TW201117235A - Transparent conductive film and method for producing transparent conductive film - Google Patents

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201117235 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一透明傳導膜 、 等朕及生產一透明傳導膜之方 法,且尤其係關於抵抗於導 '產抵抗於導電性損失之透明傳導膜及生 守电注禎夭之一透明傳導膜之方法。 【先前技術】 透明傳導膜用作-平面顯示器之顯示表面側上之一電 平面顯示器諸如—液晶顯示器、使用一有機電致 = 之一顯示器、或電子紙’且該透明傳導膜亦用作 女置於此-顯示器之顯示表面側上之一觸控面板之一電極 板。需要一透明傳導膜具有電導性且亦為透明的,且因此 經組態以在一光可透射膜基底上包含一透明傳導材料之一 膜。 在最近幾年中,已需要關於一平面顯示器之撓性彎曲之 屬性所明的可撓性。因此,已提出施加含有碳奈米管之 ;斗膜作為一透明傳導材料膜,以用作該透明傳導膜。 : 亦已提出將由銦錫氧化物(ITO)、鋅氧化物(Zn〇)或 八、物形g之—光可透射、傳導金屬氧化物層沈積於此一 有反不'米管之材料膜上(參見JP-A_2〇〇5-255985第0019 段,及】Ρ·Α·20〇8·177143第012〇段)。在此一疊層結構中, s i屬氧化物層補償該含有碳奈米管之材料膜之導電 性。 【發明内容】 而 金屬氧化物層沒有可撓性。因此,當包含一金 I46333.doc
I 201117235 屬氧化物層之此一透明傳導膜為彎曲時,在該金屬氧化物 層中發生裂紋,導致在電阻上之一增加及在導電性上之一 減小。 因此’需要供應具有可撓性以及高導電性且亦抵抗於導 電性知失之一透明傳導膜,以及用於生產相同膜之一方 法。 根據本發明之一實施例,提供一透明傳導膜,其包含: 光叮透射之膜基底、提供於該膜基底上之一碳奈米管, 及光可透射之一金屬氧化物層,.且其沈積於該碳奈米管層 之上。特定言之,該金屬氧化物層提供有裂紋。 在此一透明傳導膜中,由該金屬氧化物層補償該碳奈米 官層之導電性,且因此達成較高之導電性。此外,因為裂 紋在該金屬氧化物層中預成型,此在該透明傳導膜彎曲之 情況下防止在該金屬氧化物層中由於新裂紋之構成之導電 性損失。 根據本發明之另一實施例,提供用於生產一透明傳導膜 之一方法,其包含以下步驟。首先,在一光可透射膜基底 之一主要表面上形成一碳奈米管層。此外,在該碳奈米管 層上形成一金屬氧化物層。在其上形成該金屬氧化物層之 該膜基底接著彎曲以在該金屬氧化物層中形成裂紋。 因此提供具有根據本發明之實施例之一結構之一透明傳 導膜’其中提供有裂紋之該金屬氧化物層沈積於該碳奈来 管層上。 如上文所解釋’本發明之一些實施例使得防止具有可挽 146333.doc -4- 201117235 性以及較高導電性之一透明傳導膜之導電性損失變得可 行。 【實施方式】 之一些實 在下文中將參考以下順序之附圖而解釋本發明 施例。 1. 第一實施例(以在約彼此垂直之兩個方向上Μ站 -1-、1甲而提 供裂紋之一實例) 2. 第二實施例(以一方向延伸而提供裂紋之—實例) 3. 第三實施例(在一邊際部分提供裂紋之一實例) 4. 第四實施例(裂紋在中央更靠近地間隔的一實例) << 1 ·第一實施例》 <透明傳導膜之組態> 圖1係根據一第一實施例之一透明傳導膜hi之—示竟性 截面圖,且圖2係該透明傳導膜U之一平面圖。在該等圖 中顯示之該第一實施例之該透明傳導膜1_丨具有此一組 態,一光可透射金屬氧化物層15_丨沈積於一膜基底丨1上, :碳奈米管層13在其等之間。特定言《,其特徵為裂紋A 提供於該金屬氧化物層15_丨中。在下文中具有裂紋A之 此一金屬氧化物層15-1指一含有裂紋之金屬氧化物層Μ — 1。每個元件將在下文中詳細解釋。 該膜11係一光可透射、可撓性基底,且較佳地具有不低 於80%之-總透光率。