CN205122219U - 一种表面镀铜的导电膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种表面镀铜的导电膜，包括依次层叠设置在基材一侧的光学调整层、ITO层及铜导线层，基材与光学调整层之间设有调光硬化涂层，所述调光硬化涂层厚度取值在300nm至2μm,所述铜导线层厚度为50nm～800nm，所述ITO层的表面电阻≦400Ω/□。本实用新型将铜导线层于制作ITO上方，因导电层为金属，不需要添加黏着剂，因此仅需数百奈米的厚度即可达到需求之导电效果，同时因无黏着剂之添加，所以同时也解决了绕曲的问题。

Description

一种表面镀铜的导电膜

技术领域

本实用新型涉及一种透明导电膜，特别是涉及一种表面镀铜的导电膜。

背景技术

目前通用的触摸屏包括适用于移动设备和消费电子产品的电阻式触摸屏和投射电容式触摸屏，随着苹果公司IPhone手机的推出，引发了电容式触摸屏的热潮，电容式触摸屏向各种电子产品领域渗透。随着技术的进步，电容式触摸屏的各种结构不断涌现，其中最常用的有苹果经典的双面ITO结构，单面TP桥结构，film-glass结构，film-film-glass结构等，其中对于film-film结构的电容屏结构，电极引线大多采用丝印银浆。通常为ITO导电膜制作感应图型后,在边侧上方制作导线，以将讯号连接至驱动IC。目前在ITO上方印刷导电银浆时，需在银浆中添加黏着剂，若黏着剂过高则会导致导电度较差；黏着剂过低则银浆的粘着性不强，再有制作的银导电厚度较厚且线宽较宽，绕曲效果亦较差，容易造成断线的问题。

发明内容

本实用新型是针对现有技术的不足，提供一种表面镀铜的导电膜，电极粘着性好，避免使用黏着剂，并且有效解决绕曲效果较差、容易造成断线的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：一种表面镀铜的导电膜，包括依次层叠设置在基材一侧的光学调整层、ITO层及铜导线层，基材与光学调整层之间设有调光硬化涂层，所述调光硬化涂层厚度取值在300nm至2μm,所述铜导线层厚度为50nm～800nm，所述ITO层的表面电阻≦400Ω/□。

进一步地，所述基材的另一侧设置有调光硬化涂层。

进一步地，所述基材的另一侧相对地设置有调光硬化涂层、光学调整层、ITO层及铜导线层。

进一步地，所述铜导线层厚度优选为100nm～300nm。

进一步地，所述ITO层厚度优选为20nm～30nm。

与现有技术相比，本实用新型在ITO导电膜上方，将铜导线层于制作ITO上方，不需要添加黏着剂，且仅需数百奈米的厚度即可达到需求的导电效果，同时因无黏着剂之添加，所以同时也解决了绕曲的问题。

附图说明

图1是本实用新型表面镀铜的导电膜的第一较佳实施方式的层结构示意图；

图2是本实用新型的第二较佳实施方式的层结构示意图；

图3是本实用新型的第三较佳实施方式的层结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，一种表面镀铜的导电膜，其第一较佳实施方式包括基材1、以及层叠设置在基材1上表面的光学调整层2、ITO层3及铜导线层4。所述基材1为可透光材质，表面均匀且平整，其材质可为PET、PEN、COC(CyclicOlefinCopolymer)、COP(CyclicOlefinPolymers)中的任意一种。基材1与光学调整层2之间制作兼具调光与抗刮伤效果的调光硬化涂层5，ITO层3设置在光学调整层2上，铜导线层4通过溅镀、蒸镀等技术制作在ITO层3上。

本实用新型的第二较佳实施方式，一种表面镀铜的导电膜，在第一较佳实施方式的基础上，如图2所示，所述基材1的下表面进一步设置有另一调光硬化涂层5。

本实用新型的第三较佳实施方式，一种表面镀铜的导电膜，在第一较佳实施方式的基础上，如图3所示，所述基材1下表面进一步依次层叠设置有调光硬化涂层5、光学调整层2、ITO层3及铜导线层4，与基材1上表面的各层对称。

