TW202004779A - 包含塗層的導電多層膜 - Google Patents

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伯恩 佛瑞德 米克拉達爾
德威 田恩
艾爾卡 華爾喬斯
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Abstract

本發明揭示一種導電多層膜。導電多層膜可包含一非導電基層以一提供於非導電基層上的包含透明導體材料的透明層，其中包含透明導體材料的透明層至少部分覆蓋有形成塗層於包含透明導體材料的透明層上的透明介電材料，使得包含透明導體材料的透明層位於塗層和非導電基層之間，且其中塗層的厚度係10-600奈米，以便能夠透過塗層處理包含透明導體材料的透明層。更且，本發明揭示一方法、一接觸感測裝置以及不同的用途。

Description

包含塗層的導電多層膜
本發明相關於一種導電多層膜。本發明更相關於相關於一種製造導電多層膜的方法。本發明更相關於種透明介電材料作為塗層的用途、接觸感測裝置以及導電多層膜及接觸感測裝置的用途。
本發明相關於一種導電多層膜。本發明更相關於相關於一種製造導電多層膜的方法。本發明更相關於種透明介電材料作為塗層的用途、接觸感測裝置以及導電多層膜及接觸感測裝置的用途。
本發明揭示一種導電多層膜，包含一非導電基層以及提供於非導電基層上的包含透明導體材料的透明層。包含透明導體材料的透明層至少部分覆蓋有形成塗層於包含透明導體材料的透明層上的透明介電材料。包含透明導體材料的透明層係位於塗層和非導電基層之間。塗層的厚度係10-600奈米以便能夠通過透明層處理包含透明導體材料的透明層。
本發明揭示一種導電多層膜，包含一非導電基材以及一提供於非導電基材上的包含透明導體材料的透明層。包含透明導體材料的透明層係至少部分覆蓋有形成一塗層於包含透明導體材料的透明層上的透明介電材料。包含透明導體材料的透明層係位於塗層和非導電基層之間。 透明導體材料包含一導電高縱橫比分子結構(HARMS)網狀物或由其組成，其中導體網狀物包含碳奈米結構，且透明介電材料包含：一聚合物或由其組成，其中該聚合物選自聚偏二氯乙烯(PVDC)；共聚物，其中一種單體是偏二氯乙烯；聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)；及其等的任何組合所組成的群體。塗層的厚度係10-600奈米以便能夠透過塗層處理包含透明導體材料的透明層。
更且，本發明揭示一種製造導電多層膜的方法。該方法包含製造一非導電基層；提供一包含透明導體材料的透明層於非導電基層上；利用透明介電材料至少部分覆蓋包含透明導體材料的透明層以形成一塗層於包含透明導體材料的透明層上，使得包含透明導體材料的透明層位於塗層和非導電基層之間，其中塗層的厚度係10-600奈米以便能夠透過塗層處理包含透明導體材料的透明層。
更且，本發明揭示一種製造導電多層膜的方法。該方法包含：提供一非導電基層；提供一包含透明導體材料的透明層於非導體基層上，其中透明導體材料包含一導電高縱橫比分子結構(HARMS)網狀物，其中導電HARMS網狀物包含碳奈米結構；利用透明介電材料至少部分覆蓋包含透明導體材料的透明層以形成一塗層於包含透明導體材料的透明層上，使得包含透明導體材料的透明層係位於塗層和非導體基層之間，其中透明介電材料包含：一聚合物或由其組成，其中該聚合物選自聚偏二氯乙烯(PVDC)；共聚物，其中一種單體是偏二氯乙烯；聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)；及其等的任何組合所組成的群體，且其中塗層的厚度係10-600奈米以便能夠透過塗層處理包含透明導體材料的透明層。
更且，本發明揭示使用在多層膜中透明介電材料作為具有10-600奈米的厚度的塗層的用途。
更且，本發明揭示包含如本發明中所揭示的導電多層膜的接觸感測裝置。
更且，本發明揭示如揭示於本發明中的導電多層膜的用途。
更且，本發明揭示如在本發明中所揭示的接觸感測裝置的用途。
1‧‧‧導電多層膜
2‧‧‧非導電基層
3‧‧‧包含透明導體材料的透明層
4‧‧‧透明底漆層
5‧‧‧塗層
附圖說明了各種實施例，附圖用於提供對實施例的進一步理解並構成本說明書的一部分。在圖式中：
第1圖係一剖視圖，顯示依據本發明的一實施例的導電多層膜；以及
第2圖係一剖視圖，顯示依據本發明的一實施例的導電多層膜。
