JPWO2013094477A1 - 透明導電膜、透明導電膜付き基材及びその製造方法 - Google Patents

透明導電膜、透明導電膜付き基材及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2013094477A1
JPWO2013094477A1 JP2013550234A JP2013550234A JPWO2013094477A1 JP WO2013094477 A1 JPWO2013094477 A1 JP WO2013094477A1 JP 2013550234 A JP2013550234 A JP 2013550234A JP 2013550234 A JP2013550234 A JP 2013550234A JP WO2013094477 A1 JPWO2013094477 A1 JP WO2013094477A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transparent conductive
conductive film
insulating
metal nanowire
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013550234A
Other languages
English (en)
Inventor
辻本 光
光 辻本
忠政 明彦
明彦 忠政
太佑 松井
太佑 松井
絵理 安原
絵理 安原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2013550234A priority Critical patent/JPWO2013094477A1/ja
Publication of JPWO2013094477A1 publication Critical patent/JPWO2013094477A1/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0274Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D101/00Coating compositions based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
    • C09D101/02Cellulose; Modified cellulose
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H05K1/097Inks comprising nanoparticles and specially adapted for being sintered at low temperature
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/027Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed by irradiation, e.g. by photons, alpha or beta particles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4644Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
    • H05K3/4664Adding a circuit layer by thick film methods, e.g. printing techniques or by other techniques for making conductive patterns by using pastes, inks or powders
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03Conductive materials
    • H05K2201/032Materials
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/20Details of printed circuits not provided for in H05K2201/01 - H05K2201/10
    • H05K2201/2054Light-reflecting surface, e.g. conductors, substrates, coatings, dielectrics

Abstract

従来よりも容易かつ迅速に導電部分を絶縁部分にすることができると共に、導電部分と絶縁部分との段差を小さくすることができる透明導電膜を提供する。
導電部分4と、絶縁部分5とを設けて形成されている。前記導電部分4が、樹脂成分10、金属ナノワイヤ2及び絶縁化補助成分3を含有する。前記絶縁化補助成分3が、前記金属ナノワイヤ2よりも光吸収性が高いナノ粒子である。前記絶縁部分5が、樹脂成分10を含有し、前記金属ナノワイヤ2を含有しない、又は樹脂成分10を含有し、さらに前記金属ナノワイヤ2よりもアスペクト比の小さい金属ナノワイヤ2を含有する。

Description

本発明は、タッチパネル等の各種デバイスに用いられる透明導電膜、透明導電膜付き基材及びその製造方法に関するものである。
従来、透明導電膜は、タッチパネル、有機EL、液晶ディスプレイ、太陽電池、その他のデバイスにおいて広く用いられている。例えば、透明導電膜としてITO膜をスパッタリングにより透明基材の表面に形成した後、フォトエッチング法によりパターニング(パターン形成)して透明電極を形成することが行われている。また、図3Aに示すように、金属ナノワイヤ2を含有する透明導電膜1を透明基材9の表面に形成し、フォトエッチング法やレーザ加工により不要な部分を除去して、図3Bに示すように、残存した導電部分4で透明電極を形成することも行われている。さらに、グラビアやスクリーン等の印刷法により、透明基材9の表面に直接、図3Bに示すように透明電極となる導電部分4のみを形成することも行われている。
しかし、上記のような方法では、図3Bにおいて両矢印で示すように、透明基材9の表面に導電部分4の膜厚だけ段差が形成されることになる。すなわち、透明電極となる導電部分4の表面と、導電部分4が形成されていない透明基材9の部分(絶縁部分5)の表面とが面一ではなくなる。そして、このような段差が原因となって、タッチパネルに用いる場合には導電部分4が見えてしまい、また有機ELに用いる場合には導電部分4と他の電極(図示省略)との間でショート(短絡)やリーク電流が発生してしまう。
そこで、導電部分4の表面と絶縁部分5の表面とを面一とするような技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の導電性ナノファイバーシートの製造方法は、基体シート上に、導通可能となるように導電性ナノファイバーを含む導電パターン層を全面に形成する工程と、前記形成された導電パターン層の一部にエネルギー線を照射して前記導電性ナノファイバーを焼き切り、前記導電性ナノファイバーを断線させて、前記導電パターン層の一部を、前記導電パターン層から絶縁した絶縁パターン層にする工程とを備えるものである。
特開2010−140859号公報
しかし、特許文献1に記載の方法では、エネルギー線を直接、導電性ナノファイバーに照射することによって、導電性ナノファイバーを焼き切って断線させるようにしているので、絶縁パターン層の形成に時間がかかり、消費するエネルギーも多くなる。また、特許文献1に記載の方法は、絶縁パターン層の形成に時間がかかるので、面積の大きな導電性ナノファイバーシートを製造する場合にも不向きである。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、従来よりも容易かつ迅速に導電部分を絶縁部分にすることができると共に、導電部分と絶縁部分との段差を小さくすることができる透明導電膜、透明導電膜付き基材及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明に係る透明導電膜は、
導電部分と、
絶縁部分とを設けて形成され、
前記導電部分が、樹脂成分、金属ナノワイヤ及び絶縁化補助成分を含有し、
前記絶縁化補助成分が、前記金属ナノワイヤよりも光吸収性が高いナノ粒子であり、
