CN103345961A - 透明导电膜 - Google Patents

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CN103345961A CN201310210466XA CN201310210466A CN103345961A CN 103345961 A CN103345961 A CN 103345961A CN 201310210466X A CN201310210466X A CN 201310210466XA CN 201310210466 A CN201310210466 A CN 201310210466A CN 103345961 A CN103345961 A CN 103345961A
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刘立东
程传新
许涛
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Nanchang OFilm Tech Co Ltd
Suzhou OFilm Tech Co Ltd
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Abstract

一种透明导电膜，包括基底，包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，以及开设于基底第一表面的第一网格凹槽，第一网格凹槽底部为非平面结构，第一导电层包括由填充于第一网格凹槽的导电材料形成的第一导电网格，在将液态导电材料填充于第一网格凹槽时，因第一网格凹槽的底部不平整，有利于分解液态导电材料在与第一网格凹槽底部接触时的张力，以避免张力过大而使液态导电材料收缩呈若干球形或者近似球形的结构，减少经烧结后导电材料呈若干互相间隔的球形或近似球形的几率，提高烧结后导电材料内部的连通性，保证透明导电膜的导电性能。

Description

透明导电膜
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种透明导电膜。
背景技术
透明导电膜是一种具有良好的导电性，以及在可见光波段具有高透光率的薄膜，广泛应用于平板显示、光伏器件、触控面板和电磁屏蔽等，具有极其广阔的市场空间。
目前，现有的透明导电膜一般可以分为非图形化和图形化。前者在诸如触摸屏等应用中，往往需要曝光、显像、蚀刻及清洗等多道工序对透明导电膜进行图形化处理。而后者通过压印成型出凹槽，将液态的导电材料填充于凹槽后，经烧结成固态柔性膜线结构即可，省去了复杂且污染环境的图形化工艺，是透明导电膜的主要发展方向。
然而，该液态导电材料填充于凹槽时容易收缩为若干球形或近似球形的结构，经烧结后导电材料容易呈若干互相间隔的球形或近似球形，导致导电材料内部的连通性差，影响透明导电膜的导电性能。
发明内容
基于此，有必要针对导电材料内部之间的连通性差，影响透明导电膜的导电性能的问题，提供一种透明导电膜。
一种透明导电膜，包括：
基底，包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面；及
第一网格凹槽，开设于所述基底的第一表面，所述第一网格凹槽底部为非平面结构；
第一导电层，包括由填充于所述第一网格凹槽的导电材料形成的第一导电网格。
在其中一个实施例中，所述非平面结构的形状包括V形或者圆弧形中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述基底包括基板和第一基质层，所述第一表面位于所述第一基质层远离所述基板的表面。
在其中一个实施例中，包括第二导电层，所述基底的第二表面开设有第二网格凹槽，所述第二网格凹槽底部为非平面结构，所述第二导电层包括由填充于所述第二网格凹槽的导电材料形成的第二导电网格。
在其中一个实施例中，包括第二导电层，所述基底包括第一基质层、基板和第二基质层，所述第一基质层和所述第二基质层层叠设置于所述基板同侧，所述第一表面位于所述第一基质层远离所述基板的表面，所述第二基质层附着于所述第一表面，所述第二基质层远离所述第一基质层的表面开设有第二网格凹槽，所述第二网格凹槽底部为非平面结构，所述第二导电层包括由填充于所述第二网格凹槽的导电材料形成的第二导电网格。
在其中一个实施例中，包括第二导电层，所述基底包括第一基质层、基板和第二基质层，所述基板位于所述第一基质层和所述第二基质层之间，所述第一表面位于所述第一基质层远离所述基板的表面，所述第二基质层附着于所述基板远离所述第一基质层的表面，所述第二基质层远离所述基板的表面开设有第二网格凹槽，所述第二网格凹槽底部为非平面结构，所述第二导电层包括由填充于所述第二网格凹槽的导电材料形成的第二导电网格。
在其中一个实施例中，所述第一网格凹槽的深度与宽度的比值不小于1，和/或所述第二网格凹槽的深度与宽度的比值不小于1。
在其中一个实施例中，所述第一网格凹槽和/或所述第二网格凹槽的深度为2μm～6μm，所述第一网格凹槽和/或所述第二网格凹槽的宽度为0.2μm～5μm。
在其中一个实施例中，所述第一导电网格和/或所述第二导电网格的网格形状为规则网格或者随机网格。
