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柔性导电显示器膜

阅读:340发布:2020-05-11

专利汇可以提供柔性导电显示器膜专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种显示器膜包括:透明的 能量 耗散层,该透明的能量耗散层具有27摄氏度或更低的 玻璃化 转变 温度 以及0.5或更大的损耗 角 正切峰值;以及透明的导体层,该透明的导体层设置在透明的能量耗散层上。导电显示器膜包括透明的导体和柔性基材,该柔性基材能够保护显示窗口并完好地经受住折叠测试,同时保持期望的导电特性。,下面是柔性导电显示器膜专利的具体信息内容。

1.一种显示器膜,所述显示器膜包括:
透明的能量耗散层,所述透明的能量耗散层具有27摄氏度或更低的玻璃化转变温度以及0.5或更大的损耗正切峰值;以及
透明的导体层,所述透明的导体层设置在所述透明的能量耗散层上。
2.根据权利要求1所述的显示器膜,其中,所述透明的导体层包括多个纳米线
3.根据前述权利要求中任一项所述的显示器膜,其中,所述透明的导体层包括纳米线的图案。
4.根据前述权利要求中任一项所述的显示器膜,其中,所述透明的导体层包括具有100纳米或更小的直径的纳米线。
5.根据前述权利要求中任一项所述的显示器膜,还包括第二透明的导体层,所述第二透明的导体层设置在所述透明的能量耗散层上,其中,所述透明的能量耗散层将所述透明的导体层分开。
6.根据权利要求5所述的显示器膜,其中,所述第二透明的导体层包括形成图案的多个纳米线。
7.根据权利要求5或6所述的显示器膜,其中,所述第二透明的导体层包括具有100纳米或更小的直径或横向距离的银纳米线。
8.根据权利要求6或7所述的显示器膜,其中,所述第二透明的导体层图案包括与所述透明的导体层正交的线性延伸迹线,多个纳米线包括线性延伸迹线。
9.根据前述权利要求中任一项所述的显示器膜,其中,所述透明的导体层嵌入在所述透明的能量耗散层内。
10.根据权利要求6或7所述的显示器膜,其中,所述透明的导体层包括嵌入在所述透明的能量耗散层内的多个纳米线,并且所述第二透明的导体层包括嵌入在所述透明的能量耗散层内的多个纳米线。
11.根据前述权利要求中任一项所述的显示器膜,其中,所述透明的能量耗散层包含交联聚酯、或交联聚氨酯丙烯酸酯、或交联聚氨酯和聚丙烯酸酯。
12.根据前述权利要求中任一项所述的显示器膜,其中所述显示器膜具有小于5%、或小于3%、或小于2%、或小于1%的雾度值,并且所述显示器膜具有大于85%、或大于90%的可见光透射率值,并且所述显示器膜具有大于90%、或大于95%、或大于98%的清晰度值。
13.根据前述权利要求中任一项所述的显示器膜,其中,所述透明的能量耗散层具有25摄氏度或更低、或20摄氏度或更低、或15摄氏度或更低、或10摄氏度或更低、或5摄氏度或更低、或0摄氏度或更低、或-5摄氏度或更低、或在-40摄氏度至15摄氏度的范围内、或在-30摄氏度至15摄氏度的范围内、或在-30摄氏度至10摄氏度的范围内、或在-30摄氏度至5摄氏度的范围内、或在-30摄氏度至0摄氏度的范围内、或在-20摄氏度至0摄氏度的范围内的玻璃化转变温度
14.根据前述权利要求中任一项所述的显示器膜,其中所述透明的能量耗散层具有0.8或更大、或1.0或更大、或1.2或更大、或在0.5至2.5的范围内或在1至2.5的范围内的损耗角正切值峰值。
15.一种显示器膜,所述显示器膜包括:
透明的能量耗散层,所述透明的能量耗散层具有27摄氏度或更低的玻璃化转变温度以及0.5或更大的损耗角正切峰值,并且限定第一主表面和相反的第二主表面;
透明的导体层,所述透明的导体层设置在所述透明的能量耗散层的所述第一主表面上;
保护层,所述保护层设置在所述第二主表面上。
16.根据权利要求15所述的显示器膜,其中,所述透明的导体层包括多个纳米线。
17.根据权利要求15或16中任一项所述的显示器膜,其中,所述透明的导体层包括导电区域的图案。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的显示器膜,其中,所述透明的导体层包括具有
100纳米或更小的直径的银纳米线。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的显示器膜,其中,所述透明的导体层包括嵌入在所述透明的能量耗散层内的多个纳米线。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的显示器膜,其中,所述保护层包含纳米颗粒并且具有在2微米至30微米、或2微米至15微米、或3微米至10微米的范围内的厚度。
21.根据权利要求15至19中任一项所述的显示器膜,其中,所述保护层包括玻璃层,所述玻璃层具有在15微米至500微米、或20微米至120微米、或30微米至100微米、或30微米至
80微米的范围内的厚度。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的显示器膜,还包括粘合剂层,所述粘合剂层设置在所述透明的导体层上。
23.根据权利要求15至22中任一项所述的显示器膜,其中,所述显示器膜具有小于500微米、或小于300微米、或小于200微米、或者在85微米至350微米、或100微米至250微米、或
100微米至200微米的范围内的厚度。
24.根据权利要求15至23中任一项所述的显示器膜,其中,所述透明的能量耗散层包含交联聚氨酯、或交联聚氨酯丙烯酸酯、或交联聚氨酯和聚丙烯酸酯。
25.根据权利要求15至24中任一项所述的显示器膜,其中,所述显示器膜具有小于5%、或小于3%、或小于2%、或小于1%的雾度值,并且所述显示器膜具有大于85%、或大于90%的可见光透射率值,并且所述显示器膜具有大于90%、或大于95%、或大于98%的清晰度值。
26.根据权利要求15至25中任一项所述的显示器膜,其中,所述透明的能量耗散层具有
25摄氏度或更低、或20摄氏度或更低、或10摄氏度或更低、或5摄氏度或更低、或0摄氏度或更低、或-5摄氏度或更低、或在-40摄氏度至15摄氏度的范围内、或在-30摄氏度至15摄氏度的范围内、或在-30摄氏度至10摄氏度的范围内、或在-30摄氏度至5摄氏度的范围内、或在-
30摄氏度至0摄氏度的范围内、或在-20摄氏度至0摄氏度的范围内的玻璃化转变温度。
27.根据权利要求15至26中任一项所述的显示器膜,其中,所述透明的能量耗散层具有
0.8或更大、或1.0或更大、或1.2或更大、或在0.5至2.5的范围内、或在1至2.5的范围内的损耗角正切峰值。
28.一种制品,包括:
光学显示器;
根据前述权利要求中任一项所述的显示器膜,所述显示器膜固定到所述光学显示器。
29.根据权利要求28所述的制品,其中,所述光学显示器包括有机发光二极管
30.根据权利要求28或29所述的制品,其中,所述光学显示器和所述显示器膜为可折叠的,使得所述光学显示器面向其自身,并且所述显示器膜的至少一部分与所述显示器膜的另一部分重叠。
31.根据权利要求28或30所述的制品,其中,利用光学粘合剂将所述光学显示器固定到所述显示器。

说明书全文

柔性导电显示器膜

背景技术

[0001] 显示器和电子装置已演进为弯曲、弯折或折叠,并且提供新的用户体验。例如,这些设备架构可包括柔性有机发光二极管(OLED)、塑料液晶显示器(LCD)等。
[0002] 为了实现柔性显示器并保护显示器中的元件,柔性覆盖片或柔性窗膜替换常规的玻璃覆盖片。柔性覆盖片具有若干设计参数,诸如:高可见光透射率、低雾度、优异的耐擦伤性和抗冲击性,以便保护显示装置中包括的元件。在一些情况下,柔性覆盖片可能必须承受住围绕急转弯折半径(约5mm或更小)的数千次折叠事件,而不产生损伤。在其它情况下,柔性覆盖片必须能够于在升高的温度和湿度下弯折之后展开而不留下可见折痕。
[0003] 已开发出多种硬涂塑料基材。更奇特的材料如硬涂的无色透明的聚酰亚胺膜也已显示具有高硬度和良好的耐擦伤性。然而许多硬质涂层无法在不显现可见损伤的情况下经受住紧弯折半径周围的折叠事件,并且无法提供足够的抗冲击性。
[0004] 耐用且柔性的触摸传感器构造也是有用的,并且通常包括聚合物膜上或聚合物膜中的导体。典型的商业导体为化铟(ITO)迹线或金属网。聚合物可为诸如环烯聚合物或聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))的基材。然而,这些构造通常不能经受住弯曲或折叠事件。发明内容
[0005] 本公开涉及包括透明的导体和柔性基材的导电显示器膜,该导电显示器膜可保护显示窗口并完好地经受住折叠测试,同时保持期望的导电性能。导电显示器膜还可保持显示器膜的光学性质,同时向显示器提供耐刮擦性和耐冲击性。这些导电显示器膜可形成能够经受住弯曲或折叠事件的触摸传感器显示器的一部分。
[0006] 在一个方面,一种显示器膜包括具有27摄氏度或更低的玻璃化转变温度和0.5或更大的损耗正切峰值的透明的能量耗散层,以及设置在透明的能量耗散层上的透明的导体层。
[0007] 在另一方面,一种显示器膜包括透明的能量耗散层,该透明的能量耗散层具有27摄氏度或更低的玻璃化转变温度和0.5或更大的损耗角正切峰值,并且限定第一主表面和相反的第二主表面。透明的导体层设置在透明的能量耗散层的第一主表面上。保护层设置在第二主表面上。
[0008] 在另一方面,一种显示器膜包括光学显示器和固定到该光学显示器上的如本文所述的显示器膜。
[0009] 透明的导体层可包括多个纳米线。纳米线可设置在透明的能量耗散层的顶部上,或者纳米线可嵌入到透明的能量耗散层中。纳米线可形成或可不形成图案或规则图案。纳米线可具有100纳米或更小的直径(或最大横向宽度)。纳米线可以是纳米线。
[0010] 第二透明的导体层可设置在透明的能量耗散层上,使得透明的能量耗散层分隔各透明的导体层。第二透明的导体层可由与该透明的导体层类似的材料形成。第二透明的导体层可包括在与该相反透明的导体层的纳米线的方向正交的方向上延伸的多个纳米线。
[0011] 透明的能量耗散层可由交联聚酯,或交联聚氨酯丙烯酸酯,或交联聚氨酯和聚丙烯酸酯形成。显示器膜可具有小于5%、或小于3%、或小于2%、或小于1%的雾度值,并且显示器膜可具有大于85%、或大于90%的可见光透射率值,并且显示器膜可具有大于90%、或大于95%、或大于98%的澄明度值。透明的能量耗散层可具有25摄氏度或更低、20摄氏度或更低、15摄氏度或更低、10摄氏度或更低、5摄氏度或更低、或0摄氏度或更低、或-5摄氏度或更低、或在-40摄氏度至15摄氏度的范围内、或在-30摄氏度至15摄氏度的范围内、或在-30摄氏度至10摄氏度的范围内、或在-30摄氏度至5摄氏度的范围内、或在-30摄氏度至0摄氏度的范围内、或在-20摄氏度至0摄氏度的范围内的玻璃化转变温度。透明的能量耗散层可具有0.8或更大、或1.0或更大、或1.2或更大、或在0.5至2.5的范围内、或在1至2.5的范围内的损耗角正切峰值。
