CN101958163A - 导电板的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种导电板的制作方法。此导电板的制作方法包括:提供具多个纳米单元的导电膜;将导电膜置于基材上;以及后处理已置于基材上的导电膜。于此,先行将导电膜置于基材上,再进行后处理,可提升制造过程的生产速度与良率,同时导电膜可以不间断的大面积导入。

Description

导电板的制作方法
技术领域
本发明涉及一种导电板的制作方法。
背景技术
纳米碳管(CarbonNanotube,CNT)是一种由碳原子组成、直径为纳米等级的中空管状物,随着纳米碳管的长度、直径和螺旋方式的变化,纳米碳管可呈现出金属性质或半导体性质,由于纳米碳管的优异特性,因此可望在许多不同技术领域中发挥重要作用。
由于CNT具有导电性,因此陆续有人尝试以CNT制作成导电膜。以CNT所制作的导电膜而言,其制作条件相对制作铟锡氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)等透明导电膜要来的容易,且制作成本相对其他透明导电膜来的低廉。因为透明导电膜其光学级穿透度上的需求,因此以CNT所制作成的透明导电膜需要把CNT本身的密度降低,以达成较高的穿透度。目前所使用的方式为:将生长于晶圆(或其它基板)上的CNT丛集,通过机械力量来将晶圆(或其它基板)上的CNT丛集悬空拉伸成一透明状导电膜。
同时使用激光扫描上述的半透明状导电膜,通过激光集中能量式的方法来燃烧一部分的CNT,以达到提升穿透率的效果。
最后再将激光处理过后的CNT透明导电膜以微速小心贴到已上胶的基板上,用以将CNT透明导电膜固定在基板上。
但是这种在晶圆(或其它基板)上将CNT拉伸成透明状导电膜后,即先行以激光处理以提升穿透率的方式的缺点是:
1.因激光处理的过程是在悬空状态下燃烧一部分的CNT,因此悬空部分的CNT面积如果过大,则会受重力影响使制造过程不稳定,进而机台的生产速度与良率受到限制。因此使得悬空部分的CNT面积会受到限制。
2.激光处理后的CNT透明导电膜会因为CNT密度降低使得其机械强度也跟着下降,因此制造过程中的微小气流都可能造成良率影响,例如:机械动作气流扰动、热循环气流等。
3.由于悬空的CNT透明导电膜的机械强度脆弱,因此在激光处理时需注意到激光的能量功率及密度。由于CNT本身无法实时消散过高的激光功率所产生的热能,因此会导致CNT在制造过程中被烧断,因此限制了生产速度与制造过程参数范围,例如:激光能量不能过高、激光扫瞄方向要垂直于CNT等。
发明内容
为了解决现有技术中导电板制造过程的生产速度与良率较低,且制造过程参数不易控制,同时导电膜不能不间断的大面积导入的问题,有必要提供一种制造过程的生产速度与良率较高,且制造过程参数容易控制,同时导电膜可以不间断的大面积导入的导电板的制作方法。
一种导电板的制作方法,其包括:提供具多个纳米单元的一导电膜;将该导电膜置于一基材上;和后处理已置于该基材上的该导电膜。
相较于现有技术,本发明所揭露的该导电板的制作方法首先将导电膜置于基材上,再对已置于基材上的导电膜进行激光等后处理,于此可提升制造过程的生产速度与良率,且制造过程参数较易控制,同时导电膜可以不间断的大面积导入。
附图说明
图1是本发明导电板的制作方法的第一具体实施方式的各步骤的流程图。
图2是本发明导电板制备系统的第一具体实施方式的示意图。
图3是本发明导电板的制作方法的第二具体实施方式的各步骤的流程图。
图4是本发明导电板制备系统的第二具体实施方式的示意图。
具体实施方式
