CN113161039A

CN113161039A - 一种新型导电膜及其制作方法

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Publication number: CN113161039A
Application number: CN202010015170.2A
Authority: CN
Inventors: 刘麟跃; 基亮亮; 周小红
Original assignee: Weiyeda Technology Jiangsu Co ltd; Ivtouch Co ltd
Current assignee: Suzhou Weiyeda Technology Co ltd; Weiyeda Technology Jiangsu Co ltd
Priority date: 2020-01-07
Filing date: 2020-01-07
Publication date: 2021-07-23
Anticipated expiration: 2040-01-07
Also published as: CN113161039B

Abstract

本发明公开了一种新型导电膜的制作方法，该方法包括：制备一导电膜，导电膜包括透明基底、位于透明基底上具有图形凹槽的结构层，以及嵌设于图形凹槽中具有异常的导电网格；在导电网格表面制备一表面平整的金属层，金属层还填充导电网格的异常处，金属层与导电网格的导电率一致。本发明还公开了一种新型导电膜，包括透明基底、位于透明基底上具有图形凹槽的结构层，以及嵌设于图形凹槽中的导电网格和覆盖导电网格的金属层，其中，导电网格具有异常，金属层还填充导电网格表面的异常处。通过上述方法，可以实现批量生产电阻率均一的新型导电膜，成品率高，工艺简单可靠，且生产的新型导电膜的性能优良。

Description

一种新型导电膜及其制作方法

技术领域

本发明涉及导电膜技术领域，特别是涉及一种新型导电膜及其制作方法。

背景技术

透明导电膜因其透过率高，导电性能好，广泛的应用在触控屏、电磁屏蔽、光伏器件等领域，随着科学技术的发展，越来越多的电子器件朝着柔性化，轻薄化发展，对透明导电膜的需求日益增加。

ITO(Indium tin oxide，氧化铟锡)透明导电膜是目前应用最多的导电膜，但其柔性差、受温度影响大、且制造成本高、有毒、污染大。为克服ITO导电膜的缺点，UV压印法被越来越多的用在透明导电膜制造上面。UV压印法，用模具通过卷对卷压印工艺，在UV层压印出图形凹槽，然后填充导电墨水，经烧结形成导电网格。导电墨水用的比较多的铜或银的纳米浆料。但是这种填充导电墨水方法，因填充的均匀性与烧结导致基材的微变形，会造成表面粗糙或导电网格的不均匀，以及一定几率的断路。如此会影响导电膜导电性能以及使导电膜的导电率不均一，进而影响触摸屏的感应灵敏度。

前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电阻率均一的新型导电膜及其制作方法。

本发明提供一种新型导电膜的制作方法，该方法包括：

制备一导电膜，所述导电膜包括透明基底、位于所述透明基底上具有图形凹槽的结构层，以及嵌设于所述图形凹槽中具有异常的导电网格；

在所述导电网格表面制备一表面平整的金属层，所述金属层还填充所述导电网格的异常处，所述金属层与所述导电网格的导电率一致。

在其中一实施例中，所述导电网格的材质为纯度95％的银浆料或银合金浆料。

在其中一实施例中，在所述制备一导电膜的步骤中，所述导电膜的具体制作方法为：

提供一所述透明基底；

在所述透明基底上涂布一层UV胶，形成所述结构层；

提供一具有所述图形凹槽的模具；

将所述模具压印在所述结构层上，在所述结构层上形成所述图形凹槽；

固化所述结构层后脱模；

将所述导电材料刮涂在所述图形凹槽内；

固化导电材料形成所述导电网格，得到所述导电膜。

在其中一实施例中，在形成所述导电网格的步骤中：采用110摄氏度到130摄氏度对所述导电材料烧结30-60min，形成所述导电网格。

在其中一实施例中，在所述制备一表面平整的金属层的步骤中，所述金属层的具体制作方法为：

提供一槽体，将所述导电膜平铺放入所述槽体内固定；

对所述导电网格进行敏化处理；

提供PH值在10-12的化学铜镀液；

将所述化学铜镀液倒入所述槽体内；

将所述化学铜镀液加热至30-40℃后，搅拌均匀，然后加入质量分数为37-42％的甲醛溶液；

静置后在所述导电网格表面形成所述金属层。

在其中一实施例中，在所述敏化处理步骤中：用纯水对所述导电网格冲洗30s后，再喷洒质量分数为1％-5％的氯化亚锡与质量分数为4％-8％的盐酸混合液，3-5min后用纯水清洗干净。

在其中一实施例中，所述化学铜镀液包括主盐、络合剂以及PH调节剂。

在其中一实施例中，所述主盐选自质量分数为1.2～2％的硫酸铜、氯化铜、硝酸铜中的一种或多种；所述络合剂选自质量分数为1.0～1.8％的酒石酸钾钠、柠檬酸钠、EDTA二钠及三乙醇胺中的一种或多种；所述PH调节剂选自质量分数为1.2-2％的氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或多种。

