具有耐彎曲性的透明導電膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種透明導電膜，上述透明導電膜包括：透明基材，硬涂層，分別形成于上述透明基材的雙面；以及至少一個透明導電層，形成于上述硬涂層上。并且，本發(fā)明提供一種透明導電膜的制備方法，上述透明導電膜的制備方法包括如下步驟：在透明基材的雙面分別形成硬涂層的步驟，以及在上述硬涂層上，通過濺射方法來形成透明導電層的步驟。
【專利說明】具有耐彎曲性的透明導電膜及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有耐彎曲性的透明導電膜，更具體地，涉及為了確保透明導電 膜的耐彎曲性，限定硬涂層的厚度的透明導電膜及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 目前使用于觸摸屏面板產(chǎn)業(yè)的透明導電膜大部分以靜電容量方式進行制備，通常 主要考慮透明導電膜的電特性和光學特性。但是，為了實現(xiàn)未來將要使用的柔性顯示器，所 使用的所有組件應具備對于耐彎曲性的耐用性，透明導電膜也一樣。
[0003] 但是，目前為止幾乎沒有進行有關為了制備用于提高透明導電性的耐彎曲性的 透明導電膜而使用的基材膜及硬涂層的結構的具體的研究。并且，日本專利公開公報第 1998-114159號中雖記載了包括基材膜及硬涂層的透明導電膜的結構，但這只是為了確保 透明導電膜的規(guī)定的硬度及耐用性，并沒有記載用于確保耐彎曲性的任何結構，仍顯露著 對于彎曲呈現(xiàn)較大的電阻變化幅度的以往透明導電膜的問題。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明要解決的摶術問是頁
[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明的一實例提供一種能夠使用于柔性顯示器的、耐彎曲 性得到提高的透明導電膜。
[0006] 摶術方案
[0007] 在本發(fā)明的一實例中，提供一種透明導電膜，上述透明導電膜包括：透明基材；硬 涂層，形成于上述透明基材的雙面；以及透明導電層，其形成于上述硬涂層上。
[0008] 上述硬涂層的厚度可以是約2iim至約4iim。
[0009] 上述硬涂層的厚度可以是約3iim至約4iim。
[0010] 上述硬涂層的硬度可以是約IH至約2H。
[0011] 在上述透明導電層的上述透明基材一側的單面，還可包括1層以上的底涂層。
[0012] 上述底涂層可包含硅氧化物。
[0013] 上述透明導電膜的極限曲率半徑可以是約Icm至約3cm。
[0014] 在本發(fā)明的另一實例中，提供一種透明導電膜的制備方法，上述透明導電膜的制 備方法包括如下步驟：在透明基材的雙面形成硬涂層的步驟；以及在上述硬涂層上，通過 濺射方法來形成透明導電層的步驟。
[0015] 上述透明導電膜的制備方法可包括在上述透明導電層的上述透明基材一側的單 面，還形成1層以上的底涂層的步驟。
[0016] 有益效果
[0017] 本發(fā)明確保上述透明導電膜的優(yōu)秀的耐彎曲性，能夠作為柔性顯示器用透明電極 組件來使用。
[0018] 并且，能夠將上述透明導電膜的電阻變化差縮小到10%以內。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是簡要表示透明導電膜的結構的剖視圖。
[0020] 圖2是簡要表示包括底涂層的透明導電膜的結構的剖視圖。
[0021] 圖3是簡要表示透明導電膜的曲率半徑的剖視圖。
[0022] 圖4的（a)部分是表示透明導電膜的凸形彎曲（positive bending)的剖視圖，圖 4的（b)部分是表示透明導電膜的凹形彎曲（negative bending)的剖視圖。
[0023] 圖5是表示隨著彎曲次數(shù)而改變的電阻變化差的實驗結果的曲線圖。

【具體實施方式】
[0024] 以下，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細的說明，以使本發(fā)明所屬【技術領域】的 普遍技術人員能夠容易地實施。本發(fā)明通過多種相互不同的方式加以體現(xiàn)，并不局限于在 此說明的實施例。
