TW201433228A - 導電膜及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種導電膜及其製造方法。該導電膜包括透明絕緣襯底與形成於該透明絕緣襯底上之導電網格；該導電網格之網格線間距為d1、且100μm≦d1＜600μm；導電網格方塊電阻為R、且0.1Ω/sq≦R＜200Ω/sq。減小網格線間距須將網格線寬度減小，從而提高導電膜之透光性能；方塊電阻越小，導電膜之導電性能越好，電信號之傳送速率越快；較低的金屬含量保證了較小的方塊電阻，同時亦節省了原材質。

Description

導電膜及其製造方法
本發明涉及觸控式螢幕領域，特別係涉及一種導電膜及其製造方法。
觸控式螢幕作為實現人機交交互操作之較佳方式，被廣泛應用於各種帶有顯示幕的電子裝置中，而導電膜係其不可或缺的部分。
目前，導電膜包括透明絕緣襯底、導電層與導電網格，透明絕緣襯底與導電層鄰接，該導電網格位於導電層表面，製造導電膜之常用方式為曝光顯影方式，藉由曝光顯影之方式將銀鹽乳劑層變為導電層，並于其表面形成導電網格圖案，並對導電網格圖案之布銀量、網格線間距、表面方塊電阻等各項參數以及導電性微粒之參數作出改變，得到的導電網格網格線之間的間距為600~800μm、方塊電阻為200~800Ω/sq；導電網格之金屬含量為1.3~1.9g/m2。旨於提高導電膜之導電性能。
惟，習知導電膜存在以下一些亟待解決之技術問題：網格線間距較大而導致需要使用較粗的網格線，光學性能不佳；方塊電阻值較大，降低了電信號之傳輸速率，加工成觸控式螢幕後反應不靈敏，用戶體驗感差。
有鑑於此，有必要提供一種光學性能良好、電信號傳輸速率快的導電膜及其製造方法。
一種導電膜，包括透明絕緣襯底與形成於該透明絕緣襯底上之導電網格，該導電網格之網格線間距為d1、且100μmd1<600μm；導電網格方塊電阻為R、且0.1Ω/sqR<200Ω/sq。
於一實施方式中，還包括形成於該透明絕緣襯底一表面之透 明絕緣層，該導電網格嵌入或埋入設置於透明絕緣層中。
於一實施方式中，其中該透明絕緣層之材質選自光固膠、熱固膠或自幹膠。
於一實施方式中，其中該透明絕緣層之厚度為d4，凹槽寬度為d3，且0.5d4/d3 1.5。
於一實施方式中，其中該透明絕緣層之凹槽側設置有保護層。
於一實施方式中，導電網格之材質選自金、銀、銅、鋁、鋅、鍍金的銀中之一種或至少二者之合金。
於一實施方式中，形成該導電網格之材質為銀、且含銀量為0.7~1.8g/m2。
於一實施方式中，該導電網格之網格線間距為d1、且200μmd1 500μm。
於一實施方式中，該導電網格方塊電阻為R、且1Ω/sqR60Ω/sq。
於一實施方式中，該導電網格之網格線寬為d2、且1μmd2 10μm。
於一實施方式中，該導電網格為均勻佈置的規則圖形。
一種導電膜製造方法，包括以下步驟：於透明絕緣襯底表面藉由模具壓印出網格狀凹槽，且該模具之網格線間距為d1，且100μmd1<600μm；於該凹槽中印刷填充金屬漿；燒結與固化填充的金屬漿，形成導電網格，使導電網格方塊電阻為R、且0.1Ω/sqR<200Ω/sq，以製出導電膜。
一種導電膜製造方法，包括以下步驟：於透明絕緣襯底表面塗布膠水以形成透明絕緣層；於透明絕緣層表面藉由模具壓印出網格狀凹槽，且該模具之網格線間距為d1，且100μmd1<600μm； 固化凹槽；於該凹槽中印刷填充金屬漿；及燒結與固化填充的金屬漿，形成導電網格，使該導電網格之方塊電阻為R，且0.1Ω/sqR<200Ω/sq，以製出導電膜。
上述導電膜藉由模具壓印之方式於透明絕緣襯底表面壓印出網格狀凹槽，簡單快捷、效率高；藉由於凹槽中填充金屬漿，並燒結形成導電網格，成本低；網格線之間的間距為d1、且100μmd1<600μm，方塊電阻為R、且0.1Ω/sqR<200Ω/sq；該方塊電阻為R、且0.1Ω/sqR<200Ω/sq，可於金屬含量一定的情況下使該網格線之間的間距為d1、且100μmd1<600μm。減小網格間距須將網格線寬度減小，從而提高導電膜之透光性能；方塊電阻越小，導電膜之導電性能越好，電信號之傳送速率越快，同時方塊電阻之偏差減小。
