配物中所使用之組分的說明。將紫外線可固化的轉移塗層樹脂在烘箱中於60℃下加熱30分鐘以達到分散。
在各實施例中，將集成透明導電膜雷射蝕刻在透明導電膜層上。透明導電膜層上之有關電的圖案包括九個按鈕，其可在雷射蝕刻電路之後實現觸控感測功能(cap sense function)。九個按鈕的示意圖係顯示於圖4中，其中按鈕以P1至P9表示。各按鈕的匯流條50亦顯示於圖4中。使用具有6瓦的總功率輸出、30%的電流、200至250千赫(kHz)的頻率、20奈秒的脈寬、及每秒2,000毫米(mm/s)的掃描速度之德菲(Delphi)雷射蝕刻機。透明導電膜層包括銀Ag。
為了將集成透明導電膜熱成型，將集成透明導電膜放置且固定夾具上；在將膜加熱之前，將模具升高以將膜推出夾具，使得以在成型方法中降低拉伸應力。將模具釋放並開始向下推，加熱多層板，且加熱器的溫度設定於400℃，及12秒至15秒之後，多層板表面溫度可達到160℃至175℃。同時，開始模具上形成真空且升起模 具，且上加熱器保持開啟幾秒，直到模具觸及該集成透明導電膜。熱成型集成透明導電膜之實施例的照片係顯示於圖5中。
表2中之紫外線可固化的轉移塗層調配物1至3係用以藉由紫外線固化轉移技術將導電層轉移至聚碳酸酯基板上以在熱成型和電路的應用之後，最終形成實施例1至21的透明集成膜。實施例1至3之透明集成膜在熱成型之前和之後的霧度和透射度結果列於表4中。根據ASTM D1003程序A使用CIE標準光源C使用Haze-Gard測試裝置來測試實施例1至3之集成膜的霧度和透射度。表3中之樹脂表示調配物1至3中所使用之三種紫外線可固化的轉移塗層單體之詳細資訊。
表4中的數據顯示：在此三種配方中，調配物3具有最佳的顏色性能。此外，三個樣品的在熱成型之後的透射率幾乎沒有改變，而所轉移的部分在熱成型之後具有輕微混濁，例如調配物2在熱成型之後顯示最高的霧度。實施例1和2的可成型性大於實施例3的可成型性。
實施例4至21之透明集成膜係如上所述製備且包括轉移至聚碳酸酯基板之SANTETM導電層、紫外線可固化的轉移塗層樹脂調配物1至3中之一者、及電路。表5至7中所表示之樹脂表示調配物1至3之樹脂係用作為實施例4至21之透明集成膜中的紫外線可固化的轉移塗層。在對樣品4至21的各集成透明導電膜在熱成形之前和之後，以三用電表測量在雷射蝕刻集成電路的圖4中所示的各個按鈕之間軌跡導電性。施加接觸各個按鈕的三用電表之針及接觸對應匯流條軌跡之三用電表的另一針以測定導電性。P1至P9表示9個按鈕和匯流條之間的各個軌跡。在一實施例中，軌跡幾乎不可見。如果連接是導電的，則表5表示“Y”。如果連接顯示無限電阻，則表5表示“X”，其表示電路在跡線中斷開。表6至7包括在熱成型之前和之後各個P1至P9的電阻值。
如表5至7所示，電阻率值在各個柵極熱成型之前和之後大致相同，表示所有的電路在熱成型之後都是功能齊全的。
由SANTETM導電層、紫外線可固化的轉移塗層樹脂調配物1至3和電路製造的透明集成膜由於良好的可撓性和可成型性而說明良好的熱成型性能。
本文所揭示之透明集成膜和製造方法包括至少下列實施態樣：
實施態樣1：一種集成透明導電膜，其包含： 包含透明熱塑性材料之基板，其中該基板包括基板第一表面和基板第二表面；鄰接該基板配置之透明導電層，其中該透明導電層包括配置在該基板第一表面上之透明導電層第一表面；及配置在透明導電層第二表面上之電路；其中該集成透明導電膜在熱成型之後具有功能性電路。
實施態樣2：實施態樣1之集成透明導電膜，其中根據ASTM D1003程序A使用CIE標準光源C測量，該集成透明導電膜具有大於或等於80%之透射率。
實施態樣3：實施態樣1或實施態樣2之集成透明導電膜，其中該基板包含聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚對酞酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、環烯烴共聚物(COC)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚苯乙烯、聚醯亞胺、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、或包含前述中之至少一者的組合。
