TWI543207B - 導電性膜及導電性膜卷 - Google Patents

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TWI543207B TW101145321A TW101145321A TWI543207B TW I543207 B TWI543207 B TW I543207B TW 101145321 A TW101145321 A TW 101145321A TW 101145321 A TW101145321 A TW 101145321A TW I543207 B TWI543207 B TW I543207B
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Description

導電性膜及導電性膜卷
本發明係關於一種導電性膜及導電性膜卷。
已知有一種導電性膜(專利文獻1：日本專利特開2011-60146)，其包括：膜基材；透明導電體層，其分別形成於膜基材之兩表面；及金屬層，其形成於各透明導電體層之表面。此種導電性膜在例如用於觸控面板時，對金屬層及透明導電體層進行蝕刻加工而可於觸控輸入區域之外緣部形成配線，且可實現較窄之邊緣。然而，於在導電性膜之兩表面具有金屬層之情形時，於捲繞導電性膜而形成導電性膜卷時，存在鄰接之導電性膜之金屬層彼此壓接之問題。所謂壓接(黏連)係指因壓力而結合之情況。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-60146號公報
本發明之目的在於解決導電性膜卷之鄰接之導電性膜之金屬層彼此壓接之問題。
(1)本發明之導電性膜包括：膜基材；第一透明導電體層，其積層於膜基材之一表面；第一金屬層，其積層於第一透明導電體層上；及氮化覆膜層，其積層於第一金屬層 上。又，本發明之導電性膜包括：第二透明導電體層，其積層於膜基材之另一表面；及第二金屬層，其積層於第二透明導電體層上。
(2)於本發明之導電性膜中，第一金屬層及第二金屬層為銅層，且氮化覆膜層包含氮化銅。
(3)於本發明之導電性膜中，氮化覆膜層中之氮化銅之含量為50重量%~100重量%。
(4)於本發明之導電性膜中，形成第一透明導電體層之材料及形成第二透明導電體層之材料為氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化銦-氧化鋅複合氧化物中之任一者。
(5)本發明之導電性膜包括：膜基材；第一透明導電體層，其積層於膜基材之一表面；第一金屬層，其積層於第一透明導電體層上；及第一氮化覆膜層，其積層於第一金屬層上。又，本發明之導電性膜包括：第二透明導電體層，其積層於膜基材之另一表面；第二金屬層，其積層於第二透明導電體層上；及第二氮化覆膜層，其積層於第二金屬層上。
(6)於本發明之導電性膜中，第一金屬層及第二金屬層為銅層，且第一氮化覆膜層及第二氮化覆膜層包含氮化銅。
(7)於本發明之導電性膜中，第一氮化覆膜層中之氮化銅之含量為50重量%~100重量%，第二氮化覆膜層中之氮化銅之含量為50重量%~100重量%。
(8)於本發明之導電性膜中，形成第一透明導電體層之 材料及形成第二透明導電體層之材料為氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化銦-氧化鋅複合氧化物中之任一者。
(9)本發明之導電性膜卷係上述導電性膜捲繞為卷狀而成。
藉由本發明，導電性膜卷之金屬層彼此壓接之問題得以解決。
[導電性膜]
如圖1所示，本發明之導電性膜10(第1例)包括膜基材11、第一透明導電體層12、第一金屬層13、氮化覆膜層14、第二透明導電體層15及第二金屬層16。第一透明導電體層12、第一金屬層13、氮化覆膜層14依序積層於膜基材11之一表面(圖1中之上表面)。第二透明導電體層15及第二金屬層16依序積層於膜基材11之另一表面(圖1中之下表面)。
如圖2所示，本發明之導電性膜卷20(第1例)係長條狀之本發明之導電性膜10捲繞為卷狀而成者。導電性膜10之長度代表性的是100 m以上，較佳為500 m~5000 m。於導電性膜卷20之中心部通常配置有用以捲繞導電性膜10之塑膠製或金屬製卷心21。
