一种导电膜及制备方法与流程

本发明涉及导电膜技术领域，尤其涉及一种导电膜及制备方法。

背景技术：

透明导电膜是一种既具有高的导电性，又对可见光有很好的透光性的优良性能的导电膜，具有广泛的应用前景。近年来已经成功应用于液晶显示器、触控面板、电磁波防护、太阳能电池的透明电极透明表面发热器及柔性发光器件等领域中。

传统的触摸屏一般采用掺锡氧化铟(indiumtinoxides，ito)导电层。在制备ito层时，总是不可避免的需要镀膜，图形化，电极银引线制作。且在ito图形化的时候需要对ito膜进行蚀刻，这种传统的制作流程复杂且冗长，使导电层的导电性差，从而导致良品率不高。并且这种制作流程对工艺、设备要求较高，还在蚀刻中浪费大量的ito材料，以及产生大量的含重金属的工业废液。

金属网导电膜技术的发展弥补了以上缺陷。金属网导电膜引线电极一般采用比较小的网格状设计，且网格线凹槽的深宽比与可视区透明电极的相同。其生产过程包括为先在基板上面涂布一层uv胶或压印胶，然后将模具贴合在基板上，固化，最后脱模。然而，在模具和胶质材料脱模的过程中，模具上会有胶质材料的残留，影响模具的使用，更会导致生产无法正常进行。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种导电膜及制备方法以解决以上所述的技术问题。

本发明的一个技术方案是：

一种导电膜，包括：

承载体，所述承载体设有第一表面以及与第一表面相对设置的第二表面；

导电区，所述承载体的第一表面开设有第一凹槽，且所述第一凹槽形成相互连通的网格；所述第一凹槽中填充导电材料形成相互连通的导电网格，所述相 互连通的导电网格形成所述导电区；

引线区，所述承载体的第一表面开设有第二凹槽，所述第二凹槽中填充导电材料形成电极引线，所述电极引线形成所述引线区；所述电极引线与所述导电网格电性连接；

所述第一凹槽深度为m与第一凹槽宽度为n，m、n之比为a，所述第二凹槽深度为m与第二凹槽宽度为s，m、s之比为b；其中，b<a。

在其中一个实施例中，所述导电区包括彼此绝缘的若干导电网格形成的若干导电通道，所述每个导电通道分别对应电性连接所述电极引线。

在其中一个实施例中，相邻的所述导电通道之间设有配色区，所述配色区具有所述第一凹槽，且所述第一凹槽形成网格；所述第一凹槽中填充导电材料形成配色区。

在其中一个实施例中，所述第二凹槽深度与第二凹槽宽度之比b小于0.8。

在其中一个实施例中，所述第二凹槽深度与第二凹槽宽度之比b小于等于0.5。

在其中一个实施例中，所述第一凹槽中填充的导电材料平均粒径小于所述第二凹槽中填充的导电材料平均粒径。

在其中一个实施例中，所述承载体为基底及设于所述基底上的基质层，所述导电区以及引线区设于所述基质层远离基底的一侧；或，所述承载体为聚合物，所述导电区以及引线区设于所述聚合物的第一表面。

在其中一个实施例中，所述承载体的第二表面也设有导电区和引线区，所述导电网格和所述电极引线电性连接；或，所述承载体第一表面侧设有绝缘层，所述绝缘层远离第一表面的一侧设有导电区和引线区，所述导电网格和所述电极引线电性连接。

