TWI552171B

TWI552171B - 導電薄膜及其製備方法

Info

Publication number: TWI552171B
Application number: TW103108620A
Authority: TW
Inventors: 廖英志; 陳仕斌
Original assignee: 國立臺灣大學
Priority date: 2014-03-12
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2016-10-01
Also published as: TW201535425A

Description

導電薄膜及其製備方法

本發明係關於一種導電薄膜及其製備方法，尤指一種可拉伸式導電薄膜及其製備方法。

近年來，由於電子產品多元化的需求以及應用，電子元件的逐漸由「可撓式」朝向「可拉伸式」發展，可拉伸式的電子元件可承受彎曲、伸展、扭轉等外力所導致之型變，且同時須保持良好的導電性能，以確保電子產品之可靠度以及使用壽命。

此外，若欲發展可穿戴式電子產品，如生醫光電、或顯示面板等電子產品，由於係將電子產品配戴於人體上，其產品需具有一定的可拉伸率，以方便配戴，且不易造成配戴者的不適。

目前使用於製備可拉伸式導電薄膜之材料眾多，如波浪狀之金屬導電薄膜、包覆金屬之網狀塑膠薄膜、石墨烯層與奈米碳管之複合材料、以及金屬奈米線等。而目前係屬使用金屬奈米線製備可拉伸式導電薄膜最具有發展潛力。

然而，使用金屬奈米線所製備之導電薄膜經拉伸時，其導電度容易由於金屬奈米線的崩解，使得電阻上升而導致導電度的下降，而為了維持一定的導電度，則需使用大量的金屬奈米線，從而則提高了生產成本。

據此，目前急需一種新穎的可拉伸式導電薄膜之製備方法，以穩固導電薄膜中金屬奈米線之結構，使其不易因拉伸而造成電阻上升，且可維持相當高的導電度，以提高產品之可靠度以及使用壽命。

本發明之目的係在於提供一種可拉伸式導電薄膜，包括：一基板；以及一奈米線網絡，係設置於該軟性基板上；該奈米線網絡係包括一金屬奈米線層、以及複數個奈米金屬；其中，該金屬奈米線層係包括複數條交錯的金屬奈米線，且該些奈米金屬係設置於該些金屬奈米線間之交疊處，並連接該些金屬奈米線。

於本發明中，該導電薄膜之該基板可為本領域中習知之任一種硬性基板，或具有可拉伸特性之軟性基板，只要可乘載金屬奈米線即可，並無特別的限制。舉例而言，當該基板為一硬性基板時，其可選自由玻璃、陶瓷、塑膠基板、矽晶圓等。然而，當該基板為一軟性基板，例如係以包含有高分子材料所製成的軟性基板時，其所完成之導電薄膜則具有可拉伸之特性，舉例而言，該高分子材料可選自由聚氨酯(PU)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚醯亞胺(PI)、聚醚砜(PES)、以及聚二甲基矽氧烷(PDMS)、其共聚物、及其混合物所組成之群組。

該軟性基板是藉由覆蓋並貼合於已形成在一硬性基板的奈米線網絡上，再自該硬性基板剝離該軟性薄膜，使得該奈米線網絡翻模轉印至該軟性薄膜之上，而獲得本發明另一種型態之導電薄膜；因此，該軟性薄膜上可更存在有一用以黏著該奈米線網絡的黏著層，藉以增加該軟性基板以及該奈米線網絡之貼附性質，使得該奈米線網絡可更佳穩固地設置於該軟性基板上。

於本發明之較佳實施態樣中，該導電薄膜之片電阻值(歐姆/sq)與金屬奈米線含量(μg/cm²)之比值可為0.005至1500；較佳可為0.0067~120。

於本發明之較佳實施態樣中，該金屬奈米線層之對於350~800nm波長之光線之透光率可為75%~99%；較佳可為80~99%。

於本發明之實施態樣中，該導電薄膜之伸長率可為5~200%時，其片電阻值可於0.1~150歐姆/sq之範圍內；而於本發明之一較佳實施態樣中，該導電薄膜之伸長率可為5~160%時，其片電阻值可於0.1~120歐姆/sq之範圍內；此外，於本發明之更佳實施態樣中，該導電薄膜之伸長率可為5~150%時，其片電阻值可於0.1~100歐姆/sq之範圍內。