前記絶縁部分が、樹脂成分を含有し、前記金属ナノワイヤを含有しない、又は樹脂成分を含有し、さらに前記金属ナノワイヤよりもアスペクト比の小さい金属ナノワイヤを含有することを特徴とするものである。
本発明に係る透明導電膜は、
導電部分と、
絶縁部分とを設けて形成され、
前記導電部分が、樹脂成分、金属ナノワイヤ及び絶縁化補助成分を含有し、
前記絶縁化補助成分が、光酸発生剤又は熱酸発生剤であり、
前記絶縁部分が、樹脂成分を含有し、前記金属ナノワイヤを含有しない、又は樹脂成分を含有し、さらに前記金属ナノワイヤよりもアスペクト比の小さい金属ナノワイヤを含有することを特徴とするものである。
前記透明導電膜において、前記絶縁化補助成分が、光照射又は加熱されることにより、前記金属ナノワイヤを消失させたり、又は前記金属ナノワイヤのアスペクト比を小さくしたりするものであることが好ましい。
本発明に係る透明導電膜は、
導電部分と、
絶縁部分とを設けて形成され、
前記導電部分が、樹脂成分、金属ナノワイヤ及び絶縁化補助成分を含有し、
前記絶縁化補助成分が、光照射又は加熱されることにより、前記金属ナノワイヤを消失させたり、又は前記金属ナノワイヤのアスペクト比を小さくしたりするものであり、
前記絶縁部分が、樹脂成分を含有し、前記金属ナノワイヤを含有しない、又は樹脂成分を含有し、さらに前記金属ナノワイヤよりもアスペクト比の小さい金属ナノワイヤを含有することを特徴とするものである。
前記透明導電膜において、前記絶縁化補助成分が、金属ナノ粒子であることが好ましい。
前記透明導電膜において、前記絶縁化補助成分が、カーボンであることが好ましい。
前記透明導電膜において、前記絶縁化補助成分が、前記金属ナノワイヤの表面に無電解めっきにより析出された金属ナノ粒子であることが好ましい。
前記透明導電膜において、前記金属ナノ粒子が、Agナノ粒子であることが好ましい。
前記透明導電膜において、前記絶縁化補助成分が、前記導電部分及び前記絶縁部分を高屈折率化又は低屈折率化する屈折率調整機能を有することが好ましい。
前記透明導電膜において、前記導電部分及び前記絶縁部分が、前記導電部分及び前記絶縁部分を高屈折率化又は低屈折率化する屈折率調整成分を含有することが好ましい。
前記透明導電膜において、前記金属ナノワイヤが、Agナノワイヤであることが好ましい。
前記透明導電膜において、前記金属ナノワイヤの平均直径が、100nm以下であることが好ましい。
本発明に係る透明導電膜付き基材は、前記透明導電膜を透明基材に設けて形成されていることを特徴とするものである。
本発明に係る透明導電膜付き基材の製造方法は、
樹脂成分、金属ナノワイヤ、絶縁化補助成分として前記金属ナノワイヤよりも光吸収性が高いナノ粒子を含有する導電部分からなる透明導電膜を透明基材に形成する工程と、
前記透明導電膜のうち絶縁化する部分に光を照射して絶縁部分を設ける工程と
を有することを特徴とするものである。
本発明に係る透明導電膜付き基材の製造方法は、
樹脂成分、金属ナノワイヤ、絶縁化補助成分として光酸発生剤又は熱酸発生剤を含有する導電部分からなる透明導電膜を透明基材に形成する工程と、
前記透明導電膜のうち絶縁化する部分に光を照射又は加熱して絶縁部分を設ける工程と
を有することを特徴とするものである。
本発明によれば、光照射又は加熱された絶縁化補助成分が、金属ナノワイヤを消失させたり又は金属ナノワイヤのアスペクト比を小さくしたりして、金属ナノワイヤ同士の接点を減少させることによって、従来よりも容易かつ迅速に導電部分を絶縁部分にすることができると共に、導電部分と絶縁部分との段差を小さくすることができるものである。
本発明の実施の形態の一例を示すものであり、透明導電膜の絶縁化前の概略断面図である。 本発明の実施の形態の一例を示すものであり、透明導電膜の絶縁化後の概略断面図である。 本発明の実施の形態の一例を示すものであり、透明導電膜の絶縁化後の概略断面図である。 金属ナノワイヤと一体化した絶縁化補助成分の一例を示す模式図である。 従来の技術の一例を示すものであり、透明導電膜の絶縁化前の概略断面図である。 従来の技術の一例を示すものであり、透明導電膜の絶縁化後の概略断面図である。
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明に係る透明導電膜1を透明基材9の表面に設けて形成された透明導電膜付き基材の一例を示すものである。透明導電膜1は、図1Aに示すように、透明導電材料11を透明基材9の表面に塗布し、これを加熱乾燥させることによって形成することができる。透明導電材料11は、金属ナノワイヤ2及びバインダ材料を含有し、さらにバインダ材料は、絶縁化補助成分3、樹脂成分10及び溶媒を含有する。そして、詳細は後述するが、透明導電膜1のうち絶縁化する部分に光を照射したり熱を加えたりすると、絶縁化補助成分3がその機能を発揮して、導電部分4を絶縁部分5(非導電部分)にすることができる。すなわち、絶縁化補助成分3は、絶縁化を補助する成分であり、図1Bに示すように金属ナノワイヤ2のアスペクト比を小さくして金属ナノワイヤ2同士の接点を減少させたり、図1Cに示すように金属ナノワイヤ2を消失させたりする。他方、光照射及び加熱しない部分は導電部分4として残存する。このように、光照射又は加熱により絶縁部分5を所定の形状に設けることによって、導電部分4のパターニング(パターン形成)を行うことができるものである。図1B及び図1Cでは透明導電膜1が導電部分4と絶縁部分5とを設けて形成されている。
ここで、金属ナノワイヤ2としては、任意のものを用いることができるものであり、また金属ナノワイヤ2の製造手段には特に制限はなく、例えば、液相法や気相法等の公知の手段を用いることができる。具体的な製造方法にも特に制限はなく、公知の製造方法を用いることができる。例えば、Agナノワイヤ(銀ナノワイヤ)の製造方法として、Adv.Mater.2002,14,P833〜837や、Chem.Mater.2002,14,P4736〜4745、特表2009−505358号公報等を、Auナノワイヤ(金ナノワイヤ)の製造方法として、特開2006−233252号公報等を、Cuナノワイヤ(銅ナノワイヤ)の製造方法として、特開2002−266007号公報等を、Coナノワイヤ(コバルトナノワイヤ)の製造方法として、特開2004−149871号公報等を挙げることができる。特に、上記のAdv.Mater.及びChem.Mater.で報告されたAgナノワイヤの製造方法は、水系で簡便にかつ大量にAgナノワイヤを製造することができ、また銀の導電率は金属中で最大であることから、本発明で用いる金属ナノワイヤ2の製造方法として好ましく適用することができる。このように、金属ナノワイヤ2は、Agナノワイヤであることが好ましい。これにより、他の金属ナノワイヤ2を用いる場合に比べて、透明導電膜1(導電部分4)の導電性をより高く得ることができるものである。
また、金属ナノワイヤ2の平均直径は、透明性の観点から、100nm以下であることが好ましく、導電性の観点から、10nm以上であることが好ましい。平均直径が100nm以下であれば光透過率の低下を抑えることができるため好ましい。平均直径が10nm以上であれば導電体としての機能を有意に発現でき、平均直径がより大きい方が導電性が向上するため好ましい。よって、平均直径は、より好ましくは20〜100nmであり、40〜100nmであることが最も好ましい。また金属ナノワイヤ2の平均長さは、導電性の観点から、1μm以上であることが好ましく、凝集による透明性への影響から、100μm以下であることが好ましい。より好ましくは1〜50μmであり、3〜50μmであることが最も好ましい。金属ナノワイヤ2の平均直径及び平均長さは、SEMやTEMを用いて十分な数の金属ナノワイヤ2について電子顕微鏡写真を撮影し、個々の金属ナノワイヤ2の像の計測値の算術平均から求めることができる。金属ナノワイヤ2の長さは、本来直線状に伸ばした状態で求めるべきであるが、現実には屈曲している場合が多いため、電子顕微鏡写真から画像解析装置を用いて金属ナノワイヤ2の投影径及び投影面積を算出し、円柱体を仮定して算出する(長さ=投影面積/投影径)ものとする。計測対象の金属ナノワイヤ2の数は、少なくとも100個以上が好ましく、300個以上の金属ナノワイヤ2を計測するのがより好ましい。
また絶縁化補助成分3は、光照射又は加熱されることにより、周囲に存在する金属ナノワイヤ2を消失させたり、又は完全に消失させることができなくても金属ナノワイヤ2のアスペクト比(平均長さ/平均直径)を小さくしたりする機能を発揮するものである。