如圖3所示，本發明之導電性膜30(第2例)包括膜基材11、第一透明導電體層12、第一金屬層13、第一氮化覆膜層17、第二透明導電體層15、第二金屬層16及第二氮化覆 膜層18。第一透明導電體層12、第一金屬層13、第一氮化覆膜層17依序積層於膜基材11之一表面(圖3中之上表面)。第二透明導電體層15、第二金屬層16、第二氮化覆膜層18依序積層於膜基材11之另一表面(圖3中之下表面)。
如圖4所示，本發明之導電性膜卷40(第2例)係長條狀之本發明之導電性膜30捲繞為卷狀而成者。導電性膜30之長度代表性的是100 m以上，較佳為500 m~5000 m。導電性膜卷40之中心部通常配置有用以捲繞導電性膜30之塑膠製或金屬製卷心21。
本發明之導電性膜10(圖1)藉由於第一金屬層13之表面形成氮化覆膜層14，而可避免將導電性膜10捲繞而製作導電性膜卷20時之第二金屬層16與第一金屬層13壓接。因此，於捲繞導電性膜10而製作導電性膜卷20(圖2)時，無需於導電性膜10之間插入襯紙(slip sheet)。
本發明之導電性膜30(圖3)藉由於第一金屬層13之表面形成第一氮化覆膜層17、於第二金屬層16之表面形成第二氮化覆膜層18，而可避免於將導電性膜30捲繞而製作導電性膜卷40(圖4)時之第二金屬層16與第一金屬層13壓接。因此，於捲繞導電性膜30而製作導電性膜卷40時，無需於導電性膜30之間插入襯紙(slip sheet)。本發明之導電性膜10(第1例)(圖1)係於導電性膜之單面形成氮化覆膜層，相對於此，本發明之導電性膜30(第2例)(圖3)係於導電性膜之兩表面形成氮化覆膜層。於本發明之導電性膜10(第1例)(圖1)中，於氮化覆膜層14之形成局部性地不完全之情 形時，不能說不存在產生壓接之可能性。另一方面，於本發明之導電性膜30(第2例)(圖3)中，即便第一氮化覆膜層17或第二氮化覆膜層18之形成局部性地不完全，於製成導電性膜卷40時，第一氮化覆膜層17之形成不完全之部位與第二氮化覆膜層18之形成不完全之部位一致之可能性亦極低。因此，事實上不存在於導電性膜卷40產生壓接之可能性。但於兩表面形成氮化覆膜層之成本高於在單面形成氮化覆膜層。因此，選擇於兩表面形成氮化覆膜層還是於單面形成氮化覆膜層，係比較成本與壓接之產生概率而決定。
於捲繞導電性膜10(圖1)而製成導電性膜卷20(圖2)時，藉由氮化覆膜層14而避免第二金屬層16與第一金屬層13壓接之理由係推測如下。藉由不具有自由電子之氮化覆膜層14(代表性的是氮化銅層)介於鄰接之第一金屬層13與第二金屬層16之間，使第一金屬層13與第二金屬層16不會金屬鍵結。
於捲繞導電性膜30(圖3)而製成導電性膜卷40(圖4)時，藉由第一氮化覆膜層17及第二氮化覆膜層18而避免第二金屬層16與第一金屬層13壓接之理由係推測如下。藉由不具有自由電子之第一氮化覆膜層17(代表性的是氮化銅層)及不具有自由電子之第二氮化覆膜層18(代表性的是氮化銅層)介於鄰接之第一金屬層13與第二金屬層16之間，第一金屬層13與第二金屬層16不會金屬鍵結。
[膜基材]
膜基材11(圖1、圖3)支撐第一透明導電體層12及第二透明導電體層15。膜基材11之厚度例如為20 μm~200 μm。作為形成膜基材11之材料，較佳為聚對苯二甲酸乙二酯、聚環烯烴或聚碳酸酯。膜基材11亦可於表面具有用以提高膜基材11與第一透明導電體層12之密接性之易接著層(未圖示)、用以提高膜基材11與第二透明導電體層15之密接性之易接著層(未圖示)、用以調整膜基材11之反射率之折射率調整層(index-matching layer；未圖示)、及用以防止膜基材11之表面刮傷之硬塗層(未圖示)等。
[透明導電體層]
第一透明導電體層12(圖1、圖3)形成於膜基材11之一表面。第一透明導電體層12包含透明導電體。第二透明導電體層15(圖1、圖3)形成於膜基材11之另一表面。第二透明導電體層15包含透明導電體。作為透明導電體，可使用於可見光區域透過率較高、每單位面積之表面電阻值較低之材料。關於可見光區域之透過率，例如最高透過率為80%以上。每單位面積之表面電阻值例如為500歐姆每平方(ohms per square)以下。
形成第一透明導電體層12(圖1、圖3)之材料較佳為氧化銦錫(ITO；indium tin oxide)、氧化銦鋅或氧化銦-氧化鋅複合氧化物。形成第二透明導電體層15(圖1、圖3)之材料亦相同。第一透明導電體層12之厚度較佳為15 nm~80 nm。第二透明導電體層15之厚度亦相同。
[金屬層]
