JP2012146430A

JP2012146430A - 混合ナノ粒子を利用した透明導電構造及びその製造方法

Info

Publication number: JP2012146430A
Application number: JP2011002723A
Authority: JP
Inventors: Choketsu Shu; 兆杰朱
Original assignee: Innovation and Infinity Global Corp
Current assignee: Innovation and Infinity Global Corp
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2012-08-02

Abstract

【課題】混合ナノ粒子を利用した透明導電構造及びその製造方法を提供する。
【解決手段】透明導電構造は基板部及び導電部を備える。前記基板部は少なくとも１つのプラスチック基板を備える。前記導電部は少なくとも１つの透明導電フィルム及び少なくとも１つの導電ナノ粒子群が同時に形成されたものであり、前記透明導電フィルムは前記プラスチック基板上に形成される。前記導電ナノ粒子群は前記透明導電フィルム内に複数混入或いは組み込まれる導電ナノファイバーである。
【選択図】図３

Description

本発明は透明導電構造及びその製造方法に関し、より詳しくは、混合ナノ粒子を利用した透明導電構造及びその製造方法に関する。

従来の電子デバイスは閲読や情報の入出力の為にボタン、キーボードやスライダー等のヒューマンインターフェースデバイスを備えているが、構造の簡略化及び携帯の利便性を追求した結果、近年では斬新かつ直観的であるタッチパネルがめざましい発展を遂げている。使用者が自分の指或いは専用のペンでタッチパネルに軽く触れるだけで、電子デバイスとのやりとりが可能となっている。

タッチパネルの動作原理は、一般的に抵抗膜方式と静電容量方式に分けられる。現在ほとんどのタッチディスプレイに採用されているのは抵抗膜方式であり、その原理は２層のポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルムの間に透明電導物質であるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）が設けられ、それぞれがスペーサーで隔離された状態で液晶ディスプレイ或いはその他のディスプレイ装置に固定される。指で圧力をかけることにより接触が起こると、タッチされた場所が記録される。

しかしながら、従来のタッチパネルに使われている透明導電性フィルムには、製造工程が複雑である、フィルムが厚い、抵抗が大きい、カラーシフトが発生しやすい、透明度が低い等の欠点がある。

本発明は、上述した従来の欠点に鑑み、混合ナノ粒子を利用した透明導電構造を提供する。

本発明は更に混合ナノ粒子を利用した透明導電構造の製造方法を提供する。

上記目的を達成するため、本発明にかかる透明導電構造は、基板部及び導電部を備え、前記基板部は少なくとも１つのプラスチック基板を備える。前記導電部は少なくとも１つの透明導電フィルム及び少なくとも１つの導電ナノ粒子群が同時に形成されたものである。前記透明導電フィルムは前記プラスチック基板上に形成され、前記導電ナノ粒子群は、前記透明導電フィルム内に複数混入或いは組み込まれた導電ナノファイバーである混合ナノ粒子を利用した透明導電構造を提供することを目的とする。

本発明は更に混合ナノ粒子を利用した透明導電構造の製造方法を提供し、その製造方法は、まず、少なくとも１つのプラスチック基板を準備する工程と、続いて、前記プラスチック基板をチャンバーの中に入れる工程と、最後に、第一形成方式及び第二形成方式により、少なくとも１つの透明導電フィルム及び少なくとも１つの導電ナノ粒子群を同時に形成する工程を含み、前記透明導電フィルムは前記プラスチック基板上に形成され、前記導電ナノ粒子群は前記透明導電フィルム内に複数混入或いは組み込まれた導電ナノファイバーである。

本発明によると、２つの異なる形成方式により、少なくとも１つの透明導電フィルム及び少なくとも１つの導電ナノ粒子群を同時に形成することを可能にする。また、前記導電ナノ粒子群は前記透明導電フィルム内に複数混入或いは組み込まれた導電ナノファイバーである。

本発明実施例の混合ナノ粒子を利用した透明導電構造の製造方法のフローチャートである。本発明実施例の混合ナノ粒子を利用した透明導電構造の製造方法の説明図である。本発明実施例の混合ナノ粒子を利用した透明導電構造の構造説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明実施例の混合ナノ粒子を利用した透明導電構造の製造方法のフローチャートであり、図２は本発明実施例の混合ナノ粒子を利用した透明導電構造の製造方法の説明図であり、図３は本発明実施例の混合ナノ粒子を利用した透明導電構造の構造説明図である。

