CN114927261A - 一种双面黑化铜导电膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双面黑化铜导电膜及其制备方法，包括PET载体膜，PET载体膜下端面设有第一氧化铜镀膜层，第一氧化铜镀膜层下端面设有第一纯铜镀膜层，PET载体膜上端面设有第二纯铜镀膜层，第二纯铜镀膜层上端面设有第二氧化铜镀膜层。本发明通过在PET载体膜正反两面进行镀铜，减少一层PET透明膜，产品总厚度更薄，减少后端加工工序，节约成本，各镀层与PET膜之间的结合紧密，后续蚀刻细线路时镀层不容易脱落造成断线；铜导电层表面在不影响导电性能的情况下加镀一层氧化铜，在后续加工过程中减少空气等与导电层接触，保护导电层，避免导电层被腐蚀和氧化；低反射率的黑色的氧化铜镀膜层能够更好阻隔后续蚀刻的线路，使最终制成的显示屏显示效果更佳。

Description

一种双面黑化铜导电膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及触摸屏领域，特别是一种双面黑化铜导电膜及其制备方法。

背景技术

现有技术中，ITO导电膜也作为大屏幕用低阻抗金属导电膜，是利用平面阴极磁控溅镀技术，在超薄玻璃上溅射氧化铟锡导电薄膜镀层并经高温退火处理得到的高技术产品。ITO导电膜玻璃广泛地用于液晶显示器、太阳能电池、微电子ITO导电膜玻璃、光电子和各种光学领域。

ITO导电膜的主要参数有：表面方块电阻、表面电阻的均匀性、透光率、反射率、蚀刻前后反射率差值、热稳定性、耐酸碱稳定性、耐划伤等。其中光透过率主要与ITO膜所用的基底材料和ITO膜厚度有关。在基底材料相同的情况下，ITO膜的表面电阻越小，ITO膜层的厚度越大，光透过率相应的会有一定程度的减小。

现有ITO导电膜的结构为：PET/IM/ITO氧化铟锡，其中IM为消影层，ITO是导电层，这种结构在蚀刻成线路以后，由于蚀刻前后的反射差值较大，ITO电极线看的非常明显，影响触摸屏的外观。在可见光下，由于整个膜层的透过率比较低，只有88％左右，如果电阻值更低的话，透过率还会更低，导致反射率高，因此在可见光下，蚀刻线路非常明显，用在显示屏上会直接影响显示屏的显示效果。

由于已有技术中的ITO导电膜的ITO镀层是镀在有下保护层的PET上，再蚀刻成触控线路板，虽然也透明，因为其与PET的折射率不一样，反射会比PET表面反射大，会有较重的影子。现有技术，还有通过不同打底层(铜镍，氧化锆等)制备得到，或者直接在基材上进行铜层蒸发的镀膜，会产生脱落现象，附着力不强，增加导电膜的整体厚度，铜层和基材粘结不紧密，造成透光孔的产生。

另外，在PET镀背面时容易对正面镀层产生影响，容易划伤，对正面镀层的附着力造成影响。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种双面黑化铜导电膜及其制备方法。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种双面黑化铜导电膜，包括PET载体膜，所述PET载体膜下端面设有第一氧化铜镀膜层，所述第一氧化铜镀膜层下端面设有第一纯铜镀膜层，所述PET载体膜上端面设有第二纯铜镀膜层，所述第二纯铜镀膜层上端面设有第二氧化铜镀膜层。

进一步地，所述第一氧化铜镀膜层和第二氧化铜镀膜层的10≤反射率≤20％。

进一步地，所述第一纯铜镀膜层和第二纯铜镀膜层的厚度均为500纳米。

进一步地，所述第一氧化铜镀膜层和第二氧化铜镀膜层的厚度为200纳米。

另外，本发明还提供了一种双面黑化铜导电膜的制备方法，包括以下步骤：

在10-7Torr高度真空状态下，向磁控溅镀设备的第一铜旋转靶充入氩气和氧气；施以20A、460V的高压直流电，将氩气和氧气电离成氩离子和氧离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子和氧离子结合生成氧化铜在电场中加速溅射在PET载体膜上，形成厚度为200纳米的10≤反射率≤20％的黑色的第一氧化铜镀膜层；向磁控溅镀设备的第二铜旋转靶充入氩气；施以20A、460V的高压直流电，将氩气电离成氩离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子在电场中加速溅射在第一氧化铜镀膜层上，形成厚度为500纳米的第一纯铜镀膜层；

