TWI496171B - 導電膜及其製造方法 - Google Patents

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Yasuhiro Tsudo
Masaki Nakayama
Shinji Kake
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Nat Univ Corp Kyoto Univ
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Description

導電膜及其製造方法
本發明是有關於一種透明性、導電性優異的導電膜及其製造方法。
透明性優異的導電膜廣泛地用於電漿顯示器、液晶顯示器等平板顯示器的顯示電極;觸摸面板用透明電極;太陽電池用透明電極;電磁波屏蔽膜等用途。
作為形成透明性優異的導電膜的材料,廣為人知的有摻錫氧化銦(Indium Tin Oxide,以下稱為「ITO」)。ITO膜是藉由濺鍍法、真空蒸鍍法等氣相法來製造,但氣相法必需有高真空裝置,而需要極大的設備投資。尤其,於需要大面積的用途中,該設備投資及維持費變得巨大。另外,每當製造ITO膜時,必需精密地控制製造裝置內的成分氣壓,因此於製造成本與量產性方面存在課題。
作為解決該課題的方法,報告有塗佈ITO微粒子分散液並進行乾燥,藉此形成ITO膜的方法(專利文獻1)。但是,ITO膜存在如下等許多應解決的課題:銦的價格高、難以於維持透明性的狀態下提昇導電性、不耐彎曲。
近年來,業界正進行使用代替ITO的導電材料的導電膜的開發。尤其,提出有如下方法:利用網版印刷、噴墨印刷、或自我組織現象,使將金屬微粒子或極細線分散於溶液中而成者形成網眼狀等的圖案(專利文獻2~專利文獻6)。
但是,於印刷法中,存在由篩孔或噴嘴的堵塞所引起的生產性的下降、或者難以製作線寬為6 μm以下的微細的圖案之類的課題。於噴墨印刷中,雖然有可製作2 μm左右的圖案的報告,但由於塗佈量為極微量,因此需要大量的時間,而無法應對工業規模下的生產。另外,於自我組織現象中,利用基板與溶液的親水性/疏水性相互作用力,因此存在無法自由地選擇基板、圖案形狀的控制較困難等課題。
除此以外,亦提出有光微影法、或使用電鍍加工篩孔的方法等。
於光微影法中,提出有將銅箔貼合於透明基板上,並利用光微影法進行蝕刻加工的方法(專利文獻7)。該方法可進行微細的加工,可製作高開孔率(高穿透率)的篩孔,導電性亦較高。但是,光微影法是用於微小面積的加工的方法,大面積化並不容易。
於使用電鍍加工篩孔的方法中,提出有將於電鍍基板上使用金屬的電解液進行電鍍而成的篩孔狀金屬電鍍層黏接並轉印至透明基板上的方法(專利文獻8)。於專利文獻8中,揭示有線寬為30 μm的篩孔。於該方法中,線寬較寬,可容易地識別篩孔形狀。使線寬變細並不容易。
如此,藉由先前的技術所製造的表面具有金屬篩孔的導電膜的導電性比較高,但於微細圖案的形成及大面積化的任一方面均存在課題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2001-332134號公報
[專利文獻2]日本專利特開2004-55363號公報
[專利文獻3]日本專利特開2003-266583號公報
[專利文獻4]日本專利特開2009-16700號公報
[專利文獻5]日本專利特開2004-296424號公報
[專利文獻6]日本專利特開2008-41445號公報
[專利文獻7]日本專利特開2003-46293號公報
[專利文獻8]日本專利特開平11-26980號公報
本發明的課題在於提供一種用於以可大面積化的簡便的方法製造透明性、導電性優異的導電膜的製造方法。
本發明者等人為獲得如上所述的導電膜而努力研究的結果,發現於基板表面配置與欲形成的圖案相同形狀的鑄模後,使分散有金屬等導電材料的分散液於基板表面散開,並對分散媒進行乾燥,藉此以較鑄模的線寬更微細的線寬於基板表面上形成與鑄模相同形狀的圖案。進而,發現可藉由轉印法而容易地將所形成的圖案轉印至膜等基板上,從而完成本發明。
即,本發明是一種導電膜的製造方法,其包括如下步驟:於基板(A)的表面上配置具有貫穿與基板(A)接觸的面及其背面的網眼構造的開口部的鑄模(B),使導電性粒子(P)的分散液(D)於配置有鑄模(B)的基板(A)的表面散開並進行乾燥,藉此於基板(A)與鑄模(B)的連接點附近形成由導電性粒子(P)所形成的網眼狀構造(C)後,將鑄模(B)自基板(A)上卸除,藉此使由導電性粒子(P)所形成的網眼狀構造(C)形成於基板(A)的表面上。
另外,本發明是包括如下步驟的上述的導電膜的製造方法:使由導電性粒子(P)所形成的網眼狀構造(C)形成於基板(A)的表面上後,進而於基板(A)的表面上形成樹脂層,於其上配置基板(E)後,將基板(A)剝離,藉此將由導電性粒子(P)所形成的網眼狀構造(C)轉印至基板(E)的表面。
另外,本發明是一種導電膜,其是於基板表面上藉由導體而形成有微細圖案的導電膜,其具有下述(Ⅰ)~下述(Ⅲ)的特徵:
(Ⅰ)上述微細圖案具有網眼構造。
(Ⅱ)上述微細圖案的線寬為0.5 μm~6 μm。
(Ⅲ)上述微細圖案的細線的剖面的形狀具有上方畫有弧形的弓形構造。
[發明的效果]
本發明的製造方法能夠以可大面積化的方法簡便地製造透明性、導電性優異的導電膜,因此工業價值大。
另外,本發明的導電膜的透明性、導電性優異,進而可簡單地製造,因此工業價值大。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
對本發明的導電膜的製造方法進行說明。
本發明的導電膜可藉由包括如下步驟來製造:於基板(A)的表面上配置具有貫穿與基板(A)接觸的面及其背面的網眼構造的開口部的鑄模(B),使導電性粒子(P)的分散液(D)於配置有鑄模(B)的基板(A)的表面散開並進行乾燥,藉此於基板(A)與鑄模(B)的連接點附近形成由導電性粒子(P)所形成的網眼狀構造(C)後,將鑄模(B)自基板(A)上卸除,藉此使由導電性粒子(P)所形成的網眼狀構造(C)形成於基板(A)的表面上。
另外,本發明的導電膜亦可藉由包括如下步驟來製造:使導電性粒子(P)的分散液(D)於基板(A)的表面上散開,自於基板(A)的表面散開的分散液(D)的上方,配置具有貫穿與基板(A)接觸的面及其背面的網眼構造的開口部的鑄模(B)並進行乾燥,藉此於基板(A)與鑄模(B)的連接點附近形成由導電性粒子(P)所形成的網眼狀構造(C)後,將鑄模(B)自基板(A)上卸除,藉此使由導電性粒子(P)所形成的網眼狀構造(C)形成於基板(A)的表面上。
