TW201517136A - 經圖案化之導電積層體及其製造方法 - Google Patents

經圖案化之導電積層體及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201517136A
TW201517136A TW103130053A TW103130053A TW201517136A TW 201517136 A TW201517136 A TW 201517136A TW 103130053 A TW103130053 A TW 103130053A TW 103130053 A TW103130053 A TW 103130053A TW 201517136 A TW201517136 A TW 201517136A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
patterned
conductive
conductor
laminate
conductive layer
Prior art date
Application number
TW103130053A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashii Oi
Kazuya Nishioka
Osamu Watanabe
Original Assignee
Toray Industries
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 Toray Industries filed Critical Toray Industries
Publication of TW201517136A publication Critical patent/TW201517136A/zh

Links

Classifications

    • 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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)

Abstract

本發明的課題在於提供一種不使用酸等腐蝕性高的液體,而得到能以短時間圖案化的導電積層體的方法。該方法係具有以下步驟的經圖案化的導電積層體之製造方法:相對於依序具有基材、及含包含碳原子的導電體的導電層之導電積層體,使電解液介於之間而存在有相對電極的狀態下,以導電層為陽極電極、以相對電極為陰極電極而施加電壓,並從導電積層體去除導電層中的導電體。

Description

經圖案化之導電積層體及其製造方法
本發明係關於至少依序形成基材、導電層,將前述導電層中的導電體去除的經圖案化的導電積層體之製造方法、藉由此製造方法予以圖案化的導電積層體、及使用前述經圖案化之導電積層體的觸控面板等各種用途。
包含導電層的導電積層體多用於平面顯示器或觸控面板等電子顯示機器。作為導電層所包含的導電體,至今主要使用摻雜錫的氧化銦(以下稱為ITO)。但是,由於銦係稀有金屬,因此已經進行了取代ITO的新穎導電體的開發。又,使用ITO的導電積層體有在真空下製膜因而耗費製造成本、不耐彎折這樣的缺點。作為補救這些缺點的新穎導電體,已有奈米碳管、導電性高分子、金屬奈米粒子、金屬奈米線等開發在熱烈地進行。使用這些新材料的導電積層體,由於即使是在大氣壓下仍能利用塗布法製作,因此可期待低成本化。又,已知彎折、拉伸等機械耐久性也優異。
例如,提出了將使用奈米碳管或奈米銀線作為新穎的導電體的導電積層體應用在觸控面板(例如,參照專利文獻1)。又,提出了以導電性高分子為導 電體而應用於電子紙(例如,參照專利文獻2)。又,提出了將ITO粉末連同結合劑樹脂(binder resin)一起使用(例如,參照專利文獻3)。
一般而言,導電積層體大多是將導電層圖 案化成線狀使用。另一方面,也存在沒有圖案,即全面地設置導電層而使用的製品,但該製品的種類受到限制。因此,導電層的圖案化方法是重要的。又,導電層要求表面電阻的均勻性。又,在平面顯示器或觸控面板等零件方面,也被要求透光率的均勻性。又,經圖案化之導電積層體係在最初將導電體均勻地設置在基材整面後,去除不要的部分而得到具有所要的圖案形狀的導電積層體。
提出了用乾式蝕刻將包含奈米碳管的導電 積層體的導電層圖案化(例如,參照專利文獻4)。又,提出了使對既有的使用ITO的導電積層體的蝕刻性提升的蝕刻劑(例如,參照專利文獻5)。
又,作為形成細長形狀的奈米碳管電極的 方法之一,提出了在使用奈米碳管的導電積層體的導電層上,設置經圖案化的阻劑,然後蝕刻,將導電層圖案化的方法(例如,參照專利文獻6)。
於導電積層體所使用的導電體,除了ITO 或金屬薄膜以外,奈米碳管、奈米銀線、導電性高分子等多樣化正在進行,但為了用濕式製程(wet process)將它們圖案化,而必須隨時探索或開發蝕刻劑。又,既有的ITO或金屬薄膜用的蝕刻劑大多是強酸、混酸、酸性化 或是腐蝕性大的藥劑、或是強鹼性的藥劑,處理性是困難的、在處理設備上需要費用。
例如,於專利文獻4記載了一般的ITO的 濕式製程。氯化鐵係一般的蝕刻劑。但是,包含了如下的因素:腐蝕性大,而變得需要蝕刻設備、或設置該設備的房間或排氣管等附帶設備的耐腐蝕對策等,使設備成本增加。於專利文獻5也使用了處理困難的氫氟酸。
又,可以將專利文獻1~3所載的導電積層 體使用例如,如專利文獻6所載的乾式蝕刻製程圖案化,但相較於濕式製程,有成本變高的課題。
又,在既有的ITO用或薄膜金屬用的圖案 化中,由於導電體被去除,因此在導電體去除部與導電體殘存部之間產生折射率或反射率的差異,而有圖案容易被目視辨認這樣的課題。例如,在靜電容式觸控面板中,由於在畫面上配置有觸控面板,因此較佳為圖案不會被目視辨認。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本特開2011-167848號公報
專利文獻2 日本特開2011-69993號公報
專利文獻3 日本特開2005-78986號公報
專利文獻4 日本特開2008-270458號公報
專利文獻5 美國專利第7285198號說明書
專利文獻6 日本特開2002-234000號公報
鑑於前述的已往技術的問題點,本發明所欲解決的課題係提供一種不使用腐蝕性高的藥液、處理性優異的圖案化導電積層體的方法。
另外,提供一種圖案難以被輕易地目視辨認的經圖案化之導電積層體的製造方法。
為了解決課題,本發明包括以下的方法。
(1)一種經圖案化的導電積層體之製造方法,該方法具有以下步驟:相對於依序具有基材、及含包含碳原子的導電體的導電層的導電積層體,使電解液介於之間而存在有相對電極的狀態下,以導電層為陽極電極、以相對電極為陰極電極而施加電壓,並自導電積層體去除導電層中的導電體。
作為進一步較佳的態樣,本發明提供以下的態樣。
(2)上述的經圖案化的導電積層體之製造方法,其中當施加電壓時在導電積層體的導電層側的表面的一部分,存在有妨礙導電積層體與電解液的接觸且經圖案化的遮蔽材料。
(3)上述的經圖案化的導電積層體之製造方法,其中當施加電壓時,在相對電極的導電積層體側的表面的一部分,存在有妨礙相對電極與電解液的接觸且經圖案化的遮蔽材料。
(4)上述的經圖案化的導電積層體之製造方法,其中相對電極具有圖案形狀。
(5)上述任一項所載的經圖案化的導電積層體之製造方法,其中前述包含碳原子的導電體係由包含奈米碳管、石墨烯及導電性高分子的群組所選出的至少一者。
(6)上述任一項所載的經圖案化的導電積層體之製造方法,其中導電層,係在電壓施加前包含絕緣物,在去除導電層中的導電體後,絕緣物仍殘留在導電體已被去除的部位。