因此儘管該材料未受限制,此一膜 -可由例如一聚合物材料製成。用於形成該膜基底i j 之該聚合物材料可從高度透明材料中選擇,比如環烯聚合 146333.doc 201117235 體以及聚碳酸酯、丙烯酸(類)樹脂、聚對苯二甲酸乙二 (醇)醋、聚醚碾、聚萘二曱酸乙二酯及類似聚酯。特定言 之’該膜基底1 1較佳地由具有極佳熱阻及較高透明度之聚 對笨二曱酸乙二(醇)酯製成。 該膜基底11可為約1 μιη至約500 μιη厚,一般稱為一膜, 且亦可為大於500 μηι且不大於2 mm厚,一般例如稱為— 片。 該膜基底11由偶爾熱收縮之一聚合物材料製成,且因此 較佳地用熱預處理以移除該收縮。此外,為改良至該碳奈 米管層13之黏著性,此一膜基底丨丨事先接受一表面處理比 如放電係較佳的。此外,為改良黏著性,該膜基底丨〖可具 有形成於邊表面上的^一黏著層。 該碳奈米管層13係由碳奈米管形成之一層。在此使用之 該等碳奈米管未受限制。該等碳奈米管具有一直徑約〗 至約100 nm ’且較佳地約1 1 nm至約1 〇·〇 nm。此外,該等 碳奈米管具有一長度為50 nm至10000 nm,且較佳地為100 nm至 1000 nm。 該碳奈米管層13之厚度應取決於預期用途所需的表面電 阻及透光率而適宜地決定,且通常為約1 nm至約1 〇〇 nm, 且該透光率較佳地為80%至99%。更佳地,該厚度為約5 nm至约10 nm,且該透光率為約9〇%至約98〇/〇。 3亥含有裂紋金屬氧化物層15_丨係使用光可透射及具有極 佳導電性之一金屬氧化物而形成的一層。如在此使用之金 屬氧化物’對由於濕度而產生之化學變化較不敏感之一物 146333.doc 201117235 質係較佳的’其等之實例包含銦氧化物、錫氧化物、鋅 化物’其等之混合物’及視需要含有碳的鎂氫氧化物。亦 可使用兩個或多個該等材料之—混合物。再者,由 料製成之該含有裂紋之金屬氧化物層15-1可具有一多屉蛀 構。 曰、 該含有裂紋之金屬氧化物層15-1之厚度應取決於預期用 途所需之該表面電阻及透光率而適宜地決定,且通常為約 5⑽至約1000 nm。按_率及可撓性,較佳地為1〇二 至500 nm之一厚度。 提供於該含有裂紋之金屬氧化物層15_丨中之裂紋八可以 該含有裂紋之金屬氧化物層15之厚度之方向而生長。 特定言之,如圖2中所顯示,根據該第一實施例,在該 含有裂紋之金屬氧化物層15·!中’該等裂紋A以兩個方向 而延伸,每個方向約平行於該膜基底"之一邊緣。該等裂 紋A之間隔pi及P2之各者為n |1111至1〇〇 μηι,較佳地為^ μηι至50 μιη,且更佳地約2 μιη至約2〇 μπι。此外,一電視 或一觸控面板之像素間距為幾微米至幾十微米,將該等裂 紋以幾微米至幾十微米之規律的間隔隔開係所期望的。在 該第一實施例中,該等裂紋Α均勻地在該含有裂紋之金屬 氧化物層1 5-1之整個表面上隔開。 再者,較佳地將該碳奈米管層13及該含有裂紋之金屬層 15 -1直接堆疊,其等中間沒有黏合劑或類似物。 <生產透明傳導膜之方法> 下文解釋根據s亥第一實施例之用於生產該透明傳導旗卜 146333.doc 201117235 1之一方法。 首先,如圖3 A所顯示,準備一膜基底丨丨。若有必要,對 該膜基底11進行一熱處理,且接著對其施加一表面處理 (例如放電)’以改良至一上層之黏著性,或者,形成一黏 合層。在該膜基底11之處理之表面上形成一碳奈米管層 13 〇 該碳奈米管層13按如下步驟形成。首先,準備分散於一 分散溶劑中之具有碳奈米管之一碳奈米管分散液。分散溶 劑之貫例包含含有分散劑之水、酒精溶液及有機液體。該 分散劑幫助最初較困難分散於水或酒精中之碳奈米管之分 散,允許一極佳之分散狀態。有用之分散劑實例包含陰離 子分散劑,諸如月桂基硫酸鈉(SDS)、月桂基苯磺酸鈉 (SDBS)月桂基續酸納(SDSA)、納η-月桂酿肌胺酸 (Sarkosyl)、烯丙基烷基磺基琥珀酸酯鈉(trem),及非離 子刀政Μ,諸如聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯鯨蠟基醚、 聚氧乙烯硬月曰醚、聚氧乙烯油醯基醚、聚氧乙烯苯基異辛 醋醚(Triton Χ_405:商品名)、聚氧乙稀(2〇)山梨糖單月桂酸 酯(Tween 20:商品名)及聚氧乙烯(2〇)山梨醇酐三油酸鹽 (Tween 85.