<基板(A)>
本發明中所使用的基板(A)的表面與後述的導電性粒子(P)的分散液(D)的接觸角較佳為0.1°~50°,接觸角更佳為0.1°~30°,接觸角進而更佳為0.1°~20°。
為將基板(A)的表面與導電性粒子(P)的分散液(D)的接觸角設定為上述範圍內,較佳為預先對基板(A)進行表面處理。作為表面處理的方法,例如可列舉:紫外線(Ultraviolet,UV)照射處理、準分子照射處理、或電漿照射處理、電暈放電處理、電子束處理等;利用丙酮、醇等有機溶劑的清洗處理。
作為基板(A)的形狀,例如可列舉:平板狀、膜狀。若考慮操作的容易性,則較佳為平板狀。
作為基板(A)的材質,例如可列舉:玻璃;不鏽鋼、鋁等金屬;聚酯樹脂、丙烯酸樹脂等樹脂。
當將形成有後述的網眼狀構造(C)的基板(A)用作透明導電構件時,可選擇玻璃或透明樹脂等的透明基板作為基板(A)。
當使用透明樹脂作為基板(A)時,楊式模數較佳為0.5 GPa以上,130℃下的熱收縮率較佳為1%以下,熔點較佳為70℃以上,膜厚較佳為15 μm以上。
作為透明樹脂,例如可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯樹脂;聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸樹脂;聚碳酸酯;聚醚碸;聚碸;聚烯烴;聚醯亞胺;聚醯胺;聚醯胺醯亞胺;聚苯乙烯。
當需要網眼狀構造(C)的煅燒步驟時,可考慮煅燒溫度來選擇基板(A)的素材。
<鑄模(B)>
本發明中所使用的鑄模(B)具有貫穿與基板(A)接觸的面(s)及其背面(r)的網眼構造的開口部。可通過該開口部而使後述的導電性粒子(P)的分散液(D)的分散媒蒸發。另外,於並非開口部的部分(鑄模的網眼的邊部分),可藉由表面張力而使導電性粒子(P)自我組織地聚集。
當藉由表面張力而使導電性粒子(P)自我組織地聚集於鑄模的網眼的邊部分時,較佳為與基板(A)對向的鑄模的各邊全部未密接於基板(A)。再者,即使當基板(A)與鑄模(B)密接時,於後述的步驟1-步驟3的乾燥步驟中,亦藉由分散液(D)的表面張力而將鑄模(B)向上推。
作為鑄模(B),例如可列舉不鏽鋼製、鋁製等的金網。尤其,利用不鏽鋼製、鋁製的細線進行平紋織或斜紋織而成的金網的網眼邊的交點凸起,若將其載置於基板(A)上,則網眼的各邊不密接於基板(A),故較佳。
另外,較佳為以與上述基板(A)的預備的表面處理相同的方法,亦對鑄模(B)預先實施表面處理。
當使用此種金網時,由本發明的製造方法所製作的網眼狀構造(C)的線寬、開口部的寬度可藉由構成該金網的線(鐵絲)的直徑、開口部的寬度來調整。所使用的線的剖面可使用圓形、方形等任意形狀的剖面。再者,所謂開口部的寬度,是指構成金網的線與線的間隔。另外,所謂金網的間距,是指自構成金網的線的中心至線的中心為止的間隔。
利用電成形法所製作的網眼構造的鑄模、或微篩亦可用作鑄模(B)。當使用微篩時,較佳為使微細粒子(例如,奈米或微小尺寸的二氧化矽粒子)附著或熔接於表面,並使二氧化矽粒子所附著或熔接的面與基板(A)對向,然後載置於基板(A)上使用。
根據本發明的製造方法,可於基板(A)上形成線寬為用於鑄模(B)的金網的線的直徑的1/10~1/3左右的網眼狀構造(C)。
線的直徑較佳為5 μm~60 μm,更佳為10 μm~30 μm。若線的直徑為5 μm~60 μm,則所形成的網眼狀構造(C)的線寬亦較細,因此所獲得的導電膜的透明性變高。當將微篩用於鑄模時,其網眼各邊的寬度較佳為與上述線的直徑相同程度。
若鑄模(B)為無缺陷的有規則的網眼構造,則使用該鑄模所製作的導電膜的圖案成為有規則的網眼構造。所謂有規則的網眼構造,是指各個網眼為相同形狀的網眼構造。
例如,當正方形的網眼、長方形的網眼、正六角形的網眼共有各自的邊而連續時,該些為有規則的網眼構造。藉由有規則的網眼構造相連續,導電性變得均勻。即,於任何部位均表現出相同的導電性。
<導電性粒子(P)>
作為本發明中所使用的導電性粒子(P),例如可列舉:金屬微粒子、導電性聚合物的微粒子、碳。
作為金屬微粒子,例如可列舉:Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Fe、Cr、Zn、Sn等金屬,該些的氧化物,以及該些的合金。該些之中,就導電性高而言,較佳為Au、Ag、Cu、Pt。另外,就成本方面而言,較佳為Ag、Cu、銅鎳鋅合金(Cu、Zn、Ni的合金)。金屬微粒子可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
作為導電性聚合物,例如可列舉:聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯或該些的衍生物。導電性聚合物可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
導電性粒子(P)的質量平均粒徑較佳為1 nm~1000 nm,更佳為1 nm~100 nm,進而更佳為1 nm~30 nm,特佳為1 nm~20 nm。導電性粒子(P)的質量平均粒徑越小,對於鑄模(B)的圖案形狀的追隨性變得越高。
<分散液(D)>
導電性粒子(P)的分散液(D)的固體成分較佳為0.01質量%~80質量%,更佳為0.01質量%~10質量%,進而更佳為0.01質量%~5質量%,特佳為0.01質量%~3質量%。分散液(D)的固體成分越低,網眼狀構造(C)的線寬變得越細,因此可獲得色調淺、透明性高的導電膜。
作為分散液(D)的分散媒,例如可列舉:水;醇等有機溶劑。該些之中,就蒸發速度適度,不存在揮發性有機物(Volatile Organic Compounds,VOC)而言,較佳為水。分散媒可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
另外,為了導電性粒子(P)的分散穩定化,亦可使用分散助劑。
<網眼狀構造(C)的形成>
本發明的網眼狀構造(C)可藉由改變使導電性粒子(P)的分散液(D)於基板(A)的表面散開的順序,而以下述的製造方法1或製造方法2來製作。於該方法中,使用具有網眼構造的開口部的鑄模(網眼狀的鑄模),因此可容易地獲得網眼狀的圖案的導電膜。
