TWI601164B - 用於具有匯流條之指叉電極的膜構造及其製造方法 - Google Patents

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泰瑞斯 丹尼斯 尼韋恩
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Description

用於具有匯流條之指叉電極的膜構造及其製造方法
多種常用電子裝置可以連續方式於可撓性基板上進行製造。已表明連續的基於膜之方法可用於完全或部分地製造電容器、電阻器、薄膜電池、有機光伏打(OPV)、有機發光二極體(OLED)及其他組件。然而，存在更少的可用於產生充分整合之多層電子膜、尤其具有許多個層及電極(例如超過100個層)之多層電子膜的連續技術。此外，多種薄膜電子裝置係經由多個氣相沈積及圖案化步驟生產。因此，存在對於複合電極及其製造方法之需求。
符合本發明之多層指叉電極膜具有第一主表面、與第一主表面相對之第二主表面、沿第一主表面及第二主表面延伸之面內方向、及在第一主表面與第二主表面之間延伸的z-方向。第一複數個電極層沿面內方向位於第一主表面與第二主表面之間，且第一匯流條沿z-方向與第一複數個電極層電連接並整合。第二複數個電極層沿面內方向位於第一主表面與第二主表面之間，且第二匯流條沿z-方向與第二複數個電極層電連接並整合。第一複數個電極層與第二複數個電極層形成指叉，且絕緣層使第一匯流條及第一複數個電極層與第二匯流條及第二複數個電極層電隔離。
符合本發明之多線指叉電極膜具有第一主表面、與第一主表面 相對之第二主表面、沿第一主表面及第二主表面延伸之面內方向、及在第一主表面與第二主表面之間延伸的z-方向。第一複數個電極層沿z-方向位於第一主表面與第二主表面之間，且第一匯流條沿面內方向與第一複數個電極層電連接並整合。第二複數個電極層沿z-方向位於第一主表面與第二主表面之間，且第二匯流條沿面內方向與第二複數個電極層電連接並整合。第一複數個電極層與第二複數個電極層形成指叉，且絕緣層使第一匯流條及第一複數個電極層與第二匯流條及第二複數個電極層電隔離。
符合本發明之方法包括使材料共擠壓以形成多層及多線指叉電極膜。
10‧‧‧多層指叉電極膜
12‧‧‧電極層
14‧‧‧電極層
15‧‧‧表層
16‧‧‧絕緣層
17‧‧‧表層
18‧‧‧匯流條
20‧‧‧匯流條
22‧‧‧多層指叉電極膜
24‧‧‧電極層
26‧‧‧電極層
28‧‧‧絕緣層
30‧‧‧匯流條
32‧‧‧匯流條
34‧‧‧多線指叉電極膜
36‧‧‧電極層
38‧‧‧電極層
40‧‧‧絕緣層
42‧‧‧匯流條
44‧‧‧匯流條
46‧‧‧多層指叉電極膜
48‧‧‧電極層
50‧‧‧電極層
52‧‧‧絕緣層
54‧‧‧匯流條
56‧‧‧匯流條
58‧‧‧電極層
60‧‧‧電極層
62‧‧‧絕緣層
64‧‧‧匯流條
66‧‧‧電極層
68‧‧‧電極層
70‧‧‧絕緣層
72‧‧‧匯流條
74‧‧‧劃痕線
76‧‧‧劃痕線
80‧‧‧饋入區塊
82‧‧‧區塊
83‧‧‧端口
84‧‧‧區塊
85‧‧‧共用開口
86‧‧‧區塊
87‧‧‧端口
88‧‧‧區塊
89‧‧‧共用開口
90‧‧‧區塊
91‧‧‧開口
92‧‧‧區塊
93‧‧‧開口
94‧‧‧區塊
95‧‧‧開口
96‧‧‧端口
97‧‧‧端口
98‧‧‧端口
100‧‧‧系統
102‧‧‧饋入區塊
104‧‧‧饋入區塊
106‧‧‧饋入區塊
108‧‧‧材料供應器
110‧‧‧指叉電極膜
112‧‧‧指叉電極膜
114‧‧‧指叉電極膜
116‧‧‧未單體化膜
117‧‧‧模具
118‧‧‧捲取輥