上述各实施例方式中，所述调光硬化涂层5折射率为1.6～1.7，且厚度在300nm～2μm。

所述光学调整层2用于调整入射光的折射率，折射率为1.4～1.5，其厚度为10～40nm。

所述ITO层3为铟锡氧化物导电层，并且氧化锡(SnO₂)比例介于1～10％间，以薄膜沉积的方式形成于光学调整层2表面上。ITO层3在150℃条件下经过60分钟的热处理后，其表面电阻变化率经浸泡1N盐酸3分钟后≦20％。所述ITO层3厚度选择为15nm～35nm，ITO层3的表面电阻优选为≦400Ω/□。

Ω/□为薄膜电阻的单位，即欧姆/平方。薄膜电阻具有均匀厚度薄膜电阻的量度。通常被用作评估半导体掺杂的结果。这种工艺的例子有：半导体的掺杂领域(比如硅或者多晶硅)，以及被丝网印刷到薄膜混合微电路基底上的电阻。薄膜电阻这一概念的使用，与电阻或者电阻率相对，是它直接用四终端感应测量法(也称为四点探针测量法)来测量。薄膜电阻用欧姆/平方来计量，可被应用于将薄膜考虑为一个二维实体的二维系统。它与三维系统下所用的电阻率的概念对等。当使用到薄膜电阻一词的时候，电流必须沿著薄膜平面流动，而非与其垂直。对于常规三维导体，电阻可被写为其中ρ代表电阻率，A代表截面面积而L代表长度。截面面积可被分解为宽度W和薄膜厚度t。当把电阻率和厚度放到一起时，电阻可被记为即为薄膜电阻。因为它被一个无量纲量所乘，所以单位依然是欧姆。而欧姆/平方这一单位被使用是因为它给出了以欧姆为单位的从一个平方区域流向相对平方区域的电阻，无论平方区域的大小如何。对于正方情形，L＝W。因此，对任意平方大小，有R＝R_s。四点探针是使用来减少接触电阻的问题，它常被使用来确认材料的片电阻值。感应测量也是有被使用。此方法是测量由涡流产生的屏蔽效果。这种技术的其中一种是被测导电片放置在两个线圈之间。另外，这种非接触式片电阻值的测量方法也可以测量封装内的薄膜或表面粗糙度大的薄膜。

所述铜导线层4不限于纯铜，亦可为导电之铜合金，其厚度为50nm～800nm之间，其中，优选为100nm～500nm。依据所使用的不同的铜导线层4的厚度，ITO与铜表面电阻(即ITO层3与铜导线层4)所产生的电阻以及铜导线层4在常温密着、铜制作线路后对IC驱动状况、及铜表面针孔状况都会有所差异，以下将根据实施例进一步地说明。

比较例1：先将基板1作电浆清洗前处理，然后在其表面上用溅镀或蒸镀的方式依序镀上光学调整层2、ITO层3，其中ITO表面电阻为150Ω/□，基板1的常温密着度为5B，采用百格测试法，将测试品利用百格刀与3M-600型胶带，观察其密着度，密着度有0B～5B共六个等级，5B为最佳。

实施例1：本实施例1在制作时，先将基板1作电浆清洗前处理，然后在其待测表面上通过溅镀或蒸镀的方式依序镀上调光硬化涂层5、光学调整层2、ITO层3及铜导线层4，其中铜导线层4厚度为50nm。

实施例2：实施例2的制备流程与结构与实施例1相同，所不同处仅在于：铜导线层4厚度为100nm。

实施例3：实施例3的制备流程与结构与实施例1相同，所不同处仅在于：铜导线层4厚度为200nm。

实施例4：实施例4的制备流程与结构与实施例1相同，所不同处仅在于：铜导线层4厚度为300nm。

实施例5：实施例5的制备流程与结构与实施例1相同，所不同处仅在于：铜导线层4厚度为500nm。

实施例6：实施例6的制备流程与结构与实施例1相同，所不同处仅在于：铜导线层4厚度为800nm。

将实施例1至6与比较例1分别进行ITO+铜表面所产生的电阻、铜与ITO之间的常温密着度、铜导线层制作的IC驱动线路状况、以及铜表面针孔状况等功效的验证，并将结果分类整理如下表一所示。

表一：铜导线层厚度功效结果：

从表一可以看到，随着铜导线层4厚度的增加，ITO+铜表面所产生的电阻逐步变小，当铜导线层4厚度太薄为50mm时，ITO+铜表面电阻太高，将铜导线层制作成导线无法驱动IC；当铜导线层厚度太厚达到800mm时，铜与ITO间之密着性较差，也会产生表面针孔，造成质量缺陷。由此可见，铜导线层4的厚度的适用范围在50mm至800mm，经测试，在100～500nm之间时，具有最佳的使用功效。