本發明相關於一種導電多層膜，包含一非導電基層以及一提供於非導電基層上的包含透明導體材料的透明層。包含透明導體材料的透明層係至少部分覆蓋有在包含透明導體材料的透明層上形成一塗層的透明介電材料。包含透明導體材料的透明層係位於塗層和非導電基層之間。塗層的厚度係10-600奈米，以便能夠透過塗層處理包含透明導體材料的透明層。
本發明相關於一種導電多層膜，包含一非導電基層以及一提供於非導電基層上的包含透明導體材料的透明層。包含透明導體材料的透明層係至少部分覆蓋有在包含透明拗體材料的透明層上形成一塗層的 透明介電材料。包含透明導體材料的透明層係位於塗層和非導電基層之間。透明導體材料包含導電高縱橫比分子結構(HARMS)網狀物或由其組成，其中導電HARM網狀物包含碳奈米結構。透明介電材料包含一聚合物或由其組成，其中該聚合物選自聚偏二氯乙烯(PVDC)；共聚物，其中一種單體是偏二氯乙烯；聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)；及其等的任何組合所組成的群體。塗層的厚度係10-600奈米，以便能夠透過塗層處理包含透明導體材料的透明層。
在一實施例中，透過塗層的包含透明導體材料的透明層的處理包括包含透明導體材料的透明層的雷射蝕刻(圖案化)，電觸點的印刷(絲網印刷)或任何其他類型的處理。在一實施例中，電觸點的印刷包含銀觸點的印刷。
本發明更相關於一種製造導電多層膜的方法，其中該方法包含：
提供一非導電基層；
在非導電基層上，提供一包含透明導體材料的透明層；
利用透明介電材料至少部分覆蓋包含透明導體材料的透明層以在包 含透明導體材料的透明層上形成一塗層，使得包含透明導體材料的透 明層係位於塗層和非導電基層之間，其中塗層的厚度係10-600奈米，
以便能夠透過塗層處理包含透明導體材料的透明層。
本發明更相關於一種製造導電多層膜的方法，其中該方法包含：
提供一非導電基層；
在非導電基層上，提供一包含透明導體材料的透明層，其中透明導體材料包含導電高縱橫比分子結構(HARMS)網狀物或由其組成，其中導電HARM網狀物包含碳奈米結構；
利用透明介電材料至少部分覆蓋包含透明導體材料的透明層以在包含透明導體材料的透明層上形成一塗層，使得包含透明導體材料的透明層係位於塗層和非導電基層之間，其中透明介電材料包含一聚合物或由其組成，其中該聚合物選自聚偏二氯乙烯(PVDC)；共聚物，其中一種單體是偏二氯乙烯；聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)；及其等的任何組合所組成的群體，且其中塗層的厚度係10-600奈米，以便能夠透過塗層處理包含透明導體材料的透明層。
本發明更相關於一種透明介電材料作為依據本發明的多」層膜中的具有10-600奈米的厚度的塗層的用途，用於保護包含透明導體材料的透明層，用於改進包含透明導體材料的透明層至非導電基層的黏著力，用於改進導電多層膜的電性性能，及/或加強導電多層膜的機械和/或環境穩定性。
本發明的發明人等驚奇地發現提供包含透明導體材料的透明層一透明介電材料的塗層於其上可以保護包含透明導體材料的透明層，而同時使進一步處理，例如包含透明導體材料的透明層的圖案化、電觸點的印刷或任何其它處理步驟能進行，以便製造最後的產品。
本發明更相關於一接觸感測裝置，包含一依據本發明的導電多層膜。
本發明更相關於在接觸感測器中、在光伏系統中、在加熱 應用中、在電流導體中、在顯示系統中、在顯示電極中、在照明系統中、在燈開關中或在光控膜中依據本發明的導電多層膜的用途。
本發明更相關於在光伏系統中、在加熱應用中、在電流導體中、在顯示系統中、在顯示電極中、在照明系統中、在燈開關中或在光控膜中依據本發明的接觸感測裝置的用途。
除非另有說明，包含透明導體材料的透明層係提供於另一層“之上”的表述在本說明書中應理解為意味著包含透明導體材料的透明層係提供或形成來位於另一層之上或至少部分嵌入其中。例如非導電基層或一透明底漆層的層可用來作為一包含透明導體材料的透明層的載體或支撐結構。
術語“包含”使用在本說明書中而意味著包括此後的特徵或行為，而不排除一個或多個額外的特徵或行為的出現。
除非另有說明，“膜”的表述應理解為指的是具有橫向尺寸遠大於厚度的結構。在該意義上，一膜可認為是一“薄”結構。
在一實施例中，導電多層膜的厚度係0.5奈米至6毫米。在一實施例中，導電多層膜的厚度係0.5奈米至1000奈米。在一實施例中，導電多層膜的厚度係0.1微米至5毫米。
除非另有說明，基層係“非導電”的表述在本說明書中應理解為意味著基層具有薄膜電阻為10兆歐/平方或更高。