再者,於本發明中,所謂「導電膜」,是指包含由導電性粒子(P)所形成的網眼狀構造(C)或對其進行導電化處理而成者(以下,將其總稱為網眼狀構造物)、以及基板或樹脂層的具有導電性的膜或板狀(片材狀)物。
另外,於本發明中,為便於說明,亦存在將「導電膜」稱為網眼狀構造(C)或網眼狀構造物的情況。
藉由使用本發明的製造方法,例如即便是米量級的大面積的導電膜,亦可簡便地製造。
以下,對各製造方法進行說明。
<製造方法1>
步驟1-1:將鑄模(B)以不會因步驟1-2~步驟1-3的操作而偏移的方式配置於基板(A)的表面上。(圖1)步驟1-2:於配置有鑄模(B)的基板(A)上,自鑄模(B)的上表面起使導電性粒子(P)的分散液(D)散開。(圖2)
步驟1-3:對分散液(D)的分散媒進行乾燥,藉此使如下的網眼狀構造(C)自我組織地形成,該網眼狀構造(C)是使導電性粒子(P)於基板(A)與鑄模(B)的連接點附近凝結而成者。
步驟1-4:卸除鑄模(B),藉此於基板(A)的表面上形成由導電性粒子(P)所形成的網眼狀構造(C),從而獲得網眼狀構造物。(圖3)
<製造方法2>
步驟2-1:使導電性粒子(P)的分散液(D)於基板(A)的表面上散開。(圖4)
步驟2-2:將鑄模(B)以不會因步驟2-3的操作而偏移的方式配置於散開有分散液(D)的基板(A)的表面。
(圖5)
步驟2-3:對分散液(D)的分散媒進行乾燥,藉此使如下的網眼狀構造(C)自我組織地形成,該網眼狀構造(C)是使導電性粒子(P)於基板(A)與鑄模(B)的連接點附近凝結而成者。
步驟2-4:卸除鑄模(B),藉此於基板(A)的表面上形成由導電性粒子(P)所形成的網眼狀構造(C),從而獲得網眼狀構造物。(圖6)
藉由製造方法1或製造方法2,可容易地獲得網眼狀構造物,但就良率良好而言,較佳為製造方法1。
藉由本發明的製造方法,能夠以較鑄模(B)的線寬更細的線寬,於基板(A)的表面上形成與鑄模(B)相同形狀的圖案。例如,若將不鏽鋼製的金網用作鑄模(B),則藉由導電性粒子(P)而使線寬為構成該金網的不鏽鋼線的直徑的1/10~1/3左右的網眼狀構造物形成於基板(A)的表面上。
網眼狀構造物的線寬較構成鑄模(B)的線寬變得格外細的現象是由本發明者等人所發現的現象。
該現象的原因推測如下:於上述步驟1-3或步驟2-3中,在使分散液(D)乾燥的過程中,藉由分散液(D)的表面張力而將鑄模(B)向上推,伴隨乾燥的進行,於構成鑄模(B)的細線的下方,導電性粒子(P)在基板(A)的表面上凝結。
於本發明的製造方法中,可容易地形成網眼狀構造物的線的剖面形狀為如上方畫有弧形的弓形(凸型)的網眼狀構造物。藉由線的剖面形狀為弓形,表面電阻值變小,於其後的轉印步驟中,轉印變得容易。
以下,對製造方法1的各步驟進行詳細說明。
<步驟1-1>
本步驟是於基板(A)的表面上配置鑄模(B)的步驟。當以批量操作來實施製造方法1時,只要於將鑄模(B)自基板(A)上卸除的步驟1-4之前的期間內,兩者的位置不偏移即可,可使用公知的黏接劑或黏接帶等。
但是,若於基板(A)的表面進行黏接,則就該部分無法形成網眼狀構造物而言,黏接部分較理想的是基板的角。
基板(A)與鑄模(B)無需密接。鑄模(B)的與基板(A)接觸的面(s)與基板(A)的間隔較佳為0.01 μm~20 μm,更佳為0.01 μm~2 μm。若面(s)與基板(A)的間隔為該範圍內,則可獲得使鑄模(B)的圖案形狀幾乎完全再現的網眼狀構造物。
<步驟1-2>
本步驟是使成為網眼狀構造物的原料的導電性粒子(P)的分散液(D)於配置有鑄模(B)的基板(A)上散開的步驟。於本步驟中,只要使分散液(D)於形成網眼狀構造物的部分的一面上散開即可,且只要是可不使鑄模(B)偏離基板(A),而將分散液(D)均勻地導入至鑄模(B)的開口部的方法,則並無限定。
作為將分散液(D)導入至開口部的方法,例如可列舉:旋塗法、刮刀法、浸塗法、噴霧法、剪切塗佈法。
如上所述,預先對基板(A)進行表面處理,藉此使其與分散液(D)的接觸角變小,進而,藉由將鑄模(B)與分散液(D)的接觸角設定為50°以下,較佳為30°以下,即使於將分散液(D)部分地滴加至配置有鑄模(B)的基板(A)上時,亦可藉由表面張力而使分散液(D)迅速地於一面上散開。
<步驟1-3>
本步驟是於使分散液(D)散開後,對分散液(D)的分散媒進行乾燥(蒸發去除)的步驟。乾燥溫度較佳為0℃~100℃,更佳為3℃~60℃,進而更佳為3℃~30℃。
作為對分散媒進行乾燥的方法,例如可列舉:靜置的方法、吹熱風的方法、減壓至大氣壓以下的方法。乾燥條件較理想的是以使乾燥時間達到10秒以上,較佳為達到30秒以上,更佳為達到1分鐘以上的方式決定。
於對分散媒進行乾燥的過程中,導電性粒子(P)自我組織地向鑄模(B)與基板(A)所密接或接近的部分聚集。其結果,形成與鑄模(B)相同形狀的圖案。
若其他條件相同,則乾燥溫度變得越低,乾燥速度變得越慢,可形成對於鑄模(B)的圖案形狀的追隨性高、密度高的線。
於該步驟中自我組織地形成網眼狀構造物的原因在於:於對分散媒進行乾燥的過程中,導電性粒子(P)一面得到濃縮,一面藉由分散媒本身的表面張力而被吸引至基板(A)與鑄模(B)的間隙。
於分散媒的乾燥後,亦可重複步驟1-2~步驟1-3。藉此,亦可進一步提昇導電膜的導電性。
<步驟1-4>
本步驟是將鑄模(B)自基板(A)上卸除的步驟。只要不損壞所形成的網眼狀構造物,則方法並無特別限定。
其次,對製造方法2的各步驟進行詳細說明。
<步驟2-1>
本步驟是使成為網眼狀構造物的原料的導電性粒子(P)的分散液(D)於基板(A)的表面上散開的步驟。於本步驟中,只要使分散液(D)於形成網眼狀構造物的部分的一面上散開即可。
作為使分散液(D)散開的方法,例如可列舉:旋塗法、刮刀法、浸塗法、噴霧法、剪切塗佈法。
<步驟2-2>
本步驟是自步驟2-1中於基板(A)上散開的分散液(D)的上方,將鑄模(B)配置於基板(A)上的步驟。於本步驟中,只要步驟2-1中所散開的分散液(D)得到乾燥、或者不會因表面張力而產生無分散液的部分,則配置鑄模(B)的方法並無特別限定。作為配置鑄模(B)的方法,可列舉步驟1-1中所例示的方法。
<步驟2-3>
本步驟是與步驟1-3相同的步驟。
乾燥後,亦可再次使導電性粒子(P)的分散液(D)進一步散開,並進行步驟2-3。藉此,亦可進一步提昇具備網眼狀構造物的導電膜的導電性。
<步驟2-4>
本步驟是與步驟1-4相同的步驟。
<網眼狀構造物>
本發明中所獲得的網眼狀構造物可使線寬變成鑄模(B)的線寬的1/10~1/3左右。網眼狀構造物的線寬較佳為0.5 μm~6 μm。