商。口名)。s亥分散溶劑亦可為一有機液體。明確 言之’該分散溶劑可為-液體,其含有—個或多個有機溶 劑諸如乙醇、甲醇、氯仿、二甲基甲酿胺、甲基 接著,該準備之碳奈米管分散液施 理表面(塗佈)。該施加方法未受限制 吡咯啶酮、1,2-二氣(代)笨 一氯乙燒、IPA及γ- 丁内S旨。 加至該膜基底11之處 ,且一較佳之方法為 146333.doc 201117235 無’該膜基底11之面積,允許該施加給予一均勻厚度之膜 的方A。隨後,在該施加之膜中之分散溶劑藉由乾燥而 移除’以、給予由碳奈米管形成之一碳奈米管層13。當一含 有分散劑之水分液體用作碳奈米管分散液的分散溶劑時, 在精由乾燥而移除分散溶劑之後用水洗滌。因此移除在該 炭’丁、米g層13中剩餘之分散劑,藉此改良碳奈米管之導電 性。 用於形成該碳奈米管層13之方法不限於上文。例如,亦 可喷射一碳奈米管分散液或利用電沈積。 隨後,如圖3B所顯示,在該碳奈米管層13上形成—金屬 氧化物層15a。該金屬氧化物層15a藉由一膜構成方法而形 成’忒方法適宜地從稱為物理氣相沈積之真空沈 積,諸如電子束沈積或濺射法;化學氣相沈積(CVD方法) 及類似物中選擇。 隨後’施加用於在該金屬氧化物層l5a中形成裂紋A之一 處理’如圖3C中顯示。在此’在其上形成有該金屬氧化物 層15 a之δ玄膜基底π係沿著以圓周方向旋轉之一圓柱體丨〇 i 之外側壁而饋送。此時,該膜基底丨丨插入於該圓柱體1〇1 與平行於該圓柱體1〇1而提供之兩個引導圓柱體1〇3及1〇5 之間’以此一方式使得該金屬氧化物層1 係在該圓柱體 101之外側壁上之膜基底丨丨外部。該膜基底丨丨之整個表面 藉此以均勻之曲率沿著該圓柱體1〇1之外側壁而彎曲。因 此,在戎膜基底外11之該金屬氧化物層i 5a中,裂紋A以約 垂直於該圓柱體101之圓周方向之方向而形成。因此形成 146333.doc 201117235 之裂紋A係以實際上規則之間隔。此時,該膜基底丨丨以其 一對相對之邊緣平行於該圓柱體101之旋轉方向且垂直於 該旋轉方向之邊緣沿著該圓柱體1〇1之高度方向之此一方 式放置。因此該等裂紋A可平行於該膜基底丨丨之邊緣延伸 而提供。 以此方式在該膜基底11之兩個方向形成裂紋A。結果, 如參考圖2而解釋,可獲得具有以各約平行於該膜基底" 之一邊緣之兩個方向而延伸之裂紋A的該含有裂紋之金屬 氧化物層15-1。在該膜基底丨丨之兩個方向中該等裂紋a之 構成中’藉由適宜地調整該圓柱體1〇1之曲率,可獨立地 決定在兩個方向中之該等裂紋A之間隔p丨及p2。 施加此一透明傳導膜1-1(例如)作為一撓性可彎曲平面顯 不器之光提取側電極板,且此一透明傳導膜丨_丨進一步用 作此一顯不器之顯示表面側上安置之一觸控面板之一電極 板。再者,此一透明傳導膜^亦利用作一液晶顯示器之 一屏蔽膜或一太陽能電池之一電極板。 在此透明傳導膜1 -1中,由該含有裂紋之金屬氧化物 層15-1補償該碳奈米管層13之導電性,且因此達成較高之 導電I·生此外,因為該等裂紋在該含有裂紋之金屬氧化物 層15 1中預成型’此在該透明傳導膜丨_丨彎曲之情況下防止 在該金屬氧化物層中之新裂紋之構成,藉此防止導電性損 失。結果’在具有可撓性以纟高導電性之該透明傳導膜1-1中,可放止導電性損失。 此外》亥透明 專導膜M在其整個表面上具有該含有裂 146333.doc 201117235 紋之金屬氧化物層1 5 -1。因此,對比於具有出色導電性之 一金屬氧化物以粒子之形式分散於一碳奈米管層中之組 態’由於沒有在該粒子表面上散射的光’亦可維持光可透 射屬性。 <替代實施例> 具有該含有裂紋之金屬氧化物層1 5_丨之此一透明傳導膜 1-1可例如具有如圖4A至圖4C中顯示之多種疊層結構。 顯示於圖4 A中之根據一替代實施例之一透明傳導膜丨_】a 具有一含有裂紋之金屬氧化物層15-1及一碳奈米管層13以 此順序沈積於一膜基板Π上之此一組態。該透明傳導膜i _ la經下述步驟而生產。