透明导电图案的形成方法技术

课题是提供一种透明导电图案的形成方法，在使用包含金属纳米线和/或金属纳米管作为导电成分的透明导电性墨的丝网印刷中，通过减轻对金属纳米线和/或金属纳米管的损伤，能够采用简易的制造工序形成透明导电图案，抑制制造成本和环境负荷。解决手段是使用与丝网掩模(2)接触的顶端部具有曲面形状的圆刮板(3)，将透明导电性墨(5)进行丝网印刷，透明导电性墨(5)包含金属纳米线与金属纳米管中的至少一者以及分散介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】透明导电图案的形成方法
本专利技术涉及透明导电图案的形成方法。
技术介绍
透明导电膜在液晶显示器(LCD)、等离子显示板(PDP)、有机电致发光器件(OLED)、太阳能电池(PV)和触摸屏(TP)的透明电极、防静电(ESD)膜以及电磁波屏蔽(EMI)膜等各种领域使用，要求(1)低表面电阻、(2)高透光率、(3)高可靠性。例如，对于LCD的透明电极，表面电阻处于10～300Ω/□的范围内，且透光率在可见光范围为85％以上是合适的。更优选的范围是表面电阻为20～100Ω/□，且透光率为90％以上。对于OLED的透明电极，表面电阻处于10～100Ω/□的范围内，且透光率在可见光范围为80％以上是合适的。更优选的范围是表面电阻为10～50Ω/□，且透光率为85％以上。对于PV的透明电极，表面电阻处于5～100Ω/□的范围内，且透光率在可见光范围为65％以上是合适的。更优选的范围是表面电阻为5～20Ω/□，且透光率为70％以上。对于TP的电极，表面电阻处于100～1000Ω/□的范围内，且透光率在可见光范围为85％以上是合适的。更优选的是表面电阻处于150～500Ω/□的范围内，且透光率在可见光范围为90％以上。对于ESD膜，表面电阻处于500～10000Ω/□的范围内，且透光率在可见光范围为90％以上是合适的。更优选的是表面电阻处于1000～5000Ω/□的范围内，且透光率在可见光范围为95％以上。作为这些透明电极所使用的透明导电膜，以往一直使用ITO(氧化铟锡)。但是，ITO所用的铟是稀有金属，因此近年供给和价格的稳定化成为课题。另外，ITO的制膜一直使用需要高真空的溅镀法、蒸镀法等，因此需要真空制造装置，不仅制造时间长，成本也变高。而且，ITO容易由于弯曲等物理应力产生裂纹而损坏，因此难以对赋予了柔性的基板应用。因此，消除了这些问题的ITO替代材料的探索正不断推进，作为不需要使用真空制造装置的可涂布成膜材料，曾报道含有金属纳米线的导电性材料(参照例如专利文献1和非专利文献1)等的含有纳米结构的导电性成分的导电性材料。含有金属纳米线的导电性材料显示低表面电阻和高透光率，而且也具有柔性，因此适合作为“ITO替代材料”。在此，为了作为透明电极使用，透明导电膜需要形成与用途相应的图案，作为采用含有金属纳米线的导电性材料形成图案的方法，一般与ITO的图案形成同样地应用使用了抗蚀剂材料的光刻法。在上述专利文献1和非专利文献1的任一方法中，都需要在包含金属纳米线的层之上再形成用于形成图案的具有感光性的层的工序。另外，需要具有感光性的层的显影工序和露出的包含金属纳米线的层的除去工序，所以不仅会浪费除去区域的银纳米线，还需要显影液的废液处理。而且，在具有感光性的层的显影和露出的包含金属纳米线的层的除去后，有时还需要具有感光性的层的除去工序。因此，希望采用喷墨印刷、丝网印刷、凹版印刷、柔性印刷之类的印刷法，将银纳米线直接形成图案。但是，进行印刷时需要粘合剂树脂，且为了确保透明性需要减少银纳米线的使用量，因此存在使用的粘合剂树脂被覆银纳米线的表面从而不体现导电性这样的问题。另外，在不使用粘合剂树脂的情况下，存在印刷时无法确保图案，或者即使在刚结束印刷后勉强能够确保图案，在干燥溶剂时图案也会走样这样的问题。专利文献2公开了一种即使不使用粘合剂树脂也能够印刷的透明导电性墨，其特征在于，包含金属纳米线与金属纳米管的至少一者以及分散介质，所述分散介质含有形状保持剂，所述形状保持剂包含分子量范围为150～500的有机化合物、且25℃的粘度为1.0×103～2.0×106mPa·s。该方法中根据丝网印刷的条件，在反复印刷下去的过程中会对金属纳米线和/或金属纳米管造成损伤，存在该损伤影响导电性能的课题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2009-505358号公报专利文献2：国际公开第2013/161996号手册非专利文献非专利文献1：Shih-HsiangLai,Chun-YaoOu,Chia-HaoTsai,Bor-ChuanChuang,Ming-YingMa,andShuo-WeiLiang；SIDSymposiumDigestofTechnicalPapers,Vol.39,Issue1,pp.1200-1202(2008)
