透明导电性薄膜 技术领域 本发明涉及一种透明导电性薄膜， 更具体而言涉及包括由聚酯形成的薄膜基底和 导电层的透明导电性薄膜。
背景技术 近年来， 对作为用于电器和电子领域元件的透明导电性薄膜的需要日渐增加。透 明导电薄膜可用作例如平板显示器、 如液晶面板和场致发光 (EL) 面板及触摸屏的透明电 极。该透明导电性薄膜是多层膜， 其中导电金属氧化物薄膜布置在由透明聚合物形成的薄 膜基底 (film base) 上。 作为金属氧化物， 有氧化锡， 氧化铟， 铟 - 锡复合氧化物， 氧化锌等。
作为薄膜基底， 在两个方向上彼此交叉拉伸的聚对苯二甲酸乙二酯 (PET) 膜、 即所谓的双向拉伸 PET 膜已广泛应用， 如日本专利特许公开号 8-244186(1996-244186) 所公开的， 这是由于双轴拉伸的 PET 膜具有极好的透明度、 尺寸稳定性、 化学品耐受性、 低吸湿性、 电绝缘性等性质。而且， 在一些情况下， 可在薄膜基底和导电层之间设置可赋 予导电性薄膜各种功能的层。作为这样的所谓功能层， 有用以增加薄膜基底和导电层之 间粘结度的粘合层， 和用以赋予导电性薄膜抗划伤性的硬涂层， 如日本专利特许公开号 8-244186(1996-244186) 和 2000-094592 中所公开的。
顺便提及， 在 PET 膜的制备过程中， 由于副反应的存在， 在 PET 膜中会产生低聚物， 该低聚物为具有低聚合度的化合物。环状三聚物是这类低聚物的代表。已知低聚物会不可 避免地存在于 PET 膜中， 通过 PET 膜的加热， 从 PET 膜内部渗出的低聚物可通过在 PET 膜表 面的沉积而出现。在形成导电层或者在对形成的导电层进行处理时， 作为薄膜基底的 PET 膜、 或用作薄膜基底的由 PET 形成的部分在许多情况下会被加热。相应地在一些情况下， 包 括 PET 膜的作为薄膜基底的透明导电性薄膜具有以下由在 PET 膜加热过程中的低聚物沉积 所导致的问题。 例如， 在薄膜基底和导电层之间的粘合层中产生的缺陷， 以及在薄膜基底和 设置在薄膜基底和导电层间的功能层之间的粘合缺陷。更进一步地， 白点会在透明导电性 薄膜上出现， 并使透明导电性薄膜混浊， 因此导致透明导电性薄膜的透明度降低。而且， 透 明导电性薄膜的电导性达不到期望的水平。需要注意， 除了 PET 膜， 低聚物也存在于多种聚 酯薄膜中， 通过对聚酯薄膜的加热， 从聚酯薄膜内部渗出的低聚物沉积在该聚酯薄膜的表 面上， 这与 PET 膜的情况相同。
因此， 根据日本专利特许公开号 2005-135586， 在提供粘结层之前， 先用紫外线 (UV) 照射聚酯薄膜的表面， 然后在进行了 UV 照射后， 在聚酯薄膜上按顺序地设置粘结层和 导电层， 从而防止低聚物的沉积。 此外， 根据日本专利特许公开号 2001-135150， 聚酯在形成 为薄膜之前在增压的惰性气体氛围下被加热到至少 180℃至少 12 个小时， 从而在形成薄膜 之前初步降低环状三聚物的量。
如上所述， 透明导电性薄膜具有多层薄膜结构， 其中由不同材料构成的多个层彼 此堆叠。 在这种多层薄膜结构中， 光在各层之间的界面或最外层和空气之间的界面反射， 而 反射光又彼此干涉， 从而引起一种现象， 在此现象中光在很多情况下像彩虹。 这种现象即所
谓的彩虹状不均匀。
因此， 根据美国专利 US 7541087( 对应于日本专利特许公开号 2007-326357)， 提 供了一种由聚酯形成的薄膜基底， 第一层设置在薄膜基底上， 第二层设置在第一层上。 第一 层包括具有氧化锡、 氧化铟、 氧化锆和氧化钛的任一种、 以作为其主要成分的颗粒， 以及粘 结剂。 薄膜基底和第一层之间折射率之差以及薄膜基底和第二层之间折射率之差分别设定 为预定值或更小。以此方式， US 7541087 中所公开的发明对防止彩虹状不均匀的产生在一 定程度上有效。 然而， 随着打算用于防止彩虹状不均匀发生的金属氧化物用量的增加， 导电 性薄膜的透明度会不利地降低。
此外， 如上所述， 根据特许公开号为 2005-135586 和 2001-135150 的日本专利， 在 提供导电层和例如粘结层的功能层之前的阶段， 对形成为薄膜前的 PET 膜或 PET 进行给定 的处理。即在设置导电层和功能层之前对 PET 膜本身进行性能改进处理， 以防止低聚物的 沉积。PET 膜的例如透明度和颜色等光学性质因上述性能改进处理的条件而变化。
为了通过使用具有多种光学性能的 PET 膜作为薄膜基底来制备作为最终产品的 具有理想品质的透明导电性薄膜， 有必要调整导电层的折射率和功能层例如粘结层的折射 率， 其目的是调整所述透明导电性薄膜的折射率。此外， 为了调整其折射率， 有必要任意设 置不同于薄膜基底的各层的厚度。然而， 依照薄膜基底的光学性能来调整不同于薄膜基底 的各层的厚度和折射率对生产率是无效的。 另外， 在一些情况下， 不能获得具有理想的光学 性能的透明导电性薄膜。 此外， 作为对抗彩虹状不均匀发生的对策， 有必要依照薄膜基底的 光学性能来控制不同于薄膜基底的层的折射率和厚度， 并且， 为了防止彩虹状不均匀的发 生， 也有必要控制不同于薄膜基底的层的光学性能。 然而， 在不同于薄膜基底的层中控制它 们两者是困难的。鉴于以上所述， 低聚物在作为薄膜基底的聚酯上的沉积优选可通过不同 于薄膜基底的层来加以防止， 如通过防止彩虹状不均匀的发生。
如上所述， 随着用于防止彩虹状不均匀发生的金属氧化物的量在不同于薄膜基底 的层中的增加， 导电性薄膜的透明度降低。 更进一步， 在薄膜基底自身的性能或用于形成薄 膜基底的聚合物的性能被改进的情况下， 要求依照薄膜基底的光学性能控制被设置在薄膜 基底上的层的光学性能。控制的目的包括设置在薄膜基底上的层的厚度和折射率。 发明内容 鉴于以上所述， 本发明的目的是提供一种透明导电性薄膜， 该透明导电性薄膜能 够防止彩虹状不均匀的发生， 且不降低其透明度， 并且通过不同于薄膜基底的层， 可防止低 聚物在薄膜基底上的沉积。
为了达到上述和其它目的， 本发明的透明导电性薄膜包括 ： 由聚酯形成并被双向 拉伸的薄膜基底， 形成在薄膜基底的一个表面上的聚合物层， 和形成在聚合物层上的透明 导电层。聚合物层包括折射率 ηP 至少 1.80 的金属氧化物颗粒， 和能够固定该颗粒、 并且 折射率 ηB 至少 1.60 的粘结剂。颗粒相对于粘结剂的质量比至多 100％。薄膜基底的折射 率 η1 和聚合物层的折射率 η2 之差为至多 0.02。
优选地， 所述金属氧化物包括氧化锡和氧化锑， 当氧化锡的质量由 M1 表示并且氧 化锑的质量由 M2 表示时， 由 (M2/M1)×100 得到的所述氧化锑相对于所述氧化锡的含量大 于 0 质量％、 且等于或小于 5 质量％。
所述聚合物层的厚度优选在 {500/(4×η2)}nm 或以上至 {600/(4×η2)}nm 或以 下的范围内。作为粘结剂的聚合物的玻璃化转变温度 Tg 优选为至少 90℃。
在本发明的透明导电性薄膜中， 可以防止彩虹状不均匀的发生且不降低其透明 度， 并且， 通过不同于薄膜基底的层， 可以防止低聚物在薄膜基底上的沉积。 附图说明
通过参考此处所附的附图， 阅读如下的详细说明书， 所属领域技术人员将能够容 易理解本发明的上述目的和优点。
图 1 所示为本发明第一实施方案的透明导电性薄膜的横截面图 ；
图 2 所示为本发明第二实施方案的透明导电性薄膜的横截面图 ； 和
图 3 所示为描述透明导电性薄膜制造装置的示意图。
优选实施方式
下文中详细描述了本发明的优选实施方案。然而本发明不限于此。如图 1 所示， 本发明第一实施方案的透明导电性薄膜 ( 以下简称为导电性薄膜 )10 包括由聚酯形成并双 向拉伸的薄膜基底 11， 形成在薄膜基底 11 的一个表面上的聚合物层 12， 和形成在聚合物层 上且具有导电性的透明导电层 13。即， 导电层 13 形成在聚合物层 12 与薄膜基底 11 相对的 一侧上。