在其中一个实施例中，所述基质层以及聚合物为热固性胶或光固化胶。

在其中一个实施例中，所述填充导电材料选自金属、金属氧化物或有机导电材料中一种或几种。

在其中一个实施例中，所述第二凹槽中填充的导电材料至少包含粒径大于500nm的导电材料及粒径小于等于500nm的导电材料。

在其中一个实施例中，所述第二凹槽中填充的导电材料至少包含粒径大于等于800nm的导电材料及粒径小于等于400nm的导电材料。

本发明还揭示一种导电膜制备方法，包括以下步骤：

s1、在承载体表面上开设第一凹槽以及第二凹槽，且所述第一凹槽形成相互连通的网格；

s2、使所述第一凹槽深度为m与第一凹槽宽度为n，m、n之比为a，所述第二凹槽深度为m与第二凹槽宽度为s，m、s之比为b，其中，b<a；

s3、在所述第一凹槽以及第二凹槽内填充导电材料，所述第一凹槽中填充导电材料形成相互连通的导电网格，所述相互连通的导电网格形成导电区；所述第二凹槽中填充导电材料形成电极引线，所述电极引线形成引线区；所述电极引线与所述导电网格之间电性连接。

在其中一个实施例中，在所述导电区上设置若干导电网格以形成若干导电通道，且所述导电通道之间彼此绝缘，每个所述导电通道一端都电性连接有电极引线。

在其中一个实施例中，所述相邻的导电通道之间设有配色区域，所述配色区具有所述第一凹槽，且所述第一凹槽形成网格；所述第一凹槽中填充导电材料形成配色区。

在其中一个实施例中，所述第二凹槽中填充的导电材料至少包含粒径大于 500nm导电材料及粒径小于等于500nm的导电材料。

在其中一个实施例中，所述第一凹槽以及第二凹槽内填充导电材料方法为先填充粒径大于500nm的导电材料，然后在填充粒径小于500nm的导电材料；或，先填充粒径小于500nm的导电材料，然后在填充粒径大于500nm的导电材料。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供的技术方案，导电区使用第一凹槽，电极引线使用第二凹槽，所述第一凹槽深度为m与第一凹槽宽度为n，m、n之比为a，所述第二凹槽深度为m与第二凹槽宽度为s，m、s之比为b；其中，b<a；相比传统电极引线区域金属线密集且深宽比较大的设计，更易脱模，大大延长了模具的使用寿命，且导电材料密度更大，导电性更好。

(2)本发明提供的技术方案，所述第二凹槽中填充的导电材料至少包含粒径大于500nm导电材料及粒径小于等于500nm的导电材料，这样一来电极引线区域含有两种以上粒径的导电材料，这样很好的增强了电极引线的导电性，由于深宽比不同，所以电极引线区域的第二凹槽能更好的容纳大粒径的导电材料。

附图说明

图1为本发明一种导电膜截面结构示意图。

图2为本发明一种导电膜平面结构示意图。

图3为本发明一种导电膜部分放大结构示意图。

图4为本发明一种导电膜又一种截面结构示意图。

图5为本发明一种导电膜又一种平面结构示意图。

图6为本发明一种导电膜又一种放大结构示意图。

图7为本发明一种导电膜另一种截面结构示意图。

图8为本发明一种导电膜另一种截面结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。 附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于下面所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种导电膜，包括：承载体，所述承载体设有第一表面以及与第一表面相对设置的第二表面；导电区，所述承载体的第一表面开设有第一凹槽，且所述第一凹槽形成相互连通的网格；所述第一凹槽中填充导电材料形成相互连通的导电网格，所述相互连通的导电网格形成所述导电区；引线区，所述承载体的第一表面开设有第二凹槽，所述第二凹槽中填充导电材料形成电极引线，所述电极引线形成所述引线区；所述电极引线与所述导电网格电性连接；所述第一凹槽深度为m与第一凹槽宽度为n，m、n之比为a，所述第二凹槽深度为m与第二凹槽宽度为s，m、s之比为b；其中，b<a。所述承载体为基底及设于所述基底上基质层或所述承载体为聚合物，其中，所述基质层以及聚合物为热固性胶或光固化胶，所述导电区以及引线区设于所述基质层远离基底的一侧或所述导电区以及引线区设于所述聚合物的第一表面。

为了采集不同位置点的信号，所述导电区包括彼此绝缘的若干导电网格形成的若干导电通道，所述每个导电通道分别对应电性连接电极引线；每一个导电通道都存在至少一根电极引线将该导电通道的信号引到外接设备上，这样使的能都很好的采集电信号的变化；其中，每个导电通道上连接的电极引线是相互独立的。

