本發(fā)明涉及柔性導電材料制備技術領域,特別是涉及柔性導電膜及其制備方法。
背景技術:
氧化銦錫(ito)薄膜作為最常用的透明導電薄膜,在透明顯示領域有著廣泛的應用。市場上常規(guī)柔性導電膜中ito導電層的方塊電阻為150±20歐,為消除蝕刻后的ito電極影子,往往先在柔性基材上涂布高折射率的有機im層,然后通過沉積sio2等低折射率光學匹配層,最后沉積ito導電層,從而縮小ito區(qū)與ito蝕刻區(qū)的色差,并最終實現(xiàn)消影。然而隨著觸摸屏行業(yè)的發(fā)展,產品的尺寸越來越大,人們對觸控靈敏度有了更高的要求,這就要求ito導電層具有更低的方塊電阻,而目前柔性ito導電膜僅適用于常規(guī)的150±20歐方阻的ito導電層,對于更低方塊電阻的ito導電層,則難以達到較好的消影效果。
技術實現(xiàn)要素:
基于此,有必要針對柔性導電膜中ito導電膜方塊電阻較低時消影效果不佳的問題,提供一種柔性導電膜及其制備方法。
一種柔性導電膜,包括依次層疊的柔性基材、折射復合層及ito導電層;
其中,所述折射復合層由依次層疊的im層、高折射率層及低折射率層組成;
所述im層的折射率為1.62~1.7;所述im層的厚度為0.8μm~3μm或35nm~42nm;
所述高折射率層的折射率為1.9~2.6;所述高折射率層的厚度為3.5nm~24nm;
所述低折射率層的折射率為1.46~1.57;所述低折射率層的厚度為7nm~38nm。
在其中一個實施方式中,所述im層包括有機樹脂及分散在所述有機樹脂中的高折射率粒子。
在其中一個實施方式中,所述有機樹脂選自環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、胺改性丙烯酸酯和純丙烯酸樹脂中的至少一種;所述高折射率粒子選自nb2o5、tio2和zro2中的至少一種。
在其中一個實施方式中,所述高折射率層的材料選自nb2o5、tio2和si3n4中的至少一種;
及/或,所述低折射率層的材料選自sio2和sioxny中的至少一種,其中,x的取值為1.7~2,y的取值為0~0.2。
在其中一個實施方式中,所述柔性基材的材料選自pet、cop、coc、pc和tac中的至少一種。
在其中一個實施方式中,所述柔性基材的厚度為50μm~125μm。
在其中一個實施方式中,所述ito導電層的厚度為20nm~63nm。
在其中一個實施方式中,還包括硬化防刮層,所述硬化防刮層層疊于所述柔性基材遠離所述折射復合層的一面。
在其中一個實施方式中,所述硬化防刮層的材料選自環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、胺改性丙烯酸酯和純丙烯酸樹脂中的至少一種;所述硬化防刮層的厚度為1μm~3μm。
上述的柔性導電膜的制備方法,包括以下步驟:
在柔性基材上涂布im層;及
在所述im層上依次形成高折射率層、低折射率層及ito導電層;
其中,所述im層的折射率為1.62~1.7;所述im層的厚度為0.8μm~3μm或35nm~42nm;
所述高折射率層的折射率為1.9~2.6;所述高折射率層的厚度為3.5nm~24nm;
所述低折射率層的折射率為1.46~1.57;所述低折射率層的厚度為7nm~38nm。
上述柔性導電膜通過在柔性基材上依次層疊折射復合層和ito層,其中折射復合層由依次層疊的im層、高折射率層及低折射率層組成。且對im層、高折射率層及低折射率層的材料及厚度進行限定,使得上述柔性導電膜的適用性更廣,對于方塊電阻為45ω~150ω的ito導電層仍具有較好的消影效果。
附圖說明
圖1為一實施方式的柔性導電膜的結構示意圖;
圖2為一實施方式的柔性導電膜的制備方法的工藝流程圖。
具體實施方式
下面將結合具體實施方式及附圖對柔性導電膜及其制備方法作進一步的詳細說明。
請參閱圖1,一實施方式的柔性導電膜100包括柔性基材110、折射復合層120、ito導電層130及硬化防刮層140。
