具有混合底涂層的透明導(dǎo)電膜及其制備方法,利用該透明導(dǎo)電膜的觸摸板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種能夠利用單層的混合底涂層來實(shí)現(xiàn)折射率匹配，且阻隔性能優(yōu)秀的觸摸板用透明導(dǎo)電膜。本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜，包括：透明基材；混合底涂層，形成于上述透明基材的上部，由無機(jī)網(wǎng)狀物和有機(jī)網(wǎng)狀物的共聚物形成，折射率為1.55～1.7，厚度為10nm～1.5μm；以及透明導(dǎo)電層，形成于上述混合底涂層的上部；與現(xiàn)有的透明導(dǎo)電膜相比，生產(chǎn)性顯著優(yōu)秀，并且具有優(yōu)秀的阻隔性能的同時(shí)，具有能夠表現(xiàn)出穩(wěn)定的折射率匹配的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】具有混合底涂層的透明導(dǎo)電膜及其制備方法，利用該透明 導(dǎo)電膜的觸摸板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種觸摸板用透明導(dǎo)電膜，更為詳細(xì)地涉及通過單層的混合底涂層能 夠?qū)崿F(xiàn)折射率匹配（indexmatching),且阻隔性能優(yōu)秀的觸摸板用透明導(dǎo)電膜。

【背景技術(shù)】
[0002] 透明導(dǎo)電膜是制備觸摸板時(shí)最重要的部件之一。到目前為止，作為這種透明導(dǎo)電 膜，最廣為使用的是銦錫氧化物（IndiumTinOxide:IT0)膜。
[0003] 與此相關(guān)的技術(shù)公開在韓國(guó)公開專利公報(bào)10-2001-0030578號(hào)等的文獻(xiàn)。
[0004] 一般的透明導(dǎo)電膜為了在高分子膜具有表面平坦性和耐熱性，而將在進(jìn)行底涂 (primercoating)處理后，經(jīng)過硬涂處理的膜用作基材膜（basefilm)。
[0005] 在這基材膜上，用濕法涂敷（wetcoating)或者真空濺射方法，形成透明的底涂 (undercoating)層后，用濺射方式形成如銦錫氧化物（IT0)的透明導(dǎo)電層。
[0006] 另一方面，隨著最近靜電容量方式的觸摸板的使用增加，就要求體現(xiàn)低電阻和改 善導(dǎo)電層圖案的能見度。
[0007] 為了體現(xiàn)低電阻，透明導(dǎo)電層的厚度要變厚，但透明導(dǎo)電層的厚度變厚，就產(chǎn)生透 射度降低的缺點(diǎn)。并且，透明導(dǎo)電層的厚度變厚，會(huì)由于使其圖案化后透明導(dǎo)電層和底涂層 之間的折射率之差，使得能見度的問題更加嚴(yán)重。結(jié)果，為了降低電阻值，銦錫氧化物（IT0) 層的厚度變?yōu)橐?guī)定厚度是當(dāng)然的，用于使這種層之間的折射率的差最小化的就是折射率匹 配。為了實(shí)現(xiàn)折射率匹配，在透明導(dǎo)電層和透明基材膜之間形成折射率互不相同的多個(gè)底 涂層，以抵消折射率之差。
[0008] 只是，如果形成多層的底涂層，則會(huì)產(chǎn)生膜的投入產(chǎn)出比率顯著下降的問題，因而 實(shí)際情況是，需要開發(fā)通過單層的底涂層也能夠?qū)崿F(xiàn)折射率匹配的透明導(dǎo)電膜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0010] 本發(fā)明用于解決上述問題，目的在于，提供一種能夠通過單層的混合底涂層來實(shí) 現(xiàn)折射率匹配，且阻隔性能優(yōu)秀的觸摸板用透明導(dǎo)電膜。
[0011] 并且，本發(fā)明的目的在于，提供一種關(guān)于能夠通過單層的混合底涂層來實(shí)現(xiàn)折射 率匹配，且阻隔性能優(yōu)秀的觸摸板用透明導(dǎo)電膜的制備方法的技術(shù)。
[0012] 摶術(shù)方案
[0013] 用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明實(shí)施例的透明導(dǎo)電膜，其特征在于，包括：透明基材； 混合底涂層，其形成于上述透明基材的上部，由無機(jī)網(wǎng)狀物（Inorganicnetwork)和有機(jī)網(wǎng) 狀物（Organicnetwork)的共聚物形成，折射率為1. 55?1. 7,厚度為10nm?1. 5ym;以 及透明導(dǎo)電層，其形成于上述混合底涂層的上部。