为了保证导电膜表面整体的光学效果的一致性，相邻的所述导电通道之间设有配色区，所述配色区具有第一凹槽，且所述第一凹槽形成网格；所述第一凹槽中填充导电材料形成配色区或者填充不导电的材料，配色区与导电通道之间彼此绝缘；配色区的网格参数和导电通道中的网格参数可以相同也可以不同，网格结构也可以不同，配色区的网格之间可以是连通的或者每个网格之间是相互断开的；配色区域与导电通道之间的绝缘方式可以为断开式或者边界的网格顶点相互错开。

为了提高电极引线的性能，所述第二凹槽深度与第二凹槽宽度之比b小于等于0.8，进一步，所述第二凹槽深度与第二凹槽宽度之比b小于等于0.5，更进一步，所述第二凹槽深度与第二凹槽宽度之比b小于0.15，但是所述第二凹槽深度与第二凹槽宽度之比b大于0；由于目前主要采用窄边框，所以电极引线的宽度在保证电极引线性能的前提下越窄越好。

导电层要保证导电性以及光学效果，所述第一凹槽深度与第一凹槽宽度之比a大于等于0.8。

导电膜还可以是双层的结构，在作为触摸屏时，更多的是采用两层导电膜，这样可以更好的定位位置，所述承载体的第二表面也设有导电区和引线区，所所述导电网格和所述电极引线电性连接；或，所述承载体第一表面侧设有绝缘层，所述绝缘层远离第一表面的一侧设有导电区和引线区，所述导电网格和所 述电极引线电性连接。所述第二导电层结构可以是凸起状也可以是凹槽结构。当然导电膜还可以是单层多点式结构。

其中，第一凹槽以及第二凹槽所填充导电材料选自石墨烯、炭、金属、金属氧化物或有机导电材料中一种或几种，金属可以为金、银或者铜等，导电金属氧化物可以为ito等，有机导电材料可以为pedot。其中，所述第一凹槽中填充的导电材料平均粒径小于所述第二凹槽中填充的导电材料平均粒径。例如，所述第二凹槽中填充的导电材料至少包含粒径大于500nm导电材料及粒径小于等于500nm的导电材料；进一步的，所述第二凹槽中填充的导电材料至少包含粒径大于等于800nm的导电材料及粒径小于等于400nm的导电材料；第一凹槽中可能会含有大粒径的导电材料，所述的大粒径导电材料为粒径大于500nm，如果填充的导电材料粒径更大由于第一凹槽的宽度影响可能不会填入第一凹槽中。

所以，从另一角度，本发明的导电膜包括承载体及设置于所述承载体上的引线区。所述承载体设有第一表面以及与第一表面相对设置的第二表面，所述承载体的第一表面开设有第二凹槽。所述第二凹槽中填充导电材料而形成电极引线，所述电极引线形成所述引线区，所述导电材料至少包括两种及以上不同粒径大小的导电材料。

本发明还揭示了导电膜制备方法，包括以下步骤：

s1、在承载体表面上开设第一凹槽以及第二凹槽，且所述第一凹槽形成相互连通的网格；承载体可以直接是热固化或光固化聚合物，直接使用模具进行开设第一凹槽以及第二凹槽；或者所述承载体为基底表面设有基质层，所述基质层具有热固化或光固化特性，使用模具在基质层远离基底的一侧开设第一凹槽以及第二凹槽；其中，“开设”可以是压印的方式，也可以是激光直写的方式，或者是光刻的方式等；

s2、使所述第一凹槽深度为m与第一凹槽宽度为n，m、n之比为a，所述第二凹槽深度为m与第二凹槽宽度为s，m、s之比为b，其中，b<a。所述第二凹槽深度与第二凹槽宽度之比b小于等于0.15，进一步，所述第二凹槽深度与第二凹槽宽度之比b小于等于0.5，更进一步，所述第二凹槽深度与第二凹槽宽度之比b小于0.8，但是所述第二凹槽深度与第二凹槽宽度之比b大于0；

s3、在所述第一凹槽以及第二凹槽内填充导电材料，所述第一凹槽中填充导电材料形成相互连通的导电网格，所述相互连通的导电网格形成导电区；所述第二凹槽中填充导电材料形成电极引线；所述电极引线形成引线区，所述电极引线与所述导电网格电性连接。所述第二凹槽中填充的导电材料至少包含粒径大于500nm导电材料及粒径小于等于500nm的导电材料。

