专利名称：半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，尤指一种 可用于手机、PDA、笔记本计算机、隔热纸及消费性电子产品的屏幕等的半反射半穿透可挠 性基材非导电性多层膜结构。
背景技术：
台湾发明专利130672揭示了一种透明导电平板，尤其是指一种具有低电阻及高 穿透率的透明导电平板，包括一位于一透明平的玻璃或塑料基板上的透明电绝缘膜，该电 绝缘膜为单一或复数透明的电绝缘层所构成，其中至少有一层电绝缘层其可见光平均光学 折射率低于1. 4或大于1. 8 ；及一位于该电绝缘膜上的导电膜，该导电膜为复数导电层所构 成，其中所述导电层可以是金属性或非金属性物质，但其中至少一层导电层为金属性物质， 并且其余非金属性物质为透明的；其中该电绝缘膜及导电膜所包含的电绝缘层及导电层的 厚度、顺序及可见光平均光学折射率被安排成在光学干涉原理下，使得该电绝缘膜及导电 膜所形成的复合膜具有80% -95%的可见光平均穿透率。台湾发明专利226858揭示了一种薄板型导电膜结构，包括一非导电透明玻璃或 塑料基板；一位于该基板的一表面上的导电膜，该导电膜为复数导电层所构成，其中所述导 电层可以是金属性或非金属性物质，但其中位于该基板的该表面的第一层导电层为该金属 性物质；其中该导电膜所包含的各导电层的厚度、顺序及可见光平均光学折射率被安排成 在光学干涉原理下，使得该电导电膜具有60% -95%的可见光平均穿透率。以上两件专利所揭示的结构均包含了导电膜，而其目的是提供一种用于平板显示 器，如液晶显示器0XD)，电致发光显示器(LED，TFEL，0LED等)，电浆显示器(PDP)等的透 明导电基板，来取代一般使用的IT0玻璃基板。台湾发明专利238768揭示了一种塑料基材不导电金属化的制造方法及其结构， 主要是在塑料基材表面进行多层的金属蒸镀处理所达成，其中该金属蒸镀是利用金属材料 的物性，使金属蒸镀于塑料基材后能维持不导电的状况；由此，透过该发明技术所制造的塑 料基材表面可具有显著的金属光泽，但对于电磁波却可保有不具遮蔽性的可通过特性；因 此，在通讯器材的应用上，例如在携带电话的外壳组件应用时，可达到不会对电磁波传输 与接收造成吸收或反射等干扰，进而能够维持高通讯品质的特性。此发明所使用的方法简 称为“非导电真空金属化”(NON-Conductive Vacuum Metallization，英文缩写为NCVM)。台湾新型专利345705揭示了一种非导电性基材上高表面电阻高光泽金属结构， 包含一非导电性基材；位于其一表面上的一接口层；及配置于该接口层上的至少一光泽 层。该光泽层上可进一步配置一功能层，该功能层包含一颜色层，及一配置于该颜色层上的 保护层。此前案的主要目的在于提供一种非导电性基材上高电阻高光泽金属结构，其是利 用真空溅镀(Sputtering)控制不同金属膜厚与结构，除使得至少一光泽层产生具有高表 面电阻及光泽提升外，亦可与其它金属配置组合。至目前为止，仍没有先前技艺揭示一种半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜
5结构，其具有40% -59%的可见光平均穿透率及40% -59%的可见光平均反射率。 发明内容本实用新型的一主要目的在于提供一种半反射半穿透可挠性基材非导电性多层 膜结构，其具有30% -70%，较佳的40% -59%的可见光平均穿透率及30% -70%，较佳的 40% -59%的可见光平均反射率。本实用新型使用NCVM方式形成高表面电阻的金属镀膜及/或使用以溶胶凝胶法 获得高低折射率材料堆栈的膜，利用光学干涉原理达成一半反射与半穿透的效果，也可再 利用最后一层的有机高分子层进行整体穿透率与反射率的调变达到穿透率(30-70% )与 反射率(30-70% )同时并存的效果。本实用新型所提供的一种半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构包含一非导电透明塑料基材；一位于该基材的一表面上的非导电膜，该非导电膜为多数非导电层所构成，其中 每一层非导电层具有大于101(IQ/ □的表面电阻的金属性物质或非金属性物质；及一位于该非导电膜上的有机高分子层；其中该非导电膜所包含的各非导电层的厚度、顺序及可见光平均光学折射率被 安排成在光学干涉原理下，使得该半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构具有 30 %-70%,较佳的40 %-59%,更佳的45 % -50 %的可见光平均穿透率及30 %~70%,较佳 的40% -59%，更佳的45% -50%的可见光平均反射率。