TWI473720B - 可視性優秀的雙面透明導電性膜及其製備方法 - Google Patents

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Description

可視性優秀的雙面透明導電性膜及其製備方法
本發明涉及一種雙面透明導電性膜及其製備方法(DOUBLE-SIDED TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM WITH EXCELLENT VISIBILITY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME)，更詳細地涉及不僅能夠謀求觸控面板結構的簡化及工序簡化，而且具有優秀的可視性特性的雙面透明導電性膜及其製備方法。
透明電極膜是製備觸控面板時最重要的部件之一。迄今為止作為這種透明電極膜廣泛應用的是全光線透射率為85%以上、表面電阻為400/square(歐姆/平方面積)以下的氧化銦錫(ITO，Indium Tin Oxide)膜。
普通的透明電極膜將對透明的高分子膜進行底塗(primer coating)處理之後進行硬塗處理以具有表面平坦性和耐熱性的膜用作基材膜(base film)。
通過濕塗(wet coating)或濺射方式在上述基材膜上形成底塗層之後，通過濺射方式形成像氧化銦錫一樣的透明導電層。
最近，隨著大面積觸控面板普及使用，為了加快回應速度而需要實現表面電阻小於200Ω/square的低電阻，還要改善透明導電層的可視性。
另一方面，就透射型靜電容量觸控面板而言，由於顯示面板的上部電極及下部電極作用於多個透明導電層和分別附著於該顯示面板的 上部或下部的透明導電性膜的透明導電層配置於十分相近的位置，因而相互之間會引起信號干擾，由此可引發導致串擾(cross talk)的問題。
因此，最近，試圖要使用至少兩張透明導電性膜或透明導電性玻璃，並根據需要追加使用用於遮罩雜訊的透明導電性膜。
但是，若要製備出如上所述地層壓透明導電性膜或透明導電性玻璃的結構，需要使用多層光學透明膠(OCA，optical clear adhesive)來附著，其結果因複雜的結構而致使作業效率降低、費用上升。
並且，由於使用多層光學透明膠，其結果增加第二工序不良的發生率、降低光學物理性質、增加觸控面板的整體厚度，由此引發與薄型化趨勢背道而馳的問題。
相關現有文獻有韓國公開專利第10-2011-0072854(2011年06月29日公開)，上述文獻中僅提出了透明電極膜及其製備方法，而未提出雙面透明導電性膜。
本發明的目的在於，提供一種雙面透明導電性膜，該雙面透明導電性膜利用一個透明基材層，能夠具有使兩個透明導電性膜以透明基材層為基準相互對稱的貼合結構，從而當適用於觸控面板時，可具有簡化結構及提高光學物理性質的效果。
本發明的另一目的在於，提供一種雙面透明導電性膜的製備方法，在該方法中，通過濺射蒸鍍方法，使底塗層及透明導電層連續成膜，從而能夠通過簡化工序來節減製備費用。
為了達成上述目的，本發明實施例的可視性優秀的雙面透明導電性膜，其中包括：透明基材層；第一硬塗層及第二硬塗層，分別形成於該透明基材層的雙面；第一底塗層及第二底塗層，依次層壓而形成於該第一硬塗層上；第三底塗層及第四底塗層，依次層壓而形成於該第二硬塗層上；第一透明導電層及第二透明導電層，分別形成於該第二底塗層及第四底塗層上。
為了達成上述另一目的，本發明實施例的可視性優秀的雙面透明導電性膜的製備方法，其中包括如下步驟：步驟(a)，在透明基材層 的雙面分別形成第一硬塗層及第二硬塗層；步驟(b)，在該第一硬塗層上依次形成第一底塗層及第二底塗層；步驟(c)，通過濺射方式在該第二底塗層上蒸鍍第一透明導電性物質，來形成第一透明導電層；步驟(d)，在該第二硬塗層上依次形成第三底塗層及第四底塗層；以及步驟(e)，通過濺射方式在該第四底塗層上蒸鍍第二透明導電性物質，來形成第二透明導電層。