将镀有第一氧化铜镀膜层和第一纯铜镀膜层的PET载体膜翻面，在10-7Torr高度真空状态下，向磁控溅镀设备的第一铜旋转靶充入氩气；施以20A、460V的高压直流电，将氩气电离成氩离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子在电场中加速溅射在PET载体膜上，形成镀膜厚度为500纳米的第二纯铜镀膜层；向磁控溅镀设备的第二铜旋转靶充入氩气和氧气；施以20A、460V的高压直流电，将氩气和氧气电离成氩离子和氧离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子和氧离子结合生成氧化铜在电场中加速溅射在第二纯铜镀膜层上，形成厚度为200纳米的10≤反射率≤20％的黑色的第二氧化铜镀膜层。

优选地，充入氩气的流量为500sccm，充入氧气的流量为200sccm。

与现有技术相比，本发明通过在PET载体膜正反两面进行镀铜，减少一层PET透明膜，产品总厚度更薄，减少后端加工工序，节约成本，而且各镀层与PET膜之间的结合紧密，后续蚀刻细线路时镀层不容易脱落造成断线；铜导电层表面在不影响导电性能的情况下加镀一层氧化铜，在后续加工过程中减少空气等与导电层接触，保护导电层，避免导电层被腐蚀和氧化，延长产品的使用寿命；另外低反射率的黑色的氧化铜镀膜层能够更好阻隔后续蚀刻的线路，使最终制成的显示屏显示效果更佳。

附图说明

图1为本发明的双面黑化铜导电膜的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定发明。

实施例1

本实施例双面黑化铜导电膜在制作时先镀背面，将PET载体膜下端面翻转朝上，在7Torr高度真空状态下，向磁控溅镀设备的第一铜旋转靶充入氩气和氧气，充入氩气的流量为500sccm，充入氧气的流量为200sccm；施以20A、460V的高压直流电，将氩气和氧气电离成氩离子和氧离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子和氧离子结合生成氧化铜在电场中加速溅射在PET载体膜上，形成厚度为200纳米的10≤反射率≤20％的黑色的第一氧化铜镀膜层；向磁控溅镀设备的第二铜旋转靶充入流量为500sccm的氩气；施以20A、460V的高压直流电，将氩气电离成氩离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子在电场中加速溅射在第一氧化铜镀膜层上，形成厚度为500纳米的第一纯铜镀膜层，该第一纯铜镀膜层为导电层；

将镀有第一氧化铜镀膜层和第一纯铜镀膜层的PET载体膜翻面，即将PET载体膜上端面翻转朝上，在7Torr高度真空状态下，向磁控溅镀设备的第一铜旋转靶充入流量为500sccm的氩气；施以20A、460V的高压直流电，将氩气电离成氩离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子在电场中加速溅射在PET载体膜上，形成镀膜厚度为500纳米的第二纯铜镀膜层，该第二纯铜镀膜层为导电层；向磁控溅镀设备的第二铜旋转靶充入氩气和氧气，充入氩气的流量为500sccm，充入氧气的流量为200sccm；施以20A、460V的高压直流电，将氩气和氧气电离成氩离子和氧离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子和氧离子结合生成氧化铜在电场中加速溅射在第二纯铜镀膜层上，形成厚度为200纳米的10≤反射率≤20％的黑色的第二氧化铜镀膜层。

制得的双面黑化铜导电膜如图1所示，包括PET载体膜1，所述PET载体膜1下端面设有第一氧化铜镀膜层4，所述第一氧化铜镀膜层4下端面设有第一纯铜镀膜层5，所述PET载体膜1上端面设有第二纯铜镀膜层2，所述第二纯铜镀膜层2端面设有第二氧化铜镀膜层3。