在其中一个实施例中，所述第一导电网格和/或所述第二导电网格的导电材料为金属、碳纳米管、石墨烯墨水和导电高分子材料中的至少一种。
上述透明导电膜，在基底的第一表面开设第一网格凹槽，将导电材料填充于第一网格凹槽形成第一导电网格，构成第一导电层，第一网格凹槽底部为非平面结构。如此，在将液态的导电材料填充于第一网格凹槽时，因第一网格凹槽的底部不平整，有利于分解液态的导电材料在与第一网格凹槽底部接触时的张力，以避免张力过大而使液态的导电材料收缩呈若干球形或者近似球形的结构，减少经烧结后导电材料呈若干互相间隔的球形或近似球形的几率，提高烧结后导电材料内部的连通性，保证透明导电膜的导电性能。
附图说明
图1为一实施方式的透明导电膜的结构示意图；
图2为实施例一的透明导电膜的结构示意图；
图3为实施例二的透明导电膜的结构示意图；
图4为实施例三的透明导电膜的结构示意图；
图5为实施例四的透明导电膜的结构示意图；
图6为实施例五的透明导电膜的结构示意图；
图7为一实施方式的第一导电网格的结构示意图；
图8为另一实施方式的第一导电网格的结构示意图。
具体实施方式
为使透明导电膜的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对透明导电膜的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解透明导电膜。但是透明导电膜能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此透明导电膜不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于透明导电膜的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在透明导电膜的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制透明导电膜。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图和具体实施例对透明导电膜做进一步说明。
如图1所示，一种透明导电膜，包括基底110、第一导电层120。基底110，包括第一表面112和与第一表面112相对设置的第二表面114，基底110的第一表面112开设有第一网格凹槽116，第一网格凹槽116底部为非平面结构，第一导电层120包括由填充于第一网格凹槽116的导电材料形成的第一导电网格122。第一网格凹槽116可通过使用与第一导电网格122对应的图形化压印模版压印形成。
上述透明导电膜，在基底110的第一表面112开设第一网格凹槽116，将导电材料填充于第一网格凹槽116形成第一导电网格122，构成第一导电层120，第一网格凹槽116底部为非平面结构。如此，在将液态的导电材料填充于第一网格凹槽116时，因第一网格凹槽116的底部不平整，有利于分解液态的导电材料在与第一网格凹槽116底部接触时的张力，以避免张力过大而使液态的导电材料收缩呈若干球形或者近似球形的结构，减少经烧结后导电材料呈若干互相间隔的球形或近似球形的几率，提高烧结后导电材料内部的连通性，保证透明导电膜的导电性能。
请参阅图1，在其中一个实施例中，第一网格凹槽116底部非平面结构的形状包括V形或者圆弧形中的至少一种。在将液态的导电材料填充于第一网格凹槽116时，当导电材料流至第一网格凹槽116底部时会根据非平面结构的形状填充，设计非平面结构的形状包括V形或者圆弧形中的至少一种，而V形或者圆弧形形成一定角度，可使该导电材料一部分的张力相互抵消以减小导电材料表面的张力，同时还可使导电材料形成一个向下的力，有利于液态的导电材料与第一网格凹槽116的表面更好的接触，避免液态的导电材料收缩呈若干球形或者近似球形的结构，减少经烧结后导电材料呈若干互相间隔的球形或近似球形的几率，提高烧结后导电材料内部的连通性，进一步保证透明导电膜的导电性能。
具体地，非平面结构的形状可以为单个V形或者单个圆弧形，非平面结构的形状也可以为多个V形组合的规则锯齿状，多个圆弧形组合的波浪状或者V形和圆弧形组合的非平面结构等，当然非平面结构还可以为其它形状，只要保证第一网格凹槽116底部不平整即可。
其中，第一网格凹槽116的深度和宽度均处于微米级别，为了保证在第一网格凹槽116底部的非平面结构在改善烧结后导电材料内部的连通性的同时，也不影响透明导电膜的导电性能，故非平面结构的波动幅度合理设置为500nm～1000nm，如此非平面结构的高度处于纳米级别，并不会对第一网格凹槽116的深度和宽度在整体数值上造成影响，进一步保证了透明导电膜的导电性能。
请参阅图3，在实施例二中，基底110包括基板113和第一基质层115，第一表面112位于第一基质层115远离基板110的表面。在基板110表面涂布第一基质层115，通过使用与第一导电网格122对应的图形化压印模版压印第一基质层115远离基板110的表面形成第一网格凹槽116，填充导电材料于第一网格凹槽116形成第一导电网格122，构成第一导电层120。该第一基质层115可用于绝缘和成型。需要指出的是，在其它实施例中，如图2所示的实施例一，透明基底110可仅包括基板113，第一网格凹槽116直接开设于基板113一表面，所以第一基质层115不是必须的。