较佳的，位于该基材的该表面的第一层为金属性物质，该金属性物质为锡(Sn)、钛 (Ti)、铬(Cr)、铟(In)、银除慰(镍)、铜(Cu)，或它们的合金。于本实用新型的一较佳 具体实施例中该金属性物质为银。较佳的，位于该基材的该表面的第一层为非金属性物质，该非金属性物质为二氧 化钛(Ti02)、五氧化二钽(Ta205)、二氧化钨(W02)、三氧化钨_，或硫化锌(ZnS)。更佳 的，该非金属性物质为二氧化钛。较佳的，该非导电膜位于该基材的该表面的第一层的厚度为1-lOOnm，该非导电膜 所包含的其它各非导电层的厚度为l-350nm，及该有机高分子层的厚度为1-100 y m。较佳的，其中该非导电膜包含该第一层金属性物质层，位于该第一层金属性物质 层上的第一层低折射率层及位于该第一层低折射率层上的第一层高折射率层，其中该第一 层低折射率层是选自二氧化硅、三氧化二铝，及氟化镁(MgF2)所组成的组中的至少一种，及 该第一层高折射率层是选自二氧化钛、五氧化二钽、二氧化钨、三氧化钨，及硫化锌所组成 的组中的至少一种。较佳的，该非导电膜包含该第一层金属性物质层，位于该第一层金属性物质层上 的第一层高折射率层及位于该第一层高折射率层上的第一层低折射率层，其中该第一层低 折射率层是选自二氧化硅、三氧化二铝，及氟化镁所组成的组中的至少一种，及该第一层高 折射率层是选自二氧化钛、五氧化二钽、二氧化钨、三氧化钨，及硫化锌所组成的组中的至 少一种。较佳的，该非导电膜包含该第一层金属性物质层，位于该第一层金属性物质层上 的第一层低折射率层，位于该第一层低折射率层上的第二层金属性物质层，位于该第二层
6金属性物质层上的第二层低折射率层，重复金属性物质层及低折射率层直到第n层低折射 率层，位于该第n层低折射率层上的第n+1层金属性物质层，位于该n+1层金属性物质层上 的第一层高折射率层，及位于该第一层高折射率层上的第n+1层低折射率层，其中n为3至 10的整数，其中该第一层低折射率层至第n+1层是低折射率层独立的选自二氧化硅、三氧 化二铝，及氟化镁所组成的组中的至少一种，及该第一层高折射率层是选自二氧化钛、五氧 化二钽、二氧化钨、三氧化钨，及硫化锌所组成的组中的至少一种。较佳的，该非导电膜包含该第一层金属性物质层，位于该第一层金属性物质层上 的第一层低折射率层，位于该第一层低折射率层上的第二层金属性物质层，位于该第二层 金属性物质层上的第二层低折射率层，重复金属性物质层及低折射率层直到第n层低折射 率层，位于该第n层低折射率层上的第n+1层金属性物质层，位于该n+1层金属性物质层上 的第n+1层低折射率层，及位于该第n+1层低折射率层上的第一层高折射率层，其中n为3 至10的整数，其中的低折射率层独立的选自二氧化硅、三氧化二铝，及氟化镁所组成的组 中的至少一种，及第一层高折射率层是选自二氧化钛、五氧化二钽、二氧化钨、三氧化钨，及 硫化锌所组成的组中的至少一种。较佳的，其中该有机高分子层为聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈_ 丁二烯-苯乙烯共聚 物、液晶高分子、聚氨酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、或聚苯乙烯。较佳的，该有机高分子层为透明的。较佳的，该有机高分子层被添加有具光反射性物质。较佳的，该有机高分子层为液晶高分子。较佳的，该非导电透明塑料基材为聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯树脂、聚甲基丙 烯酸甲酯、聚丙烯、或聚乙烯。更佳的，该非导电透明塑料基材为聚对苯二甲酸乙二酯。较佳的，该非导电膜由作为该第一层金属性物质层的银，作为该第一层低折射率 层的二氧化硅及作为该第一层高折射率层的二氧化钛所组成。较佳的，该非导电膜由作为该第一层金属性物质层至第n+1层金属性物质层的 银，作为该第一层低折射率层至第n+1层低折射率层的二氧化硅及作为该第一层高折射率 层的二氧化钛所组成，其中n = 3。较佳的，该非导电膜包含该第一层非金属性物质层，及位于该第一层非金属性物 质层上的第一层低折射率层，其中该第一层低折射率层是选自二氧化硅、三氧化二铝，及氟 化镁所组成的组中的至少一种。更佳的，该非导电膜由作为该第一层非金属性物质层的二 氧化钛，及作为第一层低折射率层的二氧化硅所组成。
图1.显示本实用新型的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构的第一较 佳具体实施例的剖面示意图。图2.显示本实用新型的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构的第二较 佳具体实施例的剖面示意图。附图标记10,20.透明塑料基材11、21.反射层12、22.低折射率层13、23.高折射率层[0035]14、24.有机高分子层具体实施方式