聚合物层 12 包括折射率 ηP 至少 1.80 的多个金属氧化物颗粒， 和可固定该颗粒、 且折射率 ηB 至少 1.60 的粘结剂。由于使用具有如此高折射率 ηB 的粘结剂， 颗粒与粘结 剂的质量比被抑制得较低。当颗粒的质量用 MP 表示、 粘结剂的质量用 MB 表示时， 颗粒与粘 结剂的质量比， 即通过 (MP/MB)×100 得到的百分数被设定为至多 100％， 具体地， 被设定为 多于 0％且等于或小于 100％。更进一步， 在导电性薄膜 10 中， 薄膜基底 11 的折射率 η1 和聚合物层 12 的折射率 η2 之差 |η1-η2| 设定为至多 0.02。由于上述导电性薄膜 10 的 形成， 能够防止彩虹状不均匀的发生， 并且不降低导电性薄膜 10 的透明度， 还能够通过聚 合物层 12 防止低聚物、 特别是环状三聚物在薄膜基底 11 上的沉积。
在传统的方法中， 其中聚酯在形成为薄膜之前被加热， 或者在传统的方法中， 其中 在设置导电层之前对由聚酯形成的薄膜基底进行处理， 以对其性能进行改进时， 必须要精 确调整形成在薄膜基底上的层的厚度、 折射率等， 以防止彩虹状不均匀。 相反， 根据本发明， 由于低聚物的沉积可通过聚合物层 12 来防止， 所以要考虑彩虹状不均匀和透明度， 调整聚 合物层 12 的折射率就足够。更进一步， 由于本发明如上所述的导电性薄膜 10 的形成， 将能 够防止彩虹状不均匀的出现， 且不降低导电性薄膜 10 的透明度。以下将详细描述薄膜基底 11、 聚合物层 12、 和导电层 13。
[ 薄膜基底 ]
作为导电性薄膜 10 的主体的薄膜基底 11 是通过熔融挤出法形成薄膜、 并在两个 方向相互交叉伸展、 即双向拉伸的聚酯。相互交叉的两个方向优选相互垂直。双向拉伸可 以在聚合物层 12 和导电层 13 形成之前或之后进行。或者， 可如下进行双向拉伸 ： 在聚合物 层 12 和导电层 13 形成之前在两个方向之一进行拉伸， 并在聚合物层 12 和导电层 13 形成 之后在两个方向中的另一方向进行拉伸。薄膜基底 11 在两个方向上的分子取向度可通过 双向拉伸控制， 从而增加薄膜基底 11 的机械强度。更进一步， 薄膜基底 11 的折射率也可以通过双向拉伸调节。
拉伸比没有特别的限制。然而， 一个方向上的拉伸比优选为 1.5 至 7 倍， 更优选为 2 至 5 倍。当以上述拉伸比进行拉伸时， 薄膜基底 11 的机械强度进一步提高。
聚酯没有特别的限制， 可以是例如 PET， 聚萘二甲酸乙二酯 (PEN)， 聚对苯二甲酸 丁二酯 (PBT)， 或聚萘二甲酸丁二酯 (PBN)。其中， 从机械强度和成本上来看， PET 是特别优 选使用的。
薄膜基底 11 的厚度 t1 优选在大于或等于 50μm 且小于或等于 300μm 的范围内。 具有在上述的范围内厚度 t1 的薄膜基底 11 表现出高透明度， 且轻质， 并具有极好的可处理 性。可以在聚合物的熔融挤出过程中控制厚度 t1。或者， 厚度 t1 可以通过调节薄膜基底 11 的拉伸比来控制。
需注意薄膜基底 11 可包括多种添加剂， 如紫外光吸收剂等。所加紫外光吸收剂的 种类、 添加量及如何添加紫外光吸收剂可见述于日本专利特许公开号 2007-326357 中的描 述， 其中所公开的内容对本发明适用。
可以对薄膜基底 11 的表面进行电晕放电处理。由于电晕放电处理， 薄膜基底 11 的表面变为亲水性。结果， 能够增加用于在薄膜基底 11 的表面上形成聚合物层 12 的涂覆 液的润湿性， 从而可以增加薄膜基底 11 和聚合物层 12 之间的粘结度。 [ 聚合物层 ]
聚合物层 12 包括金属氧化物颗粒和固定所述颗粒的粘结剂， 以防止彩虹状不均 匀。由于所用粘结剂的折射率 ηB 大于上述传统所用粘结剂的折射率， 所以用于构成所述 颗粒的金属氧化物与粘结剂的质量比落在大于 0 质量％且小于或等于 100 质量％的范围 内， 这小于以往的任何时候。因此， 可以防止彩虹状不均匀， 且不降低聚合物层 12 的透明 度。相应地， 随着用于构成颗粒的金属氧化物折射率 ηP 的降低， 优选增加了待用的粘结剂 的折射率 ηB。用于构成颗粒的金属氧化物的折射率 ηP 优选至少 1.70， 更优选在大于或 等于 1.80 且小于或等于 2.80 的范围内， 最优选在大于或等于 1.90 且小于或等于 2.80 的 范围内。需要注意， 说明书中每个折射率的数值是对波长 550nm 的光的折射率。用于构成 颗粒的金属氧化物与粘结剂的质量比更优选地在大于或等于 50 质量％且小于或等于 100 质量％的范围内， 最优选地在大于或等于 50 质量％且小于或等于 90 质量％的范围内。
用于构成所述颗粒的金属氧化物是例如， 氧化钛、 氧化锡、 氧化铟、 氧化锌、 氧化 锆、 氧化铈等。 其中， 优选使用氧化锡。 更优选地， 金属氧化物包括氧化锡和氧化锑， 即， 每个 颗粒同时包括氧化锡和氧化锑。仍更优选地， 金属氧化物颗粒包括掺杂锑的氧化锡。当氧 化锡的质量用 M1 表示并且氧化锑的质量用 M2 表示时， 氧化锑相对于氧化锡的质量比， 即， 通过 (M2/M1)×100％获得的百分数 ( 单位 ； ％ ) 优选大于 0％， 并且等于或小于 5％。当氧 化锑相对于氧化锡的含量在上述范围时， 能够获得透明且无色的导电性薄膜 10， 同时通过 聚合物层 12 可增加导电性薄膜 10 的抗静电性， 并防止聚合物层 12 的着色。此外当氧化锑 相对于氧化锡的含量在上述范围内时， 能够形成与导电层 13 具有高粘结度的聚合物层 12。
通过考虑颗粒的直径和种类， 能够防止聚合物层 12 中颗粒的聚集。颗粒的平均 直径优选在大于或等于 5nm 且小于或等于 200nm 的范围内。当颗粒的平均直径至多 200nm 时， 能够更加确定地防止聚合物层 12 的透明度降低。 更进一步， 当颗粒的平均直径至少 5nm 时， 能够更加确定地防止颗粒的聚集， 从而防止由颗粒聚集引起的聚合物层 12 的透明度降
低。颗粒的平均直径更优选地在大于或等于 10nm 且小于或等于 100nm 的范围内， 最优选地 在大于或等于 15nm 且小于或等于 70nm 的范围内。需要注意， 颗粒的平均直径通过任意选 择 50 个颗粒， 使用扫描电子显微镜 (SEM) 成像该 50 个颗粒， 然后测量与每个颗粒面积相同 的区域的圆的直径而获得。50 个圆的平均直径被认为是该 50 个颗粒的平均直径。
采用透明聚合物作为粘结剂。优选的聚合物是聚酯、 丙烯酸树脂、 聚氨酯等。聚酯 由萘二甲酸、 四溴对苯二酸、 四氯对苯二甲酸、 二溴酸等获得。 丙烯酸树脂由二氯苯乙烯、 溴 苯乙烯、 二溴苯乙烯、 三溴苯甲基丙烯酸酯、 三溴苯基丙烯酸酯、 对溴苄基丙烯酸酯、 对溴苄 基甲基丙烯酸酯、 二溴苄丙酸酯、 二溴苄基甲基丙烯酸酯、 三氯苯基甲基丙烯酸酯、 三氯苯 基丙烯酸酯等获得。 聚氨酯通过二醇成分例如四溴双酚 A 衍生物和四氯双酚 A 衍生物获得。