在其中一個實施方式中,柔性基材110為片狀;柔性基材110的厚度為50μm~125μm。優(yōu)選的,柔性基材110的厚度為50μm、100μm或125μm。
在其中一個實施方式中,柔性基材110的材料選自聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、環(huán)烯烴聚合物(cop)、環(huán)烯烴共聚物(coc)、聚碳酸酯(pc)和三醋酸纖維素(tac)中的至少一種。
在圖示的實施方式中,折射復合層120層疊于柔性基材110的一面。
在其中一個實施方式中,折射復合層120由依次層疊的im層(indexmargin層)121、高折射率層123及低折射率層125組成。
在圖示的實施方式中,im層121層疊于柔性基材110的一面。im層的厚度為0.8μm~3μm或35nm~42nm。在其中一個實施方式中,當im層的厚度為0.8μm~3μm時,im層還具有硬化層的功能,可以提高柔性導電膜100的硬度;此時,im層在750g的力的作用下,鉛筆硬度可達1h以上。
在其中一個實施方式中,im層121包括有機樹脂121a及分散在有機樹脂121a中的高折射率粒子121b。其中,有機樹脂121a選自環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、胺改性丙烯酸酯和純丙烯酸樹脂中的至少一種。高折射率粒子121b的材料選自nb2o5、tio2和zro2中的至少一種。
在其中一個實施方式中,im層121的折射率為1.62~1.7。
在其中一個實施方式中,im層的材料選自松下panasonicmuah7082g、松下panasonicmuah7085j、skchi2lar、東山mkz-khdy(50)和尾池125_ptpx06c-50p06d中的至少一種。
在圖示的實施方式中,高折射率層123層疊于im層121遠離柔性基材110的一面。
在其中一個實施方式中,高折射率層123的材料選自nb2o5、tio2和si3n4中的至少一種。
在其中一個實施方式中,高折射率層123的厚度為3.5nm~24nm。
在其中一個實施方式中,高折射率層123的折射率為1.9~2.6。
在圖示的實施方式中,低折射率層125層疊于高折射率層123遠離im層121的一面。
在其中一個實施方式中,低折射率層125的材料選自sio2和sioxny中的至少一種,其中,x的取值為1.7~2,y的取值為0~0.2。
在其中一個實施方式中,低折射率層125的厚度為7nm~38nm。
在其中一個實施方式中,低折射率層125的折射率為1.46~1.57。
在圖示的實施方式中,ito導電層130層疊于低折射率層125遠離高折射率層123的一面。
在其中一個實施方式中,ito導電層是經過老化處理后的ito導電層。ito導電層的方塊電阻為45ω~150ω。其中,老化處理的溫度為140℃~160℃,老化處理的時間為40min~70min。
在其中一個實施方式中,ito導電層的厚度為20nm~63nm。
在圖示的實施方式中,硬化防刮層140層疊于柔性基材110遠離im層121的一面。
在其中一個實施方式中,硬化防刮層140的材料選自環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、胺改性丙烯酸酯和純丙烯酸樹脂中的至少一種。
在其中一個實施方式中,硬化防刮層140的厚度為1μm~3μm。
上述柔性導電膜通過在柔性基材上依次層疊折射復合層和ito層,其中折射復合層由依次層疊的im層、高折射率層及低折射率層組成。且對im層、高折射率層及低折射率層的材料及厚度進行限定,使得ito導電層的方塊電阻為45ω~150ω時,柔性導電膜仍具有較好的消影效果。