本發明的雙面透明導電性膜利用一個透明基材層，在不使用光學透明膠的狀態下，能夠具有將兩個透明導電性膜以透明基材層為基準相互對稱的貼合結構，當適用於觸控面板時，可具有簡化結構及提高光學物理性質的效果。
並且，本發明通過利用容易確保原材料的矽(Si)、鈮(Nb)及氧化銦錫等的濺射蒸鍍方法來對多個底塗層及多個透明導電層連續進行成膜，由此可通過簡化工序來節減雙面透明導電性膜的製備費用。
100‧‧‧雙面透明導電性膜
110‧‧‧透明基材層
120‧‧‧第一硬塗層
122‧‧‧第二硬塗層
130‧‧‧第一底塗層
140‧‧‧第二底塗層
132‧‧‧第三底塗層
142‧‧‧第四底塗層
150‧‧‧第一透明導電層
152‧‧‧第二透明導電層
S210‧‧‧形成第一硬塗層及第二硬塗層的步驟
S220‧‧‧形成第一底塗層及第二底塗層的步驟
S230‧‧‧形成第一透明導電層的步驟
S240‧‧‧形成第三底塗層及第四底塗層的步驟
S250‧‧‧形成第二透明導電層的步驟
第1圖是表示本發明實施例的可視性優秀的雙面透明導電性膜的剖視圖。
第2圖是放大表示第1圖的A部分的剖視圖。
第3圖是表示本發明實施例的可視性優秀的雙面透明導電性膜的製備方法的工序流程圖。
參照附圖詳細說明的以下實施例會使得本發明的優點和/或特徵以及實現這些優點和/或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，能夠以互不相同的各種方式實施，本實施例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本發明要求保護的範圍。本發明由申請專利的範圍所定義。說明書中的相同的附圖標記表示相同的結構部件。
下面，將參照附圖對本發明優選實施例的可視性優秀的雙面 透明導電性膜及其製備方法進行詳細說明。
第1圖是表示本發明實施例的可視性優秀的雙面透明導電性膜的剖視圖。
參照第1圖，本發明實施例的可視性優秀的雙面透明導電性膜100包括透明基材層110、第一硬塗層120及第二硬塗層122、第一底塗層130及第二底塗層140、第三底塗層132及第四底塗層142、第一透明導電層150及第二透明導電層152。
透明基材層110可使用透明性及強度優秀的膜。作為這種透明基材層110的材質可提出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，polyethylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN，polyethylene naphthalate)、聚醚碸(PES，polyethersulfone)、聚碳酸酯(PC，Poly carbonate)、聚丙烯(PP，poly propylene)、降冰片烯類樹脂等，這些可以單獨使用或混合兩種以上使用。並且，透明基材層110既可以是單一形態的膜，也可以是層壓形態的膜。
第一硬塗層120及第二硬塗層122可使用選自丙烯酸類、聚氨酯類、環氧類及矽氧烷類聚合物材質等中的1種以上。並且，第一硬塗層120及第二硬塗層122還可包含二氧化矽(silica)類填充劑作為添加劑，以提高強度。
優選地，該第一硬塗層120及第二硬塗層122分別以1.5μm~7μm的厚度形成。如果第一硬塗層120及第二硬塗層122各自的厚度小於1.5μm，則伴隨難以正常發揮上述效果的困難。相反，如果第一硬塗層120及第二硬塗層122各自的厚度大於7μm，則存在相比效果上升而生產費用更多的問題。
第一底塗層130及第二底塗層140依次層壓形成於第一硬塗層120上。第一底塗層130及第二底塗層140配置於透明基材層110與後述的第一透明導電層150之間，作用於使該透明基材層110與第一透明導電層150相互之間電絕緣的同時提高透射度的作用。