本発明にかかる混合ナノ粒子を利用した透明導電構造Ｚの製造方法は以下のステップを含む。まず、少なくとも１つのプラスチック基板１０を準備する（ステップＳ１００）。プラスチック基板１０は異なる設計要求に対応し、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、或いはポリメタクリル酸メチル樹脂のうちのいずれかから選択可能である。

続いて、プラスチック基板１０をチャンバーＣの中に入れる（ステップＳ１０２）。チャンバーＣは例えば真空チャンバーである。

最後に、第一形成方式及び第二形成方式により、少なくとも１つの透明導電フィルム２０及び少なくとも１つの導電ナノ粒子群２１を同時に形成する（ステップ１０４）。透明導電フィルム２０はプラスチック基板１０上に形成され、導電ナノ粒子群２１は透明導電フィルム２０内に複数混入或いは組み込まれた導電ナノファイバー２１０（図３に示す）である。透明導電フィルム２０はＩＴＯであり、その厚みは異なる設計要求に対応し、１５０Åから３００Åの間で選択可能である。また、導電ナノファイバー２１０は異なる設計要求に対応し、線径が１ｎｍから１０ｎｍの間である、金、銀、銅或いは導電性を有した繊維状のナノレベルのファイバーから選択可能である。

上述のステップＳ１０４において、前記第一形成方式はスパッタ法(sputterdeposition)Ｓとし、前記第二形成方式は蒸着(vapor deposition)Ｖとする。透明導電フィルム２０及び導電ナノ粒子群２１はそれぞれスパッタ法Ｓ及び蒸着Ｖの方式によって同時に形成される。具体的に説明すると、透明導電フィルム２０がスパッタ法Ｓの工程によりプラスチック基板１０上に除々に形成されると同時に、導電ナノファイバー２１０も蒸着Ｖの工程により該透明導電フィルム２０内に形成される。すなわち、透明導電フィルム２０が一定の厚みに達した際に、導電ナノファイバー２１０も一定の割合で透明導電フィルム２０内に埋め込まれる。また、透明導電フィルム２０及び導電ナノファイバー２１０が同時に生成されるため、本発明には「従来の工程と比べて製作工程が1つ少ない」というメリットがある。更に、導電ナノファイバー２１０を透明導電フィルム２０内に埋め込むことにより、透明導電構造Ｚの厚みを減らすことができる。したがって、本発明の混合ナノ粒子を利用した透明導電構造Ｚを静電容量方式のタッチパネル（例えば５インチのタッチパネル）に使用する場合、静電容量方式のタッチパネルの反応速度が従来のものより速く、使用者は本発明を利用した静電容量方式のタッチパネルを使うことでスムーズな操作を行うことができる。

本発明にかかる混合ナノ粒子を利用した透明導電構造Ｚは、基板部１及び導電部２を備える。基板部１は少なくとも１つのプラスチック基板１０を備える。プラスチック基板１０は異なる設計要求に対応し、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、或いはポリメタクリル酸メチル樹脂のうちのいずれかから選択可能である。

また、導電部２は同時に形成された少なくとも１つの透明導電フィルム２０及び少なくとも１つの導電ナノ粒子群２１を備える。透明導電フィルム２０は、プラスチック基板１０上に形成され、導電ナノ粒子群２１は、透明導電フィルム２０内に複数混入或いは組み込まれる導電ナノファイバー２１０である。透明導電フィルム２０はＩＴＯであり、その厚みは異なる設計要求に対応し、１５０Åから３００Åの間で選択可能である。また、導電ナノファイバー２１０は、異なる設計要求に対応し、線径が１ｎｍから１０ｎｍの間である、金、銀、銅或いは導電性を有したナノレベルの繊維状のファイバーから選択可能である。