(7)上述任一項所載的經圖案化的導電積層體之製造方法,其中施加電壓係5V以上15V以下。
(8)上述任一項所載的經圖案化的導電積層體之製造方法,其中電壓的施加時間係2秒鐘以上60秒鐘以下。
然後,作為導電積層體,
(9)一種經圖案化的導電積層體,係用上述任一項之製造方法製造。
另外,本發明提供利用導電積層體的以下零件。
(10)一種靜電容式觸控開關(touch switch),係使用上述導電積層體。
(11)一種觸控面板,係使用上述經圖案化的導電積層體。
本發明之經圖案化的導電積層體之製造方法,因為是不使用強鹼等腐蝕性高的藥液所完成的圖案化方法,因此能以低成本簡便地製造導電層被圖案化的導電積層體。
又,用本發明的圖案化方法所得到的導電積層體,能成為難以目視辨認圖案化後的導電層與導電體已被去除的部位的區別的、經圖案化的導電積層體。
101‧‧‧電解液
102‧‧‧基材
103‧‧‧導電層
104‧‧‧阻劑
105‧‧‧相對電極
106‧‧‧導電線
201‧‧‧基材
202‧‧‧導電層
203‧‧‧導電積層體
204‧‧‧間隔物
205‧‧‧下部基材
206‧‧‧電解液
207‧‧‧相對電極
301‧‧‧基材
302‧‧‧導電層
303‧‧‧導電積層體
304‧‧‧間隔物
305‧‧‧下部基材
306‧‧‧電解液
307‧‧‧相對電極
308‧‧‧下部電極積層體
401‧‧‧電阻計
402‧‧‧+端子
403‧‧‧-端子
404‧‧‧導電體殘留部
405‧‧‧空間
406‧‧‧導電體殘留部
501‧‧‧細線部
502‧‧‧空間
503‧‧‧導電體殘留部
504A、504B‧‧‧導通確認用電極連接部位
601‧‧‧導電層
602‧‧‧空間
701‧‧‧電氣爐
702‧‧‧石英燒結板
703‧‧‧反應器
704‧‧‧觸媒層
705‧‧‧熱電偶
706‧‧‧排氣管
707‧‧‧質量流量控制器
708‧‧‧混合氣體導入管
709‧‧‧烴氣體瓶
710‧‧‧惰性氣體瓶
801‧‧‧細線部相當部
802‧‧‧空間相當部
803‧‧‧導電體殘留部相當部
804A、804B‧‧‧導通確認用電極連接部位相當部
第1圖係說明本發明中的圖案化方法的一例的概略圖。
第2圖係說明本發明中的圖案化方法的一例的概略圖。
第3圖係說明本發明中的圖案化方法的一例的概略圖。
第4圖係本發明中的判斷空間(space)有無絕緣性用的圖案配置的概略圖。
第5圖係本發明中的判斷空間有無絕緣性及細線部有無導通用的圖案配置的概略圖。
第6圖係本發明中的判斷外塗層(overcoat layer)殘留用的圖案配置的概略圖。
第7圖係說明本發明中的奈米碳管的合成方法的概略圖。
第8圖係本發明中的判斷空間有無絕緣性及細線部有無導通用的圖案配置的概略圖。
用於實施發明的形態
以下說明用於實施發明的形態。
又,於本發明所稱的「導電層」,係指包 含導電體和依需要所設置的外塗層及底塗層(undercoat layer)的層。又,導電層中的圖案化係指在已經是導電層的一部分中,去除導電體,其結果,存在導電體多的部分、和導電體少的部分,這些部分形成了圖案。
[導電體]
於本發明所使用的導電體包含碳原子。若為包含碳原子的導電體的話,便可以用本發明的方法圖案化。作為導電體,能使用奈米碳管、石墨烯、導電性高分子等、於構成原子包含碳的導電物質。作為導電性高分子,可例示聚乙炔、聚對苯、聚對伸苯基乙烯、聚吡咯、聚噻吩、PEDOT-PSS(聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸))、聚苯胺等透過π電子共軛系傳導電氣的高分子。又,在本發明中,作為特佳的導電體,可例示奈米碳管、石墨烯及導電性高分子。
[導電積層體]
於本發明所使用的導電積層體依序包括供保持形狀用的基材、和包含含有導電體的導電體的導電層。又,導電層未必只由導電體所構成,也可以包含例如導電體和絕緣物兩者。
[基材]
作為本發明的基材,能舉出樹脂、玻璃等。作為樹脂,能使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對萘二甲酸乙二酯(PEN)等聚酯、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醯亞胺、聚苯硫醚、聚芳醯胺(aramid)、 聚丙烯、聚乙烯、聚乳酸、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、脂環式丙烯酸樹脂、環烯烴樹脂、三乙醯纖維素等。 作為玻璃,能使用通常的鈉玻璃。又,也能組合這些複數個基材使用。例如,也可以是組合樹脂和玻璃的基材、積層2種以上的樹脂的基材等的複合積層基材。也可以是在樹脂薄膜設置硬塗膜者。基材的種類不受前述限定,能依照用途從耐久性或成本等考慮選擇最適者。基材的厚度沒有特別限定,但在用於觸控面板、液晶顯示器、有機電致發光、電子紙等顯示器相關的電極的情況,較佳為落在10~1,000μm之間。
[基材的表面處理]
在基材上塗敷包含奈米碳管等導電體的分散液。此時,為了將分散液均勻地塗敷在基材上,較佳為使親水性的官能基存在於基材的表面,使基材的表面張力提升。作為親水性的官能基,可舉出羧基、羰基、羥基、磺基、矽醇基等。作為使親水性的官能基存在於基材的表面的方法可例示以下的方法。有在基材上設置顯現這些官能基的底塗層的方法。有對基材實施電暈處理、電漿處理、火焰處理等物理性處理,或者是,酸處理或鹼處理等化學性處理的方法。其中,較佳為設置底塗層或電暈處理。
[底塗層的形成方法]
底塗層的親水性較佳為水的接觸角落在5~10°的範圍內。底塗層較佳為使用無機氧化物。其中,更佳為以氧化鈦、氧化鋁、氧化矽(silica)為主要成分者, 再更佳為以氧化矽為主要成分者。在本發明中,「主要成分」係指全部成分中含有50質量%以上的成分,更佳為含有60質量%以上,再更佳為含有80質量%以上。(以下,關於其他材料的「主要成分」的解說也是相同的)。 這些物質,因為在表面具有親水基的羥基,可得到高親水性而較佳。
在本發明的被圖案化前的導電積層體的製造中,將底塗層設置在基材上的方法沒有特別限定。能利用已知的濕式塗布方法,例如噴附塗裝、浸漬塗布、旋轉塗布、刀式塗布、凹版塗布、縫模塗布、輥塗布、棒塗布、網版印刷、噴墨印刷、墊印刷、其他的印刷等。又,也可以使用乾式塗布方法。作為乾式塗布方法,能利用濺鍍、蒸鍍等物理氣相成長、或化學氣相成長等。又,底塗膜的形成,可以分成複數次進行,也可以組合不同的2種形成方法。較佳的形成方法係濕式塗布的凹版塗布、棒塗布、縫模塗布。
[底塗層的厚度的調整]
底塗層厚度若為可充分得到親水性的厚度的話,則無限定,但較佳地設為1~120nm的厚度。若為可有效地得到由光學干涉所造成的防反射效果的厚度的話,由於透光率提升而較佳。因此,較佳為配合後述的外塗層的厚度而落在80~120nm的範圍內。
[導電體/奈米碳管]
在本發明中可使用的奈米碳管,若為實質上在側面具有石墨構造的筒狀物的話,則沒有特別限 定。1片石墨的面被捲成1層的單層奈米碳管、被捲成多層的多層奈米碳管都能適用。其中,若以條數計,包含50%以上的1片石墨的面被捲成2層的2層奈米碳管者,則由於導電性及在塗布用分散媒體中的奈米碳管的分散性變高而較佳。更佳為75%以上,最佳為80%以上係2層奈米碳管的情形。又,從2層奈米碳管即使因酸處理等而表面被官能基化仍難以損害導電性等本來的功能方面來看亦較佳。