丨)在該膜基底丨丨上形成一金屬氧化 物層。2)在該金屬氧化物層中形成裂紋a。3)形成一碳奈 米官13°形成裂紋之步驟2)可在形成一碳奈米管層13之步 驟3)之後執行。每個步驟以參考圖3八至3(:之該第一實施例 中解釋之相同的方法實行。 圖4B中顯示之根據一替代實施例之一透明傳導膜1 -1 b具 有一含有裂紋之金屬氧化物層15_丨及一碳奈米管層13以此 順序沈積於一膜基底丨丨上之此一組態。該透明傳導膜丨· i b 經下述步驟而生產。1)在該膜基底u上形成一碳奈米管層 13 8 2)形成一金屬氧化物層。3)在該金屬氧化物層中形成 裂紋A。4)形成另一碳奈米管13。形成裂紋A之步驟3)可在 形成一碳奈米管層13之步驟4)之後執行。每個步驟以參考 圖3 A至3C之該第一實施例中解釋之相同的方法實行。 圖4C中頦示之根據一替代實施例之一透明傳導膜1 -1 c具 146333.doc -11 - 201117235 有一碳奈米管層13、一第一含有裂紋之金屬氧化物層15-1 及一第二含有裂紋之金屬氧化物層1 5 - 1以此順序沈積於一 膜基底11上之此一組態。在該第一含有裂紋之金屬氧化物 層15-1中之裂紋A及在該第二含有裂紋之金屬氧化物層15· 1中之裂紋A可在深度方向上彼此連通或亦可不連通。此 外’該專間隔p 1及p2可不同。該透明傳導膜1 _丨c經下述步 驟而生產。1)在該膜基底η上形成一碳奈米管層13。2)形 成一第一金屬氧化物層。3)在該第一金屬氧化物層中形成 裂紋Α。4)形成一第二金屬氧化物層。5)在該第二金屬氧 化物層中形成裂紋A。或者,沒有形成裂紋之步驟3),形 成裂紋之步驟5)可接連地在使用不同材料而形成金屬氧化 物層之步驟2)及4)之後而執行。 再者’該等兩個含有裂紋之金屬氧化物層15-1可用一碳 奈米管層13在其等之間而堆疊。 如上文之該等透明傳導膜Ι-la至1-lc可以組合而使用, 且複數個碳奈米管層13及複數個含有裂紋之金屬氧化物層 15-1可以一適宜順序沈積。 在該等替代實施例之此透明傳導膜中,當其之頂端表面 具有一碳奈米管層13時,此一碳奈米管層13用作一保護性 層’且該含有裂紋之金屬氧化物層丨5_1可因此在化學上為 穩定。因此’在防止導電性損失上此為更有效的。 «第二實施例>> <透明傳導膜之組態> 圖5係根據一第二實施例之一透明傳導膜1_2之一平面 146333.doc -12· 201117235 圖。在如圖中顯示之該第二實施例之該透明傳導膜1 _2與 該第一實施例之該透明傳導膜1 -1之間之差異為在一含有 裂紋之金屬氧化物層15-2 t之裂紋A的配置,且該組態在 其他方面相同。因此省略多餘之描述。 也就是說,在根據該第二實施例之該含有裂紋之金屬氧 化物層15-2中’裂紋A以約平行於該膜基底u之一邊緣之 一方向而延伸。如在該第一實施例中,該等裂紋A之間距 pi為每個0.1 μπι至100 μιη,較佳地為1 4„1至5〇 μιη,且更 佳地為約2 μπι至約20 μΐη,且該等裂紋Α在該含有裂紋之 金屬氧化物層1 5 - 2之整個表面上均勻地隔開。 <生產透明傳導膜之方法> 該第二實施例之用於生產該透明傳導膜〖_2之方法與參 考圖3 A至圖3 C之該第一實施例所解釋之相同,除了該等 裂紋A僅以該膜基底n之一個方向而形成。 施加此一透明傳導膜丨-以例如)作為一撓性可彎曲平面顯 不态之光提取側電極板,且此_透日月傳導膜丨_2(進一步用 作此-顯#器之I員示表面側上安置之一觸&面板之一電極 板。再者’此-透明傳導膜“2(亦利用作一液晶顯示器之 -屏蔽膜或-太陽能電池之_電極板。敎言I,當該膜 k加於其顯不表面為捲繞以收存之—顯示器中時,提供該 等裂紋A以垂直於該捲繞方向而延伸。 甚至在此-透明傳導膜Q中’由該含有裂紋之金屬氧 ^匕物層15-2補償該碳奈米管層13之導電性,且因此達成較 问之導電性。A外’因為該等裂紋A在該含有裂紋之金屬 146333.doc -13· 201117235 氧化物層15-2中預成型’此在該透明傳導膜卜2以垂直於該 :裂紋A之延伸之方向的一方向響曲之情況下防止在該: 屬,化物層中之新裂紋的構成,藉此防止導電性損失。