JP2015510247A

JP2015510247A - 透明導電膜

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Publication number: JP2015510247A
Application number: JP2014559083A
Authority: JP
Inventors: グァンジョウヤン; ミャオチエンツァオ; ユーロンガオ; チャオスン
Original assignee: ナンチャンオー−フィルムテックカンパニーリミテッド
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-04-02
Anticipated expiration: 2033-07-05
Also published as: CN103426501A; JP5940177B2; WO2014117479A1; KR101540986B1; KR20140108611A; TW201432729A; CN103426501B; TWI493575B

Abstract

透明導電膜が、メッシュを形成するメッシュ状溝を定める基板と、メッシュ内に充填された導電材料により形成された導電層とを含む。メッシュ状溝の縁線は、導電材料とメッシュ状溝の縁との間の接触面積を増大させる曲線又はポリラインである。透明導電膜において、非直線の縁線が用いられ、従って、同じサイズを有する導電領域では、トレンチと接触する導電材料の縁の面積が増大すると摩擦が増大し、これにより導電材料のより強力な接着がもたらされ、透明導電膜の安定した性能が保証される。

Description

本発明は、導電膜に関し、より具体的には、透明導電膜に関する。

透明導電膜は、高い導電率と可視光における良好な透過率といった優れた特性を示す導電膜であり、従って、幅広い応用展望がある。現在、透明導電膜は、液晶ディスプレイ、タッチパネル、電磁シールド、太陽電池の透明電極の透明表面ヒータ、及び可撓性発光デバイス等の分野において成功裡に用いられている。

従来の透明導電膜は、通常、露光、現像、エッチング、洗浄、及び他の手順によってパターン化する必要があり、このパターンに従って基板の表面上に導電領域及び透過領域が形成される。或いは、印刷によって、金属メッシュを基板上の特定の領域に形成することができる。グリッド線は、良好な導電率を有し、かつ透明でない金属で作成され、グリッド線の線幅は、人間の目の解像度より小さい。透過領域はグリッド線により形成されるメッシュであり、透明導電膜の表面抵抗及び透過率は、メッシュの形状を調整することにより制御される。導電膜の性能試験において、導電膜の接着が導電膜の特性に影響する場合があり、従って、基板上の金属メッシュの接着は、性能試験における重要なパラメータである。金属グリッド線は一般に直線であるが、そのため金属メッシュの接着が十分に安定的でなくなり、導電膜の接着不良が導電膜の性能に深刻な影響を与える。

本発明の目的は、より良好に接着した導電層を有する透明導電膜を提供することである。

透明導電膜が、メッシュを形成するメッシュ状溝を定める基板と、メッシュ内に充填された導電材料により形成された導電層とを含み、メッシュ状溝の縁線は、導電材料とメッシュ状溝の縁との間の接触面積を増大させるように構成された曲線又はポリラインである。

１つの実施形態において、ポリラインは矩形波線である。

１つの実施形態において、ポリラインはジグザグ線である。

１つの実施形態において、ポリラインは波線である。

１つの実施形態において、メッシュのセルは、六角形、矩形、菱形、及び不規則多角形からなる群から選択される。

１つの実施形態において、曲線又はポリラインは、六角形、矩形、菱形、又は不規則多角形の直線縁に沿って一定振幅で変動する。

１つの実施形態において、メッシュは、導電層の表面上に均一に分布している。

１つの実施形態において、メッシュの２つのノード間のグリッド線は水平軸Ｘと角度θを形成し、角度θは均一に分布し、均一な分布とは、ランダム・グリッドの各々の統計値θを指し、次いで、ステップ角度５°（ｓｔｅｐｐｅｒａｎｄｇｌｅ）の角度間隔の各々の範囲内に入るグリッド線の確率ｐ_iに関する統計値を収集して、０°〜１８０°の範囲内の３６個の角度間隔におけるｐ₁、ｐ₂．．．ｐ₃₆を取得し、ｐ_iは、標準偏差が算術平均の２０％を下回るという条件を満たす。

透明導電膜が、基板と、基板に取り付けられ、メッシュを形成するメッシュ状溝を定めるインプリント接着剤層と、メッシュ内に充填された導電材料により形成された導電層とを含み、メッシュ状溝の縁線は、導電材料とメッシュ状溝の縁との間の接触面積を増大させるように構成された曲線又はポリラインである。