用作粘结剂的聚合物的玻璃化转变温度 Tg 优选至少 90℃， 从而可以防止低聚物 在薄膜基底 11 上的沉淀。通常， 低聚物的扩散在玻璃态下几乎不会在聚合物中发生， 而由 于温度增加， 所述扩散在橡胶态下则容易在聚合物中发生。因此， 当用作聚合物层 12 的粘 结剂的聚合物的玻璃化转变温度 Tg 高于用作薄膜基底的聚酯的 Tg 时， 就可以防止低聚物 的沉积。例如， 在薄膜基底 11 由 PET 形成的情况下， 玻璃化转变温度高于 PET 的玻璃化转 变温度的聚合物优选用作聚合物层 12 的粘结剂。从上述观点来看， 在此实施方案中， 玻璃 化转变温度 Tg 至少 90℃的聚合物被用作粘结剂。由于聚酯和聚氨酯各自具有至少 90℃的 玻璃化转变温度 Tg， 所以聚酯和聚氨酯优选地用作优选的聚合物。聚酯和聚氨酯在下文中 描述。 聚酯是主链中具有酯键的聚合物的总称， 一般通过多元羧酸和多元醇之间的反应 获得。 多元羧酸是例如富马酸、 衣康酸、 己二酸、 癸二酸、 对苯二甲酸、 间苯二甲酸、 萘二甲酸 和磺基间苯二甲酸。多元醇是例如乙二醇、 丙二醇、 1， 4- 丁二醇、 1， 6- 已二醇、 丙三醇、 已三 醇、 新戊二醇、 聚乙二醇、 聚丙二醇和聚丁二醇。由于包括在薄膜基底 11 中的聚酯和作为粘 结剂、 包括在聚合物层 12 中的聚酯为同一类型， 薄膜基底 11 和形成在薄膜基底 11 上的聚 合物层 12 之间的粘结度更增强。
聚氨酯是主链中具有氨基甲酸酯键的聚合物的总称， 一般通过多异氰酸酯和多元 醇之间的反应获得。多异氰酸酯是例如 TDI、 MDI、 NDI、 TODI、 HDI 和 IPDI。多元醇是例如乙 二醇、 丙二醇、 丙三醇和已三醇。 此外， 异氰酸酯可以是具有增大的分子量的聚合物， 其通过 对由多异氰酸酯和多元醇反应获得的聚氨酯聚合物使用扩链法制得。 如上所述的多异氰酸 酯、 多元醇和扩链法在例如 “polyurethane Handbook” (edited by Keiji Iwata， published by Nikkan Kogyo Shinbunsha， 1987) 中有详尽描述， 此出版物的描述可适用于本发明。
粘结剂的折射率 ηB 优选为至少 1.60， 更优选地在大于或等于 1.60 且小于或等于 2.50 的范围内， 最优选地在大于或等于 1.60 且小于或等于 2.00 的范围内。
此外， 聚合物层 12 可以进一步包括多种如日本专利特许公开号 2007-326357 的
至
段中所描述的颗粒和添加剂。
聚合物层 12 的折射率 η2 与薄膜基底 11 的折射率 η1 之差至多为 0.02， 且聚合 物层 12 的厚度 t2 设置在大于或等于 {500/(4×η2)}nm 且小于或等于 {600/(4×η2)}nm 的范围内。从而能够更加确定地防止彩虹状不均匀的发生。
至
段中所描述的颗粒和添加剂。
聚合物层 12 的折射率 η2 与薄膜基底 11 的折射率 η1 之差至多为 0.02， 且聚合 物层 12 的厚度 t2 设置在大于或等于 {500/(4×η2)}nm 且小于或等于 {600/(4×η2)}nm 的范围内。从而能够更加确定地防止彩虹状不均匀的发生。
[ 导电层 ]
只要材料既透明又导电， 对形成导电层 13 的材料就没有特别限制。优选使用的材
料是例如多层结构或者单层结构的氧化铟、 氧化锡、 氧化锌、 铟 - 锡复合氧化物、 锡 - 锑复合 氧化物、 锌 - 铝复合氧化物、 铟 - 锌复合氧化物、 银和银合金、 铜和铜合金、 金等。其中， 从环 境稳定性和流程加工性的角度来看， 更优选地使用铟 - 锡复合氧化物或锡 - 锑复合氧化物。
导电层 13 的厚度 t3 优选地在大于或等于 4nm 且小于或等于 800nm 的范围内。当 导电层 13 的厚度 t3 设置为至少 4nm 时， 导电层 13 可以更确定地以连续薄膜的形式保持， 并且可以更确定地表现出更好的导电性。此外， 当导电层 13 的厚度 t3 设置为至多 800nm 时， 能够更加确定地防止导电层 13 透明度的降低。导电层 13 的厚度 t3 更优选地在大于或 等于 5nm 且小于或等于 500nm 的范围内。
段中所描述的颗粒和添加剂。
聚合物层 12 的折射率 η2 与薄膜基底 11 的折射率 η1 之差至多为 0.02， 且聚合 物层 12 的厚度 t2 设置在大于或等于 {500/(4×η2)}nm 且小于或等于 {600/(4×η2)}nm 的范围内。从而能够更加确定地防止彩虹状不均匀的发生。
[ 导电层 ]
只要材料既透明又导电， 对形成导电层 13 的材料就没有特别限制。优选使用的材
料是例如多层结构或者单层结构的氧化铟、 氧化锡、 氧化锌、 铟 - 锡复合氧化物、 锡 - 锑复合 氧化物、 锌 - 铝复合氧化物、 铟 - 锌复合氧化物、 银和银合金、 铜和铜合金、 金等。其中， 从环 境稳定性和流程加工性的角度来看， 更优选地使用铟 - 锡复合氧化物或锡 - 锑复合氧化物。
导电层 13 的厚度 t3 优选地在大于或等于 4nm 且小于或等于 800nm 的范围内。当 导电层 13 的厚度 t3 设置为至少 4nm 时， 导电层 13 可以更确定地以连续薄膜的形式保持， 并且可以更确定地表现出更好的导电性。此外， 当导电层 13 的厚度 t3 设置为至多 800nm 时， 能够更加确定地防止导电层 13 透明度的降低。导电层 13 的厚度 t3 更优选地在大于或 等于 5nm 且小于或等于 500nm 的范围内。
接下来， 以下通过参考附图 2 对本发明的第二实施方案进行说明。在图 2 中， 与第 一实施方案的透明导电性薄膜 10 相同的组成部分通过与图 1 中使用的相同附图标记分别 地表示， 并省略对其的解释。第二实施方案的透明导电性薄膜 20 包括薄膜基底 11、 聚合物 层 12、 导电层 13、 和用于增强导电层 20 的抗摩擦性的硬涂层 21。需要注意， 虽然该实施方 案中导电层 13 形成在硬涂层 21 上， 硬涂层 21 形成在聚合物层 12 上， 但是也可以形成其它 功能层以取代硬涂层 21。 其它功能层是例如用于增加聚合物层 12 和导电层 13 之间粘结度 的粘结层、 在透明导电性薄膜 20 应用到触感面板的情况下用于防止牛顿环的含填料层。 硬涂层 21 优选地由能量可固化聚合物或热固化聚合物形成。注意， 能量可固化聚 合物在暴露于活化能射线时硬化， 而热固化聚合物在被加热时固化。
作 为 能 量 可 固 化 聚 合 物 和 热 固 化 聚 合 物， 可以使用日本专利特许公开号 2007-326537 的
至
段中所描述的材料。
硬涂层 21 的折射率优选在大于或等于 1.62 且小于或等于 1.68 的范围内。具有 如此高折射率的硬涂层 21 可以通过向选择的聚合物中添加无机颗粒获得。由于无机颗粒 一般具有高达 1.6-2.7 的折射率， 当具有如此高折射率的无机颗粒被添加到需要的能量可 固化聚合物或热固化聚合物时， 能够获得具有高折射率的硬涂层 21。 优选硬涂层 21 的厚度 在大于或等于 1μm 且小于或等于 10μm 的范围内。在这个厚度范围内， 硬涂层 21 的物理 性能如光学性能和抗摩擦性变得足够， 且硬涂层 21 和聚合物层 12 之间的粘结度和硬涂层 21 和导电层 13 之间的粘结度进一步增强。
[ 制备方法 ]
以下参考图 3 描述导电性薄膜 10 和 20 的制备方法。导电性薄膜 10 与不具有硬 涂层 21 的导电性薄膜 20 相同。因此， 对导电性薄膜 20 的制备方法做出说明。
如图 3 所示， 导电性薄膜制备装置 31 包括用于形成薄膜基底 11 的薄膜基底形成 单元 32， 用于制备第一涂覆液 33 的第一涂覆液制备装置 34， 用于制备第二涂覆液 37 的第 二涂覆液制备装置 38， 和用于形成导电性薄膜 20 的薄膜制备单元 41。第一涂覆液 33 用于 形成聚合物层 12。第二涂覆液 37 用于形成硬涂层 21。导电性薄膜 20 由薄膜基底 11、 第一 涂覆液 33 和第二涂覆液 37 构成。薄膜制备单元 41 包括聚合物层形成部分 42、 硬涂层形成 部分 43 和导电层形成部分 44。聚合物层形成部分 42 在薄膜基底 11 上形成聚合物层 12。 硬涂层形成部分 43 在薄膜基底 11 的移动方向上设置在聚合物层形成部分 42 的下游一侧， 并在聚合物层 12 上形成硬涂层 21。导电层形成部分 44 在薄膜基底 11 的移动方向上设置 在硬涂层形成部分 43 的下游一侧， 并在硬涂层 21 上形成导电层 13， 以制备导电性薄膜 20。 需要注意， 在导电层 13 直接形成在聚合物层 12 上的情况下， 忽略硬涂层形成部分 43， 薄膜