实施例2

本实施例双面黑化铜导电膜在制作时先镀背面，将PET载体膜下端面翻转朝上，在10Torr高度真空状态下，向磁控溅镀设备的第一铜旋转靶充入氩气和氧气，充入氩气的流量为500sccm，充入氧气的流量为200sccm；施以20A、460V的高压直流电，将氩气和氧气电离成氩离子和氧离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子和氧离子结合生成氧化铜在电场中加速溅射在PET载体膜上，形成厚度为200纳米的10≤反射率≤20％的黑色的第一氧化铜镀膜层；向磁控溅镀设备的第二铜旋转靶充入流量为500sccm的氩气；施以20A、460V的高压直流电，将氩气电离成氩离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子在电场中加速溅射在第一氧化铜镀膜层上，形成厚度为500纳米的第一纯铜镀膜层，该第一纯铜镀膜层为导电层；

将镀有第一氧化铜镀膜层和第一纯铜镀膜层的PET载体膜翻面，即将PET载体膜上端面翻转朝上，在10Torr高度真空状态下，向磁控溅镀设备的第一铜旋转靶充入流量为500sccm的氩气；施以20A、460V的高压直流电，将氩气电离成氩离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子在电场中加速溅射在PET载体膜上，形成镀膜厚度为500纳米的第二纯铜镀膜层，该第二纯铜镀膜层为导电层；向磁控溅镀设备的第二铜旋转靶充入氩气和氧气，充入氩气的流量为500sccm，充入氧气的流量为200sccm；施以20A、460V的高压直流电，将氩气和氧气电离成氩离子和氧离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子和氧离子结合生成氧化铜在电场中加速溅射在第二纯铜镀膜层上，形成厚度为200纳米的10≤反射率≤20％的黑色的第二氧化铜镀膜层。

制得的双面黑化铜导电膜如图1所示，包括PET载体膜1，所述PET载体膜1下端面设有第一氧化铜镀膜层4，所述第一氧化铜镀膜层4下端面设有第一纯铜镀膜层5，所述PET载体膜1上端面设有第二纯铜镀膜层2，所述第二纯铜镀膜层2端面设有第二氧化铜镀膜层3。

实施例3

本实施例双面黑化铜导电膜在制作时先镀背面，将PET载体膜下端面翻转朝上，在9Torr高度真空状态下，向磁控溅镀设备的第一铜旋转靶充入氩气和氧气，充入氩气的流量为500sccm，充入氧气的流量为200sccm；施以20A、460V的高压直流电，将氩气和氧气电离成氩离子和氧离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子和氧离子结合生成氧化铜在电场中加速溅射在PET载体膜上，形成厚度为200纳米的10≤反射率≤20％的黑色的第一氧化铜镀膜层；向磁控溅镀设备的第二铜旋转靶充入流量为500sccm的氩气；施以20A、460V的高压直流电，将氩气电离成氩离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子在电场中加速溅射在第一氧化铜镀膜层上，形成厚度为500纳米的第一纯铜镀膜层，该第一纯铜镀膜层为导电层；

将镀有第一氧化铜镀膜层和第一纯铜镀膜层的PET载体膜翻面，即将PET载体膜上端面翻转朝上，在9Torr高度真空状态下，向磁控溅镀设备的第一铜旋转靶充入流量为500sccm的氩气；施以20A、460V的高压直流电，将氩气电离成氩离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子在电场中加速溅射在PET载体膜上，形成镀膜厚度为500纳米的第二纯铜镀膜层，该第二纯铜镀膜层为导电层；向磁控溅镀设备的第二铜旋转靶充入氩气和氧气，充入氩气的流量为500sccm，充入氧气的流量为200sccm；施以20A、460V的高压直流电，将氩气和氧气电离成氩离子和氧离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子和氧离子结合生成氧化铜在电场中加速溅射在第二纯铜镀膜层上，形成厚度为200纳米的10≤反射率≤20％的黑色的第二氧化铜镀膜层。