[0012] 通过阅读以下具体实施方式,这些以及各种其它特征和优点将显而易见。附图说明
[0013] 结合附图,参考以下对本公开的各种实施方案的详细说明,能够更全面地理解本公开,其中:
[0014] 图1为示例性导电显示器膜的示意性侧面立视图;
[0015] 图2为另一示例性导电显示器膜的示意性侧面立视图;
[0016] 图3为另一示例性导电显示器膜的透视示意性侧面立视图;
[0017] 图4为另一示例性导电显示器膜的示意性侧面立视图;
[0018] 图5为另一示例性导电显示器膜的透视示意性侧面立视图;
[0019] 图6为另一示例性导电显示器膜的示意性侧面立视图;
[0020] 图7为另一示例性导电显示器膜的示意性侧面立视图;
[0021] 图8为形成制品的光学显示器上的示例性导电显示器膜的示意性侧面立视图;以及
[0022] 图9为包括示例性导电显示器膜的示例性折叠制品的示意性透视图。

具体实施方式

[0023] 在下面的详细描述中,参考了附图,这些附图形成详细描述的一部分,并且在附图中以例示的方式示出了若干具体实施方案。应当理解,在不脱离本公开的范围或实质的情况下,能够设想并作出其它实施方案。因此,以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
[0024] 除非另外指明,否则本文所使用的所有科学和技术术语具有在本领域中普遍使用的含义。本文提供的定义将有利于理解本文频繁使用的某些术语,并且不意味着限制本公开的范围。
[0025] 除非另外指明,否则本说明书权利要求书中所使用的表达特征尺寸、量和物理特性的所有数在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此,除非有相反的说明,否则在上述说明书和所附权利要求中列出的数值参数均为近似值,这些近似值可根据本领域的技术人员使用本文所公开的教导内容寻求获得的性质而变化。
[0026] 用端值来表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数字(如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)及该范围内的任何范围。本文中,术语“最多至”或“不大于”数量(例如,最多至50)包括该数量(例如,50),并且术语“不小于”数量(例如,不小于5)包括该数量(例如,5)。
[0027] 术语“固定”或“耦接”或“连接”是指元件直接(彼此直接接触)或间接(在两个元件之间具有一个或多个元件并附接这两个元件)彼此附接。
[0028] 与取向相关的术语,诸如“顶部”、“底部”、“侧面”和“端部”用于描述部件的相对位置,并且不旨在限制设想的实施方案的取向。例如,描述为具有“顶部”和“底部”的实施方案还包括在各种方向上在其中旋转的实施方案,除非内容清楚地指示其他方向。
[0029] 对“一个实施方案”、“实施方案”、“某些实施方案”或“一些实施方案”等的引用,是指结合实施方案描述的具体结构、配置、组合物或特性包括在本公开的至少一个实施方案中。因此,贯穿本公开在各处出现的此类短语不一定是指本公开的相同实施方案。此外,具体特征、构型、组合物或特性可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式进行组合。
[0030] 词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些有益效果的本公开实施方案。然而,在相同的情况或其它情况下,其它实施方案也可以是优选的。此外,对一个或多个优选的实施方案的表述并不暗示其他实施方案是不可用的,并且并不旨在将其他实施方案排除在本公开的范围之外。
[0031] 除非内容另外明确指明,否则如本说明书和所附权利要求中使用的,单数形式“一个”、“一种”和“所述”涵盖具有多个指代物的实施方案。
[0032] 除非内容另外明确指明,否则如本说明书和所附权利要求书中使用的,术语“或”一般以其包括“和/或”的意义采用。
[0033] 如本文所用,“具有”、“包括”、“包含”等等均以其开放性意义使用,并且一般是指“包括但不限于”。应当理解,“基本上由...组成”、“由...组成”等包含在“包含”等之中。
[0034] 术语“显示器膜”、“保护膜”和“保护显示器膜”在本文中可互换使用。
[0035] “透明的基材”或“透明的层”是指这样的基材或层,其在包括可见光光谱(约380至约750纳米的波长)的光谱(具有约350至约1600纳米的波长)的至少一部分上在基材的表面的至少一部分上具有高透光率(通常大于90%)。
[0036] “聚氨酯”是指这样的聚合物,其通过羟基官能材料(包含羟基基团-OH的材料)与异氰酸酯官能材料(包含异氰酸酯基团-NCO的材料)的逐步增长聚合而制备并因此包含氨基甲酸酯键(-O(CO)-NH-),其中(CO)是指羰基基团(C=O)。术语可以包括“聚氨酯脲”,其中存在聚氨酯键和脲键二者。
[0037] “聚丙烯酸酯”是指聚丙烯酸酯或聚(甲基)丙烯酸酯聚合物,其通过在丙烯酸酯端基或(甲基)丙烯酸酯端基内包含反应性乙烯基基团或亚乙烯基基团的前体的自由基聚合而制备。聚丙烯酸酯前体包括氨基甲酸酯丙烯酸酯,其在聚合物链中包含氨基甲酸酯和丙烯酸酯链段两者。
[0038] “聚氨酯丙烯酸酯”是指这样的聚合物,其主要包含氨基甲酸酯和丙烯酸酯部分或链段。
[0039] 短语“玻璃化转变温度”在本文中是指如通过由E"峰的位置确定的玻璃化转变的开始,其中聚氨酯样品通过在温度以2℃/分钟的速率从-50℃斜升至200℃期间以0.2%应变和1Hz的振荡进行的DMA来表征。
[0040] 短语“损耗角正切值峰值”和峰值温度根据实施例中所述的DMA分析来测量。
[0041] 本公开涉及包括透明的导体(即,电导体)和柔性基材的导电显示器膜,该导电显示器膜可保护显示窗口并完好地经受住折叠测试。该导电显示器膜可保持显示器膜的光学性质,同时为显示器提供耐刮擦性或耐冲击性。这些导电显示器膜可形成能够经受住弯曲或折叠事件的触摸传感器显示器的一部分。透明的导体可包括多个纳米线。纳米线可设置在透明的能量耗散层的顶部上,或者纳米线可嵌入到透明的能量耗散层中。纳米线可形成或可不形成图案或规则图案。纳米线可具有100纳米或更小的直径,并且可具有至少10:1或至少100:1或至少1000:1的纵横比。纳米线可以是银纳米线。透明的能量耗散层可由交联聚氨酯,或交联聚氨酯丙烯酸酯,或交联聚氨酯和聚丙烯酸酯形成。显示器膜可具有小于5%,或小于3%,或小于2%,或小于1%的雾度值,并且显示器膜可具有大于85%,或大于90%的可见光透射率值,并且显示器膜可具有大于90%,或大于95%,或大于98%的澄明度值。透明的能量耗散层可具有45摄氏度或更低、40摄氏度或更低、35摄氏度或更低、30摄氏度或更低、27摄氏度或更低、20摄氏度或更低、10摄氏度或更低,或0摄氏度或更低,或-5摄氏度或更低,或在-40摄氏度至15摄氏度的范围内,或在-30摄氏度至15摄氏度的范围内,或在-30摄氏度至10摄氏度的范围内,或在-30摄氏度至5摄氏度的范围内,或在-30摄氏度至0摄氏度的范围内,或在-20摄氏度至0摄氏度的范围内的玻璃化转变温度。透明的能量耗散层可具有0.8或更大,或1.0或更大,或1.2或更大,或在0.5至2.5的范围内,或在1至2.5的范围内的损耗角正切峰值。通过下文提供的对实施例的阐述,将获得对本公开各方面的认识,但本公开并不受此限制。
[0042] 图1为示例性导电显示器膜10的示意性侧面立视图。图2为另一示例性导电显示器膜10的示意性侧面立视图,其示出了在透明的能量耗散层14上形成的多个透明的导电层12。图3为另一示例性导电显示器膜10的透视示意性侧面立视图,其中,透明的导体12嵌入在透明的能量耗散层14中。
[0043] 导电显示器膜10包括:透明的能量耗散层14,该透明的能量耗散层具有45摄氏度或更低、40摄氏度或更低、35摄氏度或更低、30摄氏度或更低、27摄氏度或更低的玻璃化转变温度和0.5或更大的损耗角正切值;以及透明的导体层12,该透明的导体层设置在透明的能量耗散层14上。透明的导体层12可由沿着透明的能量耗散层14的主表面延伸的多个透明的导体形成。透明的导体层12可按照平行布置或非平行布置延伸。透明的导体层12可形成规则图案或不规则图案。透明的导体层12可形成规则网格图案或不规则网格图案。
[0044] 透明的导体层12可由粘结剂中纳米线的三维随机矩阵形成。透明的导体层12可涂覆到基材或能量耗散层14上。对粘结剂中的纳米线的涂覆引起粘结剂中的单独纳米线之间的接触以产生透明的导体层12。纳米线正在接触并且高于渗滤阈值。纳米线可驻留在分隔线材但提供稳定涂层并且可形成“线材巢”的粘结剂中。透明的导体层12可具有在200纳米至约10微米,或约200纳米至约6微米,或约500纳米至约3微米的范围内的干厚度。
[0045] 透明的导体层12对于人的感知可以看起来是透明的或不可见的。形成透明的导体层12的纳米线可具有至少10,或至少100,或至少1000的纵横比(最大横向尺寸对比长度)。形成透明的导体层12的纳米线可具有最大横向尺寸,诸如高度、宽度和/或直径(如果为圆形横截面),其就横向距离而言为25至200纳米,或者就横向距离而言为50纳米至150纳米,或者就横向距离而言为75纳米至125纳米,或者就横向距离而言小于100纳米,或者就横向距离而言为50至100纳米。单独的纳米线的长度可为1至100微米。
[0046] 透明的导体层12可被图案化以在基材或能量耗散层14上产生导电区域和非导电区域(如图2、图3、图5、图6、图7和图8所示)。透明的导体层12可以是连续的,或者可以包括图案化区域,该图案化区域具有被设计成使该图案化区域不可见的特征,例如线材的人字形图案。在一些情况下,整个区域被图案化,其中,线材在某些区域中连接,但在旨在不导电的区域中被隔离并且不连接,然后转移整个图案。
[0047] 例如,透明的导体层12(或纳米线)可由任何导电材料(例如,金属)形成。合适的金属纳米线可基于任何金属,包括但不限于银、金、、镍和金的银。透明的导体层12可由银材料或银形成。