由于在制作过程中需要使用蚀刻液进行蚀刻，如果ITO层3表面电阻过大，则无法承受蚀刻液的侵蚀，导致ITO层3受破坏，因此，将ITO层3表面电阻的大小对添加铜导线层4有着重要的影响，下面将根据实施例进一步地说明：

比较例2：先将基板1作电浆清洗前处理，然后在其表面上溅镀或蒸镀上光学调整层2、ITO层3及铜导线层4，其中铜导线层4厚度为200nm，ITO层3选用表面电阻在150℃条件下经过60分钟的热处理后为600Ω/□，将制得的ITO导电膜侵入到1N盐酸3分钟进行蚀刻，然后测出电阻变化率及蚀刻铜导线层后ITO层3的表面电阻。

实施例7：先将基板1作电浆清洗前处理，然后在基板1上通过溅镀或蒸镀的方式依序镀上光学调整层2、ITO层3及铜导线层4，其中铜导线层4厚度为200nm，ITO层3选用表面电阻在150℃条件下经过60分钟的热处理后为400Ω/□，将制得的ITO导电膜侵入到1N盐酸3分钟进行蚀刻，然后测出电阻变化率及蚀刻铜导线层后ITO层3的表面电阻。

实施例8：实施例8的制备流程与结构与实施例7相同，所不同处仅在于：ITO层3选用表面电阻为250Ω/□。

实施例9：实施例9的制备流程与结构与实施例7相同，所不同处仅在于：ITO层3选用表面电阻为150Ω/□。

实施例10：实施例10的制备流程与结构与实施例7相同，所不同处仅在于：ITO层3选用表面电阻为100Ω/□。

实施例11：实施例11的制备流程与结构与实施例7相同，所不同处仅在于：ITO层3选用表面电阻为80Ω/□。

实施例12：实施例12的制备流程与结构与实施例7相同，所不同处仅在于：ITO层3选用表面电阻为50Ω/□。

将实施例7至12与比较例2分别进行电阻变化率、蚀刻铜导线层后ITO表面电阻等功效的验证，并将结果分类整理如下表二所示。

表二：ITO表面电阻变化率结果：

从表二可以看到，随着ITO层表面电阻的减小，在采用1N盐酸的进行蚀刻后电阻变化率逐步变小，ITO表面电阻≦400Ω/□时，浸泡1N盐酸3分钟后电阻变化率≦20％，而ITO表面电阻≦150Ω/□时，电阻变化率均小于等于5％。而ITO表面电阻≦80Ω/□时，浸泡1N盐酸3分钟后电阻变化率≦2％，虽结晶性较佳，但ITO厚度过厚，导致ITO制作成线路后，有无ITO的蚀刻区域明显，无法满足无蚀刻痕的要求。ITO表面电阻>400Ω/□时，蚀刻铜导线层后ITO表面电阻变大，ITO结晶性较差，无法耐酸，蚀刻铜导线层时会一并蚀刻掉ITO层。

由此可见，ITO层3的表面电阻在80～400Ω/□之间时，具有较好的使用功效，较佳地，ITO层3的表面电阻在80～150Ω/□之间。并且所述ITO层3厚度在15nm～35nm之间。

由于仅铜导线层4作为边侧导电线路，因此中心位置蚀刻掉铜导线层4后，会再将ITO层3蚀刻(如蚀刻出感应线路)，中心的蚀刻区域与未蚀刻区域会因有无ITO造成反射上的光差异，如此，需要设有光学调整层2与调光硬化涂层5，才可以达到最佳的效果，若未经光学调整层2改善，则蚀刻痕迹会非常明显，造成光效差。

下面将根据实施例进一步地说明：

比较例3：在基材1上依序制作一般硬化涂层、ITO层3及铜导线层4，其厚度为1000nm，折射率为1.54，铜导线层4厚度为200nm，ITO层3厚度为20nm，将制得的ITO导电膜侵入到1N盐酸3分钟进行蚀刻，然后测出电阻变化率及蚀刻铜导线层后ITO层3的表面电阻。