除非另有說明，表述“透明”應理解為指的是在所討論的相關波長範圍內薄膜、層或部件和其材料的光學透明度。換言之，“透明”材料或結構指的是在此相關波長容許光或一般的電磁幅射傳播通過的材 料或結構。相關的波長範圍可取決於用於導電多層膜的應用。在一實施例中，相關的波長範圍係大約390至大約700奈米的可見光波長範圍。在一實施例中，相關的波長範圍係大約700至大約1000奈米的紅外幅射波長範圍。
再者，薄膜、層或其部件的透明度主要指的是薄膜、層或其部件的厚度方向的透明度，使得為了“透明”，入射於薄膜、層或其一部件的光能的足夠部分將於厚度方向傳播通過它。此足夠部分可取決於使用薄膜的應用。薄膜，層或其部件的透射率係垂直入射於其上的光能的20至99.99%。在一實施例中，該透射率係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。透射率可依據標準JIS-K7361、ASTM D1003測量。
在一實施例中，透明導體材料係部分嵌入透明介電材料，使得至少部分透明導體材料係暴露的。在一實施例中，透明導體材料係部分嵌入透明介電材料，使得至少部分透明導體材料延伸出塗層。
在一實施例中，透明介電材料包含一聚合物或由其組成，其中該聚合物選自聚偏二氯乙烯(PVDC)；共聚物，其中一種單體是偏二氯乙烯；聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)；及其等的任何組合所組成的群體。在一實施例中，透明介電材料包含一聚合物或由其組成，其中該聚合物選自聚偏二氯乙烯(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)，聚對苯二甲酸乙二醇酯(聚對苯二甲酸乙二醇酯)。PET)，乙烯-乙烯醇(EVOH)及其等任何組合所組成的群組。在一實施例中，該聚合物選自聚偏二氯乙烯，其中一種單體是偏二氯乙烯的共聚物，及其等任意組合所 組成的群組。在一實施例中，該聚合物是聚碳酸酯。
在一實施例中，塗層包含每平方厘米0.005-0.06毫克或0.005-0.03毫克聚合物。在一實施例中，基於塗層的總重量，塗層包含90-100重量%，或95-99重量%，或96-98重量%的透明介電材料，例如，聚合物。在一實施例中，透明介電材料的塗層係藉由使用包含基於組合物的總體積的重量的0.1-100%，或0.1-30%，或0.1-15%，或0.1-6%，或0.3-5%，或0.5-4%的聚合物的組成物形成。
在一實施例中，透明介電材料還包含溶劑，光吸收添加劑，摻雜劑，黏合促進劑，硬化劑或其等任何組合。光吸收添加劑可以提供對環境UV輻射的保護。
在一實施例中，塗層的厚度係20-500奈米、或30-400奈米、或50-300奈米、或60-200奈米、或70-150奈米。在一實施例中，塗層的厚度係50-150奈米。
在一實施例中，導電多層膜包含一透明底漆層，該透明底漆層位於非導電基層和包含透明導體材料的透明層之間。在一實施例中，導電多層膜包含一透明底漆層，該透明底漆層位於非導電基層和包含透明導體材料的透明層之間且係直接接觸包含透明導體材料的透明層。在一實施例中，透明底漆層係直接接觸非導電基層且直接接觸包含透明導體材料的透明層。在一實施例中，透明導體材料係至少部分嵌入透明底漆層。
在一實施例中，透明底漆層包含一聚合物或由其組成，其中聚合物選自聚偏二氯乙烯、其中一種單體是偏二氯乙烯的共聚物以及其等的任何組合所組成的群組。在一實施例中，透明底漆層係由一組合物形 成，該組合物包含一聚合物或由其組成，其中聚合物選自聚偏二氯乙烯、其中一種單體是偏二氯乙烯的共聚物以及其等的任何組合所組成的群組。在一實施例中，共聚物的主要成分是偏二氯乙烯。在一實施例中，該共聚物是偏二氯乙烯和氯乙烯的共聚物(VDC-VC共聚物)。在一實施例中，除偏二氯乙烯外，該共聚物還包含至少一種選自由氯乙烯，丙烯酸乙烯酯，甲基丙烯酸乙烯酯和丙烯腈所組成的群組的單體。在一實施例中，透明底漆層包含每平方厘米的聚合物的0.02至0.2毫克，或每平方厘米的聚合物的0.02至0.1毫克。在一個實施例中，基於透明底漆層的總重量，透明底漆層包含90-100重量%，或95-99重量%，或96-98重量%的聚合物。
在一實施例中，透明底漆層藉由使用包含基於組合物的總體積，0.1-100%、或0.1-30%、或0.1-15%、或0.5-8%、或2-6%、或3-5%或大約4%重量的聚合物。在一實施例中，除了聚合物外，組合物尚包含一溶劑。在一實施例中，組合物由一聚合物和一溶劑組成。在一實施例中，組合物由一聚合物和一溶劑以及任選地至少一種添加劑組成。在一實施例中，組合物包含至少一添加劑。在一實施例中，該至少一添加劑係選自由增塑劑，蠟，樹脂，填料，顏料，染料，防腐劑，穩定劑和紫外線吸收劑組成的群組。