[0048] 可通过本领域已知的方法制备金属纳米线。具体地讲,可在多元醇(例如,乙二醇)和聚乙烯吡咯烷)的存在下,通过银盐(例如,硝酸银)的液相还原来合成银纳米线。均一尺寸的银纳米线的大规模生产可根据Xia,Y.et al.,Chem.Mater.(2002),14,4736-4745(Xia,Y.等人《,材料化学》,2002年,第14卷,第4736-4745页)和Xia,Y.et al.,Nanoletters(2003)3(7),955-960(Xia,Y.等人,《纳米快报》,2003年,第3卷,第7期,第955-960页)中所述的方法进行准备。在PCT国际公开文本No.WO 2007/022226中公开了更多的制作纳米线的方法,例如,使用生物模板。
[0049] 纳米线可分散在液体中,并且透明的能量耗散层或基材上的纳米线层可通过将包含纳米线的液体涂布到透明的能量耗散层或基材上,然后允许液体蒸发(干燥)或固化而形成。纳米线可分散在液体中,以有利于通过使用涂布机或喷涂器更均匀地沉积到如透明的能量耗散层的基材层上或转移基材上。
[0050] 该纳米线分散体可以被涂布到诸如保护层或硬涂层的基材上以形成透明的导体层,然后能量耗散层可以被涂布或设置在所涂覆的且优选经图案化的透明的导体层上以形成显示器膜。另选地,该纳米线分散体可以被涂布到作为可移除层的基材上,以形成该透明的导体层。然后,透明的导体层优选被图案化,再然后能量耗散层可以被涂布或设置在该图案化的透明的导体层上。
[0051] 可使用任何使纳米线能够在其中形成稳定分散体(也称为“纳米线分散体”)的非腐蚀性液体。优选地,将纳米线分散在、醇、酮、醚、烃或芳香族溶剂(苯、甲苯、二甲苯等)中。更优选地,该液体是挥发性的,具有不超过200摄氏度,不超过150摄氏度,或者不超过100摄氏度的沸点。
[0052] 此外,纳米线分散体可包含添加剂或粘结剂以控制粘度、腐蚀性、粘附性和纳米线分散性。合适的添加剂或粘结剂的示例包括但不限于羧甲基纤维素(CMC)、2-羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素(MC)、聚乙烯醇(PVA)、三丙二醇(TPG)和黄原胶(XG),以及表面活性剂,诸如乙氧基化物、烷氧基化物、环氧乙烷和环氧丙烷和它们的共聚物、磺酸盐、硫酸盐、二磺酸盐、磺基琥珀酸酯、磷酸酯和含氟表面活性剂(例如,特拉华州威尔明顿的杜邦公司(DuPont Company,Wilmington,Del.)推出的 )。
[0053] 在一个示例中,纳米线分散体或“油墨”包含按重量计0.0025%至0.1%的表面活性剂(例如,对于 FSO-100优选范围是0.0025%至0.05%)、0.02%至4%的粘度调节剂(例如,对于HPMC优选范围是0.02%至0.5%)、94.5%至99.0%的溶剂和0.05%至1.4%的金属纳米线。合适的表面活性剂的代表性示例包括 FSN、 FSO、FSH、Triton(x100、x114、x45)、Dynol(604、607)、正十二烷基b-D-麦芽糖苷(n-Dodecyl b-D-maltoside)和Novek。合适的粘度调节剂的示例包括羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素、黄原胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素。可存在于包含上述粘结剂或添加剂的纳米线分散体中的合适溶剂的示例包括水和异丙醇。
[0054] 如果需要改变上文公开的分散体的浓度,可增加或降低溶剂的百分比。然而,在优选的实施方案中,其它成分的相对比率可保持不变。具体地讲,表面活性剂与粘度调节剂的比率优选地在约80:1至约0.01:1的范围内;粘度调节剂与纳米线的比率优选地在约5:1至约0.000625:1的范围内;并且纳米线与表面活性剂的比率优选地在约560:1至约5:1的范围内。分散体的组分的比率可根据所使用的基板和施加方法来修改。纳米线分散体的优选粘度范围介于约1cP和1000cP(0.001和1Pa-s)之间。
[0055] 该纳米线分散体或导体层被按照给定的厚度施加至透明的能量耗散层或基材,以实现期望的光学和电学特性。使用已知的涂布方法执行这一施加,诸如狭缝涂布、辊涂、绕线棒涂布(Mayer rod coating)、浸涂、帘式涂布、坡流涂布、刮涂、凹版涂布、缺口棒涂或喷涂,从而在基材上得到纳米线或导电层。可按照卷对卷工艺或以配件形式(piece-part fashion)执行这一涂布步骤。沉积后,通常通过蒸发去除分散体中的液体。可通过加热(例如,使用干燥器)加速蒸发。所得的导电层或纳米线层可能需要后处理以使其更具导电性。该后处理可为涉及暴露于热、等离子体、电晕放电、UV-臭氧或压的工艺步骤,如在PCT国际公开文本No.WO 2007/02226中进一步所述的。任选地,用导电层或纳米线层涂布透明的能量耗散层或基材之后,可以使导电层或纳米线层硬化或固化。
[0056] 任选地,可通过某种工艺将导电层或纳米线层涂布到透明的能量耗散层或基材上,在该工艺中使用除了液态分散体涂布之外的手段将该层递送至基材表面。例如,纳米线层可从供体基板干燥转移至基板表面。作为另一个示例,可由气相悬浮将纳米线递送至透明的能量耗散层或基材表面。
[0057] 在一个实施方案中,可使用槽模涂布技术将一层含水的纳米线分散体(Cambrios CLEAROHMTMInk-N-G4-02,零件号NKA722,批号12A0014TC)按照10至25μm的厚度范围施加到透明的能量耗散层或基材上。可选择涂布配方(例如,总固体重量百分比和银纳米线固体重量百分比)连同涂布和干燥工艺条件,以建立具有指定电学和光学特性(例如,期望的薄层电阻(Ohm/Sq))以及光学特性(诸如透射率(%)和雾度(%))的纳米线层。
[0058] 由在透明的能量耗散层或基材上涂布纳米线(例如,来自纳米线分散体)产生的纳米线层包括纳米线和任选的粘结剂或添加剂。纳米线层优选地包括互连的纳米线网络。构成纳米线层的纳米线优选地彼此电连接,大约或有效地形成片状导体。纳米线层包括在构成该层的各纳米线之间的开放空间,导致其至少部分地透明(即透光)。具有纳米线的互连网络并且在单独纳米线之间存在间隔的纳米线层可被描述为透明的导体层。
[0059] 如图3所示,嵌入的透明的导体层12可以与主表面形成共平面表面,其中,嵌入的透明的导体层12不超过主表面延伸。
[0060] 透明的导体层12的透明的导体区域可形成线性共延伸迹线或者形成在透明的能量耗散层的相反主表面之一或两者的很大部分上或沿其很大部分延伸的网格。透明的导体层12或纳米线可沿透明的能量耗散层14主表面(例如,显示表面)的最大横向距离的至少75%或至少80%或至少90%或至少95%延伸。例如,透明的导体层12或纳米线可被配置为为触摸显示器提供触摸传感器能力、位置传感器能力或力传感器能力。透明的导体层12或纳米线可被图案化到透明的能量耗散层的相反主表面之一或两者上。
[0061] 图4和图5示出了导电显示器膜20,该导电显示器膜具有设置在透明的能量耗散层14上的第二透明的导体层22,使得透明的能量耗散层14将透明的导体层12和透明的导体层
22分开。第二透明的导体层22可由与透明的导体层12类似的材料形成。第二透明的导体层
22可包括在与相反透明的导体层12的透明的导体区域区域的方向正交的方向上延伸的多个透明的导体区域区域。第二透明的导体层22可包括形成线性延伸迹线或网格的多个透明的导体区域,如上文针对透明的导体层12或纳米线所述。例如,透明的导体层12和透明的导体层22或者透明的导体区域区域可被配置为为触摸显示器提供触摸传感器能力、位置传感器能力或力传感器能力。
[0062] 图6示出了导电显示器膜30,该导电显示器膜具有设置在透明的能量耗散层14上的保护层32。保护层32可向导电显示器膜30提供耐磨性,并且因此也可称为耐磨层。保护层或耐磨层可包括硬涂层、纳米颗粒纳米复合离子弹性体层、弹性纳米复合氨基甲酸酯层或玻璃层或有机基弹性复合层。
[0063] 另选地,导电显示器膜30包括透明的导体层12,该透明的导体层将保护层32与透明的能量耗散层14分开。图案化透明的导体层12可不将保护层32与透明的能量耗散层14在由图案化区域限定的“开放”或空隙空间中分开。
[0064] 图7示出了导电显示器膜30,该导电显示器膜具有保护层32和粘合剂层34(诸如光学透明粘合剂或压敏粘合剂)。剥离层33和剥离层35(或预掩模层,或剥离衬垫)可设置在保护层32和粘合剂层34上以在导电显示器膜30被施加到显示器上之前的储存和运输期间提供保护。可移除剥离层33和剥离层35以将导电显示器膜30施加到光学元件上。
[0065] 粘合剂层34可将导电显示器膜粘附到光学元件42上(参见图8和图9)。粘合剂层34可以为压敏粘合剂。在一些情况下,粘合剂层34将导电显示器膜永久性地固定到光学元件42上。在其它情况下,借助于热或机械力的施加,导电显示器膜和粘合剂层34可相对于光学元件42被移除/脱粘/重新定位,使得导电显示器膜可由消费者更换或可由消费者重新定位。
[0066] 粘合剂层可由丙烯酸酯、有机硅、有机硅聚乙二酰胺、有机硅聚脲、聚烯烃、聚酯、聚氨酯或聚异丁烯或者它们的混合物构成,只要粘合剂层具有从低雾度、高透射率和低黄色指数的角度而言的合适光学特性即可。在一些情况下,粘合剂层可为光学透明粘合剂或压敏粘合剂。粘合剂层可具有在1至110微米,或3至25微米,或3至15微米,或50至100微米的范围内的厚度。
[0067] 在向光学显示器上的放置之前,剥离层33和剥离层35(或预掩模层)可被容易地移除,从而便于向光学显示器上的施加或者显露导电显示器膜。剥离层33和剥离层35可向下面的导电显示器膜和任选的保护层32以及粘合剂层34提供运输保护。剥离层33和剥离层35可为具有低表面能的层或膜,从而允许将该剥离层或衬垫从导电显示器膜32和粘合剂层34干净地移除。例如,剥离层33和剥离层35可为涂布有有机硅的聚酯的层。剥离层33和剥离层35可为任选的粘合剂层34提供暂时性结构。例如,WO2014/197194和WO2014/197368描述了压印耦接层的可移除衬垫,其中一旦从光学粘合剂层剥去可移除衬垫,耦接层就缓慢地失去其结构。这允许容易施加,其中临时结构可允许层合过程中的空气排出,然后在层合构造中消失。
[0068] 图8示出了形成制品40的光学显示器42上的示例性导电显示器膜20的示意性侧面立视图。图9为包括示例性导电显示器膜10的示例性折叠制品50的示意性透视图。导电显示器膜10和光学显示器42可向内折叠(折叠到其自身上或显示表面上,参见图9),或者可向外折叠(背离显示表面—未示出),