第一金屬層13(圖1、圖3)形成於第一透明導電體層12之表面。第一金屬層13之材質較佳為銅，但並不限定於銅。本發明中所使用之第二金屬層16(圖1、圖3)形成於第二透明導電體層15之表面。第二金屬層16之材質較佳為銅，但並不限定於銅。第一金屬層13係用以於例如將膜基材11用於觸控面板時，對第一金屬層13及第一透明導電體層12進行蝕刻加工而於觸控輸入區域之外緣部形成配線。第二金屬層16之用途亦相同。
第一金屬層13(圖1、圖3)之厚度較佳為20 nm~300 nm，更佳為25 nm~250 nm。藉由將第一金屬層13之厚度設為該範圍，可使所形成之配線之寬度變細。第二金屬層16(圖1、圖3)之厚度亦相同。
[氮化覆膜層]
氮化覆膜層14(圖1)形成於第一金屬層13之表面。氮化覆膜層14較佳為於第一金屬層13之表面氧化之前形成。於第一金屬層13之材質為銅之情形時，氮化覆膜層14包含氮化銅(Cu3N)。氮化覆膜層14中之氮化銅之含量較佳為50重量%~100重量%，更佳為60重量%~100重量%。氮化覆膜層14亦可僅由氮化銅構成。或者，氮化覆膜層14除了包含氮化銅以外，亦可包含銅(未氮化之銅)、氧化銅、碳酸銅、氫氧化銅等。
氮化覆膜層14(圖1)之厚度較佳為1 nm~15 nm，更佳為1 nm~8 nm。藉由將氮化覆膜層14之厚度設為1 nm以上，可有效防止第二金屬層16與第一金屬層13壓接。若氮化覆 膜層14之厚度過厚至必要程度以上，則存在氮化覆膜層14之生產率降低之虞。
第一氮化覆膜層17(圖3)形成於第一金屬層13之表面。第一氮化覆膜層17較佳為於第一金屬層13之表面氧化之前形成。第二氮化覆膜層18(圖3)形成於第二金屬層16之表面。第二氮化覆膜層18較佳為於第二金屬層16之表面氧化之前形成。第一氮化覆膜層17之材料、組成、厚度與氮化覆膜層14(圖1)相同。第二氮化覆膜層18之材料、組成、厚度與氮化覆膜層14(圖1)相同。
[製造方法]
以下說明本發明之導電性膜10(圖1)之製造方法。例如將長度500 m~5000 m之膜基材11之卷放置於未圖示之濺鍍裝置內。一面陸續捲出膜基材11，一面藉由濺鍍法而於膜基材11之一表面依序形成第一透明導電體層12、第一金屬層13、及氮化覆膜層14。繼而藉由濺鍍法於膜基材11之另一表面依序形成第二透明導電體層15、第二金屬層16。
以下說明本發明之導電性膜30(圖3)之製造方法。例如將長度500 m~5000 m之膜基材11之卷放置於未圖示之濺鍍裝置內。一面陸續捲出膜基材11，一面藉由濺鍍法而於膜基材11之一表面依序形成第一透明導電體層12、第一金屬層13、第一氮化覆膜層17。繼而藉由濺鍍法而於膜基材11之另一表面依序形成第二透明導電體層15、第二金屬層16、第二氮化覆膜層18。
於濺鍍法中，使於低壓氣體中產生之電漿中之陽離子與 靶材(負電極)碰撞，從而使自靶材之表面飛散之靶材之構成物附著於膜基材11上。於氧化銦錫(ITO)層之成膜中，使用氧化銦與氧化錫之煅燒體靶。於銅層(第一金屬層13、第二金屬層16)之成膜中，使用無氧銅(Oxygen-free copper)靶。於氮化銅層(氮化覆膜層14、第一氮化覆膜層17、第二氮化覆膜層18)之成膜中，使用氮化銅靶。或者，於氮化銅層(氮化覆膜層14、第一氮化覆膜層17、第二氮化覆膜層18)之成膜中使用無氧銅(Oxygen-free copper)靶，並於氮氣之存在下進行濺鍍。
[實施例] [實施例1](圖1)
藉由濺鍍法而於膜基材11之一表面依序形成第一透明導電體層12、第一金屬層13、氮化覆膜層14。膜基材11係長度1000 m、厚度100 μm之聚環烯烴膜(日本Zeon公司製造之「ZEONOR」(註冊商標))。第一透明導電體層12係厚度20 nm之氧化銦錫層。第一金屬層13係厚度50 nm之銅層。氮化覆膜層14係包含70重量%之氮化銅的厚度2.5 nm之氮化覆膜層。繼而藉由濺鍍法而於膜基材11之一表面依序形成第二透明導電體層15、第二金屬層16。第二透明導電體層15係厚度30 nm之氧化銦錫層。第二金屬層16係厚度50 nm之銅層。將所獲得之導電性膜10捲繞於塑膠製卷心21上而製作導電性膜卷20(圖2)。將實施例1之導電性膜卷20(圖2)之壓接之評價結果示於表1。
[實施例2](圖1)
變更濺鍍時間而將氮化覆膜層14之厚度變更為1.8 nm。除此以外，以與實施例1相同之方法製作導電性膜卷20(圖2)。將實施例2之導電性膜卷20(圖2)之壓接之評價結果示於表1。
