导电的、透明的、半透明的和/或反光的材料制造技术

在一个方面，本文描述了微孔膜，其表现出适合电学和/或光学用途的复合结构和性能。在一些实施方式中，本文所描述的复合膜包括：微孔聚合物基体或基底，其具有相互连接的孔结构和折射率；以及导电涂层，其沉积在微孔聚合物基体的一个或多个表面上。在其他一些实施方式中，孔被填充并且膜是基本透明的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请交叉引用本申请要求2014年4月15日提交的美国临时专利申请No.61/979,564的权益及优先权，该临时申请通过全文引用并入本文。领域根据至少选定的实施方式，本专利技术涉及导电的、透明的、半透明的和/或反光的聚合物膜或材料，用于这种膜或材料的基底，制造这种基底、膜或材料的方法，和/或使用这种基底、膜或材料的方法。根据至少选定的实施方式，本专利技术涉及导电的膜或材料，优选导电的透明膜或材料，新的或改进的用于这种膜的多孔或微孔基底，制造这种导电膜或材料的方法，和/或使用这种膜、材料或基底的方法。背景用于各种分离和/或扩散用途的微孔膜已被深入地探究和开发。微孔膜，例如，被广泛地用于空气和水的过滤用途以及电池构造中的隔板薄膜。多种单层或多层的微孔聚合物膜被北卡罗莱纳州夏洛特市的Celgard有限责任公司制造并销售。通常，很多微孔膜的绝缘性能和有机结构使得其不适合用于导电用途和涉及高温、氧化和其他腐蚀性环境的用途。
技术实现思路
根据至少选定的实施方式，本专利技术可满足使微孔膜适合导电用途和/或涉及高温、氧化和/或其他腐蚀性环境的用途的上述需求，和/或涉及导电的、透明的、半透明的、部分反光的和/或反光的聚合物膜或材料，用于这种膜或材料的基底，制造这种基底、膜和/或材料的方法，和/或使用这种基底、膜和/或材料的方法。根据至少选定的实施方式，本专利技术涉及导电的膜或材料，优选导电的透明或半透明膜或材料，新的或改进的用于这种膜的多孔或微孔基底，制造这种导电膜或材料的方法，和/或使用这种膜、材料或基底的方法。在一个方面，本文所描述的膜或微孔膜显示出适合电学和/或光学用途的复合结构和性能。在一些实施方式中，本文所描述的复合膜包括或包含：微孔聚合物基体或基底，其具有相互连接的孔结构和折射率；以及导电涂层，其沉积在微孔聚合物基体一个或多个表面上。复合膜可进一步包括或包含在聚合物基体或基底的孔结构中的填充材料。填充材料优选具有与聚合物基体的折射率基本匹配的折射率。进一步地，具有本文所描述的结构的复合膜可以是透明的或基本透明的。在另一方面，本专利技术提供含有本文所描述的复合膜的光电设备。在一些实施方式中，光电设备为触摸屏设备，其含有显示器和设置于显示器上的复合膜，该复合膜优选包括或包含具有相互连接的孔结构和折射率的微孔聚合物基体或基底。微孔聚合物基体的一个或多个表面上沉积有导电涂层。在设置于显示器表面的情形下，复合膜可以是或者可以被制造成透明的或基本透明的。在更进一步的方面，本文描述了制造复合膜的方法。在一些实施方式中，制造复合膜的方法包括：提供具有相互连接的孔结构和折射率的微孔聚合物基体或基底，以及在微孔基体的一个或多个表面上沉积导电涂层或材料。进一步地，可在聚合物基体的孔结构中沉积填充材料，填充材料具有与聚合物基体的折射率基本匹配的折射率。这种填充材料可在沉积导电或反光涂层或材料之前、过程中或之后添加。在下文的详细描述中，将更详细地描述本专利技术的上述及其他方面、目的或实施方式。附图说明图1为根据本文所描述的一实施方式的微孔聚合物基体或基底的表面扫描电镜(SEM)图像。图2为根据本文所描述的另一实施方式的微孔聚合物基体的表面SEM图像。图3为根据本文所描述的又一实施方式的微孔聚合物基体的表面SEM图像。图4为根据本文所描述的一多层实施方式的微孔聚合物基体的横截面SEM图像，该微孔聚合物基体包含多层结构，该图显示了组成和形貌上的梯度。图5包括并排比较的影像，左边为白色的未被涂覆(未被金属化)的膜的表面或侧面，右边为同一个膜或材料的被金属化或涂覆的另一面，其有金属质感、有光泽或反光，该膜或材料具有根据本专利技术特定实施方式的微孔聚合物基体。图6为图5的被金属化的膜或材料的影像，其被置于消费者的电子设备(特别是黑莓设备)的显示器屏幕上，金属化的膜或材料的被填充的部分是透明或半透明的(左边的部分，透过这部分显示出了屏幕)，未被填充的部分(右边的部分，其仍在设备屏幕上)是不透明且反光的，在这部分，设备屏幕没有透过材料显示出来。图7为图5的被金属化的膜或材料的金属化表面的表面SEM图像，放大倍数为1000倍。图8为图5的被金属化的膜或材料的金属化表面的表面SEM图像，放大倍数为5000倍。图9为图5的被金属化的膜或材料的金属化表面的表面SEM图像，放大倍数为20000倍。图10包括根据本文所描述的实施方式的裸膜在涂覆前的(A)俯视图和(B)横截面图；由于膜中的孔隙，膜的外观是不透明的、白色的(或蓝色的)，并且是电绝缘的。图11包括图10的膜在一面被涂覆导电涂层(这种涂层在图11中是红色的)后的(A)俯视图和(B)横截面图；由于膜的孔隙和导电涂层的结合，这种膜看起来不透明且有光泽(反光)，并且在金属化表面上是导电的。