本实用新型为达成上述实用新型目的，所采用的方式与技术，举几个较佳具体实 施例并配合图式详细说明如后。本实用新型利用多层薄膜折射率的差异形成干涉，由设计 薄膜的厚度达到建设性或破坏性干涉的效果，进一步达到调整穿透率与反射率，以单层膜 为例，当基材的折射率大于薄膜的折射率时，设计薄膜光学厚度为四分之一波长时可提升 其穿透率达到抗反射的效果，而进一步搭配高低折射率的堆栈可设计特定波长与范围的穿 透率与反射率效果，再搭配非导电真空镀膜或以金属微粉/有机高分子聚合物的涂布手法 制作的反射效果以改变反射率与穿透率，达到可调整软性多层膜的穿透率30-70%与反射 率30-70%并存的效果，其中45-50%的穿透与反射效果为应用于半反射与半穿透设计的 最佳范围。本实用新型的第一较佳具体实施例被示于图1，其中一半反射半穿透可挠性基材 非导电性多层膜结构包括一透明塑料基材10，及依序形成于该基材上的一反射层11、一 低折射率层12、一高折射率层13(依光学设计需求高、低折射率层可以互换)及一有机高分 子层14。该透明塑料基材10泛指聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯树脂(PC)、聚甲基 丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等。透明塑料基材10的厚度并无特别限制， 以23-250 iim较为常用。该反射层11可为金属镀膜，如锡(Sn)、钛(Ti)、铬(Cr)、铟(In)、银(Ag)、Ni (镍)、 Cu (铜)等，或多层金属如Al-Si、Al-Sn-Cr-In等。该低折射率层12可为氧化物例如二氧化硅(Si02)、三氧化二铝(A1203)，或氟化物 如氟化镁(MgF2)的薄膜。该高折射率层13可为氧化物例如二氧化钛(Ti02)、五氧化二钽(Ta205)、氧化钨 (W02、W03)，或硫化物例如硫化锌(ZnS)的薄膜。该有机高分子层14在本实施例中可选用PET作为基材，其可为以纯物质独自成 膜，或适量添加具光反射性物质于高分子层中，使其具有光穿透及光反射的功能。有机高 分子层的材料如聚甲基丙烯酸甲酯[Poly (methylmethacrylate)，PMMA]、丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer,ABS)、液晶高分子、聚 胺酯(PU)、聚乙烯、聚氯乙烯、PPbolypropylene)聚丙烯、聚苯乙烯等等。有机高分子层的 使用可和该金属镀膜的反射层或介电质材料的高、低折射率层相互调整以达半反射半穿透 (45-50%的穿透与反射)同时并存的效果。本实用新型的第二较佳具体实施例被示于图2，其中一半反射半穿透可挠性基材 非导电性多层膜结构包括一透明塑料基材20，及依序重复形成于该基材上的反射层21、 低折射率层22、高折射率层23及最后的有机高分子层24。该金属镀膜的反射层和介电质 材料的高、低折射率层利用光学干涉原理以达半反射半穿透(45-50%的穿透与反射)同时 并存的效果。本实施例的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构的各层所使用的材 料选自与前述第一较佳具体实施例所使用的相同材料。实施例1
8[0045]如下表所示，本实施例的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构为PET基 材，及由下而上的Ag，Si02，Ti02及有机高分子层，其中该有机高分子层为PMMA，其可见光平 均穿透率为92. 1%。 本实施例的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构在参考波长为550nm 的穿透率、反射率分别为穿透率48.4% ；反射率41.2%。此例为应用Ti02 (折射率2. 38)与Si02 (折射率1. 48)材料的高低折射率设计调 整反射率与折射率。实施例2 如下表所示，本实施例的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构为PET基 材，及由下而上的Ag，Si02, Ag，Si02, Ag，Si02, Ag，Ti02, Si02及有机高分子层，其中该有机 高分子层为PMMA，其可见光平均穿透率为92. 1 %。
本实施例的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构在参考波长为550nm 的穿透率、反射率分别为穿透率46. 5% ；反射率45. 7%。实施例3 如下表所示，本实施例的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构为PET基 材，及由下而上的Ti02，Si02及有机高分子层，其中该有机高分子层为液晶高分子(LC)，其 可见光平均穿透率为52. 5%。