１つの実施形態において、ポリラインは矩形波線である。

１つの実施形態において、ポリラインは波線である。

１つの実施形態において、メッシュの２つのノード間のグリッド線は水平軸Ｘと角度θを形成し、角度θは均一に分布し、均一な分布とは、ランダムなグリッドの各々の統計値θを指し、次いで、ステップ角度５°の角度間隔の各々の範囲内に入るグリッド線の確率ｐ_iに関する統計値を収集して、０°〜１８０°の範囲内の３６個の角度間隔におけるｐ₁、ｐ₂．．．ｐ₃₆を取得し、ｐ_iは、標準偏差が算術平均の２０％を下回るという条件を満たす。

１つの実施形態において、透明導電膜は、基板とインプリント接着剤層との間に配置された粘着付与剤層をさらに含む。

説明された透明導電膜において、導電層は、メッシュ状溝に充填された導電材料を含み、メッシュ状溝の縁線は、曲線、又は例えば、波線、ジグザグ線、矩形波線、若しくは他の非直線等のポリラインである。同じサイズを有する導電領域について、トレンチと接触する導電材料の縁の面積が増大すると摩擦が増大し、これにより導電材料のより強力な接着がもたらされ、透明導電膜の安定した性能が保証される。

透明導電膜の実施形態の概略断面図である。透明導電膜の別の実施形態の概略断面図である。比較例１の透明導電膜のメッシュの部分拡大図である。実施例１の透明導電膜のメッシュの部分拡大図である。実施例１の透明導電膜のメッシュセルの部分拡大図である。比較例２の透明導電膜のメッシュセルの部分拡大図である。実施例２の透明導電膜のメッシュの部分拡大図である。実施例２の透明導電膜のメッシュセルの部分拡大図である。比較例３の透明導電膜のメッシュセルの部分拡大図である。実施例３の透明導電膜のメッシュの部分拡大図である。実施例３の透明導電膜のメッシュセルの部分拡大図である。

本発明を図面と関連して以下にさらに説明する。

図１Ａを参照すると、透明導電膜１００の第１の実施形態が、下から上へ向かって、基板１１０、粘着付与剤層１２０、インプリント接着剤層１３０及び導電層１４０を含む。

基板１１０は、１８８μｍの厚さを有する。基板１１０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で作成することができる。代替的な実施形態において、基板１１０は、他の透明プラスチックで作成することができる。

粘着付与剤層１２０は、基板１１０に接合され、基板層１１０とインプリント接着剤層１３０を一緒により良好に接合するように構成される。代替的な実施形態においては、粘着付与剤層１２０を省き、インプリント接着剤層１３０を基板１１０上に直接配置することができる。

インプリント接着剤層１３０は、粘着付与剤層１２０に接合される。インプリント接着剤層１３０は、アクリル樹脂材料、ＵＶ接着剤、又はインプリント接着剤等で作成される。インプリント接着剤層１３０は、インプリントによってメッシュ状溝１４を定める。メッシュ状溝１４は、深さ３μｍ、幅２．２μｍである。メッシュ状溝は、メッシュを形成する。メッシュ状溝１４の縁線は、曲線、又は例えば波線、ジグザグ線、矩形波線、若しくは他の非直線のようなポリラインとすることができる。メッシュを形成する各セルは、六角形、矩形、菱形、及び不規則多角形からなる群から選択される形状を有する。曲線又はポリラインは、六角形、矩形、菱形、及び不規則多角形の直線縁に沿って一定の振幅で変動する。代替的な実施形態において、曲線又はポリラインは、六角形、矩形、菱形、及び不規則多角形の直線の縁に沿って前後に変動することができる。１つの実施形態において、メッシュは、導電層１４０の表面上に均一に分布し、次の条件を満たす。：即ち、メッシュの２つのノード間のグリッド線は、水平軸Ｘと角度θを形成し、角度θは均一に分布し、均一な分布とは、ランダムなグリッドの各々の統計値θを指し、次いで、ステップ角度５°の角度間隔の各々の範囲内に入るグリッド線の確率ｐ_iに関する統計値を収集して、０°〜１８０°の範囲内の３６個の角度間隔におけるｐ₁、ｐ₂．．．ｐ₃₆を取得し、ｐ_iは、標準偏差が算術平均の２０％を下回るという条件を満たす。

導電層１４０は、メッシュ状溝１４に充填された導電材料により形成される。図示した実施形態において、導電材料は銀である。導電材料の厚さは、メッシュ状溝１４の深さを下回る。例えば、メッシュ状溝１４の深さが３μｍである場合、導電材料の厚さは約２μｍである。