[實施例3](圖1)
變更濺鍍時間而將氮化覆膜層14之厚度變更為5 nm。除此以外，以與實施例1相同之方法製作導電性膜卷20(圖2)。將實施例3之導電性膜卷20(圖2)之壓接之評價結果示於表1。
[比較例]
除未形成氮化覆膜層以外，以與實施例1相同之方法製作導電性膜卷。將比較例之導電性膜卷之壓接之評價結果示於表1。
[測定方法] [氮化覆膜層之厚度、氮化銅之含量]
使用X射線光電子光譜(X-ray Photoelectron Spectroscopy)分析裝置(PHI公司製造之「QuanteraSXH」)，測定氮化覆膜層之厚度、氮化銅之含量。
[導電性膜卷之壓接性]
自導電性膜卷倒卷導電性膜，觀察導電性膜之表面，確認有無壓接。於產生壓接之情形時，於倒卷時產生剝離音，並於透明導電體層之表面產生多個傷痕。
[產業上之可利用性]
本、發明之導電性膜之用途並無限制。本發明之導電性膜可較佳地用於靜電電容方式觸控面板。
10‧‧‧導電性膜
11‧‧‧膜基材
12‧‧‧第一透明導電體層
13‧‧‧第一金屬層
14‧‧‧氮化覆膜層
15‧‧‧第二透明導電體層
16‧‧‧第二金屬層
17‧‧‧第一氮化覆膜層
18‧‧‧第二氮化覆膜層
20‧‧‧導電性膜卷
21‧‧‧卷心
30‧‧‧導電性膜
40‧‧‧導電性膜卷
圖1係本發明之導電性膜(第1例)之剖面示意圖。
圖2係本發明之導電性膜卷(第1例)之示意圖。
圖3係本發明之導電性膜(第2例)之剖面示意圖。
圖4係本發明之導電性膜卷(第2例)之示意圖。
10‧‧‧導電性膜
11‧‧‧膜基材
12‧‧‧第一透明導電體層
13‧‧‧第一金屬層
14‧‧‧氮化覆膜層
15‧‧‧第二透明導電體層
16‧‧‧第二金屬層

Claims (16)

  1. 一種導電性膜，其包括：膜基材；第一透明導電體層，其積層於上述膜基材之一表面；第一金屬層，其積層於上述第一透明導電體層上；氮化覆膜層，其積層於上述第一金屬層上；第二透明導電體層，其積層於上述膜基材之另一表面；及第二金屬層，其積層於上述第二透明導電體層上。
  2. 如請求項1之導電性膜，其中上述第一金屬層及上述第二金屬層為銅層，且上述氮化覆膜層包含氮化銅。
  3. 如請求項2之導電性膜，其中上述氮化覆膜層中之上述氮化銅之含量為50重量%~100重量%。
  4. 如請求項1之導電性膜，其中形成上述第一透明導電體層之材料及形成上述第二透明導電體層之材料為氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化銦-氧化鋅複合氧化物中之任一者。
  5. 一種導電性膜，其包括：膜基材；第一透明導電體層，其積層於上述膜基材之一表面；第一金屬層，其積層於上述第一透明導電體層上；第一氮化覆膜層，其積層於上述第一金屬層上；第二透明導電體層，其積層於上述膜基材之另一表面；第二金屬層，其積層於上述第二透明導電體層上；及 第二氮化覆膜層，其積層於上述第二金屬層上。
  6. 如請求項5之導電性膜，其中上述第一金屬層及上述第二金屬層為銅層，且上述第一氮化覆膜層及上述第二氮化覆膜層包含氮化銅。
  7. 如請求項6之導電性膜，其中上述第一氮化覆膜層中之上述氮化銅之含量為50重量%~100重量%，上述第二氮化覆膜層中之上述氮化銅之含量為50重量%~100重量%。
  8. 如請求項5之導電性膜，其中形成上述第一透明導電體層之材料及形成上述第二透明導電體層之材料為氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化銦-氧化鋅複合氧化物中之任一者。
  9. 一種導電性膜卷，其係如請求項1之導電性膜捲繞為卷狀而成。
  10. 一種導電性膜卷，其係如請求項2之導電性膜捲繞為卷狀而成。
  11. 一種導電性膜卷，其係如請求項3之導電性膜捲繞為卷狀而成。
  12. 一種導電性膜卷，其係如請求項4之導電性膜捲繞為卷狀而成。
  13. 一種導電性膜卷，其係如請求項5之導電性膜捲繞為卷狀而成。
  14. 一種導電性膜卷，其係如請求項6之導電性膜捲繞為卷狀而成。
  15. 一種導電性膜卷，其係如請求項7之導電性膜捲繞為卷 狀而成。
  16. 一種導電性膜卷，其係如請求項8之導電性膜捲繞為卷狀而成。
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