このような絶縁化補助成分3は、金属ナノワイヤ2よりも光吸収性が高いナノ粒子であることが好ましい。このようなナノ粒子としては、例えば、カーボン、アンチモン含有酸化スズ(ATO)、酸化チタン、酸化ジルコニウム、アルミナ(Al)、Ag、Cu、Fe、Sn、Ni、Zr等のナノ粒子を挙げることができる。このようなナノ粒子の平均粒子径は3〜200nmであることが好ましく、5〜100nmであることがより好ましい。平均粒子径は、レーザ回折・散乱法によって測定することができる。絶縁化補助成分3が上記のようなナノ粒子であると、光照射する場合に優先的に光を吸収して、金属ナノワイヤ2を消失させたり又は金属ナノワイヤ2のアスペクト比を小さくしたりすることができるものである。
ここで、光吸収性とは、パターニングする場合に照射する光の吸収しやすさをいう。光吸収性は、光が照射される物質の材質、表面色、粒子径等に依存する。金属ナノワイヤ2よりも光吸収性が高い絶縁化補助成分3ほど、照射した光を優先的に吸収して熱に変換しやすく、金属ナノワイヤ2を消失させたり又は金属ナノワイヤ2のアスペクト比を小さくしたりするのに有効である。金属ナノワイヤ2と比較した絶縁化補助成分3の光吸収性は、パターニングの際に用いる光源の光を用いて評価することが好ましく、例えば金属ナノワイヤ2の吸収波長を含む比較的広い範囲の波長帯域を有する光源を用いて評価することができる。このような光源を用いて評価する場合、金属ナノワイヤ2よりも光吸収性が高い絶縁化補助成分3であれば、この絶縁化補助成分3の吸収波長帯域に対応した波長帯域の光源を選択することにより、金属ナノワイヤ2と比較した光吸収性がより高くなる。具体的には光吸収性は、例えば次のようにして評価することができる。まず透明基材9などに第一塗膜と第二塗膜とを別々に形成する。第一塗膜は、金属ナノワイヤ2及び樹脂成分10を含有し、かつ絶縁化補助成分3を含有しないものであり、第二塗膜は、絶縁化補助成分3及び樹脂成分10を含有し、かつ金属ナノワイヤ2を含有しないものである。さらに第一塗膜の金属ナノワイヤ2の含有量と第二塗膜の絶縁化補助成分3の含有量とは同じである。次にヘーズメーターを用いて第一塗膜及び第二塗膜の全光線透過率を測定する。その結果、第一塗膜よりも第二塗膜の全光線透過率の減少が大きければ絶縁化補助成分3の光吸収性が高く、逆に第二塗膜よりも第一塗膜の全光線透過率の減少が大きければ金属ナノワイヤ2の光吸収性が高いと判断することができる。ヘーズメーターの光源としては、約300〜800nmの広い波長帯域に発光特性を有するD65を用いることができる。
また絶縁化補助成分3は、金属ナノ粒子7であることが好ましい。金属ナノ粒子7の平均粒子径は3〜200nmであることが好ましく、5〜100nmであることがより好ましい。このように、絶縁化補助成分3が、非金属ナノ粒子ではなく、金属ナノ粒子7であることによって、導電部分4に残存する場合には、金属ナノワイヤ2と共存して導電部分4の導電性を高く得ることができるものである。
また絶縁化補助成分3は、カーボンであることも好ましい。カーボンとしては、例えば、カーボン粒子、グラファイト、カーボンナノチューブ、グラフェン等を挙げることができ、その形状は特に限定されるものではない。カーボンの平均粒子径及びアスペクト比も特に限定されるものではないが、透明性の観点から、平均粒子径又は平均直径は3〜200nmであることが好ましく、5〜100nmであることがより好ましい。カーボンは黒色であるので、光照射する場合には、優先的に光を吸収することができるものである。さらにカーボンは導電性であるので、導電部分4に残存する場合には、金属ナノワイヤ2と共存して導電部分4の導電性を高く得ることができるものである。
また絶縁化補助成分3は、図2に示すように金属ナノワイヤ2の表面に無電解めっきにより析出された金属ナノ粒子7であることも好ましい。このような絶縁化補助成分3は、析出させる金属のイオンを含有するめっき液に金属ナノワイヤ2を分散させ、さらに還元剤を添加することによって得ることができる。析出させる金属としては、例えば、Ag、Ni、Cr等を挙げることができる。析出する金属ナノ粒子7の平均粒子径は0.5〜100nmであることが好ましく、1〜50nmであることがより好ましい。この場合には金属ナノワイヤ2と金属ナノ粒子7とが一体化していることによって、光照射又は加熱された金属ナノ粒子7が直ちに金属ナノワイヤ2を消失させたり又は金属ナノワイヤ2のアスペクト比を小さくしたりすることができるものである。なお、上記のように金属ナノワイヤ2と金属ナノ粒子7とが一体化している場合には、この金属ナノ粒子7が絶縁化補助成分3となるので、バインダ材料は、さらに絶縁化補助成分3を含有しなくてもよい。
また金属ナノ粒子7は、Agナノ粒子(銀ナノ粒子)であることが好ましい。これにより、他の金属ナノ粒子7に比べて光吸収性及び導電性を高く得ることができるものである。特にAgナノワイヤ及びAgナノ粒子の組み合わせが好ましい。この場合、サイズの大きいAgナノワイヤは白色に近く、サイズの小さいAgナノ粒子は黒色に近いので、光照射する場合には、Agナノ粒子が優先的に光を吸収することができるものである。さらにAgナノワイヤ及びAgナノ粒子はいずれもAgで形成されているので他の金属に比べて導電性をより高く得ることもできるものである。
また絶縁化補助成分3は、光酸発生剤又は熱酸発生剤であることが好ましい。光酸発生剤は、光照射されて酸を発生させるものであり、また熱酸発生剤は、加熱されて酸を発生させるものである。このような光酸発生剤及び熱酸発生剤としては、例えば、芳香族スルホニウム塩、ジアゾジスルホン化合物、フェニルヨードニウム塩等を用いることができる。特に光酸発生剤としては、例えば、ベンゾイン誘導体等を用いることができる。絶縁化補助成分3が光酸発生剤又は熱酸発生剤であると、光照射又は加熱されることによって酸が発生し、この酸が金属ナノワイヤ2を溶かすことによって、容易に金属ナノワイヤ2を消失させたり又は金属ナノワイヤ2のアスペクト比を小さくしたりすることができるものである。
また絶縁化補助成分3は、導電部分4及び絶縁部分5を高屈折率化又は低屈折率化する屈折率調整機能を有していてもよい。高屈折率化する絶縁化補助成分3としては、例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、アルミナ(Al)等のナノ粒子を挙げることができる。低屈折率化する絶縁化補助成分3としては、例えば、二酸化珪素(SiO)等のナノ粒子を挙げることができる。屈折率調整機能を有する絶縁化補助成分3は、中実粒子、中空粒子、多孔質粒子のいずれでもよく、球状でもその他の形状でもよい。このような屈折率調整機能を有する絶縁化補助成分3によって、透明導電膜1の光取り出し効率を向上させるなど容易に屈折率を調整することができるものである。
また樹脂成分10としては、例えば、セルロース樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリルニトリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ジアクリルフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、その他の熱可塑性樹脂や、これらの樹脂を構成する単量体の2種以上の共重合体等を挙げることができる。
また溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)等のアルコール類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;ハロゲン化炭化水素類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、あるいはこれらの混合物を用いることができる。さらに溶媒としては、上記の有機溶剤の他に、水を用いる場合もあり、有機溶剤と水を組み合わせて用いる場合もある。溶媒の量は、固形分を均一に溶解又は分散させることができ、バインダ材料又は透明導電材料11を調製した後の保存時に凝集しにくく、かつ、透明基材9への塗布時に希薄すぎない濃度となるように適宜調節するものである。この条件が満たされる範囲内で溶媒の使用量を少なくして高濃度のバインダ材料又は透明導電材料11を調製し、容量をとらない状態で保存し、使用時に必要分を取り出して塗布作業に適した濃度に溶媒で希釈するのが好ましい。固形分と溶媒の合計量を100質量部としたとき、全固形分0.1〜50質量部に対して、溶媒の量を50〜99.9質量部に設定することが好ましく、より好ましくは、全固形分0.5〜30重量部に対して、溶媒を70〜99.5質量部の割合で用いることにより、特に分散安定性に優れ、長期保存に適したバインダ材料又は透明導電材料11を得ることができる。