實施態樣4：實施態樣1至3中任一者之集成透明導電膜，其中該電路在熱成型之後是導電的。
實施態樣5：實施態樣1至4中任一者之集成透明導電膜，其中該電路在熱成型之後被封閉。
實施態樣6：實施態樣1至5中任一者之集成透明導電膜，其中該集成導電膜另外包含黏著於該基板第一表面之紫外線可固化的轉移塗層。
實施態樣7：實施態樣6之集成透明導電膜，其中該紫外線可固化的轉移塗層包含熱固性聚合物。
實施態樣8：實施態樣1至7中任一者之集成透明導電膜，其中該集成透明導電膜包括耐磨塗層。
實施態樣9：實施態樣1至8中任一者之集成透明導電膜，其中該集成導電膜的厚度為0.01毫米至5毫米。
實施態樣10：實施態樣1至9中任一者之集成透明導電膜，其中該轉移樹脂包含脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯。
實施態樣11：一種觸控螢幕，其包含實施態樣1至10中任一者之集成透明導電膜。
實施態樣12：一種從集成透明導電膜熱成型物件之方法，其包含：在模具中將該集成透明導電膜加熱至可成型溫度，其中該集成透明導電膜包含：包含透明熱塑性材料之基板，其中該基板包括基板第一表面和基板第二表面；鄰接該基板配置之透明導電層，其中該透明導電層包括配置在該基板第一表面上之透明導電層第一表面；及蝕刻於透明導電層第二表面上之電路；將該集成透明導電膜熱成型至包括模具形狀之物件；冷卻該成型物件；及從該模具移出該成型物件；其中該成型物件在熱成型之後具有功能性電路。
實施態樣13：一種從集成透明導電膜熱成型物件之方法，其包含：將紫外線可固化的轉移塗層施加至受體基板之第一表面或供體基板之第一表面，其中該供體基板之第一表面包括與其相結合之導電塗層；將該受體基 板之第一表面和該供體基板之第一表面一起壓製以形成疊層，其中該紫外線可固化的轉移塗層係配置於其間；用紫外線輻射源加熱該疊層並活化該紫外線可固化的轉移塗層；從疊層中移除供體基板而留下透明導電層，其中該紫外線可固化的轉移塗層保持黏著於該受體基板第一表面和該導電塗層；將電路雷射蝕刻在透明導電層第二表面上以形成集成透明導電膜；及熱成型該集成透明導電膜以形成物件，其中該物件在熱成型之後包括功能性電路。
實施態樣14：實施態樣12至13中任一者之方法，其中熱成型另外包含：將該集成透明導電膜附接至模具中的夾具，其中該透明導電層面向模具表面；將該模具朝向該集成透明導電膜升高；在加熱該膜之前用該升高之模具從夾具推出該集成透明導電膜；降低模具；將該集成透明導電膜加熱到足以使該集成透明導電膜形成模具形狀的溫度；在真空壓力下將模具朝向該集成透明導電膜升高；使該物件成型；降低模具並去除真空壓力；冷卻該物件；及從模具中移出該物件。
實施態樣15：實施態樣12至14中任一者之方法，其中該集成透明導電膜根據ASTM D1003程序A使用CIE標準光源C測量具有大於或等於75%之透射率。
實施態樣16：實施態樣12至15中任一者之方法，其中該基板包含聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚對酞酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二 酯(PEN)、環烯烴共聚物(COC)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚苯乙烯、聚醯亞胺、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、或包含前述中之至少一者的組合。
實施態樣17：實施態樣12至16中任一者之方法，其中該電路在熱成型之後是導電的。