隨附圖式併入本說明書中且構成本說明書之一部分，且與實施方式一起解釋本發明之優點及原理。在圖式中，圖1為具有內埋式電極及垂直匯流條之多層指叉電極膜之橫截面圖；圖2為圖1之膜的透視圖；圖3為具有曝露式電極及垂直匯流條之多層指叉電極膜之橫截面圖；圖4為具有水平匯流條之多線指叉電極膜之橫截面圖；圖5為圖4之膜之透視圖；圖6為具有垂直匯流條之多層指叉電極膜單體化為各別電極膜前之橫截面圖；圖7為製造具有匯流條之指叉電極膜之饋入區塊的正視圖；圖8為圖7之饋入區塊之正面分解透視圖；圖9為製造具有匯流條之指叉電極膜之系統的俯視方塊圖；且圖10為圖9之系統的透視圖。
本發明之實施例包括多層(及多線)可熔融加工的聚合膜構造及產生其之製造方法。薄膜電子領域之熔融加工的優點為雙重的：個別電活性層之厚度顯著減少及電極表面積顯著增加。多層形式之熔融加工可經由單一加工方法提供例如充分整合之電子膜。潛在地適用於薄膜電子裝置之多層熔融加工之其他益處包括精確的界面控制、界面黏著性之控制、精確的厚度控制、及高橫向纖網及縱向纖網均一性。
此等技術及其組合可用於產生一系列具有交替電極層之結構。此等多層裝置之一共同特徵為：同時存在垂直與水平電極區段，其中垂直區段與最小尺度之膜軸線對準，且水平區段沿擠壓膜之面內方向對準，但作為多線電極膜相反排列亦為可能的。該等構造與連續製造方法(諸如多層擠壓及多線擠壓)相容。
此等膜之另一優點為沿膜之z-方向使整合面內電極與垂直連接電極連接。垂直匯流條使指叉電極結構穩定以使其電穩定而不短路，使能夠與面內電極穩固連接，且提供一種使該裝置結構之重複單元單體化為各別電極膜的方法。用垂直匯流條使指叉電極穩定亦有助於防止邊緣之電極間距變化及電短路。此等薄膜之另一優點為其可藉由免除對3D圖案化、印刷或多個微影步驟之需求的方法來製造。此等電極膜之應用包括例如致動器、感測器及電容器。
膜構造
圖1-6顯示多層及多線指叉電極膜之例示性構造。如所示，此等膜具有第一主表面、與第一主表面相對之第二主表面、及大體上沿第一主表面及第二主表面之面內方向。該等膜係參照x-方向、y-方向及z-方向來描述。x-方向係沿膜之長度(或當製造該膜時的縱向纖網方向)，y-方向係沿膜之寬度，且z-方向係沿第一主表面與第二主表面間之距離。
圖1及2分別為具有內埋式電極及垂直匯流條之多層指叉電極膜10的橫截面圖及透視圖。膜10包括沿膜之面內方向在主表面間與電極層14形成指叉之電極層12。絕緣層16使電極層12與電極層14隔開。匯流條18沿z-方向在膜10之主表面之間的一個位置(例如膜10之邊緣)與電極層12電連接並整合。匯流條20沿z-方向在膜10之主表面之間的另一個位置(例如膜10之另一個邊緣)與電極層14電連接並整合。視情況選用之表層15及17可位於膜之主表面上作為最外層。膜10具有內埋式電極，其中除視情況選用之表層15及17外，絕緣層16在膜10之主表面的最外層上覆蓋電極層12及14。表層為用於保護膜之層，且可在不損害膜之操作(例如其作為電極之特性)的情況下移除。表層15及17可由相同材料或不同材料形成。若該等表層在使用電極膜之前不移除，則其應為非導電性。
圖3為具有曝露式電極及垂直匯流條之多層指叉電極膜22之橫截面圖。膜22包括沿面內方向在主表面之間與電極層26形成指叉之電極層24。絕緣層28使電極層24與電極層26隔開。匯流條30沿z-方向在膜22之主表面之間的一個位置(例如膜22之邊緣)與電極層24電連接並整合。匯流條32沿z-方向在膜22之主表面之間的另一個位置(例如膜22之另一個邊緣)與電極層26電連接並整合。膜22具有曝露式電極，其中絕緣層28不在膜22主表面之最外層上覆蓋電極層24及26。
圖4及5分別為具有水平匯流條之多線指叉電極膜34的橫截面圖及透視圖。膜34包括沿z-方向在主表面之間與電極層38形成指叉之電極層36。絕緣層40使電極層36與電極層38隔開。匯流條44沿面內方向在膜34之主表面上與電極層36電連接並整合，且匯流條42沿面內方向在膜34之另一主表面上與電極層38電連接並整合。