100‧‧‧導電膜
110‧‧‧透明絕緣襯底
120‧‧‧導電網格
130‧‧‧透明絕緣層
S110-S130、S210-S250‧‧‧步驟
d1‧‧‧網格線間距
d2‧‧‧網格線寬
d3‧‧‧凹槽寬度
d4‧‧‧透明絕緣層厚度
第1圖為一實施方式之導電膜結構示意圖；第2圖為一實施方式之導電膜直線型導電網格示意圖；第3圖為一實施方式之導電膜波浪線型導電網格示意圖；第4圖為一實施方式之導電膜導電網格埋入透明絕緣層結構示意圖；第5圖為一實施方式之導電膜導電網格直接設置於透明絕緣襯底結構示意圖；第6圖為一實施方式之導電膜透明絕緣層厚度與凹槽寬度結構示意圖；第7圖為一實施方式之導電膜之製造流程圖。
第8圖為另一實施方式之導電膜之製造流程圖。
為了便於理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明之首選實施方式。惟，本發明可以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述之實施方式。相反地，提供該等實施方式之目的係使對本發明之公開內容更加透徹全面。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術與科學術語與屬於 本發明之技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中於本發明之說明書中所使用的術語只係為了描述具體之實施方式之目的，不在於限製本發明。本文所使用之術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目之任意的與所有之組合。
透明絕緣襯底110中之“透明”於本發明中可理解為“透明”與 “基本透明”；透明絕緣襯底110中之“絕緣”於本發明中可理解為“絕緣”與“電介質(dielectric)”，係以本發明中之“透明絕緣襯底”包括但不限於透明絕緣襯底、基本透明絕緣襯底、透明電介質襯底與基本透明電介質襯底。
如第1圖所示，一種導電膜100，包括透明絕緣襯底110與 形成於該透明絕緣襯底110上之導電網格120。該透明絕緣襯底110為透明絕緣狀，光学性能好，不會影響導電膜100之透光性；該導電網格120具有導電性，保證了導電膜100之導電性；透光性與導電性兩大特性之保證，使導電膜100可用於觸控式螢幕。
其中，如第2圖、第3圖所示，該導電網格120之網格線間 距為d1、且100μmd1<600μm；導電網格120方塊電阻為R、且0.1Ω/sqR<200Ω/sq。減小導電網格120之網格線間距d1，使100μmd1<600μm，需要使用更細的網格線，減小形成網格之網格線寬d2，因為導電網格120不透光，減小網格線寬d2可增大透光面積，導電膜100之透光性能提高。 導電膜100之方塊電阻影響導電性，方塊電阻減小可提高導電薄膜之導電性能，方塊電阻越小，導電性越好，電信號傳送速率越快；減小導電網格120方塊電阻R，使0.1Ω/sqR<200Ω/sq，提高了導電膜100之導電性，電信號傳送速率快。
本實施方式導電膜100所用到的透明絕緣襯底110，可選用 聚對苯二甲酸類塑膠、塑膠透明材質、聚碳酸酯或玻璃等高透明度材質中之任意一種。
本實施方式中，該導電膜100還包括形成於該透明絕緣襯底 110一表面之透明絕緣層130，該導電網格120嵌入或埋入設置於透明絕緣層130。該透明絕緣層130可是光固膠、熱固膠或自幹膠固化形成，優選為 無影膠(UV固化膠)、光學膠或液態光學膠(LOCA膠)。該光固膠、熱固膠或自幹膠固化塊、固化條件低、強度高，不需要花費較多的工藝與成本即可達到固化目的。光學膠可是OCA光學膠片，UV固化膠、OCA光學膠片或液態光學膠均與水玻璃、金屬、塑膠等的黏接效果好；黏接強度高，透明度好；固化後不會出現內應力開裂現象；固化速度快，極大地提高了工作效率；可藉由自動機械點膠或網印施膠，方便操作。