實施態樣18：實施態樣12至17中任一者之方法，其中該電路在熱成型之後被封閉。
實施態樣19：實施態樣12至18中任一者之方法，其另外包含在熱成型之前將耐磨塗層施加至該集成透明導電膜之表面。
實施態樣20：實施態樣12至19中任一者之方法，其中該集成導電膜的厚度為0.001毫米至5毫米。
除非本文另有規定，否則標準、測試方法等等(諸如ASTM D1003、ASTM D3359、ASTM D3363)的任何引用係指在提交本申請案時為有效的標準或方法。
通常，本發明可替代地包含本文所揭示之任何適當組分、由彼等組成、或基本上由彼等組成。本發明可另外地或替代地經調配，使得沒有或實質上不含任何先前技術中所使用之組分、材料、成分、佐劑或物質，或者對於達成本發明的功能及/或目的為非必需者。
本文所揭示之所有範圍包括端點，且該端點可獨立地彼此組合(例如“高達25wt.%，或，更明確地說，5wt.%至20wt.%”之範圍包括端點及該範圍“5wt.% 至25wt.%”之所有中間值等等)。“組合”包括摻合物、混合物、合金及反應產物等等。再者，術語“第一”、“第二”等等在本文中並不表示任何順序、量或重要性，而是用以表示一要件與另一要件。術語“一(a”及“an”)及“該(the)”在本文中不表示量之限定，且除非在本文中另有指明或顯然與上下文矛盾，否則被解釋成涵蓋單數和複數。字尾“(等)”如本文所用意欲包括其所修飾之術語的單數和複數二者，藉以包括一或多個該術語(例如，膜(等)包括一或多個膜)。遍及說明書引用“一個實施態樣”、“另一實施態樣”、“一實施態樣”等等意指有關該實施態樣所述之特定要件(例如，特徵、結構及/或特性)係包括於本文所述之至少一個實施態樣中，且可能或可能不存於其他實施態樣中。此外，應理解：在各種實施態樣中可以任何適當方式組合所述之要件。
雖然已描述特定實施態樣，但申請人或其他熟習該項技術者可產生目前無法預見或可能無法預見的替代、修改、變化、改良及實質上等效物。因此，如申請之所附申請專利範圍及如其可經修正者意欲包括所有該等替代、修改、變化、改良及實質上等效物。
2‧‧‧集成透明導電膜
4‧‧‧基板
6‧‧‧透明導電層
8‧‧‧電路
10‧‧‧基板第一表面
12‧‧‧基板第二表面
14‧‧‧透明導電層第一表面
16‧‧‧透明導電層第二表面

Claims (20)

  1. 一種集成透明導電膜，其包含：包含透明熱塑性材料之基板，其中該基板包括基板第一表面和基板第二表面；鄰接該基板配置之透明導電層，其中該透明導電層包括配置在該基板第一表面上之透明導電層第一表面；及配置在透明導電層第二表面上之電路；其中該集成透明導電膜在熱成型之後具有功能性電路。
  2. 如申請專利範圍第1項之集成透明導電膜，其中根據ASTM D1003程序A使用CIE標準光源C測量，該集成透明導電膜具有大於或等於80%之透射率。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之集成透明導電膜，其中該基板包含聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚對酞酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、環烯烴共聚物(COC)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚苯乙烯、聚醯亞胺、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、或包含前述中之至少一者的組合。
  4. 如申請專利範圍第1至2項中任一項之集成透明導電膜，其中該電路在熱成型之後是導電的。
  5. 如申請專利範圍第1至2項中任一項之集成透明導電膜，其中該電路在熱成型之後被封閉。
  6. 如申請專利範圍第1至2項中任一項之集成透明 導電膜，其中該集成導電膜另外包含黏著於該基板第一表面之紫外線可固化的轉移塗層。