也 就是說’甚至當該透明傳導膜 延月得等膜1-2以垂直於該等裂紋A延伸 之方向而捲繞時’仍然可防止導電性損失。結果,在具有 可撓性以及較高導電性之該透明傳導膜卜2中,可防 電性損失。 此外’如在該第—實施例中,該透明傳導膜卜2在其整 個表面上亦具有該含有裂紋之金屬氧化物層Μ,且因 此,對比於-金屬氧化物以粒子之形式分散於該碳奈米管 層之組態,亦可維持該光可透射屬性。 <修改之實施例> 具有該含有裂紋之金屬氧化物層15_2之此一透明傳導膜 1-2亦可具有參考圖4A至圖4C之該第—實施財解釋之多 種疊層結構,且可達成相同之效果。 此外,在沈積兩個含有裂紋之金屬氧化物層15_2之組態 中’可提供以約彼此垂直之方向而延伸之在該第—含有裂 紋之金属氧化物層15_2中形成之裂紋A及在該第二含有裂 紋之金屬氧化物層15-2中形成之裂紋a。 <<第三實施例》 <透明傳導膜之組態> 圖6係根據一第二實施例之一透明傳導膜13之一平面 圖在如圖中,..,頁示之該第三實施例之該透明傳導膜1 ·3與 該第-實施例之該透明傳導膜Μ之間之差異為在一含'有 146333.doc •14- 201117235 · 裂紋之金屬氧化物層15·3中之裂紋八的配置,且該組態在 其他方面相同。因此省略多餘之描述。 也就是說,在根據該第三實施例之該含有裂紋之金屬氧 π物層15·3中,約平行於該膜基底11之-邊緣而延伸之裂 紋八在該膜基底11之邊緣處比在其中央處更靠近地隔開。 在此尤其是,以各約平行於一邊緣之兩個方向而延伸之 忒等裂紋Α僅在该膜基底η之邊緣處提供。在該膜基底U 之邊緣處之該等裂紋Α之間隔每個為〇〗4〇1至1〇〇 ,較 佳地為1 μηι至50 μΓη,且更佳地為約2 μιη至約2〇 μΐΏ,且 該等裂紋Α之密度可以朝向中央之方向而減小。 <生產透明傳導膜之方法> .根據該第三實施例之用於生產該透明傳導膜丨_3之方法 在形成裂紋A之步驟中不同於參考圖3八至 施例中解釋之生產方法。該方法如下。 首先,如以參考圖3A之該第一實施例中所解釋之相同的 方式,一碳奈米管層U形成於一膜基底11上。此外,一金 屬氧化物層15a以參考圖3B所解釋之相同的方法而形成。 隨後,如圖Μ及圖7B所顯示,施加用於在該金屬氧化 • 物層&中形成裂紋Α之一處理。首先,如圖7Α中所顯 不.圓柱體107從該膜基底11側向該膜基底11按壓,該 膜基底其上形成有該金屬氧化物層15a ’以便沿著該圓柱 體107之側壁部分而彎曲該膜基底Η。因此’在該膜基底 11外之忒金屬氧化物層15a中,裂紋A以約垂直於該圓柱體 1〇7之圓周方向的方向而形成。因此該等形成之裂紋A在該 146333.doc •15· 201117235 彎曲部分之中央更靠近地隔開。此外,如圖7b中所顯示 5亥圓柱體107相對於該膜基底i丨而移動。在所移動之位置 中,邊圓柱體107從該膜基底1丨側向該膜基底丨丨按壓以形 成裂紋A,該膜基底其上形成有該金屬氧化物層15a。 裂紋A在該膜基底11之兩個方向上以此方式形成。 隨後,依照該等裂紋A形成之位置,該膜基底丨丨沿著該 等裂紋A之延伸之方向的兩個方向切斷。如圖6中所顯示, 此提供該含有裂紋之金屬氧化物層153,其中沿著一邊緣 延伸之裂紋A僅提供於該膜基底u之邊緣處。 此一透明傳導膜1-3可用於與該第一實施例中相同之應 用’且特定地適宜用作一觸控面板之一電極板。 甚至在此一透明傳導膜丨_3中,仍然由該含有裂紋之金 屬氧化物層15-3補償該碳奈米管層13之導電性,且因此可 達成較高之導電性,此外,因為該等裂紋A在該含有裂紋 之金屬氧化物層15-3之邊緣處預成型,此在一彎曲應力施 加至該透明傳導膜1-3之邊緣處的情況下防止該金屬氧化 物層中新裂紋之構成,藉此防止導電性損失。 此—透明傳導膜卜3冑宜用Μ置於一顯示器之顯示表 面側上之一觸控面板之一電極板。 圖8顯示利用該透明傳導膜丨_3之_觸控面板2〇之一示 性截面圖《點間隔物25安置於該觸控面板2〇之一支撐基 η上,—透明傳導膜23位於其等之間。在該支撐基板2】 5亥透明傳導膜23侧,該透明傳導膜1-3以一相反之方式 置,該含有裂紋之金屬氧化物層15_3在内部。