基底 11 从聚合物层形成部分 42 直接被导引至导电层形成部分 44。
在薄膜基底形成单元 32 中， 薄膜基底 11 的原料例如聚酯 46 以例如颗粒的形状被 加入干燥器 47 中， 并在其中干燥。然后， 颗粒状的聚酯 46 被进料至熔融挤出机 48， 并以薄 膜形状挤出。薄膜形状的聚酯 46 以下被称为基材 51。基材 51 被引导至拉伸装置 53。
拉伸装置 53 具有温度调整器 ( 未示出 )， 用以调节基材 51 的温度至预定水平。由 于温度调整器的存在， 当输送基材 51 时， 基材 51 的温度上升或下降， 以便在预定的时间达 到预定的水平。
在拉伸装置 53 中进行拉伸过程， 其中当输送基材 51 时， 在预定的方向上对基材 51 施加拉伸力。拉伸过程由第一拉伸过程和第二拉伸过程构成。在第一拉伸过程中， 基材 51 在其输送方向上被拉伸 ( 以下称为 MD 方向 )。在第二延伸过程中， 基材 51 在其宽度方向上 被拉伸 ( 以下称为 TD 方向 )， 从而使基材 51 的宽度增加。经受了第一拉伸过程和第二拉伸 过程的基材 51 变成为薄膜基底 11。在第二拉伸过程之后， 可以实施热固定过程或松弛过 程， 在热固定过程中， 基材 51 被加热， 以使基材 51 中的分子取向被固定。在松弛过程中， TD 方向施加在基材 51 上的拉伸力被释放， 以降低基材 51 中的残余应变。或者， 已知的双向同 步拉伸装置可以包括在拉伸装置 53 中， 从而可以同时进行第一拉伸过程和第二拉伸过程。
需要注意， 在拉伸装置 53 中， 基材 51 的输送方法和拉伸方法的每一种都不特别限 制， 且熟知的方法可适用于本发明。例如， 在第一拉伸过程中， 用两个辊子输送基材 51， 从 而可以在两个辊子之间具有不同的圆周速度。具体地， 两个辊子中下游的一个辊子的圆周 速度设定为快于两个辊子中上游的一个辊子的圆周速度。因此， 基材 51 在 MD 方向被拉伸。 通过调整两个辊子中每一个辊子的圆周速度， 能够在 MD 方向控制基材 51 的拉伸比。在第 二拉伸过程中， 可以使用拉伸装置， 装置包括夹子、 链条和轨道， 这些都没有在图中示出。 夹 子用作夹持构件， 以夹持基材 51 的侧端部， 从而传输基材 51。 每个链条都配备有夹子， 并可 不停地移动。轨道用于确定链条的轨迹。在此情况下， 轨道配备移动机构 ( 图中未示出 )。 基材 51 被引导至拉伸装置 53。当基材 51 达到拉伸装置 53 中的预定位置时， 基材 51 的每 个侧端部被夹子夹持。移动机构在基材 51 的宽度方向沿轨道移动， 从而使链条移动。链条 上每个用于夹持基材 51 侧端部的夹子在基材 51 的宽度方向运动， 从而使拉伸力在宽度方 向施加在基材 51 上。基材 51 在 TD 方向的拉伸比可以通过控制链条的移动而改变。
形成薄膜基底 11 的方法不限于上述方法， 可以使用熟知的聚合物薄膜形成 单 元。 例 如， 可 以 使 用 THCHNICAL INFORMATION INSTITUTE CO.， LTD1990 出 版 的 “PET film-stretching technique ， properties ， evaluation ， advanced function ， and application development-” 中描述的常规聚酯薄膜形成单元。在薄膜基底由聚酯形成的 情况下， 优选使用熟知的双向顺次拉伸法或熟知的双向同步拉伸法。
需要注意， 在此实施方案中， 在被导引至聚合物层形成部分 42 之前， 使用电晕放 电处理装置 ( 未示出 ) 对薄膜基底 11 进行表面处理。
至
段中所描述的材料。
硬涂层 21 的折射率优选在大于或等于 1.62 且小于或等于 1.68 的范围内。具有 如此高折射率的硬涂层 21 可以通过向选择的聚合物中添加无机颗粒获得。由于无机颗粒 一般具有高达 1.6-2.7 的折射率， 当具有如此高折射率的无机颗粒被添加到需要的能量可 固化聚合物或热固化聚合物时， 能够获得具有高折射率的硬涂层 21。 优选硬涂层 21 的厚度 在大于或等于 1μm 且小于或等于 10μm 的范围内。在这个厚度范围内， 硬涂层 21 的物理 性能如光学性能和抗摩擦性变得足够， 且硬涂层 21 和聚合物层 12 之间的粘结度和硬涂层 21 和导电层 13 之间的粘结度进一步增强。
[ 制备方法 ]
以下参考图 3 描述导电性薄膜 10 和 20 的制备方法。导电性薄膜 10 与不具有硬 涂层 21 的导电性薄膜 20 相同。因此， 对导电性薄膜 20 的制备方法做出说明。
如图 3 所示， 导电性薄膜制备装置 31 包括用于形成薄膜基底 11 的薄膜基底形成 单元 32， 用于制备第一涂覆液 33 的第一涂覆液制备装置 34， 用于制备第二涂覆液 37 的第 二涂覆液制备装置 38， 和用于形成导电性薄膜 20 的薄膜制备单元 41。第一涂覆液 33 用于 形成聚合物层 12。第二涂覆液 37 用于形成硬涂层 21。导电性薄膜 20 由薄膜基底 11、 第一 涂覆液 33 和第二涂覆液 37 构成。薄膜制备单元 41 包括聚合物层形成部分 42、 硬涂层形成 部分 43 和导电层形成部分 44。聚合物层形成部分 42 在薄膜基底 11 上形成聚合物层 12。 硬涂层形成部分 43 在薄膜基底 11 的移动方向上设置在聚合物层形成部分 42 的下游一侧， 并在聚合物层 12 上形成硬涂层 21。导电层形成部分 44 在薄膜基底 11 的移动方向上设置 在硬涂层形成部分 43 的下游一侧， 并在硬涂层 21 上形成导电层 13， 以制备导电性薄膜 20。 需要注意， 在导电层 13 直接形成在聚合物层 12 上的情况下， 忽略硬涂层形成部分 43， 薄膜
基底 11 从聚合物层形成部分 42 直接被导引至导电层形成部分 44。
在薄膜基底形成单元 32 中， 薄膜基底 11 的原料例如聚酯 46 以例如颗粒的形状被 加入干燥器 47 中， 并在其中干燥。然后， 颗粒状的聚酯 46 被进料至熔融挤出机 48， 并以薄 膜形状挤出。薄膜形状的聚酯 46 以下被称为基材 51。基材 51 被引导至拉伸装置 53。
拉伸装置 53 具有温度调整器 ( 未示出 )， 用以调节基材 51 的温度至预定水平。由 于温度调整器的存在， 当输送基材 51 时， 基材 51 的温度上升或下降， 以便在预定的时间达 到预定的水平。
在拉伸装置 53 中进行拉伸过程， 其中当输送基材 51 时， 在预定的方向上对基材 51 施加拉伸力。拉伸过程由第一拉伸过程和第二拉伸过程构成。在第一拉伸过程中， 基材 51 在其输送方向上被拉伸 ( 以下称为 MD 方向 )。在第二延伸过程中， 基材 51 在其宽度方向上 被拉伸 ( 以下称为 TD 方向 )， 从而使基材 51 的宽度增加。经受了第一拉伸过程和第二拉伸 过程的基材 51 变成为薄膜基底 11。在第二拉伸过程之后， 可以实施热固定过程或松弛过 程， 在热固定过程中， 基材 51 被加热， 以使基材 51 中的分子取向被固定。在松弛过程中， TD 方向施加在基材 51 上的拉伸力被释放， 以降低基材 51 中的残余应变。或者， 已知的双向同 步拉伸装置可以包括在拉伸装置 53 中， 从而可以同时进行第一拉伸过程和第二拉伸过程。