此外，本發明之一實施態樣中，該導電薄膜之厚度可為0.01~5mm之間；而較佳可為0.1~3mm之間。該導電薄膜對於300~800nm波長之光線之透光率可為20~99%，較佳可為50~99%。再者，該導電薄膜之金屬奈米線含量可為0.1~20μg/cm²，較佳可為1~15μg/cm²。該金屬奈米線之長度可為5~25μm，較佳可為5~15μm；該金屬奈米線之截面直徑可為40~80nm，較佳可為50~70nm。再者，該金屬奈米線可為奈米金線、奈米銀線、或奈米金線與奈米銀線之混合物，而其中係以奈米銀線為較佳。另外，該奈米金屬係選自由金、銀、及其合金所組成之群組，其中又以銀為較佳。

此外，於本發明之一較佳實施態樣中，該奈米金屬可更設置於該些金屬奈米線之表面上，以部分被覆該些金屬奈米線，且經該奈米金屬被覆之該金屬奈米線係顯露0~99%之表面積，而較佳係顯露0~70%之表面積。

本發明所提供之導電薄膜，於製備過程中僅需使用少量之金屬奈米線，再經過奈米金屬的修飾，即可展現出優異的導電性，另當該基板為軟性基板時，本發明導電薄膜則更具可拉伸性，因此，本發明導電薄膜在製備上除了可大幅降低製備成本以外，藉由化學還原方法，奈米金屬可在甚至為30℃之低溫下，即形成於金屬奈米線之交疊處，而可於金屬奈米線之間增進穩固的連結，且由於形成於金屬奈米線交疊處之奈米金屬係與金屬奈米線間緻密的接觸，使電子得以流通，藉此有效提高導電度。據此，本發明所提供之導電薄膜於外力的拉伸之下，其金屬奈米線間之交疊處，係由奈米金屬的存在而產生穩固的連結，而奈米金屬經拉伸時所產生之裂縫，則係由金屬奈米線作電性連接的橋樑，金屬奈米線以及奈米金屬間之相互作用，使得導電薄膜之伸長率可高達約160%時，亦保持約100歐姆/sq以下之片電阻值。

本發明之另一目的係在於提供一種導電薄膜之製備方法，包括：將複數條金屬奈米線交錯地分散至一基板上；(B)塗佈一金屬反應溶液於該基板上；以及(C)進行一還原反應，於該些金屬奈米線間之交疊處形成複數個奈米金屬，以連接該些金屬奈米線以形成一奈米線網絡。

根據本發明之一實施態樣，步驟(A)可包括：(A1)將該金屬奈米線懸浮於一溶劑中以製備一金屬奈米線懸浮溶液；(A2)將該金屬奈米線懸浮溶液塗佈至該基板上；以及(A3)移除該溶劑。然而於本發明之其他實施態樣中，可藉由本領域習知之製備方法，直接於該基板上形成金屬奈米線。

根據本發明之一實施態樣，步驟(A)中所提供之基板並無特別的限制，只要為可乘載金屬奈米線之硬性基板即可，如玻璃、陶瓷、硬性塑膠、矽晶圓等皆可使用。該金屬奈米線之長度可為5~25μm，較佳可為5~15μm；該金屬奈米線之截面直徑可為40~80nm，較佳可為50~70nm。此外，該金屬奈米線可為奈米金線、奈米銀線、或奈米金線與奈米銀線之混合物，而其中係以奈米銀線為較佳。於本發明之一實施態樣中之步驟(A1)中，金屬奈米線懸浮液可將上述之金屬奈米線懸浮於一溶劑中，且該溶劑可選自由甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、水所組成之群組，然而本發明並不受限於此。

