JP6737476B2 - 透明導電性フィルム、透明導電性フィルムの製造方法、金属モールド、及び金属モールドの製造方法 - Google Patents
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Description
透明フィルムと、
前記透明フィルム上で延在する線状の導電部を備え、
前記導電部がランダムネットワーク構造を構成し、
前記導電部の幅が200〜3000nmの範囲内であり、
前記導電部の高さが、前記導電部の幅の0.5倍以上であることを特徴とする透明導電性フィルムが提供される。
前記引き出し配線が、前記複数の所定領域に形成された前記ランダムネットワーク構造と電気的に接続されていてよい。
前記凹凸パターンの凸部がランダムネットワーク構造を構成し、
前記凸部の高さが、前記凸部の幅の0.5倍以上であることを特徴とする金属モールドが提供される。
基板上にナノファイバーを撒いて、前記基板上に前記ナノファイバーからなるランダムネットワーク構造を形成することと、
前記ナノファイバーをマスクとして前記基板をエッチングして、前記基板に前記ランダムネットワーク構造の凹凸パターンを形成することと、
前記基板の前記凹凸パターンを反転させた第1転写パターンを有する樹脂モールドを作製することと、
前記樹脂モールドの前記第1転写パターン上に電鋳により金属層を積層し、前記樹脂モールドを除去することにより、前記第1転写パターンを反転した第2転写パターンを有する金属モールドを形成することを含む金属モールドの製造方法が提供される。
第3の態様の製造方法で金属モールドを製造することと、
前記金属モールドを用いて前記透明フィルム表面にランダムネットワーク構造を構成する導電部を形成することを含む透明導電性フィルムの製造方法が提供される。
前記金属モールドの前記第2転写パターン反転させた第3転写パターンを有する透明フィルムを作製することと、
前記透明フィルムの前記第3転写パターンの凹部に導電性材料を充填することを含んでよい。
前記金属モールドの前記第2転写パターンの凸部上に導電性材料を塗布することと、
前記導電性材料が塗布された前記金属モールドを透明フィルムに押し付けて、前記透明フィルム上に前記導電性材料を付着させることを含んでよい。
本実施形態の透明導電性フィルム10は、図1(a)に示すように、透明フィルム11と、透明フィルム11上で延在する線状の導電部13を備える。透明フィルム11は凹部11cを有し、導電部13は、凹部11c内に充填された導電性材料から構成される。
透明フィルム11は、透明支持基材73及び透明支持基材73上に形成された透明樹脂層12から構成される。透明樹脂層12には凹部11cが形成されている。
導電部13は、透明フィルム11の凹部11cを埋めるように形成されている。導電部13の上面13sと透明フィルム11の表面11sの間には段差がなく、両者は同一平面内に位置してよい。すなわち、凹部11cの深さと導電部13の高さHは等しくてよい。あるいは凹部11cの深さと導電部13の高さHが等しくなくてもよい。なお、「透明フィルム11の表面11s」とは、透明フィルム11の凹部11cを除く表面11sを意味する。
本実施形態の透明導電性フィルム20は、図1(b)に示すように、透明フィルム21と、透明フィルム21上で延在する線状の導電部23を備える。導電部23は、透明フィルム21の表面21s上に載っている。
透明フィルム21としては、第1実施形態における透明支持基材73と同様のものを用いることができる。
導電部23は、透明フィルム21の表面21s上に載置されており、透明フィルム21の表面21sに対して凸になっている。導電部23は、平面視上、第1実施形態の導電部13と同様に、図2に示すようなランダムネットワーク構造25を構成している。また、導電部23の幅W、高さH及び高さHと幅Wの比、材料、被覆率についても、第1実施形態の導電部13と同様である。
本実施形態の透明導電性フィルム10aは、図3(a)に示すように、第1実施形態の透明導電性フィルム10と同様に透明フィルム11aと、透明フィルム11a上で延在する線状の導電部13aを備え、さらに透明フィルム11a上に引き出し配線17を備える。
本実施形態の透明導電性フィルム20aは、図3(b)に示すように、第2実施形態の透明導電性フィルム20と同様に透明フィルム21aと、透明フィルム21a上で延在する線状の導電部23aを備え、さらに透明フィルム21a上に引き出し配線27を備える。導電部23a及び引き出し配線27は、透明フィルム21aの表面21s上に載っており、透明フィルム21aの表面21asに対して凸になっている。
第1実施形態の透明導電性フィルム10を製造する方法について説明する。透明導電性フィルムの製造方法は、図5に示すように、主に、基板上にナノファイバー(NF)を撒布する工程A1と、NFをマスクとして基板をエッチングして凹凸パターンを形成する工程A2と、基板の凹凸パターンを反転させた第1転写パターンを有する樹脂モールドを作製する工程A3と、樹脂モールドを用いて金属モールドを作製する工程A4と、金属モールドを用いて透明フィルム上に導電部を形成する工程A5と有する。
図6(a)に示すように、基板51上にNF53を撒いて、NF53からなるランダムネットワーク構造を形成する(図5の工程A1)。
基板51上のNF53をマスクとして基板51をエッチングして、図6(b)に示すように、基板51にランダムネットワーク構造の凹凸パターン35を形成する(図5の工程A2)。
基板51の凹凸パターン35を反転させた第1転写パターン45を有する樹脂モールド40を作製する(図6(d)参照)(図5の工程A3)。樹脂モールド40は例えば以下のようにして作製することができる。
樹脂モールド40の第1転写パターン45を反転した第2転写パターン55を有する金属モールド50を作製する(図5の工程A4)。金属モールド50は例えば電鋳法などにより以下のようにして作製することができる。