そして、上記の絶縁化補助成分3、樹脂成分10及び溶媒を配合することによって、バインダ材料を調製することができる。このとき屈折率調整成分を配合してもよい。この屈折率調整成分は、透明導電膜1の導電部分4及び絶縁部分5を高屈折率化又は低屈折率化するものである。例えば、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化セリウム、フッ化アルミニウム、アクリル粒子、スチレン粒子、ウレタン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体粒子、メラミン−ホルマリン縮合物の粒子、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)の粒子、PFA(ペルフルオロアルコキシ樹脂)の粒子、FEP(テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体)の粒子、PVDF(ポリフルオロビニリデン)の粒子、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体)等の含フッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子、ガラスビーズ等を挙げることができる。このような屈折率調整成分は、中実粒子、中空粒子、多孔質粒子のいずれでもよく、球状でもその他の形状でもよい。このような屈折率調整成分が導電部分4及び絶縁部分5に含有されていると、たとえ絶縁化補助成分3が屈折率調整機能を有していなくても、透明導電膜1の光取り出し効率を向上させるなど容易に屈折率を調整することができるものである。
次に、金属ナノワイヤ2及びバインダ材料を配合することによって、透明導電材料11を調製することができる。透明導電材料11における金属ナノワイヤ2の配合量は、透明導電膜1の形成後にこの透明導電膜1中に金属ナノワイヤ2が0.01〜90質量%含有されるように調整しておくことが好ましい。金属ナノワイヤ2の含有量は0.1〜30質量%であることがより好ましく、0.5〜10質量%であることが最も好ましい。なお、絶縁化補助成分3として、図2に示すような金属ナノワイヤ2と金属ナノ粒子7とが一体化したものを用いる場合には、この絶縁化補助成分3は、バインダ材料の調製時ではなく、透明導電材料11の調製時に配合してもよい。
また透明基材9としては、例えば、無アルカリガラスやソーダガラス等のリジッドな透明ガラス板、ポリカーボネート樹脂やポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂等のフレキシブルな透明プラスチック板など任意のものを用いることができる。透明基材9の形状としては、例えば、平板状、シート状、フィルム状等を挙げることができる。透明基材9の材料としては、上記以外の無機材料としては、例えば、石英、シリコン等を挙げることができ、上記以外の有機材料としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)等のアセテート系樹脂;ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリノルボルネン樹脂、セルロース樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアクリル樹脂等を挙げることができる。
そして、本発明に係る透明導電膜1は、次のようにして形成することができる。すなわち、図1Aに示すように、透明導電材料11を透明基材9の表面に塗布し、これを例えば20〜150℃、0.5〜60分間の条件で加熱して乾燥硬化させることによって、透明導電膜1を形成することができる。透明導電材料11の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、ダイコート法、キャスト法、スプレーコート法、グラビアコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、スライドコート法、流延成膜法、バーコート法、メニスカスコーター法、ビードコーター法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等を使用することができる。このようにして形成された透明導電膜1には金属ナノワイヤ2及び絶縁化補助成分3等が均一に分散した状態で含有されている。透明導電膜1の膜厚は、例えば、30〜300nmであることが好ましく、60〜150nmであることがより好ましい。なお、透明導電膜1の形成後に表面の平滑化や抵抗値の安定化のため、プレス、ロールプレス、ローラー等により透明導電膜1の表面を加圧するようにしてもよい。
次に、絶縁化補助成分3として、光照射されることにより、その機能を発揮するものを用いている場合には、透明導電膜1のうち絶縁化する部分(図1B及び図1Cでは左半分)のみに光を照射し、絶縁化しない部分(図1B及び図1Cでは右半分)にはマスクをして光を照射しないようにする。この場合の光としては、例えば、アルゴン、キセノン等の気体レーザ、UV−YAG、YAG等の固体レーザ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ、高圧水銀灯、低圧水銀灯、エキシマランプ、重水素ランプ等の紫外線ランプを用いることができるが、絶縁化補助成分3が吸収する波長の光を照射できる光源であれば、上記のものに限定されるものではない。例えば、照射する光の波長は、250〜400nmである。また光は、少なくとも絶縁化補助成分3に照射されて吸収されればよく、直接金属ナノワイヤ2に照射してこれを消失させる必要はないので、強い光ではなく弱い光でよく、エネルギー密度としては例えば0.1〜3J/cm、好ましくは0.2〜1.5J/cm程度でよい。そして、光照射された箇所に存在する絶縁化補助成分3は、その周囲に存在する金属ナノワイヤ2を消失させたり(図1C)、又は完全に消失させることができなくても金属ナノワイヤ2のアスペクト比を小さくしたりして(図1B)、金属ナノワイヤ2同士の接点を減少させる。このようにして従来よりも容易かつ迅速に、光照射前の導電部分4を光照射後において絶縁部分5にすることができるものである。しかも照射する光は樹脂成分10を消失させない程度の弱い光でよいので、絶縁部分5は導電部分4と同程度の膜厚を維持することができ、導電部分4と絶縁部分5との段差を小さくすることもできるものである。なお、絶縁部分5において金属ナノワイヤ2の消失痕として空洞12が残存するがこれは特に問題はない。
また、絶縁化補助成分3として、加熱されることにより、その機能を発揮するものを用いている場合には、透明導電膜1のうち絶縁化する部分(図1B及び図1Cでは左半分)のみを加熱し、絶縁化しない部分(図1B及び図1Cでは右半分)は加熱しないようにする。この場合の加熱方法としては、例えば、絶縁化する部分のみを加熱可能に形成された熱プレス、熱スタンプ、熱ロール、ヒータを用いる方法や、絶縁化しない部分を断熱マスクで覆って熱風や蒸気を吹き付ける方法等を挙げることができるが、上記のものに限定されるものではない。また、加熱により絶縁化する部分全体を除去する必要はないので、加熱条件は、150〜300℃、1〜180秒間が好ましく、160〜250℃、3〜90秒間がより好ましい。そして、加熱された箇所に存在する絶縁化補助成分3は、その周囲に存在する金属ナノワイヤ2を消失させたり(図1C)、又は完全に消失させることができなくても金属ナノワイヤ2のアスペクト比を小さくしたりして(図1B)、金属ナノワイヤ2同士の接点を減少させる。このようにして従来よりも容易かつ迅速に、加熱前の導電部分4を加熱後において絶縁部分5にすることができるものである。しかも加熱条件は穏やかであるので、絶縁部分5は導電部分4と同程度の膜厚を維持することができ、導電部分4と絶縁部分5との段差を小さくすることもできるものである。なお、絶縁部分5において金属ナノワイヤ2の消失痕として空洞12が残存するがこれは特に問題はない。