奈米碳管係例如依以下方式製造。使將鐵 載持於氧化鎂的粉末狀的觸媒存在於水平地設置在縱型反應器中的網目狀金屬板上。此時,使觸媒不偏地存在於網目狀金屬板上。然後在鉛直方向上供給甲烷至該反應器內,使甲烷和前述觸媒在500~1,200℃下接觸,製造奈米碳管。藉由進一步將所得到的奈米碳管酸化處理,能得到含有單層~5層的奈米碳管的奈米碳管。酸化處理係例如,藉由用硝酸處理的方法來進行。由於硝酸係作用為對奈米碳管的摻雜劑而較佳。摻雜劑係指產生將多餘的電子賦予奈米碳管,或是奪取電子形成電洞的作用者,藉由使能自由地移動的載子產生,來使奈米碳管的導電性提升者。硝酸處理的方法,只要可得到本發明的奈米碳管,則沒有特別限定,但通常是在140℃左右的油浴中進行。於硝酸的處理時間沒有特別限定,但較佳為5~50小時的範圍。在基材上形成包含奈米碳管的導電層的方法係如後述。
[分散劑]
能使用供塗布奈米碳管等導電體用的分散劑。作為分散劑,能舉出界面活性劑、各種高分子材料(水溶性高分子材料等)等。其中,較佳為分散性高的離子性高分子材料。作為離子性高分子材料,有陰離子性高分子材料或陽離子性高分子材料、兩性高分子材料。若為奈米碳管的分散性高、能保持分散性者的話,則那一種都能使用。從分散性、及分散保持性優異來看,較佳為陰離子性高分子材料。其中,羧甲基纖維素及其鹽(例如,鈉鹽、銨鹽等)、及聚苯乙烯磺酸的鹽,由於能有效率地使奈米碳管分散而較佳。在使用羧甲基纖維素鹽、聚苯乙烯磺酸鹽的情況,作為構成鹽的陽離子性的物質,能使用例如,鋰、鈉、鉀等鹼金屬的陽離子;鈣、鎂、鋇等鹼土類金屬的陽離子;銨離子;或者是單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、啉、乙胺、丁胺、椰子油胺、牛脂胺、乙二胺、己二胺、二乙三胺、聚伸乙亞胺等有機胺的鎓離子;或是它們的聚環氧乙烷(polyethylene oxide)加成物。當然不限定於這些物質。
[分散媒]
從能容易地溶解前述分散劑方面、廢液的處理容易等觀點來看,用以分散奈米碳管等導電體用的分散媒較佳為水。
[導電體分散液]
在本發明中使用的分散液的調製方法,沒有特別限定,但例如,能用如下的操作順序進行。從能 縮短分散時的處理時間來看,較佳為一旦調製在分散媒中包含在0.003~0.15質量%範圍下的奈米碳管等導電體的分散液後,稀釋它,藉此作成既定的濃度。在本發明中,分散劑對奈米碳管等導電體的質量比較佳為0.1~10。若為這樣的較佳範圍,則容易使其均勻地分散,導電性降低的影響少。質量比,更佳為0.5~9,再更佳為1~6,若質量比為2~3的話,由於能得到高透明導電性而特佳。作為調製時的分散手段,可舉出使用塗裝製造慣用的混合分散機(例如球磨機、珠磨機、砂磨機、輥磨機、均質機、超音波均質機、高壓均質機、超音波裝置、磨碎機(attritor)、無斷變速型溶解機(dizolver)、塗料搖動器等),在分散媒中混合奈米碳管和分散劑。又,也可以組合這些複數個混合分散機而分段地進行分散。其中,在用振動球磨機預先進行分散後,使用超音波裝置分散的方法,由於所得到的塗布用分散液中的導電體的分散性良好而較佳。
[奈米碳管分散液的特性]
本發明的製造方法所適合使用的奈米碳管的分散液,較佳為pH落在5.5~11的範圍。
若奈米碳管分散液的pH為5.5~11,則修飾奈米碳管表面的羧酸等酸性官能基、或位於奈米碳管周圍的分散劑所包含的羧酸等酸性官能基的電離度提高。其結果,奈米碳管、或奈米碳管周圍的分散劑帶有負電荷。依此方式,奈米碳管、或奈米碳管周圍的分散劑互相靜電排斥,因而可以進一步增加奈米碳管的分散 性,減小束徑。較佳為藉由使用前述混合分散機而將奈米碳管和分散劑混合、分散的步驟,來進行pH調整。又,在分散製程以後進行pH的調整,也可以得到同樣的分散效果。
奈米碳管分散液的pH能藉由添加根據阿瑞 尼斯的定義的酸性物質或鹼性物質於奈米碳管分散液來調整。酸性物質係例如,作為質子酸,可舉出鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氫硼酸、氫氟酸、過氯酸等無機酸;或有機羧酸、酚類、有機磺酸等。作為有機羧酸,可舉出例如,蟻酸、醋酸、草酸、安息香酸、酞酸、馬來酸、富馬酸、丙二酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、琥珀酸、單氯醋酸、二氯醋酸、三氯醋酸、三氟醋酸、硝基醋酸、三苯基醋酸等。作為有機磺酸,可舉出例如,烷基苯磺酸、烷基萘磺酸、烷基萘二磺酸、萘磺酸甲醛聚縮合物、三聚氰胺磺酸甲醛聚縮合物、萘二磺酸、萘三磺酸、二萘基甲烷二磺酸、蒽醌磺酸、蒽醌二磺酸、蒽磺酸、芘磺酸(pyrenesulfonic acid)等。上述的酸當中,較佳為當塗布後的乾燥時易揮發的酸,例如鹽酸、硝酸等。
作為鹼性物質,可舉出例如,氫氧化鈉、 氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨等。其中,較佳為當塗布乾燥時揮發的揮發性鹼,例如氨。
[奈米碳管分散液的pH調整]
奈米碳管分散液的pH調整係藉由一面測定pH,一面添加前述酸性物質或鹼性物質至達到所要的pH為止來進行。作為pH測定法,可舉出使用石蕊試紙等 pH試紙的方法、氫電極法、醌氫醌電極法、銻電極法、玻璃電極法等。其中,由於玻璃電極法簡便、可得到需要的精度而較佳。在過度添加酸性物質、或者是鹼性物質而超過所要的pH值的情況下,添加具有相反特性的物質調整pH即可。作為相關的適用於調整的酸性物質,較佳為硝酸,作為鹼性物質,較佳為氨。
[含包含碳原子的導電體的導電層的形成]
將包含導電體的分散液塗布在基材上(或底塗層上),進一步乾燥而得到導電層。包含導電體的導電層係經過將包含導電體的分散液塗布在基材上的塗布步驟、和之後去除分散媒的乾燥步驟而形成。將分散液塗布在基材上的方法沒有特別限定。能利用已知的塗布方法,例如噴附塗裝、浸漬塗布、旋轉塗布、刀式塗布、凹版塗布、縫模塗布、棒塗布、輥塗布、網版印刷、噴墨印刷、墊印刷、其他種類的印刷等。又,塗布可以分成複數次進行,也可以組合不同的2種塗布方法。最佳的塗布方法係凹版塗布、棒塗布、縫模塗布。作為塗布步驟之後,從經塗布的包含分散劑的奈米碳管分散液去除分散媒的乾燥步驟,可舉出對基材吹熱風的對流熱風乾燥、用來自紅外線乾燥裝置的輻射使基材吸收紅外線而變成熱而加熱使其乾燥的輻射電熱乾燥、利用來自用熱媒體予以加熱的壁面的熱傳導來加熱而使其乾燥的傳導電熱乾燥等。其中,對流熱風乾燥,由於乾燥速度快而較佳。
[包含導電體的導電層的厚度的調整]
將含有奈米碳管等包含碳原子的導電體的分散液塗布在基材上時的塗布厚度,會依分散液的濃度而有所不同,因此以可得到所要的表面電阻值的方式適宜調整即可。本發明中的導電體的塗布量,可以為了達成需要導電性的各種用途而容易地調整。若要求透明性的話,較佳的厚度係0.1~10mg/m2
[外塗層]
於導電積層體,可以有外塗層。因為藉由具有外塗層,能進一步提升透明導電性或耐熱性穩定性、耐濕熱穩定性而較佳。
作為外塗層的材料,能一起使用有機材料、無機材料。其中,從電阻值的穩定性的觀點來看,較佳為無機材料。作為無機材料,可舉出氧化矽、氧化錫、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦等金屬氧化物。其中,從電阻值的穩定性的觀點來看,較佳為氧化矽。
[外塗層的形成方法]
在被圖案化前的導電積層體的製造中,設置外塗層的方法沒有特別限定。能利用已知的濕式塗布方法,例如噴附塗裝、浸漬塗布、旋轉塗布、刀式塗布、吻塗布(kiss coating)、輥塗布、凹版塗布、縫模塗布、棒塗布、網版印刷、噴墨印刷、墊(pat)印刷等方法。又,也可以使用乾式塗布方法。作為乾式塗布方法,能利用濺鍍、蒸鍍等物理氣相成長、或化學氣相成長等。又,在導電體上設置外塗層的操作可以分成複數次進行,也 可以組合不同的2種以上的方法。較佳的方法係濕式塗布的凹版塗布、棒塗布、縫模塗布。