[0014]用于實(shí)現(xiàn)上述另一目的的本發(fā)明實(shí)施例的透明導(dǎo)電膜的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟：步驟（a)，使金屬醇化物（Metalalkoxide)和硅（si)醇化物進(jìn)行水解以 及聚合反應(yīng)，并賦予交聯(lián)劑來制備無機(jī)網(wǎng)狀物；步驟（b)，制備包含聚合性化合物的有機(jī)網(wǎng) 狀物；步驟（c)，混合上述無機(jī)網(wǎng)狀物和有機(jī)網(wǎng)狀物來制備混合底涂層形成用組合物；步驟 (d)，在透明基材的上部涂敷上述組合物并進(jìn)行硬化，來形成折射率為1. 55?1. 7、厚度為 10nm?l.Sym的混合底涂層；以及步驟（e)，在混合底涂層的上部形成透明導(dǎo)電層。
[0015] 有益效果
[0016] 本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜利用單層的混合底涂層，從而與已有的透明導(dǎo)電膜相比，生 產(chǎn)性顯著優(yōu)秀，并且在具有優(yōu)秀的阻隔性能的同時(shí)，能夠表現(xiàn)出穩(wěn)定的折射率匹配，具有在 蝕刻透明導(dǎo)電層時(shí)對(duì)酸性或者堿性溶液非常穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施例的透明導(dǎo)電膜的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0018] 圖2是表示根據(jù)以往技術(shù)的透明導(dǎo)電膜的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 參照以下附圖詳細(xì)說明的實(shí)施例，能夠明確本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及特征及其實(shí)現(xiàn)方法。 但是，本發(fā)明并不局限于下面所公開的一些實(shí)施例，而能夠通過互不相同的各種方式來實(shí) 施，本實(shí)施例僅僅是為了使本發(fā)明的公開內(nèi)容更加完整并向本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技 術(shù)人員準(zhǔn)確告知本發(fā)明的范疇而提供的，本發(fā)明僅根據(jù)發(fā)明要求保護(hù)范圍而進(jìn)行定義。在 說明書全文中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的結(jié)構(gòu)部件。
[0020] 以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021] 透明導(dǎo)電膜
[0022] 圖1是簡(jiǎn)要表示本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜100的截面的圖。
[0023] 參照?qǐng)D1，本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜100包括透明基材10、混合底涂層20、透明導(dǎo)電層 30。如圖1所示，位于混合底涂層20的上部的透明導(dǎo)電層30被圖案化，形成有以蝕刻等的 過程除去導(dǎo)電膜的非圖案部31。
[0024] 首先，可將透明性和強(qiáng)度優(yōu)秀的膜用作透明基材10。作為這種透明基材10的材 質(zhì)，可提出聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET,polyethyleneterephthalate)、聚萘二甲酸乙二 醇酯（PEN，polyethylenenaphthalate)、聚醚諷（PES，polyethersulfone)、聚碳酸酯（PC， Polycarbonate)、聚丙烯（PP，polypropylene)、降茨燒（Norbornane)類樹脂等，可將這 些單獨(dú)使用或者混合兩種以上來使用。并且，透明基材10可以是單層膜的形態(tài)或者層疊膜 的形態(tài)。
[0025] 在上述透明基材10的上部形成混合底涂層20。上述混合底涂層20可直接形成于 上述透明基材10的上部面，也可以在上述透明基材的上部面形成硬涂層（未圖示），并在該 硬涂層上形成。
[0026] 混合底涂層20起到提高透明基材10和透明導(dǎo)電層30之間的絕緣特性以及透射 度的作用。
[0027]圖2簡(jiǎn)要表示現(xiàn)有的透明導(dǎo)電膜200的截面，現(xiàn)有的透明導(dǎo)電膜200形成有：第一 底涂層21，形成于透明基材10的上部，具有高折射率；第二底涂層22,形成于第一底涂層 21上，具有低折射率。即，以往的透明導(dǎo)電膜200為了使與圖案化的透明導(dǎo)電層30之間的 折射率之差最小化，利用了兩個(gè)以上的底涂層。
[0028] 與此不同，本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜的技術(shù)特征在于，具有單層的混合底涂層20。其 特征在于，上述混合底涂層20由無機(jī)網(wǎng)狀物和有機(jī)網(wǎng)狀物的共聚物形成，折射率為1. 55? 1. 7,厚度為l〇nm?1. 5um。