接著，根據本發明之一實施態樣，於步驟(B)中，該金屬反應溶液可包括至少一金屬離子以及一還原劑。其中，該金屬離子可由金、或銀之鹽類所解離之金離子、或銀離子或其混合物等，舉例而言，可由氯金酸(HAuCl₄)提供所需之金離子；以及可由硝酸銀(AgNO₃)、銀氨溶液(Ag(NH₃)₂OH)提供所需之銀離子。然而該金屬離子係以銀離子為較佳。此外，該還原劑可具備強還原力，以提供電子使上述之金屬離子還原成金屬原子，其中，該還原劑可為二乙醇胺、甲醛、乙醛、乙二醛、硼氫化鈉、或本領域習知之其他還原劑。於其他實施態樣中，該金屬反應溶液可為更包括一錯合劑、一促進劑、一安定劑、或一緩衝劑等之金屬無電鍍液。舉例而言，於本發明之一實施態樣中，該金屬反應溶液可為一銀鏡反應溶液。

根據本發明之一實施態樣，於步驟(C)中，該還原反應可進行1~60分鐘，其中，較佳係進行1~30分鐘，更佳係進行5~20分鐘。此外，於步驟(C)中，該還原反應可視還原劑種類，進行加熱以進行還原反應，舉例而言，其加熱之溫度可於30~200℃之範圍內。此外，於步驟(C)中，形成於該些金屬奈米線表面之該些奈米金屬係形成於該些金屬奈米線之交疊處，具體而言，一金屬奈米線以及另一金屬奈米線之間可藉由一奈米金屬彼此連接，且其中，該金屬奈米線以及另一金屬奈米線之間可彼此接觸或不接觸，並藉由該奈米金屬作為連接材料以穩固該些金屬奈米線之結構，從而形成一奈米線網絡。舉例而言，該交疊處可為該些金屬奈米線間彼此相鄰或接觸之兩端部；彼此相鄰或接觸之一端部及一線狀部；或彼此相鄰或接觸之兩線狀部。此外，於步驟(C)中，該些奈米金屬可藉由延長還原反應時間而形成於該些金屬奈米線之表面上藉以部分包覆該金屬奈米線，使得經該奈米金屬被覆之該金屬奈米線係顯露0~99%之表面積，而較佳係顯露0~70%之表面積。

此外，於本發明中，該些奈米金屬較佳可為複數個金屬奈米顆粒，或可為被覆於該些金屬奈米線表面上之奈米金屬層，且該奈米金屬係選自由金、銀、及其合金所組成之群組，其中又以銀為較佳。

再者，根據本發明之一實施態樣，該製備方法可更包括步驟(D)：提供一軟性薄膜於該基板上，且覆蓋並貼合該奈米線網絡，並自該基板剝離該軟性薄膜，使得該奈米線網絡翻模轉印至該軟性薄膜之上，以形成一軟性導電薄膜。其中，該軟性薄膜之種類並不特別受限，為本領域中具有可拉伸特性之高分子材料皆可使用，然而，較佳之軟性薄膜材料可選自由聚氨酯(PU)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚醯亞胺(PI)、聚醚砜(PES)、以及聚二甲基矽氧烷(PDMS)、其共聚物、及其混合物所組成之群組，此外，該軟性薄膜可更包括一黏著層，以增加該軟性薄膜以及該奈米線網絡之間之貼附性質。

於本發明之一實施態樣中，設置該軟性薄膜於該基板之方法可藉由塗佈一包括軟性高分子材料之溶液於該基板上，接著乾燥之以形成一軟性薄膜，而其中塗佈的方法並無特別的限制，可使用如噴塗法、輥塗法、旋轉塗佈法、狹縫塗佈法、壓縮塗佈法、簾式塗佈法、模塗法、線棒塗佈法、及刮刀塗佈法，形成一層連續且覆蓋住該基板之高分子溶液薄膜。於本發明之另一實施態樣中，該軟性薄膜可更包括一黏著層以作為一膠帶(請參照前述相關說明)，該膠帶可直接貼附於該基板上並覆蓋且貼合該奈米線網絡，且可藉由該黏著層將該奈米線網絡轉印於該軟性薄膜上。