本發明者們驚奇地發現使用包含聚偏二氯乙烯，偏二氯乙烯的共聚物，或其組合的聚合物的組合物為透明底漆層的材料改良包含透明導體材料的透明層至非導體基層的黏著性且如此可使形成的導電多層膜的壽命延長，同時減少包含透明導體材料的透明層從其它層分離。更且，本發明人們驚奇地注意到使用包含聚偏二氯乙烯，偏二氯乙烯的共聚 物，或其組合的聚合物的組合物為透明底漆層的材料藉由使其薄膜阻力更穩定具有提高導電多層膜的導電性的附加效用。
在一實施例中，透明底漆層的厚度係至少50奈米且至多10微米。在一實施例中，透明底漆層的厚度係至少50奈米、或50至2000奈米、或50至1000奈米、或150至500奈米。若透明底漆層的厚度係薄於50奈米，較之於厚度係至少50奈米的情況，薄膜阻力可更快速增加。保持透明底漆層的厚度於最多1000奈米的值具有光學性質不會降低的增益效用，在厚度大於1000奈米的情況光學性質可能降低。然而，在一些實施例中透明底漆層的厚度可能較厚，例如，在非導電基層係非導電非透明層的情況中。
在一實施例中，非導電基層係一非導電非透明基層。在一實施例中，非導電基層係一非導電透明基層。在一實施例中，非導電基層係半透明和/或不透明。
在一實施例中，非導電基層係由介電材料製成。在一實施例中，使用來形成非導電基材的材料應適合用來使用為透明底漆層的基材以及包含透明導體材料的透明層的基材。在一實施例中，非導電基層包含聚合物或玻璃或由其組成。在一實施例中，非導電基層由透明塑膠材料形成在一實施例中，非導電基層的材料係選自由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、環烯烴聚合物(COP)，三乙酸酯(TAC)、環烯烴共聚物(COC)、聚氯乙烯(PVC)、聚(乙烯2，6-萘二甲酸酯(PEN)、聚酰亞胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)及其等任意組合所組成的群組。在一實施例中，非導電基層的材料係選自由浮法玻璃(包含SiO2、Na2O、CaO、MgO)、鈉鈣、鋁矽酸鹽 玻璃和硼矽酸鹽玻璃組成的群組。非導電基層的材料係不受限於這些示例。
在一實施例中，非導電基材具有1-5000微米、或10-2000微米、或30至500微米，或50-300微米的厚度。然而，非導電基層在一些應用中亦可較厚。
在一實施例中，沒有使用其它黏著劑將非導電基層、透明底漆層和/或包含透明導體材料的透明層黏合在一起。
透明導體材料可包含任何適當的、足夠透明的導電材料或此等材料的任何組合。
在一實施例中，透明導體材料包含一導電高縱橫比分子結構(HARMS)網狀物或由其組成。在一實施例中，透明導體材料包含一導電高縱橫比分子結構(HARMS)網狀物。
一導電“HARMS”或一“HARMS結構”指的是導電“奈米結構”，亦即，具有一個或多個奈米尺度的結構，亦即少於或等於大約100奈米的特徵尺寸的結構。“高縱橫比”指的是在兩的垂直方向的導電結構的尺寸係明顯的不同等級大小。例如，一奈米結構可以具有數十或數百倍大於其厚度和/或寬度的長度。在一HARMS網狀物中，大數目的該奈米結構係彼此互相連接以形成電性互連分子的網狀物。正如在宏觀尺度上所考慮的那樣，一HARMS網狀物形成一堅固的整體材料，在該堅固的整體材料中個別的分子結構係錯亂方向性或無方向性。各種形式的HARMS網狀物可以以具有合理的電阻率的薄透明層的形式製造。
在一實施例中，導電HARM結構包含金屬奈米線，例如銀 奈米線。
在一個實施例中，導電HARM網狀物包含碳奈米結構。在一實施例中，碳奈米結構包含碳奈米管、碳奈米芽、碳奈米帶或其等的任何組合。在一實施例中，碳奈米節嘔包瑱奈米芽，亦即碳奈米芽分子。碳奈米芽或碳奈米芽分子具有共價鍵合到管狀碳分子側的富勒烯或類富勒烯分子。碳奈米結構，特別是碳奈米芽，從電學，光學(透明度)和機械(堅固性與柔性和/或可變形性相結合)的觀點來看，可以提供優點。
在一實施例中，透明導體材料包含一透明導電氧化物或由其組成。在一實施例中，透明導體材料包含透明導體材料包含氧化銦錫(ITO)，氧化鋅，鋁摻雜的氧化鋅(AZO)，氟摻雜的氧化錫(FTO)或其等的任何組合或由其組成。在一實施例中，透明導體材料包含一透明導電氧化物。在一實施例中，透明導電氧化物係氧化銦錫(ITO)，氧化鋅，鋁摻雜的氧化鋅(AZO)，氟摻雜的氧化錫(FTO)或其任何組合。在一實施例中，透明導電氧化物係摻雜有摻雜劑，例如氟。