以上の方法により、本発明にかかる混合ナノ粒子を利用した透明導電構造の製造方法は、２つの異なる形成方法により少なくとも１つの透明導電フィルム及び少なくとも１つの導電ナノ粒子群を同時に形成する。前記導電ナノ粒子群は前記透明導電フィルム内に複数混入或いは組み込まれる導電ナノファイバーである。言いかえると、前記透明導電フィルム及び前記導電ナノファイバーが同時に生成されるため、本発明には「従来の工程と比べて製作工程が1つ少ない」というメリットがある。また、前記導電ナノファイバーを前記透明導電フィルム内に埋め込むことにより、透明導電構造の厚みを減らすことができる。したがって、本発明の混合ナノ粒子を利用した透明導電構造を静電容量方式のタッチパネルに使用する場合、使用者はスムーズな操作を行うことができる。更に、本発明は耐候性が高い、抵抗値も１平方あたり約３Ω（３Ω／□）と低い、カラーシフトがほぼ発生しない（ｌｏｗｂ＊≒０）、透明度が９０％と高い（Ｔ≧９０％）、等のメリットがある。

上述において、本発明にかかる説明を最良の実施例を挙げて説明したが、これらの実施例は本発明の請求の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で行われる様々な変更は、本発明の特許請求の範囲に含まれる。例えば、本発明の主たる技術的特徴は“２つの異なる形成方法により少なくとも１つの透明導電フィルム及び少なくとも１つの導電ナノ粒子群を同時に形成し、前記導電ナノ粒子群は前記透明導電フィルム内に複数混入或いは組み込まれる導電ナノファイバー”であるが、該形成方法は本発明を制限するものではない。

Ｚ透明導電構造
１基板部
１０プラスチック基板
２導電部
２０透明導電フィルム
２１導電ナノ粒子群
２１０導電ナノファイバー
Ｃチャンバー
Ｓスパッタ法
Ｖ蒸着

Claims

混合ナノ粒子を利用した透明導電構造であって、
少なくとも１つのプラスチック基板を備える基板部と、
少なくとも１つの透明導電フィルム及び少なくとも一つの導電ナノ粒子群を備え、前記透明導電フィルムは、前記プラスチック基板上に形成され、前記導電ナノ粒子群は、前記透明導電フィルム内に複数混入或いは組み込まれる導電ナノファイバーである導電部と、
を備えることを特徴とする、混合ナノ粒子を利用した透明導電構造。
請求項１に記載の混合ナノ粒子を利用した透明導電構造において、
前記プラスチック基板はポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、或いはポリメタクリル酸メチル樹脂のうちのいずれかであり、
前記透明導電フィルムは、厚みが１５０Åから３００Åの間のＩＴＯであり、
前記導電ナノファイバーは、線径が１ｎｍから１０ｎｍの間である、金、銀、銅のナノファイバーで、
前記透明導電フィルム及び前記導電ナノ粒子群は、それぞれスパッタ法及び蒸着により同時に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の混合ナノ粒子を利用した透明導電構造。
混合ナノ粒子を利用した透明導電構造の製造方法であって、
少なくとも１つのプラスチック基板を準備するステップと、
前記プラスチック基板をチャンバーの中に入れるステップと、
第一形成方式及び第二形成方式により、少なくとも１つの透明導電フィルム及び少なくとも１つの導電ナノ粒子群を同時に形成するステップと、を含み、
前記透明導電フィルムは、前記プラスチック基板上に形成され、前記導電ナノ粒子群は、前記透明導電フィルム内に複数混入或いは組み込まれる導電ナノファイバーであることを特徴とする、混合ナノ粒子を利用した透明導電構造の製造方法。
請求項３に記載の混合ナノ粒子を利用した透明導電構造の製造方法において、
前記プラスチック基板は、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、或いはポリメタクリル酸メチル樹脂のうちのいずれかであり、
前記透明導電フィルムは、厚みが１５０Åから３００Åの間であるＩＴＯであり、
前記導電ナノファイバーは、線径が１ｎｍから１０ｎｍの間である、金、銀、銅のナノファイバーで、
前記透明導電フィルム及び前記導電ナノ粒子群は、それぞれスパッタ法及び蒸着により同時に形成されることを特徴とする、請求項３に記載の混合ナノ粒子を利用した透明導電構造の製造方法。