需要注意， 在拉伸装置 53 中， 基材 51 的输送方法和拉伸方法的每一种都不特别限 制， 且熟知的方法可适用于本发明。例如， 在第一拉伸过程中， 用两个辊子输送基材 51， 从 而可以在两个辊子之间具有不同的圆周速度。具体地， 两个辊子中下游的一个辊子的圆周 速度设定为快于两个辊子中上游的一个辊子的圆周速度。因此， 基材 51 在 MD 方向被拉伸。 通过调整两个辊子中每一个辊子的圆周速度， 能够在 MD 方向控制基材 51 的拉伸比。在第 二拉伸过程中， 可以使用拉伸装置， 装置包括夹子、 链条和轨道， 这些都没有在图中示出。 夹 子用作夹持构件， 以夹持基材 51 的侧端部， 从而传输基材 51。 每个链条都配备有夹子， 并可 不停地移动。轨道用于确定链条的轨迹。在此情况下， 轨道配备移动机构 ( 图中未示出 )。 基材 51 被引导至拉伸装置 53。当基材 51 达到拉伸装置 53 中的预定位置时， 基材 51 的每 个侧端部被夹子夹持。移动机构在基材 51 的宽度方向沿轨道移动， 从而使链条移动。链条 上每个用于夹持基材 51 侧端部的夹子在基材 51 的宽度方向运动， 从而使拉伸力在宽度方 向施加在基材 51 上。基材 51 在 TD 方向的拉伸比可以通过控制链条的移动而改变。
形成薄膜基底 11 的方法不限于上述方法， 可以使用熟知的聚合物薄膜形成 单 元。 例 如， 可 以 使 用 THCHNICAL INFORMATION INSTITUTE CO.， LTD1990 出 版 的 “PET film-stretching technique ， properties ， evaluation ， advanced function ， and application development-” 中描述的常规聚酯薄膜形成单元。在薄膜基底由聚酯形成的 情况下， 优选使用熟知的双向顺次拉伸法或熟知的双向同步拉伸法。
需要注意， 在此实施方案中， 在被导引至聚合物层形成部分 42 之前， 使用电晕放 电处理装置 ( 未示出 ) 对薄膜基底 11 进行表面处理。
在第一涂覆液制备装置 34 中， 第一涂覆液 33 由金属氧化物颗粒、 粘结剂和液体成 分制备。金属氧化物颗粒在液体成分中分散， 粘结剂在液体成分中溶解。
在第一涂覆液制备装置 34 中制备的第一涂覆液 33 通过聚合物层形成部分 42 的 第一涂覆装置 61 涂覆在薄膜基底 11 上， 以便在薄膜基底上形成涂层。虽然在该实施方案 中使用熟知的棒涂作为涂覆装置， 但是涂覆装置不限于此。熟知的多种涂覆装置都可用于在薄膜基底 11 上涂覆第一涂覆液 33。在薄膜基底 11 的移动方向上， 干燥装置 62 设置在第 一涂覆装置 61 的下游一侧， 用于干燥第一涂覆液 33 的涂层。第一涂覆液 33 的涂层通过干 燥装置 62 干燥， 并变成为聚合物层 12。
在第二涂覆液制备装置 38 中， 制备包含 UV 可固化树脂的第二涂覆液 37。 制备的第 二涂覆液 37 被送至硬涂层形成部分 43， 并被涂敷在薄膜基底 11 上形成的聚合物层 12 上， 以便在聚合物层 12 上形成涂层， 其中薄膜基底 11 从聚合物层形成部分 42 中导引出。虽然 在硬涂层形成部分 43 中棒涂也用作第二涂覆装置 63， 但第二涂覆装置 63 不限于此， 熟知的 多种涂覆装置可以用于在薄膜基底 11 上形成的聚合物层 12 上涂覆第二涂覆液 37。UV 固 化装置 64 设置在第二涂覆装置 63 的下游一侧。UV 固化装置 64 用 UV 线照射第二涂覆液 37 的涂层， 从而使涂层硬化。相应地， 第二涂覆液 37 的涂层通过 UV 固化装置 64 硬化， 并变 成硬涂层 21。
其上形成有聚合物层 12 和硬涂层 21 的薄膜基底 11 被导引至导电层形成部分 44。 导电层形成部分 44 具有溅射装置 65， 用以在硬涂层 21 上通过溅射形成导电层 13。然而， 形成导电层 13 的方法不限于该实施方案中使用的溅射， 其可以是熟知的方法， 例如真空沉 积法、 化学气相沉积 (CVD) 法、 离子镀法和喷雾法。
导电性薄膜 20 和导电性薄膜 10 可以通过上述方法制备。实施例 下文中描述了本发明的实施例 1 至 4， 和用于与本发明作对比的比较例 1 至 3。
[ 实施例 1]
导电性薄膜 10 通过导电性薄膜形成装置 31 制备。需要注意， 导电性薄膜形成装 置 31 不提供硬涂层形成部分 43。
使用锗 (Ge) 催化剂， 使通过缩聚反应获得的特性粘度为 0.66 的聚对苯二甲酸乙 二酯 (PET) 通过干燥器 47 干燥， 直到含水量达到小于或等于 50ppm。干燥后， PET 通过熔 融挤出机 48 挤出成薄膜形状的基材 51。熔融挤出机 48 具有用于熔化 PET 的加热器， 用于 挤出熔融 PET 成薄膜状的模头， 和布置在 PET 挤出方向、 在模头下游一侧的冷辊。冷辊是用 于冷却其外周表面的具有冷却机构的冷却辊。当与冷却辊的外周表面接触时， 基材 51 被冷 却。熔融挤出机 48 的加热器的温度在 280℃至 300℃的范围内近似保持不变。PET 通过加 热器熔融， 并从模头中挤出至施加了静电的冷辊。由此获得无定形基材的基材 51。无定形 基材 51 在基材 51 的移动方向上被输送至设置在熔融挤出机 48 下游一侧的拉伸装置 53。
在拉伸装置 53 中， 进行在 MD 方向上用于拉伸基材的第一拉伸过程， 和在第一拉伸 过程之后在 TD 方向上用于拉伸基材的第二拉伸过程， 以获得薄膜基底 11。 在第一拉伸过程 中， 基材 51 被拉伸， 从而使基材 51 的长度变为拉伸前长度的 3.3 倍。在第二拉伸过程中， 将拉伸力施加在基材 51 的宽度方向上， 从而使基材 51 的宽度变为施加拉伸力之前宽度的 3.8 倍。获得的基材 11 厚度为 125μm。
对薄膜基底 11 的一个表面在 276j/m2 的条件下进行电晕放电处理。
段中所描述的材料。
硬涂层 21 的折射率优选在大于或等于 1.62 且小于或等于 1.68 的范围内。具有 如此高折射率的硬涂层 21 可以通过向选择的聚合物中添加无机颗粒获得。由于无机颗粒 一般具有高达 1.6-2.7 的折射率， 当具有如此高折射率的无机颗粒被添加到需要的能量可 固化聚合物或热固化聚合物时， 能够获得具有高折射率的硬涂层 21。 优选硬涂层 21 的厚度 在大于或等于 1μm 且小于或等于 10μm 的范围内。在这个厚度范围内， 硬涂层 21 的物理 性能如光学性能和抗摩擦性变得足够， 且硬涂层 21 和聚合物层 12 之间的粘结度和硬涂层 21 和导电层 13 之间的粘结度进一步增强。
[ 制备方法 ]
以下参考图 3 描述导电性薄膜 10 和 20 的制备方法。导电性薄膜 10 与不具有硬 涂层 21 的导电性薄膜 20 相同。因此， 对导电性薄膜 20 的制备方法做出说明。
如图 3 所示， 导电性薄膜制备装置 31 包括用于形成薄膜基底 11 的薄膜基底形成 单元 32， 用于制备第一涂覆液 33 的第一涂覆液制备装置 34， 用于制备第二涂覆液 37 的第 二涂覆液制备装置 38， 和用于形成导电性薄膜 20 的薄膜制备单元 41。第一涂覆液 33 用于 形成聚合物层 12。第二涂覆液 37 用于形成硬涂层 21。导电性薄膜 20 由薄膜基底 11、 第一 涂覆液 33 和第二涂覆液 37 构成。薄膜制备单元 41 包括聚合物层形成部分 42、 硬涂层形成 部分 43 和导电层形成部分 44。聚合物层形成部分 42 在薄膜基底 11 上形成聚合物层 12。 硬涂层形成部分 43 在薄膜基底 11 的移动方向上设置在聚合物层形成部分 42 的下游一侧， 并在聚合物层 12 上形成硬涂层 21。导电层形成部分 44 在薄膜基底 11 的移动方向上设置 在硬涂层形成部分 43 的下游一侧， 并在硬涂层 21 上形成导电层 13， 以制备导电性薄膜 20。 需要注意， 在导电层 13 直接形成在聚合物层 12 上的情况下， 忽略硬涂层形成部分 43， 薄膜