在一實施例中，透明導體材料包含石墨烯，銀奈米線，聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)PEDOT，聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)聚苯乙烯磺酸鹽PE-DOT：PSS，聚苯胺，金屬網導體或其等的任何組合或由其等組成。在一實施例中，透明導體材料包含石墨烯，銀納米線，聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)PEDOT，聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)聚苯乙烯磺酸鹽PE-DOT：PSS，聚苯胺，金屬網導體或其等任何組合或由其等組成。
在一實施例中，透明導體材料被摻雜。
包含透明導體材料的透明層的厚度可依據透明導體材料的 性質設計，特別是其電阻率或導電率。例如，在包含碳奈米結構的透明導體材料的情形中，透明層可例如具有1至1000奈米的厚度。在一實施例中，包含透明導體材料的透明層的厚度係0.1-1000奈米、或10-100奈米，或100-500奈米。
在一實施例中，該方法包含提供一非導體基層。在一實施例中，提供一非導體基層包含提供一完整的預先形成及製造的非導體基層。此非導體基層可以以一適當程序首先製備。在一實施例中，非導體基層係由一擠出程序和/或一鑄造程序提供。在一實施例中，提供一非導體基層包含製造非導電基層作為製造導電多層膜的方法的一部分。在一實施例中，非導電基層由至少兩層不同材料或相同材料形成。亦即，非導體基層可由例如堆疊的擠出層或塗層形成。
在一實施例中，該方法包含提供一透明底漆層於非導體基層上。在一實施例中，透明底漆層係藉由使用塗層程序提供於非導體基層上。在一實施例中，透明底漆層係藉由使用槽模塗佈，輥塗，棒塗，幕塗，噴墨印刷，浸塗或絲網印刷提供。
取決於包含透明導體材料的透明層的材料，各種現存於該行業的步驟可使用來提供包含透明導體材料的透明層。例如，ITO可由真空條件下的濺射沈積。例如，PECOT或銀奈米線可藉由印刷形成。例如，金屬網格可藉由印刷或電鍍或藉由任何其它適當的方法形成。
在包含碳奈米結構，例如碳奈米芽分子的透明導體材料的情形中，例如，沈積可藉由使用眾所周知的氣相或液體過濾方法、力場中的沈積或使用噴塗或旋轉乾燥從溶液中沉積進行。碳奈米芽分子例如可使 用揭示在WO 2007/057501中的方法合成，並例如，通過電泳或熱泳，或藉由敘述於Nasibulin等人的“多功能獨立式單壁20碳納米管薄膜”，ACS NANO，第5冊，no.4,4,3214-3221,2011直接從氣溶膠流沈積於基材上。
在一實施例中，透明導體材料係以預定圖案形成或沈積。在一實施例中，在已形成或沈積透明導體材料於透明底漆層上後，一預定圖案係形成於透明層中。在該圖案化中，可使用各種程序。在一實施例中，雷射程序、蝕刻程序、直接印刷、機械程序、燃燒程序或其任何組合用於圖案化。在一實施例中，雷射程序係雷射燒蝕。在一實施例中，蝕刻程序係光固化程序。在一實施例中，同時於或後於包含透明導體材料的透明層係形成或沈積於透明底漆層上，形成圖案。
在一實施例中，該方法包含以透明介電材料至少部分覆蓋包含透明導體材料的透明層以形成透明介電材料的具有10-600奈米的一塗層。在一實施例中，以透明介電材料至少部分覆蓋包含透明導體材料的透明層係藉由使用至少一個以下程序進行：槽模塗佈，彎月面塗佈，輥塗，絲網印刷，凹版塗佈，柔版塗佈，膠版塗佈，刮刀塗佈，物理氣相沉積
在一實施例中，提供至少一金屬接觸墊。在一實施例中，至少一金屬接觸墊係提供於包含透明導體材料的透明層上。在一實施例中，該至少一個金屬接觸墊係藉由使用網版印刷或噴墨印刷提供。在一實施例中，該至少一個金屬接觸墊包含銀、金、銅或其任何組合。
在一實施例中，導電多層膜包含至少一個附接於其的額外構件。在一實施例中，額外構件基本上是透明的，在一時生利中，額外構件基本上是非透明的。在一實施例中，額外構件係選自由矽晶片，壓電振 動器、力感測器、發光二極體(LED)和光導組成的群體。在一實施例中，導電多層膜係具備有至少一個附接於其的額外構件，其中額外構件係選自由矽晶片，壓電振動器、力感測器、發光二極體(LED)和光導組成的群體。在一實施例中，導電多層膜包含至少一個附接於其的額外構件，其中額外構件係選自由矽晶片，壓電振動器、力感測器、發光二極體(LED)和光導組成的群體。在一實施例中，導電多層膜係具備有至少一個附接於其的額外構件，其中額外構件係選自由矽晶片，壓電振動器、力感測器、發光二極體(LED)和光導組成的群體。