上記のようにして図1B及び図1Cに示すような透明導電膜付き基材を製造することができる。この透明導電膜付き基材の透明基材9の表面には、透明導電膜1が、導電部分4と絶縁部分5とを設けて形成されている。導電部分4には、金属ナノワイヤ2及び絶縁化補助成分3が含有されている。他方、絶縁部分5には、光照射又は加熱された絶縁化補助成分3により、金属ナノワイヤ2が含有されていないか(図1C)、又は金属ナノワイヤ2よりもアスペクト比の小さい金属ナノワイヤ2が含有されている(図1B)。このような絶縁部分5の形成には従来ほど時間がかからないので、面積の大きな透明導電膜1を備えた透明導電膜付き基材を製造することができる。このような透明導電膜付き基板の用途としては、例えば、タッチパネル、有機EL、液晶ディスプレイ、太陽電池、光電変換素子、電磁波シールド、電子ペーパー等を挙げることができる。
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
(金属ナノワイヤ分散液A)
公知論文「Materials Chemistry and Physicsvol.114 p333-338“Preparation of Ag nanorods with highyield by polyol process”」に基づいてAgナノワイヤ(平均直径50nm、平均長さ5μm)を調製した。次にこのAgナノワイヤ5質量部を水95質量部に分散させることによって、固形分5.0質量%の金属ナノワイヤ分散液Aを調製した。
(金属ナノワイヤ分散液B)
アンモニア水に硝酸銀を加えて調製したAgアンモニア錯体のめっき液に、上記公知論文に基づいて調製したAgナノワイヤを分散させ、さらに還元剤としてブドウ糖を添加することによって、Agナノ粒子が表面に析出したAgナノワイヤを得た。次にこのAgナノワイヤ5質量部を水95質量部に分散させることによって、固形分5.0質量%の金属ナノワイヤ分散液Bを調製した。
(バインダ材料A)
セルロース樹脂(信越化学工業(株)製「SM」、固形分100質量%)4.8質量部と、カーボン粒子0.2質量部と、IPA40質量部と、水55質量部とを配合することによって、固形分5質量%のバインダ材料Aを調製した。
(バインダ材料B)
シリコーン樹脂(三菱化学(株)製「MS51」、酸化物換算51%)9.41質量部と、カーボン粒子0.2質量部と、IPA85.39質量部と、0.1N硝酸5質量部とを配合し、さらに25℃の恒温雰囲気下で1時間撹拌混合することによって、固形分5質量%のバインダ材料Bを調製した。
(バインダ材料C)
セルロース樹脂(信越化学工業(株)製「SM」、固形分100質量%)4質量部と、ATOナノ粒子(シーアイナノテック製固形分30%IPA分散)3.33質量部と、IPA37.67質量部と、水55質量部とを配合することによって、固形分5質量%のバインダ材料Cを調製した。なお、ATOナノ粒子は、高屈折率化する屈折率調整機能を有している。
(バインダ材料D)
シリコーン樹脂(三菱化学(株)製「MS51」、酸化物換算51%)7.84質量部と、IPA86.16質量部と、0.1N硝酸5質量部とを配合し、さらに25℃の恒温雰囲気下で1時間撹拌混合することによって、固形分5質量%のバインダ材料Dを調製した。
(バインダ材料E)
セルロース樹脂(信越化学工業(株)製「SM」、固形分100質量%)5質量部と、IPA40質量部と、水55質量部とを配合することによって、固形分5質量%のバインダ材料Eを調製した。
(バインダ材料F)
シリコーン樹脂(三菱化学(株)製「MS51」、酸化物換算51%)8.82質量部と、IPA85.68質量部と、芳香族スルホニウム塩(三新化学工業(株)製「SI−80L」)0.5質量部と、0.1N硝酸5質量部とを配合し、さらに25℃の恒温雰囲気下で1時間撹拌混合することによって、固形分5質量%のバインダ材料Fを調製した。
(透明導電材料A)
金属ナノワイヤ分散液A(2質量部)と、バインダ材料A(8質量部)とを配合することによって、固形分5質量%の透明導電材料Aを調製した。
(透明導電材料B)
金属ナノワイヤ分散液A(2質量部)と、バインダ材料B(8質量部)とを配合することによって、固形分5質量%の透明導電材料Bを調製した。
(透明導電材料C)
金属ナノワイヤ分散液A(2質量部)と、バインダ材料C(8質量部)とを配合することによって、固形分5質量%の透明導電材料Cを調製した。
(透明導電材料D)
金属ナノワイヤ分散液B(2質量部)と、バインダ材料D(8質量部)とを配合することによって、固形分5質量%の透明導電材料Dを調製した。
(透明導電材料E)
金属ナノワイヤ分散液B(2質量部)と、バインダ材料E(8質量部)とを配合することによって、固形分5質量%の透明導電材料Eを調製した。
(透明導電材料F)
金属ナノワイヤ分散液A(2質量部)と、バインダ材料F(8質量部)とを配合することによって、固形分5質量%の透明導電材料Fを調製した。
(透明導電材料G)
金属ナノワイヤ分散液A(2質量部)と、バインダ材料D(8質量部)とを配合することによって、固形分5質量%の透明導電材料Gを調製した。
(透明導電材料H)
金属ナノワイヤ分散液A(2質量部)と、バインダ材料E(8質量部)とを配合することによって、固形分5質量%の透明導電材料Hを調製した。
なお、Agナノワイヤ及びカーボン粒子の光吸収性は、次のようにして評価した。まず透明基材9に第一塗膜と第二塗膜とを別々に形成した。透明基材9は、無アルカリガラス板(コーニング社製「No.1737」、波長500nmにおける屈折率1.50〜1.53)を用いた。第一塗膜は、スピンコーターを用いて2000rpm及び60秒の条件で第一コーティング剤を透明基材9に塗布して形成した。第一コーティング剤は、上記の金属ナノワイヤ分散液A(2質量部)と、セルロース樹脂(信越化学工業(株)製「SM」、固形分100質量%)(5質量部)と、IPA(40質量部)と、水(55質量部)とを配合して調製した。一方、第二塗膜は、スピンコーターを用いて2000rpm及び60秒の条件で第二コーティング剤を透明基材9に塗布して形成した。第二コーティング剤は、セルロース樹脂(信越化学工業(株)製「SM」、固形分100質量%)4.8質量部と、カーボン粒子0.2質量部と、IPA40質量部と、水55質量部とを配合して調製した。次に光源がD65であるヘーズメーターを用いて第一塗膜及び第二塗膜の全光線透過率を測定した。その結果、第一塗膜よりも第二塗膜の全光線透過率の減少が大きく、Agナノワイヤよりもカーボン粒子の方が光吸収性が高いことを確認した。同様にしてAgナノワイヤ及びATO粒子の光吸収性を評価した結果、AgナノワイヤよりもATOナノ粒子の方が光吸収性が高いことを確認した。
(実施例1)
透明基材9として無アルカリガラス板(コーニング社製「No.1737」、波長500nmにおける屈折率1.50〜1.53)を用いた。この透明基材の表面に透明導電材料Aをスピンコート法により塗布し、100℃、5分間の条件で加熱して乾燥硬化させることによって、膜厚100nmの透明導電膜を形成した。次に、UV−YAGレーザを用いて透明導電膜の左半分に平均エネルギー密度0.5J/cmの光を走査して照射することによって、絶縁部分を形成した。このようにして透明導電膜の右半分に導電部分、左半分に絶縁部分を設けて形成された透明導電膜付き基材を製造した。
(実施例2)
実施例1において、透明導電材料Aの代わりに透明導電材料Bを用いて、膜厚100nmの透明導電膜を形成した。次に、実施例1と同様にして絶縁部分を形成し、透明導電膜の右半分に導電部分、左半分に絶縁部分を設けて形成された透明導電膜付き基材を製造した。
(実施例3)
実施例1において、透明導電材料Aの代わりに透明導電材料Cを用いて、膜厚100nmの透明導電膜を形成した。次に、実施例1と同様にして絶縁部分を形成し、透明導電膜の右半分に導電部分、左半分に絶縁部分を設けて形成された透明導電膜付き基材を製造した。
(実施例4)
実施例1において、透明導電材料Aの代わりに透明導電材料Dを用いて、膜厚100nmの透明導電膜を形成した。次に、実施例1と同様にして絶縁部分を形成し、透明導電膜の右半分に導電部分、左半分に絶縁部分を設けて形成された透明導電膜付き基材を製造した。
(実施例5)
実施例1において、透明導電材料Aの代わりに透明導電材料Eを用いて、膜厚100nmの透明導電膜を形成した。次に、実施例1と同様にして絶縁部分を形成し、透明導電膜の右半分に導電部分、左半分に絶縁部分を設けて形成された透明導電膜付き基材を製造した。