图12包括图11的膜在孔被填充后的(A)俯视图和(B)横截面图(填充材料在图12中是绿色的)；由于膜中的孔已被填充，这种膜看起来是透明的和/或半透明的，并且因为具有导电涂层(在图12是红色的)而仍然导电。图13包括图12的膜被图12中的同种填充材料过度填充后的(A)俯视图和(B)横截面图(填充材料在图13中是绿色的)；由于孔中的填充材料，这种膜看起来是透明的和/或半透明的。区域1和2因为具有导电涂层而仍是导电的。详细说明本文所描述的实施方式可以通过参考下面的专利技术详述和实施例以及它们前后的描述得到更好的理解。但是，本文描述的原理、设备和方法不限于专利技术详述部分和实施例中的具体实施方式。应当认识到的是，这些实施方式仅仅是对本专利技术原则的说明。本领域的技术人员可以容易地在不背离本专利技术精神和范围的情况下对其进行多种修改和调整。本文所描述的复合膜可表现为允许其在多种用途下被使用的构造，这些用途包括电子设备和光学用途。优选地，本文所描述的复合膜包含微孔聚合物基体、基底或薄膜，这些基体、基底或薄膜具有互相连接的孔结构和折射率，并且在微孔聚合物基体的一个或多个表面上沉积有导电涂层。复合膜可进一步包含在聚合物基体孔结构中的填充材料，这种填充材料具有与聚合物基体的折射率基本匹配的折射率。关于具体的成分，优选的复合膜包含具有互相连接的孔结构的微孔聚合物基体或基底。微孔基体可由多种聚合物材料制造。例如，微孔基体可由一种或多种聚烯烃(PO)制成，包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或其共聚物。或者，微孔基体可由聚酰胺、聚酯、聚砜(如聚醚砜(PES))、纤维素或含氟聚合物(包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)和/或聚四氟乙烯(PTFE))制成。除聚合物组分外，微孔基体可表现为多种物理构造和形貌。在一些实施方式中，微孔基体由一层聚合物材料形成，从而产生单层构造。微孔基体也可包含多层聚合物材料。只要不违背本专利技术的目的，可用任意数量的聚合物层形成微孔基体。例如，微孔基体可为双层、三层或多层构造。表I为本专利技术所描述的复合膜的微孔聚合物基体提供了多种非限制性的构造。表I选定的非限定性的微孔聚合物基体构造本文所描述的微孔基体的聚合物层也可表现为多种形貌。在一些实施方式中，聚合物层的形貌是在制造层的过程中形成的。例如，可通过干法拉伸工艺形成聚合物层；其中，孔是通过在加工方向(MD)拉伸无孔的半结晶的被挤出的聚合物组分而形成的。图1为一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合膜，包含：具有相互连接的孔结构和折射率的微孔聚合物基体；以及沉积在微孔聚合物基体的一个或多个表面上的导电涂层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.15 US 61/979,5641.一种复合膜，包含：具有相互连接的孔结构和折射率的微孔聚合物基体；以及沉积在微孔聚合物基体的一个或多个表面上的导电涂层。2.如权利要求1所述的复合膜，进一步包含在聚合物基体的孔结构中的填充材料，该填充材料具有与聚合物基体的折射率基本匹配的折射率。3.如权利要求2所述的复合膜，其中，所述填充材料为固体。4.如权利要求2所述的复合膜，其中，所述填充材料包含粘合剂。5.如权利要求2所述的复合膜，其中，所述膜是透明或半透明的。6.如权利要求1所述的复合膜，其中，所述微孔聚合物基体由以下成分中的一种或多种制成：聚烯烃(PO)(包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或其共聚物)、聚酰胺、聚酯、聚砜(如聚醚砜(PES))、纤维素或含氟聚合物(包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)和/或聚四氟乙烯(PTFE))、或它们的组合、或其掺和物。7.如权利要求6所述的复合膜，其中，所述一种或多种聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、共聚物、与掺和物。8.如权利要求1所述的复合膜，其中，所述聚合物基体由单层聚合物材料形成。9.如权利要求1所述的复合膜，其中，所述聚合物基体包含多层聚合物材料。10.如权利要求9所述的复合膜，其中，所述聚合物基体中的每个层选自聚乙烯、聚丙烯、共聚物、与掺和物。11.如权利要求1所述的复合膜，具有1μm至100μm的厚度。12.如权利要求1所述的复合膜，具有5μm至20μm的厚度。13.如权利要求1所述的复合膜，其中，所述导电涂层包含金属或合金。14.如权利要求1所述的复合膜，其中，所述膜是柔性的。15.如权利要求1所述的复合膜，具有1-500Ω/sq的薄层电阻。16.一种触摸屏设备，包含:显示器；和设置在显示器上的复合膜，该复合膜包含：微孔聚合物基体，其具有相互连接的孔结构和折射率；以及导电涂层...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·K·斯托克斯，卡尔·F·休米斯顿，
申请(专利权)人：赛尔格有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US