作為使用濕式塗布形成包括氧化矽的外塗 層的方法,較佳為使用有機矽烷化合物。能將氧化矽溶膠(silica sol)溶解於溶媒者作為塗布液,該氧化矽溶膠係將例如四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四正丙氧基矽烷、四異丙氧基矽烷、四正丁氧基矽烷等四烷氧基矽烷等有機矽烷化合物水解而製作。可舉出以下的方法:然後使用前述塗布液進行前述濕式塗布,當溶媒乾燥時,產生矽醇基彼此、或矽醇基和烷氧基的縮合,使氧化矽薄膜形成。
外塗層的厚度,能藉由調整在塗布液的濃 度及塗布時的塗布液的厚度來控制。在要求透明性的用途的情況,若為可有效地得到由光學干涉所造成的防反射效果的厚度的話,由於透光率提升而較佳。因此,作為外塗層的厚度,如前述,較佳為其與底塗層的厚度的和落在80~120nm的範圍內。又,藉由增大外塗層的厚度,能抑制使導電體的導電性提升的硝酸等摻雜劑的飛散,使耐熱性提升。有效防止此摻雜劑飛散的外塗層的厚度係40nm以上,若考慮為了得到前述防反射效果的底塗層與外塗層的合計厚度的範圍,則將外塗層的厚度設為40~110nm更佳。
[從導電積層體起的圖案形成方法]
針對將使用依前述操作順序製作的奈米碳管作為導電體的導電積層體、及使用石墨烯、導電性高 分子等作為導電體的導電積層體進行圖案化的方法加以敘述。
在本發明中,藉由在電解液和導電體相接 的狀態下施加電壓,使導電體減少,使所要的部位的導電性喪失。在本發明中,透過已去除導電體的部位予以劃分的導電體間的電阻超過10MΩ的情況,判斷為已喪失導電性。此時,測定電阻的2個端子間距離係設為10mm以內。本發明中的導電層,係指必須是包含導電體的導電層,但因為有導電體也含浸在上述的底塗層或外塗層之中的情況,因此底塗層或外塗層也被包含在導電層的概念中。這是因為奈米碳管等包含碳的導電體具有比較大的形狀,因此容易侵入其他層的緣故。另外,因為奈米碳管係纖維狀,因此侵入其他層的容易性更加顯著。
喪失導電性後,在導電層中有未被電氣化 學反應去除的成分(即底塗層的成分、導電體、外塗層的成分)殘留也沒關係。即使沒有去除全部的導電體,若前述電阻超過10MΩ的話,仍能判斷為喪失導電性。
雖然關於去除導電體的機制還不確定,但推定是利用下述式的電氣化學反應予以去除者。
推測在導電層側產生以下的反應。
C+2H2O→CO2+4H+4e-...式(1)
此時,推測在相對電極產生以下的還原反應。
2H++2e-→H2...式(2)
若將前述2個反應相加,則成為下述反應式。
C+2H2O→CO2+2H2...式(3)
即,藉由具有碳原子的導電體被氧化而成為二氧化碳,導電體減少,因而喪失導電性。
相對電極的材質,為了滿足前述目的,只 要為在電氣化學上穩定的導電體,則沒有限制。可使用金、銀、銅、鐵、白金、釕等金屬;玻璃碳(glass carbon)等碳類。
施加的電壓,只要為以足夠快的速度產生 式(1)的反應的電壓,則沒有特別限制,但較佳為5~15V的範圍。更佳為5~10V,再更佳為5~7.5V。
又,作為在本發明使用的電解液,例示純 水、及包含鈉化合物或鉀化合物等電解質的水溶液。
如式(1)的反應所述,從將水作為反應物消耗這種觀點來看,水是必要的。為了在導電層與相對電極之間快速地輸送H+,電解液較佳為具有離子導電性。雖然也可以使用純水,但為了依需要而使離子導電性提升,也可以添加氯化鈣或氯化鈉等電解質。
又,從去除速度快、和所得到的圖案的解像度的觀點來看,理想的是導電層和相對電極的距離係在導電層和相對電極不接觸的程度下盡量小。作為實用的距離,係10~1,000μm。此距離能藉由在導電層與相對電極之間設置特定厚度的間隔物(spacer)來控制。由此,間隔物的厚度較佳為10~1,000μm。
針對本發明的藉由電氣化學反應來去除導電體的圖案化方法加以說明。
第1方法,在導電層的表面的一部分設置遮蔽材料,妨礙導電層的一部分與電解液接觸的方法。作為設置遮蔽材料的方法,係在被圖案化前的導電積層體的導電層上,設置經圖案化的遮蔽材料的方法。例如,在導電積層體上塗布光阻劑(photoresist),進行圖案曝光、顯影,使用所得到的具有圖案的光阻劑作為遮蔽材料的方法。作為光阻劑,能使用溶液型光阻劑、乾膜阻劑型光阻任一者。又,能使用負型、正型任一種光阻劑。又,也能在被圖案化前的導電積層體的導電層上,用印刷法將成為遮蔽材料的阻劑形成圖案。作為印刷方法,網版印刷、凹版印刷、凸版印刷、平版印刷任一種皆可。依此方式,能在導電積層體的導電層上將經圖案化的遮蔽材料進行圖案加工。第1圖係使用經圖案化的阻劑而從導電積層體去除導電體的裝置的概略圖。將包括基材102、導電層103及經形成圖案的阻劑104的試料設置在電解液101中。相對電極105也設置在電解液101中。用導電線106連接導電層103和相對電極105,以導電層103為陽極、以相對電極105為陰極而施加電壓。若這麼進行,則位於阻劑104不存在的部分的導電層103之導電層陸續減少。
第2圖案化方法,係使用經圖案化的相對電極的方法。使用第2圖說明使用本方法去除導電體之一例。
有由基材201和導電層202所形成的導電積層體203。設置在下部基材205上、經圖案化的相對 電極207,係透過電解液206而與導電層202具有小間隔地對向。若以導電層202為陽極、以相對電極207為陰極施加電壓,導電層202的導電體的一部分便與相對電極207的圖案形狀對應地陸續減少。
此時,導電層202與相對電極207之間,較佳為在兩者不接觸的範圍下使其盡可能地接近。用間隔物204調整導電層202與相對電極207的距離。
作為其他的方法,係以在相對電極上設置具有圖案形狀的遮蔽材料,其結果,對電解液而言相對電極具有圖案形狀的方式進行的方法。第3圖,可說是經圖案化的間隔物304係對導電層302發揮作為遮蔽材料的作用者,間隔物304係形成相對電極307的圖案者。有由基材301和導電層302所形成的導電積層體303。下部電極積層體308包括下部基材305和設置在其上的相對電極307。相對電極307係透過電解液306而與導電層302對向。在導電面與相對電極之間有用以保持電解液306用的間隔物304。以導電層302為陽極、以相對電極307為陰極施加電壓。
使用已圖案化的相對電極的方法及使用已圖案化的間隔物的方法,和前述的使用光阻劑的方法相比,在不需要光微影步驟這方面上佔有優勢。
作為本發明的電氣化學的圖案化方法的特徵可舉出以下3點。
(1)已往的ITO或金屬薄膜用的蝕刻劑,大多是強酸、混酸、酸化性或腐蝕性大的藥劑、強鹼,處理性是 困難的,需在處理設備上耗費成本。本發明的方法,由於是在使其浸漬於水的狀態下施加電壓進行蝕刻,因此處理或設備的設計是容易的。
(2)依目的,能藉由控制電壓來控制導電體的去除速度及圖案化精度。若降低電壓的話,則導電體的去除速度變慢,可得到高圖案化精度。又,若提升電壓的話,則圖案化精度降低,但能提升導電體的去除速度,能提升生產性。
(3)由於選擇性地只去除導電體,因此在導電層包含導電體和不接受電氣化學反應的絕緣物的情況,絕緣物仍殘留在已去除導電體的部位中。因此,導電體和已去除導電體的部位的視覺差異小,難以目視辨認圖案化痕跡。作為在此所謂的絕緣物係例如,例示在前述使用奈米碳管作為導電體的情況下的導電積層體中的構成底塗層、外塗層的無機材料或有機材料。
由本發明的發明所形成的導電積層體適合靜電容式觸控開關、靜電容式或電阻膜式觸控面板用途。在用作靜電容式觸控開關、靜電容式觸控面板的情況,於導電積層體實施圖案化,作成圖案化電極。藉由指頭等接觸前述圖案化電極,微小電流透過導電體流動,此時偵測變化的靜電容,檢測作為開關的動作或位置。若使用本發明的話,便可以提供不易看到圖案的靜電容式觸控開關、觸控面板。電阻膜式觸控面板,係將2片包含至少一片本發明的導電積層體的透明電極,以導電面彼此對向的形式設置。用指頭等按壓透明電極, 偵測電極彼此接觸的位置。此時,必須將導電積層體的端部圖案化。本發明的圖案化方法也能使用在電阻膜式觸控面板用導電積層體的圖案化。