根据本发明的导电板的制作方法包括:首先提供具多个纳米单元的一导电膜;接着将导电膜置于一基材上;以及后处理已置于基材上的导电膜。
请参阅图1和图2,图1是本发明第一具体实施方式的导电板的制作方法中各步骤的流程图,图2是本发明第一具体实施方式的导电板制备系统示意图。在本实施方式中,首先提供具多个纳米单元的导电膜。其中提供具多个纳米单元的导电膜的步骤可包括:
步骤S10:提供一底材;
步骤S11:形成多个纳米单元于底材上;以及
步骤S12:拉伸处理该等纳米单元以形成一导电膜。
上述的步骤10到步骤S12在第二供应装置50内完成。第二供应装置50包括成膜装置51与拉膜装置52。首先将底材置于成膜装置51内,底材可为晶圆、石墨或石英等含硅材料。成膜装置51可透过电弧放电法(Arc Discharge)、激光蒸发法(Laser Vaporization)或有机气相沉积法(Chemical Vapor Deposition)等方式于底材上形成一膜层结构。膜层结构是布满底材,且膜层结构是由多个纳米单元所组成的一集合结。纳米单元例如是纳米碳管、纳米粒子等。上述的纳米单元可以为非等向性形状的纳米单元,所谓非等向性形状的纳米单元是形状上长度与宽度不同的纳米单元。
当于底材上形成一膜层结构后,接着由拉膜装置52透过机械直接施力自底材上拉出膜层结构而形成一导电膜。详言之,底材上的多个纳米单元中的一纳米单元受到外部拉力而离开底材时,与该纳米单元邻近的另一纳米单元会因为与该纳米单元之间的凡得瓦力的作用而一并被带离底材。
于此,当底材上的多个纳米单元中受到外部拉力而离开底材时,其中每一受到外部拉力的纳米单元后会串接起多个纳米单元以形成一纳米单元束,因此可将底材上的多个纳米单元以拉伸处理的方式形成具多个纳米单元束的导电膜,且这些纳米单元束之间是以一定向排列来配置。
就具一定排列配向的导电膜而言,在沿着该定向排列的方向来配置的纳米单元束的方向上的电阻抗较小,在沿着不同于该定向排列配向的方向来配置的纳米单元束的方向上的电阻抗较大,因此所形成的具一定排列配向的导电薄膜具电异向性。在此,所谓的电异向性又称导电异向性或称电阻抗异向性,是指不同方向上具有不同的导电性质或电阻抗性质。
由底材上所拉伸出的具多个纳米单元的导电膜可于拉伸后以卷材方式保存,因此第二供应装置50可是以卷材方式或以片材方式提供具多个纳米单元的导电膜。第二供应装置50可为第二卷材。
上述的将导电膜置于基材上的步骤可包括:
步骤S13:提供一基材;
上述的步骤S13是当第二供应装置50提供具多个纳米单元的导电膜的同时,由第一供应装置60提供基材。基材可为一透明材料。透明材料基材可包括玻璃基材、高分子透明材料基材。其中高分子透明材料基材可为包括有聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)或聚碳酸酯树脂(Polycarbonate,PC)的基材。但是,在本发明的基材为高分子透明材料基材的情况下,高分子透明材料并不以上述例为限,也可为其它高分子透明材料。其中基材具可挠性。
其中第一供应装置60以卷材方式或以片材方式提供基材。第一供应装置60可为第一卷材。
上述的第一供应装置60所提供的基材与上述的第二供应装置50所提供的具多个纳米单元的导电膜是由带动装置70所带动。基材与导电膜由带动装置70先行带动到结合装置80。由结合装置80将导电膜置于基材上以形成一复合材。其中结合装置80可为滚筒以通过转动来带动基材与导电膜的结合,也可是透过机械来置放导电膜在基材上以使基材与导电膜的结合等方式。
上述的将导电膜置于基材上的步骤更可包括:
步骤S14:提供一胶体;以及
步骤S15:利用胶体使导电膜承载于基材上。
所述的步骤S14可以为基材的表面是已事先附着一黏着物,例如黏胶等,也可是透过一上胶装置90透过涂布、滴定等方式在基材上形成胶体。胶体可依固化方式的不同选择用光固化胶、热固化胶或光热固化胶。所谓的光固化胶指会受特定波段的光线照射而固化的胶体,例如是紫外线硬化胶(Ultraviolet Glue),而所谓的热固化胶则指会在某特定温度范围以上的环境中而固化的胶体,而所谓的光热固化胶则指需要在某特定温度范围以上的环境中,同时受特定波长的光线照射而固化的胶体。此外,胶体也可选用具导电性的胶体,例如是导电高分子胶。
其中上胶装置90是位于第一供应装置60与结合装置80之间。于此,步骤S15是透过结合装置80来使基材与导电膜的结合,由于基材上具有黏着物或胶体,因此可将导电膜固定于基材上以形成一复合材。
上述的后处理已置于基材上的导电膜的步骤是透过后处理装置100来后处理复合材。所述的后处理包括激光处理、固化处理或裁切处理等过程。其中基材可是由第一供应装置60经由贴合装置80延伸到后处理装置100。其中导电材可由第二供应装置50经由贴合装置80延伸到后处理装置100。
其中后处理已置于基材上的导电膜的步骤包括:
步骤S16:激光处理已置于基材上的导电膜;以及
步骤S17:固化胶体。
所述的步骤S16是透过后处理装置100来对基材上的导电膜进行激光处理。其中激光处理可是将激光以大致垂直于导电膜内的纳米单元束或纳米单元的定向排列的方向来回进行加热、烧断等处理方式,用以提高导电膜的透光度。激光处理也可是将激光以大致平行于导电膜内的纳米单元束或纳米单元的定向排列的方向来回进行加热、烧断等处理方式,用以提高导电膜的电异向性。
在上述的步骤S16的后,后处理装置可接续进行步骤S17,也即视胶体的种类而进行相应的固化胶体的作动。举例而言,当胶体为光固化胶时,则以特定波段的光线照射使胶体固化;当胶体为热固化胶时,则将胶体放置于某特定温度范围以上的环境使胶体固化;当胶体为光热固化胶时,则将胶体放置于某特定温度范围以上的环境并以特定波段的光线照射的,使胶体固化。
请参阅图3与图4,并合并参照上述具体实施方式。图3是本发明第二具体实施方式的导电板的制作方法中各步骤的流程图,且图4是本发明第二具体实施方式的导电板制备系统示意图。
在本实施方式中,首先提供具多个纳米单元的导电膜。其中提供具多个纳米单元的导电膜的步骤可包括:
步骤S20:提供一底材;
步骤S21:形成多个纳米单元于底材上;以及
步骤S22:混合多个纳米单元于一溶剂以形成一混合物。
上述的步骤S20与上述实施方式的步骤S10大致相同,且步骤S21与上述实施方式的步骤S11大致相同,在此不作赘述。
所述的步骤S22是当于底材上形成具多个纳米单元的膜层结构后,可通过刀片刮除等方式将多个纳米单元由底材上收集并混入溶剂中以形成具多个纳米单元的混合物。其中溶剂可为导电胶或高分子胶等。由于纳米单元具导电性,因此具有多个纳米单元的混合物也具导电性,其混合物所形成的薄膜状可视为导电膜。分布装置110是具有该混合物。
上述的将导电膜置于基材上的步骤可包括:
步骤S23:提供一基材;
上述的步骤S23是在分布装置110具有该混合物的同时,由第一供应装置60提供基材。其中基材与上述实施方式相同,在此不作赘述。
上述的第一供应装置60所提供的基材是由带动装置70所带动。
上述的将导电膜置于基材上的步骤更可包括:
步骤S24:将该混合物置于该基材上。