在一實施例中，該方法包含提供至少一個額外層於導電多層膜上。在一實施例中，導電多層膜包含或具備至少一額外層。在一實施例中，至少一個的該至少一個額外層基本上係非透明的。在一實施例中，至少一個該至少一個額外層係一裝飾層。裝飾層例如可使用來形成一圖案於導電多層膜上，例如提供接觸的位置資訊。在一實施例中，一保護層係提供於導電多層膜上。額外層可包含基座或蓋板。基座和蓋板的任一個可包含透明塑膠材料，例如丙烯酸酯或PC或這些的多層層板，或玻璃材料，例如浮法玻璃(包含SiO2，Na2O，CaO，MgO)，鈉鈣礬土或矽鋁酸鹽或硼矽酸鹽玻璃，或由這種玻璃和/或塑膠材料組成的層板。一典型的自動安全玻璃可包含兩個具有嵌入於其中間的例如聚乙烯醇縮丁醛的塑膠的浮法玻璃片。
在一實施例中，導電多層膜係進行熱成形和/或注射模塑。在一實施例中，導電多層膜係形成來具有三度空間形狀。
在一實施例中，導電多層膜係可成形的，柔韌的，可折疊 的和/或可拉伸的。在一實施例中，導電多層膜係可成形的和/或可拉伸的。在一實施例中，導電多層膜係可成形的及可拉伸的。在一實施例中，導電多層膜係可成形的。
在一實施例中，導電多層膜係形成為一柔韌的結構以便容許在至少一個方向上沿三維表面彎曲，較佳是可逆地和重新地彎曲。在一實施例中，導電多層膜在至少一方向係可彎曲的。在一實施例中，導電多層膜同時在至少兩個方向係可彎曲的。取決於使用來製造導電多層膜的材料，導電多層膜可彎曲的曲率的最小半徑可例如位於0.5毫米至3或10毫米的範圍中在一實施例中，導電多層膜可彎曲的曲率的半徑位於0.5毫米至3或10毫米的範圍中。對於包括碳奈米結構的透明層，例如碳奈米芽，可以實現最小的曲率半徑，而對於其它材料，可能的最低曲率半徑可以更高。
在一實施例中，導電多層膜係形成為一可變形結構以便容許導電多層膜沿著三維表面變形。該變形可例如基於導電多層膜的拉伸性且可例如藉由使用熱成形進行。柔韌性和/或可變形性可具有使導電多層膜能使用為一彎曲的或一般三維形狀結構，例如圓頂形結構的增益效用。
上述的實施例可以彼此任意組合使用。一些實施例可一起組合以形成另一實施例。與應用相關的導電多層膜、方法、使用或接觸感測裝置可包含至少一個上述實施例。將理解的是在此敘述的好處和優點可相關於一實施例或可相關於數個實施例。實施例係不受限於解決任何或所有陳述問題的那些實施例或具有任何或所有所述好處和優點的那些實施例。
如本發明所述的導電多層膜具有擁有包含透明導體材料的 透明層至非導電基層的改良黏著性的增益效用。使用透明介電材料的薄塗層具有增加的效用：具有包含透明導體材料的透明層至非導電基層的改良的黏著性。使用透明導體材料的薄塗層具有提供包含透明導體材料的透明層至非導電基層的增加黏著性以及對包含透明導體材料的透明層的保護性的增益功效，同時使包含透明導體材料的透明層能進一步被處理，亦即接受圖案化或電觸點的印刷，以便製造其最後的產品。使用如本發明中所述的透明介電材料的塗層於如本發明所述的導電多層膜中具有改良導電多層膜的環境穩定性以及改良導電多層膜的光學可靠性。
示例
現在將詳細參考所描述的實施例，其示例在附圖中示出。
以下的敘述詳細揭示一些實施例，使得熟習該行業技藝人士能基於本發明的揭示利用該方法和層狀膜。非所有實施例的步驟係詳細討論，因為很多步驟對熟習該行業技藝人士基於本說明書將是顯而易見的。
為了簡化起見，在重複的構件情形下，元件符號將維持於以下的例示實施例中。
第1圖概略圖示依據說明書所述的一實施例的導電多層膜1的剖視圖。從第1圖可看見一導電多層膜1，包含：一非導電基層2、一提供在非導電基層2上的包含透明導體材料的透明層3。更且，包含透明導體材料的透明層3至少部分覆蓋有形成塗層5的透明介電材料。包含透明導體材料的透明層3係位於塗層5和非導電基層3之間。塗層5的厚度係10-600奈米。
第2圖概略圖示如第1圖所示的導電多層膜1的剖視圖、此外，一透明底漆層4係形成於非導電基層2和包含透明導體材料的透明層3之之間。
導電多層膜1可包含額外的組鑑於其上或附接於其，這對於技術人員來說是顯而易見的，即使這些附加組件在附圖中沒有示出。
示例1-製造導電多層膜
在這示例中導電多層膜，亦即導電多層膜1以及導電多層膜2，係藉由使用以下的材料製造：
使用來製造導電多層膜1的材料：
Figure 108115870-A0202-12-0018-1
* PVDC共聚物是基於偏二氯乙烯和氯乙烯的共聚物
使用於製造導電多層膜2的材料2：
Figure 108115870-A0202-12-0018-2
更且，比較導電多層膜C係藉由使用以下的材料製造：
使用於製造比較導電多層膜C的材料：
Figure 108115870-A0202-12-0018-3