第三底塗層132及第四底塗層142依次層壓形成於第二硬塗層122上。上述第三硬塗層132及第四底塗層142配置於透明基材層110與後述的第二透明導電層152之間，作用於使該透明基材層110與第二透 明導電層152相互之間電絕緣的同時提高透射度的作用。
第一透明導電層150及第二透明導電層152分別形成於第二底塗層140及第四底塗層142上。此時，第一透明導電層150及第二透明導電層152分別可以由選自氧化銦錫(ITO，Indium Tin Oxide)、氧化銦鋅(IZO，Indium Zinc Oxide)、摻氟二氧化錫(FTO，fluorine doped tin oxide，SnO2：F)等中的一種形成。
此時，第一透明導電層150可以是沿著X軸形成的第一電極，第二透明導電層152可以是沿著Y軸形成的第二電極。相反，第一透明導電層150可以是第一電極，第二透明導電層152可以是第二電極。與此不同，第一透明導電層150還可以是沿著X軸或Y軸形成的第一電極，第二透明導電層152還可以是用於遮罩雜訊的接地線。
另一方面，第2圖是放大表示第1圖的A部分的剖視圖。
參照第2圖，第一底塗層130及第三底塗層140可以分別由折射率不同的兩個以上層形成。作為一例，該第一底塗層130及第三底塗層132可分別包括具有1.40~1.45的折射率的第一層130a、132a及位於該第一層130a、132a上並具有1.8~2.0的第二折射率的第二層130b、132b。
其中，當第一透明導電層150及第二透明導電層152各自的折射率大約為1.9~2.0時，如果該第一底塗層130及第三底塗層132的第一層130a、132a與第二層130b、132b之間的折射率差異太大或者太小，則因反射率上升而導致全光線透射率急劇下降的問題，優選的是，該第一底塗層130及第三底塗層132的第一層130a、132a與第二層130b、132b之間的折射率差異限制在最大0.5~0.6。
此時優選為，第一底塗層130及第三底塗層132的第一層130a、132a相比第二層130b、132b更靠近第一透明基材層110。
在本發明中，由選自SiOx(矽氧化物)、SiON(矽氮化物)等中的一種來形成第一底塗層130及第三底塗層132的第一層130a、132a的結果，可將折射率調節在1.40~1.45之間。並且，由選自NbOx(鈮氧化物)、SiOx、SiON等中的一種來形成第一底塗層130及第三底塗層132的第二層130b、132b的結果，可將折射率調節在1.8~2.0之間。據此已確認，本發明的雙面透明導電性膜100的整體可視性及全光線透射率得到提高。
此時，優選的是，該第一底塗層130及第三底塗層132各自的第一層130a、132a及第二層130b、132b的總厚度為20nm~100nm。如果上述總厚度小於20nm而過薄，則會在正常發揮透射率及可視性提高效果的方面存在困難。相反，如果該總厚度大於100nm，則因膜的應力變大而可能產生裂紋(crack)等不良。
另一方面，第二底塗層140及第四底塗層142分別作用於減少第一底塗層130及第三底塗層132的第二層130b、132b與透明基材層110之間的反射率差異，並通過提高全光線透射率進而提高可視性的作用。並且，第二底塗層140及第四底塗層142分別配置於第一底塗層130及第三底塗層132的第二層130b、132b與後述的第一透明基材層150及第二透明基材層152之間，用於防止水分及低聚物等滲透的作用。這種各個第二底塗層140及第四底塗層142如同第一底塗層130及第三底塗層132的第一層130a、132a一樣可具有1.40~1.45的折射率。為此，優選的是，第二底塗層140及第四底塗層142分別由SiOx、SiON等形成。