本实施例的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构在参考波长为550nm 的穿透率、反射率分别为穿透率45. 2% ；反射率46. 3%。
权利要求一种半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其特征是，包含一非导电透明塑料基材；一位于该基材的一表面上的非导电膜，该非导电膜为多数非导电层所构成，其中每一层非导电层具有大于1010Ω/□的表面电阻的金属性物质或非金属性物质；及一位于该非导电膜上的有机高分子层；该非导电膜所包含的各非导电层的厚度、顺序及可见光平均光学折射率被安排成在光学干涉原理下，使得该半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构具有30％-70％的可见光平均穿透率及30％-70％的可见光平均反射率。
2.如权利要求1所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其具有 40% -59%的可见光平均穿透率及40% -59%的可见光平均反射率。
3.如权利要求1所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其具有 45% -50%的可见光平均穿透率及45% -50%的可见光平均反射率。
4.如权利要求1所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中位于该基 材的该表面的第一层为金属性物质，该金属性物质为锡、钛、铬、铟、银、M或铜。
5.如权利要求4所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该金属性 物质为银。
6.如权利要求1所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中位于该 基材的该表面的第一层为非金属性物质，该非金属性物质为二氧化钛、五氧化二钽、二氧化 钨、三氧化钨，或硫化锌。
7.如权利要求6所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该非金属 性物质为二氧化钛。
8.如权利要求4或6所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该非 导电膜位于该基材的该表面的第一层的厚度为1-lOOnm，该非导电膜所包含的其它各非导 电层的厚度为l-350nm，及该有机高分子层的厚度为1-100 y m。
9.如权利要求8所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该非导电 膜包含该第一层金属性物质层，位于该第一层金属性物质层上的第一层低折射率层及位于 该第一层低折射率层上的第一层高折射率层，其中该第一层低折射率层是选自二氧化硅、 三氧化二铝，及氟化镁所组成的组中的一种，及该第一层高折射率层是选自二氧化钛、五氧 化二钽、二氧化钨、三氧化钨，及硫化锌所组成的组中的一种。
10.如权利要求8所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该非导 电膜包含该第一层金属性物质层，位于该第一层金属性物质层上的第一层高折射率层及位 于该第一层高折射率层上的第一层低折射率层，其中该第一层低折射率层是选自二氧化 硅、三氧化二铝，及氟化镁所组成的组中的一种，及该第一层高折射率层是选自二氧化钛、 五氧化二钽、二氧化钨、三氧化钨，及硫化锌所组成的组中的一种。
11.如权利要求8所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该非导 电膜包含该第一层金属性物质层，位于该第一层金属性物质层上的第一层低折射率层，位 于该第一层低折射率层上的第二层金属性物质层，位于该第二层金属性物质层上的第二层 低折射率层，重复金属性物质层及低折射率层直到第n层低折射率层，位于该第n层低折射 率层上的第n+1层金属性物质层，位于该n+1层金属性物质层上的第一层高折射率层，及位于该第一层高折射率层上的第n+1层低折射率层，其中n为3至10的整数，其中该第一层 低折射率层至第n+1层是低折射率层独立的选自二氧化硅、三氧化二铝，及氟化镁所组成 的组中的一种，及该第一层高折射率层是选自二氧化钛、五氧化二钽、二氧化钨、三氧化钨， 及硫化锌所组成的组中的一种。