且上述柔性導電膜只需要在柔性基材上層疊折射復合層,折射復合層由依次層疊的im層、高折射率層及低折射率層組成即可達到較好的消影效果,相比于傳統(tǒng)的通過降低刻蝕線路的線寬距從而達到一定程度上的消影的方法,上述柔性導電膜對設備及工藝制程的要求更低,成本也降低了。同時,工藝窗口款,生產效率高,且折射復合層在柔性基材上的附著力較好。另外,在上述柔性基材上層疊硬化防刮層能夠提供柔性導電膜的硬度和防刮耐磨性。
需要說明的是,在其他實施方式中,硬化防刮層140也可以省略。
請參閱圖2,一實施方式的柔性導電膜的制備方法包括以下步驟:
s110、在柔性基材上涂布im層。
在其中一個實施方式中,采用濕法涂布的方式在柔性基材上涂布im層。
在其中一個實施方式中,柔性基材為片狀;柔性基材的厚度為50μm~125μm。優(yōu)選的,柔性基材110的厚度為50μm、100μm或125μm。
在其中一個實施方式中,柔性基材的材料選自聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、環(huán)烯烴聚合物(cop)、環(huán)烯烴共聚物(coc)、聚碳酸酯(pc)和三醋酸纖維素(tac)中的至少一種。
在其中一個實施方式中,im層的厚度為0.8μm~3μm或35nm~42nm。在其中一個實施方式中,當im層的厚度為0.8μm~3μm時,im層還具有硬化層的功能,可以提高柔性導電膜的硬度;此時,im層在750g的力的作用下,鉛筆硬度可達1h以上。
在其中一個實施方式中,im層包括有機樹脂及分散在有機樹脂中的高折射率粒子。其中,有機樹脂選自環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、胺改性丙烯酸酯和純丙烯酸樹脂中的至少一種。高折射率粒子選自nb2o5、tio2和zro2中的至少一種。在其中一個實施方式中,im層的折射率為1.62~1.7。
s120、在im層上依次形成高折射率層、低折射率層及ito導電層。
在其中一個實施方式中,采用磁控濺射的方式在im層上依次形成高折射率層、低折射率層及ito導電層。
在其中一個實施方式中,高折射率層的材料選自nb2o5、tio2和si3n4中的至少一種。
在其中一個實施方式中,高折射率層的厚度為3.5nm~24nm。
在其中一個實施方式中,高折射率層的折射率為1.9~2.6。
在其中一個實施方式中,低折射率層的材料選自sio2和sioxny中的至少一種,其中,x的取值為1.7~2,y的取值為0~0.2。
在其中一個實施方式中,低折射率層的厚度為7nm~38nm。
在其中一個實施方式中,低折射率層的折射率為1.46~1.57。
在其中一個實施方式中,在低折射率層表面形成ito層并對ito層進行老化處理得到ito導電層。ito導電層的方塊電阻為45ω~150ω。其中,老化處理的溫度為150℃,老化處理的時間為60min。
在其中一個實施方式中,ito導電層的厚度為20nm~63nm。
s130、在柔性基材遠離im層的一面形成硬化防刮層。
在其中一個實施方式中,在柔性基材遠離im層的一面涂布硬化防刮層。
在其中一個實施方式中,硬化防刮層140的材料選自環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、胺改性丙烯酸酯和純丙烯酸樹脂中的至少一種。
在其中一個實施方式中,硬化防刮層140的厚度為1μm~3μm。
上述柔性導電膜的制備方法對設備及工藝制程的要求低,生產成本低;且工藝窗口寬,生產效率高。
需要說明的是,在其他實施方式中,步驟s130也可以省略。
下面是具體實施例的說明,以下實施例如無特殊說明,則不含有除不可避免的結構以外的其他未明確指出的結構。
實施例1