基底 11 从聚合物层形成部分 42 直接被导引至导电层形成部分 44。
在薄膜基底形成单元 32 中， 薄膜基底 11 的原料例如聚酯 46 以例如颗粒的形状被 加入干燥器 47 中， 并在其中干燥。然后， 颗粒状的聚酯 46 被进料至熔融挤出机 48， 并以薄 膜形状挤出。薄膜形状的聚酯 46 以下被称为基材 51。基材 51 被引导至拉伸装置 53。
拉伸装置 53 具有温度调整器 ( 未示出 )， 用以调节基材 51 的温度至预定水平。由 于温度调整器的存在， 当输送基材 51 时， 基材 51 的温度上升或下降， 以便在预定的时间达 到预定的水平。
在拉伸装置 53 中进行拉伸过程， 其中当输送基材 51 时， 在预定的方向上对基材 51 施加拉伸力。拉伸过程由第一拉伸过程和第二拉伸过程构成。在第一拉伸过程中， 基材 51 在其输送方向上被拉伸 ( 以下称为 MD 方向 )。在第二延伸过程中， 基材 51 在其宽度方向上 被拉伸 ( 以下称为 TD 方向 )， 从而使基材 51 的宽度增加。经受了第一拉伸过程和第二拉伸 过程的基材 51 变成为薄膜基底 11。在第二拉伸过程之后， 可以实施热固定过程或松弛过 程， 在热固定过程中， 基材 51 被加热， 以使基材 51 中的分子取向被固定。在松弛过程中， TD 方向施加在基材 51 上的拉伸力被释放， 以降低基材 51 中的残余应变。或者， 已知的双向同 步拉伸装置可以包括在拉伸装置 53 中， 从而可以同时进行第一拉伸过程和第二拉伸过程。
需要注意， 在拉伸装置 53 中， 基材 51 的输送方法和拉伸方法的每一种都不特别限 制， 且熟知的方法可适用于本发明。例如， 在第一拉伸过程中， 用两个辊子输送基材 51， 从 而可以在两个辊子之间具有不同的圆周速度。具体地， 两个辊子中下游的一个辊子的圆周 速度设定为快于两个辊子中上游的一个辊子的圆周速度。因此， 基材 51 在 MD 方向被拉伸。 通过调整两个辊子中每一个辊子的圆周速度， 能够在 MD 方向控制基材 51 的拉伸比。在第 二拉伸过程中， 可以使用拉伸装置， 装置包括夹子、 链条和轨道， 这些都没有在图中示出。 夹 子用作夹持构件， 以夹持基材 51 的侧端部， 从而传输基材 51。 每个链条都配备有夹子， 并可 不停地移动。轨道用于确定链条的轨迹。在此情况下， 轨道配备移动机构 ( 图中未示出 )。 基材 51 被引导至拉伸装置 53。当基材 51 达到拉伸装置 53 中的预定位置时， 基材 51 的每 个侧端部被夹子夹持。移动机构在基材 51 的宽度方向沿轨道移动， 从而使链条移动。链条 上每个用于夹持基材 51 侧端部的夹子在基材 51 的宽度方向运动， 从而使拉伸力在宽度方 向施加在基材 51 上。基材 51 在 TD 方向的拉伸比可以通过控制链条的移动而改变。
形成薄膜基底 11 的方法不限于上述方法， 可以使用熟知的聚合物薄膜形成 单 元。 例 如， 可 以 使 用 THCHNICAL INFORMATION INSTITUTE CO.， LTD1990 出 版 的 “PET film-stretching technique ， properties ， evaluation ， advanced function ， and application development-” 中描述的常规聚酯薄膜形成单元。在薄膜基底由聚酯形成的 情况下， 优选使用熟知的双向顺次拉伸法或熟知的双向同步拉伸法。
需要注意， 在此实施方案中， 在被导引至聚合物层形成部分 42 之前， 使用电晕放 电处理装置 ( 未示出 ) 对薄膜基底 11 进行表面处理。
在第一涂覆液制备装置 34 中， 第一涂覆液 33 由金属氧化物颗粒、 粘结剂和液体成 分制备。金属氧化物颗粒在液体成分中分散， 粘结剂在液体成分中溶解。
在第一涂覆液制备装置 34 中制备的第一涂覆液 33 通过聚合物层形成部分 42 的 第一涂覆装置 61 涂覆在薄膜基底 11 上， 以便在薄膜基底上形成涂层。虽然在该实施方案 中使用熟知的棒涂作为涂覆装置， 但是涂覆装置不限于此。熟知的多种涂覆装置都可用于在薄膜基底 11 上涂覆第一涂覆液 33。在薄膜基底 11 的移动方向上， 干燥装置 62 设置在第 一涂覆装置 61 的下游一侧， 用于干燥第一涂覆液 33 的涂层。第一涂覆液 33 的涂层通过干 燥装置 62 干燥， 并变成为聚合物层 12。
在第二涂覆液制备装置 38 中， 制备包含 UV 可固化树脂的第二涂覆液 37。 制备的第 二涂覆液 37 被送至硬涂层形成部分 43， 并被涂敷在薄膜基底 11 上形成的聚合物层 12 上， 以便在聚合物层 12 上形成涂层， 其中薄膜基底 11 从聚合物层形成部分 42 中导引出。虽然 在硬涂层形成部分 43 中棒涂也用作第二涂覆装置 63， 但第二涂覆装置 63 不限于此， 熟知的 多种涂覆装置可以用于在薄膜基底 11 上形成的聚合物层 12 上涂覆第二涂覆液 37。UV 固 化装置 64 设置在第二涂覆装置 63 的下游一侧。UV 固化装置 64 用 UV 线照射第二涂覆液 37 的涂层， 从而使涂层硬化。相应地， 第二涂覆液 37 的涂层通过 UV 固化装置 64 硬化， 并变 成硬涂层 21。
其上形成有聚合物层 12 和硬涂层 21 的薄膜基底 11 被导引至导电层形成部分 44。 导电层形成部分 44 具有溅射装置 65， 用以在硬涂层 21 上通过溅射形成导电层 13。然而， 形成导电层 13 的方法不限于该实施方案中使用的溅射， 其可以是熟知的方法， 例如真空沉 积法、 化学气相沉积 (CVD) 法、 离子镀法和喷雾法。
导电性薄膜 20 和导电性薄膜 10 可以通过上述方法制备。实施例 下文中描述了本发明的实施例 1 至 4， 和用于与本发明作对比的比较例 1 至 3。
[ 实施例 1]
导电性薄膜 10 通过导电性薄膜形成装置 31 制备。需要注意， 导电性薄膜形成装 置 31 不提供硬涂层形成部分 43。
使用锗 (Ge) 催化剂， 使通过缩聚反应获得的特性粘度为 0.66 的聚对苯二甲酸乙 二酯 (PET) 通过干燥器 47 干燥， 直到含水量达到小于或等于 50ppm。干燥后， PET 通过熔 融挤出机 48 挤出成薄膜形状的基材 51。熔融挤出机 48 具有用于熔化 PET 的加热器， 用于 挤出熔融 PET 成薄膜状的模头， 和布置在 PET 挤出方向、 在模头下游一侧的冷辊。冷辊是用 于冷却其外周表面的具有冷却机构的冷却辊。当与冷却辊的外周表面接触时， 基材 51 被冷 却。熔融挤出机 48 的加热器的温度在 280℃至 300℃的范围内近似保持不变。PET 通过加 热器熔融， 并从模头中挤出至施加了静电的冷辊。由此获得无定形基材的基材 51。无定形 基材 51 在基材 51 的移动方向上被输送至设置在熔融挤出机 48 下游一侧的拉伸装置 53。
在拉伸装置 53 中， 进行在 MD 方向上用于拉伸基材的第一拉伸过程， 和在第一拉伸 过程之后在 TD 方向上用于拉伸基材的第二拉伸过程， 以获得薄膜基底 11。 在第一拉伸过程 中， 基材 51 被拉伸， 从而使基材 51 的长度变为拉伸前长度的 3.3 倍。在第二拉伸过程中， 将拉伸力施加在基材 51 的宽度方向上， 从而使基材 51 的宽度变为施加拉伸力之前宽度的 3.8 倍。获得的基材 11 厚度为 125μm。
对薄膜基底 11 的一个表面在 276j/m2 的条件下进行电晕放电处理。