具體而言，本發明所提供之可拉伸式導電薄膜之製備方法係如下所述：請參照圖1-1，首先將金屬奈米線11交錯地分散至基板12上，接著如圖1-2所示，將反應溶液13塗佈於基板12上，並覆蓋並貼合金屬奈米線11，升溫至30~200℃使反應溶液13進行還原反應，並將奈米金屬還原至金屬奈米線11之交疊處。其中，反應溶液13進行還原反應將奈米金屬14還原至金屬奈米線11之過程係如圖2-1~2-3所示，圖2-1係金屬奈米線11交錯地分散至基板12之示意圖，接著，當塗佈反應溶液以覆蓋並貼合該些金屬奈米線11並進行還原反應時，還原而得之奈米金屬14係優先形成於金屬奈米線11間交錯或相鄰之交疊處A，舉例而言，交疊處A可如圖2-2所示，可為金屬奈米線11彼此相鄰或接觸之兩線狀部，係如(a)所示；彼此相鄰或接觸之一端部及一線狀部，係如(b)所示；或彼此相鄰或接觸之兩端部，係如(c)所示。還原反應後，可得到由金屬奈米線11以及形成於金屬奈米線11交疊處A之奈米金屬14所完成之奈米線網絡15，其係如圖2-3所示。或者，可延長還原反應的時間，使得更多奈米金屬14還原於金屬奈米線11之表面上，甚至覆蓋金屬奈米線11之表面，如此可額外形成於該些金屬奈米線之表面上藉以部分包覆該金屬奈米線11，進而增加金屬奈米線11的截面積以達到降低電阻值之功效。圖1-3係於基板12上形成之奈米線網絡示意圖，接著請參照圖1-4，提供軟性薄膜16於基板12上並覆蓋且貼合奈米線網絡15。接著，剝離軟性薄膜16，使得奈米線網絡15經翻膜轉印至軟性薄膜16上，以形成如圖1-5所示之可拉伸式導電基板100。

於本發明中，「翻模轉印」之用語係指當一軟性薄膜係設置於該基板上且覆蓋並貼合該奈米線網絡後，接者將該軟性薄膜自該基板上剝離時，係將該奈米線網絡轉印至該軟性薄膜上，以形成一具有該奈米線網絡設置於該軟性薄膜上之一可拉伸式導電薄膜。

11‧‧‧金屬奈米線

12‧‧‧基板

13‧‧‧反應溶液

14‧‧‧奈米金屬

15‧‧‧奈米線網絡

16‧‧‧軟性薄膜

100‧‧‧可拉伸式導電薄膜

A‧‧‧交疊處

圖1-1~1-5係本發明較佳實施態樣之可拉伸式導電薄膜之製備方法示意圖。

圖2-1~2-4係本發明較佳實施態樣之奈米線網絡之製備方法示意圖。

圖3係本發明實施例1之導電薄膜之SEM示意圖。

圖4係本發明實施例2之導電薄膜之SEM示意圖。

圖5係本發明實施例3之導電薄膜之SEM示意圖。

圖6係本發明比較例1之導電薄膜之SEM示意圖。

圖7係本發明比較例3之導電薄膜之SEM示意圖。

圖8、9係本發明測試例1之拉伸測試之結果示意圖。

圖10係本發明測試例2之透光率測試之結果示意圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可針對不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。

實施例1

首先，將直徑為60nm，長為10μm之奈米銀線(Sigma-Aldrich)分散於異丙醇中，以製備一1mg/mL之奈米銀線懸浮液。接者，製備一金屬反應溶液，其係將3.15g之二乙醇胺(diethanolamine)加入1.85mL之純水中，以製備第一溶液；再將0.017g~1.7g之硝酸銀溶解於5mL之純水中，以製備一第二溶液，接著將第一溶液與第二溶液以容積1：1混合以完成金屬反應溶液。

將80μL之奈米銀線懸浮液滴上3公分×1公分之玻璃基板上，並利用旋轉塗佈機以700rpm之轉速塗佈 30秒，接著使用熱板加熱至80℃以進行熱處理5分鐘以形成奈米銀線薄膜。接著，將200μL之金屬反應溶液滴至上述所完成之奈米銀線薄膜上，並使用熱板加熱至100℃並維持10分鐘，熱處理後，使用純水潤洗完成之奈米線網絡以移除未反應之金屬反應溶液，本實施例所完成之奈米線網絡係如圖3所示。