其中，在所述导电区上设置若干导电网格以形成若干导电通道，且所述导电通道之间彼此绝缘，每个所述导电通道一端都电性连接有电极引线。每一个导电通道都存在至少一根电极引线将该导电通道的信号引到外接设备上，这样使的能都很好的采集电信号的变化；其中，每个导电通道上连接的电极引线是相互独立的。

其中，所述相邻的导电通道之间设有配色区域，所述配色区具有第一凹槽，且所述第一凹槽形成网格；所述第一凹槽中填充导电材料形成配色区。配色区的网格参数和导电通道中的网格参数可以相同也可以不同，网格结构也可以不同，配色区的网格之间可以是连通的或者每个网格之间是相互断开的；配色区域与导电通道之间的绝缘方式可以为断开式或者边界的网格顶点相互错开。

其中，所述第一凹槽以及第二凹槽内填充导电材料方法为先填充粒径大于500nm的导电材料，然后在填充粒径小于500nm的导电材料；或，先填充粒径小于500nm的导电材料，然后在填充粒径大于500nm的导电材料。

以下，请参照图示，具体描述本发明的实施方式。请参阅图1，为一种导电膜的截面结构，导电膜自下而上依次是基底pet11，厚度为100μm；增粘层12，其中粘结层也可以不用，这里只是为了增加粘结性；承载层为具有凹槽结构的丙烯酸酯类uv胶13，引线区的第二凹槽14深度3μm，宽度20μm、10μm、6μm或3.75μm，导电区的第一凹槽15深度3μm，宽度2.2μm；引线区沟槽深宽比小于导电区；第二凹槽14、第一凹槽15中填充的是金属银，第二凹槽14中的金属银颗粒平均直径为1um,第一凹槽15中的金属银颗粒平均直径为500nm；金属银厚度小于沟槽深度，约为2μm，或者金属银厚度等于沟槽深度，约为3μm。

请参阅图2为本实施例承载层的平面图，承载层上设置导电区21和引线区22。导电通道210的图案可以根据需要设置为多排、多列，各个图案的电极需要分别连接对应的电极引线220，以实现电信号传输。导电通道210由菱形网格构成，网格线线宽2.2μm，网格线边长优选为260μm，锐角夹角为60°。电极引线220由线宽为20μm的单线构成。具体可从图3所示的引线区放大图中看出。导电通道210的黑色线条由第一凹槽15中填充金属银形成，电极引线220的黑色线条由第二凹槽14中填充金属银形成，空白区域为绝缘区域，空白区域为丙烯酸酯类uv胶13。

请参阅图4，另一种导电膜的横截面示意图。导电膜自下而上依次是基底玻璃41(也可以称作承载体)，厚度为0.5mm；承载层为具有凹槽结构的丙烯酸酯类uv胶42，引线区的第二凹槽43深度3.5μm，宽度10μm，导电区的第一凹槽44深度3.5μm，宽度2.5μm；引线区第二凹槽深宽比小于导电区。第二凹槽43及第一凹槽44中填充的是金属铜，第二凹槽43中的金属银颗粒平均直径为800nm或1μm,第一凹槽44中的金属铜颗粒平均直径为400nm或500nm；金 属银厚度小于、大于或等于沟槽深度。