網眼狀構造物的透明性可藉由改變鑄模(B)的開口部的寬度而自由地變更。當使用微篩作為鑄模(B)時,由於微篩的規則性高,因此所獲得的網眼狀構造物的圖案亦成為規則性優異的圖案。
當網眼狀構造物的線寬為0.5 μm~6 μm時,藉由調整網眼狀構造物的開口部的寬度,可將例如於1 mm厚的玻璃基板(光線穿透率:90%~93%)上形成導電膜時的光線穿透率設定為80%以上。
本發明的網眼狀構造物可使線寬變成先前未曾有的細度,因此可使開口部的寬度變小。
於為先前技術的較粗的線寬的情況下,為了提高網眼狀構造物的透明性,必需使開口部的寬度變寬。由於開口部為絕緣部分,因此若提高透明性,則絕緣部分變大,作為透明導電膜的性能並不充分。
<導電化處理>
本發明中所獲得的網眼狀構造物可於形成由導電性粒子(P)所形成的網眼狀構造(C)後,藉由公知的方法進行導電化處理。例如,作為導電化處理,可例示:使用煅燒爐的方法、利用雷射或電子束的加熱、利用藥液的分散劑的去除等方法。進行加熱來煅燒的方法較簡便,故較佳。
<煅燒處理>
通常,金屬微粒子為分散於水或有機溶劑中的分散液的狀態,且表面吸附有用於維持分散穩定性的分散劑。當使用金屬微粒子作為導電性粒子(P)時,於形成由金屬微粒子所形成的網眼狀構造(C)後,進行煅燒,藉此可使金屬微粒子彼此熔接,而形成導電性高的導電膜。
煅燒時的加熱溫度較佳為50℃~600℃,更佳為100℃~450℃。煅燒時間根據加熱溫度或分散液(D)的物性而不同,但較佳為5分鐘~30分鐘左右。
煅燒可於藉由步驟1-4或步驟2-4將鑄模(B)卸除後進行,亦可於卸除前進行。
<電鍍>
本發明中所獲得的導電膜亦可於形成由導電性粒子(P)所形成的網眼狀構造(C)後,將所形成的導電膜作為電極來進行電鍍。藉此,金屬的細線的密度得到提昇,因此可提昇導電性。
但是,於此情況下,由於電鍍的形成速度快,導電膜的線寬及膜厚急遽增加,因此需要進行電鍍槽的金屬離子濃度、電壓、電流值的調整等。
<表面保護>
於本發明中,亦可不實施後述的轉印步驟,而藉由透明樹脂等來塗佈(固定化)導電膜。當基板(A)為玻璃等透明基板時,藉由上述方法可獲得透明導電基板。
但是,於此情況下,若使塗佈層較導電膜更厚,則導電膜完全被透明樹脂等包覆,基板表面的導電性消失。當欲一面維持透明導電基板的表面的導電性,一面提昇導電膜的對於基板的密接性時,必需調整塗佈層的厚度。
<其他>
本發明中所獲得的導電膜亦可藉由氧化鋅、氧化錫等的透明導電膜來塗佈。藉此,可使原本為絕緣層的開口部亦具有導電性。作為透明導電膜,例如可列舉:氧化鋅、氧化錫、摻氟氧化錫、摻錫氧化銦、摻鋁氧化鋅、摻鎵氧化鋅。
作為透明導電膜的形成方法,可使用先前已知的方法。例如可列舉:真空蒸鍍法、濺鍍法、離子電鍍法、熱分解法、噴霧化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition,CVD)法、膠體法、溶膠凝膠法。
<轉印步驟>
於本發明的製造方法中,可於使網眼狀構造物形成在基板(A)的表面上後,進而於基板(A)的表面上形成樹脂層,然後將所獲得的樹脂層自基板(A)上剝離,藉此將網眼狀構造物轉印至樹脂層的表面(轉印方法1)。
例如,可於使網眼狀構造物形成在基板(A)的表面上後,進而於基板(A)的表面上塗佈單體組成物(X)並進行聚合,藉此形成樹脂層,然後將所獲得的樹脂層自基板(A)上剝離,藉此將網眼狀構造物轉印至樹脂層的表面。作為其他方法,亦可代替單體組成物(X),將樹脂組成物(Y)塗佈於基板(A)的表面上,藉此形成樹脂層。
另外,於本發明的製造方法中,可於使網眼狀構造物形成在基板(A)的表面上後,進而於基板(A)的表面上塗佈單體組成物(X)或樹脂組成物(Y),於其上配置基板(E)後,形成樹脂層,繼而將基板(E)自基板(A)上剝離,藉此將網眼狀構造物轉印至基板(E)的表面(轉印方法2)。例如,可於在基板(A)的表面上所塗佈的單體組成物(X)上配置基板(E)後,使單體組成物(X)聚合,藉此形成樹脂層,繼而將基板(E)自基板(A)上剝離,藉此將單體組成物(X)的聚合物作為黏合劑而將網眼狀構造物轉印至基板(E)的表面。作為其他方法, 亦可於使基板(A)的表面上所塗佈的單體組成物(X)半硬化後,將基板(E)配置於經半硬化的單體組成物(X)上,繼而使經半硬化的單體組成物(X)聚合,藉此形成樹脂層,進而將基板(E)自基板(A)上剝離,藉此將單體組成物(X)的聚合物作為黏合劑而將網眼狀構造物轉印至基板(E)的表面。
較佳為於塗佈單體組成物(X)或樹脂組成物(Y)之前,藉由UV照射處理、準分子照射處理、電漿照射處理、電暈放電處理、電子束處理等預先對形成有網眼狀構造物的基板(A)的表面進行處理。藉由該操作,網眼狀構造物的轉印變得容易。
<單體組成物(X)>
本發明中所使用的單體組成物(X)為光硬化性單體組成物(X1)或熱硬化性單體組成物(X2),該些可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
另外,當使用透明的基板作為基板(E)時,較佳為使所獲得的聚合物(樹脂層)與基板(E)的折射率差變成0.1以下。聚合物(樹脂層)與基板(E)的折射率差越小,透明性變得越高。再者,折射率可根據JIS K-7105,利用Kalnew光學工業(股份)製造的KPR-2進行測定。
<光硬化性單體組成物(X1)>
當使用光硬化性單體組成物(X1)時,可對塗佈於基板(A)的表面上的光硬化性單體組成物(X1)照射紫外線等活性能量射線來進行聚合,藉此轉印導電膜。
光硬化性單體組成物(X1)含有乙烯系單體(x1)與光聚合起始劑(x2)。
其混合比率就硬化速度適度而言,相對於乙烯系單體(x1)100質量份,光聚合起始劑(x2)較佳為0.1質量份~10質量份。若光聚合起始劑(x2)為0.1質量份以上,則光硬化性單體組成物(X1)的硬化性得到提昇。另外,若光聚合起始劑(x2)為10質量份以下,則所獲得的聚合物的著色得到抑制。
<乙烯系單體(x1)>
作為乙烯系單體(x1),例如可列舉:具有至少2個乙烯基的乙烯系單體(x1-1)、具有1個乙烯基的乙烯系單體(x1-2)。
作為具有至少2個乙烯基的乙烯系單體(x1-1),例如可列舉:二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。另外,可列舉:公知的酯-聚(甲基)丙烯酸酯、公知的胺基甲酸酯-聚(甲基)丙烯酸酯、公知的環氧-聚(甲基)丙烯酸酯、公知的環氧乙烷改質雙酚A二(甲基)丙烯酸酯等。