選取厚度為125μm的光學級pet薄膜作為柔性基材;通過濕法涂布的方式在柔性基材上涂布im層,im層為含有zro2高折射率粒子的環(huán)氧丙烯酸酯涂層,im層的厚度為1.0μm,im層的折射率為1.62;再在im層上通過磁控濺射的方式形成高折射率層,高折射率層為tio2層,高折射率層的厚度為6.5nm,高折射率層的折射率為2.6;再在高折射率層上通過磁控濺射的方式形成低折射率層,低折射率層為sio2層,低折射率層的厚度為30nm,低折射率層的折射率為1.46;再在低折射率層上通過磁控濺射的方式形成ito導電層,ito導電層的厚度為28nm,ito導電層是經過老化處理后的ito導電層,ito導電層的方塊電阻為100ω,老化處理的溫度為150℃,老化處理的時間為60min。
實施例2
選取厚度為125μm的光學級tac薄膜作為柔性基材;通過濕法涂布的方式在柔性基材上涂布im層,im層為含有zro2高折射率粒子的聚氨酯丙烯酸酯涂層,im層的厚度為1.0μm,im層的折射率為1.67;再在im層上通過磁控濺射的方式形成高折射率層,高折射率層為si3n4層,高折射率層的厚度為23nm,高折射率層的折射率為1.9;再在高折射率層上通過磁控濺射的方式形成低折射率層,低折射率層為sio2層,低折射率層的厚度為18nm,低折射率層的折射率為1.46;再在低折射率層上通過磁控濺射的方式形成ito導電層,ito導電層的厚度為60nm,ito導電層是經過老化處理后的ito導電層,ito導電層的方塊電阻為45ω,老化處理的溫度為150℃,老化處理的時間為60min。
實施例3
選取厚度為100μm的光學級cop薄膜作為柔性基材;通過濕法涂布的方式在柔性基材上涂布im層,im層為含有tio2高折射率粒子的聚酯丙烯酸酯涂層,im層的厚度為3.0μm,im層的折射率為1.7;再在im層上通過磁控濺射的方式形成高折射率層,高折射率層為nb2o5層,高折射率層的厚度為7.5nm,高折射率層的折射率為2.6;再在高折射率層上通過磁控濺射的方式形成低折射率層,低折射率層為sio2層,低折射率層的厚度為22nm,低折射率層的折射率為1.46;再在低折射率層上通過磁控濺射的方式形成ito導電層,ito導電層的厚度為37nm,ito導電層是經過老化處理后的ito導電層,ito導電層的方塊電阻為75ω,老化處理的溫度為150℃,老化處理的時間為60min。
實施例4
選取厚度為125μm的光學級pet薄膜作為柔性基材;通過濕法涂布的方式在柔性基材上涂布im層,im層為含有tio2高折射率粒子的胺改性丙烯酸酯涂層,im層的厚度為3.0μm,im層的折射率為1.7;再在im層上通過磁控濺射的方式形成高折射率層,高折射率層為nb2o5層,高折射率層的厚度為7nm,高折射率層的折射率為2.6;再在高折射率層上通過磁控濺射的方式形成低折射率層,低折射率層為sio1.8n0.13層,低折射率層的厚度為38nm,低折射率層的折射率為1.55;再在低折射率層上通過磁控濺射的方式形成ito導電層,ito導電層的厚度為37nm,ito導電層是經過老化處理后的ito導電層,ito導電層的方塊電阻為75ω,老化處理的溫度為150℃,老化處理的時間為60min。在柔性基材遠離im層的一面形成有硬化防刮層,硬化放化成的厚度為1μm。
實施例5
選取厚度為125μm的光學級pc薄膜作為柔性基材;通過濕法涂布的方式在柔性基材上涂布im層,im層為含有zro2高折射率粒子的純丙烯酸樹脂涂層,im層的厚度為38nm,im層的折射率為1.65;再在im層上通過磁控濺射的方式形成高折射率層,高折射率層為nb2o5層,高折射率層的厚度為5nm,高折射率層的折射率為2.6;再在高折射率層上通過磁控濺射的方式形成低折射率層,低折射率層為sio2層,低折射率層的厚度為37nm,低折射率層的折射率為1.46;再在低折射率層上通過磁控濺射的方式形成ito導電層,ito導電層的厚度為38nm,ito導電層是經過老化處理后的ito導電層,ito導電層的方塊電阻為75ω,老化處理的溫度為150℃,老化處理的時間為60min。
實施例6