此時，優選的是，第二底塗層140及第四底塗層142的厚度分別為10nm~60nm。如果該第二底塗層140及第四底塗層142各自的厚度小於10nm，則在正常發揮可視性提高效果的方面可能存在困難。相反，如果第二底塗層140及第四底塗層142各自的厚度大於60nm，則有可能僅使工序費用增加，而見不到進一步的可視性等的上升效果。
本發明實施例的可視性優秀的雙面透明導電性膜100通過在透明基材層110的雙面分別形成的第一底塗層130及第二底塗層140以及第三底塗層132及第四底塗層142來確保優秀的光學物理性質，而且具有在第二底塗層140及第四底塗層142上分別形成作為透射型靜電容量方式的觸控面板的第一電極及第二電極使用的第一透明導電層150及第二透明導電層152的結構。
這種情況下，本發明實施例的雙面透明導電性膜100中，利用一個透明基材層110，在不使用光學透明膠的狀態下，能夠具有使兩個透明導電性膜以透明基材層110為基準相互對稱的貼合結構。
因此，當將本發明的雙面透明導電性膜100適用於透射型靜電容量方式的觸控面板時，第一透明導電層150可用作沿著X軸形成的第 一電極，第二透明導電層152可用作沿著Y軸形成的第二電極，或者可以與此相反地，該第一透明導電層150用作沿著Y軸形成的第二電極，該第二透明導電層152用作沿著X軸形成的第一電極。在這種情況下，由於只要在觸控面板的上表面或下表面附著雙面透明導電性膜100即可，因而與如同以往在觸控面板的上表面及下表面分別附著透明導電性膜的結構相比，可將光學透明膠的使用量減少一半。並且，由於僅使用一個透明基材層110，因而可大幅減少觸控面板的整體厚度，因此具有便於實現超薄的觸控面板的的有利的效果。
並且，通過利用光學透明膠與具有獨立的透明導電層的結構貼合，第一透明導電層150可用作沿著X軸或Y軸形成的電極，第二透明導電層152可用作用於遮罩雜訊的接地線。在這種情況下，即具有雜訊遮罩結構，而且根據如上所述的理由可減少觸控面板的整體厚度和製備工序。
第3圖是表示本發明實施例的可視性優秀的雙面透明導電性膜製備方法的工序流程圖。參照第3圖，本發明實施例的雙面透明導電性膜的製備方法包括形成第一硬塗層及第二硬塗層的步驟(步驟S210)、形成第一底塗層及第二底塗層的步驟(步驟S220)、形成第一透明導電層的步驟(步驟S230)、形成第三底塗層及第四底塗層的步驟(步驟S240)以及形成第二透明導電層的步驟(步驟S250)。
在形成第一硬塗層及第二硬塗層的步驟(步驟S210)中，在透明基材層的一面及另一面分別形成第一硬塗層及第二硬塗層。
此時，作為透明基材層的材質可提出聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚碸、聚碳酸酯、聚丙烯、降冰片烯類樹脂等，這些可以單獨使用或混合兩種以上使用。
並且，第一硬塗層及第二硬塗層可使用選自丙烯酸類、聚氨酯類、環氧類及矽氧烷類聚合物材質等中的1種以上。此時，優選的是，上述第一硬塗層及第二硬塗層的厚度分別為1.5μm~7μm。
在形成第一底塗層及第二底塗層的步驟(步驟S220)中，在第一硬塗層上依次層壓而形成第一底塗層及第二底塗層。此時，優選的是，該第一底塗層及第二底塗層通過濕塗方式或濺射蒸鍍方式形成。具體而言，第一底塗層可由折射率不同的兩個以上的層形成。作為一例，該第 一底塗層可包括具有1.40~1.45的折射率的第一層及位於該第一層上並具有1.8~2.0的折射率的第二層。
此時，第一底塗層的第一層可以通過利用Si(矽)靶且利用氧氣或氮氣作為反應氣體的濺射方法，在透明膜上蒸鍍具有1.40~1.45之間的第一折射率的矽氧化物(SiOx)或矽氮化物(SiON)而成。並且，第二底塗層的第二層可以通過利用Si靶或Nb(鈮)靶且利用氧氣或氮氣作為反應氣體的濺射方法，在第一層上蒸鍍具有1.8~2.0之間的折射率的鈮氧化物、矽氧化物、矽氮化物中的某一種而成。優選的是，該第一底塗層的第一層及第二層的總厚度為20nm~100nm。