[0029] 由于上述混合底涂層20由有機(jī)網(wǎng)狀物和無機(jī)網(wǎng)狀物的共聚物形成，因而阻隔性 能優(yōu)秀，不阻礙透明導(dǎo)電層的導(dǎo)電性。并且，雖然上述混合底涂層20以單層形成，但折射率 的范圍滿足1. 55?1. 7,并且厚度滿足10nm?1. 5ym的范圍，因而折射率匹配非常穩(wěn)定。 更為優(yōu)選地，折射率的范圍為1.6?1.67,厚度范圍為20nm?200nm。
[0030] 如果上述折射率小于1. 55,則由于與基材之間的折射率之差大，因而存在折射率 匹配不理想的問題，并且，如果上述折射率大于1. 7,也因折射率之差，在折射率匹配方面存 在問題。而且，如果上述混合底涂層20的厚度小于10nm，則由于涂敷工序的平坦性及彎曲 度的問題而存在降低生產(chǎn)性的問題，如果大于1. 5pm，則存在透明性的問題和折射率匹配 的問題。
[0031] 本發(fā)明的混合底涂層20由包含無機(jī)網(wǎng)狀物和有機(jī)網(wǎng)狀物的組合物形成。上述混 合底涂層20,在透明基材10的上部涂敷上述組合物，用溶膠-凝膠工法來形成。
[0032] 上述無機(jī)網(wǎng)狀物可含有金屬醇化物和硅（si)醇化物。上述金屬醇化物可使用鋯 (Zr)醇化物以及鈦（Ti)醇化物中的一種以上，上述硅醇化物可利用如烷氧基硅烷等的物 質(zhì)。上述無機(jī)網(wǎng)狀物可包含硅烷偶聯(lián)劑，以能夠與有機(jī)網(wǎng)狀物參與光聚合以及熱固化。
[0033] 上述有機(jī)網(wǎng)狀物可含有聚合性化合物，具體地，可含有聚合性化合物和聚合引發(fā) 齊U、添加劑以及溶劑。上述聚合性化合物是能夠進(jìn)行光聚合或者熱固化的單官能性或者多 管能性單體、低聚物以及聚合物的總稱，可舉出聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、三聚氰胺 丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等。優(yōu)選地，可使用包含苯基的至少兩官能以上的環(huán)氧丙烯酸酯。
[0034] 雖然上述有機(jī)網(wǎng)狀物自身的折射率為1. 5?1. 59,但是由于混合有機(jī)網(wǎng)狀物和無 機(jī)網(wǎng)狀物的組合物的折射率為1. 55?1. 7,因而表現(xiàn)出高折射率。
[0035] 由于本發(fā)明利用單層的底涂層，因而與現(xiàn)有的具有兩層以上的底涂層的透明導(dǎo)電 膜相比，生產(chǎn)性優(yōu)秀。并且，本發(fā)明的混合底涂層雖然是單層，但由于由有機(jī)網(wǎng)狀物和無機(jī) 網(wǎng)狀物混合而成，因而具有阻隔性能優(yōu)秀的優(yōu)點(diǎn)。尤其，本發(fā)明的混合底涂層基于有機(jī)網(wǎng)狀 物和無機(jī)網(wǎng)狀物的混合而具有1. 55?1. 7的高折射率，并且在厚度滿足10nm?1. 5ym的 范圍時(shí)，存在具有穩(wěn)定的折射率匹配效果的優(yōu)點(diǎn)。并且，由于上述混合底涂層由有機(jī)網(wǎng)狀物 和無機(jī)網(wǎng)狀物混合而成，因而在進(jìn)行用于形成透明導(dǎo)電層的圖案的蝕刻工序時(shí)，與現(xiàn)有的 底涂層相比較，具有對(duì)酸性或者堿性溶液非常穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
[0036] 為了提高表面硬度，本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜，還可在透明基材10的一面或者兩面， 用丙烯酸類化合物形成硬涂層（未圖示）。
[0037] 硬涂層可形成于未形成混合底涂層20的透明基材10的一面或者兩面，在形成有 混合底涂層20的狀態(tài)下，只能形成于透明膜10的下部面。
[0038] 透明導(dǎo)電膜的制備方法
[0039] 本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜的制備方法包括以下步驟：步驟（a)，制備有機(jī)網(wǎng)狀物；步驟 (b)，制備無機(jī)網(wǎng)狀物；步驟（c)，混合上述無機(jī)網(wǎng)狀物和有機(jī)網(wǎng)狀物來制備混合底涂層形 成用組合物；步驟（d)，利用上述組合物來形成混合底涂層；以及步驟（e)，在上述混合底涂 層的上部形成透明導(dǎo)電層。
[0040] 在上述步驟（a)中，使金屬醇化物和硅（si)醇化物進(jìn)行水解以及聚合反應(yīng)，并賦 予交聯(lián)劑來制備無機(jī)網(wǎng)狀物。優(yōu)選地，為了有效進(jìn)行水解以及聚合，可以在經(jīng)過利用乙酸等 物質(zhì)配位金屬醇化物（coordinate)的步驟后，與娃（si)醇化物一同進(jìn)行水解以及聚合反 應(yīng)。而且，通過賦予如硅烷偶聯(lián)劑等的交聯(lián)劑的表面改質(zhì)步驟，來最終制備無機(jī)網(wǎng)狀物，以 能夠使無機(jī)網(wǎng)狀物參與光聚合以及熱固化。
