[发明专利]一种透明导电膜及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种透明导电膜及其制作方法，尤其是一种嵌入式的透明导电膜及其制作方法。

背景技术

透明导电膜被广泛用于触控液晶面板、有机放光二极体(OLED)以及电磁屏蔽等领域。目前，比较常见的透明导电膜有ITO膜和金属膜两种，前者是在透明的玻璃或者塑料基板表面，通过蒸镀或溅射的方法形成一层铟-锡氧化物膜(ITO)等的透明导电性材料，后者是在透明的玻璃或者塑料基板表面，通过金属镀或蒸镀的方法，在整个表面形成金属薄膜，然后通过光刻对其加工，将金属层刻蚀成微细的金属网格。

但是，ITO膜虽然透光性优异，其导电性能却一般，不适用于电气、航空等要求较高的领域。而金属膜虽然具有较佳的导电性，但是在加工金属膜的时候，需要除去大部分的金属薄膜，所以存在着浪费多、生产成本高的缺点。

近年来，一些科学家提出了直接在透明基底表面一次成型网格状金属导线的方法。其中一种是是将银奈米粒子、有机溶剂、介面活性剂与水性溶剂等原料掺合并乳化，当这种墨水被涂布在透明基板表面时，因为溶剂的极性、表面能及挥发度的差异，得以在基板表面自动形成任意形状的银网状构造，经过烧结之后便成为透明导电膜。这个技术目前所发表的透明导电膜其表面电阻值约4～270Ω/sq，可见光透光率约75～86％。

但是由这种方法得到的网状金属银线，其形状大小和位置分布完全依赖溶剂本身的特性，可控性非常差，容易造成某些区域过度密集，而有些地方则非常稀疏，使得透明导电膜的透光均匀度和导电均匀度都受到影响。另外所有将导电金属线制作在薄膜表面之上的透明导电膜，其金属层都容易氧化并掉落，大大影响了透明导电膜的使用寿命。

发明内容

针对以上问题，本发明提出了一种透明导电膜及其制作方法。该透明导电膜利用纳米压印的方法，在表面形成规则的亚微米图形，将导电金属填设在这些亚微米图形中形成导电金属线，从而达到严格控制金属线的配置位置和尺寸，使得该透明导电膜导电性和透光性在显著提高的同时，还能按照运用场合的不同进行可控的设计。另外，由于金属导线被镶嵌在薄膜内部，其稳定性和抗氧化的能力也得以改善。

根据本发明的目的提出的一种透明导电膜，包括透明基底和导电金属，该透明基底包括导电区和透光区，该导电区为相互连通的网线状凹槽，该透光区为该网线状凹槽围成的网格；该导电金属填设于该导电区的网线状凹槽内，其中该凹槽的面积与该网格的面积之比小于5％。

根据本发明的目的提出的一种透明导电膜，其中所述透光区的网格为正多边形网格，其边长尺度小于200um。

根据本发明的目的提出的一种透明导电膜，其中所述透明基底为柔性透明材料，其透光率大于85％。

根据本发明的目的提出的一种透明导电膜，其中所述导电区的凹槽深宽比大于1∶1。

根据本发明的目的提出的一种透明导电膜的制作方法，包括如下步骤：

压印工艺：使用金属凸模在一透明基底上压印出网格图案，其中该网格的边线为凹槽，且该凹槽的面积与该网格的面积之比小于5％；

金属化工艺：对该透明基底进行金属化，使凹槽内充满导电金属；

抛光工艺：去除透明基底表面多余的导电金属，只保留凹槽中的导电金属，从而形成透明导电膜。

根据本发明的目的提出的一种透明导电膜的制作方法，其中所述金属化工艺为湿法涂布工艺，包括：

采用连续式涂布方法，在透明基底表面涂布掺有疏水溶剂的纳米银浆；

根据自流平效应使银浆沉积于凹槽中；

加热烘烤，使银浆凝结，在凹槽中形成金属线栅。

根据本发明的目的提出的一种透明导电膜的制作方法，其中在透明基底上涂布一层疏水层，以加快纳米银浆往凹槽中聚集。

根据本发明的目的提出的一种透明导电膜的制作方法，其中所述金属化工艺为电铸工艺或溅射工艺，通过电铸或溅射，在透明基底的凹槽中生长出导电金属。

根据本发明的目的提出的一种透明导电膜的制作方法，其中还包括金属凸膜的制备工艺，该制备工艺包括：

光刻工艺：采用扫描光刻或平铺光刻，在光刻胶表面刻蚀出网格图案，该网格的边线为凹槽，且该凹槽的深宽比大于1∶1；

镀电极：通过真空溅射或者化学镀的方法，对具有凹槽图形的光刻胶进行金属化，使整个光刻胶表面，包括凹槽部分，形成电极层；

电铸母板：带有导电层的光刻胶干板置入电铸槽中，进行金属离子的电沉积，在电极层上逐步沉积形成一定厚度金属薄板；

脱胶：将金属薄板从光刻胶干板上分离，并去除光刻胶，在金属板上形成凸型的网格图形结构。