  7. 如申請專利範圍第6項之集成透明導電膜，其中該紫外線可固化的轉移塗層包含熱固性聚合物。
  8. 如申請專利範圍第1至2項中任一項之集成透明導電膜，其中該集成透明導電膜包括耐磨塗層。
  9. 如申請專利範圍第1至2項中任一項之集成透明導電膜，其中該集成導電膜的厚度為0.01毫米至5毫米。
  10. 如申請專利範圍第1至2項中任一項之集成透明導電膜，其中該轉移樹脂包含脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯。
  11. 一種觸控螢幕，其包含如申請專利範圍第1至10項中任一項之集成透明導電膜。
  12. 一種從集成透明導電膜熱成型物件之方法，其包含：在模具中將該集成透明導電膜加熱至可成型溫度，其中該集成透明導電膜包含：包含透明熱塑性材料之基板，其中該基板包括基板第一表面和基板第二表面；鄰接該基板配置之透明導電層，其中該透明導電層包括配置在該基板第一表面上之透明導電層第一表面；及蝕刻於透明導電層第二表面上之電路；將該集成透明導電膜熱成型至包括模具形狀之物件；冷卻該成型物件；及從該模具移出該成型物件； 其中該成型物件在熱成型之後具有功能性電路。
  13. 一種從集成透明導電膜熱成型物件之方法，其包含：將紫外線可固化的轉移塗層施加至受體基板之第一表面或供體基板之第一表面，其中該供體基板之第一表面包括與其相結合之導電塗層；將該受體基板之第一表面和該供體基板之第一表面一起壓製以形成疊層，其中該紫外線可固化的轉移塗層係配置於其間；用紫外線輻射源加熱該疊層並活化該紫外線可固化的轉移塗層；從疊層中移除供體基板而留下透明導電層，其中該紫外線可固化的轉移塗層保持黏著於該受體基板第一表面和該導電塗層；將電路雷射蝕刻在透明導電層第二表面上以形成集成透明導電膜；及熱成型該集成透明導電膜以形成物件，其中該物件在熱成型之後包括功能性電路。
  14. 如申請專利範圍第12至13項中任一項之方法，其中熱成型另外包含：將該集成透明導電膜附接至模具中的夾具，其中該透明導電層面向模具表面；將該模具朝向該集成透明導電膜升高；在加熱該膜之前用該升高之模具從該夾具推出該集成 透明導電膜；降低模具；將該集成透明導電膜加熱到足以使該集成透明導電膜形成模具形狀的溫度；在真空壓力下將模具朝向該集成透明導電膜升高；使該物件成型；降低模具並去除真空壓力；冷卻該物件；及從模具中移出該物件。
  15. 如申請專利範圍第12至13項中任一項之方法，其中根據ASTM D1003程序A使用CIE標準光源C測量，該集成透明導電膜具有大於或等於75%之透射率。
  16. 如申請專利範圍第12至13項中任一項之方法，其中該基板包含聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚對酞酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、環烯烴共聚物(COC)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚苯乙烯、聚醯亞胺、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、或包含前述中之至少一者的組合。
  17. 如申請專利範圍第12至13項中任一項之方法，其中該電路在熱成型之後是導電的。
  18. 如申請專利範圍第12至13項中任一項之方法，其中該電路在熱成型之後被封閉。
  19. 如申請專利範圍第12至13項中任一項之方法， 其另外包含在熱成型之前將耐磨塗層施加至該集成透明導電膜之表面。
  20. 如申請專利範圍第12至13項中任一項之方法，其中該集成導電膜的厚度為0.001毫米至5毫米。
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