圖6為具有垂直匯流條之多層指叉電極膜46單體化前之橫截面圖。在此實例中，膜46包括三個部分。第一部分包括沿面內方向在主 表面之間與電極層50形成指叉之電極層48。絕緣層52使電極層48與電極層50隔開。匯流條54沿z-方向在主表面之間與電極層48電連接並整合，且匯流條56沿z-方向在主表面之間與電極層50電連接並整合。
第二部分包括沿面內方向在主表面之間與電極層60形成指叉之電極層58。絕緣層62使電極層58與電極層60隔開。匯流條56沿z-方向在主表面之間與電極層58電連接並整合，且匯流條64沿z-方向在主表面之間與電極層60電連接並整合。
第三部分包括沿面內方向在主表面之間與電極層68形成指叉之電極層66。絕緣層70使電極層66與電極層68隔開。匯流條64沿z-方向在主表面之間與電極層66電連接並整合，且匯流條72沿z-方向在主表面之間與電極層68電連接並整合。
膜46可藉由以下方式單體化：沿共用匯流條56及64之劃痕線74及76切割以從該三個部分產生三個各別多層指叉電極膜。舉例而言，可使用更多或更少部分以在單一製程中製造所要數量之未單體化電極膜。
在圖1-6中所示之例示性膜中，電極層一對一地形成指叉，意謂相鄰電極層在第一與第二匯流條之間交替。其他類型的指叉亦為有可能的，例如每兩個電極層在第一與第二匯流條之間交替。指叉之類型可基於例如電極膜之所要效能或應用。舉例而言，亦可改變第一及第二匯流條中之指叉電極層之間的重疊量以使影響電極膜之效能的重疊量增加或減少。
匯流條與電極層整合，意謂匯流條及相關電極層為連續材料、材料組或材料與添加劑之摻合物。此特徵意謂匯流條及電極可例如在單一加工方法中形成，或使用與在形成電極膜之後將匯流條施加至電極層相比更少之加工步驟形成。
電極層由對膜具有足夠電導率以便充當電極膜之材料建構。絕 緣層由電隔離指叉電極層之材料建構以便電極膜按需要或按希望運作。舉例而言，絕緣層可用以防止指叉電極之間的電短路。絕緣層可由例如電隔離指叉電極層之單一連續材料層建構。或者，絕緣層可為接合在一起以電隔離指叉電極之多個相同或不同材料層。
製造薄膜
製造指叉電極膜構造可由多層擠壓、多線擠壓或其組合來實現。因此，製造薄膜之例示性材料為可熔融加工材料，在多數情況下為熱塑性塑膠，且在某些狀況下為熱塑性彈性體。
圖7及8分別為用於製造具有匯流條之指叉電極膜之饋入區塊80的正視圖及分解透視圖。饋入區塊80具有數個各別區塊，該等區塊集體共擠壓該等材料以製造指叉電極膜。區塊82擠壓匯流條，且區塊84擠壓與該匯流條整合之電極層。區塊82及84具有共用開口85以擠壓用於匯流條及電極層之材料。區塊86擠壓匯流條，且區塊88擠壓與該匯流條整合之電極層。區塊86及88具有共用開口89以擠壓用於匯流條及電極層之材料。區塊90擠壓位於指叉電極層之間並電隔離指叉電極層之絕緣層，且具有開口91以擠壓用於絕緣層之材料。區塊92擠壓視情況選用之表層且具有開口93以擠壓用於表層之材料。區塊94擠壓另一視情況選用之表層且具有開口95以擠壓用於其他表層之材料。來自此等區塊之材料可在至少一部分過程中經同時共擠壓以將電極膜製造成整合物件。
如圖8所說明，該等區塊各具有接受擠壓材料之端口。區塊82及84具有端口83。區塊86及88具有端口87。區塊90具有端口96。區塊92及94分別具有端口97及98。僅為說明之目的，各區塊僅展示一個端口。該等區塊可具有多個藉由饋入區塊後方之管道網路饋入且提供用於擠壓之材料的端口。端口之數目及位置可經選擇以例如為來自各區塊之材料提供均一或所要之擠壓。可使用相同或類似構造於z-方向上 調節區塊82、86及90，以提供更多或更少電極及絕緣層。此外，可於y-方向上調節區塊82、86及90，以在電極層之間提供更多或更少重疊或調節電極膜之寬度。