[0025] 為了能夠明確說明本發(fā)明，省略了與本發(fā)明無關的部分，通過說明書全文對相同 或類似的結構部件使用相同的附圖標記。
[0026] 圖中為了明確表示多個層及區(qū)域，將厚度放大來顯示。并且，圖中為了便于說明， 將部分層及區(qū)域的厚度放大來顯示。當層、膜、區(qū)域及板等的部分位于其他部分的"上面"或 "上"時，這不僅表示位于其他部分的"緊上面"，還包含其中間還有另一個其他部分。相反， 當某一部分位于其他部分的"緊上面"時，則表示中間沒有其他部分。
[0027] 以下，對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0028] 透明導電膜
[0029] 本發(fā)明的一實例提供一種透明導電膜，該透明導電膜包括：透明基材；硬涂層，其 形成于上述透明基材的雙面；以及至少一個透明導電層，形成于上述硬涂層上。
[0030] 參照圖1，透明導電膜100自上而下包括透明導電層10、硬涂層20、透明基材30及 硬涂層20。
[0031] 為了制備以往透明導電膜，涂敷于基材膜上的硬涂層的各種厚度為約Iym至約 30i!m。但是，目前為止的硬涂層的厚度，沒有考慮到透明導電膜的耐彎曲性特性，僅為了調 整硬涂層的硬度而得到調節(jié)。
[0032] 但是，本發(fā)明的一實例為了在柔性顯示器中適用及使用具有耐彎曲性的透明導電 膜，對硬涂層的厚度進行了最優(yōu)化。通過調整形成于透明基材的雙面的硬涂層，即蒸鍍于透 明導電層的種子層（Seed layer)的厚度，從而能夠調節(jié)在通常適用于柔性顯示器的彎曲環(huán) 境內施加于透明導電層的強度。具體地，上述兩個硬涂層20的厚度可以相同。
[0033] 更加具體地，施加于上述的透明導電層的強度，會起因于電阻的上升，也會給使用 于柔性顯示器的觸控面板模塊造成影響。此時，通過調整硬涂層的厚度來減少因施加于透 明導電層的強度而引起的電阻的上升，使得分別形成于透明基材的雙面的硬涂層的厚度相 同，由此具有可防止卷曲（Curling)的優(yōu)點。
[0034] 上述透明基材30可以是聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET, polyethylen terephthalate)、聚醚諷（PES，polyether sulfone)、聚碳酸酯（PC，polycarbonate)及聚 酰亞胺（PI，polyimide)等，在使用聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)作為上述透明基材30的 材質的情況下，聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)膜的厚度是約20 iim至約IOOii m，更具體為約 20 ii m至100 ii m以內。如果透明基材30的厚度小于約20 ii m，則透明基材30的機械強度 會不足，將上述透明基材30卷曲成輥狀，從而會導致難以進行連續(xù)形成硬涂層20、透明導 電層10的操作。另一方面，如果厚度大于約IOOu m，會導致不能促進透明導電層10的耐擦 傷性或作為觸控面板用的觸擊特性的提高。
[0035] 事先對上述透明基材30的表面實施濺射、電暈放電、火焰、紫外線照射、電子束照 射、成形及氧化等的蝕刻處理或底涂處理，以提高形成于透明基材30的上面的硬涂層20對 于上述透明基材30的緊貼性。并且，在形成硬涂層20之前，也可根據(jù)需要通過溶劑清洗或 超聲波清洗等來進行除塵及清潔化。
[0036] 上述透明導電層10的結構材料沒有特別的限定，使用選自包含銦、錫、鋅、鎵、銻、 鈦、硅、鋯、鎂、鋁、金、銀、銅、鈀、鎢及它們的組合的組中的至少一個金屬的金屬氧化物。該 金屬氧化物根據(jù)需要還可包含上述組中出現(xiàn)的金屬原子。例如，可以使用含有氧化錫的氧 化銦、含有銻的氧化錫等。
[0037] 透明導電層10的厚度沒有特別的限定，優(yōu)選的厚度為約IOnm以上。如果透明導 電層10的厚度過于厚，會造成透明性的下降等問題，所以，具體為約15nm至約35nm，更具體 為約20nm至約30nm的范圍之內。如果厚度小于約15nm，貝U表面電阻會升高，且難以形成連 續(xù)膜。并且，如果大于約35nm，則會造成透明性的下降等問題。