在其中一实施例中，在所述静置步骤中：在30～60℃下静置10～120min，以使所述化学铜镀液中的铜原子在所述导电网格表面沉积形成铜层。

本发明还提供一种新型导电膜，包括透明基底、位于所述透明基底上具有图形凹槽的结构层，以及嵌设于所述图形凹槽中的导电网格和覆盖所述导电网格的金属层，其中，所述导电网格具有异常，所述金属层还填充所述导电网格表面的异常处。

在其中一实施例中，所述导电网格的材质为纯度95％的银浆料或银合金浆料，所述金属层的材质为铜，所述导电网格与所述金属层的导电率一致。

本发明提供的新型导电膜的制作方法，通过所述金属层还填充所述导电网格的异常处，所述金属层与所述导电网格的导电率一致，可以实现批量生产电阻率均一的新型导电膜，成品率高，工艺简单可靠，且生产的新型导电膜的性能优良。

附图说明

图1为本发明实施例新型导电膜的制作方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例新型导电膜的制作方法的步骤流程图；

图3为本发明实施例金属层的制作方法的步骤流程图；

图4为本发明实施例新型导电膜的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参图1至图3，本发明实施例中提供的新型导电膜的制作方法，该方法包括：

S1：制备一导电膜，导电膜包括透明基底、位于透明基底上具有图形凹槽的结构层，以及嵌设于图形凹槽具有异常的导电网格；

S2：在导电网格表面制备一表面平整的金属层，金属层还填充导电网格的异常处，金属层与导电网格的导电率一致。

导电网格的异常包括导电网格的表面粗糙或导电网格不均匀或导电网格断裂中的一种或多种；造成此种异常的出现是由于刮涂不均或/和烧结导致导电网格的微变形。

在本实施例中，导电网格的材质为纯度95％的银浆料或银合金浆料，这里所说的纯度95％是指银浆料或银合金浆料中含银或银合金的质量分数为95％。

在步骤S1中，导电膜的具体制作方法为：

S11：提供一透明基底；

S12：在透明基底上涂布一层UV胶，形成结构层；

S13：提供一具有图形凹槽的模具；

S14：将模具压印在结构层上，在结构层上形成图形凹槽；

S15：固化结构层后脱模；

S16：将导电材料刮涂在图形凹槽内；

S17：固化导电材料形成导电网格，得到导电膜。

在本实施例中，模具为金属模具，其厚度200到300um；模具的表面设有与图形凹槽互补的图形凸起，图形凸起的高度2到10um，宽度3-8um，图形凸起的断面呈梯形、矩形、类梯形；导电网格的厚度小于图形凹槽的深度。

在S17步骤中：采用110摄氏度到130摄氏度对填充在图形凹槽内地导电材料烧结30-60min，形成导电网格。

在步骤S2中，采用化学镀的方式制备金属层，金属层的具体制作方法为：

S21：提供一槽体，将导电膜平铺放入槽体内固定；

S22：对导电网格进行敏化处理；

S23：提供PH值在10-12的化学铜镀液，并将化学铜镀液倒入槽体内；

S24：将化学铜镀液加热至30-60℃后，搅拌均匀，然后加入质量分数为37-42％的甲醛溶液；

S25：静置后在导电网格表面形成金属层。

在其它实施例中，金属层采用电镀的方式制备。

在本实施例中，金属层为铜层，化学铜镀液包括主盐、络合剂以及PH调节剂，其中主盐选自硫酸铜、氯化铜、硝酸铜中的一种或多种；络合剂选自酒石酸钾钠、柠檬酸钠、EDTA二钠及三乙醇胺中的一种或多种；PH调节剂选自氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或多种，PH调节剂用于调节化学铜镀液的PH值为10～12。优选地，化学铜镀液包括质量分数为1.2～2％硫酸铜、质量分数为1.0～1.8％的酒石酸钾钠以及质量分数为1.2～2％的氢氧化钠。更优选地，化学铜镀液包括质量分数为1.2～1.4％硫酸铜、质量分数为1.0～1.2％的酒石酸钾钠以及质量分数为1.2～1.4％的氢氧化钠。硫酸铜的质量分数低于1.2％和/或酒石酸钾钠的质量分数低于1.0％，会导致还原反应的速率慢，引起沉积铜层厚度不足，异常处的修补不可靠，或者修补周期长，不利于自动化修补。硫酸铜的质量分数高于2％和/或酒石酸钾钠的质量分数高于1.8％，会导致还原反应的速度过快，沉积铜层的密度不足，影响导电率的均一性，且不利于控制沉积铜层的厚度。