制得的双面黑化铜导电膜如图1所示，包括PET载体膜1，所述PET载体膜1下端面设有第一氧化铜镀膜层4，所述第一氧化铜镀膜层4下端面设有第一纯铜镀膜层5，所述PET载体膜1上端面设有第二纯铜镀膜层2，所述第二纯铜镀膜层2端面设有第二氧化铜镀膜层3。

进一步，对上述实施例3制得的双面黑化铜导电膜采用本领域常规方法分别进行光学检测、阻抗及线性检测以及物理特性检测，其性能参数具体如表1、表2、表3、表4和表5所示。

表1

表2

表3

表4

表5

由表1可知，实施例3制得的双面黑化铜导电膜设有反射率低于20％的黑色氧化铜镀膜层，在可见光下，后续在正反两面进行蚀刻线路后黑色氧化铜镀膜层能够阻隔蚀刻线路，因此，使用该双面黑化铜导电膜的显示屏的显示效果更佳。

由表2、表3、表4可知，实施例3制得的双面黑化铜导电膜的正反两面的阻值均匀，后续蚀刻出线路后，给线路一定电压，电流会越稳定。

由表5可知，百格检测ASTM登记达到5B，即切口的边缘完全光滑，格子边缘没有任何剥落，反应到实施例3制得的双面黑化铜导电膜上即第一氧化铜镀膜层、第一纯铜镀膜层、第二纯铜镀膜层、第二氧化铜镀膜层、与PET载体膜结合紧密，做细线路时镀层不容易脱落造成断线；实施例3制得的双面黑化铜导电膜的正反面达因值均达到44dyn/cm，表明该双面黑化铜导电膜正反两面都更容易被黏附，因此在制作显示屏时能更好地与制作显示屏的其他膜层结合。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双面黑化铜导电膜，包括PET载体膜，其特征在于：所述PET载体膜下端面设有第一氧化铜镀膜层，所述第一氧化铜镀膜层下端面设有第一纯铜镀膜层，所述PET载体膜上端面设有第二纯铜镀膜层，所述第二纯铜镀膜层上端面设有第二氧化铜镀膜层。

2.根据权利要求1所述的双面黑化铜导电膜，其特征在于：所述第一氧化铜镀膜层和第二氧化铜镀膜层的10≤反射率≤20％。

3.根据权利要求1所述的双面黑化铜导电膜，其特征在于：所述第一纯铜镀膜层和第二纯铜镀膜层的厚度均为500纳米。

4.根据权利要求1所述的双面黑化铜导电膜，其特征在于：所述第一氧化铜镀膜层和第二氧化铜镀膜层的厚度为200纳米。

5.一种权利要求1所述的双面黑化铜导电膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在10-7Torr高度真空状态下，向磁控溅镀设备的第一铜旋转靶充入氩气和氧气；施以20A、460V的高压直流电，将氩气和氧气电离成氩离子和氧离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子和氧离子结合生成氧化铜在电场中加速溅射在PET载体膜上，形成厚度为200纳米的10≤反射率≤20％的黑色的第一氧化铜镀膜层；向磁控溅镀设备的第二铜旋转靶充入氩气；施以20A、460V的高压直流电，将氩气电离成氩离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子在电场中加速溅射在第一氧化铜镀膜层上，形成厚度为500纳米的第一纯铜镀膜层；

将镀有第一氧化铜镀膜层和第一纯铜镀膜层的PET载体膜翻面，在10-7Torr高度真空状态下，向磁控溅镀设备的第一铜旋转靶充入氩气；施以20A、460V的高压直流电，将氩气电离成氩离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子在电场中加速溅射在PET载体膜上，形成镀膜厚度为500纳米的第二纯铜镀膜层；向磁控溅镀设备的第二铜旋转靶充入氩气和氧气；施以20A、460V的高压直流电，将氩气和氧气电离成氩离子和氧离子，氩离子加速撞击纯铜靶材，溅射出铜离子；铜离子和氧离子结合生成氧化铜在电场中加速溅射在第二纯铜镀膜层上，形成厚度为200纳米的10≤反射率≤20％的黑色的第二氧化铜镀膜层。

6.根据权利要求5所述的双面黑化铜导电膜的制备方法，其特征在于：充入氩气的流量为500sccm，充入氧气的流量为200sccm。

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