其中，該透明絕緣襯底110一表面可藉由光刻，壓印等手段 形成槽狀結構，可於該槽狀結構表面塗布膠水，固化形成透明絕緣層130，再於該透明絕緣層130形成之槽狀結構內填充該導電網格120，使導電網格120嵌入設置於透明絕緣層130。透明絕緣層130黏接強度高，能與水玻璃、金屬、塑膠等黏接，黏結與透明絕緣襯底110後，於透明絕緣層130表面藉由模具壓印等方法形成複數交錯之凹槽，再於透明絕緣層130表面壓印形成之凹槽中設置導電網格120，操作簡單，效率高，成本低。或者，如第4圖所示，於該透明絕緣襯底110一表面形成槽狀結構，於透明絕緣襯底110形成之槽狀結構表面刮塗銀漿，以使得銀漿填充該槽狀結構，然後燒結與固化形成該導電網格120，再於透明絕緣襯底110與導電網格120表面塗布膠水，固化形成透明絕緣層130，使導電網格120埋入設置於透明絕緣層130。
或者，如第5圖所示，導電網格120還可直接形成於未設置 凹槽之透明絕緣襯底110表面。
該導電網格120之材質選自金、銀、銅、鋁、鋅、鍍金的銀 或至少二者之合金。上述材質容易得到，且成本較低，特別是納米銀，成本低，導電性能好。
本實施方式中，形成該導電網格120之材質為銀、且含銀量 為0.7~1.8g/m2。含銀量較低，可於保證該導電膜100透光性與導電性良好或是更優之基礎上，降低銀之用量，節省原材質，降低成本。
該導電網格120之網格線間距d1優選為 200μmd1 500μm。當觸控式螢幕大小於14英寸以下時，優選選用200μmd1<350μm之網格線間距範圍；當觸控式螢幕大小於14英寸以上 時，優選選用350μmd1 500μm之網格線間距範圍。網格線間距d1與觸控式螢幕之大小相關聯，主要從透光性、導電性以及成本方面考慮，於滿足相應透光性與導電性之前提下，盡可能的降低成本。
該導電網格120方塊電阻為R、且優選為1Ω/sqR60Ω/sq。 於這一範圍內的方塊電阻R，能顯著提高導電膜100之導電性，顯著提高電信號之傳送速率，且對精度之要求較0.1Ω/sqR<200Ω/sq低，即於保證導電性的前提下降低了工藝要求，降低了成本。
該導電網格120之網格線寬為d2、且1μmd2 10μm。網格 之線寬影響導電膜100之透光性，網格線寬越小，透光性越好。於需要導電網格120之網格線間距d1為100μmd1<600μm，導電網格120方塊電阻R為0.1Ω/sqR<200Ω/sq時，網格線寬d2為1μmd2 10μm可滿足要求，且同時能提高導電膜100之透光性。特別是導電網格120之網格線寬d2為2μmd2<5μm時，導電膜100透光面積越大，透光性越好，且精度要求相對較低。
在實施方式一中，取d1=200μm、R=4~5Ω/sq，含銀量取 1.1g/m2，網格線寬d2取500nm~5um。當然，方阻R之取值、含銀量之多少均會受到網格線寬d2與填充之凹槽深度的影響，網格線寬d2越大、填充之凹槽深度越大，方阻會隨之有所增大、含銀量亦隨之增大。
在實施方式二中，取d1=300μm、R=10Ω/sq，含銀量取 0.9~1.0g/m2，網格線寬d2取500nm~5um。當然，方阻R之取值、含銀量之多少均會受到網格線寬d2與填充之凹槽深度的影響，網格線寬d2越大、填充之凹槽深度越大，方阻會隨之有所增大、含銀量亦隨之增大。
在實施方式三中，取d1=500μm、R=30~40Ω/sq，含銀量取 0.7g/m2，網格線寬d2取500nm~5um。當然，方阻R之取值、含銀量之多少均會受到網格線寬d2與填充之凹槽深度的影響，網格線寬d2越大、填充之凹槽深度越大，方阻會隨之有所增大、含銀量亦隨之增大。
該導電網格120為均勻佈置的規則圖形。導電網格120佈置 均勻規則，網格線間距d1均相等，一方面可使導電膜100透光均勻；另一方面，導電網格120表面之電阻分佈均勻，電阻偏差小，無需用於補正電 阻偏差之設定，使成像均勻。可是近似正交形態之直線格子圖案、彎曲之波浪線格子圖案等。
如第6圖所示，本實施方式中，該透明絕緣層之厚度為d4， 凹槽寬度為d3，且0.5d4/d3 d.5。當透明絕緣層130塗布與透明絕緣襯底110一表面，且於透明絕緣層130壓印形成凹槽時，因為該凹槽之深度較凹槽寬度相當或稍大，可避免壓印凹槽時將壓印膠壓穿而露出透明絕緣襯底110。透明絕緣層130厚度d4與凹槽寬度d3之比為0.5d4/d3 1.5，既達到了透明絕緣層130厚度之要求，又有利於節省材質；d4/d3比越小，光之透過越好；同時，還不會因為透明絕緣層130厚度d4過大，而不利於減小該導電膜100之總厚度，有利於減小觸控式螢幕之厚度。