図１Ｂを参照すると、透明導電膜１００’の別の実施形態は、図１Ａに示される透明導電膜１００と同様であり、その違いは、透明導電膜１００’が基板１０１と導電層１０２とを含むことである。基板１０１は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などの熱可塑性樹脂材料で作成される。基板１０１は、表面上にメッシュ状溝１０３を定め、導電材料（例えば銀）がメッシュ状溝１０３に充填されて導電層１０２を形成する。メッシュ状溝１０３の形状は、図１Ａに示されるメッシュ状溝１４のものと同じである。

説明される透明導電膜において、導電層は、メッシュ状溝内に充填された導電材料を含み、相互接続された材料が導電領域を形成する。メッシュ状溝はメッシュを形成する。メッシュ状溝の縁線は、曲線、又は例えば、波線、ジグザグ線、矩形波線、若しくは他の非直線等のポリラインである。メッシュを形成するセルは、六角形、矩形、菱形、及び不規則多角形からなる群から選択される形状を有する。曲線又はポリラインは、六角形、矩形、菱形、及び不規則多角形の直線の縁に沿って一定振幅で変動する。同じサイズを有する導電領域の場合、トレンチと接触する導電材料の縁の面積が増大すると、摩擦が増大し、これが導電材料のより強力な接着をもたらし、透明導電膜の安定した性能が保証される。

導電層１４０の表面構造の以下の特定の実施形態を詳細に説明する。

比較例１
図２Ａは、水平方向にアレイ状に配置された複数のメッシュセル２１を含む従来の透明導電膜２のメッシュの部分拡大図である。メッシュセル２１は、六角形として成形され、縁線２１１及び縁線２１２は、２つの隣接するメッシュセル２１に属し、縁線２１１及び縁線２１２の両方とも直線である。縁線２１１と縁線２１２との間にトレンチが形成され、トレンチの間隔は、４００ｎｍから５μｍまでの範囲である。導電材料２１３がトレンチ内に充填され、縁線２１１及び縁線２１２が導電トレースを形成する。

実施例１
図２Ｂは、透明導電膜１００の導電層１４０のメッシュの部分拡大図である。導電層１４０は、メッシュ状溝１４により形成されたメッシュを含み、メッシュは、水平方向にアレイ状に配置された複数のメッシュセル２１’を含む。メッシュ状溝１４の縁線２１１’及び縁線２１２’は、２つの隣接するメッシュセル２１’に属する。縁線２１１’及び縁線２１２’は、波線である。メッシュセル２１’は波状の六角形として成形される。縁線２１１’と縁線２１２’との間にトレンチが形成され、トレンチの間隔は、４００ｎｍから５μｍまでの範囲である。導電材料がトレンチ内に充填され、縁線２１１’及び縁線２１２’が導電トレースを形成する。

図２Ｃは、実施例１の透明導電膜１００のメッシュセル２１’の部分拡大図である。メッシュセル２１’は、略六角形として成形される。メッシュセル２１’のグリッド線は、縁線２１１’で構成される。縁線２１１’は波線であり、線２２１は破線である。線２２１は、頂点２１１ａから頂点２１１ｂへ延び、六角形は、この規則に従って形成される。縁線２１１’は、グリッド線２１１を取り囲み、頂点２１１ａから頂点２１１ｂへ延び、波状六角形のメッシュセル２１’は、この規則に従って形成される。縁線２１１’は、一定振幅で線２２１の周りで変動する。

比較例２
図３Ａは、従来の透明導電膜３の導電層のメッシュの部分拡大図であり、透明導電膜３の導電層の表面は、複数のメッシュセル３１を含む。メッシュセル３１は、水平軸に近いグリッド線の分布確率が、長手方向軸に近いグリッド線の分布確率より大きくなるように、所定の角度で傾斜した矩形として成形される。アレイ状に配置された複数の水平メッシュセル３１は、透明導電膜３を形成する。縁線３１１及び縁線３１２は、２つの隣接するメッシュセル３１に属する。縁線３１１と縁線３１２との間にトレンチが形成される。導電材料３１３がトレンチ内に充填され、縁線３１１及び縁線３１２の両方とも直線であり、縁線３１１及び縁線３１２は、トレースを形成する。