實施例
以下,藉由實施例更詳細地說明本發明,但本發明不受這些實施例限定。以下顯示在本實施例使用的測定法。除非特別指明,當由測定值求出數值時,係將測定的次數設為2次,採用其平均值作為數值。
<測定法> (1)表面電阻值
作成5cm×10cm大小,使導電積層體的導電層側的中央部緊貼探具(probe),在室溫下利用4端子法測定表面電阻值。使用的裝置係DIA INSTRUMENTS股份公司製的電阻率計MCP-T360型,使用的探具係DIA INSTRUMENTS股份公司製的4探針探具MCP-TPO3P。
(2)總透光率
根據JIS K 7361(1997),使用日本電色工業股份公司製的濁度計NDH4000而測定。
(3)空間的絕緣性判斷(其1。實施例1~8、比較例1)
第4圖係用於在後述的實施例1~8、比較例1所製作的導電積層體的圖案的空間部有無絕緣的判斷方法之裝置的概念圖。空間係指去除導電體,而應該成為沒有導通的部分。將測定直流電阻的電阻計401的+端子402、-端子403,分別接觸透過空間405予以隔開的導電體殘留部404和406。作為電阻計401,使用A&D 股份公司的數位萬用表AD-5536。+端子、-端子間的距離係10mm。測定端子間電阻值,超過10MΩ的情況係判斷為能絕緣,不是那種情況則判斷為未絕緣。
(4)空間的絕緣性判斷(其2)、細線部導通性判斷
使用第5圖,說明在後述的實施例9~10所製作的經圖案化之導電積層體的導電體去除部絕緣性的判斷方法及細線部導通性的判斷方法。與上述的(3)空間的絕緣判斷同樣地,將測定直流電阻的電阻計(未圖示)的+端子、-端子,分別接觸透過空間502予以隔開的導電體殘留部503和導通確認用電極接觸部位504A。導電體殘留部503當中,若為比線段a還靠504A側的位置的話,哪裡都可以接觸端子。測定電阻的2個端子間距離設為10mm。電阻計係與(3)相同,使用A&D股份公司的數位萬用表AD-5536。測定端子間電阻值,超過10MΩ的情況判斷為絕緣。
對於實施例9~10,也調查了細線部501有 無導通。將未圖示的電阻計的+端子和-端子連接於2個地方的導通確認用電極連接部位504,100kΩ以下的情況,判斷為導通,不是那種情況則判斷為未取得導通。
(5)外塗層的殘留性判斷
使用KEYENCE股份公司製的雷射顯微鏡VK-9710,觀察已圖案化的部位,進行高度的測定,確認在已去除導電體的部位是否有殘留外塗層。使用第6圖進行說明。601係導電層,602係已去除導電體的空間。如以下的[經圖案化之導電積層體的製造方法]所 示,已去除導電體的部位的寬度X係約1mm。以穿過已去除導電體的部位的形式實施線段A處的高度測定。測定部位的寬度Y係5mm。如後述,由於外塗層的厚度約60nm,因此在線段A上的高度輪廓(profile)的最大值和最小值的差為10nm以下的情況,判斷為殘留有外塗層。
<作成> [底塗層形成例]
藉由以下的操作,形成聚矽酸酯結合劑、和親水性氧化矽微粒子的複合體的親水性氧化矽底塗層。
使用包含親水性氧化矽微粒子和聚矽酸酯的菱和股份公司製的「MEGAAQUA」(註冊商標)親水DM COAT DM30-26G-4作為底塗層用的塗液。用異丙醇將前述DM30-26G-4調整為固體含量1質量%,作成底塗層形成用的塗布液。作為基材,使用厚度188μm的2軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(TORAY股份公司製的「LUMIRROR」(註冊商標)U46)。使用UR200線的凹版輥,將凹版輥對線速度的旋轉比設定為1.5倍,在基材上塗布前述底塗層用的塗液。塗布後,使其在80℃的乾燥機內乾燥1分鐘。用此方法製作的底塗層的厚度約40nm。
[觸媒調製例:金屬鹽觸媒對氧化鎂之載持]
將2.46g的檸檬酸銨鐵溶解於500mL的甲醇。在此溶液,添加100.0g的氧化鎂(岩谷化學工業股份公司製的MJ-30),將已用攪拌機激烈攪拌60分鐘的 所得到的懸浮液,在減壓下、40℃下進行濃縮乾燥固化。將所得到的固體作成粉末,在120℃下加熱乾燥前述粉末而除去甲醇,得到金屬鹽被載持於氧化鎂粉末的觸媒體。所得到的固體含量為,在經篩子篩過,一面用研缽加以細粒化,一面利用20~32網目(0.5~0.85mm)範圍的粒徑者。所得觸媒體所包含的鐵原子的含量係0.38質量%。又,容積密度(bulk density)係0.61g/mL。重複前述操作,供應以下的實驗。
[奈米碳管的製造例]
使用第7圖所示的反應器進行奈米碳管的合成。反應器703係內徑75mm、長度為1,100mm的圓筒形石英管。在石英管的中央部具備石英燒結板702,在石英管的下方部有惰性氣體及原料氣體供給管線的混合氣體導入管708,在上部有排氣管706。另外,有3台電氣爐701,作為以能將反應器保持在任意溫度的方式包圍石英管的加熱器。又,為了偵測反應管內的溫度而有熱電偶705。
取132g的在先前說明的觸媒調製例所調製的固體觸媒體,導入設置在鉛直方向上的反應器的中央部的石英燒結板702上,藉此形成觸媒層704。到反應管內溫度成為約860℃為止,一面加熱觸媒層,一面從反應器底部朝反應器上部方向使用質量流量控制器707以16.5L/分鐘供給氮氣,使其以通過觸媒層的方式流通。之後,一面供給氮氣,一面進一步使用質量流量控制器707以0.78L/分鐘導入甲烷氣體60分鐘,以通過觸 媒體層的方式通氣,使化學反應發生。此時的固體觸媒體的質量除以甲烷的流量的接觸時間(W/F)係169分鐘‧g/L,包含甲烷的氣體的線速係6.55cm/sec。停止甲烷氣體的導入,一面使氮氣以16.5L/分鐘通氣,一面將石英反應管冷卻至室溫為止。
使加熱停止而放置到成為室溫為止,成為室溫後從反應器取出含有觸媒體和奈米碳管的含奈米碳管組成物。
[奈米碳管的精製及氧化處理]
將130g的在奈米碳管的製造例所得到的含奈米碳管組成物,在2,000mL的4.8N鹽酸水溶液之中攪拌1小時,藉此溶解觸媒金屬的鐵、和其載體的氧化鎂。所得到的液體的黑色懸浮液係過濾後,濾取物再度投入400mL的4.8N鹽酸水溶液,去除氧化鎂,加以過濾並收取。重複3次此操作。之後,用離子交換水來水洗至濾取物的懸浮液幾乎成為中性為止後,直接在包含水的潮濕狀態下保存含奈米碳管的組成物。此時,在包含水的潮濕狀態下的含奈米碳管的組成物整體的質量係102.7g(含奈米碳管的組成物濃度:3.12質量%)。
相對於所得到的在潮濕狀態下的含奈米碳管的組成物的乾燥質量部分,添加約300倍質量的濃硝酸(和光純藥工業股份公司製,1級,Assay 60~61質量%)。之後,在約140℃的油浴一面攪拌25小時一面加熱回流。加熱回流後,用離子交換水將包含含奈米碳管的組成物之硝酸溶液稀釋為3倍,進行抽濾(suction filtration)。用離子交換水來水洗至濾取物的懸浮液成為中性為止後,得到包含水的在潮濕狀態下的奈米碳管集合體。此時,包含水的在潮濕狀態下的奈米碳管組成物整體的質量係3.351g(含奈米碳管的組成物濃度:5.29質量%)。
[奈米碳管分散液的調製]
將所得到的在潮濕狀態下的奈米碳管(以乾燥質量換算為25mg)、1.04g的6質量%的羧甲基纖維素鈉(第一工業製藥股份公司製,CELOGEN 7A(重量平均分子量:20萬))水溶液、0.8g的離子交換水、13.3g的氧化鋯珠粒(TORAY股份公司製,「TORAYCERAM」(註冊商標),珠粒尺寸:0.8mm)加入容器,使用28質量%氨水溶液調整為pH10。(分散劑/奈米碳管(質量比)=2.5)。使用振動球磨機(入江商會股份公司製,VS-1,振動數:1,800cpm(60Hz))來使此容器振盪2小時,調製奈米碳管糊。