在步骤S22中：用纯水对导电网格冲洗30s后，再喷洒1敏化液，3-5min后用纯水清洗干净。通过对导电网格进行敏化处理，增加导电网格表面的还原能力。

敏化液包括质量分数为1％～5％的氯化亚锡和质量分数为4％～8％的氯化氢，使得导电膜表面的还原能力增强，更优选地，氯化亚锡的质量分数为1％～3％。具体地，二价锡在用水清洗时由于发生水解产生微溶性产物Sn(OH)_1～5Cl_0～5，该微溶性产物在凝聚作用下沉积，使得导电膜表面形成具有还原作用的还原性液体膜。氯化亚锡的质量分数低于1％和/或敏化液的PH值度偏低会导致微溶性产物的沉积量不足，后续还原产生的金属晶核密度偏低，进而导致铜沉积的速率过低。氯化亚锡的质量分数高于5％和/或敏化液的PH值度偏高会导致过量的二价锡吸附在导电网格表面，致使镀层的结合力下降，且不利于控制沉积铜层的厚度。

在步骤S24中，对化学铜镀液进行搅拌，加入甲醛溶液进行混合，制得甲醛质量分数为1.0～1.8％的混合化学溶液，槽体内的混合化学溶液浸没导电膜。其中配置混合化学溶液所采用的甲醛溶液例如为质量分数为37～42％的甲醛溶液。更优选地，甲醛的质量分数为1％～1.2％。甲醛的质量分数低于1％会导致还原反应的速率慢，引起沉积铜层厚度不足，异常处的修补不可靠，或者修补周期长，不利于自动化修补。甲醛的质量分数高于1.8％会导致还原反应的速度过快，沉积铜层的密度不足，影响导电率的均一性，且不利于控制沉积铜层的厚度。

在步骤S26中：静置步骤的条件为，在30～60℃下静置10～120min，并控制导电网格和沉积铜层的总厚度小于图形凹槽的深度。优选地，在30～40℃下静置20～60min，控制沉积铜层的厚度为1～3μm。沉积铜层的厚度可以通过调节混合化学溶液中主盐、络合剂、还原剂的浓度、混合化学溶液的温度、静置时间来调整。在镀铜过程中，导电网格内的银或金充当催化剂，不完全反应生成的氧化亚铜又会自催化还原反应的进行，优选地，形成导电网格的金属材料包括银，银对该还原反应有优良的催化能力。导电网格附近的还原反应速率远高于结构层表面，最终还原产生的铜沉积在导电网格的表面，并填充了导电网格的异常处，从而修补了具有异常的导电网格。

请参考图4，本发明实施例还提供一种新型导电膜，采用上述新型导电膜的制作方法制作，包括透明基底11、位于透明基底11上具有图形凹槽121的结构层12，以及嵌设于图形凹槽121中的导电网格13和覆盖导电网格13的金属层14。其中，导电网格13具有异常，金属层14还填充导电网格13的异常处或未有异常的导电网格13表面。

在本实施例中，导电网格13具有异常处；导电网格13的异常包括导电网格13的表面粗糙或导电网格13不均匀或导电网格13断裂中的一种或多种；造成此种异常的出现是由于刮涂不均或/和烧结导致导电网格13的微变形。

在其他实施例中，导电网格13也可以不具有异常，金属层14覆盖在未有异常的导电网格13表面。

导电网格13的材质为纯度95％的银浆料或银合金浆料，金属层14的材质为铜，其中，导电网格13与金属层14的导电率一致。

导电网格13为均匀或者非均匀排布的连续网格，网格的形状例如为正方形、长方形、菱形、钻石形、五边形、六边形、随机网格其中之一或其至少两种之组合；导电网格13的厚度为2到8um，金属层14的厚度为1到2um。

结构层12的厚度为2到10um，图形凹槽的深度为2到10um，宽度为3-8um，其截面为梯形或矩形或类梯形。

透明基底11的材质为PET或PC。

经实验验证，本发明提供的新型导电膜的阻值较低，如32寸以内图形单通道阻值在0.8kΩ到1.0kΩ之间。

实施例1：

本实施例的混合化学溶液按质量百分比计，由如下物质组成：硫酸铜1.2％、酒石酸钾钠1.0％、氢氧化钠1.2％、甲醛1.0％，控制混合化学溶液的温度为30～35℃，静置1h。

实施例2：

本实施例的混合化学溶液按质量百分比计，由如下物质组成：硫酸铜1.2％、酒石酸钾钠1.0％、氢氧化钠1.2％、甲醛1.0％，控制混合化学溶液的温度为35～40℃，静置1h。