本實施方式中，該導電膜100還包括設置於透明絕緣層130 之凹槽側，用於改善透明絕緣層130之力學特性效果與防止透明絕緣層130擦傷之保護層。該保護層可是由明膠或高分子聚合物等黏合劑形成，保護層貼合於該透明絕緣層130之凹槽側、且厚度可是0.2μm以下，可防止擦傷透明絕緣層130，同時還改善了透明絕緣層130之力學特性效果。
在其中一個實施方式中，該導電膜100還可包括導電性聚合 物層或導電性微粒層，該導電性聚合物層或導電性微粒層導電性低、高電阻且透明，導電性為1.0×107Ω/sq以上，可於與該透明絕緣層130鄰接的位置，於導電膜100上形成高電阻之透明導電層，能使導電網格120方塊電阻之偏差均勻。
如第7圖所示，一種導電膜100製造方法，包括以下步驟：步驟S110：於透明絕緣襯底110表面藉由模具壓印出網格狀凹槽，且該模具之網格線間距為100μmd1<600μm。利用製定好的模具於透明絕緣襯底110上壓印出相應之凹槽，工序簡單效率高。其中，該模具之網格線間距為100μmd1<600μm，模具壓印即可得到間距為100μmd1<600μm之凹槽，以便在凹槽內形成100μmd1<600μm的导电网格。
步驟S120：於該凹槽中印刷填充金屬漿。藉由於壓印形成之凹槽中倒入金屬漿，並印刷金屬漿，使其均勻填充到各個凹槽中；以便形成导电网格。
步驟S130：燒結填充的金屬漿，形成導電網格120，使導 電網格120方塊電阻為0.1Ω/sqR<200Ω/sq，以製出導電膜100。燒結填充的金屬漿，使溶液中的金屬單質燒結成導電細線，溶劑於燒結中揮發，所形成的導電網格120方塊電阻為0.1Ω/sqR<200Ω/sq。其中，該金屬材質選自金、銀、銅、鋁、鋅中之一種或合金，優選銀，金屬漿為銀漿。
如第8圖所示，另一種導電膜100製造方法，包括以下步驟：步驟S210：於透明絕緣襯底110表面塗布膠水以形成透明絕緣層130。該透明絕緣層130具有透明的特點，不影響導電膜100之透光性；還具有膠水之黏合功能，能不借助其他黏合劑貼合於該透明絕緣襯底110，簡化了工藝與成分；同時還具有易於成型的特點。
步驟S220：於透明絕緣層130表面藉由模具壓印出網格狀凹槽，且該模具之網格線間距為100μmd1<600μm。於透明絕緣襯底110上塗布一定厚度之透明絕緣層130，利用模具於透明絕緣層130上壓印凹槽，因透明絕緣層130易於成型，所以模具壓印簡單、快捷且成本低；該模具之網格線間距為100μmd1<600μm，模具壓印即可得到間距為100μmd1<600μm之凹槽，以便在凹槽內形成100μmd1<600μm的导电网格。
步驟S230：固化凹槽。經壓印凹槽的材料是未經固化的(即軟的)，所以，壓印出凹槽之後需要固化以固定其形狀，固化方式是高溫固化；固化後即可形成強度較高的凹槽，且填充銀漿後不會影響導電膜100的透光性。
步驟S240：於該凹槽中印刷填充金屬漿。藉由於壓印形成之凹槽中倒入金屬漿，並印刷金屬漿，使其均勻填充到各個凹槽中；以便形成导电网格。
步驟S250：燒結填充的金屬漿，形成導電網格120，使導電網格120方塊電阻為0.1Ω/sqR<200Ω/sq，以製出導電膜100。燒結填充的金屬漿，使溶液中的金屬單質燒結成導電細線，溶劑於燒結中揮發，所形成的導電網格120方塊電阻為0.1Ω/sqR<200Ω/sq。其中，該金屬材質選自金、銀、銅、鋁、鋅中之一種或合金，優選銀，金屬漿為銀漿。
當然，亦可係於透明絕緣襯底110上設置凹槽，再於凹槽上 塗布膠水，形成透明絕緣層130，可減小透明絕緣襯底110與透明絕緣層130之總厚度，還可節省材質。
在其中一個實施方式中，模具壓印該導電網格120的網格線 之間的間距d1為100μmd1<600μm；金屬漿印刷之導電網格120方塊電阻0.1Ω/sqR<200Ω/sq；導電網格120之金屬含量為0.7~1.8g/m2。