[0069] 导电显示器膜10可为设置在光学元件(例如,光学显示器42)上的本文所述的显示器膜构造中的任一者。显示装置可以不是折叠制品,并且可仅在一定范围内挠曲,或者可为静态弯曲的显示装置。
[0070] 光学显示器42可形成显示装置50的至少部分。显示装置50可包括显示窗口52。显示装置50可为任何可用的制品,诸如电话或智能电话、电子平板电脑、电子笔记本电脑、计算机等。光学显示器可包括有机发光二极管(OLED)显示面板。光学显示器可包括液晶显示器(LCD)面板或反射显示器。反射显示器的示例包括电泳显示器、电流体显示器(诸如电润湿显示器)、干涉显示器或电子纸显示面板,并且在US 2015/0330597中有所描述。
[0071] 导电显示器膜10和光学显示器42可以是可折叠的,以使得光学显示器42面向本身,并且导电显示器膜10的至少一部分接触或直接面向导电显示器膜10的另一部分,如图9所示。导电显示器膜10和光学显示器42可以是柔性的或可弯折的或可折叠的,以使得导电显示器膜10和光学显示器42的一部分可相对于导电显示器膜10和光学显示器42的另一部分做关节式活动。显示器膜10和光学显示器42可以是柔性的或可弯折的或可折叠的,以使得导电显示器膜10和光学显示器42的一部分可相对于导电显示器膜10和光学显示器42的另一部分做至少90度或至少170度的关节式活动。
[0072] 导电显示器膜10和光学显示器42可以是柔性的或可弯折的或可折叠的,以使得导电显示器膜10和光学显示器42的一部分可相对于导电显示器膜10和光学显示器42的另一部分做关节式活动,以在导电显示器膜10中,在弯折线或折叠线处形成3mm或更小的弯折半径。导电显示器膜10和光学显示器42可为柔性的或可弯折的或可折叠的,使得导电显示器膜10和光学显示器42的一部分可相对于导电显示器膜10和光学显示器42的另一部分做关节式活动,以形成弯折半径,使得显示器膜10与自身重叠并且彼此隔开10mm或更小,或6mm或更小,或3mm或更小的距离,或者彼此接触。
[0073] 本文所述的导电显示器膜可具有5%或更小,或3%或更小,或2%或更小,或1.5%或更小,或1%或更小,或0.5%或更小的雾度值。导电显示器膜可具有90%或更大,或95%或更大,或98%或更大,或99%或更大的澄明度。导电显示器膜可具有85%或更大,或90%或更大,或93%或更大的可见光透射率。导电显示器膜可具有5或更小,或4或更小,或3或更小,或2或更小,或1或更小的黄色指数或b*值。在许多实施方案中,导电显示器膜可具有1或*更小的黄色指数或b值。
[0074] 透明的能量耗散层14可具有均匀厚度。透明的能量耗散层14可具有在20至250微米,或25至200微米,或25至150微米,或50至100微米,或50至250微米,或100至200微米,或125至200微米,或150至200微米的范围内的厚度(沿y轴)。透明的能量耗散层的厚度为足够厚以向导电显示器提供期望的保护与足够薄以提供折叠和减小的厚度设计参数之间的平衡。
[0075] 透明的导体层12和透明的导体层22之一或两者可嵌入到透明的能量耗散层14的一个主表面或两个相反主表面内。当透明的导体层12和透明的导体层22之一或两者嵌入到透明的能量耗散层14的一个主表面或两个相反主表面内时,透明的能量耗散层14的部分将相邻纳米线(或纳米线区域)彼此分开。嵌入的透明的导体层12和透明的导体层22可与透明的能量耗散层14的相反主表面中的一者或两者形成共平面表面。
[0076] 透明的能量耗散层14可具有45摄氏度或更低、35摄氏度或更低、30摄氏度或更低、27摄氏度或更低、25摄氏度或更低、20摄氏度或更低、15摄氏度或更低、10摄氏度或更低、5摄氏度或更低,或0摄氏度或更低,或-5摄氏度或更低,或在-40摄氏度至15摄氏度的范围内,或在-30摄氏度至15摄氏度的范围内,或在-30摄氏度至10摄氏度的范围内,或在-30摄氏度至5摄氏度的范围内,或在-30摄氏度至0摄氏度的范围内,或在-20摄氏度至0摄氏度的范围内的玻璃化转变温度。
[0077] 透明的能量耗散层14可具有0.5或更大,或0.8或更大,或1.0或更大,或1.2或更大,或在0.5至2.5的范围内,或在1至2.5的范围内,或在1至2的范围内的损耗角正切峰值。一个或多个能量耗散层在-40摄氏度至70摄氏度的温度范围内具有的杨氏模量(E')为大于
0.9MPa。能量耗散层不应当称为压敏粘合剂。
[0078] 透明的能量耗散层14可由多个层形成,并且这些层中的至少两个具有不同的玻璃化转变温度值。这些层可具有不同的玻璃化转变温度值,例如,至少2摄氏度、或至少5摄氏度或至少10摄氏度。在一些情况下,每个能量耗散层峰值损耗角正切值可在指定温度下以不同频率发生。
[0079] 透明的能量耗散层14可由交联聚氨酯,或交联聚氨酯丙烯酸酯,或交联聚氨酯和聚丙烯酸酯形成。透明的能量耗散层14可展示形状记忆,因为当变形时,其将恢复到其初始形状。
[0080] 透明的能量耗散层可用透明的交联聚氨酯层形成。透明的交联聚氨酯层优选地包含衍生自异氰酸酯和多元醇低聚物的逐步增长聚合反应的化学交联或共价交联的材料。反应物异氰酸酯和多元醇的选择可改变所得的固化聚氨酯的玻璃化转变温度。可将交联聚氨酯层涂覆到透明的基材或玻璃层(其可为涂底漆的)上,然后使其固化或交联以形成热固性聚氨酯层。另选地,可将交联聚氨酯层制备为膜,随后将膜在后续工艺步骤中层合到基材或玻璃层。这种层合可通过加热、真空或通过使用粘合剂或它们的组合而得到协助。
[0081] 聚氨酯是由氨基甲酸酯(氨基甲酸乙酯)链结合的有机单元组成的聚合物。本文所述的聚氨酯为热固性聚合物,其在加热时不熔融。聚氨酯聚合物可通过使二异氰酸酯或多异氰酸酯与多元醇反应而形成。用于制备聚氨酯的异氰酸酯和多元醇二者每个分子平均包含两个或多个官能团。本文所述的聚氨酯可具有大于2.4或2.5的官能度。
[0082] 广泛的多种多元醇可用于形成透明的能量耗散层的脂族交联聚氨酯组分。术语多元醇包括羟基官能材料,其通常包含至少2个末端羟基基团。多元醇包括二醇(具有2个末端羟基基团的材料)和较高的多元醇,诸如三醇(具有3个末端羟基基团的材料)、四醇(具有4个末端羟基基团的材料)等。通常,反应混合物包含至少一些二醇,并且还可包含较高的多元醇。较高的多元醇尤其可用于形成交联聚氨酯聚合物。二醇通常可用结构HO-B-OH描述,其中该B基团可以是脂族基团、芳族基团或者包含芳族基团和脂族基团的组合的基团,并可以包含各种链或官能团(包括附加的末端羟基基团)。
[0083] 聚酯多元醇特别有用。在可用的聚酯多元醇之中,可用的是线性和非线性聚酯多元醇包括例如聚己二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚癸二酸己二醇酯、聚十二烷二羧酸己二醇酯、聚己二酸新戊二醇酯、聚己二酸丙二醇酯、聚己二酸环己烷二甲酯和聚ε-己内酯。尤其可用的是脂族聚酯多元醇,其可以商品名“K-FLEX”诸如K-FLEX 188或K-FLEX A308得自康涅狄格州诺沃克市金工业公司(King Industries,Norwalk,Conn.)。
[0084] 广泛的多种多异氰酸酯可用于形成透明的能量耗散层的脂族交联聚氨酯组分。术语多异氰酸酯包括异氰酸酯官能材料,其通常包含至少2个末端异氰酸酯基团。多异氰酸酯包括二异氰酸酯(具有2个末端异氰酸酯基团的材料)和较高的多异氰酸酯,诸如三异氰酸酯(具有3个末端异氰酸酯基团的材料)、四异氰酸酯(具有4个末端异氰酸酯基团的材料)等。如果使用二官能多元醇,则反应混合物通常包含至少一个较高的异氰酸酯。较高的异氰酸酯尤其可用于形成交联聚氨酯聚合物。二异氰酸酯可通常由结构OCN-Z-NCO来描述,其中Z基团可以是脂族基团、芳族基团或包含芳族基团和脂族基团的组合的基团。
[0085] 较高官能的多异氰酸酯(诸如三异氰酸酯)尤其可用于形成交联聚氨酯聚合物。三异氰酸酯包括但不限于多官能的异氰酸酯,诸如由缩二脲、异氰尿酸酯、加合物等制备的那些。一些市售的多异氰酸酯包括购自宾夕法尼亚州匹兹堡的拜公司(Bayer Corporation,Pittsburgh,PA.)的DESMODUR和MONDUR系列的部分,以及购自Dow Plastics(密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical Company,Midland,Mich)的企业集团)的PAPI系列。特别可用的三异氰酸酯包括以商品名DESMODUR N3300A和MONDUR 489购自拜耳公司的那些。一种特别合适的脂族多异氰酸酯是DESMODUR N3300A。
[0086] 用于形成透明的能量耗散层的透明的脂族交联聚氨酯组分的反应性混合物还包含催化剂。该催化剂促进多元醇与聚异氰酸酯之间的逐步增长反应。普遍公认用于氨基甲酸酯聚合中的常规催化剂可以适用于本公开。例如,可以使用基、铋基、锡基、基、锌基或锆基催化剂。锡基催化剂特别有用。已发现锡基催化剂能够显著减少存在于聚氨酯中的渗气的量。二丁基锡化合物是最理想的,诸如二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二乙酰丙酮酸二丁基锡、二硫醇二丁基锡、二辛酸二丁基锡、二来酸二丁基锡、丙酮基丙酮酸二丁基锡和氧化二丁基锡。特别地,商购自宾夕法尼亚州伦敦的空气产品和化学品公司(Air Products and Chemicals,Inc.,Allentown,PA)的二月桂酸二丁基锡催化剂DABCO T-12是特别适合的。所包含的催化剂的量通常为至少200ppm或甚至300ppm或更高。催化剂可以存在于最终形成的膜中的水平为至少100ppm或在100-500ppm的范围内。
[0087] 能量耗散层的交联聚氨酯部分可具有的交联密度为在0.1摩尔/千克至1.0摩尔/千克、或0.2摩尔/千克至0.9摩尔/千克或0.37摩尔/千克至0.74摩尔/千克的范围内。固化聚氨酯的交联密度使用以下文献中所述的方法来计算:Macromolecules(高分子),第9卷,第2号,第206-211页(1976年)。为了实现该模型,需要化学官能度的整数值。据报道,DESMODUR N3300具有的平均官能度为3.5,并且具有的异氰酸酯当量为193g/当量。该材料用数学模型表示为下述项的混合物:47.5重量%的HDI三聚体(168.2g/当量)、25.0重量%的HDI四聚体(210.2g/当量)和27.5重量%的HDI五聚体(235.5g/当量)。该混合物产生的平均当量为193g/当量,并且产生的平均官能度为3.5。据报道,Desmodur N3400具有的平均官能度为2.5,并且具有的当量为193,并且据报道为HDI异氰脲酸酯三聚体和HDI脲二酮二聚体的共混物。该材料用数学模型表示为下述项的混合物:19重量%HDI异氰脲酸酯三聚体、33重量%HDI脲二酮二聚体、10重量%的HDI脲二酮三聚体以及38重量%的具有一个异氰脲酸酯基团和一个脲二酮基团的HDI四聚体。在数学模型中,在羟基基团相对于异氰酸酯基团和脲二酮基团的总和过量的情况下,通过异氰酸酯基团和脲二酮基团的总和来确定官能度。