接下來,以奈米碳管的濃度成為0.15質量%的方式用離子交換水稀釋此奈米碳管糊,對10g的該稀釋液再度用28質量%的氨水溶液調整為pH10。將超音波均質機(家田貿易股份公司製,VCX-130)的輸出設為20W,一面冰冷該水溶液1.5分鐘(2kW‧分鐘/g),一面在10℃以下進行分散處理。利用高速離心分離機(TOMY精工股份公司,MX-300)將所得到的液進行10,000G、15分鐘的離心處理,得到9g的奈米碳管分散液。之後,添加水,以最終濃度的奈米碳管集合體的濃度成為0.04質量%的方式調製而作成塗布用原液。
[奈米碳管層的形成]
在前述塗布用原液添加離子交換水,調整為0.04質量%後,利用凹版塗布法塗布在位於基材上的底塗層上,使其在80℃乾燥機內乾燥1分鐘,將奈米碳管組成物固定化。
[外塗層的形成]
在100mL的塑膠容器中,放入20g的乙醇,添加40g的矽酸正丁酯攪拌30分鐘,添加10g的0.1N鹽酸水溶液後進行2小時攪拌,在4℃下靜置12小時。用甲苯、異丙醇和甲乙酮的混合液,以固體含量濃度成為1.5質量%的方式稀釋此溶液。
用UR150線的凹版輥、凹版輥對線速度的旋轉比1.5倍的條件,將此塗液塗布在奈米碳管層上後,使其在115℃的乾燥機內乾燥1分鐘。用此方法製作的頂塗膜厚度約60nm。
[經圖案化的導電積層體之製造方法1]
第3圖係顯示供製造經圖案化之導電積層體用的構成的剖面概念圖。使用已使導電層302積層在基材301上的導電積層體303作為圖案化的對象。作為下部電極積層體308,使用鍍銅薄膜(TORAY薄膜加工股份公司製的「METALOYAL」(註冊商標)PI-38N-CCS-08E0),使包含導電層302和銅之相對電極307透過間隔物304(日本POLYTECH股份公司製的防焊阻劑NPR-3300(厚度30μm))對向。此時,在間隔物設置寬度1mm的狹縫,裝入純水作為電解液306。將導電 層302與電極取出口(未圖示)電性連接,同樣也將相對電極307與電極取出口(未圖示)連接。將各電流取出口與菊水電子工業股份公司製的直流穩定化電源PMC-70-1A的電極端子連接,在導電層302與相對電極307之間施加直流電壓。以下,在導電層302施加+電壓的情況,以正的電壓值表示。相反地,以負的電壓值表示在相對電極307施加+的電壓的情況。
[經圖案化的導電積層體之製造方法2]
使用第1圖及第8圖說明製造經圖案化的導電積層體之方法。在導電積層體的導電層面上,用輥溫度設定為100℃的輥層壓機(大成Laminator股份公司製的VA-700)層壓乾膜負型阻劑(旭化成E-MATERIALS股份公司製的「SUNFORT」(註冊商標)AQ209A),透過第8圖所示的光罩,使用光罩對準曝光機(mask aligner)(MIKASA股份公司製的MA-60F)以累計光量100mJ/cm2的條件曝光,該光罩具有包含細線部相當部801的寬度為300μm、空間相當部802的寬度為50μm的部分之圖案。導通確認用電極連接部位相當部804A及804B各自的中心距離係3cm。接下來,用噴霧器噴附1質量%的碳酸鈉水溶液,進行顯影,得到已形成經圖案化的阻劑的導電積層體。
接下來,構成第1圖所示的電路施加直流電壓。此時,電解液101係純水,相對電極105使用厚度1mm的銅板。接下來,將前述已形成經圖案化的阻劑的導電積層體浸漬在50℃的3質量%氫氧化鈉水溶液30 秒鐘,去除乾膜阻劑,得到經圖案化之導電積層體。以下,在導電層103施加+電壓的情況,以正的電壓值表示。相反地,以負的電壓值表示在相對電極105施加+的電壓的情況。
以下,說明各實施例的操作順序及結果。
(實施例1)
依照上面說明的[底塗層形成例],形成底塗層。在底塗層上用UR120線的凹版輥、凹版輥對線速度的周速比1.2倍的條件塗敷奈米碳管分散液,形成奈米碳管層。又,因為能從凹版輥線數、和凹版輥對線速度的周速比預測分散液的厚度,因此也能算出奈米碳管的設計膜厚。
周速比,在奈米碳管層上用[外塗層形成例]的手法設置外塗層,製作導電積層體。表面電阻值係600Ω/□,總透光率係90%。於此導電積層體,依照前述[經圖案化之導電積層體的製造方法1]施加2秒鐘的10V直流電壓,結果確認了圖案線(pattern line)是絕緣的。
(實施例2~6、比較例1)
到製作底塗層為止的方式,在各實施例、比較例是共通的。除了將在各實施例、比較例的奈米碳管分散液的塗布條件(凹凸輥線數、凹版輥對線速度的周速比)、奈米碳管的設計秤量及有無外塗層,設為表1及表2所示的組合以外,與實施例1同樣地進行而製作導電積層體。將已製作的導電積層體,用表2所示的施加電壓、電壓施加時間,與實施例2同樣地圖案化。
(實施例7)
使用PET薄膜作為基材,使用石墨烯成為導電層的iTrix股份公司製的石墨烯薄膜(尺寸50mm×50mm)作為導電體,用表2所示的施加電壓、電壓施加時間,與實施例1同樣地進行圖案化。
(實施例8)
使用薄膜作為基材,使用導電性高分子成為導電層的長瀨產業股份公司製的NCF-100作為導電體,用表2所示的施加電壓、電壓施加時間,與實施例1同樣地進行圖案化。
(實施例9)
與實施例1同樣地進行製作導電積層體,在導電積層體,依照上面說明的[經圖案化之導電積層體的製造方法2],施加20秒鐘的5V的直流電壓。確認了此經圖案化之導電積層體為細線部501是導通的,和空間502能絕緣。
(實施例10)
除了將施加的直流電壓條件變更為5V、60秒鐘以外,用與實施例9同樣的方法得到經圖案化之導電積層體。確認了此經圖案化之導電積層體亦為細線部501是導通的,空間502能絕緣。
以上,將實施例1~6、9、10及比較例1的奈米碳管層形成時的凹版輥線數、奈米碳管的設計秤量顯示在表1,將實施例1~10及比較例1的有無外塗層、外塗層膜厚、導電積層體的表面電阻值、總透光率、施 加電壓、電壓施加時間、空間有無絕緣、細線部有無導通、及圖案化後的外塗層有無殘留顯示在表2。
從表2、實施例1~3可知,若表面電阻值 600Ω/□、總透光率90%的樣品分別在施加電壓10V下經歷電壓施加時間2秒鐘,在施加電壓7.5V下經歷電壓施加時間5秒鐘,在施加電壓5V下經歷電壓施加時間15秒鐘以上的時間的話,便可充分去除奈米碳管而能絕緣。若比較實施例3和比較例1,便可知本圖案化手法,電壓的極性是重要的,施加相反的電壓便無法去除奈米碳管。從實施例1、4、5可知,若選擇適切的施加電壓值、電壓施加時間的話,本手法至少在總透光率成為88%~92%的奈米碳管存在量的範圍下是有效的,不論有無外塗層都可以適用。又,在設置外塗層進行實驗的實施例1~4、9、10中即使圖案化後仍有外塗層殘留,係難以目視辨認圖案線和空間的境界者。
又,從實施例7及8可知,本手法不只是 將奈米碳管作為導電體的導電積層體,對在導電層中含有石墨烯或導電性高分子等包含碳原子的導電體而言也是有效的。
又,由實施例9及10可知,也能藉由在導電積層體形成經圖案化之阻劑來將導電積層體圖案化。
(實施例11)
除了將光罩的圖案作成靜電容式觸控開關動作的形狀以外,與實施例1同樣地製造經圖案化之導電積層體。以其作為靜電容式觸控開關而安裝驅動電路,結果能確認作為靜電容式觸控開關致動。
(實施例12)
除了將光罩的圖案作成靜電容式觸控面板動作的形狀以外,與實施例10同樣地製造經圖案化之導電積層體。以其作為靜電容式觸控面板而安裝驅動電路,結果,能確認作為靜電容式觸控面板致動。
產業上的可利用性
用本發明的製造方法所得到的經圖案化之導電積層體,能廣泛地用於靜電容式觸控開關、靜電容式觸控面板、電阻膜式觸控面板、太陽能電池用電極等。
101‧‧‧電解液
102‧‧‧基材
103‧‧‧導電層
104‧‧‧阻劑
105‧‧‧相對電極
106‧‧‧導電線