次に、金属モールド50を用いて透明フィルム11表面にランダムネットワーク構造15を構成する導電部13を形成する(図7(c)参照)(図5の工程A5)。このような導電部13は例えば以下のようにして形成することができる。
第2実施形態の透明導電性フィルム20は、上述の金属モールドを用いて透明フィルム上に導電部を形成する工程において以下のような操作を行うことで製造することができる。
第3実施形態の透明導電性フィルム10a及び第4実施形態の透明導電性フィルム20aは、例えば、以下のようにして製造することができる。
上述のNF撒布工程と同様にして基板51a上にNF53aからなるランダムネットワーク構造を形成した後、図9(a)に示すように、基板51a上に、NFパターニング用のマスク91を形成する。マスク91の位置及び形状は、第3実施形態及び第4実施形態の透明導電性フィルム10a、20aにおいてランダムネットワーク構造15a、25aが形成されている複数の所定領域11p、21pの位置及び形状と同様である。マスク91は、フォトリソグラフィ等の任意の方法で形成してよい。
図9(c)に示すように、基板51a上に引き出し配線用マスク93を形成する。マスク93の位置及び形状は、第3実施形態及び第4実施形態の透明導電性フィルム10a、20aにおける引き出し配線17、27の位置及び形状と同様である。マスク93は、スクリーン印刷等の任意の方法で形成してよい。
DMF(N’,N’−ジメチルホルムアミド)(和光純薬製)とTHF(テトラヒドロフラン)(東京化成工業製)を1:1の体積比で混合した溶媒中に、ポリスチレン(重量平均分子量2300万)(ポリサイエンス社製)を溶解させ、0.1wt%の濃度を有するポリスチレン溶液を調整した。このポリスチレン溶液を原料(紡糸液)として、厚さ50nmの熱酸化膜付きSiウエハ上に、電界紡糸装置(株式会社フューエンス製、ES−2000S2)を用いて、電極間距離15cm、電位差15kV、送液速度30μL/分の条件にて、ポリスチレンのナノファイバーを10秒間堆積(撒布)した。得られたファイバーの平均繊維径は1000nmであった。次に、ナノファイバーが堆積した熱酸化膜付きSiウエハを130℃で30分熱処理することで、ナノファイバーが面積比率(被覆率)8.5%で付着した熱酸化膜付きSiウエハを用意した。
濃度0.05wt%のポリスチレン溶液を紡糸液として用いたこと、ナノファイバーの撒布時間を16秒間としたこと、及びSiウエハのエッチング時間を16秒間にしたこと以外は実施例1と同様にして、Si元型を作製した。ナノファイバーの平均繊維径は500nmであり、熱酸化膜付きSiウエハに付着したナノファイバーの面積比率(被覆率)は6.8%であった。また、Si元型の凹凸パターンの凸部は、幅および高さが500nmの線状の形状を有し、かつ平面視上ランダムネットワーク構造を構成していた。
濃度0.072wt%のポリスチレン溶液を紡糸液として用いたこと、ナノファイバーの撒布時間を10.5秒間としたこと、及びSiウエハのエッチング時間を8.2秒間にしたこと以外は実施例1と同様にして、Si元型を作製した。ナノファイバーの平均繊維径は700nmであり、熱酸化膜付きSiウエハに付着したナノファイバーの面積比率(被覆率)は6.3%であった。また、Si元型の凹凸パターンの凸部は、幅および高さが700nmの線状の形状を有し、かつ平面視上ランダムネットワーク構造を構成していた。
11、11a、21、21a 透明フィルム
12 透明樹脂層
13、13a、23、23a 導電部
15、15a、25、25a ランダムネットワーク構造
17、17a、27、27a 引き出し配線
24 塗膜
35、35a 凹凸パターン
40 樹脂モールド
45 第1転写パターン
50 金属モールド
51、51a 基板
53、53a ナノファイバー
55 第2転写パターン
57 樹脂層
59 金属層
65 第3転写パターン
71、73 支持基板
91 マスク
97 引き出し配線用パターン
Claims (6)
- ランダムネットワーク構造の凸部を有する金属モールドの製造方法であって、
基板上にナノファイバーを撒いて、前記基板上に前記ナノファイバーからなるランダムネットワーク構造を形成することと、
前記ナノファイバーをマスクとして前記基板をエッチングして、前記基板に前記ランダムネットワーク構造の凹凸パターンを形成することと、
前記基板の前記凹凸パターンを反転させた第1転写パターンを有する樹脂モールドを作製することと、
前記樹脂モールドの前記第1転写パターン上に電鋳により金属層を積層し、前記樹脂モールドを除去することにより、前記第1転写パターンを反転した第2転写パターンを有する金属モールドを形成することを含む金属モールドの製造方法。 - 前記基板の所定領域のみに前記ナノファイバーからなる前記ランダムネットワーク構造を形成する請求項1に記載の金属モールドの製造方法。
- 前記金属モールドに引き出し配線用パターンを形成することを含む請求項1又は2に記載の金属モールドの製造方法。
- 透明導電性フィルムの製造方法であって、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法で金属モールドを製造することと、
前記金属モールドを用いて前記透明フィルム表面にランダムネットワーク構造を構成する導電部を形成することを含む透明導電性フィルムの製造方法。 - 前記導電部を形成することが、
前記金属モールドの前記第2転写パターン反転させた第3転写パターンを有する透明フィルムを作製することと、
前記透明フィルムの前記第3転写パターンの凹部に導電性材料を充填することを含む請求項4に記載の透明導電性フィルムの製造方法。 - 前記導電部を形成することが、
前記金属モールドの前記第2転写パターンの凸部上に導電性材料を塗布することと、
前記導電性材料が塗布された前記金属モールドを透明フィルムに押し付けて、前記透明フィルム上に前記導電性材料を付着させることを含む請求項4に記載の透明導電性フィルムの製造方法。
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