最後，塗佈聚氨酯(polyurethane)於該奈米線網絡上，並於室溫下乾燥10小時，接著將乾燥之薄膜從玻璃板上翻模轉印奈米線網絡剝離以完成拉伸式導電薄膜。

實施例2

本實施例之製備步驟以及使用之材料大致與實施例1相同，故於實施例1中之任何敘述可合併至此處之相同應用部分，且不再重複相同敘述。其中，除了將金屬反應溶液滴至所完成之奈米銀線薄膜上時，係使用熱板加熱至100℃並維持5分鐘的熱處理程序外，其餘步驟皆與實施例1相同。而本實施例所完成之奈米線網絡係如圖4所示。

實施例3

本實施例之製備步驟以及使用之材料大致與實施例1相同，故於實施例1中之任何敘述可合併至此處之相同應用部分，且不再重複相同敘述。其中，除了將金屬反應溶液滴至所完成之奈米銀線薄膜上時，係使用熱板加熱至100℃並維持10分鐘的熱處理程序外，其餘步驟皆與實施例1相同。而本實施例所完成之奈米線網絡係如圖5 所示。

實施例4

本實施例之製備步驟以及使用之材料大致與實施例1相同，故於實施例1中之任何敘述可合併至此處之相同應用部分，且不再重複相同敘述。其中，除了將金屬反應溶液滴至所完成之奈米銀線薄膜上時，係使用熱板加熱至100℃並維持20分鐘的熱處理程序外，其餘步驟皆與實施例1相同。

實施例5

本實施例之製備步驟以及使用之材料大致與實施例1相同，故於實施例1中之任何敘述可合併至此處之相同應用部分，且不再重複相同敘述。其中，與實施例不同之處在於所製備之奈米銀線懸浮液之濃度為10mg/mL，以及將金屬反應溶液滴至所完成之奈米銀線薄膜上時，係使用熱板加熱至100℃並維持10分鐘的熱處理程序。其餘步驟皆與實施例1相同。

實施例6

本實施例之製備步驟以及使用之材料大致與實施例1相同，故於實施例1中之任何敘述可合併至此處之相同應用部分，且不再重複相同敘述。其中，與實施例1不同之處在於使用膠帶(scotch®，3M)直接黏貼於完成之奈米線網絡上，接著剝離該膠帶剝離並轉印奈米線網絡於該膠帶上，以完成拉伸式導電薄膜。

比較例1

將直徑為60nm，長為10μm之奈米銀線分散於異丙醇中，以製備一1mg/mL之奈米銀線懸浮液。接著將80μL之奈米銀線懸浮液滴上3公分×1公分之玻璃基板上，並利用旋轉塗佈機以700rpm之轉速塗佈30秒，接著使用熱板加熱至80℃以進行熱處理5分鐘以形成奈米銀線薄膜。所得之奈米銀線薄膜係如圖6所示。

比較例2

將直徑為60nm，長為10μm之奈米銀線分散於異丙醇中，以製備一10mg/mL之奈米銀線懸浮液。接著將80μL之奈米銀線懸浮液滴上3公分×1公分之玻璃基板上，並利用旋轉塗佈機以700rpm之轉速塗佈30秒，接著使用熱板加熱至80℃以進行熱處理5分鐘以形成奈米銀線薄膜。

比較例3

首先係製備一金屬反應溶液，其係將3.15g之二乙醇胺(diethanolamine)加入1.85mL之純水中，以製備第一溶液；再將0.017g~1.7g之硝酸銀溶解於5mL之純水中，以製備一第二溶液，接著將第一溶液與第二溶液以容積1：1混合以完成金屬反應溶液，於本實施例中，該金屬反應溶液係一銀鏡反應溶液。接著將200μL之金屬反應溶液滴至玻璃基板上，並使用熱板加熱至100℃並維持10分鐘，熱處理後，使用純水潤洗完成之奈米銀薄膜以移除未反應之金屬反應溶液，所得之奈米銀薄膜係如圖7所示。