[0041] 在上述步驟（b)中，制備能夠?qū)崿F(xiàn)光聚合或者熱固化的單官能性或者多官能性單 體（monomer)、低聚物（oligomer)以及聚合物（polymer)等的聚合性化合物的有機(jī)網(wǎng)狀物。
[0042] 上述步驟（a)和步驟（b)在順序上并不相關(guān)。
[0043] 在上述步驟（c)中，混合通過步驟（a)而制備的無機(jī)網(wǎng)狀物和通過步驟（b)制備 的有機(jī)網(wǎng)狀物來制備混合底涂層形成用組合物。
[0044] 而且，在步驟（d)中，在透明基材的上部涂敷上述組合物，并進(jìn)行固化，來形成折 射率為1. 55?1. 7、厚度為10nm?1. 5ym的混合底涂層。在此，用溶膠-凝膠工法形成上 述混合底涂層。
[0045] 在步驟（e)中，在上述混合底涂層的上部形成透明導(dǎo)電層。上述透明導(dǎo)電層能夠 以濺射方式等公知的方法來形成。
[0046] 能夠以如上所述的一連的工序來制備本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜。
[0047] 優(yōu)選地，本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜能夠作為觸摸板用來使用。
[0048] 以下，借助實(shí)施例以及比較例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明并不局限 于下述的實(shí)施例。
[0049] [實(shí)施例1]
[0050] 對(duì)混合鋯醇化物和乙醇類溶劑的混合物賦予乙酸，來配位鋯醇化物。將上述鋯醇 化物和烷氧基硅烷一同進(jìn)行水解，并進(jìn)行聚合反應(yīng)后，用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)其進(jìn)行表面改質(zhì)來 制備無機(jī)網(wǎng)狀物。
[0051] 利用具有苯基的環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物和包含光引發(fā)劑的組合物來制備出有機(jī)網(wǎng) 狀物。
[0052] 混合如上所制備的無機(jī)網(wǎng)狀物和有機(jī)網(wǎng)狀物來制備出混合底涂層形成用組合物。
[0053] 在聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET)膜的一面上涂敷上述組合物后，照射紫外線（UV)進(jìn) 行固化來形成混合底涂層。以500nm的厚度來形成混合底涂層，所測(cè)定的折射率為1. 63。
[0054] 在上述混合底涂層的上部，用濺射方式成膜20nm的銦錫氧化物（IT0)層，使上述 銦錫氧化物（IT0)層圖案化，來制備出實(shí)施例1的透明導(dǎo)電膜。
[0055] [實(shí)施例2]
[0056] 除在上述實(shí)施例1中，使用鈦醇化物來代替鋯醇化物，制備了無機(jī)網(wǎng)狀物，并且按 150nm的厚度形成混合底涂層之外，相同地制備了透明導(dǎo)電膜。在實(shí)施例2中測(cè)定的混合底 涂層的折射率為1.66。
[0057] [實(shí)施例3]
[0058] 利用作為熱引發(fā)劑的自由基引發(fā)劑，聚合如同苯乙烯單體的苯基和包含丙烯酸酯 硅烷單體的共聚物來制備了有機(jī)網(wǎng)狀物。
[0059] 對(duì)上述有機(jī)網(wǎng)狀物混合鋯醇化物和乙醇類溶劑的混合物賦予乙酸，來配位鋯醇化 物。將上述鋯醇化物和烷氧基硅烷一同水解并進(jìn)行聚合反應(yīng)后，并利用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表 面改質(zhì)，來制備出無機(jī)網(wǎng)狀物。
[0060] 混合如上制備的無機(jī)網(wǎng)狀物和有機(jī)網(wǎng)狀物，制備出混合底涂層形成用組合物。
[0061] 在聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET)膜的一面上涂敷上述組合物后，照射紫外線（UV)進(jìn) 行固化來形成混合底涂層。使混合底涂層的厚度為lum，所測(cè)定的折射率為1.60。
[0062] 在上述混合底涂層的上部，用濺射方式成膜20nm的銦錫氧化物（IT0)層，使上述 銦錫氧化物（IT0)層圖案化，來制備出實(shí)施例1的透明導(dǎo)電膜。
[0063] [比較例1]
[0064] 除在實(shí)施例1中按5nm的厚度形成混合底涂層外，相同地制備出透明導(dǎo)電膜。所 測(cè)定的比較例1的混合底涂層的折射率為1. 63。
[0065] [比較例2]
[0066] 除在實(shí)施例1中按2pm的厚度形成混合底涂層外，相同地制備出透明導(dǎo)電膜。所 測(cè)定的比較例2的混合底涂層的折射率為1. 63。