[0088] 为了制备具有低于10℃的玻璃化转变温度的能量耗散层,优选限制异氰酸酯组分的量。在使用HDI衍生的异氰酸酯的一些实施方案中,基于总芯层组合物,优选使用的异氰酸酯组分为小于40重量%、或小于38重量%或小于35重量%。在一些实施方案中,优选使用包含脲二酮基团的异氰酸酯组分。当包含脲二酮基团时,优选使用相对于异氰酸酯基团过量的羟基官能团。过量的羟基基团可与脲二酮基团反应以形成脲基甲酸酯基团,从而提供固化和化学交联。在一些实施方案中,优选仅包括单个多元醇组分以产生窄的损耗角正切值峰。在一些实施方案中,优选使用多元醇组分和异氰酸酯组分,其在室温下彼此混溶。
[0089] 透明的能量耗散层可用氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物形成。氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物可由具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯反应性基团的广泛的多种氨基甲酸酯材料构成。聚氨酯丙烯酸酯低聚物可从供应商商购获得,诸如宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司(Sartomer of Exton,Pennsylvania(阿科玛公司(Arkema)的子公司))和湛新公司(Allnex)(品牌名Ebecryl)。
[0090] 可商购获得的脂族氨基甲酸酯低聚物的示例包括但不限于购自沙多玛公司(Sartomer Company)的CN9002、CN9004、CN9893和CN3211以及以品牌名Ebecryl出售的那些。
[0091] 透明的能量耗散层可通过将聚氨酯前体组分与聚丙烯酸酯前体组分混合来形成。聚氨酯和聚丙烯酸酯聚合物经由不同的引发剂形成。这允许选择性地形成聚丙烯酸酯聚合物而不形成聚氨酯聚合物。聚氨酯聚合物可使用催化剂(热固化)来形成,并且聚丙烯酸酯可例如使用光引发剂(UV或光固化)来形成。
[0092] 可将透明的能量耗散层前体(包含聚氨酯前体组分与聚丙烯酸酯前体组分两者,具有光引发剂和催化剂两者)涂覆到透明的聚合物基材层(可以是涂底漆的)或玻璃层上,然后可选择性地使聚丙烯酸酯聚合物聚合或交联(经由UV固化)以形成b阶段层。然后可使b阶段层固化或交联以形成热固性或交联的聚氨酯聚合物并完成透明的能量耗散层的形成。
[0093] 透明的能量耗散层可包含1重量%至50重量%的聚丙烯酸酯聚合物。透明的能量耗散层可包含50重量%至99重量%的交联聚氨酯聚合物。透明的能量耗散层可包含1重量%至20重量%的聚丙烯酸酯聚合物。透明的能量耗散层可包含2%wt至15%wt的聚丙烯酸酯聚合物。透明的能量耗散层可包含3%wt至10%wt的聚丙烯酸酯聚合物。透明的能量耗散层可包含80%wt至99%wt的交联聚氨酯聚合物。透明的能量耗散层可包含85%wt至98%wt的交联聚氨酯聚合物。透明的能量耗散层可包含90%wt至97%wt的交联聚氨酯聚合物。透明的能量耗散层可包含光引发剂和催化剂两者。
[0094] 当透明的能量耗散层包含的聚丙烯酸酯(基于前体混合物中聚丙烯酸酯前体材料的重量%)为小于约10重量%时,据信聚丙烯酸酯主要限定直链的或支链的聚合物。当透明的能量耗散层包含的聚丙烯酸酯(基于前体混合物中聚丙烯酸酯前体材料的重量%)为约10重量%至约20重量%时,据信聚丙烯酸酯限定支链的或交联的聚合物。当透明的能量耗散层包含的聚丙烯酸酯(基于前体混合物中聚丙烯酸酯前体材料的重量%)为约20重量%至约50重量%时,据信聚丙烯酸酯主要限定交联的聚合物。交联聚丙烯酸酯可在透明的能量耗散层中与交联聚氨酯限定互穿网络。
[0095] 聚丙烯酸酯聚合物是聚合的或交联的。聚丙烯酸酯聚合物可由丙烯酸酯单体或低聚物形成。在一些实施方案中,聚丙烯酸酯是聚丙烯酸酯均聚物。丙烯酸酯单体或低聚物是多官能的,以实现聚丙烯酸酯聚合物的聚合或交联。聚丙烯酸酯聚合物可例如借助引发剂诸如光引发剂来形成。聚丙烯酸酯聚合物可由低聚物形成,这些低聚物包含丙烯酸酯和氨基甲酸酯链段、或丙烯酸酯和氨基甲酸酯相容的链段。聚丙烯酸酯聚合物可为脂族的。
[0096] 聚丙烯酸酯聚合物可由多官能(甲基)丙烯酸类单体、低聚物和聚合物形成,其中单独的树脂可为双官能的、三官能的、四官能的或更高官能度的。可用的多官能(甲基)丙烯酸酯单体和低聚物包括:
[0097] (a)包含二(甲基)丙烯酰基的单体,诸如1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇单丙烯酸酯单甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、烷氧化脂族二丙烯酸酯、烷氧化环己烷二甲醇二丙烯酸酯、烷氧化己二醇二丙烯酸酯、烷氧化新戊二醇二丙烯酸酯、己内酯改性的新戊二醇羟基特戊酸酯二丙烯酸酯、己内酯改性的新戊二醇羟基特戊酸酯二丙烯酸酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、羟基新戊改性的三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸四乙二醇酯、三环癸二甲醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯;
[0098] (b)包含三(甲基)丙烯酰基的单体,诸如甘油三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三丙烯酸酯(例如,乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)、丙氧基化三丙烯酸酯(例如,丙氧基化甘油三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)-异氰脲酸酯三丙烯酸酯;
[0099] (c)包含更高官能度(甲基)丙烯酰基的单体,诸如双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯和己内酯改性的二季戊四醇六丙烯酸酯。
[0100] 还可采用低聚(甲基)丙烯酰基单体,诸如例如氨基甲酸酯丙烯酸酯。
[0101] 此类(甲基)丙烯酸酯单体可从供应商处广泛获得,诸如例如,宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司(Sartomer Company of Exton,Pennsylvania);新泽西州森林公园的氰特工业公司(Cytec Industries of Woodland Park,NJ);和威斯康辛州密尔沃基的奥德里奇化学公司(Aldrich Chemical Company of Milwaukee,Wisconsi)。
[0102] 在一些实施方案中,聚丙烯酸酯聚合物包含(甲基)丙烯酸酯单体,其包含至少三个(甲基)丙烯酸酯官能团。在一些实施方案中,交联单体包含至少四个、五个或六个(甲基)丙烯酸酯官能团。丙烯酸酯官能团可比(甲基)丙烯酸酯官能团更有利。
[0103] 优选的官能丙烯酸酯包括例如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(可以商品名“SR351”从宾夕法尼亚州埃克斯顿沙多玛公司(Sartomer Company,Exton,PA)商购获得)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(可以商品名“SR454”从宾夕法尼亚州埃克斯顿沙多玛公司(Sartomer Company,Exton,PA)商购获得)、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯(可以商品名“SR444”从沙多玛公司(Sartomer)商购获得)、双季戊四醇五丙烯酸酯(可以商品名“SR399”从沙多玛公司(Sartomer)商购获得)、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(可以商品名“SR494”从沙多玛公司(Sartomer)购得)、双季戊四醇六丙烯酸酯和三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯(可以商品名“SR368”从沙多玛公司(Sartomer)购得)。
[0104] 脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物可用于形成优选的聚丙烯酸酯聚合物以增强聚丙烯酸酯聚合物和交联聚氨酯的相容性,但也可使用其它脂族聚丙烯酸酯单体。本文所述的聚丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯为热固性聚合物。
[0105] 聚丙烯酸酯聚合物可通过多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的自由基聚合形成。聚氨酯丙烯酸酯低聚物可与其它低分子量单官能和/或多官能丙烯酸酯混合以改变树脂的预固化粘度以用于加工目的。通常,在固化之前在能量耗散层中使用的多官能丙烯酸酯的平均官能度为小于3(即,每分子3个官能丙烯酸酯官能团)或可以是2或更小。固化(或交联)材料相对于应用中的显示器膜使用可表现出稳定的材料性质,即,能量耗散层可不表现出明显的流动性。
[0106] 导电显示器膜可包括保护层32。保护层可对显示器膜提供耐磨性,因而也可称为耐磨层。保护层或耐磨层包括硬质涂层、纳米粒子纳米复合离子弹性体层、弹性纳米复合氨基甲酸酯层或玻璃层。
[0107] 磨蚀是一种通过摩擦来磨损或摩擦掉磨损材料的方法。材料的耐磨性可帮助它经受机械作用,并且趋于保护从其表面去除材料。这允许材料保持其完整性并保持其形式。耐磨性可以通过用粗糙材料如丝绒或擦洗垫摩擦或擦拭待测透明的保护层指定循环数,并且然后检测该层是否有可见变化诸如细微划痕或雾度来测量。