另一方面，第二底塗層可通過與形成第一底塗層的第一層的方法相同的方法，由具有1.40~1.45之間的折射率的矽氧化物或矽氮化物形成。此時，優選的是，第二底塗層的厚度為10nm~60nm。
在形成第一導電層的步驟(步驟S230)中，通過濺射方法，在第二底塗層上蒸鍍第一透明導電性物質來形成第一透明導電層。此時，優選的是，第一透明導電性物質由選自氧化銦錫、氧化銦鋅及摻氟二氧化錫等中的一種形成。
在形成第三底塗層及第四底塗層的步驟(步驟S240)中，在第二硬塗層上依次層壓形成第三底塗層及第四底塗層。此時，優選的是，該第三底塗層及第四底塗層通過濺射蒸鍍方式形成。
該第三底塗層及第四底塗層可通過與形成第一底塗層及第二底塗層的方法相同的方法，以相同的結構形成於與透明基材層的一面相反的另一面，故而省略對其的詳細說明。
在形成第二透明導電層有步驟(步驟S250)中，通過濺射方法，在第四底塗層上蒸鍍第二透明導電性物質，來形成第二透明導電層。此時，優選的是，第二透明導電性物質如同第一透明導電性物質一樣由選自氧化銦錫、氧化銦鋅及摻氟二氧化錫等中的一種形成。
由此以結束本發明實施例的可視性優秀的雙面透明導電性膜的製備方法。
綜上所述，通過上述的過程(步驟S210~步驟S250)製備的雙面透明導電性膜利用一個透明基材層，在不使用光學透明膠的狀態 下，能夠具有使兩個透明導電性膜以透明基材層為基準相互對稱的貼合結構，當適用於觸控面板時，可具有簡化結構及提高光學物理性質的效果。
並且，本發明通過利用容易確保原材料的矽、鈮及氧化銦錫等的濺射蒸鍍方法來使多個底塗層及多個透明導電層連續成膜，從而能夠通過簡化工序來節減雙面透明導電性膜的製備費用。
以下，通過本發明的優選實施例，對本發明的結構及作用進行詳細說明。但是，這將是本發明的優選示例，本發明並不局限於該優選示例。本發明所屬技術領域的普通技術人員可充分類推在此未記載的內容，故而省略對其的說明。
實施例1
在125μm厚度的PET膜的雙面分別以5μm的厚度塗敷丙烯酸類硬塗液並進行固化，來形成第一硬塗層及第二硬塗層之後，在一面，通過將矽用作靶的反應性濺射方式利用SiO2 以15nm厚度成膜之後，通過將鈮用作靶的反應性濺射方式利用NbO2 以10nm成膜，從而形成折射率為1.43和1.9的二層結構的第一底塗層。接著，通過將矽用作靶的反應性濺射方式利用SiO2 以50nm成膜來形成第二底塗層之後，通過反應性濺射方式利用ITO以20nm成膜來形成折射率為1.95的第一透明導電層。
隨後，在另一面，通過將矽用作靶的反應性濺射方式利用SiO2 以15nm成膜之後，通過將鈮用作靶的反應性濺射方式利用NbO2 以10nm成膜，從而形成折射率為1.43和1.9的二層結構的第三底塗層。接著，通過將矽用作靶的反應性濺射方式，利用SiO2 以50nm成膜來形成第四底塗層之後，通過反應性濺射方式利用ITO以20nm成膜來形成折射率為1.95的第二透明導電層。
實施例2
利用SiO2 以20nm成膜，並利用NbO2 以12nm成膜，從而形成折射率為1.43和1.86的二層結構的第一底塗層，並且，利用SiO2 以20nm成膜，並利用NbO2 以12nm成膜，從而形成折射率為1.43和1.86的二層結構的第三底塗層，除了這些以外，通過與實施例1相同的方法來製備雙面透明導電性膜。
實施例3
利用SION以15nm成膜，並利用NbO2 以10nm成膜，從而形成折射率為1.41和1.86的二層結構的第一底塗層，並且，利用SiON以15nm成膜，並利用NbO2 以10nm成膜，從而形成折射率為1.41和1.86的二層結構的第三底塗層，除了這些以外，通過與實施例1相同的方法製備雙面透明導電性膜。