(実施例6)
実施例2で形成した透明導電膜の右半分をマスクでカバーし、キセノンフラッシュランプを用いて透明導電膜の左半分に平均エネルギー密度1J/cmの光を照射することによって、絶縁部分を形成した。このようにして透明導電膜の右半分に導電部分、左半分に絶縁部分を設けて形成された透明導電膜付き基材を製造した。
(実施例7)
実施例4で形成した透明導電膜の右半分をマスクでカバーし、キセノンフラッシュランプを用いて透明導電膜の左半分に平均エネルギー密度1J/cmの光を照射することによって、絶縁部分を形成した。このようにして透明導電膜の右半分に導電部分、左半分に絶縁部分を設けて形成された透明導電膜付き基材を製造した。
(実施例8)
実施例1において、透明導電材料Aの代わりに透明導電材料Fを用いて、膜厚100nmの透明導電膜を形成した。次に、透明導電膜の左半分のみを200℃、30秒間の条件で熱プレスにより加熱することによって、絶縁部分を形成した。このようにして透明導電膜の右半分に導電部分、左半分に絶縁部分を設けて形成された透明導電膜付き基材を製造した。
(比較例1)
透明導電材料Aの代わりに透明導電材料Gを用いるようにした以外は、実施例1と同様にして透明導電膜付き基材を製造した。
(比較例2)
透明導電材料Aの代わりに透明導電材料Hを用いるようにした以外は、実施例1と同様にして透明導電膜付き基材を製造した。
(比較例3)
比較例1で形成した透明導電膜の右半分をマスクでカバーし、キセノンフラッシュランプを用いて透明導電膜の左半分に平均エネルギー密度1J/cmの光を照射することによって、絶縁部分を形成した。このようにして透明導電膜の右半分に導電部分、左半分に絶縁部分を設けて形成された透明導電膜付き基材を製造した。
実施例1〜8及び比較例1〜3の透明導電膜を形成する固形分の含有量(質量部)を表1に示す。
Figure 2013094477
(評価方法及び評価結果)
実施例1〜8及び比較例1〜3の透明導電膜付き基材の透明導電膜について、(株)三菱化学アナリテック製「ロレスタ」を用いて表面抵抗を測定した。その結果を表2に示す。
Figure 2013094477
表2から明らかなように、実施例1〜8の透明導電膜の絶縁部分は、光照射又は加熱するだけで表面抵抗を著しく高くすることができることが確認された。これに対して、比較例1〜3の透明導電膜の絶縁部分は、光照射又は加熱しても表面抵抗はあまり高くすることができないことが確認された。
1 透明導電膜
2 金属ナノワイヤ
3 絶縁化補助成分
4 導電部分
5 絶縁部分
7 金属ナノ粒子
9 透明基材
10 樹脂成分
本発明に係る透明導電膜は、
導電部分と、
絶縁部分とを設けて形成され、
前記導電部分が、樹脂成分、金属ナノワイヤ及び絶縁化補助成分を含有し、
前記絶縁化補助成分が、熱酸発生剤であり、
前記絶縁部分が、樹脂成分を含有し、前記金属ナノワイヤを含有しない、又は樹脂成分を含有し、さらに前記金属ナノワイヤよりもアスペクト比の小さい金属ナノワイヤを含有することを特徴とするものである。
本発明に係る透明導電膜は、
導電部分と、
絶縁部分とを設けて形成され、
前記導電部分が、樹脂成分、金属ナノワイヤ及び絶縁化補助成分を含有し、
前記絶縁化補助成分が、光酸発生剤であり、
前記絶縁部分が、樹脂成分を含有し、前記金属ナノワイヤを含有しない、又は樹脂成分を含有し、さらに前記金属ナノワイヤよりもアスペクト比の小さい金属ナノワイヤを含有することを特徴とするものである。
前記透明導電膜において、前記導電部分の膜厚と前記絶縁部分の膜厚とは実質的に等しいことが好ましい。
前記透明導電膜において、前記樹脂成分は、セルロース樹脂又はシリコーン樹脂であることが好ましい。
本発明に係る透明導電膜は、
導電部分と、
絶縁部分とを設けて形成され、
前記導電部分が、樹脂成分、金属ナノワイヤ及び絶縁化補助成分を含有し、
前記絶縁化補助成分が、光照射又は加熱されることにより、前記金属ナノワイヤを消失させたり、又は前記金属ナノワイヤのアスペクト比を小さくしたりするものであり、
前記絶縁部分が、樹脂成分を含有し、前記金属ナノワイヤを含有しない、又は樹脂成分を含有し、さらに前記金属ナノワイヤよりもアスペクト比の小さい金属ナノワイヤを含有することを特徴とするものである。
前記透明導電膜において、前記導電部分の膜厚と前記絶縁部分の膜厚とは実質的に等しいことが好ましい。
本発明に係る透明導電膜付き基材の製造方法は、
樹脂成分、金属ナノワイヤ、絶縁化補助成分として熱酸発生剤を含有する導電部分からなる透明導電膜を透明基材に形成する工程と、
前記透明導電膜のうち絶縁化する部分加熱して絶縁部分を設ける工程と
を有することを特徴とするものである。

Claims (15)

  1. 導電部分と、
    絶縁部分とを設けて形成され、
    前記導電部分が、樹脂成分、金属ナノワイヤ及び絶縁化補助成分を含有し、
    前記絶縁化補助成分が、前記金属ナノワイヤよりも光吸収性が高いナノ粒子であり、
    前記絶縁部分が、樹脂成分を含有し、前記金属ナノワイヤを含有しない、又は樹脂成分を含有し、さらに前記金属ナノワイヤよりもアスペクト比の小さい金属ナノワイヤを含有することを特徴とする透明導電膜。
  2. 導電部分と、
    絶縁部分とを設けて形成され、
    前記導電部分が、樹脂成分、金属ナノワイヤ及び絶縁化補助成分を含有し、
    前記絶縁化補助成分が、光酸発生剤又は熱酸発生剤であり、
    前記絶縁部分が、樹脂成分を含有し、前記金属ナノワイヤを含有しない、又は樹脂成分を含有し、さらに前記金属ナノワイヤよりもアスペクト比の小さい金属ナノワイヤを含有することを特徴とする透明導電膜。
  3. 前記絶縁化補助成分が、光照射又は加熱されることにより、前記金属ナノワイヤを消失させたり、又は前記金属ナノワイヤのアスペクト比を小さくしたりするものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の透明導電膜。
  4. 導電部分と、
    絶縁部分とを設けて形成され、
    前記導電部分が、樹脂成分、金属ナノワイヤ及び絶縁化補助成分を含有し、
    前記絶縁化補助成分が、光照射又は加熱されることにより、前記金属ナノワイヤを消失させたり、又は前記金属ナノワイヤのアスペクト比を小さくしたりするものであり、
    前記絶縁部分が、樹脂成分を含有し、前記金属ナノワイヤを含有しない、又は樹脂成分を含有し、さらに前記金属ナノワイヤよりもアスペクト比の小さい金属ナノワイヤを含有することを特徴とする透明導電膜。
  5. 前記絶縁化補助成分が、金属ナノ粒子であることを特徴とする請求項1、3、4のいずれか一項に記載の透明導電膜。
  6. 前記絶縁化補助成分が、カーボンであることを特徴とする請求項1、3、4のいずれか一項に記載の透明導電膜。
  7. 前記絶縁化補助成分が、前記金属ナノワイヤの表面に無電解めっきにより析出された金属ナノ粒子であることを特徴とする請求項1、3、4のいずれか一項に記載の透明導電膜。
  8. 前記金属ナノ粒子が、Agナノ粒子であることを特徴とする請求項5又は7に記載の透明導電膜。
  9. 前記絶縁化補助成分が、前記導電部分及び前記絶縁部分を高屈折率化又は低屈折率化する屈折率調整機能を有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の透明導電膜。
  10. 前記導電部分及び前記絶縁部分が、前記導電部分及び前記絶縁部分を高屈折率化又は低屈折率化する屈折率調整成分を含有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の透明導電膜。
  11. 前記金属ナノワイヤが、Agナノワイヤであることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の透明導電膜。
  12. 前記金属ナノワイヤの平均直径が、100nm以下であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の透明導電膜。
  13. 請求項1乃至12のいずれか一項に記載の透明導電膜を透明基材に設けて形成されていることを特徴とする透明導電膜付き基材。
  14. 樹脂成分、金属ナノワイヤ、絶縁化補助成分として前記金属ナノワイヤよりも光吸収性が高いナノ粒子を含有する導電部分からなる透明導電膜を透明基材に形成する工程と、
    前記透明導電膜のうち絶縁化する部分に光を照射して絶縁部分を設ける工程と