該支撐基 146333.doc •16- 201117235 21及該透明傳導膜^使用提供於邊沿上之一結合劑27而 結合在一起。 在此一觸控面板20中,當由一觸控筆2〇1或類似物從該 透明傳導膜1 -3側施加一壓力.至觸控面板20時,該可撓性 透明傳導膜1 -3下陷。結果’在該透明傳導膜1 _3側上之該 含有裂紋之金屬氧化物層i 5_3變得與該支撐基板2丨側上之 該透明傳導膜23接觸,且因此流過電流。藉由在四個方向 偵測電位’指定由該觸控筆2〇丨壓住之部分。 當一壓力由該觸控筆201施加至該透明傳導膜丨_3,無論 該觸控筆201按壓哪裡,該透明傳導膜丨_3之邊沿B總是接 收一曾曲應力。然而’藉由提供如圖6中所顯示之該第三 實施例之透明傳導膜1 _3,在該含有裂紋之金屬氧化物層 15-3之邊沿部分不形成新裂紋,且此防止該透明傳導膜^ 之導電性損失。 <修改之實施例> 具有该含有裂紋之金屬氡化物層〖53之此一透明傳導膜 1-3亦可具有參考圖4A至圖4C之該第一實施例中所解釋之 多種疊層結構’且可達成相同之效果。 «第四實施例》 <透明傳導膜組態> 圖9係根據一第四實施例之一透明傳導膜U4之一平面 圖。在如圖中顯不之該第四實施例之該透明傳導膜丨_4與 該第一實施例之該透明傳導膜丨_丨之間之差異為在一含有 裂紋之金屬氧化物層1 5-4中之裂紋A的配置,且該組態在 146333.doc 201117235 其他方面相同。因此省略多餘之描述。 也就是說,在根據該第四實施例之該含有裂紋之金屬氧 化物層15-4中,約平行於該膜基底U之一邊緣而延伸之裂 紋A在該臈基底11之中央處比在其邊緣處更靠近地隔開。 在此’尤其是’該等裂紋A僅以約平行於一邊緣之一方向 而提供。在該膜基板11之中央之該等裂紋A之間隔每個為 0· 1 μιη至1 〇〇 μηι,較佳地為! μπι至5〇 μηι,且更佳地約2 μηι至約20 μηι,且該等裂紋Α之密度朝著該等邊緣之方向 而減小。 <用於生產透明傳導膜之方法> 根據該第四實施例之用於生產該透明傳導膜丨_4之方法 在形成裂紋A之步驟中不同於參考圖3 a至圖3C之該第一實 施例中解釋之生產方法。該方法如下。 首先,如以參考圖3 A之該第一實施例中所解釋之相同的 方式,一碳奈米管層13形成於一膜基底丨丨上,且一金屬氧 化物層15a以參考圖3B所解釋之相同的方法而形成。 隨後,如圖10A及圖10B所顯示,提供用於在該金屬氧 化物層15a中形成裂紋a之一處理。首先,如圖丨〇A中所顯 示,將其上形成有該金屬氧化物層丨5a之該膜基底丨丨之相 對邊緣固定至固定夾具1〇9。隨後,如圖10B中所顯示,該 膜基底11藉由轉向該等兩個固定夾具ι〇9而在該中央處彎 曲。此時,在該膜基底丨丨上之該金屬氧化物層丨5a在該彎 曲表面之外側。因此,裂紋A以約垂直於該膜基底u之彎 曲方向之方向形成於該膜基底丨丨外之該金屬氧化物層15a 146333.doc -18- 201117235 令。因此形成之該等裂紋A在該膜基底u之中央(即,該脊 曲部分之中央)更靠近地隔開。 相應地,如參考圖9而解釋,可獲得在該膜基底U之中 央具有更靠近地隔開之裂紋A之該含有裂紋之金屬氧化物 層15-4。再者’在該膜基底”之兩個方向上形成裂紋a之 情況下’該膜基底ntf曲以兩財向給定。此外,藉由 調整該膜基底以彎曲度(例如,曲率半徑r),可獨立地 決定該等裂紋A之間隔。 施加此一透明傳導膜W作為)例如-撓性可彎曲平面顯 示器之-光提取側電極板,m明傳導膜1-4進一步 用作安置於此-顯示器上之該顯示表面側上之—觸控面板 之一電極板。再者’此-透明傳導膜1-4亦利用作一液晶 顯示器之膜或-太陽能電池之—電極板。特定言 之’當該膜施加於其顯示表面為捲繞以收存之—顯示器中 時,提供該等裂紋A以垂直於該彎曲方向而延伸。 甚至在此一透明傳導膜1-4中,仍然由該含有裂紋之金 屬氧化物層15-4補償該碳奈米管層13之導電性,且因此可 達成k冋之導電性。此外’因為在該含有裂紋之金屬氧化 物層1 5-4中預成型該等裂紋a,此在該透明傳導膜1 _4以垂 直於該等裂紋A之延伸之方向之一方向彎曲的情況下防止 在該金屬氧化物層中之新裂紋之構成,藉此防止導電性損 失。