比較例1
利用SiO2 以5nm成膜，並利用NbO2 以20nm成膜，從而形成折射率為1.38和1.76的2層結構的第一底塗層，並且，利用SiO2 以5nm成膜，並利用NbO2 以20nm成膜，從而形成折射率為1.38和1.76的二層結構的第三底塗層，除了這些以外，通過與實施例1相同的方法製備雙面透明導電性膜。
比較例2
利用SiO2 以50nm成膜，並利用NbO2 以80nm成膜，從而形成折射率為1.52和1.86的2層結構的第一底塗層，並且，利用SiO2 以50nm成膜，並利用NbO2 以80nm成膜，從而形成折射率為1.52和1.86的二層結構的第三底塗層，除了這些以外，通過與實施例1相同的方法製備雙面透明導電性膜。
比較例3
僅利用SiO2 以80nm的厚度成膜，而並不利用NbO2 成膜，從而形成折射率為1.81的一層結構的第一底塗層，並且，僅利用SiO2 以80nm的厚度成膜，而並不利用NbO2 成膜，形成折射率為1.81的一層結構的第三底塗層，除了這些之外，通過與實施例1相同的方法製備雙面透明導電性膜。
比較例4
除了省略形成第二底塗層及第四底塗層的工序以外，通過與實施例1相同的方法製備雙面透明導電性膜。
表1表示實施例1~實施例3及比較例1~比較例4的膜的光學物理性質評價結果。
(1)全光線透射率及混濁度：根據ASTM D1003方法，利用透程儀(Hazemeter)來測定。
(2)可視性：從雙面透明導電性膜的背面照射螢光燈，用肉眼確認由ITO形成的第一透明導電層及第二透明導電層部分的反映。
○：未觀察到反映
△：略觀察到反映
×：觀察到反映
參照表1，就實施例1~實施例3的膜而言，全光線透射率相當於目標值，透射率達到91%以上，混濁度為0.7%以下，由此可見，具有優秀的光學物理性質。並且，就實施例1~實施例3的膜而言，由可視性評價結果可知，未產生反映。
相反，就比較例1~比較例4的膜而言，全光線透射率及混濁度值均未達到目標值。並且，就比較例1~比較例2的膜而言，由可視性評價結果可知，略產生了反映，就比較例3~比較例4的膜而言，由可視性評價結果可知，產生了反映。
基於以上實驗結果確認到，實施例1~實施例3的膜與比較例1~比較例4的膜相比，光學物理性質優秀。
以上，以本發明的實施例為主進行了說明，但這些均用作示例性說明，對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，能夠據此進行各種變形以及等同替代。由此，本發明要求保護的技術範圍應當根據所附權利要求書進行判斷。
100‧‧‧雙面透明導電性膜
110‧‧‧透明基材層
120‧‧‧第一硬塗層
130‧‧‧第一底塗層
140‧‧‧第二底塗層
150‧‧‧第一透明導電層
122‧‧‧第二硬塗層
132‧‧‧第三底塗層
142‧‧‧第四底塗層
152‧‧‧第二透明導電層

Claims (3)

  1. 一種雙面透明導電性膜的製備方法，其中包括如下步驟：步驟(a)，在透明基材層的雙面分別形成第一硬塗層及第二硬塗層；步驟(b)，在上述第一硬塗層上依次形成第一底塗層及第二底塗層；步驟(c)，通過濺射方式在該第二底塗層上蒸鍍第一透明導電性物質，來形成第一透明導電層；步驟(d)，在該第二硬塗層上依次形成第三底塗層及第四底塗層；以及步驟(e)，通過濺射方式在該第四底塗層上蒸鍍第二透明導電性物質，來形成第二透明導電層。
  2. 如申請專利範圍第1項的雙面透明導電性膜的製備方法，其中該步驟(b)中，該第一底塗層及第二底塗層通過濕塗方式或濺射蒸鍍方式來形成。
  3. 如申請專利範圍第1項的雙面透明導電性膜的製備方法，其中該步驟(d)中，該第三底塗層及第四底塗層通過濺射蒸鍍方式來形成。
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