    を有することを特徴とする透明導電膜付き基材の製造方法。
  15. 樹脂成分、金属ナノワイヤ、絶縁化補助成分として光酸発生剤又は熱酸発生剤を含有する導電部分からなる透明導電膜を透明基材に形成する工程と、
    前記透明導電膜のうち絶縁化する部分に光を照射又は加熱して絶縁部分を設ける工程と
    を有することを特徴とする透明導電膜付き基材の製造方法。
JP2013550234A 2011-12-19 2012-12-11 透明導電膜、透明導電膜付き基材及びその製造方法 Pending JPWO2013094477A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013550234A JPWO2013094477A1 (ja) 2011-12-19 2012-12-11 透明導電膜、透明導電膜付き基材及びその製造方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011276893 2011-12-19
JP2011276893 2011-12-19
JP2013550234A JPWO2013094477A1 (ja) 2011-12-19 2012-12-11 透明導電膜、透明導電膜付き基材及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2013094477A1 true JPWO2013094477A1 (ja) 2015-04-27

Family

ID=48668371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013550234A Pending JPWO2013094477A1 (ja) 2011-12-19 2012-12-11 透明導電膜、透明導電膜付き基材及びその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150027755A1 (ja)
JP (1) JPWO2013094477A1 (ja)
CN (1) CN103460304A (ja)
WO (1) WO2013094477A1 (ja)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI401205B (zh) * 2008-01-31 2013-07-11 Ind Tech Res Inst 利用光熱效應製作應用基板的方法
US20150188078A1 (en) * 2012-06-14 2015-07-02 Konica Minolta, Inc. Electroluminescent Element and Lighting Apparatus Comprising the Same
WO2014204206A1 (en) 2013-06-20 2014-12-24 Lg Electronics Inc. Conductive film and touch panel including the same
KR20150001528A (ko) * 2013-06-27 2015-01-06 삼성전자주식회사 수직형 유기 발광 트랜지스터 및 이를 구비한 유기 엘이디 조명장치
KR102008795B1 (ko) * 2013-07-29 2019-10-21 엘지이노텍 주식회사 터치 윈도우
TWI518756B (zh) 2013-08-16 2016-01-21 財團法人工業技術研究院 圖案化的導電薄膜及其製造方法與應用
KR20150072292A (ko) * 2013-12-19 2015-06-29 에스케이이노베이션 주식회사 플렉시블 기반 나노 구조체를 갖는 센서 및 그 제조 방법
KR102192973B1 (ko) * 2013-12-19 2020-12-18 에스케이이노베이션 주식회사 나노 구조체를 갖는 센서 및 그 제조 방법
JP6352085B2 (ja) * 2014-07-09 2018-07-04 株式会社クラレ 膜、及び膜形成方法
CN105374696B (zh) * 2014-08-05 2018-08-28 上海蓝沛信泰光电科技有限公司 一种利用激光刻蚀制备透明金属引线结构的方法
KR102248460B1 (ko) * 2014-08-08 2021-05-07 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 패널 및 그 제조 방법
KR20170060094A (ko) * 2014-09-22 2017-05-31 바스프 에스이 투명 도전성 레이어, 그 레이어를 포함하는 필름, 및 그것의 생산을 위한 프로세스
CN104492677A (zh) * 2014-12-12 2015-04-08 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 一种石墨烯保护用透明电涂层的制备方法
KR102375891B1 (ko) * 2014-12-24 2022-03-16 삼성전자주식회사 투명전극 및 이를 포함하는 전자 소자
KR20160084715A (ko) * 2015-01-06 2016-07-14 연세대학교 산학협력단 투명전극 및 그의 제조방법
KR102347960B1 (ko) * 2015-02-03 2022-01-05 삼성전자주식회사 도전체 및 그 제조 방법
US10133428B2 (en) * 2015-05-29 2018-11-20 Samsung Display Co., Ltd. Flexible display device including a flexible substrate having a bending part and a conductive pattern at least partially disposed on the bending part
US9633971B2 (en) * 2015-07-10 2017-04-25 Invensas Corporation Structures and methods for low temperature bonding using nanoparticles
US10886250B2 (en) 2015-07-10 2021-01-05 Invensas Corporation Structures and methods for low temperature bonding using nanoparticles
US10633550B2 (en) * 2017-08-31 2020-04-28 Xerox Corporation Molecular organic reactive inks for conductive silver printing
US11031657B2 (en) * 2017-11-28 2021-06-08 Massachusetts Institute Of Technology Separators comprising elongated nanostructures and associated devices and methods, including devices and methods for energy storage and/or use
CN111831156A (zh) * 2018-01-24 2020-10-27 祥达光学(厦门)有限公司 触控面板与触控传感器卷带
JPWO2020184545A1 (ja) * 2019-03-11 2020-09-17
CN110310764A (zh) * 2019-07-23 2019-10-08 业成科技(成都)有限公司 具光学特性调控的透明导电膜结构
CN110415865B (zh) * 2019-07-29 2020-07-03 北京华纳高科科技有限公司 一种光学一致透明导电薄膜及其制备方法
CN110610969B (zh) * 2019-08-30 2021-08-24 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 基板结构、显示装置及基板结构的制作方法
WO2021053954A1 (ja) * 2019-09-17 2021-03-25 富士フイルム株式会社 導電膜、フィルムセンサー、タッチパネル、液晶表示装置、及び導電膜の製造方法