也就疋說,甚至當該透明傳導膜丨4以垂直於該等裂 紋A延伸之方向的方向而彎曲,仍然可防止導電性損失。 、’。果’在具有可撓性以及較高導電性之該透明傳導膜1_4 146333.doc •19· 201117235 中,可防止導電性損失。 此外,如在該第-實施例中,該透明傳導膜卜4在其整 個表面上亦具有該含有裂紋之金屬氧化物層15_4,且因 此,對比於-金屬氧化物以粒子之形式分散於該碳奈米管 層之組態,亦可維持該光可透射屬性。 <修改之實施例> 具有。亥含有裂紋之金屬氧化物層丨5·4之此一透明傳導膜 卜4亦可具有參考圖4Α至圖化之該第—實施例中所解釋之 多種疊層結構,且可達成相同之效果。 此外,在沈積兩個含有裂紋之金屬氧化物層15·4之組態 中,可提供以約垂直於彼此之方向延伸之在該第一含有裂 紋之金屬氧化物層15·4中形成之裂紋a及在該第二含有裂 紋之金屬氧化物層15·4中形成之裂紋a。 實例 <實例1> 圖4A中顯示之具有該層結構之一透明傳導膜i_la按如下 步驟而生產。 首先,在由聚對苯二甲酸乙二(醇)酯(PET)製成之一臈基 底11上’由具有25 Ω/平方之層電阻之ITO製成之一金屬氧 化物層15a藉由濺射法而形成。接著將該膜基底11切至3 cmx3 cm之一尺寸。 隨後’將奴奈米管(由Carbon Solutions,Inc.製造)分散於 一 1 wt%水分月桂基硫酸鈉(SDS)溶液至〇1 mg/ml之一濃 度’藉此準備一碳奈米管分散液。將所獲得之碳奈米管分 146333.doc -20* 201117235 散液施加至該金屬氧化物層15a上且接著乾燥。此程序重 複四次以形成一碳奈米管層13。 隨後’如圖10A及圖10B中所顯示,將具有1 〇 mm之一曲 率半徑R之一彎曲應力重複2000次地施加至金屬氧化物層 15a。因此裂紋A在該金屬氧化物層15a中形成,使得裂紋 A在中央更靠近地隔開’如圖9中所顯示,藉此給出一透明 傳導膜1-4。然而,透明傳導膜i_4疊層結構係圖4A至圖4C 中顯示之具有該層結構之該透明傳導膜i_la之疊層結構。 〈比較實例1> 重複實例1之程序,但不形成裂紋A,藉此給出一透明傳 導膜’其在一膜基底11上形成有一碳奈米管層13,一金屬 氧化物層15 a在其等之間’該金屬氧化物層1 5 a沒有裂紋 A 〇 〈比較實例2> 重複實例1之程序,但僅利用該金屬氧化物層l5a之構 成,藉此給出膜基底11上僅具有一金屬氧化物層i5a的一 透明傳導膜,該金屬氧化物層15a沒有裂紋a。 <評估1> 針對實例1及比較實例1及2之該等透明傳導膜,測量在 一波長550 nm處之透光率。結果顯示於下文之表}中。 表1 實例1 比較實例1 .比較實例2 透光率 (波長:550 nm) 90% 90% 95% 146333.doc •21· 201117235 表1中顯示之結果指示以下結果。在應用本發明之實例1 中,該透光率低於僅提供沒有裂紋之金屬氧化物層之比較 實例2 ’然而’實例丨之透光率與沒有裂紋之該金屬氧化物 層沈積於該碳奈米管層上之比較實例1 一樣高。 <評估2> 測量由於一機械應力導致之一透明傳導膜之特徵的變 化。施加一彎曲應力至實例丨及比較實例2中生產之該等透 明傳導膜處,測量在電阻上之變化。此時,如圖1〇A及圖 10B中所顯示,每個透明傳導膜固定於用作電極之兩個固 疋夾具109之間。在該等兩個電極(固定夾具丨〇9)之間寬 度為1 cm,且長度為約2 em。在此狀態中,一彎曲應力以 約8 mm之一最大曲率半徑尺且在兩個電極之間以一固定電 壓3V之0.4 Hz之一循環週期而施加至每個透明傳導膜,且 測量電阻。結果於圖丨丨中顯示為每循環電阻(Rcycie)相對於 初始電阻(Rinitial)之值。 根據圖1 1中顯示之結果,在利用沒有裂紋之該金屬氧化 物層之比較實例2中’該電阻(Rcyele;)在約13〇〇〇個循環内增 加多於該初始電阻(Rinitial)的10倍。相反地,在應用本發 明且利用該含有裂紋之金屬氧化物層之實例1中,甚至在 20000個循環之後’電阻變化(Rcycie/Rinitiai)僅提供約兩倍 或三倍之增加。