該些可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
作為具有1個乙烯基的乙烯系單體(x1-2),例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸二氧磷基乙酯、苯乙烯。
該些可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
當併用乙烯系單體(x1-1)與乙烯系單體(x1-2)作為乙烯系單體(x1)時,相對於乙烯系單體(x1-1)100質量份,較佳為使用乙烯系單體(x1-2)0.1質量份~20質量份,更佳為使用0.5質量份~15質量份,進而更佳為使用1質量份~10質量份。若使用乙烯系單體(x1-2)0.1質量份以上,則可降低光硬化性單體組成物(X1)的黏度。另外,若使用乙烯系單體(x1-2)20質量份以下,則不會降低所獲得的聚合物的耐熱性。
<光聚合起始劑(x2)>
作為光聚合起始劑(x2),例如可列舉:安息香單甲醚、二苯基酮、1-羥基環己基苯基酮(Ciba Japan(股份)製造,IRGACURE184(商品名))、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基丙醯基)-苄基]-苯基}-2-甲基丙烷-1-酮(Ciba Japan(股份)製造,IRGACURE127(商品名))等羰基化合物;一硫化四甲基秋蘭姆、二硫化四甲基秋蘭姆等硫化合物;2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦等醯基氧化膦類;雙(η5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦(Ciba Japan(股份)製造,IRGACURE784(商品名))。該些之中,就硬化性優異而言,較佳為1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基丙醯基)-苄基]-苯基}-2-甲基丙烷-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦。
該些可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
<光硬化的方法>
作為用於光硬化的活性能量射線的光源,例如可列舉:化學燈、低壓水銀燈、高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、無電極UV燈(Fusion UV Systems公司製造)、可見光鹵素燈、氙氣燈、太陽光。
照射活性能量射線時的環境可為空氣中,亦可為氮氣、氬氣等惰性氣體中。
作為活性能量射線的照射能量,較佳為以使於200 nm~600 nm,較佳為320 nm~390 nm的波長範圍內的累計能量達到0.01 J/cm2 ~10 J/cm2 ,較佳為0.5J/cm2 ~8 J/cm2 的方式進行照射。
較佳為將基板(A)側作為背面,並自表面側照射活性能量射線。
<熱硬化性單體組成物(X2)>
當使用熱硬化性單體組成物(X2)時,可對塗佈於基板(A)的表面上的熱硬化性單體組成物(X2)施加熱來進行聚合,藉此轉印網眼狀構造物。
熱硬化性單體組成物(X2)含有乙烯系單體(x1)與熱聚合起始劑(x3)。
其混合比率就硬化速度適度而言,相對於乙烯系單體(x1)100質量份,熱聚合起始劑(x3)較佳為0.1質量份~10質量份。若熱聚合起始劑(x3)為0.1質量份以上,則熱硬化性單體組成物(X2)的硬化性得到提昇。另外,若熱聚合起始劑(x3)為10質量份以下,則所獲得的聚合物的著色得到抑制。
再者,熱硬化性單體組成物(X2)中所使用的乙烯系單體(x1)與光硬化性單體組成物(X1)中所使用的乙烯系單體(x1)相同。
<熱聚合起始劑(x3)>
作為熱聚合起始劑(x3),例如可列舉:2,2'-偶氮雙異丁腈、4,4'-偶氮雙-(4-氰基戊酸)等偶氮化合物;過硫酸銨鹽等過硫酸化合物;二異丙基苯過氧化氫、過氧化氫對薄荷烷、異丙苯過氧化氫、第三丁基過氧化氫等有機過氧化物。
<熱硬化的方法>
較佳為於60℃~130℃的溫度下對熱硬化性單體組成物(X2)加熱0.1小時~2小時左右。
<樹脂組成物(Y)>
作為本發明中所使用的樹脂組成物(Y),較佳為以透明樹脂為主成分。例如可例示:丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、丙烯腈系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚酯系樹脂、酚系樹脂、三聚氰胺系樹脂、環氧樹脂等透明樹脂。
進而,樹脂組成物(Y)較佳為於溶劑等中稀釋而製備成清漆。作為該溶劑,例如可列舉:苯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、丙酮、甲醇、乙醇、異丙醇、2-丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、二丙酮醇、N,N'-二甲基乙醯胺等。樹脂組成物(Y)亦可含有紫外線吸收劑等添加劑。
藉由於使樹脂組成物(Y)熔融的狀態下進行塗佈,可形成樹脂層。另外,例如當將樹脂組成物(Y)於溶劑中稀釋後使用時,藉由於塗佈後進行加熱(乾燥)等,可形成樹脂層。
<基板(E)>
作為轉印方法2中所使用的基板(E),就可獲得透明的導電構件而言,較佳為使用透明的材質。
作為透明的材質,較佳為可撓性透明樹脂膜、透明樹脂片材,具體而言,可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)等的聚酯膜;聚乙烯或聚丙烯等的聚烯烴膜;聚碳酸酯膜;丙烯酸膜;降莰烯膜。
<連續製程的流程>
本發明的製造方法考慮生產性,較佳為設定成連續製程。關於連續製程,使用概略圖(圖15~圖17)進行說明。
<導電膜形成步驟的連續化>
將連續地實施本發明中的「導電膜」的形成時所設想的製程的概略圖示於圖15。
將基板(A)1移送至用於調整與導電性粒子(P)的分散液(D)的接觸角的表面處理步驟10,於將鑄模(B)2配置在基板(A)1的上表面後,將基板(A)1依次移送至使分散液(D)散開的步驟20、乾燥步驟30。
此時,將鑄模(B)2設定成圓筒狀或環帶狀,藉此可更高效地連續地形成導電膜。
藉由表面處理步驟10而使基板(A)1相對於分散液(D)的接觸角變小,藉此分散液(D)藉由表面張力而迅速地於基板(A)1的上表面一致地散開。