[0108] 保护层或耐磨层可包括直接设置在导电显示器膜层(例如,能量耗散层)上的硬涂层,或者硬涂层可形成在固定到能量耗散层的基材层上。硬涂层(无基材层)可以具有小于50微米,或小于40微米的厚度,或者具有在2微米至30微米,或2微米至15微米,或3微米至10微米的范围内的厚度。硬涂层可设置在诸如聚甲基丙烯酸甲酯、聚酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺(优选无色聚酰亚胺)、聚酯(PET、PEN)、聚环烯烃聚合物或热塑性聚氨酯的聚合物基材层上。
[0109] 硬涂层可包含纳米颗粒。合适的硬质涂膜可包含多种具有无机纳米粒子的固化聚合物材料。这些硬质涂层可包括但不限于(甲基)丙烯酸基硬质涂层、有机硅硬质涂层、聚氨酯硬质涂层等。
[0110] 一类优选的硬质涂层包括包含无机纳米粒子的丙烯酸硬质涂层。此类硬质涂层可具有可聚合树脂组合物,该可聚合树脂组合物包含多官能(甲基)丙烯酸单体、低聚物和聚合物的混合物,其中单个的树脂可为单官能、双官能、三官能、四官能或甚至更高的官能度。在优选的情况下,选择树脂系统的可聚合(甲基)丙烯酸酯组分,由此使得当聚合该硬质涂层时,该硬质涂层包含很少至不含(甲基)丙烯酸类单体。
[0111] 此类(甲基)丙烯酸酯单体可从供应商处广泛获得,诸如例如,宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司(Sartomer Company of Exton,Pennsylvania);新泽西州森林公园的氰特工业公司(Cytec Industries of Woodland Park,NJ);和威斯康辛州密尔沃基的奥德里奇化学公司(Aldrich Chemical Company of Milwaukee,Wisconsi)。
[0112] 硬质涂层组合物可包含为所得涂层增加机械强度和耐用性的表面改性无机氧化物粒子。这些粒子通常为大体上球形的并且大小相对相同。粒子可具有大体上单分散的大小分布或通过共混两个或更多个大体单分散的分布所获得的多峰分布。这些无机氧化物粒子通常为非聚集的(大体上不连续),因为聚集可导致无机氧化物粒子的沉淀或硬质涂层的胶凝。无机氧化物粒子的大小被选择为避免显著的可见光散射。
[0113] 硬涂层成分可包含大量的表面改性无机氧化物纳米颗粒,这些颗粒具有至少10nm、20nm、30nm、40nm或50nm并且不大于约200nm、175nm或150nm的平均(例如,无缔合)原生粒度或缔合粒度。当硬质涂层组合物不含大量此类大小的无机纳米粒子时,固化的硬质涂层在进行铅笔硬度测试时可裂开。无机纳米颗粒可有利于在保持光学特性的同时控制固化收缩。无机氧化物纳米粒子的总浓度通常为至少30重量%、35重量%或40重量%固体,并且通常不大于90重量%、80重量%或75重量%,并且在一些实施方案中不大于70重量%、或
65重量%或60重量%固体。
[0114] 硬质涂层组合物可包含最多至约10重量%固体的较小纳米粒子。此类无机氧化物纳米粒子的平均(例如,无缔合)原生粒度或缔合粒度通常为至少1nm或5nm并且不大于50nm、40nm或30nm。
[0115] 水性胶态二氧化硅分散体可以商品名“Nalco胶态二氧化硅”从伊利诺伊州内珀维尔的纳尔科化学公司(Nalco Chemical Co.,Naperville,IL)商购获得,例如产品1040、1042、1050、1060、2327、2329和2329K或以商品名SnowtexTM从德克萨斯州休斯敦的日产化学美国公司(Nissan Chemical America Corporation,Houston,TX)商购获得。胶态二氧化硅TM
的有机分散体可以商品名Organosilicasol 从日产化学公司(Nissan Chemical)商购获得。合适的热解法二氧化硅包括例如可以商品名“Aerosil系列OX-50”以及产品号-130、-
150和-200从新泽西州帕西帕尼的赢创德固赛公司(Evonki DeGussa Corp.,(Parsippany,NJ))商购获得的产品。热解法二氧化硅还可以商品名“CAB-O-SPERSE 2095”、“CAB-O-SPERSE A105”和“CAB-O-SIL M5”从伊利诺伊州塔斯科拉的卡博特公司(Cabot Corp.,Tuscola,IL)商购获得。
[0116] 可期望采用多种类型的无机氧化物粒子的混合物,以优化光学性质、材料性质或降低组合物的总成本。
[0117] 作为二氧化硅的替代形式或与二氧化硅组合,硬质涂层可包含各种高折射率无机纳米粒子。此类纳米粒子具有的折射率为至少1.60、1.65、1.70、1.75、1.80、1.85、1.90、1.95、2.00或更高。高折射率无机纳米粒子包括例如氧化锆(“ZrO2”)、二氧化(“TiO2”)、氧化锑、氧化铝、氧化锡中的单独一种或组合。也可采用混合的金属氧化物。
[0118] 用于硬质涂层中的氧化锆可以商品名“Nalco OOSSOO8”购自纳尔科化学公司,以商品名“Buhler氧化锆Z-WO溶胶”购自瑞士乌兹维尔的布勒公司(Buhler AG Uzwil,Switzerland)以及以商品名NanoUse ZRTM购自日产化学美国公司(Nissan Chemical America Corporation)。氧化锆纳米粒子还可如诸如美国专利公开2006/0148950和美国专利6,376,590中所述进行制备。包含由氧化锑覆盖的氧化锡和氧化锆的混合物的纳米粒子分散体(RI-1.9)可以商品名“HX-05M5”从日产化学美国公司(Nissan Chemical America Corporation)商购获得。氧化锡纳米粒子分散体(RI 2.0)可以商品名“CX-S401M”从日产化学公司(Nissan Chemicals Corp.)商购获得。氧化锆纳米粒子还可以按照在诸如美国专利7,241,437和美国专利6,376,590中所描述进行制备。
[0119] 保护层可为弹性纳米复合层。弹性纳米复合层可为纳米粒子纳米复合离子弹性体层或弹性纳米复合聚氨酯层。纳米颗粒纳米复合离子弹性体层或弹性纳米复合氨基甲酸酯层可直接涂布到透明的能量耗散层或粘合剂层或基材层上。另选地,纳米颗粒纳米复合离子弹性体层或弹性纳米复合氨基甲酸酯层可如上所述地涂布到透明的基材层上,并且透明的基材层直接附接到透明的能量耗散层或粘合剂层。
[0120] 保护层可为弹性纳米复合层。该层的厚度可在30至125微米的范围内。弹性纳米复合材料可由向外层提供耐用表面性质的任何可用材料制备。在一些情况下,弹性纳米复合层由聚氨酯纳米复合材料诸如二氧化硅纳米粒子填充的UV可固化聚氨酯树脂制备。在其它实施方案中,弹性纳米复合材料可由纳米颗粒填充的离子弹性体材料制备。弹性纳米复合层能够在弹性范围内拉伸,以使得不发生永久性变形。材料的比例极限定义为在应力与应变成比例时的最大应力(虎克定律)。弹性极限为可测量的永久性变形的最小应力。弹性纳米复合层在弹性极限处的应变可比比例极限处的应变大20%,比比例极限处的应变大50%,或者比比例极限处的应变大100%。
[0121] 该保护层可为具有在15至500微米,或20至120微米,或30至100微米,或30至80微米的范围内的厚度的薄玻璃层。中间粘合剂层可将保护层或玻璃层固定到透明的能量耗散层。中间粘合剂层以机械和光学方式将保护层或玻璃层耦接到能量耗散层。中间粘合剂层可具有在1微米至100微米,或5微米至75微米,或10微米至70微米,或20微米至55微米范围内的厚度。
[0122] 本文所述的例示性导电显示器膜构造可包括限定观察窗口的油墨边界。该油墨边界可为例如印刷到例如透明的玻璃层或能量耗散层上的连续的框架元件。
[0123] 本文所述的导电显示器膜可包括一个或多个附加层。附加层可包括阻挡层。一个或多个附加透明的聚合物基材层可被设置到具有任何可用聚合物材料的该导电显示器膜中,该聚合物材料向该导电显示器膜提供期望的机械特性(例如,尺寸稳定性)和光学性质(诸如透光性和澄明性)。适用于聚合物基材层的材料的示例包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯(PET、PEN)、多环烯烃聚合物和热塑性聚氨酯。
[0124] 任选的一个或多个阻挡层可包括透明的阻挡层。该透明的阻挡层可设置在保护层(在存在的情况下)上或能量耗散层上。透明的阻挡层可减轻或减缓氧气或水透过导电显示器膜侵入。透明的阻挡层可包括例如二氧化硅、氧化铝或氧化锆和有机树脂一起的薄交替层。示例性透明的阻挡层在US7,980,910和WO2003/094256中有所描述。
[0125] 任选的附加层可包括微结构层、抗眩光层、抗反射层或抗指纹层。附加的任选层可设置在导电显示器膜的内部当中。设置在导电显示器膜内的一个有用附加层是如WO2015/191949中描述的闪耀抑制层。闪耀减小层对于包括防眩光涂层的高清晰度显示器可特别有用。
[0126] 导电显示器膜可具有小于500微米,或小于300微米,或小于200微米,或者在85微米至350微米,或100微米至250微米,或100微米至200微米的范围内的厚度。
[0127] 虽然通过以下实施例进一步说明了本公开的目的和优点,但在这些实施例中列举的具体材料及其量以及其它的条件和细节不应当理解为是对本公开的不当限制。
[0128] 实施例
[0129] 除非另外指明,否则这些实施例中的所有份数、百分比、比率等均按重量计。除非不同地指明,否则所用溶剂和其它试剂均得自密苏里州圣路易斯的西格玛-奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Corp.,St.Louis,Missouri)。
[0130] 表1:材料
[0131]
[0132]
[0133] 聚氨酯实施例1-5:
[0134] 形状记忆或能量耗散聚氨酯的样品是通过卷对卷工艺制备的,其中,异氰酸酯与具有催化剂的多元醇是使用直列式动态混合器混合的。将溶液以适当的流率施加到两个有机硅剥离衬垫之间的移动幅材,以获得所需的最终样品厚度。膜之间的聚氨酯受到70℃上的加热并被卷绕成卷。这些膜在被层合至玻璃之前在70℃上受到24小时的后烘烤。样品具有与1.0当量的-OH反应的NCO当量范围,如表2所示,以便获得所需的玻璃化转变温度和交联浓度。表2中示出了用于样品1-5的K-FLEX 188和Desmodur N3300的相对质量比例。涂覆的材料包含约350ppm二月桂酸二丁基锡催化剂。
[0135] 表2:涂料组合物和理论交联浓度
[0136]
[0137] 聚氨酯实施例6-9