实施例3：

本实施例的混合化学溶液按质量百分比计，由如下物质组成：硫酸铜1.2％、酒石酸钾钠1.0％、氢氧化钠1.2％、甲醛1.3％，控制混合化学溶液的温度为30～35℃，静置1h。

实施例4：

本实施例的混合化学溶液按质量百分比计，由如下物质组成：硫酸铜1.5％、酒石酸钾钠1.2％、氢氧化钠1.5％、甲醛1.3％，控制混合化学溶液的温度为35～40℃，静置1h。

实施例5：

本实施例的混合化学溶液按质量百分比计，由如下物质组成：硫酸铜1.5％、酒石酸钾钠1.2％、氢氧化钠1.5％、甲醛1.3％，控制混合化学溶液的温度为35～40℃，静置30min。

实施例6：

本实施例的混合化学溶液按质量百分比计，由如下物质组成：硫酸铜1.5％、酒石酸钾钠1.2％、氢氧化钠1.5％、甲醛1.5％，控制混合化学溶液的温度为35～40℃，静置30min。

实施例7：

本实施例的混合化学溶液按质量百分比计，由如下物质组成：硫酸铜1.8％、酒石酸钾钠1.4％、氢氧化钠1.8％、甲醛1.5％，控制混合化学溶液的温度为55～60℃，静置1h。

实施例8：

本实施例的混合化学溶液按质量百分比计，由如下物质组成：硫酸铜2％、酒石酸钾钠1.8％、氢氧化钠2％、甲醛1.8％，控制混合化学溶液的温度为55～60℃，静置1h。

实施例1～8中各实施条件、铜沉积速率及沉积铜层的厚度参见表1。

表1各实施例的实施条件、铜沉积速率及沉积铜层的厚度

在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作“形成在”、“设置在”或“位于”另一元件上时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。

在本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。

在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种新型导电膜的制作方法，其特征在于，该方法包括：

2.如权利要求1所述的新型导电膜的制作方法，其特征在于，所述导电网格的材质为纯度95％的银浆料或银合金浆料。

3.如权利要求1所述的新型导电膜的制作方法，其特征在于，在所述制备一导电膜的步骤中，所述导电膜的具体制作方法为：

提供一所述透明基底；

在所述透明基底上涂布一层UV胶，形成所述结构层；

提供一具有所述图形凹槽的模具；

固化所述结构层后脱模；

将所述导电材料刮涂在所述图形凹槽内；

固化所述导电材料形成所述导电网格，得到所述导电膜。

4.如权利要求3所述的新型导电膜的制作方法，其特征在于，在形成所述导电网格的步骤中：采用110摄氏度到130摄氏度对所述导电材料烧结30-60min，形成所述导电网格。

5.如权利要求1所述的新型导电膜的制作方法，其特征在于，在所述制备一表面平整的金属层的步骤中，所述金属层的具体制作方法为：

提供一槽体，将所述导电膜平铺放入所述槽体内固定；

对所述导电网格进行敏化处理；

提供PH值在10-12的化学铜镀液；

将所述化学铜镀液倒入所述槽体内；

将所述化学铜镀液加热至30-60℃后，搅拌均匀，然后加入质量分数为37-42％的甲醛溶液；

静置后在所述导电网格表面形成所述金属层。

6.如权利要求5所述的新型导电膜的制作方法，其特征在于，在所述敏化处理步骤中：用纯水对所述导电网格冲洗30s后，再喷洒质量分数为1％-5％的氯化亚锡与质量分数为4％-8％的盐酸混合液，3-5min后用纯水清洗干净。

7.如权利要求5所述的新型导电膜的制作方法，其特征在于，所述化学铜镀液包括主盐、络合剂以及PH调节剂。

8.根据权利要求7所述的新型导电膜的制作方法，其特征在于，所述主盐选自质量分数为1.2～2％的硫酸铜、氯化铜、硝酸铜中的一种或多种；所述络合剂选自质量分数为1.0～1.8％的酒石酸钾钠、柠檬酸钠、EDTA二钠及三乙醇胺中的一种或多种；所述PH调节剂选自质量分数为1.2-2％的氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或多种。

9.如权利要求5所述的新型导电膜的制作方法，其特征在于，在所述静置步骤中：在30～60℃下静置10～120min，以使所述化学铜镀液中的铜原子在所述导电网格表面沉积形成铜层。

10.一种新型导电膜，其特征在于，包括透明基底、位于所述透明基底上具有图形凹槽的结构层，以及嵌设于所述图形凹槽中的导电网格和覆盖所述导电网格的金属层，其中，所述导电网格具有异常，所述金属层还填充所述导电网格表面的异常处。

11.如权利要求10所述的新型导电膜，其特征在于，所述导电网格的材质为纯度95％的银浆料或银合金浆料，所述金属层的材质为铜，所述导电网格与所述金属层的导电率一致。