另外,藉由將步驟20~步驟30重複2次以上,亦可進一步提昇導電性。
於乾燥步驟之後,視需要亦可設置煅燒步驟。
<轉印步驟的連續化>
將連續地實施本發明中的「轉印」時所設想的製程的一例的概略圖示於圖16。本例是代表如下型態的例子:將基板(E)3配置於基板(A)1的表面上所塗佈的單體組成物(X)上後,使單體組成物(X)聚合,藉此形成樹脂層。
視需要,於藉由表面處理步驟10進行表面處理後,將形成有導電膜的基板(A)11依序移送至塗佈單體組成物(X)的步驟40、使單體組成物(X)聚合的步驟50。
於步驟40之後、步驟50之前,將基板(E)3按壓於塗佈有單體組成物(X)的基板(A)11上並使單體組成物(X)聚合,然後自基板(A)1上剝離基板(E)3,藉此可獲得導電膜被轉印至基板(E)3上的導電構件(產品)31(轉印方法2)。
於將基板(E)3按壓於基板(A)11上時,只要使用按壓輥即可。按壓輥亦承擔如下的作用:一面使單體組成物(X)於基板(A)11的表面上擴展,一面趕走捲入至單體組成物(X)中的空氣。
<導電膜形成~轉印步驟的連續化>
亦可將自「導電膜」的形成至「轉印」為止作為一連串的步驟來進行。將此時所設想的製程的一例示於圖17。如圖17所示,本例的製程步驟包括表面處理步驟S1、奈米粒子塗佈步驟S2、清洗步驟S3、圖案形成步驟S4、導電化步驟S5、樹脂塗佈步驟S6、硬化步驟S7。圖17中基板藉由膜傳送輥100傳送,並經過上述步驟S1~S5而在基板上形成導電膜。然後經過步驟S6~S7則可在導電膜上形成樹脂膜110。接著進行剝離即可將基板上的導電膜轉印樹脂膜110,並且貼上保護膜120而得到製品130。
<導電構件>
本發明中所獲得的形成有導電膜的基板(A)、轉印有導電膜的聚合物(樹脂層)(轉印方法1)、以及轉印有導電膜的基板(E)(轉印方法2)的導電性均優異,因此作為導電構件有用。
進而,本發明中所獲得的形成有導電膜的基板(A)、轉印有導電膜的聚合物(樹脂層)(轉印方法1)、以及轉印有導電膜的基板(E)(轉印方法2)的透明性亦均優異,因此尤其作為透明導電構件有用。
藉由本發明的方法所獲得的導電膜的較佳的型態是如下的導電膜,即於基板表面上藉由導體而形成有微細圖案,且具有下述(I)~下述(Ⅲ)的特徵:(I)上述微細圖案具有網眼構造;(Ⅱ)上述微細圖案的線寬為0.5μm~6μm;以及(Ⅲ)上述微細圖案的細線的剖面的形狀具有上方畫有弧形的弓形構造。
於本發明中,所謂網眼(狀)構造(I),是指利用幾根線段連結若干個點而成的構造。上述(I)的網眼構造可為有規則的網眼狀的構造,另外,亦可為不規則的網眼狀的構造,但特佳為有規則的網眼狀的構造。
於本發明中,所謂有規則的網眼狀的構造,是指各個網眼為相同形狀的網眼構造。例如,當正方形的網眼、長方形的網眼、正六角形的網眼共有各自的邊而連續時,該些為有規則的網眼構造。
於本發明中,由於有規則的網眼狀的構造對導電膜的品質產生較大的影響這一點,因此較佳為於包含較佳為透明且絕緣性的膜、及不透明的導體部分的導電膜中,有規則的構造遍及大面積而連續。
再者,於為如上所述的包含透明且絕緣性的膜、及不透明的導體部分的導電膜的情況下,在幾μm以下的量級中,即使是有規則的網眼狀的構造,因導電部分與絕緣部分的連續,故若對導電部分與絕緣部分進行比較,則於嚴格意義上,亦可以說導電性不均勻,但於實際的導電膜的 用途中,成為問題的情況較少。
另外,關於(Ⅱ)的線寬,作為不透明部分的導體的線寬若為以人眼無法確認的粗細,則作為導電膜看上去透明,因此線寬為遠小於作為人的視覺的解析度的下限的30μm的值,進而,為提高透明性,線寬較佳為小於30μm。於本發明中,可製成藉由現有技術難以達成的6μm以下的細線。關於(Ⅲ)的剖面形狀,由於剖面具有弓形,因此線的厚度大於藉由先前技術所製造的導體細線,因此,可使表面電阻率變小。
進而,本發明的導電膜較佳為(Ⅳ)光線穿透率為80%以上,該穿透率越高,作為透明導電膜越佳。穿透率受到成為基底的透明膜的影響較大,但亦受到導體部分的開口徑的影響。具備上述(I)~上述(Ⅳ)的特徵的導電膜就可使高導電性與高穿透性並存,且於導電膜表面的任何部分,表面電阻率均顯示固定的數值這一點上特佳。
本發明的導電膜的表面電阻率較佳為100Ω/□以下,更佳為10Ω/□以下。導電膜的表面電阻率是產品的基本性能之一,藉由該表面電阻率來決定用途,若為100Ω/□以下,則可應用於電磁波遮罩、太陽電池用、顯示器用等各種用途。由於導電膜上的導體於基板上藉由表面張力而固定且其剖面具有弓形,因此線的厚度大於藉由先前技術所製造的導體細線,因此,可使表面電阻率變小。
<用途>
本發明中所獲得的導電構件可較佳地用於電漿顯示 器、液晶顯示器、場發射顯示器、電致發光顯示器、電子紙等圖像顯示裝置用透明電極;觸摸面板用透明電極;太陽電池用透明電極;電磁波屏蔽膜等用途。
[實例]
以下,列舉實例更詳細地說明本發明,但本發明並不限定於該些實例。
<線寬、開口部的寬度(間距)的測定>
使用光學顯微鏡(奧林巴斯(Olympus)(股份)製造,系統顯微鏡BX51123MDS(商品名))觀察導電膜,根據圖像對線寬、開口部的寬度各測定5個部位,將其平均值作為線寬、開口部的寬度。
<透明性(光線穿透率)的測定>
使用測霾計(日本電色工業(股份)製造,NDH2000(商品名))測定試樣的5個部位的光線穿透率,將其平均值作為透明性(光線穿透率)。
<導電性(表面電阻值)的測定>
於電阻率計(三菱化學(股份)製造,Loresta GP(商品名))上串聯地安裝四點探針(four-point probe),測定試樣的5個部位的表面電阻值,將其平均值作為導電性(表面電阻值)。
<單體組成物(X)的製備>
按以下所示的比例混合各原料,製備單體組成物(X)。
單體組成物(X);
上述原料中,New Frontier BPEM-10、New Frontier GX-8662V、New Frontier PHE均為第一工業製藥(股份)製造,Acryester PBOM為三菱麗陽(股份)製造,IRGACURE184為Ciba Japan(股份)製造。
<實例1~實例11>
作為基板(A),使用玻璃基板(尺寸:50mm×50mm×1.0mm,光線穿透率:91%,表面電阻值:1010 Ω/□以上,松浪硝子工業(Matsunami Glass Ind)(股份)製造)。
作為鑄模(B),使用表1所示的不鏽鋼製的金網(平紋織的金網)。