其中，第一基质层115的材料可以为固化胶、压印胶或聚碳酸酯，基板113的材料可以为聚对苯二甲酸类塑料（Polyethyleneterephthalate，PET）、聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA）或玻璃。在本实施例中，基板113的材料为对苯二甲酸乙二酯，以透明绝缘材料为佳。
请参阅图4，在实施例三中，透明导电膜为双层结构，包括第一导电层120和第二导电层130，基底110的第二表面114开设有第二网格凹槽118，第二网格凹槽118底部为非平面结构，第二导电层130包括由填充于第二网格凹槽118的导电材料形成的第二导电网格132。在同一基底110设置两层导电层，可减小透明导电膜的厚度，节约成本，提高透明导电膜的透光率。第二网格凹槽118底部非平面结构在结构和功能上，均与第一网格凹槽116底部非平面结构所起的作用相同，如上所述，故在此不再赘述。第二网格凹槽118可通过使用与第二导电网格132对应的图形化压印模版压印形成。
请参阅图5，在实施例四中，透明导电膜为双层结构，包括第一导电层120和第二导电层130，基底110包括第一基质层115、基板113和第二基质层117，第一基质层115和第二基质层117层叠设置于基板113同侧，且第一表面112位于第一基质层115远离基板113的表面，第二基质层117附着于第一表面112，第二基质层117远离第一基质层115的表面开设有第二网格凹槽118，第二网格凹槽118底部为非平面结构，第二导电层130包括由填充于第二网格凹槽118的导电材料形成的第二导电网格132。该第一基质层115和第二基质层117均可用于绝缘和成型。在同一基底110设置两层导电层，可减小透明导电膜的厚度，节约成本，提高透明导电膜的透光率。第二网格凹槽118底部非平面结构在结构和功能上，均与第一网格凹槽116底部非平面结构所起的作用相同，如上所述，故在此不再赘述。第一网格凹槽116通过使用与第一导电网格122对应的图形化压印模版压印第一表面112形成，第二网格凹槽118可通过使用与第二导电网格132对应的图形化压印模版压印第二基质层117远离第一基质层115的表面形成。需要指出的是，在其它实施例中，透明基底110可仅包括基板113，则第二网格凹槽118直接开设于基板113远离第一导电层120的表面，所以第二基质层117不是必须的。其中，第一基质层115和第二基质层117的材质均可以为固化胶、压印胶或聚碳酸酯。
请参阅图6，在实施例五中，透明导电膜为双层结构，包括第一导电层120和第二导电层130，基底110包括第一基质层115、基板113和第二基质层117，基板113位于第一基质层115和第二基质层117之间，且第一表面112位于第一基质层115远离基板113的表面，第二基质层117附着于基板113远离第一基质层115的表面，第二基质层117远离基板113的表面开设有第二网格凹槽118，第二网格凹槽118底部为非平面结构，第二导电层130包括由填充于第二网格凹槽118的导电材料形成的第二导电网格132。该第一基质层115和第二基质层117均可用于绝缘和成型。在同一基底110设置两层导电层，可减小透明导电膜的厚度，节约成本，提高透明导电膜的透光率。第二网格凹槽118底部非平面结构在结构和功能上，均与第一网格凹槽116底部非平面结构所起的作用相同，如上所述，故在此不再赘述。第一网格凹槽116通过使用与第一导电网格122对应的图形化压印模版压印第一表面112形成，第二网格凹槽118可通过使用与第二导电网格132对应的图形化压印模版压印第二基质层117远离基板113的表面形成。需要指出的是，在其它实施例中，透明基底110可仅包括基板113，则第二网格凹槽118直接开设于基板113远离第一导电层120的表面，所以第二基质层117不是必须的。其中，第一基质层115和第二基质层117的材质均可以为固化胶、压印胶或聚碳酸酯。
在其中一个实施例中，由于导电材料属于三维的具有各向异性的物质，表现为平行于层面方向的热膨胀系数远小于垂直于层面方向，所以在将导电材料填充于网格凹槽进行烧结时，如果网格凹槽深度小于宽度，会使导电材料在垂直于层面方向拉应力过大而导致材料断裂，故第一网格凹槽116的深度与宽度的比值可合理设置为不小于1，第二网格凹槽118的深度与宽度的比值可合理设置为不小于1，以保证导电材料填充于凹槽后，在经过烧结成型的过程中不发生断裂，保证透明导电膜的导电性。为了描述方便，网格凹槽代表第一网格凹槽116和第二网格凹槽118。
在其中一个实施例中，第一网格凹槽116和/或第二网格凹槽118的深度合理设置为2μm～6μm，第一网格凹槽116和/或第二网格凹槽118的宽度合理设置为0.2μm～5μm。在本实施例中，凹槽的最大深度为3μm，最大宽度为2.2μm。