[0038] 構成上述透明導電膜的硬涂層20可以包含光固化性樹脂組合物及交聯(lián)劑。作為 上述光固化性樹脂組合物，只要是具有可借助一般使用的光照射來進行交聯(lián)的感旋光性官 能團的光固化性樹脂組合物就沒有特別的限制。作為此類樹脂組合物的例，可以包含帶有 至少1個乙烯性不飽和雙鍵的化合物的單體及預聚物、二聚物、三聚物等的低聚物、它們的 混合物及它們的共聚物等。
[0039] 上述交聯(lián)劑的種類沒有特別的限定，例如，可以使用如異氰酸酯類化合物、環(huán)氧類 化合物、氮丙啶類化合物及金屬螯合物類化合物的普通的交聯(lián)劑。
[0040] 上述硬涂層20的厚度可以為約2 y m至約4 y m，通過維持上述的厚度，在彎曲試驗 后能夠將透明導電膜的電阻變化差減少到10%以內。當具有上述范圍的厚度的硬涂層20 的彎曲變形時，具有減少施加于透明導電膜的強度（Stress)的優(yōu)點。具體地，考慮到彎曲 變形時施加于透明導電膜的強度（Stress)為最小化的方面，上述硬涂層20的厚度可以為 A 3 y m 4 y m。
[0041] 上述硬涂層20的硬度可以是約IH至約2H。上述硬涂層20形成于透明基材30的 雙面，并且使厚度相同，由此以確保耐彎曲性作為目的，但同時起到加強透明基材30的硬 度，并賦予耐污性的作用，所以要確保規(guī)定水平以上的硬度。
[0042] 即在上述硬涂層20的硬度維持上述范圍的情況下，作為柔性觸控面板用具有提 高觸擊特性的優(yōu)點。
[0043] 參照圖2,作為本發(fā)明的一實例，上述透明導電膜100自上而下包括透明導電層 10、底涂層40、硬涂層20、透明基材30及硬涂層20。即可以提供在上述透明導電層的上述 透明基材一側的單面還包括1層以上的底涂層的透明導電膜。
[0044] 上述底涂層40起到提高透明基材30與透明導電層10之間的絕緣特性及透射度 的作用，具體地，可以在透明導電層10的透明基材30 -側的單面形成1層以上。上述底涂 層40可以選擇折射率為I. O?2. O的物質，可以由其中折射率為約I. 4的硅氧化物（SiO2) 形成。
[0045] 并且，上述底涂層120可形成為約IOnm至約IOOnm的厚度。
[0046] 如果底涂層120的厚度約大于lOOnm，則膜的應力會加大，從而會發(fā)生裂縫，光學 特性會下降，如果厚度過于薄，且約小于lOnm，則透射率及可見性會出現(xiàn)問題。
[0047] 上述透明導電膜的極限曲率半徑可以為約Icm至約3cm。上述曲率半徑是指僅 切除彎曲的部分來做圓形時，該圓的半徑；"曲率半徑大"是指彎曲的程度舒緩；"曲率半徑 小"是指彎曲的程度急劇。
[0048] 即上述極限曲率半徑是指透明導電膜的彎曲程度最急劇時的曲率半徑，圖3是簡 要表示透明導電膜的曲率半徑的剖視圖。
[0049] 上述透明導電膜的極限曲率半徑可以為約Icm至約3cm，優(yōu)選地，將極限曲率半徑 維持在上述范圍，當適用在用于柔性觸控面板的多種組件時，不受彎曲變形等限制，最具體 地，約Icm至約I. 2cm的上述極限曲率半徑，是使用柔性觸控面板時不受彎曲的限制的最大 的極限曲率半徑，所以優(yōu)秀。
[0050] 透明導電膜的制備方法
[0051] 本發(fā)明的一實例提供一種透明導電膜的制備方法，該透明導電膜的制備方法包括 如下步驟：在透明基材的雙面分別形成硬涂層的步驟；以及在上述硬涂層上，通過濺射方 法來形成透明導電層的步驟。
[0052] 在上述透明基材的雙面分別形成硬涂層的步驟中，硬涂層的形成方法可以通過通 常的涂敷方法來實現(xiàn)，例如，可以是棒涂（bar coating)、刮涂（blade coating)、旋涂（spin coating)、凹版涂敷（gravure coating)及噴涂（spray coating)等的涂敷（coating)。
[0053] 在上述硬涂層上形成透明導電層的步驟中，透明導電層的形成方法沒有特別的限 定，可以選擇以往公知的方法。具體地，可以例示真空蒸鍍法、濺射方法及離子鍍法。并且， 也可以根據(jù)需要的透明導電層的厚度來采用適當?shù)姆椒ā?br> [0054] 并且，形成透明導電層后，可根據(jù)需要在約KKTC至約150°C的范圍內實施退火處 理來進行結晶化。因此，透明基材可具有約l〇〇°C以上、進而為約150°C以上的耐熱性。