实施例13-25：在基材1上依序制作调光硬化涂层5、ITO层3、铜导线层4，以及调光硬化涂层5，硬化涂层5、光学调整层2的厚度、折射率，以及铜导线层4、ITO层3厚度分别为实施例中所示，将制得的ITO导电膜侵入到1N盐酸3分钟进行蚀刻，然后测出电阻变化率及蚀刻铜导线层后ITO层3的表面电阻，其中，所述调光硬化涂层5采用湿式涂布形成在基材1表面。

表三，具有调光硬化涂层的各实施例参数：

根据以上对比例、各个实施例的参数，测量蚀刻掉铜导线层4后相关特性，测量结果如表四所示：

表四，

比较例3、实施例13可看出：比较例3的硬化涂层采用为一般硬涂层结构，未针对ITO层3蚀刻前后之色差进行光学设计，导致色度b值偏高(为2.5)，造成蚀刻色差存在缺陷。本申请的调光硬化涂层与一般硬化涂层的不同，所述调光硬化涂层5为具有抗刮伤效果的滑性硬涂层或含有突出粒子的抗炫光硬涂层，其膜厚为300nm～2um，蚀刻色理想。

进一步地，从实施例13-17可看出：当调光硬化涂层5的厚度低于300nm时，表面硬度会≦HB，HB为铅笔硬度单位，易导致膜面刮伤；当调光硬化涂层5的厚度达到2000nm时，虽表面硬度达到3H，但产品可绕性变差,以卷径10mm圆棒进行180度绕曲后,造成调光硬涂层出现裂痕，因此调光硬涂层厚度5之厚度需介于300nm以上且在2微米以内。

从实施例18、19、20可看出：调光硬化涂层5的折射率为1.8时，雖透光率、b值、有无ITO时蚀刻色差皆OK，但于外观上NG，出现彩虹纹的干涉现象。

从实施例13-20可看出：调光硬化涂层5之折射率介于1.6-1.7间为佳，综合透光率、b值、有无ITO时蚀刻色差、外观达到一平衡的最佳条件。

从实施例13，21，22，23可看出：光学调整层2的厚度介于10～40nm，折射率为1.4～1.5为佳。从实施例13，24，25可以看出：ITO层3厚度达40nm时，就算有光学调整层仍无法修正因ITO过厚造成之颜色差异，而导致色差明显，因此ITO层3厚度以40nm以下为佳。

综上所述，本实用新型通过增设铜导线层4，并且将调光硬化涂层设置为折射率在1.6-1.7之间且厚度大于300nm的光学调整硬涂层，并且，增加的铜导线层4厚度在100～500nm，且ITO层3表面电阻≦400Ω/□时具有良好的电阻变化率，获得较好的使用效果。

本实用新型在ITO导电膜上方将铜导线层于制作ITO上，因导电层为金属，不需要添加黏着剂，因此仅需数百奈米的厚度即可达到需求的导电效果，同时因无黏着剂的添加，所以同时也解决了绕曲的问题。通过上述技术方案，本实用新型仅需使用现有的印刷或黄光微影技术，在铜导线层上印刷线路，即可蚀刻出需求之导线。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种表面镀铜的导电膜，包括依次层叠设置在基材(1)一侧的光学调整层(2)、ITO层(3)及铜导线层(4)，其特征在于：基材(1)与光学调整层(2)之间设有调光硬化涂层(5)，所述调光硬化涂层(5)厚度介于300nm～2um，所述铜导线层(4)厚度为50nm～800nm，所述ITO层(3)的表面电阻≦400Ω/□。

2.根据权利要求1所述的表面镀铜的导电膜，其特征在于：所述基材(1)的另一侧设置有调光硬化涂层(5)。

3.根据权利要求1所述的表面镀铜的导电膜，其特征在于：所述基材(1)的另一侧相对地设置有调光硬化涂层(5)、光学调整层(2)、ITO层(3)及铜导线层(4)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的表面镀铜的导电膜，其特征在于：所述铜导线层(4)厚度优选为100nm～300nm。

5.根据权利要求1至3任一项所述的表面镀铜的导电膜，其特征在于：所述ITO层(3)厚度优选为20nm～30nm。

6.根据权利要求1至3任一项所述的表面镀铜的导电膜，其特征在于：所述ITO层(3)厚度在15nm～35nm。