Figure 108115870-A0202-12-0019-4
首先，提供非導電基層。
然後包含透明導體材料的透明層係提供於透明底漆層之上而直接接觸透明底漆層。在這示例中使用為透明導體分子的碳奈米芽分子可例如從例如使用如二茂鐵的催化劑前體或由例如金屬顆粒和其它試劑的熱線發生器產生的催化劑的一氧化碳的碳源合成，該等催化劑前體和該等催化劑除了促進奈米芽分子的生長外，還能提高產品的純度。合成程序的細節可見於出版物WO 2007/057501 A1。
如公開WO2009/000969所述，碳奈米芽分子係沈積於硝酸纖維素濾膜上且然後轉印到位於非導電基層上以形成一包含透明導體材料的透明層於其上。
沈積後透明導體材料係暴露於內含能p摻雜碳奈米芽的氯化金化合物的溶劑溶液(程序步驟：p摻雜)。在p摻雜之後，在空氣循環對流烤箱中進行乾燥以改良碳奈米芽分子的鍵合並移除多於水分(程序步驟；乾燥)。
之後，包含透明導體材料的透明層係覆蓋有透明介電材料以形成塗層。塗層係提供於導電多層膜1和2。塗層係藉由使用槽模塗佈利用選定的聚合物和溶劑(甲基異丁基酮(MIBK))覆蓋包含透明導體材料的透明層形成(程序步驟：塗佈)。乾燥的塗層厚度係大約100奈米。在槽模塗佈之後，在溫度100℃下進行乾燥約10分鐘。
比較導電多層膜C係以其它類似如導電多層膜1和2的方法製造，除了沒有透明底漆層形成於包含透明導體材料的透明層之上。
之後，銀的接觸墊係藉由絲網印刷印刷於塗層上且其中在它們通過塗層溶解並因刷在包含透明導體材料的透明層上。形成的導電多層膜則係容許在100℃乾燥大約10分鐘(程序步驟：銀接觸印刷)。
如上述，已製造導電多層膜，該等膜通過帶雙面彈性體輥的TekNek接觸清潔劑，以去除灰塵和顆粒(程序步驟：接觸清潔)。
之後，三個導電多層膜藉由保持它們於溫度85℃以及在85%相對濕度72小時經受加速老化(程序步驟：加速老化)。使用的設備是Weiss WKL 100型號的環境室。
薄膜電阻測量
在加速老化之前且然後使用兩個使用Agilent數字萬用表的銀接點，在上述不同程序步驟期間在不同程序步驟的薄膜電阻(歐姆/平方)係使用四點探針(由Jandel工程有限公司製造)測量。對於每一測量點，對於每個測量點，使用18個30×30mm CNB方塊的樣品。結果見表1。
表1：在製造導電多層膜期間在不同程序步驟期間測量薄膜電阻的結果
Figure 108115870-A0202-12-0020-9
基於接收的測試結果，可看見導電多層膜1和2在高溫度和濕度遠比比較多層膜C穩定。
黏著性測試
製造的三個導電多層膜之後係以下面的方式接受黏著性測試：
為了評估包含透明導體材料的透明層至非導電基材的黏著強度，首先使用四點探針(由Jandel工程股份有限公司製造)測量薄膜電阻(歐姆/平方)。然後藉由使用手壓直接加壓蘇格蘭透明膜帶於包含透明導體材料的透明層上
藉由利用手壓將貼在其上的3M蘇格蘭透明薄膜帶直接壓在包含透明導體材料的透明層上。在10秒的等待時間之後該帶以控制的動作剝離且薄膜電阻(歐姆/平方)重新測量以評估有多少的透明導體材料被移除。
結果可在表2中看到。
表2：來自黏著性測試的結果
Figure 108115870-A0202-12-0021-10
基於接收的測試接果，可看見利用包含塗層的導電多層1和2，可得到包含透明導體材料的透明層的良好的黏接強度。
對於本行業技藝人士顯而易見的是，隨著技術的進步，基本思想可以以各種方式實現。因此，實施例不限於上述示例；相反，它們可以在申請專利範圍項的範圍內變化。
1‧‧‧導電多層膜
2‧‧‧非導電基層
3‧‧‧包含透明導體材料的透明層
5‧‧‧塗層

Claims (15)

  1. 一種導電多層膜(1)，包含一非導電基層(2)以及一提供於非導電基層上的包含透明導體材料的透明層(3)，其中該包含透明導體材料的透明層係至少部分覆蓋有形成一塗層(5)於該包含透明導體材料的透明層(3)上的透明介電材料，使得該包含透明導體材料的透明層係位於該塗層(5)和該非導電基層(2)之間，且其中該透明導體材料包含一導電高縱橫比分子結構(HARMS)網狀物或由其組成，其中該導電HARM網狀物包含碳奈米結構，且該透明介電材料包含一聚合物或由其組成，其中該聚合物係選自由聚偏二氯乙烯(PVDC)；一共聚物，其中一單體係偏二氯乙烯；聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)；以及其等的組合所組成的群體，且其中該塗層的厚度係10-600奈米，以便能夠經由該塗層(5)處理該包含透明導體材料的透明層(3)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之導電多層膜，其中該塗層的厚度係20-500奈米，或30-400奈米，或50-300奈米，或60-200奈米，或70-150奈米。