將模具之網格製作成網格線之間的間距d1為100μmd1< 600μm，即可於需要形成導電網格120之介面壓印出相應之凹槽，填充金屬漿並燒結後，得到相應間距的網格線，藉由減小形成網格之網格線寬d2，不透光的網格線寬d2減小，導電膜100之透光性能提高；同時因導電網格120更密集，藉由觸控式螢幕顯示之文字與圖像成像更清晰，可見性好。
該金屬漿優選為銀漿，藉由燒結使溶劑揮發，將銀單質燒結 成導電網格線，使導電網格120之金屬含量為0.7~1.8g/m2，以降低導電網格120表面之方塊電阻，同時，節省原材質。
藉由減小形成網格之網格線寬d2、減少導電網格120之金 屬含量，該導電網格120方塊電阻為0.1Ω/sqR<200Ω/sq。導電膜100之方塊電阻影響導電性，方塊電阻減小可提高導電薄膜之導電性能，方塊電阻越小，導電性好，電信號傳送速率快；導電網格120方塊電阻減小到0.1Ω/sqR<200Ω/sq，提高了導電膜100之導電性，電信號傳送速率快。
當然，導電網格120於100μmd1<600μm的網格線間距 d1；0.1Ω/sqR<200Ω/sq的方塊電阻；0.7~1.8g/m2的金屬含量之間不同的值會有不同的導電性與透光性，具體有細微之差異，根據需要選擇範圍內的相應值，可得到不同的導電膜100。
以上該實施方式僅表達了本發明之幾種實施方式，其描述較 為具體與詳細，但並不能是以而理解為對本發明專利範圍之限制。應當指出的是，對於本領域之普通技術人員來說，於不脫離本發明構思的前提下，還可做出複數變形與改進，該等皆屬於本發明之保護範圍。是以，本發明專利之保護範圍應以所附權利要求為准。
100‧‧‧導電膜
120‧‧‧導電網格
d1‧‧‧網格線間距
d2‧‧‧網格線寬

Claims (13)

  1. 一種導電膜，包括透明絕緣襯底與形成於該透明絕緣襯底上之導電網格，該導電網格之網格線間距為d1、且100μmd1<600μm；導電網格方塊電阻為R、且0.1Ω/sqR<200Ω/sq。
  2. 如請求項1所述之導電膜，還包括形成於該透明絕緣襯底一表面之透明絕緣層，該導電網格嵌入或埋入設置於透明絕緣層中。
  3. 如請求項2所述之導電膜，其中該透明絕緣層之材質選自光固膠、熱固膠或自幹膠。
  4. 如請求項2所述之導電膜，其中該透明絕緣層之厚度為d4，凹槽寬度為d3，且0.5d4/d3 1.5。
  5. 如請求項2所述之導電膜，其中該透明絕緣層之凹槽側設置有保護層。
  6. 如請求項1或請求項2所述之導電膜，其中導電網格之材質選自金、銀、銅、鋁、鋅、鍍金的銀中之一種或至少二者之合金。
  7. 如請求項6所述之導電膜，其中形成該導電網格之材質為銀，且含銀量為0.7~1.8g/m2。
  8. 如請求項1所述之導電膜，其中該導電網格之網格線間距為d1，且200μmd1 500μm。
  9. 如請求項1所述之導電膜，其中該導電網格之方塊電阻為R，且1Ω/sqR60Ω/sq。
  10. 如請求項1或請求項2所述之導電膜，其中該導電網格之網格線寬為d2，且1μmd2 10μm。
  11. 如請求項1或請求項2所述之導電膜，其中該導電網格為均勻佈置之規則圖形。
  12. 一種導電膜製造方法，包括以下步驟：於透明絕緣襯底表面藉由模具壓印出網格狀凹槽，且該模具之網格線間距為d1，且100μmd1<600μm；於該凹槽中印刷填充金屬漿；及 燒結與固化填充的金屬漿，形成導電網格，使該導電網格之方塊電阻為R，且0.1Ω/sqR<200Ω/sq，以製出導電膜。
  13. 一種導電膜製造方法，包括以下步驟：於透明絕緣襯底表面塗布膠水以形成透明絕緣層；於透明絕緣層表面藉由模具壓印出網格狀凹槽，且該模具之網格線間距為d1，且100μmd1<600μm；固化凹槽；於該凹槽中印刷填充金屬漿；及燒結與固化填充的金屬漿，形成導電網格，使該導電網格之方塊電阻為R，且0.1Ω/sqR<200Ω/sq，以製出導電膜。
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