使用中，此等區塊通常於框架中固持在一起以有助於在共擠壓來自區塊之材料期間控制層之形成。一或多個材料來源將電極層、絕緣層及視情況選用之表層的材料提供至區塊之端口。在使材料共擠壓以形成具有整合匯流條之所要指叉電極膜的加工條件下提供材料。特定言之，饋入區塊80可使多層指叉之電極膜與視情況選用之表層共擠壓以製造具有圖1及2中所示之例示性構造的膜。若移除用於視情況選用之表層之區塊92及94，則饋入區塊80亦可用以共擠壓具有圖4及5中所示之例示性構造之多線指叉電極膜。
共擠壓之加工條件可取決於用於導電及絕緣層之材料。一般而言，擠壓條件經選擇以按連續且穩定的方式適當地饋入、熔融、混合且泵送材料流。最終熔融流溫度選在一定範圍內，該溫度範圍避免在該溫度範圍之下端發生凍結、結晶或不當之高壓降，且在該溫度範圍之上端發生分解。
圖9及10分別為製造多個具有整合匯流條之未單體化指叉電極膜之系統100之方塊圖的俯視圖及透視圖。系統100包括數個用於分別共擠壓熔融流形成指叉電極膜110、112及114之饋入區塊102、104及106。材料供應器108將材料提供給共擠壓膜所需之饋入區塊102、104及106，且模具117使個別熔融流(電極膜110、112及114)組合。來自模具117之共擠壓之膜110、112及114集體形成未單體化膜116，該未單體化膜可捲繞於捲取輥118上。饋入區塊102、104及106可與饋入區塊80對應，且可於z-方向上在用於製造匯流條之區塊處接合在一起。藉由在彼等區塊處組合該等饋入區塊，該等饋入區塊可集體共擠壓多個多層指叉電極膜116，該等電極膜在該等饋入區塊接合在一起之位置 具有共用的整合垂直匯流條。膜116之實例示於圖6之例示性膜構造中，該膜構造將由將三個饋入區塊80接合在一起產生。可將更多或更少饋入區塊接合在一起以共擠壓所要數量之未單體化指叉電極膜。舉例而言，當將膜116捲繞於捲取輥118上時，可使用視情況選用之表層來保護膜116。此外，系統100可視情況包括一或多個倍增器，該倍增器將熔融流隔開且藉由將隔開之部分相互堆疊而使其重組。倍增器之實例揭示於以引用的方式併入本文中之美國專利第6,827,886號中，該引用的程度就如同充分闡述一般。
用於製造之材料
指叉電極膜之層調配物可包含為該等層提供常見機械、物理及化學特性之熱塑性主體聚合物。舉例而言，單一熱塑性主體可與導電材料(例如導電聚合物、導電奈米材料、金屬奈米材料(包括銀及銅)、金屬粒子、金屬薄片、金屬電線或鬚晶；金屬氧化物粒子、金屬氧化物薄片或奈米粒子、金屬氧化物奈米棒等；碳奈米粒子、可分散石墨烯或單壁或多壁碳奈米管)混合、摻合或以其他方式組合以提供熱塑性導體，且該同一種或另一種熱塑性主體可與高電容率奈米粒子(例如鈦酸鋇)混合、摻合或以其他方式組合以提供優良介電材料。在另一實例中，熱塑性彈性體(例如聚矽氧聚乙二醯胺或其他TPE)可與導電添加劑組合、混合或摻合以產生柔性導電可擠壓材料；且同樣地可與高電容率添加劑混合以產生柔性介電材料。適用於經由擠壓製造膜且亦可作為導電添加劑或介電添加劑之主體的材料包括ABS、丙烯酸系物、纖維素製品、COC、EVA、EVOH、聚醯胺、聚酯、聚胺基甲酸酯、PP、PE、PC、PEEK、PEI、PS、PVC、氟聚合物(PTFE)、聚碸、SAN。
該等聚合材料中之至少一者可為彈性的。具有彈性特性之熱塑性材料通常係指熱塑性彈性體(TPE)。熱塑性彈性體一般定義為在環 境溫度下展示高彈性及低潛變(如同其為共價交聯的一般)、又類似於傳統熱塑性塑膠進行加工且當加熱至高於其軟化點時流動的材料。TPE之Tg通常低於室溫且通常低於0℃；而傳統熱塑性塑膠之Tg通常高於室溫且通常接近100℃。在導電電極層、非導電絕緣層或二者適用作第一聚合材料或聚合材料之混合物或摻合物中之一者的熱塑性彈性材料包括例如線性、徑向、星形及梯度嵌段共聚物，諸如下文所述彼等嵌段共聚物。此類聚合材料之實例包括聚矽氧彈性體、丙烯酸彈性體、聚胺基甲酸酯、聚丁二烯、熱塑性彈性體、聚丁二烯-丙烯腈共聚物、諸如以KRATON商標名出售之苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯的材料、及其組合。
至少一種聚合材料可為熱塑性塑膠。熱塑性聚合材料之實例包括壓敏性黏著劑、包含聚矽氧及丙烯酸部分之氟聚合物及聚合物、聚酯、PEN、PET、聚丙烯、及聚乙烯及類似物。氟聚合物之實例包括均聚物，諸如聚偏二氟乙烯(PVDF)；共聚物，諸如聚偏二氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))；及類似物。
用於電極層之材料分成三類：固有導電聚合物或其混合物、相容導體(例如分散石墨烯)於聚合物中之分散液、及經導電奈米粒子填充之聚合物。
固有導電聚合物之實例包括聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、其共聚物及其物理混合物。在某些情況下，此等導電聚合物可為僅熔融加工的，且在其他情況下必須與傳統熱塑性材料或熱塑性彈性材料摻合以提供可擠壓組合物。使用視情況選用之粒子或填料可使聚合材料及摻合物更具導電性。舉例而言，熱塑性主體可摻雜有導電材料(例如分散石墨烯、剝落石墨、碳奈米泡沫或單壁碳奈米管)以提供熱塑性導體。
可使用聚合材料之混合物或摻合物以形成不導電絕緣層。可添 加使絕緣層之介電常數增加之添加劑或使其與不導電層之聚合材料複合。實例添加劑包括BaTiO3、鋯鈦酸鉛(PZT)、PT(鈦酸鉛)、及PT複合物及其組合；其他實例包括氧化鋯、剝落黏土及其類似物。
固態聚合物電解質(SPE)為可包括離子聚合物、離子液體、鹽、極性聚合物或非極性聚合物之混合物。本發明實施例之SPE中之一或多種聚合物可為熱塑性塑膠。單獨或與導電添加劑組合使用之SPE可經由組合離子主體導電性與電子添加劑導電性使所得複合物之導電性增加。
用於製造之材料揭示於以引用的方式併入本文中之之美國專利第8,067,094號中，該引用的程度就如同充分闡述一般。
10‧‧‧多層指叉電極膜
12‧‧‧電極層
14‧‧‧電極層
15‧‧‧表層
16‧‧‧絕緣層
17‧‧‧表層
18‧‧‧匯流條
20‧‧‧匯流條

Claims (14)

  1. 一種多層指叉電極膜，其具有第一主表面、與該第一主表面相對之第二主表面、沿該第一主表面及該第二主表面延伸之面內方向及在該第一主表面與該第二主表面之間延伸的z-方向，該膜包含：沿該面內方向介於該第一主表面與該第二主表面之間的第一複數個電極層；沿該z-方向與該第一複數個電極層電連接並整合之第一匯流條；沿該面內方向介於該第一主表面與該第二主表面之間的第二複數個電極層；沿z-方向與該第二複數個電極層電連接並整合之第二匯流條；及介於該第一複數個電極層與該第二複數個電極層之間的複數個絕緣層，該複數個絕緣層使該第一匯流條及該第一複數個電極層與該第二匯流條及該第二複數個電極層電隔離，其中該第一複數個電極層與該第二複數個電極層形成指叉，其中該第一複數個電極層、該第一匯流條、該第二複數個電極層、該第二匯流條及該複數個絕緣層全部皆包含可擠壓材料。
  2. 如請求項1之膜，其另外包含處於該第一主表面上之第一表層及處於該第二主表面上之第二表層。
  3. 如請求項1之膜，其中該第一複數個電極層及該第二複數個電極層包含導電聚合物。
  4. 如請求項1之膜，其中該複數個絕緣層包含熱塑性聚合物。
  5. 一種多線指叉電極膜，其具有第一主表面、與該第一主表面相 對之第二主表面、沿該第一主表面及該第二主表面延伸之面內方向及在該第一主表面與該第二主表面之間延伸的z-方向，該膜包含：沿該z-方向介於該第一主表面與該第二主表面之間的第一複數個電極層；沿該面內方向與該第一複數個電極層電連接並整合之第一匯流條；沿該z-方向介於該第一主表面與該第二主表面之間的第二複數個電極層；沿該面內方向與該第二複數個電極層電連接並整合之第二匯流條；及介於該第一複數個電極層與該第二複數個電極層之間的複數個絕緣層，該複數個絕緣層使該第一匯流條及該第一複數個電極層與該第二匯流條及該第二複數個電極層電隔離，其中該第一複數個電極層與該第二複數個電極層形成指叉，其中該第一複數個電極層、該第一匯流條、該第二複數個電極層、該第二匯流條及該複數個絕緣層全部皆包含可擠壓材料。
  6. 如請求項5之膜，其中該第一複數個電極層及該第二複數個電極層包含導電聚合物。
  7. 如請求項5之膜，其中該複數個絕緣層包含熱塑性聚合物。
  8. 一種製造多層指叉電極膜之方法，該多層指叉電極膜具有第一主表面、與該第一主表面相對之第二主表面、沿該第一主表面及該第二主表面延伸之面內方向及在該第一主表面與該第二主表面之間延伸的z-方向，該方法包含：沿該面內方向擠壓第一複數個電極層且沿該z-方向擠壓與該第 一複數個電極層電連接並整合之第一匯流條；沿該面內方向擠壓第二複數個電極層且沿該z-方向擠壓與該第二複數個電極層電連接並整合之第二匯流條；及擠壓介於該第一複數個電極層與該第二複數個電極層之間的複數個絕緣層，該複數個絕緣層使該第一匯流條及該第一複數個電極層與該第二匯流條及該第二複數個電極層電隔離，其中該第一複數個電極層與該第二複數個電極層形成指叉，其中該等擠壓步驟集體包含將該第一複數個電極層及該第一匯流條與該第二複數個電極層及該第二匯流條且與該複數個絕緣層同時共擠壓，以製造該電極膜。
  9. 如請求項8之方法，其中該第一複數個電極層及該第二複數個電極層包含導電聚合物。
  10. 如請求項8之方法，其中該複數個絕緣層包含熱塑性聚合物。
  11. 一種製造多線指叉電極膜之方法，該多線指叉電極膜具有第一主表面、與該第一主表面相對之第二主表面、沿該第一主表面及該第二主表面延伸之面內方向及在該第一主表面與該第二主表面之間延伸的z-方向，該方法包含：沿該z-方向擠壓第一複數個電極層且沿該面內方向擠壓與該第一複數個電極層電連接並整合之第一匯流條；沿該z-方向擠壓第二複數個電極層且沿該面內方向擠壓與該第二複數個電極層電連接並整合之第二匯流條；及擠壓介於該第一複數個電極層與該第二複數個電極層之間的複數個絕緣層，該複數個絕緣層使該第一匯流條及該第一複數個電極層與該第二匯流條及該第二複數個電極層電隔離，其中該第一複數個電極層與該第二複數個電極層形成指叉，其中該等擠壓步驟集體包含將該第一複數個電極層及該第一 匯流條與該第二複數個電極層及該第二匯流條且與該複數個絕緣層同時共擠壓，以製造該電極膜。
  12. 如請求項11之方法，其中該第一複數個電極層及該第二複數個電極層包含導電聚合物。
  13. 如請求項11之方法，其中該複數個絕緣層包含熱塑性聚合物。
  14. 一種多層指叉電極膜，其具有第一主表面、與該第一主表面相對之第二主表面、沿該第一主表面及該第二主表面延伸之面內方向及在該第一主表面與該第二主表面之間延伸的z-方向，該膜包含：沿該面內方向介於該第一主表面與該第二主表面之間的第一電極層；沿該z-方向與該第一電極層電連接並整合之第一匯流條；沿該面內方向介於該第一主表面與該第二主表面之間的複數個第二電極層；沿該z-方向與該複數個第二電極層電連接並整合之第二匯流條；及介於該第一電極層與該複數個第二電極層之間的複數個絕緣層，該複數個絕緣層使該第一匯流條及該第一電極層與該第二匯流條及該複數個第二電極層電隔離，其中該第一電極層與該複數個第二電極層形成指叉，其中該第一電極層、該第一匯流條、該第二複數個電極層、該第二匯流條及該複數個絕緣層全部皆包含可擠壓材料。
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