如图8所示，第一导电网格122和/或第二导电网格132的网格形状为规则网格。第一导电网格122包括多个第一网格单元，第二导电网格132包括多个第二网格单元，第一导电网格122和/或第二导电网格132的网格形状均为规则网格，即所有的第一网格单元和/或第二网格单元的网格周期均相同，网格周期指的是每个网格单元的大小，也就是第一导电网格122和/或第二导电网格132的网格形状为规则网格。如此，在将透明导电膜与其他显示装置贴合时，特别是对于显示屏幕较小的显示装置，可避免显示图片出现紊乱的现象。
如图7所示，第一导电网格122和/或第二导电网格132的网格形状为随机网格。如此，在将透明导电膜与其他显示装置贴合时，为了避免莫尔条纹的产生，第一导电网格122和/或第二导电网格132的网格形状为随机网格，即至少两个第一网格单元和/或者至少两个第二网格单元的网格周期不相同，在透明导电膜的各个角度均分布有第一网格单元和第二网格单元。其中，网格周期为每个网格单元的大小。莫尔条纹是一种光学现象，是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果，当人眼无法分辨这两条线或两个物体时，只能看到干涉的花纹，这种光学现象就是莫尔条纹。其中，第一网格单元和第二网格单元的形状均可以为菱形、矩形、平行四边形、曲边四边形或者多边形，曲边四边形具有四条曲边，相对的两条曲边具有相同的形状及曲线走向。
在其中一个实施例中，第一导电网格122和/或第二导电网格132的导电材料为金属、碳纳米管、石墨烯墨水和导电高分子材料中的至少一种。金属可以包括单质金、银、铜、铝、镍、锌或其中至少二者的合金中的一种。在本实施例中，导电材料为纳米银墨水，银墨水的固含量35%，填充于第一网格凹槽116并烧结后为固态柔性银线，烧结温度可以选用150摄氏度。可以理解，制备第一导电层120和第二导电层130的材料为电的导体即可实现相应的功能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种透明导电膜，其特征在于，包括：
基底，包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面；及
第一网格凹槽，开设于所述基底的第一表面，所述第一网格凹槽底部为非平面结构；
第一导电层，包括由填充于所述第一网格凹槽的导电材料形成的第一导电网格。
2.根据权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，所述非平面结构的形状包括V形或者圆弧形中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，所述基底包括基板和第一基质层，所述第一表面位于所述第一基质层远离所述基板的表面。
4.根据权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，包括第二导电层，所述基底的第二表面开设有第二网格凹槽，所述第二网格凹槽底部为非平面结构，所述第二导电层包括由填充于所述第二网格凹槽的导电材料形成的第二导电网格。
5.根据权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，包括第二导电层，所述基底包括第一基质层、基板和第二基质层，所述第一基质层和所述第二基质层层叠设置于所述基板同侧，所述第一表面位于所述第一基质层远离所述基板的表面，所述第二基质层附着于所述第一表面，所述第二基质层远离所述第一基质层的表面开设有第二网格凹槽，所述第二网格凹槽底部为非平面结构，所述第二导电层包括由填充于所述第二网格凹槽的导电材料形成的第二导电网格。
6.据权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，包括第二导电层，所述基底包括第一基质层、基板和第二基质层，所述基板位于所述第一基质层和所述第二基质层之间，所述第一表面位于所述第一基质层远离所述基板的表面，所述第二基质层附着于所述基板远离所述第一基质层的表面，所述第二基质层远离所述基板的表面开设有第二网格凹槽，所述第二网格凹槽底部为非平面结构，所述第二导电层包括由填充于所述第二网格凹槽的导电材料形成的第二导电网格。
7.根据权利要求4至6任意一项所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一网格凹槽的深度与宽度的比值不小于1，和/或所述第二网格凹槽的深度与宽度的比值不小于1。
8.根据权利要求7所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一网格凹槽和/或所述第二网格凹槽的深度为2μm～6μm，所述第一网格凹槽和/或所述第二网格凹槽的宽度为0.2μm～5μm。
9.根据权利要求4至6任意一项所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一导电网格和/或所述第二导电网格的网格形状为规则网格或者随机网格。
10.根据权利要求4至6任意一项所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一导电网格和/或所述第二导电网格的导电材料为金属、碳纳米管、石墨烯墨水和导电高分子材料中的至少一种。
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