[0067] [比較例3]
[0068] 在比較例3中，形成厚度為50nm的二氧化硅（Si02)膜來代替實(shí)施例1的混合底 涂層。所測(cè)定的由二氧化硅（Si02)形成的底涂層的折射率為1.47。
[0069] 〈評(píng)價(jià)〉
[0070] 下表1表示對(duì)實(shí)施例以及比較例的透明導(dǎo)電膜，評(píng)價(jià)銦錫氧化物（IT0)層蝕刻圖 案的折射率匹配與否的結(jié)果。
[0071] 折射率匹配與否以對(duì)于銦錫氧化物（IT0)層的蝕刻圖案的光特性評(píng)價(jià)及是否能 夠用肉眼確認(rèn)銦錫氧化物（IT0)層的蝕刻圖案來進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并以折射率匹配優(yōu)秀為0,折 射率匹配甚微為X進(jìn)行了標(biāo)示。
[0072] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種透明導(dǎo)電膜，其特征在于， 包括： 透明基材； 混合底涂層，其形成于所述透明基材的上部，由無機(jī)網(wǎng)狀物和有機(jī)網(wǎng)狀物的共聚物形 成，折射率為1. 55?L 7,厚度為IOnm?L 5 μ m ;以及 透明導(dǎo)電層，其形成于所述混合底涂層的上部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明導(dǎo)電膜，其特征在于，所述無機(jī)網(wǎng)狀物包含金屬醇化物 以及硅（si)醇化物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的透明導(dǎo)電膜，其特征在于，所述金屬醇化物包含鋯（Zr)醇化 物以及鈦（Ti)醇化物中的一種以上的物質(zhì)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明導(dǎo)電膜，其特征在于，所述有機(jī)網(wǎng)狀物含有聚合性化合 物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的透明導(dǎo)電膜，其特征在于，所述聚合性化合物包含具有至少 一個(gè)官能團(tuán)的熱或者光聚合性單體、低聚物以及聚合物中的一種以上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明導(dǎo)電膜，其特征在于，所述透明基材為由聚對(duì)苯 二甲酸乙二醇酯（PET，polyethylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN, polyethylenenaphthalate)、聚醚諷（PES， polyethersulfone)、聚碳酸酯（PC， Poly carbonate)、聚丙烯（PP，poly propylene)、降茨燒（Norbornane)類樹脂中的一種以上而 形成的單層膜或者層疊膜。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明導(dǎo)電膜，其特征在于，所述透明導(dǎo)電層包含銦錫氧化物 (ITO，Indium Tin Oxide)或者氟慘雜氧化錫（FTO, Fluorine-doped Tin Oxide)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明導(dǎo)電膜，其特征在于，在所述透明基材的一面或者兩面 還形成有硬涂層。
9. 一種透明導(dǎo)電膜的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟： 步驟（a)，使金屬醇化物和硅（si)醇化物進(jìn)行水解以及縮合反應(yīng)，并賦予交聯(lián)劑來制 備無機(jī)網(wǎng)狀物； 步驟（b)，制備包含聚合性化合物的有機(jī)網(wǎng)狀物； 步驟（c)，混合所述無機(jī)網(wǎng)狀物和有機(jī)網(wǎng)狀物來制備混合底涂層形成用組合物； 步驟（d)，在透明基材的上部涂敷所述組合物并進(jìn)行固化，來形成折射率為1.55? 1. 7、厚度為IOnm?1. 5 μ m的混合底涂層；以及 步驟（e)，在所述混合底涂層的上部形成透明導(dǎo)電層。
10. -種觸摸板，其特征在于，包含權(quán)利要求1至8所述的透明導(dǎo)電膜。
【文檔編號(hào)】H01B13/00GK104321831SQ201380026018
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2013年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月21日
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