実施例２
図３Ｂは、透明導電膜１００の導電層１４０のメッシュの部分拡大図である。導電層１４０は、メッシュ状溝１４により形成されたメッシュを含み、メッシュは、水平方向にアレイ状に配置された複数のメッシュセル３１’を含む。メッシュセル３１’は、水平軸に近いグリッド線の分布確率が長手方向軸に近いグリッド線の分布確率より大きくなるように、所定の角度で傾斜した矩形として成形される。メッシュ状溝１４の縁線３１１’及び縁線３１２’は、２つの隣接するメッシュセル３１’に属する。縁線３１１’及び縁線３１２’は、ジグザグ線である。導電材料が縁線３１１’及び縁線３１２’により形成されたトレンチ内に充填され、縁線３１１’及び縁線３１２’は、トレースを形成する。

図３Ｃは、実施例２の透明導電膜１００のメッシュセル３１’の部分拡大図である。メッシュセル３１’のグリッド線は、縁線３１１’で構成される。線３２１は破線である。線３２１は、頂点３１１ａから頂点３１１ｂへ延び、矩形は、この規則に従って形成される。縁線３１１’は、グリッド線３２１を取り囲み、頂点３１１ａから頂点３１１ｂへ延びて、メッシュセル３１’を形成する。縁線３１１’は、一定振幅で線３２１の周りで変動する。

比較例３
図４Ａは、従来の透明導電膜４の導電層のメッシュの部分拡大図である。導電層１４０のメッシュは、複数のメッシュセル４１を含み、メッシュセル４１の２つの隣接する縁線４１１と縁線４１２との間にトレンチが形成され、トレンチ内に導電材料が充填される。縁線４１１及び縁線４１２は両方とも直線である。グリッド線と、直角水平軸Ｘと形成される角度は均一に分布する。図４Ａに示されるグリッド線は、直角水平軸Ｘと角度θを形成し、均一な分布とは、ランダムなグリッドの各々の統計値θを指し、次いで、ステップ角度５°の角度間隔の各々の範囲内に入るグリッド線の確率ｐ_iに関する統計値を収集して、０°〜１８０°の範囲内の３６個の角度間隔におけるｐ₁、ｐ₂．．．ｐ₃₆を取得し、ｐ_iは、標準偏差が算術平均の２０％を下回るという条件を満たす。

実施例３
図４Ｂは、実施例３による透明導電膜１００の導電層１４０のメッシュの部分拡大図である。導電層１４０は、メッシュ状溝１４により形成されたメッシュを含み、メッシュは、水平方向にアレイ状に配置された複数のメッシュセル４１’を含む。メッシュセル４１’のグリッド線は、メッシュ状溝１４の縁線４１１'及び縁線４１２’で構成される。縁線４１１’及び縁線４１２’は、矩形波線である。図４Ｂに示すグリッド線は、直角水平軸Ｘと角度θを形成し、均一な分布とは、ランダムなグリッドの各々の統計値θを指し、次いで、ステップ角度５°の角度間隔の各々の範囲内に入るグリッド線の確率ｐ_iに関する統計値を収集して、０°〜１８０°の範囲内の３６の角度間隔におけるｐ₁、ｐ₂．．．ｐ₃₆を取得し、ｐ_iは、標準偏差が算術平均の２０％を下回るという条件を満たす。

図４Ｃは、実施例３の透明導電膜１００のメッシュセル４１’の部分拡大図である。メッシュセル４１’のグリッド線は、縁線４１１’で構成される。線４２１は破線である。縁線４１１’は、矩形波線である。メッシュ状のセル４１’のグリッド線は、直角水平軸Ｘと角度θを形成し、均一な分布とは、ランダムなグリッドの各々の統計値θを指し、次いで、ステップ角度５°の角度間隔の各々の範囲内に入るグリッド線の確率ｐ_iに関する統計値を収集して、０°〜１８０°の範囲内の３６個の角度間隔におけるｐ₁、ｐ₂．．．ｐ₃₆を取得し、ｐ_iは、標準偏差が算術平均の２０％を下回るという条件を満たす。線４２１は、頂点４１１ａから頂点４１１ｂへ延び、ランダムな形状は、この規則に従って形成される。縁線４１１’は、グリッド線４２１を取り囲み、頂点４２１ａから頂点４２１ｂへ延びて、メッシュセル４１’を形成する。縁線４１１’は、一定振幅で線４２１の周りで変動する。

説明された実施例によれば、同じサイズを有する導電領域について、トレンチと接触する導電材料の縁の面積が増大すると、摩擦が増大し、これが導電材料のより強力な接着をもたらし、透明導電膜の安定した性能が保証される。