DE102020118344A1 (de) 2020-07-11 2022-01-13 Schlenk Metallic Pigments Gmbh Laser Nachbehandlung von Metalleffektpigmentflächen zur lokalen Erhöhung der Radar- und/ oder Lichttransmission

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005208465A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Toray Ind Inc ポジ型感光性樹脂組成物
JP2009070660A (ja) * 2007-09-12 2009-04-02 Kuraray Co Ltd 透明導電膜およびその製造方法
JP2011018636A (ja) * 2009-06-09 2011-01-27 Fujifilm Corp 導電性組成物、並びに透明導電膜、表示素子及び集積型太陽電池
JP2011029098A (ja) * 2009-07-28 2011-02-10 Panasonic Electric Works Co Ltd 透明導電膜付き基材
JP2011029035A (ja) * 2009-07-27 2011-02-10 Panasonic Electric Works Co Ltd 透明導電膜付き基材及び透明導電膜付き基材の製造方法
WO2012127915A1 (ja) * 2011-03-23 2012-09-27 パナソニック株式会社 透明導電膜、透明導電膜付き基材、及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子、並びにその製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101582303A (zh) * 2009-03-24 2009-11-18 新奥光伏能源有限公司 一种新型结构的透明导电薄膜及其制备方法
KR101091744B1 (ko) * 2009-04-15 2011-12-08 한국과학기술연구원 메탈와이어를 이용한 전도성필름 제조방법 및 전도성필름

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005208465A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Toray Ind Inc ポジ型感光性樹脂組成物
JP2009070660A (ja) * 2007-09-12 2009-04-02 Kuraray Co Ltd 透明導電膜およびその製造方法
JP2011018636A (ja) * 2009-06-09 2011-01-27 Fujifilm Corp 導電性組成物、並びに透明導電膜、表示素子及び集積型太陽電池
JP2011029035A (ja) * 2009-07-27 2011-02-10 Panasonic Electric Works Co Ltd 透明導電膜付き基材及び透明導電膜付き基材の製造方法
JP2011029098A (ja) * 2009-07-28 2011-02-10 Panasonic Electric Works Co Ltd 透明導電膜付き基材
WO2012127915A1 (ja) * 2011-03-23 2012-09-27 パナソニック株式会社 透明導電膜、透明導電膜付き基材、及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子、並びにその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20150027755A1 (en) 2015-01-29
WO2013094477A1 (ja) 2013-06-27
CN103460304A (zh) 2013-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013094477A1 (ja) 透明導電膜、透明導電膜付き基材及びその製造方法
TWI518756B (zh) 圖案化的導電薄膜及其製造方法與應用
Zhu et al. Flexible transparent electrodes based on silver nanowires: Material synthesis, fabrication, performance, and applications
Lee et al. Vacuum-free, maskless patterning of Ni electrodes by laser reductive sintering of NiO nanoparticle ink and its application to transparent conductors
JP5646424B2 (ja) 透明電極積層体
Peng et al. One-step selective laser patterning of copper/graphene flexible electrodes
CN104620168A (zh) 带有融合金属纳米线的透明导电电极、它们的结构设计及其制造方法
Nam et al. High-temperature, thin, flexible and transparent Ni-based heaters patterned by laser-induced reductive sintering on colorless polyimide
JP2009129882A (ja) 透明導電膜、透明導電性フィルム及びフレキシブル透明面電極
Araki et al. Stretchable and transparent electrodes based on patterned silver nanowires by laser-induced forward transfer for non-contacted printing techniques
JP5569607B2 (ja) 透明導電膜、透明導電性フィルム及びフレキシブル透明面電極
Nam et al. Laser digital patterning of finely-structured flexible copper electrodes using copper oxide nanoparticle ink produced by a scalable synthesis method
Shi et al. High-performance copper mesh for optically transparent electromagnetic interference shielding
JP2011029035A (ja) 透明導電膜付き基材及び透明導電膜付き基材の製造方法
JP2009252437A (ja) 透明導電性フィルム
Kumar et al. A review of the latest developments in the production and applications of Ag-nanowires as transparent electrodes
JP2014179315A (ja) 銀導電膜の製造方法
KR101484771B1 (ko) 은 나노와이어를 이용한 전극소자 및 그 제조 방법
CN103996454A (zh) 一种纳米金属网格透明导电基板的制造方法
JP2011070968A (ja) 導電性ペースト及び導体パターン
KR101328427B1 (ko) 금속나노와이어 또는 탄소나노튜브를 이용한 복합 도전성 박막 및 그의 제조 방법
JP2013182871A (ja) 透明導電膜付き基材及びその製造方法
JP2016018713A (ja) 導電膜
Noh et al. Laser shock pressing of silver nanowires on flexible substrates to fabricate highly uniform transparent conductive electrode films
JP2019178059A (ja) 分散体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150303