请参阅图5为本实施例导电膜的平面图。其中，承载层设置导电区51和引线区52。导电通道510与电极引线520均由网格构成。导电通道510的图案可以根据需要设置为多排、多列，各个图案的导电通道需要分别连接对应的电极引线520，以实现电信号传输。导电通道510由不规则多边形随机网格构成，网格线线宽2.5μm，网格平均直径优选为150um。电极引线520由网格线10um的正方网格构成，正方网格边长为20um。具体可从图6所示的电极引线区域放大图中看出。导电通道510的黑色线条由第一凹槽44中填充金属铜形成，电极引线520的黑色线条由第二凹槽43中填充金属铜形成，空白区域为绝缘区域，空白区域为丙烯酸酯类uv胶42。

上述实施例提供的导电膜，所述导电通道的网格除了菱形或不规则多边形外，还可以为正方形、平行四边形、正六边形、曲边四边形或者多边形等规则形状。曲边四边形是指具有四条曲边，相对的两条曲边具有相同形状及曲线走向。所述电极引线除了单线或正方形外，还可以为平行四边形、正六边形、曲边四边形或者多边形等规则形状。

本发明所述金属网格导电层沟槽中填充的金属材料可以是金、银、铜、铝、镍、锌或其中任意两者或两者以上的合金。

具有沟槽结构的丙烯酸酯类uv胶，同样可以用和uv胶具有相同性质或可以达到相同目的的紫外固化材料、热塑性材料或热固性材料等有机材料来替代，例如：pmma、pc、pdms等。

请参阅图7，本发明所述导电膜还可以是双面结构。导电膜自上而下设有第一承载层、基底60以及第二承载层，第一承载层为具有凹槽结构的丙烯酸酯类uv胶61，引线区的第二凹槽65深度3.5μm，宽度5μm，导电区的第一凹槽63 深度3.5μm，宽度2.5μm；引线区第二凹槽深宽比小于电极区域；第二承载层为具有凹槽结构的丙烯酸酯类uv胶62，同样的，引线区的第二凹槽66深度3.5μm，宽度5μm，导电区的第一凹槽64深度3.5μm，宽度2.5μm；引线区第二凹槽深宽比小于电极区域。

请参阅图8，本发明所述导电膜还可以是单面双层结构。导电膜自下而上设有第一承载层、第二承载层以及基底70，第一承载层为具有凹槽结构的丙烯酸酯类uv胶71，引线区的第二凹槽75深度3.5μm，宽度5μm，导电区的第一凹槽73深度3.5μm，宽度2.5μm；引线区第二凹槽深宽比小于电极区域；第二承载层为具有凹槽结构的丙烯酸酯类uv胶72，同样的，引线区的第二凹槽76深度3.5μm，宽度5μm，导电区的第一凹槽74深度3.5μm，宽度2.5μm；引线区第二凹槽深宽比小于电极区域。

终上所述，本发明所揭示的导电膜，导电区使用第一凹槽，电极引线使用第二凹槽，所述第一凹槽深度为m与第一凹槽宽度为n，m、n之比为a，所述第二凹槽深度为m与第二凹槽宽度为s，m、s之比为b；其中，b<a；相比传统电极引线区域金属线密集且深宽比较大的设计，更易脱模，大大延长了模具的使用寿命，且导电材料密度更大，导电性更好。并且所述第二凹槽中填充的导电材料至少包含粒径大于500nm导电材料及粒径小于等于500nm的导电材料，这样一来电极引线区域含有两种以上粒径的导电材料，这样很好的增强了电极引线的导电性，由于深宽比不同，所以电极引线区域的第二凹槽能更好的容纳大粒径的导电材料。

另外，这里所述的第一承载层以及第二承载层只是为了叙述的方便加以编号，并不存在先后的顺序，第一凹槽以及第二凹槽则为凹槽参数不一样的凹槽，存在区别的凹槽。第一凹槽15、44、63、64、73、74以及第二凹槽14、43、65、 66、75、76只是在不同结构中为了更好的叙述采用了不同的编号，第一凹槽为导电通道中的凹槽，第二凹槽为电极引线的凹槽，但是第一第二也不存在先后顺序。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，上面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于上面描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。并且，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。