Claims (11)

  1. 一種經圖案化的導電積層體之製造方法,其具有以下步驟:相對於依序具有基材、及含包含碳原子的導電體的導電層之導電積層體,使電解液介於之間而存在有相對電極的狀態下,以導電層作為陽極電極、以相對電極作為陰極電極而施加電壓,從導電積層體去除導電層中的導電體。
  2. 如請求項1之經圖案化的導電積層體之製造方法,其中當施加電壓時在導電積層體的導電層側的表面的一部分,存在有妨礙導電積層體與電解液的接觸且經圖案化的遮蔽材料。
  3. 如請求項1之經圖案化的導電積層體之製造方法,其中當施加電壓時,在相對電極的導電積層體側的表面的一部分,存在有妨礙相對電極與電解液的接觸且經圖案化的遮蔽材料。
  4. 如請求項1之經圖案化的導電積層體之製造方法,其中相對電極具有圖案形狀。
  5. 如請求項1至4中任一項之經圖案化的導電積層體之製造方法,其中該包含碳原子的導電體係由包含奈米碳管、石墨烯及導電性高分子的群組所選出的至少一者。
  6. 如請求項1至5中任一項之經圖案化的導電積層體之製造方法,其中導電層,係在電壓施加前包含絕緣物,在去除導電層中的導電體後,絕緣物仍殘留在已去除導電體的部位。
  7. 如請求項1至6中任一項之經圖案化的導電積層體之製造方法,其中施加電壓係5V以上15V以下。
  8. 如請求項1至7中任一項之經圖案化的導電積層體之製造方法,其中電壓的施加時間係2秒鐘以上60秒鐘以下。
  9. 一種經圖案化的導電積層體,其以如請求項1至8中任一項之製造方法製造。
  10. 一種靜電容式觸控開關,其使用如請求項9之經圖案化的導電積層體。
  11. 一種觸控面板,其使用如請求項9之經圖案化的導電積層體。
TW103130053A 2013-09-02 2014-09-01 經圖案化之導電積層體及其製造方法 TW201517136A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013180941 2013-09-02
JP2014065356 2014-03-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201517136A true TW201517136A (zh) 2015-05-01