測試例1

由上述實施例1~5以及比較例1~3製備可拉伸式導電薄膜完畢後，將薄膜放置於拉伸機的夾治載台上，以夾治具固定其兩端，預留薄膜中間拉伸間隔，原始面積為1cm x 1cm，在固定速度下拉伸，拉伸變化量的範圍為0~200%。固定導電薄膜的夾治具上有金屬片用以接觸薄膜表面，再以外接式的電表儀器紀錄隨拉伸長度變化後，實際與確切的電阻變化。拉伸速度快慢的設定，可經由電腦程式設定步進馬達步數來控制。

由上述實施例1~5以及比較例1~3之測試結果係如圖8、9所示。其中，圖8係記載了由實施例3、5，以及比較例1~3所製備之導電薄膜之拉伸測試結果，由該結果可得知，當導電薄膜係由僅由少量奈米銀線所構成時(比較例1)，其幾乎無法展現可拉伸的特性，如圖所示，僅拉伸10%時，其片電阻值由原先約50歐姆/sq快速上升至約275歐姆/sq，而若提高奈米銀線之使用量(比較例3)，可得到較佳之伸長效果，然而，比較例3所提供之導電薄膜係於伸長率達約95%時，其片電阻值即超過了100歐姆/sq，而100歐姆/sq係一般電子產品最高可接受之電阻值，故僅藉由增加奈米銀線之使用量則依舊無法獲得較佳之可拉伸功效。

此外，圖8中亦示出了利用銀鏡反應所形成之奈米銀所製備之導電薄膜，其伸長率達約60%時，其片電阻值已超過100歐姆/sq，故無法提供適當的可拉伸效果。

然而，亦請參照圖8，若利用本發明所揭示之製備方法而製備之導電薄膜(實施例3、5)，其伸長率可大幅增加，且維持於適當的電阻值，以實施例3所提供之導電薄膜為例，其可於伸長率可達約150%時，依舊保持100歐姆/sq以下之電阻值。實施例3與比較例1係使用相同濃度之奈米銀線懸浮液以製備奈米銀線層，其不同在於，實施例3於奈米銀線層上以還原反應的方式形成額外的銀奈米顆粒於奈米銀線上，而製得銀奈米複合薄膜，藉由於奈米銀線層上形成奈米顆粒，可使得導電薄膜具有約150%之可伸長率。故由此可證實，本案所提供之導電薄膜可使用少量之奈米銀線，再經由形成於奈米銀線表面上之奈米顆粒穩固奈米銀線間之結構，從而得到具有優異可拉伸性質之導電薄膜。

再者，請參照圖9，圖9係示出比較例1、以及實施例1~4之拉伸測試結果。由圖9中可觀察到於奈米銀線層上進行還原反應不同的時間對於所製備而成之導電薄膜可拉伸效果的影響，其中，明顯觀察到，隨著還原反應時間增加，其導電薄膜之可拉伸效果也隨之顯著，換言之，隨著還原反應時間的增加，其形成於奈米銀線上之奈米銀顆粒數量也隨之增加，甚至覆蓋奈米銀線的表面，如此一來，可增加奈米銀線的截面積，藉以於拉伸時降低電阻，提高導電率，奈米銀顆粒可穩固奈米銀線間的連接點，於拉伸時可保持電流流通。然而，若比較實施例3以及實施例4之導電薄膜之拉伸測試結果，可推知於奈米銀線表面上形成之奈米銀顆粒到達一定量時，或係如圖3所示之導電薄膜，其奈米銀線已被奈米銀顆粒覆蓋後，即使再繼續進行還原反應以形成更多銀奈米顆粒於奈米銀線上，其對於可拉伸效果的改善則有限。

測試例2

將固定相同低含量1mg/ml的奈米銀線鋪陳塗布後，後以銀金屬反應溶液覆蓋加熱作反應，以不同的反應時間製備出不同色澤的混合膜後，放置於UV分光光譜儀器分析，先以空白試片作校正，再設定所掃的速度、形式與波長區間250~800nm，涵蓋可見光區以及部分紅、紫外光區，用以測定待測物在不同光波長區段下的穿透度。