本発明を構造的特徴及び／又は方法的行為に特有の語で説明したが、添付の特許請求の範囲で定められる本発明は、説明した特定の特徴又は行為に必ずしも限定されないことを理解すべきである。むしろ、特定の特徴及び行為は、請求される本発明を実施する例示的な形態として開示されたものである。

２、３、４、１００、１００’：透明導電膜
１４、１０３：メッシュ状溝
２１、２１’、３１、３１’、４１、４１’：メッシュセル
１０１、１１０：基板
１０２、１４０：導電層
１２０：粘着付与剤層
１３０：インプリント接着剤層
２１１、２１１’、２１２、２１２’、３１１、３１１’、３１２、３１２’、４１１、４１１’４１２、４１２’：縁線
２１１ａ、２１１ｂ、３１１ａ、３１１ｂ、４１１ａ、４１１ｂ：頂点
２１３、３１３：導電材料
３２１、４２１：グリッド線

Claims

メッシュを形成するメッシュ状溝を定める基板と、
前記メッシュ内に充填された導電材料により形成された導電層と、
を含み、
前記メッシュ状溝の縁線は、前記導電材料と前記メッシュ状溝の縁との間の接触面積を増大させるように構成された曲線又はポリラインであることを特徴とする透明導電膜。
前記ポリラインは、矩形波線であることを特徴とする、請求項１に記載の透明導電膜。
前記ポリラインは、ジグザグ線であることを特徴とする、請求項１に記載の透明導電膜。
前記ポリラインは、波線であることを特徴とする、請求項１に記載の透明導電膜。
前記メッシュのセルは、六角形、矩形、菱形、及び不規則多角形からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の透明導電膜。
前記曲線又は前記ポリラインは、六角形、矩形、菱形、又は不規則多角形の直線縁に沿って一定振幅で変動することを特徴とする、請求項５に記載の透明導電膜。
前記メッシュは、前記導電層の表面上に均一に分布していることを特徴とする、請求項１に記載の透明導電膜。
前記メッシュの２つのノード間のグリッド線は水平軸Ｘと角度θを形成し、前記角度θは均一に分布し、前記均一な分布とは、前記ランダムなグリッドの各々の前記統計値θを指し、次いで、ステップ角度５°の角度間隔の各々の範囲内に入る前記グリッド線の確率ｐ_iに関する統計値を収集して、０°〜１８０°の範囲内の３６個の角度間隔におけるｐ₁、ｐ₂．．．ｐ₃₆を取得し、ｐ_iは、標準偏差が算術平均の２０％を下回るという条件を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の透明導電膜。
基板と、
前記基板に取り付けられ、メッシュを形成するメッシュ状溝を定めるインプリント接着剤層と、
前記メッシュ内に充填された導電材料により形成された導電層と、
を含み、
前記メッシュ状溝の縁線は、前記導電材料と前記メッシュ状溝の縁との間の接触面積を増大させるように構成された曲線又はポリラインであることを特徴とする透明導電膜。
前記ポリラインは、矩形波線であることを特徴とする、請求項９に記載の透明導電膜。
前記ポリラインは、ジグザグ線であることを特徴とする、請求項９に記載の透明導電膜。
前記ポリラインは、波線であることを特徴とする、請求項９に記載の透明導電膜。
前記メッシュのセルは、六角形、矩形、菱形、及び不規則多角形からなる群から選択されることを特徴とする、請求項９に記載の透明導電膜。
前記曲線又は前記ポリラインは、六角形、矩形、菱形、又は不規則多角形の直線縁に沿って一定振幅で変動することを特徴とする、請求項１３に記載の透明導電膜。
前記メッシュは、前記導電層の表面上に均一に分布していることを特徴とする、請求項９に記載の透明導電膜。
前記メッシュの２つのノード間のグリッド線は、水平軸Ｘと角度θを形成し、前記角度θは均一に分布し、前記均一な分布とは、前記ランダムなグリッドの各々の前記統計値θを指し、次いで、ステップ角度５°の角度間隔の各々の範囲内に入る前記グリッド線の確率ｐ_iに関する統計値を収集して、０°〜１８０°の範囲内の３６個の角度間隔におけるｐ₁、ｐ₂．．．ｐ₃₆を取得し、ｐ_iは、標準偏差が算術平均の２０％を下回るという条件を満たすことを特徴とする、請求項９に記載の透明導電膜。
前記基板と前記インプリント接着剤層との間に配置された粘着付与剤層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の透明導電膜。