Family

ID=52586663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103130053A TW201517136A (zh) 2013-09-02 2014-09-01 經圖案化之導電積層體及其製造方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPWO2015030115A1 (zh)
CN (1) CN105493206A (zh)
TW (1) TW201517136A (zh)
WO (1) WO2015030115A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI548586B (zh) * 2015-06-10 2016-09-11 國立臺灣科技大學 異維度奈米複材的製造方法及異維度奈米複材
TWI671917B (zh) * 2016-09-21 2019-09-11 南韓商三星Sdi股份有限公司 太陽電池的電極圖案的形成方法、使用其製造的電極及太陽電池

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106686778B (zh) * 2017-01-13 2023-01-06 无锡格菲电子薄膜科技有限公司 图案化导电膜提升、控制导电膜阻值的方法及其电发热膜

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0228249B2 (ja) * 1983-02-04 1990-06-22 Tdk Electronics Co Ltd Pataankasaretadodenseisookeiseisuruhoho
JP3659597B2 (ja) * 1994-11-28 2005-06-15 旭電化工業株式会社 酸化錫膜のエッチング方法及び装置
KR100217006B1 (ko) * 1995-10-17 1999-09-01 미따라이 하지메 에칭 방법, 이 에칭 방법을 사용한 반도체 소자의 제조 방법 및 이 에칭 방법의 실시에 적합한 장치
JPH11203963A (ja) * 1998-01-19 1999-07-30 Nippon Sheet Glass Co Ltd 導電膜のエッチング方法
JP4874145B2 (ja) * 2007-03-27 2012-02-15 グンゼ株式会社 透明面状体及び透明タッチスイッチ
KR101087829B1 (ko) * 2009-06-12 2011-11-30 한양대학교 산학협력단 전기화학반응을 이용한 탄소 패턴 형성방법
KR20120006458A (ko) * 2010-07-12 2012-01-18 한화케미칼 주식회사 전도성 도료 조성물 및 이를 이용한 전도막의 제조방법
TWI409883B (zh) * 2010-11-29 2013-09-21 E Ink Holdings Inc 圖案化金屬層之方法以及利用其之半導體元件製造方法
JP2013008897A (ja) * 2011-06-27 2013-01-10 Toray Ind Inc 導電膜除去方法および導電膜除去剤

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI548586B (zh) * 2015-06-10 2016-09-11 國立臺灣科技大學 異維度奈米複材的製造方法及異維度奈米複材
TWI671917B (zh) * 2016-09-21 2019-09-11 南韓商三星Sdi股份有限公司 太陽電池的電極圖案的形成方法、使用其製造的電極及太陽電池

Also Published As

Publication number Publication date
CN105493206A (zh) 2016-04-13
WO2015030115A1 (ja) 2015-03-05
JPWO2015030115A1 (ja) 2017-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jin et al. Annealing-free and strongly adhesive silver nanowire networks with long-term reliability by introduction of a nonconductive and biocompatible polymer binder
Hantanasirisakul et al. Fabrication of Ti3C2Tx MXene transparent thin films with tunable optoelectronic properties
Shi et al. Highly concentrated, ultrathin nickel hydroxide nanosheet ink for wearable energy storage devices
Hecht et al. Emerging transparent electrodes based on thin films of carbon nanotubes, graphene, and metallic nanostructures
Lin et al. Conducting polymer composite film incorporated with aligned carbon nanotubes for transparent, flexible and efficient supercapacitor
Liu et al. Manipulating nanowire assembly for flexible transparent electrodes
Bao et al. In situ fabrication of highly conductive metal nanowire networks with high transmittance from deep-ultraviolet to near-infrared
KR101388682B1 (ko) 은 나노와이어 및 그라핀을 이용한 하이브리드 전극 및 이의 제조방법
CN104681126A (zh) 透明电极层积体
Chandrashekar et al. A universal stamping method of graphene transfer for conducting flexible and transparent polymers
Liu et al. Robust memristive fiber for woven textile memristor
TW201346406A (zh) 透明導電積層體、其製造方法、使用其之電子紙及使用其之觸控面板
WO2013176155A1 (ja) パターニングされた導電基材の製造方法、これによってパターニングされた導電基材およびタッチパネル
Daneshvar et al. Ultralong electrospun copper–carbon nanotube composite fibers for transparent conductive electrodes with high operational stability
WO2014050440A1 (ja) 透明導電積層体
JPWO2013047341A1 (ja) 透明導電体およびその製造方法
TW201517136A (zh) 經圖案化之導電積層體及其製造方法
KR101682501B1 (ko) 은 나노와이어 패턴층 및 그래핀층을 포함하는 투명전극 및 그 제조방법
Liu et al. A crack templated copper network film as a transparent conductive film and its application in organic light-emitting diode
Bharath et al. Influence of electrochemical co-deposition of bimetallic Pt–Pd nanoclusters on polypyrrole modified ITO for enhanced oxidation of 4-(hydroxymethyl) pyridine
Qi et al. Microscale hybrid 3D printed ultrahigh aspect ratio embedded silver mesh for flexible transparent electrodes
Li et al. Facile fabrication of large-scale silver nanowire transparent conductive films by screen printing
Park et al. Engineered kirigami design of PVDF-Pt core–shell nanofiber network for flexible transparent electrode
Chen et al. Facile Fabrication of Carbon Nanocolloid‐Silver Composite Ink for the Application of All Inkjet‐Printed Wearable Electronics
KR20140129690A (ko) 표면조도가 낮은 은 나노와이어 - 그라핀 하이브리드 전극 및 그 제조 방법