圖10係實施例1~3以及比較例1所製備之導電薄膜之透光率測試結果，由圖10可知，對於300~800nm波長之光線，其透光率係以比較例1為最高，接著依照進行還原反應時間的增加，所形成之奈米銀顆粒含量漸增，故使得透光率隨之降低，然而，實施例3中所製備之導電薄膜係經10分鐘之還原反應而製得，其透光率尚有30%以上，故本發明所製備之導電薄膜具有應用於透明導電薄膜之潛力。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

Claims

一種可拉伸式導電薄膜，包括：一基板；以及一奈米線網絡，係設置於該軟性基板上，該奈米線網絡係包括一金屬奈米線層以及複數個奈米金屬；其中，該金屬奈米線層係包括複數條交錯的金屬奈米線，且該些奈米金屬係設置於該些金屬奈米線間之交疊處，並連接該些金屬奈米線；其中，該些奈米金屬更設置於該些金屬奈米線之表面上。
如申請專利範圍第1項所述之導電薄膜，其中，該導電薄膜之片電阻值(歐姆/sq)與金屬奈米線含量(μg/cm²)之比值係0.005至1500。
如申請專利範圍第1項所述之導電薄膜，其中，該金屬奈米線層之透光率係75%~99%。
如申請專利範圍第1項所述之導電薄膜，其中，該基板係一軟性基板。
如申請專利範圍第4項所述之導電薄膜，其中，該導電薄膜之伸長率係5~200%時，其片電阻值係於0.1~150歐姆/sq之範圍內。
如申請專利範圍第1項所述之導電薄膜，其中，該導電薄膜之金屬奈米線含量係0.1~20μg/cm²。
如申請專利範圍第1項所述之導電薄膜，其中，該導電薄膜之透光率係20~99%。
如申請專利範圍第1項所述之導電薄膜，其中，該金屬奈米線係奈米金線、奈米銀線、或其混合物。
如申請專利範圍第1項所述之導電薄膜，其中，該金屬奈米線之長度係5~25μm以及截面直徑為40~80nm。
如申請專利範圍第1項所述之導電薄膜，其中，該奈米金屬係由金、銀、或其合金所組成。
如申請專利範圍第1項所述之導電薄膜，其中，該金屬奈米線係顯露0~99%之表面積。
一種可拉伸式導電薄膜之製備方法，包括：(A)將複數條金屬奈米線交錯地分散至一基板上；(B)塗佈一金屬反應溶液於該基板上；以及(C)進行一還原反應，於該些金屬奈米線之交疊處形成複數個奈米金屬，以連接該些金屬奈米線以形成一奈米線網絡，其中，該些奈米金屬更形成於該些金屬奈米線之表面上。
如申請專利範圍第12項所述之製備方法，步驟(A)係包括：(A1)將該些金屬奈米線懸浮於一溶劑中以製備一金屬奈米線懸浮溶液；(A2)將該金屬奈米線懸浮溶液塗佈至該基板上；以及(A3)移除該溶劑。
如申請專利範圍第12項所述之製備方法，其中，該金屬奈米線之長度為5~25μm以及截面直徑為40~80nm。
如申請專利範圍第12項所述之製備方法，於步驟(B)中，該金屬反應溶液係包括至少一金屬離子及一還原溶液。
如申請專利範圍第12項所述之製備方法，其中，該金屬奈米線係奈米金線、奈米銀線、或其混合物。
如申請專利範圍第12項所述之製備方法，其中，該奈米金屬係由金、銀、或其合金所組成。
如申請專利範圍第12項所述之製備方法，於步驟(C)中，該還原反應係於30~200℃之溫度範圍下進行。
如申請專利範圍第12項所述之製備方法，於步驟(C)中，該還原反應係進行1~30分鐘。
如申請專利範圍第12項所述之製備方法，於步驟(C)中，該金屬奈米線係顯露0~99%之表面積。
如申請專利範圍第12項所述之製備方法，可更包括步驟(D)：提供一軟性薄膜於該基板上且覆蓋並貼合該奈米線網絡，並自該基板剝離該軟性薄膜，使得該奈米線網絡翻模轉印至該軟性薄膜之上。