12.如权利要求8所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该非导 电膜包含该第一层金属性物质层，位于该第一层金属性物质层上的第一层低折射率层，位 于该第一层低折射率层上的第二层金属性物质层，位于该第二层金属性物质层上的第二层 低折射率层，重复金属性物质层及低折射率层直到第n层低折射率层，位于该第n层低折射 率层上的第n+1层金属性物质层，位于该n+1层金属性物质层上的第n+1层低折射率层，及 位于该第n+1层低折射率层上的第一层高折射率层，其中n为3至10的整数，其中的低折 射率层独立的选自二氧化硅、三氧化二铝，及氟化镁所组成的组中的一种，及第一层高折射 率层是选自二氧化钛、五氧化二钽、二氧化钨、三氧化钨，及硫化锌所组成的组中的一种。
13.如权利要求8所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该有机 高分子层为聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、液晶高分子、聚氨酯、聚乙 烯、聚氯乙烯、聚丙烯、或聚苯乙烯。
14.如权利要求13所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该有机 高分子层为透明的。
15.如权利要求13所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该有机 高分子层被添加有具光反射性物质。
16.如权利要求13所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该有机 高分子层为液晶高分子。
17.如权利要求1所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该非导 电透明塑料基材为聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、或聚 乙火布o
18.如权利要求17所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该非导 电透明塑料基材为聚对苯二甲酸乙二酯。
19.如权利要求9所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该非导 电膜由作为该第一层金属性物质层的银，作为该第一层低折射率层的二氧化硅及作为该第 一层高折射率层的二氧化钛所组成。
20.如权利要求11所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该非导 电膜由作为该第一层金属性物质层至第n+1层金属性物质层的银，作为该第一层低折射率 层至第n+1层低折射率层的二氧化硅及作为该第一层高折射率层的二氧化钛所组成，其中 n = 3。
21.如权利要求8所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该非导 电膜包含该第一层非金属性物质层，及位于该第一层非金属性物质层上的第一层低折射率 层，其中该第一层低折射率层是选自二氧化硅、三氧化二铝，及氟化镁所组成的组中的一 种。
22.如权利要求21所述的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，其中该非导 电膜由作为该第一层非金属性物质层的二氧化钛，及作为第一层低折射率层的二氧化硅所组成。
专利摘要本实用新型是关于一种半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构，尤指一种可用于手机、PDA、笔记本计算机、隔热纸及消费性电子产品的屏幕等的半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构。其具有一非导电透明塑料基材；一位于该基材的一表面上的非导电膜，该非导电膜为多数非导电层所构成，其中每一层非导电层具有大于1010Ω/□的表面电阻的金属性物质或非金属性物质；及一位于该非导电膜上的有机高分子层；其中该非导电膜所包含的各非导电层的厚度、顺序及可见光平均光学折射率被安排成在光学干涉原理下，使得该半反射半穿透可挠性基材非导电性多层膜结构具有40％-59％的可见光平均穿透率及40％-59％的可见光平均反射率。
文档编号B32B7/02GK201604330SQ20092021752
公开日2010年10月13日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者孟秀英 申请人:科专国际有限公司