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种透明导电图案的形成方法，在使用了包含金属纳米线和/或金属纳米管作为导电成分的透明导电性墨的丝网印刷中，通过减轻对金属纳米线和/或金属纳米管的损伤，能够采用简易的制造工序形成透明导电图案，抑制制造成本和环境负荷。为了实现上述目的，本专利技术包括以下的实施方式。[1]一种透明导电图案的形成方法，其特征在于，使用与丝网掩模接触的顶端部具有曲面形状的刮板，将透明导电性墨进行丝网印刷，所述透明导电性墨包含金属纳米线与金属纳米管中的至少一者以及分散介质。[2]根据[1]所述的透明导电图案的形成方法，与丝网掩模接触的所述刮板的顶端部的曲面的曲率半径为0.1～20mm。[3]根据[2]所述的透明导电图案的形成方法，与丝网掩模接触的所述刮板的顶端部的曲面的曲率半径为2～10mm。[4]根据[1]～[3]的任一项所述的透明导电图案的形成方法，所述刮板的材质是合成橡胶、天然橡胶、金属、塑料中的任一者。[5]根据[4]所述的透明导电图案的形成方法，所述合成橡胶由聚氨酯橡胶或硅橡胶构成。[6]根据[1]～[5]的任一项所述的透明导电图案的形成方法，将刮板速度设为5～200mm/秒进行丝网印刷。[7]根据[1]～[6]的任一项所述的透明导电图案的形成方法，所述透明导电性墨中，作为金属纳米线和金属纳米管的总量相对于透明导电性墨总质量包含0.01～10质量％。[8]根据[1]～[7]的任一项所述的透明导电图案的形成方法，所述分散介质包含形状保持剂，所述形状保持剂由分子量范围为150～500的有机化合物构成。[9]根据[8]所述的透明导电图案的形成方法，所述形状保持剂的有机化合物是单糖类化合物、多元醇化合物、具有烷基与羟基的化合物中的任一者，所述烷基具有季碳原子和/或桥环骨架。[10]根据[9]所述的透明导电图案的形成方法，所述形状保持剂的有机化合物是二甘油、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、木酮糖、核酮糖、龙脑基环己醇、龙脑、异龙脑基环己醇和异龙脑中的任一者。[11]根据[8]～[10]的任一项所述的透明导电图案的形成方法，所述分散介质还包含调整形状保持剂的粘度的粘度调整溶剂。[12]根据[11]所述的透明导电图案的形成方法，所述粘度调整溶剂是水、醇、酮、醚、脂肪族类的烃溶剂和芳香族类的烃溶剂中的至少一种。[13]根据[12]所述的透明导电图案的形成方法，所述粘度调整溶剂的醇是松油醇。[14]根据[8]～[13]的任一项所述的透明导电图案的形成方法，所述形状保持剂的含量相对于分散介质总质量为10～90质量％。根据本专利技术，能够减轻对金属纳米线和/或金属纳米管的损伤地将透明导电性墨反复进行丝网印刷，所述透明导电性墨使用金属纳米线和/或金属纳米管作为导电成分，能够形成兼顾导电性和透光性的涂膜，因此，能够成品率良好地制造稳定且具有低表面电阻值的透明导电图案。附图说明图1是使用了圆刮板的丝网印刷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透明导电图案的形成方法，其特征在于，使用与丝网掩模接触的顶端部具有曲面形状的刮板，将透明导电性墨进行丝网印刷，所述透明导电性墨包含金属纳米线与金属纳米管中的至少一者以及分散介质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.31 JP 2016-1094291.一种透明导电图案的形成方法，其特征在于，使用与丝网掩模接触的顶端部具有曲面形状的刮板，将透明导电性墨进行丝网印刷，所述透明导电性墨包含金属纳米线与金属纳米管中的至少一者以及分散介质。2.根据权利要求1所述的透明导电图案的形成方法，与丝网掩模接触的所述刮板的顶端部的曲面的曲率半径为0.1～20mm。3.根据权利要求2所述的透明导电图案的形成方法，与丝网掩模接触的所述刮板的顶端部的曲面的曲率半径为2～10mm。4.根据权利要求1～3的任一项所述的透明导电图案的形成方法，所述刮板的材质是合成橡胶、天然橡胶、金属、塑料中的任一者。5.根据权利要求4所述的透明导电图案的形成方法，所述合成橡胶由聚氨酯橡胶或硅橡胶构成。6.根据权利要求1～5的任一项所述的透明导电图案的形成方法，将刮板速度设为5～200mm/秒进行丝网印刷。7.根据权利要求1～6的任一项所述的透明导电图案的形成方法，所述透明导电性墨中，作为金属纳米线和金属纳米管的总量相对于透明导电性墨总质量包含0.01～10质量％...

【专利技术属性】
技术研发人员：若林正一郎，山木繁，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP