透明导电膜组合物及透明导电膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及透明导电膜，且特别涉及一种透明导电膜组合物及其所形成的透明导 电膜。
【背景技术】
[0002] 近年来透明导电薄膜的应用领域及需求量不断地扩大，例如平面显示面板（Fat Display Panel)中的液晶显示器（Liquid Crystal Display)、电致发光显示面板（Electro Luminescence Panel)、等离子体显不面板（Plasma Display Panel)、场发射显不器（Field Emission Display)、触控式面板、太阳电池等电子产品都使用透明导电薄膜当作电极材 料。随着3C产业的蓬勃发展及节约能源的全球趋势，透明导电薄膜的重要性将日趋重要。
[0003] 因此，业界亟须一种高导电度、高透明度且可应用于软性电子产品的透明导电薄 膜。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种透明导电膜组合物，包括：（a)0. 07-0. 2重量％的金属材； (b) 0.01-0. 5重量％的分散剂；及（C) 99. 3-99. 92重量％的溶剂，其中该金属材（a)包括： (al) 84-99. 99重量％的纳米金属线；以及（a2) 0.01-16重量％的微米金属片。
[0005] 本发明更提供一种透明导电膜，包括：(a)金属材；及（b)分散剂，该金属材与 该分散剂的重量比为〇. 7:1至20:1，其中该金属材（a)包括：（al)84-99. 99重量％的纳 米金属线；以及（a2)0.01_16重量％的微米金属片，其中该透明导电膜的片电阻（sheet resistance)为100 Ω / □以下，且该透明导电膜的透光度为95%以上。
[0006] 为了让本发明的特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合所附 附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0007] 图IA为仅具有纳米金属线的透明导电膜的示意图。
[0008] 图IB为仅具有纳米金属线的透明导电膜在显微镜下的照片。
[0009] 图2A为具有纳米金属线与微米金属片的透明导电膜的示意图。
[0010] 图2B为具有纳米金属线与微米金属片的透明导电膜在显微镜下的照片。
【具体实施方式】
[0011] 以下针对本发明的透明导电膜组合物及透明导电膜作详细说明。应了解的是，以 下描述提供许多不同的实施例或例子，用来实施本发明的不同样态。以下所述特定的元件 及排列方式都为简单描述本发明。当然，这些仅用来举例而不是对本发明的限定。此外，在 不同实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地描述本发明，不代 表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关连性。
[0012] 在此，「约」、「大约」的用语通常表示在一给定值或范围的20%之内，或是10%之 内，甚至是5%之内。在此给定的数量为大约的数量，意即在没有特定说明的情况下，仍可隐 含「约」、「大约」的含义。
[0013] 图IA为仅具有纳米金属线100的透明导电膜的示意图，图IB为仅具有纳米金属 线的透明导电膜在显微镜下的照片。由图1A-1B可知，在仅具有纳米金属线100的透明导 电膜中，纳米金属线100之间仅透过接点110电性连接并形成导电通路。
[0014] 本发明于透明导电膜中加入微量的金属片，以在维持其一定的透光度下提高其导 电度。参见图2A-2B，图2A为具有纳米金属线200与微米金属片220的透明导电膜的示意 图，图2B为具有纳米金属线与微米金属片的透明导电膜在显微镜下的照片。如该两图所 示，在具有纳米金属线200与微米金属片220的透明导电膜中，纳米金属线200之间除透过 接点210电性连接外，也可透过纳米金属线200与微米金属片220的接触区230电性连接 多个纳米金属线200并形成导电通路，进而增加导电度。以下将详述本发明实施例的透明 导电膜组合物及透明导电膜的制造方法与使用。
[0015] 首先，将包含纳米金属线与微米金属片的金属材藉由分散剂分散于溶剂中，以形 成透明导电膜组合物。在一实施例中，可使用三滚筒达到良好的分散效果。在此组合物中， 纳米金属线与微米金属片的总固含量为约0. 07-0. 2重量％，且其中微米金属片约占金属 材总固含量的约〇. 〇1_16重量％。
[0016] 详细而言，本发明的透明导电膜组合物可包含约0.07-0. 2重量％的金属材、约 0. 01-0. 5重量％的分散剂与约99. 3-99. 92重量％的溶剂。例如，在一实施例中，此组合物 可包含约0. 07-0. 1重量％的金属材、约0. 03-0. 3重量％的分散剂与约99. 6-99. 90重量％ 的溶剂。
[0017] 上述金属材是由纳米金属线与少量微米金属片所构成，通常可包含约84-99. 99 重量％的纳米金属线与约0. 01-16重量％的微米金属片。例如，在一实施例中，此金属材包 含约90-99. 9重量％的纳米金属线与约0. 1-10重量％的微米金属片。在另一实施例中，此 金属材包含约99-99. 9重量％的纳米金属线与约0. 1-1重量％的微米金属片。由于本发明 于透明导电膜组合物中加入微量金属片，使以此透明导电膜组合物所制得的透明导电膜可 在维持一定的透光度下提高其导电度。
[0018] 另外，应注意的是，若此透明导电膜组合物中的金属材包含过多的微米金属片，例 如金属材中包含大于16重量％的微米金属片，则后续由此透明导电膜组合物所制得的透 明导电膜的透光度会降低，影响其应用性。另一方面，若此透明导电膜组合物中的金属材包 含的微米金属片过少，例如金属材中的微米金属片小于0.01重量％，则无法有效提高后续 由此透明导电膜组合物所制得的透明导电膜的导电度。
[0019] 微米金属片的材料可为任何片状导电金属材料，其可透过其二维形状增加一维的 纳米金属线之间的导电通路。微米金属片的材料可为金、银、铜、上述合金、上述组合、或其 它任何适合金属材料。此微米金属片的平均片径（D50)值可为约0.5微米（μ m)至约10 微米（μ m)，例如为约1微米（μ m)至约9微米（μ m)。另外，此微米金属片的D90片径值 可为约4微米（μπι)至约25微米（μπι)。应注意的是，若微米金属片的片径太大，则会降低 后续制得的透明导电膜的透光度。然而，若微米金属片的片径过小，则会减少微米金属片与 纳米金属线的接触区，使其无法有效提高后续制得的透明导电膜的导电度。
[0020] 纳米金属线可为任何一维的纳米金属材料，其用来在透明导电膜中形成导电通 路，使此透明导电膜具有导电性。另外，其须为纳米尺寸，以维持此透明导电膜的透光度。 此纳米金属线的材料可为金、银、铜、上述合金、上述组合、或其它任何适合的金属材料。此 纳米金属线的直径可为约15nm至IOOnm,例如为约20nm至80nm。此纳米金属线的长径比 (aspect ratio)可为约100至1000,例如为约200至900。应注意的是，若此纳米金属线 的长径比过大，例如长径比大于约1000,则此纳米金属线容易断线。然而，若此纳米金属线 的长径比过小，例如长径比小于约100,则此纳米金属线会因为过短而无法有效形成导电通 路，影响透明导电膜的导电性。
[0021] 分散剂用来将微米金属片与纳米金属线分散于溶剂中。此分散剂需能使微米 金属片与纳米金属线均匀分散并防止微米金属片与纳米金属线产生聚集（aggregation) 的现象。在一实施例中，分散剂可为甲基纤维素 （methyl cellulose)、羧甲基纤维 素 （carboxymethyl cellulose)、乙基纤维素 （ethyl cellulose)、轻丙基纤维素 (hydroxypropyl cellulose)、聚乙烯批咯烧酮（polyvinylpyrrolidone)、聚乙烯醇 (polyvinyl alcohol)、上述组合、或其它任何适合的分散剂。溶剂可为水、醇（例如甲醇、 乙醇、或多元醇）、酮、醚、上述组合、或其它适合的溶剂。
[0022] 接着，将此透明导电膜组合物涂布于基板上，并加热干燥此透明导电膜组合物以 形成透明导电膜。此涂布方法可为线棒涂布、旋转涂布、印刷涂布或其它任何适合的涂布 方法。此印刷涂布可为喷墨印刷（ink - jet printing)、激光印刷（laser printing)、狭 缝涂布（slot coating)、Bi ￡口 (imprinting) > Bp (gravure printing)或网 ￡口 (screen printing)。另外，此加热干燥的加热时间可为约1小时。此加热干燥的加热温度可为约 50°C _150°C，例如为约 70°C -90°C。
[0023] 上述基板的材料选择可为无机物如玻璃，也可为有机物如塑胶或合成树脂。塑胶 可为聚乙烯对苯二甲酸酯（PET)、聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)、聚碳酸酯（PC)、聚苯乙烯（PS)、 聚丙烯腈一丁二烯一苯乙烯（ABS)、或其它常见的塑胶。合成树脂可为酚醛树脂、尿素甲醛 树脂、不饱和聚脂树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂、聚醋酸乙烯酯树 月旨、聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂、石油树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、或马林酐树脂。
[0024] 此透明导电膜中金属材约占40-96重量％，而分散剂约占4-60重量％。例如，在 一实施例中，金属材约占50-80重量％，而分散剂约占20-50重量％。此外，此金属材与分 散剂的重量比为约〇. 7:1至20:1，例如为约1:1至15:1。在此透明导电膜的