[0138] 类似于样品1-5,但这些聚氨酯涂料是用异氰酸酯的混合物制成。对于这些实施例,聚氨酯由与多官能异氰酸酯(Desmodur N3300和Desmodur N3400)的共混物反应的脂族多元醇(K-FLEX 188)构成,以与样品1-5相同的方式制备。表3中示出了用于样品6-9的K-FLEX与Desmodur N3300与Desmodur N3400的重量比。
[0139] 表3:用于实施例6-9的聚氨酯的混合比
[0140]
[0141] 1注意到,N3400异氰酸酯包含脲二酮单元,该脲二酮单元在升高的温度下可与多元醇组分中的过量的OH反应以形成脲基甲酸酯基团。因此,该表包含两个化学计量比列。第一个是在反应开始时仅基于N3300和N3400中现有的NCO含量计算NCO/OH比率。NCO+UD/OH比率是脲二酮与多元醇的过量OH反应后的比率。
[0142] 聚氨酯实施例10
[0143] 类似于样品1-5,但此聚氨酯涂料是用另选的多元醇Fomrez 55-112制成,以便实现甚至更小的玻璃化转变温度。聚氨酯由与多官能异氰酸酯(Desmodur N3300)反应的脂族多元醇(Fomrez 55-112)构成,以与样品1-5相同的方式制备。表4中示出了用于样品10的Fomrez 55-112与Desmodur N3300的重量比。将烘箱在70℃下运行,并且将样品在70℃下后固化24小时。
[0144] 表4:涂料组合物和理论交联浓度
[0145]
[0146] 聚氨酯层表征
[0147] 玻璃化转变温度
[0148] 使用来自TA仪器公司(TA Instruments)的Q800 DMA表征聚氨酯涂料的玻璃化转变温度。将样品切成6.35mm宽且约4cm长的条带。测量每个膜的厚度。这些膜被安装在来自TA仪器公司的Q800 DMA的拉伸夹具中,该拉伸夹具具有在16mm和19mm之间的初始夹持间隔。然后样本在具有0.2%的应变和1Hz的频率的振荡下贯穿以2℃/分钟的速率从-50℃到200℃的温度坡升受到了测试。结果示于表5中。由E"的峰位置确定玻璃化转变的开始。损耗角正切值信号达到最大值的温度记录为峰损耗角正切值温度。
[0149] 表5:仅涂料的热性质和机械性质
[0150]
[0151] 实施例11:聚氨酯丙烯酸酯树脂和膜
[0152] 向Flacktek有限公司的20号速度混合器杯中添加99.5g的CN9004和0.5g的Irgacure TPO-L催化剂。内容物使用Flacktek DAC 150 FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。然后将所得溶液置于40摄氏度的真空烘箱中并脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约50000cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂,由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液,从而浇铸175微米的膜。
衬垫之间的涂层在低功率350nm黑光灯泡下被照射15分钟,以提供具有弹性或能量耗散特性的固化膜。
[0153] 实施例12:聚氨酯丙烯酸酯树脂和膜
[0154] 向Flacktek有限公司的20号速度混合器杯中添加99.5g的CN3211和0.5g的Irgacure TPO-L催化剂。内容物使用Flacktek DAC 150 FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。然后将所得溶液置于40摄氏度的真空烘箱中并脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约25000cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂,由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液,从而浇铸175微米的膜。
该衬垫之间的涂层在低功率350nm黑光灯泡下被照射15分钟,以提供具有弹性或能量耗散特性的固化膜。
[0155] 实施例13:聚氨酯丙烯酸酯树脂(90/10)和膜
[0156] 向Flacktek有限公司的20号速度混合器杯中添加79.60g的CN3211(沙多玛公司(Sartomer,Inc.))和19.90g的SR501(沙多玛公司(Sartomer,Inc.))。内容物使用Flacktek DAC 150 FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。向速度混合器杯中添加0.5g的Irgacure TPO-L催化剂。将内容物以31000rpm再次混合1分钟。然后将所得溶液置于40摄氏度下的真空烘箱中并进行脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约8500cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂,由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液,从而浇铸175微米的膜。衬垫之间的涂层在低功率350nm黑光灯泡下被照射15分钟,以提供具有弹性或能量耗散特性的固化膜。
[0157] 实施例14:聚氨酯丙烯酸酯树脂(80/20)和膜
[0158] 向Flacktek有限公司的20号速度混合器杯中添加79.60g的CN3211和19.90g的CD9043。内容物使用Flacktek DAC 150 FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。向该速度混合器杯中添加0.5g的TPO-L催化剂。将内容物以31000rpm再次混合1分钟。然后将所得溶液置于40摄氏度下的真空烘箱中并进行脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约5800cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂,由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液,从而浇铸175微米的膜。该衬垫之间的涂层在低功率350nm黑光灯泡下照射15分钟,以提供具有弹性或能量耗散特性的固化膜。
[0159] 实施例15:聚氨酯丙烯酸酯树脂(80/20)和膜
[0160] 向Flacktek有限公司的20号速度混合器杯中添加79.60g的CN3211和19.90g的SR415。内容物使用Flacktek DAC 150 FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。向该速度混合器杯中添加0.5g的TPO-L催化剂。将内容物以31000rpm再次混合1分钟。然后将所得溶液置于40摄氏度下的真空烘箱中并进行脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约5500cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂,由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液,从而浇铸175微米的膜。该衬垫之间的涂层在低功率350nm黑光灯泡下照射15分钟,以提供具有弹性或能量耗散特性的固化膜。
[0161] 实施例16:聚氨酯丙烯酸酯树脂(70/30)和膜
[0162] 向Flacktek有限公司的20号速度混合器杯中添加69.65g的CN3211和29.85g的SR531。内容物使用Flacktek DAC 150 FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。向速度混合器杯中添加0.5g的Irgacure TPO-L催化剂。将内容物以31000rpm再次混合1分钟。然后将所得溶液置于40摄氏度下的真空烘箱中并进行脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约4000cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂,由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液,从而浇铸175微米的膜。该衬垫之间的涂层在低功率350nm黑光灯泡下照射15分钟,以提供具有弹性或能量耗散特性的固化膜。
[0163] 实施例17:聚氨酯丙烯酸酯树脂(80/20)和膜
[0164] 79.60g的CN3211和19.90g的SR531被添加到Flacktek有限公司的尺码20的速度混合器杯中。内容物使用Flacktek DAC 150 FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。向速度混合器杯中添加0.5g的Irgacure TPO-L催化剂。将内容物以31000rpm再次混合1分钟。然后将所得溶液置于40摄氏度下的真空烘箱中并进行脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约5000cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂,由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液,从而浇铸175微米的膜。该衬垫之间的涂层在低功率350nm黑光灯泡下照射15分钟,以提供具有弹性或能量耗散特性的固化膜。
[0165] 实施例18:聚氨酯丙烯酸酯树脂(90/10)和膜
[0166] 向Flacktek有限公司的20号速度混合器杯中添加89.55g的CN3211(沙多玛公司(Sartomer,Inc.))和9.95g的SR531(沙多玛公司(Sartomer,Inc.))。内容物使用Flacktek DAC 150 FVZ-K速度混合器混合并以3100rpm混合1分钟。所得溶液是均匀的近乎无色的粘稠溶液。向速度混合器杯中添加0.5g的Irgacure TPO-L催化剂。将内容物以31000rpm再次混合1分钟。然后将所得溶液置于40摄氏度下的真空烘箱中并进行脱气以从粘稠溶液中除去所有溶解的空气和气泡。该溶液在室温下具有约6000cP的粘度。通过在2密耳厚的ZF-50和2密耳厚的T50有机硅剥离涂覆的聚酯衬垫之间涂覆树脂,由该树脂制备膜样品。在切口棒下拖曳膜之间的溶液,从而浇铸175微米的膜。衬垫之间的涂层在低功率350nm黑光灯泡下照射15分钟,以提供到具有弹性或能量耗散特性的固化膜。