[0055] 并且，本發(fā)明的再一實例可以包括在上述透明導電層的上述透明基材一側的單面 還形成1層以上的底涂層的步驟。上述底涂層為無機氧化物層，可以通過射頻磁控濺射、粒 子束蒸鍍法及直流磁控濺射等多種方法來形成。
[0056] 以下提出本發(fā)明的具體實施例。但是下面記載的實施例只是為了具體地例示或說 明本發(fā)明，而本發(fā)明不應局限于此。
[0057] 實施例及比較例
[0058] 〈實施例1>
[0059] 作為硬涂層的形成材料，相對于100重量份的丙烯酸?聚氨酯類樹脂（由日本油 墨化學（株）制備的尤妮迪（UNIDIC) 17-806)，添加5重量份的作為光聚合引發(fā)劑的羥基環(huán) 己基苯基酮（由千葉縣特種化學品公司制備的艷佳固（IRGACURE) 184)，制備出以30重量％ 的濃度稀釋的甲苯溶液。
[0060] 將該硬涂層的形成材料涂敷于由厚度為125i!m的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET) 膜形成的透明基材的雙面，并在l〇〇°C下干燥3分鐘。之后，立即用臭氧型高壓汞燈（能量 密度為80W/cm2,15cm聚光型）2燈來實施紫外線照射，從而形成硬涂層。
[0061] 然后，在由98%氬氣和2%氧氣形成的0.4Pa的氣氛下，通過使用97重量％的氧 化銦、3重量％的氧化錫的燒結體材料的反應性濺射方法，在上述硬涂層的單面形成厚度為 22nm的氧化銦錫（ITO)膜（光的折射率為2. 00)，從而制備出透明導電膜。
[0062] 〈實施例2至實施例4>
[0063] 在實施例2至實施例4中，除了形成于聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)膜的上部及 下部的上述硬涂層的厚度分別為2. 5iim、3. liim、5. 3iim及7. 2iim之外，使用與實施例1 相同的方法來制備了透明導電膜。
[0064] 〈比較例1>
[0065] 在比較例1中，除了形成于聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)膜的上部的硬涂層的厚 度為4pm，形成于聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)膜的下部的硬涂層的厚度為2pm之外，使 用與實施例1相同的方法來制備了透明導電膜。
[0066]〈比較例2>
[0067] 在比較例1中，除了形成于聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)膜的上部的硬涂層的厚 度為2pm，形成于聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)膜的下部的硬涂層的厚度為4pm之外，使 用與實施例1相同的方法來制備了透明導電膜。
[0068] 表 1
[0069]

【權利要求】
1. 一種透明導電膜，其特征在于，包括： 透明基材； 硬涂層，其分別形成于所述透明基材的雙面；以及 至少一個透明導電層，其形成于所述硬涂層上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的透明導電膜，其特征在于，所述硬涂層的厚度為2ym至 4um〇
3. 根據(jù)權利要求1所述的透明導電膜，其特征在于，所述硬涂層的厚度為3ym至 4um〇
4. 根據(jù)權利要求1所述的透明導電膜，其特征在于，所述硬涂層的硬度為1H至2H。
5. 根據(jù)權利要求1所述的透明導電膜，其特征在于，在所述透明導電層的所述透明基 材一側的單面還包括1層以上的底涂層。
6. 根據(jù)權利要求5所述的透明導電膜，其特征在于，所述底涂層包含硅氧化物。
7. 根據(jù)權利要求1所述的透明導電膜，其特征在于，所述透明導電膜的極限曲率半徑 為lcm至 3cm。
【文檔編號】H01B5/14GK104380394SQ201280074019
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2012年12月21日 優(yōu)先權日:2012年6月18日
【發(fā)明者】鄭根, 金仁淑, 趙靖, 金庚澤, 金凍應, 沈熙埈, 崔圣玹 申請人:樂金華奧斯有限公司