作為分散液(D),利用去離子水將下述的金微粒子的水分散液以成為表1所示的固體成分的方式適當稀釋後使用。
Finesphere Gold W011(立邦漆(Nippon paint)(股份)製造,導電性微粒子:金,質量平均粒徑為10nm,固體 成分為10質量%(商品名))
Finesphere Gold W101(立邦漆(股份)製造,導電性微粒子:金,質量平均粒徑為20nm,固體成分為10質量%(商品名))
於玻璃基板的表面配置不鏽鋼製的金網,然後使表1所示的塗佈量的金微粒子的水分散液散開,於5℃下靜置60分鐘,使水分散液乾燥。
將不鏽鋼製的金網自玻璃基板的表面卸除後,於加熱至表1所示的煅燒溫度的乾燥機中對金微粒子進行煅燒,使金的網眼狀構造(正方形的有規則的網眼)形成於玻璃基板上,從而獲得導電膜。
繼而,使用桌上型光表面處理裝置(SEN LIGHTS(股份)製造,低壓水銀燈PL16-110(商品名)),於自光源的距離為15mm的位置設置形成有導電膜的玻璃基板,對玻璃基板的表面(導電膜側)進行約1分鐘的UV照射。
繼而,自玻璃基板的導電膜的上方,使用玻璃吸管塗佈單體組成物(X),然後一面以不捲入氣泡的方式按壓一面配置作為基板(E)的PET膜(東洋紡織(股份)製造,A4300(商品名),厚度:188μm,光線穿透率:88%,表面電阻值:1015 Ω/□以上,無抗反射膜)。
其後,使用6kW(120W/cm)的高壓水銀燈,自PET膜側照射800mJ/cm2 的紫外線,而使單體組成物(X)聚合。將PET膜自玻璃基板上緩慢地剝離,藉此獲得轉印有導電膜的PET膜。
使用測微計(三豐(股份)製造,MDC-25MJ(商品名))測定轉印有導電膜的PET膜的厚度的結果,均為220μm~230μm。根據該結果,單體組成物(X)的聚合物(樹脂層)的厚度為30μm~40μm。
<實例12>
使金微粒子的水分散液散開並於5℃下乾燥60分鐘後,進而重複相同的操作(散開~乾燥進行2次),除此以外,以與實例5相同的方式獲得導電膜。
<製造例1(鑄模(B5)的製作)>
於250個篩孔的微篩(Tokyo Process Service(股份)製造,線寬:20μm,間距:102μm,開孔率:75%)的底面部塗佈分散有粒徑為100nm的二氧化矽粒子的懸浮液後,進行乾燥。進而,藉由加熱至450℃,而使二氧化矽粒子熔接於微篩的底面部,使底面部親水化,形成表面具有凹凸的細線狀。
<實例13>
將製造例1中所製作的鑄模(B5)以使熔接有二氧化矽粒子的面朝下的方式配置於玻璃基板的表面,然後使金微粒子的水分散液(質量平均粒徑:20nm,固體成分:1wt%)110μL散開,於5℃下靜置60分鐘,使水分散液乾燥。於乾燥過程中,金微粒子被吸引至細線,而形成規則的網眼狀構造。
將鑄模(B5)自玻璃基板的表面卸除後,於加熱至450℃的乾燥機中對玻璃基板進行17.5分鐘煅燒,使金的 網眼狀構造形成於玻璃基板上,從而獲得導電膜。
(圖13)
構成該導電膜的金的網眼狀構造是有規則的正方形,線寬為4.5μm,網眼的間距為102μm。另外,該導電膜的表面電阻值為15Ω/□。
<實例14>
除使用不鏽鋼板作為基板(A)以外,以與實例3相同的方式製作。
<實例15>
除使用PET膜(東洋紡織(股份)製造,A4300(商品名))作為基板(A)以外,以與實例3相同的方式製作。
<實例16~實例17>
利用去離子水將作為分散液(D)的下述微粒子的水溶液稀釋成固體成分為2質量%(實例16)或5質量%(實例17),然後以與實例3相同的方式製作。將此時的煅燒溫度設定為275℃。
SVW001(立邦漆(股份)製造,銀微粒子水溶液,平均粒徑為10nm,固體成分為10質量%)
將實例1~實例17的評價結果示於表1。
將若干個實例中的玻璃基板上的導電膜(轉印前)的顯微鏡照片、及PET膜上的導電膜(轉印後)的顯微鏡照片示於圖7~圖13及圖18~圖21。
可確認轉印前後的構成導電膜的金的網眼狀構造與所使用的鑄模的構造幾乎相同,網眼狀構造的線寬較鑄模的 線寬(金網的情況下為線的直徑)更細。
另外,以原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope,AFM)的接觸模式觀察實例3中所獲得的玻璃基板上的導電膜(轉印前)的細線的剖面形狀,結果可確認於玻璃基板上該剖面形狀為上方畫有弧形的弓形。(圖14)
<比較例1>
於150℃、20kgf/cm2 的條件下將厚度為2μm的銅箔滾筒層壓於厚度為100μm的4cm2 的PET膜(Unitika(股份)製造,Emblet S(商品名))上,製成表面具有銅箔的膜。
藉由光微影步驟,於該膜上形成線寬為18μm,間距為250μm的篩孔狀幾何圖案。於光微影步驟中,進行抗蝕劑(乾膜抗蝕劑(Dry Film Resist,DFR))黏合步驟、曝光步驟、顯影步驟、化學蝕刻步驟、抗蝕劑剝離步驟。
將評價結果示於表1。
<比較例2>
於200℃、20kgf/cm2 的條件下,將表面包覆有Ni的尼龍纖維(直徑:30μm)於厚度為125μm的4cm2 的PET膜上壓接成篩孔狀,藉此製成間距為220μm,線寬為25μm,膜厚為25μm的表面具有Ni篩孔的PET膜。
將評價結果示於表1。
<比較例3>
使粒徑為2.2μm的聚苯乙烯微粒子4g分散於水10g中,藉由剪切塗佈法將所獲得的分散液塗佈於玻璃基板 上,而形成單層膜。繼而,於加熱板上,於150℃下加熱30秒,藉由聚苯乙烯微粒子的熱變形而形成單層平面六角構造。
使粒徑為20nm的金的微粒子0.1g分散於水0.9g中,藉由剪切塗佈法將所獲得的分散液於上述形成有聚苯乙烯單層膜的玻璃基板上塗佈10次,而使金粒子滲透。
利用加熱器加熱至450℃,藉此使金粒子熔接,且藉由加熱去除聚苯乙烯單層膜,從而製成具有金的平面六角構造的導電膜。
將評價結果示於表1。
[產業上之可利用性]
本發明的導電膜的透明性、導電性優異,因此可較佳地用於電漿顯示器、液晶顯示器、場發射顯示器、電致發光顯示器、電子紙等圖像顯示裝置用透明電極;觸摸面板用透明電極;太陽電池用透明電極;電磁波屏蔽膜等用途。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧基板(A)
2‧‧‧鑄模(B)
3‧‧‧基板(E)
10‧‧‧表面處理步驟
11‧‧‧形成有導電膜的基板(A)
20‧‧‧使導電性粒子(P)的分散液(D)散開的步驟
30‧‧‧乾燥步驟
31‧‧‧導電構件(產品)
40‧‧‧塗佈單體組成物(X)的步驟
50‧‧‧聚合(照射活性能量射線)步驟