此因此指示該含有裂紋之金屬氧化物層之 供應改良在機械應力下之对久力。 本申請案含有關於在2009年6月17日申請於曰本專利局 之曰本優先專利申請案JP 2009-143968中揭示之標的,其 146333.doc •22· 201117235 全文之内容在此以引用之方式併入本文。 熟習此項技術者應理解多種修改、組合、子組合及變更 可取決於設計要求及其他因素而出現,只要其等在附隨申 清專利把圍或其專之等效物之範圍内。 • 【圖式簡單說明】 • 圖1係根據一第一實施例而顯示一透明傳導膜之組態的 一示意性截面圖。 圖2係根據該第一實施例之該透明傳導膜之一平面圖。 圖3A至圖3C根據該第一實施例而顯示用於生產該透明 傳導膜之一方法。 圖4A至4C係顯示該透明傳導膜之修改之實施例之示意 性截面圖。 圖5係根據一第二實施例之一透明傳導膜之一平面圖。 圖6係根據一第三實施例之一透明傳導膜之一平面圖。 圖7A及圖7B係根據該第三實施例顯示用於生產該透明 傳導膜之一方法之一特徵。 圖8係一觸控面板之一示意性截面圖,其中適宜於使用 根據該第三實施例之透明傳導膜。 • 圖9係根據一第四實施例之一透明傳導膜之一平面圖。 圖10A及圖1 0B根據該第四實施例而顯示用於生產該透 明傳導膜之一方法之一特徵。 圖11係顯示關於透明傳導膜之實例中彎曲應力循環在電 阻上之變化的一圖表。 【主要元件符號說明】 146333.doc -23- 201117235 1-1 透明傳導膜 1-lb 透明傳導膜 1-lc 透明傳導膜 1-2 透明傳導膜 1-3 透明傳導膜 1-4 透明傳導膜 11 膜基底 13 碳奈米管層 15-1 金屬氧化物層 15-2 金屬氧化物層 15-3 金屬氧化物層 15-4 金屬氧化物層 15a 金屬氧化物層 20 觸控面板 21 支撐基板 23 透明傳導膜 25 點間隔物 27 結合劑 101 圓柱體 103 引導圓柱體 105 引導圓柱體 107 圓柱體 109 固定夾具 201 觸控筆 146333.doc -24- 201117235 A 裂紋 Β 邊沿 pi、ρ2 間隔 146333.doc -25·

Claims (1)

  1. 201117235 七、申請專利範圍: 1. 一種透明傳導膜,其包括: 光可透射之一膜基底, 提供於該膜基底上之一碳奈米管層,及 . 光可透射之一金屬氧化物層,且其沈積於該碳奈米这 層上, ' 該金屬氧化物層提供有裂紋。 2. 如請求項1之透明傳導膜,其中 該等裂紋以約平行於該膜基底之一邊緣而延伸。 3 ·如請求項1或2之透明傳導膜,其中 該等裂紋以約垂直於彼此之兩個方向而延伸。 4. 如請求項1至3之任—項之透明傳導膜,其中 在该膜基底之一邊緣處,約平行於該邊緣而延伸之哕 等裂紋比該膜基底之中央處更靠近地隔開。 μ 5. 如請求項1至4之任一項之透明傳導膜,其進一步包括 至少-個額外奈米管層及/或至少—個額外金屬氧化物 層。 6. -種用於生產-透明傳導膜之方法,其包括以下步驟: . 纟光可透射之-膜基底之-主要表面上形成一碳奈米 管層, •纟該碳奈米管層上形成—金屬氧化物層,及 藉由彎曲其上形成有該金屬氧化物層之該膜基底而在 該金屬氧化物層中形成裂紋。 7.如請求項6之用於生產—透明傳導膜之方法,其令 146333.doc 201117235 該形成裂紋之步驟在將嗜笙础太φ Ά 將°產等厌不未賞層形成於該膜基 底上之後執行。 8.如請求項7或8之用於生產一透明傳導膜之方法,其中 在該形成裂紋之步驟尹,在其上形成有該金屬氧化物 層之該膜基底係沿著一圓柱體之一側壁而饋送,以接連 地彎曲該整個膜基底,藉此形成該等裂紋。 9·如請求項7或8之用於生產一透明傳導膜之方法,其中 在該形成裂紋之步驟中,一似圓柱體之側壁部分向著 其上形成有該金屬氧化物層之該膜基底而按壓以引起彎 曲,藉此在該金屬氧化物層之一預定部分形成該等裂 紋。 10.如請求項9之用於生產一透明傳導膜之方法,其中 該膜基底被切斷,使得該等裂紋在其之一邊緣處出 現。 146333.doc
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