进行电晕放电处理后的薄膜基底 11 被导引至聚合物层形成部分 42， 将具有如下 组成 A 的第一涂覆液 33 涂覆在薄膜基底 11 上， 在薄膜基底 11 上形成涂层。涂覆在薄膜基 -6 3 底 11 上的第一涂覆液 33 的量是 7.1×10 m ( 相当于 7.1cc) 每平方米。
< 具有组成 A 的第一涂覆液 33>
折射率为至少 1.60 的聚酯 ( 粘结剂成分 )(Goo Chemical Co， Ltd. 制造， 商品名 ： Plas coat z-687， 固含量 25％ ) 57.63 质量份
具有多个碳化二亚胺结构的化合物 (Nisshinbo Chemical Inc. 制造， 商品名 ： Carbodilite v-02-12， 固含量 40％ ) 28.31 质量份
表面活性剂 A(NOF CORRORATION 制造， 含 1％ Rapizol B-90 的水溶液， 阴离子型 ) 12.68 质量份
表面活性剂 B(Sanyo Chemical Industries Ltd. 制造， 含 1％的 Naroacty CL-95 的水溶液， 非离子型 ) 15.49 质量份
二氧化锡和锑的针状复合金属氧化物分散在水中的水分散体 (ISHIHARA SANGYO KAISYA， LTD. 制造， 商品名 ： FS-10D， 长轴长度 / 短轴长度比为 25， 氧化锑含量 3.5％， 固含 量 20％ ) 48.55 质量份
加入蒸馏水， 以使第一涂覆液 33 的总量达到 1000 质量份。
将第一涂覆液 33 的涂层在 155℃的温度下加热， 通过干燥装置 62 干燥 1 分钟， 因 此获得聚合物层 12。 从形成有聚合物层 12 的薄膜基底 11 中取样， 样品的聚合物层 12 的厚度 t2 使用 透射电子显微镜 ( 由 JEOL Ltd. 制造， 商品名称 ： JEM2010) 放大 200,000 倍测量。聚合物 层 12 的厚度 t2 是 92nm。
样品的聚合物层 12 的折射率通过如下方法测量。首先， 将具有组成 A 的第一涂覆 液 33 涂覆在可商购的硅晶片上， 使干燥后第一涂覆液的厚度为 3 至 4nm， 获得在硅晶片上 的涂层。涂层在 105℃温度下加热干燥 10 分钟。从而获得测量折射率的样品。然后样品 被移至折射率测量装置 ( 由 Sairon Technology， Inc. 制造， 商品名 ： SPA-4000)， 以通过棱 镜耦合法在 660nm 和 850nm 的波长下测量第一涂覆液涂层的折射率。接下来， 将每个波长， 即 660nm 和 850nm 的值， 和在每个波长 660nm 和 850nm 下的折射率测量值分别地代入由以 下公式 (1) 表示的 Celmaire 公式中， 以计算常数 A 和 B。此后， 550nm 波长下的折射率从常 数 A 和 B 中计算得出。注意在公式 (1) 中， “λ” 表示测量折射率时的波长 (nm)， “n” 表示 在该波长下测量的折射率。因此得出在波长为 550nm 下折射率为 1.65。
公式 (1) ： n2-1 ＝ Aλ2/(λ2-B)
其上形成有聚合物层 12 的薄膜基底 11 被引至溅射装置 65 中， 其具有导电层形成 部分 44， 以在聚合物层 12 上形成透明导电层 13 的铟锡氧化物 (ITO) 层。采用直流 (DC) 溅 射的溅射装置 65。使用铟和锡之比为 90 至 10 的溅射靶。溅射装置 65 的真空室压力初步 设定为 10-3pa， 当氩气 (Ar) 和氧气 (O2) 混合气被引入真空室时， 溅射在 5×10-1pa 的压力下 进行。由此得到的导电层 13 的折射率为 2.05， 其厚度 t3 为 30nm。
评价所得导电性薄膜 10 的透明度， 在薄膜基底 11 和聚合物层 12 之间的粘结度， 是否发生彩虹状不均匀， 以及是否发生低聚物的沉积。
1. 透明度的评价
测量导电性薄膜 10 加热之前和之后的总透光率和雾度的变化量。在测量结果的 基础上评价导电性薄膜 10 的透明度。 根据 JIS-K-7105， 用雾度测量仪 ( 由 Nippon Denshoku Industries Co.， Ltd. 制备， 商品名 ： NDH-2000) 测量总透光率和雾度的变化量。
导电性薄膜 10 加热之前和之后的雾度变化量 ( 单位 ： ％ ) 按如下方式测量。在 预定条件下， 分别测量导电性薄膜 10 加热之前和之后的雾度。即， 分别测量导电性薄膜 10 加热 / 不加热的雾度。 通过使用由 |H2-H1|/|H1×100 表达的公式获得雾度变化量， 其中 H1 是加热前的雾度， H2 是加热后的雾度。
为了测量雾度的变化量， 从导电性薄膜 10 取样， 将样品放入内部温度设置为 150℃的炉中， 并在加热期间将其保持 10 分钟。然后， 从炉中取出样品并冷却。其后， 测量 冷却样品的雾度。
2. 粘结度的评价
薄膜基底 11 和聚合物层 12 之间的粘结度按如下方式评价。需要注意， 进行粘结 度评价的样品取自其上形成有聚合物层 12、 但是还没有形成导电层 13 的薄膜基底 11。将 样品在 60 ℃下浸渍在蒸馏水中 16 个小时。然后在浸渍后， 将样品从蒸馏水中取出， 附着 在样品表面的水滴用一张纸 ( 由 NIPPIN PAPER CRESIA CO. 制造， LTD， 商品名 ： Kimwipe S-200) 轻轻擦去。擦去附着在样品表面上的水滴后， 立即使用抗划痕强度测试器 ( 由 ShintoScientific Co.， Ltd. 制造， 商品名 ： HEIDON-18) 利用 0.1R 的金刚石触针对样品表 面进行划痕。 通过显微镜放大 100 倍观察划痕区。 施加在金刚石触针上的载荷设置为 200g。 用眼睛检查样品表面， 并在如下提及的评价标准的基础上评价剥层聚合物层 12 的状况。因 此， 通过 5 个级别评价薄膜基底 11 和聚合物层 12 间的粘结度。需要注意， 在下述的评价标 准中， 如果产品被评价为 A 或 B 级， 其级别是足够好的。 A级： 无剥离。
B级： 金刚石触针划痕的整个区域的剥离区大于 0％且小于 30％。
C级： 金刚石触针划痕的整个区域的剥离区大于 30％且小于 70％。
D级： 金刚石触针划痕的整个区域的剥离区大于 70％且小于 100％。
E级： 除了通过金刚石触针划痕的区域， 聚合物层 12 的划痕区的周边也被剥离。
3. 是否发生彩虹状不均匀
按以下方式评价是否发生彩虹状不均匀。首先， 用砂纸充分摩擦与待观察表面相 反的得到的导电性薄膜 10 的薄膜基底 11 的表面， 即得到的不具有导电层 13 的导电性薄 膜 10 的薄膜基底 11 的表面， 然后在摩擦面设置魔力标记 (magic marker)( 由 Shachihata Inc. 制造， 商品名 ： Artline 油性记号笔， 重装 KR-20 黑色墨水 ) 并干燥。由此在薄膜基底 11 的表面上进行调整， 用于防止光反射， 以使在波长 500nm 下的透光度至多 1％。其后把样 品放在盘上， 使样品的薄膜基底 11 与盘接触， 即， 使导电层 13 暴露在外。然后， 用 3- 波长 荧光灯 ( 产品名称 ： National PALPPK 荧光灯， FL20S· EX-D/18) 从样品上面距离 30cm 处进 行照射， 以产生干涉条纹， 用眼观察干涉条纹。 在观察中识别的干涉条纹被认为是彩虹状不 均匀， 根据彩虹状不均匀是否产生以及基于以下标准的彩虹状不均匀的程度通过 3 个级别 来进行评价。需要注意， 在如下的评价标准中， 如果制品评价为 A 或 B 级， 其级别是足够好 的。
A级： 当从包括样品前侧的任何角度观测样品时， 没有识别出彩虹状不均匀。