[0167] 表6:交联聚氨酯芯层材料的性质
[0168]
[0169]
[0170] 动态机械分析测试方法
[0171] 将样品切成6.35mm宽且约4cm长的条带。测量每个膜的厚度。将膜安装在来自TA仪器之间的初始的Q800 DMA的拉伸夹具中,该拉伸夹具具有的初始夹持间隔为介于16mm和19mm之间。然后以0.2%应变和1Hz的振荡在-20℃至200℃的温度下,以2℃/分钟的速率测试样品。损耗角正切值信号达到最大值的温度记录为峰损耗角正切值温度。根据E"的峰取得玻璃化转变温度。
[0172] 实施例19-23:聚氨酯树脂和聚氨酯膜
[0173] 具有催化剂的多元醇的制备-200磅的K-FLEX 188和42克DABCO T-12被放置到配备有低剪切刀片的标准混合器中。这些组分在70℃和28英寸汞柱下在真空下混合4小时,以除去树脂中的气体。所得的树脂被放置到容器中以备后用。
[0174] DESMODUR N3300的制备-200磅的DESMODUR 3330被放置到配备有低剪切刀片的标准混合器中。该组分在140℃和28英寸汞柱下在真空下混合4小时,以除去树脂中的气体。所得的树脂被放置到容器中以备后用。
[0175] 具有催化剂的多元醇和DESMODUR 3300被添加至具有质量流量控制器的独立车。具有催化剂的多元醇被加热至60摄氏度以降低其粘度。这两种组分被按照受控的化学配比从泵车经由质量流量控制输送到静态混合器。聚氨酯反应性混合物被置于12英寸宽的T-50衬垫之间,并且这些膜被拉到具有间隙的凹口棒下,该间隙被设定成以连续方式产生具有约3密耳的厚度的聚氨酯涂层。该组件被加热以使聚氨酯膜胶凝,并且被置于70摄氏度烘箱中16小时以固化。在测试之前,衬垫被移除。
[0176] 固化聚氨酯涂层的交联密度是使用《高分子》第9卷、第2号、第206至211页(Macromolecules,Vol.9,No.2,pages 206-211(1976))中所述的方法计算的。为了实现该模型,需要化学官能度的整数值。据报道,DESMODUR N3300具有的平均官能度为3.5,并且具有的异氰酸酯当量为193g/当量。这一材料被通过数学模型表示为下述项的混合物:47.5wt%的HDI三聚体(168.2克/当量)、25.0%的HDI四聚体(210.2克/当量)和27.5wt%的HDI五聚体(235.5克/当量)。这一混合物产生193克/当量的平均当量,并且产生3.5的平均官能度。
[0177] 表7:涂层成分和理论交联浓度
[0178]
[0179] 实施例A(未涂底漆的ST-504PET上的银纳米线):
[0180] 由按重量占95%的Cambrios CLEAROHMTM5代(购自加利福尼亚州森尼韦尔市的坎布利欧斯技术公司(Cambrios Technologies Corporation,Sunnyvale,CA))1%银纳米线水溶液和按重量占5%的异丙醇(购自密苏里州圣路易斯市的西格玛奥德里奇公司(Sigma Aldrich,St.Louis,MO))构成的混合物在1升的透明瓶中被搅拌混合,得到下文称为纳米线制剂的涂布制剂。
[0181] 该纳米线制剂被使用狭缝模具,在3.0m/min的幅材速度上以大约20μm的预计量湿膜厚度为目标按4英寸宽涂布到5密耳厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基材(MELINEX ST-504膜,购自德拉华州威尔明顿市的杜邦公司(Dupont,Wilmington,DE))的未涂底漆的一面上上,从而在该基材上形成纳米线层。然后该纳米层在空气冲击烘箱中被加热到90℃的温度并持续大约2分钟,从而产生了经涂布且干燥的透明的且导电的纳米线层。采用双点探针测量法测定了薄层电阻,测得为介于50Ohms/Sq和75Ohms/Sq之间。
[0182] 被描述为表7的实施例19-23的透明的能量耗散层(聚氨酯)的手动铺展涂层被施加在该纳米线涂层的顶部上,并被允许在烘箱中固化。固化后,光学透明的透明的能量耗散层(聚氨酯)连同嵌入于其内的纳米线被从PET基材剥离。即使在折皱事件之后,嵌入的纳米线也保持导电性。
[0183] 实施例B(在涂底漆的ST-505PET上涂布双面银纳米线和有机硅印刷):
[0184] 步骤1:涂布银纳米线基材
[0185] 由按重量占95%的Cambrios CLEAROHMTM5代(购自加利福尼亚州森尼韦尔市的坎布利欧斯技术公司(Cambrios Technologies Corporation,Sunnyvale,CA))1%银纳米线水溶液和按重量占5%的异丙醇(购自密苏里州圣路易斯市的西格玛奥德里奇公司(Sigma Aldrich,St.Louis,MO))构成的混合物在5加仑的桶内被搅拌混合,以得到下文称为纳米线制剂的涂布制剂。该纳米线制剂被使用狭缝模具在超过13英寸的宽度范围内涂布到5密耳厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基材(购自特拉华州威尔明顿市杜邦公司(Dupont,Wilmington,DE)的MELINEX ST-505膜)上,其在40英尺/分钟的幅材速度下以大约20μm的预计量湿膜厚度为目标,从而在该基材上形成纳米线层。然后该纳米线层在空气冲击烘箱中被加热到100℃的温度并持续大约2分钟,从而产生经涂覆且干燥的透明的且导电的纳米线层。采用双点探针测量法测定了薄层电阻,测得为介于50Ohms/Sq和75Ohms/Sq之间。
[0186] 步骤2:印刷有机硅抗蚀剂层
[0187] 由根据重量占97.5%的Sly-Off(R)2-7170和根据重量占2.5%的Sly-Off(R)7488交联剂(密歇根州米德兰的道康宁公司(Dow Corning Corporation,Midland,MI))构成的有机硅油墨混合物被使用图案化的光致聚合物印模通过柔性版印刷作为抗蚀剂基质沉积到涂布了纳米线的基材上。该印刷图案由方形的阵列构成,这些方形的尺寸处于100um到500um之间的范围内,且在水平方向和垂直方形内均具有处于100um和500um之间的范围内的间隔。用于制作该图案的柔性版印刷工具由明尼苏达州明尼阿波利斯的南方图形系统公司(SGS,Southern Graphics Systems(Minneapolis,MN))基于定义该图案的图像制成。该有机硅抗蚀剂基质材料是使用1.0BCM/平方英寸的ANILOX辊以10英尺/分钟的速度印刷的(额定得到大约0.3至2.0μm的湿涂层)。该图案化的可热固化印刷油墨基质材料被使用设定到275F的空气冲击烘箱和IR烘箱进行热固化,直至有机硅油墨经检验得到了充分固化为止。
[0188] 步骤3:形状记忆聚氨酯的施加以及用以图案化的分离
[0189] 被描述为表7的实施例19-23的透明的能量耗散层(聚氨酯)的涂层被施加在具有有机硅印刷的纳米线涂层的顶部上,并被允许在烘箱中固化。固化后,该光学透明的形状记忆材料连同在没有有机硅材料的位置上嵌入于其内的纳米线被从PET基材上剥离。嵌入在形状记忆聚氨酯中的纳米线甚至在折皱事件或反复的折叠事件之后仍保持导电性。
[0190] 实施例C(在Loparex有机硅衬垫上印刷PChem PFI-722银纳米颗粒油墨):
[0191] NovaCentrix PFI-722银纳米颗粒导电油墨被使用图案化的光致聚合物压模,通过柔性版印刷沉积到3密耳Loparex PRIMELINERTM PET基材的容易侧上。所印刷的图案由线的阵列构成,这些线在宽度上处于100um到500um的范围内,且在所印刷的幅材纵向方向内遵循处于300um和1000um之间的范围内的间距。用于制作该图案的柔性版印刷工具由明尼苏达州明尼阿波利斯的南方图形系统公司(SGS,Southern  Graphics  Systems(Minneapolis,MN))基于定义该图案的图像制成。PFI-722银纳米颗粒油墨是使用4.0BCM/平方英寸的ANILOX辊以25英尺/分钟的速度印刷的(额定得到大约0.5至3.0μm的湿涂层)。
图案化的银油墨被使用设定至275℉的两个空气冲击烘箱干燥并热固化,直至银油墨经检验充分干燥并固化为止。
[0192] 被描述为表7的实施例19-23的透明的能量耗散层(聚氨酯)的涂层被施加到所印刷的材料的顶部上,并允许在烘箱中固化。固化后,该形状记忆材料连同嵌入内部的银油墨被从衬垫上剥离。
[0193] 实施例D(比较例:涂布到形状记忆聚氨酯上)
[0194] 制备了被描述为表7的实施例19-23的透明的能量耗散层(聚氨酯)的涂层,并且Cambrios CLEAROHMTM5代油墨(购自加利福尼亚州桑尼维尔的坎布利欧斯公司)的手动铺展被施加到暴露的聚氨酯上。该油墨是处于水和异丙醇的约90比10的混合物中的大约1%的固体(银纳米线)。RDS-12Meyer棒被用于牵拉该手动铺展。涂布后,样本在烘箱中于90℃下干燥3分钟。所得膜保持了光学透明。
[0195] 实施例E(处于图案化触摸传感器之间)
[0196] 具有触摸传感器图案化幅材的辊是通过WO2014/088950A1中所述的工艺获得的,其如实施例A中所述包括处于ST504 PET上的图案化银纳米线透明的电极和银油墨印刷互连件。的被描述为表7的实施例19-23的透明的能量耗散层(聚氨酯)的涂层被涂布在两个触摸传感器层的幅材之间,其中,传感器图案彼此面对。刚制成的样品可以被剥离开,留下在两侧具有两个包括互连件的触摸传感器图案的形状记忆材料。
[0197] 因此,公开了柔性导电显示器膜的实施方案。
[0198] 本文中所引用的所有参考文献及出版物全文以引用方式明确地并入本公开中,它们可能与本公开直接冲突的内容除外。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案,但本领域的普通技术人员将会知道,在不脱离本公开范围的情况下,可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此,本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。所公开的实施方案仅为举例说明目的,而非出于限制的目的。
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