選取厚度為50μm的光學級cop薄膜作為柔性基材;通過濕法涂布的方式在柔性基材上涂布im層,im層為含有zro2高折射率粒子的聚酯丙烯酸酯涂層,im層的厚度為0.8μm,im層的折射率為1.7;再在im層上通過磁控濺射的方式形成高折射率層,高折射率層為tio2層,高折射率層的厚度為6.5nm,高折射率層的折射率為2.6;再在高折射率層上通過磁控濺射的方式形成低折射率層,低折射率層為sio2層,低折射率層的厚度為30nm,低折射率層的折射率為1.46;再在低折射率層上通過磁控濺射的方式形成ito導電層,ito導電層的厚度為28nm,ito導電層是經過老化處理后的ito導電層,ito導電層的方塊電阻為100ω,老化處理的溫度為150℃,老化處理的時間為60min。
實施例7
選取厚度為100μm的光學級coc薄膜作為柔性基材;通過濕法涂布的方式在柔性基材上涂布im層,im層為含有nb2o5高折射率粒子的環(huán)氧丙烯酸酯涂層,im層的厚度為35nm,im層的折射率為1.62;再在im層上通過磁控濺射的方式形成高折射率層,高折射率層為si3n4層,高折射率層的厚度為11nm,高折射率層的折射率為1.9;再在高折射率層上通過磁控濺射的方式形成低折射率層,低折射率層為sio2層,低折射率層的厚度為34nm,低折射率層的折射率為1.46;再在低折射率層上通過磁控濺射的方式形成ito導電層,ito導電層的厚度為28nm,ito導電層是經過老化處理后的ito導電層,ito導電層的方塊電阻為100ω,老化處理的溫度為150℃,老化處理的時間為60min。在柔性基材遠離im層的一面形成有硬化防刮層,硬化放化成的厚度為3μm。
實施例8
選取厚度為125μm的光學級pet薄膜作為柔性基材;通過濕法涂布的方式在柔性基材上涂布im層,im層為含有nb2o5高折射率粒子的環(huán)氧丙烯酸酯涂層,im層的厚度為42nm,im層的折射率為1.62;再在im層上通過磁控濺射的方式形成高折射率層,高折射率層為tio2層,高折射率層的厚度為3.5nm,高折射率層的折射率為2.6;再在高折射率層上通過磁控濺射的方式形成低折射率層,低折射率層為sio1.7n0.2層,低折射率層的厚度為38nm,低折射率層的折射率為1.57;再在低折射率層上通過磁控濺射的方式形成ito導電層,ito導電層的厚度為28nm,ito導電層是經過老化處理后的ito導電層,ito導電層的方塊電阻為100ω,老化處理的溫度為150℃,老化處理的時間為60min。
實施例9
選取厚度為125μm的光學級pet薄膜作為柔性基材;通過濕法涂布的方式在柔性基材上涂布im層,im層為含有zro2高折射率粒子的環(huán)氧丙烯酸酯涂層,im層的厚度為1μm,im層的折射率為1.62;再在高折射率層上通過磁控濺射的方式形成低折射率層,低折射率層為sio2層,低折射率層的厚度為18nm,低折射率層的折射率為1.46;再在低折射率層上通過磁控濺射的方式形成ito導電層,ito導電層的厚度為60nm,ito導電層是經過老化處理后的ito導電層,ito導電層的方塊電阻為45ω,老化處理的溫度為150℃,老化處理的時間為60min。
對實施例1~9制備得到的柔性導電膜進行測試得到光譜曲線,采用日本電色的sd-6000色度儀測試柔性導電膜在ito刻蝕前后的光譜曲線,通過光譜曲線計算反射率差和刻蝕前后色差,結果如表1所示,其中,刻蝕前后色差δe的計算公式為:
其中:刻蝕前的色度為(l1,a1,b1);刻蝕后的色度為(l2,a2,b2)。
表1
從表中數(shù)據(jù)可以看出,實施例1~8制備得到的柔性導電膜在刻蝕前后的反射率差δr<1.0%,刻蝕前后色差δe<2.5%,滿足較低方塊電阻ito導電層的柔性導電膜的消影標準。
以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術特征的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此,本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。