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之導電多層膜，其中該透明導體材料係部分嵌入透明介電材料，使得至少部分的透明導體材料暴露。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之導電多層膜，其中該透明介電材料更包含溶劑、光吸收添加劑、摻雜劑、黏合促進劑、硬化劑或其等任何組合。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之導電多層膜，其中非導電基層(2)包含聚合物或玻璃或由其組成。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之導電多層膜，其中該導電多層膜(1)包含一透明底漆層(4)，該透明底漆層(4)係位於該非導電基 層(2)和該包含透明導體材料的透明層(3)之間且係直接接觸該包含透明導體材料的透明層。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之導電多層膜，其中該透明底漆層(4)係由包含一聚合物或由其組成的組合物組成，其中該聚合物係選自由聚偏二氯乙烯(PVDC)、一其中一單體是偏二氯乙烯的共聚物及其等任何組合所組成的群組。
  8. 如申請專利範圍第6或7項所述之導電多層膜，其中該透明底漆層(4)的厚度係至少50奈米、或50-2000奈米、或50-1000奈米、或150-500奈米。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之導電多層膜，其中該導電多層膜(1)係可成型，柔韌，可折疊和/或可拉伸，或其中該導電多層膜係可成型和/或可拉伸，或其中該導電多層膜係可成型。
  10. 一種製造導電多層膜(1)的方法，其中該方法包含：
    提供一非導電基層(2)；
    提供一包含透明導體材料(3)的透明層於該非導電基層上，其中該透明導體材料包含一導電高縱橫比分子結構(HARMS)網狀物或由其組成，其中導電HARM網狀物包含碳奈米結構；
    利用透明介電材料至少部分覆蓋該包含透明導體材料的透明層以形成一塗層(5)於該包含透明導體材料的透明層上，使得該包含透明導體材料(3)的透明層係位於該塗層(5)和該非導電基層(2)之間，其中該透明介電材料包含一聚合物或由其組成，其中該聚合物係選自由聚偏二氯乙烯(PVDC)；一共聚物，其中一單體係偏二氯乙烯；聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)；以及其等的組合所組成的群體，且其中該塗 層的厚度係10-600奈米，以便能夠經由該塗層(5)處理該包含透明導體材料的透明層(3)。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中利用透明介電材料至少部分覆蓋該包含透明導體材料的透明層(3)係藉由使用至少一個下面的程序進行：槽模塗佈，彎月面塗佈，輥塗，絲網印刷，凹版塗佈，柔版塗佈，膠版塗佈，刮刀塗佈，吻塗，棒塗，刮刀塗佈，物理氣相沉積。
  12. 一種再如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之導電多層膜(1)中的透明介電材料作為一具有10-600奈米的厚度的塗層(5)的用途，用於保護該包含透明導體材料的透明層(3)，用於改良該包含透明導體材料的透明層至非導電基層的黏著性，用於改良該導電多層膜的電性性能，和/或用於加強該導電多層膜的機械和/或環境穩定性。
  13. 一種包含如申請專利範圍第1至9項中任一項所述的導電多層膜(1)接觸感測裝置。
  14. 一種在接觸感測器中，在光伏系統中，在加熱應用中，在電流導體中，在顯示系統中，在顯示電極中，在照明系統中，在燈開關中，或在光控制膜中的如申請專利範圍第1至9項中任一項所述的導電多層膜(1)的用途。
  15. 一種在光伏系統中，在加熱應用中，在電流導體中，在顯示系統中，在顯示電極中，在照明系統中，在燈開關中，或在光控制膜中的如申請專利範圍第13項所述的接觸感測裝置的用途。
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