B级： 当从其前侧观测样品时， 没有识别出彩虹状不均匀， 然而当从除其前侧的其 它角度观测样品时， 识别出轻微的彩虹状不均匀。
C级： 即使当从样品的前侧观测时， 也可识别出彩虹状不均匀。
4. 是否发生低聚物沉积
是否发生低聚物沉积按以下方式评价。从得到的导电性薄膜 10 取样， 在与测量雾 度变化量时相同的条件下加热样品。从炉中取出样品后冷却， 观察加热前和加热后样品外 观是否发生变化。评价标准如下 ：
A： 没有观察到变化。
B： 加热后的样品轻微混浊。
C： 加热后的样品混浊或带有白点。
注意， 用与实施例 1 相同的方法评价下列各个实施例中得到的导电性薄膜 10 和 20 和比较例得到的导电性薄膜。实施例的评价结果如表 1 所示， 比较例的评价结果如表 2 所 示。
[ 实施例 2]
用具有如下组成 B 的第一涂覆液 33 取代具有组成 A 的第一涂覆液 33。实施例 2 的其它条件与实施例 1 相同。
< 具有组成 B 的第一涂覆液 33>
折射率为至少 1.60 的聚酯 ( 粘结剂成分 )(Goo Chemical Co， Ltd. 制造， 商品名 ： Plas coat z-687， 固含量 25％ ) 57.63 质量份
具有多个碳化二亚胺结构的化合物 (Nisshinbo Chemical Inc. 制造， 商品名 ： Carbodilite v-02-12， 固含量 40％ ) 28.31 质量份
表面活性剂 A(NOF CORRORATION 制造， 包含 1％的 Rapizol B-90 的水溶液， 阴离子 型) 12.86 质量份
表面活性剂 B(Sanyo Chemical Industries Ltd. 制造， 包含 1％ Naroacty CL-95 的水溶液， 非离子型 ) 15.49 质量份
氧化锆溶胶 (NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES， LTD. 制造， 商品名 ： ZR-40BL， 颗粒平 均直径 0.007μm， 和固含量 40％ ) 28.16 质量份
加入蒸馏水， 以使第一涂覆液 33 的总量达到 1000 质量份。
[ 实施例 3]
通过薄膜制备装置 31 制备导电性薄膜 20。用第二涂覆液 37 涂覆如实施例 1 相同 的方法形成的聚合物层 12， 从而在聚合物层 12 上形成涂层。第二涂覆液 37 是 UV 可固化聚 合物 ( 由 JSR corporation 制造， 商品名 ： Z7410B， 折射率为 1.65)。将第二涂覆液 37 涂覆 在聚合物层 12 上， 以使第二涂层 37 的涂层厚度变为近似 9μm。其后， 在 70℃下加热干燥 涂层 1 分钟。然后， 使用高压水银灯使 UV 射线照射在干燥涂层上， 以硬化涂层中的聚合物， 从而得到厚度为 3μm 的硬涂层 21。需要注意， 照射到涂层上的 UV 线的量设置为 1000mJ/ 2 cm 。
通过如实施例 1 相同的方法， 作为导电层 13 的 ITO 层形成在硬涂层 21 上。由此 形成的导电层 13 的折射率是 2.05， 其厚度为 30nm。
[ 比较例 1]
制备组成与实施例 1 中第一涂覆液 33 组成 A 相同的涂覆液， 但是其中不含二氧化 锡和锑的针状复合金属氧化物分散于水中的水分散体。使用制备的涂覆液替代具有组成 A 的第一涂覆液 33。制备导电性薄膜的其它条件与实施例 1 相同。[ 比较例 2]
制备组成与实施例 1 中第一涂覆液 33 组成 A 相同的涂覆液， 但是其中不含二氧化 锡和锑的针状复合金属氧化物分散于水中的水分散体。使用制备的涂覆液替代具有组成 A 的第一涂覆液 33。制备导电性薄膜的其它条件与实施例 3 相同。
[ 比较例 3]
将具有如下组成 C 的涂覆液用于替代实施例 1 中的第一涂覆液 33。 其它条件与实 施例 1 相同。
< 具有成分 C 的涂覆液 >
聚酯 ( 粘结剂成分 )(ISHIHARA SANGYO KAISYA， LTD. 制造， 商品名 ： ES-650， 固含 量 29％ ) 49.68 质量份
具有多个碳化二亚胺结构的化合物 (Nisshinbo Chemical Inc. 制造， 商品名 ： Carbodilite v-02-12， 固含量 40％ ) 28.31 质量份
表面活性剂 A(NOF CORRORATION 制造， 包含 1％ Rapizol B-90 的水溶液， 阴离子 型) 12.68 质量份
表面活性剂 B(Sanyo Chemical Industries Ltd. 制造， 包含 1％ Naroacty CL-95 的水溶液， 非离子型 ) 15.49 质量份
二氧化锡和锑的针状复合金属氧化物分散在水中 (ISHIHARA SANGYOKAISYA， LTD. 制造， 商品名 ： FS-10D， 固含量 20％ ) 的水分散体
132.39 质量份
加入蒸馏水， 以使涂覆液的总量达到 1000 质量份。
[ 实施例 4]
具有如下成分 D 的涂覆液用于替代具有组成 A 的第一涂覆液 33。 其它条件与实施 例 1 相同。
< 具有成分 D 的涂覆液 >
聚酯 ( 粘结剂成分 )(Goo Chemical CO， Ltd. 制造， 商品名 ： Plas coatz-687， 固含 量 25％ ) 57.63 质量份
具有多个碳化二亚胺结构的化合物 (Nisshinbo Chemical Inc. 制造， 商品名 ： Carbodilite v-02-12， 固含量 40％ ) 28.31 质量份
表面活性剂 A(NOF CORRORATION 制造， 包含 1％ Rapizol B-90 的水溶液， 阴离子 型) 12.68 质量份
表面活性剂 B(Sanyo Chemical Industries Ltd. 制造， 包含 1％ Naroacty CL-95 的水溶液， 非离子型 ) 15.49 质量份
二氧化锡和锑的针状复合金属氧化物分散在水中 (ISHIHARA SANGYOKAISYA， LTD. 制造， 商品名 ： SN-38F， 颗粒平均直径 0.055μm， 氧化锑含量 5.9％， 固含量 17％ ) 的水分散 体 60.36 质量份
加入蒸馏水， 以使涂覆液的总量达到 1000 质量份。
在表 1 和 2 中， EX 表示实施例， COM 表示比较例， RI 表示折射率， EV 表示评价值， TLT 表示总的透光率， ACH 表示雾度变化量。
[ 表 1]
[ 表 2]在实施例 1-3 中， 尽管包括粘结剂种类、 颗粒等的条件存在细微差别， 但在所有实 施例 1 至 3 中， |η1-η2| 的值设定为至多 0.02， 因此， 所得产品评价为足够优异， 其可用 于上述的每个评价指标中。此外， 当将每个所得导电膜 10 和 20 绕成薄膜卷、 且观察所述薄 膜卷的末端表面时， 末端表面不是浅蓝色的。有鉴于此， 确定每个获得的导电膜 10 和 20 都 具有优异的透明度。相反， 在比较例 1 和 2 中， 未添加金属氧化物颗粒， |η1-η2| 的值为 0.05。 因此， 虽然所得产品在粘合度评价中符合要求， 但所得产品在与透明度相关的彩虹状
不均匀和低聚物沉积的评价中不符合要求。
在对比例 3 中， 粘结剂的玻璃转化温度 Tg 至多为 90℃， 且折射率小于 1.6。因此， 虽然所得产品在彩虹状不均匀的评价中符合要求， 但所得产品在与透明度相关的粘合度和 低聚物沉积的评估中不符合要求。
在实施例 4 中， 使用氧化锑含量为至少 5％的金属氧化物颗粒， 因此， 评价所得产 品是符合要求的。然而， 当导电膜绕成薄膜卷、 且观察所得薄膜卷的末端表面时， 末端表面 呈现轻微的浅蓝色。
在本发明中， 各种变化和改进都是可能的， 并可以被理解为在本发明的保护范围 内。