所述的步骤S24是由分布装置110将上述的混合物置于基材上。分布装置110将上述的混合物置于基材上的方式可透过涂布、滴定等方式。其中分布装置110是位于第一供应装置60与后处理装置100之间。于此,步骤S24是透过分布装置110将上述的混合物置于基材上以形成一复合材。
上述的后处理已置于基材上的导电膜的步骤是透过后处理装置100来后处理复合材。所述的后处理包括激光处理、固化处理或裁切处理等过程。其中基材可由第一供应装置60延伸到后处理装置100。
根据本发明所揭露的一种导电板的制作方法及其制备系统,先行将导电膜置于基材上,再对已置于基材上的导电膜进行激光等后处理,于此可提升制造过程的生产速度与良率,且制造过程参数较易控制,同时导电膜可以不间断的大面积导入。

Claims (20)

1.一种导电板的制作方法,其特征在于:该导电板的制作方法包括:
提供具多个纳米单元的一导电膜;
将该导电膜置于一基材上;和
后处理已置于该基材上的该导电膜。
2.如权利要求1所述的导电板的制作方法,其特征在于:提供该导电膜的步骤包括:提供一底材;形成多个纳米单元于该底材上;拉伸处理该等纳米单元以形成一导电膜。
3.如权利要求2所述的导电板的制作方法,其特征在于:该多个纳米单元是为纳米碳管。
4.如权利要求2所述的导电板的制作方法,其特征在于:形成该导电膜的步骤是形成具多个纳米单元束的该导电膜。
5.如权利要求4所述的导电板的制作方法,其特征在于:该多个纳米单元束具一定向排列。
6.如权利要求1所述的导电板的制作方法,其特征在于:提供该导电膜的步骤包括:提供一底材;形成多个纳米单元于该底材上;混合该多个纳米单元于一溶剂以形成一混合物。
7.如权利要求6所述的导电板的制作方法,其特征在于:将该导电膜置于该基材上的步骤包括将该混合物置于该基材上。
8.如权利要求7所述的导电板的制作方法,其特征在于:后处理已置于该基材上的该导电膜的步骤包括后处理置于该基材上的该混合物。
9.如权利要求6所述的导电板的制作方法,其特征在于:该多个纳米单元是纳米碳管。
10.如权利要求1所述的导电板的制作方法,其特征在于:该导电膜具电异向性。
11.如权利要求1所述的导电板的制作方法,其特征在于:该多个纳米单元是呈一定向排列。
12.如权利要求1所述的导电板的制作方法,其特征在于:该多个纳米单元是纳米碳管。
13.如权利要求1所述的导电板的制作方法,其特征在于:该基材具可挠性。
14.如权利要求1所述的导电板的制作方法,其特征在于:将该导电膜置于该基材上的步骤包括:提供一基材;提供一胶体;和利用该胶体使该导电膜承载于该基材上。
15.如权利要求14所述的导电板的制作方法,其特征在于:提供该胶体的步骤是提供一胶体,该胶体选自于由光固化胶、热固化胶与光热固化胶所组成的群组。
16.如权利要求1所述的导电板的制作方法,其特征在于:后处理已置于该基材上的该导电膜的步骤包括激光处理已置于该基材上的该导电膜。
17.如权利要求11所述的导电板的制作方法,其特征在于:后处理的步骤包括利用激光在大致垂直于该定向排列的方向来回处理已置于该基材上的该导电膜。
18.如权利要求11所述的导电板的制作方法,其特征在于:后处理的步骤包括利用激光在平行于该定向排列的方向来回处理已置于该基材上的该导电膜。
19.如权利要求14所述的导电板的制作方法,其特征在于:后处理已设置于该基材上的该导电膜的步骤包括激光处理已置于该基材上的该导电膜;以及固化该胶体。
20.如权利要求19所述的导电板的制作方法,其特征在于:固化该胶体的步骤是在激光处理已置于该基材上的该导电膜的步骤之后。
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