S1~S7‧‧‧步驟
100‧‧‧膜傳送輥
110‧‧‧樹脂膜
120‧‧‧保護膜
130‧‧‧製品
圖1是表示於基板(A)上配置鑄模(B)的步驟的概略立體圖。
圖2是表示使導電性粒子(P)的分散液(D)散開後的基板(A)與鑄模(B)的概略立體圖。
圖3是表示卸除鑄模(B)後的基板(A)與導電性粒子(P)的概略立體圖。
圖4是表示使導電性粒子(P)的分散液(D)散開的基板(A)的概略立體圖。
圖5是表示於使導電性粒子(P)的分散液(D)散開的基板(A)上配置鑄模(B)的步驟的概略立體圖。
圖6是表示卸除鑄模(B)後的基板(A)與導電性粒子(P)的概略立體圖。
圖7是實例1中所獲得的導電膜(轉印前)的光學顯微鏡照片。
圖8是實例3中所獲得的導電膜(轉印前)的光學顯微鏡照片。
圖9是實例3中所獲得的導電膜(轉印後)的光學顯微鏡照片。
圖10是實例7中所獲得的導電膜(轉印前)的光學顯微鏡照片。
圖11是實例7中所獲得的導電膜(轉印後)的光學顯微鏡照片。
圖12是實例11中所獲得的導電膜(轉印前)的光學顯微鏡照片。
圖13是實例13中所獲得的導電膜(轉印前)的光學顯微鏡照片。
圖14是表示實例3中所獲得的導電膜(轉印前)的剖面形狀的藉由AFM(原子力顯微鏡)所獲得的資料的圖表。
圖15是表示本發明的導電膜的製造製程的一例的示意圖。
圖16是表示本發明的導電膜的製造製程的一例的示意圖。
圖17是表示本發明的導電膜的製造製程的一例的示意圖。
圖18是實例14中所獲得的導電膜(轉印前)的光學顯微鏡照片。
圖19是實例15中所獲得的導電膜(轉印前)的光學顯微鏡照片。
圖20是實例16中所獲得的導電膜(轉印前)的光學顯微鏡照片。
圖21是實例17中所獲得的導電膜(轉印前)的光學顯微鏡照片。

Claims (13)

  1. 一種導電膜的製造方法,其包括如下步驟:於基板(A)的表面上配置具有貫穿與基板(A)接觸的面及其背面的網眼構造的開口部的鑄模(B),使導電性粒子(P)的分散液(D)於配置有上述鑄模(B)的上述基板(A)的表面散開並進行乾燥,藉此於上述基板(A)與上述鑄模(B)的連接點附近形成由上述導電性粒子(P)所形成的網眼狀構造(C)後,將上述鑄模(B)自上述基板(A)上卸除,藉此使由上述導電性粒子(P)所形成的上述網眼狀構造(C)形成於上述基板(A)的表面上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之導電膜的製造方法,其包括如下步驟:於上述基板(A)的表面上配置上述鑄模(B)後,自上述鑄模(B)的上部供給上述分散液(D),並使上述分散液(D)於上述基板(A)的表面散開。
  3. 一種導電膜的製造方法,其包括如下步驟:使導電性粒子(P)的分散液(D)於基板(A)的表面上散開,自於上述基板(A)的表面散開的上述分散液(D)的上方,配置具有貫穿與上述基板(A)接觸的面及其背面的網眼構造的開口部的鑄模(B)並進行乾燥,藉此於上述基板(A)與上述鑄模(B)的連接點附近形成由上述導電性粒子(P)所形成的網眼狀構造(C)後, 將上述鑄模(B)自上述基板(A)上卸除,藉此使由上述導電性粒子(P)所形成的上述網眼狀構造(C)形成於上述基板(A)的表面上。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之導電膜的製造方法,其包括如下步驟:使由上述導電性粒子(P)所形成的上述網眼狀構造(C)形成於上述基板(A)的表面上、以及進而對上述網眼狀構造(C)進行電鍍。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之導電膜的製造方法,其包括如下步驟:使由上述導電性粒子(P)所形成的上述網眼狀構造(C)形成於上述基板(A)的表面上後,進而進行導電化處理。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之導電膜的製造方法,其中上述導電化處理為進行加熱來煅燒。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之導電膜的製造方法,其包括如下步驟:使由上述導電性粒子(P)所形成的上述網眼狀構造(C)形成於上述基板(A)的表面上、以及進而對上述網眼狀構造(C)進行電鍍。
  8. 一種導電膜的製造方法,其包括如下步驟:藉由如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之方法形成網眼狀構造(C);以及於基板(A)的表面上形成樹脂層,然後將所獲得的樹脂層自上述基板(A)上剝 離,藉此將上述網眼狀構造(C)或對其進行導電化處理而成者轉印至上述樹脂層的表面。
  9. 一種導電膜的製造方法,其包括如下步驟:藉由如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之方法形成網眼狀構造(C);以及於基板(A)的表面上塗佈單體組成物(X)或樹脂組成物(Y),於其上配置基板(E)後,在使用上述單體組成物(X)的情況下藉由聚合來形成樹脂層,然後將所獲得的上述樹脂層自上述基板(A)上剝離,藉此將上述網眼狀構造(C)或對其進行導電化處理而成者轉印至上述樹脂層的表面。
  10. 一種導電膜,其是藉由如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之方法來製造。
  11. 一種導電膜,其是於基板表面上藉由導體而形成有微細圖案的導電膜,其包括下述(I)~下述(Ⅲ)的特徵:(I)上述微細圖案具有網眼構造;(Ⅱ)上述微細圖案的線寬為0.5μm~6μm,其開口部的寬度為28μ m~98μ m;以及(Ⅲ)上述微細圖案的細線的剖面的形狀具有上方畫有弧形的弓形構造。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之導電膜,其中導電膜表面電阻率為100Ω/□以下。
  13. 一種導電膜,其是將如申請專利範圍第11項或第12項所述之導電膜轉印至可撓性樹脂膜或樹脂片材上而 成的導電膜,其包括下述(a)~下述(d)的特徵:(a)轉印後的導體的微細圖案具有網眼構造;(b)轉印後的導體的微細圖案的線寬為0.5μm~6μm;(c)導電膜的光線穿透率為77%以上;以及(d)導電膜表面電阻率為100Ω/□以下。
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